JP4604870B2 - 車両用ナビゲーション装置及び車両の走行経路案内方法 - Google Patents

Description

本発明は、走行目的地が設定されると、車両の現在位置から前記目的地までの走行経路を探索して経路案内を行う車両用ナビゲーション装置、及び車両の走行経路案内方法に関する。

自動車を運転していると、道路工事を行っている現場に遭遇することがある。例えば、図４に示すように、道路１上の大部分を塞いで行う大規模な工事では迂回路２が設定されており、現場を通過しようとする自動車３等の車両は迂回路２に誘導されることになる。ところで、上記のように工事現場に出くわして迂回路２に入り込んだ場合、車両用のナビゲーション装置によって目的地までの経路案内が行なわれている途中であったとする。この場合、迂回は一時的なものであって最終的には当初の案内経路に復帰するにもかかわらず、ナビゲーション装置にとっては、その迂回が案内経路を逸脱したものと判断されてしまい、本来は不要な案内経路の再探索が行なわれてしまう場合がある。

また、迂回路２として選択される道路は、通常は利用頻度が低い比較的狭い道であることが多いため、ナビゲーション装置が使用する地図データに登録されていない場合もある。従って、案内経路の再探索を行うと、自動車３の現在位置が、地図データに登録されているものの内最も近い道路４上にあるものと見做されてしまい、その結果、再探索された案内経路は当初とかなり違ったものに変更されることも想定される。すると、自動車３が迂回路２を経て当初の案内経路に復帰した場合も重ねて再探索が行われるので、その再々探索された経路も再探索経路より大幅に変更されることになる。斯様にして不要な再探索が繰り返される結果、ナビゲーション装置の処理が極めて冗長となり、本来の経路案内処理が大きく滞るという問題がある。
上記と類似した問題に対処する技術としては、例えば特許文献１，２などに開示されているものがある。
特開２００１−３３０４５５号公報 特開２００１−１１６５７０号公報

しかしながら、特許文献１，２に開示されている技術は、何れも車両が道路外の駐車場などを走行している場合にマップマッチングが誤って行われてしまうことを技術課題とするものである。従って、これらは、上述したように、車両の走行中に、地図データ上には存在しない工事現場に突然遭遇することで発生する問題の解決に資するものではない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行中に当初の案内経路を迂回せざるを得ない状況となった場合でも、経路案内効率が低下することを防止できる車両用ナビゲーション装置、及び車両の走行経路案内方法を提供することにある。

請求項１、３記載の車両用ナビゲーション装置によれば、経路案内手段は、道路情報取得手段が外部より供給される道路情報を取得すると、その情報に、車両の走行経路に含まれる道路に迂回が必要な箇所が存在する場合は、その箇所を中心とする所定の範囲を通行不能区間として設定する。そして、車両が通行不能区間に到達して前記道路データに登録されていない迂回路を走行することで走行経路を逸脱したとみなされる場合には、目的地までの走行経路の再探索を禁止する。
即ち、車両が例えば工事現場のような通行不能箇所を回避するため迂回路を走行した後に当初の案内経路に復帰する場合、不要な案内経路の再探索が行なわれてしまうことは回避される。従って、車両用ナビゲーション装置に冗長な処理が発生することがなく、経路案内が大きく滞ることを防止できる。

請求項２、４記載の車両用ナビゲーション装置によれば、経路案内手段は、車両が通行不能区間に到達して迂回路を走行する場合、通行不能区間に該当する道路の進路ベクトル方向のみを計算する。そして、経路案内用の表示手段には、通行不能区間に該当する道路上に車両の位置を反映させた画像を表示させる。即ち、迂回路を走行している場合でも、車両用ナビゲーション装置の内部処理は、当初の案内経路上にある道路を走行している状態と等価になる。また、運転者が表示手段上で視認する画像も、自車両が当初の案内経路上の道路を走行しているように表示されるので、迂回路の走行中でも、本来走行する予定の道路上で進行度合いを把握することができる。

