JP4628796B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、目的地までの誘導経路を探索して搭載車両を誘導するナビゲーション装置に関し、特に、誘導経路の画像及び構造物の画像を含む鳥瞰図画像を表示するナビゲーション装置に関する。

従来、ナビゲーション装置は、大量の地図データを記録したＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスクドライブ等の地図データ記憶媒体、ディスプレイ装置、ＧＰＳ等により車両の位置及び方位を検出する車両移動検出装置等を有する。そして、車両の位置に応じた地図データが地図データ記憶媒体から読み出され、この地図データに基づいて車両位置の周囲の地図画像がディスプレイ画面上に表示されるとともに、車両位置マークが重ね合わせて表示され、更には、車両の移動に応じて地図画像がスクロール表示されて、ユーザが車両の位置を把握することができるようになっている。

また、従来より、ナビゲーション装置には、ユーザが目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能を備えている。この経路誘導機能では、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が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によって自動探索され、その探索された経路が誘導経路として記憶される。そして、車両の走行中には、誘導経路が、地図画像上に他の道路とは色を変えて太く描画されたり、車両が誘導経路上の進路を変更すべき交差点から所定距離内に近づいたときに、地図画像上の経路を変更すべき交差点に進路を示す矢印が表示されたりすることにより、ユーザが目的地まで案内される。

更に、近年では、より実感的な画像表示によってユーザに対する経路誘導を行うべく、誘導経路の画像や建物等の構造物の画像を含む鳥瞰図画像を形成して表示するナビゲーション装置も提供されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２２９７０５号公報

しかしながら、従来の鳥瞰図画像を表示するナビゲーション装置では、表示される鳥瞰図画像において、誘導経路が構造物の陰に隠れてしまい、ユーザが誘導経路を視認することができなくなる場合がある。特に、誘導経路上の交差点等の曲折箇所が構造物の陰に隠れてしまうと、ユーザが曲折箇所を把握しておくことができず、車両が誘導経路を外れてしまう場合もある。

本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、ユーザに対する経路誘導を適切に行うことが可能なナビゲーション装置を提供するものである。

本発明に係るナビゲーション装置は、目的地までの誘導経路を誘導するナビゲーション装置であって、前記誘導経路の画像及び構造物の画像を含む鳥瞰図画像において、前記誘導経路上の曲折箇所が前記構造物の陰になるか否か判定する陰判定手段と、前記陰判定手段により前記構造物の陰になると判定された曲折箇所のうち、自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所については、前記自車位置との距離が第１の所定距離以内で第２の所定距離よりも長い場合に、第１の形態で表現した第１の曲折箇所画像を形成し、他の前記誘導経路上の曲折箇所については、前記自車位置との距離が第１の所定距離以内で第２の所定距離よりも長い場合に、第２の形態で表現した第２の曲折箇所画像を形成する曲折箇所画像形成手段と、前記鳥瞰図画像における前記誘導経路上の曲折箇所の上方に、前記第１の曲折箇所画像及び前記第２の曲折箇所画像を合成する画像合成手段と、を備え、前記曲折箇所画像形成手段は、前記自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所と前記自車位置との距離が、前記第２の距離以内になった場合に、前記自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所に対応する交差点拡大画像を形成し、前記画像合成手段は、前記自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所と前記自車位置との距離が、前記第２の距離以内になった場合に、前記鳥瞰図画像と前記交差点拡大画像とを合成する。

この構成により、誘導経路上に交差点等の曲折箇所が存在する場合には、誘導経路の画像及び構造物の画像を含む鳥瞰図画像における誘導経路上の曲折箇所の上方に、曲折箇所に対応する曲折箇所画像が合成されるため、鳥瞰図画像において誘導経路上の曲折箇所が構造物の陰に隠れてしまうような場合であっても、ユーザは、曲折箇所を把握することができ、ユーザに対する経路誘導を適切に行うことが可能となる。

この構成により、鳥瞰図画像において誘導経路上の曲折箇所が構造物の陰に隠れてしまうような場合にのみ、その曲折箇所に対応する曲折箇所画像が合成されるため、ユーザの必要に応じた曲折箇所の案内が可能となる。

