JP4662801B2

JP4662801B2 - 車載情報端末

Info

Publication number: JP4662801B2
Application number: JP2005098624A
Authority: JP
Inventors: 紹男住沢; 茂嶋田
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP2006275931A

Description

本発明は、要約地図データを携帯情報端末へ転送する際に使用される車載情報端末に関する。

携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末に地図データを送信する車載の情報端末が知られている（特許文献１）。これを用いると、ユーザは車両から離れた際にも携帯情報端末に表示される地図によって、目的地までの道順を確認することができる。

特開２００１−２２１６４３号公報

特許文献１に開示される車載情報端末では、どのような地図が携帯情報端末に送信されるか分からないため、携帯情報端末において表示される地図が必ずしもユーザにとって分かりやすいとは限らない。したがって、携帯情報端末に地図を転送するのに先立って、その携帯情報端末に表示される地図の内容をユーザが確認できるようにする方法が求められている。

請求項１の発明による車載情報端末は、表示画面を有する携帯情報端末が接続され、その携帯情報端末へのデータ転送を行う車載情報端末であって、目的地を設定する目的地設定手段と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、携帯情報端末へのデータ転送を開始するか否かを判定する転送開始判定手段と、携帯情報端末を模擬した図形（メタファ）を表示モニタ上に画像表示するメタファ表示制御手段と、転送開始判定手段によりデータ転送を開始すると判定された場合、目的地設定手段により設定された目的地と、自車位置検出手段により検出された自車位置とを含む範囲の地図を、メタファにおける表示画面の部分に嵌め込み表示する嵌め込み表示制御手段と、嵌め込み表示制御手段により表示された地図を表すための地図データを携帯情報端末へ転送するデータ転送手段と、携帯情報端末を支持するための支持手段と、支持手段から取り外すときに携帯情報端末をスライド駆動させる駆動手段と、駆動手段によるスライド駆動に同期して、そのスライド駆動方向と同じ方向にメタファを表示モニタ上で移動させる移動表示制御手段とを備えるものである。
請求項２の発明は、請求項１の車載情報端末において、転送開始判定手段によりデータ転送を開始すると判定された場合、目的地設定手段により設定された目的地と、自車位置検出手段により検出された自車位置とを含む範囲について、地図を要約した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段をさらに備え、嵌め込み表示制御手段は、要約地図作成手段により作成された要約地図を、メタファにおける表示画面の部分に嵌め込み表示し、データ転送手段は、嵌め込み表示制御手段により要約地図を表示した後に、その要約地図を表すための要約地図データを携帯情報端末へ転送するものである。
請求項３の発明は、請求項２の車載情報端末において、ユーザからの入力操作に基づいて、嵌め込み表示制御手段により表示された要約地図データの転送を許可するか否かを判定する転送可否判定手段をさらに備え、要約地図作成手段は、転送可否判定手段により表示された要約地図データの転送を許可しないと判定された場合は、要約度合いを変えて再び要約地図を作成するものである。
請求項４の発明は、請求項２の車載情報端末において、ユーザからの入力操作に基づいて、嵌め込み表示制御手段により表示された要約地図データの転送を許可するか否かを判定する転送可否判定手段をさらに備え、要約地図作成手段は、転送可否判定手段により表示された要約地図データの転送を許可しないと判定された場合は、要約範囲を変えて再び要約地図を作成するものである。
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの車載情報端末において、メタファ表示制御手段は、予め記憶された複数種類のメタファから選択したいずれかのメタファを表示モニタ上に画像表示するものである。
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの車載情報端末において、携帯情報端末において登録された各種のランドマークのデータを取り込むためのデータ取り込み手段と、データ取り込み手段によってランドマークのデータが取り込まれる際に、嵌め込み表示制御手段によってメタファの表示画面の部分に嵌め込み表示された地図上に当該ランドマークを表示するランドマーク表示制御手段とをさらに備えるものである。

本発明によれば、携帯情報端末へのデータ転送を開始するか否かを判定し、開始すると判定された場合、携帯情報端末を模擬したメタファを表示モニタ上に画像表示し、設定された目的地と検出された自車位置とを含む範囲の地図を、そのメタファにおける表示画面の部分に嵌め込み表示する。このようにして表示された地図を表すための地図データを携帯情報端末へ転送することとした。このようにしたので、携帯情報端末に地図を転送するのに先立って、その携帯情報端末に表示される地図の内容をユーザが確認することができる。

本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を図１に示す。このナビゲーション装置は、車両に搭載されており、設定された目的地までの推奨経路を探索することにより、その推奨経路の道路地図を表示し、推奨経路に従って自車両を目的地まで案内する。また、ユーザの操作に応じて、目的地と自車位置とを含む範囲について通常の地図を要約した地図（以下、要約地図という）を作成し、その要約地図データを接続されているＰＤＡ（Personal Digital Assistants）に転送することもできる。このときの一連の動作を以下ではテイクアウトと称する。このテイクアウト機能により、たとえば目的地から離れた位置に車両を停車して目的地まで徒歩で向かうような場合において、ユーザが徒歩時に携帯するＰＤＡに目的地までのルートを示す要約地図を表示することができる。

図１に示すナビゲーション装置は、本体部１０とＰＤＡ支持部２０とを有している。本体部１０には、制御回路１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、現在地検出装置１４、画像メモリ１５、表示モニタ１６、入力装置１７およびディスクドライブ１８が備えられている。制御回路１１には、ＰＤＡ指示部２０にセットされているＰＤＡ２が電気的に接続されている。また、ディスクドライブ１８には、地図データが記録されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９が装填される。

制御回路１１は、マイクロプロセッサおよびその周辺回路からなり、ＲＡＭ１３を作業エリアとしてＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを実行することにより、各種の処理や制御を行う。この制御回路１１において後で説明するような処理を実行することによって、設定された目的地に対してＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録された地図データに基づいて推奨経路が探索され、目的地までのナビゲーションが行われる。また、ユーザの操作に応じて前述のようなテイクアウトを実行し、要約地図データを接続されているＰＤＡ２に転送する。なお、この点については後で詳しく説明する。

