(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報を格納する情報記憶手段と、
車両の現在位置を検出するための現在位置検出手段と、
目的地を入力するための入力手段と、
前記情報記憶手段の地図情報に基づいて、前記入力手段により入力された目的地までの経路を算出するための経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出された経路を記憶するための経路記憶手段と、
前記現在位置検出手段により検出された現在位置に基づいて、前記経路記憶手段より経路情報を読み出して案内を行う経路案内手段とを備え、
前記経路案内手段は、
車両の現在位置が交差点の手前の第１の所定距離に至ると、交差点までの残距離を示す棒グラフと該交差点における経路を示す矢印と車両の位置表示マークを表示し、車両の現在位置が交差点の手前の第２の所定距離に至るまでの間は、前記車両の位置表示マークを固定し、前記矢印の長さを変化させない第１の表示手段と、
車両の現在位置が前記第２の所定距離に至ると、前記棒グラフを消去し、車両の進行に伴って車両の位置表示マークを移動させ、前記矢印の基部を車両の進行に伴い該交差点までの残距離分を残して消去する第２の表示手段と、
を有することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
【請求項２】
地図情報を格納する情報記憶手段と、
車両の現在位置を検出するための現在位置検出手段と、
目的地を入力するための入力手段と、
前記情報記憶手段の地図情報に基づいて、前記入力手段により入力された目的地までの経路を算出するための経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出された経路を記憶するための経路記憶手段と、
前記現在位置検出手段により検出された現在位置に基づいて、前記経路記憶手段より経路情報を読み出して案内を行う経路案内手段とを備え、
前記経路案内手段は、
車両の現在位置が交差点の手前の第１の所定距離に至ると交差点までの残距離を示す棒グラフと交差点図を表示すると共に、該交差点における経路を示す矢印と共に車両の位置表示マークを前記交差点図に表示し、車両の現在位置が交差点の手前の第２の所定距離に至るまでの間は、前記車両の位置表示マークを固定し、前記矢印の長さを変化させない第１の表示手段と、
車両の現在位置が前記第２の所定距離に至ると、前記棒グラフを消去し、車両の進行に伴って車両の位置表示マークを移動させ、前記矢印の基部を車両の進行に伴い該交差点までの残距離分を残して消去する第２の表示手段と、
を有することを特徴とする車両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、車両に搭載され、出発地から目的地までの最短ルートを探索する車両用ナビゲーション装置に係り、特に、交差点の運行の円滑化を支援する交差点図表示方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両に搭載されるナビゲーション装置において、交差点を表示する場合には、予め、交差点付近の拡大図を描画データとして持ち、その交差点付近の拡大図上に矢印を表示させて、交差点での道路案内を行う表示方式が知られている。
【０００３】
また、近年、車両に搭載されるナビゲーション装置が種々提案されるようになってきている（例えば、特開昭６２−５１０００号公報、特開平１−１７３２９８号公報、特開平２−７５９０９８号公報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような交差点の表示は、未だ、車両の進行に伴ったきめの細かい表示は行われていないのが現状である。そこで、本発明は、車両に搭載されるナビゲーション装置の交差点図の表示を、実際の車両の交差点の進行に応じて変化させ、実際の運行に適合したきめの細かい表示により、快適にして、円滑な運行を支援することができる車両用ナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、
