(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車位置と地図を重ね合わせて表示する表示装置と、自車位置を画面中の所定の位置に固定して地図画面を移動させる地図画面移動手段と、自車位置の画面中の所定の位置を可変しうる手段とを備えたナビゲーション装置において、  自車の進行方向を示す目標地点を設定する目標地点設定手段と、  当該目標地点設定手段により設定された目標地点が存在する方向以外の方向に自車位置及び地図画面を左右又は斜めに所定幅ずらして地図表示画面全体をシフトする画面シフト手段と、  当該目標地点設定手段により設定された目標地点が存在する方向を画面上部となるように回転する画面回転手段と、  当該画面シフト手段によって画面が左右又は斜めにシフトされた場合及び当該画面回転手段によって画面の回転が行われうる場合には、前記地図画面移動手段の動作を禁止する禁止手段と、  当該画面シフト手段と当該画面回転手段を切り替える切替手段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】
始点と目標地点との間で経路探索を行う経路探索手段を備え、自車の進行中に経路誘導を行う経路誘導手段を備えたナビゲーション装置において、  前記目標地点設定手段は、  自車位置から誘導経路沿いにトレースするトレース手段と、  トレース手段によりトレースされている位置と自車位置との間の直線距離を求める直線距離算出手段と、  前記直線距離算出手段により求めた絶対値が所定の距離を超えたか否かを判別する判別手段とを備え、  前記判別手段により絶対値が所定の距離を超えたと判別された場合に判別された場合の前記トレースされた位置を目標地点として目標地点を設定するものである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】
画面シフト手段と画面回転手段を切り替える切替手段に、さらに前記いずれか一方の手段と地図画面移動手段とを切り替える第２の切替手段を備えた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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自車位置を地図に重ね合わせて表示するナビゲーション装置に係り、特に自車が進行していく先の道路を広く表示するナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置上に地図を表示し自己の位置を重ねて表示する機能をはじめとして、始点と終点を入力すると適当な経路を選択し表示する経路探索とよばれる機能や、探索経路に沿って自車を進行できるよう画面上に探索経路を表示し経路を誘導せしめる経路誘導と呼ばれる機能を搭載したナビゲーション装置が提供されている。
【０００３】
かかるナビゲーション装置の表示装置には、自車の位置を表すマーク（自車マーク）を地図に重ね合わせ、走行に応じて自車マークが地図画面上を移動して、地図画面上の端に差しかかると、地図記憶媒体からあらかじめメモりされた次の画面を呼び出して表示するようにしているものがある。
【０００４】
一方、使用者の希望に応じて、自車マークを固定して地図画面の方を移動するような機能（以下「地図画面移動モード」という。）を搭載したナビゲーション装置も提供されている。
【０００５】
図８に示すように、自車マークを中央に固定して地図画面が移動していくため画面の中で自車マークがどこにあるか探す必要がなく、常に画面上向きに走行していくことから、画面が見やすく、実際の運転感覚に近い画面を得ることができる。
【０００６】
さらに、自車マークを画面中央と画面下方とに切り換えることができるようにしたナビゲーション装置も提供されている。
【０００７】
図９に示すように自車位置を画面下方に固定すれば、進行方向（上向き）の画面が広く表示されるので、さらに画面が見やすいという利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの従来のナビゲーション装置では、道路の形状により必ずしも使用者が進行したい方向を表示するものではなかった。
【０００９】
例えば図８に示す道路形状のような場合、矢印ａ方向に進行したいと使用者が考える場合、自車位置は下方のほうが前方の見通しが良いため、図９の状態にすると非常に見やすい状態となる。
