JP2020030153A - 地図表示システム、地図表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画面に表示される地図について利用者が煩わしさを感じる可能性を低減する技術の提供。【解決手段】車両の位置および向きを示すマークを含む地図を画面に表示する地図表示システムであって、前記車両の移動に伴って、前記画面上の第１方向に地図をスクロールし前記第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールしない表示範囲制御部と、スクロールした地図における前記車両の位置に前記車両の向きを示す前記マークを表示する地図表示部と、を備える地図表示システムを構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、地図表示システム、地図表示プログラムに関する。

従来、ナビゲーションシステム等において、自身の進行方向が画面上の任意の方向と常に平行になるように地図を表示するヘディングアップ表示が知られている。ヘディングアップ表示では、ジグザグ状に道路が折り返す区間では、地図が頻繁に大きく回転する。このような場合、利用者は地図の内容を把握しづらい。特許文献１の実施形態３には、このような区間を走行する場合には、画面に対する地図の向きを固定し、自車マークを画面の予め決められた位置に固定し、車両の走行に伴って画面に対する自車マークの向きを回転させるとともに地図を画面に対して上下左右にずらして地図表示を行うことが記載されている。このようにすることで、山道などで地図が頻繁に大きく回転することを抑制できる。

特開平１１−２５３０号公報

しかし、画面に対する地図の向きを固定し、自車マークを画面の予め決められた位置に固定し、車両の走行に伴って画面に対する自車マークの向きを回転させるとともに地図を画面に対して上下左右にずらして地図表示を行う場合、次のような問題が生じうる。例えば、車両の進行方向の前方（ヘディングアップであるため画面の上に向かう方向）に、左右にジグザグ状に急カーブが連続する区間が存在する場合、車両の走行に伴って、画面に対して地図が左右に頻繁に往復移動するという現象が起きうる。そして、利用者がその現象を煩わしく感じる可能性がある。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、画面に表示される地図について利用者が煩わしさを感じる可能性を低減する技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、地図表示システムは、車両の位置および向きを示すマークを含む地図を画面に表示するシステムであって、車両の移動に伴って、画面上の第１方向に地図をスクロールし第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールしない表示範囲制御部と、スクロールした地図における車両の位置に車両の向きを示すマークを表示する地図表示部と、を備える。

さらに、上記の目的を達成するため、地図表示プログラムは、車両の位置および向きを示すマークを含む地図を画面に表示するプログラムであって、コンピュータを、車両の移動に伴って、画面上の第１方向に地図をスクロールし第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールしない表示範囲制御部、スクロールした地図における車両の位置に車両の向きを示すマークを表示する地図表示部、として機能させる。

すなわち、地図表示システム、地図表示プログラムによれば、車両の移動に伴って第１方向には地図はスクロールするが、第２方向には地図はスクロールしない。そのため、例えば、ジグザグ状に急カーブが連続するような区間を車両が走行する場合であっても、地図が第２方向に頻繁に往復することがない。そのため、画面に表示される地図について利用者が煩わしさを感じる可能性を低減できる。

ナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。 図２Ａは、走行予定経路と表示範囲を示す模式図、図２Ｂは、比較例を示す図である。 図３Ａ〜図３Ｃは、ルートアップ表示を示す図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、ルートアップ条件を説明する図である。 図５Ａはルートアップ条件を説明する図、図５Ｂは解除地点の更新を説明する図である。 図６Ａおよび図６Ｂはルートアップ状態から通常ヘディングアップ状態への移行を説明する図である。 地図表示処理のフローチャートである。 図８Ａは解除地点を説明する図、図８Ｂはルートアップ状態から通常ヘディングアップ状態への移行を説明する図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーションシステムの構成：
（２）地図表示処理：
（３）他の実施形態：

（１）ナビゲーションシステムの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる地図表示システムを含むナビゲーションシステム１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーションシステム１０は、車両に備えられており、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えている。ナビゲーションシステム１０は、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されている。

地図情報３０ａは、車両の位置や案内対象の施設の特定に利用される情報であり、車両が走行する道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物の位置等を示すデータ等を含んでいる。

本実施形態における車両は、ＧＮＳＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３とユーザＩ／Ｆ部４５とを備えている。ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在位置を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等は、車両の走行軌跡を特定するために利用され、本実施形態においては、車両の出発地と走行軌跡とに基づいて現在位置が特定され、当該出発地と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在位置がＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいて補正される。

