JPH10132598A - ナビゲート方法、ナビゲーション装置及び自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車などの移動体の進路案内が、詳細な地
図データなどを必要としない簡単な構成で、常時的確に
できるようにする。 【解決手段】 移動体の現在位置と進行方向を検出し、
その検出した位置及び進行方向における案内情報を判断
し、移動体上で撮影した画像に案内情報による画像を重
畳させて、その重畳された画像を表示させるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの移動
体に搭載して進路などを案内するナビゲーション装置及
びそのナビゲーション装置に適用されるナビゲート方
法、並びにこれらのナビゲーション装置が搭載された自
動車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車などに搭載させるナビゲー
ション装置が各種開発されている。このナビゲーション
装置は、例えば道路地図データが記憶されたＣＤ ＲＯ
Ｍなどの大容量データ記憶手段と、現在位置の検出手段
と、検出した現在位置の近傍の道路地図を、データ記憶
手段から読出したデータに基づいて表示させるディスプ
レイ装置とで構成される。この場合、現在位置の検出手
段としては、ＧＰＳ（Global Positioning System ）と
称される測位用の人工衛星を使用した測位システム（以
下単にＧＰＳと称する）を使用したものや、車両の走行
方向，走行速度などの情報に基づいて出発地点から現在
位置の変化を追跡する自律航法によるものなどがある。

【０００３】そして、このような現在位置の検出手段で
検出された現在位置の近傍の道路地図のデータを、光デ
ィスクであるＣＤ ＲＯＭなどの大容量データ記憶手段
から読出して、道路地図を表示させる映像信号を作成
し、この映像信号をディスプレイ装置に供給して、現在
位置の近傍の道路地図を表示させるものである。なお、
ナビゲーション装置本体とディスプレイ装置とは別体で
構成されている場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ナビゲーション装置で表示される道路地図は、ＣＤ Ｒ
ＯＭなどの道路地図データ記憶手段に記憶された道路地
図データに基づいた地図であり、その表示される道路地
図の精度は、道路地図データの精度に依存する。従っ
て、例えば詳細な道路地図を表示させるためには、非常
に膨大な地図データが必要になり、１枚のＣＤ ＲＯＭ
（ディスク）に記憶できる容量を越えてしまい、１枚の
ディスクを使用して限られた地域の道路データしか記憶
できなくなってしまう。

【０００５】また、実際の道路は、新設，改良などの工
事が絶えず行われていて、地図データが記憶されたディ
スクは、ある程度の期間毎（例えば１年毎）に新しい道
路データに更新されたディスクに交換しないと、新設さ
れた交差点などが地図中に表示されない状態のままにな
ってしまい、正確な案内ができなくなってしまう。とこ
ろが、地図ディスクの更新作業には多大なコストと手間
がかかる不都合があった。

【０００６】本発明はこれらの点に鑑み、自動車などの
移動体の進路案内が、詳細な地図データなどを必要とし
ない簡単な構成で、常時的確にできるようにすることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる問題点を解決する
ために本発明は、移動体の現在位置と進行方向を検出
し、その検出した位置及び進行方向における案内情報を
判断し、移動体上で撮影した画像に案内情報による画像
を重畳させて、その重畳された画像を表示させるように
したものである。

【０００８】本発明によると、少なくとも移動体の進路
に関する案内情報さえあれば、その進路を進行中に表示
される画像は、実際の走行時に撮影した画像に案内情報
が重畳された画像となり、実際の走行時に撮影した画像
に基づいた正確な案内画像の表示が可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、添付
図面を参照して説明する。

【００１０】本例においては、移動体（ここでは自動車
としてある）に搭載して使用するナビゲーション装置と
したもので、図１にその全体構成を示し、図２に自動車
に取付けた状態を示す。

