JP3593749B2 - 車載用経路探索装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、記録媒体に記録された地図情報を用いて、現在地より目的地までの経路を探索し、誘導する車載用経路探索装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のナビゲーション装置における経路探索方法としては、経路の行程距離の最短のものを推奨経路として選択していた。ところが、交通量が多く、交差点通過頻度の高い経路を通過する際には、経路の選択の仕方によって信号停止の頻度が多くなる場合と、少なくなる場合とがあるため、短時間で目的地に到達するには、行程距離の短い経路よりも、交差点における信号停止の少ない経路を選択することが必要となる。そこで、交差点における信号停止時間を減少させる方法として、例えば、特開平5−128339号公報が提案されている。この方法では、路側ビーコンより信号機の位置と色変化とを受信する路側通信受信機を車両に搭載し、信号停止時間が最小となる速度範囲を算出して、走行速度がその範囲内になるように走行を制御するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の道路、特に国道等の幹線道路においては朝夕の通勤時間帯、あるいは、昼間の交通量の多い時間帯には渋滞が発生することが多く、上記公報のように進路上の交差点の信号機が青色点灯時間帯に通過するよう速度範囲を演算しても、経路あるいは走行する時間帯によって、その速度範囲内で走行することが不可能である場合が多く、交通量の多い道路においては、実際的ではなかった。
【0004】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、最短時間で目的地に到達する経路を探索できる車載用経路探索装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1の車載用経路探索装置では、交差点とその位置座標、交差点間を接続する結合道路を含む地図情報を記憶した道路網地図記憶手段と、
前記1つの結合道路を通過する毎の、走行速度及び停止時間を記憶する記憶手段と、
自車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
目的地を入力する目的地入力手段と、
前記検出した現在位置から、前記入力された目的地までの経路を、前記記憶された地図情報に基づき複数探索する経路探索手段と、
前記記憶された走行速度及び停止時間に基づいて、前記探索された複数の経路における平均速度及び停止時間を演算する演算手段と、
前記演算した複数の経路における平均速度と停止時間との結果に基づき評価を行う経路評価手段と、
該評価の結果に基づき、最も評価の高い経路を選択する経路選択手段と、を備えたことを要旨とする。
【0006】
また、上記の目的を達成するため、本発明の請求項2の車載用経路探索装置では、請求項1において、
走行中か否かを判断する走行判断手段と、
該走行判断手段により走行中でないと判断した場合、現在位置が交差点の所定距離手前か否かを判断する交差点判断手段と、を備え、
前記記憶手段に記憶される停止時間は、前記交差点判断手段により交差点の手前であると判断された場合には信号停止時間として、交差点の手前では無いと判断された場合には一旦停止時間として記憶し、
前記経路評価手段は、平均速度、信号停止時間及び一旦停止時間に基づき評価を行うことを要旨とする。
【0007】
また、上記の目的を達成するため、本発明の請求項3の車載用経路探索装置では、地図情報の記憶部、現在位置検出手段、および、目的地入力手段を含み現在位置から目的地までの経路を探索する車載用経路探索装置であって、
地図上の交差点とその位置座標、交差点間を接続する結合道路を記憶した道路網地図記憶手段と、
1つの結合道路を通過する毎に、走行速度を記憶する走行速度記憶手段と、交差点において信号停止した時間を記憶する信号停止時間記憶手段と、結合道路において一旦停止した時間を記憶する一旦停止時間記憶手段と、
現在位置から目的地までの距離的に短い経路を、前記記憶部に記憶された地図情報に基づき複数探索する経路探索手段と、
前記経路探索手段により探索された複数の経路について、前記走行速度記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における走行速度と、前記信号停止時間記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における信号停止時間と、前記一旦停止時間記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における一旦停止時間とに基づき評価する経路評価手段と、
