(57)【要約】【課題】移動軌跡情報を効率良く圧縮することを可能にしたナビゲーション装置、その及びそのプログラムを提供する。【解決手段】ログ保存用リングバッファ２２と、現在位置を求めるＧＰＳ演算装置１８と、移動方向を検出する移動方向検出装置１９、移動方向検出装置１９から出力される移動方向を所定の周期で取り込んで、その周期間における移動方向の変化量を求めて積算し、その積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、当該周期に対して１周期前のＧＰＳ演算装置１８からの位置情報をログ保存用リングバッファ２２に格納するとともに、前記積算値をクリアする演算手段１２とを備えたものである。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ記憶手段と、
現在位置を求める位置検出手段と、
移動方向を検出する移動方向検出手段と、
前記移動方向検出手段から出力される移動方向を所定の周期で取り込んで、その周期間における移動方向の変化量を求めて積算し、その積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、当該周期に対して所定周期前の前記位置検出手段からの位置情報を前記データ記憶手段に格納するとともに、前記積算値をクリアする演算手段と
を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
移動方向の変化量の積算値を格納する積算値記憶手段を備え、前記演算手段は、移動方向の変化量を求めて前記積算値記憶手段の積算値に加算して移動方向の変化量の積算値を求めて更にその積算値を前記積算値記憶手段に格納して更新し、その積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、前記積算値記憶手段の積算値をクリアするという処理を繰り返すことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、当該周期に対して１周期前の前記位置検出手段からの位置情報を前記データ記憶手段に格納することを特徴とする請求項１又は２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記演算手段は、移動方向の変化量の絶対値を積算することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記データ記憶手段はリングバッファから構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記移動方向検出手段は、前記位置検出手段の出力の軌跡に基づいて移動方向を求めることを特徴する請求項１〜５の何れかに記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記位置検出手段は、ＧＰＳを利用した位置検出手段であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のナビゲーション装置を内蔵したことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１〜７の何れかに記載のナビゲーション装置の演算手段を中央処理装置に行わせることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナビゲーション装置、ナビゲーション装置を内蔵した電子機器及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のナビゲーション装置には、絶対位置測位装置及び移動方向変化検出装置を内蔵し、移動軌跡情報を記録するものが存在する。ナビゲーション装置では、移動軌跡情報を記録するのにリングバッファを用いているものがある。コスト・筐体の大きさ等の制限によって、リングバッファの容量は小さな物となっている。そのため、長時間の移動軌跡情報を記録することができない。したがって、長時間の移動軌跡情報を記録するには、移動軌跡情報を圧縮する必要がある。また、移動軌跡情報は曲線で表され、その曲線の幾何学的特徴もひとつの情報である。
【０００３】
