JP3864846B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目的地までの誘導経路を計算しそれに従って経路案内を行う誘導制御手段を備えたナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のナビゲーション装置は、現在位置または指定された出発地から目的地までの経路計算を行い、その計算された誘導経路を画面表示したり音声出力することにより目的地までの案内を行う。特に交差点を通過する際には運転者が進行方向を誤り易いため、交差点が接近すると、レーン（車線）の構成や各レーンに許可されている進行方向を表示したり、誘導経路に適したレーンを表示や音声により案内したりするようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば左折して多数車線道路に合流してからすぐの交差点で一番右側のレーンに入らなければならないような場合には、他の車両の存在によってレーン変更が難しく、特に交通量が多い場合にはレーン変更を断念するか否か迷う場合も多い。従来のナビゲーション装置は、誘導経路を外れた場合には自動（または手動）で経路計算を再実行するが、少なくとも交差点を通過する前（つまり誘導経路上に位置する時）には誘導経路以外の経路情報が与えられない。このため、運転者は案内されたレーンに入ろうとして無理なレーン変更をしたり、逆にレーン変更を断念して誘導経路を外れた後に大変な遠回りであったことに気付くといった問題があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、運転者にとって交差点への進入レーンの決定が容易となるような有用な案内情報を提供するナビゲーション装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した手段によれば、誘導制御手段は、誘導経路上の所定の交差点に関するレーンデータを取得し、その交差点への進入道路に設けられた各レーンについて、当該レーンに関連付けられた道路を通行する場合の誘導経路を計算する。これにより、運転者は、当該交差点に進入する前の時点で、当該交差点への進入レーンのそれぞれについて、当該交差点を各レーンに許可されている進行方向（例えば右折、左折、直進）に従って通過したと仮定したときの誘導経路を参照することが可能となる。
【０００６】
従って、運転者は、交差点を通過する前において、上記誘導経路を参照することにより遠回りとなるか否かの予測ができ、どのレーンを選択すべきか或いは現在のレーンを変更すべきか否かの判断が容易となる。運転者は、こうした予測情報を判断の補助として用いることにより、無理なレーン変更や予想外の遅れの発生を防ぐことができる。
【０００７】
また、次に通過する予定の交差点に接近した場合に、その交差点への進入レーンのそれぞれについての誘導経路が計算されるので、現在の走行レーンと案内されたレーンとが異なっており、且つ交通量が多いなどの理由によりレーン変更がし辛いような場合でも、上記誘導経路を参照することにより遠回りとなるか否かの予測ができ、別のレーンにレーン変更すべきか否かの判断が容易となる。
さらに、各レーンについて計算された誘導経路およびその所要時間と距離とともに、現在設定されている誘導経路との時間差と距離差を参照可能であるので、運転者は、各レーンを進行するとどの程度遠回りになるのかを容易に判断することができる。
【０００９】
請求項２に記載した手段によれば、表示手段に交差点のレーン構成情報例えばレーンの並びやレーンに許可されている進行方向が表示されるので、運転者は不案内な交差点であっても進行すべきレーンを誤りにくくなる。また、運転者がレーン構成情報の表示などを参照してレーンを選択すると、選択されたレーンを進行した場合の誘導経路情報が表示されるので、運転者はその表示に基づいてレーンを変更すべきか否かについて的確な判断を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載した手段によれば、表示手段に、現在の走行レーンのまま次の通過予定交差点を通過した場合の誘導経路情報が表示される。このため、運転者は、誘導経路情報を表示させるためのレーン選択操作が不要となる。
【００１１】
請求項４に記載した手段によれば、表示手段に、交差点のレーン構成情報と各レーンについて計算した誘導経路情報とが対応付けて表示されるので、運転者はレーンの選択操作をすることなく各レーンについての誘導経路情報を一覧することができる。
【００１２】
請求項５に記載した手段によれば、各レーンについて計算した誘導経路の所要時間と現在設定されている誘導経路の所要時間との時間差または距離差に応じて、レーン構成情報の表示における各レーンの表示態様（レーンや進行方向を示す矢印の表示色など）が異なるので、誘導経路情報がより見易くなる。
【００１３】
請求項６に記載した手段によれば、各レーンについてそのレーンに関連付けられた道路を通行する場合の誘導経路を計算する際に、現在設定されている誘導経路以外の経路のみを計算する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図４を参照しながら説明する。
