JP2011242164A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理負荷が高くなることを抑制しつつ、立体道路における案内経路の視認性を向上することができるナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】制御回路１７は、現在位置から所定範囲内の案内経路に立体道路がある場合（立体道路走行中の場合を含む）には、断面画像３１を表示するように表示器１５を制御する。断面画像３１は、立体道路を鉛直方向に切断した断面を模擬した画像である。断面画像３１が表示される。これによってどの道路を進むべきなのかを断面画像３１によって容易に判読することができるので、立体道路における案内経路の視認性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示部の画面上に表示された地図上に、自己の現在位置を表示するとともに、目的地までの案内経路を表示するナビゲーション装置に関する。

ナビゲーション装置における地図表示には、上空から真下を平面的に表示する俯瞰表示や自車位置上空から斜め前方数百メートルを表示する鳥瞰表示、高速道路上を走行中に進路前方のＳＡ（サービスエリア）やＰＡ（パーキングエリア）のみを表示する高速道路表示、経路案内中に分岐案内する交差点拡大表示、および地図表示エリアを立体的に表示し、より詳細な地図情報を得られる立体地図表示など多彩な表示方法があり、運転者の利用用途に応じて切り替えが可能である（たとえば特許文献１参照）。

特開２００１−１０８４５８号公報

経路案内中に分岐案内する交差点を拡大表示した交差点拡大図には、交差点を確実に判定できるよう、近接する道路が表示される。交差点拡大図が上空から真下を平面的に表示する俯瞰表示であると、交差点が立体交差していたり、高架道路でその下に他の道路がある立体道路である場合には、道路が重なってしまい、本来の意図とは逆に交差点を判りにくいものにしている。

このような問題を解決するために、交差点に立体道路がある場合には、立体道路における交差点拡大図を立体地図表示にすることによって、わかり易く経路を表示する方法もある。しかしながら、立体地図表示するとナビゲーション装置における立体表示のための演算が複雑であるので、処理負荷が高くなるという問題がある。また立体道路における立体構造が複雑な場合には、単純に立体地図表示しただけでは案内経路の視認性が悪くなることがある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、処理負荷が高くなることを抑制しつつ、立体道路における案内経路の視認性を向上することができるナビゲーション装置を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、現在位置から目的地までの案内経路を地図に重ねて表示部に表示するナビゲーション装置であって、
現在位置を検出する位置検出手段と、
地図が記憶されている地図記憶手段と、
現在位置から目的地までの案内経路を探索する経路探索手段と、
表示部に表示される画像を制御する表示制御手段と、を含み、
表示制御手段は、
経路探索手段によって探索した案内経路を地図記憶手段に記憶されている地図に重ねて表示し、
現在位置から所定範囲内の案内経路に、複数の道路が鉛直方向に離間して交差または併走する道路である立体道路がある場合には、立体道路を鉛直方向に切断した断面を模擬した断面画像を表示することを特徴とするナビゲーション装置である。

請求項１に記載の発明に従えば、表示制御手段は、経路探索手段によって探索した案内経路を地図記憶手段に記憶されている地図に重ねて表示部に表示させる。これによってユーザは、地図に表示された案内経路に沿って進むことによって、目的地に到着することができる。また表示制御手段は、現在位置から所定範囲内の案内経路に立体道路がある場合には、断面画像を表示するように表示部を制御する。ここで立体道路とは、複数の道路が鉛直方向に離間して交差または併走する道路のことである。立体道路として、たとえば一般道と、一般道の上方に設けられ一般道と併走する高架道路とがある。断面画像は、立体道路を鉛直方向に切断した断面を模擬した画像である。

案内経路に立体道路がある場合には、地図に案内経路が重ねられた平面状の地図だけでは、複数の道路によって構成される立体道路のうち、どの道路を進むべきなのか判読が困難な場合がある。これに対して、本発明では、断面画像が表示されるので、どの道路を進むべきなのかを断面画像によって容易に判読することができる。したがって立体道路における案内経路の視認性を向上することができる。また断面画像は、平面的な画像であるので、３次元画像に比べて、画像を形成するための処理負荷が小さい。したがって処理負荷が高くなることを抑制しつつ、立体交差における案内経路の視認性を向上することができる。

また請求項２に記載の発明では、表示制御手段は、現在位置から所定範囲内の案内経路に、複数の道路間を繋ぐための分岐路を有する場合には、断面画像を表示することを特徴とする。

