JP2007271518A - 経路案内システム及び経路案内方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両を容易に走行させることができるように、適正な探索経路を設定することができるようにする。
【解決手段】交差点に進入する一つのリンクを進入道路として取得し、進入道路の一つのレーンを進入レーンとして取得する進入レーン取得処理手段と、交差点に接続される各リンクのうちの進入道路以外の他の一つのリンクを退出道路として順次取得し、退出道路の各レーンを退出レーンとして順次取得する退出レーン取得処理手段と、進入レーンから交差点に進入し、退出レーンに退出する場合にレーン移動があるかどうかを判断するレーン移動判定処理手段と、レーン移動がある場合、レーン移動が行われるリンクの道路長が閾（しきい）値より短いかどうかを判断する道路長判定処理手段と、道路長が閾値より短い場合、レーン移動のコストを加算するコスト算出処理手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、経路案内システム及び経路案内方法に関するものである。

従来、ナビゲーション装置においては、例えば、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）によって車両の現在の位置、すなわち、現在地が検出され、データ記録部から地図データが読み出され、表示部に地図画面が形成され、該地図画面に、現在地を表す自車位置、自車位置の周辺の地図等が表示されるようになっている。したがって、操作者である運転者は、前記地図画面に表示された自車位置等に従って車両を走行させることができる。

また、運転者が目的地を入力し、探索条件を設定すると、該探索条件に基づいて、経路探索処理が行われ、前記地図データに従って現在地で表される出発地から目的地までの経路が探索される。そして、探索された経路、すなわち、探索経路は前記地図画面に自車位置と共に表示され、探索経路の案内、すなわち、経路案内が行われる。したがって、運転者は表示された探索経路に沿って車両を走行させることができる（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、前記経路探索処理においては、最短距離の経路又は最短時間の経路が探索されるようになっているが、車線の変更、すなわち、レーン移動を考慮していないので、実際には走行不可能な経路が探索されることがある。

図２は従来の経路探索処理における探索経路の例を示す第１の図、図３は従来の経路探索処理における探索経路の例を示す第２の図である。

図２において、ｒ１〜ｒ３は道路、ｋ１、ｋ２は道路ｒ１のレーン、ｋ１１〜１６は道路ｒ２のレーン、ｋ２１、ｋ２２は道路ｒ３のレーン、Ｒｔ１は探索経路である。また、ｃ１は道路ｒ１、ｒ２が交差し、探索経路Ｒｔ１で右折するように経路案内が行われる交差点、すなわち、案内交差点、ｃ２は道路ｒ２、ｒ３が交差し、探索経路Ｒｔ１で左折するように経路案内が行われる案内交差点であり、前記探索経路Ｒｔ１は、道路ｒ１〜ｒ３を順に通過し、案内交差点ｃ１において右折した後、案内交差点ｃ２において左折するように構成される。
特許第３４１３０８７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、前記探索経路Ｒｔ１に従って車両を走行させようとすると、道路ｒ１においてレーンｋ１を走行し、案内交差点ｃ１において右折した後、道路ｒ２において、レーンｋ１３、ｋ１２、ｋ１１の順にレーン移動を行い、案内交差点ｃ２において左折し、その後、道路ｒ３においてレーンｋ２１を走行することになるが、案内交差点ｃ１、ｃ２間の距離が短く、案内交差点ｃ１、ｃ２間でレーンｋ１３、ｋ１２、ｋ１１の順にレーン移動を行うことが困難である場合、探索経路Ｒｔ１に従って車両を走行させることが困難になってしまう。

そこで、図３に示されるように、経路上の所定の箇所にコストを付加し、該コストに従って走行させることができる経路を探索する方法が提供されている。

図３において、ｒ１〜ｒ５は道路、ｃ１、ｃ２は案内交差点、ｃｒ１、ｃｒ２は交差点である。また、ｒｔ１は探索経路の候補となる候補経路であり、該候補経路ｒｔ１は、道路ｒ１〜ｒ３を順に通過し、案内交差点ｃ１において右折した後、案内交差点ｃ２において左折するように構成される。

この場合、案内交差点ｃ１、ｃ２間の距離が短いので、候補経路ｒｔ１に従って車両を走行させることが困難である。そこで、コストポイントｐｃ１に所定のコストが付与され、経路探索処理において前記コストが加算される。その場合、候補経路ｒｔ１を避けて経路を探索することになるので、道路ｒ４、ｒ２、ｒ３を順に通過し、交差点ｃｒ１で右折し、案内交差点ｃ２で左折するように探索経路Ｒｔ１１を設定するのが好ましい。ところが、道路ｒ１、ｒ２、ｒ５を順に通過し、案内交差点ｃ１で右折し、交差点ｃｒ２で左折する遠回りの探索経路Ｒｔ１２が設定されてしまうことがあり、適正な探索経路を設定することができない。

