(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも特定の目標物についての高さデータを含む車両の進路誘導に必要な各種データを記憶する記憶手段と、（ｂ）車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、（ｃ）前記記憶手段に記憶されたデータと前記現在位置検出手段で検出された現在位置のデータとに基づいて、所定の目的地までの進路を設定すると共に、前記記憶手段に高さデータを記憶された目標物がフロントウインドウを介して運転者に視認されるフロントウインドウ上の位置を計算してその計算結果を示す目標物表示データを作成する進路情報設定手段と、（ｄ）前記車両のフロントウインドウの左右両端にデイスプレイ領域を有し、前記進路情報設定手段によって作成された前記目標物表示データに基づいて、当該目標物が運転者に視認されるフロントウインドウ上の位置を前記デイスプレイ領域に表示する表示手段と、を有してなることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
フロントウインドウ上の領域は左右に２分割されると共に上下に複数分割されて複数の仮想領域に区画され、前記進路情報設定手段は、当該目標物がこれらの領域のいずれの領域に視認されるかを判断して前記目標物表示データを作成し、前記表示手段は、前記目標物表示データに基づいて、当該領域に対応する左右いずれかのデイスプレイ領域に、当該領域に対応する高さ位置に、当該目標物が視認される位置を示す表示を与えることを特徴とする、請求項１のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記進路情報設定手段により設定された進路を画像表示する第２の表示手段が設けられることを特徴とする請求項１のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の進路誘導を行うナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の運転者に対して目的地までの経路を指示して進路誘導を行うナビゲーション装置が各種提供されている。
【０００３】
ナビゲーション装置では、一般に、目的地までの経路や、目的地まで誘導するために必要な各地点での進行方向の指示をＣＲＴ等のデイスプレイに表示して、運転者に対して車両が進行すべき進路情報を与えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のナビゲーション装置では、ダッシュボード等の車室内前方の運転者から視認容易な箇所にデイスプレイが設置されている。そして、進路情報は、デイスプレイ平面に表示される二次元情報として与えられる。
【０００５】
ところが、このようなデイスプレイは一般に表示画面が小さく、進路情報の視認性が不十分である。また、進路情報を確認するために運転者は視線を該デイスプレイに向けなければならず、安全運転の面からも問題がある。
【０００６】
更に、車両走行中に運転者に視覚を通じて入力される情報は当然のことながら三次元情報であるから、運転者には、デイスプレイ上の二次元進路情報を実際に前方に展開される三次元情報と対比し、照合する作業を瞬時に行うことが要求される。
【０００７】
この作業は、特に、前方に迫った旋回交差点等において所定の目標物を探す際に重要となる。すなわち、たとえば○○銀行が右手前角にある前方の交差点を右折するようにデイスプレイ上に進路情報が表示された場合、運転者はその情報を見た後に実際に前方に展開される情景の中から○○銀行を探そうとする。しかしながら、このような作業を瞬時に行うことは、特に建物が林立している都市部においては必ずしも容易ではない。また、停車中の大型車両等によって当該目標物を示す看板等がそのときの運転者の視界を妨げているような場合もある。
【０００８】
このように目標物の探知が困難であると、推奨交差点を通り過ぎてしまったり、あるいは推奨交差点の直前で目標物が探知されることとなって旋回時の運転の安全性が損なわれるおそれがある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、特に、ナビゲーション装置から二次元情報として与えられる車両の進路情報を運転者が前方の現実の情景と照合しつつ容易且つ瞬時に認知可能とすることを目的とする。
【００１０】
この観点より、本発明のナビゲーション装置では、車両の進路情報、特に所定進路上の推奨交差点等の重要地点を示す目標物の位置を車両のフロントウインドウ上に表示させる。これにより、二次元情報として与えられる進路情報が、運転者には三次元的に認知される。
【００１１】
進路情報をフロントウインドウ上に表示させる場合、フロントウインドウの全面を表示面として用いることは、運転者の前方視野を妨げるので、本発明では、フロントウインドウの左右両端の所定領域を進路情報の表示面として用いる。この所定領域は、たとえばワイパーで拭き取ることのできない両端領域とすることができる。この領域を進路情報の表示面として用いても、車両の安全走行に必要な少なくとも最小限の前方視野は確保される。
