JP2004198209A - ナビゲーション装置並びに該装置用プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】道路渋滞情報を取得して効率よく渋滞地点、道路を回避できる経路を探索でき、渋滞の回避を確実に行えるようにする。
【解決手段】記憶手段に地図データを格納して、該記憶手段に格納した地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置において、経路上の道路渋滞情報を取得し（ステップＳ１１）、取得された道路渋滞情報から２次的な渋滞予想を行い、該渋滞予想に基づき前記探索コストを変更して（ステップＳ１２、Ｓ１３）、変更された探索コストにより渋滞を回避する推奨経路を探索する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記憶手段に地図データを格納して、該記憶手段に格納した地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置並びに該装置用プログラム及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナビゲーション装置においては、道路リンクに設定された探索コストが最小になるように目的地までの最適経路を探索し、その探索された経路にしたがって目的地までの経路案内を行う。このような、ナビゲーション装置が最適経路を探索して経路案内を行う場合に、特許文献１では、道路工事や渋滞などの不測または予知できない障害に遭遇するような状況において、代替経路を決定する能力を付加している。
【０００３】
代替経路を決定する特許文献１の方法では、障害に遭遇したとき、ユーザが車両の現在位置から距離を選択できるようにして、その間の探索コストを増加させるが、その増加量はオリジナルの道路区分と道路の障害との距離が増加するにつれて減少するものである。この方法によりオリジナルの道路区分に関連するコストを増加させると、システムは、車両の現在位置、すなわち道路の障害の位置からオリジナル経路上の後続するある位置までの代替経路を生成することになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２２１１００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のナビゲーション装置では、障害に遭遇したときに、各車両は一斉に同じ代替経路を利用して障害を回避しようとすることになり、その代替経路においても渋滞が生じることになる。そのため、さらに代替経路を生成しなければならず、二重、三重に同じ操作を繰り返さなければならなくなるという問題を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、道路渋滞情報を取得して効率よく渋滞地点、道路を回避できる経路を探索でき、渋滞の回避を確実に行えるようにするものである。
【０００７】
そのために請求項１に係る発明は、記憶手段に地図データを格納して、該記憶手段に格納した地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置において、経路上の道路渋滞情報を取得する渋滞情報取得手段と、探索コストの計算により目的地までの経路を探索する経路探索手段と、前記渋滞情報取得手段により取得された道路渋滞情報から２次的な渋滞予想を行い、該渋滞予想に基づき前記探索コストを変更する探索コスト変更手段とを備え、前記経路探索手段は、前記渋滞予想に基づき変更された探索コストにより渋滞を回避する推奨経路を探索することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の車両用ナビゲーション装置において、前記探索コスト変更手段は、前記道路渋滞情報から渋滞地点の手前の交差点について渋滞予想を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の車両用ナビゲーション装置において、前記探索コスト変更手段は、前記交差点から迂回する経路の探索コストを変更することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項２記載の車両用ナビゲーション装置において、前記探索コスト変更手段は、前記渋滞地点の手前の複数の交差点について各交差点から迂回する経路の探索コストを段階的に変更することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の車両用ナビゲーション装置において、前記探索コスト変更手段は、前記渋滞地点周辺の交差点の探索コストを増加し、渋滞地点から離れるに従って段階的に交差点の探索コストの増加程度を軽減することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１記載の車両用ナビゲーション装