JP4133307B2 - 経路探索方法、ナビゲーション装置及び経路探索用プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、経路探索方法、ナビゲーション装置及び経路探索用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、目的地までの案内経路を探索する経路探索機能を有するナビゲーション装置が知られている。また、このようなナビゲーション装置において、探索される経路の優先度を高めることができるナビゲーション装置として特許文献１記載の技術が提案されている。この特許文献１記載のナビゲーション装置は、移動体の現在位置に適合する道路を判別し、移動体の現在位置に適合する道路が該当する探索された経路が一つになった否かを判別し、探索された経路の一つが残存した場合、その経路を選択された経路と見なす。そして、その選択された経路の探索条件に対応する優先度テーブルを高め、次の経路探索時にその探索条件の経路がより早く探索されるようにして、複数探索される経路の探索順序を変更することで、より迅速に希望経路の選択を可能にするというものである。
【０００３】
また、本出願人により、物理ネットワークを介して周辺の移動体（車両、歩行者等）と接続して必要な情報を取得することができる車車間通信が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３０４５６１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載のナビゲーション装置は、経路探索に車車間通信ネットワークにおける情報を考慮した経路探索を行うことは考慮されていないため、このナビゲーション装置により経路探索を行って、案内経路に従って、車両を進行させながら車車間通信を行う車両では、交通量の極端に少ない土地を走行する際に、車車間通信を長時間安定して継続させることができないという問題がある。特に、市街地で車車間通信ネットワークを利用して情報入手中に郊外へ移動した場合に、車車間通信が途中で情報が途切れてしまう可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決し、車車間通信を長時間安定して継続できる経路探索方法、ナビゲーション装置及び経路探索用プログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の経路探索方法は、ルート設定条件を設定する第の段階と、該第１の段階により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の段階と、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の段階と、該第３の段階により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の段階により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の段階と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のナビゲーション装置は、目的地までの案内経路を探索する経路探索機能を有するナビゲーション装置において、ルート設定条件を設定する第１の手段と、該第１の手段により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の手段と、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の手段と、該第３の手段により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の手段により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の経路探索用プログラムは、目的地までの案内経路を探索する経路探索機能を有するナビゲーション装置において、ルート設定条件を設定する第１の手段と、該第１の手段により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の手段と、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の手段と、該第３の手段により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の手段により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の手段として機能させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図１を用いて、車車間通信について説明する。図１は、本実施の形態に係る車車間通信の概略を説明するための図である。
各車両は、以下の▲１▼〜▲３▼により車車間通信を行う。
【００２５】
▲１▼着目車両１０の車両通信装置（図示せず）は、物理的通信手段で構成される物理ネットワークを介して周辺の移動体（車両、歩行者等）と接続して必要な情報を取得する。ここで、物理ネットワークとは、車車間通信技術による周辺車両、歩行者との物理的通信可能範囲のネットワークであり、通信手段としては、無線ＬＡＮ、ブルーツース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、携帯電話などが考えられる。また、前記の必要な情報とは、移動体ＩＤ、ドライバ属性、車載機器属性、車両位置・速度など、後述する所定の条件を満足するかいなかを判断するに必要な情報である。
【００２６】
▲２▼ついで、車両通信装置は、得られた情報を参照して所定の条件を満たす移動体により１つの仮想論理ネットワークを構成し、同様に、他の条件毎に該条件を満たす移動体により別の仮想論理ネットワークを構成する。すなわち、仮想論理ネットワーク毎に、メンバーデーブルＭＢＴｉとリソーステーブルＲＳＴｉを生成して仮想論理ネットワークを構成する。メンバーテーブルＭＢＴｉは、仮想論理ネットワークを構成するメンバーを示し、リソーステーブルＲＳＴｉは、各メンバーの能力（通信手段、入出力手段、提供する情報）ＲＭｉｊを示す。
【００２７】
図１では、仮想論理ネットワークとして、周辺車両ドライバネットワークＮＷ１、仲間ネットワークＮＷ２、同一車線走行ネットワークＮＷ３、通信ナビユーザネットワークＮＷ４が示されている。
【００２８】
周辺車両ドライバネットワークＮＷ１は、着目車両の周辺車両、周辺ドライバ、歩行者をメンバーとする仮想論理ネットワークで、位置情報に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。仲間ネットワークＮＷ２は、友人、仲間、家族などでグループを形成してドライブする場合、該グループを形成する車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、ドライバ属性に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。
【００２９】
同一車線走行ネットワークＮＷ３は、着目車両と同一車線上、同一方面走行中の車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、各車両の位置情報及び着目車両の誘導経路に基づいてこのネットワークを所属させるか否かを決定する。通信ナビユーザネットワークＮＷ４は、地図データを相互に融通できる車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、車載機器属性に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。
【００３０】
▲３▼ついで、車両通信装置は、ドライバや車両の環境及び状況変化により、あるいはドライバの要求により、前記複数の仮想論理ネットワークから必要な情報を提供可能な仮想論理ネットワークを選択し、この選択された仮想論理ネットワークを実稼動ネットワークとし、この実稼動ネットワークを構成する所定のメンバー（移動体）に接続して必要な情報を要求し、あるいは通知する。例えば、車両通信装置は、着目車両の速度が所定時間以上連続して低速になったことを検出すれば、同一車線走行ネットワークＮＷ３を実稼動ネットワークとする。
【００３１】
ついで、該実稼動ネットワークのメンバー（車両）の能力（現在位置）を調べ、前方の車両あるいは中間の車両を求め、該車両に対して車速を送るよう要求する。ここで、もし、送られてきた車速が設定速度以下の低速であれば、前方混雑と判定できる。あるいは、車両通信装置は、自動車が幹線道路への進入を検出すれば、周辺車両ドライバネットワークＮＷ１を実稼動ネットワークとする。ついて、実稼動ネットワークのメンバー（車両）の能力（現在位置）を調べ、前記幹線道路あるいは高速道路上の自車より後方の車両を求め、該車両に対してこれから進入する旨の通知を送る。なお、該車両より了解の通知を受ければ、進入完了後、この車両にお礼のメッセージを送る。
