JPH06150189A - 経路探索装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部から交通情報を入手することなしに交通
状況の変化にできる限り則した目的地までの経路を算出
する経路探索装置を提供する。 【構成】 車両の走行とともに各道路区間の通過時間を
計測し、実測通過時間記憶手段１０３に記録する。目的
地までの経路を選出する場合には地図記憶手段に格納し
てある各道路区間の予想通過時間を直接使用するのでは
なく、今まで実測通過時間を計測してある道路区間につ
いては予想通過時間と実測通過時間から通過時間を推定
した後経路を求める。そのため、外部から交通情報を入
手することなしに過去の経験に基づいた最適経路を選択
することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行中に車両の現在位
置を求め目的地までの経路を誘導案内する車載ナビゲー
ションシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の経路探索装置としては、例えば特
開昭６２−６０１００号公報に示されている。この従来
例では、現在位置から目的地までの最適な経路を算出す
るために予め設定された隣接する一対の登録交差点区間
毎に所要時間相関量を設定しておき、その情報を用いて
最短所要時間の経路を選定することにより経路を決定し
ていた。そして、時々刻々変化する交通状況に対応する
ため交通情報センターと車載装置（ナビゲーションシス
テム）とを無線回線を通じて結合させ、交通情報センタ
ーから送出された道路渋滞度等の交通情報を元に該当交
差点区間の所要時間相関量を必要に応じて修正すること
により、交通状況の実体に則した経路の算出および案内
を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、交通情
報センターから入手可能な道路の渋滞状況は特定の道路
に限定されているため無線回線だけで車両が走行可能な
全ての道路についての最新情報が得られる訳ではない。
よって、外部からの交通情報を入手できない場所ではや
はりナビゲーションシステム側が所有する道路区間の想
定所要時間（固定データ）を用いて目的地までの経路を
算出しなければならず、交通状況の変化に十分に対応で
きない経路が求められるという課題を有していた。

【０００４】本発明は上記のような課題を考慮し、車載
装置（ナビゲーションシステム）外から交通情報を入手
することなく交通状況の変化にできるかぎり則した目的
地までの経路を算出する経路探索装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、第一の手段として道路の通過時間相関量を
記憶した地図記憶手段と、経過時間を検出する経過時間
検出手段と、車両が走行した道路の実測通過時間を記録
する実測通過時間記憶手段と、地図記憶手段と実測通過
時間記憶手段に記憶された通過時間相関量と実測通過時
間から道路の想定通過時間を推定する通過時間推定手段
と、通過時間推定手段で求められた道路の想定通過時間
を用いて所望の目的地までの推奨経路を算出する経路選
出手段を備えた経路探索装置である。

【０００６】また第二の手段として、時刻を特定する時
刻検出手段と、道路の通過時間相関量を記憶した地図記
憶手段と、経過時間を検出する経過時間検出手段と、車
両が走行した道路の実測通過時間を時刻とともに記録す
る実測通過時間記憶手段と、特定の時刻に相当する実測
通過時間と通過時間相関量から道路の想定通過時間を推
定する通過時間推定手段と、道路の想定通過時間を用い
て所望の目的地までの推奨経路を算出する経路選出手段
を備えた経路探索装置である。

【０００７】

【作用】第一の手段によれば、車両の走行とともに各道
路区間の通過時間が計測され実測通過時間記憶手段に記
憶される。目的地までの推奨経路を経路選出手段で算出
する場合には、今まで車両が走行した道路区間について
は予め地図記憶手段に記憶された各道路区間の予想通過
時間だけでなく実測通過時間記憶手段に記録された実測
通過時間も用いて道路区間の想定通過時間を通過時間推
定手段で推定することができる。そのため目的地までの
推奨経路を算出する場合に、外部からの交通情報を入手
することなしに過去の交通状況を反映した道路の通過時
間を想定して経路探索を行うことが可能になる。

【０００８】また第二の手段によれば、実測通過時間記
憶手段で各道路区間の通過時間と時刻を記憶することが
できる。そのため、通過時間推定手段で時刻に応じて変
動する交通状況を反映した道路の通過時間を想定したの
ち経路選出手段で目的地までの推奨経路を算出すること
ができる。そのため、外部からの交通情報を入手するこ
となしに過去の時間帯別の交通状況を反映した経路を算
出することが可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１０】（実施例１）本発明の第一の実施例の経路
探索装置のブロック図は図１に示す通りである。図１に
おいて１０１は位置検出手段であり、車両の現在位置を
主に道路上に求める。１０２は経過時間検出手段であ
り、車両の移動時間を計測する。１０３は実測通過時間
記憶手段、１０４は地図記憶手段、１０５は通過時間推
定手段、１０６は経路選出手段である。