前記経路評価手段による評価結果に基づき、前記経路探索手段により探索された複数の経路において、最も評価の高い経路を選択する経路選択手段と、を備えたことを要旨とする。
【0008】
また請求項4の車載用経路探索装置では、請求項3において、前記経路評価手段が、高い速度での走行時間が長く、信号停止時間と一旦停止時間とを合わせた停止時間が短いと共に、信号停止時間の短い経路を高く評価することを要旨とする。
【0009】
また請求項5の車載用経路探索装置では、請求項3又は4において、前記走行速度記憶手段と、前記信号停止時間記憶手段と、前記一旦停止時間記憶手段とが、予め設定された時刻単位でデータを記憶し、
前記経路評価手段が、経路の通過時刻又は、出発時刻に対応させて前記走行速度記憶手段と、前記信号停止時間記憶手段と、前記一旦停止時間記憶手段との時刻単位のデータに基づき経路の評価を行うことを要旨とする。
【0010】
【作用】
請求項1の車載用経路探索装置では、1つの結合道路を通過する毎に、記憶手段に走行速度及び停止時間を記憶しておく。即ち、通過した道路についての情報を保持する。そして、現在位置から目的地までの経路を選択する際に、経路探索手段により探索された複数の経路において、演算手段が、記憶手段に保持された当該経路を構成する各結合道路におけるデータに基づき各経路の平均速度及び停止時間を演算する。その後、経路選択手段が平均速度及び停止時間の評価の最も高い経路を選択する。このため、最適な経路が選択される。
【0011】
請求項2の車載用経路探索装置では、記憶手段に記憶される停止時間は、交差点判断手段により交差点の手前であると判断された場合には信号停止時間として、交差点の手前では無いと判断された場合には一旦停止時間として記憶し、経路評価手段は、平均速度、信号停止時間及び一旦停止時間に基づき評価を行う。経路選択手段が平均速度、信号停止時間及び一旦停止時間の評価の最も高い経路を選択する。このため、最適な経路が選択される。
【0012】
請求項3の車載用経路探索装置では、1つの結合道路を通過する毎に、走行速度記憶手段が走行速度を記憶し、信号停止時間記憶手段が交差点において信号停止した時間を記憶し、一旦停止時間記憶手段が結合道路において一旦停止した時間を記憶する。即ち、通過した道路についての情報を保持しておく。現在位置から目的地までの経路を選択する際に、経路探索手段により探索された複数の経路について、経路評価手段が、走行速度記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における走行速度と、信号停止時間記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における信号停止時間と、一旦停止時間記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における一旦停止時間とに基づき評価する。そして、経路選択手段が、経路評価手段による評価結果に基づき、複数の経路において、最も評価の高い経路を選択する。このため、最も適切な経路を選出することができる。
【0013】
請求項4の車載用経路探索装置では、経路評価手段が、高い速度での走行時間が長く、信号停止時間と一旦停止時間とを合わせた停止時間が短いと共に、信号停止時間の短い経路を高く評価する。このため、走行速度が高く、信号での停止時間の短い経路を選択することができる。
【0014】
請求項5の車載用経路探索装置では、走行速度記憶手段、信号停止時間記憶手段、及び一旦停止時間記憶手段が、予め設定された時刻単位でデータを記憶し、経路評価手段が、経路の通過時刻又は、出発時刻に対応させて走行速度記憶手段、信号停止時間記憶手段、及び、前記一旦停止時間記憶手段の時刻単位のデータに基づき経路の評価を行う。経路上での車の流れは時刻により変化するが、請求項5の車載用経路探索装置では、通行時間に合わせて最も適切な経路を選択することができる。
【0015】
【実施例】
以下、本発明を具体化した実施例について図を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施例に係る車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。この実施例では、自車位置の測定装置としてGPS受信機18を用いている。
【0016】
GPS受信機18は、車両に取り付けられた専用アンテナ18aで受信した電波からデータを復調し、データ処理することにより自車位置を算出する。算出された自車位置データはCPU12へ送られる。なお、CPU12は、図示しないジャイロ及び車速センサからの出力によりGPS受信機18からの位置情報に補正を加えるようになっている。
【0017】
