JP6422697B2 - 画面表示装置及び画面表示システム - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末のナビゲーション等の地図画面上において、矢印を正しく表示するための画面表示装置及び画面表示システムに関する。

以下、本明細書において、「携帯端末」とは、スマートフォン、モービルフォン、携帯タブレット、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯型ナビゲーション装置、携帯パソコン、その他小型の携帯可能なコンピュータ、移動端末、及び携帯電話機等を指称するものとする。

近年、携帯端末等をナビゲーション装置として活用する技術が普及している。この技術では、携帯端末に備わるＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）受信機によって現在地を測位し、その測位した現在地から目的地に向かう方向を矢印で表示して利用者を誘導している。しかしながら、ＧＰＳによる測位は誤差が大きく低精度であるため、矢印が誤った方向に表示されて、誤誘導されてしまう可能性があった。

特許文献１には、この問題を解決する方法として、扇形の図形で移動先方向を表示することが提案されている。即ち、特許文献１には、携帯端末を利用したナビゲーション装置において、現在地を測定する測位手段の誤差距離を把握し、地点間距離が誤差距離より大きい場合に、扇形方向表示部を用いて扇形の図形で移動先の方向を表示することが記載されている。

特開２０１４−００６０７７号公報

特許文献１に記載されている上述したナビゲーション技術によれば、先端が拡がる扇形図形であるため、進行方向の誤表示は避けられるが、扇形に拡がるどの方向へ進むべきかの判断が難しい。また、誘導に、矢印ではなく扇形図形を用いること自体がなじまない。

従って本発明の目的は、進行方向の誘導表示を矢印表示することが可能であり、しかも、低精度の測位環境下においても正しい方向を向いた矢印を表示できる画面表示装置及び画面表示システムを提供することにある。

本発明の画面表示装置は、地図情報を取得する地図情報取得手段と、現在地測位情報を取得する測位情報取得手段と、現在地から次のノードへの表示ベクトルを算出するベクトル算出手段と、地図情報取得手段が取得した地図情報、測位情報取得手段が取得した現在地測位情報、及びベクトル算出手段が算出した表示ベクトルを矢線又は矢印で表示する表示手段とを備えている。ベクトル算出手段は、現在地の１つ前のノードと次のノードとを結ぶ直線上であって、１つ前のノード及び次のノード間の距離の複数倍の距離だけ、次のノードから進んだ位置を仮想ノードとし、現在地測位情報が示す測位現在地から仮想ノードの位置に向かうベクトルを表示ベクトルとするように構成されている。

携帯端末等の地図画面上において、現在地から目的地へ向けてノード毎に矢印表示を行う画面表示装置が提供される。この装置では、測位された現在地から出発し仮想ノードで終端する表示ベクトルに基づいて矢線又は矢印が表示される。この仮想ノードＶは、現在地の１つ前のノードＡと現在地の次のノードＢとを結んだ直線上にあり、かつ、１つ前のノードＡ及び次のノードＢ間の距離の複数倍（Ｍ倍）だけ次のノードＢから離れた位置に設定される。このように、本発明によれば、地図上で矢線又は矢印により進行方向が表示されるので、なじみ易い。また、矢線又は矢印として、測位された現在地と次のノードとを単に結ぶのではなく、測位された現在地と、仮想ノードＶとを結んでいるため、ＧＰＳ測位による１０ｍを越える現在地の測位誤差をほとんど吸収することができる。従って、このように現在地の測位精度が低い測位環境下においても、矢線又は矢印が誤った方向に向くことが確実に防止でき、目的地への正確な誘導が可能となる。

