JP3874065B2 - 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、出発地や目的地とナビゲーション装置が算出した道路上の探索ポイントとの間に交通障害が存在する場合に、交通障害を考慮した経路を提示するナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のナビゲーション装置において、ユーザが設定した目的地（あるいは出発地）とナビゲーションシステムが算出する最終到着地点との間に駅、線路、水系等の交通障害が存在する場合、自動的に最終到着地点を交通障害の存在しない地点に変更することにより、ユーザが目的地に到達できないことがないようにするものが提案されている（特開平９−４２９８５号公報）。
【０００３】
図６に示すように、出発地（Ｓ）から目的地（Ｇ）へのルート探索を行った結果、図のルート２が探索され、目的地（Ｇ）から最も近い道路上の到着ポイント２（目的地（Ｇ）から道路に対して垂線を下した位置）が得られた時、到着ポイント２と目的地（Ｇ）との間に線路が存在するため、目的地まで到達することができない。このような場合、目的地（Ｇ）からは遠いが目的地までの間に障害がない到着ポイント１が設定される。到着ポイント１と目的地（Ｇ）との間には地図データ上道路はないが、到着ポイント２のような交通障害はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案のようなナビゲーションシステムにおいては、目的地（Ｇ）との間に交通障害がある到着ポイント２を、自動的に交通障害のない到着ポイント１に移動するため、交通障害は回避することができるが、ユーザが全く想定していないような所に自動設定されてしまったり、目的地（Ｇ）までの距離が、図示するように１００ｍもあるような位置に設定されてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためのもので、交通障害が存在する場合と、交通障害が存在しない場合の個々の到着地点に対してそれぞれルート算出を行い、これらを自動評価、あるいはユーザに情報提供して、最適ルートを提供できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のナビゲーション装置は、経路を探索するために必要な地点を入力する入力手段と、経路探索に必要な地図データを記憶した情報記憶手段と、入力された地点と、前記情報記憶手段に記憶された地図データに基づいて道路上の複数の探索ポイントを検索する検索手段と、検索された各々の探索ポイントに対して前記情報記憶手段に記憶された地図データに基づき複数の経路を探索する探索手段と、探索された複数の経路に対して、前記入力された地点と前記探索ポイントの間に存在する交通障害があるか否かを判断する判断手段と、交通障害がある判断された場合に、複数の経路の中から案内経路をユーザに選択させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明のナビゲーション装置の構成例を示す図である。
経路案内に関する情報を入力する入力装置１、自車両の現在位置に関する情報を検出する現在位置検出装置２、経路の算出に必要なナビゲーション用データや経路案内に必要な表示／音声の案内データとプログラム（アプリケーション及び／又はＯＳ）等が記録されている情報記憶装置３、経路探索処理や経路案内に必要な表示／音声案内処理、さらにシステム全体の制御を行う中央処理装置４、車両の走行に関する情報である、例えば道路情報、交通情報を送受信したり、車両の現在位置に関する情報を検出したり、さらに現在位置に関する情報を送受信したりする情報送受信装置５、経路案内に関する情報を出力する出力装置６から構成されている。
【０００９】
入力装置１は、出発地や目的地を入力したり、運転者の意志によりナビゲーション処理を中央処理装置４に指示する機能を備えている。その機能を実現するための手段として、目的地を住所や電話番号、地図上の座標などにて入力したり、経路案内をリクエストしたりするタッチスイッチやジョグダイアル等のリモートコントローラ等を用いることができる。また、本発明では音声入力による対話を行うための装置を備えており、音声入力装置として機能する。また、ＩＣカードや磁気カードに記録されたデータを読み取るための記録カード読み取り装置を付加することもできる。また、ナビゲーションに必要なデータを蓄積し、運転者の要求により通信回線を介して情報提供する情報センターや、地図データや目的地データ、簡易地図、建造物形状地図などのデータを有する携帯型の電子装置等の情報源との間でデータのやりとりを行うためのデータ通信装置を付加することもできる。
【００１０】
