JP4757220B2 - ナビゲーションシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、カーナビゲーションに関し、特に交差点を特定の方向へ進行する車両に車線変更を促すガイダンスを出力する技術に関する。

従来、車両が走行中の車線を認識し、その車線と予め設定されている経路とを比較して、予め設定されている経路に適した車線でないときに車線変更をガイダンス行う技術が、特許文献１に記載されている。例えば、特許文献１の技術では、左折予定の交差点に近づいてきたときに、右車線を走行していれば、左車線への車線変更を促すガイダンスが出力される。
特開２００６−１８４００７号公報

しかしながら、一般のカーナビゲーションシステムで使用しているＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）システムでは、車両の現在位置がわかるものの、精度があまり高くないため、走行している車線を識別することはできない。

また、ＧＰＳアンテナが信号を受信できないときに位置情報を補間するために、ジャイロセンサーを搭載している車両もあるが、これによって車両の位置情報の精度が向上するものでもない。

そこで、右折または左折など、特定の方向へ進行する経路が設定されている交差点の手前では、実際に車両が走行している車線にかかわらず、常に右または左車線への車線変更を促すガイダンスを出力するようにすることもできるが、ナビゲーションの技術性能を疑われることにもなりかねない。

そこで、本発明の目的は、特定の方向へ進行する経路が設定されている交差点の手前で、走行中の車線を特定することなく車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要なときにガイダンスを出力させることである。

本発明の別の目的は、車線の座標データがわからないときであっても、車線変更のガイダンスを出力できるようにすることである。

本発明の一実施態様に従うナビゲーションシステムは、複数の車両が走行しているときに、各車両からそれぞれの車両の位置データを継続的に収集する収集手段と、前記収集手段が収集した各車両の位置データを記憶する位置データ記憶手段と、前記位置データ記憶手段に記憶されている各車両の位置データに基づいて、所定の交差点を進行した車両の走行軌跡を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成手段と、前記所定の交差点の手前を走行している対象車両であって、前記所定の交差点を特定の経路で進行するように経路設定されている対象車両の現在位置と、前記リファレンスデータ生成手段により生成されたリファレンスデータが示す走行軌跡とを比較して、前記対象車両のドライバに対する車線変更ガイダンスの要否を判定するガイダンス判定手段と、前記判定手段による判定の結果、前記車線変更ガイダンスが必要なときは、所定の出力装置に前記車線変更ガイダンスを出力させるガイダンス手段と、を備える。

好適な実施形態では、道路の幅員を含む道路属性データを記憶する道路属性記憶手段と、前記道路属性記憶手段に記憶されている前記対象車両が走行中の道路の幅員が片側２車線分よりも大きいか否かを判定する幅員判定手段と、をさらに備えるようにしてもよい。このとき、前記ガイダンス判定手段は、前記幅員判定手段により、前記対象車両が走行中の道路の幅員が片側２車線分よりも大きいと判定されたときに、前記ガイダンスの要否判定を行う。

好適な実施形態では、前記リファレンスデータ生成手段は、前記所定の交差点を前記特定の経路で走行した車両の走行軌跡を示すリファレンスデータを生成し、前記ガイダンス判定手段は、前記所定の交差点を前記特定の経路で走行した車両のリファレンスデータと、前記対象車両の現在位置とを比較するようにしてもよい。

好適な実施形態では、前記リファレンスデータ生成手段は、前記位置データ記憶手段から、前記所定の交差点を前記特定の経路で進行した複数の車両の位置データを読み出して、当該複数の車両の走行軌跡の平均を示すリファレンスデータを生成するようにしてもよい。

好適な実施形態では、前記特定の経路とは、前記所定の交差点を右折または左折する経路であり、前記車線変更ガイダンスは、前記特定の経路が右折経路である場合には右車線への変更を促すガイダンスであってもよいし、前記特定の経路が左折経路である場合には左車線への変更を促すガイダンスであってもよい。

