JP2007263820A - ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】自動車に搭載されるカーナビゲーション装置と、このカーナビゲーション装置と所定の無線ネットワークを介して接続され、自動車の走行時間を演算する走行時間計算サーバとを備えたナビゲーションシステムにおいて、走行時間計算サーバの負荷の小さいナビゲーションシステムを提供することである。【解決手段】自動車の現在位置から目的地に達する為の経路に関する経路情報を生成する経路演算手段と生成された経路情報を走行時間サーバに送信する経路送信手段をカーナビゲーション装置が有し、自動車が経路情報に基づいて移動する場合の目的地までの走行時間を演算する走行時間演算手段と演算された走行時間をカーナビゲーション装置に送信する走行時間送信手段とを時刻計算サーバが有する構成として、上記問題を解決した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車に搭載されるカーナビゲーション装置と、このカーナビゲーション装置と所定の無線ネットワークを介して接続され、自動車が目的地に到達するまでの走行時間を演算する走行時間計算サーバとを備えたナビゲーションシステムに関する。

近年、特許文献１に記載されているもののような、無線にてインターネットに接続し（例えば携帯電話回線網を用いたインターネット接続を利用する）、接続先のサーバと各種データのやり取りを行うことの可能なカーナビゲーション装置が提案されている。特許文献１のカーナビゲーション装置においては、カーナビゲーション装置のユーザは、装置を操作してカーナビゲーション装置が搭載された自動車の現在位置及びこの自動車の目的位置に関する情報（座標等）を、インターネット上のサーバに送信することが可能である。サーバは、カーナビゲーション装置から受信した位置情報、及び交通情報等（特定の道路の渋滞情報）を用いて、最適となる経路を算定すると共に、その経路を利用した場合の予想到着時刻を計算する。この最適の経路及び到着時刻はカーナビゲーション装置に送信される。これによって、カーナビゲーション装置のユーザは最適の経路と、その経路を利用した場合の予想到着時刻を得ることができる。
特開２００２−２５７５６６

上記のように、特許文献１に記載されているような構成においては、経路計算をサーバが行っていた。このため、多数のナビゲーション装置からサーバにリクエストが集中した場合、比較的複雑な（すなわち、サーバにとって負荷の大きい）処理である経路計算プロセスが多数並行して実行されることになる。この結果、サーバから演算結果が帰ってくるまでに長時間を要する、或いは、サーバがダウンして利用できなくなるといった可能性があった。このため、サーバの負荷を軽減するためのナビゲーションシステムが望まれていた。

上記の目的を達成する為、本発明のナビゲーションシステムはカーナビゲーション装置とインターネット上の走行時間計算サーバとを有し、自動車の現在位置から目的地に達する為の経路に関する経路情報を生成する経路演算手段と生成された経路情報を走行時間計算サーバに送信する経路送信手段をカーナビゲーション装置が有し、自動車が経路情報に基づいて移動する場合の目的地までの走行時間を演算する走行時間演算手段と演算された到着時刻をカーナビゲーション装置に送信する走行時間送信手段とを時刻計算サーバが有する。

このような構成とすると、サーバにとって負担の大きい経路計算処理はカーナビゲーション装置側で行われることになる為、サーバは受信した経路情報に基づいて走行時間（例えば到着時刻）の演算をするだけでよく、サーバの負荷は軽減される。また、経路の計算をカーナビゲーション側で行うので、自動車の車種やユーザの希望に応じた適切な経路が作成されることになる。

さらに、多数の自動車がナビゲーションシステムを用いて同じ目的地に向かうような場合、従来のシステムでは、単一の経路計算ルーチンに基づいて経路が算出されるので多数の自動車が同じ道路に誘導され、渋滞が発生する可能性があった。本発明によれば、各自動車には様々な機種のカーナビゲーション装置が搭載されているので、各自動車が異なる経路計算ルーチンに基づいて経路を決定することになる。このため、各自動車が様々な経路で目的地に向かい、渋滞が緩和されることが期待される。

