JP4930307B2 - 車載ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の現在地と目的地とをつなぐ誘導経路を形成し、誘導経路に従って車両の進路を案内する車載ナビゲーション装置に関する。

車載ナビゲーション装置は、地図データに基づいて、車両の現在地と目的地とをつなぐように誘導経路を形成し、それに従って、車両の進路を案内（経路案内）している。通常のナビゲーション装置は、車両の現在位置を検出するために、ＧＰＳのような絶対位置検出手段と、ジャイロあるいは車輪速度センサ等のような相対位置検出手段を備えており、これらの双方により、互いに補い合いながら現在位置の検出を行っている。また、車両の向き（方位）を検出するためには、地磁気センサのような絶対方位検出手段と、ジャイロあるいは左右の車輪に取り付けられた速度センサ等のような相対方位検出手段を備えている。

ここで、経路案内中において車両が船舶に乗船する場合、すなわち車両がフェリーに積まれて航行し、フェリーの到着地において下船するような場合には、車両のナビゲーション電源がオフされることもあり、その航行中においては、当然のことながら相対位置検出手段は機能し得ない。また、ＧＰＳも鋼材によって囲まれたフェリー内部では電波の受信ができず、車両がフェリーの外へ移動してから機能することになる。一方、方位検出手段についても、車両が自走しない航行中においては、相対方位検出手段は機能せず、地磁気センサのような絶対方位検出手段も、フェリー内部では検出誤差の増大により機能し得ない。従って、車両がフェリーから下船する場合、下船と同時にナビゲーション装置を再起動し、ＧＰＳおよび絶対方位センサにより車両の現在位置および方位を検出して、経路案内を再開することになる。
しかし、下船後に車両の現在位置および方位を検出し、検出結果に基づいて経路案内を行えるようになるまでには、早くても数分の時間を要し、下船直後においては、車両が走行経路の選択に迷うこともある。

これに対して、車両がフェリーへ乗船する時に、フェリー上での車両の向きを記憶し、到着地において、下船時にフェリーから無線により、フェリーの現在位置データおよびフェリーの向きのデータを受信し、これらのデータを重畳し、車両の現在位置および向きを演算する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これによれば、車両がフェリー上にある時から現在位置および向きの演算を開始できるため、下船するころには経路案内を再開することができ、ユーザが走行経路の選択に迷うことがない。
特開２００５−１８１２１３号公報

しかしながら、上述した従来技術によって、フェリー下船後の車両に対して経路案内を行う場合、フェリーと車両との間において通信を行う無線装置を必要とし、フェリーおよび車両の双方においてコスト高を招くことになる。
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、船舶から下船後の車両の経路案内を早期に再開できる低コストの車載ナビゲーション装置を提供することにある。

請求項１記載の車載ナビゲーション装置によれば、車両が経路案内中に誘導経路の途中において船舶に乗船した場合、ユーザに対し前記船舶の到着予定地を確認するとともに、船舶上において車両電源をオフした後、再びオンした時に、ユーザに対し船舶が到着予定地に到着したか否かを確認する船舶到着確認手段と、船舶到着確認手段による確認に対して、船舶が到着予定地に到着したか否かのいずれかについて、ユーザが入力する船舶到着回答手段と、船舶の出発地および到着予定地に基づいて、到着予定地における車両の現在位置および向きを演算可能にする船舶航行データを記憶する航行データ記憶手段と、ユーザが船舶到着回答手段により、船舶が到着予定地に到着したと入力した場合、船舶航行データに基づいて、車両の現在位置および向きを演算して車両の現在位置をおよび向きを補正する車両位置補正手段とを備えた。これにより、車両が船舶から下船する時、船舶航行データに基づいて船舶上において車両の現在位置および向きを補正することができ、下船後の車両の経路案内を早期に再開することができる。

また、船舶および車両に無線装置を必要とせず、低コストの車載ナビゲーション装置にすることができる。
請求項２記載の車載ナビゲーション装置によれば、車両が船舶に乗船した場合、船舶上において車両電源を再度オンした時に、船舶到着確認手段による確認を行うか否かを設定する到着確認設定手段を備える。これにより、船舶から下船後に急いで経路に復帰する必要のない場合等は、船舶到着確認手段による到着予定地に到着したか否かの確認を行わず、ＧＰＳおよび地磁気センサによる受信前の車両の現在位置および向きの補正をとりやめることができる。
請求項３記載の車載ナビゲーション装置によれば、航行データには、出発地と到着予定地との間における船舶の移動距離、移動方位および相対方位が含まれていることにより、到着後の車両の現在位置および向きを容易に演算することができる。

