JP3065978B2 - 車両ナビゲーションシステムにおける代替ルートを決定する方法および装置 - Google Patents
車両ナビゲーションシステムにおける代替ルートを決定する方法および装置Info
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Description
ンシステムにおけるルート決定、より詳細には代替ルー
ト、すなわち、道路状況により元の決定ルートが望まし
くない、または通行できない場合の迂回路の決定に関す
る。
新の情報で更新していくことは、いわゆるインテリジェ
ント車両/高速道路システムにおいてさえ非常に困難な
作業であるので、現在使用可能な車両ナビゲーションシ
ステムは、しばしば、ユーザが例えば道路工事や渋滞な
どの不測のまたは予知できない障害に遭遇するようなル
ートを決定することがある。そのような状況では、ナビ
ゲーションシステムが「進行中に」その障害を避けるた
めの代替的ルートを決定する能力を有することが望まし
い。
とんどが最も容易かつ早いルート、すなわち最適ルート
ルートを決定するにあたり、ユーザがルート決定アルゴ
リズムへ入力するようになっている。ユーザは、将来を
見越して最適なルート決定基準を選択することにより、
ユーザは実際の道路状況についての自分が知っているこ
とを使用して使用可能な最良ルートの決定をし易くする
ことができる。例えば、ユーザは、システムがフリーウ
ェイを最大限に使用するかまたはフリーウェイを全く使
用しないように指定することができる。また、ユーザ
は、ルートが最小数の右左折を含むこと、すなわち出発
地から目的地までの最短距離となるように指定すること
ができる。さらに、ユーザは、ルートが例えば料金所な
どのあらゆる既知の障害を回避するように指定すること
ができる。このアプローチはある程度の柔軟性を提供す
るが、残念ながら、ユーザがほとんどまたは全く警戒し
ていない道路の障害を予想し、修正することはできな
い。
ローチは、ユーザがシステムに対して、次に到来する操
縦を禁止することを告げることができるようにすること
であり、それに応じてシステムは、操縦が禁止された地
点からオリジナルルート上のある後続地点へ戻る短い迂
回路を決定する。これは図1を参照して理解することが
できる。ユーザがオリジナルルート104に沿って道路
102上を東に進んでいる時、工事のために道路106
が右方向へ閉鎖されていることを知る。その結果、シス
テムにより示唆される右折の操縦指示は不可能となる。
ユーザインターフェースを使用して指示された操縦を拒
否することにより、ユーザはシステムに障害に対する警
戒を促す。次に、システムは、道路102から道路10
6への右折操縦指示が許されないとの予測に基づいて、
代替ルート108を決定する。その結果、可能な限り早
く道路106へ戻る道路110および112を通る迂回
路となる。
の間の道路106全体が閉鎖されている場合には、上述
のアプローチには問題が残る。そのような状況は、図2
を参照して説明する別のアプローチにより処理される。
前述の例と同様に、ユーザはシステムに対し、道路10
6への右折操縦が不可能であることを警告する。しか
し、このアプローチによれば、システムは、道路102
と106の交差点(すなわち上述の右折)、および道路
106と114の交差点(左折)における2つの連続的
な操縦間の道路106の部分を避ける。次の2つの到来
する操縦間の道路区分を無視することにより、代替ルー
ト202が決定され、それは上述の問題を防止する。
により提供される明白な利点にも拘わらず、ユーザは、
道路状況についての自己の認知に基づいて代替ルートに
関する入力を与えることはできない。したがって、上述
のアプローチはユーザが遭遇する道路状況の大いなる変
化に適合するにはいずれも不十分である。したがって、
代替ルートの「進行中に」決定するもっと柔軟なアプロ
ーチが望まれる。
ションシステムにおいて「進行中」に代替ルートを決定
する方法および装置を提供し、それはユーザが代替ルー
トによって回避すべきオリジナルルートの部分を指定可
能とする。これにより、ナビゲーションシステムは、ユ
ーザが遭遇する実際の道路状況とある関連を有する代替
ルートを生成することが可能となる。すなわち、自らの
道路状況の認知に基づいて、ユーザは代替ルートによっ
て回避すべき、現在の車両位置からのオリジナルルート
に沿った距離を指定する。次にシステムは指定された距
離内のオリジナルルートの各区分に関連する1以上のパ
ラメータを調整し、代替ルートが生成されるときにこれ
らの区分が回避される可能性が高くなるようにする。
ーザが指定したオリジナルルートの部分中の各区分に関
連するコストを増加させる。各コスト値を増加させる量
は、車両の現在位置、すなわち代替ルートの開始点から
の距離にしたがって変化する。すなわち、区分が車両の
現在位置に近いほど、その区分のコストの増加量を大き
くする。こうして、代替ルート生成アルゴリズムは、代
