JP2007042003A - ナビゲーションシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】本線に合流する加速車線に自車が進入すると、自車情報と他車情報とに基づいて選択した種類の案内を行うようにして、ユーザが安心して、かつ、安全に本線に車線変更することができるようにする。
【解決手段】地図データを格納するデータ格納部と、自車の現在位置を検出する現在位置検出部と、前記地図データ及び自車の現在位置に基づいて、現在位置から本線に合流する加速車線の終点までの距離を取得する加速車線残り距離取得部と、前記加速車線上の自車の情報、前記本線上の他車の情報、及び、前記現在位置から加速車線の終点までの距離に基づいて、自車が前記加速車線から本線に合流することを支援する合流支援案内の種類を選択する合流支援案内選択部と、該合流支援案内選択部によって選択された合流支援案内を行う案内実行部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ナビゲーションシステムに関するものである。
従来、自動車等の車両に搭載されたナビゲーション装置においては、案内経路中の交差点等に接近すると、「直進」、「右折」、「左折」等の矢印をディスプレイ画面上に表示したり、それらの内容を音声によって出力し案内を行っている。また、高速道路等の本線に合流する取付道路に車両が進入したときには、取付道路が本線と合流して、その先で車線が消滅してしまう旨の案内を行うナビゲーション装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。さらに、取付道路が本線に接続され、該本線に車線変更をすることが可能になった地点から取付道路の車線が消滅してしまう地点までの区間、すなわち、加速車線の長さを案内するナビゲーション装置も提案されている。これにより、車両の運転者は、加速車線の長さをあらかじめ把握することができるので、安心して、かつ、安全に本線に車線変更することができる。
特開平１１−３１１５３５号公報
しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、加速車線の長さが案内されるだけであり、本線上を走行する他の車両の状況が案内されないので、ナビゲーション装置のユーザである運転者は、加速車線から本線に安全に車線変更することができるか否かを適確に判断することができなかった。
本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、本線に合流する加速車線に自車が進入すると、自車情報と他車情報とに基づいて選択した種類の案内を行うようにして、ユーザが安心して、かつ、安全に本線に車線変更することができるナビゲーションシステムを提供することを目的とする。
そのために、本発明のナビゲーションシステムにおいては、地図データを格納するデータ格納部と、自車の現在位置を検出する現在位置検出部と、前記地図データ及び自車の現在位置に基づいて、現在位置から本線に合流する加速車線の終点までの距離を取得する加速車線残り距離取得部と、前記加速車線上の自車の情報、前記本線上の他車の情報、及び、前記現在位置から加速車線の終点までの距離に基づいて、自車が前記加速車線から本線に合流することを支援する合流支援案内の種類を選択する合流支援案内選択部と、該合流支援案内選択部によって選択された合流支援案内を行う案内実行部とを有する。
本発明によれば、本線に合流する加速車線に自車が進入すると、自車情報と他車情報とに基づいて選択した種類の案内を行うようになっている。そのため、ユーザは、安心して、かつ、安全に本線に車線変更することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムの構成を示す概念図、図２は本発明の実施の形態における本線に合流する加速車線の例を示す図である。
図１において、１０は本実施の形態におけるナビゲーションシステムであり、１１は車両に搭載されたナビゲーション制御装置としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記憶手段等を備える一種のコンピュータである。ここで、前記車両は、乗用車、トラック、バス、オートバイ等、道路を走行可能なものであればいかなる種類のものであってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、前記車両が４つの車輪を備える乗用車である場合について説明する。また、前記車両は、ナビゲーションシステム１０のユーザである運転者が運転する車両であり、後述される自車４１に該当する。
そして、ナビゲーションシステム１０は、ＥＣＵ１１に接続された車両ＥＣＵ１２、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ１３、ジャイロセンサ１４、地図データベース１５及び車両周辺監視装置１６を有する。
ここで、前記車両ＥＣＵ１２は、自車４１のエンジン、変速機、サスペンション、ブレーキ、ステアリング等の各種装置の動作を制御する制御装置であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記憶手段等を備える一種のコンピュータである。また、前記ＧＰＳセンサ１３は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する受信装置である。さらに、前記ジャイロセンサ１４は、ジャイロによって車体の向いている方位の変化を検出する検出装置である。