好適な実施形態では、前記ガイダンス判定手段は、前記特定の経路が右折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって左に位置するとき、及び、前記特定の経路が左折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって右に位置するときに、前記車線変更ガイダンスが必要と判定することもできる。

以下、本発明の一実施形態に係るナビゲーションシステムについて、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るナビゲーションシステムの概要図である。

本システムは、情報センタ１と、プローブカーと呼ばれるＧＰＳアンテナなどを搭載した自動車等の移動する車両２に搭載された車載装置３とを備える。情報センタ１と複数の車両２に搭載された各車載装置３とは、無線などによって相互に通信を行う。

各車載装置３は、ＧＰＳシステムによって特定された車両２の現在位置データなどを含むプローブデータを定期的に情報センタ１へ送信する。また、各車載装置３は、情報センタ１へ出発地と目的地を特定した経路案内をリクエストして、それに対する応答として、情報センタ１が作成した経路の情報を取得する。

情報センタ１及び車載装置３は、例えばプロセッサ及びメモリなどを備えたコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する情報センタ１内の個々の構成要素または機能は、例えば、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。

図２は、情報センタ１及び車載装置３の構成図である。

まず、情報センタ１について説明する。

情報センタ１は、同図に示すように、車載装置３から送信されたプローブデータを取得するプローブデータ収集部１１と、プローブデータを記憶するプローブデータ記憶部１２と、プローブデータに基づいてリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成部１３と、リファレンスデータを記憶するリファレンスデータ記憶部１４と、道路属性情報を記憶した道路属性記憶部１５と、車載装置３から現在位置を示す現在位置データを取得して、対象の車両２が現在走行している道路の幅員を判定する幅員判定部１６と、対象の車両２が右折または左折をする交差点を検出する右左折ポイント検出部１７と、リファレンスデータと現在位置データとに基づいて、対象の車両２に車線変更ガイダンスが必要であるか否かを判定するガイダンス要否判定部１８とを備える。

プローブデータ収集部１１は、各車両２の車載装置３から随時送られてくるプローブデータを継続的に収集する。プローブデータ収集部１１は、収集したプローブデータをプローブデータ記憶部１２に格納する。

図３は、プローブデータ記憶部１２のデータ構造の一例を示す。プローブデータ記憶部１２は、データ項目として、車両の識別情報である車両ＩＤ１２１と、そのプローブデータを受信した時刻１２２と、その時刻における車両の緯度１２３および経度１２４と、その時刻にその車両が走行中のリンクＮｏ１２５とを有する。

車両ＩＤ１２１、時刻１２２、緯度１２３および経度１２４は、車載装置３から送られてくるプローブデータに含まれている。

リンクＮｏ１２５は、緯度１２３および経度１２４から公知のリンクマッチング処理により求められる。

リファレンスデータ生成部１３は、プローブデータ記憶部１２に記憶されているプローブデータに基づいて、ガイダンス要否判定部１８で車線変更ガイダンスの要否判定を行うときに参照されるリファレンスデータを生成する。リファレンスデータは、車両の走行軌跡を示すデータである。

リファレンスデータ生成部１３は、例えば、ある交差点を走行した複数の車両のプローブデータをプローブデータ記憶部１２から読み出す。特に、リファレンスデータ生成部１３は、その交差点を直進以外の走行パターン（典型的には右折または左折）で走行した車両を対象とし、以下のようにして、各走行パターンのリファレンスデータを求める。

すなわち、リファレンスデータ生成部１３は、プローブデータ記憶部１２から読み出したプローブデータの緯度１２３及び経度１２４をプロットして、各車両の走行軌跡を求める。リファレンスデータ生成部１３は、それぞれの走行パターンごとに、この複数の走行軌跡から平均的な走行軌跡を算出して、リファレンスデータとする。あるいは、リファレンスデータ生成部１３は、それぞれの走行パターンごとに、上記の複数の走行経路の中の一つを選択して、リファレンスデータとしてもよい。

