JP4367538B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ナビゲーション装置に関するものである。

従来の車両用ナビゲーション装置は、道路地図上に、都道府県名、市町村名等の住所名称（行政区画名称）のほか、公園などの各種の施設名称、道路名称等を文字にて表示する。これにより、ユーザは、車両が位置するエリアや、近隣にある施設、各道路を特定するための名称情報を得ることができる。ただし、それらの名称の表示位置は、原則として、道路地図データにおいて予め決められており、各名称は、その予め決められた位置に表示されるものであった。

車両を運転するユーザにとって、住所名称や施設名称は、車両が走行している場所を把握する等の目的のために必要な情報である。しかし、ユーザが、車両を運転する場合、所望の目的地へ達するためのおおよその経路を決めて、その経路に従って、車両を走行させることがほとんどである。この場合、住所名称や施設名称よりもむしろ、各道路の名称がより重要な情報となる。ユーザは、予め決めた経路に従って車両を走行させるためにいずれの道路を走行すべきか逐次判断しているが、この際、道路名称に基づいて判断することが多いためである。

ただし、ユーザは、ナビゲーション装置に表示された全ての道路の道路名称を把握する必要性は乏しい。つまり、ユーザは、車両を走行させている道路から次に進むべき道路を判断することができれば、少なくとも、予め決めた経路通りに車両を走行させることができる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ユーザが進むべき道路の判断を容易に行なうことができるように、道路名称をユーザにわかりやすく表示することが可能な車両用ナビゲーション装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置は、
表示画面を有する表示手段と、
車両の現在位置及び進行方向を検出する検出手段と、
各道路の道路名称を含む、道路地図を表示するための道路地図データを記憶する記憶手段と、
車両の現在位置に基づいて、その周辺の道路地図を表示するための道路地図データを記憶手段から読み出して、車両の進行方向が表示画面の上方向を向くように、道路地図を、車両の現在位置及び進行方向を示す車両マークとともに表示手段の表示画面に表示する表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置であって、
表示制御手段は、
車両の走行予定道路と交差する交差道路に関して、走行予定道路を基準として、走行予定道路から交差道路が伸びる方向を示す角度を算出する角度算出手段と、
角度算出手段が算出した角度を含むように、走行予定道路と交差道路との交点を中心とする、扇状の探索領域を設定する探索領域設定手段と、
設定手段によって設定された扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を求める交点探索手段と、
走行予定道路と交差道路との交点及び扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を結ぶ線分を基準として、交差道路の道路名称の表示位置を決定する表示位置決定手段と、を備えることを特徴とする。

ユーザが進むべき道路を判断する場合、現在走行している道路、または走行することが予定されている道路に接続された道路の中から、１つの道路を選ぶことになる。このため、請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置は、車両の走行予定道路と交差する道路の道路名称を、ユーザにわかりやすく表示すべく、上記した構成により、交差道路の道路名称の表示位置を決定した。

つまり、請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置では、走行予定道路から交差道路が伸びる方向を示す角度を含むように、走行予定道路と交差道路との交点を中心とする、扇状の探索領域を設定し、その扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を求め、走行予定道路と交差道路との交点及び扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を結ぶ線分を基準として、交差道路の道路名称の表示位置を決定する。このような手順で道路名称の表示位置を決定すると、交差道路が真っ直ぐに伸びている場合には上記線分と交差道路とは一致するので、線分（交差道路）を基準として、例えばその交差道路に沿った位置などに道路名称を表示することができる。また、交差道路が曲折している場合には、上記扇状探索領域に含まれる道路の曲折形状の全体を代表するように線分が引かれるので、その線分を基準とすることで、明らかにその曲折した交差道路を示す道路名称であるとユーザが認識できる位置に道路名称を表示することができる。この結果、ユーザは、その道路名称を手がかりとして、進むべき道路を容易に、かつ正しく判断することができるようになる。

探索領域設定手段は、請求項２に記載したように、初期的に、予め定めた所定の半径にて、扇状探索領域を設定し、その設定した扇状探索領域の外周線と交差道路との交点が無く、交点探索手段が当該交点を求められないとき、半径を短くした扇状探索領域を再度設定したり、さらに、請求項３に記載したように、扇状探索領域の外周線と交差道路との交点が交点探索手段にて求められるまで、徐々に半径を短くしながら、扇状探索領域の設定を繰り返したりすることが好ましい。このような処理を実行することにより、例えば、交差道路が扇状探索領域の外周線に達する前に曲折し、その結果、交差道路と扇状探索領域の外周線との交点が求められない場合でも、半径を短くした扇状探索領域を再度設定することによって、交差道路と扇状探索領域の外周線とが交差するようになり、その交点を求めることができるようになる。

請求項４に記載したように、表示位置決定手段は、走行予定道路と交差道路との交点及び扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を結ぶ線分を、その線分の伸びる方向と垂直な方向に所定の距離だけ平行移動した位置に基づく、走行予定道路と重ならない位置を、交差道路の道路名称の表示位置として決定することが好ましい。その結果、交差道路の道路名称は、走行予定道路に近接し、かつ線分と同じ傾きをもって表示されるので、交差道路の道路名称をユーザにわかりやすく表示することができる。

具体的には、請求項５に記載したように、表示位置決定手段は、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と線分とのなす角度が９０°未満である場合、線分を、表示画面の上側に向かって平行移動した位置を交差道路の道路名称の表示位置として決定することができる。交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と線分とのなす角度が９０°未満である場合、交差道路の上側に道路名称の表示のための広い領域を確保しやすいためである。

