JPH095100A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 踏切の有無を考慮した最適経路の探索を行う
ことで、できるだけ踏切の待ち時間を少なくすることが
可能なナビゲーション装置を提供する。 【構成】 道路データに踏切の有無も格納すると共に、
主要駅の時刻表を格納しておく。そして、経路探索の交
差点間道路距離を評価する際に、踏切がある道路に対し
て、単位時間当たり列車通過本数に応じた重み付けを行
う。例えば道路番号の道路に、新宿−代々木間の踏切
がある場合、両駅を出発、通過する各列車の総本数（山
手線の外、内回り、中央線と総武線の上下）を各時刻表
データから計数する。この総本数を始発〜終電の時間で
割ることで、単位時間当たり列車通過本数を演算し、こ
の値に応じた係数、例えば１０を、重み付けデータ記憶
部から得て、番号の道路に乗じる。これにより、実際
は３００ｍであるの道路が、最適経路探索では３００
０ｍの道路として選択が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現在位置から目的地ま
での経路を探索し経路案内を行うナビゲーション装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地理に不案内な運転者に対して目
的地まで経路案内を行うナビゲーション装置が実用化さ
れている。ナビゲーション装置では、例えば、特開平１
−１７３２９７号公報、特開平１−１７３２９８号公報
に開示されているように、交差点データ、ノードデー
タ、道路データ等の各種データを備えており、これらの
データに基づいて、現在地（出発地）から操作者が設定
した目的地までの最適経路を探索し、探索した経路に従
って経路の案内を行うようになっている。このナビゲー
ション装置において、最適経路の探索を行う場合、一般
に目的地までの距離や、道路の幅や、交差点の数等の種
々の要素をを考慮して探索するようにしている。例え
ば、距離が同一であれば、細い道路よりも太い幹線道路
を優先して選択するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車によ
る走行を行う場合、目的地まで早く到達できるか否かを
決定する要因の１つに踏切での待ち時間がある。しか
し、従来のナビゲーション装置では、踏切を通過する場
合の待ち時間は最適経路を探索する場合に考慮されてい
なかった。そのため、従来のナビゲーション装置におけ
る経路探索では、必ずしも目的地までスムーズに到達す
るための最適経路が探索されているとは限らなかった。

【０００４】そこで本発明は、踏切の有無を考慮した最
適経路の探索を行うことで、できるだけ踏切の待ち時間
を少なくすることが可能なナビゲーション装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、道路情報を記憶する道路情報記憶手段と、車両の現
在地を検出する現在地検出手段と、目的地を入力する入
力手段と、前記道路情報記憶手段によって記憶された道
路情報に基づき、前記入力手段によって入力された目的
地までの経路を探索する経路探索手段と、この経路探索
手段によって探索された経路を、前記現在地検出手段で
検出された現在地に応じて案内する経路案内手段を備
え、前記道路情報記憶手段は、各道路に踏切が存在する
か否かを示すデータを備え、前記経路探索手段は、踏切
が存在する道路に所定の重みを付けて経路を探索する、
ことによって前記目的を達成する。請求項２に記載の発
明では、請求項１に記載のナビゲーション装置におい
て、前記道路情報記憶手段は時刻表データを記憶し、前
記経路探索手段は、前記道路情報記憶手段に記憶された
時刻表データから、単位時間当たりに踏切を通過する列
車の本数を演算し、この本数に応じて重み付けの値を変
更する。

【０００６】

【作用】請求項１に記載のナビゲーション装置では、道
路情報として各道路に踏切が存在するか否かを示すデー
タも記憶しておく。そして、経路を探索する場合、踏切
が存在する道路に所定の重みを付けて経路を探索する。
請求項２に記載のナビゲーション装置では、道路情報と
して、更に時刻表データを記憶しておき、この時刻表デ
ータから、単位時間当たりに踏切を通過する列車の本数
を演算し、この本数に応じて重み付けの値を変更して、
経路を探索する。