この構成により、ユーザは、曲折箇所における進行方向を把握することが可能となる。

この構成により、ユーザは、鳥瞰図画像において構造物の陰になる曲折箇所が複数存在する場合であっても、直近の曲折箇所と、該直近の曲折箇所以外の曲折箇所とを区別することができ、ユーザに対する経路誘導をより適切に行うことが可能となる。

この構成により、搭載車両からの曲折箇所までの距離に応じて、曲折箇所画像と交差点拡大図等の他の画像とを切り替えることができ、ユーザに対する経路誘導をより適切に行うことが可能となる。

本発明によれば、鳥瞰図画像において誘導経路上の曲折箇所が構造物の陰に隠れてしまうような場合であっても、その鳥瞰図画像における曲折箇所の上方に曲折箇所画像が合成されるため、ユーザは、曲折箇所を把握することができ、経路誘導を適切に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、ナビゲーション装置の構成を示す図である。同図に示すナビゲーション装置１は、車両に搭載されて当該搭載車両を目的まで誘導するものである。このナビゲーション装置１は、システム制御部２、ＧＰＳ受信機３、自車位置検出部４、誘導経路演算部５、指示入力部６、音声出力部７、地図データ取込部８、地図データ記録媒体９、画像形成部１０、画像合成部１１及びディスプレイ装置１２を有する。これらのうち、画像形成部１０は、表示方式選択部１３、誘導経路入力部１４、地図画像形成部１５、構造物画像形成部１６、誘導経路画像形成部１７、陰判定部１８、曲折箇所画像形成部１９、テキスト画像形成部２０及びマーク画像形成部２１を有する。

ＧＰＳ受信機３は、ＧＰＳ衛星からの位置データを受信し、車両位置検出部４へ出力する。車両位置検出部４は、この位置データに基づいて搭載車両の現在位置（自車位置）を検出し、システム制御部２へ出力する。なお、車両位置検出部４は、更に必要に応じて、図示しない車速センサや角度センサ等による搭載車両の移動データ等を入力して、自車位置を検出することもできる。

誘導経路演算部５は、指示入力部６がユーザの目的地選択操作に応じた信号を入力すると、車両位置検出部４によって検出された自車位置の情報（例えば緯度・軽度）を、システム制御部２を介して取得するとともに、地図データ記録媒体９に記録されたデータを、地図データ取込部８及びシステム制御部２を介して取得し、自車位置から目的地に至る誘導経路を演算する。誘導経路としては、高速道路を使用するあるいは使用しない経路、最短距離の経路、所要時間が最小の経路等、ユーザの要求に応じて様々なものが演算される。演算の結果得られる誘導経路情報には、誘導経路上の交差点等の曲折箇所の識別情報（例えば緯度・経度）の情報が含まれている。

指示入力部６は、上述した目的地選択操作の他、ユーザの様々な操作指示を受け付け、その操作指示に応じた信号をシステム制御部２へ出力する。音声出力部７は、経路案内の音声等、ナビゲーション装置１の各部で得られたユーザに対する各種の音声を出力する。地図データ取込部８は、上述した誘導経路演算部５による誘導経路演算や、画像形成部１０による画像形成の際に必要となる地図データ、施設情報等を地図データ記録媒体９から取り込んで、システム制御部２へ出力する。

画像形成部１０内の表示方式選択部１３は、指示入力部６から出力される地図表示の方式に関するユーザの操作指示の信号を、システム制御部２を介して取得し、この操作指示の信号に基づいて、地図画像の表示について、鳥瞰図画像の表示及び平面図画像の表示のいずれかを選択する。選択の結果は、地図画像形成部１５、構造物画像形成部１６及び誘導経路画像形成部１７へ送られる。

誘導経路入力部１４は、誘導経路演算部５の演算によって得られた誘導経路情報を、システム制御部２を介して取得し、誘導経路画像形成部１７及び曲折箇所画像形成部１９へ出力する。

