JP5881426B2 - トンネル情報利用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し、特にトンネル情報を利用することにより適正なマップマッチングを行うことができるようにした、トンネル情報利用ナビゲーション装置に関する。

ナビゲーション装置においては．ＧＰＳを利用し正確な現在地を得ることができる。更にマップマッチンブによりマップの地図上の道路に現在地を合わせることができ、それにより常に地図上の道路に自車位置を合わせ、現在どこを走行しているかを正確に知ることができる。また、このマップマッチングは、車速パルスと方位検出による自律航法でも行われている。

但し、現在位置を地図上の道路にマッチングさせるには、必ずしも正確に現在位置を地図の道路に当てはめることはできず、真の現在位置から同じ道路上の前方にマッチングするオーバーランと、同じ道路上の後方の位置にマッチングするアンダーランを生じることがある。一方、ＧＰＳは所定の個数受信していれば正確な位置を検出できるものの、トンネルやビルの陰ではＧＰＳを受信できず、正確な位置を測定することはできない。

なお、ＧＰＳ受信機の測位データや角度センサ，加速度センサからのデータより算出された現在位置の近くに特定道路の入口があるかを判定し、その時、自車が特定道路を走行／並走しているかの判断を行い、自車が特定道路を走行或いは並走する場合に自位置を現在の自車走行道路から外さない、強いマップマッチング制御を行う。一般道と有料道路が平行して存在する状況で、一般道を走っているにもかかわらず、測位データが誤って有料道路へ進入した場合において、強いマップマッチングの制御を行うことにより、有料道路へ進入したと認識することを防ぐ技術は、特許文献１に開示されている。

特開平１１−３０４５１２

このようにＧＰＳではトンネルに於いて正確な位置が測定できないことと、マップマッチングではオーバーランとアンダーランがあるため、２本の道路が平行して走っているところでは次のような問題が生じる。

即ち、図５（ａ）に示すように、道路ＡとＢは並行して走っており、現在は実際の自車位置として示す道路ＡのＰの位置に存在する時、この道路がＴの位置でトンネルに入る時、ＧＰＳのマッチングがオーバーランしてトンネル内のＱの位置に有るとされている時、その道路のすぐ横を走る道路Ｂがトンネルではない一般道路である時、現在車両ではＧＰＳを受信できていることから一般道路を走行しているものと認識し、トンネル内のＱの位置から並行して走る道路ＢのＲの位置に存在するものと推定し、道路ＢのＲの位置にマッチングさせてしまう。

また、図５（ｂ）に示すように、現在位置が道路ＡのＰの位置、即ちトンネル内を走行し、もうすぐトンネルを出る時、自立航法等でマップマッチングを行っている時に、オーバーランによりトンネルを出た地点Ｑに存在すると推定される時、現在地では未だトンネルの中であるのでＧＰＳを受信できず、隣を走行する道路Ｂのトンネルの中のＲ地点にあるものと誤ってマップマッチングしてしまう。

更に、図５（ｃ）に示すように、道路Ａのトンネル内のＰ地点に存在する時、マップマッチングがアンダーランにより地点Ｑにマップマッチングされようとしたとき、現在ＧＰＳを受信できていないことにより、トンネル内に存在する道路ＢのＲ地点にマップマッチングしてしまう。

また、図５（ｄ）に示すように、現在道路Ａのトンネルから出たはかりの地点Ｐに存在する時、マップマッチングがアンダーランにより地点Ｑにマップマッチングされようとした時、現在ＧＰＳが受信できることにより隣の道路Ｂのトンネルではない地点Ｒにマップマッチングしてしまう、というようなことが問題となる。

図６には実際の走行例を示しており、同図に於いて道路Ｖを走行している時、トンネル区間に入った時、それまでＧＰＳ側位により正常にマップマッチングによって走行していたところ、トンネル区間に入り、前記図５（ａ）のようにマップマッチングに誤りが生じ、道路Ｖに隣接するトンネルではない別の道路Ｗに誤ってマップマッチングし、そのまま走行している例を示している。このようにマップマッチングの誤りが発生する。