現在地検出装置１４は、自車両の現在地を検出する装置であり、たとえば、自車両の進行方向を検出する振動ジャイロ１４ａ、車速を検出する車速センサ１４ｂ、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１４ｃ等からなる。本ナビゲーション装置は、この現在地検出装置１４により検出された自車両の現在地に基づいて、推奨経路を探索するときの経路探索開始点を決定することができる。

画像メモリ１５は、表示モニタ１６に表示するための画像データを一時的に格納する。この画像データは、要約地図を画像表示するための道路地図描画用データや各種の図形データ等からなり、制御回路１１において、ＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録されている地図データに基づいて作成される。この画像メモリ１５に格納された画像データを用いて、要約地図が表示モニタ１６に表示される。

入力装置１７は、ユーザが目的地の設定などを行うための各種入力スイッチを有し、これは操作パネルやリモコンなどによって実現される。ユーザは、表示モニタ１６に表示される画面指示に従って入力装置１７を操作することにより、地名や地図上の位置、施設名などを指定して目的地を設定し、その目的地までの経路探索を本ナビゲーション装置に開始させることができる。また、テイクアウトの開始や要約地図データの転送開始などの指示も、この入力装置１７の操作によって行うことができる。

ディスクドライブ１８は、要約地図を作成するために用いられる地図データを、装填されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９より読み出す。なお、ここではＤＶＤ−ＲＯＭを用いた例について説明しているが、ＤＶＤ−ＲＯＭ以外の他の記録メディア、たとえばＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなどより、地図データを読み出すこととしてもよい。この地図データには、推奨経路を演算するために用いられる経路計算データや、交差点名称、道路名称など、推奨経路に従って自車両を目的地まで案内するために用いられる経路誘導データ、道路を表す道路データ、さらには海岸線や河川、鉄道、地図上の各種施設（ランドマーク）など、道路以外の地図形状を表す背景データなどが含まれている。

道路データにおいて、道路区間を表す最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、各道路は所定の道路区間ごとに設定された複数のリンクによって構成されている。なお、リンクによって設定される道路区間の長さは異なっており、リンクの長さは一定ではない。リンク同士を接続している点はノードと呼ばれ、このノードはそれぞれに位置情報（座標情報）を有している。また、リンク内にはノードとノードの間に形状補間点と呼ばれる点が設定されていることもある。形状補間点もノードと同じく、それぞれに位置情報（座標情報）を有している。このノードと形状補間点の位置情報によって、リンク形状、すなわち道路の形状が決定される。経路計算データには、上記の各リンクに対応して、自車両の通過所要時間を表すためのリンクコストと呼ばれる値が設定されている。

前述のように入力装置１７におけるユーザの操作によって目的地が設定されると、現在地検出装置１４により検出された現在地を経路探索開始点として、設定された目的地までの経路演算が経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムにより行われ、目的地までの推奨経路が求められる。そして、求められた推奨経路付近の要約地図が道路データに基づいて作成され、表示モニタ１６に表示される。以上説明したようにして道路形状を簡略化した要約地図が画面表示され、その要約地図上に示された推奨経路に従って自車両が目的地まで誘導される。なお、要約地図の具体的な作成方法については後で説明する。

ＰＤＡ支持部２０は、ＰＤＡ２と制御回路１１を接続する際にＰＤＡ２を支持するための構成部分である。ＰＤＡ支持部２０の内部には、制御回路１１からの制御によって上下方向にスライド駆動するスライド機構部２１が設けられている。ユーザによってスライド機構部２１の上にＰＤＡ２が載せられると、それを不図示のセンサ類によって検出し、制御回路１１においてスライド機構部２１を下方向にスライド駆動させるように制御する。これにより、ＰＤＡ２をＰＤＡ支持部２０にセットし、制御回路１１と接続することができる。

また、ＰＤＡ２がセットされているときに、入力装置１７に設けられている取り外しスイッチがユーザによって操作されると、制御回路１１はスライド機構部２１を制御して上方向にスライド駆動させる。これにより、ＰＤＡ２を取り外すことができる。なお、ユーザが車室内においてＰＤＡ２をセットしやすい位置、たとえばダッシュボード上面部などに、ＰＤＡ支持部２０は設置されている。

次に、テイクアウト処理によってＰＤＡ２に要約地図データを転送するときの具体的な動作について説明する。図２は、図１のナビゲーション装置が搭載された車両の車室内の様子を表した図であり、表示モニタ１６とＰＤＡ支持部２０が図中に示されている。表示モニタ１６は、ユーザが見やすいように車室内のダッシュボード前面部分に設置されている。また、スロット状の開口部を有するＰＤＡ支持部２０は、そのダッシュボードの上面部分に設置されている。表示モニタ１６には現在地２５の周囲の地図が表示されており、目的地までの推奨経路がその地図上に示されている。ＰＤＡ２をセットしていないときは、このような状態となっている。

図３は、ＰＤＡ２をセットしたときの様子を表している。ユーザがＰＤＡ２を開口部の中に設置されているスライド機構部２１に載せると、前述したようにスライド機構部２１が下方向にスライド駆動されて、ＰＤＡ支持部２０内にＰＤＡ２が収められる。これにより、図３に示すような状態となってＰＤＡ２がセットされ、ＰＤＡ２と制御回路１０が電気的に接続される。

図４は、要約地図を作成して、その要約地図データをＰＤＡ２に転送するときの様子を表している。ユーザが入力装置１７の操作によってテイクアウト開始を指示すると、後で説明するようにしてＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録された地図データに基づいて、目的地２６と自車位置２５を含む範囲の要約地図が作成される。このとき、ＰＤＡ２の画面サイズに合わせて要約地図が作成される。なお、ＰＤＡ２の画面サイズは、たとえばＰＤＡ２が接続されたときにその機種情報をＰＤＡ２から制御回路１１へ送信し、制御回路１１において受信した機種情報に基づいて画面サイズを判断することにより、予め要約地図の作成前に求めておくことができる。