また、請求項６に記載したように、表示位置決定手段は、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と線分とのなす角度が９０°以上であって所定の上限角度未満である場合、線分を、表示画面の上側に向かって平行移動した位置を交差道路の道路名称の仮表示位置として定め、その仮表示位置において、走行予定道路と道路名称とが重なる場合には、道路名称が走行予定道路と重ならない位置まで、線分の傾きに沿って道路名称の表示位置をずらした位置を交差道路の道路名称の表示位置として決定することができる。

原則として、道路名称表示が上側となり、その道路名称を持つ交差道路が下側に位置している方が、ユーザは、表示された道路名称を認識しやすいと考えられる。そのため、請求項６では、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と線分とのなす角度が９０°以上であっても、その線分の伸びる方向と垂直な方向であって、表示画面の上側に向かって平行移動した位置を道路名称の表示位置として用いる。ただし、この場合、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と線分とのなす角度が９０°以上であるが故に、線分の伸びる方向と垂直方向に平行移動した場合、一部、走行予定道路との重なりが生じる場合がある。そのため、請求項６では、その平行移動した位置を交差道路の道路名称の仮表示位置とする。そして、この仮表示位置では、道路名称が走行予定道路と重なってしまう場合には、道路名称が走行予定道路と重ならない位置まで、線分の傾きに沿って道路名称の表示位置をずらした位置を、最終的な交差道路の道路名称の表示位置として決定するのである。

さらに、請求項７に記載したように、表示位置決定手段は、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と線分とのなす角度が上限角度以上である場合、線分を、表示画面の下側に向かって平行移動した位置を交差道路の道路名称の表示位置として決定することができる。交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と線分とのなす角度が上限角度以上である場合、交差道路の下側に道路名称の表示のための広い領域を確保しやすいためである。

また、請求項８に記載の車両用ナビゲーション装置は、
表示画面を有する表示手段と、
車両の現在位置及び進行方向を検出する検出手段と、
各道路の道路名称を含む、道路地図を表示するための道路地図データを記憶する記憶手段と、
車両の現在位置に基づいて、その周辺の道路地図を表示するための道路地図データを記憶手段から読み出して、車両の進行方向が表示画面の上方向を向くように、道路地図を、車両の現在位置及び進行方向を示す車両マークとともに表示手段の表示画面に表示する表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置であって、
表示制御手段は、車両の走行予定道路と交差する交差道路の道路名称を、当該交差道路の近傍であって、かつ、前記走行予定道路と重ならない位置に表示するものであり、
当該表示制御手段は、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と、前記交差道路とのなす角度に応じて、当該角度が所定の上限角度を超える場合には、交差道路の下側に道路名称の表示位置を定め、上限値を超えない場合には、交差道路の上側に道路名称の表示位置を定める表示位置決定手段を備えることを特徴とする。

交差道路の道路名称を、その交差道路の近傍であって、走行予定道路とかさならない位置に表示する際、走行予定道路から伸びる交差道路の向きに応じて、道路名称の表示のための領域を、交差道路の上側に確保しやすくなったり、下側に確保しやすくなったりする。そのため、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と交差道路とのなす角度に応じて、当該角度が所定の上限角度を超える場合には、交差道路の下側に道路名称の表示位置を定め、上限値を超えない場合には、交差道路の上側に道路名称の表示位置を定める。これにより、走行予定道路と交差する交差道路に関して、ユーザが視認しやすい道路名称の表示を行うことができる。

請求項９〜請求項１５の作用効果は、上述した請求項１〜７とほぼ同様であるため、説明を省略する。

請求項１６に記載したように、目的地が指定されると、当該目的地に達する案内経路を設定し、その設定した案内経路に沿って車両が走行するように経路案内を行なう経路案内手段を備え、表示制御手段は、経路案内手段によって経路案内が行なわれているとき、案内経路を車両の走行予定道路とすることが好ましい。経路案内が行われている場合、車両は、その案内経路に沿って走行する可能性が高いためである。なお、経路案内が行なわれていないときには、請求項１７に記載したように、現在、車両が走行している道路の道なり道路を走行予定道路とすることが好ましい。車両は、他の道路に乗り移るまでは、現在走行している道路を走行し続けるためである。

請求項１８に記載したように、表示制御手段は、交差道路が、共通の交点から走行予定道路の左右に伸びるとき、車両が道路の右側を走行している場合には、走行予定道路の右側に伸びる交差道路に対して道路名称を表示し、車両が道路の左側を走行している場合には、走行予定道路の左側に伸びる交差道路に対して道路名称の表示を行うことが好ましい。このようなルールに従って、交差道路の表示位置を決定することにより、ユーザは道路名称表示を一見して見つけることができ、視認性を向上できるためである。

以下、本発明の実施の形態における車両用ナビゲーション装置に関して、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係わる車両用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の車両用ナビゲーション装置は、位置検出部１、地図データ格納部２、スイッチ情報入力部３、これらに接続された制御部４、制御部４に接続された表示部６、及び音声出力部７を備えている。

位置検出部１は、いずれも周知の地磁気センサ、ジャイロセンサ、車速センサ、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳセンサなどによって構成される。これらは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお各センサの精度によっては、位置検出部１を上述した内の一部のセンサで構成しても良い。