（１）地図情報を格納する情報記憶手段と、車両の現在位置を検出するための現在位置検出手段と、目的地を入力するための入力手段と、前記情報記憶手段の地図情報に基づいて、前記入力手段により入力された目的地までの経路を算出するための経路算出手段と、前記経路算出手段により算出された経路を記憶するための経路記憶手段と、前記現在位置検出手段により検出された現在位置に基づいて、前記経路記憶手段より経路情報を読み出して案内を行う経路案内手段とを備え、前記経路案内手段は、車両の現在位置が交差点の手前の第１の所定距離に至ると、交差点までの残距離を示す棒グラフと該交差点における経路を示す矢印と車両の位置表示マークを表示し、車両の現在位置が交差点の手前の第２の所定距離に至るまでの間は、前記車両の位置表示マークを固定し、前記矢印の長さを変化させない第１の表示手段と、車両の現在位置が前記第２の所定距離に至ると、前記棒グラフを消去し、車両の進行に伴って車両の位置表示マークを移動させ、前記矢印の基部を車両の進行に伴い該交差点までの残距離分を残して消去する第２の表示手段と、を設けるようにしたものである。
【０００６】
（２）地図情報を格納する情報記憶手段と、車両の現在位置を検出するための現在位置検出手段と、目的地を入力するための入力手段と、前記情報記憶手段の地図情報に基づいて、前記入力手段により入力された目的地までの経路を算出するための経路算出手段と、前記経路算出手段により算出された経路を記憶するための経路記憶手段と、前記現在位置検出手段により検出された現在位置に基づいて、前記経路記憶手段より経路情報を読み出して案内を行う経路案内手段とを備え、前記経路案内手段は、車両の現在位置が交差点の手前の第１の所定距離に至ると交差点までの残距離を示す棒グラフと交差点図を表示すると共に、該交差点における経路を示す矢印と共に車両の位置表示マークを前記交差点図に表示し、車両の現在位置が交差点の手前の第２の所定距離に至るまでの間は、前記車両の位置表示マークを固定し、前記矢印の長さを変化させない第１の表示手段と、車両の現在位置が前記第２の所定距離に至ると、前記棒グラフを消去し、車両の進行に伴って車両の位置表示マークを移動させ、前記矢印の基部を車両の進行に伴い該交差点までの残距離分を残して消去する第２の表示手段と、を設けるようにしたものである。
【０００９】
【発明の効果及び作用】
以上、詳細に述べたように、本発明によれば、車両に搭載されるナビゲーション装置の交差点図表示方式において、交差点図の表示を実際の車両の交差点の進行に応じて変化させ、実際の運行に適合したきめの細かい表示により、快適にして、円滑な運行を支援することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。以下、本発明が適用されるナビゲーション装置のシステム構成について説明する。図３は本発明が適用されるナビゲーション装置のシステム構成図である。
【００１１】
このナビゲーション装置は、車両に搭載され、この図に示すように、現在位置検出装置１０、情報処理制御装置２０、入出力装置４０及び情報記憶装置５０とを具えている。まず、現在位置検出装置１０は、以下のような構成を有している。絶対方位センサ１１は、例えば、磁石に基づいてＮ方向の検出から、車両がいずれの方向に位置するかを検出する地磁気センサであり、絶対方向を検出する手段であればよい。
【００１２】
相対方位センサ１２は、例えば交差点を曲がったか否かを検出するものであり、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム或いは車輪部に取り付ける角度センサでもよい。また、角速度を利用して角度の変化を検出するジャイロセンサを用いてもよい。つまり、基準角度（絶対方位）に対して、相対的に変化した角度を検出することができる手段であればよい。距離センサ１３は、例えば、車輪の回転を検出して計数するものや、加速度を検出して２回積分するものでもよい。つまり、車両の移動距離を計測できる手段であればよい。
【００１３】
