JP2009300144A - ナビゲーション装置、ナビゲーション方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】予想走行時間を正確に算出すること。
【解決手段】出発地から目的地までの誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間を算出するナビゲーション装置のマイクロプロセッサ１１において、算出部５２は、誘導経路に含まれる道路の運転のしやすさに応じた係数、及び誘導経路に含まれる道路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が誘導経路に含まれる道路を走行した場合の予測走行時間を算出する。算出部５３は、算出部５２により算出された誘導経路に含まれる道路の走行時間に基づいて、車両が誘導経路を走行した場合の走行時間を算出する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ナビゲーション装置、ナビゲーション方法、及びプログラムに関する。

電子地図データを利用して、現在地等の出発地から目的地までの誘導経路の探索やその誘導を行うカーナビゲーション装置が普及している。このカーナビゲーション装置では、通常、出発地から目的地までの誘導経路が検索されると、その経路とともに、目的地までの予想所要時間又は予想到着時刻も提示される。

目的地までの予想所要時間又は予想到着時刻は、通常、誘導経路とされた道路の種別（例えば、一般道路又は高速道路）毎に、その距離と道路の種別毎に予め設定された走行速度（以下、基準速度と称する）とに基づいて算出される。

しかしながら、種別の基準速度は、例えば制限速度等に基づいて、道路の種別毎に画一的に決定されている。高速道路、有料道路、及び一般道路の基準速度は、画一的に、例えば、８０ｋｍ／ｈ、６０ｋｍ／ｈ、及び３０ｋｍ／ｈとされている。

そこで、ユーザが実際走行した平均速度を、道路の種別毎に算出し、その算出した平均速度を利用して、予測走行時間や予測到着時刻を算出する方法が提案されている（特許文献１）。

特開２００３−２１５２８号公報

しかしながら同じ種別の道路でも、道路の特性によっては運転のしやすさが異なり、実際の走行速度が異なることがある。

従って特許文献１の発明においても、結局は、平均速度は道路の種別毎に設けられ、同じ種別の道路については、同じ平均速度が用いられるので、予測走行時間等を正確に計算できないときがある。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、誘導経路を走行する場合の予測走行時間や予測到着時刻を正確に算出できるようにするものである。

本発明のナビゲーション装置は、出発地から目的地までの誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間を算出するナビゲーション装置において、上記誘導経路の距離、上記誘導経路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出する算出手段を備えることを特徴とする。

前記算出手段は、前記誘導経路に含まれる道路の距離、上記誘導経路に含まれる道路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路に含まれる道路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路に含まれる道路を走行した場合の予測走行時間を算出し、算出した上記誘導経路に含まれる道路の走行時間に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出することができる。

前記誘導経路に含まれる道路の運転のしやすさに応じた係数は、前記誘導経路に含まれる道路の、カーブの数、車線数、勾配の大きさ、歩道や路肩の有無、信号の数、車幅、又は道路が作られた年度に応じた係数であり、前記道路の種別に応じた基準速度は、高速道路、有料道路、又は一般道路に応じて予め設定された所定の速度であるようにすることができる。

本発明のナビゲーション方法は、出発地から目的地までの誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間を算出するナビゲーション装置のナビゲーション方法において、上記誘導経路の距離、上記誘導経路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出する算出ステップを含むことを特徴とする。

本発明のプログラムは、出発地から目的地までの誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間を算出する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、上記誘導経路の距離、上記誘導経路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出する算出ステップを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、誘導経路を走行する場合の予測走行時間や予測到着時刻を正確に算出できる。

図１は、本発明を適用したナビゲーション装置１の内部構成例を示すブロック図である。この図１において、ナビゲーション装置１は、マイクロコンピュータ１１、ＧＰＳアンテナ１２、自律航法ユニット１３、入力部１４、表示部１５、音声制御部１６、スピーカ１７、一時メモリ１８、記憶装置１９等を備えて構成されている。

マイクロコンピュータ１１は、図示せぬ、メモリ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、入出力ポートなどを有する。入出力ポートには、ＧＰＳアンテナ１２、自律航法ユニット１３、入力部１４、表示部１５、音声制御部１６、一時メモリ１８、及び記憶装置１９が接続される。マイクロコンピュータ１１のＣＰＵは、メモリや記憶装置１９などから図示せぬ制御プログラムを読み込んで実行する。

