JP4710464B2 - カーナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、経路案内機能を有したカーナビゲーション装置に係り、特に、車両が案内経路上の交差点に接近したときその交差点の拡大図を表示画面に表示し得るようにしたカーナビゲーション装置に関するものである。

経路案内機能を有したカーナビゲーション装置にあっては、車両が案内経路上の交差点に接近したとき、その交差点の拡大図を表示画面に表示すると共に、その交差点拡大図に車両が進むべき方向を矢印などで表示するようにしている。
上記の交差点の拡大図は、従来は、交差点を真上から見た平面図形で表示していたが、最近、交差点を立体図形で表示するようにしたカーナビゲーション装置がある（例えば、特許文献１参照）。この交差点立体図は、車両近くの所定高さ位置にあるポイントを視点として車両の進行方向に向かって交差点を眺めたときの立体図であり、例えば鳥瞰処理により作成される。
特願平１０−８９９９０号公報

車両近くの所定高さ位置にある視点から車両の進行方向に向って交差点を眺めた鳥瞰図では、視点に近い自車両付近は大きく表示されるが、交差点は視点から遠方に離れているため、大体は小さく表示され、必ずしも分かり易い表示とはなっていない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、車両が案内経路上の交差点に接近したとき、自車両側は小さく、交差点部分は大きく表示することができるカーナビゲーション装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、出発地から目的地までの案内経路を探索して表示画面に表示すると共に、車両が前記案内経路上の交差点に接近したときその交差点の拡大図を前記表示画面に表示する経路案内機能を有したカーナビゲーション装置において、前記車両が前記案内経路上の交差点に接近したとき、当該交差点近くの高位置にあるポイントを視点として前記車両の現在位置方向を眺めた場合の前記交差点の図を作成する交差点図作成手段を備え、前記交差点図作成手段により作成された図を、上下が逆となるようにして前記表示画面に前記交差点拡大図として表示し得るようにしてなるカーナビゲーション装置にある。
この構成によれば、交差点に近いポイントを視点にして車両方向に向って眺めたときの交差点の図を表示するので、車両が交差点から遠く離れた位置にあっても交差点を大きく表示することができる。
しかも、上記の交差点図作成手段が作成した図は、上下が逆となるようにして表示画面に表示するので、車両の進行方向が表示画面で下から上になると共に、その交差点での実際の右左折方向と、表示画面に表示された交差点拡大図上での車両の右左折方向とが一致するようになり、交差点拡大図が一層見易くなる。

交差点図作成手段が作成する交差点の図は、建物と道路の平面形状データ、および建物の高さデータまたは高さに関連する高さ関連データを含む詳細データ用いて、交差点近くの高位置にあるポイントを視点として車両の現在位置方向を眺めた場合の交差点の立体図とすることができる。
交差点を立体表示することで、現実の情景に近い形態で交差点を表示でき、分かり易い表示となる。

以下、本発明の一実施形態につき図１ないし図７を参照しながら説明する。図１はカーナビゲーション装置１の概略構成を示している。この図１に示すように、カーナビゲーション装置１は、制御手段としての制御回路２に対して、表示装置３、現在位置取得手段としての位置検出器４、地図データ取得手段としての地図データ入力器５、操作手段としての操作スイッチ群６、音声出力／音声認識装置７、リモコン８からの信号を検出するリモコンセンサ９、外部メモリ１０、移動電話機１１などを接続して構成されている。
制御回路２は、マイクロコンピュータとして構成されたもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース（いずれも図示せず）を備えている。これらのうち、ＲＯＭには、ナビゲーション用のプログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データや地図データ入力器５から取得した地図データなどが一時的に格納される。

位置検出器４は、絶対方位を検出するための地磁気センサ１２、ヨー角速度（ヨーレート）を検出するためのジャイロスコープ１３、車両の走行距離を検出するための車速センサ１４およびＧＰＳ用人工衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機１５から構成されており、車両の現在位置情報（経度・緯度情報）や進行方向を算出する部分である。この位置検出器４は、各構成要素が性質の異なる検出誤差を有するため、互いに検出誤差を補間しながら精度の高い位置検出を行うようになっているが、要求される検出精度で現在位置を算出可能であれば全部の構成要素を備える必要はない。