【０００７】

【実施例】以下本発明のナビゲーション装置における好
適な実施例について、図１から図５を参照して詳細に説
明する。 実施例の概要 本実施例では、経路探索と経路案内に必要なデータとし
て、交差点データ、ノードデータ、道路データ等のデー
タの他に、踏切の有無や主要駅の時刻表をデータとして
格納しておく。そして、最適経路の探索における交差点
間の道路距離を評価する際に、その道路に踏切があると
きは、単位時間当たりの列車の通過本数を時刻表から演
算し、通過本数に応じた係数を道路距離に乗じるように
したものである。

【０００８】実施例の詳細 図１はナビゲーション装置の構成を示すブロック図であ
る。このナビゲーション装置は、演算部１０を備えてい
る。この演算部１０には、タッチパネルとして機能する
ディスプレイ１１ａとこのディスプレイ１１ａの周囲に
設けられた操作用のスイッチ１１ｂとを含む表示部１１
と、この表示部１１のタッチパネルやスイッチ１１ｂか
らの入力を管理するスイッチ入力類管理部１２と、現在
位置測定部１３と、速度センサ１４と、地図情報記憶部
１５と、音声認識部１６と、音声出力部１７と、自動車
電話１８が接続されている。

【０００９】現在位置測定部１３は、緯度と経度による
座標データを検出することで、車両が現在走行または停
止している現在位置を検出する。この現在位置測定部１
３には、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰ
Ｓ(Global Position System)レシーバ２１と、路上に配
置されたビーコンからの位置情報を受信するビーコン受
信装置２０と、方位センサ２２と、距離センサ２３とが
接続され、現在位置測定部１３はこれらからの情報を用
いて車両の現在位置を測定するようになっている。

【００１０】方位センサ２２は、例えば、地磁気を検出
して車両の方位を求める地磁気センサ、車両の回転角速
度を検出しその角速度を積分して車両の方位を求めるガ
スレートジャイロや光ファイバジャイロ等のジャイロ、
左右の車輪センサを配置しその出力パルス差（移動距離
の差）により車両の旋回を検出することで方位の変位量
を算出するようにした車輪センサ、等が使用される。距
離センサ２３は、例えば、車輪の回転数を検出して計数
し、または加速度を検出して２回積分するもの等の各種
の方法が使用される。なお、ＧＰＳレシーバ２１とビー
コン受信装置２０は単独で位置測定が可能であるが、Ｇ
ＰＳレシーバ２１やビーコン受信装置２０による受信が
不可能な場所では、方位センサ２２と距離センサ２３の
双方を用いた推測航法によって現在位置を検出するよう
になっている。

【００１１】地図情報記憶部１５は、地図データ記憶
部、交差点データ記憶部、ノードデータ記憶部、探索経
路データ記憶部、道路データ記憶部、重み付けデータ記
憶部、時刻表データ記憶部を備えている。地図情報記憶
部１５は、さらに、写真データ記憶部、目的地点データ
記憶部、案内地点データ記憶部、詳細目的地データ記憶
部、および、各地域のホテル、ガソリンスタンド、観光
案内等の各種地域毎の情報が格納されたその他のデータ
記憶部等の各種データ記憶部を備えている。これら各記
憶部には、経路探索を行うと共に、探索した経路に沿っ
て案内図を表示したり、交差点や経路途中における特徴
的な写真やコマ図を出したり、交差点までの残り距離、
次の交差点での進行方向を表示したり、その他の案内情
報を出力するための各種データが格納されている。各記
憶部は、例えば、フロッピーディスク、ハードディス
ク、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、磁気テープ、ＩＣカー
ド、光カード等の各種記憶装置が使用される。なお、各
記憶部は記憶容量が大きい、例えばＣＤ−ＲＯＭの使用
が好ましいが、その他のデータ記憶部のような個別のデ
ータ、地域毎のデータは、ＩＣカードを使用するように
してもよい。

【００１２】地図データ記憶部には、例えば、最上位層
から日本、関東地方、東京、神田というように階層化さ
れた地図のデータが格納されている。これらは、従来か
らナビゲーション処理に使用されていたものと同様な地
図データである。各階層の地図データには、それぞれ地
図コードが付されており、その表示範囲は東経、北緯の
最大、最小値で管理されている。最下層の地図データと
しては、例えば、２万分の１の地図が対応しており、車
両の現在地や運転者の要求に応じて最適階層の地図がデ
ィスプレイ１１ａに表示されるようになっている。写真
データ記憶部には、各交差点や直進中に見える特徴的な
風景等を撮影した写真がその写真番号と対応して、ディ
ジタル、アナログ、又はネガフィルムの形式で格納され
ている。

