JPH09222851A - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下の位置関係にある道路を立体的に表示す
る。 【解決手段】 道路の上下関係情報を有する平面道路地
図データの中の、上側の位置関係情報が記録された道路
Ｒ９５８に高度情報を付加した後、鳥瞰図道路地図デー
タに変換して鳥瞰図道路地図を描画する。これにより、
立体交差点や高速道路直下の道路など、上下の位置関係
にある道路が立体的に表示され、乗員に道路の上下関係
を的確に伝えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鳥瞰図方式の車両用
ナビゲーション装置に関し、特に、上下の位置関係にあ
る道路を立体的に表示するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両後方の上空から車両前方を見下ろす
ように道路地図を表示する鳥瞰図方式の車両用ナビゲー
ション装置が知られている（例えば、特開平７−１９０
７９１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用ナビゲーション装置では、立体的に交差する道路
や高速道路の真下を並行する道路があっても、平面的に
交差する道路や高速道路と並行する側道と区別されず、
道路地図表示が実際の道路形状と異なることがある。

【０００４】本発明の目的は、上下の位置関係にある道
路を立体的に表示する車両用ナビゲーション装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（１） 請求項１の発明は、道路の上下の位置関係情報
を有する平面道路地図データを記憶する道路地図記憶手
段と、平面道路地図データの中の上側の位置関係情報が
記録された道路に高度情報を付加する高度情報付加手段
と、高度情報が付加された平面道路地図データを鳥瞰図
道路地図データに変換する地図変換手段と、鳥瞰図道路
地図データにより鳥瞰図道路地図を描画する地図描画手
段とを備える。道路の上下関係情報を有する平面道路地
図データの中の、上側の位置関係情報が記録された道路
に高度情報を付加した後、鳥瞰図道路地図データに変換
して鳥瞰図道路地図を描画する。 （２） 請求項２の車両用ナビゲーション装置は、地図
変換手段によって、走行予測道路に高度情報が付加され
ている場合には、鳥瞰図における視点を車両後方の右ま
たは左に移動するようにしたものである。 （３） 請求項３の車両用ナビゲーション装置は、地図
変換手段によって、走行予測道路と立体交差する道路の
交差角が所定値よりも小さく、且つ走行予測道路と立体
交差する道路に高度情報が付加されている場合には、走
行予測道路と立体交差する道路が道路地図表示画面の左
右の方向にずれるように鳥瞰図における視点を移動する
ようにしたものである。 （４） 請求項４の車両用ナビゲーション装置は、地図
描画手段によって、高度情報が付加された道路の影を描
画するようにしたものである。

【０００６】

【発明の効果】

（１） 請求項１の発明によれば、道路の上下関係情報
を有する平面道路地図データの中の、上側の位置関係情
報が記録された道路に高度情報を付加した後、鳥瞰図道
路地図データに変換して鳥瞰図道路地図を描画するよう
にしたので、立体交差点や高速道路直下の道路など、上
下の位置関係にある道路を立体的に鳥瞰図表示すること
ができ、乗員に道路の上下関係を的確に伝えることがで
きる。 （２） 請求項２の発明によれば、走行予測道路に高度
情報が付加されている場合には、鳥瞰図における視点を
車両後方の右または左に移動するようにしたので、走行
予測道路上の高架部分を見やすく表示できる。 （３） 請求項３の発明によれば、走行予測道路と立体
交差する道路の交差角が所定値よりも小さく、且つ走行
予測道路と立体交差する道路に高度情報が付加されてい
る場合には、走行予測道路と立体交差する道路が道路地
図表示画面の左右の方向にずれるように鳥瞰図における
視点を移動するようにしたので、走行予測道路と立体交
差する道路の高架部分を見やすく表示できる。 （４） 請求項４の発明によれば、高度情報が付加され
た道路の影を描画するようにしたので、高架道路がさら
に見やすくなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】

−第１の発明の実施の形態− 図１は第１の実施形態の構成を示す。コントローラ１は
マイクロコンピュータとその周辺部品から構成され、後
述する制御プログラムを実行して平面図道路地図を鳥瞰
図道路地図に透視変換するとともに、上下の位置関係に
ある道路を立体的に表示し、鳥瞰図道路地図上に車両の
現在地と目的地までの最適経路を表示する。コントロー
ラ１には方位センサ２、距離センサ３、ＧＰＳ受信機
４、記憶装置５、入力装置６が接続される。方位センサ
２は車両の進行方位を検出し、距離センサ３は車両の走
行距離を検出する。ＧＰＳ受信機４は衛星からのＧＰＳ
信号を受信して車両の現在地、進行方位、走行速度など
を検出する。また、記憶装置５は平面図方式の道路地図
データを記憶するＣＤ−ＲＯＭなどの装置であり、入力
装置６は目的地などを設定する装置である。コントロー
ラ１にはまた、道路地図や文字情報を表示するディスプ
レイ７と、音声による誘導を行なうためのスピーカー８
などが接続される。

