JP4562800B2 - ナビゲーション装置および同装置における道路ネットワークの表示方法 - Google Patents
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Description
また、道路等、すべての表示要素の表示位置を計算コストの高い変換式で演算する必要があり、カーナビゲーション装置のような組み込み機器が持つ限られたハードウェアリソースではスムーズなスクロール操作が困難であるという問題もあった。
実施の形態1.
以下、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動作について説明するが、その前に、図6〜図8を参照して、従来例における地図表示の一例とこの発明の実施の形態1に係るナビゲーション装置の地図表示の一例を比較対照して説明する。
図6〜図7に示す地図表示例は、いずれも、指定されたマップスケールにしたがい表示すべき道路をその道路属性により選択し、また、施設等の表示要素をそのランクによって選択し、決定された表示要素で地図表示を行った場合の例を示している。
図6から明らかなように、図6(d)の1kmのマップスケールまでは道路ネットワークが適切に表示されているが、図7(e)の5km以上のマップスケールでは道路ネットワークが途切れて表示されている。これは、マップスケールに応じて表示する道路の属性にしたがい、そのマップスケールで道路を表示するか否かを決めていたためである。例えば、あるマップスケールでは、高速道路でかつ2車線以上の道路を表示するが、更に広域のマップスケールでは4車線以上の道路しか表示しないと定義されている。
図8に具体的表示例が示されている。すなわち、図7(e)(f)(g)に示した道路ネットワークが図8(e)(f)(g)のように連続した道路ネットワーク表示になる。図8中、矢印「⇒」で示された点線の道路が従来の地図に追加表示されている。以下にその仕組みについて詳細に説明する。
位置情報取得部4は、GPS(Global Positioning System)やジャイロ等により車両の位置や挙動を検知し、制御部1へ供給する。なお、車両の現在位置情報は、自車位置を、後述する地図データ格納部5に格納された地図データ上にマッピングする際に使用される。
ここに示される表は、道路の属性、都市の規模に応じて、ある地図のマップスケールで表示するか否かを決めるために用いられる。図2中、「×」が付されたマトリクスは、そこに示されるマップスケールで表示することを示す。すなわち、例えば、道路クラス1の道路は高速道路で、50mスケールの地図から100kmスケールのすべての地図表示において表示する。道路クラス4の道路は地方道で、50mスケールから250mスケールでは表示するが、500mスケール以上の広域の地図では表示しないことを意味する。同様に、シティセンターのアイコンは、人口が20000人未満の小都市では、50mスケールから1kmスケールでは表示するが、2.5kmスケール以上の広域の地図では表示しないことを意味する。
制御部1は、ナビゲーション装置が本来持つナビゲーション機能全体を制御するものであり、通常、マイクロコンピュータとメモリにより構成され、マイクロコンピュータがメモリに記録されたプログラムを読み出し実行することで上記した機能が実現される。ここでは、制御部1は、入力部2を介して指示されるマップスケールにしたがい、道路を属性に基づき選択するとともに表示要素をランクに基づき選択して表示部7に地図表示を行う。更に制御部1は、表示要素もしくは自車位置が孤立し、もしくは道路が途切れて表示された場合に、前記したマップスケールで表示する属性を持たない道路も表示部7に表示する機能を持つ。詳細は後述する。
図3に示されるように制御部1は、入力制御部11と、表示縮尺取得部12と、経路計算条件取得部13と、地図データ取得部14と、マップパネル部15と、自車位置取得部16と、表示対象都市・施設データ格納部17と、道路端点検出・格納部18と、経路計算部19と、により構成される。
ここで、経路計算条件とは、走行距離がなるべく短くなる距離優先経路、所要時間がなるべく短くなる時間優先経路等である。ユーザが経路計算条件を指定する前は、ナビゲーション装置の推奨経路を初期値として設定しておく。地図データ取得部14は、表示縮尺取得部12で指定されるスケールの地図データを地図データ格納部5から取得してマップパネル部15および自車位置取得部16等へ供給する。
自車位置取得部16は、位置情報取得部4により取得される車両の位置データと、地図データ取得部14により取得される地図データとから、マップマッチング等により地図データ上に自車位置情報をマッピングする機能を有する。すなわち、ここで取得された自車位置情報はマップパネル部15に供給され、自車位置が車両アイコンにより地図データ上に重ね合わせて表示される。
