JP3967061B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車位置周辺の地図画像や交差点案内情報等を表示するナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車載用のナビゲーション装置は、車両の現在位置を検出し、その近傍の地図データをＣＤ、ＤＶＤ等のデータ蓄積媒体から読み出して画面上に表示する。また、画面所定位置には自車位置を示す車両位置マークが表示されており、この車両位置マークを中心に車両の進行にしたがって近傍の地図データがスクロールされ、常時自車位置周辺の地図情報がわかるようになっている。
【０００３】
また、最近の車載用ナビゲーション装置のほとんどには、利用者が所望の目的地に向かって道路を間違うことなく走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、利用者によって設定された出発地から目的地までを結ぶ最もコストの低い経路が自動探索され、その検索された経路（誘導経路）は、地図上に他の道路とは色を変えて太く描画される。また、誘導経路上の交差点に自車が接近した際には、その交差点の拡大図が表示されたり、自車の走行すべき車線を示す矢印などが表示され、走行経路を把握することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のナビゲーション装置では、自車がこれから通過する予定の交差点（これを「１番目の交差点」と称する）について走行車線の案内を行う場合に、１番目の交差点を通過した後の誘導経路の状態については考慮されることがなく、１番目の交差点を通過する時点で自車が走行可能な全ての車線について、矢印等の表示がなされていた。ところが、誘導経路の状態によっては、１番目の交差点を通過する時点において自車が走行可能な車線の全てが、その後の誘導経路に沿った走行において必ずしも適切な車線であるとは言えない場合もある。
【０００５】
具体的には、例えば、誘導経路に沿って自車が１番目の交差点で直進し、その次の交差点（これを「２番目の交差点」と称する）で右折する場合を考える。また、１番目の交差点は３車線でその全てが直進車線となっており、２番目の交差点は３車線で直進２車線、右折１車線となっているとする。このような場合に、２番目の交差点で右折することを考慮すると、１番目の交差点においては、なるべく内側の車線へ走行車線を変更しておくことが望ましいと言える。しかしながら、従来のナビゲーション装置による走行車線の案内では、１番目の交差点を通過する直前に直進の３車線の外側よりを走行している場合に、１番目の交差点は３車線とも直進車線であり、この時の誘導経路も直進であることから、自車の走行可能な車線として３車線全てについて矢印等が表示されてしまう。この走行車線の案内を参照した利用者は、その時点では２番目の交差点において右折することを知らないために、それまで走っていた外側よりの車線を維持して走行することも考えられる。
【０００６】
このとき、１番目の交差点から２番目の交差点までの距離が短かったり、車両の通行量が多かったりすると、２番目の交差点に関する車線案内が行われてからでは、利用者は、第２の交差点に到達するまでの間に、最も内側の右折車線まで走行車線を変更することができずに、２番目の交差点において誘導経路に沿わない車線を走行してしまうことがある。
【０００７】
上述した例のように、従来のナビゲーション装置によって行われる交差点での車線案内では、１番目の交差点を通過した後の誘導経路の状態に対応して、より適切な走行状態を確保することが難しいという問題があった。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、車両が適切な走行状態を確保することができるナビゲーション装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置では、経路探索手段によって経路探索処理を行うことにより、車両の走行経路を設定し、設定された走行経路に基づいて、案内情報設定手段により、車両が通過する第１の交差点に関する案内情報を、それよりも後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して設定しており、この設定された案内情報を交差点案内手段によって通知している。車両がこれから通過する第１の交差点に関する案内を、さらにその後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して行うことができるために、適切な走行状態を確保することが容易となる。
【０００９】
また、上述した案内情報設定手段によって設定される案内情報には、第１の交差点を通過する際に推奨される走行車線に関する情報が含まれており、上述した交差点案内手段は、推奨される走行車線を強調表示することにより、案内情報の通知を行うことが望ましい。第１の交差点を通過した後に存在する第２の交差点を通過するのに適した走行車線の案内が行われるので、第１の交差点を通過した後の走行において急な車線変更や無駄な車線変更を回避することができ、車線変更の頻度が少ない適切な走行状態の確保が可能になる。
【００１０】
また、上述した第２の交差点は、車両が次に右左折する交差点であり、上述した案内情報設定手段は、車両が第２の交差点に至るまでに車線変更回数が最小となるような案内情報を設定することが望ましい。同じ走行条件を有する車線が存在する場合、例えば、車両の走行経路が直進に設定されている交差点において複数の直進車線がある場合などに、必要最小限の車線変更回数で走行することができるため、適切な走行状態を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態のナビゲーション装置について、図面を参照しながら説明する。
（１）ナビゲーション装置の全体構成
図１は、本発明を適用した一実施形態の車載用ナビゲーション装置の全体構成を示す図である。図１に示すナビゲーション装置は、全体を制御するナビゲーションコントローラ１と、地図表示や経路探索等に必要な各種の地図データを記録したＤＶＤ２と、このＤＶＤ２に記録された地図データを読み出すディスク読取装置３と、利用者が各種の指示を入力する操作部としてのリモートコントロール（リモコン）ユニット４と、自車位置と自車方位の検出を行うＧＰＳ受信機５および自律航法センサ６と、地図画像や誘導経路等を表示するディスプレイ装置７とを備えている。
【００１２】
上述したディスク読取装置３は、１枚あるいは複数枚のＤＶＤ２が装填可能であり、ナビゲーションコントローラ１の制御によっていずれかのＤＶＤ２から地図データの読み出しを行う。なお、装填されるディスクは必ずしもＤＶＤでなくてもよく、ＣＤでもよい。また、ＤＶＤとＣＤの双方を選択的に装填可能としてもよい。
【００１３】
リモコンユニット４は、経路探索指示を与えるための探索キー、経路誘導モードの設定に用いる経路誘導モードキー、目的地入力キー、上下左右のカーソルキー、地図の縮小／拡大キー、表示画面上のカーソル位置にある項目の確定を行う設定キー等の各種操作キーを備えており、キーの操作状態に応じた赤外線信号をナビゲーションコントローラ１に向けて送信する。
【００１４】
ＧＰＳ受信機５は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算し（車両方位は現時点における自車位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車位置とに基づいて計算する）、これらを測位時刻とともに出力する。また、自律航法センサ６は、車両回転角度を相対方位として検出する振動ジャイロ等の角度センサと、所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサとを備えており、車両の相対位置および方位を計算する。
【００１５】
ディスプレイ装置７は、ナビゲーションコントローラ１から出力される描画データに基づいて、自車周辺の地図画像を車両位置マークや出発地マーク、目的地マーク等とともに表示したり、この地図上に誘導経路や交差点案内情報等を表示したりする。
【００１６】
（２）地図データの詳細内容
次に、ＤＶＤ２に記録された地図データの詳細について説明する。ＤＶＤ２に記録された地図データは、所定の経度および緯度で区切られた矩形形状の図葉を単位としており、各図葉の地図データは、図葉番号を指定することにより特定され、読み出すことが可能となる。各図葉毎の地図データには、地図表示に必要な各種のデータからなる「描画ユニット」と、マップマッチングや経路探索、経路誘導等の各種の処理に必要なデータからなる「道路ユニット」と、交差点等の詳細データからなる「交差点ユニット」が含まれている。
【００１７】
また、上述した道路ユニットにおいて、道路上の任意の２点間を結ぶ線をリンクといい、２本以上のリンクを結ぶ隣接点をノードという。また、道路ユニットには、道路ユニットであることを識別するための「ユニットヘッダ」と、全ノードの詳細データを納めた「接続ノードテーブル」と、接続ノードテーブルの格納位置を示す「ノードテーブル」と、隣接する２つのノードによって特定されるリンクの詳細データを納めた「リンクテーブル」とが含まれている。
【００１８】
図２は、道路ユニットに含まれる各種のテーブルの詳細な内容を示す図である。ノードテーブルは、図２（Ａ）に示すように、着目している図葉に含まれる全ノードに対応したノードレコード＃０、＃１、…を格納している。各ノードレコードは、その並び順に＃０から順にノード番号が与えられており、各ノードに対応する接続ノードテーブルの格納位置を示す。
【００１９】
また、接続ノードテーブルは、図２（Ｂ）に示すように、存在するノードのそれぞれ毎に、
ａ．正規化経度・緯度
ｂ．このノードが交差点ノードであるか否かを示す交差点ノードフラグ、他の図葉との境界にあるノードであるか否かを示す隣接ノードフラグ、このノードにおいてリンクが分岐しているか否か、分岐しているとしたら分岐の形状がＴ字路あるいはＹ字路に該当するか否かを示す分岐路情報などからなる「ノードの属性フラグ」、
ｃ．このノードをリンクの一方端とするリンクがある場合に各リンクの他方端を構成するノードの数を示す「接続しているノードの数」、
ｄ．このノードに接続されているリンクに右折禁止やＵターン禁止等の交通規制が存在する場合にはその「交通規制の数」、
ｅ．このノードが一方端となっている各リンクのリンク番号を示すリンク本数分の接続ノードレコード、
ｆ．上述した交通規制が存在する場合にはその数に対応した交通規制の具体的な内容を示す交通規制レコード、
ｇ．このノードが他の図葉との境界にあるノードである場合には、隣接する図葉の対応するノードの接続ノードテーブルの位置を示す「隣接ノードレコード」、
ｈ．このノードが交差点ノードである場合には、交差点ユニットにおける対応する交差点レコードの格納位置およびサイズ、等が含まれる。
【００２０】
また、リンクテーブルは、図２（Ｃ）に示すように、着目している図葉に含まれる全てのリンクに対応したリンク番号順に複数のリンクレコードを含んでいる。これらの各リンクレコードは、
ａ．主に経路探索表示用に各リンクに付されたコードであるリンクＩＤ、
ｂ．リンクの両端に位置する２つのノードを特定するノード番号１およびノード番号２、
ｃ．リンクの距離、
ｄ．このリンクを走行する場合のコスト、
ｅ．このリンクに付随した道路の属性情報（一方通行の有無等）を含む各種の道路属性フラグ、
ｆ．このリンクに対応した実際の道路が高速道路であるか一般道であるかといった道路の種類や、道路の幅が何メートルあるかといった道路の幅員を示す道路種別フラグ、
ｇ．このリンクに対応した道路に付された路線番号、等が含まれる。
【００２１】
図３は、交差点ユニットの詳細な内容を示す図である。図３に示すように、交差点ユニットは、各交差点毎に、交差点そのものに関するデータが含まれる交差点レコードと、交差点から延びた道路の行先等に関するデータが含まれる交差点方面情報レコードと、交差点を構成する道路の各車線に関するデータが含まれる交差点車線情報レコード等を格納している。
【００２２】
（３）ナビゲーションコントローラの詳細構成および動作
次に、図１に示したナビゲーションコントローラ１の詳細構成について説明する。ナビゲーションコントローラ１は、ディスプレイ装置７に自車位置周辺の地図画像や、交差点において車線案内等を含む交差点案内情報等を表示するためのデータバッファ１０、地図読出制御部１２、地図描画部１４、ＶＲＡＭ１６、交差点案内部１８、案内情報設定部２０、画像合成部２２と、自車位置の計算やマップマッチング処理、経路探索処理、経路誘導処理を行うとともにその結果を表示するための車両位置計算部３０、経路探索処理部３２、誘導経路メモリ３４、誘導経路描画部３８、マーク画像描画部４０と、利用者に対する各種の操作画面を表示したりリモコンユニット４からの操作指示を各部に伝えるためのリモコン制御部６０、カーソル位置計算部６２、操作画面発生部６４とを備えている。
【００２３】
データバッファ１０は、ディスク読取装置３によってＤＶＤ２から読み出された地図データを一時的に格納するものである。地図読出制御部１２は、車両位置計算部３０によって自車位置が算出されると、この自車位置を含む所定範囲の地図データの読み出し要求をディスク読取装置３に送り、地図表示に必要な地図データをＤＶＤ２から読み出してデータバッファ１０に格納する。
【００２４】
地図描画部１４は、データバッファ１０に格納された地図データに含まれる描画ユニットに基づいて、表示に必要な地図描画データを作成する。作成された地図描画データはＶＲＡＭ１６に格納される。
交差点案内部１８は、自車が通過予定の交差点に関する案内を行うものであり、推奨される走行車線に関する情報を含む所定の交差点案内情報を作成してディスプレイ装置７の画面上に表示する。
【００２５】
案内情報設定部２０は、推奨される走行車線を設定し、設定した走行車線の情報を含む案内情報を交差点案内部１８に出力する。具体的には、本実施形態の案内情報設定部２０は、自車がこれから通過する交差点（以後、これを「第１の交差点」と称する）と、それよりも後に通過する交差点であり、かつ右折または左折を行う交差点（以後、これを「第２の交差点」と称する）とを特定し、自車が第２の交差点に至るまでに車線変更を行う回数が最小となるような走行車線を推奨走行車線として設定し、この設定された案内情報を交差点案内部１８に出力する。案内情報を設定する方法の詳細については後述する。
【００２６】
画像合成部２２は、ＶＲＡＭ１６から読み出した地図描画データや、交差点案内部１８、誘導経路描画部３８、マーク画像描画部４０、操作画面発生部６４のそれぞれから出力される描画データを重ねて画像合成を行い、合成描画データをディスプレイ装置７に出力する。
【００２７】
車両位置計算部３０は、ＧＰＳ受信機５および自律航法センサ６の各検出データに基づいて自車位置を計算するとともに、計算した自車位置が地図データの道路上にない場合には、自車位置を修正するマップマッチング処理を行う。経路探索処理部３２は、あらかじめ設定された目的地と出発地との間を所定の条件下で結ぶ走行経路を探索する。例えば、距離最短、時間最短等の各種の条件下で、コストが最小となる走行経路が誘導経路として設定される。経路探索の代表的な手法としては、ダイクストラ法や横型探索法が知られている。このようにして経路探索処理部３２によって設定された誘導経路は、出発地から目的地までのノードの集合として表されて誘導経路メモリ３４に記憶される。
【００２８】
図４は、誘導経路メモリ３４に格納されるデータの一例を示す図である。同図に示すように、経路探索処理部３２によって設定された誘導経路データが出発地から目的地までのノードの集合ＮＳ、Ｎ１、Ｎ２、…、ＮＤとして表され、誘導経路メモリ３４に格納される。
【００２９】
誘導経路描画部３８は、経路探索処理部３２によって設定されて誘導経路メモリ３４に記憶された誘導経路データの中から、その時点でＶＲＡＭ１６に描画された地図エリアに含まれるものを選び出し、誘導経路を地図画像上に重ねて表示するための誘導経路描画データを作成する。マーク画像描画部４０は、マップマッチング処理された後の自車位置に車両位置マークを発生させたり、所定形状を有するカーソルマークを発生するための描画データを作成する。
【００３０】
上述した経路探索処理部３２が経路探索手段に、案内情報設定部２０が案内情報設定手段に、交差点案内部１８が交差点案内手段にそれぞれ対応している。
本実施形態のナビゲーション装置はこのような構成を有しており、次に、経路誘導時に自車位置周辺の地図画像表示と並行して行われる交差点案内情報の表示動作について説明する。
【００３１】
図５は、交差点案内情報の表示を行う場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図であり、経路誘導の際に誘導経路の表示動作と並行して行われる交差点案内の動作手順が示されている。
リモコンユニット４の経路誘導モードキーが押下されると、所定の経路誘導動作が開始される（ステップ１００）。例えば、誘導経路描画部３８によって、誘導経路メモリ３４に格納されている誘導経路上の各ノードが読み出され、これらのノードを結ぶリンクの中で、その時点で表示されている地図画像のエリア内に含まれるものが選び出され、各リンクに対応した地図画像上に重ねて太く強調した誘導経路が描画される。
【００３２】
このような誘導経路の表示動作と並行して、経路探索処理部３２は、誘導経路メモリ３４から誘導経路上の次のノードを読み出し（ステップ１０１）、このノードが目的地のノードＮＤであるか否かを判定する（ステップ１０２）。誘導経路メモリ３４に格納された誘導経路上のノードには、途中の通過点に対応したノードＮ１、Ｎ２、……と目的地に対応したノードＮＤとが含まれており、読み出したノードが目的地のノードＮＤであった場合には、交差点案内動作が終了する。また、読み出したノードが目的地以外の交差点ノードであった場合には、この交差点ノード（第１の交差点に対応するノード）を特定するデータが交差点案内部１８および案内情報設定部２０に送られる。
【００３３】
次に、案内情報設定部２０は、第２の交差点、すなわち、自車が第１の交差点を通過後に通過する交差点であり、かつ右折または左折を行う交差点を特定する（ステップ１０３）。
ここで、第２の交差点を特定する方法について具体的に説明する。図６は、第２の交差点を特定する方法について説明する図である。同図では、各道路に対応したリンクが「直線」で表されており、各リンク間を結ぶノードが「○」で表されている。また、自車は、自車位置ＧからノードＮ１に向かって進行しており、ノードＮ４において右折してノードＮ５へ向かうものとすると、ノードＮ１が第１の交差点に対応し、ノードＮ４が第２の交差点に対応している。この場合に、自車位置Ｇは車両位置計算部３０から取得することができる。また、誘導経路に対応するノードＮ１〜Ｎ５については、経路探索処理部３２から取得することができる。上述したノードＮ４を求めることにより、第２の交差点を特定することができる。次に、この第２の交差点に対応したノードＮ４を求める方法について説明する。
【００３４】
各ノードに対応した接続ノードテーブルを参照して、このノードを一方端とする各リンクのリンク番号を抽出し、各リンク番号に基づいてリンクテーブルを参照して各リンクの他方端のノード番号を抽出する。このようにして、各リンクの他方端のノード番号が分かると、着目しているノードとこの他方端のノードのそれぞれの正規化経度、緯度に基づいて、このリンクの向きを計算することができる。図６に示した例では、ノードＮ３とノードＮ４を結ぶリンクの向きと、ノードＮ４とノードＮ５を結ぶリンクの向きを計算した結果から、自車が右左折を行う交差点である第２の交差点を特定することができる。
【００３５】
このようにして第２の交差点が特定されると、案内情報設定部２０は、データバッファ１０に格納された地図データ（主に交差点ユニット）を用いて、第１の交差点および第２の交差点のそれぞれにおいて、誘導経路に沿って自車が走行可能な車線を特定する（ステップ１０４）。
【００３６】
次に、案内情報設定部２０は、ステップ１０４において特定された第１および第２の交差点における走行可能な車線に基づいて、自車が第２の交差点に到達するまでの間で車線変更を行う回数が最小となる走行車線（推奨走行車線）を特定する（ステップ１０５）。
【００３７】
図７は、ステップ１０４において行われる処理内容について説明する図である。図６に示したものと同様に、自車が自車位置ＧからノードＮ１に向かって進行し、ノードＮ４において右折してノードＮ５へ向かう場合を考えるものとする。また、ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれにおける車線構成は、図７に示すように、ノードＮ１が全て直進の３車線、ノードＮ２が右折と２つの直進の３車線、ノードＮ３が２つの直進と左折の３車線、ノードＮ４が右折、直進、左折の３車線であるとする。この場合に、図７に示すように、第２の交差点に対応するノードＮ４において自車が走行可能な車線は車線ａであり、第１の交差点に対応するノードＮ１において自車が走行可能な車線は車線ｂ、ｃ、ｄのそれぞれであることが特定できる。
【００３８】
図８は、ステップ１０５において行われる処理内容について説明する図である。第２の交差点に対応したノードＮ４において、走行可能な車線として車線ａが特定されると、その１つ手前のノードＮ３においては、ノードＮ４の車線ａに向かって進行する際に車線変更を行う必要のない車線である車線ｅが走行車線として特定される。ノードＮ３における走行車線として車線ｅが特定されると、その１つ手前のノードＮ２においては、ノードＮ３の車線ｅに向かって進行する際に車線変更を行う回数が最も少ない車線である車線ｆが走行車線として特定される。そして、ノードＮ２における走行車線として車線ｆが特定されると、その１つ手前のノードＮ１（第１の交差点に対応するノード）においては、ノードＮ２の車線ｆに向かって進行する際に車線変更を行う必要のない車線である車線ｃが走行車線として特定される。この結果、自車が第２の交差点に到達するまでの間で車線変更を行う回数が最小となる推奨走行車線として、車線ｃ、車線ｆ、車線ｅ、車線ａという車線の組み合わせが特定されることとなる。
【００３９】
このように、第２の交差点に対応するノードから第１の交差点に対応するノードに向かって、隣りあうノードの間でそれぞれ車線変更の回数が最小となるような車線を走行車線として特定していくことにより、自車が第２の交差点に到達するまでの間で車線変更を行う回数が最小となる推奨走行車線を特定することができる。
【００４０】
次に、案内情報設定部２０は、特定した推奨走行車線に関する情報を含む案内情報を交差点案内部１８に出力する。案内情報を受け取った交差点案内部１８は、この案内情報に基づいて、推奨走行車線を強調表示した交差点案内情報の描画データを作成する。
【００４１】
また、この描画データの作成動作と並行して交差点案内部１８は、第１の交差点が自車位置から所定距離以内に接近したか否かを判定する（ステップ１０６）。具体的には、交差点案内部１８は、データバッファ１０に格納された地図データ（道路ユニット等）に基づいて、第１の交差点までの経路上に存在する各リンクの長さを計算し、この値が所定の値（例えば、３００ｍ）以下になったか否かを調べることにより、第１の交差点が所定距離以内に接近したか否かを判定する。第１の交差点が所定距離以上離れている場合には、このステップ１０６における判定処理が繰り返される。
【００４２】
第１の交差点が所定距離以内に接近した場合には、ステップ１０６において肯定判断がなされ、交差点案内部１８は、作成した交差点案内情報の描画データを画像合成部２２に出力する。この結果、ディスプレイ装置７の画面上に推奨走行車線が強調表示された交差点案内情報が表示される（ステップ１０７）。
【００４３】
図９は、交差点案内情報の表示例を示す図である。図９に示した表示例は、上述した図８に示した推奨走行車線に対応しており、交差点案内情報１００が図８に示したノードＮ１に対応しており、交差点案内情報１１０が図８に示したノードＮ２に対応している。また、画面中央下寄りの所定位置には、自車位置を示す車両位置マーク２００が表示されている。ノードＮ１に対応した交差点案内情報１００では、推奨走行車線である車線ｃに対応して、３車線中の真ん中の車線のみが強調表示（図９ではハッチングにより表現されている）されている。また、ノードＮ２に対応した交差点案内情報１１０では、推奨走行車線である車線ｆに対応して、３車線中の真ん中の車線のみが強調表示されている。
【００４４】
図９に示すように、本実施形態では、推奨走行車線が強調表示された交差点案内情報が表示されるので、従来のように、各交差点において走行可能な車線が全て表示される場合に比較して、より適切な走行車線を選択して走行することができる。また、第１の交差点に対応した交差点案内情報１００に加えて、その次に通過する交差点に対応した交差点案内情報１１０を表示しているので、第１の交差点とその次の交差点との間の距離が短い場合などにおいても、適切な走行車線をあらかじめ把握しておくことができる。
【００４５】
なお、自車が第１の交差点を通過した後に通過する交差点が地図画像の表示エリア内に入っていない場合には、図９に示したように、交差点案内情報１１０を交差点の表示位置に対応づけて表示することができなくなるが、このような場合には、地図画像の表示エリア内において、あらかじめ所定の表示位置を設定しておき、この表示位置に交差点案内情報１１０を表示するようにすればよい。
【００４６】
その後、交差点案内部１８は、自車が第１の交差点を通過したか否かを判定する（ステップ１０８）。自車がまだ第１の交差点を通過していない場合には、ステップ１０８の判定処理が繰り返される。また、自車が第１の交差点を通過した場合には、ステップ１０８において肯定判断がなされ、ステップ１０１に戻り、次のノードの読み出し動作以降の処理が繰り返される。
【００４７】
このように、本実施形態のナビゲーション装置では、経路探索処理部３２によって設定された誘導経路に基づく経路誘導処理を行う場合に、案内情報設定部２０は、自車がこれから通過する第１の交差点に関する交差点案内情報として、それよりも後に通過する交差点であり、かつ右左折を行う交差点である第２の交差点での通過状態を考慮して推奨走行車線を設定しており、交差点案内部１８は、設定された推奨走行車線に基づいて、推奨走行車線を強調表示した交差点案内情報を表示している。このように、自車がこれから通過する第１の交差点に関する案内を、さらにその後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して行っているので、適切な走行状態を確保することができる。特に、本実施形態では、案内情報設定部２０は、自車が第２の交差点に至るまでに車線変更を行う回数が最小となるような走行車線を推奨走行車線として設定しているので、この推奨走行車線を含む交差点案内情報の表示を参照することにより、必要最小限の車線変更回数で走行することができ、第１の交差点を通過した後の走行において急な車線変更や無駄な車線変更を回避することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した図９に示した表示例では、ノードＮ１、すなわち第１の交差点に対応した交差点案内情報１００の他に、ノードＮ２、すなわち第１の交差点の次に通過する交差点に対応した交差点案内情報１１０も表示するようにしていたが、これは一例であり、第１の交差点に対応した交差点案内情報１００だけを表示するようにしてもよく、反対に、２つ以上の交差点案内情報を表示するようにしてもよい。
【００４９】
また、上述した図９に示した表示例では、交差点案内情報１００、１１０は地図画像上に重ねて表示されていたが、交差点案内情報を表示するための専用エリアを地図画像の表示エリアとは別に設けるようにしてもよい。図１０は、専用エリアを設けて交差点案内情報を表示する場合の表示例を示す図である。同図では、表示エリアが左右２つに分割され、左側の表示エリアが交差点案内情報を表示するための専用エリア、右側が地図画像の表示エリアとなっている。また、交差点案内情報の専用エリアには、上述した図６等に示した推奨走行車線に対応して、４つの交差点案内情報１００、１１０、１２０、１３０が表示されている。このように、交差点案内情報の専用エリアを設けた場合には、地図画像の表示エリアにない交差点も含めて、複数の交差点案内情報をまとめて参照することができ、推奨走行車線をより広範囲に把握することができる。
【００５０】
また、上述した図９や図１０においては、交差点案内情報として、各交差点における車線が全て表示され、さらに推奨走行車線のみを強調表示するようにしていたが、推奨走行車線のみを表示して他の車線については表示を行わないようにしてもよく、また、推奨走行車線と走行可能な車線とを表示し、走行不可能な車線を表示しないようにしてもよい。
【００５１】
図１１は、推奨走行車線のみを表示する場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。同図に示した交差点案内情報１００ａおよび１１０ａのように、推奨走行車線のみを表示することにより、表示内容を簡素化することができる。なお、推奨走行車線のみを表示する場合には、図１１に示した例のように、表示色等を工夫した強調表示を行うことなく、ただ単に推奨走行車線であることを示す矢印等の表示のみを行うようにしてもよい。
【００５２】
図１２は、推奨走行車線と走行可能な車線とを表示し、走行不可能な車線を表示しない場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。同図に示した交差点案内情報１００ｂおよび１１０ｂのように、走行不可能な車線については表示を行わずに、推奨走行車線や走行可能な車線だけを表示することによっても表示内容を簡素化することができ、また、走行不可能な車線を視覚的に容易に把握することができるようになる。
【００５３】
また、上述した実施形態では、ディスプレイ装置７の画面上に画像表示を行うことにより、交差点案内情報を利用者に対して通知していたが、推奨走行車線を説明する所定の案内音声を出力することにより、交差点案内情報を通知するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、自車が第１の交差点よりも後に通過する交差点であり、かつ右左折を行う交差点を第２の交差点としていたが、他の条件に基づいて第２の交差点を特定してもよい。具体的には、例えば、第１の交差点を通過した後、次に通過する交差点を第２の交差点として特定してもよい。このように、自車位置から数えて２つの交差点についてのみ考慮することによっても、最適な推奨走行車線を設定することにが可能な場合も多いと考えられる。この場合には、推奨走行車線を設定する処理手順を簡略化することができる。
【００５５】
また、上述した実施形態では、自車が第１の交差点よりも後に通過する交差点であり、かつ右左折を行う交差点を第２の交差点としていたが、直進する交差点が多数続いており、第１の交差点から第２の交差点までの間に多数の交差点が存在するような場合には、その多数の交差点を全て考慮して推奨走行車線を求めると演算量が多くなり処理に時間がかかってしまうことも考えられる。このような場合には、考慮する交差点の数の上限（例えば、１０個等）を設定しておくようにするか、設定された誘導経路に基づいて走行した場合の予想所要時間に基づく時間的な上限（例えば、予想所要時間が３０分以内の経路上に存在する交差点）や距離的な上限（例えば、１０ｋｍ以内）を設定しておくようにし、これら上限の範囲内に入る交差点のみを考慮して推奨走行車線を設定するようにすればよい。そして、走行車線に関して優劣がつかない場合には、従来通りに、自車がこれから通過する第１の交差点において走行可能な全ての車線を案内すればよい。
【００５６】
また、隣接する２つの交差点における車線数が同じであっても、１車線分がずれているような場合も実際の道路では存在するため、車線のつながり方に関する情報を付加情報として車線情報に含ませたり、複数の車線のそれぞれを１本のリンクに対応させて隣接する交差点のそれぞれの車線の関係を明確にするようにしてもよい。
【００５７】
図１３は、所定の付加情報を含ませた場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。例えば、図１３（ａ）に示すように、交差点３００では全て直進の３車線となっているが交差点３００を通過後に１車線減少して２車線になり、交差点３１０では右折の１車線が増加し、２つの直進と右折の３車線となっている誘導経路において、各交差点３００、３１０を自車が直進で通過する場合を考える。この場合に、上述した実施形態にしたがって交差点案内情報の表示を行うと、図１３（ｂ）に示すように、交差点３００に関する交差点案内情報３０１については左側と中央の２車線が強調表示され、交差点３１０に関する交差点案内情報３１１についても左側と中央の２車線が強調表示される。ところが、実際の走行経路では、交差点３００を通過後に車線が減少しているので、中央と右側の２車線が強調表示される方が実際の走行経路により正確に対応しており好ましい表示である。
【００５８】
このような場合に、交差点３００における右側および中央の車線と、交差点３１０における中央および左側の車線とがそれぞれつながっている車線であるという付加情報を持たせておけば、図１３（ｃ）に示すように、交差点３００に関する交差点案内情報３０１ａでは右側と中央の車線が強調表示され、交差点３１０に関する交差点案内情報３１１ａでは中央と左側の車線が強調表示されることとなり、実際の走行経路により正確に対応した表示を行うことができる。しかも、これらの交差点案内情報３０１ａと３１１ａとの表示位置を所定量だけずらして表示することにより、実際の走行車線に対応して、つながっている車線を視覚的に把握することが容易となる。さらに、交差点案内情報３１１ａに示すように、右折車線について、他の車線とは異なる表示（図１３（ｃ）では、右下に斜め線が入り、ハッチングがなされている）を行うことにより、交差点３１０の手前から右折車線が増加していることを視覚的に把握することができる。
【００５９】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、車両がこれから通過する第１の交差点に関する案内を、さらにその後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して行うことができるために、適切な走行状態を確保することができる。特に、第１の交差点を通過した後に存在する第２の交差点を通過するのに適した走行車線として、車両が第２の交差点に至るまでに車線変更回数が最小となるような案内情報が設定されるので、必要最小限の車線変更回数で走行することが可能となる。これにより、第１の交差点を通過した後の走行において急な車線変更や無駄な車線変更を回避して、適切な走行状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の車載用ナビゲーション装置の全体構成を示す図である。
【図２】道路ユニットに含まれる各種のテーブルの詳細な内容を示す図である。
【図３】交差点ユニットの詳細な内容を示す図である。
【図４】誘導経路メモリに格納されるデータの一例を示す図である。
【図５】交差点案内情報の表示を行う場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図である。
【図６】第２の交差点を特定する方法について説明する図である。
【図７】ステップ１０４において行われる処理内容について説明する図である。
【図８】ステップ１０５において行われる処理内容について説明する図である。
【図９】交差点案内情報の表示例を示す図である。
【図１０】専用エリアを設けて交差点案内情報を表示する場合の表示例を示す図である。
【図１１】推奨走行車線のみを表示する場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。
【図１２】推奨走行車線と走行可能な車線とを表示し、走行不可能な車線を表示しない場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。
【図１３】所定の付加情報を含ませた場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１ ナビゲーションコントローラ
４ リモートコントロール（リモコン）ユニット
７ ディスプレイ装置
１０ データバッファ
１２ 地図読出制御部
１４ 地図描画部
１６ ＶＲＡＭ
１８ 交差点案内部
２０ 案内情報設定部
２２ 画像合成部
３０ 車両位置計算部
３２ 経路探索処理部
３４ 誘導経路メモリ
３８ 誘導経路描画部
４０ マーク画像描画部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車位置周辺の地図画像や交差点案内情報等を表示するナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車載用のナビゲーション装置は、車両の現在位置を検出し、その近傍の地図データをＣＤ、ＤＶＤ等のデータ蓄積媒体から読み出して画面上に表示する。また、画面所定位置には自車位置を示す車両位置マークが表示されており、この車両位置マークを中心に車両の進行にしたがって近傍の地図データがスクロールされ、常時自車位置周辺の地図情報がわかるようになっている。
【０００３】
また、最近の車載用ナビゲーション装置のほとんどには、利用者が所望の目的地に向かって道路を間違うことなく走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、利用者によって設定された出発地から目的地までを結ぶ最もコストの低い経路が自動探索され、その検索された経路（誘導経路）は、地図上に他の道路とは色を変えて太く描画される。また、誘導経路上の交差点に自車が接近した際には、その交差点の拡大図が表示されたり、自車の走行すべき車線を示す矢印などが表示され、走行経路を把握することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のナビゲーション装置では、自車がこれから通過する予定の交差点（これを「１番目の交差点」と称する）について走行車線の案内を行う場合に、１番目の交差点を通過した後の誘導経路の状態については考慮されることがなく、１番目の交差点を通過する時点で自車が走行可能な全ての車線について、矢印等の表示がなされていた。ところが、誘導経路の状態によっては、１番目の交差点を通過する時点において自車が走行可能な車線の全てが、その後の誘導経路に沿った走行において必ずしも適切な車線であるとは言えない場合もある。
【０００５】
具体的には、例えば、誘導経路に沿って自車が１番目の交差点で直進し、その次の交差点（これを「２番目の交差点」と称する）で右折する場合を考える。また、１番目の交差点は３車線でその全てが直進車線となっており、２番目の交差点は３車線で直進２車線、右折１車線となっているとする。このような場合に、２番目の交差点で右折することを考慮すると、１番目の交差点においては、なるべく内側の車線へ走行車線を変更しておくことが望ましいと言える。しかしながら、従来のナビゲーション装置による走行車線の案内では、１番目の交差点を通過する直前に直進の３車線の外側よりを走行している場合に、１番目の交差点は３車線とも直進車線であり、この時の誘導経路も直進であることから、自車の走行可能な車線として３車線全てについて矢印等が表示されてしまう。この走行車線の案内を参照した利用者は、その時点では２番目の交差点において右折することを知らないために、それまで走っていた外側よりの車線を維持して走行することも考えられる。
【０００６】
このとき、１番目の交差点から２番目の交差点までの距離が短かったり、車両の通行量が多かったりすると、２番目の交差点に関する車線案内が行われてからでは、利用者は、第２の交差点に到達するまでの間に、最も内側の右折車線まで走行車線を変更することができずに、２番目の交差点において誘導経路に沿わない車線を走行してしまうことがある。
【０００７】
上述した例のように、従来のナビゲーション装置によって行われる交差点での車線案内では、１番目の交差点を通過した後の誘導経路の状態に対応して、より適切な走行状態を確保することが難しいという問題があった。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、車両が適切な走行状態を確保することができるナビゲーション装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置では、経路探索手段によって経路探索処理を行うことにより、車両の走行経路を設定し、設定された走行経路に基づいて、案内情報設定手段により、車両が通過する第１の交差点に関する案内情報を、それよりも後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して設定しており、この設定された案内情報を交差点案内手段によって通知している。車両がこれから通過する第１の交差点に関する案内を、さらにその後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して行うことができるために、適切な走行状態を確保することが容易となる。
【０００９】
また、上述した案内情報設定手段によって設定される案内情報には、第１の交差点を通過する際に推奨される走行車線に関する情報が含まれており、上述した交差点案内手段は、推奨される走行車線を強調表示することにより、案内情報の通知を行うことが望ましい。第１の交差点を通過した後に存在する第２の交差点を通過するのに適した走行車線の案内が行われるので、第１の交差点を通過した後の走行において急な車線変更や無駄な車線変更を回避することができ、車線変更の頻度が少ない適切な走行状態の確保が可能になる。
【００１０】
また、上述した第２の交差点は、車両が次に右左折する交差点であり、上述した案内情報設定手段は、車両が第２の交差点に至るまでに車線変更回数が最小となるような案内情報を設定することが望ましい。同じ走行条件を有する車線が存在する場合、例えば、車両の走行経路が直進に設定されている交差点において複数の直進車線がある場合などに、必要最小限の車線変更回数で走行することができるため、適切な走行状態を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態のナビゲーション装置について、図面を参照しながら説明する。
（１）ナビゲーション装置の全体構成
図１は、本発明を適用した一実施形態の車載用ナビゲーション装置の全体構成を示す図である。図１に示すナビゲーション装置は、全体を制御するナビゲーションコントローラ１と、地図表示や経路探索等に必要な各種の地図データを記録したＤＶＤ２と、このＤＶＤ２に記録された地図データを読み出すディスク読取装置３と、利用者が各種の指示を入力する操作部としてのリモートコントロール（リモコン）ユニット４と、自車位置と自車方位の検出を行うＧＰＳ受信機５および自律航法センサ６と、地図画像や誘導経路等を表示するディスプレイ装置７とを備えている。
【００１２】
上述したディスク読取装置３は、１枚あるいは複数枚のＤＶＤ２が装填可能であり、ナビゲーションコントローラ１の制御によっていずれかのＤＶＤ２から地図データの読み出しを行う。なお、装填されるディスクは必ずしもＤＶＤでなくてもよく、ＣＤでもよい。また、ＤＶＤとＣＤの双方を選択的に装填可能としてもよい。
【００１３】
リモコンユニット４は、経路探索指示を与えるための探索キー、経路誘導モードの設定に用いる経路誘導モードキー、目的地入力キー、上下左右のカーソルキー、地図の縮小／拡大キー、表示画面上のカーソル位置にある項目の確定を行う設定キー等の各種操作キーを備えており、キーの操作状態に応じた赤外線信号をナビゲーションコントローラ１に向けて送信する。
【００１４】
ＧＰＳ受信機５は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算し（車両方位は現時点における自車位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車位置とに基づいて計算する）、これらを測位時刻とともに出力する。また、自律航法センサ６は、車両回転角度を相対方位として検出する振動ジャイロ等の角度センサと、所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサとを備えており、車両の相対位置および方位を計算する。
【００１５】
ディスプレイ装置７は、ナビゲーションコントローラ１から出力される描画データに基づいて、自車周辺の地図画像を車両位置マークや出発地マーク、目的地マーク等とともに表示したり、この地図上に誘導経路や交差点案内情報等を表示したりする。
【００１６】
（２）地図データの詳細内容
次に、ＤＶＤ２に記録された地図データの詳細について説明する。ＤＶＤ２に記録された地図データは、所定の経度および緯度で区切られた矩形形状の図葉を単位としており、各図葉の地図データは、図葉番号を指定することにより特定され、読み出すことが可能となる。各図葉毎の地図データには、地図表示に必要な各種のデータからなる「描画ユニット」と、マップマッチングや経路探索、経路誘導等の各種の処理に必要なデータからなる「道路ユニット」と、交差点等の詳細データからなる「交差点ユニット」が含まれている。
【００１７】
また、上述した道路ユニットにおいて、道路上の任意の２点間を結ぶ線をリンクといい、２本以上のリンクを結ぶ隣接点をノードという。また、道路ユニットには、道路ユニットであることを識別するための「ユニットヘッダ」と、全ノードの詳細データを納めた「接続ノードテーブル」と、接続ノードテーブルの格納位置を示す「ノードテーブル」と、隣接する２つのノードによって特定されるリンクの詳細データを納めた「リンクテーブル」とが含まれている。
【００１８】
図２は、道路ユニットに含まれる各種のテーブルの詳細な内容を示す図である。ノードテーブルは、図２（Ａ）に示すように、着目している図葉に含まれる全ノードに対応したノードレコード＃０、＃１、…を格納している。各ノードレコードは、その並び順に＃０から順にノード番号が与えられており、各ノードに対応する接続ノードテーブルの格納位置を示す。
【００１９】
また、接続ノードテーブルは、図２（Ｂ）に示すように、存在するノードのそれぞれ毎に、
ａ．正規化経度・緯度
ｂ．このノードが交差点ノードであるか否かを示す交差点ノードフラグ、他の図葉との境界にあるノードであるか否かを示す隣接ノードフラグ、このノードにおいてリンクが分岐しているか否か、分岐しているとしたら分岐の形状がＴ字路あるいはＹ字路に該当するか否かを示す分岐路情報などからなる「ノードの属性フラグ」、
ｃ．このノードをリンクの一方端とするリンクがある場合に各リンクの他方端を構成するノードの数を示す「接続しているノードの数」、
ｄ．このノードに接続されているリンクに右折禁止やＵターン禁止等の交通規制が存在する場合にはその「交通規制の数」、
ｅ．このノードが一方端となっている各リンクのリンク番号を示すリンク本数分の接続ノードレコード、
ｆ．上述した交通規制が存在する場合にはその数に対応した交通規制の具体的な内容を示す交通規制レコード、
ｇ．このノードが他の図葉との境界にあるノードである場合には、隣接する図葉の対応するノードの接続ノードテーブルの位置を示す「隣接ノードレコード」、
ｈ．このノードが交差点ノードである場合には、交差点ユニットにおける対応する交差点レコードの格納位置およびサイズ、等が含まれる。
【００２０】
また、リンクテーブルは、図２（Ｃ）に示すように、着目している図葉に含まれる全てのリンクに対応したリンク番号順に複数のリンクレコードを含んでいる。これらの各リンクレコードは、
ａ．主に経路探索表示用に各リンクに付されたコードであるリンクＩＤ、
ｂ．リンクの両端に位置する２つのノードを特定するノード番号１およびノード番号２、
ｃ．リンクの距離、
ｄ．このリンクを走行する場合のコスト、
ｅ．このリンクに付随した道路の属性情報（一方通行の有無等）を含む各種の道路属性フラグ、
ｆ．このリンクに対応した実際の道路が高速道路であるか一般道であるかといった道路の種類や、道路の幅が何メートルあるかといった道路の幅員を示す道路種別フラグ、
ｇ．このリンクに対応した道路に付された路線番号、等が含まれる。
【００２１】
図３は、交差点ユニットの詳細な内容を示す図である。図３に示すように、交差点ユニットは、各交差点毎に、交差点そのものに関するデータが含まれる交差点レコードと、交差点から延びた道路の行先等に関するデータが含まれる交差点方面情報レコードと、交差点を構成する道路の各車線に関するデータが含まれる交差点車線情報レコード等を格納している。
【００２２】
（３）ナビゲーションコントローラの詳細構成および動作
次に、図１に示したナビゲーションコントローラ１の詳細構成について説明する。ナビゲーションコントローラ１は、ディスプレイ装置７に自車位置周辺の地図画像や、交差点において車線案内等を含む交差点案内情報等を表示するためのデータバッファ１０、地図読出制御部１２、地図描画部１４、ＶＲＡＭ１６、交差点案内部１８、案内情報設定部２０、画像合成部２２と、自車位置の計算やマップマッチング処理、経路探索処理、経路誘導処理を行うとともにその結果を表示するための車両位置計算部３０、経路探索処理部３２、誘導経路メモリ３４、誘導経路描画部３８、マーク画像描画部４０と、利用者に対する各種の操作画面を表示したりリモコンユニット４からの操作指示を各部に伝えるためのリモコン制御部６０、カーソル位置計算部６２、操作画面発生部６４とを備えている。
【００２３】
データバッファ１０は、ディスク読取装置３によってＤＶＤ２から読み出された地図データを一時的に格納するものである。地図読出制御部１２は、車両位置計算部３０によって自車位置が算出されると、この自車位置を含む所定範囲の地図データの読み出し要求をディスク読取装置３に送り、地図表示に必要な地図データをＤＶＤ２から読み出してデータバッファ１０に格納する。
【００２４】
地図描画部１４は、データバッファ１０に格納された地図データに含まれる描画ユニットに基づいて、表示に必要な地図描画データを作成する。作成された地図描画データはＶＲＡＭ１６に格納される。
交差点案内部１８は、自車が通過予定の交差点に関する案内を行うものであり、推奨される走行車線に関する情報を含む所定の交差点案内情報を作成してディスプレイ装置７の画面上に表示する。
【００２５】
案内情報設定部２０は、推奨される走行車線を設定し、設定した走行車線の情報を含む案内情報を交差点案内部１８に出力する。具体的には、本実施形態の案内情報設定部２０は、自車がこれから通過する交差点（以後、これを「第１の交差点」と称する）と、それよりも後に通過する交差点であり、かつ右折または左折を行う交差点（以後、これを「第２の交差点」と称する）とを特定し、自車が第２の交差点に至るまでに車線変更を行う回数が最小となるような走行車線を推奨走行車線として設定し、この設定された案内情報を交差点案内部１８に出力する。案内情報を設定する方法の詳細については後述する。
【００２６】
画像合成部２２は、ＶＲＡＭ１６から読み出した地図描画データや、交差点案内部１８、誘導経路描画部３８、マーク画像描画部４０、操作画面発生部６４のそれぞれから出力される描画データを重ねて画像合成を行い、合成描画データをディスプレイ装置７に出力する。
【００２７】
車両位置計算部３０は、ＧＰＳ受信機５および自律航法センサ６の各検出データに基づいて自車位置を計算するとともに、計算した自車位置が地図データの道路上にない場合には、自車位置を修正するマップマッチング処理を行う。経路探索処理部３２は、あらかじめ設定された目的地と出発地との間を所定の条件下で結ぶ走行経路を探索する。例えば、距離最短、時間最短等の各種の条件下で、コストが最小となる走行経路が誘導経路として設定される。経路探索の代表的な手法としては、ダイクストラ法や横型探索法が知られている。このようにして経路探索処理部３２によって設定された誘導経路は、出発地から目的地までのノードの集合として表されて誘導経路メモリ３４に記憶される。
【００２８】
図４は、誘導経路メモリ３４に格納されるデータの一例を示す図である。同図に示すように、経路探索処理部３２によって設定された誘導経路データが出発地から目的地までのノードの集合ＮＳ、Ｎ１、Ｎ２、…、ＮＤとして表され、誘導経路メモリ３４に格納される。
【００２９】
誘導経路描画部３８は、経路探索処理部３２によって設定されて誘導経路メモリ３４に記憶された誘導経路データの中から、その時点でＶＲＡＭ１６に描画された地図エリアに含まれるものを選び出し、誘導経路を地図画像上に重ねて表示するための誘導経路描画データを作成する。マーク画像描画部４０は、マップマッチング処理された後の自車位置に車両位置マークを発生させたり、所定形状を有するカーソルマークを発生するための描画データを作成する。
【００３０】
上述した経路探索処理部３２が経路探索手段に、案内情報設定部２０が案内情報設定手段に、交差点案内部１８が交差点案内手段にそれぞれ対応している。
本実施形態のナビゲーション装置はこのような構成を有しており、次に、経路誘導時に自車位置周辺の地図画像表示と並行して行われる交差点案内情報の表示動作について説明する。
【００３１】
図５は、交差点案内情報の表示を行う場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図であり、経路誘導の際に誘導経路の表示動作と並行して行われる交差点案内の動作手順が示されている。
リモコンユニット４の経路誘導モードキーが押下されると、所定の経路誘導動作が開始される（ステップ１００）。例えば、誘導経路描画部３８によって、誘導経路メモリ３４に格納されている誘導経路上の各ノードが読み出され、これらのノードを結ぶリンクの中で、その時点で表示されている地図画像のエリア内に含まれるものが選び出され、各リンクに対応した地図画像上に重ねて太く強調した誘導経路が描画される。
【００３２】
このような誘導経路の表示動作と並行して、経路探索処理部３２は、誘導経路メモリ３４から誘導経路上の次のノードを読み出し（ステップ１０１）、このノードが目的地のノードＮＤであるか否かを判定する（ステップ１０２）。誘導経路メモリ３４に格納された誘導経路上のノードには、途中の通過点に対応したノードＮ１、Ｎ２、……と目的地に対応したノードＮＤとが含まれており、読み出したノードが目的地のノードＮＤであった場合には、交差点案内動作が終了する。また、読み出したノードが目的地以外の交差点ノードであった場合には、この交差点ノード（第１の交差点に対応するノード）を特定するデータが交差点案内部１８および案内情報設定部２０に送られる。
【００３３】
次に、案内情報設定部２０は、第２の交差点、すなわち、自車が第１の交差点を通過後に通過する交差点であり、かつ右折または左折を行う交差点を特定する（ステップ１０３）。
ここで、第２の交差点を特定する方法について具体的に説明する。図６は、第２の交差点を特定する方法について説明する図である。同図では、各道路に対応したリンクが「直線」で表されており、各リンク間を結ぶノードが「○」で表されている。また、自車は、自車位置ＧからノードＮ１に向かって進行しており、ノードＮ４において右折してノードＮ５へ向かうものとすると、ノードＮ１が第１の交差点に対応し、ノードＮ４が第２の交差点に対応している。この場合に、自車位置Ｇは車両位置計算部３０から取得することができる。また、誘導経路に対応するノードＮ１〜Ｎ５については、経路探索処理部３２から取得することができる。上述したノードＮ４を求めることにより、第２の交差点を特定することができる。次に、この第２の交差点に対応したノードＮ４を求める方法について説明する。
【００３４】
各ノードに対応した接続ノードテーブルを参照して、このノードを一方端とする各リンクのリンク番号を抽出し、各リンク番号に基づいてリンクテーブルを参照して各リンクの他方端のノード番号を抽出する。このようにして、各リンクの他方端のノード番号が分かると、着目しているノードとこの他方端のノードのそれぞれの正規化経度、緯度に基づいて、このリンクの向きを計算することができる。図６に示した例では、ノードＮ３とノードＮ４を結ぶリンクの向きと、ノードＮ４とノードＮ５を結ぶリンクの向きを計算した結果から、自車が右左折を行う交差点である第２の交差点を特定することができる。
【００３５】
このようにして第２の交差点が特定されると、案内情報設定部２０は、データバッファ１０に格納された地図データ（主に交差点ユニット）を用いて、第１の交差点および第２の交差点のそれぞれにおいて、誘導経路に沿って自車が走行可能な車線を特定する（ステップ１０４）。
【００３６】
次に、案内情報設定部２０は、ステップ１０４において特定された第１および第２の交差点における走行可能な車線に基づいて、自車が第２の交差点に到達するまでの間で車線変更を行う回数が最小となる走行車線（推奨走行車線）を特定する（ステップ１０５）。
【００３７】
図７は、ステップ１０４において行われる処理内容について説明する図である。図６に示したものと同様に、自車が自車位置ＧからノードＮ１に向かって進行し、ノードＮ４において右折してノードＮ５へ向かう場合を考えるものとする。また、ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれにおける車線構成は、図７に示すように、ノードＮ１が全て直進の３車線、ノードＮ２が右折と２つの直進の３車線、ノードＮ３が２つの直進と左折の３車線、ノードＮ４が右折、直進、左折の３車線であるとする。この場合に、図７に示すように、第２の交差点に対応するノードＮ４において自車が走行可能な車線は車線ａであり、第１の交差点に対応するノードＮ１において自車が走行可能な車線は車線ｂ、ｃ、ｄのそれぞれであることが特定できる。
【００３８】
図８は、ステップ１０５において行われる処理内容について説明する図である。第２の交差点に対応したノードＮ４において、走行可能な車線として車線ａが特定されると、その１つ手前のノードＮ３においては、ノードＮ４の車線ａに向かって進行する際に車線変更を行う必要のない車線である車線ｅが走行車線として特定される。ノードＮ３における走行車線として車線ｅが特定されると、その１つ手前のノードＮ２においては、ノードＮ３の車線ｅに向かって進行する際に車線変更を行う回数が最も少ない車線である車線ｆが走行車線として特定される。そして、ノードＮ２における走行車線として車線ｆが特定されると、その１つ手前のノードＮ１（第１の交差点に対応するノード）においては、ノードＮ２の車線ｆに向かって進行する際に車線変更を行う必要のない車線である車線ｃが走行車線として特定される。この結果、自車が第２の交差点に到達するまでの間で車線変更を行う回数が最小となる推奨走行車線として、車線ｃ、車線ｆ、車線ｅ、車線ａという車線の組み合わせが特定されることとなる。
【００３９】
このように、第２の交差点に対応するノードから第１の交差点に対応するノードに向かって、隣りあうノードの間でそれぞれ車線変更の回数が最小となるような車線を走行車線として特定していくことにより、自車が第２の交差点に到達するまでの間で車線変更を行う回数が最小となる推奨走行車線を特定することができる。
【００４０】
次に、案内情報設定部２０は、特定した推奨走行車線に関する情報を含む案内情報を交差点案内部１８に出力する。案内情報を受け取った交差点案内部１８は、この案内情報に基づいて、推奨走行車線を強調表示した交差点案内情報の描画データを作成する。
【００４１】
また、この描画データの作成動作と並行して交差点案内部１８は、第１の交差点が自車位置から所定距離以内に接近したか否かを判定する（ステップ１０６）。具体的には、交差点案内部１８は、データバッファ１０に格納された地図データ（道路ユニット等）に基づいて、第１の交差点までの経路上に存在する各リンクの長さを計算し、この値が所定の値（例えば、３００ｍ）以下になったか否かを調べることにより、第１の交差点が所定距離以内に接近したか否かを判定する。第１の交差点が所定距離以上離れている場合には、このステップ１０６における判定処理が繰り返される。
【００４２】
第１の交差点が所定距離以内に接近した場合には、ステップ１０６において肯定判断がなされ、交差点案内部１８は、作成した交差点案内情報の描画データを画像合成部２２に出力する。この結果、ディスプレイ装置７の画面上に推奨走行車線が強調表示された交差点案内情報が表示される（ステップ１０７）。
【００４３】
図９は、交差点案内情報の表示例を示す図である。図９に示した表示例は、上述した図８に示した推奨走行車線に対応しており、交差点案内情報１００が図８に示したノードＮ１に対応しており、交差点案内情報１１０が図８に示したノードＮ２に対応している。また、画面中央下寄りの所定位置には、自車位置を示す車両位置マーク２００が表示されている。ノードＮ１に対応した交差点案内情報１００では、推奨走行車線である車線ｃに対応して、３車線中の真ん中の車線のみが強調表示（図９ではハッチングにより表現されている）されている。また、ノードＮ２に対応した交差点案内情報１１０では、推奨走行車線である車線ｆに対応して、３車線中の真ん中の車線のみが強調表示されている。
【００４４】
図９に示すように、本実施形態では、推奨走行車線が強調表示された交差点案内情報が表示されるので、従来のように、各交差点において走行可能な車線が全て表示される場合に比較して、より適切な走行車線を選択して走行することができる。また、第１の交差点に対応した交差点案内情報１００に加えて、その次に通過する交差点に対応した交差点案内情報１１０を表示しているので、第１の交差点とその次の交差点との間の距離が短い場合などにおいても、適切な走行車線をあらかじめ把握しておくことができる。
【００４５】
なお、自車が第１の交差点を通過した後に通過する交差点が地図画像の表示エリア内に入っていない場合には、図９に示したように、交差点案内情報１１０を交差点の表示位置に対応づけて表示することができなくなるが、このような場合には、地図画像の表示エリア内において、あらかじめ所定の表示位置を設定しておき、この表示位置に交差点案内情報１１０を表示するようにすればよい。
【００４６】
その後、交差点案内部１８は、自車が第１の交差点を通過したか否かを判定する（ステップ１０８）。自車がまだ第１の交差点を通過していない場合には、ステップ１０８の判定処理が繰り返される。また、自車が第１の交差点を通過した場合には、ステップ１０８において肯定判断がなされ、ステップ１０１に戻り、次のノードの読み出し動作以降の処理が繰り返される。
【００４７】
このように、本実施形態のナビゲーション装置では、経路探索処理部３２によって設定された誘導経路に基づく経路誘導処理を行う場合に、案内情報設定部２０は、自車がこれから通過する第１の交差点に関する交差点案内情報として、それよりも後に通過する交差点であり、かつ右左折を行う交差点である第２の交差点での通過状態を考慮して推奨走行車線を設定しており、交差点案内部１８は、設定された推奨走行車線に基づいて、推奨走行車線を強調表示した交差点案内情報を表示している。このように、自車がこれから通過する第１の交差点に関する案内を、さらにその後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して行っているので、適切な走行状態を確保することができる。特に、本実施形態では、案内情報設定部２０は、自車が第２の交差点に至るまでに車線変更を行う回数が最小となるような走行車線を推奨走行車線として設定しているので、この推奨走行車線を含む交差点案内情報の表示を参照することにより、必要最小限の車線変更回数で走行することができ、第１の交差点を通過した後の走行において急な車線変更や無駄な車線変更を回避することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した図９に示した表示例では、ノードＮ１、すなわち第１の交差点に対応した交差点案内情報１００の他に、ノードＮ２、すなわち第１の交差点の次に通過する交差点に対応した交差点案内情報１１０も表示するようにしていたが、これは一例であり、第１の交差点に対応した交差点案内情報１００だけを表示するようにしてもよく、反対に、２つ以上の交差点案内情報を表示するようにしてもよい。
【００４９】
また、上述した図９に示した表示例では、交差点案内情報１００、１１０は地図画像上に重ねて表示されていたが、交差点案内情報を表示するための専用エリアを地図画像の表示エリアとは別に設けるようにしてもよい。図１０は、専用エリアを設けて交差点案内情報を表示する場合の表示例を示す図である。同図では、表示エリアが左右２つに分割され、左側の表示エリアが交差点案内情報を表示するための専用エリア、右側が地図画像の表示エリアとなっている。また、交差点案内情報の専用エリアには、上述した図６等に示した推奨走行車線に対応して、４つの交差点案内情報１００、１１０、１２０、１３０が表示されている。このように、交差点案内情報の専用エリアを設けた場合には、地図画像の表示エリアにない交差点も含めて、複数の交差点案内情報をまとめて参照することができ、推奨走行車線をより広範囲に把握することができる。
【００５０】
また、上述した図９や図１０においては、交差点案内情報として、各交差点における車線が全て表示され、さらに推奨走行車線のみを強調表示するようにしていたが、推奨走行車線のみを表示して他の車線については表示を行わないようにしてもよく、また、推奨走行車線と走行可能な車線とを表示し、走行不可能な車線を表示しないようにしてもよい。
【００５１】
図１１は、推奨走行車線のみを表示する場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。同図に示した交差点案内情報１００ａおよび１１０ａのように、推奨走行車線のみを表示することにより、表示内容を簡素化することができる。なお、推奨走行車線のみを表示する場合には、図１１に示した例のように、表示色等を工夫した強調表示を行うことなく、ただ単に推奨走行車線であることを示す矢印等の表示のみを行うようにしてもよい。
【００５２】
図１２は、推奨走行車線と走行可能な車線とを表示し、走行不可能な車線を表示しない場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。同図に示した交差点案内情報１００ｂおよび１１０ｂのように、走行不可能な車線については表示を行わずに、推奨走行車線や走行可能な車線だけを表示することによっても表示内容を簡素化することができ、また、走行不可能な車線を視覚的に容易に把握することができるようになる。
【００５３】
また、上述した実施形態では、ディスプレイ装置７の画面上に画像表示を行うことにより、交差点案内情報を利用者に対して通知していたが、推奨走行車線を説明する所定の案内音声を出力することにより、交差点案内情報を通知するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、自車が第１の交差点よりも後に通過する交差点であり、かつ右左折を行う交差点を第２の交差点としていたが、他の条件に基づいて第２の交差点を特定してもよい。具体的には、例えば、第１の交差点を通過した後、次に通過する交差点を第２の交差点として特定してもよい。このように、自車位置から数えて２つの交差点についてのみ考慮することによっても、最適な推奨走行車線を設定することにが可能な場合も多いと考えられる。この場合には、推奨走行車線を設定する処理手順を簡略化することができる。
【００５５】
また、上述した実施形態では、自車が第１の交差点よりも後に通過する交差点であり、かつ右左折を行う交差点を第２の交差点としていたが、直進する交差点が多数続いており、第１の交差点から第２の交差点までの間に多数の交差点が存在するような場合には、その多数の交差点を全て考慮して推奨走行車線を求めると演算量が多くなり処理に時間がかかってしまうことも考えられる。このような場合には、考慮する交差点の数の上限（例えば、１０個等）を設定しておくようにするか、設定された誘導経路に基づいて走行した場合の予想所要時間に基づく時間的な上限（例えば、予想所要時間が３０分以内の経路上に存在する交差点）や距離的な上限（例えば、１０ｋｍ以内）を設定しておくようにし、これら上限の範囲内に入る交差点のみを考慮して推奨走行車線を設定するようにすればよい。そして、走行車線に関して優劣がつかない場合には、従来通りに、自車がこれから通過する第１の交差点において走行可能な全ての車線を案内すればよい。
【００５６】
また、隣接する２つの交差点における車線数が同じであっても、１車線分がずれているような場合も実際の道路では存在するため、車線のつながり方に関する情報を付加情報として車線情報に含ませたり、複数の車線のそれぞれを１本のリンクに対応させて隣接する交差点のそれぞれの車線の関係を明確にするようにしてもよい。
【００５７】
図１３は、所定の付加情報を含ませた場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。例えば、図１３（ａ）に示すように、交差点３００では全て直進の３車線となっているが交差点３００を通過後に１車線減少して２車線になり、交差点３１０では右折の１車線が増加し、２つの直進と右折の３車線となっている誘導経路において、各交差点３００、３１０を自車が直進で通過する場合を考える。この場合に、上述した実施形態にしたがって交差点案内情報の表示を行うと、図１３（ｂ）に示すように、交差点３００に関する交差点案内情報３０１については左側と中央の２車線が強調表示され、交差点３１０に関する交差点案内情報３１１についても左側と中央の２車線が強調表示される。ところが、実際の走行経路では、交差点３００を通過後に車線が減少しているので、中央と右側の２車線が強調表示される方が実際の走行経路により正確に対応しており好ましい表示である。
【００５８】
このような場合に、交差点３００における右側および中央の車線と、交差点３１０における中央および左側の車線とがそれぞれつながっている車線であるという付加情報を持たせておけば、図１３（ｃ）に示すように、交差点３００に関する交差点案内情報３０１ａでは右側と中央の車線が強調表示され、交差点３１０に関する交差点案内情報３１１ａでは中央と左側の車線が強調表示されることとなり、実際の走行経路により正確に対応した表示を行うことができる。しかも、これらの交差点案内情報３０１ａと３１１ａとの表示位置を所定量だけずらして表示することにより、実際の走行車線に対応して、つながっている車線を視覚的に把握することが容易となる。さらに、交差点案内情報３１１ａに示すように、右折車線について、他の車線とは異なる表示（図１３（ｃ）では、右下に斜め線が入り、ハッチングがなされている）を行うことにより、交差点３１０の手前から右折車線が増加していることを視覚的に把握することができる。
【００５９】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、車両がこれから通過する第１の交差点に関する案内を、さらにその後に通過する第２の交差点の通過状態を考慮して行うことができるために、適切な走行状態を確保することができる。特に、第１の交差点を通過した後に存在する第２の交差点を通過するのに適した走行車線として、車両が第２の交差点に至るまでに車線変更回数が最小となるような案内情報が設定されるので、必要最小限の車線変更回数で走行することが可能となる。これにより、第１の交差点を通過した後の走行において急な車線変更や無駄な車線変更を回避して、適切な走行状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の車載用ナビゲーション装置の全体構成を示す図である。
【図２】道路ユニットに含まれる各種のテーブルの詳細な内容を示す図である。
【図３】交差点ユニットの詳細な内容を示す図である。
【図４】誘導経路メモリに格納されるデータの一例を示す図である。
【図５】交差点案内情報の表示を行う場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図である。
【図６】第２の交差点を特定する方法について説明する図である。
【図７】ステップ１０４において行われる処理内容について説明する図である。
【図８】ステップ１０５において行われる処理内容について説明する図である。
【図９】交差点案内情報の表示例を示す図である。
【図１０】専用エリアを設けて交差点案内情報を表示する場合の表示例を示す図である。
【図１１】推奨走行車線のみを表示する場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。
【図１２】推奨走行車線と走行可能な車線とを表示し、走行不可能な車線を表示しない場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。
【図１３】所定の付加情報を含ませた場合の交差点案内情報の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１ ナビゲーションコントローラ
４ リモートコントロール（リモコン）ユニット
７ ディスプレイ装置
１０ データバッファ
１２ 地図読出制御部
１４ 地図描画部
１６ ＶＲＡＭ
１８ 交差点案内部
２０ 案内情報設定部
２２ 画像合成部
３０ 車両位置計算部
３２ 経路探索処理部
３４ 誘導経路メモリ
３８ 誘導経路描画部
４０ マーク画像描画部
Claims (3)
- 経路探索処理を行うことにより、車両の走行経路を設定する経路探索手段と、
前記走行経路に基づいて、前記車両が直進で通過する第１の交差点を通過する際に推奨される走行車線を示す案内情報を、それよりも後に通過し、かつ次に右左折する第２の交差点の通過状態を考慮し、前記第２の交差点から前記第１の交差点に向かって、隣り合う交差点間でそれぞれの車線変更の回数が最小となるような車線を走行車線として特定していくことにより、前記車両が前記第２の交差点に至るまでに車線変更回数が最小となるように設定する案内情報設定手段と、
前記案内情報の通知を行う交差点案内手段と、
を備え、前記第１の交差点からの前記第２の交差点までの予測所要時間が所定の上限の範囲内に含まれる場合のみ、前記案内情報設定手段による案内情報の設定を行うことを特徴とするナビゲーション装置。 - 経路探索処理を行うことにより、車両の走行経路を設定する経路探索手段と、
前記走行経路に基づいて、前記車両が直進で通過する第１の交差点を通過する際に推奨される走行車線を示す案内情報を、それよりも後に通過し、かつ次に右左折する第２の交差点の通過状態を考慮し、前記第２の交差点から前記第１の交差点に向かって、隣り合う交差点間でそれぞれの車線変更の回数が最小となるような車線を走行車線として特定していくことにより、前記車両が前記第２の交差点に至るまでに車線変更回数が最小となるように設定する案内情報設定手段と、
前記案内情報の通知を行う交差点案内手段と、
を備え、前記第１の交差点からの前記第２の交差点までの距離が所定の上限の範囲内に含まれる場合のみ、前記案内情報設定手段による案内情報の設定を行うことを特徴とするナビゲーション装置。 - 請求項１または２において、
前記交差点案内手段は、前記推奨される走行車線を強調表示することにより、前記案内情報の通知を行うことを特徴とするナビゲーション装置。
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