【００１１】以上のように構成された本実施例の経路探
索装置について、以下にその動作を説明する。なお本実
施例はハードウェアでも構成できるが、ここではマイク
ロプロセッサを用いてソフトウェアで実現した場合につ
いて述べることとする。その場合、ハードウェア構成図
は図２に示すようになる。図２において２１は方位セン
サであり、地磁気方位センサや光ファイバジャイロ等が
用いられ、車両の進行方位を算出する。２２は距離セン
サであり、例えば車輪速センサが用いられ、車両の移動
距離を検出する。２３は地図記憶手段であり、例えば道
路情報を含む地図データを記憶する媒体としてＣＤ−Ｒ
ＯＭディスク、駆動装置としてＣＤ−ＲＯＭプレーヤを
利用する。２４は演算処理装置であり、マイクロプロセ
ッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたマイコンシステムであ
る。２５はメモリであり、ここでは不揮発性のＲＡＭ
（例えば電池バックアップされたＳＲＡＭ）とする。２
６はタッチスイッチであり、表示手段の２７の管面上に
装備され入力手段として使用される。２７は表示手段で
あり、ＬＣＤ、ＣＲＴ等が用いられる。本実施例では、
走行中に各道路区間の実測通過時間を収集し、目的地ま
での経路を算出する場合に実測データも用いながら交通
状況にできるだけ則した経路を選出することを目的とす
る。

【００１２】図３は、経路探索処理のフローチャートで
ある。まずステップ３０１で出発地・目的地を設定す
る。基本的には出発地は現在地で目的地はタッチスイッ
チで入力するが、ともに地図データを用いて道路上の最
も近い節点（道路を直線近似したときの道路屈曲点や交
差点）上に設定するものとする。次にステップ３０２で
各道路区間（道路を直線近似したときの道路線分）の想
定通過時間を推定する。説明の都合上処理内容は後で述
べる。ステップ３０３が実際に経路を選出する処理であ
る。経路選出手法にはさまざまな手法が考案されている
が、基本的には道路ネットワークにおける最短時間経路
算出問題であり、例えば良く知られているダイクストラ
法とか特開平２−５６５９１のような手法を用いれば良
い。この処理によって出発地から目的地までの節点の列
が形成され、その節点列に従って経路が表示手段上に表
示され目的地までの誘導がなされることになる。次のス
テップ３０４では各道路区間の通過時間を実測し収集す
る。その処理が終了すればステップ３０１へ戻り、目的
地の設定待ちの状態に入る。ここで、ステップ３０４の
実測通過時間収集処理を説明する前に経路探索に用いる
地図データについてまず説明する。図４(a)のような道
路ネットワークがあった場合、道路は直線近似された道
路線分の集合として取り扱われ、地図データ上では例え
ば図４(b)のように交差点・道路屈曲点を表す節点を中
心に、節点の位置（例えば緯度・経度座標）、節点間の
接続として道路は表現される。経路探索を行う上で重要
なのは図４(c)に示すような各道路区間の予想通過時間
ｔｃである。この値は、通常道路区間の長さと幅員・道
路種別等の情報から決定されるが、本実施例では直接予
想通過時間が秒単位で記述されているものとする。

【００１３】図５が実測通過時間収集処理のフローチャ
ートを示している。説明の都合上、本処理が開始された
ときには経路選出処理で求められた節点列の最初の節点
上に車両が位置すると仮定する。まずステップ５０１で
は実測計測時間ｔｖを初期化する。次にステップ５０２
で現在位置の算出を行う。本実施例では、初期設定され
た位置を基準として方位センサ・距離センサから車両の
移動距離・進行方位を算出して車両の走行軌跡を求め、
その走行軌跡と地図データとの相関から車両の現在位置
を道路上に求めるものとする。現在位置の推測手法はこ
れも様々の手法が考案されているが、例えば特開昭６１
−５６９１０に示された手法に従えば良い。ステップ５
０３では経路選出処理で求められた案内経路（すなわち
節点列）から車両が逸脱したかどうかを判定する。これ
は、次の節点の緯度・経度が分かっていることから現在
位置が道路の幅員等も考えて所望の道路上に存在するか
どうかで判定すれば良い。もし、案内経路から逸脱して
いれば処理は終了するが、逸脱していなければステップ
５０４に移行する。ステップ５０４では次の節点を通過
したかどうかを判定する。通過していなければステップ
５０２へ戻り処理を繰り返す。通過したならばステップ
５０５へ移行して対応する道路区間の実測通過時間ｔｖ
を不揮発性のメモリに記録する。実測通過時間ｔｖの地
図データフォーマットは、例えば図６に示すようなもの
となる。すなわち各道路区間の番号に対応して一定数
（例えば１０データ）のリング状の記憶領域があり、現
在計測されているデータ数も各々記憶できるものとす
る。記録が終了すればステップ５０６で目的地に到達し
たかどうかを判断する。もし、到達していれば処理は終
了するが、そうでなければステップ５０１に戻り最初か
ら処理を繰り返す。以上が実測通過時間収集処理の概要
である。

