JP3982429B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されて、目的地への経路誘導を行なう車両用ナビゲーション装置に係り、特に、渋滞道路を避けた案内経路を設定して、その案内経路に従った経路誘導を行なう車両用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）等のシステムにより渋滞や規制に関する交通情報が提供されている。そのため、ＶＩＣＳ受信機を備えたナビゲーション装置は、このＶＩＣＳ情報を受信することにより、周囲の交通渋滞や規制等の情報を道路地図とともに表示したり、目的地までの案内経路を設定する際に渋滞道路を避けるように経路を設定することが可能となる。
【０００３】
ただし、ＶＩＣＳ等のシステムにより入手できる交通情報は、実際に発生した交通渋滞に関するものである。従って、所望の目的地へ向かって、現時点では渋滞が発生していない道路の走行を開始しても、利用者が実際にその道路を走行中に、すなわち将来の時点において渋滞が発生し、その渋滞に巻き込まれる場合があった。
【０００４】
このような問題に対し、例えば特許文献１には、過去の道路交通情報を記憶しておき、その道路交通情報から将来の道路交通情報を予測する装置が開示されている。すなわち、道路の渋滞情報や規制情報等の道路交通情報を受信すると、時刻、日付、曜日、気象情報等の関連情報とともに記憶手段に記憶しておく。そして、記憶したデータに対して、道路名、時刻、日付、曜日、気象などの条件により、その条件にほぼ一致する道路交通情報を検索する。道路名、時刻、日付、曜日、気象等の条件が一致する場合には、道路交通状況も類似する可能性が高い。そのため、検索結果を表示し、利用者による将来の交通状況の予測の利用に役立てている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１１８１８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来装置では、道路の渋滞情報や規制情報を受信すると、その関連情報とともに、すべての道路交通情報を記憶するものであるため、記憶すべき情報量が膨大となってしまう。
【０００７】
しかも、上述した従来装置では、実際にユーザに利用される情報は、記憶した全情報の中の、検索条件に合致する一部の情報のみであり、その大部分は、ユーザに利用されることはない。従って、従来装置は、ほぼ利用される見込みのない無駄な情報までも大量に蓄積していることになる。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、ユーザにとって必要な交通情報のみを選別して蓄積し、その蓄積した交通情報により渋滞発生道路を避けた案内経路を設定することが可能な車両用ナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置は、車両に搭載されるものであって、
道路地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
出発地、目的地及びその出発地を出発する２４時間以上先の出発日時を予め登録する登録手段と、
地図情報記憶手段が記憶する道路地図情報に基づいて、出発地から目的地に達する複数の候補経路を探索する候補経路探索手段と、
通信により外部から渋滞情報を受信する通信手段と、
登録手段による登録が行なわれてから出発日時以前に、通信手段によって受信された渋滞情報の中から、候補経路探索手段によって探索された複数の候補経路に関する渋滞情報を抽出して、蓄積する渋滞情報蓄積手段と、
渋滞情報蓄積手段に蓄積された前記複数の候補経路の渋滞情報に基づいて、最終的な案内経路を設定する案内経路設定手段と、
案内経路設定手段によって設定された案内経路に従って、経路誘導を行なう経路誘導手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このように、請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置では、予め出発地、目的地及びその出発地を出発する２４時間以上先の出発日時を登録し、外部から受信された渋滞情報の中から、その出発地から目的地に達する複数の候補経路に関する渋滞情報のみを抽出して、蓄積する。従って、蓄積される渋滞情報は、最終的な案内経路を設定する上で必要な情報のみに抑えることができる。そして、登録が行なわれてから出発日時以前に蓄積した各候補経路の渋滞情報を参照することにより、渋滞発生が予測される道路を避けた案内経路を精度良く設定することが可能になる。
【００１１】
