JP5413668B2 - ナビゲーション装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション装置に関する。

従来、ナビゲーション装置は、主な機能として、目的地までの経路を探索する経路探索機能、及び、探索された経路を案内する経路案内機能を備えている。

経路探索機能は、設定された目的地に対し、コストが低い経路を計算する機能である。経路が探索されると、出発地から目的地へ到る経路の全体が地図上に表示される。一方、経路案内機能は、車両の走行に合わせ、探索された経路を案内するものであり、地図表示と音声とによって行われる。このときは、任意の縮尺で地図が表示されるようになっている。

ところで、代表的な地図表示の方法には、ヘディングアップ表示と、ノースアップ表示とがある。
ヘディングアップ表示は、車両の進行方向が画面上方となる表示である。したがって、ヘディングアップ表示では、車両の走行に合わせて、地図が回転する。一方、ノースアップ表示は、文字通り「北」を画面上方とする表示である。したがって、車両の走行する方向に拘わらず地図は常に同じ向きで表示される。

そして、経路案内においては、ヘディングアップ表示を好む運転者が少なくない。これは、車両進行方向に合わせて地図表示がなされることで、目印となる建物の位置などを直感的に把握しやすいためであると思われる。

ただし、ヘディングアップ表示では、例えば蛇行している道路やループ状の道路を走行する場合などでは、地図の向きが頻繁に変わってしまったり、推奨経路が画面の左辺、又は右辺に向かって表示されてしまったりすることがあり、ユーザが地図や推奨経路を認識しづらい場合がある。そこで近年、ヘディングアップ表示を工夫したナビゲーション装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１７０３９８号公報

特許文献１に記載された装置では、現在位置から参照地点又は対象交差点までの区間から経路上の複数地点を選択し、当該複数地点の重心を算出して、地図の向きを決定している。これにより、通常のヘディングアップ表示に比べて、推奨経路が画面の左辺、又は右辺に向かって表示されてしまい、推奨経路が認識しづらいという問題点は解決される。ただし、走行中に都度、地図の向きを決定するため、依然として、地図の向きが頻繁に変わってしまうことにより、ユーザが推奨経路を認識しづらい、という上記問題の解決には至っていない。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、経路案内においてヘディングアップ表示を好む運転者にとって、違和感の少ない地図表示を実現し、しかも、走行中における地図の回転を抑えた地図表示を行うナビ−ゲーション装置を提供することにある。

本発明のナビゲーション装置は、対象経路を複数の区間に分割する経路分割手段と、経路分割手段にて分割された各区間における車両の進行方位を取得する進行方位取得手段と、対象経路の走行中において、進行方位取得手段にて取得された進行方位のうち最も多く取得された方位を特定し、特定された方位が画面上辺に対し垂直方向上向きと合致するように対象経路を表示する経路表示手段と、を備えていることを特徴とする。

このようにすれば、対象経路の中で車両が進行する割合の高い方位が画面上方となるように対象経路が表示される。したがって、対象経路を走行している途中に地図が回転することもなく、車両進行方向が画面上方となる割合が高くなり、経路案内においてヘディングアップ表示を好む運転者にとって、違和感の少ない地図表示が実現される。

なお、出発地から目的地へ到る経路の途中に経由地が設定された場合、探索された経路全体を対象経路とするとともに、その経路を経由地で分割した分割経路を対象経路とすることが考えられる。このようにすれば、経由地で分割される経路毎に地図の向きが決定されるため、車両進行方向が画面上方となる割合が一層高くなり、違和感の少ない地図表示が実現される。

経由地で分割された各経路が対象経路となっている場合、出発地から目的地までの経路全体の表示が指示された場合には、当該経路全体を対象経路とし、出発地から目的地までの経路全体が一画面にて表示されることとしてもよい。また、経路全体の表示指示がない場合、車両が走行している分割経路を対象経路とし、車両が走行している分割経路を表示する。このようにすれば、経路全体を表示する場合でも、違和感の少ない地図表示が実現される。また、経路全体が把握し易くなる。このような指示は、ユーザがボタン操作などによって行うものとすることが考えられる。

