JP4352389B2 - ナビゲーション装置及びナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明は車線変更案内を行うナビゲーション装置に関する。

従来のナビゲーション装置では、目的地までの経路を探索し、探索経路に沿って案内を行っており、交差点や分岐点では探索経路に基づいて右左折等の案内を行っている。また、右折レーン・左折レーンの存在を案内するもの（特許文献１）、カメラで車両前方の路面を撮影し、路面にペイントされた分岐矢印等の画像を取り込んで処理し、走行車線を認識して走行すべき車線を案内するものも提案されている（特許文献２）。
特開昭６２−０９３６１７号公報 特開平１０−２８１７９５号公報

しかし、従来のナビゲーション装置では、交差点・分岐点案内時、車線変更時に走行車線を判別できていなかったため実際の状況を運転者が判断する必要があった。なお、特許文献２では車線変更を促す手段としてカメラで車両前方の路面を撮影して走行車線を認識しているが、車線変更に際して後方から車両が接近しているか否かなどは判別できず、車線変更のタイミングは運転者が判断しなければならず、運転者の負担が大きいという問題があった。

本発明は上記課題を解決しようとするもので、車両周辺の道路状況を加味して車線変更や進路変更を簡単に行えるようにすることを目的とする。
本発明は、車両後方を撮影する撮影手段を備えた車両に搭載されるナビゲーション装置において、目的地を入力する入力手段と、現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記入力手段により入力された目的地までの経路を探索し、該経路上の分岐点手前に分岐案内表示ライン及び該分岐案内表示ライン手前にレーン案内表示ラインを設定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に沿って案内を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、検出した現在位置が前記レーン案内表示ラインに到達すると前記撮影手段による撮影をし、撮影で取得した情報に基づいて車線変更が必要か否か判断し、車線変更が必要と判断したとき、車両周辺道路状況を認識して前記現在位置が前記分岐案内表示ラインに到達すると車線変更案内を行うことを特徴とする。
また、本発明のナビゲーションシステムは、目的地を入力する入力手段と、現在位置を検出する現在位置検出手段と、車両後方を撮影する撮影手段と、前記入力手段により入力された目的地までの経路を探索、該経路上の分岐点手前に分岐案内表示ライン及び該分岐案内表示ライン手前にレーン案内表示ラインを設定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に沿って案内を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、検出した現在位置が前記レーン案内表示ラインに到達すると前記撮影手段による撮影をし、撮影で取得した情報に基づいて車線変更が必要か否か判断し、車線変更が必要と判断したとき、車両周辺道路状況を認識して前記現在位置が前記分岐案内表示ラインに到達すると車線変更案内を行うことを特徴とする。

本発明は、車両周辺道路状況を認識して最適車線への変更案内を行うので、最適車線への変更のタイミングを知ることができるので、運転者は簡単に車線変更、進路変更を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態に係るナビゲーション装置の例を示す図である。出発地や目的地等の経路案内に関する情報を入力する入力装置２、自車両の後方を撮影して周辺の道路状況や走行車線を判別するための撮影手段としてのカメラ３、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４、地図データ、経路の探索に必要なナビゲーション用データ、経路案内に必要な表示／音声の案内データ、さらに地図の表示、経路探索、音声案内等の案内を行うためのプログラム（アプリケーション及び／又はＯＳ）等が記録されている情報記憶装置５、入力装置２から入力された目的地までの経路を探索する経路探索手段１１、探索した経路に沿って案内を行うとともに、経路案内情報に基づいて障害物センサの検知範囲を制御する制御手段１２を備え、ナビゲータ処理手段として地図の表示処理、経路探索処理、経路案内に必要な表示／音声案内処理、さらにシステム全体の制御を行う中央処理装置１、経路案内に関する情報を出力するディスプレイやスピーカその他の出力装置６、車両の走行に関する情報である、例えば道路情報、交通情報を送受信したり、車両の現在位置に関する情報を検出したり、さらに現在位置に関する情報を送受信したりする情報送受信装置７から構成されている。

本実施形態では、カメラ３は車庫入れなどに際して後部の状況を運転者に知らせるために車両後部に設けられているカメラを活用する。カメラの撮影により路面の情報が取得できるので走行車線が判別できるとともに、後方から接近してくる他車両などがあるか否か等の道路状況も判別できる。本実施形態では、カメラの撮影は制御手段１２により制御され、経路上に設定されるレーン案内表示ライン到達時などに車両の後方を撮影する。