地図画像形成部１５は、地図データ取込部８からの地図データを、システム制御部２を介して取得する。そして、地図画像形成部１５は、この地図データに基づいて、表示方式選択部１３によって、鳥瞰図画像の表示が選択されている場合には、予め定められた視点位置（例えば搭載車両の後方斜め上の位置）を基準とした鳥瞰図用の地図画像を形成し、平面図画像の表示が選択されている場合には、平面図用の地図画像を形成する。これら形成された地図画像は、画像合成部１１へ送られる。

構造物画像形成部１６は、地図画像形成部１５と同様、地図データ取込部８からの地図データを、システム制御部２を介して取得する。そして、構造物画像形成部１６は、この地図データに基づいて、表示方式選択部１３によって、鳥瞰図画像の表示が選択されている場合には、予め定められた視点位置を基準とした建物やランドマーク等の構造物を立体表示するための構造物立体画像を形成し、平面図画像の表示が選択されている場合には、構造物を平面表示するための構造物平面画像を形成する。これら形成された構造物画像は、画像合成部１１及び陰判定部１８へ送られる。

誘導経路画像形成部１７は、誘導経路入力部１４からの誘導経路情報を取得する。そして、誘導経路画像形成部１６は、この誘導経路情報に基づいて、表示方式選択部１３によって、鳥瞰図画像の表示が選択されている場合には、予め定められた視点位置を基準とした鳥瞰図用の誘導経路画像を形成し、平面図画像の表示が選択されている場合には、平面図用の誘導経路画像を形成する。これら形成された誘導経路画像は、画像合成部１１及び陰判定部１８へ送られる。

陰判定部１８は、鳥瞰図画像が表示される場合において、誘導経路画像形成部１７によって形成された鳥瞰図用の誘導経路画像における曲折箇所が構造物画像形成部１６によって形成された構造物立体画像の陰になっているか否かを判定する。判定結果は、曲折箇所画像形成部１９へ送られる。曲折箇所画像形成部１９は、鳥瞰図用の誘導経路画像における曲折箇所が構造物立体画像の陰になっている場合、その曲折箇所をユーザに把握させるための曲折箇所画像を形成し、画像合成部１１へ出力する。これら陰判定部１８及び曲折箇所画像形成部１９等による曲折箇所画像の形成及び表示時の動作の詳細は後述する。

テキスト画像形成部２０は、地図データ取込部８からの地図データを、システム制御部２を介して取得する。そして、テキスト画像形成部２０は、この地図データに含まれる地名、施設名称等の情報に基づいて、テキスト画像を形成し、画像合成部１１へ出力する。マーク画像形成部２１は、車両位置検出部４からの自車位置の情報を、システム制御部２を介して取得する。そして、マーク画像形成部２１は、この自車位置の情報に基づいて、自車位置を表すマーク画像を形成し、画像合成部１１へ出力する。

上述した画像形成部１０内の各部による画像形成処理は、経路誘導中において搭載車両の移動に伴って随時行われる。画像合成部１１は、画像形成部１０の各部によって形成された各種の画像を合成し、ディスプレイ装置１２へ出力する。ディスプレイ装置１２は、この合成画像を表示する。これにより、ディスプレイ装置１２には、地図画像に、構造物画像、誘導経路画像、マーク画像等が合成された画像が表示され、ユーザは、この画像により誘導経路を認識することができる。

次に、曲折箇所画像の形成及び表示時の動作の詳細を説明する。図２は、曲折箇所画像の形成及び表示時の第１の動作を示すフローチャートである。この曲折箇所画像の形成及び表示時の第１の動作は、経路誘導中であって、且つ、鳥瞰図画像の表示がなされている場合に行われる。

まず、システム制御部２は、経路誘導中であって、且つ、鳥瞰図用の地図画像、構造物立体画像、鳥瞰図用の誘導経路画像、テキスト画像及びマーク画像からなる鳥瞰図画像の表示がなされている場合において、車両位置検出部４によって検出された自車位置の情報と、誘導経路演算部５によって得られた誘導経路情報とに基づいて、誘導経路上において、画像合成部１１で合成され、ディスプレイ装置１２に表示される範囲内における誘導経路上に存在し、かつ自車位置から第１の所定距離（例えば７００ｍ）以内にある曲折箇所の有無を判定する（Ｓ１０１）。

