(57)【要約】  【課題】  車載用と歩行用の異なる使用形態で最適な経路案内を行うことができるナビゲーション装置を提供すること。  【解決手段】  地図情報および移動体の現在位置を取得し、目的地が入力されると、地図情報に基づいて移動体と地図情報のマッチングを行い、目的地に到達するまでの最適な経路を探索する。また、経路探索を行う場合には、移動体が歩行者であるか車両であるのかを判別し、車載用と歩行者用とで移動体と地図情報のマッチング条件を切換える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報を取得する地図情報取得手段と、移動体の現在位置を取得する現在位置取得手段と、目的地が入力されると、前記地図情報に基づいて移動体と地図情報のマッチングを行い、前記目的地に到達するまでの最適な経路を探索する経路探索手段と、前記移動体が歩行者であるか車両であるのかを判別する判別手段と、
前記経路探索手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて前記移動体と地図情報のマッチング条件を切換えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記判別手段は、前記移動体の振動周波数を検出する検出手段を有し、前記移動体の振動周波数を解析することにより、歩行者と車両の判別を行うことを特徴する請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記判別手段は、車両に設けられた接続手段からなり、前記ナビゲーション装置が前記接続手段に接続されたときに、前記移動体が車両であることを判別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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はナビゲーション装置に関し、例えば、移動体の現在位置を計算してこの計算された現在位置を車載用と歩行者用の異なるマッチング条件で地図上に表示するようにしたナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両等の移動体の現在位置を地図上に表示し、運転手が目的地に容易に到達することができるように音声や表示画面によって案内を行うナビゲーション装置が普及している。
【０００３】
ところで、この種のナビゲーション装置にあっては、自車位置をＧＰＳ受信機や距離センサあるいは方位センサで計算しているため、各センサの演算精度等による位置誤差が発生し、地図上の道路から外れた自車位置を修正するマップマッチングが行われている。従来のこの種のマップマッチングを行うナビゲーション装置としては、車両の現在位置を計算すると、車両位置修正部によってその周辺の一定範囲の交差点数を計算して、都市部、郊外および山間部の３種類に分類される道路密度を判断する。
【０００４】
次いで、車両の現在位置周辺の道路密度に応じて自動修正を行うか否かを判断する境界値となる各種のパラメータの値を決定する。このパラメータは、道路密度が高い都市部の場合には小さい値に設定され、反対に道路密度が低い山間部の場合には大きなパラメータに設定されている。車両位置修正部は、このようにして設定されたパラメータを用いて移動体の現在位置を隣接する道路に修正するか否かを決定することで、都市部のように道路密度が高い場合には慎重に現在位置と地図データのマッチングを行って精度を高め、山間部のように道路密度が低い場合には、速やかに現在位置と地図データのマッチングを行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３０４０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来のナビゲーション装置では、車載用のナビゲーション装置であるため、このナビゲーション装置を車両から取外して歩行者用として使用する場合に、マッチングパラメータが車載用となった状態で使用形態となってしまい、利用者が誤った経路案内を受けてしまう恐れがあった。
【０００６】
具体的には、図１４に示すように、歩行者を小さい三角のマーク１で示し、歩行者と地図情報のマッチングパターンを大きい三角のマーク２で示し、マッチングパラメータが車載用のままでナビゲーション装置を歩行者が利用した場合には、位置１ａで車両から降りた歩行者が位置１ｂ、１ｃ、１ｄの順で示すように一般国道３から歩行者専用道路４に移動した場合に、歩行者の現在位置と地図情報をマッチングした結果の経路案内が２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの順で示すように一般国道３上となってしまい、利用者が誤った経路案内を受けて混乱してしまう恐れがあった。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、車載用と歩行用の異なる使用形態で最適な経路案内を行うことができるナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のナビゲーション装置は、地図情報を取得する地図情報取得手段と、移動体の現在位置を取得する現在位置取得手段と、目的地が入力されると、前記地図情報に基づいて移動体と地図情報のマッチングを行い、前記目的地に到達するまでの最適な経路を探索する経路探索手段と、前記移動体が歩行者であるか車両であるのかを判別する判別手段と、前記経路探索手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて前記移動体と地図情報のマッチング条件を切換えることができるように構成されている。
