ナビゲーション装置
【課題】設定したルートに沿った走行を行えるように車線変更を支援する「ナビゲーション装置」を提供する。
【解決手段】誘導ルート５１０として分岐点５０１を直進する経路が設定されている場合（ｂ）、分岐点５０１までの道程距離がＤとなる位置で車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の全ての車線で誘導ルート５１０に従って分岐点５０１を直進できるので、「この先、車線変更しても大丈夫です」との音声メッセージをユーザに対して出力する。一方、誘導ルート５１０として、分岐点５０１で右方向に分岐する道路に進む経路が設定されている場合（ｃ）、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の左車線では誘導ルート５１０に従って分岐点５０１で右方向に分岐できないので、「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、右車線です」との音声メッセージを出力する。
【解決手段】誘導ルート５１０として分岐点５０１を直進する経路が設定されている場合（ｂ）、分岐点５０１までの道程距離がＤとなる位置で車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の全ての車線で誘導ルート５１０に従って分岐点５０１を直進できるので、「この先、車線変更しても大丈夫です」との音声メッセージをユーザに対して出力する。一方、誘導ルート５１０として、分岐点５０１で右方向に分岐する道路に進む経路が設定されている場合（ｃ）、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の左車線では誘導ルート５１０に従って分岐点５０１で右方向に分岐できないので、「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、右車線です」との音声メッセージを出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置において車線変更を支援する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるナビゲーション装置において車線変更を支援する技術としては、目的地までのルート案内を行うナビゲーション装置において、手前に車線毎の進行方向別通行区分が設定されている分岐点に接近したときに、当該分岐点をルートに沿った方向に通過するために走行すべき車線を案内する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平07-129889号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
分岐点手前に進行方向別通行区分が設定されており、当該分岐点をルートに沿った方向に通過するため特定の車線で当該分岐点に進入しなければならない場合において、当該分岐点で当該方向に向かう車両が多いために当該車線に長い渋滞が生じている場合、当該車線の進行方向別通行区分が設定されている区間に近づいてからでは当該特定の車線に車線変更できなくなる場合がある。したがって、このような場合には、前記特許文献１の技術によって、分岐点に接近した時点で車線を案内しても、ユーザは、当該車線に進むことができず、結果、ルートに沿った走行を行うことができなくなる。
【０００４】
そこで、本発明は、より確実に、設定したルートに沿った走行を行えるように、ユーザの車線変更を支援することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置を、現在位置を算出する現在位置算出手段と、目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、車線変更支援手段とを含めて構成し、前記車線変更支援手段において、所定の契機で、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている車線が存在する分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するようにしたものである。
【０００６】
このようなナビゲーション装置によれば、誘導経路に従って走行できなくなる車線が直前区間に存在する分岐が所定距離内に存在する場合に、ユーザが、予め当該車線と当該分岐までの距離を把握して、誘導経路に従って走行する上での車線変更の是非を判断することができるようになる。
【０００７】
また、前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置を、現在位置を算出する現在位置算出手段と、目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、走行中の車線を識別する車線認識手段と、車線変更支援手段とを含めて構成し、前記車線変更支援手段において、所定の契機で、前記車線認識手段が識別した走行中の車線に基づいてユーザが意図している車線変更の車線変更先の車線を推定し、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間の前記推定した車線変更先の車線に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するようにしたものである。
【０００８】
このようなナビゲーション装置によれば、直前区間において推定した車線変更先の車線が誘導経路に従って走行できなくなる車線となる分岐が、所定距離内に存在する場合に、ユーザが、予め当該車線と当該分岐までの距離を把握して、誘導経路に従って走行する上での車線変更の是非を判断することができるようになる。
【０００９】
ここで、以上のナビゲーション装置は、前記車線変更支援手段において、前記走行車線制限分岐が存在しない場合に、車線変更を行っても支障がない旨を表すメッセージを出力するように構成することも好ましい。
【００１０】
このようにすることにより、誘導経路に従って進行するために通行しなければならない車線が所定距離内に存在しない場合に、ユーザは安心して車線変更を行うことができるようになる。
【００１１】
ここで、以上のナビゲーション装置において、前記所定の契機としては、たとえば、ユーザの所定操作入力の発生や、現在位置地点における渋滞の検出の発生としてもよい。
また、以上のナビゲーション装置に、当該ナビゲーション装置が搭載された自動車が行った車線変更の頻度を算定する車線変更頻度算定手段と、前記所定距離を、前記車線変更頻度算定手段が算定した頻度が大きいほど小さくなるように調整する調整手段とを備えることも好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、設定したルートに沿った走行を行えるように、ユーザの車線変更を支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
車載システムは、自動車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、車両前方を撮影するカメラ２と、スピーカ３と、操作部４と、表示装置５と、車両状態センサ６と、ＧＰＳ受信機７と、渋滞情報などの交通情報を受信するＶＩＣＳ受信機８とを備えて構成される。ここで、車両状態センサ６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、車両の各種状態を検出する各種センサである。
【００１４】
そして、ナビゲーション装置１は、現在状態算出部１１、ルート探索部１２、地図を表す地図データを記憶したＤＶＤドライブやＨＤＤなどの記憶装置である地図データ記憶部１３、メモリ１４、カメラ２が撮影した画像に対して車線認識や他車認識などの各種画像認識処理を行う画像認識処理部１５、合成音声を生成しスピーカ３から出力する音声生成部１６、制御部１７、案内画像生成部１８、操作部４や表示装置５を用いたユーザとの間の入出力を制御するＧＵＩ制御部１９とを有する。
【００１５】
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コンピュータであって良く、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。
【００１６】
次に、図２に、地図データ記憶部１３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、各路線の路線名称などの各種情報を登録した路線データ、地図を表す基本地図データとを含んで構成される。
そして、基本地図データは、道路網を表す道路ユニットと、地図に含まれる道路以外の描画オブジェクト（地名や地形図形等）を表す描画ユニットとを有する。
ここで、道路ユニットは、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、当該道路ユニットは、ノード毎に設けられたノードデータと、リンク毎に設けられたリンクデータとを有する。なお、同じ道路区間の上り、下り方向のそれぞれについて、各々リンクは設けられる。
【００１７】