地図データ入力器５は、記憶手段としての例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのような大容量の情報記録媒体から地図データを読み取るためのものである。なお、情報記録媒体としては、ハードディスク、光磁気ディスク、大容量メモリカードなどを用いることもできる。情報記録媒体が記憶している地図データには、地図データの他に、後述する道路や建物の詳細データや、施設の名称やその位置を示した施設データなどが含まれている。

表示装置３は、地図を表示するための例えばカラー液晶ディスプレイからなる表示画面１６（図２参照）を含んで構成されている。操作スイッチ群６は、表示装置３において、表示画面１６の周辺に配置されたメカニカルスイッチ１７や表示画面１６上に設けられたタッチパネル１８などから成り、各種のデータや設定事項などの操作入力を制御回路２に与えるための操作手段として機能する。なお、リモコン８も、操作スイッチ群６と同様に操作手段として設けられたもので、リモコンセンサ９はリモコン８からの操作入力を受信して制御回路２に与えるようになっている。

音声出力／音声認識装置７は、音声合成回路、アンプ、スピーカ、マイク、音声認識回路などを含んで構成され、制御回路２からの音声情報に応じた任意の音声出力を発生できるようになっている。また、この音声出力／音声認識装置７は、人の音声を認識し、その音声の内容に応じた処理を実行するように制御回路２に音声認識情報を入力する。
移動電話機１１は、基地局を介して移動電話網やインターネットなどに接続可能で、インターネットを通じて地図情報センターに接続することもできるようになっている。このため、移動電話機１１を地図データ取得手段として利用して、現在位置情報を地図情報センターに送信し、地図情報センターから現在位置周辺の地図データを受信するように構成することも可能である。

制御回路２は、現在位置を地図上に位置付けるマップマッチング処理を実行するという基本的な機能の他に、経路探索機能および経路案内機能を備えている。そのうち、経路探索機能は、操作スイッチ群６やリモコン８により出発地と目的地、場合によっては経由地点などの地点データが入力されたときに、その地点データに基づいて出発地から目的地までの経路探索動作を行う機能である。経路探索の手法としては、例えばダイクストラ法が用いられる。また、経路案内機能は、経路探索結果に応じた案内経路を表示装置３の表示画面１６の地図上に表示し、且つ交差点や分岐点などで音声出力／音声認識装置７から音声を出力したり、表示画面１６へ拡大図を表示したりして車両の進行方向を案内する機能である。

この経路案内機能において、車両が交差点に近付くと、交差点拡大図作成手段としての制御回路２は、交差点の拡大図を表示画面１６の一部、例えば図２および図３に示すように右側半部に表示する。この交差点の拡大図は、平面図および立体図によって表示可能であり、更に、立体図は、自車両の近くから交差点方向を眺めた正視立体図（正３Ｄ）と、交差点近くから自車両方向を眺めた逆視立体図（逆３Ｄ）のうちから所望の立体図を選択できるようになっている。

立体図を描くための情報として、前記地図データ入力器５の情報記録媒体には、地図データの他に詳細データが格納されている。この詳細データは、各交差点について、交差点周辺の道路の平面形状データ、道路との関係で示された建物の位置データと建物の平面形状データ、建物の高さデータなどを含んで構成されている。そして、情報記録媒体に記録された詳細データは、詳細データ取得手段としての地図データ入力器５によって読み取られる。

交差点を平面図形で表示する場合、制御回路２は、詳細データから交差点周辺の道路および建物の平面形状データを読み取り、その平面形状データに基づいて交差点の平面図を表示すると共に、この平面図に車両の進むべき方向を矢印にて表示する。交差点を立体図で表示する場合、制御回路２は、詳細データから交差点周辺の道路および建物の平面形状と、建物の高さデータまたは階数データを読み取る。そして、制御回路２は、正視立体図の場合には、図６に実線または破線で示すように、自車両の後方または前方の予め設定された高さ位置にあるポイントを視点Ｐとして自車両の進行方向に眺めた状態で、交差点の立体図を周知の鳥瞰処理により作成し、この立体図を交差点拡大図として表示画面１６に表示する。

また、逆視立体図の場合には、図７に示すように、交差点の近く、例えば交差点の真上の予め設定された高さ位置にあるポイントを視点Ｐとして自車両方向を眺めた状態で交差点の立体図を周知の鳥瞰処理によって作成する。そして、この作成された立体図を車両の進行方向が表示画面１６の下から上の方向となるように上下逆にする。このようにして最初に鳥瞰処理によって作成した立体図形を上下逆にした図形を交差点拡大図として表示画面１６に表示する。なお、以上において、立体図を作成する場合の視点Ｐの位置は、ユーザによって所望の高さに設定できるようになっている。

