JP2006119055A - 車載ナビゲーション装置及び経路誘導方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
目的地までの推奨経路および取得した交通情報を基に経路上の渋滞区間を回避する為の迂回路を探索する車載ナビゲーョン装置において、前記渋滞が解消された場合に元の推奨経路へユーザの車両を誘導できるようにする。
【解決手段】
ユーザにより迂回経路の探索指示が出されたら探索された推奨経路データ及び経路誘導用データを別の場所に保持しておき、自車位置に応じて逐次更新するとともに定期的に取得した交通情報に含まれる渋滞情報を監視して前記経路に関連する渋滞情報がなくなったことを検出すると、更新された元の推奨経路誘導データを読み出して誘導を行なうようにする。
【選択図】 図４

Description

本発明は自動車等に搭載される車載ナビゲーション装置に係り、特に交通情報取得手段を有する車載ナビゲーション装置及び経路誘導方法に関するものである。

近年の車載ナビゲーション装置ではＦＭ多重放送や道路脇に設置された路上通信機（電波ビーコンや光ビーコン）等から交通情報を受信し、受信した交通情報に含まれる渋滞や交通規制などの情報を基に、ナビゲーション装置の画面上に渋滞区間や渋滞度（渋滞あるいは混雑、通過予想時間など）を表示するようになっている。

こうしたナビゲーション装置の中には、受信した交通情報により目的地までの誘導経路上に渋滞があると判断すると運転者やその他の搭乗者に通知し、運転者やその他の搭乗者から指示があるとその渋滞区間を迂回して目的地まで向かう新しい経路を探索する機能を持ったものが提案されている。

更に特開平８−８３３９９号公報（特許文献１）には、受信した交通情報から車両進行方向の経路上に渋滞があるか否かを検出し、渋滞があった場合には渋滞区間と現在地の間にある交差点を渋滞区間に近い順にこの交差点を経由ポイントとした迂回路を探索し、新しく探索された迂回経路を使った場合の所要時間と元の経路を使って渋滞区間の通過時間を考慮して計算した所要時間を比較し、その差が所定時間以内ならば探索した迂回経路を新しい誘導経路として誘導を行なうナビゲーション装置が提案されている。
特開平８−８３３９９号公報

しかしながら、このナビゲーション装置においては渋滞を回避する経路（つまり、迂回経路）を探索するかどうかを判定する為の技術であって、一旦、迂回路を探索して誘導を開始してしまった後のことは考慮されていなかった。
このため、迂回路を探索した後に渋滞が解消された場合、運転者等の搭乗者が画面上の表示を見て再探索を行なう必要があると共に、渋滞が解消された区間が表示領域外であった場合には車両の移動に伴い渋滞区間が表示された際にあわてて再探索を行なっても間に合わなかったりする場合もあった。

このような点に鑑み、本発明は目的地までの推奨経路上に発生した渋滞を回避する為に迂回経路を探索してしまった場合でもこの渋滞が解消あるいは緩和されたら元の推奨経路に誘導することができる車載ナビゲーション装置を提供することを目的とする。

本発明の車載ナビゲーション装置は、
(1)前記目的地までの推奨経路に関する経路データを格納する経路誘導データ格納手段と、
(2)車両位置情報に基づいて前記経路誘導データ格納手段に格納されている経路データを更新する経路誘導データ更新手段と、
(3)前記外部から取得する交通情報に前記経路誘導データ格納手段に格納されている経路データに関する交通障害区間情報が含まれているかどうかを判定する交通障害判定手段と、
(4)迂回経路の探索要求に応じて新しく探索された迂回経路が元の推奨経路から分岐する地点から前記推奨経路に沿って所定距離手前の復帰判定地点を検索する復帰判定地点検索手段と、
(5)迂回路が探索された場合、前記復帰判定地点に車両が到達したとき前記交通障害判定手段にて推奨経路上の交通障害が解消されたかどうかを判定し、交通障害が解消されていた場合に前記経路誘導データ格納手段から元の推奨経路に関する前記経路誘導データを基に誘導を継続して行なう経路誘導制御手段とを有することを特徴とする。
これによって、迂回経路の探索指令に基づき前記推奨経路を迂回して目的地までの迂回経路の探索を行なうと共に、前記外部から取得した交通情報に含まれる交通障害区間情報を監視して前記推奨経路上の交通障害区間情報が解消されたことを検出すると、元の推奨経路誘導データを読み出して誘導を行なうことをできる。

