JP3696727B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目的地までの最適な誘導経路を探索し、その誘導経路に沿ってユーザを案内する車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用ナビゲーション装置は、地図データを記録したＣＤ−ＲＯＭ又はＩＣカード等の地図データ記憶装置と、ディスプレイ装置と、ジャイロ、ＧＰＳ（Global Positioning System ）及び車速センサ等の車両の現在位置及び現在方位を検出する自立航法センサ等を有し、車両の現在位置を含む地図データを地図データ記憶装置から読み出し、該地図データに基づいて車両位置の周囲の地図画像をディスプレイ画面に描画すると共に、車両位置マーク（ロケーション）をディスプレイ画面に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在どこを走行しているのかを一目で判るようにしている。
【０００３】
また、通常、車載用ナビゲーション装置には、ユーザが所望の目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコストが低い経路を横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って自動探索し、その探索した経路を誘導経路として記憶しておき、走行中、地図画像上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、地図画像上の進路を変更すべき交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示したりすることで、ユーザを目的地まで案内する。
【０００４】
なお、コストとは、距離を基に、道路幅員、道路種別（一般道か高速道かなど）、右折及び左折等に応じた定数を乗じた値や車両の走行予測時間などであり、誘導経路としての適正の程度を数値化したものである。距離が同一の２つの経路があったとしても、ユーザが例えば有料道路を使用するか否か、距離を優先するか時間を優先するかなどを指定することにより、コストは異なったものとなる。
【０００５】
ＣＤ−ＲＯＭ等の地図データ記憶装置に記憶されている地図は、1/12500 、1/25000 、1/50000 及び1/100000等の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の座標集合として記憶されている。道路は２以上のノードの連結からなり、２つのノードを連結した部分はリンクといわれる。また、地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、（２）地図画面上に道路、建築、施設、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名及び建物の名前等の文字や地図記号等を表示するための文字・記号レイヤなどから構成される。
【０００６】
また、近年、ＦＭ多重放送や、電波ビーコン又は光ビーコンを介して車両外部から交通情報（渋滞情報、事故情報、通行止め情報及び通行規制情報等）を提供する交通情報システムが開発されている。この種の交通情報システムを利用したナビゲーション装置によれば、外部から受信した最新の交通情報を利用し渋滞や事故等が発生した道路を避けて誘導経路を探索したり、ディスプレイに表示した地図画像に渋滞や事故等が発生した個所を重ね合わせて表示し、ユーザがより快適に且つより安全に運転できるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の車載用ナビゲーション装置では、上述の如く、外部から受信した交通情報を基に渋滞個所等を画面に表示しているが、ユーザが運転に集中していると、渋滞及び事故等の通行障害がある個所が地図画像に表示されていても気付かないことがある。このため、例えば図８に示すように、上り坂の先や見通しが悪いカーブの先に渋滞個所があると、直前まで渋滞に気付かず、坂を登りきった途端又はカーブを曲がった途端に渋滞に気付き、慌ててブレーキをかけることがある。
【０００８】
以上から本発明の目的は、走行中の車両から見え難いところに渋滞やその他の通行障害がある場合に、音声で運転者に注意を促し、より一層安全な運転が可能な車載用ナビゲーション装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態（第１発明）によれば、地図データを記憶した地図データ記憶手段と、車両外部から送られてくる交通情報を受信する交通情報受信手段と、前記交通情報受信手段で受信した交通情報に含まれる通行障害個所をディスプレイに表示する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記交通情報受信手段を介して前記交通情報を受信すると、前記記憶手段の前記地図データを参照して、車両の進行方向前方に上り坂があり且つその上り坂の頂点から先の一定の範囲内に前記通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生することを特徴とする車載用ナビゲーション装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の形態（第２発明）によれば、見通しが悪い道路に対応するノード列のうち特定のノードを参照ノードとした地図データを記憶した地図データ記憶手段と、車両外部から送られてくる交通情報を受信する交通情報受信手段と、前記交通情報受信手段で受信した交通情報に含まれる通行障害個所をディスプレイに表示する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記交通情報受信手段を介して前記交通情報を受信すると、前記記憶手段の前記地図データを参照して、車両の進行方向前方に前記参照ノードがあり且つその参照ノードから一定の範囲内に前記通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生することを特徴とする車載用ナビゲーション装置が提供される。
