WO2006070785A1

WO2006070785A1 - ナビゲーション装置

Info

Publication number: WO2006070785A1
Application number: PCT/JP2005/023858
Authority: WO
Inventors: Masaki Nakamura; Takayuki Miyajima; Motohiro Nakamura
Original assignee: Aisin Aw Co., Ltd.; Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-07-06
Also published as: CN101103250A; US20090024320A1; DE112005003090T5; JP2006184105A; CN101103250B; US7809503B2

Abstract

オフルート状態に陥った状況にあっても、ナビゲーションの空白期間をできるだけ少ない時間とすることが可能なナビゲーション装置を得る。自車位置を求める自車位置決定手段３ｃと、目的地までの案内ルートを探索する案内ルート探索手段３ｉとを備えたナビゲーション装置を構成するに、自車位置より走行前進側にある案内ルートＲｏに関し、現在の自車状況から見て、当該案内ルートＲｏに沿った走行を困難とする障害事情の有無を判定する障害事情判定手段３ｆを備え、障害事情判定手段３ｆにより障害事情が存在すると判定された場合に、障害事情の存在下で到達すると予想される地点を出発地として、案内ルート探索手段３ｉを働かせて、出発地から目的地までの新たな案内ルートＲｎを探索するオフルート予備対策手段３ｈを備える。

Description

明細書

ナビゲーシヨン装置

技術分野

[0001] 本発明は、自車位置を求める自車位置決定手段と、目的地までの案内ルートを探索する案内ルート探索手段とを備えたナビゲーシヨン装置に関する。

背景技術

[0002] この種のナビゲーシヨン装置は運転席の横等に搭載され、出発地から目的地までの案内ルートを例えば液晶ディスプレイ装置に表示して、運転者に目的地までの適切なルート (案内ルート)を提供することで、運転支援を行う。

[0003] 今日、この種の案内ルートの探索は、交通情報センターに集められた渋滞や道路規制、工事、交通事故等の情報と、主要幹線道路上に数百 m力数 kmの距離で設定された"リング'を通過するのに必要な時間情報とを組み合わせて行われる。

[0004] この種の案内ルートが求められたナビゲーシヨン状態において、所謂、オフルート判定を実行するものが提案されて、る。

この構成のナビゲーシヨン装置には、自車位置が案内ルートから外れている力否かを判定するオフルート判定手段が備えられ、このオフルート判定手段により自車位置が案内ルートから外れていると判定された場合には、その判定時点（その判定時に自車力^、る位置)から、案内ルート探索手段を働かせて目的地までの新たな案内ルートを探索する。

従って、使用者は、オフルート状態に陥った状態で、ナビゲーシヨン装置から新たに探索して求められた案内ルートの提供を受け、的確に目的地に到達することができる。

[0005] この形態のオフルート対策の問題点を図 12 (a) (b)に基づいて説明する。

図 12は、この種のオフルートが発生する状況を示しており、車は一方向について複数レーンがある道路上を走行するものとする。図 12において、道路が共に一方通行道路であるとともに、図上左右方向に走る左右走行路が 4車線の左右行走行路 mを示しており、図上上下方向に走る上下走行路が 3車線の上下走行路を示している。さらに、前記上下方向路としては、図上左側にある左上下走行路 rblと、右側にある右上下走行路 rbrとが存在するものとする。

[0006] 上記構成の道路網に対して、案内ルート探索手段により探索'提案される案内ルート Roは、図上左下の出発地点 S側から右上下走行路 rbrの先にある目的地 D側に設定されるものとする。

このような道路網において、自車は逐次、ナビゲーシヨン装置からナビゲーシヨンを受けることになるのである力この構成の道路網において、左上下走行路 rblの図上左下地点から進入しょうとする場合、左上下走行路 rblから右上下走行路 rbrとの間にある左右走行路部位 (この部位を中間路部位 rmと呼ぶ）においては、右上下走行路 rbrに進入するために、できるだけ上側にある走行レーンを採る必要がある。

[0007] し力しながら、図 2 (b)に示すように、この中間路部位において何らかの事情により、最も下側の走行レーンにし力進入できない場合が発生する。この種の問題は、例えば、中間路部位 rmが渋滞状態にあり、自車が適切なレーン選択をできない場合、あるいは、使用者がレーン選択を意識せず、単に最も下側のレーンに進入してしまった場合である。

この状況にあっても、ナビゲーシヨン装置にあっては、前記中間路部位 rmにおいては、車は一応中間路部位 rmに進入しているため、オフルートと判定することはない。

[0008] さて、中間路部位 rmにおヽてレーン選択を誤り、車が左右走行路 mを直進せざる得な、場合は車は直進し、実際にオフルートしてしまう。

この状況はナビゲーシヨン装置により認識され、この段階で（図 12 (a)において地点 Cを通過した状態で）、初めてオフルート対策手段が働き、図 12 (b)に示すように現在位置 Bを出発地とし、目的地までのルート探索を行う。結果、新たに求められた案内ルートによるナビゲーシヨンに、地点 C— B間のタイムラグで示す空白期間を生じ、好ましくない。

[0009] このような空白期間の発生を抑制する技術として、案内ルートからの逸脱を想定して、その逸脱後の案内ルートを予め求めておこうとする技術が提示されている（特許文献 1)。

さらに、この特許文献 1における計算量の低減を目的として、案内交通点に関してのみ予備ルートを求めておこうとする技術がある（特許文献 2)。

特許文献 1：特開平 8— 30193号公報 (特許請求の範囲）

特許文献 2：特開 2003 - 344077号公報 (特許請求の範囲）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 上記のように、案内ルートからの逸脱を予測して、予め予備的なルートを準備しておく技術においては、逸脱の可能性が実効的且つ具体的に判断されないため、比較的多くの予備的な案内ルートを用意しておく必要があり、計算量が多くなるとともに、記憶しておく計算結果のデータ量も多くなるという問題がある。

