(57)【要約】【課題】本発明は、踏切から遠い地点でも踏切迂回を判断することが可能なナビゲーション装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明のナビゲーション装置は、地図データを格納する地図データベースと、現在地の位置情報を検出する現在位置検出部と、地図データと位置情報を参照して、現在地から目的地までの経路探索を行う経路探索部と、経路探索部により得られた探索経路に沿って経路案内を行う経路案内部とを備え、経路探索部は、経路上に存在する踏切が所定の単位時間あたりに開いている時間の割合を示す踏切開放率に基づいて経路を探索する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データを格納する地図データベースと、
現在地の位置情報を検出する現在位置検出部と、
前記地図データと前記位置情報を参照して、前記現在地から目的地までの経路探索を行う経路探索部と、
前記経路探索部により得られた探索経路に沿って経路案内を行う経路案内部とを備え、
前記経路探索部は、前記経路上に存在する踏切が所定の単位時間あたりに開いている時間の割合を示す踏切開放率に基づいて前記経路探索を行う、
ナビゲーション装置。
【請求項２】
前記踏切開放率を取得する踏切開放率取得部をさらに備え、
前記踏切開放率取得部は、前記踏切開放率又は前記踏切開放率を計算するための情報である踏切情報を、前記地図データ、サーバ、ビーコン、自車の走行履歴、車々間通信による他車の走行履歴の少なくともいずれか一つから取得する、
請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記経路探索部は、前記踏切開放率をコストの一要素としたコスト計算により前記経路探索を行う、
請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記経路探索部は、踏切を通過する通過経路を探索した場合には、当該踏切の迂回経路をも探索し、前記通過経路と前記迂回経路の両方について、前記踏切開放率に連動する所定のパラメータを計算し、前記所定のパラメータの比較に基づき前記通過経路と前記迂回経路のいずれかを前記探索経路として選択する、
請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記所定のパラメータは経路の予想所要時間である、
請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記所定のパラメータは、経路の距離に当該経路上の踏切の踏切開放率に応じた距離を加算した仮想距離である、
請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記経路探索部は、前記踏切開放率が所定値を超えて変動する度に前記経路探索を繰り返す、
請求項１〜６のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
前記経路設定部は、ユーザが選択した場合にのみ、前記踏切開放率に基づく前記経路探索を行う、
請求項１〜７のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
前記経路設定部は、現在時刻がユーザの指定時間帯である場合にのみ、前記踏切開放率に基づく前記経路探索を行う、
請求項１〜７のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
前記経路探索部は、ユーザが指定した前記所定のパラメータの差の閾値に基づき、前記探索経路を選択する、
請求項４〜６のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、踏切の開閉を考慮して経路探索を行うナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転をスムーズにし、停車時間を減らすべく、踏切を迂回するナビゲーション装置がある。特に、天災や事故等で長期間開かなくなる踏切を迂回する経路を提示するナビゲーション装置がある。
【０００３】
例えば特許文献１のナビゲーション装置は、列車遅延情報を取得し、ユーザが踏切に到達する予定時刻に踏切が遮断する場合には、踏切における待ち時間を考慮して迂回経路探索を行う。列車遅延情報は、ＶＩＣＳ（登録商標）などの無線通信手段を利用して取得可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２５１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のナビゲーション装置によれば、ユーザが踏切に到達する予定時刻を計算する必要があり、高精度に計算するためには近距離での探索が必須となる。そのため、踏切直前で経路が切り替わってしまい、ユーザを混乱させる可能性があった。
【０００６】
