JP3827949B2

JP3827949B2 - ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP3827949B2
Application number: JP2000553771A
Authority: JP
Inventors: 利樹草間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2018-06-12
Also published as: DE69832177T2; US6473693B1; EP1004850B1; WO1999064822A1; EP1004850A1; EP1004850A4; DE69832177D1

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、３次元的な表示を行うナビゲーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６は従来のナビゲーション装置を示すブロック図であり、図において、１１０は各種の演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）であり、ＧＰＳレシーバやセンサからの信号をもとに自車位置を検出する自車位置検出手段１１０Ａと、検出された自車位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段１１０Ｂと、ＣＤ−ＲＯＭから読み出した道路データを所定の視点からの鳥瞰図データに変換する表示変換手段１１０Ｃ等を制御する。１１１はＣＰＵ１１０で行う各種の演算のプログラムが記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、１１２は方位センサ、距離センサ、ＧＰＳレシーバ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等からのデータやＣＰＵ１１０での演算結果等を記憶するメモリ（ＤＲＡＭ）、１１３は装置本体への電源供給が停止した際にも必要なデータを保持しておくためのバックアップ用メモリ（ＳＲＡＭ）、１１４は液晶ディスプレイに表示する文字，記号などのパターンが記憶されたメモリ（漢字、フォントＲＯＭ）、１１５は地図データや自車の現在位置などに基づいて表示画像を形成するための画像プロセッサ、１１６はＣＰＵ１１０から出力される地図データ，現在位置データおよび漢字、フォントＲＯＭ１１４から出力される町名、道路名などの漢字、フォントを合成して液晶ディスプレイに表示される画像を記憶するメモリ（ＶＲＡＭ）、１１７はＶ−ＲＡＭ１１６の出力データを色信号に変換するためのＲＧＢ変換回路であり、色信号はＲＧＢ変換回路１１７から液晶ディスプレイに出力される。１１８は通信インタフェースである。
【０００３】
次に動作について説明する。
図１７は従来のナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１６０１で自車位置と交差点との距離から表示する鳥瞰図の表示角度θｘを求め、ステップＳＴ１６０２でＣＤ−ＲＯＭより読み出した道路ネットワークデータと自車位置から方位を決定するとともに、ステップＳＴ１６０１で求められた角度θｘで鳥瞰図変換し、進行方向が上向きになるように拡大図を描画する。そして、ステップＳＴ１６０３で交差点に到達したかを判定し、到達した場合は処理を終了する。
【０００４】
図１７におけるステップＳＴ１６０１，１６０２，１６０３を自車位置から交差点に達するまで繰り返し行い，自車位置が交差点に接近するに従って角度θｘを零に近づけるものであり、対象交差点に対して自車位置が離れている場合には、視点位置が低く、この場合には図１８（ａ）に示すように表示範囲が広くなり，対象交差点に対して自車位置が近づくと、視点位置が高くなり、図１８（ｂ）に示すように、表示範囲は狭くなるものの距離感が把握しやすくなり、また自車位置がほぼ交差点に達する位置にくると、視点の位置は対象交差点のほぼ上空になり、図１８（ｃ）に示すように鳥瞰図表示になる。
【０００５】
従来のナビゲーション装置は以上のように構成されているので、交差点に近づくにつれ表示範囲が狭くなり、例えば自車の進行方向と交差点の存在する方向との差異が大きな場合には交差点を表示できないことがあるなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、自車の進行方向と交差点の存在する方向との差異が大きな場合であっても交差点を表示することができるナビゲーション装置を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【０００７】
この発明に係るナビゲーション装置は、交差点に近づいたときに３次元的な表示を行うナビゲーション装置において、自車位置を検出する自車位置検出手段と、検出された自車位置と交差点との距離を算出する交差点距離算出手段と、算出された自車位置と交差点との距離が近くなるほど３次元的な表示を行うための視点の高さが低くなるように、視点の高さを算出する視点位置算出手段と、算出された視点の高さに基づいて表示を行う表示手段とを備えたものである。
このような構成にしたことにより、交差点に近づく様をより直感させることができる。
【０００８】
この発明に係るナビゲーション装置は、交差点に近づいたときに３次元的な表示を行うナビゲーション装置において、自車の進行方向を検出する進行方向検出手段と、前記自車の進行方向と前記交差点の存在する方向との差異を算出する交差点方向算出手段と、前記進行方向検出手段により検出された自車の進行方向及び前記交差点方向算出手段により算出された方向の差異に基づいて、前記３次元的な表示を行うための視点の方向を算出する視点方向算出手段と、前記視点方向算出手段により算出された視点の方向に基づいて表示を行う表示手段と、交差点で自車の進行方向から左側に道路が存在するかどうかを判別する道路存在判別手段と、道路が存在すると判別されたときには、交差点近傍で該道路における右回り方向に対面する位置に信号機を配置し、道路が存在しないと判別されたときには、交差点近傍で自車進行方向の道路における左回り方向に対面する位置に信号機を配置する信号機配置手段と、配置された位置に信号機を配置した表示を行う表示手段とを備えたものである。