置において、前記探索コスト変更手段は、前記道路渋滞情報から渋滞地点を迂回する第２の経路を探索して該第２の経路の探索コストを変更することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置用プログラムであって、経路上の道路渋滞情報を取得し、該道路渋滞情報から２次的な渋滞予想を行い、該渋滞予想に基づき経路探索を行うための探索コストを変更し、該変更された探索コストにより渋滞を回避する推奨経路を探索する各処理ステップを有することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に係る発明は、地図データを格納して、該記憶手段に格納した地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置用記録媒体であって、経路を探索し経路案内を行う地図データと、経路上の道路渋滞情報を取得し、該道路渋滞情報から２次的な渋滞予想を行い、該渋滞予想に基づき経路探索を行うための探索コストを変更し、該変更された探索コストにより渋滞を回避する推奨経路を探索する各処理ステップを有するプログラムとを記録したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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は本発明に係るナビゲーション装置の実施の形態を示す図であり、経路案内に関する情報を入力する入力装置１、自車両の現在位置に関する情報を検出する現在位置検出装置２、経路の算出に必要なナビゲーション用データおよび案内に必要な表示案内データ、ナビゲーション用プログラム等が記憶されている情報記憶装置３、経路探索処理や経路案内に必要な表示案内処理を行うと共にシステム全体の制御を行う中央処理装置４、ナビゲーションに必要なデータを蓄積し、運転者の要求により通信回線を介して提供される情報センターや、予め地図データや目的地データなどの運転者固有のデータが記憶されている電子手帳などの情報源との間でデータのやりとりを行う情報送受信装置５、経路案内に関する情報を出力する出力装置６から構成したものである。まず、それぞれの構成について説明する。
【００１６】
入力装置１は、目的地を入力したり、運転者が必要な時に案内情報を音声および／または画面により出力できるように、運転者の意志によりナビゲーション処理を中央処理装置４に指示する機能を有するものであり、その機能を実現するための手段として、目的地を電話番号や地図上の座標などにて入力したり、経路案内をリクエストしたりするタッチスイッチや操作スイッチを有する。勿論、リモートコントローラ等の入力装置でもよい。ここで、音声入力を可能にするための音声認識装置やＩＣカードや磁気カードに記録されたデータを読み取るための記録カード読み取り装置を付加することもできる。
【００１７】
情報送受信装置５は、交通情報取得手段であるＶＩＣＳ（道路交通情報システム；Vehicle Information & Communication Sistem）受信装置やデータ送受信装置から構成される。ＶＩＣＳは、道路交通情報をリアルタイムでＦＭ多重（文字放送）、電波ビーコン、光ビーコンによって車両に伝送するもので、ＦＭ多重は広いエリアにわたり粗い情報を伝送し、電波ビーコン及び光ビーコンの情報は、ビーコンを中心として半径１０ｋｍ程度以内の狭いエリアの詳細な情報であって、車両がビーコンを通過すると受信できるようになっている。ＶＩＣＳ送信データは、各道路毎に付けられたリンク番号に対して、渋滞度（例えば、通行不可、渋滞、混雑、交通量多い、平常などの混雑の度合い）、渋滞先頭位置、渋滞長、通行規制（工事情報、通行止めなど）、旅行時間（所定速度での所要時間）から構成されている。また、データ送受信装置は、例えば携帯電話やパソコンであり、運転者の要求により交通情報センター（例えばＡＴＩＳ）との間でナビゲーションに必要な情報のやりとりを行うものである。
【００１８】
出力装置６は、運転者が必要な時に案内情報を音声および／または画面により出力したり、中央処理装置４ににより処理されたデータなどをプリント出力する機能を備えており、その機能を実現するための手段として、入力データを画面表示したり、運転者のリクエストに応じ自動的に経路案内を画面で表示するディスプレイ、中央処理装置４で処理したデータや情報記憶装置３に格納されたデータをプリント出力するプリンタおよび経路案内を音声で出力するスピーカなどを備えている。
【００１９】
ディスプレイは、カラーＣＲＴやカラー液晶表示器により構成されており、中央処理装置４が処理する地図データや案内データに基づく経路設定画面、区間図画面、交差点図画面などナビゲーションに必要なすべての画面をカラー表示出力すると共に、本画面に経路案内の設定および経路案内中の案内や画面の切り換え操作を行うためのボタンが表示される。特に、通過交差点名などの通過交差点情報は、随時、区間図画面にポップアップでカラー表示される。このディスプレイは、例えば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、運転者は区間図を見ることにより自車両の現在位置を確認し、またこれからの経路についての情報を得ることができる。
