JP5385617B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるナビゲーション装置において経路案内を行う技術に関するものである。

車両に搭載されるナビゲーション装置において経路案内を行う技術としては、所要走行距離や所要走行時間をコストとする最小コスト法により目的地までの経路を探索し、探索した経路に沿った走行を案内する技術が知られている。
また、このような最小コスト法による経路探索を行うナビゲーション装置において、道路網を形成する各道路区間を表すリンク毎にコストを与えると共に、特定のエリアに進入するリンクのリンクコストを、リンクコストが大きくなるように操作することにより、最小コスト法による経路探索によって、当該特定のエリアを迂回する経路が探索されるようにする技術も知られている（たとえば、特許文献１）。

特許3792533号公報

さて、ナビゲーション装置において経路案内を行う場合、ショッピングモールや病院やゴルフコースなどの、内部に道路網や駐車場が整備されている、敷地内の走行を案内するときに、単純に、所要走行距離や所要走行時間をコストとして最小コスト法により探索した経路を案内すると、人や車両の出入りが多い駐車場内通路を多く走行する経路を案内してしまうことがある。そして、このような場合、ユーザは、安全でスムーズな走行を行うことが困難となる。

そこで、本発明は、ナビゲーション装置において、敷地内に道路網や比較的大きな駐車場が整備されている敷地内の経路として、安全、スムーズに走行できる経路を案内することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、車両に搭載されるナビゲーション装置に、前記車両の現在位置を算出する現在位置算出部と、敷地内の道路と敷地内の駐車場内通路とを含む各道路によって構成される道路網を表した地図データに基づいて、前記現在位置から設定された目的地までの経路を探索し、誘導経路として設定する誘導経路設定部と、前記誘導経路の経路案内を行う経路誘導部とを設け、前記誘導経路設定部において、前記誘導経路に含まれる敷地内を通る区間については、当該敷地内にある駐車場内通路よりも、当該敷地内にある道路が、優先して誘導経路に用いられるように前記経路の探索を行うようにしたものである。

ここで、このようなナビゲーション装置においては、前記地図データを、道路網をリンクの集合によって表したものとし、前記誘導経路設定部において、敷地内にある駐車場内通路を構成するリンクのリンクコストが、少なくとも当該駐車場内通路を構成するリンクとリンク長が等しい、敷地内にある道路を構成するリンクのリンクコストよりも大きくなるように定めた各リンクのリンクコストを用いて、前記現在位置から設定された目的地までの経路を、当該経路を構成する各リンクのリンクコストの総和が最小となるように探索し、誘導経路として設定するようにしてもよい。

また、このようなナビゲーション装置は、前記誘導経路設定部は、敷地内にある駐車場内通路と敷地内にある道路については、現在位置が含まれる敷地または目的地の敷地に含まれるもののみを探索の対象として、前記現在位置から設定された目的地までの経路を探索し、誘導経路として設定するようにしてもよい。

これらのようなナビゲーション装置によれば、誘導経路の敷地内を通る区間については、できるだけ駐車場内通路を通らずに敷地内の道路を用いる経路が設定されることになる。したがって、駐車場内通路を多く通る経路が誘導経路として設定されることを抑制することができ、結果、ユーザに対して、敷地内を、安全、スムーズに走行できる経路を案内することができるようになる。

以上のように本発明によれば、ナビゲーション装置において、敷地内に道路網や比較的大きな駐車場が整備されている敷地内の経路として、安全、スムーズに走行できる経路を案内することができる。

