JP4031282B2 - ナビゲーション装置およびナビゲーション制御プログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナビゲーション装置およびその制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両位置周辺の道路地図を表示する機能、出発地から目的地までの推奨経路を演算する機能、演算された推奨経路に基づいて経路誘導を行う機能などを兼ね備えたカーナビゲーション装置が知られている。
【０００３】
このカーナビゲーション装置は、モニタに道路地図を表示し、推奨経路などを該道路地図上に表示する。そのため、ユーザは道路地図との対比で車両の現在地や推奨経路が把握でき便利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、道路地図を表示したりするため、データ量が膨大になったり、処理時間が長くなるという問題が生じていた。その結果、大きな記憶容量、高速なＣＰＵ、高性能な表示装置が必要となりコスト高となるという問題が生じていた。
【０００５】
本発明の目的は、低コストなナビゲーション装置、およびその実現のためのナビゲーション制御プログラムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、現在地を検出する現在地検出手段と、表示手段と、経路誘導すべき誘導地点の対象となる地点に関する位置情報を格納した記憶手段と、現在地検出手段により検出された現在地と記憶手段に格納された地点に関する位置情報に基づき、予め定められた複数の誘導地点を有する誘導経路に沿って経路誘導を制御する制御手段とを備えたナビゲーション装置に適用され、制御手段は、現在地から最も近い第１の誘導地点に近づいたとき、現在地から第１の誘導地点の次の第２の誘導地点に向かう方向に応じた角度の矢印を表示手段に表示することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
−第１の実施の形態−
図１は、本実施の形態のカーナビゲーション装置のブロック図である。符号１はマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）などで構成される演算処理装置、符号２は制御プログラムなどが格納されたＲＯＭ、符号３は演算処理装置１の作業領域などのためのＲＡＭ、符号４は表示を制御する表示回路、符号５は外部機器とのインターフェースであるＩ／Ｏ装置である。演算処理装置１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、表示回路４、Ｉ／Ｏ装置５はバス（不図示）を介して接続されている。
【０００９】
符号６はナビゲーション情報等を表示するためのモニタで、表示回路４に接続される。符号７はＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信し自車位置を検出するＧＰＳ装置であり、Ｉ／Ｏ装置５に接続される。符号８はＣＤ−ＲＯＭ９から道路データなどを読みとるＣＤ−ＲＯＭ装置であり、Ｉ／Ｏ装置５に接続される。符号１０はジョイスティックや各種スイッチなどの入力装置であり、Ｉ／Ｏ装置５に接続される。
【００１０】
このように構成されるカーナビゲーション装置は、出発地から目的地までの推奨経路を演算し（経路探索）、演算された推奨経路に基づいて経路誘導、すなわちナビゲーションを行う。本実施の形態では、経路誘導を行う際、モニタ６には道路地図を表示しないで矢印のみを表示することにより行う。この矢印を表示して行う経路誘導（ナビゲーション）を、以下矢印ナビと言う。
【００１１】
図２、図３を使用して、第１の実施の形態のカーナビゲーション装置が行う矢印ナビを説明する。図２は矢印ナビを説明するための道路地図を示す図である。本実施の形態では、道路をノードとリンクとリンク列という概念を使用して表す。ノードは、道路の交差点や分岐点に該当し、リンクはそのノード間を結ぶ道路に該当する。リンク列は複数のまとまりあるリンクの並びである。例えば、国道１号線を複数のリンク列に分割し、ある地点とある地点間の国道１号線を一のリンク列として表す。以下の説明では、交差点や分岐点は単にノードと言い、交差点間の道路は単にリンクと言う。
