JP4900104B2

JP4900104B2 - ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP4900104B2
Application number: JP2007187033A
Authority: JP
Inventors: 昭貴清水
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-07-18
Also published as: JP2009025090A

Description

本発明は、目的地へのルートを案内するナビゲーション装置において、目的地への予想到達時間を正確に算出する技術に関する。

従来、ナビゲーション装置においては、現在地から目的地までの適切なルートを設定し、表示装置や音声出力装置などによってルート案内すると共に、このルート案内時に到達時刻を予想して案内することにより、ユーザの運転走行における利便性を高めている。しかし、この案内する到達時刻は、一般的に目的地までの距離や使用道路の制限速度などに基いて予想されていた。このため、２つ以上の道路の合流する合流地点、走行道路の交差点における右左折のレーンの有無、右左折レーンにおける右左折用信号機の有無、道路の車線数、及び上り坂等の道路形状による影響や信号機数による影響等によって、車輌がスムーズに進行することができず、渋滞を生じ当初の予想時間より多くの走行時間が掛かってしまう場合があった。即ち、合流地点では合流する車輌により停滞し、交差点では、右左折のレーンや、右左折用信号がないと車輌が停滞する。また、道路の車線数が少ない場合は、遅い車輌の追い越しなどができないため、また、上り坂では低速走行になるため、また、信号機が多い場合は信号待ちの増加のため、車輌の流れが悪くなり、これによる渋滞の発生により到達時間が予想よりも遅れる。このため、従来の多くのナビゲーション装置において案内表示される到達予想時刻では、出発時に表示された到達予想時刻の通りには到達できないことが多かった。このため、例えば、道路交通情報を逐次受信するＶＩＣＳ（ＶｅｈｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）受信機などを設けて、到達予想時間の精度を良くすることが行われていた。しかしながら、このような渋滞情報の取得手段を設けたことにより、装置がコストアップするという問題があった。

ところで、特許文献１に示されるように、道路を、所定長さに分割した複数の道路片としてモデル化し、道路片における過去の渋滞度データに基づいて統計処理し、道路片における現在または将来の渋滞度を予測し、この渋滞度に重み係数による重み付けすることにより、渋滞度を表示させるナビゲーション装置が知られている。しかしながら、この装置は、到達時間の予想精度を上げるための渋滞度データを、交通情報センタから提供される道路交通情報を基にして得るために、道路交通情報を受信するための通信機器を設ける必要があり、コスト高になっていた。

また、特許文献２に示されるように、道路を、一般道路と高速道路の道路種別に従って分類し、さらに一般道路と高速道路を日時による特性に基く日時階層に分類し、この日時階層によって分類される属性毎に算出された平均速度に基いて、目的地までの所要時間、及び目的地への到達時間を算出するナビゲーション装置が知られている。しかしながら、この装置は、一般道路と高速道路の道路種別に従って日時階層化しているので、道路の合流点や右左折地点などの道路形状による影響が考慮されておらず、精度の良い所要時間、及び目的地への到達時間の算出が困難であった。

また、特許文献３に示されるように、経路探索において、通行する道路に対し、その道路の存在する交差点のうち直進する信号機の数に応じた重み付けを行った後に、最短の経路を探索するナビゲーション装置が知られている。しかしながら、この装置は、上記特許文献２と同様に、道路の合流点や右左折地点などの道路形状による影響が考慮されておらず、精度の良い所要時間、及び目的地への到達時間の算出が困難であった。

特開２００４−６２５９４号公報特開２００３−２１５２４号公報特開平９−１０１１６９号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、目的地までのルート案内を行うナビゲーション装置において、低コストで、正確な予想到達時間をユーザに案内することができるナビゲーション装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、車輌に搭載可能で、目的地を入力するための入力手段と、現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記現在位置検出手段で検出された現在位置から前記入力手段により入力された目的地までのルートを探索するルート探索手段と、前記ルート探索手段によるルート探索に必要な地図データを含むナビゲーション情報を記憶する情報記憶手段と、前記地図データに基いて目的地までの道路距離を算出する距離算出手段と、前記地図データに基いて目的地までの道路における制限速度を検出する制限速度検出手段と、前記距離算出手段で算出された目的地までの道路距離と、前記制限速度検出手段で検出された目的地までの道路における制限速度とを用いて、前記ルート上を走行したときの、予想されるルート所要時間を算出するルート所要時間算出手段と、前記ルート探索手段により探索されたルートと共に、前記ルート所要時間算出手段で算出されたルート所要時間に基く、目的地への予想到達時刻を案内する案内手段と、装置全体を制御する制御手段と、を備えたナビゲーション装置において、前記ルート所要時間算出手段により算出されたルート所要時間を、重み付けをして補正するための重み係数を記憶する重み係数記憶手段と、前記地図データに基いて前記ルート上における所定の種類の道路形状と、その種類の道路形状の地点数とを検出する道路形状検出手段と、をさらに備え、前記重み係数記憶手段に記憶された重み係数は、前記道路形状検出手段で検出された道路形状の種類に対応した道路形状補正係数と、前記各道路形状の種類毎の道路形状地点数とにより得られる道路形状重み係数を含み、前記道路形状重み係数は、前記道路形状検出手段で検出された複数の道路が合流する合流地点の道路形状に対応した道路形状補正係数と前記合流地点の数に対応した道路形状地点数とにより得られる合流点重み係数と、前記道路形状検出手段で検出された前記車輌の右左折用の走行レーンに対応した道路形状補正係数と前記右左折レーンの道路形状地点数とにより得られる右左折レーン重み係数と、を含み、前記制御手段は、前記重み係数による重み付けにより前記ルート所要時間を補正して、前記目的地への予想到達時刻を案内するものである。

