説明

ナビゲーション装置

【課題】 運転の実情に配慮して、柔軟性のある案内を行う。
【解決手段】
現在位置を取得する機能を備えたナビゲーション装置であって、目的地までの基本経路を探索する基本経路探索手段と、探索した基本経路の案内情報を表示する表示手段と、現在位置の前方の基本経路上の交差点から分岐し、基本経路上のさらに前方の交差点で基本経路に合流する補助経路を探索する補助経路探索手段と、補助経路を表示すべきか否かを判定する表示判定手段とを備えている。そして、表示判定手段は、それほど遠回りとならない場合(例えば、基本経路と補助経路との旅行時間の差、距離の差が所定範囲内の場合など)に、補助経路を表示すべきと判定する。

【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に関し、特に車載用ナビゲーション装置の経路案内技術に関する。
【背景技術】
【0002】
目的地までの経路を探索し、探索した経路に沿って車両が走行できるように、所定のタイミングで案内情報を表示する車載用ナビゲーション装置がある。例えば、右左折すべき交差点の手前で、右左折を指示する案内表示を行う。
【0003】
【特許文献1】特開平8−20265号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、道路状況によっては、右左折のための急な進路変更が難しい場合がある。さらに、案内された交差点で右左折せずにそのまま直進したとしても、それほど遠回りせずに元の経路に戻ることができる場合がある。従来の車載用ナビゲーション装置では、このような場合でも、目の前の交差点で必ず右左折しなければならないような案内を行う。これでは、案内に柔軟性がなく、運転の実情に配慮しているとはいえない。
【0005】
本発明の目的は、運転の実情に配慮して、案内を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決すべく、本発明のナビゲーション装置は、当初探索した経路の通りに走行しなくても、それ程遠回りせずに元の経路に戻ることができる他の経路がある場合、その経路を表示する。
【0007】
例えば、本発明は、現在位置を取得する機能を備えたナビゲーション装置であって、
目的地までの基本経路を探索する基本経路探索手段と、
探索した基本経路の案内情報を表示する表示手段と、
現在位置の前方の前記基本経路上の交差点から分岐し、前記基本経路上のさらに前方の交差点で前記基本経路に合流する補助経路を探索する補助経路探索手段と、
前記補助経路を表示すべきか否かを判定する表示判定手段とを備えている。そして、前記表示手段は、前記表示判定手段が前記補助経路を表示すべきと判定した場合、前記基本経路とともに前記補助経路を表示する。
【0008】
前記表示判定手段は、以下の条件を満たすか否かで判定することができる。
a)前記基本経路の前記補助経路との分岐点から合流点までの間の経路の予測旅行時間と、前記補助経路の予測旅行時間との差が、予め定めた範囲内の場合、
b)前記基本経路の前記補助経路との分岐点から合流点までの間の経路の距離と、前記補助経路の距離との差が予め定めた範囲内である場合、
c)現在位置から前記補助経路への分岐点までの予想到達時間が予め定めた範囲内の場合、
d)現在位置が車線数が所定数以上の道路上にある場合、
e)前記ナビゲーション装置が搭載された車両の走行車線が補助経路の道路に向かう車線である場合、
f)前記基本経路の前記補助経路への分岐点に接続する道路の方位と、分岐点に接続する前記補助経路の道路の方位の差が、所定範囲内の場合。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0010】
図1は、本発明の一実施形態が適用された車載用ナビゲーション装置100の概略構成図である。図示するように、車載用ナビゲーション装置100は、演算処理部1と、ディスプレイ2と、記憶装置3と、音声入出力装置4と、入力装置5と、車輪速センサ6と、地磁気センサ7と、ジャイロセンサ8と、GPS(Global Positioning System)受信装置9と、FM多重放送受信装置10と、ビーコン受信装置11とを備えている。
【0011】