請求項２に記載の発明に従えば、現在位置から所定範囲内の案内経路に分岐路を有する場合には、断面画像が表示される。案内経路に分岐路がない場合には、ユーザは立体道路といえども道路が延びる道なりに進むので、何ら案内経路を誤る可能性がない。このような場合には、断面画像を表示しないで、表示部の表示領域を他の必要な情報を表示するために用いることができる。これに対して、案内経路に分岐路を有する場合には、断面画像を表示することによって、分岐路を進むべきか否かが断面画像における案内経路によって判読可能でのあるので、案内経路の視認性を確保することができる。

また請求項３に記載の発明では、断面画像は、立体道路を案内経路に沿って切断した断面を模擬した画像であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明に従えば、断面画像は、案内経路を沿って切断した断面を模擬した画像である。これによってユーザは、案内経路の位置によって、複数の立体道路のうち、どの道路が案内経路の道路であるかを容易に判読することができる。これによって立体道路おいて、進むべき道路（案内経路）を間違うことを抑制することができる。

さらに請求項４に記載の発明では、表示制御手段は、表示部に断面画像を表示する場合には、断面画像とともに案内経路を地図に重ねた案内画像を、断面画像とは別に表示することを特徴とする。

請求項４に記載の発明に従えば、断面画像を表示する場合には、断面画像とともに案内経路を地図に重ねた案内画像が断面画像とは別に表示される。したがって案内画像および断面画像の両方の画像が表示されるので、ユーザを２つの画像を見ながら案内経路を確認することができる。これによって案内経路の判読性をさらに向上することができる。

さらに請求項５に記載の発明では、表示制御手段は、案内画像および断面画像において、立体道路のうち案内経路の道路と案内経路ではない他の道路との表示態様が互いに異なるように案内画像および断面画像を表示することを特徴とする。

請求項５に記載の発明に従えば、案内画像および断面画像において、立体道路のうち案内経路の道路と案内経路ではない他の道路との表示態様が互いに異なるように案内画像および断面画像が表示される。表示態様は、たとえば色彩、濃淡および点滅などである。これによって立体道路における案内経路の道路の視認性をさらに向上することができる。

さらに請求項６に記載の発明では、表示制御手段は、立体道路を構成する複数の道路が上下に離間して併走する道路である場合、案内画像において、上下に隣接する２つの道路において上方の道路よりも下方の道路の方が、道路幅を仮想的に広く表示することを特徴とする。

請求項６に記載の発明に従えば、立体道路を構成する複数の道路が上下に離間して併走する立体道路である場合、上下に隣接する２つの道路において上方の道路よりも下方の道路の方が、道路幅を仮想的に広く表示される。なんら表示を制御しない場合には、上下に隣接する道路を平面視すると、上方に位置する道路しか表示されず、下方に位置する道路を視認することができないが、仮想的に下方の道路の道路幅を広くすることによって、上下に隣接する両方の道路を表示することができる。これによって上下に隣接する両方の道路を視認することができる。また断面画像と併用することによって、案内経路の道路の視認性をさらに向上することができる。

さらに請求項７に記載の発明では、案内画像は、進行方向が上方であり、
断面画像は、進行方向が上方とは斜めに交差する斜め上方であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明に従えば、案内画像は進行方向が上方であり、断面画像は進行方向が上方とは斜めに交差する斜め上方である。これによって断面画像が仮想的に立体表示されるので、案内画像と断面画像との視認性をさらに向上することができる。

さらに請求項８に記載の発明では、表示制御手段は、断面画像の進行方向と上方とがなす角度を、現在の移動速度に応じて変化させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明に従えば、断面画像の進行方向と上方とがなす角度を、現在の移動速度に応じて変化させることによって、移動速度の変化の度合いを感覚的に把握することができる。したがってユーザは直感的に移動速度を把握しつつ、案内経路も判読することができる。

さらに請求項９に記載の発明では、表示制御手段は、案内経路が延びる方向に直交する方向に立体道路を切断した断面を模擬した経路断面画像をさらに表示するように表示部を制御することを特徴とする。

請求項９に記載の発明に従えば、案内経路が延びる方向に直交する方向に切断した断面を模擬した経路断面画像がさら表示される。経路断面画像は、ユーザが実際に見ている道路に類似した画像であるので、経路断面画像によって立体道路における現在位置を直感的に把握することができる。

第１実施形態のナビゲーション装置１０の概略構成を示すブロック図である。 経路案内処理を示すフローチャートである。 経路案内処理の一部を示すフローチャートである。 階層判定処理を示すフローチャートである。 表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。 第２実施形態の表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。 第３実施形態の表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。 第４実施形態の表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図５を用いて説明する。図１は、第１実施形態のナビゲーション装置１０の概略構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、車両乗員（ユーザ）によって設定される目的地への経路を案内する経路案内装置である。ナビゲーション装置１０は、車両乗員が車載ナビゲーション装置１０を操作することによって、たとえば目的地までの経路を探索する経路探索処理、目的地までの経路を案内する経路案内処理などを実行する。ナビゲーション装置１０は、位置検出器１１、地図データ入力器１２、操作スイッチ群１３、外部メモリ１４、表示器１５、外部情報入出力装置１６および制御回路１７を含んで構成される。

