JP5988920B2

JP5988920B2 - ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP5988920B2
Application number: JP2013120959A
Authority: JP
Inventors: 重寛山路
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: JP2014238325A

Description

この発明は、車両等の移動体において地図データを表示して道案内を行うナビゲーション装置に関するものである。

従来より、カーナビゲーション装置等において地図を表示するために、インターネットを介して地図データをダウンロードしたり、ＨＤＤやＳＤカード等の記憶媒体に記憶されている地図データを読み込む必要がある。

しかし、表示されている地図をスクロールした際に、上記媒体等からその都度地図データを読み込むと、読み込みとデータ描画が間に合わず、白地図が表示されてしまい、ユーザが現在スクロールしている位置を見失ってしまうという問題があった。

このような問題に対処するために、例えば特許文献１には、車が走行するとそれに応じて表示部上の地図データもスクロール表示されていくときに、表示部に表示可能な分の地図データだけでなく、その周辺部も含む所定エリアの地図データをＣＤ−ＲＯＭから先読みして、スクロール表示がスムーズに行われるようにしていることが記載されている。

特開２００１−４１７５３号公報

しかしながら、例えば特許文献１に示すような従来の技術では、通常の運転に伴うスクロール表示であればスムーズに行うことができるが、大幅なスクロール移動や急激なスクロール方向の切り替えには先読み処理が追いつかなくなり、従来同様に白地図が表示されてしまい、ユーザが現在スクロールしている位置を見失ってしまうという、という課題があった。

また、白地図が表示されることのないよう、先読みしておく地図データの所定エリアをかなり広範囲に設定する、という対処法も考えられるが、先読みに使用するＲＡＭ容量にも制限があるため、常に広範囲な地図データを先読みしておくことが難しい、という課題もあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、大幅なスクロール移動や急激なスクロール方向の切り替え時にも、ユーザが現在スクロールしている位置を見失うことのないナビゲーション装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明は、移動体の位置と地図データとに基づいて経路案内を行うナビゲーション装置において、前記地図データを読み込む地図データストレージ管理部と、前記地図データストレージ管理部を介して前記地図データを取得するとともに、表示部に対して前記地図データの表示指示を行う地図表示制御部とを備え、前記地図表示制御部は、前記表示部に表示されている地図データがスクロール操作されていない場合には、当該表示されている地図データの表示中心点における所定の範囲の周辺地図の地図データから、前記表示部に表示可能な表示範囲の地図データを表示させ、前記表示部に表示されている地図データがスクロール操作されている場合には、前記表示されている地図データに含まれる道路のうち、前記表示中心点に最も近い位置にある道路について、前記スクロール操作の方向にある道路データのみを読み込んで一時的に格納し、当該一時的に格納された道路データを前記表示部に表示させることを特徴とする。

この発明によれば、大幅なスクロール移動（高速スクロール時）や急激なスクロール方向の切り替え時にも、先読みに使用するＲＡＭ容量に影響されることなく、かつ、白地図が表示されることがないため、ユーザが現在スクロールしている位置を見失わないようにすることができる。

実施の形態１におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。地図表示制御部の処理を示すフローチャートである。メモリ（ＲＡＭ）にキャッシュされている所定の範囲の地図データと、地図表示制御部が先読みしてキャッシュしておく道路データとの関係を示す説明図である。地図データ上のある道路について、道路データを構成する座標点列データのすべての座標点により道路データを構成する場合、座標点を１つ飛ばしでキャッシュして道路データを構成する場合、座標点を２つ飛ばしでキャッシュして道路データを構成する場合を示す説明図である。図３に示す地図データにおける道路について、それぞれの道路データを構成する座標点列データの座標点を２つ飛ばしでキャッシュした場合の座標点を○印で示した図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施の形態では、この発明のナビゲーション装置を車載のカーナビゲーション装置に適用した場合を例に説明するが、例えばスマートフォン等の携帯情報端末を車両内に持ち込んで使用するようなものや、車両以外の移動体におけるナビゲーション装置にも適用することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。このナビゲーション装置は、地図データ記憶部１、地図データストレージ管理部２、入力操作部３、制御部１１、表示部９、位置検出センサ１０を備えている。また、制御部１１は、入出力制御部４、地図表示制御部５、経路探索制御部６、経路案内制御部７、自車位置検出制御部８を備えている。なお、図１において、制御部１１の内部の構成における情報のやりとりについては、矢印を省略している。