請求項２の発明は、請求項１のナビゲーション装置において、前記右左折用の走行レーンに対応した道路形状補正係数は、前記右左折レーンにおける右左折信号の有無により定められる信号有右左折レーン係数を含むものである。

請求項３の発明は、請求項１のナビゲーション装置において、前記ルート上に存在する信号機数を検出する信号機検出手段を、さらに備え、
前記重み係数は、前記信号機検出手段で検出された信号機数に対応した信号機重み係数を、さらに含んだものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の少なくともいずれか１項に記載のナビゲーション装置において、前記ルート上における道路の上り坂の距離を検出する上り坂検出手段を、さらに備え、前記道路形状重み係数は、前記上り坂検出手段で検出された上り坂の距離に対応した上り坂重み係数を、さらに含んだものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のナビゲーション装置において、前記重み係数は、平日と休日、及びそれらの時間帯によって異なる値に設定されるものである。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のナビゲーション装置
において、前記制限速度検出手段で現在位置より順次検出した前記目的地へのルート上の
制限速度毎に、該ルートを区切って区切区間を設定する区切区間設定手段と、前記区切区
間設定手段で設定された各区切区間の区間距離を算出する区切区間距離算出手段と、前記
区切区間距離算出手段で算出された各区切区間の区間距離と、前記各区切区間の制限速度
とを基に、前記各区切区間における予想される所要時間である区切区間所要時間を算出す
る区間所要時間算出手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記区間所要時間算出手段
により算出された区切区間所要時間を、前記重み係数に基いて補正し、この補正された各
区切区間の区切区間所要時間を合計して、前記目的地までの全走行所要時間を求めること
により、前記目的地への予想到達時刻を案内するものである。

請求項１の発明によれば、合流点重み係数と右左折レーン重み係数を含む道路形状の種類に対応した重み係数に基いてルート所要時間の補正を行うことができるので、詳細な道路形状による影響を考慮した予想到達時間を得ることができる。従って、従来の目的地までの距離と制限速度を用いて予想するルート所要時間に比べ、より精度の良いルート所要時間を得ることができ、より正確な予想到達時刻を案内することができる。これにより、正確な予想到達時刻の案内を、ＶＩＣＳ・ＦＭ多重受信機などの渋滞情報の取得手段を設けることなく行えるので、装置の低コスト化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、信号有右左折レーン係数を定めたことにより、右左折レーンにおいて信号機がある場合にスムーズに走行できることを考慮したルート所要時間の補正を行うことができるので、予想するルート所要時間の精度を、さらに、高めることができる。

請求項３の発明によれば、信号機数による重み付けにより、信号機における待ち時間等の影響を考慮したルート所要時間の補正を行うことができるので、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

請求項４の発明によれば、車線数による重み付けにより、車線数の影響を考慮したルート所要時間の補正を行うことができるので、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

請求項５の発明によれば、上り坂の距離による重み付けにより、上り坂の影響を考慮したルート所要時間の補正を行うことができるので、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

請求項６の発明によれば、重み係数が、平日と休日、及びそれらの時間帯によって異なる値に設定されるので、日時の影響を考慮した詳細なルート所要時間の補正を行うことができ、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

請求項７の発明によれば、全ルートを区切区間毎に分けてルート所要時間を補正できるので、全ルートの所要時間の補正を詳細に行うことができ、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のナビゲーション装置１のブロック構成を示す。本実施形態のナビゲーション装置１は、入力操作部（入力手段）２、位置検出部（現在位置検出手段）３、情報記憶部（情報記憶手段）４、表示部（案内手段）５、音声案内部（案内手段）６、及び各部を制御する制御部（ルート探索手段、制御手段）１０を備えている。

入力操作部２は、出発地、目的地などルート案内に関する情報を入力し、運転者の意志によりナビゲーション処理を制御部１０に指示する機能を備えている。その機能を実現するための手段として、入力操作部２は、それぞれタッチ操作、キー操作で、目的地を電話番号や地図上の座標などにて入力したり、ルート案内をリクエストしたりするための操作パネル２１を有し、操作パネル２１は、表示部５の表示画面上にタッチパネルを設けて構成される。この入力操作部２の操作により、ユーザは、目的地までのルートの探索、ディスプレイ画面の設定変更等の各種の指示や設定を行うことができる。

