JP3575266B2

JP3575266B2 - ナビゲーションシステム

Info

Publication number: JP3575266B2
Application number: JP3771098A
Authority: JP
Inventors: 沖彦中山; 徹二見
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2018-02-19
Also published as: JPH11237251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最新の地図情報を用いて推奨経路を表示することができるナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に用いられるナビゲーションシステムとしては、特公平７−２１４１７号公報に記載された「ナビゲーションエイドシステム」が知られている。
【０００３】
また、ナビゲーションシステムとしては、情報センタで探索された最適な経路情報を無線通信を介して車両側に送信し、車両側の地図データと送信された経路情報とを照合した上で、車両側の地図データに基づいて、地図上に経路や交差点誘導図などを表示することで、車両を誘導するという動的経路誘導システムが報告されている。
【０００４】
車両側において、情報センタから受信した経路情報を車両側に予め記録されている地図データに照合する場合、一般的に、地図データを構成するノード（交差点，分岐点）と、２点のノード間を結ぶリンク（道路）に対して、それぞれのノード及びリンクに予め同一番号を割り振って車両側と情報センタ側とで共有化する必要がある。即ち、この種のナビゲーションシステムは、情報センタ側から経路情報としてリンク番号の列を送信し、車両側では受信されたリンク番号を自車両に設けられたナビゲーション装置に記録されている地図データに対応させて経路情報に変換して表示することで、車両を誘導するように構成されている。
【０００５】
このようなナビゲーションシステムとしては、近年、道路交通の円滑性、安全性の向上への寄与を目的とする道路交通情報通信システムＶＩＣＳが情報提供を開始している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両側と情報センタ側との間でノード及びリンクに予め同一番号を割り振って共有化するナビゲーションシステムにあっては、情報センタ側に記録されている地図データのバージョンの更新に応じて最新版を用いている。これに対して、地図データのバージョンが更新された場合でも、車両側では最新版の地図データに更新する度合いは一般に低い傾向にある。
【０００７】
従って、車両側が古いバージョンの地図データを用いている場合に、道路の新設や変更があったときには、車両側ではこの道路が含まれるリンク番号は経路情報に変換できなくなる。この結果、例えば右折または左折すべき交差点や分岐点を見落とすといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的として、最新の地図情報を用いて推奨経路を表示することができ、経路誘導の精度向上に寄与することができるナビゲーションシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、情報センタに予め記録されている情報を車両に設けられたナビゲーション装置に提供するナビゲーションシステムであって、前記情報センタは、道路上の交差点や分岐点等の地点を含む最新の地図情報を予め記憶する地図情報記憶手段と、前記車両から受信される現在位置情報及び目的地情報に基づいて、地図情報記憶手段から現在地から目的地に至る推奨経路を探索する経路探索手段と、この探索された推奨経路の地図情報、及び交差点情報を車両に送信する地図情報送信手段とを備え、前記車両に設けられたナビゲーション装置は、現在位置情報及び目的地情報を前記情報センタに送信する情報送信手段と、前記車両が推奨経路上を走行しているか否かを判断する判断手段と、前記車両が推奨経路上を走行する場合には推奨経路を含む３次元鳥瞰図表示を行うと共に、車両が推奨経路外を走行する場合には推奨経路を含む２次元平面図表示を行う