地図データ記憶部１には、地図、道路、建物等の情報を含む地図データが記憶されている。なお、この実施の形態では、ＨＤＤやＳＤカード等の記憶媒体として地図データ記憶部１を備えるものとして説明するが、この地図データ記憶部１に代えて、インターネットを介してサーバ等から地図データを取得するように構成してもよい。

地図データストレージ管理部２は、地図表示制御部５からの指示を受けて、地図データ記憶部１から必要な地図データを読み込む。
入力操作部３は、リモコンやタッチキー等のユーザが入力操作できるものであり、例えば、目的地の設定や、スクロール表示の指示操作が行われる。なお、この実施の形態では入力操作部３はタッチキーであるものとして説明する。

入出力制御部４は、入力操作部３からの操作指示を受け付けるとともに、地図表示制御部５に対して出力の指示を行う。
地図表示制御部５は、入出力制御部４からの指示を受けて、地図データストレージ管理部２を介して地図データを取得するとともに、表示部９に対して地図データの表示指示を行う。なお、この地図表示制御部５の詳細な動作については、図２および図３を用いて後述する。

経路探索制御部６、経路案内制御部７、自車位置検出制御部８、表示部９，位置検出センサ１０については、一般的なナビゲーション装置における構成と同様である。すなわち、例えばＧＰＳやジャイロ等の位置検出センサ１０により、自車位置検出制御部８が自車位置を検出し、その自車位置と地図データとに基づいて、経路探索制御部６が目的地までの経路探索を行い、経路案内制御部７が経路案内を行って、その結果を表示部９に表示する。

具体的には、経路探索制御部６は、地図表示制御部５からの指示を受けて、地図データストレージ管理部２を介して地図データを取得するとともに、地図表示制御部５に対して目的地までの経路情報を通知する。

経路案内制御部７は、地図表示制御部５からの指示を受けて、地図データストレージ管理部２を介して地図データを取得するとともに、地図表示制御部５に対して交差点拡大図や目的地方向等を表示するための情報を通知する。

自車位置検出制御部８は、地図表示制御部５からの指示を受けて、例えばＧＰＳやジャイロ等の位置検出センサ１０から自車位置を取得するとともに、地図表示制御部５に対して自車位置の情報を通知する。

表示部９は、例えばＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬディスプレイなど、地図表示制御部５からの指示を受けて、ユーザに情報を提示するものであり、地図、道路、建物等のデータや自車位置、経路探索、経路案内結果を表示する。また、表示一体型のタッチパネルであって、例えばＬＣＤとタッチセンサから構成されていてもよい。

位置検出センサ１０は、ＧＰＳ、ジャイロ等の自車位置を検出するためのものである。例えば、ＧＰＳにより経度緯度情報を取得し、ジャイロにより自車の傾きを検出することにより、地図上の自車位置だけでなく立体駐車場での階数を検出する。

ここで、地図表示制御部５の動作について、図２および図３を用いて説明する。図２は、地図表示制御部５の処理を示すフローチャートである。また、図３は、メモリ（ＲＡＭ）にキャッシュ（一時的に格納）されている所定の範囲の地図データと、地図表示制御部５が先読みしてキャッシュ（一時的に格納）しておく道路データとの関係を示す説明図である。

まず初めに、ユーザにより入力操作部３を介してタッチ座標の入力があると、入出力制御部４にそのタッチ座標の信号が通知され、地図表示制御部５は、その入出力制御部４からタッチ座標の情報を受け取って、スクロール操作されているか否か（スクロール中であるか否か）を判定する（ステップＳＴ１）。

そして、スクロール中でない場合、すなわち、スクロール操作されておらずスクロールが停止していると判定された場合（ステップＳＴ１のＮＯの場合）には、自車位置またはユーザにより操作された位置を中心にした所定の範囲の周辺地図の地図データ（周辺地図データ）から、表示部９に表示可能な表示範囲９１の地図データを描画するよう指示を行う（ステップＳＴ２）。

