JP2006308548A - 経路誘導装置および方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 迂回路案内を適切に行う。
【解決手段】 目的地Dを設定するとともに、現在地Pを検出し、現在地Pから目的地Dまでの最適経路R0を探索して最適経路R0に沿って目的地Dまで誘導を行う場合に、交通情報を入手して最適経路R0上の迂回しなければならない交通障害Xを検出し、最適経路R0上に迂回しなければならない交通障害Xを検出した場合はその交通障害Xを迂回して目的地Dへ至る迂回路R1またはR2を探索し、最適経路R0から迂回路R1またはR2へ分岐する分岐点Bの所定距離La手前の地点Aで迂回路R1またはR2に関する案内を行う。
【選択図】 図5

Description

本発明は、目的地までの経路を誘導する経路誘導装置および経路誘導方法に関する。
目的地までの設定経路上に交通規制や渋滞などが発生したときに、規制や渋滞などの発生地点から所定距離または所定時間前に迂回路案内を行うようにしたナビゲーション装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開2001−349735号公報
しかしながら、上述した従来のナビゲーション装置では、規制や渋滞などの発生地点から所定距離または所定時間前に迂回路案内を行っているので、所定距離または時間が短いと迂回路への分岐点を通過した後に迂回路案内が行われることがあるため、最適迂回路へ進入できなくなるという問題点がある。
目的地を設定するとともに、現在地を検出し、現在地から目的地までの最適経路を探索して最適経路に沿って目的地まで誘導を行う場合に、交通情報を入手して最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出し、最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合はその交通障害を迂回して目的地へ至る迂回路を探索し、最適経路から迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で迂回路に関する案内を行う。
本発明によれば、乗員に迂回路へ進むか否かを適切に判断させることができる。すなわち、最適な地点で迂回路案内を行うことができる。
図1は一実施の形態の構成を示す図である。GPS受信機1は衛星からの電波を受信して衛星航法により車両の現在位置を検出する。走行距離センサー2は車両の走行距離を検出し、進行方位センサー3は車両の進行方位を検出する。これらのセンサー2、3で検出した走行距離と進行方位に基づいて自律航法により車両の現在地を検出する。地図データベース4は道路地図を記憶する記憶装置である。
ビーコン受信機5は路側の光ビーコン送信機および電波ビーコン送信機から送信されるビーコン放送を受信し、FM多重受信機6はFM放送局から送信されるFM多重放送を受信する。これらのビーコン放送とFM多重放送には渋滞、交通規制、工事、事故、気象などの道路上で発生して交通の障害となるあらゆる道路交通情報が含まれる。
入力装置7はスイッチや方向キーなどの操作部材を備え、ディスプレイ9に表示される道路地図の縮尺変更やスクロール、目的地の設定などを行う。コントローラー8はCPU8a、ROM8b、RAM8cなどを備え、ディスプレイ9に現在位置周辺の道路地図と現在位置および目的地までの経路を表示するとともにスピーカー10により案内放送を行い、経路および迂回路の探索と経路誘導を行う。
図2は一実施の形態の経路誘導プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。コントローラー8はナビゲーション装置の電源が投入されるとこの経路誘導プログラムを繰り返し実行する。
ステップ1において入力装置7により設定された出発地、目的地、経由地を入力するとともに、ビーコン受信機5およびFM多重受信機6により道路交通情報を受信し、ステップ2で周知のダイクストラ法により最新の道路交通情報を考慮した最短時間のコスト計算を行って目的までの最適経路(最短時間経路)を探索する。ステップ3では現在地周辺の道路地図をディスプレイ9に表示し、その道路地図上に車両の現在地と目的地までの最短時間経路を表示して経路誘導を開始する。なお、ダイクストラ法により最短距離のコスト計算を行って目的地までの最短距離経路を探索してもよい。