【００１４】ここで、図３に示す経路探索処理のステッ
プ３０２について詳細に説明する。図７が想定通過時間
推定処理の概要である。まずステップ７０１で道路区間
番号ｎを初期化する。次にステップ７０２でｎを一つ繰
り上げる。ステップ７０３では収集された道路区間番号
Ｌｎに相当する実測通過時間ｔｖのデータの個数ｎｖを
検索する。ステップ７０４ではｎｖと所定の値ｋ（例え
ば４）を比較し、もしｎｖが所定の値ｋ未満であればス
テップ７０４で想定通過時間ｔｐに固定データである予
想通過時間ｔｃを代入する（すなわち実測通過時間ｔｖ
は使用しない）が、ｋ以上の場合にはステップ７０５で
想定通過時間ｔｐにはｔｖの平均値を代入する。そし
て、次のステップ７０７で道路区間番号が最大値に達し
たかどうかを判定する。達していなければステップ７０
２へ戻り処理を繰り返すが、達していば処理を終了す
る。この処理により、節点間の実測通過データが図３に
示す経路探索処理のステップ３０３（経路選出処理）に
活かされることになる。

【００１５】以上のように第一の実施例によれば、一度
経路選出により選択された道路については各道路区間に
ついて実測通過時間が収集されることになる。よって、
次に目的地までの経路を求める場合には外部から交通情
報を入手することなしに過去の交通状況を反映した経路
を求めることが可能になる。

【００１６】なお、第一の実施例では一度経路選出を行
った道路でのみ道路区間の通過時間の収集を行ったが、
これは現在位置が道路上に算出されている間は常時行っ
ても良い。また、本実施例では実測通過時間が一定数以
上計測されている場合に実測値の平均として想定通過時
間を推定したが、これは予想通過時間を序々に実測通過
時間に近づけるような手法としても良いしこれに限定す
るものではない。さらに、本実施例では経路選出処理は
想定通過時間が最小の経路を求めるものとしたが、経路
の通過料金など他の変数も考慮して経路を求めるもので
あっても良い。

【００１７】（実施例２）次に、本発明の第二の実施例
について説明する。図８に本実施例のブロック図を示
す。図１と図８を比較すれば分かるように、図８では時
刻検出手段を図１に付加している。以上のように構成さ
れた本実施例の経路探索装置について、以下にその動作
を説明する。なお本実施例もハードウェアでも構成でき
るが、ここではマイクロプロセッサを用いてソフトウェ
アで実現した場合について述べることとする。その場
合、ハードウェア構成図は図９に示すようになる。これ
も図２と比較して分かるように図９は図２に時刻を検出
する時計を付加した形となっている。なお本実施例では
時間帯で異なる交通状況に着目し、走行中に各道路区間
の実測通過時間を時間帯に分けて収集し、目的地までの
経路を算出する場合に時間帯毎の実測データを用いなが
ら交通状況にできるだけ則した経路を選出することを目
的とする。

【００１８】経路探索処理の流れは図３のフローチャー
トに示す通りであり、基本的に第一の実施例と同様であ
る。異なるのはステップ３０２、３０４の内容である。
まず、実測通過時間収集処理から説明する。実測通過時
間収集処理のフローチャートは図１０に示す通りであ
る。ステップ１００１らか１００４は図５のステップ５
０１からステップ５０４と同様である。本実施例ではス
テップ１００５で時刻を求め、時間帯を決定する。これ
は、例えば６時から１０時を時間帯Ｉ、１０時から１４
時を時間帯II、１４時から１８時を時間帯III、１８時
から２２時を時間帯IV、２２時から６時を時間帯Ｖとい
うように２４時間を５分割しておき決定すれば良い。そ
してステップ１００６で実測通過時間ｔｖを対応する道
路区間の対応する時間帯のデータとして記録する。その
ときの実測通過時間ｔｖの地図データのフォーマットを
図１１に示す。ステップ１００７は図５のステップ５０
６と同様である。このようにして時間帯毎に実測通過時
間データを収集しておき、経路選出の前に各道路区間の
想定通過時間の推定を行う。図１２に想定通過時間推定
処理のフローチャートを示す。図７との相違点は、まず
ステップ１２０１で経路を選出するときの時刻から時間
帯を決定することである。ステップ１２０２からステッ
プ１２０３、ステップ１２０５からステップ１２０８は
図７のステップ７０１からステップ７０２、ステップ７
０４からステップ７０７と同様であるが、本実施例では
ステップ１２０１で求められた時間帯のデータを元に対
応する時間帯の実測通過時間データだけを用いてステッ
プ１２０４で想定通過時間を決定している点が第一の実
施例と異なっている。