【００３２】
次に、車車間通信の構成について説明する。図２は、車車間通信装置の構成を説明するための図である。各車両には同一構成の車車間通信装置３０が設けられている。なお、車両通信装置は車車間通信装置に相当する。
【００３３】
図２に示すように、車車間通信装置３０は、車車間送受信部３１と、車車間通信制御部３２とを有する。また、車車間通信制御部３２は、リソースデータベース３３を有する。車車間通信制御部３２は、リソース検索エンジン４０と、仮想ネットワークメンバー設定ブロック４１と、メンバーテーブルＭＢＴｉと、リソーステーブルＲＳＴｉと、自動状況判断バックエンド部４４と、仮想ネットワーク選択手段４５とを有する。
【００３４】
また、リソースデータベース３３は、地図データベース３４、ノウハウデータベース３５、ユーザプロファイルデータベース３６、緊急データベース37を有する。それぞれのデータベース情報は以下の通りである。
【００３５】
地図データベース３４には、一時的に地図データを相互利用できるように工夫された地図データベースであり、地図データベース３４の内容は、位置関連ＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｔ：施設）情報などが記憶されている。ノウハウデータベース３５には、個人が日常走行している道路に関する統計的な情報、ローカル情報が入ったデータベースである。ノウハウデータベース３５の内容は、道路ノウハウ、統計的なノウハウ、ローカル情報などが記憶されている。
【００３６】
ユーザプロファイルデータベース３６には、ドライバの個人情報、車種情報、嗜好情報、仲間情報、個人ＤＢ情報、車載機個別ＩＤ、所有車載機情報などが記憶されている。緊急データベース３７には、緊急時に必要となる情報を集めたデータベースであり、緊急時の種類としては、故障、事故などが記憶されている。
【００３７】
次に、仮想論理ネットワークのメンバーテーブル作成シーケンスについて説明する。
（１）通信（交信）を行う方法
自車から車車間通信により、周期的に（例えば１秒に１回）周囲に交信可能な車両（車車間通信機器を持っている車）があるかどうかを、電波を出して応答を待つ。電波を受けた車両は、その問いかけに対して応答を返すことにより、相互間でネットワークを構成する。交換情報は、少なくとも車両を特定できる個別ＩＤを含むことが必要である。個別ＩＤとしては、メーカーで決めたＩＤであっても構わないが、Ｉｐｖ６等の情報を使用しても構わない。
【００３８】
ネットワークが完成すると、他車と自車間で車車間通信制御部３２の制御で通信が行われ、リソースデータベース３３の情報や車両現在位置等の情報交換が行われる。すなわち、車車間通信制御部３２のリソース検索エンジン４０は、自動的に他車と通信可能な状態を判断し、他車との接続を行うことにより情報交換を行う。
【００３９】
次に、仮想ネットワークメンバー選定ブロック４１は、受信情報を参照して、仮想論理ネットワーク毎に、他車がこの仮想論理ネットワークのメンバー選定条件にマッチするかどうかを判断し、マッチすれば、この仮想論理ネットワークのメンバーとして対応するメンバーテーブルＭＢＴｉに登録する。また、メンバーテーブルＭＴＢｉにメンバーＩＤを登録すると同時に、メンバーが所有するそのネットワークに関係するリソースをリソーステーブルＲＳＴｉに登録する。なお、リソーステーブルＲＳＴｉに登録するリソースは、仮想ネットワークテーブルの種類によって異なる。
【００４０】
（２）交換・情報
車車間で交換・登録する情報、リソース内容は、仮想論理ネットワークによって異なる。図３は、車車間で交換する情報（ＰＳＳデータ）の内容を示した図である。図３に示すように、ＰＳＳデータには、アイドリングデータ、ＰＳＳ−ＩＤ、自車位置情報、進行方向情報、ネットワークコード、オプションデータが含まれる。
【００４１】
アイドリングデータは、ＰＳＳ−ＩＤを安定通信するための同期信号である。ＰＳＳ−ＩＤは、ＰＳＳターミナルを搭載した車輌は、常時無線通信を行い、別のＰＳＳターミナル搭載車を探す。ＰＳＳターミナル搭載車は、このＰＳＳ−ＩＤを含む無線信号を受信した場合、その相手とＰＳＳネットワークを形成する。なお、ネットワークコードの内容に関係なく、このＰＳＳ−ＩＤ判別により、常時ＰＳＳネットワークが形成される。自車位置情報は、ＰＳＳターミナル搭載車の自車位置を示す部分である。進行方向情報は、ＰＳＳターミナル搭載車の進行方向を示す部分である。
【００４２】
ネットワークコードは、形成するネットワークを判別するためのコードであり、ネットワークコードは、例えば、周辺車両ドライバネットワークの場合、「０００１」、仲間ネットワークの場合、「０００２」、同一車両走行ネットワークの場合、「０００３」、通信ナビユーザネットワークの場合、「０００４」のようになる。このネットワークコードは、ネットワーク形成要求時又はネットワーク形成中にどのネットワークかを表す部分である。オプションデータは、自車位置情報、進行方向情報以外に、ネットワーク毎に必要な情報を追加する部分を示している。
【００４３】
次に、実稼動ネットワークの選択と通信について説明する。車車間通信制御部３２の自動状況判断バックエンド部４４は、ドライバや車両の環境及び状況により、あるいはドライバの要求により複数の仮想論理ネットワークから必要な情報を提供可能な仮想論理ネットワークを仮想論理ネットワーク選択手段４５により選択し、この選択された仮想論理ネットワークを実稼動ネットワークとし、この実稼動ネットワークを構成する所定の移動体に接続して必要な情報を要求し、あるいは通知する。
【００４４】
実稼動ネットワークを選択して通信を行うタイミングは、自車環境変化、自車状況変化、ドライバ周囲の環境変化、ドライバ要求、ドライバの感情変化等のタイミングである。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る車車間通信装置について説明する。図４は、本実施の形態に係る車車間通信装置のブロック図である。なお、図２と同一箇所については同一符号を付するものとする。図４に示すように、車車間通信装置３０は、車車間送受信部３１と、車車間通信制御部３２とを有する。また、車車間送受信部３１は、受信部３１１と、送信部３１２とを有する。
【００４６】
また、車車間通信制御部３２は、受信メッセージ解析部３２１と、仮想ネットワーク構成部３２２と、仮想ネットワーク保持部３２３と、自動状況判断バックエンド部４４と、送信メッセージ作成部３２４と、リソースデータベース３３と、位置検出部３２５と、入力部３２８と、検出センサ３２９とを有する。また、自動状況判断バックエンド部４４は、環境・状況監視部４４１と、要求入力部４４２と、仮想ネットワーク選択部４４３と、通信先決定メッセージ作成部４４４とを有する。
【００４７】
受信メッセージ解析部３２１は、受信部３１１からの受信メッセージを解析し、このメッセージが通信先車両のＩＤ情報、リソース内容、自車位置情報等であれば、仮想ネットワーク構成部３２２に入力する。また、受信メッセージ解析部３２１は、受信メッセージに含まれていた自車位置情報をナビゲーション装置１００の経路探索処理部１１６に出力する。この自車位置情報を受信した経路探索処理部１１６は、車車間通信装置３０からの各車両の自車位置情報に基づいて、探索した複数の案内経路の中から車車間通信が可能な案内経路を優先的に選択する。
【００４８】
仮想ネットワーク構成部３２２は、図２のリソース検索エンジン４０及び仮想メンバー選定ブロック４１に対応するもので、これらと同様の処理を行う。すなわち、仮想ネットワーク構成部３２２は、受信情報を参照して通信先車両の所属する仮想論理ネットワークを求め、この通信先車両を仮想論理ネットワークのメンバーとして仮想ネットワークテーブル保持部３２３のメンバーテーブルＭＢＴｉに登録し、同時に、通信先車両が所有するそのネットワークに関係するリソースをリソーステーブルＲＳＴｉに登録する。
【００４９】
車車間通信制御部３２は、自分のＩＤ情報、リソース内容等を他車に送信する場合には、送信メッセージ作成部３２４を制御してこれら情報を送信させるようにする。送信メッセージ作成部３２４は、リソースデータベース３３の各種情報や位置検出部３２５で検出した自車位置情報などを用いてＩＤ情報、リソース内容等を作成し、送信部３１２を介して相手車両に向けて送信する。
【００５０】
また、幾つかの仮想論理ネットワークが構成されている状態において、自動状況判断バックエンド部４４の環境状況監視部４４１は、ドライバや車両の環境及び状況を監視し、監視結果を仮想ネットワーク選択部４４３へ出力する。
また、要求入力部４４２は、ドライバの要求を仮想ネットワーク選択部４４３へ出力する。
【００５１】
