JP2007155462A - ナビゲーション装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害の一つである渋滞が発生する渋滞区間をタイムスライス計算を用いて検出し(S4)、その渋滞区間を含むエリアを、第2経路探索処理で周囲のエリアより道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索する(S11)ように構成する。
【選択図】図5
Description
図10に示す地図データは、例えばレベル1、レベル2、レベル3の3層に階層化された階層構造をしている。そして、レベル3は高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路、有料道路を含む地図データ、レベル2はそれに加えて国道や県道の一般道路を含む地図データ、レベル1は更に加えて細街路等のその他一般道を含む詳細地図データであり、レベルが上がるにつれて道路網の情報量の少ないより粗い地図データとなっている。
そして、経路探索を実施するにあたっては、経路の探索に係る演算量を抑える為に、出発地と目的地付近の地域では、下位レベルの階層の地図データを使用して詳細に計算するのに対して、経路の中間地域では、上位レベルの階層の地図データを使用して概略的に計算し、両方の結果を統合して案内経路として出力する方法が採用されている。
更に、特開2002−243476号公報には、経路の中間地域においても下位レベルの階層の詳細な地図データを用いた探索を行うことにより、渋滞などの交通障害がある場合に下位レベルの階層の地図データに基づく迂回経路を含んだ案内経路を使用者に対して提示することのできる経路探索案内装置について記載されている。
一方で、交通障害が解消されたり新たに発生したことを検出する度に、経路探索を再度やり直すようにすることも可能であるが、そのような探索方法では経路探索に係るナビゲーション装置の処理負担が非常に大きくなっていた。また、誘導経路が時間の経過とともに複数回変更されると、利用者を困惑させてしまう虞もあった。
ここで、「交通障害」とは、渋滞、速度規制、通行止め等の車両の走行にとって障害となる事象をいう。
ここで、「分岐点」とは3本以上のリンクが接続されているノードが該当し、インターチェンジや交差点等が該当する。
また、自車の通過予定時刻に発生する交通障害を考慮した経路の探索を行うことができるので、利用者にとって最適な経路を予め設定することが可能となる。従って、利用者の利便性が向上し、快適な走行環境を提供することが可能となる。
また、自車の通過予定時刻に発生する交通障害を考慮した経路の探索を行うことができるので、利用者にとって最適な経路を予め設定することが可能となる。従って、利用者の利便性が向上し、快適な走行環境を提供することが可能となる。
そして、下位レベルの階層の地図データは上位レベルの階層の地図データより道路網の情報量がより多く含まれており、例えばレベル3の地図データは高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路、有料道路に関する情報が格納されている。また、レベル2の地図データはレベル3に含まれる道路網に加えて国道や県道等の主要な一般道路に関する情報が格納されている。また、レベル1の地図データはレベル2に含まれる道路網に加えて細街路等のその他全ての一般道に関する詳細な道路網に関する情報が格納されている。
ここで、ノードコストは交差点に対応するノードに対して基本的に設定されており、本実施形態に係るナビゲーション装置1では、信号の有無や交差点を通過する際の自車の走行経路(即ち直進、右折及び左折の種類)によってその値が決定される。
また、リンクコストは、リンクを構成する道路属性や道路種別、道路幅、車線数、リンク長さに加え、後述する渋滞度設定テーブル26(図4参照)によって検出される渋滞度等の交通情報に関するデータを用いて算出される。
また、現在地から目的地までの距離が中距離(例えば、50km程度)の経路探索の場合には、現在地及び目的地周辺については最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュを使用し、前記レベル1の地図データのメッシュに隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュを使用して経路を探索する。
更に、現在地から目的地までの距離が長距離(例えば、300km程度)の経路探索の場合には、現在地及び目的地周辺の最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュを使用し、前記レベル1の地図データのメッシュに隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュを使用し、前記レベル2の地図データのメッシュに隣接するエリアは最上層の地図データであるレベル3の地図データのメッシュを使用して経路を探索する。それによって、経路を探索の為の演算量を抑えることができ、経路探索に必要な時間を短縮することができる。