位置検出部３は、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用して車輌の緯度経度等の現在位置情報をＧＰＳアンテナから入手するＧＰＳ受信機３１、車輌の進行方位を、地磁気を利用することにより絶対方位で検出する地磁気センサ３２、車輌の進行方位を相対方位で検出するジャイロセンサ３３、車輪の回転数等から車輌の走行距離を検出する距離センサ３４を備えている。この位置検出部３は、上記ＧＰＳ受信機３１をはじめ各センサからの位置情報、方位情報、距離情報等を用いて車輌の現在位置を検出する。

情報記憶部４は、ナビゲーション用のプログラム及びデータなどルート探索に必要な情報であるルート探索情報を記憶した外部記憶装置で、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等からなっている。情報記憶部４には、ルート探索などの処理を行うためのプログラム、ルート案内に必要な表示出力制御用のプログラム及びデータ、音声案内に必要な音声出力制御を行うためのプログラム及びそれに必要なデータが格納されている。情報記憶部４に記憶されるルート探索情報のデータは、地図データ、道路データ、探索データ、案内データ、マップマッチングデータ、目的地データ、登録地点データ（住所、電話番号等）、ジャンル別データ、カレンダーデータ等のファイルから構成される。地図データは、道路形状データ、信号機データなどを含み、道路形状データは、交差点データ、複数の道路が合流する合流地点データ、右左折地点データ、信号有無を含む右左折レーンデータ、上り坂データなどを含んでいる。

また、上記情報記憶部４は、後述の所要時間算出部１１ｅ（ルート所要時間算出手段）により算出されたルート所要時間を、重み付けをして補正するための重み係数を記憶する重み係数記憶部４１を有する。この重み係数記憶部４１には、重み係数の算出に必要な補正係数として、後述の道路形状補正係数及び信号機係数Ｋ７の各係数が予め記憶されている。

上記重み係数記憶部４１に記憶される補正係数は、合流点係数Ｋ１、右左折点係数Ｋ２、右左折レーン係数Ｋ３、信号有右左折レーン係数Ｋ４、車線係数Ｋ５、上り坂係数Ｋ６を含む道路形状補正係数と、信号機に伴う影響を示す補正係数の信号機係数Ｋ７が含まれる。これらの係数について、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

図３（ａ）に示すように、合流点係数Ｋ１は、複数の道路（ここでは、Ｌ１とＬ２）とが合流する合流地点Ａの道路形状による合流地点当りの時間遅れの影響を示す係数である。右左折点係数Ｋ２は、車輌の右左折地点Ｂ（交差点Ｊ１）の道路形状による右左折地点当りの時間遅れの影響を示す係数である。右左折レーン係数Ｋ３は、右左折地点Ｂ点における車輌の右左折用の右左折走行レーンＬａ、Ｌｂの道路形状による右左折走行レーン当りの時間遅れの改善を示す係数である。即ち、右左折レーンにより車輌の流れがスムーズに進行するように改善される。したがって、この右左折レーン係数Ｋ３は、重み係数の算出時には、係数を−Ｋ３として重み係数が負の値になるようにする。また、信号有右左折レーン係数Ｋ４は、右左折レーンにおいて、右左折用の信号機Ｓ１が存在する場合は、車輌の流れがさらにスムーズになることを考慮した係数であり、信号機の有る右左折レーンにおける信号機による右左折レーン当りの時間遅れの改善を示す。この信号有右左折レーン係数Ｋ４は、正の値として、後述のように、右左折レーン係数Ｋ３を大きくするように補正する。

車線係数Ｋ５は、図３（ｂ）に示すように、車線数が多いと車輌がスムーズに流れ、少ないと車輌の流れが悪くなることを考慮した、車線数の増減に対応した時間遅れの影響を示す係数である。ここでは、基準車線数としては、道路が上下線とも２車線を有する場合を基準とし、後述の区切区間の距離Ｒａが全て２車線である場合の係数としている。従って、区切区間の距離Ｒａ内で部分的に車線数Ｑが距離Ｒｂのみ異なる場合は、Ｋ５は、車線数がＱの道路の距離Ｒｂによって補正される。この補正後は、Ｋ５（（Ｒａ−Ｒｂ）／Ｒａ−α（Ｑ−２）Ｒｂ／Ｒａ＝Ｋ５（１−（１＋α（Ｑ−２））Ｒｂ／Ｒａ）となる。ここで、αは、車線数が車線数２から１車線増減することによる影響を加味した車線差補助係数αで、α＞１である。但し、Ｑ＝２のときは、Ｒｂ＝０である。