図２は車線情報データ構造の例を示す図、図３は車線情報データ構造を説明する図である。
図２に示すものは、情報記憶装置５に格納されている道路データが有する道路属性データのうちの車線情報のデータ構造の例を示したものであり、図３は図２のデータ構造を説明するための図である。例えば、図３に示す道路形状の例において、道路は往路および復路ごとに道路番号１〜７が付されており、道路番号１は車線数３（進入レーン数が３）あり、一番左のレーンは「左折及び直進」、中央のレーンは「直進」、一番右のレーンは「右折専用」となっている。ここで、道路番号１から左折して道路番号２に入る場合（進入道路番号１→退出道路番号２）を考えると、道路番号１における案内走行レーンは、一番左のレーンになる。

このような道路形状における車線情報データの構造は、図２に示すように、道路番号、進入レーン数、進入レーン数の内、増設されたレーン数および進入道路番号、退出道路番号の組み合わせと、それに対応する走行レーン情報からなっている。ここで進入レーン数の内、増設されたレーン数は、交差点手前で右左折専用道路のように途中で増設されている道路の数であり、また、走行レーン情報は、進入道路番号から退出道路番号へ進むためにどの進入が走行可能か否かが進入レーンごとに格納されている。

例えば、道路番号１から道路番号２へ左折する場合には、道路番号１の進入レーンのうち一番左のレーンのみが左折可能であり、中央および一番右のレーンは左折できないため、走行レーン情報は左から「可」、「不可」、「不可」となるように格納されている。同様に、道路番号１から直進して道路番号３に進む場合には、道路番号１の進入レーンのうち一番左のレーンおよび中央のレーンが直進可能であり、一番右のレーンは右折専用道路で直進不可能であるため、走行レーン情報は左から「可」、「可」、「不可」となるように格納されている。

このような車線情報のデータ構造を用いることにより、例えば、道路番号１から左折して道路番号２に進入するような経路が探索された場合に、一番左のレーンの左折矢印のみを表示することが可能となる。

次に、カメラを活用した分岐点案内時の案内処理について説明する。なお、以下の説明において、案内対象車線とは探索経路案内上で車線変更が必要となる車線を意味している。本実施形態では車両後方を撮影するカメラ３によりどの車線を走行しているかの車線情報を得ることができるので、図２、図３に示した車線情報データと組み合わせることにより、経路上において最適車線を走行しているか否か判別することが可能であり、したがって、経路上の任意の位置において最適車線に車線変更するように案内することができるが、以下では、分岐点案内時における車線変更案内処理について説明する。

図４は分岐点案内時の案内処理の説明図である。
この例では経路上において片側３車線を走行していて、例えば、矢印マークＡで示すように、右折用の増設車線に進路変更するに際して右側車線に車線変更する場合の状況を示している。ナビゲーション装置には探索した経路上の各案内交差点・分岐点に経路案内情報として分岐案内表示ライン３０が設定されており、自車両２０がこのラインに到達すると、例えば、「３００ｍ先右方向です。」のような案内が行われる。本実施形態では、経路案内情報として分岐案内表示ライン３０より手前にレーン案内表示ライン３１を設定し、自車両２０がレーン案内表示ライン３１に到達したことを現在位置検出装置４で検知すると、制御手段１２によりカメラ３が制御され、走行車線の認識と車両後方の道路状況の把握のために隣り車線も含めた後方の領域２１を撮影する。

図５は車線案内対象車線における案内処理の説明図である。
図４に示したレーン案内表示ライン３１における撮影で自車両２０が片側３車線の中央車線（案内対象車線）を走行していることが検知され、車線変更が必要なため車線変更先に他車両が存在するか否かの確認が行われる。なお、この例では矢印マークＡで示すように、右折用の増設車線に進路変更するため、ナビゲーションの画面には右側車線への方向案内２２が表示される。

図６は車線案内対象車線以外を走行している場合の案内処理の説明図である。
図４に示したレーン案内表示ライン３１における撮影で自車両２０が片側３車線の右側車線（非案内対象車線）を走行していることが検知され、車線変更の必要がないので、右折用の増設車線に進路変更するための分岐案内が、例えば、「まもなく右方向です。安全に気をつけて右方向にお進み下さい」のように行われる。