例えばマイクロコンピュータ１１は、ＧＰＳアンテナ１２、自律航法ユニット１３、及び入力部１４等を介して入力されるデータに基づいて、出発地から目的地までの誘導経路を検索し、その検索結果を表示部１５に表示する。マイクロコンピュータ１１はまた、検索した誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間や目的地までの予測到着時刻を算出し、その算出結果を表示部１５に表示する。この予測走行時間や予測到着時刻の算出処理を、以下において、走行時間算出処理Ｚと称し、詳細については後述する。

マイクロコンピュータ１１はまた、車両の誘導経路に対する走行に従い、例えば曲がるべき交差点に近づいた時に、その交差点の表示を拡大する等の、誘導処理を実行する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ１２は、地球低軌道に打ち上げられた複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳアンテナ１２は、少なくとも３個のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、マイクロコンピュータ１１に出力する。

自律航法ユニット１３は、角度センサ、距離センサ等を備えて構成される。角度センサは、車の角速度（単位時間あたりの水平方向への回転角度）を検出して、移動方位の変化量を算出する。距離センサは、車輪の回転に応じて出力されるパルス信号を検出して、車両の移動量を算出する。自律航法ユニット１３は、これら角速度信号及び車速パルス信号を、マイクロコンピュータ１１に出力する。

入力部１４は、文字キー、数字キー、検索キーの他、ナビゲーションを利用するための各種機能に対応付けられた各種キーを備え、操作されたキーに対する操作信号をマイクロコンピュータ１１に出力する。また、入力部１４は、カラー液晶ディスプレイ等により構成される表示部１５を覆うように設けられたタッチパネルを備えてもよく、電磁誘導式、磁気歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を位置信号としてマイクロコンピュータ１１に出力することもできる。あるいは、入力部１４は、リモートコントローラ、マイクロフォン等の入力装置を備える構成としてもよい。

表示部１５は、カラー液晶ディスプレイ等により構成され、入力部１４における入力内容や、マイクロコンピュータ１１から入力されるナビゲーション用の表示情報を表示する。

音声制御部１６は、マイクロコンピュータ１１から入力された信号に応じた音声信号をスピーカ１７から出力させる。

一時メモリ１８は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成され、マイクロコンピュータ１１によって実行される各種プログラムやこれら各種プログラムにかかるデータ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。

記憶装置１９は、例えばハードディスクドライバ等により構成され、マイクロコンピュータ１１により実行されるナビゲーション装置１の各種アプリケーションを記憶している。記憶装置１９はまた、過去に走行した経路、ナビゲーション装置１の動作に関する各種設定内容を記憶している。

記憶装置１９はまた、車両の現在位置の検出、目的地までの経路探索、予測走行時間等の算出、及びナビゲーションの表示等に使用する地図データ２１、並びに道路、施設、海、及び湖等の各種シンボルデータ２２を記憶する。

図２は、走行時間算出処理Ｚで用いられる地図データ２１のデータ（以下、走行時間算出用データＤ1と称する）を示す図である。この例において走行時間算出用データＤ1には、所定の地点（例えば、道路の種別が切り替わる地点）を始点及び終点とする道路（以下、区間道路と称する）毎に、始点及び終点の位置（例えば経度や緯度）、距離を示す情報（以下、距離情報と称する）、種別（高速道路、一般道路、又は有料道路であること）を示す情報（以下、種別情報と称する）、及び運転のしやすさを示す情報（以下、ランク情報と称する）が含まれている。

この例の場合、区間道路は、カーブの数、車線数、勾配の大きさ、歩道や路肩の有無、道路信号の数、道路幅、道路が作られた年度等によって、運転のしやすさが、運転しやすい方から順にＭ、Ｓ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにランク付けられている。即ちランク情報は、この例の場合、区間道路が、Ｍ、Ｓ、Ａ、Ｂ、Ｃ、又はＤのいずれにランク付けされているかを示す情報である。なおランク付けは、例えば国土交通省が発表している「道路の走りやすさマップ」において提供されている。

図２の走行時間算出用データＤ1には、ある区間道路について、始点及び終点の位置が座標（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）であること、その距離が３ｋｍであること、種別が一般道路であること、そして運転のしやすさがランクＡであることが示されている。またある区間道路について、始点と終点の位置が座標（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）であること、その距離が１０ｋｍであること、種別が高速道路であること、そして運転のしやすさがランクＢであることが示されている。

