説明

ナビゲーション装置

【課題】運転者の情報に基づいて調整した探索コストを用いて経路の探索を行うことによって、運転者に合わせた適切な経路を設定することが可能となり、利用者の利便性を向上させたナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】運転者の運転技量を質問する運転技量質問画面51を表示する(S1)とともに、利用者の応答に基づいて運転者の運転技量を特定し(S2)、その後に目的地が設定された際に特定された運転者の運転技量が低いと判定された場合(S6:YES)には、特に交差点の右折におけるノードコストを通常より高くして(S7)経路の探索処理を行う(S8)ように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、設定された目的地までの誘導経路を設定し、設定された誘導経路に基づいて利用者に対して走行の案内を行うナビゲーション装置に関し、特に、運転者の情報に基づいて調整した探索コストを用いて経路の探索を行うことによって、運転者に合わせた適切な経路を設定することが可能となり、利用者の利便性を向上させたナビゲーション装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、車両の走行案内を行い、運転者が所望の目的地に容易に到着できるようにしたナビゲーション装置が車両に搭載されていることが多い。ここで、ナビゲーション装置とは、GPS受信機などにより自車の現在位置を検出し、その現在位置に対応する地図データをDVD−ROMやHDDなどの記録媒体またはネットワークを通じて取得して液晶モニタに表示することが可能な装置である。更に、かかるナビゲーション装置には、所望する目的地を入力すると、自車位置から目的地までの最適経路を探索する経路探索機能を備えており、ディスプレイ画面に誘導経路を表示するとともに、交差点に接近した場合等には音声による案内をすることによって、運転者を所望の目的地まで確実に案内するようになっている。
【0003】
また、従来のナビゲーション装置では、上記経路の探索を行う際に、例えば、高速道路、有料道路、国道、主要地方道、県道、細街路等の道路種別や、右左折禁止、一方通行等の交通規制の有無や、リンクの長さ、即ちリンク長の大小、道路の幅員の大小、車線数の多寡等によって、それぞれ、リンク又はリンク間(ノード)に各種のコストが設定される。そして、自車位置から目的地までの最適経路を探索する際においては、出発地側及び目的地側から経路の探索が行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積されたコストと目的地側から累積されたコストとを加算した値、即ちコスト加算値が算出されるようになっている。そして、コスト加算値が最小になる経路が誘導経路として設定される。
【0004】
ここで、上記のように誘導経路を設定するに際しては交差点についても考慮して経路を設定するのが通常であるが、特に、同一の交差点を走行する際であっても、交差点を直進するか、右折するか、又は左折するかによって交差点の通過時間や運転者の負担が異なる。そこで、例えば特開平9−229703号公報には、目的地までの経路を検索する際に、交差点における直進、右折、左折に対する注意度をそれぞれ異なる数式に基づいて算出し、注意度が最小となるリンクの組合せを推奨経路として探索するナビゲーション装置について記載されている。
【特許文献1】特開平9−229703号公報(第3頁〜第5頁、図1〜図7)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前記した特許文献1に記載されたナビゲーション装置では、交差点を直進するか、右折するか、又は左折するかを考慮して経路の探索を行うことが可能であるが、運転技量等の運転者に関する情報を考慮することはなかった。しかしながら、運転者の中には交差点の右折をスムーズに行うことが可能な者もいれば、交差点での右折に時間のかかる者もいる。従って、全ての運転者に対して同一方法に基づく経路探索を行っていたのでは、運転者に対して適当な経路が探索できない虞があった。具体的には、右折をスムーズに行うことができる運転技量の高い者に対しては、右折を多く含む経路を設定しても問題ないが、右折をスムーズに行うことができない運転技量が低い者に対して、右折を多く含む経路を設定することは、他の経路と比較して走行する時間が逆に長くなったり、運転することが困難となってしまう。
また一方で、運転者の居眠り運転を防止する手段については従来より多数提案されていたが、それを経路の探索と関連付けることについては行われていなかった。ここで、運転者に眠気がある状態で交差点を意図的に多く右折又は左折させる経路を走行させれば、運転者を運転に集中させ、眠気を解消することが可能となると考えられる。
【0006】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、例えば、運転者の運転技量や眠気等に基づいた適当な経路を誘導経路に設定することができ、運転者に安全で快適な運転を行わせることを可能としたナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するため本願の請求項1に係るナビゲーション装置は、自車の現在位置を検出する自車位置検出手段(11、111)と、目的地を設定する目的地設定手段(13、113)と、前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を探索して誘導経路として設定する経路設定手段(13、113)と、前記経路設定手段により設定された誘導経路に沿った走行を案内する走行案内手段(15、16、115、116)と、を有するナビゲーション装置(1、100)において、運転者の情報を入力する情報入力手段(14、103)を備え、前記経路設定手段は前記情報入力手段によって入力された運転者の情報に基づいて道路の探索コストを調整し、経路探索を行うことを特徴とする。
ここで、「運転者の情報」とは、運転者の年齢や運転技量等の個人情報の他に、運転者の状態(眠気や疲労など)を特定する為の情報等も含む。
【0008】
また、請求項2に係るナビゲーション装置は、請求項1に記載のナビゲーション装置であって、前記経路設定手段(13、113)は、前記情報入力手段(14、103)によって入力された運転者の情報に基づいて交差点での直進、右折及び左折に対するノードコストを調整することを特徴とする。
【0009】
また、請求項3に係るナビゲーション装置は、請求項1又は請求項2に記載のナビゲーション装置であって、前記経路設定手段(13)は、前記情報入力手段(14)によって入力された運転者の情報に基づいて運転者の運転技量を判定する運転技量判定手段(13)を有し、前記運転技量判定手段によって運転者の運転技量が低いと判定された場合に、交差点での右折に対するノードコストを高くして経路探索を行うことを特徴とする。
