JP4505637B2 - ナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、周辺検索を行って目的地となる施設を探し、誘導経路を求めてその施設までの経路案内を行うナビゲーションシステムに係り、特に、施設までの実走行距離を基準として施設を選択できるナビゲーションシステムに関するものである。

一般に、ナビゲーションシステムでは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記録された地点のデータベース、またはユーザが任意に選択する地図上の地点から目的地を設定し、この目的地までの誘導経路を探索して、そこまでの経路案内を行うようになっている。その際、ジャイロコープや車速パルスを用いた自立航法、及びＧＰＳやＦＭ多重を用いた電波航法から推定した自車位置と、誘導経路をマップマッチングしながら画面に表示している。このようなナビゲーションシステムによれば、ユーザはシステムが指示する誘導方向表示や誘導方向音声案内に従って、誘導経路を確実に辿ることができ、目的地に効率よく到着することができる。

ところで、目的地の設定に際して、自車位置周辺の施設を検索する周辺検索機能が提案されている。周辺検索機能とは、まずユーザがレストランやレジャー施設といったジャンルを指定し、システム側で、このジャンルに該当する施設が、自車位置からの直線距離内に存在するかどうかを検索する機能である。検索結果に基づいてユーザが施設を選択すれば、ナビゲーションシステムは選択した施設を目的地として設定して経路計算を行い、施設までの誘導経路を割り出すことがようになっている。

ナビゲーションシステムの普及に伴って、初めて訪れる場所であっても、ユーザは気軽に出かけるようになっている。しかし、初めて訪れる場所であれば、どの地点を目的地とするか、決まっていないこともある。このような場合に、自車位置周辺の施設を検索する上記機能は極めて有効である。したがって、ほとんどのナビゲーションシステムには周辺検索機能が装備されており、特許文献１や特許文献２等、様々な従来技術が提案されている。
特開平８−１４５７０３号公報 特開２００３−１４８９７７号公報

しかしながら、従来技術には以下のような問題点が指摘されていた。すなわち、周辺検索機能では自車位置からの直線距離内の施設を探すので、施設までの距離は直線距離になる。したがって、施設が山間部等にある場合には誘導経路におけるアップダウンが激しく、カーブも多いため、直線距離に比べて実際の道のりである実走行距離が非常に長くなることがある。選択した施設までの経路を計算する際、実走行距離も同時に導かれるが、所定の範囲内の施設を探しているという先入観があるため、ユーザはこの実走行距離を確認し忘れて、実走行距離が非常に長い施設を目的地に設定してすぐに走り始めてしまうことがある。その結果、かなりの距離を走ってから「こんなに遠いはずがない」と、自らの失敗に気づくことになった。

以下に示す例は、北緯３６度３２分１９秒、東経１３９度１１分３５秒付近から、温泉施設を周辺検索した結果である。ここでは、直線距離の近い順でソートしてリスト表示している。このリスト表示では、左側の列が施設名、中央の列が直線距離、右側の列が実走行距離である(距離の単位は共にｋｍ)。ここで水沢温泉を選択すると、図３に示す経路となる。

１．みやぎふれあい郷 ９．６ １７．４
２．太陽殿 ９．９ １５．８
３．せせらぎの湯 ９．９ ４４．４
４．水沢温泉 ９．９ ４４．４
５．富士見温泉 １２．２ １８．４
６．沼田温泉センター １２．５ ３４．０
７．ユートピア赤城 １４．０ ２８．６

この例の場合、「水沢温泉」までの直線距離は短いため、周辺検索のリスト表示では上から４段目に表示されている。しかも、直線距離の９．９ｋｍは、「太陽殿」と同じであり、一番直線距離の短い「みやぎふれあい郷」と比べても０．３ｋｍ長いだけであって、直線距離に関しては大差ない。しかし、実走行距離は４４．４ｋｍと最も遠く、「太陽殿」までの実走行距離の３倍に近い。ユーザにしてみれば、自車の周辺を検索しているという思いが強く、まさか実際に走る距離が４０ｋｍを超えるような施設が検索結果に含まれているとは想定していない。したがって、検索性能が低いといった印象を与えてしまい、ナビゲーションシステムに対する不満要因となっていた。

本発明は以上の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、施設までの実走行距離が直線距離に比べて大幅に長い場合には、そのことをユーザに報知することで、ユーザが実走行距離の長い施設を間違って目的地として設定することを防止でき、実走行距離の短い施設を確実に提示して周辺検索機能の性能向上に寄与するナビゲーションシステムを提供することである。