仮想ネットワーク選択部４４３は、両者の環境・状況、ドライバの感情・体調変化並びドライバの要求に応じて、複数の仮想論理ネットワークから最適な仮想論理ネットワークを選択する。通信先決定・メッセージ作成部４４４は、選択された仮想論理ネットワークを実稼動ネットワークとし、かつ、必要な情報を要求、あるいは通知するための送信メッセージを作成し、メッセージを、実稼動ネットワークを構成する所定の移動体に向けて送信する。
【００５２】
次に、情報要求メッセージあるいは情報通信メッセージを受信した場合に車車間通信制御部３２の処理について説明する。受信メッセージ解析部３２１は、受信メッセージすなわち、情報メッセージあるいは情報通知メッセージを送信メッセージ作成部３２４に入力する。通信メッセージ作成部３２４は、入力部３２８から入力されたデータ、検出センサ３２９により検出されたデータ、リソースデータベース３３に保持されているデータを用いて相手からの要求に基づいた応答メッセージを作成して送信部３１２を介して送信する。
【００５３】
次に、ナビゲーション装置について説明する。図５は、本実施の形態に係るナビゲーション装置を説明するための図である。図５に示すように、ナビゲーション装置１００は、ナビゲーションコントローラ１０１と、記憶部１０２と、ディスク読取装置１０３と、リモートコントロール（リモコン）ユニット１０４と、ＧＰＳ受信機１０５と、自律航法センサ１０６と、ディスプレイ装置１０７とを有する。
【００５４】
ナビゲーションコントローラ１０１は、ナビゲーション装置１００全体を制御する。記憶部１０２は、階層化構造の地図データと、経路探索用データ等が記録されている。ここで、経路探索用データとは、階層化構造の地図データに対応し、道路網の情報量の多い下位レベルから道路網の情報量の少ない上位レベルに階層化されたデータをいうものとする。また、この記憶部１０２は、書き込みが可能に構成され、例えば、ハードディスクなどを用いることができる。なお、この記憶部１０２は、ＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）などの着脱可能なものを用いることもできる。また、経路探索用プログラムはこの記憶部１０２に記憶されている。
【００５５】
ディスク読取装置１０３は、記憶部１０２に記録された地図データと、経路探索用データを読み出す。リモコンユニット１０４は、利用者が各種の指示を入力する操作部である。このリモコンユニット１０４は、経路探索指示を与えるための探索キー、経路誘導モードの設定に用いる経路誘導モードキー、目的地入力キー、上下左右のカーソルキー、地図の縮小／拡大キー、表示画面上のカーソル位置にある項目の確定を行う設定キー等の各種操作キーを備えており、キーの操作状態に応じた赤外線信号をナビゲーションコントローラ１０１に向けて送信する。
【００５６】
ＧＰＳ受信機１０５および自律航法センサ１０６は、自車位置と自車方位の検出を行う。このＧＰＳ受信機１０５は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算し、これらを測位時刻とともに出力する。また、自律航法センサ１０６は、車両回転角度を相対方位として検出する振動ジャイロ等の角度センサと、所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサとを備えており、車両の相対位置および方位を計算する。
【００５７】
ディスプレイ装置１０７は、地図画像や誘導経路等を表示する。このディスプレイ装置１０７は、ナビゲーションコントローラ１から出力される描画データに基づいて、自車周辺の地図画像を車両位置マークや出発地マーク、目的地マーク等とともに表示したり、この地図上に誘導経路等を表示したりする。
【００５８】
次に、ナビゲーションコントローラ１０１について説明する。図５に示すように、ナビゲーションコントローラ１０１は、データバッファ１１０と、地図描画部１１２と、ＶＲＡＭ１１３と、画像合成部１１４と、車両位置計算部１１５と、経路探索処理部１１６と、誘導経路メモリ１１７と、誘導経路描画部１１８と、マーク画像描画部１１９と、リモコン制御部１２０と、カーソル位置計算部１２１と、操作画面発生部１２２とを有する。
【００５９】
データバッファ１１０は、ディスク読取装置１０３によって記憶部１０２から読み出された階層化構造の地図データを一時的に格納するものである。地図描画部１１２は、データバッファ１１０に格納された地図データに含まれる描画ユニットに基づいて、表示に必要な地図描画データを作成する。作成された地図描画データはＶＲＡＭ１１３に格納される。
【００６０】
画像合成部１１４は、ＶＲＡＭ１１３から読み出した地図描画データや、誘導経路描画部１１８、マーク画像描画部１１９、操作画面発生部１２２のそれぞれから出力される描画データを重ねて画像合成を行い、合成描画データをディスプレイ装置１０７に出力する。車両位置計算部１１５は、ＧＰＳ受信機１０５および自律航法センサ１０６の各検出データに基づいて自車位置を計算するとともに、計算した自車位置が地図データの道路上にない場合には、自車位置を修正するマップマッチング処理を行う。
【００６１】
また、車両位置計算部１１５は、計算した自車位置を制御部１１１に出力する。経路探索処理部１１６は、あらかじめ設定された目的地と出発地との間を所定の条件下で結ぶ走行経路を探索する。例えば、距離最短、時間最短等の各種の条件下で、コストが最小となる走行経路が誘導経路として設定される。経路探索の代表的な手法としては、ダイクストラ法や横型探索法が知られている。
【００６２】
また、経路探索処理部１１６は、ルート設定条件を設定し（第１の段階）、設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索し（第２の段階）、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を車車間通信装置３０の受信メッセージ解析部３２１から取得し（第３の段階）、取得した前記各車両の位置情報に基づいて、上記により探索された複数の案内経路の中から車車間通信が可能な案内経路を優先的に選択する（第４の段階）。
【００６３】
また、経路探索処理部１１６は、案内経路を選択するに際し、上記により取得した各車両の位置情報に基づいて、各案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を車車間通信が可能な案内経路として選択するようにしてもよい。また、経路探索処理部１１６は、所定のプログラムを記憶部１０２より読み込んで、上記各処理を実行する。経路探索処理部１１６によって設定された誘導経路は、出発地から目的地までのノードの集合として表されて誘導経路メモリ１７に記憶される。
【００６４】
誘導経路描画部１１８は、経路探索処理部１１６によって設定されて誘導経路メモリ１１７に記憶された誘導経路データの中から、その時点でＶＲＡＭ１１３に描画された地図エリアに含まれるものを選び出し、誘導経路を地図画像上に重ねて表示するための誘導経路描画データを作成する。マーク画像描画部１１９は、マップマッチング処理された後の自車位置に車両位置マークを発生したり、所定形状を有するカーソルマークを発生するための描画データを作成する。
【００６５】
次に、本実施の形態に係るナビゲーション装置で実行される全体処理のフローチャートを示す。図６は、ディスプレイ装置１０７に表示するルート設定条件画面を示す図である。また、図７は、ルート設定の途中画面でＰＳＳネットワーク優先の選択をユーザに問い合わせている状態を示す図である。また、図８は、本実施の形態に係るナビゲーション装置のルート探索を説明するための図である。また、図９は、ナビゲーション装置で実行される全体処理のフローチャートを示す図である。
【００６６】
図９に示す処理は、電源投入によってスタートし、電源オフによって終了する。この電源投入及びオフは、ナビゲーション装置の電源自体がオン・オフされるか、または車両のエンジンスタートキー（イグニッションスイッチ）のオン・オフで実行される。
【００６７】
ルート設定条件表示処理（ステップ１１）は、ディスプレイ装置１０７にルート設定条件画面をユーザに提供する処理である。図６に示すように、ディスプレイ装置１０７のルート設定条件の設定画面には、▲１▼距離優先、▲２▼時間優先、▲３▼ＰＳＳネットワーク優先の３つのルート設定条件が示されている。
【００６８】
▲１▼の距離優先は、現在位置から目的地までの経路沿いの距離が最も短くなる案内経路を探索したい場合に選択する。▲２▼の時間優先は、現在位置から目的地へ到達するのにようする時間が最短となる案内経路を探索したい場合に選択する。▲３▼のＰＳＳネットワーク優先は、現在位置から目的地までの経路沿いに車車間通信ネットワークに接続可能な車両の密度が最も高いルートを探索したい場合に選択する。
【００６９】
具体的には、ユーザは、ディスプレイ装置１０７に表示された図６に示すルート設定条件入力画面を見ながら、車車間通信を長時間安定して継続させたい場合には、図６に示す「ＰＳＳネットワーク優先」のルート設定条件をリモコン１０４などを用いて選択する。この「ＰＳＳネットワーク優先」のルート設定条件は、リモコン制御部１２０、カーソル位置計算部１２１を介して、経路探索処理部１１６に入力され、経路探索処理部１１６は、ルート設定条件を設定する。なお、図示しないタッチパネルにより選択するようにしてもよい。
