JP3413087B2 - 車両ナビゲーションシステムにより近接ルートを案内する方法及び装置 - Google Patents

車両ナビゲーションシステムにより近接ルートを案内する方法及び装置

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JP3413087B2 JP33834197A JP33834197A JP3413087B2 JP 3413087 B2 JP3413087 B2 JP 3413087B2 JP 33834197 A JP33834197 A JP 33834197A JP 33834197 A JP33834197 A JP 33834197A JP 3413087 B2 JP3413087 B2 JP 3413087B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両ナビゲーショ
ンシステムにより生成されたルートがユーザにより安全
に走行可能であることを確認する方法及び装置に関す
る。より詳細には、本発明は、実行することが困難及び
／又は危険な連続した方向指示案内を含む可能性の少な
いルートを生成する車両ナビゲーションシステムを提供
する。
【０００２】
【従来の技術】現在入手可能な車両ナビゲーションシス
テムは典型的に、商業的に入手可能な地図データベース
を用いて関連する周知のサーチアルゴリズムをさまざま
に変えてルートを生成する。幾つかのアルゴリズムは、
種々の手法を使用して最適なルート、即ち、最短距離又
は最短走行時間のルートを生成しようと試みている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらのアルゴリズム
は典型的に、例えば一方通行などの走行制限に従い、禁
止された方向指示案内を回避するようなルートを生成す
るが、残念ながらそれらのアルゴリズムは典型的に、そ
のルートを生成ルートに含める以前に、方向指示案内が
実行困難であるか否かを決定しない。図１乃至５は、そ
のような厄介な困難な連続した方向指示案内の幾つかの
例を示す。
【０００４】図１において、ルート１００は道路１０２
から道路１０４への右折を含み、それに続いて道路１０
６への左折を含む。第１の方向指示案内である右折は、
車両を４車線の一方通行道路である道路１０４の最も右
車線に位置させる。道路１０６への左折は、道路１０２
と１０４の交差点からその道路を進んで２００フィート
（約６０ｍ）未満の距離であり、道路１０４の最も左の
車線から実行しなければならない。これらの連続した方
向指示案内は理論的には可能であっても、そのような短
い距離内で多くの交通の車線を横切らなければならない
ため、第２の方向指示案内、即ち左折は非常に困難であ
り、且つ危険な可能性がある。しばしば起こるように、
ユーザがその地域を良く知らないために生成ルートにす
っかり頼ってしまっている場合には、状況はさらに危険
となる。
【０００５】図２は、道路２０４が両方向道路である以
外は同様の状況を示す。この状況では、道路２０２から
道路２０４上の交通の流れに入り、道路２０６への必要
な左折を行うために短い距離内で突然停止することによ
り危険が発生する。図３及び図４は、第１の方向指示案
内が左折であり、第２の方向指示案内が右折であること
以外は図１及び図２と同様の状況を示す。図５は、第１
の方向指示案内がフリーウェイ５０２の西行き部分から
出てゆき、道路５０４への左折である第２の方向指示案
内がフリーウェイ５０２へ入るために接近してくる交通
を横切る状況を示す。このような状況に伴う困難及び危
険は自明である。
【０００６】上記の議論の観点から、生成ルート中の困
難及び／又は危険な連続した方向指示案内の発生を減少
させるためのある手段が望まれることは明らかである。
【０００７】
【問題を解決するための手段】本発明によれば、生成ル
ートに含められる第２の方向指示案内について、２つの
方向指示案内が接近しすぎていないかを決定する方法及
び装置が提供される。本発明の車両ナビゲーションシス
テムは、生成ルートに含めるべき道路区分を地図データ
ベースから探す。また、システムは、生成ルート中の方
向指示案内に対応し、ドライバーに伝えられるべき一連
の方向指示案内を生成する。特定の方向指示案内をルー
トに含めた後、サーチアルゴリズムは、ルートに含め得
る第２の方向指示案内を識別する。それから、いくつか
のファクターによって、システムは、第２の方向指示案
内が第１の方向指示案内のある閾値距離内であるか否か
を決定する。この閾値距離を決定するファクターは、こ
れに限定するものではないが、第１及び第２の方向指示
案内が逆方向であるか、（例えば、第１の方向指示案内
が右で第の方向指示案内が左）、並びに２つの方向指示
案内を連結する道路区分の車線の数、道幅、及び／又は
