JP4776795B2 - ルーティング・ガイダンスを供給する方法及びシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナビゲーション・システムに関し、特に、本発明は、ルートガイダンスが以前に供給されていたナビゲーション・システムのルートからドライバがそれる場合にガイダンス（ガイダンス）を供給することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナビゲーション・システムは、所望の目的地へのルートを計算しかつルートを追従するためのガイダンス（ガイダンス）を提供するような、有用な機能を提供する。これらの機能を提供するために、ナビゲーション・システムは、道路及び交差点の位置、道路区間に沿った推定走行時間、道路に沿った速度制限等に関する情報を含む地図データを用いる。これらの種類の地図データを用いて、ナビゲーション・システムに含まれるプログラミング・アルゴリズムは、特定の目的地までの最適（例えば、最も速いか又は最も短い）ルートを見出すことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
あるナビゲーション・システムは、ルートガイダンスが提供されていたルートから車両がはずれたかどうか（即ち、車両が“オフ・ルート”になってしまった場合）を検出することができる機能を提供する。車両がオフ・ルートになってしまったということを検出することにより、ナビゲーション・システムは、目的地までの又はオリジナル・ルートまで戻る新しいルートを計算しかつ新しいルートに追従するために車両のドライバにガイダンスを提供する。この機能を提供することを複雑化する要因は、その時間中に車両の位置が変わりうる数秒間が新しいルートの計算に掛かるということである。従って、新しいルートが計算された出発点は、新しいルートを追従するためのガイダンスがドライバに利用可能である場合には数秒後には有効でないかもしれない。悪いことに、車両ドライバは、新しいルートを追従するためのルートガイダンスが利用可能であった前に交差点に出会ってかつ新しいルートの一部ではなかった交差点から導かれるパス（経路）を選択したかもしれない。これが発生した場合には、新しいルートが利用可能になった場合に、車両は、新しいルートからオフ・ルートであり、車両の位置から目的地まで或いは最初のルートに戻るように別の新しいルートの計算を必要とする。
【０００４】
従って、ナビゲーション・システムにおいて車両がオフ・ルートに行った場合にルートガイダンスをユーザに供給することの必要性がナビゲーション・システムに存在する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
これらの目的及び他の目的に取り組むために、本発明は、ルート案外がナビゲーション・システムによって提供された目的地までのルートから車両が逸脱した場合に車両のドライバにガイダンスを供給するためにナビゲーション・システムによって実行される方法を備えている。目的地までの新しい解決ルートの計算が実行されている間に車両により到達しうる交差点が識別される。各識別された交差点に対して、識別された交差点から導かれる可能なパスに関連付けられたコスト・ファクタは、新しい解決ルートが最小コスト・ファクタを伴うそれらのパスを含むという可能性を増大するために変更される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、ユーザが配置される車両が、ナビゲーション・システムによってルートガイダンスが先に供給された目的地までのルートから逸脱した場合にナビゲーション・システムのユーザに対して該ナビゲーション・システムを伴うガイダンスを供給する方法であって、車両がユーザがルートガイダンスを受け取っていたルートから逸脱したということを検出することにより、該車両の現在の位置から目的地までの新しいルートを計算する段階と；計算する段階の間に、該計算が実行されている間に現在の位置から車両が遭遇するであろうそれらの交差点に対して、ユーザがとると思われる現在位置からの経路を新しいルートが含む可能性がある確率を増大すべく交差点から導かれる経路に関連付けられた相対的コスト・ファクタを調整する段階とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明の方法では、新しいルートを追従するためのガイダンスをユーザに供給する段階を更に具備してもよい。
【０００８】
本発明の方法では、相対的に調整する段階は、定数で経路のそれぞれに関連付けられたコスト・ファクタを掛け合わせるようにしてもよい。
【０００９】
本発明の方法では、定数は、１０であってもよい。
【００１０】
本発明の方法では、コスト・ファクタのそれぞれは、交差点からの関連経路をとることに関連付けられた秒で表されるようにしてもよい。
【００１１】
本発明の方法では、コスト・ファクタは、ナビゲーション・システムによって用いられる地図データベースに含まれるように構成してもよい。
【００１２】
本発明の方法では、地図データベースは、車両に取付けられるように構成してもよい。
【００１３】
本発明の方法は、ユーザが配置される車両が、ナビゲーション・システムによってルートガイダンスが先に供給された目的地までのルートから逸脱した場合にナビゲーション・システムのユーザに対して該ナビゲーション・システムを伴うガイダンスを供給する方法であって、目的地までの新しい解決ルートの計算が実行されている間に車両によって到達することができるスレショルド内の交差点を識別する段階と；車両が識別された交差点のそれぞれからとるであろう最も可能性がある経路を予測する段階と；及び識別された交差点のそれぞれからとるであろう最も可能性がある経路を含む新しい解決ルートを計算する段階とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明の方法では、予測する段階は、識別された交差点から導かれる各経路に関連付けられたターン・コストを調整するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の方法では、ターン・コストのそれぞれは、秒で表されるようにしてもよい。
【００１６】
本発明の方法では、ターン・コストは、ナビゲーション・システムによって用いられる地図データベースに含まれるように構成してもよい。
