JP3968474B2 - カーナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、自動車の走行位置を地図上に表示して、目的地までの走行案内を行うカーナビゲーションシステムに関する。

従来のカーナビゲーションシステムには、路側装置から送信されるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）情報を受信するＶＩＣＳ受信機を備え、ＶＩＣＳ情報を考慮した経路探索を行なうものがある。このようなシステムでは、探索するリンク（道路）にＶＩＣＳの事象規制データが含まれている場合には、そのリンク（道路）を避けた経路探索を行なっている。この種のカーナビゲーションシステムとしては、たとえば、特開平６−２０１３８９号公報、特開平１０−１２２８８２号公報等に開示されるものが知られている。

特開平６−２０１３８９号公報に開示されているカーナビゲーションシステムは、路車間通信により得られた渋滞情報により複数の経路に渋滞の経路部分を含むかを判断し、渋滞部分を含む経路を除外してその中で最短の経路を表示させる渋滞有無判断部を設けている。

また、特開平１０−１２２８８２号公報に開示されているカーナビゲーションシステムは、読み出された渋滞情報に基づき、渋滞頻度または混雑度の高い渋滞道路を排除して、車両の走行ルートを探索する排除手段を備えている。

経路探索のアルゴリズムには様々なものがあるが、いずれも、基本的には、どれも交差点に接続している道路を次に繋がる経路の候補として、リンク毎に持っている距離、通過時間などのパラメータ（コストパラメータ）を加味しながら最適な経路を探索している。通行止めや渋滞などの道路を通らないような経路探索をしたい場合には、そのリンクを探索道路の候補から除外したり、通常よりも過大なコストパラメータを与えて計算するようにしている。

一例として、図５に示すように、車両の現在地Ｐのある道路Ａから、道路Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを介して目的地Ｒに至る誘導経路があり、途中の道路Ｃで事故が起きている場合を考える。このような場合、従来のカーナビゲーションシステムは、道路Ｃに関するＶＩＣＳ規制情報を受信し、このＶＩＣＳ情報に基づいて道路Ｃを除外した経路探索を行なう。この結果、最適な誘導経路として、たとえばＡ→Ｂ→Ｉ→Ｋ→Ｌ→Ｄ→Ｅ（図５中の太実線の経路）を得ることができる。

しかし、ある道路で事故や工事がある場合には、事故や工事の道路より手前の道路において既に渋滞が起こっていることが多い。たとえば、図６に示すように、道路Ｃで事故や工事がある場合は、点線で示すように、交差点（ノード）ａより手前の道路Ｂから渋滞が起きていることが多々ある。

このとき、道路Ｂが、ＶＩＣＳ情報の提供されていない道路であれば、渋滞している道路Ｂを避けた経路探索ルートが引けない。また、道路Ｂが、ＶＩＣＳ情報の提供されている道路であっても、事故後の渋滞情報がＶＩＣＳに入力されていない時点では、渋滞道路を避けた経路探索ルートが引けない。その結果、道路Ｂを含む経路Ａ→Ｂ→Ｉ→Ｋ→Ｌ→Ｄ→Ｅ（太実線を参照）が最適経路として表示され、渋滞を回避することができない。

そこで、本発明は、規制に付随する渋滞を回避した経路探索が可能なカーナビゲーションシステムを提供することを目的とする。

上記した目的に鑑みて、本発明のカーナビゲーションシステムでは、自車の現在地から目的地までの誘導経路を、コストパラメータに応じて探索する探索手段と、誘導経路を表示する表示手段と、誘導経路に存在する規制情報を取得する規制情報取得手段と、現在地から見て、規制情報を与える特定の探索道路候補の入口にある第１の交差点よりも手前にある第１の流入リンク群を探索する流入リンク群探索手段と、を備え、探索手段は、規制情報に基づいて、予め設定されている第１の流入リンク群のコストパラメータを、高くなるように変更すると共に、該探索手段は、第１の流入リンク群のコストパラメータの変更に伴い、現在地から目的地までの新たな誘導経路を探索するものである。これにより、渋滞の起きている距離に基づいて、渋滞を回避する経路を探索できる。

また、別の本発明のカーナビゲーションシステムでは、流入リンク群探索手段は、さらに、現在地から見て、第１の流入リンク群の入口にある第２の交差点よりも手前にある第２の流入リンク群を探索し、探索手段は、規制情報に基づいて、予め設定されている第２の流入リンク群のコストパラメータを、高くなるように変更すると共に、該探索手段は、第２の流入リンク群のコストパラメータの変更に伴い、現在地から目的地までの新たな誘導経路を探索するものである。

