JP2011069794A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目的地への移動を目的とせず、カーブや高低差を含む経路の走行を嗜好する運転者に対して適切な道路形状を有する周回経路を提供する。
【解決手段】乗員は、ユーザ入力装置を介して、ナビゲーション装置が周回経路探索を行う際の探索条件を設定する。具体的な設定項目は、たとえば、周回経路の距離（周回距離）、周回経路の旅行時間（周回時間）、カーブの区間が周回経路全体に占める割合（カーブ区間）、カーブが描く円弧の半径の逆数の最大値（カーブ曲率）である。ナビゲーション装置は、設定された探索条件と道路地図データとに基づいて周回経路を探索し、探索した周回経路をパネルの画面に表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、乗員の嗜好に応じた走行経路を提供するナビゲーション装置に関する。

従来から、ナビゲーション装置では、運転者を含む乗員による目的地設定入力に基づき探索した経路を表示し、その経路へ車両を誘導することができる。しかし、運転者の運転技量によっては、通常の探索経路よりもカーブの少ない経路や高低差の小さい経路が好まれる場合がある。そこで、曲率や勾配に応じてコストを変更することにより、予め入力された目的地まで、走行しやすい道路を走行することが可能な推奨経路を探索するナビゲーション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２３９８６４号公報

しかしながら、カーブや高低差を含む経路の走行を嗜好する運転者も存在し、特に、そのような走行を伴う運転自体を目的とし、目的地への移動を目的としていない運転者にとっては、その運転者の嗜好に適合する推奨経路を得られないという問題があった。

請求項１に記載のナビゲーション装置は、道路地図データを記憶する記憶手段と、自車両の現在地を検出する検出手段と、自車両が走行する周回経路に含まれる曲線道路の区間に関する曲線道路条件を含む経路探索条件を入力する入力手段と、道路地図データと経路探索条件とに基づき、現在地を含む所定領域の範囲内で周回経路を探索する探索手段と、探索手段により探索された周回経路を表示器に表示する表示手段とを備え、経路探索条件は、所定領域に関する条件をさらに含み、探索手段は、道路地図データに基づき特定される、曲線道路の区間に関する曲線道路データが、曲線道路条件を満たすように、周回経路を探索することを特徴とする。

本発明によれば、目的地への移動を目的とせず、カーブや高低差を含む経路の走行を嗜好する運転者に対して適切な道路形状を有する周回経路が提供され、運転者は運転自体を楽しむことができる。

本実施の形態のナビゲーション装置の構成を例示する図である。 道路データの一例を示す図である。 周回経路探索条件設定入力画面の一例を示す図である。 本実施の形態のナビゲーション装置における周回経路探索・表示処理手順の一例を示すフローチャートである。 周回経路探索演算結果に基づき周回経路の候補を表示する画面の一例を示す図である。

図１〜図５を参照して、本発明によるナビゲーション装置を車両に搭載した一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態のナビゲーション装置１００の構成を例示する図である。ＣＰＵ１１０はナビゲーション装置１００全体を制御する演算処理装置であり、ＣＰＵ１１０およびその周辺装置は互いにバスで接続されている。周辺装置は、主記憶装置１１５、補助記憶装置１４０、スピーカ１４５、およびパネル１５５を有するディスプレイモジュール１５０を含む。主記憶装置１１５は、ＣＰＵ１１０の作業エリアであるワークメモリや制御プログラムが格納されているプログラムメモリを有する。

ＣＰＵ１１０においては、現在地検出装置１２０およびユーザ入力装置１３０からの信号が入力される。現在地検出装置１２０は、たとえば、ＧＰＳセンサ、ジャイロセンサ、および車速センサであり、現在地検出装置１２０からの入力信号により現在位置および現在時刻を特定することができる。ユーザ入力装置１３０は、たとえば、タッチパネル、パネル周辺の押ボタン式スイッチ、リモコン、およびジョイスティックである。

