(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の現在位置より前方の施設を抽出する抽出手段を有する車載用ナビゲーション装置において、
自車の位置を検出する座標検出手段と、
前記自車位置の履歴を記憶する記憶手段と、
自車の現在位置および前記履歴に基づく走行軌跡に近似する直線を進行方向として特定する進行方向算出手段と、
前記特定された進行方向において自車の現在位置より前方にある前方領域を検出する前方領域検出手段とを具備し、
前記前方領域が、前記進行方向を中心として現在位置から遠ざかるにつれて直線的に漸減する幅を有する範囲として設定されるとともに、
前記抽出手段が、前記検出された前方領域内の施設を抽出することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
【請求項２】
前記特定された進行方向において自車の現在位置より後方にあり、かつ前記前方領域より小さい後方領域を検出する後方領域検出手段をさらに具備し、
前記抽出手段が、前記検出された後方領域内の施設をさらに抽出するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の車載用ナビゲーション装置。
【請求項３】
前記後方領域が、前記進行方向を中心として現在位置から遠ざかるにつれて漸減する幅を有する範囲として設定されることを特徴とする請求項２記載の車載用ナビゲーション装置。
【請求項４】
前記自車位置の履歴を記憶する記憶手段が、所定時間毎または所定距離走行毎の自車位置を保存するものであり、
前記進行方向が、前記保存された自車位置の少なくとも一つと自車の現在位置とに基づいて特定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の車載用ナビゲーション装置。
【請求項５】
前記抽出手段で抽出された施設を地図画像上に表示する表示手段を具備したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の車載用ナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用ナビゲーション装置に関し、特に、多くの施設のうち、立ち寄りに便利な施設を容易に認識できるように絞り込みをかけて画面上に表示することができる車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳ航法や自立航法によって検出された車両の位置を、画面表示された地図上に合成する車載用ナビゲーション装置が知られる。また、車載用ナビゲーション装置において、検索対象としての施設の種類を指定すると、自己位置を中心とする所定半径以内にある該当施設が地図データベースから抽出されて、画面表示されるものが知られる。しかし、このように、自己位置を中心とした所定半径内を対象にデータ検索すると、不便なことがある。例えば、走行中に食事に立ち寄れる店を検索した場合、通り過ぎた道の周辺にある店も抽出されてしまう。このような店は道を後戻りしなければ立ち寄れないので、利用しにくい。また、道路事情によっては、Ｕターンが容易でないことも多いので、せっかく表示された店も利用できないことがある。
【０００３】
これに対して、車両の誘導経路が存在しない場合は情報検索を現在位置の近傍に関して行う一方、誘導経路が存在している場合は情報検索を誘導経路の車両進行方向前方の範囲で行う車載用ナビゲーション装置が提案されている（特開２０００−１３１０８７号公報）。また、特開２００１−１１６５６５号公報には、道路の通行方向を考慮して立ち寄りやすい施設を選択して表示することができる装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、いずれも設定された誘導経路の周辺にある施設を対象として情報検索がなされるので、誘導経路を設定せずに気ままにドライブをしているような場合には有効でない。誘導経路を設定していない場合は、検索に先立って誘導経路を新たに設定しなければならないので不便である。