CN1991312B - 路线引导系统以及路线引导方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种即使在无法确定行驶车道时，也能够进行适当的车道引导的路线引导系统以及路线引导方法。该路线引导系统具有：将本车的当前位置作为本车位置进行检测的当前位置检测部；根据本车位置搜索到达目的地的搜索路线的路线搜索处理单元；根据搜索路线，设定推荐车道的推荐车道设定处理单元；根据车道边界线的图像数据，推定本车是否处于推荐车道的本车位置推定处理单元；根据本车是否处于推荐车道的推定结果，将本车正在行驶的车道假定为行驶车道的行驶车道假定处理单元；以及根据所假定的行驶车道进行车道引导的车道引导处理单元。由于可以根据本车是否处于推荐车道的推定结果假定行驶车道，因此能够进行适当的车道引导。

Description

路线引导系统以及路线引导方法
技术领域
本发明涉及一种路线引导系统以及路线引导方法。
背景技术
以前，在导航装置中，例如通过GPS(全球定位系统)检测出作为本车的车辆的当前的位置、也就是当前位置，并从数据记录部中读出地图数据，在显示部形成地图画面，在该地图画面中显示出表示当前位置的本车位置、该本车位置的周边的地图等。因此，驾驶员能够根据上述地图画面中所显示的本车位置等来驾驶车辆。
另外，如果驾驶员输入目的地，设定搜索条件，则根据该搜索条件进行路线搜索处理，根据上述地图数据搜索从由当前位置所表示的出发地到目的地之间的路线。而且，将搜索到的路线、也就是搜索路线，与本车位置一起显示在上述地图画面中，进行搜索路线的引导、也就是路线引导。从而驾驶员能够沿着所显示的搜索路线驾驶车辆。
在上述结构的导航装置中，在道路上形成有多个车道时，能够根据与车道相关的行驶履历、道路上的地上物等，确定车辆正在行驶的车道、也就是行驶车道。
另外，当确定了行驶车道时，便搜索车道单位的搜索路线，进行车道单位的路线引导、也就是车道引导，例如可将推荐行驶的车道设定为推荐车道，将车辆导航到推荐车道上。
但是，在上述以往的导航装置中，有时无法根据上述行驶履历、道路上的地上物等来确定行驶车道，因此在这种情况下无法进行适当的车道引导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决上述以往的导航装置的问题，即使在无法确定行驶车道时，也能够进行适当的车道引导的路线引导系统与路线引导方法。
为此，在本发明的路线引导系统中，具有：将本车的当前位置作为本车位置进行检测的当前位置检测部；根据上述本车位置搜索到达目的地的搜索路线的路线搜索处理单元；根据上述搜索路线，设定推荐行驶的推荐车道的推荐车道设定处理单元；根据摄像装置所拍摄的车辆通行带边界线的图像数据，推定本车是否处于推荐车道的本车位置推定处理单元；根据摄像装置所拍摄的车辆通行带边界线的图像数据，在本车的候补车道存在多个且无法确定行驶车道的情况下，将该多个候补车道中距离推荐车道最远的车道假定为行驶车道的行驶车道假定处理单元；以及根据所假定的行驶车道和上述推荐车道决定开始车道引导的时刻的车道引导处理单元。
根据本发明，由于根据车辆通行带边界线的图像数据推定本车是否处于推荐车道，根据推定结果将本车正在行驶的车道假定为行驶车道，并根据所假定的行驶车道进行车道引导，因此，即使在无法确定行驶车道时，也能够进行适当的车道引导。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的导航系统的图。
图2是表示本发明实施方式的行驶车道的确定方法的第1图。
图3是表示本发明实施方式的行驶车道的确定方法的第2图。
图4是表示本发明实施方式的引导处理单元的动作的流程图。
图5是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第1图。
图6是表示本发明实施方式的车道的跨越状态的第1图。
图7是表示本发明实施方式的车道的跨越状态的第2图。
图8是表示本发明实施方式的车道的跨越状态的第3图。
图9是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第2图。
图10是表示本发明实施方式的本车位置的显示状态的图。
图11是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第3图。
图12是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第4图。
图13是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第5图。
图14是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第6图。
符号说明：10...自动变速器控制部、14...导航装置、15...GPS传感器、31...CPU、49...后摄像机、50...前摄像机、51...信息中心、63...网络、k1～k4...车道、m1～m3...车道边界线、ma、mb...道路边界线、pr1、pr2...本车位置、r1、r2...道路。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对这种情况下的作为路线引导系统的导航系统进行说明。
图1是表示本发明实施方式的导航系统的图。
图中，10为作为动力传动装置控制部的自动变速器控制部，该自动变速器控制部10，对以规定的变速比进行变速的动力传动装置，例如作为自动变速器的无级变速器(CVT)、有级变速器(automatic transmission)、电动驱动装置等进行控制。