リファレンスデータ生成部１３は、複数の交差点について、このリファレンスデータを生成する。特に、リファレンスデータ生成部１３は、後述する幅員判定部１６によって片側２車線以上を有すると判定された道路の交差点について、リファレンスデータを生成するようにしてもよい。

リファレンスデータ生成部１３は、生成したリファレンスデータをリファレンスデータ記憶部１４に格納する。

図４は、リファレンスデータ記憶部１４のデータ構造の一例を示す。すなわち、リファレンスデータ記憶部１４は、第１リンクＮｏ１４１と、第２リンクＮｏ１４２と、軌跡データ１４３とを含む。

軌跡データ１４３に示す軌跡は、第１リンクＮｏ１４１の第１リンクから第２リンクＮｏ１４２の第２リンクへ走行した車両の軌跡である。つまり、軌跡データ１４３に示す軌跡は、第１リンクから交差点に入り、第２リンクへ出ていった車両の走行軌跡である。

図５は、リファレンスデータの具体例を示す。すなわち、同図では、リンクＮｏ「００１」の第１リンクから、リンクＮｏ「０１１」の第２リンクへ抜けていった車両の軌跡データ１４３を示す。なお、同図の例では、ＧＰＳの誤差により、軌跡データ１４３の一部のポイントが道路上から外に出ている。

再び図２を参照すると、道路属性記憶部１５は、少なくともリンクごとに道路の幅員が特定可能な情報を含む道路属性情報が記憶されている。

幅員判定部１６は、対象の車両２の車載装置３から、その車両２の現在位置データを取得する。そして、幅員判定部１６は、対象の車両２の現在位置と道路属性記憶部１５に記憶されている道路属性に基づいて、対象の車両２が現在走行している道路が片側２車線以上有する道路であるか否かを判定する。つまり、幅員判定部１６は、対象車両２が現在走行しているリンクの幅員が、片側２車線分よりも大きいか否かを判定する。

右左折ポイント検出部１７は、対象の車両２の車載装置３から、予め設定されているその車両２の走行経路データを取得して、設定されている走行経路において、対象の車両２が右折または左折する交差点を検出する。さらに、右左折ポイント検出部１７は、対象車両２の現在位置データに基づいて、対象の車両２が右折または左折する交差点までの距離が所定距離よりも近いときに、これを検出する。つまり、右左折ポイント検出部１７は、設定されている経路の右折または左折ポイントの手前をその交差点へ向かって走行している対象車両２が、その右折または左折ポイントに近づいてきたときに、これを検出する。

ここで、右折または左折ポイントとなる交差点及びその交差点の走行パターンは、リンクＮｏで特定する。つまり、リファレンスデータ記憶部１４の第１リンクＮｏ１４１及び第２リンクＮｏ１４２と同様に、交差点に入るときのリンクと交差点から出ていくときのリンクの組み合わせで、交差点及び右左折などの走行パターンを特定する。

ガイダンス要否判定部１８は、右左折ポイント検出部１７によって、対象の車両２が右折または左折ポイントに近づいてきたと判定されたときに、その交差点のリファレンスデータと、対象車両２の現在位置とを比較して、車線変更ガイダンスの要否を判定する。

例えば、右左折ポイント検出部１７で、対象車両２が左折予定の交差点に近づいてきたと判定されたとき、ガイダンス要否判定部１８は、右左折ポイント検出部１７で特定された交差点へ入るときと出るときのリンクＮｏをキーにして、その交差点を左折する際のリファレンスデータをリファレンスデータ記憶部１４から読み出す。ガイダンス要否判定部１８は、読み出したリファレンスデータの軌跡データ１４３と対象車両２の現在位置とを比較する。

