JP2017203638A - 電子装置、案内方法および案内システム - Google Patents

Abstract

【課題】車線減少や車線規制等を伴う道路において走行車線と進行方向とが同じ場合であっても、分岐点や交差点等において走行車線と進行方向とが異なる場合等と共通のロジックで車線案内をすることができる電子装置を提供する。
【解決手段】自車Ｍが、経路Ｓへの車線変更ができなくなる区間である車線移動限界区間を車線Ｒ３、Ｒ４に応じて設定し、自車位置および自車が走行する車線に基づき、設定された車線移動限界区間に自車が進入するおそれがある場合に、車線変更を促す案内や走行車線を維持する旨の案内を行う。車線移動限界区間の設定は、走行可能車線の末端部分Ｚ２である車線経路逸脱ポイントＰ１および車線経路逸脱ポイントより手前で車線変更を完了させるための限界地点である車線変更限界ポイントＰ２、Ｐ３を算出することにより行う。
【選択図】図７

Description

本発明は、運転アシスト機能を有する電子装置の車線案内に関し、特に、前方に分岐路や車線規制があるときの走行案内に関する。

ナビゲーション機能や運転アシスト機能を備えた車載装置は、地図データベースを利用して、設定された目的地までの経路を案内したり、前方に発生する車線規制等の案内を行うものがある。これらの案内は、例えば、音声や表示によって行われる。運転者は、このような案内を受けることで、道路に迷うことなく、かつ安全に目的地に到達することができる。

経路案内は、交差点、分岐地点、車線減少、車線規制など、右左折や車線変更を伴うタイミングで行われることが多い。例えば、交差点や分岐地点に対し、進入可能なレーン数の数を表示し、その中で経路方向に進行可能なレーン位置を明示したり、交差点や分岐地点の手前で、「右側の車線へ移動してください」などの、経路方向に進行可能なレーン位置を案内したりする。

経路案内を行うタイミングに関しては、様々な技術が存在する。特許文献１には、車線変更の案内を行う際に、車線変更先の車線に他車両が存在するか否かを判断し、当該判断結果に基づいて車線変更指示を行う運転支援装置について開示されている。特許文献２には、交差点の手前における車線変更禁止区間を考慮し、現在走行中の車線の車線情報と車両の意図する走行方向とを比較して車線変更の要否を判断し、当該判断に基づいて走行車線の変更を案内する車線変更案内装置が開示されている。特許文献３には、車線規制が行われている区間を走行した車両の走行情報を取得し、当該走行情報に基づいて交通規制がなされている規制車線を検出すると共に、自車両の走行予定車線が規制車線に対応する場合に車線変更を推奨する規制車線検出装置および車両用経路推奨装置が開示されている。

特開２００４−１８５５０４号公報 特開２００７−１２７５９８号公報 特開２００６−２３６２４７号公報

従来の車載装置では、車線変更の要否にかかわらず案内を行うものがあり、このような場合、運転者にとって有益でない案内であれば、煩わしさを感じたり、あるいは、却って他の大事な案内を聞き逃してしまう恐れがあった。また、首都高のような分岐が連続する道路構造の場合、車線案内があっても正しく走行することは難しい。

これらを解決するために、案内交差点において、走行車線と進行方向とが異なる場合に案内を行い、それ以外では案内を行わないという方法が考えられる。例えば、図１８（Ａ）に示すように、自車Ｍが既に案内経路方向（左車線）を走行している場合には案内を行わず、図１８（Ｂ）に示すように、自車Ｍが右車線を走行し車線移動が必要な場合にのみ注意喚起を行う。

こうした方法は、運転者への煩わしさを解消し得るものであるが、車線減少や車線規制地点などの走行車線と進行方向が同じ場合でもレーン案内を必要とする場合があり、これに対処することができない。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、車線減少や車線規制等を伴う道路において走行車線と進行方向とが同じ場合であっても、分岐点や交差点等において走行車線と進行方向とが異なる場合等と共通のロジックで車線案内をすることができる電子装置、案内方法および案内システムを提供することを目的とする。

本発明に係る電子装置は、経路への車線移動が制限される車線移動限界区間を車線毎に設定可能な設定手段と、自車位置を算出する算出手段と、自車の走行する走行車線を検出する検出手段と、前記算出手段より算出された自車位置および前記検出手段により検出された走行車線に基づき自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内手段と、を有する。

好ましくは前記設定手段は、前記経路を逸脱する逸脱地点と前記逸脱地点より手前の前記経路への車線変更を可能にする限界地点との区間を前記車線移動限界区間を設定する。好ましくは、前記逸脱地点は、分岐道路における車線変更禁止区間の一端である。好ましくは前記逸脱地点は、車線規制区間の一端である。好ましくは前記逸脱始点は、車線減少地点の減少車線の一端である。好ましくは前記設定手段は、自車が複数車線を有する道路を走行している場合に、車線毎に複数の車線移動限界区間を設定する。好ましくは前記設定手段は、前記経路方向に車線変更なしで進行できる車線に近い第１の車線に第１の車線移動限界区間を設定し、前記経路方向に車線変更なしで進行できる車線から第１の車線より遠い第２の車線に前記第１の車線移動限界区間よりも長い第２の車線移動限界区間を設定する。好ましくは前記案内手段は、前記車線移動限界区間の手前から自車が前記車線移動限界区間に進入するおそれがある場合に前記経路への車線変更を促す案内を行う。好ましくは前記電子装置はさらに、自車の車線変更の有無を判定する判定手段を含み、前記案内手段は、前記車線移動限界区間中に自車が前記車線移動限界区間への車線変更があると判定した場合に走行車線を維持する旨の案内を行う。好ましくは前記判定手段は、路面上の白線を検出する白線検出手段を有し、自車が白線に接近または白線を超えたとき車線変更したと判定する。好ましくは電子装置はさらに、目的地までの案内経路を算出する案内経路算出手段を含み、前記経路は、前記案内経路算出手段により算出された案内経路である。

