CN113614491A - 导航系统 - Google Patents

Abstract

适当地将推荐车道通知给用户。导航系统包括一个或多个处理器，以及存储有由一个或多个处理器来执行的程序的一个或多个存储装置。一个或多个处理器决定包括主车道组的车道变更计划创建区以及在主车道组中包括的多个车道链路数中的每个的推荐度，该主车道组包括在出发地和目的地之间的路线中彼此平行的多个主车道。基于车道变更计划创建区和推荐度，一个或多个处理器生成车道变更计划。

Description

导航系统

技术领域

本发明涉及导航系统。本申请要求基于2019年3月22日提交的日本专利申请第2019-54041号的优先权。该申请的全部内容以引用方式并入本文。

背景技术

本公开的背景技术的示例是JP 2017-53678 A。JP 2017-53678 A公开能够以直观易懂的模式引导车辆行驶的行驶支持系统。更具体地，本公开公开行驶支持系统被配置为：指定行车道以引导车辆；以及指定行车道变更推荐区，用于向驾驶员推荐将行车道改为引导行车道；在HUD 19上显示车辆在其上行驶的道路的图像；并通过叠加在显示的道路图像中的行车道变更推荐区上来显示用于提示驾驶员变更行车道的多个指令图像65(摘要)。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2017-53678

发明内容

技术问题

选择并变更到合适行驶车道对于驾驶员和自动驾驶系统来说是艰巨任务。例如，在其中道路从左侧与主车道汇合且然后道路分岔到右侧的路径上行驶时，驾驶员很难决定汇合后应该走哪条车道(选择车道)，并且例如，他需要考虑前方车道将如何变化(车道的数量将减少或增加)。综上所述，如果导航系统创建车道变更计划并且用户可以在驾驶员或自动驾驶系统驾驶时根据车道变更计划知道推荐车道，那么这对于用户进行车道变更计划将非常有帮助。

问题的解决方案

本公开的一个方面是用于车辆的导航系统，该导航系统包括：一个或多个处理器；以及存储将由一个或多个处理器执行的程序的一个或多个存储装置，其中一个或多个处理器决定包括主车道组的车道变更计划创建区以及主车道组中的多个车道链路中的每个车道链路的推荐度，该主车道组包括在出发地和目的地之间的路线中相互平行的多个主车道，并且一个或多个处理器根据车道变更计划创建区和推荐度来生成车道变更计划。

发明的有益效果

根据本发明的方面，可以适当将推荐通道通知给用户。

附图说明

图1示出导航系统提供到用户的显示图像的示例。

图2示意性地示出图1所示的车道变更计划创建区和形成区域中的每个车道的车道链路。

图3示意性地示出如何决定车道变更计划创建区的示例。

图4示出车道变更计划创建区结束位置的条件的示例。

图5示出车道变更计划创建区开始位置的条件的示例。

图6示出车道变更计划创建区开始位置的条件的示例。

图7示出车道变更计划创建区开始位置的条件的示例。

图8是用于描述在计算推荐度时参考的变量的图。

图9是用于描述在计算推荐度时参考的变量的另一示例的图。

图10示出图9中使用的导航系统的显示图像。

图11是计算推荐度的示例的流程图。

图12示出车道变更中的车道变更开始推荐区。

图13示出图像示例10，其示出作为车道推荐度的原因的距最近必不可少车道变更的距离。

图14示出图像示例，其示出车道级交通拥堵信息。

图15示出显示图像示例，其示出作为车道变更推荐位置的原因的车道变更禁止区。

图16示出显示图像示例，其示出作为车道变更推荐位置的原因的隧道。

图17示意性地示出设置在车辆中的作为导航系统的示例的导航装置的结构示例。

图18示出根据本公开的包括一部分导航功能的路线引导信息分发服务器的结构示例。

图19示出车道变更计划表的结构示例。

图20示出根据本实施例的用于提供导航信息的整个过程的规程的流程图的示例。

图21是示出创建车道变更计划表的示例的流程图。

图22是流程图，其示出其中将车道链路信息输入到关于一个车道链路的车道变更计划表的过程的示例。

附图标记列表

10 显示图像

20 车辆图像

25 车辆

50,55 导航装置

60 路线引导信息分布服务器

100 分支车道

100A,100B,100C 主车道

103,104 合并车道

105、107、108 分支车道

111A,111B,111C 车道变更开始推荐区开始位置

112A,112B,112C 车道变更开始推荐区结束位置

115 车道变更开始推荐区

121A、121B、121C 车道变更完成极限位置

142 车道变更禁止区

143 隧道

150 车道链路组

151 车道链路

201 出发地

203 目的地

300 计划创建区

302 计划创建区开始位置

304 计划创建区结束位置

501 处理器

502 存储器

503 辅助存储装置

504 输出装置

505 输入装置

506 传感器

521 本车位置估计单元

522 路线搜索单元

523 交通信息管理单元

524 地图显示单元

525 路线/引导信息传输单元

526 路线引导控制单元

527 引导信息表创建单元

528 车道变更计划表创建单元

529 车道变更计划显示单元

531 地图数据

532 推荐路线信息

533 引导信息表

534 车道变更计划表

541 显示装置

542 声音输出装置

601 处理器

602 存储器

603 辅助存储装置

801 外部服务器

802 车辆控制系统

803 外部显示装置

具体实施方式

以下参照附图描述本发明的实施例。在各图中，对具有相同作用或功能的部件或要素标注相同附图标记并省略相同说明。

由车辆导航系统提供到驾驶员和/或自动驾驶系统的路线信息需要具有更高的质量(安全性、准确性等)。选择和变更行驶车道对于驾驶员和自动驾驶系统来说是艰巨任务，且需要合适车道变更计划并将此类车道变更计划提供到驾驶员。

在驾驶员自己驾驶时或在自动驾驶期间，对于包括驾驶员的看到导航系统的用户而言，关于车道变更计划信息是重要的信息。下面公开的导航系统创建车道变更计划并将多个车道中的推荐车道提供到用户。例如，导航系统提供相应车道的推荐度。推荐度可以通过颜色、图案、闪烁、数字等来表示。

