ナビゲーション装置、ナビゲーション方法、ナビゲーションプログラム、および、自動車
【課題】車両側に余計な装備を持たず、インフラ整備に頼らずに、安価な構成で移動体にとって安全なルート探索を実現できるようにすることを課題とする。
【解決手段】リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶しておき、設定された２点間の経路計算を実行して、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断し、特別コストの存在が確認された場合、車種別対応表を参照してコストの修正を実行する。
【解決手段】リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶しておき、設定された２点間の経路計算を実行して、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断し、特別コストの存在が確認された場合、車種別対応表を参照してコストの修正を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置、ナビゲーション方法、ナビゲーションプログラム、および、自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のナビゲーション装置においては、利用者が設定する目的地までの経路を計算し、自動車の走行にしたがって現在位置とその経路との関係をディスプレイに可視的に表示することが一般的に行われている。
【０００３】
ドライバは、この恩恵を受けて、フロントガラス越しに見える風景とカーナビゲーション装置のディスプレイに表示される立体地図とを見比べて現在位置を容易に把握できる。カーナビゲーション装置が普及する前は、ドライバにおいては、その都度紙媒体の地図冊子を見開いて、交差点、コンビニエンスストア、標識等の目印を頼りに現在位置を確認していた。そのような時代からは大きな進歩であることは確かである。
【０００４】
今日、車両走行時において、位置検出器により検出される自車両位置がカーブ警告ポイントに近付いた場合には、減速指示を含む警告メッセージを音声出力装置から出力し、減速警告ポイントに近付いた場合には、車両速度について注意を喚起する内容の警告メッセージを出力する手法が提案されている（特許文献１）。また、カーナビゲーション装置により道路標識側に設置された発信器から発信された規制情報を受信して、規制情報、又は、規制情報と車両情報に基づいて車両が道路標識の設置された道路に進入可能であるかどうかを判断する手法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６０１９１号公報
【特許文献２】特開２００６−３９９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来例においては、特許文献１のようなケースの場合、警告メッセージを出力するために各種機器を装備する必要があり、装置構成の規模が大きくなったり、機器の点数が増えてコストが嵩む虞があった。また、特許文献２のようなケースの場合には、道路標識側に発信器が必要なことから、インフラ整備やシステム全体の規模が大きくなって目的達成に向けてコストの増大は避けられないものであった。
【０００７】
本発明の目的は、車両側に余計な装備を持たず、インフラ整備に頼らずに、安価な構成で移動体にとって安全なルート探索を実現することが可能なナビゲーション装置、ナビゲーション方法、ナビゲーションプログラム、および、自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るナビゲーション装置は、現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション装置であって、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段をさらに有したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２において、前記ナビゲーション装置にディスプレイが接続されており、前記提示手段は、前記ディスプレイ上に表示態様により提示することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２において、前記ナビゲーション装置にスピーカが接続されており、前記提示手段は、前記スピーカより音声で提示することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１つにおいて、前記ナビゲーション装置に通信手段が接続されており、前記通信手段を用いて前記対応表を更新する更新手段をさらに有したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１つにおいて、前記ナビゲーション装置に操作手段が接続されており、前記操作手段を用いて前記対応表を更新する手動更新手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７の発明に係るナビゲーション方法は、現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション方法であって、始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に第２メモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、を含んだことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項８の発明に係るナビゲーションプログラムは、現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得する処理をコンピュータにより実行可能なナビゲーションプログラムであって、前記コンピュータに、始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別にメモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、を含んだことを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項９の発明に係る自動車は、自動車であって、ディスプレイと、慣性航法装置を用いて、少なくとも現在位置および進行情報を検出する位置検出ユニットと、ナビゲーション装置と、を備え、前記ナビゲーション装置は、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、車両側に余計な装備を持たず、インフラ整備に頼らずに、安価な構成で移動体にとって安全なルート探索を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る一実施の形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態では、ナビゲーション装置において、慣性航法装置として、非接触慣性航法装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、移動体の一例となる自動車の車速パルスセンサを利用するものにも適用可能であることはいうまでもない。
