JP2012018079A - カーナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄な加速／減速を抑えて、燃費が高く環境に良い走行を実現することができるカーナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】目的地の入力により誘導経路の探索を行うカーナビゲーション装置において、誘導経路を走行中に、一つ目の信号機までの距離Ｌ１および該信号機の切替り時間に基づいて、加速または減速のいずれかを実行することで、一つ目の信号機を通過できると判定したとき、二つ目の信号機を、加速または減速した後の一定速度で通過できるか否かを判定する判定部を備え、通過できると判定したときに、前記一定速度での走行を指示する構成を備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、カーナビゲーション装置、特に目的地の入力により誘導経路の探索を行うカーナビゲーション装置に関する。

従来、信号機から無線により信号機の切替り時限を受信する信号切替時限受信手段、車載器の位置と信号機の位置をＧＰＳにより取得するＧＰＳ手段、信号切替時限受信手段によって受信された信号機の切替り時限と、ＧＰＳ手段によって取得された車載器の位置及び信号機の位置とに基づき、車両の推奨速度を演算する演算手段、及びこの演算手段により演算された推奨速度を出力する出力手段を備え、進行方向にある複数の信号機の信号切替り時限を取得し、これを基にして、赤信号で停止することが最も少ない走行パターンを演算し、運転手に前記走行パターンにおける推奨速度を提示する車両走行支援装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−９２８８号公報

上記特許文献１に記載の車両走行支援装置によれば、複数の信号機を停止せずに通過することができ、信号待ちを少なくすることができる。しかしながら、道路状況がわからずに不必要な加速／減速を繰り返すことは、燃費や環境面から好ましくない。また、都市部などでは信号機間の距離が短いため、加速／減速の繰り返しにより複数の信号機を停止せずに通過する走行パターンが、燃費の良い走行パターンなるとは限らないという問題がある。

本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、無駄な加速／減速を抑えて、燃費が高く環境に良い走行を実現することができるカーナビゲーション装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、目的地の入力により誘導経路の探索を行うカーナビゲーション装置において、誘導経路を走行中に、一つ目の信号機までの距離および該信号機の切替り時間に基づいて、加速または減速のいずれかを実行することで、一つ目の信号機を通過できると判定したとき、二つ目の信号機を、加速または減速した後の速度で通過できるか否かを判定する判定部を備え、通過できると判定したときに、前記速度での走行を指示することを特徴とする。

この場合において、前記信号機までの距離を経路情報から取得し、前記信号機の切替り時間を交通システムにより取得してもよい。
また、前記一つ目の信号機を通過できる速度範囲を求め、この速度範囲のうち、下限の速度で前記二つ目の信号機を通過できるか否かを判断し、前記下限の速度で通過できると判断された場合には、当該下限の速度での走行を指示してもよい。
さらに、前記下限の速度で二つ目の信号機を通過できないとき、下限の速度に所定の速度分を増して、この増した速度で二つ目の信号機を通過できるか否かを判断し、この判断を繰り返しながら、二つ目の信号機を通過できる速度を確定できたとき、その確定速度での走行を指示してもよい。
前記速度範囲が適正速度範囲にあるか否かを判断し、適正速度範囲にない場合、前記速度範囲の下限値及び／又は上限値を補正してもよい。

本発明によれば、一つ目の信号機だけでなく二つ目の信号機までも、変更後の速度で通過できる場合に、当該変更後の速度での走行を指示するので、一つ目の信号機を通過するために大きく加速あるいは減速し、二つ目の信号機で停止するといった燃費の悪い走行パターンを避けることができる。
したがって目的地までの誘導経路を走行する際に、無駄な加速／減速を抑え、燃費が高く環境に良い走行を実現することができる。

本発明の実施形態に係るカーナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。 モニタの表示画面の一例を模式的に示す図である。 カーナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るカーナビゲーション装置１の機能構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置１は、モニタ３、タッチパネル５、スピーカー７、マイク９、制御部１１、ＲＯＭ１３、ＤＲＡＭ(Dynamic RAM)１５、ＳＲＡＭ（Static RAM）１７、表示処理部１９、音声処理部２１、入力部２３、受信部２５、位置検出部２７、および、記憶部２９を備えている。
カーナビゲーション装置１には車両のアクセサリー電源が供給され、アクセサリー電源をオンにする動作（ＡＣＣ＿ＯＮ）で起動する。
制御部１１は、図示しないＣＰＵと周辺回路とを備え、カーナビゲーション装置１の各部を制御するコンピューターとして機能する。カーナビゲーション装置１の各種機能は、制御部１１が各種プログラムを実行してカーナビゲーション装置１の各部を制御することにより実現される。例えば、制御部１１は、位置検出部２７等から得た情報に基づき車両の現在位置を示す測位情報（位置、移動方向、速度）を演算する演算処理、マップマッチング処理、経路探索や経路案内のための演算処理等を実行する。また、周辺回路は、現在時刻を計時するＲＴＣ（リアルタイムクロック）等を含んでいる。

