JP4690760B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション装置に関し、特に車載用ナビゲーション装置の表示技術に関する。

特許文献１には、走行中に目印となりうる施設（ランドマーク）を地図上に表示する車載用ナビゲーション装置が記載されている。ユーザは、実際の風景の中に、車載用ナビゲーション装置に表示されたランドマークがあるかどうかにより、現在位置を確認することができる。

特開２００４−２９０３４号公報

しかし、特許文献１の技術では、山や大きな建物などの影となり、実際には、自車位置から視認できないランドマークも表示される。これでは、あまり役に立たないランドマークが表示されることなり、表示画面が混雑してしまう。

本発明の目的は、実際に視認可能なランドマークになるべく絞って表示する技術を提供することにある。

本発明のナビゲーション装置は、高度に基づいて、ランドマーク（目印物、目標物）が実際に視認可能か否かを判定し、その判定に基づいて、表示するランドマークを決定する。すなわち、現在位置から見て、他の物体により隠れることのないランドマークに絞って表示する。

例えば、本発明のナビゲーション装置は、
標高を含む地図データと、目印となるランドマークとを記憶する記憶手段と、
前記標高を用いて前記ランドマークが現在位置から視認可能か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により視認可能と判定されたランドマークを表示する表示手段とを有する。

前記表示手段は、前記判定手段で視認可能と判定されたランドマークと視認不可能と判定されたランドマークとを異なる態様で表示するようにしてもよい。

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態が適用された車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。

図示するように、本実施形態の車載用ナビゲーション装置は、演算処理部１と、ディスプレイ２と、地図データ記憶装置３と、音声入出力装置４と、入力装置５と、車輪速センサ６と、地磁気センサ７と、ジャイロセンサ８と、ＧＰＳ(Ground Positioning System)受信装置９と、を有する。

演算処理部１は、様々な処理を行う中心的ユニットである。例えば、各種センサ６〜８やＧＰＳ受信装置９から出力される情報を基にして現在地を検出し、得られた現在地情報に基づいて、表示に必要な地図データ３００を地図データ記憶装置３から読み出す。また、読み出した地図データ３００をグラフィックス展開し、そこに現在地を示すマークや目印となる施設（ランドマーク）を重ねてディスプレイ２へ表示したり、地図データ記憶装置３に記憶されている地図データ３００を用いて、ユーザから指示された目的地と出発地（例えば現在地）とを結ぶ最適な経路（推奨経路）を探索し、音声入出力装置４やディスプレイ２を用いてユーザを誘導したりする。

ディスプレイ２は、演算処理部１で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットで、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどで構成される。また、演算処理部１とディスプレイ２との間の信号Ｓ１は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号で接続するのが一般的である。

地図データ記憶装置３は、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭやＨＤＤやＩＣカードといった記憶媒体で構成されている。この記憶媒体には、地図データ３００が記憶されている。

図２は、地図データ記憶装置３に記憶されている地図データ３００の構成例を示す図である。図示するように、地図を複数に分割することで得られるメッシュ領域毎に地図データ３００が記憶されている。地図データ３００は、メッシュ領域の識別コード（メッシュＩＤ）３０１ごとに、リンクデータ３１０、ランドマークデータ、標高データ３３０などを含んでいる。

リンクデータ３１０は、そのメッシュ領域に含まれる道路を構成する各リンクのデータである。リンクデータ３１０は、リンクＩＤ、リンクを構成する２つのノード（開始ノード、終了ノード）の座標情報、リンクを含む道路の種別情報、リンクの長さを示すリンク長情報、２つのノードにそれぞれ接続するリンクのリンクＩＤ（接続リンクＩＤ）などを含んでいる。

ランドマークデータ３２０は、地図上の目印となり得る施設に関する情報である。ランドマークは、百貨店、競技場、公園、有名なガソリンスタンド、コンビニエンスストアなどの建設物のほか、山、森林、川などの自然のものであってもよい。

ランドマークデータ３２０は、ランドマークを識別するコード（ランドマークＩＤ）３２１ごとに、名称３２２、座標位置３２３、高さ３２４、表示する場合のパターン３２５、その他の情報３２６を含んでいる。高さ３２４は、ランドマークとなる施設自体の高さである。その他の情報３２６は、住所、電話番号、営業時間など、そのランドマークの施設固有の様々な情報を含んでいる。

標高データ３３０は、メッシュ領域をさらに小さく区分けした小領域３３１ごとの、平均標高３３２を含んでいる。すなわち、標高データ３３０を参照すれば、地図上の座標位置のおよその標高が求まるようになっている。

