JP2659923B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、予め定められたルート
に従ってナビゲーションする装置において、コースから
外れたことを検出すると共に、外れた場合に以後の対処
についての指示や新たなコースの案内をするようにした
車両用ナビゲーション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用走行案内装置として、予定
経路上に複数のチェックポイントを設け、そのチェック
ポイントまでの距離と車両の走行距離の関係からチェッ
クポイントの案内報知を行い、所定のチェックポイント
に対してはそのチェックポイントを車両が通過したか否
かの判定を行って予定走行経路上を間違いなく走行して
いるか否かの確認を行い、予定経路から外れたと判定さ
れた場合は、その旨を報知して予定走行経路から外れた
まま走行することのないようにしたものが提案されてい
る（特開昭５９ー１５７７９８号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の車両用走行
案内装置では、予め設定された予定走行経路から車両が
外れた場合に、そのことが報知されるため使用者はコー
ス外れの認識をすることができるものの、その地点から
どのように対処したらよいのかの認識がしにくいという
問題があった。本発明は上記課題を解決するためのもの
で、使用者がコース外れを迅速に認識できるとともに、
コースに戻るための情報を迅速に得ることができる車両
用ナビゲーション装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、予
め設定された経路に従い、経路案内を行う車両用ナビゲ
ーション装置において、現在位置検出手段と、経路探索
処理および案内処理を行うために必要なデータを記憶す
る情報記憶手段と、前記現在位置検出手段で検出された
データ、前記情報記憶手段に記憶されたデータに基づい
て経路探索処理および案内処理を行うナビゲーション処
理手段と、案内データを出力する出力手段とを備え、前
記ナビゲーション処理手段は、予め設定された経路を外
れたことを検出した場合に前記現在位置検出手段により
検出された現在位置から目的地までの経路を再探索し、
該再探索結果が所定の条件を満たさないとき、既に設定
されて記憶されている経路に戻る旨を前記出力手段より
出力することを特徴とする。また、本発明は、前記ナビ
ゲーション処理手段は、所定の条件に基づき前記再探索
された経路が無効であるか否かを決定することを特徴と
する。また、本発明は、前記所定の条件は、再探索され
た経路における目的地までの距離と既に設定されて記憶
されている経路に戻ったときの目的地までの距離とを比
較し、該比較結果に基づくことを特徴とする。また、本
発明は、前記再探索された経路における目的地までの距
離が、既に設定されて記憶されている経路に戻ったとき
の目的地までの距離を所定倍した値より大きいとき、再
探索された経路を無効とすることを特徴とする。

【０００５】

【作用及び発明の効果】本発明の車両用ナビゲーション
装置においては、車両が予め設定されたコースから外れ
たことを検出した場合、検出された現在位置から目的地
までの経路を再探索し、該再探索結果が所定の条件を満
たさないとき、既に設定されて記憶されている経路に戻
る旨を出力するようにしたので、使用者はコース外れを
したことが迅速に認識することができる上に、コースに
戻るための情報を迅速に得ることができる。また、コー
ス外れをして目的地までの新たな経路を再探索する場
合、新たな経路が見つからず、既に設定されて記憶され
ているコースに戻るしか経路がない場合においても迅速
にコースに戻ることの情報を使用者が得ることができ
る。

【０００６】

【実施例】以下、実施例を図面を参照して説明する。図
１は本発明による車両用ナビゲーション装置の構成を示
す図であり、１は距離センサ、３は舵角センサで、これ
らで現在位置検出手段を構成している。５は現在地・目
的地入力部であり、経路探索を行うためのデータ入力手
段である。７はナビゲーション処理手段であり、カーブ
検出部９、比較・判断部１１、経路探索部１３、案内処
理部１５を有している。舵角ー進行方向変換テーブル１
７、交差点データファイル１９、ノードデータファイル
２１、道路データファイル２３、探索経路データファイ
ル２５、写真データファイル２７、地図データファイル
２９は経路探索処理、案内処理を行うために必要なデー
タで情報記憶手段に記憶されている。３１は表示部、３
３は音声出力部で、これらで出力手段を構成している。

