JP4261967B2 - 車両用ナビゲーション装置並びに該装置用プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、経路探索により探索された経路の案内を行うナビゲーション装置並びに該装置用プログラム及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナビゲーション装置において、交差点では、複数の走行レーンが設けられている場合、従来より車両の現在位置が交差点に近づくと、走行レーンの案内を行っており、案内交差点での右折、左折に応じて右折レーン、左折レーンへの誘導案内のほか、直進する通過交差点においては、車両が現在走行中のレーンを認識しながら、右折専用レーン、左折専用レーンを走行しているときには、直進レーンに移るように案内を行うものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２５７９９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のナビゲーション装置における交差点案内機能は、上記のようにいずれの場合においても、車両の現在位置に最も近い交差点を通過、右折、左折する場合に推奨する走行レーンを案内するものであり、交差点通過後にどのレーンを走行すればよいかについて案内するものはなかった。
【０００５】
特に都市部では、複数の走行レーンが存在する道路が交差し、しかも交差点間の距離が短い道路も多く、右折専用レーン、左折専用レーンが存在し、交差点通過後にどのレーンを走行すべきか判断しかねる場合がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、交差点通過後にどのレーンを走行すべきか事前に判断できるようにするものである。
【０００７】
そのために請求項１に係る発明は、複数の車線毎に設けられた進行可能方向を示す車線指示マークの情報および道路データを記憶する記憶手段と、該道路データに基づいて目的地までの経路を探索する経路探索手段と、前記経路探索手段により探索された経路及び前記道路データに基づいて進行方向の案内を必要とする分岐点である案内分岐点を求める案内分岐点設定手段と、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記現在位置検出手段により検出された現在位置と前記案内分岐点との間の距離を検出する距離検出手段と、前記距離が所定の値以下である場合に複数の画面を同時に表示する画面表示手段とを備えた車両用ナビゲーション装置において、前記画面表示手段は、道路が一般道路か否かを判断し、一般道路である場合に、複数の画面の中の１つの画面に案内分岐点の拡大図および案内分岐点手前の車線指示マークを表示し、他の画面に経路上の案内分岐点の次に通過する分岐点である通過分岐点の手前の車線指示マークを表示することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の車両用ナビゲーション装置において、前記画面表示手段は、前記案内分岐点と通過分岐点および当該各分岐点に対応する車線指示マークに異なるマークを表示することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１乃至２のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置において、前記画面表示手段は、前記複数の画面の他の画面に現在地周辺の地図を表示し、前記車線指示マークを前記現在地周辺の地図に重ねて表示することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、複数の車線毎に設けられた進行可能方向を示す車線指示マークの情報および道路データを記憶する記憶手段と、該道路データに基づいて目的地までの経路を探索する経路探索手段と、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記道路データに基づいて前記探索された経路の案内画面を表示する画面表示手段とを備えた車両用ナビゲーション装置用プログラムであって、前記経路探索手段により探索された経路及び前記道路データに基づいて進行方向の案内を必要とする分岐点である案内分岐点を求める処理と、前記現在位置検出手段により検出された現在位置と前記案内分岐点との間の距離を検出する処理と、前記距離が所定の値以下である場合に複数の画面を同時に表示すると共に、道路が一般道路か否かを判断し、一般道路である場合に、複数の画面の中の１つの画面に案内分岐点の拡大図および案内分岐点手前の車線指示マークを表示し、他の画面に経路上の案内分岐点の次に通過する分岐点である通過分岐点の手前の車線指示マークを表示する処理とを行うことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の車両用ナビゲーション装置用プログラムを記録したことを特徴とする車両用ナビゲーション装置用記録媒体である。
