JPH1114394A - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 右折や左折に応じて案内情報の表示位置が変
化し、常に運転者の視線方向に案内情報が表示される車
載用ナビゲーション装置を提供する。 【解決手段】 制御部１６はジャイロ４からの信号によ
り車両の舵角を検出し、ディスプレイ移動部８を制御し
て、車両の回転方向、すなわち車両が曲がる方向にヘッ
ドアップディスプレイ７を移動させる。これにより、運
転者の視線の方向に案内情報が表示されるようになり、
案内情報の見落としが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目的地までの最適
な誘導経路を探索し、その誘導経路に沿って車両を案内
する車載用ナビゲーション装置に関し、特にヘッドアッ
プディスプレイを備えた車載用ナビゲーション装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車載用ナビゲーション装置は、地図デー
タを記録したＣＤ−ＲＯＭ又はＩＣカード等の地図デー
タ記憶装置と、ディスプレイ装置と、ジャイロ、ＧＰＳ
（Global Positioning System ）及び走行距離センサ等
の車両の現在位置及び現在方位を検出する車両移動検出
装置等を有している。そして、地図データを用いて出発
地から目的地までを結ぶ最もコストが低い誘導経路を横
型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算
を行って自動探索し、その探索した誘導経路に沿って車
両が容易に走行できるように、案内情報を適宜ディスプ
レイ装置に表示する。例えば、車両が誘導経路上の進路
を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、車
載用ナビゲーション装置は進路を変更すべき交差点まで
の距離と進路を示す矢印とをディスプレイ装置に表示す
ることで、ユーザを目的地まで案内する。

【０００３】なお、コストとは、距離を基に、道路幅
員、道路種別（一般道か高速道かなど）、右折及び左折
等に応じた定数を乗じた値や車両の走行予測時間などで
あり、誘導経路としての適正の程度を数値化したもので
ある。距離が同一の２つの経路があったとしても、ユー
ザが例えば有料道路を使用するか否か、距離を優先する
か時間を優先するかなどを指定することにより、コスト
は異なったものとなる。

【０００４】車載用ナビゲーション装置のディスプレイ
装置としては、直視型液晶パネルを使用したものと、運
転席の前方に配置された透明又は半透明パネルに案内情
報を表示するヘッドアップディスプレイといわれるもの
とがある。直視型液晶パネルを使用したディスプレイ装
置では、車両周囲の地図画像を表示するとともに車両の
現在位置を矢印で表示して、車両が現在どこを走行して
いるのかを一目でわかるようにしている。

【０００５】一方、ヘッドアップディスプレイでは、運
転者の前方に案内情報が表示されるので、運転者の視線
の移動が少なく、案内情報を見落とすおそれが少ないと
ともに、遠方に像が結ぶようにすると焦点距離の移動が
少なくてすむので、目の疲労が軽減されるという利点が
ある。図７は、運転席側のダッシュボード上に配置され
た従来の車載用ナビゲーション装置のヘッドアップディ
スプレイの一例を示す正面図、図８は同じくその側面図
である。ヘッドアップディスプレイは、運転席の前方に
配置したスクリーン４２と、このスクリーン４２上に画
像を投影する投射装置４１とにより構成される。投射装
置４１は、光源と投射型液晶パネルとにより構成されて
おり、ナビゲーション装置本体（図示せず）からの映像
信号により、各種の案内情報をスクリーンに投射する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７，
図８に示す従来の車載用ナビゲーション装置のヘッドア
ップディスプレイでは、運転席の前方に固定されている
ため、例えば図９に示すように右折後すぐに左折すると
きには、図１０に一点鎖線で示すように運転者の視線の
方向が激しく変化し、右折時には運転者の視線は正面か
ら右方向に大きくずれてしまう。このため、運転者がデ
ィスプレイに表示された次の左折の案内を見落とすこと
がある。