【０００８】図２は鳥瞰図道路地図の描画方法を説明す
る図、図３は平面図道路地図の地図表示領域を鳥瞰図表
示した表示画面を示す図である。鳥瞰図方式の道路地図
は、車両の現在地Ｂから所定距離後方の所定高さの上空
に視点Ｃを設定し、その視点Ｃから車両の進行方向を所
定の見下ろし角の視線に沿って見下ろし、平面上に展開
された平面道路地図の表示領域を仮想画面に透視変換し
たものである。従来の鳥瞰図方式の車両用ナビゲーショ
ン装置では、図３に示すように、一般道９５５号線と一
般道９５８号線が交差点Ａにおいて平面的に交差してい
るのか、あるいは立体的に交差しているのか、表示され
ていなかった。したがって、実際に交差点Ａにおいて一
般道９５８号線が高架で一般道９５５号線と立体交差し
ていても、交差点Ａの直前まで行かないと認識できなか
った。また、従来の鳥瞰図方式の車載ナビゲーション装
置では、高速道路の真下の一般道を走行している場合で
も、図４に示すように高速道路に並行する側道８５７号
線を走行しているように表示されていた。

【０００９】そこで、本発明では次のようにして上下の
位置関係にある道路を立体的に表示する。まず、図５、
図６により、道路地図データの構成を説明する。記憶装
置５に記憶されている道路地図データは、交差点、屈曲
点、リンク補間点などの道路上に任意に設定したノード
のデータと、ノード間を直線で結ぶリンクのデータとか
ら構成される。ノードデータは次のように構成されてい
る。 （１） ノード座標；道路上に任意に設定されたノード
の緯度経度座標。 （２） ノード接続ノード；リンクを介して接続されて
いるノード座標。図６に示す例では、ノードｃ→リンク
ｃｆ→ノードｆ（緯度経度）、ノードｃ→リンクｃｄ→
ノードｄ（緯度経度）、ノードｃ→リンクｃｇ→ノード
ｇ（緯度経度）、ノードｃ→リンクｃｂ→ノードｂ（緯
度経度）など。 （３） ノード接続リンク数；ノードに接続されている
リンク数。図６に示す例では、ノードｃの場合に４本。 （４） ノード接続リンク高架情報；ノードに接続され
ているリンクの高架情報。図６に示す例では、リンクｃ
ｆ→高架リンク、リンクｃｇ→高架リンク。また、リン
クデータは次のように構成されている。 （５） リンク属性；リンクが示す道路種別。図６に示
す例では、リンクｃｄ→国道９５５号線、リンクｃｆ→
国道９５８号線。 （６） リンク補間座標；リンクの細かい形状データを
反映する緯度経度データ。図５に示す例では、ｃｄ１
（緯度経度）、ｃｄ２（緯度経度）。 このような構成の道路地図データにより、交差点Ａ（ノ
ードｃ）における道路の上下関係が明確になる。図６に
示す例では、リンクｃｇとリンクｃｆで表わされる国道
９５８号線は、リンクｃｂとリンクｃｄで表わされる国
道９５５号線の上にある。なお、道路地図データの形式
は上述した形式に限定されず、複数の道路の上下関係が
明確になるデータ形式であればよい。

【００１０】図７は鳥瞰図道路地図の表示処理を示すフ
ローチャート、図８、図９は平面道路地図データ上の鳥
瞰図表示領域を示す図である。これらの図により、第１
の実施形態の動作を説明する。ナビゲーション装置の電
源が投入されると、コントローラ１は図７に示す処理を
開始する。ステップ１において、ＧＰＳ受信機４により
衛星航法で検出された現在地Ｂ、あるいは方位センサ
２、距離センサ３および記憶装置５により自立航法で検
出された現在地Ｂから、今後車両が走行すると考えられ
る道路（走行予測道路）を予測する。図３、図６に示す
例では、車両がノードａ→ｂ→ｃ→ｄ・・・で表わされ
る国道９５５号線を走行すると予測される。なお、すで
に目的地までの最適経路が設定されていて、その最適経
路に沿って走行している時には、最適経路を走行予測道
路とする。続くステップ２で走行予測道路上の現在地か
ら所定距離内に存在するノードを検出し、ステップ３で
は所定距離内のノードのリンク接続データを参照し、リ
ンクが４本以上接続されているかどうかを確認する。リ
ンクが４本以上接続された交差点ノードであればステッ
プ４へ進み、そうでなければステップ８へ進む。