【００１１】本例のナビゲーション装置１０は、表示さ
せる案内情報などの処理を現在位置などのデータに基づ
いて行うマイクロプロセッサである演算処理部１１と、
その演算処理部１１での演算処理の制御を行うシステム
コントローラである制御部１２と、演算処理部１１での
演算処理時に必要なメモリとしてのＲＡＭ１３とを備え
る。制御部１２の制御に基づいた演算処理部１１での演
算処理としては、例えば目的地までの経路探索処理が実
行される。即ち、予め設定された出発地（又は現在地）
から目的地までの適切な経路を、後述する道路ネットワ
ーク情報に基づいて算出し、その経路の情報をＲＡＭ１
３に記憶させておくと共に、現在位置がその経路中のど
の位置にあるのか等の情報もＲＡＭ１３に逐次更新させ
て記憶させておく。

【００１２】そして本例のナビゲーション装置１０は、
ナビゲーションに必要な道路データなどが記録された記
録媒体（例えばＣＤ ＲＯＭなどの光ディスク）が装着
される道路データ記憶部１４が用意され、制御部１２の
制御に基づいて記憶データが読出される。

【００１３】ここで、本例の道路データ記憶部１４に装
着される記憶媒体に記憶される道路データとしては、例
えば幹線道路（或いは幹線道路でなくてもある程度以上
の規模の道路）の接続状態に関する道路ネットワーク情
報と、その道路ネットワーク情報に付随する情報が記憶
される。この道路ネットワーク情報は、例えばこの道路
ネットワーク情報を構成する各道路の交点（交差点）の
座標位置の情報と、各交点を接続する道路の形状を示す
ベクトルデータとで構成される。

【００１４】図３は、この道路ネットワーク情報の一例
を示す図で、この道路ネットワーク情報に基づいて演算
処理部１１で経路探索を行った例を示すと、出発地Ａか
ら目的地Ｂまでの経路が、太い線で示すように設定され
ている。なお、道路ネットワーク情報に付随する情報と
しては、右折不可などの交通規制情報や、その他のナビ
ゲーションを行うのに必要な各種情報が記憶され、経路
探索を行うときには、これらの付随情報を考慮して探索
される。

【００１５】また、本例のナビゲーション装置１０に
は、ＧＰＳ用アンテナ１６が接続できるようにしてあ
り、アンテナ１６で受信したＧＰＳ用衛星からの測位用
信号を、現在位置検出部１５で受信処理して、その受信
データを解析して、現在の座標位置とその高度を算出す
ると共に、このナビゲーション装置１０が搭載された自
動車の移動速度や進行方向についても算出する。なお、
ここでの現在の座標位置のデータとしては、例えば絶対
的な位置情報である緯度と経度のデータであり、高度の
データとしては標高のデータである。

【００１６】さらに、本例のナビゲーション装置１０は
自律航法部１７を備え、自律航法による測位を行うよう
にしてある。即ち、自動車側のエンジン制御用コンピュ
ータ等から供給される車速に対応したパルス信号を、パ
ルスカウンタなどの車速センサ１８ａ（図２参照）でカ
ウントし、そのカウントデータを端子１８を介してナビ
ゲーション装置１０内の自律航法部１７に供給する。ま
た、自律航法部１７はジャイロセンサを内蔵し、自律航
法部１７内での演算処理で、カウントデータより自動車
の進行速度を検出すると共に、ジャイロ出力に基づいて
自動車の進行方向を検出し、この検出した速度と進行方
向に基づいて、決められた位置からの自律航法による現
在位置の測位を行う。例えばＧＰＳによる現在位置検出
部１５で測位ができない状態になったとき（何らかの要
因で衛星からの信号を受信できない場合など）、制御部
１２の制御に基づいて、最後に現在位置検出部１５で測
位された位置から、自律航法部１７で自律航法による測
位を行う。