ＲＯＭ１３は不揮発性のメモリであり、制御部１１が実行する基本制御プログラム等を不揮発的に記憶する。ＤＲＡＭ１５は揮発性のメモリであり、制御部１１が処理す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。また、ＳＲＡＭ１７もＤＲＡＭ１５と同様に揮発性メモリであり、制御部１１が処理するデータ等を一時的に記憶する。ＳＲＡＭ１７には、車両のアクセサリー電源がオフになっている間も車両のバッテリーからバックアップ電源が供給されており、カーナビゲーション装置１の電源がオフになっている間もデータを保存できる。

表示処理部１９は、モニタ３を備え、制御部１１の制御に従って、基本動作を指定するためのメニュー画面、経路案内用の地図表示画面、目的地等を指定するナビゲーション操作画面、推奨速度を通知する推奨速度通知画面などをモニタ３に表示させる。
モニタ３の表示面にはタッチパネル５が重畳配置され、モニタ３の表示面に対する接触操作をタッチパネル５により検知して、入力を受け付ける構成となっている。タッチパネル５における操作位置の座標は入力部２３により検出され、入力部２３は、操作位置の座標を示す情報を制御部１１に出力する。制御部１１は、表示処理部１９の制御により表示中の画像と入力部２３が検出した座標とをもとに操作内容を判別して、この操作に対応する動作を行う。
音声処理部２１は、制御部１１の制御に従って、制御部１１から入力される音声データまたは記憶部２９から読み出した音声データをアナログ音声信号に変換して増幅し、スピーカー７に出力して、スピーカー７から音声を出力させる。また、音声処理部２１は、マイク９から入力されるアナログ音声信号を量子化してデジタル音声データを生成し、制御部１１に出力する。制御部１１の制御の下、スピーカー７から音声を出力させる。

受信部２５は、ＦＭ多重放送受信機や光／電波ビーコン受信機（それぞれ不図示）を備え、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System，登録商標）から渋滞情報を受信し、信号機情報を提供する交通システム、例えばＤＳＳＳ（Driving Safety Support Systems ：安全運転支援システム）の光ビーコンから、あるいは信号機に備えられた通信装置から、信号機の切替り時間を受信して制御部１１に出力する。

位置検出部２７は、絶対位置方位検出部３１、相対方位検出部３３、および車両データ処理部３５を備え、車両の現在位置、進行方向、および車速を検出して検出結果を制御部１１に出力する。
絶対位置方位検出部３１は、ＧＰＳ受信機であり、ＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳ電波に重畳されたＧＰＳ信号に基づき車両の現在位置の経度及び緯度を示す現在位置情報を演算により取得して制御部１１に出力する。
相対方位検出部３３は、ジャイロセンサーや加速度センサーを有し、ジャイロセンサーにより車両の相対的な方位（例えば、ヨー軸方向の旋回量）を検出し、加速度センサーにより車両の加速度（例えば、進行方向に対する車両の傾き）を検出し、検出結果を制御部１１に出力する。

車両データ処理部３５は、図示しない車速センサーおよびパーキングブレーキセンサーと接続され、車速センサーから入力される車速パルス信号に基づいて車速を検出すると共に、車速パルス信号及びパーキングブレーキセンサーから入力されるパーキングブレーキ信号に基づいて、車両が走行中であるか停車中であるかを検出し、検出結果を制御部１１に出力する。
記憶部２９は、例えばハードディスクドライブ等の大容量の記憶装置であり、地図情報や目的地を探索するための情報を含む地図データベースＭＤを記憶する。
地図データベースＭＤは、ナビゲーション用の地図（地図データ）として、表示用の地図画像データ、ルート案内等に利用される道路データ、地図上の各地点の位置情報、各地点に割り当てられた市町村名、番地等の住所情報、各地点に存在する施設に関する施設情報等を含んでいる。道路データは、各道路の法定速度の情報を含んでいる。施設情報には、各施設の正式名称、略称、住所、電話番号、地図上の位置等の当該施設を特定するための情報等が含まれる。

