JP3415299B2 - 車両用誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両を出発地から目的
地まで誘導するための情報を運転者へ伝達する車両用誘
導装置（カーナビゲーションシステム）に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両に搭載され、車両の運転者に
対して、目的地へ到達するまでに必要な情報を伝達する
車両用誘導装置が各社で開発・販売されている。一般
に、車両用誘導装置における自車の位置および進行方向
の特定は、地磁気センサやジャイロ等の方位センサと自
車の速度を検出する車速センサとによる自立航法と、お
よび人工衛星からの電波を受信するＧＰＳ（global pos
itioning system ）による方法とを組み合わせて実現さ
れている。

【０００３】また、一般に、車両用誘導装置は、地図デ
ータを記憶したＣＤ−ＲＯＭと、所望の出発地から経由
地を介して目的地までの最適な経路（以後、誘導経路と
称す）を探索する手段と、誘導経路等を記憶可能な記憶
手段と、この記憶手段に記憶した経路と自車の位置およ
び進行方向とに基づいて、適宜、運転者へ情報を伝達す
る手段と、自車の位置を地図データ中の道路上の位置に
マップマッチングする手段とを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、誘導経路の
探索の開始時に、車両の位置が案内対象道路から外れて
いる場合がある。例えば、自車が、車両が通行可能な道
路として地図データに含まれる案内対象経路沿い或いは
当該経路から外れた駐車場内に停止している場合などで
ある。このような場合、上述した従来の車両用誘導装置
を用いて誘導経路を探索すると、誤った或いは不正確な
誘導経路が得られ、当該誘導経路に基づいた不適切な案
内が為される、或いは必要な案内が為されない、という
問題があった。以下、上記問題点について具体的に説明
する。

【０００５】従来の車両用誘導装置において、誘導経路
を探索する際には、まず、自車の現在位置に最も近い案
内対象道路のノード（交差点）の一つを出発地とし、こ
の出発地から目的地までの経路を探索していた。したが
って、誘導経路を探索したにも関わらず、自車が上記出
発地、すなわち案内対象道路に到達するまで、運転者に
対して何ら案内が行われないことになるのである。

【０００６】また、図７に示すように、高速道路が誘導
経路として既に選択されており、自車が当該高速道路か
らサービスエリアＳＡへ進入し、ここで一時駐車される
と、再出発時に不適切な情報が運転者へ伝達されること
がある。具体的には、自車の駐車位置から、サービスエ
リアＳＡを通過し、当該エリアＳＡと高速道路とを接続
する側道までの距離よりも近くに一般道が存在する場合
に問題が発生する。この場合、サービスエリアＳＡにお
いて、車両用誘導装置による誘導経路の探索が行われる
と、当該装置は、上記側道ではなく、より近くの一般道
を出発地とし、図７中Ｆで示されるように、この一般道
から設定された目的地への最短経路を探索し、これによ
り得られた経路を最短経路としてしまう。もちろん、サ
ービスエリアＳＡ内から一般道へ車両が進行すること
は、通常許されない。すなわち、明らかに誤った情報を
運転者へ伝達してしまうことがあるのである。本発明
は、上述した事情に鑑みて為されたものであり、正確な
誘導経路を確実に得ることができる車両用誘導装置を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る車両用誘導装置は、少なくともノード情報とノード間
の接続情報であるリンク情報とを含む道路地図を記憶す
る地図記憶手段と、自車の現在地を検出する現在地検出
手段と、該現在地検出手段によって検出された現在地を
前記道路地図中の案内対象道路上の任意の地点に補正
し、該地点をマップマッチングポイントとして記憶する
マップマッチング手段と、前記道路地図に基づいて、出
発地から目的地までの誘導経路を探索する経路探索手段
と、前記探索された誘導経路と前記現在地検出手段によ
って検出された現在地とに基づいて運転者へ所定の案内
をする案内手段と、前記マップマッチング手段によって
記憶された前記マップマッチングポイントを前記経路探
索手段による探索の出発地として設定する出発地設定手
段とを具備することを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記出発地設定手段は、前記マップ
マッチング手段が前記現在地検出手段によって検出され
た現在地から予め設定された距離以内の前記マップマッ
チングポイントを記憶していない場合には、前記現在地
検出手段によって検出された現在地周辺のノードを前記
経路探索手段による探索の出発地とすることを特徴とし
ている。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、出発地設定手段が、マップ
マッチング手段により記憶されたマップマッチングポイ
ントを探索の出発地とし、経路探索手段が、該出発地か
ら目的地までの誘導経路を探索し、案内手段が、該誘導
経路および現在地検出手段によって検出された現在地に
基づいて運転者へ案内を行う。これに加えて、前記マッ
プマッチング手段が、前記現在地検出手段によって検出
された現在地から予め設定された距離以内の前記マップ
マッチングポイントを記憶していない場合には、前記現
在地検出手段によって検出された現在地周辺のノードを
前記経路探索手段による探索の出発地とするようにして
もよい。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。図１は本実施例による車両用誘導装置
の構成を示すブロック図であり、この図において、１は
制御部であるＥＣＵ（Electronic Control Unit ）、２
は各種処理制御を行うＣＰＵ（出発地設定手段）、３は
ＣＰＵ２の処理結果等を記憶するＲＡＭ、４はＣＰＵ２
の制御プログラムなどが記憶されたＲＯＭである。ま
た、５はインタフェース部であり、各種センサから供給
される車速、後退灯（バックライト）の点灯状態、前照
灯等の夜間照明（イルミネーション）の点灯状態などの
車の状態を示す信号や、ＧＰＳ（Global Positioning S
ystem ）レシーバ６からの位置情報（緯度，経度）を、
ＣＰＵ２等が接続された内部バスへ送出する。