【００７０】
なお、図６では、ルートを設定する条件の段階で、ルート設定条件画面にＰＳＳネットワーク優先を設定することができるようにしているが、図７に示すように、ルート設定の途中画面において、ＰＳＳネットワーク優先の選択画面を表示するようにしてもよい。
【００７１】
次に、現在位置処理（ステップ１２）では、ナビゲーション装置１００が積載された移動体の地理座標（緯度、経度及び高度）を検出する。つまり、ＧＰＳ受信機１０５によって、地球周りを周回している複数の衛星から電波が受信される。この各衛星からの電波により、各衛星の座標位置、衛星における電波発信時間、及びＧＰＳ受信機１０５での電波受信時間が検出される。これらの情報から、各衛星との距離が演算によって求められる。この求められた移動体の座標位置は、現在位置データとして車両位置計算部１１５から経路探索処理部１１６に出力される。
【００７２】
目的地設定処理（ステップ１３）では、使用者の希望する目的地の地理座標を登録目的地データとしてセットする。例えば、ディスプレイ装置１０７上に表示される道路地図などを利用して、使用者により目的地の座標が指定される。この使用者による目的地指定操作が行われると、目的地の地理座標等の情報データが登録目的地データとして、カーソル位置計算部１２１を介して経路探索処理部１１６に入力される。
【００７３】
経路探索処理（ステップ１４）では、案内開始地点データから、最終案内地点データまでの複数の経路を探索する。具体的には、経路探索処理部１１６には、自車位置信号、地図信号、「現在地」「経由地」「目的地」信号のほか、データバッファ１１０からフオーカス位置が入力され、その内部では、上記各種信号に基づき、「距離優先」、「時間優先」「ＰＳＳネットワーク優先」のいずれを優先して経路探索を行うかの自動判別を行って、そのいずれかの優先を決定し、その決定に基づいて経路探索を行う。この経路探索処理部１１６からの信号は、誘導経路メモリ１１７に記憶され、その信号は、誘導経路描画部１１８に出力される。
【００７４】
図８では、経路探索処理部１１６での探索処理の結果、ルートＡとルートＢの二つの案内経路が探索されている例を示している。
【００７５】
経路選択処理（ステップ１５）では、ステップ１４の経路探索処理で探索された複数の経路から一つの経路を選択する処理を行う。詳細は後述する。
【００７６】
案内・表示処理（ステップ１６）では、ステップ１５の経路選択処理でも選択された案内経路をディスプレイ装置１０７に表示する。なお、このディスプレイ装置１０７に表示される案内経路は、表示地図上において識別可能なように表示される。例えば、ディスプレイ装置１０７に表示される地図上で、案内経路が色違い表示されるなど特徴的に表示される。さらに、この案内経路にしたがって、移動体が良好に走行できるように道路の案内情報が図示しないスピーカから発音される。
【００７７】
次に、ステップ１５の経路選択処理について詳細に説明する。図１０は、経路選択処理のフローチャートを示す図である。ステップ１５１において、経路探索処理部１１６は、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する。つまり、経路探索処理部１１６は、車車間通信装置３０の受信メッセージ解析部３２１から車車間通信ネットワークに接続可能な各車両の自車位置情報を取得する。なお、経路探索処理部１１６は、渋滞ネットワークなどのユーザにとって不利なネットワークは、接続可能なネットワークとは判断しない。
【００７８】
ステップ１５２において、ステップ１４の経路探索処理で探索された各経路における車両密度を算出する。このとき、ステップ１５１により取得した各車両の位置情報から、ステップ１４で探索された各案内経路における車両密度を算出する。図１１は、各案内経路における車車間通信可能が可能な車両の台数と、車両密度の関係を示す図である。図１１に示すように、車車間通信通信が可能な車両の台数は、車車間通信装置３０が受信したＰＳＳデータに含まれる各車両の自車位置情報に基づいて得たものである。図８に示すように、ルートＡには車車間通信が可能な車両が９台存在し、ルートＢには、車車間通信が可能な車両が０台存在するので、ルートＡの車両密度が最も高く、ルートＢの車両密度は低いと算出される。
【００７９】
ステップ１５３において、経路探索処理部１１６は、取得した各車両の位置情報に基づいて、ステップ１４で探索された複数の案内経路の中から車車間通信が可能な案内経路を優先的に選択する。このとき、ステップ１５２で算出した車両密度が最も高い案内経路を車車間通信が可能な案内経路として選択するようにしている。
【００８０】
従って、図８に示すように、経路探索処理部１１６により、案内経路としてルートＡが選択される。ルートＡは車車間通信が可能な車両密度が高いため、ユーザは、車車間通信ネットワークを継続して使用することができる。なお、案内経路としてルートＢが選択された場合には、ルートＢは車車間通信が可能な車両密度が低いため、ユーザは、車車間通信ネットワークを形成することができないため、車車間通信ネットワークを継続して使用することができない。
【００８１】
以上本実施の形態に係るナビゲーション装置１００によれば、経路探索において、ルートＡと、ルートＢの経路が探索され、また、このルートＡとルートＢに関する車両密度を求め、この車両密度に基づいて、車車間通信に最適なルートを選択するようにしたので、車車間通信を長時間安定して継続させることができる。これにより、また、「車々間チャットの継続」や「車々間プローブ情報入手」などが容易になる。
【００８２】
また、図９及び図１０に示した経路探索処理部１１６が行う各処理は、経路探索用プログラムによって実行される。経路探索用プログラムは、ハードウエアと協働し、ハードウエアと一体となって経路探索を行う。また、経路探索方法は、経路探索用プログラムとして、ＦＤ、ＨＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されており、それぞれが対応する外部記憶装置に装着され、実行時に読み出されてＲＡＭにロードされる。なお、経路探索用プログラムが記憶される記憶媒体は、ＲＯＭ等の半導体メモリでも良い。
【００８３】
以上、本発明の一実施の形態を説明した。本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。
【００８４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、車車間通信を長時間安定して継続できる経路探索方法、ナビゲーション装置及び経路探索用プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態に係る車車間通信の概略を説明するための図である。
【図２】 車車間通信装置の構成を説明するための図である。
【図３】 車車間で交換する情報を示した図である。
【図４】 本実施の形態に係る車車間通信装置のブロック図である。
【図５】 本実施の形態に係るナビゲーション装置を説明するための図である。
【図６】 ディスプレイに表示するルート設定条件画面を示す図である。
【図７】 ルート設定の途中画面でＰＳＳネットワーク優先の選択をユーザに問い合わせている状態を示す図である。
【図８】 ルート探索を説明するための図である。
【図９】 ナビゲーション装置で実行される全体処理のフローチャートを示す図である。
【図１０】 経路選択処理のフローチャートを示す図である。
【図１１】各経路における車車間通信可能が可能な車両の台数と、車両密度の関係を示す図である。
【符号の説明】
３０ 車車間通信装置
３２ 車車間通信制御部
３２１ 受信メッセージ解析部
１００ ナビゲーション装置
１０７ ディスプレイ装置
１１６ 経路探索処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、経路探索方法、ナビゲーション装置及び経路探索用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、目的地までの案内経路を探索する経路探索機能を有するナビゲーション装置が知られている。また、このようなナビゲーション装置において、探索される経路の優先度を高めることができるナビゲーション装置として特許文献１記載の技術が提案されている。この特許文献１記載のナビゲーション装置は、移動体の現在位置に適合する道路を判別し、移動体の現在位置に適合する道路が該当する探索された経路が一つになった否かを判別し、探索された経路の一つが残存した場合、その経路を選択された経路と見なす。そして、その選択された経路の探索条件に対応する優先度テーブルを高め、次の経路探索時にその探索条件の経路がより早く探索されるようにして、複数探索される経路の探索順序を変更することで、より迅速に希望経路の選択を可能にするというものである。