現在位置検出装置２は、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用して車両の現在位置情報を入手するもの、車両の進行方位を、例えば地磁気を利用することにより絶対方位で検出する絶対方位センサ、車両の進行方位を、例えばステアリングセンサ、ジャイロセンサを利用することにより相対方位で検出する相対方位センサ、例えば車輪の回転数から車両の走行距離を検出する距離センサ等から構成される。
【００１１】
情報記憶装置３は、ナビゲーション用のプログラム及びデータを記憶した外部記憶装置で、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等からなっている。プログラムは、経路探索などの処理を行うためのプログラム、本実施例記載のフローチャートに示される処理プログラムや経路案内に必要な表示出力制御、音声入力により対話的に案内を行うためのプログラム及びそれに必要なデータ、音声案内に必要な音声出力制御を行うためのプログラム及びそれに必要なデータが格納されている。記憶されるデータとしては、地図データ、表示用地図データ、案内データ、マップマッチングデータ、目的地データ、登録地点データ、道路データ、ジャンル別データ、ランドマークデータ、カレンダーデータ等のファイルからなり、ナビゲーション装置に必要なすべてのデータが記憶されている。なお、本発明は、ＣＤ−ＲＯＭにはデータのみ格納し、プログラムは中央処理装置に格納するタイプのものにも適用可能である。
【００１２】
中央処理装置４は、経路探索処理、入力された地点情報の位置座標の算出、探索ポイント（道路上の出発ポイントおよび到着ポイント）の検出、交通障害の検出、複数の経路の中から交通障害を考慮し経路を選択し案内経路に設定する処理あるいは複数の経路の中からユーザーにより選択された経路を案内経路に設定する処理、経路案内情報の出力制御、出力装置に出力する情報の制御の他、種々の演算処理を実行するＣＰＵ、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込んで格納するフラッシュメモリ、フラッシュメモリのプログラムチェック、更新処理を行うプログラム（プログラム読み込み手段）を格納したＲＯＭ、設定された目的地の地点座標、道路名コードＮｏ．等の探索された経路案内情報や演算処理中のデータを一時的に格納するＲＡＭからなっている。また、この他にも図示は省略するが、入力装置１からの音声入力による対話処理を行ったり、ＣＰＵからの音声出力制御信号に基づいて情報記憶装置３から読み出した音声、フレーズ、１つにまとまった文章、音等を合成してアナログ信号に変換してスピーカに出力する音声プロセッサ、通信による入出力データのやり取りを行う通信インタフェースおよび現在位置検出装置２のセンサ信号を取り込むためのセンサ入力インタフェース、内部ダイアグ情報に日付や時間を記入するための時計などを備えている。なお、前記した更新処理を行うプログラムを外部記憶装置に格納しておいてもよい。
【００１３】
本発明に係るプログラム、その他ナビゲーションを実行するためのプログラムは全て外部記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭに格納されてもよいし、それらプログラムの一部または全てが本体側のＲＯＭ４２に格納されていてもよい。この外部記憶媒体に記憶されたデータやプログラムが外部信号としてナビゲーション装置本体の中央処理装置に入力されて演算処理されることにより、種々のナビゲーション機能が実現される。
【００１４】
本発明のナビゲーション装置は、上記のように外部記憶装置のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込むための比較的大容量のフラッシュメモリ、ＣＤの立ち上げ処理を行うプログラム（プログラム読み込み手段）を格納した小容量のＲＯＭを内蔵する。フラッシュメモリは、電源が切断しても記憶情報が保持される、つまり不揮発性の記憶手段である。そして、ＣＤの立ち上げ処理として、プログラム読み込み手段であるＲＯＭのプログラムを起動してフラッシュメモリに格納したプログラムチェックを行い、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭのディスク管理情報等を読み込む。プログラムのローディング処理（更新処理）は、この情報とフラッシュメモリの状態から判断して行われる。
【００１５】
情報送受信装置５は、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用して現在位置や日付、時間情報等を入手するＧＰＳ受信装置、ＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等を利用して交通情報等を入手するためのＶＩＣＳ情報受信装置、携帯電話、パソコン等を利用することにより、情報センター（例えばＡＴＩＳ）や他車両と情報を双方向に通信するためのデータ送受信装置等から構成される。
