JP2822962B2

JP2822962B2 - 交差点案内装置

Info

Publication number: JP2822962B2
Application number: JP32592095A
Authority: JP
Inventors: 昌一棚田; 博文熊本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2015-12-14
Also published as: JPH09167297A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載されて
用いられるナビゲーション装置であって、交差点の進路
案内を行うことのできる交差点案内装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、不案内な土地での車両による
走行を支援するために、車載ナビゲーション装置が用い
られている。車載ナビゲーション装置は、たとえば、方
位センサ、距離センサ、ＧＰＳ受信機、道路地図メモリ
およびコンピュータ等を有しており、方位センサから入
力される方位データ、距離センサから入力される走行距
離データおよびＧＰＳ受信機から入力される位置データ
に基づいて車両位置を検出する機能を持っている。この
ようなナビゲーション装置には、搭乗者による目的地の
設定入力に応じて車両の現在位置から目的地までの推奨
経路をコンピュータにより自動的に計算する経路計算機
能が備えられる場合がある。この機能を用いれば、目的
地までの道を知らなくても、計算された経路に沿って走
行していけば、確実に目的地に到達することができる。

【０００３】ところで、上記のような推奨経路を表示す
る装置は、たとえば特開平６−３６１９１号公報に開示
されている。この公報に開示されている装置は、推奨経
路上に存在する主要交差点までの距離が所定値になった
時点で、たとえば交差点を模した図の上に車両の進路を
重畳させて表示装置に表示したり、たとえば「次の交差
点を右折です」といった音声を出力したりして、進路の
案内を行う。この案内に従って走行すると、ドライバ
は、推奨経路上を逸脱することなく車両を走行させるこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、推奨経
路上で次に通過する交差点を案内された時点で、この交
差点までの視界が遮られている場合がある。たとえば、
ドライバは、道路に沿って建設されている建物の位置ま
たは大きさ、走行している道路の形状、たとえば登り道
や湾曲している道路等により視界が遮られて、案内され
ている交差点が実際に肉眼で見えないことがある。

【０００５】このような場合、進路案内がされている交
差点の位置を確認するには、表示装置に表示された道路
地図によらなければならず、ドライバは、その交差点を
実際に視認することができない。そのため、ドライバを
とまどわせるおそれがあり、進路案内のタイミングが必
ずしも適切ではなかった。そこで、本発明の目的は、上
述の技術的課題を解決し、適切なタイミングで案内対象
交差点に関連する案内情報を報知することができる交差
点案内装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の交差点案内装置は、予め設定された
経路に沿って車両が走行する際に、上記経路上の所定の
案内対象交差点に関連する案内情報を車両の搭乗者に報
知するための交差点案内装置であって、ランドマークの
位置を表す位置データおよびランドマークの形状を表す
形状データを含む道路地図データを記憶する記憶手段
と、車両の位置を検出する車両位置検出手段と、上記車
両位置検出手段によって検出された車両の位置ならびに
ランドマークの位置データおよび形状データに基づき、
案内対象交差点および案内対象交差点の近傍の所定のラ
ンドマークのうちの少なくともいずれか一方がドライバ
の視界に実質的に入るか否かを判別する判別手段と、上
記判別手段によって、上記案内対象交差点および案内対
象交差点の近傍の所定のランドマークのうちの少なくと
もいずれか一方がドライバの視界に実質的に入ると判別
された場合に、上記案内対象交差点に関連する案内情報
を報知する報知手段とを含むことを特徴とするものであ
る。

【０００７】上記の構成によれば、車両の位置ならびに
ランドマークの位置データおよび形状データに基づき、
案内対象交差点および案内対象交差点の近傍の所定のラ
ンドマークのうちの少なくともいずれか一方がドライバ
の視界に実質的に入るか否かを判別する。その結果、ド
ライバの視界に実質的に入る場合に案内対象交差点の案
内を行う。そのため、適切なタイミングで交差点の案内
を行うことができる。

【０００８】なお、上記ランドマークとは、建造物や土
地などを表わす、道路地図上に示された目印のことをい
い、たとえば、「ビル」、「公園」などの施設や建造
物、あるいは「畑」、「空き地」などの土地を表すもの
とする。また、上記予め設定された経路とは、手動また
は自動で設定される経路をいう。

【０００９】請求項２記載の交差点案内装置は、請求項
１記載の交差点案内装置において、車両の現在位置から
案内対象交差点までの距離を算出する距離算出手段をさ
らに含み、上記報知手段は、上記距離算出手段によって
算出された距離が所定距離以下であることを条件に、上
記案内対象交差点に関連する案内情報を報知するもので
あることを特徴とするものである。

【００１０】上記の構成によれば、車両の現在位置から
案内対象交差点までの距離を算出し、算出された距離が
所定距離以下である場合に、ドライバに案内対象交差点
の案内を行う。そのため、たとえば、交差点と車両との
間に障害物が何もなく、遠方に交差点が存在する場合、
交差点の不必要な案内を行うことを抑制することができ
る。