従って、本発明はマップマッチングに於けるオーバーランやアンダーランに影響されず、また、トンネルの出入口に影響されず、正確なマップマッチング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主たる目的とする。

本発明に係るトンネル情報利用ナビゲーション装置は、前記課題を解決するため、自車走行道路のトンネル出入口を検出する自車走行道路トンネル出入口検出手段と、前記トンネル出入口検出手段で検出したトンネル出入口から前後所定距離内を隣接道路移動禁止区域とする隣接道路移動禁止区域設定手段と、前記トンネル出入口検出手段で検出した出入り口に隣接する道路がトンネルの道路か一般の道路かを検出する隣接道路検出手段とを備え、前記隣接道路移動禁止区域内に自車位置が存在する時、前記隣接道路検出手段でトンネルの道路か一般道路かによって、隣接道路へのマップマッチングの移動を禁止する隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする。

また、本発明に係るトンネル情報利用ナビゲーション装置は、前記トンネル情報利用ナビゲーション装置において、自車位置がトンネル入口の隣接道路移動禁止区域に存在し、オーバーランによりマップマッチングしている時で、隣接道路が一般道路である時、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする。

また、本発明に係るトンネル情報利用ナビゲーション装置は、前記トンネル情報利用ナビゲーション装置において、自車位置がトンネル入口の隣接道路移動禁止区域に存在し、アンダーランによりマップマッチングしている時で、隣接道路がトンネルである時、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする。

また、本発明に係るトンネル情報利用ナビゲーション装置は、前記トンネル情報利用ナビゲーション装置において、自車位置がトンネル出口の隣接道路移動禁止区域に存在し、オーバーランによりマップマッチングしている時で、隣接道路がトンネルである時、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする。

また、本発明に係るトンネル情報利用ナビゲーション装置は、前記トンネル情報利用ナビゲーション装置において、自車位置がトンネル出口の隣接道路移動禁止区域に存在し、アンダーランによりマップマッチングしている時で、隣接道路が一般道路である時、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする。

自車走行道路のトンネル出入口を検出する自車走行道路トンネル出入口検出手段と、前記トンネル出入口検出手段で検出したトンネル出入口から前後所定距離内を不明確区間とする不明確区間設定手段と、前記トンネル出入口検出手段で検出した出入り口に隣接する道路がトンネルの道路か一般の道路かを検出する隣接道路検出手段とを備え、前記不明確区間内に自車位置が存在する時、前記隣接道路検出手段でトンネルの道路か一般道路かによって、隣接道路へのマップマッチングの移動を禁止する隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする。

本発明の実施例の機能ブロック図である。 同実施例の作動フロー図である。 本発明の実施の態様を示す図である。 本発明の他の実施の態様を示す図である。 従来例の問題点を示す図である。 従来例を示す図である。

本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明におけるトンネル情報利用ナビゲーション装置の実施例の機能ブロック図であり、本発明を各種の態様で実施することができるようにした機能ブロック図を示している。なお、同図において、各機能を行う機能部は、それぞれ各機能を行う手段ということができる。

図１に示すナビゲーション装置の機能ブロック図においては、従来から用いられている各種機能部を備えており、システム制御部１０では、ＣＰＵ、ソフトウェアを記録しているＲＯＭ、ＣＰＵの処理に必要なＲＡＭ等を備えており、ＲＯＭに記録したソフトウェアにより各機能部がそれぞれ関連して所定の作動を行うようにしている。

図示のナビゲーション装置においては、このシステム制御部１０に対して車両位置検出部１３を接続し、ＧＰＳ受信器１１の位置データを入力すると共に、更に車速センサや角度センサによる走行距離・方位検出部１２からの車両の移動データを入力することによって、車両の現在位置を正確に検出している。このデータは地図表示部３１の自車位置表示部３２において、自車位置として表示される。

ＶＩＣＳ（登録商標）情報入力部１４では交通情報を受信し、特に渋滞情報を受信して各種の案内に利用可能とする。指示信号入力部１７ではリモコン１５の信号を入力し、またモニタに貼ったタッチパネル１６の信号等も入力し、更に利用者の音声を認識する等、種々の指示信号を入力する。