地図データ格納部２は、道路データや背景データ等の道路地図を描画するための道路地図データを制御部４に入力するためのものである。この地図データ格納部２は、道路地図データを記憶する記憶媒体を備え、その記憶媒体としては、そのデータ量からＤＶＤ−ＲＯＭやハードディスクなどが用いられる。もちろん、その他の種類の記憶媒体を用いても良い。さらに、地図データ格納部２を外部のサーバ等と通信を行なう通信機として、外部のサーバ等に格納されている地図データを通信によって取得するものであっても良い。

スイッチ情報入力部３は、例えば表示部６の周囲に設置されたメカニカルなスイッチや、表示部６と一体となったタッチスイッチを有し、各種の入力に使用されるものである。例えば、本実施形態によるナビゲーション装置は、いわゆる経路案内機能を備えており、スイッチ情報入力部３により目的地を入力すると、現在位置を出発地として、目的地までの最適な経路を自動的に選択して案内経路が形成され、音声出力部７及び表示部６によってその案内経路に従った案内がなされる。

表示部６は、例えば液晶ディスプレイによって構成される。表示部６の画面には、位置検出器１によって検出された車両の現在位置と地図データ格納部２から入力される道路地図データとに基づいて、車両の現在位置周辺の道路地図が、車両の現在位置及び進行方向を示す自車両マークとともに表示されたり、目的地を選択するための選択画面やナビゲーション装置の各種の機能のオン・オフを設定する設定画面等が表示されたりする。

音声出力部７は、スピーカによって構成され、経路案内のための音声や、ナビゲーション装置の操作の説明を行なう音声を出力する。

制御部４は通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路、及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、車載ナビゲーション装置が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵが所定の演算処理を実行する。なお、図１では、制御部４が実行する主要な機能を、機能ブロック図として表示している。すなわち、制御部４は、地図データ取得部１０、マップマッチング部１１、経路計算部１２、経路案内部１３、及び表示制御部１４を備える。

地図データ取得部１０は、通常は、位置検出部１によって検出された現在位置を含む周辺の道路地図データを地図データ格納部２から取得し、表示制御部１４に与える。表示制御部１４は、地図データ格納部２から与えられた道路地図データに基づいて、図示しないＶＲＡＭに道路地図を描画し、その道路地図に基づいて、現在位置及び進行方向を示す自車両マークとともに、現在位置周辺の道路地図を表示するための表示信号を表示部６に与える。

車両の走行に伴って、車両の走行軌跡がマップマッチング部１１に蓄積される。マップマッチング部１１は、車両の走行軌跡と道路の形状を照合する。この照合に基づいて、表示部６に表示している自車両位置が実際の車両の位置とずれていると判定すると、マップマッチング部１１は正しい自車両の位置を表示制御部１４に与える。これにより、表示制御部１４は、表示部６に表示する道路地図上の自車両の位置を修正する。

また、スイッチ情報入力部３によって目的地が入力された場合、経路計算部１２が現在位置から目的地までの最適な案内経路を作成する。この際、地図データ取得部１０は、現在位置から目的地までの道路地図データを地図データ格納部２から取得し、経路計算部１２は、その道路地図データに対して公知のダイクストラ法等の手法を適用して、最適な案内経路を作成する。作成された案内経路は、経路案内部１３に与えられる。経路案内部１３は、表示部６に表示される道路地図において、作成された案内経路に対応する道路を特定の色で識別表示させるべく表示制御部１４に指示する。さらに、右左折等を行なうべき交差点等の案内ポイントを算出し、その案内ポイントにおける右左折方向を音声にて報知すべく、音声出力部７に音声信号を出力する。また、その案内ポイントに関する情報を表示制御部１４に与え、表示制御部１４は、交差点付近の拡大図や高速道路の略図を表示部６に表示させるための表示信号を生成する。

次に、本実施形態における特徴部分に関する道路地図の表示処理、さらに詳しくは、その道路地図に表示する道路名称の表示制御処理について詳しく説明する。

まず、道路地図データの構成について、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に基づいて説明する。図２（ａ）に示すように、道路地図データは、全表示範囲をメッシュ状に分割し、パーセル（地図区画）と呼ばれる個々の分割範囲ごとに、地図データ格納部２に格納されている。このようにパーセル単位で分割して記憶される道路地図データは、主に、自然地形や線路など道路地図を表示する際の背景となる背景データと、実際の道路に即して道路を表示するための道路データとからなる。

道路データは、１つのパーセルに含まれる全ての道路について、道路の形状や、幅員、車線数などを示すリンク列データを有する。ここで、各道路は、道路が分岐、交差、連結などする地点をノードとして規定し、そのノード間を結ぶリンクによって表す。ただし、道路の形状が直線以外の場合、実際の道路の形状を模擬するため、ノード間に形状補間点が設定される。この場合、ノードと形状補間点との間や形状補間点同士を結ぶ線分はセグメントと呼ばれ、リンクは複数のセグメントから構成されることになる。

リンク列データは、１つのパーセルに含まれる、名称や車両の走行条件が同一である道路部分を示す複数のリンクについてのデータを含むものである。例えば、図２（ａ）に示すように、１つのパーセルに、道路Ａと道路Ｂが含まれていると仮定する。この場合、このパーセルの道路データは、道路Ａに対応するリンク列データＡと、道路Ｂに対応するリンク列データＢとを有する。