請求項２に記載したように、案内経路設定手段は、最終的な案内経路を設定する時点における最新の渋滞情報に基づいて仮の案内経路を設定し、渋滞情報蓄積手段に蓄積された渋滞情報に基づいて、その仮の案内経路を走行した場合に渋滞に遭遇することが予測される場合に、その渋滞遭遇経路を避けるように仮の案内経路を修正することによって最終的な案内経路を設定することが好ましい。このようにして最終的な案内経路を設定すると、現在の渋滞状況と将来において発生が予測される渋滞状況とを考慮した案内経路を設定することが可能になる。
【００１２】
請求項３に記載したように、渋滞情報蓄積手段は、複数の候補経路の各々を、その候補経路を構成する複数の構成道路に分割し、渋滞情報を、その構成道路毎に分類して蓄積することが好ましい。これにより、渋滞発生箇所を迂回する案内経路を設定することが容易になる。
【００１３】
また、請求項４や請求項５に記載したように、渋滞情報蓄積手段は、複数の候補経路に関する渋滞情報を、時間帯や曜日によって分類して蓄積することが好ましい。道路によっては特定の曜日のみ渋滞したり、渋滞が激しくなる時間帯があるためである。
【００１４】
さらに、請求項６に記載したように、登録手段は、出発地を出発する出発時刻も登録し、渋滞情報蓄積手段は、当該出発時刻に応じた時間帯における複数の候補経路に関する渋滞情報のみを収集し、蓄積するようにしても良い。このようにすれば、さらに蓄積する情報を絞り込むことができるので、蓄積する情報量を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における車両用ナビゲーションシステムに関して、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係わる車両用ナビゲーションシステム２０の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の車両用ナビゲーションシステム２０は、位置検出器１、地図データ入力器６、操作スイッチ群７、表示装置９、ＶＩＣＳ受信機１０、携帯電話接続装置１１、外部メモリ１２及びこれらに接続された制御回路としてのナビゲーションＥＣＵ８を備えている。
【００１７】
ナビゲーションＥＣＵ８は通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、ナビゲーションＥＣＵ８が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が所定の演算処理を実行する。
【００１８】
位置検出器１は、いずれも周知の地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）のためのＧＰＳ受信機５を有している。これらは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、各センサの精度によっては位置検出器１を上述した内の一部で構成しても良い。
【００１９】
地図データ入力器６は、ノードデータ、リンクデータ、地名等の目印データ等の地図を描画するために必要な地図データをナビゲーションＥＣＵ８に入力する装置である。この地図データ入力器６は、地図データを記憶する記憶媒体を備え、その記憶媒体としては、記憶するデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いるのが一般的であるが、メモリカードやハードディスクなどの書き換え可能な媒体を用いてもよい。
【００２０】
ここで、ノードデータ及びリンクデータの構成について説明する。ノードデータは、複数の道路が交差、合流、分岐するノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノードに接続する全てのリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、交差点種類、信号機の有無、規制情報等の各データから構成されている。
【００２１】
一方、リンクデータは、道路毎に固有の番号を付したリンクＩＤ、リンク長、始点及び終点のノード座標、高速道路、有料道路、一般道路、市街地／郊外道路等の道路種別、道路幅員、車線数、リンク走行時間、法定制限速度等の各データから構成されている。すなわち、リンクデータのリンクとは、地図上の各道路を、交差点、分岐点などを示すノードにより複数に分割し、２つのノード間をリンクとして規定したものである。なお、始点及び終点のノード座標には、リンクの始端と終端の座標が記述される。
【００２２】
これらのノードデータ及びリンクデータにより、地図上に道路を描画したり、ダイクストラ法等の公知の手法を用いて、出発地から目的地までの案内経路を算出することが可能になる。
【００２３】