図２は、カーナビゲーション装置１のモニタ３を模式的に示す。このモニタ３には、車両Ｎと、車両Ｎの誘導経路Ｒが表示され、車両Ｎの前方には一つ目の信号機Ｓ１、及び二つ目の信号機Ｓ２が表示されている。
図３は、カーナビゲーション装置１の動作を示すフローチャートである。
この処理は、誘導経路Ｒの探索が完了した後に実行される。
制御部１１は、位置検出部２７から得た情報に基づき、車両Ｎの現在位置、進行方向、および現在の速度を演算により取得し（ステップＳ１）、車両Ｎの現在位置および進行方向の情報と、経路データすなわち誘導経路Ｒの情報とを比較し、誘導経路Ｒにおける、現在位置から一つ目の信号機Ｓ１までの距離Ｌ１と、現在位置から二つ目の信号機Ｓ２までの距離Ｌ１＋Ｌ２を取得する（ステップＳ２）。
ついで、一つ目の信号機Ｓ１の切替り時間を、交通システム（例えば前述したＤＳＳＳの光ビーコン）から受信部２５を介して取得し（ステップＳ３）、この信号機Ｓ１の切替り時間と、信号機Ｓ１までの距離Ｌ１に基づいて、一つ目の信号機Ｓ１を通過できる速度のうち、下限の最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）および上限の最高速度Ｖ１ｍａｘ（ｋｍ／ｈ）を算出する（ステップＳ４）。なお、この時点で、一つ目の信号機Ｓ１を通過できる速度が存在しない場合には、処理を中止する。

次に、ステップＳ４で求めた、最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）および最高速度Ｖ１ｍａｘ（ｋｍ／ｈ）が、適正速度範囲に含まれるか否かを判定し（ステップＳ５）、所定の速度範囲に含まれない場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）および最高速度Ｖ１ｍａｘ（ｋｍ／ｈ）を補正する（ステップＳ６）。
適正速度範囲の一つは、法定速度の範囲であり、上述の最高速度Ｖ１ｍａｘ（ｋｍ／ｈ）が、法定速度を越えるような場合には、法定速度内に補正する。二つ目は、現在の速度との差が一定値以下となる速度範囲である。現在の速度との差が余り大きい場合には、加速あるいは減速の度合いが大きく、燃費の悪い走行パターンとなる恐れが高いからである。

ステップＳ５で、適正速度範囲に含まれる場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ７に移行し、二つ目の信号機Ｓ２の切替り時間を、受信部２５を介して交通システム（例えば前述したＤＳＳＳの光ビーコン）から取得する（ステップＳ７）。そして、速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）を、最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）として（ステップＳ８）、この速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）で走行したときの、二つ目の信号機Ｓ２への到達時間を算出し（ステップＳ９）、ステップＳ７で求めた、二つ目の信号機Ｓ２の切替り時間を参照し、当該速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）で、二つ目の信号機Ｓ２を通過できるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
そして、二つ目の信号機Ｓ２を通過できるときには（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、この最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）を、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）としてドライバーに通知し、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）での走行を指示する（ステップＳ１３）。

この場合には、推奨速度ＶＲ（＝最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ））を保って走行することにより、少なくとも二つ目の信号機Ｓ２までを通過できるため、一回の最低限の加速あるいは減速により走行速度を最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）として、最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）のまま、二つ目の信号機Ｓ２を通過でき、省エネルギ走行が可能となる。

ステップＳ１０において、この速度ＶすなわちＶ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）では、二つ目の信号機Ｓ２を通過できない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）を速度Ｘ（ｋｍ／ｈ）だけ、例えば３ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈだけ増加し（ステップＳ１２）、速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）が最高速度Ｖ１ｍａｘ（ｋｍ／ｈ）を越えないかぎり（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ９〜ステップＳ１３の処理を繰り返す。この処理の過程において、ステップＳ１０で、二つ目の信号機Ｓ２を通過できると判断された場合には、（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）そのときの速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）を、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）としてドライバーに通知して（ステップＳ１１）、処理を終える。速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）を推奨速度ＶＲとして特定した場合には、表示処理部１９を制御してモニタ３に推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）を表示させ、ユーザーに推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）を通知すればよい。
この場合にも、一回の最低限の加速あるいは減速により走行速度を推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）とすることができ、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）を保って走行することにより、少なくとも二つ目の信号機Ｓ２までを通過できるため、省エネルギ走行が可能となる。