これらのリンク列データＡ，Ｂの一例を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すように、リンク列データＡには、各リンクの形状を示す形状情報、各リンクを識別するために付与された各リンクに固有の番号であるリンクＩＤ情報、リンク列データＡに対応する道路Ａの道路名称が記憶されている記憶領域を示す道路名称アドレス、道路Ａの幅員や車線数を示す幅員・車線情報などが含まれる。なお、各リンクの形状情報は、リンクの両端とその間の形状を表す形状補間点の座標位置を示す座標列からなる。

上述したように、リンク列データには、対応する道路の名称が記憶されている記憶領域を示す道路名称アドレスが含まれており、この道路名称アドレスにより、道路名称を読み出すことが可能である。道路名称は、図２（ｃ）に示すように、各リンク列データの道路名称アドレスに対応する記憶領域に、順番に記憶されている。

次に、上述した道路地図データを用いて、車両の現在位置及び進行方向を示す自車両マークとともに道路地図を表示する処理について、図３のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ１１０では、位置検出部１による検出結果に基づいて、車両の現在位置及び進行方向を検出する。続くステップＳ１２０では、ステップＳ１１０にて検出された車両の現在位置に基づいて、その周辺の道路地図を描画するための道路地図データをパーセル単位で地図データ格納部２から読み出す。そして、ステップＳ１３０において、読み出した道路地図データに基づいて、表示制御部１４におけるＶＲＡＭに道路地図を描画する。この道路地図の描画処理に関しては、後に詳細に説明する。

なお、表示制御部１４におけるＶＲＡＭは、車両の走行に伴って、道路地図をスクロール表示するため、表示部６の表示範囲よりも広い道路地図を描画可能な容量を備えている。そして、ステップＳ１４０において、表示制御部１４は、自車両マークが一定の位置に表示され、かつその進行方向が上向きとなるように表示範囲を定め、この表示範囲の道路地図が表示部６に表示されるように、表示信号を生成する。ただし、表示制御部１４は、所定の方位（例えば、真北）が上向きとなるように、道路地図を表示できるものであっても良い。

次に、図３のフローチャートのステップＳ１３０における道路地図の描画処理に関して、図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、上述した表示制御部１４のＶＲＡＭは、背景、道路、及び名称をそれぞれ個別に描画する描画面を備えており、表示制御部１４は、これらの描画面にそれぞれ描画されたデータを重ね合わせた表示信号を生成して、表示部６に与える。

まず、ステップＳ２１０において、読み出した道路地図データの背景データに基づいて、道路地図の背景を、背景描画用の描画面に描画する。次に、ステップＳ２２０において、読み出した道路地図データの道路データにおける形状情報に基づいて、各道路を道路描画用の描画面に描画する。さらに、ステップＳ２３０において、道路データのリンク列データにおける道路名称アドレスに基づいて、表示すべき道路名称を読み出して、後に説明する処理によって、各道路名称の表示位置を決定し、その決定した位置に各名称を描画する。

なお、一旦、ＶＲＡＭに道路地図が描画されると、車両が移動して、その描画範囲の端部に接近するまで、その描画された道路地図が維持される。車両が描画範囲の端部に接近した場合には、その端部に続く道路地図をＶＲＡＭに新たに描画し、不要となった道路地図は、ＶＲＡＭから消去される。

次に、図４のフローチャートのステップＳ２３０における道路名称の描画処理について、図５のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップＳ３１０では、各道路名称の表示位置が決定済みであり、既に、名称描画用の描画面に各道路名称が描画されているか否かを判定する。この判定処理において「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ３２０の処理に進む。

ステップＳ３２０では、名称表示を更新する更新タイミングに該当するか否かを判定する。更新タイミングであるか否かは、いくつかの条件に基づいて判定され、例えば、車両の走行に伴って車両の進行方位が変化し、表示される道路地図の角度が所定角度（例えば４５°）以上変化したとき更新タイミングであると判定される。また、車両が走行している道路を変えたときや、案内経路が変化したとき、さらに交差点ノードを通過したときなども、更新タイミングであると判定される。ステップＳ３２０にて、更新タイミングではないと判定されると、そのまま、図５のフローチャートに示す処理を終了する。一方、ステップＳ３２０にて更新タイミングであると判定されたり、ステップＳ３１０において、道路名称の表示位置が未決定であると判定された場合には、ステップＳ３３０の処理に進む。

ステップＳ３３０では、経路案内中であれば、案内中道路、経路案内中でなければ、車両が走行している走行中道路を、車両が今後走行する予定の道路（走行予定道路）とみなして、その走行予定道路と交差する交差道路を抽出する。具体的には、リンク列データに基づいて、走行予定道路を構成するリンクのノードと同一座標のノードを有するリンクを含むリンク列データを抽出する。ただし、走行予定道路と立体交差し、かつ走行予定道路から直接乗り移ることができない道路は、抽出対象から除外される。

続くステップＳ３４０では、抽出した交差道路のリンク列データの道路名称アドレスに基づいて、交差道路の道路名称を読み出す。そして、ステップＳ３５０において、読み出した道路名称が、交差道路の近傍であって、かつ、走行予定道路に重ならない範囲で近接した位置に表示されるように、走行予定道路と交差道路との交点近傍に表示位置を決定する。

この道路名称の表示位置の決定処理の手順について、図６〜図１０の説明図に基づいて詳細に説明する。まず、図６（ａ）に示すように、走行予定道路の左右両側に同一名称の道路がある場合には、車両が道路の右側車線を走行している場合（例えば、右側通行）には、進行方向右側の交差道路を優先して表示位置を定める。逆に、車両が道路の左側車線を走行している場合（例えば、左側通行）には、進行方向左側の交差道路を優先して表示位置を定める。