図３は、走行時間算出処理Ｚを実行するためのナビゲーション装置１の機能的構成例を示すブロック図である。この機能は、マイクロコンピュータ１１のＣＰＵが、メモリなどから図示外の制御プログラムを読み込んで実行することにより実現される。

なお、マイクロコンピュータ１１が実行する制御プログラムは、ナビゲーション装置１の出荷前に、マイクロコンピュータ１１のメモリなどに記憶されたものであっても、ナビゲーション装置１の出荷後に、マイクロコンピュータ１１のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、ナビゲーション装置１の出荷後に、マイクロコンピュータ１１のメモリなどに記憶されたものであってもよい。ナビゲーション装置１の出荷後に、マイクロコンピュータ１１のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。

検索部５１は、ＧＰＳアンテナ１２により受信されたＧＰＳ信号、自律航法ユニット１３により検出された角速度信号及び車速パルス信号に基づいて、車両の現在地を検出するとともに、記憶装置１９に記憶されている地図データ２１やシンボルデータ２２を利用して、例えば車両の現在地からユーザにより指定された目的地までの誘導経路を検索する。

算出部５２は、図２に示した走行時間算出用データＤ1を参照して、誘導経路とされた道路（以下、構成道路Ｒと称する）の距離、種別及び運転のしやすさを特定し、その距離、種別、及び運転のしやすさに基づいて、各構成道路Ｒについての予想走行時間を算出する。

算出部５３は、算出部５２により算出された各構成道路Ｒの予想走行時間の合計値を算出し、誘導経路全体についての予想走行時間を算出したり、算出した予想走行時間に基づいて目的地までの予想到着時刻を算出する。

出力制御部５４は、検索部５１により検索された誘導経路を表示部１５に表示したり、算出部５３により算出された予想走行時間又は予想到着時刻等を表示部１５に表示する。

図４は、走行時間算出処理Ｚの流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、検索部５１は、出発地を設定する。この例の場合、検索部５１は、ＧＰＳアンテナ１２からのＧＰＳ信号、並びに自律航法ユニット１３からの角速度信号及び車速パルス信号に基づいて、車両の現在位置を検出し、その現在位置を出発地として設定する。

ステップＳ１２において、検索部５１は、検出した出発地に対応する地図データ２１を記憶装置１９から取得し、出力制御部５４を制御して、それに対応する地図を、出発地の表示とともに表示部１５に表示させる。

次にステップＳ１３において、検索部５１は、入力部１４を介してユーザにより目的地が指定されると、その地点を目的地として設定する。

ステップＳ１４において、検索部５１は、出発地から目的地までの経路を地図データ２１から検索する。検索部５１は、出力制御部５４を制御して、検索した経路を、目的地の表示とともに表示部１５に表示させる。

図５は、検索経路の表示例を示す図である。図５には、出発地Ｒｓ及び目的地Ｒｅ、並びに検索経路Ｒtが表示されている。点線は、検索経路とされなかった道路を示している。検索経路Ｒtは、他の道路と容易に識別できるように、他の道路の表示とは異なる形態（例えば、線の太さや色）で表示される。

次にステップＳ１５において、検索部５１は、検索経路が、誘導経路として決定されたか否かを判定し、決定されなかったと判定した場合、ステップＳ１４に戻り、例えば異なる条件での経路の検索、及び検索結果の表示を再度行う。なお誘導経路の決定は、例えば入力部１４を構成する所定のボタンが操作されることによって行われる。

一方ステップＳ１５で、検索した経路が誘導経路として決定されたと判定された場合、ステップＳ１６において、算出部５２は、誘導経路とされた構成道路Ｒの距離情報、種別情報、及びランク情報を、走行時間算出用データＤ1から取得する。

具体的には、算出部５２は、誘導経路の緯度経度上ある地点を始点と終点とする区間道路の距離情報、種別情報、及びランク情報を、走行時間算出用データＤ1から読み出す。

図６は、誘導経路の構成道路Ｒの例を示す図である。この例では、構成道路Ｒ１からＲ６とされた区間道路の距離情報、種別情報、及びランク情報のそれぞれが走行時間算出用データＤ1から読み出される。