【００１２】
ＣＤ−ＲＯＭ９には道路データが格納されている。道路データは、ノード接続データと誘導データから構成される。演算処理装置１は、ＣＤ−ＲＯＭ装置８からＣＤ−ＲＯＭ９に格納された道路データを読みとり矢印ナビの制御に使用する。この道路データには、道路地図を表示するためのデータは含まれていない。
【００１３】
ノード接続データは、上述したノードに関する接続情報（ネットワーク情報）が格納されている。ノード接続データは、各ノード毎に、自ノードの位置座標と隣接するノード番号が格納されている。各ノードには所定の方式によりノード番号がアサインされる。ノード接続データは、ノード間の接続に関する情報が格納されているので、経路探索および矢印ナビの誘導時に使用が可能である。誘導データは、交差点データや分岐点データである。例えば、交差点や分岐点の名称などのデータが格納されている。矢印ナビによる誘導時に交差点名称などを表示することができる。
【００１４】
なお、ノード接続データや誘導データは、既存の道路地図表示をするカーナビゲーション装置のデータから間引くようにして生成するようにしてもよい。
【００１５】
図２は、上述したノード、リンク、リンク列を使用してある範囲の道路地図を示す図である。符号Ｎ１〜Ｎ８はノードであり、符号Ｌ１〜Ｌ７はリンクである。リンクＬ１、Ｌ２、Ｌ６、Ｌ７と続く道路が例えば国道１号線であった場合、リンクＬ１、Ｌ２、Ｌ６、Ｌ７は一のリンク列の中に含まれるリンクである。現在の車両位置（自車位置）を三角マーク２１で示し、経路探索で演算された推奨経路を太線で示している。すなわち、車両２１は、ノードＮ１を通過し、ノードＮ２、Ｎ３、Ｎ４でそれぞれ右折、左折等をして目的地に向かおうとしている。
【００１６】
次に、本実施の形態のカーナビゲーション装置が、図２で示される推奨経路を誘導する様子を説明する。車両２１がリンクＬ１、リンクＬ２を走行している間は、図３（ａ）に示す矢印３１をモニタ６に表示する。矢印３１は単に上方向に向いた矢印である。この上方向に向いた矢印３１は、そのまま進行方向に走行することを示すものである。すなわち、車両の進行方位にかかわらず常に矢印を上に向けた表示となる。ノードＮ１を通過するが、そのまま同一リンク列のリンクＬ１、Ｌ２を進むだけであるので、表示は矢印３１である。なお、車両２１の現在地は、ＧＰＳ装置７からの位置信号に基づき演算処理装置１が算出する。
【００１７】
次に、車両２１がノードＮ２にさしかかった時、モニタ６の表示は図３（ｂ）の矢印３２となる。矢印３２は、次の交差点を９０度の角度で右折することを示すものである。車両の現在地からノードＮ２を結ぶ線に対してノードＮ２からノードＮ３の方向が約９０度であるため９０度に曲がった矢印３２を表示する。車両２１がノードＮ２にさしかかったか否かは、車両の現在地とノードＮ２の位置座標に基づき判断する。各ノードの位置座標は、上述したノード接続データに格納されている。例えば車両の現在地がノードＮ２の手前１００ｍになったとき、車両２１がノードＮ２にさしかかったとして矢印３２を表示する。この１００ｍの値は他の値であってもよい。
【００１８】
車両２１が、ノードＮ２で直角に右折すると、モニタ６の表示はすぐに図３（ｃ）に示す矢印３３となる。ノードＮ２とノードＮ３間は１００ｍ以下であるため、すぐに次のノードＮ３での曲がり情報を表示する。車両の現在地からノードＮ３を結ぶ線に対してノードＮ３からノードＮ４の方向の角度が右方向約４５度であるため、矢印３３も右方向に４５度の角度で曲げられた矢印となる。
【００１９】