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、ノード接続情報を含み、ノード接続情報には、対応するノードに接続するリンクのリンク番号と、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のノード番号とが登録される。
【００１８】
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、対応するリンク各種属性を表すリンク属性、対応するリンクの端点となる二つノードのノード番号を表す端点ノード番号、リンクの端点となる各ノードに接続する他のリンクを表すリンク接続情報、車線情報が登録される。
【００１９】
そして、車線情報には、対応するリンク上に存在する車線の数を表す車線数と、各車線の進行方向別通行区分の設定の有無及び設定されている進行方向別通行区分の内容を表す進行方向別通行区分情報とが登録されている。
さて、このような構成において、ナビゲーション装置１の現在状態算出部１１は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部１１は、車両状態センサ６やＧＰＳ受信機７の出力から推定される現在位置と進行方向である仮現在位置と仮現在進行方向に対して、地図データ記憶部１３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リンクとのマップマッチング処理を施して、仮現在位置や仮現在進行方向に最も整合するリンク上の位置と当該リンクの方向を現在位置、現在進行方向として算定する。そして、算定した現在位置と現在進行方向を表す現在位置情報をメモリ１４にセットする。
【００２０】
また、制御部１７は、ユーザから操作部４、ＧＵＩ制御部１９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。そして、目的地までの誘導ルートをルート探索部１２に探索させる。ルート探索部１２は、必要地理的範囲の地図データを地図データ記憶部１３から読み出し、メモリ１４に設定されている現在位置情報が示す現在位置から目的地までの最小コストの経路を、距離最小、時間最小などの所定のコストモデルに基づいて探索し、探索した経路を誘導ルートとし、誘導ルートの経路データを誘導ルートデータとして、メモリ１４にセットする。
【００２１】
また、制御部１７は、メモリ１４にセットされた現在位置情報が示す現在位置が目的地近傍となったならば、目的地到着と判定し、メモリ１４にセットされている目的地と誘導ルートをクリアする処理を行う。
また、案内画像生成部１８は、制御部１７の制御に従って、地図データの描画ユニットが示す地図表示範囲内の描画オブジェクト（地名や地形図形等）と、地図データの道路ユニットのリンクデータが示す地図表示範囲内のリンクを描画して、地図画像を生成する。また、案内画像生成部１８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情報が示す現在位置や、メモリ１４にセットされた誘導ルートデータが示す誘導ルートや、メモリ１４にセットされた目的地を表す図形を描画し、案内画像としてＧＵＩ制御部１９を介して表示装置５に表示する処理を繰り返し行う。
【００２２】
そして、制御部１７は、さらに図３に示す車線変更支援処理を行う。
図示するように、この処理では、現在、誘導ルートが設定されているかどうかを調べ（ステップ３０２）、設定されていなければ誘導ルートが設定されるのを待つ。一方、誘導ルートが設定されていれば、ユーザの操作部４の所定の操作によって発生する車線変更是非確認要求が発生しているかどうかを調べ（ステップ３０４）、発生していなければステップ３０２の処理に戻る。
【００２３】
一方、車線変更是非確認要求が発生していれば、メモリ１４に設定されている現在位置情報と誘導ルートデータと地図データとを参照して、誘導ルート上の現在位置より進行方向側の現在位置より所定道程距離Ｌ（たとえば、Ｌは１Ｋｍ）以内の区間内に、交差点などの分岐点であって、当該分岐点の直前の道路区間に、誘導ルートに沿った方向に当該分岐点を通過できない進行方向専用の進行方向別通過区分が設定されている車線が存在する分岐点が存在するかどうかを調べる（ステップ３０６）。なお、各道路区間の、各車線の進行方向別通過区分の設定状況は、地図データのリンクデータの車線情報より求めることができる。
【００２４】
そして、そのような分岐点が存在せず探索が失敗した場合には（ステップ３０８）、たとえば、「この先、車線変更しても大丈夫です」といったような車線変更を行っても支障がない旨を示す音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ（ステップ３１８）、ステップ３０２からの処理に戻る。
【００２５】
一方、そのような分岐点が存在し探索が成功した場合には（ステップ３０８）、探索された分岐点のうちの最も現在地よりの分岐点を案内地点に設定し、現在位置から分岐点までの誘導ルートに沿った道程距離Ｄと（ステップ３１０）、推奨ルート上の案内地点よりも現在位置よりにある分岐点の数Ｍと（ステップ３１２）、案内地点の直前の道路区間の車線であって、案内地点を誘導ルートに沿った方向に通過できる車線＃（ステップ３１４）を、地図データのリンクデータの車線情報などを参照して求める。
【００２６】
そして、算出した距離Ｄと、分岐点数Ｍと、車線＃を案内する音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ（ステップ３１６）、ステップ３０２からの処理に戻る。ここで、このステップ３１８で出力する音声メッセージは、「この先６００ｍ、３個目の分岐手前で、左車線です」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）や、「この先２００ｍ、次の分岐手前で、右車線です」（Ｄ=２００Ｍ、Ｍ=０、＃=右車線の場合）といったものとする。
【００２７】
ここで、このような車線変更支援処理の処理例を図４に示す。
いま、図４ａに示すような分岐点４０１が存在し、分岐点４０１の手前の道路区間の左車線に分岐点４０１から左方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点４０１の手前の道路区間の右車線に分岐点４０１から右方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００２８】
この場合、図４ｂに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート４１０として、分岐点４０１で左方向に分岐する道路に進む経路が設定されている車両４２０が分岐点４０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点４０１の手前の右車線では誘導ルート４１０に従って分岐点４０１で左方向に分岐できないので、分岐点４０１が案内地点に設定され、「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、左車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
【００２９】
次に、図５ａに示すような分岐点５０１が存在し、分岐点５０１の手前の道路区間の左車線に分岐点５０１を直進する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点５０１の手前の道路区間の右車線に分岐点５０１を直進する進行方向と分岐点５０１を右方向に分岐する進行方向の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００３０】
この場合、図５ｂに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート５１０として、分岐点５０１を直進する経路が設定されている車両５２０が分岐点５０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の全ての車線で誘導ルート５１０に従って分岐点５０１を直進できるので、分岐点５０１は案内地点に設定されず、「この先、車線変更しても大丈夫です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。ただし、この例は、車両５２０から誘導ルート５１０に沿って所定道程距離Ｌ以内に、分岐点５０１以外の他の分岐点が存在しない場合についてのものである。
【００３１】
一方、図５ｃに示すように、車両５２０に、誘導ルート５１０として、分岐点５０１で右方向に分岐する道路に進む経路が設定されている場合、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の左車線では誘導ルート５１０に従って分岐点５０１で右方向に分岐できないので、分岐点５０１が案内地点に設定され「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、右車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
【００３２】
