JP5009023B2 - ナビゲーション装置、及び経路探索方法 - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション装置に関し、特に車載用ナビゲーション装置の経路誘導技術に関する。

経路誘導中に車両の現在位置を監視し、車両が誘導経路から逸脱したと判断すると、その地点から目的地までの経路を再探索する機能（オートリルート機能と呼ばれる）を備えた車載用ナビゲーション装置がある。かかるオートリルート機能によれば、ユーザは自ら再経路探索の指示をする必要がない。

特開平９−１５２３５２号公報

しかし、オートリルート機能は、その起動タイミングによっては、使い勝手の悪いものとなる。例えば、立体駐車場を出て直ぐの場所では、現在位置の精度が低く、実際に車両が存在しない道路上に現在位置が求められてしまう場合がある。かかる場合に、オートリルート機能が働くと、誤った現在位置に基づく目的地までの経路が探索されてしまう。これでは、ユーザにとって不都合である。

本発明の目的は、オートリルート機能を備えたナビゲーション装置において、ユーザの不都合を防止し、使い勝手のよいものとすることにある。

上記課題を解決すべく、本発明のナビゲーション装置は、現在位置の精度が低下する施設から退場した場合、所定距離又は時間走行した後、オートリルート機能を働かせる。

例えば、本発明は、車両に搭載されるナビゲーション装置であって、目的地を設定する手段と、前記車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記現在位置から前記目的地までの経路を探索する経路探索手段と、予め定められた施設からの前記現在位置の退場を判定する退場判定手段と、を備える。そして、前記経路探索手段は、前記退場判定手段にて前記予め定められた施設からの前記現在位置の退場が判定された場合、退場してから前記車両が当該施設の位置、大きさ、種類に応じて定める所定距離又は所定時間走行した後に、その時点における現在位置が前記経路上にあるか否か判定し、その時点における現在位置が前記経路上に無い場合に、その時点における現在位置から前記目的地までの経路を再探索する。

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態が適用された車載用ナビゲーション装置１００の概略構成図である。図示するように、車載用ナビゲーション装置１００は、演算処理部１と、ディスプレイ２と、記憶装置３と、音声入出力装置４と、入力装置５と、車輪速センサ６と、ジャイロセンサ７と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信装置８と、を備えている。

演算処理部１は、様々な処理を行う中心的ユニットである。例えば各種センサ６、７やＧＰＳ受信装置８から出力される情報を基にして現在位置を検出する。また、得られた現在位置情報に基づいて、表示に必要な地図データを記憶装置３から読み出す。また、読み出した地図データをグラフィックス展開し、そこに現在位置を示すマーク（「カーマーク」とも言う）を重ねてディスプレイ２へ表示する。また、記憶装置３に記憶されている地図データを用いて、ユーザから指示された出発地（現在位置）と目的地とを結ぶ最適な経路（推奨経路）を探索する。また、音声入出力装置４やディスプレイ２を用いてユーザを誘導する。

ディスプレイ２は、演算処理部１で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットである。ディスプレイ２は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどで構成される。

記憶装置３は、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭやＨＤＤやＩＣカードといった記憶媒体で構成されている。この記憶媒体には、地図データが記憶されている。地図データには、地図上の区画された領域であるメッシュごとに、そのメッシュ領域に含まれる道路を構成する各リンクのリンクデータが含まれている。リンクデータには、リンクを構成する２つのノード（開始ノード、終了ノード）の座標情報、リンクの長さを示すリンク長情報などが含まれている。

図２は、演算処理部１の主な機能構成を示したブロック図である。

図示するように、演算処理部１は、ユーザ操作解析部４１と、経路探索部４２と、経路誘導部４３と、現在位置算出部４４と、情報記憶部４５、表示処理部４６とを有する。

ユーザ操作解析部４１は、入力装置５に入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、その要求内容に対応する処理が実行されるように演算処理部１の各部を制御する。例えば、ユーザが推奨経路の探索を要求したときは、目的地を設定するため、地図をディスプレイ２に表示する処理を表示処理部４５に要求する。また、現在地（出発地）から目的地までの経路を演算する処理を経路探索部４２に要求する。

