JP2011117850A - ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かの判定に多くの計算量を必要としないで、目的地への車両の走行をガイドする。
【解決手段】運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かを表す複数の視界境界点３０とそのときの位置とを施設毎に事前に計測しておき、視界支援データベースに格納しておく。ナビゲーションシステムは、走行経路４０上の交差点の目印となる施設、又は、走行経路４０上の目的地となる施設を目標物とした場合、視界支援データベース内の複数の視界境界点３０の中から、目標物と車両の現在の位置とに対応する選択視界境界点を選択し、その選択視界境界点が、運転手が車両から目標物を目視可能であることを表しているとき、その旨を運転手に通知する。このように、視界支援データベースの構築により、多くの計算量を必要としない。
【選択図】図６

Description

本発明は、目的地への車両の走行をガイドするためのナビゲーションシステムに関する。

ナビゲーションシステムは、目的地への車両の走行をガイドするために、車両（自動車）に搭載される。このナビゲーションシステムは、車両の運転手又は同乗者が目的地を入力したときに、現在の位置から目的地までの道路を走行経路として決定し、現在の位置、目的地、走行経路とそれらの周辺の施設、道路とを表す表示用地図データを表示部に表示して、運転手に通知する。同時に、ナビゲーションシステムは、目的地への車両の走行をガイドするための音声をスピーカーから出力して、運転手に通知する。

ナビゲーションシステムは、表示用地図データが表す走行経路上の交差点の目印となる施設、又は、走行経路上の目的地となる施設を目標物として、車両の走行をガイドする。例えば、目標物が「ガソリンスタンド」である場合、ナビゲーションシステムは、運転手が車両から目標物「ガソリンスタンド」が目視可能であるときに、「ガソリンスタンドを左折（又は右折）します。」のような音声をスピーカーから出力して、運転手に通知する。

特開平１０−１８５５９７号公報に記載された技術では、運転手が車両から目標物が目視可能であるか否かの判定を幾何学的な計算により求めている。即ち、地面の傾斜などを考慮し、車両の現在の位置から目標物までを直線で表し、その直線が障害物に交差するか否かを二次元の計算により求めている。

特開平１０−１８５５９７号公報

特開平１０−１８５５９７号公報に記載された技術では、運転手が車両から目標物が目視可能であるか否かの判定を幾何学的な計算により求めているため、非常に多くの計算量が必要になってしまう。また、その判定は二次元の計算により行われているが、目標物の形状や障害物の形状はそれぞれ異なるため、幾何学的な計算を行う場合、三次元を考慮しなければならない。三次元の計算を仮定しても、更に多くの計算量が必要になってしまう。

以下に、発明を実施するための形態で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明のナビゲーションシステム（１）は、車両に搭載される。このナビゲーションシステム（１）は、地図データベース（１３）と、視界支援データベース（１４）と、位置取得部（４）と、走行経路決定部（２１）と、選択部（２３、２４）と、目標物通知部（２５）とを具備している。地図データベース（１３）には、複数の施設及び複数の道路とそれらの位置とを表す地図データが格納されている。視界支援データベース（１４）には、車両の運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かを表す視界境界点（３０）とそのときの位置とが施設毎に事前に複数個所計測され、それらを表す情報が格納されている。位置取得部（４）は、車両の現在の位置を取得する。走行経路決定部（２１）は、複数の施設のうちの１つの施設（「○○遊園地」）が目的地として入力されたとき、地図データベース（１３）を参照して、地図データが表す道路のうちの、現在の位置から目的地（「○○遊園地」）までの道路を走行経路（４０）として決定する。選択部（２３、２４）は、走行経路（４０）上の交差点の目印となる施設（「ガソリンスタンド」）、又は、走行経路（４０）上の目的地となる施設（「○○遊園地」）を目標物としたとき、視界支援データベース（１４）を参照して、複数の視界境界点（３０）の中から、目標物と車両の現在の位置とに対応する選択視界境界点（３２）を選択する。目標物通知部（２５）は、選択視界境界点（３２）が、運転手が車両から目標物を目視可能であることを表しているとき、その旨を運転手に通知する。