次に、図５ｄに示すように、走行方向に見て当該順序で並んだ分岐点６０１と分岐点６０２が存在し、分岐点６０１の手前の道路区間の左車線に分岐点６０１を直進する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点６０１の手前の道路区間の右車線に分岐点６０１を直進する進行方向と分岐点６０１を右方向に分岐する進行方向の進行方向別通行区分が設定されており、分岐点６０２の手前の道路区間の左車線に分岐点６０２から左方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点６０２の手前の道路区間の右車線に分岐点６０２から右方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００３３】
この場合、図５ｅに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート６１０として、分岐点６０１を直進し、分岐点６０２で左方向に分岐する道路に進む経路が設定されている車両６２０が、分岐点６０１手前の、分岐点６０２までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点６０１の手前の全ての車線で誘導ルート６１０に従って分岐点６０１を直進できるので、分岐点６０１は案内地点に設定されず、次の、右車線では誘導経路に沿った通過方向に通過できなくなる分岐点６０２が案内地点に設定される。
【００３４】
そして、「この先Ｄｍ、２個目の分岐手前で、左車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
以上、車線変更支援処理の処理例について示した。
以上のように本車線変更支援処理によれば、所定道程距離Ｌ内の分岐点の直前区間において誘導ルートに従って進行するために走行しなければならない車線が、当該直前区間に存在する複数の車線のうちの一部の車線のみである場合に、当該車線＃と当該分岐点手前の分岐点数Ｍや、当該分岐点までの距離Ｄを通知するメッセージを出力するので、ユーザは、予め、当該車線＃と当該分岐点までの距離Ｄを把握して、誘導経路に従って走行する上での車線変更の是非を判断することができるようになる。また、誘導ルートに従って進行できなくなる車線が直前区間に存在する分岐点が所定道程距離内Ｌに存在しない場合には、ユーザに車線変更を行っても支障がない旨のメッセージを出力するので、このような場合に、ユーザが安心して車線変更を行えるようになる。
【００３５】
とろろで、以上で示した車線変更支援処理は、図６に示すように行うようにしてもよい。
すなわち、この処理では、現在、誘導ルートが設定されている状態において（ステップ６０２）、車線変更是非確認要求が発生するのを待ち（ステップ６０４）、車線変更是非確認要求が発生したならば、ユーザが行おうとしている車線変更の車線変更先の車線を推定する（ステップ６０６）。ここで、この車線変更先の車線の推定は次のように行う。すなわち、カメラ２で撮影した画像に対して画像認識処理部１５において行った車線認識処理の車線認識結果と、現在位置が位置するリンクのリンクデータの車線情報が示す車線数とに基づいて、現在走行中の車線を推定する。そして、走行中の車線が最も左よりの車線であれば走行中車線の一つ右側の車線を車線変更先の車線として推定し、走行中の車線が最も右よりの車線であれば走行中車線の一つ左側の車線を車線変更先の車線として推定する。そして、他の場合には、車線変更先の車線の推定は失敗とする。
【００３６】
次に、車線変更先の車線の推定が成功したかどうかを調べ（ステップ６０８）、失敗した場合には、誘導ルート上の現在位置から所定道程距離Ｌ（たとえば、Ｌは１Ｋｍ）以内の区間内に、交差点などの分岐点であって、当該分岐点の直前の道路区間に、誘導ルートに沿った方向に当該分岐点を通過できない進行方向専用の進行方向別通過区分が設定されている車線が存在する分岐点が存在するかどうかを調べる（ステップ６２２）。
【００３７】
そして、そのような分岐点が存在せず探索が失敗した場合には（ステップ６１２）、ステップ６２４に進み、そのような分岐点が存在し探索が成功した場合には（ステップ６１２）、ステップ６１４に進む。
一方、車線変更先の車線の推定が成功した場合には（ステップ６０８）、誘導ルート上の現在位置から所定道程距離Ｌ（たとえば、Ｌは１Ｋｍ）以内の区間内に、交差点などの分岐点であって、当該分岐点の直前の道路区間の、ステップ６０６で推定した車線変更先車線に対して誘導ルートに沿った方向に当該分岐点を通過できない進行方向専用の進行方向別通過区分が設定されている分岐点が存在するかどうかを調べる（ステップ６１０）。
【００３８】
そして、そのような分岐点が存在せず探索が失敗した場合には（ステップ６１２）、ステップ６２４に進み、そのような分岐点が存在し探索が成功した場合には（ステップ６１２）、ステップ６１４に進む。
次に、ステップ６１２からステップ６２４に進んだ場合には、車線変更を行っても支障がない旨を示す音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ、ステップ６０２からの処理に戻る。
一方、ステップ６１２からステップ６１４に進んだ場合には、ステップ６２２またはステップ６１０で探索された分岐点のうちの最も現在地よりの分岐点を案内地点に設定し、現在位置から分岐点までの誘導ルートに沿った道程距離Ｄと（ステップ６１４）、推奨ルート上の案内地点よりも現在位置よりにある分岐点の数Ｍと（ステップ６１６）、案内地点の直前の道路区間の車線であって、案内地点を誘導ルートに沿った方向に通過できる車線＃を求める（ステップ６１８）。
【００３９】
そして、算出した距離Ｄと、分岐点数と、車線＃を案内する音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ（ステップ６２０）、ステップ６０２からの処理に戻る。
このような車線変更支援処理によれば、たとえば、前述した図４ａのような分岐点４０１が存在する場合において、図４ｂに示すように、左車線を走行中の車両４２０が分岐点４０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生した場合、車線変更先車線として右車線が推定される。そして、車線変更先車線である右車線では誘導ルート４１０に従って分岐点４０１で左方向に分岐できないので、分岐点４０１が案内地点に設定され、「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、左車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
【００４０】
一方、図４ｃに示すように、右車線を走行中の車両４２０が分岐点４０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生した場合、車線変更先車線として左車線が推定される。そして、車線変更先車線である左車線では誘導ルート４１０に従って分岐点４０１で左方向に分岐できるので、分岐点４０１は案内地点に設定されず、「この先、車線変更しても大丈夫です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。ただし、この例は、車両４２０から誘導ルート４１０に沿って所定道程距離Ｌ以内に、分岐点４０１以外の他の分岐点が存在しない場合についてのものである。
【００４１】
このように図６に示した車線変更処理によれば、誘導ルートに従って進行できなくなる車線が直前区間に存在する分岐点が所定道程距離内Ｌに存在している場合でも、車線変更先と推定される車線を進んだ場合には誘導ルートに従って進行できる場合には、車線変更を行っても支障がない旨のメッセージを出力する。よって、より適正に車線変更の是非をユーザに通知することができるようになる。
【００４２】
ところで、以上の各車線変更支援処理では、車線変更是非確認要求が、ユーザの操作部４の所定の操作に応じて発生するものとしたが、車線変更是非確認要求は、他の起因によって発生させるようにしてもよい。すなわち、たとえば、ＶＩＣＳ受信機８で受信した交通情報や、カメラ２で撮影した画像に対する画像認識処理部１５の他車認識処理等により、自車前方の渋滞を検知した場合に、自動的に車線変更是非確認要求を発生させるなどしてもよい。
【００４３】
また、以上の各車線変更支援処理で案内地点の探索に用いた所定道程距離Ｌを固定値とせずに、運転により熟練したユーザに対しては所定道程距離Ｌとしてより短い道程距離が設定されるように調整するようにしてもよい。当該調整は、たとえば、カメラ２で撮影した画像に対する画像認識処理部１５の車線認識処理を利用してユーザの行った車線変更を検出し、ユーザの行った車線変更の頻度が大きいほど、所定道程距離Ｌとしてより短い道程距離が設定されるように、所定道程距離Ｌを調整することにより行う。または、所定道程距離Ｌは、ユーザが任意の値を設定できるようにしてもよい。
【００４４】
