JPH06505823A - 車両ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車両ナビゲーション装置 発明の分野 本発明は、所望の目的地までの経路を計算する車両ナビゲーション装置の分野に 関する。さらに詳しくは、本発明は、このような車両ナビゲーション経路プラニ ング装置であって、計画された経路が道路地図データベースにおいて定義された 道路区画から選択された整理された複数の接続された道路区画からなる車両ナビ ゲーション経路プラニング装置に関する。

発明の背景 地理的な区域における道路区画に関するデータが道路地図データベースとしてメ モリ装置内に保存されている車両ナビゲーション・システムが存在する。ナビゲ ーション・コンピュータは車両の現在の指定位置と所望の目的地との間の所望の 経路を計算する。この経路は、道路地図データベース内の道路区画から選択され た整理された複数の接続された道路区画からなる。これらの車両ナビゲーション ・システムは、車両運転者に対してガイダンス指示を与えて、各道路区画が接続 されている合流点、ノードまたは交差点において操縦を行なうことによって、車 両が所望の経路を移動することを可能にする。一般に、経路は車両の現在位置か ら計算される。

上記のようなナビゲーション・システムでは、所望の経路を移動するガイダンス 指示に従うことができない場合や、そうすることが望ましくない場合がある。ま た、指定された道路区画を移動することを妨げる道路遮断がある場合もある。ま た、道路地図データベースに誤差があり、それによって存在しない道路で車両を ターンさせたり、あるいは一方通行道路で誤ってターンさせるガイダンス指示が 出されることがある。このような場合には、車両が経路を外れて、ある種の経路 回復（ｒｏｕｔｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が行なわれるのが一般的である。

Ｐｈｌｌｉｐｓ社のｒＣａｒｉｎＪシステムのような一つの従来システムでは、 車両が経路を外れると、システムは所望の目的地までの新たな経路を自動的に計 算する。車両運転者が所望の操縦を行なわなかったり、このような操縦を行なう ことを妨げる永久的な制限がないために、車両が経路を外れた理由が単純な場合 には、この種の回復は完全に十分なものである。しかし、ガイダンス指示が車両 に指示して一方通行道路で誤ってターンさせたり、あるいは永久的にまたは半永 久的に交通を遮断している道路区画にターンさせたことが理由で車両が経路から 外れた場合には、この上うな従来のナビゲーション・システムは車両を単純に再 誘導して、車両運転者に同じ望ましくない操縦を行なうように再び指示するであ ろう。つまり、所望の操縦が実行できなかった理由がこの操縦を行なうことが実 際に不都合であったり、あるいは運転者の一時的な不注意や、運転者が所望のタ ーン操縦を行なうには不適切な車線にいる場合など、一過的な状況のために操縦 ができないかどうかを従来の自動経路変更（ｒｅｒｏｕｔｅ）ナビゲーション・ システムは判断する手段を有していない。その結果、従来の自動経路変更システ ムは車両を同じ操縦または障害物に絶えず誘導することがある。

ある従来のナビゲーション・システムでは、車両運転者が特定の道路区画の除外 を指定して、同じ目的地までの新たな経路を実行できる。このことは、全く新し い経路を計算することに相当し、ここで車両運転者は避けるべき、かつ、新しい 経路の一部にしてはならない道路または道路区画を名前または位置によって具体 的に識別しなければならない。多くのこのような従来のナビゲーション・システ ムは存在するが、どの道路区画を除外するかを車両運転者が具体的に識別すると いう条件は、経路プラニング処理が実質的に長くなり、複雑になることを意味し ている。車両運転者が最初の経路上で所望の目的地に向かってすでに運転してい る場合には、新しい経路で除外すべき道路または道路区画に関する詳細をナビゲ ーション・コンピュータに入力することによって、車両運転者に全く新しい経路 を計画させることは望ましくない。運転者が、計算すべき新しい経路からある道 路区画または操縦を除外しない場合には、この新しい経路は元の経路で存在する 同じ問題を含んでいる。

従来の車両ナビゲーション・システムでは、車両の現在位置および所望の目的地 の位置とに基づいて経路は計算される。しかし、車両が移動している場合には、 最適経路が選択されないことがある。なぜならば、その後の時間にナビゲーショ ン・コンピュータによって経路が実際に与えられるときに、車両のその時の現在 位置は、最適経路が算出された車両位置と一致しないことがあるためである。従 って、例えば、車両が通過したばかりの道路区画でターンすることを必要とする 経路が与えられることがある。なぜならば、新たらしい経路に対する命令が発生 されたときにがなりの速度で車両が移動しており、また、新しい経路を算出する ためにナビゲーション・コンピュータはかなりの時間を要するためである。従っ て、新しい経路が与えられるが、もし車両が移動しており、かつ、コンピュータ がこの新しい経路を算出するのにかなりの時間を必要とする場合には、この新し い経路を実行することは困難なことがある。

経路を計算する際に伴う非常に多くの道路区画があるために、従来のナビゲーシ ョン・コンピュータはかなりの計算時間を必要とする。この種の欠点は、従来の ナビゲーション・システムでは明らかに考慮されていない。

発明の概要 本発明の一つの実施例において、車両ナビゲーション装置が提供される。本装置 は、車両に対して所望の目的地までの初期経路を算出する手段によって構成され る。この初期経路は、道路地図データベースにおいて定義された道路区画から選 択された整理された複数の接続された道路区画からなる。初期経路の道路区画は 、この初期経路における一つの道路区画から該経路における接続された道路区画 に移動する際の複数の車両操縦をを定めるように整理されている。次にガイダン ス手段は、この初期経路に基づいて順次初期経路ガイダンス指示を与えて、車両 がこの初期経路を移動することを可能にする。ナビゲーション装置は、車両運転 者が初期経路ガイダンス指示に従うことが不適切であることを示すユーザが起動 する実行不可／経路変更（ｕｓｅｒｉｎｉｔｉａｔｅｄ　ｃａｎ”　ｔ　ｄｏ− ｒｅｒｏｕｔｅ）信号を与える手段を有する。この実行不可／経路変更信号に応 答して、新規経路手段は初期経路の道路区画の間の操縦の少なくとも一つを除外 の対象として自動的に識別し、この少なくとも一つの識別された操縦を除外した 目的地までの新たな経路を算出する。次に、ガイダンス手段は新たな経路ガイダ ンス指示を与えて、車両が新たな経路を通過して目的地まで移動することを可能 にする。

