(57)【要約】【課題】予め探索した経路前方に分岐点があって、車線変更が必要な場合、変更先の車線が渋滞しているときは、無理な車線変更による危険を回避できるようにする。【解決手段】メモリ制御部６で、道路地図情報を読み込み、車両位置検出部７で、当該車両の現在位置を車線単位で検知し、渋滞情報処理部８で、道路の渋滞情報を入手する。そして、道路地図情報と渋滞情報とに基づいて目的地までの最適経路の探索を行い、探索された経路をディスプレイ１３に表示して経路誘導を行う。また、車線判定手段により車線変更が必要であると判定されたとき車線変更の案内を行う。そのような車載用ナビゲーション装置において、経路前方に左折又は右折すべき分岐点があって、前記車線判定手段が、車線変更が必要であると判定しても、現在位置から分岐点までが渋滞しているときは、車線を変更しなくてもよい最適経路を再探索する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体から道路地図情報を読み込む地図情報読込手段と、現在位置を道路の車線単位で検知し現在位置情報を出力する現在位置検知手段と、道路交通情報通信システムから前記道路地図情報に含まれる道路の渋滞情報を受信する渋滞情報受信手段と、前記道路地図情報と現在位置情報とに基づいて地図上に現在位置を表示する現在位置表示手段と、前記道路地図情報と渋滞情報とに基づいて目的地までの最適経路の探索を行う経路探索手段と、該経路探索手段で探索された経路を表示して経路誘導を行う案内手段と、前記道路地図情報と現在位置情報と探索された経路の情報とに基づいて現在走行中の車線の最適性を判定する車線判定手段と、該車線判定手段により車線の変更が必要であると判定されたとき車線変更の案内を行う車線変更案内手段とを有する車載用ナビゲーション装置であって、
前記経路探索手段は、前記車線判定手段により車線の変更が必要であると判定されたとき、前記渋滞情報が、現在位置が渋滞中であることを示している場合、車線を変更しなくてもよい最適経路を再探索することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
【請求項２】
道路片側に複数車線を有する場合、前記渋滞情報は車線単位の渋滞情報を含み、前記経路探索手段は、前記車線判定手段が判定した変更先車線が渋滞中であるときのみ、最適経路を再探索することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
【請求項３】
前記渋滞情報受信手段が、道路交通情報通信システムから渋滞情報を受信できないときは、記憶装置に格納された過去の渋滞情報を読み込んで、渋滞中であるか否かを判別することを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用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、車両等に搭載され、地図情報とＧＰＳ情報等の現在位置情報とに基づいて現在位置を表示するとともに、地図情報と渋滞情報とに基づいて最適な経路を探索して提供する車載用ナビゲーション装置に関するものであり、特に、道路交通情報に基づく渋滞状況を加味して経路探索する車載用ナビゲーション装置において、車線を変更する必要がある経路を走行中に車線変更の案内を行う際、現在位置が渋滞中であることを示している場合には、経路探索手段が車線変更を回避する経路を再探索するようにした車載用ナビゲーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地図データや道路データを用いて、所望の出発地から目的地までの経路を探索して利用者を案内するナビゲーション装置、ナビゲーションシステムが知られており、このようなナビゲーション装置、ナビゲーションシステムとしては自動車に搭載して運転者に経路を案内する車載用ナビゲーション装置、携帯電話をナビゲーション端末として利用して経路探索サーバに経路探索要求を送り、その結果を受信して経路案内を受ける通信型のナビゲーションシステムなどが実用化されている。
【０００３】
このようなナビゲーション装置、ナビゲーションシステムは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）を利用したものであり、地球上を周回している複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号をＧＰＳアンテナで受信し、該ＧＰＳ信号に含まれる衛星位置や時計情報等を解析して位置の特定化を行うものである。該複数のＧＰＳ衛星の個数は少なくとも４個以上必要である。ＧＰＳの単独測位精度は一般的に１０ｍ強であるが、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ＧＰＳ：ディファレンシャルＧＰＳ）を採用することにより５ｍ以下に向上する。
【０００４】
