JP3653121B2 - 車載用経路探索装置および推奨ルート表示方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、予め設定した出発地から目的地までの経路について周知のダイクストラ法等を用いて経路探索を行って推奨ルートを演算し、演算した推奨ルートを周辺の道路地図とともに表示する車載用経路探索装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
予め設定された出発地から目的地まで経路探索を行って推奨ルートを演算する車載用経路探索装置が知られている。出発地や目的地は操作者自身がキーボート等を操作して設定する場合や、ＧＰＳセンサや車速センサ等を用いて検出した車両位置を出発地とする場合等がある。
【０００３】
一方、すべての道路を対象として経路探索を行うと膨大な演算時間を必要とするため、通常は細道路を除いて経路探索を行う。ところが、出発地や目的地は細道路上に設定される場合もあるため、このような場合には、出発地の近傍に経路探索の開始点を定めるとともに、目的地の近傍に経路探索の終点を定めた後に経路探索を開始するのが一般的である。例えば、特公平5-6239号公報には、経路探索の開始点および終了点を短時間で設定できるように、開始点および終了点の設定範囲を可能な限り限定する装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
推奨ルートの演算は周知のダイクストラ法等に基づいて行われるが、その演算の際に、車速センサやＧＰＳセンサ等を用いて検出した車両位置および車両進行方向を、ＣＤ−ＲＯＭ等に格納されている道路地図データとマップマッチングして車両進行方向の道路方位を検出し、検出した方向を経路探索の基準方位に設定して経路探索を行う装置が知られている。
【０００５】
ところが、この種の装置では、処理の軽減等のために所定時間ごと、あるいは車両が所定距離走行するごとにマップマッチングを行うようにしており、マップマッチングを行った後に車両がＵターンし、その後に経路探索を開始した場合には、車両の進行方位とは異なる方位を基準として経路探索を行うおそれがある。
【０００６】
例えば、図８は、マップマッチングを行った後に車両がＵターンした例を示し、図８（ｂ），（ｃ）の旗マークの付いた位置が目的地を示す。図８（ａ）に示すように、Ｕターン後に経路探索を開始すると、図８（ｂ）の太線で示すように、車両の進行方位とは逆方向に推奨経路が設定・表示され、車両を目的地まで正しく誘導できなくなるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、マップマッチングを行った後に車両がＵターンし、その後に経路探索を開始した場合でも、車両の進行方位を考慮に入れて経路探索を行うことができる車載用経路探索装置および探索された推奨ルートを表示する表示方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
実施例を示す図１に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、道路地図に関する道路地図データを記憶する道路地図記憶手段７と、車両位置および車両進行方位を検出する車両位置方位検出手段１と、車両の目的地を設定する目的地設定手段と、検出された車両位置から目的地まで経路探索を行って推奨ルートを演算する推奨ルート演算手段とを備えた車載用経路探索装置に適用され、車両位置方位検出手段１による検出結果と道路地図記憶手段７に記憶されている道路地図データとに基づいて所定間隔ごとにマップマッチングを行うマップマッチング手段と、マップマッチング時の車両位置を基準とする車両進行方向の道路方位を検出する道路方位検出手段と、マップマッチング時に道路方位検出手段によって検出された道路方位と、この道路方位を検出した第１のマップマッチングとその後に行う第２のマップマッチングとの間に車両位置方位検出手段によって検出されている車両進行方位との方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上か否かを判定する方位差検出手段とを備え、推奨ルート演算手段は、方位差検出手段によって算出された方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上と判定されると、第１のマップマッチング時に道路方位検出手段によって検出された道路方位とは逆の道路方位に向かう推奨ルートを演算することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載用経路探索装置において、方位差検出手段によって車両がＵターンしたと判定される角度未満と判定されると、それ以前に行ったマップマッチング時の車両位置を基準とする車両進行方向の道路方位に基づいて推奨ルートを演算するように推奨ルート演算手段を構成するものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車載用経路探索装置において、経路探索のための条件を満たす道路を車両が走行していないことが検出されると、経路探索のための条件を満たす道路のうち車両位置に近い道路を１つ以上選択する道路選択手段を備え、道路選択手段によって選択された道路に基づいて推奨ルートを演算するように推奨ルート演算手段を構成するものである。