上記のように、新規経路手段は、ユーザが決定した実行不可／経路変更信号を生 成することに応答して、道路区画間の操縦を除外する。操縦（ｍａｎｅｕｖｅｒ ｓ）として定義されているが、同じ原理は「整理された道路区画対（ｏｒｄｅｒ ｅｄ　ｒｏａｄ　ｓｅｇｍｅｎｔ　ｐａｉｒ）Ｊ　（ＯＳ　Ｐ　＞としても定義 することができ、ここでｒＯ３ＰＪとは特定の順序で用いられる２つの接続され 、隣接した道路区画の特定の組み合わせとして定義される。従って、整理された 道路区画対は、一つの道路区画から別の道路区画に移動する操縦を定める。同様 に、同じ原理は、操縦または整理道路区画対ではなく、初期経路の次の特定の道 路区画を除外することにも適用できる。各場合において、新規経路手段は、初期 経路のどの部分を除外すべきかを識別し、次に同じ目的地までの計算されなる新 規経路からこの部分を除外することによって、実行不可／経路変更信号に自動的 に応答する。

本実施例の別の特徴は、算出された経路をその後の時間において与え、車両の現 在位置、方向および移動速度に基づいてその後の時間における予測車両位置から 開始して経路を算出することにより、目的地までの経路を算出することである。

本実施例のこの特徴により、算出経路を実現する可能性が高くなる。なぜならば 、経路算出が開始された時間における車両の位置ではなく、車両の予測位置にお いて経路が開始するためである。

前述の本実施例の一つの利点は、新規経路手段が計画される新経路から初期経路 のどの部分を除外するかを自動的に識別することである。これにより、車両運転 者が実行不可／経路変更信号を発生することによって不適切であると判断した同 じ操縦または道路区画で新たな経路が車両を誘導する試みを防ぐことができる。

別の利点は、経路は経路計算が完了したときの車両の予測位置に基づいているの で、最適な経路がより簡単に得られることである。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明に基づいて構成される車両ナビゲーション装置の概略図である 。

第２図は、第１図に示す装置の一般的な動作を示すフローチャートである。

第３図は、本発明による算出された経路をなす道路区画を表す図である。

第４図は、道路区画パターンの図であり、従来のナビゲーション装置と比較して 第１図に示す装置の動作を示す。

第５図は、第２図のブロック図に示す経路変更計算（ｒｅｒｏｕｔｅ　ｃａｌｃ ｕｌａｔｉｏｎ）手順に対応するフローチャートである。

第６図は、第２図に示す経路変更計算手順の別の構成を示す別のフローチャート である。

好適な実施例の説明 第１図において、車両ナビゲーション装置１０を示す。

この装置は、トリップ・メモリ部１２を含むナビゲーション／トリップ・コンピ ュータ１１からなる。コンピュータ１１は、道路地図データ・メモリ装置１３に 保存された道路地図データベースから道路区画データを受け取り、道路地図デー タ・メモリ装置１３はコンパクト・ディスク（ＣＤ）装置のメモリ部でもよい。

さらに、コンピュータ１１は、第１図のブロック図において示される方向／距離 ／位置／速度センサ１４から車両方向、距離１位置および速度情報を受け取る。

ナビゲーション・コンピュータへの入力ランスデューサ１６によって与えられる 。ナビゲーション・コンピュータから得られる可聴出力は音声出力装置スピーカ １７によって与えられ、コンピュータ１１から得られる視覚出力はカラーＣＲＴ ディスプレイ１８によって与えられる。

実質的に、ナビゲーション・コンピュータ１１は車両に搭載される。コンピュー タは、車両の方向、速度および現在位置に関する情報をセンサ１４から受け取る 。また、コンピュータは道路地図メモリ装置１３から道路区画データを受け取る 。入力制御装置１５および／またはマイクロフオン・トランスデユーサ１６によ って与えられるコマンドに応答して、ナビゲーション・コンピュータ１１は車両 運転者によって指定される所望の目的地までの所望のナビゲーション経路を算出 する。次に、ナビゲーション・コンピュータは順次経路ガイダンス指示を車両運 転者に与えて、車両が算出された経路を通って目的地まで移動することを可能に する。

入力制御装置１５およびマイクロフォン１６は車両運転者によって利用され、さ まざまなコマンド情報をナビゲーション・コンピュータに与え・、これには所望 の目的地の位置を指定することや、経路希望条件（ｒｏｕｔｅ　ｐｒｅｆｅｒｅ ｎｃｅ）またはトリップ迂回（ｔｒｉｐ　ｄｅｔｏｕｒ）データを指定すること が含まれる。経路希望条件データは、他の種類の道路と対照的に特定の種類の道 路に対する車両運転者の希望条件からなる。例えば、運転者は高速道路を避けた い場合や、できるだけ高速道路を利用したい場合がある。さらに、運転者は、特 定の道路では渋滞することを知っているので、どの道路を完全に除外するかをあ らがしめ指定することを希望する場合がある。この情報をコンピュータに入力す るため、制御装置１５は第１図に示すようなキーボードによって実質的に構成さ れる。あるいは、マイクロフォン１６はコンピュータに内蔵される音声認識回路 によってこの情報をコンピュータに伝送してもよい。手動の実行不可／経路変更 ブツシュ・ボタン１９は、入力制御装置１５の一部として設けられている。この ブツシュ・ボタンの意味については以下で説明する。

ナビゲーション装置１ｏの基本動作は、第２図に示すフローチャート２０に対応 する。フローチャート２ｏは、コンピュータ１１のプログラミングが特定の入力 に応答し、所望の結果を与えることを表している。

第２図において、フローチャート２０は初期処理ブロック２１に入り、ここでコ ンピュータ１１は車両の起点、所望の目的地、車両方向および現在速度データ、 ならびに運転者によって指定された任意の経路希望条件および迂回経路データを 受け取る。車両の起点は、第１図のブロック１４において方向／距離／位置／速 度センサ１４によって判定され、このブロック１４はＧＰＳ受信機を含んでもよ い。