【００１３】地図情報記憶部１５の各記憶部のうち、通
常のナビゲーションにおける経路探索に使用されるの
が、交差点データ、ノードデータ、道路データ、重み付
けデータ、時刻表データのそれぞれが格納された各記憶
部である。図２から図５は、経路探索に使用される各記
憶部の内容を表したものである。交差点データ記憶部に
は、図２（ａ）に示すように、各交差点に付された交差
点番号のそれぞれに対応して、交差点名、その交差点の
東経と北緯、その交差点が始点となっている道路のうち
一番番号の小さい道路番号、その交差点が終点となって
いる道路のうち一番番号の小さい道路番号、信号の有無
が、交差点データとして格納されている。

【００１４】ノードデータ記憶部には、図２（ｂ）に示
すように、ノードデータが格納されている。ノードデー
タ記憶部は、東経、北緯、属性等で構成されている。探
索経路データ記憶部は、経路検索により設定された経路
のうち、案内が必要な交差点についての交差点列データ
とノード列データで構成されている。交差点列データ
は、図２（ｃ）に示すように、交差点名、交差点番号、
その交差点の特徴風景等を撮影した写真番号、曲がる角
度、距離等の情報から構成されている。ノード列データ
は、図２（ｄ）に示すように、そのノード位置を表す東
経、北緯、交差点番号、属性、角度、距離等の情報で構
成されている。

【００１５】道路データ記憶部には、図３に示すよう
に、各道路番号のそれぞれに対応して、始点の交差点番
号、終点の交差点番号、同じ始点を持つ道路のうち番号
が次のもの、同じ終点を持つ道路のうち番号が次のも
の、道路の太さ、禁止情報、案内不要情報、後述の写真
データの写真番号、ノード数、ノード列データの先頭ア
ドレス、道路の長さ等が格納されている。道路データ記
憶部には、また、各道路毎番号で示される道路上に、踏
切が存在するか否かを示す「踏切の有無」についても格
納されている。

【００１６】重み付けデータ記憶部には、図４に示すよ
うに、図３に示された各道路の長さを、変換するための
係数が、単位時間当たりにその踏切を通過する列車の本
数に応じて決められている。なお、図４には、踏切を通
過する列車の本数に対する重み付けについて示したが、
道路の太さ、信号の数等に対する重み付けデータも決め
られているが従来と同様なので、説明を省略する。時刻
表データ記憶部には、図５に示すように、各路線毎の上
り、下り又は内回り、外回りの時刻表が全て格納されて
いる。この時刻表データには、全列車の出発する時刻
（時分）が格納されている。これによって、出発予定時
間が予め分かっている場合には、該当する踏切を通過す
る概略の時間帯も演算することで、その時間帯における
単位時間当たりの列車通過本数を演算するようにことが
できる。また、時刻表データ記憶部は、書換え可能なラ
ンダム・アクセス・メモリで構成され、ディスプレイ１
１ａから個別に訂正したり、特定の時刻表を一括で書換
えたりすることができるようになっている。時刻表を一
括で書換える場合には、通信管理部３８により管理さ
れ、電子手帳等の携帯用電子機器から光通信によりデー
タを受信し、また、特定の接続ケーブルの接続により受
信し、さらに、自動車電話によるパソコン通信により受
信する等の各種通信手段を利用することができる。

【００１７】音声認識部１６には、人間の音声や、電話
番号に対応した発信音が入力されるマイク２４が接続さ
れている。音声出力部１７は、音声を電気信号として出
力する音声出力用ＩＣ２６と、この音声出力用ＩＣ２６
の出力をディジタル−アナログ変換するＤ／Ａコンバー
タ２７と、変換されたアナログ信号を増幅するアンプ２
８とを備えている。アンプ２８の出力端にはスピーカ２
９が接続されている。自動車電話１８は、通常の電話通
信の他、ファクシミリ通信やパソコン通信等のマルチメ
ディア通信、ＡＴＩＳによる通信等の各種通信を行う場
合に、所定の電話番号を入力するためのもので、全体管
理部３７および通信管理部３８によって各種の通信の機
能が実現されるようになっている。なお、電話番号やフ
ァクシミリ番号等の入力については、自動車電話１８以
外に、ディスプレイ１１ａに表示されたテンキーによる
入力も可能になっている。