ステップ4でビーコン受信機5およびFM多重受信機6により道路交通情報を受信し、続くステップ5で受信した道路交通情報を分析して目的地までの最適経路上に規制や渋滞などの交通障害、すなわち当初の最適経路を迂回しなければならない交通障害の発生を確認する。なお、交通障害には渋滞、交通規制、工事、事故、気象などの道路上で発生して交通の障害となるあらゆる交通事象が含まれる。最適経路上に迂回しなければならない交通障害が発生していない場合はステップ4へ戻り、目的地までの最適経路に沿って経路誘導を続けながら、交通情報を受信して迂回しなければならない交通障害の発生を確認する。
一方、最適経路上に迂回しなければならない交通障害が発生している場合にはステップ6へ進み、ダイクストラ法により最短時間のコスト計算を行って迂回しなければならない交通障害の発生地点を迂回して目的地へ至る迂回路を探索する。
ここで、一実施の形態の迂回路の探索方法を説明する。この一実施の形態では2種類の迂回路を探索していずれか一方を選択する。図3に示すように、まず、現在地Pから迂回しなければならない交通障害の発生地点Iまでの間の分岐点から分岐し、交通障害発生地点Iを迂回して目的地Dへ至る複数の迂回路候補の内の、最短所要時間の迂回路を“最適迂回路”R1とし、当初の最適経路R0から最適迂回路R1へ分岐する分岐点を最適分岐点B1とする。
次に、現在地Pから迂回しなければならない交通障害の発生地点Iまでの間の分岐点から分岐し、交通障害発生地点Iを迂回して目的地Dへ至る複数の迂回路候補の内の、分岐点を過ぎるとUターンをする以外に交通障害発生地点Iを迂回できない迂回路を“最後迂回路”R2とし、当初の最適経路R0から最後迂回路R2へ分岐する分岐点を最後分岐点B2とする。
最適迂回路R1には交通障害発生地点Iから遠く離れた最適分岐点B1から迂回する経路が選択される可能性があり、このような場合には迂回路R1へ分岐した直後に当初の最適経路R0上の交通障害が解消すると、当初の最適経路R0よりも所要時間が長い迂回路R1を無駄に走行することになる。
一方、当初の最適経路R0上の交通障害が解消することを期待して、交通障害発生地点Iに最も近い最後分岐点B2から最後迂回路R2へ迂回する場合には、交通障害が解消しないと結局、最後迂回路R2を走行することになり、所要時間が短い最適迂回路R1を選択できたにも拘わらず所要時間が長い最後迂回路R2を走行しなければならなくなる。
そこで、この一実施の形態では、次の選択方法により最適迂回路R1と最後迂回路R2の中からいずれかを選択する。まず、最適迂回路R1と最後迂回R2における現在地Pから目的地Dまでの所要時間差、すなわち最後迂回路R2の所要時間T2から最適迂回路R1の所要時間T1を差し引いた値をΔTとする。また、当初の最適経路R0上の最適迂回路R1への最適分岐点B1と最後迂回路R2への最後分岐点B2の距離差、すなわち現在地Pから最後分岐点B2までの距離L2から、現在地Pから最適分岐点B1までの距離L1を差し引いた値をΔLとする。
そして、次式(1)を満たす場合は最適迂回路R1を選択し、満たさない場合は最後迂回路R2を選択する。
ΔT>min{k・ΔL,Tk} ・・・(1)
式(1)の関係を図4に示す。式(1)においてkは直線a(図4参照)の傾き、Tkは所要時間しきい値、min{ ,}は小さい方を選択する関数である。
式(1)および図4に示す関係から明らかなように、基本的には、分岐点距離差ΔLが大きいほど、最後分岐点B2へ到達するまでの間に最適経路R0上の交通障害が解消する可能性が高いとして最後迂回路R2を選択する。一方、所要時間差ΔTが大きいほど、最後分岐点B2まで到達しても最適経路R0上の交通障害が解消しないために所要時間の長い最後迂回路R2を走行するリスクを考慮すると、当初から最後迂回路R2よりも所要時間が短い最適迂回路R1を選択する方が有利であるとし、最適迂回路R1を選択する。なお、所要時間差ΔTがしきい値Tkを超えるほど大きい場合には、いくら分岐点距離差ΔLが大きくても最適迂回路R1を選択する。
式(1)および図4に示す傾きaとしきい値Tkは、迂回原因である交通障害の変化率や、使用者の好みやリスクに対する容認度などにより変化させてもよい。