また、データ入出力部１９においては、ＤＶＤ−ＲＯＭ、或いはハードディスク、メモリカード等の地図・情報データ記録媒体１８から必要な地図データ、施設データ等を取り込み、更にそのデータ記録媒体がハードディスクのように容易にデータの書き込みができるような場合には、外部から取り込んだデータや、他の機能部で処理したデータを後に読み取って利用することができるように、そのデータ記録媒体に入力もできるようにしている。

画像出力部２１ではモニタ２０に各種の画像を出力するものであり、現在位地を中心とした地図、後述する誘導経路案内部２５から出力される交差点拡大図等を表示する。音声出力部２３では後述する誘導経路案内部２５から出力する交差点の右左折案内等の音声案内をスピーカ２２から出力すると共に、必要に応じて更に種々の警報等の音声出力も行う。

また、誘導経路演算部２４では、各種の手法により目的地を選択し、現在地から目的地までの誘導経路を演算し、適切な誘導経路を誘導経路記憶部２５に記憶し、誘導経路案内部２５では、その誘導経路に沿って安全に、間違いなく走行できるように案内する。その際は、右左折交差点等では交差点拡大図等により別途案内を行う。

更に地図表示部３１では、自車位置を中心とした地図を表示するものであり、その中の自車位置表示部３２では車両位置検出部１３のデータにしたがって自車の位置を表示する。この自車位置表示部にはマップマッチング部３３を備え、ＧＰＳ受信器１１のデータ、および道路距離・方位検出部１２で得られた現在位置をマップの道路にマッチングさせる。

このマップマッチング部３３には、本発明においてトンネル位置データ取込部３４を備え、その中には自車走行道路３５と隣接道路３６について入口３７と出口３８を検出するようにしている。また、マップマッチング部３３には不明確距離設定部３９を備え、特に自車位置が存在する自車走行道路３５について、トンネルの入口３７と出口３８について、どの道路を走っているのか不明確になる距離であるオーバーラン距離設定部４０とアンダーラン距離設定部４１とを設定する。この距離は同一距離として、１ｋｍのように設定することができる。この不明確になる距離については、所定の条件により隣接道路への移動は行わないようする。それにより本発明は、図３に示すような従来例の問題点を解決することができる。

上記のような機能ブロック図に示すトンネル情報利用ナビゲーション装置は、図２に示す作動フローにより順に作動させることにより実施することができる。即ち、図２に示すトンネル出入口隣接道路移動禁止処理においては、最初トンネル入口オーバーラン用隣接道路移動禁止区域内か否かを判別する（ステップＳ１）。ここで隣接道路移動禁止区域内である時には隣接道路はトンネルの道路ではない一般道路であるか否かを判別し（ステップＳ６）、隣接道路が一般道路である時には隣接道路移動禁止処理をする（ステップＳ１０）。

即ち、図３（ａ）に示すように、現在道路Ａを走行している時、トンネル入口Ｓの手前Ｖの地点Ｐ１でマップマッチングがオーバーランによりトンネルの入口Ｓに入りＱ１の位置となり、誤ってマップマッチングにより隣の一般道路ＢのＲ１にマップマッチングされてしまうことがある。この状態は現在位置がＰ２のトンネルの入口まで継続することとなり、ここではオーバーランによりＱ２の位置にマップマッチングされるところ、隣のＢの道路のＲ２にマッチングされてしまうことがある。

これを過ぎてトンネルに入るとＧＰＳが受信できないので一般道路へのマップマッチングは生じない。そのため区間Ｖは隣接道路移動禁止区域とする。この処理をステップＳ１のトンネル入口オーバーラン用隣接道路移動禁止区域内か否かの判別を行い、更にステップＳ６で隣接道路は一般道路か否かを判別し、一般道路であった時には隣接道路移動禁止処理を行う、という作動を行っている。なお、隣接道路がトンネルならば上記問題は生じない。

したがって、ステップＳ６で隣接道路は一般道路ではないと判別した時には、ステップＳ１でトンネル入口オーバーラン用隣接道路移動禁止区域ではないと判別した時と共にステップＳ２のトンネル入口アンダーラン用隣接道路移動禁止区域内か否かを判別する。

