JP3599216B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、選択された目的地までの経路検索及び経路誘導を行うナビゲーション装置に関し、特に無線通信機が接続されたナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）による位置検出技術を使用したナビゲーション装置の発達は目覚ましいものがある。特に、近年では、目的地までの経路誘導だけでなく、例えば特開平８−６８６５０号に開示されているように、ナビゲーション装置と通信装置とを接続したシステムをそれぞれ搭載した複数の移動体間において通信装置を介して互いの位置情報及びメッセージを交換し、表示する手法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例は、それぞれの移動体間の距離が、搭載されている通信装置の通信範囲を超えてしまう場合、移動体相互間の通信を継続することができなくなり、他移動体の位置の把握ができなくなる。
【０００４】
そこで本発明は、無線通信機が接続されたナビゲーション装置であって、そのナビゲーション装置を搭載した移動体相互間の無線通信の断絶を防止するナビゲーション装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のナビゲーション装置は以下の構成を特徴とする。
【０００６】
即ち、移動体相互間で無線通信を行なう無線通信手段が接続されたナビゲーション装置であって、
自ナビゲーション装置が搭載された自移動体に関する情報と前記無線通信手段により受信した他移動体に関する情報とに基づいて、該自移動体と該他移動体との距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段により検出した距離が、所定値よりも大きくなったときに、警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
例えば、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体及び前記他移動体の位置を認識する位置認識手段と、
その位置認識手段による位置認識に基づいて、前記自移動体と前記他移動体とを含むグループの中で前記自移動体が最も端部に位置することを検出する自移動体端部検出手段とを備え、
その自移動体端部検出手段により前記自移動体が端部に位置することが検出されたとき、前記警報手段は、前記自移動体に警報を発する。
これにより、自移動体にて無線通信が跡絶えるのを未然に防止する。
【０００８】
更に、例えば、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体及び前記他移動体の位置を認識する位置認識手段と、
その位置認識手段による位置認識に基づいて、前記自移動体と前記他移動体とを含むグループの中で前記他移動体が最も端部に位置することを検出する他移動体端部検出手段とを備え、
その他移動体端部検出手段により前記他移動体が端部に位置することが検出されたとき、前記警報手段は、前記無線通信手段に前記他移動体への警報に関する情報を送信させることを特徴とする。
これにより、例えば、自移動体が先頭の位置でない場合は先頭に位置する他移動体に警報を送信し、当該他移動体自身が行っている処理（自分自身が先頭に位置することにより行う警報）と併せて、当該他移動体における警報を冗長化し、操作者に確実に報知する。
【０００９】
更に、例えば、前記グループの中で前記自移動体が最も端部に位置するとき、その端部が前記グループのどの位置にあたるかに応じて、警報の内容を変更する警報内容変更手段と、
を備えるとよい。
これにより、例えば自移動体の位置が、先頭か最側方等に応じて自移動体の運転者の行うべき行動を具体的に報知する。
【００１０】
更に、例えば、前記グループの中で前記他移動体が最も端部に位置するとき、その端部が前記グループのどの位置にあたるかに応じて、送信すべき警報に関する情報を変更する第１の送信内容変更手段と、を備え、更に、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体に対する前記他移動体の方向を検出する方向検出手段と、前記グループの中で前記他移動体が最も端部に位置するときは、前記方向検出手段により検出した前記他移動体の方向に応じて、送信すべき警報に関する情報を変更する第２の送信内容変更手段と、を備えるとよい。また、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体に対する前記他移動体の方向を検出する方向検出手段と、その方向検出手段により検出した前記他移動体の方向が、前記自移動体に接近する方向のとき、前記送信すべき警報に関する情報の送信を禁止する送信禁止手段と、を備えるとよい。
これにより、例えば他移動体の位置が、先頭か最側方等に応じて他移動体の運転者の行うべき行動を報知する際、例えば他移動体が先頭または最後尾または最側方に位置する場合であっても、自移動体に接近するような場合は警報を行わないようにし、他移動体の方向をも考慮した適格な報知を行う。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を代表的な移動体である自動車に適用した一実施形態を、図面を参照して説明する。はじめに、本発明の一実施形態に係るナビゲーション装置のハードウエアの構成を図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置が自動車に実装された状態の一例を示すシステム構成図である。
【００１５】
図中、２は集中制御ユニットであり、走行状態に係る各種データ（燃料残量、平均燃費、平均車速等）の算出や、以下の各構成を統括的に制御する。３は車載ＬＡＮユニットであり、例えばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や４輪駆動制御等の制御に必要な不図示のセンサ及び駆動部と集中制御ユニット２との所謂ローカルエリアネットワーク通信を制御する。４はＲＡＭカードドライブであり、例えば、シート位置、ミラー位置等の運転者に関する情報を記憶したＲＡＭカードのデータ読み込み／書き込み装置である。５はデータドライブであり、例えば、ＦＤ、ＭＤ、ＰＤ等のデータ記憶媒体に記憶した各種情報の読み込み／書き込み装置である。６は音声ガイド用スピーカであり、ナビゲーションコントローラ１７からの音声情報が集中制御ユニット２内の音声出力インタフェースを介して出力される。７はマイクであり、操作者の音声による指示が集中制御ユニット２内の音声認識インタフェース（不図示）を介してナビゲーションコントローラ１７に入力される。８は液晶表示等のディスプレイであり、ナビゲーション画面、各種入力操作用の画面、移動体の状態（車速、空調設定等）が表示される。更に、ディスプレイ８の前面には、その表示に応じてタッチ操作による入力操作が可能な、静電容量方式や赤外線方式等の入力装置を備える。尚、ディスプレイ８の表示情報のうち、運転中に常に必要な情報は、所謂ヘッドアップディスプレイ（不図示）に表示する構成としてもよい。９は車載電話としての携帯電話であり、電話アンテナ１３が接続される。１０は操作スイッチであり、集中制御ユニット２及びナビゲーションコントローラ１７への入力操作を行う。１７はナビゲーションコントローラであり、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）アンテナ１１からの位置情報とＣＤ−ＲＯＭチェンジャ１９に搭載されたＣＤ−ＲＯＭの地図情報に基づいて、操作者が操作スイッチ１０等により指定した目的地までの適当な経路を検索し、ディスプレイ８上の表示及び音声ガイド用スピーカ６からの音声出力により誘導を行う。ＣＤ−ＲＯＭチェンジャ１９により読み出されるＣＤ−ＲＯＭの地図情報は、ディスプレイ８への表示情報の基本情報である。
【００１６】
更に、ナビゲーションコントローラ１７には、図示の如く無線アンテナ２０が接続された無線送受信機２１が接続されており、後述する移動体間のデータ通信を行う。
【００１７】
更に好ましくは、ナビゲーションコントローラ１７に、ＶＩＣＳ対応のＦＭ多重放送を受信するＦＭチューナと、電波ビーコン信号及び光ビーコン信号を受信するビーコン信号受信機とを接続し、それらにより得られる情報を交通規制情報（所謂、ＶＩＣＳ情報）として解釈してディスプレイ８に表示し、経路誘導の際の経路検索の条件（制約条件）として使用するとよい。更に、走行経路周辺の地域情報をデータドライブ５や携帯電話９を介して入手し、表示情報に利用してもよい。尚、ＧＰＳによる自車位置の検出手法は公知なため、説明を省略する。
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係るナビゲーション装置のソフトウェアの特徴について説明する。
【００１９】
【表示画面の更新】
図２は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置のディスプレイにおける表示例を示す図である。
【００２０】
図中、ディスプレイ８には、表示中の経路上に自移動体３１、他移動体３５が表示されており、それぞれ矢印によって進行方向が表わされている。また、他移動体３４は、停車していることを表わす。３６〜３８は、後述の移動体間データ通信によって当該他移動体から得られたデータである。強制受信スイッチ３２は、他移動体の最新の現在位置をあえて知りたい場合に操作者がオンにするスイッチであり、このスイッチがオンされることにより後述の所定時間周期外の通信が行われ、新たに得られた他移動体の位置情報に基づいて表示画面が更新されるものとする。緊急送信スイッチ３３は、操作者が何らかの原因により自移動体の走行を中断する場合や一旦全員で集合したい場合等に操作者がオンにするスイッチであり、このスイッチがオンされることにより後述の所定時間周期外の通信が行われ、他移動体のディスプレイ上に、予め登録された例えば「ちょっと待って！」や「集合しよう！」等の所定のメッセージが表示されるものとする。尚、後述の移動体間データ通信により、例えばメッセージ３８に示すように、他移動体の入力装置によって入力された任意のメッセージやマイクを介して音声入力されたメッセージを表示（音声ガイド用スピーカ６の音声出力を併用してもよい）することもできるものとする。３９は、後述の移動体間データ通信によって得られた当該他移動体の位置情報に基づいて、互いの位置関係を模式化して表示した様子を示しており、同図の場合自移動体３１の後方３Ｋｍの位置に他移動体３４（Ｂ）が停車中、その後方２Ｋｍに他移動体３５（Ａ）が４８Ｋｍ／ｈで追走していることを表わしている。ここで、移動体間距離はマップマッチングにより補間処理された道のりが好ましいが、演算処理の負荷を考慮して２点間の位置（座標）情報から算出した距離としてもよい。