【００１１】
以下、本発明の作用について説明する。
本願の第１発明においては、交通情報受信手段で受信した交通情報により渋滞等の通行障害個所があると、制御手段は車両の進行方向前方に上り坂があり且つその上り坂の頂点から一定の範囲内に通行障害個所があるか否かを調べる。そして、上り坂の頂点から一定の範囲内に通行障害個所がある場合には、音声により警報を発生する。これにより、ユーザがディスプレイを見ていなくても、ユーザに上り坂の先に渋滞等の通行障害があることを知らせることができて、従来に比べてより一層安全性が向上する。なお、この第１発明においては、上り坂の頂点位置の検出を容易にするために、上り坂の頂点位置をノードとして地図データに記憶しておくことが好ましい。また、車両が上り坂の頂点から一定の距離に近づいたときに前記警報を発生することが好ましい。
【００１２】
また、本願の第２発明においては、見通しが悪い道路に対応するノード列のうち特定のノードを参照ノードとして地図データに記憶しておく。そして、交通情報受信手段で受信した交通情報により渋滞等の通行障害があると、制御部は車両の進行方向前方に前記参照ノードがあり且つその参照ノードから一定の範囲内に通行障害個所があるか否かを調べる。そして、参照ノードから一定の範囲内に通行障害個所がある場合には、音声により警報を発生する。これにより、第１発明と同様に、ユーザがディスプレイを見ていなくても、ユーザに渋滞等の通行障害があることを知らせることができて、従来に比べてより一層安全性が向上する。
【００１３】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置を示すブロック図である。
【００１４】
１は地図データを記憶したＣＤ−ＲＯＭであり、このＣＤ−ＲＯＭ１には道路レイヤ、背景レイヤ及び文字記号レイヤが記憶されている。２は後述するナビゲーション装置本体１０を操作するための各種操作ボタン等が設けられた操作部である。３は外部から交通情報を受信するための交通情報受信機である。交通情報は、ＦＭ多重放送や、電波ビーコン又は光ビーコンによって送られてくる。
【００１５】
４はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置の経度及び緯度を検出するＧＰＳ受信機である。５は自立航法センサであり、この自立航法センサ５は、車両回転角度を検出するジャイロ等の角度センサ５ａと、一定の走行距離毎にパルスを発生する走行距離センサ５ｂとにより構成されている。７は液晶ディスプレイ装置であり、ナビゲーション装置本体１０は、このディスプレイ装置７に車両の現在位置の周囲の地図を表示したり、出発地から目的地までの誘導経路や車両位置マーク及びその他の案内情報を表示する。８はスピーカーであり、ナビゲーション装置本体１０はスピーカー８を介して各種案内情報を音声で伝達する。
【００１６】
ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成されている。１１はＣＤ−ＲＯＭ１から読み出された地図データを一時的に記憶するバッファメモリである。１２は操作部２と接続されるインターフェース、１３は交通情報受信機３と接続されるインターフェース、１４はＧＰＳ受信機４と接続されるインターフェース、１５は自立航法センサ５に接続されるインターフェースである。１６は制御部であり、この制御部１６は、インターフェース１４，１５から入力される各種情報を基に車両の現在位置を検出したり、ＣＤ−ＲＯＭ１から所定領域の地図データをバッファメモリ１１に読み出したり、設定された探索条件で出発地から目的地までの最適な誘導経路を探索したり、交通情報受信機３で受信した交通情報を利用して最新の案内情報をディスプレイ装置７に表示したりする。
【００１７】
１７はバッファメモリ１１に記憶された地図データを用いて地図画像を生成する地図描画部である。１８は制御部１６で探索した誘導経路を記憶する誘導経路記憶部、１９は誘導経路を描画する誘導経路描画部である。誘導経路記憶部１８には、制御部１６によって探索された誘導経路の全ノードが出発地から目的地まで記録される。誘導経路描画部１９は、地図を表示する際に、誘導経路記憶部１８から誘導経路情報（ノード列）を読み出して、誘導経路を他の道路とは異なる色及び線幅で描画する。
【００１８】
２０は動作状況に応じた各種メニュー画面（操作画面）や車両位置マーク及びカーソル等の各種マークを生成する操作画面・マーク発生部である。
２１は画像合成部であり、地図描画部１７で描画された地図画像に、操作画面・マーク発生部２０で生成した各種マークや操作画面、誘導経路描画部１９で描画した誘導経路などを重ね合わせてディスプレイ装置７に表示させる。
【００１９】
２２は音声信号発生部である。この音声信号発生部２２には予め複数の音声メッセージが記録されており、制御部１６からの信号に応じて所定の音声メッセージをスピーカー８に出力する。
図２はＣＤ−ＲＯＭ１に記録された地図データ中の道路レイヤの構成を示す図である。道路リストＲＤＬＴは道路毎に、道路の種別、道路を構成する全ノード数、道路を構成するノードのノードテーブルＮＤＴＢ上での位置と、次のノードまでの幅員とが記録されている。なお、本実施の形態においては、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ある程度以上勾配が大きい上り坂の頂点に対応する位置はノードに設定されている。
【００２０】
道路リストＲＤＬＴには、次のノードまでの道路の傾斜状態（UP、DOWN、FLAT）が付加情報として付加されている。例えば、図２の道路ｎでは、第１ノードから第２ノードまでの間が平坦であるので付加情報としてFLATが付加され、第ｍノードから第ｍ＋１ノードまでの間に上り坂があるので付加情報としてUPが付加され、第ｍ＋１ノードから第ｍ＋２ノードまでの間に下り坂があるので付加情報としてDOWNが付加されている。なお、道路の傾斜状態を示す付加情報として、道路の勾配（傾斜角度）が記憶されていてもよい。
【００２１】