さらに本発明に係る他の電子装置は、サーバ装置と通信する通信手段と、前記サーバ装置から目的地までの経路及び車線毎に設定された前記経路への車線移動が制限される車線移動限界区間を受信する受信手段と、自車位置を算出する算出手段と、自車の走行する走行車線を検出する検出手段と、前記自車位置および前記走行車線に基づき自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内手段と、を有する。

本発明に係る案内方法は、制御手段を有する電子装置において実行されるものであって、経路への車線変更ができなくなる車線移動限界区間を車線毎に設定可能な設定ステップと、自車位置を算出する自車位置算出ステップと、自車の走行する走行車線を検出する検出ステップと、前記算出された自車位置および前記検出された走行車線に基づき自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内ステップと、を有する。

本発明に係る案内システムは、電子装置とサーバ装置とを備えるものであって、前記サーバ装置は、前記電子装置から自車位置と目的地を受信するサーバ側受信手段と、前記自車位置と前記目的地に基づいて経路を算出する経路算出手段と、前記経路への車線移動が制限される車線移動限界区間を車線毎に設定可能な設定手段と、前記経路及び前記車線移動限界区間を前記電子装置に送信する送信手段と、を有し、前記電子装置は、前記自車位置を算出する位置算出手段と、自車の走行する走行車線を検出する検出手段と、前記経路及び前記車線移動限界区間を前記サーバ装置から受信する車両側受信手段と、前記自車位置および前記走行車線に基づき、前記自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内手段と、を有する。本発明に係る電子装置サーバ装置と通信する通信手段と、前記サーバ装置から目的地までの経路及び車線毎に設定された前記経路への車線移動が制限される車線移動限界区間を受信する受信手段と、自車位置を算出する算出手段と、自車の走行する走行車線を検出する検出手段と、前記自車位置および前記走行車線に基づき、自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内手段とを有する。

本発明によれば、車線毎に車線移動限界区間を設定可能とすることにより、車線減少や車線規制などを伴う道路において走行車線と進行方向とが同じ場合であっても、分岐点や交差点などにおいて走行車線と進行方向とが異なる場合等と共通のロジックで車線案内をすることができる。

本発明の第１の実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。 他の配信サイトから情報を取得する例を示す図である。 本発明の第１の実施例に係る地図データの一例を示す図である。 本発明の第１の実施例に係る分岐道路上の各地点および各区間の定義を説明する図である。 本発明の第１の実施例に係る案内プログラムの機能的な構成例を示す図である。 本発明の第１の実施例に係る車線移動限界区間設定部の機能的な構成を示す図である。 本発明の第１の実施例に係る案内部の走行車線に関する案内例する図である。 本発明の第１の実施例に係る案内プログラムの動作を示すフロー図である。 本発明の第１の実施例に係る車線移動限界区間の設定動作を示すフロー図である。 本発明の第１の実施例に係る案内プログラムの動作であって車線移動限界区間が設定された車線に移動するときの案内を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例に係る案内プログラムの動作であって車線移動限界区間が設定された車線に移動するときの案内を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例に係る車線規制区間を含む道路上に設定される車線移動限界区間を説明する図である。 本発明の第２の実施例に係る案内部の走行車線に関する案内例する図である。 本発明の第３の実施例に係る案内システムの構成を示す図である。 第３の実施例に係るサーバの構成を示す図である。 第３の実施例に係る案内プログラムの機能的な構成例を示す図である。 第３の実施例に係る案内システムの動作フローを示す図である。 従来の車載装置を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態に係る電子装置は、自動車等の移動体上に固定的に搭載される車載装置であることができる。本発明の電子装置は、好ましくはナビゲーション機能、運転アシスト機能等を搭載するが、これ以外の機能、例えばオーディオ・ビデオデータを再生する機能、テレビ・ラジオ放送を受信する機能、アプリケーションソフトウエアを実行する機能などを統合的に備えるものであってもよい。さらに本発明の電子装置は、それ自身がナビゲーション機能を実行するための道路地図データを記憶装置に蓄積するものであってもよいし、無線等のデータ通信手段を介してインターネット上の配信サイトもしくは配信サーバーなどから必要な道路地図データを取得するものであってもよい。

図１は、本発明の第１の実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置１０は、例えば、入力部１００、位置情報算出部１１０、ナビゲーション部１２０、撮像部１３０、表示部１４０、音声出力部１５０、通信部１６０、記憶部１７０、車両状態検出部１８０、および制御部１９０を含んで構成される。

入力部１００は、入力キーデバイス、音声入力認識装置、タッチパネルなどにより、ユーザーからの指示を受け取り、これを制御部１９０へ提供する。位置情報算出部１１０は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号、ジャイロセンサ等の相対方位センサ、地磁気センサ等の絶対方位センサからの出力に基づき自車の現在地を算出する。

