JP4059232B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション装置に関するものである。

従来、交差点における進入時／退出時の適切な走行車線を案内するナビゲーション装置として特許文献１に示すものがあった。図５は、従来技術におけるナビゲーション装置の動作を示すフロー図である。

特許文献１に示すナビゲーション装置は、入力部、地図データ格納部、経路探索部、位置検出部、案内交差点演算部、推奨車線演算部、案内部、出力部などを備える。このナビゲーション装置では、経路探索部が入力部から入力される指示情報、地図データ格納部に格納される地図データ、位置検出部からの現在位置などに基づいて経路を探索し、この探索した経路に関する経路情報を案内交差点演算部、推奨車線演算部および案内部へ出力する。

案内交差点演算部は、経路情報と地図データとに基づいて、案内を行う案内交差点を抽出する（Ｓ２１）。次に、推奨車線演算部は、案内交差点演算部が抽出した各案内交差点について、接続される道路の車線数や車線規制等のデータを地図データ格納部から読み出して、各案内交差点の進入時および退出時に推奨する走行車線を与える推奨車線情報をそれぞれ生成する（Ｓ２２）。

次に、案内部は、案内交差点演算部から入力される案内交差点情報および地図データ格納部から読み出す車線データに基づいて、各案内交差点について最適に変形された車線案内用の交差点図をそれぞれ生成する（Ｓ２３）。次に、案内部は、推奨車線演算部から入力される推奨車線情報に基づいて、交差点進入時および退出時における推奨車線に対応する走行パスを案内交差点ごとに生成し、対応する各交差点図に合成する（Ｓ２４）。そして、案内部は、生成した車線案内用の交差点図を出力部の画面上で表示するための車線案内情報を、予め定めたタイミングで出力部へ出力する（Ｓ２５）。
特開２００１−２２７９７０号公報

通常、複数の車線がある道路において進入先の交差点を右折、左折または直進するために予め定められた車線に入る必要がある場合であっても、車線変更ができるような道路であれば、その手前の交差点における退出時にその走行車線に入る必要はない。ところが、車線変更できないような場合には、手前の交差点の退出時から該当する車線に入る必要がある。しかしながら、特許文献１に示すナビゲーション装置においては、交差点における進入時／退出時の適切な走行車線を地図データ、経路情報、案内交差点情報に基づいて算出すると記載されている程度であり、退出先の道路が車線変更できるか否かまでは考慮された車線案内ではなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、より一層適切な車線案内を行うことができるナビゲーション装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載のナビゲーション装置は、自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、目的地を設定する目的地設定手段と、交差点情報及び道路情報を含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、音声及び／又は画像を出力する出力手段と、目的地が設定されると現在位置から目的地までの案内経路を設定する経路設定手段と、案内経路と地図データとに基づいて案内経路に含まれる交差点の退出道路が複数車線からなる道路であり、かつ車線変更ができない道路であるか否かを判定する車線判定手段と、退出道路が複数車線からなる道路であり、かつ車線変更ができない道路であると判定した場合、交差点の進入道路及び退出道路の走行車線として案内経路に適した案内車線を設定する走行車線設定手段と、案内車線に関する音声及び／又は画像からなる案内車線データを生成すると共に、案内車線データを出力手段に出力する車線データ生成手段とを備えることを特徴とするものである。

このように、交差点の退出道路が複数車線からなる道路であり、かつ車線変更ができないような道路である場合に交差点の進入道路及び退出道路の走行車線として案内経路に適した案内車線を設定し、その案内車線に関する案内車線データを出力することによって、より一層適切な車線案内を行うことができる。

また、請求項２に示すように、地図データ記憶手段に車線を隔てる分離帯に関する車線情報を記憶し、この車線情報に基づいて車線変更ができない道路であるか否かを判定することもできる。

また、請求項３に示すように、地図データ記憶手段に車線変更禁止区間に関する標識情報を記憶し、この標識情報に基づいて車線変更ができない道路であるか否かを判定することもできる。

また、請求項４に記載のナビゲーション装置では、各道路の交通情報を取得する交通情報取得手段を備え、車線判定手段は交通情報を用いて車線変更ができない道路であるか否かを判定することを特徴とするものである。

このように、各道路の交通情報を取得する交通情報取得手段を備え、この交通情報を用いて車線変更ができない道路であるか否かを判定することによって、交通渋滞などの変化する状況にも対応した車線案内を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の概略構成を示すブロック図である。