制御回路１７は、ナビゲーション装置１０の各部を制御する制御手段であって、中央演算処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）、ロム（Read-Only Memory：略称ＲＯＭ）、ラム（Random Access Memory：略称ＲＡＭ）、および入出力（Input and Output：略称Ｉ／Ｏ）ポートを備えるマイクロコンピュータと、所定のデータを書換え可能に記憶する電気的消却プログラム可能型ロム（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory：略称ＥＥＰＲＯＭ）等の不揮発性メモリとを有している。ＲＯＭには、各種処理を実行するための実行プログラムと、各実行プログラムを実行するための設定情報などが記憶されている。制御回路１７は、位置検出器１１、地図データ入力器１２、操作スイッチ群１３、外部メモリ１４、表示器１５および外部情報入出力装置１６と電気的に接続される。制御回路１７は、ＲＯＭに書き込まれた実行プログラムをＣＰＵが実行することによって、各種の機能が実行される。

位置検出器１１は、車両の現在位置を検出する位置検出手段である。位置検出器１１は、車両の絶対方位を検出するための地磁気センサ２０、車両の相対方位を検出するためのジャイロスコープ２１、車両の走行距離を検出する距離センサ２２、および衛星からの電波に基づいて車両の位置を測定するグローバルポジショニングシステム（Global Positioning System：略称ＧＰＳ）のためのＧＰＳ受信機２３を有している。制御回路１７は、たとえば位置検出器１１からの信号に基づいて車両の現在位置を逐次決定する現在地点検出処理を実行する。ジャイロスコープ２１は、車両のピッチ方向にも設けられ、ピッチ方向の角速度を検出する。これによって制御回路１７は、ピッチ方向の角速度によって道路勾配を算出することができる。

地図データ入力器１２は、道路データ、背景データおよび文字データを含む地図データを入力するための装置である。道路データには、たとえば道路の傾斜を示す道路傾斜情報、道路の高さを示す道路高さ情報も含まれる。地図データを記憶する記憶媒体としては、たとえば、ハードディスク、フラッシュメモリ、光ディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭなど）を用いることができる。

また、地図データは、外部のサーバから通信によって取得し、外部メモリ１４などに格納することも可能である。この場合、外部メモリ１４に格納された地図データを用いて、車両周辺の地図表示、表示地図の尺度変更、経路案内等の各種のナビゲーション機能を実施することができる。これらの機能は、主に制御回路１７によって各種の演算処理がなされることによって実行される。

操作スイッチ群１３は、たとえば表示器１５と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等によって構成され、各種入力に使用される。操作スイッチ群１３を用いて、たとえば目的地の位置を入力することが可能である。また、ユーザは、操作スイッチ群１３を用いて、表示器１５に表示されている地図の縮尺を変更する操作や、走行軌跡を表示させる操作を行うこともできる。

外部メモリ１４は、たとえば、メモリカードやハードディスク等の記憶媒体からなる。この外部メモリ１４には、ユーザによって記憶されたテキストデータ、画像データ、音声データおよび走行軌跡データ等の各種データが記憶される。さらに、ナビゲーション装置１０が、地図データを外部のサーバから取得する場合には、サーバから取得した地図データを格納する。

表示器１５は、たとえば液晶ディスプレイによって構成され、各種の情報を画面に表示する。表示器１５は、車両の現在地点に対応しつつ、その進行方位を表示する自車両マーク、および、地図データ入力器１２によって入力された地図データによって生成される車両周辺の道路地図を表示することができる。さらに、目的地が設定された場合、この道路地図上には、現在地点から目的地までの案内経路を重ねて表示することが出来る。

外部情報入出力装置１６は、道路に敷設されたビーコンや各地のＦＭ放送局を介して、渋滞や交通規制などの道路交通情報をリアルタイムに送信する情報通信センタから配信される情報を受信したり、必要に応じて車両側から外部へ情報を送信したりする装置である。受信した情報は、制御回路１７で処理され、たとえば、渋滞情報や規制情報等は表示器１５に表示される道路地図上に重ねて表示される。

次に、制御回路１７の処理について説明する。制御回路１７は、ＣＰＵがＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに書き込まれたプログラムを実行することで、たとえば現在地点検出処理、経路探索処理、経路案内処理および表示制御処理を実行する。したがって制御回路１７は、経路探索手段および表示制御手段としての機能も有する。