ナビゲーション部１２０は、例えば、位置情報算出部１１０によって算出された現在地から目的地までの案内経路を算出し、算出された案内経路の音声案内を音声出力部１５０から出力したり、自車位置周辺の道路地図を表示部１４０に表示させたりする。ナビゲーション部１２０に用いられる目的地は、例えば、入力部１００からユーザー操作によって入力される。ナビゲーション部１２０によって算出された案内経路は、各種メモリ等で構成される記憶部１７０に記憶される。

撮像部１３０は、車内や車外を撮像するカメラを含んで構成される。車外を撮像するカメラは、少なくとも路面の白線を撮像可能な撮像範囲を有し、撮像画像は制御部１９０に提供される。この撮像画像は、例えば、自車の走行車線の検出や、自車の車線変更の有無の判定に利用される。表示部１４０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ等の表示装置を含み、例えば、ナビゲーション部１２０によって生成された道路地図の画像を表示したり、ユーザー設定を行うための設定画面やメニュー画面を表示したりする。音声出力部１５０は、ナビゲーション部１２０によって算出された経路を案内する音声案内を出力したり、運転者に対して運転支援情報の音声案内を行ったりする。

通信部１６０は、種々の外部装置との間でデータの送受を可能にする。通信部１６０は、車載装置自身が通信機能を内蔵するものであってもよいし、そのような通信機能を有する端末を車載装置に接続するものであってもよい。例えば、通信部１６０は、図２に示すように、ネットワークＮＷを介して、位置情報配信サイト１６２にアクセスし、そこから自車位置情報を取得したり、地図データ配信サイト１６４にアクセスし、そこから必要な地図データを取得したり、道路交通情報配信サイト１６６にアクセスし、そこから道路交通情報に関する詳細な情報を取得することができる。位置情報配信サイト１６２から得られる自車位置情報は、位置情報算出部１１０によって算出される自車位置情報の代わりに用いることができる。

記憶部１７０は、制御部１９０が実行するアプリケーションソフトウエアやプログラム、ナビゲーション部１２０が必要とする地図データ等を記憶することができる。地図データは、交差点等を示すノードデータ、ノード間の道路を示すリンクデータを含むことができる。図３は、第１の実施例に係る地図データの一例を示す図である。リンクデータ１７２は、リンクＩＤ、リンク位置情報、道路種別情報、幅員、レーン情報等を少なくとも有する。リンクＩＤは、各リンクを識別するための情報であり、リンク位置情報は、各リンクの始点と終点の座標を含む。道路種別情報は、例えば、一般道路、高速道路、有料道路等の道路を種別する。幅員は、リンクの道幅を示す。レーン情報は、レーンを識別するレーンＩＤ、各レーンの属性情報を含む。レーンの属性情報は、車線数、直進専用レーン、右左折専用レーン等の識別、レーン幅、レーンの車線変更が不可能な区間を表す禁止区間始点および禁止区間終点の座標を含む。ノードデータ１７４は、ノードＩＤ、接続リンクＩＤ、緯度・経度、交差点情報等の情報を少なくとも有する。ノードＩＤは、各ノード情報を固有に識別するためのＩＤである。接続リンクＩＤは、ノードに接続されるリンクのリンクＩＤを格納する。緯度・経度は、ノードの位置を示す二次元座標情報である。交差点情報は、交差点に関する情報を格納する。

車両状態検出部１８０は、自車の種々の状態に関する情報を取得する。車両状態検出部１８０は、例えば、車内バスを介して、自車の車速情報を表す車速パルス、ウィンカー情報、ギア情報、ハンドル舵角情報等を取得することができる。

制御部１９０は、車載装置１０の各部を制御する。好ましい態様では、制御部１９０は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含むマイクロコントローラ等から構成され、ＲＯＭまたはＲＡＭは、各部を制御するためのプログラムを格納することができる。本実施例では、制御部１９０は、車線変更等を伴う場合に警告等の案内を行う案内プログラム２００を実行する。

図４は、第１の実施例に係る分岐道路上の各地点および各区間の定義を説明する図である。一例として、道路は、レーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を含み（以下、総称して道路Ｒと呼ぶことがある）、レーンＲ１およびＲ２（左分岐）がレーンＲ３およびＲ４（右分岐）から途中で分岐する。本例の場合、レーン属性情報に含まれる禁止区間始点はＺ１であり、禁止区間終点はＺ２であり、Ｚ１およびＺ２を結んだ区間が車線変更禁止区間である。すなわち、レーンＲ３を自車Ｍが走行している場合、車線変更禁止区間を跨いでレーンＲ１またはレーンＲ２に車線変更をすることはできない。なお、禁止区間始点であるＺ１の座標は、分岐点のノードデータの緯度・経度と同じ座標情報であっても良い。

図５に、本実施例に係る案内プログラムの機能的な構成例を示す。案内プログラム２００は、車線移動限界区間設定部２１０、自車位置算出部２２０、走行車線検出部２３０、案内部２４０を含んで構成される。