経路計算部19は、自車位置取得部16が取得した自車位置と、表示対象都市・施設データ格納部17に格納されているシティセンター、施設の位置との経路を、経路計算条件取得部13で指定される経路計算条件によって経路を計算し、その結果をマップパネル部15に表示道路データとして描画する機能を有する。経路計算部19はまた、自車位置と道路端点検出・格納部18に格納されている道路端点の間の経路を計算し、その結果をマップパネル部15に表示道路データとして描画する機能も有する。
以下、図4のフローチャートを参照しながら図1〜図3に示すこの発明の実施の形態1に係るナビゲーション装置の動作について詳細に説明する。
続いて、制御部1は、上記したマップスケールで表示するシティセンター、施設を、表示対象都市・施設データ格納部17(ここでは、DISPLAY-ELEMENT-LIST)に格納する(ステップST402)。続いて、制御部1は、表示対象都市・施設データ格納部17を参照して空か否かを判定し(ステップST403)、空と判定された場合(ステップST403“YES”)は処理を終了し、空でないと判定された場合は(ステップST403“NO”)、表示対象都市・施設データ格納部17からその表示要素を取り出してDISPLAY-ELEMENTとする(ステップST404)。
ダイクストラ法は、特定の点からの最短路、最短距離を求める方法であり、n個の点(集合N)からなるネットワーク上で、枝(i,j)の距離dijで与えられている始点sから点jまでの最短距離をvj、そのルートの直前の点をpjとし、始点sからvjの小さい順に点jへ枝を延ばしていけば、このネットワークの最短距離を発見することができる。
なお、マップパネル部15に経路(道路)を描画するとき、先に指定されたマップスケールで表示する道路の部分は、そのマップスケールで定義されている色や太さ等の表示属性にしたがい表示するが、そのマップスケールで表示する属性を持たない経路は、点線等により区別して表示して道路のランクが低いことがわかるように表示してもよい。
なお、表示用の地図により予めそのマップスケールで表示するシティセンターまたは施設をすべて孤立することのないように表示する道路を選んでいるときは、自車位置から最寄りの道路までを求めて表示するだけにすると計算量を減らすことができ、制御部1の負荷を軽減することができる。但し、その場合は、ユーザの指定した条件の道路でない場合もある。
以下、図5のフローチャートを参照しながら図1〜図3に示すこの発明の実施の形態1に係るナビゲーション装置の動作について詳細に説明する。
続いて、制御部1は、道路の端点を求め、道路端点検出・格納部18(ROAD-END-LIST)に格納する(ステップST502)。道路の端点は、表示されているセグメントのノードの中で、そのノードに接続されるリンクが1つしかないものを選択すればよい。続いて、制御部1は、道路端点検出・格納部18を参照して空か否かを判定し(ステップST503)、空と判定された場合(ステップST503“YES”)は処理を終了し、空でないと判定された場合は(ステップST503“NO”)、道路端点検出・格納部18から端点を取りだしROAD-ENDとする(ステップST504)。
続いて制御部1は、経路計算部19で計算した経路をマップパネル部15に描画し(ステップST506)、ステップST503の処理に戻る。
なお、マップパネル部15に経路(道路)を描画するとき、先に指定されたマップスケールで表示する道路の部分は、そのマップスケールで定義されている色や太さ等の表示属性にしたがい表示するが、そのマップスケールで表示する属性を持たない経路は点線等により区別して表示することにより道路のランクが低いことがわかるように表示してもよい。
また、上記した実施の形態1によれば、広域スケールの表示でも自車位置からそのスケールで表示されるランクを有する都市(シティセンター)、または空港等施設までの道路を歪みのない地図で表示することができる。更に、表示する道路は、予め地図データ格納部5に格納されている地図データどおりの位置で表示されるため、通常のナビゲーションシ装置の地図描画とほぼ同じ計算コストで表示位置計算が可能である。
このため、従来、自車位置と都市(シティセンター)もしくは空港等の施設との間の道路が途切れて表示されたら、その間の道路が遠回りして繋がっているのか、あるいはほぼ直線で繋がっているのか判断ができずユーザに不安感を与えていたが、ここではランクの低い道路が繋がって表示されるため、上記した不安を解消することができる。また、経路表示により道路の連続性を損なうことなく表示されるため、すべての表示要素の表示位置を計算コストの高い変換式で演算する必要がなくなり、カーナビゲーション装置のような組み込み機器が持つ限られたハードウェアリソースであってもスムーズなスクロール操作が可能となる。
Claims (5)
- 経路探索に必要な道路と、都市を表す表示要素で、都市の代表位置であるシティセンター、施設を含む表示要素とからなる地図データが、その属性およびクラスとともに格納される地図データ記憶部と、