次に、経路案内時に交差点拡大図を表示画面１６に表示する場合の制御回路２の制御内容について図４および図５のフローチャートをも参照しながら説明する。操作スイッチ群６を操作して各種メニューのうちから交差点拡大表示モード設定メニューを選択する。交差点拡大表示モード設定メニューが選択されると、制御回路２は、図５のルーチンを実行し、まず、表示画面１６に「平面図」、「正視立体図（車両から交差点方向）」、「逆視立体図（交差点から車両方向）」の３つの表示モードを表示する（ステップＳ１）。そして、制御回路２は、表示モードの選択操作がなされるのを待つ（ステップＳ２）。

ユーザが３つの表示モードのうちからいずれかの表示モード部分を押圧操作すると、制御回路２は、タッチパネル１８からの押圧位置検出信号により表示モードの選択操作があったことを認識し（ステップＳ２で「ＹＥＳ」）、且つ選択された表示モードを判別する（ステップＳ３）。そして、制御回路２は、判別結果に応じて交差点拡大図を、平面図（ステップＳ５）、正視立体図（ステップＳ６）、逆視立体図（ステップＳ７）に設定し、リターンとなる。

さて、操作スイッチ群６を操作して出発地と目的地を入力すると、制御回路２は、出発理から目的地までの案内経路を探索し、探索した案内経路を外部メモリ１０に格納すると共に、その案内経路を表示画面１６に表示されている地図上に表示する。この案内経路の表示は、例えば図２に示すように太線で表示される。そして、操作スイッチ群６により経路案内の開始操作を行うと、制御回路２は、一定時間毎に図４に示す交差点拡大表示ルーチンを実行し、交差点に接近すると、図３および図４に示すように、その交差点拡大図を表示画面１６の片側に車両の進行方向を示す矢印と共に表示する。

即ち、交差点拡大表示ルーチンに入ると、制御回路２は、まず、位置検出器４から車両の現在位置を検出して車両が交差点に接近しているか否か、この実施例では、案内経路データと車両の現在位置と車両の進行方向と地図データとに基づいて、車両からその進行方向３００ｍ以内の案内経路上に交差点があるか否かによって交差点に接近しているか否かを判断する（ステップＳ１）。現在位置と交差点との間の距離が３００ｍを越えている場合、制御回路２は、交差点に接近していないと判断し（ステップＳ１で「ＮＯ」）、リターンとなる。

現在位置と交差点との間の距離が３００ｍ以内である場合、制御回路２は、交差点に接近していると判断し（ステップＡ１の「ＹＥＳ」）、次いで、設定されている交差点の拡大表示モードを判別する（ステップＡ２）。交差点拡大表示モードが平面図である場合、制御回路２は、地図データ入力器５から詳細データを取得して交差点周辺の道路および建物の平面形状と位置を読み取り（ステップＡ２、ステップＡ３）、交差点周辺の平面図を作成する（ステップＡ４：平面図作成手段）。そして、制御回路２は、作成した交差点周辺の道路および建物の平面図形を地図が表示されている表示画面１６の片側に交差点拡大図として表示し（ステップＡ１２：表示制御手段）、リターンとなる。

また、交差点の拡大表示モードが正視立体図である場合、制御回路２は、地図データ入力器５から詳細データを取得して交差点周辺の道路および建物の平面形状と位置を読み取り（ステップＡ２、ステップＡ５）、前述のように、車両の後方または前方の設定された高さ位置にあるポイントを視点Ｐとして定め（ステップＡ６）、この視点Ｐから自車両の進行方向に眺めた交差点の立体図を鳥瞰処理により作成する（ステップＡ７：交差点図作成手段）。そして、制御回路２は、作成した立体図形を地図が表示されている表示画面１６の片側に交差点拡大図として表示し（ステップＡ１２：表示制御手段）、リターンとなる。

