JP3283146B2 - 自動車用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車用ナビゲーショ
ン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ナビゲーション装置は、ドライ
バのストレスや不安を大幅に低減させ、自動車の情報化
の核になる装置として注目されており、その提供する機
能は多岐に渡っている。自動車用ナビゲーション装置
は、道路網・地名・周辺施設等の地図データを多段階の
縮尺で記憶したＣＤ−ＲＯＭ等の大容量記憶装置、ＧＰ
Ｓ（グローバル・ポジショニング・システム）やジャイ
ロセンサ等を利用して該自動車用ナビゲーション装置を
搭載した自動車（以下、自車と称する）の現在位置を検
出する現在位置検出装置、目的地までの最適ルートを求
める経路誘導装置、各種情報を表示するディスプレイ装
置等から構成される。

【０００３】自動車用ナビゲーション装置が提供する機
能のうち最も基本的なものは、道路情報の提供，現在位
置の表示，目的地までの誘導の３点である。道路情報の
提供機能としては、自動車用ナビゲーション装置は道路
網および地名からなる地図を上記ディスプレイに表示す
るとともに周辺の施設や店舗等の情報を提供する。ま
た、現在位置の表示機能としては、ドライバが自車の現
在位置をディスプレイ上で指示すると、自動車用ナビゲ
ーション装置は現在位置を示すカーソルをディスプレイ
上の定位置に置き、自車の進行方向が常に真上に向くよ
うにしながら、該カーソルを中心として周辺の道路網や
地名を地図として表示する。そして、自動車用ナビゲー
ション装置は、自車の移動に応じて上記地図をスクロー
ル表示させる。

【０００４】最後に目的地までの誘導機能としては、ド
ライバが移動先の目的地を入力すると、自動車用ナビゲ
ーション装置は、現在位置から目的地までの最短時間経
路等を誘導経路として求め、実際の運転時に、上記誘導
経路を他の道路と異なった色で表示したり、ディスプレ
イ上の自車カーソルの前方に案内カーソルを表示したり
して、自車が誘導経路から外れないようにドライバを誘
導する。さらに、自車が誘導経路上において、目的地に
向かうために右折・左折等のハンドル操作が必要な交差
点または分岐点に対して所定の距離以内まで近づくと、
その交差点または分岐点等の道路形状をディスプレイ上
に拡大表示し、ドライバに進行方向を表示する交差点拡
大表示機能を有している自動車用ナビゲーション装置も
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の自動車用ナビゲーション装置においては、高速道路
走行中に分岐点に近づくと、上記交差点拡大表示機能が
はたらいて上記分岐点を拡大表示するが、高速道路と一
般道路とは立体的に配置されていることが多いため、高
速道路と共に、その下を通っている一般道路も拡大表示
されてしまう。自動車用ナビゲーション装置で表示され
る地図は平面図であるので、立体配置になっている高速
道路と一般道路とを共に拡大表示すると、ドライバにと
っては両者があたかも接続されているかのように見えや
すく、同時に一体どこが本当の分岐点なのかが分かり難
いという欠点があった。さらに、高速運転中であるの
で、余分な表示情報があると速やかな判断が困難になる
という問題を有していた。この発明は、このような背景
の下になされたもので、現在走行中の道路の道路種別を
判断し、それと同じ道路種別の道路のみを選択して拡大
表示する交差点拡大表示機能を有する自動車用ナビゲー
ション装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
自動車に搭載される自動車用ナビゲーション装置におい
て、道路種別ごとに分類された道路データを記憶する道
路網記憶手段と、前記自動車の現在位置を検出する現在
位置検出手段と、前記自動車の目的地を設定する目的地
設定手段と、前記目的地に到着するまでに通過する交差
点および分岐点のうちで、進行方向の案内を必要とする
交差点および分岐点である案内交差点を前記道路データ
から求める案内交差点設定手段と、前記現在位置と前記
案内交差点のうち次の案内交差点との間の距離である案
内交差点距離が所定の値以下であるか否かを判定する近
接判定手段と、前記案内交差点距離が所定の値以下なら
ば、現在走行中の道路と同じ道路種別の道路データを前
記道路網記憶手段から読み出し、読み出した該道路デー
タを基に前記現在位置を中心とした道路網の拡大図を表
示する交差点拡大図表示手段とを具備することを特徴と
している。