【００１７】
本発明の方法では、地図データベースは、車両に取付けられるように構成してもよい。
【００１８】
本発明の方法では、新しい解決ルートを追従するためのガイダンスをユーザに供給する段階を更に具備してもよい。
【００１９】
本発明の方法では、予測する段階は、定数で各識別された交差点からの各経路に関連付けられたコスト・ファクタを掛け合わせる段階を具備するようにしてもよい。
【００２０】
本発明の方法では、定数は、１０であってもよい。
【００２１】
本発明の方法は、ルート・ガイダンスがナビゲーション・システムによって供給されていた目的地までの第１のルートから車両が逸脱した後で該車両がどこにいるかを予測すべく地図データベースを用いるナビゲーション・システムを用いる方法であって、ナビゲーション・システムによって目的地までの新しい解決ルートの計算が実行されている間に車両によって到達することができる交差点を識別する段階と；識別された交差点のそれぞれから導かれる可能な経路に関連付けられたターン・コストを識別する段階であり、ターン・コストは、地図データベースに含まれる、該段階と；ターン・コストを一時的に変更する段階と；及び一時的に変更されたターン・コストを用いて第２のルートを計算する段階とを具備することを特徴とする。
【００２２】
本発明の方法では、ナビゲーション・システムのユーザに第２のルートを追従するためのガイダンスを供給する段階を更に具備してもよい。
【００２３】
本発明の方法では、一時的に変更する段階は、ファクタでターン・コストを掛け合わせる段階を具備してもよい。
【００２４】
本発明の方法では、一時的に変更する段階は、比較的大きな数でターン・コストを掛け合わせる段階を具備してもよい。
【００２５】
【実施例】
Ｉ．例示的ナビゲーション・システム・プラットフォーム
Ａ．概略
図１を参照すると、ナビゲーション・システム１１０の例示的実施例が示されている。図１に示す実施例において、ナビゲーション・システム１１０は、自動車、トラック、またはバスのような、車両１１１に設置される。ナビゲーション・システム１１０は、ハードウェア及びソフトウェア・コンポーネントの組合せである。ナビゲーション・システム１１０のハードウェア・コンポーネントは、プロセッサ１１２、メモリ１２０、等を含みうる。図１の実施例において、また、ナビゲーション・システム１１０は、それが取付けられた車両１１１の位置を決定する測位システム（位置決めシステム）１２４を含む。測位システム１２４は、車両１１１のスピード、方位、方向、角加速度、等を感知するセンサ１２５または他のコンポーネントを含みうる。また、測位システム１２４は、ＧＰＳシステムを含みうる。
【００２６】
また、ナビゲーション・システム１１０は、ユーザ・インタフェース１３１を含む。ユーザ・インタフェース１３１は、ナビゲーション・システムのエンド・ユーザからの命令及び／又は入力を受け取るための適当な手段１２７を含む。命令受取り手段１２７は、キーボート、キーパッド、又は他の形式の入力パネル１２７（Ｐ）、マイクロフォン１２７（Ｍ）、並びにそれを介してエンド・ユーザがナビゲーション情報及びサービスを要求しうる音声認識ソフトウェア、等のような、エンド・ユーザ入力を受け入れる他の手段を含みうる。また、ユーザ・インタフェース１３１は、エンド・ユーザに情報を戻すように供給するための適当な手段１２９を含む。情報供給手段１２９は、それを介してナビゲーション・システム１１０からの情報及びサービスをエンド・ユーザに供給することができる（音声合成ハードウェア及びソフトウェアを含む）ディスプレイ１２９（Ｄ）及びスピーカ１２９（Ｓ）を含みうる。
【００２７】
以上のコンポーネントの全ては、通常のもの（或いは通常以外のもの）でありうるしかつこれらのコンポーネントの製造及び使用は、当業者に知られている。
【００２８】
Ｂ．地図データベース
エンド・ユーザにナビゲーション機能を供給するために、ナビゲーション・システム１１０は、地図データベース１４０を用いる。地図データベース１４０は、一つ以上の地図領域(geographic regions)又は網羅地域(coverage areas)に関する情報を含む。地図データベース１４０は、車両１１１に記憶されうるか、または代替的に、地図データベース１４０は、遠隔的に記憶されかつナビゲーション・システム１１０の一部でありうる無線通信システムを介して車両１１１のナビゲーション・システム１１０に対して利用可能になりうる。別の代替において、地図データベース１４０の一部は、車両１１に記憶されうるしかつ地図データベース１４０の一部は、遠隔位置に記憶されかつ遠隔位置から無線通信システムで車両１１１のナビゲーション・システム１１０に対して利用可能になりうる。
【００２９】
図１に示す実施例において、地図データベース１４０のあるもの又は全ては、車両１１１に設置される媒体１３２に記憶される。従って、ナビゲーション・システム１１０は、媒体１３２を取付けかつアクセスすることができるドライブ１１４（または他の適切な周辺機器）を含む。一実施例において、記憶媒体１３２は、ＣＤ−ＲＯＭディスクである。別の代替実施例において、記憶媒体１３２は、ドライバ１１４がＰＣＭＣＩＡスロットで置き換えられる場合にはＰＣＭＣＩＡカードでありうる。固定またはハードディスク、ＤＶＤディスクまたは他の現在入手可能な記憶媒体、並びに将来開発されうる記憶媒体を含む、様々な他の記憶媒体を用いうる。
【００３０】
地図データ１４０は、網羅された(covered)地図領域の道路の位置を特定するデータを含む。また、地図データ１４０は、道路に沿った走行方向に対する制限（例えば、一方通行路）、道路に沿った通りのアドレス(ストリート・アドレス：street addresses)、通りの名前(ストリート・ネーム：street names)、道路に沿った速度制限、交差点におけるターン（方向転換）制限、等のような、道路に関するデータを含む。また、地図データ１４０は、ホテル、レストラン、ミュージアム（博物館及び美術館）、スタジアム、オフィス、自動車販売会社、自動車修理工場、等のような、地図エリア(geographic area)において興味がある地点に関する情報を含む。また、地図データ１４０は、都市(cities)、町(towns)、又は他のコミュニティ(communities)のような、場所に関する情報を含む。地図データ１４０は、地図エリアに関する他の種類のデータを含みうる。