なお、従来の方式においては、カーナビゲーション装置は自動車の現在位置と目的地を送るのみであるが、本発明においては、カーナビゲーション装置から経路情報を送ることになる。従って、本発明の構成においてカーナビゲーション装置からサーバに送られる情報量は、従来の方式における情報量よりも大きくなる。一方、従来の方式においてはサーバから経路情報と走行時間が送信され、本発明の構成ではサーバからは経路情報は送信されない。従って、カーナビゲーション装置とサーバとの間の通信量については、従来の方式と本発明の構成との間で大きな差はない。

また、ナビゲーションシステムが、時刻計算サーバに交通情報を提供する交通情報サーバをさらに有する構成としてもよい。さらに、カーナビゲーション装置は、交通情報を取得してこの交通情報に基づいて該自動車が該経路を通過する際の速度及び時間を算出し、算出された速度及び時間を該経路情報に重畳させて前記走行時間計算サーバに送信する構成としてもよい。好ましくは、時刻計算サーバは，交通情報サーバから得られる交通情報に基づいて受信した経路情報を修正し、修正された経路情報は、インターネットに接続可能なホストからダウンロード可能である。

このような構成とすると、ある自動車の経路情報を他者が取得し、この経路情報から任意の時刻における自動車の位置を推定することができる。

ここで、ナビゲーションシステムは、認証を行って認証に成功したホストにのみ、特定の経路情報のダウンロードを許可する認証サーバをさらに有する構成として、特定の者のみがある自動車に関する経路情報を取得可能とすることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、自動車の走行時間を演算するサーバの負荷が小さいナビゲーションシステムが実現される。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態につき説明する。図１は、本実施形態によるナビゲーションシステムを示すブロック図である。本実施形態のナビゲーションシステム１は、自動車Ｖに搭載されたカーナビゲーション装置１００と、インターネット上のサーバ２００とを有する。

カーナビゲーション装置１００は、例えば携帯電話回線網を利用したインターネット接続サービスを利用して、インターネット上の時刻計算サーバ２００に対してデータの送受信を行うことが可能となっている。より詳細には、カーナビゲーション装置１００の通信アンテナ１１２から所定周波数帯の電波を送受信して、各所に備えられた携帯電話基地局Ｃに対してデータの送受信を行う。携帯電話基地局Ｃは、アンテナ１１２からの電波信号を受信すると、これをデコードしてＴＣＰ／ＩＰパケットを生成し、このＴＣＰ／ＩＰパケットに含まれる時刻計算サーバ２００のＩＰアドレスとポート番号を抽出する。携帯電話基地局Ｃは、インターネットに接続されており、抽出されたＩＰアドレスとポート番号を用いて時刻計算サーバ２００の所定のポートにパケットを転送する。かくして、カーナビゲーション装置１００から時刻計算サーバ２００にデータを送信することができる。なお、携帯電話基地局から送信されるＴＣＰ／ＩＰパケットの送信元ポート番号は携帯電話基地局Ｃと通信している端末（カーナビゲーション装置１００など）毎にユニークな番号が割り振られている。

時刻計算サーバ２００からカーナビゲーション装置１００にデータを送信する場合は、受信したＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダに含まれる送信元ポート番号を抽出し、このポート番号を送信先ポート番号とするＴＣＰ／ＩＰパケットを生成する。生成されたＴＣＰ／ＩＰパケットは、携帯電話基地局Ｃに送信される。携帯電話基地局Ｃは、受信したＴＣＰ／ＩＰパケットの送信先ポート番号から、このＴＣＰ／ＩＰパケットに含まれるデータを送信すべき端末を特定し、ＴＣＰ／ＩＰパケットを電波信号に変換してこれを適切な端末（すなわちカーナビゲーション装置１００）に送信する。