図2に戻って一実施の形態の経路誘導の説明を続ける。迂回路選択後のステップ7において、迂回路案内地点を算出する。この一実施の形態では、図5に示すように、選択迂回路(最適迂回路R1または最後迂回路R2)の分岐点B(最適分岐点B1または最後分岐点B2)から距離Laの地点Aにおいて迂回路案内を行う。
分岐点Bから案内地点Aまでの距離Laは、迂回準備時間Taと現在の車速Vに基づいて次式(2)により算出する。
La=Ta・V ・・・(2)
迂回準備時間Taには、迂回路案内を理解する時間、迂回路へ進むか否かを判断する時間、車線変更などに要する運転操作時間、余裕時間などを含む最適値を設定する。なお、渋滞などの交通状況や道路種別などの走行環境に応じて迂回準備時間Taを変化させてもよい。一方、車速Vには、現在の車速、最新の所定距離区間の平均車速、分岐点Bまでの制限速度などを設定する。
ステップ8において迂回案内地点Aに到達したか否かを確認し、迂回案内地点Aに到達したらステップ9へ進む。ステップ9において最適経路の再探索を行う。すなわち、ビーコン受信機5およびFM多重受信機5により受信した最新の道路交通情報に基づいて現在地から目的地までの最短時間の経路を探索する。
ステップ10で経路再探索の結果、最適経路R0上の交通障害が解消してふたたび当初の最適経路R0が探索されたか否かを確認し、当初の最適経路R0が再探索された場合は迂回案内を中止して当初の最適経路R0に沿って経路誘導を続ける。その後、ステップ4へ戻って上述した処理を繰り返す。
経路再探索の結果、当初の最適経路R0上の交通障害が解消せず、迂回路が探索された場合にはステップ11へ進み、先に探索した最適迂回路R1または最後迂回路R2と異なるまったく新しい迂回路が探索されたか否かを確認する。まったく新しい迂回路が探索された場合にはステップ7へ戻り、上述した処理を繰り返す。一方、先に探索した最適迂回路R1または最後迂回路R2が再探索された場合にはステップ12へ進み、最適迂回路R1または最後迂回路R2への迂回路案内を放送する。
このように、一実施の形態によれば、目的地を設定するとともに現在地を検出し、現在地から目的地までの最適経路を探索して最適経路に沿って目的地まで誘導を行う場合に、交通情報を入手して最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出し、最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合はその交通障害を迂回して目的地へ至る迂回路を探索し、最適経路から迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で迂回路に関する案内を行うようにしたので、乗員に迂回路へ進むか否かを適切に判断させることができる。つまり、最適な地点で迂回路案内を行うことができるので、従来のように、最適迂回路へ進入できなくなることが避けられる。
また、一実施の形態によれば、迂回路へ分岐するための迂回準備時間と車速とに基づいて、迂回路へ分岐する分岐点から経路案内地点までの距離を決定するようにしたので、最適な迂回路案内地点を設定することができ、乗員に迂回路へ進むか否かを適切に判断させることができる。
一実施の形態によれば、最適経路から迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点において改めて目的地までの最適経路を探索し、最適経路を迂回する迂回路を探索した場合にのみ、迂回路に関する案内を行うようにしたので、最適迂回路へ進入できる確率を上げることができる。
一実施の形態によれば、最適経路上の最適迂回路への分岐点と最後迂回路への分岐点との距離(分岐点距離)、および、現在地から最適迂回路を経て目的地へ至る所要走行時間と現在地から最後迂回路を経て目的地へ至る所要走行時間との差(所要時間差)に基づいて、最適迂回路と最後迂回路の内のいずれか一方を選択するようにしたので、最適迂回路へ進入できる確率を上げることができる。
一実施の形態によれば、分岐点距離と所要時間差とを二次元とする平面上において、分岐点距離が大きいほど最後迂回路を選択し、所要時間差が大きいほど最適迂回路を選択する迂回路選択マップを設定し、この迂回路選択マップにしたがって最適迂回路と最後迂回路の内のいずれか一方を選択するようにしたので、最適迂回路へ進入できる確率を上げることができる。
一実施の形態によれば、所要時間差が予め設定したしきい値を超える場合には、分岐点距離が大きくても最適迂回路を選択するようにしたので、最適迂回路へ進入できる確率を上げることができる。