【００１７】これらの測位データ（現在位置検出部１５
又は自律航法部１７での測位データ）が、演算処理部１
１に供給されると、制御部１２の制御により該当する座
標位置近傍の道路ネットワークデータを道路データ記憶
部１４で読出して演算処理部１１に供給させる。演算処
理部１１では、その道路ネットワークデータや付随する
データなどに基づいて表示用の案内情報の画像信号を作
成し、その案内情報の画像信号を、映像信号生成部１９
に供給する。なお、この案内情報の画像信号を作成する
際には、単に座標位置だけではなく、その座標位置から
の自動車の進行方向（座標位置の移動状況などから判断
できる）についても判断し、検出した座標位置からその
ときの進行方向に向かった方向の道路などに存在する案
内情報を判断して、表示用の案内情報の画像信号を作成
する。

【００１８】そして本例においては、自動車の所定位
置、例えば図２に示すように車内の天上の中央部前方
に、ビデオカメラ３０を取付け、そのビデオカメラ３０
が撮影して出力する映像信号を、映像信号生成部１９に
供給する。従って、ビデオカメラ３０が撮影する映像
は、自動車５０の進行方向前方の映像になる。この場
合、ビデオカメラ３０は固定焦点距離の撮影レンズを取
付けておき、撮影画角は常時決められた範囲とし、その
ビデオカメラ３０が撮影する角度位置については、決め
られた角度としてある。例えば、自動車が勾配のない平
坦で直線の道路を走行していると仮定した場合に、ビデ
オカメラ３０が撮影する映像中の中央が、約３０ｍ先の
路面を撮影するような角度とする。

【００１９】そして映像信号生成部１９では、ビデオカ
メラ３０から供給される映像信号に、演算処理部１１か
ら供給される案内情報の表示信号を重畳した映像信号と
する。そして、この重畳された映像信号を、ナビゲーシ
ョン装置１０に接続されたディスプレイ装置４０に供給
し、このディスプレイ装置３０に表示させる。この場
合、案内情報としては、例えば自動車の進路を示す矢印
の表示や、次に曲がる交差点までの距離などを文字や図
形で示す表示などがある。なお、進路を示す矢印の表示
については、現在位置と次に曲がる交差点までの距離が
所定距離（例えば３０ｍ手前）になったときから、その
交差点を通過するまで行う。また、次に曲がる交差点ま
での距離などの情報については、例えば常時表示させ
る。これらの案内情報の表示状態（矢印が表示される距
離の設定など）については、後述するキー２３の操作に
よるモード設定等で変更できるようにしても良い。

【００２０】ディスプレイ装置３０としては、自動車の
運転席の前方のコンソールパネルなどに設置できる程度
の比較的小型のディスプレイ装置が使用され、例えば表
示画面のサイズとして６インチ程度の液晶表示装置が使
用される。

【００２１】また本例のナビゲーション装置１０は、音
声信号生成部２０を備え、演算処理部１１からの指令に
より、各種ガイドを行う音声信号を音声合成処理などで
生成させて、自動車内の所定位置に配置されたスピーカ
２４に供給する。例えば、演算処理部１１で検出した経
路と現在位置との関係から、進行方向などをガイドする
音声信号を生成させるようにしてある。

【００２２】また本例のナビゲーション装置１０は、交
通情報受信部２２を備え、端子２１に接続された何らか
の受信装置（ＦＭ放送受信装置，電波ビーコン受信装
置，光ビーコン受信装置など）で受信した信号に含まれ
る交通情報を交通情報受信部２２で抽出する。この受信
部２１で得られた交通情報は、演算処理部１１に供給し
て、演算処理部１１で対応した処理を行う。例えば、現
在走行中の経路中に、渋滞区間の情報がある場合には、
その渋滞を回避する経路の探索などを行う。

【００２３】また本例のナビゲーション装置の各種操作
は、用意された操作キー２３を使用して行う。この操作
キー２３は、例えば図２に示すように、自動車のハンド
ル５１の脇に取付けられたものとする。或いは、ナビゲ
ーション装置１０とは別体のリモートコントロール装置
に配されたキーとして、そのリモートコントロール装置
からのリモートコントロール信号（赤外線信号など）に
より、遠隔操作できるようにする。