ベクトル算出手段は、１つ前のノードの位置をＡ（Ｘａ，Ｙａ）、次のノードの位置をＢ（Ｘｂ，Ｙｂ）、複数倍の倍数をＭ、測位現在地をＰ（Ｘｐ，Ｙｐ）、ｃを定数とすると、仮想ノードの位置をＶ（Ｘｂ＋Ｍ（Ｘｂ−Ｘａ），Ｙｂ＋Ｍ（Ｙｂ−Ｙａ））から算出し、表示ベクトルをｙ＝［｛Ｙｂ＋Ｍ（Ｙｂ−Ｙａ）−Ｙｐ｝／｛Ｘｂ＋Ｍ（Ｘｂ−Ｘａ）−Ｘｐ｝］ｘ＋ｃから求めるように構成されていることが好ましい。

この場合、複数倍の倍数Ｍが、Ｍ≧１０であることがより好ましい。

本発明の画面表示システムは、少なくとも１つの縮尺について地図情報を記憶している地図サーバと、ＧＰＳ衛星と、地図サーバに通信回線を介して接続可能であると共にＧＰＳ衛星からの電波を受信可能である、上述した画面表示装置とを備えている。

本発明によれば、地図上で矢線又は矢印により進行方向が表示されるので、なじみ易い。また、矢線又は矢印として、測位された現在地と次のノードとを単に結ぶのではなく、測位された現在地と、仮想ノードＶとを結んでいるため、ＧＰＳ測位による１０ｍを越える現在地の測位誤差をほとんど吸収することができる。従って、このように現在地の測位精度が低い測位環境下においても、矢線又は矢印が誤った方向に向くことが確実に防止でき、目的地への正確な誘導が可能となる。

本発明の画面表示システムの一実施形態における全体のシステム構成を概略的に示すブロック図である。 図１の画面表示システムにおけるスマートフォンの構成を概略的に示すブロック図である。 図１の画面表示システムにおけるスマートフォンのアプリケーションの処理フローを概略的に示すフローチャートである。 スマートフォンのアプリケーションを実施することにより構築されるシステム構成を概略的に示すブロック図である。 スマートフォンのアプリケーションの動作原理を従来技術と比較して説明する図である。 スマートフォンのアプリケーションを実施することによりディスプレイ上に表示される画面の一例を示す図である。 スマートフォンのアプリケーションを実施することによりディスプレイ上に表示される画面の一例を示す図である。

図１は本発明の画面表示システムの一実施形態における全体のシステム構成を概略的に示している。

同図において、１０は画面表示装置の一例であるスマートフォン、１１はこのスマートフォン１０が通信回線を介して接続可能となっている地図サーバ、１２はＧＰＳ衛星電波を常に発信しており、スマートフォン１０が電波を受信可能な複数のＧＰＳ衛星をそれぞれ示している。

なお、本実施形態では、画面表示装置の一例としてスマートフォンを用いているが、スマートフォンに代えてモービルフォン、個人情報端末、携帯タブレット、ＰＤＡ、携帯型ナビゲーション装置、携帯パソコン、その他小型の携帯可能なコンピュータ、又は携帯電話機等を用いても良い。

図２は本実施形態におけるスマートフォン１０の構成を概略的に示している。スマートフォン１０は、ハードウェア上は、マルチコア及びキャッシュを含むＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）、ＧＰＵ(グラフィックプロセッシングユニット)、メモリコントローラ、周辺デバイスコントローラ、及びディスプレイコントローラを一般的に有するアプリケーションプロセッサ１０ａと、アプリケーションプロセッサ１０ａに接続されており、メインメモリを構成しているＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）１０ｂと、アプリケーションプロセッサ１０ａに接続されており、ＯＳ（オペレーションシステム）やアプリケーションプログラムが格納されているフラッシュメモリ１０ｃと、アプリケーションプロセッサ１０ａに接続されているベースバンドプロセッサ１０ｄと、ベースバンドプロセッサ１０ｄに接続されている無線部１０ｅと、無線部１０ｅに接続されているアンテナ１０ｆと、アプリケーションプロセッサ１０ａ及びベースバンドプロセッサ１０ｄに接続されている電源・オーディオ用ＬＳＩ（半導体集積回路）チップ１０ｇと、電源・オーディオ用ＬＳＩチップ１０ｇに接続されているバッテリ１０ｈと、電源・オーディオ用ＬＳＩチップ１０ｇに接続されているスピーカ１０ｉと、アプリケーションプロセッサ１０ａに接続されているタッチパネル式のディスプレイ１０ｊと、アプリケーションプロセッサ１０ａに接続されているＧＰＳチップ１０ｋと、アプリケーションプロセッサ１０ａに接続されている、例えばカメラ、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ「ブルートゥース」（登録商標）及びセンサ類等からなる周辺デバイス１０ｌとを備えている。