【００１３】
【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つつ説明する。図１は本発明に係るナビゲーション装置の実施の形態を示す図であり、経路案内に関する情報を入力する入力装置１、自車両の現在位置に関する情報を検出する現在位置検出装置２、経路の算出に必要なナビゲーション用データおよび案内に必要な表示案内データ、ナビゲーション用プログラム等が記憶されている情報記憶装置３、経路探索処理や経路案内に必要な表示案内処理を行うと共にシステム全体の制御を行う中央処理装置４、ナビゲーションに必要なデータを蓄積し、運転者の要求により通信回線を介して提供される情報センターや、予め地図データや目的地データなどの運転者固有のデータが記憶されている電子手帳などの情報源との間でデータのやりとりを行う情報送受信装置５、経路案内に関する情報を出力する出力装置６から構成したものである。まず、それぞれの構成について説明する。
【００１４】
入力装置１は、目的地を入力したり、運転者が必要な時に案内情報を音声および／または画面により出力できるように、運転者の意志によりナビゲーション処理を中央処理装置４に指示する機能を有するものであり、その機能を実現するための手段として、目的地を電話番号や地図上の座標などにて入力したり、経路案内をリクエストしたりするタッチスイッチや操作スイッチを有する。勿論、リモートコントローラ等の入力装置でもよい。ここで、音声入力を可能にするための音声認識装置やＩＣカードや磁気カードに記録されたデータを読み取るための記録カード読み取り装置を付加することもできる。
【００１５】
情報送受信装置５は、交通情報取得手段であるＶＩＣＳ（道路交通情報システム；Vehicle Information & Communication System）受信装置やデータ送受信装置から構成される。ＶＩＣＳは、道路交通情報をリアルタイムでＦＭ多重（文字放送）、電波ビーコン、光ビーコンによって車両に伝送するもので、ＦＭ多重は広いエリアにわたり粗い情報を伝送し、電波ビーコン及び光ビーコンの情報は、ビーコンを中心として半径１０ｋｍ程度以内の狭いエリアの詳細な情報であって、車両がビーコンを通過すると受信できるようになっている。ＶＩＣＳ送信データは、各道路毎に付けられたリンク番号に対して、渋滞度（例えば、通行不可、渋滞、混雑、交通量多い、平常などの混雑の度合い）、渋滞先頭位置、渋滞長、通行規制（工事情報、通行止めなど）、旅行時間（所定速度での所要時間）から構成されている。また、データ送受信装置は、例えば携帯電話やパソコンであり、運転者の要求により交通情報センター（例えばＡＴＩＳ）との間でナビゲーションに必要な情報のやりとりを行うものである。
【００１６】
出力装置６は、運転者が必要な時に案内情報を音声および／または画面により出力したり、中央処理装置４により処理されたデータなどをプリント出力する機能を備えており、その機能を実現するための手段として、入力データを画面表示したり、運転者のリクエストに応じ自動的に経路案内を画面で表示するディスプレイ、中央処理装置４で処理したデータや情報記憶装置３に格納されたデータをプリント出力するプリンタおよび経路案内を音声で出力するスピーカなどを備えている。
【００１７】
ディスプレイは、カラーＣＲＴやカラー液晶表示器により構成されており、中央処理装置４が処理する地図データや案内データに基づく経路設定画面、区間図画面、交差点図画面などナビゲーションに必要なすべての画面をカラー表示出力すると共に、本画面に経路案内の設定および経路案内中の案内や画面の切り換え操作を行うためのボタンが表示される。特に、通過交差点名などの通過交差点情報は、随時、区間図画面にポップアップでカラー表示される。このディスプレイは、例えば運転席近傍のインストルメントパネル内に設けられており、運転者は区間図を見ることにより自車両の現在位置を確認し、またこれからの経路についての情報を得ることができる。
【００１８】
現在位置検出装置２は、車両の現在位置に関する情報を検出する装置であり、例えば地磁気センサなどで構成される絶対方位センサ、ステアリングセンサ、ジャイロなどで構成される相対方位センサ、車輪の回転数から走行距離を検出する距離センサ、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用したＧＰＳ受信装置を備えている。
【００１９】