補助記憶装置１４０は、ナビゲーション処理に使用する道路地図データやＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：観光地や各種施設）情報を格納する記憶装置である。補助記憶装置１４０としては、たとえば、ハードディスクドライブのほか、道路地図データが格納されたＣＤやＤＶＤ、フラッシュメモリ、その他の記録媒体、およびその読み出し装置である。

道路地図データは、地図に関する情報であり、地図表示用データ、経路探索用データ、誘導データを含む。地図表示用データは道路や道路地図の背景を表示するためのデータである。経路探索用データは、道路形状とは直接関係しない分岐情報を含むデータであり、主に推奨経路を演算（経路探索）する際に用いられる。誘導データは、交差点名称・道路名称・方面名称・方向ガイド施設情報を含むデータであり、演算された推奨経路に基づきユーザを経路誘導する際に用いられる。

道路地図データに含まれる道路データにおいては、一本の道路は、交差点などをノードとして定義し、ノード間をリンクとして定義することによって、リンク列データとして表される。したがって、リンク列データは、ノードデータおよびリンクデータから構成される。道路データは、ノードデータとリンクデータとが、メッシュコードとともにメッシュ領域単位で分類して格納されている。メッシュ領域とは、道路地図を所定範囲毎に区分けしたときの区分けされた各領域をいう。メッシュコードの記憶領域には、メッシュ領域を識別する番号が格納される。リンク列データの記憶領域には、ノードの位置座標とノード間のリンク番号と、リンクをさらに短く分割する補間点の位置座標とが各々の領域に格納される。これらの位置座標が地図表示やロケータ処理の形状データとして用いられる。

ディスプレイモジュール１５０は、ＣＰＵ１１０から出力される文字や図形を含む画像データに基づいてパネル１５５に画面表示し、スピーカ１４５は、ＣＰＵ１１０から出力される音声データに基づいて発声する。

本実施の形態のナビゲーション装置１００における前述した道路データの構成について、図２を用いて説明する。図２において、（ａ）は、ノードデータとリンクデータとがメッシュコードとともにメッシュ領域単位で分類され、ノード数、リンク種別数と共に道路データを構成していることを示している。

図２（ｂ）は、ノード番号毎に管理されているノードデータの構成を示している。具体的には、ノードの座標および名称、ノードに接続されているリンクの本数（接続リンク数）および各接続リンク詳細データによって構成されている。各接続リンク詳細データは、たとえば、各接続リンクにより接続される接続ノード番号等についての接続リンク属性データを含む。

図２（ｃ）は、広域道路または狭隘道路といったリンク種別毎に管理されているリンクデータの構成を示している。具体的には、リンク数およびリンク詳細データによって構成されている。リンク詳細データは、リンク番号別に管理され、リンク長、幅員および車線数、制限速度、補間点数および補間点座標、ならびに標高等に関するデータを含む。

図３は、パネル１５５に表示される周回経路探索条件設定入力画面の一例を示す図である。乗員は、ユーザ入力装置１３０を介して、ナビゲーション装置１００が周回経路探索を行う際の探索条件を設定できる。具体的な設定項目は、図３に示すように、たとえば、周回経路の距離（周回距離）、周回経路の旅行時間（周回時間）、カーブの区間が周回経路全体に占める割合（カーブ区間）、カーブが描く円弧の半径の逆数の最大値（カーブ曲率）、交差点での右左折の回数（右左折回数）、周回経路全体の高低差（高低差）、周回経路に含まれる坂道区間の最大斜度（斜度）、広域道路の区間が周回経路全体に占める割合（広域道路）、および狭隘道路の区間が周回経路全体に占める割合（狭隘道路）である。

周回経路とは、出発地と目的地が一致する経路である。出発地であってかつ目的地である地点が袋小路に位置するような場合を除き、周回経路上には同一リンクが含まれないことが好ましい。