替ルートの開始地点の直後のオリジナルルートの区分を
完全に回避するようになり、アルゴリズムが遠くでオリ
ジナルルートに沿う区分に遭遇した時にこの回避の可能
性を幾分低下させる。
ーションシステムを使用して、オリジナルルート上の新
しい出発地点からオリジナルルート上の後続地点への代
替ルートを決定する方法および装置が提供される。代替
ルートによって回避されるべきオリジナルルートの部分
が新しい出発地点から始まるように決定される。オリジ
ナルルートの部分は複数の区分を有し、複数の各区分は
関連するオリジナルパラメータを有する。選択されたオ
リジナルパラメータが調整され、複数の調整されたパラ
メータが生成される。次に、調整されたパラメータに部
分的に基づいて代替ルートが決定される。
の部分および図面を参照することによりさらに理解され
ることになろう。
特許第5,345,382 号の「相対方位センサの較正方法」、
Sniderへの米国特許第5,359,529 号の「ルート案内オン
/オフ−ルート状態フィルタ」、Kao への米国特許第5,
374,933 号の「車両ナビゲーションシステムの位置補正
方法」、Desai et al への米国特許第5,515,283 号の
「車両ナビゲーションシステムにおけるルート計算のた
めに高速道路のアクセスランプを識別する方法」に関連
し、これら全ての記載をここに参考として含める。
ョンシステム10の特定の実施形態のブロック図であ
る。距離センサ12および角速度センサ14、ならびに
グローバル・ポジショニング・システム(GPS)受信
機18はセンサ/GPSインターフェース22を介して
計算手段20へ接続される。典型的な実施形態では、距
離センサ12は走行距離計からなり、角速度センサ14
はジャイロスコープ、または車両の車輪に連結された差
動走行距離計からなる。GPSデータ受信機18は、例
えば衛星によるナビゲーションシステムからの信号を受
信するために設けられる。センサ/GPSインターフェ
ース22からのデータはCPU24へ送られ、CPU2
4は較正、信号処理、推測航法、車両の位置決めおよび
ルート案内機能を実行する。地図情報を含むデータベー
スはデータベース媒体26に記憶されている。また、C
PU24による実行のためにメインメモリ28内に記憶
され、計算手段20の動作を指示するソフトウェアもデ
ータベース媒体26内に記憶することができる。メモリ
28は、リードオンリーメモリ(ROM)、もしくはフ
ラッシュメモリまたはSRAMのような再プログラム可
能な不揮発性メモリにより構成することができる。シス
テムRAM30は、そのようなソフトウェアプログラム
の実行のために必要な情報の読み出しおよび書き込みを
可能とする。データベース媒体26は、デジタル化され
た地図情報が記憶された不揮発性メモリ、ハードディス
クドライブ、CD−ROM、または集積回路により構成
することができる。グラフィックコントローラを含むこ
とができる出力コントローラ32は、CPU24により
処理されたデータを受け取り、そのデータを表示コンソ
ール40へ送る。表示コンソール40は、出力伝達機構
34を備え、それは通常は表示スクリーンならびに関連
する音響エレクトロニクスおよび音響スピーカを有す
る。ユーザは、典型的にはキーボードを有するユーザイ
ンターフェース36を通じて、希望の目的地などのデー
タを入力することができる。
データベースは、好ましくは、例えば緯度および経度座
標などの、道路の交差点またはノード、道路区分、陸
標、および関心のある地点を示す位置データ、ならびに
他の地理的情報を含むことができる。さらに、データベ
ースは、道路名および地名、ならびに、分岐路、一方通
行制限、地面、速度制限、形状、高度などの道路の地形
などの地図上の道路および場所の特徴、ならびに他の特
性を示すデータを含むことができる。本発明の特定の実
施形態によれば、地図データベースは、個々のノードお
よび道路区分に関連したコスト値を含む。これらのコス
ト値は、個々のノードまたは区分を通行するための時間
間隔の推定値に対応する。ノードのコスト値は、例えば
車両が接近してくる交通と遭遇するか否かというような
情報を考慮し、それにより左折の方向指示案内を遅らせ
る。区分のコストは、いずれも区分に沿った通行時間に
影響を与える、例えば速度制限および区分の長さなどの
道路区分特性を反映する。また、地図データベース内の
各道路には、道路のカテゴリーまたはタイプに関連する
道路ランク値が関連付けされる。例えば、階層構造の最
高レベルのカテゴリーはリンククラスFREEWAY である。
最低レベルはリンククラスFRONTAGEおよびMISCを含み、
それらは隣接地の道路および路地を含む。
様々の異なる方法にしたがって出発地から目的地までの
ルートを生成するように動作可能である。そのような方
法の幾つかの例が先に挙げた米国特許に記載されてお
り、その記載を本明細書に参考として取り込む。さら
に、本発明との関連において使用されるルート生成方法