また、以上の各車線変更支援処理は、ＶＩＣＳ受信機８で受信した交通情報に基づいて、ステップ３１０、６１４で設定した案内地点直前の道路区間に、当該案内地点を誘導ルートに沿った方向に通過する方向の渋滞が発生しているかどうかを判定し、渋滞の発生の有無に応じて音声メッセージを変化させるようにしてもよい。すなわち、渋滞が発生してない場合には、「この先６００ｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前に渋滞ありません」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）といった音声メッセージや、「この先、車線変更しても大丈夫です」といった音声メッセージを出力し、渋滞が発生している場合には、「この先６００ｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前渋滞です」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）といった音声メッセージを出力するようにしてもよい。また、渋滞が発生している場合には、当該渋滞が現在位置まで連続しているかどうかを調べ、連続している場合には、「この先６００ｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前まで渋滞です」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）といった音声メッセージを出力するようにしてもよい。
【００４５】
このようにすることにより、たとえば、次のように、車線変更支援処理は行われることになる。
すなわち、いま、図７ａに示すように、走行方向に見て当該順序で並んだ分岐点７０１と分岐点７０２が存在し、分岐点７０１の手前の道路区間の左車線に分岐点７０１を直進する進行方向と分岐点７０１を左方向に分岐する進行方向の進行方向別通行区分が設定され、分岐点７０１の手前の道路区間の右車線に分岐点７０１を直進する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されており、分岐点７０２の手前の道路区間の左車線に分岐点７０２から左方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点７０２の手前の道路区間の右車線に分岐点７０２から右方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００４６】
この場合、図７ｂに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート７１０として、分岐点７０１を直進し、分岐点７０２で左方向に分岐する道路に進む経路が設定されている車両７２０が、分岐点７０１手前の、分岐点７０２までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、案内地点として分岐点７０２が選定される。そして、この時点において、渋滞が分岐点７０１の直前の区間７３０でのみ生じており、分岐点７０２の直前の区間では生じていない場合には、「この先Ｄｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前に渋滞ありません」といった音声メッセージが出力されることになる。
【００４７】
一方、図７ｃに示すように、渋滞区間７３０が、車両７２０の位置から分岐点７０３の直前までの区間まで連続して生じている場合には、「この先Ｄｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前まで渋滞です」といった音声メッセージが出力されることになる。
このようにすることにより、所定距離Ｌ内の分岐点の直前区間において誘導ルートに従って進行するために走行しなければならない車線が、当該直前区間に存在する複数の車線のうちの一部の車線のみである場合に、ユーザは、予め、当該直前区間の走行しなければならない車線に渋滞によって妨げられずに復帰できるかどうかを把握して、車線変更の是非を判断することができるようになる。
【００４８】
また、以上の図３、図６に示した車線変更処理は、誘導ルートが設定されていない場合にも音声メッセージを出力するように構成してもよい。すなわち、図３のステップ３０２、図６のステップ６０２を排し、他のステップを、誘導ルートが設定されていない場合には、走行中の路線を誘導ルートと見なして適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るナビゲーション装置が保持する地図データを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の処理例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の処理例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の他の例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の処理例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ナビゲーション装置、２…カメラ、３…スピーカ、４…操作部、５…表示装置、６…車両状態センサ、７…ＧＰＳ受信機、８…ＶＩＣＳ受信機、１１…現在状態算出部、１２…ルート探索部、１３…地図データ記憶部、１４…メモリ、１５…画像認識処理部、１６…音声生成部、１７…制御部、１８…案内画像生成部、１９…ＧＵＩ制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置において車線変更を支援する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるナビゲーション装置において車線変更を支援する技術としては、目的地までのルート案内を行うナビゲーション装置において、手前に車線毎の進行方向別通行区分が設定されている分岐点に接近したときに、当該分岐点をルートに沿った方向に通過するために走行すべき車線を案内する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平07-129889号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
分岐点手前に進行方向別通行区分が設定されており、当該分岐点をルートに沿った方向に通過するため特定の車線で当該分岐点に進入しなければならない場合において、当該分岐点で当該方向に向かう車両が多いために当該車線に長い渋滞が生じている場合、当該車線の進行方向別通行区分が設定されている区間に近づいてからでは当該特定の車線に車線変更できなくなる場合がある。したがって、このような場合には、前記特許文献１の技術によって、分岐点に接近した時点で車線を案内しても、ユーザは、当該車線に進むことができず、結果、ルートに沿った走行を行うことができなくなる。
【０００４】
そこで、本発明は、より確実に、設定したルートに沿った走行を行えるように、ユーザの車線変更を支援することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置を、現在位置を算出する現在位置算出手段と、目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、車線変更支援手段とを含めて構成し、前記車線変更支援手段において、所定の契機で、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている車線が存在する分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するようにしたものである。
【０００６】
このようなナビゲーション装置によれば、誘導経路に従って走行できなくなる車線が直前区間に存在する分岐が所定距離内に存在する場合に、ユーザが、予め当該車線と当該分岐までの距離を把握して、誘導経路に従って走行する上での車線変更の是非を判断することができるようになる。
【０００７】
また、前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置を、現在位置を算出する現在位置算出手段と、目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、走行中の車線を識別する車線認識手段と、車線変更支援手段とを含めて構成し、前記車線変更支援手段において、所定の契機で、前記車線認識手段が識別した走行中の車線に基づいてユーザが意図している車線変更の車線変更先の車線を推定し、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間の前記推定した車線変更先の車線に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するようにしたものである。
【０００８】
このようなナビゲーション装置によれば、直前区間において推定した車線変更先の車線が誘導経路に従って走行できなくなる車線となる分岐が、所定距離内に存在する場合に、ユーザが、予め当該車線と当該分岐までの距離を把握して、誘導経路に従って走行する上での車線変更の是非を判断することができるようになる。
【０００９】