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、車両を容易に走行させることができるように、適正な探索経路を設定することができる経路案内システム及び経路案内方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の経路案内システムにおいては、交差点に進入する一つのリンクを進入道路として取得し、該進入道路の一つのレーンを進入レーンとして取得する進入レーン取得処理手段と、前記交差点に接続される各リンクのうちの前記進入道路以外の他の一つのリンクを退出道路として順次取得し、該退出道路の各レーンを退出レーンとして順次取得する退出レーン取得処理手段と、前記進入レーンから交差点に進入し、前記退出レーンに退出する場合にレーン移動があるかどうかを判断するレーン移動判定処理手段と、前記レーン移動がある場合、レーン移動が行われるリンクの道路長が閾値より短いかどうかを判断する道路長判定処理手段と、前記道路長が閾値より短い場合、レーン移動のコストを加算するコスト算出処理手段とを有する。

本発明によれば、各リンクにおける各レーンごとにコストが設定されるとともに、進入レーンから交差点に進入し、退出レーンに退出する場合にレーン移動があるかどうかを判断し、該レーン移動がある場合、レーン移動が行われるリンクの道路長が閾値より短いかどうかを判断し、前記道路長が閾値より短い場合、レーン移動のコストを加算するようになっているので、遠回りの探索経路が設定されてしまうことがなく、車両を容易に走行させることができるように、適正な探索経路を設定することができる。

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。なお、この場合、経路案内システムとしてのナビゲーションシステムについて説明する。

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を示す図である。

図において、１０はパワートレイン制御部としての自動変速機制御部であり、該自動変速機制御部１０は、所定の変速比で変速を行うパワートレイン、例えば、自動変速機としての無段変速機（ＣＶＴ）、有段変速機（オートマチックトランスミッション）、電動駆動装置等の制御を行う。

そして、１４は情報端末、例えば、車両に搭載された車載装置としてのナビゲーション装置、６３はネットワーク、５１は情報提供者としての情報センタであり、前記自動変速機制御部１０、ナビゲーション装置１４、ネットワーク６３、情報センタ５１等によってナビゲーションシステムが構成される。

前記ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、地図データのほかに各種の情報が記録された情報記録部としてのデータ記録部１６、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、自車方位を検出する方位検出部としての方位センサ１８、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための第１の入力部としての操作部３４、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第１の出力部としての表示部３５、音声によって所定の入力を行うための第２の入力部としての音声入力部３６、音声によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第２の出力部としての音声出力部３７、及び通信端末として機能する送受信部としての通信部３８を備え、前記ナビゲーション処理部１７に、ＧＰＳセンサ１５、データ記録部１６、方位センサ１８、操作部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。

また、前記ナビゲーション処理部１７には、前記自動変速機制御部１０、車両の前端の所定の箇所に取り付けられ、車両の前方を監視する前方監視装置４８、車両の後端の所定の箇所に取り付けられ、車両の後方を撮影する撮像装置としての、かつ、後方監視装置としてのバックカメラ（後方監視カメラ）４９、運転者によるアクセルペダルの操作をアクセル開度で検出するエンジン負荷検出部としてのアクセルセンサ４２、運転者によるブレーキペダルの操作をブレーキ踏込量で検出する制動検出部としてのブレーキセンサ４３、車速を検出する車速検出部としての車速センサ４４等が接続される。なお、アクセルセンサ４２、ブレーキセンサ４３等は運転者による車両の操作情報を検出するための操作情報検出部を構成する。

前記ＧＰＳセンサ１５は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、併せて時刻を検出する。本実施の形態においては、現在地検出部としてＧＰＳセンサ１５が使用されるようになっているが、該ＧＰＳセンサ１５に代えて図示されない距離センサ、ステアリングセンサ、高度計等を単独で、又は組み合わせて使用することもできる。また、前記方位センサ１８としてジャイロセンサ、地磁気センサ等を使用することができる。本実施の形態においては、方位センサ１８、車速センサ４４等が配設されるようになっているが、自車方位、車速等を検出する機能を有するＧＰＳセンサを使用する場合、方位センサ１８、車速センサ４４等は不要である。

前記データ記録部１６は、地図データファイルから成る地図データベースを備え、該地図データベースに地図データが記録される。該地図データには、交差点（分岐点）に関する交差点データ、ノードに関するノードデータ、リンク（道路リンク）に関する道路データ、探索用に加工された探索データ、施設に関する施設データ等が含まれるほか、道路上の地物に関する地物データが含まれる。

前記地物は、運転者に各種の走行上の情報を提供したり、各種の走行上の案内を行ったりするために道路上に設置、又は形成された表示物であり、表示線、路上標識、横断歩道、マンホールの蓋（ふた）、信号機等から成る。前記表示線には、車両を停止させるための停止線、各レーンを区分する車両通行帯境界線、駐車スペースを表す区画線等が含まれ、前記路上標識には、各レーンにおける進行方向を矢印によって表す通行区分標識、「止まれ」等のように一時停止箇所を予告する案内標識等が含まれる。そして、前記地物データには、各地物の位置を座標等で表す位置情報、各地物をイメージで表す画像情報等が含まれる。なお、前記一時停止箇所には、非優先道路から優先道路への進入箇所、踏切、赤信号が点滅する交差点等が含まれる。

