JP5323171B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、現在位置を特定し、地図上または案内経路上に現在位置を表示してユーザに通知するナビゲーション装置、特に、車載して使用したりユーザが携帯して使用したりでき、特定された現在位置をマッチング処理して表示するナビゲーション装置に関する。

従来、自動車等で道路を走行する場合に、目的地に至るまで現在位置を求め、表示画面上に道路地図と共に現在位置を表示し、ユーザが道に迷うことなく目的地に到達できるように誘導する車載用ナビゲーション装置が知られている。

上記ナビゲーション装置における現在位置の測定は、人工衛星を利用したＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）ナビゲーションシステムが知られており、これは地球上空を周回している複数の人工衛星からの電波を受信し、受信データを演算処理することによって現在位置を特定するものである。

ＧＰＳによって特定された現在位置は、ナビゲーション装置の地図記憶手段等に記憶されている地図データと比較され、例えば現在位置から最も近い道路にマッチング処理が行われ、この位置がマッチング処理された現在位置として表示画面に表示される。これにより、ＧＰＳ測位に僅かな誤差があるような場合でも現在地を道路上に修正し違和感のない表示を行うことが可能となる。

また、ナビゲーション装置として、ユーザによって指定された出発地から目的地までの経路探索を行って案内経路を表示画面に表示し、測位された現在位置をこの案内経路と比較してマッチング処理を行うものもある。

しかし、地図画面上に表示されていない道路を走行する場合や、駐車場内や施設等の道路以外のエリアを走行する場合には、上述のようなマッチング処理が行われると実際には道路上を走行していないにもかかわらず道路上を走行しているような案内が行われ、ユーザにとって不都合が生じる。このため、下記特許文献１（特開２００２−３４０５９０号公報）は、位置検出部からの出力で自車マークを地図表示画面上で移動させ、自車マークの位置状態に応じてマップマッチングの動作を変更するマップマッチング制御部を備えた移動体ナビゲーション装置が開示されている。

このナビゲーション装置のマップマッチング制御部は、自車マークが駐車場に位置するときには、道路上にマッチングしないようにマッチングの重み付けを変更、またはマップマッチングの候補点の信頼度を低くするとともに現在位置の推測位置の信頼度を高くし、現在位置の推測位置の信頼度がマップマッチングの候補点の信頼度よりも高い場合には現在位置の推測位置のみを表示画面に表示する。これによりユーザは、「施設の駐車場に自車マークがあるのでマッチングしない」ことを認識できる。また、河川の近くなどを走行中の場合は周辺道路にマッチングしやすいようにマッチングの重み付けを変更する。

ところで、車載用ナビゲーション装置の中には、ユーザが自動車から取り外し携帯して利用できるような車載／携帯兼用ナビゲーション装置がある。このうち軽量のものはサイクリングや登山等のアウトドアに使用できるため、利便性が高い。
特開２００２−３４０５９０号公報（請求項１、４、５、段落［００１９］、［００３２］）

上述したような車両から取外して携帯可能なナビゲーション装置は、ユーザによって携帯され、道路以外の場所で使用される場合がある。このときに、上記特許文献１に開示されたナビゲーション装置を使用した場合、自車マークの位置に応じてマップマッチングの動作を変更させるため、それぞれの位置に応じた動作の設定を予め行わなければならないという不都合が生じる。また、駐車場内を通行した場合には問題なく使用できても、道路から外れて川原などを通行した際には周辺道路にマッチング処理されてしまい、現在位置を正しく表示できないという問題がある。したがって、ユーザは実際の現在位置を正しく認識することができず、誤解を生じる可能性があった。

したがって、本発明の目的は、ユーザが現在位置を、マッチング処理されたマッチング位置と誤解することなく容易に把握することを可能にするナビゲーション装置を提供することである。