要約地図の作成が完了すると、表示モニタ１６の画面上に、ＰＤＡ２を模擬した図形（以下、これをメタファと称する）が符号２７に示すように画像表示される。このメタファ２７における符号２８の表示画面の部分には、作成された要約地図が嵌め込み表示される。これにより、要約地図データを転送する前に、ユーザはその要約地図の内容を表示モニタ１６の画面上で確認することができる。この状態で入力装置１７の操作によってデータ転送を指示することにより、要約地図データがＰＤＡ２へと送信される。

要約地図データがＰＤＡ２へ転送された後、ユーザが入力装置１７の取り外しスイッチを操作することによってＰＤＡ２の取り外しを指示すると、前述したようにスライド機構部２１が上方向にスライド駆動されて、ＰＤＡ２が図５に示すようにＰＤＡ支持部２０の中から出てくる。このとき、スライド機構部２１のスライド駆動に同期して、そのスライド駆動方向と同じ上方向にメタファ２７が表示モニタ１６上で移動する。これにより、ユーザはＰＤＡ２が取り外されていることを表示モニタ１６の画面上で確認することができる。ＰＤＡ２が完全に取り外されるとメタファ２７が画面から消えて図６のような状態となり、ユーザはダッシュボード上からＰＤＡ２を取り上げることができる。

以上説明したようなテイクアウト処理を実行する際に制御回路１１において実行されるフローチャートを図７に示す。このフローチャートは、ユーザから入力装置１７によって目的地の入力操作が行われたときに実行される。ステップＳ１００では、ユーザから入力された地名や地図上の位置、施設名などに基づいて、地図上のいずれかの施設を目的地に設定する。ステップＳ２００では、ＤＶＤ−ＲＯＭ１９の地図データに基づいて、ステップＳ１００において設定された目的地までの推奨経路を探索する。

ステップＳ３００では、ステップＳ２００で探索された推奨経路に従って自車両を目的地まで案内するナビゲーション処理を実行する。ここでは、たとえば現在地検出装置１４によって自車位置を検出し、その自車位置を地図上に示して推奨経路を強調表示したり、曲がるべき誘導交差点に近づいたら画像や音声によって進行方向をユーザに指示したりする。このときの具体的な処理内容については、周知であり本発明には関係ないため、説明を省略する。

ステップＳ４００では、テイクアウトを開始するか否かを判定する。この判定は入力装置１７の操作状態に基づいて行われる。テイクアウト開始の指示操作が入力装置１７に対して行われていない間は、ステップＳ３００へ戻ってナビゲーション処理を繰り返す。テイクアウト開始の指示操作が入力装置１７に対して行われたことを検出すると、テイクアウトを開始すると判定して次のステップＳ５００へ進む。

ステップＳ５００では、現在地検出装置１４により、その時点における自車位置を検出する。ステップＳ６００では、ステップＳ５００において検出した自車位置と、ステップＳ１００において設定した目的地とを含む範囲を要約対象範囲として、要約地図作成処理を行う。これにより、現在地から目的地までの要約地図が作成される。なお、このとき接続されているＰＤＡ２の種類に応じて、その画面の大きさや表示解像度などの特性に合わせて、要約範囲や要約度合いを適切な内容に変更することが好ましい。要約地図作成処理の具体的な内容と要約度合いの変更方法については後で説明する。

ステップＳ７００では、表示モニタ１６に表示するメタファの選択を行う。このメタファの選択は、接続されているＰＤＡ２の種類に応じて行われる。本実施形態のナビゲーション装置には様々な種類のＰＤＡが接続できるようになっており、その種類によって外観が異なるため、メタファも外観に合わせた内容で表示する必要がある。そのため、接続されているＰＤＡ２の種類に応じてメタファを選択することで、ＰＤＡ２の外観と表示されるメタファの画像を一致させ、ユーザに違和感を与えることなくメタファを表示することができる。なお、このメタファの選択は、ＰＤＡ２の機種情報を制御回路１１へ送信することで自動的に判断してもよいし、ユーザが手動で選択するようにしてもよい。

ステップＳ８００では、ステップＳ７００で選択されたメタファを表示モニタ１６に画像表示する。ステップＳ９００では、ステップＳ８００で表示したメタファ上に、ステップＳ６００で作成した要約地図を表示する。このとき、要約地図の大きさをメタファの表示画面の部分に合わせて変換し、その表示画面部分に大きさを変換した要約地図を嵌め込んで表示する。

ステップ１０００では、ユーザの確認結果がＯＫであるか否かを判定する。この判定は入力装置１７の操作状態に基づいて行われる。データ転送開始の指示操作が入力装置１７に対して行われた場合は、ユーザの確認結果がＯＫであると判定する。この場合には、データの転送を許可すると判定してステップＳ１１００へ進む。しかし、データ転送を開始しないことを指示する操作が入力装置１７に対して行われた場合は、ユーザの確認結果がＯＫではないと判定する。この場合には、データの転送を許可しないと判定してステップＳ１０１０へ進む。

ステップＳ１０００でデータの転送を許可しないと判定してステップＳ１０１０へ進んだ場合は、ステップＳ１０１０で要約範囲を変え、さらに次のステップＳ１０２０で要約度合いを変えた後に、ステップＳ６００へ戻って再び要約地図作成処理を実行する。なお、このときの要約範囲や要約度合いの変更量は予め決めておいてもよいし、ユーザが選択できるようにしてもよい。このようにすることで、作成された要約地図が分かりにくいとユーザが判断した場合に、要約範囲や要約度合いを変えてより分かりやすい要約地図を作成し直すことができる。なお、ステップＳ１０１０とＳ１０２０のいずれか一方のみを実行して、要約範囲と要約度合いのいずれか一方のみを変えることとしてもよい。要約度合いの変更方法については、後で要約地図の作成方法を述べるときに具体的に説明する。