また、前記レーンに関する道路データとして、車線数、道路上の各レーンごとに付与されたレーン番号、レーンの位置、各レーンごとの進行方向を表す通行区分等から成るレーン情報としてのレーンデータが含まれる。前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するためのデータも記録される。

さらに、前記データ記録部１６には、統計データファイルから成る統計データベース、走行履歴データファイルから成る走行履歴データベース等が形成され、前記統計データファイルに統計データが、前記走行履歴データファイルに走行履歴データが、いずれも実績データとして記録される。

前記統計データは、過去に提供された交通情報の実績、すなわち、履歴を表す履歴情報であり、情報提供者としてのＶＩＣＳ（登録商標：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタ等の図示されない道路交通情報センタ等によって過去に提供された交通情報、及び国土交通省によって提供された道路交通センサスによる交通量を表すデータである道路交通センサス情報、国土交通省によって提供された道路時刻表情報等を単独で、又は組み合わせて使用し、必要に応じて、加工し、統計処理を施すことによって作成される。なお、前記統計データに、渋滞状況を予測する渋滞予測情報等を加えることもできる。その場合、前記統計データを作成するに当たり、履歴情報に、日時、曜日、天候、各種イベント、季節、施設の情報（デパート、スーパーマーケット等の大型の施設の有無）等の詳細な条件が加えられる。

前記統計データのデータ項目には、各リンクについてのリンク番号、走行方向を表す方向フラグ、情報の種類を表す情報種別、所定のタイミングごとの渋滞度、前記各リンクを走行したときの、所定のタイミングごとの所要時間を表すリンク所要時間、該リンク所要時間の各曜日ごとの平均的なデータ（例えば、曜日平均データ）等から成る。

また、走行履歴データは、情報センタ５１によって複数の車両、すなわち、自車又は他車から収集され、各車両が走行した道路における車両の走行の実績、すなわち、走行実績を表す実績情報であり、走行データに基づいてプローブデータとして算出され、蓄積される。

前記走行履歴データのデータ項目は、各リンクを走行したときの、所定のタイミングごとのリンク所要時間、各リンクを走行したときの、所定のタイミングごとの渋滞度等から成る。なお、前記統計データに、走行履歴データを加えることができる。また、本実施の形態において、渋滞度は、渋滞の度合いを表す渋滞指標として使用され、渋滞、混雑及び非渋滞の別で表される。

前記データ記録部１６は、前記各種のデータを記録するために、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、光ディスク等の図示されないディスクを備えるほかに、各種のデータを読み出したり、書き込んだりするための読出・書込ヘッド等の図示されないヘッドを備える。前記データ記録部１６にメモリカード等を使用することができる。なお、前記各ディスク、メモリカード等によって外部記憶装置が構成される。

本実施の形態においては、前記データ記録部１６に、前記地図データベース、統計データベース、走行履歴データベース等が配設されるようになっているが、情報センタ５１において、前記地図データベース、統計データベース、走行履歴データベース等を配設することもできる。

また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行う制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、経路案内等を行うための各種のプログラムが記録されたＲＯＭ３３、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される図示されないフラッシュメモリを備える。なお、前記ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、フラッシュメモリ等によって、内部記憶装置が構成される。

本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムを記録し、前記データ記録部１６に各種のデータを記録することができるが、プログラム、データ等をディスク等に記録することもできる。この場合、ディスク等から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに書き込むことができる。したがって、ディスク等を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。また、前記自動変速機制御部１０の制御用のプログラム、データ等も前記ディスク等に記録することができる。さらに、通信部３８を介して前記プログラム、データ等を受信し、ナビゲーション処理部１７のフラッシュメモリに書き込むこともできる。

前記操作部３４は、運転者が操作することによって、走行開始時の現在地を修正したり、出発地及び目的地を入力したり、通過点を入力したり、通信部３８を作動させたりするためのものであり、前記操作部３４として、表示部３５とは独立に配設されたキーボード、マウス等を使用することができる。また、前記操作部３４として、前記表示部３５に形成された画面に画像で表示された各種のキー、スイッチ、ボタン等の画像操作部をタッチ又はクリックすることによって、所定の入力操作を行うことができるようにしたタッチパネルを使用することができる。

前記表示部３５としてディスプレイが使用される。そして、表示部３５に形成された各種の画面に、車両の現在地を自車位置として、車両の方位を自車方位として表示したり、地図、探索経路、該探索経路に沿った案内情報、交通情報等を表示したり、探索経路における次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表示したりすることができるだけでなく、前記画像操作部、操作部３４、音声入力部３６等の操作案内、操作メニュー、キーの案内を表示したり、ＦＭ多重放送の番組等を表示したりすることができる。

また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声出力部３７から、前記探索経路、案内情報、交通情報等が、例えば、音声合成装置によって合成された音声で出力される。

前記通信部３８は、前記道路交通情報センタから送信された現況の交通情報、一般情報等の各種の情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するためのビーコンレシーバ、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するためのＦＭ受信機等を備える。なお、前記交通情報には、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等が含まれ、一般情報には、ニュース、天気予報等が含まれる。また、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。

