JP2006322713A

JP2006322713A - 車載用ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP2006322713A
Application number: JP2005143498A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Nishimukai; 一也西向
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】２地点間を往復する場合に、往復の誘導経路を極力一致させることができる「車載用ナビゲーション装置」を提供する。
【解決手段】車載用ナビゲーション装置は、メモリ手段と、第１の地点から第２の地点に向けて行った経路探索結果を往路リンクの列として格納する経路情報記憶手段と、自車位置検出手段と、交通規制情報を外部から取得する通信手段と、制御手段とを有する。前記制御手段は、前記往路リンクの列に沿って前記第２の地点から第１の地点に向けて経路探索を行う際に、交通規制情報のある往路リンクの前記第２の地点側のノードを検出し、前記自車位置が該ノードを通過して（Ｓ１６）前記往路リンクと異なるリンク上に位置すると判定（Ｓ１９）したときに、該往路リンクの前記第１の地点側のノードを経由地に設定して経路探索を行う（Ｓ２１）。
【選択図】図３

Description

本発明は、誘導経路に従って車両を目的地まで案内する車載用ナビゲーション装置に関し、特に、復路を往路に極力一致させる機能を備えた車載用ナビゲーション装置に関する。

従来の典型的な車載用ナビゲーション装置は、ナビゲーションに係る一切の処理を制御するＣＰＵ等の制御装置、地図データを予め記憶させたＤＶＤ（Digital Versatile Disk）−ＲＯＭやＩＣメモリカード等の記憶装置、表示装置、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ジャイロや車速センサ等の車両の現在位置及び現在方位を検出する検出装置等を有している。そして、制御装置により、車両の現在位置を含む地図データを記憶装置から読み出し、該地図データに基づいて車両位置の周囲の地図画像を表示装置の画面に表示すると共に、自車の現在位置を指示する車両位置マークを地図画像に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在どこを走行しているのかを一目で判るようにしている。

また、通常、車載用ナビゲーション装置には、ユーザ（例えば運転者）が所望の目的地を設定すると、その目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最適な経路を横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って自動探索し、その探索した経路を誘導経路として記憶しておき、走行中、地図画像上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、地図画像上の進路を変更すべき交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示したりすることで、ユーザを目的地まで案内する。

経路探索時には、予めユーザが目的地を設定し、必要に応じて目的地に至る途中の経由地を設定する。また、必要であれば、各種の条件（有料道路優先で行くのか又は一般道路優先で行くのか等）も併せて設定する。ナビゲーション装置では、これらの設定されたデータに基づいて、目的地までの複数の経路の探索を行い、探索された経路を例えば色分けして表示し、その中からユーザが選択した１つの経路に従って経路案内を行う。

これに関する技術として、特許文献１には、このような経路探索を、出発地から目的地までの一方向だけでなく、目的地から出発地までの経路も同時に探索するナビゲーション装置が開示されている。
特開平１０−２３９０７９号公報

基本的に、ナビゲーション装置では、目的地までの最適な経路、例えば、短時間で到達する経路、走行距離数が少ない経路、又は通行料が安い経路などを誘導経路としている。従って、２地点間を往復する場合に、復路の探索にあたり、交通規制や渋滞等の道路状況によっては往路とは異なる経路が探索される場合がある。この場合、いつも走行しているような場所や、自分の知っている場所であれば特に不都合は生じないが、はじめて走行するような場所では、往路と異なる経路（復路）に沿って誘導されると運転者は不安感を覚えることがあり、場合によっては安全な走行に支障をきたすおそれがある。

また、運転者は往路と同じ道を通って帰りたい場合がある。例えば、旅行等ではじめて通る道（往路）の途中に、興味を引く施設や景観などがあり、帰りにその場所に立ち寄りたい場合がある。このような場合、その施設等の名称や所在地が分かっていれば、復路を探索する際にその場所を経由地として設定して経路探索をすることは可能である。しかし、はじめての道でその施設等の名称や所在地もわからないのが普通であり、また、それらを調べて設定するだけの時間的余裕が常にあるとは限らず、仮に設定できたにしても非常に手間がかかり、ユーザへの負担が大きくなってしまう。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、２地点間を往復する場合に、往復の誘導経路を極力一致させることができる車載用ナビゲーション装置を提供することを目的とする。