ここで、渋滞度は「1」、「2」、「3」の3種類の数値のいずれかによって設定され、「1」が設定されたリンクではその時間帯に渋滞が発生しないことを意味する。一方、「2」が設定されたリンクではその時間帯に渋滞が発生し、リンクを走行するのに通常の2倍程度の時間が必要となることを意味する。また、「3」が設定されたリンクではその時間帯に渋滞が発生し、リンクを走行するのに通常の3倍程度の時間が必要となることを意味する。
例えば、図4に示す渋滞度設定テーブル26では、リンク番号XZ1のリンクについて、月曜日の8:15〜8:30の間は渋滞度が「2」に設定され、8:30〜8:45の間は渋滞度が「3」に設定され、8:45〜9:00の間は渋滞度が「2」に設定されていることを示している。
尚、渋滞度設定テーブル26はナビゲーション装置1の出荷時に予めデータ記録部12に対して記憶されているが、通信装置17を介して交通情報センタから受信した情報に基づいて渋滞度設定テーブル26の内容の更新を行うようにしても良い。また、自車の走行履歴に基づいて渋滞度設定テーブル26の内容を更新するようにしても良い。
そして、上記の探索コスト及びコスト加算値の算出の際には、図6に示すように、出発地及び目的地周辺では最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュ51、65がそれぞれ使用される。また、前記レベル1の地図データのメッシュ51、65に隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュ52、53、62〜64が使用される。そして、前記レベル2の地図データのメッシュ52、53、62〜64に隣接するエリア、並びにその中間地点のエリアは最上位の地図データであるレベル3の地図データのメッシュ54〜61が使用される。尚、探索する経路が異なるレベルの地図データのメッシュに移行する際には、異なるレベルの地図データで共通して含まれるノードを介して移行する。
そして、探索の結果、コスト加算値が所定の条件を満たした経路(例えば、コスト加算値が小さいほうから順に2つの経路)として、経路Aと経路Bがそれぞれ図6に示すように経路の候補として選択される。尚、上記S3の処理が第1経路探索手段の処理に相当する。
以下に、タイムスライス計算の具体的方法について説明すると、先ずCPU41はGPS31により現在時刻を検出し、更に前記S3の第1経路探索処理で探索された経路(図6では経路Aと経路B)を構成する各リンクの旅行時間に基づいて、自車が経路を構成する各リンクを走行する通過予定時刻を算出する。その後、算出された通過予定時刻と渋滞度設定テーブル26(図4参照)とに基づいて、経路を構成する各リンクの通過予定時刻で渋滞が発生するか否か(具体的には、渋滞度が「1」以外のリンクがあるか否か)を判定する。その結果、通過予定時刻に渋滞が発生すると判定された場合には、発生すると判定されたリンクの旅行時間を渋滞度に基づいて調整し(具体的には、渋滞度を乗じた旅行時間とする)、更に、調整した旅行時間に基づいて再び経路を構成する各リンクを走行する通過予定時刻を算出する。
その後、同様に再度算出された通過予定時刻と渋滞度設定テーブル26(図4参照)とに基づいて、経路を構成するリンクの通過予定時刻で新たに渋滞が発生するリンクがあるか否かを判定し、渋滞が発生すると判定された場合には、発生すると判定されたリンクの旅行時間を渋滞度に基づいて調整する。以上の操作を新たに渋滞が発生するリンクが検出されなくなるまで行う。そして、最終的に渋滞が発生すると予測された全てのリンクについて渋滞度設定テーブル26を用いてそれぞれ渋滞度を検出する。尚、上記S4の処理が交通障害検出手段の処理に相当する。
一方、経路上に渋滞するリンクがないと判定された場合(S5:NO)には、渋滞を考慮する必要がないので前記S3の第1経路探索処理で探索された経路(図6では経路A及び経路B)の内、コスト加算が最も小さい経路をそのまま選択する(S12)。その後、選択された経路を誘導経路に設定し(S13)、当該経路案内処理プログラムを終了する。そして、設定された誘導経路に従って液晶ディスプレイ15に誘導経路を表示するとともに、液晶ディスプレイ15の表示とスピーカ16から出力する音声により、利用者に対して経路の案内を行う。尚、第1経路探索処理で探索された経路の選択では、利用者の操作部14の操作に基づいて選択された経路を誘導経路に設定することとしても良い。
ここで、特に渋滞区間66が高速道路であった場合には、図7に示すように渋滞区間66の1分岐数分自車位置(出発地)側に位置する第1分起点67と、経路に沿って渋滞区間から1分岐数分目的地側に位置する第2分起点68とがそれぞれ検出され、その区間を含む最下位レベル(レベル1)の階層の地図データのメッシュ81〜84が抽出される。