表示手段とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記ナビゲーション装置の情報送信手段は、現在位置情報を連続して情報センタに送信する連続情報送信手段を備え、前記情報センタの経路探索手段は、前記車両側から受信される複数の現在位置情報に基づいて、車両が現在走行中の道路リンクを特定する道路リンク特定手段を備えることを要旨とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記表示手段は、前記情報センタから受信される推奨経路の地図情報に基づいた当該推奨経路上の地点、及び前記情報センタから受信される交差点情報に基づいた交差点接近時の予告を、同一画面内で表示することを要旨とする。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、情報センタでは、道路上の交差点や分岐点等の地点を含む最新の地図情報を予め記憶しておき、車両から受信される現在位置情報及び目的地情報に基づいて、予め記憶されている地図情報から推奨経路を探索し、この探索された推奨経路の地図情報を車両に送信する。一方、車両に設けられたナビゲーション装置では、現在位置情報及び目的地情報を情報センタに送信し、情報センタから受信される推奨経路の地図情報に基づいて、当該推奨経路上の地点を表示することで、情報センタから経路誘導に必要な最新の地図情報を受信して表示することができる。この結果、最新の地図情報を用いて推奨経路を表示することができ、経路誘導の精度向上に寄与することができる。また、車両に設けられたナビゲーション装置に地図情報を準備しなくてもよいので、従来のナビゲーション装置に設けられていた地図情報を記録しておくＣＤ−ＲＯＭ等が不要になり、ナビゲーション装置の原価低減に寄与することができる。
【００１５】
また、請求項２記載の本発明によれば、ナビゲーション装置から現在位置情報を連続して情報センタに送信する一方、情報センタでは、車両側から受信される複数の現在位置情報に基づいて、車両が現在走行中の道路リンクを特定するので、車両が現在走行中の道路を特定でき、経路誘導の精度向上に寄与することができる。
【００１６】
また、請求項３記載の本発明によれば、情報センタから受信される推奨経路の地図情報に基づいた当該推奨経路上の地点、及び情報センタから受信される交差点情報に基づいた交差点接近時の予告を、同一画面内で表示することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るナビゲーションシステムのシステム構成を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、公衆網１には、最新の地図データを記録する送信元である情報センタ３と、公衆網１との接続や無線電話機間の交換接続及び課金制御等を行う無線電話交換局７が接続されている。また、無線電話交換局７には、車両２１に搭載されている無線電話機２３との間で対向して無線信号の送受信を行う基地局９が接続されている。
【００２１】
一方、車両２１には、情報センタ３と公衆網１、無線電話交換局７、基地局９を経由して通信される通信データを送受信する無線電話機２３と、この無線電話機２３を介して受信された地図データを表示して経路誘導を行うナビゲーション装置２５とが備えられている。
【００２２】
図２は、情報センタ３に備えられた情報処理装置３１を示す図である。
図２に示すように、情報処理装置３１は、公衆網１との間で通信回線３３を接続して通信データを送受信する通信制御部３５と、道路上の交差点や分岐点等の地点を含む最新の地図データを予め記憶するデータベース３７と、車両２１から受信される現在位置情報及び目的地情報に基づいてデータベース３７から推奨経路の緯度経度を探索する経路探索部３９とから構成されている。
【００２３】
次に、図３は、車両側に備えられたナビゲーション装置２５の詳細な構成を説明するための図である。
同図において、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）受信機４１は、アンテナを介して受信される衛星からの電波に基づいて緯度経度で表される現在位置と方位角とを計測するための受信機であり、ＧＰＳ受信機４１で計測された現在位置データは制御部４３に与えられる。