例如，除了提供关于推荐车道的信息之外，导航系统还提供用于车道变更的推荐位置。因此，可以适当降低确定车道选择/变更的难度和次数。

在一个示例中，从车辆的当前位置到最终分支的路线中的车道选择/变更的整体图像被引导，使得用户可以了解到最终分支的车道变更计划。因此，用户可以知道为什么推荐该推荐车道的原因或者为什么推荐车道变更的该推荐位置的原因。此外，明确示出为什么决定推荐车道和/或车道变更推荐位置的原因可以帮助用户理解。

图1示出导航系统提供到用户的显示图像(车道变更计划图像)的示例10。在图1的显示图像示例中，车辆沿横向(从左到右)行驶。在另一个示例中，车辆可以沿另一个横向方向(从右到左)或沿垂直方向(从上到下，或从下到上)行驶。车辆图像20表示当前车辆位置并且位于与包括主车道100A、100B和100C的主车道组汇合的汇合车道103上。车辆的路线继续到从主车道组分支的分支车道105。即，车辆被安排从主车道100C进入分支车道105。

显示图像10在下述的一个车道变更计划创建区(也简称为计划创建区)中显示车道变更计划。具体地，显示图像10以图案示出彼此平行的主车道100A、100B和100C中的每个车道中的每个位置(路线上的位置)处的推荐度。在图1的示例中，主车道100B的推荐度最高，主车道100C的推荐度最低，而主车道100A的推荐度介于两者之间。显示图像10表示从合并车道103的合并位置到分支车道105的分支位置的区中的主车道中每个车道的推荐度。

显示图像10示出具有图案的倾斜(斜边)的车道变更开始推荐区。在图1的示例中，位置111C表示从车道100C到车道100B的车道变更开始推荐区的开始位置。位置112C表示从车道100C到车道100B的车道变更开始推荐区的结束位置。推荐车辆在位置111C和位置112C之间开始变更车道。类似地，推荐车辆在位置111A和位置112A之间开始从车道100A到车道100B的车道变更。

在当前车辆位置已经到达位置111C或111A时，导航系统可以提供带有声音和/或图像的信息以提示车道变更。例如，在当前车辆位置已成为车道100C中的位置111C时，导航系统输出声音和/或图像以提示从车道100C至车道100A进行车道变更。例如，在当前车辆位置已经到达车道100A中的位置111A时，导航系统输出声音和/或图像以提示从车道100A到车道100B进行车道变更。

图2示意性地示出在图1所示的计划创建区和区域中形成的每个车道的车道链路(link)。车道链路预先登记在地图信息中。在图2的示例中，计划创建区300的范围从合并车道103和主车道100A之间的合并位置到分支车道105从主车道100C分支的分支位置。如图2所示，车辆25从合并车道103加入主车道100A，在从主车道组100A、100B和100C中选择的车道行驶，并从主车道100C进入分支车道105。

每个车道中的箭头151(一个箭头作为一个示例由附图标记151表示)表示车道链路。车道链路151是车道的一部分且箭头表示车道链路的行驶方向和区域。每个车道链路151的开始位置和结束位置由路线上的位置定义。路线上相同位置处的车道中每个车道的每个车道链路151代表路线上相同位置之间的区域。路线上相同位置处的车道链路151形成车道链路组150。

接下来，示意性地描述用于在计划创建区中创建车道变更计划的方法。图3示意性地示出如何决定计划创建区的示例。导航系统搜索计划创建区(其中发生车道选择或变更的区)，从目的地203到出发地201回溯车辆路线。路线的每一部分由一条道路表示并且一条道路由一条或多条车道构成。道路由连续道路链路形成，且图3中节点之间的线表示道路链路。图3示出两个计划创建区300A和300B。计划创建区300A是从计划创建区开始位置302A到计划创建区结束位置304A的区，而计划创建区300B是从计划创建区开始位置302B到计划创建区结束位置304B的区。

具体地，导航系统根据预定条件决定计划创建区结束位置，从目的地侧回溯路线。根据预定条件，导航系统进一步回溯路线，以根据计划创建区结束位置决定计划创建区开始位置。需注意，在从出发地到目的地的路线长的情况下，路线被划分为多个区域，可以从目的地侧为划分区域中的每个区域确定一个或多个计划创建区。另外，关于为每个划分区域创建计划的顺序，可以从更靠近出发地的区域开始按顺序进行过程。

图4示出计划创建区结束位置的条件的示例。计划创建区结束位置对应于特定车道链路组。在图4的示例中，车道链路组150C对应于计划创建区结束位置304。例如，车道链路组150C的结束位置对应于计划创建区结束位置304。

该示例中的计划创建区结束位置的条件是：在从目的地侧沿路线追踪车道链路组时，车道链路组中的车道的数量增加。这意味着车道的数量沿路线减少，且需要考虑一些车道的选择。

在图4的示例中，车道链路组150C中的车道数为三，并且目的地侧的相邻车道链路组150B中的车道数为一。另外，与目的地侧的车道链路组150B相邻的车道链路组150A中的车道的数量为一。在车道链路组150C中，车道的数量增加，并且确定车道链路组150C对应于计划创建区的结束位置304。

图5、图6和图7均示出计划创建区开始位置的条件的示例。在图5的示例中，车道链路组150C对应于计划创建区开始位置302。具体地，车道链路组150C的结束位置对应于计划创建区开始位置302。图5中的计划创建区开始位置的条件是：在从目的地侧沿路线追踪车道链路组时，并且车道链接组中的车道数量从大于一的数量变更为一。这是因为当车道链路组中的车道的数量为一时，车道选择是不必要的。

在图5中，车道链路组150C中的车道数量为一，并且在目的地侧与车道链路组150C相邻的车道链路组150B中的车道数量为四。此外，与目的地侧的车道链路组150B相邻的车道链路组150A中的车道数量为三。车道的数量从车道链路组150B中的四个变为车道链路组150C中的一个。

在图6的示例中，车道链路组150对应于计划创建区开始位置302。具体地，车道链路组150的开始位置是计划创建区开始位置302。图6中的计划创建区开始位置的条件是缺少车道链路信息。在没有车道链路信息的情况下，无法计算车道推荐度。在图6中，在车道链路组150中没有关于出发地侧处的车道链路信息。因此，车道链路组150的开始位置被确定为计划创建区开始位置302。

