JPH0822596A - ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自車両の走行方向と道路とが大きくずれる場
合や，大きく曲がりくねった道路を走行する場合でも，
見たい方向の情報（自車両の走行方向の情報）を効率よ
く画面表示領域に表示する。 【構成】 予想経路点算出部１０４が，自車両位置検出
部１０１で検出した現在位置および進行方向と地図情報
記憶部１０２の地図情報とに基づいて，自車両の現在位
置に相当する経路点から自車両の進行方向側に存在する
経路点を予想経路点として算出し，次に視点方向決定部
１０５ｂが，現在位置，進行方向および予想経路点に基
づいて，地図表示の基準位置および視点方向を決定し，
続いて座標変換部１０６ｂが，該地図表示の基準位置お
よび視点方向に基づいて，地図情報の座標変換を行って
表示情報を生成し，最後に画像表示部１０７が表示情報
を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，車載用あるいは携帯
可能なナビゲーションシステムに関し，特に，自車両の
進行方向および進行方向の道路の展開状況に応じて，最
適な画面表示を行うナビゲーションシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，車載用あるいは携帯可能なものを
含む通常のナビゲーションシステムでは，表示される地
図の情報として，自車両または自分の現在位置の表示と
これから向かう行き先方向の道がより多く提示されるこ
と，すなわち，透視性が求められている。また，その地
図の表示方法としては，様々な工夫がなされているが，
上方（ＴＯＰ−ＶＩＥＷ）から見た地図を表示するのが
一般的である。また，さらに視認性・透視性を良くする
ために，地図データに三次元の透視投影変換を行って透
視投影図を作成し，鳥瞰図として画面表示する装置も提
案されている。

【０００３】図６は，従来のＴＯＰ−ＶＩＥＷから見た
地図を表示する車両用ナビゲーションシステムの構成例
を示し，図において，６０１は自車両の位置を検出する
自車両位置検出部，６０２はあらかじめＸＹ平面を基準
として表現された地図データおよび該地図データにおけ
る交差点・経路点情報からなる地図情報を記憶した地図
情報記憶部，６０３は視点位置および視点方向を決定す
るＶＩＥＷ決定部，６０４はＶＩＥＷ決定部６０３の情
報に基づいて，前記地図情報の座標変換を行って表示情
報を生成する表示演算部，６０５は表示演算部によって
生成された表示情報を表示する画像表示部，６０６は表
示情報の尺度切り換えのための指示を入力する表示縮尺
入力部を示す。

【０００４】なお，ＶＩＥＷ決定部６０３は，視点位置
を決定する視点位置決定部６０３ａと視点方向を決定す
る視点方向決定部６０３ｂとから構成される。表示演算
部６０４は各種のデータのアクセスを実行するデータア
クセス部６０４ａと，地図情報の座標変換を行う座標変
換部６０４ｂと，表示情報（画像データ）を画像表示部
６０５へ出力する画像データ出力部６０４ｃとから構成
される。

【０００５】次に，上記車両用ナビゲーションシステム
の動作について説明する。ＴＯＰ−ＶＩＥＷから見た地
図を表示する場合，一般的には，自車両位置を画面中心
とし，自車両から見た進行方向を画面の上（または地図
上の北を画面の上）になるように視点位置および視点方
向が設定されている。ここでは，自車両位置を画面中央
乃至は中央より下とし，自車両から見た進行方向を画面
の上になるように視点位置および視点方向を設定する場
合を例として説明する。

【０００６】このシステムでは，自車両位置検出部６０
１により自車両位置情報Ｐとその車両方向情報σが得ら
れる。自車両位置検出部６０１で自車両の現在位置を検
出する場合の具体的な例としては，車両内にＧＰＳを搭
載し，現在位置Ｐ＝（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）を求める。こ
の時，現在位置での進行方向σを求めるときは，一定時
間前または一定距離前に相当する過去に計測したＧＰＳ
の現在位置の情報Ｐｐと現在位置Ｐｏを用いて，σ＝ａ
ｒｇ｜Ｐｏ−Ｐｐ｜となるベクトル方向の角度σにより
求められる。なお，ここではＧＰＳを用いた例で説明す
るが，ジャイロや地磁気により自車両方向を求めること
も良く知られており，特に限定するものではない。

【０００７】次に，ＶＩＥＷ決定部６０３において，視
点位置決定部６０３ａは現在位置Ｐｏを入力し，視点位
置中心をＶｏとした場合にＶｏ＝Ｐｏとなるように視点
位置を決定する。また，視点方向決定部６０３ｂは現在
位置での進行方向σを入力し，視点方向をαとした場合
に，α＝σとなるように視点方向を決定する。

【０００８】また，ＸＹ平面を基準として表現された地
図データは，一般に縦横のメッシュに分割されて地図情
報記憶部６０２に記憶されているので，表示演算部６０
４のデータアクセス部６０４ａでは，表示縮尺入力部６
０６で指示された適当な縮尺を考慮し，視点位置Ｖｏ
（すなわち，自車両の現在位置Ｐｏ）が存在する地図部
分とその周辺の地図部分を地図情報記憶部６０２から読
み出す。

【０００９】次に，座標変換部６０４ｂの処理について
説明する。なお，ここでは画面上中央を原点とする。Ｔ
ＯＰ−ＶＩＥＷの場合，ＸＹ平面を基準として表現され
る地図データＭ（Ｘｍ，Ｙｍ）は，一般的に北を上とし
て記憶されているので，視点位置Ｖｏ（＝Ｐｏ）の点が
原点にくるように平行移動変換処理を実行し（図６のＳ
６０１），表示縮尺入力部６０６で指示された縮尺を考
慮した表示スケールｋで縮尺変換処理を実行し（図６の
Ｓ６０２），視点方向αなる角度で，時計回りに回転変
化処理を実行する（図６のＳ６０３）。