上述した周回経路探索条件の具体的な設定項目の各々については、たとえば、プルダウンメニューからの選択入力や、直接入力により設定することができる。図３においては、範囲やレベルを指定入力することにより設定できることとしているが、乗員が各設定項目に対して任意の数値を入力することにより設定できることとしても良い。全ての設定項目について入力した後、「決定」と表示された領域を選択する。

図３においては、周回距離を設定した場合は、周回時間を設定できないこととしているが、周回距離および周回時間を共に設定した場合に、いずれか一方の条件を優先適用するか、またはいずれの条件も満たすこととしても良い。いずれについても、カーブ区間、カーブ曲率、右左折回数、高低差、斜度等に関する他の条件と組み合わせた設定が可能である。また、図３においては、狭隘道路については「不可」が設定されているが、これは狭隘道路を含む経路を周回経路探索の対象外とする場合に設定されるものである。

図４は、本実施の形態のナビゲーション装置１００における周回経路探索・表示処理手順の一例を示すフローチャートである。この周回経路探索・表示処理手順は、たとえば、乗員により、ユーザ入力装置１３０を介して、周回経路探索要求が入力されること、または目的地設定として現在地が入力されることを契機として、ＣＰＵ１１０が上述した周辺装置を制御することにより実行される。

ステップＳ４０５において、現在地の周期検出処理が開始される。具体的には、現在地検出装置１２０からの入力信号に基づいて現在地の特定を、本処理手順の終了まで繰り返し行う。ステップＳ４１０において、図３に示す周回経路探索条件設定入力画面を表示し、乗員により、ユーザ入力装置１３０を介して、ナビゲーション装置１００が周回経路探索を行う際の探索条件が設定されたか否かを判定する。否定判定の場合は、その探索条件設定の入力を待機する。

ステップＳ４１０において肯定判定の場合は、設定された探索条件のうち、「周回距離」または「周回時間」の設定内容に基づき、ステップＳ４１５において周回経路の探索範囲を決定する。たとえば、「周回距離」が図３に示すように「３０〜４０ｋｍ」と設定されたとき、現在地を中心とし、設定された「周回距離」の最大値４０ｋｍの１／２に該当する２０ｋｍを半径とする円で表される領域をその探索範囲として決定する。たとえば、「周回時間」が設定されている場合は、現在地を中心とし、その設定された周回時間と道路種別に応じて定まる法定速度との積の１／２に該当する値を半径とする円で表される領域をその探索範囲として決定する。

ステップＳ４２０において、その探索範囲に含まれるリンクを、上述した道路地図データを参照して特定し、その中から、乗員により設定された探索条件に適合するリンクを走行リンクの候補として抽出する。たとえば、「カーブ区間」に該当するリンクは、上述したリンク詳細データに含まれる補間点座標に関するデータに基づき抽出される。この補間点座標に基づきそのリンクの曲率も算出できるため、「カーブ曲率」に設定された条件に適合するリンクが抽出される。上述したノードデータに基づき、交差点についてのデータが抽出される。後述する周回経路探索演算の際に、それらの交差点での右左折を特定することにより、「右左折回数」に設定された条件に適合するか否かを判断できる。「高低差」、「斜度」、「広域道路」、「狭隘道路」に設定された条件に適合するリンクは、上述したリンク詳細データに含まれる補間点座標、標高、幅員、車線数等に関するデータに基づき抽出される。ステップＳ４２５においては、このようにして抽出した走行リンクを含む周回経路の探索演算を実行する。

ステップＳ４３０において、周回経路の探索演算の結果、周回経路の候補が得られたか否かを判定する。得られなかった場合は、ステップＳ４５０において、条件設定を変更して再探索を行うか否かについて、乗員による指示入力を待機する。条件設定を変更して再探索を行う旨の指示入力があった場合は、図３に示すような周回経路探索条件設定入力画面をパネル１５５に表示し、本周回経路探索・表示処理については、ステップＳ４１０に戻す。条件設定を変更して再探索を行わない旨の指示入力があった場合は、本周回経路探索・表示処理手順を終了する。