が現在審査中の米国特許出願「車両ナビゲーションシス
テムにおけるルート生成」に記載されており、その明細
書全体をここに参考として取り込む。
の動作を示すために役立つ図である。最初に、オリジナ
ルルート402(道路404、406、408に沿う)
が上述のように車両ナビゲーションシステムにより生成
される。ユーザが出発地Sから道路404に沿って進ん
だところ、渋滞(または様々な道路の妨害のいずれか)
に遭遇し、ユーザインターフェースのキーまたはスイッ
チを作動させてオリジナルルート402の一部分を避け
たいことをシステムに知らせる。表示スクリーンの進行
状況を図5に示す。ユーザが道路404に沿って進んで
いる時、次に到来する方向指示すなわち道路406上へ
の左折が表示スクリーン410上に示される。ユーザが
「回避」キーを押すと、現在ルート回避スクリーン41
2が表示されるので、表示をスクロールさせて希望の距
離を選択し、「エンター」キーを押す。距離は図示のよ
うにマイルで示される。その代わりに、距離を道路区分
数、街のブロック数、その他としてユーザに表示するこ
ともできる。別の実施形態では、ユーザはある範囲内の
希望距離を直接入力することができる。
ト414を生成し、到来する新たな操縦をユーザに伝え
る(スクリーン416)。代替ルートの生成において、
システムは、道路404および418の交差点を起点と
し、選択された距離にわたって延びる、オリジナルルー
トの部分中の選択された区分に関連するコストを増加さ
せる。特定の実施形態によってこれを達成する方法は、
図4および図6の表500を参照することにより理解で
きる。図4に示すように、オリジナルルート402は区
分S1−S13を含む。代替ルートの生成において、こ
れらの各区分に関連するコストを図6の表500に示す
量だけ増加させる。表500中のコスト値は「秒」で測
定されているが、そのようなコストは多くの方法で示す
ことが可能であることが理解される。
すなわち道路の障害からの距離が増加すると、各連続的
区分に関連する区分コストに加算されるコストは徐々に
減少し、零に至る。この減少の減少量および割合は、ユ
ーザが指定する回避すべきオリジナルルートの距離に依
存する。したがって、道路の障害までの区分が近いほ
ど、コストが劇的に増加するために代替ルート生成アル
ゴリズムがその区分を無視する可能性が高くなる。同様
に、区分が道路の障害から遠のくほど、代替ルートがオ
リジナルルートからの区分、すなわち区分S9を含むま
で、アルゴリズムがそれらの区分を無視する可能性が減
少する。
の操作の代りに、または区分コストの操作に加えて、ノ
ードコストの操作を含むように変更することができるこ
とが理解される。ノードコストは、例えば交差点などの
地図のノードの通行に関連するコストである。特定の交
差点についてのノードコストは、特定のルートに関連せ
ずに決定することができる。また、それは、一つの区分
から別の区分への交差点の通行を特別に反映するように
決定することができる。そのような実施形態によれば、
区分コストに関する図6に示す方法とほぼ同じ方法でノ
ードコストを操作することができる。それから、操作さ
れたノードコストを区分コストの代りに、または区分コ
ストに加えて使用して代替ルートを生成することができ
る。
れは本発明の特定の実施形態の動作を示す。本発明の車
両ナビゲーションシステムは、ユーザからの入力に応じ
て「ルート回避」信号を受け取らない限り(ステップ6
02)、オリジナル計算ルートに沿ってユーザを案内す
る(ステップ601)。次に、システムは図5に示す
「現在ルート回避」スクリーンをユーザに示し(ステッ
プ604)、それによりユーザはオリジナルルートをど
のくらい回避するかを指定することができる。ユーザ
が、現在ルートの回避すべき部分を選択すると(ステッ
プ606)、システムは迂回路リストを生成し(ステッ
プ608)、その迂回路リストは、車両の現在位置から
始まりユーザが指定した距離で終了するオリジナルルー
トの区分を含む。次に、システムはリスト中の選択され
た区分について、各々に関連するコストを増加させる
(ステップ610)。
コストの増加量は、オリジナルの道路区分と道路の障害
との距離が増加するにつれて減少する。オリジナルの道
路区分に関連するコストをこの方法で増加させると、シ
ステムは、車両の現在位置、すなわち道路の障害の位置
からオリジナルルート上の後続するある位置までの代替
ルートを生成する(ステップ612)。上述したよう
に、迂回路リスト中のオリジナルの道路区分に関連する
コストが増加されているので、システムは代替ルート生
成アルゴリズムによりこれらの区分に沿う拡張を回避し
ようとする。これは、代替ルートの開始点に最も近いオ
リジナルの道路区分については、それらに関連して最大
のコスト増加が生じるため、特にそうなる。しかし、迂
回路リスト中のオリジナルルート区分が現在の車両位置
から遠くなるほど、サーチアルゴリズムがそれらを回避