上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、地図上の道路を構成する各リンクのリンクデータを含む地図データを格納したメモリ手段と、第１の地点から第２の地点に向けて行った経路探索結果を往路リンクの列として格納する経路情報記憶手段と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、交通規制情報を外部から取得する通信手段と、前記メモリ手段、経路情報記憶手段、自車位置検出手段及び通信手段に動作可能に接続された制御手段とを有し、前記制御手段は、前記往路リンクの列に沿って前記第２の地点から第１の地点に向けて経路探索を行う際に、前記地図データ及び交通規制情報を参照して、交通規制情報のある往路リンクの前記第２の地点側のノードを検出し、前記自車位置が該ノードを通過して前記往路リンクと異なるリンク上に位置すると判定したときに、該往路リンクの前記第１の地点側のノードを経由地に設定して経路探索を行うことを特徴とする車載用ナビゲーション装置が提供される。

この形態に係る車載用ナビゲーション装置においては、復路（第２の地点から第１の地点への経路）を探索する際に交通規制等により往路と同じ道を通ることができないときに、その部分の道路に対応するリンクの往路の出発地側のノード（第１の地点側のノード）を仮の経由地に設定して経路探索を行うようにしている。

これにより、交通規制等により通行できない部分以外の経路では復路が往路と一致し、走行に安心感を与えるとともに、走行の安全性に寄与することができる。また、復路が往路と同じであれば、往路で興味を引いた場所に立ち寄ることも可能になる。

また、上記形態に係る車載用ナビゲーション装置において、前記制御手段は、前記往路リンクの前記第２の地点側のノードから経由地に設定した前記往路リンクの前記第１の地点側のノードまでの距離が所定の距離よりも長いと判定したときに、前記往路リンクの前記第１の地点側の次の往路リンクの前記第１の地点側のノードを経由地に設定して経路探索するようにしても良い。

これにより、復路が往路と異なる部分（代替経路）の距離を、例えば２ｋｍとすることができ、見知らぬ場所を走行することによる不安感を軽減するとともに、走行時間が不必要に長くなるのを抑制することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。

（車載用ナビゲーション装置の構成）
図１は本発明の一実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。

図中、１は地図データその他の案内データが記憶されている記憶媒体である。本実施形態では、このようなデータを記憶する記憶媒体としてＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）を使用しているが、ハードディスク又はその他の記憶媒体を使用してもよい。ここに格納されている地図は、１／１２５００、１／２５０００、１／５００００、１／１０００００等の各縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、この地図に含まれる道路、建築物、施設その他の各種物件は、経度及び緯度で表現された点（ノード）の座標集合として記憶されている。地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル、交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、（２）地図画像上に道路、建築物、公園、河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名などを指示する文字や地図記号等を表示するための文字・記号レイヤなどから構成されている。

また、ＤＶＤ１には、マップマッチングで使用される道路の形状を表現した道路データが記憶されている。この道路データは道路の形状に応じてノード間の距離が異なるシェープノードとシェープノード間のリンクで構成されている。

また、２はナビゲーション装置本体１０を操作するための操作ボタン等が設けられた操作部である。本実施形態では、操作部２にリモコン送信機及びリモコン受信機が含まれており、ユーザは手元のリモコン送信機でナビゲーション装置本体１０を操作することもできる。

また、４は電波ビーコン又は光ビーコンから送られてくるＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）情報を受信するＶＩＣＳ受信機、５は複数のＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置の経度、緯度、ＰＤＯＰ(Position DOP)値及びＨＤＯＰ(Horizontal DOP)値等のＧＰＳデータを生成して出力するＧＰＳ受信機を示す。６は自立航法センサを示す。この自立航法センサ６は、車両回転角度を検出するジャイロ等の角度センサ６ａと、一定の走行距離毎にパルスを発生する走行距離センサ６ｂとにより構成されている。

また、７は液晶パネル等の表示装置であり、ナビゲーション装置本体１０は、この表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図を表示したり、出発地から目的地までの誘導経路や車両マーク及びその他の案内情報を表示する。８は音声によりユーザに案内情報を提供するためのスピーカーである。

ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成されている。１１はＤＶＤ１からの地図データの読み取りを制御するＤＶＤコントローラである。１２はＤＶＤ１から読み出した地図データを一時的に記憶するバッファメモリである。１３は操作部２と接続されるインタフェース、１４はＶＩＣＳ受信機４と接続されるインタフェース、１６はＧＰＳ受信機５と接続されるインタフェース、１７は自立航法センサ６と接続されるインタフェースである。

１８はマイクロコンピュータにより構成される制御部である。制御部１８は、インタフェース１６、１７から入力される情報を基に車両の現在位置を検出したり、ＤＶＤコントローラ１１を介してＤＶＤ１から所定の地図データをバッファメモリ１２に読み出したり、バッファメモリ１２に読み出された地図データを用いて設定された探索条件で出発地から目的地までの誘導経路を探索するなど、種々の処理を実行する。

１９はバッファメモリ１２に読み出された地図データを用いて地図画像を生成する地図描画部、２０は動作状況に応じた各種メニュー画面（操作画面）や車両位置マーク及びカーソル等の各種マークを生成する操作画面・マーク発生部である。

２１は制御部１８で探索した誘導経路を記憶する誘導経路記憶部、２２は誘導経路を描画する誘導経路描画部である。誘導経路記憶部２１には、制御部１８によって探索された誘導経路の全ノードが出発地から目的地まで記憶される。誘導経路描画部２２は、地図を表示する際に、誘導経路記憶部２１から誘導経路情報を読み出して、誘導経路を他の道路とは異なる色及び線幅で描画する。

２３は画像合成部であり、地図描画部１９で描画された地図画像に、操作画面・マーク発生部２０で生成した各種マークや操作画面、誘導経路描画部２２で描画した誘導経路などを重ね合わせて表示装置７に表示させる。

２４は音声出力部であり、制御部１８からの信号に基づいて音声信号をスピーカー８に供給する。

本実施形態に係る車載用ナビゲーション装置は、後述するように、復路の経路探索処理の動作態様が異なる点を除いて、基本的には従来の車載用ナビゲーション装置と同様に以下の動作を行う。

すなわち、上記の車載用ナビゲーション装置が起動されると、制御部１８は、ＧＰＳ受信機５で受信したＧＰＳ信号と自立航法センサ６で検出された信号とに基づいて車両の現在位置を検出する。そして、ＤＶＤ１から車両の現在位置の周囲の地図データを読み出してバッファメモリ１２に格納する。地図描画部１９は、バッファメモリ１２に読み出された地図データに基づいて地図画像を生成し、表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図画像を表示する。

また、制御部１８は、車両の移動に伴ってＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６から出力された信号に基づいて車両の現在位置を検出し、その検出結果に応じて、表示装置７に表示された地図画像に車両位置マークを重ね合わせ、車両の移動に伴って車両位置マークを移動させたり、地図画像をスクロール表示する。

また、ユーザが操作部２を操作して目的地を設定すると、制御部１８は、車両の現在位置を出発点とし、出発点から目的地までを結ぶ最適な経路をＤＶＤ１の地図データを用いて探索する。そして、探索により得られた経路を誘導経路として誘導経路記憶部２１に記憶し、地図画像上にその誘導経路を重ねて表示させる。また、制御部１８は車両の走行に伴って適宜案内情報を出力し、車両を目的地まで誘導経路に沿って走行するように案内する。

本実施形態に係る車載用ナビゲーション装置は、その基本的な特徴として、２地点間を往復する場合に、往復の誘導経路を極力一致させるようにしている。そして、復路の途中に交通規制等で往路と同じ道を通ることができない場所があったときは、その場所の道路に対応するリンクの始点ノード（往路の出発地側のノード）を仮の経由地として経路探索を行い、復路が往路上の経路と可能な限り一致するように経路探索及び誘導を行っている。かかる処理を行うことで、往路と可能な限り同じ道を誘導することが可能となる。これにより、ユーザは来た道と同じ道を通って帰ることができ、ユーザに安心感を与え、ひいては走行の安全性に寄与することができる。また、復路が往路と同じであれば、往路で興味を引いた場所にも立ち寄ることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。

（復路の経路探索処理）
以下、本実施形態に係る車載用ナビゲーション装置が行う復路の経路探索処理について、その処理フローの一例を示す図２、３及び復路の経路探索処理を説明する図４を参照しながら説明する。