また、本発明の更なる目的は、ユーザの現在位置と、マッチング処理されたマッチング位置とを表示してユーザが現在位置を誤解することなく容易に把握することを可能にするナビゲーション装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置は、現在位置を特定する現在位置検出手段と、地図データを記憶した地図記憶手段と、出発地および目的地の情報を入力する入力手段と、前記地図データと、前記入力手段により入力された出発地および目的地の情報に基づき案内経路の探索を行う経路探索手段と、前記現在位置を前記地図データ上または前記経路探索手段により探索された経路上にマッチング処理を行うマッチング制御手段と、前記マッチング制御手段においてマッチング処理されたマッチング位置を前記地図データまたは前記経路に合成した表示データと、前記現在位置検出手段によって特定された現在位置を表示する表示データを作成する表示制御手段と、前記表示データを表示する表示手段と、を備えるナビゲーション装置において、前記表示制御手段は、前記現在位置検出手段によって特定された現在位置と前記マッチング制御手段においてマッチング処理されたマッチング位置とを画面分割によって別々に表示された別々の地図上に表示する表示データを作成することを特徴とする。

本発明のナビゲーション装置は、下記のような優れた効果を奏する。すなわち、本発明の請求項１に記載のナビゲーション装置によれば、表示制御手段は、前記現在位置検出手段によって特定された現在位置と前記マッチング制御手段においてマッチング処理されたマッチング位置とを画面分割によって別々に表示された別々の地図上に表示する表示データを作成する。そのため、ユーザは現在位置を誤解することなく実際の位置を把握することが可能となる。

本発明の実施例にかかるナビゲーション装置のブロック構成図を示す。 本発明の実施例において一つの表示画面に現在位置とマッチング位置の両方を表示した例を示す。 本発明の実施例において現在位置とマッチング位置とを画面分割によって作成される別々の画面に表示した例を示す。 本発明の実施例において現在位置とマッチング位置とを別画面に切換え表示した例を示す。

以下、本発明の具体例を実施例及び添付の図面を用いて詳細に説明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのナビゲーション装置を例示するものであって、本発明をこのナビゲーション装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のナビゲーション装置にも等しく適用し得るものである。

図１は本発明の実施例にかかるナビゲーション装置のブロック構成図を示す。ナビゲーション装置１は、自動車等の車両のダッシュボード上に載置されることにより車載用として使用されるだけでなく、車両から取外されユーザが携帯して使用できるタイプのものである。ナビゲーション装置１は、制御手段１０、現在位置検出手段１１、地図記憶手段１２、経路探索手段１３、表示制御手段１４、マッチング制御手段１５、入力手段１６、表示手段１７を備える。

制御手段１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭからなるプロセッサで構成され、ＲＡＭ、ＲＯＭに記録された制御プログラムにしたがってナビゲーション装置１の各部の動作を制御するものである。

現在位置検出手段１１は、例えばＧＰＳ受信機等で構成され、地球上空を周回している複数のＧＰＳ衛星からの時刻情報を含む電波を受信し、それをもとに現在位置情報を算出するものである。

さらに、現在位置検出手段１１は、距離センサや方位センサを使用するようにしてもよく、この場合、車両の走行距離と走行方位とをそれぞれ検出し、これらの値を基準位置に対して積算することによって現在位置を求める。この現在位置検出方法は、ＧＰＳ受信と組み合わせることで、ＧＰＳ電波を受信できないトンネル内や、誤差が生じやすい高層ビル街において効果を発揮する。

地図記憶手段１２は、各道路の交差点や分岐点などの結節点をノードとし、それぞれのノード間を結ぶ経路をリンクとした道路ノードデータと道路リンクデータを含む道路データを記憶する。道路ノードデータには、道路ノードの番号、位置座標、接続リンク本数、交差点名称などが含まれる。また、道路リンクデータには、起点および終点となる道路ノードの番号、道路種別、リンク長（リンクコスト）、所要時間、車線数、車道幅などが含まれる。道路リンクデータにはさらに、リンク属性として橋、トンネル、踏切、料金所などのデータが付与される。

地図記憶手段１２は、さらに海岸線、湖沼、河川形状などの水系データ、行政境界データ、施設の位置、形状、名称を含む施設データからなる背景データを記憶している。

また、地図記憶手段１２には、道路データや背景データの他、地図画像を見やすく表示
するためにベクター形式で記憶された地図画像データを含んでいてもよい。

これらの道路データと背景データおよび地図画像データは、ナビゲーション装置１を使用する際に、後述する表示制御手段１４によって所定範囲が地図記憶手段１２から抽出され、重ね合わされて表示手段１７に表示される。