【００２４】ここで、ここまで説明した本例のナビゲー
ション装置を、実際に自動車に搭載させた例を、図２を
参照して説明すると、例えばナビゲーション装置１０
は、自動車５０内のトラックなどの所定の空きスペース
に取付けられ、ＧＰＳ用アンテナ１６が所定位置に固定
される。そして、車内の天上に取付けられたビデオカメ
ラ３０が撮影した映像信号が、ナビゲーション装置１０
に供給され、ナビゲーション装置１０で生成された映像
信号及び音声信号が、運転席の近傍に設置されたディス
プレイ装置４０及びスピーカ２４に供給される。また、
自律航法による位置測位を行う場合には、この自動車の
エンジン制御用コンピュータの近傍などに車速センサ１
８ａを取付け、速度を検出させる。

【００２５】次に、以上説明した構成のナビゲーション
装置により、実際に自動車を走行させた場合の表示状態
について説明する。まず、図３に示すように、予め現在
地Ａから目的地Ｂまでの経路探索が行われて、このナビ
ゲーション装置１０にセットされているとする。ここ
で、現在地Ａから走行を開始して、最初に曲がる交差点
Ｃの手前３０ｍの位置になったときには、映像信号生成
部１９で、進行方向を案内する矢印を映像中に重畳し、
ディスプレイ装置３０に表示される映像として、例えば
図４のＡに示すように、現在の自動車の前方に見える映
像中に進行方向を示す矢印４１が表示された映像とす
る。また、画面の隅などの所定位置に、現在位置から曲
がる交差点までの距離や方向を示す表示４２を行う。こ
の表示４２としては、例えば「１５ｍ先左折」などと表
示する。このとき、スピーカ２４から出力される音声に
より、「１５ｍ先の交差点を左折して下さい」等とガイ
ドしても良い。なお、自動車の走行に従って、表示され
る映像中の該当する交差点の位置も変化するので（具体
的には下側に移動する）、矢印４１の表示位置も走行に
対応して変化させる必要がある。その表示位置の変化の
制御は、演算処理部１１で判断される現在位置の変化に
基づいた演算により行われる。

【００２６】そして、現在走行中の位置が、次に曲がる
交差点より３０ｍ以上前である場合には、例えば図４の
Ｂに示すように、ビデオカメラ３０が撮影した映像に、
次に曲がる交差点までの距離や方向、或いは目的地まで
の距離などを画面の隅に文字や図形などで示す案内表示
４３だけを重畳させる。

【００２７】このように本例のナビゲーション装置によ
ると、ディスプレイ装置４０に表示される映像は、例え
ば図５に示すように、自動車のフロントガラス５３を通
して見える実像と同じ映像中に、進行方向を示す矢印４
１などの案内情報が表示されることになり、非常に判り
やすい進路の案内が行われる。即ち、従来のナビゲーシ
ョン装置の場合には、ディスプレイ装置に表示される映
像は道路地図であり、実際の道路状態を平面的な図形で
簡略的に示したものであり、表示された地図と実際の道
路との対応が判りにくい不都合があったが、本例の場合
には、常時実際に撮影した進行方向前方の映像中に直接
進路が指示された映像が表示されるので、フロントガラ
ス５３を通して見える映像との対応が容易に判り、非常
に進路などが判りやすい案内が行われることになる。

【００２８】また、本例のナビゲーション装置が備える
道路データとしては、経路探索などに必要な主要な道路
のネットワーク情報だけで良いので、従来のナビゲーシ
ョン装置のように詳細な道路地図データが必要なく、そ
れだけ地図データを記憶させる記憶媒体の負担が少なく
なる。