また、前記地図データベース１５は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等の記憶手段を備え、探索データ等を含む地図データを記憶する。すなわち、前記地図データベース１５は、各種のデータファイルから成るデータベースを備え、経路を探索するための探索データの他、後述される画像出力装置２２に、探索された経路に沿って案内図を表示したり、他の案内情報を表示したりするために、施設データ等の各種のデータを記憶する。また、前記地図データベース１５には、所定の情報を後述される音声出力装置２１によって音声出力するための各種のデータも記憶される。
さらに、前記車両周辺監視装置１６は、自車４１の周辺を監視する装置であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像手段を備えるカメラや、超音波センサ、レーザレーダ、ミリ波レーダ等の距離測定用センサを有する。なお、前記カメラや距離測定用センサは、車体の前面、側面、後面等に配設され、自車４１の前方、側方、後方等を監視する。
そして、前記ＥＣＵ１１は、車両ＥＣＵ１２から受信する車速、走行距離、アクセル開度、運転者が操作するブレーキペダルの動き、運転者が操作するウィンカスイッチの動き、運転者が操作する変速機のシフトレバーの動き等を示す信号、ＧＰＳセンサ１３やジャイロセンサ１４から受信する信号等に基づき、自車４１の現在位置、車速、加速度、車体の向いている方位等を検出する。また、前記ＥＣＵ１１は、検出した自車の現在位置、車速、加速度、車体の向いている方位等に基づき、地図データベース１５が記憶するデータを参照して、設定された目的地までの経路を探索する経路探索処理、経路の走行案内処理、地点や施設の検索を行うＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）検索処理等のナビゲーション処理を実行する。さらに、前記ＥＣＵ１１は、車両周辺監視装置１６が取得した情報に基づき、自車４１が高速道路等に合流する際には、ユーザが自車４１を運転して容易に、かつ、安全に合流することができるように、合流支援処理を実行する。
また、ナビゲーションシステム１０は、ＥＣＵ１１に接続された音声出力装置２１、画像出力装置２２、電動ステアリングアクチュエータ２３及び電動ブレーキアクチュエータ２４を有する。ここで、前記音声出力装置２１は、ラウドスピーカ、ヘッドホン等を備え、探索された経路についての経路案内、ＰＯＩについての案内等を音声によって行う。さらに、前記合流支援処理の結果としての合流支援案内を音声によって行う。そして、前記画像出力装置２２は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ホログラフィ装置等の表示装置を備え、探索された経路についての経路案内、ＰＯＩについての案内等を画像を表示することによって行う。さらに、合流支援案内を画像を表示することによって行う。
そして、前記電動ステアリングアクチュエータ２３は、サーボモータ等の電動アクチュエータを備え、ステアリングの舵（だ）角を制御し、例えば、ステアリングホイールに微小振動を与えることによって合流支援案内を行う。また、前記電動ブレーキアクチュエータ２４は、サーボモータ等の電動アクチュエータを備え、ブレーキの動作を制御し、例えば、自車４１を減速又は停止させることによって合流支援案内を行う。
本実施の形態において、ナビゲーションシステム１０は、図２に示されるような取付道路３２から接続先道路３１の本線３１ａに合流するための加速車線３４に自車４１が進入すると、合流支援処理を実行し、合流支援案内を行うようになっている。
図２に示される例において、接続先道路３１は、東名高速道路、名神高速道路等の都市間高速道路、首都、阪神、名古屋、福岡・北九州等の地域において供用に付されている都市高速道路、自動車専用道路、有料道路等であるが、一般道であってもよい。また、取付道路３２は、インターチェンジ等において、接続先道路３１と該接続先道路３１以外の道路、すなわち、下道とを接続するための道路である。なお、前記下道は、通常、一般道であるが、一般道以外の有料道路等であってもよい。そして、取付道路３２の途中には、通常、料金所ゲート、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）ゲート等の入口ゲートが配設されているが、該入口ゲートは省略されている場合もある。
また、図２に示される例において、接続先道路３１は片側２車線の道路であり、車両の進行方向が左方向の車線のみが表示され、車両の進行方向が右方向の車線、すなわち、対向車線の表示が省略されている。また、取付道路３２は一方通行で１車線の道路であり、前記接続先道路３１の左側に接続されるものとする。そのため、本実施の形態においては、前記接続先道路３１の左側の車線のみを本線３１ａとして説明する。なお、前記接続先道路３１が片側３車線以上の車線数の道路である場合には最左端の車線のみを本線３１ａとし、前記接続先道路３１が片側１車線の道路である場合には当該車線を本線３１ａとする。さらに、前記取付道路３２が接続先道路３１の右側に接続される場合には、接続先道路３１の最右端の車線のみを本線３１ａとする。
