JP5705055B2 - ナビゲーション装置および細街路探索方法 - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション装置および細街路探索方法に関し、特に、経路の中に細街路が含まれる場合の誘導経路探索技術に関するものである。

一般に、ナビゲーション装置には、運転者が所望の目的地に向かって道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能では、地図データを用いて現在地から目的地までを結ぶ最もコストが小さな経路を自動探索する。そして、探索した誘導経路に沿って走行案内を行う。

ところで、経路探索に使用する地図データには、細街路から高速道路まで様々な道路種の道路データが含まれている。細街路は、道路幅が３．３ｍ以上５．５ｍ未満の狭い道路として定義されることが多い。このような細街路は主要道や一般道などと比べて走行しにくいため、比較的大きなコストが設定される。そのため、経路探索の際に細街路が選択される可能性はそれほど高くない。しかし、誘導経路の探索条件、探索地域の道路特性、目的地の存在場所によっては、誘導経路の中に細街路が含まれる場合も当然ながらあり得る。

誘導経路の中に細街路が含まれる場合、走行案内に従って細街路を実際に走行することになるが、細街路は車一台が通過できる程度の道路幅しかない。したがって、一方通行のような交通規制がない場合には、対向車が来たら、どちらかが通路を譲る必要がある。その場合、退避できる場所を探して車を退避させなければならず、運転が極めて煩雑なものとなってしまう。運転者によっては、狭い道路でのすれ違いに大きなストレスを感じる場合もある。特に、道路に面する建物の存在により見通しが悪い細街路を走行する場合には、退避場所や対向車の発見が困難で、対向車とのすれ違いも難しくなり、運転者のストレスは大きくなる。

なお、探索された誘導経路の中に細街路が含まれる場合に、細街路の実写画像を表示することによって、細街路の通行の可否の判断を現地に着く前に事前に行うことができるようにしたナビゲーション装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、細街路の実写画像をあらかじめナビゲーション装置の記録媒体に記憶しておかなければならない。細街路の数は非常に多いため、記録媒体に記憶すべき実写画像も非常に多くなり、データ量が膨大になってしまうという問題があった。

特開２００９−２５７８３０号公報

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、細街路を含む誘導経路を探索する場合に、退避場所や対向車の発見が容易で比較的走行しやすい細街路を探索できるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、探索する経路の中に細街路が含まれる場合に、当該細街路の道路を表す道路データおよび当該細街路に面する建物を表す家形データに基づいて、当該細街路を走行した場合の見通しの良さを表す視界良好度を算出する。そして、算出した視界良好度に応じて、細街路の道路データに対してコストを設定し、当該設定したコストの下で細街路の探索を行うようにしている。

上記のように構成した本発明によれば、探索する経路の中に細街路が含まれる場合に、視界良好度の高い細街路に対して、視界良好度の低い細街路よりも小さいコストを設定することができる。これにより、視界良好度の高い細街路が優先して探索されるようになるため、最短ルートよりも、退避場所や対向車の発見が容易で比較的走行しやすい細街路を探索することができるようになる。

本実施形態によるナビゲーション装置の機能構成例を示すブロック図である。 本実施形態の視界良好度（建物の密集度）を算出する概念を説明するための図である。 本実施形態のナビゲーション装置における経路探索部の動作例を示すフローチャートである。 本実施形態の経路探索部によって探索される誘導経路の例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるナビゲーション装置１０の機能構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のナビゲーション装置１０は、地図データ記憶部１、車両位置検出部２、目的地設定部３、経路探索部４、誘導経路記憶部５および走行案内部６を備えて構成されている。

また、ナビゲーション装置１０には、操作部２０および表示部３０が接続されている。操作部２０は、ユーザがナビゲーション装置１０に対して各種の情報（例えば、経路誘導の目的地）を設定したり、各種の操作を行ったりするためのものである。この操作部２０は、例えばリモコン、タッチパネルまたは操作スイッチ等により構成される。表示部３０は、各種の画像（例えば、自車周辺の地図画像や各種操作画面の画像など）を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイにより構成される。