以上、ナビゲーション装置の発明として説明してきたが、次に示すようなプログラムの発明として実現することもできる。

すなわち、対象経路を複数の区間に分割する経路分割処理と、経路分割手段にて分割された各区間における車両の進行方位を取得する進行方位取得処理と、対象経路の走行中において、進行方位取得手段にて取得された進行方位のうち、最も多く取得された方位を特定し、特定された方位が画面上辺に対し垂直方向上向きと合致するように対象経路を表示する経路表示処理と、を備え、出発地から目的地へ到る経路の途中に経由地が設定された場合、探索された経路全体を対象経路とするとともに、経路を経由地で分割した分割経路を対象経路とし、経路全体の表示が指示された場合、当該経路全体を対象経路とし、経路表示手段は、経路全体を一画面にて表示し、経路全体の表示指示がない場合、車両が走行している分割経路を対象経路とし、経路表示手段は、車両が走行している分割経路を表示することを特徴とするプログラムである。このようなプログラムを実行することで、上述のナビゲーション装置と同様の効果が奏される。

一実施形態のナビゲーション装置を示す概略ブロック図である。 経路探索案内処理を示すフローチャートである。 表示方向決定処理を示すフローチャートである。 （ａ）は区間分割等を示す説明図であり、（ｂ）は進行方位の取得を示す説明図である。 経路の表示態様を示す説明図である。 経由地が設定された経路についての説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のナビゲーション装置１の全体構成を示す概略ブロック図である。ナビゲーション装置１は、車両に搭載されて用いられる。

ナビゲーション装置１は、制御部（以下「ナビＥＣＵ」という）１０を中心に構成されている。ナビＥＣＵ１０には、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機２０、及び、地図データ記憶部３０、操作部４０、表示部５０、音声出力部６０が電気的に接続されている。

ナビＥＣＵ１０は、いわゆるコンピュータシステムとして構成されており、内部にはＣＰＵ及び、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、バスラインなどを備えている。
ＧＰＳ受信機２０は、衛星からの電波を受信する。この電波に基づく測位によって、自車位置を検出することが可能となっている。もちろん、図示しない地磁気センサ、ジャイロスコープ、距離センサなどと、相互に補完しながら自車位置を検出しても良い。

地図データ記憶部３０は、例えばハードディスク装置（ＨＤＤ）として実現される。なお、他の記憶媒体を用いても差し支えない。この地図データ記憶部３０は、位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、経路を探索するための探索用データ、さらには、地図や探索した経路を表示する際の表示用データを記憶している。探索用データは、例えば交差点などに対応づけられるノードデータ及び、当該ノードデータを用いて定義される道路などのリンクデータを含む。ノードデータは地図上の座標値で示され、リンクデータは座標値を端点とするデータである。

操作部４０は、ナビゲーション装置１の操作を行うためのスイッチ群などで構成されている。一例として、表示部５０と一体に形成されたタッチパネルスイッチなどが挙げられる。

表示部５０は、液晶を用いたディスプレイ装置で構成されている。この表示部５０に地図や経路等が表示される。また、音声出力部６０は、スピーカなどで構成されている。この音声出力部６０を介して経路を案内する際の音声案内等がなされる。

このように構成されたナビゲーション装置１は、地図データ記憶部３０に記憶された表示用データに基づく経路案内に特徴を有する。そこで次に、ナビゲーション装置１における経路探索案内処理を、図２に基づき説明する。この経路探索案内処理は、イグニッションキーがオンとなった際に実行される。

最初のステップＳ１００（以下「ステップ」を単に記号Ｓで示す）において、目的地設定を行う。この処理は、例えば５０音、施設名称、電話番号などによって検索された施設等の地点を、目的地として設定するものである。