【００１８】演算部１０は、速度センサ１４および地図
情報記憶部１５に接続された地図データ読込部３１と、
地図描画部３２と、地図データ読込部３１および地図描
画部３２を管理する地図管理部３３と、地図描画部３２
および表示部１１に接続された画面管理部３４と、スイ
ッチ入力類管理部１２および音声認識部１６に接続され
た入力管理部３５と、音声出力部１７の音声出力用ＩＣ
２６に接続された音声出力管理部３６と、各種通信制御
を管理する通信管理部２８、および、地図管理部３３、
画面管理部３４、入力管理部３５、音声出力管理部３
６、通信管理部３８を管理する全体管理部３７とを備え
ている。この演算部１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、
ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム
・アクセス・メモリ）等を備え、ＣＰＵがＲＡＭをワー
キングエリアとしてＲＯＭに格納されたプログラムを実
行することによって、上記の各構成を実現するようにな
っている。

【００１９】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。まずディスプレイ１１ａやマイク２
４から目的地が入力されると、演算部１０は、現在位置
測定部１３からの入力データによって現在位置を検出
し、現在位置から入力された目的地までの最適経路の探
索を、地図情報記憶部１５の各データによって開始す
る。この最適経路の探索において、全体管理部３７は、
地図情報記憶部１５に格納された交差点データ、ノード
データ、道路データ、重み付けデータ、時刻表データか
ら、目的地までの最適経路の探索を行う。基本的な最適
経路探索条件は、交差点間の距離であるが、本実施例に
おいては、交差点間の距離を評価する際、高架でない電
車線（踏切）があると重み付けを変更する。

【００２０】ここで、図３の道路データ記憶部に格納さ
れた道路番号の道路を例に説明する。いま道路番号
の道路は、その途中に踏切が存在し、この踏切が、新宿
駅−代々木駅間に存在するものとする。この場合、全体
管理部３７は、図５の時刻表データ記憶部から、新宿駅
と代々木駅を出発又は通過する各列車の時刻表データを
アクセスする。すなわち、全体管理部３７は、山手線の
外回りと内回り、中央線の上りと下り、および総武線の
上りと下りの各時刻表データから、道路番号の道路を
１日に通過する全列車の総本数を計数する。そして、こ
の総本数を始発から終電までの時間で割ることで、単位
時間当たりの列車の通過本数を演算する。いま、単位時
間当たりの列車の通過本数が、４．５本であったとする
と、全体管理部３７は、図４に示した重み付けデータ記
憶部から、重み付け用の係数として、「１０」を得る。
そして、道路番号の道路にこの係数１０を乗じること
で、実際は３００ｍであるが、最適経路探索において、
３０００ｍの道路であるとして選択が行われる。

【００２１】以上説明した動作では、単位時間当たり通
過する列車の本数を、１日の全列車通過本数を始発から
終電までの時間で割ることで演算したが、踏切を通過す
る時刻を予想することで、その通過予想時刻における単
位時間当たり列車通過本数を演算するようにしてもよ
い。すなわち、最適経路探索が終了後ただちに出発する
場合や、ただちに出発しない場合であっても、ディスプ
レイ１１から出発予定時間が入力されている場合や、電
子手帳等による個人スケジュールデータから通信によっ
て出発時間が予め入力されている場合には、その出発時
間から予想される踏切の通過予想時間を演算し、通過予
想時間における、単位時間当たり列車通過本数を算出す
る。