【００２０】
現在位置検出装置２は、車両の現在位置に関する情報を検出する装置であり、例えば地磁気センサなどで構成される絶対方位センサ、ステアリングセンサ、ジャイロなどで構成される相対方位センサ、車輪の回転数から走行距離を検出する距離センサ、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用したＧＰＳ受信装置を備えている。
【００２１】
情報記憶装置３は、ナビゲーション用のプログラム及びデータを記憶した外部記憶装置で、例えばＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体である。プログラムは、地図描画部、経路探索部、経路案内部、現在位置計算部、目的地設定操作制御部等からなりナビゲーションの信号出力処理を行うアプリケーション部及びＯＳ部等で構成され、ここに、経路探索などの処理を行うためのプログラムや経路案内に必要な表示出力制御、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、さらには経路案内及び地図表示に必要な表示情報データが格納されている。また、データは、経路案内に必要な地図データ（道路地図、住宅地図、建造物形状地図等）、交差点データ、ノードデータ、道路データ、写真データ、登録地点データ、目的地点データ、案内道路データ、形状データ、案内データ、行き先データ、行き先方向データ、詳細目的地データ、目的地読みデータ、電話番号データ、住所データ、ランドマークデータ、その他のデータのファイルからなりナビゲーション装置に必要なすべてのデータが記憶されている。
【００２２】
中央処理装置４は、種々の演算処理を実行するＣＰＵ、重要な情報（例えば経路探索や経路案内を実行するプログラムや条件設定を行うデータ、各種パラメータのデータなど）を不揮発的に記憶するための書き換え可能なＲＯＭ（書き換え可能な不揮発性記憶手段）であるフラッシュメモリ（例えば電気的に消去可能なＥＥＰＲＯＭ：Ｅlectrically Ｅrasable and Ｐrogramable ＲＯＭ) 、フラッシュメモリのプログラムチェック、更新処理を行うためのプログラム（プログラム読み込み手段）を格納した不揮発性記憶手段であるＲＯＭ、運転者の操作により任意の地点の情報を登録するメモリ地点、学習機能により蓄積される頻度情報、各種検出手段の誤差修正情報などの個人別に記憶される情報を、一時的（揮発的）に格納する読み書き自在な揮発性記憶手段であるＲＡＭ（例えば、一時的に記憶した情報を電気的に保持できるＳＲＡＭ：Ｓtatic ＲＡＭ）を備えている。さらには、ディスプレイへの画面表示に使用する画像データが記憶された画像メモリ、ＣＰＵからの表示出力制御信号に基づいて画像メモリから画像データを取り出し、画像処理を施してディスプレイに出力する画像プロセッサ、ＣＰＵからの音声出力制御信号に基づいて情報記憶装置３から読み出した音声、フレーズ、１つにまとまった文章、音等を合成してアナログ信号に変換してスピーカに出力する音声プロセッサなどを備えている。
【００２３】
なお、ナビゲーション用のプログラム及びデータは、情報送受信装置５を介して外部から読み込むようなシステムとしてもよい。このように情報送受信装置５を介して必要なナビゲーション用のプログラム及びデータを外部から読み込むようにすることにより、ＣＤ−ＲＯＭに代えてＤＶＤなどの記録媒体を情報記憶装置３に用いて必要なプログラムや最新のデータを適宜更新して格納できるようにすることができ、また、情報記憶装置３を省き直接中央処理装置４のフラッシュメモリやＲＡＭに格納することもできる。
【００２４】
次に、動作を説明する。図２は本実施形態に係るナビゲーション装置のシステム全体の流れを説明するための図である。上記構成のナビゲーションでは、中央処理装置４のＣＰＵにより経路案内システムのプログラムが起動されると、図２に示すようにまず現在位置検出装置２により現在位置を検出し現在位置を中心としてその周辺地図を表示し（ステップＳ１）、次に、電話番号や住所、施設名称、メモリ地点等を用いて目的地を設定する（ステップＳ２）。そして、現在位置から目的地までの経路探索を行う（ステップＳ３）。経路が決まると、現在位置検出装置２による現在位置追跡を行いながら、目的地に到着するまで経路案内・表示を繰り返し行う（ステップＳ４）。
【００２５】
図３は道路案内データ等の構成例を示す図である。案内道路データファイルは、図３（Ａ）に示すように、経路探索により探索された経路の道路数ｎのそれぞれに対して、道路番号、長さ、道路属性データ、形状データのアドレス、サイズおよび案内データのアドレス、サイズの各データからなり、経路探索により求められ経路案内を行うために必要なデータとして格納される。