以上説明したような手段を備えることにより目的地までの経路上に発生した交通障害区間を避ける迂回路をユーザの意思により探索し、誘導経路として設定してしまっても元の経路を進んだ方が有利な場合にはユーザによる操作を必要とせずに元の経路へ誘導することができ、目的地へ早く到達することができるようになる。

発明を実施するための最良の形態としての車載ナビゲーション装置では、探索された目的地までの経路と目的地までの誘導案内用データを格納する経路誘導データ格納手段と、車両位置情報に基づいて前記経路誘導データ格納手段に格納されている経路データを更新する経路誘導データ更新手段と、外部から取得される交通情報に前記経路誘導データ格納手段に格納されている経路データに関する交通障害区間情報が含まれているかどうかを判定する交通障害判定手段と、新しく探索された迂回経路が元の推奨経路から分岐する地点から前記推奨経路に沿って所定距離手前の地点を検索する復帰判定地点検索手段とを備え、迂回路が探索された場合、それまで誘導に使用していた経路データを前記経路誘導データ格納手段に格納し、前記経路誘導データ更新手段にて車両位置に応じた前記経路誘導データの更新を行ない、前記交通障害判定手段にて経路上の交通障害情報が解消されたことが判明した場合には前記経路誘導データ格納手段から元の推奨経路に関わる経路誘導データを読み出して誘導を継続して行なう経路誘導制御手段を有している。
尚、前記判定手段による判定は、車両が前記復帰判定地点情報格納手段に格納されている情報が示す地点に到達した際に行われる。

まず、本発明の車載ナビゲーション装置の内部構成例について図１を用いて説明する。
ナビゲーション装置１は演算処理部１０、外部記憶装置２０、センサ部３０、表示部
４０、外部情報受信部５０、入出力部６０等から構成されている。

演算処理部１０はＣＰＵ(Central Processing Unit)１１、Flash ＲＯＭ(Read Only
Memory)１２、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）１３から構成されている。
もちろん演算処理部１０を構成する要素はこれら以外にもあるが、本発明の説明に関連
のない構成要素の図示は省略してある。

ＣＰＵ１１は後述するアプリケーションプログラムを実行するほか種々の演算をするために用いられる。 例えばセンサ部３０からの信号を所定のロジックに従って演算したり、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号受信部５1からの情報に基づいて車両の現在位置を算出し、算出した現在位置情報から表示に必要な地図情報を外部記憶装置２０から読み出して現在位置と共に表示部４０に表示する機能を有している。

また、ＣＰＵ１１はユーザにより任意に指定された２地点間の距離を後述のデータベー
スに格納された指定地点の座標値データから算出する処理も行なうことができる。
ＲＯＭ１２はナビゲーション装置1の各種機能のアプリケーションプログラムやその
演算に必要なデータなどを記憶しておくもので、ここではFlash ＲＯＭ１２を用いているがこれと同等の機能を有するＥＰＲＯＭ等であってもよい。

ＤＲＡＭ１３は処理中の作業エリアとして使用したり、地図データなどを一時記憶したりするために用いられる。
外部記憶装置２０は地図データ、道路種別、道路データを構成するノードやリンク構成
情報等の経路計算用道路データ、座標値、電話番号、住所等の施設情報などのナビゲーシ
ョン処理に必要な情報をデータベースとして構築している。

そして、外部記憶装置２０は前述した情報を記憶しているＤＶＤ(Digital Versatile Disk)２３が挿入されるＤＶＤドライブ２１及びメモリカード２４が挿入されるＰＣカードインターフェース２２の一方或いは両方の組み合わせで構成されている。

センサ部３０は方位センサ３１、ジャイロ３２を備えており、方位センサ３１は地球が有している磁場を検出して移動体の向きを検出し、また、ジャイロ３２は光ファイバジャイロや振動ジャイロ等が用いられ、移動体が回転した角度を検出するものである。
これらの方位センサ３１及びジャイロ３２の検出信号はアナログーディジタル変換器（Ａ／Ｄ）３４によりディジタル信号に変換されて内部バス７０を介して演算処理部１０に送られる。

また、センサ部３０は車輪速センサ３３を備えており車輪速センサ３３は車輪の回転に伴って出力されるパルス信号をカウンタ３５により計数することにより移動体の走行距離を検出し、この走行距離信号は同様に内部バス７０を介して演算処理部１０に送られる。

ＧＰＳ信号受信部５１はＧＰＳアンテナ５４を介してＧＰＳ衛星からの信号を受信し、移動体と衛星との間の距離および距離の変化率を測定することにより、移動体の現在位置、
進行方向および進行方位を測定するもので、これらの測定データはＳＣＩ（Serial Communication Interface）５３から内部バス７０を介して演算部１０に送られる。

