(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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