そして、取付道路３２は、合流区間において接続先道路３１と合流して消滅する。前記合流区間は、車両が取付道路３２から接続先道路３１の本線３１ａへ車線変更することができる区間であり、ここでは、加速車線３４と称する。該加速車線３４は、「道路構造令」において規定される変速車線のうちの自動車を加速させることを目的とする車線に該当するものであり、加速レーンと称されることもある。なお、図２において、３４ａは、加速車線３４の始点（図２における右端点）から終点（図２における左端点）までの範囲を示す加速車線範囲である。
また、加速車線３４の始点より車両の進行方向（図２における左方向）上流側には、本線３１ａと取付道路３２との間に導流帯３３が存在する。該導流帯３３は、「道路標識、区画線及び道路標示に関する命令」（通称：標識令）に規定されるものであり、一般に、ゼブラゾーンと称される範囲である。取付道路３２が接続先道路３１の本線３１ａに接続される地点における導流帯３３は、通常、概略三角形の形状を備える。なお、図２において、３３ａは、導流帯３３の始点（図２における右端点）から終点（図２における左端点）までの範囲を示す導流帯範囲であり、３２ａは、取付道路３２の終点（図２における左端点）までの範囲を示す取付道路範囲である。
なお、前記地図データには、道路データファイルが含まれる。該道路データファイルは、細街路も含めたすべての道路、例えば、日本全国のすべての道路に関するデータを格納する。そして、前記道路データファイルには、交差点データ、ノードデータ、道路データ、交通規制データ及び経路表示データも格納されている。そして、前記交差点データには、データが格納されている交差点の数に加え、それぞれの交差点に関するデータが交差点データとして、識別するための番号が付与されて格納されている。さらに、それぞれの前記交差点データには、該当する交差点に接続する道路、すなわち、接続道路の数に加え、それぞれの接続道路を識別するための番号が付与されて格納されている。なお、前記交差点データには、交差点の種類、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点であるか又は交通信号灯器の設置されていない交差点であるかの区別が含まれていてもよい。また、前記ノードデータは、地図データファイルに記録されたデータにおける少なくとも道路の位置及び形状を構成するものであり、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等を含む）、ノード、及び、各ノード間を連結するリンクを示すデータから成る。さらに、前記ノードは、少なくとも道路の屈曲点の位置を示す。
また、前記道路データファイルには、データが格納されている道路の数に加え、それぞれの道路に関するデータが道路データとして、識別するための番号が付与されて格納されている。そして、それぞれの前記道路データには、道路種別、それぞれの道路の長さとしての距離、それぞれの道路を走行するのに要する時間としての旅行時間等が格納されている。さらに、前記道路種別には、国道、県道、主要地方道、一般道、高速道路等の行政道路属性が含まれる。
なお、前記道路データには、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、高度、バンク、路面の状態、中央分離帯があるか否か、道路の車線数、該車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等のデータが含まれることが望ましい。そして、高速道路や幹線道路の場合、対向方向の車線のそれぞれが別個の道路データとして格納され、二条化道路として処理される。例えば、片側２車線以上の幹線道路の場合、二条化道路として処理され、上り方向の車線と下り方向の車線は、それぞれ、独立した道路として道路データに格納される。さらに、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等のデータが含まれることが望ましい。また、高速道路等のインターチェンジ、該インターチェンジにおいて本線３１ａに接続される取付道路３２、本線３１ａに合流するための加速車線３４、導流帯３３等の情報も、前記地図データベース１５に記憶されている。そして、前記地図データファイルは、地図を描画するためのノード、リンク、座標、施設名称等の地図情報を格納する。
また、前記地図データは、地図を描画するためのデータを格納する地図データファイル、ＰＯＩデータファイル等を有することが望ましい。ここで、前記地図データファイルは、地図を描画するためのノード、リンク、座標、施設名称等のデータを格納する。また、前記ＰＯＩデータファイルは、出発地、目的地、通過点等となる地点を検索するための施設データ、タウンページ（Ｒ）データ、イベントデータ等を格納する。
なお、本実施の形態において、前記ナビゲーションシステム１０は、機能の観点から、地図データを格納するデータ格納部、自車４１の現在位置を検出する現在位置検出部、地図データ及び自車４１の現在位置に基づいて、現在位置から本線３１ａに合流する加速車線３４の終点までの距離を取得する加速車線残り距離取得部、加速車線３４上の自車４１の情報、本線３１ａ上の他車４２の情報、及び、現在位置から加速車線３４の終点までの距離に基づいて、自車４１が加速車線３４から本線３１ａに合流することを支援する合流支援案内の種類を選択する合流支援案内選択部、該合流支援案内選択部によって選択された合流支援案内を行う案内実行部を有する。さらに、前記ナビゲーションシステム１０は、加速車線３４が本線３１ａに合流する地点における導流帯３３の位置情報に基づいて自車４１の現在位置を補正する位置情報補正部を有する。
次に、前記構成のナビゲーションシステム１０の動作について説明する。ここでは、合流支援処理を実行し、合流支援案内を行う全体的な動作について説明する。