あるいは、車両運転者が車両の現在位置を把握していることを条件として、車両 の起点は車両運転者が入力制御装置１５およびキーボードを用いて運転者によっ て指定することができる。

処理ブロック２１を介して受信されたデータは、処理ブロック２２によってナビ ゲーション・コンピュータ１１のトリップ・メモリ部１２に保存される。次に、 処理ブロック２３を介して、ナビゲーション・コンピュータ１１は、メモリ装置 １３に設けられた道路地図データベースに定められる道路区画を構成する保存さ れた道路地図データを介して、指定された目的地までの所望の経路を算出する。

メモリ装置１３はコンパクト・ディスク（ＣＤ）読み取り装置からなることが好 ましく、道路区画データはコンパクト・ディスク上に保存され、読み取り装置内 のメモリ保存装置に読み込まれ、ナビゲーション・コンピュータ１１に対スる入 力として与えられる。多くの従来のシステムでは、このような保存された道路地 図データをナビゲーション・コンピュータに与えることを想定している。

ナビゲーション・コンピュータ１１が処理ブロック２３に基づいて、保存された 道路地図データを介しであるスタート位置から所望の目的地までの経路を算出す る方法は重要ではなく、多くのそのような経路計算装置が存在する。

コンピュータは、最小時間または最短距離の最適経路が得られるように所望の経 路を選択できる。その結果、コンピュータ１１はメモリ装置１３に保存された道 路区画の一部を選択して、現在車両位置と所望目的地との間にある順次整理され た複数の接続された道路区画からなる所望の経路を与える。同時係属出願である 米国モトローラ社の特許出願第０７／６１０，６３６号、　Ａｌ１ａｎ　Ｋｉｒ ｓｏｎ、１９９０年１１月８日出願は、特定の目的地までのいくつかの所望の経 路がナビゲーション・コンピュータによって実行できるナビゲーション・コンピ ュータの構成について説明している。

処理ブロック２３から、制御は端末２４に進み、次に処理ブロック２５に進んで 、ここでコンピュータ１１は車両の現在位置を判定し、次にコンピュータ１１は 算出された経路を移動するために車両運転者に順次経路ガイダンス操縦指示を与 える。多くのこのような従来のシステムが存在し、このような操縦ガイダンス指 示は可聴的におよび／または視覚的に与えられる。第１図のナビゲーション装置 １０は、両方のタイプのガイダンス指示を車両運転者に与えるためスピーカ１７ および視覚ディスプレイ１８を示している。ＣＲＴディスプレイ１８がターン操 縦が必要な場合に視覚的なターン指示を与え、同時にスピーカ１７が実行すべき ターン毎に可聴ターン指示を与えることが好ましい。

処理ブロック２５の次に、制御は判定ブロック２６に進み、［実行不可／経路変 更（ｃａｎ’ｔ　ｄｏ／ｒｅｒｏｕｔｅ）Ｊコマンドがコンピュータ１１によっ て受信されたかどうが判定する。この「実行不可／経路変更」コマンドは、実行 不可／経路変更ブツシュ・ボタン１９を手動で押下することによって車両運転者 によって起動することができる。このように手動で起動することは、手動で一回 押すだけでよい。ブツシュ・ボタン１９を何度も手動で押下することによって、 必要により、一連の異なる種類の実行不可／経路変更コマンドを生成して、ナビ ゲーション・コンピュータに与えて認識させることができる。［実行不可／経路 変更］コマンド−が受信されると、処理フローは判定ブロック２６から処理ブロ ック２７に進み、このブロック２７は経路変更計算サブルーチンからなり、所望 の目的地までの新たな経路を自動的に算出する。このような実行不可／経路変更 コマンドが受信されない場合、制御は判定ブロック２８に進み、目的地に到着し たかどうか問い合わせる。到着している場合、フローチャート２０は停止する。

しかし、目的地にまだ到着していない場合、制御は端末２４に戻り、次に処理ブ ロック２５に進んで、ここでコンピュータ１１は次の順次経路ガイダンス操縦指 示を運転者に与える。

基本的に、フローチャート２０は、コンピュータ１１が車両運転者によって命令 されると、経路を算出し、順次ガイダンス指示を運転者に与えることを表してい る。これらのガイダンス指示は、所望の目的地に到着するまで継続する。前の２ つの文節で概説したようなシステムは車両ナビゲーション分野では一般的である 。しかし、車両が所望の経路から外れたり、あるいは所望の経路に従うことが車 両運転者の判断によって不可能な場合や、不適切な場合、このようなシステムに は問題がある。例えば、順次ガイダンス指示が右折を要求し、指示されている道 路区画が工事中であったり通行不可能であると運転者が判断できる場合には、運 転者は右折しないことは明らかであり、目的地までの別の経路を選ぶであろう。

同様に、ガイダンス指示が運転者にターンすることを要求し、そのために車両が 一方通行の道路で誤った方向に進む場合、運転者はこのようなターンを行なわず 、目的地までの新たな経路を素早く決定することを希望するであろう。従来のシ ステムでは、車両運転者がこのような状況で経路から外れて運転することが期待 されていた。従来のシステムのなかには、車両が経路から外れると、新たな経路 が自動的に算出されて、車両を所望の目的地まで誘導するシステムもある。しか し、このような従来のシステムでは、車両が経路から外れる原因となった同じ不 可能なまたは望ましくない操縦や道路区画を新たな経路が含む場合がある。この ような場合には、これらの従来のナビゲーション・システムでは、望ましくない 操縦または道路区画をそれぞれの新たな経路に絶えず含めることによって、車両 を連続的な概して循環的な経路で誘導することがある。

一部のナビゲーション・システムは、経路逸脱について別の可能な車両ナビゲー ション回復方式について説明している。これらのシステムでは、車両が経路から 外れると、地図網の視覚表示が所望の経路および車両の現在の移動経路の表示と 共に与えられることが好ましい。このとき、車両運転者はこの経路逸脱の視覚的 表示に基づいて、このように初期経路を再入力し、所望の目的地までの移動をど のように継続するかを判断することができる。しかし、このような視覚的な道路 地図の経路逸脱からの回復表示を与えるのではなく、新たな経路を算出するが、 前述の従来の欠点を避ける異なる経路逸脱回復機構を提供することが好ましい場 合もある。