【０００３】
また、本出願人により、物理ネットワークを介して周辺の移動体（車両、歩行者等）と接続して必要な情報を取得することができる車車間通信が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３０４５６１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載のナビゲーション装置は、経路探索に車車間通信ネットワークにおける情報を考慮した経路探索を行うことは考慮されていないため、このナビゲーション装置により経路探索を行って、案内経路に従って、車両を進行させながら車車間通信を行う車両では、交通量の極端に少ない土地を走行する際に、車車間通信を長時間安定して継続させることができないという問題がある。特に、市街地で車車間通信ネットワークを利用して情報入手中に郊外へ移動した場合に、車車間通信が途中で情報が途切れてしまう可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決し、車車間通信を長時間安定して継続できる経路探索方法、ナビゲーション装置及び経路探索用プログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の経路探索方法は、ルート設定条件を設定する第の段階と、該第１の段階により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の段階と、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の段階と、該第３の段階により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の段階により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の段階と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のナビゲーション装置は、目的地までの案内経路を探索する経路探索機能を有するナビゲーション装置において、ルート設定条件を設定する第１の手段と、該第１の手段により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の手段と、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の手段と、該第３の手段により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の手段により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の経路探索用プログラムは、目的地までの案内経路を探索する経路探索機能を有するナビゲーション装置において、ルート設定条件を設定する第１の手段と、該第１の手段により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の手段と、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の手段と、該第３の手段により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の手段により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の手段として機能させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図１を用いて、車車間通信について説明する。図１は、本実施の形態に係る車車間通信の概略を説明するための図である。
各車両は、以下の▲１▼〜▲３▼により車車間通信を行う。
【００２５】
▲１▼着目車両１０の車両通信装置（図示せず）は、物理的通信手段で構成される物理ネットワークを介して周辺の移動体（車両、歩行者等）と接続して必要な情報を取得する。ここで、物理ネットワークとは、車車間通信技術による周辺車両、歩行者との物理的通信可能範囲のネットワークであり、通信手段としては、無線ＬＡＮ、ブルーツース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、携帯電話などが考えられる。また、前記の必要な情報とは、移動体ＩＤ、ドライバ属性、車載機器属性、車両位置・速度など、後述する所定の条件を満足するかいなかを判断するに必要な情報である。
【００２６】
▲２▼ついで、車両通信装置は、得られた情報を参照して所定の条件を満たす移動体により１つの仮想論理ネットワークを構成し、同様に、他の条件毎に該条件を満たす移動体により別の仮想論理ネットワークを構成する。すなわち、仮想論理ネットワーク毎に、メンバーデーブルＭＢＴｉとリソーステーブルＲＳＴｉを生成して仮想論理ネットワークを構成する。メンバーテーブルＭＢＴｉは、仮想論理ネットワークを構成するメンバーを示し、リソーステーブルＲＳＴｉは、各メンバーの能力（通信手段、入出力手段、提供する情報）ＲＭｉｊを示す。
【００２７】
図１では、仮想論理ネットワークとして、周辺車両ドライバネットワークＮＷ１、仲間ネットワークＮＷ２、同一車線走行ネットワークＮＷ３、通信ナビユーザネットワークＮＷ４が示されている。
【００２８】
周辺車両ドライバネットワークＮＷ１は、着目車両の周辺車両、周辺ドライバ、歩行者をメンバーとする仮想論理ネットワークで、位置情報に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。仲間ネットワークＮＷ２は、友人、仲間、家族などでグループを形成してドライブする場合、該グループを形成する車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、ドライバ属性に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。
【００２９】
同一車線走行ネットワークＮＷ３は、着目車両と同一車線上、同一方面走行中の車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、各車両の位置情報及び着目車両の誘導経路に基づいてこのネットワークを所属させるか否かを決定する。通信ナビユーザネットワークＮＷ４は、地図データを相互に融通できる車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、車載機器属性に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。
【００３０】
▲３▼ついで、車両通信装置は、ドライバや車両の環境及び状況変化により、あるいはドライバの要求により、前記複数の仮想論理ネットワークから必要な情報を提供可能な仮想論理ネットワークを選択し、この選択された仮想論理ネットワークを実稼動ネットワークとし、この実稼動ネットワークを構成する所定のメンバー（移動体）に接続して必要な情報を要求し、あるいは通知する。例えば、車両通信装置は、着目車両の速度が所定時間以上連続して低速になったことを検出すれば、同一車線走行ネットワークＮＷ３を実稼動ネットワークとする。
【００３１】
ついで、該実稼動ネットワークのメンバー（車両）の能力（現在位置）を調べ、前方の車両あるいは中間の車両を求め、該車両に対して車速を送るよう要求する。ここで、もし、送られてきた車速が設定速度以下の低速であれば、前方混雑と判定できる。あるいは、車両通信装置は、自動車が幹線道路への進入を検出すれば、周辺車両ドライバネットワークＮＷ１を実稼動ネットワークとする。ついて、実稼動ネットワークのメンバー（車両）の能力（現在位置）を調べ、前記幹線道路あるいは高速道路上の自車より後方の車両を求め、該車両に対してこれから進入する旨の通知を送る。なお、該車両より了解の通知を受ければ、進入完了後、この車両にお礼のメッセージを送る。
【００３２】
次に、車車間通信の構成について説明する。図２は、車車間通信装置の構成を説明するための図である。各車両には同一構成の車車間通信装置３０が設けられている。なお、車両通信装置は車車間通信装置に相当する。
【００３３】
図２に示すように、車車間通信装置３０は、車車間送受信部３１と、車車間通信制御部３２とを有する。また、車車間通信制御部３２は、リソースデータベース３３を有する。車車間通信制御部３２は、リソース検索エンジン４０と、仮想ネットワークメンバー設定ブロック４１と、メンバーテーブルＭＢＴｉと、リソーステーブルＲＳＴｉと、自動状況判断バックエンド部４４と、仮想ネットワーク選択手段４５とを有する。
【００３４】
また、リソースデータベース３３は、地図データベース３４、ノウハウデータベース３５、ユーザプロファイルデータベース３６、緊急データベース37を有する。それぞれのデータベース情報は以下の通りである。
【００３５】