ここで、「運転技量が低い」とは、運転者の運転技量が未熟な状態にあることを意味する。
【0010】
更に、請求項4に係るナビゲーション装置は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のナビゲーション装置であって、前記経路設定手段(113)は、前記情報入力手段(103)によって入力された運転者の情報に基づいて運転者の眠気を検出する眠気検出手段(113)を有し、前記眠気検出手段によって運転者の眠気が検出された場合に、交差点での直進に対するノードコストを高くして経路探索を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
前記構成を有する請求項1に係るナビゲーション装置では、入力された運転者の情報に基づいて道路の探索コストを調整し、設定された目的地までの間の経路を探索して誘導経路として設定するので、運転者の運転技量や眠気等に基づいた適当な経路を誘導経路に設定することができる。そして、設定された誘導経路に基づいて走行を案内することにより、運転者に安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
【0012】
また、請求項2に係るナビゲーション装置では、入力された運転者の情報に基づいて交差点での直進、右折及び左折に対するノードコストを調整し、設定された目的地までの間の経路を探索して誘導経路として設定するので、運転者の運転技量や眠気等に基づいて交差点での走行経路が適当な方向となるように考慮した経路を誘導経路に設定することができる。そして、設定された誘導経路に基づいて走行を案内することにより、運転者に安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
【0013】
また、請求項3に係るナビゲーション装置では、運転者の運転技量が低いと判定された場合に、交差点での右折に対するノードコストを高くし、設定された目的地までの間の経路を探索して誘導経路として設定するので、運転者の運転技量に基づいて交差点での右折回数が少なくなるように考慮した経路を誘導経路に設定することができる。そして、設定された誘導経路に基づいて走行を案内することにより、右折が苦手な運転者であっても安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
【0014】
更に、請求項4に係るナビゲーション装置では、運転者の眠気が検出された場合に、交差点での直進に対するノードコストを高くし、設定された目的地までの間の経路を探索して誘導経路として設定するので、運転者に運転に集中させる為に交差点での右折及び左折する回数を多くなるように考慮した経路を誘導経路に設定することができる。そして、設定された誘導経路に基づいて走行を案内することにより、運転者の眠気を解消して安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明に係るナビゲーション装置について具体化した第1及び第2実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0016】
(第1実施形態)
先ず、第1実施形態に係るナビゲーション装置1の概略構成について図1を用いて説明する。図1は第1実施形態に係るナビゲーション装置1を示したブロック図である。
図1に示すように第1実施形態に係るナビゲーション装置1は、自車の現在位置を検出する現在地検出処理部(自車位置検出手段)11と、各種のデータが記録されたデータ記録部12と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーション制御部(目的地設定手段、経路設定手段、運転技量判定手段)13と、操作者からの操作を受け付ける操作部(情報入力手段)14と、操作者に対して地図等の情報を表示する液晶ディスプレイ(走行案内手段)15と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ(走行案内手段)16と、交通情報センタ等の情報センタとの間で通信を行う通信装置17と、から構成されている。また、ナビゲーション制御部13には自車の走行速度を検出する車速センサ21が接続される。
【0017】
以下に、ナビゲーション装置1を構成する各構成要素について説明すると、現在地検出処理部11は、GPS31、地磁気センサ32、距離センサ33、ステアリングセンサ34、方位検出部としてのジャイロセンサ35、高度計(図示せず)等からなり、現在の自車の位置、方位、目標物(例えば、交差点)までの距離等を検出することが可能となっている。
【0018】
具体的には、GPS31は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することにより、地球上における自車の現在地及び現在時刻を検出し、地磁気センサ32は、地磁気を測定することによって自車方位を検出し、距離センサ33は、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。ここで、距離センサ33としては、例えば、自車の車輪(図示せず)の回転速度を測定し、測定した回転速度に基づいて距離を検出するセンサ、加速度を測定し、測定した加速度を2回積分して距離を検出するセンサ等を使用することができる。
【0019】
また、ステアリングセンサ34は自車の舵(だ)角を検出する。ここで、ステアリングセンサ34としては、例えば、ステアリングホイール(図示せず)の回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
【0020】
そして、ジャイロセンサ35は自車の旋回角を検出する。ここで、ジャイロセンサ35としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。また、ジャイロセンサ35によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。
【0021】
また、データ記録部12は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク(図示せず)と、ハードディスクに記録された地図情報DB22、所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド(図示せず)とを備えている。尚、第1実施形態においては、データ記録部12の外部記憶装置及び記憶媒体としてハードディスクが使用されるが、ハードディスクのほかに、フレキシブルディスク等の磁気ディスクを外部記憶装置として使用することができる。また、メモリーカード、磁気テープ、磁気ドラム、CD、MD、DVD、光ディスク、MO、ICカード、光カード等を外部記憶装置として使用することもできる。