はとんどの従来のナビゲーション・システムでは、車両運転者が目的地までの新 たな経路を算出するようにナビゲーション・コンピュータに命令することができ る。実際に、前に述べた従来のＰｈｌｌｉｐｓ社製のｒｃａｒｉｎＪシステムは 、車両が現在の計算された経路に対して逸脱すると、このような新たな経路を自 動的に算出する。また、車両運転手が新たな経路において特定の道路区画を迂回 することを指定できる従来のナビゲーション・システムもある。これは、計算す べき新たな経路から除外する道路区画として道路区画を車両運転者が具体的に指 定することによって行なわれる。一般に、この道路区画は［迂回（ｄｅｔｏｕｒ ）Ｊとして識別され、次にコンピュータは迂回を除外した新たな経路を与えるよ うに命令される。しかし、車両運転者がすでに移動を開始している場合、新たな 経路からどの道路区画を除外すべきかを識別し、この情報をナビゲーション・コ ンピュータに与えることは車両運転者にとって極めて時間がかかり、困難で、厄 介で面倒である。車両運転者は、除外すべき道路区画について意識していないこ とがある。また、車両を運転中に、このような除外データをコンピュータに指定 することを車両運転者に行なわせることは、運転という重大責任から運転者が注 意を逸らすことになるので、危険な可能性が高い。

従って、車両運転者の行動が最小限で済み、しかもＰｈｌｌｉｐｓ社製ｒｃａｒ ｉｎｌシステムのような従来の自動単画経路変更システムで発生する循環経路問 題を避ける経路変更システムが必要になる。これは、実行不可／経路変更ボタン を設け、かつ、フローチャート２ｏにおいてブロック２６．２７を設けることに よって、第１図に示すナビゲーション装置ｌＯにおいて実現される。

さらに、従来の車両ナビゲーション・システムは、経路計算が開始したときの車 両の現在位置に基づいて経路を算出していた。一般に、これらの従来システムは 、車両が移動していることを考慮しておらず、新たな経路が算出された後に、車 両は新たな経路が基づいている位置にもはやいないことを考慮していない。その 結果、新たな経路はすぐにターン操縦することを要求しているが、車両はすでに ターンを行なうべき道路区画をすでに通過している可能性がある。第１図に示す ナビゲーション装置は、車両の現在速度と移動方向とに基づいて車両の予測位置 を利用することによってこの問題を回避している。これを実現する方法について は、処理ブロック２７によって実行される経路変更計算手順の説明でさらに詳し く説明する。しかし、この特徴はブロック２３によって計算される初期経路にも 適用できる。第５図および第６図は、経路変更計算手順２７を実行する２つの異 なるフローチャートを示す。

第５図および第６図に示す経路変更計算手順について詳し、く説明する前に、第 ３図および第４図について計画経路についてさらに説明する。ナビゲーション・ コンピュータ１１によって計画される任意の経路は、メモリ装置１３に保存され る道路地図データベースで定義される道路区画から選択された整理された複数の 接続された道路区画からなることに留意されたい。コンピュータ１１はメモリ装 置１３内の道路区画にアクセスし、経路を定める一連の［整理された道路区画対 （ｏｒｄｅｒｅｄ　ｒｏａｄ　ｓｅｇｍｅｎｔ　ｐａｉｒ）　（Ｏ５Ｐ）Ｊとし て選択された道路区画を実質的に整理あるいは順次配列する。本明細書でいう「 整理された道路区画対」とは、所定の経路において道路区画を移動する一部とし て一つの指定された道路区画から別の道路区画に移動するために操縦を定める特 定の順序で用いられる２つの接続した隣接する道路区画の特定の組み合わせであ る。

第３図を参照して、所望の経路の一部ではない他の道路区画と共に、所望の経路 の一部が示されている。第３図において、車両が交差点または道路区画ノード３ １に近づく場合、車両移動の方向は矢印３０によって示されている。

道路区画ノード３１とノード３２との間には、所望経路の一部である道路区画Ａ が存在する。道路区画Ａの次に、所望の経路はノード３２とノード３３との間に 存在する道路区画Ｂからなる。所望の経路の一部ではない他の道路区画は第３図 において道路区画３４〜４０として示されており、他の道路区画ノード４１〜４ ４も示されている。

第３図において、所望の経路は整理道路区画対（Ｏ３Ｐ）ＡＢからなり、これは 所望の経路はまず道路区画Ａを移動して、次に道路区画Ｂを移動することを示す 。整理道路区画対の概念は、所望の経路において実行される操縦を実際に定め、 ノード３２において左折を指示する車両ガイダンス指示が生成されることが明ら かである。「整理道路区画対」という用語は、ノード３１，３２またはノード３ ２゜３３のような２つのノードまたは道路交差点の間に存在する特定の道路を指 す［道路区画（ｒｏａｄ　ｓｅｇｍｅｎｔ）Ｊとは区別される。

第１図に示す装置１０の好適な動作に従って、実行不可／経路変更コマンドの生 成に応答して、ナビゲーション・コンピュータは、車両運転者からの識別指示な しに、整理道路区画対、または車両操縦、または所望の目的地まで計画される新 たな経路から除外すべき経路における次の道路区画のいずれかを自動的に識別す る。この機能は、いかなる従来のナビゲーション・システムによって実行されて いないことは明らかであり、車両を望ましくないまたは通行不可能な道路区画ま たは操縦に絶えず戻すことになる循環的な経路を新たに計算された経路が実行す ることを防ぐ。

これについては、第４図を参照することによって最もよく理解される。

第４図は、初期車両移動が矢印５１によりて示されている道路網５０を示す。車 両の最終目的地は位置５２によって示され、道路区画の遮断は棒５３によって示 されている。

車両が目的地５２に到達するための初期経路（第４図において実線で図示）は、 道路区画５５と、その次の道路区画５９とからなる整理道路区画対を含む。車両 は矢印５１の方向にノード５４から道路区画５５に進み、ノード５６に至る。こ のとき、計画された初期経路では、区画５９の右側にある目的地５２までまっす ぐに進むように指示しているが、車両運転者は遮断５３のため直進できないこと がわかる。そこで、車両運転者は唯−残された選択をとって、右折し、ノード５ ７に進む。Ｐｈｌｌｉｐｓ社製のｒｃａｒｉｎＪシステムなどの従来の車両ナビ ゲーション・システムでは、車両が経路から外れると、ナビゲーション・コンピ ュータは同一目的地までの新たな最も早いまたは最も短い距離の経路を自動的に 計算していた。第４図に示すように、この従来の新たな経路（破線で図示）では 、車両をノード５７からノード５８に誘導し、次にノード５４そして再びノード ５６にに誘導する。この経路は、新たな経路について移動時間および／または移 動距離を最小限に抑えることに基づ〈従来システムの最適な方法を表している。