また、図６（ｂ）に示すように、走行予定道路と交差する交差道路の、走行予定道路に接続する接続点が左右でずれている場合には、車両に近い側の道路を優先して表示位置を定める。

このようにして、左右いずれかの交差道路を道路名称の表示対象にするかを決定すると、次に、以下の手順に従って、道路名称の表示位置を決定する。まず、図７（ａ）に示すように、道路名称の表示対象となった側の交差道路の、走行予定道路から伸びる最初のリンクと、交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路に対応するリンクとのなす角度である交差角度を求める。この交差角度は、それぞれのリンクの座標情報から演算により求めることが可能である。

なお、最初のリンクに形状補間点が設定されている場合には、その形状補間点までのセグメントを用いて交差角度を算出する。同様に、走行予定道路に対応するリンクに形状補間点が設定されていれば、交点から形状補間点までのセグメントを用いて交差角度を算出する。要するに、交点からそれぞれ伸びる交差道路の直線部分と、走行予定道路の直線部分とのなす角度を交差角度として求めるのである。

ただし、交差角度に関しては、交点よりも遠い側の走行予定道路と交差道路との直線部分のなす角度として求めても良い。また、交点において走行予定道路に対して垂直に交わる垂直基準線からの交差道路の角度を、交差角度として求めても良い。

次に、求めた交差角度に応じた形状の探索領域を道路地図データ上に設定する。この探索領域として、図８に示すように、例えば４５°の中心角を有し、かつ予め定めた一定の半径を有する扇形状の探索領域が用いられる。そして、算出した交差角度に応じて、扇状探索領域の設定範囲が決定される。例えば、交差角度が０°〜８９°である場合には、扇状の中心が交差道路と走行予定道路との交点に一致するとともに、扇形の一辺が、交点よりも手前側の走行予定道路に接するように、扇状探索領域が設定される。交差角度が大きくなるにつれて、扇状探索領域は、例えば３０°づつ、反時計回りに回転した位置に設定される。そして、交差角度が１５０°以上となると、扇状探索領域は、その一辺が、交点よりも遠い側の走行予定道路に接する位置に設定される。

なお、扇状探索領域の中心角度は、４５°以外の角度であっても良い。また、扇状探索領域の設定位置間のステップ角度も３０°以外の角度であっても良い。要するに、扇状探索領域は、交差道路が走行予定道路から伸びると予想される方向を含むように設定されれば良い。また、図８において、交差角度として括弧内に記載した角度は、交点において走行予定道路に対して垂直に交わる垂直基準線からの交差道路の角度を、交差角度として求めた場合の角度である。

このようにして扇状探索領域が設定されると、次に、図７（ｂ）に示すように、扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を求める。扇状探索領域と交差道路との交点が求められると、図７（ｃ）に示すように、走行予定道路と交差道路との交点及び扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を結ぶ線分を引く。さらに、この線分を、その線分と垂直方向に、表示部６のディスプレイにおける所定ドット数分だけ移動させ、その移動した線分の位置を、道路名称表示領域の下端に一致するように、道路名称表示位置を定める。このようにして道路名称表示位置が決定されると、図７（ｄ）に示すように、その決定された位置に道路名称を表示する。この結果、交差道路の道路名称は、走行予定道路に近接し、かつ線分と同じ傾きをもって表示される。

従って、交差道路が真っ直ぐに伸びている場合には、線分と交差道路とは一致するので、線分（すなわち、交差道路）を基準として、その交差道路に沿った位置に道路名称を表示することができる。従って、道路名称は、走行予定道路の近傍であって、かつ明らかに交差道路を示す道路名称であるとユーザが認識できる位置に表示できる。その結果、ユーザは、その道路名称を手がかりとして、進むべき道路を容易に、かつ正しく判断することができるようになる。

なお、交差道路が途中で曲折していたり、行き止まりであったりすると、予め定めた所定の半径の扇状探索領域を設定した場合、扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を求められないことがある。このような場合には、前回の扇状探索領域よりも半径を短くした扇状探索領域を再度設定して、交差道路の交点の検出を試みる。それでも交点が求められない場合には、さらに半径を短くした扇状探索領域を設定する。このように、扇状探索領域の外周線と交差道路との交点が求められるまで、徐々に半径を短くしながら、扇状探索領域の設定を繰り返すことにより、いずれは、扇状探索領域の外周線と交差道路とが交差するようになり、その交点を求めることが可能になる。

また、図７（ａ）〜（ｄ）に示した例では、交差道路が、走行予定道路に対して、ほぼ垂直方向に伸びていたため、道路名称を交差道路の上側に表示した。これは、原則として、道路名称表示が上側となり、その道路名称を持つ交差道路が下側に位置している方が、ユーザにとって、表示された道路名称を認識しやすいと考えられるためである。

しかしながら、単に、線分を交差道路の上側に向かって平行移動しただけでは、道路名称と走行予定道路とが一部重なってしまい、走行予定道路の表示等が見づらくなることがある。また、走行予定道路と交差道路との交差角度などによっては、道路名称を交差道路の下側に表示した方が、視認性が向上することもある。そこで、道路名称の各種の表示例について以下に説明する。

まず、図９（ａ）には、走行予定道路と交差道路との交差角度が大きいため、道路名称を交差道路の上側に表示すると、道路名称と走行予定道路とが重なってしまう例を示している。つまり、上述した手順で求めた線分を、交差道路の上側に向かう方向であって、かつその線分の伸びる方向と垂直方向に平行移動させた線分を下端として、道路名称の表示位置を決定すると、道路名称と走行予定道路とが一部重なってしまっている。このような表示を行うと、走行予定道路が見づらくなってしまう。