ここで、以上のナビゲーション装置は、前記車線変更支援手段において、前記走行車線制限分岐が存在しない場合に、車線変更を行っても支障がない旨を表すメッセージを出力するように構成することも好ましい。
【００１０】
このようにすることにより、誘導経路に従って進行するために通行しなければならない車線が所定距離内に存在しない場合に、ユーザは安心して車線変更を行うことができるようになる。
【００１１】
ここで、以上のナビゲーション装置において、前記所定の契機としては、たとえば、ユーザの所定操作入力の発生や、現在位置地点における渋滞の検出の発生としてもよい。
また、以上のナビゲーション装置に、当該ナビゲーション装置が搭載された自動車が行った車線変更の頻度を算定する車線変更頻度算定手段と、前記所定距離を、前記車線変更頻度算定手段が算定した頻度が大きいほど小さくなるように調整する調整手段とを備えることも好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、設定したルートに沿った走行を行えるように、ユーザの車線変更を支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
車載システムは、自動車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、車両前方を撮影するカメラ２と、スピーカ３と、操作部４と、表示装置５と、車両状態センサ６と、ＧＰＳ受信機７と、渋滞情報などの交通情報を受信するＶＩＣＳ受信機８とを備えて構成される。ここで、車両状態センサ６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、車両の各種状態を検出する各種センサである。
【００１４】
そして、ナビゲーション装置１は、現在状態算出部１１、ルート探索部１２、地図を表す地図データを記憶したＤＶＤドライブやＨＤＤなどの記憶装置である地図データ記憶部１３、メモリ１４、カメラ２が撮影した画像に対して車線認識や他車認識などの各種画像認識処理を行う画像認識処理部１５、合成音声を生成しスピーカ３から出力する音声生成部１６、制御部１７、案内画像生成部１８、操作部４や表示装置５を用いたユーザとの間の入出力を制御するＧＵＩ制御部１９とを有する。
【００１５】
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コンピュータであって良く、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。
【００１６】
次に、図２に、地図データ記憶部１３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、各路線の路線名称などの各種情報を登録した路線データ、地図を表す基本地図データとを含んで構成される。
そして、基本地図データは、道路網を表す道路ユニットと、地図に含まれる道路以外の描画オブジェクト（地名や地形図形等）を表す描画ユニットとを有する。
ここで、道路ユニットは、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、当該道路ユニットは、ノード毎に設けられたノードデータと、リンク毎に設けられたリンクデータとを有する。なお、同じ道路区間の上り、下り方向のそれぞれについて、各々リンクは設けられる。
【００１７】
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、ノード接続情報を含み、ノード接続情報には、対応するノードに接続するリンクのリンク番号と、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のノード番号とが登録される。
【００１８】
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、対応するリンク各種属性を表すリンク属性、対応するリンクの端点となる二つノードのノード番号を表す端点ノード番号、リンクの端点となる各ノードに接続する他のリンクを表すリンク接続情報、車線情報が登録される。
【００１９】
そして、車線情報には、対応するリンク上に存在する車線の数を表す車線数と、各車線の進行方向別通行区分の設定の有無及び設定されている進行方向別通行区分の内容を表す進行方向別通行区分情報とが登録されている。
さて、このような構成において、ナビゲーション装置１の現在状態算出部１１は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部１１は、車両状態センサ６やＧＰＳ受信機７の出力から推定される現在位置と進行方向である仮現在位置と仮現在進行方向に対して、地図データ記憶部１３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リンクとのマップマッチング処理を施して、仮現在位置や仮現在進行方向に最も整合するリンク上の位置と当該リンクの方向を現在位置、現在進行方向として算定する。そして、算定した現在位置と現在進行方向を表す現在位置情報をメモリ１４にセットする。
【００２０】
また、制御部１７は、ユーザから操作部４、ＧＵＩ制御部１９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。そして、目的地までの誘導ルートをルート探索部１２に探索させる。ルート探索部１２は、必要地理的範囲の地図データを地図データ記憶部１３から読み出し、メモリ１４に設定されている現在位置情報が示す現在位置から目的地までの最小コストの経路を、距離最小、時間最小などの所定のコストモデルに基づいて探索し、探索した経路を誘導ルートとし、誘導ルートの経路データを誘導ルートデータとして、メモリ１４にセットする。
【００２１】
また、制御部１７は、メモリ１４にセットされた現在位置情報が示す現在位置が目的地近傍となったならば、目的地到着と判定し、メモリ１４にセットされている目的地と誘導ルートをクリアする処理を行う。
また、案内画像生成部１８は、制御部１７の制御に従って、地図データの描画ユニットが示す地図表示範囲内の描画オブジェクト（地名や地形図形等）と、地図データの道路ユニットのリンクデータが示す地図表示範囲内のリンクを描画して、地図画像を生成する。また、案内画像生成部１８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情報が示す現在位置や、メモリ１４にセットされた誘導ルートデータが示す誘導ルートや、メモリ１４にセットされた目的地を表す図形を描画し、案内画像としてＧＵＩ制御部１９を介して表示装置５に表示する処理を繰り返し行う。
【００２２】
そして、制御部１７は、さらに図３に示す車線変更支援処理を行う。
図示するように、この処理では、現在、誘導ルートが設定されているかどうかを調べ（ステップ３０２）、設定されていなければ誘導ルートが設定されるのを待つ。一方、誘導ルートが設定されていれば、ユーザの操作部４の所定の操作によって発生する車線変更是非確認要求が発生しているかどうかを調べ（ステップ３０４）、発生していなければステップ３０２の処理に戻る。
【００２３】
一方、車線変更是非確認要求が発生していれば、メモリ１４に設定されている現在位置情報と誘導ルートデータと地図データとを参照して、誘導ルート上の現在位置より進行方向側の現在位置より所定道程距離Ｌ（たとえば、Ｌは１Ｋｍ）以内の区間内に、交差点などの分岐点であって、当該分岐点の直前の道路区間に、誘導ルートに沿った方向に当該分岐点を通過できない進行方向専用の進行方向別通過区分が設定されている車線が存在する分岐点が存在するかどうかを調べる（ステップ３０６）。なお、各道路区間の、各車線の進行方向別通過区分の設定状況は、地図データのリンクデータの車線情報より求めることができる。
【００２４】
そして、そのような分岐点が存在せず探索が失敗した場合には（ステップ３０８）、たとえば、「この先、車線変更しても大丈夫です」といったような車線変更を行っても支障がない旨を示す音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ（ステップ３１８）、ステップ３０２からの処理に戻る。
【００２５】
一方、そのような分岐点が存在し探索が成功した場合には（ステップ３０８）、探索された分岐点のうちの最も現在地よりの分岐点を案内地点に設定し、現在位置から分岐点までの誘導ルートに沿った道程距離Ｄと（ステップ３１０）、推奨ルート上の案内地点よりも現在位置よりにある分岐点の数Ｍと（ステップ３１２）、案内地点の直前の道路区間の車線であって、案内地点を誘導ルートに沿った方向に通過できる車線＃（ステップ３１４）を、地図データのリンクデータの車線情報などを参照して求める。
【００２６】
そして、算出した距離Ｄと、分岐点数Ｍと、車線＃を案内する音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ（ステップ３１６）、ステップ３０２からの処理に戻る。ここで、このステップ３１８で出力する音声メッセージは、「この先６００ｍ、３個目の分岐手前で、左車線です」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）や、「この先２００ｍ、次の分岐手前で、右車線です」（Ｄ=２００Ｍ、Ｍ=０、＃=右車線の場合）といったものとする。