また、渋滞区間66が高速道路以外の道路であった場合には、図7に示すように渋滞区間66の2分岐数分自車位置(出発地)側に位置する第3分起点69と、経路に沿って渋滞区間から2分岐数分目的地側に位置する第4分起点70とがそれぞれ検出され、その区間を含む最下位レベル(レベル1)の階層の地図データのメッシュ81〜84が抽出される。
その後、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、即ち、コスト加算値が算出される。
そして、上記の探索コスト及びコスト加算値の算出の際には、図8に示すように、現在地及び目的地周辺、並びに渋滞区間66の前後の分岐点67〜70を含むエリアでは最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュ51、65、81〜84がそれぞれ使用される。また、前記レベル1の地図データのメッシュ51、65に隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュ52、53、62〜64が使用される。そして、前記レベル2の地図データのメッシュ52、53、62〜64に隣接するエリア、並びにその中間地点のエリアは最上位の地図データであるレベル3の地図データのメッシュ54〜61が使用される。尚、探索する経路が異なるレベルの地図データのメッシュに移行する際には、異なるレベルの地図データで共通して含まれるノードを介して移行する。
そして、探索の結果、コスト加算値が所定の条件を満たした経路(例えば、コスト加算値が小さいほうから順に2つの経路)として、第1経路探索処理で探索された経路Bと、メッシュ81〜84のリンクを利用して渋滞区間66を迂回した経路Cが図8に示すように新たに経路の候補として選択される。尚、図8では渋滞区間66の渋滞度を考慮したことにより、経路Aより経路B及び経路Cの方がコスト加算値が小さくなった場合を示しているが、渋滞度を考慮しても経路Aのコスト加算値が経路B又は経路Cより小さい場合には渋滞区間を有する経路Aが経路の候補として選択されることとなる。尚、上記S11の処理が経路探索手段及び第2経路探索手段の処理に相当する。
また、第2経路探索処理では、渋滞区間を含むエリアを交通障害を考慮せずに行った第1経路探索処理より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索する(S11)ので、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
また、第1経路探索処理で探索された経路を自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する地点をタイムスライス計算により交通障害地点として検出する(S4)ので、経路上の自車の通過予定時刻をより正確に算出することが可能となる。
また、渋滞区間より経路に沿って所定分岐数自車位置側に位置する第1分岐点又は第3分岐点から所定分岐数目的地側に位置する第2分岐点又は第4分岐点までの経路を含むエリアを最初の探索時より下位レベルの地図データに基づいて再度探索するので、渋滞区間の発生した地点を適切に含むエリアのみを下位レベルの地図データに変更して探索することが可能となる。従って、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
また、高速道路で渋滞が発生した場合における第1分岐点及び第2分岐点の渋滞区間までの分岐数と、高速道路以外の一般道路で渋滞が発生した場合における第3分岐点及び第4分岐点の渋滞区間までの分岐数とをそれぞれ変更することによって、交通障害の発生した地点を適切に含むエリアのみを道路の種類に応じた範囲で特定可能となる。
また、渋滞区間の長さが所定距離未満の渋滞であると判定された場合(S6:YES)のみに、渋滞区間を含むエリアを周囲のエリアより下位レベルの地図データに基づいて探索するので、下位レベルの地図データで探索する範囲が非常に広くなることによって経路の探索に係る演算量が多くなる状況が発生することを予め防止できる。
また、自車の通過予定時刻に発生する渋滞を考慮した経路の探索を行うことができるので、利用者にとって最適な経路を予め設定することが可能となり、一旦設定された経路が走行中に変更される虞も無い。従って、利用者の利便性が向上し、快適な走行環境を提供することが可能となる。
例えば、本実施形態では地図データに含まれる各リンクの渋滞度を設定した渋滞度設定テーブル26をナビゲーション装置1に記憶することとしているが、渋滞度設定テーブルを車両内でなく外部の施設である交通情報センタ内に記憶させ、車両が交通情報センタと通信を行うことによってリンクの渋滞度に関する情報を取得することとしても良い。
それによって、自車の通過予定時刻において渋滞の発生するリンクと、その渋滞度をそれぞれナビゲーション制御部13が検出することが可能となる。
11 現在地検出処理部