前記交通情報は、情報の種別を表す情報種別、メッシュを特定するためのメッシュ番号、二つの地点（例えば、交差点）間を連結するリンクを特定し、かつ、上り／下りの別を表すリンク番号、該リンク番号に対応させて提供される情報の内容を表すリンク情報を含み、例えば、交通情報が渋滞情報である場合、前記リンク情報は、前記リンクの始点から渋滞の先頭までの距離を表す渋滞先頭データ、渋滞度、渋滞区間を前記渋滞の先頭から渋滞の末尾までの距離を表す渋滞長、リンクを走行するのに必要な時間を表すリンク所要時間等から成る。

そして、通信部３８は、前記情報センタ５１から、前記地図データ、統計データ、走行履歴データ等のデータのほか、交通情報、一般情報等の各種の情報をネットワーク６３を介して受信することができる。

そのために、前記情報センタ５１は、サーバ５３、該サーバ５３に接続された通信部５７及び情報記録部としてのデータベース（ＤＢ）５８等を備え、前記サーバ５３は、制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６等を備える。また、前記データベース５８に、前記データ記録部１６に記録された各種のデータと同様のデータ、例えば、前記地図データ、統計データ、走行履歴データ等が記録される。さらに、情報センタ５１は、前記道路交通情報センタから送信された現況の交通情報、一般情報等の各種の情報、及び複数の車両（自車又は他車）から収集した走行履歴データをリアルタイムに提供することができる。

そして、前記前方監視装置４８は、レーザレーダ、ミリ波レーダ等のレーダ、超音波センサ等、又はそれらの組合せから成り、先行して走行している車両である先行車両を監視したり、一時停止箇所、障害物等を監視したりする。また、前方監視装置４８は、車両周辺情報として先行車両に対する相対的な車速を表す相対速度、一時停止箇所に対する接近速度、障害物に対する接近速度等を検出したり、車間距離、車間時間等を算出したりする。

前記バックカメラ４９は、ＣＣＤ素子から成り、車両の後方を監視するために、光軸を斜め下方に向けて取り付けられ、前記地物のほかに、車両の後方を走行している他車である後方車両、道路脇の建造物、構造物等を被撮影物として撮影し、撮影された被撮影物の画像データを発生させ、ＣＰＵ３１に送る。該ＣＰＵ３１は、前記画像データを読み込み、画像データに対して画像処理を行うことによって、画像中の前記各被撮影物を認識対象物として認識する。本実施の形態においては、バックカメラ４９としてＣＣＤ素子が使用されるが、Ｃ−ＭＯＳ素子等を使用することができる。

なお、前記ナビゲーションシステム、ナビゲーション処理部１７、ＣＰＵ３１、５４、サーバ５３等は、単独で又は二つ以上組み合わせることによってコンピュータとして機能し、各種のプログラム、データ等に基づいて演算処理を行う。また、データ記録部１６、ＲＡＭ３２、５５、ＲＯＭ３３、５６、データベース５８、フラッシュメモリ等によって記録媒体が構成される。そして、演算装置として、ＣＰＵ３１、５４に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。

次に、前記構成のナビゲーションシステムの基本動作について説明する。

まず、運転者によって操作部３４が操作され、ナビゲーション装置１４が起動されると、ＣＰＵ３１の図示されないナビ初期化処理手段は、ナビ初期化処理を行い、ＧＰＳセンサ１５によって検出された車両の現在地、方位センサ１８によって検出された自車方位を読み込むとともに、各種のデータを初期化する。次に、前記ＣＰＵ３１の図示されないマッチング処理手段は、マッチング処理を行い、読み込まれた現在地の軌跡、及び現在地の周辺の道路を構成する各リンクの形状、配列等に基づいて、現在地がいずれのリンク上に位置するかの判定を行うことによって、現在地を特定する。

また、本実施の形態において、前記マッチング処理手段は、さらに、バックカメラ４９によって撮影された前記被撮影物である各地物の位置に基づいて現在地を特定する。

そのために、ＣＰＵ３１の図示されない画像認識処理手段は、画像認識処理を行い、バックカメラ４９から画像データを読み込み、該画像データから成る画像中の地物を認識する。また、前記ＣＰＵ３１の図示されない距離算出処理手段は、距離算出処理を行い、画像中における地物の位置に基づいて、バックカメラ４９から実際の地物までの距離Ｌａを算出する。そして、前記マッチング処理手段の現在地特定処理手段は、現在地特定処理を行い、前記距離Ｌａを読み込むとともに、データ記録部１６から地物データを読み出して前記地物の座標を取得し、該座標及び前記距離Ｌａに基づいて現在地を特定する。

また、前記ＣＰＵ３１の図示されないレーン検出処理手段は、レーン検出処理を行い、同様に、前記画像データに基づいて認識された地物とデータ記録部１６から読み出された地物データとを照合させることによって、車両が走行している走行レーンを検出する。

