JP5820259B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション装置における地図表示の技術に関するものである。

ナビゲーション装置における地図表示の技術としては、現在位置から目的地までの経路を誘導ルートとして設定し、設定した誘導ルートを現在位置と共に地図上に表した案内画像を表示すると共に、誘導ルートに従って走行する場合に右左折等の進路変更を行うこととなる交差点に接近したときに、当該交差点周辺の道路の詳細情報として当該交差点周辺の拡大地図を表示する技術が知られている（たとえば、特許文献１、２）。

特開平08-159789号公報 特開2001-165688号公報

誘導ルートに従って走行する場合右左折等の進路変更を行うこととなる交差点に接近したときに、当該交差点周辺の拡大地図によって、交差点周辺の道路の詳細情報を表示する技術によれば、当該拡大地図を案内画像に代えて表示する場合には案内画像の全てが、当該拡大地図を案内画像上に重ねて表示する場合には、それまで表示されていた案内画像の一部が、表示されないこととなり、当該表示されなくなった部分に対応する地理的領域ついて、ユーザは情報を取得することができなくなってしまうこととなる。

そこで、本発明は、できるだけ地図によってユーザに情報を提示する地理的領域が制限されてしまわぬように、所望の道路区間の詳細情報をユーザに提示することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置に、現在位置を算出する現在位置算出手段と、地図上に前記現在位置を表した案内画像を生成し表示する案内画像生成手段とを設け、前記案内画像生成手段において、ユーザに詳細情報を提示する道路区間として所定の規則に従って選定される所定の道路区間について、当該道路区間の詳細を表す、前記地図中の当該道路区間を表す図形部分を道幅方向に拡大した形状を有する詳細図を、前記地図上の当該道路区間に相当する位置に重ねて配置した形態で、前記案内画像に含めるようにしたものである。

ここで、このようなナビゲーション装置は、当該ナビゲーション装置に、目的地へ到る経路を誘導ルートとして設定する誘導ルート設定部と、前記誘導ルートに沿って走行する場合に進路を変更することとなる交差点への接近を検出する接近検出手段とを設け、前記案内画像生成手段において、前記地図上で前記誘導ルートを表す誘導ルート図形を前記案内画像に含めると共に、前記接近検出手段が前記接近を検出したときに、前記誘導ルート上の前記接近検出手段が接近を検出した交差点前後の道路区間を、前記所定の道路区間として、当該道路区間の詳細を表す、前記地図中の当該道路区間を表す図形部分を道幅方向に拡大した形状を有する詳細図を、前記地図上の当該道路区間に相当する位置に重ねて配置した形態で、前記案内画像に含めるように構成してもよい。

また、この場合には、前記詳細図を、前記所定の道路区間を模擬する図形上に、当該道路区間の各レーンと、前記誘導ルートに沿って前記交差点を通過する場合に走行すべきレーンを示す詳細ルート図形とを表したものとすることも好ましい。
また、以上のナビゲーション装置は、前記案内画像生成手段において、前記自動車が走行している道路上の道路区間を、前記所定の道路区間として、当該道路区間の詳細を表す、前記地図中の当該道路区間を表す図形部分を道幅方向に拡大した形状を有する詳細図を、前記地図上の当該道路区間に相当する位置に重ねて配置した形態で、前記案内画像に含めるように構成してもよい。

また、この場合には、ナビゲーション装置に、目的地へ到る経路を誘導ルートとして設定する誘導ルート設定部と、前記誘導ルートに沿って走行する場合に進路を変更することとなる交差点への接近を検出する接近検出手段とを設け、前記案内画像生成手段において、前記地図上で前記誘導ルートを表す誘導ルート図形を前記案内画像に含めると共に、前記接近検出手段が前記接近を検出したときに、前記詳細図を前記案内画像に含めるようにしてもよい。