【０００７】以上から本発明の目的は、右折や左折に応
じて案内情報の表示位置が変化し、常に運転者の視線方
向に案内情報が表示される車載用ナビゲーション装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、地図デ
ータを記憶した地図データ記憶手段と、車両の現在位置
を検出する車両位置検出手段と、運転席の前方に配置さ
れたヘッドアップディスプレイと、前記ヘッドアップデ
ィスプレイを車幅方向に移動させるディスプレイ移動手
段と、車両の舵角を検出する舵角検出手段と、前記車両
位置検出手段により検出した車両の現在位置の周囲の地
図データを前記地図データ記憶手段から読み出して前記
ヘッドアップディスプレイに案内情報を表示するととも
に、前記ディスプレイ移動手段を制御して前記舵角検出
手段で検出した舵角に基づき車両の回転方向に前記ヘッ
ドアップディスプレイを移動させる制御手段とを有する
ことを特徴とする車載用ナビゲーション装置により解決
する。

【０００９】また、上記した課題は、地図データを記憶
した地図データ記憶手段と、車両の現在位置を検出する
車両位置検出手段と、運転席の前方に配置されるスクリ
ーンと該スクリーンに画像を投射する投射装置とにより
構成されるヘッドアップディスプレイと、前記投射装置
による前記スクリーンへの投射位置を変更する投射位置
変更手段と、車両の舵角を検出する舵角検出手段と、前
記車両位置検出手段により検出した車両の現在位置の周
囲の地図データを前記地図データ記憶手段から読み出し
て前記投射装置を介して前記スクリーンに案内情報を表
示するとともに、前記投射位置変更手段を制御して前記
舵角検出手段で検出した舵角に基づき車両の回転方向に
前記案内情報の投射位置を変更させる制御手段とを有す
ることを特徴とする車載用ナビゲーション装置により解
決する。

【００１０】以下、本発明の作用について説明する。本
願第１発明の車載用ナビゲーション装置においては、車
両の舵角を検出する舵角検出手段を有し、右折又は左折
等により車両の舵角が変化すると、制御部はディスプレ
イ移動手段を制御して、車両の回転方向、すなわち車両
の曲がる方向にヘッドアップディスプレイを移動させ
る。また、本願第２発明の車載用ナビゲーション装置に
おいては、制御部は投射位置変更手段を制御して、車両
の曲がる方向にヘッドアップディスプレイの投射装置の
投射位置を変更させる。

【００１１】このように、本発明の車載用ナビゲーショ
ン装置は、車両の回転方向にヘッドアップディスプレイ
を移動させ、又は投射装置の投射位置を変更させて案内
情報の表示位置を変えるので、右折又は左折時に運転者
の視線方向に案内情報が表示され、運転者が案内情報を
見落とすおそれがない。なお、通常、車載用ナビゲーシ
ョン装置では、車両の位置及び進行方向を検出するため
にジャイロを有している。このジャイロを舵角検出手段
として用いて車両の舵角を検出するようにしてもよい。
また、この他に舵角検出手段としては、ハンドルの回転
角を検出するセンサや、前輪の向きを検出するセンサな
どを利用できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態の車載用ナビゲーション装置を示すブロック図であ
る。

【００１３】１は地図データを記憶したＣＤ−ＲＯＭで
ある。ＣＤ−ＲＯＭ１に記憶された地図は、1/12500 、
1/25000 、1/50000 及び1/100000等の縮尺レベルに応じ
て適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、
道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の連
結からなる。２つのノードを連結した部分は道路リンク
といわれる。ＣＤ−ＲＯＭ１には、全ノードの経度及び
緯度のリスト、道路の種別とその道路を構成するノード
のリスト（ノードテーブル）、交差点を構成する交差点
ノードリスト等が記憶されている。

【００１４】２は後述するナビゲーション装置本体１０
を操作するための各種操作ボタン等が設けられた操作部
である。３はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を
受信して車両の現在位置の経度及び緯度を検出するＧＰ
Ｓ受信機である。４は車両の回転角を検出するジャイロ
であり、５は一定の走行距離毎にパルスを発生する走行
距離センサである。

