JPH06273180A - 経路誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】最適経路上を走行しているかどうかを調べる際
に、地図マッチング法により最終的に決定された１本の
道路と一致するかどうかではなく、当該１本の道路を含
む残された候補道路のいずれかと一致するかどうかに基
づいて調べる。 【効果】走行道路が最適経路を外れたかどうかの判断に
柔軟性を持たせて、運転者を戸惑わせたり、無用な経路
再計算をしたりせずに済むようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載され、運転
者による目的地点の設定に応じて道路地図メモリに記憶
されている所定範囲のデータを読出し、このデータに基
づいて出発地点から目的地点に到る最適経路を計算し
て、車両の検出位置とともに運転者に表示する経路誘導
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】前記のような最適経路の表示は、運転者
を目的地まで誘導する目的で行われるもので、従来より
数多くの提案がなされている（例えば特開平２−277200
号公報参照）。前記最適経路の表示において、最適経路
とともに表示される車両の位置の検出は、例えば地図マ
ッチング法を用いて行われていた（特開昭64−53112 号
公報参照）。

【０００３】この地図マッチング法は、各種センサによ
り得られる推定位置の理論誤差を統計的な手法を用いて
算出し、この誤差範囲内に位置する全道路に対応させて
車両の推定位置を登録するとともに、車両の走行に従っ
てこの登録された推定位置を更新していき、前記登録さ
れた推定位置の各道路に対する誤差が最も少ないことを
示す道路を現在走行中の道路と判断し、この道路の上に
車両の位置を特定する方法である。

【０００４】そして、前記地図マッチング法を用いて得
られた車両の位置が、何らかの理由で最適経路を外れた
場合に車両が誤った道路を走行しているとして、経路の
再計算をさせ、もって大きな遠回りを未然に防ぐ発明が
提案されている（特開平４−313018号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、地図マッチ
ング法を用いて得られた車両の位置が誤っている場合が
あり、この場合直ちに運転者に表示したり、再計算の指
示を出したりすると、かえって運転者を戸惑わせること
になる。例えば、良く似た道路が長い距離にわたって並
走している場合、地図マッチング法ではどちらの道路が
走行道路なのか自信をもって断定することができないか
らである。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、走行道路が最適経路を外れたかどうかの判
断に柔軟性を持たせて、運転者を戸惑わせたり、無用な
経路再計算をしたりせずに済む経路誘導装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】前記の目的を達
成するための請求項１記載の経路誘導装置は、道路地図
メモリに格納されている道路地図から、車両の推定位置
を中心とする車両存在確率領域に位置する道路を選びだ
し、前記推定位置の変化と各道路のパターンとの類似度
を算出し、類似度が一定値以上の道路を候補道路として
登録し、登録された候補道路のうち、現在類似度が最も
多い道路を特定するいわゆる地図マッチング法を用いて
車両の位置を特定する場合に、登録されている候補道路
のいずれかに最適経路計算手段により計算された最適経
路が含まれているかどうかを判定する判定手段と、判定
手段により候補道路のいずれかに最適経路が含まれるよ
うになったと判定された場合、又は候補道路のいずれに
も最適経路が含まれなくなったと判定された場合に、運
転者にその旨を知らせる報知手段とを備えるものであ
る。

【０００８】請求項１記載の構成によれば、走行道路特
定手段によりいわゆる地図マッチング法で登録された各
道路は、最適経路を通っているかどうか判断され、候補
道路のいずれかが最適経路を通ったと判定された場合、
又は候補道路のいずれも最適経路を外れたと判定された
場合に、運転者に車両の走行経路が最適経路に入ったこ
と、又は最適経路を外れたことが知らされる。

【０００９】詳説すると、地図マッチング法によれば、
通常いくつかの候補道路が選定され、そのうち最も確か
らしい道路のみが１つ決定されるのであるが、本発明で
は、最適経路上を走行しているかどうかを調べる際に、
最終的に決定された１本の道路と一致するかどうかでは
なく、残された候補道路のいずれかと一致するかどうか
に基づいて調べる。