【０００７】

【作用】この発明による自動車用ナビゲーション装置に
おいては、案内交差点設定手段は、目的地に到着するま
でに通過する交差点および分岐点のうちで、進行方向の
案内を必要とする交差点および分岐点である案内交差点
を道路データから求める。そして、近接判定手段は、現
在位置と前記案内交差点のうち次の案内交差点との間の
距離である案内交差点距離が所定の値以下であるか否か
を判定する。さらに、交差点拡大図表示手段は、案内交
差点距離が所定の値以下ならば、現在走行中の道路と同
じ道路種別の道路データを道路網記憶手段から読み出
し、読み出した該道路データを基に現在位置を中心とし
た道路網の拡大図を表示する。これにより、現在走行中
の道路と同じ道路種別の道路形状のみが拡大図として表
示される。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例による自動
車用ナビゲーション装置の構成を表すブロック図であ
る。１は地図データメモリであり、本実施例では、一例
としてＣＤ−ＲＯＭドライブおよびＣＤ−ＲＯＭを用い
る。上記ＣＤ−ＲＯＭには描画データ１ａ，形状データ
１ｂ，ノードリンクデータ１ｃが記録されている。描画
データ１ａは、日本列島の全体図から全国各市町村の詳
細図まで多段階の縮尺地図に応じた地図データであり、
道路網・地名はもちろんのこと周辺施設や道路幅に関す
る情報等を有する。

【０００９】形状データ１ｂは、道路の形状に関するデ
ータであり、詳しくは、各ノードの座標値，ノード間の
接続状態，隣接ノード間の距離，道路の種別（高速道
路，国道，県道，私道等の種別）等に関するデータであ
る。ここで、ノードとは交差点，高速道路の合流・分岐
点，所定値以上の曲率で曲がったカーブを直線近似する
際の曲折点など、道路網において形状を示す為の特定地
点を指す。また、ノードを示すデータには更に交差点，
高速道路の合流・分岐点に対応するノードである事を表
すフラグがセットされている。ノードリンクデータ１ｃ
は、上記隣接ノード間を接続する線（以下、リンクと称
する）の連結によって構成される経路に関するデータで
あり、目的地までの経路探索に使用される。

【００１０】２は現在位置標定部であり、自車の旋回速
度を検出するジャイロセンサ２ａおよび一定時間におけ
る車輪の回転数から自車の速度を検出する車速検出器２
ｂから送られてくるデータを基に自車の位置変化を連続
的に算出し、自車の現在位置を求める。さらに、現在位
置標定部２はＧＰＳ・２ｃからデータ受信し、上記の方
法で求められた現在位置が正確な値であるか否かの確認
を行う。３は現在位置メモリであり、現在位置標定部２
が求めた現在位置を記憶する。現在位置メモリ３は図示
しない電池でバッテリバックアップされているので、自
動車のエンジンが停止され、本自動車用ナビゲーション
装置に電源が供給されなくなった状態においても現在位
置を保持し続けることができる。

【００１１】４は目的地設定部であり、本自動車用ナビ
ゲーション装置に対する目的地の設定に用いられる。目
的設定部は目的地設定用の入力手段として、図示しない
地図選択用のスケールキー，カーソル移動用の８方向入
力キー，目的地決定用の決定キーを有す。ドライバはス
ケールキーで目的地が記載された地図を選択し、ディス
プレイ１２に表示させる。さらに、ドライバは８方向入
力キーを用いてカーソルを表示された地図の目的地上に
移動させ、決定キーを押して目的地設定を行う。 ５は
経路作成部であり、地図データメモリ１からノードリン
クデータ１ｃを読み出し、現在位置から目的地までの経
路探索を行う。