【００３１】
地図データ１４０は、様々な異なる形式をとりうる。一実施例において、地図データ１４０は、一つ以上のコンピュータ読み取り可能データ・ファイル又はデータベース１４１の形式である。地図データベースを形成しかつ編成（構成）する方法は、その開示が参考としてここに採り入れられる、米国特許第５，９５３，７２２号公報及び第５，９７４，４１９号公報、及び係属中の特許出願第０８／７４０、２９５号に開示されている。一実施例において、地図データベース１４１は、複数の道路区間データ記録を含む。各道路区間データ記録は、地図領域のナビゲート可能な道路の一部（または区間）を表す。地図データベースの一形式において、地図領域における各表示道路区間に対して少なくとも一つのデータベース・エントリ（“エンティティ”または“記録”とも称する）が存在する。各物理的道路区間は、道路区間の端点のそれぞれにおいて一つずつ、それに関連付けられる二つのノードを有する。この実施例において、地図データベースは、また、これらのノードを表す複数のデータ・エンティティを含む。（用語“区間(segment)”及び“ノード(node)”は、これらの物理的地図特徴（features）を記述するためのたった一つの用語を表しかつこれらの特徴に対する他の用語は、これらのコンセプトの範囲内に包含されることを意図する。）
データ属性は、表示道路区間の特徴または特性を記述するために各道路区間データ記録に関連付けられる。道路区間に関連付けられた種々の属性は、一つの道路区間記録に含まれうるか、または互いに相互参照される一つの形式の記録よりも多くに含まれうる。
【００３２】
図２は、地図データベース１４１に含まれる道路区間データ記録２２２のコンポーネントのあるものを示す。道路区間データ記録２２２は、地図データベースにおいて記録を識別することができる区間ＩＤ２２２（１）を含む。道路区間データ記録２２２は、表示道路区間の種々の属性に対するデータ・フィールド２２２（２）を含む。これらの属性は、道路に沿った速度制限（または速度制限範囲）、道路の形式（例えば、制御アクセス、ランプ、ブリッジ（架橋）、トンネル（遂道）、有料道路、フェリー、等）、機能的ランク(functional rank)、走行の許可された方向、アドレス範囲、名前、道路区間が一部である道路の高速道路指示、等を含む。
【００３３】
道路区間データ記録２２２は、道路区間の端点を識別するデータ２２２（３）を含む。一実施例では、これらのデータ２２２（３）は、表示道路区間の端点に対応するノードに対して規定されたノード・データ記録２２３（１）及び２２３（２）への参照（リファレンス）２２２（３）（１）（Ｌ）及び２２２（３）（１）（Ｒ）を含む。
【００３４】
また、道路区間データ記録２２２に関連付けられるものは、表示道路区間の端点のそれぞれにおける（もしあれば）有効後続区間を示しているデータ２２２（３）（２）（Ｌ）及び２２２（３）（２）（Ｒ）である。有効後続区間は、車両の走行が表示道路区間から合法的に許された道路区間である。また、道路区間データ記録２２２に関連付けられるものは、表示道路区間の端点のそれぞれにおける（もしあれば）無効後続区間を示しているデータ２２２（３）（３）（Ｌ）及び２２２（３）（３）（Ｒ）である。無効後続区間は、車両の走行が表示道路区間から合法的に許されていない道路区間である。
【００３５】
各識別後続区間を示すデータに関連付けられるものは、ターン・コストを示すデータ２２２（４）である。ターン・コスト・データ２２２（４）は、表示区間と後続区間を接続している共通ノード（交差点）を介した表示区間から後続区間までの走行に関連付けられたコストを示す。ターン・コスト・データ２２２（４）は、どの走行パスが最少の時間をとる（が掛かる）かを確かめるために異なる可能な走行パスを評価しかつ比較すべくナビゲーション・システム（例えば、図３のルート計算機能(function)２５０）の機能(function)によって用いられる。図２の実施例において、ターン・コスト・データ２２２（４）は、表示区間と後続区間との間の交差点を横切るためにそれがとる（掛かる）実際の走行時間の推定を表す。例えば、共通ノードにおける表示区間からの左折（レフト・ターン）によって後続区間に到達するならば、ターン・コスト・データ２２２（４）は、表示区間から後続区間に左折を行なうためにそれがとる（掛かる）時間（秒）の推定を表す。
【００３６】
ターン・コスト・データ２２２（４）は、後続区間に到達するためにターンが要求されなくても後続区間へ走行するためにそれがとる（掛かる）時間を表すために用いられる。例えば、共通の交差点を横切って真っ直ぐ前に走行することによって表示区間から後続区間が到達されるならば、ターン・コスト・データ２２２（４）は、交差点を横切って真っ直ぐ前を横断（クロス）するためのコスト（例えば、走行時間）を表す。また、ターン・コスト・データ２２２（４）は、無効後続区間を表すために用いられる。無効後続区間は、無限（または非常に高い）走行コスト値を有する。
【００３７】
一実施例において、地図データは、米国イリノイ州ローズモントのナビゲーション・テクノロジーズ・コーポレーションによって供給される。しかしながら、ここに開示される創意に富んだコンセプトは、データの特定のソースに限定されないということが理解されるであろう。
【００３８】
Ｃ．ナビゲーション・プログラミング
図１を再び参照すると、ハードウェア・コンポーネント及び地図データベースに加えて、ナビゲーション・システム１１０は、ナビゲーション・プログラミング２２８を含むかまたは用いる。ナビゲーション・プログラミング２２８は、を含む。ナビゲーション・システム１１０によって実行される機能(functions)及び／又は特徴(features)を供給するソフトウェアを含む。ナビゲーション・プログラミング２２８は、種々のナビゲーション関連特徴及び／又は機能を供給するために、ユーザ・インタフェース１３１を介してエンド・ユーザからの入力と関連付けて、及び潜在的に測位システム１２４からの出力と関連付けて地図データ１４０を用いる。
【００３９】