在图7的示例中，车道链路组150对应于计划创建区开始位置302。具体地，车道链路组150的开始位置对应于计划创建区开始位置302。图7中的计划创建区开始位置的条件是距最近分支的距离超过上限(例如2km)。这是因为如果到分支的距离长，车道之间的推荐度差异就小。在图7中，车道链路组150的位置在距最近分支的满足条件的距离内。因此，车道链路组150的开始位置被确定为计划创建区开始位置302。注意，计划创建区开始位置的条件可以使用最近的合并而不是最近的分支，或者可以是离最近的分支或合并的距离超过上限。一个计划创建区可以包括多个分支或合并。

导航系统确定满足图5、图6和图7中所示的任一条件的位置为计划创建区开始位置。导航系统可以仅参考图5、图6和图7所示的条件的一部分。如上所述，主车道组中的计划创建区的范围从合并车道到分支车道并包括主车道组中的合并位置和分支位置。

接下来，描述用于计算车道推荐度的方法的示例。在下面的示例中，为每个车道链路组确定车道推荐度。根据计划创建区中最后一个分支前所需的变更车道次数、到最近必不可少车道变更的距离以及此示例中所需的通行时间来确定车道链路组中每个车道的推荐度。

图8是用于描述在计算推荐度时参考的要素(条件)的图。在图8中，每个车道链路(由箭头表示)附近的一对数字表示在计划创建区结束位置处的分支之前所需的车道变更的次数以及距最近必不可少车道变更的距离。在图8中，计划创建区300的范围从计划创建区开始位置302到计划创建区结束位置304。

在图8的示例中，车辆25在计划创建区结束位置304之前从主车道100B进入分支车道105。因此，为了在计划创建区结束位置304处前进到分支车道105，车辆25需要在主车道100B中行进。因此，主车道100B中的每个车道链路中的所有车道链路中所需的车道变更的次数为零，且作为结果，不定义距最近必不可少车道变更的距离。

对于主车道100A和100C中的每个车道链路，必要的车道变更的次数是一次。这意味着从当前车道到主车道100B的车道变更。在主车道100C中最近必不可少车道变更中，因为主车道100C结束(车道的数量减少)，所以车辆25需要在车道变更完成极限位置121C之前从主车道100C移动到主车道100B。

车道变更完成极限位置为：需要完成车道变更到相邻车道的位置。车道变更完成极限位置是在需要变更车道以应对车道或者进入分支车道的分支的数量减少情况下根据车道终点、分支位置等来确定的位置。基于地图数据和推荐路线信息来确定车道变更完成极限位置。

主车道100A中最近必不可少车道变更是计划创建区中的最后分支，即到主车道100B中以分支到分支车道105中的车道变更。在车道变更完成极限位置121A之前，车辆25需要从主车道100A移动到主车道100B。

基于车道变更完成极限位置121A确定距车道100A的车道链路中最近必不可少车道变更的距离。另外，基于车道变更完成极限位置121C来确定车道100C的车道链路中到最近必不可少车道变更的距离。在图8的示例中，从车道变更完成极限位置到车道链路的终点(头部点head point)的距离是距车道链路的最近必不可少车道变更的距离。

例如，图8中的车道链路组150由车道100A中的车道链路151A、车道100B中的车道链路151B和车道100C中的车道链路151C形成。车道链路151A的必要车道变更的次数为一，且距车道变更完成极限位置121A的距离为350m。车道链路151B中的必要车道变更的次数为零，并且未定义距最近必不可少车道变更的距离。车道链路151C的必要车道变更的次数为一，且距车道变更完成极限位置121C的距离为200m。

导航系统可以根据预先登记的地图信息和用户指定的出发地和目的地之间的路线设定信息来决定计划创建区中每个链路的信息。

图9示出用于描述在计算推荐度时参考的要素的另一个示例。主要描述与图8中的示例的差异。在计划创建区300中，主车道组中彼此平行存在的主车道100A、100B和100C从计划创建区开始位置302延伸到计划创建区结束位置304。车辆25行驶从主车道100C到分支车道105。

因此，主车道100A的每个车道链路的变更车道的次数为二，主车道100B的每个车道链路的变更车道的次数为一，而主车道100C的每个车道链路中的变更车道的次数为零。推荐度最高的车道为主车道100C，而推荐度最低的车道为主车道100A。

设定从主车道100A到主车道100B的车道变更完成极限位置121A和从主车道100B到主车道100C的车道变更完成极限位置121B。主车道100A和主车道100C之间的距离比主车道100B和主车道100C之间的距离长；因此，车道变更完成极限位置121A被设定在车道变更完成极限位置121B之前。

例如，用于从主车道100B到主车道100C的车道从车道变更完成极限位置121B到出发点侧的车道改变，需要用于将车道从主车道100A变更为主车道100B的车道变更完成极限位置121A，将该位置设定在从引导执行到车道变更开始为止的车道变更所需的距离和对应于边界的距离的位置。从主车道100B到主车道100C的车道变更开始推荐区的开始位置与从主车道100A到主车道100B的车道变更完成极限位置一致。

图10示出图9中使用的导航系统的显示图像10。如参考图1所描述的，车道推荐度以图案示出。主车道100A中的车道变更开始推荐区的开始位置111A和结束位置112A均由斜线图案的结束点示出。类似地，主车道100B中的车道变更开始推荐区的开始位置111B和结束位置112B均由斜线图案的结束点示出。

图11是计算推荐度的示例的流程图。导航系统根据图11中的流程图为每个车道链路组决定每个车道链路的推荐度。在图11的流程图中，对车道链路组中的每个车道链路执行步骤S101、S102和S103。

在步骤S101中，导航系统计算从当前车道链路组中选择的车道链路i中的车道移动到计划创建区中最后一个分支的车道的变更车道的次数和权重系数X的乘积，并将乘积添加到变量Ci。在S102中，导航系统计算车道链路i到最近必不可少车道变更的距离与权重系数Y的乘积，并将乘积添加到变量Ci。

在步骤S103中，导航系统计算车道链路i所需通过时间与权重系数Z的乘积，并将该乘积添加到变量Ci。所需通过时间可以根据从外部系统的交通拥堵信息获得的当前平均所需通过时间以及地图信息中定义的车道链路的平均速度和距离来决定。通过以上计算，车道链路i中变量Ci的计算结束。

在步骤S104中，导航系统根据以下表达式决定车道链路组中每个车道链路i的推荐度Ri：Ri＝1-(Ci/SCi)。权重系数X被决定为使得随着变更车道的次数越大而推荐度越低。权重系数Y被决定为使得随着距最近必不可少车道变更的距离越短而推荐度降低。权重系数Z被决定为使得所需通过时间越长而推荐度越低。