《一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では、迂回路案内地点Aに達してから改めて最適経路の再探索を行い、探索結果に基づいて最適経路または迂回路を選択し直す例を示したが、迂回路案内地点Aに達したら最適経路の再探索を行わず迂回路案内を放送するようにしてもよい。図6にこの変形例の経路誘導プログラムのフローチャートを示す。なお、図2に示すフローチャートと同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
ステップ1において入力装置7から出発地、目的地、経由地を入力するとともに、ビーコン受信機5およびFM多重受信機6により道路交通情報を受信し、ステップ2でダイクストラ法により道路交通情報を考慮した最短時間のコスト計算を行って目的地までの最適経路(最短時間経路)、または上述したように最短距離のコスト計算を行って目的地までの最適経路(最短距離経路)を探索する。ステップ3では現在地周辺の道路地図をディスプレイ9に表示し、その道路地図上に車両の現在地と目的地までの最適経路を表示して経路誘導を開始する。
ステップ4でビーコン受信機5およびFM多重受信機6により道路交通情報を受信し、続くステップ5で道路交通情報を分析して目的地までの最適経路上に規制や渋滞などの交通障害、すなわち当初の最適経路を迂回しなければならない交通障害の発生を確認する。最適経路上に迂回しなければならない交通障害が発生していない場合はステップ4へ戻り、目的地までの最適経路に沿って経路誘導を続けながら、交通情報を受信して迂回しなければならない交通障害の発生を確認する。一方、最適経路上に迂回しなければならない交通障害が発生している場合にはステップ6へ進み、ダイクストラ法により最短時間または最短距離のコスト計算を行って交通障害の発生地点を迂回して目的地へ至る迂回路を探索する。
迂回路の探索方法については上述した一実施の形態の探索方法と同様であり、図3に示すように交通障害発生地点Iを迂回して目的地Dへ至る複数の迂回路候補の中から、“最適分岐点”B1から分岐する最短所要時間または最短距離の“最適迂回路”R1と、“最後分岐点”B2から分岐する“最後迂回路”R2とを抽出する。そして、上述したように、最適迂回路R1の所要時間T1と最後迂回路R2の所要時間T2の時間差ΔTと、最適分岐点B1から最後分岐点B2までの距離ΔLとに基づいて、上記(1)式によりいずれか一方の迂回路を選択する。
迂回路選択後のステップ7において迂回路案内地点を算出する。図5により説明したように、迂回準備時間Taと車速Vに基づいて分岐点Bから案内地点Aまでの距離Laを上記(2)式により求め、選択迂回路(最適迂回路R1または最後迂回路R2)の分岐点B(最適分岐点B1または最後分岐点B2)から距離Laの地点Aにおいて迂回路案内を行う。ステップ8において迂回案内地点Aに到達したか否かを確認し、迂回案内地点Aに到達したらステップ12へ進み、最適迂回路R1または最後迂回路R2への迂回路案内を放送する。
このように、一実施の形態の変形例によれば、目的地を設定するとともに、現在地を検出し、現在地から目的地までの最適経路を探索して最適経路に沿って目的地まで誘導を行う場合に、交通情報を入手して最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出し、最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合はその交通障害を迂回して目的地へ至る所要走行時間が最短の迂回路を探索し、最適経路から迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で迂回路に関する案内を行うようにしたので、乗員に迂回路へ進むか否かを適切に判断させることができる。つまり、最適な地点で迂回路案内を行うことができるので、従来のように最適迂回路へ進入できなくなることが避けられる。