このような構成にしたことにより、自車の進行方向と交差点の存在する方向との差異が大きな場合であっても、交差点を表示することができ、より交差点における３次元的な表示をよりリアルな形で行うことができる。
【０００９】
この発明に係るナビゲーション装置は、交差点に近づいたときに３次元的な表示を行うナビゲーション装置において、交差点で自車の進行方向から左側に道路が存在するかどうかを判別する道路存在判別手段と、道路が存在すると判別されたときには、交差点近傍で該道路における右回り方向に対面する位置に信号機を配置し、道路が存在しないと判別されたときには、交差点近傍で自車進行方向の道路における左回り方向に対面する位置に信号機を配置する信号機配置手段と、配置された位置に信号機を配置した表示を行う表示手段とを備えたものである。
このような構成としたことにより、より交差点における３次元的な表示をよりリアルな形で行うことができる。
【００１０】
この発明に係るナビゲーション装置は、交差点に近づいたときに３次元的な表示を行うナビゲーション装置において、自車が右折又は左折する交差点に近づいたときに、該交差点上に右折又は左折の記号を生成する記号生成手段と、自車が右折又は左折する交差点に近づいたときに、該交差点以外の交差点における左右の道路の道幅を該交差点の道幅よりも狭くなるように道幅を補正する道幅補正手段と、生成された記号を交差点上に表示すると共に、補正された道幅で該交差点以外の交差点も表示する表示手段とを備えたものである。
このような構成としたことにより、右折又は左折の交差点を誤りなく認識できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１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り、図１において、１は目的地を入力するキーボードやポインティングデバイスなどの入力装置、２は地図データベースなど経路の探索や誘導に必要な情報を格納する記憶装置、３は経路を誘導するための表示を行うＣＲＴや液晶パネルなどの表示手段としての表示装置、４はこれらの装置を制御して経路の検索処理や誘導処理を実行する演算装置である。
【００１２】
記憶装置２は、地図データベース５を備える。地図データベース５は、経路の探索や誘導に必要な地図データを格納する。
演算装置４は、３次元表示手段６、進行方向検出手段７、交差点方向算出手段８及び視点方向算出手段９を備える。
【００１３】
３次元表示手段６は、３次元表示を行うための視点の高さ、視点の角度及び自車と視点との間隔を適宜制御することで自車が交差点に近づいたときに３次元的な表示を行う。進行方向検出手段７は、図示を省略した受信機からのＧＰＳデータやジャイロデータ等に基づき自車の進行方向を検出する。交差点方向算出手段８は、上記の検出結果及び地図データに基づき自車の現在位置から交差点の存在する方向（交差点方向）を算出する。視点方向算出手段９は、検出された自車の進行方向及び算出された方向の差異に基づいて、３次元的な表示を行うための視点の方向（画面の上方向）を算出する。
【００１４】
次に動作について説明する。
図２はこの発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
演算装置４では、交差点に近づくと（ステップＳＴ２０１）、まず進行方向検出手段７が自車の進行方向を検出する（ステップＳＴ２０２）と共に、交差点方向算出手段８が自車の進行方向と交差点の存在する方向を算出する（ステップＳＴ２０３）。そして、図３に示すように、視点方向算出手段９が検出された自車の進行方向θ１及び算出された交差点の方向θ２に基づいて、３次元的な表示を行うための視点の方向θ３を算出している（ステップＳＴ２０４）。視点の方向θ３は例えば下記の式（ｉ）により算出される。
θ3＝（ａθ１十ｂθ２）／（ａ＋ｂ）・・・（ｉ）
但し、ａ及びｂは定数であって、例えばａ＝ｂ＝１に設定される。
【００１５】
以上のように、この実施の形態１によれば、交差点付近で３次元的な表示を行う場合に、例えば図４（ａ）に示すように進行方向（１）と交差点（２）の位置に大きなずれがあると交差点を表示できなくなるが、図４（ｂ）に示すように進行方向（１）と交差点（２）方向の例えば中間的な方向（３）に視点の方向を設定したので、交差点を表示することが可能になるという効果が得られる。
【００１６】
また、進行方向と交差点方向との中間方向を視点の方向とした場合には、交差点までの道路を画面上に効率よく表示可能となる。例えば、進行方向の右側に向かって大きく曲がりながら交差点までの道路が表示されている場合には、視点の方向を進行方向とした場合には、画面の右側しか道路が表示されず、また、視点の方向を交差点方向とした場合には、画面の左側しか道路が表示されないこととなるのに対して、進行方向と交差点方向との中間方向を視点の方向とした場合には、画面の両側に道路が表示され、画面上に道路が効率よく表示されることとなる。
【００１７】
また、この実施の形態１において、視点の方向θ３を求めるための定数である、ａ，ｂは、交差点までの道路の曲がり具合（曲率）によって変化させることとしてもよい。この時、画面上での道路の表示効率を更に向上させることが可能である。
【００１８】