【００２１】
尚、上述した画面の各表示要素は、状態の変化に応じて適当に表示色の変更、点滅表示等の強調表示が併用されるものとする。
【００２２】
次に、上述した表示画面の動作を実現するディスプレイ８の画面の更新処理を図３を参照して説明する。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における表示画面の更新処理を示すフローチャートであり、ナビゲーション装置の起動により処理が開始される。
【００２４】
図中、まず前回の画面更新から所定時間Ａｔが経過したかを判断し（ステップＳ１）、ＮＯの場合は緊急ＦＬがオンかどうかを判断する（ステップＳ２）。
【００２５】
ここで緊急ＦＬは、後述の送受信処理（図６）との間で受け渡しされる処理フラグであって、他移動体に搭載されているナビゲーション装置のディスプレイ８上で、緊急送信スイッチ３３（図２）がオンにされ、それに関するデータを後述の移動体間データ通信によって自移動体が受信したとき、前述の予め登録された所定のメッセージを所定の画面更新周期に関らず自移動体のディスプレイ８に表示するためのフラグである。
【００２６】
次に、ステップＳ２でＮＯの場合はステップＳ６に進み、一方ＹＥＳの場合はステップＳ３で緊急ＦＬをオフにしてステップＳ４に進む。また、ステップＳ１でＹＥＳの場合は、ナビゲーションコントローラ１７内の不図示のメモリ（ＲＡＭ）に記憶されている最新のＧＰＳ情報と他移動体との通信により受信した情報（以下、移動体情報）とに基づいて自移動体及び他移動体の現在位置、進行方向、移動体間距離等を算出し、関連するテキストデータと共にディスプレイ８に表示する（ステップＳ４，ステップＳ５）。尚、後述の自移動体と当該他移動体との評価処理（図１４）において、警報メッセージを表示する場合は、このステップＳ４，ステップＳ５によりディスプレイ８に表示する。次に、ディスプレイ８上の強制受信スイッチ３２または緊急送信スイッチ３３或は不図示の他のスイッチがオンにされたかを判断し（ステップＳ６）、ＮＯの場合はステップＳ１にリターンし、一方ＹＥＳの場合はオンにされた当該スイッチの表示色の変更や、例えば「〇〇〇〇を開始します。」等の所定のメッセージを報知し（ステップＳ７）、ステップＳ１にリターンする。
【００２７】
【移動体間通信】
次に、自移動体と他移動体との移動体間通信について説明する。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置間における移動体間通信のデータフォーマットを示す概略図であり、このデータフォーマットが移動体間で送受信されることにより移動体間通信が実現される。
【００２９】
図中、データフォーマット４０は、以下の各フィールドにより構成される。
【００３０】
・ＩＤコード４１ ：自移動体と少なくとも１台の他移動体からなる自グループを識別するグループＩＤである。
【００３１】
・情報ビット４２ ：自フィールド以降のデータが緊急のものかどうかを表わすコード、後述のメッセージの送信先の移動体ＩＤ、そのメッセージの内容を示すメッセージコード、及び発信時刻が含まれる。
【００３２】
・自移動体データ４３ ：、自移動体ＩＤ、自移動体の現在位置情報、走行中／停車中コード、進行方向、及び車速が含まれる。
【００３３】
・メッセージデータ４４ ：ディスプレイ８の入力装置によって入力された任意のメッセージやマイクを介して音声入力されたメッセージであるテキストデータである。
【００３４】
図５は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置により、複数の移動体間で無線により移動体間通信が行われている様子を説明する図である。
【００３５】
図中、移動体Ａから移動体Ｄは、ある経路上を走行している。４６〜４７は、それぞれの移動体の無線通信が可能な範囲を示している。尚、実際の無線通信範囲は周囲の環境により複雑な形状となることは言うまでもない。このような状態において、各移動体は、図４のデータフォーマットに基づいて自移動体の移動体情報を無線送信機２１を介して発信するため、各移動体に搭載されたナビゲーション装置のディスプレイ８には、互いの位置、走行状態が表示される。
【００３６】
図６は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における移動体間通信の送受信処理を示すフローチャートであり、ナビゲーション装置の起動により処理が開始される。
【００３７】
図中、ステップＳ１１では、他移動体との無線通信周波数の設定を行う。ステップＳ１２では、無線通信のための移動体ＩＤを設定する。これらの設定操作は、通常の使用において変更する頻度は少ないため、変更しない場合は確認だけが容易にできる構成とすることは言うまでもない。
【００３８】
ステップＳ１３ＡからステップＳ２４は送受信ルーチンである。まず、ＧＰＳ情報を受信したかを判断し（ステップＳ１３Ａ）、ＹＥＳの場合はその受信したＧＰＳ情報をメモリに記憶し（ステップＳ１４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ１３ＡにてＮＯの場合は、移動体情報を受信したかを判断し（ステップＳ１３Ｂ）、ＮＯの場合はステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ１３ＢにてＹＥＳの場合は、受信した移動体情報を、図４のデータフォーマットに基づいて解釈することによって自グループあてかを判別し（ステップＳ１５Ａ）、ＹＥＳの場合は当該移動体からの無線信号の電界強度Ｂｉを検出し（ステップＳ１５Ｂ）、その電界強度（データ）Ｂｉと受信した移動体情報とをメモリに記憶し（ステップＳ１６）、その移動体情報に他移動体にて緊急送信スイッチ３３がオンにされたことによる緊急送信コードが含まれているかを判断する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７でＹＥＳの場合は、前記の緊急ＦＬをオンとし（ステップＳ１８：これにより、前記の予め登録された「ちょっと待って！」や「集合しよう！」等の所定のメッセージが自移動体のディスプレイ８に表示される。）、更にその移動体情報に他移動体にて強制受信スイッチ３２がオンにされたことによる強制受信コードが含まれているかを判断する（ステップＳ１９）。ステップＳ１７でＮＯの場合は、直接ステップＳ１９に進む。そしてステップＳ１９でＮＯの場合は、ステップＳ２０で前回の移動体間情報の送信から所定時間Ｂｔが経過したかを判断する。一方ステップＳ１９でＹＥＳの場合は、所定時間Ｂｔの経過を待たずに送信する必要が有るため、ステップＳ２４に進む。
【００３９】
ステップＳ２０でＮＯの場合は、自移動体のディスプレイ８上の緊急送信スイッチ３３が操作者によりオンにされたかを判断し（ステップＳ２１）、ＹＥＳの場合は所定のメッセージをメッセージデータ４６に付加し、図４のデータフォーマットに基づいて送信を行い（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。ステップＳ２０でＹＥＳの場合は、自移動体データを図４のデータフォーマットに基づいて送信し（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ２１でＮＯの場合は、自移動体のディスプレイ８上で強制受信スイッチ３２が操作者によりオンにされたかを判断し（ステップＳ２２）、ＹＥＳの場合は強制受信コードを付加して自移動体データと共に送信し（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方ステップＳ２２でＮＯの場合は、後述の図１４から図１７の処理により送信すべきメッセージ（コード）の設定が有るかを判断する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３でＮＯの場合は、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ２３でＹＥＳの場合は、当該他移動体に、データフォーマット４０中の情報ビットフィールド４２にメッセージ（コード）を付加して自移動体データと共に送信し（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。また、ステップＳ１５ＡでＮＯの場合は、ステップＳ１３Ａにリターンする。
【００４０】
【移動体間の通信状態評価】
次に、前述の移動体間通信により得られた他移動体の情報と自移動体の情報とに基づいて行う、移動体間の通信状態評価処理について、図７〜図１７を参照して説明する。この通信状態評価処理の概要を述べれば、前述の移動体間通信により得られた他移動体の情報と自移動体の情報を使用することにより、移動状態、そして無線通信の電界強度に基づいて通信状態を評価し、その評価結果と移動体間の距離と進行方向に応じて、自移動体及び／または当該他移動体に搭載されたナビゲーション装置の操作者にメッセージを報知し、移動体相互間の無線通信の断絶を未然に防止するものである。
【００４１】
まず、通信状態の評価に使用する相対速度及び電界強度の各要素について図７〜図９を参照して説明する。
【００４２】