本発明は上述の問題点に鑑み、踏切から遠い地点でも踏切迂回を判断することが可能なナビゲーション装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のナビゲーション装置は、地図データを格納する地図データベースと、現在地の位置情報を検出する現在位置検出部と、地図データと位置情報を参照して、現在地から目的地までの経路探索を行う経路探索部と、経路探索部により得られた探索経路に沿って経路案内を行う経路案内部とを備え、経路探索部は、経路上に存在する踏切が所定の単位時間あたりに開いている時間の割合を示す踏切開放率に基づいて経路を探索する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のナビゲーション装置は、地図データを格納する地図データベースと、現在地の位置情報を検出する現在位置検出部と、地図データと位置情報を参照して、現在地から目的地までの経路探索を行う経路探索部と、経路探索部により得られた探索経路に沿って経路案内を行う経路案内部とを備え、経路探索部は、経路上に存在する踏切が所定の単位時間あたりに開いている時間の割合を示す踏切開放率に基づいて経路を探索する。踏切開放率は単位時間を長く取れば時々刻々と変動するものではないため、踏切到達時刻を厳密に予想しなくても踏切開放率に基づき踏切迂回の判断を行うことが出来る。そのため、踏切から遠い地点でも踏切迂回を判断することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の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】踏切情報の取得先を示す図である。
【図３】本発明のナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明のナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】通過経路と迂回経路を示す図である。
【図６】本発明のナビゲーション装置の動作モードを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本実施の形態のナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、入力部１、制御部２、探索部３、地図データベース（ＤＢ）４、取得部５、保存部６、開放率計算部７、表示部８、現在位置検出部９を備えている。
【００１１】
入力部１は、ナビゲーション装置１０に対するユーザの入力を受け付ける。例えば、ユーザは入力部１を通して目的地を設定する。図１では、入力部１をナビゲーション装置１０の構成要素として示しているが、スマートフォンやインターネット接続されたＰＣなど、外部機器からユーザの入力を受け付ける構成としても良い。
【００１２】
制御部２は、ナビゲーション装置１０の各部を制御する。
【００１３】
現在位置検出部９は、ナビゲーション装置１０が搭載された車両の現在地の位置情報を検出する。現在位置検出部９は、例えばＧＰＳ信号から現在地の位置情報を検出する。ＧＰＳ信号に加速度センサやジャイロセンサなど各種センサの信号を組み合わせて現在地の位置情報を検出してもよい。検出した位置情報は、探索部３に出力される。
【００１４】
探索部３は、地図ＤＢ４と現在地の位置情報を参照しながら、現在地から目的地までの経路探索を行う。
【００１５】
地図ＤＢ４は地図データを格納している。地図ＤＢ４は、例えばＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤ，ＨＤＤ，ＵＳＢメモリ又はＳＤカード等の記憶媒体である。また、通信手段を介して外部から受信した地図データを格納する構成であっても良い。このような構成によれば、地図データを随時更新することが可能である。
【００１６】
取得部５は、探索部３が探索する経路上の踏切情報を取得する。踏切情報とは、踏切開放率を求めるための情報である。踏切開放率は、所定の単位時間あたりに踏切が開いている時間の割合を示し、例えば、所定の単位時間を５分とし、５分中２分開いている踏切であれば、開放率は４０％である。踏切開放率に基づき経路探索を行う、すなわち踏切を迂回するか否かを判断することが、ナビゲーション装置１０の特徴である。踏切開放率の所定の単位時間は踏切情報により異なるが、数秒といった短い単位ではなく、数分単位や数十分単位とある程度の長さがあることが望ましい。なぜなら、踏切到達予想時刻が数秒から数十秒ずれただけで踏切開放率が変わってしまうと、経路が頻繁に切り替わってしまうからである。
【００１７】
踏切開放率は、列車のダイヤに従って時間帯ごとに定常的な値を示す場合もあれば、列車事故などの突発的な要因により定常状態と異なる値を示す場合もある。踏切情報は、踏切開放率自体であっても良いし、踏切の遮断時間や渋滞情報であっても良い。また、車両の走行履歴であっても良い。ユーザの車両が過去にある踏切でいつ、何分間停止したかを走行履歴として記憶部（図示せず）に記憶していれば、走行履歴から当該踏切の各時間帯における踏切開放率を求めることが可能である。
