JP6165084B2 - ナビゲーションシステム及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーションシステムにおいて、ユーザを誘導するルートを設定する技術に関するものである。

ナビゲーションシステムにおいてユーザを誘導するルートを設定する技術としては、走行中に目的地までのルートを設定する際に、次に通過する交差点までの到達予想時間が大きければ、その時点の現在位置から目的地までの最適な経路を探索してルートに設定し、次に通過する交差点までの到達予想時間が小さければ当該次に通過する交差点を直進する経路のうちから、目的地までの最適な経路を探索してルートに設定する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

この技術によれば、交差点の直前まで接近した時点、すなわち、当該交差点を余裕をもって右左折することができない時点において、当該交差点を右左折するルートを案内してしまうことを排除することができる。

特開平０９-３１１０４６号公報

さて、上述のように次に通過する交差点までの到達予想時間が小さいときに、当該次に通過する交差点を直進する経路のうちから、目的地までの最適な経路を探索してルートに設定する技術によれば、次に通過する交差点において赤信号で停車する場合、すなわち、余裕を持って次に通過する交差点を右左折できる場合である場合であっても、次に通過する交差点を直進するルートしか案内することができない。

よって、このような場合には、次に通過する交差点を余裕を持って右左折でき、かつ、次に通過する交差点を右/左折するルートが現在位置から目的地までの最適なルートであっても、このルートをユーザを誘導するルートとして設定することができない。

そこで、本発明は、余裕の無い右左折を要しない範囲において最適なルートを、より適正に、ユーザを誘導するルートとして設定することのできるナビゲーションシステムを提供することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーションシステムに、現在位置を算出する現在位置算出部と、路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部とを設け、前記誘導ルート設定部において、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定するようにしたものである。

ここで、このようなナビゲーションシステムは、前記誘導ルート設定部において、前記停車すると予測し、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定した場合に、車線変更に留意するように喚起する警告を出力するように構成してもよい。

また、前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーションシステムに、現在位置を算出する現在位置算出部と、路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部とを設け、前記誘導ルート設定部において、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を第１のルートとして探索し、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を第２のルートとして探索し、探索した第１のルートと第２のルートとを提示し、前記自動車が前記前方直近交差点を通過して、前記第１のルートと前記第２のルートのいずれかのルート上に進行したならば、当該進行したルートを誘導ルートに設定するようにしたものである。

以上のような各ナビゲーションシステムによれば、次に通過する交差点において赤信号で停車しない場合には、次に通過する交差点を直進する経路のうちから目的地までの最適なルートを探索して誘導ルートに設定するが、次に通過する交差点において赤信号で停車する場合、すなわち、余裕を持って次に通過する交差点を右左折できる場合である場合には、次に通過する交差点を右左折する経路を含めた経路のうちから探索した目的地までの最適な経路を、誘導ルートに設定することができるようになる。

また、本発明は、前記課題達成のために、自動車に搭載されるナビゲーションシステムに、現在位置を算出する現在位置算出部と、路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部と、前記自動車が走行中の車線を認識する車線認識部と、各道路の各道路区間の車線構成を表すレーン情報を記憶した記憶部とを設け、前記誘導ルート設定部において、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を候補ルートとして探索し、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できるかどうかを前記レーン情報に基づいて判定し、通過できる場合に前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定するようにしたものである。

ここで、このようなナビゲーションシステムは、前記誘導ルート設定部において、前記候補ルートを探索した場合において、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できないと判定した場合に、現在位置から前記前方直近交差点までの距離が所定距離より大きい場合には、前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定し、現在位置から前記前方直近交差点までの距離が前記所定距離より大きくない場合には、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定するように構成してもよい。

または、このようなナビゲーションシステムは、前記誘導ルート設定部において、前記候補ルートを探索した場合において、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できないと判定した場合に、前記走行中の車線が車線変更可能な車線である場合には、前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定し、前記走行中の車線が車線変更可能な車線でない場合には、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定するように構成してもよい。

以上のようなナビゲーションシステムによれば、次に通過する交差点において赤信号で停車しない場合には、次に通過する交差点を直進する経路のうちから目的地までの最適なルートを探索して誘導ルートに設定するが、次に通過する交差点において赤信号で停車する場合、すなわち、余裕を持って次に通過する交差点を右左折できる場合である場合には、次に通過する交差点を右左折する経路を含めた経路のうちから探索した目的地までの最適な経路を、誘導ルートに設定することができるようになる。