【００１２】
上記に鑑みて、本発明のナビゲーション装置は、（ａ）少なくとも特定の目標物についての高さデータを含む車両の進路誘導に必要な各種データを記憶する記憶手段と、（ｂ）車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、（ｃ）記憶手段に記憶されたデータと現在位置検出手段で検出された現在位置のデータとに基づいて、所定の目的地までの進路を設定すると共に、記憶手段に高さデータを記憶された目標物がフロントウインドウを介して運転者に視認されるフロントウインドウ上の位置を計算してその計算結果を示す目標物表示データを作成する進路情報設定手段と、（ｄ）車両のフロントウインドウの左右両端にデイスプレイ領域を有し、進路情報設定手段によって作成された目標物表示データに基づいて、目標物が運転者に視認されるフロントウインドウ上の位置を該デイスプレイ領域に表示する表示手段と、を有してなることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、フロントウインドウ上の領域は左右に２分割されると共に上下に複数分割されて複数の仮想領域に区画され、進路情報設定手段は、目標物がこれらの領域のいずれの領域に視認されるかを判断して、目標物表示データを作成する。表示手段は、この目標物表示データに基づいて、当該領域に対応する左右いずれかのデイスプレイ領域において、当該領域に対応する高さ位置に、目的物が視認される位置を示す表示を与える。
【００１５】
好ましくは、進路情報設定手段により設定された進路情報を画像表示する第２の表示手段が設けられる。
【００１６】
【作用】
所定進路上において推奨交差点等の重要地点における目標物の位置が、その高さデータを伴って、車両のフロントウインドウ上に表示される。
【００１７】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例によるナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。この図１に示すように、ナビゲーション装置は、演算処理装置４と、この演算処理装置４に各種インターフェイスを介してそれぞれ接続される入力装置１、記憶装置２、現在位置検出装置３、画像表示装置５およびフロントウインドウ表示装置６を備えている。
【００１８】
入力装置１は、目的地や現在地等の位置情報を入力するもので、たとえば画像表示装置５の表示部に表される地図上の地点を直接タッチすることにより入力するタッチパネルあるいはキーボード等が用いられる。
【００１９】
記憶装置２は、地図データ、交差点データおよび目的地リスト等経路誘導に必要な各種データを記憶しているもので、たとえばＣＤ−ＲＯＭやＩＣカード等が用いられる。この進路データは通常の場合平面的な二次元情報として与えられるが、本発明においては、推奨交差点等の重要地点の目印となる特定の目標物については、二次元情報に加えて高さデータが記憶されている。ここに目標物の高さデータとは、自動車走行中に当該目標物をある程度前方からも比較的容易に認識することが可能であり、しかも当該目標物を特定するに十分なもの、典型的には当該目標物の看板の路面からの高さを示す情報を意味する。
【００２０】
現在位置検出装置３は、図示しないが、ＧＰＳ衛星や路上に設置されたビーコンからの電波を受信するための受信装置や、光ジャイロセンサーや地磁気センサー等の各種方位センサー、また車速センサー、ホイルセンサー、ステアリングセンサー等を備えている。この現在位置検出装置３は、主として、ＧＰＳ受信装置によって自動車の現在位置（絶対位置、すなわち緯度および経度によって決まる座標）を決定するが、各種センサーから検出した実走行距離や方位データとを組み合わせることによって、精度の高い位置決定を行うようになっている。なお、図において３ａは受信装置のアンテナであり、精度を高めるために自動車の前後２カ所に配置される。
【００２１】
演算処理装置４は、これら入力装置１、記憶装置２および現在位置検出装置３からの各種データを基に、自動車の経路誘導に必要な諸判断を行うものであり、経路算出や進路方向の判断等を行うＣＰＵ（中央処理装置）７と、このＣＰＵ７にデータバス等のバスラインで接続されるＲＯＭ（リードオンリーメモリ）８およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９とを備えている。ＲＯＭ８には、経路算出や進路方向の判断に必要な各種プログラム（ナビゲーションプログラム）やデータが格納される。ＲＡＭ９は、ＣＰＵ７の判断結果等各種データを格納するワーキングメモリである。
【００２２】
ＣＰＵ７は、現在位置検出装置３からの座標データおよび記憶装置２に記憶される地図データ等を基に自動車の現在位置を確認し、ＲＯＭ８のナビゲーションプログラム等にしたがって、目的地までの経路を決定して、自動車の進むべき方向を判断する。この判断結果は、進路方向等を指示する指示信号として画像表示装置５に送られる。
【００２３】