【００２６】
形状データは、図３（Ｂ）に示すように、各道路の複数のノード（節）で分割したとき、ノード数ｍのそれぞれに対して東経、北緯からなる座標データを有している。案内データは、図３（Ｃ）に示すように、交差点（または分岐点）名称、注意点データ、道路名称データ、道路名称音声データのアドレス、サイズおよび行き先データのアドレス、サイズの各データからなる。
【００２７】
行き先データは、図３（Ｄ）に示すように、行き先道路番号、行き先名称、行き先名称音声データのアドレス、サイズおよび行き先方向データ、走行案内データからなる。行き先データのうち、行き先方向データは、図３（Ｅ）に示すように、無効（行き先方向データを使用しない）、不要（案内しない）、直進、右方向、斜め右方向、右に戻る方向、左方向、斜め左方向、左に戻る方向の情報を示すデータである。
【００２８】
本実施形態に係るナビゲーション装置では、ステップＳ３により経路探索を行い、あるいはステップＳ４により経路案内を行っているときに、道路渋滞情報を取得して案内経路で渋滞が発生しているリンク道路がある場合に、さらにその渋滞により２次的に派生する渋滞予想を行い、つまり渋滞予想地点（道路）を判定して、渋滞予想地点（道路）をも回避する推奨経路を再探索することにより、効率よく渋滞経路を回避できるようにする。図４は本実施形態に係るナビゲーション装置による渋滞再探索処理の例を説明するための図、図５は渋滞予想地点の判定処理の例を説明するための図、図６は渋滞予想地点の判定処理の他の例を説明するための図である。
【００２９】
本実施形態に係るナビゲーション装置では、渋滞再探索処理として、例えば図４に示すようにまず、道路渋滞情報を取得すると（ステップＳ１１）、案内経路で渋滞があるか否かを判定し（ステップＳ１２）、渋滞がある場合には、さらにその渋滞から２次的に波及して渋滞が予想される渋滞予想地点（道路）を判定して、その地点（道路）の探索コストを上げる（ステップＳ１３）。そして、新たに変更された探索コストを用いて目的地までの経路の再探索を行い（ステップＳ１４）、再探索された経路を推奨経路として提示する（ステップＳ１５）。
【００３０】
ステップＳ１３の渋滞予想地点を判定して探索コストを上げる処理は、例えば図５に示すように渋滞地点手前の交差点又は道路を検出し（ステップＳ２１）、検索された交差点又は道路の探索コストを上げる（ステップＳ２２）。この処理は、渋滞地点（道路）がある場合に、その手前の交差点又は道路が渋滞を回避するために迂回する経路（代替経路）とされる確率が高く、そのために、遅からず波及して渋滞すると予想される。そこで、再探索に際しては、渋滞地点手前の交差点又は道路を渋滞予想地点（道路）として推奨経路に含まれないようにするものである。
【００３１】
また、ステップＳ１３の渋滞予想地点を判定して探索コストを上げる他の処理は、例えば図６に示すように渋滞地点（道路）の探索コストを上げて第２の経路を探索し（ステップＳ３１）、その第２の経路が現在の案内経路から迂回する交差点を検出し（ステップＳ３２）、その第２の経路の迂回交差点から渋滞地点を迂回する経路の探索コストを上げる（ステップＳ３３）。この処理は、渋滞地点（道路）がある場合に、最適経路として推奨されている現在の経路に次の候補となる第２の経路が渋滞を回避するために迂回する経路（代替経路）とされる確率が高く、そのために、遅からず波及して渋滞すると予想される。そこで、再探索に際しては、本来代替となる第２の経路ではなく、さらに第３の経路が推奨経路になるようにするものである。
【００３２】
図７は本実施形態による再探索結果と従来方式による再探索結果とを対比例を示す図、図８は本実施形態による他の再探索結果の例を示す図である。道路渋滞情報に基づき、従来のナビゲーション装置のようにそのリンク道路の探索コストを上げるだけでは、図７（Ｂ）に示すようにその手前の交差点から渋滞道路を迂回する推奨経路が探索され、この推奨経路に車両が集中して２次的に渋滞が発生する確率は高くなる。しかし、上記本実施形態によれば、図７（Ａ）に示すように渋滞するリンク道路だけでなく、その手前の交差点、リンク道路の探索コストを上げて再探索するので、２次的に渋滞が発生する確率の高い経路を避けた推奨経路を提示することができる。
【００３３】