ユーザＩ／Ｆ部４５は、運転者の指示を入力し、また、運転者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネル方式のディスプレイやスイッチ等やスピーカー等を備えている。すなわち、ユーザＩ／Ｆ部４５は画像や音声の出力部および利用者の指示を入力する入力部を備えている。なお本実施形態においてディスプレイの画面は矩形であり、利用者から見て、対向する２辺が左右方向に平行で、残りの２辺が上下方向に平行な状態で利用される場合に、画面上において画面の左辺および右辺と平行な方向を第１方向と呼ぶ。また、画面上において第１方向と直交する方向（上辺および下辺と平行な方向）を第２方向と呼ぶ。

制御部２０は、図示しないナビゲーションプログラムの機能によりユーザＩ／Ｆ部４５の入力部を介して運転者による目的地の入力を受け付け、車両の現在位置から目的地までの走行予定経路を探索する。また、制御部２０は、当該ナビゲーションプログラムの機能により、車両の運転者に対して走行予定経路を指示する経路案内を行うことが可能である。さらに本実施形態においては、当該ナビゲーションプログラムの機能として、ユーザＩ／Ｆ部４５のディスプレイに地図を表示する機能を実行可能であり、当該地図表示は地図表示プログラム２１によって実現される。

地図表示プログラム２１は、車両の位置および向きを示すマーク（以降、自車マークという）を含む地図をノースアップ態様またはヘディングアップ態様で表示する機能を制御部２０に実現させる。ノースアップ態様またはヘディングアップ態様は、利用者の操作に応じて切り替えられる。本明細書においては、ヘディングアップ態様が選択されている場合の地図表示について述べる。

本実施形態においては、ヘディングアップ態様が選択されている場合のナビゲーションシステム１０の内部的な状態として「通常ヘディングアップ状態」と「ルートアップ状態」の２つの状態を定義する。以降では、従来から知られるヘディングアップを「通常ヘディングアップ」と呼ぶ。

通常ヘディングアップ状態においては、自車マークの画面内での位置が固定され（通常ヘディングアップにおける当該位置を自車マーク表示位置と呼ぶ）、自車マークの画面に対する向きが常に第１方向と平行であって画面の上辺に向かう向きに固定され、車両の移動に伴って自車マークに対して地図が相対的に移動して表示される。自車マークに対して地図が相対的に移動するとは、画面の第１方向に地図が移動することや、自車マークに対する向きの変化を伴って第２方向へ地図が移動しうること、を意味する。通常ヘディングアップ状態の場合、走行予定経路の形状によっては、地図の向きが頻繁に変化することがある。そこで本実施形態においては、通常ヘディングアップで走行すると地図の向きが頻繁に変化することとなる道路区間に車両が差し掛かった場合、ルートアップ状態に切り替えられる。

ルートアップ状態においては、車両の移動に伴って、画面上の第１方向に地図をスクロールするが、第２方向には地図をスクロールしない。また、画面に対して地図の向きは変化しないが、走行予定経路の形状によっては車両の移動に伴って自車マークの向きが画面に対して変化しうる（自車マークの第２方向における位置は、車両の移動に伴って変化しうる）。なお、本実施形態においては、自車マークの画面上の第１方向における位置は固定される。従って、通常ヘディングアップで走行すると地図の向きが頻繁に変化することとなる道路区間であっても、ルートアップで走行することにより地図の向きは変化しない。

本実施形態においては、上述のルートアップ状態における地図表示を実現するため、表示範囲制御部２１ａと、地図表示部２１ｃとを備えている。表示範囲制御部２１ａは、車両の移動に伴って、画面上の第１方向に地図をスクロールし、第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールしない機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在位置（緯度、経度）を周期的に取得し、画面座標系における座標に変換する。本実施形態においては、画面の第２方向と平行な軸をｘ軸、画面の第１方向と平行な軸をｙ軸とする画面座標系を定義する。

車両の現在位置の画面座標系の座標への変換は、画面に現在表示中の地図（前周期における表示更新後の地図であって今周期における表示更新前の地図）の表示範囲に基づいて行われる。図２Ａは、ＲＡＭに描画された地図に含まれる走行予定経路と、画面に表示中の地図の表示範囲Ｍを示す模式図である。

ＲＡＭに描画される地図は、複数のレイヤで構成される。本実施形態においては、地図レイヤと自車位置レイヤが含まれる。地図レイヤは地図の画像を描画するレイヤであり、詳細には、背景レイヤ、道路レイヤ、走行予定経路レイヤ等を含んで構成されてよい。自車位置レイヤは、自車マークを描画するレイヤである。地図レイヤには、図２Ａに示すように、画面に表示される地図の表示範囲より広い範囲の地図が描画されている。例えば、表示範囲が地図レイヤに描画された範囲の端部に近づくと、地図レイヤに描画する範囲が更新され（例えば当該端部が中央付近となる範囲に更新）、更新後の範囲の地図が地図レイヤに描画される。自車位置レイヤは、本実施形態においては、後述する地図表示処理において毎周期更新される。

