(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示される部分マップの縮尺が、車両現在地点（２１０）と次の判定地点（２１５）との間の距離に依存して調整され、計算された走行ルート（２２０）に基づき送出されるまたは送出すべき走行指示が前記次の判定地点に適用され、
表示される部分マップの縮尺が、車両現在地点（２１０）も次の判定地点（２１５）もディスプレイユニットに表示されるように調整され、
車両現在地点（２１０）と次の判定地点（２１５）との間の区間をできるかぎり大きい縮尺で表示させる形式の、
ナビゲーション装置（１０）のディスプレイユニット（５０）に表示される部分マップの縮尺を制御する方法において、
車両現在地点（２１０）が次の判定地点（２１５）に近づいていくとき、車両が所定の区間を辿ったときにただちに、目下の部分マップの縮尺を新たに計算して調整し、
前記所定の区間を目下のマップ縮尺に依存して設定し、または現在走行中の道路のクラスに依存して設定し、または現在走行中の地域の道路密集度に依存して設定することを特徴とする方法。
【請求項２】
部分マップの縮尺を調整して、車両現在地点および／または次の判定地点周囲のまえもって定められた周辺地域をディスプレイユニットに表示させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
表示される部分マップの縮尺を、車両現在地点（２１０）と次の判定地点（２１５）と間の距離に対し反比例させて調整する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
車両現在地点（２１０）が判定地点（２１５）に達すると、表示される部分マップの縮尺を請求項１から３のいずれか１項記載の方法に従いその後の次の判定地点（２１６）を用いて調整する、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
部分マップを表示するディスプレイユニット（５０）と、表示される部分マップの縮尺を調整するコントローラが設けられており、
該コントローラ（２０）は表示される部分マップの縮尺を車両現在地点（２１０）から次の判定地点（２１５）までの距離に依存して調整し、計算された走行ルート（２２０）に基づき送出されるまたは送出されるべき走行指示が前記次の判定地点に適用され、
前記コントローラ（２０）は表示される部分マップの縮尺を、車両現在地点（２１０）も次の判定地点（２１５）もディスプレイユニットに表示されるよう調整し、
前記コントローラ（２０）は表示される部分マップの縮尺を調整し、車両現在地点（２１０）と次の判定地点（２１５）との間の区間をできるかぎり大きい縮尺で表示させる形式の、
ナビゲーション装置において、
前記コントローラは、車両現在地点（２１０）が次の判定地点（２１５）に近づいていくとき、車両が所定の区間を辿ったときにただちに、表示されている部分マップの縮尺を新たに計算して調整し、
前記所定の区間を目下のマップ縮尺に依存して設定し、または現在走行中の道路のクラスに依存して設定し、または現在走行中の地域の道路密集度に依存して設定することを特徴とする、
ナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は独立請求項の上位概念に記載の、ナビゲーション装置および該ナビゲーション装置のディスプレイユニットに表示される部分マップの縮尺を制御する方法に関する。
【０００２】
有利には自動車において使用するための公知のナビゲーション装置はディスプレイユニットを有しており、このディスプレイユニットには車両現在地点周囲の道路マップもしくは道路マップの一部分が表示され、さらにそのようなマップもしくはマップの一部分内には車両現在地点に対するマークが表示される。
【０００３】
マップ表示を伴うこの種のナビゲーション装置によれば、マップを種々の縮尺で表示できることが多い。この場合、そのつどの縮尺は手動で任意に設定できるし、あるいはナビゲーション装置により制御されたズーム機能によって自動的に設定できる。その際に自動装置により規則正しく、車両現在地点もナビゲーション目的地もいっしょにディスプレイユニット内で表示されるような縮尺が選択される。
【０００４】
発明の利点