経路探索手段１３は、ユーザによって出発地や目的地が指定されると、地図記憶手段１２に記憶されている道路データを参照し、出発地から目的地に至る最適経路を探索する。

この最適経路の探索は、現在位置またはユーザによって指定された出発地に対応する道路ノードからユーザによって指定された目的地に対応する道路ノードまでに至るリンクとノードをダイクストラ法などの各種の手法によって探索し、リンク長（リンクコスト）や所要時間などを累積し、総リンク長または総所要時間などが最短となる経路を案内経路とし、当該経路に属する道路ノードやリンクを案内経路データとして提供するものである。

表示制御手段１４は、地図上に現在位置を表示する際や、経路案内を行っている際、さらにユーザが所定の位置と縮尺を指定した場合などに、所定範囲の道路データや背景データ、地図画像データを選択し、現在位置を示すアイコンや走行道路の軌跡や案内経路などを示す画像、さらには種々の案内解説などの画像を重ね合わせて合成し、表示手段１７に表示できるデータを作成するものである。

また、表示制御手段１４は、地図記憶手段１２に記憶されている道路データおよび背景データ、さらに地図画像データの中から現在位置検出手段１１によって検出された現在位置を中心とする所定範囲のデータを抽出し、それらの画像に現在位置およびマッチング位置を示すマークやアイコン、走行軌跡などを重ね合わせて合成して表示手段１７に表示する画像データを作成するものである。

さらに、表示制御手段１４は、ユーザが出発地と目的地を指定して経路探索要求をした場合に、経路探索手段１３によって探索された経路データを、種々の案内解説などの画像とともに重ね合わせて合成し、後述する表示手段１７に表示できるデータを作成する。また、ユーザが表示地図の縮尺の指定をおこなうと、道路データ、背景データ、地図画像データを所定の倍率に拡大・縮小して表示できるようにする。

マッチング制御手段１５は、現在位置検出手段１１によって検出された現在位置が走行道路から僅かにずれた場合に表示手段１７に表示される現在位置が道路上に表示されるように補正したマッチング位置を求めるものであり、これによってユーザに違和感のない表示を行うことが可能となる。なお、本実施例において現在位置という場合には現在位置検出手段１１によって検出された現在位置のことを示唆し、マッチング位置という場合には現在位置検出手段１１によって検出された現在位置をさらにマッチング制御手段１５によって道路上などに補正し直した位置を示唆するものとする。

マッチング制御手段１５は、現在位置検出手段１１によって検出される現在位置が道路上から外れたとみなされる場合に、現在位置を補正するものであり、この補正は、例えば、現在位置検出手段１１によって算出された現在位置が道路上にない場合に、現在位置情報をもとにして、そこから最も近い道路または案内経路を特定し、上記の現在位置からそれらの道路または経路に垂線を下ろし、交点をマッチング後の現在位置、つまりマッチング位置とすることによって行われる。

あるいは、マッチング制御手段１５は、ある道路を所定の方向に向かって走行している際に、直前に検出された現在位置が道路上であって、今回検出された現在位置がその道路
から所定の角度の範囲内でずれた場合に、そのずれた角度差の分だけ現在位置を補正することによってマッチングを行う。

また、交差点が前方に存在するような道路を走行中で、交差点から右折道路が存在するような場合に、その右折道路より手前で検出された現在位置が右にずれたようなときには、右にずれた位置から交差点までの距離が所定距離範囲内の場合に、交差点から右折道路を右折したものとして現在位置を右折道路上に補正することによってマッチングを行う。

このように、マッチング制御手段１５は上記のようなマッチング処理を組み合わせて行うことによって正確な現在位置を表示できるようにしている。

入力手段１６は、ユーザが出発地や目的地の指定を行ったり、後述する表示画面の切換えの支持を入力したりするためのものであり、キーやボタン、タッチパネルなどから構成される。

表示手段１７は、表示制御手段１４によって作成された表示データを表示してユーザが視認できるようにするためのもので、液晶ディスプレイなどで構成される。なお、この表示手段１７は、入力手段として機能させてもよく、この場合は画面上に表示されたアイコンをユーザが触れることで選択入力が行われる。