上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、地図データを読み込み、読み込んだ地図データ上の任意の地点から所定の直線距離内に存在する施設を検索する周辺検索を行い、その検索結果の中から所望の施設を選択して、そこまでの誘導経路を計算して誘導経路を案内するナビゲーションシステムにおいて、前記施設までの直線距離と、該施設までの誘導経路における実走行距離とを求め、目的地に選んだ施設に関して実走行距離が直線距離よりも大幅に長ければ、その旨をユーザに報知するようになっていることを特徴としている。

以上の請求項１の発明によれば、周辺検索された施設を前記実走行距離の小さい順に並べてリスト表示するようになっていることを特徴とするものである。また、目的地に選んだ施設に関して、その実走行距離が直線距離の大幅に長ければ、そのことをユーザに知らせることにより、ユーザがこのような施設を間違って目的地に設定することがないように警告を与えることができる。このように、実走行距離の小さい順に施設を並べてリスト表示するので、検索された施設の中でどの施設が最も近くにあるのかが明らかであり、ユーザは所望の施設を選び易いといったメリットがある。また、ユーザが直線距離の短さだけから安易に判断して、実際には道のりが長い施設を目的地に間違って設定するといった失敗を回避できる。

また、本発明では、検索された全施設について実走行距離を割り出すのではなく、目的地として選択された施設に関してのみ実走行距離を求めることで、余分な経路計算を実施しないで済む。しかも、現行システムの変更を最小限に抑えることが可能なので、簡単なシステム修正で、効果的に検索性能を高めることができる。なお、本発明において、直線距離よりも大幅に長い実走行距離とは、具体的な距離の差や、両者の比率を限定して定義されるものではないが、大幅に長いということを判定する処理の簡易化を図る点からも、２倍以上や３倍以上といった整数倍が望ましい。

請求項２の発明は、請求項１に記載のナビゲーションシステムにおいて、 前記周辺検索する施設が、ユーザが目的地に選んだ施設と同種類の施設を検索対象として周辺検索を行い、新たに検索された施設の中で。その実走行距離が最初に選んだ施設までの実走行距離よりも短い施設が存在する場合には、この施設をユーザに報知するようになっていることを特徴としている。

このような請求項３の発明によれば、目的地に選んだ施設と同種類の施設が、短い実走行距離の範囲内で存在した場合には、その旨をユーザに案内することができる。したがって、施設の周辺検索に際して、実走行距離の短い施設を見落とす心配がなく、検索性能の向上を図ることができる。

請求項３の発明は、請求項１まは２に記載のナビゲーションシステムにおいて、検索に用いる直線距離を延ばして再度周辺検索を行い、新たに検索された施設の中で、その実走行距離が最初に周辺検索した施設の実走行距離よりも短い施設が存在する場合には、この施設をユーザに報知するようになっていることを特徴としている。

検索に用いる直線距離を延ばして周辺検索を行えば、検索される施設数が増大するが、この時、新たに検索された施設の中に、最初に周辺検索した施設の実走行距離よりも短いものが存在する可能性がある。上記請求項４の発明は、この可能性に着目したもので、直線距離を延ばして新たに周辺検索を行った施設の中で、その実走行距離が最初に周辺検索した施設の実走行距離よりも短い施設が存在すれば、この施設をユーザに知らせることができる。このような発明は、一回の周辺検索だけでは実走行距離の短い施設が見つからない場合に、特に効果的である。

以上のような本発明のナビゲーションシステムによれば、施設までの実走行距離が直線距離に比べて大幅に長ければそのことをユーザに報知するので、実走行距離が長い施設をユーザが間違って目的地として設定することを防止でき、実走行距離の短い施設を確実に提示することにより周辺検索機能の性能向上が期待できる。

本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）について、図面を参照して具体的に説明する。本発明に係る実施形態は、車載用のナビゲーションシステムであって、自車位置周辺の施設を検索する周辺検索機能に改良を施したものである。

〔１．構成〕
〔１−１．全体の構成〕
図１は、本実施形態の構成を示す機能ブロック図である。すなわち、本実施形態は、絶対位置・方位検出部１と、相対方位検出部２と、車速検出部３と、メインＣＰＵ及びその周辺回路４と、メモリ群Ｍと、表示部１０と、入力部１１と、ディスク制御部１２と、ＦＭ多重受信及び処理部１３と、外部記録装置制御部１４を備えている。