一方、ステップＳ１０００でデータの転送を許可すると判定してステップＳ１１００へ進んだ場合、ステップＳ１１００では、作成された要約地図のデータをＰＤＡ２へ転送する。転送が終了したら、次のステップＳ１２００ではＰＤＡ２の取り外しを開始するか否かを判定する。この判定は入力装置１７の取り外しスイッチの操作状態に基づいて行われ、取り外しスイッチが操作されていない間はステップＳ１２００を繰り返す。取り外しスイッチが操作されたことを検出すると、ＰＤＡ２の取り外しを開始すると判定して次のステップＳ１３００へ進む。

ステップＳ１３００では、スライド機構部２１のスライド駆動制御を行うことにより、スライド機構部２１を上方向へスライド駆動させる。次のステップＳ１４００では、ステップＳ８００で表示したメタファの表示位置を上方向へ移動させる。これにより、スライド機構部２１のスライド駆動に同期して、そのスライド駆動方向と同じ上方向にメタファの表示位置を移動する。

ステップＳ１５００では、ＰＤＡ２の取り外しが完了したか否かを判定する。ステップＳ１３００においてスライド機構部２１がまだ所定の駆動量を駆動していない間は、取り外しが完了していないと判定してステップＳ１３００へ戻る。スライド機構部２１が所定の駆動量だけ駆動した場合は、取り外しが完了したと判定し、図７のフローチャートを終了する。以上説明したようにして、要約地図を作成してＰＤＡ２に転送し、テイクアウトを完了する。

次に、ステップＳ６００において実行される要約地図作成処理の内容について説明する。要約地図作成処理では、方向量子化処理と呼ばれる処理を実行することによって各経路の道路形状を簡略化することにより、各経路の要約地図を作成する。この方向量子化処理について、以下に説明する。

方向量子化処理では、探索された推奨経路のリンクをそれぞれ所定の分割数で分割した上で、道路形状の簡略化を行う。図８および図９は、いずれもこの方向量子化処理の内容を説明するための詳細説明図であり、図８ではリンク分割数が２（２分割）の場合について、また図９ではリンク分割数が４（４分割）の場合について、それぞれの方向量子化処理の内容を図示している。以下、図８に示す２分割の場合より先に説明を行う。

図８（ａ）の符号３０は、探索された経路に含まれているリンクの１つを例示している。このリンク３０に対して、（ｂ）に示すように、その両端点の間を結ぶ線分３１から最も遠くにあるリンク３０上の点３２を選択する。なお、ここで選択される点３２は前述の形状補間点に相当し、両端点はノードに相当する。

上記のような点３２が求められたら、次に（ｃ）に示すように、リンク３０の両端点のそれぞれと点３２とを結ぶ線分３３および３４を設定する。この線分３３と３４がそれぞれの基準線に対してなす角度をθ_１およびθ_２と表す。なお、ここでいう基準線とは、リンク３０の両端点から予め決められた所定の方向（たとえば、真北方向）に向かって、それぞれ延びている線のことである。（ｃ）に示すように、一方の端点からの基準線と線分３３によって挟まれている部分の角度が、θ_１と表される。また、もう一方の端点からの基準線と線分３４によって挟まれている部分の角度が、θ_２と表される。

上記のようにして点３２とリンク３０の両端点とをそれぞれ結ぶ線分３３、３４が設定されたら、次に（ｄ）に示すように、この線分３３と３４の方向をそれぞれ量子化する。ここでいう方向の量子化とは、前述の角度θ_１およびθ_２が予め設定された単位角度の整数倍にそれぞれなるように、線分３３と３４を各端点を中心にしてそれぞれ回転させることをいう。すなわち、θ_１＝ｍ・Δθ、θ_２＝ｎ・Δθ（ｎ、ｍは整数）となるように、線分３３と３４をそれぞれ回転させてθ_１とθ_２の値を補正する。上記の式においてｍとｎの値は、この式によって計算される補正後のθ_１とθ_２がそれぞれ元の値に最も近くなるように設定される。

以上説明したように線分３３と３４の方向をそれぞれ量子化すると、線分３３と３４が基準線となす角度θ_１およびθ_２が、単位角度Δθ刻みで補正される。なお図８（ｄ）では、Δθ＝１５°としている。そして、θ_１についてはｍ＝６と設定して補正後の角度を９０°にし、θ_２についてはｎ＝０と設定して補正後の角度を０°にした例を図示している。

こうして線分３３と３４の方向をそれぞれ量子化したら、次に線分３３と３４をそれぞれ延長したときの交点を求める。そして、その交点と各端点とを結ぶようにして、（ｄ）に示すように、線分３３と３４の長さをそれぞれ補正する。

以上説明したようにして、線分３３と３４を求め、これらの方向を量子化すると共に長さを補正することによって、リンク３０に対する２分割の場合の方向量子化処理が行われる。この線分３３と３４をリンク３０の代わりに用いることで、リンク３０の形状を簡略化して表すことができる。このとき、リンク３０の両端点の位置が固定された状態でリンク３０の形状が簡略化されるため、隣接するリンクの位置には影響を及ぼさない。したがって、方向量子化処理を用いて経路の各リンク形状をそれぞれ簡略化することにより、経路の全体的な位置関係を保ちつつ、その道路形状を容易に簡略化することができる。

次に、４分割の場合の方向量子化処理について説明する。図９（ａ）の符号４０は、図８（ａ）と同様に、探索された経路に含まれているリンクの１つを例示している。このリンク４０に対して、（ｂ）に示すように、まずその両端点の間を結ぶ線分４１ａから最も遠くにあるリンク４０上の点４２ａを選択する。次に、その点４２ａとリンク４０の各端点とをそれぞれ結ぶ線分４１ｂおよび４１ｃを設定し、この線分４１ｂと４１ｃからそれぞれ最も遠く離れた位置にあるリンク４０上の点４２ｂおよび４２ｃを選択する。なお、ここで選択される点４２ａ〜４２ｃは、いずれも２分割の場合と同様に前述のノードまたは形状補間点に相当する。