【００２７】
ここで、このような車線変更支援処理の処理例を図４に示す。
いま、図４ａに示すような分岐点４０１が存在し、分岐点４０１の手前の道路区間の左車線に分岐点４０１から左方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点４０１の手前の道路区間の右車線に分岐点４０１から右方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００２８】
この場合、図４ｂに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート４１０として、分岐点４０１で左方向に分岐する道路に進む経路が設定されている車両４２０が分岐点４０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点４０１の手前の右車線では誘導ルート４１０に従って分岐点４０１で左方向に分岐できないので、分岐点４０１が案内地点に設定され、「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、左車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
【００２９】
次に、図５ａに示すような分岐点５０１が存在し、分岐点５０１の手前の道路区間の左車線に分岐点５０１を直進する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点５０１の手前の道路区間の右車線に分岐点５０１を直進する進行方向と分岐点５０１を右方向に分岐する進行方向の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００３０】
この場合、図５ｂに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート５１０として、分岐点５０１を直進する経路が設定されている車両５２０が分岐点５０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の全ての車線で誘導ルート５１０に従って分岐点５０１を直進できるので、分岐点５０１は案内地点に設定されず、「この先、車線変更しても大丈夫です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。ただし、この例は、車両５２０から誘導ルート５１０に沿って所定道程距離Ｌ以内に、分岐点５０１以外の他の分岐点が存在しない場合についてのものである。
【００３１】
一方、図５ｃに示すように、車両５２０に、誘導ルート５１０として、分岐点５０１で右方向に分岐する道路に進む経路が設定されている場合、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点５０１の手前の左車線では誘導ルート５１０に従って分岐点５０１で右方向に分岐できないので、分岐点５０１が案内地点に設定され「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、右車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
【００３２】
次に、図５ｄに示すように、走行方向に見て当該順序で並んだ分岐点６０１と分岐点６０２が存在し、分岐点６０１の手前の道路区間の左車線に分岐点６０１を直進する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点６０１の手前の道路区間の右車線に分岐点６０１を直進する進行方向と分岐点６０１を右方向に分岐する進行方向の進行方向別通行区分が設定されており、分岐点６０２の手前の道路区間の左車線に分岐点６０２から左方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点６０２の手前の道路区間の右車線に分岐点６０２から右方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００３３】
この場合、図５ｅに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート６１０として、分岐点６０１を直進し、分岐点６０２で左方向に分岐する道路に進む経路が設定されている車両６２０が、分岐点６０１手前の、分岐点６０２までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、分岐点６０１の手前の全ての車線で誘導ルート６１０に従って分岐点６０１を直進できるので、分岐点６０１は案内地点に設定されず、次の、右車線では誘導経路に沿った通過方向に通過できなくなる分岐点６０２が案内地点に設定される。
【００３４】
そして、「この先Ｄｍ、２個目の分岐手前で、左車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
以上、車線変更支援処理の処理例について示した。
以上のように本車線変更支援処理によれば、所定道程距離Ｌ内の分岐点の直前区間において誘導ルートに従って進行するために走行しなければならない車線が、当該直前区間に存在する複数の車線のうちの一部の車線のみである場合に、当該車線＃と当該分岐点手前の分岐点数Ｍや、当該分岐点までの距離Ｄを通知するメッセージを出力するので、ユーザは、予め、当該車線＃と当該分岐点までの距離Ｄを把握して、誘導経路に従って走行する上での車線変更の是非を判断することができるようになる。また、誘導ルートに従って進行できなくなる車線が直前区間に存在する分岐点が所定道程距離内Ｌに存在しない場合には、ユーザに車線変更を行っても支障がない旨のメッセージを出力するので、このような場合に、ユーザが安心して車線変更を行えるようになる。
【００３５】
とろろで、以上で示した車線変更支援処理は、図６に示すように行うようにしてもよい。
すなわち、この処理では、現在、誘導ルートが設定されている状態において（ステップ６０２）、車線変更是非確認要求が発生するのを待ち（ステップ６０４）、車線変更是非確認要求が発生したならば、ユーザが行おうとしている車線変更の車線変更先の車線を推定する（ステップ６０６）。ここで、この車線変更先の車線の推定は次のように行う。すなわち、カメラ２で撮影した画像に対して画像認識処理部１５において行った車線認識処理の車線認識結果と、現在位置が位置するリンクのリンクデータの車線情報が示す車線数とに基づいて、現在走行中の車線を推定する。そして、走行中の車線が最も左よりの車線であれば走行中車線の一つ右側の車線を車線変更先の車線として推定し、走行中の車線が最も右よりの車線であれば走行中車線の一つ左側の車線を車線変更先の車線として推定する。そして、他の場合には、車線変更先の車線の推定は失敗とする。
【００３６】
次に、車線変更先の車線の推定が成功したかどうかを調べ（ステップ６０８）、失敗した場合には、誘導ルート上の現在位置から所定道程距離Ｌ（たとえば、Ｌは１Ｋｍ）以内の区間内に、交差点などの分岐点であって、当該分岐点の直前の道路区間に、誘導ルートに沿った方向に当該分岐点を通過できない進行方向専用の進行方向別通過区分が設定されている車線が存在する分岐点が存在するかどうかを調べる（ステップ６２２）。
【００３７】
そして、そのような分岐点が存在せず探索が失敗した場合には（ステップ６１２）、ステップ６２４に進み、そのような分岐点が存在し探索が成功した場合には（ステップ６１２）、ステップ６１４に進む。
一方、車線変更先の車線の推定が成功した場合には（ステップ６０８）、誘導ルート上の現在位置から所定道程距離Ｌ（たとえば、Ｌは１Ｋｍ）以内の区間内に、交差点などの分岐点であって、当該分岐点の直前の道路区間の、ステップ６０６で推定した車線変更先車線に対して誘導ルートに沿った方向に当該分岐点を通過できない進行方向専用の進行方向別通過区分が設定されている分岐点が存在するかどうかを調べる（ステップ６１０）。
【００３８】
そして、そのような分岐点が存在せず探索が失敗した場合には（ステップ６１２）、ステップ６２４に進み、そのような分岐点が存在し探索が成功した場合には（ステップ６１２）、ステップ６１４に進む。
次に、ステップ６１２からステップ６２４に進んだ場合には、車線変更を行っても支障がない旨を示す音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ、ステップ６０２からの処理に戻る。
一方、ステップ６１２からステップ６１４に進んだ場合には、ステップ６２２またはステップ６１０で探索された分岐点のうちの最も現在地よりの分岐点を案内地点に設定し、現在位置から分岐点までの誘導ルートに沿った道程距離Ｄと（ステップ６１４）、推奨ルート上の案内地点よりも現在位置よりにある分岐点の数Ｍと（ステップ６１６）、案内地点の直前の道路区間の車線であって、案内地点を誘導ルートに沿った方向に通過できる車線＃を求める（ステップ６１８）。
【００３９】
そして、算出した距離Ｄと、分岐点数と、車線＃を案内する音声メッセージを音声生成部１６にスピーカ３から出力させ（ステップ６２０）、ステップ６０２からの処理に戻る。