【００２４】
制御部４３は、時間間隔を計測するタイマを有し、メモリ部４５内のＲＯＭに記憶される所定の制御プログラムに従って本装置全体を制御する。また、メモリ部４５は、ナビゲーション機能に対応する実行プログラムや制御データ等を記憶する。車速センサ４７は、ミッション内に設けられロータリエンコーダにより、ミッションの回転数に対応するパルス信号を発生して車両の走行速度を検出する。方位角センサ４９は、地磁気式センサやジャイロスコープを内蔵して方位角を検出する。
【００２５】
表示制御部５３は、制御部４３とＶＲＡＭ部５５との間で画像データのやりとりを行って画像データを描画処理してＶＲＡＭ部５５に記憶するとともに、ＶＲＡＭ部５５に記憶された画像データを表示レートで読み出して表示部５７に表示する。ＶＲＡＭ（ＶｉｄｅｏＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）部５５は、表示部５７に表示可能な地図データを展開して記憶する。表示部５７は、液晶表示パネル等を有し、表示制御部５３で作成された表示データを表示する。画面タッチパネル部５９は、表示部５７の画面上に配置されるタッチパネルであり、接触があった場合の位置データを画面上の位置に対応づけて入力する。なお、画面タッチパネル部５９は、周知の電子式や静電式や光学式等の方式を用いて操作者による指先の触れを位置データとして入力するものである。また、表示部５７に操作ガイド情報を表示して画面タッチパネル部５９上の所望の部分を触れることで、例えば経路探索に必要な目的地データを入力するようにしている。
【００２６】
ここで、図１〜図３を参照して、情報センタ３と車両２１との間で行われる通信処理について説明する。
まず、車両３に設けられたナビゲーション装置２５は、装置に接続されている無線電話機２３から情報センタ３を呼び出す場合、無線電話機２３には情報センタ３の電話番号が予め記録されているので、この電話番号に発呼する。この結果、無線電話機２３から基地局９、無線電話交換局７、公衆網１、通信回線３３を介して情報センタ３に設けられた情報処理装置３１の通信制御部３５を呼び出し、通信制御部３５による応答によって通信回線が接続され、通信データの送受信を相互に可能な状態になる。
【００２７】
一方、情報センタ３に設けられた情報処理装置３１の通信制御部３５から車両に設けられたナビゲーション装置を呼び出す場合、先程車両側の無線電話機２３から呼び出された際に取得した車両側の無線電話機２３の電話番号が記録されているので、この電話番号に発呼する。この結果、情報処理装置３１の通信制御部３５から通信回線３３、公衆網１、無線電話交換局７、基地局９を介して車両に設けられた無線電話機２３を呼び出し、無線電話機２３による応答によって通信回線が接続され、通信データの送受信を相互に可能な状態になる。
【００２８】
なお、後述する説明において、情報センタ３に設けられた情報処理装置３１と車両に設けられたナビゲーション装置２５との間で通信がなされる場合には、両者間で上述したような動作内容の通信処理が行われ、通信回線が接続されることとする。
【００２９】
次に、図６〜図９を参照しつつ、図４及び図５に示すフローチャートを用いてナビゲーション装置及び情報処理装置の動作を説明する。なお、以下の処理で行われる通信内容は、説明を簡略するために、情報センタ３と車両２１との間のみで行われることとする。
【００３０】
予め、車両に搭載されているナビゲーション装置２５において、制御部４３は、目的地を設定するためのメニュー画面データをメモリ部４５から読み出し、表示制御部５３を介してＶＲＡＭ部５５に記憶させ、表示制御部５３を介してＶＲＡＭ部５５からメニュー画面データを表示レートで読み出して表示部５７に表示してあるものとする。なお、表示部５７にはメニュー画面として、目的地設定スイッチや案内情報スイッチやナビゲーションモードスイッチ等のタッチスイッチ画像が表示されている。
【００３１】
まず、ナビゲーション装置２５において、ステップＳ１０では、制御部４３は、画面タッチパネル部５９を介して入力された目的地位置データを取得して目的地として設定する。