表示範囲内に曲折箇所が存在しない場合には、一連の動作が終了する。一方、表示範囲内に曲折箇所が存在する場合、システム制御部２は、陰判定部１８に対して表示範囲内にある曲折箇所が構造物立体画像の陰となるか否かの判定指示を出す。

陰判定部１８は、この判定指示に応じて、表示範囲内でかつ第１の所定距離以内にある曲折箇所の内、最も遠い場所にある曲折箇所を着目曲折箇所とし、その着目曲折箇所が鳥瞰図画像において構造物の陰になっているか否かを判定する（Ｓ１０２）。具体的には、陰判定部１８は、誘導経路画像形成部１７によって形成された鳥瞰図用の誘導経路画像における着目曲折箇所の位置を特定する。次に、陰判定部１８は、構造物画像形成部１６によって形成された構造物立体画像における各構造物のうち、着目曲折箇所よりも視点位置に近い構造物の画像領域を特定する。そして、陰判定部１８は、鳥瞰図用の誘導経路画像と構造物立体画像とを合成したときに、鳥瞰図用の誘導経路画像における着目曲折箇所の位置と、構造物立体画像における各構造物のうち着目曲折箇所よりも視点位置に近い構造物の画像領域とが重なる場合には、曲折箇所が構造物の陰になっていると判定する。判定結果は、曲折箇所画像形成部１９へ送られる。

着目曲折箇所が鳥瞰図画像において構造物の陰になっていない場合には、曲折箇所画像形成部１９は、誘導経路入力部１４からの誘導経路情報に基づいて、誘導経路上において、着目曲折箇所の手前に他の曲折箇所が存在するか否かを判定し（Ｓ１０４）、他の曲折箇所が存在する場合、当該他の曲折箇所を新たな着目曲折箇所とし（Ｓ１０５）、ステップ１０２に戻る。他の曲折箇所が存在しない場合、一連の動作が終了する。着目曲折箇所が鳥瞰図画像において構造物の陰になっている場合には、曲折箇所画像形成部１９は、誘導経路入力部１４からの誘導経路情報に基づいて、誘導経路上において、着目曲折箇所よりも手前に他の曲折箇所が存在するか否かを判定する（Ｓ１０６）。

着目曲折箇所よりも手前に他の曲折箇所が存在しない場合、着目曲折箇所は、直近の曲折箇所、すなわち、搭載車両が次に通過する曲折箇所である。この場合、曲折箇所画像形成部１９は、直近の曲折箇所に対応する第１の曲折箇所画像を生成する（Ｓ１０７）。

一方、着目曲折箇所よりも手前に他の曲折箇所が存在する場合、着目曲折箇所は、直近の曲折箇所以外の他の曲折箇所である。この場合、曲折箇所画像形成部１９は、直近でない曲折箇所に対応する第２の曲折箇所画像を生成する（Ｓ１０８）と共に、手前の曲折箇所を新たな着目曲折箇所とし（Ｓ１０９）、ステップ１０２へ戻る。
以上のステップで曲折箇所画像形成部１９は、表示範囲内でかつ自車位置から第１の所定距離内に存在する曲折箇所であって構造物の陰になると判定された曲折箇所について生成された第１ならびに第２の曲折箇所画像を画像合成部１１へ出力する（Ｓ１１０）。

図３は、曲折箇所画像の一例を示す図である。図３（ａ）の第１の曲折箇所画像と図３（ｂ）の第２の曲折箇所画像とは異なる画像である。また、第１の曲折箇所画像では、進行方向が含まれるため、ユーザが次に通過する曲折箇所における進行方向を認識することができるようになっている。