以下、本発明の一実施例について図１乃至図３を参照して説明する。尚、図４と同一部分には同一符号を付して示す。図３は、車両用ナビゲーション装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。車両用ナビゲーション装置１１は、位置検出器（位置検出手段）１２，地図データ入力器（道路データ記憶手段）１３，操作スイッチ群（目的地設定手段）１４，これらに接続されるナビＥＣＵ(Electronic Control Unit，経路案内手段) １５，ナビＥＣＵ１５に接続されるＶＩＣＳ受信機（道路情報取得手段）１６，表示装置（表示手段）１７及び外部メモリ１８を備えている。ナビＥＣＵ１５は、マイクロコンピュータによって構成されており、その内部には、周知のＣＰＵ，ＲＯＭ１５ａ，ＲＡＭ１５ｂ，Ｉ／Ｏや（ＲＯＭ１５ａ，ＲＡＭ１５ｂ以外は図示せず）、これらを接続するバスラインなどを備えている。

位置検出器１２は、ジャイロスコープ１９，車速センサ２０，ＧＰＳ(Global Positioning System) 衛星から送信される電波信号に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ受信機２１を備えている。これらの構成１９乃至２１は、夫々が固有の性質に基づく誤差を有しているため、互いの出力結果を夫々補間しながら使用するように構成されている。尚、要求される精度によってはこれらの一部を用いても良く、或いは、地磁気センサや車両のステアリングセンサなどを更に加えても良い。

地図データ入力器１３は、位置検出精度を向上させるための所謂マップマッチング用データや地図データを含む各種データを入力するための装置であり、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、或いはハードディスクなどを有して構成される。地図データは、道路に関する道路データと、地名，地形，建物等の他のデータとからなる。道路データは、道路地図内の道路を所定距離毎の直線に分解してなるリンクを単位として記憶されており、各リンクの識別番号である「リンクＩＤ」，各リンクの両端点の座標である「ノード座標」，各リンクの方向を示す「リンク方位」，各リンクと接続する他のリンクのリンクＩＤを示す「接続情報」，各リンクが所属する道路の種類を示す「リンク属性」などから構成されている。

ＶＩＣＳ受信機１６は、光ビーコン用受信部２２と電波ビーコン用受信部２３とを備えている。光ビーコン用受信部２２は、主に一般道路の近傍に設置されている光ビーコンより送信される光（赤外線）信号をフォトダイオードなどの受光素子によって受信し、電波ビーコン用受信部２３は、主に高速道路の近傍に設置されている電波ビーコン（路側送信機）より送信される電波信号をアンテナによって受信するものである。これらの送信信号は、交通情報を含むデジタル形式の信号である。
何れかの受信部２２，２３によって受信されたビーコン信号に含まれる情報は、デジタルデータとしてナビＥＣＵ１５側に送信され、ナビＥＣＵ１５によってＲＡＭ１５ｂの一部に設定された受信バッファに書き込まれるようになっている。尚、これらの受信部２２，２３は、必要に応じてビーコン側に応答信号（アップリングデータ）を送信するように構成されている（前者は送信用のＬＥＤを備えている）。

ビーコン信号によって送信される情報には、高速道路，一般道路，駐車場等の交通情報と各ビーコン特有の情報とがある。前者の交通情報には、渋滞地点や渋滞区間などの渋滞情報，主要地点間の所要時間情報，事故・故障車・路上障害物・工事・作業等の交通障害情報，通行止め・速度規制・車線規制等の臨時規制とその原因等を含む交通規制情報，駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの空車状況に関する駐車場情報などが含まれる。また、後者の各ビーコン特有の情報には、各ビーコンに一意に付与されている路上機番号（送信機番号），各ビーコンが設置されている道路のＶＩＣＳリンクＩＤ及び当該リンクＩＤの方位などがある。

表示装置１７の画面には、位置検出器１２より入力された車両の現在位置を示すマークと、地図データ入力器１３より入力された地図データと、更に地図上に表示する誘導経路や誘導経路や設定地点の目印等の付加データとを重畳して表示するようになっている。操作スイッチ群１４は、例えば、表示装置１７と一体に配置されるタッチスイッチ若しくはメカニカルスイッチなどで構成され、各種入力に使用される。そして、ナビゲーション装置１１は、操作スイッチ群１４によって目的地の位置が入力されると、ナビＥＣＵ１５が車両の現在位置から目的地までの最適な経路を自動的に選択して誘導経路を計算し、表示装置１７に経路案内情報を表示させるようになっている。
外部メモリ１８は、例えばＩＣカード用リーダライタなどによって構成されており、ナビＥＣＵ１５が取得した情報をＩＣカードに書き込んで記憶させたり、ＩＣカードに記憶されている情報をナビＥＣＵ１５が読み込んだりできるように構成されている。

