JPH03148800A - 車両航法データの表示方法と航法システムおよび航法システムを具える車両 - Google Patents

車両航法データの表示方法と航法システムおよび航法システムを具える車両

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JPH03148800A
JPH03148800A JP2174632A JP17463290A JPH03148800A JP H03148800 A JPH03148800 A JP H03148800A JP 2174632 A JP2174632 A JP 2174632A JP 17463290 A JP17463290 A JP 17463290A JP H03148800 A JPH03148800 A JP H03148800A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は局所車両環境（ｌｏｃａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　
ｅｎｖｉｒ。
ｎｍｅｎｔ　）の影像の車両航法データ（ｎａｖｉｇａ
ｔｉｏｎｄａ　ｔａ　）の表示方法に関連している。
本発明はまたそのような方法を実行するのに適した航法
システムと、かかる航法システムを具える車両にも関連
している。
（背景技術） この種の方法はロナルド・ケー・ジュルゲン（Ｒｏｎａ
ｌｄ　Ｋ、　Ｊｕｒｇｅｎ）の論文、「ブトロイドのビ
ッグ・スリーのニューフロンティア−（Ｎｅｗｆｒｏｎ
ｔｉｅｒｓ　ｆｏｒ　Ｄｅｔｒｏｉｔｓ　Ｂｉｇ　Ｔｈ
ｒｅｅ　）　Ｊ　、アイイーイーイー・スペクトラム（
ＩＥＨＥ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　）　−，１９８８年ｌθ
月、頁３２から既知である。引用された論文は例えばデ
ィジタル速度読み取り、低残存燃料警告（Ｉｏｗ　ｆｕ
ｅｌ　ｗａｒｎｉｎｇ）等のような車両の航法データが
風防ガラス（ｗｉｎｄｓｈｉｅｌｄ）の上に投影されか
つデータを車の運転者の視野と結合される方法を記述し
ている。多数のセンサからの情報は真空蛍光管（ｖａｃ
ｕｕｍ−ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　ｔｕｂｅ　）に印加
される信号を形成するよう電子モジュールにより処理さ
れ、その後で光学素子が車両の風防ガラス上のこの管の
活性化されたセグメントから光を投影する。運転手は車
の前面の付近にかかって現れる実効影像（ｖｉｒｔｕａ
ｌ　ｉｍａｇｅ　）を見る。そのような方法の欠点は、
その可能性が限られていることである。航法データは小
面積にのみ表示てきる。と言うのは、例えば車の風防ガ
ラスの寸法を有する領域のように、運転手の視野の場を
力バーする領域の表示が実現に困難でありかつ高価であ
るからである。全風防ガラスのカバレージは光学システ
ムの開口の著しく大きな角度を要求し、従って問題が多
くかつ高価である。
（発明の開示） 特に本発明の目的は航法データの簡単でありかつ使いや
すくかつ容易に解釈できる表示を許容する局所車両環境
の影像の車両の航法データを表示する方法を与えること
である。このことを達成するために、本発明による方法
は、局所車両環境の影像が撮像ユニットにより発生され
、該影像が表示ユニット上に表示され、航法データから
形成された指示信号が影像上に重畳されることを特徴と
している。撮像ユニットは例えば車両の前方の道路のよ
うな運転手により選ばれた最も関連する環境を取り上げ
、このようにして表示ユニットに環境の非常に現実的な
影像を生成する。そのような影像は例えば絵文字（ｐｉ
ｃＬｏｇｒａｓ　）の形をした抽象的表現よりさらに使
いやすいと見いだされている。航法データから形成され
た指示信号の重畳のために、この信号は表示ユニット上
の影像に重なる。航法データは例えば速度とか残留燃料
予備（ｒｅｓｅａｉｎｉｎｇ　ｆｕｅｌ　ｒｅｓｅｒｖ
ｅ）を指示するが、しかしたどるべき方向（ｄｉｒｅｃ
