JP2001304887A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経路探索の機能を備えるものにあって、道路
に存在する踏切の状況を、経路計算に適切に反映させ
る。 【解決手段】 制御回路は、現在地から目的地までの経
路探索を行なうにあたっては、地図上の道路を、交差点
等をノードとして複数部分に分割し、各ノード間の部分
をリンクとして規定した道路データから、道路（リン
ク）の探索及びそのコストの計算を順次行なっていき、
最小コストとなる経路を選択する。道路データに踏切が
ある旨を示すデータを付加すると共に、各踏切の時間帯
毎の開閉時間に応じて設定される係数データからなる踏
切データを予め記憶させる。経路探索時には、道路デー
タに付随する踏切有りデータを参照し、踏切が有る場合
には（Ｓ２；Ｙ）、踏切データをアクセスし（Ｓ４）、
その踏切の通過時刻を推定し（Ｓ５）、踏切データから
その通過時刻の時間帯における係数データを抽出し（Ｓ
６）、リンクのコスト計算に、係数データを乗算する
（Ｓ７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出発地（現在地）
から、指定した目的地までの推奨する経路を計算する経
路探索の機能を備えるナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば自動車に搭載さ
れるカーナビゲーション装置は、マイコンを備える本
体、表示装置、ＧＰＳ受信装置、道路地図データを読込
む地図データ入力器等から構成されている。そして、自
己の現在位置を検出し表示装置に道路地図に重ね合わせ
て表示するロケーション機能や、ユーザが指定した目的
地までの推奨する経路を計算により探索する経路探索機
能、目的地までの経路を案内する経路案内機能などを備
えている。

【０００３】そのうち経路探索機能による経路の計算に
は、ダイクストラ法が一般に用いられている。この経路
計算は、簡単にいうと、指定された優先条件などに応じ
て、出発地（現在地）から目的地へ向けて、次に到達で
きる交差点までの道路のコストの計算を順次行なってい
き、目的地までが最小コストとなる経路を選ぶものであ
る。前記コストは、道路長や道路種別、道路幅、有料無
料の別、渋滞度、右左折等から、所定の計算式にて算出
されるようになっている。

【０００４】ところで、道路における鉄道の踏切の有無
が、実際のその道路の通過時間に大きな影響を与えるケ
ースがある。従って、上記のような道路のコスト計算を
行なう場合には、踏切の有無を考慮することが望まし
い。そこで、従来では、道路データに踏切が存在するか
否かを示すデータを付加し、踏切が存在する場合には、
踏切の分だけの重み付けを行なう（踏切が存在しない道
路に比べて道路のコストを所定値増加する）ようにして
いた。

【０００５】ところが、実際の踏切では、列車の通過量
が多い路線と、少ない路線とがあって、それらの間で踏
切の閉じている時間が大幅に異なってくることになり、
更には、ひとつの踏切でも、時間帯によって開閉時間の
割合が異なる事情がある。これに対し、上記従来のもの
では、経路計算には、踏切の有無しか考慮されておら
ず、踏切が閉じている時間が多くても少なくても関係な
く、一律に取扱っていた問題点があった。

【０００６】つまり、従来のような、踏切が存在する道
路についてのコストを所定値だけアップするといった経
路計算では、実際の踏切の状況が、経路計算に正確に反
映されなくなり、ひいては、経路探索において、いわゆ
る「開かずの踏切」と称されるような、開いている時間
がごく短い踏切のある道路を選んでしまったり、逆に、
ほとんどの時間開いている踏切であるにもかかわらず、
その踏切を避けた経路を選んでしまったりする不具合が
生ずる。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、経路探索の機能を備えるものにあっ
て、道路に存在する踏切の状況を、経路計算に適切に反
映させることができるナビゲーション装置を提供するに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のナビゲーション装置は、経路探索の機能を
備えるものにあって、道路地図データ中に含まれる各踏
切の時間帯毎の開閉時間に応じて設定される踏切データ
を踏切データ記憶手段に記憶させると共に、経路探索手
段による経路計算にあたって、踏切を含む道路の通過に
関しては、該当する踏切の通過時刻を推定させ、その時
刻に対応した踏切データを加味して経路計算を行なわせ
るように構成したものである（請求項１の発明）。

