JP4268727B2 - 車両ナビゲーション・システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概略的には、車両ナビゲーション・システムにおける経路設定に関し、より具体的には、生成された経路上の対応する統計的危険をユーザーが回避又は最小にするのを可能とする、統計的危険指数の様な、ユーザーが選択可能な経路設定オプションを含む経路選択の基準に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両ナビゲーション・システムは広く知られたものとなった。その様なシステムにおいて、車両のドライバーをナビゲーションで補助するのに、地図データベースが用いられる。現在位置と所望の目的地とに基き、ナビゲーション・コンピューターは、その２地点の間の最適経路を生成する。そしてその経路はドライバーに対し、視覚的に表示されることになる。方向転換毎の指示及び／又は経路の説明を、視覚的及び／又は音声的に与えることがある。
【０００３】
所定の最適化基準に従い、最も望ましいものである経路を設定するために、種々の技術が開発されてきた。一般的に、マップ・データベースは、経路区間からなり、各区間は２つの端点又は交差点を結合する。最適経路を求めるのに広く用いられる方法の一つがダイクストラ法であり、マップ・データベース中の各経路区間がコストつまり重みを伴っている。現在の位置と目的地との間の種々の潜在的経路の重みの合計は、経路が全体として最も小さな重みを持って選択される様に、計算され、比較される。
【０００４】
従来技術のシステムにおいて、最適化基準は、最短又は最速経路のいずれかであるのが一般的である。加えて、高速道路を避ける、高速道路の使用を最大にする、又は有料道路を避けるといった選択が設けられている。それで、経路区間は、それに付随した複数の重み及び／又は他の属性を持つことがある。例えば、特定の経路区間には、距離の重み及び走行時間の重みが、付随する。生成された経路は、ドライバーが好む最適化手法に従い、種々の利用可能な重みを用いて、最適化される。加えて、多くの従来技術のシステムは、道路が工事で閉鎖されていたり、データベースにエラーがある時などに、経路中への利用の考慮から除外されるべき特定の経路区間を、ドライバーが特定するのを可能としている。そうでない場合は、ドライバーは、経路最適化基準に対してや、それらがどの様に適用されるかについて制御する手段を殆ど持っていなかった。
【０００５】
ナビゲーション・システムは、ドライバーが不慣れな地域を通行するのを補助するのに、用いられることがある。距離及び時間に関してや、高速道路又は有料道路を避けることなどについて最適化されていることを知っている以外に、従来技術のナビゲーション・システムのユーザーは、経路が通り抜ける地域の一般的に知られている危険特性を、知ることがなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、統計的危険指数を用いての経路最適化を行ない、生成したナビゲーション経路を進化させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車用ナビゲーション経路を生成する方法を提供し、そこにおいて、経路は当初の位置を目的地につなぐものである。ナビゲーション経路は、経路区間のデータベースから選択される複数の経路区間を含む。データベースは、それぞれの経路区間に付随した属性を含む。属性は、評価され、それぞれの経路区間に対して割付けられた統計的危険指数を含む。ナビゲーション経路に対して最適化されるべき経路基準が設定される。経路基準は、統計的危険指数を含む。種々の潜在的ナビゲーション経路について、経路基準に従って、重みの合計が比較される。ナビゲーション経路は、それに対して経路基準がほぼ最適化されている潜在的ナビゲーション経路の一つとして、選択される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、ナビゲーション・エンジン１１及びナビゲーション・データベース１２を持つナビゲーション制御器１０を含む、車両用ナビゲーション・システムを示す。マン・マシン・インターフェース（MMI）１３は、LCDマトリックス・ディスプレーの様な視覚的ディスプレー及び、プッシュボタンやキーパッドの様なマニュアル入力部を含む。ユーザーに対する聴覚的ナビゲーション指示を生成するために、音声生成器１６をナビゲーション制御器１０へ接続することもある。車両位置探知器１７が、現在の車両位置を与えるために、ナビゲーション制御器１０へ接続される。探知器１７は、グローバル・ポジショニング・システム（GPS）受信機、車両運動センサー及び／又は他の公知の車両位置特定手段から、構成され得る。ナビゲーション・システムはまた、例えば遠隔的に供給されるナビゲーション又は交通データを受けるのに、ナビゲーション制御器１０に結合される無線通信リンク１８を含むことがある。