なお、地図データ３００には、ランドマーク以外の建物に関する、位置や高さのデータも含まれている。

図１に戻って説明を続ける。音声入出力装置４は、演算処理部１で生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換し出力すると共に、ユーザが発した声を認識し演算処理部１にその内容を転送する処理を行う。

入力装置５は、ユーザからの指示を受け付けるユニットで、スクロールキー、縮尺変更キーなどのハードスイッチ、ジョイスティック、ディスプレイ上に貼られたタッチパネルなどで構成される。

センサ６〜８およびＧＰＳ受信装置９は、車載用ナビゲーション装置で現在地（自車位置）を検出するために使用するものである。車輪速センサ６は、車輪の円周と計測される車輪の回転数の積から距離を測定し、さらに対となる車輪の回転数の差から移動体が曲がった角度を計測する。地磁気センサ７は、地球が保持している磁場を検知し、移動体が向いている方角を検出する。ジャイロ８は、光ファイバジャイロや振動ジャイロ等で構成され、移動体が回転した角度を検出するものである。ＧＰＳ受信装置９は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在地、進行方向および進行方位を測定する。

図３は、演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。

図示するように、演算処理部１は、各デバイス間をバス３２で接続した構成としてある。演算処理部１は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)２１と、地図データ記憶装置３から読み出した地図データや演算データを格納するＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)２３と、メモリ間およびメモリと各デバイスとの間のデータ転送を実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）２４と、グラフィックス描画を実行し且つ表示制御を行う描画コントローラ２５と、グラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)２６と、イメージデータをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器２８と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ(Serial Communication Interface)２９と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるＰＩＯ(Parallel Input/Output)３０と、パルス信号を積分するカウンタ３１と、を有する。

図４は、演算処理部１の機能構成を示す図である。

図示するように、演算処理部１は、ユーザ操作解析部４１と、経路探索部４２と、経路誘導部４４と、表示処理部４５と、現在位置算出部４６とを有する。

現在位置算出部４６は、車輪速センサ６で計測される距離パルスデータＳ５およびジャイロ８で計測される角加速度データＳ７を各々積分した結果得られる距離データおよび角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（Ｘ，Ｙ）から自車走行後の位置である現在地（Ｘ′，Ｙ′）を定期的に演算し、マップマッチ処理により現在位置を求める。

ユーザ操作解析部４１は、入力装置５により入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、その要求内容に対応する処理が実行されるように演算処理部１の各部を制御する。

経路探索部４２は、ダイクストラ法等を用いて、指定された２地点（出発地（現在地）、目的地）間を結ぶ経路のうち少ないコスト（例えば、旅行距離など）で目的地へ到達可能な経路を、地図データ３００から検索する。

経路誘導部４４は、経路探索部４２により探索された推奨経路の情報と、現在地の情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置４を用いて音声でユーザに知らせたり、ディスプレイ２に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに推奨経路を通知したりする。

表示処理部４５は、ディスプレイ２に要求された映像が表示されるように、描画コマンドを生成し、ディスプレイ２に出力する。また、地図上に、ランドマークを表示する。

［動作の説明］ 次に、上記構成の車載用ナビゲーション装置の動作について説明する。

図５は、本実施形態の車載用ナビゲーション装置における、ランドマークの表示処理のフロー図である。このフローは、音声入出力装置４あるいは入力装置５を介してユーザより地図表示の要求を受け付けた場合、あるいは、経路誘導中などにおいて、現在位置周辺の地図を表示するときに行われる。

このフローでは、表示する地図の領域内に存在するランドマークについて、一つずつ、表示するか否かを決定していく。

図６を用いて、現在位置２０２周辺の地図２０１を表示する場合の例により説明する。

まず、表示処理部４５は、画面に表示する地図の領域２００内にあるランドマークを一つ選択する（Ｓ１０２）。具体的には、表示処理部４５は、地図データ３００のランドマークデータ３２０を参照して、表示する地図の領域２００内に位置するランドマークを抽出する。これは、ランドマークデータ３２０に含まれているランドマークの座標位置３２３から求めることができる。そして、抽出したランドマークの中から、順に（例えば、現在位置２０２から遠い順に）、一つのランドマークを選択する。

図６の例では、表示処理部４５は、ランドマーク２０３を選択したとする。

次に、表示処理部４５は、現在位置２０２から見て、選択したランドマーク２０３の手前に、視認上、障害物となるものがあるか否か判定する（Ｓ１０４）。

この判定の方法について、図７を用いて説明する。なお、図７は、現在位置２０２の高度が、対象となっているランドマーク２０３の高度より低い場合の例である。

表示処理部４５は、標高データ３３０を参照して、現在位置２２０の標高３３２を求める。そして、その標高を現在位置２０２の高度Ｈｒとする。なお、車高を考慮すべく、現在位置の標高に、車高を足した値を、現在位置の高度Ｈｒとしてもよい。