図３は本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムの動作を示すフローチャートである。
本実施の形態において、ナビゲーションシステム１０は、自車４１の現在位置が取付道路３２に進入すると自動的に合流支援処理を開始する。なお、ユーザが、図示されないスイッチを操作した場合に、合流支援処理を開始するようにしてもよい。なお、ナビゲーションシステム１０は、ＥＣＵ１１が常に自車４１の現在位置を検出しているので、地図データベース１５に記憶されている地図データを参照することによって、自車４１の現在位置が取付道路３２に進入したことを判断することができる。この場合、例えば、取付道路３２の途中に配設されている入口ゲートを通過したことによって、取付道路３２に進入したと判断するようになっている。
そして、ナビゲーションシステム１０は、合流支援処理を開始すると、合流地点情報の取得を行う。この場合、地図データベース１５に記憶されている地図データを参照し、取付道路３２が接続先道路３１に接続される地点、すなわち、自車４１が走行を予定している合流地点を特定し、該合流地点の地形情報を取得する。ここで、取得する地形情報には、取付道路３２が接続先道路３１に接続される方向、すなわち、合流方向が左右いずれであるか、加速車線範囲３４ａの長さ、導流帯範囲３３ａの長さ、導流帯３３の形状等が含まれる。
続いて、ナビゲーションシステム１０は、高精度自車位置補正を行う。本実施の形態において、ナビゲーションシステム１０は、車両周辺監視装置１６によって、路面にペイントされた区画線や道路標示の位置認識を行うようになっている。そして、該位置認識によって導流帯３３の始点又は終点と自車４１との相対距離を取得し、地図データに含まれる導流帯３３のロケーションデータ、すなわち、導流帯３３の形状及び各頂点の絶対位置情報と前記相対距離とに基づいて、自車４１の現在位置を補正する。なお、前記導流帯３３の認識は、合流地点の地形情報に含まれる合流方向に基づいて車両周辺監視装置１６による認識エリアを限定し、限定された認識エリア内の区画線や道路標示と登録されている導流帯３３とのパターンマッチングによって行われることが望ましい。これにより、導流帯３３を認識するための処理量を削減することができる。
続いて、ナビゲーションシステム１０は、自車４１が加速車線３４に進入したか否かを判断する。ここでは、高精度自車位置補正によって取得した導流帯３３の終点を通過したか否かに基づいて判断する。そして、加速車線３４に進入するまで判断を繰り返して行い、自車４１が導流帯３３の終点を通過して加速車線３４に進入したと判断すると、ナビゲーションシステム１０は、周辺車両状況取得を行う。この場合、車両周辺監視装置１６によって、自車４１の前方、側方又は後方に存在する他の車両、すなわち、後述される他車４２と自車４１との相対距離、相対速度及び相対加速度を取得する。
続いて、ナビゲーションシステム１０は、本線車両が下限速度以上であるか否か、すなわち、本線３１ａを走行する他車４２の車速があらかじめ設定された下限速度（例えば、３０〔ｋｍ／ｈ〕）以上であるか否かを判断する。そして、下限速度以上でない場合には処理を終了する。これは、他車４２の車速が下限速度より低い場合には、本線３１ａが渋滞しているので、合流支援案内を行う必要がないと考えられるからである。なお、本線３１ａ上の車速が低くても合流支援案内を行う必要があると考えられるときには、本線車両が下限速度以上であるか否かの判断を省略することができる。
続いて、ナビゲーションシステム１０は、相対速度が上限速度以上であるか否か、すなわち、自車４１の車速が本線３１ａを走行する他車４２の車速よりもあらかじめ設定された上限速度（例えば、１０〔ｋｍ／ｈ〕）以上に高いか否かを判断する。そして、上限速度以上である場合には処理を終了する。これは、自車４１が本線３１ａ上の他車よりも十分に高い速度で走行している場合には、容易に合流することができるので、合流支援案内を行う必要がないと考えられるからである。なお、自車４１が本線３１ａ上の他車４２よりも十分に高い速度で走行していても合流支援案内を行う必要があると考えられるときには、相対速度が上限速度以上であるか否かの判断を省略することができる。
続いて、ナビゲーションシステム１０は、加速車線残り距離取得を行う。この場合、合流地点の地形情報として取得した加速車線範囲３４ａの長さ、高精度自車位置補正によって取得した導流帯３３の終点、及び、自車４１の車速に基づいて、現時点における自車４１の現在位置から加速車線３４の終点までの長さ、すなわち、加速車線範囲３４ａの残りの長さを算出する。なお、自車４１の車速に代えて、走行距離、自車４１の現在位置等を使用することもできる。
続いて、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内を行うか否か、すなわち、案内を出力するか否かを判断する。この場合、加速車線範囲３４ａの残りの長さ、自車４１の車速及び自車４１の加速度に基づいて、加速車線３４の終点に到達する時間、すなわち、残り時間があらかじめ設定された第１所定時間（例えば、４秒）以下であるか否かによって判断する。そして、残り時間が第１所定時間以下であれば案内を出力するものと判断し、残り時間が第１所定時間より長ければ案内を出力しないものと判断する。なお、残り時間が４秒であることは、自車４１の車速が６０〔ｋｍ／ｈ〕で自車４１の加速度が１．７〔ｍ／ｓ2 〕であると、加速車線範囲３４ａの残りの長さが８０〔ｍ〕であることを意味する。