【００１９】
まず、全体の構成について説明する。図１は本発明の一実施形態による自動車の内部構成例を示すブロック図である。本実施形態の自動車１は、たとえば図１に示したように、以下に説明するが、本実施形態の３次元マップマッチングにより３次元位置情報の取得等を行うナビゲーション装置２、無線通信により各種の情報を授受するためのアンテナ３、音声を出力するスピーカ４、画像を表示するディスプレイ５、自車の現在位置を検出するＧＰＳ機器６１、進行情報となる方位、移動量をそれぞれ検出する２次元振動ジャイロ６２および加速度センサ６３を具備しているナビゲーションセンサ６（非接触慣性航法装置を指す）、自車の前方景色を撮影して画像を入力するＣＣＤ等のカメラ７、自車の傾斜を検知する傾斜センサ８等により構成されている。自動車１の制御系、電気系、エンジン部位等の構成は、本発明の趣旨からその説明を省略する。なお、ナビゲーションセンサ６は、自車の現在位置と進行情報を検出できるものであればその他の構成であってもよい。
【００２０】
ナビゲーション装置２は、以下に詳述するが、ＧＰＳからの測位が困難な場所（区間）でのナビゲーションセンサ６の誤差解消および３次元マップマッチングを実現するものであり、たとえば、ロケーションコンピュータ２１、領域の一部もしくは全部の３次元座標データ（３次元折線形状データ）を蓄積する３次元座標データベース（３次元座標ＤＢ）２２、領域の一部もしくは全部の２次元地図データおよび右左折等のポイントに応じて生成されるべき音声情報（音声データおよび生成ポイントの組み合わせ）を蓄積する地図および音声データベース（地図および音声ＤＢ）２３、通信処理装置２４、操作パネル２５、音声処理装置２６、画像処理装置２７、車種別コスト表（記憶媒体としてテーブルメモリを指す）２８等により構成されている。
【００２１】
ロケーションコンピュータ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭによる制御ユニット、本実施形態のセンサ誤差解消および３次元マップマッチング処理等を実現するためのロケーション処理プログラム２１１、本実施形態による安全な走行ルートの探索プログラム等を具備している。このロケーションコンピュータ２１は、ナビゲーションセンサ６に接続され、ＧＰＳ機器６１から現在位置情報、２次元振動ジャイロ６２から方位、そして、加速度センサ６３から移動量をそれぞれ入力してＸ−Ｙ座標系の２次元マップマッチングを実行し、さらに、３次元座標ＤＢ２２から３次元座標データを読み出してＸ−ＹＺ座標系でのＺ座標位置情報を算出する。
【００２２】
このロケーションコンピュータ２１は、Ｚ座標位置情報に基づいて移動距離の補正を行ってから３次元位置情報を求めて画像処理装置２７に供給するものである。とくに、ＧＰＳからの測位が困難なトンネル内、ビルの陰等の区間については、３次元座標ＤＢ２２に記憶する座標に対してあらかじめＧＰＳ不能区間を示す道路属性をもたせておき、ナビゲーションセンサ６より想定以上の加速を検出した際は、坂道（上り・下り）、カーブ（・・・度）などの混在した道路形状を分別した道路属性の種類に応じて加速度のキャンセルを行い、正確な移動距離を求めるものである。
【００２３】
通信処理装置２４は、アンテナ３に接続され、無線通信によってアンテナ３を介して各種の情報（渋滞情報、２次元地図データ、３次元座標データ、音声情報等）を取得する。通信処理装置２４は、アンテナ３を介して受信される２次元地図データや音声情報を地図および音声ＤＢ２３に出力する。これにより、地図および音声ＤＢ２３の更新処理が実行される。また、通信処理装置２４は、アンテナ３を介して受信される３次元座標データを３次元座標ＤＢ２２に出力する。これにより、３次元座標ＤＢ２２の更新処理が実行される。
【００２４】
操作パネル２５においては、ここではナビゲーション装置自体に設けられている例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ナビゲーション装置外に設けてナビゲーション装置に対して操作信号を送る構成としてもよい。操作パネル２５は、出発地、目的地の入力により経路要求をしたり、候補として挙げられる経路の選択をしたり、本実施形態のカメラ撮影画像によるナビゲーション表示と２次元地図によるナビゲーション表示間の切り替えを指示するための操作ボタン等を備えている。
【００２５】
音声処理装置２６は、ロケーションコンピュータ２１、地図および音声ＤＢ２３等に接続され、地図および音声ＤＢ２３を参照してロケーションコンピュータ２から供給される３次元位置情報に基づいて真の現在位置に応じたナビゲーションのための音声データを後段に接続されるスピーカ４に供給する。このナビゲーションにおいては、安全ルート探索の結果を音声によって報知することも含まれる。スピーカ４は、音声処理装置２６から音声データを入力して音声を再生する。
【００２６】
画像処理装置２７は、ロケーションコンピュータ２１、地図および音声ＤＢ２３等に接続され、ロケーションコンピュータ２１から供給される３次元位置情報に基づいて真の現在位置に応じた経路案内画像を生成し、その画像をカメラ７から供給される風景の画像に重畳して後段に接続されるディスプレイ５に供給する。この画像処理装置２７は、傾斜センサ８にも接続され、その傾斜センサ８から供給される傾斜角度に応じて経路案内画像の角度をカメラ座標系に整合させる。ディスプレイ５は、画像処理装置２７に接続され、そこから出力される画像情報に基づく画像を表示する。
【００２７】
つぎに、主要なデータベースについて詳述する。図２は本実施形態による３次元座標ＤＢ２２の一例を示す図である。３次元座標ＤＢ２２は、たとえば図２に示したように、ヘッダ部を先頭にして座標ポイント毎にＸ，Ｙ，Ｚ座標データを対応付けて記憶している。一例として、座標ポイントＰ０（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、・・・、Ｐn-1（Ｘn-1，Ｙn-1，Ｚn-1）のように順に記憶されている。３次元座標データの計測手法にもよるが、座標ポイントは、たとえば１ｍ間隔でもよいが、それ以上もしくはそれ以下の間隔でもよいことは言うまでもない。
【００２８】
この３次元座標ＤＢ２２は、本実施形態に必要な道路情報ＲＤ１，ＲＤ２・・・や、ＧＰＳからの測位が困難なトンネル内、ビルの陰等の区間については、各座標ポイントに対してあらかじめＧＰＳ不能区間を示す道路属性をもたせている。経路については、個々または組み合わせについて異なる道路属性を割り当て、このような座標ポイントを通過する際は、道路形状や走行上の環境から通常を超える加速度の発生を確認できるように補正処理が配慮される。これにより、通常を超える部分の加速度がキャンセルされ、正確な移動状態の把握、すなわち、誤差の累積を抑制した移動距離の算出が可能となる。
【００２９】
以下、図３、図４、および、図５を用いて本実施形態の仕組みについて説明する。図３は本実施形態による右左折時の仕組みを説明する図、図４は本実施形態による坂道の仕組みを説明する図、そして、図５は本実施形態による車両の寸法と重心データに基づく仕組みを説明する図である。
【００３０】
本実施形態においては、トラック等の大きな車体を持った自動車に対して有効なルートを提供すること、十分には広くない道路同士の交差点において曲がりそこねを抑止すること、勾配の急激な変化による車底擦りを抑制すること、運転手のスキルを考慮することが目的となる。