更に交通情報受信部５２はＦＭ多重受信機５５を介してＦＭ放送に重畳されているＶＩＣＳ情報を定期的に受信し、渋滞情報や交通規制及び交通事故発生情報等の交通情報を取り込みＳＣＩ５３から内部バス７０を介して演算部１０に送られる。これらの交通情報は地図情報と共に表示部４０で表示されるものである。

表示部４０は表示ドライバ４１、コントローラ４３、バッファ４４等よりなる表示制御
手段及び液晶パネルやＣＲＴ等の表示装置４２から構成され、内部バス７０を介して演算
処理部１０から送られてくるデータをバッファ４４に格納し、これに基づいて表示装置４
２に地図、誘導ルート、自車位置などを表示させるものである。

入出力部６０はユーザによる指示を受け付けるハードスイッチやジョグスイッチなどで
構成されるＫｅｙ ＰＡＤ６２、ユーザの操作するリモコン６５からの光信号を受信するリモコン受光部６１、演算処理部１０が生成したユーザへのメッセージをスピーカ（ＳＰ）６６で音声信号に変換すると共にマイク６８を介して入力される音声信号を取り込んで信号変換するＣＯＤＥＣ６３等により構成されている。
これらはＰＩＯ（Port Input/Output）６４及び内部バス７０を介して演算処理部１０とデータのやり取りを実行する。

次に本発明の車載ナビゲーション装置における経路誘導処理について説明する。
搭乗者によってリモコン６５或いはキーパッド６２が操作されて必要な目的地が入力されると、この入力情報はＰＩＯ６４から内部バス７０を介してＣＰＵ１１に送られる。
ＣＰＵ１１はこの入力情報による目的地の位置情報とＧＰＳ信号受信部５１及びセンサ部３０からの情報により算出される現在地情報とから外部記憶装置２０のＤＶＤ２３にアクセスし、現在地から指定された目的地までの推奨経路を含む道路地図情報等を探索し、目的地までの経路誘導データを作成する。

そして、この道路地図情報に現在位置を示す、例えば、三角印マーク（以下、自車位置マークという）と推奨経路を示す線（以下、誘導線という）とが付加されて表示部４０に送られ、表示部４０ではコントローラ４３の制御によりかかる道路地図情報は一旦バッファ４４に格納され、これが読み出されて表示ドライバ４１で駆動される表示装置４２に道路地図の画面として表示される。

また、作成された経路誘導データにより音声による推奨経路に沿う誘導が開始され、例えば交差点等の誘導ポイントに車両が到達するとデフォルメされた交差点の拡大図等が進行すべき方向を示す矢印とともに表示装置４２に表示され、更に進行すべき方向を指示する音声案内情報がＰＩＯ６４及びコーデック６３を介してスピーカ６６に供給されて音声として出力される。

一方、交通情報受信部５２ではＦＭ放送受信機５５を介して交通情報を定期的に受信し、ＣＰＵ１１の制御の下でＳＣＩ５３を介して演算処理部１０のＤＲＡＭ１３に送られ、一時記憶されると同時にＰＩＯ６４及びコーデック６３を介してスピーカ６６にも供給され交通情報が音声としても出力される。

また、ＣＰＵ１１は交通情報表示処理で定義される表示処理を実行するが、これはＤＲＡＭ１３に記憶された交通情報により交通事故や道路工事などによる渋滞や通行禁止、通行制限などの交通障害情報を検出すると、その交通障害区間が表示されている道路地図上にあるか否かを検出し、道路地図上に交通障害区間があるときには表示装置４２で表示される道路地図上にその交通障害区間を例えば道路に沿って赤い線等で表示するものである。

次に本発明の車載ナビゲーション装置において、経路上に渋滞を検出してから経路誘導中に渋滞解消された場合の処理について図２〜図４を用いて説明する。

前述のように交通情報受信部５２にてＦＭ放送等から交通情報を取得すると、図２（ａ）に示すステップ１００（以下ステップをＳと表示する）で定義される交通情報取得割込み処理に移行する。
ここで、まずＳ１０２で交通情報の更新処理、つまりＤＲＡＭ１３への書込み（上書き）が行なわれる。