このとき、図５に示すように、現在位置Ａが軌跡データ１４３よりも進行方向に向かって所定距離以上右側であるときは、対象車両２の走行車線は、少なくとも最も左の車線ではないと判定される。このときには、ガイダンス要否判定部１８は、対象車両２の車載装置３に対して、左折しやすいように左車線へ移ることを促すガイダンスの出力を指示する。なお、上記判定における現在位置Ａと軌跡データ１４３との距離の閾値は、任意に設定可能である。これは、以下に説明する右折の場合も同様である。

つぎに、右折の場合も同様に、ガイダンス要否判定部１８が、現在位置Ａが軌跡データ１４３よりも進行方向に向かって所定距離以上左側であるため、対象車両２は少なくとも最も右車線でないと判定したときは、右折しやすいように右車線へ移ることを促すガイダンスの出力を指示する。

次に、改めて図２を参照して車載装置３について説明する。

車載装置３は、プローブデータを生成するプローブデータ生成部３１と、図示しないＧＰＳアンテナが受信した信号を処理して、現在位置データを生成するＧＰＳ処理部３２と、経路案内によって設定された経路を示す経路データを記憶した経路データ記憶部３４と、地図データを記憶した地図データ記憶部３５と、ナビゲーション画像を合成するナビゲーション画像合成部３３と、ナビゲーション画像を表示する表示装置３６と、音声ガイダンスなどを出力する音声出力装置３７とを備える。

プローブデータ生成部３１は、ＧＰＳ処理部３２が生成した車両２の現在位置データなどを含むプローブデータを生成して、情報センタ１へ送信する。

ＧＰＳ処理部３２は、ＧＰＳ信号に基づいて、緯度及び経度によって車両の現在位置を示す現在位置データを生成する。

経路データ記憶部３４は、所定の経路案内によって予め設定されている、車両２の出発地から目的地までの走行経路を示すデータである。

ナビゲーション画像合成部３３は、地図データ記憶部３５に記憶されている地図データ、経路データ記憶部３４に記憶されている設定経路の経路データ及びＧＰＳ処理部３２が生成した現在位置データに基づいて、車両２のドライバへ提供するナビゲーション画像を合成する。ナビゲーション画像合成部３３が合成したナビゲーション画像は表示装置３６に表示される。

音声出力装置３７は、ガイダンス要否判定部１８からの指示に従って、右折または左折を促す音声ガイダンスなどを出力する。例えば、ガイダンス要否判定部１８で、対象車両２の経路が右折の場合に、右車線への車線変更が必要と判定されたときは、音声出力装置３７は、右側車線への車線変更を促す音声ガイダンスを出力する。また、ガイダンス要否判定部１８で、対象車両２の経路が左折の場合に、左車線への車線変更が必要と判定されたときは、音声出力装置３７は、左側車線への車線変更を促す音声ガイダンスを出力する。

車載装置３は、この音声ガイダンスに代えて、あるいはこれに加えて、他のガイダンスを出力してもよい。例えば、表示装置３６に文字によるガイダンスを出力してもよい。

上述のような構成を備えたナビゲーションシステムでの処理手順を、図６のフローチャートを用いて説明する。

まず、プローブデータ収集部１１が各車両２の車載装置３からプローブデータを収集して、プローブデータ記憶部１２に格納する（Ｓ１１）。

次に、リファレンスデータ生成部１３は、プローブデータ記憶部１２のプローブデータに基づいて、複数の交差点について、右折または左折などの走行パターン別にリファレンスデータを生成して、リファレンスデータ生成部１３に格納する（Ｓ１２）。

幅員判定部１６は、対象となる車両２について、その車両２の現在位置と道路属性に基づいて、その車両２が走行中の道路が片側２車線以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。

対象車両２が走行中の道路が片側２車線以上であるとき（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、右左折ポイント検出部１７が対象車両２が予め設定されている経路の中の右折または左折ポイントに向かって近づきつつあるか否かを判定する（Ｓ１５）。