しかし、第４図かられかるように、これは車両を循環させており、車両がその最 終目的地５２に到着することは決してない。同じ道路状況に直面した場合、他の 従来のナビゲーション・システムは単に車両運転者にその区域の地図を提示した り、あるいは車両運転者が移動したくない道路区画を迂回として具体的に識別す ることを必要とする。これら２つの従来例は共に、車両運転者の多大な注意を必 要とし、その進行を中断する。

ナビゲーション装置１０は、ノード５６において右折を行なう前または後に、実 行不可／経路変更ブツシュ・ボタンを手動で押下させることによって、そのよう な状況を避けることができる。このブツシュ・ボタンは経路変更または実行不可 コマンドを生成し、これはナビゲーション・コンピュータに目的地までの新経路 を自動的に算出させるだけでなく、道路区画または操縦をこの新たな経路から除 外して、この新たな経路には最初の経路または初期経路に含まれていた同じ望ま しくないまたは不適切な道路区画を含まないことを運転者は確信できる。従って 、第１図のナビゲーション装置１０は、実行不可／経路変更コマンドの生成に応 答して、目的地５２までの新たな経路を計画し、この新たな経路はノード５６で 要求される前回の経路の「直進」操縦を避けることが好ましい。この「直進」操 縦は、区画５５とその後の区画５９とからなる第４図の整理道路区画対によって 定められる。そのかわりに、ナビゲーション装置１０によって算出される新たな 経路（点線で図示）は、道路区画６０，６１，６２．５９をその順番通りに含む 。

車両が道路区画５５上にある間にコンピュータ１１によって与えられる新たな区 画が計画される場合、この新たな経路は整理道路区画対５５〜６０を含む。車両 が道路区画６０のある間に新たな経路が計画される場合、この経路は整理道路区 画対６０〜６１．６１〜６２．６２〜５９からなる。いずれにせよ、道路区画対 ５５〜５９によって表される望ましくない、不可能で、不適切な操縦は、本ナビ ゲーション装置１０によって新たな経路において回避される。

これが実施される方法について、第５図および第６図に示す詳細なフローチャー トと共に説明する。

本装置１０は実行不可／経路変更コマンドを生成するためにブツシュ・ボタン１ ９を手動で押下することを想定しているが、このコマンドはマイクロフォン１６ とコンピュータｌｌ内の音声認識回路とによって実行して、運転者が実行不可ま たは経路変更コマンドを発行したことを識別することができる。また、本明細書 で用いられる整理道路区画対は、道路の交差点に相当するノードを介して少なく とも２つの独自の経路の一つを定めることに留意されたい。

従って、整理道路区画対が除外として指定される場合、その意図することは交差 点を介する少なくとも２つの独自の経路の一つが除外され、そのノードにおいて 別の経路が残っていることである。

操縦に相当する整理道路区画対を除外するのではなく、道路区画全体を除外する ことが望ましい場合がある。このことを道路区画対を除外することと区別するた め、車両運転者は短期間内で実行不可ボタンを２度押して、別の除外モードを希 望することができる。実行不可ボタンを一回押すことは、整理道路区画または操 縦を除外することを示す。

第１図に示す装置に対してこのように機能を追加することは容易に実現でき、と の穐類の実行不可／経路変更コマンドが生成されるかに応じて、第５図および第 ６図に示すフローチャートを実行することができる。実行不可／経路変更コマン ドは、ブツシュ・ボタン１９の押下に応答して生成される複数の状態制御信号の 一つの論理状態に相当する。

第５図において、ナビゲーション・コンピュータ１１の好適な動作モードを示す 経路変更フローチャート７０を示す。フローチャート７０は、第２図におけるブ ロック２７によって実行される処理に相当する経路変更計算手順を実行する。初 期入力段階７１の次に、判定ブロック７２は、ナビゲーション・コンピュータ１ １があらかじめ計画された経路を実行するためにガイダンス指示を車両運転者に 与えるガイダンス・モードであるかどうか問い合わせる。ガイダンス・モードで ない場合、処理ブロック７３は車両運転者に経路変更ボタンの適切な使用を説明 し、次に、ステップ７４は処理フローをキャンセルする。つまり、実行不可／経 路変更ボタンが押下されたが、ナビゲーション・コンピュータ１１がガイダンス 指示を運転者に与えることのできるモードにない場合、再計算すべき前回の経路 はなく、実行不可／経路変更ボタンは誤って押下されたと推定される。

判定ブロック７２は、ナビゲーション・コンピュータ１１がガイダンス指示を運 転者に与えるガイダンス・モードにあると判断すると、判定ブロック７５は、車 両があらかじめ計画された経路上にまだいるどうかを問い合わせる。

経路上にない場合、処理ブロック７６は実質的に識別して、経路上に含まれる「 前回の」整理道路区画対（Ｏ３Ｐ）に対する障害を解除する。「前回の」整理道 路区画対とは、車両の移動によってまだ完全に実行されていない前回の経路の最 後（または次の）整理道路区画対を意味する。次に、処理ブロック７７は、車両 の現在速度および方向ならびにその現在位置に基づいて、その後の時間における 車両の将来の位置を予測する。次に、処理ブロック７８は、前回の経路と同じ所 望の目的地までの新たな経路を、予測された車両位置から算出する。

処理ブロック７８は、前回の経路の識別された前回の整理道路区画対に対する障 害が解除された後に、新たな経路を算出することに留意されたい。前回の整理道 路区画対に対する障害を解除することは、この整理道路区画対が処理ブロック７ ８によって計画される新たな経路として選択されることを効果的に防ぐ。従って 、処理ブロック７８によって出力として与えられる新たな経路は、識別された前 回の整理道路区画対を除外し、所望の目的地に対する新たな経路を与える。