CDROMプレーヤ30に装填されているCDROM(図示せず)には、地図を所定のフォーマットにデータ加工した地図データの他に、該地図上の交差点、その位置座標、交差点を接続する道路及び該接続道路の距離から成る結合道路データが含まれている。CDROMプレーヤ30は、該CDROMを再生して所望の地図データ及び結合道路データを読み出し、CPU12へ送る。
【0018】
CPU12は、CDROMプレーヤ30に対して必要なデータを読み出させる。これにより読み出されたデータによって作成された地図画面データが、グラフィック・ディスプレイ・コントローラ(GDC)22を介してVRAM24に書き込まれる。GDC22は画面データをVRAM24に記憶させると共に、表示タイミング信号を発生してモニタ28に出力し、また、VRAM24に記憶されている画面データを読み出す信号を出力する。VRAM24から読み出されたデータの出力は、パレットDAC26でアナログRGB信号に変換されモニタ28にて画像として表示される。
【0019】
CPU12は、上述したモニタによる画像表示と併せて上記地図データから抽出した制御信号(例えば、「500m先を左折」との音声信号に変換される制御信号)を音声出力装置36に与える。該音声出力装置36は、制御信号を音声信号に変換してスピーカ38から出力させる。
【0020】
ROM14は、CPU12の作業手順(プログラム)や固定データが記憶されたメモリである。また、RAM16は、CPU12が各種の処理を進める際に必要に応じて使用する作業用メモリである。入力装置20は、目的地入力するための入力キーを備え、使用者が指により入力キーを押圧することにより車載用ナビゲーション装置の目的地の設定及び操作を行う装置であって、操作に応じた信号をCPU12へ送出する。また、受信機32は、渋滞、道路工事等の情報を受信してCPU12に送出する。
【0021】
次に、第1実施例に係る車載用ナビゲーション装置の目的地設定の動作を図2乃至図12を参照して説明する。第1実施例の車載用ナビゲーション装置では、道路を通過する際に、その道路に関するデータを収集保持し、次回に経路を検索する際に、実際に通過した道路のデータに基づき走行パターンを予測して経路を決定する。ここでは、先ず、道路を通過する際のデータ収集について図8のフローチャートを参照し、車両が図2に示す出発地aから目的地bまでを移動する際のデータ収集を例に挙げて説明する。この車両は、出発地aから交差点B−1を通過し、交差点A−1を右折し後、交差点A−2、A−3、A−4、A−5を通過し、交差点A−6を左折して目的地bに到達するものとして説明を行う。この際に収集されるデータの内容を図5に、また、上記経路を通過中の速度パターンを図3に表す。
【0022】
CPU12は、先ず現在時刻を確認する(S12)。即ち、データの収集を時刻と対応付けて行うためである。ここで、出発地aの出立時刻は午前9:30であるため(図3参照)、午前9時のデータとして以降の測定値が保持される。次に、CPU12は現在位置及び進行方向に基づき、現在走行中の結合道路を認識する。ここでは、車両が図2に示す出発地aと交差点B−1との間の結合道路a−B−1を走行しているため、結合道路はa−B−1であることを認識する。この結合道路a−B−1は、結合道路の種別の他に走行方向も表示している。即ち、出発地aから交差点B−1へ向かう場合には結合道路a−B−1となり、反対に交差点B−1から地点aへ向かう場合には結合道路B−1−aとなる。
【0023】
次に、CPU12は走行パターンを記憶する。先ず、走行中かを判断し(S16)、ここでは、走行中であるため(S16がYes)、走行速度と時間とを図3に示す走行パターンデータ(km/hr×min)S1としてRAM16(図1参照)に保持する(S22)。次に、1つ分の結合道路分のデータを収集したかを判断し(S26)、1結合道路分のデータを収集していない場合には(S26がNo)、ステップ28へ移行して目的地に到着したかを判断するが、ここでは、目的地に到着していないため(S28がNo)、ステップ12に戻り、データの収集を続ける。
【0024】
ここで、時刻9:32に交差点B−1を、信号機により停止することなく通過すると、交差点B−1から交差点A−1へ向かう結合道路B−1−A−1についての走行パターンデータS2の記録を開始する(S22)。ここで、結合道路a−B−1についての1結合道路分のデータを収集したため(S26がYes)、該結合道路に関するデータの平均値を後述するように算出する(S27)。そして、目的地に到着したかを判断するが(S28)、ここでは、目的地に到着していないため(S28がNo)、ステップ12に戻りデータの収集を続ける。
【0025】