【００１１】ステップ４において、４本以上のリンクが
接続された交差点ノードに対して、そのノードに接続さ
れるリンクに高架情報があるか否かを確かめる。高架情
報があればステップ５へ進み、そうでなければステップ
８へ進む。高架情報がある場合は、ステップ５で上側の
高架情報が記録されたリンクに対して、交差点ノードか
ら所定距離にあるリンク補間点に所定の高度情報を付加
する。さらにこの時、高度情報を付加されたリンク補間
点（三次元空間位置）と、高度情報を付加される前のリ
ンク補間点（二次元空間位置）との間を直線で結ぶよう
なデータを付加する。この直線は鳥瞰図表示した時に高
架にある道路の影を表わし、高架道路を強調することが
できる。

【００１２】ステップ６で、走行予測道路上のリンク補
間点に高度情報が付加されているかどうかを確認し、高
度情報が付加されていればステップ７へ進み、そうでな
ければステップ８へ進む。走行予測道路上のリンク補間
点に高度情報が付加されている場合は、ステップ７で、
図２に示す鳥瞰図算出視点Ｃを、車両現在地Ｂから見て
左右のいずれかへ適当な角度で移動する。例えば図８に
示すように、視点Ｃを車両後方の右側に移動して地図表
示領域を決定する。一方、走行予測道路上のリンク補間
点に高度情報が付加されていない場合には、図９に示す
ように、視点Ｃを移動せずに地図表示領域を決定する。
なお、図８、図９において、交差点ノードｃを囲む破線
は高度情報を付加したリンク領域を示す。

【００１３】ステップ８では、平面図道路地図データ上
の鳥瞰図表示領域内の道路地図データを鳥瞰図道路地図
データに変換する。そしてステップ９で、鳥瞰図道路地
図データに基づいてディスプレイ７に鳥瞰図道路地図を
描画する。図１０は走行予測道路上に高架部分がある場
合の表示例を示し、図１１は走行予測道路と立体交差す
る道路上に高架部分がある場合の表示例を示す。図３に
示すように、通常、走行予測道路は車両の進行方向にあ
り、ディスプレイ７の天地の方向に表示されるので、そ
のままの視点位置で走行予測道路を鳥瞰図表示すると、
走行予測道路側の高架部分が見ずらい。この実施形態で
は、走行予測道路上に高架部分がある場合には図１０に
示すように視点位置を強制的に移動して鳥瞰図表示する
ので、走行予測道路がディスプレイの左右方向にずれて
高架部分が見やすくなる。ステップ１０において、ナビ
ゲーション装置の電源がオフされると処理を終了する。

【００１４】このように、平面図道路地図データに記録
された道路の上下関係の情報を利用して、道路リンクに
高度情報を付加して道路を立体的に鳥瞰図表示するよう
にしたので、立体交差点や高速道路直下の道路など、上
下関係のある道路を立体的に表示することができ、乗員
に道路の上下関係を的確に伝えることができる。また、
走行予測道路上に高架部分がある場合には、鳥瞰図算出
視点を移動して鳥瞰図道路地図を表示するようにしたの
で、走行予測道路上の高架部分を見やすく表示できる。
さらに、単に道路リンクに高度情報を付加して鳥瞰図表
示しただけでは、道路が細かく曲っているようにしか見
えないが、この実施形態では道路の高架部分に影を表示
するようにしたので、高架道路が見やすくなる。

【００１５】−第２の発明の実施の形態− 図１２に示すように、走行予測道路ａｂｃｄ・・と交差
する道路ｅｆｃｇｈ・・が高架になっており、しかも道
路間の交差角∠ｇｃｂが小さい場合には、交差道路ｅｆ
ｃｇｈ・・に高度情報を付加して立体表示しても、交差
道路ｅｆｃｇｈ・・が走行予測道路ａｂｃｄ・・と同様
にディスプレイ７の天地の方向に近いため、高架部分が
見ずらくなる。そこでこのような場合には、図１２に示
すように、走行予測道路ａｂｃｄ・・と立体交差する道
路ｅｆｃｇｈ・・がディスプレイ７の左右の方向にずれ
るように、鳥瞰図算出視点Ｃを移動する。

【００１６】図１３は、第２の実施形態の鳥瞰図道路地
図の表示処理を示すフローチャートである。なお、図７
に示す第１の実施形態の処理と同様な処理を行なうステ
ップに対しては同一の符号を付し、相違点を中心に説明
する。走行予測道路と交差する道路のリンクに高度情報
がある場合にはステップ６Ａへ進み、道路交差角が所定
値よりも小さいか否かを確認する。道路交差角が小さい
場合にはステップ７へ進み、鳥瞰図算出視点を移動す
る。図１４は第２の実施形態の表示例を示す。走行予測
道路と交差する道路がディスプレイの左右の方向にずれ
て表示され、高架部分が見やすくなる。