車線移動限界区間設定部２１０は、自車の速度情報等に基づいて、車線毎に車線移動限界区間を設定することを可能にする。車線移動限界区間とは、一定の道路環境および走行状況により、経路への車線変更ができなくなる区間である。この経路とは、必ずしもナビゲーション部１２０により探索された目的地までの経路に限定されるものではなく、例えば、自車が現在走行中の本線道路を仮想的な経路とするものであってもよい。車線移動限界区間を図４を参照して説明する。ここでの経路は、レーンＲ１ないしＲ４の本線から、Ｒ１、Ｒ２の左分岐に向かうものとする。車線変更禁止区間は、これを跨いで車線変更をすることができないため、例えば、自車ＭがレーンＲ３を一定速度で走行している場合、車線変更に伴う時間を考慮すれば、禁止区間終点Ｚ２よりも一定距離手前の位置で車線変更を行う必要がある。このため、車線変更の案内は、さらに手前の位置で行う必要がある。そこで、車線移動限界区間は、禁止区間終点Ｚ２から手前の区間に設定される。

次に、車線移動限界区間設定部２１０の詳細について説明する。図６は、車線移動限界区間設定部２１０の機能的な構成を示すブロック図である。車線移動限界区間設定部２１０は、車線経路逸脱ポイント算出部２１２、車線変更限界ポイント算出部２１４、車線移動限界区間決定部２１６を含む。車線経路逸脱ポイント算出部２１２は、走行可能車線の末端部分を車線経路逸脱ポイントとして算出する。図４で示せば、車線変更禁止区間の終点地点であるＺ２を通る地点Ｐ１が車線経路逸脱ポイントとして算出される。自車Ｍが車線経路逸脱ポイントＰ１を通過してしまった場合には、車線変更禁止区間により、レーンＲ１またはレーンＲ２への車線変更が不可能となるからである。

車線変更限界ポイント算出部２１４は、自車の速度情報等に基づいて、車線経路逸脱ポイント算出部２１２によって算出された車線経路逸脱ポイントより手前で車線変更を完了させるための限界地点を車線変更限界ポイントとして算出する。すなわち、図４の例では、自車ＭがレーンＲ３を走行している場合には、地点Ｐ２であり、レーンＲ４を走行している場合には、地点Ｐ３である。車線変更限界ポイントＰ２、Ｐ３に到達するまでに自車が車線変更を開始すれば、車線変更禁止区間を跨がずに円滑に車線変更を行うことができる。

次に、車線変更限界ポイントの算出方法について説明する。自車の走行する速度、走行する車線、経路（進行方向）等によって、車線変更の限界地点は異なる。走行速度が速ければ速い程、車線変更限界ポイントは、車線経路逸脱ポイントから大きく離れることになる。従って、車線変更限界ポイント算出部２１４は、車速情報、ウィンカー点灯時間、自車位置情報、車線変更に必要な時間（車速や想定舵角と道路形状から推定）等に基づいて、車線毎に車線変更限界ポイントを算出する。算出に必要な情報は、車両状態検出部１８０から取得したり、予め記憶部１７０に用意された情報を利用する。

車線変更限界ポイントの算出の一例を示せば、例えば、車速パルスの取得および車線変更に必要な時間の算出を行い、車速が４０ｋｍ／ｈ、１つのレーンを跨ぐ車線変更に必要な時間が５秒であるとすると、１秒あたり約１１ｍ進むことから、車線変更に必要な距離は少なくとも５５ｍを確保する必要があり、車線経路逸脱ポイントから５５ｍ手前の地点を車線変更限界ポイントとして算出することができる。図４の地点Ｐ２は、レーンＲ３から左分岐方向へ車線変更する場合の車線変更限界ポイントであり、地点Ｐ３は、レーンＲ４から左分岐方向へ車線変更する場合の車線変更限界ポイントである。レーンＲ４から左分岐方向へ車線変更する場合は、２回の車線変更が必要となるため、レーンＲ３上の車線変更限界ポイントよりも手前の地点に車線変更限界ポイントが算出される。

レーンＲ４上の車線変更限界ポイントの算出方法は、特に限定されないが、レーンＲ３の場合と同様に、車速パルスおよび車線変更に必要な時間から算出しても良いし、レーンＲ３で算出された車線移動限界ポイントに一定の係数を掛けて算出してもよい。例えば、車線変更を２回行うという観点から、単純に地点Ｐ１および地点Ｐ２の区間の２倍の区間となるように地点Ｐ３を算出するようにしても良い。

車線移動限界区間決定部２１６は、算出された車線経路逸脱ポイントおよび車線変更限界ポイントに基づいて、車線移動限界区間を決定する。図４の例で示せば、レーンＲ３上の地点Ｐ１と地点Ｐ２の区間、レーンＲ４上の地点Ｐ１と地点Ｐ３の区間が車線移動限界区間として決定される。また、車線移動限界区間設定部２１０は、車速が規定以上変化する毎に車線移動限界区間を算出し直し、車線移動限界区間を再設定することができる。さらに車線移動限界区間設定部２１０は、車線毎の混雑度が取得できる場合は、その車線の混雑度に応じて、車線移動限界区間の距離を長く設定するようにしても良い

自車位置算出部２２０は、位置情報算出部１１０が算出した位置情報を取得し、または、ＧＰＳ情報やセンサ出力情報等を取得して走行している道路上の自車位置を算出する。走行車線検出部２３０は、自車が走行している車線（レーン）を検出する。走行車線検出部２３０は、例えば、撮像部１３０によって撮像された白線を含む道路画像を画像解析し、図３に示すレーン属性情報を参照して自車が走行している車線を特定する。あるいは、路側機などからレーン情報が配信されている場合には、これを利用することも可能である。走行車線検出部２３０の検出方法は、特に限定されないが、例えば、特許第３８９１２３１号公報や特開２００７−１２７５９８に記載された方法を用いても良い。