情報記憶装置３は、ナビゲーション用のプログラム及びデータを記憶した外部記憶装置で、例えばＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体である。プログラムは、地図描画部、経路探索部、経路案内部、現在位置計算部、目的地設定操作制御部等からなりナビゲーションの信号出力処理を行うアプリケーション部及びＯＳ部等で構成され、ここに、経路探索などの処理を行うためのプログラムや経路案内に必要な表示出力制御、音声案内に必要な音声出力制御を行うためのプログラム及びそれに必要なデータ、さらには経路案内及び地図表示に必要な表示情報データが格納されている。また、データは、経路案内に必要な地図データ（道路地図、住宅地図、建造物形状地図等）、交差点データ、ノードデータ、道路データ、写真データ、登録地点データ、目的地点データ、案内道路データ、形状データ、案内データ、行き先データ、行き先方向データ、詳細目的地データ、目的地読みデータ、電話番号データ、住所データ、ランドマークデータ、その他のデータのファイルからなりナビゲーション装置に必要なすべてのデータが記憶されている。
【００２０】
中央処理装置４は、種々の演算処理を実行するＣＰＵ、重要な情報（例えば経路探索や経路案内を実行するプログラムや条件設定を行うデータ、各種パラメータのデータなど）を不揮発的に記憶するための書き換え可能なＲＯＭ（書き換え可能な不揮発性記憶手段）であるフラッシュメモリ（例えば電気的に消去可能なＥＥＰＲＯＭ：Ｅlectrically Ｅrasable and Ｐrogramable ＲＯＭ) 、フラッシュメモリのプログラムチェック、更新処理を行うためのプログラム（プログラム読み込み手段）を格納した不揮発性記憶手段であるＲＯＭ、運転者の操作により任意の地点の情報を登録するメモリ地点、学習機能により蓄積される頻度情報、各種検出手段の誤差修正情報などの個人別に記憶される情報を、一時的（揮発的）に格納する読み書き自在な揮発性記憶手段であるＲＡＭ（例えば、一時的に記憶した情報を電気的に保持できるＳＲＡＭ：Ｓtatic ＲＡＭ）を備えている。さらには、ディスプレイへの画面表示に使用する画像データが記憶された画像メモリ、ＣＰＵからの表示出力制御信号に基づいて画像メモリから画像データを取り出し、画像処理を施してディスプレイに出力する画像プロセッサ、ＣＰＵからの音声出力制御信号に基づいて情報記憶装置３から読み出した音声、フレーズ、１つにまとまった文章、音等を合成してアナログ信号に変換してスピーカに出力する音声プロセッサなどを備えている。
【００２１】
なお、ナビゲーション用のプログラム及びデータは、情報送受信装置５を介して外部から読み込むようなシステムとしてもよい。このように情報送受信装置５を介して必要なナビゲーション用のプログラム及びデータを外部から読み込むようにすることにより、ＣＤ−ＲＯＭに代えてＤＶＤなどの記録媒体を情報記憶装置３に用いて必要なプログラムや最新のデータを適宜更新して格納できるようにすることができ、また、情報記憶装置３を省き直接中央処理装置４のフラッシュメモリやＲＡＭに格納することもできる。
【００２２】
次に、動作及び使用される道路案内データなどの構成例を説明する。図２は本実施形態に係るナビゲーション装置のシステム全体の流れを説明するための図、図３は道路案内データ等の構成例を示す図、図４は道路属性データ等の構成例を示す図である。上記実施形態に係るナビゲーション装置では、中央処理装置４のＣＰＵにより経路案内システムのプログラムが起動されると、図２に示すようにまず現在位置検出装置２により現在位置を検出し現在位置を中心としてその周辺地図を表示し（ステップＳ１）、次に、電話番号や住所、施設名称、メモリ地点等を用いて目的地を設定する（ステップＳ２）。そして、現在位置から目的地までの経路探索を行う（ステップＳ３）。経路が決まると、現在位置検出装置２による現在位置追跡を行いながら、目的地に到着するまで経路案内・表示を繰り返し行う（ステップＳ４）。
【００２３】
案内道路データファイルは、図３（Ａ）に示すように、経路探索により探索された経路の道路数ｎのそれぞれに対して、道路番号、長さ、道路属性データ、形状データのアドレス、サイズおよび案内データのアドレス、サイズの各データからなり、経路探索により求められ経路案内を行うために必要なデータとして格納される。
【００２４】
形状データは、図３（Ｂ）に示すように、各道路の複数のノード（節）で分割したとき、ノード数ｍのそれぞれに対して東経、北緯からなる座標データを有している。案内データは、図３（Ｃ）に示すように、交差点（または分岐点）名称、注意点データ、道路名称データ、道路名称音声データのアドレス、サイズおよび行き先データのアドレス、サイズの各データからなる。
【００２５】
行き先データは、図３（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のアドレス、サイズおよび行き先方向データ、走行案内データからなる。行き先データのうち、行き先方向データは、図３（Ｅ）に示すように、無効（行き先方向データを使用しない）、不要（案内しない）、直進、右方向、斜め右方向、右に戻る方向、左方向、斜め左方向、左に戻る方向の情報を示すデータである。
【００２６】