また、次に通過する交差点において赤信号で停車する場合であっても、次に通過する交差点を右左折する経路が、走行中の車線から進行することができない、または、走行中の車線から進行することが適切でない経路、すなわち、誘導ルートとして不適切な経路である場合には、当該不適切な経路が誘導ルートに設定されてしまうことを抑止することができる。

ここで、以上のナビゲーションシステムは、前記誘導ルート設定部において、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車の前記前方直近交差点における信号機に従った停車時間を推定し、推定した停車時間が所定値より小さい場合に、当該自動車は前記前方直近交差点において信号機に従って停車しないと予測し、推定した停車時間が所定値より大きい場合に、当該自動車は前記前方直近交差点において信号機に従って停車すると予測するように構成してもよい。

また、以上のナビゲーションシステムは、前記誘導ルート設定部において、設定されている誘導ルートから前記現在位置が逸脱したときに、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行うように構成してもよい。

また、以上のナビゲーションシステムは、当該ナビゲーションシステムに、さらに各道路区間の渋滞発生状況を表す渋滞情報を受信する渋滞情報受信装置を備え、前記誘導ルート設定部において、前記誘導ルートが設定されている状態において、受信した前記渋滞情報が表す渋滞発生状況が変化したとき、または、定期的に、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行うと共に、前記最適な経路を、受信した渋滞情報が表す各道路区間の渋滞発生状況を考慮して探索するように構成してもよい。

よって、本ナビゲーションシステムによれば、余裕の無い右左折を要しない範囲において最適なルートを、より適正に、ユーザを誘導するルートとして設定することができる。

以上のように、本発明によれば、余裕の無い右左折を要しない範囲において最適なルートを、より適正に、ユーザを誘導するルートとして設定することのできるナビゲーションシステムを提供することができる。

本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る交差点情報の送受の仕組を示す図である。 本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの表示例を示す図である。 本発明の実施形態に係る走行中ルート設定処理の第１の実施例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る走行中ルート設定処理の第１の実施例の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る走行中ルート設定処理の第２の実施例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る走行中ルート設定処理の第２の実施例の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る走行中ルート設定処理の第３の実施例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る走行中ルート設定処理の第３の実施例の処理例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーションシステム１００の構成を示す。
図示するように、ナビゲーションシステム１００は、制御装置１と、交通情報放送受信機２と、路車間通信装置３と、操作部４と、表示装置５と、車両状態センサ６と、ＧＰＳ受信機７と、カメラ８とを備えて構成される。ここで、車両状態センサ６は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや、車速パルスセンサなどである車速センサなどの、車両の各種状態を検出するセンサ群である。

そして、制御装置１は、現在状態算出部１１、ルート探索部１２、地図を表す地図データ等を記憶した記憶装置１３、車線認識部１４、メモリ１５、制御部１６、案内画像生成部１７、操作部４や表示装置５を用いたＧＵＩをユーザに提供するＧＵＩ制御部１８を有する。

但し、以上の制御装置１は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたＣＰＵ回路であって良く、この場合、以上に示した制御装置１の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより機能部として実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、制御装置１に提供されるものであって良い。

さて、このような構成において、記憶装置１３に記憶されている地図データは、道路地図を表すものであり、各道路の各区間のレーン情報を含んでいる。そして、各区間のレーン情報は、当該区間の車線数を表す車線数情報や、当該区間の各車線の、右折専用レーン/直進専用レーン/左折専用レーン/直進左折共用レーンなどの、進行方向の規制を表す規制情報などを含んでいる。

また、カメラ８は、自動車前方の映像を撮影するカメラ８であり、車線認識部１４は、カメラ８で撮影した映像より走行中の車線の識別や、走行中の車線の追い越し禁止車線などの種別を識別する。なお、走行中の車線の追い越し禁止車線などの種別は、走行中の車線の車線境界線の色（白線、黄色線など）などに基づいて識別することができる。

次に、交通情報放送受信機２は、FM多重放送などによって放送される交通情報を受信する受信機であり、交通情報放送受信機２が受信する交通情報には、各道路区間の渋滞の有無や渋滞の程度などの渋滞発生状況を表す渋滞情報などがある。