なお、前記レーン検出処理手段は、前記地磁気センサのセンサ出力を読み込み、該センサ出力に基づいて、道路上の所定のレーンにマンホールの蓋等の強磁性体から成る被検出物があるかどうかを判断し、判断結果に基づいて走行レーンを検出することもできる。さらに、高精度のＧＰＳセンサ１５を使用し、現在地を精度よく検出し、検出結果に基づいて走行レーンを検出することができる。また、必要に応じて、表示線の画像データに対して画像処理を行うのと同時に、地磁気センサのセンサ出力、現在地等を組み合わせて、走行レーンを検出することができる。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない基本情報取得処理手段は、基本情報取得処理を行い、前記地図データを、データ記録部１６から読み出して取得するか、又は通信部３８を介して情報センタ５１等から受信して取得する。なお、地図データを情報センタ５１等から取得する場合、前記基本情報取得処理手段は、受信した地図データをフラッシュメモリにダウンロードする。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない表示処理手段は、表示処理を行い、前記表示部３５に各種の画面を形成する。例えば、表示処理手段の地図表示処理手段は、地図表示処理を行い、表示部３５に地図画面を形成し、該地図画面に周囲の地図を表示するとともに、現在地を自車位置として、車両の方位を自車方位として表示する。

したがって、運転者は、前記地図、自車位置及び自車方位に従って車両を走行させることができる。

また、運転者が操作部３４を操作して目的地を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない目的地設定処理手段は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。なお、必要に応じて出発地を入力し、設定することもできる。また、あらかじめ所定の地点を登録しておき、登録された地点を目的地として設定することができる。続いて、運転者が操作部３４を操作して探索条件を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない探索条件設定処理手段は、探索条件設定処理を行い、探索条件を設定する。

このようにして、目的地及び探索条件が設定されると、ＣＰＵ３１の図示されない経路探索処理手段は、経路探索処理を行い、前記現在地、目的地、探索条件等を読み込むともに、データ記録部１６から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、現在地で表される出発地から目的地までの経路を前記探索条件で探索し、探索経路を表す経路データを出力する。このとき、各リンクごとに付与されたリンクコストの合計が最も小さい経路が探索経路とされる。

また、前記情報センタ５１において経路探索処理を行うことができる。その場合、ＣＰＵ３１は現在地、目的地、探索条件等を情報センタ５１に送信する。該情報センタ５１は、現在地、目的地、探索条件等を受信すると、ＣＰＵ５４の図示されない経路探索処理手段は、ＣＰＵ３１と同様の経路探索処理を行い、データベース５８から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、出発地から目的地までの経路を前記探索条件で探索し、探索経路を表す経路データを出力する。続いて、ＣＰＵ５４の図示されない送信処理手段は、送信処理を行い、前記経路データをナビゲーション装置１４に送信する。

続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない案内処理手段は、案内処理を行い、経路案内を行う。そのために、前記案内処理手段の経路表示処理手段は、経路表示処理を行い、前記経路データを読み込み、該経路データに従って前記地図画面に探索経路を表示する。

ところで、前記経路案内においては、所定の交差点で車両を右左折させる必要がある場合、前記交差点が案内点としての案内交差点として設定され、前記案内処理手段の案内点拡大図形成処理手段は、案内点拡大図形成処理を行い、車両が案内交差点に到達する前に、地図画面の所定の領域に案内交差点の拡大図、すなわち、案内点拡大図としての交差点拡大図を形成し、交差点拡大図による経路案内を行う。そのために、探索経路上の前記案内交差点の手前の、設定された距離だけ離れた箇所に、案内点拡大図表示地点が設定され、車両が案内点拡大図表示地点に到達すると、前記交差点拡大図が表示される。

この場合、該交差点拡大図に、案内交差点の周辺の地図、探索経路、案内交差点において目印になる施設等の陸標が表示される。なお、高速道路、都市高速道路、有料道路等の自動車専用の有料道において、ジャンクション等と合流したり分岐したりする交差点も案内交差点として設定される。

そして、前記案内処理手段の経路案内地点設定処理手段は、経路案内地点設定処理を行い、探索経路上の前記案内交差点の手前の、各設定された距離だけ離れた箇所に、一つ以上、本実施の形態においては、複数の経路案内地点を設定し、各経路案内地点に車両が到達すると、前記案内処理手段の音声出力処理手段は、音声出力処理を行い、案内交差点について、経路案内地点ごとにあらかじめ決められた内容の経路案内を音声出力部３７から音声で出力する。なお、前記交差点拡大図が表示される案内点拡大図表示地点と、前記各経路案内地点のうちの一つ、例えば、最初の経路案内地点とを同じ地点に設定することができる。

ところで、複数のレーンが形成された道路が探索経路に含まれる場合、レーン案内を行うようになっている。そのために、前記ＣＰＵ３１の図示されない推奨レーン算出処理手段は、推奨レーン算出処理を行い、探索経路を読み込むとともに、交差点データ、レーン情報等を読み出し、探索経路、交差点データ、レーン情報等に基づいて推奨レーンを算出する。そして、前記案内処理手段のレーン表示処理手段は、レーン表示処理を行い、地図画面の所定の領域にレーン案内図を形成し、レーン案内図に前記推奨レーンを表示し、車両を走行レーンから推奨レーンに誘導する。