【０００７】距離センサ１は、車両の走行距離を計測す
るものであり、例えば車輪の回転数を検出して計数する
ものや加速度を検出して２回積分するもの等でよいが、
その他の計測手段であってもよい。舵角センサ３は交差
点を曲がったか否かを検出するものであり、例えばハン
ドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転抵
抗ボリューム等が使用できるが、車輪部に取り付ける角
度センサでもよい。現在地・目的地入力部５は、ジョイ
スティックやキー、タッチパネルであり、或いは表示部
８の画面と結合し画面にキーやメニューを表示してその
画面から入力するものでもよい。

【０００８】ナビゲーション処理手段７はナビゲーショ
ン装置の中枢であって、カーブ検出部９、比較・判断部
１１、経路探索部１３、案内処理部１５を有している。

【０００９】経路探索部１３は、入力部５より現在地と
目的地とが入力されると後述するような交差点データ、
ノードデータ、道路データを各ファイルから読みだして
経路探索を行い、探索経路をファイル２５へ格納する。
カーブ検出部９は、後述するように距離センサ１、舵角
センサ３からの検出出力を読み取り、舵角ー進行方向変
換テーブル１７を参照して車両の方位変化を検出する。
比較・判断部１１はコース上の案内交差点付近、案内交
差点間において探索した経路データとカーブ検出部９か
らの走行データとを比較してコースに沿って走行が行わ
れているか否か判断する。案内処理部１５は、走行中
に、順次探索経路の案内交差点やコース途中における特
徴的な写真を写し出したり、案内地図を表示したり、次
の交差点までの残りの距離その他の案内情報を表示した
りすると共に、音声出力部２５から音声による案内を流
し、またコース外れが検出されたときにはその旨表示し
たり、音声によりコースを外れたことを運転者に知ら
せ、また後述するようにその後の指示を与える。

【００１０】次にカーブ検出部の処理について図２、図
３により説明する。カーブ検出部９は、距離センサ１と
舵角センサ３からそれぞれ検出信号が入力されると、舵
角−進行方向変換テーブル１７を参照して車両の進行方
向の変化を算出する。舵角−進行方向変換テーブル１７
は図２に示すように、舵角θを単位距離あたりの進行方
向変化Δαに変換するものである。そして、カーブ検出
部９は図３に示すように、舵角が或るしきい値ａを越え
てから再びそのしきい値内へ戻るまで、検出した舵角に
対するΔαを加算（積分）する。この加算値よりハンド
ルを切り始めてから戻し終わるまで、車両の進行方向が
どれだけ変化したかが算出される。なお、図３のＬは交
差点検出範囲、ｌは角度検出後の検査範囲で車線変更等
を考慮したハンドルを戻してからの一定距離、ｄは屈曲
点から判定までの距離を表している。

【００１１】次に経路探索に使用される交差点データ、
ノードデータ、道路データについて説明する。交差点デ
ータは交差点に交わる道路等の情報、ノードデータはコ
ース上の特徴点でセンサ等で検出できる横断歩道やトン
ネルについての情報、道路データは始点や終点等その道
路に関する情報でである。

【００１２】図４、図５は道路網と交差点データ、道路
データ及びノード列データの例を示す図である。車両の
現在位置から目的までの距離を随時正確に把握するため
に、道路のネットワークとして、例えば図４（ａ）に示
すような交差点番号Ｉ〜IV、道路番号〜からなるも
のとした場合、交差点データについては同図（ｂ）、道
路データについては同図（ｃ）、ノードデータについて
は図５に示すようなデータが構成されている。すなわ
ち、交差点データは、同図（ｂ）に示すように交差点番
号Ｉ〜IVに対応して交差点名、当該交差点が始点となっ
ている道路のうち一番番号の小さい道路番号、当該交差
点が終点となっている道路のうち一番番号の小さい道路
番号、信号の有無からなる。

【００１３】また、道路データは、同図（ｃ）に示すよ
うに道路番号〜に対応して交差点番号による始点、
終点、同じ始点を持つ道路のうち番号が次のもの、同じ
終点を持つ道路のうち番号が次のもの、道路の太さ、禁
止情報、案内不要情報、写真番号、ノード数、ノード列
データの先頭アドレス、長さ等からなる。そして、ノー
ドデータは、図５に示すように東経、北緯、属性等から
なり、道路データから明らかなように道路番号の単位は
複数個のノードからなる。すなわち、ノードデータは道
路上の１地点に関するデータであり、ノード間を接続す
るものをアークと呼ぶと、複数のノード列のそれぞれの
間をアークで接続することによって道路が表現される。
例えば道路番号に関して見ると、道路データよりノー
ド数１５からなりノードデータの先頭アドレスが１００
であることから、道路番号は、１００から１１４まで
のアドレスのノードデータで構成されることになる。