次に、路車間通信装置３は、交差点などに設置された路側機から、電波/光ビーコンやDSRCによって送信される情報を受信する受信機である。ここで、路車間通信装置３が受信する情報には、上述した渋滞情報や、次に述べる交差点情報がある。

ここで、図２ａに示すように、交差点の各進入路には、交差点情報提供装置２００に接続した路側機２１０が設置されており、交差点情報提供装置２００は、図２ｂに示すように、路側機２１０を介して、路側機２１０の近傍に位置する自動車のナビゲーションシステム１００の路車間通信装置３に電波/光ビーコンやDSRCによって交差点情報を提供する。

ここで、ナビゲーションシステム１００の路車間通信装置３が路側機２１０から受信する交差点情報には、交差点の位置を表す座標、交差点の形状等を表す道路線形情報、交通信号情報等が含まれる。
そして、ナビゲーションシステム１００の路車間通信装置３が受信する交差点情報の交通信号情報には、当該ナビゲーションシステム１００が搭載された自動車が走行中の道路を自方路、自方路と交差する道路を他訪路として、自方路の信号機の赤青黄の切り替えの時間パターン（各階梯の時間）と、他方路の信号機の赤青黄の切り替えの時間パターン（各階梯の時間）と、現時点が各切り替えの時間パターン上の、どの時点に相当するかの情報等が含まれる。

さて、図１に戻り、このような構成において、制御装置１の現在状態算出部１１は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部１１は、車両状態センサ６やＧＰＳ受信機７の出力から推定される現在位置に対して、記憶装置１３から読み出した地図データが示す、地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向とを、それぞれ現在位置、現在進行方位として算出し、メモリ１５にセットする。

また、制御部１６は、ユーザの目的地設定要求に応じて、ユーザから操作部４、ＧＵＩ制御部１８を介して目的地の設定を受け付け、目的地までの誘導ルートをルート探索部１２に探索させる。

ルート探索部１２は、必要地理的範囲の地図データを記憶装置１３から読み出し、現在位置から目的地までの最適なルートを、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索し、探索したルートを誘導ルートに設定し、誘導ルートの経路データをメモリ１５にセットする。

また、制御部１６は、以下の案内画像生成処理を繰り返す。
すなわち、制御部１６は、メモリ１５にセットされた現在進行方位、または、北方向が上になるように表示方位に決定し、予め成されたユーザ設定や初期設定に応じて地図縮尺を決定し、現在位置を基準とした現在位置周辺の、決定した表示方位と決定した地図縮尺とに応じて定まる所定の大きさの地理的範囲を地図表示範囲として決定する。

そして、案内画像生成部１７に、決定した地図表示範囲中の地図データに基づく地図上に、当該地図上でメモリ１５にセットされた現在位置に対応する地図上の位置への現在位置マークを描画した案内画像の生成を行わせる。また、制御部１６は、誘導ルートの経路データがメモリ１５にセットされている場合には、案内画像生成部１７に、決定した地図表示範囲中の、地図上で誘導ルートを表す誘導ルート図形を案内画像中に描画させる。また、制御部１６は、メモリ１５にセットされた目的地が地図表示範囲に含まれる場合、地図上で目的地の位置を示す目的地マークも案内画像生成部１７に案内画像中に描画させる。

一方、案内画像生成部１７は、制御部１６の制御に従って、以上の各描画を行って案内画像を生成し、ＧＵＩ制御部１８を介して表示装置５に表示する。
図３に、このようにして表示装置５に表示される案内画像を示す。
図示するように案内画像３００は、現在位置周辺の範囲である地図表示範囲内の地図を表す地図画像３０１上に、現在位置を表す現在位置マーク３０２や、誘導ルートを表す誘導ルート図形３０３が表示されたものとなる。

さて、制御部１６は以上のような動作に加え、誘導ルートが設定されている状態で現在位置が誘導ルートから逸脱したときに、現在位置から目的地までのルートを探索し誘導ルートを設定し直すルート再設定動作や、交通放送受信機や路車間通信装置３が受信した渋滞情報が表す渋滞発生状況が変化したとき、または、定期的に、現在の誘導ルートよりも最適なルートを探索して誘導ルートを更新する自動ルート更新動作を行う。