また、案内交差点に進入する道路（以下「進入道路」という。）、又は案内交差点から退出する道路（以下「退出道路」という。）に複数のレーンが形成されている場合、前記案内点拡大図形成処理手段は、交差点拡大図に推奨レーンを表示する。

ところで、前記経路探索処理において、経路を探索するに当たり、二つの隣接する案内交差点間でレーン移動を行う必要があり、更に、各案内交差点間の距離が短く、レーン移動を行うことが困難である場合、仮に、経路が探索されても、探索経路に従って車両を走行させるのが困難になってしまう。

そこで、本実施の形態においては、各道路において、レーンごとにコストが設定されるようになっている。

図４は本発明の実施の形態における経路探索処理手段の動作を示すフローチャート、図５は本発明の実施の形態における経路探索処理を説明する図、図６は本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第１の例を示す図、図７は本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第２の例を示す図、図８は本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第３の例を示す図、図９は本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第４の例を示す図である。

図５において、ｒ１〜ｒ３は道路、ｋ１、ｋ２は道路ｒ１のレーン、ｋ１１〜ｋ１５は道路ｒ２のレーン、ｋ２１、ｋ２２は道路ｒ３のレーンである。

前記道路ｒ１はリンクＬ１、Ｌ２から成り、道路ｒ２はリンクＬ３〜Ｌ５から成り、道路ｒ３はリンクＬ６、Ｌ７から成る。

本実施の形態においては、各リンクＬ１〜Ｌ７の出口側の端部にコストポイントｐ１〜ｐ２１が設定され、各コストポイントｐ１〜ｐ２１にコストＣ１〜Ｃ２１が設定される。

すなわち、リンクＬ１においては、レーンｋ１の交差点ｃｒ１側の端部にコストポイントｐ１が設定され、該コストポイントｐ１にコストＣ１が設定され、レーンｋ２の交差点ｃｒ１と反対側の端部にコストポイントｐ２が設定され、該コストポイントｐ２にコストＣ２が設定される。また、リンクＬ２においては、レーンｋ１の交差点ｃｒ１と反対側の端部にコストポイントｐ３が設定され、該コストポイントｐ３にコストＣ３が設定され、レーンｋ２の交差点ｃｒ１側の端部にコストポイントｐ４が設定され、該コストポイントｐ４にコストＣ４が設定される。

そして、リンクＬ３においては、レーンｋ１１〜ｋ１３の交差点ｃｒ１側の端部にコストポイントｐ５〜ｐ７が設定され、該コストポイントｐ５〜ｐ７にコストＣ５〜Ｃ７が設定され、レーンｋ１４、ｋ１５の交差点ｃｒ１と反対側の端部にコストポイントｐ８、ｐ９が設定され、該コストポイントｐ８、ｐ９にコストＣ８、Ｃ９が設定される。また、リンクＬ４においては、レーンｋ１１、ｋ１２の交差点ｃｒ２側の端部にコストポイントｐ１０、ｐ１１が設定され、該コストポイントｐ１０、ｐ１１にコストＣ１０、Ｃ１１が設定され、レーンｋ１４、ｋ１５の交差点ｃｒ１側の端部にコストポイントｐ１２、ｐ１３が設定され、該コストポイントｐ１２、ｐ１３にコストＣ１２、Ｃ１３が設定される。そして、リンクＬ５においては、レーンｋ１１、ｋ１２の交差点ｃｒ２と反対側の端部にコストポイントｐ１４、ｐ１５が設定され、該コストポイントｐ１４、ｐ１５にコストＣ１４、Ｃ１５が設定され、レーンｋ１４、ｋ１５の交差点ｃｒ２側の端部にコストポイントｐ１６、ｐ１７が設定され、該コストポイントｐ１６、ｐ１７にコストＣ１６、Ｃ１７が設定される。

また、リンクＬ６においては、レーンｋ２１の交差点ｃｒ２側の端部にコストポイントｐ１８が設定され、該コストポイントｐ１８にコストＣ１８が設定され、レーンｋ２２の交差点ｃｒ２と反対側の端部にコストポイントｐ１９が設定され、該コストポイントｐ１９にコストＣ１９が設定される。そして、リンクＬ７においては、レーンｋ２１の交差点ｃｒ２の反対側の端部にコストポイントｐ２０が設定され、該コストポイントｐ２０にコストＣ２０が設定され、レーンｋ２２の交差点ｃｒ２側の端部にコストポイントｐ２１が設定され、該コストポイントｐ２１にコストＣ２１が設定される。

この場合、経路探索処理手段は、ダイクストラ法で経路を探索する。そのために、まず、経路探索処理手段の進入レーン取得処理手段は、進入レーン取得処理を行い、交差点ｃｒ１に接続されるリンクＬ１〜Ｌ４のうちの一つのリンクを前記進入道路として取得し、該進入道路の一つのレーンを進入レーンとして取得する。