請求項４の発明による推奨ルート表示方法は、車両自車位置マークを車両進行方向に向けて表示するとともに、検出された車両位置から目的地までの推奨ルートを表示する推奨ルート表示方法において、第１のマップマッチング時に検出された車両進行方向の第１の道路方位と、第１のマップマッチングとその後に行われる第２のマップマッチングとの間に検出された車両進行方向の第２の道路方位との方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上のときに、車両自車位置マークを第２の道路方位に向けるとともにそのとき再演算された、第２の道路方位で走行を開始して目的地へ至る推奨ルートを表示することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
請求項１に記載の発明では、車速センサやＧＰＳセンサ等から成る車両位置方位検出手段１によって車両位置および車両進行方位を検出し、これら検出結果と道路地図データとのマップマッチングを所定間隔で行う。また、マップマッチング時の車両位置を基準とする車両進行方向の道路方位を検出する。この道路方位と、この道路方位を検出したマップマッチングとその後のマップマッチングとの間に車両位置方位検出手段１によって検出された車両進行方位とを比較する。方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上の場合には、マップマッチング時に道路方位検出手段によって検出された道路方位とは逆の道路方位に向かう経路探索を行う。
請求項２に記載の発明では、検出されている車両進行方位とそれ以前に行ったマップマッチング時における車両進行方向の道路方位との間にあまり差がない場合には、マップマッチング時の道路方位を経路探索の基準方位とする。これにより、経路探索の基準方位が車両の進行方位の変化によって頻繁に切り替わらないようにする。
請求項３に記載の発明では、車両が経路探索のための条件を満たす道路を走行していない場合には、車両周辺にある経路探索のための条件を満たす道路を選択し、選択した道路を基準として経路探索を行う。これにより、車両がどこにいても、推奨経路を演算できるようにする。
請求項４の発明による推奨ルート表示方法では、マップマッチング時の車両進行方向の第１の道路方位と、そのマップマッチングとそのマップマッチング後に行われるマップマッチングとの間に検出された車両進行方向の第２の道路方位との方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上のときに、車両自車位置マークが第２の道路方位に向けられ、当該自車位置から目的地までの推奨ルートが表示される。
【００１０】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明が実施例に限定されるものではない。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明による車載用経路探索装置の一実施例のブロック図である。図１において、１は車両の現在地を検出する現在地検出装置であり、例えば車両の進行方位を検出する方位センサや車速を検出する車速センサやＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ等から成る。
【００１２】
２は装置全体を制御する制御回路であり、マイクロプロセッサおよびその周辺回路から成る。３は車両の目的地等を入力する入力装置、４は制御回路２が現在地検出装置１を用いて検出した車両位置情報等を格納するＤＲＡＭ、５は表示装置６に表示するための画像データを格納する画像メモリであり、画像メモリ５に格納された画像データは適宜読み出されて表示装置６に表示される。
【００１３】
７は、道路地図表示、経路探索およびマップマッチング等を行うための種々のデータを格納する地図記憶メモリであり、例えばＣＤ−ＲＯＭ装置や磁気記録装置等で構成される。地図記憶メモリ７には、道路形状に関する情報から成る地図表示用データと、道路形状とは直接関係しない分岐点情報や交差点情報などから成るルート探索用データとが格納されている。地図表示用データは主に表示装置６に道路地図を表示する際に用いられ、ルート探索用データは主に推奨経路を演算する際に用いられる。
【００１４】