上述决定推荐度的方法只是一个示例，且导航系统可以通过另一种方法来决定车道推荐度。例如，导航系统可以根据上述三个要素中的一个或两个要素来决定车道推荐度。例如，导航系统可以只参考必要车道变更的次数而省略所需通过时间。通过使用部分或全部要素来决定车道链路的推荐度，可以获得合适的车道推荐度。

接下来，描述用于决定车道变更开始推荐位置(推荐区)的方法。车道变更开始推荐位置是根据预定条件来决定。例如，根据车道变更所需的距离和从车道变更引导(例如向驾驶员发出声音)到实际车道变更开始的边界来决定车道变更开始推荐位置。图12是用于描述车道变更开始推荐位置的决定方法的图。图12示出从车道100A到车道100B的车道变更中的车道变更开始推荐区115。

车道变更开始推荐区115为其中推荐开始车道变更的区，且每个位置为车道变更开始推荐位置。导航系统根据车道变更完成极限位置121A决定车道变更开始推荐区115。车道变更完成极限位置121A是其中需要完成车辆25的车道变更的位置。

例如，导航系统确定具有从车道变更完成极限位置121A起车道变更所需距离的位置是车道变更开始推荐区结束位置112A。导航系统确定：在引导车道变更之后和车道变更实际开始之前与车道变更开始推荐区结束位置112A具有预定边界(margin)的位置为车道变更开始推荐区开始位置111A。车道变更开始推荐区115的距离与边界一致。

当车辆25已经到达车道变更开始推荐区开始位置111A时，导航系统用声音或图像引导驾驶员变更车道，或者指示自动驾驶系统变更车道。通过预先向用户示出车道变更开始推荐区115，用户可以容易地理解车道变更。

车道变更所需距离和边界的计算是任选的，且不限于特定方法。例如，根据车速、车道宽度等确定车道变更所需的距离，从而不会发生方向盘的突然转动。计算从进行车道变更的引导实施时到实际开始车道变更时的边界可以根据预先设定的预定计算公式，和例如从车道的速度限制和交通信息得到的平均速度来确定。预先设定的计算公式考虑引导实施、周边检查、车道变更待机和速度控制期间的行驶距离。

导航系统示出在主车道组中的区域的至少一部分的车道结构和车道变更计划图像中车道链路的至少一部分车道链路的推荐度。因此，用户可以更容易地理解车道变更计划。如上所述，提供关于从计划创建区的起点到终点的所有区域和所有车道的车道结构、车道推荐度和车道变更开始推荐位置对用户非常有帮助。例如，导航系统可以只提供关于车道推荐度的信息，而不提供关于车道变更推荐位置的信息。

在另一个示例中，可以只显示一些车道，而不提供所有车道的车道推荐度。例如，导航系统可以根据车辆行驶的车道而变更车道以示出推荐度。例如，导航系统可以选择性地在车道变更计划图像中示出车辆当前行驶的车道和与其相邻的车道的推荐度。

在另一个示例中，在当前车道是具有最高推荐度的车道的情况下，导航系统可以仅提供该车道的推荐度。如果当前车道未知，导航系统会提供所有车道的推荐度。导航系统可以选择计划创建区的一部分并显示车道推荐度和车道变更开始推荐位置。

在一个示例中，导航系统根据车辆当前是否自动驾驶来变更要显示的区的范围。具体地，手动驾驶时的显示区比自动驾驶期间的显示区短。因此，减少手动驾驶时显示的信息量，使得不向当前正在驾驶的驾驶员提供过多的信息。

接下来，描述提供在计划创建区中的关于车道变更计划的附加信息。在下面将要描述的示例中，导航系统示出车道推荐度和/或车道变更推荐位置的原因。因此，用户可以更大程度理解车道变更计划。

图13示出图像示例10，其将距最近必不可少车道变更的距离表示为车道推荐度的原因。示出在主车道100A的车道变更开始推荐区(由位置111A、112A定义)附近的图标131A。车道变更开始推荐区对应于在计划创建区中图标131A后面的在主车道100A中所有车道链路的最近必不可少车道变更位置。

在主车道100C的车道变更开始推荐区(由位置111C、112C定义)附近示出图标131C。车道变更开始推荐区对应于在计划创建区中的图标131C后面的在主车道100C中的所有车道链路的最近必不可少车道变更位置。

假设在图13中，本车辆被指定为存在于车道链路组150中。当用户通过输入装置选择图标131A时，导航系统示出从预先指定的车道链路组150到由图标131A所示的最近必不可少车道变更位置的距离。类似地，当图标131C被选择时，导航系统示出从车道链路组150到由图标131C所示的最近必不可少车道变更位置的距离。

在图13的示例中，在车道链路组150中，距车道100A中最近必不可少车道变更的距离比距车道100C中的最近必不可少车道变更的距离更长。因此，从距最近必不可少车道变更的距离来看，车道100A的推荐度高于车道100C的推荐度。

图14示出表示车道级交通拥堵信息的图像示例10。在图14中的图像示例10中，车辆从合并车道103进入主车道100A，通过主车道100A和100B，并且进入主车道100A外的支车道108。在分支车道108之前存在来自主车道100A的分支车道107。

在图14的示例中，图标132与车道100A重叠显示。在此示例中，图标132显示在发生交通阻塞的位置。导航系统可以从外部系统获取交通拥堵信息。当用户通过输入装置选择图标132时，导航系统在由图标132指示的位置处示出交通拥堵信息。

在图14中的示例中，交通阻塞发生在主车道100A处，而没有发生在主车道100C中。在交通阻塞发生位置之前，通过主车道100A中的车道链路所需的时间比通过主车道100C中的车道链路所需的时间更长。因此，交通阻塞发生位置之前主车道100C的推荐度高于主车道100A的推荐度。

从图14中的图像示例10中所指示的，尽管分支车道108存在于主车道100A的左侧是因为发生交通阻塞，但用户任然可以理解，为什么推荐从主车道100A到右主车道100B的车道变更的原因。

在另一示例中，导航系统可以显示通过由用户指定的一个车道链路组或多个连续车道链路组中的每个车道所需的时间。例如，导航系统接收由起始车道链路组和结束车道链路组定义的区的指定，并显示通过指定区或指定车道中的每个车道所需的时间。通过提及通过每条车道所需的时间，用户可以知道每条车道推荐度的原因。