このうち、絶対位置・方位検出部１は、ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ電波をアンテナやレシーバなどで受信することにより、本装置が搭載された自動車の現在地すなわち自車位置について地表での絶対的な位置座標や方位を計算する部分である。相対方位検出部２は、ジャイロセンサなどを使って自車の相対的な方位を検出する部分である。車速検出部３は、自動車より得られる車速パルスを処理することで、自車の速度を計算する部分である。

また、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、本システム全体を制御する制御回路の役割を果たす部分である。ＲＯＭ５は、ＢＩＯＳやブートアッププログラムなどが予め格納されており、本システムの起動時にメインＣＰＵ及びその周辺回路４によってアクセスされる。また。ＤＲＡＭ６は、ワークエリアなどに使用される。また、ＳＲＡＭ７は不揮発性のメモリであり、自動車のアクセサリ電源など本システムのメイン電源がオフになっている間も、電池などでバックアップされることでメモリ内容を保持するものである。ＶＲＡＭ８は、表示部１０でビデオ表示を行うためのメモリである。

表示部１０は、地図や操作メニューなど各種の情報を液晶表示パネルや音声合成装置などを使って出力するための部分であり、入力部１１は、リモコンやタッチパネルなどを使ってユーザが命令や目的地などさまざまな情報を本装置に入力するための部分である。また、ユーザインタフェース部９は、Ｉ／Ｏ制御回路やドライバなどを使って、表示部１０及び入力部１１と、メインＣＰＵ及びその周辺回路４とを結ぶユーザインタフェースである。

ディスク制御部１２は、ナビゲーションプログラムや道路データなど各種のデータをディスク（ハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ）に記録されたデータベースから読み出す手段である。ＦＭ多重受信及び処理部１３は、複数のアンテナを受信状態に応じて切り換えることで、ラジオのＦＭ放送波を受信し、この放送波からＶＩＣＳ情報を取得する部分である。外部記録装置制御部１４は、外部記録媒体にデータを記録、読み出しを行うためのインターフェースであり、外部記録媒体としてはメモリースティックやメモリカード、ＣＦカードなどがある。

〔１−２．メインＣＰＵ及びその周辺回路の役割〕
さらに、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、周辺検索部４０、自車位置検出部４１、目的地指定部４２、経路計算部４３、距離算出部４４、距離比較部４５、報知指示部４６、案内処理部４７、リスト表示処理部４８としての役割を果たすように構成されている。

周辺検索部４０は、ディスク制御部１２を使ってＣＤ−ＲＯＭから地図データを読み出し、その地図データの中から、自車位置検出部４１により検出される自車位置を起点（中心）にして、自車位置からの直線距離内に存在する特定の施設を検索する部分である。自車位置検出部４１はＧＰＳ航法測位と自律航法測位とを組み合わせることで自車位置を逐次計算するための手段である。目的地指定部４２は、地図データ上の任意の地点、あるいは、周辺検索部４０が検索した結果の中からユーザが選択した施設を、目的地として指定するものである。

経路計算部４３は、ディスク制御部１２を使ってＣＤ−ＲＯＭから道路データなどを読み出しながら、ダイクストラ法などの経路探索アルゴリズムを使って経路探索を行い、自車位置検出部４１により検出される自車位置から、目的地指定部４２にて指定された目的地までの経路を前記道路データに基づいて計算することで、目的地までの経路を表す経路データ４９を作成するようになっている。

また、距離算出部４４は前記経路の道のり距離である実走行距離と、指定された目的地までの直線距離を求める部分である。距離比較部４５は２つの距離を比較する部分であり、前者が後者の２倍以上となる時、報知信号を報知指示部４６に出力するようになっている。報知指示部４６は前記報知信号を受け取ると、設定された目的地に関して、実走行距離が直線距離の２倍以上である旨の警告メッセージを作成し、このメッセージを表示部１０に出力して、表示させるよう指示する部分である。

案内処理部４７は、地図上で自車位置を表示しながら、計算された経路及び交通情報を画面表示や合成音声などで案内する処理を行う部分である。さらに、リスト表示処理部４８は周辺検索部４０が検索した施設の中から複数の施設が選択された場合に、施設までの実走行距離の小さい順に施設名を並べ替えたリストを作成して、その画像を前記表示部１０に表示するようになっている。

〔２．作用〕
次に、上記の本実施形態の作用について、図２のフローチャートを用いて説明する。ステップ１では、読み出した地図データの中から、自車位置を起点とした直線距離内に存在する施設について検索する。ステップ２では直線距離順の検索結果を所定の記憶領域に保持する。