【００１０】これらＳ６０１〜Ｓ６０３の処理を，同次
座標変換表現で記述すると数１のようになる。

【００１１】

【数１】

【００１２】このようにして作成された表示情報Ｅ（Ｅ
ｘ，Ｅｙ，１）が画像データ出力部６０４ｃを介して，
ＴＶ，モニタ等からなる画像表示部６０５へ送られ，画
像表示部６０５で画面表示される。

【００１３】図７は，従来の三次元の透視投影変換を行
って鳥瞰図を画面表示する車両用ナビゲーションシステ
ムの構成例を示し，なお，基本的な構成および動作は，
図６の車両用ナビゲーションシステムと同様であり，こ
となる部分は平行回転変換処理を行う座標変換部６０４
ｂに代えて，三次元の透視投影変換処理を行う座標変換
部７０１を配置した点である。

【００１４】このナビゲーションシステムでは，図８に
示すように，（Ｘ，Ｙ，Ｚ）平面の（Ｘ，Ｙ）平面基準
として表現される地図ＡＢＣＤ領域を，視点Ｅ（Ｘｏ，
Ｙｏ，Ｚｏ）から参照点Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）に対し
て俯角θで見下ろした映像を，その視点方向に対して垂
直に配置された視平面Ｇに投影した映像を鳥瞰図として
表示画面に出力するものである。

【００１５】このとき，視点Ｅの方向は，ＸＹ平面に対
する回転方向情報角度αを有するものとする。また，視
線Ｅと視平面Ｇとの間の距離をＶｄとする。そして，透
視投影された表示画像において，中央線上にある縦線を
基準線および該基準線上にある定められた点Ｑを透視投
影の基準点と呼ぶことにする。この基準点Ｑは，地図デ
ータ上においてＸＹ平面で考えたときの視点Ｅと透視投
影の参照点Ｂとを結ぶ直線上にある点となり，表示画面
の下辺から参照点（画面中央）に向かってＤｃの距離に
表示される。

【００１６】ここで，座標変換部７０１の透視投影変換
処理について説明する。この処理は一般的にコンピュー
タにより実現されるので，図７のＳ７０１〜Ｓ７０２に
フローチャートの形式で示す。ここで，現在位置Ｐｏを
視点位置Ｅとする場合と，現在位置Ｐｏを透視投影の基
準点Ｑとする場合があるが，両者共に効果および問題点
は同じであるため，ここでは説明の便宜上，現在位置Ｐ
ｏを基準点Ｑ，そして，これが参照点Ｂ（表示画面の中
央，すなわち，（Ｐｘ，Ｐｙ，０）＝（Ｘｂ，Ｙｂ，
０））である場合について説明する。

【００１７】処理が開始されると，先ず，現在位置Ｐｏ
を基準点Ｑ，かつ，参照点Ｂとし（Ｓ７０１），視線俯
角θ，視点高さｈおよび進行方向αをそれぞれセットす
る（Ｓ７０２）。次に，視点位置を下記の数式により算
出する（Ｓ７０３）。ここでは，視点Ｅ（Ｘｏ，Ｙｏ，
Ｚｏ）は参照点Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，０）の情報に基づいて
次のように決定する。 Ｘｏ＝Ｘｂ−ｈ×ｃｏｓα／ｔａｎθ Ｙｏ＝Ｙｂ−ｈ×ｓｉｎα／ｔａｎθ Ｚｏ＝ｈ

【００１８】次に，地図データＭを上記算出された視点
に基づいて透視投影変換を行う（Ｓ７０４）。ここで
は，ＸＹ平面上の点Ｍ（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）の視平面Ｓ
（Ｓｘ，Ｓｙ）への座標変換の関係式は下記の数２によ
り表される。なお，平地図のときは，Ｍｚ＝０となる。

【００１９】

【数２】

【００２０】これにより，ＸＹ平面を基準として表現さ
れる地図データは，視平面Ｇへ透視投影されることにな
る。そしてこの表示情報（画像データ）を画像表示部６
０５で画面表示する。

【００２１】図９は，ＴＯＰ−ＶＩＥＷから見た地図を
表示する車両用ナビゲーションシステムにおける画面表
示領域９０１を走行道路情報上で示したものであり，図
示の如く，画面表示領域９０１は，自車両位置が中央に
配置された矩形領域となる。また，図１０は，鳥瞰図を
画面表示する車両用ナビゲーションシステムにおける画
面表示領域１００１を走行道路情報上で示したものであ
り，図示の如く，画面表示領域１００１は，自車両の進
行方向（前方）に広がった台形領域となる。

【００２２】なお，図９および図１０において，Ｎ１〜
Ｎ９は交差点を示すノードデータ，Ｌ１〜Ｌ８は経路を
示すリンクデータであり，ノードデータＮ１〜Ｎ９およ
びリンクデータＬ１〜Ｌ８によって走行道路が形成され
ている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来のナビゲーションシステムによれば，図９および図１
０に示すように，自車両の走行方向と道路とが大きくず
れる場合や，大きく曲がりくねった道路を走行する場合
に，画面表示領域９０１または１００１において見たい
方向の情報が得られない場合があるという問題点があっ
た。

【００２４】特に，鳥瞰図を表示するナビゲーションシ
ステムでは，画面表示領域１００１に表示される地図の
見え方が視点方向によって大きく左右されるため透視性
を確保することが大変重要となるが，画像表示領域１０
０１の視点方向を自車両の進行方向（すなわち，装置利
用者が見ている視点方向）と同一としているため，ます
ます利用者の見たい方向の情報が得にくくなるという問
題点があった。