【００１４】これらのネットワークデータによると、例
えば交差点番号Ｉに着目した場合、ここを始点とするコ
ースでは、まず、交差点データの始点情報から道路番号
、次にこの道路番号に関する道路データの「同じ始
点を持つ道路のうち番号が次のもの」から道路番号が
検索される。そして、道路番号における同様の情報で
は、逆に道路番号であることから周囲道路として他の
道路番号のものはないことが判断できる。これは、終点
に関しても同様である。また、道路データにおける道路
番号では、道路番号が禁止になっていることから、
図４（ａ）に示すネットワークの交差点番号IVにおい
て、道路番号からへは右左折禁止等のため進入でき
ず、進入可能な道路は道路番号だけとなる。従って、
この道路番号への進入は案内不要となる。経路探索部
１３は、現在地、目的地が入力されると、上記交差点デ
ータ、道路データ、ノードデータを参照して経路探索を
行うことになる。

【００１５】図６は経路検索により生成さたデータを示
し、（ａ）は交差点列データ、（ｂ）はノード列データ
である。交差点名、交差点番号、その交差点の特徴風景
等を撮影した写真番号、曲がる角度、距離等の情報から
なり、また、ノード列データは、同図（ｂ）に示すよう
にそのノード位置を表す東経、北緯、そして交差点番
号、属性、角度、距離等の情報からなる。しかも、これ
らのデータは、案内不要の交差点を除いた、案内を要す
る交差点のみのデータからなる。案内処理部１５により
こうして生成された経路データを読みだして走行位置に
応じて随時このデータを順次読み出すと共に、必要に応
じて写真データ、地図データも読み出して表示部３１へ
表示することになる。

【００１６】次に図７のフローチャートにより本発明に
よるナビゲーション処理について説明する。まず、車両
の最初の位置として通常駐車している駐車場出口をスタ
ート地点として入力し（ステップ１０１）、距離セン
サ、舵角センサ検出値を読み込み（ステップ１０２、１
０３）、距離センサの検出値変化量を計算する（ステッ
プ１０４）。距離センサの検出値変化量が０でなく走行
していることが検出された場合には、後述するカーブ検
出ルーチンを経る（ステップ１０６）と共に、コースか
ら外れているか否かを判断するためにコース外れルーチ
ンを経て（ステップ１０７、１０８）、次の案内交差点
までの残距離から進んだ距離を減算し（ステップ１０
９）、次の案内交差点を案内表示する。このような処理
を繰り返し、目的地の駐車場の入口に到達する。

【００１７】次に図８に基づいてカーブ検出ルーチンに
ついて説明する。まず、スタートステップ２０１でカー
ブ検出ルーチンに入り、舵角が所定値ａより大きいか否
かを判断する（ステップ２０２）。もし大きければ、現
在の舵角θに応じた進行方向変化Δαを前回の車両の向
きに加算し（ステップ２０４）、走行距離データから現
在地が曲がるべき交差点から検出範囲Ｌ以内かどうかを
判断し（ステップ２０５）、範囲Ｌ以内であれば範囲内
・カーブ検出フラグをＯＮにし（ステップ２０６）、範
囲Ｌ以内でなければ範囲内・カーブ検出フラグをＯＦＦ
にする（ステップ２０７）。次に、舵角θが最大か否か
を判断し（ステップ２０８）、舵角が最大のときは舵角
最大地点からの距離をカウントするために距離カウンタ
を初期化し（ステップ２０９）、最大でないときは交差
点で曲がってないとしてそのまま距離ｄを加算し（ステ
ップ２１０）、ステップ２１１に進む。また、ステップ
２０２で舵角が所定値ａより小さい（右左折でない）場
合には、舵角ー進行方向変換テーブルに基づいて算出さ
れた進行方向の変化の加算値が所定値ｂより大きいか否
か判断し（ステップ２０３）、所定以上の進行方向変化
があった場合にはステップ２１０へジャンプする。また
ステップ２０３で所定以上の方位変化がなければ各パラ
メータ値を初期化して案内交差点の範囲Ｌを通り過ぎた
か否か判断し（ステップ２２２）、通り過ぎていればコ
ース外れフラグをＯＮし、範囲Ｌを通り過ぎていなけれ
ばリターンする。