[0011] 上記のような状態に鑑みて、本発明の目的は、オフルート状態に陥った状況にあつても、ナビゲーシヨンの空白期間をできるだけ少ない時間とすることが可能で、且つ、予備的な案内ルートを予め求めておく構成においても、その準備を効率的に行うことが可能なナビゲーシヨン装置を得るとともに、この種のナビゲーシヨンを実現できるナピゲーシヨン方法を得ることにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記目的を達成するための、自車位置を求める自車位置決定手段と、目的地までの案内ルートを探索する案内ルート探索手段とを備えたナビゲーシヨン装置の特徴構成は、自車位置より走行前進側にある前記案内ルートに関し、現在の自車状況から見て、当該案内ルートに沿った走行を困難とする障害事情の有無を判定する障害事情判定手段を備え、前記障害事情判定手段により前記障害事情が存在すると判定された場合に、前記障害事情下で当該案内ルートを外れて到達すると予想される地点を出発地として、前記案内ルート探索手段を働かせて、前記出発地から前記目的地までの新たな案内ルートを探索するオフルート予備対策手段を備えたことにある。

[0013] このナビゲーシヨン装置には、障害事情判定手段を備え、この手段により、自車位置より走行前進側にある前記案内ルートに関し、現在の自車状況から見て、当該案内ルートに沿った走行を困難とする障害事情の有無が判定される。そして、障害事情が存在すると判定された場合は、オフルート予備対策手段が働き、現在の自車状況において案内ルートを外れて到達すると予想される地点を出発地として案内ルート探索手段を働かせて、前記出発地から前記目的地までの新たな案内ルートを探索する。

[0014] この場合の探索手法は従来型のオフルート対策手段によるものと同様である。伹し、その出発地の設定が、現在の自車状況において、案内ルートを外れ、障害事情の下に到達しうる地点となるのみである。

[0015] そして、この構成にあっては、障害事情判定手段による判定をおこない、その判定結果として、自車が案内ルートを外れる可能性がある場合に、その外れる走行ルートに基づいた新たな案内ルートの探索を、障害事情判定手段による判定が行われる時点で実行する。

[0016] 結果、従来型のオフルートが発生した状態で、新たなルート探索を実行する場合に比較して、自車がオフルートする可能性がある段階で、新たなルート探索を行うこととなり、結果的に先に説明したナビゲーシヨンの空白域を低減することができる。

[0017] さらに、案内ルートを逸脱した場合に採用すべき予備的な案内ルートを進路変更地点毎に求めるのではなぐ現状の走行状態等を考慮して、実際に障害事情が存在すると判定した場合に、新たな案内ルートを探索するため、実効的且つ具体的な状況に対応して、必要最小限の新たな案内ルート探索をおこなうだけの構成とできる。

[0018] さて、この構成の場合、自車位置を求める自車位置決定手段と、目的地までの案内ルートを探索する案内ルート探索手段とを備えたナビゲーシヨン装置におけるナビゲーシヨン方法は、以下の特徴手段を備えることとなる。

即ち、自車位置より走行前進側にある前記案内ルートに関し、現在の自車状況から見て、当該案内ルートに沿った走行を困難とする障害事情の有無を判定し、前記障害事情が存在すると判定した場合に、前記障害事情下で当該案内ルートを外れて到達すると予想される地点を出発地として、前記出発地から前記目的地までの新たな案内ルートを探索するオフルート予備対策を実行し、新たに探索された案内ルートに従ってナビゲーシヨンを行うのである。

[0019] さて、上記構成のナビゲーシヨン装置にお!、て、前記自車位置決定手段が、自車が走行して、る自車のレーン位置を求める自車レーン位置決定手段を備え、前記障害事情判定手段が、前記自車レーン位置決定手段により決定される前記自車のレーン位置に基づ、て、前記障害事情の存在を判定することが好ま、。

現今のナビゲーシヨン装置にあっては、自車位置を走行路における走行レーン単位で検出することが可能となりつつある。例えば、自車位置の概略を GPS等の装置力も決定するとともに、自車に備えられている車載カメラ力も路上にある白線、路肩位置等を決定し、予め求められている自車位置の地図情報から、その地点におけるレーン数、白線数、路肩の特徴等を割り出し、車載カメラから得られる撮像情報及び地図情報カゝら得られる走行レーン数に関する情報に基づいて、自車が現在走行している走行レーンを決定することができる。

[0020] 一方、先に本願が解決しょうとする課題の項で説明したように、自車が現在走行している走行レーンは、走行ルートの選択に関しては重要な要素である。

例えば、案内ルートとしては、走行前進側に右折もしくは左折の必要な地点が存在するにも係らず、左折もしくは右折が可能な走行レーンを自車が走行していない場合等にあっては、将来的に案内ルートに沿った走行が困難であると判断する必要が生じる。

そこで、自車レーン位置決定手段を備えるとともに、その決定結果に基づいて、前記障害事情判定手段が案内ルートに沿った走行の可否を判定することが有効であり、本願に係る、新たな案内ルート探索を有効に予備的且つ実効的に行うことができる

[0021] この装置の場合、自車が走行している自車のレーン位置を求め、前記障害事情判定を行うに、前記自車のレーン位置に基づいて、前記障害事情の存在を判定するナビゲーシヨン装置におけるナビゲーシヨン方法を実行することとなる。

[0022] さて、前記障害事情判定手段による判定において、自車が走行している道路地点における通行区分情報又は法規制情報、自車位置より走行前進側にある前記案内ルートにおける最初の進路変更地点までの距離情報、自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体情報あるいは自車の走行状態に関する自車走行情報の何れか一種以上に基づいて前記判定を行うことが好ましい。

[0023] 自車が走行している走行地点にあっては、自車の走行レーンによっては、通行区分、法規制によって、案内ルートに沿った走行である左折、右折が出来な力たりすることがある。さらに、近接しつつある進路案内地点までの距離が短いにも拘らず走行レーンを走行していない場合は、同様に案内ルートに沿った走行である左折、右折が出来な力つたりすることがある。さらに、自車の周りに多くの車が存在している場合は、レーン変更自体が行い難くなる。また、自車の走行速度が大きい場合は、同様に、進路案内地点である案内ルートに沿った走行である左折、右折が出来な力つたりする。

[0024] そこで、これらの各要件のうちのいずれかを考慮して、障害事情判定手段が判定を行う。このようにすることで、現在の自車状況に的確に対応したナビゲーシヨンを行うことができる。

[0025] これまで説明してきたナビゲーシヨン装置にぉ、て、前記障害事情判定手段による障害事情判定を行う障害事情判定区間又は位置を決定する障害事情判定位置決定手段を備えることが好まし、。