引き続き、時刻9:35に、交差点A−1を信号に停止することなく左折すると、交差点A−1から交差点A−2に向かう結合道路A−1−2についての走行パターンデータS3の記録を開始する(S22)。そして、時刻9:38に、交差点A−2を信号にて停止することなく通過すると、次に、交差点A−2から交差点A−3に向かう結合道路A−2−3についての走行パターンデータS4の記録を開始する(S22)。
【0026】
この結合道路A−2−3(走行パターンデータS4)の走行中に、時刻9:40から時刻9:43まで渋滞によって一旦停止が発生したものとする。この場合には、CPU12は、図8に示すステップ16における走行中かの判断がNoとなり、現在位置が交差点の手前かを判断する(S18)。ここでは、交差点の手前の停止ではなく、交差点から離れた一旦停止であるため、該ステップ18がNoとなり、結合道路A−2−3での一旦停止時間として記憶する(S20)。そして、時刻9:43にて渋滞を通り抜けると、再び、ステップ16がYesとなり、走行パターンデータS4の記録を続ける(S22)。
【0027】
その後、交差点A−4(結合道路A−4−5)において、時刻9:48から時刻9:50まで信号停止によって停止したものとする。この場合には、CPU12は、図8に示すステップ16における走行中かの判断がNoとなり、現在位置が交差点の手前かを判断する(S18)。ここでは、交差点の手前の停止であるため、該ステップ18がYesとなり、結合道路A−4−5における信号停止時間として記憶する(S24)。そして、時刻9:50にて、信号が青色となって該交差点A−4を通り抜けると、ステップ16がYesとなり、走行パターンデータS6の記録を開始する(S22)。
【0028】
そして、地点bに到達し、運転者がイグニッションキーを抜くことにより、CPU12は、目的地到着と判断し(S28がYes)、データの収集処理が終了する。なお、上述した第1実施例では、経路中に設定されている法定速度50kmを越えるデータ値は、50kmとして記憶しているが、この代わりに法定以上の速度をそのまま保持することも可能である。
【0029】
ここで、上述したステップ28における、平均値算出処理について当該ステップ28のサブルーチンを示す図9を参照して説明する。ここでは、上記結合道路a−B−1に関するデータの平均値算出処理を例に挙げて説明する。まず、CPU12は、この結合道路a−B−1の過去の平均値を呼び出し(S30)、そして、今回の測定値が、平均値に対して50%以上の偏差があるかを判断する(S32)。ここで、50%以上の偏差があった場合には(S32がYes)、今回収集したデータを遺棄し、当該平均値算出処理を終了する。他方、50%以上の偏差がなかった場合には(S32がNo)、例えば、過去10回分の測定値から平均値を算出し、この値を後述する結合道路データとして保持する(S34)。即ち、10回以上古いデータを消去して、最近の10回の値から平均値を求めることにより、平均値を更新して交通の変化に対応し得るようにする。また、平均値を求める方法として単純に最近の10回の値から求める以外に、平日におけるデータ、あるいは、休日(土日祝日)におけるデータより最近の10回の値の平均値を別個に求めておくと、平日あるいは休日の運転に対してさらに適正なデータとなる。なお、この第1実施例では、交差点と交差点とを結ぶ道路を結合道路とするのみでなく、所定回数以上、出発地、目的地、中継地点としてナビゲーションの対象とされた会社、学校、自宅等から最寄りの交差点までの間の結合道路として処理するようになっている。
【0030】
次に、上述した処理によって収集されたデータに基づく、第1実施例に係る車載用ナビゲーション装置の目的地設定の動作を図10に示すフローチャート及び図1乃至図7を参照して説明する。CPU12は、先ず、入力装置20を介して目的地が入力されると(図10に示すS42がYes)、GPS受信機18からの信号に基づき現在位置(出発地)を検出する(S44)。
【0031】
この後、CPU12は地図情報を検索する(S46)。即ち、入力された目的地と現在位置とを含む地図データをCDROMにアクセスして得ると共に、更に、目的地に最も近い交差点と現在位置に最も近い交差点とから、該地図データに含まれる交差点及び該交差点を接続する道路を、結合道路データを検索することにより得る。ここで、該CDROMに含まれる結合道路データに基づいて図2に示すような出発地aから目的地bまでを結ぶ間の交差点群を含む経路網を検索する。
【0032】