現在地点検出処理は、位置検出器１１から入力される信号に基づいて、車両の現在地点を逐次決定する処理である。なお、位置検出器１１を構成する地磁気センサ２０、ジャイロスコープ２１、距離センサ２２およびＧＰＳ受信機２３は、各々が性質の異なる誤差を持っているため、各々からの信号を補完しながら現在地点を逐次検出する。すなわち、ＧＰＳによる電波航法と、地磁気センサ２０、ジャイロスコープ２１および距離センサ２２による自立航法を組み合わせたハイブリッド航法により、車両の現在地点（座標）を決定する。各センサの精度によっては、位置検出器１１を上述した内の一部で構成してもよく、更に、図示しないステアリングの回転センサ、各転動輪の車速センサ等を用いてもよい。また、現在地点検出処理では、現在地点に加えて進行方位（進行方向）も決定する。

経路探索処理は、ユーザが操作スイッチ群１３を用いて目的地の位置を入力されると、実行される処理である。制御回路１７は、現在地点からその目的地までの最適なルートを自動的に選択して案内経路を形成し表示器１５に表示させる。このような自動的に最適な案内経路を設定する手法として、たとえばダイクストラ法等の手法が知られている。

経路案内処理は、経路探索処理後に実施され、目的地までの経路をユーザに案内する処理である。経路案内処理では、右折または左折する交差点に近づくと、交差点を拡大表示する処理をし、右折または左折を音声によってユーザに案内する処理などを実行する。

表示制御処理は、表示器１５に表示される画像を制御する処理である。表示制御処理は、たとえば現在地点検出処理によって検出された現在地点を表示器１５に示す処理、および経路探索処理によって探索された案内経路を地図に重ねて表示器１５に示す処理である。

次に、立体道路における経路案内処理に関して、図２を用いて説明する。図２は、経路案内処理を示すフローチャートである。図２に示すフローは、経路案内処理が実行されている場合に、制御回路１７によって短時間に繰返し実行される。

ステップ１１では、現在位置検出する現在地点検出処理を実行し、ステップ１２に移る。これによって車両の現在位置が検出される。ステップ１２では、現在位置の周辺の地図を地図データ入力器１２から読み出し、ステップ１３に移る。ステップ１３では、読み出した地図に、案内経路を重ねた案内画像３２を表示させ、ステップ１４に移る。ステップ１４では、立体道路を走行中か否かを判断し、立体道路を走行中の場合には、ステップ１５に移り、立体道路を走行中でない場合には、ステップ１６に移る。ステップ１５では、立体道路を走行中であるので、断面画像３１を表示し、本フローを終了する。ステップ１６では、立体道路を走行中ではないので、断面画像３１を非表示とし、本フローを終了する。

このように、経路案内処理を実行中に、立体道路を走行中であると、断面画像３１が表示され、立体道路を走行中でないと、断面画像３１が非表示とされる。

次に、ステップ１５の断面画像３１を表示する処理に関して図３および図４を用いて説明する。図３は、断面画像３１の表示処理を示すフローチャートである。図３に示すフローは、図２のステップ１５に移ると制御回路１７によって実行される。

ステップ２１では、立体道路における階層を特定し、ステップ２３に移る。立体道路は、複数の道路が鉛直方向に離間して交差または併走する道路である。立体道路として、たとえば一般道と、一般道の上方に設けられ一般道と交差または併走する高架道路とがある。またいわゆるジャンクションおよびインターチェンジなどの複数の道路が立体的に交差する道路も立体道路の一例である。このような立体道路における階層とは、複数の道路から構成される立体道路のうち１つの道路を示す意味と同義である。

ステップ２２では、特定した階層を強調表示するように断面画像３１および案内画像３２を表示するように、表示器１５を制御し、本フローを終了する。ここで断面画像３１は、立体道路において鉛直方向に切断した断面を模擬した画像である。また案内画像３２は、案内経路を地図（道路上面図）に重ねた画像である。

このように図３に示すフローによって、立体道路を走行中の場合には、階層が強調表示されるので、ユーザが走行中の階層（道路）を表示器１５によって表示される情報によって、容易に判読することができる。

次に、図３におけるステップ２１の階層判定処理に関して図４を用いて説明する。図４は、階層判定処理を示すフローチャートである。図４に示すフローは、図３におけるステップ２１に進むと制御回路１７によって実行される。