【００３１】
そして、現状は、カーナビゲーションのルート計算に関して車体の大きさが全く考慮されていないことや、ホイールベースの長いトラックなどは普通に引いたルートだと通れない可能性があるためカーナビのルート計算に頼らず独自で判断して太い道路を通るようにしていることが現実として挙げられる。また、経験に頼ったルートが選ばれるため必要以上に遠回りをしたルートを自動車が通っていることもあって、経済的にも良くなく、環境的にも良くないのが実情である。
【００３２】
そこで、つぎの仕組みを検討する。すなわち、
（Ｐ１）道路データに幅員を持たせる。
（Ｐ２）道路に高さデータを持たせる。
（Ｐ３）両側に壁・溝があるかどうかも考慮する。
（Ｐ４）車種データを入力して、その車種から推測できる必要な寸法を取得する。
（Ｐ５）左右の内輪差を推測する。
（Ｐ６）坂道を上るとき下をこするかどうかを推測する。
その他に、重心によりカーブの進入速度を推測したり、Ｇｅｏｍｅｔｒｙ情報を動的に考慮すると計算量が膨大になるので代表パラメータを用いてリンクコストに反映させる方式をとるものとする。また、ドライバーの技量をコストに反映させる点では、ドライバーの技量が低い場合には、見かけ上の車両ボリュームを大きくすることで対応する。
【００３３】
ルート計算のアルゴリズムとしては、ノードの場合には、進入、流出の２つのリンクの接続コストパラメータを車種別コスト表から取得する。そして、最短経路を使用するアルゴリズムにて計算する。また、リンクの場合には、リンク中に存在する元交差点に関する情報を格納する。この場合、「元交差点」は複数存在し、通行困難と思われる交差点はなるべくノードとして残すとよい。コスト反映自体はノードと同じものとなる。
【００３４】
図１に示す車種別コスト表２８においては、幅員、接続角度、壁の有無等がわかれば理論計算は可能である。実際のアプリケーションでは計算機パワーを使いたくないので、これらをあらかじめ計算しておいて表にまとめておくものとする。
【００３５】
その他として、細い道における電信柱の存在も重要な道路情報となる。
【００３６】
図３および図４の仕組み説明では、図５に示すように、自動車の寸法等がパラメータとして必要になる。すなわち、重心データ、各種寸法である。寸法として、車高ｈ１、車輪半径ｈ２、前後輪の間隔Ｌ１、先端と前輪中心との間隔Ｌ２、後端と後輪中心との間隔Ｌ３が必要となる。
【００３７】
図３において、幅員が１８ｍの道路から幅員１５ｍの道路に左折する場合、まず計算上必要なパラメータは、前述の幅員情報（Ｐ１）、壁・溝情報（Ｐ３）、車種別寸法（Ｐ４）、内輪差（Ｐ５）で判断される。同様に、図４においては、傾斜のある道路に差し掛かるところやそこから平坦な道路に差し掛かるところで自動車の前部もしくは後部のこすりが問題となる。そのために、幅員情報（Ｐ１）およびこするかどうかを推測するための情報（Ｐ６）が必要となる。
【００３８】
以上の対策を施すことにより、実際に通れる最も経済的なルートが引かれるようになり、スキル別（可能性、快適性）のルートを引くことができる。また、車ごとに通れるルートを分けることができ、車の底を擦らないように回避できる。また、車を擦りそうな度合いを通知することもできる。
【００３９】
ここで、車種別コスト表２８についてもう少し言及する。車種別コスト表はあらかじめ用意するものである。もちろん、ユーザが直接入力しなくてもよく、初期状態では代表的な車種だけをもつと容量上のメリットが得られる。また、初期状態で存在しない車種のパラメータをサーバに用意しておき、自動車との通信によりダウンロード対応で更新するようにしてもよい。また、特殊車両等を考慮して、ユーザの独自入力も機能として追加するとよい。
【００４０】
車種別コスト表２８の準備として、以下のパラメータを考慮して「リンク間コスト」を分類する。
（１）入出路の接続角度
（２）入出路の道路幅員
（３）入出路のおける壁、溝の有無
各分類に対してコストを対応させる表を作成する。このとき上記のパラメータに対してひとつの数値を対応させる。これは表引きを簡単にするためである。
【００４１】
この車種別コスト表２８は車種別に存在し、ユーザの設定に応じてたとえばダウンロードして使用する。主要な車種は最初から持っていてもよい。車種別パラメータをユーザ設定した場合にはサーバでそのパラメータを送付し再計算された表をダウンロードするものとする。
【００４２】
そして、車種別コスト表２８に基づく計算においては、ある交差点に対して入路と出路が決定した場合、その間に「特別コスト」が存在しているかどうかを調べる。これは経路データに格納されているものとする。また、存在しなければ通常のコスト計算を行うものとする。さらに、特別コストが存在していた場合にはその番号に対応するコストを表から取得し、コストに積算するもとする。ただし、「通行不可」のコスト（負の数字となると思われる）も存在することに注意する。
【００４３】
データ構造としては、以下のパラメータを考慮して「リンク間コスト」を分類する。
（１）入出路の接続角度
（２）入出路の道路幅員
（３）入出路のおける壁、溝の有無
上記分類にて車種別コスト表２８を作成する。もちろん、ユーザー設定の自由度を設けておくことも必要である。
【００４４】
つづいて、動作について説明する。図６は本実施形態によるナビゲーション処理の一例を説明するフローチャートであり、図７は本実施形態による車両安全ルート優先ナビゲーション処理を説明するフローチャートである。以下に説明する動作は、主として、ナビゲーション装置２のロケーションコンピュータ２１および画像処理装置２３において、各制御ユニットおよびプログラムにより実現されるものである。
【００４５】
ナビゲーション装置２の電源が投入されると、初期設定が実行され（ステップＳ１０１）、ナビゲーションセンサ６および傾斜センサ８からそれぞれにおいて検知される情報の入力が開始される（ステップＳ１０２）。つづいて、ドライバもしくは同乗者から経路設定（出発地、目的地等）等の入力が受け付けられ、メモリに記憶される（ステップＳ１０３）。ここで、メモリは図示せぬがナビゲーション装置２全体を制御する制御ユニットの記憶装置でもよく、あるいは、ロケーションコンピュータ２１や画像処理装置２７のメモリでもよい。
【００４６】
以上の準備が整い、自動車２が走行を開始すると、ロケーションコンピュータ２１において、３次元マップマッチング処理が開始される（ステップＳ１０４）。この３次元マップマッチング処理により３次元位置情報が決定すると、画像処理装置２７において、その３次元位置情報に基づいて経路案内画像（矢印で示すものであって右左折の案内、色等で示すものであって識別可能な坂道の案内、数字等で示すものであって車線数が多いときの走行ラインの案内等）が生成される（ステップＳ１０５）。
【００４７】
この経路案内画像には、傾斜センサ８から供給される自車の傾斜角度に応じてカメラ座標系としての補正が施される（ステップＳ１０６）。そして、カメラ７から撮影画像が読み込まれて（ステップＳ１０７）、その撮影画像に傾斜補正された経路案内画像が重畳される（ステップＳ１０８）。このようにして得られた重畳画像データに基づく画像はディスプレイ５に出力されて表示される。そして、本実施形態の車両安全ルート優先ナビゲーション処理が実行される（ステップＳ１０９）。
【００４８】