【００１１】７は車両用誘導装置の電源が切られても記
憶内容を保持できるＳＲＡＭ（Static RAM）であり、自
車の軌跡を表す各点（図４の点Ｐ，Ｐ，…，Ｐ参照）の
座標情報や当該点をマップマッチング（以後、Ｍ／Ｍと
称す）して得られたＭ／Ｍポイントの座標情報、自車の
進行方向等を記憶する。なお、Ｍ／Ｍ処理は、例えば、
３０ｍ進む毎に既知の投影法やパターンマッチング法な
どを用いて行われ、ＳＲＡＭ７には、２ｋｍ分の軌跡お
よびＭ／Ｍポイントに関する情報が常時、記憶される。
もちろん、これらの情報は車両用誘導装置の電源が切ら
れても保持される。

【００１２】８は車両の進行方向を検出するジャイロ、
９は外部バスと接続されたインタフェース部、１０はＣ
Ｄ−ＲＯＭ（地図記憶手段）から各種情報を読み出すＣ
Ｄ−ＲＯＭドライブ、１１は画像データを記憶するＶＲ
ＡＭであり、記憶した画像データに表される画像が後述
する表示部１６ａに表示される。なお、ＣＤ−ＲＯＭド
ライブ１０に挿入されるＣＤ−ＲＯＭに記憶された情報
は、例えば、図２に示すような階層構成を有する。

【００１３】この図において、管理情報および管理デー
タは、他のデータのアドレス等を管理するための情報お
よびデータ、描画データは道路はもちろん、山や川等を
含む画像データ（図３参照）、道路形状データは道路を
複数のノード（点）情報と当該ノード間を結ぶリンク
（直線）情報とで表現したデータ（図４参照）であり、
マップマッチング処理等に用いられる。また、経路デー
タは案内対象道路を案内対象道路同士の交点を表すノー
ド情報と当該ノード間を結ぶリンク情報とで表現したデ
ータ（図５参照）であり、経路探索処理等に用いられ
る。なお、検索データは地名や施設名によって地図を検
索するためのデータである。

【００１４】また、上述したインターフェース部９に接
続された外部バスには、ＴＶチューナ１２、ラジオ１
３、ＣＤ−ＲＯＭチェンジャー１５およびパネル１６が
接続され、パネル１６はカラー液晶ディスプレイなどか
らなる表示部１６ａと、各種操作子を備えた操作部１６
ｂとにより構成されている。なお、ラジオ１３には、ス
ピーカ１４が接続されている。

【００１５】次に、図６を参照して、本実施例による車
両用誘導装置の機能および動作について説明する。ただ
し、本実施例による装置は、経路探索処理に関して特徴
を有するものであるため、以下、この部分についてのみ
説明する。なお、後述する各処理において、特に明示し
なければ、動作の主体はＲＯＭ４に格納された制御プロ
グラム等に基づいて作動するＣＰＵ２であるものとす
る。また、自車は、駐車場等に停止しているものとす
る。