ところで、この種のナビゲーション装置においては、移動軌跡データを圧縮して保存するものとして、例えば「移動体の現在位置を測位して現在位置データを生成する測位手段と、一定時間毎または一定距離の移動毎に前記現在位置データを軌跡データとして記憶する軌跡データ記憶手段と、進行方位を検出する方位検出手段とを備え、少なくとも地図情報とその地図中に現在位置を表示するナビゲーション装置において、前記方位検出手段による検出信号に基づいて、移動体の進行方位の変化の有無を判定し当該進行方位変化位置を検出する進行方位変化位置判定手段と、前記記憶した軌跡データに対して前記進行方位変化位置前後の所定範囲の軌跡データのみを残してデータ圧縮を行う軌跡データ圧縮手段と」を備えたものがある（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−４０４４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の技術（特許文献１）においては、瞬間瞬間の進行方向の変化を検出してその変化量に基づいて保存地点を決めているために、圧縮保存されたデータによる移動軌跡と実際の移動軌跡とが大きく異なってしまうような場合がある。例えば緩やかな円弧を描いて移動したような場合には、瞬間瞬間の変化量が小さいので保存される地点が少なく、圧縮保存されたデータによる移動軌跡と実際の移動軌跡とは大きく異なってしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、移動軌跡情報を効率良く圧縮することを可能にしたナビゲーション装置、そのナビゲーション装置を内蔵した電子機器及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るナビゲーション装置は、データ記憶手段と、現在位置を求める位置検出手段と、移動方向を検出する移動方向検出手段と、前記移動方向検出手段から出力される移動方向を所定の周期で取り込んで、その周期間における移動方向の変化量を求めて積算し、その積算値が所定の閾値（しきい値）よりも大きくなったときに、当該周期に対して所定周期前の前記位置検出手段からの位置情報を前記データ記憶手段に格納するとともに、前記積算値をクリアする演算手段とを備えたものである。このように構成したことにより、前記移動方向検出手段から出力される移動方向が所定の周期で取り込まれて、その周期間における移動方向の変化量が積算され、その積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、当該周期に対して所定周期前の位置情報（緯度、経度）を前記データ記憶手段に格納するようにしており、変位点を適切に検出して移動軌跡情報の圧縮を行っている。特に、緩やかな円弧を描いて移動したときのように、瞬間瞬間の変化量が小さいような場合であっても、上記のようにその変化量を積算して保存点を検出するので、圧縮保存されたデータによる移動軌跡と実際の軌跡との一致度が高いものとなる。
【０００８】
本発明に係るナビゲーション装置は、移動方向の変化量の積算値を格納する積算値記憶手段を更に備え、前記演算手段は、移動方向の変化量を求めて前記積算値記憶手段の積算値に加算して移動方向の変化量の積算値を求めて更にその積算値を前記積算値記憶手段に格納して更新し、その積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、前記積算値記憶手段の積算値をクリアするという処理を繰り返す、という処理を行うようにしたので、移動方向の変化量が確実に積算され、保存地点の検出が適切になされる。
【０００９】
また、本発明に係るナビゲーション装置において、前記演算手段は、前記積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、当該周期に対して１周期前の前記位置検出手段からの位置情報を前記データ記憶手段に格納する。前記積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、当該周期に対して１周期前の地点に変位点があるので、その位置情報をデータ記憶手段に格納している。このように変位点を検出して格納するので、圧縮保存されたデータによる移動軌跡と実際の移動軌跡との一致度が高いものとなる。
【００１０】
また、本発明に係るナビゲーション装置において、前記演算手段は、移動方向の変化量の絶対値を積算するようにしたので、実際の移動軌跡との一致度が高いものとなる。
また、本発明に係るナビゲーション装置において、前記データ記憶手段はリングバッファから構成されている。圧縮されたデータは変位点群からなるので、リングバッファの記憶容量が小さくとも長時間に亘る移動軌跡のデータを格納することができる。
また、本発明に係るナビゲーション装置において、前記移動方向検出手段は、前記位置検出手段の出力の軌跡に基づいて移動方向を求めており、前記移動方向検出手段のための部品を別途設ける必要がなく、装置の簡素化が図られる。
また、本発明に係るナビゲーション装置において、前記位置検出手段は、ＧＰＳを利用した位置検出手段であり、ＧＰＳを利用した高精度な位置検出が可能になっている。
また、本発明に係る電子機器は、上記のナビゲーション装置を内蔵したものであり、その電子機器にナビゲーションの機能を付加することによりその有用性を更に高めることができる。