【００１５】７はヘッドアップディスプレイである。こ
のヘッドアップディスプレイ７の基本的な構造は図７，
図８に示すものと同じであり、投射装置とスクリーンと
により構成される。８はヘッドアップディスプレイ７を
車両の幅方向に移動させるディスプレイ移動部である。
ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成され
ている。１１はＣＤ−ＲＯＭ１から読み出された地図デ
ータを一時的に記憶するバッファメモリである。１２は
操作部２と接続されるインターフェース、１３はＧＰＳ
受信機３と接続されるインタフェース、１４はジャイロ
４と接続されるインターフェース、１５は走行距離セン
サ５と接続されるインターフェースである。１６は制御
部であり、この制御部１６はインターフェース１２〜１
５から入力される各種情報を基に車両の現在位置を検出
したり、ＣＤ−ＲＯＭ１から所定領域の地図データをバ
ッファメモリ１１に読み出したり、設定された探索条件
で出発地から目的地までの最もコストが低い経路を誘導
経路として探索する。

【００１６】１７は制御部１６からの信号により矢印や
その他のマーク等の画像を生成する画像生成部、１８は
ディスプレイ移動部に接続されるインターフェースであ
る。１９は誘導経路記憶部であり、この誘導経路記憶部
１９には制御部１６で探索した誘導経路の全ノードが記
憶される。図２はヘッドアップディスプレイ７及びディ
スプレイ移動部８を示す正面図である。ディスプレイ移
動部８は以下のものから構成される。２１は基台であ
り、２２は周面に螺旋状に溝が形成されたリードスクリ
ュー、２３ａ，２３ｂは基台２１上に立設されてリード
スクリュー２２を回転自在に支持する支持部材である。
２４はナビゲーション装置本体１０から与えられる信号
によりリードスクリュー２２を回転させるサーボモータ
である。２５はリードスクリュー２２に螺合してリード
スクリュー２２の回転により左右方向に移動する移動テ
ーブルであり、この移動テーブル２５上にヘッドアップ
ディスプレイ７が搭載される。

【００１７】なお、ディスプレイ移動部８は、リードス
クリュー２２の軸方向が車幅方向に一致するようにし
て、運転席の前方のダッシュボード上に取り付けられ
る。このように構成された本実施の形態のナビゲーショ
ン装置において、ナビゲーション装置本体１０の制御部
１６は、ＧＰＳ受信機３で受信したＧＰＳ信号と、ジャ
イロ４及び走行距離センサ５から入力した信号とにより
車両の現在位置を検出し、ＣＤ−ＲＯＭ１から車両の現
在位置を含む領域の地図データを読み出す。そして、ナ
ビゲーション装置本体１０は、ＧＰＳ受信機３やジャイ
ロ４及び走行距離センサ５により検出した車両の現在位
置を、ＣＤ−ＲＯＭ１から読み出した地図データを用い
て、車両が道路上に位置するように補正（マップマッチ
ング）する。

【００１８】また、制御部１６は、ユーザにより目的地
が設定されると、車両の現在位置を出発地とし、出発地
から目的地までの最もコストが低い経路を探索して誘導
経路とする。そして、誘導経路を構成する全ノードを誘
導経路情報として誘導経路記憶部１９に記憶する。その
後、制御部１６は、車両の移動に伴って誘導経路記憶部
１９から誘導経路情報を随時読み出して、車両の進行方
向を示す矢印等の案内情報をヘッドアップディスプレイ
７に表示し、車両を目的地まで案内する。

【００１９】図３は、ナビゲーション装置本体１０によ
るディスプレイ移動部８の制御方法を示すフローチャー
ト図である。ナビゲーション装置本体１０の制御部１６
は、ステップＳ１１において、ジャイロ４から入力した
信号により車両の回転角を検出しており、この車両の回
転角から車輪の向き、すなわち舵角を検出する。そし
て、車両の直進時の舵角を０とし、舵角が一定値以上に
なるとステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２にお
いて、制御部１２は、サーボモータ２４を駆動して移動
テーブル２５を移動させて、舵角に応じてた位置にヘッ
ドアップディスプレイ７を移動させる。

【００２０】すなわち、ナビゲーション装置本体１０
は、車両が直進しているときには運転席の前方にヘッド
アップディスプレイ７が位置するようにサーボモータ１
４を駆動し、車両が右方向に回転する際にはヘッドアッ
プディスプレイ７を右側に移動させ、車両が左方向に回
転する際にはヘッドアップディスプレイ７を左側に移動
させる。このときの移動量は、舵角に関係し、舵角が大
きいほど中心（舵角が０のときの位置）からの移動量を
大きくする。