【0022】
ここで、地図情報DB22には、経路案内及び地図表示に必要な各種情報が記録されており、例えば、地図を表示するための地図データ、各交差点に関する交差点データ、道路(リンク)に関するリンクデータ23、ノード点に関するノードデータ24、経路を探索するための探索データ25、施設に関する施設データ、地点を検索するための検索データ等から構成されている。
【0023】
また、リンクデータ23としては、道路を構成する各リンクに関してリンクの属する道路の幅員、勾(こう)配、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所、踏切り等を表すデータが、コーナに関して、曲率半径、交差点、T字路、コーナの入口及び出口等を表すデータが、道路属性に関して、降坂路、登坂路等を表すデータが、道路種別に関して、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速自動車国道、都市高速道路、一般有料道路、有料橋等の有料道路を表すデータがそれぞれ記録される。更に、有料道路に関して、有料道路の入口及び出口の取付道(ランプウェイ)、料金所(インターチェンジ)等に関するデータが記録される。
【0024】
また、ノードデータ24としては、実際の道路の分岐点(交差点、T字路等も含む)、各道路に曲率半径等に応じて所定の距離ごとに設定されたノード点の座標(位置)、ノードが交差点に対応するノードであるか等を表すノード属性、ノードに接続するリンクのリンク番号のリストである接続リンク番号リスト、ノードにリンクを介して隣接するノードのノード番号のリストである隣接ノード番号リスト、各ノード点の高さ(高度)等に関するデータ等が記録される。
【0025】
また、探索データとしては、設定された目的地までの経路を探索及び表示する際に使用されるデータについて記録されており、ノードを通過する際のコスト(以下、ノードコストという)や道路を構成するリンクのコスト(以下、リンクコストという)からなる探索コストを算出する為に使用するコストデータ、経路探索により選択された経路を液晶ディスプレイ15の地図上に表示するための経路表示データ等から構成されている。
ここで、ノードコストは交差点に対応するノードに対して基本的に設定されており、第1実施形態に係るナビゲーション装置1では、交差点を通過する際の自車の走行経路(即ち直進、右折及び左折の種類)によってその値が決定される。
また、コストデータとしては、各リンクのリンク長さ、及びリンクを通過するのに必要な旅行時間についても記録されている。そして、第1実施形態に係るナビゲーション装置1では、これらの道路属性や道路種別、道路幅、車線数、リンク長さ、旅行時間等に関するデータの内、特にリンク長さを用いてリンクコストを算出する。
【0026】
ここで、図2は地図情報DB22に探索データ25として記憶される記憶領域の一部(図7の道路を構成するリンクに関する情報のみ)を示した図である。図2に示すようにリンクデータ23にはリンクを特定するリンク番号とともに、リンクの距離を特定するリンク長さが記録されている。例えば、リンクaのリンク長さは「2」であり、リンクkのリンク長さは「5」である。
【0027】
また、図3は地図情報DB22に探索データ25として記憶される記憶領域の一部(図7の道路を構成するノードに関する情報のみ)を示した図である。図3に示すように探索データ25にはノードを特定するノード番号とともに、ノードに接続する進入リンク及び退出リンクの組合せに対応した右左折コストが記録されている。
そして、第1実施形態では右左折コストは、交差点を直進又は左折する場合に「0」、右折する場合には「7」に設定されており、右左折コストがノードコストとして取り扱われる。例えば、ノードAのリンクaからリンクmへと右折するノードコストは「7」であり、ノードBのリンクnからリンクbへと左折するノードコストは「0」である。ただし、第1実施形態に係るナビゲーション装置1では、後述するように運転者の運転技量が低いと判定された場合においては、ノードコストの特に交差点を右折するコストを2倍に調整するように構成されている(図6参照)。
【0028】
ここで、第1実施形態に係るナビゲーション装置1では、前記したようにリンク長さをリンクコストとして算出する。そして、経路を探索するに当たっては、出発地側及び目的地側から経路の探索が行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コスト(ノードコスト及びリンクコスト)と目的地側から累積された探索コストとを加算した値、即ち、コスト加算値が算出されるようになっている。そして、コスト加算値が最小になる経路が誘導経路として設定される。ただし、第1実施形態に係るナビゲーション装置1では、運転開始時において運転者の運転技量を特定する為の質問を液晶ディスプレイ15に表示し、その回答に基づいて運転者の運転技量が低いと判定した場合においては、ノードコストの特に交差点を右折するコストを2倍にして経路の探索を行う。それによって、右折をスムーズに行うことができない運転技量が低い運転者に対して、交差点の右折を少なくした経路を誘導経路として設定することが可能となり、安全で快適な運転を行わせることができる。
尚、リンク長さのみでなく道路幅、車線数、交通量等の複数の要因に基づいてリンクコストを算出することとしても良い。また、交差点での走行経路(即ち直進、右折及び左折の種類)のみでなく信号機の有無や車線数を考慮してノードコストを算出することとしても良い。
【0029】
また、施設データとしては、各地域のホテル、病院、ガソリンスタンド、駐車場、観光施設、レストラン、サービスエリア等の建物に関するデータが建物を特定する施設IDとともに記録される。なお、前記地図情報DB22には、所定の情報をナビゲーション装置1のスピーカ16によって出力するための音声出力データも記録される。
【0030】
また、これら地図情報DB22の内容は、DVDや外部に接続したメモリーカード等の記録媒体から情報を転送すること、又は特定の情報センタ等から通信装置17を介して情報をダウンロードすること等によって更新される。
【0031】
更に、ナビゲーション制御部13は、ナビゲーション装置1の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU41、並びにCPU41が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるRAM42、制御用のプログラムのほか、運転者の運転技量に基づいて自車の現在位置から入力された目的地までの経路を探索し、誘導経路に設定する経路設定処理プログラム(図4参照)が記録されたROM43、ROM43から読み出したプログラムを記録するフラッシュメモリ44等の内部記憶装置を備えている。尚、前記RAM42、ROM43、フラッシュメモリ44等としては半導体メモリ、磁気コア等が使用される。そして、演算装置及び制御装置としては、CPU41に代えてMPU等を使用することも可能である。