本発明によれば、運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かを表す複数の視界境界点（３０）とそのときの位置とを施設毎に事前に計測しておき、視界支援データベース（１４）に格納しておく。これにより、ナビゲーションシステム（１）は、走行経路（４０）上の交差点の目印となる施設（「ガソリンスタンド」）、又は、走行経路（４０）上の目的地となる施設（「○○遊園地」）を目標物とした場合、視界支援データベース（１４）を参照して、複数の視界境界点（３０）の中から、目標物と車両の現在の位置とに対応する選択視界境界点（３２）を選択し、その選択視界境界点（３２）が、運転手が車両から目標物を目視可能であることを表しているとき、その旨を運転手に通知する。このように、本発明では、施設毎に複数の視界境界点（３０）とその位置とを事前に視界支援データベース（１４）に格納しておくことにより、運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かの判定に多くの計算量を必要としないで、目的地への車両の走行をガイドすることができる。

図１は、本発明の実施形態によるナビゲーションシステム１の構成を示している。 図２は、地図データベース１３を示している。 図３は、視界支援データベース１４を示している。 図４は、視界支援データベース１４を構築するための事前処理を示すフローチャートである。 図５は、運転手が車両から目標物（注目の施設）を目視可能であることを表す視界境界点３０（１番目の視界境界点３０）とその位置とを示している。 図６は、運転手が車両から目標物（注目の施設）を目視不可能であることを表す視界境界点３０（２番目の視界境界点３０）とその位置とを示している。 図７は、本発明の実施形態によるナビゲーションシステム１の動作を示すフローチャートである。 図８は、現在の位置から目的地までの走行経路４０を示している。 図９は、視界境界点群３１が目標物から順に１番目から最終番目までの視界境界点４１、４２、４３を表している場合において、目標物通知（ステップＢ８）を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態によるナビゲーションシステムについて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態によるナビゲーションシステム１の構成を示している。ナビゲーションシステム１は、ナビゲーション制御装置２（以下、制御装置２）と、表示部３と、位置取得部４と、スピーカー５とを具備している。このナビゲーションシステム１は、車両（自動車）に搭載されている。

位置取得部４は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星と通信可能な衛星通信部と、その通信結果により自己（車両）の位置を計測するジャイロ部とを含んでいる。位置取得部４は、これらにより、車両の現在の位置を表す情報を取得する。

制御装置２は、コンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０と、ＣＰＵ１０に実行させるためのコンピュータプログラム１２が格納された記録媒体である記憶部１１と、を備えている。ＣＰＵ１０は、コンピュータが起動するときなどにコンピュータプログラム１２を記憶部１１から読み取って実行する。

コンピュータプログラム１２は、走行経路決定部２１、走行経路通知部２２、該当視界境界点選択部２３、現在位置視界境界点選択部２４、目標物通知部２５を含んでいる。これらの動作については後述する。

記憶部１１は、地図データベース１３と、視界支援データベース１４とを備えている。

ここで、コンピュータプログラム１２と地図データベース１３と視界支援データベース１４は、それぞれ別の記憶部に格納されてもよい。記憶部１１は、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）であってもよい。

図２は、地図データベース１３を示している。本発明では、複数の施設「ガソリンスタンド」、「○○会社（株式会社、有限会社など）」、「○○遊園地」、…及び複数の道路「国道○○線」、「○道（都道、県道など）○○線」、…である建造物と、それらの位置を表す緯度経度とを対応付けた地図データを地図データベース１３に格納しておく。

図３は、視界支援データベース１４を示している。本発明では、車両の運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かを表す視界境界点３０とそのときの位置とを施設毎に事前に複数個所計測し、それらを表す情報を視界支援データベース１４に格納しておく。

［事前処理］
図４は、視界支援データベース１４を構築するための事前処理を示すフローチャートである。

まず、調査員は、任意の道路において、交差点の目印となりそうな施設（例えば「ガソリンスタンド」）、又は、目的地（例えば「○○遊園地」）となりそうな施設を注目の施設とする（ステップＡ１）。

調査員は、注目の施設から道路に沿って遠ざかり、図５に示されるように、運転手が車両を走行しているときに、運転手が車両から目標物を目視可能である位置を決定する（ステップＡ２）。調査員は、その位置を表す緯度経度を、上述の位置取得部４と同じ機能の計測器を用いて計測する（ステップＡ３）。

調査員は、そのときの位置（緯度経度）を表す情報と、運転手が車両から目標物を目視可能であることを表す視界境界点３０とを注目の施設を表す情報に対応付けて、視界支援データベース１４に登録する（ステップＡ４）。運転手が車両から目標物を目視可能であることを表す視界境界点３０（１番目の視界境界点３０）を視界支援データベース１４に登録する場合、例えば、その視界境界点３０を示すフラグを有効にする。