【００１６】
出力装置６は、運転者が必要な時に案内情報を音声および／または画面により出力したり、中央処理装置４でナビゲーション処理されたデータなどをプリント出力する機能を備えている。そのための手段として、入力データを画面表示したり、経路案内画面を表示するディスプレイ、中央処理装置４で処理したデータや情報記憶装置３に格納されたデータをプリント出力するプリンタ、経路案内を音声で出力するスピーカなどを備えている。
【００１７】
ディスプレイは、簡易型の液晶表示器等により構成されており、中央処理装置４が処理する地図データや案内データに基づく交差点拡大図画面、分岐点拡大図画面、走行中の現ルートや新たに探索したルート、各ルートにおける目的地に関する情報、目的地名、時刻、距離、進行方向矢印、擬人化したキャラクタの画像等を表示する。ディスプレイへ送られてくる画像データは、２値画像データ（ビットマップデータ）であるので、専用の画像信号線を介してではなく、シリアル通信等で使用する通信線を使用し、また、他の通信線を兼用することもできる。なお、ディスプレイにはビットマップデータを一時的に保持するメモリが備えられている。
【００１８】
このディスプレイは、運転席近傍のインストルメントパネル内に設けられており、運転者はこれを見ることにより自車両の現在地を確認したり、またこれからの経路についての情報を得ることができる。また、図示は省略するが、ディスプレイの表示画面にタッチパネル、タッチスクリーン等を含むタブレットを使用し、画面に触れる、或いは画面をなぞることにより、地点入力、道路入力等を行えるように構成してもよい。
【００１９】
本発明のナビゲーション装置のシステム全体の流れを説明すると、中央処理装置４に情報記憶装置３からプログラムが読み込まれて経路案内のプログラムが起動されると、現在位置検出装置２により現在位置を検出して現在位置を中心としてその周辺地図を表示すると共に、現在位置の名称等を表示する。次に、地名や施設名称等の目標名、電話番号や住所、登録地点、道路名等を用いて目的地を設定し、出発位置から目的地までの経路探索を行う。経路が決まると、現在位置検出装置２による現在位置追跡を行いながら経路案内を行う。
【００２０】
本実施例では出発地、目的地、通過点等の地点情報を入力した場合、入力された地点情報と地図データに基づき道路上の複数の探索ポイントを取得して各探索ポイントに対して経路を探索し、探索された複数の経路からシステムが自動で、或いはユーザーの選択により入力された地点への最適経路を判定して出力するものである。出発地はユーザーが入力するものでもよいし、車両の現在位置が自動的に出発地に決定されてもよく、そのような出発地から道路上の出発ポイントが検索される。出発ポイントが求められると、あとの探索処理は、目的地の地点が出発地の地点に変わっただけで、同じ処理を行って出発ポイントが検索され、出発ポイントから到着ポイントまでの経路が探索される。
【００２１】
以下に本実施例を詳細に説明する。
図２はシステムが最適ルートを自動判定する例のナビゲーション処理フローを説明する図である。
目的地を設定し（ステップＳ１）、設定した目的地から所定範囲内の複数の到着ポイントを取得する（ステップＳ２）。次いで、各到着ポイントへの最適ルート探索をし、目的地と到着ポイントまでの間に交通障害がある場合には、その交通障害を考慮して複数の最適ルートの中から目的地への最適なルートを決定する（ステップＳ３、Ｓ４）。目的地への最適ルートを決定する判定基準は以下の通りである。
▲１▼交通障害があるルートの長さ（右左折、道路の幅等を考慮した見かけ上のルートの行程距離）に所定値を加算、或いは乗算する。そして、ルートの値を比較し、最小なものを目的地への最適ルートとして決定する。
尚、ルートとは、出発地から到着ポイントまでのルートでもよいし、出発地から到着ポイントまでのルートに到着ポイントから入力された目的地までの距離を加えたルートでもよい。
また、駅、線路、水系等に交通障害の種別情報を設定しておき、種別情報に応じて、ルートの長さに加算、或いは乗算する所定値を変えてもよい。例えば、線路と川の交通障害が存在する場合に線路には３００ｍを加算し、川には５００ｍを加算するようにしてもよい。
【００２２】
あるいは、
交通障害を含まないルートの行程距離： Ｌ_p l _n
交通障害を含むルートの行程距離： Ｌ_o b _s
交通障害を含まない到着ポイントと目的地間の距離： Ｉ_p l _n
交通障害を含む到着ポイントと目的地間の距離： Ｉ_o b _s
とすると、
▲２▼Ｌ_p l _n −Ｌ_o b _s ＜Ａ（正の数のしきい値）の条件が満たされる場合には、目的地への最適経路はＬ_p l _n 、満たされない場合には、目的地への最適経路はＬ_o b _s