交差点の拡大表示モードが逆視立体図である場合、制御回路２は、地図データ入力器５から詳細データを取得して交差点周辺の道路および建物の平面形状と位置を読み取り（ステップＡ２、ステップＡ８）、前述のように、交差点上の設定高さ位置にあるポイントを視点Ｐとして定め（ステップＡ９）、この視点から自車両の方向に眺めた交差点の立体図を鳥瞰処理により作成する（ステップＡ１０：交差点図作成手段）。そして、制御回路２は、作成した立体図を上下逆にした逆立体図を作成し（ステップＡ１１：図補正手段）、この逆立体部を地図が表示されている表示画面１６の片側に交差点拡大図として表示し（ステップＡ１２：表示制御手段）、リターンとなる。なお、以上のようにして表示された交差点拡大図は、車両が交差点を通過した時点で消去される。

このように本実施例によれば、交差点の拡大図として、交差点側から車両方向を眺めた逆立体図を表示できるようにしたので、車両が交差点から離れた位置にあるときから、交差点部分を大きく詳細に描いた立体図形を表示画面１６に表示することができる。このため、交差点から遠くはなれた位置にある時点から交差点の状況を把握することができると共に、交差点で右左折した場合、その右左折後の道路の状況も事前に知ることができ、運転支援上効果がある。

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
詳細データのうち、建物の高さデータは高さ関連データ、例えば階数データとしても良く、この場合には、建物の高さは、階数に所定の高さ寸法（１階当りの高さ寸法）を乗じて建物の高さを求めるようにすれば良い。
逆視立体図を作成する場合の視点Ｐは、必ずしも交差点の真上に限らない。車両の進行方向にそのまま交差点を通過した地点の高所に定めても良いし、交差点の真上から左右にずれた位置を視点と定めても良い。

交差点図作成手段が、作成する交差点図は、必ずしも立体図でなくとも良い。例えば、図８は本発明の他の実施形態を示すが、同図のように、建物などを高さのないものとして扱い、そして、交差点近くの高位置にあるポイントを視点として車両の現在位置方向を眺めた場合の図を遠近法によって作成したものであっても良い。このように建物の高さをゼロとして扱う場合には、交差点図を作成するにあたり、建物の高さデータまたは高さ関連データは不要であり、更に、建物の平面形状や道路の平面形状についてさほどの正確性を要しない場合には、道路や建物の平面形状データも不要である。この交差点拡大図も、表示画面に表示する場合には、交差点図作成手段が作成した図を上下逆にして表示することができる。

本発明の一実施形態を示すもので、カーナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図 表示装置の正面図 交差点を逆視立体図として表示した場合の表示画面の部分的な正面図 交差点拡大図を表示するための制御内容を示すフローチャート 交差点拡大図の種類を選択する場合の制御内容を示すフローチャート 正視立体図を作成する場合の視点を示す図 逆視立体図を作成する場合の視点を示す図 本発明の他の実施形態を示すもので、交差点図を表示した表示画面の正面図

符号の説明

図中、１はカーナビゲーション装置、２は制御回路（交差点図作成手段）、３は表示装置、４は位置検出器、５は地図データ入力器（詳細データ取得手段）、１５は表示画面である。

Claims (2)

1. 出発地から目的地までの案内経路を探索して表示画面に表示すると共に、車両が前記案内経路上の交差点に接近したときその交差点の拡大図を前記表示画面に表示する経路案内機能を有したカーナビゲーション装置において、
   前記車両が前記案内経路上の交差点に接近したとき、当該交差点近くの高位置にあるポイントを視点として前記車両の現在位置方向を眺めた場合の前記交差点の図を作成する交差点図作成手段を備え、
   前記交差点図作成手段により作成された図を、上下が逆となるようにして前記表示画面に前記交差点拡大図として表示し得るようにしてなるカーナビゲーション装置。
2. 建物と道路の平面形状データ、および建物の高さデータまたは高さに関連する高さ関連データを含む詳細データを取得する詳細データ取得手段を備え、
   前記交差点図作成手段は、前記車両が前記案内経路上の交差点に接近したとき、前記詳細データ取得手段により取得された前記詳細データにおける前記建物と道路の平面形状データおよび高さデータまたは高さ関連データを用いて、前記車両が接近する交差点近くの高位置にあるポイントを視点として前記車両の現在位置方向を眺めた場合の前記交差点の立体図を作成し、
   前記交差点図作成手段により作成された前記交差点の立体図を、上下が逆となるようにして前記表示画面に前記交差点拡大図として表示し得ることを特徴とする請求項１記載のカーナビゲーション装置。

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