JPH0546084A - 車載ナビゲータの走行案内画像表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行方向を変更すべき交差点が車両よりどの
程度先にあるか直観的に把握できるようにする。 【構成】 案内対象交差点探索部１７が車両位置と誘導
経路データから誘導経路上で車両進行方向前方に存在す
る所定の案内対象交差点を探索し、距離計算部１８が車
両位置−案内対象交差点間の距離を求める。そして、交
差点案内画像描画部１９が、案内対象交差点のノードと
当該交差点の交差点構成ノードより幅員を持つ交差点形
状とこれに重ねた走行方向を示す矢印を計算し、更に、
走行方向を示す矢印を含む交差点形状図形を、視線座標
系で視点より一定距離だけ下の平面内で、車両位置−案
内対象交差点間の距離の変化に従い順次視点寄りの位置
に置くようにして、視点前方の投影面に中心投影した像
を計算し、該投影像を画面に描画させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車載ナビゲータの走行案
内画像表示方法に係り、特に出発地から目的地まで経路
誘導を行う場合に好適な車載ナビゲータの走行案内画像
表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行案内を行い、運転者が所望の
目的地に容易に到達できるようにした車載ナビゲータが
ある。この車載ナビゲータにおいては、車両の位置を検
出してＣＤ−ＲＯＭから車両位置周辺の地図データを読
み出し、Ｖ−ＲＡＭに地図画像を描画するとともに該地
図画像上の所定箇所に車両位置マークを重ねて描画し、
Ｖ−ＲＡＭの画像を映像信号に変換しながらＣＲＴディ
スプレイ装置に出力して画面に表示する。そして、車両
の移動で現在位置が変化するのに従い、画面の車両位置
マークを移動したり、或いは車両位置マークは画面中央
に固定して地図をスクロールしたりして、常に、車両位
置周辺の地図情報が一目で判るようになっている。

【０００３】ＣＤ−ＲＯＭに記憶された地図は、縮尺レ
ベルに応じて適当な大きさの経度幅、緯度幅の地域に区
切られており、道路は経度、緯度の座標で表現された頂
点（ノード）の集合で示される。２以上のノードを連結
した部分はリンクと呼ばれる。各地図に含まれる道路デ
ータは、図１３に示す如く、道路リンクデータＲＬＤ
Ｔ、ノードデータＮＤＤＴ、交差点データＣＲＤＴで構
成されており、このうち、道路リンクデータＲＬＤＴ
は、当該道路リンクに関し、国道、高速道路、その他の
道路など道路の種別を表すデータ、リンク上の全ノード
数、リンクを構成する各ノードのノードデータＮＤＤＴ
上の番号とノード間の道路の幅員を表すデータなどによ
り構成されている。第ｎノード番号の幅員データは、第
ｎノード番号に係るノードと第（ｎ＋１）ノード番号に
係るノードを結ぶ道路（リンク）の幅員を示す。又、交
差点データＣＲＤＴは地図上の各交差点毎に、該交差点
に連結するリンク上の交差点に最も近いノード（交差点
構成ノードという）のノードデータＮＤＤＴ上の番号の
集合であり、ノードデータＮＤＤＴは地図上の全ノード
のリストであり、ノード毎に座標情報（経度、緯度）、
該ノードが交差点であるか否かの交差点識別フラグ、交
差点であれば交差点データを指し、交差点でなければ該
ノードが属する道路リンクを指すポインタ等で構成され
ている。

【０００４】ところで、車載ナビゲータには、出発地か
ら目的地まで最適な誘導経路に沿って経路案内を行う経
路誘導機能を持ったものがある。かかる経路案内では、
走行前に運転者が出発地と目的地を設定すると、ＣＤ−
ＲＯＭの地図データを参照してシュミレーション計算を
行い、例えば出発地と目的地を最短距離で結ぶ最適な誘
導経路を求めて、該誘導経路を構成するノード列と、先
頭の出発地データ及び最後尾の目的地データと合わせた
誘導経路データを誘導経路メモリに記憶しておく。

【０００５】そして、走行中、誘導経路メモリのノード
列の中から画面の地図表示エリアに入っている誘導経路
を探し、該誘導経路を他の道路と異なる色で太く表示す
るなどして、運転者がいずれの道路を走行すれば良いか
判るようにしている。

【０００６】しかし、画面に表示された地図の縮尺が大
きかったり、道路が込み入っている場合、単に、誘導経
路が他の道路と異なる色で太く表示されているだけで
は、車両進行方向の前方に存在する交差点をどの方向へ
走行すれば良いか判らない場合があった。

【０００７】このため、走行中、誘導経路上で車両の進
行方向前方にある交差点の内、例えば、左折、右折等、
走行方向の変化する一番手前の案内対象交差点を探索
し、該交差点での走行すべき方向と車両位置−案内対象
交差点間の距離を求めるとともに、案内対象交差点のノ
ードと交差点を構成する全ての交差点構成ノードから一
定の幅員を持たせた交差点形状を計算し、図１４に示す
如く、該交差点形状を走行方向を示す情報と交差点まで
の距離を示すバーグラフとともに画面の左上等に交差点
案内画像としてウインドウ表示する提案がなされてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バーグ
ラフによる距離表示は、例えば１単位当たり１００ｍと
いう具合にしてグラフを読み取ることで、車両の現在位
置からウインドウ表示された案内対象交差点までの距離
情報を知ることができるものの、走行速度によって、案
内対象交差点に到達するまでの時間が大きく変わるた
め、走行方向を変更すべき交差点が車両よりどの程度先
にあるか直観的に把握することが難しく、車線変更や方
向指示器点滅開始などの走行方向変更準備動作が遅れて
しまう恐れがあった。