本実施形態のナビゲーションシステム１においては、カーナビゲーション装置１００が経路情報を経路計算サーバ２００に送るようになっている。経路情報とは、自動車Ｖの現在位置と自動車が向かう目的位置とを連絡する経路に対応した情報である。時刻計算サーバ２００は、受け取った経路情報および交通情報に基づいて、自動車Ｖが目的地に到達するときの予想時刻を算出する。算出された時刻は、カーナビゲーション装置１００に送られる。かくして、カーナビゲーション装置１００は、予想到着時刻を取得することが可能となる。

経路計算サーバ２００は、全国の道路地図情報が収められた地図データベースサーバ２１０及び、各地の交通情報を取得、収録する為の交通情報サーバ２２０と接続されている。経路計算サーバ２００は、これらのサーバ２１０、２２０に収録されているデータを用いて、自動車Ｖの予想到着時刻を演算する。なお、演算手順の詳細については、後述する。

なお、経路計算サーバ２００は、自動車Ｖの予想到着時刻を算出するのみならず、自動車Ｖがどの時刻にどの位置にいるかを判定する為のデータを生成する機能を有する。このデータは、インターネットに接続している他のホストから参照することが可能であり、他のホストを操作するユーザは、ある時刻における自動車Ｖの予想位置を確認することができる。経路計算サーバ２００は、インターネット上の認証サーバ２３０と接続されており、他のホストを操作するユーザは、予め設定されたＩＤとパスワードを認証サーバ２３０に送信することによって、特定のカーナビゲーション装置１００が搭載された自動車Ｖに関するデータを取得することが可能である。なお、他のホストとしてはインターネットに接続可能なＰＣや携帯電話などが考えられる。

なお、本実施形態においては、経路計算サーバ２００、地図データベースサーバ２１０、交通情報サーバ２２０及び認証サーバ２３０のそれぞれが別個のサーバ（ホスト）として示されているが、これらのうちの複数またはこれら全てが単一のサーバ内に含まれる構成としてもよい。

前述のように、本実施形態においては、カーナビゲーション装置１００が自動車Ｖの現在位置から目的地までの経路を算出し、これを経路情報として時刻計算サーバ２００に送信するようになっている。カーナビゲーション装置１００による、経路算出及び経路情報送信の手順につき、以下説明する。

図２は、カーナビゲーション装置１００のブロック図である。カーナビゲーション装置１００は、自動車Ｖの現在位置や速度、方向などを検出する為の測位部１４０を有する。また、カーナビゲーション装置１００は、ＣＰＵ１１２と、メモリ１１４と、ストレージ１１６とを備えた演算部１１０を有する。メモリ１１４には、ＣＰＵ１１２によって実行されるプログラムがロードされるようになっている。また、メモリ１１４は、このプログラムの実行の際に使用されるワークエリアとしても利用される。また、カーナビゲーション装置１００は、ＬＣＤモニタ１２２と、操作パネル１２４とを備えたＵＩ部１２０を有する。

測位部１４０は、ＧＰＳアンテナ１４８と、ＧＰＳレシーバ１４２と、ジャイロセンサ１４４と、速度センサ１４６とを備える。ＧＰＳレシーバ１４２は、複数のＧＰＳ衛星からの信号をＧＰＳアンテナ１４８を介して受信する。ＧＰＳレシーバ１４２は、この受信結果から自動車Ｖの位置（緯度及び経度）を検出することができる。測位部１４０は、ジャイロセンサ１４４と速度センサ１４６の検出結果を併用する。例えば、ＧＰＳレシーバ１４２によって自動車Ｖの位置を検出してこれを初期位置とし、自動車Ｖが走行している際は、ジャイロセンサ１４４によって検出される自動車の角速度と速度センサ１４６によって検出される自動車の速度とを用いて、初期位置に対する自動車Ｖの相対位置を求めることによって、自動車Ｖの正確な現在位置を求める。