操作スイッチ群７は、例えば、後述する表示装置９と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチとして構成され、各種入力に使用される。本実施形態のナビゲーション装置２０は、通常のナビゲーション機能に加え、スケジュール管理機能を有し、この操作スイッチ群７により事前に出発地、目的地、及び出発地を出発する出発日時を登録することが可能である。登録されたスケジュール情報は、月、週、日等の単位で、表示装置９に表示される。表示装置９に表示されるスケジュール情報は、出発地、目的地、出発日時、到着予想時刻からなる。
【００２４】
表示装置９は、例えば液晶ディスプレイによって構成され、表示装置９の画面には、上述したスケジュール情報に加え、例えば、位置検出器１から入力された車両の現在位置に対応する自車位置マークと、地図データ入力器６より入力された地図データによって生成される車両周辺の道路地図が表示される。
【００２５】
また、本実施形態のナビゲーション装置２０は、操作スイッチ群７から目的地が入力されると、現在位置（或いは、ユーザが指定した出発地）から目的地までの最適な経路を自動的に探索して案内経路を形成し表示する、いわゆる経路案内機能も備えている。この経路案内時には、表示装置９の画面に、案内経路が強調表示された道路地図が表示される。
【００２６】
ＶＩＣＳ受信機１０は、道路に敷設されたビーコンや各地のＦＭ放送局を介して、ＶＩＣＳセンタから配信される道路交通情報を受信する装置である。受信した道路交通情報は、ナビゲーションＥＣＵ８で処理し、例えば渋滞情報や規制情報は道路地図上に重ねて表示される。
【００２７】
携帯電話接続装置１１は、携帯電話とナビゲーションＥＣＵ８とを接続するための装置であり、携帯電話によりインターネット等の外部の通信インフラへのアクセスが可能になる。これにより、ナビゲーションＥＣＵ８は、例えばインターネット上において提供される渋滞情報や規制情報等の道路交通情報を収集することができる。なお、携帯電話によらず、外部インフラと通信可能な通信モジュールを備えるものであっても良い。
【００２８】
なお、詳しくは後述するが、ＶＩＣＳ受信機１０や携帯電話接続装置１１により、スケジュール情報として登録されている出発地と目的地間の候補経路に関する渋滞情報が取得された場合には、外部メモリ１２に記憶される。
【００２９】
外部メモリ１２は、操作スイッチ群７により登録された各スケジュール情報を保存する。さらに、上述したように、外部メモリ１２には、そのスケジュール情報における出発地と目的地間の各候補経路に関する渋滞情報が記憶される。
【００３０】
上述した構成を有する車両用ナビゲーションシステム２０における、特にスケジュール管理機能を利用した案内経路の設定処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１００において、出発地、目的地、及びその出発地を出発する出発日時を操作スイッチ群７により入力する。これにより、ナビゲーション装置２０にスケジュール情報が登録される。なお、スケジュール情報の入力に関しては、例えばスケジュール管理ソフトを搭載したＰＤＡ（携帯情報端末）やパソコン等の外部情報端末から、そのスケジュール情報をダウンロードするようにしても良い。
【００３２】
スケジュール情報が登録されると、ステップＳ１１０において、そのスケジュール情報における出発地から目的地に達する複数の候補経路を探索する。例えば、図３に示す例のように、出発地（Ｓｔａｒｔ）から目的地（Ｇｏａｌ）に達する５本の候補経路が算出される。なお、図３に示す各候補経路の内、経路１は出発地（Ｓｔａｒｔ）から地点Ｂ、地点Ｄを経由して目的地（Ｇｏａｌ）に達する経路である。経路２は出発地（Ｓｔａｒｔ）から地点Ａ、地点Ｂ，地点Ｄを経由して目的地（Ｇｏａｌ）に達する経路である。経路３は出発地（Ｓｔａｒｔ）から地点Ｂ、地点Ｃを経由して目的地（Ｇｏａｌ）に達する経路である。経路４は出発地（Ｓｔａｒｔ）から地点Ａ、地点Ｃ，地点Ｄを経由して目的地（Ｇｏａｌ）に達する経路である。最後に経路５は、出発地（Ｓｔａｒｔ）から地点Ａ、地点Ｃを経由して目的地（Ｇｏａｌ）に達する経路である。
【００３３】
次に、ステップＳ１２０では、登録されたスケジュール情報の出発日時と現在の日付及び時刻とを比較することにより、予約日時まで例えば２４時間以上の時間があるか否かを判定する。このとき、「ＹＥＳ」と判定された場合には、ステップＳ１３０に進んで、ナビゲーションＥＣＵ８がアイドリング状態、すなわち、経路探索や外部との通信処理等が行なわれておらず、その動作が低負荷状態であるか否かを判定する。ナビゲーションＥＣＵ８がアイドリング状態であれば、ナビゲーションＥＣＵ８は、処理能力に余裕があるため、ステップＳ１４０以降に進んで、候補経路に関する渋滞情報の取得等の処理を行なう。一方、アイドリング状態ではないと判定された場合には、ステップＳ１２０の処理に戻る。
【００３４】