なお、前記詳細図は、前記所定の道路区間を模擬する図形上に、当該道路区間の各レーンと、当該各レーンの進行方向とを表したものとしてもよい。
このようなナビゲーション装置によれば、詳細図によって、詳細情報をユーザに提供する道路区間の詳細情報を表す詳細図を、地図中の当該道路区間を表す図形部分を道幅方向に拡大した領域のみを用いてユーザに提示するので、地図の当該道路区間以外の部分が当該詳細情報の提示のために大きく隠されてしまうことはない。したがって、所望の道路区間の詳細情報の提示を、地図によってユーザに情報を提示する地理的領域を大きく制限することなく行える。

以上のように、本発明によれば、できるだけ地図によってユーザに情報を提示する地理的領域が制限されてしまわぬにように、所望の道路区間の詳細情報をユーザに提示することができる。

本発明の実施形態に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る地図データの内容を示す図である。 本発明の実施形態に係る案内画像表示処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に案内画像表示処理の処理例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す。
ナビゲーションシステムは自動車に搭載される装置であり、図示するように、ナビゲーションシステムは、ナビゲーション装置１と、入力装置２と、表示装置３と、車両状態センサ４と、ＧＰＳ受信機５とを備えて構成される。ここで、車両状態センサ４は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや、車速パルスセンサなどである車速センサなどの、車両の各種状態を検出するセンサ群である。

そして、ナビゲーション装置１は、地図を表す地図データを記憶したＨＤＤなどの記憶装置である地図データ記憶部１１、現在状態算出部１２、入力装置２や表示装置３を用いたＧＵＩをユーザに提供するＧＵＩ制御部１３、ルート探索部１４、メモリ１５、制御部１６、案内画像生成部１７を有する。

但し、以上のナビゲーション装置１は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたＣＰＵ回路であって良く、この場合、以上に示したナビゲーション装置１の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより具現化するプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、ナビゲーション装置１に提供されるものであって良い。

次に、図２に地図データ記憶部１１に記憶される地図データの内容を示す。
図示するように、地図データは、地図データの製作日時などを記述した管理データ、地図を表す基本地図データ等を含んで構成される。
そして、基本地図データは、道路網を表す道路ユニットと、表示地図を規定する描画ユニットとを有する。
ここで、道路ユニットでは、交差点などの道路の連結点を表すノードと、ノード間を連結するリンクの集合として道路網を定義しており、道路ユニットは、ノード毎に設けられたノードデータを含むノードテーブルと、リンク毎に設けられたリンクデータを含むリンクテーブルとを有する。

また、各ノードデータには、対応するノードの識別子となるノード番号、対応するノードの各種属性を表すノード属性、対応するノードの位置を表すノード座標、対応するノードに接続するリンクを表す接続リンク情報と、対応するノードに一本のリンクを介して接続する他のノードを表す接続ノード情報とを含む。

また、各リンクデータには、対応するリンクの識別子となるリンク番号、対応するリンクの各種属性を表すリンク属性、対応するリンクの一方の端点となるノードである第１ノードのノード番号を表す第１ノード番号、対応するリンクの他方の端点となるノードである第２ノードのノード番号を表す第２ノード番号、順方向レーンテーブル、逆方向レーンテーブルが格納される。

そして、順方向レーンテーブルには、対応するリンク上にある、第１ノードから第２ノードに向かう方向を走行方向とするレーン毎に対応して設けたレーンデータを有し、各レーンデータは、対応するレーンが、対応するレーンと同じ通行方向のレーンのうちで最も道路の端よりのレーンから数えて何番目のレーンであるかの順番を表すレーン番号と、進行方向別通行区分情報とを含む。ここで、進行方向別通行区分情報は、対応するレーンの左折専用レーン、右折専用レーン、直進専用レーン、Ｕターン専用レーン、非専用レーンなどの進行方向に関する専用レーンの種別を表す。