演算処理部1は、様々な処理を行う中心的ユニットである。例えば各種センサ6〜8やGPS受信装置9から出力される情報を基にして現在地を検出する。また、得られた現在地情報に基づいて、表示に必要な地図データを記憶装置3から読み出す。また、読み出した地図データをグラフィックス展開し、そこに現在地を示すマークを重ねてディスプレイ2へ表示する。また、記憶装置3に記憶されている地図データを用いて、ユーザから指示された出発地(現在地)と目的地とを結ぶ最適な経路(推奨経路)を探索する。また、音声入出力装置4やディスプレイ2を用いてユーザを誘導する。
【0012】
ディスプレイ2は、演算処理部1で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットである。ディスプレイ2は、CRTや液晶ディスプレイなどで構成される。
【0013】
記憶装置3は、CD-ROMやDVD-ROMやHDDやICカードといった記憶媒体で構成されている。この記憶媒体には、地図データが記憶されている。地図データには、地図上の区画された領域であるメッシュごとに、そのメッシュ領域に含まれる道路を構成する各リンクのリンクデータが含まれている。リンクデータには、リンクを構成する2つのノード(開始ノード、終了ノード)の座標情報、リンクの長さを示すリンク長情報などが含まれている。
【0014】
FM多重放送受信装置10は、FM多重放送信号としてFM多重放送局から送られてくる概略現況交通情報、規制情報、SA/PA(サービスステーション/パーキング)情報、駐車場情報、天気情報などを受信する。
【0015】
ビーコン受信装置11は、ビーコンから送られてくる現況交通情報、規制情報、SA/PA情報、駐車場情報などを受信する。
【0016】
図2は、演算処理部1の主な機能構成を示したブロック図である。
【0017】
図示するように、演算処理部1は、ユーザ操作解析部41と、経路探索部42と、経路誘導部43と、現在位置算出部44と、情報記憶部45、表示処理部46とを有する。
【0018】
ユーザ操作解析部41は、入力装置5に入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、その要求内容に対応する処理が実行されるように演算処理部1の各部を制御する。例えば、ユーザが推奨経路の探索を要求したときは、目的地を設定するため、地図をディスプレイ2に表示する処理を表示処理部45に要求する。また、現在地(出発地)から目的地までの経路を演算する処理を経路探索部42に要求する。
【0019】
現在位置算出部44は、車輪速センサ6で計測される距離パルスデータS5およびジャイロ8で計測される角加速度データS7を各々積分した結果得られる距離データおよび角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置(X,Y)から自車走行後の位置である現在地(X′,Y′)を定期的に演算する。また、演算結果を用いて、マップマッチ処理することにより、形状の相関が最も高い道路(リンク)上に、現在地を合わせ込む。また、定期的にGPS受信装置9の出力を用いて現在位置を修正する。
【0020】
経路探索部42は、ダイクストラ法等を用いて、指定された2地点(例えば、現在地、目的地)間を結ぶ経路のコスト(例えば、距離や旅行時間)が最少となる経路を探索する。
【0021】
経路誘導部43は、経路探索部42で探索された経路を用いて経路誘導を行う。例えば、経路の情報と、現在地の情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置4を用いて音声でユーザに知らせる。また、経路誘導部43は、ディスプレイ2に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに推奨経路を通知する。
【0022】
表示処理部46は、ディスプレイ2への表示が要求される領域にある地図データを記憶装置3から受け取り、指定された縮尺、描画方式で、道路、その他の地図構成物や、現在地、目的地、推奨経路のための矢印といったマークを描画するように地図描画コマンドを生成する。そして、生成したコマンドを、ディスプレイ2に送信する。
【0023】
図3は、演算処理部1のハードウェア構成例を示す図である。
【0024】