次に、本実施例の作用について図１及び図２も参照して説明する。図１は、ナビＥＣＵ１５が行う制御内容を、本発明の要旨に係る部分のみ示すフローチャートである。運転者は、操作スイッチ群１４によって目的地の位置を入力設定する（ステップＳ１）。すると、ナビＥＣＵ１５は、その時点で位置検出器１２より取得している車両の現在位置と、地図データ入力器１３より取得した地図データとに基づいて、目的地までの経路探索を行なう（ステップＳ２）。そして、図２に示す自動車１９が走行を開始するのに応じて、探索した経路に沿うように案内を行う（ステップＳ３）。尚、自動車１９は、ナビゲーション装置１１を搭載している。
続いて、ナビＥＣＵ１５は、ＶＩＣＳ受信機１６を介して道路情報を取得すると（ステップＳ４）、その情報に、迂回が必要な規模の工事が行なわれている箇所（工事現場）の情報が含まれていれば、その工事現場の前後２００ｍ程度を「工事現場モード区間（通行不能区間）」に設定する（ステップＳ５）。その設定情報は、例えば、ＲＡＭ１５ｂの所定領域に記憶させるようにする。

それから、ナビＥＣＵ１５は、位置検出器１２より車両の現在位置を取得すると（ステップＳ６）、その現在位置が、ステップＳ５で設定した「工事現場モード区間」の内部にあるか否かを判断する（ステップＳ７）。「工事現場モード区間」内でなければ（「ＮＯ」）ステップＳ８に移行し、「工事現場モード区間」内であれば（「ＹＥＳ」）、「工事現場モードフラグ」を、例えばＲＡＭ１５ｂのフラグ格納領域にセットする（ステップＳ１１）。

ここで、図２は、図４相当図である。道路１上の工事現場に対して、その前後２００ｍを含んで設定される工事現場モード区間に自動車１９が進入した場合、自動車１９は迂回路２に入り込むことになる。従って、従来のナビゲーション装置であれば、当初の案内経路を逸脱したものとみなされて、案内経路の再探索が行なわれることがある。
しかし、本実施例のナビゲーション装置１１では、このケースにおける案内経路の再探索は行なわず、替わりに、自動車１９が進行する方向について、工事現場モード区間内の道路１における進路ベクトルの方向を計算する（ステップＳ１２）。即ち、実際には迂回路２を走行しているにもかかわらず、ナビゲーション処理上では、恰も道路１上を走行しているように取り扱う。そして、表示装置１７には、道路１上に、自動車１９の走行地点を示すマーカを表示させるようにする（ステップＳ１３）。それから、自動車１９が目的地に到着していれば（ステップＳ１４，「ＹＥＳ」）処理を終了し、到着していなければ（「ＮＯ」）ステップＳ４に戻り、上記の処理を繰り返す。

以上のようにして、自動車１９が迂回路２を抜けて道路１に復帰し、工事現場モード区間を抜けると（ステップＳ７，「ＮＯ」）、ナビＥＣＵ１５は、その時点で「工事現場モードフラグ」がセットされているか否かを判断する（ステップＳ８）。工事現場モード区間を抜けてきた場合は、ステップＳ１１において上記フラグがセットされているので（「ＹＥＳ」）、ナビＥＣＵ１５は、自動車１９の現在位置を補正する（ステップＳ９）。即ち、実際には迂回路２を走行してきたにもかかわらず、道路１を走行したものとして扱ったため、マップマッチングにずれが生じていることも想定されるからである。そして、「工事現場モードフラグ」をリセットすると（ステップＳ１０）ステップＳ１４に移行する。また、ステップＳ８において「工事現場モードフラグ」がセットされていなければ（「ＮＯ」）自動車１９は工事現場モード区間を経ていない状態にあるので、ステップＳ９，Ｓ１０の処理をパスしてステップＳ１４に移行する。