[0026] 本願にあっては、自車が案内ルートに沿って走行できる力否かを判定するため、その判定を必要とする案内ルート上の地点と、必ずしも必要でな!、地点も存在する。例えば、判定の対象となる進路変更地点である交差点に近づく走行状態において、その交差点において案内ルートが左折又は右折している場合、その交差点から所定の距離にある位置で、障害事情判定は必然的に必要となる。一方、道なりの走行では、必ずしも障害事情判定を必要とするものではない。従って、障害事情判定位置決定手段を設け、例えば、特定の交差点力所定の距離にある区間又は地点を障害事情判定位置とすることにより、的確に案内ルートとの関係で決る障害事情判定位置を設定することができ、不要な判定処理を低減することができる。

[0027] 前記障害事情判定位置決定手段が、前記自車位置より走行前進側にある前記案内ルートにおける最初の進路変更地点との関係に基づいて、前記障害事情判定を行う前記障害事情判定位置を決定する構成で、前記案内ルートにおける最初の進路変更地点から前記障害事情判定位置までの距離が可変とされていることが好ましい。

このように、前記案内ルートにおける最初の進路変更地点から前記障害事情判定位置までの距離を可変とするには、自車が走行している道路地点における車線情報、通行区分情報又は法規制情報、自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体情報あるいは自車の走行状態に関する自車走行情報の何れか一種以上に基づいて前記距離を可変決定することができる。

[0028] 先に示したように、例えば、近接しつつある進路変更地点である交差点において左折をする必要がある場合に、上記のように、自車が走行している地点における車線情報、通行区分、法規制、自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体、あるいは自車の走行状態によって、案内ルートに沿った走行が可能か否かが判明する。そこで、障害事情判定位置を、この種の状況に従って変えるのである。例えば、左折レーンまでのレーン数が多い場合、通行区分、法規制によって左折できない場合、渋滞しており左折できない場合、走行速度が高く左折、レーン選択に所定以上の走行距離を要する場合等にあっては、障害事情判定位置から案内ルートに存する進路変更地点までの距離を伸ばしておく。この様にすることで、新たな案内ルートの探索を早期に行い、オフルート状態に陥った場合にも、空白期間を低減した状態で、ナビゲーシヨンを行える。

[0029] これまで説明してきたナビゲーシヨン装置にぉ、て、自車位置が案内ルートから外れている力否かを判定するオフルート判定手段を備え、オフルート判定手段により自車位置が前記案内ルートから外れる可能性が高いと判定された場合に、前記案内ルート探索手段を働かせて前記目的地までの新たな案内ルートを探索するオフルート対策手段を備えることが好まし、。

[0030] オフルート判定手段及びオフルート対策手段は、自車が実際に案内ルートからォフルートした状態において、新たな案内ルートを現在位置から求める手段であり、これら手段を設けることで、従来型のオフルート対策を講じることができる。

[0031] さて、案内ルート探索は、前記案内ルート探索手段が、道路単位、走行レーン単位、若しくは案内ルートに存する道なり走行を除く走行を行う必要がある走行地点単位でルート探索を実行するものとできる。即ち、案内ルートの探索は、本願にあっては、どのような形態で行われてもよい。ここで、走行レーン単位で案内ルートを提供できる場合は、従来より確度の高い案内を行うことができる。発明を実施するための最良の形態

[0032] 第一実施の形態

以下に、本発明の第一実施の形態について図面に基づいて説明する。図 1は、本実施形態に係るナビゲーシヨン装置 100のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。

[0033] 図 1に示すように、本実施形態に係るナビゲーシヨン装置 100は、主たる構成として、現在位置検知装置 1、情報記憶装置 2、演算処理装置 3、表示入力装置 4、リモコン入力装置 5、車載カメラ 6及び VICS受信機 7を備えている。

[0034] 現在位置検知装置 1は、ここでは、 GPS受信機 la、方位検知センサ lb、及び距離検知センサ lcを備えて構成されている。

GPS受信機 laは、人工衛星力の信号を受信する装置であり、信号の発信時刻（現時刻）、 GPS受信機 laの位置情報、 GPS受信機 laの移動速度、 GPS受信機 la の進行方向など様々な情報を得ることができる。

方位検知センサ lbは、地磁気センサやジャイロセンサ、或いは、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム、車輪部に取り付ける角度センサ等により構成され、車両の進行方向を検知することができる。

距離検知センサ lcは、車輪の回転数を検知するセンサや車両の加速度を検知するセンサと検知された加速度を 2回積分する回路との組み合わせ等により構成され、車両の移動距離を検知することができる。

[0035] VICS (Vehicle Information and Communication System：登録商標）受信機 7は、道路上の所定の地点に設置された信号発信機力発信された信号を受信する装置であり、 VICSの光ビーコン及び電波ビーコンや、 FM放送に多重された VICS信号を受信することができる装置としている。演算処理装置 3は、この VICS受信機 7が受信した信号から、渋滞情報、現在位置情報、駐車場情報等の各種交通情報を取得することができる。

[0036] 情報記憶装置 2は、例えば、ハードディスクドライブ、 DVD— ROMを備えた DVD ドライブ、 CD— ROMを備えた CDドライブ等のように、情報を記憶可能な記録媒体とその駆動手段とを有して構成される。そして、ここでは、情報記憶装置 2には、地図データベース 2aと、交通情報データベース 2b等が格納されて、る。

[0037] 地図データベース 2aは、表示入力装置 4の表示部 4aに表示するための地図情報を記憶しているデータベースであるとともに、自車レーン位置を決定するための情報を記憶したデータベースである。

地図情報は、道路レイヤ、施設等の背景情報を有する背景レイヤ、市町村名など文字を表示するための文字レイヤ等を有して構成されている。このうち、道路レイヤは、緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数のノード Nと、 2つのノード Nを連結して道路を構成する多数のリンク Lとを有して構成されて、る。各リンク L は、そのリンク情報 Laとして、図 4に示すように、リンク番号、両端のノード Nのノード番号、道路の種別 (高速道路、有料道路、国道、県道等の種別)、リンク長さ及び幅員等の道路属性情報を備えて!/、る。