そして、制御部１６は、このようなルート再設定動作や自動ルート更新動作などの走行中に行うルートの探索や誘導ルートの設定を、走行中ルート設定処理によって行う。
以下、このような走行中ルート設定処理の詳細について説明する。
まず、走行中ルート設定処理の第１の実施例について説明する。
図４に、第１の実施例に係る走行中ルート設定処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、直進して最初に到達する交差点である前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１（Ｔｈ１はたとえば３００ｍ）より大きいかどうかを調べる（ステップ４０２）。

そして、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１より大きければ、前方直近交差点で右左折する経路を含む任意の経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ４０４）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１より大きくなければ、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車するかどうかを判定する（ステップ４０６）。ここでは、現在の車速と前方直近交差点までの距離より前方直近交差点の到達予測時刻を算出すると共に、到達予測時刻において前方直近交差点の自方路の交通信号機が青信号でなければ、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車すると判定する。また、到達予測時刻において前方直近交差点の自方路の交通信号機が青信号であるかどうかは、路車間通信装置３が路側機２１０から受信した前方直近交差点の交差点情報の交通信号情報から算出する。

なお、路車間通信装置３が路側機２１０から前方直近交差点の交差点情報の交通信号情報を受信していない場合には、ステップ４０６において、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車しないと判定するようにする。

そして、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車しないと判定した場合には（ステップ４０６）、前方直近交差点を直進する経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ４１２）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車すると判定した場合には（ステップ４０６）、前方直近交差点で右左折する経路を含む任意の経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定する（ステップ４０８）。

そして、車線に関する警告を出力し（ステップ４１０）、走行中ルート設定処理を終了する。
ここで、ステップ４１０における警告の出力は、地図データのレーン情報の規制情報が前方直近交差点の直前区間に専用レーンが設定されていることを表していない場合には、たとえば、「車線変更できない場合は直進して下さい」といったメッセージを表示装置５に表示したり音声出力することにより行う。また、ステップ４１０における警告の出力は、地図データのレーン情報の規制情報が前方直近交差点の直前区間に専用レーンが設定されていることを表している場合には、たとえば、「車線変更禁止区間がありますのでご注意ください」といったメッセージを表示装置５に表示したり音声出力することにより行う。

以上、走行中ルート設定処理の第１の実施例について説明した。
ところで、以上の走行中ルート設定処理の第１の実施例のステップ４０６の判定は、自動車の前方直近交差点への到達予測時刻に交通信号機自方路の交通信号機が青信号でなく、かつ、前方直近交差点への到達予測時刻の直後（たとえば、３秒以内）に前方直近交差点の自方路の交通信号機が青信号に変化しない場合に、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車すると判定し、他の場合に、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車しないと判定する処理としてもよい。

このような走行中ルート設定処理の第１の実施例によれば、たとえば、図５ａに示すように、走行中ルート設定処理を開始した時点の現在位置Ｐから、前方直近交差点Ｘ１までの距離が、しきい値Ｔｈ１以下と比較的小さく、前方直近交差点Ｘ１において交通信号機の交通整理により停車しないことが予測される場合には、前方直近交差点Ｘ１を直進する経路のうちから、目的地Ｇまでの最適なルートが探索されて誘導ルートＲに設定される。すなわち、この場合には、前方直近交差点Ｘ１で右左折するルートは誘導ルートとして設定されることは抑止され、たとえば、図５ａに示す、前方直近交差点Ｘ１を直進し、前方直近交差点Ｘ１の次に到達する交差点Ｘ２で右折して目的地Ｇに向かうルート等が誘導ルートとして設定される。

一方、図５ｂに示すように、走行中ルート設定処理を開始した時点の現在位置Ｐから、前方直近交差点Ｘ１までの距離が、しきい値Ｔｈ１以下と比較的小さい場合であっても、前方直近交差点Ｘ１において交通信号機の交通整理により停車することが予測される場合には、前方直近交差点Ｘ１を右左折する経路を含む任意の経路のうちから、目的地Ｇまでの最適なルートが探索されて誘導ルートＲに設定される。すなわち、この場合には、たとえば、図５ｂに示すような、前方直近交差点Ｘ１を右折して目的地Ｇに向かうルートが誘導ルートとして設定され得る。