調査員は、注目の施設から更に道路に沿って遠ざかり、図６に示されるように、運転手が車両を走行しているときに、運転手が車両から目標物を目視不可能である位置を決定する（ステップＡ５）。このとき、注目の施設からの距離が設定距離以内である場合（ステップＡ６−ＹＥＳ）、調査員は、その位置を表す緯度経度を、計測器を用いて計測する（ステップＡ７）。

調査員は、そのときの位置（緯度経度）を表す情報と、運転手が車両から目標物を目視不可能であることを表す視界境界点３０とを注目の施設を表す情報に対応付けて、視界支援データベース１４に登録する（ステップＡ８）。運転手が車両から目標物を目視不可能であることを表す視界境界点３０（２番目の視界境界点３０）を視界支援データベース１４に登録する場合、例えば、その視界境界点３０を示すフラグを無効にする。

この後、調査員は、ステップＡ２以降を実施する。

調査員は、ステップＡ５を実施した際、注目の施設からの距離が設定距離を超えた場合（ステップＡ６−ＮＯ）、事前処理を終了する。

［動作］
図７は、本発明の実施形態によるナビゲーションシステム１の動作を示すフローチャートである。

車両の運転手又は同乗者が、ナビゲーションシステム１に設けられた電源スイッチ（図示しない）を操作することにより、ナビゲーションシステム１には電源が投入される。このとき、位置取得部４は、車両の現在の位置を表す情報を定期的に取得する（ステップＢ１；位置取得処理）。

運転手又は同乗者が、ナビゲーションシステム１に設けられた入力装置（図示しない）を操作することにより、又は、表示部３がタッチパネルであり（図示しない）、これを操作することにより、複数の施設のうちの１つの施設（例えば「○○遊園地」）を目的地として入力する。このとき、走行経路決定部２１は、地図データベース１３を参照して、地図データが表す道路のうちの、現在の位置から目的地までの道路を走行経路４０（図８参照）として決定する（ステップＢ２；走行経路決定処理）。

走行経路決定処理（ステップＢ２）以降、走行経路通知部２２は、地図データベース１３を参照して、現在の位置、目的地「○○遊園地」、走行経路４０とそれらの周辺の施設、道路とを表す地図データを表示用地図データとして表示部３に表示して、運転手に通知する。同時に、走行経路通知部２２は、現在の位置と走行経路４０とに従って、目的地への車両の走行をガイドするための音声をスピーカー５から出力して、運転手に通知する。（ステップＢ３；走行経路通知処理）。

運転手が車両を運転し、車両が走行経路４０上を走行する。ここで、走行経路通知部２２、該当視界境界点選択部２３、現在位置視界境界点選択部２４、目標物通知部２５は、例えば車両の現在の位置の変化により、車両が走行していることを認識している（ステップＢ４；車両走行認識処理）。

該当視界境界点選択部２３は、表示用地図データが表す走行経路４０上の交差点の目印となる施設「ガソリンスタンド」、又は、走行経路４０上の目的地となる施設「○○遊園地」を目標物とする。この場合、該当視界境界点選択部２３は、視界支援データベース１４を参照して、複数の視界境界点３０の中から、上記の目標物に対応する視界境界点群３１（図３参照）を選択する（ステップＢ５；該当視界境界点選択処理）。

次に、現在位置視界境界点選択部２４は、視界支援データベース１４を参照して、複数の位置の中から、車両の現在の位置に対応する候補位置を選択する。次いで、現在位置視界境界点選択部２４は、視界支援データベース１４を参照して、視界境界点群３１の中から、上記の候補位置に対応する選択視界境界点３２（図３参照）を選択する（ステップＢ６；現在位置視界境界点選択処理）。

例えば、選択視界境界点３２が、図６に示されるような視界境界点３０であり、運転手が車両から目標物を目視不可能であることを表している（ステップＢ７−ＮＯ）。この場合、ステップＢ３以降が実行される。

例えば、選択視界境界点３２が、図５に示されるような視界境界点３０であり、運転手が車両から目標物を目視可能であることを表している（ステップＢ７−ＹＥＳ）。このとき、目標物通知部２５は、運転手が車両から目標物を目視可能である旨を表す音声をスピーカー５から出力して、運転手に通知する。例えば、目標物が「ガソリンスタンド」である場合、目標物通知部２５は、「ガソリンスタンドを左折（又は右折）します。」のような音声をスピーカーから出力して、運転手に通知する（ステップＢ８；目標物通知処理）。その後、ステップＢ３以降が実行される。