本発明によれば、規制に付随して予想される渋滞を回避することができる。

図１は、本発明に係るカーナビゲーションシステムの実施の形態を示すブロック図である。

図１において、カーナビゲーションシステムは、マイクロコンピュータ等からなるメインコントローラ１、自車位置処理装置２、地図データベース３、記憶媒体読み取り装置４、主記憶メモリ５、入力装置６、映像処理装置７、音声出力装置８およびＶＩＣＳ受信機９を備えている。

自車位置処理装置２は、自律航法センサー２ａ、ＧＰＳ受信機２ｂおよび自車位置演算装置２ｃとからなる。自車位置処理装置２は、自律航法センサー２ａからの自車関連センサ情報およびＧＰＳ受信機２ｂからのＧＰＳ衛星電波受信による自車の現在地情報に基づいて、自車位置演算装置２ｃで自車位置を算出する。

記憶媒体読み取り装置４は、ＣＤ−ＲＯＭ等の地図データベース３から地図データを読み取り、メインコントローラ１に供給する。

メインコントローラ１は、探索手段及び流入リンク群探索手段として働く。メインコントローラ１は、記憶媒体読み取り装置４からの地図データ中の道路ネットワークのリンクデータ（そのリンクのコストパラメータを含む）と、自車位置処理装置２からの自車の現在地データと、入力装置６から入力される目的地に関する位置データと、後述のＶＩＣＳ受信機９の受信ＶＩＣＳ情報とに基づいて最適な誘導経路を計算し、得られた経路探索データを主記憶メモリ５に記憶させる。

また、メインコントローラ１は、地図データベース３を読み取る記憶媒体読み取り装置４からの地図データと主記憶メモリ５から読み出した経路探索データとを映像処理装置７に供給する。

映像処理装置７は、グラフィックコントローラ７ａ、ビデオＲＡＭ７ｂおよび表示手段としての表示装置７ｃとからなる。映像処理装置７は、グラフィックコントローラ７ａにより、地図データと経路探索データをビデオＲＡＭ７ｂに記憶させる。また、映像処理装置７は、ビデオＲＡＭ７ｂから読み出した地図データと探索した経路データとを表示装置７ｃに供給し、表示装置７ｃの表示画面に表示させる。

ＶＩＣＳ受信機９は、規制情報取得手段として働く。ＶＩＣＳ受信機９は、路側装置（図示しない）からＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等で送信されるＶＩＣＳ情報を受信し、メインコントローラ１に供給する。

次に、上述の構成を有する本実施の形態のカーナビゲーションシステムにおける経路探索動作を説明する。

本発明では、メインコントローラ１は、ＶＩＣＳリンクとして除外すべきリンク（すなわち、規制のあるリンク）が存在する場合、このリンクを全探索道路候補から除外する。また、メインコントローラ１は、このリンクへ交差点（ノード）で接続している手前の流入リンクについても、ＶＩＣＳリンクであるかどうかにかかわらず渋滞道路とみなして、全探索道路候補から除外する。

メインコントローラ１は、規制のあるＶＩＣＳリンクに対応する、地図データベース３の地図データ上の道路番号（リンクＩＤ）から、その道路の前に交差点（ノード）で接続しているリンク（流入リンク）を探索する。もし、抽出された流入リンクがＶＩＣＳリンクであれば、その流入リンクに関して上述の地図データで得られるコストパラメータは、ＶＩＣＳ情報で提供されたコストパラメータに置き換えられる。また、抽出された流入リンクがＶＩＣＳリンクでなければ、コストパラメータは除外される。

具体的には、たとえば、図２に示すように、車両の現在地Ｐである道路Ａから、進行方向へ各交差点（ノード）で接続される道路Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを介して目的地Ｒに至る経路があり、道路Ｃで事故がある場合を考える。このような場合、道路Ｃに関して、路側装置からＶＩＣＳ規制（事故や工事）情報が送信される。

経路探索時において、ＶＩＣＳ受信機９で受信した道路Ｃにおける事故を示すＶＩＣＳ規制情報に基づき、メインコントローラ１は、道路Ｃを探索道路候補から除外する。次に、メインコントローラ１は、車両の進行方向から見て、道路Ｃに第１の交差点（ノード）ａを介して流入するリンクを探索し、第１の流入リンク群として道路Ｂ、Ｉ、Ｊを確認する。この結果、道路Ｂ、Ｉ、Ｊは、渋滞の可能性のある第１の流入リンク群として探索道路候補から除外される。