そして、CPU12は、図2に示す交差点を結ぶ経路網から通行可能な経路を複数リストアップする(S48)。即ち、出発地aに最も近い交差点B−1から目的地bに最も近い交差点A−6までを結ぶ交差点群を選択し、この交差点群における各交差点を結ぶ距離を上記結合道路データ中の交差点間距離を積算することにより求める。ここで、最も距離の短い経路と、この最短経路よりも例えば5%までの範囲で距離の長い経路とを選択する。ここでは、最も距離の短い経路として地点a・交差点A−1・A−6・地点bの経路(以下第1経路と称する)が選択されたものとする。また、例えば、5%までの範囲で距離の長い経路として、地点a・交差点B−1・B−6・地点bの経路(以下第2経路と称する)が選択されたものとする。なお、最短経路から所定範囲長い距離の経路を選択する代わりに、出発地から目的地までの直線距離を求め、この直線距離の例えば10%を最短経路での距離に加えた距離内にある経路を選択することも可能である。
【0033】
次にCPU12は、ステップ50にて、上記選択された第1経路及び第2経路のそれぞれについて、上述した走行中に収集したデータである結合道路データを検索する。ここでは、出発予定時刻が午前9:15であるため、午前9:00のデータを検索するものとする。先ず、第1経路(地点a・交差点A−1・A−6・地点bの経路)について、地点aから交差点B−1までの結合道路a−B−1、交差点B−1から交差点A−1までの結合道路B−1−A−1、交差点A−1から交差点A−2までの結合道路A−1−2、交差点A−2から交差点A−3までの結合道路A−2−3、交差点A−3から交差点A−4までの結合道路A−3−4、交差点A−4から交差点A−5までの結合道路A−4−5、交差点A−5から交差点A−6までの結合道路A−5−6、交差点A−6から地点b(目的地)までの結合道路A−6−bに関する結合道路データ(上述した過去10回の測定値の平均値)を検索し、このデータに基づき図3に示すような予想速度分布図を作成する(S52)。なお、上述した説明では図3は、測定データとして参照したが、ここでは、便宜上測定データに基づく予想速度分布図として説明を行う。
【0034】
なお、上述した説明では、データの収集の際の経路と、経路選択の際の経路とが一致している場合を例に挙げているが、この第1実施例では、結合道路データを結合道路単位に収集保持しているため、例え、出発地aから目的地bへ直接向ったことが過去に無くとも、出発地aから目的地bまでの各結合道路についての結合道路データが用意されていれば、上述した予想速度分布図を作成できる点に注意されたい。
【0035】
CPU12は、引き続き、第2経路(地点a・交差点B−1・B−6・地点bの経路)について、地点aから交差点B−1までの結合道路a−B−1、交差点B−1から交差点B−2までの結合道路B−1−2、交差点B−2から交差点B−3までの結合道路B−2−3、交差点B−3から交差点B−4までの結合道路B−3−4、交差点B−4から交差点B−5までの結合道路B−4−5、交差点B−5から交差点B−6までの結合道路B−5−6、交差点B−6から交差点A−6までの結合道路B−6−A−6に、交差点A−6から地点bまでの結合道路A−6−bに関する結合道路データを検索し、このデータに基づき図4に示すような予想速度分布図を作成する(S52)
【0036】
次にCPU12は、第1経路及び第2経路について、0km、10km、20km、30km、40km、50kmのそれぞれの速度での総走行時間を算出する(S54)。例えば、図3に示す第1経路の予想速度分布図を基に、50kmの切断ラインが速度パターンを通過している長さ(ここでは図中のd1−e1に相当)から、平均速度50kmでの総走行時間(3分)を算出し、また、40kmの切断ラインが速度パターンを通過している長さ(ここでは図中のc1−d2、e2−f1、g1−h1の合計に相当)から、平均速度40kmでの総走行時間(6分24秒)を算出し、また30Kmの切断ラインが速度パターンを通過している長さ(ここでは図中のi1−c2、f2−j1、k1−g2、h2−l1の合計に相当)から、平均速度30kmでの総走行時間(1分24秒)を算出する。同様にして、平均速度20km、10km、0kmでの総走行時間を算出する。なお、平均速度0kmについては、速度10km未満での走行時間および、一旦停止、信号停止等の停止時間の双方が含まれる。各平均速度における総走行時間の合計が地点aから地点bまでの経過時間、35分となる。
【0037】
そして、CPU12は、第1経路及び第2経路のそれぞれについて、ステップ54で求めた各速度での走行時間に基づき、図7に示す速度分布図を作成する(S56)。ここで、図7(A)は第1経路の速度分布図を、図7(B)は第2経路の速度分布図を示している。また、この速度分布図を構成する各速度における時間を合計することにより、第1経路及び第2経路における所要時間を求める。ここで第1経路は35分で、第2経路は30分として求まる。
【0038】
CPU12は、第1経路及び第2経路の得点を求める(S58)。即ち、第1実施例では、単に所要時間が短いだけではなく、高い速度での走行時間が長く、信号停止時間と一旦停止時間とを合わせた停止時間が短いと共に、信号停止時間の短い経路を選択する。このため、それぞれの経路について、得点を求めて評価の対象とする。ここでは、ROM14(図2参照)に保持されている数式1に基づき得点を求める。