12 データ記録部
13 ナビゲーション制御部
22 地図情報DB
26 渋滞度設定テーブル
41 CPU
42 RAM
43 ROM
66 渋滞区間
67 第1分起点
68 第2分起点
69 第3分起点
70 第4分起点
Claims (7)
- 地図データを道路網の情報量に基づいて複数レベルに階層化して記憶する地図データ記憶手段と、
目的地を設定する目的地設定手段と、
前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を前記地図データに基づいて探索する経路探索手段と、を有するナビゲーション装置において、
自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点を検出する交通障害検出手段を備え、
前記経路探索手段は、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを周囲のエリアより道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索することを特徴とするナビゲーション装置。 - 前記交通障害が所定距離未満の渋滞であるか否かを判定する渋滞判定手段を有し、
前記経路探索手段は前記渋滞判定手段によって所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを周囲のエリアより下位レベルの地図データに基づいて探索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。 - 地図データを道路網の情報量に基づいて複数レベルに階層化して記憶する地図データ記憶手段と、
目的地を設定する目的地設定手段と、
前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を前記地図データに基づいて探索する第1経路探索手段と、を有するナビゲーション装置において、
自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点を検出する交通障害検出手段と、
前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを前記第1経路探索手段の探索時より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて再度探索する第2経路探索手段と、を有することを特徴とするナビゲーション装置。 - 前記交通障害検出手段は、前記第1経路探索手段によって探索された経路を自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する地点を前記交通障害地点として検出することを特徴とする請求項3に記載のナビゲーション装置。
- 前記第2経路探索手段は、前記交通障害地点より前記第1経路探索手段によって探索された経路に沿って所定分岐数自車位置側に位置する第1分岐点から所定分岐数目的地側に位置する第2分岐点までの経路を含むエリアを前記第1経路探索手段の探索時より下位レベルの地図データに基づいて再度探索することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のナビゲーション装置。
- 前記交通障害地点を含む道路の道路種類を検出する道路種類検出手段を有し、
前記第2経路探索手段は、前記道路種類検出手段によって検出された道路種類に基づいて前記第1分岐点及び前記第2分岐点の前記交通障害地点までの分岐点の数を変更することを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載のナビゲーション装置。 - 前記交通障害が所定距離未満の渋滞であるか否かを判定する渋滞判定手段を有し、
前記第2経路探索手段は前記渋滞判定手段によって所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを前記第1経路探索手段の探索時より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて再度探索することを特徴とする請求項3乃至請求項6のいずれかに記載のナビゲーション装置。
Priority Applications (1)
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JP2005349985A JP2007155462A (ja) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | ナビゲーション装置 |
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Family Applications (1)
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