【００１０】
一方、図９の状態では矢印ｂ方向に進行したいと使用者が考える場合には逆に見通しが悪くなるため、むしろ図８の状態のほうが使用者が進行したい道路の先の状況を良く表示しているといえる。
【００１１】
従って、使用者は進行方向を広く表示させたい場合には、道路の形状に応じて頻繁に自車マークの位置を変更する必要に迫られるという問題点があり、経路誘導を行っている場合であっても同様であった。
【００１２】
本発明は、道路形状により却って表示画面が見にくくなるといった従来技術の問題点を解決すべくなされたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は請求項１記載の発明にあっては、自車位置と地図を重ね合わせて表示する表示装置と、自車位置を画面中の所定の位置に固定して地図画面を移動させる移動手段と、自車位置の画面中の所定の位置を可変しうる手段とを備えたナビゲーション装置において、  自車の進行方向を示す目標地点を設定する目標地点設定手段と、  当該目標地点設定手段により設定された目標地点が存在する方向以外の方向に自車位置及び地図画面を左右又は斜めに所定幅ずらして地図表示画面全体をシフトする画面シフト手段と、  当該目標地点設定手段により設定された目標地点が存在する方向を画面上部となるように回転する画面回転手段と、  当該画面シフト手段によって画面が左右又は斜めにシフトされた場合及び当該画面回転手段によって画面の回転が行われうる場合には、前記地図画面移動手段の動作を禁止する禁止手段と、  当該画面シフト手段と当該画面回転手段を切り替える切替手段を備えたことを特徴とするように構成したものである。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、目標値設定手段、画面シフト手段及び禁止手段とが、一体となって、進行方向の画面を広く表示可能とするとともに、目標値設定手段、画面回転手段及び禁止手段とが、一体となって、進行方向の画面が広く表示可能とし、画面シフト手段と、画面回転手段を切り替える手段を備えたので、使用者の希望により、より見やすい方を選択できることになる。
【００１５】
始点と目標地点との間で経路探索を行う経路探索手段を備え、自車の進行中に経路誘導を行う経路誘導手段を備えたナビゲーション装置において、請求項１に記載された目標地点設定手段は、  自車位置から誘導経路沿いにトレースするトレース手段と、  トレース手段によりトレースされている位置と自車位置との間の直線距離を求める直線距離算出手段と、  前記直線距離算出手段により求めた絶対値が所定の距離を超えたか否かを判別する判別手段とを備え、  前記判別手段により絶対値が所定値を超えたと判別された場合にその地点を目標地点として目標地点を設定するものである  ことを特徴とするように構成したものである。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、ナビゲーション装置の経路誘導機能とトレース手段が協働することにより、目標地点を定めるのに特別の操作を必要とせずに画面を広く表示することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明にあっては、画面シフト手段と画面回転手段を切り替える切替手段に、さらに前記いずれか一方の手段と地図画面移動手段とを切り替える第２の切替手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、さらに使用者の希望により、より見やすい画面を選択できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るナビゲーション装置の実施の形態について図３に基づいて説明する。
【００２８】
本発明の実施の一形態に係るナビゲーション装置は、自車位置の算出にＧＰＳ（Groval Positioning System）と自律航法を組み合わせたナビゲーション装置を示しており、演算処理装置３には、アンテナ１で受信した電波を復調するＧＰＳ受信機２、自動車の速度を検出する車速センサ６、自動車の角度の変位を検出するジャイロセンサ７が接続されている。
【００２９】
また、地図データが格納された地図記憶媒体４、自車位置を表す自車マークと地図とを重ね合わせて表示する表示装置５が接続されている。
【００３０】