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の課題に鑑み、誘導経路を設定していない場合にも、立ち寄りに便利な施設を検索して表示することができる車載用ナビゲーション装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、自車の現在位置より前方の施設を抽出する抽出手段を有する車載用ナビゲーション装置において、特に、自車の走行軌跡に近似する直線を進行方向として特定し、特定された進行方向において自車の現在位置より前方にある前方領域を検出するとともに、前記抽出手段では、前記検出された前方領域内の施設を抽出するようにした点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、自車の現在位置より前方および後方の施設を抽出する抽出手段を有する車載用ナビゲーション装置において、特に、自車の走行軌跡に近似する直線を進行方向として特定し、特定された進行方向において自車の現在位置より前方にある前方領域および該前方領域より小さくて自車の現在位置より後方にある後方領域を検出するとともに、前記抽出手段では、前記検出された前方領域および後方領域内の施設を抽出するようにした点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、自車の現在位置より前方の施設を抽出する抽出手段を有する車載用ナビゲーション装置において、自車の走行軌跡と地図データとを照合して道路を特定し、特定された道路と自車の現在位置と自車位置の履歴とに基づいて自車の現在位置より前方にある前方領域を検出するとともに、前記抽出手段では、前記検出された前方領域内の施設を抽出するようにした点に第３の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、自車の現在位置より前方および後方の施設を抽出する抽出手段を有する車載用ナビゲーション装置において、自車の走行軌跡と地図データとを照合して道路を特定し、特定された道路と自車の現在位置と自車位置の履歴とに基づいて自車の現在位置より前方にある前方領域、および該前方領域より小さくて自車の現在位置より後方にある後方領域を検出するとともに、前記抽出手段では、前記検出された前方領域および後方領域内の施設を抽出するようにした点に第４の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記前方領域および後方領域のうち少なくとも前方領域が、前記進行方向を中心として現在位置から遠ざかるにつれて漸減する幅を有する範囲として設定される点に第５の特徴がある。
【００１１】
また、前記自車位置の履歴を記憶する記憶手段が、所定時間毎または所定距離走行毎の自車位置を保存するものであり、前記進行方向が、前記保存された自車位置の少なくとも一つと自車の現在位置とに基づいて特定される点に第６の特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明は、前記抽出手段で抽出された施設を地図画像上に表示する表示手段を具備した点に第７の特徴がある。
【００１３】
第１〜第７の特徴によれば、施設を検索する範囲としての検索領域が、走行軌跡に基づく進行方向、または走行軌跡に基づいて検出される道路を基準とした所定幅に特定される。この場合、現在位置より前方には大きい領域が設定され、現在位置より後方には小さい領域が設定される。
【００１４】
特に、第３、第４の特徴によれば、自車が現に走行している道路を基準に領域が設定されるので、走行中の道路から所定の距離内にある施設を高い精度で抽出することができる。第６の特徴によれば、一定間隔で検出されたデータが蓄積されるので、記憶手段に蓄積されるデータ量を少なくできるし、直線を特定するための演算が簡素化される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の要部ハード構成を示すブロック図である。同図において、メインコントローラ１は装置全体の制御を行うものであり、ＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータで構成できる。メインコントローラ１には、入力装置２、ＧＰＳ受信機３、方位センサ４、距離センサ５、表示装置６、外部記憶装置７、および音声出力装置８が接続される。
【００１６】
入力装置２は運転者等の操作者が指示を入力できるようにするために設けられる。ＧＰＳ受信機３はＧＰＳ航法により、方位センサ４および距離センサ５は自立航法によりそれぞれ車両の位置を検出するために設けられる。両航法は単独使用または併用される。外部記憶装置７はＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等であり、地図データや該地図データ上に存在する施設を表示するためのデータ（施設情報）を記憶する。表示装置６は前記地図データに基づく地図や車両の位置、検索によって付加される施設等を表示するために設けられ、例えば液晶パネルからなる表示画面を含む。音声出力装置８は、案内等を音声によって行うための音声合成装置やスピーカ等を含む。
【００１７】