【００１１】なお、車両の現在位置から案内対象交差点
までの距離とは、車両の現在位置から案内対象交差点ま
での道のり距離、または車両の現在位置から案内対象交
差点までの直線距離をいう。請求項３記載の交差点案内
装置は、請求項１または２記載の交差点案内装置におい
て、上記判別手段は、上記設定された経路を表す情報な
らびにランドマークの位置データおよび形状データに基
づき、案内対象交差点および案内対象交差点の近傍の所
定のランドマークのうちの少なくともいずれか一方がド
ライバの視界に実質的に入る上記経路上の地点を案内開
始地点として求める手段と、上記車両位置検出手段によ
って検出された車両の位置に基づき、上記案内開始地点
に車両が達したか否かを判別する手段とを含み、上記交
差点案内装置は、上記車両位置検出手段によって検出さ
れた車両の位置から上記案内開始地点までの距離および
時間のうちの少なくともいずれか一方を報知する手段を
さらに含むことを特徴とするものである。

【００１２】上記の構成によれば、上記設定された経路
を表す情報、ランドマークの位置データおよび形状デー
タに基づいて、案内対象交差点および案内対象交差点の
近傍の所定のランドマークのうちの少なくともいずれか
一方がドライバの視界に実質的に入る上記経路上の地点
を案内開始地点として求めることができる。そして、車
両が上記案内開始地点に達したときに案内対象交差点の
案内を行うことができる。

【００１３】また、車両の位置から上記案内開始地点ま
での距離および時間のうちの少なくともいずれか一方を
報知することができる。そのため、ドライバは、あとど
れくらいの距離または時間で交差点の案内が行われるか
を知ることができる。請求項４記載の交差点案内装置
は、請求項１ないし３のいずれかに記載の交差点案内装
置において、上記記憶手段に記憶されたランドマークの
形状データは、ランドマークの横断面形状を表す二次元
データであることを特徴とするものである。

【００１４】上記の構成によれば、ランドマークの形状
データは、ランドマークの横断面形状を表す二次元デー
タであるので、上記案内対象交差点がドライバの視界に
実質的に入るか否かを判別する判別手段等の処理が容易
になる。請求項５記載の交差点案内装置は、請求項１な
いし３のいずれかに記載の交差点案内装置であって、上
記記憶手段に記憶された道路地図データは、道路の三次
元形状データおよび道路の各部の高さのデータ、ならび
にランドマークの三次元形状を表すデータを含んでいる
ことを特徴とするものである。

【００１５】上記の構成によれば、道路地図データは、
道路の三次元形状データおよび道路の各部の高さのデー
タ、ならびにランドマークの三次元形状を表すデータを
含んでいるので、上記案内対象交差点がドライバの視界
に実質的に入るか否かを判別する判別手段等の判別処理
がより正確に行える。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照して詳細に説明する。＜第一実施形態＞図１は、本発明の一実施形態にかかる
ナビゲーション装置である交差点案内装置の構成を示す
ブロック図である。

【００１７】本交差点案内装置は、車両の移動量および
方位変化量をそれぞれ検出する距離センサ１および方位
センサ２等によって車両の走行位置を検出する位置検出
部５を備えている。位置検出部５では、各センサ１，２
から出力される車両の移動量データおよび方位変化量デ
ータに基づいて、いわゆる自立航法によって車両の現在
位置データが算出される。さらに、位置検出部５は、上
記車両の現在位置データに基づいて走行軌跡データを算
出し、走行軌跡データとディスクＤに格納されている道
路のパターンとの比較に基いて、車両位置を補正する機
能を有している（いわゆる地図マッチング法、特開昭６
４−４２０００号公報参照）。

【００１８】また、車両の現在位置の検出には、位置検
出部５に接続されているＧＰＳ受信機４によって、ＧＰ
Ｓ衛星から送信される電波をＧＰＳアンテナ３を介して
ＧＰＳ受信機４で受信し、その電波の伝搬遅延時間に基
づいて車両の位置を検出するＧＰＳ航法を適用してもよ
い。また、ＧＰＳ航法により得られる車両の現在位置に
よって上記自立航法で得られた車両の現在位置を補正し
てもよい（特公平７−３９９６０号公報参照）。

【００１９】位置検出部５で検出される車両の現在位置
データは、制御部６に与えられる。制御部６は、このナ
ビゲーション装置の制御中枢として機能するもので、Ｃ
ＰＵ６１、ＲＡＭ６２、推奨経路を計算するための経路
計算部６３、車両が推奨経路を逸脱していないかどうか
を監視する走行監視部６４および推奨経路上の案内すべ
き交差点を探索する経路案内部６５等から構成される。

【００２０】経路計算部６３は、リモコンキー１０から
目的地等の各種計算条件が入力されると、この入力され
た目的地データ等をＲＡＭ６２に記憶させるとともに、
後述するディスクＤから経路計算用道路地図データを読
み出す。そして、経路計算部６３は、目的地と位置検出
部５で検出された現在地との間の推奨経路を、たとえば
ダイクストラ法またはポテンシャル法を用いて計算す
る。計算された推奨経路は、表示装置９に表示されてい
る道路地図上にたとえば破線で重畳表示される。

【００２１】また、制御部６には、ドライバまたは同乗
者とのインターフェースを司るマンマシンインターフェ
ース部８が接続されている。マンマシンインターフェー
ス部８には、たとえば液晶表示素子、ＣＲＴまたはプラ
ズマ素子等で構成される表示画面を有する表示装置９が
接続されている。さらに、マンマシンインターフェース
部８には、経路計算の要求入力等を行う、たとえばジョ
イスティックリモコンキーで構成されるリモコンキー１
０、ドライバに交差点での進路案内を音声で報知する音
声出力装置１１が接続されている。