また、この変形例によれば、目的地を設定するとともに、現在地を検出し、現在地から目的地までの最適経路を探索して最適経路に沿って目的地まで誘導を行う場合に、交通情報を入手して最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出し、最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合はその交通障害を迂回して目的地へ至る最短距離の迂回路を探索し、最適経路から迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で迂回路に関する案内を行うようにしたので、乗員に迂回路へ進むか否かを適切に判断させることができる。つまり、最適な地点で迂回路案内を行うことができるので、従来のように最適迂回路へ進入できなくなることが避けられる。
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、入力装置7が目的地設定手段を、GPS受信機1、走行距離センサー2および進行方位センサー3が現在地検出手段を、コントローラー8が経路探索手段および交通障害検出手段を、コントローラー8、ディスプレイ9およびスピーカー10が経路誘導手段を、ビーコン受信機5およびFM多重受信機6が交通情報入手手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。
上述した一実施の形態では、目的地までの最適経路、最適迂回路および最後迂回路を車両側で探索する実施例を示したが、車両の現在地と目的地とを情報センターへ送信し、情報センターでそれらの経路を探索するとともに、最適迂回路と最後迂回路の内のいずれか一方を選択し、探索結果の経路を車両へ配信するようにしてもよい。
一実施の形態の構成を示す図である。 一実施の形態の経路誘導プログラムを示すフローチャートである。 迂回路の選択方法を説明する図である。 迂回路の選択方法を説明する図である。 迂回路案内地点の算出方法を説明する図である。 一実施の形態の変形例の経路誘導プログラムを示すフローチャートである。
符号の説明
1 GPS受信機
2 走行距離センサー
3 進行方位センサー
4 地図データベース
5 ビーコン受信機
6 FM多重受信機
7 入力装置
8 コントローラー
9 ディスプレイ
10 スピーカー

Claims (11)

  1. 目的地を設定する目的地設定手段と、
    現在地を検出する現在地検出手段と、
    前記現在地から前記目的地までの最適経路を探索する経路探索手段と、
    前記最適経路に沿って前記目的地まで誘導を行う経路誘導手段とを備えた経路誘導装置において、
    交通情報を入手する交通情報入手手段と、
    前記交通情報に基づいて前記最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出する交通障害検出手段とを備え、
    前記経路探索手段は、前記最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合に、その交通障害を迂回して前記目的地へ至る迂回路を探索し、
    前記経路誘導手段は、前記最適経路から前記迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で前記迂回路に関する案内を行うことを特徴とする経路誘導装置。
  2. 請求項1に記載の経路誘導装置において、
    前記所定距離を、前記迂回路へ分岐するための準備時間と車速とに基づいて決定することを特徴とする経路誘導装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の経路誘導装置において、
    前記経路探索手段は、前記最適経路から前記迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点において改めて前記目的地までの最適経路を探索し、前記最適経路を迂回する前記迂回路を探索した場合にのみ、前記迂回路に関する案内を行うことを特徴とする経路誘導装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかの項に記載の経路誘導装置において、
    前記経路探索手段は、前記最適経路上の交通障害を迂回し、前記現在地から前記目的地までの所要走行時間が最短の迂回路(以下、最適迂回路という)を探索することを特徴とする経路誘導装置。
  5. 請求項1〜3のいずれかの項に記載の経路誘導装置において、
    前記経路探索手段は、前記最適経路上の交通障害を迂回する迂回路の内、前記交通障害の発生地点に最も近い分岐点から分岐する迂回路(以下、最後迂回路という)とを探索することを特徴とする経路誘導装置。