演算処理装置３は、操作入力手段８からの指令を受けて所望の機能を実現したり、自動車の測位演算を行ったり、表示装置５への地図データ等を伝達すること等を行う中央処理装置（ＣＰＵ）３０３を有しており、また、地図記憶媒体４からの地図情報データを格納する地図データメモリエリア３０２及び地図の縮尺と現在地からの所定の距離を示すＲ１を関連づけて記憶させておく縮尺−Ｒ１メモリエリア３０１からなるメモリを有している。
【００３１】
なお、図示しない経路誘導機能をも機能的に有している。
【００３２】
ＣＰＵで行う機能的なブロック図及び周辺の接続状況を示す図４について説明する。図中、図３と同一の符号を付したものは図３と共通である。
【００３３】
演算処理装置３内のＣＰＵ３０３は、機能的に、ＧＰＳ受信機２並びに車速センサ６及びジャイロセンサ７からのデータから現在地を算出する現在地算出手段３１５と、図示しない経路誘導手段により経路誘導が行われている間に自車マーク位置から仮想的なカーソルを誘導経路を目標地点に向けて沿わせることによりトレースを行うトレース手段３１１と、トレース中に経路沿いの所定移動距離ごとに又は所定時間ごとに自車マーク位置からの絶対値を算出する直線距離算出手段３１２と、現在表示中の地図の縮尺と自車マーク位置からの所定絶対値距離Ｒ１とを関連づけて記憶させた縮尺−Ｒ１メモリエリア３０１から呼び出したＲ１に対し直線距離算出手段３１２により得られた値ｒ１を比較する比較判別手段３１３と、比較判別手段３１３によりＲ１よりｒ１が小さくなくなった場合に自車マーク位置からのその地点への方位を確定する方位確定手段３１４と、画面シフト手段３１９又は画面回転手段３２０により所定の動作が行われるときに、地図画面移動モードを禁止する地図画面移動モード禁止手段３１８を含んでいる。
【００３４】
なお、自車位置を固定して地図を移動させて表示するための地図移動手段３１７と地図を固定して自車マークを移動させて表示するための自車移動手段３１６は操作入力手段８の指示を受けて択一的に選択されうるように構成されている。
【００３５】
また、方位確定手段により方位が定まった場合には画面をシフトする画面シフト手段３１９と当該方位を画面上部に回転する画面回転手段３２０も操作入力手段８の指示を受けて択一的に選択されうるように構成されている。
【００３６】
以下、本発明に係るナビゲーション装置の動作を説明する。
【００３７】
アンテナ１は衛星からの電波を受信する。ＧＰＳ受信機２はアンテナ１からの電波を受け、衛星からの送信データを演算処理装置３の中央処理装置（ＣＰＵ）３０３に伝達する。
【００３８】
ＧＰＳ受信機２並びに車速センサ６及びジャイロセンサ７から各現在地情報を受けた現在地算出手段３１５は、所定の測位演算を行い自車の現在地の緯度及び経度を確定する。
【００３９】
また、ＣＰＵ３は、自車位置の緯度経度位置に地図情報記憶媒体４からの地図データメモリエリアに格納されている地図データに、自車マークを重ねて表示装置５に表示する。
【００４０】
地図記憶媒体４には、日本全国の地図データが各一定の領域ごとのエリアに分割されて格納されている。この地図データには緯度経度情報及び所定の場所を原点とした座標の情報も格納されている。
【００４１】
自車位置の緯度経度情報に基づいて自車の現在地が存在する地図のエリアを特定する。具体的には図１２に示したように、自車の現在地が例えばエリアＥにあるものとすると、演算処理装置３には地図データのうちエリアＥを中心として、図１２に示すようにＡＢＣＤＥＦＨＩＪからなる隣接した各エリアが演算処理装置３に読み込まれ地図データメモリエリア３０２に格納される。
【００４２】
今、自車がエリアＥにあるもとのして、操作入力手段８からの指令に基づく縮尺に応じた、例えば、ａｂｃｄの座標からなるエリアを地図データメモリエリア３０２に格納されているデータから切り出して表示装置５に表示するとともに、緯度経度が特定された自車位置につき自車マークを重ね合わせる。
【００４３】
時間の経過と共に、自車がエリアＥからエリアＪ方向に向かう間、自車マークを緯度経度に基づいて移動させるとともに内部メモリ内にある地図データの内ｅｆｇｈの座標を切り出して表示装置５に表示するようにする。
【００４４】
このようにして、自車の現在地算出手段３１５と、地図データメモリ３０２は協動して自車位置の移動に合わせて地図記録媒体４から地図データを呼び出して地図画面を移動させていく。
【００４５】