【００２２】また、制御部６には、たとえばＣＤ−ＲＯ
Ｍ、光磁気ディスク等で構成されたディスクＤが装填さ
れるディスク制御部７が接続されている。ディスクＤ
は、道路地図（高速自動車国道、自動車専用道、一般国
道、都道府県道、指定都市の市道、その他の生活道路を
含む。）をメッシュ状に分割し、各メッシュ単位で、た
とえば道路の交差点または折曲点等に相当するノードと
ノード同士をつなぐリンクとの組み合わせからなる道路
地図データおよび経路計算用道路地図データ等を記憶し
ている。

【００２３】制御部６は、位置検出部５から車両の現在
位置データが与えられると、ディスク制御部７を駆動
し、車両の現在位置周辺の道路地図データをディスク制
御部７を介してディスクＤから読み出す。その後、この
読み出された道路地図データおよび車両の現在位置デー
タを制御部６に与える。制御部６が表示データをマンマ
シンインターフェース部８を介して表示装置９に与える
と、車両の現在位置がカーマークによって道路地図と共
に表示される。

【００２４】ここで、上記ノードとは、一般に道路の交
差点や折曲点を特定するための座標位置のことであり、
交差点を表すノードを交差点ノード、道路の折曲点（交
差点を除く）を表すノードを補間点ノードという。各ノ
ードをつないだベクトルが「リンク」である。リンクデ
ータは、リンク番号、リンクの始点ノードのアドレスお
よびリンクの終点ノードのアドレス、リンクの距離、リ
ンクを通過する方向、その方向における所要時間、道路
の種類若しくは種別、道路幅、一方通行、右折禁止、左
折禁止、有料道路等のデータを含む。

【００２５】また、ディスクＤには、主要な交差点、高
速道路の出口、目的地等の道路地図上の座標位置に対応
する案内情報が含まれている。案内情報には、交差点で
の右左折案内情報または直進案内情報、目的地での到着
案内情報等が含まれる。たとえば、右左折案内情報と
は、車両が主要な交差点に接近したときに、表示装置９
の表示画面に当該交差点を模した表示に推奨経路の進路
を表したり、または音声出力装置１１から「次の交差点
を右折です」等の音声を発生したりするための進路情報
である。

【００２６】さらに、ディスクＤには、たとえば「ビ
ル」、「公園」、「デパート」、「駐車場」、「ガソリ
ンスタンド」等の道路地図上の印、いわゆるランドマー
クの位置情報がランドマーク情報テーブルの形式で記憶
されている。表１は、ランドマークの位置情報が格納さ
れるランドマーク情報テーブルの一例である。

【００２７】

【表１】

【００２８】上記ランドマーク情報テーブルには、ラン
ドマークの位置情報としてのランドマークの中心位置座
標およびランドマークの断面形状を表すデータが格納さ
れている。ランドマークの断面形状は、たとえば図２に
示すように、複数の位置座標と隣り合う２つの位置座標
を結ぶ複数の線分によって表すことができる。たとえ
ば、「ランドマークＡ」は、点Ｐ₁（ｘ₁，ｙ₁）、点
Ｐ₂（ｘ₂，ｙ₂）、点Ｐ₃（ｘ₃，ｙ₃）、点Ｐ
₄（ｘ₄，ｙ₄）、点Ｐ₅（ｘ₅，ｙ₅）と、隣り合う
２点を結ぶ線分Ｐ₁Ｐ₂，Ｐ₂Ｐ₃，Ｐ₃Ｐ₄，Ｐ₄Ｐ
₅，Ｐ₅Ｐ₁を表す各式によってその形状を表すことが
できる。たとえば、点Ｐ₁と点Ｐ₂とを結ぶ線分Ｐ ₁Ｐ
₂は、ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ｘ₁≦ｘ＜ｘ₂）といった一次方程式で表さ
れる。同様に、線分Ｐ₂Ｐ₃、線分Ｐ₃Ｐ₄、線分Ｐ ₄
Ｐ₅、線分Ｐ₅Ｐ₁もそれぞれ、線分の式で表すことが
できる。

【００２９】このように、「ランドマークＡ」の形状
は、複数の位置座標と複数の線分とによって表すことが
できる。ランドマーク情報テーブルには、表１に示すよ
うに、各ランドマークごとにその形状を表す位置情報が
格納されている。図３は、推奨経路上の主要な交差点の
進路案内を行う際に、ドライバの視界に当該交差点が入
った時点で進路案内を行うための制御処理を表したフロ
ーチャートである。

【００３０】まず、経路計算部６３は、ドライバによっ
て目的地が入力されると推奨経路を計算する（ステップ
Ｓ１）。車両の走行中、走行監視部６４は、車両が推奨
経路を逸脱して走行していないかどうかを監視する（ス
テップＳ２）。経路案内部６５では、車両の進行に伴っ
て推奨経路上にある進路案内すべき交差点を探索する
（ステップＳ３）。進路案内すべき交差点とは、推奨経
路上で車両が主に右左折する交差点をいう。進路案内す
べき交差点が見つかると（ステップＳ４）、経路案内部
６５は、その旨をＣＰＵ６１に与える。ＣＰＵ６１は、
車両の現在位置データを位置検出部５が与えられるデー
タに更新する（ステップＳ５）。さらに、ＣＰＵ６１
は、更新後の車両の現在位置データと交差点の位置座標
データとから、車両の現在位置と交差点の中心点とを結
ぶ線分の式を算出する（ステップＳ６）。