另外，14为信息终端，例如，作为安装在车辆中的车载装置的导航装置，63为网络，51为作为信息提供者的信息中心，由上述自动变速器控制部10、导航装置14、网络63、信息中心51等构成导航系统。
上述导航装置14具有：检测本车当前位置的作为当前位置检测部的GPS传感器15；记录有包括地图数据在内的各种信息的作为信息记录部的数据记录部16；根据所输入的信息进行导航处理等各种运算处理的导航处理部17；检测本车方位的作为方位检测部的方位传感器18；用于操作者、即驾驶员进行规定输入的作为第1输入部的操作部34；用于通过显示在未图示的画面中的图像来进行各种显示、通知驾驶员的作为第1输出部的显示部35；用于通过声音进行规定输入的作为第2输入部的声音输入部36；用于通过声音进行各种显示、通知驾驶员的作为第2输出部的声音输出部37；以及起到通信终端的作用的作为发送接收部的通信部38；GPS传感器15、数据记录部16、方位传感器18、操作部34、显示部35、声音输入部36、声音输出部37以及通信部38与上述导航处理部17连接。
另外，上述自动变速器控制部10；安装在车辆的前端的规定位置，对车辆的前方进行监视的前方监视装置48；安装在车辆的后端的规定位置，作为对车辆的后方进行拍摄的摄像装置、且作为后方监视部的后摄像机(后方监视摄像机)49；安装在车辆的前端的规定位置，作为对车辆的前 方进行拍摄的摄像装置、且作为前方监视部的前摄像机(前方监视摄像机)50；通过油门开度来检测驾驶员对未图示的油门踏板的操作的作为引擎负荷检测部的油门传感器42；通过制动器踏入量来检测驾驶员对未图示的制动器踏板的操作的作为制动检测部的制动器传感器43；以及作为检测车速的车速检测部的车速传感器44等与上述导航处理部17连接。另外，油门传感器42、制动器传感器43等构成用于检测驾驶员对车辆的操作信息的操作信息检测部。另外，作为摄像装置可以使用用于监视车辆的侧方的侧方摄像机等各种摄像机。
上述GPS传感器15，通过接收由人造卫星所产生的电波来检测在地球上的当前位置并检测时刻。在本实施方式中，使用GPS传感器15作为当前位置检测部，但也可以单独使用或组合使用未图示的距离传感器、转向传感器、高度计等来代替该GPS传感器15。另外，上述方位传感器18可以使用陀螺传感器、地磁场传感器等。另外，在本实施方式中，设置了方位传感器18、车速传感器44等，但在使用具有检测本车方位、车速等功能的GPS传感器的情况下，不需要方位传感器18、车速传感器44等。
上述数据记录部16具有由地图数据文件所构成的地图数据库，在该地图数据库中记录有地图数据。该地图数据除了含有关于十字路口的十字路口数据、关于节点的节点数据、关于道路线路的道路数据、为了进行搜索而加工过的搜索数据、关于设施的设施数据等之外，还包含有关于道路上的地上物的地上物数据。
上述地上物是为了给驾驶员提供各种行驶方面的信息、或者为了进行各种行驶方面的引导而设置或形成在道路上的指示物，由指示线、路上标识、人行横道、检查井的盖子(井盖)、信号灯等构成。上述指示线包括用于让道路上的车辆停止的停止线、在道路上为了区分各个车道而形成的车辆通行带边界线、以及表示停车区的划区线等，上述路上标识包括：形成在各个车道上，通过箭头来表示车道的前进方向的通行区分标识；以及像“停止”等那样预报暂停场所(包括从非优先道路向优先道路的进入场所、岔口、红灯闪烁的十字路口等)，或形成在各个车道上，在车道上像“○○方向”等那样进行方向引导的引导标识等。上述车辆通行带边界线包括在道路的路边侧以及相反车线侧用实线形成的道路边界线，以及在各个道路边界线所夹持的区域中，在各个车道间用虚线所形成的车道边界线。
另外，上述地上物数据包括：用坐标等表示各地上物的位置的位置信息、用图像表示各地上物的图像信息等。另外，在将后述的电波信标装置、光信标装置等作为地上物进行了捕捉时，通过随每条车道而不同的信号将当前交通信息发送给车辆。因此，由电波信标装置、光信标装置等发送的信号也包含在地上物数据中。
另外，关于上述车道的道路数据包括：表示道路的车线数的车道数、按道路上的各个车道赋予的车道编号、由车道的位置信息等所构成的车道数据(车道信息)。另外，该车道数据还包括：关于公共汽车道的信息、也就是公共汽车道信息，以及关于可变向车道的信息、也就是可变向车道信息。
上述数据记录部16中还记录有用于通过声音输出部37输出规定信息的数据。
并且，上述数据记录部16中形成有由统计数据文件所构成的统计数据库，以及由行驶履历数据文件所构成的行驶履历数据库等，上述统计数据文件中记录有统计数据，上述行驶履历数据文件中记录有行驶履历数据，均作为实际数据进行记录。
上述统计数据是表示过去提供的交通信息的实际情况、也就是履历的履历信息，是单独或组合使用由作为信息提供者的VICS(注册商标：Vehicle Information and Communication System)中心等未图示的道路交通信息中心等在过去提供的交通信息、以及由国土交通省所提供的通过道路交通调查得到的作为表示交通流量的数据的道路交通调查信息、由国土交通省所提供的道路时刻表信息等，并根据需要进行加工，实施统计处理而制作成的。另外，上述统计数据中也可以添加用于预测拥堵情况的拥堵预测信息等。在此情况下，在制作上述统计数据时，在履历信息中添加有日期时间、星期几、天气、各种事件、季节、设施信息(是否有百货公司、超级市场等大型设施)等详细条件。
另外，上述统计数据的数据项目包括：关于各个道路线路的线路编号；表示行驶方向的方向标志；表示信息的种类的信息种类；每个规定时刻的拥堵程度；在上述各个道路线路上行驶时的、表示每个规定时刻的所需时间的线路所需时间；以及该各个线路所需时间的按各星期的各天的平均数据，例如星期平均数据等。