【０００９】これによれば、踏切データ記憶手段には、
道路地図データ中の各踏切毎に、その開閉時間に応じた
踏切データが記憶され、しかも、その踏切データは時間
帯毎の開閉時間に応じたものとされる。そして、経路探
索手段は、該当する踏切の推定される通過時刻に対応し
た踏切データを加味して経路計算を行なう。従って、経
路計算は、各踏切毎の、しかも時間帯毎の、実際のその
踏切の開閉状況に応じて行なわれるようになり、この結
果、請求項１の発明によれば、道路に存在する踏切の状
況を、経路計算に適切に反映させることができるという
優れた効果を奏するものである。

【００１０】より具体的には、前記経路探索手段が、目
的地までに通過可能な道路の道路長等から算出されるコ
ストの計算を行なうことに基づいて、最小コストとなる
経路を選択するものであるときには、前記踏切データ
を、各道路のコストに乗算されるべき係数のデータから
構成することができる（請求項２の発明）。これによれ
ば、踏切を含む道路のコスト計算の結果を、実際の踏切
の開閉状況に応じたコストとすることが可能となり、簡
単な計算で、踏切の状況を経路計算に適切に反映させる
ことができるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明をカーナビゲーショ
ン装置に適用した一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。まず、図２は、本実施例に係るカーナビゲ
ーション装置１の全体の電気的構成を概略的に示してい
る。

【００１２】ここで、カーナビゲーション装置１は、Ｃ
ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等からなり通常のコンピ
ュータとして構成された制御回路２を備えると共に、そ
の制御回路２に接続された、位置検出器３、操作スイッ
チ群４、リモコンセンサ５、外部（ＶＩＣＳ等）からの
データを受信するインフラデータ受信機６、外部からの
情報データ等が記憶される外部メモリ７、例えばフルカ
ラー液晶ディスプレイからなる表示装置８、地図データ
入力器９等を備えて構成される。

【００１３】そのうち位置検出器３は、周知構成の地磁
気センサ１０、ジャイロスコープ１１、距離センサ１
２、及び、衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出
するＧＰＳ（Global Positioning System ）のためのＧ
ＰＳ受信機１３を有している。前記制御回路２は、位置
検出器３の各センサ１０〜１３が性質の異なる誤差を有
しているため、各々補間しながら使用するように構成さ
れており、これらセンサ１０〜１３からの入力に基づい
て、車両の現在位置、進行方向、速度や走行距離等を高
精度で検出するようになっている。

【００１４】尚、前記位置検出器３を構成する各センサ
１０〜１３は、車両の適宜の部所に配設されている。ま
た、精度によっては、上記したセンサ１０〜１３のうち
の一部から位置検出器を構成しても良く、上記以外に、
ステアリングの回転センサや、転動輪の車輪センサ等を
採用することも可能である。前記ＧＰＳ受信機１３によ
り、現在の日付や時刻のデータも得られるようになって
いる。

【００１５】前記地図データ入力器９は、道路地図デー
タや目印データ、位置検出の精度向上のための所謂マッ
プマッチング用データ等を含む各種データを記憶した、
例えばＤＶＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭ等の大容量記憶媒
体よりなる地図データ記憶媒体１４（図２に概略的に示
す）からデータを入力するためのドライブ装置からな
る。このとき、前記道路地図データは、道路形状、道路
幅、道路名、建造物、各種施設、それらの住所や電話番
号、地名、地形等のデータや、その道路地図を前記表示
装置８の画面上に再生するためのデータ等からなり、後
述するように経路計算用の道路データ（リンクデータ）
等を含んで構成されている。

【００１６】前記操作スイッチ群４は、ユーザ（運転
者）が、目的地の指定や、表示装置８に表示される道路
地図の選択等の各種のコマンドを入力するための各種の
メカニカルスイッチから構成されている。また、この操
作スイッチ群４の一部は、前記表示装置８の画面上に設
けられたタッチパネル（図示せず）からも構成されるよ
うになっている。さらには、この操作スイッチ群４と同
等の機能を有する図示しないリモコンも設けられてお
り、このリモコンからの操作信号が、前記リモコンセン
サ５により検出されるようになっている。