【００３１】次に、ＣＰＵ６１は、ディスクＤに格納さ
れているランドマーク情報テーブルから交差点近傍のラ
ンドマークの位置情報、すなわち断面形状を表す座標位
置および線分の式を読み出し、ＲＡＭ６２に記憶させる
（ステップＳ７）。交差点近傍のランドマークとは、た
とえば図４に示すように、車両の現在位置と交差点Ｓの
中心点との間の距離を半径とし、交差点Ｓの中心点を中
心にした所定の中心角（たとえば９０〜１２０度）の扇
形の領域（図中点線枠内）に、中心の位置座標が存在す
るランドマークである。図４の場合には、「ランドマー
クＡ」および「ランドマークＢ」が該当する。

【００３２】そして、ＣＰＵ６１は、車両の現在位置と
交差点の中心点とを結んだ線分の式と、ランドマーク情
報テーブルから読み出したランドマークの形状を表す線
分の式とを照合し、それらの線分同士が交差するかどう
かを判別する（ステップＳ８）。その結果、線分同士が
交差すると判別すればステップＳ５にもどり、車両の現
在位置データを更新する。

【００３３】一方、ステップＳ８において、上記線分同
士が交差してしないと判別されれば、その時点で当該交
差点の進路案内の報知を行う（ステップＳ９）。具体的
には、たとえば、表示装置９の表示画面に推奨経路の進
路や当該交差点の名称を表したり、音声出力装置１１か
ら「次の交差点を右折です」等の音声を発生したりす
る。

【００３４】図５は、車両、交差点Ｓおよび「ランドマ
ークＡ」の位置関係を示す図解図である。図５(a) によ
れば、車両の現在位置と交差点Ｓの中心点とを結んだ線
分と「ランドマークＡ」の形状を表す線分とが交差して
いる。したがって、この状態では、車両に搭乗している
ドライバからは、進路案内すべき交差点Ｓが「ランドマ
ークＡ」によって遮られた状態にある。

【００３５】図５(b) は、車両の現在位置と交差点Ｓの
中心点とを結んだ線分と「ランドマークＡ」の形状を表
す線分とが交差しなくなった場合を示している。すなわ
ちドライバからは、「ランドマークＡ」によって視界が
遮られることなく、進路案内すべき交差点Ｓが見える状
態にある。このように、この実施形態においては、車両
の現在位置と交差点の位置とを結ぶ線分がランドマーク
の形状を表す線分と交差するか否かによって、ドライバ
の視界に進路案内すべき交差点が入るかどうかが判別さ
れる。そして、上記線分が交差しなくなった時点で、換
言すれば、ドライバの視界に交差点が入った時点で、ド
ライバに交差点の進路案内を行うことができる。したが
って、適切なタイミングで交差点の案内を行うことがで
きるから、ドライバがとまどったりすることがない。

【００３６】なお、ドライバの視界に交差点が入るとき
の推奨経路上の地点、つまり交差点の進路案内を開始す
ることができる案内開始地点は、以下に記述するように
して求められてもよい。すなわち、たとえば、図６に示
すように、交差点Ｓの中心点を一端とする半直線（図
中、点線で示す。）がランドマークの形状を表す点Ｐ₂
において、ランドマークの形状と接しているとする。こ
の場合、その半直線と推奨経路との交点のうち、車両が
最初に通過する点Ｅにおいて、ドライバの視界に交差点
Ｓが入る。

【００３７】そこで、案内開始地点Ｅの位置座標を、予
め計算して道路地図データに登録しておけば、車両がこ
の案内開始地点Ｅを通過するときに交差点Ｓの進路案内
を行うことができる。また、案内開始地点Ｅの位置座標
は、推奨経路が定まった後にはいつでも求めることがで
きるのであるから、案内開始地点Ｅと車両の現在位置と
の間の距離Ｌ（図６参照）を求め、その距離Ｌの値をド
ライバに表示または音声によって報知するようにしても
よい。そうすることにより、ドライバは、あとどれくら
いの距離を走行すれば、交差点Ｓの進路案内があるのか
がわかり、たとえば、見通しの悪い道路を走行中のドラ
イバに安心感を与えることができる。

【００３８】また、車両の走行速度を求め、距離Ｌを走
行速度で割ることにより、車両が現在位置から案内開始
地点Ｅに達するまでの時間を算出し、その時間をドライ
バに報知するようにしてもよい。＜第二実施形態＞次に、本発明の第二実施形態を説明す
る。本実施形態においても、第一実施形態と同様の構成
の交差点案内装置が用いられるので、上述の図１を再び
参照する。

【００３９】ただし、第一実施形態で述べた、リンク
（道路）データには、３次元の方位データが、またノー
ドデータには、その座標位置における高度データがそれ
ぞれ含まれているものとする。３次元の方位データと
は、たとえばそのリンクの方位が３次元の方位ベクトル
で表されるものである。また、ディスクＤに記憶される
ランドマークの位置情報には、ランドマークの高さデー
タ（後述）が含まれているものとする。