これに対し独立請求項に記載の特徴を備えた本発明によるナビゲーション装置ならびに本発明による方法によれば、ナビゲーション装置のディスプレイユニットに表示される部分マップの縮尺を走行指示に依存して常に整合させることができる。
【０００５】
格別に有利であるのは、車両現在地点と次の判定地点たとえば分岐地点との間に続く走行区間全体ができるかぎり高い分解能でディスプレイユニットに表示されるよう、部分マップの縮尺が選択され自動車走行中に整合されることである。
【０００６】
本発明の１つの実施例によれば、車両現在地点が次の判定地点に近づくにつれディスプレイユニットに表示される目下の部分マップの縮尺が段階的に整合されていくので、表示の更新を連続的に行う必要がなくなるという利点が得られ、これによって計算能力を著しく節約することができる。しかも段階的な縮尺の切り替えによってもユーザをほとんど惑わすことはなく、それというのもユーザは絶えず変化していくマップに即応しなくてもよいからである。
【０００７】
車両現在地点が判定地点と一致するとただちに本発明によるナビゲーション装置のディスプレイユニットに表示される部分マップの縮尺が新たに設定されることにより、その時点での現在地点とさらに次の判定地点との間の距離に従い縮尺が設定されるようマップ表示されることに起因して、ユーザが早期に位置確認できるようになる。
【０００８】
図面
図面には本発明の実施例が示されており、これについて以下で詳しく説明する。
【０００９】
図１には、本発明によるナビゲーション装置において本発明にとって重要な部分のブロック図が示されている。
【００１０】
図２ａには、マップ表示の縮尺を設定するための本発明による方法の第１の実施例のフローチャートが示されている。
【００１１】
図２ｂには、本発明による方法における第２の実施例のフローチャートが示されている。
【００１２】
図３ａには、本発明によるナビゲーション装置のディスプレイユニット上に表示される第１の部分マップの実例が示されている。
【００１３】
図３ｂには、第２の部分マップが示されている。
【００１４】
図３ｃには、第３の部分マップが示されている。
【００１５】
実施例の説明
図１には、本発明による方法を実施するための本発明によるナビゲーション装置のブロック図が示されている。
【００１６】
本発明によるナビゲーション装置１０の装置コントローラ２０は、本来のナビゲーションコンピュータも有しているしディスプレイコントローラ５２も有している。このディスプレイコントローラ５２は殊に、ナビゲーション装置１０のディスプレイユニット５０に表示される地図または道路マップの縮尺を設定するために用いられる。
【００１７】
装置コントローラ２０には手段３０，３５，４０が接続されており、これは車両の現在地点や移動方向ならびに移動状態に関する情報を送出する。これはたとえばヨーレートセンサ３０であり、それを用いて検出されたヨーレート変化について積分することにより、ナビゲーション装置が設置されている車両の向きが方位に基づき捕捉される。択一的に、車両の向きを求めるために磁気コンパスを利用することもできる。さらに距離測定器３５が用いられ、これはたとえば車両ブレーキ用のアンチロックシステムのレーダセンサから送出されたパルスを捕捉し、検出されたパルス数と既知の車輪円周とから辿った走行距離が求められる。さらにＧＰＳ衛星から送出された無線信号を受信して評価するためのＧＰＳ（Global Positioning System）受信機４０が用いられ、それらの無線信号に基づき車両の位置を確定することができる。１つの択一定な実施形態によれば、辿った走行距離が受信した衛星信号だけから求められるように構成することもできる。さらにまた、ＧＰＳ受信機の信号が他のセンサの信号に基づき求められた車両位置の補正に利用されるように構成してもよい。
【００１８】
さらに装置コントローラ２０は記憶装置６０と接続されており、このメモリには地図もしくは道路マップの情報がディジタル形式で格納されている。この実施例では記憶装置６０は、地図情報用のデータ担体としてのＣＤ−ＲＯＭが装填されているＣＤ−ＲＯＭドライブの形態で実現されている。しかしまた、記憶装置６０がＲＡＭまたはＲＯＭの半導体メモリの形態で実現されるように構成することもできる。
【００１９】