【００２５】すなわち，上記従来のナビゲーションシス
テムによれば，自車両の現在位置および現在位置での進
行方向に相当する情報のみに基づいて，画像表示領域を
決定しているため，自車両の走行方向の情報を効率よく
得たいという利用者の希望を満足させることができなか
った。

【００２６】この発明は，上記に鑑みてなされたもので
あって，自車両の走行方向と道路とが大きくずれる場合
や，大きく曲がりくねった道路を走行する場合でも，見
たい方向の情報（自車両の走行方向の情報）を効率よく
画面表示領域に表示することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係るナビゲーションシステムは，現在
位置および現在位置での進行方向に相当する情報を検出
する現在位置検出手段と，あらかじめＸＹ平面を基準と
して表現された地図データおよび前記地図データにおけ
る交差点・経路点情報からなる地図情報を記憶した地図
情報記憶手段と，前記現在位置検出手段により検出した
現在位置，現在位置での進行方向に相当する情報および
前記地図情報に基づいて，自車両または自分の現在位置
に相当する経路点から自車両または自分の進行方向側に
存在する経路点を予想経路点として算出する予想経路点
算出手段と，前記現在位置検出手段により検出した現在
位置，現在位置での進行方向に相当する情報および前記
予想経路点に基づいて，地図表示の基準位置および視点
方向を決定する視点方向決定手段と，前記視点方向決定
手段の情報に基づいて，前記地図情報の座標変換を行っ
て表示情報を生成する表示情報生成手段と，前記表示情
報生成手段によって生成された表示情報を表示する表示
手段とを備えたものである。

【００２８】また，請求項２に係るナビゲーションシス
テムは，現在位置および現在位置での進行方向に相当す
る情報を検出する現在位置検出手段と，あらかじめＸＹ
平面を基準として表現された地図データおよび前記地図
データにおける交差点・経路点情報からなる地図情報を
記憶した地図情報記憶手段と，自車両のターンシグナル
の情報を検出するターンシグナル検出手段と，前記現在
位置検出手段により検出した現在位置，現在位置での進
行方向に相当する情報，前記地図情報記憶手段の地図情
報および前記ターンシグナル検出手段で検出したターン
シグナル情報に基づいて，自車両の現在位置に相当する
経路点から自車両の進行方向側に存在し，かつ，ターン
シグナル情報の示す回転方向側に存在する経路点を予想
経路点として算出する予想経路点算出手段と，前記現在
位置検出手段により検出した現在位置，現在位置での進
行方向に相当する情報および前記予想経路点に基づい
て，地図表示の基準位置および視点方向を決定する視点
方向決定手段と，前記視点方向決定手段の情報に基づい
て，前記地図情報の座標変換を行って表示情報を生成す
る表示情報生成手段と，前記表示情報生成手段によって
生成された表示情報を表示する表示手段とを備えたもの
である。

【００２９】また，請求項３に係るナビゲーションシス
テムは，前記表示情報生成手段が，表示情報として鳥瞰
図を生成するものである。

【００３０】

【作用】この発明に係るナビゲーションシステム（請求
項１）は，自車両または自分の現在位置，現在位置での
進行方向に相当する情報および地図情報に基づいて，自
車両または自分の現在位置に相当する経路点から自車両
または自分の進行方向側に存在する経路点を予想経路点
として算出することにより，該予想経路点によって利用
者の見たい方向が予想される。続いて，現在位置，現在
位置での進行方向に相当する情報および予想経路点に基
づいて地図表示の基準位置および視点方向を決定し，決
定した基準位置および視点方向に基づいて地図情報の座
標変換を行って表示情報を生成し，該表示情報を表示す
る。これによってシステムが予想した利用者の見たい方
向が画面表示領域に表示される。

【００３１】また，請求項２に係るナビゲーションシス
テムは，自車両または自分の現在位置，現在位置での進
行方向に相当する情報，地図情報およびターンシグナル
検出手段で検出したターンシグナル情報に基づいて，自
車両の現在位置に相当する経路点から自車両の進行方向
側に存在し，かつ，ターンシグナル情報の示す回転方向
側に存在する経路点を予想経路点として算出することに
より，該予想経路点によって利用者の見たい方向が予想
される。続いて，現在位置，現在位置での進行方向に相
当する情報および予想経路点に基づいて地図表示の基準
位置および視点方向を決定し，決定した基準位置および
視点方向に基づいて地図情報の座標変換を行って表示情
報を生成し，該表示情報を表示する。これによってシス
テムが予想した利用者の見たい方向が画面表示領域に表
示される。

【００３２】また，請求項３に係るナビゲーションシス
テムは，前記表示情報生成手段が，表示情報として鳥瞰
図を生成することにより，画面表示領域に予想した利用
者の見たい方向が鳥瞰図として表示される。