さらに、この地図データベース 2aには、演算処理装置 3に備えられる自車レーン位置決定手段 3bにお、て使用するための、各道路における道路中心線 G4dから道路幅方向における白線 G2d、破線 G3d、路端 Gldの位置等が記憶されている（図 3 (a) 参照)。これらの情報は、車載カメラ 6から取り込まれる画像と比較対照され、自車のレーン位置の決定に供される。

[0038] また、この地図データベース 2aには、演算処理装置 3に備えられる障害事情判定手段 3fにおいて使用するために、各道路に関して各地点の車線情報、通行区分情報、法規制情報が記憶されている。これらの情報は、自車の現在位置、案内ルートにおける最初の進路変更地点との関係で呼び出されて障害事情判定の用に供される

[0039] 交通情報データベース 2bは、本実施形態においては、図 5に示すように、日付（ここでは月日、 1月 1日〜 12月 31日）及び時刻毎（ここでは 15分単位、 00 : 00-23 : 45)に、地図データベース 2aに含まれる全リンク L (リンク番号 l〜nnn)のそれぞれに対応する渋滞度及び旅行時間の情報を記憶して、るデータベースである。ここで、渋滞度は、「1」〜「5」の 5段階で表されており、「1」は渋滞なし、「2」はやや混雑、「 3」は混雑、「4」はやや渋滞、「5」は渋滞というように、数が増えるほど渋滞度も高くなるように表現される。なお、渋滞度を「1」〜「5」の 5段階に分類したのは単に一例であり、更に細分ィ匕し又は簡略ィ匕することも当然に可能である。

旅行時間は、各リンク Lの一方のノード N力他方のノード Nまでの距離を通過するのに要する時間であり、図 5中では秒単位の数値で表されている。なお、この交通情報データベース 2bに記憶される情報は、過去の VICS情報や道路交通センサスの情報、或いは自車又は他車の走行履歴情報等力得られる情報に基づいて、日付及び時刻を同じくする過去の各リンク Lにおける旅行時間や混雑の程度等を統計的に処理することで得ることができる。

[0040] 図 1に戻り、表示入力装置 4は、地図や案内ルート R等のルート案内のための各種情報、さらには、現時点あるいは案内ルート Rの近くで行われる工事に関する情報、車載カメラ 6により撮像される撮像情報を表示するための表示部 4aと、被案内者である車両の運転者力もの入力を受け付ける入力部 4bとを有して構成されて、る。表示部 4aには、例えば、液晶表示装置、プラズマ表示装置、 CRT (cathode-ray tube) 表示装置等を用いることができる。また、入力部 4bとしては、ここでは、表示部 4aの表示画面上に設けたタツチパネルと、表示画面の周囲に配置した各種スィッチとを備えている。

[0041] また、リモコン入力装置 5は、車両の運転者力もの入力を受け付けてリモートコント口ールにより演算処理装置 3側に送信する装置であり、送信された入力情報はリモコン受信機 8を介して演算処理装置 3に入力される。

[0042] 車載カメラ 6は、自車の前方の情景を撮像できるように構成されており、この車載カメラ 6からの撮像画像が後述する画像処理手段 3aに送られて画像処理の対象となる。本願にあっては、後述するように自車レーン位置決定手段 3bによる自車レーン位置の決定を行うため、この画像処理により得られた情報が利用される。

[0043] 演算処理装置 3は、例えば、各種の演算処理及びナビゲーシヨン装置の各部の動作制御を行う CPUと、この CPUが演算処理を行う際のワーキングメモリとして使用される RAMと、 CPUを動作させるための各種の動作プログラムや制御プログラム等のソフトウェアが格納された ROM等を備える構成とすることができる。そして、この演算処理装置 3に、現在位置検知装置 1、情報記憶装置 2、表示入力装置 4、リモコン入力装置 5、車載カメラ 6及びリモコン受信器 8が接続されている。 [0044] 演算処理装置 3は所定の目的を達成するためのソフトウェアが格納されており、ハ一ドウエアとともに働いて一定の目的を達成するように構成されている。即ち、ソフトゥエアとハードウェアとは、共働することで所定の目的を実現する処理手段を構成する。ここでは、図 1に示すように、演算処理装置 3は、画像処理手段 3a、自車レーン位置決定手段 3bを含む自車位置決定手段 3c、オフルート判定手段 3d、オフルート対策手段 3e、障害事情判定手段 3f、障害事情判定位置決定手段 3g、オフルート予備対策手段 3h、案内ルート探索手段 3iを備えている。

[0045] 演算処理装置 3は、所定の動作プログラム、データ、入力情報等に基づいて、主に 3種の目的を達成するように構築されている。

その一は、自車位置の決定にあり、上記した現在位置検知装置 1からの情報及び車載カメラ 6からの情報に従って、自車レーン位置まで自車位置を決定する構成が採用されている。この目的から、図 1に示す画像処理手段 3a、自車レーン位置決定手段 3bを備えた自車位置決定手段 3cが備えられて、る。

その二は、オフルート時の新たな案内ルートの探索にあり、この目的からオフルート判定手段 3d、オフルート対策手段 3eが備えられてヽる。

その三は、オフルートとなる前に新たな案内ルートを探索しておくことにあり、この目的から、障害事情判定手段 3f、障害事情判定位置決定手段 3g及びオフルート予備対策手段 3hが備えられて、る。

[0046] 以下、夫々の手段に関して順に説明する。

1. 自車位置の決定

この決定には、上述の現在位置検知装置 1、情報記憶装置 2及び車載カメラ 6からの情報が利用される。

上記現在位置検知装置 1からの情報は、自車の概略位置を 5〜： LOm程度の範囲内で決定することができる。このようにして求められる自車の概略位置情報は、自車レーン位置決定手段 3bにおける自車レーン位置の決定に使用される。

[0047] 即ち、上記地図データベース 2aに記憶されて、る道路関連の情報から、自車の概略位置に存するレーン決定に有用となる情報が導出される。この種の情報としては、自車の概略位置におけるレーン数、白線、破線の数、さらに路肩の状態等である。この種の情報に基づいて、自車の概略位置における路端 Gld、白線 G2d、破線 G 3d、中央白線 G4dを撮像される状態で示したのが図 3 (a)である。