する可能性は小さくなる。こうして、代替ルート生成ア
ルゴリズムは結局、オリジナルルート中の区分と一致す
る代替ルート中の区分を含むようになる。これが生じる
と、アルゴリズムは終了する(ステップ614)。本発
明をその特定の実施形態を参照して図示および説明して
きたが、本発明の精神および範囲から外れることなく、
形態および細部における上述および他の変更が可能であ
ることが当業者には理解されるであろう。例えば、本発
明は変数の増加量に関連して記載され、その増加量は、
オリジナルルートの指定部分の道路区分に関連する区分
コストに加算されるものであった。しかし、本発明の範
囲内においてこれらのコストを様々の方法で操作するこ
とが可能であることが理解される。例えば、表500と
対照的に、コスト増加量は、オリジナルルートの各連続
的区分について均一に減少させる必要はない。むしろ、
コスト増加量は幾つかの連続的な区分について固定とす
ることができる。
区分について、関連する区分コストを増加させるのでは
なく、そのような区分(例えば、道路の障害の後の最初
の5個の区分)へのアクセスを完全に禁止することがで
きる。次に、固定および/または可変のコスト増加量を
連続的な区分に加算することができる。したがって、代
替ルートにおいてオリジナルルートの部分中の区分を避
けるために、様々の区分パラメータ(例えば区分コス
ト)を様々な方法で操作することができる。上記の観点
から、本発明の範囲は特許請求の範囲を参照して決定さ
れるべきである。
において「進行中」に代替ルートを決定する方法および
装置を提供する。それはユーザが代替ルートによって回
避すべきオリジナルルートの部分を指定可能とする。こ
れにより、ナビゲーションシステムは、ユーザが遭遇す
る実際の道路状況とある関連を有する代替ルートを生成
することが可能となる。
を示す図である。
示す図である。
ムの特定の実施形態のブロック図である。
示す図表である。
である。
Claims (16)
- 【請求項1】 車両ナビゲーションシステムを使用し
て、オリジナルルート上の新しい代替ルートの出発地点
から該オリジナルルート上の後続地点への代替ルートを
決定する方法であって、 オリジナルルート上の前記新しい出発地点から始まりオ
リジナルルート上の後続地点に至る代替ルートによって
回避されるべきオリジナルルートの部分を決定する工程
と、 前記オリジナルルートの部分は複数の区分を有し、前記
複数の各区分は関連するオリジナルパラメータを有し、 前記区分 の選択されたオリジナルパラメータを調整し
て、調整すべきパラメータに関連する前記区分と前記新
しい出発地点との距離が増加するにつれて調整されたパ
ラメータが、対応するオリジナルパラメータの値により
近づくように調整して、複数の調整されたパラメータを
生成する工程と、 調整されたパラメータに基づいて、新しい出発地点から
後続地点への代替ルートを決定する工程と、 を備える方法。 - 【請求項2】 前記オリジナルルートの部分を決定する
工程は、 代替ルートによって回避されるべきオリジナルルートの
部分の長さを選択するために、車両ナビゲーションシス
テムのユーザに入力装置を提供する工程と、 ユーザからの入力に応じて前記オリジナルルートの部分
を決定する工程と、 を備える請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記入力装置は、ユーザが選択を行うべ
き複数の前記長さの選択肢を提供する請求項2に記載の
方法。 - 【請求項4】 前記入力装置は、ユーザが前記長さを指
定することを可能とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 前記パラメータは区分コストを含み、前
記調整工程は選択された区分コストに追加コストを加え
る請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 前記追加コストは固定である請求項5に
記載の方法。 - 【請求項7】 前記追加コストは、新しい出発地点と特
定の区分との間の距離に伴って変化する請求項5に記載
の方法。 - 【請求項8】 前記追加コストは、新しい出発地点と前
記特定の区分との間の距離が増加するにつれて減少する
請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 前記パラメータは区分のアクセスに関連
し、前記調整工程は、代替ルートの決定のために、選択
された区分へのアクセスを禁止する請求項1に記載の方
法。 - 【請求項10】 前記パラメータはノードコストを含
み、前記調整工程は、選択されたノードコストに追加コ
ストを加える請求項1に記載の方法。 - 【請求項11】 前記追加コストは固定である請求項1
0に記載の方法。 - 【請求項12】 前記追加コストは、新しい出発地点と
特定の区分との間の距離に伴って変化する請求項10に
記載の方法。 - 【請求項13】 前記追加コストは、新しい出発地点と