以下の説明では、既に出発地から目的地までの誘導経路は探索され、誘導経路記憶部２１に誘導経路が格納されているものとする。誘導経路は分岐点を表すノードとノード間の道路を表すリンクの列によって表されているものとする。ここでは、図４に例示するように、往路の誘導経路７０が誘導経路記憶部２１に格納されているものとする。図４は誘導経路７０の一部のノード列（ノード４４、ノード４３、ノード４２、ノード４１、ノード４０）を示している。また、自車は出発地から目的地までの誘導経路を逆に沿って出発地へ向けて走行しているものとする。

まず、ステップＳ１１では、往路リンクデータのノードＮの番号ｉを初期化（ｉ＝０に設定）する。ここでは、ｉは目的地に近いノードから出発地のノードに向かって昇順に番号が付与されるものとする。

次のステップＳ１２では、ｉに１を加算する。この加算は、ノードを目的地から出発地に向けて１ノードずつ辿っていくために行う。

次のステップＳ１３では、往路リンク上のノードＮ_iを検出する。この検出は、誘導経路記憶部２１に格納されている誘導経路を参照して行う。

次のステップＳ１４では、Ｎ_iが出発地のノードか否かを判定する。出発地のノードであれば、復路経路探索処理は終了する。

次のステップＳ１５では、ノードＮ_iにおいて、接続しているリンク（道路）に関する交通規制情報があるか否かを判定する。交通規制情報は、ＶＩＣＳ受信機４を介して外部から取得し、各リンクに交通規制があるか否かを判定する。交通規制情報としては、例えば、一方通行や右折禁止等の他に、交通渋滞も含まれる。当該ノードに交通規制情報がなければ、復路リンクとして往路と同じリンクを選択し、ノードを次のノードに進める。ノードＮ_iに接続するリンクに関しての交通規制情報がある場合は、復路が往路と同じリンクを選択できるとは限らない。この場合はステップＳ１６に移行する。

次のステップＳ１６では、交通規制情報があるノードＮ_iを自車が通過したか否かを判定する。例えば、図４に例示するようなノード４０において、右折禁止の交通規制があるとすると、往路と同じリンク５１を通ることができず、別の経路（ここでは、誘導経路８０）を通るように誘導される。この場合に、ノード４０に差し掛かるとき、右折禁止であるため往路と同じ道は通れない旨の通知（例えば音声による通知）を行うことも可能である。

自車がノードＮ_iを通過した場合は、次のステップＳ１７に移行する。自車がノードＮ_iを通過していない場合には、通過するまで待機する。

次のステップＳ１７では、自車が走行中の道路に対応するリンクを特定する。例えば、図４で例示するように、自車はノード４０を通過し、リンク５２を走行している。このリンクの特定は、自車位置を自車位置検出手段によって検出し、ＤＶＤ１に格納されている地図データの道路情報とマッチングをとるマップマッチング処理に基づいて行う。

次のステップＳ１８では、ノードＮ_iを終点とする往路リンクＬ_iを特定する。図４では、往路リンクとしてリンク５１が特定される。既に誘導経路記憶部２１に格納されている、自宅から目的地までの往路リンク列を参照してリンク５１を特定している。

次のステップＳ１９では、往路と復路が同じか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１７で特定した自車が走行している道路に対応するリンクと、ステップＳ１８で特定した往路リンクＬ_iとが一致するか否かを判定する。一致する場合には往路と復路とが同じであり、一致しない場合には、往路と復路とは異なる。

往路と復路とが同じ場合は、次のノードに進めるためにステップＳ１２に移行する。往路と復路とが異なる場合には、ステップＳ２０に移行する。

次のステップＳ２０では、リンクＬ_iの始点のノードＮ_i+1を特定する。例えば、図４に例示するように、リンク５１の始点のノード４１が特定される。

次のステップＳ２１では、ノードＮ_i+1を仮の経由地として復路の経路計算をする。例えば、図４に例示するように、リンク５１の始点のノード４１が特定されて、仮の経由地と設定して自車位置から自宅までの復路の経路計算を行う。

次のステップＳ２２では、ステップＳ２１で経路計算されたノードＮ_iからノードＮ_i+1までの距離が所定の距離より長いか否かを判定する。長いと判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。一方、所定の距離よりも短い場合にはステップＳ１２に移行する。