処理ブロック７８の次に、処理ブロック７９は、ナビゲーション・コンピュータ １１が第１の新経路ガイダンス指示を与えて、車両運転者が所望の目的地までの 新たな経路を実行することに相当する。次に、手順７０は段階８０において終了 し、その結果、制御のフローは第２図の端末に戻って、目的地に到着するまで、 新たな経路について別の経路ガイダンス指示が与えられる。

前述のように、車両ナビゲーション装置ｌＯは、運転者によって生成される実行 不可／経路変更信号に応答して、前回の経路または初期経路の少なくとも一つの 操縦を除外として自動的に識別する経路変更（または次経路）手段を提供してい る。この一つの操縦は、前回の経路の一部として車両がまだ通過していない前回 の（次の）整理道路区画に相当する。整理対に相当するこの操縦を識別した後に 、この操縦または整理道路区画対の障害が解除され、コンピュータによって実行 されるその後の経路計算の対象から除外する。従って、処理ブロック７８が初期 経路として同一目的地までの新たな経路を算出する場合、この新たな経路は識別 された操縦または整理道路区画対を除外する。次に処理ブロック７９および２５ は、目的地に到着するまで、あるいは第２の実行不可／経路変更信号が発生され るまで、ユーザ・ガイダンス指示を与えて、車両が新たな経路で目的地まで移動 することを可能にする。

装置１０の重要な特徴は、車両の現在位置と車両の現在速度および方向に基づい て算出された車両の予測位置に基づ−いてその後の時間において新たな経路を与 えることである。これは処理ブロック７７．７８によって実行され、処理ブロッ ク７７は車両の将来の位置を予測し、処理プロツり７８はこの予測位置に基づい て新たな経路を算出する。

従来のシステムでは、経路算出は車両が移動しているかどうかについて考慮せず に、車両の現在位置に基づいて行なわれていた。このような従来システムの問題 点は、経路計算が終了するころには、新たに計算された経路において実行すべき 所望の操縦の位置を車両がすでに通過していることがあることである。ナビゲー ション装置１ｏは、処理ブロック７７．７８および他の同様な処理ブロックを提 供することによってこのような問題を回避することができる。

フローチャート７０の上記の説明では、車両がすでに初期経路上になく、経路変 更コマンドまたは信号が車両運転者によって生成され、コンピュータ１１によっ て与えられた当初の経路ガイダンス指示に従うことが望ましくないまたは不適切 であることを示している場合について説明した。

経路変更コマンドが生成されたときに車両がまだ経路上にあると処理ブロック７ ５が判断した場合、制御は判定ブロック７５から判定ブロック８１に進み、車両 が移動中であるかどうか問い合わせる。移動している場合、制御は処理ブロック ８２に進み、前回の経路の一部である現在の整理道路区画対の障害を解除する。

［現在の整理道路区画対］とは、当初計画された経路に基づいて車両によって実 行される次の整理道路区画対のことである。これは、車両が現在位置している道 路区画と、移動すべき当初の経路の次の道路区画との間の操縦を意味する。処理 ブロック７６と処理ブロック８２との間の差は、いずれも整理道路区画対によっ て定められる未完または次の操縦を示すという点でその差はわずかである。しか し、ブロック７６の表現は、車両は経路から外れており、従って、前回の整理道 路区画対をすぐに完了することができないことを表しており、一方、ブロック８ ２の表現は、車両はまだ経路上にあり、従って、次のあるいは現在の整理道路区 画対を完了できることを表している。

整理道路区画対の「障害（ｉｒｎｐｅｄａｎｃｅ）Ｊを解除するということは、 最適時間または最短距離の条件など、経路を選択するためにコンピュータによっ て用いられる経路条件がこの整理道路区画対について変更され、障害が解除され た整理道路区画対を除外することを意味している。また、整理道路区画対を除外 することにより、これは個別の道路区画を除外するのではなく、整理道路区画対 を定める一連の特定の指定された道路区画のみを除外することに留意されたい。

例えば、第４図における整理道路区画対５５．５９を除外することによって、そ の後の経路について区画５５または区画５９におけるその後のすべての移動を除 外することにはならない。除外されるのは、道路区画５５とその直後の道路区画 ５９の特定の組み合わせである。

第５図に戻って、ブロック８１は車両が移動していると判断しているので、ブロ ック８２の次に、処理ブロック８３に入って、車両の現在位置、速度および方向 に基づいて車両の将来の位置を予測する。次に、ブロック７８はこの予測された 車両位置から、所望の目的地までの新たな経路を算出する。

ブロック８１に基づいて車両が移動していない場合、現在停止している車両の現 在位置が、車両が位置している特定の道路区画の終端付近であるかどうか判定ブ ロック８４は問い合わせる。ブロック７５は、この道路区画が目的地まで当初計 画された経路のまだ一部であることを保証していることに留意されたい。車両が この区画の終端付近の場合、新規経路から除外されるのは前回の経路の一部であ る特定の操縦であると想定される。従って、ブロック８４から制御は処理ブロッ ク８５に進み、これはブロック８２と同じであり、このブロックは初期経路の一 部である現在の整理道路区画対の障害を解除する。ブロック８５から、制御は処 理ブロック８６に進み、このブロックは現在の車両位置に基づいて新たな経路を 算出する。このブロックの表現はブロック７８と若干具なるが、これはブロック ８１により車両はこの時点で停止しており、そのため、ブロック８６で車両の将 来の位置を予測する必要がないためである。

ブロック８６に次に、制御は再び処理ブロック７９に進み、新たな経路の第１指 示を生成する。

車両が位置している現在の道路区画の終端付近にないと処理ブロック８４が判断 すると、制御は判定ブロック８７に進み、車両が位置している道路区画において Ｕターンが可能かどうか問い合わせる。Ｕターンが可能でない場合、処理ブロッ ク８８は別経路がないことを運転者に通知する。