次に、走行中ルート設定処理の第２の実施例について説明する。
図６に、第２の実施例に係る走行中ルート設定処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、直進して最初に到達する交差点である前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１（Ｔｈ１はたとえば３００ｍ）より大きいかどうかを調べる（ステップ６０２）。

そして、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１より大きければ、前方直近交差点で右左折する経路を含む任意の経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ６０４）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１より大きくなければ、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車するかどうかを上述のように判定する（ステップ６０６）。

そして、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車しないと判定した場合には（ステップ６０６）、前方直近交差点を直進する経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ６２２）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車すると判定した場合には（ステップ６０６）、前方直近交差点で右左折する経路を含む任意の経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて第１ルートに設定する（ステップ６０８）。

また、前方直近交差点を直進する経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて第２ルートに設定する（ステップ６１０）。

そして、第１ルートと第２ルートを案内画像３００の地図画像３０１上に表示する（ステップ６１２）。
その後、前方直近交差点の通過を待ち（ステップ６１４）、通過したならば、現在位置が第１ルートと第２ルートの双方より逸脱していないかどうか、すなわち、現在位置が第１ルートか第２ルートのいずれか上に進行しているかどうかを調べ（ステップ６１６）、逸脱していなければ、現在位置が進行したルートを誘導ルートに設定する（ステップ６１８）。すなわち、ステップ６１８では、現在位置が第１のルート上に進行していれば第１ルートを誘導ルートに設定し、現在位置が第２ルート上に進行していれば第２ルートを誘導ルートに設定する。

一方、現在位置が第１のルートか第２のルートの双方から逸脱している場合には（ステップ６１６）、第１のルート、第２のルート、及び、これらの表示を消去し（ステップ６２０）、ステップ６０２からの処理に戻る。

そして、走行中ルート設定処理を終了する。
以上、走行中ルート設定処理の第２の実施例について説明した。
このような走行中ルート設定処理の第２の実施例によれば、たとえば、図７ａに示すように、走行中ルート設定処理を開始した時点の現在位置Ｐから、前方直近交差点Ｘ１までの距離が、しきい値Ｔｈ１以下と比較的小さく、前方直近交差点Ｘ１において交通信号機の交通整理により停車することが予測される場合には、前方直近交差点Ｘ１を右左折する経路を含む任意の経路のうちで、目的地Ｇまでの経路として最適なルートが探索されて第１ルートＲ１として設定されると共に、前方直近交差点Ｘ１を直進する経路のうちで、目的地Ｇまでの経路として最適なルートが第２ルートＲ２として設定され、第１ルートＲ１と第２ルートＲ２が、案内画像３００の地図画像３０１上に表示されユーザに案内される。

そして、その後、図７ｂに示すように、現在位置Ｐが前方直近交差点Ｘ１を通過して、第１ルートＲ１と第２ルートＲ２のいずれか上に進行すると、第１ルートＲ１と第２ルートＲ２の現在位置Ｐが進行したルートが誘導ルートＲに設定される。すなわち、図７ｂの場合には、現在位置Ｐが前方直近交差点Ｘ１を通過して、第１ルートＲ１上に進んでいるので、図７ｃに示すように第１ルートＲ１が誘導ルートＲに設定される。

次に、走行中ルート設定処理の第３の実施例について説明する。
図８に、第５の実施例に係る走行中ルート設定処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、直進して最初に到達する交差点である前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１（Ｔｈ１はたとえば３００ｍ）より大きいかどうかを調べる（ステップ８０２）。

そして、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１より大きければ、前方直近交差点で右左折する経路を含む任意の経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ８０４）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ１より大きくなければ、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車するかどうかを上述のように判定する（ステップ８０６）。

そして、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車しないと判定した場合には（ステップ８０６）、前方直近交差点を直進する経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ８１８）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、前方直近交差点で交通信号機による交通整理に従って停車すると判定した場合には（ステップ８０６）、前方直近交差点で右左折する経路を含む任意の経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて候補ルートに設定する（ステップ８０８）。

また、次に、地図データのレーン情報を参照し、車線認識部１４が識別している走行中車線が、候補ルート方向に前方直近交差点を通過できる車線であるかどうかを調べる（ステップ８１０）。