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）受信装置１４は、人工衛星からの信号を受信する装置であり、信号の発信時刻、受信装置の位置情報、受信装置の移動速度、受信装置の進行方向など様々な情報を得ることができる。ビーコン受信装置１５は、特定の地点に設置された送信装置より発信された信号を受信する装置である。特に、ＶＩＣＳ情報を入手することができ、渋滞情報、現在位置情報、駐車場情報等車両の走行に関する情報を入手することができる。
【００１４】
データ送受信装置１６は、電話回線や電波を利用して車両外部と通信をし、情報の交換を行うための装置である。例えば、自動車電話、ＡＴＩＳ、ＶＩＣＳ、ＧＰＳ補正、車両間通信など様々な利用方法があり、走行に関する情報を入出力することが可能である。次に、情報処理制御装置２０は、現在位置検出装置１０、入出力装置４０から入力される情報及び情報記憶装置５０に格納された情報にもとづいて演算及び制御を行うとともに、演算結果をディスプレイ４２、プリンタ４３またはスピーカ４４等の出力手段に出力するように制御する手段である。
【００１５】
この情報処理制御装置２０は、以下のような構成を有している。中央処理装置（ＣＰＵ）２１は、ナビゲーション装置全体の総括的な演算及び制御を行う。第１ＲＯＭ２２はナビゲーションに関するプログラム、特に、現在位置の検出、経路の探索、表示案内などに関するナビゲーションプログラムを格納している。センサ入力インターフェイス２３は、現在位置検出装置１０からの情報を受け取る手段である。
【００１６】
ＲＡＭ２４は、後述する入力装置４１により入力された目的地の情報、通過地点の情報等の利用者が入力した情報を記憶すると共に、利用者の入力情報に基づいてＣＰＵ２１により演算された結果や、経路探索された結果、または記憶情報装置５０から読み込まれた地図情報を格納するための記憶手段である。通信インタフェース２５は、現在位置検出手段１０からの情報、特に外部から得られる情報を入出力するための手段である。
【００１７】
第２のＲＯＭ２６は、ナビゲーションに関するプログラム、特に、音声案内に関するナビゲーションプログラムを格納している。画像プロセッサ２７は、ＣＰＵで処理されたベクトル情報を画像情報に処理するための処理手段である。時計２８は、時刻を刻む。画像メモリ２９は、画像プロセッサにより処理された画像情報を格納する手段である。音声プロセッサ３０は、情報記憶装置から読み込まれた音声情報を処理し、スピーカ４４に出力する。
【００１８】
入出力装置４０は、利用者により目的地、通過地点、探索条件等のデータを入力する入力装置４１を有し、例えば、タッチスイッチ、ジョイスティック、キースイッチ等であり、画像を表示するディスプレイ４２、情報を印刷するプリンタ４３、音声を出力するスピーカ４４より構成される。情報記憶装置５０は、伝送路４５を介して情報処理制御装置２０に接続される。情報記憶装置５０は、地図データファイル５１、交差点データファイル５２、ノードデータファイル５３、道路データファイル５４、写真データファイル５５、目的地データファイル５６、案内地点データファイル５７、詳細目的地データファイル５８、目的地読みデータファイル５９、その他のデータファイル６０を格納している。この情報記憶装置５０は、一般的には、光学的磁気媒体であるＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣカードなどで構成されるが、磁気的記憶媒体であるフロッピーディスクなどで構成してもよい。
【００１９】
ナビゲーション装置は、上記構成により達成されるものであり、現在位置検出手段により検出される現在位置に基づいて、情報記憶装置５０より地図情報を読み込みディスプレイに表示する。さらに、目的地が入力されると、現在位置から目的地に至る経路を情報処理制御装置２０により演算し、現在位置検出装置１０（例えば、ＧＰＳ受信装置、相対方位センサ、距離センサ）によって検出された現在位置を追跡することにより、経路案内を行う。
【００２０】
例えば、次の交差点までの距離が長いルートの途中では、ルートを外れていないという安心感を運転者に与えるために、通過中の特徴物の写真を写真データファイル５５から読み出し、画面に写し出したりする。或いは、地図データファイル５１を読み出して、案内図と自車位置とを表示し、ルートにおける走行位置を知らせたりする。そして、交差点が近くなると、交差点データファイル５２を読み出して交差点を描画して出力する。