視界境界点群３１は、車両の進行方向から順に、又は、目標物から順に、１番目から最終番目までの視界境界点を表しているものとする。例えば、図９に示されるように、視界境界点群３１は、目標物から順に１番目から最終番目までの視界境界点４１、４２、４３を表しているものとする。

この場合、視界境界点群４１、４２、４３のうちの、偶数番目の視界境界点４２は、障害物５１、５２により運転手が車両から目標物５０を目視不可能であることを表している。奇数番目の視界境界点４１、４３は、運転手が車両から目標物５０を目視可能であることを表している。即ち、目標物通知部２５は、選択視界境界点３２が奇数番目の視界境界点４１、４３であるとき、運転手が車両から目標物５０を目視可能である旨を車両の運転手に通知する。

以上の説明により、本発明によれば、運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かを表す複数の視界境界点３０とそのときの位置とを施設毎に事前に計測しておき、視界支援データベース１４に格納しておく。これにより、ナビゲーションシステム１は、走行経路４０上の交差点の目印となる施設「ガソリンスタンド」、又は、走行経路４０上の目的地となる施設「○○遊園地」を目標物とした場合、視界支援データベース１４を参照して、複数の視界境界点３０の中から、目標物と車両の現在の位置とに対応する選択視界境界点３２を選択し、その選択視界境界点３２が、運転手が車両から目標物を目視可能であることを表しているとき、その旨を運転手に通知する。このように、本発明では、施設毎に複数の視界境界点３０とその位置とを事前に視界支援データベース１４に格納しておくことにより、運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かの判定に多くの計算量を必要としないで、目的地への車両の走行をガイドすることができる。

また、本発明によれば、ナビゲーションシステム１は、走行経路４０上の交差点の目印となる施設「ガソリンスタンド」、又は、走行経路４０上の目的地となる施設「○○遊園地」を目標物とした場合、視界支援データベース１４を参照して、複数の視界境界点３０の中から、目標物に対応する視界境界点群３１を選択し、視界支援データベース１４を参照して、視界境界点群３１の中から、車両の現在の位置に対応する選択視界境界点３２を選択する。そこで、視界境界点群３１のうちの、奇数番目の視界境界点が、運転手が車両から目標物を目視可能であることを表し、選択視界境界点３２が奇数番目の視界境界点であるとき、ナビゲーションシステム１は、運転手が車両から目標物を目視可能である旨を車両の運転手に通知する。このように、本発明では、運転手が車両から目標物を目視可能であるか否かの判定については、視界境界点群３１の各々が奇数番目であるのか偶数番目であるのかを数えるだけでよい。

１ ナビゲーションシステム、
２ ナビゲーション制御装置（制御装置）、
３ 表示部、
４ 位置取得部、
５ スピーカー、
１０ ＣＰＵ、
１１ 記憶部、
１２ コンピュータプログラム、
１３ 地図データベース、
１４ 視界支援データベース、
２１ 走行経路決定部、
２２ 走行経路通知部、
２３ 該当視界境界点選択部、
２４ 現在位置視界境界点選択部、
２５ 目標物通知部、
３０ 視界境界点、
３１ 視界境界点群、
３２ 選択視界境界点、
４０ 走行経路、
４１〜４３ 視界境界点、
５０ 目標物、
５１、５２ 障害物

Claims (9)