従来技術で示した7つの施設を例にとると、直線距離順で並べた検索結果は次のようになる。
１．みやぎふれあい郷 ９．６
２．太陽殿 ９．９
３．せせらぎの湯 ９．９
４．水沢温泉 ９．９
５．富士見温泉 １２．２
６．沼田温泉センター １２．５
７．ユートピア赤城 １４．０

ステップ３では検索結果に関して周辺施設が複数存在するかどうかを判定する。検索した周辺施設が１つしかなければ(ステップ３のＮｏ)、周辺検索結果をリスト表示して(ステップ４)、ユーザ入力を待つ。一方、周辺施設が複数存在する場合には(ステップ３のＹｅｓ)、ステップ５〜１１のループ処理をとる。すなわち、直線距離順に並べた検索結果を参照しながら、各施設に対して経路計算を行い(ステップ６)、実走行距離順にして施設の並び替える(ステップ７)。

上記の直線距離順で並べた検索結果に即していえば、まず最初に見つかった「みやぎふれあい郷」に関して経路計算を行い、ここまでの実走行距離は１７．４ｋｍであることが分かる。次に、「太陽殿」への経路計算を行い、その実走行距離が１５．８ｋｍであるため、この「太陽殿」を最上段にしたリスト表示に変更する。

このように、直線距離順に並べた検索結果に対して順次経路計算を行い、一つの施設への経路計算が終わるたびに、その結果を所定の記憶領域に保持する(ステップ８)。そして、保持した検索結果を参照しながら、リスト表示を実走行距離順にソートしていき、リスト表示を更新していく(ステップ９)。

上記７つの施設に関する実走行距離順のリスト表示は、最終的に次のようになる。
１．太陽殿 １５．８
２．みやぎふれあい郷 １７．４
３．富士見温泉 １８．４
４．ユートピア赤城 ２８．６
５．沼田温泉センター ３４．０
６．せせらぎの湯 ４４．４
７．水沢温泉 ４４．４

ステップ１０ではユーザが施設を選択したかどうかを判定している。ユーザ操作によりリストにあげた施設を選択すれば(ステップ１０のＹｅｓ)、実走行距離順のリストソート中、あるいは施設への経路計算を行っている最中であっても、これを中止して次のステップ１２に移る。ステップ１２では、ユーザが選択した施設に関して実走行距離と直線距離とを比較し、続いてステップ１３では、実走行距離が直線距離の２倍以上あるか否かを判定する。

ユーザが選択した施設までの実走行距離が直線距離の２倍以上であれば(ステップ１３のＹｅｓ)、その旨の警告メッセージを作成し(ステップ１４)、この警告メッセージを表示する(ステップ１５)。なお、上記の表示リスト中、直線距離の２倍以上の実走行距離を持つ施設としては、上記リストの上から４番目以降、すなわち「ユートピア赤城」、「沼田温泉センター」、「せせらぎの湯」、「水沢温泉」であるが、中でも「せせらぎの湯」や「水沢温泉」といった施設については、直線距離が短いにも関わらず、実走行距離が非常に長いため、警告の必要度は高くなる。一方、選択した施設までの実走行距離が直線距離の２倍未満であれば(ステップ１３のＮｏ)、ユーザが選択した施設を目的地として設定した経路誘導処理へと移る。

〔３．効果〕
以上のような実施形態によれば、実走行距離が直線距離の２倍以上になる施設については、ユーザに警告を発して注意を喚起することができる。したがって、直線距離に比べて実際の道のりが非常に長い施設を、誤って目的地として設定することを防止できる。これにより、実走行距離が非常に長い施設をうっかり目的地に設定して走り始めることがなく、かなりの距離を走ってから「こんなに遠いはずがない」といった失敗を回避することができる。したがって、ユーザは実走行距離に関し予想と大きく違わない施設を選ぶことができ、周辺検索機能において品質感及び使用感の向上に寄与することができる。また、実走行距離の小さい順に施設名を並べてリスト表示するので、最も近い施設がすぐに分かるといった利点がある。

〔４．他の実施形態〕
なお、本発明は周辺装置を備えたコンピュータをプログラムで制御することで実現されるため、この場合のハードウェアやプログラムの実現態様は各種変更可能であって、道路データや経路計算のためのアルゴリズムに関しても適宜選択自由である。また、施設までの実走行距離と直線距離の比率も適宜変更可能であり、実走行距離が直線距離よりも大幅に長いとユーザが認識できる範囲であればより、例えば１．５倍以上や３倍以上であってもかまわない。さらに、具体的には次のような実施形態も包含する。