【００４０】本実施形態の特徴は、ランドマークを高さ
のデータを加味した３次元の物体として表し、その３次
元の物体がドライバの視線を遮るか否かの判別を行い、
視線を遮らないと判別した場合に交差点の案内を行う点
にある。まず、ドライバの車両内からの視線の範囲（視
界）を、車両を上方から見た場合と車両を側方から見た
場合とに分けて考える。

【００４１】図７は、車両を上方から見た場合における
ドライバの車両内からの視線の範囲を表した図である。
ドライバの目の位置は、ドライバが車両の前部座席中央
に着席したときの位置と仮定する。そして、ドライバの
車両内からの視線の範囲は、車両のフロントガラスの左
端から右端までの間の範囲とする。図８は、図７の場合
におけるドライバの視線の範囲をベクトルで表した説明
図である。ドライバの目の位置からフロントガラスの最
も左端への方向に規定されるベクトルおよびフロントガ
ラスの最も右端への方向に規定されるベクトルをそれぞ
れをＱ' （以下、「' 」がついた英文字はベクトルを表
すこととする）、Ｒ' で表す。

【００４２】一方、ＣＰＵ６１は、道路地図データか
ら、現在走行している道路に対応するリンクの方位ベク
トルを読み出している。この方位ベクトルは、一般に、
車両の進行方向に一致しているから、この方位ベクトル
と上記ベクトルＱ' およびベクトルＲ' とがそれぞれな
す角は一定であると考えて差し支えない。そのため、車
両の進行に伴い、車両が方位の異なるリンクに進入して
方位ベクトルが変化すれば、ベクトルＱ' およびベクト
ルＲ' の方向も方位ベクトルに基づいて変化する。すな
わち、車両の進行方向に変化に伴い、ベクトルＱ' およ
びベクトルＲ' の方向も変化することになる。

【００４３】ここで、ベクトルＱ' およびベクトルＲ'
をそれぞれの単位ベクトルＥ'q，Ｅ'rを用いて表すと、Ｑ' ＝ＱＥ'q Ｒ' ＝ＲＥ'r （Ｑ，Ｒは、ベクトルＱ' ，Ｒ' の大きさを表す）とな
る（図８参照）。

【００４４】また、上記２式に含まれる単位ベクトル同
士の内積は、Ｅ'q・Ｅ'r＝cos θr (1) で表すことができる。ただし、θr は、単位ベクトル
Ｅ'q，Ｅ'rのなす角である。次に、進路案内すべき交差
点Ｓの位置座標と車両の現在位置の位置座標に基づい
て、ドライバの目の位置（ここでは、ドライバの目の位
置は、車両の現在位置と等しいとおく）からその交差点
Ｓまでのベクトルを求める。いま、このベクトルをＸ'
とし、上記と同様に単位ベクトルＥ'xを用いて表すと、Ｘ' ＝ＸＥ'x （Ｘは、ベクトルＸ' の大きさを表す）となる。このベ
クトルＸ' と前述したベクトルＱ' との各単位ベクトル
同士の内積を考えると、Ｅ'q・Ｅ'x＝cos θx (2) を得る。ただし、θx は、単位ベクトルＥ'q，Ｅ'xのな
す角である。

【００４５】上記各(1) 式および(2) 式に基づいてそれ
ぞれ角度θr ，θx の値を求め、求められた角度θr と
θx が、０≦θx ≦θr (3) の関係にあるとき、車両を上方から見た場合において
は、交差点Ｓがドライバの視線の範囲に入っていると言
える。ただし、角度θr ，θx は、ベクトルＱ' を基準
にして時計まわりを正の方向とする角度とする。

【００４６】次に、車両を側面から見た場合について考
えると、図９に示すように、ドライバの目の位置を車両
のフロントガラスの高さ方向の中央の位置にあると仮定
し、ドライバの車両内からの視線の範囲は、フロントガ
ラスの上端と下端との間の範囲とする。図１０は、図９
の場合における視線の範囲をベクトルで表した説明図で
ある。ドライバの目の位置からフロントガラスの最も上
端の方向に規定されるベクトルおよびフロントガラスの
最も下端の方向に規定されるベクトルをそれぞれを
Ｔ'，Ｕ' で表す。

【００４７】ＣＰＵ６１は、走行している道路に対応す
るリンクの方位ベクトルを読み出している。この方位ベ
クトルは、車両を上方から見た場合と同様に、一般に車
両の進行方向に一致しているから、この方位ベクトルと
上記ベクトルＴ' およびベクトルＵ' とがそれぞれなす
角は一定であると考えて差し支えない。そのため、車両
の進行に伴い、車両が、方位の異なるリンクに進入して
方位ベクトルが変化すれば、ベクトルＴ' およびベクト
ルＵ' の方向も方位ベクトルに基づいて変化する。した
がって、車両の進行方向に変化に伴い、ベクトルＴ' お
よびベクトルＵ' の方向も変化することになる。