【００３３】

【実施例】以下，本発明のナビゲーションシステムの一
実施例について，図面を参照して詳細に説明する。

【００３４】図１は，本実施例のナビゲーションシステ
ムのブロック構成図を示し，１０１は現在位置および現
在位置での進行方向に相当する情報を検出する自車両位
置検出部，１０２はあらかじめＸＹ平面を基準として表
現された地図データおよび前記地図データにおける交差
点・経路点情報からなる地図情報を記憶した地図情報記
憶部，１０３は自車両のターンシグナルの情報を検出す
るターンシグナル検出部，１０４は自車両位置検出部１
０１で検出した現在位置，現在位置での進行方向に相当
する情報，地図情報記憶部１０２の地図情報およびター
ンシグナル検出部１０３で検出したターンシグナル情報
に基づいて，自車両の現在位置に相当する経路点から自
車両の進行方向側に存在し，かつ，ターンシグナル情報
の示す回転方向側に存在する経路点を予想経路点として
算出する予想経路点算出部，１０５は自車両位置検出部
１０１で検出した現在位置，現在位置での進行方向に相
当する情報および予想経路点算出部１０４で算出した予
想経路点に基づいて，地図表示の基準位置および視点方
向を決定するＶＩＥＷ決定部，１０６はＶＩＥＷ決定部
１０５の情報に基づいて，前記地図情報の座標変換を行
って表示情報を生成する表示情報生成手段としての表示
演算部，１０７は表示演算部１０６によって生成された
表示情報を表示する画像表示部である。

【００３５】なお，ＶＩＥＷ決定部１０５は，基準位置
・視点位置を決定する基準位置・視点位置決定部１０５
ａと視点方向を決定する視点方向決定部１０５ｂとから
構成される。表示演算部１０６は各種のデータのアクセ
スを実行するデータアクセス部１０６ａと，地図情報の
座標変換を行う座標変換部１０６ｂと，表示情報（画像
データ）を画像表示部１０７へ出力する画像データ出力
部１０６ｃとから構成される。また，上記の構成におい
て，予想経路点算出部１０４，ＶＩＥＷ決定部１０５お
よび表示演算部１０６はコンピュータによって実現する
ものとする。

【００３６】以上の構成において，上記各部の動作を説
明することにより，本実施例の動作を詳細に説明する。

【００３７】自車両位置検出部１０１は，ＧＰＳ，ジャ
イロ，地磁気センサ，車速センサ等により現在位置Ｐ
（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）および進行方向σを求めるもので
ある。例えば，車両内にＧＰＳを搭載することにより，
現在位置Ｐ（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）を求める。この時，現
在位置での自車両の進行方向σを求めるには，一定時間
前または一定距離前に相当する過去に計測したＧＰＳの
現在位置の情報Ｐｐと現在位置Ｐｏを用いて，σ＝ａｒ
ｇ｜Ｐｏ−Ｐｐ｜となるベクトル方向の角度σにより求
める。なお，ここではＧＰＳを用いた例で説明するが，
ジャイロや地磁気により自車両方向を求めることも良く
知られており，特に限定するものではない。

【００３８】地図情報記憶部１０２には，あらかじめＸ
Ｙ平面を基準として表現された地図データおよび前記地
図データにおける交差点・経路点情報からなる地図情報
が記憶されており，具体的には，ＣＤ／ＲＯＭや，フロ
ッピーディスク等の記憶媒体を用いることができる。地
図データは，交差点または端点を示すノードデータＮ
１，Ｎ２，Ｎ３‥‥‥‥Ｎｎと，ノードデータＮｉとノ
ードデータＮｊとの繋がりを示すリンクデータ（経路）
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３‥‥‥‥Ｌｍとによって構成されるも
のであり，例えば，図２に示すようにＸＹ平面を基準と
して表現され，縦横のメッシュに分割されて地図情報記
憶部１０２に記憶されている。

【００３９】また，各々のデータには属性を示す種々の
情報が付帯されている。ここでは，表１，表２に示すよ
うに，ノードデータには，その交差点名称，位置座標，
接続リンク数と，各接続リンクにより該ノードと接続さ
れる隣接ノードの情報が付帯されている。また，リンク
データには，リンク内に持つ経路点の数と，その位置座
標Ｑ（ｑｉｊ），国道県道一般道等の道路レベルを示す
属性，路線名，接続するノードの情報が付帯されてい
る。図２に示した地図データに対して，表１および表２
で示す情報が交差点・経路点情報である。これら地図デ
ータおよび交差点・経路情報の両方で地図情報が形成さ
れている。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】ここでは説明を容易にするために，図２に
おいて，現在自車両が経路Ｌ７の経路点ｑ７５の地点を
交差点Ｎ３に向かって走っているものとする。また，リ
ンクデータの各経路点間は一般に一定ではないが，ここ
では一定の距離間隔にあるものとし，１００ｍ間隔のデ
ータになっているものとする。さらに，リンクデータは
より経路点Ｑの番号の若い側がノードデータの若い順番
になっているものとする。したがって，自車両の現在位
置が経路Ｌ７で経路点ｑ７５から経路点ｑ７４になった
とすると交差点Ｎ３に向かっていることになり，自車両
の現在位置が経路点ｑ７５から経路点ｑ７６になったと
すると交差点Ｎ７に向かっていることになる。

【００４３】ターンシグナル検出部１０３は，ターンシ
グナルの情報を検出する手段であり，自動車のコンビネ
ーションスイッチの信号のＯＮ／ＯＦＦにより，運転者
が入力した右折・左折の情報を取り込むことができる。

【００４４】次に，図３のフローチャートを参照して，
予想経路点算出部１０４の処理について説明する。Ｓ３
０１は自車両の現在位置Ｐｐから路線名を求める路線名
の選択処理を示す。具体的には，現在位置Ｐｐとその一
定距離毎に蓄えた自車両の位置情報から走行軌跡データ
Ｈ（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３‥‥，Ｈ８）を作成する（Ｓ３０
２）。なお，走行軌跡データＨは，現在地点から過去の
データへの順に添字（Ｈｉのｉが添字）を割り付ける。