そして、案内を出力するものと判断すると、ナビゲーションシステム１０は、案内種類決定を実行し、合流支援案内の種類を決定する。ここで、合流支援案内の種類は、加速車線範囲３４ａの残りの長さ、本線３１ａ上の他車４２の位置、他車４２の車速及び他車４２の加速度に基づいて決定される。また、案内は、停止案内、加速して本線３１ａに進入することの案内、及び、他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することの案内の３種類である。なお、合流支援案内の種類を決定するアルゴリズムについては、後述する。
続いて、ナビゲーションシステム１０は決定された合流支援案内の種類が停止案内であるか否かを判断する。そして、停止案内である場合には、停止案内を行う。この場合、電動ステアリングアクチュエータ２３が作動し、ステアリングホイールに微小振動を与えることによって、運転者であるユーザに対して警告を与え、自車４１を停止させることを案内する。また、音声出力装置２１から出力される音声によっても自車４１を停止させることを案内する。さらに、画像出力装置２２が画像を表示することによって自車４１を停止させることを案内してもよい。一方、電動ブレーキアクチュエータ２４も作動し、自動的にブレーキを効かせて、自車４１が停止するまで減速させる。
続いて、ナビゲーションシステム１０は自車４１が停止したか否かを判断する。そして、自車４１が停止するまで、前記停止案内と自車４１が停止したか否かの判断とを繰り返して行い、自車４１が停止したと判断すると、処理を終了する。
また、決定された合流支援案内の種類が停止案内でない場合、ナビゲーションシステム１０は合流支援案内を出力する。そして、合流支援案内の種類が加速して本線３１ａに進入することの案内である場合、音声出力装置２１から出力される音声によって、又は、画像出力装置２２が画像を表示することによって、加速しながら自車４１の側方のスペースに進入する旨を案内する。一方、案内の種類が他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することの案内である場合、音声出力装置２１から出力される音声によって、又は、画像出力装置２２が画像を表示することによって、自車４１の側方又は後方の他車４２をやり過ごして、その後方のスペースに進入する旨を案内する。
続いて、ナビゲーションシステム１０は自車走行車線取得を行う。また、案内を出力するか否かを判断して案内を出力しないものと判断した場合にも、自車走行車線取得を行う。前述のように、ナビゲーションシステム１０は、車両周辺監視装置１６によって、路面にペイントされた区画線や道路標示の位置認識を行うようになっているので、該位置認識された区画線や道路標示に基づいて、自車４１が走行している車線を認識する。
そして、ナビゲーションシステム１０は合流が完了したか否かを判断する。ここでは、自車走行車線取得の結果に基づき、本線３１ａと加速車線３４とを区画する区画線を自車４１が跨（また）いだか否かを判断し、自車４１が前記区画線を跨いで本線３１ａに入った場合には、合流が完了したものと判断して処理を終了する。また、合流が完了していない場合には、再度、周辺車両状況取得を行い、前述の動作を繰り返す。
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 合流地点情報の取得を行う。
ステップＳ２ 高精度自車位置補正を行う。
ステップＳ３ 自車４１が加速車線３４に進入したか否かを判断する。自車４１が加速車線３４に進入した場合はステップＳ４に進み、自車４１が加速車線３４に進入していない場合は自車４１が加速車線３４に進入するまで判断を繰り返し行う。
ステップＳ４ 周辺車両状況取得を行う。
ステップＳ５ 本線車両が下限速度以上であるか否かを判断する。本線車両が下限速度以上である場合はステップＳ６に進み、本線車両が下限速度以上でない場合は処理を終了する。
ステップＳ６ 相対速度が上限速度以上であるか否かを判断する。相対速度が上限速度以上である場合は処理を終了し、相対速度が上限速度以上でない場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ７ 加速車線残り距離取得を行う。
ステップＳ８ 案内を出力するか否かを判断する。案内を出力する場合はステップＳ９に進み、案内を出力しない場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ９ 合流支援案内の種類を決定する。
ステップＳ１０ 決定された合流支援案内の種類が停止案内であるか否かを判断する。決定された合流支援案内の種類が停止案内である場合はステップＳ１１に進み、決定された合流支援案内の種類が停止案内でない場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ１１ 停止案内を行う。
ステップＳ１２ 自車４１が停止したか否かを判断する。自車４１が停止した場合は処理を終了し、自車４１が停止していない場合はステップＳ１１に戻る。
ステップＳ１３ 合流支援案内を出力する。
ステップＳ１４ 自車走行車線取得を行う。
ステップＳ１５ 合流が完了したか否かを判断する。合流が完了した場合は処理を終了し、合流が完了していない場合はステップＳ４に戻る。
次に、合流支援案内の種類を決定するアルゴリズムについて説明する。
図４は本発明の実施の形態における自車と他車との位置関係を示す図、図５は本発明の実施の形態における合流支援案内の種類を決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。