【００４８】車両を上方から見た場合と同様にして、こ
れらのベクトルをそれぞれ単位ベクトルＥ't，Ｅ'uを用
いて表し、単位ベクトル同士の内積を考えると、Ｅ't・Ｅ'u＝cos θu (4) を得る。ただし、θu は、単位ベクトルＥ't，Ｅ'uのな
す角である。次に、進路案内すべき交差点Ｓの位置座標
と車両の現在位置の位置座標とから、ドライバの目の位
置からその交差点ＳまでのベクトルＺ' を求め、このベ
クトルＺ' と前述したベクトルＴ' との単位ベクトル同
士の内積を考えると、Ｅ't・Ｅ'z＝cos θz (5) を得る。ただし、θz は、単位ベクトルＥ't，Ｅ'zのな
す角である。

【００４９】上記各(4) 式および(5) 式に基づいてそれ
ぞれ角度θu ，θz の値を求め、求められた角度θu と
θz が、０≦θz ≦θu (6) の関係にあるとき、車両を横から側面的に見た場合にお
いては、交差点Ｓがドライバの視線の範囲に入っている
と言える。

【００５０】上記(3) 式および(6) 式が共に成立すると
き、ドライバの車両内からの視線の範囲に交差点が入っ
ていると言える。本実施形態においては、上述のような
手法を用いて、交差点Ｓが視線の範囲に入るか否かの判
別が行われる。この判別は、走行中のリンク（または道
路）が変わるごとに行われる。

【００５１】図１１は、車両が坂道を走行している場合
の様子を示した図である。たとえば、車両Ｃ₁は、坂道
を登っている状態にある。このとき、車両Ｃ₁は、道路
の方位ベクトルを道路地図データから読み出し、その方
位ベクトルに基づいてドライバの車両内からの視線の範
囲を求める。この場合、車両の高さデータを含んだ現在
位置から交差点ＳまでのベクトルＺ' ₁は、ドライバの
車両内からの視線の範囲を表すベクトルＴ' ₁およびベ
クトルＵ' ₁のなす角の範囲外にあるため、交差点Ｓ
は、ドライバの視線の範囲から外れていると判別され
る。

【００５２】また、車両Ｃ₂は、坂道を下っているが、
車両の高さデータを含んだ現在位置から交差点Ｓまでの
ベクトルＺ' ₂は、ドライバの車両内からの視線の範囲
を表すベクトルＴ' ₂およびベクトルＵ' ₂の間にある
ため、交差点Ｓは、ドライバの視線の範囲に入っている
と判別される。次に、上述の判別処理の結果、交差点が
ドライバの視線の範囲内に入っていると判別されれば、
さらに、ドライバの目の位置から交差点までの間に視界
を遮るランドマークが存在するか否かの判別処理が行わ
れる。これにより、実際にドライバが交差点を見ること
ができるかどうかが判別される。具体的には、ランドマ
ークを、幅、奥行きおよび高さをもつ物体として定義
し、この物体とドライバの目の位置から交差点までの線
分とが衝突するかどうかを調べることにより、実際にド
ライバが交差点を見ることができるかどうかを判別す
る。

【００５３】詳細に説明すると、たとえば、ひとつのビ
ルは、図１２に示すように、底面を細かなメッシュで区
切り、メッシュごとにそれぞれ高さをもつ直方体を規定
し、これらの直方体が複数集まったものと定義され得
る。そして、上記細かなメッシュの中央座標位置から鉛
直方向にのびた、長さｈの線分（図１３参照）と、ドラ
イバの目の位置から交差点までの線分との距離を求め、
その距離が予め設定された所定距離以下の場合に、上記
物体とドライバの目の位置から交差点までの線分とが衝
突していると判別する。

【００５４】実際には、たとえば細かなメッシュの中央
座標位置から鉛直方向にのびた全ての線分とドライバの
目の位置から交差点までの線分とについて距離を求め、
求められた距離の最小値が予め設定された所定距離以下
であるときに、当該ランドマークによってドライバの視
線が遮られており、交差点が見えないものと判別する。

【００５５】具体的には、たとえば、メッシュの底面か
ら鉛直方向にのびた線分は、ｘ＝ｘ₁ ｙ＝ｙ₁ ｚ＝ｚ（０≦ｚ≦ｈ）で表すことができる。

【００５６】また、ドライバの目の位置から交差点まで
の線分は、ドライバの目の位置の座標を（ｘ₀，ｙ₀，
ｚ₀）、交差点の位置座標を（ｘ₂，ｙ₂，ｚ₂）とす
ると、

【００５７】

【数１】

【００５８】で表すことができる。いま、ｘｙ平面上に
メッシュの底面から鉛直方向にのびた線分とドライバの
目の位置から交差点に至る線分とを投影した場合を考え
る。この場合、図１４に示すように、メッシュの底面か
ら鉛直方向にのびた線分は点Ｆで、また、ドライバの目
の位置から交差点までの線分は線分Ｋで表される。この
とき、点Ｆから線分Ｋに下ろした垂線の長さは、点Ｆに
相当する線分と線分Ｋに相当する三次元空間内の線分と
の距離ｄに等しい。