そのため、このように走行予定道路と、交差道路の道路名称が重なってしまう場合には、図９（ｂ）に示すように、道路名称が走行予定道路と重ならない位置まで、線分の傾きに沿って道路名称の表示位置をずらした位置を交差道路の道路名称の表示位置として決定すれば良い。

このような走行予定道路と道路名称との重なりは、交差角度が９０°以上であるとき発生する可能性がある。そのため、交差角度が９０°以上である場合には、線分を、表示画面の上側に向かって平行移動した位置に基づいて、まず、交差道路の道路名称の仮表示位置を定める。そして、この仮表示位置において、走行予定道路と交差道路の道路名称との重なりが生じるか否かを判定する。重なりが生じなければ、その仮表示位置を正式な表示位置として決定する。一方、重なりが生じる場合には、上述したように、道路名称が走行予定道路と重ならない位置まで、線分の傾きに沿って道路名称の表示位置をずらした位置を正式な表示位置として決定する。

図９（ｃ）には、図９（ａ）に示す場合よりもさらに走行予定道路と交差道路との交差角度が大きいため、その交差道路の上側には、道路名称の表示領域を確保することが実質的に困難である例を示している。例えば、交差角度が１５０°を超えると、交差道路の上側の、走行予定道路との間の領域が狭くなり、道路名称を交差道路の上側に表示することが困難になる。

そこで、交差角度が所定の上限角度（例えば１５０°）を超える場合には、図９（ｃ）に示すように、交差道路の下側に道路名称を表示する。具体的には、走行予定道路と交差角度との交点及び扇状探索領域の外周線と交差道路との交点を結ぶ線分を、その線分と垂直方向であって、表示画面の下側に向かって所定の表示ドット数分、平行移動させる。そして、その平行移動させた線分が、道路名称表示領域の上端に一致するように、道路名称表示位置を定める。これにより、道路名称を、走行予定道路の近傍であって、かつ走行予定道路や交差道路と重ならない位置に表示できる可能性が高くなるので、ユーザにとって視認しやすい道路名称表示を行うことができる。

図９（ｄ）には、走行予定道路と交差道路との交差角度が９０°よりも小さく、交差道路の上側に道路名称の表示領域を確保しやすい例を示している。このような場合には、道路名称を交差道路の上側に表示しても、道路名称が走行予定道路と重なることはない。従って、図９（ａ）及び（ｂ）を用いて説明したように、道路名称の仮表示位置を定める必要はなく、上述した手順で求めた線分を、交差道路の上側に向かう方向であって、かつその線分の伸びる方向と垂直方向に平行移動させた線分を下端として、直接、正式な道路名称表示位置を決定することができる。

図９（ｅ）には、交差道路が複数回曲折している例を示している。このような場合、上述した手順に従って、走行予定道路と交差道路との交点及び探索領域の外周線と交差道路との交点とを結ぶ線分を引き、その線分を基準として道路名称表示位置を決定すると、図９（ｅ）に示すように、交差道路と道路名称とが重なって表示される場合もある。

しかしながら、交差道路が曲折している場合、扇状探索領域に含まれる道路の曲折形状の全体を代表するように線分が引かれる。従って、その線分を基準とすることで、明らかにその曲折した交差道路を示す道路名称であるとユーザが認識できる位置に道路名称を表示することができる。換言すれば、本実施形態においては、交差道路は、必ずしもユーザが走行しようと考えている道路であるとは限らないため、多少の見づらさは許容し、それよりもむしろ、その交差道路の道路名称を、極力、ユーザが見つけやすい位置に表示することを優先しているのである。

なお、図５のフローチャートのステップＳ３３０にて、交差道路を抽出する場合、車両の走行方向に向かって、車両に近い側から順番に抽出することが好ましい。それにより、交差道路の中でも、車両に近い側の交差道路の名称表示位置がより優先して決定されるためである。つまり、本実施形態では、先に表示位置が決定された名称に表示の優先権が与えられ、後からその名称表示に重なるような位置に他の名称を表示することは禁止している。従って、より早く表示位置が決定される名称は、より高い表示の優先順位が与えられることになる。

例えば、図１０（ａ）に示すように、車両が既に通過した交差点から伸びる交差道路の道路名称表示は、車両がこれから通過しようとしている交差点から伸びる交差道路の道路名称表示よりも表示優先度が低い。このため、両方の交差道路の道路名称が重なる場合には、既に通過した交差点から伸びる交差道路の道路名称は非表示とされる。

また、図１０（ｂ）に示すように、車両がこれから通過しようとしている交差点の中で、最も車両に近い交差点から伸びる交差道路の道路名称表示は、それよりも遠い交差点から伸びる交差道路の道路名称表示よりも表示優先度が高い。そのため、両方の交差道路の道路名称が重なる場合、最も車両に近い交差点よりも遠い交差点から伸びる交差道路の道路名称が非表示とされる。

さらに、図１０（ｃ）に示すように、走行予定道路の同一地点から複数の交差道路が伸びている場合には、道路格（例えば、国道＞県道＞市道。その他、車線数や道路幅によって判断する。）によって道路名称表示の優先度を決定し、道路格の高い道路名称表示を優先して行う。図１０（ｃ）に示す例では、斜め前方に伸びる交差道路の方が、走行予定道路と垂直方向に伸びる交差道路よりも道路格が高い。そのため、走行予定道路と垂直方向に伸びる交差道路の道路名称が非表示とされる。