なお、総走行時間の合計には10kmの走行時間も含まれるが、本実施例においてはこの走行時間の得点を0点として算出する。
【0039】
【数1】
50km走行時 5× 分/2=得点
40km走行時 4× 分/2=得点
30km走行時 3× 分/2=得点
20km走行時 2× 分/2=得点
10km走行時 1× 分/2=得点
10km未満走行時 0× 分/2=得点
一旦停止時 −1× 分/2=得点
信号停止時 −1.5× 分/2=得点
【0040】
例えば、第1経路については、50kmでの総走行時間が3分であるため得点が7.5点、40kmでの総走行時間が6.4分であるため得点が12.8点、30kmでの総走行時間が1.4分であるため得点が2.1点、20kmでの総走行時間が4.9分であるため得点が4.9点、10kmでの総走行時間が5.9分であるため得点が2.95点、渋滞による一旦停止が、図5に示すように3分であるため−1.5点、また、信号停止が図5に示すように4分あるため、−3点で、合計の得点が25.75点となる。なお、一旦停止よりも信号停止の場合に、マイナス点が高いのは信号による停止回数及び時間を減らすことを重視したもので、単に到着時間のみを問題にする場合には、一旦停止と信号停止とを識別せず同等に扱うことができる。他方、渋滞による一旦停止を避けることを目的とする場合には、信号停止よりも一旦停止の方をマイナス点を大きくする必要がある。
【0041】
一方、第2経路については、50kmでの総走行時間が9分であるため得点が22.5点、40kmでの総走行時間が1.5分であるため得点が3点、30kmでの総走行時間が1.5分であるため得点が2.25点、20kmでの総走行時間が3分であるため得点が3点、10kmでの総走行時間が6分であるため得点が3点、渋滞による一旦停止が図6に示すよう無く、また、信号停止が図6に示すように3分あるため−2.25点で、合計の得点が31.5点となる。
【0042】
CPU12は、上記ステップ58で求めた結果から、最も合計得点の高い経路を推奨経路として決定する(S60)。ここでは、合計得点が46.25点の第2経路が推奨経路とされる。そして、CPU12は、この決定した経路に従い経路案内を行う(S62)。即ち、読み出したデータによって作成した地図データに基づき経路案内用の地図をモニタ28に出力し、また、地図データから抽出した音声制御信号(例えば、「500m先を左折」)をスピーカ38から出力させる。ここで、第1実施例では、行程距離的にはより遠いが所要時間のより短い第2経路を通るようにナビゲーションを行うことにより、最短の時間で目的地bに到達させることができる。また、上記の例では速度の分布を10km毎としたが、5km、2km毎と細分化しても良い。
【0043】
次に、本発明の第2実施例について、図11、図12のフローチャートを参照して説明する。上述した第1実施例では、走行時の走行速度と、停止時間とを別々にデータとして記録し、これらに基づいて経路の評価を行ったが、この第2実施例のナビゲーション装置は、各経路を構成する結合道路毎の速度と時間とを記憶し、この速度又は時間に基づき経路を決定する。
【0044】
先ず、図11を参照して、第2実施例の車載用ナビゲーション装置における、道路を通過する際のデータの収集について説明する。なお、ここでは、車両が図2に示す出発地aから目的地bまでを移動する際のデータ収集について説明する。この車両は、出発地aから交差点B−1を通過し、交差点A−1を右折し後、交差点A−2、A−3、A−4、A−5を通過し、交差点A−6を左折して目的地bに到達するものとして説明を行う。
【0045】
CPU12は、先ず現在時刻を確認する(S112)。ここで、現在時刻が午前9:30であるため、午前9時のデータとして以降の測定値が保持される。次に、CPU12は現在位置及び進行方向に基づき、現在走行中の結合道路を認識する。ここでは、図2に示す出発地aと交差点B−1との結合道路a−B−1を走行しているため、結合道路としてa−B−1を認識する。そして、出発地aを発ってからの交差点B−1に到着、又は、通過するまでの経過時間を記憶する(S116)。即ち、出発地aを出てから交差点B−1に到達するまでの経過時間を記憶する。
【0046】
そして、CPU12は、地図データに含まれる出発地aから交差点B−1までの距離を上記経過時間で割ることにより平均速度を算出し(S118)、そして、算出した平均速度を記憶する(S120)。その後、図9を参照して上述したと同様にして最近の10回における平均値を算出して、結合道路データとして保持する(S122)。上記ステップ112からステップ122の処理を目的地bに到達するまで繰り返すことにより、目的地bまでの各結合道路についての結合道路データを収集する。