【００５９】このようにして、細かなメッシュの各中央
座標位置から鉛直方向にのびた線分とドライバの目の位
置から交差点までの線分との距離ｄが、細かなメッシュ
からのびた全ての線分について求められる。そして、求
められた距離の最小値ｄs が予め設定された所定距離ε
と、ｄs ≦ε の関係にあるときに、ドライバの目の位置から交差点ま
での間にランドマークが存在するとする。よって、ドラ
イバからは、当該ランドマークによって交差点が見えな
いと判別される。また、ｄs ＞ε のときに、ドライバの目の位置から交差点までの間にラ
ンドマークが存在しないとする。よって、ドライバから
は、交差点が見えると判別され交差点の案内が行われ
る。

【００６０】このように、ドライバの車両内からの視線
の範囲に進路案内すべき交差点が入るかどうかを判別
し、さらにランドマークを高さのデータを加味した３次
元の物体として表して、その３次元の物体がドライバの
視線を遮るか否かの判別を行うことにより、ドライバが
交差点を見ることができるかどうかを判別することがで
きる。したがって、ドライバの視界に交差点が入った時
点で、ドライバに交差点の進路案内を行うことができ
る。そのため、適切なタイミングで交差点の案内を行う
ことができる。

【００６１】なお、上記実施形態では、上記ランドマー
クの高さのデータは、ランドマークを細かいメッシュで
区切り、そのメッシュから鉛直にのびる線分の長さとし
たが、この高さのデータの代わりに、ランドマークの壁
面を面の式で表し、面とドライバの目の位置から交差点
までの線分との交点があるか否かによって、ドライバの
視線の範囲に進路案内すべき交差点が入るかどうかを判
別するようにしてもよい。

【００６２】なお、上記実施形態において定義したラン
ドマークは、メッシュごとにそれぞれ高さをもつ直方体
を規定し、これらの直方体が複数集まったものと定義さ
れたが、直方体以外の図形によってランドマークの形状
が表されてもよい。また、第一実施形態で述べたよう
に、ドライバの視界に交差点が入るときの推奨経路上の
案内開始地点の位置座標を、予め計算して道路地図デー
タに登録しておいてもよい。そうすることにより、車両
がこの案内開始地点を通過するときに交差点の進路案内
を行うことができる。

【００６３】また、案内開始地点と車両の現在位置との
間の距離あるいは車両が現在位置から案内開始地点に達
するまでの時間を求め、その距離の値あるいは時間をド
ライバに表示または音声によって報知するようにしても
よい。また、第一実施形態および第二実施形態におい
て、交差点の進路案内を行う際には、交差点の中心点の
座標位置と車両の現在位置との間の線分を求めていた
が、交差点の中心点の座標位置の代わりに、交差点の周
辺にある所定のランドマークの座標位置を採用し、ラン
ドマークの座標位置と車両の現在位置とを結ぶ線分を求
め、その線分が他のランドマークの形状を表す線分と交
差するか否か、または他のランドマークを表す物体と衝
突するか否かによって、進路案内を行うか否かを判別し
てもよい。たとえば、ランドマークの座標位置と車両の
現在位置とを結ぶ線分が他のランドマークの形状を表す
線分と交差しない場合、交差点の進路案内は、交差点の
周辺にあるランドマークの個別名称を採用して、たとえ
ば、そのランドマークが○○銀行であれば、「○○銀行
のある交差点を右折して下さい」等のメッセージをドラ
イバに報知してもよい。このようなメッセージは、たと
えば「次の交差点を右折して下さい」等の通常のメッセ
ージより、ドライバにはその交差点の特長がより明確に
把握できるので、特に有効なものとなる。

【００６４】なお、上記実施形態においては、交差点を
代表する座標位置は、交差点の中心点としていたが、中
心点に限るものでない。なぜなら、ドライバは、交差点
の中心点が見えなくても、たとえば車両の停止線、信号
等が見えることにより交差点を確認できる場合があるか
らである。また、交差点の中心点がドライバの視界に入
っている場合でも、実質的に、交差点が遮られていると
きがある。第一実施形態においては、視線がランドマー
クによって遮られる場合、また、第二実施形態において
は、視線が三次元で表されたランドマークの底面を細か
く区切ったメッシュから鉛直にのびる線分から一定距離
内を通過する場合等でも、交差点の一部の様子がランド
マークによって遮られ、ドライバから見えないときがあ
る。このような場合のために、交差点を代表する座標位
置は、交差点の中心点以外に設定しておいてもよい。

【００６５】また、上記の各実施形態においては、交差
点近傍のランドマークを選択する場合に（図４参照）ラ
ンドマークを代表する座標位置として、ランドマークの
中心位置座標を用いたが、中心位置に限るものでない。
また、交差点の進路案内は、進路案内すべき交差点から
現在位置までの道のり距離または直線距離が、予め設定
された所定距離以下にであるという条件付で行なわれて
もよい。このようにすれば、車両が上記所定距離だけ交
差点に近づいた場合に、交差点の進路案内を行えるの
で、たとえば、交差点と車両との間に障害物が何もな
く、肉眼で見えないくらい、遠方に交差点が存在する場
合に、交差点の案内を行うことを抑制することができ
る。