另外，上述行驶履历数据，是通过信息传感器51从多个车辆也就是本车或其它车所收集的、表示各个车辆所行驶的道路中车辆行驶的实际情况，也就是行驶实际情况的实际信息，是根据行驶数据作为调查数据计算出、并存储起来的。
上述行驶履历数据的数据项目包括：在各个道路线路上行驶时每个规定时刻的线路所需时间；以及在各个道路线路上行驶时每个规定时刻的拥堵程度等。另外，上述统计数据中还可加入行驶履历数据。另外，在本实施方式中，拥堵程度作为表示拥堵的程度的拥堵指标使用，分别用拥堵、混乱、以及不拥堵来表示。
为了记录上述各种数据，上述数据记录部16除具有硬盘、CD、DVD、光盘等未图示的盘片之外，还具有用于读出或写入各种数据的读写头等未图示的头。另外，上述数据记录部16可以使用存储卡等。另外，由上述各个盘、存储卡等构成外部存储装置。
在本实施方式中，上述数据记录部16中形成有上述地图数据库、统计数据库、行驶履历数据库等，但也可以在信息中心51中形成上述地图数据库、统计数据库、行驶履历数据库等。
另外，上述导航处理部17具有：作为进行整个导航装置14的控制的控制装置、且作为运算装置的CPU31；在该CPU31进行各种运算处理时用作工作存储器的RAM32；除了记录有控制用程序之外，还记录有用于进行到目的地的路线搜索、路线引导等的各种程序的ROM33、以及用于记录各种数据、程序等的未图示的闪速存储器等。另外，上述RAM32、ROM33、闪速存储器等构成内部存储装置。
在本实施方式中，可以在上述ROM33中记录各种程序，在上述数据记录部16中记录各种数据，但也可以将程序、数据等记录于盘片等。在这种情况下，可以从盘片等中读出上述程序、数据等并写入到闪速存储器中。因此，能够通过更换盘片等更新上述程序、数据等。另外，上述自动变速器控制部10的控制用程序、数据等也可以记录于上述盘片等。并且，还可以通过通信部38接收上述程序、数据等，并写入到导航处理部17的闪速存储器中。
上述操作部34由驾驶员进行操作，用于修正行驶开始时的当前位置、或输入出发地与目的地、或输入通过点、或使通信部38工作，上述操作部 34可以使用与显示部35分开设置的键盘、鼠标等。另外，上述操作部34还可以使用能够通过触摸或点击在上述显示部35上所形成的画面中通过图像显示的各种按键、开关、按钮等图像操作部，来进行规定的输入操作的触摸屏。
可以使用显示器作为上述显示部35。在显示部35上所形成的各种画面中，可以把车辆的当前位置作为本车位置进行显示、把车辆的方位作为本车方位进行显示，或显示地图、搜索路线、沿着该搜索路线的引导信息、交通信息等、或显示搜索路线中的到下一个十字路口的距离、在下一个十字路口的前进方向，不仅如此，还可以显示上述图像操作部、操作部34、声音输入部36等的操作引导、操作菜单、按键的引导，或显示FM多路广播的节目等。
另外，声音输入部36由未图示的麦克风等构成，能够通过声音输入必要的信息。并且，声音输出部37具有未图示的声音合成装置以及扬声器，上述搜索路线、引导信息、交通信息等，例如通过被声音合成装置合成过的声音从声音输出部37中输出。
上述通信部38具有：信标接收器，通过沿着道路设置的电波信标装置、光信标装置等，接收从上述道路交通信息中心发送的当前交通信息、一般信息等各种信息作为电波信标、光信标等；以及用于通过FM广播电台作为FM多路广播而接收的FM接收器等。另外，上述交通信息包括：拥堵信息、限制信息、停车场信息、交通事故信息、服务区域的混乱状况信息等，而一般信息包括新闻、天气预报等。另外，上述信标接收器以及FM接收器是作为单元化了的VICS接收器来设置的，但也可以分开设置。
上述交通信息包括：表示信息的种类的信息种类、用于确定网络的网络编号、确定连接在两个地点例如十字路口间的道路线路且按上行/下行来表示的线路编号、以及表示对应于该线路编号而提供的信息的内容的线路信息，例如，在交通信息为拥堵信息的情况下，上述线路信息包括：表示从上述道路线路的始点到拥堵的开头之间的距离的拥堵开头数据、拥堵程度、表示拥堵区间中从上述拥堵的开头到拥堵的末尾的距离的拥堵长度、以及表示在道路线路上行驶所需的时间的线路所需时间等。
另外，通信部38除了能够从上述信息中心51接收上述地图数据、统计数据、行驶履历数据等数据外，还能够通过网络63接收交通信息、一般 信息等各种信息。
为此，上述信息中心51具有：服务器53、连接于该服务器53的通信部57、以及作为信息记录部的数据库(DB)58等，上述服务器53具有作为控制装置且作为运算装置的CPU54、RAM55、ROM56等。另外，上述数据库58中，记录有与上述数据记录部16中所记录的各种数据一样的数据，例如上述地图数据、统计数据、行驶履历数据等。并且，信息中心51能够实时提供上述道路交通信息中心所发送的当前交通信息、一般信息等各种信息，以及从多个车辆(本车或其它车)收集的行驶履历数据。
另外，上述前方监视装置48是由激光雷达、微波雷达等雷达、超声波传感器等或它们的组合构成的，对前面正行驶的车辆、也就是前方车辆进行监视，或对暂停场所、障碍物等进行监视。另外，前方监视装置48检测表示相对于前方车辆的相对车速的相对速度、向暂停场所的接近速度、向障碍物的接近速度等作为车辆周边信息，或计算车间距离、车间时间等。
上述后摄像机是49是由CCD元件构成的，为了对车辆的后方进行监视而将光轴向斜下方倾斜地安装，除了上述地上物之外，还将作为正在车辆后方行驶的车辆的后方车辆、道路旁的建筑物、构造物等作为被摄物进行拍摄，产生所拍摄的被摄物的图像数据，发送给CPU31。另外，上述前摄像机50同样是由CCD元件构成的，为了对车辆的前方进行监视而将光轴向斜下方倾斜地安装，除了上述地上物之外，还将作为正在车辆前方行驶的车辆的前方车辆、道路旁的建筑物、构造物、配置在道路的上方的用箭头表示各车道的行进方向的引导标识等作为被摄物进行拍摄，产生所拍摄的被摄物的图像数据，发送给CPU31。该CPU31读入上述图像数据后，通过对图像数据进行图像处理，将图像中的上述各个被摄物作为识别对象物进行识别。在本实施方式中，使用CCD元件作为后摄像机49与前摄像机50，但也可以使用C-MOS元件等。