全体の電気的構成を概略的に示す図１において、カーナビゲーション装置１は、制御回路２、およびこの制御回路２にそれぞれ接続された位置検出器３、地図データ入力器４、操作スイッチ群５、外部メモリ６、表示装置７、音声出力装置８、リモコンセンサ９およびリモコン１０から構成されている。
【００１６】
制御回路２（誘導制御手段に相当）は、カーナビゲーション装置１の動作全般を制御する機能を有しており、マイクロコンピュータを主体として構成されている。この制御回路２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース、これらを接続するバスなど（いずれも図示せず）を備えている。
【００１７】
ＲＯＭには、カーナビゲーション装置１がナビゲーション動作を実行するためのナビゲーション実行プログラムが格納されている。また、ＲＡＭにはプログラム実行時の一時データ、地図データ入力器４から取得した地図データや交差点のレーンデータ（後述）などが一時的に格納されるようになっている。
【００１８】
位置検出手段である位置検出器３は、地磁気センサ１１、ジャイロスコープ１２、距離センサ１３およびＧＰＳ受信機１４から構成され、車両の現在位置情報を検出するものである。この位置検出器３の各構成要素はそれぞれ性質の異なる検出誤差を有するので、制御回路２は、位置検出器３からの各信号入力を互いに補間しながら使用することにより、車両の現在位置、進行方向、速度、走行距離などを高精度で検出できるようになっている。なお、位置検出器３において、要求される検出精度で現在位置を検出可能であれば、全ての構成要素を備える必要はない。また、ステアリングホイールの回転センサや各タイヤの回転を検出する車輪センサなどを組み合わせて位置検出器３を構成しても良い。
【００１９】
地図データ入力器４は、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体からなる地図ディスク１５からデータを読み取るように構成されている。この場合、地図ディスク１５には、地図データ、交差点のレーンデータ、位置検出精度向上のためのマップマッチング用データ、建物等の高さデータや形状データを含む各種建造物の目印データ、店・施設名称データベース、電話番号と店・施設との対応を示す電話番号データベース、店・施設等により提供されるＷＥＢページの情報等の各種データが記録されている。なお、上記情報記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭやメモリカードなどを用いても良い。
【００２０】
交差点のレーンデータとは、各交差点への進入道路に設けられた各レーン（車線）に対し、当該交差点をそのレーンに許可されている進行方向（例えば右折、左折、直進）に従って通過した場合に通行することとなる道路が関連付けられたデータである。
【００２１】
外部メモリ６は、フラッシュメモリカードなどにより構成されるもので、例えば、制御回路２による経路計算処理により得られた目的地までの誘導経路データなどを記憶するものである。なお、この外部メモリ６の機能を制御回路２内の記憶要素（ＲＡＭなど）により実現することも可能であり、この場合には外部メモリ６を必要に応じて設ければ良い。
【００２２】
表示装置７（表示手段に相当）は、地図画面などを表示するための例えばカラー液晶ディスプレイを含んで構成されており、車両の運転席近傍に設置される。この表示装置７の画面には、道路地図が表示されるとともに、その表示に重ね合わせて車両の現在位置および進行方向を示すポインタが表示されるようになっている。また、目的地までの経路計算結果に基づいた経路案内実行時には、道路地図に重ね合わせた状態で進むべき誘導経路が表示されるようになっている。さらに、交差点の手前では、交差点のレーン構成および各レーンについて計算した誘導経路データのうち選択されたレーンについての誘導経路情報が表示されるようになっている。
【００２３】
操作スイッチ群５は、表示装置７の周辺に配置されたメカニカルスイッチや表示装置７のカラー液晶ディスプレイ上に形成されたタッチスイッチなどからなり、上記レーンを選択・決定したり設定事項を入力するために用いられる。リモコンセンサ９は、リモコン１０からの操作入力を受信して制御回路２に与えるようになっている。
【００２４】
上記カーナビゲーション装置１の制御回路２は、基本機能として、運転者（他の使用者でも良い）が操作スイッチ群５、表示装置７のタッチスイッチまたはリモコン１０を操作して目的地を設定すると現在位置から目的地までの誘導経路データを計算する経路計算機能、その誘導経路データにより示される経路を地図画面上に表示したり音声により案内する経路案内機能、現在位置を地図上に位置付けるマップマッチング機能などを備えている。目的地を入力する際には、表示装置７に店・施設名称データベースの索引や電話番号データベースの索引を表示させ、その索引の中から目的地を選択できるようになっている。
【００２５】
次に、カーナビゲーション装置１が実行する制御内容について、図２に示すフローチャートおよび図３、図４に示す画面表示も参照しながら説明する。