【００４５】次に，走行軌跡データＨから現在走行して
いる走行経路点列Ｑを求める（Ｓ３０３）。この方法は
種々考えられるが，先ず，リンクデータの経路点座標を
用いて，走行軌跡データＨの各データＨｉに最も近い走
行経路点列Ｑ（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３‥‥，Ｑ８）を求め
る。これを式で表すと次式のようになる。ｍｉｎ｜Ｑｊ
−Ｈｉ｜なるＱｊをＨｉのｉが１から８について求め
る。

【００４６】続いて，選ばれた走行経路点列Ｑから走行
リンクデータＬを求める（Ｓ３０４）。ここでは，走行
経路点列Ｑを，走行経路点列ＱのＱｊを持つ走行リンク
データで置き換えて表現し，走行リンクデータ列Ｌ（Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３‥‥，Ｌ８）を得る。

【００４７】最後に，走行リンクデータ列Ｌ（Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３‥‥，Ｌ８）に対して，地図情報のリンクデー
タ内に記憶してある路線名を調べることにより，路線名
データ列Ｒ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３‥‥，Ｒ８）を求める
（Ｓ３０５）。

【００４８】上記のＳ３０２〜Ｓ３０５を具体的な例で
示すと，過去走ってきた走行軌跡データＨ（Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３‥‥，Ｈ８）に対し，走行経路点列Ｑ（ｑ７
５，ｑ７６，ｑ７６，ｑ７７，ｑ７７，ｑ７７，ｑ７
７，ｑ７８）が得られたとする。そしてこれから走行リ
ンクデータ列Ｌ（Ｌ７，Ｌ７，Ｌ７，Ｌ７，Ｌ７，Ｌ
７，Ｌ７，Ｌ７）が得られ，地図情報（表２参照）から
走行路線は国道ルート１２３であることがわかる。そし
て，その時の路線名データ列Ｒ（ルート１２３，ルート
１２３，‥‥ルート１２３）となり，この多数決論理を
取り込んで走行路線Ｒ１を決定する。ここでは，現在，
走行路線Ｒ１＝ルート１２３を走行していることがわか
る。また，ここでは走行軌跡データを複数用いて処理し
ているが，これは位置情報が多数の誤差を含んでいると
き，これらの推移を見ることで正しい結果を得るためで
ある。勿論，簡便に自車両の現在位置とその進行方向の
みで走行経路点を見つけて走行リンクデータの路線名を
見つけだしても良く。基本的には同様の処理を行ってい
るものである。

【００４９】次に，Ｓ３０６において，ターンシグナル
検出部１０３からのターンシグナルの入力有無を調べ
る。なお，ターンシグナル検出部１０３では，一定時間
（例えば１秒以上）右折または左折があったとき，ター
ンシグナルの情報があったと判断し，ターンシグナルを
予想経路点算出部１０４へ送出する。ターンシグナル検
出部１０３は，具体的にはブログラムタイマーを持ち，
コンビネーションスイッチの右折・左折信号のＯＮ／Ｏ
ＦＦの時間計測を行って，ターンシグナルを予想経路点
算出部１０４へ送出している。

【００５０】ターンシグナルがない場合には，第１の予
想経路点の選択処理を実行する（Ｓ３０７）。この選択
処理は，現在位置から走行路線Ｒ１（ルート１２３）と
同一の路線上の一定距離先の予想経路点を見つけだす処
理である。また，ターンシグナルがあった場合には，第
２の予想経路点の選択処理を実行する（Ｓ３０８）。こ
の選択処理は，現在位置から同一路線乃至は予想右折・
左折後の路線上の一定距離先の予想経路点を見つけだす
処理である。

【００５１】先ず，ターンシグナルがない場合には，地
図情報を参照して，現在位置の経路点ｑ７５から８００
ｍ先の経路点を走行路線Ｒ１と同一路線上の情報を持つ
経路点から求める。具体的には，走行路線Ｒ１の予想走
行リンクデータを進行方向順に求める（Ｓ３０９）。こ
れは，求めた路線名データＲ１を持つリンクデータを先
ず求めて，そして進行方向のリンクの繋がりを進行方向
のノードデータとその接続リンク情報により辿ることで
リンクデータを進行方向順に求めることができる。

【００５２】図２に示す例（現在位置の経路点ｑ７５で
進行方向が交差点Ｎ３）では，求めた路線名データＲ１
を持つリンクデータをリンクデータ情報で求めると，Ｌ
２，Ｌ５，Ｌ７，Ｌ８が求められる。次に，これはＬ７
を走行しているのでそのノード情報はＮ３とＮ７が選ば
れるが，走行軌跡データよりＱの番号の若い側であるＮ
３の方向へ走っていることがわかる。そして，このＮ３
のノードデータを持つリンクデータを求めるとＬ２が得
られる。さらにＬ２のノード識別子情報：Ｎ２，Ｎ３か
ら，さらに次の交差点はＮ２であることがわかる。この
ようにしてリンクデータの進行方向順Ｌ７，Ｌ２，Ｌ１
（予想走行リンクデータ）を求めることができる。

【００５３】続いて，この予想走行リンクデータによ
り，その経路点の情報を現在位置の経路点から積算し，
約８００ｍなる地点を見つけだせばよい。具体的には，
予想走行リンクデータを経路点の並びに置き換えて，そ
の現在位置からの積算距離Ｔを求め，Ｔ１＜Ｔ≦Ｔ２な
る経路点を求める。ここの例では，Ｔ１＝７５０，Ｔ２
＝８５０とする。すなわち，各経路点の間隔を１００ｍ
としてあるので，現在位置の経路点から予想走行リンク
データにおける８つ先の経路点を見つけだすことにな
る。経路点のリンクデータを経路点の並びに置き換える
と，ｑ７５‥‥ｑ７３，ｑ７２，ｑ７１，Ｎ３，ｑ２
１，ｑ２２，ｑ２３，‥‥，ｑ２８，Ｎ２，ｑ１１，ｑ
１２，ｑ１３，‥‥，ｑ１８を得るが，この経路点の積
算距離Ｔが７５０＜Ｔ≦８５０を満たす経路点はＬ２の
ｑ２３であることがわかる。