交差点構成ノードリストＣＲＬＴは、地図上の各交差点毎に、該交差点に連結するリンク他端ノード（交差点構成ノードという）のノードテーブルＮＤＴＢ上での位置の集合である。ノードテーブルＮＤＴＢは地図上の全ノードのリストであり、ノード毎に位置情報（経度、緯度）、該ノードが交差点であるか否かを示す交差点識別フラグ、交差点でなければ（交差点識別フラグが“０”であれば）道路リストＲＤＬＴ上で当該ノードが属する道路の位置を指すポインタ等で構成されている。
【００２２】
このように構成された本実施の形態の車載用ナビゲーション装置において、制御部１６は、ＧＰＳ受信機４で受信したＧＰＳ信号と、自立航法センサ５から入力した信号とから車両の現在位置を検出し、ＣＤ−ＲＯＭ１から車両の現在位置を含む領域の地図データをバッファメモリ１１に読み出す。地図描画部１７は、バッファメモリ１１に読み出された地図データを用いて地図画像を生成し、ディスプレイ装置７に車両周囲の地図画像を表示する。
【００２３】
また、制御部１６は、車両の移動に伴ってＧＰＳ受信機４及び自立航法センサ５から入力した信号により検出した自車位置を、車両が道路上に位置するようにバッファメモリ１１に読み出した地図データを用いて補正（マップマッチング）する。そして、制御部１６は、ディスプレイ装置７に表示された地図画像に車両位置マークを重ね合わせて表示し、車両の移動に伴って車両位置マークを移動させたり、地図画像をスクロール表示する。
【００２４】
更に、ユーザが操作部２を操作して目的地を設定すると、制御部１６は車両の現在位置を出発地とし、出発地から目的地までの誘導経路を探索して、その誘導経路に沿って車両を案内する。
以下、本実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２５】
ナビゲーション装置本体１０の制御部１６は、ステップＳ１１において、交通情報受信機３が渋滞情報を受信したか否かを監視している。交通情報受信機３が渋滞情報を受信すると、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行し、画面に表示された地図画像に渋滞個所を、例えば赤色の太線で重ね合わせて表示する。
その後、ステップＳ１３に移行し、制御部１６は車両の進行方向の前方に渋滞個所があるか否かを調べる。ここで、進行方向の前方とは、ユーザが経路誘導機能を使用しているときは誘導経路に沿った方向の前方であり、経路誘導機能を使用していないときは車両の走行している道路の前方である。進行方向の前方に渋滞個所がある場合はステップＳ１４に移行し、進行方向の前方に渋滞個所がない場合はステップＳ１１に戻る。
【００２６】
ステップＳ１４において、制御部１６は車両の進行方向の前方に上り坂があるか否かを調べる。すなわち、道路リストＲＤＬＴを調べて、付加データにUPを有するノードの有無を調べる。そして、上り坂がある場合、制御部１６は、付加情報がUPのノードの次のノードの付加情報がDOWN又はFLATのとき、当該次のノードを上り坂の頂点とした後、ステップＳ１５に移行する。一方、ステップ１４で車両の進行方向の前方に上り坂がない場合はステップＳ１１に戻る。
【００２７】
ステップＳ１５において、制御部１６は、例えば車両の速度が８０ｋｍ／時のとき、図５に示すように、渋滞個所の最後部の位置が、上り坂の頂点とその先２００ｍの位置との間にあるか否かを調べる。この間に渋滞個所の最後部がある場合はステップＳ１６に移行し、ない場合はステップＳ１１に戻る。
ステップＳ１６において、制御部１６は車両と上り坂の頂点との距離が４００ｍ以内か否かを調べる。車両と上り坂の頂点との距離が４００ｍを超えるときはステップＳ１１に戻り、４００ｍ以内のときはステップＳ１７に移行する。そして、ステップＳ１７では、制御部１６は所定のメッセージ信号を音声発生部２３に出力する。これにより、ナビゲーション装置は、例えば、「この先、坂を上った先に渋滞があります。」というメッセージを音声でユーザに知らせる。その後、ステップＳ１１に戻る。
【００２８】
なお、上述の渋滞の有無を調べる範囲は車両速度により変えることが好ましく、その場合は車両の速度が速いほど範囲を広くする。但し、上り坂の頂点と渋滞箇所の最後部との距離は、ブレーキをかけたときに車両が安全に停止できる距離以上とする。また、メッセージを出力する位置も、車両の速度に応じて変化させることが好ましい。すなわち、車両の速度が速いほど、より手前でメッセージを出力する。
【００２９】
本実施の形態のナビゲーション装置においては、外部から渋滞情報を受信すると、ディスプレイ装置７に渋滞個所を表示するだけでなく、渋滞個所が車両の進行方向の前方にあり、且つ上り坂の先でユーザから見えない位置にある場合に、車両が該上り坂の頂点から一定の距離に近づくと音声で渋滞があることをユーザに警告するので、ユーザはディスプレイ装置７の表示を見なくても上り坂の先に渋滞があることが判り、事前にスピードを下げる等の対策をとることができる。従って、本実施の形態のナビゲーション装置は、単にディスプレイに渋滞個所を表示するだけの従来のナビゲーション装置に比べて、より一層安全性が向上するという利点がある。
【００３０】
なお、上述の実施の形態では、上り坂の先に渋滞があるときに音声により警報を発生する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、上り坂の先に事故や霧等が発生しているときに警告を発生するようにしてもよい。また、音声でメッセージを伝えるとともに、画面の隅に同様のメッセージを点滅表示してもよい。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作を示すフローチャートである。なお、本発明においても、ナビゲーション装置自体の構成は基本的には第１の実施の形態と同様であるので、本実施の形態においても図１を参照して説明する。
【００３２】
例えば、見通しが悪いカーブの先に渋滞が発生していたとする。通常、地図データでは、図７に示すように、カーブは複数のノードの集合として表現されている。本実施の形態においては、この図７に示すように、カーブの入口近傍と出口近傍のノードをそれぞれ参照ノードＮ１，Ｎ２としておく。なお、図７において、Ｍは車両位置マークを示す。