另外，上述导航系统、导航处理部17、CPU31、54、服务器53等，可以单独或两个以上进行组合来起到计算机的作用，根据各种程序、数据等进行运算处理。另外，数据记录部16、RAM32、55、ROM33、56、数据库58、闪速存储器等构成记录介质。另外，还可以使用MPU等代替CPU31、54来作为运算装置。
接下来，对上述结构的导航系统的基本动作进行说明。
首先，驾驶员对操作部34进行操作，在起动导航装置14后，CPU31的未图示的导航初始化处理单元，进行导航初始化处理，写入通过GPS传感器15检测出的车辆的当前位置、与通过方位传感器18检测出的本车方位，并且对各种数据进行初始化。接下来，上述CPU31的未图示的匹配处理单元进行匹配处理，读入当前位置，并根据所读入的当前位置的轨迹以及构成当前位置的周边道路的各个道路线路的形状、排列等，判断当前位置位于哪一条道路线路上，由此来确定当前位置。
另外，在本实施方式中，上述匹配处理单元进一步根据由后摄像机49所拍摄的作为上述被摄物的各个地上物的位置来确定当前位置。
为此，上述CPU31的未图示的图像识别处理单元，进行图像识别处理，从后摄像机49读入图像数据，识别由该图像数据所构成的图像中的地上物。另外，上述CPU31的未图示的距离计算处理单元进行距离计算处理，根据图像中的地上物的位置，计算从后摄像机49到实际的地上物之间的距离。另外，上述匹配处理单元的当前位置确定处理单元，进行当前位置确定处理，读入上述距离，并从数据记录部16读出地上物数据，取得上述地上物的坐标，根据该坐标与上述距离确定当前位置。另外，还可以不用后摄像机49，而根据前摄像机50所拍摄的各个地上物的位置来确定当前位置。
另外，上述CPU31的未图示的车道确定处理单元，进行车道确定处理，根据关于车道的行驶履历、基于图像数据而识别出的地上物等，并根据需要，基于将地上物与从数据记录部16所读出的地上物数据进行对照时的对照结果，确定行驶车道。并且，还可以使用高精度的GPS传感器15，高精度检测当前位置，并根据检测结果确定行驶车道。
另外，在地上物是由检查井的盖子之类的由钢等强磁性体构成时，上述车道确定单元，可以读入上述地磁场传感器的传感器输出，根据该传感器输出判断是否有检查井的盖子等，并根据判断结果确定行驶车道。另外，可以根据需要对指示线的图像数据进行图像处理，并对地磁场传感器的传感器输出、当前位置等进行组合来确定行驶车道。
接下来，CPU31的未图示的基本信息取得处理单元进行基本信息取得处理，从数据记录部16读出取得上述地图数据，或通过通信部38从信息中心51等接收取得。另外，在从信息中心51等取得地图数据的情况下， 上述基本信息取得处理单元将所接收到的地图数据下载到闪速存储器中。
其后，上述CPU31的未图示的显示处理单元，进行显示处理，在上述显示部35上形成各种画面。例如，显示处理单元的地图显示处理单元，进行地图显示处理，在显示部35上形成地图画面，在该地图画面中显示周围的地图，并将当前位置作为本车位置显示出来，将车辆的方位作为本车方位显示出来。
因此，驾驶员能够按照上述地图、本车位置、以及本车方位驾驶车辆。
另外，当驾驶员对操作部34进行操作而输入了目的地时，CPU31的未图示的目的地设定处理单元进行目的地设定处理，设定目的地。另外，根据需要还能够输入并设定出发地。另外，可以事先登录规定的地点，将所登录的地点设定为目的地。接下来，如果驾驶员操作操作部34输入搜索条件，则CPU31的未图示的搜索条件设定处理单元进行搜索条件设定处理，设定搜索条件。
这样，当设定了目的地以及搜索条件时，CPU31的未图示的路线搜索处理单元，便进行路线搜索处理，读入上述当前位置、目的地、以及搜索条件等，并从数据记录部16读出搜索数据等，根据当前位置、目的地、搜索数据，利用上述搜索条件搜索用当前位置来表示的出发地到目的地之间的路线，并输出表示搜索路线的路线数据。此时，将赋予各道路线路的线路成本的合计为最小的路线作为搜索路线。
另外，在道路上形成有多个车道时，并且确定了行驶车道的情况下，上述路线搜索处理单元，以车道单位搜索搜索路线。在这种情况下，上述路线数据中还包含有行驶车道的车道编号等。
另外，可以在上述信息中心51中进行路线搜索处理。在这种情况下，CPU31将当前位置、目的地、搜索条件等发送给信息中心51。该信息中心51接收到当前位置、目的地、搜索条件等之后，CPU54的未图示的路线搜索处理单元进行与CPU31相同的路线搜索处理，从数据库58读出搜索数据等，根据当前位置、目的地、搜索数据，利用上述搜索条件搜索从出发地到目的地的路线，输出表示搜索路线的路线数据。接下来，CPU54的未图示的发送处理单元进行发送处理，将上述路线数据发送给导航装置14。
接下来，上述CPU31的未图示的引导处理单元，进行引导处理，从 而进行路线引导。为此，上述引导处理单元的路线显示处理单元进行路线显示处理，读入上述路线数据，并按照该路线数据在上述地图画面中显示搜索路线。
但是，在上述路线引导中，在需要在规定的十字路口让车辆左右转弯的情况下，将上述十字路口设定为引导点并设定为引导十字路口。
因此，上述引导处理单元的引导十字路口设定处理单元进行引导十字路口设定处理，按照路线数据，也就是上述搜索路线，判断是否有需要让车辆左右转弯的十字路口，在有需要让车辆左右转弯的十字路口的情况下，将该十字路口设定为引导十字路口。