なお、音声処理装置２６においては、ロケーションコンピュータ２１から供給された３次元位置情報に基づいて地図および音声ＤＢ２３から音声情報が抽出され、その音声情報のうち音声データに基づいて音声ガイダンスが生成される。この音声ガイダンスはスピーカ４から音声として出力されるようにしてもよい。
【００４９】
つづいて、図７を用いて車両安全ルート優先ナビゲーション処理について詳述する。まず、ルート探索として、ユーザの操作に応答して経路が設定される。そして、その経路上で最初の２点間が設定される（ステップＳ２０１）。そして、ノードの接続点に関して特別コストの存在が確認される（ステップＳ２０２）。特別コストがある場合には（ステップＳ２０３のＹＥＳルート）、車種別リンク表２８によりコストが修正され、処理はステップＳ２０５に進む（ステップＳ２０４）。特別コストがない場合は（ステップＳ２０３のＮＯルート）、そのまま処理はステップＳ２０５に移行する。
【００５０】
ステップＳ２０５においては、経路計算が実行され、つづいて最終地点（終点）まで計算が完了したのか判断される（ステップＳ２０６）。最終地点まで計算が完了した場合には（ステップＳ２０６のＹＥＳルート）、処理は図６に戻る。一方、まだ完了していない場合には（ステップＳ２０６のＮＯルート）、処理はステップＳ２０１に戻り、以上の処理が繰り返し実行される。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両側に余計な装備を持たず、インフラ整備に頼らずに、安価な構成で移動体にとって安全なルート探索を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、船舶等の業種においても産業上有用であるとともに、位置情報を取得することが可能な携帯電話、携帯情報端末、万歩計（登録商標）、携帯ゲーム機等の電化製品市場においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態による自動車の内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による３次元座標ＤＢの一例を示す図である。
【図３】本実施形態による右左折時の仕組みを説明する図である。
【図４】本実施形態による坂道の仕組みを説明する図である。
【図５】本実施形態による車両の寸法と重心データに基づく仕組みを説明する図である。
【図６】本実施形態によるナビゲーション処理の一例を説明するフローチャートである。
【図７】本実施形態による車両安全ルート優先ナビゲーション処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 自動車
２ ナビゲーション装置
３ アンテナ
４ スピーカ
５ ディスプレイ
６ ナビゲーションセンサ
７ カメラ
８ 傾斜センサ
２１ ロケーションコンピュータ
２２ ３次元座標ＤＢ
２３ 地図および音声ＤＢ
２４ 通信処理装置
２５ 操作パネル
２６ 音声処理装置
２７ 画像処理装置
２８ 車種別コスト表
６１ ＧＰＳ機器
６２ ２次元振動ジャイロ
６３ 加速度センサ
２１１ ロケーション処理プログラム
２７１ 画像処理プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置、ナビゲーション方法、ナビゲーションプログラム、および、自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のナビゲーション装置においては、利用者が設定する目的地までの経路を計算し、自動車の走行にしたがって現在位置とその経路との関係をディスプレイに可視的に表示することが一般的に行われている。
【０００３】
ドライバは、この恩恵を受けて、フロントガラス越しに見える風景とカーナビゲーション装置のディスプレイに表示される立体地図とを見比べて現在位置を容易に把握できる。カーナビゲーション装置が普及する前は、ドライバにおいては、その都度紙媒体の地図冊子を見開いて、交差点、コンビニエンスストア、標識等の目印を頼りに現在位置を確認していた。そのような時代からは大きな進歩であることは確かである。
【０００４】
今日、車両走行時において、位置検出器により検出される自車両位置がカーブ警告ポイントに近付いた場合には、減速指示を含む警告メッセージを音声出力装置から出力し、減速警告ポイントに近付いた場合には、車両速度について注意を喚起する内容の警告メッセージを出力する手法が提案されている（特許文献１）。また、カーナビゲーション装置により道路標識側に設置された発信器から発信された規制情報を受信して、規制情報、又は、規制情報と車両情報に基づいて車両が道路標識の設置された道路に進入可能であるかどうかを判断する手法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６０１９１号公報
【特許文献２】特開２００６−３９９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来例においては、特許文献１のようなケースの場合、警告メッセージを出力するために各種機器を装備する必要があり、装置構成の規模が大きくなったり、機器の点数が増えてコストが嵩む虞があった。また、特許文献２のようなケースの場合には、道路標識側に発信器が必要なことから、インフラ整備やシステム全体の規模が大きくなって目的達成に向けてコストの増大は避けられないものであった。
【０００７】
本発明の目的は、車両側に余計な装備を持たず、インフラ整備に頼らずに、安価な構成で移動体にとって安全なルート探索を実現することが可能なナビゲーション装置、ナビゲーション方法、ナビゲーションプログラム、および、自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るナビゲーション装置は、現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション装置であって、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段をさらに有したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２において、前記ナビゲーション装置にディスプレイが接続されており、前記提示手段は、前記ディスプレイ上に表示態様により提示することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２において、前記ナビゲーション装置にスピーカが接続されており、前記提示手段は、前記スピーカより音声で提示することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１つにおいて、前記ナビゲーション装置に通信手段が接続されており、前記通信手段を用いて前記対応表を更新する更新手段をさらに有したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１つにおいて、前記ナビゲーション装置に操作手段が接続されており、前記操作手段を用いて前記対応表を更新する手動更新手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７の発明に係るナビゲーション方法は、現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション方法であって、始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に第２メモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、を含んだことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項８の発明に係るナビゲーションプログラムは、現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得する処理をコンピュータにより実行可能なナビゲーションプログラムであって、前記コンピュータに、始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別にメモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、を含んだことを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項９の発明に係る自動車は、自動車であって、ディスプレイと、慣性航法装置を用いて、少なくとも現在位置および進行情報を検出する位置検出ユニットと、ナビゲーション装置と、を備え、前記ナビゲーション装置は、リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、車両側に余計な装備を持たず、インフラ整備に頼らずに、安価な構成で移動体にとって安全なルート探索を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る一実施の形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態では、ナビゲーション装置において、慣性航法装置として、非接触慣性航法装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、移動体の一例となる自動車の車速パルスセンサを利用するものにも適用可能であることはいうまでもない。
【００１９】
まず、全体の構成について説明する。図１は本発明の一実施形態による自動車の内部構成例を示すブロック図である。本実施形態の自動車１は、たとえば図１に示したように、以下に説明するが、本実施形態の３次元マップマッチングにより３次元位置情報の取得等を行うナビゲーション装置２、無線通信により各種の情報を授受するためのアンテナ３、音声を出力するスピーカ４、画像を表示するディスプレイ５、自車の現在位置を検出するＧＰＳ機器６１、進行情報となる方位、移動量をそれぞれ検出する２次元振動ジャイロ６２および加速度センサ６３を具備しているナビゲーションセンサ６（非接触慣性航法装置を指す）、自車の前方景色を撮影して画像を入力するＣＣＤ等のカメラ７、自車の傾斜を検知する傾斜センサ８等により構成されている。自動車１の制御系、電気系、エンジン部位等の構成は、本発明の趣旨からその説明を省略する。なお、ナビゲーションセンサ６は、自車の現在位置と進行情報を検出できるものであればその他の構成であってもよい。
【００２０】
ナビゲーション装置２は、以下に詳述するが、ＧＰＳからの測位が困難な場所（区間）でのナビゲーションセンサ６の誤差解消および３次元マップマッチングを実現するものであり、たとえば、ロケーションコンピュータ２１、領域の一部もしくは全部の３次元座標データ（３次元折線形状データ）を蓄積する３次元座標データベース（３次元座標ＤＢ）２２、領域の一部もしくは全部の２次元地図データおよび右左折等のポイントに応じて生成されるべき音声情報（音声データおよび生成ポイントの組み合わせ）を蓄積する地図および音声データベース（地図および音声ＤＢ）２３、通信処理装置２４、操作パネル２５、音声処理装置２６、画像処理装置２７、車種別コスト表（記憶媒体としてテーブルメモリを指す）２８等により構成されている。
【００２１】
ロケーションコンピュータ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭによる制御ユニット、本実施形態のセンサ誤差解消および３次元マップマッチング処理等を実現するためのロケーション処理プログラム２１１、本実施形態による安全な走行ルートの探索プログラム等を具備している。このロケーションコンピュータ２１は、ナビゲーションセンサ６に接続され、ＧＰＳ機器６１から現在位置情報、２次元振動ジャイロ６２から方位、そして、加速度センサ６３から移動量をそれぞれ入力してＸ−Ｙ座標系の２次元マップマッチングを実行し、さらに、３次元座標ＤＢ２２から３次元座標データを読み出してＸ−ＹＺ座標系でのＺ座標位置情報を算出する。
【００２２】
このロケーションコンピュータ２１は、Ｚ座標位置情報に基づいて移動距離の補正を行ってから３次元位置情報を求めて画像処理装置２７に供給するものである。とくに、ＧＰＳからの測位が困難なトンネル内、ビルの陰等の区間については、３次元座標ＤＢ２２に記憶する座標に対してあらかじめＧＰＳ不能区間を示す道路属性をもたせておき、ナビゲーションセンサ６より想定以上の加速を検出した際は、坂道（上り・下り）、カーブ（・・・度）などの混在した道路形状を分別した道路属性の種類に応じて加速度のキャンセルを行い、正確な移動距離を求めるものである。
【００２３】
通信処理装置２４は、アンテナ３に接続され、無線通信によってアンテナ３を介して各種の情報（渋滞情報、２次元地図データ、３次元座標データ、音声情報等）を取得する。通信処理装置２４は、アンテナ３を介して受信される２次元地図データや音声情報を地図および音声ＤＢ２３に出力する。これにより、地図および音声ＤＢ２３の更新処理が実行される。また、通信処理装置２４は、アンテナ３を介して受信される３次元座標データを３次元座標ＤＢ２２に出力する。これにより、３次元座標ＤＢ２２の更新処理が実行される。
【００２４】
操作パネル２５においては、ここではナビゲーション装置自体に設けられている例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ナビゲーション装置外に設けてナビゲーション装置に対して操作信号を送る構成としてもよい。操作パネル２５は、出発地、目的地の入力により経路要求をしたり、候補として挙げられる経路の選択をしたり、本実施形態のカメラ撮影画像によるナビゲーション表示と２次元地図によるナビゲーション表示間の切り替えを指示するための操作ボタン等を備えている。
【００２５】
音声処理装置２６は、ロケーションコンピュータ２１、地図および音声ＤＢ２３等に接続され、地図および音声ＤＢ２３を参照してロケーションコンピュータ２から供給される３次元位置情報に基づいて真の現在位置に応じたナビゲーションのための音声データを後段に接続されるスピーカ４に供給する。このナビゲーションにおいては、安全ルート探索の結果を音声によって報知することも含まれる。スピーカ４は、音声処理装置２６から音声データを入力して音声を再生する。
【００２６】
画像処理装置２７は、ロケーションコンピュータ２１、地図および音声ＤＢ２３等に接続され、ロケーションコンピュータ２１から供給される３次元位置情報に基づいて真の現在位置に応じた経路案内画像を生成し、その画像をカメラ７から供給される風景の画像に重畳して後段に接続されるディスプレイ５に供給する。この画像処理装置２７は、傾斜センサ８にも接続され、その傾斜センサ８から供給される傾斜角度に応じて経路案内画像の角度をカメラ座標系に整合させる。ディスプレイ５は、画像処理装置２７に接続され、そこから出力される画像情報に基づく画像を表示する。