以上のように本実施例によれば、ナビＥＣＵ１５は、ＶＩＣＳ受信機１６を介して道路情報を取得すると、その情報に自動車１９の走行経路に含まれる道路に迂回が必要な工事現場の情報が含まれている場合は、その工事現場を中心とする前後２００ｍの範囲を工事現場モード区間として設定する。そして、自動車１９が工事現場モード区間に到達して迂回路２を走行する場合には、目的地までの走行経路の再探索を禁止するようにした。従って、ナビゲーション装置１１に冗長な処理が発生することがなく、経路案内が大きく滞ることを防止できる。
また、ナビＥＣＵ１５は、自動車１９が工事現場モード区間に到達して迂回路２を走行する場合、上記区間に該当する道路１の進路ベクトル方向のみを計算し、表示装置１７には、道路１上に車両の現在位置を反映させたマーカを表示させるようにした。従って、迂回路２を走行している場合でも、車両用ナビゲーション装置１１の内部処理は、当初の案内経路上にある道路１を走行している状態と等価になり、運転者が表示装置１７上で視認する画像も、自車両が当初の案内経路上の道路１を走行しているように表示されるので、迂回路２の走行中でも、本来走行する予定の道路１上で進行度合いを把握することができる。

本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
工事現場モード区間の設定は、工事現場を中心とする前後２００ｍの範囲に限ることなく、範囲を適宜変更しても良い。
通行不能箇所は、工事現場に限ることなく、例えば土砂崩れや倒木などが発生している箇所でも良く、要は何らかの原因で通行不能となっていれば良い。
ＶＩＣＳによる道路交通情報は、ＦＭ多重放送を受信して取得しても良い。また、道路交通情報はＶＩＣＳに限らず、道路交通情報をデータで提供するものであればどのようなシステムから取得しても良い。

本発明の一実施例であり、車両用ナビゲーション装置のナビＥＣＵが行う制御内容を、本発明の要旨に係る部分のみ示すフローチャート 車両が工事現場を避けて迂回路を走行する状態を説明する図 車両用ナビゲーション装置の電気的構成を示す機能ブロック図 従来技術を示す図２相当図

符号の説明

図面中、１１は車両用ナビゲーション装置、１２は位置検出器（位置検出手段）、１４は操作スイッチ群（目的地設定手段）、１５はナビＥＣＵ（経路案内手段）、１６はＶＩＣＳ受信機（道路情報取得手段）、１７は表示装置（表示手段）を示す。

Claims (4)

1. 車両による走行目的地を設定するための目的地設定手段と、
   前記車両の現在位置を検出する位置検出手段と、
   前記目的地が設定されると、前記車両の現在位置から前記目的地までの走行経路を道路データに基づき探索し、経路案内を行う経路案内手段と、
   外部より供給される道路情報を取得するための道路情報取得手段とを備え、
   前記経路案内手段は、
   前記道路情報により、前記走行経路に含まれる道路に迂回が必要な箇所が存在する場合は、その箇所を中心とする所定の範囲を通行不能区間として設定し、前記車両が前記通行不能区間に到達して前記道路データに登録されていない迂回路を走行することで前記走行経路を逸脱したとみなされる場合には、前記目的地までの走行経路の再探索を禁止することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 前記経路案内手段は、
   前記車両が前記通行不能区間に到達して前記迂回路を走行する場合には、前記通行不能区間に該当する道路の進路ベクトル方向のみを計算し、
   経路案内用の表示手段には、前記通行不能区間に該当する道路上に前記車両の位置を反映させた画像を表示させることを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 車両による走行目的地が設定されると、前記車両の現在位置から前記目的地までの走行経路を道路データに基づき探索して経路案内を行うと共に、前記車両の現在位置並びに外部より供給される道路情報を随時取得し、
   前記道路情報により、前記走行経路に含まれる道路に迂回が必要な箇所が存在する場合は、その箇所を中心とする所定の範囲を通行不能区間として設定し、前記車両が前記通行不能区間に到達して前記道路データに登録されていない迂回路を走行することで前記走行経路を逸脱したとみなされる場合には、前記目的地までの走行経路の再探索を禁止することを特徴とする車両の走行経路案内方法。
4. 前記車両が前記通行不能区間に到達して前記迂回路を走行する場合には、前記通行不能区間に該当する道路の進路ベクトル方向のみを計算し、
   経路案内用の表示手段に、前記通行不能区間に該当する道路上に前記車両の位置を反映させた画像を表示させることを特徴とする請求項３記載の車両の走行経路案内方法。

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