ここでトンネル入口アンダーラン用隣接道路移動禁止区域内にあると判別した時には、ステップＳ７に進み隣接道路はトンネルではない一般道路であるか否かを判別し、トンネルではない一般道路であると判別した時には、ステップＳ１０に進んで隣接道路移動禁止処理を行う。

この作動は図３（ｂ）に示しており、最初Ａの道路をＰ３でトンネルに入ったところ、アンダーランにより地点Ｑ３の位置にマップマッチングされていた時、自車位置Ｐ３がトンネルにはいることにより隣接道路のトンネルの道路にマップマッチングしてしまう。この状態はアンダーランの地点Ｑ３がトンネルに入るまで続くのでこの区間は、隣接道路移動禁止区域とする。

ステップＳ７で隣接道路はトンネルではなく一般道路であると判別した時には、このようなマップマッチングの誤りはないので、ステップＳ２でトンネル入口アンダーラン用隣接道路移動禁止区域内ではないと判別した時と共にステップＳ３に進み、トンネル出口オーバーラン用隣接道路移動禁止区域であるか否かを判別する。

ステップＳ３でトンネル出口オーバーラン用マッチング禁止区域であると判別した時は、ステップＳ８に進み隣接道路はトンネルか否かを判別する。隣接道路がトンネルであった時にはステップＳ１０に進み、隣接道路移動禁止処理を行う。

この作動は図３（ｃ）に示しており、道路ＡのＰ５地点を通っている時、マップマッチングがオーバーランによりトンネルを出た地点Ｑ５にマップマッチングするところ、隣接道路Ｂのトンネル内のＲ５にマップマッチングされてしまう。この状態は現在位置がトンネルを出るまで続くことになるので、この区間は隣接道路移動禁止区間とする。

ステップＳ８において隣接道路はトンネルではなく一般道路であると判別した時は、ステップＳ３でトンネル出口オーバーラン用隣接道路移動禁止区域内ではないと判別したとき共にステップＳ４に進み、トンネル出口アンダーラン用隣接道路移動禁止区域内か否かを判別する

ここでトンネル出口アンダーラン用隣接道路移動禁止区域であると判別した時には、ステップＳ９に進んで隣接道路は一般道路であるか否かを判別する。ここで隣接道路は一般道路であると判別した時は、ステップＳ１０に進んで隣接道路移動禁止処理を行う。

この作動は図３（ｄ）に示しており、道路Ａのトンネル出口Ｔを出たところから、現在地Ｐ６がアンダーランによりトンネルを出るところＱ６迄は、隣の一般道路にマップマッチングされやすいので、隣接道路移動禁止区間とする。

ステップＳ９において隣接道路は一般道路ではないと判別した時は、ステップＳ４でトンネル出口アンダーライン用隣接道路禁止区域内と判別した時と共に、通座用マップマッチング処理を行う。従って、ステップＳ１に於いてトンネル入口オーバーラン用隣接道路禁止区域出はないと判別した時、ステップＳ２においてトンネル入口アンダーライン用隣接道路移動禁止区域内ではないと判別した時、ステップＳ３でトンネル出口オーバーラン用隣接道路移動禁止区域内ではないと判別した時、及びステップＳ４でトンネル出口アンダーラン用隣接道路移動禁止区域内ではないと判別したときは、全てそのまま通常のマップマッチングが行われる。以降はステップＳ１０で隣接道路移動禁止処理を行った後と共にステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。

次に同様の手法により行う他の態様について図４に基づいて説明する。この態様によると、ＧＰＳのトラッキング状態で、トラッキングできればトンネル外、トラッキングできなければトンネル内の判定を行う。また、ＧＰＳのトラッキング状態の変化、またはトンネル属性の変化を検出してから「一定期間」内は、正しい判定を行えない可能性が高いため「不明確区間」とし、それ以外を「明確な区間」とする。