地図データベース３４には、一時的に地図データを相互利用できるように工夫された地図データベースであり、地図データベース３４の内容は、位置関連ＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｔ：施設）情報などが記憶されている。ノウハウデータベース３５には、個人が日常走行している道路に関する統計的な情報、ローカル情報が入ったデータベースである。ノウハウデータベース３５の内容は、道路ノウハウ、統計的なノウハウ、ローカル情報などが記憶されている。
【００３６】
ユーザプロファイルデータベース３６には、ドライバの個人情報、車種情報、嗜好情報、仲間情報、個人ＤＢ情報、車載機個別ＩＤ、所有車載機情報などが記憶されている。緊急データベース３７には、緊急時に必要となる情報を集めたデータベースであり、緊急時の種類としては、故障、事故などが記憶されている。
【００３７】
次に、仮想論理ネットワークのメンバーテーブル作成シーケンスについて説明する。
（１）通信（交信）を行う方法
自車から車車間通信により、周期的に（例えば１秒に１回）周囲に交信可能な車両（車車間通信機器を持っている車）があるかどうかを、電波を出して応答を待つ。電波を受けた車両は、その問いかけに対して応答を返すことにより、相互間でネットワークを構成する。交換情報は、少なくとも車両を特定できる個別ＩＤを含むことが必要である。個別ＩＤとしては、メーカーで決めたＩＤであっても構わないが、Ｉｐｖ６等の情報を使用しても構わない。
【００３８】
ネットワークが完成すると、他車と自車間で車車間通信制御部３２の制御で通信が行われ、リソースデータベース３３の情報や車両現在位置等の情報交換が行われる。すなわち、車車間通信制御部３２のリソース検索エンジン４０は、自動的に他車と通信可能な状態を判断し、他車との接続を行うことにより情報交換を行う。
【００３９】
次に、仮想ネットワークメンバー選定ブロック４１は、受信情報を参照して、仮想論理ネットワーク毎に、他車がこの仮想論理ネットワークのメンバー選定条件にマッチするかどうかを判断し、マッチすれば、この仮想論理ネットワークのメンバーとして対応するメンバーテーブルＭＢＴｉに登録する。また、メンバーテーブルＭＴＢｉにメンバーＩＤを登録すると同時に、メンバーが所有するそのネットワークに関係するリソースをリソーステーブルＲＳＴｉに登録する。なお、リソーステーブルＲＳＴｉに登録するリソースは、仮想ネットワークテーブルの種類によって異なる。
【００４０】
（２）交換・情報
車車間で交換・登録する情報、リソース内容は、仮想論理ネットワークによって異なる。図３は、車車間で交換する情報（ＰＳＳデータ）の内容を示した図である。図３に示すように、ＰＳＳデータには、アイドリングデータ、ＰＳＳ−ＩＤ、自車位置情報、進行方向情報、ネットワークコード、オプションデータが含まれる。
【００４１】
アイドリングデータは、ＰＳＳ−ＩＤを安定通信するための同期信号である。ＰＳＳ−ＩＤは、ＰＳＳターミナルを搭載した車輌は、常時無線通信を行い、別のＰＳＳターミナル搭載車を探す。ＰＳＳターミナル搭載車は、このＰＳＳ−ＩＤを含む無線信号を受信した場合、その相手とＰＳＳネットワークを形成する。なお、ネットワークコードの内容に関係なく、このＰＳＳ−ＩＤ判別により、常時ＰＳＳネットワークが形成される。自車位置情報は、ＰＳＳターミナル搭載車の自車位置を示す部分である。進行方向情報は、ＰＳＳターミナル搭載車の進行方向を示す部分である。
【００４２】
ネットワークコードは、形成するネットワークを判別するためのコードであり、ネットワークコードは、例えば、周辺車両ドライバネットワークの場合、「０００１」、仲間ネットワークの場合、「０００２」、同一車両走行ネットワークの場合、「０００３」、通信ナビユーザネットワークの場合、「０００４」のようになる。このネットワークコードは、ネットワーク形成要求時又はネットワーク形成中にどのネットワークかを表す部分である。オプションデータは、自車位置情報、進行方向情報以外に、ネットワーク毎に必要な情報を追加する部分を示している。
【００４３】
次に、実稼動ネットワークの選択と通信について説明する。車車間通信制御部３２の自動状況判断バックエンド部４４は、ドライバや車両の環境及び状況により、あるいはドライバの要求により複数の仮想論理ネットワークから必要な情報を提供可能な仮想論理ネットワークを仮想論理ネットワーク選択手段４５により選択し、この選択された仮想論理ネットワークを実稼動ネットワークとし、この実稼動ネットワークを構成する所定の移動体に接続して必要な情報を要求し、あるいは通知する。
【００４４】
実稼動ネットワークを選択して通信を行うタイミングは、自車環境変化、自車状況変化、ドライバ周囲の環境変化、ドライバ要求、ドライバの感情変化等のタイミングである。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る車車間通信装置について説明する。図４は、本実施の形態に係る車車間通信装置のブロック図である。なお、図２と同一箇所については同一符号を付するものとする。図４に示すように、車車間通信装置３０は、車車間送受信部３１と、車車間通信制御部３２とを有する。また、車車間送受信部３１は、受信部３１１と、送信部３１２とを有する。
【００４６】
また、車車間通信制御部３２は、受信メッセージ解析部３２１と、仮想ネットワーク構成部３２２と、仮想ネットワーク保持部３２３と、自動状況判断バックエンド部４４と、送信メッセージ作成部３２４と、リソースデータベース３３と、位置検出部３２５と、入力部３２８と、検出センサ３２９とを有する。また、自動状況判断バックエンド部４４は、環境・状況監視部４４１と、要求入力部４４２と、仮想ネットワーク選択部４４３と、通信先決定メッセージ作成部４４４とを有する。
【００４７】
受信メッセージ解析部３２１は、受信部３１１からの受信メッセージを解析し、このメッセージが通信先車両のＩＤ情報、リソース内容、自車位置情報等であれば、仮想ネットワーク構成部３２２に入力する。また、受信メッセージ解析部３２１は、受信メッセージに含まれていた自車位置情報をナビゲーション装置１００の経路探索処理部１１６に出力する。この自車位置情報を受信した経路探索処理部１１６は、車車間通信装置３０からの各車両の自車位置情報に基づいて、探索した複数の案内経路の中から車車間通信が可能な案内経路を優先的に選択する。
【００４８】
仮想ネットワーク構成部３２２は、図２のリソース検索エンジン４０及び仮想メンバー選定ブロック４１に対応するもので、これらと同様の処理を行う。すなわち、仮想ネットワーク構成部３２２は、受信情報を参照して通信先車両の所属する仮想論理ネットワークを求め、この通信先車両を仮想論理ネットワークのメンバーとして仮想ネットワークテーブル保持部３２３のメンバーテーブルＭＢＴｉに登録し、同時に、通信先車両が所有するそのネットワークに関係するリソースをリソーステーブルＲＳＴｉに登録する。
【００４９】
車車間通信制御部３２は、自分のＩＤ情報、リソース内容等を他車に送信する場合には、送信メッセージ作成部３２４を制御してこれら情報を送信させるようにする。送信メッセージ作成部３２４は、リソースデータベース３３の各種情報や位置検出部３２５で検出した自車位置情報などを用いてＩＤ情報、リソース内容等を作成し、送信部３１２を介して相手車両に向けて送信する。
【００５０】
また、幾つかの仮想論理ネットワークが構成されている状態において、自動状況判断バックエンド部４４の環境状況監視部４４１は、ドライバや車両の環境及び状況を監視し、監視結果を仮想ネットワーク選択部４４３へ出力する。
また、要求入力部４４２は、ドライバの要求を仮想ネットワーク選択部４４３へ出力する。
【００５１】
仮想ネットワーク選択部４４３は、両者の環境・状況、ドライバの感情・体調変化並びドライバの要求に応じて、複数の仮想論理ネットワークから最適な仮想論理ネットワークを選択する。通信先決定・メッセージ作成部４４４は、選択された仮想論理ネットワークを実稼動ネットワークとし、かつ、必要な情報を要求、あるいは通知するための送信メッセージを作成し、メッセージを、実稼動ネットワークを構成する所定の移動体に向けて送信する。
【００５２】
次に、情報要求メッセージあるいは情報通信メッセージを受信した場合に車車間通信制御部３２の処理について説明する。受信メッセージ解析部３２１は、受信メッセージすなわち、情報メッセージあるいは情報通知メッセージを送信メッセージ作成部３２４に入力する。通信メッセージ作成部３２４は、入力部３２８から入力されたデータ、検出センサ３２９により検出されたデータ、リソースデータベース３３に保持されているデータを用いて相手からの要求に基づいた応答メッセージを作成して送信部３１２を介して送信する。
【００５３】
次に、ナビゲーション装置について説明する。図５は、本実施の形態に係るナビゲーション装置を説明するための図である。図５に示すように、ナビゲーション装置１００は、ナビゲーションコントローラ１０１と、記憶部１０２と、ディスク読取装置１０３と、リモートコントロール（リモコン）ユニット１０４と、ＧＰＳ受信機１０５と、自律航法センサ１０６と、ディスプレイ装置１０７とを有する。