また、ＣＰＵ７によって確認された現在位置のデータや算出された経路データおよび記憶装置２からの地図データ等も、ＣＰＵ７から画像表示装置５に送られる。
【００２４】
更に、ＣＰＵ７は、記憶装置２に記憶される進路データ中の特定の目標物についての高さデータと、現在位置検出装置３によって検出される現在位置のデータとに基づいて、当該目標物が運転者によってフロントウインドウ上のどの位置に視認されるかを示す目標物位置データを作成する。フロントウインドウ上の領域は、左右に２分割されると共に、その高さ方向において複数（本実施例においては４つ）の領域に分割される。すなわち、本実施例では計８区画の領域がフロントウインドウ上に存在し、ＣＰＵ７は、前記目標物の高さデータと現在位置データとから、そのいずれの領域に当該目標物が視認されるかを判断して、目標物位置データを作成する。この目標物位置データは、ＣＰＵ７からフロントウインドウ表示装置６に送られる。
【００２５】
画像表示装置５は、ＣＲＴデイスプレイや液晶デイスプレイ等で構成され、ＣＰＵ７から送られる地図データ等を基に作図される道路地図を表示すると共に、この地図上に、ＣＰＵ７によって確認された自動車の現在位置やＣＰＵ７によって算出された経路を画像表示する。また、記憶装置２に記憶される目的地リスト等の任意視覚情報を画像表示装置５の画面上に表示することができる。
【００２６】
フロントウインドウ表示装置６は、ヘッドアッププロジェクタやレーザープロジェクタ等で構成され、ＣＰＵ７から送られる目標物位置データに基づいて、当該目標物が視認されるフロントウインドウ領域を示すための矢印等を、フロントウインドウ両端の所定デイスプレイ領域における該当箇所に投影表示する。フロントウインドウ表示装置６は、フロントウインドウの高さ方向に沿って比較的長い投影領域を必要とするため、好適には自動車のフロントウインドウ両端のフロントピラー（いわゆるＡピラー）に設置される。
【００２７】
なお、現在位置確認や目的地設定等の処理において、各種データが記憶装置２から演算処理装置４に読み込まれる一方、現在位置検出装置３のビーコン受信装置等から新たな道路情報等の情報が得られた場合には、演算処理装置４から記憶装置２に該新たな情報が書き加えられる。
【００２８】
次に、このように構成されたナビゲーション装置の動作を説明する。なお、画像表示装置５での画像出力は、本発明の主題と直接的に関連しないので、必要に応じて簡単に説明するに止める。
【００２９】
まず、運転者により目的地がタッチパネルやキーボード等の入力装置１から入力されると、演算処理装置４のＣＰＵ７は、この目的地を記憶装置２に記憶されている地図データ上で特定し、ＲＡＭ９に格納する。
【００３０】
次に、現在位置が運転者の操作により入力装置１から入力されるか、あるいは現在位置検出装置３のＧＰＳ受信装置が自動車の絶対位置を検出することにより、ＣＰＵ７が現在位置を確認する。この確認された自動車の現在位置は、画像表示装置５において、前述の地図データを基にデイスプレイ上に作図される地図上の位置として表示される。
【００３１】
これら目的地データと現在位置データとを受けて、ＣＰＵ７は、ＲＯＭ８に記憶されるナビゲーションプログラムを基にして目的地までの経路を決定する。この決定された経路も、画像表示装置５における地図上に表示される。
【００３２】
このようにして目的地までの経路が決定された後に、本発明の主題をなすフロントウインドウ表示装置６による進路誘導の処理フローが開始される。以下、この処理フローについて図２を参照しながら説明する。
【００３３】
ＣＰＵ７は、ステップＳ１において決定された経路のデータを読み、現在位置検出装置３のＧＰＳ受信装置や各種センサーで検出した座標データおよび記憶装置２に格納された地図データ等に基づいて、自動車が現在走行している道路や位置を確認することにより、経路上において曲がるべきことを推奨される交差点までの距離が所定距離まで近づいたか否かを、ステップＳ２において判断する。
【００３４】
推奨交差点までの距離が所定距離に近づいたことを判断した場合、ＣＰＵ７は、次いでステップＳ３において、その推奨交差点において目標とされる目標物ないし特徴物に関して記憶装置２に記憶されている高さデータを含むデータを読み出す。
【００３５】
そして、次のステップＳ４において、ＣＰＵ７は、記憶装置２から読み出した特徴物に関するデータと、現在位置検出装置３で検出された現在地データとに基づいて、当該特徴物がフロントウインドウの所定の複数の仮想領域のうちのいずれの領域において目視されるかを判断し、その判断結果を示す表示用データを作成する。
【００３６】
この表示用データは、ＣＰＵ７からフロントウインドウ表示装置６に送られ、ステップＳ５において、次に曲がるべき推奨交差点における特徴物の認知を容易にするための矢印その他の表示がフロントウインドウ上の所定デイスプレイ領域になされる。
【００３７】
この表示の一例が図３に示されている。フロントウインドウ表示装置６は、フロントウインドウ１０の左右両端のＡピラーに配置されるヘッドアッププロジェクタ等の投影装置を有し、該配置箇所に近接するワイパー拭き残し領域内に形成されるデイスプレイ領域１１ａ、１１ｂに所定の表示を投影することができる。フロントウインドウ１０は、本実施例においては、その高さ方向に４つの区域に区分されている。