【００１８】
図２は踏切情報の取得先を示す。地図ＤＢ４に踏切情報を格納しておけば、取得部５は地図ＤＢ４を参照して経路上の踏切情報を取得することが可能である。あるいは、サーバやビーコン（光、電波等）から、踏切情報を取得しても良い。サーバやビーコンからはリアルタイムの情報を取得することが出来るので、突発的な要因により踏切開放率が定常状態と異なる値になる場合にも対応することが可能である。
【００１９】
また、自車が走行した際の時間や速度等のデータを走行履歴として保存部６が保存しておき、過去に踏切を通過した際の走行履歴を踏切情報としても良い。自車の走行履歴は保存部６に保存する他、サーバに定期的にアップロードしても良いし、サーバから他車の走行履歴を取得しても良い。また、車々間通信により、プローブ情報として他車の走行履歴を取得しても良い。この方法では、自車と他車の間で通信を行う。無線通信や有線通信によってデータのやり取りをしても良いし、あるいはＵＳＢメモリなどの記憶メディアによって直接、踏切情報の受け渡しを行っても良い。
【００２０】
＜Ａ−２．コスト計算＞
踏切開放率に基づく経路探索方法には、コスト計算による方法と経路選択による方法の２種類がある。
【００２１】
まず、踏切開放率をコストの一要素としたコスト計算を行う経路探索方法について、図３のフローチャートに沿って説明する。
【００２２】
ユーザが入力部１から目的地を設定すると、ナビゲーション装置１０は現在地から目的地までの経路を探索する。経路探索のはじめに、取得部５が踏切情報を取得する（ステップＳ１）。ここでは、コスト計算をしながら経路を探索する上で必要となる踏切情報を取得する。続いて、開放率計算部７が踏切情報から踏切開放率を算出する（ステップＳ２）。なお、踏切情報が踏切開放率自体である場合は、ステップＳ２は不要である。
【００２３】
探索部３は地図データと現在地の位置情報を参照し、踏切開放率をコストの一要素としたコスト計算により現在地から目的地までの経路計算を行う（ステップＳ３）。ここでは、踏切開放率の他、道路幅や道路の制限速度、距離などがコストの要素となる。探索部３は車両の踏切到達予想時刻を計算し、踏切到達予想時刻における踏切開放率を用いてコスト計算を行う。踏切開放率が小さいほどコストが大きくなるようにすれば、例えば開かずの踏切を通過する経路はコストが大きくなるので、迂回する経路を探索することが可能になる。
【００２４】
そして、制御部２が表示部８に案内画面を表示し、ステップＳ３で探索した経路に沿って案内を開始する（ステップＳ４）。探索部３は現在地から目的地までの経路探索を行う経路探索部として動作し、制御部２と表示部８は経路案内部として動作する。
【００２５】
以上の動作で経路探索を行った後も、踏切情報もしくはコスト計算の各要素の更新に応じて、再探索を行っても良い。また、経路の途中で休憩をして踏切到達予想時刻が変わると、踏切開放率が変わる場合があるので、そのような場合に再探索を行っても良い。なお、踏切開放率の所定の単位時間を５分や３０分といったある程度の長さに設定していれば、車両の走行速度の変動等によって踏切到達予想時刻が数秒から数十秒変化した程度では踏切開放率は変わらないので、走行中に案内経路が頻繁に切り替わるという不都合は避けられる。
【００２６】
また、再探索した経路を常に採用するのではなく、再探索した経路の所要時間を既存の経路の所要時間と比較し、既存の経路の所要時間より閾値以上短い場合に、再探索した経路を採用しても良い。また、比較対象は所要時間以外の他のパラメータでも良い。このように、経路のパラメータに閾値を設定することによって、案内経路が頻繁に切り替わることを避けられる。また、閾値はユーザが入力部１から設定しても良い。
【００２７】
＜Ａ−３．経路選択＞
上記の方法によれば１度の経路計算で経路が定まるが、コスト計算を行うために多数の踏切について踏切情報を取得する必要があるため、踏切開放率の計算処理が複雑な場合には負荷が大きくなってしまう。そのため、踏切の通過経路と迂回経路の双方を経路候補として計算した後、踏切開放率に基づきいずれかの経路を選択しても良い。
【００２８】
次に、踏切開放率に基づく経路探索方法として、かかる経路選択による経路探索方法について、図４のフローチャートに沿って説明する。
【００２９】
ユーザが入力部１から目的地を設定すると、探索部３が現在地から目的地までの経路を計算する（ステップＳ１１）。ここでは、渋滞情報や道路幅などを考慮して、最も理想的な経路を計算する。ただし、踏切の有無は考慮していない。例えば、ナビゲーション装置１０の設定に応じて最も所要時間の短い経路や、最も距離の短い経路を計算する。何を基準に経路を計算するかは、ユーザが入力部１から設定しても良い。
【００３０】