表示範囲Ｍの地図上の位置を示す情報が制御部２０に記憶されている。例えば、矩形の表示範囲Ｍの頂点（少なくとも対角の２頂点）に、それぞれ対応する地点の位置（緯度経度）が対応付けられている。この対応関係と、今周期に取得した車両の現在位置（緯度経度）とに基づいて、制御部２０は、今周期に取得した車両の現在位置を示す座標（今回位置Ｃ_ｃ）を取得する。なお、図２Ａにおいて、Ｃ_ｐは、前周期に取得した車両の現在位置を示す座標（前回位置）を示している。制御部２０は、前回位置Ｃ_ｐから今回位置Ｃ_ｃまでの移動量（Δｘ，Δｙ）を取得する。前回位置Ｃ_ｐ（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）、今回位置Ｃ_ｃ（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）とすると、移動量（Δｘ，Δｙ）は（ｘ_ｃ−ｘ_ｐ，ｙ_ｃ−ｙ_ｐ）で表される。

表示範囲制御部２１ａの機能により、制御部２０は、表示範囲Ｍをｙ軸と平行にΔｙスクロールさせる。一点鎖線の矩形領域は、スクロール後の表示範囲Ｍ'を示している。従って、ユーザＩ／Ｆ部４５のディスプレイの画面を基準にすると、画面に対して地図はｙ軸と平行な方向に−Δｙスクロールして表示されることとなる。なお、制御部２０は、地図レイヤに描画された地図に対してｘ軸と平行な方向には表示範囲をスクロールさせず、地図レイヤに描画された地図に対して表示範囲の向きも変化させない。従って画面に対して地図はｘ方向にはスクロールせず、地図の向きも変化しない。

地図表示部２１ｂは、スクロールした地図における車両の位置に車両の向きを示すマーク（自車マーク）を表示する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。制御部２０は、画面を基準にして地図をｙ軸と平行な方向に−Δｙスクロールさせた状態、すなわち、ＲＡＭに描画された地図に対して表示範囲Ｍをｙ軸と平行な方向にΔｙ移動させた後の表示範囲Ｍ'における車両の今回位置Ｃ_ｃを特定する。図２Ａに示すように、表示範囲Ｍ'は、地図レイヤに描画された地図に対して表示範囲Ｍがｙ軸と平行な方向にΔｙ移動した状態であるため、表示範囲Ｍ'における今回位置Ｃ_ｃのｙ座標（ｙ_ｃ'）は、表示範囲Ｍにおける前回位置Ｃ_ｐのｙ座標と同じである（Δｙが相殺される）。なお本実施形態においては、表示範囲Ｍ'における今回位置Ｃ_ｃのｙ座標は、通常ヘディングアップにおける自車マーク表示位置のｙ座標と等しい。

また、地図レイヤに描画された地図に対してｘ方向に表示範囲は移動しないため、制御部２０は、表示範囲Ｍの前回位置Ｃ_ｐのｘ座標（ｘ_ｐ）にΔｘ加算した値を、表示範囲Ｍ'の今回位置Ｃ_ｃのｘ座標（ｘ_ｃ'）とする。従って、スクロール後の表示範囲Ｍ'において今回位置Ｃ_ｃ（ｘ_ｃ'，ｙ_ｃ'）は（ｘ_ｐ＋Δｘ，ｙ_ｐ）と表すことができる。

また、制御部２０は、前回位置Ｃ_ｐから今回位置Ｃ_ｃに向かう画面上における向きを取得する。制御部２０は、（Δｘ、Δｙ）のベクトルに平行な向きであって、表示範囲Ｍ'における向きＤを示す自車マークの画像データを記録媒体３０から取得する。制御部２０は、取得した画像データに基づいて、自車位置レイヤの表示範囲Ｍ'における今回位置Ｃ_ｃに、自車マークを描画する。具体的には例えば、自車マークの画像における自車位置を示す点（例えば自車マークを示す円の中心）が今回位置Ｃ_ｃとなるように、自車マークが描画される。

地図表示部２１ｂの機能により、制御部２０は、地図レイヤにおける表示範囲Ｍ'の描画データに自車位置レイヤの自車マークの描画データを重畳して、ユーザＩ／Ｆ部４５のディスプレイに表示させる。図３Ａ〜図３Ｃは、ルートアップ状態において画面に表示される地図および自車マークの変遷を示している（時間の経過順に、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ）。この例において、少なくとも画面の表示範囲においては、自車マークＣの−ｙ方向側に走行予定経路（太線）が位置している。従って車両が走行予定経路を進行するのに伴って、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、画面に対して地図は、＋ｙ方向にスクロールされる。また、画面における自車マークＣのｙ座標は変化しないが、ｘ座標は左右に移動しうる。さらに、自車マークＣは走行予定経路に沿って向きが変化する。