そして、走行中車線が、候補ルート方向に前方直近交差点を通過できる車線であれば（ステップ８１０）、候補ルートを誘導ルートに設定し（ステップ８１６）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、走行中車線が、候補ルート方向に前方直近交差点を通過できる車線でなければ（ステップ８１０）、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ２（Ｔｈ２は、たとえば１０ｍ）より小さいかどうかを調べ（ステップ８１２）、小さければ、前方直近交差点を直進する経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ８１８）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、前方直近交差点までの距離がしきい値Ｔｈ２より小さくなければ（ステップ８１２）、走行中車線から車線変更可能であるかどうかを調べ（ステップ８１４）、車線変更可能でなければ、前方直近交差点を直進する経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を、ルート探索部１２に、渋滞情報が表す渋滞発生状況を考慮に加えた所定の探索アルゴリズムによって探索させて誘導ルートに設定し（ステップ８１８）、走行中ルート設定処理を終了する。

一方、走行中車線から車線変更可能であれば（ステップ８１４）、候補ルートを誘導ルートに設定し（ステップ８１６）、走行中ルート設定処理を終了する。
以上、走行中ルート設定処理の第３の実施例について説明した。
このような走行中ルート設定処理の第３の実施例によれば、たとえば、図９ａに示すように、走行中ルート設定処理を開始した時点の現在位置Ｐから、前方直近交差点Ｘ１までの距離が、しきい値Ｔｈ１以下と比較的小さく、前方直近交差点Ｘ１において交通信号機の交通整理により停車することが予測される場合に、前方直近交差点Ｘ１を右左折する経路を含む任意の経路のうちで、目的地Ｇまでの経路として最適なルートが候補ルートＲ０として探索される。そして、走行中車線を走行して、前方直近交差点Ｘ１を候補ルート方向に通過できる場合には、候補ルートＲ０が、そのまま誘導ルートＲとして設定される。

すなわち、図９ａの場合には、候補ルートＲ０が、前方直近交差点Ｘ１で右折するルートであるので、走行中の車線が、左折専用レーンや直進専用レーンなどの右折が禁止される車線でなければ候補ルートＲ０が、そのまま誘導ルートＲとして設定される。

一方、上述のように目的地Ｇまでの経路として最適なルートが候補ルートＲ０として探索された場合でも、走行中車線を走行して、前方直近交差点Ｘ１を候補ルート方向に通過できない場合であって、図９ｂに示すように、現在位置Ｐが、前方直近交差点Ｘ１までの距離がしきいＴｈ２未満となるほどに前方直近交差点Ｘ１に接近している場合にも、前方直近交差点Ｘ１を直進する経路のうちで、目的地Ｇまでの経路として最適なルートが探索され、誘導ルートＲに設定される。

また、上述のように目的地Ｇまでの経路として最適なルートが候補ルートＲ０として探索された場合でも、走行中車線を走行して、前方直近交差点Ｘ１を候補ルート方向に通過できず、かつ、図９ｃに示すように、走行中の区間において走行中車線から他車線への車線変更が禁止されているために、前方直近交差点Ｘ１を候補ルート方向に通過できる車線に車線変更することもできない場合には、前方直近交差点Ｘ１を直進する経路のうちで、目的地Ｇまでの経路として最適なルートが探索され、誘導ルートＲに設定される。

以上のように、本実施形態によれば、次に通過する交差点において赤信号で停車しない場合には、次に通過する交差点を直進する経路のうちから目的地までの最適なルートを探索して誘導ルートに設定するが、次に通過する交差点において赤信号で停車する場合、すなわち、余裕を持って次に通過する交差点を右左折できる場合には、次に通過する交差点を右左折する経路を含めた経路のうちから探索した目的地までの最適な経路を、誘導ルートに設定することができるようになる。

また、次に通過する交差点において赤信号で停車する場合であっても、次に通過する交差点を右左折する経路が、走行中の車線から進行することができない、または、走行中の車線から進行することが適切でない経路、すなわち、誘導ルートとして不適切な経路である場合には、当該不適切な経路が誘導ルートに設定されてしまうことを抑止することもできる。