一方、車載カメラ 6からの撮像情報は画像処理手段 3aに送られ、その撮像情報から自車の概略位置における道なりの特徴画像 (路端 Gli, 白線 G2i、破線 G3iさらには中央白線 G4i)が抽出される。図 3 (b)にこの種の例を示した。この例は、自車が片側 2車線の左側走行レーンを走行している例である。

[0048] そして、上記自車レーン位置決定手段 3bにあっては、地図データベース 2aからの情報（図 3 (a)に相当する情報）と，画像処理手段 3aにより得られた情報（図 3 (b) に相当する情報)とが道路幅方向の位置関係で比較対照され、自車レーンが決定される。この比較対照にあたっては、地図情報データベース 2a側から導出される、自車が左側走行レーンにあり、自車に装備された車載カメラ 6が撮像すべき画像と、自車が左側走行レーンにあり、自車に装備された車載カメラ 6が撮像した実際の撮像画像との対照で、その一致度の高い側を自車の現在走行している走行レーンとする。このようにして、自車レーン位置まで決定することができる。

[0049] 2 案内ルート探索

この案内ルート探索は案内ルート探索手段 3iにより実行される。

案内ルート探索手段 3iは、基本的には、使用者により目的地 Dが指定された際に、出発地 Sから目的地 Dまでの案内ルート Rを探索して決定する処理を行う。ここで、出発地 Sは、現在位置検知装置 1により検知された自車の現在位置に基づいて定まる力使用者が表示入力装置 4の入力部 4b又はリモコン入力装置 5により入力して指定することちでさる。

[0050] さらに、本願にあっては、案内ルート探索手段 3iは、オフルート対策手段 3e及びオフルート予備対策手段 3hにより新たなルート探索時にも使用される。従って、オフルート対策手段 3eによる新たな案内ルートの探索時おいては、その出発地 Sはオフルートしていると判定された自車の現在位置となり、オフルート予備対策手段 3hによる新たな案内ルートの探索時においては、障害事情判定手段 3fにより自車が現在の案内ルートから外れると判定された場合に、これまで採用してきた案内ルートを外れ、この障害事情下で到達すると予想される位置となる。この位置は、図 2 (b)、図 l l (b )で示す例では、進路変更地点である図上 Cで示す位置より、僅かに右側（直進側）の位置となる。この場合、案内ルートを外れ、障害事情下で到達すると予想される直近の位置から、その位置で予想される走行方向に走行を続けるとして、新たなルート探索を行うこととなる。

[0051] 案内ルート探索手段 3iにより案内ルート Rを探索して決定する処理は、公知の各種の方法により行うことができ、例えば、以下の方法により行うことができる。

[0052] この方法は、案内ルート Rを構成する各リンク Lにおける旅行時間を基本とするものである。例えば、図 6に示すように、出発地 Sと目的地 Dが決定されると、両地点を結ぶ複数のルート候補 Rl、 R2、 R3を挙げることができる。そして、各ルート候補 Rl、 R2、 R3は、そのルート候補を構成する連続したリンク Ll、 L2、 · ·の集合として認識される。これらの各リンク Lについては、日付及び時刻毎に各リンク Lを通過するに要する旅行時間の情報が交通情報データベース 2bに記憶されている。

[0053] すなわち、先に説明した図 5に示す交通情報データベース 2bによれば、いずれかの日付 (例えば 1月 1日）及び時刻（例えば 00： 00)につ、て、リンク番号で識別される各リンク Ll、 L2、 · · 'Lnnn全てに対して、その渋滞度（1〜5)及び旅行時間（例えば 20秒、 135秒、 42秒等）が確定される。従って、全てのルート候補 Rl、 R2、 R3 に対して、そのルート全体を通過するために必要となる予想所要時間を算定することが可能であり、例えば、この所要時間をルート通過に要するコストと見なして、そのコストが最低となるルート候補を案内ルート Rとして決定するのである。

[0054] なお、以上の説明では、説明を簡単にするために、コストを決定する要素として旅行時間のみに関して説明したが、従来力知られているように、各リンク Lのリンク情報 Laに含まれる道路の種別 (高速道路、有料道路、国道、県道等の種別)や幅員、リンク L間を繋ぐノード Nが交差点である場合に交差点を通過するための時間、更には、出発地力のリンク Lあるいはノード Nまでの距離、右左折、道路の車線数等をコスト計算に含めることも可能である。

[0055] 3 オフルート対策

オフルートに対応するために、オフルート判定手段 3dとオフルート対策手段 3eとの両者の手段が備えられている。この対策手段 3eは、従来からナビゲーシヨン装置 10 0に備えられているものと同様であり、実際に自車が案内ルートを外れて、誤った道に進入した場合に、その位置力新たな案内ルートを探索する。これら手段による処理は、図 12における案内ルート Roと新たな案内ルート Rnとの関係と同様である。

[0056] 従って、オフルート判定手段 3dは、基本的には現在位置検知装置 1から検出される自車の概略位置と案内ルート Roを道路単位で比較して、自車が案内ルート Ro上にある力否かを判断する。そして、オフルート判定手段 3dにより自車位置が案内ルート Ro力外れていると判定された場合に、前記オフルート対策手段 3eは、自車の現在位置を出発地 Sとして、これまでに設定されている目的地 Dを目的地 Dとして、現在の走行方向に進むとして、案内ルート探索手段 3iを働力せてその目的地までの新たな案内ルート Rnを探索する。よって、現実にオフルートが発生した場合に、その位置力も的確な案内ルートでナビゲーシヨンを行える。

[0057] このオフルート対策の処理フローを図 10に示した。同図に示すように、現在位置' レーンの検出を実行し (ステップ 101)、その結果を現在の案内ルート Roと照合する（ステップ 102)。照合の結果合致する場合 (ステップ 103 : yes)はそのまま案内を続行し (ステップ 105)、合致しない場合 (ステップ 103 : no)は、新たな案内ルート Rnの探索を経て (ステップ 104)、その案内ルート Rnによる案内を続行する（ステップ 105)。

[0058] 4 オフルート予備対策

このオフルート予備対策は、自車がオフルートに陥る可能性が高、か否かに従って、陥る可能性が高い場合は、オフルートに陥った場合の新たな案内ルート Rnを予め求めておくものである。従って、この目的から、障害事情判定手段 3f、障害事情判定位置決定手段 3g及びオフルート予備対策手段 3hが備えられている。