次にステップＳ１７において、算出部５２は、ステップＳ１６で読み出した構成道路Ｒの距離情報、種別情報、及びランク情報に基づいて、各構成道路Ｒについて、構成道路Ｒを車両が走行した場合の予想走行時間を算出する。具体的には、算出部５２は、構成道路Ｒの距離を、種別に応じた基準速度で除算するとともに、運転のしやすさのランクに応じた係数（以下、ランク係数と称する）でさらに除算する。

ここで基準速度とは、例えば制限速度等に基づいて、道路の種別毎に画一的に決定されたものである。例えば高速道路、有料道路、及び一般道路の基準速度は、８０ｋｍ／ｈ、６０ｋｍ／ｈ、及び３０ｋｍ／ｈである。

ランク係数は、この例の場合、道路の運転のしやすさのランクに応じた１以下の係数であり、運転のしやすさがＭのランク係数は１．０、Ｓのランク係数は０．９、Ａのランク係数は０．８、Ｂのランク係数は０．７、Ｃのランク係数は０．６、そしてＤのランク係数は０．５である。即ち運転し難い道路であればあるほど小さな値となっている。

従って図６の例では、出発地から目的地までの構成道路Ｒについての予測走行時間が、以下に示すように求められる。この例の場合、時間を分に換算するために６０が乗算されている。
構成道路Ｒ１の予測走行時間＝7÷30km/h×60÷0.8＝17.5分
構成道路Ｒ２の予測走行時間＝3÷30km/h×60÷0.6＝10分
構成道路Ｒ３の予測走行時間＝8÷80km/h×60÷1.0＝6分
構成道路Ｒ４の予測走行時間＝10÷60km/h×60÷1.0＝10分
構成道路Ｒ５の予測走行時間＝3÷30km/h×60÷0.9＝6.7分
構成道路Ｒ６の予測走行時間＝2÷30km/h×60÷0.5＝8分

なお基準速度、及びランク係数は、予め設定されており、これらの情報は、例えば走行時間算出用データＤ1に含まれているものとする。

ステップＳ１８において、算出部５３は、ステップＳ１７で算出された各構成道路Ｒの予想走行時間を合計して、誘導経路全体の予想走行時間、又は予想到着時刻を算出する。図６の例の場合、誘導経路全体の予想走行時間は、58.2（=17.5+10+6+10+6.7+8）分となり、現在時刻が１２時であるとき、予想到着時刻は、小数点以下を切り捨てた場合、１２時５８分となる。

ステップＳ１９において、算出部５３は、出力制御部５４を制御して、算出した予想所要時間や予想到着時刻を表示部１５に表示させる。

このようにして走行時間算出処理Ｚが行われる。

以上のように、出発地から目的地までの誘導経路を構成する構成道路Ｒの距離、種別及び運転のしやすさに基づいて、車両が構成道路Ｒを走行した場合の予想走行時間を算出し、算出した各構成道路Ｒの予想走行時間に基づいて、車両が誘導経路を走行した場合の予想走行時間を算出するようにしたので、誘導経路の予想走行時間を、運転のしやすさに応じて算出することができる。即ち誘導経路の予想走行時間をより正確に算出することができる。

図７は、図６に示す誘導経路についての従来の予想走行時間の算出例を示す図である。従来の方法では、単純に、道路の種別毎に予想走行時間が算出されるので、構成道路Ｒの走行時間は、以下のようになる。従って誘導経路全体の予想走行時間は、４６（=20+6+10+10）分となり、現在時刻を１２時とすると、予想到着時刻は１２時４６分となる。
構成道路Ｒ１１（=Ｒ１＋Ｒ２）の予測走行時間＝10÷30km/h×60＝20分
構成道路Ｒ１２（=Ｒ３）の予測走行時間＝8÷80km/h×60＝6分
構成道路Ｒ１３（=Ｒ４）の予測走行時間＝10÷60km/h×60＝10分
構成道路Ｒ１４（=Ｒ５＋Ｒ６）の予測走行時間＝5÷30km/h×60＝10分

例えば上述した実施の形態では、図６に示したように、構成道路Ｒ１及びＲ２は、例えばカーブの数が多く、走行に時間にかかることが予想されるため、運転のしやすさがランクＡ及びＣとなっている。従って従来の方法で算出される場合に比べ（Ｒ１１の走行時間である20分に比べ）、予想走行時間が長い時間（27.5分(=17.5+10)）となっている。