１…制御装置、２…交通情報放送受信機、３…路車間通信装置、４…操作部、５…表示装置、６…車両状態センサ、７…ＧＰＳ受信機、８…カメラ、１１…現在状態算出部、１２…ルート探索部、１３…記憶装置、１４…車線認識部、１５…メモリ、１６…制御部、１７…案内画像生成部、１８…ＧＵＩ制御部、１００…ナビゲーションシステム、２００…交差点情報提供装置、２１０…路側機。

Claims (18)

1. 自動車に搭載されるナビゲーションシステムであって、
   現在位置を算出する現在位置算出部と、
   路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、
   目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、
   前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部とを有し、
   前記誘導ルート設定部は、
   前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、
   停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、
   停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定することを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 請求項１記載のナビゲーションシステムであって、
   前記誘導ルート設定部は、前記停車すると予測し、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定した場合に、車線変更に留意するように喚起する警告を出力することを特徴とするナビゲーションシステム。
3. 自動車に搭載されるナビゲーションシステムであって、
   現在位置を算出する現在位置算出部と、
   路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、
   目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、
   前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部とを有し、
   前記誘導ルート設定部は、
   前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、
   停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、
   停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を第１のルートとして探索し、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を第２のルートとして探索し、探索した第１のルートと第２のルートとを提示し、前記自動車が前記前方直近交差点を通過して、前記第１のルートと前記第２のルートのいずれかのルート上に進行したならば、当該進行したルートを誘導ルートに設定することを特徴とするナビゲーションシステム。
4. 自動車に搭載されるナビゲーションシステムであって、
   現在位置を算出する現在位置算出部と、
   路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、
   目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、
   前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部と、
   前記自動車が走行中の車線を認識する車線認識部と、
   各道路の各道路区間の車線構成を表すレーン情報を記憶した記憶部とを有し、
   前記誘導ルート設定部は、
   前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、
   停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、
   停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を候補ルートとして探索し、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できるかどうかを前記レーン情報に基づいて判定し、通過できる場合に前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定することを特徴とするナビゲーションシステム。
5. 請求項４記載のナビゲーションシステムであって、
   前記誘導ルート設定部は、前記候補ルートを探索した場合において、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できないと判定した場合に、現在位置から前記前方直近交差点までの距離が所定距離より大きい場合には、前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定し、現在位置から前記前方直近交差点までの距離が前記所定距離より大きくない場合には、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定することを特徴とするナビゲーションシステム。
6. 請求項４記載のナビゲーションシステムであって、
   前記誘導ルート設定部は、前記候補ルートを探索した場合において、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できないと判定した場合に、前記走行中の車線が車線変更可能な車線である場合には、前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定し、前記走行中の車線が車線変更可能な車線でない場合には、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定することを特徴とするナビゲーションシステム。
7. 請求項１、２、３、４、５または６記載のナビゲーションシステムであって、
   前記誘導ルート設定部は、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車の前記前方直近交差点における信号機に従った停車時間を推定し、推定した停車時間が所定値より小さい場合に、当該自動車は前記前方直近交差点において信号機に従って停車しないと予測し、推定した停車時間が所定値より大きい場合に、当該自動車は前記前方直近交差点において信号機に従って停車すると予測することを特徴とするナビゲーションシステム。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７記載のナビゲーションシステムであって、
   前記誘導ルート設定部は、設定されている誘導ルートから前記現在位置が逸脱したときに、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行うことを特徴とするナビゲーションシステム。
9. 請求項１、２、３、４、５、６または７記載のナビゲーションシステムであって、
   各道路区間の渋滞発生状況を表す渋滞情報を受信する渋滞情報受信装置を備え、
   前記誘導ルート設定部は、前記誘導ルートが設定されている状態において、受信した前記渋滞情報が表す渋滞発生状況が変化したとき、または、定期的に、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行い、前記最適な経路は、受信した渋滞情報が表す各道路区間の渋滞発生状況を考慮して探索されるものであることを特徴とするナビゲーションシステム。
10. 路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置を備えた、自動車に搭載されるコンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、前記コンピュータを、