さらに、自車位置がＪのエリアに入った時に、演算処理装置３の内部メモリのＡＢＣＤＨを消去しつつ、図１２に示したように新たにＧＫＮＭＬの各エリアを内部メモリに読み込む。
【００４６】
また、ａｂｃｄの座標を例えば３０度、４５度、６０度、７０度若しくは９０度のような所定の角度で回転させたり、又は任意の角度で回転して表示するようなこともできるようになっている。
【００４７】
演算処理装置３は地図記録媒体４から地図データを読み込み、表示装置５に地図を描画する。このとき、使用者は操作入力手段８からの指示によって予め定められた縮尺の地図を表示することができる。
【００４８】
例えば図５の左側に示すような縮尺にて画面上に地図を表示する。
【００４９】
この場合、各縮尺について図５に示すようなＲ１の値を関連づけて演算処理装置３のメモリエリアに記憶しておく。表示装置５に現在表示中の縮尺に従って、Ｒ１を確定する。
【００５０】
また、使用者による操作入力手段８の操作により、地図の拡大、縮小等の操作が行われ、その指令を受けたＣＰＵ３０３により所望の機能が実現される。
【００５１】
続いて、図１及び図２のフローチャートに基づいて図３及び図４のナビゲーション装置の動作を説明する。
【００５２】
図１において、まず、操作入力手段８からの指令に基づいて、画面回転手段３２０が動作可能状態（回転モード）か画面シフト手段３１９が動作可能状態（シフトモード）かの判断を行い（ステップＳ１１）、シフトモードの場合は図２のフローチャートへ進む。回転モードの場合は、操作入力手段８の操作により基づいて画面回転モード３２０をオンする（ステップＳ１２）。
【００５３】
なお、回転モード、シフトモードいずれでもなく、自車マークを固定して地図画面を移動するような状態に設定されている場合には、操作入力手段８に基づいて画面シフトモード又は画面回転モードの設定に切り替えておく必要がある。
【００５４】
次に、現在表示中の地図の縮尺に基づいたＲ１が、縮尺−Ｒ１メモリエリアから呼び出されて比較判別手段３１３に設定される（ステップＳ１３）。
【００５５】
次に、直線距離算出手段３１２により、現在地算出手段３１５で求められた現在地からトレース手段３１１により誘導経路上にトレースが開始され、所定時間ごと又は所定距離ごとに現在地からトレース位置までの直線距離ｒ１が求められる（ステップＳ１４）。
【００５６】
比較判別手段３１３でｒ１とＲ１の比較を行い、ｒ１よりＲ１が小さい場合はトレースを継続し、ｒ１よりＲ１が小さくない場合は次のステップへ進む（ステップＳ１５）。
【００５７】
ｒ１がＲ１より小さくない状態になった場合には、方位確定手段３１４によりその地点をＸ地点として自車マーク位置とその地点を直線で結ぶ。この状態を図５に示す。この直線が示す方位について図１１に示したように北、北東、東、南東、南、南西、西、北西の８方位のいずれかを確定し、自車マーク位置とＸ地点とを結ぶ方位が８方角の中間にある場合には、いずれか近い方位を確定する（ステップＳ１６）。
【００５８】
方位が確定されたら、方位確定手段３１４からの指令を受けた画面回転手段３２０は、地図データメモリエリアから切り出した表示すべき地図を確定された方位が画面上方になるように回転させて表示するとともに、地図画面移動モード禁止手段３１８に禁止指令を発する（ステップＳ１７）。
【００５９】
この回転した画面を図６に示す。図５における上方向を北とした場合、図６では、西が上になるように回転した状態が表されている。
【００６０】
地図画面移動モード禁止手段３１８によって、自車マークを固定して地図を移動させる動作を行う地図画面移動手段３１７は動作が禁止される結果、自車移動手段３１８の動作により、地図を固定して自車マークが移動する動作を行うことになる（ステップＳ１８）。
【００６１】
次に使用者が回転モードを終了したい場合は（ステップＳ１９）、操作入力手段８の操作により、終了し（ＥＮＤ）、終了しない場合には、自車マークが移動していく動作が継続される。
【００６２】
そして、所定距離走行したか否かを判断し（ステップＳ２０）、所定距離走行した場合には、その時点で一旦自車マーク位置を所定の位置、例えば、図８に示す本来地図画面移動手段が動作している場合に固定されるべき位置に移動させた後ステップＳ１３に戻り動作を継続する。
【００６３】
図２は画面シフトモードの処理を示すフローチャートである。
【００６４】
ステップＳ３１で画面シフトモードオンとなった後のステップＳ３２からステップＳ３５までは画面回転モードのステップＳ１２からステップＳ１６と同様であるため説明を省略する。