ここで、障害事情判定手段 3fは、自車位置より走行前進側にある案内ルート Roに関し、現在の自車状況から見て、当該案内ルート Roに沿った走行を困難とする障害事情の有無を判定するものであり、この障害事情判定手段 3fにより障害事情が存在すると判定された場合に、オフルート予備対策手段 3hは、これまでの案内ルート Ro を外れ、その障害事情下で到達可能な地点 (例えば、図 2 (a)において進路変更地点 Cより僅かに直進した地点）を出発地 Sとして、案内ルート探索手段 3iを働力せて、その出発地 Sから予め設定されている目的地 Dまでの新たな案内ルートを探索する。従って、何らかの事情により障害事情判定手段 3fが、現在の案内ルート Roに沿つた走行が不可能と判断した場合に、そのルートから外れる地点から目的地 Dまでの新たな案内ルートの探索が実行される。

[0059] さて、障害事情判定手段 3fは、少なくとも、先に説明した自車レーン位置決定手段 3bにより決定される自車のレーン位置に基づいて、案内ルートに沿った走行が可能か否かの判定を行う。

例えば、案内ルートに沿った走行において、進路変更地点（交差点等)で左折が必要な場合は、左折レーンにいる場合は障害事情無し、さらに直進レーンにいる場合や右折レーンにいる場合は障害事情がある可能性があると判定し、左折レーンから遠い程、障害事情の程度が高いと判定する。

[0060] さらに、この判断にあっては、自車が走行している道路地点における通行区分情報又は法規制情報、自車位置より走行前進側にある案内ルート Rにおける最初の進路変更地点までの距離情報、自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体情報あるいは自車の走行状態に関する自車走行情報の何れか一種以上も、その判定の要件とされる。

[0061] 通行区分、法規制の例としては、その走行地点における走行レーン変更禁止等が参考にされ、現在自車が走行している走行レーンからみて、案内ルート Ro上で近づきつつある最近の左折交差点があるにもかかわらず、自車が直進レーンに、る場合に、障害事情がある可能性が高いと判断する。この場合、オフルート予備対策手段 3hは、自車が接近しつつある交差点を直進することを要件として、新たな案内ルート Rnを探索することとなる。

[0062] 自車位置より走行前進側にある前記案内ルート Roにおける最初の進路変更地点 Cまでの距離情報の例としては、現在自車が走行している走行レーンからみて、案内ルート Ro上で近づきつつある最近の左折交差点 Cがあるにもかかわらず、自車が直進レーンにおり、さらにその交差点 Cまでの距離がレーン変更を行うのに不足である場合に、障害事情があると判断する。この場合、オフルート予備対策手段 3hは、自車が接近しつつある交差点を直進することを要件として、新たな案内ルート Rnを探索することとなる。 [0063] 自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体情報の例としては、現在自車の周りに多くの車が存在しさらに自車が中央側のレーンを走行して、る場合で、案内ルート Ro上で近づきつつある最近の左折交差点 Cがある場合に、障害事情があると判断する。この場合も、オフルート予備対策手段 3hは、自車が接近しつつある交差点 Cを直進することを要件として、新たな案内ルート Rnを探索することとなる

[0064] 自車の走行情報の例としては、自車が中央側のレーンを比較的高速で走行して V、る場合で、案内ルート Ro上で近づきつつある最近の左折交差点 Cがある場合に、障害事情があると判断する。この場合も、オフルート予備対策手段 3hは、自車が接近しつつある交差点を直進することを要件として、新たな案内ルート Rnを探索することとなる。

[0065] 以上の説明にお、ては、本願に!/、う障害事情判定の概念に従!、任意の走行地点で障害事情判定を行う例に関して説明したが、本実施形態の場合、その判定を行う区間が決定されている。

[0066] 即ち、図 1に示すように、前記障害事情判定手段 3fによる障害事情判定を行う障害事情判定区間又は位置を決定する障害事情判定位置決定手段 3gが備えられており、この障害事情判定位置決定手段 3gが、自車位置より走行前進側にある前記案内ルート Roにおける最初の進路変更地点 Cとの関係に基づいて、この例では前記障害事情判定区間を決定するものとされている。

従って、常時、障害事情判定手段 3fによる判定が実行されることはなぐ例えば、左折交差点 C力所定の距離 Xにある区間内でのみ障害事情判定が実行されるように構成されている。図 2 (b)に、この区間 Aを示した。

[0067] 以下に、この例に係るオフルート予備対策の処理フローを図 8に示した。

この処理フローは、自車が上記区間 A内を走行中に逐次、繰り返し実行され、必要な場合は、新たな案内ルート Rnの探索を行うものである。

[0068] このフローにおいては、先ず、自車が走行している地図上の自車位置及び自車レーンが検出される (ステップ 81)。一方、予め探索されている案内ルート Roに関して、自車の前方の進路変更地点 Cにつ、て、現状で自車が走行して、るべき走行ルートとの照合が成される (ステップ 82)。この照合段階で、自車が案内ルート Roに沿って走行しょうとすれば、それに適合するルート上を走行しているかどうかの判定がつくこととなる。ここで、図 2に示す例の場合、左折可能な最も上側の走行レーンを走行している場合は、案内ルート Roに沿っての走行が可能であり、最も下側の走行レーンを走行して、る場合は、オフルートの可能性が高ヽと、える。

[0069] この状況で、案内ルート Roにおいて、前方所定距離 Xm内に進路変更地点じがある力否かが判断される (ステップ 83)。即ち、進路変更地点 Cとの関係で障害事情判定を行う必要があるかどうかを判定するのである。図 2 (b)に示す例にあっては、区間 Aで示した左右方向の距離力 ¾に相当し、図示するような 4車線の道路では 200〜 1000m程度に設定するのが好ましい。この判断は、自車が現状のまま走行しても案内ルート Roに沿った走行が可能かどうかの判定要件となる。従って、この判定において、自車位置が進路変更地点 Cに近づき過ぎている場合は yesとなり、障害事情がある可能性が高、との判断の下、ステップ 84〜ステップ 86の処理を実行する。

一方、自車と進路変更地点 Cとの距離が所定以上ある場合は、現在の案内ルート R oに沿った走行が可能であると判定し、現状の案内状態を維持する (ステップ 83 : no)