次に、ステップＳ２０では、ＧＰＳ受信機５で検出される現在位置データを制御部４３に取り込み、次に、制御部４３は、目的地位置データと現在位置データを無線電話機２３を用いて情報センタ３に設けられた情報処理装置３１に送信（Ｔ１）する。
【００３２】
一方、情報センタ３に設けられた情報処理装置３１において、ステップＪ１０では、通信制御部３５は、通信回線３３を介してデータ受信があるか否かを判断し、データ受信があるまでステップＪ１０の処理を繰り返す。
次に、ステップＪ２０では、通信制御部３５は、車両２１側から送信される目的地位置データと現在位置データを受信して経路探索部３９に引き渡す。
【００３３】
次に、ステップＪ３０では、経路探索部３９は、情報通信部３５で受信された目的地位置データと現在位置データとに基づいて、データベース３７に記録されている最新の大規模地図データと、交通情報センタ５で収集されたリアルタイム交通情報を用いて、その間の複数のリンク及びノードからなるデータ列の最適な推奨経路データを周知のダイクストラ法等に従って探索する。次に、ステップＪ４０では、経路探索部３９で求められた推奨経路データを順次に通信制御部３５から車両側に送信（Ｔ３）する。
【００３４】
一方、ナビゲーション装置２５において、ステップＳ３０では、制御部４３は、無線電話機２３を介してデータ受信があるか否かを判断し、データ受信（Ｔ３）があるまでステップＳ３０の処理を繰り返す。
次に、無線電話機２３にデータ受信がある場合には、ステップＳ４０では、情報センタ３から送信される推奨経路データを受信して順次にメモリ部４５に記憶する。この結果、メモリ部４５には、現在地から目的地に至る最適な経路のリンク及びノードからなるデータ列が記憶される。
【００３５】
次に、ステップＳ５０では、制御部４３は、メモリ部４５に記憶された現在地から目的地に至る緯度経度からなる推奨経路データを２次元平面図に展開するように表示制御部５３を介してＶＲＡＭ部５５に記憶し、表示レートでＶＲＡＭ部５５から読み出し、表示部５７に表示する。この結果、図６に示すように、表示画面７１には経路誘導の開始時の様子が表示される。詳しくは、太線で表された経路７３、丸点で表された誘導対象交差点７５、経路以外の道路の一部形状データ、現在地に車両マーク７７、目的地に目的地マーク７９が表示部５７に表示される。
このように、車両が推奨経路外を走行する場合には、推奨経路を含む２次元平面図を表示することで、車両周辺の２次元平面図を参照して相対的な位置関係を視認することができる。
【００３６】
また、情報センタ３では、道路上の交差点や分岐点等の地点を含む最新の地図データを予めデータベース３７に記憶しておき、車両から無線回線を介して通信制御部３５で受信される現在位置データ及び目的地データに基づいて、予めデータベース３７に記憶されている地図データから推奨経路を経路探索部３９で探索し、この探索された推奨経路の地図データを通信制御部３５から車両に送信する。一方、車両に設けられたナビゲーション装置２５では、現在位置データ及び目的地データを情報センタ３に無線電話機２３から送信し、情報センタ３から受信される推奨経路の地図データに基づいて、当該推奨経路上の地点を表示部５７に表示することで、情報センタから経路誘導に必要な最新の地図データを受信して表示することができる。
【００３７】
次に、ステップＳ６０では、ＧＰＳ受信機５で検出される現在位置データを連続して複数個だけ制御部４３に取り込み、次に、制御部４３は、これらの現在位置データを無線電話機２３を用いて情報センタ３に設けられた情報処理装置３１に連続して送信（Ｔ５）する。なお、現在位置データの個数は、道路リンクを判別可能な異なる２個以上の数であればよい。
【００３８】
一方、情報センタ３に設けられた情報処理装置３１において、ステップＪ５０では、通信制御部３５は、通信回線３３を介してデータ受信があるか否かを判断し、データ受信があるまでステップＪ５０の処理を繰り返す。
次に、ステップＪ６０では、通信制御部３５は、車両２１側から送信される現在位置データを連続して受信して経路探索部３９に引き渡す。
次に、ステップＪ７０では、経路探索部３９は、連続して受信した車両２１の現在位置データ列に基づいて、データベース３７に記録されている地図データとマップマッチングし、車両２１が現在走行中の道路リンクを特定する。