まず、ナビゲーションシステム１０は、加速車線３４の終点まで所定時間としての第２所定時間以下であるか否かを判断する。この場合、加速車線範囲３４ａの残りの長さ、自車４１の車速及び自車４１の加速度に基づいて、加速車線３４の終点に到達する時間、すなわち、残り時間があらかじめ設定された第２所定時間（例えば、２秒）以下であるか否かによって判断する。なお、第２所定時間は、自車４１を停止させることを案内するか否かの判断基準となるものであり、前述の案内を出力するか否かを判断するための第１所定時間よりも短く設定される。なお、残り時間が１秒であることは、自車４１の車速が６０〔ｋｍ／ｈ〕で自車４１の加速度が１．７〔ｍ／ｓ2 〕であると、加速車線範囲３４ａの残りの長さが３６．６〔ｍ〕であることを意味する。
そして、加速車線３４の終点まで第２所定時間以下である場合、ナビゲーションシステム１０は側方スペース４３内に本線車両がいるか否かを判断する。ここで、側方スペース４３は、図４に示されるように、加速車線３４を走行する自車４１の側方の本線３１ａであって、自車４１の前後に一定距離４４（例えば、２〔ｍ〕）を各々加えた長さに対応するスペースである。そして、図４（ａ）に示されるように、前記側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２の少なくとも一部が入っている場合には、側方スペース４３内に本線車両がいると判断される。
側方スペース４３内に本線車両がいる場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を停止案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間以下であって、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っている場合、停止案内が行われる。また、側方スペース４３内に本線車両がいない場合、ナビゲーションシステム１０は、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいるか否かを判断する。そして、図４（ｂ）に示されるように、前記側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２があらかじめ設定された第３所定時間（例えば、２秒）以内に進入する場合には、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいると判断される。なお、第３所定時間は、前記第１所定時間及び第２所定時間とは別個に設定される。
そして、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいる場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を停止案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間以下である場合、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っていなくても、側方スペース４３内に第３所定時間以内に他車４２が進入してくるときには、停止案内が行われる。
また、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいない場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を加速して本線３１ａに進入することの案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間以下である場合、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っておらず、側方スペース４３内に第３所定時間以内に他車４２が進入してこないときには、加速して本線３１ａに進入することを案内する。なお、２秒以内に側方スペース４３内に進入する他車４２がいないということは、他車４２の車速が自車４１の車速より１０〔ｋｍ／ｈ〕高く、自車４１の加速度が１．７〔ｍ／ｓ2 〕であると、前記他車４２は側方スペース４３の後端より９〔ｍ〕以上離れていることを意味する。
一方、加速車線３４の終点まで第２所定時間以下でない場合も、ナビゲーションシステム１０は側方スペース４３内に本線車両がいるか否かを判断する。そして、側方スペース４３内に本線車両がいる場合、本線車両の加速度が正であるか否か、すなわち、本線３１ａを走行する他車４２の加速度が正であるか否かを判断する。
ここで、本線車両の加速度が正である場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することの案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間より長く、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っていて、該他車４２が加速している場合、すなわち、側方スペース４３から他車４２が出ていく場合には、他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することを案内する。