上記のような点４２ａ〜４２ｃが求められたら、次に（ｃ）に示すように、２分割の場合と同様にして、リンク４０の各端点と点４２ａ〜４２ｃとをそれぞれ順に結ぶ線分４３、４４、４５および４６を設定する。この線分４３〜４６がそれぞれの基準線に対してなす角度を、θ_３、θ_４、θ_５およびθ_６と表す。なお、このときの基準線はリンク４０の両端点に対して定められるだけでなく、点４２ａ〜４２ｃのうち真ん中に位置する最初に選択された点４２ａに対しても定められる。

上記のようにして線分４３〜４６が設定されたら、次に（ｄ）に示すように、各線分の方向をそれぞれ量子化する。このとき、点４２ａを保存点として、線分４４と４５はこの保存点４２ａを中心にそれぞれ回転させる。なお、線分４３と４６については、２分割の場合と同様に各端点を中心にそれぞれ回転させる。ここでは、Δθ＝１５°と予め設定し、θ_３〜θ_６の補正後の角度をそれぞれ６０°、４５°、１８０°および６０°とした例を図示している。

こうして線分４３〜４６の方向をそれぞれ量子化したら、次に線分４３と４４をそれぞれ延長したときの交点と、線分４５と４６をそれぞれ延長したときの交点とを求める。そして、各交点と各端点または保存点４２ａとを結ぶようにして、（ｄ）に示すように、線分４３〜４６の長さをそれぞれ補正する。

以上説明したようにして、線分４３〜４６を求め、これらの方向を量子化すると共に長さを補正することによって、リンク４０に対する４分割の場合の方向量子化処理が行われる。この線分４３〜４６をリンク４０の代わりに用いることで、リンク４０の形状を簡略化して表すことができる。このとき、リンク４０の両端点の位置に加えて、さらに保存点４２ａの位置も固定された状態で、リンク４０の形状が簡略化される。したがって、複雑な形状のリンクによって構成されている経路に対しても、その全体的な位置関係を保ちつつ適切に道路形状を簡略化することができる。

なお、上記では２分割と４分割の場合の方向量子化処理について説明したが、これ以外の分割数についても同様にして方向量子化処理を実行することができる。たとえば８分割の場合には、まず４分割の場合と同様に、リンクの両端点の間を結ぶ線分から最も遠い１点と、その点と両端点とを結ぶ２つの線分からそれぞれ最も遠い２点を選択する。その後、さらにこれらの３点に両端点を加えた各点間を結ぶ４つの線分からそれぞれ最も遠い４点を選択する。こうして選択された合計７点と両端点とを順に結ぶ８つの線分を求め、これらの線分に対して前述したような方向の量子化と長さの補正を行うことによって、８分割の方向量子化処理を行うことができる。

方向量子化処理の分割数をいくつにするかは、予め設定しておいてもよいし、あるいはリンクの形状によって判断してもよい。たとえば、上記のようにして両端点またはそれまでに選択された点の間を結ぶ各線分から最も遠い点を順次選択していくとき、すなわち図８および９の（ｂ）で説明した処理を繰り返していくときに、各線分から最も遠い点までの距離が所定値以下となるまで処理を繰り返して、その処理回数に応じた数の点を順次選択していく。このようにすれば、リンクの形状によって方向量子化処理の分割数を決めることができる。

なお、図７のステップＳ１０２０において要約度合いを変更する際には、この方向量子化処理の分割数を変えることによって要約度合いを変更することができる。すなわち、分割数を減らすほど要約度合いを高くして道路形状をより簡略化し、逆に分割数を増やすほど要約度合いを低くして元の地図に近い形状とすることができる。あるいは、線分の方向を量子化するときの単位角度Δθの値を変えることによっても、要約度合いを変更することができる。すなわち、単位角度Δθを大きくするほど要約度合いを高くして道路形状をより簡略化し、逆に単位角度Δθを小さくするほど要約度合いを低くして元の地図に近い形状とすることができる。

図８で説明した２分割の方向量子化処理において、方向を量子化した後に線分３３と３４をそれぞれ延長しても、適切な交点がない場合がある。すなわち、方向を量子化した後の線分３３と３４が平行となっている場合には、これらの線分を延長すると両者が一体化してリンク３３の両端点を結ぶ１つの線分となるため、交点が存在しないこととなる。このような場合には、その両端点を直接結ぶ線分、すなわち線分３１を用いて、リンク３０の形状を簡略化して表すようにすればよい。また、図９で説明した４分割の方向量子化処理や、それ以上の分割数の方向量子化処理において、同様に方向を量子化した後に各線分を延長すると適切な交点がない場合には、それよりも分割数が少ない方向量子化処理を行うようにすればよい。

以上説明したような方向量子化処理を各経路の全てのリンクに対して順次実行していくことにより、各経路の道路形状を簡略化して要約地図を作成することができる。なお、リンク単位ではなく、リンクを複数連ねて構成されるリンク列ごとに上記のような方向量子化処理を実行するようにしてもよい。この場合、図８の点３２や図９の点４２ａ〜４２ｃとして選択される点には、形状補間点だけでなくノードも含まれることになる。

または、要約地図作成処理において、上記の方向量子化処理を実行せずに道路形状を簡略化することもできる。ここでは、各リンク形状を曲線で近似することによって道路形状を簡略化する方法を、図１０を参照して説明する。