車両２１が、ノードＮ３で約４５度の方向のリンクＬ４へ右折すると、モニタ６の表示は再び図３（ａ）の矢印３１となる。これは、しばらくはリンクＬ４を真っ直ぐ進むためである。ノードＮ４の１００ｍ手前になると、モニタ６の表示は図３（ｄ）の矢印３４となる。矢印３４は、次の交差点を９０度の角度で左折することを示すものである。車両の現在地からノードＮ４を結ぶ線に対してノードＮ４からノードＮ５の方向が約９０度であるため左に９０度曲がった矢印３４を表示する。
【００２０】
なお、推奨経路は、車両の現在地と入力装置１により入力された目的地情報に基づき、ノード接続データを使用して、演算処理装置１が予め演算する。ダイクストラ法などの公知な手法を使用して演算する。この推奨経路は、他のサーバーなどで演算し、通信によりカーナビゲーション装置に送信するようにしてもよい。例えば、Ｉ／Ｏ装置５に携帯電話と接続するポートを設け、携帯電話を介して情報提供センターに接続し、情報提供センターで演算された推奨経路に関するデータを取得するようにしてもよい。なお、カーナビゲーション装置は、自車位置が推奨経路から外れたと認識すると、そのときの現在地から目的地まで再経路探索を行う。
【００２１】
次に、上述した矢印ナビの基本制御フローを説明する。図４は、演算処理装置１が実行する矢印ナビの基本制御を示すフローチャートである。推奨経路は予め演算され、経路誘導がすでに開始されているものとする。推奨経路は複数の誘導地点の並びから構成されている。
【００２２】
ステップＳ１では、ＧＰＳ装置７から位置信号を受信する。ステップＳ２では、ステップＳ１で取得した位置信号とノード接続データに基づき、車両２１の自車位置を算出する。ステップＳ３では、とりあえず真っ直ぐな矢印（図３（ａ））を表示する。ステップＳ４では、次の誘導地点に近づいたか否かを判断する。すなわち、次の誘導地点から１００ｍ以内に入ったか否かを判断する。ステップＳ４で、次の誘導地点に近づいていないと判断するとステップＳ１に戻り処理を繰り返す。一方、ステップＳ４で。次の誘導地点に近づいたと判断するとステップＳ５に進む。
【００２３】
ステップＳ５では、次の誘導地点と次の次の誘導地点との位置座標に基づき方位を演算する。例えば、図２において、車両２１がリンクＬ２を走行している時に、ノードＮ２の１００ｍ以内に入ったと判断すると、ステップＳ５で方位を演算する。方位は、車両２１の現在地とノードＮ２とを結ぶ方位とノードＮ２とノードＮ３とを結ぶ方位とのなす角度を演算する。すなわち、ノードＮ２を基準に、ノードＮ２に車両が進んでくる方位と、ノードＮ２から車両が進んでいく方位とのなす角度を演算する。なお、車両２１の現在地とノードＮ２を結ぶ方位の代わりに、ノードＮ２の手前の誘導地点（不図示）とノードＮ２とを結ぶ方位を使用してもよい。
【００２４】
ステップＳ６では、ステップＳ５で演算した方位に応じた角度で折れ曲がった矢印を表示する。図２の例では、ノードＮ２に近づいたときは図３（ｂ）の表示、ノードＮ３に近づいたときは図３（ｃ）の表示、ノードＮ４に近づいたときは図３（ｄ）の表示をする。モニタ６はビットマップ方式で表示されるため、矢印は任意の角度の折れ曲がり表示が可能である。
【００２５】
このように、第１の実施の形態のカーナビゲーション装置では、経路誘導をする際、モニタ６に道路地図を表示せず、車両２１が進む方向を示す矢印を表示するようにした。これにより、次のような種々の利点が生じる。モニタ６は安価な表示装置でよい。大量の道路地図表示データを準備し、かつ保有する必要はない。ＲＡＭ３の容量も小さいものでよい。演算処理装置１のＣＰＵは高価な高速なものを必要としない。カーナビゲーション装置の物理的なサイズが小さくなる。制御プログラムの作成が容易となる。処理速度も上がる。ハードウェアの構造およびソフトウェアのアルゴリズムが簡易なものとなるため信頼性が向上する。すなわち、総合して言うと、低コスト、コンパクト、高速、高信頼性のカーナビゲーション装置が実現する。
【００２６】
−第２の実施の形態−
第２の実施の形態のカーナビゲーション装置は、第１の実施の形態のカーナビゲーション装置の図３に示した矢印の表示を図５に示すようにしたものである。その他の内容は、第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００２７】