対象車両２が右折または左折ポイントに向かって近づいているとき（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ガイダンス要否判定部１８は、対象車両２の現在位置とリファレンスデータ記憶部１４の軌跡データとを比較して、対象車両２が右折する場合には、対象車両２の現在位置が軌跡データより所定距離以上左であるか否か、左折する場合には、対象車両２の現在位置が軌跡データより所定距離以上右であるか否かを判定し、これに応じてドライバに対して車線変更を促すガイダンスが必要であるか否かを判定する（Ｓ１５）。

そして、ガイダンス要否判定部１８は、それぞれ右及び左への車線変更を促すガイダンスが必要であると判定したときは（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、車載装置３の音声出力装置３７に対してガイダンス出力を指示する。

音声出力装置３７は、この指示に従って音声ガイダンスを出力する（Ｓ１６）。

これにより、右折や左折などの直進以外の走行パターンで通過すべき交差点に近づいてきたときに、適切な車線を走行するようにドライバに注意を促すことができる。特に、本実施形態では、車両が走行している車線を特定しなくても、車線変更が必要なときにだけ、ドライバに対して車線変更を促すことができるようになる。

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

例えば、上記実施形態では、情報センタ１が道路属性記憶部１５、幅員判定部１６、右左折ポイント検出部１７及びガイダンス要否判定部１８を備えているが、これらの構成の一つ以上は車載装置３が備えていてもよい。

本発明の一実施形態に係るナビゲーションシステムの概要図である。 情報センタ１及び車載装置３の構成図である。 プローブデータ記憶部１２のデータ構造の一例を示す。 リファレンスデータ記憶部１４のデータ構造の一例を示す。 リファレンスデータの具体例を示す。 本実施形態に係るナビゲーションシステムでの処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 情報センタ
２ 車両
３ 車載装置
１１ プローブデータ収集部
１２ プローブデータ記憶部
１３ リファレンスデータ生成部
１４ リファレンスデータ記憶部
１５ 道路属性記憶部
１６ 幅員判定部
１７ 右左折ポイント検出部
１８ ガイダンス要否判定部
３１ プローブデータ生成部
３２ ＧＰＳ処理部
３３ ナビゲーション画像合成部
３４ 経路データ記憶部
３５ 地図データ記憶部
３６ 表示装置
３７ 音声出力装置

Claims (6)