また、本発明に係るプログラムは、上記のナビゲーション装置の演算手段を中央処理装置に行わせるものであり、上述の演算手段の機能がプログラムによって実現できるので回路の簡素化が図られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係るナビゲーション装置１０の構成図である。このナビゲーション装置１０は、演算手段（中央処理装置：ＣＰＵ）１２を備えている。また、このナビゲーション装置１０は、ＧＰＳ受信装置１６及びＧＰＳ演算装置１８を備えており、ＧＰＳ演算装置１８は演算手段（ＣＰＵ）１２に接続されており、演算結果を演算手段（ＣＰＵ）１２に出力する。演算手段（ＣＰＵ）１２には、移動方向検出装置１９、操作部２０、ログ保存用リングバッファ２２、地図データメモリ２４、移動方向変化量加算メモリ２５、測定情報保存バッファ２６、プログラム等が格納されたメモリ２８、表示制御部３０及び音声処理部３４がそれぞれ接続されている。また、表示制御部３０には表示部（ディスプレイ）３２が接続され、音声処理部３４には音声発生部３６が接続されている。
【００１２】
なお、本実施形態においては、ＧＰＳ（グローバル・ポジションニング・システム）を利用して現在位置（絶対位置）等を把握しているが、このＧＰＳは、全地球上を覆域とする衛星を利用した測位システムであり、地表からの軌道高度２０１８３ｋｍ　の軌道上を周回する衛星群を各頂点とする面を角錐の底とし、これらの衛星からの信号を受信測距する稜線が作る角錐の頂点を受信装置の現在位置として得るシステムである。このシステムのＧＰＳ衛星は地球に対する６個の周回軌道に各４個、合計２４個が周回している。
【００１３】
図１のナビゲーション装置１０において、ＧＰＳ受信装置１６はＧＰＳアンテナ１６ａより地球を周回する複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信してＧＰＳ演算装置１８に出力する。ＧＰＳ演算装置１８はＧＰＳ受信装置１６からの信号に基づいて現在地の位置情報（緯度、経度、高度）を求める。移動方向検出装置１９はナビゲーション装置１０が携帯されて移動した場合の移動方向を検出するものであり、例えば角速度センサ、ジャイロスコープなどによって構成される。操作部２０は各種の操作信号を演算手段１２に入力するためのものであり、例えば地図検索，拡大／縮小用のキー、左，右，上，下キーから成る十字カーソルキー等の各種のキーを備え、例えば表示部３２の画面にタッチパネルの形式で配置してもよい。
【００１４】
ログ保存用リングバッファ２２は移動情報が格納される記憶装置である。地図データメモリ２４には地図データ等格納された不揮発性メモリが用いられる。ところで、車両用のナビゲーション装置の場合の地図データベースは、縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅の地域に区切られた図葉（地図図片）として管理されており、そして、各図葉は、例えば（ａ）道路、河川、公園等を表示するための背景レイヤ、（ｂ）市町村名、道路名、記号等を表示するための文字・記号レイヤ、（ｃ）道路レイヤから構成されている。道路レイヤには道路位置を特定するためのリンク情報等が含まれており、道路は緯度及び経度の座標で表現された頂点（ノード）の集合で示され、２以上のノードを連結した部分がリンクと呼ばれる。また、この道路レイヤには、例えば交差点情報、交差点間距離等の情報が含まれる。表示部に表示される地図画像は、複数の図葉（地図片）の各レイヤを合成して形成された信号に基づくことになる。なお、本実施形態のナビゲーション装置は携帯用を前提としているので、ＣＤ−ＲＯＭ等を用いることができず、地図データメモリ２４の記憶容量が大きくとれないので、車両用のナビゲーション装置の地図データベースに格納されているものに比べ簡素化された地図データが格納されることになる。
【００１５】
移動方向変化量加算メモリ２５は、演算手段１２が移動方向検出装置１９からの出力である移動方向に基づいて移動方向の変化を求めて積算する際に用いられる記憶装置である。測定情報保存バッファ２６は、演算手段１２が間引き処理をする過程において利用するメモリ領域であり、ログ保存用リングバッファ２２に最後に保存した地点の位置情報、１周期前の地点（保存対象）の位置情報及び移動方向、現在の地点の位置情報及び移動方向がそれぞれ格納される。メモリ２８には演算手段１２の演算処理を司るプログラムが格納されており、特に、間引き処理（圧縮処理）をするためのプログラムが格納されている。表示制御部３０は、操作部２０のキー操作により選択された所望の地図データ等を地図データメモリ２４から取り込んで、その地図画像を例えば現在位置が中央になるように表示部３２に表示させる。音声処理部３４は、演算手段１２の演算処理に基づいて音声信号を処理して音声発生部３６から出力する。例えば目的地に到達した場合にはその旨を音声発生部３６により音声によりユーザを案内する。
【００１６】