このような車線変更支援処理によれば、たとえば、前述した図４ａのような分岐点４０１が存在する場合において、図４ｂに示すように、左車線を走行中の車両４２０が分岐点４０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生した場合、車線変更先車線として右車線が推定される。そして、車線変更先車線である右車線では誘導ルート４１０に従って分岐点４０１で左方向に分岐できないので、分岐点４０１が案内地点に設定され、「この先Ｄｍ、次の分岐手前で、左車線です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。
【００４０】
一方、図４ｃに示すように、右車線を走行中の車両４２０が分岐点４０１までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生した場合、車線変更先車線として左車線が推定される。そして、車線変更先車線である左車線では誘導ルート４１０に従って分岐点４０１で左方向に分岐できるので、分岐点４０１は案内地点に設定されず、「この先、車線変更しても大丈夫です」との音声メッセージがユーザに対して出力されることになる。ただし、この例は、車両４２０から誘導ルート４１０に沿って所定道程距離Ｌ以内に、分岐点４０１以外の他の分岐点が存在しない場合についてのものである。
【００４１】
このように図６に示した車線変更処理によれば、誘導ルートに従って進行できなくなる車線が直前区間に存在する分岐点が所定道程距離内Ｌに存在している場合でも、車線変更先と推定される車線を進んだ場合には誘導ルートに従って進行できる場合には、車線変更を行っても支障がない旨のメッセージを出力する。よって、より適正に車線変更の是非をユーザに通知することができるようになる。
【００４２】
ところで、以上の各車線変更支援処理では、車線変更是非確認要求が、ユーザの操作部４の所定の操作に応じて発生するものとしたが、車線変更是非確認要求は、他の起因によって発生させるようにしてもよい。すなわち、たとえば、ＶＩＣＳ受信機８で受信した交通情報や、カメラ２で撮影した画像に対する画像認識処理部１５の他車認識処理等により、自車前方の渋滞を検知した場合に、自動的に車線変更是非確認要求を発生させるなどしてもよい。
【００４３】
また、以上の各車線変更支援処理で案内地点の探索に用いた所定道程距離Ｌを固定値とせずに、運転により熟練したユーザに対しては所定道程距離Ｌとしてより短い道程距離が設定されるように調整するようにしてもよい。当該調整は、たとえば、カメラ２で撮影した画像に対する画像認識処理部１５の車線認識処理を利用してユーザの行った車線変更を検出し、ユーザの行った車線変更の頻度が大きいほど、所定道程距離Ｌとしてより短い道程距離が設定されるように、所定道程距離Ｌを調整することにより行う。または、所定道程距離Ｌは、ユーザが任意の値を設定できるようにしてもよい。
【００４４】
また、以上の各車線変更支援処理は、ＶＩＣＳ受信機８で受信した交通情報に基づいて、ステップ３１０、６１４で設定した案内地点直前の道路区間に、当該案内地点を誘導ルートに沿った方向に通過する方向の渋滞が発生しているかどうかを判定し、渋滞の発生の有無に応じて音声メッセージを変化させるようにしてもよい。すなわち、渋滞が発生してない場合には、「この先６００ｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前に渋滞ありません」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）といった音声メッセージや、「この先、車線変更しても大丈夫です」といった音声メッセージを出力し、渋滞が発生している場合には、「この先６００ｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前渋滞です」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）といった音声メッセージを出力するようにしてもよい。また、渋滞が発生している場合には、当該渋滞が現在位置まで連続しているかどうかを調べ、連続している場合には、「この先６００ｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前まで渋滞です」（Ｄ=６００Ｍ、Ｍ=２、＃=左車線の場合）といった音声メッセージを出力するようにしてもよい。
【００４５】
このようにすることにより、たとえば、次のように、車線変更支援処理は行われることになる。
すなわち、いま、図７ａに示すように、走行方向に見て当該順序で並んだ分岐点７０１と分岐点７０２が存在し、分岐点７０１の手前の道路区間の左車線に分岐点７０１を直進する進行方向と分岐点７０１を左方向に分岐する進行方向の進行方向別通行区分が設定され、分岐点７０１の手前の道路区間の右車線に分岐点７０１を直進する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されており、分岐点７０２の手前の道路区間の左車線に分岐点７０２から左方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定され、分岐点７０２の手前の道路区間の右車線に分岐点７０２から右方向に分岐する進行方向専用の進行方向別通行区分が設定されている場合を例にとる。
【００４６】
この場合、図７ｂに示すように、本実施形態に係る車載システムを搭載し、誘導ルート７１０として、分岐点７０１を直進し、分岐点７０２で左方向に分岐する道路に進む経路が設定されている車両７２０が、分岐点７０１手前の、分岐点７０２までの道程距離がＤ（ただし、Ｄ＜所定道程距離Ｌ）となる位置に位置している時点で、車線変更是非確認要求が発生すると、案内地点として分岐点７０２が選定される。そして、この時点において、渋滞が分岐点７０１の直前の区間７３０でのみ生じており、分岐点７０２の直前の区間では生じていない場合には、「この先Ｄｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前に渋滞ありません」といった音声メッセージが出力されることになる。
【００４７】
一方、図７ｃに示すように、渋滞区間７３０が、車両７２０の位置から分岐点７０３の直前までの区間まで連続して生じている場合には、「この先Ｄｍ、２個目の分岐手前で、左車線です。分岐手前まで渋滞です」といった音声メッセージが出力されることになる。
このようにすることにより、所定距離Ｌ内の分岐点の直前区間において誘導ルートに従って進行するために走行しなければならない車線が、当該直前区間に存在する複数の車線のうちの一部の車線のみである場合に、ユーザは、予め、当該直前区間の走行しなければならない車線に渋滞によって妨げられずに復帰できるかどうかを把握して、車線変更の是非を判断することができるようになる。
【００４８】
また、以上の図３、図６に示した車線変更処理は、誘導ルートが設定されていない場合にも音声メッセージを出力するように構成してもよい。すなわち、図３のステップ３０２、図６のステップ６０２を排し、他のステップを、誘導ルートが設定されていない場合には、走行中の路線を誘導ルートと見なして適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るナビゲーション装置が保持する地図データを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の処理例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の処理例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の他の例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る車線変更支援処理の処理例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ナビゲーション装置、２…カメラ、３…スピーカ、４…操作部、５…表示装置、６…車両状態センサ、７…ＧＰＳ受信機、８…ＶＩＣＳ受信機、１１…現在状態算出部、１２…ルート探索部、１３…地図データ記憶部、１４…メモリ、１５…画像認識処理部、１６…音声生成部、１７…制御部、１８…案内画像生成部、１９…ＧＵＩ制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載されるナビゲーション装置であって、
現在位置を算出する現在位置算出手段と、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、
車線変更支援手段とを有し、
前記車線変更支援手段は、所定の契機で、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている車線が存在する分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
自動車に搭載されるナビゲーション装置であって、