【００１７】前記表示装置８の画面には、通常時には、
各種縮尺の道路地図が表示されると共に、その表示に重
ね合わせて、車両の現在位置及び進行方向を示すポイン
タが表示されるようになっている。また、後述する経路
探索機能の実行時に、ユーザが目的地や条件などを入力
するための各種の入力用画面や、各種のメッセージやイ
ンフォメーション等も表示されるようになっている。さ
らには、目的地までの案内を行なう経路案内機能の実行
時には、道路地図に重ね合わせて進むべき経路等が表示
されるようになっている。

【００１８】尚、図示はしないが、前記表示装置８は、
操作スイッチ群４やリモコンセンサ５等と共にユニット
化され、例えば車両のインパネの正面中央部に配設され
るようになっている。また、前記制御回路２や地図デー
タ入力器９等が組込まれたカーナビゲーション装置１の
本体は、例えば車両のトランクルーム等に配設されるよ
うになっている。

【００１９】前記制御回路２は、そのソフトウエア構成
により、上述のように、地図データ入力器９からの道路
地図データに基づいて表示装置８に道路地図を表示させ
ると共に、位置検出器３の検出に基づいて車両の現在位
置及び進行方向を示すポインタを表示させるようになっ
ている。この場合、車両の走行に伴って現在位置の表示
は地図上を移動すると共に、地図は車両の位置に応じて
スクロール表示されるようになる。またこのとき、車両
の現在位置を道路上にのせるマップマッチングが行なわ
れるようになっている。さらには、ユーザのコマンド入
力に基づいて、表示装置７に表示させる地図の種類（縮
尺）の切替え等を行なうようになっている。これにて、
車両の位置を知るロケーション機能が実現されるのであ
る。

【００２０】そして、制御回路２は、そのソフトウエア
構成により、ユーザの操作スイッチ群４の操作に基づい
て、経路探索の機能を実現するようになっている。この
経路探索の機能は、車両の出発点（現在位置）からユー
ザにより入力された目的地までの推奨する走行経路を、
ユーザにより指定された条件（例えば有料道優先、一般
道優先、距離優先、推奨等）に従って自動的に計算する
ものであり、後述するように、その手法としては、周知
のダイクストラ法が用いられる。従って、この制御回路
２が経路探索手段として機能する。

【００２１】また、前記制御回路２は、そのソフトウエ
ア構成により、経路案内の機能も実現するようになって
いる。この経路案内の機能は、上記経路探索の機能によ
り求められた走行経路を、表示装置８の画面に表示して
目的地まで案内するものである。このとき、音声合成機
能により、例えば「２００ｍ先の交差点を左です」とい
った音声案内が併せて行われるようになっている。尚、
本実施例のナビゲーション装置１は、ブラウザ機能（例
えばインターネット等との接続機能）をも備えている。

【００２２】ここで、前記制御回路２により実現される
経路探索の機能（ダイクストラ法）について、簡単に述
べておく。上述のように、地図データ記憶媒体１４に記
憶された道路地図データは、図２に示すように、経路探
索用の道路データを含んでいるのであるが、この道路デ
ータは、地図上の道路を交差点等をノードとして複数部
分に分割し、各ノード間の部分をリンクとして規定した
リンクデータとして与えられる。このリンクデータは、
リンクＩＤ、リンク長、リンクの始点，終点の位置デー
タ、角度（方向）データ、道路幅、道路種別等のデータ
を含んで構成される。

【００２３】経路探索は、出発地（現在地）から目的地
へ向けて、次に到達できる交差点（ノード）までの道路
（リンク）の探索及びそのコスト（評価値）の計算を順
次行なっていき、目的地までが最小コストとなる経路
（リンク列）を選択するものである。前記各リンクのコ
ストは、道路長や道路種別、道路幅、有料無料の別、渋
滞度、右左折、後述する踏切の有無などから、所定の計
算式にて算出され、例えば他の条件が同一の道路の場合
には、道路長にほぼ比例して大きな値となるようになっ
ている。