    現在位置を算出する現在位置算出部と、
    目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、
    前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部として機能させ、
    前記誘導ルート設定部は、
    前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、
    停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、
    停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定することを特徴とするコンピュータプログラム。
11. 請求項１０記載のコンピュータプログラムであって、
    前記誘導ルート設定部は、前記停車すると予測し、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定した場合に、車線変更に留意するように喚起する警告を出力することを特徴とするコンピュータプログラム。
12. 路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置を備えた、自動車に搭載されるコンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、前記コンピュータを、
    現在位置を算出する現在位置算出部と、
    路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、
    目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、
    前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部として機能させ、
    前記誘導ルート設定部は、
    前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、
    停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、
    停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を第１のルートとして探索し、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を第２のルートとして探索し、探索した第１のルートと第２のルートとを提示し、前記自動車が前記前方直近交差点を通過して、前記第１のルートと前記第２のルートのいずれかのルート上に進行したならば、当該進行したルートを誘導ルートに設定することを特徴とするコンピュータプログラム。
13. 路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置を備えた、自動車に搭載されるコンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、前記コンピュータを、
    現在位置を算出する現在位置算出部と、
    路側機と通信し、前記路側機から送信される、自車前方の交差点に設置されている信号機の表示状態を表す信号情報を受信する路車間通信装置と、
    目的地まで誘導ルートを設定する誘導ルート設定部と、
    前記現在位置と誘導ルートとを地図上に表した案内画像を表示する誘導ルート案内部と、
    前記自動車が走行中の車線を認識する車線認識部と、
    各道路の各道路区間の車線構成を表すレーン情報を記憶した記憶部として機能させ、
    前記誘導ルート設定部は、
    前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行う場合に、直進して次に到達する交差点である前方直近交差点までの距離が所定のレベルより小さいときに、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車が当該前方直近交差点で信号機に従って停車するかどうかを予測し、
    停車しないと予測された場合に、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定し、
    停車すると予測された場合に、前記現在位置から目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を候補ルートとして探索し、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できるかどうかを前記レーン情報に基づいて判定し、通過できる場合に前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定することを特徴とするコンピュータプログラム。
14. 請求項１３記載のコンピュータプログラムであって、
    前記誘導ルート設定部は、前記候補ルートを探索した場合において、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できないと判定した場合に、現在位置から前記前方直近交差点までの距離が所定距離より大きい場合には、前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定し、現在位置から前記前方直近交差点までの距離が前記所定距離より大きくない場合には、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定することを特徴とするコンピュータプログラム。
15. 請求項１３記載のコンピュータプログラムであって、
    前記誘導ルート設定部は、前記候補ルートを探索した場合において、前記自動車が、前記車線認識部が認識した走行中の車線が当該車線を進んで、前記候補ルート方向へ前記前方直近交差点を通過できないと判定した場合に、前記走行中の車線が車線変更可能な車線である場合には、前記候補ルートを前記誘導ルートとして設定し、前記走行中の車線が車線変更可能な車線でない場合には、前記現在位置から前方直近交差点を直進して目的地まで進む経路のうちで目的地までの経路として最適な経路を探索して誘導ルートに設定することを特徴とするコンピュータプログラム。
16. 請求項１０、１１、１２、１３、１４または１５記載のコンピュータプログラムであって、
    前記誘導ルート設定部は、前記路車間通信装置が路側機から受信した前方直近交差点の信号機の信号情報に基づいて、前記自動車の前記前方直近交差点における信号機に従った停車時間を推定し、推定した停車時間が所定値より小さい場合に、当該自動車は前記前方直近交差点において信号機に従って停車しないと予測し、推定した停車時間が所定値より大きい場合に、当該自動車は前記前方直近交差点において信号機に従って停車すると予測することを特徴とするコンピュータプログラム。
17. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６記載のコンピュータプログラムであって、
    前記誘導ルート設定部は、設定されている誘導ルートから前記現在位置が逸脱したときに、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行うことを特徴とするコンピュータプログラム。
18. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６記載のコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータは、各道路区間の渋滞発生状況を表す渋滞情報を受信する渋滞情報受信装置を備え、
    前記誘導ルート設定部は、前記誘導ルートが設定されている状態において、受信した前記渋滞情報が表す渋滞発生状況が変化したとき、または、定期的に、前記自動車の走行中における誘導ルートの設定を行い、前記最適な経路は、受信した渋滞情報が表す各道路区間の渋滞発生状況を考慮して探索されるものであることを特徴とするコンピュータプログラム。