演算手段１２は、現在地の位置情報及び移動方向に基づいて、地図データメモリ２４から該当する領域の地図データを読み出して、その地図データに基づいた地図画像を描画して表示制御部３０に出力し、表示制御部３０は、地図画像を例えば進行方向が表示画面の上方向に向き、現在位置が中央になるように表示部３２に表示させる。このとき表示部３２には、その地図画像の上に、カーソルマーク、現在位置マーク、走行予定（移動予定）ルート等も併せて表示する。また、演算手段１２は、必要に応じて、音声処理部３４に音声信号を出力して、音声処理部３４を介して音声発生部３６によって音声によるガイドを行う。
【００１７】
また、演算手段１２は、操作部２０の操作により目的地（経由地、最終目的地）が指定されると、出発地（現在位置）から目的地（経由地、最終目的地）までの走行経路を演算して求めることができる。その場合には、演算手段１２は、地図データメモリ２４の出発地（現在地）から目的地（経由地、最終目的地）までの地図データを読み出し、その読み出した地図データを参照して、例えばダイクストラ法、横型探索法等のシミュレーション計算を行い、例えば現在地と目的地（経由地、最終目的地）とを最短時間で結ぶ最適な走行予定（移動予定）ルートを求めて、走行予定（移動予定）ルートのノード列と、先頭の出発地データ及び最後尾の目的地データとを合わせた走行予定（移動予定）ルートのデータをログ保存用リングバッファに格納する。この走行予定（移動予定）ルートのデータは、表示部に地図画像を表示する際に、例えば走行予定（移動予定）ルートに該当する径路（道路）を強調表示してユーザーをガイドするのに用いられる。上記の走行予定（移動予定）ルートのデータは、ナビゲーションの開始時に求めればよいが、その後、目的地を変更したり、或いは立ち寄り場所を途中に設定したりすることがあるので、ナビゲーションの途中においても適宜求められるようにするものとする。勿論、走行予定（移動予定）ルートを求めずにナビゲーションを行ってもよい。
【００１８】
次に、本実施形態１のナビゲーション装置１０の動作説明を行う。ユーザーがナビゲーション装置１０を携帯してその電源（図示せず）をオンにして移動し始めると、ＧＰＳ演算装置１８は現在地の位置情報を求めて演算手段１２に出力し、移動方向検出装置１９は移動方向を求めて演算手段１２に出力する。演算手段１２はＧＰＳ演算装置１８からの現在地の位置情報及び移動方向検出装置１９からの移動方向に基づいて、上述のように、地図データメモリ２４から該当する領域の地図データを読み出して、その地図データに基づいた地図画像を描画して表示制御部３０に出力し、表示制御部３０は、地図画像を例えば進行方向が表示画面の上方向に向き、現在位置が中央になるように表示部３２に表示させるとともに、測定情報保存バッファ２６に現在地の位置情報及び移動方向を格納し、後述の図２の間引き処理を行う。
【００１９】
図２は演算手段１２による間引き処理の過程を示したフローチャートである。このフローチャートは所定の周期でサイクリックにその処理がなされる。なお、出発地点の位置情報は無条件にログ保存用リングバッファ２２に保存されるものとする。
（Ｓ１１）演算手段１２は、測定情報保存バッファ２６に格納された現在地の移動方向と１周期前の移動方向との差異から移動方向の変化量を求める。
（Ｓ１２）演算手段１２は、上記の処理（Ｓ１１）により求められた移動方向の変化量を、移動方向変化量加算メモリ２５に格納されている変化量の積算値に加算して移動方向変化量加算メモリ２５の変化量の積算値を更新する。なお、加算する際に変化量は絶対値であり、左右の何れの方向に変化してもその変化量を積算している。変化量を左右の方向に応じて加算又は減算した場合には、間引き後のデータによる軌跡と実際の移動軌跡との差異が大きくなる場合があるので、このように移動方向の変化量の絶対値を加算して、実際の移動軌跡との差異が大きくなるのを避けている。
【００２０】
（Ｓ１３）演算手段１２は、移動方向変化量加算メモリ２５に格納されている変化量が所定の閾値よりも大きいかどうかを判断する。変化量が所定の閾値よりも小さい場合には間引きを行い、ログ保存用リングバッファ２２に現在地のデータを保存せずに間引き処理を終了する。
（Ｓ１４）演算手段１２は、移動方向変化量加算メモリ２５に格納されている変化量が所定の閾値よりも大きいという判断をした場合には、測定情報保存バッファ２６に格納されている１周期前の位置情報をログ保存用リングバッファ２２に保存する。このとき保存するデータは、緯度、経度、高度及び測位時刻である。緯度、経度及び高度の各情報はＧＰＳ演算装置１８から得られ、測位時刻は演算手段１２のクロック機能により得られる。なお、この場合に、現在地の位置情報ではなく、１周期前の位置情報を保存するのは、１周期前の位置が変位点に相当するからである。
（Ｓ１５）演算手段１２は、移動方向変化量加算メモリ２５をクリアして次の変化量の積算に備えて、間引き処理を終了する。
【００２１】