上り坂係数Ｋ６は、車輌が上り坂でスピードが落ちて遅くなることによる影響を示すもので、上り坂の道路形状による上り坂の距離当りの時間遅れの影響を示す係数である。また、信号機係数Ｋ７は、交差点Ｊ１、Ｊ２（図３（ａ）参照）における信号機Ｓ１、Ｓ２により停車される確率及び信号待ち時間を考慮した１信号機当りの時間遅れの影響を示す係数である。

また、上記各係数は、平日と休日、及びそれらの時間帯によって異なる値に設定して、記録することができる。これは、同一の道路を走行する場合でも、平日の夜間に走行する場合と休日の昼に走行する場合では、平日の夜間に走行する場合の方が速い速度にて走行可能であること、または、同一の道路を同一の時間帯に走行する場合でも、平日に走行する場合と、祝日のような休日に走行する場合では、平日に走行する場合の方が速い速度にて走行可能であることなどを考慮したものである。このような上記各係数は、予め、過去の統計データ等を参考にして求め、重み係数記憶部４１に記憶されている。

表示部５は、簡易型の液晶表示器等により構成されており、ユーザが必要な案内情報を画面に表示する。ここでは、制御部１０が処理する地図データや案内データに基づく交差点拡大図画面、分岐点拡大図画面、走行中の現ルートや分岐ルート、各ルートにおける目的地に関する情報、目的地名、時刻、距離、進行方向矢印等を表示する。この表示部５は、運転席近傍のインストルメントパネル内に設けられており、ユーザはこれを見ることにより自車の現在地を確認したり、またこれからのルートについての情報を得ることができる。また、表示部５は、表示画面に設けたタッチパネル等を使用して操作パネル２１として使用することができ、ユーザが画面に触れる、或いは画面をなぞることにより、地点入力、道路入力等を行えるように構成されている。

音声案内部６は、ルート案内を音声により行うものであり、後述の制御部１０で形成された案内音声信号を出力する音声出力部６１と、音声出力部６１からの出力音声を拡声するスピーカ６２を備えている。運転者は、これらの表示部５の表示案内及び音声案内部６の音声案内により到達時間情報を含むルート情報などを知ることができる。

制御部１０は、ＣＰＵ１１、フラッシュメモリ１２、ＲＯＭ１３、及びＲＡＭ１４を有する。ＣＰＵ１１（ルート探索手段）は、情報記憶部４のルート探索情報に基くルート探索処理、ルート案内情報の出力、出力案内情報の表示制御の他、種々の演算処理を実行する。フラッシュメモリ１２は、情報記憶部４のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込んで格納する。ＲＯＭ１３は、フラッシュメモリ１２のプログラムチェック、及びフラッシュメモリ１２に記憶されたプログラムやデータに基いて情報記憶部４に格納されたプログラムやデータの更新処理を行うプログラムを格納し、ＲＡＭ１４は、設定された目的地の地点座標、道路名等の探索されたルート案内情報や演算処理中のデータを一時的に格納する。また、制御部１０は、入力操作部２からの入力による制御処理を行ったり、ＣＰＵ１１からの音声出力制御信号に基づいて情報記憶部４から読み出した音声をアナログ信号に変換して音声案内信号として音声出力部６１に出力する音声プロセッサ、位置検出部３の距離センサ等の各センサからのセンサ信号を取り込むためのセンサ入力インタフェース、及び所要時間、到達時刻等の時間計測のための時計などを備えている。

上記ＣＰＵ１１は、ルート探索部（ルート探索手段）１１ａ、制限速度検出部（制限速度検出手段）１１ｂ、区切区間設定部（区切区間設定手段）１１ｃ、距離算出部（距離算出手段、区切区間距離算出手段）１１ｄ、所要時間算出部（所要時間算出手段、区間所要時間算出手段）１１ｅ、道路形状検出部（道路形状検出手段）１１ｆ、車線検出部（車線検出手段）１１ｇ、及び重み係数算出部１１ｈを有する。

ルート探索部１１ａは、現在地から入力操作部２で設定された目的地までのルートを探索する。制限速度検出部１１ｂは、情報記憶部４に記憶されている地図データに基いて目的地までの道路における制限速度を検出する。区切区間設定部１１ｃは、制限速度検出部１１ｂにより現在位置より順次検出した目的地へのルート上の制限速度毎に、ルートを区切って区切区間を設定する。距離算出部１１ｄは、地図データに基いて目的地までの道路距離を算出すると共に、区切区間設定部１１ｃで設定された各区切区間の区間距離Ｒａを算出する。所要時間算出部１１ｅは、距離算出部１１ｄで算出された目的地までの道路距離と、制限速度検出部１１ｂで検出された目的地までの道路における制限速度とを用いて、ルート上を走行したときの、予想されるルート所要時間を算出する。また、所要時間算出部１１ｅは、距離算出部１１ｄで算出された各区切区間の区間距離Ｒａと、各区切区間の制限速度Ｖとを基に、各区切区間において予想されるルート所要時間である区切区間所要時間Ｔａを算出する。