また、逆方向レーンテーブルには、第２ノードから第１ノードに向かう方向を走行方向とするレーン毎に対応して設けたレーンデータを有し、各レーンデータの内容は、順方向レーンテーブルのレーンデータと同様である。
そして、このような道路ユニットの構成によって、道路の接続の構造や、各道路の形状や、各道路のレーンの構成が表されている。
さて、このような構成において、ナビゲーション装置１の現在状態算出部１２は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部１２は、車両状態センサ４やＧＰＳ受信機５の出力から推定される現在位置に対して、地図データ記憶部１１から読み出した地図データの基本地図の道路ユニットが示す前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向とを、それぞれ現在位置、現在進行方位として決定し、メモリ１５に設定する。

また、制御部１６は、ユーザから入力装置２、ＧＵＩ制御部１３を介して目的地の設定を受付け、これをメモリ１５にセットする。
そして、制御部１６は、目的地の設定を受け付けたならば、目的地に到る誘導ルートをルート探索部１４に探索させる。ルート探索部１４は、必要地理的範囲の道路ユニットのデータを地図データ記憶部１１から読み出し、メモリ１５に設定されている現在位置から目的地までの最小コストの経路を、距離最小などの所定のコストモデルに基づいて誘導ルートとして算出し、算出した誘導ルートの経路データを、メモリ１５にセットする。

また、制御部１６は、メモリ１５にセットされた現在位置が目的地近傍となったならば、目的地到着と判定し、メモリ１５にセットされている目的地と誘導ルートをクリアする。
また、制御部１６は、ＧＵＩ制御部１３を介して受け取ったユーザの入力装置２の操作に応じて、詳細図案内モードのオン/オフを設定する処理を行う。
そして、案内画像生成部１７は、以下に示す案内画像描画処理で案内画像を描画しＧＵＩ制御部１３を介して表示装置３に表示する処理を行う。
以下、このように案内画像生成部１７が行う案内画像描画処理について説明する。
図３に、案内画像描画処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、メモリ１５にセットされた現在位置と、その時点で設定されている地図の表示縮尺に従って算定した現在位置周辺の地理的範囲である地図表示範囲の地図を、地図データ記憶部１１に記憶された地図データの描画ユニットに基づいて、今回生成する案内画像中に描画する（ステップ３０２）。

そして、現在メモリに誘導ルートが設定されているかどうかを調べ（ステップ３０４）、設定されていない場合には、そのままステップ３０８に進み、設定されている場合には、ステップ３０２で描画した地図上で誘導ルートを表す誘導ルートを描画した上で（ステップ３０６）、ステップ３０８に進む。
そして、ステップ３０８に進んだならば、詳細図案内モードがオンに設定されているかどうかを調べ、設定されていなければ、今回生成する案内画像中に、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている現在位置を表す現在位置マークと、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている目的地を表す目的地マークを描画し（ステップ３１４）、表示装置３に表示する案内画像を、今回生成した案内画像に更新し（ステップ３１６）、ステップ３０２からの処理に戻る。ただし、ステップ３１４では、目的地マークは、目的地が地図表示範囲内に含まれていない場合には描画しない。

一方、ステップ３０８で、詳細図案内モードがオンに設定されていると判定された場合には、さらに、現在メモリに誘導ルートが設定されているかどうかを調べ（ステップ３１０）、設定されていない場合には、走行中の道路の詳細図である走行中道路詳細図を、今回生成する案内画像中の、ステップ３０２で描画した地図上の現在走行中の道路に相当する位置に描画する（ステップ３１２）。この走行中道路詳細図の詳細については後述する。

そして、今回生成する案内画像中に、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている現在位置を表す現在位置マークと、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている目的地を表す目的地マークを描画し（ステップ３１４）、表示装置３に表示する案内画像を、今回生成した案内画像に更新し（ステップ３１６）、ステップ３０２からの処理に戻る。