続いて、制御部２は、探索部３がステップＳ１１で計算した経路上に、踏切があるか否かを判断する（ステップＳ１２）。踏切がなければ、制御部２はステップＳ１１で計算した経路に沿って、表示部８を使って案内を開始する（ステップＳ１８）。
【００３１】
経路上に踏切がある場合には、取得部５が当該踏切についての踏切情報を取得し（ステップＳ１３）、開放率計算部７が踏切情報から踏切開放率を算出する（ステップＳ１４）。なお、踏切情報が踏切開放率自体である場合には、ステップＳ１４は不要である。
【００３２】
その後、探索部３は、ステップＳ１１で計算した経路（踏切通過経路）について、踏切開放率を考慮して所要時間を計算する（ステップＳ１５）。具体的には、踏切がないものとして計算した所要時間に、踏切開放率に応じた時間を加算することによって、踏切通過経路の所要時間を計算する。ここで、踏切開放率が小さいほど加算する時間は長い。
【００３３】
ただし、ステップＳ１１からステップＳ１５までの間に渋滞情報など経路計算の基準となる情報が更新されている場合は、新たに経路計算を行っても良い。この場合には、新たな経路に対して再びステップＳ１２〜１４を実施する。すなわち、新たな経路上に踏切がある場合には（ステップＳ１２でＹｅｓ）、これを踏切通過経路とした上で、踏切情報を取得し（ステップＳ１３）、踏切開放率を算出し（ステップＳ１４）、踏切開放率を考慮して所要時間を計算する（ステップＳ１５）。
【００３４】
探索部３は、踏切迂回経路を計算し、その所要時間を計算する（ステップＳ１６）。踏切迂回経路が複数存在する場合は、ナビゲーション装置１０の設定に従ってそのうち最も所要時間が短い経路や、距離が最も短い経路を選択する。
【００３５】
次に、制御部２は、踏切通過経路と踏切迂回経路のいずれかを選択する（ステップＳ１７）。ここでは、双方の経路の所要時間を比較し、例えば所要時間の短い経路を選択する。あるいは、踏切迂回経路のほうが踏切通過経路よりも所定時間以上短い場合に、踏切迂回経路を選択することとしても良い。こうして、探索部３と制御部２は経路探索を行う経路探索部として動作する。なお、踏切通過経路と踏切迂回経路のいずれかを選択する際の選択基準は、予め定めておいても良いし、ユーザが入力部１から設定しても良い。
【００３６】
ここでは経路候補の所要時間を比較することを説明したが、所要時間は比較対象の一例であり、比較対象は踏切開放率と連動するパラメータであれば良い。例えば、踏切通過経路について、経路の距離に踏切の開放率に応じた距離を加算した仮想距離を計算し、踏切通過経路の仮想距離を踏切迂回経路の距離と比較しても良い。
【００３７】
制御部２はいずれかの経路を選択すると、表示部８に案内画面を表示し、選択した経路に沿って案内を開始する（ステップＳ１８）。こうして、制御部２と表示部８は、経路案内部として動作する。
【００３８】
図４に示した方法によれば、踏切通過経路上にある踏切についてのみ踏切開放率を計算するので、踏切開放率の計算処理の負荷が小さくなる。しかし、経路計算を通過経路と迂回経路の２回行う必要がある。
【００３９】
ステップＳ１１〜１７で説明した経路探索動作は１度限り行われるものではなく、踏切情報や渋滞情報等が更新に応じて随時、再探索を行っても良い。また、経路の途中で休憩をして踏切への到達予想時刻が変わった場合には、踏切開放率が変わる場合もあるので、そのような場合に再探索を行っても良い。しかし、５分や３０分といったある程度の長さをもつ期間における踏切開放率を用いている場合には、車両の走行速度の変動によって踏切到達予想時刻が多少変化しても、判断基準となる踏切開放率が変わらないため、走行中に案内経路が頻繁に切り替わることが避けられる。
【００４０】
また、再探索した経路を常に採用するのではなく、再探索した経路の所要時間を既存の経路のパラメータと比較し、既存の経路の所要時間より閾値以上短い場合に、再探索した経路を採用しても良い。このように経路のパラメータに閾値を設定することによって、案内経路が頻繁に切り替わることを避けることが可能である。また、閾値はユーザが入力部１から設定しても良い。
【００４１】
図５は、通過経路と迂回経路を示す図である。踏切を考慮せずに計算した最適経路が踏切の通過経路（点線）であった場合には、踏切の迂回経路も探索する。ナビゲーション装置１０は通過経路上の踏切について踏切情報を取得し、踏切情報から計算した踏切開放率に基づき通過経路と迂回経路を比較し、いずれかを選択する。
【００４２】
＜Ａ−４．ユーザ指定項目＞
図６は、ユーザが入力部１から指定可能なナビゲーション装置１０の動作モードを示す図である。ナビゲーション装置１０の動作モードには、自動モード、時間指定モード、選択モード、迂回モード、通過モードがある。
【００４３】
上記では、踏切開放率に基づき経路設定を行うことについて説明したが、図３，４に示したフローチャートは、常に、踏切開放率に基づき経路設定を行う自動モードの動作に該当する。
【００４４】