【0047】
引き続き、第2実施例に係る車載用ナビゲーション装置の目的地設定の動作を図12に示すフローチャート及び図1及び図2を参照して説明する。CPU12は、先ず、入力装置20を介して目的地が入力されると(S142がYes)、現在位置(出発地)を検出する(S144)。
【0048】
この後、CPU12は地図情報を検索する(S146)。即ち、入力された目的地と現在位置とを含む地図データをCDROMにアクセスして得ると共に、該地図データに含まれる交差点及び該交差点を接続する道路を、結合道路データを検索することにより得る。ここで、該CDROMに含まれる結合道路データに基づいて図2に示すような出発地aから目的地bまでを結ぶ間の交差点群を含む経路網を検索する。
【0049】
そして、CPU12は、図2に示す交差点を結ぶ経路網から通行可能な経路を複数リストアップする(S148)。即ち、第1実施例と同様に、通行可能な経路として地点a・交差点A−1・A−6・地点bの経路(第1経路)と、地点a・交差点B−1・B−6・地点bの経路(第2経路)とを選択する。
【0050】
次にCPU12は、ステップ150にて、上記選択された第1経路及び第2経路を構成する結合道路について、上述した走行中に収集した結合道路データを検索する。ここでは、出発予定時刻が午前9:15であるため、第1経路と第2経路とについて午前9:00のデータを検索するものとする。
【0051】
CPU12は、引き続き、第1経路及び第2経路のそれぞれについて、検索したデータに基づき、出発地aを出発してから目的地bに到達するまでに必要な時間を算出する(S152)。ここでは、第1経路が35分、第2経路が30分として算出されたものとする。その後、第1経路及び第2経路について、検索した総走行距離と所要時間に基づき出発地aから目的地bへの平均速度をを算出する(S154)。ここでは、第1経路が15km/hr分、第2経路が17km/hrとして算出されたものとする。そして、CPU12は、ステップ152で求めた必要時間の短い方の経路、或いは、ステップ154で求めた平均速度の高い経路を選択する(S160)。その後、CPU12は、この決定した経路に従い経路案内を行う(S162)。
【0052】
第1、第2実施例のナビゲーション装置は、実際に通過した経路について結合道路単位でデータを収集し、このデータに基づき経路を決定するために、最短の時間で目的地に到達し得る経路を選択することが可能となる。
【0053】
また、第1実施例のナビゲーション装置では、走行時間の実データが経路探索に反映されるため、その道路の時間帯による特性を見逃すことがない。即ち、実際の走行に近似した走行パターンが予測できるため、より的確に最短経路が選択でき、車両の停止回数を少なくできる。このため、低燃費走行が可能となり、排気ガスを低減し得る。
【0054】
この実施例のナビゲーション装置では、CPU12が決定を行った経路についてナビゲーションを行ったが、経路決定のプロセスを運転者に表示して経路に運転者に決定させるようにも構成できる。例えば、図3、図4の予想経路走行パターンや、図7に示す速度分布図をモニタ28に表示して、運転者に第1経路、第2経路のいずれかを選択させるようにも構成できる。また、上述した実施例では、出発予定時刻に対応させて、結合道路データを検索したが、この代わりに、各結合道路の通過予定時刻に対応させて結合道路を検索することも可能である。
【0055】
【効果】
以上記述したように請求項1の車載用経路探索装置では、経路を構成する各結合道路における走行速度と、停止時間とに基づき経路を評価するため、最適な経路を選出することができる。
【0056】
請求項2の車載用経路探索装置では、経路を構成する各結合道路における走行速度と、信号停止時間と、一旦停止時間とに基づき経路を評価するため、最適な経路を選出することができる。
【0057】
また、請求項3の車載用経路探索装置では、経路を構成する各結合道路における走行速度と、信号停止時間と、一旦停止時間とに基づき経路を評価するため、最適な経路を選出することができる。
【0058】
さらに請求項4の車載用経路探索装置では、高い速度での走行時間が長く、信号停止時間と一旦停止時間とを合わせた停止時間が短いと共に、信号停止時間の短い経路を選択するため、走行速度が高く、信号での停止時間の短い経路を選択することができる。
【0059】
請求項5の車載用経路探索装置では、測定したデータを時刻単位で記憶し、出発時刻に対応させて経路を選択するため、通行予定時間に合わせて最も適切な経路を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係る車載用ナビゲーション装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施例に係るナビゲーション装置により選択される経路を示す説明図である。