また、ステップ３１０において、誘導ルートが設定されていると判定された場合には、さらに、誘導ルートに沿って走行した場合に着目交差点で右左折等の進路変更を行うこととなる交差点である進路変更交差点に所定距離（たとえば、300m）以内に接近しているかどうかを調べ（ステップ３１８）、接近していなければ、今回生成する案内画像中に、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている現在位置を表す現在位置マークと、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている目的地を表す目的地マークを描画し（ステップ３１４）、表示装置３に表示する案内画像を、今回生成した案内画像に更新し（ステップ３１６）、ステップ３０２からの処理に戻る。

一方、誘導ルートに沿って走行した場合に着目交差点で右左折等の進路変更を行うこととなる交差点に所定距離（たとえば、300m）以内に接近している場合には（ステップ３１８）、当該交差点付近の誘導ルート上の道路区間の詳細図である誘導ルート上道路区間詳細図を、今回生成する案内画像中の、ステップ３０２で描画した地図上の、当該道路区間に相当する位置に描画する（ステップ３２０）。この誘導ルート上道路区間詳細図の詳細については後述する。

そして、今回生成する案内画像中に、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている現在位置を表す現在位置マークと、ステップ３０２で描画した地図上で、メモリ１５に設定されている目的地を表す目的地マークを描画し（ステップ３１４）、表示装置３に表示する案内画像を、今回生成した案内画像に更新し（ステップ３１６）、ステップ３０２からの処理に戻る。

以上、案内画像生成分が行う案内画像描画処理について説明した。
以下、このような案内画像描画処理による案内画像の表示例について、前述した走行中道路詳細図と誘導ルート上道路区間詳細図の詳細と共に説明する。
まず、詳細図案内モードがオンに設定されておらず、誘導ルートが設定されていない場合、案内画像描画処理によって描画される案内画像は、図４ａに示すように、現在位置周辺の地図４１上に、現在位置を表す現在位置マーク４２が表されたものとなる。
また、詳細図案内モードがオンに設定されており、誘導ルートが設定されていない場合、案内画像描画処理によって描画される案内画像は、図４ｂに示すように、図４ａに示す案内画像上に、走行中道路詳細図４００が描画されたものとなる
ここで、走行中道路詳細図４００は、地図データに含まれる走行中の道路に関わるリンクデータや当該リンクデータ中の順方向レーンテーブル、逆方向レーンテーブル、及び、走行中の道路に関わるノードデータに基づいて描画されるものである。

また、走行中道路詳細図４００は、図示するように、現在位置が位置する道路、すなわち走行中の道路を詳細に表す図形であり、地図４１中の現在位置が位置する道路を表す図形部分を道幅方向に、走行中道路詳細図４００の道幅方向の縮尺が所定縮尺となるように拡大した形状を有し、各地点に対応する走行中道路詳細図４００上の位置が、当該地点に対応する地図４１中の道路を表す図形部分上の位置と、道路の進行方向について一致するように配置されている。

そして、走行中道路詳細図４００中には、現在位置が位置する道路を構成する各レーンが表されており、また、現在位置が位置する道路の各地点における各レーンの左折専用レーン/右折専用レーン/直進専用レーン/Ｕターン専用レーン/非専用レーンなどの進行方向に関する専用レーンの種別も、走行中道路詳細図４００中のレーン上に当該地点に対応する位置に配置した矢印によって表されている。

次に、詳細図案内モードがオンに設定されておらず、誘導ルートが設定されている場合、案内画像描画処理によって描画される案内画像は、図４ｃに示すように、現在位置周辺の地図４１上に、現在位置を表す現在位置マーク４２や、誘導ルートを表す誘導ルート図形４３や、目的地マークが表されたものとなる。なお、図示した例では、目的地が地図表示範囲外に位置しているため目的地マークは案内画像中に描画されていない。