本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るナビゲーション装置が備える地図データを示す図である。 本発明の実施形態に係る誘導経路設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る誘導経路設定例において対象とする敷地を示す図である。 本発明の実施形態に係る誘導経路設定例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーションシシステムの構成を示す。
ナビゲーションシステムは、自動車等の車両に搭載されるシステムであり、図示するように、ナビゲーション装置１と、スピーカ２と、操作部３と、表示装置４と、車両状態センサ５と、ＧＰＳ受信機６とを備えて構成される。
ここで、車両状態センサ５は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや、車速パルスセンサなどである車速センサなどの各種車両状態を検出する各種センサである。
そして、ナビゲーション装置１は、地図を表す地図データを記憶したＨＤＤなどの記憶装置１１、現在位置算出部１２、ルート探索部１３、メモリ１４、音声を生成しスピーカ２から出力する音声生成部１５、制御部１６、案内画像生成部１７、操作部３や表示装置４を用いたユーザとの間の入出力を制御するＧＵＩ制御部１８を備えている。

但し、以上のナビゲーション装置１は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたＣＰＵ回路であって良く、この場合、以上に示したナビゲーション装置１の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより具現化するプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、ナビゲーション装置１に提供されるものであって良い。

次に、図２に、記憶装置１１に記憶される地図データの内容を示す。
図示するように、地図データは、地図データのバージョン等を記述した管理データ、各道路路線の情報を表す路線データ、地図を表す基本地図データを含んで構成される。
そして、基本地図データは、道路ネットワークを表す道路ユニットと、表示地図を構成する図形オブジェクト（地形図形や道路図形や敷地図形や建物図形等）を表すポリゴンユニットと、表示地図を構成するテキストオブジェクト（地名や道路名称や施設名等）を表すテキストユニットとを有する。

ここで、道路ユニットでは、交差点等の道路の連結点を表すノードと、ノード間を連結するリンクの集合として道路網を定義しており、道路ユニットは、ノード毎に設けられたノードデータを含むノードテーブルと、リンク毎に設けられたリンクデータを含むリンクテーブルとを有する。

また、各ノードデータには、対応するノードの識別子となるノード番号、対応するノードの各種属性を表すノード属性、対応するノードの位置を表すノード座標、対応するノードに接続するリンクを表す接続リンク情報と、対応するノードに一本のリンクを介して接続する他のノードを表す接続ノード情報とを含む。

また、各リンクデータには、対応するリンクの識別子となるリンク番号、対応するリンクの各種属性を表すリンク属性、対応するリンクの属する路線を表す所属路線情報、対応するリンクの始点となるノードのノード番号を表す始点ノードと、対応するリンクの終点となるノードのノード番号を表す終点ノードとが登録される。また、リンク属性には、対応するリンクの種別の情報が格納されており、このリンクの種別としては、高速道路を構成するリンクであるところの高速道路リンク、一般道を構成するリンクであるところの一般道リンク、ショッピングモールや病院やゴルフコースなどの敷地内の道路網を構成するリンクであるところのプライベートリンク、駐車場内の通路を構成するリンクであるところのパーキングレーンリンクがある。

次に、ポリゴンユニットには、表示地図を構成する図形オブジェクト（地形図形や道路図形や敷地図形や建物図形等）毎に設けられたポリゴンデータを有し、各ポリゴンデータは、対応する図形オブジェクトの識別子であるポリゴン識別子、対応する図形オブジェクトの地形図形、道路図形、敷地図形、建物図形といった図形種別を表すポリゴン種別、対応するポリゴンの形状と地図上の配置を表す形状配置データとが登録される。

さて、このような構成において、ナビゲーション装置１の現在位置算出部１２は、車両状態センサ５やＧＰＳ受信機６の出力から推定される現在位置に対して、記憶装置１１から読み出した地図データが示す前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向とを、それぞれ現在位置、現在進行方位として決定し、メモリ１４に設定する。

また、制御部１６は、ユーザから操作部３、ＧＵＩ制御部１８を介して目的地の設定を受付け、これをメモリ１４にセットする。
ルート探索部１３は、誘導経路の探索を制御部１６から指示されたならば、図３に示す誘導経路設定処理を行う。
すなわち、図示するように、まず、敷地外の道路を構成するリンクを探索対象リンクに設定する（ステップ３０２）。ここで、敷地外の道路を構成するリンクとは、リンク属性が示す種別がプライベートリンクではなく、かつ、パーキングレーンリンクでもない種別であるリンクデータに対応するリンクである。