なお、図３Ａと図２Ｂは、仮に、自車マークＣの画面上における表示位置を固定することとし、車両の移動に伴って画面に対して地図をｘ方向やｙ方向に移動させ、当該表示位置において自車マークＣの向きを走行予定経路に沿って変化させる（画面に対する地図の向きは変化させない）構成を採用した場合の表示例を示している。この構成の場合、図３Ａおよび図２Ｂに示すように、地図の向きは変化しないが、地図がｘ軸と平行な方向に頻繁に往復移動する。そのため、このような頻繁な地図の往復移動を利用者が煩わしく感じる可能性がある。

本実施形態のルートアップによれば、車両の移動に伴って第１方向（ｙ軸と平行な方向）には地図はスクロールするが、第２方向（ｘ軸と平行な方向）には地図はスクロールしない。従って、図３Ａに示すようにジグザグ状に折り返す急カーブが連続するような区間を車両が走行する場合であっても、地図が第２方向に頻繁に往復移動することがない。そのため、画面に表示される地図について利用者が煩わしさを感じる可能性を低減できる。

なお、通常ヘッドアップ状態からルートアップ状態へは、ルートアップ条件を満たした場合に遷移する。ルートアップ条件について詳しく述べる前に、画面の基準線について説明する。図４Ａは、走行予定経路の例と基準線を示す図である。同図において、破線が基準線を示している。本実施形態においては、ユーザＩ／Ｆ部４５のディスプレイの画面の全域に地図が表示されることを想定している。また、通常ヘディングアップ状態における自車マーク表示位置のｘ座標は、画面のｘ方向における中点であることを想定している。そのため本実施形態において基準線は、画面のｘ方向における中央を通りｙ軸と平行な方向に平行に延びる線である。

ルートアップ条件は、本実施形態においては、車両の位置から画面上辺までの間の走行予定経路上に基準線と交わる地点（または閾値距離以内で最も接近する地点）があり（条件Ａ）、かつ、車両の位置から当該地点（画面上で当該地点が複数存在する場合は、そのうち、走行予定経路上の最後に位置する地点）までの走行予定経路が、画面の第２方向における両端の内側にあること（条件Ｂ）、である。

条件Ａを満たす地点は、ルートアップの解除地点の候補となる地点である。通常ヘディングアップにおいて自車マークは自車マーク表示位置（基準線上にある）に固定的に表示されるため、解除地点が基準線上であれば、ルートアップを解除して通常ヘディングアップに戻る際に、地図が第２方向に移動することがない。なお、仮に基準線と交わる地点がなかったとしても、本実施形態においては、基準線に閾値距離以内に最も接近する地点も解除地点の候補となる。このような地点を解除地点として、ルートアップを解除して通常ヘディングアップに戻る場合、僅かに地図が第２方向に移動することとなる。従って閾値距離は、ルートアップから通常ヘディングアップに戻る場合に許容する第２方向における地図の移動量に基づいて設定される。なお閾値距離は大きいほど、ルートアップ条件が緩和される（通常ヘディングアップではなくルートアップが選択されやすくなる）方向に働く。

条件Ｂを満たすことにより、自車マークが解除地点に到達するまでの間の経路は画面外とならないため、当該経路の一部が画面外となって表示されない場合と比較すると、利用者は走行予定経路の形状を把握しやすい。

図４Ａの例においては、自車マークＣから画面の上辺までの間に走行予定経路と基準線とが交わる地点が２地点（ｐ１、ｐ２）存在する（条件Ａを満たす）。そのうち走行予定経路と基準線とが最後に交わる地点ｐ２を解除地点とする。解除地点は、上述したように、ルートアップ表示を行う場合に、ルートアップ表示を解除する地点である。図４Ａの例においては、自車マークＣから解除地点である地点ｐ２までの間の走行予定経路は、画面の左辺から右辺の間に位置する（条件Ｂを満たす）。そのため、図４Ａの例はルートアップ条件を満たす。

なお、図４Ｂおよび図５Ａは、ルートアップ条件を満たさない例を示している。図４Ｂは、自車マークＣから画面の上辺までの間に走行予定経路と基準線とが交わる地点が図４Ａの例と同様に２地点（ｐ１、ｐ２）存在する（条件Ａを満たす）。しかし、そのうち最後に交わる地点ｐ２（解除地点）までの走行予定経路の一部区間が画面の左辺の外側に位置する（条件Ｂを満たさない）。そのため、図４Ｂの例はルートアップ条件を満たさないため、本実施形態においては、通常ヘディングアップ状態が継続することとなる。