再び、図５のフローチャートに戻り、ステップＳ３６０では、読み出した道路データにおいて、走行予定道路と交差する全ての交差道路を抽出して、その全交差道路の道路名称の表示位置を決定したか否かを判定する。まだ抽出していない交差道路があると判定された場合には、ステップＳ３３０の処理に戻り、上述した処理を繰り返して、道路名称の表示位置を決定する。

ステップＳ３７０では、読み出した道路データにおいて、走行予定道路と交差する交差道路以外の道路を抽出し、その道路の名称を表示できる位置を決定する。ただし、交差道路以外の道路の道路名称の表示は省略しても良い。そして、ステップＳ３８０では、決定した表示位置に、各道路名称を描画する。

上述したようにして、各道路名称の表示位置を決定して、道路名称を名称描画用の描画面に描画することによって、車両が走行している道路と交差する交差道路の名称が、走行中道路の近傍であって、かつ明らかに交差道路を示すものとユーザが認識できる位置に表示される。このため、ユーザは、車両が次に走行すべき道路の道路名称を、容易に視認することができるようになる。この結果、ユーザは、その道路名称を手がかりとして、進むべき道路を容易に、かつ正しく判断することができるようになる。

なお、走行中道路の道路名称は、走行中道路に沿って道路地図上に表示しても良いし、画面の右上などに表示しても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々、変形して実施することが可能である。

例えば、上述した実施形態では、走行予定道路に交差する交差道路の道路名称を表示することについて説明したが、道路地図上には、それ以外の名称、例えば、住所名称や施設名称なども表示可能であることはもちろんである。

ただし、住所名称や施設名称を表示する場合には、交差道路の道路名称の表示優先順位を最も高くし、住所名称や施設名称の表示優先順位は、交差道路の道路名称表示の優先順位よりも低くする。

これにより、まず、交差道路の道路名称の表示位置が、上述したような手順及びルールで優先的に決定される。その次に、住所名称及び施設名称の表示位置が、交差道路の道路名称と重ならないように決定される。このように、住所名称及び施設名称の表示位置は比較的緩い制限の下で決定されるため、おおむね、適切な位置に表示することができる。

実施形態に係わる、車両用ナビゲーション装置の概略的な構成を示すブロック図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は道路地図データの構成を示す構成図である。 車両の現在位置及び進行方向を示す自車両マークとともに道路地図を表示する処理を示すフローチャートである。 道路地図の描画処理を示すフローチャートである。 各道路名称の表示位置を決定する処理を含む名称の描画処理を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、左右いずれかの交差道路を道路名称の表示対象にするかを決定するルールの一例を説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、交差道路の道路名称の表示位置を決定する手順を説明するための説明図である。 交差道路の道路名称の表示位置を決定する際に利用する扇状探索領域の設定方向について説明する説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、交差道路の道路名称の各種の表示例について説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、交差道路の道路名称の表示優先度について説明する説明図である。

符号の説明

１ 位置検出部
２ 地図データ格納部
３ スイッチ情報入力部
４ 制御部
６ 表示部
７ 音声出力部
１０ 地図データ取得部
１１ マップマッチング部
１２ 経路計算部
１３ 経路案内部
１４ 表示制御部

Claims (18)