そして、次に、現在位置が敷地内に位置するかどうかを判定する（ステップ３０４）。ここでは、ポリゴン種別が敷地図形であるポリゴンデータのうちの、いずれかのポリゴンデータの形状配置データが示すポリゴンの領域内に現在位置が含まれる場合に、現在位置が敷地内に位置すると判定する。

そして、現在位置が敷地内に位置しない場合には、そのままステップ３０６に進み、現在位置が敷地内に位置する場合には、現在位置が含まれる敷地内のリンクを探索対象リンクに追加した上で（ステップ３１２）、ステップ３０６に進む。ここで、現在位置が含まれる敷地内のリンクとは、リンク属性が示す種別がプライベートリンク、または、パーキングレーンリンクであるリンクデータに対応するリンクであり、そのリンクの始点ノードと終点ノードのうちの少なくとも一方が、現在位置が含まれる敷地のポリゴンの領域内に位置するリンクである。

次に、ステップ３０６では、目的地が敷地内に位置するかどうかを判定する。ここでは、ポリゴン種別が敷地図形であるポリゴンデータのうちの、いずれかのポリゴンデータの形状配置データが示すポリゴンの領域内に目的地が含まれる場合に、目的地が敷地内に位置すると判定する。

そして、目的地が敷地内に位置しない場合には、そのままステップ３０８に進み、目的地が敷地内に位置する場合には、目的地が含まれる敷地内のリンクを探索対象リンクに追加した上で（ステップ３１４）、ステップ３０８に進む。ここで、目的地が含まれる敷地内のリンクとは、リンク属性が示す種別がプライベートリンク、または、パーキングレーンリンクであるリンクデータに対応するリンクであり、そのリンクの始点ノードと終点ノードのうちの少なくとも一方が、目的地が含まれる敷地のポリゴンの領域内に位置するリンクである。

そして、ステップ３０８では、ステップ３１２またはステップ３１４で探索対象リンクに敷地内のリンクを追加しているかどうかを調べ、追加していない場合には、探索対象リンクのみを探索の対象として、最小コスト法によって、経路を構成するリンクのリンクコストの総和が最小となるように現在位置から目的地までの経路を探索し、探索した経路をメモリ１４に誘導経路として設定する（ステップ３１０）。ここで、敷地内のリンク以外のリンクについては、当該リンクのリンクコストとしては、たとえば、リンクのリンク長を用いる。

一方、ステップ３０８で、ステップ３１２またはステップ３１４で探索対象リンクに敷地内のリンクを追加していると判定された場合には、探索対象リンクに含まれる敷地内のリンク（種別がプライベートリンクまたはパーキングレーンリンクであるリンク）のリンクコストを設定する（ステップ３１６）。この設定は、リンクのリンク長に着目したコストＣを、所定の増加度合で増加させた値をリンクコストとすることにより設定する。ただし、この増加度合は、種別がパーキングレーンリンクであるリンクに対して適用する増加度合が、種別がプライベートリンクであるリンクに適用する増加度合よりも大きくなるように定める。

すなわち、より具体的には、たとえば、リンクのリンク長をＣ、Ａ＞Ｂ≧１として、種別がパーキングレーンリンクであるリンクのリンクコストＰＡＬＣと、種別がプライベートリンクであるリンクのリンクコストＰＬＬＣとを、ＰＡＬＣ=Ａ×Ｃ、ＰＬＬＣ=Ｂ×Ｃによって設定する。または、Ａ＞Ｂ≧０として、種別がパーキングレーンリンクであるリンクのリンクコストＰＡＬＣと、種別がプライベートリンクであるリンクのリンクコストＰＬＬＣとを、ＰＡＬＣ=Ａ+Ｃ、ＰＬＬＣ=Ｂ+Ｃによって設定する。