まず、ナビゲーション装置１０に関して説明する。図１に示すように本実施の形態におけるナビゲーション装置１０は、ナビ制御回路１、位置検出器２、地図データ入力器３、操作デバイス４、送受信機５、記憶装置６、表示装置７、音声出力装置８などを備える。

ナビゲーション装置１０全体の制御を行うナビ制御回路１は、マイクロコンピュータを主体として構成されるもので、経路設定部、車線判定部、走行車線設定部、車線データ生成部、車線案内部、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、インターフェース回路、及びバスラインなどを備えている。

位置検出器２は、自車両の現在位置を検出するための装置として、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）受信機２ａ、ジャイロスコープ２ｂ、車速センサ２ｃ、地磁気センサ２ｄなどの各種センサを備える。位置検出器２にて検出した検出信号（現在位置）はナビ制御回路１に入力される。

なお、これらのセンサ２ａ〜２ｄは、それぞれが性質の異なる検出誤差を有するので、互いに検出誤差を補完しながら精度の高い位置検出を行うようになっている。また、要求される検出精度のレベルによっては、全てのセンサ２ａ〜２ｄを備える必要はなく、必要なものを適宜選択して設ける構成とすることができる。

地図データ入力器３は、道路データや目印データ、あるいは目的地を設定するための各種の検索情報等の地図データをナビ制御回路１に入力するためのものである。また、地図データは、複数の道路が交差、合流、分岐する地点に関するノードデータと、その地点間を結ぶ道路に関するリンクデータとを備える。更に、地図データは、各交差点の情報、各道路の車線数、右折専用車線、車線変更禁止区間などの規制情報、車線を隔てる分離帯などの車線の性質、及び車線の画像データなどを含む車線データを備える。地図データ入力器３の記憶媒体としては、データの容量や取扱上の点から、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどが一般的に用いられるが、メモリカードやハードディスクを用いるようにしても良い。

操作デバイス４は、ナビゲーション装置１０が実行する現在位置から目的地までの案内経路の設定などの機能に対応付けられた操作信号をナビ制御回路１に入力するためのものである。この操作デバイス４は、表示装置７と一体に構成され表示画面上に設定されるタッチスイッチ、もしくは表示装置７の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等を備える。

送受信機５は、図示しない道路に敷設された光ビーコンや各地のＦＭ放送局を介して、ＶＩＣＳセンターなどとの間で行なう通信に用いるものであり、送信部、変調部、復調部、受信部などを備える。送受信機５は、制御回路１から出力された旅行時間などを示す信号を変調部にて変調して送信部にて電波に乗せて光ビーコンへ送信する。また、送受信機５は、光ビーコンや各地のＦＭ放送局などを介してＶＩＣＳセンターから配信される道路交通情報等などを示す信号（電波）を受信部にて受信すると、その電場を復調部にて復調し、復調した信号をナビ制御回路１に入力する。

なお、道路交通情報としては、例えば、各道路の渋滞度に関する渋滞情報、事故や工事による通行止めや高速道路等の出入り口閉鎖等の規制情報である。渋滞度は、複数の評価段階（例えば、渋滞、混雑、空き等）で表されるものである。受信した道路交通情報は、制御回路１で処理され、例えば、渋滞情報や規制情報等は、表示装置７の表示画面に表示される地図に重ねて表示される。なお、ＶＩＣＳは財団法人道路交通情報通信システムセンターの登録商標である。記憶装置６は、ナビ制御回路１内で取り扱うデータを必要に応じて記憶するものであり、例えばＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリユニットやＩＣカードなどの記憶可能なものを用いる。

表示装置７は、カラー液晶パネルなどからなる表示画面などを備える。この表示装置７は地図データ入力器３に記憶されている地図データなどによって生成される車両周辺の道路地図などを表示する。音声出力装置８は、スピーカやオーディオアンプ等から構成され音声案内等に用いられる。

ここで、本実施の形態におけるナビゲーションシステムの動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の案内交差点抽出動作を示すフロー図である。図３は、本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の車線案内動作を示すフロー図である。図４は、本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の動作を説明するためのイメージ図であり、（ａ）は案内経路の一部であり、（ｂ）は車線案内の一例である。図２に示すフローは、経路案内が開始されるとスタートする。また、図３に示すフローは、図２に示すフローと並行して処理する動作であり、経路案内が開始されるとスタートする。