【０００９】
この構成により、移動体が歩行者であるか車両であるのかを判別し、移動体と地図情報のマッチング条件を車載用と歩行者用に切換えることができるので、車載用と歩行者用の異なる使用形態で最適な経路案内を行うことができる。
【００１０】
また、本発明のナビゲーション装置の前記判別手段は、前記移動体の振動周波数を検出する検出手段を有し、前記移動体の振動周波数を解析することにより、歩行者と車両の判別を行うことができるように構成されている。
【００１１】
この構成により、車両のアイドリング中または走行中のエンジンのノイズパターンと検出手段が検出したノイズパターンが一致した場合に、ナビゲーション装置が車両に搭載されているものと判断することができる。また、歩行中のノイズパターンと検出手段が検出したノイズパターンが一致した場合に、ナビゲーション装置を歩行者が携帯しているものと判断することができる。この結果、簡単な方法で移動体が歩行者であるか車両であるかを判別し、移動体と地図情報のマッチング条件を車載用と歩行者用に切換えることができる。
【００１２】
また、本発明のナビゲーション装置の前記判別手段は、車両に設けられた接続手段からなり、前記ナビゲーション装置が前記接続手段に接続されたときに、前記移動体が車両であることを判別することができるように構成されている。
【００１３】
この構成により、ナビゲーション装置が車両の接続手段に接続されたときに、車両用のマッチング条件に切換えるとともに、ナビゲーション装置が車両の接続手段から取外されたときに、歩行者用のマッチング条件に切換えることができる簡単な方法で移動体が歩行者であるか車両であるのかを判別し、移動体と地図情報のマッチング条件を車載用と歩行者用に切換えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明は、車載用と歩行用の異なる使用形態で最適な経路案内を行うことができるナビゲーション装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
図１乃至図１３は、本発明に係るナビゲーション装置の一実施の形態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、ナビゲーション装置の構成は、ＧＰＳ受信機１１、角速度センサ１２、地図情報記憶部１３、操作入力部１４、制御部１５、音声出力部１６および表示部１７を備えて構成されている。
【００１８】
ＧＰＳ受信機（現在位置取得手段）１１は、複数の衛星から送信される電波をアンテナ１０から検出することにより、車両の現在位置と現在方位を測位するようになっており、測位結果を制御部１５に出力する。
【００１９】
角速度センサ（検出手段）１２は、本ナビゲーション装置が車両に搭載されたとき、または歩行者に携帯されたときに、車両または歩行者の角速度センサを検出するように構成されており、検出された角速度データを制御部１５に出力する。
【００２０】
地図情報記憶部（地図情報取得手段）１３は、全国の道路、地域の詳細な道路および道路コスト等を記憶しており、予めＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード等が記憶された記憶媒体で構成しても良く、また、これら記録媒体にインターネット上のサーバから地図情報を取得しても良い。
【００２１】
操作入力部１４は、テンキー、文字キー等を備えた操作パネルやリモコン等から構成されており、任意の目的地を入力すると、入力情報を制御部１５に出力するように構成されている。
【００２２】
制御部１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ナビゲーション装置全体を制御するものであり、ノイズパターン記憶部２１、ノイズパターン比較部（判別手段）２２、経路探索部（経路探索手段）２３を備えている。
【００２３】
ノイズパターン記憶部２１は、予めジャイロセンサによって取得された３種類のノイズパターンが記憶されている。具体的には、エンジンのアイドリング中における車載ノイズパターン（図２参照）と、エンジンの走行中における車載ノイズパターン（図３参照）と、歩行中におけるノイズパターン（図４参照）とが記憶されている。
【００２４】