【０００９】以上から本発明の目的は、走行方向を変更
すべき交差点が車両よりどの程度先にあるか直観的に把
握することができる車載ナビゲータの走行案内画像表示
方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明におい
ては、車両の現在位置と誘導経路情報から誘導経路上で
車両進行方向前方に存在する所定の案内対象交差点を探
索する手段と、車両位置−案内対象交差点間の距離を求
める手段と、案内対象交差点のノードと当該交差点の交
差点構成ノードより幅員のある交差点形状を計算する手
段と、更に、交差点形状図形を、視線座標系で視点より
一定距離だけ下の平面内で、車両位置−案内対象交差点
間の距離の変化に従い順次視点寄りの位置に置くように
して、視点前方の投影面に中心投影した像を計算する手
段と、該投影像を所定の走行方向案内情報とともに画面
に描画する手段とにより達成される。

【００１１】

【作用】本発明によれば、車両の現在位置と誘導経路情
報から誘導経路上で車両進行方向前方に存在する所定の
案内対象交差点を探索し、車両位置−案内対象交差点間
の距離を求め、案内対象交差点のノードと当該交差点の
交差点構成ノードより幅員のある交差点形状を計算する
とともに、更に、交差点形状図形を、視線座標系で視点
より一定距離だけ下の平面内で、車両位置−案内対象交
差点間の距離の変化に従い順次視点寄りの位置に置くよ
うにして、視点前方の投影面に中心投影した像を計算
し、該投影像を所定の走行方向案内情報とともに画面に
描画する。これにより、車両の位置と案内対象交差点間
の距離の変化に応じて、画面の案内対象交差点図形が３
次元的に変化し、実際の交差点が近づいて来るのと同様
に見えるので、走行方向を変更すべき交差点が車両より
どの程度先にあるか直観的に把握することができるよう
になり、車線変更や方向指示器点滅開始などの走行方向
変更準備動作を適切なタイミングで行うことが可能とな
る。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係わる走行案内画像表示方法
を具現した車載ナビゲータの全体構成図である。

【００１３】図において、１は地図データ記憶手段とな
るＣＤ−ＲＯＭ、２は操作盤であり、左、右、上、下方
向のカーソルキー、経路誘導モード設定キー、出発地設
定キー、目的地設定キー、地図検索，拡大／縮小用のキ
ー、スタートキー等を備えている。３は車両方位と車両
位置を自立航法で検出する車両位置検出部、４はＣＲＴ
ディスプレイ装置であり、映像信号を入力して画面に地
図を、カーソルマーク、車両位置マーク、強調誘導経
路、交差点案内画像などとともに表示する。

【００１４】１０はマイコン構成のナビゲーションコン
トローラであり、出発地と目的地から最適な誘導経路を
シュミレーション計算により決定したり、車両位置周辺
の地図画像を、必要によりカーソルマーク、車両位置マ
ーク、強調誘導経路、交差点案内画像などとともにＣＲ
Ｔディスプレイ装置４の画面に表示させたりする。この
内、１１はＣＤ−ＲＯＭ１から読み出した地図データを
一時的に格納するバッファメモリ、１２はカーソル位置
計算部であり、操作盤２のカーソルキー、地図検索，拡
大／縮小用のキー等で地図の選択操作やカーソル操作が
なされたとき、画面上の地図の中央に相当する経度と緯
度を計算してカーソル位置として出力する。１３は地図
画像描画部であり、走行開始前において、操作盤２の地
図検索，拡大／縮小用等のキーで選択された所望の地図
データ（周辺の地図データを含めてもよい）をＣＤ−Ｒ
ＯＭ１からバッファメモリ１１に読み出すとともに後述
する第１Ｖ−ＲＡＭに地図画像を描画したり、カーソル
操作に応じてカーソル位置計算部１２から入力されるカ
ーソル位置データが変化するのに従い、必要により新た
な地図データをＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ１１
に読み出しながら常にカーソル位置が中央となるように
第１Ｖ−ＲＡＭの地図画像を書き換え、かつ、第１Ｖ−
ＲＡＭの中央にカーソルマークを描画する。また、地図
画像描画部１３は走行中（操作盤２のスタートキーの押
圧後）、車両位置検出部３から出力される車両位置デー
タが変化するのに従い、必要により新たな地図データを
ＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ１１に読み出しなが
ら現在位置が中央となるように第１Ｖ−ＲＡＭの地図画
像を書き換える。また、地図画像描画部１３は走行中、
車両位置検出部３から入力する車両方位データに基づき
車両位置マークを第１Ｖ−ＲＡＭの中央に所定方向に向
けて描画するとともに、経路誘導モードにおいて、後述
する誘導経路メモリに記憶された誘導経路データの中か
ら、現在、第１Ｖ−ＲＡＭに描画されている地図画像の
範囲に入る誘導経路データを入力して、他の道路とは異
なる色で太く強調した誘導経路を描画する。

【００１５】１４は出発地・目的地設定部であり、走行
開始前に、操作盤２で経路誘導モードとされ、該操作盤
２の操作で画面中央のカーソルが出発地と一致されたあ
と、出発地設定キーが押圧されると、その時点でのカー
ソル位置計算部１２の出力を出発地データとして設定
し、操作盤２の操作で画面中央のカーソルが目的地と一
致されたあと、目的地設定キーが押圧されると、その時
点でのカーソル位置計算部１２の出力を目的地データと
して設定する。