ナビゲーション・プログラミング２２８は、ナビゲーション・システム１１０の不揮発性記憶媒体２２９に記憶されうる。代替的に、ナビゲーション・プログラミング２２８及び地図データ１４０は、一つの記憶装置又は媒体に一緒に記憶されうる。代替的に、ナビゲーション・プログラミング２２８は、遠隔位置に配置されうるしかつ通信システムでナビゲーション・システム１１０に供給されうるかまたはナビゲーション・システム１１０によってアクセスされうる。
【００４０】
代替実施例では、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、等のような、他のプログラミング言語が用いられうるが、一実施例において、ナビゲーション・プログラミング２２８は、Ｃプログラミング言語で書かれる。
【００４１】
ナビゲーション・プログラミング２２８は、個別コンポーネント・アプリケーション（プログラム、サブプログラム、ルーチン(routines)、又はツール(tools)とも称される）で形成されうる。ナビゲーション・プログラミング２２８のコンポーネント・アプリケーションは、被定義（定義付けされた）プログラミング・インタフェース(defined programming interfaces)を介して一緒に動作（稼動・作動）する。図３は、図１のナビゲーション・システム１１０に含まれるナビゲーション・プログラミング２２８の一実施例に対するコンポーネント・アプリケーションのあるものを示すブロック図である。図３に示すコンポーネント・プログラムに加えて、ナビゲーション・プログラミング２２８は、他のコンポーネント・サブ−ルーチン又はプログラムを含みうる。
【００４２】
図３において、ナビゲーション・プログラミング２２８は、ナビゲーション・アプリケーション・マネージャ２４０を含むべく示されている。ナビゲーション・アプリケーション・マネージャ２４０は、ナビゲーション・システム１１０の機能の総合管理を供給するプログラム又はルーチンである。また、ナビゲーション・アプリケーション・マネージャ２４０は、測位システム１２４及びユーザ・インタフェース１３１のような、ナビゲーション・システム・ハードウェアに対するサポート及びそれへのインタフェースを含みうる。ナビゲーション・アプリケーション・マネージャ２４０は、ユーザ・インタフェース・ハードウェア１３１とインタフェースするためのユーザ・インタフェース機能２４２を含む。これらのユーザ・インタフェース機能２４２は、ユーザ・インタフェース・ハードウェア１３１のスクリーン・ディスプレイ１２９（Ｄ）上にエンド・ユーザへのメニューを表し、ユーザ・インタフェース・ハードウェア１３１の入力装置１２７を介してエンド・ユーザからの入力を受け入れ、ユーザ・インタフェース・ハードウェア１３１のスクリーン・ディスプレイ１２９（Ｄ）上でエンド・ユーザに対して結果を表示することを供給しうる、等。
【００４３】
ナビゲーション・プログラミング２２８は、ナビゲーション・アプリケーション・マネージャ２４０とインタフェースしかつナビゲーション・システムによって実行される特定のナビゲーション関連特徴又は機能を供給するサブ・プログラム又はルーチンを含む。これらのサブ・プログラムは、ルート計算アプリケーション２５０、ルートガイダンスアプリケーション２５２、地図ディスプレイ・アプリケーション２５３、及び車両測位アプリケーション２５６を含む。ナビゲーション・プログラミング２２８は、これらに加えて他のナビゲーション・アプリケーションを含みうる。
【００４４】
ナビゲーション・システムのオペレーション（操作）の例
ルート計算アプリケーション２５０は、所望の目的地までのルートを計算するためのリクエスト（要求）を受け取る。リクエストは、エンド・ユーザにより始められうる。リクエストは、ユーザ・インタフェース１３１、ユーザ・インタフェース機能２４２及びマネージャ・アプリケーション２４０を介して受け取られる。リクエストは、開始位置及び所望の目的地位置の識別（同定）の形式でありうる。これらの位置の識別は、これらの位置の地理的座標を含みうる。また、ルート計算アプリケーションは、ドライビング選好（例えば、有料道路を回避する）のような、他のデータ又はパラメータを備えうる。
【００４５】
少なくとも開始位置及び所望の目的地位置の識別を付与することにより、ルート計算アプリケーション２５０は、開始位置と目的地位置との間で一つ以上の解決ルートを決定することを試みる。解決ルートは、それにより車両が開始位置から目的地位置まで走行することができる一連の接続道路区間で形成される。ルート計算アプリケーション２５０がルートを計算する場合には、それは、地図データ１４０をアクセスしかつ開始位置及び目的地位置の周辺及びそれらの間の道路区間を表す道路区間データ記録２２２を取得する。ルート計算アプリケーション２５０は、開始位置から目的地位置までの少なくとも一つの有効な解決ルートを決定することを試みるために道路区間データ記録２２２の情報を用いる。ルート計算アプリケーション２５０は、解決ルートを決定することに種々の手段又はアルゴリズムを用いうる。車両が走行するための有功な解決ルートを決定することにおいて、ルート計算アプリケーション２５０は、走行制限（例えば、一方通行路）の方向、交差点におけるターン制限（例えば、左折禁止）、等を説明するために道路区間データ記録に関連付けられたデータ属性を用いる。ルート計算アプリケーション２５０は、走行するために最少時間をとり（費やし）、最小距離を網羅し、又はある特定可能な基準に合致する、解決ルートを見出すことを試みうる。
【００４６】
ルート計算アプリケーション２５０は、出力を供給する。図３の実施例において、ルート計算アプリケーション２５０の出力は、複数の道路区間を識別する順序付けられたリスト２５４の形式である。複数の道路区間は、ルート計算アプリケーション２５０によって計算された起点と目的地との間で連続的にナビケート可能なルートを形成する。（ルート計算アプリケーション２５０は、一つよりも多くの解決ルートを計算しうる。）