以下、図１乃至図５に基づいて、本実施形態による車載ナビゲーション装置１について説明する。図１は、車載ナビゲーション装置１の全体構成を示したブロック図である。車載ナビゲーション装置１は、マイコンを主体として構成された制御装置２、車両の現在位置を検出するための位置検出器３、地図データ入力器４、操作スイッチ群５、外部メモリ６、カラー液晶ディスプレイ等からなる表示装置７、スピーカ９が接続された音声コントローラ８、マイクロホン１１から入力された音声を認識する音声認識装置１０、リモコン１３との間でコマンド等の送受信を行うリモコンセンサ１２、エンジンキーにより作動されるアクセサリスイッチ１４、車両外部のＶＩＣＳ（Vehicle Information & Communication System：ＶＩＣＳは登録商標）センタ２０との間で無線通信によりデータの送受信を行うＶＩＣＳ受信機１５から構成されている。

位置検出器３は本発明の現在地検出手段に該当し、車両方位を検出する地磁気センサ１６、車両の回転角速度を検出するジャイロスコープ１７、車両の走行距離を検出する距離センサ１８、人工衛星からの送信電波に基づいて車両の現在位置を検出（測位）するＧＰＳ（Global Positioning System）のためのＧＰＳ受信機１９を有している。各センサ１６〜１９は、それぞれ性質の異なる誤差を有している。このため、制御装置２は、各センサ１６〜１９の検出値を補間しながら用いることにより、車両の現在位置、進行方向、速度、走行距離、現在時刻等を高精度で検出するようになっている。なお、精度によっては、位置検出器３を上述したセンサ１６〜１９の一部のみで構成してもよい。また、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。

地図データ入力器４は、いくつものノードおよびノード同士をつなぐリンクにより形成された道路地図データ、目印データ、マップマッチング用データ、目的地データ（施設データベース）、交通情報を道路データに変換するためのテーブルデータなどの各種データを記録した地図データ記録メディアからデータを読み出すためのドライブ装置により構成されている。地図データ記録メディアには、ＤＶＤ等の大容量記憶媒体を用いるのが一般的であるが、メモリカード、ハードディスク装置等の媒体を用いてもよい。

外部操作手段である操作スイッチ群５は本発明の目的地入力手段および船舶到着回答手段に該当し、表示装置７の画面の近傍に設けられたメカニカルスイッチや、表示装置７の画面上に設けられるタッチパネルを含んで構成されている。ユーザは、この操作スイッチ群５を用いて、車両の目的地、目的地の検索に必要な情報（目的地検索条件）、表示装置７の画面や表示態様の切り替え（地図縮尺変更、メニュー表示選択、経路探索、経路案内開始、現在位置修正、音量調整等）を行う各種のコマンドの入力を行い、車載ナビゲーション装置１を作動させることができる。一方、リモコン１３には複数の操作スイッチが設けられており、スイッチ操作によりリモコン１３からリモコンセンサ１２を介して各種の指令信号が制御装置２に送信される。なお、操作スイッチ群５とリモコン１３は、何れの操作によっても制御装置２に同様の機能を実行させることができる。

外部メモリ６は、フラッシュメモリカード等から構成されている。この外部メモリ６には、特定のデータ例えば経路案内時に制御装置２が設定した目的地までの経路のデータ、車両が通過した経路のデータ等が記憶される。表示装置７の画面には、車両の位置周辺の地図が各種縮尺で表示されるとともに、その表示に重ね合わせて、車両の現在位置と進行方向とを示す現在地マーク（ポインタ）が表示される。また、目的地までの経路案内の実行時には経路案内用の画面が表示される。さらに、ユーザが目的地の検索に必要な情報等を入力したり、目的地の検索や設定を行うための入力用の画面や、各種のメッセージ等も表示される。

音声認識装置１０は、マイクロホン１１を介して入力した音声と内部に記憶する認識用の辞書データとを照合し、入力された音声を認識する。音声コントローラ８は、音声認識装置１０を制御して音声認識結果を制御装置２に出力するとともに、認識された音声はスピーカ９を介してトークバック出力する。また、制御装置２からの音声出力指令に基づいて音声出力信号をスピーカ９に出力する。スピーカ９は表示装置７とともに、本発明の経路案内手段に該当し、これから出力される音声は、経路案内に関する音声、操作説明に関する音声、盗難防止機能の動作中であることを報知する音声、音声認識結果に応じたトークバック音声などである。