ナビ制御回路１の経路設定部は、操作デバイス４から目的地の設定及びルート探索指示を示す操作信号がナビ制御回路１に入力されると、地図データを用いて現在位置から目的地までの案内経路の設定を行う。案内経路を設定する場合、経路設定部は、現在位置からノードデータ、リンクデータに付与されたコストを用いてダイクストラ法などにより経路コスト計算を行い、経路コストが最小となるリンクを接続して現在位置から目的地までの案内経路を設定する。

まず、図２に示すステップＳ１では、ナビ制御回路１の車線判定部は、地図データ入力器３からの地図データ、送受信機５からの信号などを用いて案内経路における出発地から一番近い交差点の退出道路の情報を確認する。これは、退出道路が複数車線からなる道路であるか否か、車線変更できない道路であるか否かを判定するためである。

図２に示すステップＳ２では、ナビ制御回路１の車線判定部は、ステップＳ１での処理に基づいて、退出道路は複数車線からなる道路であるか否かを判定し、複数車線からなる道路である場合は車線案内を行う必要がある道路の可能性があるとみなしてステップＳ３へ進み、複数車線からなる道路でない場合は車線案内を行う必要がないとみなしてステップＳ５へ進む。

図２に示すステップＳ３では、ナビ制御回路１の車線判定部は、ステップＳ１での処理に基づいて、退出道路が車線変更可能な道路であるか否かを判定し、車線変更可能でない道路であると判定した場合はステップＳ４へ進み、車線変更可能な道路であると判定した場合はステップＳ５へ進む。

ここで、車線変更できない道路とは、例えば、車線変更禁止の標識がある道路や、図４（ａ）に示すように交差点Ａの退出道路の車線Ｌ１１と車線Ｌ１２とが分離帯Ｓで車線変更できなくなっているような道路などである。他にも、車線変更先の道路が渋滞しているような場合も、車線変更が行いにくいものであるため車線変更できない道路とする。

図２に示すステップＳ４では、ナビ制御回路１の走行車線設定部は、退出道路が複数の車線からなる道路であり、かつ車線変更可能でない道路であるため、該当交差点を車線案内を行う交差点（以下、案内交差点とも称する）に設定すると共に、交差点の進入道路及び退出道路の走行車線として案内経路に適した案内車線を設定する。

この案内経路に適した案内車線は、案内経路上において隣接する２つの交差点の情報、その２つの交差点間の道路の情報、及び案内経路に基づいて設定する。例えば、図４（ａ）に示すような道路において交差点Ａを左折して交差点Ｂを右折するような案内経路である場合、走行すべき車線（案内車線）は、交差点Ａへの進入道路においては車線Ｌ２、交差点Ａへの退出道路においては車線Ｌ１２となる。なぜならば、車線Ｌ３は、直進専用車線であるため車線Ｌ３を走行すると交差点Ａにおいて左折できず、案内経路から外れてしまうので走行すべき車線としては適切ではない。

また、車線Ｌ１は、左折専用車線であり交差点Ａにおいては左折できるので適切である。しかしながら、車線Ｌ１を走行する場合、交差点Ａの退出道路において車線Ｌ１１を走行することになる。車線Ｌ１１は、直進・左折専用車線であるため、交差点Ｂにおいて右折できず、案内経路から外れてしまうので走行すべき車線としては適切ではない。従って、車線Ｌ１も走行すべき車線としては適切でない。

また、図４（ａ）に示すような道路において交差点Ａを左折して交差点Ｂを直進するような案内経路である場合、走行すべき車線（案内車線）は、交差点Ａへの進入道路においては車線Ｌ１、交差点Ａへの退出道路においては車線Ｌ１１となる。

なお、図４（ａ）に示すような道路において分離帯Ｓが交差点Ａと交差点Ｂとの間で途切れているような場合は、車線変更可能な道路であるため交差点Ａは案内交差点に設定しない。

このように、複数の車線があり、かつ車線変更が可能でない道路の場合、走行する車線によっては案内経路から外れる可能性がある。従って、本発明においては、このような道路に関しては、案内経路から外れないような適切な車線を走行できるように車線案内を行うものである。なお、ナビ制御回路１の走行車線設定部は、ステップＳ４にて該当交差点を案内交差点として設定する場合、車線案内を行う交差点であることを示す信号（位置信号などを含む）および、案内車線に関する信号をＲＡＭなどに記憶しておく。