【0032】
また、第1実施形態においては、前記ROM43に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部12に各種のデータが記録されるようになっているが、プログラム、データ等を同じ外部記憶装置、メモリーカード等からプログラム、データ等を読み出して前記フラッシュメモリ44に書き込むこともできる。更に、メモリーカード等を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。
【0033】
更に、前記ナビゲーション制御部13には、操作部14、液晶ディスプレイ15、スピーカ16、通信装置17の各周辺装置(アクチュエータ)が電気的に接続されている。
【0034】
操作部14は、走行開始時の現在地を修正し、案内開始地点としての出発地及び案内終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ(図示せず)から構成される。また、特に第1実施形態では運転者の運転技量を入力する際に使用される。そして、ナビゲーション制御部13は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部14としては、キーボード、マウス、バーコードリーダ、遠隔操作用のリモートコントロール装置、ジョイスティック、ライトペン、スタイラスペン等を使用することもできる。更に、液晶ディスプレイ15の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。
【0035】
また、液晶ディスプレイ15には、操作案内、操作メニュー、キーの案内、現在地から目的地までの誘導経路、誘導経路に沿った案内情報、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組、運転技量質問画面51(図5参照)等が表示される。尚、液晶ディスプレイ15の代わりに、CRTディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用したり、車両のフロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することも可能である。
【0036】
また、スピーカ16は、ナビゲーション制御部13からの指示に基づいて誘導経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスを出力する。ここで、案内される音声ガイダンスとしては、例えば、「200m先の交差点を右折してください。」や「この先の国道○○号線が渋滞しています。」等がある。なお、スピーカ16より出力される音声としては、合成された音声のほかに、各種効果音、予めテープやメモリ等に録音された各種の案内情報を出力することもできる。
【0037】
そして、通信装置17は、情報センタ、例えば、VICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)センタ等から送信された渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するビーコンレシーバである。また、通信装置17としては、LAN、WAN、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信系において通信を可能とするネットワーク機器であっても良い。更に、通信装置17は前記情報センタからの情報の他に、ニュース、天気予報等の情報から成るFM多重情報を、FM放送局を介してFM多重放送として受信するFM受信機を備える。尚、前記ビーコンレシーバ及びFM受信機は、ユニット化されてVICSレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。
【0038】
続いて、前記構成を有するナビゲーション装置1においてCPU41が実行する経路設定処理プログラムについて図4に基づき説明する。図2は第1実施形態に係る経路案内処理プログラムのフローチャートである。ここで、経路案内処理プログラムは車両のイグニションがONされた際に実行され、運転者の運転技量に基づいて自車の現在位置から入力された目的地までの経路を探索し、誘導経路に設定するプログラムである。尚、以下の図4にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置1が備えているRAM42やROM43に記憶されており、CPU41により実行される。
【0039】
先ず、経路設定処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU41は、液晶ディスプレイ15に車両を運転する運転者の運転技量を問う運転技量質問画面51を表示する。図5は第1実施形態に係るナビゲーション装置1において液晶ディスプレイ15に表示される運転技量質問画面51を示した図である。
【0040】
図5に示すように、運転技量質問画面51には「運転技量高」と表示されたアイコン52と、「運転技量低」と表示されたアイコン53とが表示される。そして、利用者は操作部14を用いていずれかのアイコンを選択する。
【0041】
S2では、CPU41は操作部14の操作情報に基づいて、利用者がアイコン52、53のいずれかを選択したのかを判定する。そして、アイコン52が選択されたと判定した場合には運転者の運転技量を高いと特定する。また、アイコン53が選択されたと判定した場合には運転者の運転技量を低いと特定する。
【0042】
尚、運転者の運転技量の特定手段は上記S1及びS2の処理に限定されることはない。例えば、ナビゲーション装置1にマイクと音声認識装置を設け、スピーカ16から「運転には慣れていますか?」との質問を出力し、利用者の回答音声から運転技量の高低を特定することとしても良い。また、操作部14により運転者の個人情報を入力させ、例えば、運転暦が3年未満である場合や、所定年齢以上(例えば65歳以上)である場合には運転技量が低いと特定することも可能である。
【0043】
次に、S3では利用者によって目的地を入力する操作がなされたか否かを操作部14の操作情報に基づいて判定する。そして、目的地の入力操作がなされていないと判定された場合(S3:NO)には、入力操作があるまで待機される。
一方、目的地の入力操作がなされたと判定された場合(S3:YES)には、現在地検出処理部11の検出結果に基づいて自車の現在位置を検出する(S4)。その後、S5では利用者による操作部14を用いた入力操作に基づいて目的地を設定する。尚、上記S5の処理が目的地設定手段の処理に相当する。