【００２９】また、本例の場合には常時実際に走行する
ときに撮影した映像が表示されるので、通過する道路に
何らかの変化があった場合でも、道路データ記憶部１４
に記憶された道路データを更新させることなく、良好な
案内ができる。例えば、進路として通過する道路の途中
で交差点などが新設された場合でも、その交差点を通過
するだけである場合には、ディスプレイ装置４０にはそ
の新設された交差点を通過するときには、その交差点の
映像が表示されるので、道路データを更新しなくても、
ディスプレイ装置４０に表示される案内と実際の道路状
態とが一致しないことはなく、常時正確な案内表示が行
われる。

【００３０】なお、ディスプレイ装置４０に表示される
案内情報を判りやすくするために、ビデオカメラ３０で
撮影した映像を、単色のモノクローム映像（例えば白黒
映像）のように色を制限させた状態で表示させて、案内
情報の表示色を、その撮影映像を表示させた色以外の色
（例えば赤色）で表示させるようにして、案内情報が目
立つようにしても良い。或いは、矢印などの案内情報の
表示については、点滅表示などを行って、目立つ表示が
行われるようにしても良い。

【００３１】また、文字などで案内する情報としては、
図４のように進路を案内する情報以外の各種案内情報を
表示させるようにしても良い。例えば、現在走行中の位
置の近傍の交通情報（渋滞情報など）を受信した場合に
は、その情報を文字などで表示させるようにしても良
い。

【００３２】また、現在位置を検出する処理について
は、上述実施例ではＧＰＳや自律航法による測位位置を
単に現在位置としたが、従来からナビゲーション装置で
一般的に行われているように、測位した位置を地図デー
タで示される道路上の位置に一致させた位置とするマッ
プマッチング処理を行って、測位誤差を補正するように
しても良い。

【００３３】さらに、上述実施例ではビデオカメラで撮
影した進行方向前方の映像中に案内情報を表示させる処
理についてのみ説明したが、例えば道路データ記憶部１
４が備える道路データとして、通常のナビゲーション装
置のように地図表示を行うためのデータを備えて、本例
のような実際に撮影した映像中に案内情報を表示させる
表示態様と、通常の道路地図表示中に現在位置などを表
示させる表示態様とを切換えられるようにしても良い。

【００３４】また、上述実施例では目的地への進路を設
定して、その進路を指示する場合の案内処理に適用した
が、そのような進路設定がない場合の走行路の案内を行
う場合にも適用できる。例えば、走行中の道路を判断し
て、その道路の各種案内情報を表示させる処理にも適用
できることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】本発明のナビゲート方法及びナビゲーシ
ョン装置によると、少なくとも移動体の進路に関する案
内情報さえあれば、その進路を進行中に表示される画像
は、実際の走行時に撮影した画像に案内情報が重畳され
た画像となり、実際の走行時に撮影した画像に基づいた
正確な案内画像の表示が可能になり、詳細な地図情報を
持つことなく、実際の道路の状態に即した正確な進路の
案内が可能になる。

【００３６】この場合、案内情報として、予め設定され
た目的地への走行路情報とし、移動体の目的地へ向かう
走行位置を指示する画像を、移動体上で撮影した画像に
重畳させて表示させるようにしたことで、その走行位置
を指示する画像により、良好に進路を案内できるように
なる。

【００３７】また、この走行位置を指示する画像を表示
させる場合に、この走行位置を指示する画像の表示を、
進行方向を変える地点を通過する所定距離前からこの地
点を通過するまで行うようにしたことで、必要な場合だ
け走行位置を指示する画像が表示され、必要な場合にだ
け適切な案内表示ができる。

【００３８】また、表示される画像として、ビデオカメ
ラが撮影した画像をモノクローム画像とし、案内情報の
画像の色を、このモノクローム画像の色とは異なる色と
したことで、案内情報を目立たせて表示する良好に表示
することが可能になる。