ステップ３１では、自車の傾斜角の履歴情報を取得し、ステップ３２に移る。自車の傾斜角は、ジャイロスコープ２１によって随時、制御回路１７に与えられる。ステップ３２では、地図データに含まれる道路データの道路傾斜情報と、ジャイロスコープ２１が検出した傾斜角の履歴情報とが一致するか否かを判断し、一致する場合には、ステップ３３に移り、一致しない場合には、ステップ３１に戻り、ステップ３１とステップ３２の処理を繰返す。傾斜角の履歴情報とは、通過地点とその地点における傾斜角とが関連付けられた情報である。傾斜角の履歴情報によって、立体道路のどの階層に昇ったか（降りたか）を、立体道路の分岐点における傾斜角に基づいて、判断することができる。ステップ３２では、傾斜角が一致したので、一致した道路データに対応する道路（階層）を走行中と確定し、本フローを終了する。このように図４に示すフローによって、立体道路を走行中の場合、階層を特定することができる。また、地図データにも傾斜角および階層の情報を格納し、走行中の階層を確定してもよい。

ステップ３２における処理は、前述のような道路傾斜情報に基づく処理に限るものではなく、たとえば地図データに含まれる道路高さ情報に基づいて、ジャイロスコープ２１およびＧＰＳなどから高さを判断し、走行中の道路の階層を高さによって判断してもよい。ジャイロスコープ２１を高さ判断のために用いる場合には、車両の傾斜角を積分した値によって、道路高さを求めることができる。またたとえば、地図データには、道路データに予め階層情報および階層と方面名称や退出リンクなどの情報を付加し、経路探索処理によって決定した案内経路と現在位置から、自車が走行中の階層を判断してもよい。

次に、表示器１５に表示される画像に関して、図５を用いて説明する。図５は、表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。案内画像３２は、図５の上方に配置され、断面画像３１は、図５の下方に配置される。案内画像３２は、道路上面図で車両の進行方向が図５の左方であり、図５では理解を容易にするため、案内画像３２において案内経路が一直線として、他の道路や建物などを省略している。断面画像３１に示すように、立体道路は、４層の立体道路である。図５では、案内経路を断面画像３１において太線で示し、他の道路を案内経路よりも細い細線で示す。これによって案内経路が、断面画像３１によって強調表示している。図５に示すように、本例の断面画像３１は、案内経路と鉛直方向とを含む仮想一平面で切断した断面を模擬した画像である。

また自車両４１は、案内画像３２の右側において、長方形で示している。また図５に示す例では、３つの分岐点がある。分岐すべき分岐点とは、立体道路のうち現在走行中の道路から、目的地に到着するために、鉛直方向に隣接する他の層の道路へ移るための位置である。また立体道路を構成する複数の道路間を繋ぎ、走行中の道路から他の道路に移るための道路が分岐路である。

また断面画像３１において、途中で道路が切れている部分があるが、これは前述のように鉛直方向の断面であるので、道路が湾曲していることによって、断面から外れていることを示している。

また案内画像３２において、自車両４１が走行すべき立体道路が強調表示される。たとえば車両から最も近い分岐点である第１の分岐点５１までは、他の分岐がないので、車両から第１の分岐点５１までの第１の領域６１が強調表示される。強調表示の例として、たとえば第１の領域６１の色彩を他の領域とは異ならせる。また濃淡を変更してもよい。濃淡を変更する場合は、たとえば自車位置と同じ階層の色を濃くし、他の階層は色を淡くする。

次に、第１の分岐点５１を通過後は、第１の分岐点５１の次の分岐点である第２の分岐点５２まで走行中は、第１の分岐点５１から第２の分岐点５２までの第２の領域６２が強調表示される。同様に、第２の分岐点５２を通過後は、第２の分岐点５２の次の分岐点である第３の分岐点５３まで走行中は、第２の分岐点５２から第３の分岐点５３までの第３の領域６３が強調表示される。同様に、第３の分岐点５３を通過後は、第３の分岐点５３からの第４の領域６４が強調表示される。これによって、ユーザは、立体道路のうち、どの地点まで今の階層の道路を走行すればいいかを、容易に判読することができる。

また各階層における表示形態が互いにことなるように、表示することによって、さらに判読性を向上することができる。たとえば、各階層における色彩を、それぞれ異ならせる。これによって断面画像３１と案内画像３２との各階層における対応関係を明確にすることができる。

また各分岐点では、どの方向に進むのかがわかるように、上下方向を示す矢印７１を隣接させて表示している。たとえば下方に案内する場合は、下向きの矢印７１を表示し、上方に案内する場合は、上向き矢印７１を表示する。

以上説明したように本実施の形態の制御回路１７は、経路探索処理によって探索した案内経路を地図記憶手段である地図データ入力器１２に記憶されている地図に重ねて表示部である表示器１５に表示させる。これによってユーザは、地図に表示された案内経路に沿って進むことによって、目的地に到着することができる。また制御回路１７は、現在位置から所定範囲内の案内経路に立体道路がある場合（立体道路走行中の場合を含む）には、断面画像３１を表示するように表示器１５を制御する。断面画像３１は、立体道路を、鉛直方向に切断した断面を模擬した画像である。鉛直方向に切断とは、鉛直方向を含む仮想平面で切断したことである。