ステップＳ１４０では、例えば、ナビゲーション装置２０が有するカレンダー情報から時間情報、及び曜日情報を取得する。次にステップＳ１５０では、ＶＩＣＳ受信機１０や携帯電話接続装置１１により、道路交通情報を取得する。このとき取得された交通情報が、候補経路以外の道路の交通情報も含む場合には、候補経路に関する交通情報のみを抽出する。そして、ステップＳ１６０において、上述した時間情報、曜日情報、及び交通情報を用いて、各候補経路の渋滞情報を蓄積したデータベースを更新する。
【００３５】
具体的には、例えば図３に示すような５本の候補経路が算出されている場合、各候補経路の分岐点となる通過地点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて、各候補経路を構成する複数の構成道路（ＳＡ〜ＤＧ）に分割する。そして、取得した各候補経路に関する渋滞情報を、その構成道路（ＳＡ〜ＤＧ）毎に分類して蓄積することによりデータベースを更新する。
【００３６】
このデータベースの一例を図４に示す。図４に示すように、通過地点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて分割された構成道路（ＳＡ〜ＤＧ）ごとに、渋滞度を示す指標としての数値が記憶される。なお、渋滞度は例えば５段階で表され、数値が低いほど道路は空いており、数値が高いほど混雑が激しいことを示す。また、データベースは、時間帯毎に分類して各構成道路（ＳＡ〜ＤＧ）の渋滞度を蓄積している。時間帯によって各構成道路（ＳＡ〜ＤＧ）の渋滞度が変化するためである。さらに、図４に示すデータベースは、各曜日毎にそれぞれ蓄積される。曜日によっても、各構成道路（ＳＡ〜ＤＧ）の渋滞度が変化するためである。
【００３７】
なお、データベースには、出発地を出発する出発時間及び目的地への到着予想時間に対応した時間帯の渋滞情報のみを蓄積するようにしても良い。すなわち、算出した各候補経路について、リンクデータのリンク走行時間を積算することによって概算の目的地への到着時間を算出する。そして、出発時間を含む時間帯から最も遅い到着時間を含む時間帯までの間における渋滞情報を取得し、蓄積する。このようにすれば、同じ時間帯の渋滞情報から将来の渋滞の発生を精度良く予測できるとともに、蓄積すべき渋滞情報のデータ量を抑制することができる。
【００３８】
このような処理によってデータベースを作成する。そして、スケジュール情報の出発日時との差が所定値未満となった場合、最終的な案内経路を設定すべく、ステップＳ１７０以降の処理を行なう。
【００３９】
ステップＳ１７０では、ＶＩＣＳ受信機１０または携帯電話接続装置１１により、最新の道路交通情報を取得する。そして、ステップＳ１８０では、取得した最新の道路交通情報に基づいて、仮の案内経路を算出する。この道路交通情報に基づく仮の案内経路の算出手法としては、取得した渋滞度に応じた係数を各リンクの走行時間等に乗算して各経路毎のコストを算出し、最もコストの小さい経路を仮の案内経路とする。
【００４０】
ステップＳ１９０では、ステップＳ１８０にて算出された案内経路の修正が必要か否かを判定する。すなわち、各案内経路に関するデータベースが作成されており、そのデータベースに蓄積された過去の渋滞情報から、仮の案内経路を走行した場合に渋滞に遭遇する可能性がある場合には、経路修正が必要と判断する。なお、複数の曜日について渋滞度がデータベース化されている場合には、できる限り近似した条件の曜日のデータベースを参照して将来の渋滞予測を行なう。すなわち、同じ曜日のデータベースがあればそれを参照し、ない場合には、平日と週末・祝祭日等の休日に区分けして同じ分類のデータベースを参照する。そして、経路修正が必要な場合には、ステップＳ２００において、修正経路を算出し、これを最終的な案内経路として設定する。
【００４１】
例えば、図３に示す例において、９時に出発地を出発する場合に、最新の道路交通情報に基づいて、経路５が仮の案内経路として設定されたとする。この場合、経路５の構成道路であるＡＣを走行する時間帯が１０時から１２時までの時間帯であり、構成道路ＣＧを走行する時間帯が１２時以降であると、図４に示すデータベースを参照することにより、構成道路ＡＣ及び構成道路ＣＧにおいて渋滞に巻き込まれる可能性が高いと予測できる。このため、渋滞に遭遇する可能性がある構成道路ＡＣ、ＣＧを迂回するように、例えば構成道路ＳＡ，ＡＢ，ＢＤ，ＤＧからなる経路２に仮の案内経路が修正され、最終的な案内経路として設定する。
【００４２】
つまり、上述の処理により、最終的な案内経路を設定する時点における最新の渋滞情報に基づいて仮の案内経路を設定し、データベースに蓄積された渋滞情報に基づいて、その仮の案内経路を走行した場合に渋滞に遭遇することが予測される場合に、その渋滞遭遇経路を避けるように仮の案内経路を修正して最終的な案内経路が設定できる。このようにして最終的な案内経路を設定すると、現在の渋滞状況と将来において発生が予測される渋滞状況との両方を考慮した案内経路を設定することが可能になる。