図７は、本発明の一実施形態としての自移動体と他移動体との相対的な移動に伴う速度の関係を説明する図であり、他移動体が自移動体に対して相対的に接近している場合に相対速度Ｖｉ＞０、遠ざかっている場合を相対速度Ｖｉ＜０とする。
【００４３】
図８は、本発明の一実施形態としての評価式に使用する相対速度の係数特性を示す図である。同図において、横軸は前記の相対速度Ｖｉ、縦軸は係数Ｔｅである。後述の評価式Ｋによる評価値が小さいほど通信状態が良くないことを表わすため、同図の実線のような特性とする。尚、移動体同士が接近する場合は、破線のようにしてもよいことは言うまでもない。
【００４４】
図９は、本発明の一実施形態としての評価式に使用する電界強度の係数特性を示す図である。同図において、横軸は他移動体から無線通信により受信した信号の電界強度Ｂ、縦軸は係数Ｔｄである。後述の評価式Ｋによる評価値が小さいほど通信状態が良くないことを表わすため、同図の実線のような特性とする。尚、移動体同士が相対的に移動することによって電界強度が変化するため、図９の横軸は、電界強度の変化率としてもよい。
【００４５】
これらの係数を使用した本実施形態に係る通信状態の評価式Ｋは、
Ｋ＝Ｔｄ×Ｔｅ×ｋ（定数）
で表わせる。この評価式Ｋの値より移動体間の相対距離Ｌが大きい場合は、無線通信が断絶するであろうため、音声ガイド用スピーカ６からの音声出力及び／またはディスプレイ８への表示によるメッセージの報知を行う。
【００４６】
＜移動体間の位置認識＞
次に、後述のソフトウェア処理で使用するところの、自移動体と他移動体とが構成する自グループの中で、対象とする移動体（自移動体または他移動体）がどのような位置に存在するかを検出する移動体間の位置認識の手法の一例を説明する。
【００４７】
図１０〜図１３は、本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【００４８】
図１０において、ＸＹ座標の原点には自移動体が位置するものとし、黒ドット及び白ドットは、自グループ内の他移動体である。それぞれの移動体の位置情報は、ＧＰＳ機能と前述の移動体間通信とにより入手できるため、その位置情報に基づいて自移動体を原点位置としてそれぞれの他移動体を認識する。端部に位置として、「先頭」、「最後尾」、並びに「（左右）最側方」の黒ドットの移動体が示されている。同図のような位置関係、即ち、自移動体が自グループ内の端部に位置しない場合に「先頭」、「最後尾」、並びに「（左右）最側方」の他移動体を認識するには、それぞれの他移動体の（Ｘ，Ｙ）座標値で、例えば「先頭」であればＹ座標値が最大の他移動体を選択し、「（左）最側方」であればＸ座標値が最小の他移動体を選択すればよい。
【００４９】
図１１から図１３では、自移動体が自グループの端部に位置する場合を示している。この場合に自移動体が「先頭」、「最後尾」、或は「（左右）最側方」であるかを認識するには、以下の判断をすればよい。
・「最後尾」（図１１）：各移動体のＹ座標値のうち、自移動体が最小値（０）である。
・「左最側方」（図１２）：各移動体のＸ座標値のうち、自移動体が最小値（「右最側方」の場合は最大値）（０）である。
・「先頭」（図１３）：各移動体のＹ座標値のうち、自移動体が最大値（０）である。
【００５０】
次に、上記の処理を実現するソフトウェアについて図１４〜図２０を参照して説明する。
【００５１】
図１４は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理を示すフローチャートであり、ナビゲーション装置の起動により処理が開始される。この処理が自移動体が属するグループ内の他移動体それぞれについて行われる。
【００５２】
図中、まず前述の図６のステップＳ１４及びステップＳ１６でメモリに記憶した最新の自移動体の現在位置Ｘｏ、進行方向Ｄｏ、速度Ｖｏ、当該他移動体の現在位置Ｘｉ、進行方向Ｄｉ、速度Ｖｉ、電界強度Ｂｉ、そして当該他移動体の識別コードＣｉをロードし（ステップＳ３１）、それらの情報に基づいて自移動体と当該他移動体との相対距離Ｌｉ及び相対速度Ｖｉを算出し（ステップＳ３２）、図８及び図９を参照して評価式Ｋによる評価値Ｋｉを算出する（ステップＳ３４）。ステップＳ３５では、自移動体と当該他移動体との相対距離Ｌｉが評価値Ｋｉより大きいかを判断する。ステップＳ３５でＮＯの場合は、良好な通信状態と判断できるので後述のステップＳ４９に進む。一方、ステップＳ３５でＹＥＳの場合は、当該他移動体との無線通信が跡絶えるであろうため以下の処理を行う。
【００５３】
ステップＳ３６では、メモリに記憶されている自グループ内の各移動体の現在位置に基づいて位置関係を比較する。その結果、自移動体が自グループ内で先頭に位置する場合は、これ以上離れないように自移動体にて減速指令を表わす警報メッセージを報知する（ステップＳ３７，ステップＳ３８）。また、自移動体が自グループ内で最後尾に位置する場合は、これ以上離れないように自移動体にて走行速度の低下注意を表わす警報メッセージを報知する（ステップＳ３９，ステップＳ４０）。また、自移動体が自グループ内で最側方に位置する場合は、これ以上離れないように自移動体にて並走間隔注意を表わす警報メッセージを報知する（ステップＳ４１，ステップＳ４２）。次に、当該他移動体にて同様なメッセージを報知するため、当該他移動体の位置に応じて、即ち先頭または最後尾または最側方かに応じて、メッセージの設定処理１から３（後述の図１５〜図１７）を行う（ステップＳ４１〜ステップＳ４８）。そしてこれらの処理を所定時間Ｄｔ毎に繰り返す（ステップＳ４９）。この評価処理は、自グループに属する各移動体においてそれぞれ行われるため、例えば自移動体が自身の処理により自移動体にて報知したメッセージと当該他移動体から通信により入手した情報に含まれるメッセージとが重複することになるが、フェイルセーフの観点から通信状態等の何らかの原因によってメッセージが報知されないことについての確率低減を考慮したものとした。
【００５４】
図１５は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理１を示すフローチャートである。
【００５５】
図中、当該移動体の進行方向Ｄｉが前向きかどうかを判断し（ステップＳ５１）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて減速指令を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ５２）、ステップＳ４３に進む。一方、ステップＳ５１でＮＯの場合は、当該他移動体が自グループ内で先頭であっても自移動体に接近するような進行方向であるためステップＳ４３に進む。ここで、メッセージ設定処理１における「前向き」の判断を図１８を参照して説明する。
【００５６】
図１８は、本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理１における「前向き」の判断を説明する図である。
【００５７】
図中、円の中心に位置するのは当該他移動体であり、その円の０°の方向は自移動体の進行方向を言うものとする。このメッセージ設定処理１における「前向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の斜線に示す角度範囲、即ち、０°から９０°及び２７０°から３６０°（０°）にある場合とする。
【００５８】
図１６は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理２を示すフローチャートである。
【００５９】
図中、当該移動体の進行方向Ｄｉが前向きかどうかを判断し（ステップＳ６１）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて速度低下注意を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ６２）、ステップＳ４７に進む。一方、ステップＳ６１でＮＯの場合は、当該移動体の進行方向Ｄｉが後ろ向きかどうかを判断し（ステップＳ６３）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて転回（Ｕターン）指令を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ６４）、ステップＳ４７に進む。一方、ステップＳ６１でＮＯの場合、即ち、当該移動体の進行方向Ｄｉが９０°または２７０°の場合は、当該他車両がそのまま進行することによって最側方に位置するであろうため、メッセージ設定処理３により警報設定することとし、メッセージ設定処理２での警報設定は行わずにステップＳ４７に進む。ここで、メッセージ設定処理２における「前向き」及び「後ろ向き」の判断を図１９を参照して説明する。
【００６０】
図１９は、本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理２における「前向き」及び「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【００６１】
図中、円の中心に位置するのは当該他移動体であり、その円の０°の方向は、自移動体の進行方向を言うものとする。このメッセージ設定処理２における「前向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の上半分の斜線に示す角度範囲、即ち、０°から９０°及び２７０°から３６０°（０°）にある場合とする。また「後ろ向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の下半分の斜線に示す角度範囲、即ち、９０°から２７０°にある場合とする。
【００６２】
図１７は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理３を示すフローチャートである。
【００６３】