次のステップＳ２３では、ｉを１加算してステップＳ２０に移行する。この処理によって、往路と異なる経路が所定の距離よりも長い場合に、仮の経由地を出発地に近いノードに移動させている。

本実施形態では、往路と復路とを極力一致させることを目的としている。従って、往路と同じリンクを通ることができないときに、その通ることのできないリンクの部分だけを別の経路（代替経路）にするようにしている。よって、この代替経路の部分だけが往路と異なることになり、その他のリンクは往路と一致するようになる。

しかし、この代替経路が長すぎると、走行時間もかかり、見知らぬ経路を走行するために安全性の観点からも好ましくない。そこで、本実施形態では、代替経路の長さの制限を行うために、所定の距離（例えば２ｋｍ）を設定しておき、所定の距離を超える場合には、上記の仮の経由地を、例えば、経由地としたノードを終点に持つ往路のリンクの始点を次の仮の経由地として経路探索を行うようにしている。

例えば、図４において、ノード４０からノード４１までの距離が所定の長さ（例えば２ｋｍ）より長いときは、仮の経由地をノード４１からノード４２に変更して経路計算を行う。仮の経由地を変更する毎に代替経路の距離を算出し、所定の距離よりも短くなるまで、経由地を変更していく。

以上説明したように、本実施形態に係る車載用ナビゲーション装置においては、復路の経路を探索する際に、往路が交通規制等で通行ができず、往路（往路リンク）と異なる道路（リンク）が選択された場合には、その往路リンクの始点のノード（往路の出発地側のノード）を仮の経由地と設定して経路探索をするようにしている。これにより、交通規制の許される範囲で可能な限り復路を往路と同じ経路にしている。そのため、はじめて通るような場所であっても、可能な限り来た道と同じ道を通って出発地に戻ることができ、ユーザの不安を取り除き、安全走行に寄与することができる。

また、復路が往路と同じであれば往路で興味を引いた施設や場所に立ち寄ることも可能となる。例えば、図４に例示するような往路を走行中に興味を引いた施設６０に立ち寄ることも可能となる。

本発明の実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。図１の車載用ナビゲーション装置が行う復路経路探索処理の一例を示すフロー図（その１）である。図１の車載用ナビゲーション装置が行う復路経路探索処理の一例を示すフロー図（その２）である。往路と復路が一致しない場合の復路経路探索処理の説明図である。

符号の説明

１… ＤＶＤ（メモリ手段）、
２…操作部、
４…ＶＩＣＳ受信機（通信手段）、
５…ＧＰＳ受信機（自車位置検出手段）、
６…自立航法センサ（自車位置検出手段）、
７…表示装置（情報提供手段）、
８…スピーカー（情報提供手段）、
１０…ナビゲーション装置本体、
１８…制御部、
２１…誘導経路記憶部（経路情報記憶手段）。

Claims

地図上の道路を構成する各リンクのリンクデータを含む地図データを格納したメモリ手段と、
第１の地点から第２の地点に向けて行った経路探索結果を往路リンクの列として格納する経路情報記憶手段と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
交通規制情報を外部から取得する通信手段と、
前記メモリ手段、経路情報記憶手段、自車位置検出手段及び通信手段に動作可能に接続された制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記往路リンクの列に沿って前記第２の地点から第１の地点に向けて経路探索を行う際に、前記地図データ及び交通規制情報を参照して、交通規制情報のある往路リンクの前記第２の地点側のノードを検出し、前記自車位置が該ノードを通過して前記往路リンクと異なるリンク上に位置すると判定したときに、該往路リンクの前記第１の地点側のノードを経由地に設定して経路探索を行うことを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
更に、情報提供手段を有し、
前記制御手段は、前記第２の地点側のノードを検出したときに、前記情報提供手段を介して当該往路リンクに交通規制がある旨を通知することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
前記制御手段は、前記往路リンクの前記第２の地点側のノードから経由地に設定した前記往路リンクの前記第１の地点側のノードまでの距離が所定の距離よりも長いと判定したときに、前記往路リンクの前記第１の地点側の次の往路リンクの前記第１の地点側のノードを経由地に設定して経路探索することを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用ナビゲーション装置。