【0044】
続いて、S6では前記S2で特定された運転者の運転技量に基づいて、車両を運転する運転者の運転技量が低い(未熟である)か否かを判定する。尚、上記S6の処理が運転技量判定手段の処理に相当する。
【0045】
その結果、運転者の運転技量が低いと判定された場合(S6:YES)には、S7で経路を探索する際に用いる探索コストのうち、特にノードコストにおいて交差点を右折するコストを高くする(具体的には通常の2倍にする)。
【0046】
ここで、図6は前記S7でノードコストを調整した際に、地図情報DB22に探索データ25として記憶される記憶領域の一部(図7の道路を構成するノードに関する情報のみ)を示した図である。図6に示すように探索データ25は、運転者の運転技量が低いと判定された場合においては、既に図3で示した通常時のノードコストと比較して、特に交差点を右折するコストが2倍に調整される。
具体的には、ノードコストに相当する右左折コストが交差点を直進又は左折する場合に「0」、右折する場合には「14」に設定され、例えば、ノードAのリンクaからリンクmへと右折するノードコストは「14」であり、ノードBのリンクnからリンクbへと左折するノードコストは「0」である。
【0047】
一方、運転者の運転技量が高いと判定された場合(S6:NO)には、ノードコストの調整は行わず、図3に示すノードコストが後述の経路探索に用いられる。
【0048】
その後、S8では前記S4で検出された自車の現在位置と、前記S5で設定された目的地と、前記S7で調整されたノードコストやリンクコスト等の探索コストに基づいて、自車の現在位置から目的地までの最適な経路を探索する経路探索処理が行われる。
更に、S9では前記S8の経路探索処理の結果、選択された経路を利用者の操作部14を用いた決定操作に基づいて誘導経路として設定する。そして、設定された誘導経路に基づき液晶ディスプレイ15及びスピーカ16を用いて走行の案内が行われる。尚、上記S6乃至S9の処理が経路設定手段の処理に相当する。
【0049】
次に、S8の経路探索処理において、特に探索コストを用いた経路の探索方法について図7乃至図9を用いて説明する。図7はリンクa〜u及びノードA〜Lによって構成される道路の一例を示した模式図、図8は運転技量が高いと判定された場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図、図9は運転技量が低いと判定された場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図である。
【0050】
以下においては、リンクbの中央を出発地61(自車の現在位置)とし、目的地62をリンクrの中央に設定した場合を例にして説明する。ここで、第1実施形態に係るナビゲーション装置1では、前記したように地図情報DB22の探索データ25(図2参照)に記憶されたリンク長さを各リンクのリンクコストして算出し、地図情報DB22の探索データ25(図3、図6参照)に記憶された右左折コストをノードコストとして算出する。そして、経路の探索を行う際には、出発地から目的地までに位置する各リンク及び各ノードに対して、該当するコストを全て加えたリンクコストを算出する。
【0051】
ここで図8では、前記S6の判定処理で運転者の運転技量が高いと判定された場合の各リンクにおいてリンクコスト及びノードコスト(右折する際の右折コストのみ)を算出した算出結果を示している。
【0052】
そして、経路を探索するに当たっては、出発地61側及び目的地62側から経路の探索が行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、すなわち、コスト加算値が算出される。
その結果、図8に示す運転者の運転技量が高いと判定された場合には、図中太線で示すように、リンクb−f−q−rの経路63のリンクコスト及びノードコストの合計が15で最も小さくなるため、この経路63が誘導経路として選択される。
【0053】
一方、図9では、前記S6の判定処理で運転者の運転技量が低いと判定された場合の各リンクにおいてリンクコスト及びノードコスト(右折する際の右折コストのみ)を算出した算出結果を示している。
【0054】
そして、経路を探索するに当たっては、出発地61側及び目的地62側から経路の探索が同様にして行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、すなわち、コスト加算値が算出される。
その結果、図9に示す運転者の運転技量が低いと判定された場合には、図中太線で示すように、リンクb−f−j−s−i−p−q−rの経路64のリンクコスト及びノードコストの合計が18で最も小さくなるため、この経路64が誘導経路として選択される。
【0055】
従って、運転者の運転技量が低いと判定された場合には、運転技量が高いと判定された場合と比較して選択された誘導経路の交差点の右折回数が1回から0回に減少する。
それによって、運転者の運転技量を考慮した目的地までの経路の設定が可能となり、運転者に安全で快適な運転を行わせることができる。
【0056】
以上詳細に説明した通り、第1実施形態に係るナビゲーション装置1では、運転者の運転技量を質問する運転技量質問画面51を表示する(S1)とともに、利用者の応答に基づいて運転者の運転技量を特定し(S2)、その後に目的地が設定された際に特定された運転者の運転技量が低いと判定された場合(S6:YES)には、特に交差点の右折におけるノードコストを通常より高くして(S7)経路の探索処理を行う(S8)ので、運転者の運転技量の高低に基づいた適当な経路を誘導経路に設定することができる。そして、設定された誘導経路に基づいて走行を案内することにより、運転者に安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
また、運転者の運転技量に基づいて交差点での走行経路(即ち直進、右折及び左折の種類)が適当な方向となるように考慮した経路を誘導経路に設定することができる。更に、特に運転者の運転技量が低い場合に交差点での右折回数が少なくなるように考慮した経路を誘導経路に設定することができる。従って、右折が苦手な運転者であっても安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
【0057】
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るナビゲーション装置100について図10乃至図16に基づいて説明する。尚、以下の説明において上記図1乃至図9の第1実施形態に係るナビゲーション装置1の構成と同一符号は、前記第1実施形態に係るナビゲーション装置1の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。
【0058】