案内部２４０は、自車位置情報および／または走行車線情報に基づいて、車線移動限界区間設定部２１０によって設定された車線移動限界区間に、自車位置が進入する前、進入した場合、あるいは進入する恐れがある場合に、走行車線に関する案内を行う。案内部２４０は、好ましくは、車線移動限界区間への進入態様に応じた案内を行う。

図７は、案内部２４０による案内例である。例えば、図７（Ａ）に示すように、経路の進行方向Ｓが左分岐（レーンＲ１、Ｒ２）であり、自車ＭがレーンＲ３を走行しているときに、車線移動限界区間の始点Ｐ２から進入する場合、「左側の車線へ移動してください」等の車線変更を促す案内を行う。また、図７（Ａ）に示すような態様で、レーンＲ４の車線移動限界区間内に車線変更する場合には、「現在の車線を維持後、レーンＲ２に車線変更してください」という案内をする。あるいは、経路から離脱するリスクがある旨の警告をしてもよい。これらの案内は、例えば、表示部１４０に、その旨を表す文字や画像を表示したり、音声出力部１５０から音声出力される。なお、自車が車線変更するか否かの判定は、例えば、車両状態検出部１８０から取得されたウィンカー情報、ハンドル舵角の変化、あるいは撮像部１３０の撮像画像から検出された白線と自車との距離の変化等から行うことができる。

図７（Ｂ）に示すように、自車Ｍの前方の他車を追い越そうとしてレーンＲ３の車線移動限界区間内に途中から進入する場合には、「現在の車線を維持してください」等の車線変更を抑制する案内を行う。もし、追い越しによって自車ＭがレーンＲ３の車線移動限界区間に進入してしまうと、車線変更禁止区間により車線変更ができなくなってしまうことに対する警告である。

好ましい態様では、案内部２４０は、車線移動限界区間に進入する一定距離前または一定時間前に案内を行う。自車位置算出部２２０により自車Ｍの道路上の位置が算出され、かつ走行車線検出部２３０により自車が走行する車線が随時検出されるため、案内部２４０は、地点Ｐ２または地点Ｐ３に到達する一定距離または一定時間を正確に算出することができる。また、案内部２４０は、自車Ｍが実際に車線変更をする前に、その予兆があったとき、警告をするようにしてもよい。例えば、ウィンカー情報を取得することにより、車線移動限界区間への途中からの進入の可能性を察知した場合には、その案内を行うようにしても良い。図７（Ｂ）の例では、右方向のウィンカー情報が取得された場合に案内が行われる。

図８は、本実施例に係る走行車線に関する案内動作を示すフローチャートである。案内プログラム２００は、例えば、ナビゲーション部１２０によって探索された経路を案内するとき、あるいは他の方法により進むべき経路が設定されたとき（Green Waveなど）、あるいは単に本線の道路を走行しているときに実行される。本例では、自車が、図４に示すような本線道路から分岐路で左分岐（レーンＲ１およびレーンＲ２）に進行するものとする。

案内プログラム２００は、まず、車線移動限界区間設定部２１０により車線移動限界区間を設定する（Ｓ１００）。図９は、第１の実施例に係る車線移動限界区間の設定動作を示すフローである。車線移動限界区間の設定は、まず、車線経路逸脱ポイント算出部２１２によって車線経路逸脱ポイントが算出される（Ｓ１００１）。車線移動限界区間設定部２１０は、自車が走行している道路のリンクデータ、ノードデータ等を参照し、禁止区間終点Ｚ２に基づき、地点Ｐ１を車線経路逸脱ポイントとして算出する。次に、車線変更限界ポイント算出部２１４によって車線変更限界ポイント（地点Ｐ２、Ｐ３）が算出され（Ｓ１００２）、車線移動限界区間決定部２１６は、Ｓ１００１およびＳ１００２によって算出されたポイントに基づいて、車線変更を余儀なくされる車線に車線移動限界区間を設定する（Ｓ１００３）。Ｓ１００３のステップを終えることで、車線移動限界区間の設定が完了する。設定された情報は、自車が車線移動限界区間を通過するまで保持され、当該区間を通過すると、次の車線移動限界区間が設定される。

次に、自車位置算出部２２０および走行車線検出部２３０によって自車が走行している道路上の自車位置および自車が走行している車線が算出または検出され（Ｓ１０２、Ｓ１０４）、案内部２４０は、自車位置および走行車線に基づき、自車が車線移動限界区間の手前の一定距離または一定時間に到達したか否か、すなわち案内をするタイミングか否かを判定し（Ｓ１０６）、到達したならば、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すような走行車線に関する案内を行う（Ｓ１０８）。なお、図８に示すフローでは、Ｓ１０８で処理を終了しているが、目的地までの経路が探索されているならば、目的地に到着するまでの間、車線移動限界区間が適宜設定され、それに基づき、走行車線の案内が継続して行われる。なお、車速が規定以上変化し、車線移動限界区間が算出し直された場合には、再算出後に車線変更の案内を行う。仮に、再算出された車線移動限界区間内を自車が走行することになってしまった場合には、車線変更限界ポイントを超えているので、車線変更を抑制または禁止するような案内を行うようにしてもよい。