つぎに、Ｓ１０４で選択したランドマーク２０３の高度Ｈｍを、ランドマーク２０３の位置の標高３３２にランドマーク２０３の施設の高さ３２４を加算することにより求める。

そして、現在位置２０２の高度Ｈｒとランドマーク２０３の高度Ｈｍとの差Ｈを求める。また、現在位置２０２とランドマーク２０３との間の水平方向の距離Ｌを各座標位置から求める。

かかる場合、ランドマーク２０３の手前に物体Ｍ（例えば、地面、山、建物など）がある場合を考える。なお、現在位置２０２から物体Ｍまでの距離をｌ、現在位置２０２の高度と物体Ｍの高度との差をｈとする。

Ｈ／Ｌ≦ｈ／ｌ ・・・（式１） が成り立つとき、物体Ｍは、視認においてランドマーク２０３の障害となる（図７において物体Ｍ１）。

一方、Ｈ／Ｌ＞ｈ／ｌ ・・・（式２） が成り立つとき、物体Ｍは、視認においてランドマーク２０３の障害とならない（図７において物体Ｍ２）。

こうして、表示処理部４５は、現在位置２０２とランドマーク２０３との間を結ぶ直線上にある、物体Ｍ（地面、山、建物など）について、順番に、上記のいずれの式が成り立つかを調べる。そして、式１が成り立つ物体が一つでもある場合は、そのランドマークには視認上障害物があると判定する。一方、式１が成り立つ物体が一つもない場合は、そのランドマークには視認上障害物がないと判定する
なお、現在位置２０２の高度が、対象となっているランドマーク２０３の高度より高い場合は、ランドマーク２０３から物体Ｍまでの距離をｌとすれば、上記式１及び２から同様に、障害物があるか否かを判定できる。

図５に戻って説明を続ける。表示処理部４５は、障害物がないと判定した場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）、そのランドマークを地図上の適切な位置に表示する（Ｓ１０８）。

一方、障害物があると判定した場合（Ｓ１０６でＮｏ）、表示処理部４５は、そのランドマークを表示しない（Ｓ１１０）。

図８は、かかる場合の表示例である。ランドマークＰは、データ上、画面上部に存在するものの、表示画面上には表示されていない。ランドマークＡ，Ｂ２０７は、視認上障害物がないランドマークであり、表示されている。

なお、図９に示すように、障害物があると判定されたランドマーク２０７ｐを、障害物がないと判定されたランドマーク２０７と異なる態様で表示するようにしてもよい。例えば、点線で表示したり、点滅させて表示させたりする。

次に、表示処理部４５は、表示領域２００内に存在するランドマークの全てについて、Ｓ１０４〜Ｓ１１０の処理を行ったかどうか調べる。処理を行っていないランドマークがある場合は、Ｓ１０２に戻り、次のランドマークを選択し、Ｓ１０４〜Ｓ１１０の処理を繰り返す。

一方、全てのランドマークについて、Ｓ１０４〜Ｓ１１０の処理行った場合、表示処理部４５は、ランドマークの表示処理を終了する。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

上記実施形態によれば、高さ及び位置する標高の関係上、実際、現在位置から視認できないランドマークは表示されない。したがって、あまり役に立たないランドマークにより、表示画面が混雑するのを防止できる。

なお、本願発明は、上記実施形態に制限されない。上記実施形態は、本発明の要旨の範囲内で様々な変形が可能である。

例えば、ランドマークの手前に障害物があるか否かの判定方法は、上記で説明した方法に限定されない。

地図上の建物について、高さのデータがない場合、標高のみから、ランドマークの手前に障害物があるか否かを判定するようにしてもよい。また、判定処理を単純化してもよい。例えば、現在位置をランドマークとの間に、両者のうち標高が高い方の標高より高い標高の小領域３３１が存在する場合、そのランドマークには視認上障害があると判定するようにする。一方、そのような小領域３３１がない場合は、視認上障害がないと判定するようにする。

また、現在位置近辺とその他のランドマークについて異なる扱いをするようにしてもよい。例えば、現在位置から所定の範囲内にあるランドマークは、障害物のあるなしに関らず全て表示するようにする。一方、所定の範囲外にあるランドマークについては、上記実施形態と同様に、手前に視認上障害物があるランドマークを表示しないようにする。