【００１７】−発明の実施の形態の変形例− 上述した各実施形態では、交差点における道路の上下関
係を中心に説明したが、高速道路直下の道路に対しても
道路の上下関係を立体的に表示することができる。図１
５は、一般道８５７号線上にある高速道路を立体的に表
示した例を示す。従来のナビゲーション装置ではこのよ
うな立体表示を行なっていなかったので、図４に示すよ
うに高速道路直下の一般道８５７号線があたかも高速道
路の側道のように表示される。また、図１６に示すよう
に、高速道路直下の一般道８５７号線がＤ点で一般道６
５１号線と交差してＴ字交差点を形成するような場合に
は、図１７に示すように立体表示される。これにより、
高速道路上のＤ’点の真下（Ｄ）で２つの一般道がＴ字
交差し、一般道８５７号線と６５１号線との接続関係
と、目的地までの経路が分りやすく表示される。さら
に、図１８は道路地図データに付加された橋の情報に基
づいて、河川のポリゴン情報に橋を高架状に鳥瞰図表示
した例を示す。

【００１８】なお、将来、道路地図データに現在の高度
情報よりも正確な高度情報が付加された場合にも、本発
明を適用することができる。また、高度情報の値を大き
くして高架道路を強調表示するようにしてもよい。

【００１９】以上の一実施形態の構成において、記憶装
置５が地図記憶手段を、コントローラ１が高度情報付加
手段、地図変換手段および地図描画手段をそれぞれ構成
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の構成を示す図。

【図２】 鳥瞰図道路地図の描画方法を説明する図。

【図３】 平面図道路地図上の地図表示領域を実際に鳥
瞰図表示した従来例を示す図。

【図４】 高速道路直下の道路を鳥瞰図表示した従来例
を示す図。

【図５】 道路地図データの構成を示す図。

【図６】 道路地図データの構成を示す図。

【図７】 鳥瞰図道路地図の表示処理を示すフローチャ
ート。

【図８】 走行予測道路上に高架部分がある場合の表示
領域の決定方法を示す図。

【図９】 走行予測道路上に高架部分がない場合の表示
領域の決定方法を示す図。

【図１０】 走行予測道路上に高架部分がある場合の表
示例を示す図。

【図１１】 走行予測道路と立体交差する道路上に高架
部分がある場合の表示例を示す図。

【図１２】 交差角が小さい交差点における道路の上下
関係の表示方法を説明する図。

【図１３】 第２の実施形態の鳥瞰図道路地図の表示処
理を示すフローチャート。

【図１４】 第２の実施形態の鳥瞰図表示例を示す図。

【図１５】 一般道路上にある高速道路を立体表示した
例を示す図。

【図１６】 高速道路直下の一般道の従来の表示例を示
す図。

【図１７】 高速道路直下の一般道の表示例を示す図。

【図１８】 道路地図データに付加された橋の情報に基
づいて、河川のポリゴン情報に橋を高架状に鳥瞰図表示
した例を示す図。

【符号の説明】

１ コントローラ ２ 方位センサ ３ 距離センサ ４ ＧＰＳ受信機 ５ 記憶装置 ６ 入力装置 ７ ディスプレイ ８ スピーカー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路の上下の位置関係情報を有する平面
   道路地図データを記憶する地図記憶手段と、 前記平面道路地図データの中の、上側の位置関係情報が
   記録された道路に高度情報を付加する高度情報付加手段
   と、 前記高度情報が付加された平面道路地図データを鳥瞰図
   道路地図データに変換する地図変換手段と、 前記鳥瞰図道路地図データにより鳥瞰図道路地図を描画
   する地図描画手段とを備えることを特徴とする車両用ナ
   ビゲーション装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用ナビゲーション
   装置において、 前記地図変換手段は、車両の走行が予測される道路（以
   下、走行予測道路と呼ぶ）に高度情報が付加されている
   場合には、鳥瞰図における視点を車両後方の右または左
   に移動することを特徴とする車両用ナビゲーション装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の車両用ナビゲーション
   装置において、 前記地図変換手段は、走行予測道路と立体交差する道路
   の交差角が所定値よりも小さく、且つ走行予測道路と立
   体交差する道路に高度情報が付加されている場合には、
   走行予測道路と立体交差する道路が道路地図表示画面の
   左右の方向にずれるように鳥瞰図における視点を移動す
   ることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの項に記載の車
   両用ナビゲーション装置において、 前記地図描画手段は、高度情報が付加された道路の影を
   描画することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。