本実施形態によれば、現在の速度では一つ目の信号機Ｓ１を通過できないが、加速または減速すれば、一つ目の信号機Ｓ１だけでなく二つ目の信号機Ｓ２までも、当該加速または減速後の速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）で通過できる場合にのみ、速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）を推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）として、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）での走行を指示するので、一つ目の信号機Ｓ１を通過するために加速あるいは減速したにもかかわらず、二つ目の信号機Ｓ２で停止してしまうという燃費の悪い走行パターンを避けることができる。したがって、目的地までの誘導経路Ｒを走行する際に、無駄な加速／減速を抑え、燃費が高く環境に良い走行を実現することができる。
また、本実施形態によれば、信号機の切替り時間を交通システムにより取得するので、信号機の切替り時間の正確性が向上し、一つ目の信号機Ｓ１を通過できる速度範囲の正確性、および、二つ目の信号機Ｓ２を通過できるか否かの判定の正確性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、一つ目の信号機Ｓ１を通過できる速度範囲のうち、下限の最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）で、二つ目の信号機Ｓ２を通過できると判断された場合には、最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）が推奨速度ＶＲとして通知される。このため、現在速度が最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）より低いときには、一回かつ最小の加速により推奨速度ＶＲに到達して、少なくとも二つ目の信号機Ｓ２までを通過でき、省エネルギ走行が可能となる。一方、現在速度が最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）より高い場合には、一回の減速により推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）に到達して、少なくとも二つ目の信号機Ｓ２までを通過できることとなる。減速は燃料消費量の増加を招くことはないため、燃料消費量の増加無しで、省エネルギ走行が可能となる。

また、本実施形態によれば、最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）では二つ目の信号機Ｓ２を通過できないと判定されたときには、最低速度Ｖ１ｍｉｎ（ｋｍ／ｈ）に速度Ｘ（ｋｍ／ｈ）を順次加算して二つ目の信号機Ｓ２を通過できるか否かを判断する処理を繰り返し行うので、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）は、二つ目の信号機Ｓ２を通過できる速度範囲のうち、下限に近い速度となる。このため、現在速度が当該下限の速度より低い場合には、一回の小さな加速で推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）に到達して、少なくとも二つ目の信号機Ｓ２までを通過できることとなり、省エネルギ走行が可能となる。一方、現在速度が当該下限の速度より高い場合には、一回の減速のみで推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）に到達して、少なくとも二つ目の信号機Ｓ２までを通過できることとなり、省エネルギ走行が可能となる。

また、本実施形態によれば、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）は、法定速度範囲内となるため、走行の安全性を確保できる。さらに、推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）と、現在の速度との差が一定値以下となるので、大きな加速または減速を避けつつ、長い距離を一定速度で走行することができ、省エネルギ走行が可能となる。

上述した実施形態は、あくまで本発明の一態様に過ぎず、本発明の範囲内で任意に変形が可能である。上記実施形態では、モニタ３に推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）を表示させることにより、ユーザーに推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）を通知しているが、スピーカー７からの音声出力によりユーザーに推奨速度ＶＲ（ｋｍ／ｈ）を通知しても良い。
また、上記実施形態では、信号機の切替り時間を交通システムから取得する構成を説明したが、信号機の切替り時間を信号機が備える通信装置から取得する構成としても良い。また、上記実施形態では、信号機までの距離を経路情報に基づいて算出する構成としているが、信号機までの距離に関する情報を、上述した交通システム（ＤＳＳＳ）あるいは信号機の通信装置から取得する構成としてもよい。

１ カーナビゲーション装置
３ モニタ
１１ 制御部（判定部）
１９ 表示処理部
２１ 音声処理部
２３ 入力部
２５ 受信部
２７ 位置検出部
２９ 記憶部
Ｒ 誘導経路
Ｓ１ 一つ目の信号機
Ｓ２ 二つ目の信号機
Ｖ１ｍｉｎ 最低速度（下限の速度）
ＶＲ 推奨速度

Claims (5)

1. 目的地の入力により誘導経路の探索を行うカーナビゲーション装置において、
   誘導経路を走行中に、一つ目の信号機までの距離および該信号機の切替り時間に基づいて、加速または減速のいずれかを実行することで、一つ目の信号機を通過できると判定したとき、二つ目の信号機を、加速または減速した後の速度で通過できるか否かを判定する判定部を備え、通過できると判定したときに、前記速度での走行を指示することを特徴とするカーナビゲーション装置。
2. 前記信号機までの距離を経路情報から取得し、前記信号機の切替り時間を交通システムにより取得することを特徴とする請求項１に記載のカーナビゲーション装置。
3. 前記一つ目の信号機を通過できる速度範囲を求め、この速度範囲のうち、下限の速度で前記二つ目の信号機を通過できるか否かを判断し、前記下限の速度で通過できると判断された場合には、当該下限の速度での走行を指示することを特徴とする請求項１又は２に記載のカーナビゲーション装置。
4. 前記下限の速度で二つ目の信号機を通過できないとき、下限の速度に所定の速度分を増して、この増した速度で二つ目の信号機を通過できるか否かを判断し、この判断を繰り返しながら、二つ目の信号機を通過できる速度を確定できたとき、その確定速度での走行を指示することを特徴とする請求項３に記載のカーナビゲーション装置。
5. 前記速度範囲が適正速度範囲にあるか否かを判断し、適正速度範囲にない場合、前記速度範囲の下限値及び／又は上限値を補正することを特徴とする請求項３又は４に記載のカーナビゲーション装置。

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