ここで、自車位置またはユーザにより操作された位置を中心にした所定の範囲の周辺地図の地図データ（周辺地図データ）とは、表示中心点における所定の範囲の周辺地図データのことであり、例えば図３に示す所定の範囲２１における地図データのことである。この表示中心点における所定の範囲２１の周辺地図の地図データ（周辺地図データ）は、スクロール操作されていない場合には常にメモリ（ＲＡＭ）にキャッシュされている。

なお、地図データは、地図データストレージ管理部２によって、例えば図３に示すように予めマス目状に分割して管理されており、メモリ（ＲＡＭ）には、自車位置またはユーザにより指定された位置をほぼ中心にした所定の範囲２１内に含まれるすべての地図データがキャッシュされている。

ここでは、メモリ（ＲＡＭ）にすべての地図データをキャッシュしておいてもメモリ容量に影響を与えない範囲として、図３に示すマス目の４×４の範囲を、予めメモリ（ＲＡＭ）にキャッシュしておく地図データの所定の範囲とする。すなわち、これが通常メモリ（ＲＡＭ）に読み込んである周辺地図の地図データの所定の範囲である。

そして、自車位置またはユーザにより指定された位置が、例えば図３における点３１だったとすると、この中心点３１をほぼ中心にした所定の範囲の周辺地図の地図データとして、全体でマス目４×４に相当する所定の範囲２１におけるすべての地図データが、予めメモリ（ＲＡＭ）にキャッシュされている。

その後、表示部９に表示された地図データ（表示範囲９１における地図データ）に含まれる道路のうち、表示中心点３１付近の道路、すなわち、表示中心点３１に最も近い位置にある道路（図３の場合には、道路１０１）を検索して（ステップＳＴ３）、その道路１０１の道路データをメモリ（ＲＡＭ）にキャッシュしておく（ステップＳＴ４）。

一方、スクロール中である場合、すなわち、スクロール操作されていると判定された場合（ステップＳＴ１のＹＥＳの場合）には、入出力制御部４から受け取ったタッチ座標からスクロール後の表示中心点を算出し、スクロール開始前とスクロール後の表示中心点に基づいて、スクロール方向（スクロール操作の進行方向）を決定し（ステップＳＴ５）、スクロール表示して地図データを描画するよう表示部９に指示を行う（ステップＳＴ６）。

具体的には、図３における最初の表示中心点３１から次の表示中心点３２へとスクロール操作が行われた場合、スクロール前の表示中心点３１とスクロール後の表示中心点３２とに基づいて、スクロール方向（スクロール操作の進行方向）は、図３に示す矢印Ａの方向であると決定され、表示中心点３２を中心とする表示範囲９２における地図データが描画される。

そして、スクロール後の表示中心点３２付近の道路、すなわち、表示中心点３２に最も近い位置にある道路（図３の場合には、道路１０１）を検索し（ステップＳＴ７）、その道路１０１の道路データが現在メモリ（ＲＡＭ）にキャッシュされている道路データと同じかどうかを判定する（ステップＳＴ８）。

ここで、既にメモリにキャッシュされている道路データと同じである場合（ステップＳＴ８のＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ５において決定したスクロール方向（スクロール操作の進行方向）側の道路１０１の道路データ（国道、県道、高速道路等）のみを読み込み、キャッシュする（ステップＳＴ９）。

この際、地図データに格納されている道路データを構成する座標点列データのすべての座標点（ノード）をキャッシュすると、道路データの先読みに使用するＲＡＭ容量が大きくなってしまうため、地図データに格納されている道路データを構成する座標点列データの座標点を１つ以上飛ばしでキャッシュする。

ここで、地図データに格納されている道路データを構成する座標点列データの座標点を１つ以上飛ばしでキャッシュすることについて、図４および図５を用いて説明する。
まず、道路データは、道路データを構成する座標点列データの座標点（ノード）ごとを結んだリンク（ノード間を結ぶ線分）の集まりである。

図４は、地図データ上のある道路について、道路データを構成する座標点列データのすべての座標点（ノード）により道路データを構成する場合、座標点を１つ飛ばしでキャッシュして道路データを構成する場合、座標点を２つ飛ばしでキャッシュして道路データを構成する場合を示す説明図である。