【００３９】また本発明の自動車によると、その自動車
に取付けられたビデオカメラで撮影した進行方向前方の
画像と、道路ネットワークデータに基づいた案内情報の
画像とを重畳させて、自動車内の表示手段に表示させる
ようにしたことで、実際の進行方向の画像と全く同じ画
像中に案内情報が表示された画像により、その自動車の
運転者などに進路などが案内されることになり、実際の
道路状態に即した良好な進路案内などが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】一実施例の装置を自動車に取付けた状態を示す
斜視図である。

【図３】一実施例の道路データの例を示す説明図であ
る。

【図４】一実施例による表示例を示す説明図である。

【図５】一実施例による運転席から見た状態を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０ ナビゲーション装置、１１ 演算処理部、１２
制御部、１４ 道路データ記憶部、１５ 現在位置検出
部、１７ 自律航法部、１９ 映像信号生成部、２０
音声信号生成部、２２ 交通情報受信部、２３ 操作キ
ー、２４ スピーカ、３０ ビデオカメラ、４０ ディ
スプレイ装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の現在位置と進行方向を検出し、 その検出した位置及び進行方向における案内情報を判断
   し、 上記移動体上で撮影した画像に上記案内情報による画像
   を重畳させて、その重畳された画像を表示させるように
   したことを特徴とするナビゲート方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のナビゲート方法におい
   て、 上記案内情報として、予め設定された目的地への走行路
   情報とし、 上記移動体の上記目的地へ向かう走行位置を指示する画
   像を、上記移動体上で撮影した画像に重畳させて表示さ
   せるようにしたナビゲート方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載のナビゲート方法におい
   て、 上記走行位置を指示する画像の表示を、進行方向を変え
   る地点を通過する所定距離前からこの地点を通過するま
   で行うようにしたナビゲート方法。
4. 【請求項４】 移動体の現在位置と進行方向を検出する
   測位部と、 上記移動体の進行方向前方を撮影する撮影手段と、 道路ネットワークデータの読出し部と、 上記測位部が測位した位置の近傍の道路ネットワークデ
   ータを上記読出し部から読出し、その道路ネットワーク
   データに基づいた案内情報の画像を、上記ビデオカメラ
   が撮影した画像に重畳させる画像処理部と、 上記画像処理部で重畳された画像を所定のディスプレイ
   に表示するための映像信号として出力する映像信号出力
   部とを備えたナビゲーション装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のナビゲーション装置にお
   いて、 上記案内情報として、予め設定された目的地への走行路
   情報とし、 上記移動体の上記目的地へ向かう走行位置を指示する画
   像を、上記道路ネットワークデータに基づいて生成さ
   せ、その生成された画像を上記画像処理部で上記ビデオ
   カメラが撮影した画像に重畳させるようにしたナビゲー
   ション装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のナビゲーション装置にお
   いて、 上記画像処理部での上記走行位置を指示する画像の重畳
   処理を、進行方向を変える地点を通過する所定距離前か
   らこの地点を通過するまで行うようにしたナビゲーショ
   ン装置。
7. 【請求項７】 請求項４記載のナビゲーション装置にお
   いて、 上記画像処理部で重畳された画像として、上記ビデオカ
   メラが撮影した画像をモノクローム画像とし、上記案内
   情報の画像の色を、上記モノクローム画像の色とは異な
   る色としたナビゲーション装置。
8. 【請求項８】 車内の所定位置に配された表示手段に、
   案内画像を表示させる装置を備えた自動車において、 自車の現在位置と進行方向を検出する測位部と、 自車の進行方向前方を撮影するビデオカメラと、 道路ネットワークデータの読出し部と、 上記測位部が測位した位置の近傍の道路ネットワークデ
   ータを上記読出し部から読出し、その道路ネットワーク
   データに基づいた案内情報の画像を、上記ビデオカメラ
   が撮影した画像に重畳させて、上記表示手段に表示させ
   る画像処理部とを備えた自動車。