この第2実施形態に係るナビゲーション装置100の概略構成は、第1実施形態に係るナビゲーション装置1とほぼ同じ構成である。また、各種制御処理も第1実施形態に係るナビゲーション装置1とほぼ同じ制御処理である。
ただし、第1実施形態に係るナビゲーション装置1が経路の探索を行う際に、運転者の運転技量を特定し(S2)、運転技量が低いと判定した場合(S6:YES)に交差点の右折に対するノードコストを高くして(S7)経路の探索を行う(S8)のに対し、第2実施形態にかかるナビゲーション装置100では運転者に眠気があるかを検出し、運転者の眠気が検出された場合に交差点の直進に対するノードコストを高くして経路の探索を行う点で前記第1実施形態に係るナビゲーション装置1と異なっている。
【0059】
先ず、第2実施形態に係るナビゲーション装置100の概略構成について図10を用いて説明する。図10は第2実施形態に係るナビゲーション装置100の概略構成図である。
【0060】
図10に示すように、第2実施形態に係るナビゲーション装置100は、車両101のインストルメントパネル102上部に設置された車内カメラ(情報入力手段)103と、車両内に配置され各種の演算処理を行うナビゲーション制御部(目的地設定手段、経路設定手段、眠気検出手段)113と、走行案内に関する地図画像や各種情報を表示する液晶ディスプレイ115(走行案内手段)と、走行案内に関する音声を出力するスピーカ116等で構成されている。
【0061】
ここで、車内カメラ103は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたものであり、インストルメントパネル102の上面に取り付けられ、視線方向を運転席に向けて設置される。そして、図11に示すように運転席に座った運転者104の顔を撮像し、ナビゲーション制御部113はその撮像した画像から運転者104の目105の位置を特定し、まばたき回数や眼球の動きから眠気を検出する。図11は車内カメラ103によって運転者104を撮像する際の様子を示した模式図である。
更に、車内カメラ103を用いた眠気検出の結果、眠気があると判定された場合には、後述のように交差点を直進するノードコストを高くなるように調整して経路の探索を行う。
【0062】
次に、第2実施形態に係るナビゲーション装置100の制御系に係る構成について図12に基づき説明する。図12は第2実施形態に係るナビゲーション装置100を示したブロック図である。
ここで、第2実施形態に係るナビゲーション装置100を構成する現在地検出処理部(自車位置検出手段)111と、データ記録部112と、操作部114と、液晶ディスプレイ115と、スピーカ116と、通信装置117と、車速センサ121の構成に関してはそれぞれ第1実施形態に係るナビゲーション装置1の相当部分と同様の構成であるので説明は省略する。
【0063】
ナビゲーション制御部113は、ナビゲーション装置1の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU141、並びにCPU141が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるRAM142、制御用のプログラムのほか、車内カメラ103で運転者を撮像した画像から運転者の眠気を検出し、その検出結果に基づいて自車の現在位置から入力された目的地までの経路を探索し、誘導経路に設定する経路設定処理プログラム(図13参照)が記録されたROM143、ROM143から読み出したプログラムを記録するフラッシュメモリ144等の内部記憶装置を備えている。尚、前記RAM142、ROM143、フラッシュメモリ144等としては半導体メモリ、磁気コア等が使用される。そして、演算装置及び制御装置としては、CPU141に代えてMPU等を使用することも可能である。
【0064】
そして、第2実施形態に係るナビゲーション装置100では、経路探索時に車内カメラ103で撮像した画像に基づいて運転者の眠気を検出し、運転者の眠気を検出した場合においては、ノードコストの特に交差点を直進するコストを2倍にして経路の探索を行う。それによって、眠気を催している運転者に対して、交差点の右左折を多くした経路を誘導経路として設定することが可能となり、眠気を解消させて運転者に安全で快適な運転を行わせることができる。
【0065】
尚、運転者の眠気の検出方法は、車内カメラ103で撮像した画像からまばたき回数や眼球の動きを検出する前記方法に限られることはない。例えば、運転者の皮膚の温度を検出する温度センサを設け、運転者の体温の変動や身体の動きから眠気を検出することとしても良い(例えば、特開平6−74525号公報参照)。
【0066】
続いて、前記構成を有する第2実施形態に係るナビゲーション装置100においてCPU141が実行する経路設定処理プログラムについて図13に基づき説明する。図13は第2実施形態に係る経路案内処理プログラムのフローチャートである。ここで、経路案内処理プログラムは車両のイグニションがONされた際に実行され、車内カメラ103で運転者を撮像した画像から運転者の眠気を検出し、その検出結果に基づいて自車の現在位置から入力された目的地までの経路を探索し、誘導経路に設定するプログラムである。尚、以下の図13にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置100が備えているRAM142やROM143に記憶されており、CPU141により実行される。
【0067】
先ず、経路設定処理プログラムではS101において、CPU141は利用者によって目的地を入力する操作がなされたか否かを操作部114の操作情報に基づいて判定する。そして、目的地の入力操作がなされていないと判定された場合(S101:NO)には、入力操作があるまで待機される。
一方、目的地の入力操作がなされたと判定された場合(S101:YES)には、現在地検出処理部111の検出結果に基づいて自車の現在位置を検出する(S102)。その後、S103では利用者による操作部114を用いた入力操作に基づいて目的地を設定する。
【0068】
その後、S104でCPU141は車内カメラ103を駆動し、車両101内の運転席に座る運転者104を撮像する(図11参照)。
【0069】
次に、S105では車内カメラ103によって撮像される運転者の画像を取り込んで解析処理を行い、運転者104の目105の位置を検出する。
具体的には、先ず、NTSCのようなアナログ通信手段や、i−linkのようなデジタル通信手段を用いて車内カメラ103で撮像した映像を入力し、jpeg、mpeg等のデジタル画像フォーマットに変換する。次に、撮像画像中の背景、運転者の顔及び眼球を輝度差に基づいて輝度補正を行う。その後、対象となる眼球を画像から分離する2値化処理、歪みを補正する幾何学処理、画像の雑音を除去する平滑化処理等を行い、顔と眼球の境界線(即ち、目の位置)を検出する。