【００１０】このようにするのは、地図マッチング法に
よって最終的に道路を１本に絞ることができないことが
多いからである。したがって、候補道路のいずれかに最
適経路が含まれている場合、車両が最適経路を走行して
いる可能性が十分あるので、運転者に最適経路に入った
ことを知らせ、候補道路のいずれにも最適経路が含まれ
ていない場合、車両が最適経路を走行している可能性は
ないので、運転者に最適経路から外れたことを知らせる
ようにしている。

【００１１】この場合、判定手段は、候補道路のいずれ
かに最適経路が含まれるようになったと判定するとき
は、候補道路の選定基準を厳しくし（例えば類似度が８
０％以上でないと候補にしないようにする）、候補道路
のいずれにも最適経路が含まれなくなったと判定すると
きは、候補道路の選定基準をゆるやかにする（例えば類
似度が６０％以上あれば候補にする）ことが好ましい。

【００１２】このようにすれば、運転者に最適経路に入
ったことを知らせるときは厳しい基準を適用し、運転者
に最適経路を出たことを知らせるときはゆるやかな基準
を適用するので、一度最適経路を走行していると判断し
てしまえば、滅多なことでは最適経路を外れたという判
断がなされないということになる。したがって、運転者
に実際最適経路から外れていないのに最適経路から外れ
たということを知らせる機会が減り、運転者に長期間に
わたって安心感を与えることができるという効果が得ら
れる。

【００１３】請求項２記載の経路誘導装置は、前記判定
手段により候補道路のいずれにも最適経路が含まれてい
ないと判定された場合にのみ、最適経路計算手段に最適
経路の再計算をさせる手段を備えるものである。候補道
路のいずれかに最適経路が含まれている場合、車両が最
適経路を走行している可能性が十分あるので、時間のか
かる最適経路の再計算をしないようにすれば、コンピュ
ータの能力を他の作業に振り向けることができる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１は経路誘導装置を示すブロック図であ
る。経路誘導装置は、同図に示すように、ナビゲーショ
ンユニット１に、地磁気センサ２ｂ、車速センサ２ａ、
シフトセンサ２ｃ、道路地図データを格納しているＣＤ
−ＲＯＭを駆動するＣＤ−ＲＯＭユニット３、入力スイ
ッチ４、並びに表示器５ａ及びスピーカ５ｂを駆動する
ＡＶユニット５が接続されている。

【００１５】前記車速センサ２ａは、車両の速度、ある
いは、車輪の回転数などに基づいて走行距離を検出する
ものであり、車輪速センサなどが使用可能である。地磁
気センサ２ｂは、後述するジャイロ１ａと協働して車両
の走行に伴なう方位の変化を検出するものであり、シフ
トセンサ２ｃは、車両の後退又は前進を示す信号を出力
するものである。

【００１６】入力スイッチ４は、この装置の起動・停止
や画面上のカーソル移動、画面上に表示されている道路
地図のスクロール等をさせる多数のスイッチの集合であ
る。表示器５ａは、ＡＶユニット５から供給される初期
設定メニューを表示し、運転者による画面の表示位置の
タッチにより目的地などの初期データの入力をするとと
もに、運転者に道路地図画面を表示するものであり、Ｃ
ＲＴ、液晶パネルなどが使用可能である。

【００１７】スピーカ５ｂは、トライバを誘導するため
の音声を出力するものである。ＣＤ−ＲＯＭは、大容量
記憶媒体であるCD-ROM、ICメモリカード、ミニディス
ク、磁気テープなどで構成されており、道路地図（高速
自動車国道、自動車専用道路、一般国道、主要地方道、
一般都道府県道、その他の生活道路を含む。）をメッシ
ュ状に分割し、各メッシュ単位でノードとリンクとの組
み合わせからなる道路地図データを、幹線道路（高速自
動車国道、自動車専用道路、一般国道、主要地方道、一
般都道府県道、片側２車線道を含む）のデータを含む上
位階層地図と、幹線道路とともに、生活道路等の幹線で
ない道路（以下、「細街路」というの）データをも含む
下位階層地図とに別けて記憶している。