次のＳ１１０では、経路探索を行う。この処理は、ユーザにより設定された探索条件に応じて、出発地から目的地までの経路を探索用データに記憶されているリンクデータのコスト（リンクコスト）などに基づき探索するものである。尚、この経路探索においては、予め設定されている異なる探索条件にて複数の経路を探索し、ユーザが各経路を比較し、所望する経路が操作部４０を介して選択決定されるようにしてもよい。

続くＳ１２０では、経由地があるか否かを判断する。経由地は、出発地から最終目的地へ到る途中に設定される目的地である。ここで経由地があると判断された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０にて、探索された経路全体を「対象経路」とすると共に、探索された経路を経由地で分割した各経路（分割経路）を「対象経路」として、Ｓ１５０へ移行する。例えば、経由地が１つだけ設定されている場合、探索された経路が「対象経路」とされると共に、分割された２つの経路（分割経路）が「対象経路」とされる。一方、経由地がないと判断された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１４０にて、探索された経路全体を「対象経路」として、Ｓ１５０へ移行する。

Ｓ１５０では、表示方向決定処理を実行する。この処理は、地図表示の向きを決定するものである。表示方向決定処理については、後に詳述する。

続くＳ１６０では、Ｓ１５０にて決定された向きで地図表示を行うことによって経路案内を行う。すなわち、Ｓ１５０で特定された方位が画面上辺に対し垂直方向上向きと合致するように対象経路を表示する。経路案内では、具体的に、表示部５０を介して、決定された向きで対象経路が表示される。対象経路が画面に収まらない場合には自車位置の周辺経路が表示され、適宜、音声出力部６０を介した音声案内が行われる。複数の対象経路がある場合、自車が走行している対象経路に合わせた地図表示が行われる。

次のＳ１７０では、ユーザによる経路全体の表示指示があったか否かを判断する。経路全体の表示とは、出発地から最終目的地までの経路を表示することをいう。この処理は、操作部４０を介した経路全体の表示指示があった場合に肯定判断される。ここで経路全体の表示指示があったと判断された場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０からの処理を繰り返す。このときは、経路全体を「対象経路」としてＳ１５０にて予め決定された向きで、地図表示が行われる。一方、経路全体の表示指示がないと判断された場合（Ｓ１７０：ＮＯ）、Ｓ１８０へ移行する。

Ｓ１８０では、イグニッションキーがオフされたか否かを判断する。ここでイグニッションキーがオフになっていると判断された場合（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、本経路探索案内処理を終了する。一方、イグニッションキーがオンのままであると判断された場合（Ｓ１８０：ＮＯ）、Ｓ１６０からの処理を繰り返す。

次に本実施形態の特徴部分である表示方向決定処理を、図３のフローチャートに基づき説明する。
最初のＳ２００において、一の「対象経路」を特定し、特定された「対象経路」を複数の区間に分割する。この区間分割は、例えば１００ｍというような所定距離間隔で行ってもよいし、内部的なデータとしてのリンクの単位で行ってもよい。上述したように探索データ中には、ノードデータにて定義されるリンクデータが含まれる。リンクはノード間を結ぶ道路などであるため、このリンクデータの単位で区間を分割することが考えられる。上述したように、リンクデータの端点はノードの座標値として表される。

次のＳ２１０では、各区間における「車両の進行方位」を取得する。本実施形態における車両の進行方位は、いわゆる８方位で示される。すなわち「北」、「北東」、「東」、「南東」、「南」、「南西」、「西」、「北西」である。ここでは、各区間の始点から終点へのベクトルを「進行方向」とし、８方位の中からこの「進行方向」に最も近い方位を取得する。上述したように１００ｍというような所定距離で分割する場合、当該分割地点の座標を結ぶベクトルを「進行方向」として方位を取得する。リンクデータを用いる場合には、ノードの座標を結ぶベクトルを「進行方向」として方位を取得すればよい。また、８方位のうち、各方位を示すベクトルと「進行方向」を示すベクトルとのなす角度が最も小さい方位を、「最も近い方位」として決定する。なお、例えば「進行方向」が「北」と「北東」とのちょうど真ん中である場合には、時計回りに最も近いものを取得するなどとすればよい。