図５（ａ）は、ある範囲の道路地図を示す図である。ノードＮ１１，Ｎ１２、Ｎ１３、Ｎ１４、Ｎ１５を通る推奨経路が太線で示されている。また、ノードＮ１６、Ｎ１７、Ｎ１８から推奨経路に他の道路が交差している。図５（ａ）の場合の誘導地点はノードＮ１１とＮ１４とＮ１５である。車両２１が誘導地点であるノードＮ１４に近づいたとき図５（ｂ）に示す矢印４１がモニタ６に表示される。
【００２８】
矢印４１には、細線で表された補足表示４２〜４４が表示されている。補足表示４２はノードＮ１３とノードＮ１７間に対応する道路であり、補足表示４３はノードＮ１２とノードＮ１６間に対応する道路であり、補足表示４４はノードＮ１３とノードＮ１８間に対応する道路である。矢印４１の曲がり具合は第１の実施の形態と同様に演算される。補足表示４２〜４４の角度も、各ノードの位置座標より演算することができる。
【００２９】
これにより、次の誘導地点にさしかかる前に２本の道路が交差していることをユーザ（ドライバー）に知せることができ、経路誘導がより分かりやすくなる。
【００３０】
−第３の実施の形態−
第１の実施の形態では、次の誘導地点を基準に矢印の曲がる角度を演算していた。しかし、第３の実施の形態では、車両の現在地を基準に矢印の曲がる角度を演算するようにしたものである。その他の内容は、第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００３１】
図６は、第３の実施の形態の概念を説明する図である。推奨経路がノードＮ２１、ノードＮ２２、ノードＮ２３を進むものと設定されているとする。第３の実施の形態では、車両５１の進むべき方向を、車両５１の現在地から次の次の誘導地点の位置座標を結ぶ線（図６の点線５２）と車両５１の進行方向とのなす角度とするものである。車両５１がノードＮ２２に近づくと、図５（ｂ）の矢印４１と同様な左に折れ曲がった矢印（不図示）が表示される。この矢印の折れ曲がり具合は、車両５１がノードＮ２２に近づくにつれて微妙に変化する。車両が最終的にノードＮ２２に到達したときには、矢印の折れ曲がり角度は、車両進行方向とノードＮ２２からノードＮ２３へ向かう方向と一致する。すなわち、折れ曲がりの矢印が表示されたときは、その矢印の方向は常に車両の現在地から次の次の誘導地点の方向を示すことになる。
【００３２】
図７は、第３の実施の形態において、演算処理装置１が実行する矢印ナビの基本制御を示すフローチャートである。第１の実施の形態の図４に対応し、ステップＳ１５のみ異なる。従って、異なるステップＳ１５を中心に説明する。
【００３３】
ステップＳ１５では、ステップＳ２で算出された自車位置と次の次の誘導地点とを結ぶ線と車両５１の進行方向とのなす角度を演算する。ステップＳ６では、ステップＳ１５で演算した方位に応じた角度で折れ曲がった矢印を表示する。
【００３４】
以上により、車両が向かうべき方向が常に表示されながら経路誘導がなされる。これは、もし、車両が推奨経路に隣接する道路を走行してしまった場合にも有効である。すなわち、車両が推奨経路に隣接する道路を走行してしまい、その隣接道路がＧＰＳ装置７の位置検出の誤差範囲にあるためカーナビゲーション装置がその間違った道路を走行していると認識していなくても、常に自車位置に対して推奨経路上の向かうべき方向が示される。従って、自車位置に対する進むべき方位は常に正しいものが表示される。これにより、最終的には元の推奨経路に戻ることが可能となる。この間違った道路が推奨経路から大幅に離れていくような場合には、自車位置情報に基づきカーナビゲーション装置はいずれ間違いを認識し、その時点で自車位置から目的地までの経路探索をやり直すので問題はない。
【００３５】
なお、上記の実施の形態では、矢印のみをモニタ６に表示するとして説明した。この矢印のみを表示するという意味は、道路地図を表示しないでという意味である。従って、矢印以外の簡易な情報も上記の実施の形態では表示される。例えば、誘導データに基づき、交差点名称などを表示するようにしてもよい。さらに、矢印の表示に加えて音声により経路誘導を追加してもよい。