【００１８】なお、道路地図データの作成の基礎となっ
た道路地図は、道路地図データ作成のため特に調査した
１／２５００の地図である。ここに、ノードとは、一般
に、道路の分岐点や折曲点を特定するための座標位置の
ことであり、分岐点を表わすノードを分岐点ノード、道
路の折曲点（分岐点を除く）を表わすノードを補間点ノ
ードということがある。ノードデータは、ノード番号、
当該ノードに対応する隣接メッシュのノードのアドレ
ス、ノードに接続されるリンクのアドレスなどからな
る。

【００１９】各分岐点ノードを繋いだものがリンク（切
片）である。リンクデータはリンク番号、リンクの始点
ノード及び終点ノードのアドレス、リンクの距離、リン
クを通過する方向、その方向における所要時間データ、
道路種別、道路幅、一方通行、右折禁止、左折禁止や有
料道路などの交通規制データからなる。ただし、交通規
制データは、幹線道路については完備されているが、細
街路については、すべての道路について備えられている
ものではない。

【００２０】ナビゲーションユニット１は、ジャイロ１
ａ、ロケータ１ｂ及びＭＩＣ(MultiInformation Contro
ller)を有するものである。ジャイロ１ａは、走行方向
変化量を検出するもので、振動ジャイロ、光ファイバー
ジャイロ等が使用される。ロケータ１ｂは、車速センサ
２ａ及びシフトセンサ２ｃにより検出される走行距離並
びにジャイロ１ａ及び地磁気センサ２ｂにより検出され
る走行方向変化量をそれぞれ積算して車両の推定位置を
検出する推定位置検出手段として機能するとともに、車
両の推定位置データとＣＤ−ＲＯＭユニツト３により読
出した道路地図データとの比較（いわゆる地図マッチン
グ法）に基いて、車両の推定位置を中心とする車両存在
確率領域に位置する道路を選び出し、前記推定位置の変
化と各道路のパターンとの類似度を算出し、類似度が一
定値以上の道路を候補道路として登録し、登録された候
補道路のうち、現在類似度が最も多い道路を特定する走
行道路特定手段として機能するものである。

【００２１】ＭＩＣ１ｃはマイクロコンピュータ、図形
処理プロセッサ、画像処理メモリ等から構成され、最適
経路計算手段、判定手段として機能するものである。最
適経路計算手段としては、ダイクストラ法等により現在
地から目的地までの最適経路の計算を行う（特開平１−
138409号公報参照）。このダイクストラ法は、計算の対
象となる道路を幾つも区切って、区切った点をノードと
し、ノードとノードとを結ぶ経路をリンクとし、目的地
点に最も近いノード又はリンクを始点とし、出発地に最
も近いノード又はリンクを終点とし、始点から終点に至
るリンクのツリーを想定し、ツリーを構成する全ての経
路のリンクコストを順次加算して、出発地点に到達する
最もリンクコストの少ない経路のみを選択する方法であ
る。ここでリンクコストを見積もるときに考慮すべき事
項として、走行距離、走行時間、高速道路の利用の有
無、右折左折回数、幹線道路の走行確率、事故多発地帯
回避、その他運転者の好みに応じて設定した事項があ
る。

【００２２】ＭＩＣ１ｃは、この他、所定範囲の道路地
図の読出し、誘導表示用データの作成、ＡＶユニット５
の制御、ロケータ１ｂの制御などの種々の制御を行う。
ＡＶユニット５は、メニュー画面表示、地図の検索、縮
尺切替、スクロール、車両の現在位置と方位の表示、目
的地や目印となる地点の表示、目的地までの方位と距離
の表示等のためのデータを作成するとともに、車両誘導
指示をするための擬似音声データを作成する。