ステップＳ４３０において、周回経路の探索演算の結果、周回経路の候補が得られた場合は、ステップＳ４３５において、後述する図５に示すように、周回経路の候補を示す画面をパネル１５５に表示する。ステップＳ４４０においては、画面表示されている周回経路の候補の中から１つの周回経路が選択されることを待機し、その周回経路が選択されたら本周回経路探索・表示処理手順を終了する。その後、選択された周回経路についての経路誘導が実行される。

図５は、周回経路探索演算結果に基づき周回経路の候補を表示するパネル１５５の画面の一例を示す図である。その画面の左半分側に周回経路の候補として３経路が表示されている。「Ｓ」は出発地かつ目的地を表している。

その画面の右半分側には、各経路の候補について、設定された周回経路探索条件に関する詳細情報が表示されている。乗員は、スクロールバー５０１を操作することにより、表示されている全ての周回経路探索条件に関する詳細情報を確認することができる。その詳細情報の具体的な項目は、図５に示すように、たとえば、周回経路の距離（距離）、周回経路の旅行時間（所要時間）、カーブの区間が周回経路の全体に占める割合（カーブ率）、カーブが描く円弧の半径の逆数の最大値（最大曲率）、交差点での右左折の回数（交差点右左折回数）、周回経路全体の高低差（高低差）、周回経路に含まれる坂道区間の最大斜度（最大斜度）、周回経路全体に対して、広域道路の区間が占める割合および狭隘道路の区間が占める割合の比（広域：狭隘）である。

その画面の下方において、たとえばプルダウンメニューまたは直接入力により周回経路の候補１〜３のうちのいずれか１つを選択し、「決定」と表示された領域を選択すると、図４のステップＳ４４０において肯定判定がなされたこととなる。

周回経路の候補が４経路以上存在する場合は、「次の候補を表示する」と表示された領域を選択することより、次の候補を表示することができる。

上述した本実施の形態によるナビゲーション装置１００は、次の作用効果を奏する。
（１）目的地設定入力が無くても、カーブや高低差等についての探索条件設定を入力することにより、湾曲や起伏に富んだ経路の走行を嗜好する乗員が走行自体を楽しむことができる。

（２）周回経路探索演算の前に、入力された周回経路探索条件設定に基づき、周回経路の探索範囲を決定し、その範囲の中から走行リンクの候補を抽出することとした。これにより、周回経路探索演算処理を高速化することができる。

−−−変形例−−−
（１）上述した図４においては、現在地を出発地とする周回経路の探索・表示処理手順として説明したが、現在地と異なる地点を出発地としても良い。その場合、図４に示す周回経路探索・表示処理手順は、たとえば、乗員により、ユーザ入力装置１３０を介して、周回経路探索要求が出発地設定とともに入力されること、または目的地設定として出発地設定と同一の地点が入力されることを契機として実行される。

（２）上述した図４のステップＳ４１５において、上述した方法により周回経路の探索範囲を決定すると、ステップＳ４３５において画面表示される周回経路の候補の中に、「周回距離」または「周回時間」について設定された条件を完全には満たさないものが含まれ得る。そこで、ステップＳ４３１においては、ステップＳ４２５において探索された周回経路のうち、「周回距離」または「周回時間」について設定された条件を満たすものがステップＳ４３５において画面表示される周回経路の候補に含まれるようにしても良い。

（３）上述した図４のステップＳ４２０において、乗員により設定された探索条件のうち、「カーブ区間」、「カーブ曲率」、「高低差」、および「斜度」は、リンク詳細データに含まれる補間点座標、標高等に関するデータに基づいて得られることとした。しかし、各リンク番号に対応するリンク詳細データに、そのリンクがカーブ区間であるか否か、そのカーブ区間の曲率、ならびにそのリンクの高低差および斜度等の勾配に関するデータが含まれることとしても良い。