アプリケーションプロセッサ１０ａに設けられているＣＰＵは、ＯＳやブートプログラム等の基本プログラムに従ってフラッシュメモリ１０ｃに記憶されているアプリケーションプログラムを実行して本実施形態の処理を行うように構成されている。また、ＣＰＵは、このアプリケーションプロセッサ１０ａの動作を制御するように構成されている。

ＤＲＡＭ１０ｂはメインメモリとして使用され、フラッシュメモリ１０ｃから転送されたプログラムやデータを一時的に保存するように構成されている。また、このＤＲＡＭ１０ｂは、プログラム実行時の各種データが一時的に保存されるワークエリアとしても使用される。後述するように、ＣＰＵのキャッシュも同じ目的で使用される。

このような構成のスマートフォン１０において、アプリケーションプロセッサ１０ａは、プログラム起動時は、まず、ＤＲＡＭ１０ｂ内にプログラム記憶領域、データ記憶領域及びワークエリアを確保し、フラッシュメモリ１０ｃからプログラム及びデータを取り込んで、プログラム記憶領域及びデータ記憶領域に格納する。次いで、このプログラム記憶領域に格納されたプログラムに基づいてアプリケーション処理を実行する。なお、アプリケーションプロセッサ１０ａがフラッシュメモリ１０ｃからプログラム及びデータを直接的に取り込んで、このプログラムに基づいてアプリケーション処理を実行しても良い。

地図サーバ１１は、例えば、あらかじめ登録された所定の領域（例えば所定の市町村）の地図情報が、少なくとも１つの縮尺について地図情報として記憶されている。この地図サーバ１１、本実施形態では、例えばインターネット上の地図サービスサーバ等の地図情報を提供するサーバであるが、その他の地図情報提供サーバであっても良い。

図３は本実施形態におけるスマートフォン１０のアプリケーションの処理フローを概略的に示している。同図に示すように、アプリケーションが起動されると、スマートフォン１０のアプリケーションプロセッサ１０ａは、ディスプレイ１０ｊ上の図示しない操作画面からのユーザの操作（指タッチ又は左クリック）により、目的地の位置情報とルート案内又は目的地案内の要求指示があったか否かを判別する（ステップＳ１）。

要求指示があったと判別された場合（ＹＥＳの場合）のみ、常に更新されている現在地測位情報を取得する（ステップＳ２）。なお、スマートフォン１０は、バックグラウンドにおいて、ＧＰＳ衛星１２からのＧＰＳ信号によって現在地の測位情報を常に更新しており、その更新した現在地測位情報を例えばＤＲＡＭ１０ｂに記憶している。

次いで、アプリケーションプロセッサ１０ａは、測位現在地に対応して、地図サーバ１１からあらかじめ登録された所定の領域（例えば所定の市町村）における必要な地図情報を取得し、ディスプレイ１０ｊ上に表示する（ステップＳ３）。

次いで、アプリケーションプロセッサ１０ａは、目的地の位置を表す目的地情報、及び当初現在地の位置を表す現在地情報を取得する（ステップＳ４）。これら目的地情報及び現在地情報は、例えば、ディスプレイ１０ｊ上に表示された地図上でユーザが入力操作することによって行われる。

次いで、アプリケーションプロセッサ１０ａは、現在地情報の示す当初現在地から目的地情報の示す目的地までの経路を算出する（ステップＳ５）。

その後、アプリケーションプロセッサ１０ａは、後に詳細に説明する表示ベクトルの算出を行い（ステップＳ６）、算出した表示ベクトルに基づいて矢線又は矢印を画面上に表示し（ステップＳ７）、このアプリケーションを終了する。