道路番号は、分岐点間の道路毎に方向（往路、復路）別に設定されている。道路属性データは、道路案内補助情報データであり、図４（Ａ）に示すように、その道路が高架か、高架の横か、地下道か、地下道の横かからなる高架・地下道の情報および車線数の情報を示すデータである。道路名称データは、図４（Ｂ）に示すように、高速道路、都市高速道路、有料道路、一般道（国道、県道、その他）の道路種別の情報と高速道路、都市高速道路、有料道路について本線か取付道かを示す情報のデータであり、道路種別データとさらに各道路種別毎での個別番号データである種別内番号から構成される。
【００２７】
図５は次のレーン情報の取得処理を説明するための図、図６はレーンの表示処理を説明するための図、図７はレーンの案内表示の例を示す図である。本実施形態に係るナビゲーション装置では、図２により説明した上記ステップＳ４の経路案内・表示を行う処理において、交差点表示と共に交差点通過後に走行する次のレーン（車線）の案内をも行う。そのために、各道路データにおいては、車線数（レーン数）、右折、右折と直進、直進、左折、左折と直進の走行可能な方向を示すコードを記憶し、さらにこのコードに対応する車線指示マークをこれとは別に、ビットマップで記憶している。そして、次のレーン情報の取得処理を行い、取得したレーン情報に基づいてレーンの案内表示を行う。
【００２８】
次のレーン情報の取得処理では、例えば図５に示すようにまず、案内経路があるか否かを調べて（ステップＳ１１）、案内経路がある場合には、その案内経路で交差点を検索して検索された交差点数分について以下の処理が繰り返し実行される。その処理として、案内交差点となる右折又は左折する案内分岐点か否かを調べ（ステップＳ１２）、案内分岐点であれば、さらに進入路が一般道か否かを調べる（ステップＳ１３）。そして、一般道である場合、つまり、高速道でない場合には、その案内分岐点の次のレーンを取得する（ステップＳ１４）。
【００２９】
次のレーン取得処理を行って現在位置追跡を行い、経路案内を行う場合の次のレーン表示処理では、例えば図６に示すように現在位置を取得して更新し（ステップＳ２１）、経路案内中か否かを調べて（ステップＳ２２）、地図上に単に現在位置を表示するだけでなく、探索された案内経路にしたがって経路案内中である場合には、さらに交差点表示エリア内か否かを調べる（ステップＳ２３）。
【００３０】
そして、現在位置が交差点まで第１の所定距離の範囲内に入っていれば、交差点表示エリア内にあると判断して、当該交差点案内図と共に次のレーン表示を行う（ステップＳ２４）。しかし、まだ、現在位置が交差点まで第１の所定距離の範囲内に入っていなければ、ステップＳ２３で交差点表示エリア内ではないと判断し、さらに複数レーン表示エリア内か否かを調べ（ステップＳ２５）、現在位置から第２の所定距離の範囲内に交差点がある場合には、複数レーン表示エリア内にあると判断して、その範囲内にある交差点を含む前後のレーンの表示（複数レーン表示）を行い（ステップＳ２６）、以上の処理を現在位置を更新しながら、目的地に到着するまで繰り返し実行する（ステップＳ２７）。
【００３１】
上記処理に従って現在位置が交差点まで第１の所定距離の範囲内に入り、交差点表示エリア内にあるときに行う次のレーン表示の例を示したのが図７（Ａ）であり、まだ、交差点表示エリア内になく、現在位置から第２の所定距離の範囲内に交差点があり、複数レーン表示エリア内にあるとして行う複数レーン表示の例を示したのが図７（Ｂ）である。
【００３２】
次のレーン表示の例を示した図７（Ａ）では、２分割画面により左側を経路案内図画面として地図上に現在位置マークＭ、経路（点線）、目印情報（文、ＧＳなど）を表示してその上部に次の車線指示マークａ１を表示し、右側を交差点拡大図画面として案内交差点の拡大図上に現在位置マークＭ、経路（点線）、目印情報（文、ＧＳなど）を表示し、その上部に案内交差点名「本町交差点」、進入する車線指示マークａ２を表示している。
【００３３】
複数レーン表示の例を示した図７（Ｂ）では、同様に、２分割画面により左側を経路案内図画面とし、右側を複数レーン表示画面として各交差点での車線指示マークを表示している。これら車線指示マークを表示する場合には、表示すべき道路のコードに基づきコードに対応する車線指示マークのビットマップを読み出し、予め設定されている表示領域に車線指示マークを並べて表示する。また、案内交差点と通過交差点およびそれらの各分岐点に対応する車線指示マークに異なるマークを表示したり、色塗りをして表示することにより、交差点と車線指示マークとの対応が明確になるようにしてもよい。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、現在位置と交差点との距離が第１の所定距離の範囲内か否か、第２の所定距離の範囲内か否かにより、次のレーン表示と複数レーン表示を行うようにしたが、複数レーン表示を省いて次のレーン表示のみを行うようにしてもよい。