【００３３】
ナビゲーション装置本体１０の制御部１６は、ステップＳ２１において、交通情報受信機３が渋滞情報を受信したか否かを監視している。交通情報受信機３が渋滞情報を受信すると、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、ディスプレイ装置７に表示した地図画像に、渋滞個所を例えば赤色の太線で重ね合わせて表示する。
【００３４】
その後、ステップＳ２３に移行し、制御部１６は、車両の進行方向の前方に渋滞個所があるか否かを調べる。進行方向の前方に渋滞個所がある場合はステップＳ２４に移行し、進行方向の前方に渋滞個所がない場合はステップＳ２１に戻る。
ステップＳ２４では、車両の進行方向の前方に参照ノードが設定されたカーブがあるか否かを調べる。進行方向の前方に参照ノードがない場合はステップＳ２１に戻る。また、進行方向の前方に参照ノードがある場合は、ステップＳ２５に移行する。
【００３５】
ステップＳ２５では、例えば車両速度が８０ｋｍ／時とすると、渋滞個所の最後部が参照ノードＮ２から２００ｍ以内にあるか否かを調べる。渋滞個所の最後部が参照ノードＮ２から２００ｍ以上離れている場合はステップＳ２１に戻る。一方、渋滞個所の最後部が参照ノードＮ２から２００ｍ以内にあるときは、ステップＳ２６に移行する。
【００３６】
ステップＳ２６では、車両と参照ノードＮ１との距離が４００ｍ以内か否かを調べる。車両と参照ノードＮ１とが４００ｍ以上離れている場合はステップＳ２１に戻る。一方、ステップＳ２６で車両と参照ノードＮ１との距離か４００ｍ以内のときは、ステップＳ２７に移行する。そして、ステップＳ２７において、制御部１６は所定のメッセージ信号を音声発生部２３に出力する。これにより、ナビゲーション装置は、例えば、「この先、右カーブを曲った先に渋滞があります。」というメッセージをユーザに知らせる。
【００３７】
本実施の形態においても、渋滞個所の有無を調べる範囲及びメッセージを出力する位置を、車両速度に応じて変化させることが好ましい。
本実施の形態においては、見通しが悪いカーブの先に渋滞が発生している場合に音声でユーザに警告するので、ユーザが運転に集中していてディスプレイ装置７に表示された渋滞情報に気付かなくても、安全を確保することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態は、見通しが悪いカーブだけでなく、第１の実施の形態のように上り坂等にも適用することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車載用ナビゲーション装置によれば、交通情報受信手段を介して交通情報を受信すると、車両の進行方向前方に上り坂があり且つその上り坂の頂点から前方の一定範囲内に通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生するので、ユーザはディスプレイ装置の表示を見なくても上り坂の先に渋滞があることが判り、事前にスピードを下げる等の対策をとることができる。これにより、従来のナビゲーション装置に比べて、より一層高い安全性を確保することができる。
【００４０】
また、本願の他の発明の車載用ナビゲーション装置によれば、交通情報受信手段を介して交通情報を受信すると、車両の進行方向前方に参照ノードがあり且つその参照ノードから一定の範囲内に通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生するので、ユーザがディスプレイに表示された交通情報に気が付かなくても進行方向の前方に渋滞やその他の通行障害があることが判り、より一層安全な運転が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置を示すブロック図である。
【図２】ＣＤ−ＲＯＭに記録された地図データ中の道路レイヤの構成を示す図である。
【図３】地図データに記録されたノード位置を示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態において、音声による警報を発生する条件を示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態においてカーブを示すノード列を示す模式図である。
【図８】従来の問題点を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ＣＤ−ＲＯＭ
２ 操作部
３ 交通情報受信機
４ ＧＰＳ受信機
５ 自立航法センサ
７ ディスプレイ装置
８ スピーカー
１０ ナビゲーション装置本体
１１ バッファメモリ
１２〜１５ インターフェース
１６ 制御部
１７ 地図描画部
１８ 誘導経路記憶部
１９ 誘導経路描画部
２０ 操作画面・マーク発生部
２１ 画像合成部
２２ 音声信号発生部
【発明の属する技術分野】
本発明は、目的地までの最適な誘導経路を探索し、その誘導経路に沿ってユーザを案内する車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用ナビゲーション装置は、地図データを記録したＣＤ−ＲＯＭ又はＩＣカード等の地図データ記憶装置と、ディスプレイ装置と、ジャイロ、ＧＰＳ（Global Positioning System ）及び車速センサ等の車両の現在位置及び現在方位を検出する自立航法センサ等を有し、車両の現在位置を含む地図データを地図データ記憶装置から読み出し、該地図データに基づいて車両位置の周囲の地図画像をディスプレイ画面に描画すると共に、車両位置マーク（ロケーション）をディスプレイ画面に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在どこを走行しているのかを一目で判るようにしている。
【０００３】