【0070】
続いて、S106では前記S105で検出された運転者104の目105の位置を車内カメラ103で撮像した撮像画像から、運転者の目のまばたき回数、眼球の動きをそれぞれ検出し、運転者の眠気を判定する。具体的には、運転者の目のまばたき回数が所定回数未満である場合や眼球の動きが所定範囲以内である場合には、運転者の眠気があると判定する。尚、上記S104乃至S106の処理が眠気検出手段の処理に相当する。
【0071】
そして、運転者の眠気が検出された場合(S106:YES)には、S107で経路を探索する際に用いる探索コストのうち、特にノードコストにおいて交差点を直進するコストを高くし(具体的には「0」から「7」に高くする)、右折するコストを「0」とする。
【0072】
ここで、図14は前記S107でノードコストを調整した際に、地図情報DB122に探索データ125として記憶される記憶領域の一部(図7の道路を構成するノードに関する情報のみ)を示した図である。図14に示すように探索データ125は、運転者の運転技量が低いと判定された場合においては、通常時のノードコスト(図3に示した第1実施形態の探索データ25のノードコストと同値)と比較して、特に交差点を直進するコストが「0」から「7」に調整され、右折するコストが「7」から「0」に調整される。
例えば、ノードAのリンクaからリンクmへと右折するノードコストは「0」であり、ノードBのリンクnからリンクmへと直進するノードコストは「7」である。
【0073】
一方、運転者の眠気が検出できなかったと判定された場合(S106:NO)には、ノードコストの調整は行わず、図3に示すノードコストが後述の経路探索に用いられる。
【0074】
その後、S108では前記S102で検出された自車の現在位置と、前記S103で設定された目的地と、前記S107で調整されたノードコストやリンクコスト等の探索コストに基づいて、自車の現在位置から目的地までの最適な経路を探索する経路探索処理が行われる。
更に、S109では前記S108の経路探索処理の結果、選択された経路を利用者の操作部114を用いた決定操作に基づいて誘導経路として設定する。そして、設定された誘導経路に基づき液晶ディスプレイ115及びスピーカ116を用いて走行の案内が行われる。尚、上記S106乃至S109の処理が経路設定手段の処理に相当する。
【0075】
次に、S108の経路探索処理において、特に探索コストを用いた経路の探索方法について図15乃至図16を用いて説明する。図15は運転者の眠気が検出されなかった場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図、図16は運転者の眠気が検出された場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図である。
【0076】
以下においては、リンクbの中央を出発地151(自車の現在位置)とし、目的地152をリンクrの中央に設定した場合を例にして説明する。ここで、第2実施形態に係るナビゲーション装置100では、第1実施形態に係るナビゲーション装置1と同様に地図情報DB122の探索データ125に記憶されたリンク長さを各リンクのリンクコストして算出し、地図情報DB122の探索データ125(図14参照)に記憶された右左折コストをノードコストとして算出する。そして、経路の探索を行う際には、出発地から目的地までに位置する各リンク及び各ノードに対して、該当するコストを全て加えたリンクコストを算出する。
【0077】
ここで図15では、前記S106の判定処理で運転者の眠気を検出できなかったと判定された場合の各リンクにおいてリンクコスト及びノードコスト(右折する際の右折コストのみ)を算出した算出結果を示している。
【0078】
そして、経路を探索するに当たっては、出発地151側及び目的地152側から経路の探索が行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、すなわち、コスト加算値が算出される。
その結果、図15に示す運転者の眠気が検出できなかったと判定された場合には、図中太線で示すように、リンクb−f−q−rの経路153のリンクコスト及びノードコストの合計が15で最も小さくなるため、この経路153が誘導経路として選択される。
【0079】
一方、図16では、前記S106の判定処理で運転者の眠気が検出されたと判定された場合の各リンクにおいてリンクコスト及びノードコスト(直進する際の直進コストのみ)を算出した算出結果を示している。
【0080】
そして、経路を探索するに当たっては、出発地151側及び目的地152側から経路の探索が同様にして行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、すなわち、コスト加算値が算出される。
その結果、図16に示す運転者の眠気が検出されたと判定された場合には、図中太線で示すように、リンクb−n−g−rの経路154のリンクコスト及びノードコストの合計が10で最も小さくなるため、この経路154が誘導経路として選択される。
【0081】
従って、運転者の眠気が検出された場合には、眠気が検出されなかった場合と比較して選択された誘導経路の交差点の右左折回数が1回から3回に増加する。
それによって、運転者の眠気を考慮した目的地までの経路の設定が可能となり、運転者の眠気を解消して、安全で快適な運転を行わせることができる。
【0082】
以上詳細に説明した通り、第2実施形態に係るナビゲーション装置100では、目的地が設定された際に車内カメラ103で撮像した画像から運転者の眠気を検出した場合(S106:YES)には、特に交差点の直進におけるノードコストを通常より高くして(S107)経路の探索処理を行う(S108)ので、運転者の眠気の状態に基づいた適当な経路を誘導経路に設定することができる。そして、設定された誘導経路に基づいて走行を案内することにより、運転者に安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
また、運転者の眠気が検出された場合に運転者に運転に集中させる為に交差点での右左折回数が多くなるように考慮した経路を誘導経路に設定することができる。従って、運転者の眠気を解消して安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
【0083】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、第1実施形態では、運転技量質問画面51(図5参照)を用いて運転者の運転技量を高い又は低いのいずれかに区分することとしていたが、運転技量を3段階以上の複数段階に区分するようにしても良い。その場合には、運転技量がより低い段階の右折コストを、最も高い段階のコストより1.5倍、2.0倍、2.5倍・・・と順に高くすることにより、運転者の運転技量に応じたより詳細な経路の設定が可能となる。