また、本線車両の加速度が正でない場合、ナビゲーションシステム１０は、相対速度が正であるか否か、すなわち、他車４２の車速が自車４１の車速より高いか否かを判断する。そして、相対速度が正である場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することの案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間より長く、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っていて、該他車４２が減速している場合であっても、他車４２の車速が自車４１の車速より高いときは、側方スペース４３から他車４２が出ていくので、他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することを案内する。また、相対速度が正でない場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を加速して本線３１ａに進入することの案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間より長く、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っていて、該他車４２が減速している場合、他車４２の車速が自車４１の車速より高くないときは、加速して本線３１ａに進入することを案内する。
さらに、加速車線３４の終点まで第２所定時間以下でなく、側方スペース４３内に本線車両がいない場合、ナビゲーションシステム１０は、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいるか否かを判断する。そして、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいる場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することの案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間より長く、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っていない場合であっても、側方スペース４３内に第３所定時間以内に他車４２が進入してくるときには、他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することを案内する。また、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいない場合、ナビゲーションシステム１０は、合流支援案内の種類を加速して本線３１ａに進入することの案内であるとする。すなわち、加速車線３４の終点に到達する時間が第２所定時間より長く、側方スペース４３内に本線３１ａを走行する他車４２が入っておらず、側方スペース４３内に第３所定時間以内に他車４２が進入してこない場合は、加速して本線３１ａに進入することを案内する。
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１ 加速車線３４の終点まで第２所定時間以下であるか否かを判断する。加速車線３４の終点まで第２所定時間以下である場合はステップＳ２２に進み、加速車線３４の終点まで第２所定時間以下でない場合はステップＳ２４に進む。
ステップＳ２２ 側方スペース４３内に本線車両がいるか否かを判断する。側方スペース４３内に本線車両がいる場合は停止案内が行われ、側方スペース４３内に本線車両がいない場合はステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３ 側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいるか否かを判断する。側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいる場合は停止案内が行われ、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいない場合は加速して本線３１ａに進入することを案内する。
ステップＳ２４ 側方スペース４３内に本線車両がいるか否かを判断する。側方スペース４３内に本線車両がいる場合はステップＳ２５に進み、側方スペース４３内に本線車両がいない場合はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２５ 本線車両の加速度が正であるか否かを判断する。本線車両の加速度が正である場合は他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することを案内し、本線車両の加速度が正でない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６ 相対速度が正であるか否かを判断する。相対速度が正である場合は他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することを案内し、相対速度が正でない場合は加速して本線３１ａに進入することを案内する。
ステップＳ２７ 側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいるか否かを判断する。側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいる場合は他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することを案内し、側方スペース４３内に第３所定時間以内に進入する本線車両がいない場合は加速して本線３１ａに進入することを案内する。