また、本発明は、地図表示において、ランドマークを表示させる場合に適用可能であるが、地図表示の仕方は、平面図であっても、鳥瞰図のような立体図であってもよい。

また、ランドマークの表示に限定されず、音声ガイドにおいて、視認上障害物で見えないランドマークについては、通知しないようにしてもよい。若しくは、例えば、「この先、Ａデパートがあります。ただし、現在位置からは見えません。」などと、障害物によりランドマークが見えないことを通知するようにしてもよい。

また、障害物の有る無しによって、ランドマークの表示の仕方を変えるか否かを、ユーザから入力装置５を介して選択を受け付けるようにしてもよい。

また、本発明を車載用ナビゲーション装置に適用した例について説明したが、本発明は車載用以外のナビゲーション装置にも適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態が適用された車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。 図２は、地図データ記憶装置３に記憶されている地図データの構成例を示す図である。 図３は、演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。 図４は、演算処理部１の機能構成を示す図である。 図５は、本実施形態が適用された車載用ナビゲーション装置のランドマーク表示処理のフロー図である。 図６は、ランドマークの表示処理を説明するための図である。 図７は、ランドマークの表示処理を説明するための図である。 図８は、画面の表示例である。 図９は、画面の表示例である。

符号の説明

１・・・演算処理部、２・・・ディスプレイ、３・・・地図データ記憶装置、４・・・音声出入力装置、５・・・入力装置、６・・・車輪速センサ、７・・・地磁気センサ、８・・・ジャイロ、９・・・ＧＰＳ受信機、２１・・・ＣＰＵ、２２・・・ＲＡＭ、２３・・・ＲＯＭ、２４・・・ＤＭＡ、２５・・・描画コントローラ、２６・・・ＶＲＡＭ、２７・・・カラーパレット、２８・・・Ａ/Ｄ変換器、２９・・・ＳＣＩ、３０・・・ＰＩＯ、３１・・・カウンタ、４１・・・ユーザ操作解析部、４２・・・経路探索部、４４・・・経路誘導部、４５・・・表示処理部、４６・・・現在位置算出部

Claims (4)

1. ナビゲーション装置であって、
   標高を含む地図データと、目的となるランドマークとを記憶する記憶手段と、
   前記ランドマークの位置における前記標高と、現在位置における前記標高を用いて、前記ランドマークが現在位置から視認可能か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により視認可能と判定されたランドマークについては２次元地図表示上の対応位置に表示し、前記判定手段により視認不可能と判定されたランドマークについては２次元地図表示上には表示しない表示手段と、を有し、
   前記判定手段は、
   前記現在位置と前記ランドマークを結ぶ直線上であって両者の間に、当該現在位置における前記標高である高度と、当該ランドマークの位置における前記標高に当該ランドマークの高さを加算した高度と、のうち高い方の高度を超える物が存在しない場合、そのランドマークは視認可能と判定する
   ことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 請求項１において、
   前記表示手段は、
   前記現在位置から所定範囲内にあるランドマークについては、前記判定手段による判定結果に関わらず表示し、
   前記現在位置から所定範囲外にあるランドマークについては、前記判定手段により視認可能と判定された場合に表示し、前記判定手段により視認不可能と判定された場合には表示しない
   ことを特徴とするナビゲーション装置。
3. ナビゲーション装置であって、
   標高を含む地図データと、目印となるランドマークの位置及び高さとを記憶する記憶手段と、
   前記標高に基づき高度を含めた現在位置を求める手段と、
   前記標高とランドマークの高さから当該ランドマークの最上位置を求める手段と、
   前記高度を含めた現在位置とランドマークの最上位置とを結ぶ直線より上に存在する物がない場合、そのランドマークを視認可能なランドマークと判定する手段と、
   視認可能と判定したランドマークについては２次元地図表示上の対応位置に表示し、視認不可能と判定されたランドマークについては２次元地図表示上には表示しない手段と
   を有することを特徴とするナビゲーション装置。
4. ナビゲーション装置であって、
   標高を含む地図データと、目的となるランドマークとを記憶する記憶手段と、
   前記ランドマークの位置における前記標高と、現在位置における前記標高を用いて、前記ランドマークが現在位置から視認可能か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段で視認可能と判定されたランドマークと視認不可能と判定されたランドマークとを異なる態様で２次元地図表示上の対応位置に表示する表示手段と、を有し、
   前記判定手段は、
   前記現在位置と前記ランドマークを結ぶ直線上であって両者の間に、当該現在位置における前記標高である高度と、当該ランドマークの位置における前記標高に当該ランドマークの高さを加算した高度と、のうち高い方の高度を超える物が存在しない場合、そのランドマークは視認可能と判定する
   を有することを特徴とするナビゲーション装置。

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