【００５４】その後，求めた経路点（ｑ２３）を予想経
路点とする（Ｓ３１６）。

【００５５】一方，ターンシグナルがあった場合には，
第２の予想経路点の選択処理を実行して，現在位置から
同一路線上乃至は予想右折・左折後の路線上の一定距離
先の予想経路点を見つける（Ｓ３０８）。具体的には，
先ず，走行路線上の最至近交差点を見つける（Ｓ３１
１）。これはリンクデータの端子識別子の情報と進行方
向の情報と走行軌跡データにより求めることができる。
図２の例では，リンクデータＬ７の走行軌跡データよ
り，Ｑの番号の若い側Ｎ３の方に走っていることがわか
り，この時の交差点Ｎ３が走行路線上の最至近交差点で
ある。

【００５６】次に，この最至近交差点でターンシグナル
方向の路線名の交差点角度θｉを求める（Ｓ３１２）。
これは最至近交差点の隣接情報から次の交差点であるノ
ードデータを得て，このノードデータの位置座標を調
べ，最至近交差点との間で形成する角度を求めることに
より得られる。ここでは現在位置方向の角度を０度と
し，時計回りに角度を設定しておく。

【００５７】次に，予想走行路Ｒ２を求める（Ｓ３１
３）。この右折・左折時の道路の選び方には種々考えら
れるが，ここでは次の，のようにして交差点の右折
・左折信号を基に，走行する予想路線名を求める。 左折時には，ｍｉｎ｜θｉ−９０°｜なる道を予想走
行路Ｒ２として選択する。 右折時には，ｍｉｎ｜θｉ−２７０°｜なる道を予想
走行路Ｒ２として選択する。

【００５８】図２の例において，左折信号があったとす
ると，Ｎ３の接続リンクデータ情報（Ｌ２，Ｎ２）（Ｌ
７，Ｎ７），（Ｌ３，Ｎ４）の情報と各ノード位置情報
Ｎ２，Ｎ７，Ｎ４が得られる。次に，Ｎ６と各交差点と
の角度を求め，左折したときの方向を決定する。進行方
向時計回りにＮ４は３０°，Ｎ７は０°，Ｎ２は２１０
°であったとすると，最も左折に近いＮ４が選ばれ，し
たがって，リンクデータＬ３が選ばれることになる。

【００５９】続いて，Ｒ１とＲ２の予想走行リンクデー
タを進行方向順に求めて，現在位置から８００ｍ先の経
路点を求める（Ｓ３１４，Ｓ３１５）。具体的には，路
線名データＲ１またはＲ２を持つ予想走行リンクデータ
を先ず求めて，そして進行方向のリンクの繋がりを進行
方向のノードデータとその接続リンク情報により辿るこ
とで予想走行リンクデータを進行方向順に求めることが
できる。次に，予想走行リンクデータの経路点間距離を
積算した距離ＴがＴ１＜Ｔ≦Ｔ２なる経路点を求める。

【００６０】図２において，左折信号があった場合の例
では，先ず，Ｌ７，Ｌ３，Ｌ４が予想走行リンクデータ
として得られる。ここで各経路点の間隔は１００ｍであ
るので現在位置の経路点から８つ先の経路点を見つけだ
すことになる。経路点リンクデータを経路点の並びに置
き換えると，ｑ７５‥‥ｑ７３，ｑ７２，ｑ７１，Ｎ
３，ｑ３１，ｑ３２，ｑ３３，‥‥，ｑ３８，Ｎ４，ｑ
４１，ｑ４２，ｑ４３，‥‥，ｑ４８を得るが，この経
路点の積算距離Ｔが７５０＜Ｔ≦８５０を満たす経路点
はＬ３のｑ３３であることがわかる。

【００６１】その後，求めた経路点（ｑ３３）を予想経
路点とする（Ｓ３１６）。

【００６２】次に，ＶＩＥＷ決定部１０５の動作につい
て説明する。ＶＩＥＷ決定部１０５は，現在位置，現在
位置での進行方向相当の情報，および予想経路点とに基
づいて，地図表示の基準位置，視点方向を決定する。な
お，ＶＩＥＷ決定部１０５の説明において使用する符号
は，図８に示した鳥瞰図（表示画面）の作成方法を示す
説明図の符号と一致するもとする。

【００６３】先ず，あらかじめ視点Ｅの俯角θ，視点の
高さｈを適当に与えておく。

【００６４】視点方向決定部１０５ｂでは，予想経路点
算出部１０４で求めた予想経路点Ｐｑの方向をσとする
と， σ＝ａｒｇ｜Ｐｑ−Ｐｏ｜ とし，視点方向α（ｔ）を次のようにする。 α（ｔ）＝σ

【００６５】基準位置・視点位置決定部１０５ａでは，
透視変換のための情報として，自車両位置検出部１０１
で得られる現在位置Ｐｏを透視撮影の基準点（基準位
置）Ｑとなるように設定する。この基準位置Ｑと参照点
Ｂまでの距離をＬとしておく。また，次の関係式により
視点Ｅ（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）を定める。