このように、運転し難い道路ほど、走行時間が長くなることから、そのような道路は運転のしやすさのランクを低くし、小さな係数を対応付けるようにしたので、誘導経路の予想走行時間を、運転のしやすさに応じて正確に算出することができる。

なお以上においては、構成道路Ｒの距離を、種別に応じた基準速度で除算するとともに１以下のランク係数でさらに除算して、予測走行時間が算出された。これは、運転のしやすさに応じて、実際の走行速度が基準速度よりも遅くなることを想定したものである。ただし、運転のしやすさに応じて、実際の走行速度が基準速度より早くなることも想定されるので、１より大きい値を含むランク係数を用いることもできる。

また運転のしやすさに応じて、構成道路Ｒの概念上の距離が、実際の距離よりも長く又は短くなるものとして予測走行時間を算出することも可能である。即ち構成道路Ｒの実際の距離に、ランク係数を乗算して概念上の距離を求め、それを種別に応じた基準速度で除算して、予測走行時間が算出される。なおこの場合のランク係数は、運転し難い道路であればあるほど大きな値となる。

また以上においては、誘導経路が複数の構成道路Ｒからなるものとし、ステップＳ１７で、構成道路Ｒ毎に予想走行時間を算出し、ステップＳ１８で、その構成道路Ｒの予想走行時間に基づいて、誘導経路の予想走行時間を算出するようにした。ただし、誘導経路が１つの構成道路Ｒからなる場合もあり、そのような場合は、ステップＳ１７で、実質的に、誘導経路の予想走行時間が算出される。即ちステップＳ１７で、誘導経路の距離、誘導経路の運転のしやすさに応じた係数、及び誘導経路の種別に応じた基準速度に基づいて、誘導経路の予測走行時間が算出される。なおこの場合、ステップＳ１８の処理を省略することができる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。例えば自動車用の他、自転車用、船舶用などのナビゲーションシステムに適用できる。

本発明は、すべてのナビゲーションシステムに適用できる。

本発明を適用したナビゲーション装置の構成例を示すブロック図である。 走行時間算出用データの例を示す図である。 走行時間算出処理を実行するためのナビゲーション装置の機能的構成例を示すブロック図である。 走行時間算出処理の流れを示すフローチャートである。 誘導経路の表示例を示す図である。 誘導経路の構成道路についての、距離、種別、及びランクの例を示す図である。 従来の走行時間の算出例を示している。

符号の説明

１ ナビゲーション装置， １１ マイクロコンピュータ， １２ ＧＰＳアンテナ， １３ 自律航法ユニット， １４ 入力部， １５ 表示部， １６ 音声制御部， １７ スピーカ， １８ 一時メモリ， １９ 記憶装置， ５１ 検索部， ５２ 算出部， ５３ 算出部， ５４ 出力制御部

Claims (5)

1. 出発地から目的地までの誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間を算出するナビゲーション装置において、
   上記誘導経路の距離、上記誘導経路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出する算出手段
   を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記算出手段は、前記誘導経路に含まれる道路の距離、上記誘導経路に含まれる道路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路に含まれる道路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路に含まれる道路を走行した場合の予測走行時間を算出し、
   算出した上記誘導経路に含まれる道路の走行時間に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記誘導経路に含まれる道路の運転のしやすさに応じた係数は、前記誘導経路に含まれる道路の、カーブの数、車線数、勾配の大きさ、歩道や路肩の有無、信号の数、車幅、又は道路が作られた年度の少なくとも１つに応じた係数であり、前記道路の種別に応じた基準速度は、高速道路、有料道路、又は一般道路に応じて予め設定された所定の速度である
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
4. 出発地から目的地までの誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間を算出するナビゲーション装置のナビゲーション方法において、
   上記誘導経路の距離、上記誘導経路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出する算出ステップ
   を含むことを特徴とするナビゲーション方法。
5. 出発地から目的地までの誘導経路を車両が走行した場合の予測走行時間を算出する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
   上記誘導経路の距離、上記誘導経路の運転のしやすさに応じた係数、及び上記誘導経路の種別に応じた基準速度に基づいて、車両が上記誘導経路を走行した場合の予測走行時間を算出する算出ステップ
   を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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