案内経路に立体道路がある場合には、地図に案内経路が重ねられた平面状の地図だけでは、複数の道路によって構成される立体道路のうち、どの道路を進むべきなのか判読が困難な場合がある。これに対して、本実施の形態のナビゲーション装置１０では、断面画像３１が表示されるので、どの道路を進むべきなのかを断面画像３１によって容易に判読することができるので、立体道路における視認性を向上することができる。また断面画像３１は、平面的な画像であるので、３次元画像に比べて、画像を形成するための処理負荷が小さい。したがって処理負荷が高くなることを抑制しつつ、立体道路（立体交差）における案内経路の視認性を向上することができる。

また本実施の形態では、断面画像３１は、案内経路に沿った切断した断面を模擬した画像である。これによってユーザは、案内経路の位置によって、複数の立体道路のうち、どの道路が案内経路の道路であるかを容易に判読することができる。これによって立体道路おいて、進むべき道路を間違うことを抑制することができる。

さらに本実施の形態では、断面画像３１を表示する場合には、断面画像３１とともに案内経路を地図に重ねた案内画像３２が断面画像３１とは別に表示される。したがって案内画像３２および断面画像３１の両方の画像が表示されるので、ユーザを２つの画像を見ながら案内経路を確認することができる。これによって案内経路の判読性をさらに向上することができる。

また本実施の形態では、案内画像３２および断面画像３１において、立体道路のうち案内経路の道路と案内経路ではない他の道路との表示態様が互いに異なるように案内画像３２および断面画像３１の表示形態が制御回路１７によって制御される。表示態様は、たとえば色彩、濃淡および点滅などである。これによって立体道路における案内経路の道路の視認性をさらに向上することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図６を用いて説明する。図６は、第２実施形態の表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。本実施の形態では、案内画像３２Ａが前述の第１実施形態と異なる。

案内画像（上面図）３２Ａは、図６の上方に配置され、断面画像３１は、図６の下方に配置される。案内画像３２Ａは、車両の進行方向が図６の左方であり、図６では理解を容易にするため、案内画像３２Ａにおいて案内経路が一直線として、他の道路や建物などを省略している。断面画像３１に示すように、立体道路は、４層の立体道路である。図６では、案内経路を断面画像３１において太線で示し、他の道路を案内経路よりも細い細線で示す。これによって案内経路が、断面画像３１によって強調表示している。図６に示すように、本例の断面画像３１は、案内経路に沿って切断した断面を模擬した画像である。また自車両４１は、案内画像３２Ａの右側において、長方形で示している。また案内画像３２Ａでは、図６に示す例では、４つの分岐点がある。

また案内画像３２Ａにおいて、立体道路を構成する複数の道路が上下に離間して併走する道路である場合、上下に隣接する２つの道路において上方の道路よりも下方の道路の方が、道路幅を仮想的に広くして表示される。４層の立体道路であるので、最も上方に位置する第１の層８１の道路が最も幅が狭く、下方に向かうにつれて、順次、第２の層８２、第３の層８３、第４の層８４と、道路幅が広くなっている。また各道路の中心線が、鉛直方向に見て重なるように各道路（各層）の画像が形成される。したがって道路幅方向の外側に、下方に位置する道路を視認することができる。

案内画像３２Ａにおいて、自車両４１が走行すべき立体道路が強調表示される。たとえば車両から最も近い分岐点である第１の分岐点５１までは、他の分岐がないので、車両から第１の分岐点５１までの第１の領域６１が強調表示される。次に、第１の分岐点５１を通過後は、第２の分岐点５２、第３の分岐点５３を経て第４の層８４に至るまでは、第２の層８２および第３の層８３を単に通過するのみであるので、案内画像３２Ａにおいて第２の層８２および第３の層８３は強調表示されない。そして、第４の層８４に至ると、第４の分岐点５４まで走行中は、第４の層８４が強調表示される。これによって、ユーザは、立体道路のうち、どの地点まで今の階層の道路を走行すればいいかを、容易に判読することができる。

以上、説明したように本実施の形態では、立体道路を構成する複数の道路が上下に離間して併走する立体道路である場合、上下に隣接する２つの道路において上方の道路よりも下方の道路の方が、道路幅を仮想的に広くして案内画像３２Ａのおける地図が表示される。なんら表示を制御しない場合には、上下に隣接する道路を平面視すると、上方に位置する道路しか表示されず、下方に位置する道路を視認することができないが、仮想的に下方の道路の道路幅を広くすることによって、上下に隣接する両方の道路を表示することができる。これによって上下に隣接する両方の道路を視認することができる。これによって断面画像３１と併用することによって、案内経路の道路の視認性をさらに向上することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図７を用いて説明する。図７は、第３実施形態の表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。本実施の形態では、案内画像３２Ｂと断面画像３１Ｂの位置関係が前述の第１実施形態と異なる。