速度制限を含む。
【０００８】これらのファクターが与えられ、第２の方
向指示案内が閾値距離内であると決定されると、第２の
方向指示案内に関連するコストを増加し、サーチアルゴ
リズムがその方向指示案内をルートに含める可能性を減
らす。こうして、生成ルート中の危険な可能性のある連
続した方向指示案内の発生が減少する。しかし、この実
施形態によれば、ルートへ含めるための考慮から第２の
方向指示案内を完全に除外するわけではないことに注意
すべきである。これは、ルートの完了に第２の方向指示
案内が必要な場合を許容する。
【０００９】また、上述の実施形態の多くの変形が本発
明の範囲に含まれることに注意すべきである。例えば、
他の実施形態によれば、第２の方向指示案内に関連する
コストが可変量だけ増加され、その値は第１及び第２の
方向指示案内間の距離に依存する。さらに他の実施形態
では、２つの方向指示案内を連結する道路区分が含まれ
る多くのカテゴリーの各々について閾値距離を固定値と
する。即ち、例えば２つの方向指示案内を連結する道路
区分が主要道路の一部である場合、閾値距離を２００フ
ィート（約６０ｍ）とすることができる。しかし、道路
区分が高速道路又はフリーウェイである場合、閾値距離
は１０００フィート（約３００ｍ）とする。さらに他の
実施形態では、方向指示案内のコストを増加させるので
はなく、システムがルート生成目的においてはその方向
指示案内を無視する。その代りに、システムはその方向
指示案内及び／又はその関連する道路区分へのアクセス
を禁止する。
【００１０】こうして、本発明によれば、車両ナビゲー
ションシステムにおいて出発地から目的地までのルート
を生成する方法及び装置が提供される。最初に、システ
ムは出発地から第１の部分的ルートの終了点までの第１
の部分的ルートを生成する。次に、システムは、第２の
方向指示案内が、第１の部分的ルートの終了点にある第
１の方向指示案内から第１の距離以内にあるか否かを決
定する。第２の方向指示案内が第１の距離内にある場
合、システムは第２の方向指示案内に関連するパラメー
タ（例えばコスト）を操作する。次にシステムは、第１
の部分的ルートの終了点から目的地までの第２の部分的
ルートを生成し、第２の部分的ルートの生成は、少なく
とも部分的に第２の方向指示案内に関連するパラメータ
に基づく。本発明の本質及び長所は明細書の残りの部分
及び図面を参照することにより理解され得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は一般的に、現在ではKao
に譲渡された米国特許第 5,345,382号の「相対方位セン
サの校正方法」、Sniderに譲渡された米国特許第 5,35
9,529号の「ルート案内ON/OFF−ルート状態フィル
タ」、Kao に譲渡された米国特許第 5,374,933号の「車
両ナビゲーションシステムの位置補正方法」、及びDesa
i et al に譲渡された米国特許第 5,515,283号の「車両
ナビゲーションシステムにおけるルート計算のためにハ
イウェイアクセスランプを識別する方法」に関係してお
り、これらを参考としてここに挙げる。
【００１２】図６は、本発明に使用する車両ナビゲーシ
ョンシステム１０の特定の実施形態のブロック図であ
る。センサ１２とＧＰＳレシーバ１８がセンサ／ＧＰＳ
インターフェース２２を介して演算手段２０に接続され
る。典型的な実施形態では、走行距離センサ１２は走行
距離計から成り、角速度センサ１４はジャイロスコープ
又は車両のホイールに結合した差動走行距離計から成
り、地磁気センサ１６は通常は車両内に配置された磁気
コンパスから成る。グローバルポジショニングシステム
（ＧＰＳ）データレシーバ１８が、例えば衛星によるナ
ビゲーションシステムから信号を受信するために設けら
れる。センサ／ＧＰＳインターフェース２２からのデー
タはＣＰＵ２４へ送られ、ＣＰＵ２４はキャリブレーシ
ョン、信号処理、位置推測、車両配置、ルート案内機能
を実行する。地図情報を含むデータベースは、ＣＰＵ２
４による実行のためにメインメモリ２８に記憶され、演
算手段２０の動作を指示するソフトウェアと共に、デー
タベース媒体２６に記憶される。メモリ２８はリードオ
ンリーメモリ（ＲＯＭ）、若しくはフラッシュメモリ又
はＳＲＡＭなどの再プログラム可能な不揮発性メモリに
より構成することができる。システムＲＡＭ３０はその
ようなソフトウェアプログラムの実行に必要な情報の読
み出し及び書き込みを可能とする。データベース媒体２
６は、デジタル化された地図情報が記憶された不揮発性
メモリ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ又は集
積回路とすることができる。グラフィックスコントロー
ラを含むことができる出力コントローラ３２は、ＣＰＵ