さらに図５は、この実施の形態１の表示例を示すものであり、この図中の矢印が誘導経路を示している。また、道路の車線の内の左車線上に誘導経路が描かれており、前方の左折することが指示されている交差点が案内対象交差点としている。なお、この図中では現在位置マークを表示していないが、画面に表示されている矢印の上に現在位置マークを表示することは可能である。
【００１９】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２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り、図１と同一の要素には同一符号を付して説明を省略する。このナビゲーション装置では、演算装置４が、自車位置を検出する自車位置検出手段５１、検出された自車位置と交差点との距離を算出する交差点距離算出手段５２を備える。
【００２０】
次に動作について説明する。
第７図はこの発明の実施の形態２による動作を示すフローチャートである。
演算装置４では、交差点に近づくと（ステップＳＴ６０１）、まず交差点距離算出手段５２が自車位置と交差点との距離を算出する（ステップＳＴ６０２）。そして、３次元表示手段６が算出された自車位置と交差点との距離が近くなるほど３次元的な表示を行うための視点の高さが低くなるように、該視点の高さを算出する（ステップＳＴ６０３）。以下、この動作を自車が交差点を過ぎるまで繰り返す。
【００２１】
ここで、３次元的な表示を行うための視点の高さをｈ、視点の角度をφ及び自車と視点との間隔をｄとしたとき、これらは全て自車位置と交差点との距離Ｌに基づいて演算により決定される。例えば、第８図に示すように視点の角度φ及び自車と視点との間隔ｄに関しては自車位置と交差点との距離Ｌが近づくほど大きくなるが、視点の高さｈに関しては、第９図に示すように自車位置と交差点との距離Ｌが近づくほど低くなる。
なお、交差点との距離のほかに、車速などのその他の条件を加えることも可能である（例えば、車速が速いときほど、視点の高さを高くするなど）。
【００２２】
以上のように、この実施の形態２によれば、自車位置と交差点との距離が近くなるほど視点の高さを低くしているので、交差点に近づく様をより直感させることができるという効果が得られる。
【００２３】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３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り、図１と同一の要素には同一符号を付して説明を省略する。このナビゲーション装置では、演算装置４が、交差点で自車の進行方向から左側に道路が存在するかどうか等を判別する道路存在判別手段９１、道路が存在すると判別されたときには、交差点近傍で該道路の右回り方向に対面する位置に信号機を配置し、道路が存在しないと判別されたときには、交差点近傍で自車進行方向の道路の左回り方向に対面する位置に信号機を配置する信号機配置手段９２を備える。
【００２４】
次に動作について説明する。
図１１はこの発明の実施の形態３による動作を示すフローチャートである。
演算装置４では、交差点に近づくと道路存在判別手段９１が図１２（ａ）に示すように進行方向（１）の逆（２）に道路があるかどうかを判別する（ステップＳＴ１００１）。進行方向（１）の逆（２）に道路がない場合には（２）に対して仮想道路（破線で示す）を設置する（ステップＳＴ１００２）。次に道路存在判別手段９１が第１２図（ｂ）及び（ｃ）に示すように交差点で自車の進行方向（１）から左側、すなわち時計回り（３）で道路が存在するかどうかを判別する（ステップＳＴ１００３）。そして、信号機配置手段９２が、道路が存在すると判別されたときには、第１２図（ｂ）に示すように交差点近傍で該道路における右回り方向に対面する位置（４）に信号機を配置し（ステップＳＴ１００４）、道路が存在しないと判別されたときには、第１２図（ｃ）に示すように交差点近傍で自動車進行方向の道路における左回り方向に対面する位置（５）に信号機を配置する（ステップＳＴ１００５）。
【００２５】
以上のように、この実施の形態３によれば、信号機を現実に近い交差点上の位置に表示しているので、交差点における３次元的な表示をよりリアルな形で行うことができるという効果が得られる。
【００２６】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４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り、図１と同一の要素には同一符号を付して説明を省略する。このナビゲーション装置では、演算装置４が、自車が右折又は左折する交差点に近づいたときに、該交差点上に右折又は左折の記号を生成する記号生成手段１２１、自車が右折又は左折する交差点に近づいたときに、該交差点以外の交差点における左右の道路の道幅を該交差点の道幅よりも狭くなるように道幅を補正する道幅補正手段１２２を備える。
【００２７】
次に動作について説明する。
図１４はこの発明の実施の形態4による動作を示すフローチャートである。
演算装置４では、自車が右折又は左折する交差点に近づいたとき（ステップＳＴ１３０１）、記号生成手段１２１が図１５（ａ）に示すように交差点上に右折又は左折の記号（１）を生成する（ステップＳＴ１３０２）。そして、道幅補正手段１２２が図１５（ｂ）に示すように交差点以外の交差点における左右の道路の道幅Ｗ２を該交差点の道幅Ｗ１よりも狭くなるように道幅Ｗ２を補正、例えば狭くする（ステップＳＴ１３０３）。なお、道幅Ｗ１を広くなるように補正してもよい。
【００２８】
以上のように、この実施の形態４によれば、図１５（ｃ）に示すように右折又は左折すべき交差点の左右の道路を道路に比べて広くみせるようにしたので、右折又は左折の交差点を誤りなく認識できるという効果が得られる。
【００２９】