ｔｉｏｎ　ｔｏ　ｂｅ　ｆｏｌｌｏｗｅｄ）を指示する
矢印のような１つあるいはそれ以上の指示からなってい
る。
航法データがセンサからの測定データおよび／またはデ
ータ構造からの位相幾何学的データ（ｔｏｐｏｇｒａｐ
ｈｉｃ　ｄａｔａ）に基づいて航法システムにより発生
される本発明による方法の１つの変形において、指示信
号の形成の前に、航法データが環境に対する撮像ユニッ
トの位置に従って変換されることを特徴としている、　
このように航法データは影像と結合でき、従ってユーザ
ーは一見して（ａｔ　ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｇｌａｎｃｅ
）最適に通知される。例えば、交差点（ｉｎｔｅｒｓｅ
ｃｔｉｏｎ）に接近する場合に車の航法システムにより
計算されたたどるべき方向は表示ユニット上にたどるべ
き道路セクション上に重ねられた矢印によって指示でき
る。このようにトラヒック状態が特に迅速かつ容易に解
釈できる。
本発明による方法の別の変形は航法データが透視変換（
ｐｅｆｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒ＋ｗａｔｉ
ｏｎ）により変換されることを特徴としている。影像に
透視的に航法データを重畳することにより、現実に対応
する容易に解釈できる使いやすい表示が得られる。
取られるべき道路セクションが建物およびそれに類似し
た物により曖昧になるという事実は、もしそのようなデ
ータがデータ構造に含まれるなら考慮に入れることがで
きる。
本発明による方法の別の変形は表示ユニットが航法デー
タを明確（ｄｉｓｔｉｎｃｔ）であるように表示するこ
とを特徴としている。このことは表示の明確さを増大す
る。
航法データがセンサからの測定データと、道路がその中
心線の座標により表されるデータ構造からの位相幾何学
的データとに基づいＹ航法システムによって発生される
本発明による方法の好ましい変形は、航法データからの
指示信号の形成に先立って道路の表現が多角形（ｐｏｌ
ｙｇｏｎ　）による表現に変換されることを特徴として
いる。この多角形表現の使用により、指示信号は環境の
影像に良く適応でき、そこで道路の真の幅は明らかにな
る。
例えば、たどるべき方向を指示する矢印はたどるべきレ
ーンの中心に表示できる。
本発明による方法を実行するのに適した航法システムは
、該航法システムが局所環境の影像を発生する撮像ユニ
ットと、航法システムにより発生された航法データを変
換する変換モジュールと、変換された航法データから指
示信号を発生するビデオ発生器と、結合された信号を形
成するよう環境の影像と指示信号を結合する結合モジュ
ール（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｓｏｄｕｌｅ）　、お
よび結合された信号を表示する表示ユニットを具えるこ
とを特徴としている。
添付図面を参照して実例により本発明を詳細に説明する
。
（実施例） 第１図は本発明による方法のフローチャートを示してい
る。ブロフり１１において、環境の影像は例えば車両に
搭載されたビデオカメラのような撮像ユニットにより発
生される。ブロック１２において、エム・エル・ジー−
ツーン（１１，Ｌ、　Ｇ、Ｔｈｏｏｎｅ）の一文、「カ
リン一車の情報と航法システム（ＣＡＲＩＮ、　ｃａｒ
　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｎａｖｉｇａｔｉ
ｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）「、フィリップス・テクニカル・
レビニー（ＰｈｉｌｉｐｓＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｖ
ｉｅｗ）　％第４３巻、第１１／１２号、頁３１フー３
２９．１９８７年１２月から既知であるように、そこに
表示すべき航法データが発生される。ブロック１３にお
いて、指示信号は例えば既知のビデオ発生器によりそこ
から形成され、その指示信号は例えばビデオ結合モジュ