なお、ステップ３１６で設定するリンクコストは、同じ敷地内の種別がパーキングレーンリンクと種別がプライベートリンクであるリンクとについて、種別がパーキングレーンリンクである任意のリンクのリンクコストＰＡＬＣが、種別がプライベートリンクであるリンクのリンクコストＰＬＬＣの最大値よりも必ず大きくなるように設定してもよいし、種別がパーキングレーンリンクであるリンクのリンクコストＰＡＬＣリンクが、当該リンクのリンク長Ｃよりも、所定レベル以上大きなリンク長Ｃを持つ種別がプライベートリンクであるリンクのリンクコストＰＬＬＣと等しくなるように設定するようにしてもよい。

そして、ステップ３１０に進み、探索対象リンクのみを探索の対象として、リンクコストをコストとする最小コスト法で現在位置から目的地までの経路を探索し、探索した経路をメモリ１４に誘導経路として設定する。ただし、この探索において、敷地内のリンク以外のリンクについては、当該リンクのリンクコストとしてはリンク長を当該リンクのリンクコストとして用い、ステップ３１６でリンクコストが設定されたリンクについては、当該ステップ３１６で設定したリンクコストを当該リンクのリンクコストとして用いて、経路の探索を行う。

以上、誘導経路設定処理について説明した。
以下、このような誘導経路設定処理による誘導経路の設定例を示す。
いま、図４ａに示すように、敷地４０１と、敷地４０１外の一般道４０２と、敷地内の建物４０３と、敷地４０１内の道路網４０４と、敷地４０１内の駐車場の駐車場内通路４０５とが存在する場合を想定する。なお、図４ｂは、図４ａにおける敷地４０１内の道路網４０４を抜き出して表したものであり、図４ｃには敷地４０１内の駐車場の駐車場内通路４０５を抜き出して表したものである。

この場合において、図５ａ１に示すように、現在位置５０１が敷地４０１内にあり、目的地５０２が敷地４０１外に位置する場合、誘導経路設定処理によれば、駐車場内通路４０５のリンクであるところの種別がパーキングレーンリンクのリンクのリンクコストが、敷地内道路網４０４のリンクであるところの種別がプライベートリンクのリンクのリンクコストより、傾向的に大きくなるように設定された上で、現在位置５０１から目的地５０２までの経路が探索されるので、現在位置５０１から敷地４０１外に到る経路としては敷地内道路網４０４の道路を優先的に使用する経路が探索されることになる。そして、この結果、図示するように誘導経路５０３としては、できるだけ駐車場内通路４０５を通らずに敷地内道路網４０４の道路を用いて敷地４０１外に到る経路が設定されることになる。

したがって、図５ａ２に示すように、駐車場内通路４０５を多く通る経路が誘導経路５０３として設定されることを抑制することができ、結果、ユーザに対して、敷地４０１内を、安全、スムーズに走行できる経路を案内することができるようになる。
また、図５ｂ１に示すように、現在位置５０１が敷地４０１外にあり、目的地５０２が敷地４０１内に位置する場合も同様であり、誘導経路設定処理によれば、駐車場内通路４０５のリンクであるところの種別がパーキングレーンリンクのリンクのリンクコストが、敷地内道路網４０４のリンクであるところの種別がプライベートリンクのリンクのリンクコストより、傾向的に大きくなるように設定された上で、現在位置５０１から目的地５０２までの経路が探索されるので、敷地４０１外から敷地４０１内の目的地５０２に到る経路としては敷地内道路網４０４の道路を優先的に使用する経路が探索されることになる。そして、この結果、図示するように誘導経路５０３としては、できるだけ駐車場内通路４０５を通らずに敷地内道路網４０４の道路を用いて目的地５０２に到る経路が設定されることになる。

したがって、このような場合も、図５ｂ２に示すように、駐車場内通路４０５を多く通る経路が誘導経路５０３として設定されることを抑制することができ、結果、ユーザに対して、敷地４０１内を、安全、スムーズに走行できる経路を案内することができるようになる。