【００２３】以下、走行道路特定手段としてのロケータ
１ｂの動作及び判定手段としてのＭＩＣ１ｃの動作をさ
らに詳細に説明する。走行道路特定の機能ブロックを図
２に示す。入力前処理部２２は、ジャイロ１ａや地磁気
センサ２ｂからサンプリングした方位データ、車速セン
サ２ａからサンプリングした距離データを入力して、較
正やフィルタリングを行い最適推定方位を求める。現在
位置推定部２３は、入力前処理部２２から得られる最適
推定方位と距離データとの積算により推定位置を計算す
るとともに、位置リセット部から得られる修正された現
在位置を取り込み、前記推定位置を更新していく。走行
道路推定部２４は、求められた推定位置を中心とする車
両存在確率領域を求めるとともに、ＣＤ−ＲＯＭユニッ
ト３から得られる道路ネットワークデータと推定位置と
の類似度を繰返し計算し、車両存在確率領域に含まれる
リンク及びそのリンク上の車両位置を算出する。ここに
車両存在確率領域とは、各種センサの精度から決まる、
車両の存在確率が一定地以上である領域をいう。位置リ
セット部２５は推定位置を前記方法で得られた車両位置
で修正する。

【００２４】ところで、現在位置推定部２３から得られ
る車両の推定位置と実際の修正された車両位置との位置
誤差が小さいと、暫く走行して推定位置と道路パターン
との類似度を繰返し計算しているうちに、最適車両位置
を確実にリンク上に得ることができる。いい換えれば車
両位置を特定のリンク上に絞ることができる。この状態
を「道路検出状態」という。逆に、位置誤差が大きくな
ってくると、道路パターンとの類似度を計算しても車両
の位置を特定のリンク上に絞ることができる確率が減っ
ていき、位置誤差がかなり大きくなると、何度類似度を
計算しても道路とのマッチングを採れなくなる。こうな
ると、車両の位置を道路上に見出すことはできなくな
る。この状態を「道路非検出状態」という。こうなれ
ば、位置リセット部２５は推定位置を修正できなくなる
ので、位置出力部２６から出力される車両位置は、推測
航法による推定位置そのままである。

【００２５】また、車両存在確率領域に含まれるリンク
を「登録リンク」という。管理判断部２１は、現在の状
態が「道路検出状態」か「道路非検出状態」かを把握す
るとともに、「登録リンク」及びそれぞれの登録リンク
における類似度を把握している。ＭＩＣ１ｃは、管理判
断部２１からの「登録リンク」のデータに基づき、登録
リンクが、最適経路に含まれるリンクの１つと合致して
いるかどうかを判断する。この判断のフローチャートを
図３に示す。

【００２６】まず、最適経路が求まっていることを確認
する（ステップＳ１）。最適経路が求まっていれば、ロ
ケータ１ｂから「登録リンク」の番号が送られてきたか
どうかを確認する（ステップＳ２）。次に、登録リンク
の類似度を参照し、一定値以上の類似度を有する登録リ
ンクの番号と、最適経路に含まれるリンクの番号と比較
する（ステップＳ３，Ｓ４）。この「一定値」は低すぎ
ると、比較の対象となる登録リンク数が多くなり、最適
経路逸脱の判断が遅れがちになって、リンクを比較する
意味が薄れてくるし、高すぎると、比較の対象となる登
録リンク数が減少し（最悪の場合は１本になる）、最適
経路逸脱の判断が速くなりすぎて、従来技術の欠点をカ
バーできなくなる。

【００２７】同じ番号の登録リンクがあれば、「走行経
路フラグ」が１か０かを確認する（ステップＳ５）。こ
の走行経路フラグは１のとき車両が最適経路を走ってい
ることを示し、０のとき車両が最適経路を外れて走って
いることを示すフラグである。もし走行経路フラグが０
であれば、今まで車両が最適経路を外れて走っていたの
であるから、運転者に最適経路に入ったことを知らせる
誘導表示用データを出力する（ステップＳ６）。走行経
路フラグが１であれば、今まで車両が最適経路を走行し
ていたのであるから、運転者に何も知らせずステップＳ
７に進む。ステップＳ７では走行経路フラグを１に置き
換える。一方、ステップＳ３で一定値以上の類似度を有
する登録リンクの番号と、最適経路に含まれるリンクの
番号と比較した結果、同じリンク番号のものがなけれ
ば、ステップＳ８に進み、走行経路フラグが１か０かを
確認する（ステップＳ８）。車両が最適経路を走ってい
た場合には走行経路フラグは１であるから、ステップＳ
９に進み、経路逸脱を知らせる誘導表示用データを出力
する。そしてステップＳ１０で走行経路フラグを０に置
き換える。ステップＳ８で走行経路フラグが０であれ
ば、そのままにしてスタートに戻る。