【００１９】以上のように第二の実施例によれば、一度
経路選出により選択された道路については各道路区間に
ついて実測通過時間が収集されることになる。その際、
実測データが収集された時間帯のデータも同時に記録し
ているため、次に目的地までの経路を求める場合には外
部から交通情報を入手することなしに時間帯により変化
する交通状況を反映した経路を求めることが可能にな
る。

【００２０】なお、第二の実施例では一度経路選出を行
った道路でのみ道路区間の通過時間の計測を行ったが、
これは第一の実施例同様現在位置が道路上に算出されて
いる間は常時行ってもさしつかえない。また、本実施例
では実測通過時間が一定数以上計測されている場合に実
測値の平均として想定通過時間を推定したが、これは予
想通過時間を序々に実測通過時間に近づけるような手法
としても良いしこれに限定するものではない。さらに、
本実施例では経路選出処理は想定通過時間が最小の経路
を求めるものとしたが、経路の通過料金など他の変数も
考慮して経路を求めるものであっても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の走行に伴い各道路の通過時間を計測しておき、目的
地までの推奨経路を探索する場合には予め記憶された道
路の予想通過時間だけでなく実測された通過時間も用い
て道路の想定通過時間を推定したのち経路探索を実施す
る。よって、外部から交通情報を入手しなくても、車両
の走行データが増加すればするほど道路の通過時間の情
報を学習しながら交通状況の実体に則した経路を求める
ことが可能になるため、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の経路探索装置のブロッ
ク図

【図２】本発明の第一の実施例の経路探索装置のハード
ウェア構成図

【図３】本発明の経路探索装置における経路探索処理を
示すフローチャート

【図４】本発明の経路探索装置の地図記憶手段における
地図データフォーマットの説明図

【図５】本発明の第一の実施例の経路探索装置における
実測通過時間収集処理を示すフローチャート

【図６】本発明の第一の実施例の経路探索装置の実測通
過時間記憶手段における地図データフォーマットの説明
図

【図７】本発明の第一の実施例の経路探索装置における
想定通過時間推定処理を示すフローチャート

【図８】本発明の第二の実施例の経路探索装置のブロッ
ク図

【図９】本発明の第二の実施例の経路探索装置のハード
ウェア構成図

【図１０】本発明の第二の実施例の経路探索装置におけ
る実測通過時間収集処理を示すフローチャート

【図１１】本発明の第二の実施例の経路探索装置の実測
通過時間記憶手段における地図データフォーマットの説
明図

【図１２】本発明の第二の実施例の経路探索装置におけ
る想定通過時間推定処理を示すフローチャート

【符号の説明】

２１，９１ 方位センサ ２２，９２ 距離センサ ２３，９３ 地図記憶手段 ２４，９４ 演算処理装置 ２５，９６ メモリ ２６，９６ タッチスイッチ ２７，９７ 表示手段 ９８ 時計

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路上の車両位置を検出する位置検出手段
   と、道路相互のつながり関係と各道路区間の通過時間相
   関量を記憶する地図記憶手段と、経過時間を検出する経
   過時間検出手段と、前記経過時間検出手段で検出された
   車両のある道路区間での通過時間を前記位置検出手段で
   特定された道路区間の実測通過時間として記録する実測
   通過時間記憶手段と、前記地図記憶手段に記憶された通
   過時間相関量と前記実測通過時間記憶手段に記録された
   実測通過時間を用いて道路区間の想定通過時間を推定す
   る通過時間推定手段と、前記通過時間推定手段で求めら
   れた道路区間の想定通過時間を用いて所望の目的地まで
   の推奨経路を算出する経路選出手段を具備することを特
   徴とする経路探索装置。
2. 【請求項２】時刻を特定する時刻検出手段を備え、実測
   通過時間記憶手段は前記時刻検出手段により検出される
   所望の道路区間を車両が通過するときの代表的な時刻を
   道路区間の実測通過時間とともに記録し、通過時間推定
   手段は前記時刻検出手段により計測される時刻に相当す
   る代表的な時刻での実測通過時間記憶手段に記憶された
   実測通過時間と前記地図記憶手段に記憶された通過時間
   相関量を用いて道路区間の想定通過時間を推定するもの
   であり、経路選出手段は前記時刻検出手段により検出さ
   れる目的地までの推奨経路を求める時刻に応じて前記通
   過時間推定手段で求められた道路区間の想定通過時間を
   用いて所望の目的地までの推奨経路を算出することを特
   徴とする請求項１記載の経路探索装置。