図４（ａ）に示すように、地図データ上のある道路について、道路データを構成する座標点列データのすべての座標点（ノード）を表すと、○、△、×、○、△、×、○、△、×、○、△、×・・・のようにデータ（ノード）が並んでいるとする。この場合、このすべての座標点（ノード）をリンクする（結ぶ）ことにより構成される道路データは、図４（ａ）に示すような道路となる。

一方、図４（ｂ）に示すように、座標点を１つ飛ばしで表すと、○、×、△、○、×、△、・・・のようになり、これらの座標点（ノード）をキャッシュしてそのノードをリンクすることにより道路データを構成すると、図４（ｂ）に示すような道路となる。この場合、図４（ａ）のようにすべての座標点をキャッシュする場合に比べると、使用するＲＡＭ容量は半分で済む。

さらに、図４（ｃ）に示すように、座標点を２つ飛ばしで表すと、○、○、○、○、・・・のようになり、これらの座標点（ノード）をキャッシュしてそのノードをリンクすることにより道路データを構成すると、図４（ｃ）に示すような道路となる。この場合には、図４（ａ）のようにすべての座標点をキャッシュする場合に比べると、使用するＲＡＭ容量は３分の１で済む。

このように、図４（ｂ）や図４（ｃ）に示すように、キャッシュするノード（座標点）を１つ以上飛ばし（１つ飛ばしや２つ飛ばしなど）とすると、すべてのノード（座標点）をキャッシュする場合に比べてキャッシュするデータ量は減少するので、使用するＲＡＭ容量も少なくて済む。ただし、あまりたくさんデータ（ノード）を飛ばすと、キャッシュされたデータ（ノード）を基に得られる道路リンクにより構成された道路の形状は荒くなるため、先読みに使用可能なＲＡＭ容量の制限に問題がなければ、できるだけ多くのデータ（ノード）をキャッシュできる方がよいことは言うまでもない。

この実施の形態１では、先読みする道路データのノード（座標点）については１つ以上飛ばしとするが、以下、具体的に座標点（ノード）を２つ飛ばしでキャッシュする場合を例に説明する。
図５は、図３に示す地図データにおける道路１０１，１０２，１０３について、それぞれの道路データを構成する座標点列データの座標点を２つ飛ばしでキャッシュした場合の座標点を○印で示した図である。

ここで、図２のフローチャートのステップＳＴ９における処理の説明に戻ると、図３における表示中心点３２へスクロールされた時点では、読み込んだ道路データが以前に読み込んだ道路１０１の道路データと同じであるため、道路１０１を構成する座標点列データの座標点をたどっていくことにより、通常の地図データの所定の範囲２１よりも一段階広い範囲２２およびさらに先にある領域２３における道路１０１についての座標点を２つ飛ばしでメモリ（ＲＡＭ）にキャッシュする。

一方、既にメモリにキャッシュされている道路データと異なる場合（ステップＳＴ８のＮＯの場合）には、それまでの道路データの読み込みを停止し、ステップＳＴ５において決定したスクロール方向（スクロール操作の進行方向）側の道路データ（国道、県道、高速道路等）のみを読み込み、その道路データを構成する座標点列データの座標点を２つ飛ばしでキャッシュする（ステップＳＴ１０）。

具体的には、例えば図３に示すように、表示中心点３１から表示中心点３２にスクロールした後、さらに急激に表示中心点３３へスクロールされた場合を例に説明する。この場合、スクロール前の表示中心点３２とスクロール後の表示中心点３３とに基づいて、スクロール方向（スクロール操作の進行方向）は、図３に示す矢印Ｂの方向であると決定され、表示中心点３３を中心とする表示範囲９３における地図データが描画される。

この際、表示中心点３３付近の道路、すなわち、表示中心点３３に最も近い位置にある道路１０２が検索され、その道路１０２の道路データは以前にキャッシュされていた道路データ（道路１０１の道路データ）と異なるため、道路１０１の道路データの読み込みを停止し、道路１０２の道路データを読み込んで、その道路データを構成する座標点列データの座標点を２つ飛ばしでキャッシュする。

ここで、図３に示すように、道路１０２は、通常の地図データの所定の範囲２１よりも一段階広い範囲２２において、道路１０３にも分岐しているため、道路１０２および道路１０３の道路データが読み込まれる。