【００２７】
つぎに、主要なデータベースについて詳述する。図２は本実施形態による３次元座標ＤＢ２２の一例を示す図である。３次元座標ＤＢ２２は、たとえば図２に示したように、ヘッダ部を先頭にして座標ポイント毎にＸ，Ｙ，Ｚ座標データを対応付けて記憶している。一例として、座標ポイントＰ０（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、・・・、Ｐn-1（Ｘn-1，Ｙn-1，Ｚn-1）のように順に記憶されている。３次元座標データの計測手法にもよるが、座標ポイントは、たとえば１ｍ間隔でもよいが、それ以上もしくはそれ以下の間隔でもよいことは言うまでもない。
【００２８】
この３次元座標ＤＢ２２は、本実施形態に必要な道路情報ＲＤ１，ＲＤ２・・・や、ＧＰＳからの測位が困難なトンネル内、ビルの陰等の区間については、各座標ポイントに対してあらかじめＧＰＳ不能区間を示す道路属性をもたせている。経路については、個々または組み合わせについて異なる道路属性を割り当て、このような座標ポイントを通過する際は、道路形状や走行上の環境から通常を超える加速度の発生を確認できるように補正処理が配慮される。これにより、通常を超える部分の加速度がキャンセルされ、正確な移動状態の把握、すなわち、誤差の累積を抑制した移動距離の算出が可能となる。
【００２９】
以下、図３、図４、および、図５を用いて本実施形態の仕組みについて説明する。図３は本実施形態による右左折時の仕組みを説明する図、図４は本実施形態による坂道の仕組みを説明する図、そして、図５は本実施形態による車両の寸法と重心データに基づく仕組みを説明する図である。
【００３０】
本実施形態においては、トラック等の大きな車体を持った自動車に対して有効なルートを提供すること、十分には広くない道路同士の交差点において曲がりそこねを抑止すること、勾配の急激な変化による車底擦りを抑制すること、運転手のスキルを考慮することが目的となる。
【００３１】
そして、現状は、カーナビゲーションのルート計算に関して車体の大きさが全く考慮されていないことや、ホイールベースの長いトラックなどは普通に引いたルートだと通れない可能性があるためカーナビのルート計算に頼らず独自で判断して太い道路を通るようにしていることが現実として挙げられる。また、経験に頼ったルートが選ばれるため必要以上に遠回りをしたルートを自動車が通っていることもあって、経済的にも良くなく、環境的にも良くないのが実情である。
【００３２】
そこで、つぎの仕組みを検討する。すなわち、
（Ｐ１）道路データに幅員を持たせる。
（Ｐ２）道路に高さデータを持たせる。
（Ｐ３）両側に壁・溝があるかどうかも考慮する。
（Ｐ４）車種データを入力して、その車種から推測できる必要な寸法を取得する。
（Ｐ５）左右の内輪差を推測する。
（Ｐ６）坂道を上るとき下をこするかどうかを推測する。
その他に、重心によりカーブの進入速度を推測したり、Ｇｅｏｍｅｔｒｙ情報を動的に考慮すると計算量が膨大になるので代表パラメータを用いてリンクコストに反映させる方式をとるものとする。また、ドライバーの技量をコストに反映させる点では、ドライバーの技量が低い場合には、見かけ上の車両ボリュームを大きくすることで対応する。
【００３３】
ルート計算のアルゴリズムとしては、ノードの場合には、進入、流出の２つのリンクの接続コストパラメータを車種別コスト表から取得する。そして、最短経路を使用するアルゴリズムにて計算する。また、リンクの場合には、リンク中に存在する元交差点に関する情報を格納する。この場合、「元交差点」は複数存在し、通行困難と思われる交差点はなるべくノードとして残すとよい。コスト反映自体はノードと同じものとなる。
【００３４】
図１に示す車種別コスト表２８においては、幅員、接続角度、壁の有無等がわかれば理論計算は可能である。実際のアプリケーションでは計算機パワーを使いたくないので、これらをあらかじめ計算しておいて表にまとめておくものとする。
【００３５】
その他として、細い道における電信柱の存在も重要な道路情報となる。
【００３６】
図３および図４の仕組み説明では、図５に示すように、自動車の寸法等がパラメータとして必要になる。すなわち、重心データ、各種寸法である。寸法として、車高ｈ１、車輪半径ｈ２、前後輪の間隔Ｌ１、先端と前輪中心との間隔Ｌ２、後端と後輪中心との間隔Ｌ３が必要となる。
【００３７】
図３において、幅員が１８ｍの道路から幅員１５ｍの道路に左折する場合、まず計算上必要なパラメータは、前述の幅員情報（Ｐ１）、壁・溝情報（Ｐ３）、車種別寸法（Ｐ４）、内輪差（Ｐ５）で判断される。同様に、図４においては、傾斜のある道路に差し掛かるところやそこから平坦な道路に差し掛かるところで自動車の前部もしくは後部のこすりが問題となる。そのために、幅員情報（Ｐ１）およびこするかどうかを推測するための情報（Ｐ６）が必要となる。
【００３８】
以上の対策を施すことにより、実際に通れる最も経済的なルートが引かれるようになり、スキル別（可能性、快適性）のルートを引くことができる。また、車ごとに通れるルートを分けることができ、車の底を擦らないように回避できる。また、車を擦りそうな度合いを通知することもできる。
【００３９】
ここで、車種別コスト表２８についてもう少し言及する。車種別コスト表はあらかじめ用意するものである。もちろん、ユーザが直接入力しなくてもよく、初期状態では代表的な車種だけをもつと容量上のメリットが得られる。また、初期状態で存在しない車種のパラメータをサーバに用意しておき、自動車との通信によりダウンロード対応で更新するようにしてもよい。また、特殊車両等を考慮して、ユーザの独自入力も機能として追加するとよい。
【００４０】
車種別コスト表２８の準備として、以下のパラメータを考慮して「リンク間コスト」を分類する。
（１）入出路の接続角度
（２）入出路の道路幅員
（３）入出路のおける壁、溝の有無
各分類に対してコストを対応させる表を作成する。このとき上記のパラメータに対してひとつの数値を対応させる。これは表引きを簡単にするためである。
【００４１】
この車種別コスト表２８は車種別に存在し、ユーザの設定に応じてたとえばダウンロードして使用する。主要な車種は最初から持っていてもよい。車種別パラメータをユーザ設定した場合にはサーバでそのパラメータを送付し再計算された表をダウンロードするものとする。
【００４２】
そして、車種別コスト表２８に基づく計算においては、ある交差点に対して入路と出路が決定した場合、その間に「特別コスト」が存在しているかどうかを調べる。これは経路データに格納されているものとする。また、存在しなければ通常のコスト計算を行うものとする。さらに、特別コストが存在していた場合にはその番号に対応するコストを表から取得し、コストに積算するもとする。ただし、「通行不可」のコスト（負の数字となると思われる）も存在することに注意する。
【００４３】
データ構造としては、以下のパラメータを考慮して「リンク間コスト」を分類する。
（１）入出路の接続角度
（２）入出路の道路幅員
（３）入出路のおける壁、溝の有無
上記分類にて車種別コスト表２８を作成する。もちろん、ユーザー設定の自由度を設けておくことも必要である。
【００４４】