上記ハード構成を有するナビゲーション装置において、入力装置２から入力される指示および検索条件に従って所望の施設を抽出し、該施設を示すマークや文字を施設情報に基づいて表示装置６上に地図と共に表示させる。特に、本発明では、車両の進行方向前方に重点をおいた検索を行えるように検索領域を算出し、この検索領域によって施設情報に絞りをかける。これにより、できるだけ来た道を戻らずに所望の施設に立ち寄れるよう配慮された検索結果が得られる。また、検索にあたっては、予め誘導経路を設定する必要はない。車両の走行軌跡に基づいて進行方向を算出し、この進行方向を基準に検索領域が算出される。
【００１８】
図３は、施設表示のフローチャートである。ステップＳ１００では、運転者による施設検索指示の有無を検出する。施設検索指示が検出されたならば、ステップＳ１１０に進み、外部記憶装置７に含まれる地図データ記憶部から施設情報が読み出される。施設情報には、レストラン、コンビニエンスストア、ファストフードショップ、給油所、ホテル、医療機関等の施設を示すマークや文字等つまり施設を示すシンボルのコードデータおよび施設の位置情報（座標）が含まれる。これらの施設情報は、運転者の指定によって個別に読み出せる。例えば、検索条件にレストランの指定を含めてレストランだけに限定した施設情報を読み出すことができる。ステップＳ１２０では、前記施設情報を絞り込むための検索領域Ｚ１，Ｚ２を算出する。ステップＳ１３０では、指定された条件に従って検索により抽出された対象つまりレストラン、コンビニエンスストア、ファストフードショップ、給油所、ホテル、医療機関等の施設のうち、検索領域Ｚ１および後方領域Ｚ２に存在するものを抽出する。ステップＳ１４０では、抽出された施設情報を地図情報に重ねて表示装置６の表示画面上に表示させる。
【００１９】
図４は、検索領域抽出（ステップＳ１２０）の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１では、現在の車両位置を検出し、座標Ｐ０とする。車両位置は所定の周期で検出される。検出周期は時間または走行距離により定めることができる。例えば、２分毎、あるいは１００メートル走行毎に検出される。そして、検出された車両位置つまり座標は、最新の所定回数分だけ保持される。この例では、現在位置情報とは別に２回分の座標Ｐ０−１，Ｐ０−２が履歴として保持される。ステップＳ２では、車両位置の履歴から、１つ前の検出タイミングに検出されて記憶されている車両位置を読み出して座標Ｐ０−１とする。ステップＳ３では、２つ前の検出タイミングに検出されて記憶されている車両位置を座標Ｐ０−２とする。
【００２０】
ステップＳ４では、現在位置より前方の検索領域つまり前方領域Ｚ１を求める。前方領域Ｚ１は走行軌跡に基づいて決定される進行方向で現在位置より前方に設定される。ステップＳ５では、現在位置より後方の検索領域つまり後方領域Ｚ２を求める。後方領域Ｚ２は走行軌跡沿いに所定幅（例えば２０メートル）、所定長さ（例えば１キロメートル）で設定される。後方領域Ｚ２は前方領域Ｚ１より小さい面積になるように幅および長さが設定される。ステップＳ４，Ｓ５の処理はさらに図５，図６に関して後述する。
【００２１】
図５は、前方領域Ｚ１算出（ステップＳ４）の詳細なフローチャートである。図６は前方領域Ｚ１および後方領域Ｚ２を示す図である。図６において、地点Ｔ０（座標Ｐ０）は車両の現在位置であり、地点Ｔ１（座標Ｐ０−１），Ｔ２（座標Ｐ０−２），Ｔ３は所定間隔毎に記憶された車両の位置である。地点Ｔ１，Ｔ２の座標は最新の位置情報として記憶されているものであり、地点Ｔ３の位置情報は記憶から削除されたものである。現在位置Ｔ０にある矢印は車両の向きを示す。ナビゲーション装置を使った施設を検索するため、道路の脇に方向転換して駐車しているので、矢印は走行軌跡の延長線には向いていない。図中上方つまり車両現在位置の前方に前方領域Ｚ１が設けられ、後方に後方領域Ｚ２が設けられる。後方領域Ｚ２は部分領域Ｚ３とＺ４とからなる。線分Ｌ３は地点Ｔ０および地点Ｔ１を結ぶ直線、線分Ｌ４は地点Ｔ１おとび地点Ｔ２を結ぶ直線である。
【００２２】
図５、図６を参照して動作を説明する。図５のステップＳ４１では、座標Ｐ０，Ｐ０−１，Ｐ０−２に基づいて進行方向を近似算出する。ステップＳ４２では、座標Ｐ０を通り、進行方向に沿って延びる直線Ｌ１を求める。ステップＳ４３では、座標Ｐ０−１を通り、進行方向に直交する直線Ｌ２を求める。
【００２３】
ステップＳ４４では、直線Ｌ１上にあって座標Ｐ０から前方の所定距離、例えば１０キロメートルの地点を検出し、座標Ａとする。ステップＳ４５では、直線Ｌ２上にあって座標Ｐ０から所定距離、例えば３キロメートルの地点を検出し、座標Ｂ，Ｃとする。ステップＳ４６では、座標Ａ，Ｂ，Ｃを頂点とする三角形の内側領域を前方領域Ｚ１とする。