【００２１】通常、右折するときは、運転者の視線は前
方よりも右側に移動し、左折するときは運転者の視線は
左側に移動する。本実施の形態においては、制御部１６
がジャイロ４からの信号により車両の舵角を検出し、そ
の舵角に応じてヘッドアップディスプレイ７を車両の回
転方向に移動するので、ヘッドアップディスプレイ７が
常に運転者の視線の方向に位置する。これにより、運転
者はヘッドアップディスプレイ７に表示された案内情報
を見落とすことがない。

【００２２】なお、本実施の形態においては、ジャイロ
４の出力により車両の舵角を検出してヘッドアップディ
スプレイ７の移動量を決定したが、ハンドルの回転角又
は前輪の向きを検出するセンサを設け、このセンサの出
力によりヘッドアップディスプレイ７の移動量を決定す
るようにしてもよい。 （第２の実施の形態）図４は本発明の第２の実施の形態
の車載用ナビゲーション装置のディスプレイを示す側面
図、図５は同じくその上面図である。なお、本実施の形
態が第１の実施の形態と異なる点は、ヘッドアップディ
スプレイ及びディスプレイ移動部の構造が異なることに
あり、ナビゲーション装置本体の基本的な構造は第１の
実施の形態とほぼ同一であるので、本実施の形態におい
ても図１を参照して説明する。

【００２３】ヘッドアップディスプレイ７は、図４に示
すように、投射型液晶パネルを内蔵する投射装置７ａ
と、運転席の前方のダッシュボード上に配置されるスク
リーン７ｂとにより構成される。投射装置７ａは回転台
３１の上に搭載されており、回転台３１はサーボモータ
（図示せず）により一定の角度範囲だけ回転するように
なっている。また、サーボモータは、ナビゲーション装
置本体１０のインターフェース１８に接続され、ナビゲ
ーション装置本体１０から与えられる信号により駆動制
御される。

【００２４】一方、スクリーン７ｂは、投射装置７ａが
所定角度だけ回転しても投射映像が表示できるように、
横幅が大きいものが使用される。このように構成された
本実施の形態のナビゲーション装置において、ナビゲー
ション装置本体１０はジャイロ４からの信号により車両
の舵角を検出すると、インターフェース１８を介して回
転台３１上の投射装置７ａを回転させ、車両の回転方向
に案内情報を投射する。

【００２５】この場合、図６に示すように、投射装置７
ａの向きにより投射装置７ａとスクリーン７ｂとの距離
が変化するため、例えば進行方向を示す矢印を表示する
と、スクリーンの中央部に表示したときと右側又は左側
に表示したときとで矢印の長さや濃度が異なってしま
う。このような不具合を回避させるために、投射装置７
ａの回転に合わせて、例えば車両が右側に回転するとき
には、スクリーン７ｂに投射されたときに濃度が均一に
なるように、制御部１６は画像生成部１７で生成する矢
印の色を右側ほど濃くなるように濃度差を設け、また、
投射映像の縦横比を変えて矢印の長さが正面に投射した
ときと同じになるように、画像生成部１７で生成する画
像信号を変化させることが好ましい。

【００２６】また、投射装置自体が回転するのではな
く、例えば運転席の正面に画像を投射する第１の投射
部、運転席の前方右側に画像を投射する第２の投射部及
び運転席の前方左側に画像を投射する第３の投射部の３
つの投射部を有する投射装置を使用し、車両の舵角に応
じて第１〜第３の投射部のいずれかにより案内情報を表
示するようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車載用ナ
ビゲーション装置によれば、舵角検出手段により車両の
舵角を検出し、ディスプレイ移動手段によりヘッドアッ
プディスプレイを車両の回転方向に移動させるので、常
に運転者の視線の方向に案内情報が表示される。これに
より、案内情報の見落としが防止されるという効果を奏
する。

【００２８】また、本発明の他の車載用ナビゲーション
装置によれば、舵角検出手段により検出した舵角に応じ
て制御手段は投射位置変更手段を制御するので、常に運
転者の視線の方向に案内情報が表示され、案内情報の見
落としが防止されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の車載用ナビゲーシ
ョン装置を示すブロック図である。