つづいて、動作について説明する。図６は本実施形態によるナビゲーション処理の一例を説明するフローチャートであり、図７は本実施形態による車両安全ルート優先ナビゲーション処理を説明するフローチャートである。以下に説明する動作は、主として、ナビゲーション装置２のロケーションコンピュータ２１および画像処理装置２３において、各制御ユニットおよびプログラムにより実現されるものである。
【００４５】
ナビゲーション装置２の電源が投入されると、初期設定が実行され（ステップＳ１０１）、ナビゲーションセンサ６および傾斜センサ８からそれぞれにおいて検知される情報の入力が開始される（ステップＳ１０２）。つづいて、ドライバもしくは同乗者から経路設定（出発地、目的地等）等の入力が受け付けられ、メモリに記憶される（ステップＳ１０３）。ここで、メモリは図示せぬがナビゲーション装置２全体を制御する制御ユニットの記憶装置でもよく、あるいは、ロケーションコンピュータ２１や画像処理装置２７のメモリでもよい。
【００４６】
以上の準備が整い、自動車２が走行を開始すると、ロケーションコンピュータ２１において、３次元マップマッチング処理が開始される（ステップＳ１０４）。この３次元マップマッチング処理により３次元位置情報が決定すると、画像処理装置２７において、その３次元位置情報に基づいて経路案内画像（矢印で示すものであって右左折の案内、色等で示すものであって識別可能な坂道の案内、数字等で示すものであって車線数が多いときの走行ラインの案内等）が生成される（ステップＳ１０５）。
【００４７】
この経路案内画像には、傾斜センサ８から供給される自車の傾斜角度に応じてカメラ座標系としての補正が施される（ステップＳ１０６）。そして、カメラ７から撮影画像が読み込まれて（ステップＳ１０７）、その撮影画像に傾斜補正された経路案内画像が重畳される（ステップＳ１０８）。このようにして得られた重畳画像データに基づく画像はディスプレイ５に出力されて表示される。そして、本実施形態の車両安全ルート優先ナビゲーション処理が実行される（ステップＳ１０９）。
【００４８】
なお、音声処理装置２６においては、ロケーションコンピュータ２１から供給された３次元位置情報に基づいて地図および音声ＤＢ２３から音声情報が抽出され、その音声情報のうち音声データに基づいて音声ガイダンスが生成される。この音声ガイダンスはスピーカ４から音声として出力されるようにしてもよい。
【００４９】
つづいて、図７を用いて車両安全ルート優先ナビゲーション処理について詳述する。まず、ルート探索として、ユーザの操作に応答して経路が設定される。そして、その経路上で最初の２点間が設定される（ステップＳ２０１）。そして、ノードの接続点に関して特別コストの存在が確認される（ステップＳ２０２）。特別コストがある場合には（ステップＳ２０３のＹＥＳルート）、車種別リンク表２８によりコストが修正され、処理はステップＳ２０５に進む（ステップＳ２０４）。特別コストがない場合は（ステップＳ２０３のＮＯルート）、そのまま処理はステップＳ２０５に移行する。
【００５０】
ステップＳ２０５においては、経路計算が実行され、つづいて最終地点（終点）まで計算が完了したのか判断される（ステップＳ２０６）。最終地点まで計算が完了した場合には（ステップＳ２０６のＹＥＳルート）、処理は図６に戻る。一方、まだ完了していない場合には（ステップＳ２０６のＮＯルート）、処理はステップＳ２０１に戻り、以上の処理が繰り返し実行される。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両側に余計な装備を持たず、インフラ整備に頼らずに、安価な構成で移動体にとって安全なルート探索を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、船舶等の業種においても産業上有用であるとともに、位置情報を取得することが可能な携帯電話、携帯情報端末、万歩計（登録商標）、携帯ゲーム機等の電化製品市場においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態による自動車の内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による３次元座標ＤＢの一例を示す図である。
【図３】本実施形態による右左折時の仕組みを説明する図である。
【図４】本実施形態による坂道の仕組みを説明する図である。
【図５】本実施形態による車両の寸法と重心データに基づく仕組みを説明する図である。
【図６】本実施形態によるナビゲーション処理の一例を説明するフローチャートである。
【図７】本実施形態による車両安全ルート優先ナビゲーション処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 自動車
２ ナビゲーション装置
３ アンテナ
４ スピーカ
５ ディスプレイ
６ ナビゲーションセンサ
７ カメラ
８ 傾斜センサ
２１ ロケーションコンピュータ
２２ ３次元座標ＤＢ
２３ 地図および音声ＤＢ
２４ 通信処理装置
２５ 操作パネル
２６ 音声処理装置
２７ 画像処理装置
２８ 車種別コスト表
６１ ＧＰＳ機器
６２ ２次元振動ジャイロ
６３ 加速度センサ
２１１ ロケーション処理プログラム
２７１ 画像処理プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション装置であって、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、
始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、
前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、
を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段をさらに有したことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記ナビゲーション装置にディスプレイが接続されており、前記提示手段は、前記ディスプレイ上に表示態様により提示することを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記ナビゲーション装置にスピーカが接続されており、前記提示手段は、前記スピーカより音声で提示することを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記ナビゲーション装置に通信手段が接続されており、前記通信手段を用いて前記対応表を更新する更新手段をさらに有したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記ナビゲーション装置に操作手段が接続されており、前記操作手段を用いて前記対応表を更新する手動更新手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション方法であって、
始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、
前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、