【００１２】６は誘導経路メモリであり、経路作成部５
で求められた誘導経路を記憶する。７は案内交差点メモ
リであり、誘導経路上において、目的地に向かうために
右折・左折等の交差点における進行方向の案内が必要な
交差点または分岐点である案内交差点に関する情報（経
緯度，操舵方向等）を記憶する。８は近接判定部であ
り、現在位置と案内交差点との距離が所定の距離以下で
あるか否かを判定する。具体的には、近接判定部８は、
案内交差点メモリ７に記憶された未通過の案内交差点の
うち現在位置に最も近い次の案内交差点と現在位置との
距離（以下、上記案内交差点と現在位置との距離を案内
交差点通過前距離と称する）を算出する。同時に近接判
定部８は、直前に通過したばかりの案内交差点と現在位
置との距離（以下、案内交差点通過後距離と称する）を
算出する。そして、案内交差点通過前距離が３００ｍ以
下、または、案内交差点通過後距離が３０ｍ以下なら
ば、近接判定部８は自車が案内交差点に接近中または案
内交差点を通過中であることを示す信号（以下、案内交
差点通過中信号と称する）を出力する。

【００１３】９は地図データ形成部であり、地図データ
メモリ１から描画データ１ａを読み出し、現在位置メモ
リ３から読み出した現在位置を中心とした任意の縮尺の
地図（以下、通常地図と称する）に対応する画像データ
をＶ−ＲＡＭ１１の地図部１１ａに書き込む。同時に、
地図データ形成部９は誘導経路メモリ６から誘導経路デ
ータを読み出し、現在表示中の地図上の道路網に誘導経
路がある場合には、該誘導経路が赤色で表示されるよう
に上記地図部１１ａの画像データを更新する。１０は交
差点拡大図形成部であり、近接判定部８から上記案内交
差点通過中信号を受け取ると、地図データメモリ１から
形状データ１ｂを読み出し、案内交差点の拡大図に対応
する画像データをＶ−ＲＡＭ１１の拡大図部１１ｂに書
き込む。また、交差点拡大図形成部１０は、入力される
案内交差点通過中信号がインアクティブになると、それ
に対応してＶ−ＲＡＭ１１の拡大図部１１ｂの内容をク
リアする。

【００１４】Ｖ−ＲＡＭ１１は、ディスプレイ１２表示
用の画像データを記憶する。Ｖ−ＲＡＭ１１は地図デー
タ形成部９によって書き込まれる地図部１１ａと、交差
点拡大図形成部１０によって書き込まれる拡大図部１１
ｂとに分かれる。ディスプレイ１２は、Ｖ−ＲＡＭ１１
の地図部１１ａ内の画像データを基に現在位置周辺の地
図の表示を行い、その上に同Ｖ−ＲＡＭ１１の拡大図部
１１ｂ内の画像データを基に案内交差点拡大図の表示を
重ねる。

【００１５】次に、上記構成による自動車用ナビゲーシ
ョン装置の動作を説明する。ドライバが自動車のエンジ
ンをかけると、自動車用ナビゲーション装置に電源が投
入され、同時に、Ｖ−ＲＡＭ１１の地図部１１ａおよび
拡大図部１１ｂの内容は、それぞれ地図データ形成部９
および交差点拡大図形成部１０によってクリアされる。
前回自動車を停車させた際の停止位置データは、現在位
置データとして現在位置メモリ３に保持されているの
で、自動車用ナビゲーション装置はエンジンスタート時
の現在位置データとして、そのデータをそのまま用いる
ことができる。