道路形状検出部１１ｆは、合流地点検出部１５、右左折地点検出部１６、車線検出部１７、上り坂検出部１８を有し、地図データに基いてルート上における所定の種類の各道路形状と、その種類の道路形状の地点数とを検出する。合流地点検出部１５は、複数の道路が合流する合流地点の道路形状とその地点数Ｍを検出する。右左折地点検出部１６は、車輌の右左折地点（交差点）の道路形状及びその地点数Ｎの検出と、右左折用の右左折走行レーンの道路形状及びその右左折走行レーンの地点数Ｐの検出と、さらに、右左折走行レーンにおける右左折信号の有無を検出し、右左折信号の有の地点数Ｐａの検出を行う。車線検出部１７は、ルートにおける道路の車線数Ｑとその車線数Ｑをなす距離Ｒｂを検出し、上り坂検出部１８は、ルート上における道路の上り坂の距離ｒを検出する。

信号機検出部１１ｇは、ルート上に存在する信号機数を検出する。ここでは、各区切区間毎の信号機数Ｕを検出し、この信号機数に対応した信号機重み係数は、後述のように予め設定された信号機係数Ｋ７と信号機数Ｕにより算出される。

重み係数算出部１１ｈは、ルート上の道路形状により生ずる交通の道路渋滞により、車輌のルート走行の所要時間がどの程度遅れるかを予測するための重み係数を算出する。この重み係数を算出は、前述の重み係数記憶部４１に記憶されている道路形状補正係数（Ｋ１〜Ｋ６）及び信号機係数Ｋ７と、道路形状検出部１１ｆで検出された、これらの係数に対応する合流地点数Ｍ、右左折地点数Ｎ、右左折レーン地点数Ｐ、信号有右左折レーン地点数Ｐａ、車線数Ｑ、上り坂の距離ｒ及び信号機数Ｕとのそれぞれの乗算によって得られる。

即ち、合流地点の重み係数（合流点重み係数）Ｇ１は、Ｇ１＝Ｋ１・Ｍとなり、右左折地点の重み係数Ｇ２は、Ｇ２＝Ｋ２・Ｎとなる。右左折レーンによる重み係数（右左折レーン重み係数）Ｇ３は、右左折レーン係数Ｋ３と右左折レーン地点数ＰによりＧ３＝−Ｋ３・Ｐにより算出される。この右左折レーン重み係数Ｇ３は、右左折地点に右左折レーンが存在することにより渋滞が改善されることを示すものであるのでマイナスを付して表す。また、右左折レーンに右左折用の信号機が存在すると、さらに車輌の流れがスムーズになる。この右左折レーンの信号機の存在による改善を示す重み係数をＧ４とすると、Ｇ４は、信号有右左折レーン係数Ｋ４と右左折信号の有の地点数Ｐａにより、Ｇ４＝Ｋ４・Ｐａと表すことができる。これにより、右左折信号による改善を加味した右左折レーン重み係数Ｇ３は、Ｇ３＝−Ｋ３・Ｐ（１＋Ｋ４・Ｐａ）＝−Ｋ３・Ｐ（１＋Ｇ４）と補正することができ、Ｇ４により渋滞が改善されることを示している。ここで、右左折用の信号数Ｐａがゼロのときは、Ｇ３＝Ｋ３・Ｐとなり、信号による改善はない。

また、車線数Ｑによる重み係数Ｇ５は、前述のように２車線のときの補正係数である車線係数Ｋ５と車線数Ｑと、車線検出部１７で検出された車線数Ｑと基準車線数（＝２）との差による影響を表す車線差補助係数αと、区切区間距離Ｒａ、区切区間距離Ｒａ内で検出された車線数Ｑの距離Ｒｂとにより、Ｇ５＝Ｋ５（１−（１＋α（Ｑ−２））Ｒｂ／Ｒａ）と表せる（図３（ｂ）参照）。車線差補助係数αは、基準車線数の２車線から１車線増える（又は減る）毎の渋滞の影響（改善）を示す係数である。ここで、Ｑ＝２（２車線）の場合は（Ｒｂ＝０）、Ｇ５＝Ｋ５となり、検出された車線が２車線の場合の重み係数を表し、検出された車線がＱ＝３（３車線）の場合は、Ｇ５＝Ｋ５（１−（１＋α）Ｒｂ／Ｒａ）となり、α＞１より重み係数Ｇ５が小さくなり、２車線に比べて車輌がスムーズに進むことを示す。Ｑ＝１（１車線）では、Ｇ５＝Ｋ５（１−（１−α）Ｒｂ／Ｒａ）となり、重み係数Ｇ５は大きくなるので、１車線の場合は、２車線に比べて車輌がスムーズに進まないことを示す。