【０００９】
ナビゲーション・システムの動作方法の全体が図２に示される。ステップ２０において、現在の車両位置が求められ、ユーザーが、マニュアル又は音声入力により、所望の目的地を入力する。ステップ３１において、現在の位置から所望の目的地までの通行のための経路が生成される。ステップ２２において、経路に沿っての方向転換指示に従う様に、経路誘導がドライバーに対してなされる。経路誘導中において、方向変換指示の提供を整合し、そして設定経路からの逸脱を検出するために、車両の位置が監視される。経路逸脱状態が検出される場合には、ステップ２３において経路逸脱ルーチンが実行され、それはステップ２１での新しい経路の再計算を含むことがある。
【００１０】
図３には、本発明の危険指数化経路生成法を用いるための、一連の表示メニューが示されている。メイン・メニュー２５は、目的地入力、目的地メモリー及びシステム設定のための選択肢を含む。ナビゲーション経路の設定は、「目的地入力」を選ぶことから始まる。次に、目的地入力メニュー２６が現れ、そこで番地、交差点、又は名所の選択肢の中から、目的地入力の形式が選ばれる。「番地」選択が選ばれたと仮定すると、番地メニュー２７が現れ、国／州、市及び／又は目的地の番地の文字入力を可能とする。他の適切なメニューが、交差点又は名所に関連して目的地を入力するのに、用いられることもあろう。
【００１１】
目的地が特定された後で、経路設定オプション・メニュー２８が現れ、経路生成中に種々の経路設定オプションのユーザーの選択を考慮することが可能となる。例えば、ユーザーは、最短経路、高速道路を避ける経路、又は危険指数化経路計算の間で、選択することがあり得る。
【００１２】
危険指数は、データベース中において各経路区間を含む地図上の領域に対し割付けられた犯罪評価の様な統計的危険指数からなるのが好ましい。例えば、法律執行機関により編集された統計を、地理的領域における所定の犯罪率の評価値として、数値得点を生成するのに、用いることが出来る。アメリカにおいて、この種のデータは、FBIの統一犯罪報告に列挙された罪それぞれの加重平均値に基き、キャップ・インデックス・インコーポレーテッド（CAP Index, Inc.）により編集され販売されている。「危険指数」が、経路設定オプション・メニュー２８により選択される場合に、ユーザーは、いかなるレベルの危険指数を回避するの望むかを示す危険閾値を入力する様に促される。数値得点は、危険閾値の意味をより理解しやすくするために、全国平均に関連した値とされるのが好ましい。例えば、キャップ・インデックスは、全国平均が100点になる様に、危険指数得点を計算している。それで、例えば、全国平均の半分の危険は、50点の危険閾値に対応する。
【００１３】
経路設定オプションに従いナビゲーション経路が求められると、ディスプレーは誘導表示２９を表し、それは、車両が求められたナビゲーション経路に沿って進行するのにつれて、ナビゲーション地図及び／又は交差点毎のナビゲーション指示を含むことがある。
【００１４】
データベース中に経路区間の情報を含むフォーマットの一つが図４に示されている。加えて、データベースは、地図表示のために、地理的情報又はデータ点のプロット（不図示）を含むであろう。経路区間は、区間のID３０及び終点３１及び３２を含む。その経路区間が高速道路、有料道路、又は一方通行であるかを示すデータ・フラッグの様な、複数の属性３３乃至３６も用いられる。例えば、経路区間に付随する時間コスト及び距離コストを特定するために、一つ又はそれ以上の重み３７がデータベース中に記憶される。
【００１５】