【００１６】１５は誘導経路探索部であり、経路誘導モ
ード下で、出発地と目的地の設定操作がなされると、出
発地・目的地設定部１４から出発地データと目的地デー
タを入力し、ＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ１１に
出発地から目的地までの数々の地図データを読み出すと
ともに、読み出した地図データを参照して、様々の経路
でのシュミレーション計算を行い、例えば最短距離を指
標として、出発地から目的地に至る最適な誘導経路を求
め、該誘導経路を構成するひと連なりのノード列（各ノ
ードは経度、緯度の座標と交差点か否かを示す交差点識
別フラグを含む）を出発地データ及び目的地データとと
もに、誘導経路データとして後述する誘導経路メモリに
記憶させる。ノード列の各ノードは地図データのノード
リスト（図１３のＮＤＤＴ参照）の中から抽出したもの
であり、誘導経路を構成するノードが交差点ノードのと
きは、地図データの交差点データＣＲＤＴ，道路リンク
データＲＬＤＴ，ノードリストＮＤＤＴを参照して、当
該交差点を構成する全ての交差点構成ノードを読み出
し、また、各交差点構成ノード−交差点間の道路（リン
ク）の幅員データも読み出し、ともに誘導経路メモリに
記憶させる。

【００１７】１６は誘導経路データを記憶する誘導経路
メモリであり、誘導経路探索部１５で求められたノード
列が、出発地データと目的地データを除いて例えば１６
³ −２個のノードから成るとき、図２の左側に示す如
く、第１記憶エリアのアドレスＦ０００_H に出発地デー
タが記憶され、アドレスＦ００１_H 〜ＦＦＦＥ_H には、
アドレスＦ００１_H に誘導経路上で出発地に一番近いノ
ード、アドレスＦ００２ _H に誘導経路上で出発地に二番
目に近いノードという具合にして、ノード列が順に記憶
される。そして、最後尾のアドレスＦＦＦＦ_H に目的地
データが記憶される。なお、誘導経路メモリ１６に格納
される出発地データと目的地データは、図３に示す如
く、出発地データが誘導経路の延長上で出発地Ｓに一番
近い擬似出発地ノードＮ_s とされ、目的地データが誘導
経路の延長上で目的地Ｏに一番近い擬似目的地ノードＮ
_O とされる。また、誘導経路データ中の各交差点ノード
（交差点識別フラグＲが１となっているノード。ポイン
タＴ_j で指定される）につき、図２の右側に示す如く、
誘導経路メモリ１６の第２記憶エリアに、全ての交差点
構成ノードのデータＮ_j1，Ｎ_j2，・・と、各交差点構成
ノード−交差点間の道路の幅員データＲＤ_j1，ＲＤ_j2，
・・が記憶される。

【００１８】１７は案内対象交差点探索部であり、車両
位置検出部３で検出された車両位置と誘導経路メモリ１
６に格納された誘導経路データより、誘導経路上で、車
両進行方向前方に存在する交差点の内、右折、左折等、
直進以外の走行方向の変化する交差点で一番手前にある
ものを案内対象交差点として特定する。具体的には、誘
導経路上で車両進行方向前方に存在する各交差点につ
き、手前側から順に、交差点ノードをＮ_a 、誘導経路を
構成するノード列の中で、ノードＮ_a の１つ前のアドレ
スのノードを侵入ノードＮ_b 、１つ後のアドレスのノー
ドを脱出ノードＮ _c として、図４に示す如く、交差点ノ
ードＮ_a を中心とし、侵入ノードＮ_b と交差点ノードＮ
_a を結ぶ直線を侵入ノードＮ_b とは反対側へ延長した直
線を基準方向Ａとして、該基準方向Ａから３０度の角度
をなす範囲に脱出ノードＮ_c が存在するときは走行方向
変化なしと判定し、それ以外の範囲に脱出ノードＮ_c が
存在するときは走行方向変化有りと判定し、最初に走行
方向変化有りと判定された交差点を案内対象交差点とす
る。

【００１９】１８は距離計算部であり、車両位置と案内
対象交差点探索部１７で特定された案内対象交差点間の
距離を計算する。１９は交差点案内画像描画部であり、
車両位置−案内対象交差点間の距離が一定距離以内とな
ったとき（本実施例では５５０ｍ以内）、誘導経路メモ
リ１６に格納された誘導経路データ、交差点構成ノード
データ、道路の幅員データを用いて、道路の幅員に応じ
て異なる所定の幅員を持つ案内対象交差点の形状と該交
差点での走行方向を計算し、更に、走行方向を示す矢印
を重ねた交差点形状図形を、視線座標系で視点より一定
距離だけ下の平面内で、車両位置−案内対象交差点間の
距離の変化に従い順次視点寄りの位置に置くようにし
て、視点前方の投影面に中心投影した像を計算し、該投
影像を第２Ｖ−ＲＡＭに描画する。

【００２０】ここで、走行方向を示す矢印を重ねた交差
点形状図形の中心投影像の求め方を説明する。案内対象
交差点ノードをＰ_a 、該交差点を構成する交差点構成ノ
ードが５つ有るものとしてこれらを案内対象交差点Ｐ_a
を中心にして時計回りに順に並べ換え、内、侵入ノード
をＰ_b 、残りを順にＰ_c 〜Ｐ_f とし、各ノードＰ_b 〜Ｐ
_f とＰ_a 間の道路の幅員に対応して予め定められた交差
点形状の幅員をＷ_b 〜Ｗ_f とする。図５に示す如く、案
内対象交差点Ｐ_a を原点とし、侵入ノードＰ_b とＰ_a を
結ぶ直線をｚ軸、原点でｚ軸に直交する直線をｘ軸と
し、ｚ軸の正方向はＮ_b の反対方向、ｘ軸の正方向は図
５の右方向とする。まず、所定の座標変換を行ってｘ−
ｚ平面上における各交差点構成ノードの位置Ｐ
_b （ｘ_b ，ｚ_b ）〜Ｐ_f （ｘ_f ，ｚ_f ）を求める。ｘ_b
は０である。