制御回路２は、経路案内実行時において、表示装置７の画面に道路地図とポインタとを表示するとともに、予め計算した誘導経路を例えば実線によって強調表示する（図３（ａ）参照）。制御回路２は、車両の現在位置と進行方向とに基づいて次に通過すると推定される交差点（通過予定交差点に相当）との距離を計算し、交差点との距離が所定値以下になったか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、所定値以下になった（ＹＥＳ）と判断すると、地図データ入力器４を介して当該交差点のレーンデータを入力する（ステップＳ２）。
【００２６】
制御回路２は、当該交差点への進入道路に設けられた各レーン（例えば、右折レーン、左折レーン、直進レーン）について、そのレーンを進行して交差点を通過した場合のその通過後の位置から目的地までの誘導経路データを計算し（ステップＳ３）、それに基づいて目的地までの所要時間と距離とを計算する（ステップＳ４）。このステップＳ３とＳ４の計算を全てのレーンについて繰り返し実行する（ステップＳ５）。ただし、現在設定されている誘導経路に合致するレーンについては計算する必要がない。
【００２７】
続いて、制御回路２は、当該交差点への進入道路に設けられたレーン構成、すなわちレーンの並びとレーンに許可されている進行方向を表示する（ステップＳ６）。この場合、誘導経路に合致するレーンとその他のレーンの表示色を変えると良い。運転者は、この表示状態で画面の各レーンの表示部分をタッチ操作することにより、何れかのレーンを選択することができる。
【００２８】
制御回路２は、何れかのレーンが選択されたか否かを判断し（ステップＳ７）、選択された（ＹＥＳ）と判断すると選択されたレーン（選択レーン）の表示色を変えるとともに、各レーンについて計算した誘導経路データのうち選択レーンについての誘導経路情報を表示する（ステップＳ８、図３（ｃ）参照）。この誘導経路情報とは、計算した誘導経路、その誘導経路による目的地までの所要時間と距離、現在設定されている誘導経路との所要時間差および距離差である。
【００２９】
図４は、左折レーンを選択した場合の表示画面（図３（ｃ）の拡大図）であり、選択されたレーンを通行する場合の誘導経路が例えば破線によって強調表示され、決定ボタンが表示される。なお、ステップＳ７において、選択されていないまたは前回の選択レーンと同じである（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ８の処理をスキップしてステップＳ９に移行する。
【００３０】
運転者は、当該交差点を通過するまでの間、何度でもレーンを選択してその選択レーンの誘導経路情報を表示させることができる。そして、運転者は、現在の走行レーン、周囲の交通状況、表示された誘導経路情報などを考慮し、最終的に通行するレーンを決定して画面上の決定ボタンをタッチすることにより、その選択レーンについての誘導経路を決定させることができる。
【００３１】
制御回路２は、（レーンが選択された上で）決定ボタンがタッチされたか否かつまり選択レーンが決定されたか否かを判断し（ステップＳ９）、決定された（ＹＥＳ）と判断した場合には当該決定レーンの誘導経路を新たな誘導経路として実線で強調表示する（ステップＳ１０、図３（ｄ）参照）。この時、従前の誘導経路は非強調表示となり、誘導経路情報は非表示となる。図３（ｅ）は、当該交差点を決定したレーンに従って左折した後の画面表示を示している。
【００３２】
これに対し、制御回路２は、ステップＳ９において選択レーンが決定されていない（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ１１に移行して当該交差点を通過したか否かを判断する。ここで、通過していない（ＮＯ）と判断すると上記ステップＳ７に移行する。一方、通過した（ＹＥＳ）と判断すると、当該交差点の進行レーンを判断し、既に計算されている各レーンの誘導経路のうちからその進行レーンの誘導経路を自動選択して新たな誘導経路とする（ステップＳ１２）。この場合の画面表示は、図３（ｂ）または図３（ｃ）の表示から図３（ｅ）の表示に変化する。
【００３３】
以上説明した本実施形態によれば、運転者は、次に通過すると推定される交差点に進入する前の時点で、当該交差点への進入レーンのそれぞれについて、当該交差点をそのレーンに許可されている進行方向に従って通過したと仮定したときの誘導経路情報を確認することが可能となる。
【００３４】
その結果、運転者は、交差点の通過にあたり現在の走行レーンと案内されたレーンとが異なっており、且つ交通量が多いなどの理由によりレーン変更がし辛いような場合、上記誘導経路情報を参照することにより遠回りとなるか否かの予測ができ、案内されたレーンや別のレーンにレーン変更すべきか否かの判断が容易となる。運転者は、こうした予測情報を得ることにより、無理なレーン変更や予想外の遅れを防ぐことができる。
【００３５】
この場合、画面には選択したレーンについて計算した誘導経路、その誘導経路による目的地までの所要時間と距離が表示される他、現在設定されている誘導経路との所要時間差および距離差が表示されるので、各レーンを進行するとどの程度遠回りになるのかを容易に判断することができる。また、交差点を通過するまでの間、何度でもレーンを選択してそのレーンの誘導経路情報を確認することができるので、他のレーンを進行する場合との比較が容易となり、レーン変更のし易さなどを考慮しつつ短時間で進行レーンを決定することが可能となる。
【００３６】