地図データ記憶部１は、道路を表す道路データおよび道路に面する建物を表す家形データを含む地図データを記憶するものであり、例えばハードディスク等の記録媒体により構成される。なお、ここでは地図データを記憶する記録媒体としてハードディスクを用いているが、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等の他の記録媒体を用いても良い。

道路データは、マップマッチングや経路探索等の各種の処理に必要な道路ユニットに含まれるデータである。この道路データは、道路を細かく分割して複数のベクトルのつながりで表したときの個々のベクトルに相当する道路リンクに関するリンク情報と、個々の道路リンクの両端点に相当するノードに関するノード情報とを含んでいる。リンク情報には、リンク距離（道路リンクに対応する実際の道路の距離）、リンクコスト、道路種別（高速道路、主要道路、一般道路、細街路などの種別）、道路幅等の道路属性などが含まれる。

家形データは、地図表示に必要な描画ユニットに含まれるデータである。この家形データは、道路に面する建物の形状、大きさ、位置などの情報を含んでいる。各建物の位置が分かっているので、建物間の距離は計算により求めることが可能であるが、家形データの一部として建物間の距離をあらかじめ有していてもよい。

車両位置検出部２は、車両の現在位置を所定間隔毎に検出するものであり、自立航法センサ、ＧＰＳ受信機、位置計算用ＣＰＵ等で構成されている。自立航法センサは、所定走行距離毎に１個のパルスを出力して車両の移動距離を検出する車速センサ（距離センサ）と、車両の回転角度を検出する振動ジャイロ等の角速度センサ（相対方位センサ）とを含む。自立航法センサは、これらの車速センサおよび角速度センサによって車両の相対位置および方位を検出する。

位置計算用ＣＰＵは、自立航法センサから出力される自車両の相対的な位置および方位のデータに基づいて、絶対的な自車装置（推定車両位置）および車両方位を計算する。また、ＧＰＳ受信機は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波をＧＰＳアンテナで受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算する（車両方位は、現時点における自車位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車位置とに基づいて計算する）。

目的地設定部３は、表示部３０に表示されている目的地設定用の操作画面において、ユーザによる操作部２０の操作を介して指定された地点を目的地として設定する。経路探索部４は、地図データ記憶部１に記憶されている地図データを用いて、車両位置検出部２により検出された現在地から、目的地設定部３により設定された目的地までを結ぶ最もコストが小さな経路を探索する。

誘導経路記憶部５は、経路探索部４により探索された誘導経路のデータを一時的に記憶する。走行案内部６は、地図データ記憶部１に記憶されている地図データと、車両位置検出部２により検出された車両現在位置のデータと、誘導経路記憶部５に記憶された誘導経路のデータとに基づいて誘導経路案内を行う。具体的には、走行案内部６は、地図画像に重ねて誘導経路を他の道路とは異なる色で太く表示することにより、目的地までの走行案内を行う。

上述の経路探索部４は、その機能構成として、視界良好度算出部１１、コスト設定部１２および探索部１３を備えている。視界良好度算出部１１は、探索する経路（探索枝）の中に細街路が含まれる場合に、当該細街路の道路を表す道路データおよび当該細街路に面する建物を表す家形データに基づいて、当該細街路を走行した場合の見通しの良さを表す視界良好度を算出する。

視界良好度は、例えば、細街路に面する建物の密集度で表すことができる。より具体的には、視界良好度算出部１１は、道路データのリンク情報に含まれるリンク距離により表される細街路の距離に対する、家形データにより表される建物間の距離の合計の割合を、細街路に面する建物の密集度として算出する。この密集度を、図２を用いて詳細に説明する。

図２に示すように、ある１つの細街路ＮＲに注目した場合、当該細街路のリンク距離がＸであるとする。また、細街路の両側には複数の建物が面している。ここでは、細街路の図面上側には３個の建物が、細街路の図面下側には４個の建物が面している。細街路の上側にある３個の建物間の距離はそれぞれｙ１，ｙ２であり、その距離の合計はＹ（＝ｙ１＋ｙ２）であるとする。また、細街路の下側にある４個の建物間の距離はそれぞれｚ１，ｚ２，ｚ３であり、その距離の合計はＺ（＝ｚ１＋ｚ２＋ｚ３）であるとする。