また、上り坂による重み係数Ｇ６は、単位距離当りの上り坂係数Ｋ６と、上り坂の距離により、Ｇ６＝Ｋ６・ｒとして算出される。また、信号機により車輌が渋滞する影響を考慮した信号機の重み係数Ｇ７は、信号機係数Ｋ７と信号機数ＵによりＧ７＝Ｋ７・Ｕとして算出される。

ＣＰＵ１１は、上記重み係数算出部１１ｈで算出された各重み係数Ｇ１乃至Ｇ７に基いて、区切区間の所要時間Ｔａを補正する。このとき、補正後の所要時間をＴｂとすると、所要時間Ｔｂは、式（１）のように表される。
Ｔｂ＝Ｔａ（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ７）・・・（１）
ここで、
Ｇ１＝Ｋ１・Ｍ、Ｇ２＝Ｋ２・Ｎ、Ｇ３＝−Ｋ３・Ｐ（１＋Ｇ４）、Ｇ４＝Ｋ４・Ｐａ、Ｇ５＝Ｋ５（１＋（２−Ｑ）α）、Ｇ６＝Ｋ６・ｒ、Ｇ７＝Ｋ７・Ｕ・・・（２）
である。この式（２）は、上記Ｇ１乃至Ｇ７の全ての式をいう。これら式（１）、式（２）を用いて、ＣＰＵ１１は、所要時間算出部１１ｅにより、この補正後の所要時間Ｔｂを、ルートの全区切区間において合計することにより、ルート全体において補正された所要時間Ｔを求めることができる。また、これらの重み係数は、道路形状補正係数（Ｋ１〜Ｋ６）や、信号機係数Ｋ７等を平日と休日、及びそれらの時間帯によって異なる値に設定することにより、さらに詳細に重み係数を補正し、日時の影響を考慮することができるので、より正確な所要時間を算出することができる。これにより、道路形状の影響、信号機の影響、日時による影響を含めた精度の良いルート所要時間を算出することができ、目的地への予想到達時間をより正確に案内することができる。

本実施形態のナビゲーション装置のシステム全体の流れを説明する。ＣＰＵ１１に情報記憶部４からプログラムが読み込まれてルート案内のプログラムが起動されると、ＣＰＵ１１は、位置検出部３により現在位置を検出して現在位置を中心としてその周辺地図を表示部５に表示すると共に、現在位置の名称等を表示する。次に、入力操作部２により、地名や施設名称等の目標名、電話番号や住所、登録地点、道路名等を用いて目的地を設定すると、ＣＰＵ１１は、ルート探索部１１ａにより現在位置から目的地までのルート探索を行う。ユーザが探索された候補ルートから目的地のルートを入力操作部２により選択すると、ＣＰＵ１１は、制限速度検出部１１ｂにより現在位置より目的地へのルート上の制限速度を順次検出し、この順次検出した制限速度毎に、区切区間設定部１１ｃにより、目的地へのルートを区切って区切区間を設定する。そして、区切区間設定部１１ｃにより設定された各区切区間の区間距離を距離算出部１１ｄにより算出し、この算出された各区切区間の区間距離と、各区切区間の制限速度とを基に、所要時間算出部１１ｅにより、各区切区間における予想されるルート所要時間である区切区間所要時間Ｔａを算出する。ＣＰＵ１１は、この算出された区切区間所要時間Ｔａを重み係数算出部１１ｈで算出された重み係数（Ｇ１乃至Ｇ７）に基いて補正し、この補正された各区切区間の補正区間所要時間Ｔｂを合計することにより、目的地までの補正された全走行所要時間Ｔを得て、目的地への予想到達時刻を案内する。このように、道路形状による影響を含めた補正により、細かく所要時間を算出することにより、従来のルートの予想所要時間より、より詳細に予想所要時間を得ることができ、目的地への予想到達時刻をより正確に案内することができる。また、ルートを細かく区切って区切区間毎の補正された区間所要時間を求めて、合計することにより、さらに、より正確な目的地への予想到達時刻を案内することができる。