【００２８】以上のように、本実施例では、ロケータ１
ｂから送られてくる「登録リンク」のうち、一定値以上
の類似度を有する登録リンクを、それぞれ最適経路に含
まれるリンクの番号と照合し、含まれていれば運転者に
最適経路走行中の旨を知らせ、含まれていなければ最適
経路逸脱の旨を知らせる。このように、通常複数の登録
リンクを比較の対象としたので、１本に絞られた登録リ
ンクのみと比較する場合よりも、判断に柔軟性が生じて
いる。例えば平行して続いている道路を走行していると
きには、登録リンクの類似度は互いにほぼ同じであるた
め、たとえ類似度がわずかに大きなリンク１本に絞られ
ても、実際にはもう１本の道路を走行していることが多
いのである。この場合、本実施例であれば最適経路逸脱
の誘導表示用データは出力されないので、運転者はその
まま走行を続けることができる。本実施例で最適経路逸
脱の誘導表示用データが出力されるのは、すべての登録
リンクの類似度が一定値未満となった場合である。この
場合は、地図マッチング法において、道路パターンとの
類似度を計算しても車両の位置を特定のリンク上に絞る
ことができる確率が少なくなっているので、最適経路逸
脱の可能性もかなり高くなっているとみなすことができ
るからである。

【００２９】なお、本発明は前記の実施例に限られるも
のではない。前記実施例では、最適経路を走行中か又は
逸脱したかのメッセージを出力することとしたが、これ
に代えて又はこれとともに最適経路を再計算するかどう
かを決定してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明の経路誘導装置によ
れば、最適経路上を走行しているかどうかを調べる際
に、地図マッチング法により最終的に決定された１本の
道路と一致するかどうかではなく、当該１本の道路を含
む残された候補道路のいずれかと一致するかどうかに基
づいて調べることとしている。これにより、走行道路が
最適経路を外れたかどうかの判断に柔軟性を持たせて、
運転者を戸惑わせたり、無用な経路再計算をしたりせず
に済むようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】経路誘導装置を示すブロック図である。

【図２】走行道路特定の機能ブロック図である。

【図３】登録リンクが、最適経路に含まれるリンクの１
つと合致しているかどうかを判断するフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ａ ジャイロ １ｂ ロケータ １ｃ ＭＩＣ ２ａ 車速センサ ２ｂ 地磁気センサ ２ｃ シフトセンサ ３ ＣＤ−ＲＯＭユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路地図を記憶した道路地図メモリと、 運転者による目的地点等の設定に応じて道路地図メモリ
   に記憶されている所定範囲の道路地図データを読出し、
   この道路地図データに基づいて出発地点と目的地点との
   間の最適経路を計算する最適経路計算手段と、 所定タイミングごとに車両の走行距離及び方位変化量を
   得て積算し、この積算データに基づいて車両の推定位置
   を検出する推定位置検出手段と、 道路地図メモリに格納されている道路地図から、車両の
   推定位置を中心とする車両存在確率領域に位置する道路
   を選びだし、前記推定位置の変化と各道路のパターンと
   の類似度を算出し、類似度が一定値以上の道路を候補道
   路として登録し、登録された候補道路のうち、現在類似
   度が最も多い道路を特定する走行道路特定手段とを有す
   る経路誘導装置において、 前記走行道路特定手段により登録されている候補道路の
   いずれかに最適経路計算手段により計算された最適経路
   が含まれているかどうかを判定する判定手段と、 判定手段により候補道路のいずれかに最適経路が含まれ
   るようになったと判定された場合、又は候補道路のいず
   れにも最適経路が含まれなくなったと判定された場合
   に、運転者にその旨を知らせる報知手段とを備えること
   を特徴とする経路誘導装置。
2. 【請求項２】前記判定手段により候補道路のいずれにも
   最適経路が含まれていないと判定された場合にのみ、最
   適経路計算手段に最適経路の再計算をさせる手段を備え
   ることを特徴とする請求項１記載の経路誘導装置。