このような状況の場合、視界良好度算出部１１は、細街路の距離Ｘに対する建物間の距離の合計ＹまたはＺの割合（Ｙ／ＸまたはＺ／Ｘ）を、細街路に面する建物の密集度として算出する。Ｙ／ＸまたはＺ／Ｘのどちらを採用するかについては、例えば、値が小さい方を採用することが可能である。値が小さいほど建物の密集度は高く、道路の見通しは悪くなる（つまり、視界良好度は低くなる）。そのような視界良好度が低い細街路については、後述するようにコスト設定部１２で比較的大きいコストを設定することが可能である。

Ｙ／ＸまたはＺ／Ｘのどちらを採用するかの別の方法として、次のようなルールを設定してもよい。すなわち、細街路を含む経路（探索枝）が右左折する箇所に該当する場合において、細街路の両側に面する建物のうち、右左折の内周側に面する建物のみを対象として密集度を算出するようにする。例えば、図２において、矢印Ａで示すように右折する経路を探索する場合には、右折の内周側（細街路ＮＲの下側）に面する建物間の距離の合計Ｚ（＝ｚ１＋ｚ２＋ｚ３）を用いて密集度（Ｚ／Ｘ）を算出する。

矢印Ａのように右折する場合、右折する前の車両位置から細街路ＮＲの見通しを邪魔するものは、細街路ＮＲの下側に面する建物である。細街路ＮＲの上側に面する建物は、細街路ＮＲの見通しに関しては何ら影響しない。したがって、上記のようなルールを設定して建物の密集度を算出することにより、車両が細街路ＮＲに進入する前に細街路ＮＲに対向車が既に走行しているか否かを確認しやすいかどうかという観点から、視界良好度を算出することができる。

なお、矢印Ｂで示すように左折する経路を探索する場合には、左折の内周側に面する建物というのは、細街路ＮＲの図面上側に面する建物が該当することになる。左折後の道路も細街路であれば、その細街路の図面左側に面する建物（図示せず）も、左折の内周側に面する建物に該当する。よって、矢印Ｂで示すように左折する経路を探索する場合には、上述した左折の内周側に面する建物のみを対象として、当該建物間の距離の合計を用いて密集度を算出する。

視界良好度の別の例として、細街路に面する建物の数を算出してもよい。細街路に面する建物の数が多いほど、道路の見通しは悪くなる（つまり、視界良好度は低くなる）。そのような視界良好度が低い細街路については、後述するようにコスト設定部１２で比較的大きいコストを設定することが可能である。なお、この例の場合においても、右左折の内周側に面する建物のみを対象として建物の数を算出するようにしてもよい。

視界良好度の更に別の例として、細街路における右左折の回数を算出してもよい。ここで、細街路における右左折の回数とは、細街路に入ってから細街路を抜けるまで、あるいは細街路の中に目的地がある場合は目的地に到着するまでに右折または左折をする回数をいう。細街路における右左折の回数が多いほど、右左折後の道路に対する見通しは悪くなる（つまり、視界良好度は低くなる）。そのような視界良好度が低い細街路については、後述するようにコスト設定部１２で比較的大きいコストを設定することが可能である。

コスト設定部１２は、視界良好度算出部１１により算出される視界良好度に応じて、細街路の道路データ（道路リンク）に対してコストを設定する。具体的には、コスト設定部１２は、視界良好度が低いほどコストが大きくなり、視界良好度が高いほどコストが小さくなるように、細街路の道路リンクのコストを設定する。

例えば、コスト設定部１２は、視界良好度の値と、地図データのリンク情報によりあらかじめ定められているリンクコストに対して付与する重み付けの値との関係を定義したテーブル情報を備えている。コスト設定部１２は、視界良好度算出部１１により算出された視界良好度の値に対応する重み付けの値をテーブル情報から取得し、リンク情報で定められているリンクコストに対して重み付けの値を加算あるいは乗算する。