【００４３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明による車両用ナビゲーションシステムは、上述の実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
【００４４】
例えば、仮の案内経路の修正に関しては、データベースに蓄積した各構成道路の渋滞度を考慮して、現在の交通情報に基づいて算出された各候補経路のコストを修正し、その修正コストの中で最も低いコストを有する経路を最終的な案内経路として設定しても良い。
【００４５】
また、上述した実施形態においては、構成道路ＡＣ，ＣＧにおいて渋滞に遭遇することが予測されるため、この構成道路ＡＣ，ＣＧを含まない経路１及び経路２のみを対象として、現在及び将来の渋滞度を加味したコスト比較を行い、コストの低い方の経路を最終的な案内経路として設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる、車両用ナビゲーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】スケジュール管理機能を利用した案内経路の設定処理を示すフローチャートである。
【図３】出発地（Ｓｔａｒｔ）から目的地（Ｇｏａｌ）まで達する複数の候補経路の算出例を示す説明図である。
【図４】各候補経路に関する渋滞情報をデータベース化する際の、データベースの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…位置検出器
６…地図データ入力器
７…操作スイッチ群
８…ナビゲーションＥＣＵ
９…表示装置
１０…ＶＩＣＳ受信機
１１…携帯電話接続装置
１２…外部メモリ
２０…車両用ナビゲーションシステム

Claims (6)

1. 車両に搭載される車両用ナビゲーション装置であって、
   道路地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
   出発地、目的地及びその出発地を出発する２４時間以上先の出発日時を、予め登録する登録手段と、
   前記地図情報記憶手段が記憶する道路地図情報に基づいて、前記出発地から前記目的地に達する複数の候補経路を探索する候補経路探索手段と、
   通信により外部から渋滞情報を受信する通信手段と、
   前記登録手段による登録が行なわれてから出発日時以前に前記通信手段によって受信された渋滞情報の中から、前記候補経路探索手段によって探索された複数の候補経路に関する渋滞情報を抽出して、蓄積する渋滞情報蓄積手段と、
   前記渋滞情報蓄積手段に蓄積された前記複数の候補経路の渋滞情報に基づいて、最終的な案内経路を設定する案内経路設定手段と、
   前記案内経路設定手段によって設定された案内経路に従って、経路誘導を行なう経路誘導手段とを備えることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 前記案内経路設定手段は、最終的な案内経路を設定する時点における最新の渋滞情報に基づいて仮の案内経路を設定し、前記渋滞情報蓄積手段に蓄積された渋滞情報に基づいて、その仮の案内経路を走行した場合に渋滞に遭遇することが予測される場合に、その渋滞遭遇経路を避けるように仮の案内経路を修正することによって最終的な案内経路を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 前記渋滞情報蓄積手段は、前記複数の候補経路の各々を、その候補経路を構成する複数の構成道路に分割し、前記渋滞情報を、その構成道路毎に分類して蓄積することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 前記渋滞情報蓄積手段は、前記複数の候補経路に関する渋滞情報を、時間帯によって分類して蓄積することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
5. 前記渋滞情報蓄積手段は、前記複数の候補経路に関する渋滞情報を、曜日によって分類して蓄積することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
6. 前記登録手段は、前記出発地を出発する出発時刻も登録し、前記渋滞情報蓄積手段は、当該出発時刻に応じた時間帯における前記複数の候補経路に関する渋滞情報のみを収集し、蓄積することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。

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