[0070] ステップ 83で yesと判断した場合は、自車の周辺情報、車両情報を所得する (ステツプ 84)。ここで、自車の周辺情報とは、先に説明したように、自車の周囲に他車が存在するか否かである。さらに、車両情報とは、自車の走行速度等である。この要件は、渋滞度が高ぐ走行速度が高い場合に、左折等が困難になるからである。

[0071] 以上の情報を得た上で現在の走行レーンを含む現在位置力案内ルートへの進入が可能な否かの判定を実行する (ステップ 85)。例えば、自車の周りが他車で埋められており、比較的高速で走行している状態では、障害事情ありと判定し案内ルートへの進入不可と判定することとなる。一方、自車の周りに車が無ぐ比較的低速で走行している状態では、障害事情判定で障害事情なしと判定し、案内ルートへの進入可能と判定することとなる。この場合に、さらに現時点あるいは交差点までの通行区分、法規制等を参照して、障害事情の有無を判断してもよい。

[0072] 上記の判定を実行し、障害事情があり現状の案内ルート Roへの進入不可と判断された場合 (ステップ 85 : no)は、新たな案内ルート Rnの探索を実行する (ステップ 8 6)。この新たな案内ルート探索は、障害事情がそのまま維持され、その事情に従った走行を行った状況において到達する地点を出発地 S (図 2において C点より少し直進した位置）とするものとなる。この場合、その地点力もの走行方向は当然に障害事情に従った走行方向となる。

上記の判定を実行し、障害事情がなぐ現状の案内ルート Roへの進入可と判断された場合 (ステップ 85 : yes)は、現状の案内ルート Roに従ったナビゲーシヨンを実行する（ステップ 87)。

以上のようにして、予備的な案内ルートの探索を、実際にオフルートする可能性が高い場合に行い、限られた資源を有効利用できる。

[0073] 第 2実施の形態

上記の実施の形態にあっては、障害事情判定を行う範囲を、自車から走行前進側にある案内ルート Roにおける最初の進路変更地点 Cとの関係力決定するものとし、その距離 Xを一定のものとして、その位置より進路変更地点 C側にある所定の区間 A 内で障害事情判定を逐次行うものとしたが、走行状態に従って、その進路変更地点力もの距離を可変として、その位置のみで判定するものとしてもよい。

[0074] この例では、図 11 (b)に示すように、案内ルート Roにおける最初の進路変更地点 C力障害事情判定位置 Eまでの距離 Y自体を、自車が走行して、る道路地点における、車線情報、通行区分情報又は法規制情報、自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体情報あるいは自車の走行状態に関する自車走行情報の何れか一種以上に基づ!/、て決定する。

[0075] この例を、自車が案内ルート Ro上にある左折交差点 Cに接近して、る場合について、説明する（図 11 (b)参照)。これまでにも説明したように、本願にあっては、自車が走行して、る走行レーンは、左折レーンか直進レーンかの決定は可能とされてヽる。そこで、例えば、左折レーンまでのレーン数が多ぐ走行速度が速ぐさらに渋滞度が高い場合に、上記距離 Yを長く取り、その位置で左折レーンに自車がない場合は、障害事情が存在すると判断する。

逆に左折レーンまでのレーン数が少なぐ走行速度が遅ぐさらに渋滞度が低い場合は、上記距離 Yを短くとり、その位置で左折レーンに自車がない場合は、障害事情が存在すると判断する。

このようにすると、左折交差点 Cまでの距離と走行レーンとの関係で、障害事情の存否を判断できる。

[0076] この場合も、距離 Υの設定に、道路地点における通行区分、法規制等を参考にして、前記距離 Υを設定してもよい。この場合、例えば、走行レーンの変更が行えない区間の場合は、当然にその分だけ、距離が長くすることとできる。

[0077] さらに、具体的に図 9に示す処理フローに基づいて説明すると、自車の現在位置 •レーンの検出 (ステップ 91)、前方案内ルートとの照合 (ステップ 92)はこれまでと同じである。この段階で、自車が走行している現在位置'走行レーンは決定され、目標とすべき走行レーンと現在走行している走行レーンの関係が判明する。

[0078] 引き続いて、周囲走行体情報、自車走行情報を取り込む (ステップ 93)。このようにして取り込まれた情報を重みづけとして、予め標準的に決定されている距離との関係で、上記交差点力もの距離 Υである障害判定位置 Εを決定する。例えば、周囲走行体が多い場合は、距離 Υが長くなるように重み付けを実行し、少ない場合は距離 Υ が短くなるように重み付けを実行する (ステップ 94)。そして、そのようにして決定された障害判定位置 Εで現在の走行レーン力案内ルート Roへの侵入が可能か否かを判定する (ステップ 95)。実質的には、この位置で左折可能なレーンにいるか否かが判定の基準となる。

[0079] 結果、進入可能な場合 (ステップ 95:yes)、そのまま案内を続行し (ステップ 97)、進入不可な場合 (ステップ 95:no)、新ルート Rnの探索を行った後 (ステップ 96)、その新ルートで案内を続行する (ステップ 97)。

[0080] 以上のようにして、オフルートに陥った場合にも、案内ルートを使用したナビゲーシヨンの空白期間を最小に抑えることができる。

[0081] 〔別実施の形態〕

(1) 上記の実施の形態にあっては、自車位置の決定においては、自車の走行レーンまでを含めて自車位置の決定が可能な例を示したが、本願は、進路変更地点に近接する状況で、その案内ルートに沿った走行が可能な否かの判断を障害事情判定として行い、その結果に従って、新たな案内ルート探索を行えばよぐ自車位置の決定は走行レーン基準で行うのみならず、従来どおり走行レーン探索を含まない道路単位で行ってもよい。

この場合、障害事情判定は、走行速度、自車位置から進路変更地点までの距離に従ってその判定を行える。

(2) 上記の実施の形態にあっては、案内ルートの探索を、道路単位で行う例を示した力案内ルートの探索を走行レーンを含めた走行レーン単位で行ってもよい。この場合、オフルート判定が有効に働くこととなるが、走行レーンの変更を必要とする地点をこれまで説明してきた進路変更地点として、障害事情判定を行うこととなる。