【0084】
また、第2実施形態では、目的地を設定(S103)した後に車内カメラ103によって撮像した画像に基づいて運転者の眠気を検出し(S104〜S106)、探索コストを調整した経路探索を行う(S107〜S109)こととしているが、目的地の設定を行った後に所定間隔(例えば1分間隔)で車内カメラ103によって撮像した画像に基づいて運転者の眠気を検出し、眠気を検出した場合には探索コストを調整して経路の再探索を行うようにしても良い。即ち、S102、S104〜S109の処理を目的地設定後に所定間隔で繰り返し実行するように構成しても良い。それによって、目的地を設定した後に運転者の眠気を検出した場合であっても、交差点での右左折回数が多くなるように考慮した経路に誘導経路を変更することができる。従って、運転者の眠気を解消して安全で且つ快適な運転を行わせることが可能となる。
【0085】
また、第2実施形態では、運転者の眠気を検出し、眠気が検出された場合に交差点の直進に対するコストを高くして右左折を多く含む経路を設定することとしていたが、運転者の疲労を検出する検出手段を設け、運転者の疲労が大きいと判断された場合に交差点の右左折に対するコストを高くして直進を多く含む経路を設定することとしても良い。それによって、疲労が大きい運転者であっても安全に運転させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】第1実施形態に係るナビゲーション装置を示したブロック図である。
【図2】第1実施形態に係るナビゲーション装置の地図情報DBに探索データとして記憶される記憶領域の一部を示した図である。
【図3】第1実施形態に係るナビゲーション装置の地図情報DBに探索データとして記憶される記憶領域の一部を示した図である。
【図4】第1実施形態に係るナビゲーション装置が実行する経路設定処理プログラムのフローチャートである。
【図5】第1実施形態に係るナビゲーション装置において液晶ディスプレイに表示される運転技量質問画面を示した図である。
【図6】ステップ7でノードコストを調整した際に、地図情報DBに探索データとして記憶される記憶領域の一部を示した図である。
【図7】リンクa〜u及びノードA〜Lによって構成される道路の一例を示した模式図である。
【図8】運転者の運転技量が高いと判定された場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図である。
【図9】運転者の運転技量が低いと判定された場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図である。
【図10】第2実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成図である。
【図11】第2実施形態に係るナビゲーション装置の車内カメラによって運転者を撮像する際の様子を示した模式図である。
【図12】第2実施形態に係るナビゲーション装置を示したブロック図である。
【図13】第2実施形態に係るナビゲーション装置が実行する経路設定処理プログラムのフローチャートである。
【図14】ステップ107でノードコストを調整した際に、地図情報DBに探索データとして記憶される記憶領域の一部を示した図である。
【図15】運転者の眠気を検出しなかった場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図である。
【図16】運転者の眠気を検出した場合における探索の結果、誘導経路として選択される経路を示した模式図である。
【符号の説明】
【0087】
1、100 ナビゲーション装置
11、111 現在地検出処理部
12、112 データ記録部
13、113 ナビゲーション制御部
14、114 操作部
15、115 液晶ディスプレイ
16、116 スピーカ
22、122 地図情報DB
23、123 リンクデータ
24、124 ノードデータ
25、125 探索データ
41、141 CPU
42、142 RAM
43、143 ROM
103 車内カメラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車の現在位置を検出する自車位置検出手段と、
目的地を設定する目的地設定手段と、
前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を探索して誘導経路として設定する経路設定手段と、
前記経路設定手段により設定された誘導経路に沿った走行を案内する走行案内手段と、を有するナビゲーション装置において、
運転者の情報を入力する情報入力手段を備え、
前記経路設定手段は前記情報入力手段によって入力された運転者の情報に基づいて道路の探索コストを調整し、経路探索を行うことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項2】
前記経路設定手段は、前記情報入力手段によって入力された運転者の情報に基づいて交差点での直進、右折及び左折に対するノードコストを調整する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】
前記経路設定手段は、
前記情報入力手段によって入力された運転者の情報に基づいて運転者の運転技量を判定する運転技量判定手段を有し、
前記運転技量判定手段によって運転者の運転技量が低いと判定された場合に、交差点での右折に対するノードコストを高くして経路探索を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のナビゲーション装置。
【請求項4】
前記経路設定手段は、
前記情報入力手段によって入力された運転者の情報に基づいて運転者の眠気を検出する眠気検出手段を有し、
前記眠気検出手段によって運転者の眠気が検出された場合に、交差点での直進に対するノードコストを高くして経路探索を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のナビゲーション装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【公開番号】特開2007−93451(P2007−93451A)
【公開日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−284629(P2005−284629)
【出願日】平成17年9月29日(2005.9.29)
【出願人】(000100768)アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】(591261509)株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Fターム(参考)】