案内画像３２Ｂは、図７の左方に配置され、断面画像３１Ｂは、図７の右上方に配置される。案内画像３２Ｂは、車両の進行方向が図７の上方であり、図７では理解を容易にするため、案内画像３２Ｂにおいて案内経路が一直線として、他の道路や建物などを省略している。断面画像３１Ｂに示すように、立体道路は、４層の立体道路である。図７では、案内経路を断面画像３１Ｂにおいて太線で示し、他の道路を案内経路よりも細い細線で示す。これによって案内経路が、断面画像３１Ｂによって強調表示している。図７に示すように、本例の断面画像３１Ｂは、立体道路を案内経路に沿って切断した断面を模擬した画像である。

断面画像３１Ｂは、進行方向が図７の上方（案内画像３２Ｂの進行方向）とは斜めに交差する斜め上方である。具体的には、断面画像３１Ｂにおける進行方向は、左斜め上方である。案内画像３２Ｂにおいて、自車両４１が走行すべき立体道路が強調表示される。

また制御回路１７は、断面画像３１Ｂの進行方向と案内画像３２Ｂの進行方向（上方）とがなす角度θ１を、現在の移動速度に応じて変化するように制御する。案内画像３２Ｂは表示器１５に表示位置が固定され、断面画像３１Ｂは表示位置が可変する。たとえば車両の速度が大きくなるにつれて、角度θ１を大きくする。これによって速度が大きいときに、視認性および安全性を配慮することができる。逆に、車両の速度が小さくなるにつれて、角度θ１を小さくする。これによって速度が小さいときは角度θ１によって視認しにくくなるが、速度が小さいのでユーザは余裕を持って表示器１５を視認できる。

さらに角度θ１を変化させる場合には、角変位の中心は断面画像３１Ｂの進行方向と案内画像３２Ｂの進行方向とが交差する点とする。これによって案内画像３２Ｂのおける分岐点の位置と、断面画像３１Ｂにおける分岐点の位置は、角変位中心からの距離が一定であるので、対応関係が変化することなく角度θ１が変化しても、分岐点の判読性が低下することを抑制することができる。

またこのような角度θ１の変化の設定は、ユーザの好みによって設定できるようにしてもよい。したがって、たとえば車両の速度が小さくなるにつれて角度θ１を小さくし、車両の速度が大きくなるにつれて角度θ１を大きくしてもよい。

以上、説明したように本実施の形態では、案内画像３２Ｂは進行方向が上方であり、断面画像３１Ｂは進行方向が上方とは斜めに交差する斜め上方である。これによって断面画像３１Ｂが仮想的に立体表示されるので、案内画像３２Ｂと断面画像３１Ｂとの視認性をさらに向上することができる。

また断面画像３１Ｂの進行方向と上方とがなす角度θ１を、現在の移動速度に比例または反比例させることによって、移動速度の変化の度合いを感覚的に把握することができる。したがってユーザは直感的に移動速度を把握しつつ、案内経路も判読することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図８を用いて説明する。図８は、第４実施形態の表示器１５に表示される画像の一例を示す図である。本実施の形態では、断面画像３１Ｂが表示されず経路断面画像３３が表示される点が前述の第１実施形態と異なる。

案内画像３２は、図８の左方に配置され、経路断面画像３３は、図８の右方に配置される。経路断面画像３３に示すように、立体道路は、４層の立体道路である。図８に示すように、本例の経路断面画像３３は、立体道路を案内経路が延びる方向に直交する方向に切断した断面を模擬した画像である。換言すると、進行方向に対して道路を輪切りした状態の断面を模擬した画像である。経路断面画像３３において、現在走行中の階層に、自車両４１を示す画層を表示する。図８では、第２の層８２を走行中であるので、第２の層８２の位置に自車両４１の画像を表示している。また、たとえば第４の層８４を走行中の場合には、第４の層８４に破線で示すように自車両４１の画像を表示する。

以上、説明したように本実施の形態では、案内経路が延びる方向に直交する方向に切断した断面を模擬した経路断面画像３３がさら表示される。経路断面画像３３は、ユーザが実際に見ている道路に類似した画像であるので、経路断面画像３３によって立体道路における現在位置を直感的に把握することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の第１実施形態では、ナビゲーション装置１０は４輪の車両に搭載されているが、４輪の車両に限るものではなく、２輪の車両（バイク）にナビゲーション装置１０を搭載してもよい。