导航系统可显示车道变更次数或由于其他原因的其他车辆合并的风险。如上所述，通过示出图标或关于所选择图标的详细信息，可以以用户可以容易看到的方式提供信息。又例如，导航系统可以不使用图标下直接显示车道推荐度的原因。当车辆行驶在计划创建区(其中车道变更被计划的区)时，导航系统可以始终显示车道推荐度的原因或显示示出该原因的图标。

导航系统可以仅在满足预定条件时显示这些。因此，用户可以在避免显示不必要的信息时识别必要信息。例如，导航系统可以在最终分支方向和最近车道变更方向不同的条件下显示信息。

接下来，描述显示车道变更推荐位置的原因的示例。图15中的显示图像示例10将车道变更禁止区表示为车道变更推荐位置的原因(条件)。在图15的示例中，车辆从合并车道103进入主车道100A，并且示出当前行驶在主车道100B中的当前车辆20。车辆然后从主车道100B移动到主车道100A，并驶到分支车道108。在分支车道108和合并车道103之间，存在连接到主车道100A的合并车道104。

图15中的图像示例10示出由位置111B和112B定义的车道变更开始推荐区。此外，作为车道变更开始推荐区的原因，显示车道变更禁止区142存在于车道变更开始推荐区之前。在此示例中，从车道变更禁止区142的端点到分支车道100的距离对于有边界情况下的车道变更不够。

因此，导航系统确定需要在车道变更禁止区142之前执行车道变更。导航系统基于车道变更禁止区142的开始位置计算车道变更开始推荐区。可以通过与参考图12描述的方法相同或相似的方法来计算车道变更所需的距离和车道变更开始推荐区。

在图16中的显示图像示例10中，隧道被示出为车道变更推荐位置的原因(条件)。虽然隧道内不禁止车道变更，但隧道内车道变更不如隧道外车道变更安全，且因此不推荐。假设在隧道内不进行车道变更，则导航系统决定车道变更推荐位置。

在图16的示例中，车辆从合并车道103进入主车道100A，通过主车道100A、100B和100C，且然后从主车道100B驶出到分支车道105。图16中的图像示例10示出由位置111A和112A定义的车道变更开始推荐区。此外，存在于车道变更开始推荐区之前的隧道143被示出为车道变更开始推荐区的原因。

距隧道143的出口到分支车道105的入口的距离不足以用于有边界的车道变更。因此，导航系统确定在隧道143之前需要车道变更。导航系统基于隧道143的开始位置计算车道变更开始推荐区。车道变更所需的距离和车道变更开始推荐区可以通过与参考图12描述的方法相同或相似的方法来计算。

例如，导航系统可以将十字路口显示为车道变更推荐位置的另一个原因。这是因为不建议在十字路口附近车道变更。如上所述，决定车道变更开始推荐位置以避开预先指定的避让区，诸如隧道内区、车道变更禁止区以及距十字路口的预定范围。因此，可以更合适地推荐车道变更。

车辆在计划创建区(其中车道变更被计划的区)行驶时，导航系统可一直显示车道变更推荐位置的原因，或者导航系统可只在满足预定条件时才显示原因。因此，用户可以容易地识别必要信息，从而避免显示不必要信息。

例如，如果需要从当前车道变更车道，则可以显示原因。在图16的示例中，当车辆在车道100B中行驶时导航系统不显示隧道143，而当车辆在另一车道行驶时显示隧道143。

导航系统的结构和过程如下所述。图17示意性地示出作为导航系统的一个示例的设置在车辆中的导航装置的结构示例。导航装置50包括处理器501、存储器(主存储装置)502、辅助存储装置503、输出装置504、输入装置505、传感器506、外部通信接口(I/F)507、车辆通信I/F 508，和显示信息通信I/F 509。

输入装置505是接收输入诸如用户指令的装置，并且例如，输入装置505是触摸面板。输出装置504包括显示装置541和声音输出装置542。显示装置541例如为用户显示用于地图或路线引导的图像。例如，声音输出装置542输出用于路线引导的声音。

存储器502存储包括待由处理器501执行的命令代码的程序。存储器502的典型示例是高速易失性存储装置，如DRAM(动态随机存取存储器)。在此示例中，存储在存储器502中的程序包括本车位置估计单元521、路线搜索单元522、交通信息管理单元523、地图显示单元524、路线/引导信息传输单元525、路线引导控制单元526、引导信息表创建单元527、车道变更计划表创建单元528和车道变更计划显示单元529。

基于来自传感器506(GPS传感器)的信息，本车位置估计单元521估计车辆的当前位置。路线搜索单元522产生由用户指定的出发地和目的地之间的推荐路线，并将推荐路线信息532存储在辅助存储装置503中。交通信息管理单元523通过来自外部通信I/F 507的外部服务器801来获取实时交通信息。地图显示单元524使得显示装置541显示包括推荐路线的地图。

路线/引导信息发送单元525通过车辆通信I/F向车辆控制系统802发送关于推荐路线的信息。路线引导控制单元526引导用户和/或自动驾驶系统遵循推荐路线的驾驶。引导信息表创建单元527创建引导信息表533。车道变更计划表创建单元528创建车道变更计划表534。车道变更计划显示单元529使显示装置541在计划创建区中显示表示车道变更计划的图像。注意，待在显示装置541上显示的图像的数据可以通过显示信息通信I/F 509发送到外部显示装置803诸如HUD(平视显示器)或仪表。

在存储器502中，当处理器501执行各种过程时，可以根据需要复制存储在辅助存储装置503中的程序和数据的至少一部分，并且可以存储其他程序或其参考数据。此外，存储器502可以存储处理器501执行的过程的结果。

辅助存储装置503存储信息，处理器501参考该信息以基于程序执行各种过程。此示例中的辅助存储装置503存储地图数据531、推荐路线信息532、引导信息表533和车道变更计划表534。辅助存储装置503的一个典型示例是大容量非易失性存储器，诸如HDD(硬盘驱动器)或闪存存储器。存储器502、辅助存储装置503和它们的组合中的每个是包括非暂时性存储介质的存储装置。