続くＳ２２０では、未処理区間があるか否かを判断する。この判断は、Ｓ２００にて分割された全ての区間で「車両の進行方位」を取得したか否かを判断するものである。ここで未処理区間があると判断された場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ２１０からの処理を繰り返す。一方、未処理区間がない場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、すなわち全ての区間について「車両の進行方位」を取得している場合には、Ｓ２３０へ移行する。

Ｓ２３０では、Ｓ２００で特定した「対象経路」の表示方向を決定する。この処理は、Ｓ２１０で取得される「車両の進行方位」のうちで最も多い方位を特定し、特定した方位を、地図表示の際の画面上辺に対して垂直方向上向きとなる地図の表示方向として決定するものである。ここで決定される表示方向は、Ｓ２００で特定した「対象経路」に対応するものとなる。

続くＳ２４０では、未処理の「対象経路」があるか否かを判断する。ここで未処理経路があると判断された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、Ｓ２００からの処理を繰り返す。一方、未処理経路がないと判断された場合（Ｓ２４０：ＮＯ）、すなわち全ての「対象経路」に対し地図の表示方向が決定されている場合には、本表示方向決定処理を終了する。経由地が設定された場合、複数の対象経路が存在する。このときは、探索された経路全体に加え、分割された経路も「対象経路」とされることから（図２中のＳ１３０）、経路全体の表示方向だけでなく、分割された経路に対する表示方向も決定される。

次に、図３に示した進行方向決定処理に対する理解を容易にするため、図４〜６に基づき、具体的な説明を加える。

最初に対象経路を特定すると（図２中のＳ１４０）、当該対象経路が複数の区間に分割される（図３中のＳ２００）。例えば、図４（ａ）に示すように、経路Ｋ１が、地点α，β，γで４つの区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されるという具合である。なお、経路Ｋ１には、経由地は含まれておらず、この場合、経路Ｋ１の全体が「対象経路」となっている。

ここで区間の分割方法については、既に述べた通りであり、例えば１０ｍ、１００ｍ、５００ｍ等の所定距離で分割することとしてもよいし、内部的なデータとしてのリンクの単位で分割してもよい。この場合に、ノードデータにて構成されるリンクデータが利用可能なことも既に述べた。

次に、分割した区間Ａ〜Ｄ毎に「車両の進行方位」が取得される（図３中のＳ２１０，Ｓ２２０）。ここではまず各区間Ａ〜Ｄにおける車両の「進行方向」が取得される。図４（ａ）に示した例では、区間Ａにおける「進行方向」がＶａとして取得される。同様に、区間Ｂにおける「進行方向」がＶｂとして取得され、区間Ｃにおける「進行方向」がＶｃとして取得され、区間Ｄにおける「進行方向」がＶｄとして取得される。

そして、これら進行方向Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄに最も近い方位を、８方位から選択して、「車両の進行方位」とする。最も近い方位とは、上述したように進行方向Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄとの角度が最も小さくなる方位とすればよい。進行方向Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを８方位に重ねてみると、図４（ｂ）に示す如くとなる。したがって、進行方向Ｖａである区間Ａにおける「車両の進行方位」は、進行方向Ｖａとの間で最も角度が小さくなる方位である「北東」として取得される。同様に、進行方向Ｖｂである区間Ｂにおける「車両の進行方位」は「東」として取得され、進行方向Ｖｃである区間Ｃにおける「車両の進行方位」は「北」として取得され、進行方向Ｖｄである区間Ｄにおける「車両の進行方位」は「北東」として取得される。