ノイズパターン比較部２２は、角速度センサ１２から入力された角速度センサデータの振動周波数の解析を行い、角速度センサのノイズパターンをノイズパターン記憶部２１に記憶された各ノイズパターンと比較し、一致したパターンに基づいてナビゲーション装置が車両に搭載されているか歩行者が携帯しているかを判別するようになっている。
【００２５】
また、経路探索部２３は、ＧＰＳ受信機１１によって検出された車両の現在位置から操作入力部１４で入力された目的地までの探索経路を演算し、この探索経路に基づいて目的地までのナビゲーションを行うようになっている。このとき、ノイズパターン比較部２２の判別結果に基づいて地図情報と移動体の現在位置のマッチング条件を車載用又は歩行者用に切換え、マッチング条件が車載用に切換えられた場合は、経路探索部２３が移動体の現在位置を車両用の道路上にマッチングし、マッチング条件が歩行者用に切換えられた場合は、経路探索部２３が移動体の現在位置を歩行者用の道路上にマッチングする。
【００２６】
また、音声出力部１６は、スピーカから構成されており、音声によって目的地までの経路を案内する。表示部１７は、液晶表示パネルから構成されており、表示画面に地図情報に移動体の現在位置を合成して表示して、目的地までの経路を表示する。
【００２７】
次に、図５乃至図１３に基づいてナビゲーション方法を説明する。
【００２８】
図５は、ナビゲーションのメイン処理のフローチャートであり、図６は、現在位置更新処理のフローチャートであり、図７は、経路誘導処理のフローチャートである。各フローチャートは、制御部１５のＲＯＭに格納されるメイン処理プログラムと、現在位置更新処理プログラムと、経路誘導処理プログラムであり、各プログラムはＣＰＵによって実行されるものである。
【００２９】
図５に示すように、メイン処理は、ＧＰＳ受信機１１から移動体の現在位置および角速度センサ１２からのデータを取得した後（ステップＳ１）、取得した角速度センサ１２のデータについて周波数解析を行い、角速度センサ１２のデータのノイズパターンを算出する（ステップＳ２）。
【００３０】
次いで、ノイズパターン記憶部２１に記憶されたジャイロセンサデータの車載ノイズパターンと今回算出した角速度センサ１２からの振動周波数のノイズパターンが一致するか否かを判別し（ステップＳ３）、図２または図３に示すようにアイドリング中または走行中の車載ノイズパターンと一致した場合、ナビゲーション装置の本体使用状態を車載使用中に代入し（ステップＳ４）、一致しなかった場合、本体使用状態を歩行使用中に代入する。
【００３１】
次いで、図６に示すように現在位置更新処理を実行する（ステップＳ６）。図６において、現在位置更新処理は、まず、現在地のリンクＩＤを−１とし、道路までの最小距離を最大値により初期化した後（ステップＳ１２）、ＧＰＳ受信機１１から送られたＧＰＳデータ（現在位置データ）の経度、緯度を中心として所定範囲の道路地図データを地図情報記憶部１３から読み込む（ステップＳ１３）。
【００３２】
具体的なＧＰＳデータを図８に示し、道路地図データを図９に示す。次に現在方位に角速度センサ１２からのデータを補正して求めた方位を代入した後（ステップＳ１４）、地図情報記憶部１３から読み込んだ最初の道路地図データを取得する（ステップＳ１５）。地図情報記憶部１３から読み込んだ道路地図データのレコードとしては、図９のように示される。
【００３３】
次いで、本体使用状態が車載使用中であるか否かを判別し（ステップＳ１６）、車載使用中である場合には、方位誤差範囲に２０度を代入し（ステップＳ１７）、車載使用中でない場合には、方位誤差範囲に７０度を代入する（ステップＳ１８）。
【００３４】
次いで、道路方位と現在方位の差分の絶対値が方位誤差範囲以内かどうかを判別し（ステップＳ１９）、方位誤差範囲以内の場合には移動体の現在位置と道路情報の始点経度、緯度および道路情報の終点経度、緯度を用いて現在位置から道路までの垂線距離を算出して道路までの距離に代入する（ステップＳ２０）。
【００３５】
また、ステップＳ１９で方位誤差範囲よりも大きい場合には、地図情報記憶部１３から取得した道路地図データに対して次の道路レコードを取得する（ステップＳ２４）。
【００３６】
また、ステップＳ２０の処理が終了すると、道路までの距離の値と道路までの最小距離の値を比較し（ステップＳ２１）、道路までの最小距離が道路までの距離よりも大きい場合には、道路レコードのリンクＩＤを現在位置のリンクＩＤに代入する（ステップＳ２２）。
【００３７】
また、道路までの最小距離が道路までの距離以下の場合にはステップＳ２４に進む。次いで、ＧＰＳデータの経度、緯度と道路レコードの始点経度、緯度および道路レコードの終点経度、緯度を用いてＧＰＳ位置と道路との接点位置を算出して、道路上の経度、緯度に代入した後（ステップ２３）、地図情報記憶部１３から取得した道路地図データに対して次の道路レコードを取得する（ステップＳ２４）。
【００３８】
次いで、道路レコードの最後か否かを判別し（ステップＳ２５）、最後でない場合にはステップＳ１９に戻り、道路レコードの最後である場合には現在位置のリンクＩＤが−１か否かを判別する（ステップＳ２６）。