図４に示すように、このアプリケーションによって、スマートフォン１０には、あらかじめ登録された所定の領域（例えば所定の市町村）における必要な地図情報を地図サーバ１１から取得する地図情報取得手段４０と、ＧＰＳ衛星１２からのＧＰＳ信号によって自己の現在地を常に更新し取得する測位情報取得手段４１と、入力された真の現在地から目的地までの経路を算出する経路算出手段４２と、算出された経路から目的地への表示ベクトルを算出するベクトル算出手段４３と、地図情報取得手段４０から得た地図情報、測位情報取得手段４１から得た現在地測位情報、経路算出手段４２から得た経路情報、及びベクトル算出手段４３が算出した表示ベクトルに基づいて矢線又は矢印を表示する表示手段４４とが構築される。

ステップＳ６（ベクトル算出手段４３）における表示ベクトルの算出処理について、以下詳細に説明する。

図５はスマートフォンのアプリケーションの動作原理を従来技術と比較して説明しており、同図（Ａ）は従来の矢印表示方法、同図（Ｂ）は本実施形態による矢印表示方法をそれぞれ示している。

図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、経路算出手段４２により、当初現在地から、ノード１、ノード２、ノード３、ノード４、ノード５、ノード６、及びノード７を通って目的地に至る経路が設定されたとする。

この場合、従来技術の矢印表示方法によると、同図（Ａ）に示すように、測位現在地５１がＧＰＳ測位による１０ｍを越える測位誤差を有しており真の現在地５０に対して大きくずれているため、この測位現在地５１から参照番号５２で示す次のノード２へ進む算出ベクトルは、参照番号５３に示すように、本来のベクトルに対して大きな誤差角を有している。

一方、本実施形態の矢印表示方法によると、同図（Ｂ）に示すように、真の現在地５４の１つ前のノード５５（ノード１）と次のノード５６（ノード２）とを結ぶ直線上であって、１つ前のノード５５及び次のノード５６間の距離の複数倍（この場合１０倍）の距離だけ、次のノード５６から進んだ位置を仮想ノード５７とし、現在地測位情報が示す測位現在地５８から仮想ノード５７の位置に向かうベクトルを表示ベクトルとしているので、参照番号５９に示すように、誤差角が非常に小さくなる。

具体的には、本実施形態によれば、ステップＳ６（ベクトル算出手段４３）における表示ベクトルの算出処理は、現在地の１つ前のノード５５の位置をＡ（Ｘａ，Ｙａ）、現在地の次のノード５６の位置をＢ（Ｘｂ，Ｙｂ）、複数倍の倍数をＭ（本実施形態では、Ｍ＝１０であるが、Ｍ≧１０であることが望ましい）、測位現在地５４をＰ（Ｘｐ，Ｙｐ）、ｃを定数とすると、仮想ノード５７の位置は、Ｖ（Ｘｂ＋Ｍ（Ｘｂ−Ｘａ），Ｙｂ＋Ｍ（Ｙｂ−Ｙａ））から算出される。さらに、表示ベクトルは、ｙ＝［｛Ｙｂ＋Ｍ（Ｙｂ−Ｙａ）−Ｙｐ｝／｛Ｘｂ＋Ｍ（Ｘｂ−Ｘａ）−Ｘｐ｝］ｘ＋ｃから求められる。このようにして求めた表示ベクトルにより矢線又は矢印を表示する。

図６はこのアプリケーションを実施することによりディスプレイ１０ｊ上に表示される画面の一例を示している。同図において、６０は画面上に表示された地図、６１は地図６０上に示された当初現在地、６２は地図６０上に示された目的地６３への矢線をそれぞれ示している。

図７はこのアプリケーションを実施することによりディスプレイ１０ｊ上に表示される画面の一例を示している。同図において、７０は画面上に表示されたカメラ画像、７１はカメラ画像７０上に示された矢印をそれぞれ示している。