【００５４】
ナビゲーションコントローラ１０１は、ナビゲーション装置１００全体を制御する。記憶部１０２は、階層化構造の地図データと、経路探索用データ等が記録されている。ここで、経路探索用データとは、階層化構造の地図データに対応し、道路網の情報量の多い下位レベルから道路網の情報量の少ない上位レベルに階層化されたデータをいうものとする。また、この記憶部１０２は、書き込みが可能に構成され、例えば、ハードディスクなどを用いることができる。なお、この記憶部１０２は、ＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）などの着脱可能なものを用いることもできる。また、経路探索用プログラムはこの記憶部１０２に記憶されている。
【００５５】
ディスク読取装置１０３は、記憶部１０２に記録された地図データと、経路探索用データを読み出す。リモコンユニット１０４は、利用者が各種の指示を入力する操作部である。このリモコンユニット１０４は、経路探索指示を与えるための探索キー、経路誘導モードの設定に用いる経路誘導モードキー、目的地入力キー、上下左右のカーソルキー、地図の縮小／拡大キー、表示画面上のカーソル位置にある項目の確定を行う設定キー等の各種操作キーを備えており、キーの操作状態に応じた赤外線信号をナビゲーションコントローラ１０１に向けて送信する。
【００５６】
ＧＰＳ受信機１０５および自律航法センサ１０６は、自車位置と自車方位の検出を行う。このＧＰＳ受信機１０５は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算し、これらを測位時刻とともに出力する。また、自律航法センサ１０６は、車両回転角度を相対方位として検出する振動ジャイロ等の角度センサと、所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサとを備えており、車両の相対位置および方位を計算する。
【００５７】
ディスプレイ装置１０７は、地図画像や誘導経路等を表示する。このディスプレイ装置１０７は、ナビゲーションコントローラ１から出力される描画データに基づいて、自車周辺の地図画像を車両位置マークや出発地マーク、目的地マーク等とともに表示したり、この地図上に誘導経路等を表示したりする。
【００５８】
次に、ナビゲーションコントローラ１０１について説明する。図５に示すように、ナビゲーションコントローラ１０１は、データバッファ１１０と、地図描画部１１２と、ＶＲＡＭ１１３と、画像合成部１１４と、車両位置計算部１１５と、経路探索処理部１１６と、誘導経路メモリ１１７と、誘導経路描画部１１８と、マーク画像描画部１１９と、リモコン制御部１２０と、カーソル位置計算部１２１と、操作画面発生部１２２とを有する。
【００５９】
データバッファ１１０は、ディスク読取装置１０３によって記憶部１０２から読み出された階層化構造の地図データを一時的に格納するものである。地図描画部１１２は、データバッファ１１０に格納された地図データに含まれる描画ユニットに基づいて、表示に必要な地図描画データを作成する。作成された地図描画データはＶＲＡＭ１１３に格納される。
【００６０】
画像合成部１１４は、ＶＲＡＭ１１３から読み出した地図描画データや、誘導経路描画部１１８、マーク画像描画部１１９、操作画面発生部１２２のそれぞれから出力される描画データを重ねて画像合成を行い、合成描画データをディスプレイ装置１０７に出力する。車両位置計算部１１５は、ＧＰＳ受信機１０５および自律航法センサ１０６の各検出データに基づいて自車位置を計算するとともに、計算した自車位置が地図データの道路上にない場合には、自車位置を修正するマップマッチング処理を行う。
【００６１】
また、車両位置計算部１１５は、計算した自車位置を制御部１１１に出力する。経路探索処理部１１６は、あらかじめ設定された目的地と出発地との間を所定の条件下で結ぶ走行経路を探索する。例えば、距離最短、時間最短等の各種の条件下で、コストが最小となる走行経路が誘導経路として設定される。経路探索の代表的な手法としては、ダイクストラ法や横型探索法が知られている。
【００６２】
また、経路探索処理部１１６は、ルート設定条件を設定し（第１の段階）、設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索し（第２の段階）、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を車車間通信装置３０の受信メッセージ解析部３２１から取得し（第３の段階）、取得した前記各車両の位置情報に基づいて、上記により探索された複数の案内経路の中から車車間通信が可能な案内経路を優先的に選択する（第４の段階）。
【００６３】
また、経路探索処理部１１６は、案内経路を選択するに際し、上記により取得した各車両の位置情報に基づいて、各案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を車車間通信が可能な案内経路として選択するようにしてもよい。また、経路探索処理部１１６は、所定のプログラムを記憶部１０２より読み込んで、上記各処理を実行する。経路探索処理部１１６によって設定された誘導経路は、出発地から目的地までのノードの集合として表されて誘導経路メモリ１７に記憶される。
【００６４】
誘導経路描画部１１８は、経路探索処理部１１６によって設定されて誘導経路メモリ１１７に記憶された誘導経路データの中から、その時点でＶＲＡＭ１１３に描画された地図エリアに含まれるものを選び出し、誘導経路を地図画像上に重ねて表示するための誘導経路描画データを作成する。マーク画像描画部１１９は、マップマッチング処理された後の自車位置に車両位置マークを発生したり、所定形状を有するカーソルマークを発生するための描画データを作成する。
【００６５】
次に、本実施の形態に係るナビゲーション装置で実行される全体処理のフローチャートを示す。図６は、ディスプレイ装置１０７に表示するルート設定条件画面を示す図である。また、図７は、ルート設定の途中画面でＰＳＳネットワーク優先の選択をユーザに問い合わせている状態を示す図である。また、図８は、本実施の形態に係るナビゲーション装置のルート探索を説明するための図である。また、図９は、ナビゲーション装置で実行される全体処理のフローチャートを示す図である。
【００６６】
図９に示す処理は、電源投入によってスタートし、電源オフによって終了する。この電源投入及びオフは、ナビゲーション装置の電源自体がオン・オフされるか、または車両のエンジンスタートキー（イグニッションスイッチ）のオン・オフで実行される。
【００６７】
ルート設定条件表示処理（ステップ１１）は、ディスプレイ装置１０７にルート設定条件画面をユーザに提供する処理である。図６に示すように、ディスプレイ装置１０７のルート設定条件の設定画面には、▲１▼距離優先、▲２▼時間優先、▲３▼ＰＳＳネットワーク優先の３つのルート設定条件が示されている。
【００６８】
▲１▼の距離優先は、現在位置から目的地までの経路沿いの距離が最も短くなる案内経路を探索したい場合に選択する。▲２▼の時間優先は、現在位置から目的地へ到達するのにようする時間が最短となる案内経路を探索したい場合に選択する。▲３▼のＰＳＳネットワーク優先は、現在位置から目的地までの経路沿いに車車間通信ネットワークに接続可能な車両の密度が最も高いルートを探索したい場合に選択する。
【００６９】
具体的には、ユーザは、ディスプレイ装置１０７に表示された図６に示すルート設定条件入力画面を見ながら、車車間通信を長時間安定して継続させたい場合には、図６に示す「ＰＳＳネットワーク優先」のルート設定条件をリモコン１０４などを用いて選択する。この「ＰＳＳネットワーク優先」のルート設定条件は、リモコン制御部１２０、カーソル位置計算部１２１を介して、経路探索処理部１１６に入力され、経路探索処理部１１６は、ルート設定条件を設定する。なお、図示しないタッチパネルにより選択するようにしてもよい。
【００７０】
なお、図６では、ルートを設定する条件の段階で、ルート設定条件画面にＰＳＳネットワーク優先を設定することができるようにしているが、図７に示すように、ルート設定の途中画面において、ＰＳＳネットワーク優先の選択画面を表示するようにしてもよい。
【００７１】
次に、現在位置処理（ステップ１２）では、ナビゲーション装置１００が積載された移動体の地理座標（緯度、経度及び高度）を検出する。つまり、ＧＰＳ受信機１０５によって、地球周りを周回している複数の衛星から電波が受信される。この各衛星からの電波により、各衛星の座標位置、衛星における電波発信時間、及びＧＰＳ受信機１０５での電波受信時間が検出される。これらの情報から、各衛星との距離が演算によって求められる。この求められた移動体の座標位置は、現在位置データとして車両位置計算部１１５から経路探索処理部１１６に出力される。
【００７２】