続いて、前記経路探索処理手段の退出レーン取得処理手段は、退出レーン取得処理を行い、交差点ｃｒ１に接続されるリンクＬ１〜Ｌ４のうちの前記進入道路以外の他の一つのリンクを退出道路として順次取得し、該退出道路の各レーンを退出レーンとして順次取得するとともに、前記各退出道路の道路長を読み込む。

次に、経路探索処理手段のレーン移動判定処理手段は、レーン移動判定処理を行い、前記進入レーンから交差点ｃｒ１に進入し、退出レーンに退出する場合にレーン移動があるかどうかを判断する。

例えば、交差点ｃｒ１を直進する場合、進入レーンと退出レーンとが異なる場合、前記レーン移動判定処理手段は、レーン移動があると判断する。また、交差点ｃｒ１を右折する場合、進入レーンが進入道路の右端のレーンであり、退出レーンが退出道路の右端のレーン以外のレーンである場合に、前記レーン移動判定処理手段は、レーン移動があると判断する。そして、交差点ｃｒ１を左折する場合、進入レーンが進入道路の左端のレーンであり、退出レーンが退出道路の左端のレーン以外のレーンである場合に、前記レーン移動判定処理手段は、レーン移動があると判断する。

また、図６〜８に示されるように走行する場合も、前記レーン移動判定処理手段は、レーン移動があると判断する。すなわち、図６〜８において、ｒ１〜ｒ３は道路、ｋ１〜ｋ３はレーン、ｃｒ１は交差点、Ｒｔ１は探索経路である。図６の場合、探索経路Ｒｔ１は、高速道路である道路ｒ１を走行し、交差点ｃｒ１に進入した後、複数のレーンｋ１〜ｋ３のある一般道である道路ｒ２に退出し、すぐに、交差点ｃｒ２で右左折（図６においては左折）して道路ｒ３を走行するように設定される。また、図７の場合、探索経路Ｒｔ１は、一般道である道路ｒ１を走行し、交差点ｃｒ１に進入した後、複数のレーンｋ１〜ｋ３のある高速道路である道路ｒ２に退出し、すぐに、交差点ｃｒ２から別の道路ｒ３に退出るように設定される。そして、図８の場合、探索経路Ｒｔ１は、道路ｒ１を左端のレーンｋ１から走行を開始し、すぐに、交差点ｃｒ１で右折し、道路ｒ２に退出するように設定される。また、図９の場合、探索経路Ｒｔ１は、道路ｒ１を走行し、交差点ｃｒ１で右左折（図９においては、右折）し、複数のレーンｋ１〜ｋ３のある道路ｒ２に退出し、すぐに、交差点ｃｒ２で右左折（図９においては、左折）して道路ｒ３に退出するように設定される。

このように、レーン移動がある場合、経路探索処理手段の道路長判定処理手段は、道路長判定処理を行い、レーン移動が行われる道路の道路長を読み込み、道路長が閾（しきい）値より短いかどうかを判断する。

続いて、退出道路の道路長が閾値より短い場合、経路探索処理手段のコスト算出処理手段は、コスト算出処理を行い、レーン移動のコストを加算する。そして、前記コスト算出処理手段は、標準のコストを加算する。

例えば、リンクＬ１のレーンｋ１を走行し、交差点ｃｒ１で右折してリンクＬ４のレーンｋ１１に退出する場合、前記コスト算出処理手段は、標準のコストとして右折コストを加算する。また、レーンｋ１２からレーンｋ１１へのレーン移動が行われるので、道路長判定処理手段は、リンクＬ４の道路長が閾値より短いかどうかを判断し、リンクＬ４の道路長が閾値より短い場合、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算する。なお、リンクＬ４の道路長が閾値以上である場合、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算しない。

また、リンクＬ１のレーンｋ１を走行し、交差点ｃｒ１で右折してリンクＬ４のレーンｋ１２に退出する場合、前記コスト算出処理手段は、標準のコストとして右折コストを加算する。また、レーン移動が行われないので、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算しない。

そして、リンクＬ４のレーンｋ１１を走行し、交差点ｃｒ２で左折してリンクＬ７のレーンｋ２１に退出する場合、前記コスト算出処理手段は、標準のコストとして左折コストを加算する。また、レーンｋ１２からレーンｋ１１へのレーン移動が行われるので、道路長判定処理手段は、リンクＬ４の道路長が閾値より短いかどうかを判断し、リンクＬ４の道路長が閾値より短い場合、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算する。なお、リンクＬ４の道路長が閾値以上である場合、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算しない。

前記リンクＬ４の道路長が閾値より短い場合、リンクＬ１のレーンｋ１、リンクＬ４のレーンｋ１１、及びリンクＬ７のレーンｋ２１の順に探索すると、リンクＬ４においてレーンｋ１２からレーンｋ１１にレーン移動が行われる。また、リンクＬ１のレーンｋ１、リンクＬ４のレーンｋ１２、及びリンクＬ７のレーンｋ２１の順に探索しても、リンクＬ４においてレーンｋ１２からレーンｋ１１にレーン移動が行われる。その結果、どのルートを通ってもレーン移動のコストが加算される。