另外，在以上述车道单位对搜索路线进行搜索的情况下，上述引导处理单元的推荐车道设定处理单元，进行推荐车道设定处理，如上所述，推荐行驶的车道，例如在通过引导十字路口时，选择、设定适于进入引导十字路口的车道、适于从引导十字路口退出的车道等作为推荐车道。而且，上述路线显示处理单元，在上述地图画面中显示搜索路线，并且在地图画面的规定区域中显示车辆所行驶的道路的放大图，也就是道路放大图，进行基于道路放大图的车道引导。在这种情况下，在上述道路放大图中显示各个车道以及该各个车道中的推荐车道。
接下来，上述引导处理单元的声音输出处理单元，进行声音输出处理，从声音输出部37通过声音输出路线引导。为此，引导处理单元的路线引导地点设定处理单元，进行路线引导地点设定处理，在搜索路线上的上述引导十字路口之前(本车侧)、相差预先设定的各个距离的部位，设定一个以上的路线引导地点。另外，引导处理单元的地点引导处理单元，进行地点引导处理，当车辆到达各个路线引导地点时，关于引导十字路口，对按各路线引导地点预先设定的内容、例如从本车位置到引导十字路口的距离，引导十字路口处的左右转弯等，通过语音短句进行路线引导。另外，在设定了推荐车道的情况下，上述引导处理单元的车道引导处理单元，进行车道引导处理，对按各路线引导地点预先设定的内容、例如从本车位置到引导十字路口的各个推荐车道、引导十字路口过后的推荐车道等，进行基于语音短句的车道引导。另外，在行驶车道与推荐车道不同的情况下，上述车道引导处理单元将车辆从行驶车道导航到推荐车道上。因此，驾驶员能够沿着推荐车道驾驶车辆。
另外，上述引导处理单元的引导点放大图显示处理单元，进行引导点放大图显示处理，读出十字路口数据，在车辆到达引导十字路口之前，在地图画面的规定区域中显示引导十字路口的放大图，也就是十字路口放大图，进行基于十字路口放大图的路线引导。在这种情况下，在上述十字路口放大图中，在引导十字路口的周边地图上、搜索路线上、引导十字路口处显示成为记号的设施等的陆上标志。另外，在进入引导十字路口的道路(以下，称作“进入道路”。)或从十字路口退出的道路(以下，称作“退出道路”。)上形成有多个车道，并进行车道引导的情况下，上述引导点放大图显示处理单元，在十字路口放大图中显示推荐陈道。为此，上述十字路口数据含有十字路口的名称、进入道路、退出道路、有无信号灯、信号灯的种类等数据。
如上所述，在上述车道确定处理中，根据关于车道的行驶履历、基于图像数据所识别出的地上物等，按照需要，基于将地上物与从数据记录部16所读出的地上物数据进行对照时的对照结果来确定行驶车道。
但是，有时无法根据上述行驶履历、地上物等确定行驶车道。
例如，在根据上述行驶履历确定行驶车道的情况下，在十字路口，由于没有形成车辆通行带边界线，因此随着车辆通过十字路口而左右转弯或直行，有时无法确定行驶车道。另外，在道路上行驶车道的车道数增加了的情况下，由于车辆通行带边界线发生变化，而有时也无法确定行驶车道。并且，在车辆不在车道间移动地行驶的情况下，有时也无法确定行驶车道。
另外，在根据上述地上物等确定行驶车道的情况下，在没有车道固有的地上物的情况下，由于无法使用图像数据，因此有时无法确定行驶车道。另外，在没有电波信标装置、光信标装置等的情况下，由于无法利用地上物数据，因此有时无法确定行驶车道。
因此，考虑根据车辆通行带边界线中的道路边界线与车道边界线之间的关系来确定车道。
图2是表示本发明实施方式的行驶车道的确定方法的第1图，图3是表示本发明实施方式的行驶车道的确定方法的第2图。
图中，r1、r2为道路，k1～k4为车道，ma为在路边侧用实线所形成的道路边界线，mb为在相反车线侧用实线所形成的道路边界线，m1～m3为在各个车道k1、k2之间、车道k2、k3之间、车道k3、k4之间用虚线 所形成的车道边界线，由上述道路边界线ma、mb、车道边界线m1～m3构成车辆通行带边界线。
例如，在车道数为3的3车道的道路r1上，在路边侧与相反侧用实线形成有各个道路边界线ma、mb，在各个道路边界线ma、mb之间，用虚线形成了两个车道边界线m1、m2。因此，当根据各个车辆通行带边界线的图像数据，识别出道路边界线ma与车道边界线m1时，能够将车道k1确定为行驶车道；当识别出车道边界线m1、m2时，能够将车道k2确定为行驶车道；当识别出车道边界线m2与道路边界线mb时，能够将车道k3确定为行驶车道。
另外，在车道数为4的4车道的道路r2上，在路边侧与相反侧用实线形成有各个道路边界线ma、mb，在各个道路边界线ma、mb之间，用虚线形成了3个车道边界线m1～m3。因此，当根据各个车辆通行带边界线的图像数据，识别出道路边界线ma与车道边界线m1时，由于道路边界线ma由实线形成，车道边界线m1由虚线形成，因此能够将车道k1确定为行驶车道；当识别出车道边界线m3与道路边界线mb时，由于车道边界线m3由虚线形成，道路边界线mb由实线形成，因此能够将车道k4确定为行驶车道。而当识别出车道边界线m1、m2，或识别出车道边界线m2、m3时，由于车道边界线m1、m2或车道边界线m2、m3均由虚线形成，因此无法明确在车道k2、k3的哪一个上行驶。所以无法将车道k2、k3确定为行驶车道。
这样，上述车道确定处理单元，根据道路边界线ma、mb与车道边界线m1～m3之间的关系，在3车道的道路r1上，能够将车道k1～k3确定为行驶车道，而在4车道的道路r2上，能够将车道k1、k4确定为行驶车道。
但是，在3车道的道路r1上，如果车辆跨越车道k1、k2，或跨越车道k2、k3，则无法确定行驶车道，而在4车道的道路r2上，如果车辆处于行驶车道k1、k4以外的车道k2、k3中，或跨越车道k1、k2，或跨越车道k2、k3，或跨越车道k3、k4，则无法确定行驶车道。
因此，在本实施方式中，在上述车道确定处理中，在无法确定行驶车道的情况下，在引导处理中，将本车正行驶的车道假定为行驶车道，根据所假定的行驶车道进行车道引导。
首先，对在3车道的道路r1上假设行驶车道的情况进行说明。
图4是表示本发明实施方式的引导处理单元的动作的流程图，图5是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第1图，图6是表示本发明实施方式的车道的跨越状态的第1图，图7是表示本发明实施方式的车道的跨越状态的第2图，图8是表示本发明实施方式的车道的跨越状态的第3图，图9是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第2图，图10是表示本发明实施方式的本车位置的显示状态的图。
图中，r1为道路，k1～k3为车道，pr1、pr2为本车位置，ma、mb为道路边界线，m1、m2为车道边界线。另外，在图5中设车道k1为推荐车道，在图9中设车道k2为推荐车道。
在这种情况下，上述引导处理单元的图像识别处理单元，进行图像识别处理，从后摄像机49(图1)读入图像数据，该图像数据，在本实施方式中识别为图像范围f1中的车辆通行带边界线，在图6～8的例子中，为道路边界线ma与车道边界线m1、m2。因此，上述后摄像机49的水平方向的视场角也就是水平视场角，在本实施方式中，被设定为仅能识别出两个车辆通行带边界线的两个以上的值。
接下来，上述引导处理单元的本车位置推定处理单元，进行本车位置推定处理，推定本车是否处于推荐车道上。
因此，上述本车位置推定处理单元的跨越判断处理单元，进行跨越判断处理，判断本车是否跨越了规定的两个车道。
例如，如图6～8所示，在图像范围f1中存在车道边界线m1的情况下，上述跨越判断处理单元，根据车道边界线m1的位置判断是否跨越了车道k1、k2。也就是，跨越判断处理单元，在图像范围f1中计算从左边缘e1到车辆通行带边界线m1的像素数NL，以及从右边缘e2到车辆通行带边界线m1的像素数NR，计算表示该像素数NL、NR中的像素数NL所占比例的百分比，作为位置判断指标γ。
γ＝(NL/(NL+NR))×100％
其后，在位置判断指标γ为10％以上，并且在90％以下时，上述跨越判断处理单元判断为本车跨越了车道k1、k2，而在位置判断指标γ小于10％或大于90％时，判断为本车没有跨越车道k1、k2。
这样，如果判断为本车跨越了车道k1、k2，则上述本车位置判断处理单元的条件成立判断处理单元，进行条件成立判断处理，开始根据内置在CPU31中的计时器的计时，并且读入当前位置。然后，条件成立判断处理单元根据在经过了预先设定的规定时间、且行驶了预先设定的规定距离的期间，本车是否是跨越车道k1、k2行驶，判断用于判断车道k1、k2的跨越状态的条件也就是判断条件是否成立。
接下来，在上述判断条件成立，本车跨越车道k1、k2行驶了规定时间、规定距离的情况下，上述本车位置推定处理单元的跨越状态判断处理单元，进行跨越状态判断，判断在上述判断条件成立的时刻，本车在以怎样的状态跨越车道k1、k2。
即，如图6的(a)～(c)所示，在位置判断指标γ为40％以上、且在60％以下时，上述跨越状态判断处理单元判断为在中央跨越车道k1、k2，如图7的(a)～(c)所示，在位置判断指标γ大于60％、且在90％以下时，上述跨越状态判断处理单元判断为偏左跨越车道k1、k2，如图8的(a)～(c)所示，在位置判断指标γ为10％以上、且小于40％时，上述跨越状态判断处理单元判断为偏右跨越车道k1、k2。
另外，图6～图8所示的例子中，根据车道边界线m1的位置判断是否跨越了车道k1、k2，或怎样跨越，同样也可以根据车道边界线m2的位置判断是否跨越了车道k2、k3，或怎样跨越。
接下来，本车位置推定处理单元的本车位置判断处理单元，进行本车位置判断处理，根据上述确定处理中未确定的车道、跨越判断处理的判断结果、以及跨越状态判断处理的判断结果，进行本车是否处于推荐车道上的判断。
另外，在不清楚本车是否处于推荐车道上(既不知道是否位于其上，也不知道是否不位于其上)时，或本车不处于推荐车道上时，本车位置推定处理单元的候补车道计算处理单元，进行候补车道计算处理，计算推定本车所处的候补的车道、也就是候补车道。在这种情况下，在3车道的道路r1上，车辆位于车道k1～k3上时，由于能够确定行驶车道，因此上述候补车道计算处理单元不计算候补车道。而在车辆跨越车道k1、k2时，或跨越车道k2、k3时，无法确定行驶车道。因此，上述候补车道计算处理单元，将车道k1～k3作为候补车道进行计算。
另外，在4车道的道路r2上，车辆位于行驶车道k1、k4上时，由于能够确定行驶车道，因此上述候补车道计算处理单元，不计算候补车道。而在车辆位于车 道k2、k3上时，或跨越车道k1、k2，或跨越车道k2、k3，或跨越车道k3、k4时，无法确定行驶车道。因此，上述候补车道计算处理单元，在车辆位于车道k2、k3上时，将车道k2、k3作为候补车道进行计算，在车辆跨越车道k1、k2，或跨越车道k2、k3，或跨越车道k3、k4时，将车道k1～k4作为候补车道进行计算。
接下来，上述引导处理单元的行驶车道假定处理单元，进行行驶车道假定处理，将上述候补车道中的距离推荐车道最远的车道假定为行驶车道。
例如，当如图5的本车位置pr1所示，在中央跨越车道k1、k2时，或当如本车位置pr2所示，在中央跨越车道k2、k3时，上述本车位置判断处理单元，判断为本车未处于推荐车道，上述候补车道计算处理单元将车道k1～k3作为候补车道进行计算。其后，上述行驶车道假定处理单元，将远离作为推荐车道的车道k1的车道k3假定为行驶车道。
接下来，上述车道引导处理单元，在考虑了从上述车道k3移动到推荐车道所需的距离、也就是必要移动距离Lx的时刻，开始基于语音短句的车道引导。