２４により処理されたデータを受け取り、通常は関連す
る音響エレクトロニクス及び音響スピーカと共に表示ス
クリーンを備える出力伝達装置３４を含む表示コンソー
ル４０へそのデータを送る。ドライバーは、所望の目的
地などのデータを典型的にはキーボードからなるユーザ
インターフェース３６を介して入力することができる。
【００１３】データベース媒体２６に記憶された地図デ
ータベースは、好ましくは、道路の交差点又はノード、
道路区分、陸標及び関心のある場所、並びに他の地理的
情報を記述するための位置データ、例えば緯度及び経度
座標などの位置データを含む。データベースはさらに、
地図上の道路又は場所の特性を識別するデータ、例え
ば、道路名及び地名、分割路、一方通行制限、地面、速
度制限、形状、標高などの道路の形態、並びに他の性質
を含むことができる。本発明の特定の実施形態において
は、地図データベースは個々のノード又は道路区分に関
連するコスト値を含むことができる。これらのコスト値
は、個々のノード又は区分を通過するための時間の概算
に対応する。ノードのコスト値は、例えば、車両が接近
する交通と出会うか否か等の情報を考慮に入れ、それに
より左折方向指示案内を遅らせる。区分のコストは、い
ずれも区分に沿った走行時間に影響を与える速度制限及
び区分の長さ等の道路区分特性を反映する。また、地図
データベース中の各道路には、道路のカテゴリー又は種
類に関するリンククラスが関連付けられる。例えば、階
層の最高レベルのカテゴリーはリンククラスFREEWAY で
ある。最低レベルは、例えば側道及び路地を含むリンク
クラスFRONTAGE及びMISCを含む。
【００１４】本発明の車両ナビゲーションシステムは、
様々の異なる方法に従って出発地から目的地までのルー
トを生成するように動作可能である。そのような方法の
幾つかの例は、先に参考文献として本明細書に含めた米
国特許に記載されている。さらに、本発明との関連にお
いて使用可能な別のルート生成方法は、現在では譲渡さ
れた米国特許出願「車両ナビゲーションシステムにおけ
るルート生成」に記載されており、この明細書全体もこ
こに参考として取り入れる。
【００１５】図７は、本発明の特定の実施形態の動作を
示すフローチャート７００である。上述のように、本シ
ステムは、目的地に到達するまで（ステップ７０４）、
種々のサーチアルゴリズムのいずれかに従って生成ルー
トに含める道路区分をその地図データベースから探す
（ステップ７０２）。新しい方向指示案内がルート中に
含められると（ステップ７０６）、閾値距離が決定され
る（ステップ７０８）。新しい方向指示案内が現れる限
りそのアルゴリズムは継続して道路区分を探す。閾値距
離は、その距離内では第２の方向指示案内が困難又は危
険な可能性があると考えられる距離である。閾値距離
は、本発明の様々の実施形態に従って決定することがで
きる。例えば、閾値距離は固定距離、例えば２００フィ
ート（約６０ｍ）とすることができる。その代わりに、
閾値距離は、２つの方向指示案内を連結する道路区分の
種類に応じて変更することができる。即ち、フリーウェ
イについての閾値距離は、居住エリアの主要道路につい
ての閾値距離より大きくなる。閾値距離が決定される
と、生成ルートに含められる可能性のある第２の方向指
示案内が識別される（ステップ７１０）。第２の方向指
示案内が閾値距離内であれば（ステップ７１２）、その
方向指示案内に関連するコストを増加し、その方向指示
案内が生成ルートに含められる見込みを減少させる（ス
テップ７１４）。次にサーチアルゴリズムは、少なくと
も部分的にこの増加したコストに基づいてルートを生成
し続ける。第２の方向指示案内が閾値距離内でなけれ
ば、アルゴリズムは通常の方法でさらなる道路区分を探
し続ける。
【００１６】図８は、本発明の代りの実施形態を示すフ
ローチャート７０１である。ステップ７０２から７０８
は、図７を参照して上述したのと実質的に同一である。
しかし、閾値距離が決定すると、アルゴリズムは閾値距
離内に可能性のある方向指示案内が存在するか否かを決
定する（ステップ７１１）。もし存在しなければ、アル
ゴリズムはさらなる道路区分を探し続ける。しかし、も
し可能性のある方向指示案内が閾値距離内で識別されれ
ば、各方向指示案内に関連するコストを増加し、その方
向指示案内が生成ルートに含められる可能性を減少させ
る（ステップ７１３）。次に、サーチアルゴリズムは、
少なくとも部分的にこれら増加したコストに基づいてル
ートの生成を継続する。
【００１７】方向指示案内に関連するコストを増加させ
る方法は、本発明の異なる実施形態に応じて変化する。
例えば、コストに固定の増加分を加えることができる。
それとは別に、コストに加えられる増加分を、第１及び
第２の方向指示案内間の距離に従って変えることができ
る。さらに、増加分の大きさを、２つの方向指示案内間