再び、図２に戻って説明する。画像合成部１１は、地図画像形成部１５によって形成された鳥瞰図用の地図画像、構造物画像形成部１６によって形成された構造物立体画像、誘導経路画像形成部１７によって形成された鳥瞰図用の誘導経路画像、テキスト画像形成部２０によって形成されたテキスト画像、及び、マーク画像形成部２１によって形成されたマーク画像を合成して得られる鳥瞰図画像と、Ｓ１０７ならびにＳ１０８において生成された曲折箇所画像とを合成する。このとき、画像合成部１１は、鳥瞰図画像における誘導経路上の曲折箇所の上方に、その曲折箇所に対応する曲折箇所画像を合成する。なお、曲折箇所画像が鳥瞰図画像よりも前面に存在する、換言すれば、曲折箇所画像が鳥瞰図画像よりも優先的に表示されるようにする。ディスプレイ装置１２は、鳥瞰図画像と曲折箇所画像との合成画像を表示する（Ｓ１１１）。

図４は、鳥瞰図画像と曲折箇所画像との合成画像との一例を示す図である。図４に示す合成画像は、鳥瞰図用の地図画像２０３、構造物立体画像２０４、鳥瞰図用の誘導経路画像２０５、テキスト画像２０６及びマーク画像２０７からなる鳥瞰図画像に、その鳥瞰図画像における直近の曲折箇所（図示せず）の上方に第１の曲折箇所画像２０１が合成され、直近でない曲折箇所（図示せず）の上方に第２の曲折箇所画像２０３が合成された構成となっている。第１の曲折箇所画像２０１と第２の曲折箇所画像２０２とは異なる画像であるため、鳥瞰図画像において構造物の陰になる曲折箇所が複数存在する場合であっても、ユーザが直近の曲折箇所と、それ以外の曲折箇所とを区別することができるようになっている。

図５は、曲折箇所画像の形成及び表示時の第２の動作を示すフローチャートである。この曲折箇所画像の形成及び表示時の第２の動作は、図２における曲折箇所画像の形成及び表示時の第２の動作と並行して、経路誘導中であって、且つ、鳥瞰図画像の表示がなされている場合に行われる。

まず、システム制御部２は、車両位置検出部４によって検出された自車位置の情報と、誘導経路演算部５によって得られた誘導経路情報とに基づいて、誘導経路上において、着目している曲折箇所が自車位置から第２の所定距離（第１の所定距離よりも短い距離であって、例えば３００ｍ）以内になったか否かを判定する（Ｓ２０１）。

曲折箇所が自車位置から第２の所定距離以内になっていない場合には、一連の動作が終了する。一方、曲折箇所が自車位置から第２の所定距離以内になった場合、システム制御部２は、画像合成部１１に対して、その自車位置から第２の所定距離以内になった曲折箇所（以下、適宜「第２の着目曲折箇所」と称する）に対応する曲折箇所画像の消去を指示する。画像合成部１１は、この指示に応じて、第２の着目曲折箇所に対応する曲折箇所画像を消去する（Ｓ２０２）。なお、第２の曲折箇所が鳥瞰図画像において構造物の陰になっていない場合には、その第２の着目曲折箇所に対応する曲折箇所画像は形成されないため、Ｓ２０２での曲折箇所画像の消去は行われない。

更に、システム制御部２は、地図画像形成部１５に対して、第２の着目曲折箇所に対応する交差点拡大画像の形成を指示する。地図画像形成部１５は、この指示に応じて、地図データ取込部８からの地図データに基づいて、第２の着目曲折箇所に対応する交差点拡大画像を形成する（Ｓ２０３）。形成された交差点拡大画像は、画像合成部１１へ送られる。画像合成部１１は、交差点拡大画像と鳥瞰図画像とを合成し、ディスプレイ装置１２は、この合成画像を表示する（Ｓ２０４）。これにより、ユーザは、曲折箇所のレーンの状況等をより適切に認識することができる。