次に、メインコントローラ１は、全探索道路候補から、事故を示すＶＩＣＳ規制情報を持つ道路Ｃと、道路Ｃへの第１の流入リンク群であり渋滞の可能性のある道路Ｂ、Ｉ、Ｊとを除外した残りの探索候補道路に基づいて経路探索を行なう。その結果、最適な誘導経路としてＡ→Ｆ→Ｈ→Ｋ→Ｌ→Ｄ→Ｅ（図２の太実線）を得る。こうして、表示装置７ｃの画面に、新たな誘導経路が表示される。

図３は、上述の経路探索の動作を示すフローチャートである。

まず、ＶＩＣＳ情報を受信し（ステップＳ１）、ＶＩＣＳ情報中にリンクの規制情報があるか否かが判定される（ステップＳ２）。その答がノーならば、全リンク（全探索道路候補）を使用して経路探索が行われ（ステップＳ３）、ステップＳ６に移行する。

一方、ステップＳ２の答がイエスならば、規制情報を有するリンクに車両の進行方向から見て、交差点（ノード）で接続されている流入リンクが探索される（ステップＳ４）。次に、全探索道路候補から、規制情報付きリンクと、サーチの結果存在が確認された流入リンクとを除外して経路探索が行われる（ステップＳ５）。そして、探索結果が表示装置７ｃの画面に表示される（ステップＳ６）。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。たとえば、上述の実施の形態では、規制情報は、事故に限定して説明したが、これに限らず、たとえば、歩行者天国やマラソン大会等の他種類のものでも良い。

また、上述の実施の形態では、流入リンクを除外して経路探索を行っているが、これに代えて、流入リンクを除外せず、渋滞の度合いで流入リンクの予め設定されているコストパラメータより高くなるように重み付け（変更）をして、経路探索に使用しても良い。重み付けは、たとえば、完全渋滞、混雑程度等に対応させることができる。

また、他の実施例として、第１の流入リンク群へ第２の交差点を介して自車の進行方向から流入する第２の流入リンク群をサーチし、全探索道路候補から、特定の探索道路候補とサーチ手段で抽出された第１および上記第２の流入リンク群とを除外して現在地から目的地までの経路を探索するようにしても良い。

具体的には、たとえば図４に示すように、車両の現在地Ｐである道路Ｗから、進行方向へ各交差点（ノード）で直線的に接続される道路Ｖ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを介して目的地Ｒに至る経路があり、たとえば道路Ｃで事故や工事がある場合を考える。このような場合、道路Ｃに関して、路側装置からＶＩＣＳ規制（事故や工事）情報が送信される。

経路探索時、ＶＩＣＳ受信機９で受信した道路Ｃにおける事故を示すＶＩＣＳ規制情報に基づき、メインコントローラ１は、道路Ｃを探索道路候補から除外する。次に、メインコントローラ１は、車両の進行方向から見て、道路Ｃに第１の交差点（ノード）ａを介して流入するリンクをサーチし、第１の流入リンク群として道路Ｂ、Ｉ、Ｊを確認する。続いて、メインコントローラ１は、車両の進行方向から見て、道路Ｂに第２の交差点（ノード）ｂを介して流入するリンクをサーチし、第２の流入リンク群として道路Ａ、Ｆ、Ｇを確認する。さらに、メインコントローラ１は、車両の進行方向から見て、道路Ａに第３の交差点（ノード）ｃを介して流入するリンクをサーチし、第３の流入リンク群として道路Ｖ、Ｓ、Ｔを確認する。

確認後、メインコントローラ１は、全探索道路候補から、事故を示すＶＩＣＳ規制情報を持つ道路Ｃと、道路Ｃへの第１の流入リンク群であり渋滞の可能性のある道路Ｂ、Ｉ、Ｊとを除外した残りの探索候補道路に基づいて経路探索を行なう。その結果、第１の経路としてＷ→Ｖ→Ａ→Ｆ→Ｈ→Ｋ→Ｌ→Ｄ→Ｅ（図４の太実線丸１番）を得る。

続いて、メインコントローラ１は、全探索道路候補から、事故を示すＶＩＣＳ規制情報を持つ道路Ｃと、第１の流入リンク群である道路Ｂ、Ｉ、Ｊと、道路Ｂへ第２の交差点（ノード）ｂを介して流入する第２の流入リンク群であって上述の第１の流入リンク群の次に渋滞する可能性のある道路Ａ、Ｆ、Ｇとを除外した残りの探索候補道路に基づいて経路探索を行なう。その結果、第２の経路としてＷ→Ｖ→Ｓ→Ｕ→Ｈ→Ｋ→Ｌ→Ｄ→Ｅ（図４の太実線丸２番）を得る。

さらに、メインコントローラ１は、全探索道路候補から、事故を示すＶＩＣＳ規制情報を持つ道路Ｃと、第１の流入リンク群である道路Ｂ、Ｉ、Ｊと、第２の流入リンク群である道路Ａ、Ｆ、Ｇと、道路Ａへ第３の交差点（ノード）ｃを介して流入する第３の流入リンク群であって上述の第２の流入リンク群の次に渋滞の可能性のある道路Ｖ、Ｓ、Ｔとを除外した残りの探索候補道路に基づいて経路探索を行なう。その結果、第３の経路としてＷ→Ｘ→Ｚ→Ｕ→Ｈ→Ｋ→Ｌ→Ｄ→Ｅ（図４の太実線丸３番）を得る。

上述のようにして得られた第１、第２および第３の経路丸１番，丸２番，丸３番は、それぞれ、規制情報付きリンクと、渋滞の可能性の重み付けをした流入リンク群と除外した経路として、表示装置７ｃの画面に単独表示または同時表示することができる。これにより、規制の種類に応じて予想される第１次渋滞、第２次渋滞さらには第３時渋滞を回避することができる。

また、他の実施例として、メインコントローラ１は、規制情報を有する特定の探索道路候補へ交差点を介して自車の進行方向から流入する流入リンク群をサーチし、全探索道路候補から、特定の探索道路候補と、自車の進行方向からみて手前にあって特定の探索道路候補または交差点から所定距離内に存在する探索道路候補とを除外して現在地から目的地までの経路を探索するように構成しても良い（この場合、メインコントローラ１は、探索道路候補探索手段として働く。）。こうすることによって、交差点が多い地域であっても、事故等が起きている特定の探索道路候補近くまで行かずに、渋滞を有効に回避できる。

本発明に係るカーナビゲーションシステムの実施の形態の例を示すブロック図である。 図１のブロック図における経路探索の実施の形態を説明する図である。 図１に示されるカーナビゲーションシステムの動作を説明するフローチャートである。 図１のブロック図における経路探索の他の実施例を説明する図である。 従来のカーナビゲーションシステムにおける経路探索の一例を説明する図である。 図５における実際の道路状況を示す図である。

符号の説明

１ メインコントローラ（探索手段、流入リンク群探索手段）
２ 自車位置処理装置
３ 地図データベース
４ 記憶媒体読み取り装置
５ 主記憶メモリ
６ 入力装置
７ 映像処理装置
７ｃ 表示装置（表示手段）
８ 音声出力装置
９ ＶＩＣＳ受信機（規制情報取得手段）

Claims (2)

1. 自車の現在地から目的地までの誘導経路を、コストパラメータに応じて探索する探索手段と、
   上記誘導経路を表示する表示手段と、
   上記誘導経路に存在する規制情報を取得する規制情報取得手段と、
   上記現在地から見て、上記規制情報を与える特定の探索道路候補の入口にある第１の交差点よりも手前にある第１の流入リンク群を探索する流入リンク群探索手段と、
   を備え、
   上記探索手段は、上記規制情報に基づいて、予め設定されている上記第１の流入リンク群の上記コストパラメータを、高くなるように変更すると共に、該探索手段は、上記第１の流入リンク群の上記コストパラメータの変更に伴い、上記現在地から上記目的地までの新たな誘導経路を探索することを特徴とするカーナビゲーションシステム。
2. 前記流入リンク群探索手段は、さらに、前記現在地から見て、前記第１の流入リンク群の入口にある第２の交差点よりも手前にある第２の流入リンク群を探索し、
   前記探索手段は、前記規制情報に基づいて、予め設定されている上記第２の流入リンク群のコストパラメータを、高くなるように変更すると共に、該探索手段は、上記第２の流入リンク群の上記コストパラメータの変更に伴い、前記現在地から前記目的地までの新たな誘導経路を探索することを特徴とする請求項１記載のカーナビゲーションシステム。

Images