本発明のナビゲーション装置１は、自動車のダッシュボードなどに載置して使用される車載モードと、自動車から取り外して使用することが可能な非車載モードを備えている。

車載モードにおいて、表示制御手段１４は、現在位置を中心とする道路データ、背景データ、および地図画像データに、マッチング処理された現在位置を示すマークやアイコンを合成した表示データを作成し、表示手段１７に表示するようにする。

非車載モードにおいては、ユーザが自動車からこのナビゲーション装置１を取り外し、歩行時に携帯用として使用したり、サイクリング時の道案内に使用したりする際に使用される。このとき、表示制御手段１４は、次に説明する三種類の表示データを作成することができる。

表示制御手段１４は、現在位置検出手段１１によって検出された現在位置またはマッチング制御手段１５によってマッチング処理されることによって特定されたマッチング位置を中心とする所定範囲の道路データ、背景データ、地図画像データを地図記憶手段１２から抽出し、現在位置とマッチング位置の両方を示すマークやアイコン画像を合成して表示データを作成する。その結果、表示手段１７には、一つの地図画面上に現在位置とマッチング位置の両方が表示され、ユーザは現在位置検出手段１１によって検出された位置とマッチング制御手段１５によって補正されたマッチング位置との間にどの程度のずれが存在しているのかを認識することが可能となる（図２参照）。

表示データの別の形式として、表示制御手段１４は、画面を二つに分割して表示できる表示データを作成する。この場合、一方の画面に表示される表示データは、現在位置またはマッチング位置を中心とする所定範囲の道路データ、背景データ、地図画像データに現在位置を示すマークやアイコン画像を合成して作成する。また、もう一方の画面に表示される表示データは、現在位置またはマッチング位置を中心とする所定範囲の道路データ、背景データ、地図画像データにマッチング位置を示すマークやアイコン画像を合成して作成される。なお、これら二つの表示画面は、画面を２等分して表示されるものであってもよいし（図３参照）、一方の画面をメイン画面として大きく表示し、もう一方の画面を補助的な参照画面として小さく表示するようにしてもよい。

表示データのさらに別の形式として、表示制御手段１４は、現在位置検出手段１１によって検出された現在位置を示すマークやアイコン画像を所定範囲の道路データ、背景データ、地図画像データに合成して作成された画面と、マッチング制御手段１５によってマッチング処理されたマッチング位置を所定範囲の道路データ、背景データ、地図画像データに合成して作成された画面との２つの画面を、ユーザの指示に基づいて切替えて表示手段１７に表示する。例えば、通常時はマッチング位置と地図を表示しておき、ユーザが現在位置とマッチング位置との差異を知りたいときに、画面切換え指示を入力手段１６によって行うと、画面表示を切替え、現在位置と地図が表示されるようになる（図４参照）。

次に、図２〜図４を参照してユーザが道路以外を通行した場合に現在位置やマッチング位置を表示手段１７に表示する例について説明する。

図２〜図４に示した例では、画面下方から画面上方に向かって流れる河川２６沿いに道路２１があり、交差点２２において画面右方向に道路２４が分岐し、画面上方向には道路２３が接続している。また、道路２１には駐車場スペース２５が設けられている。

ユーザは、自動車で道路２４を走行して交差点２２で左折し、道路２１を走行し、駐車場２５に自動車を駐車した。その後、自動車から降り、本発明のナビゲーション装置１を取り外して携帯し、駐車場２５を出て河川２６に沿って歩行した。図２〜図４では、現在位置検出手段１１によって検出された現在位置を現在位置マーク２８で表示しており、現在位置をマッチング制御手段１５によってマッチング処理したマッチング位置をマッチング位置マーク３０で表示している。

図２は、一つの表示画面に現在位置とマッチング位置の両方を表示した表示画面１００の例を示す。表示画面１００には、現在位置マーク２８が河川２６沿いに表示されており、さらに駐車場２５から現在位置に至る通行経路２７が河川２６沿いに表示されている。また、マッチング位置マーク３０が道路２３上に表示されており、駐車場２５からマッチング位置に至る通行経路２９が駐車場２５、道路２１、交差点２２、道路２３を通るように表示されている。この表示画面１００を参照すれば、ユーザは、現在位置検出手段１１によって検出された現在位置とマッチング制御手段１５によってマッチング処理されたマッチング位置との両方を見ることができ、自分の位置を誤解なく容易に判別することができるようになる。