【図２】ヘッドアップディスプレイ及びディスプレイ移
動部を示す正面図である。

【図３】ディスプレイ移動部の制御方法を示すフローチ
ャート図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の車載用ナビゲーシ
ョン装置のディスプレイを示す側面図である。

【図５】第２の実施の形態の車載用ナビゲーション装置
のディスプレイを示す上面図である。

【図６】第２の実施の形態の車載用ナビゲーション装置
において、投射装置の向きによる投射部とスクリーンと
の距離の変化を示す上面図である。

【図７】従来の車載用ナビゲーション装置のヘッドアッ
プディスプレイの一例を示す正面図である。

【図８】同じくその従来の車載用ナビゲーション装置の
ヘッドアップディスプレイの側面図である。

【図９】従来の問題点を示す模式図である。

【図１０】右折及び左折時の運転者の視線の変化を示す
模式図である。

【符号の説明】

１ ＣＤ−ＲＯＭ ２ 操作部 ３ ＧＰＳ受信機 ４ ジャイロ ５ 走行距離センサ ７ ヘッドアップディスプレイ ７ａ，４１ 投射装置 ８ ディスプレイ移動部 １０ ナビゲーション装置本体 １１ バッファメモリ １２〜１５，１８ インターフェース １６ 制御部 １７ 画像生成部 ２１ 基台 ２２ リードスクリュー ２３ａ，２４ｂ 支持部材 ２４ サーボモータ ２５ 移動テーブル ３１ 回転台 ４２ スクリーン

フロントページの続き (72)発明者 蒲生 良次 東京都品川区西五反田１丁目１番８号 ア ルパイン株式会社内 (72)発明者 後藤 学 東京都品川区西五反田１丁目１番８号 ア ルパイン株式会社内 (72)発明者 吉野 元博 東京都品川区西五反田１丁目１番８号 ア ルパイン株式会社内 (72)発明者 吉田 剛 東京都品川区西五反田１丁目１番８号 ア ルパイン株式会社内 (72)発明者 会沢 一 東京都品川区西五反田１丁目１番８号 ア ルパイン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地図データを記憶した地図データ記憶手
   段と、 車両の現在位置を検出する車両位置検出手段と、 運転席の前方に配置されたヘッドアップディスプレイ
   と、 前記ヘッドアップディスプレイを車幅方向に移動させる
   ディスプレイ移動手段と、 車両の舵角を検出する舵角検出手段と、 前記車両位置検出手段により検出した車両の現在位置の
   周囲の地図データを前記地図データ記憶手段から読み出
   して前記ヘッドアップディスプレイに案内情報を表示す
   るとともに、前記ディスプレイ移動手段を制御して前記
   舵角検出手段で検出した舵角に基づき車両の回転方向に
   前記ヘッドアップディスプレイを移動させる制御手段と
   を有することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
2. 【請求項２】 地図データを記憶した地図データ記憶手
   段と、 車両の現在位置を検出する車両位置検出手段と、 運転席の前方に配置されるスクリーンと該スクリーンに
   画像を投射する投射装置とにより構成されるヘッドアッ
   プディスプレイと、 前記投射装置による前記スクリーンへの投射位置を変更
   する投射位置変更手段と、 車両の舵角を検出する舵角検出手段と、 前記車両位置検出手段により検出した車両の現在位置の
   周囲の地図データを前記地図データ記憶手段から読み出
   して前記投射装置を介して前記スクリーンに案内情報を
   表示するとともに、前記投射位置変更手段を制御して前
   記舵角検出手段で検出した舵角に基づき車両の回転方向
   に前記案内情報の投射位置を変更させる制御手段とを有
   することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
3. 【請求項３】 前記車両位置検出手段はジャイロを有
   し、前記舵角検出手段は前記ジャイロにより車両の舵角
   を検出するものであることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の車載用ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 前記舵角検出手段は、ハンドルの回転角
   を検出するものであることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の車載用ナビゲーション装置。
5. 【請求項５】 前記舵角検出手段は、車両の前輪の向き
   を検出するものであることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の車載用ナビゲーション装置。