▲３▼Ｌ_p l _n ／Ｌ_o b _s ＜Ｂ（１より大きいしきい値）の条件が満たされる場合には、目的地への最適経路はＬ_p l _n 、満たされない場合には、目的地への最適経路はＬ_o b _s
▲４▼Ｉ_p l _n −Ｉ_o b _s ＜Ｃ（正の数のしきい値）の条件が満たされる場合には、目的地への最適経路はＬ_p l _n 、満たされない場合には、目的地への最適経路はＬ_o b _s
▲５▼Ｉ_p l _n ／Ｉ_o b _s ＜Ｄ（１より大きいしきい値）の条件が満たされる場合には、目的地への最適経路はＬ_p l _n 、満たされない場合には、目的地への最適経路はＬ_o b _s
▲６▼▲２▼〜▲５▼の組み合わせ
こうして判定したルートを表示する（ステップＳ５）。
【００２３】
図３は、ユーザーが最適ルートを選択する例のナビゲーション処理フローを説明する図である。
【００２４】
まず、目的地を設定し（ステップＳ１１）、複数の到着ポイントを取得する（ステップＳ１２）。次いで、各到着ポイントに対して複数ルートを探索し（ステップＳ１３）、その各ルートに対して交通障害があるか否か判断してルートを表示する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。すなわち、交通障害がない場合には、到着ポイントまでの経路の長さ、所要時間等によりナビゲーションシステムが自動的に選択した最適ルートを表示するか、或いは、入力された地点と到着ポイントまでの距離が最も短い経路であってナビゲーションシステムが自動的に選択したルートを表示するか、また、出発地から目的地までの距離（右左折、距離、所要時間などすべてを考慮した見かけ上の距離）が短いルートを表示する。また、交通障害がある場合には、例えば、目的地と到着ポイントまでの距離が短い順に表示する。そして、表示したルートが好ましいか否かの判断をユーザに要求し（ステップＳ１６）、好ましくないとされた場合は、次のルートを表示し（ステップＳ１７）、これを見てユーザーがマニュアルで選択した場合に処理は終了する。
【００２５】
例えば、図４に示すように、ルート選択画面においてルートとともに、行程の距離、交通障害の有無と内容、到着ポイントから最終到着地点までの距離の情報も表示される。図４（ａ）に表示されたルートの場合は交通障害があり、ユーザが他のルートを要求した場合には、図４（ｂ）に示すように次のルートが表示される。図４（ｂ）の場合は交通障害がなく、ユーザーはこれらのルート情報（交通障害の情報を含む）からどれを選択するか判断してマニュアルで案内経路を選択する。
【００２６】
図４では交通障害が含まれる経路と含まれない経路を順次表示するようにしたが、図５に示すように、複数の経路を同時に表示するようにしてもよい。図５は図３の処理のステップＳ１４で交通障害有りと判定した後に表示する画面であって、ユーザーが入力した地点（Ｇ）、到着ポイント（Ａ）、（Ｂ）の位置座標に基づき、すべての到着ポイントが含まれる縮尺で表示される。図５において、実線で表示されている経路（到着ポイント（Ａ）に至る経路）は案内経路に設定されるルートであり、他のルート（図の到着ポイント（Ｂ）に至る経路）が破線で示される。ユーザーが案内経路を決定する意思を入力装置により入力すると、実線の表示は入力された経路に切り替わり、例えば、到着ポイント（Ｂ）に至る経路を選択すると、図の破線の経路が実線に、実線の経路が破線にそれぞれ切り替わって表示される。なお、最初に表示される実線のルートは、例えば、到着ポイントまでの距離が最短、目的値と到着ポイント間の距離が最短等の基準で決められる。このように、複数ルートを同時に表示し、ユーザーから要求されたルートを、他のルートと区別して表示するようにしてもよい。なお、図５の実線表示は、例えば、図４で示した画面に「詳細ボタン」を表示し、ユーザーが詳細ボタンを選択した場合に行われるようにしてもよい。例えば、図４（ａ）（線路の交通障害あり）の画面において「詳細ボタン」が選択されると、線路を含む経路（到着ポイント（Ｂ）に至る経路）が実線で表示された画面を表示し、図４（ｂ）（交通障害無し）の画面において「詳細ボタン」が選択されると、交通障害の内経路（到着ポイント（Ａ）に至る経路）が実線で表示される画面を表示する。
【００２７】
なお、上記実施例では、目的地等の地点が入力された場合、必ず複数の到着ポイントが設定されるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、いろいろな変形が可能である。例えば、目的地等の地点が入力されると、入力された地点から最も近い道路上の到着ポイントを求め、到着ポイントと目的地との間に交通障害が存在するか否かを判断する。そして、交通障害が存在しない場合には、該到着ポイントまでの最適ルートを探索し表示する。また、交通障害が存在する場合には、次に近い到着ポイントを検索する。そして、到着ポイントと目的地の間に交通障害が存在しなくなるまで到着ポイントを検索する。こうして複数の到着ポイントが検索されるので、図２の処理フローのステップＳ４以降の処理を行う、或いは図３の処理フローのステップＳ１３以降の処理を行う。