【００３９】
例えば図７に示すように、連続して受信された車両の現在位置データによる軌跡８３が経路８５上のノード８７に到達する以前又は以後の極めて近傍の緯度経度で右折した場合には、ノード８７周辺にそれ以外のノードが存在しないので、実際には、車両２１はノード８７を右折したこととして判断し、車両２１が走行する道路リンクを特定することができる。なお、ここでは車両が右折する場合について説明したが、車両が左折する場合についても同様に道路リンクを特定することができることはいうまでもない。
【００４０】
また、連続して受信された車両の現在位置データによる軌跡８３の傾きが、経路８５上のリンクの緯度経度による傾きと同様であり、かつ、両者の緯度経度が極めて近接している場合にも、車両２１が現在走行中の道路リンクを特定することができる。
【００４１】
このように、ナビゲーション装置２５から現在位置情報を連続して情報センタに送信する一方、情報センタ３では、車両側から受信される複数の現在位置情報に基づいて、車両が現在走行中の道路リンクを特定するので、車両が現在走行中の道路を特定でき、経路誘導の精度向上に寄与することができる。
次に、ステップＪ８０では、経路探索部３９は、車両２１が走行する道路リンクがステップＪ４０で送信しておいた最適経路上のリンクか否かを判断することで、車両２１が経路上を走行しているか否かを判断する。この結果、車両２１が経路上を走行している場合にはステップＪ１２０に進む。一方、車両２１が経路外を走行している場合にはステップＪ９０に進む。
【００４２】
次に、車両２１が経路外を走行しているので、ステップＪ９０では、経路探索部３９は、車両２１が経路計算の対象になる道路上を走行しているか否かを判断する。車両２１が経路計算の対象になる道路上を走行している場合にはステップＪ１００に進む。一方、車両２１が経路計算の対象になる道路外を走行している場合にはステップＪ１３０に進む。
【００４３】
次に、車両２１が経路計算の対象になる道路上を走行しているので、ステップＪ１００では、経路探索部３９は、車両２１が走行している道路上の現在地から目的地に至る最適経路を上述したダイクストラ法に従って再計算する。
次に、ステップＪ１１０では、経路探索部３９で求められた推奨経路データを順次に通信制御部３５から車両側に再送信（Ｔ７）する。次に、ステップＪ１２０では、経路探索部３９は、マップマッチングの結果位置として車両２１が現在走行中の道路リンクと「経路上」であることを表す情報とを通信制御部３５から車両側に送信（Ｔ９）する。一方、ステップＪ１３０では、経路探索部３９は、マップマッチングの結果位置として車両２１が現在走行中の道路リンクと「経路外」であることを表す情報とを通信制御部３５から車両側に送信（Ｔ１１）する。
【００４４】
図４に戻って、ナビゲーション装置２５において、ステップＳ７０では、制御部４３は、無線電話機２３を介してデータ受信があるか否かを判断し、データ受信（Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１１）があるまでステップＳ７０の処理を繰り返す。
次に、ステップＳ８０では、情報センタ３から送信される道路リンクや経路上／外であることを表す情報等を受信して一旦メモリ部４５に記憶する。
【００４５】
次に、ステップＳ９０では、制御部４３は、一旦メモリ部４５に記憶された現在車両が走行中の道路リンクに応じて、表示制御部５３を介して既にＶＲＡＭ部５５に展開されている２次元平面図上の車両マークを移動して現在位置の補正を行う。この結果、表示部５７には現在位置が補正された２次元平面図が表示される。
【００４６】
次に、ステップＳ１００では、制御部４３は、一旦メモリ部４５に記憶された情報に基づいて、車両が経路上を走行しているか否かを判断する。車両が経路上を走行している場合にはステップＳ１１０に進む。一方、車両が経路外を走行している場合にはステップＳ５０に戻る。