図３は、現在位置とマッチング位置とを画面分割によって別々の画面に表示した表示画面２００の例を示す。この場合、表示画面２００は画面分割によって画面Ａと画面Ｂに分割表示される。それぞれの画面Ａ、Ｂには、図２の表示画面１００に表示されたのと同様の河川２６、道路２１、２３、２４、交差点２２、駐車場２５が表示される。画面Ａには、道路２３上に表示されたマッチング位置マーク３０と、駐車場２５から道路２１、交差点２２、道路２３を通ってマッチング位置に至る通行経路２９が表示されている。

画面Ｂには河川２６沿いに表示された現在位置マーク２８と、駐車場２５から河川２６沿いに現在位置に至る通行経路２７が表示されている。ユーザは、画面Ａのみを参照した場合にはユーザが駐車場２５から道路２１を逆戻りして交差点２２を通過し道路２３を通行しているような感を与えるが、画面Ｂの現在位置検出手段１１によって検出された現在位置を示す現在位置マーク２８を参照することによって、実際には河川２６沿いを歩行していることを明らかに識別することができ、誤解を生じることがない。

図４は、現在位置とマッチング位置とを別画面に切換え表示した表示画面の例を示す。図４（ａ）はマッチング位置を表示した表示画面、図４（ｂ）は現在位置を表示した表示
画面を示す。表示画面（ａ）、（ｂ）にはそれぞれ図２の表示画面１００に表示されたのと同様の河川２６、道路２１、２３、２４、交差点２２、駐車場２５が表示される。表示画面Ｃには、道路２３上に表示されたマッチング位置マーク３０と、駐車場２５から道路２１、交差点２２、道路２３を通ってマッチング位置に至る通行経路２９が表示されている。

また表示画面（ａ）の左上には表示画面切換えアイコン３４０が表示される。ユーザが表示画面切換えアイコン３４０を触れるなどして選択操作すると、表示画面（ｂ）に切換え表示される。表示画面（ｂ）には、河川２６沿いに表示された現在位置マーク２８と、駐車場２５から河川２６沿いに現在位置に至る通行経路２７が表示されている。ユーザは、画面（ａ）のみを参照した場合にはユーザが駐車場２５から道路２１を逆戻りして交差点２２を通過し道路２３を通行しているような感を与えるが、画面（ｂ）の現在位置検出手段１１によって検出された現在位置を示す現在位置マーク２８を参照することによって、実際には河川２６沿いを歩行していることを明らかに識別することができ、誤解を生じることがない。

なお、本発明のナビゲーション装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ ： ナビゲーション装置
１０： 制御手段
１１： 現在位置検出手段
１２： 地図記憶手段
１３： 経路探索手段
１４： 表示制御手段
１５： マッチング制御手段
１６： 入力手段
１７： 表示手段
２８： 現在位置マーク
３０： マッチング位置マーク

Claims (1)

1. 現在位置を特定する現在位置検出手段と、
   地図データを記憶した地図記憶手段と、
   出発地および目的地の情報を入力する入力手段と、
   前記地図データと、前記入力手段により入力された出発地および目的地の情報に基づき案内経路の探索を行う経路探索手段と、
   前記現在位置を前記地図データ上または前記経路探索手段により探索された経路上にマッチング処理を行うマッチング制御手段と、
   前記マッチング制御手段においてマッチング処理されたマッチング位置を前記地図データまたは前記経路に合成した表示データと、前記現在位置検出手段によって特定された現在位置を表示する表示データを作成する表示制御手段と、
   前記表示データを表示する表示手段と、を備えるナビゲーション装置において、
   前記表示制御手段は、前記現在位置検出手段によって特定された現在位置と前記マッチング制御手段においてマッチング処理されたマッチング位置とを画面分割によって別々に表示された別々の地図上に表示する表示データを作成することを特徴とするナビゲーション装置。

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