次に、本実施例における車線変更の有無の判定を伴うときの走行車線に関する案内動作について、図１０のフローを参照して説明する。ここでは、車線変更の有無の判定をウィンカー情報を用いて行うものとする。

車線移動限界区間の設定後、自車位置算出部２２０および走行車線検出部２３０によって自車位置の算出および走行車線の検出が行われ（Ｓ２００、Ｓ２０２）、案内部２４０は、これらの情報に基づき、自車の走行する車線上に設定された車線移動限界区間の手前から自車が進入するか否かを判定し（Ｓ２０４）、手前から進入すると判定した場合には、図７（Ａ）に示すように車線変更を促す案内を行う（Ｓ２０６）。一方で、Ｓ２０４において「Ｎｏ」と判定された場合には、すなわち自車が車線移動限界区間を超えたとき、車両状態検出部１８０を介して取得されたウィンカー情報を監視し（Ｓ２０８）、案内部２４０は、ウィンカー情報に基づき車線移動限界区間内に途中から進入するか否かを判定する（Ｓ２１０）。ウィンカー方向が車線移動限界区間が設定されている車線に向けられている場合には、車線移動限界区間へ進入すると判定し、図７（Ｂ）に示すように現在の車線を維持する旨の案内を行う（Ｓ２１２）。

図１１は、車線変更の有無の判定を撮像部によって撮像された白線検出により行うときの案内動作を示すフローチャートである。ステップＳ３００〜Ｓ３０６は、図１０のステップＳ２００〜Ｓ２０６と同じであるため、説明を省略する。車線移動限界区間の手前でない場合、すなわちその区間を超えた場合には、案内部２４０は、撮像部１３０の撮像画像の解析結果から検出された白線情報を監視し（Ｓ３０８）、案内部２４０は、白線情報に基づき車線移動限界区間内に途中から進入するか否かを判定する（Ｓ３１０）。自車が、車線移動限界区間が設定されている車線の白線に接近するとき（白線までの距離が小さくなるとき）、あるいはその白線を越えて区間内にはみ出しそうな場合には、案内部２４０は、図７（Ｂ）に示すように現在の車線を維持する旨の案内を行う（Ｓ３１２）。例えば、検出された白線の位置と自社車位置が一定距離以内の距離になった場合等にＳ３１２の案内が行われる。

第１の実施例は、経路または進行方向が分岐路を走行する場合の案内に関するものであり、車線変更を余儀なくされる車線に車線移動限界区間を設定することで、車線移動限界区間の手前で車線変更を促す案内を行うことができると同時に、車線移動限界区間内への進入を抑制する案内を行うことができる。

次に、本発明の第２の実施例について図を用いて詳細に説明する。第１の実施例は、分岐路を走行する際の案内に関するものであるが、第２の実施例では、車線規制区間が道路を走行する際の案内に関する。

第２の実施例に係る車線移動限界区間設定部２１０は、車線規制区間の位置情報に基づき車線移動限界区間を設定する。車線規制区間は、第１の実施例で示した車線変更禁止区間に対応するものであり、車線移動限界区間設定部２１０は、第１の実施例の禁止区間始点および禁止区間終点の代わりに、車線規制区間始点および車線規制区間終点により規定される車線規制区間の端部に車線移動限界区間を設定する。車線規制区間は、例えば、事故、道路工事、渋滞等の要因によって発生し、このような車線規制情報は、例えば、リアルタイムで道路交通情報配信する配信サイト１６６（図２を参照）、あるいは路側機などから取得される。車線規制情報は、例えば、車線規制が生じる車線の識別情報、車線規制が生じる始点と終点の位置情報、車線規制が生じる道路情報（リンク情報）などを含むことができる。車線移動限界区間設定部２１０は、車線規制情報に基づき、自車が走行する道路の進行方向上に車線規制が存在するか否かを判定し、存在する場合には、第１の実施例と同様に、車線移動限界区間を設定する。

図１２に、車線規制が発生するときの車線移動限界区間の設定例を示す。この例では、経路Ｓ１と同一の進行方向上のレーンＲ５、Ｒ６に車線規制が発生し、自車がレーンＲ５またはＲ６を走行しているときに、レーンＲ７またはＲ８に車線変更を余儀なくされる。同図の斜線で表す区間は、車線規制区間であり、Ｚ３は、車線規制区間の始点である。車線経路逸脱ポイント算出部２１２は、車線規制区間の始点Ｚ３に一致する地点Ｐ４を車線経路逸脱ポイントとして算出する。車線変更限界ポイント算出部２１４は、第１の実施例のときと同様に、車速情報や車線変更に要する時間等に基づき、車線経路逸脱ポイント以前で車線変更を完了させるための限界地点Ｐ５、Ｐ６を車線変更限界ポイントとして算出し、車線移動限界区間決定部２１６は、算出された車線経路逸脱ポイントと車線変更限界ポイントの区間を車線移動限界区間として設定する。

図１３に、第２の実施例のよる案内例を示す。図１３（Ａ）に示すように、自車ＭがレーンＲ６を走行しているとき、案内部２４０は、車線移動限界区域の手間の一定距離に到達したとき、「右側車線へ移動してください」の案内を行う。自車がレーンＲ７またはＲ８を走行している場合には、車線変更が必要ないので、その場合には案内は行われない。図１３（Ｂ）に示すように、自車ＭがレーンＲ７を走行中に、車両移動限界区域が設定されているレーンＲ６への車線変更をしようとした場合には、案内部２４０は、「現在の車線を維持してください」の案内を行う。