図中、当該移動体の進行方向Ｄｉが前向きか、または後ろ向きがどうかを判断し（ステップＳ７１）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて並走間隔注意を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ７２）、ステップＳ４９に進む。一方、ステップＳ７１でＮＯの場合は、当該移動体の進行方向Ｄｉが外向きかどうかを判断し（ステップＳ７３）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて転回（Ｕターン）指令を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ７４）、ステップＳ４９に進む。一方、ステップＳ７３でＮＯの場合は、当該他移動体が自グループ内で最側方であっても自移動体に接近するような進行方向であるためステップＳ４９に進む。ここで、メッセージ設定処理３における「前向き」、「後ろ向き」、並びに「後ろ向き」の判断を図２０を参照して説明する。
【００６４】
図２０は、本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理３における「前向き」、「後ろ向き」、並びに「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【００６５】
図中、円の中心に位置するのは当該他移動体であり、その円の０°の方向は、自移動体の進行方向を言うものとする。このメッセージ設定処理３における「前向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の上部の横線に示す角度範囲、即ち、０°から４５°及び３１５°から３６０°（０°）にある場合とする。また「後ろ向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の下部の横線に示す角度範囲、即ち、１３５°から２２５°にある場合とする。そして「外向き」とは、例えば同図に示すように当該他移動体が自移動体に対して右側に位置する場合、同図の右部の縦線に示す角度範囲、即ち、４５°から１３５°にある場合とする。また、当該他移動体が自移動体に対して左側に位置する場合は、この逆側とする。
【００６６】
前記の図１８から図２０の角度範囲は一例でありこれに限られるものではないことは言うまでもない。
【００６７】
＜移動体間の通信状態評価の変形例＞
上述の移動体間の通信状態評価の変形例として、評価式Ｋによる通信状態の評価におけるステップＳ３１からステップＳ３５の代わりに、図６のステップＳ１６でメモリに記憶した当該他移動体の電界強度Ｂｉと予め登録した所定値とを比較し、その結果、電界強度Ｂｉが所定値よりも小さい場合にステップＳ３６以降の処理を行なうようにしてもよい。
【００６８】
＜移動体間の位置認識の変形例＞
図２１は、本発明の一実施形態の変形例としての移動体間の位置認識の手法を説明する図であり、図示の如く２台の他移動体（黒ドット）の位置はそれぞれＸ座標上、Ｙ座標上で自移動体から同じ距離である。上述の図１０から図１３で説明した移動体間の位置認識の手法では、説明の便宜もあり、自グループ内の端部の位置を「先頭」、「最後尾」、並びに「最側方」として説明したが、このような場合、図２１に示すように二重丸で示した他移動体は、２台の他移動体よりも自移動体からの距離が遠いことになる。そこで、好適な実施形態においては、図１０から図１３で説明したのと同様に、破線に示す斜め方向にもそれぞれ端部の位置検出を行うとよい。
【００６９】
尚、前述の実施形態において、操作者への音声ガイド用スピーカ６からの音声出力またはディスプレイ８への表示による通知は、それぞれ一方だけに限られるものではなく、適に音声と表示とを併用してもよいことは言うまでもない。
【００７０】
また、前述の実施形態における操作者のナビゲーション装置への入力操作は、操作スイッチ１０からの入力操作だけに限られるものではなく、適に音声認識による指示を併用してもよいことは言うまでもない。
【００７１】
また、車速に関する情報は、ＧＰＳ機能により得られた位置情報の単位時間当りの移動量に基づいて算出してもよいことは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線通信機が接続されたナビゲーション装置であって、そのナビゲーション装置を搭載した移動体相互間の無線通信の断絶を防止するナビゲーション装置の提供が実現する。これにより、移動体相互の位置関係が無線通信範囲から外れて無線通信が跡絶える前に、移動状態を変更すべき移動体にのみ、その移動体の移動状態に応じた適当な指示を与えることができる。
【００７３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置が自動車に実装された状態の一例を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置のディスプレイにおける表示例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における表示画面の更新処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置間における移動体間通信のデータフォーマットを示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置により、複数の移動体間で無線により移動体間通信が行われている様子を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における移動体間通信の送受信処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態としての自移動体と他移動体との相対的な移動に伴う速度の関係を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態としての評価式に使用する相対速度の係数特性を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態としての評価式に使用する電界強度の係数特性を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１１】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１４】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理１を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理２を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理３を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理１における「前向き」の判断を説明する図である。
【図１９】本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理２における「前向き」及び「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【図２０】本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理３における「前向き」、「後ろ向き」、並びに「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【図２１】本発明の一実施形態の変形例としての移動体間の位置認識の手法を説明する図である。
【符号の説明】
１ 車体
２ 集中制御ユニット
３ 車載ＬＡＮユニット
４ ＲＡＭカードドライブ
５ データドライブ
６ 音声ガイド用スピーカ
７ マイク
８ ディスプレイ
９ 携帯電話
１０ 操作スイッチ
１１ ＧＰＳアンテナ
１２ ＦＭアンテナ
１３ 電話アンテナ
１７ ナビゲーションコントローラ
１９ ＣＤ−ＲＯＭチェンジャ
２０ 無線アンテナ
２１ 無線送受信機
３１ 自移動体
３２ 強制受信スイッチ
３３ 緊急送信スイッチ
３４，３５ 他移動体
【発明の属する技術分野】
本発明は、選択された目的地までの経路検索及び経路誘導を行うナビゲーション装置に関し、特に無線通信機が接続されたナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）による位置検出技術を使用したナビゲーション装置の発達は目覚ましいものがある。特に、近年では、目的地までの経路誘導だけでなく、例えば特開平８−６８６５０号に開示されているように、ナビゲーション装置と通信装置とを接続したシステムをそれぞれ搭載した複数の移動体間において通信装置を介して互いの位置情報及びメッセージを交換し、表示する手法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例は、それぞれの移動体間の距離が、搭載されている通信装置の通信範囲を超えてしまう場合、移動体相互間の通信を継続することができなくなり、他移動体の位置の把握ができなくなる。
【０００４】
そこで本発明は、無線通信機が接続されたナビゲーション装置であって、そのナビゲーション装置を搭載した移動体相互間の無線通信の断絶を防止するナビゲーション装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のナビゲーション装置は以下の構成を特徴とする。
【０００６】
即ち、移動体相互間で無線通信を行なう無線通信手段が接続されたナビゲーション装置であって、
自ナビゲーション装置が搭載された自移動体に関する情報と前記無線通信手段により受信した他移動体に関する情報とに基づいて、該自移動体と該他移動体との距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段により検出した距離が、所定値よりも大きくなったときに、警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