さて、図１に戻り、このようにしてメモリ１４に誘導経路が設定されたならば、制御部１６は、現在位置が誘導経路の右左折ポイントに接近したならば、音声生成部１５に右左折を案内する音声をスピーカ２に出力させる処理を行う。
また、案内画像生成部１７は、メモリ１４にセットされている現在位置を参照し、地図データが示す現在位置周辺に設定した地図表示範囲内の地図を、所定の縮尺で表す地図画像を生成する。また、案内画像生成部１７は、描画した地図画像上に、メモリ１４にセットされている現在位置を表す現在位置マークを描画し、案内画像としてＧＵＩ制御部１８を介して表示装置４に表示する処理を繰り返し行う。ここで、メモリ１４に目的地や誘導経路がセットされている場合には、案内画像生成部１７は、誘導経路の地図表示範囲内の部分を表す誘導経路図形も案内画像に含めて表示する。また、地図表示範囲内に目的地が含まれる場合には、さらに、目的地を表す目的地マークも案内画像に含めて表示する。

図４ｄに、このようにして表示される案内画像の例を示す。
図示するように、案内画像４０は、現在位置周辺の地図を表す地図画像４１上に、現在位置を表す現在位置マーク４２が表されたものとなる。また、誘導経路や目的地がセットされている場合には、案内画像は、誘導経路を表す誘導経路図形４３を含むものとなる。また、地図表示範囲内に目的地が含まれる場合には、さらに、目的地マークも案内画像に含まれることになる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

１…ナビゲーション装置、２…スピーカ、３…操作部、４…表示装置、５…車両状態センサ、６…ＧＰＳ受信機、１１…記憶装置、１２…現在位置算出部、１３…ルート探索部、１４…メモリ、１５…音声生成部、１６…制御部、１７…案内画像生成部、１８…ＧＵＩ制御部。

Claims (2)

1. 車両に搭載されるナビゲーション装置であって、
   前記車両の現在位置を算出する現在位置算出部と、
   敷地内の道路と敷地内の駐車場内通路とを含む各道路によって構成される道路網を表した地図データに基づいて、前記現在位置から設定された目的地までの経路を探索し、誘導経路として設定する誘導経路設定部と、
   前記誘導経路の経路案内を行う経路誘導部とを有し、
   前記地図データは、道路網をリンクの集合によって表したものであり、
   前記誘導経路設定部は、
   敷地内にある駐車場内通路と敷地内にある道路については、現在位置が含まれる敷地または目的地が含まれる敷地に含まれるもののみを探索の対象として、
   前記敷地内にある駐車場内通路を構成する各リンクのリンクコストが、当該敷地内にある道路を構成するリンクのリンクコストの最大値よりも大きくなるように定めた各リンクのリンクコストを用いて、
   前記現在位置から設定された目的地までの経路を、当該経路を構成する各リンクのリンクコストの総和が最小となるように探索し、誘導経路として設定することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 車両に搭載されるナビゲーション装置において、経路案内を行う経路案内方法であって、
   前記ナビゲーション装置が、前記車両の現在位置を算出する現在位置算出ステップと、
   前記ナビゲーション装置が、敷地内の道路と敷地内の駐車場内通路とを含む各道路によって構成される道路網を表した地図データに基づいて、前記現在位置から設定された目的地までの経路を探索し、誘導経路として設定する誘導経路設定ステップと、
   前記ナビゲーション装置が、前記誘導経路の経路案内を行う経路誘導ステップとを有し、
   前記誘導経路設定ステップにおいて、
   敷地内にある駐車場内通路と敷地内にある道路については、現在位置が含まれる敷地または目的地が含まれる敷地に含まれるもののみを探索の対象として、
   前記敷地内にある駐車場内通路を構成する各リンクのリンクコストが、当該敷地内にある道路を構成するリンクのリンクコストの最大値よりも大きくなるように定めた各リンクのリンクコストを用いて、
   前記現在位置から設定された目的地までの経路を、当該経路を構成する各リンクのリンクコストの総和が最小となるように探索し、誘導経路として設定することを特徴とする経路案内方法。