【００１６】次に、地図データ形成部９は現在位置メモ
リ３から現在位置データを読み出し、また、地図データ
メモリ１から現在位置に対応する描画データ１ａを読み
出し、現在位置を中心とした周辺の地図を示す画像デー
タをＶ−ＲＡＭ１１の地図部１１ａに書き込む。これに
より、ディスプレイ１２は、Ｖ−ＲＡＭ１１の地図部１
１ａに書き込まれた画像データを基に通常地図の画像表
示を行う。次に、ドライバが目的地設定部４を用いて目
的地データを設定すると、該目的地データは経路作成部
５に送られる。経路作成部５は目的地データを受信する
と、現在位置メモリ３から現在位置データを読み出し、
また、地図データメモリ１から読み出したノードリンク
データ１ｃを基に経路探索を行い、現在位置と目的地と
を結ぶ誘導経路データを作成し、誘導経路メモリ６に格
納する。

【００１７】誘導経路データ作成後、経路作成部５は誘
導経路上の全ての交差点および分岐点を参照して案内交
差点を選び出し、案内交差点メモリ７に格納する。地図
データ形成部９は一定周期で現在位置メモリ３および誘
導経路メモリ６を参照し、現在位置が常にディスプレイ
１２上の所定の位置にあり、かつ、現在位置周辺の道路
網のうち誘導経路に対応する道路がディスプレイ１２上
において赤色で表示されるようにＶ−ＲＡＭ１１の地図
部１１ａを一定周期で更新する。

【００１８】次に、ドライバが運転を開始し自動車が走
り出すと、現在位置標定部２，地図データ形成部
９，近接判定部８のそれぞれは、一定周期で以下に述
べる処理を繰り返す。 現在位置標定部２は、ジャイロセンサ２ａが検出した
自車の向きと、車速検出器２ｂが検出した自車の速度と
から現在位置データを算出し、ＧＰＳ・２ｃを利用して
該現在位置データが正確な値であるか否かの確認を行
う。現在位置データが正確な値であることが確認される
と、現在位置標定部２は現在位置メモリ３の値を該現在
位置に更新する。現在位置データとＧＰＳ・２ｃによる
参照値とが一致しない場合には、現在地標定部はディス
プレイ１２に警告用メッセージを表示させ、現在位置デ
ータに異常が発生したことをドライバに知らせる。

【００１９】地図データ形成部９は、一定周期で現在
位置メモリ３および誘導経路メモリ６を参照し、現在位
置が常にディスプレイ１２上の所定の位置にあり、か
つ、誘導経路がディスプレイ１２上において赤色で表示
されるようにＶ−ＲＡＭ１１の地図部１１ａを一定周期
で更新する。 近接判定部８は案内交差点通過前距離および案内交差
点通過後距離を算出する。そして、案内交差点通過前距
離が３００ｍ以下、または、案内交差点通過後距離が３
０ｍ以下ならば、近接判定部８は案内交差点通過中信号
を交差点拡大図形成部１０に送出する。

【００２０】次に、自車が例えば図２に示す高速道路１
００上をＡ地点からＤ地点まで走行する場合を例にとっ
て、本発明による自動車用ナビゲーション装置の交差点
拡大表示機能について説明する。尚、図２において自車
が現在走行中の高速道路１００の下方には多数の一般道
路２００が縦横に通っているとする。また、Ｃ地点は案
内交差点であり、Ａ地点からＣ地点までの距離は６００
ｍ、Ｂ地点からＣ地点までの距離は３００ｍ、Ｃ地点か
らＤ地点までの距離は３０ｍであるとする。

【００２１】自車がＡ地点を通過中の場合、近接判定部
８は案内交差点通過前距離を６００ｍと算出する。上述
したように、近接判定部８は案内交差点通過前距離が３
００ｍより大きい場合には案内交差点通過中信号を出力
しない。故に、交差点拡大図形成部１０はＶ−ＲＡＭ１
１の拡大図部１１ｂに対して画像データの書き込みを行
わないので、Ｖ−ＲＡＭ１１の拡大図部１１ｂの内容は
電源投入時にクリアされたまま変化せず、ディスプレイ
１２は図３（ａ）に示すようにＶ−ＲＡＭ１１の地図部
１１ａに書き込まれた画像データを基に通常地図３０の
表示のみを行う。尚、ディスプレイ１２上には自車の位
置および進行方向を示す自車カーソル４０も同時に表示
される。