【００２４】
図７は後方領域Ｚ２算出（ステップＳ５）の詳細なフローチャートである。図７、図６を参照して説明する。ステップＳ５１では、座標Ｐ０と座標Ｐ０−１とを結ぶ線分Ｌ３を求める。ステップＳ５２では、座標Ｐ０−１と座標Ｐ０−２とを結ぶ線分Ｌ４を求める。ステップＳ５３では、線分Ｌ３の両側の所定距離、例えば３０メートルの範囲を検出し、領域Ｚ３とする。ステップＳ５４では、線分Ｌ４の両側の所定距離、例えば３０メートルの範囲を検出し、領域Ｚ４とする。ステップＳ５５では、領域Ｚ３と領域Ｚ４とを合わせた領域を後方領域Ｚ２とする。
【００２５】
図１は、上記施設情報検索のための要部機能を示すブロック図である。座標検出部１０はＧＰＳ受信機３、方位センサ４、距離センサ５で検出された情報をもとに車両の現在位置を検出する。検出された現在位置の座標は座標記憶部１１および進行方向算出部１２に入力される。座標記憶部１１には所定回数分の車両位置が履歴として記憶される。つまり所定時間毎に車両位置が検出されて記憶される。なお、記憶される車両位置は時間毎に限らず、所定距離走行毎に検出されたものでも良い。座標記憶部１１は、その記憶情報が予定された記憶数に達した場合、古いデータから順に削除されるように構成される。進行方向算出部１２は車両の現在位置とその履歴とによって該車両の進行方向を近似算出する。前方領域算出部１３および後方領域算出部１４は進行方向算出部１２から供給される進行方向を使ってそれぞれ前方領域Ｚ１，Ｚ２を算出する。
【００２６】
施設情報記憶部１５には施設情報が記憶される。施設情報抽出部１６は施設情報記憶部１５に記憶された施設情報のうち、前方領域算出部１３で算出された前方領域Ｚ１、および後方領域算出部１４で算出された後方領域Ｚ２内に含まれる施設情報を抽出する。地図データ記憶部１７には地図データが記憶される。表示装置６は地図データ記憶部１７から供給される地図データと施設情報抽出部１６で抽出された施設情報とに基づいて、施設を表すマーク等の情報を地図上に表示させる。
【００２７】
なお、車両の位置検出手段および設定された検索領域内の施設を抽出する手段としては、従来知られる手段を利用することができる。
【００２８】
また、検索領域は上述のものに限らず、種々変形が可能である。続いて検索領域の変形例を説明する。図８は第１変形例に係る検索領域を示す図である。以下の変形例に関しては、図６と同一または同等部分は同一符号を用いて説明する。同図において、前方領域Ｚ５は上述の前方領域Ｚ１と同様に決定する。後方領域Ｚ６は進行方向後方に関して、前方領域Ｚ５と同様に決定する。前方領域Ｚ５は、現在位置より前方において、直線Ｌ１を中心とし、距離によって重み付けした幅の範囲として定義する。後方領域Ｚ６は、現在位置より後方において、直線Ｌ１を中心とし、距離によって重み付けした幅の範囲として定義する。すなわち、直線Ｌ１に沿って、現在位置Ｔ０に近い範囲では幅広く、現在位置Ｔ０から遠ざかるにつれて範囲が狭まるように領域Ｚ５，Ｚ６は設定される。但し、後方領域Ｚ６は前方領域Ｚ５と比べて圧倒的に小さくする。
【００２９】
上記重み付けは直線的なものには限定されない。図９は、第２変形例に係る検索領域を示す図である。この第２変形例では、前方領域Ｚ７および後方領域Ｚ８の、直線Ｌ１を中心とした幅を決定する距離による重み付けを直線的なものではなく、二次関数的なものにした。その結果、前方領域Ｚ７および後方領域Ｚ８は図示のように部分楕円になる。
【００３０】
さらに、図１０は第３変形例に係る検索領域を示す図である。第３変形例では、検索領域の輪郭を円と楕円との組み合わせにより設定した。すなわち、前方領域Ｚ９は部分楕円からなる領域Ｚ９１と部分円（半円）からなる領域Ｚ９２とを複合したものであり、後方領域Ｚ１０は部分円である。
【００３１】
このように、種々の形状を有する変形例を示したが、いずれも、直線Ｌ１上で、現在位置からの距離による重み付けを有する幅の検索領域が設定される。
【００３２】
上述の実施形態では、過去の走行軌跡に基づく直線Ｌ１を進行方向と決定した。しかし、カーブの多い道路で直線Ｌ１を中心として検索領域を設定したのでは、検索精度の向上が図れない場合も想定される。そこで、次に説明する第２実施形態では、走行軌跡に基づいて地図上の道路を特定し、直線Ｌ１に代えて道路を中心とした所定幅の検索領域を検出するようにした。