図７は車線変更先に他車両がある場合の案内処理の説明図である。
図５に示したように、案内対象車線から車線変更するために、車線変更先に他車両が存在するか否かの確認が行われ、この例は右車線後方に存在する他車両４０がカメラで撮影された場合である。車線変更先の後方に他車両４０が存在しているため、方向案内に警告情報を加え、例えば、「まもなく右方向です。右車線に車が走行しています。気をつけて右車線にお進みください。」のような案内を行う。

図８は車線変更先に他車両がない場合の案内処理の説明図である。
図５に示したように、案内対象車線から車線変更するために、車線変更先に他車両が存在するか否かの確認が行われ、この例は右車線に他車両が撮影されなかった場合である。車線変更先に他車両がないため、方向案内を、例えば、「まもなく右方向です。安全に気をつけて右車線にお寄りください。」のように行う。

図９は分岐点案内時の案内処理フローを説明する図である。
自車位置が経路上に設定された車線変更案内ライン付近か否か判断し（ステップＳ１）、車線変更案内ラインに到達すると、カメラ撮影により走行車線の認識を行う（ステップＳ２）。走行車線の認識の結果、経路情報、車線情報データからみて走行推奨車線か否か判断し（ステップＳ３）、走行推奨車線を走行していれば車線変更の必要がないので分岐案内を行うなう（ステップＳ４）。ステップＳ３において走行推奨車線を走行していなければ車線変更の必要があり、車線変更先に他車両が存在するか否かの確認が行われる（ステップＳ５）。車線変更先に他車両が存在すれば、車線変更案内に他車両が存在していることの警告を付け加えて案内し（ステップＳ６）、車線変更先に他車両が存在していない場合には、車線変更案内のみ行う（ステップＳ７）。

本発明によれば、車両周辺の状況を加味して車線変更や進路変更を簡単に行えるので産業上の利用価値は大きい。

本実施形態に係るナビゲーション装置の例を示す図である。 車線情報データ構造の例を示す図である。 車線情報データ構造を説明する図である。 分岐点案内時の案内処理の説明図である。 車線案内対象車線における案内処理の説明図である。 車線案内対象車線以外を走行している場合の案内処理の説明図である。 車線変更先に他車両がある場合の案内処理の説明図である。 車線変更先に他車両がない場合の案内処理の説明図である。 分岐点案内時の案内処理フローを説明する図である。

符号の説明

１…中央処理装置、２…入力装置、３…カメラ、４…現在位置検出装置、５…情報記憶装置、６…出力装置、７…情報送受信装置、１１…経路探索手段、１２…制御手段、２０…自車両、２１…撮影領域、３０…案内表示ライン、３１…レーン案内ライン、４０…他車両。

Claims (4)

1. 車両後方を撮影する撮影手段を備えた車両に搭載されるナビゲーション装置において、
   目的地を入力する入力手段と、
   現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   前記入力手段により入力された目的地までの経路を探索し、該経路上の分岐点手前に分岐案内表示ライン及び該分岐案内表示ライン手前にレーン案内表示ラインを設定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に沿って案内を行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、検出した現在位置が前記レーン案内表示ラインに到達すると前記撮影手段による撮影をし、撮影で取得した情報に基づいて車線変更が必要か否か判断し、車線変更が必要と判断したとき、車両周辺道路状況を認識して前記現在位置が前記分岐案内表示ラインに到達すると車線変更案内を行うことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記撮影手段による撮影情報で車線変更先に他車両の存在を検出したとき、前記制御手段は案内に警告情報を加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。
3. 目的地を入力する入力手段と、
   現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   車両後方を撮影する撮影手段と、
   前記入力手段により入力された目的地までの経路を探索、該経路上の分岐点手前に分岐案内表示ライン及び該分岐案内表示ライン手前にレーン案内表示ラインを設定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に沿って案内を行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、検出した現在位置が前記レーン案内表示ラインに到達すると前記撮影手段による撮影をし、撮影で取得した情報に基づいて車線変更が必要か否か判断し、車線変更が必要と判断したとき、車両周辺道路状況を認識して前記現在位置が前記分岐案内表示ラインに到達すると車線変更案内を行うことを特徴とするナビゲーションシステム。
4. 前記撮影手段による撮影情報で車線変更先に他車両の存在を検出したとき、前記制御手段は案内に警告情報を加えることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。

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