【００２２】自車がＢ地点に到達すると、案内交差点通
過前距離は３００ｍとなるので、近接判定部８は案内交
差点通過中信号を交差点拡大図形成部１０へ送出する。
交差点拡大図形成部１０は、案内交差点通過中信号を受
け取ると、地図データメモリ１から、その道路種別が高
速道路である形状データ１ｂのみを読み出す。この時、
交差点拡大図形成部１０は道路種別が高速道路以外であ
る道路（一般道路）の形状データ１ｂは読み出さない。
これにより、交差点拡大図形成部１０が形状の描画を行
う対象となる道路は高速道路のみに限定され、図２に示
すような道路網の場合、高速道路１００の形状データ１
ｂのみ読み出され、その下方を通る一般道路２００の形
状データ１ｂは読み出されない。

【００２３】そして、交差点拡大図形成部１０は、高速
道路１００の形状のみを示した交差点拡大図が１／６０
０の縮尺でディスプレイ１２に表示されるように、Ｖ−
ＲＡＭ１１の拡大図部１１ｂに画像データを書き込む。
これによって、ディスプレイ１２は図３（ｂ）に示すよ
うに通常地図３０の上に交差点拡大図５０を重ねて表示
する。この図からも分かるように、交差点拡大図形成部
１０は、高速道路１００の形状データ１ｂのみを読み出
し、一般道路２００の形状データ１ｂを読みだしていな
いので、一般道路２００は（たとえ、高速道路１００の
近辺を通っていても）交差点拡大図５０に表示されな
い。尚、本実施例では、通常地図３０の縮尺は１／１２
０００であり、交差点拡大図５０は通常地図３０と比較
して２０倍に拡大された地図であることになる。尚、交
差点拡大図形成部１０内で高速道路１００の形状のみの
拡大図に関する形状データ１ｂの読み出しおよび形状の
演算はＢ地点に到達する前に予め実行しておき、Ｂ地点
到達時に表示をさせる様にしても良い。

【００２４】自車がＣ地点（案内交差点）を通過中の場
合も同様に、近接判定部８は交差点拡大図形成部１０へ
案内交差点通過中信号を送出する。そして、交差点拡大
図形成部１０は、地図データメモリ１から、その道路種
別が高速道路である形状データ１ｂのみを読み出し、そ
の形状のみを示した交差点拡大図がディスプレイ１２に
表示されるように、Ｖ−ＲＡＭ１１の拡大図部１１ｂに
画像データを書き込む。これによって、ディスプレイ１
２は図４（ａ）に示すように通常地図３０の上に交差点
拡大図５０を重ねて表示する。また、自車のＣ地点（案
内交差点）通過と同時に、近接判定部８はその距離算出
対象を案内交差点通過前距離から案内交差点通過後距離
に変更する。

【００２５】自車がＤ地点を通過中の場合、近接判定部
８は案内交差点通過後距離を３０ｍと算出する。上述し
たように、近接判定部８は案内交差点通過後距離が３０
ｍ以下である場合には案内交差点通過中信号を交差点拡
大図形成部１０へ送出する。そして、交差点拡大図形成
部１０は、地図データメモリ１から、その道路種別が高
速道路である形状データ１ｂのみを読み出し、その形状
のみを示した交差点拡大図がディスプレイ１２に表示さ
れるように、Ｖ−ＲＡＭ１１の拡大図部１１ｂに画像デ
ータを書き込む。これによって、ディスプレイ１２は図
４（ｂ）に示すように通常地図３０の上に交差点拡大図
５０を重ねて表示する。