図２は制御回路２が行うメイン処理の概要を示すフローチャートである。図２のステップＳ１では、現在地検出装置１を用いて車両位置を検出し、検出した車両位置の近くにある経路探索の可能な経路上に経路探索の開始点を設定する。ステップＳ２では、使用者が入力装置３により入力した目的地情報を取り込み、目的地の近くにある経路探索の可能な道路上に経路探索の終了点を設定する。
【００１５】
ステップＳ３では、図３〜６に詳細を示す推奨ルート探索処理を行い、設定された開始点から終了点に至るまでの推奨ルートを演算する。ステップＳ３の処理の詳細については後述する。
【００１６】
ステップＳ４では、図７に詳細を示す地図描画処理を行い、表示装置６に表示すべきデータを画像メモリ５に格納する。まず、図７のステップＳ１１では、車両位置の周囲の地図表示用データを地図記憶メモリ７から読み込む。次に、ステップＳ１２では、読み込んだ地図表示用データの一部を画像メモリ５に描画（格納）する。ステップＳ１３では、図２のステップＳ３で演算した推奨ルートを表示するのに必要なデータを画像メモリ５に重ねて描画（格納）する。
【００１７】
図７のステップＳ１３の処理が終了すると図２のステップＳ５に進み、画像メモリ５に格納されているデータを読み出し、表示装置６に推奨ルートおよびその周辺の道路地図を表示する。
【００１８】
制御回路２は、上述した図２のメイン処理とは別に、所定間隔ごと、例えば車両が数１０メートル走行するたびにマップマッチング処理を行う。マップマッチング処理では、現在地検出装置１によって車両位置および車両進行方向を検出し、これら検出結果を地図表示用データと照らし合わせて、車両位置に関する各種情報をＤＲＡＭ４上の位置情報領域に格納する。この位置情報領域には、▲１▼車両の進行方位、▲２▼車両の位置座標Ｘ，Ｙ、▲３▼車両が位置するリンク上の車両を挟んで両側にあるノードの位置座標、▲４▼車両が位置するリンクの道路種別、▲５▼リンク番号、等が格納される。なお、ＤＲＡＭ４上の位置情報領域の内容は、マップマッチングを行うたびに更新される。
【００１９】
次に、図２のステップＳ３の推奨ルート探索処理の詳細を図３〜６のフローチャートを用いて説明する。図３のステップＳ１０１では、直前にマップマッチングを行ったときに車両が進行していた道路の道路方位を検出する。このステップＳ１０１の処理の詳細については後述する。
【００２０】
ステップＳ１０２では、直前にマップマッチングを行ったときに車両が経路探索の可能な道路上にいたか否かを判定する。ここでは、ステップＳ１の処理の中で設定されるフラグＦ１の値によって判定する。このフラグＦ１は後述するように、車両が経路探索の不可能な細道路等を走行している場合に「０」に設定される。フラグＦ１が「１」の場合、すなわち車両が経路探索の可能な道路を走行している場合にはステップＳ１０３に進み、現在地検出装置１を用いて車両進行方位を検出する。
【００２１】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で検出した現在の車両進行方位と、ステップＳ１０１で検出した道路方位との方位差が所定角度以上、例えば１３５度以上か否かを判定する。判定が肯定されるとステップＳ１０５に進み、直前にマップマッチングを行ったときに車両が進行していた道路上に起点を設定する。具体的には、直前にマップマッチングを行った時点の車両位置を起点とする。
【００２２】
ステップＳ１０６では、起点を基準として、車両進行方向の道路方位と、進行方向とは逆方向の道路方位とを検出する。ステップＳ１０７では、ステップＳ１０３で検出した現在の車両進行方位が、ステップＳ１０６で検出した２方位のいずれに近いかを検出し、近い方の方位を経路探索の基準方位として設定する。
【００２３】
一方、ステップＳ１０４の判定が否定された場合、すなわち、直前にマップマッチングを行ったときに車両が進行していた道路方位と現在の進行方位との方位差が小さい場合にはステップＳ１０８に進み、直前にマップマッチングを行った時点での車両進行方向の道路方位を経路探索の基準方位として設定する。
【００２４】
一方、ステップＳ１０２において、車両が経路探索の不可能な道路を走行していると判定された場合には図４のステップＳ１０９に進み、車両の周囲にある複数の道路を経路探索の開始点の候補として選択する。ステップＳ１０９の処理の詳細については後述する。
【００２５】
ステップＳ１１０では、経路探索の開始点の候補が存在するか否かを判定する。この判定は、ステップＳ１０９の処理の中で設定されるフラグＦ２の値によって判断する。フラグＦ２は後述するように、車両の周囲に経路探索の開始点となりうる候補がない場合に「１」に設定される。
【００２６】
フラグＦ２が「０」の場合にはステップＳ１１１に進み、ステップＳ１０９の処理によって選択された開始点の候補に基づいて、経路探索の基準方位を設定する。例えば、選択された候補のうち、最も車両位置に近い道路の方向を経路探索の基準方位として設定する。