【００３９】
ステップＳ２６で、リンクＩＤが−１である場合はＧＰＳデータの経度、緯度の値を現在位置の経度、緯度に代入し、現在方位の値を現在位置の方位に代入し（ステップＳ２９）、リンクＩＤが−１でない場合には本体使用状態が車載使用中か否かを判別する（ステップＳ２７）。
【００４０】
ここで、車載使用中である場合には、道路上の経度、緯度の値を現在位置の経度、緯度に代入し、現在方位の値を現在位置の方位に代入する（ステップＳ２８）。図８は、具体的な現在位置のデータを示すものである。
【００４１】
また、ステップＳ２７で車載使用中でない場合には、ＧＰＳデータの経度、緯度の値を現在位置の経度、緯度に代入し、現在方位の値を現在位置の方位に代入する（ステップ２９）。
【００４２】
この現在位置更新処理が終了すると、図５に示すメイン処理に戻る。図５において、現在位置更新処理が終了すると、操作入力部１４からデータが送られたか否かを判別し（ステップＳ７）、操作入力部１４からデータが送られた場合には、データ種別が目的地か否かを判別する（ステップＳ８）。また、操作入力部１４からデータが送られていない場合には、ステップＳ１１に進む。
【００４３】
また、ステップＳ８でデータ種別が図１１に示すような目的地を示すデータである場合には、現在位置から目的地までの道路地図データを地図情報記憶部１３から読み込み、経路探索を実行する（ステップＳ９）。次いで、システム状態に経路誘導中を代入した後（ステップＳ１０）、図７に示す経路案内処理を実行する（ステップＳ１１）。
【００４４】
図７に示す経路案内処理では、まず、システム状態が経路案内中か否かを判別し（ステップＳ３０）、システム状態が経路案内中である場合には、現在位置のリンクＩＤを基に経路案内情報を取得する（ステップＳ３１）。具体的な経路案内情報のデータは図１２に示すものである。
【００４５】
また、システム状態が経路案内中でない場合には、経路案内処理を終了する。ステップＳ３１で現在位置のリンクＩＤを基に経路案内情報を取得すると、経路案内情報が見つかったか否かを判別し（ステップＳ３２）、案内情報が見つかった場合には、現在位置の経度、緯度と経路案内情報の終点経度、緯度の距離を算出して、案内地点までの距離に代入し（ステップＳ３３）、案内情報が見つからなかった場合には経路案内処理を終了する。
【００４６】
次いで、本体使用状態が車載使用中か否かを判別し（ステップＳ３４）、車載使用中である場合には第１案内距離に１００ｍを代入するとともに、第２案内距離に３０ｍを代入し（ステップＳ３５）、車載使用中でない場合には第１案内距離に５０ｍを代入するとともに、第２案内距離に１５ｍを代入する（ステップＳ３６）。
【００４７】
次いで、経路案内情報の案内条件は道なり、かつ経路案内情報の途中か否かを判別し（ステップＳ３７）、道なり、かつ経路案内情報の途中である場合には、案内地点までの距離に経路案内情報のリンク距離を加算した後（ステップＳ３８）、次の経路案内情報を取得する（ステップＳ３９）。
【００４８】
一方、ステップＳ３７で道なりでない、若しくは経路案内情報が終了であるものと判断した場合には、案内地点までの距離が第１案内距離以下、かつ案内実行状態が未実施か否かを判別し（ステップＳ４０）、案内地点までの距離が第１案内距離以下、かつ案内実行状態が未実施である場合には、経路案内情報の案内条件が目的地であるか否かを判別する（ステップＳ４１）。
【００４９】
また、ステップＳ４０で案内地点までの距離が第１案内距離より大きい、若しくは案内実行状態が未実施ではない場合にはステップＳ４７に進む。ステップＳ４１で案内条件が目的地の場合には入力データにおける目的地の経度、緯度と現在位置の経度、緯度より案内方向を算出した後（ステップＳ４２）、案内方向および案内地点までの距離より目的地の案内を出力する（ステップＳ４３）。
【００５０】
また、ステップＳ４１で案内条件が目的値でない場合には、経路案内情報の終点経度、緯度と現在位置の経度、緯度より案内方向を算出した後（ステップＳ４４）、案内方向および案内地点までの距離より交差点の案内を出力する（ステップＳ４５）。
【００５１】
ステップＳ４３またはステップＳ４５の処理が終了すると、案内実行状態に第１案内終了を代入した後（ステップＳ４６）、案内地点までの距離が第２案内距離以下、かつ案内実行状態が第１案内終了であるか否かを判別する（ステップＳ４７）。
【００５２】
ここで、案内地点までの距離が第２案内距離以下、かつ案内実行状態が第１案内終了である場合には、経路案内情報の案内条件が目的地であるか否かを判別し（ステップＳ４８）、案内条件が目的地である場合には、入力データにおける目的地の経度、緯度と現在位置の経度、緯度より案内方向を算出した後（ステップＳ４９）、案内方向および案内地点までの距離より目的地の案内を出力し（ステップＳ５０）、次いで、システム状態に経路案内終了を代入して案内実行状態に未実施を代入する（ステップＳ５１）。
【００５３】