ここで、車両が経路上を走行している場合には、ステップＳ１１０では、ＶＲＡＭ部５５に展開されている２次元平面図を３次元鳥瞰図に周知の座標変換方法に従って座標変換して３次元鳥瞰図を生成してＶＲＡＭ部５５に記憶し、ＶＲＡＭ部５５から表示制御部５３を介して表示レイトで読み出し、図８に示すように表示して経路誘導を行う。なお、情報センタ３から交差点名を受信しておき、表示画面１０１には３次元鳥瞰図を表示するとともに、交差点接近時の予告画面、現在位置からこの交差点までの残距離、交差点名等を表示してもよい。
【００４７】
次に、ステップＳ１２０では、制御部４３は、ＧＰＳ受信機５で検出される現在位置データを制御部４３に取り込み、メモリ部４５に記憶されている最適な経路のリンク及びノードの緯度経度と現在位置データとを比較し、現在位置が経路外か否かを判断する。現在位置が経路上の場合にはステップＳ１１０に戻り、継続して３次元鳥瞰図を表示する。
このように、車両が推奨経路上を走行する場合には、推奨経路を含む３次元鳥瞰図を表示することで、車両の走行方向を中心にした鳥瞰図を用いて、実際の走行道路に近い臨場感にを有する経路誘導を行うことができる。
【００４８】
一方、ステップＳ１２０の判断において、現在位置が経路外の場合にはステップＳ５０に戻り、図９に示すように、表示画面１１１には２次元平面図を表示して経路誘導を繰り返す。
なお、図６乃至図９に示すように、情報センタ３から車両に設けられたナビゲーション装置２５に、経路誘導の対象となる地点の経路以外の道路の一部をも送信することで、経路誘導に必要な交差点部分の形状を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るナビゲーションシステムのシステム構成を示す図である。
【図２】情報センタ３に備えられた情報処理装置３１を示す図である。
【図３】車両側に備えられたナビゲーション装置２５の詳細な構成を説明するための図である。
【図４】車両側に設けられたナビゲーション装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】情報センタに設けられた情報処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】経路誘導の開始時の様子を表す表示画面である。
【図７】マップマッチにより走行中の道路リンクを特定する方法を説明するための図である。
【図８】３次元鳥瞰図を表示して経路誘導を行う様子を示す図である。
【図９】２次元平面図を表示して経路誘導を行う様子を示す図である。
【符号の説明】
１公衆網
３情報センタ
２３無線電話機
２５ナビゲーション装置
３５通信制御部
３７データベース
３９経路探索部
４１ＧＰＳ受信機
４３制御部
５７表示部

Claims

情報センタに予め記録されている情報を車両に設けられたナビゲーション装置に提供するナビゲーションシステムであって、
前記情報センタは、
道路上の交差点や分岐点等の地点を含む最新の地図情報を予め記憶する地図情報記憶手段と、
前記車両から受信される現在位置情報及び目的地情報に基づいて、地図情報記憶手段から現在地から目的地に至る推奨経路を探索する経路探索手段と、
この探索された推奨経路の地図情報、及び交差点情報を車両に送信する地図情報送信手段とを備え、
前記車両に設けられたナビゲーション装置は、
現在位置情報及び目的地情報を前記情報センタに送信する情報送信手段と、
前記車両が推奨経路上を走行しているか否かを判断する判断手段と、
前記車両が推奨経路上を走行する場合には推奨経路を含む３次元鳥瞰図表示を行うと共に、車両が推奨経路外を走行する場合には推奨経路を含む２次元平面図表示を行う表示手段と
を備えることを特徴とするナビゲーションシステム。
前記ナビゲーション装置の情報送信手段は、
現在位置情報を連続して情報センタに送信する連続情報送信手段を備え、
前記情報センタの経路探索手段は、
前記車両側から受信される複数の現在位置情報に基づいて、車両が現在走行中の道路リンクを特定する道路リンク特定手段を備えることを特徴とする請求項１記載のナビゲーションシステム。
前記表示手段は、前記情報センタから受信される推奨経路の地図情報に基づいた当該推奨経路上の地点、及び前記情報センタから受信される交差点情報に基づいた交差点接近時の予告を、同一画面内で表示することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーションシステム。