(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データを記憶した記憶媒体と車輌の現在位置を検出する現在位置検出手段と、現在位置検出が検出した結果と地図データとから車輌が走行中の道路を判断する道路判定手段と、現在位置検出手段に基づいて車輌が料金所に接近していることを判断する料金所接近判定手段と、料金支払に関連する動作が行われたか否かを判定する料金支払い関連動作判定手段と、上記接近判定手段と支払関連動作判定手段とに基づき、車輌の有料道路への進入を判断する有料道路進入判断手段と、を備え、上記料金支払い関連動作判定手段が車両のウィンドウの開閉を検出することにより行われることを特徴としたナビゲーション装置。
【請求項２】
上記料金支払い関連動作判定手段が車両速度を検出することにより行われることを特徴とした請求項１記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地図画像に自車位置を示すマークを重ねて表示する車載用ナビゲーション装置に係り、特に走行中の道路上に自車位置を適切に補正することのできる車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のナビゲーションシステムは、車両に搭載され、ＧＰＳ（Global Positioning System）ユニット等により衛星電波を取得し、これらセンサーからのデータに基づいて車両の現在位置を求めている。そして、地図画像や道路情報を含む地図情報が記録されたＤＶＤなどの記録媒体から、車両位置を中心とする地図画像等を読み出し、車両位置を示すマークを地図画像に重ねて所定のモニタに表示する。運転者は、モニタに表示された地図画像及び車両位置を参照することにより、運転する車両と周辺道路との位置関係を認識し、道に迷うことなく、目的地等に車両を進めることができる。
【０００３】
このようなナビゲーション装置は、上述したように、ＧＰＳ衛星から送られる衛星電波をＧＰＳユニット等にて受信し、受信した衛星電波に従って車両位置を計算する衛星航法が主に用いられている。この衛星航法は、通常でも１０ｍから２０ｍ程度の誤差が見込まれているのが現状である。また、衛星航法は、車両周辺の高層建築物等の影響により、更に大きな誤差が生じる場合もある。このため、衛星航法により計算された車両位置をそのまま用いて地図上に車両マークを重ねると、生じた誤差により、実際は車両が道路上に位置しているにも係わらず道路上にマークが位置しない場合が生じる。
【０００４】
この対策として、ナビゲーション装置には、センサーにより求められた車両位置を道路上に位置するように車両位置を修正するマップマッチング機能が備えられている。このマップマッチング機能は、例えば、走行軌跡の形状と道路の形状とのマッチングを用いることにより、生じた誤差を見越して、地図画像上の車両位置を直近の道路上に位置するように適宜修正する。
【０００５】
但し、このようなマップマッチング機能を単純に用いた場合、マップマッチング後の車両位置が道路上には存在するものの実際に走行中の道路上に正しく補正されない場合があった。具体的に説明すると、高速道路と一般道路とが高架等により上下に重なり合っている場合や、平行に配置されている区域を自車が走行している状態において、ナビゲーションシステムは、自車がどちらの道路を走行しているのかを的確に判別できないため、車両位置を誤った道路上に補正してしまう場合がある。
【０００６】
従って、従来この様なケースを考慮し、車両の高低差、あるいは高速道路等に進入するときの車両角度を使用して、車両が高速道路等に進入したのかを判断し、正しい道路にマッチングするようにしている。又、高速道路等が一般道路からインターチェンジを介して旋回しながら本線に流入する構造になっている場合は、ジャイロセンサーなどで、車両の旋回を判断し、車両の走行軌跡と電子地図の道路形状とでパターンマッチングして高速道路等への侵入を判断し、正しい道路にマッチングするようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高速道路等が一般道路と並行に走っており、高低差もほとんどなく、更に殆ど旋回もなく高速道路に進入する場合がある。この場合車両の旋回や高低差も判定できないため、車両が高速道路を走行しているのか、一般道路を走行しているのか判断できず、誤った道路にマップマッチングすることがあった。
【０００８】
今般のナビゲーション装置では、図３や図４に示したように高速道路と一般道路では走行する道路によって画面の表現を変えることが行われており、ナビゲーションが走行している道路を間違えて、ユーザに不便を与えるという問題点があった。
【０００９】
また、近年のナビゲーション装置には走行経路を自動で計算してくれる機能が採用されており、この走行経路に従って車両を走行させた場合、右左折や分岐を音声によって案内誘導する機能も搭載されている。この機能は高速道路と一般道路において経路計算の条件を異ならせると共に、走行している道路によって音声案内のタイミングを切り替えているため、この音声案内が、実際の道路と違う道路を走行していると判断した場合には、誤った情報として運転者に伝達され、目的地への適切な誘導に支障をきたす事があった。
この発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、多くの高速道路などの有料道路と一般道との識別を可能としたナビゲーション装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のナビゲーション装置は、地図データを記憶した記憶媒体と、車輌の現在位置を検出する現在位置検出手段と、現在位置検出が検出した結果と地図データとから車輌が走行中の道路を判断する道路判定手段と、現在位置検出手段に基づいて車輌が料金所に接近していることを判断する料金所接近判定手段と、料金支払に関連する動作が行われたか否かを判定する料金支払い関連動作判定手段と、上記接近判定手段と支払関連動作判定手段とに基づき車輌の有料道路への進入を判断する有料道路進入判断手段と、を備え、更に上記料金支払い関連動作判定手段が車両のウィンドウの開閉を検出することにより行われることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、車両の料金所への接近と有料道路に進入する際に行われる料金支払い動作に関連した車両のウィンドウの開閉検出により車両が一般道路から有料道路に進入したことを判別するので、一般道路と有料道路とが高低差が無くても精度よく識別が可能となる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のナビゲーション装置は、地図データを記憶した記憶媒体と、車輌の現在位置を検出する現在位置検出手段と、現在位置検出が検出した結果と地図データとから車輌が走行中の道路を判断する道路判定手段と、現在位置検出手段に基づいて車輌が料金所に接近していることを判断する料金所接近判定手段と、料金支払に関連する動作が行われたか否かを判定する料金支払い関連動作判定手段と、上記接近判定手段と支払動作判定手段とに基づき車輌の有料道路への進入を判断する有料道路進入判断手段と、を備え、更に上記料金支払い関連動作判定手段が車両のウィンドウの開閉を検出し、かつ車両速度を検出することにより行われることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、車両の料金所への接近と有料道路に進入する際に行われる料金支払い動作に関連した車両のウィンドウの開閉検出と、更に車両の速度判定により車両が一般道路から有料道路に進入したことを判別するので、一般道路と有料道路とが高低差が無くてもより精度よく識別が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明によるナビゲーション装置の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態の各機能は、所定のメカニズムやソフトウェアがコンピュータ及び周辺機器を制御することで実現されるものであり、本発明明細書では、各機能や各処理に対応する「…部」等の仮想的回路ブロックを想定して、発明及び実施の形態を説明している。従って、各ブロックに対して、これを実現する各ハードウェア要素やソフトウェア要素は１対１には対応しない。
【００１７】
［１．構成］
図１に本発明におけるナビゲーションシステムのハードウェア構成例を示す。１は、ＧＰＳに代表される、絶対位置、方位を検出するＧＰＳレシーバを示す。２は、ジャイロ等を利用した、方位検出部。３は、車より得られるパルスを処理する為の、車速検出部。４は、車両の窓の開閉を検出する窓開閉検出部。
５は、システム全体の制御を司るＣＰＵで、６はＣＰＵ５と他の部分からの種々の信号入力し、信号を処理する信号処理部。７は、起動時等に上記５のＣＰＵよりアクセスされるＤＶＤディスクなどのＲＯＭディスク。８は、ＲＯＭディスク７を再生するデータ読み出し装置。９は、メインプログラムをロードする為のデータを記憶したり、電源オフ時にデータを記憶したり、表示用データを一時的に記憶するなどの機能を有したメモリ。１０は、表示器１０ａの表示を制御する表示制御部。  １０ａは、地図、メニュー表示の為の表示器。１１は、ユーザにより様々な情報を入力するための操作部。 １２は、信号処理部から出力される音声信号を増幅するアンプ、１３はスピーカである。
【００１８】
［２．動作］
図１に示されるように、ナビゲーション装置は電源投入時メモリ９に記憶されている電源オフ時の現在位置に基づいてＲＯＭディスク７から現在位置を中心としてある程度広域の所定範囲の地図データを読み出し、メモリ９に取り込む。その後、ＧＰＳレシーバ１、方位検出部２、車速検出部３に基づいて現在位置を計算し、新たに求まった現在位置に基づいてメモリ９からは表示器１０ａへの表示のため１秒おきにディスプレイ表示範囲の地図データをメモリ９に読み出し、それと共に現在位置マークを地図に重ねて更新記憶させる。
【００１９】
目的地を決めて経路設定する際にはまず、目的地を設定する。目的地の選択は先に述べたように操作部１１で地図をスクロールなどして地点を決定し、現在位置から目的地までの最適経路をＣＰＵ５が計算する。
そして、経路が設定され車両が経路に沿って走行を開始すると、時々刻々変化する車両位置を所定時間ごとにＧＰＳレシーバ１からの絶対位置データと、車速検出部３から求められる走行距離と、方位検出部２から求められる車両の進行方位データと、から総合的に車両位置座標を算出し、メモリ９に記憶されている道路データと比較され、求められた位置座標に最も近い道路に現在位置を修正し、マップマッチング後車両位置を更新し、図２に示したように地図データに求められた現在位置のマークを重ねて表示器１０ａに表示する。
【００２０】
尚、電子地図のデータベースとして道路種別(高速道路、有料道路、国道、主要地方道等の一般道路)を持っており、また、料金所、通行券発券所等、道路を走行するのに料金がかかる道路に付帯的にある施設の座標(緯度、経度等)を持っており、これらのデータはＲＯＭディスク７からメモリ９に取り込まれる。
【００２１】
更に、高速道路などの有料道路を走行する際、料金後払いの場合は、高速道路に進入する時に通行券を受け取り、逆に料金先払いの場合は入り口ゲートでお金を支払う。この時、車両は道路上に設置されているゲートを通過する事になり、ETC等の料金自動収受システムを装着していない車両の場合は、ゲートで必ず一時停止することになる。
【００２２】
この一時停止の状態を判断して高速.有料道路に進入したことの判断に利用するということが、本件の中心的な内容である。
また、地図上に表示している施設(例えば駅、ガソリンスタンド、コンビニエンスストア等)も座標で管理されていると共に、当然高速・有料道のゲート(料金所、通行券発券所)も座標で管理されているので、自車両がどこにいるのか、どの方向に進んでいるのかを基に、車両がある地点に近づいたのか、遠のいたのかの判断が可能となる。
【００２３】
そこで、自車両が高速・有料道路の入り口に所定の範囲内に近づいた(例えば半径200m等)ことを確認した後、ゲートに近づいたかどうかを判断する。ゲートの場所と車両の停車、車両の窓の開閉判断を合わせて、ゲートを通過したか、通過しなかったかの判断とする。
【００２４】
次に、本発明の中心となる高速道路に代表される有料道路への進入動作判定について図５のフローチャートを用いて説明する。尚、フローチャートの処理は図１のＣＰＵ５によって行われる。
【００２５】
まず、求められた現在位置がマップマッチングにより一般道上にあるか、つまり一般道路を走行しているかを判定する（ＳＴ１）。そして、一般道を走行している場合は、現在位置が高速などの有料道路の入り口に近づいたか、つまり現在位置が有料道路の入り口位置から２００ｍ以内に入ったかを判断する（ＳＴ２）。有料道路の入り口位置から例えば２００ｍ以内に現在位置がない場合はＳＴ１に戻り、２００ｍ以内に入った場合は、ＳＴ３で今度はゲートに近づいたか、つまり現在位置がゲートから例えば５０ｍ以内に近づいたかを判断する。現在位置がゲートから５０ｍ以内にない場合は、ＳＴ２に戻り、５０ｍ以内に入った場合はＳＴ４で、車両が一時停止を行ったか、つまり車速検出部３が時速５ｋｍ以下になったかと、車両の運転席側の窓が開けられたか二重判定する。ここで、車両が停止しないか、或いは窓が開けられない場合はＳＴ３に戻り、車両が停止し、且つ窓が開けられた場合、つまり料金支払いに関連する動作が認められた場合は車両が有料道路に進入したと判断する（ＳＴ５）。
【００２６】
因みに、図６は車両が高速道等の有料道路走行中に、有料道路から車両が退出するかを判定する処理を示すフローチャートで、ＳＴ６で有料道路走行中と判定され、ＳＴ７で車両が有料道路の出口に近づき、更にＳＴ８で車両がゲートに接近した場合、ＳＴ９で先程と同様に車両が一時停止し、且つ窓の開け閉めが検出された際に、ＳＴ１０で車両が有料道路から退出したと判断する。
【００２７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、以下のような他の実施の形態をも包含するものである。即ち、料金支払いに関連する動作を判定する方法として、車両停止と、窓の開閉動作の両方を満たした差際にゲートを通過したと判断しているが、窓の開閉動作のみが該当すれば、ゲートを通過したと判断してもよい。又、風景を撮像するカメラを設置し、画像認識によりゲートの形状・色を識別判断し、この結果により車両がゲートを通過したと判断させてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、ゲートがある高速道路などの有料道路に関してはこの方法により、どのような進入構造の場合でも有料道路に進入したことを判断できる。また、高速道路などの有料道路から退出する場合も同様の処理にて判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同一実施の形態によるナビゲーション装置の地図画面表示例を示す図である。
【図３】高速道路走行中の誘導画面表示例を説明するための図である。
【図４】一般道路走行中の誘導画面表示例を説明するための図である。
【図５】同一実施の形態によるナビゲーション装置の有料道路進入判定動作を示すフローチャートである。
【図６】同一実施の形態によるナビゲーション装置の有料道路退出判定動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…GPSレシーバ
２…方位検出部
３…車速検出部
４…窓開閉検出部
５…CPU
９…メモリ
１０ａ…表示器
１１…操作部
１２…アンプ
１３…スピーカ
【図１】
0004087124.tif 000002
【図２】
0004087124.tif 000003
【図３】
0004087124.tif 000004
【図４】
0004087124.tif 000005
【図５】
0004087124.tif 000006
【図６】
0004087124.tif 000007