次にＳ１０４で誘導経路が設定されているかどうか判定され、設定がされていなければ、本処理を抜けて前述の交通情報表示処理等が行なわれる。
逆に誘導経路が設定されていた場合には、Ｓ１０６に進み交通情報の中に誘導経路上の情報が含まれているかどうか、及びその情報が交通障害（渋滞或いは通行規制）であるかどうかが判定される。このＳ１０６で誘導経路上の交通障害がなければ本処理を抜けて前述の交通情報表示処理等が行なわれる。
一方、交通障害があった場合にはＳ１０８に進んで表示画面上に交通障害区間を表示し搭乗者に通知する。

この通知を受けて搭乗者が交通障害区間を回避する迂回経路の探索を要求したり、或いはこの通知を受けると予め迂回経路の探索を自動的に行う設定がされている場合には図２（ｂ）に示すＳ２００で定義される迂回経路探索処理が開始される。

まず、Ｓ２０２でそれまで誘導に使用していた経路データを含む経路誘導データをＤＲＡＭ１３内の所定領域Ｄ１に記録させる。
その後、Ｓ２０４で交通障害区間を回避するため交通障害区間に相当するリンクのコストを高く設定し、車両の現在地から目的地までの経路を探索する。尚、経路の探索方法としては公知のダイクストラ法等を用いることで経路を探索することができる。

次にＳ２０６に進み、迂回経路を含む新しい経路が探索されるとＤＲＡＭ１３に記録したそれまでの経路とを比較する。
すなわち、図３にあるように元の経路から分岐する迂回開始地点１３０を検索し、検索された地点から推奨経路に沿って所定距離Ｌだけ手前に戻った地点１３２を含むリンク１３４（以後復帰判定リンクと呼ぶ）を特定し、この復帰判定リンクのリンクＩＤをＤＲＡＭ１３内の所定領域Ｄ２に格納する。

そして、Ｓ２０８で元の推奨経路への復帰判定の準備段階にあることを示すＳＴＡＮＤＢＹフラグをＯＮにして新しい経路データ及び誘導案内データを用いて車両の誘導を継続する。
ここで、図３において参照番号１１４は自車位置を示すマークであり目的地１１６までの経路１１８が表示されている。つまり、目的地１１６が指定され、これによって自車位置１１４から目的地１６までの推奨経路１１８が探索され、この推奨経路１１８をユーザの車両が走っている状態を示している。尚、点線を含めて線表示は道路を示している。

そして、推奨経路１１８を走行中にＦＭ多重受信機５５により受信された交通情報に含まれる渋滞情報から交通障害区間が抽出され、推奨経路１１８上に交通障害区間１２０として表示されている。

この交通障害区間１２０を見てユーザが迂回路の探索を指示した場合、あるいは予め自動探索の設定がされていて渋滞区間を検出して自動的に探索が行なわれる場合、迂回開始地点１３０で始めに探索された推奨経路１１８から分岐して再び推奨経路に戻るようになっている迂回経路１１２が図３に点線で示されている。
ここで、推奨経路１１８上の迂回開始地点１３０から所定距離手前の地点１３２を含む、リンク（道路を構成する単位）を復帰判定リンク１３４と呼んでいる。

次に渋滞が解消された場合の誘導経路復帰処理を含む、自車位置及び地図表示処理について図４を用いて説明する。
まず、ＧＰＳ信号受信部５１を介してＧＰＳ信号を受信あるいはセンサ部３０からの情報によりロケータ情報が更新されるとＳ３００で定義される割込処理が実行される。
この割込処理Ｓ３００が起動されるとＳ３０２でＧＰＳ信号、方位信号、ジャイロ信号、走行距離信号情報等を基に自車位置を算出する。

その後、Ｓ３０４に進み図２（ｂ）のＳ２０８で設定されたＳＴＡＮＤＢＹフラグを確認し、このＳＴＡＮＤＢＹフラグが“ＯＮ”でなかった場合にはＳ３１４に移行して算出した自車位置に応じて表示画面の更新処理を行なう。

これに対して、Ｓ３０４でＳＴＡＮＤＢＹフラグが“ＯＮ”であった場合にはＳ３０６でＤＲＡＭ１３の所定領域Ｄ１に格納した経路誘導データを更新する。
次に、Ｓ３０２で算出した自車位置からＳ３０８で車両が復帰判定リンク上にいるかどうかを判定する。

ここで、復帰判定リンク上にいなかった場合には前述のＳ３１４に移行して表示画面の更新処理を実行する。一方、復帰判定リンク上にいた場合にはＳ３１０に移行しＤＲＡＭ１３上に格納されている最新の交通情報から該経路上の交通障害（渋滞や交通規制など）が解消されているかどうか（混雑程度に渋滞が緩和されている場合を含んでもいい）判定する。