図２に示すステップＳ５では、ナビ制御回路１の車線判定部は、車線案内を行う交差点があるか否かを確認するために、案内経路において次の交差点があるか否かを判定し、交差点がある場合はステップＳ６へ進み、交差点がない場合は処理を終了する。図２に示すステップＳ６では、ナビ制御回路１の車線判定部は、地図データ入力器３からの地図データ、送受信機５からの信号などを用いて次の交差点の退出道路の情報を確認する。

次に、図３に示すステップＳ１１では、ナビ制御回路１の車線案内部は、案内交差点の所定距離手前から走行車線の案内を行うために、位置検出器２からの検出信号に基づいて自車両の現在位置を検出する。図３に示すステップＳ１２では、ナビ制御回路１の車線案内部は、ステップＳ１１にて検出した自車両の現在位置がＲＡＭに記憶されている図２のステップＳ４にて設定された案内交差点まで所定距離であるか否かを判定する。そして、車線案内部は、案内交差点までの距離が所定距離である場合はステップＳ１３へ進み、案内交差点までの距離が所定距離でない場合はステップＳ１１へ戻る。

図３に示すステップＳ１３では、ナビ制御回路１の車線データ生成部は、案内交差点までの距離が所定距離になると、地図データ入力器３に記憶されている車線データなどを用いて交差点を適切に通過するために地図データなどを用いて交差点の進入道路における走行すべき車線、及び退出道路における走行すべき車線の案内車線データを設定する。そして、その案内車線データを表示装置７に出力することによって、その案内交差点における進入道路における走行すべき車線、及び交差点の退出道路における走行すべき車線などの車線案内を行う。

車線案内は、図４（ｂ）に示すように、表示装置７の表示画面に交差点、車線などを表示すると共に、交差点の進入道路／退出道路における走行すべき車線に矢印などを強調表示して行なう。なお、この強調表示に関しては、矢印に限定されるものではなく、走行すべき道路の色をかえるようにしてもよい。さらに、音声出力装置８にて案内交差点での右左折の案内などを行うようにしてもよい。

なお、本発明の実施の形態においては、案内交差点抽出動作と車線案内動作とを並行して行う例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。車両の現在位置が各交差点の所定距離手前になるたびに、該当する交差点を案内交差点に設定するか否かを判定し、案内交差点に設定すると判定した場合は車線案内を行うようにしてもよい。

本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の案内交差点抽出動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の車線案内動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置１０の動作を説明するためのイメージ図であり、（ａ）は案内経路の一部であり、（ｂ）は車線案内の一例である。 従来技術におけるナビゲーション装置の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１ ナビ制御回路、２ 位置検出器、２ａ ＧＰＳ受信機、２ｂ ジャイロスコープ、２ｃ 車速センサ、２ｄ 地磁気センサ、３ 地図データ入力器、４ 操作デバイス、５ 送受信機、６ 記憶装置、７ 表示装置、８ 音声出力装置、１０ ナビゲーション装置

Claims (4)

1. 自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、
   目的地を設定する目的地設定手段と、
   交差点情報及び道路情報を含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   音声及び／又は画像を出力する出力手段と、
   前記目的地が設定されると前記現在位置から前記目的地までの案内経路を設定する経路設定手段と、
   前記案内経路と前記地図データとに基づいて当該案内経路に含まれる交差点の退出道路が複数車線からなる道路であり、かつ車線変更ができない道路であるか否かを判定する車線判定手段と、
   前記退出道路が複数車線からなる道路であり、かつ車線変更ができない道路であると判定した場合、前記交差点の進入道路及び退出道路の走行車線として前記案内経路に適した案内車線を設定する走行車線設定手段と、
   前記案内車線に関する音声及び／又は画像からなる案内車線データを生成すると共に、当該案内車線データを前記出力手段に出力する車線データ生成手段と、
   を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記地図データ記憶手段は、車線を隔てる分離帯に関する車線情報を記憶しており、前記車線判定手段は当該車線情報に基づいて前記車線変更ができない道路であるか否かを判定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装置。
3. 前記地図データ記憶手段は、車線変更禁止区間に関する標識情報を記憶しており、前記車線判定手段は当該標識情報に基づいて前記車線変更ができない道路であるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のナビゲーション装置。
4. 各道路の交通情報を取得する交通情報取得手段を備え、前記車線判定手段は、当該交通情報を用いて前記車線変更ができない道路であるか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のナビゲーション装置。

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