例えば、前述の実施形態では、検索された全ての施設に関して経路計算を順次行い、実走行距離順の検索結果リストを自動的に作成していたが、このようなリストの作成を省いてもよい。すなわち、単に直線距離順の検索結果リストだけを用意して、その中からユーザが選んだ施設に関してのみ、実走行距離を求めるようにしてもかまわない。このような実施形態によれば、経路計算の回数を減らすことができ、迅速な誘導案内処理が可能である。また、従来からの現行システムに最小限の変更を加えるだけで済み、簡単な修正で検索性能を高めることができる。

また、請求項３の発明に対応する実施形態において、ユーザが目的地に選んだ施設と同種類の施設に絞って実走行距離を求め、短い実走行距離の範囲内に施設が存在した場合に、その旨をユーザに案内するものである。この実施形態によれば、施設の種類をユーザが選択したものに限定するため、経路計算の対象となる検索施設の検索数を抑えることが可能である。したがって、検索された施設全てに経路計算を実施したとしてもそれほど面倒ではなく、直線距離が長くて直線距離を絞った周辺検索では外れ易い施設についても、フォローすることができる。これにより実走行距離の短い施設の検索漏れを防ぐことができる。

ところで、検索範囲を規定する直線距離を短くすれば検索される施設数は減り、直線距離を広げれば施設数は多くなる。つまり、検索される施設数を絞るためには直線距離は短いほうが望ましいが、直線距離を長くして検索した施設の中に実走行距離の短いものが存在しないとは限らない。

具体的には、上記の７つの施設を検索する際、直線距離を１０ｋｍに設定したとすると、検索される施設は「みやぎふれあい郷」、「太陽殿」、「せせらぎの湯」、「水沢温泉」の４つにとどまり、他の３つの施設はいずれも検索範囲外となる。そこで、請求項４の発明に対応する実施形態では、最初に直線距離を１０ｋｍに設定して周辺検索を行い、次に検索に用いる直線距離を２０ｋｍ延ばして新たに周辺検索を行っている。この時、２回目に検索された「富士見温泉」、「ユートピア赤城」「沼田温泉センター」はいずれも、「せせらぎの湯」や「水沢温泉」の実走行距離よりも短い施設である。このように、周辺検索時に検索範囲を広げることで、かえって、直線距離が長い割には実走行距離の短い施設を検索することが可能である。以上のような実施形態は、一回の周辺検索では実走行距離の長い施設しか見つからなかったというケースに特に有効である。

本発明に係るナビゲーションシステムの構成を示す機能ブロック図。 本実施形態におけるフローチャート。 従来技術において誘導経路を示した表示画面例。

符号の説明

１…絶対位置・方位検出部
２…相対方位検出部
３…車速検出部
４…メインＣＰＵ及びその周辺回路
Ｍ…メモリ群
５…ＲＯＭ
６…ＤＲＡＭ
７…ＳＲＡＭ
８…ＶＲＡＭ
９…ユーザインタフェース部
１０…表示部
１１…入力部
１２…ディスク制御部
１３…ＦＭ多重受信及び処理部
１４…外部記録装置制御部
４０…周辺検索部
４１…自車位置検出部
４２…目的地指定部
４３…経路計算部
４４…距離算出部
４５…距離比較部
４６…報知指示部
４７…案内処理部
４８…リスト表示処理部

Claims (3)

1. 地図データを読み込み、読み込んだ地図データ上の任意の地点から所定の直線距離内に存在する施設を検索する周辺検索を行い、
   前記周辺検索の結果に対して順次経路計算を行うことにより、前記施設までの実走行距離を計算し、計算した実走行距離に基づきリストを作成し、
   前記リストを１つの施設への経路計算が終わるたびに実走行距離順に並べ替えることにより更新するナビゲーションシステムにおいて、
   ユーザが前記リストより目的地に選んだ施設に関して実走行距離が直線距離の１．５倍以上であれば、その旨をユーザに報知するようになっていることを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 前記周辺検索する施設が、ユーザが目的地として選んだ施設と同種類の施設であることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. 前記ナビゲーションシステムにおいて、
   前記周辺検索に用いる直線距離を延ばして再度周辺検索を行い、
   新たに検索された施設の中で、その実走行距離が最初に周辺検索された施設の実走行距離よりも短い施設が存在する場合には、この施設をユーザに報知するようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のナビゲーションシステム。