同様に図８（Ａ）に示すように通常の探索回避経路となる道路の探索コストを大きくすることでも同じように２次的に渋滞が発生する確率の高い経路を避けた推奨経路を探索することができ、図８（Ｂ）に示すように渋滞に近い交差点を探索コストを大きく、渋滞に近い交差点から離れるに従って順に探索コストを大きくする程度を軽減することでも、２次的に渋滞が発生する確率の高い経路を避けた推奨経路を探索することができる。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、従来予想地点（道路）の判定として従来地点（道路）の手前の交差点（道路）、現在の案内経路に次ぐ第２の探索経路のうち現在の案内経路から迂回する経路を検出したが、案内経路上で渋滞地点から一定数の手前までの交差点とそのリンク道路の探索コストを上げるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、道路渋滞情報を取得したときに、その渋滞からさらに波及して２次的に渋滞が予想される交差点（道路）を判定して探索コストを上げ、遅からず渋滞が予想される経路をも回避する推奨経路を探索するので、道路渋滞情報を取得して効率よく渋滞地点、道路を回避できる経路を探索でき、渋滞の回避を確実に行うことができ、渋滞を回避したつもりがまた渋滞に遭遇するという事態をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るナビゲーション装置の実施の形態を示す図である。
【図２】本実施形態に係るナビゲーション装置のシステム全体の流れを説明するための図である。
【図３】道路案内データ等の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態に係るナビゲーション装置による渋滞再探索処理の例を説明するための図である。
【図５】渋滞予想地点の判定処理の例を説明するための図である。
【図６】渋滞予想地点の判定処理の他の例を説明するための図である。
【図７】本実施形態による再探索結果と従来方式による再探索結果とを対比例を示す図である。
【図８】本実施形態による他の再探索結果の例を示す図である。
【符号の説明】
１…入力装置、２…現在位置検出装置、３…情報記憶装置、４…中央処理装置、５…情報送受信装置、６…出力装置

Claims (8)

1. 記憶手段に地図データを格納して、該記憶手段に格納した地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置において、
   経路上の道路渋滞情報を取得する渋滞情報取得手段と、
   探索コストの計算により目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
   前記渋滞情報取得手段により取得された道路渋滞情報から２次的な渋滞予想を行い、該渋滞予想に基づき前記探索コストを変更する探索コスト変更手段と
   を備え、前記経路探索手段は、前記渋滞予想に基づき変更された探索コストにより渋滞を回避する推奨経路を探索することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 前記探索コスト変更手段は、前記道路渋滞情報から渋滞地点の手前の交差点について渋滞予想を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 前記探索コスト変更手段は、前記交差点から迂回する経路の探索コストを変更することを特徴とする請求項２記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 前記探索コスト変更手段は、前記渋滞地点の手前の複数の交差点について各交差点から迂回する経路の探索コストを段階的に変更することを特徴とする請求項２記載の車両用ナビゲーション装置。
5. 前記探索コスト変更手段は、前記渋滞地点周辺の交差点の探索コストを増加し、渋滞地点から離れるに従って段階的に交差点の探索コストの増加程度を軽減することを特徴とする請求項４記載の車両用ナビゲーション装置。
6. 前記探索コスト変更手段は、前記道路渋滞情報から渋滞地点を迂回する第２の経路を探索して該第２の経路の探索コストを変更することを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
7. 地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置用プログラムであって、経路上の道路渋滞情報を取得し、該道路渋滞情報から２次的な渋滞予想を行い、該渋滞予想に基づき経路探索を行うための探索コストを変更し、該変更された探索コストにより渋滞を回避する推奨経路を探索する各処理ステップを有することを特徴とする車両用ナビゲーション装置用プログラム。
8. 地図データを格納して、該記憶手段に格納した地図データに基づき目的地までの経路を探索して目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置用記録媒体であって、
   経路を探索し経路案内を行う地図データと、
   経路上の道路渋滞情報を取得し、該道路渋滞情報から２次的な渋滞予想を行い、該渋滞予想に基づき経路探索を行うための探索コストを変更し、該変更された探索コストにより渋滞を回避する推奨経路を探索する各処理ステップを有するプログラムと
   を記録したことを特徴とする車両用ナビゲーション装置用記録媒体。

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