また、画面には交差点のレーン構成が実際の道路におけるレーン構成と同様に表示されるので、運転者は不案内な交差点であっても進行すべきレーンを誤りにくくなる。さらに、上記レーンの選択操作は、表示装置７のレーン表示部をタッチ操作すれば良いため、短時間で操作することができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
本実施形態は、上述した第１の実施形態に対し、交差点に接近した時の誘導経路データの計算およびその表示方法が異なっている。図５は、制御回路２が実行する制御内容を示すフローチャートで、図２に示すフローチャートと同一の処理ステップには同一のステップ番号を付している。
【００３８】
この図５において、制御回路２は、ステップＳ１、Ｓ２において次に通過すると推定される交差点のレーンデータを入力し、経路計算の実行前のステップＳ６において当該交差点への進入道路に設けられたレーン構成を表示する。
【００３９】
続いて、制御回路２は、ステップＳ１３において新たなレーンが選択されたか否かを判断する。ここで、選択された（ＹＥＳ）と判断するとステップＳ１４に移行し、その選択レーンを進行して当該交差点を通過したと仮定した場合にその通過後の位置から目的地までの誘導経路データを計算し、さらにステップＳ８に移行して当該選択レーンについての誘導経路情報を表示する。本実施形態においてもレーンの選択とその選択レーンの誘導経路情報の表示は一度に限られない。この場合、同じレーンを２度以上選択する場合には２度目以降誘導経路データの計算は不要であるため、ステップＳ１３で新たなレーンの選択がない（ＮＯ）と判断した場合にはステップＳ１４をスキップしてステップＳ８に移行する。
【００４０】
その後、制御回路２は、ステップＳ９において選択レーンが決定されたか否かを判断し、決定された（ＹＥＳ）と判断した場合には当該決定レーンの誘導経路を新たな誘導経路として強調表示する（ステップＳ１０）。一方、選択レーンが決定されていない（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ１１に移行して当該交差点を通過したか否かを判断する。
【００４１】
ここで、通過してない（ＮＯ）と判断すると上記ステップＳ１３に移行し、通過した（ＹＥＳ）と判断すると当該交差点の進行レーンを判断し、その進行レーンについての誘導経路を自動選択して新たな誘導経路とする（ステップＳ１５）。この進行レーンが元の誘導経路と一致している場合または過去に選択されたことのあるレーンである場合には、既に計算されている誘導経路データを用い、それ以外のレーンである場合には新たに誘導経路データを計算する。
【００４２】
以上説明した本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、制御回路２は、交差点において運転者により選択されたレーンの誘導経路データのみを計算するので、無駄な計算が行われず処理の軽減が図られるとともに計算時間の短縮が図られる。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に、第１の実施形態に変更を加えた第３の実施形態について図６を参照しながら説明する。
本実施形態では、次に通過すると推定される交差点の全てのレーン（現在設定されている誘導経路に合致するレーンを除く）について誘導経路データを計算した後、当該交差点のレーン構成と各レーンについて計算した誘導経路情報とを対応付けて表示するようになっている。
【００４４】
図６は、計算終了後の画面表示を示している。すなわち、画面には現在の誘導経路が強調表示される他、各レーンの並びと、各レーンに許可された進行方向の矢印と、各レーンを進行した場合における現在の設定経路との所要時間差および距離差とが対応付けられて表示されている。ただし、現在の設定経路に合致するレーンについては、目的地までの所要時間と距離が表示される。その後、運転者が、画面の各レーンの表示部分をタッチ操作して何れかのレーンを選択すると、その選択レーンが例えば破線によって強調表示される。
【００４５】
本実施形態によれば、運転者はレーンの選択操作をする前の段階で各レーンについての誘導経路情報を一覧することができるので、各レーンについての誘導経路情報を比較し易く、レーン変更すべきか否かの判断が一層容易となる。
【００４６】
（第４の実施形態）
図７は、第１の実施形態に変更を加えた第４の実施形態における画面表示を示している。本実施形態では、図３（ｂ）〜（ｄ）においてレーン構成を表示する場合、各レーンの誘導経路と現在設定されている誘導経路との所要時間差（または距離差）に応じて、各レーンに許可された進行方向を示す矢印の表示態様が連続的にまたは段階的に変化するようになっている。表示態様としては、矢印の表示色、表示模様、大きさ、幅、点灯・点滅態様、アニメーションなどが考えられる。この表示方法を用いることにより、レーンを選択する前に各レーンがどの程度遠回りになるのかを一覧することができるので、レーンの選択ひいてはレーン変更すべきか否かの判断が一層容易となる。
【００４７】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