図示するように、演算処理部1は、各デバイス間をバス32で接続した構成としてある。演算処理部1は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するCPU(Central Processing Unit)21と、記憶装置3から読み出した地図データ、演算データなどを格納するRAM(Random Access Memory)22と、プログラムやデータを格納するROM(Read Only Memory)23と、メモリ間およびメモリと各デバイスとの間のデータ転送を実行するDMA(Direct Memory Access)24と、グラフィックス描画を実行し且つ表示制御を行う描画コントローラ25と、グラフィックスイメージデータを蓄えるVRAM(Video Random Access Memory)26と、イメージデータをRGB信号に変換するカラーパレット27と、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器28と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するSCI(Serial Communication Interface)29と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるPIO(Parallel Input/Output)30と、パルス信号を積分するカウンタ31と、を有する。
【0025】
[動作の説明]次に、上記構成の車載用ナビゲーション装置100の動作について説明する。
【0026】
上記のように構成される車載用ナビゲーション装置100は、ユーザから入力装置5を介して目的地の設定を受け付けると、設定された探索条件に応じて、目的地までの経路(「基本経路」という)を探索する。そして、探索した経路に沿って車両が走行できるように、経路誘導を開始する。具体的には、右折又は左折すべき交差点の所定距離手前で、右折又は左折を指示する表示を行う。
【0027】
さらに、本実施形態の車載用ナビゲーション装置100は、このような経路誘導中に、所定のタイミングで、所定の条件下、基本経路とは別に補助経路を表示する。
【0028】
図4は、補助経路の表示処理の流れを示すフロー図である。
【0029】
経路探索部43は、現在位置が右左折すべきポイントが近づいているか否か監視する。具体的には、現在位置が存在する基本経路上の前方の所定距離内(例えば、1km以内)に、基本経路に沿って走行する場合に右折(又は、左折)する必要がある交差点があるか否か監視する。そして、そのような交差点がある場合、図4で示すフローを開始する(S101)。
【0030】
まず、経路探索部42は、その交差点(「分岐交差点」という)を始点として、所定の距離内で基本経路に戻る経路(「補助経路」という)を探索する(S102)。具体的には、基本経路上の分岐交差点より前方(目的地側)に存在し、かつ分岐交差点から所定距離(例えば5km)以内にある交差点を抽出する。そして、分岐交差点を始点として、抽出した交差点を終点として、さらに基本経路を構成するリンクを除いて、その間の経路の探索を試みる。
【0031】
補助経路が探索されなかった場合(S103でNo)、経路誘導部43は、補助経路の表示処理を終了する。すなわち、経路誘導部43は、補助経路を表示することなく、通常の右折又は左折を指示する案内表示のみを行う。
【0032】
一方、補助経路が探索された場合(S103でYes)、経路誘導部43は、補助経路を表示すべきか否かの判定を行う(S104)。判定は、下記の基準で行う。
【0033】
1)予測旅行時間の差
経路誘導部43は、基本経路の分岐交差点から合流交差点までの経路の予測旅行時間を求める。また、補助経路の予測旅行時間を求める。そして、その差が所定時間内(例えば、10分以内)である場合に、補助経路を表示すべきと判定する。なお、複数の補助経路が探索されている場合は、最も旅行時間が短いものを選択して判定に用いる。また、経路誘導部43は、それぞれの予測旅行時間を、FM多重放送やビーコンから取得した渋滞情報を用いて求める。例えば、渋滞度が、「渋滞」、「混雑」、「順調」とランク分けされている場合、それぞれの渋滞度に対応する旅行速度を、50km/h、30km/h、5km/hと定める。そして、基本経路及び補助経路を構成するリンクの旅行速度を求める。さらに、それぞれのリンクのリンク長を、求めた旅行速度で除することにより、リンク旅行時間を求める。そして、経路を構成するリンクの旅行時間を合計することにより、基本経路の分岐交差点から合流交差点までの経路の予測旅行時間と、補助経路の予測旅行時間を求める。
【0034】
2)距離の差
経路誘導部43は、基本経路の分岐交差点から合流交差点までの経路の距離と、補助経路の距離を求め、その差が所定距離(例えば、2km)以内である場合に、補助経路を表示すべきと判定する。なお、経路探索部42は、それぞれの経路の距離を、構成するリンク長を合計することにより求める。また、複数の補助経路が探索されている場合は、最も距離が短いものを選択して判定に用いる。