さらに、表示画面は、図７に示す構成、レイアウトでなく適宜編集して変えるようにしてもよいことはいうまでもない。また、案内経路上の右折、左折する案内交差点について次のレーン取得を行うようにしたが、右折、左折だけでなく、直進する交差点（通過交差点）が続く場合においても、直進レーンが次の交差点で右折専用レーンになったり、左折専用レーンになる道路もあるので、案内経路上の全ての交差点について、次のレーン取得を行い、直進レーンから右折専用レーン又は左折専用レーンに変わる場合、あるいは全ての通過交差点に対しても次のレーン表示を行うようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、交差点において退出後のレーンを表示し案内するので、ユーザは、事前に交差点退出後のレーンを走行すべきか判断することができ、交差点通過後にどのレーンを走行すべきか判断しかねるような状況をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るナビゲーション装置の実施の形態を示す図である。
【図２】 本実施形態に係るナビゲーション装置のシステム全体の流れを説明するための図である。
【図３】 道路案内データ等の構成例を示す図である。
【図４】 道路属性データ等の構成例を示す図である。
【図５】 次のレーン情報の取得処理を説明するための図である。
【図６】 レーンの表示処理を説明するための図である。
【図７】 レーンの案内表示の例を示す図である。
【符号の説明】
１…入力装置、２…現在位置検出装置、３…情報記憶装置、４…中央処理装置、５…情報送受信装置、６…出力装置

Claims (5)

1. 複数の車線毎に設けられた進行可能方向を示す車線指示マークの情報および道路データを記憶する記憶手段と、
   該道路データに基づいて目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
   前記経路探索手段により探索された経路及び前記道路データに基づいて進行方向の案内を必要とする分岐点である案内分岐点を求める案内分岐点設定手段と、
   車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   前記現在位置検出手段により検出された現在位置と前記案内分岐点との間の距離を検出する距離検出手段と、
   前記距離が所定の値以下である場合に複数の画面を同時に表示する画面表示手段と
   を備えた車両用ナビゲーション装置において、
   前記画面表示手段は、道路が一般道路か否かを判断し、一般道路である場合に、複数の画面の中の１つの画面に案内分岐点の拡大図および案内分岐点手前の車線指示マークを表示し、他の画面に経路上の案内分岐点の次に通過する分岐点である通過分岐点の手前の車線指示マークを表示することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 前記画面表示手段は、前記案内分岐点と通過分岐点および当該各分岐点に対応する車線指示マークに異なるマークを表示することを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 前記画面表示手段は、前記複数の画面の他の画面に現在地周辺の地図を表示し、前記車線指示マークを前記現在地周辺の地図に重ねて表示することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 複数の車線毎に設けられた進行可能方向を示す車線指示マークの情報および道路データを記憶する記憶手段と、該道路データに基づいて目的地までの経路を探索する経路探索手段と、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記道路データに基づいて前記探索された経路の案内画面を表示する画面表示手段とを備えた車両用ナビゲーション装置用プログラムであって、
   前記経路探索手段により探索された経路及び前記道路データに基づいて進行方向の案内を必要とする分岐点である案内分岐点を求める処理と、
   前記現在位置検出手段により検出された現在位置と前記案内分岐点との間の距離を検出する処理と、
   前記距離が所定の値以下である場合に複数の画面を同時に表示すると共に、道路が一般道路か否かを判断し、一般道路である場合に、複数の画面の中の１つの画面に案内分岐点の拡大図および案内分岐点手前の車線指示マークを表示し、他の画面に経路上の案内分岐点の次に通過する分岐点である通過分岐点の手前の車線指示マークを表示する処理と
   を行うことを特徴とする車両用ナビゲーション装置用プログラム。
5. 前記請求項４に記載のプログラムを記録したことを特徴とする車両用ナビゲーション装置用記録媒体。

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