この場合、基本的に、運転者が移動中の道路区画の終端付近にないことを運転者 に知らせ、この道路区画についてターン可能な場所の付近いないことをシステム は知らせる。

またシステムは、この道路区画でＵターンできないことを判断している。従って 、運転者はどこにもいくことができず、現在位置から新たな別の経路を計算する 方法がない。

これは、ブロック８７．８８を一緒にした場合の影響である。

Ｕターンが可能であると判定ブロック８７が判断すると、制御は処理ブロック８ ９に進み、車両が位置している現在の道路区画を含む［すべての前進（ｆｏｒｗ ａｒｄ）整理道路区画対］に対する障害を解除する。「すべての前進整理道路対 」とは、車両が現在の道路区画で現在進んでいる方向の次の道路交差点またはノ ードに伴うあらゆる可能なターンに対する障害を解除することを意味する。これ らすべての前進整理道路区画対に対する障害を解除し、かつ、Ｕターンが可能な ことを認識することにより、次の処理ブロック８６は車両運転者にＵターンを行 なうように指示し、新たな経路について最初の指示とは反対の方向に進むように 指示する−０ 所望の目的地までの最初に計画された経路の一部であった車両の整理道路区画対 または操縦を除外として識別するという点で第５図について説明してきた。これ は、第１図に示す装置１０による経路変更を実施する最も有利な方法と考えられ る。しかし、従来のシステムには、整理道路区画対または操縦だけではなく、道 路区画全体を除外することによって同様な経路変更を行なうシステムがある。第 ６図は、このように動作するフローチャート９０を示し、これについてこれから 詳細に説明する。

第６図のフローチャートにおける多くの処理および判定ブロックはフローチャー ト７０のそれと同じであるため、第５図で用いる同じ参照番号は対応する同じブ ロックを識別するために用いられる。実質的に、フローチャート９０と７０の間 の唯一の相違点は、フローチャート７０における処理ブロック７６．８２，８５ ．８９が第６図において対応する処理ブロック７６’　、８２’　、８５’　、 ８９’　にそれぞれ置き換えられていることである。処理ブロック７６′は、ブ ロック７５の判定によって車両が経路から外れている場合には、初期経路の一部 である後続のく次の）道路区画の障害を解除すると述べている。その結果、ブロ ック７８によって算出される新たな経路において特定の道路区画が除外される。

同様に、処理ブロック８２’　、８５’はブロック７６°　と同様な表現であり 、この場合、前回の経路の後続道路区画が除外される。処理ブロック８９′の表 現では、車両が位置している現在の道路区画に対するすべての前進後続道路区画 に対する障害を解除すると述べている。これは、新たな経路は、車両が位置して いる特定の道路区画上で車両が進んでいる方向のノードと交差するすべての道路 区画を除外することを意味する。ここでも、この影響は、新たに計算された経路 でＵターン指示を与える必要があることである。なぜならば、所望の目的地に到 着するためには、現在の道路区画をさらに進むことは利用できないためである。

以上、本発明の具体的な実施例を示し、説明してきたが、さらなる修正や改善が 当業者に想起される。本明細書で開示し、請求する基本的な原理を保持するこの ような一切の修正は、本発明の範囲内である。