上記各実施の形態においては、交差点について説明したが、この交差点として、三叉路交差点、四叉路交差点、分岐路、合流点、立体交差点などの針路変更可能であったり、運転者の注意を喚起する必要がある交通上の地点が含まれるものである。
【産業上の利用分野】
【００３０】
以上のように、この発明に係るナビゲーション装置は、例えば自車の移動によって、案内すべき交差点が近づいた時、その交差点を確実に表示し、交差点に近づく様をリアルに表示するとともに、右折又は左折の交差点を誤りなく認識できるもので、交差点の立体表示に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施の形態１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。
【図２】この発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１による動作を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１による効果を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１による表示例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２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。
【図７】この発明の実施の形態２による動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２による視点の角度及び自車と視点との間隔と、自車位置と交差点との距離との関係を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２による視点の高さと、自車位置と交差点との距離との関係を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３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。
【図１１】この発明の実施の形態３による動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態３による動作を説明するための図である。
【図１３】この発明の実施の形態４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。
【図１４】この発明の実施の形態４による動作を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態４による動作を説明するための図である。
【図１６】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】従来のナビゲーション装置の表示例を示す図である。

Claims

交差点に近づいたときに３次元的な表示を行うナビゲーション装置において、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
前記自車位置検出手段により検出された自車位置と前記交差点との距離を算出する交差点距離算出手段と、
前記交差点距離算出手段により算出された自車位置と交差点との距離が近くなるほど前記３次元的な表示を行うための視点の高さが低くなるように、視点の高さを算出する視点位置算出手段と、
前記視点位置算出手段により算出された視点の高さに基づいて表示を行う表示手段と
を備えたナビゲーション装置。
交差点に近づいたときに３次元的な表示を行うナビゲーション装置において、自車の進行方向を検出する進行方向検出手段と、
前記自車の進行方向と前記交差点の存在する方向との差異を算出する交差点方向算出手段と、
前記進行方向検出手段により検出された自車の進行方向及び前記交差点方向算出手段により算出された方向の差異に基づいて、前記３次元的な表示を行うための視点の方向を算出する視点方向算出手段と、
前記視点方向算出手段により算出された視点の方向に基づいて表示を行う表示手段と、
交差点で自車の進行方向から左側に道路が存在するかどうかを判別する道路存在判別手段と、
道路存在判別手段により道路が存在すると判別されたときには、交差点近傍で該道路における右回り方向に対面する位置に信号機を配置し、道路が存在しないと判別されたときには、前記交差点近傍で自車進行方向の道路における左回り方向に対面する位置に信号機を配置する信号機配置手段とを備え、
信号機配置手段により配置された位置に信号機を配置した表示を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
交差点で自車の進行方向から左側に道路が存在するかどうかを判別する道路存在判別手段と、
道路存在判別手段により道路が存在すると判別されたときには、交差点近傍で該道路における右回り方向に対面する位置に信号機を配置し、道路が存在しないと判別されたときには、前記交差点近傍で自車進行方向の道路における左回り方向に対面する位置に信号機を配置する信号機配置手段とを備え、
信号機配置手段により配置された位置に信号機を配置した表示を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
自車が右折又は左折する交差点に近づいたときに、該交差点上に右折又は左折の記号を生成する記号生成手段と、
自車が右折又は左折する交差点に近づいたときに、該交差点以外の交差点における左右の道路の道幅を該交差点の道幅よりも狭くなるように道幅を補正する道幅補正手段とを備え、
記号生成手段により生成された記号を交差点上に表示すると共に、道幅補正手段により補正された道幅で該交差点以外の交差点も表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。