【0035】
3)分岐交差点までの予想到達時間
この基準を用いるのは、分岐に到着するまでの時間が短い場合は、車線変更が困難な場合があり、補助経路を表示したほうがよいからである。
【0036】
経路誘導部43は、現在位置から分岐交差点までの距離を、現在の車速で除することにより、分岐点までの予想到達時間を求める。そして、その予測到達時間が、所定時間内(例えば、30秒)の場合、補助経路を表示すべきと判定する。
【0037】
4)補助経路が道なりか否か
この基準を用いるのは、道なりの場合、右左折せずにそのまま走行する方が運転しやすいので、補助経路を表示した方がよいからである。
【0038】
経路誘導部43は、地図データのリンクデータの中から、分岐交差点の手前の基本経路のリンクと、補助経路に続くリンクとの方位を取得する。なお、リンクの開始ノードと終了ノードの座標位置から、それぞれのリンクの方位を求めても良い。そして、その差が、所定範囲(例えば、0〜70°)以内の場合に、補助経路を表示すべきと判定する。
5)車線数が所定数以上の道路を走行しているか否か
この基準を用いるのは、車線数が多い場合、基本経路に向けて進路変更が困難な場合があるので、補助経路を表示した方がよいからである。
【0039】
地図データには、道路ごとの車線数が格納されている。経路探索部42は、地図データから、現在位置が存在する道路の車線数を取得し、車線数が所定数(例えば、3車線)以上の場合、補助経路を表示すべきと判定する。
6)補助経路へ接続する車線を走行しているか否か
この基準を用いるのは、車線変更しない方が運転が楽なので、補助経路に接続する車線を走行している場合、補助経路を表示した方がよいからである。
【0040】
上述の通り、地図データには、道路ごとに車線に関する情報が格納されている。車線には、直進車線、右折車線、左折車線などがある。地図データには、どの車線がどのリンクに接続するかの情報も格納されているとする。走行車線を判別する方法は、既存の方法を用いることができる。例えば、現在位置算出部44は、GPS受信装置9から取得した緯度、経度から、車両が道路の右よりか左よりか中央に存在するかを判定する。そして、車両が、右折車線、左折車線、中央車線(直進車線)のいずれに存在するかを求める。経路誘導部43は、現在位置算出部44が求めた走行車線が補助経路に接続する車線か否か判定する。例えば、現在位置が直進車線上にあると判定された場合で、直進する道路が補助経路の道路である場合、走行車線は補助経路に接続する車線である。かかる場合、経路誘導部43は、補助経路を表示すべきであると判定する。
【0041】
以上、いくつかの基準を説明したが、これらのいずれを判定の基準としてもよい。また、いずれか複数(例えば、2つ)の条件を満たす場合に、補助経路を表示すべきと判定してもよい。また、全ての基準を満たす場合に、補助経路を表示すべきと判定するようにしてもよい。
【0042】
また、いずれの基準を用いるかを、ユーザから入力装置5を介して選択させるようにしてもよい。
【0043】
以下では、予測旅行時間の差が所定範囲内で、かつ距離の差が所定範囲内の場合に、補助経路を表示すべきと判定するとした場合(上記の「1)」および「2)」の基準を適用した場合)について説明する。
【0044】
補助経路を表示すべきと判定した場合(S104でNo)、経路誘導部43は、補助経路を表示することなく、補助経路の表示処理を終了する。
【0045】
一方、補助経路を表示すべきと判定した場合(S104でYes)、経路探索部42は、補助経路を表示する(S105)。
【0046】
その後、経路誘導部43は、現在位置を監視して、車両が補助経路を走行したか否か判定する。具体的には、経路誘導部43は、現在位置算出部44を介して、補助経路を構成するリンク上に現在位置が求められたか否かで判定する(S106)。
【0047】
補助経路を走行したと判定しなかった場合(S106でNo)、経路誘導部43は、補助経路の表示を消去して(S107)、補助経路の表示処理を終了する。
【0048】
一方、補助経路を走行したと判定した場合(S106でYes)、経路誘導部43は、補助経路を基本経路に設定する(S108)。具体的には、基本経路の分岐交差点から合流交差点までの経路を、補助経路で置き換える。そして、補助経路の表示処理を終了する。この後、経路誘導部43は、新たに設定された基本経路を用いて、経路誘導を行うことになる。