上記「一定期間」がトンネルを出た時にＧＰＳトラッキングを開始するまでの時間を超える時間、若しくは自車位置がアンダーラン、オーバーランする可能性のある距離である。また、「明確な区間」且つトンネル内判定中であれば、トンネル属性の道路を選択し易くする。更に「明確な区間」且つトンネル内と判定中であればトンネル属性の道路を選択しやすくする。また、「明確な区間」且つトンネル外判定中であれば、トンネル属性以外の道路を選択し易くする。また、「不明確区間」ではトンネル属性による道路選択をしないようにする。それにより図４に示すような処理を行い、同様の効果を奏することができる。

１０ システム制御部
１１ ＧＰＳ受信器
１２ 走行距離・方位検出部
１３ 車両位置検出部
１４ ＶＩＣＳ（登録商標）情報入力部
１５ リモコン
１６ タッチパネル
１７ 指示信号入力部
１８ 地図情報データ記録媒体
１９ データ入出力部
２０ モニタ
２１ 画像出力部
２２ スピーカ
２３ 音声出力部
２４ 誘導経路演算部
２５ 誘導経路記憶部
２６ 誘導経路案内部
３１ 地図表示部
３２ 自車位置表示部
３３ マップマッチング部
３４ とんネル位置データ取込部
３５ 自車走行道路
３６ 隣接道路
３７ 入口
３８ 出口
３９ 不明確距離設定部
４０ オーバーラン距離設定部
４１ アンダーラン距離設定部

Claims (6)

1. 自車走行道路のトンネル出入口を検出する自車走行道路トンネル出入口検出手段と、
   前記トンネル出入口検出手段で検出したトンネル出入口から前後所定距離内を隣接道路移動禁止区域とする隣接道路移動禁止区域設定手段と、
   前記トンネル出入口検出手段で検出した出入り口に隣接する道路がトンネルの道路か一般の道路かを検出する隣接道路検出手段と、
   自車位置を検出する自車位置検出手段と、
   前記自車位置検出手段により検出された自車位置を地図データ上の道路にマップマッチングするマップマッチング手段とを備え、
   前記マップマッチング手段は、前記隣接道路移動禁止区域内に前記自車位置検出手段によって検出された自車位置が存在する場合、前記隣接道路検出手段でトンネルの道路か一般道路かによって、隣接道路へのマップマッチングの移動を禁止する隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とするトンネル情報利用ナビゲーション装置。
2. 前記マップマッチング手段は、前記自車位置検出手段によって検出された自車位置がトンネル入口の隣接道路移動禁止区域に存在し、かつ、隣接道路が一般道路である場合、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする請求項１記載のトンネル情報利用ナビゲーション装置。
3. 前記マップマッチング手段は、前記自車位置検出手段によって検出された自車位置がトンネル入口の隣接道路移動禁止区域に存在し、かつ、隣接道路がトンネルである場合、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする請求項１記載のトンネル情報利用ナビゲーション装置。
4. 前記マップマッチング手段は、前記自車位置検出手段によって検出された自車位置がトンネル出口の隣接道路移動禁止区域に存在し、かつ、隣接道路がトンネルである場合、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする請求項１記載のトンネル情報利用ナビゲーション装置。
5. 前記マップマッチング手段は、前記自車位置検出手段によって検出された自車位置がトンネル出口の隣接道路移動禁止区域に存在し、かつ、隣接道路が一般道路である場合、隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とする請求項１記載のトンネル情報利用ナビゲーション装置。
6. 自車走行道路のトンネル出入口を検出する自車走行道路トンネル出入口検出手段と、
   前記トンネル出入口検出手段で検出したトンネル出入口から前後所定距離内を不明確区間とする不明確区間設定手段と、
   前記トンネル出入口検出手段で検出した出入り口に隣接する道路がトンネルの道路か一般の道路かを検出する隣接道路検出手段と、
   自車位置を検出する自車位置検出手段と、
   前記自車位置検出手段により検出された自車位置を地図データ上の道路にマップマッチングするマップマッチング手段とを備え、
   前記マップマッチング手段は、前記不明確区間内に前記自車位置検出手段によって検出された自車位置が存在する場合、前記隣接道路検出手段でトンネルの道路か一般道路かによって、隣接道路へのマップマッチングの移動を禁止する隣接道路移動禁止処理を行うことを特徴とするトンネル情報利用ナビゲーション装置。

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