目的地設定処理（ステップ１３）では、使用者の希望する目的地の地理座標を登録目的地データとしてセットする。例えば、ディスプレイ装置１０７上に表示される道路地図などを利用して、使用者により目的地の座標が指定される。この使用者による目的地指定操作が行われると、目的地の地理座標等の情報データが登録目的地データとして、カーソル位置計算部１２１を介して経路探索処理部１１６に入力される。
【００７３】
経路探索処理（ステップ１４）では、案内開始地点データから、最終案内地点データまでの複数の経路を探索する。具体的には、経路探索処理部１１６には、自車位置信号、地図信号、「現在地」「経由地」「目的地」信号のほか、データバッファ１１０からフオーカス位置が入力され、その内部では、上記各種信号に基づき、「距離優先」、「時間優先」「ＰＳＳネットワーク優先」のいずれを優先して経路探索を行うかの自動判別を行って、そのいずれかの優先を決定し、その決定に基づいて経路探索を行う。この経路探索処理部１１６からの信号は、誘導経路メモリ１１７に記憶され、その信号は、誘導経路描画部１１８に出力される。
【００７４】
図８では、経路探索処理部１１６での探索処理の結果、ルートＡとルートＢの二つの案内経路が探索されている例を示している。
【００７５】
経路選択処理（ステップ１５）では、ステップ１４の経路探索処理で探索された複数の経路から一つの経路を選択する処理を行う。詳細は後述する。
【００７６】
案内・表示処理（ステップ１６）では、ステップ１５の経路選択処理でも選択された案内経路をディスプレイ装置１０７に表示する。なお、このディスプレイ装置１０７に表示される案内経路は、表示地図上において識別可能なように表示される。例えば、ディスプレイ装置１０７に表示される地図上で、案内経路が色違い表示されるなど特徴的に表示される。さらに、この案内経路にしたがって、移動体が良好に走行できるように道路の案内情報が図示しないスピーカから発音される。
【００７７】
次に、ステップ１５の経路選択処理について詳細に説明する。図１０は、経路選択処理のフローチャートを示す図である。ステップ１５１において、経路探索処理部１１６は、物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する。つまり、経路探索処理部１１６は、車車間通信装置３０の受信メッセージ解析部３２１から車車間通信ネットワークに接続可能な各車両の自車位置情報を取得する。なお、経路探索処理部１１６は、渋滞ネットワークなどのユーザにとって不利なネットワークは、接続可能なネットワークとは判断しない。
【００７８】
ステップ１５２において、ステップ１４の経路探索処理で探索された各経路における車両密度を算出する。このとき、ステップ１５１により取得した各車両の位置情報から、ステップ１４で探索された各案内経路における車両密度を算出する。図１１は、各案内経路における車車間通信可能が可能な車両の台数と、車両密度の関係を示す図である。図１１に示すように、車車間通信通信が可能な車両の台数は、車車間通信装置３０が受信したＰＳＳデータに含まれる各車両の自車位置情報に基づいて得たものである。図８に示すように、ルートＡには車車間通信が可能な車両が９台存在し、ルートＢには、車車間通信が可能な車両が０台存在するので、ルートＡの車両密度が最も高く、ルートＢの車両密度は低いと算出される。
【００７９】
ステップ１５３において、経路探索処理部１１６は、取得した各車両の位置情報に基づいて、ステップ１４で探索された複数の案内経路の中から車車間通信が可能な案内経路を優先的に選択する。このとき、ステップ１５２で算出した車両密度が最も高い案内経路を車車間通信が可能な案内経路として選択するようにしている。
【００８０】
従って、図８に示すように、経路探索処理部１１６により、案内経路としてルートＡが選択される。ルートＡは車車間通信が可能な車両密度が高いため、ユーザは、車車間通信ネットワークを継続して使用することができる。なお、案内経路としてルートＢが選択された場合には、ルートＢは車車間通信が可能な車両密度が低いため、ユーザは、車車間通信ネットワークを形成することができないため、車車間通信ネットワークを継続して使用することができない。
【００８１】
以上本実施の形態に係るナビゲーション装置１００によれば、経路探索において、ルートＡと、ルートＢの経路が探索され、また、このルートＡとルートＢに関する車両密度を求め、この車両密度に基づいて、車車間通信に最適なルートを選択するようにしたので、車車間通信を長時間安定して継続させることができる。これにより、また、「車々間チャットの継続」や「車々間プローブ情報入手」などが容易になる。
【００８２】
また、図９及び図１０に示した経路探索処理部１１６が行う各処理は、経路探索用プログラムによって実行される。経路探索用プログラムは、ハードウエアと協働し、ハードウエアと一体となって経路探索を行う。また、経路探索方法は、経路探索用プログラムとして、ＦＤ、ＨＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されており、それぞれが対応する外部記憶装置に装着され、実行時に読み出されてＲＡＭにロードされる。なお、経路探索用プログラムが記憶される記憶媒体は、ＲＯＭ等の半導体メモリでも良い。
【００８３】
以上、本発明の一実施の形態を説明した。本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。
【００８４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、車車間通信を長時間安定して継続できる経路探索方法、ナビゲーション装置及び経路探索用プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態に係る車車間通信の概略を説明するための図である。
【図２】 車車間通信装置の構成を説明するための図である。
【図３】 車車間で交換する情報を示した図である。
【図４】 本実施の形態に係る車車間通信装置のブロック図である。
【図５】 本実施の形態に係るナビゲーション装置を説明するための図である。
【図６】 ディスプレイに表示するルート設定条件画面を示す図である。
【図７】 ルート設定の途中画面でＰＳＳネットワーク優先の選択をユーザに問い合わせている状態を示す図である。
【図８】 ルート探索を説明するための図である。
【図９】 ナビゲーション装置で実行される全体処理のフローチャートを示す図である。
【図１０】 経路選択処理のフローチャートを示す図である。
【図１１】各経路における車車間通信可能が可能な車両の台数と、車両密度の関係を示す図である。
【符号の説明】
３０ 車車間通信装置
３２ 車車間通信制御部
３２１ 受信メッセージ解析部
１００ ナビゲーション装置
１０７ ディスプレイ装置
１１６ 経路探索処理部
Claims (3)
- ルート設定条件を設定する第１の段階と、
該第１の段階により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の段階と、
物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の段階と、
該第３の段階により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の段階により探索した各案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の段階と、を有することを特徴とする経路探索方法。 - 目的地までの案内経路を探索する経路探索機能を有するナビゲーション装置において、
ルート設定条件を設定する第１の手段と、
該第１の手段により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の手段と、
物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の手段と、
該第３の手段により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の手段により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の手段と、を有することを特徴とするナビゲーション装置。 - 目的地までの案内経路を探索するためにコンピュータを、
ルート設定条件を設定する第１の手段、
該第１の手段により設定されたルート設定条件及び所定の探索条件に基づいて、目的地までの案内経路を複数探索する第２の手段、
物理ネットワークを介して車車間通信を行っている各車両の位置情報を取得する第３の手段、
該第３の手段により取得した前記各車両の位置情報に基づいて、前記第２の手段により探索した複数の案内経路における車両密度を算出し、算出した車両密度が最も高い案内経路を選択することにより、車車間通信ネットワークが形成できる案内経路を優先的に選択する第４の手段として機能させるための経路探索用プログラム。
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