なお、視界良好度の例として、細街路における建物の密集度、建物の数、右左折の回数という３つのパラメータを説明したが、このうち何れか１つのみを用いてもよいし、何れか２つまたは全てを用いてもよい。２つ以上のパラメータを用いる場合は、例えば、パラメータ毎に重み付けの値を求める。そして、地図データのリンク情報で定められているリンクコストに対して、それぞれの重み付けの値を加算あるいは乗算する。あるいは、それぞれの重み付けの値に対して加重平均等の演算を行うことによって１つの値に統合し、統合した重み付けの値を加算あるいは乗算するようにしてもよい。

次に、上記のように構成したナビゲーション装置１０における経路探索部４の動作を説明する。図３は、経路探索部４の動作例を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、目的地設定部３により目的地が設定され、経路探索の指示が出されたときに開始する。

図３において、経路探索部４は、現在地を基点として、目的地に向かう方向に探索枝を伸ばす（ステップＳ１）。そして、経路探索部４は、探索枝を伸ばして探索する経路の中に細街路が含まれるか否か、つまり、伸ばした探索枝が細街路に該当する道路リンクか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、経路の中に細街路が含まれると判断した場合、視界良好度算出部１１は、細街路の道路を表す道路データおよび当該細街路に面する建物を表す家形データに基づいて、細街路の視界良好度を算出する（ステップＳ３）。

続いて、コスト設定部１２は、視界良好度算出部１１により算出された視界良好度に応じて、細街路の道路データ（伸ばした探索枝の道路リンク）に対してコストを設定する（ステップＳ４）。具体的には、コスト設定部１２は、地図データのリンク情報で定められている細街路のリンクコストに対して、視界良好度からテーブル情報を参照して求められる重み付けの値を加算あるいは乗算する。

その後、探索部１３は、コスト設定部１２により細街路に対して設定されたリンクコストの下で、リンクコストの合計が最も小さい経路の探索を行う。すなわち、現在地から目的地に向かって様々な方向に探索枝が伸ばされて、細街路を通る複数の経路候補が作られた場合に、当該複数の経路候補の中からリンクコストの合計が最も小さい経路を探索する。

最後に、経路探索部４は、現在地から目的地までの誘導経路の探索が完了したか否かを判定する（ステップＳ６）。まだ誘導経路の探索が完了していない場合、処理はステップＳ１に戻る。一方、誘導経路の探索が完了した場合は、図３に示すフローチャートの処理は終了する。

図４は、本実施形態の経路探索部４によって探索される誘導経路の例を示す図である。図４において、Ｒ１，Ｒ２は２つの経路候補である。第１の経路候補Ｒ１は、現在地から目的地まで、細街路を通過して最短距離あるいは最短時間で到着可能なルートである。なお、点線部分が細街路に該当する。従来のナビゲーション装置では、このルートＲ１が誘導経路として探索される。

これに対して、第２の経路候補Ｒ２は、目的地までの最短ルートではないが、第１の経路候補Ｒ１よりも細街路における視界良好度が高いルートである。すなわち、第２の経路候補Ｒ２の方が第１の経路候補Ｒ１よりも、細街路に面する建物の密集度は低く、細街路に面する建物の数も少なく、細街路における右左折の回数も少ない。よって、細街路の道路リンクに設定されるリンクコストは、第１の経路候補Ｒ１よりも第２の経路候補Ｒ２の方が小さくなる。

このように、本実施形態の経路探索部４によれば、視界良好度の高い細街路に対して、視界良好度の低い細街路よりも小さいリンクコストを設定することができる。これにより、視界良好度の高い細街路を通る第２の経路候補Ｒ２が優先して誘導経路として探索される可能性が高くなる。この第２の経路候補Ｒ２であれば、細街路に進入する前に、退避場所や対向車があるかどうかを確認しやすい。細街路に進入した後でも、退避場所を発見しやすい。よって、本実施形態によれば、退避場所や対向車の発見が容易で比較的走行しやすい細街路を優先して探索することができるようになる。