前記特定の区分との間の距離が増加するにつれて減少す
る請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 オリジナルルート上の代替ルートの新
しい出発地点から該オリジナルルート上の後続地点への
代替ルートを決定する装置であって、 オリジナルルート上の代替ルートの新しい出発地点から
始まり、オリジナルルート上の後続地点に至る代替ルー
トによって回避されるべきオリジナルルートの部分を決
定する手段と、 前記オリジナルルートの部分は複数の区分を有し、前記
複数の各区分は関連するオリジナルパラメータを有し、 前記区分 の選択されたオリジナルパラメータを調整し
て、調整すべきパラメータに関連する前記区分と、前記
新しい出発地点との距離が増加するにつれて調整すべき
パラメータが、対応するオリジナルパラメータの値によ
り近づくように調整して、複数の調整されたパラメータ
を生成する手段と、 調整されたパラメータに基づいて、新しい出発地点から
後続地点への代替ルートを決定する手段と、 を備える装置。 - 【請求項15】 車両ナビゲーション装置において、 現在の車両位置および車両の方向を検出し、それらを示
す信号を生成する複数のセンサと、 複数の道路区分と区分ノードの地理的位置を記憶するデ
ータベース媒体と、 前記センサおよび前記データベース媒体に接続され、オ
リジナルルート上の新しい出発地点からオリジナルルー
ト上の後続地点までの代替ルートを生成するプロセッサ
と、 前記プロセッサに接続され、代替ルートを車両ナビゲー
ションシステムのユーザに伝える出力伝達機構と、 を備え、前記プロセッサは、オリジナルルート上の新しい代替ルートの出発地点から
始まり、オリジナルルート上の後続地点に至る代替ルー
トによって回避されるべきオリジナルルートの部分を決
定し、 前記オリジナルルートの部分は複数の区分を有し、前記
複数の各区分は関連するオリジナルパラメータを有し、 前記区分 の選択されたオリジナルパラメータを調整し
て、調整すべきパラメータに関連する前記区分と、前記
新しい出発地点との距離が増加するにつれて調整すべき
パラメータが、対応するオリジナルパラメータの値によ
り近づくように調整して、複数の調整されたパラメータ
を生成し調整されたパラメータに基づいて、新しい出発
地点から後続地点への代替ルートを決定するものである
車両ナビゲーション装置。 - 【請求項16】 出発地点から目的地点までのルートを
決定するためのコンピュータプログラム製品において、 コンピュータにより読み取り可能な媒体と、 コンピュータに読み取り可能な媒体に組み込まれ、コン
ピュータに以下の工程を実行させるコンピュータプログ
ラム機構とを、備える製品:オリジナルルート上の代替ルートの出発地点とオリジナ
ルルート上の後続地点を決めて、代替ルートによって回
避されるべきオリジナルルートの部分を決定する工程
と、 前記オリジナルルートの部分は複数の区分を有し、前記
複数の各区分は関連す るオリジナルパラメータを有し、 前記区分 の選択されたオリジナルパラメータを調整し
て、調整すべきパラメータに関連する前記区分と、前記
新しい出発地点との距離が増加するにつれて調整すべき
パラメータが、対応するオリジナルパラメータの値によ
り近づくように調整して、複数の調整されたパラメータ
を生成する工程と、 調整されたパラメータに基づいて、新しい出発地点から
後続地点への代替ルートを決定する工程。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/786,839 US5928307A (en) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Method and apparatus for determining an alternate route in a vehicle navigation system |
US08/786,839 | 1997-01-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10221100A JPH10221100A (ja) | 1998-08-21 |
JP3065978B2 true JP3065978B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10005553A Expired - Lifetime JP3065978B2 (ja) | 1997-01-15 | 1998-01-14 | 車両ナビゲーションシステムにおける代替ルートを決定する方法および装置 |
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Country | Link |
---|---|
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