図１０（ａ）には、探索された経路に含まれるリンクの一部として、リンク５０、５１および５２を例示している。これらのリンク５０〜５２に対して、まず（ｂ）に示すように各リンクの両端点において量子化したリンク方向を求める。ここでは、前述の方向量子化処理において各線分の方向の量子化を行ったのと同様にして、元の角度に最も近くて単位角度の整数倍となるようなリンク方向を求める。その結果、（ｂ）において矢印で示されているようなリンク方向が各端点に対して求められる。

次に、（ｃ）に示すように端点の間を結ぶ曲線５３、５４および５５を求めることにより、各リンクの形状を曲線近似する。このとき、各曲線の端点付近における接線の方向が上記の量子化したリンク方向と一致するように、曲線５３〜５５の形状がそれぞれ決定される。なお、このような曲線を求める方法としては、たとえばスプライン関数を用いたスプライン近似などがあるが、ここでは詳細な説明は省略する。

以上説明したような処理を推奨経路の全てのリンクに対して順次実行していき、求められた曲線を用いて道路形状を表すことにより、道路形状を簡略化して要約地図を作成することができる。このときも方向量子化処理の場合と同様に、各リンクの両端点の位置が固定された状態で各リンクの形状が簡略化される。したがってこの場合にも、経路の全体的な位置関係を保ちつつ、その道路形状を容易に簡略化することができる。

さらに、作成された要約地図上に各種施設などの位置を示すランドマークを表示する。しかし、道路形状が簡略化されることにより、要約地図における道路の位置は元の地図より変化する。そのため、要約地図上に元の位置のままランドマークを表示したのでは、道路とランドマークとの位置関係を正しく表すことができない。したがって、要約地図上にランドマークを表示する際には、ランドマークの位置補正を行うことが必要となる。その方法について、以下に説明する。

図１１では、ランドマークの位置補正の概要について説明する。図１１（ａ）に示すように、要約する前の元の地図では、ランドマークの位置と道路との微妙な位置関係が記述されている。この元の地図に対して、上記で説明したような要約地図の作成処理を行い、さらにランドマークの位置をそのままにして表示すると、たとえば（ｂ）に示すような要約地図となる。

（ｂ）に示す要約地図では、道路の位置のみが（ａ）に示す元の地図に対して変化しているため、元のランドマークと道路との位置関係が保たれていない。たとえば、地図の中央付近にある郵便局に着目すると、この郵便局は、（ａ）に示す元の地図と、（ｂ）に示す要約地図とで、互いに道路の反対側に位置している。そこで、このような不都合を是正するためにランドマークの位置補正を行い、その結果、（ｃ）に示す要約地図のように、道路とランドマークとの位置関係が、元の地図上での位置関係と近似するようにする。

次に、図１２を用いて、ランドマークの位置補正の詳細アルゴリズムについて説明する。ランドマークの位置補正では、はじめに、図１２（ａ）に示すように、要約前後での形状ベクトル間のペアリストの作成を行う。ここで、要約時に上記に説明したような処理を行うことによって、道路の形状を表す形状ベクトルの構成点数が元のものから変化する。従って、ペアリストを作成するときには、このペアリストで関係付けられた形状ベクトル間の分岐点間の方向性が合致する必要がある。すなわち、要約の前後で、それぞれの分岐点の位置に対して、１対１に対応関係が成立するようにする。

このようにしてペアリストを作成したら、その次に（ｂ）に示すように、各形状ベクトルのノルムと、対応する分岐点間の距離の割合を等価にする補正処理を行う。すなわち、要約する前の元の地図において、ランドマークが最近接する形状ベクトルのノルム値と、その形状ベクトルを含む道路経路における、そのランドマークから各分岐点までの距離の割合を測定する。この測定値により、要約後の地図においても、上記のペアリストによって対応付けられる形状ベクトルに対して、そのノルム値と、ランドマークから分岐点間までの距離の割合が等価となるように、ランドマークの位置を計算する。そして、計算した位置にランドマークを表示する。

以上説明したランドマークの位置補正では、通常の地図を要約地図に変換することによって道路の形状や距離が変わるので、対応するランドマーク（道沿いにある店等）も道路に合わせて座標を変換する必要がある。そのため、変換前のランドマークの位置についてのパラメータとして、そのランドマークが変換前の道路（リンク）の一方の端から全体の何％のところにあるか、道路のどちら側にあるか、道路から何メートル離れたところにあるかを求める。そして、変換後の対応する道路データに対して、これら３つのパラメータを用いて、変換後のランドマークの位置を決定する。これを、図１３に示す具体例を用いて説明する。

図１３（ａ）は、要約前の通常の地図におけるランドマーク位置の例を示す。地点Ａと地点Ｂとをつなぐ道路は、地点ＡとＡ_１の間のリンク６１、地点Ａ_１とＡ_２の間のリンク６２、地点Ａ_２とＡ_３の間のリンク６３、および地点Ａ_３とＢの間のリンク６４によって構成されており、その道路沿いにランドマーク６０が存在している。リンク６１〜６４のそれぞれの長さは、１５０ｍ、２００ｍ、３５０ｍおよび５００ｍであり、これらのリンクによって構成される地点ＡとＢをつなぐ道路は、その合計、すなわち１２００ｍの長さを有している。ランドマーク６０は、地点Ａ_３から地点Ｂに向かって２００ｍ、すなわち地点Ａから９００ｍ地点の、道路の左側に位置している。また、ランドマーク６０の位置は道路から１０ｍ離れている。

このような要約前のランドマーク位置について、上記に説明した３つのパラメータを求める。１つ目のパラメータ、すなわち、道路の一方の端（地点Ａ）からの距離の全体距離に対する割合は、９００／１２００＝０．７５（７５％）と求められる。２つ目のパラメータ、すなわち道路のどちら側にあるかは、地点ＡからＢに向かって道路の左側にあると求められる。３つ目のパラメータ、すなわち道路からの距離は、１０ｍと求められる。