次に、本実施形態のナビゲーション装置１の動作手順について、図４のフローチャートを参照して説明する。ユーザは、予め、合流点係数Ｋ１、右左折点係数Ｋ２、右左折レーン係数Ｋ３、信号有右左折レーン係数Ｋ４、車線係数Ｋ５、上り坂係数Ｋ６、及び信号機係数Ｋ７をそれぞれ重み係数記憶部４１に記憶しておく。次に、ユーザが、入力操作部２で目的地を入力すると（Ｓ１）、ＣＰＵ１１は、ルート探索部１１ａにより目的地の候補ルートを探索する（Ｓ２）。ＣＰＵ１１は、ユーザがこの探索された候補ルートから目的地のルートを入力操作部２により選択すると（Ｓ３）、その選択した目的地のルートにおいて、制限速度検出部１１ｂにより現在位置より目的地へのルート上の制限速度を順次検出し、この順次検出した制限速度毎に、区切区間設定部１１ｃにより、目的地へのルートを区切って区切区間を設定する（Ｓ４）。また、ＣＰＵ１１は、地図データを基に、距離算出部１１ｄにより、この設定された各区切区間の区切区間距離Ｒａを算出して、重み係数記憶部４１に記憶する。（Ｓ５）、この算出された区切区間距離Ｒａと制限速度検出部１１ｂにより検出された各区間の制限速度を基に、所要時間算出部１１ｅにより、車輌走行の各区切区間の所要時間Ｔａを算出して、重み係数記憶部４１に記憶する（Ｓ６）。次に、ＣＰＵ１１は、道路形状検出部１１ｆにより、道路形状を検出する。先ず、ＣＰＵ１１は、各区切区間内の道路における合流地点を検出すると共に、その合流地点の数である合流地点数Ｍを記憶し（Ｓ７）、また、右左折地点を検出して右左折地点数Ｎを記憶し（Ｓ８）、さらに、右左折レーンとその数Ｐを検出して記憶する共に、右左折レーンにおける信号有右左折レーンとその数Ｐａを検出して記憶する（Ｓ９）。さらに、ＣＰＵ１１は、道路形状検出部１１ｆにより、区切区間内における道路の車線数Ｑを検出し（Ｓ１０）、また、区切区間内における全部の上り坂の距離ｒを算出して記憶する（Ｓ１１）。また、ＣＰＵ１１は、区切区間内の道路における信号機を検出し、その検出した信号機数Ｕを記憶する（Ｓ１２）。

そして、ＣＰＵ１１は、上記で求めた合流地点数Ｍ、右左折地点数Ｎ、右左折レーン地点数Ｐ、信号有右左折レーン地点数Ｐａ、車線数Ｑ、上り坂距離ｒ、及び信号機数Ｕと、重み係数記憶部４１に記憶されている各補正係数Ｋ１〜Ｋ７を基に、重み係数算出部１１ｈにより、前記式（２）を用いて、重み係数Ｇ１〜Ｇ７を算出し、さらに前記式（１）を用いて、区切区間の補正された所要時間Ｔｂを算出する（１３）。さらに、ＣＰＵ１１は、全部の区切区間において、同様に各所要時間を算出してそれらを合計することにより、全ルートの補正されたルート所要時間Ｔｃを算出する（Ｓ１４）。これにより、各区切区間毎に補正された、より正確な目的地への予想到達時刻を案内することができる。

上述のように、本実施形態のナビゲーション装置１によれば、合流点重み係数と右左折レーン重み係数を含む道路形状の種類に対応した重み係数に基いてルート所要時間の補正を行うことができるので、詳細な道路形状による影響を考慮したルートの予想到達時間を得ることができる。従って、従来の目的地までの距離と制限速度を用いて予想するルート所要時間に比べ、より精度の良いルート所要時間を得ることができて、より正確な予想到達時刻を案内することができる。これにより、正確な予想到達時刻の案内を、ＶＩＣＳ・ＦＭ多重受信機などの渋滞情報の取得手段を設けることなく行えるので、低コストにできる。

また、信号有右左折レーン係数を定めたことにより、右左折レーンにおいて信号機がある場合にスムーズに走行できることを考慮してルート所要時間の補正を行うことができるので、予想するルート所要時間の精度を、さらに、高めることができる。

また、信号機数による重み付けにより、信号機における待ち時間等の影響を考慮したルート所要時間の補正を行うことができるので、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

また、車線数による重み付けにより、車線数の影響を考慮したルート所要時間の補正を行うことができるので、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

また、上り坂の距離による重み付けにより、上り坂の影響を考慮したルート所要時間の補正を行うことができるので、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

また、重み係数が、平日と休日、及びそれらの時間帯によって異なる値に設定されるので、日時の影響を考慮した詳細なルート所要時間の補正を行うことができ、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

また、全ルートを区切区間毎に分けてルート所要時間を補正できるので、全ルートの所要時間の補正を詳細に行うことができ、より正確な予想到達時刻を案内することができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、本実施形態のナビゲーション装置では、区切区間を制限速度で区切って設定したが、過去の統計データ等で求めた平均速度により、区切ってもよい。また、区切区間を一定距離毎に区切って、各区切区間毎にルート所要時間を補正することもできる。また、信号機係数を、制限速度の差、車線数の差（車線数の多いところの交差点では、道路が広く、信号時間も長い）に基いて、各区分区間毎に係数をさらに補正することにより、より正確に予想到達時間を案内することができる。また、例えば、本実施形態のナビゲーション装置を、車輌内に設置して使用する場合（車モードという）、または車輌から取り外してユーザが携帯しながら使用する場合（徒歩モードという）とにおいて、本装置にモード切替スイッチを設け、車モードと徒歩モードとによって補正係数を切替えて、それぞれのモードに好適な係数に設定することにより、車内外で好適に使用することができる。