このように、第２の実施例は、第１の実施例の車線変更禁止区間が異なるだけで、車線移動限界区間を第１の実施例のときと共通のロジックで設定し、走行車線の案内を行うことができる。また、本実施例は、第１の実施例および第２の実施例で示した道路環境に限定されるものではなく、車線変更禁止区間を有する交差点、車線減少を伴う道路でも実行することができる。このような場合にも、各道路環境に応じて車線変更が禁止される区間、または出来なくなる区間に基づき車線経路逸脱ポイントを算出し、当該車線経路逸脱ポイントに基づき車線移動限界区間を設定することで、走行車線に関する共通の案内処理を行うことが可能になる。

次に、本発明の第３の実施例について図を用いて詳細に説明する。第１の実施例および第２の実施例では、車載装置１０において車線移動限界区間の算出や設定等を行っているが、第３の実施例では、外部サーバと車載装置１０とが連携し、案内システムとして車線変更に伴う案内を行う例を示す。なお、第３の実施例で示す車載装置１０およびその案内プログラムは、第１および第２の実施例で示した機能、構成等を含むことができる。

図１４は、第３の実施例に係る案内システムの構成を示す図である。第３の実施例に係る案内システム３０は、車載装置１０およびサーバ２０を含んで構成され、車載装置１０は、無線通信や無線ネットワーク等を介してサーバ２０との間で情報の送受を行う。

図１５は、第３の実施例に係るサーバの構成を示す図である。第３の実施例に係るサーバ２０は、各部を制御する制御部２１、車載装置１０との無線通信を可能にする通信部２６、制御部２１が実行するアプリケーションソフトウエアやプログラムや、第１実施例等で示した地図データ等を記憶する記憶部２７を含んで構成される。

第３の実施例に係る制御部２１はさらに、通信部２６を介して車載装置１０からの情報を受信する情報受信部２２、車載装置１０から受信した情報に基づき案内経路を算出する案内経路算出部２３、車線移動限界区間を設定する車線移動限界区間設定部２４、車載装置１０に対して情報を送信する情報送信部２５を含む。

情報受信部２２は、車載装置１０から少なくとも車両Ｍの自車位置情報を受信する。さらに情報受信部２２は、車載装置１０から目的地情報を受信したり、あるいは車両Ｍの走行情報（例えば、車速情報、ウィンカー情報等）を受信するようにしてもよい。案内経路算出部２３は、情報受信部２２が受信した自車位置情報および／または目的地情報を基に、記憶部２７に記憶された地図データを用いて案内経路を算出する。当該案内経路の算出は、第１の実施例および第２の実施例では、ナビゲーション部１２０が担っていた機能である。また、目的地情報は、必ずしも具体的な目的地でなくてもよく、車両が走行している道路（例えば、同一の道路種別、あるいは本線道路）を仮想目的地とすることができる。

車線移動限界区間設定部２４は、案内経路算出部２３によって算出された案内経路に基づき、車線移動限界区間を設定する。車線移動限界区間設定部２４の機能は、車線移動限界区間設定部２１０と同等の機能を有するが、自車両の速度情報をリアルタイムで得ることができな場合には、地図データのリンクに設定された規制速度に基づいて車線変更限界ポイントを算出し、車線移動限界区間を設定するようにしても良い。情報送信部２５は、案内経路算出部２３によって算出された案内経路および車線移動限界区間設定部２４によって設定された車線移動限界区間を車載装置１０に送信する。

図１６は、第３の実施例に係る案内プログラム２００Ａの機能的な構成を示す図である。第３の実施例に係る案内プログラム２００Ａは、第１の実施例や第２の実施例で示した自車位置算出部２２０、走行車線検出部２３０、案内部２４０に加え、サーバ２０に少なくとも車両の自車位置情報等を通信部１６０を介して送信する情報送信部２０２、サーバ２０から提供される案内経路および車線移動限界区間情報を少なくとも受信する情報受信部２０４を含む。第３の実施例では、車線移動限界区間設定機能や案内経路算出機能をサーバ２０側で担っているため、案内プログラム２００Ａは、必ずしも車線移動限界区間設定部２１０を含まなくても良い。

図１７は、第３の実施例に係る案内システムの動作フローを示す図である。第３の実施例に係る案内システムは、まず、情報送信部２０２によって、自車位置情報および目的地情報を少なくとも含む車両情報をサーバ２０に送信する（Ｓ４００）。サーバ２０の情報受信部２２は、当該車両情報を受信し（Ｓ４０２）、案内経路算出部２３は、Ｓ４０２で受信した車両情報に基づき案内経路を算出する（Ｓ４０４）。次に、車線移動限界区間設定部２４は、図６および図９に示した機能やフローに基づき、車線移動限界区間を設定する（Ｓ４０６）。情報送信部２５は、Ｓ４０４で算出した案内経路およびＳ４０６設定した車線移動限界区間情報を車載装置１０に送信する（Ｓ４０８）。情報受信部２０４は、Ｓ４０８で送信された情報を受信する（Ｓ４１０）。第１の実施例では、車載装置１０側で車線移動限界区間の設定や案内経路等の算出を行っているが、第３の実施例では、Ｓ４１０にて、サーバ２０の設定・算出結果を受信する。なお、Ｓ４１２ないしＳ４１８の処理はＳ１０２ないしＳ１０８の処理と同様であるため、説明を割愛する。