ルート計算アプリケーション２５０によって決定された道路区間のリスト２５４は、ルート・ガイダンス・アプリケーション２５２に供給される。ルート・ガイダンス・アプリケーション２５２は、命令を供給しかつルート計算アプリケーション２５０により出力されたリスト２５４により規定されたルートを走行することをエンド・ユーザにアドバイスするために、リスト２５４の情報、並びに地図データベース１４１からの追加の情報を用いる。ルート・ガイダンス・アプリケーション２５２は、そこにおいて操縦命令(maneuvering instructions)がエンド・ユーザに供給されうる計算されたルートに沿った位置を識別する機能を含みうる。また、ルート・ガイダンス・アプリケーション２５２は、映像出力及び／又は音声出力に対する操縦命令を明確に表す（フォーミュレートする）機能を含みうる。ルート・ガイダンス・アプリケーション２５２は、一度に全ての操縦命令を供給しうるか、又は代替的に、ルート・ガイダンス・アプリケーション２５２は、車両が走行している時に一度に一つ操縦命令を供給しうる。一実施例では、各操縦命令は、エンド・ユーザが要求された操縦を行うことを準備できるように特定の操縦がなされることを必要とする場合に先駆けて別々に（或いは、組合された操縦命令の小さなグループで）供給される。
【００４７】
適当な時間及び／又は位置において操縦命令を供給するために、ナビゲーション・システム１１０は、測位システム１２４からのデータを用いる。測位システム１２４は、車両が走行しているときに該車両の位置を決定する。ナビゲーション・プログラミング２２８の車両測位アプリケーション２５６は、測位システム１２４によって決定された車両の位置を解決ドライビング・ルート２５４の道路区間の位置と比較する。この比較を用いて、解決ルートに沿った位置に関連付けられる、操縦命令を、これらの位置がアプローチされるときに適当な時間に供給することができる。
【００４８】
また、ルート計算アプリケーション２５０からの道路区間のリスト２５４は、地図ディスプレイ・アプリケーション２５３に供給される。地図ディスプレイ・アプリケーション２５３は、ユーザ・インタフェース１３１のディスプレイ’１２９（Ｄ））にグラフィック地図を供給するために、リスト２５４の情報、並びに地図ディスプレイ・アプリケーション１４０からの追加の情報を用いる。グラフィック地図は、計算されたルートが通過するエリア（地域）を示す。計算されたルートの経路は、ディスプレイされた地図上で強調表示されうる。地図ディスプレイ・アプリケーション２５３は、車両が計算されたルートを走行しているときにディスプレイ地図が供給されるようにナビゲーション・アプリケーション・マネージャ２４０とインタフェースする。ナビゲーション・アプリケーション・マネージャ２４０及び地図ディスプレイ・アプリケーション２５３は、この目的のために測位システム１２４及び地図マッチング・アプリケーション２５６からの出力を受け取りうる。
【００４９】
ルート計算のための方法は、１９９８年３月２５日に出願された米国特許出願第０９／０４７，６９８号に開示され、ルート・ガイダンスを供給する方法は、１９９７年７月１５日に出願された米国特許出願第０８／８９３，２０１号、１９９８年１１月１９日に出願された米国特許出願第０９／１９６，２７９号に開示され、車両測位を供給する方法は、１９９９年３月２５日に出願された米国特許出願第０９／２７６，３７７号に開示され、そして地図ディスプレイを供給する方法は、１９９８年３月２４日に出願された米国特許出願第０９／０４７，１４１号、１９９８年６月５日に出願された米国特許出願第０９／０９２，６２５号に開示されている。これら６つの特許出願の開示は、ここに参考として採り入れられる。これらの特許出願に開示された方法は、これらの機能が供給されうる方法のあるものだけを示し、かつここにクレームされた発明(subject matter)は、特定の方法に限定されるものではない。いま知られているかまたは将来開発されるあらゆる適切な方法を採用しうる。
【００５０】
ＩＩ．オフ・ルート検出及びガイダンス
目的地まで計算されたルートを追従するためのナビゲーション・システムからドライビング命令を受け取るにも係わらず、ルート・ガイダンスが供給されていたルートから車両が逸脱するということがときどき発生する。これが発生する場合には、ナビゲーション・システムは、車両がルートから逸脱したということを検出しかつ車両がもはや計算されたルートを追従していないということをドライバにアドバイスする。また、ドライバによって望まれるならば、ナビゲーション・システムは、目的地までのルートに戻るための支援をドライバに供給する。本実施例では、これらの特徴(features)は、オフ・ルート・アプリケーション４００によって供給される。オフ・ルート・アプリケーション４００は、ナビゲーション・システム１１０のソフトウェア・プログラミング２２８の一部であるアプリケーションの中に含まれる。オフ・ルート・アプリケーション４００は、車両測位アプリケーション２５６、ルート計算アプリケーション２５０、ルート・ガイダンス・アプリケーション２５２、又は別のアプリケーションのような、別のアプリケーションの一部として含まれうる。代替的に、オフ・ルート・アプリケーション４００は、個別のアプリケーションでありうる。
【００５１】
図４は、オフ・ルート・アプリケーション４００によって実行される段階を示す。初期段階（ステップ４１０）において、オフ・ルート・アプリケーション４００は、現在の車両位置をルート計算アプリケーション２５０によって計算されたルート２５４と比較する。現在の車両位置は、地図データベース１４１のデータ１４０によって表させる区間に沿って位置及び方向に関して決定される。この情報は、車両測位アプリケーション２５６から取得することができる。比較段階は、車両が解決ルート２５４の一部である区間に配置されているかどうか及び車両が目的地に向って区間に沿って適切な方向に走行しているかどうかを決定する。これらの決定に基づき、車両が計算されたルート２５４上にあるかかどうかの決定を下す（ステップ４２０）。車両が計算されたルート２５４上にあるならば、ドライバは、適切ならば、計算されたルートを継続するために必要なきたるべき操縦を実行するための、ルート・ガイダンスが付与されうる。このガイダンスは、ルート・ガイダンス・アプリケーション２４４によって決定されうる。適切なガイダンスが供給された後、処理は、現在の車両位置を計算されたルート２５４と比較する段階（ステップ４１０）にループ・バックする（折り返す）。
【００５２】