【００６６】なお、本実施形態においては、経路計算機
能によって推奨経路が求められたが、たとえばドライバ
によって走行前に手動で経由地等を入力して走行経路を
予め設定しておいてもよい。走行経路を予め設定してお
けば、上記のように走行経路上に存在する交差点を自動
的に選択させることができる。その他、特許請求の範囲
に記載された技術的事項の範囲で、種々の変更を施すこ
とが可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、ドライバの視界に案内対象交差点が入った時点で
案内対象交差点の案内を行うことができるので、適切な
タイミングで交差点の案内を行うことができる。また、
請求項２記載の発明によれば、肉眼で見えない位、遠方
に存在する交差点の不必要な案内を行うことを抑制する
ことができる。

【００６８】また、請求項３記載の発明によれば、案内
対象交差点の案内開始地点までの距離または時間を報知
することができるので、ドライバの不安感を払拭するこ
とができる。また、請求項４記載の発明によれば、装置
の制御処理が容易となる。また、請求項５記載の発明に
よれば、交差点が確実にドライバの視界に入るタイミン
グで案内することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる交差点案内装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】ランドマークの形状を表す位置座標を示す図で
ある。

【図３】本発明の一実施形態にかかる交差点案内装置の
制御手順を示すフローチャートである。

【図４】交差点近傍のランドマークを選択するときの一
例を示した図解図である。

【図５】車両、交差点およびランドマークの位置関係を
表す図解図である。特に、図５(a) は、車両と交差点と
の間の線分がランドマークの形状を表す線分と交差する
場合を示し、図５(b) は、上記線分同士が交差していな
い場合を示す。

【図６】推奨経路、交差点およびランドマークの位置関
係を示した図解図である。

【図７】ドライバの視線の範囲を車両を上方から見た場
合を説明した図である。

【図８】図７で示したドライバの車両内からの視線の範
囲をベクトルで表した場合の説明図である。

【図９】ドライバの視界の範囲を車両を側方から見た場
合を説明した図である。

【図１０】図９で示したドライバの車両内からの視線の
範囲をベクトルで表した場合の説明図である。

【図１１】車両が坂道を走行する場合の方位ベクトルと
ドライバの視線の範囲との関係を示した図である。

【図１２】ランドマークをメッシュごとの直方体で表し
た場合の図解図である。

【図１３】細かなメッシュの中央座標位置から鉛直の方
向にのびた線分を示した図解図である。

【図１４】メッシュの中央座標位置から鉛直の方向にの
びた線分と、ドライバの目の位置から交差点までの線分
との距離を求める場合を説明した図である。

【符号の説明】

５位置検出部６制御部８マンマシンインターフェース部９表示装置１１音声出力装置６１ＣＰＵ６２ＲＡＭ６３経路計算部６４走行監視部６５経路案内部Ｄディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−152354（ＪＰ，Ａ) 特開平７−324940（ＪＰ，Ａ) 特開平４−172215（ＪＰ，Ａ) 特開平７−98800（ＪＰ，Ａ) 特開平６−36191（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−42000（ＪＰ，Ａ) 特公平７−39960（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G08G 1/0969 G01C 21/00 G09B 29/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め設定された経路に沿って車両が走行す
る際に、上記経路上の所定の案内対象交差点に関連する
案内情報を車両の搭乗者に報知するための交差点案内装
置であって、ランドマークの位置を表す位置データおよびランドマー
クの形状を表す形状データを含む道路地図データを記憶
する記憶手段と、車両の位置を検出する車両位置検出手段と、上記車両位置検出手段によって検出された車両の位置な
らびにランドマークの位置データおよび形状データに基
づき、案内対象交差点および案内対象交差点の近傍の所
定のランドマークのうちの少なくともいずれか一方がド
ライバの視界に実質的に入るか否かを判別する判別手段
と、上記判別手段によって、上記案内対象交差点および案内
対象交差点の近傍の所定のランドマークのうちの少なく
ともいずれか一方がドライバの視界に実質的に入ると判
別された場合に、上記案内対象交差点に関連する案内情
報を報知する報知手段とを含むことを特徴とする交差点
案内装置。
【請求項２】車両の現在位置から案内対象交差点までの
距離を算出する距離算出手段をさらに含み、上記報知手段は、上記距離算出手段によって算出された
距離が所定距離以下であることを条件に、上記案内対象
交差点に関連する案内情報を報知するものであることを
特徴とする請求項１記載の交差点案内装置。
【請求項３】上記判別手段は、上記設定された経路を表す情報ならびにランドマークの
位置データおよび形状データに基づき、案内対象交差点
および案内対象交差点の近傍の所定のランドマークのう
ちの少なくともいずれか一方がドライバの視界に実質的
に入る上記経路上の地点を案内開始地点として求める手
段と、上記車両位置検出手段によって検出された車両の位置に
基づき、上記案内開始地点に車両が達したか否かを判別
する手段とを含み、上記交差点案内装置は、上記車両位置検出手段によって検出された車両の位置か
ら上記案内開始地点までの距離および時間のうちの少な
くともいずれか一方を報知する手段をさらに含むことを
特徴とする請求項１または２に記載の交差点案内装置。
【請求項４】上記記憶手段に記憶されたランドマークの
形状データは、ランドマークの横断面形状を表す二次元
データであることを特徴とする請求項１ないし３のいず
れかに記載の交差点案内装置。
【請求項５】上記記憶手段に記憶された道路地図データ
は、道路の三次元形状データおよび道路の各部の高さの
データ、ならびにランドマークの三次元形状を表すデー
タを含んでいることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載の交差点案内装置。