また、通常、車載用ナビゲーション装置には、ユーザが所望の目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコストが低い経路を横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って自動探索し、その探索した経路を誘導経路として記憶しておき、走行中、地図画像上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、地図画像上の進路を変更すべき交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示したりすることで、ユーザを目的地まで案内する。
【０００４】
なお、コストとは、距離を基に、道路幅員、道路種別（一般道か高速道かなど）、右折及び左折等に応じた定数を乗じた値や車両の走行予測時間などであり、誘導経路としての適正の程度を数値化したものである。距離が同一の２つの経路があったとしても、ユーザが例えば有料道路を使用するか否か、距離を優先するか時間を優先するかなどを指定することにより、コストは異なったものとなる。
【０００５】
ＣＤ−ＲＯＭ等の地図データ記憶装置に記憶されている地図は、1/12500 、1/25000 、1/50000 及び1/100000等の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の座標集合として記憶されている。道路は２以上のノードの連結からなり、２つのノードを連結した部分はリンクといわれる。また、地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、（２）地図画面上に道路、建築、施設、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名及び建物の名前等の文字や地図記号等を表示するための文字・記号レイヤなどから構成される。
【０００６】
また、近年、ＦＭ多重放送や、電波ビーコン又は光ビーコンを介して車両外部から交通情報（渋滞情報、事故情報、通行止め情報及び通行規制情報等）を提供する交通情報システムが開発されている。この種の交通情報システムを利用したナビゲーション装置によれば、外部から受信した最新の交通情報を利用し渋滞や事故等が発生した道路を避けて誘導経路を探索したり、ディスプレイに表示した地図画像に渋滞や事故等が発生した個所を重ね合わせて表示し、ユーザがより快適に且つより安全に運転できるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の車載用ナビゲーション装置では、上述の如く、外部から受信した交通情報を基に渋滞個所等を画面に表示しているが、ユーザが運転に集中していると、渋滞及び事故等の通行障害がある個所が地図画像に表示されていても気付かないことがある。このため、例えば図８に示すように、上り坂の先や見通しが悪いカーブの先に渋滞個所があると、直前まで渋滞に気付かず、坂を登りきった途端又はカーブを曲がった途端に渋滞に気付き、慌ててブレーキをかけることがある。
【０００８】
以上から本発明の目的は、走行中の車両から見え難いところに渋滞やその他の通行障害がある場合に、音声で運転者に注意を促し、より一層安全な運転が可能な車載用ナビゲーション装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態（第１発明）によれば、地図データを記憶した地図データ記憶手段と、車両外部から送られてくる交通情報を受信する交通情報受信手段と、前記交通情報受信手段で受信した交通情報に含まれる通行障害個所をディスプレイに表示する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記交通情報受信手段を介して前記交通情報を受信すると、前記記憶手段の前記地図データを参照して、車両の進行方向前方に上り坂があり且つその上り坂の頂点から先の一定の範囲内に前記通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生することを特徴とする車載用ナビゲーション装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の形態（第２発明）によれば、見通しが悪い道路に対応するノード列のうち特定のノードを参照ノードとした地図データを記憶した地図データ記憶手段と、車両外部から送られてくる交通情報を受信する交通情報受信手段と、前記交通情報受信手段で受信した交通情報に含まれる通行障害個所をディスプレイに表示する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記交通情報受信手段を介して前記交通情報を受信すると、前記記憶手段の前記地図データを参照して、車両の進行方向前方に前記参照ノードがあり且つその参照ノードから一定の範囲内に前記通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生することを特徴とする車載用ナビゲーション装置が提供される。
【００１１】
以下、本発明の作用について説明する。
本願の第１発明においては、交通情報受信手段で受信した交通情報により渋滞等の通行障害個所があると、制御手段は車両の進行方向前方に上り坂があり且つその上り坂の頂点から一定の範囲内に通行障害個所があるか否かを調べる。そして、上り坂の頂点から一定の範囲内に通行障害個所がある場合には、音声により警報を発生する。これにより、ユーザがディスプレイを見ていなくても、ユーザに上り坂の先に渋滞等の通行障害があることを知らせることができて、従来に比べてより一層安全性が向上する。なお、この第１発明においては、上り坂の頂点位置の検出を容易にするために、上り坂の頂点位置をノードとして地図データに記憶しておくことが好ましい。また、車両が上り坂の頂点から一定の距離に近づいたときに前記警報を発生することが好ましい。
【００１２】
また、本願の第２発明においては、見通しが悪い道路に対応するノード列のうち特定のノードを参照ノードとして地図データに記憶しておく。そして、交通情報受信手段で受信した交通情報により渋滞等の通行障害があると、制御部は車両の進行方向前方に前記参照ノードがあり且つその参照ノードから一定の範囲内に通行障害個所があるか否かを調べる。そして、参照ノードから一定の範囲内に通行障害個所がある場合には、音声により警報を発生する。これにより、第１発明と同様に、ユーザがディスプレイを見ていなくても、ユーザに渋滞等の通行障害があることを知らせることができて、従来に比べてより一層安全性が向上する。