1. 表示画面を有する表示手段と、
   車両の現在位置及び進行方向を検出する検出手段と、
   各道路の道路名称を含む、道路地図を表示するための道路地図データを記憶する記憶手段と、
   前記車両の現在位置に基づいて、その周辺の道路地図を表示するための道路地図データを前記記憶手段から読み出して、前記車両の進行方向が前記表示画面の上方向を向くように、前記道路地図を、前記車両の現在位置及び進行方向を示す車両マークとともに前記表示手段の表示画面に表示する表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置であって、
   前記表示制御手段は、
   前記車両の走行予定道路と交差する交差道路に関して、前記走行予定道路を基準として、前記走行予定道路から前記交差道路が伸びる方向を示す角度を算出する角度算出手段と、
   前記角度算出手段が算出した角度を含むように、前記走行予定道路と前記交差道路との交点を中心とする、扇状の探索領域を設定する探索領域設定手段と、
   前記設定手段によって設定された扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点を求める交点探索手段と、
   前記走行予定道路と前記交差道路との交点、及び前記扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点を結ぶ線分を基準として、前記交差道路の道路名称の表示位置を決定する表示位置決定手段と、を備えることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 前記探索領域設定手段は、初期的に、予め定めた所定の半径にて、前記扇状探索領域を設定し、その設定した扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点が無く、前記交点探索手段が当該交点を求められないとき、半径を短くした扇状探索領域を再度設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 前記探索領域設定手段は、前記扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点が前記交点探索手段にて求められるまで、徐々に半径を短くしながら、前記扇状探索領域の設定を繰り返すことを特徴とする請求項２に記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 前記表示位置決定手段は、前記走行予定道路と前記交差道路との交点及び前記扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点を結ぶ線分を、その線分の伸びる方向と垂直な方向に所定の距離だけ平行移動した位置に基づく、前記走行予定道路と重ならない位置を、前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
5. 前記表示位置決定手段は、前記交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と前記線分とのなす角度が９０°未満である場合、前記線分を、前記表示画面の上側に向かって平行移動した位置を前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項４に記載の車両用ナビゲーション装置。
6. 前記表示位置決定手段は、前記交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と前記線分とのなす角度が９０°以上であって所定の上限角度未満である場合、前記線分を、前記表示画面の上側に向かって平行移動した位置を前記交差道路の道路名称の仮表示位置として定め、その仮表示位置において、前記走行予定道路と前記道路名称とが重なる場合には、前記道路名称が前記走行予定道路と重ならない位置まで、前記線分の傾きに沿って前記道路名称の表示位置をずらした位置を前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両用ナビゲーション装置。
7. 前記表示位置決定手段は、前記交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と前記線分とのなす角度が前記上限角度以上である場合、前記線分を、前記表示画面の下側に向かって平行移動した位置を前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項６に記載の車両用ナビゲーション装置。
8. 表示画面を有する表示手段と、
   車両の現在位置及び進行方向を検出する検出手段と、
   各道路の道路名称を含む、道路地図を表示するための道路地図データを記憶する記憶手段と、
   前記車両の現在位置に基づいて、その周辺の道路地図を表示するための道路地図データを前記記憶手段から読み出して、前記車両の進行方向が前記表示画面の上方向を向くように、前記道路地図を、前記車両の現在位置及び進行方向を示す車両マークとともに前記表示手段の表示画面に表示する表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置であって、
   前記表示制御手段は、前記車両の走行予定道路と交差する交差道路の道路名称を、当該交差道路の近傍であって、かつ、前記走行予定道路と重ならない位置に表示するものであり、
   当該表示制御手段は、前記交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と、前記交差道路とのなす角度に応じて、当該角度が所定の上限角度を超える場合には、交差道路の下側に道路名称の表示位置を定め、上限値を超えない場合には、交差道路の上側に道路名称の表示位置を定める表示位置決定手段を備えることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
9. 前記表示制御手段は、
   前記車両の走行予定道路と交差する交差道路に関して、前記走行予定道路を基準として、前記走行予定道路から前記交差道路が伸びる方向を示す角度を算出する角度算出手段と、
   前記角度算出手段が算出した角度を含むように、前記走行予定道路と前記交差道路との交点を中心とする、扇状の探索領域を設定する探索領域設定手段と、
   前記設定手段によって設定された扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点を求める交点探索手段と、を備え、
   前記表示位置決定手段は、前記走行予定道路と前記交差道路との交点及び前記扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点を結ぶ線分の向きを、前記交差道路の向きとして、前記走行予定道路と前記交差道路とのなす角度を求めることを特徴とする請求項８に記載の車両用ナビゲーション装置。
10. 前記探索領域設定手段は、初期的に、予め定めた所定の半径にて、前記扇状探索領域を設定し、その設定した扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点が無く、前記交点探索手段が当該交点を求められないとき、半径を短くした扇状探索領域を再度設定することを特徴とする請求項９に記載の車両用ナビゲーション装置。
11. 前記探索領域設定手段は、前記扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点が前記交点探索手段にて求められるまで、徐々に半径を短くしながら、前記扇状探索領域の設定を繰り返すことを特徴とする請求項１０に記載の車両用ナビゲーション装置。
12. 前記表示位置決定手段は、前記走行予定道路と前記交差道路との交点及び前記扇状探索領域の外周線と前記交差道路との交点を結ぶ線分を、その線分の伸びる方向と垂直な方向に所定の距離だけ平行移動した位置に基づく、前記走行予定道路と重ならない位置を、前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
13. 前記表示位置決定手段は、前記交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と前記線分とのなす角度が９０°未満である場合、前記線分を、前記表示画面の上側に向かって平行移動した位置を前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項１２に記載の車両用ナビゲーション装置。
14. 前記表示位置決定手段は、前記交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と前記線分とのなす角度が９０°以上であって所定の上限角度未満である場合、前記線分を、前記表示画面の上側に向かって平行移動した位置を前記交差道路の道路名称の仮表示位置として定め、その仮表示位置において、前記走行予定道路と前記道路名称とが重なる場合には、前記道路名称が前記走行予定道路と重ならない位置まで、前記線分の傾きに沿って前記道路名称の表示位置をずらした位置を前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の車両用ナビゲーション装置。
15. 前記表示位置決定手段は、前記交差道路との交点よりも手前側の走行予定道路と前記線分とのなす角度が前記上限角度以上である場合、前記線分を、前記表示画面の下側に向かって平行移動した位置を前記交差道路の道路名称の表示位置として決定することを特徴とする請求項１４に記載の車両用ナビゲーション装置。
16. 目的地が指定されると、当該目的地に達する案内経路を設定し、その設定した案内経路に沿って車両が走行するように経路案内を行なう経路案内手段を備え、
    前記表示制御手段は、前記経路案内手段によって経路案内が行なわれているとき、前記案内経路を前記車両の走行予定道路とすることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
17. 前記表示制御手段は、前記経路案内手段による経路案内が行なわれていないとき、前記車両が走行している道路の道なり道路を前記走行予定道路とすることを特徴とする請求項１６に記載の車両用ナビゲーション装置。
18. 前記表示制御手段は、前記交差道路が、共通の交点から前記走行予定道路の左右に伸びるとき、前記車両が道路の右側を走行している場合には、前記走行予定道路の右側に伸びる交差道路に対して道路名称を表示し、前記車両が道路の左側を走行している場合には、前記走行予定道路の左側に伸びる交差道路に対して道路名称の表示を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項１７のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。

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