交通障害が解消されていなければ、前述のＳ３１４に移行して表示画面の更新処理を実行する。一方、交通障害が解消されているか、あるいは混雑に変わっていれば、Ｓ３1２に移行してＤＲＡＭ１３の所定領域Ｄ１に格納した元の経路誘導データを復帰させて、ＳＴＡＮＤＢＹフラグを“ＯＦＦ”にする。
そして、この後Ｓ３１４に移行して自車位置マークが所定位置（画面下側中央）に来るようにスクロールさせた地図が表示されるように表示画面を更新する。

以上の実施例では交通障害区間が誘導経路上に1箇所だった場合を説明したが、複数あった場合には現在地に最も近い交通障害区間から順に図２及び図４に示す処理を繰り返し行なうことができる。

また、渋滞などの場合には交通障害区間が延びて迂回地点を越えてしまうこともあるので、交通情報を受信する度に交通障害区間を監視し、迂回開始地点が交通障害区間に含まれてしまったことを検出したら解消の見込みがないと判断して迂回路を再探索し、再探索された迂回路にユーザの車両を誘導するようにしても良い。
尚、再探索された迂回路の迂回地点を通過しまった場合には、最初に探索された迂回路を基にユーザの車両を誘導するように構成されている。

本発明の車載ナビゲーション装置の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の車載ナビゲーション装置における交通情報取得処理及び迂回路探索処理を示すフローチャート図である。 本発明の車載ナビゲーション装置における推奨経路を走行中の道路地図画面の具体例を示す図である。 本発明の車載ナビゲーション装置における渋滞解消時の処理を示すフローチャート図である。

符号の説明

１‥車載ナビゲーション装置、１０‥演算処理部、１１‥ＣＰＵ、１２‥Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ、１３‥ＤＲＡＭ、２０‥外部記憶装置、２１‥ＤＶＤドライブ、２２‥ＰＣカードＩ／Ｆ、３０‥センサ部、４０‥表示部、５１‥ＧＰＳ信号受信部、５２‥交通情報受信部、６０‥入出力部、７０‥バス、１１０‥推奨経路、１１２‥迂回路、１１４‥自車位置マーク、１１６‥目的地、１２０‥交通障害区間 、１３０‥迂回開始地点 、１３４‥復帰判定リンク。

Claims (2)

1. 外部から交通情報を取得する交通情報取得手段と、道路データ等のナビゲーション処理に必要な情報を記憶する記憶手段と、少なくとも現在の自車位置及び前記自車位置から目的地までの推奨経路を前記道路データ等を用いて探索する制御手段と、前記制御手段によって探索された推奨経路上に自車位置を表示画面上に表示する表示制御手段とを備えたナビゲーション装置において、
   前記制御手段は、
   (1)前記目的地までの推奨経路に関する経路データを格納する経路誘導データ格納手段と、
   (2)車両位置情報に基づいて前記経路誘導データ格納手段に格納されている経路データを更新する経路誘導データ更新手段と、
   (3)前記外部から取得する交通情報に前記経路誘導データ格納手段に格納されている経路データに関する交通障害区間情報が含まれているかどうかを判定する交通障害判定手段と、
   (4)迂回経路の探索要求に応じて新しく探索された迂回経路が元の推奨経路から分岐する前記迂回経路の開始地点から前記推奨経路に沿って所定距離手前の復帰判定地点を検索する復帰判定地点検索手段と、
   (5)迂回路が探索された場合、前記復帰判定地点に車両が到達したとき前記交通障害判定手段にて推奨経路上の交通障害が解消されたかどうかを判定し、交通障害が解消されていた場合に前記経路誘導データ格納手段から元の推奨経路に関する前記経路誘導データを基に誘導を継続して行なう経路誘導制御手段とを
   有することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
2. 外部から交通情報を取得する交通情報取得手段と、道路データ等のナビゲーション処理に必要な情報を記憶する記憶手段と、少なくとも現在の自車位置及び前記自車位置から目的地までの推奨経路を前記道路データ等を用いて探索する制御手段と、前記制御手段によって探索された推奨経路上に自車位置を表示画面上に表示する表示制御手段とを備えたナビゲーション装置において、
   前記制御手段は、迂回経路の探索指令に基づき前記推奨経路を迂回して目的地までの迂回経路の探索を行うと共に、前記外部から取得した交通情報に含まれる交通障害区間情報を監視して前記迂回路の開始地点と自車位置の間で前記推奨経路上の交通障害区間情報が解消されたことを検出すると、元の推奨経路誘導データを読み出して誘導を行なうことを特徴とする車載ナビゲーション装置の経路誘導方法。
   

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