【００２１】次に、各点Ｐ_b 〜Ｐ_f につき、原点とＰ_b
〜Ｐ_f を通る直線ｆ_b 〜ｆ_f と平行で、各々、Ｗ_b ／２
〜Ｗ_f ／２だけ離れた２つずつの直線ｆ_b1，ｆ_b2、
ｆ_c1，ｆ _c2、・・、ｆ_f1，ｆ_f2を求め、かつ、原点から
各点Ｐ_b 〜Ｐ_f 方向に一定距離Ｌだけ離れた点ｑ_b 〜ｑ
_f から、各々、ｆ_b1，ｆ_b2、ｆ_c1，ｆ_c2、・・、ｆ_f1，
ｆ _f2に降ろした垂線の足ｒ_b1，ｒ_b2、ｒ_c1，ｒ_c2、・
・、ｒ_f1，ｒ_f2と、直線ｆ_b2とｆ_c1の交点ｓ₁ 、ｆ_c2と
ｆ_d1の交点ｓ₂ 、ｆ_d2とｆ_e1の交点ｓ₃ 、ｆ_e2とｆ_f1の
交点ｓ₄ 、ｆ_f2とｆ_b1の交点ｓ₅ を求める。そして、点
ｒ_b1、ｒ_b2、ｓ₁ 、ｒ _c1、ｒ_c2、ｓ₂ 、ｒ_d1、ｒ_d2、ｓ
₃ 、ｒ_e1、ｒ_e2、ｓ₄、ｒ_f1、ｒ_f2、ｓ₅ 、ｒ _b1を順に
結ぶことで道路の幅員に応じて異なる所定の幅員を持つ
案内対象交差点形状を求める。

【００２２】ここで、ｉをｂ〜ｆの中の任意の１つとす
ると、ｘ_i ＝０，ｚ_i ＜０の点Ｐ_i については、ｒ_i1＝
（Ｗ_i ／２，−Ｌ）、ｒ_i2＝（−Ｗ_i ／２，−Ｌ）とな
り、ｘ_i ＝０，ｚ_i ＞０の点Ｐ_i については、ｒ_i1＝
（Ｗ_i ／２，Ｌ）、ｒ_i2＝（−Ｗ_i ／２，Ｌ）となる。
ｘ_i ＜０，ｚ_i ＝０の点Ｐ_i については、ｒ_i1＝（−
Ｌ，−Ｗ_i ／２）、ｒ_i2＝（−Ｌ，Ｗ_i ／２）となり、
ｘ_i ＞０，ｚ_i ＝０の点Ｐ _i については、ｒ_i1＝（Ｌ，
Ｗ_i ／２）、ｒ_i2＝（Ｌ，−Ｗ_i ／２）となる。また、
ｘ_i ≠０，ｚ_i ≠０の点Ｐ_i については、直線ｆ_i を、 ｚ＝ｍｘ で表すことができ、ｍ＝ｚ_i ／ｘ_i である。θ＝tan^-1
（ｚ_i ／ｘ_i ）とすると、点Ｐ_i が第１象限にあると
き、図６に示す如く、ｑ_i ＝（Ｌcos θ，Ｌsin θ）で
あり、 ｒ_i1＝（Ｌcos θ−（Ｗ_i ／２）・sin θ，Ｌsin θ＋（Ｗ_i ／２）・cos θ） ｒ_i2＝（Ｌcos θ＋（Ｗ_i ／２）・sin θ，Ｌsin θ−（Ｗ_i ／２）・cos θ） となる。点Ｐ_i が他の象限にあるときも、同様にしてｒ
_i1，ｒ_i2を計算で求めることができる。

【００２３】また、ｆ_b1, ｆ_b2、ｆ_c1，ｆ_c2、・・、ｆ
_f1，ｆ_f2の中で、相隣る位置にあって、かつ、交差する
任意の２直線を、各々、 ａｘ＋ｂｚ＝ｃ ｄｘ＋ｅｚ＝ｇ とすると、 交点ｓのｘ座標＝（ｅｃ−ｂｇ）／（ａｅ−ｄｂ） ｚ座標＝（ａｇ−ｄｃ）／（ａｅ−ｄｂ） として計算で求めることができる。なお、ａ，ｂ，ｃや
ｄ，ｅ，ｇについては、直線がｚ軸と平行のときは、ａ
＝１，ｂ＝０、または、ｄ＝１，ｅ＝０となり、直線が
ｘ軸を横切る点のｘ座標がｃ、または、ｇとなる。直線
がｘ軸と平行のときは、ａ＝０，ｂ＝１、または、ｄ＝
０，ｅ＝１となり、直線がｚ軸を横切る点のｚ座標が
ｃ、または、ｇとなる。直線がｚ軸、ｘ軸のいずれとも
平行でないときは、傾きとその直線を通る一点（例えば
ｆ_b1のときはｒ_b1）の座標より、ａ〜ｃ、ｄ〜ｇを簡単
に求めることができる。

【００２４】案内対象交差点での走行方向は、点Ｐ_c 〜
Ｐ_f の中で脱出ノードに係るものがＰ_j であれば、点Ｐ
_b 、原点Ｐ_a 、点Ｐ_j を結ぶ折れ線として求めることが
できる。本実施例では、ｑ_b よりＬ／３だけ原点Ｐ_a に
近づいた点ｔ_b 、原点Ｐ_a 、ｑ_j よりＬ／３だけ原点に
近づいた点ｔ_j を結んで走行方向を示す矢印とし、案内
対象交差点形状図形に重ねるものとする。