図５Ａは、自車マークＣから画面の上辺までにおいて、走行予定経路が基準線に交わる地点がなく（条件Ａを満たさない）、かつ、基準線から閾値距離内に接近する地点もない（条件Ｂを満たさない）例を示している。例えば、基準線からの閾値距離（ｘ方向における距離）は、図５Ａの一点鎖線で示されるように、自車マークＣから画面の上辺に向かうほど大きく設定されてもよい。図５Ａの例の場合はルートアップ条件を満たさないため、通常ヘッドアップ状態が継続することとなる。なお、図５Ａに示す閾値距離の設定態様は一例に過ぎず、閾値距離に関する上述の内容に基づいて様々な態様が採用されてよい。

なお、解除地点は、車両の移動に伴って更新されうる。例えば、図５Ｂに示すように、地図の表示範囲がＭである場合、地点ｐ２が解除地点として設定されるが、車両の移動に伴って表示範囲が−ｙ方向に移動しＭ''となった場合、地点ｐ２よりも走行予定経路上においてさらに後に基準線と交わる地点ｐ３が出現する。また、表示範囲Ｍ''の自車マークＣから地点ｐ３までの走行予定経路は、画面の左辺から右辺の間に位置する。このような場合、解除地点は、地点ｐ２から地点ｐ３に更新される。

図４Ａの例の説明に戻る。新たな解除地点が出現することなく車両が解除地点（地点ｐ２）に到達する（図６Ａを参照）と、制御部２０は、画面上における自車マークの位置を固定し、以降の車両の移動に合わせて自車マークＣに対して地図を相対的に移動させる（図６Ｂを参照）。すなわち本実施形態においては、制御部２０は、ルートアップ状態から通常ヘディングアップ状態に内部状態を遷移させる。

なお、ルートアップ状態から通常ヘディングアップ状態に遷移する際に、直前の自車マークの向きと基準線とのなす角（θ_１）が予め決められた角度以上であれば、自車マークＣの向きと基準線とのなす角が段階的に減少されて０となるように地図の向きを回転させてもよい（図６Ａの直後に地図が９０度回転しないように、時間をかけて段階的に回転するようにしてもよい）。

またあるいは、解除地点ｐ２に到達するまでの間で、最後に自車マークＣの向きが基準線と平行となる地点ｐ６に車両が到達すると、車両が地点ｐ６から地点ｐ２までの間は、自車マークＣの向きを−ｙ方向に固定し、表示範囲をΔｙ移動させ、自車マークＣの位置をΔｘ移動させ、通常ヘディングアップにおける自車マーク表示位置を中心に自車マークＣの向きに合わせて表示範囲を回転させるようにしてもよい。このように制御することによって、地点ｐ２に到達する際には、地図の向きは図６Ｂに示す向きとなる。そして制御部２０は、地点ｐ２から通常ヘディングアップで表示を行っても良い。

（２）地図表示処理：
図７は、地図表示処理のフローチャートである。地図表示処理は、ナビゲーションシステム１０において走行予定経路の案内が実施される場合に、制御部２０によって一定時間毎に繰り返し実行される。地図表示処理が開始されると、制御部２０は、車両の現在位置を取得する（ステップＳ１００）。すなわち制御部２０は、表示範囲制御部２１ａの機能により、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在位置を取得する。そして、制御部２０は表示範囲制御部２１ａの機能により、画面に表示中の地図の表示範囲Ｍにおける今回位置Ｃ_ｃを取得する（図２Ａを参照）。

続いて制御部２０は表示範囲制御部２１ａの機能により、前回位置Ｃ_ｐから今回位置Ｃ_ｃまでの移動量（Δｘ、Δｙ）を取得する（ステップＳ１０５）。次に制御部２０は地図表示部２１ｂの機能により、前回位置Ｃ_ｐから今回位置Ｃ_ｃに向かう画面上における向きを取得する。すなわち制御部２０は、上述したようにΔｘ、Δｙに基づいて向きＤを取得する（ステップＳ１１０）。

続いて制御部２０は、通常ヘディングアップ状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。すなわち制御部２０は、ヘディングアップ態様における内部状態が、通常ヘディングアップ状態であるか、または、ルートアップ状態であるかを判定する。ステップＳ１１５において、通常ヘディングアップ状態であると判定される場合、制御部２０は、ルートアップ条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち制御部２０は、上述の条件Ａと条件Ｂを両方満たすか否かを判定する。まず制御部２０は、条件Ａを満たすか否か、すなわち、画面に表示中の地図の表示範囲Ｍにおける自車マークＣの位置（すなわち表示範囲Ｍにおける前回位置Ｃ_ｐ）から画面上辺までの間の走行予定経路に基準線と交わる地点（または閾値距離以内で最も接近する地点）があるか否かを判定する（図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａを参照）。制御部２０は、当該地点が存在する場合（条件Ａを満たす場合）、当該地点を解除地点として仮設定する。当該地点が存在しない場合、ルートアップ条件を満たさないため、制御部２０はステップＳ１３０の処理に進む。なお当該地点が表示範囲Ｍ内に複数存在する場合（図５Ｂを参照）、制御部２０は、そのうち走行予定経路上で最後に位置する地点を解除地点として仮設定する。