さらに、案内ルートの道なり走行 (所謂、直進走行)を除く走行を行う必要がある走行地点単位 (これまで説明してきた進路変更地点単位)で探索を行うものとしてもよ!ヽ産業上の利用可能性

[0082] オフルート状態に陥った状況にあっても、ナビゲーシヨンの空白期間をできるだけ少ない時間とすることが可能なナビゲーシヨン装置を得るとともに、この種のナビゲーシヨンを実現できるナビゲーシヨン方法を得ることができた。

図面の簡単な説明

[0083] [図 1]本発明の第一の実施形態に係るナビゲーシヨン装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図

[図 2]第一の実施形態における新たな案内ルートの探索状況を示す図

[図 3]地図データ力得られる参考データの状態 (a)と走行レーンの決定を実行する場合に得られる撮像画像 (b)とを示す図

[図 4]地図データベースが有する各リンクのリンク情報の内容を示す図

[図 5]交通情報データベースの内容を示す図

[図 6]案内ルートの探索に使用されるリンク及びノードの関係を示す図

[図 7]案内ルート Rの表示例を示す図

[図 8]第一の実施形態に係る障害事情判定を伴った新たな案内ルート探索のフローを示す図圆 9]第二の実施形態に係る障害事情判定を伴った新たな案内ルート探索のフローを示す図

[図 10]オフルート後のリルートを行うフローを示す図

圆 11]第二の実施形態における新たな案内ルートの探索状況を示す図

圆 12]オフルート対策のみを実行する場合の問題点を示す図

符号の説明

1 現在位置検知装置

2 情報記憶装置

2a 地図データベース

2b 交通情報データベース

3 演算処理装置

3a 画像処理手段

3b 自車レーン位置決定手段

3c 自車位置決定手段

3d オフルート判定手段

3e オフルート対策手段

3f 障害事情判定手段

3g 障害事情判定位置決定手段

3h オフルート予備対策手段

3i 案内ルート探索手段

4 表示入力装置

5 リモコン装置

6 車載カメラ

7 VICS受信機

Claims

請求の範囲

[1] 自車位置を求める自車位置決定手段と、目的地までの案内ルートを探索する案内ルート探索手段とを備えたナビゲーシヨン装置であって、

自車位置より走行前進側にある前記案内ルートに関し、現在の自車状況力見て、当該案内ルートに沿った走行を困難とする障害事情の有無を判定する障害事情判定手段を備え、前記障害事情判定手段により前記障害事情が存在すると判定された場合に、前記障害事情の存在下で当該案内ルートを外れて到達すると予想される地点を出発地として、前記案内ルート探索手段を働かせて、前記出発地から前記目的地までの新たな案内ルートを探索するオフルート予備対策手段を備えたナビゲーシヨン装置。

[2] 前記自車位置決定手段が、自車が走行して、る自車のレーン位置を求める自車レーン位置決定手段を備え、

前記障害事情判定手段が、前記自車レーン位置決定手段により決定される前記自車のレーン位置に基づ、て、前記障害事情の存在を判定する請求項 1記載のナビゲーシヨン装置。

[3] 前記障害事情判定手段による判定において、自車が走行している道路地点における通行区分情報又は法規制情報、自車位置より走行前進側にある前記案内ルートにおける最初の進路変更地点までの距離情報、自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体情報あるいは自車の走行状態に関する自車走行情報の何れか一種以上に基づいて前記判定を行う請求項 1又は 2記載のナビゲーシヨン装置。

[4] 前記障害事情判定手段による障害事情判定を行う障害事情判定区間又は位置を決定する障害事情判定位置決定手段を備える請求項 1〜3のいずれか 1項記載のナピゲーシヨン装置。

[5] 前記障害事情判定位置決定手段が、前記自車位置より走行前進側にある前記案内ルートにおける最初の進路変更地点との関係に基づいて、前記障害事情判定を行う前記障害事情判定位置を決定する構成で、

前記案内ルートにおける最初の進路変更地点から前記障害事情判定位置までの距離が可変とされている請求項 4記載のナビゲーシヨン装置。

[6] 前記案内ルートにおける最初の進路変更地点から前記障害事情判定位置までの距離を可変とするに、

自車が走行している道路地点における車線情報、通行区分情報又は法規制情報

、自車の周りを走行する走行体に関する情報である周囲走行体情報あるいは自車の走行状態に関する自車走行情報の何れか一種以上に基づ!、て前記距離を可変決定する請求項 5記載のナビゲーシヨン装置。

[7] 前記自車位置が前記案内ルートから外れて、る力否かを判定するオフルート判定手段を備え、

前記オフルート判定手段により自車位置が前記案内ルートから外れていると判定された場合に、前記案内ルート探索手段を働かせて前記目的地までの新たな案内ルートを探索するオフルート対策手段を備えた請求項 1〜6のいずれ力 1項記載のナビゲーシヨン装置。

[8] 前記案内ルート探索手段が、道路単位、走行レーン単位、若しくは案内ルートに存する道なり走行を除く走行を行う必要がある走行地点単位でルート探索を実行する請求項 1〜 7の、ずれか 1項記載のナビゲーション装置。

[9] 自車位置を求める自車位置決定手段と、目的地までの案内ルートを探索する案内ルート探索手段とを備えたナビゲーシヨン装置におけるナビゲーシヨン方法であって自車位置より走行前進側にある前記案内ルートに関し、現在の自車状況力見て、当該案内ルートに沿った走行を困難とする障害事情の有無を判定し、

前記障害事情が存在すると判定した場合に、前記障害事情下で当該案内ルートを外れて到達すると予想される地点を出発地として、前記出発地から前記目的地までの新たな案内ルートを探索するオフルート予備対策を実行し、

新たに探索された案内ルートに従ってナビゲーシヨンを行うナビゲーシヨン装置におけるナビゲーシヨン方法。

[10] 自車が走行している自車のレーン位置を求め、

前記障害事情判定を行うに、前記自車のレーン位置に基づいて、前記障害事情の存在を判定する請求項 9記載のナビゲーシヨン装置におけるナビゲーシヨン方法。前記案内ルート探索手段が、道路単位、走行レーン単位、若しくは案内ルートに存する道なり走行を除く走行を行う必要がある走行地点単位でルート探索を実行する請求項 9又は 10項記載のナビゲーシヨン装置におけるナビゲーシヨン方法。