ステップ４２０で車両がオフ・ルートであると決定されたならば、目的地までの新しいルートを計算する処理が開始される。まず、オフ・ルート・アプリケーションは、現在の車両位置のスレショルド距離４３４内に設置された全ての交差点を決定するステップを含む（ステップ４３０）。交差点の位置に関する情報は、地図データベース１４１から取得される。スレショルド距離４３４は、現在の車両位置から目的地までの新しいルートを計算するためにナビゲーション・システムに対して費やす時間の間に現在の車両位置から到達しうる全ての交差点を包含するように決定される。スレショルド距離４３４は、ナビゲーション・システム１１０の不揮発性メモリ（図１の２２９）に構成データ４３６として記憶される固定された又は構成可能な距離パラメータを用いて特定されうる。代替的に、スレショルド距離４３４は、現在の車両速度及び／又は現在の車両位置の周辺に設置された道路の速度制限を用いて計算されうる。スレショルド距離が計算されたならば、新しいルートを計算するために必要な時間量の推定が用いられる。この時間推定は、ナビゲーション・システムのハードウェア・プラットフォーム及びリソース（資源）により変化する。この時間推定は、構成データ（図１の４３６）のパラメータとして記憶されうる。この時間推定を用いて、車両の周辺の道路の速度制限が与えられた推定時間量で車両が走行しうる距離が計算されかつスレショルド距離として用いられる。
【００５３】
現在の車両位置のスレショルド距離４３４内に設置された交差点が決定された後、オフ・ルート・アプリケーション４００は、重み係数４４４を識別された交差点におけるターン・コストに適用する（ステップ４４０）。上述したように、地図データベース１４１は、表示道路区間から各後続区間へのターンに費やす時間量の推定を示すターン・コスト・データ２２２（４）を含む。重み係数４４４は、固定されたパラメータでありうる。一実施例において、あらゆる任意の大きな数が十分であるけれども、重み係数が１０である。重み係数４４４は、構成データ４３６と共に記憶されうる。
【００５４】
現在の車両位置のスレショルド距離４３４内に設置された全ての交差点の全てのターン・コストに重み係数４４４が適用された後、新しいルートが目的地まで計算される（ステップ４５０）。新しいルートは、ルート計算アプリケーション２５０を用いて計算される。新しいルートは、新しい起点(origin)として現在の車両位置及び新しい目的地として以前の目的地を用いて計算される。
【００５５】
ルート計算アプリケーション２５０が目的地までの新しいルートを計算した場合、それは、重みが適用されるそれらの交差点、即ち、スレショルド距離内のそれらの交差点に対して重み付けされたターン・コストを用いる。上記したように、重みは、重み係数でデータベースの実際のターン・コストを掛け合わせることによって適用される。これは、交差点における異なるターン・コスト間の相対的な差を増幅する効果を有する。従って、ルート計算アプリケーション２５０が現在の車両位置から目的地までの新しい解決ルートを決定する場合、最小コストを有するターンがほとんど常に新しい解決ルートの一部になる。例えば、交差点における後続区間のターン・コストが“４秒”、“１秒”、及び“２秒”と地図データベースにおいて特定されるならば、重み係数（例えば、１０）のアプリケーションの後、ターン・コストは、それぞれ“４０秒”、“１０秒”、及び“２０秒”である。従って、“１秒”のターン・コストを有する後続区間が重み係数の適用前にはほんの少しだけ有利であったが（例えば、“１秒”対“２秒”）、重み係数の適用後、“１秒”のターン・コストを有する後続区間は、よりいっそう有利になる（“２０秒”対“１０秒”）。この方法は、新しい解決ルートの計算が終了した場合に車両がどこにある（いる）かを予測するための手段を供給する。最小コストを有する後続区間は、ユーザがそこを走行するのに最も容易である。従って、新しい解決ルートの計算が終了した場合にユーザがいる可能性が最も高い場所を表す。
【００５６】
新しい解決ルートが計算された後、処理は、車両位置が計算されたルートと比較される段階（ステップ４１０）に折り返す。この段階が実行される場合、最初の解決ルートの代わりに新しい解決ルートが用いられる。オフ・ルート・アプリケーション４００は、上述したように継続する。
【００５７】
ここに記述したオフ・ルート方法は、新しいルートの計算が終了したときに車両がどこにあるかについて予測がなされるという効果（利点）を供給する。この予測は、交差点における後続道路区間に関連付けられたターン・コストのような、ファクタを考慮する。この情報を考慮することによって、車両がどこにあるかという予測が正しいという可能性が最も高い。以下は、オフ・ルート・アプリケーションのオペレーションを説明する複数の例である。
【００５８】
例１
図５Ａは、車両１１１を示す。車両１１１は、オフ・ルート・アプリケーション（図４の４００）を有するナビゲーション・システム（図３の１１０）を含む。車両１１１は、交差点５１６にアプローチしている道路区間５１０に配置される。道路区間５１０は、交差点５１６で左に向う幹線道路の一部であり、道路区間５１８を形成する。また、交差点５１６で幹線道路に合流するのは、マイナー道路５２０及び５２２である。マイナー道路５２０は、道路区間５１０から直進し続けかつマイナー道路５２２は、右に進む。
【００５９】
図５Ｂは、交差点５１０のグラフィック図である。図５Ｂにおいて、道路区間５１０は、８８３４９３２０のＩＤが割り当てられ、道路区間５１８は、４５８９０９１２のＩＤが割り当てられ、道路区間５２０は、９１２９９８２１のＩＤが割り当てられ、道路区間５２２は、７００８９３２０のＩＤが割り当てられる。区間５１０からの各ターンに関連付けられるものは、ターン・コストである。道路区間５１８へのターンに関連付けられたターン・コストは、“１秒”であり、道路区間５２０へのターン（即ち、実際には“直進”）に関連付けられたターン・コストは、“３秒”であり、かつ道路区間５２２へのターンに関連付けられたターン・コストは、“５秒”である。
【００６０】
図５Ｃは、道路区間５１０を表す（図２の記録２２２のような）道路区間データ記録のコンポーネントを示す。図５Ｃに示すように、後続区間は、各後続区間に関連付けられたターン・コストと一緒にリストされる。
【００６１】