例えば、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体及び前記他移動体の位置を認識する位置認識手段と、
その位置認識手段による位置認識に基づいて、前記自移動体と前記他移動体とを含むグループの中で前記自移動体が最も端部に位置することを検出する自移動体端部検出手段とを備え、
その自移動体端部検出手段により前記自移動体が端部に位置することが検出されたとき、前記警報手段は、前記自移動体に警報を発する。
これにより、自移動体にて無線通信が跡絶えるのを未然に防止する。
【０００８】
更に、例えば、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体及び前記他移動体の位置を認識する位置認識手段と、
その位置認識手段による位置認識に基づいて、前記自移動体と前記他移動体とを含むグループの中で前記他移動体が最も端部に位置することを検出する他移動体端部検出手段とを備え、
その他移動体端部検出手段により前記他移動体が端部に位置することが検出されたとき、前記警報手段は、前記無線通信手段に前記他移動体への警報に関する情報を送信させることを特徴とする。
これにより、例えば、自移動体が先頭の位置でない場合は先頭に位置する他移動体に警報を送信し、当該他移動体自身が行っている処理（自分自身が先頭に位置することにより行う警報）と併せて、当該他移動体における警報を冗長化し、操作者に確実に報知する。
【０００９】
更に、例えば、前記グループの中で前記自移動体が最も端部に位置するとき、その端部が前記グループのどの位置にあたるかに応じて、警報の内容を変更する警報内容変更手段と、
を備えるとよい。
これにより、例えば自移動体の位置が、先頭か最側方等に応じて自移動体の運転者の行うべき行動を具体的に報知する。
【００１０】
更に、例えば、前記グループの中で前記他移動体が最も端部に位置するとき、その端部が前記グループのどの位置にあたるかに応じて、送信すべき警報に関する情報を変更する第１の送信内容変更手段と、を備え、更に、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体に対する前記他移動体の方向を検出する方向検出手段と、前記グループの中で前記他移動体が最も端部に位置するときは、前記方向検出手段により検出した前記他移動体の方向に応じて、送信すべき警報に関する情報を変更する第２の送信内容変更手段と、を備えるとよい。また、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体に対する前記他移動体の方向を検出する方向検出手段と、その方向検出手段により検出した前記他移動体の方向が、前記自移動体に接近する方向のとき、前記送信すべき警報に関する情報の送信を禁止する送信禁止手段と、を備えるとよい。
これにより、例えば他移動体の位置が、先頭か最側方等に応じて他移動体の運転者の行うべき行動を報知する際、例えば他移動体が先頭または最後尾または最側方に位置する場合であっても、自移動体に接近するような場合は警報を行わないようにし、他移動体の方向をも考慮した適格な報知を行う。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を代表的な移動体である自動車に適用した一実施形態を、図面を参照して説明する。はじめに、本発明の一実施形態に係るナビゲーション装置のハードウエアの構成を図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置が自動車に実装された状態の一例を示すシステム構成図である。
【００１５】
図中、２は集中制御ユニットであり、走行状態に係る各種データ（燃料残量、平均燃費、平均車速等）の算出や、以下の各構成を統括的に制御する。３は車載ＬＡＮユニットであり、例えばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や４輪駆動制御等の制御に必要な不図示のセンサ及び駆動部と集中制御ユニット２との所謂ローカルエリアネットワーク通信を制御する。４はＲＡＭカードドライブであり、例えば、シート位置、ミラー位置等の運転者に関する情報を記憶したＲＡＭカードのデータ読み込み／書き込み装置である。５はデータドライブであり、例えば、ＦＤ、ＭＤ、ＰＤ等のデータ記憶媒体に記憶した各種情報の読み込み／書き込み装置である。６は音声ガイド用スピーカであり、ナビゲーションコントローラ１７からの音声情報が集中制御ユニット２内の音声出力インタフェースを介して出力される。７はマイクであり、操作者の音声による指示が集中制御ユニット２内の音声認識インタフェース（不図示）を介してナビゲーションコントローラ１７に入力される。８は液晶表示等のディスプレイであり、ナビゲーション画面、各種入力操作用の画面、移動体の状態（車速、空調設定等）が表示される。更に、ディスプレイ８の前面には、その表示に応じてタッチ操作による入力操作が可能な、静電容量方式や赤外線方式等の入力装置を備える。尚、ディスプレイ８の表示情報のうち、運転中に常に必要な情報は、所謂ヘッドアップディスプレイ（不図示）に表示する構成としてもよい。９は車載電話としての携帯電話であり、電話アンテナ１３が接続される。１０は操作スイッチであり、集中制御ユニット２及びナビゲーションコントローラ１７への入力操作を行う。１７はナビゲーションコントローラであり、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）アンテナ１１からの位置情報とＣＤ−ＲＯＭチェンジャ１９に搭載されたＣＤ−ＲＯＭの地図情報に基づいて、操作者が操作スイッチ１０等により指定した目的地までの適当な経路を検索し、ディスプレイ８上の表示及び音声ガイド用スピーカ６からの音声出力により誘導を行う。ＣＤ−ＲＯＭチェンジャ１９により読み出されるＣＤ−ＲＯＭの地図情報は、ディスプレイ８への表示情報の基本情報である。
【００１６】
更に、ナビゲーションコントローラ１７には、図示の如く無線アンテナ２０が接続された無線送受信機２１が接続されており、後述する移動体間のデータ通信を行う。
【００１７】
更に好ましくは、ナビゲーションコントローラ１７に、ＶＩＣＳ対応のＦＭ多重放送を受信するＦＭチューナと、電波ビーコン信号及び光ビーコン信号を受信するビーコン信号受信機とを接続し、それらにより得られる情報を交通規制情報（所謂、ＶＩＣＳ情報）として解釈してディスプレイ８に表示し、経路誘導の際の経路検索の条件（制約条件）として使用するとよい。更に、走行経路周辺の地域情報をデータドライブ５や携帯電話９を介して入手し、表示情報に利用してもよい。尚、ＧＰＳによる自車位置の検出手法は公知なため、説明を省略する。
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係るナビゲーション装置のソフトウェアの特徴について説明する。
【００１９】
【表示画面の更新】
図２は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置のディスプレイにおける表示例を示す図である。
【００２０】
図中、ディスプレイ８には、表示中の経路上に自移動体３１、他移動体３５が表示されており、それぞれ矢印によって進行方向が表わされている。また、他移動体３４は、停車していることを表わす。３６〜３８は、後述の移動体間データ通信によって当該他移動体から得られたデータである。強制受信スイッチ３２は、他移動体の最新の現在位置をあえて知りたい場合に操作者がオンにするスイッチであり、このスイッチがオンされることにより後述の所定時間周期外の通信が行われ、新たに得られた他移動体の位置情報に基づいて表示画面が更新されるものとする。緊急送信スイッチ３３は、操作者が何らかの原因により自移動体の走行を中断する場合や一旦全員で集合したい場合等に操作者がオンにするスイッチであり、このスイッチがオンされることにより後述の所定時間周期外の通信が行われ、他移動体のディスプレイ上に、予め登録された例えば「ちょっと待って！」や「集合しよう！」等の所定のメッセージが表示されるものとする。尚、後述の移動体間データ通信により、例えばメッセージ３８に示すように、他移動体の入力装置によって入力された任意のメッセージやマイクを介して音声入力されたメッセージを表示（音声ガイド用スピーカ６の音声出力を併用してもよい）することもできるものとする。３９は、後述の移動体間データ通信によって得られた当該他移動体の位置情報に基づいて、互いの位置関係を模式化して表示した様子を示しており、同図の場合自移動体３１の後方３Ｋｍの位置に他移動体３４（Ｂ）が停車中、その後方２Ｋｍに他移動体３５（Ａ）が４８Ｋｍ／ｈで追走していることを表わしている。ここで、移動体間距離はマップマッチングにより補間処理された道のりが好ましいが、演算処理の負荷を考慮して２点間の位置（座標）情報から算出した距離としてもよい。
【００２１】
尚、上述した画面の各表示要素は、状態の変化に応じて適当に表示色の変更、点滅表示等の強調表示が併用されるものとする。
【００２２】
次に、上述した表示画面の動作を実現するディスプレイ８の画面の更新処理を図３を参照して説明する。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における表示画面の更新処理を示すフローチャートであり、ナビゲーション装置の起動により処理が開始される。
【００２４】
図中、まず前回の画面更新から所定時間Ａｔが経過したかを判断し（ステップＳ１）、ＮＯの場合は緊急ＦＬがオンかどうかを判断する（ステップＳ２）。
【００２５】
ここで緊急ＦＬは、後述の送受信処理（図６）との間で受け渡しされる処理フラグであって、他移動体に搭載されているナビゲーション装置のディスプレイ８上で、緊急送信スイッチ３３（図２）がオンにされ、それに関するデータを後述の移動体間データ通信によって自移動体が受信したとき、前述の予め登録された所定のメッセージを所定の画面更新周期に関らず自移動体のディスプレイ８に表示するためのフラグである。
【００２６】