装置コントローラ２０に接続されているディスプレイユニット５０には本来のナビゲーションプロセス中、つまりたとえば走行開始前に事前に計算された走行区間に沿って車両ドライバを案内している間、車両現在地点および次の判定地点つまりたとえば分岐地点も含む部分マップが表示される。さらにこの部分マップ上に補足的に車両ドライバに対する走行指示を、実例としてある判定地点に近づいたときにたとえば分岐過程が間近に迫ったときに方向矢印の形態で、また、その分岐過程までの残り距離表示の形態で、表示させることができる。ディスプレイユニット５０を用いた走行指示の視覚的な通知の代わりにまたはそれに加えて聴覚的な出力装置５５が設けられており、それによって聴覚的な走行指示たとえば「１００ｍ後に右へ曲がれ」、「今からこの本通り沿いに進め」などが出力される。
【００２０】
装置コントローラ２０にはキーボード４７などの操作部材や回転ボタンなど他の入力手段を備えた入力ユニット４５が接続されており、これはナビゲーション目標地点の入力や装置の他の機能の操作のために用いられる。
【００２１】
本発明によるナビゲーション装置ならびに本発明によるナビゲーション方法は以下のように動作する。
【００２２】
ナビゲーション装置１０のスイッチオン後、センサ３０，３５，４０つまりヨーレートセンサ３０、距離測定器３５およびＧＰＳ受信機４０は情報を供給し、それらの情報に基づき装置コントローラ２０もしくはその中に含まれているナビゲーションコンピュータは、本発明によるナビゲーション装置が組み込まれている車両の現在地点を求める。必要に応じて装置コントローラは妥当性チェックという点で、センサデータに基づき計算された車両位置の補正のためにメモリ６０に格納された道路マップからのデータも考慮する。求められた車両位置のこのような形式の補正は、「マップマッチング Map Matching」という用語でも知られている。
【００２３】
目下の車両現在地点の特定前、特定後またはその間、ナビゲーション目的地点の入力はそれ自体公知のようにして、たとえば入力ユニット４５を用いて地名や都市名ならびに道路名の文字を入力することにより行われ、あるいはカーソルキーを用いて制御可能なポインタを用いディスプレイユニット５０に表示される地図または道路マップ上で目標地点をマークすることにより行われる。
【００２４】
ついでナビゲーションコンピュータは目下の車両現在地点とユーザによる目標地点入力とに基づき、メモリ６０に格納された道路マップ情報をベースとして目下の現在地点から入力された目標地点までの走行ルートを計算する。
【００２５】
本来の目的地追従過程の間つまり車両が走行している間、それぞれ車両現在地点に依存して車両現在地点が判定地点たとえば交差点に近づいて、計算された走行ルートに従いその地点で目下走っている道路から分岐するよう指示されている場合、走行指示が発せられる。この走行指示はディスプレイユニット５０によって視覚的に、または聴覚的出力装置５５を介して音響的に車両ドライバに通知される。
【００２６】
次に、本発明によるナビゲーション装置および本発明による方法の動作を、図２Ａ、図２Ｂならびに図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃのフローチャートを参照しながら説明する。
【００２７】
本来の目標追従過程からこのシーケンスが始まる。つまりセンサ３０，３５，４０により車両現在地点が確定された後、目標地点の入力ならびに目下の車両現在地点から入力された目標地点までの走行ルートの計算がステップ１０５で始められる。
【００２８】
この場合、車両はたとえば第１の道路２５０上に存在しており、計算された走行ルートによれば第２の道路２７０との交差点までこの道路を走行するよう指示されている。計算されたルートによれば、交差点において目下走行している第１の道路２５０から左へ折れて第２の道路２７０へ曲がるよう指示されている。したがってナビゲーションコンピュータにより走行指示が送出される次の判定地点２１５は、第１の道路２５０と第２の道路２７０との上述の交差点２１５である。判定地点２１５に到達する直前に、ナビゲーション装置はたとえば「次の交差点で左折」というような内容をもつ形態で走行指示を送出することになる。
【００２９】