处理器501根据存储在存储器502中的程序的命令代码执行各种过程。处理器501通过执行程序而作为各种功能单元工作。处理器501可以由单个处理单元或多个处理单元构成，且包括一个或多个计算单元或多个处理核。处理器501可以安装为一个或多个中央处理单元、微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、状态机、逻辑电路、图形处理单元、芯片系统和/或基于控制指令来操作信号的任意装置。

如上所述，通过处理器501执行程序，导航装置50中的各种处理被执行。因此，在下面的描述中，程序或功能单元执行的过程为处理器501或导航装置50执行的过程。

根据本公开的导航功能的一部分可以安装在包括在导航系统中的服务器上，而不是安装在导航装置上。图18示出根据本公开的包括导航功能一部分的路线引导信息分发服务器60的结构示例。路线引导信息分发服务器60包括处理器601、存储器(主存储装置)602、辅助存储装置603和通信I/F 605。

存储器602存储路线搜索单元522、交通信息管理单元523、路线/引导信息发送单元525、引导信息表创建单元527和车道变更计划表创建单元528。图17中示出的其他程序的数据存储在导航装置55中。每个程序的功能类似于图17中所示的程序的功能。以类似于图17中的导航装置50的方式，辅助存储装置603存储地图数据531、推荐路线信息532、引导信息表533和车道变更计划表534。

通过网络从车辆25中的导航装置55接收路线搜索请求71的路线引导信息分发服务器60通过网络将路线/引导信息72(包括推荐路线信息、引导信息表、车道变更计划表等)返回到导航装置55。

图19示出车道变更计划表534的结构示例。针对每个计划创建区，创建车道变更计划表534。图19仅示出车道变更计划表534的项目。区ID 331表示标识对应计划创建区的ID。分支处的引导方向332表示计划创建区中的最终分支的方向。参考分支处的引导方向332来决定车道推荐度的原因或车道变更开始推荐位置的显示。车道链路数量333表示计划创建区中的车道链路总数。

车道链路信息334表示关于计划创建区中的每个链路的信息，并且包括以下描述的多个项目。车道链路ID 335表示标识车道链路的ID。对应的道路链路ID 336代表其中车道链路重叠的一个或多个道路链路的ID。例如，通过道路链路ID 336，可以指定路线上的位置的车道链路。例如，当从出发地到目的地的推荐路线被决定时，参考道路链路。路线中每个位置的道路链路只有一个。一条车道链路可与一条或多条道路链路重叠。

车道数量337表示车道链路所属的车道链路组中的车道数量。车道编号338表示包括车道链路的车道的编号。例如，车道数量337和车道编号338可以指定车道链路与车道链路组中的另一车道链路之间的位置关系。

车道链路长度339表示车道链路的长度。车道中心形状340代表车道链路的中心的形状并且可以是线性或弯曲的。例如，车道链路长度339和车道中心形状340用于计算距车道变更完成极限位置的距离。

车道属性341表示车道链路的属性，且例如表示车道链路存在于隧道中并且车道链路是车道中的最后车道。车道变更许可/禁止342表示车道变更在车道链路中是否可能。这些信息用于决定车道推荐度或车道变更开始推荐位置，或者显示其原因。

车道连接关系343表示在车道链路之前和之后连接的车道链路的ID。例如，车道连接关系343用于计算距车道变更完成极限位置的距离。车道交通速度344表示车道链路中的预期速度(预定值)并且用于计算例如变更车道所需的距离。

车道变更完成极限位置345表示车道链路(车道链路组)的从车道链路的起点到车道变更完成极限位置345的距离，包括(重叠)车道变更完成极限位置。车道变更完成极限位置345表示不相关车道链路的初始值(例如，NULL)。

距车道变更完成极限位置的距离346表示从最近车道变更完成极限位置到其中未设定车道变更完成极限位置345的车道链路的距离。距车道变更完成极限位置的距离346代表非相关车道链路的初始值(例如，NULL)。例如，车道变更完成极限位置345和距车道变更完成极限位置的距离346用于计算距车道变更完成极限位置的距离。

车道变更开始推荐位置347表示包括在(重叠)车道链路的车道变更开始推荐区开始位置或车道变更开始推荐区结束位置。例如，车道变更开始推荐位置347表示从车道链路的起点或终点到车道变更开始推荐区开始位置或车道变更开始推荐区结束位置的距离。在其中车道链路不与任何位置重叠的情况下，车道变更开始推荐位置347表示初始值(例如，NULL)。例如，车道变更开始推荐位置347用于显示车道变更开始推荐位置。

必要车道变更次数348表示从车道链路到最终分支中的车道的必要车道变更次数。例如，必要车道变更次数348用于决定车道推荐度。车道变更方向349代表距车道链路的最近必不可少车道变更方向。针对车道变更引导引用车道变更方向349(例如，显示箭头)。

非路线车道标志350表示车道链路是从出发地到目的地的推荐路线中的车道链路，还是推荐路线外的车道链路。因此，关于从出发地到目的地的推荐路线附近的车道链路的信息可以被保持并且例如用于显示非路线车道。推荐度351表示车道链路的推荐度。例如，推荐度351用于显示车道推荐度。实时交通信息352表示关于车道链路的实时交通信息。例如，当指定车道推荐度或车道变更开始推荐位置的原因时参考实时交通信息352。

在车道变更计划表534中，项目335至344预先登记到地图数据531。从外部系统获取实时交通信息352。其他项目由导航系统计算并决定。

图20示出根据本实施例的用于提供导航信息的整个过程的规程的示例。路线搜索单元522从地图数据531中搜索从由用户指定的出发地到目的地的推荐路线(S121)。路线搜索单元522将关于创建的推荐路线的信息532存储在辅助存储装置503中。引导信息表创建单元527参考推荐路线信息532来创建引导信息表533。

车道变更计划表创建单元528基于关于推荐路线的信息创建车道变更计划表534，并将创建的表存储在辅助存储装置503中(S122)。下面详细描述车道变更计划表534的创建。注意，当实时交通信息352被更新时，可以再次创建车道变更计划表534。

地图显示单元524使得显示装置541显示从地图数据531获取的地图，使得基于推荐路线信息532和本车在路线上的位置显示本车的当前位置。路线引导控制单元526基于推荐路线信息532、引导信息表533和本车在路线上的位置来沿着路线引导本车。例如，路线引导控制单元526在显示装置541上显示的地图上显示引导图像或者向自动驾驶系统指示行驶路线或车道。由本车辆位置估计单元521根据关于GPS(全球定位系统)的信息来估计本车位置的位置。