この検索領域検出では、いわゆるマップマッチングの手法を用いる。マップマッチングは、ＧＰＳ航法や自立航法等に不可避的に含まれる誤差を補正して自車位置を正確に道路上に表示できるようにする機能である。マップマッチングの手法は、例えば、特開平１１−１３２７７５号公報、あるいは特開２００１−２８９６５１号公報等に開示されている。図１１はマップマッチングの概念図である。図１１（ａ）は表示装置に表示される車両の走行軌跡であり、図１１（ｂ）は地図データによって表示装置に表示される地図である。そして、図１１（ｃ）は走行軌跡と地図とをマップマッチングにより合成して表示装置に表示した図である。
【００３３】
上記マップマッチングにより車両の走行軌跡と重なる道路を地図データから特定する。そうして、特定された道路を直線Ｌ１に代え、該道路を中心とする検索領域を検出する。なお、道路特定のためには、車両の位置を示すデータが多いほど精度良く道路を特定することができる。少なくとも３点以上の車両位置を履歴として記憶しておき、それらの地点と現在位置とにより道路を特定するのがよい。
【００３４】
図１２は、マップマッチングによって特定された道路を中心として設定された検索領域を示す図である。同図において、検索領域は前方領域Ｚ１１と後方領域Ｚ１２とからなる。前方領域Ｚ１１は、道路Ｒ上において、現在位置から前方への距離が大きくなるにつれて幅が直線的に小さくなるように設定される。一方、後方領域Ｚ１２は、道路Ｒ上において、現在位置から後方への距離が大きくなるにつれて幅が二次関数的に小さくなるように設定される。後方領域Ｚ１２が前方領域Ｚ１１より圧倒的に小さいのは先に説明した実施形態と同様である。
【００３５】
なお、上述の実施形態では、ＧＰＳ航法と方位角および走行距離による自立航法とを併用して自車位置を検出する座標検出部１０を設けた。しかし、座標検出手段は、ＧＰＳ航法および自立航法のうちいずれか一方によるものでもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜８の発明によれば、走行軌跡に基づいて特定される進行方向や道路を基準として施設の検索領域が設定されるので、検索の前提として車両の誘導経路を設定する手間がかからない。特に、現在位置から後戻りをしなければならない施設を極力排除しつつ、後戻り量の小さい範囲については、直前の走行経路に隣接した施設が抽出される。
請求項３，４の発明によれば、実際に走行中の道路を地図上で特定してその道路に沿った施設を抽出することができるので、検索精度の向上を図ることができる。
【００３７】
請求項５，６の発明によれば、現在位置から近い範囲では広い幅で、現在位置から遠い範囲では狭い幅で、それぞれ検索が行われるので、現在位置から短時間で行くことができる施設を効率よく抽出することができる。
【００３８】
請求項７の発明によれば、一定間隔で検出されたデータが蓄積されるので、記憶手段に蓄積されるデータ量を少なくできるし、直線を特定するための演算が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の要部機能を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の要部ハード構成を示す図である。
【図３】  施設表示のメインフローチャートである。
【図４】  検索領域抽出のフローチャートである。
【図５】  前方領域算出のフローチャートである。
【図６】  検索領域を示す図である。
【図７】  後方領域算出のフローチャートである。
【図８】  第１変形例に係る検索領域の図である。
【図９】  第２変形例に係る検索領域の図である。
【図１０】  第３変形例に係る検索領域の図である。
【図１１】  第２実施形態に係る領域決定のためのマップマッチングの概念図である。
【図１２】  第２実施形態に係る検索領域を示す図である。
【符号の説明】
１…メインコントローラ、  ２…入力装置、  ６…表示装置、  ７…外部記憶装置、  １０…座標検出部、  １１…座標記憶部、  １２…進行方向算出部、  １３…前方領域算出部、  １４…後方領域算出部、  １５…施設情報記憶部、  １６…施設情報抽出部、  １７…地図データ記憶部
【図１】
0004033290.tif 000002
【図２】
0004033290.tif 000003
【図３】
0004033290.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004033290.tif 000008
【図８】
0004033290.tif 000009
【図９】
0004033290.tif 000010
【図１０】
0004033290.tif 000011
【図１１】
0004033290.tif 000012
【図１２】
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