条件Ａを満たす場合、制御部２０は条件Ｂを満たすか否かを判定する。すなわち制御部２０は、自車マークＣの位置から仮設定した解除地点までの走行予定経路に、表示範囲Ｍのｘ方向における両端部より外側に位置する部分が存在するか否かを判定する。表示範囲Ｍのｘ方向における両端部より外側に位置する部分が存在する場合（条件Ｂを満たさない場合）、ルートアップ条件を満たさないため、制御部２０はステップＳ１３０の処理に進む。表示範囲Ｍのｘ方向における両端部より外側に位置する部分が存在しない場合（自車マークＣから解除地点までの走行予定経路が両端部の内側にある場合＝条件Ｂを満たす場合）、ルートアップ条件を満たす（条件Ａおよび条件Ｂを満たす）ため、制御部２０は内部状態をルートアップ状態に遷移させ（ステップＳ１２５）、ステップＳ１６０の処理に進む。

ステップＳ１２０においてルートアップ条件を満たすと判定されない場合、制御部２０は、通常ヘディングアップで地図表示を行う（ステップＳ１３０〜Ｓ１３５）。通常ヘディングアップにおいて、画面に表示中の地図の表示範囲Ｍにおける前回位置Ｃ_ｐは、自車マーク表示位置である。従って制御部２０は、今回位置Ｃ_ｃが前回位置Ｃ_ｐ（自車マーク表示位置）となるように、表示範囲Ｍをｙ軸と平行な方向にΔｙ移動させ、ｘ軸と平行な方向にΔｘ移動させ、向きＤに回転させる（ステップＳ１３０）。制御部２０は、向きＤが−ｙ方向を指すように表示範囲を回転させる。

続いて制御部２０は、自車マークＣを上向きで自車マーク表示位置に描画し、表示する（ステップＳ１３５）。すなわち制御部２０は、ステップＳ１３０で自車マーク表示位置に対して相対的に移動させた表示範囲における自車マーク表示位置であって、自車位置レイヤの当該自車マーク表示位置に、上向き（−ｙ方向を指す向き）の自車マークＣの画像を描画する。そして、制御部２０は、地図レイヤにおける移動後の表示範囲の描画内容に自車位置レイヤにおける表示範囲の描画内容を重畳して、ユーザＩ／Ｆ部４５のディスプレイに表示させる。その結果、ディスプレイの画面において、通常ヘディングアップの態様で地図および自車マークの表示が更新される。

ステップＳ１１５において通常ヘディングアップ状態であると判定されない場合、すなわち本実施形態においてはルートアップ状態の場合、制御部２０は、ルートアップ条件を満たす新たな地点が有るか否かを判定し（ステップＳ１４０）、新たな地点が存在する場合は、当該新たな地点で解除地点を更新する（ステップＳ１４５）。すなわち制御部２０は、表示範囲において自車マークＣから−ｙ方向の端までの間の走行予定経路が基準線に最後に交わる地点（あるいは閾値距離以内で最も接近する地点）が新たに出現し、自車マークＣから当該地点までの走行予定経路が表示範囲のｘ方向の両端より内側に収まる場合（例…図５Ｂにおける地点ｐ３）、当該地点で解除地点を更新する。

続いて制御部２０は、解除地点に到達したか否かを判定する（ステップＳ１５０）。すなわち制御部２０は、今回位置Ｃ_ｃに基づいて車両が解除地点に到達したか否かを判定する。ステップＳ１５０において、解除地点に到達したと判定される場合、制御部２０は通常ヘディングアップ状態に内部状態を遷移させ（ステップＳ１５５）、ステップＳ１３０の処理に進む。すなわち通常ヘディングアップで地図および自車マークの表示を行う。なお、上述したように、ルートアップから通常ヘディングアップへの移行は、時間をかけて段階的に実施されてもよい。