図１３（ｂ）は、要約後の地図におけるランドマーク位置の例を示す。この要約地図では、地点Ａと地点Ｂとをつなぐ道路は１つのリンク６５によって表されており、その長さは１０００ｍである。この要約地図上にランドマーク６０を表示するとき、先に求めた３つのパラメータを用いて、変換後の位置を決定する。すなわち、地点Ａからの距離は、１つ目のパラメータを用いて、１０００×０．７５＝７５０ｍと求められる。また、２つ目のパラメータと３つ目のパラメータにより、地点Ａから見て道路（リンク６５）の左側であり、その道路から１０ｍ離れた位置が決定される。これらの条件を満たす位置にランドマーク６０を表示することにより、ランドマーク６０の位置補正が行われる。

上記に説明したような処理を行うことにより、要約地図においてランドマークの位置が補正され、道路とランドマークとの位置関係を要約前の元の地図に近似させることができる。その結果、図１１（ａ）に示す元の地図のランドマーク位置に対して、要約地図におけるランドマーク位置を図１１（ｃ）のようにすることができる。こうして要約地図上にランドマーク位置が表される。

次に、本ナビゲーション装置が有するテイクイン機能について説明する。テイクイン機能とは、上記で説明したテイクアウト機能とは逆に、ＰＤＡからナビゲーション装置へデータを転送する機能である。たとえば、ユーザが地図に登録されていない新たなランドマークを徒歩時に発見した場合、これをＰＤＡに登録しておくと、車両に戻ってからＰＤＡとナビゲーション装置を接続したときに、テイクイン機能によって登録したランドマークがＰＤＡからナビゲーション装置へと転送され、ナビゲーション装置に取り込まれる。これにより、地図データにそのランドマークの情報を追加することができる。

上記のテイクイン機能を実行する際には、テイクアウト時と同様にＰＤＡを模擬したメタファを画像表示し、そのメタファの表示画面部分に要約地図とともに登録したランドマークを表示する。その様子を図１４に示す。ＰＤＡ２がＰＤＡ支持部２０にセットされてテイクインが実行されると、表示モニタ１６の画面上にメタファ２７が表示され、その表示画面部分２８に、前述のテイクアウト時に表示された要約地図が再び嵌め込み表示される。そして、ユーザがＰＤＡ２において登録しておいた新たなランドマーク２９がその要約地図上に表示される。これにより、ユーザはＰＤＡ２からナビゲーション装置へテイクイン時に転送されるデータの内容を確認することができる。なお、このランドマーク２９は、データ転送が完了すると、表示モニタ１６に表示されている地図上にも図に示すように追加表示される。

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。
（１）ＰＤＡ２へのデータ転送を開始するか否かを判定し（ステップＳ４００）、開始すると判定された場合、ステップＳ１００で設定された目的地と、ステップＳ５００で検出された自車位置とを含む範囲について、要約地図を地図データに基づいて作成する（ステップＳ６００）。そして、ＰＤＡ２を模擬したメタファを表示モニタ１６上に画像表示し(ステップＳ８００)、作成された要約地図を、そのメタファにおける表示画面の部分に嵌め込み表示する（ステップＳ９００）。このようにして要約地図を表示した後に、その要約地図データをＰＤＡ２へ転送することとした(ステップＳ１１００)。このようにしたので、ＰＤＡ２に要約地図を転送するのに先立って、そのＰＤＡ２に表示される要約地図の内容をユーザが確認することができる。

（２）ユーザからの入力装置１７による入力操作に基づいて、ステップＳ９００において表示された要約地図データの転送を許可するか否かを判定し（ステップＳ１０００）、許可しないと判定された場合は、要約度合いや要約範囲を変えて再び要約地図を作成することとした（ステップＳ１０１０、Ｓ１０２０）。このようにしたので、作成された要約地図が分かりにくいとユーザが判断した場合に、要約度合いや要約範囲を変えてより分かりやすい要約地図を作成し直すことができる。

（３）予め記憶された複数種類のメタファからいずれかを選択し（ステップＳ７００）、選択したメタファを表示モニタ１６上に画像表示することとした（ステップＳ８００）。このようにしたので、ＰＤＡ２の外観と表示されるメタファの画像を一致させ、ユーザに違和感を与えることなくメタファを表示することができる。

（４）ＰＤＡ２の取り外し時にはスライド機構部２１を上方向にスライド駆動させ（ステップＳ１３００)、そのスライド駆動に同期して、そのスライド駆動方向と同じ方向にメタファを表示モニタ１６上で移動させることとした（ステップＳ１４００）。このようにしたので、ユーザはＰＤＡ２が取り外されていることを表示モニタ１６の画面上で確認することができる。

（５）ＰＤＡ２において登録されたランドマークのデータをテイクイン機能によってナビゲーション装置に取り込む際には、メタファを表示モニタ１６に画像表示し、そのメタファの表示画面部分に嵌め込み表示される要約地図上に当該ランドマークを表示することとした。このようにしたので、ユーザはＰＤＡ２からナビゲーション装置へと転送されるデータの内容を確認することができる。

なお、上記の実施の形態では、目的地と自車位置を含む範囲について要約地図を作成し、その要約地図をメタファの表示画面の部分に嵌め込み表示する例を説明したが、本発明はこの内容に限定されず、通常の地図をメタファの表示画面の部分に嵌め込み表示するようにしてもよい。すなわち、ＰＤＡ２へのデータ転送を開始すると図７のステップＳ４００において判定された場合、ステップＳ１００で設定された目的地と、ステップＳ５００で検出された自車位置とを含む範囲の地図を、ステップＳ９００において、ＰＤＡ２を模擬したメタファにおける表示画面の部分に嵌め込み表示する。このようにして表示された地図を表すための地図データを、ステップＳ１１００においてＰＤＡ２へ転送する。このようにすれば、上記の実施の形態で説明したのと同様に、ＰＤＡ２に地図を転送するのに先立って、そのＰＤＡ２に表示される地図の内容をユーザが確認することができる。