次に、詳細図案内モードがオンに設定されており、誘導ルートが設定されているが、進路変更交差点に所定距離以内に接近していない場合に、案内画像描画処理によって描画される案内画像も、図４ｃに示したものと同様となる。
次に、詳細図案内モードがオンに設定されており、誘導ルートが設定されており、進路変更交差点に所定距離以内に接近している場合に案内画像描画処理によって描画される案内画像は、図４ｄに示すように、図４ｃに示した案内画像上に、誘導ルート上道路区間詳細図４５０が描画されたものとなる。

また、誘導ルート上道路区間詳細図４５０は、図示するように、誘導ルートが通る道路区間のうちの、現在位置から進路変更交差点までの道路区間と、進路変更交差点から所定距離（たとえば、200ｍ）進んだ道路区間とを対象道路区間として、地図４１中の対象道路区間を表す図形部分を道幅方向に、誘導ルート上道路区間詳細図４５０の道幅方向の縮尺が所定縮尺となるように拡大した形状を有し、各地点に対応する誘導ルート上道路区間詳細図４５０上の位置が、当該地点に対応する地図４１中の道路を表す図形部分上の位置と、道路の進行方向について一致するように配置されている。
ここで、誘導ルート上道路区間詳細図４５０は、地図データに含まれる対象道路区間に関わるリンクデータや当該リンクデータ中の順方向レーンテーブル、逆方向レーンテーブル、及び、対象道路区間に関わるノードデータに基づいて描画されるものである。

そして、図４ｅに、誘導ルート上道路区間詳細図４５０を拡大して表すように、誘導ルート上道路区間詳細図４５０中には、対象道路区間を構成する各レーンが表されており、また、各対象道路区間上の各地点における各レーンの左折専用レーン/右折専用レーン/直進専用レーン/Ｕターン専用レーン/非専用レーンなどの進行方向に関する専用レーンの種別も、走行中道路詳細図４００中のレーン上に当該地点に対応する位置に配置した矢印によって表されている。また、誘導ルート上道路区間詳細図４５０中には、誘導ルートを、走行すべきレーンを通る線によって表す誘導ルート詳細図形４５１も描画する。なお、走行すべきレーンは、誘導ルートの進路変更交差点での右折/左折などの進路変更方向と、各レーンの専用レーンの種別とより算出する。また、ナビゲーション装置１が、高精度の測位装置や白線認識装置などを搭載した現在走行しているレーンを識別可能なナビゲーション装置１である場合には、誘導ルート詳細図形４５１は、現在走行しているレーンから走行すべきレーンに車線変更して進路変更交差点を通過する経路を表すものとする。

以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態は、詳細図案内モードがオンに設定されているときには、誘導ルートが設定されているか否かにかかわらず、常時、地図４１上に現在位置マーク４２や目的地マークや誘導ルート図形４３と共に、図４ｂに示すような走行中道路詳細図４００を描画したものを案内画像として用いるようにしてもよい。ただし、この場合には、誘導ルートが設定されているときには、走行中道路詳細図４００上に、誘導ルートの走行中道路上の区間を表す図形も描画するようにする。

または、以上の実施形態は、詳細図案内モードがオンに設定されており、誘導ルートが設定されているときには、進路変更交差点に接近するまで、地図４１上に現在位置マーク４２や目的地マークや誘導ルート図形４３と共に、図４ｂに示すような走行中道路詳細図４００を描画したものを案内画像として用いるようにしてもよい。ただし、この場合には、走行中道路詳細図４００上に、誘導ルートの走行中道路上の区間を表す図形も描画するようにする。
または、以上の実施形態は、誘導ルートが設定されていない場合には、詳細図案内モードがオンに設定されていても、図４ａに示す走行中道路詳細図４００を描画していない案内画像を用いるようにし、詳細図案内モードがオンに設定されており、誘導ルートが設定されている場合には、進路変更交差点に所定距離以内に接近したときに、図４ｄの案内画像に代えて図４ｂの走行中道路詳細図４００を描画した案内画像を生成し、表示するようにしてもよい。ただし、この場合には、走行中道路詳細図４００上に、誘導ルートの走行中道路上の区間を表す図形も描画するようにする。