第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車両について所望の目的地までの初期経路を算出する初期経路手段であって 、前記初期経路は、道路地図データベースに定義される道路区画から選択された 整理された複数の接続された道路区画からなり、前記初期経路における前記道路 区画は、前記初期経路における一つの道路区画から前記初期経路における接続さ れた道路区画に移動するための複数の車両操縦を定めるように整理されている初 期経路手段； 前記車両が前記初期経路を移動できるように、前記初期経路に基づいて順次初期 経路ガイダンス指示を与える手段；前記初期経路ガイダンス指示に従うことが不 適切であると車両ユーザが判定することを表す、ユーザが起動する実行不可／経 路変更信号を与える手段； 前記実行不可／経路変更信号に応答して、前記初期経路における道路区画間の前 記操縦の少なくとも一つを除外として自動的に識別し、次に前記の少なくとも一 つの識別された操縦を除外して、前記道路地図データベースにおける前記道路区 画を介して、前記目的地までの新たな経路を算出する新規経路手段；および 前記車両が前記目的地まで前記新たな経路を移動できるように、新たな経路ガイ ダンス指示を与える手段；によって構成されることを特徴とする車両ナビゲーシ ョン装置。 ２．前記実行不可／経路変更信号は、複数状態の制御信号の一つの論理状態に相 当することを特徴とする請求項１記載の車両ナビゲーション装置。 ３．前記実行不可／経路変更信号を与える手段はプッシュ・ボタンからなり、こ のボタンを押下することによって前記実行不可／経路変更信号が生成されること を特徴とする請求項２記載の車両ナビゲーション装置。 ４．前記プッシュ・ボタンを手動で一回押すことにより、前記実行不可／経路変 更信号が生成されることを特徴とする請求項３記載の車両ナビゲーション装置。 ５．前記道路地図データベースの道路区画は、前記初期経路手段および新規経路 手段によってアクセスされるメモリ装置内に保存されることを特徴とする請求項 ４記載の車両ナビゲーション装置。 ６．前記新規経路手段は、除外のために識別された前記の操縦として、前記初期 経路において実行すべき次の操縦を与える手段を含むことを特徴とする請求項１ 記載の車両ナビゲーション装置。 ７．前記新規経路手段は、前記車両が前記初期経路から外れているかどうか判定 し、もし外れている場合には、除外のために識別された前記の操縦として、前記 初期経路において実行される予定であった次の操縦を与える手段を含むことを特 徴とする請求項６記載の車両ナビゲーション装置。 ８．前記新規経路手段は、前記車両が前記初期経路上に現在あるかどうかを判定 し、かつ、前記車両が現在移動しているかどうかを判定する手段を含み、前記の 車両が経路上にあるかどうかを判断し、車両が移動しているかどうかを判断する ことは、前記新たな経路からどの操縦を除外すべきかを判定するために用いられ ることを特徴とする請求項６記載の車両ナビゲーション装置。 ９．前記新規経路手段は、前記車両が前記初期経路上にあるかどうか、および前 記車両の現在位置が、車両が現在位置している道路区画の終端付近であるかどう かを判定する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の車両ナビゲーション装 置。 １０．前記新規経路手段は、車両が位置している現在の道路区画においてＵター ンが可能かどうかを判定する手段を含み、前記Ｕターンが可能かどうかを判定す ることは、前記新たな経路から除外すべき操縦を判定するために選択的に用いら れることを特徴とする請求項１記載の車両ナビゲーション装置。 １１．前記新規経路手段は、前記車両が現在経路上にあるかどうか、前記車両が 現在移動しているかどうか、前記車両が現在位置している道路区画の終端付近で あるかどうか、および前記車両が現在位置している前記道路区画においてＵター ンが可能であるかどうかを判定する手段を含み、前記新規経路手段は、以上の判 定に基づいて、前記車両が位置している現在の道路区画の終端において実行可能 なすべての前進操縦を除外として選択的に識別し、前記新たな経路は前記車両が 現在位置している前記区画におけるＵターンから開始することを特徴とする請求 項１記載の車両ナビゲーション装置。 １２．前記初期経路手段および新規経路手段の少なくとも一つは、前記車両の現 在位置，方向および移動速度に基づくその後の時間における前記車両の予測位置 に基づいて、経路を計算することによって、その後の時間において算出経路を与 える手段を含むことを特徴とする請求項１記載の車両ナビゲーション装置。 １３．車両について所望の目的地までの初期経路を算出する初期経路手段であっ て、前記初期経路は、道路地図データベースに定義される道路区画から選択され た整理された複数の接続された道路区画からなる初期経路手段；前記車両が前記 初期経路を移動できるように、前記初期経路に基づいて順次初期経路ガイダンス 指示を与える手段；前記初期経路ガイダンス指示に従うことが不適切であると車 両ユーザが判定することを表す、ユーザが起動する実行不可／経路変更信号を与 える手段； 前記実行不可／経路変更信号に応答して、前記初期経路における少なくとも一つ の整理道路区画対を除外として自動的に識別する新規経路手段であって、前記少 なくとも一つの識別された整理道路区画対は、前記車両によって移動される前記 初期経路における少なくとも次の整理道路区画対を含み、前記新規経路手段は前 記少なくとも一つの識別された整理道路区画対を除外する、前記道路地図データ ベースにおける前記道路区画を介して、前記目的地までの新たな経路を算出する 新規経路手段；および前記車両が前記目的地まで前記新たな経路を移動できるよ うに、新たなガイダンス指示を与える手段；によって構成されることを車両ナビ ゲーション装置。 １４．前記実行不可／経路変更信号は、複数状態の制御信号の一つの論理状態に 相当することを特徴とする請求項１３記載の車両ナビゲーション装置。 １５．前記実行不可／経路変更信号を与える手段はプッシュ・ボタンからなり、 このボタンを押下することによって前記実行不可／経路変更信号が生成されるこ とを特徴とする請求項１４記載の車両ナビゲーション装置。 １６．前記新規経路手段は、前記車両が前記初期経路から外れているかどうか判 定し、もし外れている場合には、除外のために識別された前記の整理道路区画対 として、前記初期経路において実行される予定であった次の整理道路区画対を与 える手段を含むことを特徴とする請求項１３記載の車両ナビゲーション装置。 １７．前記新規経路手段は、前記車両が位置している現在の道路区画においてＵ ターンが可能かどうかを判定する手段を含み、前記Ｕターンが可能かどうかを判 定することは、前記新たな経路から除外すべき整理道路区画を判定するために選 択的に用いられることを特徴とする請求項１３記載の車両ナビゲーション装置。 １８．車両について所望の目的地までの初期経路を算出する初期経路手段であっ て、前記初期経路は、道路地図データベースに定義される道路区画から選択され た整理された複数の接続された道路区画からなる初期経路手段；前記車両が前記 初期経路を移動できるように、前記初期経路に基づいて順次初期経路ガイダンス 指示を与える手段；前記初期経路ガイダンス指示に従うことが不適切であると車 両ユーザが判定することを表す、ユーザが起動する実行不可／経路変更信号を与 える手段； 前記実行不可／経路変更信号に応答して、前記初期経路の少なくとも一つの道路 区画を除外として自動的に識別する新規経路手段であって、前記少なくとも一つ の識別された道路区画は前記車両によって移動される前記経路における少なくと も次の道路区画を含み、前記新規経路手段は、前記少なくとも一つの識別された 道路区画を除外する、前記道路地図データベースにおける前記道路区画を介して 、前記目的地までの新たな経路を算出する新規経路手段；および 前記車両が前記目的地まで前記新たな経路を移動できるように、新たな経路ガイ ダンス指示を与える手段；１９．前記実行不可／経路変更信号は、複数状態の制 御信号の一つの論理状態に相当することを特徴とする請求項１８記載の車両ナビ ゲーション装置。 ２０．前記実行不可／経路変更信号を与える手段はプッシュ・ボタンからなり、 このボタンを押下することによって前記実行不可／経路変更信号が生成されるこ とを特徴とする請求項１９記載の車両ナビゲーション装置。 ２１．前記プッシュ・ボタンを手動で一回押すことにより、前記実行不可／経路 変更信号が生成されることを特徴とする請求項２０記載の車両ナビゲーション装 置。 ２２．前記新規経路手段は、前記車両が前記初期経路から外れているかどうか判 定し、もし外れている場合には、除外のために識別された前記の道路区画として 、前記初期経路において移動される予定であった次の道路区画を与える手段を含 むことを特徴とする請求項１８記載の車両ナビゲーション装置。 ２３．前記新規経路手段は、前記車両が位置している現在の道路区画においてＵ ターンが可能かどうかを判定する手段を含み、前記Ｕターンが可能かどうかを判 定することは、前記新たな経路から除外すべき道路区画を判定するために選択的 に用いられることを特徴とする請求項１８記載の車両ナビゲーション装置。 ２４．車両について所望の目的地までの経路を算出する手段であって、前記経路 は道路地図データベースにおいて定義される道路区画から選択された整理された 複数の接続した道路区画からなる手段； 前記車両が前記経路を移動できるように、前記経路に基づいて順次ガイダンス指 示を与える手段；によって構成され、前記目的地間での前記経路を算出する前記 手段は、前記車両の現在位置，方向および移動速度に基づいて、その後の時間に おける前記車両の予測位置から開始して前記経路を算出することにより、前記の その後の時間において前記経路を与える手段を含むことを特徴とする車両ナビゲ ーション装置。