路线引导控制单元526从本车位置估计单元521获取本车在推荐路线上的位置(S123)并基于本车位置确定本车是否已到达目的地(S124)。如果本车已到达目的地(S123：是)，则该规程中的过程结束。如果本车尚未到达目的地(S123：否)，则路线引导控制单元526确定本车当前是否正在计划创建区中行驶(S124)。例如，在当前道路链路包括在车道变更计划表534中的任一个中的情况下，路线引导控制单元526确定本车当前正在计划创建区中行驶。

如果本车未在计划创建区内行驶(S124：否)，则该规程中的过程结束。如果本车正在计划创建区中行驶(S124：是)，则根据来自路线引导控制单元526的指令，路线引导控制单元526指示的车道变更计划显示单元529在计划创建区中显示车道变更计划，如图1、图10和图13至16所示。

接下来，详细描述车道变更计划表的创建。图21是示出车道变更计划表S122的制作的示例的流程图。车道变更计划表创建单元528获取从出发地到目的地的推荐路线信息532(S141)。车道变更计划表创建单元528通过交通信息管理单元523和外部通信I/F 507从外部服务器801获取实时交通信息(S142)。车道变更计划表创建单元528从目的地依次选择车道链路组并执行步骤S143至S153。

如果车道变更计划表创建单元528看到状态变量并且状态变量未指示“创建计划”(S143：否)，则车道变更计划表创建单元528从地图数据531中获取关于形成所选择的(当前)链路组的车道的信息和关于形成先前车道链路组的车道链路(与出发侧相邻)的信息(S144)。

车道变更计划表创建单元528确定与当前车道链路组相关的计划创建区结束位置是否存在(S145)。具体地，如参考图4所描述的，车道变更计划表创建单元528将当前车道链路组中的车道的数量与先前车道链路组中的车道的数量进行比较。

如果前一车道链路组中的车道数量大于当前车道链路组中的车道数量，则车道变更计划表创建单元528确定存在与当前车道链路组相关的计划创建区结束位置。例如，将前一车道链路组的终点确定为计划创建区终点位置。

如果存在与当前车道链路组相关的计划创建区结束位置(S145：是)，则车道变更计划表创建单元528为计划创建区创建车道变更计划表534并设定初始信息(S146)。车道变更计划表创建单元528还将状态变量设定为“当前创建计划”(S147)。

之后，车道变更计划表创建单元528确定当前车道链路组是否已经到达推荐路线的出发地(S153)。如果当前车道链路组包括出发地(S153：是)，则此过程结束。如果当前车道链路组不包括出发地(S153：否)，则车道变更计划表创建单元528选择下一个(推荐路线上的前一个)车道链路组并返回到步骤S143。

如果在步骤S145中不存在与当前车道链路组相关的计划创建区结束位置(S145：否)，具体地，如果先前车道链路组中的车道数量小于或等于当前车道链路组中的车道的数量，则跳过步骤S146和S147。

如果状态变量在步骤S143中表示“当前正在创建计划”(S143：是)，则车道变更计划表创建单元528从地图数据531中获取关于形成当前车道链路组的车道的信息以及关于形成先前(邻近起始地侧)车道链路组的车道的信息(S148)。车道变更计划表创建单元528将关于形成当前车道链路组的车道链路的信息输入到车道变更计划表534(S149)。将车道链路信息输入到车道变更计划表534的S149的详细内容在后面叙述。

车道变更计划表创建单元528确定是否存在关于当前链路组的计划创建区开始位置(S150)。例如，如果满足参考图5、图6和图7描述的条件中的任一条件，则确定存在计划创建区开始位置。如下所述，可以仅参考部分条件。

如上所述，如果先前车道链路组中的车道数量为一(图5)，则不存在关于先前车道链路组的信息(图6)，或者当前车道链路组包括距最近分支预定距离的位置(图7)，则确定计划创建区开始位置存在。可以从地图数据531中获取关于最近分支的信息。

如果确定存在与当前车道链路组相关的计划创建区开始位置(S150：是)，则车道变更计划表创建单元528输入在分支处的值诸如区ID 331、引导方向332，且将车道链路数量333输入到车道变更计划表534(S151)。此外，车道变更计划表创建单元528将状态变量的值变更为“当前检查计划创建区”(S152)。状态变量的值是一个示例并且可以任意确定。

在步骤S152之后，车道变更计划表创建单元528进行到步骤S153。如果确定不存在与当前车道链路组相关的计划创建区开始位置(S150：否)，则车道变更计划表创建单元528跳过步骤S151和S152，并前进到步骤S153。

接下来，描述S149的细节，其中车道链路信息输入到关于一个车道链路的车道变更计划表534。图22是示出将车道链路信息输入到关于一个车道链路的车道变更计划表534的过程的示例的流程图。

车道变更计划表创建单元528基于车道变更计划表534中的地图数据531设定当前车道链路的信息(S160)。例如，项目335至344中的信息基于地图数据531。车道变更计划表创建单元528从外部服务器801获取实时交通信息并设定在车道变更计划中的信息表534(S161)。

如果车道链路包括(重叠)车道变更完成极限位置，则车道变更计划表创建单元528在车道变更计划表534中设定车道链路的车道变更完成极限位置345中的值(S162)。根据地图数据531和推荐路线信息532来决定车道变更完成极限位置。例如，根据车道变更所需的距离和从引导到车道变更开始的边界来决定车道变更完成极限位置。

如果车道链路包括车道变更完成极限位置(S163：是)，则车道变更计划表创建单元528计算定义车道变更开始推荐区的两个车道变更开始推荐位置并保持该位置(S164)。具体地，如参考图12所描述的，车道变更计划表创建单元528基于车道变更完成极限位置、车道变更所必需的距离和从引导到车道变更开始的边界来计算定义车道变更开始推荐区的两个车道变更开始推荐位置。

接下来，参考地图数据531，车道变更计划表创建单元528确定在车道变更完成极限位置和车道变更开始推荐位置之间是否存在隧道或车道变更禁止区(S165)。如果隧道或车道变更禁止区存在(S165：是)，则车道变更计划表创建单元528放弃保持的车道变更开始推荐位置(S166)。