次に、ステップＳ２でＮＯの場合はステップＳ６に進み、一方ＹＥＳの場合はステップＳ３で緊急ＦＬをオフにしてステップＳ４に進む。また、ステップＳ１でＹＥＳの場合は、ナビゲーションコントローラ１７内の不図示のメモリ（ＲＡＭ）に記憶されている最新のＧＰＳ情報と他移動体との通信により受信した情報（以下、移動体情報）とに基づいて自移動体及び他移動体の現在位置、進行方向、移動体間距離等を算出し、関連するテキストデータと共にディスプレイ８に表示する（ステップＳ４，ステップＳ５）。尚、後述の自移動体と当該他移動体との評価処理（図１４）において、警報メッセージを表示する場合は、このステップＳ４，ステップＳ５によりディスプレイ８に表示する。次に、ディスプレイ８上の強制受信スイッチ３２または緊急送信スイッチ３３或は不図示の他のスイッチがオンにされたかを判断し（ステップＳ６）、ＮＯの場合はステップＳ１にリターンし、一方ＹＥＳの場合はオンにされた当該スイッチの表示色の変更や、例えば「〇〇〇〇を開始します。」等の所定のメッセージを報知し（ステップＳ７）、ステップＳ１にリターンする。
【００２７】
【移動体間通信】
次に、自移動体と他移動体との移動体間通信について説明する。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置間における移動体間通信のデータフォーマットを示す概略図であり、このデータフォーマットが移動体間で送受信されることにより移動体間通信が実現される。
【００２９】
図中、データフォーマット４０は、以下の各フィールドにより構成される。
【００３０】
・ＩＤコード４１ ：自移動体と少なくとも１台の他移動体からなる自グループを識別するグループＩＤである。
【００３１】
・情報ビット４２ ：自フィールド以降のデータが緊急のものかどうかを表わすコード、後述のメッセージの送信先の移動体ＩＤ、そのメッセージの内容を示すメッセージコード、及び発信時刻が含まれる。
【００３２】
・自移動体データ４３ ：、自移動体ＩＤ、自移動体の現在位置情報、走行中／停車中コード、進行方向、及び車速が含まれる。
【００３３】
・メッセージデータ４４ ：ディスプレイ８の入力装置によって入力された任意のメッセージやマイクを介して音声入力されたメッセージであるテキストデータである。
【００３４】
図５は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置により、複数の移動体間で無線により移動体間通信が行われている様子を説明する図である。
【００３５】
図中、移動体Ａから移動体Ｄは、ある経路上を走行している。４６〜４７は、それぞれの移動体の無線通信が可能な範囲を示している。尚、実際の無線通信範囲は周囲の環境により複雑な形状となることは言うまでもない。このような状態において、各移動体は、図４のデータフォーマットに基づいて自移動体の移動体情報を無線送信機２１を介して発信するため、各移動体に搭載されたナビゲーション装置のディスプレイ８には、互いの位置、走行状態が表示される。
【００３６】
図６は、本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における移動体間通信の送受信処理を示すフローチャートであり、ナビゲーション装置の起動により処理が開始される。
【００３７】
図中、ステップＳ１１では、他移動体との無線通信周波数の設定を行う。ステップＳ１２では、無線通信のための移動体ＩＤを設定する。これらの設定操作は、通常の使用において変更する頻度は少ないため、変更しない場合は確認だけが容易にできる構成とすることは言うまでもない。
【００３８】
ステップＳ１３ＡからステップＳ２４は送受信ルーチンである。まず、ＧＰＳ情報を受信したかを判断し（ステップＳ１３Ａ）、ＹＥＳの場合はその受信したＧＰＳ情報をメモリに記憶し（ステップＳ１４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ１３ＡにてＮＯの場合は、移動体情報を受信したかを判断し（ステップＳ１３Ｂ）、ＮＯの場合はステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ１３ＢにてＹＥＳの場合は、受信した移動体情報を、図４のデータフォーマットに基づいて解釈することによって自グループあてかを判別し（ステップＳ１５Ａ）、ＹＥＳの場合は当該移動体からの無線信号の電界強度Ｂｉを検出し（ステップＳ１５Ｂ）、その電界強度（データ）Ｂｉと受信した移動体情報とをメモリに記憶し（ステップＳ１６）、その移動体情報に他移動体にて緊急送信スイッチ３３がオンにされたことによる緊急送信コードが含まれているかを判断する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７でＹＥＳの場合は、前記の緊急ＦＬをオンとし（ステップＳ１８：これにより、前記の予め登録された「ちょっと待って！」や「集合しよう！」等の所定のメッセージが自移動体のディスプレイ８に表示される。）、更にその移動体情報に他移動体にて強制受信スイッチ３２がオンにされたことによる強制受信コードが含まれているかを判断する（ステップＳ１９）。ステップＳ１７でＮＯの場合は、直接ステップＳ１９に進む。そしてステップＳ１９でＮＯの場合は、ステップＳ２０で前回の移動体間情報の送信から所定時間Ｂｔが経過したかを判断する。一方ステップＳ１９でＹＥＳの場合は、所定時間Ｂｔの経過を待たずに送信する必要が有るため、ステップＳ２４に進む。
【００３９】
ステップＳ２０でＮＯの場合は、自移動体のディスプレイ８上の緊急送信スイッチ３３が操作者によりオンにされたかを判断し（ステップＳ２１）、ＹＥＳの場合は所定のメッセージをメッセージデータ４６に付加し、図４のデータフォーマットに基づいて送信を行い（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。ステップＳ２０でＹＥＳの場合は、自移動体データを図４のデータフォーマットに基づいて送信し（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ２１でＮＯの場合は、自移動体のディスプレイ８上で強制受信スイッチ３２が操作者によりオンにされたかを判断し（ステップＳ２２）、ＹＥＳの場合は強制受信コードを付加して自移動体データと共に送信し（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方ステップＳ２２でＮＯの場合は、後述の図１４から図１７の処理により送信すべきメッセージ（コード）の設定が有るかを判断する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３でＮＯの場合は、ステップＳ１３Ａにリターンする。一方、ステップＳ２３でＹＥＳの場合は、当該他移動体に、データフォーマット４０中の情報ビットフィールド４２にメッセージ（コード）を付加して自移動体データと共に送信し（ステップＳ２４）、ステップＳ１３Ａにリターンする。また、ステップＳ１５ＡでＮＯの場合は、ステップＳ１３Ａにリターンする。
【００４０】
【移動体間の通信状態評価】
次に、前述の移動体間通信により得られた他移動体の情報と自移動体の情報とに基づいて行う、移動体間の通信状態評価処理について、図７〜図１７を参照して説明する。この通信状態評価処理の概要を述べれば、前述の移動体間通信により得られた他移動体の情報と自移動体の情報を使用することにより、移動状態、そして無線通信の電界強度に基づいて通信状態を評価し、その評価結果と移動体間の距離と進行方向に応じて、自移動体及び／または当該他移動体に搭載されたナビゲーション装置の操作者にメッセージを報知し、移動体相互間の無線通信の断絶を未然に防止するものである。
【００４１】
まず、通信状態の評価に使用する相対速度及び電界強度の各要素について図７〜図９を参照して説明する。
【００４２】
図７は、本発明の一実施形態としての自移動体と他移動体との相対的な移動に伴う速度の関係を説明する図であり、他移動体が自移動体に対して相対的に接近している場合に相対速度Ｖｉ＞０、遠ざかっている場合を相対速度Ｖｉ＜０とする。
【００４３】
図８は、本発明の一実施形態としての評価式に使用する相対速度の係数特性を示す図である。同図において、横軸は前記の相対速度Ｖｉ、縦軸は係数Ｔｅである。後述の評価式Ｋによる評価値が小さいほど通信状態が良くないことを表わすため、同図の実線のような特性とする。尚、移動体同士が接近する場合は、破線のようにしてもよいことは言うまでもない。
【００４４】
図９は、本発明の一実施形態としての評価式に使用する電界強度の係数特性を示す図である。同図において、横軸は他移動体から無線通信により受信した信号の電界強度Ｂ、縦軸は係数Ｔｄである。後述の評価式Ｋによる評価値が小さいほど通信状態が良くないことを表わすため、同図の実線のような特性とする。尚、移動体同士が相対的に移動することによって電界強度が変化するため、図９の横軸は、電界強度の変化率としてもよい。
【００４５】
これらの係数を使用した本実施形態に係る通信状態の評価式Ｋは、
Ｋ＝Ｔｄ×Ｔｅ×ｋ（定数）
で表わせる。この評価式Ｋの値より移動体間の相対距離Ｌが大きい場合は、無線通信が断絶するであろうため、音声ガイド用スピーカ６からの音声出力及び／またはディスプレイ８への表示によるメッセージの報知を行う。
【００４６】
＜移動体間の位置認識＞
次に、後述のソフトウェア処理で使用するところの、自移動体と他移動体とが構成する自グループの中で、対象とする移動体（自移動体または他移動体）がどのような位置に存在するかを検出する移動体間の位置認識の手法の一例を説明する。
【００４７】
図１０〜図１３は、本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【００４８】