ステップＳ１５０において解除地点に到達したと判定されない場合、制御部２０は、ルートアップで地図表示を行う（ステップＳ１６０〜Ｓ１６５）。すなわち制御部２０は、表示範囲制御部２１ａの機能により、表示範囲をｙ軸と平行な方向にΔｙ移動させる（ステップＳ１６０）。すなわち図２Ａに示すように、表示範囲Ｍをｙ軸と平行な方向にΔｙ移動させて表示範囲Ｍ'とする。続いて制御部２０は、地図表示部２１ｂの機能により、ｘ軸と平行な方向にΔｘ移動した位置に、向きＤで自車マークＣを描画し、表示する（ステップＳ１６５）。

すなわち制御部２０は、ステップＳ１６０で移動させた表示範囲Ｍ'における今回位置Ｃ_ｃを特定し、自車位置レイヤの当該位置に、向きＤで自車マークＣの画像を描画する。そして制御部２０は、地図レイヤにおける表示範囲Ｍ'の描画内容に自車位置レイヤにおける表示範囲Ｍ'の描画内容を重畳して、ユーザＩ／Ｆ部４５のディスプレイに表示させる。その結果、ディスプレイの画面において、ルートアップの態様で地図および自車マークの表示が更新される。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、車両の移動に伴って、画面上の第１方向に地図をスクロールし第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールせず、上記の地図における車両の位置に車両の向きを示すマークを表示する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、地図表示システムは、車両等に搭載された装置であっても良いし、可搬型の端末によって実現される装置であっても良いし、複数の装置（例えば、クライアントとサーバ）によって実現されるシステムであっても良い。また、地図表示システムは、車両に関連していない任意の表示システムにも適用可能である。

地図表示システムを構成する表示範囲制御部２１ａと地図表示部２１ｂの少なくとも一部が複数の装置に分かれて存在する構成としては、種々の構成が想定される。例えば、ナビゲーションシステムと無線通信が可能なサーバに対して、ナビゲーションシステムが現在位置等を定期的に送信し、サーバにおいて表示範囲制御部２１ａの機能や地図表示部２１ｂの地図の表示データの生成が実行され、ナビゲーションシステムはサーバから受信した表示データを表示する構成等であってもよい。むろん、上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。

ジグザグ状に折り返す急カーブが連続する区間としては、例えば山道等の勾配が大きい場所における道なりの道路を想定してよい。走行予定経路は、目的地が設定されている状態に限定されない。例えば目的地が設定されていない状態であっても、交差する道路がない区間において、道なりの道路を走行予定経路と扱うことができる。また、ジグザグ状に折り返す区間として、格子状に複数の道路同士が交差し、走行予定経路が交差点を順に右折、左折、左折、右折、右折する場合等を想定してよい。

なお、上記実施形態におけるルートアップ条件のうち、条件Ａは満たすが条件Ｂを満たさない場合、画面に対する地図の向きを固定し、自車マークを画面の予め決められた位置に固定し、車両の走行に伴って画面に対する自車マークの向きを回転させるとともに地図を画面に対して上下左右にずらして地図表示を行ってもよい。また例えば、条件Ａは満たすが条件Ｂを満たさない場合であっても、例えば表示範囲外となる区間の長さが予め決められた長さ以下であれば、解除地点までの走行予定経路が表示範囲内となるように表示範囲を変化（例…第２方向に表示範囲を移動、表示範囲を回転、表示範囲を拡大（縮尺を変える）等）させて（ルートアップ条件を満たすようにして）から、ルートアップ表示を行うようにしてもよい。

また、図８Ａに示すように解除地点（ｐ５）が基準線上にない場合であって、車両が解除地点ｐ５に到達した場合、制御部２０は、自車マークＣの位置が基準線上となるように表示範囲をｘ軸と平行な方向に段階的に移動させつつ表示範囲を−ｙ方向に移動させるようにしてもよい。

車両が解除地点に到達した場合に、地図表示部は画面上におけるマークの位置を固定し、表示範囲制御部は車両の移動に合わせてマークに対して地図を相対的に移動させることができればよい。すなわち、自車マーク表示位置における自車マークの向きに合わせて地図の表示範囲を第２方向に移動させることと、第１方向に移動させることと、地図の向きを変えること、のいずれも禁止しない構成であればよい。通常ヘディングアップへの移行は、解除地点に到達した際に行われても良いし、解除地点に到達して以降に段階的に行われても良い。また、解除地点に到達する際に通常ヘディングアップに以降する場合も、解除地点に到達する際に自車マークの向きが基準線と平行となるように、それよりも前から段階的に地図の向きを変化させてもよい。