【００２４】さて、本実施例では、図２に示すように、
地図データ記憶媒体１４中の経路探索用の道路データ
（リンクデータ）には、その道路（リンク中）に踏切が
有るときに、踏切がある旨を示すデータが付加される。
この踏切有りデータには、その踏切の連番及び位置デー
タも含まれる。そして、地図データ記憶媒体１４には、
経路探索（コスト計算）に用いるための踏切データが予
め記憶されるようになっており、本実施例においては、
地図データ記憶媒体１４が踏切データ記憶手段として機
能するようになっている。

【００２５】この踏切データは、図３に示すように、道
路データ中の各踏切について、その踏切の連番及び位置
データと、時間帯毎の開閉時間に応じて設定される係数
データとからなる。この場合、時間帯は、１日２４時間
が、例えば２時間毎，３時間毎といった等間隔に区切ら
れ、係数データは、その時間帯において、踏切が閉じて
いる期間（割合）に基づいて、踏切が存在しない（その
時間帯では常時開いている）場合を「１」として、それ
に対し、踏切を含む道路（リンク）の通過に、標準的に
何倍の時間（コスト）を要するかによって予め設定され
る。

【００２６】このとき、係数データは、その時間帯にお
いて列車の通過数が多いつまり踏切が閉じている時間が
長い（閉期間の割合が大きい）ほど大きな値とされ、よ
り具体的には、閉期間が２５％のときには「２」、５０
％のときには「４」、７５％のときには「８」といった
ように、閉期間の割合に応じて指数関数的に増加するよ
うに設定される。また、その際の閉期間の割合は、実測
あるいは列車の運行時刻表（ダイヤグラム）からの計算
等により求めることができる。

【００２７】そして、後のフローチャートの説明でも述
べるように、前記制御回路２は、上記した経路探索機能
による経路の計算を行なうにあたり、踏切を含む道路の
通過に関しては、該当する踏切の通過時刻を推定し、そ
の時刻に対応した踏切データを加味して経路計算を行な
うようになっている。具体的には、踏切を含む道路（リ
ンク）については、該当する踏切及び時間帯の係数デー
タを、コストに乗算した値を新たに正規のコストとする
ようになっているのである。

【００２８】次に、上記構成の作用について、図１も参
照して述べる。今、ユーザ（運転者）が、カーナビゲー
ション装置１の経路探索機能を用いて、現在地から目的
地までの最適な走行経路を計算させ、その後案内させた
い場合には、操作スイッチ群４（あるいはリモコン）を
操作して、経路探索機能の実行を指示し、引続き、目的
地や優先条件を入力する。すると、制御回路２は、上述
のように、経路（リンク）の探索及びそのコスト計算を
実行するのであるが、このコスト計算は、図１のフロー
チャートに示される手順にて実行される。

【００２９】即ち、経路探索にあたっては、上述のよう
に、出発地（現在地）から目的地へ向けて、次に到達で
きる交差点（ノード）までの道路（リンク）を探索しそ
のコストを計算することが順に行なわれるのであるが、
リンクの探索がなされると（ステップＳ１）、まず、該
当する道路データをアクセスし、その道路データに付随
する踏切有りデータの有無が判定される（ステップＳ
２）。踏切が存在しない道路（リンク）の場合には（ス
テップＳ２にてＮｏ）、通常の方法でコスト計算が行な
われる（ステップＳ３）。

【００３０】これに対し、踏切が有ると判断された場合
には（ステップＳ２にてＹｅｓ）、踏切有りデータの踏
切の連番及び位置データに基づいて、踏切データをアク
セスすることが行なわれる（ステップＳ４）。次いで、
現在位置からその踏切までの距離を算出し、その距離と
推定平均車速（例えば一般道は３０ｋｍ／ｈ、高速道は
８０ｋｍ／ｈ）とから、その踏切に到達するまでに要す
る時間を算出し、現在時刻にその推定時間を加算して、
推定到達時刻を算出する（ステップＳ５）。そして、前
記踏切データから、前記推定到達時刻の時間帯における
係数データを抽出し（ステップＳ６）、通常のそのリン
クのコスト計算に、該当する係数データを乗算して、そ
の値を正規のコストとするのである（ステップＳ７）。