車両が図５Ａに示される位置にある場合車両１１１がオフ・ルートであると決定されたならば、オフ・ルート・アプリケーション４００は、目的地までの新しいルートを計算するために図４に示す段階を実行する。交差点５１６は、再計算スレショドル内であると決定される。そして、重み係数が交差点５１６における道路区間５１０の後続区間のターン・コストに適用される。道路区間５１０の後続区間のターン・コストに重み係数が適用される場合には、合成ターン・コストは、それぞれ“１０秒”、“３０秒”、及び“５０秒”である。そこで、新しい解決ルートが計算される場合には、区間５１８から区間５１８への左折は、区間５２２への右折または区間５２０への直進のいずれに対しても実質的に有利である。従って、区間５１８への左折が新しい解決ルートであろう。また、ドライバは、幹線道路に追従しかつ区間５１８への左折を行う可能性が最も高い。従って、解決ルートの計算が終了した場合に、ドライバは解決ルートにいるであろう。
【００６２】
例２
図６Ａは、道路区間６１０に配置された車両１１１を示す。道路区間６１０は、制御アクセス道路の一部である。出口ランプ６１２は、車両１１１の前方、右側に配置されている。制御アクセス道路は、出口ランプ６１２を過ぎて継続し別の道路区間６１４を形成している。そこで、出口ランプ６１２は、区間６１０及び６１４で形成された制御アクセス道路で交差点を形成する。
【００６３】
図６Ｂは、図６Ａに示す交差点のグラフィック図である。図６Ｂにおいて、道路区間６１０は、２２０９３１２０のＩＤが割り当てられ、出口ランプ６１２は、９９８２１９１２のＩＤが割り当てられ、道路区間６１４は、０２２７４５８９のＩＤが割り当てられる。区間６１０からの各経路に関連付けられるものは、ターン・コストである。制御アクセス道路への継続（即ち、区間６１４への継続）に関連付けられたターン・コストは、“１秒”であり、出口ランプ６１２へのターンに関連付けられたターン・コストは、“４秒”である。
【００６４】
図６Ｃは、道路区間６１０を表す道路区間データ記録２２２のコンポーネントを示す。図６Ｃに示すように、後続区間は、各後続区間に関連付けられたターン・コストと一緒にリストされる。
【００６５】
車両が図６Ａに示された位置にある場合に車両１１１がオフ・ルートであると決定されたならば、オフ・ルート・アプリケーション４００は、目的地までの新しいルートを計算するために図４に示される段階を実行する。重み係数が区間６１０の後続区間のターン・コストに適用される場合には、合成ターン・コストは、それぞれ“１０秒”及び“４０秒”である。そこで、新しい解決ルートが計算される場合、制御アクセス道路への継続は、出口ランプ６１２へのターニング（転換）に対して実質的に有利である。従って、制御アクセス道路への継続は、新しい解決ルートにあるであろう。また、ドライバは、出口にターンするよりも制御アクセス道路に留まる可能性が最も高い。従って、解決ルートの計算が終了するときにはドライバは、解決ルートにいるであろう。
【００６６】
例３
図７Ａは、車両１１１を示す。車両１１１は、交差点７１２にアプローチしている道路区間７１０に配置されている。道路区間７１０は、車両が道路区間７１４の方へ左に又は道路区間７１６の方へ右にターンしなければならないように交差点７１２で終わる道路の一部である。
【００６７】
図７Ｂは、交差点７１０のグラフィック図である。図７Ｂにおいて、道路区間７１０は、１９１９０４４４のＩＤが割り当てられ、道路区間７１４は、０２０７７３４９のＩＤが割り当てられ、道路区間７１６は、４３４３８０９９のＩＤが割り当てられる。区間７１０からの各ターンに関連付けられるものは、ターン・コストである。道路区間７１４へのターンに関連付けられたターン・コストは、“４秒”であり、道路区間７１６へのターンに関連付けられたターン・コストは、“２秒”である。
【００６８】
図７Ｃは、道路区間７１０を表す道路区間データ記録２２２のコンポーネントを示す。図７Ｃは、後続区間及び関連ターン・コストを示す。
【００６９】
車両が図７Ａに示された位置にある場合に車両１１１がオフ・ルートであると決定されたならば、オフ・ルート・アプリケーション４００は、区間７１０の後続区間のターン・コストに重み係数を適用する。合成ターン・コストは、それぞれ“４０秒”及び“２０秒”である。そこで、新しい解決ルートが計算される場合、区間７１８から区間７１６への右折は、道路区間７１４への左折に対して実質的に有利である。従って、道路区間７１６への右折は、新しい解決ルートにあるであろう。また、ドライバは、道路区間７１６への右折する可能性が最も高い。従って、解決ルートの計算が終了するときにはドライバは、解決ルートにいるであろう。
【００７０】
ＩＩＩ．代替
上述した実施例において、後続区間に関連付けられたターン・コストは、ファクタで各ターン・コストを掛け合わせることによって調整されたということが示された。開示した実施例において、ファクタは、１０として識別された。代替実施例において、ファクタは、あらゆる数字でありうる。最小コストを有するターンが解決ルートに含まれるようにファクタが十分に大きいということが好ましい。更なる代替において、ターン・コストは、最小ターン・コスト以外の全てのターン・コストに数秒を加えることによるような、他の手段によって調整しうる。
【００７１】
上述した詳細な説明は、限定するためではなく説明のためであるといことを意図しかつ全ての同等物を含む特許請求の範囲が本発明の範疇を規定することを意図するということが理解されるであろう。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、目的地までのルートから車両が逸脱した場合に車両のドライバにガイダンスを供給し、目的地までの新しい解決ルートの計算が実行されている間に車両により到達しうる交差点を識別できるようにする。また、各識別された交差点に対して、識別された交差点から導かれる可能なパスに関連付けられたコスト・ファクタに基づき、新しい解決ルートを車両のドライバに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ナビゲーション・システムを示すブロック図である。
【図２】図１の地図データベースに含まれる道路区間データ記録の構成部分を示すブロック図である。
【図３】図１に示すナビゲーション・プログラミングの構成部分を示すブロック図である。
【図４】図３のオフ・ルート・アプリケーションによって実行される段階を示すフローチャートである。
【図５Ａ】交差点に近づいている図１の車両を示す図である。図５Ａは、図４のオフ・ルート・アプリケーションの操作を説明する第１の例に用いられる。
【図５Ｂ】図５Ａに示す交差点のグラフィックな図である。
【図５Ｃ】図５Ａの交差点のターン・コストが図２の地図データベースで表される方法を示す。