次に、地図の表示方向が決定される（Ｓ２３０）。地図の表示方向は、最も多く取得された「車両の進行方位」であって、画面上辺に対して垂直方向上向きとなる向きである。図４（ｂ）から分かるように、北が「１」、北東が「２」、東が「１」で、「北東」が最も多くなっている。したがって、「北東」が画面上辺に対して垂直方向上向きとなる地図の表示方向として決定される。

そのため、経路Ｋ１の走行中において当該経路Ｋ１が地図に重ねて表示される際、「北東」が画面上方となるように、即ち、画面上辺に対して垂直方向上向きとなるように表示される（図２中のＳ１６０）。図５に示すごとくである。経路Ｋ１の走行中にあっては、常にこの向きで地図表示がなされる。例えば、縮尺が調整されて画面に経路Ｋ１の一部が表示されるような場合、図５中に二点鎖線で示す範囲の画面表示であっても、この向きが変わることはない。

この場合に、経路全体の表示指示があると（図２中のＳ１７０：ＹＥＳ）、縮尺が調整されて、経路Ｋ１の全体が一画面上に表示されることになる。なお、この例では、経路Ｋ１の全体が「対象経路」となっているため、地図表示の向きは変わらない。

次に、経由地が設定された経路を例に挙げて説明を続ける。図６に示すように、経路Ｋ２には、出発地Ｓから最終目的地Ｇ３へ到る途中に、２つの経由地Ｇ１，Ｇ２が設定されている。

この場合、経由地があると判断されて（図２中のＳ１２０：ＹＥＳ）、経路Ｋ２そのものが「対象経路」とされると共に、経由地Ｇ１，Ｇ２で経路Ｋ２が３つの「対象経路」としての経路ＴＫ１，ＴＫ２，ＴＫ３に分割される（Ｓ１３０）。したがって、上述した経路Ｋ１に対する処理と同様の処理が、経路Ｋ２及び３つの各経路ＴＫ１，ＴＫ２，ＴＫ３に対し繰り返される（図３中のＳ２４０参照）。つまり、経由地Ｇ１，Ｇ２が設定された経路Ｋ２では、経路Ｋ２及び、経路ＴＫ１，ＴＫ２，ＴＫ３の４つの経路に対し地図表示の向きが決定されることになる（Ｓ２３０）。そして、例えば経路ＴＫ１を走行している場合には、経路ＴＫ１に対して決定された地図の表示方向で、地図表示が行われる（図２中のＳ１６０）。

この場合に、経路全体の表示指示があると（図２中のＳ１７０：ＹＥＳ）、縮尺が調整されて、経路Ｋ２の全体が画面上に表示されることになる。このときは、経路Ｋ２に対して決定された地図の表示方向で、地図表示が行われる（Ｓ１６０）。

以上詳述したように、ナビゲーション装置１では、目的地が設定され（図２中のＳ１００）、経路探索が行われた後（Ｓ１１０）、対象経路が特定される（Ｓ１２０〜Ｓ１４０）。そして、対象経路毎に、地図表示の向きが決定される（Ｓ１５０）。具体的には、対象経路が複数の区間に分割され（図３中のＳ２００）、各区間における「車両の進行方位」が取得されて（Ｓ２１０）、自車位置から取得された「車両の進行方位」のうちで最も多く取得された方位が画面上辺に対して垂直方向上向きとなる表示方向として決定されて（Ｓ２３０）、地図表示が行われる（図２中のＳ１６０）。これにより、対象経路を走行している途中に地図が回転することもなく、車両進行方向が画面上方となる割合が高くなり、経路案内においてヘディングアップ表示を好む運転者にとって、違和感の少ない地図表示が実現される。

また、経由地がある場合には（図２中のＳ１２０：ＹＥＳ）、経路全体が「対象経路」にされると共に、経由地で分割された各経路が「対象経路」とされ（Ｓ１３０）、経路全体と分割された経路とに対し、地図表示の向きが決定される（図３中のＳ２３０，Ｓ２４０）。これにより、車両進行方向が画面上方となる割合が一層高くなり、違和感の少ない地図表示が実現される。