現在位置算出部４４は、車速センサ６で計測される距離パルスデータＳ５およびジャイロセンサ７で計測される角加速度データＳ６を各々積分した結果得られる距離データおよび角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（Ｘ，Ｙ）から自車走行後の位置である現在地（Ｘ′，Ｙ′）を定期的に演算する。また、演算結果を用いて、マップマッチ処理することにより、形状の相関が最も高い道路（リンク）上に、現在位置を合わせ込む。また、定期的にＧＰＳ受信装置８の出力を用いて現在位置を修正する。

経路探索部４２は、ダイクストラ法等を用いて、指定された２地点（例えば、現在地、目的地）間を結ぶ経路のコスト（例えば、距離や旅行時間）が最少となる経路を探索する。情報記憶部４５は、探索された経路を記憶する。

経路誘導部４３は、経路探索部４２で探索された経路を用いて経路誘導を行う。例えば、経路の情報と、現在地の情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置４を用いて音声でユーザに知らせる。また、経路誘導部４３は、ディスプレイ２に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに推奨経路を通知する。

表示処理部４６は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図データを記憶装置３から受け取り、指定された縮尺、描画方式で、道路、その他の地図構成物や、現在地、目的地、推奨経路のための矢印といったマークを描画するように地図描画コマンドを生成する。そして、生成した描画コマンドを、ディスプレイ２に送信する。

図３は、演算処理部１のハードウェア構成例を示す図である。

図示するように、演算処理部１は、各デバイス間をバス３２で接続した構成としてある。演算処理部１は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)２１と、記憶装置３から読み出した地図データ、演算データなどを格納するＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)２３と、メモリ間およびメモリと各デバイスとの間のデータ転送を実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）２４と、グラフィックス描画を実行し且つ表示制御を行う描画コントローラ２５と、グラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)２６と、イメージデータをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器２８と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ(Serial Communication Interface)２９と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるＰＩＯ(Parallel Input/Output)３０と、パルス信号を積分するカウンタ３１と、を有する。

上記の演算処理部１の構成及び機能は、ＣＰＵ２１がメモリにロードした所定のプログラムを実行することにより達成される。

［動作の説明］次に、上記構成の車載用ナビゲーション装置１００の動作について説明する。

上記のように構成される車載用ナビゲーション装置１００は、ユーザから入力装置５を介して目的地の設定を受け付けると、設定された探索条件に応じて、目的地までの経路を探索する。そして、探索した経路を誘導に用いる経路（「誘導経路」という）に設定し、誘導経路に沿って車両が走行できるように、ユーザに対する誘導を開始する。具体的には、右折又は左折すべき交差点の所定距離手前で、右折又は左折を指示する表示を行う。

さらに、本実施形態の車載用ナビゲーション装置１００は、オートリルート機能を備えている。オートリルート機能は、車両が誘導経路を逸脱した場合に、その時点の車両の現在位置から目的地までの経路を探索して、探索した経路を誘導経路に設定し直す機能である。

図４は、オートリルート機能による処理のフロー図である。かかるフローは、オートリルート機能がＯＮになっている場合に、経路誘導の開始とともに開始される。

経路探索部４２は、車両の現在位置（表示画面に表示しているカーマークの位置）が誘導経路から外れたか否かを監視する（Ｓ１０１）。なお、車両の現在位置は、上述のように、現在位置算出部４４により、車速センサ６、ジャイロセンサ７、及びＧＰＳ受信装置８の出力に基づいて、定期的に求められている。

経路探索部４２は、現在位置が誘導経路から外れた場合（Ｓ１０１でＹ）、Ｓ１０２以降の処理を行う。

まず、経路探索部４２は、車両が所定の種類の施設に進入したか否か判定する（Ｓ１０２）。本実施形態では、特定の駐車場を例に説明する。経路探索部４２は、地図データを用いて、地図上の特定の駐車場を示す領域内に、現在位置が存在するか否かにより、車両が特定の駐車場に進入したか否かを判定する。または、経路探索部４２は、ＧＰＳ信号が受信できなくなった場合（または、受信強度が所定の閾値以下になった場合）に、進入したと判定してもよい。特定の駐車場とは、例えば、現在位置の精度が落ち易い立体駐車場などである。駐車場が立体駐車場である場合、ＧＰＳ信号の受信強度の低下により、駐車場に進入したか否かを判定することができる。なお、地図データには、特定の駐車場の位置、大きき、立体駐車場か否かの情報が格納されている。