を連結する道路区分の種類、及び／又はその道路区分上
の速度制限に依存させることができる。本発明の視野
は、これらを含むが、これらに限定されないことが理解
される。
【００１８】本発明を特定の実施形態を参照して特に図
示及び記述したが、上記及び他の形態及び詳細における
変更が、本発明の精神又は範囲から離れることなく可能
であることが当業者には理解されるであろう。例えば、
本発明の実施形態は上記説明において第２の方向指示案
内に関連するコストの操作に言及して、生成ルートに困
難又は危険な連続した方向指示案内を含むことを防止す
るという目標を実行する。しかし、本発明は、第１の方
向指示案内の閾値距離以内の第２の方向指示案内を生成
ルートに含めることがサーチアルゴリズムで禁止される
システムを包含する。これは、第２の方向指示案内のコ
ストを劇的に増加させることにより達成される。また、
これはサーチアルゴリズムにその方向指示案内及びその
関連する道路区分を無視させるようなある他のメカニズ
ムにより達成することができる。そのようなメカニズム
は、例えば現在のサーチについての地図データベースか
らそのような方向指示案内を除去することができる。そ
の代りに、システムが、ルートへ含めることが禁止され
るそのような方向指示案内のリストを作成し、各々の新
しい区分候補をそのリストに照らしてチェックし、一致
したものを考慮から除外することができる。これらは、
本発明の範囲内の多くの可能性のほんの幾つかにすぎな
い。従って、上述の点から、本発明の範囲は添付の請求
の範囲を参照することにより決定されるべきである。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、実行す
ることが困難及び／又は危険な連続した方向指示案内を
含む可能性の少ないルートを生成する車両ナビゲーショ
ンシステムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実行が危険な可能性のある連続した方向指示案
内を示す図である。
【図２】実行が危険な可能性のある連続した方向指示案
内を示す他の図である。
【図３】実行が危険な可能性のある連続した方向指示案
内を示す他の図である。
【図４】実行が危険な可能性のある連続した方向指示案
内を示す他の図である。
【図５】実行が危険な可能性のある連続した方向指示案
内を示す他の図である。
【図６】本発明において使用する車両ナビゲーションシ
ステムのブロック図である。
【図７】本発明の一つの実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。
【図８】本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１０ 車両ナビゲーションシステム １２ 走行距離センサ １４ 角速度センサ １６ 地磁気センサ １８ ＧＰＳ ２２ センサ／ＧＰＳインターフェース ２４ ＣＰＵ ２６ データベース媒体 ２８ メインメモリ ３０ システムＲＡＭ ３２ 出力コントローラ ３４ 出力伝達装置 ３６ ユーザインターフェース ４０ 表示コンソール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギャリー ザバー アメリカ合衆国 カリフォルニア 95051−1928 サンタ クララ ロック ハースト コート 2112 (56)参考文献 特開 平３−150699（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−4978（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−61180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 21/00 G08G 1/0962 - 1/137 G09B 29/00 - 29/10

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両ナビゲーションシステムによって出
    発地から目的地へのルートを生成する方法であって、 出発地から第１の方向指示案内地点を終点とする第１の
    部分的ルートを生成する工程と、 それに続く第２の方向指示案内地点が、第１の方向指示
    案内地点から所定の距離以内であるか否かを決定する工
    程と、 第２の方向指示案内地点が前記所定の距離以内にある場
    合に、第２の方向指示案内に関連するパラメータを操作
    する工程と、 前記第２の方向指示案内に関連して操作されたパラメー
    タに基づいて、第１の部分的ルートの終点から目的地ま
    での第２の部分的ルートを生成する工程と、をシステム