前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に第２メモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、
を含んだことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項８】
現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得する処理をコンピュータにより実行可能なナビゲーションプログラムであって、
前記コンピュータに、
始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、
前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、
前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別にメモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、
を含んだことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項９】
自動車であって、
ディスプレイと、
慣性航法装置を用いて、少なくとも現在位置および進行情報を検出する位置検出ユニットと、
ナビゲーション装置と、
を備え、
前記ナビゲーション装置は、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、
始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、
前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、
前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段と、
を備えたことを特徴とする自動車。
【請求項１】
現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション装置であって、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、
始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、
前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、
を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段をさらに有したことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記ナビゲーション装置にディスプレイが接続されており、前記提示手段は、前記ディスプレイ上に表示態様により提示することを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記ナビゲーション装置にスピーカが接続されており、前記提示手段は、前記スピーカより音声で提示することを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記ナビゲーション装置に通信手段が接続されており、前記通信手段を用いて前記対応表を更新する更新手段をさらに有したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記ナビゲーション装置に操作手段が接続されており、前記操作手段を用いて前記対応表を更新する手動更新手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得するナビゲーション方法であって、
始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、
前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、
前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に第２メモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、
を含んだことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項８】
現在位置を取得する慣性航法装置に接続され、移動体の現在位置を取得する処理をコンピュータにより実行可能なナビゲーションプログラムであって、
前記コンピュータに、
始点および終点に基づく２点間を設定する第１ステップと、
前記第１ステップで設定された２点間の経路計算を実行する第２ステップと、
前記第２ステップによる経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する第３ステップと、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別にメモリに記憶しており、前記第３ステップにより特別コストの存在が確認された場合、前記メモリに記憶される対応表を参照してコストの修正を実行する第４ステップと、
を含んだことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項９】
自動車であって、
ディスプレイと、
慣性航法装置を用いて、少なくとも現在位置および進行情報を検出する位置検出ユニットと、
ナビゲーション装置と、
を備え、
前記ナビゲーション装置は、
リンク間コストとして、少なくとも、入出路の接続角度、入出路の道路幅員、入出力における壁、および、溝等の有無を分類として、各分類に対してコストを対応させた対応表を車種別に記憶する車種別記憶手段と、
始点および終点に基づく２点間を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された２点間の経路計算を実行する経路計算手段と、
前記経路計算手段による経路計算を実行する際に、ノードの接続点に関して特別コストの存在有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により特別コストの存在が確認された場合、前記車種別記憶手段に記憶される対応表を参照してコストの修正を実行するコスト修正手段と、
前記コスト修正手段でコストの修正が実行された場合、移動体の安全ルートを可視的に提示する提示手段と、
を備えたことを特徴とする自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２０３１６０（Ｐ２００８−２０３１６０Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４１５１８（Ｐ２００７−４１５１８）
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（５０７０５２４３０）キャンバスマップル株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（５０７０５２４３０）キャンバスマップル株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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