ールによりブロック１４で環境影像に重畳される。ブロ
ック１５において、この結合は例えば車両に搭載された
ビデオ表示装置やテレビジコン受信機あるいはモニタの
ような表示ユニット上に表示される。
第２図は本発明による方法を実行するのに適した航法シ
ステムの構造を示している。モジュール２１例えばはエ
ム・エル・ジーツーンにより引用された論文中に記載さ
れたカリン（ＣＡＲＩＮ　）システムのようなよ（知ら
れた車の航法システムであり、これはセンサ（コンパス
や回転数を測定するホィールセンサのような）からの測
定データと、例えば車両の現在の位置を表す座標とだと
、るべき最適の計算されたルートを表す座標のようなデ
ータ構造中の位相幾何学的データに基づいて航法データ
を供給する。モジュール２２において、この航法データ
は環境に対して撮像ユニット２４の位置に従って変換を
受ける。位相幾何学的データを含むデータ構造の関連領
域は以前に出願された非公開オランダ国方法出願第８９
０００５６号（特願第９０−３．２７４号）に記載され
たような撮像ユニットの観点から［見られる（ｖｉｅｗ
ｅｄ）　Ｊ　１１例えばたどるべきルートの指示のよう
な表示すべき航法データは環境の局所影像の道路に対応
する。モジュール２３はビデオ発生器であり、これは例
えばたどるべきルートの様式指示（ｓｔｙｌｉｓｔｉｃ
　ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）のような変換された航法デー
タからの指示信号を形成する。
撮像ユニット２４（ビデオカメラあるいはテレビジョン
カメラ）は環境の影像を供給する。結合モジュール２５
において、指示信号と環境影像は表示ユニット２６（ビ
デオ表示装置、テレビジゴン受信機あるいはモニタ）上
に表示される結合された信号を形成するよう結合される
。
第３図は様式化された航法データと結合された環境の影
像の表示の一例を示している。矢印は航法システムによ
り計算されたようなたどるべき方向を示している。この
場合には指示は左に曲がれであり、この指示はたどるべ
き道路セクション上に重ねられる。例えばフランシング
あるいは閉じ込め態様（ｂｏｘｅｄ　＠ａｎｎｅｒ）で
、あるいは影像の残りから区別されている明るい色のよ
うな明確な態様で航法データが表示される場合、ユーザ
ーは一見していかに作用すべきか分かるであろう。カリ
ン（ＣＡＲＩＮ　）デーベースにおいて、道路はそれら
の中心線の座標により表現される。表示ユニット上の現
実的な表示に対して、環境の現実的な影像と両立できる
多角形による表現にこの表現を変換することは重要であ
る。この目的で、カリン（ＣＡＲＩＮ　）データベース
の構造は新しい構造に変換され、その最も重要なカテゴ
リーは、−ノード（Ｐ）、その各々は２座標たより表現
され（あるいは、もしデータベースが高度に関する情報
を含むなら３座標で）、 −道路（Ｒ）、その各々は構成ノードの数と位置により
表現され、 ーリンク（Ｌ）、その各々は関連された道路とその方向
により表現され、 −交差点（！）、その各々は構成リンクの数と位置によ
り表潰される。
リンクのカテゴリーは道路の左側と右側を含むことによ
りｐ−リンク（ＰＬ）に拡張される。道路とノードのリ
ストはこのようにして増大される（道路の左側と右側は
またノードにより規定された別々の道路を構成する）が
、しかし構造は同じままである（第４図を見よ）、引き
続いて、各交差点に対してそこに向かうリンクは逆時計
向きに分類される。これは以下のごとく実現される。す
なわち、参照された第１リンクＬＯは参考として作用す
る。もしこのリンクＬＯと次のリンクＬｌの間の角度が
ＬＯと引き続くリンクＬ２の間の角度より大きいなら、
Ｌｌとし２はリンクのリストで交換される（第５図を見
よ）。
正のＸ軸に対してリンクＬＯにより囲まれた角度ａＯの
ｃｏｓｉｎｅとｓｉｎｅは ｃｏｓ　（ａ　Ｏ）　＝　（ｘＯＢ−ＩＯＡ）　／ＳＱ
ＲＴ　（（ｘＯＢ−ｘＯ＾）　”＋　（ｙｏｕ−ｙＯＡ
）　”）　：ｓｉｎ（ａ　Ｏ）＝（ｙｏｕ−ｙＯＡ）／
ＳＱＲＴ（（ｘＯＢ−ｘＯ＾）”＋（ｙｏｕ−ｙＯＡ）