【００１６】このような前提において、まず、運転者が
パネル１６の操作部１６ｂを操作し、車両用誘導装置に
誘導経路を探索させるための指示を入力すると、ＣＰＵ
２は、ＳＲＡＭ７に記憶された、或いはＧＰＳレシーバ
６からインタフェース部５を介して供給される、自車の
現在地の緯度，経度を読み込む。すなわち、ＣＰＵ２お
よびＳＲＡＭ７、或いはＣＰＵ２，インタフェース部５
およびＧＰＳレシーバ６が検出手段として機能する。も
ちろん、自車が走行していれば、ＣＰＵ２、インタフェ
ース部５およびインタフェース部５に接続された各種セ
ンサが主要な検出手段として機能する。

【００１７】自車の現在地が読み込まれると、処理はス
テップＳ１へ進む。ステップＳ１では、その現在地が案
内対象道路から所定の距離（以後、第１の距離と称す）
以内に存在するか否かが判断される。この判断結果が
「ＹＥＳ」であればステップＳ２へ、「ＮＯ」であれば
ステップＳ３へ処理が進む。ステップＳ２は、案内対象
道路沿いの駐車場から出発する場合などに為される処理
であり、図４に示すように、現在のＭ／Ｍポイントが自
車の出発地として選択される。以後、この出発地から目
的地への誘導経路が探索され、当該経路と自車の現在地
とに基づいて、必要な情報が運転者へ供給されることに
なる。すなわち、ＣＰＵ２は、他の構成要素とともに、
マップマッチング手段、経路探索手段、および案内手段
として機能する。なお、図４において、Ｓは自車の位置
および進行方向を示している。

【００１８】一方、ステップＳ３では、過去に記憶した
Ｍ／Ｍポイントが存在するか否か、すなわち、同ポイン
トの座標情報がＳＲＡＭ７に一つでも記憶されているか
否かが判断される。この判断結果が「ＹＥＳ」であれ
ば、処理はステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、過
去に記憶したＭ／Ｍポイントが現在地から所定の距離
（例えば、５００ｍであり、以後、第２の距離と称す）
内に存在するか否かが判断される。

【００１９】例えば、自車が、案内対象道路からやや離
れた位置に存在する駐車場へ進入したり、案内対象道路
沿いの広大な何らかのエリア（サービスエリア等）へ進
入した場合には上記判断結果が「ＹＥＳ」となる。この
ような場合、過去のＭ／Ｍポイントの中で最新のもの、
すなわち当該エリアの入口付近の点が探索の出発地とし
て選択／表示され、この出発地からの誘導経路が探索さ
れることになる。

【００２０】また、図７に示すような場合にも本ステッ
プでの判断結果が「ＹＥＳ」となる。なお、図７におい
て、高速道路、サービスエリアＳＡを通る側道、および
一般道は案内対象道路である。このような場合、ステッ
プＳ５において、過去のＭ／Ｍポイントの中で最新のも
の、すなわち、図７中のＭ／ＭポイントＭＰが探索の出
発地として選択される。したがって、図７に示すような
場合にも、進行不可能な一般道からの経路探索は行われ
ることがない。なお、図７において、マップマッチング
処理は、高速道路に対してのみ行われている。仮に、側
道に対してもマップマッチングが行われるよう設定され
ていれば、探索の出発地として選択されるＭ／Ｍポイン
トは、側道上の点となる。

【００２１】ところで、ステップＳ３およびステップＳ
４での判断結果が「ＮＯ」となった場合には、処理はス
テップＳ６へ進む。ステップＳ６では、図８に示すよう
に、自車を取り囲む各案内対象道路の交差点（ノード）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄへの距離を求め、この距離に比例した重
み付けを各交差点に対して行う。なお、各交差点の位置
は、経路データ中のノード情報で表される。

【００２２】上記重み付けの後に、各交差点を始点とし
た最短経路探索がそれぞれ行われる。したがって、各交
差点までの距離を加味した最短経路が４通り得られるこ
とになる。そして、４通りの経路から、一つの最短経路
が選択される。すなわち、従来のように出発点のリンク
を特定してから最短経路を探索するのではなく、各交差
点（ノード）全てに、最短経路の出発点となる可能性を
与えているのである。