  6. 請求項1〜3のいずれかの項に記載の経路誘導装置において、
    前記経路探索手段は、前記最適経路上の交通障害を迂回し、前記現在地から前記目的地までの所要走行時間が最短の最適迂回路と、前記最適経路上の交通障害を迂回する迂回路の内、前記交通障害の発生地点に最も近い分岐点から分岐する最後迂回路とを探索し、前記最適経路上の前記最適迂回路への分岐点と前記最後迂回路への分岐点との距離(以下、分岐点距離という)、および、前記現在地から前記最適迂回路を経て前記目的地へ至る所要走行時間と前記現在地から前記最後迂回路を経て前記目的地へ至る所要走行時間との差(以下、所要時間差という)に基づいて、前記最適迂回路と前記最後迂回路の内のいずれか一方を選択することを特徴とする経路誘導装置。
  7. 請求項6に記載の経路誘導装置において、
    前記経路探索手段は、前記分岐点距離と前記所要時間差とを二次元とする平面上において、前記分岐点距離が大きいほど前記最後迂回路を選択し、前記所要時間差が大きいほど前記最適迂回路を選択する迂回路選択マップを設定し、前記迂回路選択マップにしたがって前記最適迂回路と前記最後迂回路の内のいずれか一方を選択することを特徴とする経路誘導装置。
  8. 請求項7に記載の経路誘導装置において、
    前記経路探索手段は、前記所要時間差が予め設定したしきい値を超える場合には、前記分岐点距離が大きくても前記最適迂回路を選択することを特徴とする経路誘導装置。
  9. 目的地を設定するとともに現在地を検出し、前記現在地から前記目的地までの最適経路を探索して前記最適経路に沿って前記目的地まで誘導を行う経路誘導方法において、
    交通情報を入手して前記最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出し、前記最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合はその交通障害を迂回して前記目的地へ至る迂回路を探索し、前記最適経路から前記迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で前記迂回路に関する案内を行うことを特徴とする経路誘導方法。
  10. 目的地を設定する目的地設定手段と、
    現在地を検出する現在地検出手段と、
    前記現在地から前記目的地までの最適経路を探索する経路探索手段と、
    前記最適経路に沿って前記目的地まで誘導を行う経路誘導手段とを備えた経路誘導装置において、
    交通情報を入手する交通情報入手手段と、
    前記交通情報に基づいて前記最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出する交通障害検出手段とを備え、
    前記経路探索手段は、前記最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合に、その交通障害を迂回して前記目的地へ至る迂回路の内の所要走行時間が最短の迂回路を探索し、
    前記経路誘導手段は、前記最適経路から前記迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で前記迂回路に関する案内を行うことを特徴とする経路誘導装置。
  11. 目的地を設定する目的地設定手段と、
    現在地を検出する現在地検出手段と、
    前記現在地から前記目的地までの最適経路を探索する経路探索手段と、
    前記最適経路に沿って前記目的地まで誘導を行う経路誘導手段とを備えた経路誘導装置において、
    交通情報を入手する交通情報入手手段と、
    前記交通情報に基づいて前記最適経路上の迂回しなければならない交通障害を検出する交通障害検出手段とを備え、
    前記経路探索手段は、前記最適経路上に迂回しなければならない交通障害を検出した場合に、その交通障害を迂回して前記目的地へ至る迂回路の内の最短距離の迂回路を探索し、
    前記経路誘導手段は、前記最適経路から前記迂回路へ分岐する分岐点の所定距離手前の地点で前記迂回路に関する案内を行うことを特徴とする経路誘導装置。
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