このように第３の実施例では、車載装置１０とサーバ２０とが連携して案内システムを構成することにより、サーバ２０側で車線移動限界区間の設定等を一元化することができるため、個々の車載装置に車線移動限界区間の設定等の機能を実装しなくても、走行車線の適切な案内を行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。

１０：車載装置 ２０：サーバ
２１：制御部 ２２：情報受信部
２３：案内経路算出部 ２４：車線移動限界区間設定部
２５：情報送信部 ２６：通信部
２７：記憶部 ３０：案内システム
１００：入力部 １１０：位置情報算出部
１２０：ナビゲーション部 １３０：撮像部
１４０：表示部 １５０：音声出力部
１６０：通信部 １６２：位置情報配信サイト
１６４：地図データ配信サイト １６６：道路交通情報配信サイト
１７０：記憶部 １７２：リンクデータ
１７４：ノードデータ １８０：車両状態検出部
１９０：制御部 ２００、２００Ａ：案内プログラム
２１０：車線移動限界区間設定部 ２１２：車線経路逸脱ポイント算出部
２１４：車線変更限界ポイント算出部 ２１６：車線移動限界区間決定部
２２０：自車位置算出部 ２３０：走行車線検出部
２４０：案内部 Ｍ：自車
ＮＷ：ネットワーク

Claims (14)

1. 経路への車線移動が制限される車線移動限界区間を車線毎に設定可能な設定手段と、
   自車位置を算出する算出手段と、
   自車の走行する走行車線を検出する検出手段と、
   前記算出手段より算出された自車位置および前記検出手段により検出された走行車線に基づき自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内手段と、
   を有する電子装置。
2. 前記設定手段は、前記経路を逸脱する逸脱地点と前記逸脱地点より手前の前記経路への車線変更を可能にする限界地点との区間を前記車線移動限界区間を設定する、請求項１に記載の電子装置。
3. 前記逸脱地点は、分岐道路における車線変更禁止区間の一端である、請求項２に記載の電子装置。
4. 前記逸脱地点は、車線規制区間の一端である、請求項２に記載の電子装置。
5. 前記逸脱地点は、車線減少地点の減少車線の一端である、請求項２に記載の電子装置。
6. 前記設定手段は、自車が複数車線を有する道路を走行している場合に、車線毎に複数の車線移動限界区間を設定する、請求項１ないし５いずれか１つに記載の電子装置。
7. 前記設定手段は、前記経路方向に車線変更なしで進行できる車線に近い第１の車線に第１の車線移動限界区間を設定し、前記経路方向に車線変更なしで進行できる車線から第１の車線より遠い第２の車線に前記第１の車線移動限界区間よりも長い第２の車線移動限界区間を設定する、請求項６に記載の電子装置。
8. 前記案内手段は、前記車線移動限界区間の手前から自車が前記車線移動限界区間に進入するおそれがある場合に前記経路への車線変更を促す案内を行う、請求項１ないし７いずれか１つに記載の電子装置。
9. 前記電子装置はさらに、自車の車線変更の有無を判定する判定手段を含み、前記案内手段は、前記車線移動限界区間中に自車が前記車線移動限界区間への車線変更があると判定した場合に走行車線を維持する旨の案内を行う、請求項１ないし８いずれか１つに記載の電子装置。
10. 前記判定手段は、路面上の白線を検出する白線検出手段を有し、自車が白線に接近または白線を超えたとき車線変更したと判定する、請求項９に記載の電子装置。
11. 電子装置はさらに、目的地までの案内経路を算出する案内経路算出手段を含み、前記経路は、前記案内経路算出手段により算出された案内経路である、請求項１ないし１０いずれか１つに記載の電子装置。
12. サーバ装置と通信する通信手段と、
    前記サーバ装置から目的地までの経路及び車線毎に設定された前記経路への車線移動が制限される車線移動限界区間を受信する受信手段と、
    自車位置を算出する算出手段と、
    自車の走行する走行車線を検出する検出手段と、
    前記自車位置および前記走行車線に基づき自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内手段と、
    を有する電子装置。
13. 制御手段を有する電子装置において実行される案内方法であって、
    経路への車線変更ができなくなる車線移動限界区間を車線毎に設定可能な設定ステップと、
    自車位置を算出する自車位置算出ステップと、
    自車の走行する走行車線を検出する検出ステップと、
    前記算出された自車位置および前記検出された走行車線に基づき自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内ステップと、
    を有する案内方法。
14. 電子装置とサーバ装置とを備える案内システムであって、
    前記サーバ装置は、
    前記電子装置から自車位置と目的地を受信するサーバ側受信手段と、
    前記自車位置と前記目的地に基づいて経路を算出する経路算出手段と、
    前記経路への車線移動が制限される車線移動限界区間を車線毎に設定可能な設定手段と、
    前記経路及び前記車線移動限界区間を前記電子装置に送信する送信手段と、を有し、
    前記電子装置は、
    前記自車位置を算出する位置算出手段と、
    自車の走行する走行車線を検出する検出手段と、
    前記経路及び前記車線移動限界区間を前記サーバ装置から受信する車両側受信手段と、
    前記自車位置および前記走行車線に基づき、前記自車が前記車線移動限界区間に進入する前に走行車線に関する案内を行う案内手段と、
    を有する案内システム。
    

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