アクセサリスイッチ１４は、車載ナビゲーション装置１の電源（本発明の車両電源に該当する、以降、車両電源と呼ぶ）のオン、オフを検出するために代用されているものであり、運転者がエンジンキーを操作することによって発生するオンあるいはオフ信号を制御装置２へ送信している。ＶＩＣＳ受信機１５は、ＶＩＣＳセンサユニットやＦＭ多重放送受信機（何れも図示せず）などを備えたもので、例えばＶＩＣＳセンサユニットがＶＩＣＳセンタから受信した光／電波ビーコンなどによる道路交通情報やＦＭ多重放送受信機が受信したＦＭ多重放送からの道路交通情報を制御装置２に与える構成となっている。

制御装置２を構成するマイコンはＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等）、Ｉ／Ｏなどを備えており、本発明の経路探索手段、船舶到着確認手段、車両位置補正手段および到着確認設定手段に該当している。また、制御装置２のメモリは、本発明の航行データ記憶手段に該当し、後述するように車両が乗船するフェリーの出発地および到着地に基づいて、到着地における車両の現在位置および向きを演算可能にする船舶航行データを記憶している。

制御装置２は、走行経路に沿って移動可能なように、表示装置７の画面に現在地周辺の道路地図を表示するとともに、車両の現在位置と進行方向を示す現在地マークを道路地図に重ね合わせて表示する機能である。この場合、車両の走行に伴って現在地の表示は地図上を移動し、地図は車両の位置に応じてスクロール表示される。このとき、車両の現在地を道路上にのせるマップマッチングが行われる。また制御装置２は、位置検出器３により検出された車両の現在位置と、操作スイッチ群５あるいはリモコン１３により入力された車両の目的地とをつなぐように、車両が走行する誘導経路を形成し、表示装置７に表示する。本実施形態による誘導経路は、途中、車両がフェリーに乗船して航行することが想定されており、現在位置からフェリーの出発地（出発港）までの経路と、フェリーの到着予定地（到着予定港）から目的地までの経路に二分される。

次に、図２および４に基づいて、車両のフェリーへの乗船時における、制御装置２による車載ナビゲーション装置１の制御方法について説明する。最初、図４に示したステップＳ４０１において、形成された誘導経路に従って車載ナビゲーション装置１による車両の進路の案内が行われているか否かが判定される。経路案内が行われていないと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。

経路案内が行われていると判定された場合、次に、車両２３が誘導経路の途中において、フェリー２１（本発明の船舶に該当する）に乗船したか否かが判定される（ステップＳ４０２）。ＧＰＳ受信機１９により車両２３が出発港（出発地）におけるフェリー２１の停泊地（車載ナビゲーション装置１の地図データ上に、フェリー２１は存在しないが、フェリー２１の通常の停泊地は、地図データに含めることは可能である）の極近傍に接近したことが検出された場合、車両２３はフェリー２１に乗船したと推定される。あるいは、車載ナビゲーション装置１にフェリー２１の出発港の地図データがなく、例えば桟橋２２の手前の道路２４上においてマップマッチングから外れた場合に、車両２３がフェリー２１に乗船したと推定されるようにしてもよい（図２において、破線部分がマップマッチングから外れた経路を示している）。車両２３がフェリー２１に乗船していないと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。

車両２３がフェリー２１に乗船したと判定された場合、次に、経路探索の際に、メモリに記憶されたフェリー２１の到着予定地が、表示装置７に表示される（ステップＳ４０３）。表示装置７に表示されたフェリー２１の到着予定地を見たユーザは、操作スイッチ群５を介して、到着予定地が正しか、または、誤っているかを入力する（ステップＳ４０４）。到着予定地が誤っている場合、ユーザが操作スイッチ群５を介して、正しい到着予定地を入力することにより修正する（ステップＳ４０５）。

フェリー２１の到着予定地が正しいと判定された場合、次に、フェリー２１上においてエンジンが停止され、車両電源がオフされたか否かが判定される（ステップＳ４０６）。上述したように、車両電源がオフされたことはアクセサリスイッチ１４の作動により検出される。車両電源がオフされていないと判定された場合、オフされるまで待機する。車両電源がオフされた場合、補助用電源を用いて、表示装置７にフェリー到着確認設定画面を表示する（ステップ４０７）。