図１０において、ＸＹ座標の原点には自移動体が位置するものとし、黒ドット及び白ドットは、自グループ内の他移動体である。それぞれの移動体の位置情報は、ＧＰＳ機能と前述の移動体間通信とにより入手できるため、その位置情報に基づいて自移動体を原点位置としてそれぞれの他移動体を認識する。端部に位置として、「先頭」、「最後尾」、並びに「（左右）最側方」の黒ドットの移動体が示されている。同図のような位置関係、即ち、自移動体が自グループ内の端部に位置しない場合に「先頭」、「最後尾」、並びに「（左右）最側方」の他移動体を認識するには、それぞれの他移動体の（Ｘ，Ｙ）座標値で、例えば「先頭」であればＹ座標値が最大の他移動体を選択し、「（左）最側方」であればＸ座標値が最小の他移動体を選択すればよい。
【００４９】
図１１から図１３では、自移動体が自グループの端部に位置する場合を示している。この場合に自移動体が「先頭」、「最後尾」、或は「（左右）最側方」であるかを認識するには、以下の判断をすればよい。
・「最後尾」（図１１）：各移動体のＹ座標値のうち、自移動体が最小値（０）である。
・「左最側方」（図１２）：各移動体のＸ座標値のうち、自移動体が最小値（「右最側方」の場合は最大値）（０）である。
・「先頭」（図１３）：各移動体のＹ座標値のうち、自移動体が最大値（０）である。
【００５０】
次に、上記の処理を実現するソフトウェアについて図１４〜図２０を参照して説明する。
【００５１】
図１４は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理を示すフローチャートであり、ナビゲーション装置の起動により処理が開始される。この処理が自移動体が属するグループ内の他移動体それぞれについて行われる。
【００５２】
図中、まず前述の図６のステップＳ１４及びステップＳ１６でメモリに記憶した最新の自移動体の現在位置Ｘｏ、進行方向Ｄｏ、速度Ｖｏ、当該他移動体の現在位置Ｘｉ、進行方向Ｄｉ、速度Ｖｉ、電界強度Ｂｉ、そして当該他移動体の識別コードＣｉをロードし（ステップＳ３１）、それらの情報に基づいて自移動体と当該他移動体との相対距離Ｌｉ及び相対速度Ｖｉを算出し（ステップＳ３２）、図８及び図９を参照して評価式Ｋによる評価値Ｋｉを算出する（ステップＳ３４）。ステップＳ３５では、自移動体と当該他移動体との相対距離Ｌｉが評価値Ｋｉより大きいかを判断する。ステップＳ３５でＮＯの場合は、良好な通信状態と判断できるので後述のステップＳ４９に進む。一方、ステップＳ３５でＹＥＳの場合は、当該他移動体との無線通信が跡絶えるであろうため以下の処理を行う。
【００５３】
ステップＳ３６では、メモリに記憶されている自グループ内の各移動体の現在位置に基づいて位置関係を比較する。その結果、自移動体が自グループ内で先頭に位置する場合は、これ以上離れないように自移動体にて減速指令を表わす警報メッセージを報知する（ステップＳ３７，ステップＳ３８）。また、自移動体が自グループ内で最後尾に位置する場合は、これ以上離れないように自移動体にて走行速度の低下注意を表わす警報メッセージを報知する（ステップＳ３９，ステップＳ４０）。また、自移動体が自グループ内で最側方に位置する場合は、これ以上離れないように自移動体にて並走間隔注意を表わす警報メッセージを報知する（ステップＳ４１，ステップＳ４２）。次に、当該他移動体にて同様なメッセージを報知するため、当該他移動体の位置に応じて、即ち先頭または最後尾または最側方かに応じて、メッセージの設定処理１から３（後述の図１５〜図１７）を行う（ステップＳ４１〜ステップＳ４８）。そしてこれらの処理を所定時間Ｄｔ毎に繰り返す（ステップＳ４９）。この評価処理は、自グループに属する各移動体においてそれぞれ行われるため、例えば自移動体が自身の処理により自移動体にて報知したメッセージと当該他移動体から通信により入手した情報に含まれるメッセージとが重複することになるが、フェイルセーフの観点から通信状態等の何らかの原因によってメッセージが報知されないことについての確率低減を考慮したものとした。
【００５４】
図１５は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理１を示すフローチャートである。
【００５５】
図中、当該移動体の進行方向Ｄｉが前向きかどうかを判断し（ステップＳ５１）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて減速指令を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ５２）、ステップＳ４３に進む。一方、ステップＳ５１でＮＯの場合は、当該他移動体が自グループ内で先頭であっても自移動体に接近するような進行方向であるためステップＳ４３に進む。ここで、メッセージ設定処理１における「前向き」の判断を図１８を参照して説明する。
【００５６】
図１８は、本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理１における「前向き」の判断を説明する図である。
【００５７】
図中、円の中心に位置するのは当該他移動体であり、その円の０°の方向は自移動体の進行方向を言うものとする。このメッセージ設定処理１における「前向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の斜線に示す角度範囲、即ち、０°から９０°及び２７０°から３６０°（０°）にある場合とする。
【００５８】
図１６は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理２を示すフローチャートである。
【００５９】
図中、当該移動体の進行方向Ｄｉが前向きかどうかを判断し（ステップＳ６１）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて速度低下注意を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ６２）、ステップＳ４７に進む。一方、ステップＳ６１でＮＯの場合は、当該移動体の進行方向Ｄｉが後ろ向きかどうかを判断し（ステップＳ６３）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて転回（Ｕターン）指令を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ６４）、ステップＳ４７に進む。一方、ステップＳ６１でＮＯの場合、即ち、当該移動体の進行方向Ｄｉが９０°または２７０°の場合は、当該他車両がそのまま進行することによって最側方に位置するであろうため、メッセージ設定処理３により警報設定することとし、メッセージ設定処理２での警報設定は行わずにステップＳ４７に進む。ここで、メッセージ設定処理２における「前向き」及び「後ろ向き」の判断を図１９を参照して説明する。
【００６０】
図１９は、本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理２における「前向き」及び「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【００６１】
図中、円の中心に位置するのは当該他移動体であり、その円の０°の方向は、自移動体の進行方向を言うものとする。このメッセージ設定処理２における「前向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の上半分の斜線に示す角度範囲、即ち、０°から９０°及び２７０°から３６０°（０°）にある場合とする。また「後ろ向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の下半分の斜線に示す角度範囲、即ち、９０°から２７０°にある場合とする。
【００６２】
図１７は、本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理３を示すフローチャートである。
【００６３】
図中、当該移動体の進行方向Ｄｉが前向きか、または後ろ向きがどうかを判断し（ステップＳ７１）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて並走間隔注意を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ７２）、ステップＳ４９に進む。一方、ステップＳ７１でＮＯの場合は、当該移動体の進行方向Ｄｉが外向きかどうかを判断し（ステップＳ７３）、ＹＥＳの場合は当該他移動体にて転回（Ｕターン）指令を表わす警報メッセージを報知するため、送信バッファに該当する所定のコードを設定し（ステップＳ７４）、ステップＳ４９に進む。一方、ステップＳ７３でＮＯの場合は、当該他移動体が自グループ内で最側方であっても自移動体に接近するような進行方向であるためステップＳ４９に進む。ここで、メッセージ設定処理３における「前向き」、「後ろ向き」、並びに「後ろ向き」の判断を図２０を参照して説明する。
【００６４】
図２０は、本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理３における「前向き」、「後ろ向き」、並びに「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【００６５】
図中、円の中心に位置するのは当該他移動体であり、その円の０°の方向は、自移動体の進行方向を言うものとする。このメッセージ設定処理３における「前向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の上部の横線に示す角度範囲、即ち、０°から４５°及び３１５°から３６０°（０°）にある場合とする。また「後ろ向き」とは、当該他移動体の向きが、同図の下部の横線に示す角度範囲、即ち、１３５°から２２５°にある場合とする。そして「外向き」とは、例えば同図に示すように当該他移動体が自移動体に対して右側に位置する場合、同図の右部の縦線に示す角度範囲、即ち、４５°から１３５°にある場合とする。また、当該他移動体が自移動体に対して左側に位置する場合は、この逆側とする。
【００６６】
前記の図１８から図２０の角度範囲は一例でありこれに限られるものではないことは言うまでもない。
【００６７】
＜移動体間の通信状態評価の変形例＞