【００２７】
図３のステップＳ１０７またはＳ１０８、あるいは図４のＳ１１１の処理が終了した場合にはいずれも図３のステップＳ１１２に進み、設定された基準方位に基づいて経路探索を行って推奨経路を演算する。
【００２８】
一方、図４のステップＳ１１０でフラグＦ２が「１」と判定されるとステップＳ１１３に進み、推奨経路を演算する代わりに、推奨経路の演算ができないことを表示装置６に警告表示してリターンする。
【００２９】
図５は図３のステップＳ１０１の処理の詳細を示すフローチャートである。図５のステップＳ２０１では、ＤＲＡＭ４上の位置情報領域に格納されているデータを読み込み、車両を挟んで両側にあるノードの位置座標を検出する。ステップＳ２０２では、ノードの位置座標として正規の値が格納されているか否かを判定する。判定が否定されるとステップＳ２０３に進み、車両は経路探索の可能な道路上を走行していないと判断し、フラグＦ１を「０」に設定してリターンする。なお、フラグＦ１は通常「１」が設定されているものとする。
【００３０】
ステップＳ２０２の判定が肯定されるとステップＳ２０４に進み、ステップＳ２０１で読み込んだ車両位置の両端にあるノードの位置座標に基づいて、車両位置を基準とする車両進行方向の道路方位を検出してリターンする。
【００３１】
図６は図４のステップＳ１０９の処理の詳細を示すフローチャートである。図６のステップＳ３０１では、現在地検出装置１を用いて車両位置を検出する。ステップＳ３０２では、車両位置から所定範囲内にある道路情報を、地図記憶メモリ７に格納されている地図表示用データから読み出す。ステップＳ３０３では、車両位置から所定範囲内に道路があるか否かを判定する。
【００３２】
ステップＳ３０３の判定が肯定されるとステップＳ３０４に進み、車両位置から所定範囲内にある各道路までの距離をそれぞれ算出する。ステップＳ３０５では、車両の近くにある道路を複数選択してリターンする。
【００３３】
一方、ステップＳ３０３の判定が否定されるとステップＳ３０６に進み、起点とすべき道路が見つからないことを示すフラグＦ２を「１」に設定してリターンする。なお、フラグＦ２は通常は「０」に設定されているものとする。
【００３４】
以上に説明したように、本発明では、所定時間ごとにマップマッチングを行い、マップマッチング時の車両進行方向の道路方位をＤＲＡＭ４上に記憶しておく。そして、経路探索を開始する際には、最新の車両進行方位がＤＲＡＭ４に記憶されている道路方位とどの程度ずれているかを検出し、ずれが大きい場合には、最新の車両進行方位と直前のマップマッチング時の道路方位とを比較し、その比較結果によって経路探索を行うための基準方位を最終的に決定する。
【００３５】
以上の処理により、マップマッチングを行った後、次のマップマッチングを行う前に車両がＵターンした場合でも、車両の進行方位を考慮に入れて経路探索を行うことができる。例えば、図８（ａ）の位置Ａでマップマッチングを行った後に車両がＵターンした場合には、図８（ｃ）のように車両進行方向に沿った推奨ルートを表示でき、車両を目的地までスムーズに誘導できる。
【００３６】
上記実施例において、直前のマップマッチング時の車両進行方向の道路方位と、現在の車両進行方向の道路方位との方位差が大きい場合に、経路探索の基準方位の修正を行うか否かについて使用者に確認を求めてもよい。また、図３のステップＳ１０４の判定の基準となる角度を任意に変更可能としてもよい。
【００３７】
このように構成した実施例にあっては、地図記憶メモリ７が道路地図記憶手段に、入力装置３が目的地設定手段に、図２のステップＳ３が推奨ルート演算手段に、図３のステップＳ１０１が道路方位検出手段に、図３のステップＳ１０４が方位差検出手段に、図４のステップＳ１０９が道路選択手段に、それぞれ対応する。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、マップマッチングを行った後に車両の進行方位が急変した場合には、現在の車両進行方位とそれ以前に行ったマップマッチング時の道路方位とに基づいて、経路探索の基準となる方位を設定するようにしたため、常に車両の進行方位を考慮に入れて経路探索を行うことができる。したがって、車両の進行方位と異なる方向に推奨ルートが設定されるおそれもなくなる。また、経路探索の基準となる方位を設定する際には、現在の車両進行方位だけを基準とするのではなく、それ以前に行ったマップマッチング時の道路方位も考慮に入れるため、車速センサやＧＰＳセンサ等の測定誤差の影響を受けなくなる。
請求項２に記載の発明によれば、現在の車両進行方位とそれ以前に行ったマップマッチング時の道路方位との方位差があまり大きくない場合には、以前に行ったマップマッチング時の道路方位を基準として経路探索を行うため、一時的に車両の向きが変わっても、経路探索の基準方位は影響を受けなくなり、信頼性の高い推奨経路を演算できる。