す：そして同じことがリンクＬｌとし２に適用可能であ
る。
それから次のようになる。すなわち ｃｏｓ（ａ　１０）　＝ｃｏｓ（ａ　ｌ−ａ　Ｏ）＝ｃ
ｏｓ（ａｔ）”ｃｏｓ（ａｏ）÷ｓｉｎ（ａｌ）”ｓｉ
ｎ（ａＯ）：ｓｉｎ（ａ　１０）　＝ｓｉｎ（ａ　ｌ−
ａ　Ｏ）＝ｓｉｎ（ａ　１）”ｃｏｓ（ａ　Ｏ）−ｃｏ
ｓ（ａ　１）”ｓｉｎ（ａ　Ｏ）　：そして同じことが
ｃｏｓ　（ａ　２０）とｓｉｎ（ａ２０）に適用可能で
ある。
このシーケンスは以下のごと（決定される。
ｉｆ　ｓｉｎ（ａｌＧ）　＞　Ｏ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ　ｉｆ　ｓｉｎ（ａ２０）　
＞　Ｏｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ　ｉｆ　ｃｏｓ＜ａｌ
Ｇ）　＞　ｃｏｓ（ａ２０）ｄｏ　ｎｏｔ　ｉｎｔｅｒ
ｃｈａｎｇｅａｎｄ　ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ　ｉｎｔｅｒ
ｃｈａｎｇｅｏｔｈｅｒｗｉｓｅ　ｄｏ　ｎｏｔ　ｉｎ
ｔｅｒｃｈａｎｇｅｏｔｈｅｒｗｉｓｅ　ｉｆ　ｓｉｎ
（ａ２０）　＞　Ｏｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ　ｉｆ　ｃｏｓ（ａｌｏ）　＜　ｃ
ｏｓ（ａ２Ｇ）ｄｏ　ｎｏｔ　ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ
ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ　ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅもしｓｉ
ｎ（ａｌｏ）　＞　０なら 引き続いて、もしｓｉｎ（ａ２０）　＞　０なら引き続
いて、もしｃｏｓ（ａｌＧ）　＞ｃｏｓ（ａ２Ｇ）なら
交換しない さもなければ交換する さもなければ交換しない さもなければ、もしｓｉｎ（ａ２０）　＞　０なら交換
する さもなければ、もしｃｏｓ（ａｌｏ）　＜ｃｏｓ（ａ２
０）なら交換しない さもなければ、交換する 引き続いて、各交差点に対して、各交差点から離れるす
べてのリンクの中心線は多角形に変換される（第６図を
見よ）。
端点を除いたすべての点に対して、左側道路と右側道路
に隣接する交差点が計算される、　ＰＱに垂直な長さｎ
１を有するベクトルは次のように与えられる。
（ｘｐｑｓνｐｑ）嘗ここでＸＩ）Ｑ　＝　−（ｙｑ−
ｙｐ）　”ｇｐｑおよびｙｐｑ　＝　（ｘｑ−ｘｐ）　
”ｇｐｑ、ここでｇｐｑ　＝ＤＩ／Ｓ［）ＲＴ（（ｘｑ
−ｘｐ）”＋　（ｙｑ−ｙｐ）　”） 長さ０２を有するＯＲに垂直なベクトルに対して、類似
の表現が適用できる。
（”Ｑｒ　＋　ＶＱｒ）　＋ここでｘｑｒ　＝　−（ｙ
ｒ−ｙｑ）　”ｇｑｒおよびｙｑｒ　＝　（ｘｒ−ｘｑ
）　”ｇＱｌ”ｌここでｇｑｒ　＝０２／ＳＯＲＴ（（
ｘｒ、ｘｑ）”＋　（ｙｒ−ｙｑ）　”） 探索された交差点（ｘｓ、ｙｓ）は（ｘｐ＋ｘｐｑ、　
ｙｐ＋ｙｐｑ）と（ｘｑ＋ｘｐｑ、　ｙｑ＋ｙｐｑ）の
間のラインの交差点および（ｘｑ＋ｘｑｒｓ　ｙｑ＋ｙ
ｑｒ）と（ｘｒ＋ｘｑｒ、ｙｒ÷ｙｑｒ）の間のライン
の交差点である。
以下のことが適用可能である。
ｘｓ＝ｘｐｑ＋ｎ＊ｘｐ÷（１−ｎ）”ｘｑおよびｙｓ
　＝ｙｐｑ＋ｎ”ｙｐ＋（１−ｎ）”νｑ： ｘｓ＝ｘｑｒ＋ｓ＋＊ｘｑ＋（１−ｍ）”ｘｒおよびｙ
ｓ　＝　ｙｑｒ＋ｓ＊ｙｑ＋（１−ｇｓ）”ｙｒ： パラメータｎに対するこれらの式の解は次のようになる
。
ｎ　＝［（ｙｑ−ｙｒ）”（ｘｐｑ＋ｘｑ−ｘｑｒ−ｘ
ｒ）−（ｘｑ−ｘｒ）”（ｙｐｑ＋ｙｑ−ｙｑｒ−ｙｒ
）］／−−／Ｉ（ｘｑ−ｘｒ）”（ｙｐ−ｙｑ）−（ｙ
ｑ−ｙｒ）　”　（ｘｐ−ｘｑ）　］もし分母が零なら
、２つのラインセグメントは他のものの延長に位置し、
そしてパラメータｎは零に等しいと仮定される。
交差点（ｘｓ、ｙｓ）はこのようにして見いだされる。
各中心線はこのように所与の幅を存する実際の街路を形
成するよう補われる。
最後に、このように見いだされたすべての多角形は関連