制御回路２は、現在の走行レーンを自動判別し、次に通過すると推定される交差点のレーン構成を表示するとともに、各レーンについて既に計算した誘導経路データのうち現在の走行レーンについての誘導経路情報を表示するように構成しても良い。これにより、運転者は、誘導経路情報を表示させるためのレーン選択操作が不要となる。また、制御回路２は、現在の走行レーンを自動判別し、その走行レーンに従って進行する場合の誘導経路データのみを計算し、その誘導経路情報を表示するように構成しても良い。これにより、運転者は、誘導経路情報を表示させるためのレーン選択操作が不要となり、制御回路２による計算時間も短縮される。
【００４８】
各実施形態ではレーン構成および誘導経路情報を表示装置７に画面表示するようにしたが、音声出力装置８を用いて音声により出力する構成としても良い。また、音声入力装置および音声認識装置を付加し、レーンの選択、決定を音声により実行可能としても良い。例えば、運転者が声により「左折」と指示すると、カーナビゲーション装置は「左折すると到着時間が３分遅くなります」というメッセージを出力する。これによりハンズフリーによる操作が可能となり、操作性が向上する。
【００４９】
制御回路２は、運転者により選択された任意の交差点について、当該交差点への進入レーンのそれぞれについての誘導経路情報を得るように構成しても良い。
経路計算する場合には、予め設定した迂回経路に沿って経路計算するようにしても良い。
交差点への進入道路にレーンが１つしかない場合には、経路計算および誘導経路情報の表示をしないように構成すると良い。これにより制御回路２の処理負担が軽減される。
第４の実施形態で説明した表示方法は、第３の実施形態で説明した表示方法と併用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すカーナビゲーション装置の電気的構成図
【図２】交差点への進入に際し実行する経路計算処理および表示処理を示すフローチャート
【図３】画面表示の推移を示す図
【図４】レーンを選択した時の画面表示を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態を示す図２相当図
【図６】本発明の第３の実施形態における画面表示を示す図
【図７】本発明の第４の実施形態における図６相当図
【符号の説明】
１はカーナビゲーション装置（ナビゲーション装置）、２は制御回路（誘導制御手段）、７は表示装置（表示手段）である。

Claims (6)

1. 目的地までの誘導経路を計算しそれに基づいて経路案内を行う誘導制御手段を備えたナビゲーション装置において、
   交差点への進入道路に設けられた各レーンに対し当該交差点をそのレーンに許可されている進行方向に従って通過した場合に通行することとなる道路を関連付けたレーンデータを、予め地図データを記憶する情報記憶媒体に記憶させておき、このレーンデータを取得可能とされ、
   前記誘導制御手段は、前記誘導経路に従った経路案内実行中において、次に通過する予定の交差点に接近したと判断した場合に、当該交差点に関する前記レーンデータを取得し、各レーンについてそのレーンに関連付けられた道路を通行する場合の誘導経路を計算し、計算した誘導経路およびその誘導経路による目的地までの所要時間と距離並びに現在設定されている誘導経路との時間差および距離差からなる誘導経路情報を運転者が参照可能に構成されていることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 表示手段を備え、
   前記誘導制御手段は、前記表示手段に前記交差点のレーン構成情報を表示するとともに、前記各レーンについて計算した誘導経路のうち運転者により選択されたレーンについての誘導経路情報を表示することを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
3. 表示手段を備え、
   前記誘導制御手段は、現在の走行レーンを判別し、前記表示手段に前記通過予定交差点のレーン構成情報を表示するとともに、前記各レーンについて計算した誘導経路のうち現在の走行レーンについての誘導経路情報を表示することを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
4. 表示手段を備え、
   前記誘導制御手段は、前記表示手段に前記交差点のレーン構成情報と前記各レーンについて計算した誘導経路情報とを対応付けて表示することを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
5. 前記誘導制御手段は、各レーンについて計算した誘導経路と現在設定されている誘導経路との時間差または距離差に応じて、前記レーン構成情報の表示における各レーンの表示態様を異ならせることを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記載のナビゲーション装置。
6. 前記各レーンについてそのレーンに関連付けられた道路を通行する場合の誘導経路を計算するとは、前記現在設定されている誘導経路以外の経路のみを計算することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のナビゲーション装置。

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