請求項３に記載の発明によれば、車両が経路探索のための条件を満たす道路上にない場合には、車両周辺にある経路探索のための条件を満たす道路を選択して推奨ルートを演算するようにしたため、仮に車両が経路探索の不可能な細道路上にいる場合でも、推奨ルートを演算できる。
請求項４の発明によれば、マップマッチング時の車両進行方向の第１の道路方位と、そのマップマッチングとそのマップマッチング後に行われるマップマッチングとの間に検出された車両進行方向の第２の道路方位との方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上のときに、第２の道路方位に車両自車位置マークを向け、当該自車位置から目的地までの推奨ルートを表示するようにしたので、車両の進行方向と異なる方向に推奨ルートが表示されるおそれもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車載用経路探索装置の一実施例のブロック図。
【図２】制御回路が行うメイン処理を示すフローチャート。
【図３】図２のステップＳ３の推奨ルート探索処理の詳細を示すフローチャート。
【図４】図３に続くフローチャート。
【図５】図３のステップＳ１０１の処理の詳細を示すフローチャート。
【図６】図４のステップＳ１０９の処理の詳細を示すフローチャート。
【図７】図２のステップＳ４の処理の詳細を示すフローチャート。
【図８】マップマッチング後に車両がＵターンした例を示す図。
【符号の説明】
１ 現在地検出装置
２ 制御回路
３ 入力装置
４ ＤＲＡＭ
５ 画像メモリ
６ 表示装置
７ 地図記憶メモリ

Claims (4)

1. 道路地図に関する道路地図データを記憶する道路地図記憶手段と、
   車両位置および車両進行方位を検出する車両位置方位検出手段と、
   車両の目的地を設定する目的地設定手段と、
   前記検出された車両位置から前記目的地まで経路探索を行って推奨ルートを演算する推奨ルート演算手段とを備えた車載用経路探索装置において、
   前記車両位置方位検出手段による検出結果と前記道路地図記憶手段に記憶されている前記道路地図データとに基づいて所定間隔ごとにマップマッチングを行うマップマッチング手段と、
   前記マップマッチング時の車両位置を基準とする車両進行方向の道路方位を検出する道路方位検出手段と、
   前記マップマッチング時に前記道路方位検出手段によって検出された道路方位と、この道路方位を検出した第１のマップマッチングとその後に行う第２のマップマッチングとの間に前記車両位置方位検出手段によって検出された車両進行方位との方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上か否かを判定する方位差検出手段とを備え、
   前記推奨ルート演算手段は、前記方位差検出手段によって算出された前記方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上と判定されると、前記第１のマップマッチング時に前記道路方位検出手段によって検出された前記道路方位とは逆の道路方位に向かう推奨ルートを演算することを特徴とする車載用経路探索装置。
2. 請求項１に記載の車載用経路探索装置において、
   前記推奨ルート演算手段は、前記方位差検出手段によって算出された前記方位差が、前記車両がＵターンしたと判定される角度未満と判定されると、それ以前に行ったマップマッチング時の車両位置を基準とする車両進行方向の道路方位に基づいて前記推奨ルートを演算することを特徴とする車載用経路探索装置。
3. 請求項１または２に記載の車載用経路探索装置において、
   経路探索のための条件を満たす道路を車両が走行していないことが検出されると、前記経路探索のための条件を満たす道路のうち車両位置に近い道路を１つ以上選択する道路選択手段を備え、
   前記推奨ルート演算手段は、前記道路選択手段によって選択された道路に基づいて前記推奨ルートを演算することを特徴とする車載用経路探索装置。
4. 車両自車位置マークを車両進行方向に向けて表示するとともに、検出された車両位置から目的地までの推奨ルートを表示する推奨ルート表示方法において、
   第１のマップマッチング時に検出された車両進行方向の第１の道路方位と、前記第１のマップマッチングとその後に行われる第２のマップマッチングとの間に検出された車両進行方向の第２の道路方位との方位差が、車両がＵターンしたと判定される角度以上のときに、前記車両自車位置マークを前記第２の道路方位に向けるとともに、そのとき再演算された、前記第２の道路方位で走行を開始して目的地へ至る推奨ルートを表示することを特徴とする推奨ルート表示方法。

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