時間指定モードでは、ユーザが指定した時間のみ、踏切開放率に基づく経路探索を行い、指定外の時間では踏切の有無を考慮しない通常の経路探索を行う。これは、朝夕の通勤ラッシュ時など特定の時間のみ踏切開放率に基づいて最適な経路を計算したいと考えるユーザのための項目である。
【００４５】
選択モードでは、踏切開放率に基づく経路探索を行うか否かを踏切毎にユーザが選択する。例えば表示部８にテロップを表示し、テロップに従ってユーザがいずれかを選択する。ユーザが選択するタイミングは、初回ルート計算時や車両から一定距離内に踏切が入った場合等である。
【００４６】
迂回モードでは、常に踏切を迂回する。これは、踏切を渡りたくないという強い意志を持つユーザのための設定項目である。
【００４７】
通過モードでは、常に踏切を通過する。
【００４８】
＜Ａ−５．効果＞
本発明のナビゲーション装置１０は、地図データを格納する地図ＤＢ４と、現在地の位置情報を検出する現在位置検出部９と、地図データと位置情報を参照して、現在地から目的地までの経路探索を行う経路探索部と、経路探索部により得られた探索経路に沿って経路案内を行う経路案内部とを備え、経路探索部は、経路上に存在する踏切が所定の単位時間あたりに開いている時間の割合を示す踏切開放率に基づいて経路探索を行う。踏切開放率は単位時間の範囲では変わらないので、車両の踏切到達時刻を厳密に予想しなくても、踏切を迂回するか否かを判断することが出来る。そのため、車両が踏切に近づいてから経路が切り替わるという不都合が生じない。また、踏切開放率は少々列車のダイヤが変わっても大きく変動はしないため、常に最新の時刻表を取得しなくても踏切を迂回するか否かを判断することが出来る。
【００４９】
また、ナビゲーション装置１０は、踏切開放率を取得する取得部５（踏切開放率取得部）をさらに備え、取得部５は、踏切開放率又は踏切開放率を計算するための情報である踏切情報を、地図データ、サーバ、ビーコン、自車の走行履歴、車々間通信による他車の走行履歴の少なくともいずれか一つから取得する。特にサーバ、ビーコンから踏切情報を取得する場合には、事故情報や渋滞情報といったリアルタイムの情報が取得できるので、事故によるダイヤの乱れに起因して突発的に開かずの踏切が発生した場合に対応することが可能である。
【００５０】
また、経路探索部は、踏切開放率をコストの一要素としたコスト計算により経路探索を行う。開放率が小さい踏切ほどコストを高くすることにより、待ち時間が長い踏切を迂回する経路を探索することが可能である。
【００５１】
あるいは、経路探索部は、踏切通過経路を探索した場合には、踏切迂回経路をも探索し、踏切通過経路と踏切迂回経路の両方について、踏切開放率に連動する所定のパラメータを計算し、所定のパラメータの比較に基づき踏切通過経路と踏切迂回経路のいずれかを探索経路として選択する。例えば踏切開放率を待ち時間に換算し、所定のパラメータとして経路の予想所要時間を比較することにより、待ち時間が長い踏切を迂回する経路を探索することが可能である。あるいは、踏切開放率を距離に換算して、経路の距離に踏切開放率に応じた距離を加算した仮想距離を考慮する。そして、所定のパラメータとして仮想距離を比較することにより、待ち時間が長い踏切を迂回する経路を探索することが可能である。
【００５２】
また、経路探索部は、踏切開放率が所定値を超えて変動する度に経路探索を繰り返す。所定値を適切に設定することで、経路が頻繁に切り替わることを避けつつ、踏切開放率の変動に対応して踏切を迂回するか否かを判断することが出来る。
【００５３】
ナビゲーション装置１０は複数の動作モードを有しており、選択モードでは、経路設定部は、ユーザが選択した場合にのみ、踏切開放率に基づく経路探索を行うので、踏切開放率と無関係に経路を決めたい場合にはそのような選択も可能である。
【００５４】
また、時間指定モードでは、経路設定部は、現在時刻がユーザの指定時間帯である場合にのみ、踏切開放率に基づく経路探索を行う。例えば、ラッシュアワーの時間帯に限って、踏切開放率に基づく経路探索をするといった使い方が可能である。
【００５５】
また、経路探索部は、ユーザが指定した所定のパラメータの差の閾値に基づき、探索経路を選択することが可能である。よって、例えば所定のパラメータが経路の所要時間である場合には、踏切迂回経路が踏切通過経路より１０分以上所要時間が短い場合に踏切迂回経路を選択する、といった所要時間の差の閾値をユーザが任意に指定することが可能である。
【００５６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  入力部、２  制御部、３  探索部、４  地図データベース（ＤＢ）、５  取得部、６  保存部、７  開放率計算部、８  表示部、９  現在位置検出部、１０  ナビゲーション装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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