【００３１】このとき、上述のように、係数データは、
踏切を含む道路の通過に、何倍の時間（コスト）を要す
るかによって予め設定されているので、リンクのコスト
にその係数データを乗算することにより、踏切が存在す
る道路（リンク）については、踏切が存在しない道路に
比べて、コストが高い値となり、これと共に、その踏切
を車両が通過する時間帯における踏切の開閉状況（閉期
間の割合）に応じたコストとして計算されるようになる
のである。従って、経路探索においては、例えば閉期間
の長い踏切が存在する道路を避けた経路が選択された
り、あるいは、閉期間が短い踏切であれば、その踏切が
存在する道路を通る経路が選択されたりすることになる
のである。

【００３２】このように本実施例によれば、道路データ
中の各踏切毎の開閉時間に応じた踏切データ（係数デー
タ）が予め記憶され、しかもその踏切データは時間帯毎
の開閉時間に応じたものとされるので、経路探索を行な
うにあたって、踏切を有する道路（リンク）のコストの
計算は、各踏切毎のしかも時間帯毎の、実際のその踏切
の開閉状況に応じて調整されることになる。従って、本
実施例によれば、実際の踏切の状況が経路計算に正確に
反映されなくなる虞のあった従来のものと異なり、道路
に存在する踏切の状況を、経路計算に適切に反映させる
ことができるという優れた効果を得ることができるもの
である。

【００３３】尚、上記実施例では、踏切の開閉時間に応
じて設定される踏切データとして、コストに乗算される
べき係数を採用するようにしたが、この踏切データとし
ては、例えばコスト計算時に加算するデータとしても良
いなど、要は、各踏切の時間帯毎の開閉時間に応じてコ
ストに重み付けができるデータであれば良い。また、上
記実施例では、時間帯の区分を、等時間間隔で行なうよ
うにしたが、例えば朝夕のラッシュ時、昼間帯、深夜帯
など時間間隔を異ならせた区分を行なうようにしても良
い。曜日（平日、土曜日、日祝日）によって踏切の開閉
状況が異なる場合には、時間帯毎に加えて、これら曜日
毎の踏切データを設けても良い。

【００３４】その他、本発明は上記した実施例に限定さ
れるものではなく、例えばカーナビゲーション装置に限
らず、個人が携帯して使用する携帯型ナビゲーション装
置にも本発明を適用することができ、また、踏切データ
記憶手段としては、地図データ記憶媒体とは別途の記憶
媒体を用いるなどの、ナビゲーション装置のハードウエ
ア構成についても種々の変更が可能である等、要旨を逸
脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、コスト計算の
手順を示すフローチャート

【図２】カーナビゲーション装置の電気的構成を概略的
に示すブロック図

【図３】踏切データの構成を示す図

【符号の説明】

図面中、１はカーナビゲーション装置（ナビゲーション
装置）、２は制御回路（経路探索手段）、４は操作スイ
ッチ群、８は表示装置、９は地図データ入力器、１４は
地図データ記憶媒体（踏切データ記憶手段）を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路地図データに基づいて、目的地まで
   の推奨する経路を計算する経路探索手段を備えたナビゲ
   ーション装置であって、 前記道路地図データ中に含まれる各踏切に対して、それ
   ら各踏切の時間帯毎の開閉時間に応じて設定される踏切
   データが記憶される踏切データ記憶手段を備えると共
   に、 前記経路探索手段は、踏切を含む道路の通過に関して
   は、該当する踏切の通過時刻を推定し、その時刻に対応
   した踏切データを加味して経路計算を行なうように構成
   されていることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 【請求項２】 前記経路探索手段は、目的地までに通過
   可能な道路の道路長等から算出されるコストの計算を行
   なうことに基づいて、最小コストとなる経路を選択する
   ようになっていると共に、 前記踏切データは、各道路のコストに乗算されるべき係
   数のデータからなることを特徴とする請求項１記載のナ
   ビゲーション装置。