例如，在将本车导航到推荐车道上时，将开始车道引导的地点设为h1，将在引导十字路口之前300m处进行中间的车道引导的地点设为h2，上述地点h1到引导十字路口的距离Lh1能够如下计算出来。
即，在设移动一个车道所需的单位移动距离为250m时，在车速为60km/h的情况下，秒速可以用大致17m/s来表示。另外，由于从车道k3到车道k1需要移动两个车道，因此上述必要移动距离Lx为
Lx＝2×250
＝500m。
另外，将输出对本车进行导航使之进入推荐车道的语音短句所需的时间、也就是导航时间τ1设为3秒，将本车进入了推荐车道时，输出表示已进入推荐车道的语音短句所需的时间、也就是报告时间T2设为2秒，则距离Lh1为
Lh1＝3×17+500+2×17+300
＝885m。
即，需要在引导十字路口之前885m的地点h1处开始车道引导。
在这种情况下，由于判断为本车不处于推荐车道上，因此以绝对位置进行基于车道引导的推荐车道导航。也就是，例如通过声音输出“900m后为○○方向。最左侧为推荐车道。”等的消息。另外，其后，在再次用声音进行推荐车道的导航时，通过声音输出“最左侧为推荐车道。”等的消息。并且，随着车道的移动，变得能够确定行驶车道，因此在进入了推荐车道时，通过声音输出“已进入推荐车道。”等的消息。
另外，当如图9的本车位置pr1所示，在中央跨越车道k1、k2时，或当如本车位置pr2所示，在中央跨越车道k2、k3时，上述本车位置判断处理单元，判断为本车不处于推荐车道上，上述候补车道计算处理单元将车道k1～k3作为候补车道进行计算。其后，上述行驶车道假定处理单元将距离作为推荐车道的车道k2最远的车道k1、k3假定为行驶车道。
因此，由于从车道k1、k3到车道k2需要移动1个车道，所以上述必要移动距离Lx为
Lx＝1×250
＝250m。
另外，距离Lh1为
Lh1＝3×17+250+2×17+300
＝635m。
即，需要在引导十字路口之前635m的地点h1处开始车道引导。
另外，由于这样无法确定行驶车道，因此上述地图显示处理单元，如图10所示，不显示本车位置。
接下来，对流程图进行说明。
步骤S1：进行图像识别处理。
步骤S2：进行本车位置推定处理
步骤S3：进行行驶车道假定处理
步骤S4：进行车道引导处理，返回。
接下来，对在4车道的道路r2上假定行驶车道的情况进行说明。
图11是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第3图，图12是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第4图，图13是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第5图，图14是表示本发明实施方式的车辆的行驶状态的第6图。
图中，r2为道路，k1～k4为车道，pr1、pr2为本车位置，ma、mb为道路边界线，m1～m3为车道边界线。另外，在图11中设车道k1为推荐车道，在图12中设车道k4为推荐车道，在图13中设车道k2为推荐车道。在图14中设车道k3为推荐车道。
在这种情况下，上述本车位置判断处理单元，进行本车位置判断处理，根据上述确定处理中未确定的车道、跨越判断处理的判断结果、以及跨越状态判断处理的判断结果，进行本车是否处于推荐车道的判断，上述行驶车道假定处理单元，根据本车是否位于推荐车道的判断结果，假定行驶车道。
例如，如图11的本车位置pr1所示，在本车位于车道k2时，或本车位于车道k3时，上述本车位置判断处理单元，判断为本车不处于推荐车道上，上述候补车道计算处理单元将车道k2、k3作为候补车道进行计算。其后，上述行驶车道假定处理单元将车道k2、k3中距离作为推荐车道的车道k1最远的车道k3假定为行驶车道。
接下来，上述车道引导处理单元，在考虑了从上述车道k3移动到推荐车道所需的必要移动距离Lx的时刻，开始基于语音短句的车道引导。
例如，在将本车导航到推荐车道上时，由于从车道k3到车道k1需要移动两个车道，因此上述必要移动距离Lx为
Lx＝2×250
＝500m。
另外，距离Lh1为
Lh1＝3×17+500+2×17+300
＝885m。
即，需要在引导十字路口之前900m的地点h1处开始车道引导。
在这种情况下，由于得知本车不处于推荐车道上，因此以绝对位置进行基于车道引导的推荐车道导航。也就是，例如通过声音输出“900m后为○○方向。最左侧为推荐车道。”等的消息。另外，其后，在再次用声音进行推荐车道的导航时，通过声音输出“最左侧为推荐车道。”等的消息。并且，随着车道的移动，变得能够确定行驶车道，因此在进入了推荐车道时，通过声音输出“已进入推荐车道。”等的消息。
另外，如图12的本车位置pr1所示，在本车位于车道k2上时，或本车位于车道k3上时，上述本车位置判断处理单元，判断为本车不处于推荐车道上，上述候补车道计算处理单元将车道k2、k3作为候补车道进行计算。其后，上述行驶车道假定处理单元将车道k2、k3中距离作为推荐车道的车道k4最远的车道k2假定为行驶车道。
接下来，上述车道引导处理单元，在考虑了从上述车道k2移动到推荐车道所需的必要移动距离Lx的时刻，开始基于语音短句的车道引导。
例如，在将本车导航到推荐车道上时，由于从车道k2到车道k4需要移动两个车道，所以上述必要移动距离Lx为
Lx＝2×250
＝500m。
另外，距离Lh1为
Lh1＝3×17+500+2×17+300
＝885m
即，需要在引导十字路口之前900m的地点h1处开始车道引导。
在这种情况下，由于得知本车不处于推荐车道，因此以绝对位置进行基于车道引导的推荐车道导航。也就是，例如通过声音输出“900m后为○○方向。最右侧为推荐车道。”等的消息。另外，其后，在再次用声音进行推荐车道的导航时，通过声音输出“最右侧为推荐车道。”等的消息。并且，随着车道的移动，变得能够确定行驶车道，因此在进入了推荐车道的情况下，通过声音输出“已进入推荐车道”等的消息。