ナビゲーション装置は経路探索のために道路ネットワークのデータベースを備えている。この道路ネットワークのデータベースは、地図データの道路（経路）を、その結節点、屈曲点などの位置をノードとするノードデータ、各ノードを結ぶ経路をリンクとするリンクデータ、全てのリンクのコスト情報（距離や所要時間）を有するリンクコストデータを蓄積したものである。ナビゲーション装置は、このデータベースを参照して、出発地のノードから目的地のノードに至るリンクを順次探索し、リンクのコスト情報が最小となるノード、リンクをたどって案内経路とすることによって最短の経路を探索して案内する。このようなデータベースを用いた経路探索の手法としてはラベル確定法あるいはダイクストラ法と言われる手法が用いられる。
【０００５】
また、ＦＭ多重レシーバやビーコンレシーバ等、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）から交通情報を受信する通信装置を搭載し、交通渋滞の状況に応じて最適経路を探索する機能を有する車載用ナビゲーション装置も提案されている。このような車載用ナビゲーション装置は、例えば、下記の特許文献１（特開平７−８３６８５公報）に開示されている。
【０００６】
すなわち、この特許文献１に開示された車載用ナビゲーション装置は、地図情報に基づいて目的地までの最適経路の探索を行い探索された経路を表示して経路誘導を行う車載用ナビゲーション装置において、交通情報を受信する受信手段と、この受信した交通情報に基づいて目的地までの最適経路を再探索する経路再探索手段と、再探索により現表示経路と異なる新経路が得られた時その結果を報知する報知手段と、ドライバーの経路変更の意思を検出する検出手段と、経路変更の意思が確認された時に、経路表示を新経路に変更する経路変更手段とを、備え、渋滞情報に基づいて最適経路を再探索し、渋滞を回避する新たな経路が探索されたら案内経路を当該新たな経路に変更するようにしたものである。
【０００７】
更にまた、特許文献２（特開平８−３１３２９１号公報）に示されるように、現在走行中の車線を検知し、経路前方で車線の変更が必要な場合は車線変更の案内を行い、さらに、前方に交通渋滞があったら、渋滞の手前から車線変更の案内を行うようにした車載用ナビゲーション装置も提案されている。
【０００８】
上記特許文献２に開示された車載用ナビゲーション装置は、入力手段に所望の目的地を入力すると、現在位置推定手段が、角度センサ、速度センサなどからなる測位センサの検出データと、道路、河川などの情報を含む背景情報、及び関連する文字記号情報を記憶する地図データ記憶手段の情報データとに基づいて、車両の現在位置を推定する。そして、経路案内手段によって、現在値から目的地までの最適経路が表示案内される。この場合、現在位置推定手段より得られる車両の現在位置と、地図データ記憶手段の情報データとに基づいて、車線判定手段によって、現在車両が走行中の車線の最適性を判定され、車線の変更が必要と判定されると、車線変更の案内を行う車線変更案内手段によって、車線変更の案内が行われるように構成されている。
【特許文献１】特開平７−８３６８５公報（図１、図３、図９）
【特許文献２】特開平８−３１３２９１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記特許文献１や特許文献２に開示されたような車載用ナビゲーション装置を搭載していても、運転者の過誤や道路状況等により、車線変更案内後、直ちに車線変更せずにそのまま走行してしまって、渋滞や混雑した交差点に差し掛かってしまうようなことが起こりうる。そのような場合、あわてて無理な車線変更を行おうとすると非常に危険である。しかしながら、上記従来の車載用ナビゲーション装置は、案内通りの運転が困難になったことを考慮して案内を変更する機能はなく、上記のような場合、車線変更が危険であるか否かに関わりなく、車線変更の案内をし続けてしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、そのような問題点に鑑み、予め探索した経路前方に分岐点があって、車線変更が必要な場合でも、変更先の車線が渋滞しているときは、無理な車線変更による危険を回避できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本願の請求項１にかかる発明は、
記憶媒体から道路地図情報を読み込む地図情報読込手段と、現在位置を道路の車線単位で検知し現在位置情報を出力する現在位置検知手段と、道路交通情報通信システムから前記道路地図情報に含まれる道路の渋滞情報を受信する渋滞情報受信手段と、前記道路地図情報と現在位置情報とに基づいて地図上に現在位置を表示する現在位置表示手段と、前記道路地図情報と渋滞情報とに基づいて目的地までの最適経路の探索を行う経路探索手段と、該経路探索手段で探索された経路を表示して経路誘導を行う案内手段と、前記道路地図情報と現在位置情報と探索された経路の情報とに基づいて現在走行中の車線の最適性を判定する車線判定手段と、該車線判定手段により車線の変更が必要であると判定されたとき車線変更の案内を行う車線変更案内手段とを有する車載用ナビゲーション装置であって、
前記経路探索手段は、前記車線判定手段により車線の変更が必要であると判定されたとき、前記渋滞情報が、現在位置が渋滞中であることを示している場合、車線を変更しなくてもよい最適経路を再探索することを特徴とする。
【００１２】
また、本願の請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、道路片側に複数車線を有する場合、前記渋滞情報は車線単位の渋滞情報を含み、前記経路探索手段は、前記車線判定手段が判定した変更先車線が渋滞中であるときのみ、最適経路を再探索することを特徴とする。