特定の駐車場に進入したと判定されなかった場合（Ｓ１０２でＮ）、経路探索部４２は、後述するＳ１０６の再経路探索処理に移行する。

一方、特定の駐車場に進入したと判定された場合（Ｓ１０２でＹ）、経路探索部４２は、特定の駐車場からの脱出（退場）を監視する（Ｓ１０３）。脱出したか否かは、進入の判定と同様に、地図データに格納されている駐車場を示す領域内から、現在位置が外れたか否かで判定することができる。または、ＧＰＳ衛星を１つでも受信できるようになった場合に、脱出したと判定してもよい。なお、これらに限らず、駐車場からの退場を判定する既存の技術を適用し、駐車場からの退場を判定することができる。

特定の駐車場から脱出したと判定された場合（Ｓ１０３でＹ）、経路探索部４２は、脱出したと判定した地点から、予め定められた所定距離（例えば、１００ｍ）を走行したか否か判定する（Ｓ１０４）。なお、経路探索部４２は、車速センサ６の出力から、走行速度を時間で積分して走行距離を求めることができる。

所定距離を走行したと判定された場合、経路探索部４２は、現在位置算出部４４により求められた現在位置（表示画面に表示されているカーマークの位置）が、誘導経路から外れているか否か判定する（Ｓ１０５）。

そして、外れていない場合（Ｓ１０５でＮ）、経路探索部４２は、再経路探索をすることなく、Ｓ１０１に戻って処理を続ける。すなわち、所定距離走行中にカーマークが誘導経路上から外れた場合があったとしても、所定距離走行後に、誘導経路上に戻った場合は、実際の車両も誘導経路上にあるとして、再経路探索を行わない。この場合、経路誘導部４３は、既に設定されている誘導経路を用いて、引き続き経路誘導を行う。

一方、現在位置が誘導経路から外れている場合（Ｓ１０５でＹ）、経路探索部４２は、Ｓ１０６に移行して、再経路探索を行う。

Ｓ１０６では、経路探索部４２は、現在位置算出部４４によって求められた現時点においける最新の現在位置に基づき、現在位置から目的地までの経路を探索する（Ｓ１０６）。

そして、経路探索部４２は、探索した経路を誘導経路に設定することで、誘導経路を変更する（Ｓ１０７）。そして、Ｓ１０１に戻って処理を続ける。

以上、経路誘導中に行われるオートリルート機能の処理フローについて説明した。

図４のフローにより成される動作について、図５を用いて具体的に説明する。図５は、ディスプレイ２の画面遷移を説明するための図であり、カーマーク位置周辺の表示の変化を示す図である。

図５（Ａ）に示すように、リンクＬ１は、駐車場３０１に面しており、駐車場３０１を過ぎたところで、リンクＬ２とリンクＬ３とに分岐するとする。そして、初めに探索された誘導経路３０３（図中、破線）は、リンクＬ１からリンクＬ２へ接続するものであるとする。車両がリンクＬ１に相当する道路を走行し、図５（Ａ）に示すように、カーマーク（現在位置算出部４４で求められた現在位置）３０２が、リンクＬ１上に求められているとする。

次に、車両が駐車場３０１に入り、図５（Ｂ）に示すように、カーマーク３０２は、駐車場３０１の領域内に求められたとする（図４のＳ１０２でＹ）。図４のフローによれば、かかる段階では、経路探索部４２は、再経路探索を行わない。

車両が駐車場３０１を脱出したことを検知した場合でも（Ｓ１０３でＹ）、図４のフローによれば、経路探索部４２は、再経路探索を行わない。

図５（Ｃ）に示すように、表示処理部４６は、当初の誘導経路３０３を表示し続け、現在位置算出部４４で求められた現在位置に基づいてカーマーク３０２を表示する。

図５（Ｄ）に示すように、誘導経路３０３とは異なるリンクＬ３上にカーマーク３０２が求められたとしても、経路探索部４２は、車両が予め定められた所定距離Ｄを走行するまでは、再経路探索を行わない。したがって、表示処理部４４は、新たな誘導経路を表示することはなく、当初の誘導経路３０３を表示しつづける。

車両（現在位置）の駐車場３０１からの脱出後、所定距離Ｄを走行したと判定すると（Ｓ１０４でＹ）、経路誘導部４２は、カーマーク３０２が誘導経路３０３から外れていることを確認した後（Ｓ１０５でＹ）、再経路探索を行う（Ｓ１０６）。