【００２１】
いま、例えば、図４に示すような交差点番号Ｉ〜ＶII、道路番号(1) 〜(14)からなる道路網がある場合、図６に示すように、例えば、道路番号(1) は、同じ始点を持つ次の道路番号(11)を有し、同じ終点を持つ次の道路番号(4) を有し、始点が交差点番号II、終点が交差点番号Ｉ、ノード列ポインタＡ０００、道路長さ１０００ｍで定義できる。このようにして、順次、道路番号を定義し、道路網を定義できる。
【００２２】
図５は交差点に関するデータを示す図であり、図５（ａ）に示すように、交差点毎に、交差点番号、交差点座標（東経・北緯）、接続道路情報、ランドマーク（目印パターン）データアドレス，サイズ等が付されている。そのランドマーク（目印パターン）データは、図５（ｂ）に示すように、ランドマーク毎に、ランドマーク座標（東経・北緯）、マークパターン番号、面する道路番号（ランドマークが交差点の角に位置する場合には、２本の道路番号を格納）が付される。そのマークパターン番号は、図５（ｃ）に示すように、例えば、「０」は○○銀行マーク描画データ、「１」は◇◇銀行マーク描画データ、「２」は□□銀行マーク描画データ、「３」は△△ＧＳマーク描画データ、４は▽▽ＧＳマーク描画データ等にする。
【００２３】
図７は本発明に係る道路データの構造を示す図（その１）、図８は本発明に係る道路データの構造を示す図（その２）であり、図７（ａ）は案内道路データであり、道路毎に、例えば、図４及び図６に示すように、道路番号(1) 〜(14)毎に、長さ、道路属性データ〔図８（ａ）参照〕、形状データアドレス，サイズ、案内データアドレス，サイズを有し、その形状データは、図７（ｂ）に示すように、例えば、東経、北緯データを有する。また、案内データは、図７（ｃ）に示すように、交差点名称、信号機の有無、ランドマークデータ、注意点データ、道路名称、道路名称音声データアドレス，サイズ、行き先データアドレス，サイズを有する。
【００２４】
更に、行き先データは、図７（ｄ）に示すように、行き先道路番号、行き先名称、行き先名称音声データアドレス，サイズ、行き先方向データ、走行案内データ等を有する。その行き先方向データは、図７（ｅ）に示すように、−１：無効、０：不要、１：直進、２：右方向、３：斜め右方向、４：右に戻る方向、５：左方向、６：斜め左方向、７：左に戻る方向のいずれかのデータを有する。
【００２５】
更に、前記した道路属性データは、例えば、図８（ａ）に示すように、高架・地下道に係る高架、高架の横、地下道、地下道の横などのデータや、車線数に係る３車線以上、２車線、１車線、センタラインなし等のデータを有する。また、道路名称データは、例えば、図８（ｂ）に示すように、道路種別と種別内番号とを有し、道路種別としては、高速道路、都市高道路、有料道路、一般道としては、国道、県道、その他の道路などに分かれ、高速道路は本線であれば、「１」、次の道路に接続される取付（分岐道路）であれば、「２」とする。以下それぞれ番号を付す。
【００２６】
更に、前記した注意点データとしては、図８（ｃ）に示すように、踏切、トンネル入口、トンネル出口、幅員減少点、なし、などがある。また、走行案内データとしては、図８（ｄ）に示すように、右より、左より、中央より、なし、などがある。次に、ナビゲーションの基本処理方法について説明する。
【００２７】
図９は本発明に係るナビゲーションの基本処理フローチャートである。まず、現在位置検出装置により検出された現在位置を検出する（ステップＳ２１）。次に、目的地の入力処理を行う（ステップＳ２２）。目的地の入力処理は、例えば、入力装置４１から表示されたメニュー画面により、入力することができる。また、電話番号により入力することもできる。
【００２８】
次に、現在位置検出処理により検出された現在位置と目的地入力処理により入力された目的地に基づいて、目的地に至る経路を探索する処理を行う（ステップＳ２３）。詳述すると、入力された目的地の座標に最も近い道路上のノードを算出する。現在位置から前記算出されたノードまでの経路を探索条件（例えば、最短距離、最短時間、有料道路の優先有無、走行し易さなど）に基づいて、経路探索処理を実行する。次に、経路探索処理により探索された経路に従って、現在位置検出手段（例えば、ＧＰＳ、ジャイロセンサ、距離センサ等）の検出結果から、現在位置の移動に基づいて、経路案内を実行する（ステップＳ２４）。