【００１３】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置を示すブロック図である。
【００１４】
１は地図データを記憶したＣＤ−ＲＯＭであり、このＣＤ−ＲＯＭ１には道路レイヤ、背景レイヤ及び文字記号レイヤが記憶されている。２は後述するナビゲーション装置本体１０を操作するための各種操作ボタン等が設けられた操作部である。３は外部から交通情報を受信するための交通情報受信機である。交通情報は、ＦＭ多重放送や、電波ビーコン又は光ビーコンによって送られてくる。
【００１５】
４はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置の経度及び緯度を検出するＧＰＳ受信機である。５は自立航法センサであり、この自立航法センサ５は、車両回転角度を検出するジャイロ等の角度センサ５ａと、一定の走行距離毎にパルスを発生する走行距離センサ５ｂとにより構成されている。７は液晶ディスプレイ装置であり、ナビゲーション装置本体１０は、このディスプレイ装置７に車両の現在位置の周囲の地図を表示したり、出発地から目的地までの誘導経路や車両位置マーク及びその他の案内情報を表示する。８はスピーカーであり、ナビゲーション装置本体１０はスピーカー８を介して各種案内情報を音声で伝達する。
【００１６】
ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成されている。１１はＣＤ−ＲＯＭ１から読み出された地図データを一時的に記憶するバッファメモリである。１２は操作部２と接続されるインターフェース、１３は交通情報受信機３と接続されるインターフェース、１４はＧＰＳ受信機４と接続されるインターフェース、１５は自立航法センサ５に接続されるインターフェースである。１６は制御部であり、この制御部１６は、インターフェース１４，１５から入力される各種情報を基に車両の現在位置を検出したり、ＣＤ−ＲＯＭ１から所定領域の地図データをバッファメモリ１１に読み出したり、設定された探索条件で出発地から目的地までの最適な誘導経路を探索したり、交通情報受信機３で受信した交通情報を利用して最新の案内情報をディスプレイ装置７に表示したりする。
【００１７】
１７はバッファメモリ１１に記憶された地図データを用いて地図画像を生成する地図描画部である。１８は制御部１６で探索した誘導経路を記憶する誘導経路記憶部、１９は誘導経路を描画する誘導経路描画部である。誘導経路記憶部１８には、制御部１６によって探索された誘導経路の全ノードが出発地から目的地まで記録される。誘導経路描画部１９は、地図を表示する際に、誘導経路記憶部１８から誘導経路情報（ノード列）を読み出して、誘導経路を他の道路とは異なる色及び線幅で描画する。
【００１８】
２０は動作状況に応じた各種メニュー画面（操作画面）や車両位置マーク及びカーソル等の各種マークを生成する操作画面・マーク発生部である。
２１は画像合成部であり、地図描画部１７で描画された地図画像に、操作画面・マーク発生部２０で生成した各種マークや操作画面、誘導経路描画部１９で描画した誘導経路などを重ね合わせてディスプレイ装置７に表示させる。
【００１９】
２２は音声信号発生部である。この音声信号発生部２２には予め複数の音声メッセージが記録されており、制御部１６からの信号に応じて所定の音声メッセージをスピーカー８に出力する。
図２はＣＤ−ＲＯＭ１に記録された地図データ中の道路レイヤの構成を示す図である。道路リストＲＤＬＴは道路毎に、道路の種別、道路を構成する全ノード数、道路を構成するノードのノードテーブルＮＤＴＢ上での位置と、次のノードまでの幅員とが記録されている。なお、本実施の形態においては、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ある程度以上勾配が大きい上り坂の頂点に対応する位置はノードに設定されている。
【００２０】
道路リストＲＤＬＴには、次のノードまでの道路の傾斜状態（UP、DOWN、FLAT）が付加情報として付加されている。例えば、図２の道路ｎでは、第１ノードから第２ノードまでの間が平坦であるので付加情報としてFLATが付加され、第ｍノードから第ｍ＋１ノードまでの間に上り坂があるので付加情報としてUPが付加され、第ｍ＋１ノードから第ｍ＋２ノードまでの間に下り坂があるので付加情報としてDOWNが付加されている。なお、道路の傾斜状態を示す付加情報として、道路の勾配（傾斜角度）が記憶されていてもよい。
【００２１】
交差点構成ノードリストＣＲＬＴは、地図上の各交差点毎に、該交差点に連結するリンク他端ノード（交差点構成ノードという）のノードテーブルＮＤＴＢ上での位置の集合である。ノードテーブルＮＤＴＢは地図上の全ノードのリストであり、ノード毎に位置情報（経度、緯度）、該ノードが交差点であるか否かを示す交差点識別フラグ、交差点でなければ（交差点識別フラグが“０”であれば）道路リストＲＤＬＴ上で当該ノードが属する道路の位置を指すポインタ等で構成されている。
【００２２】
このように構成された本実施の形態の車載用ナビゲーション装置において、制御部１６は、ＧＰＳ受信機４で受信したＧＰＳ信号と、自立航法センサ５から入力した信号とから車両の現在位置を検出し、ＣＤ−ＲＯＭ１から車両の現在位置を含む領域の地図データをバッファメモリ１１に読み出す。地図描画部１７は、バッファメモリ１１に読み出された地図データを用いて地図画像を生成し、ディスプレイ装置７に車両周囲の地図画像を表示する。
【００２３】
また、制御部１６は、車両の移動に伴ってＧＰＳ受信機４及び自立航法センサ５から入力した信号により検出した自車位置を、車両が道路上に位置するようにバッファメモリ１１に読み出した地図データを用いて補正（マップマッチング）する。そして、制御部１６は、ディスプレイ装置７に表示された地図画像に車両位置マークを重ね合わせて表示し、車両の移動に伴って車両位置マークを移動させたり、地図画像をスクロール表示する。
【００２４】