【００２６】自車がＤ地点を通り過ぎると、案内交差点
通過後距離は３０ｍより大きくなるので、近接判定部８
は案内交差点通過中信号を出力しない。それまで入力さ
れてきた案内交差点通過中信号が入力されなくなったの
で、交差点拡大図形成部１０はＶ−ＲＡＭ１１の拡大図
部１１ｂの内容をクリアする。これにより、ディスプレ
イ１２は、図５（ａ）に示すように、Ｖ−ＲＡＭ１１の
地図部１１ａに書き込まれた画像データを基に通常地図
３０の表示のみを行う。以上で、自動車用ナビゲーショ
ン装置の交差点拡大表示処理は終了する。

【００２７】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえば、上
述した一実施例においては、高速道路走行中において、
高速道路のみを交差点拡大図として表示する例を示した
が、拡大表示される道路の種類は高速道路に固定されて
いるわけではなく、一般道路走行中には（その上方を通
っている高速道路は表示しないで）一般道路のみを拡大
表示する等、現在走行中の道路の種別に合わせて拡大表
示される道路の種類を選択することが考えられる。ま
た、同実施例では、近接判定部８が案内交差点通過中信
号を出力するか否かの判断基準として、案内交差点通過
前距離が３００ｍ以下であること、または、案内交差点
通過後距離が３０ｍ以下であることとしたが、この判断
基準値は任意の値に設定することが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、案内交差点設定手段は、目的地に到着するまでに通
過する交差点および分岐点のうちで、進行方向の案内を
必要とする交差点および分岐点である案内交差点を道路
データから求める。そして、近接判定手段は、現在位置
と前記案内交差点のうち次の案内交差点との間の距離で
ある案内交差点距離が所定の値以下であるか否かを判定
する。さらに、交差点拡大図表示手段は、案内交差点距
離が所定の値以下ならば、現在走行中の道路と同じ道路
種別の道路データを道路網記憶手段から読み出し、読み
出した該道路データを基に現在位置を中心とした道路網
の拡大図を表示する。これにより、現在走行中の道路と
同じ道路種別の道路形状のみが拡大図として表示される
ので、ハンドル操作にとって不要な情報が表示されず、
その結果、ドライバは運転経路を認識しやすいという効
果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による自動車用ナビゲーシ
ョン装置の構成を表すブロック図である。

【図２】同実施例において高速道路１００と一般道路２
００との立体交差状態、および自動車の進行経路を説明
する説明図である。

【図３】同実施例においてディスプレイ１２の表示内容
を示す説明図である。

【図４】同実施例においてディスプレイ１２の表示内容
を示す説明図である。

【図５】同実施例においてディスプレイ１２の表示内容
を示す説明図である。

【符号の説明】

１……地図データメモリ、 ２……現在位置標定部、
３……現在位置メモリ ４……目的地設定部、 ５……経路作成部、 ６……誘
導経路メモリ、７……案内交差点メモリ、 ８……近接
判定部、 ９……地図データ形成部、１０……交差点拡
大図形成部、 １１……Ｖ−ＲＡＭ、１２……ディスプ
レイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−210700（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−219084（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 - 21/36 G08G 1/0969 - 1/137 G09B 29/00 - 29/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車に搭載される自動車用ナビゲーシ
   ョン装置において、 道路種別ごとに分類された道路データを記憶する道路網
   記憶手段と、 前記自動車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 前記自動車の目的地を設定する目的地設定手段と、 前記目的地に到着するまでに通過する交差点および分岐
   点のうちで、進行方向の案内を必要とする交差点および
   分岐点である案内交差点を前記道路データから求める案
   内交差点設定手段と、 前記現在位置と前記案内交差点のうち次の案内交差点と
   の間の距離である案内交差点距離が所定の値以下である
   か否かを判定する近接判定手段と、 前記案内交差点距離が所定の値以下ならば、現在走行中
   の道路と同じ道路種別の道路データを前記道路網記憶手
   段から読み出し、読み出した該道路データを基に前記現
   在位置を中心とした道路網の拡大図を表示する交差点拡
   大図表示手段とを具備することを特徴とする自動車用ナ
   ビゲーション装置。