解除地点に到達して以降に段階的に通常ヘディングアップに移行する例を説明する。解除地点に到達した場合、次に自車マークの向きが−ｙ方向に（画面上の上向きに）なるまで、地図は回転させず地図をｘ方向に（Δｙ＞０ならｙ方向にも）移動させて、車両の移動に伴って次に自車マークの向きが−ｙ方向となった際に通常ヘディングアップ状態に戻すようにしてもよい。具体的には例えば、図６Ａに示すように、ルートアップ状態において解除地点ｐ２に車両が到達する前に、解除地点ｐ２の後に初めて走行予定経路が基準線と平行になる地点ｐ７を特定する。地点ｐ７と基準線との距離Ｋが予め決められた値以下である場合、地点ｐ２から地点ｐ７の間は図８Ｂに示すように、表示範囲をｙ方向にΔｙ移動させ（Δｙ＞０であれば）、ｘ方向にΔｘ移動させ、表示範囲を回転させないようにしてもよい（自車マークの向きは変化しうる）。そして、車両が地点ｐ７に到達すると、通常ヘディングアップに戻すようにしてもよい。

表示範囲制御部は、車両の移動に伴って、画面上の第１方向に地図をスクロールし第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールしない構成であればよい。例えば、上記実施形態のように、第１方向と平行な方向における自車マークの位置が変化しないように地図を第１方向にスクロールさせる構成であってもよい。また例えば、自車マークが表示範囲内である限りにおいて、自車マークが第１方向と平行な方向に移動し、かつ、地図も画面に対して第１方向にスクロールする構成であってもよい。この場合の自車マークの移動は、＋ｙ方向であってもよいし、−ｙ方向であってもよい。

また、画面の形状は、矩形であってもよいし、その他の形態であってもよい。その場合、「通常ヘディングアップ」態様における自車マークの向きと平行な方向を第１方向としてよい。地図は、ディスプレイの画面の全域に表示されてもよいし、ディスプレイの画面の一部の領域に表示されてもよい。画面において地図が表示される領域は、矩形であってもよいし、その他の形態であってもよい。基準線は、画面内で地図が表示される領域の第２方向における中央を通り第１方向と平行な線であってもよい。なお、通常ヘディングアップ状態における自車マーク表示位置が、画面内で地図が表示される領域の第２方向における中央でない位置であれば、基準線は、当該中央でない位置を通り第１方向と平行な線であってもよい。

地図表示部は、スクロールした地図における車両の位置に車両の向きを示すマークを表示することができればよい。車両の向きは、車両の位置の軌跡に基づいて特定されてもよい。また、車両の向きは、運転操作の内容に基づいて特定されてもよい。例えば、車両の現在の向きとステアリングセンサの出力値とに基づいて車両の今後の向きが特定されてもよい。

さらに、本発明のように、車両の移動に伴って、画面上の第１方向に地図をスクロールし第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールせず、上記の地図における車両の位置に車両の向きを示すマークを表示する手法は、地図表示方法や、コンピュータに実行させる地図表示プログラムとしても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…地図表示プログラム、２１ａ…表示範囲制御部、２１ｂ…地図表示部、２１ｃ…地図表示部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４５…ユーザＩ／Ｆ部、Ｃ…自車マーク、Ｃ_ｃ…今回位置、Ｃ_ｐ…前回位置、Ｄ…向き、Ｍ…表示範囲、Ｍ'…表示範囲、Ｍ''…表示範囲、ｐ２…解除地点、ｐ３…解除地点、ｐ５…解除地点

Claims (4)

1. 車両の位置および向きを示すマークを含む地図を画面に表示する地図表示システムであって、
   前記車両の移動に伴って、前記画面上の第１方向に地図をスクロールし前記第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールしない表示範囲制御部と、
   スクロールした地図における前記車両の位置に前記車両の向きを示す前記マークを表示する地図表示部と、
   を備える地図表示システム。
2. 前記車両の走行予定経路が前記画面上において前記第１方向と平行に延びる基準線と最後に交わる又は最も接近する解除地点に、前記車両が到達した場合に、
   前記画面上における前記マークの位置が固定され、前記車両の移動に合わせて前記マークに対して地図が相対的に移動する、
   請求項１に記載の地図表示システム。
3. 前記車両の位置から前記解除地点までの前記走行予定経路が、前記画面の前記第２方向における両端の内側にある場合に、前記第１方向に地図がスクロールされ前記第２方向には地図はスクロールされず、スクロールされた地図における前記車両の位置に前記車両の向きを示す前記マークが表示される、
   請求項２に記載の地図表示システム。
4. 車両の位置および向きを示すマークを含む地図を画面に表示するための地図表示プログラムであって、
   コンピュータを、
   前記車両の移動に伴って、前記画面上の第１方向に地図をスクロールし前記第１方向と直交する第２方向には地図をスクロールしない表示範囲制御部、
   スクロールした地図における前記車両の位置に前記車両の向きを示す前記マークを表示する地図表示部、
   として機能させる地図表示プログラム。