【００２９】
以下、本発明のナビゲーション装置の交差点図表示方式の説明を行う。図１は本発明の実施例を示すナビゲーション装置の交差点図表示方式の説明図であり、図１（ａ）はその第１の残距離表示を行っている交差点図表示図、図１（ｂ）はその第２の残距離表示を行っている交差点図表示図である。図２はそのナビゲーション装置の交差点表示フローチャートである。
【００３０】
図１（ａ）において、１は交差点図、２は交差点付近のランドマークとしてのガソリンスタンド、３は地名表示部、４は第１の残距離表示における残距離表示部、５は第１の残距離表示における車両の位置表示マーク、６は第１の残距離表示における交差点におけるルートを表示する矢印（車両の進行に伴う矢印の長さの変化はなし）である。
【００３１】
また、図１（ｂ）において、７は第２の残距離表示における車両の位置表示マーク、８は第２の残距離表示における残距離表示兼交差点におけるルートを表示する矢印（車両の進行に伴う矢印の長さの変化あり）である。このように、車両の交差点までの距離が第１の所定距離、例えば、３００ｍになると、図１（ａ）に示すように、第１の残距離表示を行う。すなわち、第１の残距離表示は、交差点からの車両の距離を残距離表示部４に棒グラフ状に表示する。棒グラフは、車両の移動に伴って変化する。例えば、下地に青色を表示して、その上に残距離分の長さに黄色を表示し、車両が移動した分だけ、黄色の上から背景色である青色で消去するようにしてもよいし、移動に伴って表示を書き直しても良い。このように、棒グラフの表示が短くなることにより、交差点へ近づいていることを、視覚的に認識することができる。また、同時に矢印６により交差点におけるルートを表示する。ただし、この段階の表示では、車両の位置表示マークは固定されており、ルートを表示する矢印６の長さ自体は車両の進行に伴って変化しない。
【００３２】
次に、車両の交差点までの距離が第２の所定距離、例えば、１５０ｍになると、図１（ｂ）に示すように、第２の残距離表示を行う。すなわち、前記残距離表示部４による表示を消去する。例えば、残距離表示部４の上から背景色と同色で塗りつぶしたり、残距離表示部４を書かせないようにして交差点図画面を書き直す方法により消去することができる。この残距離表示に代えて、矢印８により残距離表示を行う。つまり、車両の進行に伴って車両の位置表示マークが移動し、交差点までの残距離を表すように、矢印８の基部が次第に消去されて短くなり、交差点に接近する様子を的確に表現することができる。
【００３３】
また、第２の所定距離に達した場合に、矢印の表示色を変更することにより、残距離が第２の所定距離内になったことを容易に認識することができる。色の変更は、表示するための色パレットを変更するだけでも良いし、矢印の色を変えて表示し直してもよい。例えば、第１の残距離表示の時には、矢印を緑色にて表示し、第２の残距離表示では黄色で表示することにより、第２の残距離表示領域に進入したことが容易に認識できる。
【００３４】
以下、具体的なナビゲーション装置の交差点図表示例について、図１及び図２を用いて説明する。（１）まず、入力装置４１から入力された目的地の座標に最も近い道路上のノードの座標を検索し、該当するノードを仮の目的地（最終の案内地点）として設定する（ステップＳ１）。
【００３５】
（２）次に、現在位置検出手段により検出された現在位置と、仮の目的地および入力手段により入力された探索条件（通過地点、有料道路の優先有無、最短経路、走り易い道路など）に応じて、目的地までの経路を探索する（ステップＳ２）。（３）現在位置検出手段から現在位置を取得する（ステップＳ３）。
【００３６】
（４）得られた現在位置と目的地の座標から目的地に到着したか否かを判断する（ステップＳ４）。（５）目的地に到達していないと判断された場合には、次に案内の必要な交差点までの距離が３００ｍ以内かを判断する（ステップＳ５）。即ち、第１の所定距離に達したかを判断する。