ステップ１１０において、ナビゲーション装置のディスプレイコントローラ５２はマップ表示のために設定されたディスプレイユニット５０の面積と、車両現在地点２１０から次の判定地点２１５までの距離とに基づき、できるかぎり大きい縮尺を計算し、この縮尺によって車両現在地点２１０も次の判定地点２１５ももつマップをディスプレイユニット５０に表示することができる。その際にこの縮尺は、目下の車両現在地点２１０と次の判定地点２１５との間の実際の距離に対し実質的に反比例するものとして計算され、その結果、車両現在地点と次の判定地点との間の区間ができるかぎりフォーマット全体を埋めるかたちで表示されるようになる。ついでステップ１１５において、計算された縮尺および車両現在地点２１０と次の判定地点をもつマップがディスプレイユニット５０上に表示される。図３Ａの実際のマップ縮尺によれば、マップ上には目下走行中の道路２５０、それと交差する２つの道路２６０，２７０ここでは第２の道路２７０、ならびに車両現在地点２１０と判定地点２１５だけしか示されていない。目下のマップ縮尺であると道路の個々の車線がわからず、つまり道路が何車線であるかがわからない。
【００３０】
このシーケンスは１２０に続く。そこにおいて、これまでの次の判定地点２１５がすでに通過してしまったか否か、さらには新たな次の判定地点が存在するのか否か、がチェックされる。これが該当しなければシーケンスは１２５に進む。そしてそこにおいて、最後のチェック以降に所定の区間が経過したか否かがチェックされる。これが該当しなければ、シーケンスはステップ１２０へ戻る。このためマップの縮尺はさしあたり変えられない。したがって次の判定地点に到達しておらず所定の距離区間が経過していないかぎり、目下のマップ縮尺はとうぶん維持されたままとなる。これによりこの実施例によれば車両ドライバは、絶えず変化するマップに常に新たに即応する必要がなくなる。とはいえ基本的には、車両現在地点と次の判定地点との間の実際の距離に合わせてマップ縮尺を絶えず整合させることも考えられる。
【００３１】
上述の所定の区間は有利には可変であり、目下のマップ縮尺に依存している。さらにそれをたとえば高速道路、幹線道路または都心というような道路クラスに依存させてもよいし、あるいは現在走行中の地域の道路の密集度に依存させることもできる。出口や交差点あるいは三叉路に密接していない高速度路を走行しているときには、所定の区間をたとえば５〜１０ｋｍのオーダにすることができるし、都心地域ではたとえば１０ｍまでのオーダとしてもよい。
【００３２】
ステップ１２５において所定の区間が経過したことが確認されるとシーケンスはステップ１１０へ進み、そこにおいて新たなマップ縮尺が計算される。ついで新たに計算されたそのマップ縮尺によりマップ表示が行われ、これはやはり目下の車両現在地点２１０も次の判定地点２１５も表示されるような部分マップによって行われる。
【００３３】
図３Ｂにはこの状況が描かれている。車両現在地点２１０が次の判定地点２１５に近づいてきたので、ここではいっそう大きいマップの縮尺が選定された。このようにマップ縮尺がいっそう大きくなることでいっそう詳細な表示が可能となり、これによれば第１の道路２５０における対向車線の複数の車線２５１，２５２、第１の道路２５０における走行方向の車線２５３，２５４、第１の道路２５０からそれと交差する第３の道路２６０へ曲がるための第１の左折車線２５５、第１の道路２５０からそれと交差する第２の道路２７０へ曲がるための第２の左折車線２５６を表示することができ、さらには第１の車線２５３が走行方向において第３の道路２６０との交差点直後に終了していることを表示することができる。
【００３４】
上述の詳細な表示によって車両ドライバに対し、第１の車線２５３は走行方向で第３の道路との交差点後に終了してしまうことから、計算された走行ルートに沿って目下の車両現在地点２１０から引き続き走行するために自身が第２の車線２５４に入るのがよい、という情報を提供することができる。さらにまた、走行方向で最も左側の車線２５５はそれがどうやら第３の道路へ曲がるための左折車線２５５であるため得策ではない、といった情報も車両ドライバに提供することができる。最終的に車両ドライバは目下のマップ表示から、計算された走行ルート２２０に沿って第２の道路２７０に曲がるためには、第１の道路２５０の今後の進行にあたり第１の道路と第３の道路２６０との交差点に続いて第２の道路２７０へ曲がるための左折車線が設けられている、ということを知ることができる。