【００１８】次に、ステップ２１１で舵角がａより小さ
くなってからｌ以上走行したかどうか判断し、ｌ以上走
行していなければステップ２２４にジャンプしてリター
ンする。またｌ以上走行している場合にはハンドルを戻
し終わり、右左折が終了したと判断し、舵角ー進行方向
変換テーブルに基づいて算出された進行方向の変化の加
算値が所定値ｂより大きく、所定以上の進行方向変化が
あったか否かを判断する（ステップ２１２）。所定値ｂ
より小さければ各パラメータ値を初期化して（ステップ
２２１）案内交差点の範囲Ｌを通り過ぎたか否か判断し
（ステップ２２２）、通り過ぎていればコース外れフラ
グをＯＮし、範囲Ｌを通り過ぎていなければリターンす
る。またステップ２１２において、所定以上の進行方向
変化があった場合には、範囲内・カーブ検出フラグがＯ
Ｎかどうかを判断し（ステップ２１３）、ＯＮのときは
曲がるべき交差点での道路交差角と検出した曲がり角と
の差が一定値ｃ以下か否かを判断し（ステップ２１
４）、一定値以上であれば違う方向に曲がってコースよ
り外れたと判断し、コース外れフラグをＯＮし（ステッ
プ２２０）、一定値以内であれば曲がるべき交差点を正
しく曲がったと判断し（ステップ２２５）、舵角最大地
点からの距離ｄを次の交差点までの距離から引いたもの
を残距離とし（ステップ２２６）、各パラメータ値を初
期化して（ステップ２２１）案内交差点の範囲Ｌを通り
過ぎていないのでリターンする。

【００１９】またステップ２１３において案内交差点付
近でなく範囲内・カーブ検出フラグがＯＮでないとき
は、残距離±αにある全てのノードを調べ（ステップ２
１７）、方位加算値と角度差が一定値以下のノードがあ
るかどうかを調べ（ステップ２１８）、あるときはコー
ス外れではなく、交差点での右左折でないコースの曲が
りによるカーブであると判断してリターンし、前記条件
のノードがないときは違う交差点で曲がってコースより
外れたと判断する（ステップ２１９）。以上の処理によ
り案内交差点、及び案内交差点間でのカーブ検出により
コース外れを検出することができる。

【００２０】次に図９に基づき、コース外れルーチンに
ついて説明する。まず、スタートステップ３０１でコー
ス外れルーチンに入り、曲がるべき交差点を通り過ぎた
か、または違う交差点で曲がったか、または違う方向へ
曲がったかを判断する（ステップ３０２）。曲がるべき
交差点を通り過ぎたと判断される場合（図８ステップ２
２３参照）は、図１０（ａ）に示すように通り過ぎたこ
とを示すコース外れ画面を表示すると共に、通り過ぎて
コースを外れたことを音声により知らせる（ステップ３
０３、３０４）。違う交差点で曲がったと判断される場
合（図８ステップ２１９参照）は違う交差点で曲がって
コースを外れたことを音声で知らせる（ステップ３０
５、３０６）。違う方向に曲がったと判断される場合
（図８ステップ２２０参照）は違う方向に曲がったこと
を示すコース外れ画面を表示すると共に、違う方向に曲
がってコースを外れたことを音声で知らせる（ステップ
３０７、３０８）。