【００３６】
また、上記の実施の形態では、ノード、リンク、リンク列の概念を使用して道路データを格納する例で説明をしたが、この内容に限定する必要はない。すなわち、交差点や分岐点などの接続情報（ネットワーク情報）が取得できるデータであればどのような形態であってもよい。
【００３７】
また、上記の実施の形態では、カーナビゲーション装置の例で説明をしたが、この内容に限定する必要はない。携帯用のナビゲーション装置にも本発明は適用できる。
【００３８】
また、上記の実施の形態では、カーナビゲーション装置の演算処理装置１が実行する制御プログラムはＲＯＭ２に格納されている例で説明をしたが、この内容に限定する必要はない。制御プログラムやそのインストールプログラムをＣＤ−ＲＯＭ９などの記録媒体で提供してもよい。
【００３９】
さらに、それらのプログラムをインターネットなどに代表される通信回線などの伝送媒体を介して提供することも可能である。すなわち、プログラムを、伝送媒体を搬送する搬送波上の信号に変換して送信することも可能である。図８はその様子を示す図である。カーナビゲーション装置６１は上記に説明したカーナビゲーション装置であり、通信回線６２との接続機能を有する。コンピュータ６３はカーナビゲーション装置６１用の制御プログラムを提供するサーバーコンピュータであり、そのプログラムが格納されている。通信回線６２は、インターネット、パソコン通信などの通信回線、あるいは専用通信回線などである。通信回線６２は、電話回線や携帯電話などの無線電話回線などを含む。
【００４０】
なお、上述の制御プログラムをパソコン上で実行させてカーナビゲーション装置を実現するようにしてもよい。その場合、ＧＰＳ装置７などはパソコンの所定のＩ／Ｏポートなどに接続するようにすればよい。また、携帯電話やＰＤＡ（携帯用情報機器）などでナビゲーション機能を実現する場合も本発明は適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成しているので、低コストでコンパクトなナビゲーション装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のカーナビゲーション装置のブロック図である。
【図２】矢印ナビを説明するための道路地図を示す図である。
【図３】矢印ナビの矢印の例を示す図である。
【図４】演算処理装置が実行する矢印ナビの基本制御を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態の矢印のナビの様子を説明する図である。
【図６】第３の実施の形態の矢印ナビの概念を説明する図である。
【図７】第３の実施の形態において、演算処理装置が実行する矢印ナビの基本制御を示すフローチャートである。
【図８】プログラムを伝送媒体を介して提供する様子を示す図である。
【符号の説明】
１ 演算処理装置
２ ＲＯＭ
３ ＲＡＭ
４ 表示回路
５ Ｉ／Ｏ装置
６ モニタ
７ ＧＰＳ装置
８ ＣＤ−ＲＯＭ装置
９ ＣＤ−ＲＯＭ
１０ 入力装置
６１ カーナビゲーション装置
６２ 通信回線
６３ コンピュータ

Claims (1)

1. 現在地を検出する現在地検出手段と、
   表示手段と、
   経路誘導すべき誘導地点の対象となる地点に関する位置情報を格納した記憶手段と、
   前記現在地検出手段により検出された現在地と前記記憶手段に格納された地点に関する位置情報に基づき、予め定められた複数の誘導地点を有する誘導経路に沿って経路誘導を制御する制御手段とを備えたナビゲーション装置において、
   前記制御手段は、現在地から最も近い第１の誘導地点に近づいたとき、前記現在地から前記第１の誘導地点の次の第２の誘導地点に向かう方向に応じた角度の矢印を前記表示手段に表示することを特徴とするナビゲーション装置。

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