（４）上述した図４のステップＳ４３０において、周回経路の探索演算の結果、周回経路の候補が得られなかった場合は、処理をステップＳ４１０に戻し、条件設定を変更して再探索を行うか、または本周回経路探索・表示処理手順を終了することとした。しかし、ステップＳ４１５において決定された周回経路探索範囲の中から、乗員により設定された周回経路探索条件に関わらず周回経路の候補を特定することとしても良い。特定された周回経路の候補のうち、「右左折回数」が最も少ない経路を選択することとしても良い。

（５）上述した本実施の形態および変形例の説明では、本発明をナビゲーション装置１００に適用した実施の形態を説明したが、ＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話機、ポータブルパソコン、ポータブルゲーム機に本発明を適用しても良い。

上述した各実施の形態および各変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。また、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。

１００ ナビゲーション装置 １１０ ＣＰＵ
１１５ 主記憶装置 １２０ 現在地検出装置
１３０ ユーザ入力装置 １４０ 補助記憶装置
１４５ スピーカ １５０ ディスプレイモジュール
１５５ パネル

Claims (5)

1. 道路地図データを記憶する記憶手段と、
   自車両の現在地を検出する検出手段と、
   前記自車両が走行する周回経路に含まれる曲線道路の区間に関する曲線道路条件を含む経路探索条件を入力する入力手段と、
   前記道路地図データと前記経路探索条件とに基づき、前記現在地を含む所定領域の範囲内で前記周回経路を探索する探索手段と、
   前記探索手段により探索された前記周回経路を表示器に表示する表示手段とを備え、
   前記経路探索条件は、前記所定領域に関する条件をさらに含み、
   前記探索手段は、前記道路地図データに基づき特定される、前記曲線道路の区間に関する曲線道路データが、前記曲線道路条件を満たすように、前記周回経路を探索することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 請求項１に記載のナビゲーション装置において、
   前記入力手段は、前記曲線道路条件とともに他の道路条件を含む前記経路探索条件を入力し、
   前記曲線道路条件は、前記周回経路の長さに対する、前記周回経路に含まれる前記曲線道路の区間の長さの総和の比率と、前記周回経路に含まれる前記曲線道路の区間における曲率値の最大値とのうちの少なくとも一方であり、
   前記他の道路条件は、前記周回経路における高低差に関する高低差条件、前記周回経路における勾配に関する勾配条件、前記自車両が右左折する交差点の数に関する右左折回数条件、および前記周回経路における道路の幅に関する幅員条件のうちの少なくともいずれか１つの条件であることを特徴とするナビゲーション装置。
3. 請求項１に記載のナビゲーション装置において、
   前記表示手段は、前記探索手段により探索された前記周回経路とともに、前記探索手段により探索された前記周回経路について前記道路地図データに基づき特定される前記曲線道路データを前記表示器に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のナビゲーション装置において、
   前記探索手段により探索された前記周回経路について前記道路地図データに基づき特定される前記曲線道路データは、前記探索手段により探索された前記周回経路の長さに対する、前記探索手段により探索された前記周回経路に含まれる曲線道路の区間の長さの総和の比率と、前記探索手段により探索された前記周回経路に含まれる前記曲線道路の区間における曲率値の最大値とのうちの少なくとも一方であることを特徴とするナビゲーション装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のナビゲーション装置において、
   前記所定領域に関する条件は、走行距離の上限値に関する条件、または走行時間の上限値に関する条件であり、
   前記所定領域は、前記現在地を中心とする半径Ｒの円の内部であり、
   前記所定領域に関する条件が前記走行距離の上限値に関する条件であるとき、前記半径Ｒは、前記走行距離の上限値の１／２以下であり、前記所定領域に関する条件が前記走行時間の上限値に関する条件であるとき、前記半径Ｒは、前記走行時間の上限値と前記周回経路に含まれる道路の法定速度との積の１／２以下であることを特徴とするナビゲーション装置。
   

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