【００２８】
また、上記実施例では、目的地等の地点が入力された場合、必ず複数の到着ポイントが設定され、各到着ポイントまでの経路を探索するようにしているが、目的地等の地点が入力された場合、入力された地点から所定範囲内（例えば半径５００ｍの範囲内）において到着ポイントを検索し、入力された地点から検索した到着ポイントまでの距離を算出する。尚、入力された地点から検索した到着ポイントの間に交通障害が存在するものについては、所定の値を加算あるいは乗算して到着ポイントまでの距離として算出する。そして、入力された地点から検索した各到着ポイントまでの距離を比較し、最も値の小さいものを到着ポイントに決定する。また、到着ポイントと同様の処理を行って出発ポイントを決定する。こうして到着ポイントと出発ポイントを１つ決定し、その間の経路を探索し案内経路として設定するようにしてもよい。
【００２９】
また、現在位置検出装置により検出された現在位置の位置座標に基づき出発ポイントを１つ検索し、検索した出発ポイントから入力された目的地の位置座標に基づき検索した複数の到着ポイントまでの最適経路を各々探索する。そして、複数の最適経路から入力された目的地に対する最適経路を決定するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、出発地や目的地とナビゲーション装置が算出した道路上の探索ポイントとの間に交通障害が存在する場合に、複数の探索ポイントに対し、それぞれのルート算出を行い、各ルートの情報を自動評価し、あるいはユーザに判断材料となるルート情報（交通障害情報を含む）を提供することにより、ユーザーにとって最適なルートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車両用ナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図２】 本発明のナビゲーション処理フローを説明する図である。
【図３】 本発明のナビゲーション処理フローを説明する図である。
【図４】 交通障害がある場合に、最適ルートをユーザに選択させる場合の処理を説明する図である。
【図５】 交通障害がある場合に、最適ルートをユーザに選択させる場合の処理の他の例を説明する図である。
【図６】 従来のナビゲーション装置における最終到着地点の決定方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…入力装置、２…現在位置検出装置、３…情報記憶装置、４…中央処理装置、５…情報送受信装置、６…出力装置。

Claims (6)

1. 経路を探索するために必要な地点を入力する入力手段と、
   経路探索に必要な地図データを記憶した情報記憶手段と、
   入力された地点と、前記情報記憶手段に記憶された地図データに基づいて道路上の複数の探索ポイントを検索する検索手段と、
   検索された各々の探索ポイントに対して前記情報記憶手段に記憶された地図データに基づき複数の経路を探索する探索手段と、
   探索された複数の経路に対して、前記入力された地点と前記探索ポイントの間に存在する交通障害があるか否かを判断する判断手段と、
   交通障害があると判断された場合に、複数の経路の中から案内経路をユーザに選択させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記制御手段は、交通障害がないと判断された場合に、複数の経路の中から自動的に案内経路を選択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. 前記制御手段は、交通障害があると判断された場合に、前記複数の経路を表示して案内経路をユーザに選択させることを特徴とする請求項１または２記載のナビゲーション装置。
4. 前記制御手段は、前記複数の経路とともに、交通障害の有無と交通障害の内容を表示することを特徴とする請求項３記載のナビゲーション装置。
5. 前記制御手段は、前記複数の経路を前記入力された地点と前記探索ポイントとの間の距離が短い順に表示することを特徴とする請求項３または４記載のナビゲーション装置。
6. 前記制御手段は、交通障害がないと判断された場合、前記複数の経路の中から、出発地から目的地までの距離が短い経路を案内経路として選択することを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。

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