さらにまた、経路全体表示が指示された場合（図２中のＳ１７０）、経由地がある場合であっても、経路全体に対して決定された地図表示の向きで地図が表示される（Ｓ１６０）。これにより、経路全体が表示される場合にも、違和感の少ない地図表示が実現される。また、出発地から最終目的地までの経路が把握し易くなる。

なお、本実施形態の制御部１０が「経路分割手段」及び「進行方位取得手段」、「経路表示手段」を構成する。
また、図３中のＳ２００の処理が経路分割手段の機能としての「経路分割処理」に相当し、Ｓ２１０の処理が進行方位取得手段の機能としての「進行方位取得処理」に相当し、図３中のＳ２３０及び図２中のＳ１６０の処理が経路表示手段の機能としての「経路表示処理」に相当する。

本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施できることは言うまでもない。

（イ）上記実施形態では「北」、「北東」、「東」、「南東」、「南」、「南西」、「西」、「北西」の８方位を「車両の進行方位」として採用した。これに対し、例えば、４方位、１６方位、３２方位などを「車両の進行方位」として採用してもよい。あるいは、さらに細かく「車両の進行方位」を設定するようにしてもよい。この場合、「車両の進行方向」をそのまま「車両の進行方位」として採用することも考えられる。適切な「車両の進行方位」を設定することで、より違和感の少ない地図表示が実現できる。

（ロ）上記実施形態では、対象経路を複数の区間に分割した後、各区間の始点から終点へのベクトルを「進行方向」として採用していた。これに対し、区間の始点での接線を「進行方向」として採用してもよい。また、区間の終点における接線を「進行方向」として採用してもよい。さらにまた、区間の途中の地点における接線を「進行方向」として採用してもよい。

１：ナビゲーション装置
１０：制御部（ナビＥＣＵ）
２０：ＧＰＳ受信機
３０：地図データ記憶部
４０：通信部
５０：表示部
６０：音声出力部

Claims (2)

1. 対象経路を複数の区間に分割する経路分割手段と、
   前記経路分割手段にて分割された各区間における車両の進行方位を取得する進行方位取得手段と、
   前記対象経路の走行中において、前記進行方位取得手段にて取得された進行方位のうち、最も多く取得された方位を特定し、特定された方位が画面上辺に対し垂直方向上向きと合致するように前記対象経路を表示する経路表示手段と、
   を備え、
   出発地から目的地へ到る経路の途中に経由地が設定された場合、探索された経路全体を前記対象経路とするとともに、前記経路を経由地で分割した分割経路を前記対象経路とし、
   前記経路全体の表示が指示された場合、当該経路全体を前記対象経路とし、前記経路表示手段は、前記経路全体を一画面にて表示し、
   前記経路全体の表示指示がない場合、前記車両が走行している前記分割経路を前記対象経路とし、前記経路表示手段は、前記車両が走行している前記分割経路を表示すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
2. 対象経路を複数の区間に分割する経路分割処理と、
   前記経路分割手段にて分割された各区間における車両の進行方位を取得する進行方位取得処理と、
   前記対象経路の走行中において、前記進行方位取得手段にて取得された進行方位のうち、最も多く取得された方位を特定し、特定された方位が画面上辺に対し垂直方向上向きと合致するように前記対象経路を表示する経路表示処理と、
   を備え、
   出発地から目的地へ到る経路の途中に経由地が設定された場合、探索された経路全体を前記対象経路とするとともに、前記経路を経由地で分割した分割経路を前記対象経路とし、
   前記経路全体の表示が指示された場合、当該経路全体を前記対象経路とし、前記経路表示手段は、前記経路全体を一画面にて表示し、
   前記経路全体の表示指示がない場合、前記車両が走行している前記分割経路を前記対象経路とし、前記経路表示手段は、前記車両が走行している前記分割経路を表示すること
   を特徴とするプログラム。

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