フェリー到着確認設定画面は、車両電源を再度オンした時に、ユーザに対して、フェリー２１が到着予定地に到着したか否かの確認の設定をさせる画面である。ユーザは、フェリー２１上において車両電源を再度オンした時に、フェリー２１が到着予定地に到着したか否かの確認を行うかどうかの選択をし、表示装置７の画面の指示に従って操作スイッチ群５を操作して、選択結果を入力する（ステップ４０８）。

尚、車両電源がオフされた時、その時の車両２３の現在位置および向きが、補助用電源を用いて、制御装置２のメモリに記憶される。その時の現在位置および方位は、フェリー２１へ乗船してからＧＰＳ信号が受信できなくなった後も、ジャイロスコープ１７および距離センサ１８によって補正した位置および方位とする。

フェリー２１が到着予定地に到着したか否かの確認の設定を行う場合（ステップＳ４０８）、制御装置２のメモリ内の設定フラグをオンし（ステップＳ４０９）、本制御フローチャートを終了する。フェリー２１が到着予定地に到着したか否かの確認の設定を行わない場合、設定フラグをオンすることなく本制御フローチャートを終了する。

次に、図２乃至図５に基づいて、車両２３のフェリー２１からの下船時における、制御装置２による車載ナビゲーション装置１の制御方法について説明する。フェリー２１内において車両電源がオンされると（ステップＳ５０１）、制御装置２のメモリ内に設定フラグがオンされているか否かが判定される（ステップＳ５０２）。設定フラグがオンされていないと判定された場合、ステップＳ５０８へと進み、車載ナビゲーション装置１による経路案内が行われているか否かが判定される。経路案内が行われていないと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。経路案内が行われていると判定された場合、ステップＳ５０７において、経路案内を復活させた後、本制御ルーチンは終了する。

ステップＳ５０２において、設定フラグがオンされていると判定された場合、表示装置７にフェリー到着確認画面が表示される（ステップＳ５０３）。ユーザは、表示装置７の画面の指示に従って操作スイッチ群５を操作して、フェリー２１が到着予定地に到着しているか否かを入力する。フェリー２１が到着予定地に到着していない場合、本制御ルーチンは終了する（ステップＳ５０４）。フェリー２１が到着予定地に到着した場合（ステップＳ５０４）、制御装置２のメモリ内の設定フラグをオフし（ステップＳ５０５）、ステップＳ５０６へと進む。

ステップＳ５０６において、制御装置２はメモリ内に記憶された船舶航行データに基づき、車両の現在位置および向きを演算して、車両２３がフェリー２１に乗船した時に記憶した車両２３の現在位置および向きを補正する。メモリに記憶された船舶航行データには、フェリー２１の出発地と到着予定地との間における、フェリー２１の移動距離、移動方位および相対方位が含まれている。ここで相対方位とは、フェリー２１の出発地と到着予定地におけるそれぞれ桟橋２２、２５の方向に起因して発生するもので、出発地におけるフェリー２１の停泊方向に対する、到着予定地におけるフェリー２１の停泊方向の変化を言う（図２参照）。

制御装置２のメモリに記憶されている船舶航行データは、図３に示すように、フェリー２１の出発地と到着地（到着予定地）との組み合わせごとに、フェリー２１の移動距離、移動方位および相対方位が記憶されている。尚、図３において、移動方位は真北に対する右回りの角度にて表され、相対方位は出発地におけるフェリー２１の向きに対する、到着地におけるフェリー２１の向きの右回りの角度にて表されている。

制御装置２は、フェリー２１の出発地において、車両電源オフ時に記憶された車両２３の現在位置に、船舶航行データに含まれるフェリー２１の移動距離および移動方位を加えて、到着地における車両２３の現在位置を演算する。また、フェリー２１の出発地において、車両電源オフ時に記憶された車両２３の向きに、船舶航行データに含まれるフェリー２１の相対方位を加えて、到着地における車両２３の向きを演算する。

車両２３の現在位置および向きの補正が終了すると、補正された現在位置および向きに基づき、経路案内が再開される（ステップＳ５０７）。
本実施形態によれば、車両２３が経路案内中に誘導経路の途中においてフェリー２１に乗船した場合、フェリー２１上において車両電源をオフした後、再びオンした時に、ユーザに対しフェリー２１が到着予定地に到着したか否かを確認する。この確認に対して、フェリー２１が到着予定地に到着したか否かのいずれかについて、ユーザが入力する。フェリー２１が到着予定地に到着したと入力された場合、船舶航行データに基づいて、車両２３の現在位置および向きを演算する。これにより、車両２３がフェリー２１から下船する時、船舶航行データに基づいてフェリー２１上において車両２３の現在位置および向きを補正することができ、下船後の車両２３の経路案内を早期に再開することができる。