【００２５】次に、図７に示す如くして、走行方向を示
す矢印を重ねた交差点形状図形を車両位置−案内対象交
差点間距離Ｋに比例した長さのｋを用いながら３次元の
ｘ′、ｙ′、ｚ′視線座標系上に移す（ｚ′軸の正方向
が視線方向であり、原点Ｏが視点位置である）。即ち、
各点ｒ_b1、ｒ_b2、ｓ₁ 、ｒ_c1、ｒ_c2、ｓ₂ 、ｒ_d1、
ｒ _d2、ｓ₃ 、ｒ_e1、ｒ_e2、ｓ₄ 、ｒ_f1、ｒ_f2、ｓ₅ 、ｒ
_b1、ｔ_b 、Ｐ_a 、ｔ_j の２次元座標（ｘ，ｚ）に対し、 ｘ′＝ｘ ｚ′＝ｚ＋ｈ＋ｋ ｙ′＝−ｎ とすることで３次元座標（ｘ′，ｚ′，ｙ′）に変換す
る。これにより、交差点形状図形を、視線座標系で視点
より一定距離だけ下の平面内で、車両位置−案内対象交
差点間の距離の変化に従い順次視点寄りの位置に置かく
ことができる。

【００２６】そして、視線座標系上で交差点形状図形を
形成する各点を、更に、ｚ′＝ｈの位置に置かれた投影
面に中心投影したときのＸ′とＹ′を求めることで、投
影像の計算を行い、投影面上の一定範囲を切り出して、
第２Ｖ−ＲＡＭに３次元的な交差点形状図形を走行方向
を示す矢印とともに描画する。Ｘ′とＹ′は、 Ｘ′＝ｈｘ′／ｚ′ Ｙ′＝ｈｎ／ｚ′ として計算により求めることができる。なお、ｋは車両
位置−案内対象交差点間の距離に比例して可変される。

【００２７】２０は第１Ｖ−ＲＡＭであり、地図画像描
画部１３で描画された地図画像（走行開始前におけるカ
ーソル操作時はカーソルマークを含み、経路誘導モード
下で走行中は、車両位置マークと、他の道路と色違いの
太い強調誘導経路を含む）を格納する。２１は第２Ｖ−
ＲＡＭであり、交差点案内画像描画部１９で描画された
交差点案内画像（走行方向を示す矢印を含む）を格納す
る。２２は合成部であり、通常時は第１Ｖ−ＲＡＭ２０
から読み出した地図画像を出力し、交差点案内画像描画
部１９から合成指令を入力したときは、第１Ｖ−ＲＡＭ
２０から読み出した地図画像に第２Ｖ−ＲＡＭ２１から
読み出した交差点案内画像を合成して出力する。

【００２８】なお、第２Ｖ−ＲＡＭ２１に描画される交
差点画像は、画面の例えば１２分の１の大きさを持ち、
合成部２２で地図画像の左上隅に合成されるものとす
る。

【００２９】２３は合成部２２から出力された画像デー
タを映像信号に変換してＣＲＴディスプレイ装置４へ出
力する映像変換部である。

【００３０】図８〜図１０はナビゲーションコントロー
ラ１０の動作を示す流れ図、図１１は出発地周辺の道路
の概要を示す説明図、図１２はＣＲＴディスプレイ装置
４の画面表示例の説明図であり、以下、これらの図に従
って説明する。なお、予め、案内対象交差点探索済を示
すフラグＡと、交差点案内画像表示中を示すフラグＢは
ともに０になっているものとする。

【００３１】まず、操作盤２の地図検索，拡大／縮小用
のキー等の操作で所望の縮尺で所望エリアの地図の選択
操作を行うと、地図画像描画部１３はＣＤ−ＲＯＭ１か
ら所望の地図データをバッファメモリ１１に読み出すと
ともに、第１Ｖ−ＲＡＭ２０に地図画像を描画する。第
１Ｖ−ＲＡＭ２０に描画された地図画像データは合成部
２２を介して映像変換部２３へ出力され、該映像変換部
２３で映像信号に変換されてＣＲＴディスプレイ装置４
へ出力される。ＣＲＴディスプレイ装置４は入力した映
像信号に基づき画面に地図を表示する（図８のステップ
１０１、１０２）。続いて、操作盤２で経路誘導モード
の設定操作がなされたあと、操作盤２のカーソルキーが
操作されると、カーソル位置計算部１２がカーソル位置
（経度、緯度の座標）を計算し（ステップ１０３〜１０
６）、地図画像描画部１３はカーソル位置の変化に従
い、ＣＤ−ＲＯＭ１から所定の地図データをバッファメ
モリ１１に読み出しながら第１Ｖ−ＲＡＭ２０に、中央
が常にカーソル位置となるようにして地図画像を描画す
るとともに、第１Ｖ−ＲＡＭ２０の中央にカーソルマー
クを描画する。この結果、画面の中央にカーソルマーク
が表示された状態で画面の地図がカーソル操作に従い移
動する（ステップ１０７、１０８）。

【００３２】画面のカーソルマークが目的地に来たとこ
ろで、カーソル操作を一旦止め、操作盤２の目的地設定
キーを押圧すると、出発地・目的地設定部１４がその時
点でカーソル位置計算部１２から出力されているカーソ
ル位置データを目的地データとして設定・登録する（ス
テップ１０９、１１０）。続いて、再度、カーソル操作
を行い画面の地図を移動させ、カーソルマークが出発地
に来たところで、カーソル操作を一旦止め、操作盤２の
出発地設定キーを押圧すると、出発地・目的地設定部１
４がその時点でカーソル位置計算部１２から出力されて
いるカーソル位置データを出発地データとして設定・登
録する（ステップ１１１、１１２）。

【００３３】このようにして、出発地データと目的地デ
ータの設定・登録が終了すと、誘導経路探索部１５が出
発地データと目的地データに基づき、ＣＤ−ＲＯＭ１よ
り出発地から目的地に至る地図データをバッファメモリ
１１に読み出しながらシュミレーション計算を繰り返し
て例えば最短距離を指標にした最適な誘導経路を探索
し、該誘導経路を構成するひと連なりのノード列を先頭
の出発地データ（ここではノードＮ_s 、図３参照）及び
最後尾の目的地データ（ここではノードＮ_O 、図３参
照）とともに誘導経路メモリ１６の第１記憶エリアにア
ドレス順に記憶させる（ステップ１１３、図９のステッ
プ２０１、２０２）。誘導経路を構成するノード（出発
地データと目的地データを除く）が１６³ −２個あると
き、誘導経路メモリ１６の第１記憶エリアの内容は図２
の左側の如くなる。