された交差点に連結される。リンクが分類され、一方で
は逆時計方向に進むから、毎回リンクの左側縁部と次の
リンクの右側縁部の交差点が計算される。この計算は全
く前のものと類似している。
「断続道路（ｄａｓｈｅｄ　ｒｏａｄｓ）　、３からな
る道路網はこのようにして「実際の（ｒｅａｌ）　Ｊ道
路に変換される。航法データは環境の影像に良く対応す
るよう位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による方法のフローチャートを示し、 第２図は本発明による方法を実行するのに適した航法シ
ステムの構造を示し、 第３図は航法データと結合された表示ユニット上の表示
の局所影像の例を示し、 第４図は使用されたデータ構造を例示し、第５図は接続
の分類を例示し、 第６図は多角形への変換を例示している。 １１、１２．１３．１４．１５−・・ブロック２１、２
２．２３−・・モジュール ２４・・・撮像ユニット ２５・・・結合モジュール ２６・・・表示ユニット 図面の浄書（内容に変更なし） Ｒ％ Ｘ　　　　メ　　　　　　　　　　　　　　＼Ｘ− ｌ。 ＼＼ン 手続補正書（方式） １、事件の表示 平成２年方法願第１７４６３２号 ２、発明の名称 車両航法データの表示方法と航法システムおよび航法シ
ステムを具える車両 ３、補正をする者 事件との関係　　方法出願人 名称　　　エヌ　ベー　フィリップス フルーイランベンファブリケン ４、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、局所車両環境の影像の車両航法データの表示方法に
    おいて、 局所車両環境の影像が撮像ユニットにより 発生され、該影像が表示ユニット上に表示され、航法デ
    ータから形成された指示信号が影像上に重畳されること
    を特徴とする方法。 ２、航法データがセンサからの測定データおよび／また
    はデータ構造からの位相幾何学的データに基づいて航法
    システムにより発生される請求項１に記載の方法におい
    て、 指示信号の形成の前に、航法データが環境 に対する撮像ユニットの位置に従って変換されることを
    特徴とする方法。 ３、航法データが透視変換により変換されることを特徴
    とする請求項２に記載の方法。 ４、表示ユニットが航法データを明確であるように表示
    することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに
    記載の方法。 ５、航法データがセンサからの測定データと、道路がそ
    の中心線の座標により表されるデータ構造からの位相幾
    何学的データとに基づいて航法システムによって発生さ
    れる請求項１から４のいずれか１つに記載の方法におい
    て、航法データからの指示信号の形成に先立っ て道路の表現が多角形による表現に変換されることを特
    徴とする方法。 ６、請求項１から５のいずれか１つに記載の方法を実行
    するのに適した航法システムにおいて、 該航法システムが局所環境の影像を発生す る撮像ユニットと、航法システムにより発生された航法
    データを変換する変換モジュールと、変換された航法デ
    ータから指示信号を発生するビデオ発生器と、結合され
    た信号を形成するよう環境の影像と指示信号を結合する
    結合モジュール、および結合された信号を表示する表示
    ユニットを具えることを特徴とする航法システム。 ７、請求項６に記載の航法システムを具える車両。
JP2174632A 1989-07-04 1990-07-03 車両航法データの表示方法と航法システムおよび航法システムを具える車両 Expired - Lifetime JP2915508B2 (ja)

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NL8901695 1989-07-04

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