1. 車両に搭載されたナビゲーションシステムであって、
   複数の施設及び複数の道路とそれらの位置とを表す地図データが格納された地図データベースと、
   前記車両の運転手が前記車両から目標物を目視可能であるか否かを表す視界境界点とそのときの位置とが施設毎に事前に複数個所計測され、それらを表す情報が格納された視界支援データベースと、
   前記車両の現在の位置を取得する位置取得部と、
   前記複数の施設のうちの１つの施設が目的地として入力されたとき、前記地図データベースを参照して、前記地図データが表す道路のうちの、前記現在の位置から前記目的地までの道路を走行経路として決定する走行経路決定部と、
   前記走行経路上の交差点の目印となる施設、又は、前記走行経路上の前記目的地となる施設を前記目標物としたとき、前記視界支援データベースを参照して、前記複数の視界境界点の中から、前記目標物と前記車両の前記現在の位置とに対応する選択視界境界点を選択する選択部と、
   前記選択視界境界点が、前記運転手が前記車両から前記目標物を目視可能であることを表しているとき、その旨を前記運転手に通知する目標物通知部と
   を具備するナビゲーションシステム。
2. 前記選択部は、
   前記走行経路上の交差点の目印となる施設、又は、前記走行経路上の前記目的地となる施設を前記目標物としたとき、前記視界支援データベースを参照して、前記複数の視界境界点の中から、前記目標物に対応する視界境界点群を選択する該当視界境界点選択部と、
   前記視界支援データベースを参照して、前記視界境界点群の中から、前記車両の前記現在の位置に対応する選択視界境界点を選択する現在位置視界境界点選択部と
   を具備する請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. 前記視界境界点群は、前記車両の進行方向から順に、又は、前記目標物から順に、１番目から最終番目までの視界境界点を表し、
   前記視界境界点群のうちの、偶数番目の視界境界点は、障害物により前記運転手が前記車両から前記目標物を目視不可能であることを表し、
   前記視界境界点群のうちの、奇数番目の視界境界点は、前記運転手が前記車両から前記目標物を目視可能であることを表している場合、
   前記目標物通知部は、前記選択視界境界点が前記奇数番目の視界境界点であるとき、前記運転手が前記車両から前記目標物を目視可能である旨を前記運転手に通知する
   請求項２に記載のナビゲーションシステム。
4. スピーカー
   を更に具備し、
   前記目標物通知部は、前記選択視界境界点が、前記運転手が前記車両から前記目標物を目視可能であることを表しているとき、前記運転手が前記車両から前記目標物を目視可能である旨を表す音声を前記スピーカーから出力する
   請求項１〜３のいずれかに記載のナビゲーションシステム。
5. 表示部と、
   前記走行経路が決定されたときに、前記地図データベースを参照して、前記現在の位置、前記目的地、前記走行経路とそれらの周辺の施設、道路とを表す地図データを表示用地図データとして前記表示部に表示する走行経路通知部と
   を更に具備する請求項１〜４のいずれかに記載のナビゲーションシステム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のナビゲーションシステムに使用される視界支援データベース。
7. 車両の現在の位置を取得する位置取得部と共に車両に搭載されたナビゲーション制御装置であって、
   複数の施設及び複数の道路とそれらの位置とを表す地図データが格納された地図データベースと、
   前記車両の運転手が前記車両から目標物を目視可能であるか否かを表す視界境界点とそのときの位置とが施設毎に事前に複数個所計測され、それらを表す情報が格納された視界支援データベースと、
   前記複数の施設のうちの１つの施設が目的地として入力されたとき、前記地図データベースを参照して、前記地図データが表す道路のうちの、前記現在の位置から前記目的地までの道路を走行経路として決定する走行経路決定部と、
   前記走行経路上の交差点の目印となる施設、又は、前記走行経路上の前記目的地となる施設を前記目標物としたとき、前記視界支援データベースを参照して、前記複数の視界境界点の中から、前記目標物と前記車両の前記現在の位置とに対応する選択視界境界点を選択する選択部と、
   前記選択視界境界点が、前記運転手が前記車両から前記目標物を目視可能であることを表しているとき、その旨を前記運転手に通知する目標物通知部と
   を具備するナビゲーション制御装置。
8. 車両の現在の位置を取得する位置取得部と共に車両に搭載されたコンピュータが実行する方法であって、
   前記車両の運転手が前記車両から目標物を目視可能であるか否かを表す視界境界点とそのときの位置とを施設毎に事前に複数個所計測し、それらを表す情報を視界支援データベースに格納するステップと、
   前記複数の施設のうちの１つの施設が目的地として入力されたとき、複数の施設及び複数の道路とそれらの位置とを表す地図データが格納された地図データベースを参照して、前記地図データが表す道路のうちの、前記現在の位置から前記目的地までの道路を走行経路として決定するステップと、
   前記走行経路上の交差点の目印となる施設、又は、前記走行経路上の前記目的地となる施設を前記目標物としたとき、前記視界支援データベースを参照して、前記複数の視界境界点の中から、前記目標物と前記車両の前記現在の位置とに対応する選択視界境界点を選択するステップと、
   前記選択視界境界点が、前記運転手が前記車両から前記目標物を目視可能であることを表しているとき、その旨を前記運転手に通知するステップと
   を具備するナビゲーション方法。
9. 請求項８に記載のナビゲーション方法の各ステップを前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラム。

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