また、上記の実施の形態では、携帯情報端末にＰＤＡを用いた例を説明したが、携帯電話など他の種類の携帯情報端末を用いることとしてもよい。

また、上記の実施の形態では、ナビゲーション装置において、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアより地図データを読み出して要約地図を作成する例について説明しているが、本発明はこの内容には限定されない。たとえば、携帯電話などによる無線通信を用いて、地図データを情報配信センターからダウンロードする通信ナビゲーション装置などにおいても、本発明を適用できる。この場合、上記に説明したような要約地図の作成処理やメタファの選択処理を情報配信センターにおいて行い、その結果を情報配信センターから信号出力してナビゲーション装置へ配信することにより、ナビゲーション装置においてメタファと要約地図を表示するとともに、携帯情報端末へ要約地図データを転送することができる。すなわち、情報配信センターは、要約地図を作成する装置と、メタファを選択する装置と、要約地図データおよびメタファを外部へ信号出力する装置とによって構成される。なお、その際に無線通信端末と携帯情報端末を兼ねることもできる。その場合には、ナビゲーション装置を経由せずに、情報配信センターから携帯情報端末に要約地図データを直接転送してもよい。

上記の実施の形態では、支持手段をＰＤＡ支持部２０、駆動手段をスライド機構部２１によってそれぞれ実現し、その他の各手段を制御回路１１の処理によって実現している。しかし、本発明はこの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。本ナビゲーション装置が搭載された車両の車室内の様子を表した図である。ＰＤＡをセットしたときの様子を表した図である。要約地図を作成してその要約地図データをＰＤＡに転送するときの様子を表した図である。ＰＤＡの取り外しを指示したときの様子を表した図である。ＰＤＡが完全に取り外された様子を表した図である。テイクアウト処理時に実行されるフローチャートである。要約地図を作成するときに利用される２分割の場合の方向量子化処理の内容を説明するための図である。同じく４分割の場合の方向量子化処理の内容を説明するための図である。各リンク形状を曲線で近似することによって各経路の道路形状を簡略化する方法を説明するための図である。ランドマークの位置補正の概要の説明図である。ランドマークの位置補正の詳細アルゴリズムの説明図である。ランドマークの位置補正の具体例を示す図である。テイクイン処理の様子を表した図である。

符号の説明

２ＰＤＡ
１０本体部
１１制御回路
１２ＲＯＭ
１３ＲＡＭ
１４現在地検出装置
１５画像メモリ
１６表示モニタ
１７入力装置
１８ディスクドライブ
１９ＤＶＤ−ＲＯＭ
２０ＰＤＡ支持部
２１スライド機構部

Claims

表示画面を有する携帯情報端末が接続され、その携帯情報端末へのデータ転送を行う車載情報端末であって、
目的地を設定する目的地設定手段と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
前記携帯情報端末へのデータ転送を開始するか否かを判定する転送開始判定手段と、
前記携帯情報端末を模擬した図形（メタファ）を表示モニタ上に画像表示するメタファ表示制御手段と、
前記転送開始判定手段によりデータ転送を開始すると判定された場合、前記目的地設定手段により設定された目的地と、前記自車位置検出手段により検出された自車位置とを含む範囲の地図を、前記メタファにおける表示画面の部分に嵌め込み表示する嵌め込み表示制御手段と、
前記嵌め込み表示制御手段により表示された地図を表すための地図データを前記携帯情報端末へ転送するデータ転送手段と、
前記携帯情報端末を支持するための支持手段と、
前記支持手段から取り外すときに前記携帯情報端末をスライド駆動させる駆動手段と、
前記駆動手段によるスライド駆動に同期して、そのスライド駆動方向と同じ方向に前記メタファを前記表示モニタ上で移動させる移動表示制御手段とを備えることを特徴とする車載情報端末。
請求項１の車載情報端末において、
前記転送開始判定手段によりデータ転送を開始すると判定された場合、前記目的地設定手段により設定された目的地と、前記自車位置検出手段により検出された自車位置とを含む範囲について、地図を要約した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段をさらに備え、
前記嵌め込み表示制御手段は、前記要約地図作成手段により作成された要約地図を、前記メタファにおける表示画面の部分に嵌め込み表示し、
前記データ転送手段は、前記嵌め込み表示制御手段により前記要約地図を表示した後に、その要約地図を表すための要約地図データを前記携帯情報端末へ転送することを特徴とする車載情報端末。
請求項２の車載情報端末において、
ユーザからの入力操作に基づいて、前記嵌め込み表示制御手段により表示された要約地図データの転送を許可するか否かを判定する転送可否判定手段をさらに備え、
前記要約地図作成手段は、前記転送可否判定手段により前記表示された要約地図データの転送を許可しないと判定された場合は、要約度合いを変えて再び要約地図を作成することを特徴とする車載情報端末。
請求項２の車載情報端末において、
ユーザからの入力操作に基づいて、前記嵌め込み表示制御手段により表示された要約地図データの転送を許可するか否かを判定する転送可否判定手段をさらに備え、
前記要約地図作成手段は、前記転送可否判定手段により前記表示された要約地図データの転送を許可しないと判定された場合は、要約範囲を変えて再び要約地図を作成することを特徴とする車載情報端末。
請求項１〜４のいずれかの車載情報端末において、
前記メタファ表示制御手段は、予め記憶された複数種類のメタファから選択したいずれかのメタファを前記表示モニタ上に画像表示することを特徴とする車載情報端末。
請求項１〜５のいずれかの車載情報端末において、
前記携帯情報端末において登録された各種のランドマークのデータを取り込むためのデータ取り込み手段と、
前記データ取り込み手段によってランドマークのデータが取り込まれる際に、前記嵌め込み表示制御手段によって前記メタファの表示画面の部分に嵌め込み表示された地図上に当該ランドマークを表示するランドマーク表示制御手段とをさらに備えることを特徴とする車載情報端末。