【００６６】参照点ＢをＸＹ平面にあるＢ（Ｘｂ，Ｙ
ｂ，０）とすると，現在位置Ｐｏが透視投影の基準点Ｑ
であることから， Ｘｂ＝Ｐｘ＋Ｌ×ｃｏｓα（ｔ） Ｙｂ＝Ｐｙ＋Ｌ×ｓｉｎα（ｔ） そして，参照点Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，０）と視点Ｅ（Ｘｏ，
Ｙｏ，Ｚｏ）の関係から， Ｘｏ＝Ｘｂ−ｈ×ｃｏｓα（ｔ）／ｔａｎθ Ｙｏ＝Ｙｂ−ｈ×ｓｉｎα（ｔ）／ｔａｎθ Ｚｏ＝ｈ と求まる。

【００６７】次に，表示演算部１０６の動作を説明す
る。データアクセス部１０６ａは，地図情報記憶部１０
２，予想経路点算出部１０４，ＶＩＥＷ決定部１０５か
ら各種データを入力し，座標変換部１０６ｂへ出力す
る。

【００６８】座標変換部１０６ｂでは，地図情報を視点
Ｅ，視点方向α（ｔ）により座標変換し，鳥瞰図を生成
する。これは，次の透視投影変換を地図データに対して
行うことにより実行される。視点Ｅと視平面Ｇ間の距離
をＶｄとすると，ＸＹ平面上の点Ｍ（ｘ，ｙ，ｚ）の視
平面Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）への座標変換の関係は数３で表さ
れる。

【００６９】

【数３】

【００７０】これにより，ＸＹ平面を基準として表現さ
れる地図データは視平面Ｇへ透視投影されることにな
る。そして，この情報を画像データ出力部１０６ｃを介
して画像表示部１０７へ出力し，画像表示部１０７に鳥
瞰図が表示される。なお，ここで一度，現在位置から視
点位置の関係を計算しておけば，現在位置の動きと視点
位置の動きは同位相で動くことから現在位置の相対変化
量を視点の動きとしてあげればよい。

【００７１】このようにして画像表示部１０７には，透
視性の良い鳥瞰図が表示される。具体的には，図１０で
示した従来の鳥瞰図の画面表示における画面表示領域１
００１と比較した場合，ターンシグナルの情報を用いな
い方式（図３のフローチャートにおけるＳ３０７：予想
経路点の選択処理）では，図４に示すような画面表示領
域４０１となる。図示の如く，路線経路が大きく曲がっ
た場合においても，予想経路点が同一路線上にあると仮
定して求められているので路線方向の表示が得られてい
る。換言すれば，走行路の透視性が良い映像が得られ
る。

【００７２】また，ターンシグナルの情報を用いる方式
（図３のフローチャートにおけるＳ３０８：予想経路点
の選択処理）では，図５に示すような画面表示領域５０
１となる。この場合には，ターンシグナルを出せば，い
ち早くその方向の路線が予想経路点として選択され，曲
がった先の情報をいち早く表示することができると共
に，走行路の透視性が良い映像が得られる。

【００７３】また，他の実施例として，視点方向決定部
１０５ｂにおける視点方向α（ｔ）を決定する方法とし
てデジタルフィルターの形式で処理を行っても良い。 α（ｔ）＝ｗｉ×σ＋（１−ｗｉ）×α（ｔ−１） ；
０＜ｗｉ＜１ ここで，α（ｔ−１）は一定時間前または一定距離前に
計算された視点方向α（ｔ）の値とする。これによっ
て，さらに視点方向の変化を滑らかにできる。したがっ
て，曲がりくねった道路でもフィルター処理効果によっ
てほとんど視点方向の変化のない地図情報を見ることが
できる。透視性についても，右折・左折を繰り返す道路
などに対して予想経路を常に意識した視点方向となって
いるため，透視性が良い地図情報を表示することができ
る。

【００７４】なお，上記の実施例では，車両用のナビゲ
ーションシステムとして説明したが，携帯可能なナビゲ
ーションシステムにおいても同様の効果を得ることがで
きる。また，画像表示部１０７に表示する映像として鳥
瞰図を例としたが，特にこれに限定するものでなく，Ｔ
ＯＰ−ＶＩＥＷから見た平面図でも同様に効果があるの
は勿論である。

【００７５】また，上記の実施例では，地図情報を地図
情報記憶部１０２のみから入力したが，例えば，無線通
信等によって外部から地図情報を入力する場合には，地
図情報に混雑度情報，事故情報等を含むようにして，こ
れらの情報を画像表示部１０７を介して表示するように
しても良い。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように，請求項１に係るナ
ビゲーションシステムによれば，自車両または自分の現
在位置，現在位置での進行方向に相当する情報および地
図情報に基づいて，自車両または自分の現在位置に相当
する経路点から自車両または自分の進行方向側に存在す
る経路点を予想経路点として算出し，続いて，現在位
置，現在位置での進行方向に相当する情報および予想経
路点に基づいて地図表示の基準位置および視点方向を決
定し，決定した基準位置および視点方向に基づいて地図
情報の座標変換を行って表示情報を生成し，該表示情報
を表示するため，自車両の走行方向と道路とが大きくず
れる場合や，大きく曲がりくねった道路を走行する場合
でも，見たい方向の情報（自車両の走行方向の情報）を
効率よく画面表示領域に表示することができる。換言す
れば，これから走ろうとする方向にあった透視性の良い
映像を提供でき，利用者の見たい方向が画面表示領域に
表示され，使い勝手が向上する。