一方、ステップＳ４８で案内条件が目的地でない場合には、経路案内情報の終点経度、緯度と現在位置の経度、緯度より案内方向を算出した後（ステップＳ５２）、案内方向および案内地点までの距離より交差点の案内を出力し（ステップＳ５３）、次いで、案内実行状態に第２案内終了を代入する（ステップＳ５４）。
【００５４】
次いで、案内実行状態が第２案内終了、かつ経路案内情報のリンクＩＤと現在位置のリンクＩＤは異なるか否かを判別し（ステップＳ５５）、案内実行状態が第２案内終了、かつ経路案内情報のリンクＩＤが現在位置のリンクＩＤと異なる場合には、システム状態に経路案内終了を代入し、案内実行状態に未実施を代入した後、経路案内処理を終了してメイン処理に戻る（ステップＳ５６）。
【００５５】
また、ステップＳ５５で案内実行状態が第２案内終了でない、若しくは経路案内情報のリンクＩＤが現在位置のリンクＩＤと同じ場合には経路案内処理を終了してメイン処理に戻る（ステップＳ５６）。メイン処理に戻ると、ステップ１を実行し、上述した処理を繰り返す。
【００５６】
このように本実施の形態では、移動体が歩行者であるか車両であるのかを判別して移動体と地図情報のマッチング条件を車載用と歩行者用に切換えることができるので、図１３に示すように、車載用と歩行用の異なる使用形態で最適な経路案内を行うことができる。
【００５７】
図１３は、歩行者を小さい三角のマーク３１で示し、歩行者と地図情報のマッチングパターンを大きい三角のマーク３２で示す。本実施の形態では、移動体が歩行者であるか車両であるのかを判別して移動体と地図情報のマッチング条件を車載用と歩行者用に切換えることができるので、位置３１ａで車両から降りた歩行者が位置３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの順で示すように一般国道３３から歩行者専用道路３４に移動した場合に、歩行者の現在位置と地図情報をマッチングした結果の経路案内を、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの順で示すように歩行者専用道路４上に切換えることができる。このため、車載用と歩行用の異なる使用形態で最適な経路案内を行うことができる。
【００５８】
また、本実施の形態では、移動体の振動周波数を角速度センサ１２で検出し、ノイズパターン比較部２２によって移動体の振動周波数を解析することにより、歩行者と車両の判別を行うようにしたので、車両のアイドリング中または走行中のエンジンのノイズパターンと検出手段が検出したノイズパターンが一致した場合に、ナビゲーション装置が車両に搭載されているものと判断し、歩行中のノイズパターンと検出手段が検出したノイズパターンが一致した場合に、ナビゲーション装置が歩行者に携帯されていると判断することができる。
【００５９】
なお、角速度センサ１２を利用する代わりに、車両にナビゲーション装置が接続されるインターフェース（接続手段）を設け、ナビゲーション装置がインターフェースに接続されたときに、移動体が車両であることを判別するようにし、ナビゲーション装置がインターフェースから取外されたときに、移動体が歩行者であるものと判別するようにして、マッチング条件を切換えるようにしても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にナビゲーション装置は、車載用と歩行用の異なる使用形態で最適な経路案内を行うことができるという効果を有し、移動体の現在位置を計算してこの計算された現在位置を車載用と歩行者用の異なるマッチング条件で地図上に表示するナビゲーション装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るナビゲーション装置のブロック図
【図２】一実施の形態のエンジンアイドリング中における車載ノイズパターンを示す図
【図３】一実施の形態の走行中における車載ノイズパターンを示す図
【図４】一実施の形態の歩行中におけるノイズパターンを示す図
【図５】一実施の形態のメイン処理のフローチャート
【図６】一実施の形態の現在位置更新処理のフローチャート
【図７】一実施の形態の経路誘導処理のフローチャート
【図８】一実施の形態のＧＰＳデータを示す図
【図９】一実施の形態の道路地図データを示す図
【図１０】一実施の形態の現在位置のデータを示す図
【図１１】一実施の形態の入力データを示す図
【図１２】一実施の形態の経路案内情報のデータを示す図
【図１３】一実施の形態のマップマッチングによる経路案内を示す図
【図１４】従来のマップマッチングによる経路案内を示す図
【符号の説明】
【００６２】
１１  ＧＰＳ受信機（現在位置取得手段）
１２  角速度センサ（検出手段）
１３  地図情報記憶部（地図情報取得手段）
２２  ノイズパターン比較部（判別手段）
２３  経路探索部（経路探索手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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