【００３７】
（６）ステップＳ５において、ＹＥＳの場合には、次の交差点までの距離が１５０ｍ以内かを判断する（ステップＳ６）。即ち、第２の所定距離に達したかを判断する。（７）ステップＳ６において、ＹＥＳの場合には、第２の残距離表示領域の交差点図表示中か否かをチェックする（ステップＳ７）。
【００３８】
（８）ステップＳ７において、ＮＯの場合には、第２の残距離表示領域の交差点図表示を行う（ステップＳ８）。（９）次に、第２の残距離表示領域の交差点図表示を残距離より更新表示する（ステップＳ９）。（１０）前記ステップＳ６において、次の交差点までの距離が１５０ｍ未満でない場合、つまり、次の交差点までの距離が３００ｍから１５０ｍ未満の距離である場合には、第１の残距離表示領域の交差点図表示中か否かをチェックする（ステップＳ１０）。
【００３９】
（１１）前記ステップＳ１０において、ＮＯの場合には、第１の残距離表示領域の交差点図表示を行う（ステップＳ１１）。（１２）次いで、第１の残距離表示を残距離より更新表示を行う（ステップＳ１２）。（１３）前記ステップＳ５において、ＮＯの場合には、交差点図表示中か否かをチェックする（ステップＳ１３）。
【００４０】
（１４）前記ステップＳ１３において、ＹＥＳの場合には、地図表示を行う（ステップＳ１４）。その後、交差点を通過すると、前記ステップＳ３へと戻る。なお、本発明において、車両現在位置が交差点との距離が第１の所定距離と第２の所定距離になった場合に、残距離の表示形態を変更することにより利用者に視認性の良い案内表示を提供するものである。
【００４１】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示すナビゲーション装置の交差点図表示方式の説明図である。
【図２】  本発明の実施例を示すナビゲーション装置の交差点表示フローチャートである。
【図３】  本発明が適用されるナビゲーション装置のシステム構成図である。
【図４】  本発明に係るナビゲーション装置の道路網の定義の説明図である。
【図５】  本発明に係るナビゲーション装置の交差点データの説明図である。
【図６】  本発明に係るナビゲーション装置の道路網とルート探索の説明図である。
【図７】  本発明に係るナビゲーション装置の道路データ（その１）の説明図である。
【図８】  本発明に係るナビゲーション装置の道路データ（その２）の説明図である。
【図９】  本発明に係るナビゲーションの基本処理フローの説明図である。
【符号の説明】
１  交差点図
２  交差点付近のランドマークとしてのガソリンスタンド
３  地名表示部
４  第１の残距離表示における残距離表示部
５  第１の残距離表示における車両の位置表示マーク
６  第１の残距離表示における交差点におけるルートを表示する矢印ク
７  第２の残距離表示における車両の位置表示マーク
８  第２の残距離表示における残距離表示兼交差点におけるルートを表示する矢印
１０  現在位置検出装置
１１  絶対方位センサ
１２  相対方位センサ
１３  距離センサ
１４  ＧＰＳ受信装置
１５  ビーコン受信装置
１６  データ送受信装置
２０  情報処理制御装置
２１  中央処理装置（ＣＰＵ）
２２  第１ＲＯＭ
２３  センサ入力インターフェイス
２４  ＲＡＭ
２５  通信インターフェイス
２６  第２ＲＯＭ
２７  画像プロセッサ
２８  時計
２９  画像メモリ
３０  音声プロセッサ
４０  入出力装置
４１  入力装置
４２  ディスプレイ
４３  プリンタ
４４  スピーカ
４５  伝送路
５０  情報記憶装置
５１  地図データファイル
５２  交差点データファイル
５３  ノードデータファイル
５４  道路データファイル
５５  写真データファイル
５６  目的地データファイル
５７  案内地点データファイル
５８  詳細目的地データファイル
５９  目的地読みデータファイル
６０  その他のデータファイル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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