これにより、図（Ｅ）に示すように、表示処理部４４は、カーマーク３０２が駐車場３０１から所定距離Ｄを移動した時点において、新たに探索された誘導経路３０４を表示することになる。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

上記実施形態によれば、現在位置の精度が悪い場所においても、誤った現在位置に基づいて再経路探索がなされることを防止することができる。特に立体駐車場を出た直後では、現在位置の精度が低下しているが、かかる場合に、直ぐに再経路探索がなされるのを防止することができる。そして、現在位置の精度がある程度高まったときに、再経路探索を行うようにすることができる。

本発明は、上記実施形態に制限されない。上記実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。

上記実施形態では、特定の駐車場に進入した場合の再経路探索の条件として、駐車場の脱出後で、予め定めた距離（所定距離）を走行した後、とした。これに限らず、予め定めた時間（所定時間）を走行した後、を条件としてもよい。すなわち、図４のＳ１０４で、経路探索部４２は、所定時間を走行したか否かを判定し、所定時間を走行したと判定した場合に、Ｓ１０５に移行するようにする。

または、ＧＰＳ受信強度（あるいはＤＯＰ：Dilution of Precision）が予め定められた範囲であることを条件としてもよい。すなわち、Ｓ１０４において、ＧＰＳ受信強度（あるいはＤＯＰ）が予め定められた範囲となったか否かを判定し、そうである場合に、Ｓ１０５に移行するようにする。

または、複数の条件を満たすことを条件としてもよい。例えば、図４のＳ１０４では、経路探索部４２は、駐車場からの脱出を検知してから所定距離を走行し、かつ脱出を検知してから所定時間を経過した場合に、Ｓ１０５以降の処理に移行するようにする。こうすれば、現在位置の精度が十分に高い位置まで車両が移動した後に、再経路探索が行われるようにすることができる。

また、経路探索部４２は、Ｓ１０４にて判定基準とする「所定距離」又は「所定時間」を、駐車場の位置、大きさ、種類に応じて、定めてもよい。例えば、駐車場の属する地域に対応させて、「所定距離」又は「所定時間」を記憶しておく。そして、Ｓ１０４において、進入した駐車場の属する地域に対応する「所定距離」又は「所定時間」を特定し、特定した「所定距離」又は「所定時間」を用いて、Ｓ１０４の判定を行う。

または、経路探索部４２は、駐車場の大きさが大きい程、「所定距離」または「所定時間」を長く設定してもよい。または、立体駐車場か否かにより、「所定時間」または「所定時間」の値を異ならせてもよい。かかる場合、駐車場の大きさ、立体駐車場か否かに応じた「所定距離」又は「所定時間」は、予め記憶されているものとする。

なお、上記実施形態では、特定の施設が、駐車場である場合について主に説明したが、本発明は、駐車場に限定されない。現在位置の精度が落ち易い施設に進入した場合に、適用することができる。

また、現在位置算出部４４が現在位置を求める際に信頼度も算出するようにして、経路探索部４２は、かかる信頼度が所定の閾値を下回った場合に、図２のＳ１０４からの処理を行うようにしてもよい。すなわち、一旦精度が落ちた場合、所定距離（または所定時間）を走行するまで、再経路探索を行わないようにする。そして、所定距離（または所定時間）を走行した後に、現在位置が誘導経路から外れているかを確認し（Ｓ１０５）、誘導経路から外れている場合に、再経路探索を行うようにする。

または、現在位置算出部４４が求めた現在位置がリンク上にない状態が、予め定められた時間（例えば、５分）を越えた場合、経路探索部４２は、Ｓ１０４からの処理を行うようにしてもよい。

上記の実施形態では、本発明を車載用ナビゲーション装置に適用した例について説明したが、本発明は車載用以外のナビゲーション装置にも適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態が適用された車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。 図２は、演算処理部１の機能構成を示す図である。 図３は、演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。 図４は、オートリルート機能による処理フローである。 図５は、画面遷移図である。