【0049】
図5は、画面表示例を示す。通常、画面(A)に示すように、地図上に、現在位置511と、基本経路513が表示される。右左折すべき交差点が近づくと、画面(B)に示すように、右左折すべき交差点512の周辺地図と、右左折を促すマーク513aが表示される。さらに、補助経路がある場合で(S103でYes)、表示すべきと判定された場合(S104でYes)、画面(B)に示すように、補助経路514を表示する。このとき、右左折すべき交差点512を拡大表示した画面510と、補助経路の全体を表示するための画面520を表示する。画面520には、基本経路521とともに、分岐点と合流点の間の補助経路522の全体が表示されるように縮小して表示する。こうすれば、どのあたりで合流するのか、どの程度遠回りするのかを、ユーザに明確に伝えることができる。
【0050】
このとき、経路誘導部43は、「***m先、右折です」などのように、必ず右左折しなければならないような案内をしない。変わりに、「車線変更が可能な場合は、右折してください」などのように、直進しても復帰可能であることを示す案内をする。
【0051】
また、経路誘導部43は、上述した方法で補助経路の距離や予測旅行時間を求めて、「**km後に元に戻ります」、「*分後に元に戻ります」などの、基本経路に復帰するまでの距離、時間を伝えるメッセージを表示するようにしてもよい。
【0052】
なお、これらの案内は、ディスプレイ2上に表示して行ってもよいし、音声入出力装置4を介して音声によって行ってもよい。
【0053】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
【0054】
上記実施形態によれば、当初の基本経路に従えば、次の交差点で右折(または左折)すべきである場合でも、そのまま直進してもそれほど遠回りしないで元の経路に戻れる場合は、その戻るための経路が表示される。
【0055】
したがって、ユーザは、右左折のための進路変更が困難な場合に、無理に進路変更をする必要がなくなる。すなわち、ナビゲーション装置は、柔軟性のある案内が可能となる。
【0056】
本発明は、上記実施形態に制限されない。上記実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【0057】
例えば、上記の実施形態では、本発明を車載用ナビゲーション装置に適用した例について説明したが、本発明は車載用以外のナビゲーション装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】図1は、本発明の一実施形態が適用された車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。
【図2】図2は、演算処理部1の機能構成を示す図である。
【図3】図3は、演算処理部1のハードウェア構成を示す図である。
【図4】図4は、補助経路の表示処理のフロー図である。
【図5】図5は、画面の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【0059】
100・・・車載用ナビゲーション装置、
1・・・演算処理部、2・・・ディスプレイ、3・・・記憶装置、4・・・音声出入力装置、5・・・入力装置、6・・・車輪速センサ、7・・・地磁気センサ、8・・・ジャイロ、9・・・GPS受信機、10・・・FM多重放送受信装置、11・・・ビーコン受信装置、
21・・・CPU、22・・・RAM、23・・・ROM、24・・・DMA、25・・・描画コントローラ、26・・・VRAM、27・・・カラーパレット、28・・・A/D変換器、29・・・SCI、30・・・PIO、31・・・カウンタ、
41・・・ユーザ操作解析部、42・・・経路探索部、43・・・経路誘導部、44・・・現在位置算出部、45・・・情報記憶部、46・・・表示処理部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
現在位置を取得する機能を備えたナビゲーション装置であって、
目的地までの基本経路を探索する基本経路探索手段と、
探索した基本経路の案内情報を表示する表示手段と、
現在位置の前方の前記基本経路上の交差点から分岐し、前記基本経路上のさらに前方の交差点で前記基本経路に合流する補助経路を探索する補助経路探索手段と、
前記補助経路を表示すべきか否かを判定する表示判定手段とを備え、