    によって行なうことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 第１及び第２の方向指示案内地点は道路
    区分により連結されており、前記所定の距離は前記道路
    区分の特性に関連して決定される請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記特性は、前記道路区分の車線数を含
    む請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記特性は、前記道路区分の幅を含む請
    求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記特性は、前記道路区分のリンククラ
    スを含む請求項２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記パラメータを操作する工程は、第２
    の方向指示案内に関連するコストを増加させる請求項１
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記コストは可変量だけ増加し、前記可
    変量は第１及び第２の方向指示案内地点間の距離に応じ
    て変化する請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記パラメータを操作する工程は、第２
    の方向指示案内地点へのアクセスを禁止する請求項１に
    記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記パラメータを操作する工程は、第２
    の部分的ルートの生成において第２の方向指示案内地点
    を無視する工程を有する請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第１の方向指示案内はハイウエイを出
    ることを含み、第２の方向指示案内は急な右左折を含む
    請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第１の方向指示案内は第１の方向への
    第１の旋回を含み、第２の方向指示案内は第２の方向へ
    の第２の旋回を含み、第１及び第２の旋回は実質的に逆
    方向である請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 第１の方向は左であり、第２の方向は
    右である請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 第１の方向は右であり、第２の方向は
    左である請求項１１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 車両ナビゲーションシステムにおいて
    出発地から目的地へのルートを生成する装置において、 出発地から、第１の方向指示案内地点を終点とする第１
    の部分的ルートを生成する手段と、 それに続く第２の方向指示案内地点が、前記第１の方向
    指示案内地点から所定の距離以内であるか否かを決定す
    る手段と、 第２の方向指示案内地点が前記所定の距離内にある場合
    に、第２の方向指示案内に関連するパラメータを操作す
    る手段と、 前記第２の方向指示案内に関連する操作されたパラメー
    タに基づいて、第１の部分的ルートの終点から目的地ま
    での第２の部分的ルートを生成する手段とを備える装
    置。
  15. 【請求項１５】 車両ナビゲーションシステムにおい
    て、 車両の現在位置及び車両の方位を検出し、前記現在位置
    及び方位を示す信号を生成する複数のセンサと、 複数の道路区分及び区分ノードの地理的位置を内部に記
    憶するデータベース媒体と、 前記センサ及び前記データベース媒体に接続され、出発
    地から目的地までのルートを生成するプロセッサと、 前記プロセッサに接続され、前記ルートを車両ナビゲー
    ションシステムのユーザに伝える出力伝達手段と、を備
    え、前記プロセッサは、 出発地から第１の方向指示案内地点を終点とする第１の
    部分的ルートを生成し、 それに続く第２の方向指示案内地点が、第１の方向指示
    案内地点から所定の距離以内であるか否かを決定し、 第２の方向指示案内地点が前記所定の距離内にある場合
    に、第２の方向指示案内に関連するパラメータを操作
    し、 前記第２の方向指示案内に関連する操作されたパラメー
    タに基づいて、第１の部分的ルートの終点から目的地ま
    での第２の部分的ルートを生成する車両ナビゲーション
    システム。
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