前記地図データを表示する表示部と、
ユーザからの指示を入力する入力部と、
前記入力部を介して指示されるマップスケールにしたがい、前記道路を属性に基づき選択するとともに前記表示要素をランクに基づき選択して前記表示部に地図表示を行い、前記表示要素もしくは自車位置が孤立し、もしくは前記道路が途切れて表示された場合に、前記マップスケールで表示する属性を持たない道路も前記表示部に表示する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記マップスケールで表示する属性を持たない道路を、属性に基づき選択され表示された他の道路と異なる形態で前記表示部に表示することを特徴とするナビゲーション装置。 - 経路探索に必要な道路と、都市を表す表示要素で、都市の代表位置であるシティセンター、施設を含む表示要素とからなる地図データが、その属性およびクラスとともに格納される地図データ記憶部と、
前記地図データを表示する表示部と、
ユーザからの指示を入力する入力部と、
前記入力部を介して指示されるマップスケールにしたがい、前記道路を属性に基づき選択するとともに前記表示要素をランクに基づき選択して前記表示部に地図表示を行い、前記表示要素もしくは自車位置が孤立し、もしくは前記道路が途切れて表示された場合に、前記マップスケールで表示する属性を持たない道路も前記表示部に表示する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記マップスケールにしたがい地図表示を行った結果、前記自車位置およびシティセンターもしくは施設の表示要素が孤立して表示された場合、前記自車位置と前記表示要素との間に、ナビゲーションの推奨条件、もしくは前記入力部により入力されるユーザの指定条件に基づく経路計算の結果生成される道路を表示することを特徴とするナビゲーション装置。 - 経路探索に必要な道路と、都市を表す表示要素で、都市の代表位置であるシティセンター、施設を含む表示要素とからなる地図データが、その属性およびクラスとともに格納される地図データ記憶部と、
前記地図データを表示する表示部と、
ユーザからの指示を入力する入力部と、
前記入力部を介して指示されるマップスケールにしたがい、前記道路を属性に基づき選択するとともに前記表示要素をランクに基づき選択して前記表示部に地図表示を行い、前記表示要素もしくは自車位置が孤立し、もしくは前記道路が途切れて表示された場合に、前記マップスケールで表示する属性を持たない道路も前記表示部に表示する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記マップスケールにしたがい地図表示を行った結果、前記自車位置と、シティセンターもしくは施設を結ぶ道路が途切れて表示された場合、前記途切れた道路の端点と自車位置との間に、ナビゲーションの推奨条件、もしくは前記入力部により入力されるユーザの指定条件に基づく経路計算の結果生成される道路を表示することを特徴とするナビゲーション装置。 - 経路探索に必要な道路と、シティセンター、施設を含む表示要素とからなる地図データが、その属性およびクラスとともに格納される地図データ記憶部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、描画メモリを含む制御部と、ユーザからの指示を入力する入力部と、前記地図データを表示する表示部とを備えた、ナビゲーション装置における道路ネットワークの表示方法であって、
前記入力部を介してユーザにより指定されるマップスケールにしたがい、道路と、シティセンターもしくは施設を含む表示要素と、前記位置情報取得部で取得される自車位置とを、前記描画メモリに描画する第1のステップと、
前記描画メモリに描画された道路、表示要素および自車位置を前記表示部に表示する第2のステップと、
前記表示部に、自車位置およびシティセンターもしくは施設の表示要素が孤立して表示された場合、ナビゲーションの推奨条件、もしくは前記入力部を介して取得されるユーザの指定条件に基づき、自車位置から表示要素までの経路を計算する第3のステップと、
前記経路計算の結果生成される経路を前記描画メモリに描画する第4のステップと、
前記描画メモリに描画された道路ネットワークを前記表示部に表示する第5のステップと、
を有することを特徴とするナビゲーション装置における道路ネットワークの表示方法。 - 前記第4のステップは、
前記表示部に、道路が途切れて表示された場合、前記途切れた道路の端点を算出するサブステップと、
前記途切れた道路の端点と自車位置との間に関し、ナビゲーションの推奨条件もしくは前記入力部を介して取得されるユーザの指定条件に基づき経路を計算するサブステップと、
を有することを特徴とする請求項4記載のナビゲーション装置における道路ネットワークの表示方法。
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