なお、上記実施形態では、細街路に対しては全て視界良好度に基づくリンクコストの設定を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一方通行の交通規制が設定されている細街路は対象外としてもよい。一方通行であれば対向車とすれ違うことはないからである。

また、上記実施形態では、視界良好度の例として、細街路における建物の密集度、建物の数、右左折の回数という３つのパラメータを説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、細街路に入ってから、細街路を抜けるまでの距離、あるいは細街路の中に目的地がある場合は目的地に到着するまでの距離を、視界良好度として補助的に算出するようにしてもよい。

細街路の距離が長い場合は、対向車とすれ違う可能性が高くなる。例えば、細街路に入る直前に対向車が見えていなくても、細街路に入った後に反対側から対向車が入ってきてすれ違いを行わなければならない状況も生じ得る。そこで、細街路の距離が長いほどコストが大きくなり、細街路の距離が短いほどコストが小さくなるように、細街路の道路リンクのコストを設定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、細街路の交差点や曲がり角（以下、交差点等という）から交差点等までの全体に面する建物について密集度や数を算出する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、交差点等から所定距離以内にある建物のみを対象として密集度や数を算出するようにしてもよい。

例えば、図２において、矢印Ａで示すように右折する経路を探索する場合において、右折の内周側（細街路ＮＲの下側）に面する建物のうち、右折する交差点から所定距離以内にある建物のみを対象として、当該建物間の距離の合計Ｚ（例えば、Ｚ＝ｚ１＋ｚ２）を用いて建物の密集度（Ｚ／所定距離）を算出する。このようにすれば、交差点等に近づいて右左折しようとしている車両位置から近い場所に存在する建物によって、右左折する先の細街路に対する見通しが悪くなるかどうかという観点から、視界良好度を算出することができる。

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 地図データ記憶部
４ 経路探索部
１１ 視界良好度算出部
１２ コスト設定部
１３ 探索部

Claims (6)

1. 道路を表す道路データおよび上記道路に面する建物を表す家形データを含む地図データを記憶する地図データ記憶部と、上記地図データを用いて現在地から目的地までを結ぶ最もコストが小さな経路を探索する経路探索部とを備えたナビゲーション装置において、上記経路探索部は、
   探索する経路の中に細街路が含まれる場合に、当該細街路の道路を表す道路データおよび当該細街路に面する建物を表す家形データに基づいて、当該細街路を走行した場合の見通しの良さを表す視界良好度を算出する視界良好度算出部と、
   上記視界良好度算出部により算出される上記視界良好度に応じて、上記細街路の道路データに対してコストを設定するコスト設定部とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 上記視界良好度算出部は、上記細街路に面する建物の密集度を上記視界良好度として算出することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 上記視界良好度算出部は、上記道路データにより表される上記細街路の距離に対する、上記家形データにより表される建物間の距離の合計の割合を、上記細街路に面する建物の密集度として算出することを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
4. 上記視界良好度算出部は、上記細街路に面する建物の数を上記視界良好度として算出することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
5. 上記細街路を含む経路が右左折する箇所において、上記細街路の両側に面する建物のうち、右左折の内周側に面する建物のみを対象として上記視界良好度を算出することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
6. 道路を表す道路データおよび上記道路に面する建物を表す家形データを含む地図データを記憶する地図データ記憶部と、上記地図データを用いて現在地から目的地までを結ぶ最もコストが小さな経路を探索する経路探索部とを備えたナビゲーション装置における細街路探索方法であって、
   上記経路探索部が、探索する経路の中に細街路が含まれるか否かを判定し、細街路が含まれる場合には、当該細街路の道路を表す道路データおよび当該細街路に面する建物を表す家形データに基づいて、当該細街路を走行した場合の見通しの良さを表す視界良好度を算出する第１のステップと、
   上記経路探索部が、上記第１のステップで算出された上記視界良好度に応じて、上記細街路の道路データに対してコストを設定する第２のステップと、
   上記経路探索部が、上記第２のステップで設定されたコストに基づいて経路探索を行う第３のステップとを有することを特徴とする細街路探索方法。

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