本発明の実施形態に係るナビゲーション装置のブロック構成図。同上装置のＣＰＵの道路形状検出部のブロック構成図。（ａ）は同上装置で検索されたルートにおける右左折地点の道路形状例を示す図、（ｂ）はルート上の車線の道路形状例を示す図。同上装置の動作手順を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１ナビゲーション装置
２入力操作部（入力手段）
３位置検出部（現在位置検出手段）
４情報記憶部（情報記憶手段、重み係数記憶手段）
５表示部（案内手段）
６音声案内部（案内手段）
１０制御部（制御手段）
１１ＣＰＵ（制御手段）
１１ａルート探索部（ルート探索手段）
１１ｂ制限速度検出部（制限速度検出手段）
１１ｃ区切区間設定部（区切区間設定手段）
１１ｄ距離算出部（距離算出手段、区切区間距離算出手段）
１１ｅ所要時間算出部（所要時間算出手段、区間所要時間算出手段）
１１ｆ道路形状検出部（道路形状検出手段）
１１ｇ信号機検出部（信号機検出手段）
１１ｈ重み係数算出部（重み係数算出手段）
１５合流地点検出部（道路形状検出手段）
１６右左折地点検出部（道路形状検出手段）
１７車線検出部（車線検出手段、道路形状検出手段）
１８上り坂検出部（上り坂検出手段、道路形状検出手段）

Claims

車輌に搭載可能で、
目的地を入力するための入力手段と、
現在位置を検出する現在位置検出手段と、
前記現在位置検出手段で検出された現在位置から前記入力手段により入力された目的地までのルートを探索するルート探索手段と、
前記ルート探索手段によるルート探索に必要な地図データを含むナビゲーション情報を記憶する情報記憶手段と、
前記地図データに基いて目的地までの道路距離を算出する距離算出手段と、
前記地図データに基いて目的地までの道路における制限速度を検出する制限速度検出手段と、
前記距離算出手段で算出された目的地までの道路距離と、前記制限速度検出手段で検出された目的地までの道路における制限速度とを用いて、前記ルート上を走行したときの、予想されるルート所要時間を算出するルート所要時間算出手段と、
前記ルート探索手段により探索されたルートと共に、前記ルート所要時間算出手段で算出されたルート所要時間に基く、目的地への予想到達時刻を案内する案内手段と、
装置全体を制御する制御手段と、を備えたナビゲーション装置において、
前記ルート所要時間算出手段により算出されたルート所要時間を、重み付けをして補正するための重み係数を記憶する重み係数記憶手段と、
前記地図データに基いて前記ルート上における所定の種類の道路形状と、その種類の道路形状の地点数とを検出する道路形状検出手段と、をさらに備え、
前記重み係数記憶手段に記憶された重み係数は、前記道路形状検出手段で検出された道路形状の種類に対応した道路形状補正係数と、前記各道路形状の種類毎の道路形状地点数とにより得られる道路形状重み係数を含み、
前記道路形状重み係数は、
前記道路形状検出手段で検出された複数の道路が合流する合流地点の道路形状に対応した道路形状補正係数と前記合流地点の数に対応した道路形状地点数とにより得られる合流点重み係数と、
前記道路形状検出手段で検出された前記車輌の右左折用の走行レーンに対応した道路形状補正係数と前記右左折レーンの道路形状地点数とにより得られる右左折レーン重み係数と、を含み、
前記制御手段は、前記重み係数による重み付けにより前記ルート所要時間を補正して、前記目的地への予想到達時刻を案内することを特徴とするナビゲーション装置。
前記右左折用の走行レーンに対応した道路形状補正係数は、前記右左折レーンにおける右左折信号の有無により定められる信号有右左折レーン係数を含むことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
前記ルート上に存在する信号機数を検出する信号機検出手段を、さらに備え、
前記重み係数は、前記信号機検出手段で検出された信号機数に対応した信号機重み係数を、さらに含んだことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のナビゲーション装置。
前記ルート上における道路の上り坂の距離を検出する上り坂検出手段を、さらに備え、
前記道路形状重み係数は、前記上り坂検出手段で検出された上り坂の距離に対応した上り坂重み係数を、さらに含んだことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
前記重み係数は、平日と休日、及びそれらの時間帯によって異なる値に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
前記制限速度検出手段で現在位置より順次検出した前記目的地へのルート上の制限速度毎に、該ルートを区切って区切区間を設定する区切区間設定手段と、
前記区切区間設定手段で設定された各区切区間の区間距離を算出する区切区間距離算出手段と、
前記区切区間距離算出手段で算出された各区切区間の区間距離と、前記各区切区間の制限速度とを基に、前記各区切区間における予想される所要時間である区切区間所要時間を算出する区間所要時間算出手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記区間所要時間算出手段により算出された区切区間所要時間を、前記重み係数に基いて補正し、この補正された各区切区間の区切区間所要時間を合計して、前記目的地までの全走行所要時間を求めることにより、前記目的地への予想到達時刻を案内することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。