【図６Ａ】出口ランプに近づいている図１の車両を示す図である。図６Ａは、図４のオフ・ルート・アプリケーションの操作を説明する第２の例に用いられる。
【図６Ｂ】図６Ａに示す制御アクセス道路及び出口ランプのグラフィックな図である。
【図６Ｃ】図６Ａの制御アクセス道路及び出口ランプのターン・コストが図２の地図データベースで表される方法を示す。
【図７Ａ】交差点に近づいている図１の車両を示す図である。図７Ａは、図４のオフ・ルート・アプリケーションの操作を説明する第３の例に用いられる。
【図７Ｂ】図７Ａに示す交差点のグラフィックな図である。
【図７Ｃ】図７Ａの交差点のターン・コストが図２の地図データベースで表される方法を示す。
【符号の説明】
１１０ ナビゲーション・システム
１１１ 車両
１１２ プロセッサ
１１４ ドライブ
１２０ ＲＡＭ
１２４ 測位システム
１２５ センサ
１２７ 入力装置
１２７（Ｐ） パネル
１２７（Ｍ） マイクロフォン
１２９ 出力装置
１２９（Ｓ） スピーカ
１２９（Ｄ）ディスプレイ
１３１ ユーザ・インタフェース
１３２ 媒体
１４０ データ
２２８ ナビゲーション・プログラミング
２２９ 不揮発性メモリ
４３６ 構成データ

Claims (15)

1. ナビゲーションシステムのユーザを乗せた車両が、該ナビゲーションシステムによってルートガイダンスが先に供給された目的地までのルートから逸脱したときに、前記ユーザに対して前記ナビゲーションシステムを用いたガイダンスを供給する方法であって、
   前記車両が前記ユーザがルートガイダンスを受け取っていたルートから逸脱したということを検出することにより、該車両の現在の位置から前記目的地までの新しいルートを計算する段階と、
   前記計算する段階の間において、該計算が実行されている間に前記現在の位置から前記車両が遭遇するであろう交差点であって、前記車両の前記現在の位置から所定の距離内にあるすべての交差点に対して、前記ユーザがとると思われる前記現在位置からの経路を前記新しいルートが含む確率を増加させるために、前記交差点から延びた複数の経路に関連付けられた相対的コストファクタを増加させる段階と、
   前記ユーザに対して前記新しいルートに従ったガイダンスを提供する段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記増加させる段階が、前記複数の経路の各々に関連付けられたコストファクタに定数を掛け合わせることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記定数が１０である、請求項２に記載の方法。
4. 前記コストファクタの各々が交差点からの関連経路をとることに関連付けられた秒で表される、請求項１に記載の方法。
5. 前記コストファクタが前記ナビゲーションシステムによって用いられる地図データベースに含まれる、請求項１に記載の方法。
6. 前記地図データベースが前記車両に取り付けられる、請求項５に記載の方法。
7. ナビゲーションシステムのユーザを乗せた車両が、該ナビゲーションシステムによってルートガイダンスが先に供給された目的地までのルートから逸脱したときに、前記ユーザに対して前記ナビゲーションシステムを用いたガイダンスを供給する方法であって、
   前記目的地までの新しい解決ルートの計算が実行されている間に前記車両によって到達することができる所定の距離内の交差点を識別する段階と、
   を含み、
   前記所定の距離は、前記車両の現在の位置から前記目的地までの新しいルートを計算するのに前記ナビゲーションシステムによって必要とされる時間の間に前記車両の現在の位置から到達する可能性のあるすべての交差点を含む、ように決定されるものであり、
   さらに、
   前記車両が前記識別された交差点の各々からとるであろう経路を、前記識別された交差点から延びる各経路に関連付けられたターンコストを調整することによって、予測する段階と、
   前記識別された交差点の各々からの予測された経路を含む新しい解決ルートを計算する段階と、
   前記ユーザに対して前記新しい解決ルートに従ったガイダンスを提供する段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
8. 前記ターンコストの各々が秒で表される、請求項７に記載の方法。
9. 前記ターンコストが、前記ナビゲーションシステムによって用いられる地図データベースに含まれる、請求項７に記載の方法。
10. 前記地図データベースが前記車両に取り付けられる、請求項９に記載の方法。
11. 前記予測する段階が、前記識別された交差点の各々からの各経路に関連付けられたコストファクタに定数を掛け合わせる段階を含む、請求項７に記載の方法。
12. 前記定数が１０である、請求項１１に記載の方法。
13. ナビゲーションシステムのユーザを乗せた車両が、ルートガイダンスが前記ナビゲーションシステムによって供給されていた目的地までの第１のルートから逸脱したときに、前記ユーザに対して前記ナビゲーションシステムを用いたガイダンスを提供する方法であって、
    前記ナビゲーションシステムによって前記目的地までの新しい解決ルートの計算が実行されている間に前記車両によって到達することができる交差点であって前記車両の現在の位置から所定の距離内にあるすべての交差点を識別する段階と、
    前記識別された交差点の各々から延びる経路に関連付けられた、前記地図データベースに含まれるターンコストを識別する段階と、
    前記ターンコストを一時的に変更する段階と、
    前記一時的に変更されたターンコストを用いて第２のルートを計算する段階と、
    前記ユーザに対して前記第２のルートに従ったガイダンスを提供する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
14. 前記一時的に変更する段階が、前記ターンコストに定数を掛け合わせる段階を含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記一時的に変更する段階が、前記ターンコストに、１０、又は、１より大きな他の数を掛け合わせる段階を含む、請求項１３に記載の方法。

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