【００２３】以上説明したように、本発明の一実施例に
よれば、自車が案内対象道路上あるいは当該道路近傍に
（第１の距離以内に）位置する場合には、自車の現在地
をマップマッチングして得られるマップマッチングポイ
ントを誘導経路探索の出発地とし、自動車専用道路のサ
ービスエリア等の案内対象道路からさほど離れていない
（第１の距離以上第２の距離以内の）場所においては、
直前のＭ／Ｍポイントを誘導経路探索の出発地とするよ
うにしたため、誤った探索を行うことがなく、運転者に
対して適切な案内を確実に行うことができる。また、案
内対象道路から第１の距離以上逸れ、かつ最新のＭ／Ｍ
ポイントからも第２の距離以上離間した位置から誘導経
路探索を行う場合には、自車の現在位置周辺の各交差点
に対して自車との距離に比例した重み付けを行い、この
重み付けを加味してこれらの交差点すべてを出発地とし
た探索を行う。そして、得られた複数通りの経路から最
適な経路を選択するようにしたため、正確な誘導経路を
得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出発地設定手段が、マップマッチング手段により記憶さ
れたマップマッチングポイントを探索の出発地とし、経
路探索手段が、該出発地から目的地までの誘導経路を探
索し、案内手段が、該誘導経路および現在地検出手段に
よって検出された現在地に基づいて運転者へ案内を行
う。すなわち、再出発時にマップマッチングポイントを
出発地とするようにしたため、駐車場の入口よりも近く
に他の案内対象道路があるような場合でも誤った探索を
行うことがなく、運転者に対して適切な案内を確実に行
うことができるという効果がある。（請求項１）。

【００２５】また、これに加えて、前記マップマッチン
グ手段が、前記現在地検出手段によって検出された現在
地から予め設定された距離以内の前記マップマッチング
ポイントを記憶していない場合には、前記現在地検出手
段によって検出された現在地周辺のノードを前記経路探
索手段による探索の出発地とするようにしたため、一つ
のノードを出発地として特定してから探索を行うよりも
正確な誘導経路を得ることができる（請求項２）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による車両用誘導装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】同装置に用いられるＣＤ−ＲＯＭ内のデータ構
造を説明するための概念図である。

【図３】同ＣＤ−ＲＯＭ内の描画データを説明するため
の図である。

【図４】同ＣＤ−ＲＯＭ内の道路形状データを説明する
ための概念図である。

【図５】同ＣＤ−ＲＯＭ内の経路データを説明するため
の概念図である。

【図６】本発明の一実施例による車両用誘導装置の機能
および動作を説明するためのフローチャートである。

【図７】同装置の動作および従来の車両用誘導装置の動
作を説明するための図である。

【図８】本発明の一実施例による車両用誘導装置の動作
を説明するための図である。

【符号の説明】

１ ＥＣＵ ２ ＣＰＵ ３ ＲＡＭ ４ ＲＯＭ ６ ＧＰＳレシーバ ７ ＳＲＡＭ ８ ジャイロ １０ ＣＤ−ＲＯＭドライブ １１ ＶＲＡＭ １６ パネル １６ａ 表示部 １６ｂ 操作部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−88730（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−319986（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−359112（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 G08G 1/0969 G09B 29/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともノード情報とノード間の接続
   情報であるリンク情報とを含む道路地図を記憶する地図
   記憶手段と、 自車の現在地を検出する現在地検出手段と、 該現在地検出手段によって検出された現在地を前記道路
   地図中の案内対象道路上の任意の地点に補正し、該地点
   をマップマッチングポイントとして記憶するマップマッ
   チング手段と、 前記道路地図に基づいて、出発地から目的地までの誘導
   経路を探索する経路探索手段と、 前記探索された誘導経路と前記現在地検出手段によって
   検出された現在地とに基づいて運転者へ所定の案内をす
   る案内手段と、 前記マップマッチング手段によって記憶された前記マッ
   プマッチングポイントを前記経路探索手段による探索の
   出発地として設定する出発地設定手段とを具備すること
   を特徴とする車両用誘導装置。
2. 【請求項２】 前記出発地設定手段は、前記マップマッ
   チング手段が前記現在地検出手段によって検出された現
   在地から予め設定された距離以内の前記マップマッチン
   グポイントを記憶していない場合には、前記現在地検出
   手段によって検出された現在地周辺のノードを前記経路
   探索手段による探索の出発地とすることを特徴とする請
   求項１記載の車両用誘導装置。