另外，如图13的本车位置pr1所示，在本车位于车道k2时，或本车 位于车道k3时，上述本车位置判断处理单元，判断为不清楚本车是否处于推荐车道，上述候补车道计算处理单元将车道k2、k3作为候补车道进行计算。其后，上述行驶车道假定处理单元将车道k2、k3中距离作为推荐车道的车道k2最远的车道k3假定为行驶车道。
接下来，上述车道引导处理单元，在考虑了从上述车道k3移动到推荐车道所需的必要移动距离Lx的时刻，开始基于语音短句的车道引导。
例如，在将本车导航到推荐车道上时，由于从车道k3到车道k2需要移动1个车道，因此上述必要移动距离Lx为
Lx＝1×250
＝250m。
另外，距离Lh1为
Lh1＝3×17+250+2×17+300
＝635m。
即，需要在引导十字路口之前635m的地点h1处开始车道引导。
在这种情况下，由于不清楚本车是否处于推荐车道，因此以绝对位置进行基于车道引导的推荐车道导航。也就是，例如通过声音输出“700m后为○○方向。左起第二道为推荐车道。”等的消息。另外，其后，在再次用声音进行推荐车道的导航时，通过声音输出“左起第二道为推荐车道。”等的消息。并且，随着车道的移动，变得能够确定行驶车道，因此在进入了推荐车道的情况下，通过声音输出“已进入推荐车道”等的消息。
另外，如图14的本车位置pr1所示，在本车位于车道k2上时，或本车位于车道k3上时，上述本车位置判断处理单元，判断为不清楚本车是否处于推荐车道上，上述候补车道计算处理单元将车道k2、k3作为候补车道进行计算。其后，上述行驶车道假定处理单元将车道k2、k3中距离作为推荐车道的车道k3最远的车道k2假定为行驶车道。
接下来，上述车道引导处理单元，在考虑了从上述车道k2移动到推荐车道所需的必要移动距离Lx的时刻，开始基于语音短句的车道引导。
例如，在将本车导航到推荐车道上时，由于从车道k2到车道k3需要移动1个车道，所以上述必要移动距离Lx为
Lx＝1×250
＝250m。
另外，距离Lh1为
Lh1＝3×17+250+2×17+300
＝635m
即，需要在引导十字路口之前700m的地点h1处开始车道引导。
在这种情况下，由于不清楚本车是否处于推荐车道上，因此以绝对位置进行基于车道引导的推荐车道导航。也就是，例如通过声音输出“700m后为○○方向。左起第三道为推荐车道。”等的消息。另外，其后，在再次用声音进行推荐车道的导航时，通过声音输出“左起第三道为推荐车道。”等的消息。并且，随着车道的移动，变得能够确定行驶车道，因此在进入了推荐车道的情况下，通过声音输出“已进入推荐车道”等的消息。
另外，由于这种情况下也无法确定行驶车道，因此上述地图显示处理单元不显示本车位置。
但是，在车道数为5以上的道路上，有时随着车道的移动，无法确定行驶车道，因此，这种情况下不进行在进入了推荐车道时刻的推荐车道进入引导。另外，为了不发生虽然已进入了推荐车道但仍然反复进行推荐车道的导航的情况，可以取消对推荐车道的导航，或抑制导航的次数。在抑制导航的次数的情况下，延长用于判断上述判断条件是否成立的时间或距离。
这样，在本实施方式中，能够推定本车是否处于推荐车道上，并根据推定结果来假定行驶车道，因此，即使在无法根据行驶履历、地上物等来确定行驶车道时，也能够进行适当的车道引导。
在本实施方式中，在无法确定行驶车道时，不显示本车位置，但也可以在各候补车道上分别显示本车位置，或显示横跨在多个候补车道之间的尺寸较大的本车位置。
另外，本发明并不限于上述实施方式，还能够根据本发明的宗旨进行各种变形，这些均包括在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种路线引导系统，其特征在于，具有：
将本车的当前位置作为本车位置进行检测的当前位置检测部；根据上述本车位置搜索到达目的地的搜索路线的路线搜索处理单元；根据上述搜索路线，设定推荐行驶的推荐车道的推荐车道设定处理单元；根据摄像装置所拍摄的车辆通行带边界线的图像数据，推定本车是否处于推荐车道的本车位置推定处理单元；根据摄像装置所拍摄的车辆通行带边界线的图像数据，在本车的候补车道存在多个且无法确定行驶车道的情况下，将该多个候补车道中距离推荐车道最远的车道假定为行驶车道的行驶车道假定处理单元；以及根据所假定的行驶车道和上述推荐车道决定开始车道引导的时刻的车道引导处理单元。
2.如权利要求1所述的路线引导系统，其特征在于：
上述本车位置推定处理单元，判断本车的行驶车道的跨越状态，按照该跨越状态推定本车位置。
3.如权利要求1所述的路线引导系统，其特征在于：
上述本车位置推定处理单元，根据构成车辆通行带边界线的在道路的路边侧与相反车线侧形成的道路边界线、与在由各道路边界线所夹持的区域中在各车道间所形成的车道边界线的关系，推定本车位置。
4.如权利要求1所述的路线引导系统，其特征在于：
上述行驶车道假定处理单元，在不清楚本车是否处于推荐车道时，或推定为不处于推荐车道时，将推定为本车所处的候补车道中距离推荐车道最远的车道假定为行驶车道。
5.一种路线引导方法，其特征在于，具有：
将本车的当前位置作为本车位置进行检测；根据该本车位置搜索到达目的地的搜索路线；根据该搜索路线，设定推荐行驶的推荐车道；根据摄像装置所拍摄的车辆通行带边界线的图像数据，推定本车是否处于推荐车道；根据摄像装置所拍摄的车辆通行带边界线的图像数据，在本车的候补车道存在多个且无法确定行驶车道的情况下，将该多个候补车道中距离推荐车道最远的车道假定为行驶车道；根据所假定的行驶车道和上述推荐车道决定开始车道引导的时刻。
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