図２に示す動作と図５に示す動作とが並行して行われることにより、ある曲折箇所（着目曲折箇所）に対応する画像表示は、以下のように変化する。すなわち、まず、経路誘導中に搭載車両の走行により着目曲折箇所が自車位置から第１の所定距離まで接近した時に、その着目曲折箇所が鳥瞰図画像において構造物の陰になっている場合、着目曲折箇所の手前に他の曲折箇所が存在しないのであれば第１の曲折箇所画像が表示され、他の曲折箇所が存在するのであれば第２の曲折箇所画像が表示される。そして、第２の曲折箇所画像が表示された場合には、搭載車両が着目曲折箇所の手前にある他の全ての曲折箇所を通過し終えた時に、自車位置から着目曲折箇所までの距離が第２の所定距離よりも長い場合には、第２の曲折箇所画像が第１の曲折箇所画像に切り替わる。更に、搭載車両の走行により着目曲折箇所が自車位置から第２の所定距離まで接近すると、着目曲折箇所に対応する第１の曲折箇所画像又は第２の曲折箇所画像が交差点拡大画像に切り替わる。

このように、ナビゲーション装置１は、誘導経路上における曲折箇所が自車位置から第１の所定距離以内に存在する場合であって、且つ、その曲折箇所が鳥瞰図画像における構造物の陰になる場合には、その曲折箇所に対応する曲折箇所画像を形成し、鳥瞰図画像における曲折箇所の上方に合成して表示する。従って、鳥瞰図画像において誘導経路上の曲折箇所が構造物の陰に隠れてしまうような場合であっても、ユーザは、その曲折箇所を把握することができ、ユーザに対する経路誘導を適切に行うことが可能となる。

なお、上述した実施形態では、曲折箇所が鳥瞰図画像における構造物の陰になる場合に、曲折箇所画像が形成、表示されたが、構造物の陰になるか否かに関わらず、鳥瞰図画像が表示される場合には、曲折箇所に対応する曲折箇所画像が形成、表示されるようにしてもよい。

以上、説明したように、本発明に係るナビゲーション装置は、ユーザに対する経路誘導を適切に行うことが可能であるという効果を奏し、ナビゲーション装置として有用である。

ナビゲーション装置の構成を示す図である。 曲折箇所画像の形成及び表示時の第１の動作を示すフローチャートである。 曲折箇所画像の一例を示す図である。 鳥瞰図画像と曲折箇所画像との合成画像との一例を示す図である。 曲折箇所画像の形成及び表示時の第２の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ナビゲーション制御装置
２ システム制御部
３ ＧＰＳ受信機
４ 自車位置検出部
５ 誘導経路演算部
６ 指示入力部
７ 音声出力部
８ 地図データ取込部
９ 地図データ記録媒体
１０ 画像形成部
１１ 画像合成部
１２ ディスプレイ装置
１３ 表示方式選択部
１４ 誘導経路入力部
１５ 地図画像形成部
１６ 構造物画像形成部
１７ 誘導経路画像形成部
１８ 陰判定部
１９ 曲折箇所画像形成部
２０ テキスト画像形成部
２１ マーク画像形成部

Claims (1)

1. 目的地までの誘導経路を探索して搭載車両を誘導するナビゲーション装置であって、
   前記誘導経路の画像及び構造物の画像を含む鳥瞰図画像において、前記誘導経路上の曲折箇所が前記構造物の陰になるか否か判定する陰判定手段と、
   前記陰判定手段により前記構造物の陰になると判定された曲折箇所のうち、自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所については、前記自車位置との距離が第１の所定距離以内で第２の所定距離よりも長い場合に、第１の形態で表現した第１の曲折箇所画像を形成し、他の前記誘導経路上の曲折箇所については、前記自車位置との距離が第１の所定距離以内で第２の所定距離よりも長い場合に、第２の形態で表現した第２の曲折箇所画像を形成する曲折箇所画像形成手段と、
   前記鳥瞰図画像における前記誘導経路上の曲折箇所の上方に、前記第１の曲折箇所画像及び前記第２の曲折箇所画像を合成する画像合成手段と、
   を備え、
   前記曲折箇所画像形成手段は、前記自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所と前記自車位置との距離が、前記第２の距離以内になった場合に、前記自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所に対応する交差点拡大画像を形成し、
   前記画像合成手段は、前記自車位置に最も近い前記誘導経路上の曲折箇所と前記自車位置との距離が、前記第２の距離以内になった場合に、前記鳥瞰図画像と前記交差点拡大画像とを合成することを特徴とするナビゲーション装置。

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