このように、本実施の形態において、ナビゲーションシステム１０は、本線３１ａに合流する加速車線３４に自車４１が進入すると、自車４１の位置、車速、加速度等の情報と他車４２の位置、車速、加速度等の情報とに基づいて合流支援案内の種類を選択し、選択された種類の案内を行うようになっている。なお、合流支援案内は、停止案内、加速して本線３１ａに進入することの案内、及び、他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することの案内の３種類である。そのため、ユーザは、合流支援案内に従うことによって、容易に、かつ、安全に本線３１ａに合流することができる。
また、加速車線範囲３４ａの終点を基準として合流支援案内を行うので、正確に合流支援案内を行うことができる。この場合、加速車線範囲３４ａの残りの長さ、加速車線３４の終点に到達する時間等を使用して判断を行うので、合流支援案内の種類を適確に選択し、適確なタイミングで合流支援案内を行うことができる。
具体的には、自車４１が加速車線３４の終点に到達するまでの時間が所定時間以下である場合、本線３１ａ上の他車４２が自車の側方スペース４３内にいるか又は入ってくるときは、停止案内を行う。なお、停止案内が行われる場合には、自動的にブレーキを効かせて、自車４１が停止するまで減速させるので、効果的に危険を回避することができる。また、本線３１ａ上の他車４２が自車４１の側方スペース４３内におらず、かつ、入ってこないときは、加速して本線３１ａに進入することを案内する。さらに、自車４１が加速車線３４の終点に到達するまでの時間が所定時間より長い場合、本線３１ａ上の他車４２が自車４１の側方スペース４３内に入ってくるか又は出て行くときは、他車４２をやり過ごして本線３１ａに進入することを案内する。このように、状況に応じた内容の合流支援案内に従うことによって、容易に、かつ、安全に本線３１ａに合流することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムの構成を示す概念図である。 本発明の実施の形態における本線に合流する加速車線の例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における自車と他車との位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態における合流支援案内の種類を決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。
符号の説明
１０ ナビゲーションシステム
３１ａ 本線
３３ 導流帯
３４ 加速車線
４１ 自車
４２ 他車

Claims (8)

  1. （ａ）地図データを格納するデータ格納部と、
    （ｂ）自車の現在位置を検出する現在位置検出部と、
    （ｃ）前記地図データ及び自車の現在位置に基づいて、現在位置から本線に合流する加速車線の終点までの距離を取得する加速車線残り距離取得部と、
    （ｄ）前記加速車線上の自車の情報、前記本線上の他車の情報、及び、前記現在位置から加速車線の終点までの距離に基づいて、自車が前記加速車線から本線に合流することを支援する合流支援案内の種類を選択する合流支援案内選択部と、
    （ｅ）該合流支援案内選択部によって選択された合流支援案内を行う案内実行部とを有することを特徴とするナビゲーションシステム。
  2. 前記加速車線上の自車の情報は、自車の速度及び自車の加速度を含み、前記本線上の他車の情報は、自車との相対距離、自車との相対速度及び自車との相対加速度を含む請求項１に記載のナビゲーションシステム。
  3. 前記加速車線が本線に合流する地点における導流帯の位置情報に基づいて自車の現在位置を補正する位置情報補正部を更に有し、前記加速車線進入検出部は、前記位置情報補正部によって補正された自車の現在位置に基づいて、本線に合流する加速車線に自車が進入したことを検出する請求項１又は２に記載のナビゲーションシステム。
  4. 前記合流支援案内は、停止案内、加速して本線に進入することの案内、及び、他車をやり過ごして本線に進入することの案内を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のナビゲーションシステム。
  5. 前記合流支援案内選択部は、自車が加速車線の終点に到達するまでの時間が所定時間以下である場合、前記本線上の他車が自車の側方スペース内にいるか又は入ってくるときは、停止案内を選択する請求項４に記載のナビゲーションシステム。
  6. 前記案内実行部は、選択された合流支援案内が停止案内である場合、ブレーキを制御して自車を停止させる請求項５に記載のナビゲーションシステム。
  7. 前記合流支援案内選択部は、前記本線上の他車が自車の側方スペース内におらず、かつ、入ってこないときは、加速して本線に進入することの案内を選択する請求項４に記載のナビゲーションシステム。
  8. 前記合流支援案内選択部は、自車が加速車線の終点に到達するまでの時間が所定時間より長い場合、前記本線上の他車が自車の側方スペース内に入ってくるか又は出て行くときは、他車をやり過ごして本線に進入することの案内を選択する請求項４に記載のナビゲーションシステム。
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