全体の経路選択の基準に危険指数を含める本発明の方法の全体が、図５に示されている。ステップ４０において、最終的に選択されるナビゲーション経路に含まれる可能性がある潜在的な経路区間とそれらの属性が特定される。ステップ４１において、ユーザーにより選択された危険指数化経路設定オプションが、データベースへ適用される。３つのオプションの実施例及び参考例が図５に示される。つまり、1)経路設定オプションをクリアできない、つまり危険閾値より高い危険指数を持つものの、区間の考慮からの除外、2)危険指数に応じて求められた係数による経路区間の重みの修正、又は3)ダイクストラ法を用いての潜在経路についての重みの合計の計算に、危険指数重み係数を含めるか又は除くかのいずれかである様な、経路最適化自体の中における属性又は危険指数の採用又は非採用、が含まれる。
【００１６】
ステップ４２において、経路基準つまり重み合計を最適化しながら、目的地に到達する経路区間が選択される。ユーザーへもたらされる危険指数情報の量を最大化するために、危険指数化経路設定オプションが選択された場合に、ステップ４３において経路誘導段階中に、各経路区間に付随する統計的データ（つまり数値的危険指数）を示しながら、地図を表示することが出来る。
【００１７】
ステップ４１の実施例（つまり危険指数に従っての問題経路区間の除外）が、図６により詳細に示されている。犯罪評価データの様な、統計的危険データは、時間の経過で変化することがあるので、ステップ５０において、統計データが最新のものであるかが判断される。データベース（CD ROMに格納されるか無線通信リンクを通してダウンロードされるかに関わらず）は、いつデータが編集されたかを示すデータ・フィールドを含む。データベースの編集から所定の期間が経過した場合には、その様にユーザーに告知するために、ステップ５１において「古いデータ」という警告が表示される。ユーザーには、入手可能なデータを使い続けるというオプションが、ステップ５２において与えられる。ユーザーがデータを使わないという選択をする場合には、このプロセスから出る。そうでない場合には、ユーザーは続行でき、そして危険閾値がステップ５３において特定される。
【００１８】
ナビゲーション制御器内において記憶された所定の危険閾値が、ステップ５３において、用いられる。その代わりに、ユーザーが、危険閾値をカスタマイズする様に、促しても良い。ステップ５４において、潜在的経路区間が得られる。ステップ５６において、その区間が所望の目的地を含むかを判断するのに、検討がなされる。そうであれば、ステップ５９へ飛び、そこでは、評価すべき潜在的経路区間があるかを判断するのに検討がなされる。まだ区間があれば、ステップ５４へ戻り、そうでなければ、プロセスが実行されて、経路生成の次の一般的なステップが用いられる。
【００１９】
ステップ５５において区間が目的地を含んでいない場合には、ステップ５６において、区間が高速道路の属性を持っているかを判断する検討がなされる。それで、高速道路区間がその犯罪調査危険指数が高い値を持つ地域を通る場合でさえも、高速道路区間は、高目の指数により影響されない。高速道路は、停止回数が最小である最速通行路であるので、犯罪の高危険指数を持つ地域を通るとしても、潜在的に安全であるとみなされるであろう。それで、区間が高速道路である場合には、まだ別の経路区間があるかを検討するために、ステップ５９へと飛ぶ。区間が高速道路を含まない場合には、経路区間の危険指数とステップ５３において特定された危険閾値との間の比較が、ステップ５７においてなされる。区間の危険指数が閾値よりも高い場合には、ステップ５８において、その経路区間は潜在的ナビゲーション経路から消去される。ステップ５９において、更に経路区間があるかの検証がなされる。
【００２０】
図７は、種々の潜在的ナビゲーション経路の重みの合計を比較する一般的な例を示す。それで、潜在的なナビゲーション経路１は、対応する重みｗ１を持つ区間１、重みｗ2を持つ区間２そして、重みｗxを持つ区間ｘまで含む。潜在的経路１のコストつまり重みの合計は、ｗ1からｗxまでの重みの合計で、合計コストT1に等しくなる。同じ様に、潜在経路２は、重みｗyを持つ区間ｙまでの経路区間の別の組合わせを持つ。潜在的経路２の重みつまりコストの合計は、個々の重みの合計であり、T2に等しい。重みの合計T1又はT2の低い方を持つ潜在的経路が最適化された経路であり、最終的なナビゲーション経路として選択されるであろう。