前記表示手段は、
前記表示判定手段が前記補助経路を表示すべきと判定した場合、前記基本経路とともに前記補助経路を表示する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項2】
請求項1に記載のナビゲーション装置であって、
前記表示判定手段は、
前記基本経路の前記補助経路との分岐点から合流点までの間の経路の予測旅行時間と、前記補助経路の予測旅行時間との差が、予め定めた範囲内であり、
かつ距離の差が予め定めた範囲内である場合に、
前記補助経路を表示すべきと判定する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項3】
請求項1に記載のナビゲーション装置であって、
前記表示判定手段は、
現在位置から前記補助経路への分岐点までの予想到達時間を求める手段を備え、
前記表示判定手段は、
前記予想到達時間が予め定めた範囲内の場合に、
前記補助経路を表示すべきと判定する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項4】
請求項1に記載のナビゲーション装置であって、
前記表示判定手段は、
現在位置が車線数が所定数以上の道路上にある場合に、
前記補助経路を表示すべきと判定する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項5】
請求項1に記載のナビゲーション装置であって、
前記ナビゲーション装置が搭載された車両の走行車線を特定する車線特定手段を備え、
前記表示判定手段は、
前記車線特定手段により特定された走行車線が補助経路の道路に向かう車線である場合に、
前記補助経路を表示すべきと判定する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項6】
請求項1に記載のナビゲーション装置であって、
前記表示判定手段は、
前記基本経路の前記補助経路への分岐点に接続する道路の方位と、分岐点に接続する前記補助経路の道路の方位の差が、所定範囲内の場合に、
前記補助経路を表示すべきと判定する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項7】
請求項1に記載のナビゲーション装置であって、
前記表示判定手段は、下記の条件
a)前記基本経路の前記補助経路との分岐点から合流点までの間の経路の予測旅行時間と、前記補助経路の予測旅行時間との差が、予め定めた範囲内の場合、
b)前記基本経路の前記補助経路との分岐点から合流点までの間の経路の距離と、前記補助経路の距離との差が予め定めた範囲内である場合、
c)現在位置から前記補助経路への分岐点までの予想到達時間が予め定めた範囲内の場合、
d)現在位置が車線数が所定数以上の道路上にある場合、
e)前記ナビゲーション装置が搭載された車両の走行車線が補助経路の道路に向かう車線である場合、
f)前記基本経路の前記補助経路への分岐点に接続する道路の方位と、分岐点に接続する前記補助経路の道路の方位の差が、所定範囲内の場合、
の少なくとも2つを満たす場合に、前記補助経路を表示すべきと判定する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項8】
現在位置を取得する機能を備えたナビゲーション装置の経路誘導方法であって、
目的地までの基本経路を探索する基本経路探索ステップと、
探索した基本経路の案内情報を表示する表示ステップと、
現在位置の前方の前記基本経路上の交差点から分岐し、前記基本経路上のさらに前方の交差点で前記基本経路に合流する補助経路を探索する補助経路探索ステップと、
前記補助経路を表示すべきか否かを判定する表示判定ステップとを有し、
前記表示ステップは、
前記表示判定ステップが前記補助経路を表示すべきと判定した場合、前記基本経路とともに前記補助経路を表示する
ことを特徴とするナビゲーション装置の経路誘導方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−198932(P2007−198932A)
【公開日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−18469(P2006−18469)
【出願日】平成18年1月27日(2006.1.27)
【出願人】(591132335)株式会社ザナヴィ・インフォマティクス (745)
【Fターム(参考)】