【００７７】また，請求項２に係るナビゲーションシス
テムは，自車両または自分の現在位置，現在位置での進
行方向に相当する情報，地図情報およびターンシグナル
検出手段で検出したターンシグナル情報に基づいて，自
車両の現在位置に相当する経路点から自車両の進行方向
側に存在し，かつ，ターンシグナル情報の示す回転方向
側に存在する経路点を予想経路点として算出し，続い
て，現在位置，現在位置での進行方向に相当する情報お
よび予想経路点に基づいて地図表示の基準位置および視
点方向を決定し，決定した基準位置および視点方向に基
づいて地図情報の座標変換を行って表示情報を生成し，
該表示情報を表示するため，自車両の走行方向と道路と
が大きくずれる場合や，大きく曲がりくねった道路を走
行する場合でも，見たい方向の情報（自車両の走行方向
の情報）を効率よく画面表示領域に表示することができ
る。換言すれば，これから走ろうとする方向にあった透
視性の良い映像を提供でき，利用者の見たい方向が画面
表示領域に表示され，使い勝手が向上する。また，ター
ンシグナルを出せば，いち早くその方向の路線が予想経
路点として選択され，曲がった先の情報をいち早く表示
することができると共に，さらに走行路の透視性が良い
映像が得られる。

【００７８】また，請求項３に係るナビゲーションシス
テムは，前記表示情報生成手段が，表示情報として鳥瞰
図を生成するため，画面表示領域にシステムが予想した
利用者の見たい方向が鳥瞰図として表示され，透視性の
良い映像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のナビゲーションシステムのブロック
構成図である。

【図２】地図情報記憶部に記憶されている地図データ
（走行道路情報）を示す説明図である。

【図３】予想経路点算出部の処理を示すフローチャート
である。

【図４】本発明のターンシグナルの情報を用いない方式
（図３のフローチャートにおけるＳ３０７：予想経路点
の選択処理）での画面表示領域を示す説明図である。

【図５】本発明のターンシグナルの情報を用いる方式
（図３のフローチャートにおけるＳ３０８：予想経路点
の選択処理）での画面表示領域を示す説明図である。

【図６】従来のＴＯＰ−ＶＩＥＷから見た地図を表示す
る車両用ナビゲーションシステムの構成例を示す説明図
である。

【図７】従来の三次元の透視投影変換を行って鳥瞰図を
画面表示する車両用ナビゲーションシステムの構成例を
示す説明図である。

【図８】図７の車両用ナビゲーションシステムにおける
鳥瞰図（表示画面）の作成方法を示す説明図である。

【図９】ＴＯＰ−ＶＩＥＷから見た地図を表示する車両
用ナビゲーションシステムにおける画面表示領域を走行
道路情報上で示す説明図である。

【図１０】鳥瞰図を画面表示する車両用ナビゲーション
システムにおける画面表示領域を走行道路情報上で示す
説明図である。

【符号の説明】

１０１ 自車両位置検出部 １０２ 地図情報記憶部 １０３ ターンシグナル検出部 １０４ 予想経路点算出部 １０５ ＶＩＥＷ決定部 １０５ａ 基準位置・視点位置決定部 １０５ｂ 視点方向決定部 １０６ 表示演算部 １０６ａ データアクセス部 １０６ｂ 座標変換部 １０６ｃ 画像データ出力部 １０７ 画像表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｂ 29/00 Ａ 29/10 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現在位置および現在位置での進行方向に
   相当する情報を検出する現在位置検出手段と，あらかじ
   めＸＹ平面を基準として表現された地図データおよび前
   記地図データにおける交差点・経路点情報からなる地図
   情報を記憶した地図情報記憶手段と，前記現在位置検出
   手段により検出した現在位置，現在位置での進行方向に
   相当する情報および前記地図情報に基づいて，自車両ま
   たは自分の現在位置に相当する経路点から自車両または
   自分の進行方向側に存在する経路点を予想経路点として
   算出する予想経路点算出手段と，前記現在位置検出手段
   により検出した現在位置，現在位置での進行方向に相当
   する情報および前記予想経路点に基づいて，地図表示の
   基準位置および視点方向を決定する視点方向決定手段
   と，前記視点方向決定手段の情報に基づいて，前記地図
   情報の座標変換を行って表示情報を生成する表示情報生
   成手段と，前記表示情報生成手段によって生成された表
   示情報を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする
   ナビゲーションシステム。
2. 【請求項２】 現在位置および現在位置での進行方向に
   相当する情報を検出する現在位置検出手段と，あらかじ
   めＸＹ平面を基準として表現された地図データおよび前
   記地図データにおける交差点・経路点情報からなる地図
   情報を記憶した地図情報記憶手段と，自車両のターンシ
   グナルの情報を検出するターンシグナル検出手段と，前
   記現在位置検出手段により検出した現在位置，現在位置
   での進行方向に相当する情報，前記地図情報記憶手段の
   地図情報および前記ターンシグナル検出手段で検出した
   ターンシグナル情報に基づいて，自車両の現在位置に相
   当する経路点から自車両の進行方向側に存在し，かつ，
   ターンシグナル情報の示す回転方向側に存在する経路点
   を予想経路点として算出する予想経路点算出手段と，前
   記現在位置検出手段により検出した現在位置，現在位置
   での進行方向に相当する情報および前記予想経路点に基
   づいて，地図表示の基準位置および視点方向を決定する
   視点方向決定手段と，前記視点方向決定手段の情報に基
   づいて，前記地図情報の座標変換を行って表示情報を生
   成する表示情報生成手段と，前記表示情報生成手段によ
   って生成された表示情報を表示する表示手段とを備えた
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
3. 【請求項３】 前記表示情報生成手段は，表示情報とし
   て鳥瞰図を生成することを特徴とする請求項１または２
   記載のナビゲーションシステム。