更に、ユーザが操作部２を操作して目的地を設定すると、制御部１６は車両の現在位置を出発地とし、出発地から目的地までの誘導経路を探索して、その誘導経路に沿って車両を案内する。
以下、本実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２５】
ナビゲーション装置本体１０の制御部１６は、ステップＳ１１において、交通情報受信機３が渋滞情報を受信したか否かを監視している。交通情報受信機３が渋滞情報を受信すると、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行し、画面に表示された地図画像に渋滞個所を、例えば赤色の太線で重ね合わせて表示する。
その後、ステップＳ１３に移行し、制御部１６は車両の進行方向の前方に渋滞個所があるか否かを調べる。ここで、進行方向の前方とは、ユーザが経路誘導機能を使用しているときは誘導経路に沿った方向の前方であり、経路誘導機能を使用していないときは車両の走行している道路の前方である。進行方向の前方に渋滞個所がある場合はステップＳ１４に移行し、進行方向の前方に渋滞個所がない場合はステップＳ１１に戻る。
【００２６】
ステップＳ１４において、制御部１６は車両の進行方向の前方に上り坂があるか否かを調べる。すなわち、道路リストＲＤＬＴを調べて、付加データにUPを有するノードの有無を調べる。そして、上り坂がある場合、制御部１６は、付加情報がUPのノードの次のノードの付加情報がDOWN又はFLATのとき、当該次のノードを上り坂の頂点とした後、ステップＳ１５に移行する。一方、ステップ１４で車両の進行方向の前方に上り坂がない場合はステップＳ１１に戻る。
【００２７】
ステップＳ１５において、制御部１６は、例えば車両の速度が８０ｋｍ／時のとき、図５に示すように、渋滞個所の最後部の位置が、上り坂の頂点とその先２００ｍの位置との間にあるか否かを調べる。この間に渋滞個所の最後部がある場合はステップＳ１６に移行し、ない場合はステップＳ１１に戻る。
ステップＳ１６において、制御部１６は車両と上り坂の頂点との距離が４００ｍ以内か否かを調べる。車両と上り坂の頂点との距離が４００ｍを超えるときはステップＳ１１に戻り、４００ｍ以内のときはステップＳ１７に移行する。そして、ステップＳ１７では、制御部１６は所定のメッセージ信号を音声発生部２３に出力する。これにより、ナビゲーション装置は、例えば、「この先、坂を上った先に渋滞があります。」というメッセージを音声でユーザに知らせる。その後、ステップＳ１１に戻る。
【００２８】
なお、上述の渋滞の有無を調べる範囲は車両速度により変えることが好ましく、その場合は車両の速度が速いほど範囲を広くする。但し、上り坂の頂点と渋滞箇所の最後部との距離は、ブレーキをかけたときに車両が安全に停止できる距離以上とする。また、メッセージを出力する位置も、車両の速度に応じて変化させることが好ましい。すなわち、車両の速度が速いほど、より手前でメッセージを出力する。
【００２９】
本実施の形態のナビゲーション装置においては、外部から渋滞情報を受信すると、ディスプレイ装置７に渋滞個所を表示するだけでなく、渋滞個所が車両の進行方向の前方にあり、且つ上り坂の先でユーザから見えない位置にある場合に、車両が該上り坂の頂点から一定の距離に近づくと音声で渋滞があることをユーザに警告するので、ユーザはディスプレイ装置７の表示を見なくても上り坂の先に渋滞があることが判り、事前にスピードを下げる等の対策をとることができる。従って、本実施の形態のナビゲーション装置は、単にディスプレイに渋滞個所を表示するだけの従来のナビゲーション装置に比べて、より一層安全性が向上するという利点がある。
【００３０】
なお、上述の実施の形態では、上り坂の先に渋滞があるときに音声により警報を発生する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、上り坂の先に事故や霧等が発生しているときに警告を発生するようにしてもよい。また、音声でメッセージを伝えるとともに、画面の隅に同様のメッセージを点滅表示してもよい。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作を示すフローチャートである。なお、本発明においても、ナビゲーション装置自体の構成は基本的には第１の実施の形態と同様であるので、本実施の形態においても図１を参照して説明する。
【００３２】
例えば、見通しが悪いカーブの先に渋滞が発生していたとする。通常、地図データでは、図７に示すように、カーブは複数のノードの集合として表現されている。本実施の形態においては、この図７に示すように、カーブの入口近傍と出口近傍のノードをそれぞれ参照ノードＮ１，Ｎ２としておく。なお、図７において、Ｍは車両位置マークを示す。
【００３３】
ナビゲーション装置本体１０の制御部１６は、ステップＳ２１において、交通情報受信機３が渋滞情報を受信したか否かを監視している。交通情報受信機３が渋滞情報を受信すると、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、ディスプレイ装置７に表示した地図画像に、渋滞個所を例えば赤色の太線で重ね合わせて表示する。
【００３４】
その後、ステップＳ２３に移行し、制御部１６は、車両の進行方向の前方に渋滞個所があるか否かを調べる。進行方向の前方に渋滞個所がある場合はステップＳ２４に移行し、進行方向の前方に渋滞個所がない場合はステップＳ２１に戻る。
ステップＳ２４では、車両の進行方向の前方に参照ノードが設定されたカーブがあるか否かを調べる。進行方向の前方に参照ノードがない場合はステップＳ２１に戻る。また、進行方向の前方に参照ノードがある場合は、ステップＳ２５に移行する。
【００３５】
ステップＳ２５では、例えば車両速度が８０ｋｍ／時とすると、渋滞個所の最後部が参照ノードＮ２から２００ｍ以内にあるか否かを調べる。渋滞個所の最後部が参照ノードＮ２から２００ｍ以上離れている場合はステップＳ２１に戻る。一方、渋滞個所の最後部が参照ノードＮ２から２００ｍ以内にあるときは、ステップＳ２６に移行する。
【００３６】