また断面画像３１は、断面を模擬した画像であるが、模擬する方法は第１実施形態に示した断面画像３１に限るものではなく、断面を他の方法で模擬した画像であってもよい。たとえば道路に厚みをもたしてもよく、道路の質感を表現するように表示してもよく、道路の標識やガードレールなどを表示するようにしてもよい。

また前述の第１実施形態では、立体道路を走行中の場合に、断面画像３１を表示するように制御しているが、走行中に限るものではなく、現在位置から所定範囲内の案内経路に、立体道路がある場合にも、断面画像３１を表示するように制御してもよい。これによって立体道路を構成する道路うち、案内経路の道路を容易に判読することができる。所定範囲内とは、たとえば交差点を拡大表示するタイミング（立体道路まで５００ｍ以内など）と同じであってもよい。また立体道路を走行中の場合には、常に断面画像３１を表示させることはなく、現在位置から所定範囲内の案内経路に分岐路を有する場合に、断面画像３１が表示されように制御してもよい。案内経路に分岐路がない場合には、ユーザは立体道路といえども道路が延びる道なりに進むので、何ら案内経路を誤る可能性がない。このような場合には、断面画像を表示しないで、表示器１５の表示領域を他の必要な情報を表示するために用いることができる。これに対して、案内経路に分岐路を有する場合には、断面画像３１を表示することによって、分岐路を進むべきか否かが断面画像３１における案内経路によって判読可能でのあるので、案内経路の視認性を確保することができる。

また前述の第１実施形態では、断面画像３１と案内画像３２とを常に表示しているが、ユーザの操作によって、断面画像３１だけを表示するようにしてもよく、また立体道路走行中であっても、ユーザの設定によって、断面画像３１を表示しないように制御してよもよい。

また前述の第４実施形態では、案内画像３２と経路断面画像３３とを表示しているが、さらに第１実施形態の断面画像３１を表示して、３つの画像を表示するようにしてもよい。このように、第１実施形態から第４実施形態の各画像を組み合わせて表示してもよい。

１０…ナビゲーション装置
１１…位置検出器
１２…地図データ入力器
１３…操作スイッチ群
１４…外部メモリ
１５…表示器
１６…外部情報入出力装置
１７…制御回路
３１…断面画像
３２…案内画像
３３…経路断面画像

Claims (9)

1. 現在位置から目的地までの案内経路を地図に重ねて表示部に表示するナビゲーション装置であって、
   前記現在位置を検出する位置検出手段と、
   前記地図が記憶されている地図記憶手段と、
   前記現在位置から前記目的地までの前記案内経路を探索する経路探索手段と、
   前記表示部に表示される画像を制御する表示制御手段と、を含み、
   前記表示制御手段は、
   前記経路探索手段によって探索した前記案内経路を前記地図記憶手段に記憶されている前記地図に重ねて表示し、
   前記現在位置から所定範囲内の前記案内経路に、複数の道路が鉛直方向に離間して交差または併走する道路である立体道路がある場合には、前記立体道路を前記鉛直方向に切断した断面を模擬した断面画像を表示することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記表示制御手段は、前記現在位置から所定範囲内の前記案内経路に、前記複数の道路間を繋ぐための分岐路を有する場合には、前記断面画像を表示することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記断面画像は、前記立体道路を前記案内経路に沿って切断した断面を模擬した画像であることを特徴とする請求項１または２に記載のナビゲーション装置。
4. 前記表示制御手段は、前記表示部に前記断面画像を表示する場合には、前記断面画像とともに前記案内経路を前記地図に重ねた案内画像を、前記断面画像とは別に表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
5. 前記表示制御手段は、前記案内画像および前記断面画像において、前記立体道路のうち前記案内経路の道路と前記案内経路ではない他の道路との表示態様が互いに異なるように前記案内画像および前記断面画像を表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
6. 前記表示制御手段は、前記立体道路を構成する複数の道路が上下に離間して併走する道路である場合、前記案内画像において、前記上下に隣接する２つの道路において上方の道路よりも下方の道路の方が、道路幅を仮想的に広く表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
7. 前記案内画像は、進行方向が上方であり、
   前記断面画像は、進行方向が前記上方とは斜めに交差する斜め上方であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
8. 前記表示制御手段は、前記断面画像の進行方向と前記上方とがなす角度を、現在の移動速度に応じて変化させることを特徴とする請求項７に記載のナビゲーション装置。
9. 前記表示制御手段は、前記案内経路が延びる方向に直交する方向に前記立体道路を切断した断面を模擬した経路断面画像をさらに表示するように表示部を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。

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