また、フェリー２１および車両２３に無線装置を必要とせず、低コストの車載ナビゲーション装置にすることができる。
また、フェリー２１上の車両２３において、複数回に渡って車両電源を起動しても、そのつど、ユーザに対しフェリー２１が到着予定地に到着したか否かを確認した後に、車両２３の現在位置および向きの補正を行うため、誤って二度以上車両位置等を補正することがなく、これにより車載ナビゲーション装置１の誤動作を防ぐことができる。

また、車両２３がフェリー２１に乗船した場合、フェリー２１上において、車両電源を再度オンした時に、ユーザに対しフェリー２１が到着予定地に到着したか否かの確認を行うか否かを設定する。これにより、フェリー２１から下船後に急いで経路に復帰する必要のない場合等は、フェリー２１が到着予定地に到着したか否かの確認を行わず、ＧＰＳ受信機１９等による受信前の車両の現在位置および向きの補正をとりやめることができる。
また、航行データには、出発地と到着予定地との間におけるフェリー２１の移動距離、移動方位および相対方位が含まれていることにより、到着後の車両２３の現在位置および向きを容易に演算することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
船舶航行データ中において、出発地と到着予定地との間における、フェリー２１の移動距離および移動方位の代わりに、到着予定地の絶対位置を含んでいてもよい。また、出発地と到着予定地との間における相対方位の代わりに、出発地と到着予定地の絶対方位を含んでいてもよい。

フェリー２１上において、車両電源を再度オンした時の、ユーザに対するフェリー２１が到着予定地に到着したか否かの確認の設定は、フェリー２１上において車両電源をオフした時ではなく、フェリー２１に乗船したことが検出された時にすれば、車載ナビゲーション装置１の補助電源が不要となる。
車両のエンジンの停止、起動を検出するために、アクセサリスイッチの代わりに、エンジン回転数センサ等を利用してもよい。

本実施形態による車載ナビゲーション装置の構成を示すブロック図 フェリーによる出発地と到着予定地の間の航行について説明するための図 船舶航行データのイメージを表した図 車両の乗船時の車載ナビゲーション装置の制御フローチャート 車両の下船時の車載ナビゲーション装置の制御フローチャート

符号の説明

図面中、１は車載ナビゲーション装置、２は制御装置（経路探索手段、船舶到着確認手段、航行データ記憶手段、車両位置補正手段、到着確認設定手段）、３は位置検出器（現在地検出手段）、５は操作スイッチ群（目的地入力手段、船舶到着回答手段）、７は表示装置（経路案内手段）、９はスピーカ（経路案内手段）、２１はフェリー（船舶）、２３は車両を示す。

Claims (3)

1. 車両の現在位置を検出する現在地検出手段と、
   車両の目的地を入力する目的地入力手段と、
   前記現在地検出手段により検出された車両の現在位置と、前記目的地入力手段により入力された車両の目的地とをつなぐように、車両が走行する誘導経路を形成する経路探索手段と、
   前記経路探索手段により形成された前記誘導経路に従って車両の進路を案内する経路案内手段と、
   車両が経路案内中に前記誘導経路の途中において船舶に乗船したと判定された場合に、ユーザに対し前記船舶の到着予定地を確認するとともに、前記船舶上において車両電源をオフした後、再びオンした時に、ユーザに対し前記船舶が到着予定地に到着したか否かを確認する船舶到着確認手段と、
   前記船舶到着確認手段による確認に対して、前記船舶が到着予定地に到着したか否かのいずれかについて、ユーザが入力する船舶到着回答手段と、
   前記船舶の出発地および到着予定地に基づいて、到着予定地における車両の現在位置および向きを演算可能にする船舶航行データを記憶する航行データ記憶手段と、
   ユーザが前記船舶到着回答手段により、前記船舶が到着予定地に到着したと入力した場合、前記船舶航行データに基づいて、車両の現在位置および向きを演算して車両の現在位置をおよび向きを補正する車両位置補正手段とを備えたことを特徴とする車載ナビゲーション装置。
2. 車両が前記船舶に乗船した場合、前記船舶上において車両電源を再度オンした時に、前記船舶到着確認手段による確認を行うか否かを設定する到着確認設定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車載ナビゲーション装置。
3. 前記航行データには、出発地と到着予定地との間における前記船舶の移動距離、移動方位および相対方位が含まれていることを特徴とする請求項１または２記載の車載ナビゲーション装置。

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