ステップＳ２６では、車両と参照ノードＮ１との距離が４００ｍ以内か否かを調べる。車両と参照ノードＮ１とが４００ｍ以上離れている場合はステップＳ２１に戻る。一方、ステップＳ２６で車両と参照ノードＮ１との距離か４００ｍ以内のときは、ステップＳ２７に移行する。そして、ステップＳ２７において、制御部１６は所定のメッセージ信号を音声発生部２３に出力する。これにより、ナビゲーション装置は、例えば、「この先、右カーブを曲った先に渋滞があります。」というメッセージをユーザに知らせる。
【００３７】
本実施の形態においても、渋滞個所の有無を調べる範囲及びメッセージを出力する位置を、車両速度に応じて変化させることが好ましい。
本実施の形態においては、見通しが悪いカーブの先に渋滞が発生している場合に音声でユーザに警告するので、ユーザが運転に集中していてディスプレイ装置７に表示された渋滞情報に気付かなくても、安全を確保することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態は、見通しが悪いカーブだけでなく、第１の実施の形態のように上り坂等にも適用することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車載用ナビゲーション装置によれば、交通情報受信手段を介して交通情報を受信すると、車両の進行方向前方に上り坂があり且つその上り坂の頂点から前方の一定範囲内に通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生するので、ユーザはディスプレイ装置の表示を見なくても上り坂の先に渋滞があることが判り、事前にスピードを下げる等の対策をとることができる。これにより、従来のナビゲーション装置に比べて、より一層高い安全性を確保することができる。
【００４０】
また、本願の他の発明の車載用ナビゲーション装置によれば、交通情報受信手段を介して交通情報を受信すると、車両の進行方向前方に参照ノードがあり且つその参照ノードから一定の範囲内に通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生するので、ユーザがディスプレイに表示された交通情報に気が付かなくても進行方向の前方に渋滞やその他の通行障害があることが判り、より一層安全な運転が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置を示すブロック図である。
【図２】ＣＤ−ＲＯＭに記録された地図データ中の道路レイヤの構成を示す図である。
【図３】地図データに記録されたノード位置を示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態において、音声による警報を発生する条件を示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の渋滞情報受信時の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態においてカーブを示すノード列を示す模式図である。
【図８】従来の問題点を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ＣＤ−ＲＯＭ
２ 操作部
３ 交通情報受信機
４ ＧＰＳ受信機
５ 自立航法センサ
７ ディスプレイ装置
８ スピーカー
１０ ナビゲーション装置本体
１１ バッファメモリ
１２〜１５ インターフェース
１６ 制御部
１７ 地図描画部
１８ 誘導経路記憶部
１９ 誘導経路描画部
２０ 操作画面・マーク発生部
２１ 画像合成部
２２ 音声信号発生部
Claims (6)
- 地図データを記憶した地図データ記憶手段と、
車両外部から送られてくる交通情報を受信する交通情報受信手段と、
前記交通情報受信手段で受信した交通情報に含まれる通行障害個所をディスプレイに表示する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記交通情報受信手段を介して前記交通情報を受信すると、前記記憶手段の前記地図データを参照して、車両の進行方向前方に上り坂があり且つその上り坂の頂点から先の一定の範囲内に前記通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 前記地図データには、前記上り坂の頂点の位置がノードとして記憶されており、前記制御手段は、車両が前記上り坂の頂点に一定の距離に近づいたときに前記警報を発生することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
- 前記制御手段は、車両速度が速いほど、前記一定の範囲を広く設定するとともに、前記一定の距離を大きく設定することを特徴とする請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置。
- 見通しが悪い道路に対応するノード列のうち特定のノードを参照ノードとした地図データを記憶した地図データ記憶手段と、
車両外部から送られてくる交通情報を受信する交通情報受信手段と、
前記交通情報受信手段で受信した交通情報に含まれる通行障害個所をディスプレイに表示する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記交通情報受信手段を介して前記交通情報を受信すると、前記記憶手段の前記地図データを参照して、車両の進行方向前方に前記参照ノードがあり且つその参照ノードから一定の範囲内に前記通行障害個所があるか否かを調べ、ある場合には音声により警報を発生することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 前記制御手段は、車両が前記参照ノードよりも手前の特定のノードに一定の距離に近づいたときに前記警報を発生することを特徴とする請求項４に記載の車載用ナビゲーション装置。
- 前記制御手段は、車両速度が速いほど、前記一定の範囲を広く設定するとともに、前記一定の距離を大きく設定することを特徴とする請求項５に記載の車載用ナビゲーション装置。
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