そして、リンクＬ４のレーンｋ１２を走行し、交差点ｃｒ２を直進してリンクＬ５のレーンｋ１２に退出する場合、前記コスト算出処理手段は、標準のコストとして直進コストを加算する。また、レーン移動が行われないので、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算しない。

そして、リンクＬ４のレーンｋ１２を走行し、交差点ｃｒ２を直進してリンクＬ５のレーンｋ１１に退出する場合、前記コスト算出処理手段は、標準のコストとして直進コストを加算する。また、レーンｋ１２からレーンｋ１１へのレーン移動が行われるので、道路長判定処理手段は、リンクＬ５の道路長が閾値より短いかどうかを判断し、リンクＬ５の道路長が閾値より短い場合、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算する。なお、リンクＬ５の道路長が閾値以上である場合、前記コスト算出処理手段は、レーン移動のコストを加算しない。

このように、各リンクＬ１〜Ｌ７における各レーンｋ１、ｋ２、ｋ１１〜ｋ１５、ｋ２１、ｋ２２ごとにコストポイントｐ１〜ｐ２１が設定され、各コストポイントｐ１〜ｐ２１にコストＣ１〜Ｃ２１が設定されるとともに、進入レーンから交差点に進入し、退出レーンに退出する場合にレーン移動があるかどうかを判断し、レーン移動がある場合、レーン移動が行われるリンクの道路長が閾値より短いかどうかを判断し、前記道路長が閾値より短い場合、レーン移動のコストを加算するようになっているので、遠回りの探索経路が設定されてしまうことがなく、車両を容易に走行させることができるように、適正な探索経路を設定することができる。

次にフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 交差点に接続されるリンクでループする。
ステップＳ２ 退出道路のレーン及び道路長を読み込む。
ステップＳ３ 退出道路のレーンでループする。
ステップＳ４ レーン移動があるかどうかを判断する。レーン移動がある場合はステップＳ５に、ない場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ５ レーン移動が行われる退出道路の道路長が閾値より短いかどうかを判断する。レーン移動が行われる退出道路の道路長が閾値より短い場合はステップＳ６に、短くない（長い）場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ６ レーン移動のコストを加算する。
ステップＳ７ 標準のコストを加算する。
ステップＳ８ ステップＳ３に戻る。
ステップＳ９ ステップＳ１に戻る。

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を示す図である。 従来の経路探索処理における探索経路の例を示す第１の図である。 従来の経路探索処理における探索経路の例を示す第２の図である。 本発明の実施の形態における経路探索処理手段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経路探索処理を説明する図である。 本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第１の例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第２の例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第３の例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるレーン移動のパターンの第４の例を示す図である。

符号の説明

１０ 自動変速機制御部
１４ ナビゲーション装置
３１ ＣＰＵ
５１ 情報センタ
６３ ネットワーク
ｃｒ１、ｃｒ２ 交差点
ｋ１、ｋ２、ｋ１１〜ｋ１５、ｋ２１、ｋ２２ レーン
Ｌ１〜Ｌ７ リンク

Claims (5)

1. 交差点に進入する一つのリンクを進入道路として取得し、該進入道路の一つのレーンを進入レーンとして取得する進入レーン取得処理手段と、前記交差点に接続される各リンクのうちの前記進入道路以外の他の一つのリンクを退出道路として順次取得し、該退出道路の各レーンを退出レーンとして順次取得する退出レーン取得処理手段と、前記進入レーンから交差点に進入し、前記退出レーンに退出する場合にレーン移動があるかどうかを判断するレーン移動判定処理手段と、前記レーン移動がある場合、レーン移動が行われるリンクの道路長が閾値より短いかどうかを判断する道路長判定処理手段と、前記道路長が閾値より短い場合、レーン移動のコストを加算するコスト算出処理手段とを有することを特徴とする経路案内システム。
2. 前記レーン移動判定処理手段は、交差点を直進する際には、進入レーンと退出レーンとが異なる場合に、レーン移動があると判断する請求項１に記載の経路案内システム。
3. 前記レーン移動判定処理手段は、交差点を右折する際には、進入レーンが進入道路の右端のレーンであり、また、退出レーンが退出道路の右端のレーン以外のレーンである場合に、レーン移動があると判断する請求項１に記載の経路案内システム。
4. 前記レーン移動判定処理手段は、交差点を左折する際には、進入レーンが進入道路の左端のレーンであり、また、退出レーンが退出道路の左端のレーン以外のレーンである場合に、レーン移動があると判断する請求項１に記載の経路案内システム。
5. 交差点に進入する一つのリンクを進入道路として取得し、該進入道路の一つのレーンを進入レーンとして取得し、前記交差点に接続される各リンクのうちの前記進入道路以外の他の一つのリンクを退出道路として順次取得し、該退出道路の各レーンを退出レーンとして順次取得し、前記進入レーンから交差点に進入し、前記退出レーンに退出する場合にレーン移動があるかどうかを判断し、該レーン移動がある場合、レーン移動が行われるリンクの道路長が閾値より短いかどうかを判断し、前記道路長が閾値より短い場合、レーン移動のコストを加算することを特徴とする経路案内方法。
   

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