図３は移動軌跡とデータの保存との関係を示した説明図である。同図において、地点Ｐ４の時点で変化量の加算値が所定の閾値を越えたという判断がなされると、その１周期前の地点Ｐ３の位置情報が保存される。その後、地点Ｐ５〜Ｐ７の変化量を加算していって、地点Ｐ７の時点で変化量の加算値が所定の閾値を越えたという判断がなされると、その１周期前の地点Ｐ６の位置情報が保存される。以下、同様にして間引き処理がなされて、図３の地点Ｐ９，Ｐ１４，Ｐ１６，Ｐ１９，Ｐ２１，Ｐ２３の各位置情報が保存される。なお、地点Ｐ９〜Ｐ１４の間隔は大きいがこの間の軌跡はほぼ直進しているので保存されない。
【００２２】
図４はログ保存用リングバッファ２２に保存されるデータ（圧縮後データ）の説明図である。同図に示されるように、各データは緯度、経度、高度及び測位時刻から構成されている。
図５はログ保存用リングバッファ２２に保存されたデータの具体例を示した図である。測位時刻は２０００年１月１日０時０分０秒を基準として積算秒である。
図６は図５のデータを図示したものである。破線は圧縮前のデータの移動軌跡を示しており、実線が圧縮後のデータの移動軌跡を示している。破線と実績実線とが良く一致していることが分かる。
【００２３】
以上のように本実施形態１によれば、移動方向検出装置１９から出力される移動方向が所定の周期で取り込んで、その周期間における移動方向の変化量を積算して、その積算値が所定の閾値よりも大きくなったときに、当該周期に対して１周期前の位置情報をログ保存用リングバッファ２２に格納するようにしており、変位点を適切に検出して移動軌跡情報の圧縮を行っている。このため、例えば緩やかな円弧を描いて移動したときのように、瞬間瞬間の変化量が小さいような場合であっても、上記のようにその変化量を積算して保存点を検出するので、圧縮されて保存されたデータによる移動軌跡と実際の軌跡との一致度が高いものとなっている。
【００２４】
実施形態２．
なお、上述の実施形態１においては、移動方向を求めるのに移動方向検出装置１９を用いる例について説明したが、演算手段１２によって、ＧＰＳ演算装置１８からの位置情報を結んで得られる移動軌跡に基づいて求めるようにしてもよい。或いは、ＧＰＳ演算装置１８が同様な機能をもっている場合にはその出力（方位出力）を利用するようにしてもよい。また、上述の実施形態１において、ログ保存用リングバッファ２２に格納されたデータはナビゲーション装置１０に定常的に保存しておく必要はなく、メモリカードに保存しておいて、必要なときにのみそのメモリカードを装着してそのデータを取り込むようにしてもよい。また、上述の実施形態１においては、圧縮後のデータを保存するためのデータ記憶装置としてログ保存用リングバッファ２２の例について説明したが、本発明においては他の種類の記憶装置であってもよい。また、位置検出手段としてＧＰＳシステムを利用した例について説明したが、例えばＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）−ＧＰＳや、ＰＨＳなどのセル方式携帯電話機を用いてもよい。また、上述の実施形態のナビゲーション装置１０をＰＨＳ、携帯電話又は情報携帯端末（ＰＤＡ）等の電子機器に内蔵させるようにしてもよい。
【００２５】
実施形態３．
また、上述の実施形態１においては、ＶＩＣＳやＡＴＩＳ等の道路交通情報通信システムからリアルタイム情報を受信することについては言及していないが、本発明においては、道路交通情報通信システムからの受信を排除するものではなく、道路交通情報通信システムからリアルタイム情報を受信してもよい（その場合には受信設備が必要である）。この道路交通情報通信システムは、ユーザーに対して準マイクロ波ビーコン、ＦＭ多重放送等の無線通信により、道路工事情報、事故情報、渋滞情報、駐車場混雑情報等のリアルタイム情報を提供して、ユーザーが希望するときにそれらの情報を画面表示させたり、或るいは自動的に画面表示させたりすることにより、各種の交通情報が得られるようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るナビゲーション装置の構成図。
【図２】図１のナビゲーション装置の動作例を示したフローチャート。
【図３】移動軌跡とデータの保存との関係を示した説明図。
【図４】圧縮後のデータの構成図。
【図５】圧縮後のデータの具体例を示した図。
【図６】圧縮前及び圧縮後のデータの移動軌跡を示した図。
【符号の説明】
１０　ナビゲーション装置、１２　演算手段、１６　ＧＰＳ受信装置、１６ａ　アンテナ、１８　ＧＰＳ演算装置、１９　移動方向検出装置、２０　操作部、２２　ログ保存用リングバッファ、２４　地図データメモリ、２５　移動方向変化量加算メモリ、２６　測定情報保存バッファ、２８　メモリ、３０　表示制御部、３２　表示部、３４　音声処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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