そして、道路１０２および道路１０３の道路データを構成する座標点列データの座標点をたどっていくことにより、通常の地図データの所定の範囲２１よりも一段階広い範囲２２およびさらに先にある領域２４における道路１０２についての座標点を２つ飛ばしにした道路データと、同じく通常の地図データの所定の範囲２１よりも一段階広い範囲２２およびさらに先にある領域２５における道路１０３についての座標点を２つ飛ばしにした道路データを、メモリ（ＲＡＭ）にキャッシュする。

その後、キャッシュしたスクロール方向（スクロール操作の進行方向）にある道路データ（国道、県道、高速道路等）のみを描画するよう表示部９に指示を行う（ステップＳＴ１１）とともに、スクロール後の表示中心点における所定の範囲の周辺地図データを読み込む（ステップＳＴ１２）。

すなわち、例えば図３に示す例のように、矢印Ａの方向へのスクロールから急激に矢印Ｂの方向へのスクロールが行われた場合であっても、そのスクロール方向（スクロール操作の進行方向）の地図データすべてを読み込んでキャッシュするわけではなく、スクロール方向にある道路データのみを読み込んで、その道路データを構成する座標点列データの座標点を１つ以上飛ばしでキャッシュする。

そして、キャッシュされた座標点の座標点列データで構成された道路データを表示部９に表示する。この際、表示部９に表示されている地図データがスクロール操作されている最中は、１つ以上飛ばしでキャッシュされた座標点の座標点列データで構成された道路データのみを優先して表示しておいてから、周辺地図データを読み込んで、スクロール停止後に、表示部９に表示可能な表示範囲の地図データを表示させる。これにより、データの先読みのために大きなＲＡＭ容量も必要とせず、また、白地図が表示されることがないので、ユーザがスクロールしている位置を見失うことがない。

以上のように、この実施の形態１によれば、スクロール停止中は、通常どおり周辺地図データを表示し、スクロール中は、スクロール方向（スクロールの進行方向）にある道路データのみを読み込んで表示しておいてから、周辺地図データを読み込んで表示するため、大幅なスクロール移動や急激なスクロール方向の切り替え時にも、先読みに使用するＲＡＭ容量に影響されることなく、かつ、白地図が表示されることがないため、ユーザが現在スクロールしている位置を見失わないようにすることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１地図データ記憶部、２地図データストレージ管理部、３入力操作部、４入出力制御部、５地図表示制御部、６経路探索制御部、７経路案内制御部、８自車位置検出制御部、９表示部、１０位置検出センサ、１１制御部、２１表示中心点における周辺地図の地図データの所定の範囲、２２所定の範囲２１よりも一段階広い範囲、２３，２４，２５一段階広い範囲２２よりもさらに先にある領域、３１，３２，３３表示中心点、９１，９２，９３表示部９における表示範囲（表示画面領域）、１０１，１０２，１０３道路。

Claims

移動体の位置と地図データとに基づいて経路案内を行うナビゲーション装置において、
前記地図データを読み込む地図データストレージ管理部と、
前記地図データストレージ管理部を介して前記地図データを取得するとともに、表示部に対して前記地図データの表示指示を行う地図表示制御部とを備え、
前記地図表示制御部は、
前記表示部に表示されている地図データがスクロール操作されていない場合には、当該表示されている地図データの表示中心点における所定の範囲の周辺地図の地図データから、前記表示部に表示可能な表示範囲の地図データを表示させ、
前記表示部に表示されている地図データがスクロール操作されている場合には、前記表示されている地図データに含まれる道路のうち、前記表示中心点に最も近い位置にある道路について、前記スクロール操作の方向にある道路データのみを読み込んで一時的に格納し、当該一時的に格納された道路データを前記表示部に表示させる
ことを特徴とするナビゲーション装置。
前記地図表示制御部は、前記表示部に表示されている地図データがスクロール操作されている場合には、前記スクロール操作の方向にある道路データを構成する座標点列データの座標点を１つ以上飛ばしで一時的に格納し、当該一時的に格納された座標点の座標点列データで構成された道路データを前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
前記地図表示制御部は、前記表示部に表示されている地図データがスクロール操作されている最中は、前記一時的に格納された道路データを優先して前記表示部に表示させ、スクロール停止後に、前記表示可能な表示範囲の地図データすべてを前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のナビゲーション装置。