【００３４】なお、誘導経路探索部１５は、誘導経路を
構成するノード列の中の交差点につき、誘導経路メモリ
１６のノードデータ中の交差点識別フラグＲを立て、か
つ、ポインタＴ_j で示す第２記憶エリアの所定箇所に、
地図データの交差点データＣＲＤＴ、道路リンクデータ
ＲＬＤＴ、ノードデータＮＤＤＴを参照して読み出した
交差点構成ノードＮ_j1，Ｎ_j2，・・と、各交差点構成ノ
ード−交差点間の道路の幅員データＲＤ_j1，ＲＤ_j2，・
・を格納する。第２記憶エリアの内容は図２の右側の如
くなる。

【００３５】次いで、操作盤２でスタートキーを押圧す
ると、地図画像描画部１３は出発地周辺の地図データを
ＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ１１に読み出すとと
もに、中央が出発地となるように第１Ｖ−ＲＡＭ２０に
地図画像を描画する（ステップ２０３、２０４）。そし
て、地図画像描画部１３は誘導経路メモリ１６に記憶さ
れた誘導経路データの内、画面の地図表示エリアに入っ
ているノードを読み出し、これらのデータに基づき他の
道路とは異なる色で太く第１Ｖ−ＲＡＭ２０上に経路案
内用の強調誘導経路の描画を行い（ステップ２０５）、
第１Ｖ−ＲＡＭ２０の中央に車両位置マークを描画する
（ステップ２０６）。この結果、画面には中央の出発地
に車両位置マークのある出発地周辺の地図が表示され、
また、画面には誘導経路が他の道路とは異なる色で太く
表示されるので、一目でどの道路に沿って走行すればよ
いか判ることになる。

【００３６】走行を開始すると、車両位置検出部３は出
発地を起点として自立航法により、一定距離走行する毎
に車両位置と車両方位を検出し、車両位置データと車両
方位データを出力する。地図画像描画部１３は車両位置
データと車両方位データを入力すると、ＣＤ−ＲＯＭ１
から車両位置データを含む所定の地図データをバッファ
メモリ１１に読み出しながら第１Ｖ−ＲＡＭ２０上に、
中央が車両位置となるように地図画像を描画する（ステ
ップ２０７、２０８）。そして、誘導経路メモリ１６に
記憶された誘導経路データの内、画面の地図表示エリア
に入っているノードを読み出し、これらのデータに基づ
き他の道路とは異なる色で太く第１Ｖ−ＲＡＭ２０上に
強調誘導経路の描画を行い（ステップ２０９）、第１Ｖ
−ＲＡＭ２０の中央に車両方位の示す方向に車両位置マ
ークを描画する（ステップ２１０）。この結果、画面の
地図は車両の走行につれて、中央が常に車両位置となる
ように移動していく。

【００３７】一方、初め、案内対象交差点探索済を示す
フラグＡが０となっているので（図１０のステップ３０
１でＹＥＳ）、車両位置データを入力した案内対象交差
点探索部１７は、誘導経路メモリ１６に格納された誘導
経路データを参照して、誘導経路上で車両位置から見て
車両進行前方で一番手前にある交差点ノードにつき、１
つ手前の侵入ノード、当該交差点ノード、１つ後の脱出
ノードの位置関係から、図４に示す如くして、走行方向
の変化する交差点か判定し、ＮＯであれば、誘導経路上
で一つ先の交差点につき同様に走行方向が変化するか判
定するという処理を繰り返して、車両位置に一番近い位
置にある走行方向の変化する交差点を求め、案内対象交
差点とする（図１０のステップ３０２）。ここでは、図
１１のＣＰ₁ が最初の案内対象交差点になったものとす
る。そして、案内対象交差点を探索済であることを示す
フラグＡを立てる（ステップ３０３）。

【００３８】次いで、距離計算部１８が誘導経路メモリ
１６の誘導経路データを参照して、車両位置と案内対象
交差点探索部１７で求められた案内対象交差点間の誘導
経路に沿った距離Ｋを計算する（ステップ３０４）。な
お、車両位置が案内対象交差点より先の位置に来たとき
は、Ｋは負となる。続いて、交差点案内画像表示中を示
すフラグＢが０なので（ステップ３０５でＹＥＳ）、交
差点案内画像描画部１９が車両位置−案内対象交差点間
の距離Ｋが５５０（ｍ）以内か判定し（ステップ３０
６）、ＮＯであれば交差点案内画像の描画はせず、交差
点案内画像表示中を示すフラグＢは０のままとして図９
のステップ２０７へ戻り、車両位置検出部３から次の車
両位置データと車両方位データを入力して、車両位置の
変化に従う地図の移動、車両位置マークと強調誘導経路
の書き改めを行う（ステップ２０８〜２１０）。

【００３９】そして、既に案内対象交差点を探索済なの
で（図１０のステップ３０１でＮＯ）、距離計算部１８
が新たな車両位置と案内対象交差点間の誘導経路に沿っ
た距離Ｋを計算し（ステップ３０４）、続いて、まだ交
差点案内画像を表示していないので（ステップ３０５で
ＹＥＳ）、交差点案内画像描画部１９が距離Ｋが５５０
（ｍ）以下か判定する（ステップ３０６）。ここで、Ｙ
ＥＳとなったときは、誘導経路メモリ１６に格納された
誘導経路データ、交差点構成ノード、道路の種別データ
を参照して、今回の案内対象交差点ＣＰ₁ につき、図
５、図６に示す方法により、交差点での走行方向を示す
矢印を重ねた道路の幅員に応じて異なる所定の幅員を有
する交差点形状図形を計算する（ステップ３０７）。こ
こでＢ＝１とする（ステップ３０８）。