符号の説明

１００・・・車載用ナビゲーション装置、
１・・・演算処理部、２・・・ディスプレイ、３・・・記憶装置、４・・・音声出入力装置、５・・・入力装置、６・・・車速センサ、７・・・ジャイロ、８・・・ＧＰＳ受信機、
２１・・・ＣＰＵ、２２・・・ＲＡＭ、２３・・・ＲＯＭ、２４・・・ＤＭＡ、２５・・・描画コントローラ、２６・・・ＶＲＡＭ、２７・・・カラーパレット、２８・・・Ａ/Ｄ変換器、２９・・・ＳＣＩ、３０・・・ＰＩＯ、３１・・・カウンタ、
４１・・・ユーザ操作解析部、４２・・・経路探索部、４３・・・経路誘導部、４４・・・現在位置算出部、４５・・・情報記憶部、４６・・・表示処理部

Claims (5)

1. 車両に搭載されるナビゲーション装置であって、
   目的地を設定する手段と、
   前記車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
   前記現在位置から前記目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
   予め定められた施設からの前記現在位置の退場を判定する退場判定手段と、を備え、
   前記経路探索手段は、
   前記退場判定手段にて前記予め定められた施設からの前記現在位置の退場が判定された場合、退場してから前記車両が当該施設の位置に応じて定める所定距離又は所定時間走行した後に、その時点における現在位置が前記経路上にあるか否か判定し、
   その時点における現在位置が前記経路上に無い場合に、その時点における現在位置から前記目的地までの経路を再探索する
   ことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 車両に搭載されるナビゲーション装置であって、
   目的地を設定する手段と、
   前記車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
   前記現在位置から前記目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
   予め定められた施設からの前記現在位置の退場を判定する退場判定手段と、を備え、
   前記経路探索手段は、
   前記退場判定手段にて前記予め定められた施設からの前記現在位置の退場が判定された場合、退場してから前記車両が当該施設の大きさに応じて定める所定距離又は所定時間走行した後に、その時点における現在位置が前記経路上にあるか否か判定し、
   その時点における現在位置が前記経路上に無い場合に、その時点における現在位置から前記目的地までの経路を再探索する
   ことを特徴とするナビゲーション装置。
3. 車両に搭載されるナビゲーション装置であって、
   目的地を設定する手段と、
   前記車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
   前記現在位置から前記目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
   予め定められた施設からの前記現在位置の退場を判定する退場判定手段と、を備え、
   前記経路探索手段は、
   前記退場判定手段にて前記予め定められた施設からの前記現在位置の退場が判定された場合、退場してから前記車両が当該施設の種類に応じて定める所定距離又は所定時間走行した後に、その時点における現在位置が前記経路上にあるか否か判定し、
   その時点における現在位置が前記経路上に無い場合に、その時点における現在位置から前記目的地までの経路を再探索する
   ことを特徴とするナビゲーション装置。
4. 車両に搭載されるナビゲーション装置の経路探索方法であって、
   目的地を設定するステップと、
   前記車両の現在位置を取得する現在位置取得ステップと、
   前記現在位置から前記目的地までの経路を探索する経路探索ステップと、
   予め定められた施設からの前記現在位置の退場を判定する退場判定ステップと、を行い、
   前記経路探索ステップは、
   前記退場判定ステップにて前記予め定められた施設からの前記現在位置の退場が判定された場合、退場してから前記車両が当該施設の位置に応じて定める所定距離又は所定時間走行した後に、その時点における現在位置が前記経路上にあるか否か判定し、
   その時点における現在位置が前記経路上に無い場合に、その時点における現在位置から前記目的地までの経路を再探索する
   ことを特徴とするナビゲーション装置の経路探索方法。
5. 車両に搭載されるナビゲーション装置の経路探索方法であって、
   目的地を設定するステップと、
   前記車両の現在位置を取得する現在位置取得ステップと、
   前記現在位置から前記目的地までの経路を探索する経路探索ステップと、
   予め定められた施設からの前記現在位置の退場を判定する退場判定ステップと、を行い、
   前記経路探索ステップは、
   前記退場判定ステップにて前記予め定められた施設からの前記現在位置の退場が判定された場合、退場してから前記車両が当該施設の大きさに応じて定める所定距離又は所定時間走行した後に、その時点における現在位置が前記経路上にあるか否か判定し、
   その時点における現在位置が前記経路上に無い場合に、その時点における現在位置から前記目的地までの経路を再探索する
   ことを特徴とするナビゲーション装置の経路探索方法。

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