以上説明したように、本実施形態によれば、測位された現在地５１と次のノード５２とを結ぶのではなく、測位された現在地５８と仮想ノード５７とを結んでいるため、誤差角が著しく小さくなり、ＧＰＳ測位による１０ｍを越える現在地の測位誤差をほとんど吸収することができる。従って、このように現在地の測位精度が低い測位環境下においても、矢線又は矢印が誤った方向に向くことが確実に防止でき、目的地への正確な誘導が可能となる。

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。

携帯端末における地図画面表示や、自動車用ナビゲーションシステムにおける地図画面表示に適用可能である。

１０ スマートフォン
１０ａ アプリケーションプロセッサ
１０ｂ ＤＲＡＭ
１０ｃ フラッシュメモリ
１０ｄ ベースバンドプロセッサ
１０ｅ 無線部
１０ｆ アンテナ
１０ｇ 電源・オーディオ用ＬＳＩチップ
１０ｈ バッテリ
１０ｉ スピーカ
１０ｊ タッチパネル式のディスプレイ
１０ｋ ＧＰＳチップ
１０ｌ 周辺デバイス
１１ 地図サーバ
１２ 複数のＧＰＳ衛星
４０ 地図情報取得手段
４１ 測位情報取得手段
４２ 経路算出手段
４３ ベクトル算出手段
４４ 表示手段
５０、５４ 真の現在地
５１、５８ 測位現在地
５２、５６ 次のノード
５３、５９ 誤差角
５５ １つ前のノード
５７ 仮想ノード
６０ 地図
６１ 当初現在地
６２ 矢線
６３ 目的地
７０ カメラ画像
７１ 矢印

Claims (4)

1. 地図情報を取得する地図情報取得手段と、現在地測位情報を取得する測位情報取得手段と、当初の現在地から複数のノードを通って目的地に至る経路を算出する経路算出手段と、現在地から該現在地の次のノードへの表示ベクトルを算出するベクトル算出手段と、前記地図情報取得手段が取得した地図情報、前記測位情報取得手段が取得した現在地測位情報、及び前記ベクトル算出手段が算出した表示ベクトルを矢線又は矢印で表示する表示手段とを備えており、
   前記ベクトル算出手段は、前記算出された複数のノードのうちの、前記現在地の１つ前のノードと前記次のノードとを結ぶ直線上であって前記１つ前のノード及び前記次のノード間の距離の複数倍の距離だけ前記次のノードから進んだ位置を仮想ノードとし、前記現在地測位情報が示す測位現在地から前記仮想ノードの位置に向かうベクトルを前記表示ベクトルとするように構成されていることを特徴とする画面表示装置。
2. 前記ベクトル算出手段は、前記１つ前のノードの位置をＡ（Ｘａ，Ｙａ）、前記次のノードの位置をＢ（Ｘｂ，Ｙｂ）、前記複数倍の倍数をＭ、前記測位現在地をＰ（Ｘｐ，Ｙｐ）、ｃを定数とすると、前記仮想ノードの位置をＶ（Ｘｂ＋Ｍ（Ｘｂ−Ｘａ），Ｙｂ＋Ｍ（Ｙｂ−Ｙａ））から算出し、前記表示ベクトルをｙ＝［｛Ｙｂ＋Ｍ（Ｙｂ−Ｙａ）−Ｙｐ｝／｛Ｘｂ＋Ｍ（Ｘｂ−Ｘａ）−Ｘｐ｝］ｘ＋ｃから求めるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画面表示装置。
3. 前記複数倍の倍数Ｍが、Ｍ≧１０であることを特徴とする請求項２に記載の画面表示装置。
4. 少なくとも１つの縮尺について地図情報を記憶している地図サーバと、ＧＰＳ衛星と、前記地図サーバに通信回線を介して接続可能であると共に前記ＧＰＳ衛星からの電波を受信可能である請求項１から３のいずれか１項に記載の画面表示装置とを備えていることを特徴とする画面表示システム。

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