【００１３】
また、本願の請求項３にかかる発明は、請求項１又は２にかかる発明において、前記渋滞情報受信手段が、道路交通情報通信システムから渋滞情報を受信できないときは、記憶装置に格納された過去の渋滞情報を読み込んで、渋滞中であるか否かを判別することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車載用ナビゲーション装置は、次のような効果を奏する。
【００１５】
すなわち、請求項１にかかる発明においては、経路探索手段は、車線判定手段により車線の変更が必要であると判定されても、現在位置が渋滞中であれば車線を変更しなくてもよい最適経路を再探索するようにしたので、渋滞している道路上で無理な車線変更を行うことによる危険を回避できるようになる。
【００１６】
また、請求項２にかかる発明においては、請求項１にかかる車載用ナビゲーション装置において、渋滞情報を車線単位で取得し、変更先車線が渋滞中であるときのみ、最適経路を再探索するようにしたので、走行中の車線は渋滞していても、変更先車線が渋滞していない場合は、無用な最適経路の再探索を行わずにすむようになる。
【００１７】
また、請求項３にかかる発明においては、請求項１又は２にかかる車載用ナビゲーション装置において、渋滞情報受信手段が、道路交通情報通信システムから渋滞情報を受信できないときは、記憶装置に格納された過去の渋滞情報を読み込んで、渋滞中であるか否かを判別するようにしたので、道路交通情報通信システムから渋滞情報を受信できない場所でも対応可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのナビゲーション装置を例示するものであって、本発明をこのナビゲーション装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のナビゲーション装置にも等しく適用し得るものである。
【実施例】
【００１９】
図１は、車載用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置本体１は、コントローラ２により全般的な制御が行われる。コントローラ２は、ＣＰＵ３と、それを動作させるプログラムを格納したＲＯＭ４と、ＣＰＵ３のワークエリアを提供するＲＡＭ５を具えている。
【００２０】
コントローラ２は、ＣＤドライブ１２，メモリ制御部６を介してＣＤ−ＲＯＭから所定範囲の道路地図情報を読み出して、表示制御部９によりディスプレイ１３に道路地図を表示させる。なお、上記道路地図情報は、道路の車線単位の情報を含んでいる。また、車両位置検出部７は、ＧＰＳ受信機１５，車速センサ１６，方位センサ１７等からのデータに基づいて車両の現在位置を検出するが、道路片側に複数車線を有する場合は、それらの車線単位で検出し、それを受けて、コントローラ２は、ディスプレイ１３に表示した地図上に、車両の現在位置を表示させる。渋滞情報処理部８は、ビーコンレシーバ１８やＦＭ多重レシーバ１９から渋滞情報や規制情報を含む各種道路情報を受け取って、地図上の道路の渋滞状況を判別し、コントローラ２に送る。
【００２１】
また、コントローラ２は、入力装置１４から入力制御部１０を介して入力される目的地の位置データを受けて、現在位置から目的地までの最適経路を算出する経路探索手段を有しており、それにより探索された経路をディスプレイ１３の地図上に表示させる。さらに、音声制御部１１を介してスピーカ２０に音声信号を出力し、車両運転中に、経路の音声ガイドを行う案内手段を有している。
【００２２】
コントローラ２は、さらに、前記ＣＤ−ＲＯＭから読み出した道路地図情報と、車両位置検出部７で得られた現在位置情報と、算出した最適経路の情報とに基づいて現在走行中の車線の最適性を判定する車線判定手段を有している。また、該車線判定手段により車線の変更が必要であると判定されたとき車線変更の案内を行う車線変更案内手段も有している。
【００２３】
車線判定手段は、経路上において、現在位置の前方、所定距離（例えば、３Ｋｍ）以内に左折や右折等をすべき分岐点が存在するとき、車両位置検出部７から現在走行中の車線の情報を入手し、それが左折（あるいは右折）をする際に走行すべき車線と一致しているか否かを判別する。そして、現在走行中の車線が走行すべき車線と一致していなかったときは、車線変更案内手段により、車線変更の案内を行う。その際、渋滞情報処理部８からの情報により、分岐点付近で渋滞していることが分かったときは、渋滞している地点に到達する前に、車線変更の案内を行うようにする。
【００２４】
例えば、図３に示すように、車両Ｃ1が、先に探索した最適経路に沿って進行中、前方に、左折すべき分岐点があって、右側車線を走行している場合、分岐点で左折するには事前に左側車線に車線変更する必要がある。そこで、車線判定手段は、車線変更案内手段に車線変更の案内を行わせる。その際、図中斜線部分が渋滞しているとき、渋滞地域に到達する前に車線変更の案内を行う。
【００２５】