【００３８】
ここで、次の推奨交差点における特徴物が○○銀行であって、その位置と共にその看板の高さデータが記憶装置２に記憶されている場合、ＣＰＵ７はこれらのデータを読み出し、現在地データと組み合わせて、表示用データを作成する（前記ステップＳ４）。図３に示す例の場合、この地点を走行する自動車の運転者からは、フロントウインドウ１０の最上段区域の右側領域「右−１領域」に、○○銀行の看板が見える。したがって、ＣＰＵ７は、当該特徴物が「右−１領域」に見えることを示す表示用データを作成する。
【００３９】
この表示用データを受けて、フロントウインドウ表示装置６は、図示のように、その右側デイスプレイ領域１１ａの最上段の「右−１区域」に、当該特徴物を特定するための名称「○○銀行」と共に、その存在領域を示す矢印を表示させる。
【００４０】
推奨交差点における目印となるべき特徴物が２つ以上設定されている場合もある。図３の例においても、推奨交差点の左側の角にある△△ビルが、前記○○銀行と共に特徴物として設定され、その位置と共にそのビル名を示す看板の高さデータが記憶装置２に記憶されている。その表示用データの作成要領や、該表示用データに基づくフロントウインドウ表示装置６による表示要領は、前記○○銀行の場合と実質的に同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００４１】
再び図２の処理フローを参照して、ＣＰＵ７は、次のステップＳ６において、フロントウインドウ１０上における当該特徴物の表示位置を変更する必要がないか否かを判断する。これは、自動車が当該特徴物を目印とする推奨交差点に近づくにつれてその表示位置を移動させる必要が生じ、特にその高さ方向の表示位置を徐々に上方に移動させる必要が生じることに対処するためである。この判断は、前記ステップＳ３またはＳ４で読み出された特徴物の位置および高さに関するデータと現在地データとに基づいて、所定時間経過するごとに行われる。
【００４２】
ステップＳ６において表示位置に変更が不要であると判断された場合、前回のステップＳ５でなされた表示が継続して行われる。表示位置を変更すべきであると判断された場合は、ステップＳ１に戻って前述の処理フローが再度実行される。
【００４３】
たとえば、図３の表示時点から自動車が当該推奨交差点に近づいて、図４のように見える地点に到達すると、その特徴物である○○銀行および△△ビルの看板の見える領域がそれぞれ上方に移動することになる。図４の場合、○○銀行の看板が見える領域は図３の地点と同じ「右−１領域」に止まっているが、△△ビルの看板が見える領域は図３の「左−３領域」から「左−２領域」へと移動している。このため、ＣＰＵ７はそれに応じた表示用データを再度作成し（ステップＳ４）、フロントウインドウ表示装置６は該表示用データに基づいて、○○銀行を右側デイスプレイ領域１１ａにおける「右−１区域」に表示すると共に、△△ビルを左側デイスプレイ領域１１ｂにおける「左−２区域」に表示する。
【００４４】
なお、図４の例において△△ビルの位置表示に関して示されているように、特徴物を表す看板等がフロントウインドウ１０における左右のデイスプレイ領域１１ａ、１１ｂに少なくとも部分的に重なって見える場合には、その名称を敢えて表示する必要はないと思われるので、矢印のみで表示することができる。
【００４５】
図５には、一方の特徴物△△ビルの看板が駐車中のトラックによって隠れて見えない状態が示されている。このような場合であっても、その看板が存在するはずの領域を示す表示が対応する区域（この場合は図３と同じ「左−３区域」）に表されるので、運転者は当該特徴物の存在を容易に確認することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、次に曲がるべき推奨交差点等において目印となる特徴物が、その看板等の高さデータを付加した表示手段によって容易に確認されるので、運転者を適切に進路誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１のナビゲーション装置においてフロントウインドウ表示装置を通じて行われる進路誘導処理の動作例を示すフローチャートである。
【図３】図２の進路誘導処理に基づいて行われるフロントウインドウ表示装置による表示の一例を示す図である。
【図４】図３の地点から交差点に近づいた地点における表示例を示す図である。
【図５】図３において特徴物が隠蔽された状態を示す図である。
【符号の説明】
１  入力装置
２  記憶装置
３  現在位置検出装置
４  演算処理装置
５  画像表示装置
６  フロントウインドウ表示装置
７  ＣＰＵ
１０  フロントウインドウ
１１ａ、１１ｂ  右側および左側のデイスプレイ領域
【図１】
0003557642.tif 000002
【図２】
0003557642.tif 000003
【図３】
0003557642.tif 000004
【図４】
0003557642.tif 000005
【図５】
0003557642.tif 000006