【００４０】そして、 ５５０≧Ｋ≧４５０ ・・Ｋ′＝５００ ４５０＞Ｋ≧３５０ ・・Ｋ′＝４００ ３５０＞Ｋ≧２５０ ・・Ｋ′＝３００ ２５０＞Ｋ≧１５０ ・・Ｋ′＝２００ １５０＞Ｋ≧５０ ・・Ｋ′＝１００ ５０＞Ｋ≧０ ・・Ｋ′＝０ という具合にして、距離計算部１８で求められた距離Ｋ
を近似距離Ｋ′に変換したあと（ステップ３０９）、図
７に示す方法により、Ｋ′に比例した長さのｋを用い
て、交差点での走行方向を示す矢印を重ねた幅員の有る
交差点形状図形を、ｘ′、ｙ′、ｚ′視線座標系で視点
より一定距離ｎだけ下の平面内で、視点よりｈ＋ｋだけ
離れた位置に置いたときの、視点前方ｈの位置にある投
影面に中心投影した像を計算する（ステップ３１０）。
そして、投影面の一定範囲を切り出しながら投影像を第
２Ｖ−ＲＡＭ２１に描画し、合成部２２に合成指令を出
力して、第２Ｖ−ＲＡＭ２１に描画された交差点案内画
像を第１Ｖ−ＲＡＭ２０に描画された地図画像に合成さ
せながら映像変換部２３へ出力させて、ＣＲＴディスプ
レイ装置４の画面に交差点案内画像をウインドウ表示さ
せる（ステップ３１１）。交差点案内画像では、交差点
での走行方向を示す矢印が重ねられ、かつ、交差点の各
道路の幅員毎に異なる所定の幅員を持つ交差点形状図形
が３次元的に表示される。

【００４１】最初、Ｋ′が５００（ｍ）であれば、図１
２（１）に示す如く、画面の交差点案内画像は、恰も走
行方向を変更すべき交差点形状図形が実際の交差点を見
るのと同じように遠くにあるように見える。

【００４２】ステップ３１１の処理を終えると、ナビゲ
ーションコントローラ１０は図９のステップ２０７に戻
り、車両位置検出部３から次の車両位置データと車両方
位データを入力して、車両位置の変化に従う地図の移
動、車両位置マークと強調誘導経路の書き改めを行う
（ステップ２０８〜２１０）。

【００４３】そして、既に案内対象交差点を探索済なの
で（図１０のステップ３０１でＹＥＳ）、距離計算部１
８が新たな車両位置と案内対象交差点ＣＰ₁間の誘導経
路に沿った距離Ｋを計算し（ステップ３０４）、更に、
交差点案内画像を表示中なので（ステップ３０５でＮ
Ｏ）、交差点案内画像描画部１９は、距離Ｋが負か判定
し（ステップ３１２）、ＮＯであれば、距離Ｋを近似距
離Ｋ′に変換したあと、Ｋ′が前回と変化したか判断し
（ステップ３１３、３１４）、まだ変化していなけれ
ば、交差点案内画像の書き換えはせず、図９のステップ
２０７に戻る。よって、車両が或る距離走行するまで、
画面の地図画像は変化するが交差点案内画像は変化しな
い。

【００４４】その後、車両が或る距離進んでＫ′が４０
０（ｍ）になったとき、交差点案内画像描画部１９は図
１０のステップ３１４でＹＥＳと判断し、Ｋ′に比例し
た長さのｋを用いて、先に計算した交差点形状図形（走
行方向を示す矢印を含む）を、ｘ′、ｙ′、ｚ′視線座
標系で視点より一定距離ｎだけ下の平面内で、視点より
ｈ＋ｋだけ離れた位置に置いたときの、視点前方ｈの位
置にある投影面に中心投影した像を計算する（ステップ
３１０）。そして、投影面の一定範囲を切り出しながら
投影像を第２Ｖ−ＲＡＭ２１に描画する（ステップ３１
１）。この結果、画面の交差点案内画像では、恰も実際
の交差点が少し近づいたのと同じように見えることにな
る。

【００４５】以下、同様にして、車両が案内対象交差点
ＣＰ₁ に近づいていき、近似距離Ｋ′が３００、２０
０、１００、０と変化していくに従い、画面の交差点案
内画像では、３次元的に描画された交差点形状図形が、
順次、実際の交差点が手前に近づいてくるのと同様に変
化していく。Ｋ′が３００、１００のときの画面を図１
２（２）、（３）に示す。この際、車両の走行速度に応
じて、画面の交差点形状図形が手前に近づく速度も変わ
るので、どの程度の時間走行すれば走行方向を変更すべ
き交差点に到達するか、直観的に把握することができ、
また交差点案内画像中に、交差点形状図形に重ねて矢印
で走行方向が表されるため、運転者は交差点をどの方向
へ走行すれば誘導経路上に沿って走行できるか容易に把
握することができ、車線変更、方向指示器の点滅開始な
どを適切なタイミングで行うことができる。更に、画面
の交差点形状図形が道路の幅員に応じて異なる所定の幅
員を持つように表示されているので、実際の交差点での
幅員と対比することで、走行すべき道路方向を正確に見
出すことができ、走行ミスが起きない。