以上のように、本実施形態によれば、走行中道路詳細図４００や誘導ルート上道路区間詳細図４５０によって、所定の道路区間の詳細情報を、地図４１中の当該道路を表す図形部分を道幅方向に拡大した領域のみを用いてユーザに提示するので、地図４１の当該道路以外の部分が当該詳細情報の提示のために大きく隠されてしまうことはない。したがって、所望の道路区間の詳細情報を、ユーザに地図４１によって情報を提示する地理的領域を大きく制限することなく行えることとなる。

１…ナビゲーション装置、２…入力装置、３…表示装置、４…車両状態センサ、５…ＧＰＳ受信機、１１…地図データ記憶部、１２…現在状態算出部、１３…ＧＵＩ制御部、１４…ルート探索部、１５…メモリ、１６…制御部、１７…案内画像生成部。

Claims (6)

1. 自動車に搭載されるナビゲーション装置であって、
   現在位置を算出する現在位置算出手段と、
   地図上に前記現在位置を表した案内画像を生成し表示する案内画像生成手段とを有し、
   前記案内画像生成手段は、ユーザに詳細情報を提示する道路区間として所定の規則に従って選定される所定の道路区間について、当該所定の道路区間の詳細を表す、前記地図中の当該所定の道路区間を表す図形部分を道幅方向についてのみ拡大した形状を当該所定の道路区間を模擬する図形の形状として有する詳細図を、前記地図上の当該道路区間に相当する位置に重ねて配置した形態で、前記案内画像に含め、
   前記詳細図は、前記所定の道路区間を模擬する図形上に、当該道路区間の各レーンと、当該各レーンの進行方向とを表したものであることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 請求項１記載のナビゲーション装置であって、
   目的地へ到る経路を誘導ルートとして設定する誘導ルート設定部と、
   前記誘導ルートに沿って走行する場合に進路を変更することとなる交差点への接近を検出する接近検出手段とを有し、
   前記案内画像生成手段は、
   前記地図上で前記誘導ルートを表す誘導ルート図形を前記案内画像に含めると共に、
   前記接近検出手段が前記接近を検出したときに、前記誘導ルート上の前記接近検出手段が接近を検出した交差点前後の道路区間を、前記所定の道路区間として、前記詳細図を、前記地図上の当該道路区間に相当する位置に重ねて配置した形態で、前記案内画像に含めることを特徴とするナビゲーション装置。
3. 請求項１記載のナビゲーション装置であって、
   前記案内画像生成手段は、前記自動車が走行している道路上の道路区間を、前記所定の道路区間として、前記詳細図を、前記地図上の当該道路区間に相当する位置に重ねて配置した形態で、前記案内画像に含めることを特徴とするナビゲーション装置。
4. 請求項３記載のナビゲーション装置であって、
   目的地へ到る経路を誘導ルートとして設定する誘導ルート設定部と、
   前記誘導ルートに沿って走行する場合に進路を変更することとなる交差点への接近を検出する接近検出手段とを有し、
   前記案内画像生成手段は、
   前記地図上で前記誘導ルートを表す誘導ルート図形を前記案内画像に含めると共に、
   前記接近検出手段が前記接近を検出したときに、前記詳細図を前記案内画像に含めることを特徴とするナビゲーション装置。
5. 請求項２記載のナビゲーション装置であって、
   前記詳細図は、前記所定の道路区間を模擬する図形上で、前記誘導ルートに沿って前記交差点を通過する場合に走行すべきレーンを示す詳細ルート図形を含んでいることを特徴とするナビゲーション装置。
6. 自動車に搭載されたコンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、
   前記コンピュータを請求項１、２、３、４または５記載のナビゲーション装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。