【００３５】
シーケンスのステップ１２０において、走行ルート２２０上に位置する次の判定地点２１５を通過したことが確認されると、シーケンスはステップ１１０へ進み、そこにおいてさらに次の新たな判定地点２１６と車両現在地点との実際の距離に依存してディスプレイユニット５０にマップを表示させるために新たな縮尺が新たに計算される。図３ｃにはこの状況が示されている。車両はナビゲーション装置により出力される走行指示に従い第２の道路２７０を左折し、そのとき判定地点２１５を通過する。ここで車両現在地点２１０は第２の道路２７０上で判定地点２１５を通過した直後のところにある。新たな次の判定地点２１６は第２の道路２７０に第４の道路２８０が右から合流している地点をマークしており、計算された走行ルートによればその道路に曲がるよう指示されている。
【００３６】
図２Ｂには本発明による方法の第２実施例のフローチャートが示されており、次にこれについて説明する。
【００３７】
このフローチャートは本来の目標追従過程から始まり、つまりセンサ３０，３５，４０による車両現在地点の確認後、目標地点の入力および目下の車両現在地点から入力された目標地点までの走行ルートの計算がステップ１５０によって始まる。
【００３８】
車両はたとえばはやり第１の道路２５０上に位置しており、計算された走行ルートによれば第２の道路２７０との交差点までこの道路を走ることになる。計算されたルートによれば、交差点のところで目下走行している道路２５０から第２に道路２７０に左折するよう指示されている。したがってナビゲーション装置により走行指示の出力される次の判定地点２１５は、第１の道路２５０と第２の道路２７０との上述の交差点２１５である。判定地点２１５に到達する少し前にナビゲーション装置は、たとえば「次の交差点で左折」といった内容のかたちで走行指示を出力する。
【００３９】
ついでステップ１５５においてコントローラ２０もしくはナビゲーション装置１０のコントローラ２０の一部分としてのディスプレイコントローラ５２は、マップ表示のために設定されたできるかぎり大きい縮尺をさしあたり選択し、その縮尺で車両現在地点２１０も次の判定地点２１５も伴ってマップをディスプレイユニット５０に表示することができる。とはいえ最初は、選択された部分マップはディスプレイユニット５０には表示されない。
【００４０】
しかしながらこの実施例の別の実施形態によれば、すでにこの時点においてつまりできるかぎり大きい縮尺の設定後にすでに、ディスプレイユニット５０にマップが表示される。
【００４１】
ついでステップ１６０において、ディスプレイユニット５０におけるマップ表示に使える所定の平面サイズと、車両現在地点２１０から次の判定地点２１５までの距離とに基づき、車両現在地点も次の判定地点も選択された部分マップにおいて表示可能であるという条件のもとでそのマップ縮尺を所定の率だけ大きくできるか否か、について調べられる。大きくできるのであれば、ステップ１６５においてマップ縮尺が所定の率だけ大きくされ、たとえば半分にされ、その結果、たとえば１：５００，０００の縮尺の代わりに１：２５０，０００の縮尺が選択される。この場合、大きくするために設定されるその他の縮尺はたとえば１：１００，０００、１：５０，０００，１：２５，０００、１：１００００、１：５，０００、１：２５００、１：１０００などである。しかしこれに対する代案として、たとえばそのつど約４、√２または4√２などのような率だけ大きくするといったようなことも可能である。ついでシーケンスはステップ１６０へ進み、そこにおいて再度、縮尺をさらに所定の率だけ大きくできるかについて調べられる。このようにして、計算された走行ルート２２０に沿って目下の車両現在地点２１０も次の判定地点２１５も選択された部分マップにおいて表示可能であるという条件のもとで、マップ縮尺が徐々に大きくされる。
【００４２】
次にステップ１６０において、車両現在地点２１０と次の判定地点２１５を同一の部分マップにおいて同時に表示させようとするならばマップ縮尺をこれ以上は大きくできない、ということが確認されると、ステップ１７０において、所定のスクリーン化にあたり事前に求められたできるかぎり大きいマップ縮尺で、ナビゲーション装置１０のディスプレイユニット５０上に部分マップが表示される。その様子はたとえば図３Ａに描かれている。
【００４３】