【００２１】そして、これらいずれのコース外れの場合
も一旦停止を表示し、停車したかどうかを判断し（ステ
ップ３０９）、まだ停車していないうちはコースを外れ
た地点からの距離を加算し（ステップ３１０）、停車し
たら、その付近に交差点データがあるか否かを判断する
（ステップ３１１）。交差点データがあるときは図１０
（ｂ）に示すように画面に経路探索中の表示をして経路
探索を行い（ステップ３１２、３１３）、新たなコース
の有無を判断する（ステップ３１４）。コースのある場
合、新しいコースでの目的地までの残距離と今までのコ
ースでの目的地までの残距離に係数、例えば１．５をか
けて算出した距離を比較し（ステップ３１７）、新しい
コースの方が長くないときは図１１（ｂ）に示すように
コース有りのメッセージ画面を表示し（ステップ３１
８）、走行を開始する（ステップ３１９）。また、ステ
ップ３１１で交差点がないとき、ステップ３１４でコー
スのないとき、あるいはステップ３１７で新しいコース
の方が残距離に係数をかけた値より長いときは、図１１
（ａ）に示すようにコース無しのメッセージとコース外
れ地点へ戻り《再開》に触れることの指示メッセージを
表示し（ステップ３１５）、コース外れ地点に戻ってタ
ッチパネルにより《再開》を入力する（ステップ３１
６）。この処置により再び元のコースでのナビゲーショ
ンに復帰することができる。

【００２２】以上のように本発明によれば、交差点デー
タとノードデータに基づいて予定経路から外れたと判断
された場合には、コースを外れたこととその後の指示を
与え、必要に応じて新たなルートを案内するか、或いは
外れた地点に戻るように指示するので、コースを外れた
ことが即座に分かり、しかも必ずしも前に走行していた
地点に戻る必要がなく、適切な指示がなされるので、運
転者はその指示に従うことにより迅速に目的地へ到達す
ることができ、安心して走行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両用ナビゲーション装置の構成を
示す図である。

【図２】 舵角に対する単位距離あたりの進行方向変化
を示す図である。

【図３】 進行方向変化の算出を説明するための図であ
る。

【図４】 道路網、交差点データ、道路データを示す図
である。

【図５】 ノード列データを示す図である。

【図６】 検索された案内交差点データ、検索されたコ
ースノード列データを示す図である。

【図７】 ナビゲーション処理を説明するための図であ
る。

【図８】 ナビゲーション処理を説明するための図であ
る。

【図９】 ナビゲーション処理を説明するための図であ
る。

【図１０】 コース外れ時の案内指示を説明するための
図である。

【図１１】 コース外れ時の案内指示を説明するための
図である。

【符号の説明】

１…距離センサ、３…舵角センサ、５…現在地・目的地
入力部、７…ナビゲーション処理手段、９…カーブ検出
部、１１…比較・判断部、１３…経路探索部、１５…案
内処理部、１７…舵角ー進行方向変換テーブル、１９…
交差点データファイル、２１…ノードデータファイル、
２３…道路データファイル、２５…探索経路データファ
イル、２７は写真データファイル、２９…地図データフ
ァイル、３１…表示部、３３…音声出力部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−208075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−163210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−41200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−38518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−105113（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−42900（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−220100（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−212718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−3400（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−163309（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−115298（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−97715（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定された経路に従い、経路案内を
   行う車両用ナビゲーション装置において、 現在位置検出手段と、 経路探索処理および案内処理を行うために必要なデータ
   を記憶する情報記憶手段と、 前記現在位置検出手段で検出されたデータ、前記情報記
   憶手段に記憶されたデータに基づいて経路探索処理およ
   び案内処理を行うナビゲーション処理手段と、案内デー
   タを出力する出力手段とを備え、 前記ナビゲーション処理手段は、予め設定された経路を
   外れたことを検出した場合に前記現在位置検出手段によ
   り検出された現在位置から目的地までの経路を再探索
   し、該再探索結果が所定の条件を満たさないとき、既に
   設定されて記憶されている経路に戻る旨を前記出力手段
   より出力することを特徴とする車両用ナビゲーション装
   置。
2. 【請求項２】 前記ナビゲーション処理手段は、所定の
   条件に基づき前記再探索された経路が無効であるか否か
   を決定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の車両用ナビゲーション装置。
3. 【請求項３】 前記所定の条件は、再探索された経路に
   おける目的地までの距離と既に設定されて記憶されてい
   る経路に戻ったときの目的地までの距離とを比較し、該
   比較結果に基づくことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 前記再探索された経路における目的地ま
   での距離が、既に設定されて記憶されている経路に戻っ
   たときの目的地までの距離を所定倍した値より大きいと
   き、再探索された経路を無効とすることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の車両用ナビゲーション装置。