【図3】第1経路の予想経路走行パターンを示す説明図である。
【図4】第2経路の予想経路走行パターンを示す説明図である。
【図5】第1経路の結合道路データの内容を示す説明図である。
【図6】第2経路の結合道路データの内容を示す説明図である。
【図7】図7(A)は第1経路の速度分布図を示する説明図であり、図7(B)は、第2経路の速度分布図を示する説明図である。
【図8】第1実施例のナビゲーション装置の結合道路データの収集のため処理を示すフローチャートである。
【図9】図8に示す処理における平均値算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図10】第1実施例に係るナビゲーション装置の経路探索処理を示すフローチャートである。
【図11】第2実施例のナビゲーション装置の結合道路データの収集のため処理を示すフローチャートである。
【図12】第2実施例に係るナビゲーション装置の経路探索処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
12 CPU
18 GPS受信機
28 モニタ
30 CDROMプレーヤ
Claims (5)
- 交差点とその位置座標、交差点間を接続する結合道路を含む地図情報を記憶した道路網地図記憶手段と、
前記1つの結合道路を通過する毎の、走行速度及び停止時間を記憶する記憶手段と、
自車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
目的地を入力する目的地入力手段と、
前記検出した現在位置から、前記入力された目的地までの経路を、前記記憶された地図情報に基づき複数探索する経路探索手段と、
前記記憶された走行速度及び停止時間に基づいて、前記探索された複数の経路における平均速度及び停止時間を演算する演算手段と、
前記演算した複数の経路における平均速度と停止時間との結果に基づき評価を行う経路評価手段と、
該評価の結果に基づき、最も評価の高い経路を選択する経路選択手段と、を備えたことを特徴とする車載用経路探索装置。 - 走行中か否かを判断する走行判断手段と、
該走行判断手段により走行中でないと判断した場合、現在位置が交差点の所定距離手前か否かを判断する交差点判断手段と、を備え、
前記記憶手段に記憶される停止時間は、前記交差点判断手段により交差点の手前であると判断された場合には信号停止時間として、交差点の手前では無いと判断された場合には一旦停止時間として記憶し、
前記経路評価手段は、平均速度、信号停止時間及び一旦停止時間に基づき評価を行うことを特徴とする請求項1の車載用経路探索装置。 - 地図情報の記憶部、現在位置検出手段、および、目的地入力手段を含み現在位置から目的地までの経路を探索する車載用経路探索装置であって、
地図上の交差点とその位置座標、交差点間を接続する結合道路を記憶した道路網地図記憶手段と、
1つの結合道路を通過する毎に、走行速度を記憶する走行速度記憶手段と、交差点において信号停止した時間を記憶する信号停止時間記憶手段と、結合道路において一旦停止した時間を記憶する一旦停止時間記憶手段と、
現在位置から目的地までの距離的に短い経路を、前記記憶部に記憶された地図情報に基づき複数探索する経路探索手段と、
前記経路探索手段により探索された複数の経路について、前記走行速度記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における走行速度と、前記信号停止時間記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における信号停止時間と、前記一旦停止時間記憶手段に保持されている当該経路を構成する各結合道路における一旦停止時間とに基づき評価する経路評価手段と、
前記経路評価手段による評価結果に基づき、前記経路探索手段により探索された複数の経路において、最も評価の高い経路を選択する経路選択手段と、を備えたことを特徴とする車載用経路探索装置。 - 前記経路評価手段が、高い速度での走行時間が長く、信号停止時間と一旦停止時間とを合わせた停止時間が短いと共に、信号停止時間の短い経路を高く評価することを特徴とする請求項3の車載用経路探索装置。
- 前記走行速度記憶手段と、前記信号停止時間記憶手段と、前記一旦停止時間記憶手段とが、予め設定された時刻単位でデータを記憶し、
前記経路評価手段が、経路の通過時刻又は、出発時刻に対応させて前記走行速度記憶手段と、前記信号停止時間記憶手段と、前記一旦停止時間記憶手段との時刻単位のデータに基づき経路の評価を行うことを特徴とする請求項3又は4の車載用経路探索装置。
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