ついでステップ１７５において、次の判定地点２１５をその間に通過したか否かが調べられる。通過していなければ、シーケンスは再度ステップ１６０に進み、そこにおいて、マップ縮尺を大きくして目下の走行位置２１０も次の判定地点２１５も同時にディスプレイユニット５０に表示可能にするという条件のもとで、そうこうしているうちにマップ縮尺をさらに大きくできるか否か、について調べられる。このことが該当するのはたとえば、車両が第１の道路２５０上で計算された走行ルート２２０に沿って所定の区間だけ次の判定地点２１５に近づいたときである。この場合、ステップ１６５においてマップ縮尺が所定の値だけ大きくされる。この時点でマップ縮尺をさらに大きくするのが不可能であるならば、ステップ１７０において、大きくされたマップ縮尺により部分マップの表示が行われる。図３Ｂにはその様子が描かれている。
【００４４】
そうではない場合、つまりステップ１６０においてマップ縮尺をさらに大きくすることができなかった場合にはステップ１７０において、マップ縮尺を変えないまま部分マップの表示が行われる。
【００４５】
ステップ１７５において、図３Ｂの状況のように次の判定地点２１５を通過したことがステップ１７５において確認されると、ステップ１５５においてやはりできるかぎり大きいマップ縮尺がさしあたりまえもって選択され、ついで既述のようにして、車両現在地点２１０とその後の次の判定地点２１６を同時に表示させることのできる縮尺まで徐々に大きくされる。
【００４６】
マップ縮尺をできるかぎり大きい値まで急激に拡大する代わりに、第２の実施例の別の実施形態によれば、目下の車両現在地点２１０も次の判定地点２１６もできるかぎり大きい縮尺で１つの共通のセクション上に表示できるようになるまで、マップ縮尺をそのつど所定の値だけ拡大させることもできる。
【００４７】
両方の実施例の説明の関連で前提としたのは、マップ表示にあたり少なくとも車両現在地点２１０も次の判定地点２１５もディスプレイ５０上に同時に表示できなければならないことであったが、他方、別の実施形態によれば、車両現在地点２１０および／または次の判定地点２１５の所定の周囲も付加的に表示できなければならないようにすることができ、たとえばマップ平面全体の約５％〜１０％の周辺地域を表示できなければならないようにすることができる。これにより目下走行中の道路網における位置確認が車両ドライバにとって容易になる。それというのも、マップ表示にあたり場合によっては道路のはずれや周縁部のすぐ近くにマークされたポイントがきてしまうこともなくなるからである。
【００４８】
また、目下の車両現在地点２１０も次の判定地点２１５も同時にディスプレイユニット５０に表示できなければならない、ということをこれまで前提としてきたけれども、さらに別の実施形態においてこの要求から逸脱して、マップ表示にあたりたとえば次の判定地点だけが表示されていればよい、というようにしてもよく、さらにこの場合、マップ縮尺は目下の車両現在地点と次の判定地点との距離に対し実質的に反比例するかたちで選定される。同様に基本的に、部分マップに次の判定地点を表示させるという要求も緩和させることができ、その結果、目下の車両現在地点だけが表示されるようになり、あるいは車両現在地点も次の判定地点も選択された部分マップには表示されないようになる。この場合、マップ縮尺はやはり目下の車両現在地点と次の判定地点との距離に対し実質的に反比例するかたちで選択され、これは必要に応じて所定の段階で選択される。
【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において本発明にとって重要な部分のブロック図である。
【図２ａ】  マップ表示の縮尺を設定するための本発明による方法の第１の実施例のフローチャートを示す図である。
【図２ｂ】  本発明による方法における第２の実施例のフローチャートである。
【図３ａ】  本発明によるナビゲーション装置のディスプレイユニット上に表示される第１の部分マップの実例を示す図である。
【図３ｂ】  第２の部分マップを示す図である。
【図３ｃ】  第３の部分マップを示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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