【００４６】車両が案内対象交差点ＣＰ₁ を誘導経路に
沿って曲がると、距離計算部１８で計算された車両位置
−案内対象交差点（ＣＰ₁ ）間の距離Ｋが負となるの
で、交差点案内画像描画部１９は図１０のステップ３１
２でＹＥＳと判断し、合成部２２に合成停止指令を出力
して、合成動作を停止させ、第１Ｖ−ＲＡＭ２０に描画
された地図画像だけ映像変換部２３へ出力させて、画面
に地図画像だけ表示させる（ステップ３１５）。そし
て、フラグＡとＢをクリアする（ステップ３１６）。こ
の結果、画面の交差点案内画像のウインドウ表示は一時
的に消える。

【００４７】その後、図１０のステップ３０１に来たと
き、案内対象交差点探索部１７はＹＥＳと判断して、交
差点ＣＰ₁ の次に車両が走行方向を変更すべき案内対象
交差点（ステップ３０２、図１１のＣＰ₂ ）を探索す
る。そして、距離計算部１８が車両位置−案内対象交差
点間の距離Ｋを計算し（ステップ３０４）、５５０ｍ以
内となったとき（ステップ３０６でＹＥＳ）、交差点案
内画像描画部１９は、案内対象交差点ＣＰ₂ の交差点形
状と走行方向を示す矢印を計算し（ステップ３０７）、
近似距離Ｋ′に比例したｋを用いて、３次元的に描画し
た交差点形状図形を表示させ（ステップ３０９〜３１
１）、車両位置の変化で近似距離Ｋ′が変化するに従
い、順次、実際の交差点が手前に近づいてくるように見
えるよう案内画像を切り換えていく（ステップ３１３、
３１４、３１０、３１１）。

【００４８】そして、運転者が画面の案内に従い走行し
て２番目の案内対象交差点ＣＰ₂ を通過すると、交差点
案内画像のウインドウ表示が一時的に消え、その後、３
番目の案内対象交差点の案内画像が表示される。従っ
て、画面の交差点案内画像に従い、走行していくだけ
で、確実に目的地に到達することができる。

【００４９】なお、上記した実施例では、Ｋ′が１００
ｍ単位で変わるようにしたが、５０ｍ単位や１５０ｍ単
位などで変わるようにしてもよく、また、２００ｍまで
は１００ｍ単位で変わるようにし、２００ｍ以下は５０
ｍ単位で変わるようにしてもよい。また、交差点での走
行方向情報の表示は、交差点形状図形に重ね合わせた矢
印で表示するほか、「左折」、「右折」など文字で表示
するようにしてもよい。また、交差点形状図形の幅員は
道路の幅員に関わらず一定としてもよい。更に、案内対
象交差点は、走行方向が変化するか否かに関係なく、誘
導経路上で、車両進行方向前方に存在する一番手前の交
差点としてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上本発明によれば、車両の現在位置と
誘導経路情報から誘導経路上で車両進行方向前方に存在
する所定の案内対象交差点を探索し、車両位置−案内対
象交差点間の距離を求め、案内対象交差点のノードと当
該交差点の交差点構成ノードより幅員のある交差点形状
を計算するとともに、更に、交差点形状図形を、視線座
標系で視点より一定距離だけ下の平面内で、車両位置−
案内対象交差点間の距離の変化に従い順次視点寄りの位
置に置くようにして、視点前方の投影面に中心投影した
像を計算し、該投影像を所定の走行方向案内情報ととも
に画面に描画する。これにより、車両の位置と案内対象
交差点間の距離の変化に応じて、画面の案内対象交差点
図形が３次元的に変化し、実際の交差点が近づいて来る
のと同様に見えるので、走行方向を変更すべき交差点が
車両よりどの程度先にあるか直観的に把握することがで
きるようになり、車線変更や方向指示器点滅開始などの
走行方向変更準備動作を適切なタイミングで行うことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走行案内画像表示方法を具現した
車載ナビゲータの全体構成図である。

【図２】誘導経路メモリに格納されるデータの説明図で
ある。

【図３】誘導経路メモリに格納される出発地データと目
的地データの説明図である。

【図４】走行方向の変化する交差点の検出方法を示す説
明図である。

【図５】交差点形状の計算方法を示す第１の説明図であ
る。

【図６】交差点形状の計算方法を示す第２の説明図であ
る。

【図７】交差点形状図形の中心投影像の計算方法を示す
説明図である。

【図８】ナビゲーションコントローラの動作を示す第１
の流れ図である。

【図９】ナビゲーションコントローラの動作を示す第２
の流れ図である。

【図１０】ナビゲーションコントローラの動作を示す第
３の流れ図である。

【図１１】出発地周辺の道路の概要を示す説明図であ
る。

【図１２】ＣＲＴディスプレイ装置の画面表示例を示す
説明図である。

【図１３】地図データ中の道路データの構成を示す説明
図である。

【図１４】従来の交差点案内画像の表示例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ ＣＤ−ＲＯＭ ３ 車両位置検出部 ４ ＣＲＴディスプレイ装置 １０ ナビゲーションコントローラ １５ 誘導経路探索部 １６ 誘導経路メモリ １７ 案内対象交差点探索部 １８ 距離計算部 １９ 交差点案内画像描画部 ２１ 第２Ｖ−ＲＡＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の現在位置と誘導経路情報から誘導
   経路上で車両進行方向前方に存在する所定の案内対象交
   差点を探索し、 車両位置−案内対象交差点間の距離を求め、 案内対象交差点のノードと当該交差点の交差点構成ノー
   ドより幅員のある交差点形状を計算するとともに、更
   に、交差点形状図形を、視線座標系で視点より一定距離
   だけ下の平面内で、車両位置−案内対象交差点間の距離
   の変化に従い順次視点寄りの位置に置くようにして、視
   点前方の投影面に中心投影した像を計算し、 該投影像を所定の走行方向案内情報とともに画面に描画
   すること、 を特徴とする車載ナビゲータの走行案内画像表示方法。