【００２１】
図５のステップ４１の第１参考例に従うことにより、各潜在的経路の重みの合計の比較に先立ち、区間の重みを危険指数に従って修正することが出来る。その様な方法が、図８により詳細に示される。この方法は、図６に示された方法と類似しており、対応するステップに同じ図示符号が用いられる。図８の方法は、危険閾値が用いられていないということと、経路区間が完全に考慮から除外されることがないという点で、異なっている。それで、ステップ５５において経路区間が目的地を含んでおらず、ステップ５６において高速道路ではないことが判明した場合には、経路区間に付随した初期の重みが統計的危険指数に従い変換される。その変換は、経路区間に付随した重みがより大きな統計的危険指数に関連して増加させられる様になっているのが好ましい。この様にして、統計的危険指数が比較的大きな危険を示す場合には、潜在的経路に区間を含むことのコストがより大きくなる。対応する危険指数に直接従って、個々の重みを調整する線形関数が用いられても良い。代わりに、対応する危険指数が複数の所定の範囲のどこに入るかに応じて、個々の重みを所定量刻みで調整することも可能であろう。
【００２２】
図５のステップ４１における第２参考例に関しては、統計的危険指数に対応する別個の付加的な重み値を、それぞれの経路区間に対応して、データベースに記憶させることが出来る。用いられるダイクストラ法他の最適化手法は、重みの合計を求めるのに、付加的な重み値を考慮するか考慮しないかのいずれかに修正される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、統計的危険指数を用いての経路最適化を行ない、生成したナビゲーション経路の進化を実現することが出来る。ユーザーは、個別に最適化されたナビゲーション経路についての危険閾値をカスタマイズすることも出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いるナビゲーション・システムの要素を示すブロック図である。
【図２】本発明を組み込むことが出来るナビゲーション・システムの全体動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に従いナビゲーション・システムを制御する連続的な表示メニューを示す図である。
【図４】地図データベースにおける経路区間の構造を示す図表である。
【図５】本発明の作動方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明に従い経路生成に統計的危険指数を適用する実施例を示すフローチャートである。
【図７】別々の潜在的経路についての重みの合計の比較を示す図である。
【図８】統計的危険指数に従い、経路区間の重みを修正する参考例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ ナビゲーション・エンジン
１２ ナビゲーション・データベース
１３、１４、１５ 入力操作部

Claims (2)

1. 目的地を入力し、危険指数化経路設定オプションを選択する入力操作部、
   複数の経路区間及び、評価されそれぞれの上記経路区間に対して指標化された統計的危険指数を含み経路区間に付随する属性を含む、ナビゲーション・データベース、及び
   当初の位置と上記目的地との間のナビゲーション経路を与えるのに、上記ナビゲーション・データベースから経路区間を選択する、ナビゲーション・エンジン
   を有し、
   上記統計的危険指数は、上記各経路区間を含む地図上の地域に割付けられた所定の犯罪率の評価値であり、
   上記危険指数化経路設定オプションが選択される場合には、上記犯罪率の評価値が危険閾値よりも高い地域を通る経路区間を除外して、上記経路区間を選択する、
   車両ナビゲーション・システム。
2. 請求項１記載の車両ナビゲーション・システムにおいて、
   上記経路区間が高速道路の属性を持っている場合には、該高速道路の属性を持っている経路区間が、上記犯罪率の評価値が上記危険閾値よりも高い地域を通るものであっても、該高速道路の属性を持っている経路区間を除外しない、
   車両ナビゲーション・システム。

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