ストレージ１１６には、全国の地図情報などが記録されている。ＣＰＵ１１２は、測位部１４０によって検出された自動車Ｖの位置情報と、ストレージ１１６に記憶された地図情報とを参照して、自動車Ｖの周辺の地図をＬＣＤモニタ１２２に表示させることができる。従って、カーナビゲーション装置１００のユーザは、ＬＣＤモニタ１２２に表示された地図を参照して、自動車Ｖの位置を検出することができる。

また、カーナビゲーション装置１００は、現在位置から所定の目的地までの経路を演算する機能を有する。すなわち、カーナビゲーション装置１００のユーザは、操作パネル１２４を操作して、目的地を入力する。より具体的には、目的地の所番地や、ランドマーク名等を入力する。ストレージ１１６には、所番地やランドマーク名から目的地の座標（緯度・経度）を取得する為のテーブルが記憶されており、ＣＰＵ１１２がこのテーブルを参照することによって、目的地の座標を取得することができる。

また、ストレージ１１６には、道路（すなわち自動車Ｖが走行可能な領域）の座標がベクタデータである道路情報として収録されている。ＣＰＵは、自動車Ｖの現在位置の座標、目的地の座標、及び道路情報に基づいて、経路を算出する。算出された経路は経路情報として出力される。なお、この際、複数種類の経路を算出するようにして、ユーザの目的や指向に合った経路を複数の経路の中からユーザが選択する構成としてもよい。経路情報とは、現在位置から目的地までの経路上の座標が、一定間隔ごとに記録されたいわゆるリンク列情報である。

また、カーナビゲーション装置１００は、道路の渋滞や通行止めなどの交通情報を取得する為の交通情報取得部１５０を有する。交通情報取得部１５０は、ＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）等の交通情報データ配信放送の放送電波を受信する為の受信アンテナ１５４と、受信アンテナ１５４を介して受信した放送電波をデコードして交通情報を得る交通情報レシーバ１５２とを備える。現在位置から目的地までの経路が算出された後、ＣＰＵ１１２は交通情報レシーバ１５２を制御して経路に関連する交通情報を取得する。この際、経路内に臨時の通行止めが発生していることが確認された場合は、ＣＰＵ１１２は別の経路を算出する（複数の経路を予め算出して、ユーザに所望の経路を選択させる構成の場合は、選択した経路が利用不可であることをユーザに報知し、代替の経路をユーザに選択させる）。

ＣＰＵ１１２は、得られた交通情報やユーザからの指示、自動車Ｖの車種情報、ストレージ１１６に記憶されている道路の状態（ある座標または座標群に対応する道路における最大速度など）から、経路情報中の各座標における自動車Ｖの予想速度や、各座標の通貨に必要な時間（コスト）を算出し、これを経路情報中に重畳する。かくして、座標ごとの自動車Ｖの速度やコストが重畳された経路情報が生成される。

生成された経路情報のみを用いて、自動車Ｖが目的地に到着する時刻を推定することも可能である。しかしながら、交通情報サーバ２２０（図１）に収録されているより新しい、且つ詳細な交通情報を利用することによって、自動車Ｖの到着時刻をより正確に推定することが可能である。以下、その手順につき説明する。

図２に示されているように、カーナビゲーション装置１００は、通信アンテナ１３４と通信部１３２を有している。通信アンテナ１３４は、携帯電話基地局Ｃ（図１）に対して電波の形で情報の送受信を行うことができる。通信部１３２は、通信アンテナ１３４を制御して、所望の情報を携帯電話基地局Ｃに送信する、或いは携帯電話基地局Ｃから送信される情報を取得する装置である。ＣＰＵ１１２は、この通信部１３２を制御することによって、生成された経路情報を時刻計算サーバ２００（図１）に送信する。

時刻送信サーバ２００は、この経路情報を受信すると、交通情報サーバ２２０に記憶されている交通情報を参照して、経路情報中の自動車Ｖの速度及びコストを補正し、自動車Ｖの予想到着時刻を算出する。そして、算出された到着時刻をカーナビゲーション装置１００に送信する。かくして、カーナビゲーション装置１００のユーザは、より正確な予想到着時刻を得ることができる。

なお、時刻送信サーバ２００によって補正された経路情報は、予想到着時刻までの間、時刻送信サーバ２００中に記憶され続ける。この経路情報は、インターネットに接続可能なホスト（ＰＣ、携帯電話等）からダウンロード可能となっている。このホストは、経路情報に記録されているコストを利用して、自動車Ｖの現在の位置を推定することができる。外部のホストが経路情報をダウンロードするには、認証サーバ２３０にアクセスし、所定のＩＤとパスワードを認証サーバ２３０に送信する。認証サーバ２３０は、このＩＤとパスワードを用いて認証を行い、認証に成功した場合は受信したＩＤに対応するカーナビゲーション装置１００に関する経路情報の取得を時刻送信サーバ２００にリクエストする。このリクエストを受けると、時刻送信サーバは対応する経路情報を認証サーバ２３０を介してホストに送信する。かくして、自動車Ｖの現在位置の予測値を外部から確認することが可能となる。

本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムを示すブロック図である。 本発明の実施の形態のカーナビゲーション装置のブロック図である。

符号の説明

１ ナビゲーションシステム
１００ カーナビゲーション装置
１１２ ＣＰＵ
１１６ ストレージ
１２０ ＵＩ部
１３２ 通信部
１３４ 通信アンテナ
１４０ 測位部
１５０ 交通情報取得部
２００ 時刻計算サーバ
２２０ 交通情報サーバ
２３０ 認証サーバ
Ｃ 携帯電話基地局
Ｖ 自動車

Claims (6)

1. 自動車に搭載されるカーナビゲーション装置と、ネットワーク上の時刻計算サーバとを備えたナビゲーションシステムであって、
   前記カーナビゲーション装置が、
   無線により前記ネットワーク上のサーバに接続するネットワーク接続手段と、
   出発地および目的地の位置情報を用いて、該出発地から目的地に達する為の経路に関する経路情報を生成する経路演算手段と、
   前記ネットワーク接続手段を制御して前記ネット経路演算手段によって生成された経路情報を前記時刻計算サーバに送信する経路送信手段と、
   を有し、
   前記時刻計算サーバは、
   前記経路送信手段から受信した経路情報に基づいて、該自動車が該経路情報に基づいて移動する場合の目的地までの走行時間を演算する、走行時間演算手段と、
   前記走行時間演算手段によって演算された走行時間を前記カーナビゲーション装置に送信する走行時間送信手段と、
   を有する、ことを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 前記ナビゲーションシステムは、前記時刻計算サーバに交通情報を提供する交通情報サーバをさらに有する、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. 前記カーナビゲーション装置は、交通情報を取得してこの交通情報に基づいて該自動車が該経路を通過する際の速度及び時間を算出し、算出された速度及び時間を該経路情報に重畳させて前記走行時間計算サーバに送信する、ことを特徴とする請求項２に記載のナビゲーションシステム。
4. 前記走行時間計算サーバは，前記交通情報サーバから得られる交通情報に基づいて該経路情報を修正し、
   修正された経路情報は、インターネットに接続可能なホストからダウンロード可能である、
   ことを特徴とする請求項３に記載のナビゲーションシステム。
5. 前記ナビゲーションシステムは、認証を行って認証に成功したホストにのみ、特定の経路情報のダウンロードを許可する認証サーバをさらに有する、ことを特徴とする請求項４に記載のナビゲーションシステム。
6. 前記カーナビゲーション装置は、該自動車の現在位置を取得する位置認識手段を有し、該出発点は、前記一任し機種段によって取得された該自動車の現在位置であること、を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のナビゲーションシステム。

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