上述の移動体間の通信状態評価の変形例として、評価式Ｋによる通信状態の評価におけるステップＳ３１からステップＳ３５の代わりに、図６のステップＳ１６でメモリに記憶した当該他移動体の電界強度Ｂｉと予め登録した所定値とを比較し、その結果、電界強度Ｂｉが所定値よりも小さい場合にステップＳ３６以降の処理を行なうようにしてもよい。
【００６８】
＜移動体間の位置認識の変形例＞
図２１は、本発明の一実施形態の変形例としての移動体間の位置認識の手法を説明する図であり、図示の如く２台の他移動体（黒ドット）の位置はそれぞれＸ座標上、Ｙ座標上で自移動体から同じ距離である。上述の図１０から図１３で説明した移動体間の位置認識の手法では、説明の便宜もあり、自グループ内の端部の位置を「先頭」、「最後尾」、並びに「最側方」として説明したが、このような場合、図２１に示すように二重丸で示した他移動体は、２台の他移動体よりも自移動体からの距離が遠いことになる。そこで、好適な実施形態においては、図１０から図１３で説明したのと同様に、破線に示す斜め方向にもそれぞれ端部の位置検出を行うとよい。
【００６９】
尚、前述の実施形態において、操作者への音声ガイド用スピーカ６からの音声出力またはディスプレイ８への表示による通知は、それぞれ一方だけに限られるものではなく、適に音声と表示とを併用してもよいことは言うまでもない。
【００７０】
また、前述の実施形態における操作者のナビゲーション装置への入力操作は、操作スイッチ１０からの入力操作だけに限られるものではなく、適に音声認識による指示を併用してもよいことは言うまでもない。
【００７１】
また、車速に関する情報は、ＧＰＳ機能により得られた位置情報の単位時間当りの移動量に基づいて算出してもよいことは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線通信機が接続されたナビゲーション装置であって、そのナビゲーション装置を搭載した移動体相互間の無線通信の断絶を防止するナビゲーション装置の提供が実現する。これにより、移動体相互の位置関係が無線通信範囲から外れて無線通信が跡絶える前に、移動状態を変更すべき移動体にのみ、その移動体の移動状態に応じた適当な指示を与えることができる。
【００７３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置が自動車に実装された状態の一例を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置のディスプレイにおける表示例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における表示画面の更新処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置間における移動体間通信のデータフォーマットを示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置により、複数の移動体間で無線により移動体間通信が行われている様子を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態としてのナビゲーション装置における移動体間通信の送受信処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態としての自移動体と他移動体との相対的な移動に伴う速度の関係を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態としての評価式に使用する相対速度の係数特性を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態としての評価式に使用する電界強度の係数特性を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１１】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態としての移動体間の位置認識を説明する図である。
【図１４】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理１を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理２を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態としての通信状態評価処理におけるメッセージ設定処理３を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理１における「前向き」の判断を説明する図である。
【図１９】本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理２における「前向き」及び「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【図２０】本発明の一実施形態としてのメッセージ設定処理３における「前向き」、「後ろ向き」、並びに「後ろ向き」の判断を説明する図である。
【図２１】本発明の一実施形態の変形例としての移動体間の位置認識の手法を説明する図である。
【符号の説明】
１ 車体
２ 集中制御ユニット
３ 車載ＬＡＮユニット
４ ＲＡＭカードドライブ
５ データドライブ
６ 音声ガイド用スピーカ
７ マイク
８ ディスプレイ
９ 携帯電話
１０ 操作スイッチ
１１ ＧＰＳアンテナ
１２ ＦＭアンテナ
１３ 電話アンテナ
１７ ナビゲーションコントローラ
１９ ＣＤ−ＲＯＭチェンジャ
２０ 無線アンテナ
２１ 無線送受信機
３１ 自移動体
３２ 強制受信スイッチ
３３ 緊急送信スイッチ
３４，３５ 他移動体
Claims (9)
- 移動体相互間で無線通信を行なう無線通信手段が接続されたナビゲーション装置であって、
自ナビゲーション装置が搭載された自移動体に関する情報と前記無線通信手段により受信した他移動体に関する情報とに基づいて、該自移動体と該他移動体との距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段により検出した距離が、所定値よりも大きくなったときに、警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。 - 更に、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体及び前記他移動体の位置を認識する位置認識手段と、
その位置認識手段による位置認識に基づいて、前記自移動体と前記他移動体とを含むグループの中で前記自移動体が最も端部に位置することを検出する自移動体端部検出手段とを備え、
その自移動体端部検出手段により前記自移動体が端部に位置することが検出されたとき、前記警報手段は、前記自移動体に警報を発す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。 - 更に、前記位置認識手段による位置認識に基づいて、前記自移動体と前記他移動体とを含むグループの中で前記他移動体が最も端部に位置することを検出する他移動体端部検出手段を備え、
その他移動体端部検出手段により前記他移動体が端部に位置することが検出されたとき、前記警報手段は、前記無線通信手段に前記他移動体への警報に関する情報を送信させることを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。 - 更に、前記グループの中で前記自移動体が最も端部に位置するとき、その端部が前記グループのどの位置にあたるかに応じて、警報の内容を変更する警報内容変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。 - 更に、前記グループの中で前記他移動体が最も端部に位置するとき、その端部が前記グループのどの位置にあたるかに応じて、送信すべき警報に関する情報を変更する第１の送信内容変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項３記載のナビゲーション装置。 - 更に、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体に対する前記他移動体の方向を検出する方向検出手段と、
前記グループの中で前記他移動体が最も端部に位置するときは、前記方向検出手段により検出した前記他移動体の方向に応じて、送信すべき警報に関する情報を変更する第２の送信内容変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項５記載のナビゲーション装置。 - 更に、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体に対する前記他移動体の方向を検出する方向検出手段と、
その方向検出手段により検出した前記他移動体の方向が、前記自移動体に接近する方向のとき、前記送信すべき警報に関する情報の送信を禁止する送信禁止手段と、
を備えることを特徴とする請求項５記載のナビゲーション装置。 - 更に、前記他移動体から前記無線通信手段により受信した無線信号の電界強度を検出する電界強度検出手段と、
その電界強度検出手段により検出した電界強度が小さいときに、前記所定値を小さく補正する電界強度補正手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。 - 更に、前記自移動体に関する情報と前記他移動体に関する情報とに基づいて、前記自移動体と前記他移動体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
その相対速度検出手段により検出した相対速度が、前記自移動体と前記他移動体が遠ざかる方向に大きいときに、前記所定値を小さく補正する相対速度補正手段と、
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装置。
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