1. 複数の車両が走行しているときに、各車両からそれぞれの車両の位置データを継続的に収集する収集手段と、
   前記収集手段が収集した各車両の位置データを記憶する位置データ記憶手段と、
   前記位置データ記憶手段に記憶されている各車両の位置データに基づいて、所定の交差点を進行した車両の走行軌跡を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成手段と、
   前記所定の交差点の手前を走行している対象車両であって、前記所定の交差点を特定の経路で進行するように経路設定されている対象車両の現在位置と、前記リファレンスデータ生成手段により生成されたリファレンスデータが示す走行軌跡とを比較して、前記対象車両のドライバに対する車線変更ガイダンスの要否を判定するガイダンス判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果、前記車線変更ガイダンスが必要なときは、所定の出力装置に前記車線変更ガイダンスを出力させるガイダンス手段と、を備え、
   前記特定の経路とは、前記所定の交差点を右折または左折する経路であり、
   前記車線変更ガイダンスは、前記特定の経路が右折経路である場合には右車線への変更を促すガイダンスであり、前記特定の経路が左折経路である場合には左車線への変更を促すガイダンスであり、
   前記ガイダンス判定手段は、前記特定の経路が右折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって左に位置するとき、及び、前記特定の経路が左折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって右に位置するときに、前記車線変更ガイダンスが必要と判定する
   ナビゲーションシステム。
2. 道路の幅員を含む道路属性データを記憶する道路属性記憶手段と、
   前記道路属性記憶手段に記憶されている前記対象車両が走行中の道路の幅員が片側２車線分よりも大きいか否かを判定する幅員判定手段と、をさらに備え、
   前記ガイダンス判定手段は、前記幅員判定手段により、前記対象車両が走行中の道路の幅員が片側２車線分よりも大きいと判定されたときに、前記ガイダンスの要否判定を行う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。
3. 前記リファレンスデータ生成手段は、前記所定の交差点を前記特定の経路で走行した車両の走行軌跡を示すリファレンスデータを生成し、
   前記ガイダンス判定手段は、前記所定の交差点を前記特定の経路で走行した車両のリファレンスデータと、前記対象車両の現在位置とを比較す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。
4. 前記リファレンスデータ生成手段は、前記位置データ記憶手段から、前記所定の交差点を前記特定の経路で進行した複数の車両の位置データを読み出して、当該複数の車両の走行軌跡の平均を示すリファレンスデータを生成す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。
5. 複数の車両が走行しているときに、各車両からそれぞれの車両の位置データを継続的に収集するステップと、
   前記収集した各車両の位置データを位置データ記憶手段に記憶するステップと、
   前記位置データ記憶手段に記憶されている各車両の位置データに基づいて、所定の交差点を進行した車両の走行軌跡を示すリファレンスデータを生成するステップと、
   前記所定の交差点の手前を走行している対象車両であって、前記所定の交差点を特定の経路で進行するように経路設定されている対象車両の現在位置と、前記リファレンスデータ生成手段により生成されたリファレンスデータが示す走行軌跡とを比較して、前記対象車両のドライバに対する車線変更ガイダンスの要否を判定するステップと、
   前記判定の結果、前記車線変更ガイダンスが必要なときは、所定の出力装置に前記車線変更ガイダンスを出力させるステップと、を有し、
   前記特定の経路とは、前記所定の交差点を右折または左折する経路であり、
   前記車線変更ガイダンスは、前記特定の経路が右折経路である場合には右車線への変更を促すガイダンスであり、前記特定の経路が左折経路である場合には左車線への変更を促すガイダンスであり、
   前記車線変更ガイダンスの要否を判定するステップでは、前記特定の経路が右折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって左に位置するとき、及び、前記特定の経路が左折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって右に位置するときに、前記車線変更ガイダンスが必要と判定する
   ナビゲーション方法。
6. カーナビゲーションのためのコンピュータプログラムであって、
   複数の車両が走行しているときに、各車両からそれぞれの車両の位置データを継続的に収集するステップと、
   前記収集した各車両の位置データを位置データ記憶手段に記憶するステップと、
   前記位置データ記憶手段に記憶されている各車両の位置データに基づいて、所定の交差点を進行した車両の走行軌跡を示すリファレンスデータを生成するステップと、
   前記所定の交差点の手前を走行している対象車両であって、前記所定の交差点を特定の経路で進行するように経路設定されている対象車両の現在位置と、前記リファレンスデータ生成手段により生成されたリファレンスデータが示す走行軌跡とを比較して、前記対象車両のドライバに対する車線変更ガイダンスの要否を判定するステップと、
   前記判定の結果、前記車線変更ガイダンスが必要なときは、所定の出力装置に前記車線変更ガイダンスの出力指示を行うステップと、をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
   前記特定の経路とは、前記所定の交差点を右折または左折する経路であり、
   前記車線変更ガイダンスは、前記特定の経路が右折経路である場合には右車線への変更を促すガイダンスであり、前記特定の経路が左折経路である場合には左車線への変更を促すガイダンスであり、
   前記車線変更ガイダンスの要否を判定するステップでは、前記特定の経路が右折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって左に位置するとき、及び、前記特定の経路が左折経路である場合、前記対象車両の現在位置が、前記リファレンスデータが示す走行軌跡よりも進行方向に向かって右に位置するときに、前記車線変更ガイダンスが必要と判定する、
   コンピュータプログラム。

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