此外，车道变更计划表创建单元528在隧道的开始位置或车道变更禁止区重置车道变更完成极限位置并保持该位置(S167)。如果重置位置不与当前车道链路重叠，则车道变更计划表534中的当前车道的车道变更完成极限位置345被变更为初始值(例如，NULL)。车道变更计划表创建单元528

如果隧道或车道变更禁止区不存在(S165：否)，则跳过步骤S166和S167。接下来，车道变更计划表创建单元528确定车道变更开始推荐位置是否存在于车道链路上(S168)。如果车道变更完成极限位置被重置，则车道变更计划表创建单元528如上所述计算两个车道变更开始推荐位置并确定车道链路上是否存在任何车道变更开始推荐位置。

如果车道变更开始推荐位置存在于车道链路上(S168：是)，则在车道链路的车道变更开始推荐位置347处设定表示车道变更开始推荐位置的值(S169)。如果车道链路上不存在车道变更开始推荐位置(S168：否)，则跳过步骤S169。

接下来，车道变更计划表创建单元528设定必要车道变更次数348的值(S170)。如果必要车道变更次数的值大于零(S171：是)，则车道变更计划表创建单元528设定距车道变更完成极限位置的距离346的值和车道变更方向349(S172)。如果车道链路与车道变更极限完成位置重叠，则距车道变更完成极限位置的距离346保持为初始值(例如，NULL)。如果必要车道变更次数的值为零(S171：否)，则跳过步骤S172。

接下来，车道变更计划表创建单元528确定车道链路是否存在于推荐路线上(S173)。如果车道链路在推荐路线之外(S173：否)，则车道变更计划表创建单元528设定非路线车道标志350中的值(S174)。如果车道链路在推荐路线上(S173：是)，则跳过步骤S174。接下来，车道变更计划表创建单元528如上所述计算车道链路的推荐度并将其设定为推荐度351。

需注意，本发明不限于上述示例并且可以包括各种修改。例如，上述示例是为了更容易理解本发明，并不限于包括已经描述的所有组件的结构。一个示例的结构的一部分可以被另一示例的结构代替并且一个示例的结构可以添加到另一示例的结构中。每个示例中的结构的一部分可以被添加到另一个结构、从另一个结构中删除或被另一个结构替换。

上述的每个结构、功能、处理单元等可以全部或部分地通过由集成电路形成的硬件来实现。上述每个结构、功能等可以通过软件以处理器解释和执行实现相应功能的程序的方式来实现。实现每种功能的程序、表、文件等的信息可以放置在记录装置诸如存储器、硬盘或SSD(固态硬盘)中，也可以放置在记录介质诸如IC卡或SD卡中。

示出描述中认为必要的控制线和信息线，并且不一定示出产品中的所有控制线和信息线。可以认为实际上整个结构基本上彼此连接。

Claims (13)

1.一种车辆导航系统，包括：

一个或多个处理器；和

一个或多个存储装置，其存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中

所述一个或多个处理器决定包括主车道组的车道变更计划创建区以及包括在所述主车道组中的多个车道链路中的每个车道链路的推荐度，所述主车道组包括在出发地和目的地之间的路线中彼此平行的多个主车道，以及

根据所述车道变更计划创建区和所述推荐度，所述一个或多个处理器生成车道变更计划。

2.根据权利要求1所述的导航系统，其中，所述车道变更计划创建区中的所述主车道组从并入所述主车道组的合流车道到达分支车道。

3.根据权利要求1或2所述的导航系统，其中

所述一个或多个处理器计算所述主车道组中所有所述车道的所述车道链路的推荐度，以及

所述车道变更计划指示所有所述车道的车道链路的推荐度。

4.根据权利要求1或2所述的导航系统，其中，根据从所述车道链路进入所述分支车道所需的变更车道的次数、距包括所述车道链路的所述车道中最近必不可少车道变更的距离，以及通过所述车道链路所需的时间中的至少一个来计算所述车道链路的推荐度。

5.根据权利要求1所述的导航系统，其还包括车道变更计划显示单元和显示装置，其中基于所述车道变更计划，所述车道变更计划显示单元将车道变更计划图像输出到所述显示装置。

6.根据权利要求5所述的导航系统，其中，所述车道变更计划图像示出关于在计算所述车道链路的所述推荐度时参考的要素的信息。

7.根据权利要求5所述的导航系统，其中

所述一个或多个处理器决定在所述主车道组中的车道变更开始建议位置，并且

所述车道变更计划图像示出所述车道变更开始建议位置。

8.根据权利要求7所述的导航系统，其中，所述一个或多个处理器根据预定条件决定所述车道变更开始推荐位置，并且所述车道变更计划图像基于决定所述车道变更开始推荐位置的原因来示出条件。

9.根据权利要求7所述的导航系统，其中，所述一个或多个处理器决定所述车道变更开始推荐位置，以便避开满足预定条件的避让区。

10.根据权利要求5所述的导航系统，其中，所述一个或多个处理器生成包括图标的第一车道变更计划图像，并将所述第一车道变更计划图像输出到所述显示装置，并且

响应于用户对所述图标的选择，所述一个或多个处理器产生第二车道变更计划图像，示出关于在计算所述车道链路的所述推荐度时参考的项目的信息，并将所述第二车道变更计划图像输出到所述显示装置。

11.根据权利要求1所述的导航系统，其中

所述一个或多个处理器从提供到所述车辆的装置接收路线搜索请求，以及

响应于所述路线搜索请求，所述一个或多个处理器通过网络将所述车道变更计划传输到提供到所述车辆的所述装置。

12.一种用于通过车辆导航系统产生用于导航的车道变更计划的方法，其中，

所述导航系统决定包括主车道组的车道变更计划创建区，所述主车道组包括在出发地和目的地之间的路线中彼此平行的多个主车道，

所述导航系统决定在所述主车道组中包括的多个车道链路中的每个车道链路的推荐度，并且

根据所述车道变更计划创建区和所述推荐度，所述导航系统生成车道变更计划。

13.一种使车辆导航系统执行过程的程序，所述过程包括：

决定包括主车道组的车道变更计划创建区，所述主车道组包括在出发地和目的地之间的路线中彼此平行的多个主车道，

决定包括在所述主车道组中的多个车道链路中的每个车道链路的推荐度，以及

根据所述车道变更计划创建区和所述推荐度，生成车道变更计划。

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