【００６５】
画面枠を左向きにシフトした状態を示している図７においては、走行予定道路が左側にあるため、地図画面自体は右側にシフトされた状態が示されている。シフトする方向は、回転モードと同様に、８方角を確定し（ステップＳ３５）、画面を当該方角と逆側にシフトする（ステップＳ３６）。
【００６６】
なお、経路誘導をしない状態での使用の際には、目標地点設定手段を自動で行う他に操作入力手段８からの地図上の所定のポイントを目標地点として設定することができるようにすることもできる。
【００６７】
【実施例】
本発明は、本明細書が開示した範囲内において種々の変形が可能であり、例えば実施の形態の欄の説明では８方位を確定するようにしたが、４方位、１６方位、３２方位のいずれでもよい。
【００６８】
経路探索や経路誘導を行っていない場合でも、現在走行中の道路情報を基に、例えば、複雑にうねった山道などのような一本道等の場合、その道がどの方向に続いているかが判断できるときには、それを運転者の望む進行方向と判断し地図をずらして表示しカーブ毎に行っていた地図移動モードによる回転を中止するようにすることもできる。
【００６９】
このような場合には、例えば、高速道路優先又は国道優先などの指定により、道路が枝分かれしていても、進行方向を一意に定めることができる場合にも応用できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば表示装置に進行方向について見通しが良くなり、運転者は、自己の進行方向が画面上に最大限に表示されるため運転中にこれから自分が進むべき道がどのような状況になっているのかわかりにくいということがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における回転モードの動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の一形態におけるシフトモードの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の一形態におけるナビゲーション装置のブロック図である。
【図４】本発明に係るナビゲーション装置の中央処理装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明に係るナビゲーション装置の動作説明図である。
【図６】本発明に係るナビゲーション装置の動作説明図である。
【図７】本発明に係るナビゲーション装置の動作説明図である。
【図８】従来のナビゲーション装置の表示装置上の画面を図示した図である。
【図９】従来のナビゲーション装置の表示装置上の画面を図示した図である。
【図１０】縮尺ーＲ１メモリエリア内のデータについての対応図である。
【図１１】方位確定のために８方位を図示した図である。
【図１２】地図メモリエリア内の地図データ及び表示部分の状態を示した図である。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  ＧＰＳ受信機
３  演算処理装置
３０１  縮尺ーＲ１メモリエリア
３０２  地図データメモリエリア
３０３  中央処理装置（ＣＰＵ）
３１１  トレース手段
３１２  直線距離算出手段
３１３  比較判別手段
３１４  方位確定手段
３１５  現在地算出手段
３１６  自車移動手段
３１７  地図画面移動手段
３１８  地図画面移動モード禁止手段
３１９  画面シフト手段
３２０  画面回転手段
４  地図記憶媒体
５  表示装置
６  車速センサ
７  ジャイロセンサ
８  操作入力手段
【図１】
0003731301.tif 000002
【図２】
0003731301.tif 000003
【図３】
0003731301.tif 000004
【図４】
0003731301.tif 000005
【図５】
0003731301.tif 000006
【図６】
0003731301.tif 000007
【図７】
0003731301.tif 000008
【図８】
0003731301.tif 000009
【図９】
0003731301.tif 000010
【図１０】
0003731301.tif 000011
【図１１】
0003731301.tif 000012
【図１２】
0003731301.tif 000013