このような車載用ナビゲーション装置において、本発明では、前記車線判定手段が車線の変更が必要であると判定し、車線変更案内手段により、車線変更の案内を行ったのに、運転者が何らかの理由で車線変更しそこなって、車両Ｃ2のように、渋滞の中に入ってしまった場合、車線変更がしにくくなり、無理に車線変更をしようとすると非常に危険である。そこで、無理に車線変更をしなくてもよいように、その交差点では、車線変更をあきらめて、直進又は右折することを前提として最適経路を再探索するようにした。
【００２６】
次に、図２のフローチャートを参照しながら、本発明の車載用ナビゲーション装置における車線変更案内に関係する処理を説明する。
【００２７】
予め、目的地が入力されて、最適経路が探索され、表示されている状態で、目的地に向けて出発すると、コントローラ２は、先ず、車両位置検出部７により車両の現在位置を検出する（ステップＳ１）。続いて、設定されている最適経路の前方所定距離以内（例えば３km以内）に、左折，右折等、直進以外の通行が必要な分岐点が存在するかどうか判定し（ステップＳ２）、所定距離以内にそのような分岐点が存在しない場合は、ステップＳ１に戻る。
【００２８】
ステップＳ２で、分岐点が存在した場合、当該車両の現在走行中の車線を検出し（ステップＳ３）、前方の分岐点を通過する上で車線変更が必要か否かを判別する（ステップＳ４）。その結果、車線変更が必要と判断された場合、渋滞情報処理部８より渋滞情報を取得し（ステップＳ５）、現在位置から分岐点までに渋滞が発生しているか否かを判断する（ステップＳ６）。
【００２９】
ステップＳ６で渋滞していなかったら車線変更の案内を表示して誘導する（ステップＳ７）。一方、渋滞していたら、車線変更は困難であるので、車線変更をしないまま分岐点を通過した場合の最適経路を再探索し（ステップＳ８）、探索された経路を表示して新経路の案内を開始する（ステップＳ９）。
【００３０】
なお、ステップＳ８において経路の再探索を行う際に、分岐点での左折（又は右折）を除外させる方法としては、その分岐点に左折（又は右折）禁止のフラグを付けて再探索を行う方法がある。さらに、経路探索条件が距離の場合、左折（又は右折）した先のリンクのコスト、すなわち、当該リンクの次の分岐点までの距離を実際より格段に長い距離にして再探索を行う方法も採用できる。例えば、左折（又は右折）してから次の分岐点までの距離が、実際は１００ｍであるのに対して、その区間の距離を５Ｋｍとして再探索を行う。そのようにすれば、ほとんどの場合は左折（又は右折）以外が選択される一方、左折（又は右折）をしないと大幅に遠回りになる場合は、左折（又は右折）も可とすることができる。
【００３１】
また、上記実施例では、道路片側に複数車線ある場合でも、片側の全車線を一括して渋滞状況を判定する場合で説明したが、片側に複数車線ある場合、それぞれの車線単位で渋滞情報を取得できる場合は、変更先の車線が渋滞中であるときのみ、最適経路を再探索するようにすることもできる。
【００３２】
例えば、図４に示すように、道路片側に２車線あって、車両Ｃ1が、先に探索した最適経路に沿って進行中、前方に、左折すべき分岐点があって、右側車線を走行している場合で、図中斜線で示すように、右側の車線は渋滞しているが、左側の車線は渋滞していない場合を考える。その際、車線変更案内手段は、車両Ｃ1が渋滞地域に到達する前に車線変更の案内を行うが、運転者が何らかの理由で車線変更しそこなって、車両Ｃ2のように、渋滞の中に入ってしまった場合、左側の車線は渋滞していないため問題なく車線変更ができる。そのような場合は、無用な経路再探索をすることなく、当初の最適経路である最短の経路を維持することができる。
【００３３】
また、現在位置から分岐点までが渋滞していたとき、上記のような経路の再探索を行うか否かは、予めユーザが設定し、それに従って行うようにしてもよい。また、その分岐点で分岐した場合と、分岐せずに直進した場合とで距離（又は所要時間）がどの程度変わるかを表示して、ユーザに再探索を行うか否かを選択させるようにしてもよい。
【００３４】
また、場所によっては、ＦＭ多重やビーコン等によるＶＩＣＳからの情報を受信できない場合があるが、そのような場合に備えて、過去の道路別，時間帯別の統計的な渋滞情報を記憶させておき、ＶＩＣＳからの情報を受信できない場合は、そのような過去の渋滞情報を使用して経路再探索をするか否かを決めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】車載用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の車載用ナビゲーション装置における車線変更案内に関係する処理を示すフローチャートである。
【図３】渋滞情報が車線別に得られない場合の車線変更案内の説明図である。
【図４】渋滞情報が車線別に得られる場合の車線変更案内の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１・・・・ナビゲーション装置本体
２・・・・コントローラ
６・・・・メモリ制御部
７・・・・車両位置検出部
８・・・・渋滞情報処理部
９・・・・表示制御部
１０・・・入力制御部
１１・・・音声制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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