現在位置を算出する現在位置算出手段と、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、
走行中の車線を識別する車線認識手段と、
車線変更支援手段とを有し、
前記車線変更支援手段は、所定の契機で、前記車線認識手段が識別した走行中の車線に基づいてユーザが意図している車線変更の車線変更先の車線を推定し、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間の前記推定した車線変更先の車線に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力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または２記載のナビゲーション装置であって、
前記車線変更支援手段は、前記走行車線制限分岐が存在しない場合に、車線変更を行っても支障がない旨を表すメッセージを出力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、２または３記載のナビゲーション装置であって、
前記所定の契機は、ユーザの所定操作入力の発生であ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、２または３記載のナビゲーション装置であって、
前記現在位置地点における渋滞を検出する渋滞検出手段と、
前記所定の契機は、前記渋滞検出手段による現在位置地点における渋滞の検出の発生であ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、２、３、４または５記載のナビゲーション装置であって、
当該ナビゲーション装置が搭載された自動車が行った車線変更の頻度を算定する車線変更頻度算定手段と、
前記所定距離を、前記車線変更頻度算定手段が算定した頻度が大きいほど小さくなるように調整する調整手段とを有することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項７】
自動車に搭載されたナビゲーション装置において、ユーザの車線変更を支援する車線変更支援方法であって、
現在位置を算出するステップと、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内するステップと、
所定の契機で、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている車線が存在する分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するステップとを有することを特徴とする車線変更支援方法。
【請求項８】
自動車に搭載されたナビゲーション装置において、ユーザの車線変更を支援する車線変更支援方法であって、
現在位置を算出するステップと、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内するステップと、
走行中の車線を識別するステップと、
所定の契機で、識別した走行中の車線に基づいてユーザが意図している車線変更の車線変更先の車線を推定し、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間の前記推定した車線変更先の車線に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するステップとを有することを特徴とする車線変更支援方法。
【請求項９】
請求項７または８記載の車線変更支援方法であって、
前記走行車線制限分岐が存在しない場合に、車線変更を行っても支障がない旨を表すメッセージを出力するステップを有することを特徴とする車線変更支援方法。
【請求項１】
自動車に搭載されるナビゲーション装置であって、
現在位置を算出する現在位置算出手段と、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、
車線変更支援手段とを有し、
前記車線変更支援手段は、所定の契機で、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている車線が存在する分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
自動車に搭載されるナビゲーション装置であって、
現在位置を算出する現在位置算出手段と、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内する経路案内手段と、
走行中の車線を識別する車線認識手段と、
車線変更支援手段とを有し、
前記車線変更支援手段は、所定の契機で、前記車線認識手段が識別した走行中の車線に基づいてユーザが意図している車線変更の車線変更先の車線を推定し、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間の前記推定した車線変更先の車線に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力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または２記載のナビゲーション装置であって、
前記車線変更支援手段は、前記走行車線制限分岐が存在しない場合に、車線変更を行っても支障がない旨を表すメッセージを出力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、２または３記載のナビゲーション装置であって、
前記所定の契機は、ユーザの所定操作入力の発生であ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、２または３記載のナビゲーション装置であって、
前記現在位置地点における渋滞を検出する渋滞検出手段と、
前記所定の契機は、前記渋滞検出手段による現在位置地点における渋滞の検出の発生であ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、２、３、４または５記載のナビゲーション装置であって、
当該ナビゲーション装置が搭載された自動車が行った車線変更の頻度を算定する車線変更頻度算定手段と、
前記所定距離を、前記車線変更頻度算定手段が算定した頻度が大きいほど小さくなるように調整する調整手段とを有することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項７】
自動車に搭載されたナビゲーション装置において、ユーザの車線変更を支援する車線変更支援方法であって、
現在位置を算出するステップと、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内するステップと、
所定の契機で、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている車線が存在する分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するステップとを有することを特徴とする車線変更支援方法。
【請求項８】
自動車に搭載されたナビゲーション装置において、ユーザの車線変更を支援する車線変更支援方法であって、
現在位置を算出するステップと、
目的地までの経路を探索して誘導経路として設定し、当該誘導経路を案内するステップと、
走行中の車線を識別するステップと、
所定の契機で、識別した走行中の車線に基づいてユーザが意図している車線変更の車線変更先の車線を推定し、道路を構成する各車線に設定されている進行方向別通行区分の情報を含む道路地図データに基づいて、前記誘導経路上の前記現在位置から進行方向側に所定距離内の分岐であって、当該分岐直前の区間の前記推定した車線変更先の車線に当該分岐を誘導経路外にのみ通過することができる進行方向別通行区分が設定されている分岐を、走行車線制限分岐として探索し、前記走行車線制限分岐が存在した場合に、存在した走行車線制限分岐のうちの現在位置最寄りの走行車線制限分岐までの前記現在位置からの距離と、前記誘導経路に沿って当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐を通過するために、当該現在位置最寄りの走行車線制限分岐直前の区間において走行すべき車線とを案内するメッセージを出力するステップとを有することを特徴とする車線変更支援方法。
【請求項９】
請求項７または８記載の車線変更支援方法であって、
前記走行車線制限分岐が存在しない場合に、車線変更を行っても支障がない旨を表すメッセージを出力するステップを有することを特徴とする車線変更支援方法。
【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２００９−１３３８０１（Ｐ２００９−１３３８０１Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１２０９０（Ｐ２００７−３１２０９０）
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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