【００２２】なお、通過予想時間と実際にその踏切を通
過する時間との誤差は、出発地点からの距離に応じて大
きくなるので、例えば、出発地点から１０ｋｍ未満に存
在する踏切については、通過予想時刻の前後３０分間の
合計１時間の間にその踏切を通過する全列車の本数か
ら、１０ｋｍ以上、２０ｋｍ未満の間に存在する踏切に
ついては前後４５分の合計１．５時間の間にその踏切を
通過する全列車の本数から、２０ｋｍ以上、３０ｋｍ未
満の間に存在する踏切については前後１時間の合計２時
間の間にその踏切を通過する全列車の本数から、それぞ
れ、単位時間当たり列車通過本数を演算する。３０ｋｍ
以上の場合には、同様に、列車の本数を計数する時間幅
を１０ｋｍ当たり３０分づつ広げるようにする。このよ
うに、踏切を通過する予想時刻を考慮することで、最短
時間で到達するための最適経路の探索をより確実に行う
ことができる。

【００２３】なお、この実施例では、列車の本数を計数
する時間幅を１０ｋｍ当たり３０分としたが、他に、１
０ｋｍ当たり２０分とし、また、５ｋｍ当たり１０分づ
つ広げるようにしてもよい。

【００２４】また、説明した実施例では、道路データ記
憶部に格納されるデータとして、図３に示すように踏切
の有無を格納するようにしたが、単位時間当たり通過列
車本数を演算する際にアクセスすべき時刻表データの欄
を格納するようにしてもよい。例えば、山手線新宿駅−
代々木駅等のデータが格納される。なお、複数の路線が
当該踏切を通過する場合には、複数のデータが格納され
る。また、アクセス先の時刻表データを格納する他に、
各時間帯毎の踏切通過列車総数を図３の道路データ記憶
部に格納するようにしてもよい。これによって、単位時
間当たり通過列車の本数の演算量を少なくすることがで
きる。なお、時刻表が変更になった場合に、通信管理部
３８から変更後のデータ（各時間帯毎の踏切通過列車総
数）を受信して、道路データを変更する。また、図５の
時刻表データを別途保持しておき、時刻表が変更になっ
た場合には、この時刻表データを書換えると共に、変更
後の時刻表に基づいて、全体管理部３７が、各時間帯毎
の踏切通過列車総数を演算し、道路データの内容を変更
するようにしていもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、道
路情報として各道路に踏切が存在するか否かを示すデー
タも記憶しておき、経路を探索する場合、踏切が存在す
る道路に所定の重みを付けて経路を探索するので、踏切
の有無を考慮した最適経路の探索を行うことで、できる
だけ踏切の待ち時間を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るナビゲーション装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】地図情報記憶部に格納されるデータのそれぞれ
を示すもので、（ａ）は交差点データ記憶部、（ｂ）は
ノードデータ記憶部、（ｃ）は交差点列データ記憶部、
（ｄ）はノード列データ記憶部、の内容をそれぞれ示す
説明図である。

【図３】地図情報記憶部に格納される道路データ記憶部
の内容を示す説明図である。

【図４】地図情報記憶部に格納される重み付けデータ記
憶部の内容を示す説明図である。

【図５】地図情報記憶部に格納される時刻表データ記憶
部の内容を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 演算部 １１ 表示部 １１ａ ディスプレイ １５ 地図情報記憶部 １６ 音声認識部 １７ 音声出力部 １８ 自動車電話 １９ 電話番号テーブル記憶部 ２４ マイク ３４ 画面管理部 ３３ 地図管理部 ３５ 入力管理部 ３７ 全体管理部 ３８ 通信管理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路情報を記憶する道路情報記憶手段
   と、 車両の現在地を検出する現在地検出手段と、 目的地を入力する入力手段と、 前記道路情報記憶手段によって記憶された道路情報に基
   づき、前記入力手段によって入力された目的地までの経
   路を探索する経路探索手段と、 この経路探索手段によって探索された経路を、前記現在
   地検出手段で検出された現在地に応じて案内する経路案
   内手段を備え、 前記道路情報記憶手段は、各道路に踏切が存在するか否
   かを示すデータを備え、 前記経路探索手段は、踏切が存在する道路に所定の重み
   を付けて経路を探索することを特徴とするナビゲーショ
   ン装置
2. 【請求項２】 前記道路情報記憶手段は時刻表データを
   記憶し、 前記経路探索手段は、前記道路情報記憶手段に記憶され
   た時刻表データから、単位時間当たりに踏切を通過する
   列車の本数を演算し、この本数に応じて重み付けの値を
   変更する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。