(57)【要約】【課題】  誘導経路上のどこが情報サーバとの通信が継続的に可能なエリアなのかを事前に把握することにより、不感地帯の回避に伴う誘導経路の迂回化を防ぎ、通信可能エリアで所望の情報を効率よく取得可能なナビゲーション装置を提供する。【解決手段】  移動体１と、基地局２と、この基地局２とネットワーク３を介して接続される情報サーバ４とから構成されている。情報サーバ４側には地図データベース５、経路計算部６、電波受信範囲データベース７、電波状態情報取得部８が設けられている。電波状態情報取得部８は、移動体１と情報サーバ４との通信に必要な各地点での電波状態情報(予測される電波の受信強度)を導く部分であり、経路探索によるリンク列の座標情報からその位置の電波状態情報を求めるようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の地点から目的地までの経路情報を取得する経路情報取得手段と、前記経路情報を表示する表示手段と、情報サーバとの無線通信を行う通信手段とを有したナビゲーション装置において、
前記情報サーバとの通信における各地点の電波状態情報を取得する電波状態情報取得手段を備え、
前記表示手段は、前記電波状態情報に基づき、取得した電波状態に対応した表示形態で前記経路情報を表示するように構成したことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記経路情報取得手段は、前記経路情報を前記情報サーバから取得するように構成したことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記電波状態情報取得手段は、前記電波状態情報を前記情報サーバから取得するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
コンピュータを利用して、所定の地点から目的地までの経路情報を取得する経路情報取得ステップと、前記経路情報を表示する表示ステップと、情報サーバとの無線通信を行う通信ステップとを含むナビゲーション方法において、
前記情報サーバとの通信における各地点の電波状態情報を取得する電波状態情報取得ステップを含み、
前記表示ステップでは、前記電波状態情報に基づき、取得した電波状態に対応した表示形態で前記経路情報を表示することを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項５】
コンピュータを利用して、所定の地点から目的地までの経路情報を取得する経路情報取得機能と、前記経路情報を表示する表示機能と、情報サーバとの無線通信を行う通信機能とを実現させるナビゲーションプログラムにおいて、
前記情報サーバとの通信における各地点の電波状態情報を取得する電波状態情報取得機能をコンピュータに実現させ、
前記表示機能では、前記電波状態情報に基づき、取得した電波状態情報と対応した表示形態で前記経路情報を表示するようになっていることを特徴とするナビゲーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報サーバとの無線通信を行いつつ目的地までの誘導経路を案内するナビゲーション技術に係り、特に、誘導経路上のどの地点で情報サーバとの通信が可能か否かを表示可能なナビゲーション技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両や歩行者等の移動体を所望の目的地まで誘導案内するナビゲーション技術は、安全で効率的な移動を実現させるものとして広く普及している。例えば、通信型のナビゲーション装置では、渋滞や事故、工事等を含む交通情報、地図情報や地点情報、さらには経路計算した経路情報といった情報の全て又は一部を情報サーバ側に保持しておき、必要に応じて所定の情報を、端末となる移動体側に送信し、移動体にて各種情報を表示してユーザに報知するといった形態をとっている。より具体的には、移動体が経路誘導を行いたい始終点などの地点情報を基地局に送信し、この基地局からネットワークを介して情報サーバに送る。情報サーバでは前記地点情報を元に経路計算を行って経路情報を割り出し、この経路情報へと返信する。このとき、移動体側に地図情報を格納していない場合には、前記経路情報を対応する地図情報も移動体に送る。移動体では、ジャイロスコープや速度パルスを用いた自立航法、及びＧＰＳやＦＭ多重を用いた電波航法に基づいて現在位置を推定し、この現在位置と、地図情報及び経路情報とをマップマッチングしながら、画面上にこれらの情報を表示する。
【０００３】
ところで、移動体と情報サーバとの通信は基地局を介して行っているが、移動体の存在する場所によっては、移動体は受信に必要な電波強度を得ることができず、通信が途切れてしまうことが想定される。このような通信ができなくなるエリアを不感地帯と呼んでいる。通信が途切れる時間が短時間であれば問題ないが、不感地帯に入ったままの状態がある程度長く続くと、移動体は情報サーバから最新の情報を取得できなくなるといった不具合が生じた。
【０００４】
従来技術では、移動体が誘導経路を移動中、いつ電波の不感地帯に入るか、事前に分かっていない。そのため、不感地帯を回避できず、不感地帯に入った場合には情報サーバとの通信は諦めざるを得なかった。また、移動体が不感地帯をいつ抜け出るのかも分からないので、移動体が依然として不感地帯に留まっているにもかかわらず、無駄な通信を何度も行うことになり、使用時のストレス増大を招いていた。そこで特許文献１のように、電波環境を的確に表示し、常に良好な受信状態が得られるルートだけを案内する技術が提案されていた。
【特許文献１】特開平５−１９９１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記の従来技術には次のような課題があった。すなわち、前記特許文献１は移動電話(自動車電話)の電波環境を表示する構成を示しており、その作用効果は「どういうルートを通れば良好な受信状態を保つことができるのか」をユーザに知らせることにある。つまり、特許文献１では、移動電話を通信手段としているので、電波がつながり続けることに主眼を置いており、誘導経路の選択よりも通話状態の継続を優先させていると言える。
【０００６】
このような特許文献１をナビゲーション技術に適用した場合、受信状態が良好なエリアだけしか通れないので、誘導経路は遠回りになる可能性が高い。すなわち、不感地帯を通らないものの、最短の誘導経路を案内することにはならなかった。ユーザにとっては、常に移動電話を使用している訳ではないので、なにも受信良好エリアだけを通る必要は無く、ナビゲーションの本来の目的からいっても、最短の誘導経路を案内される方が重要であった。
【０００７】
本発明は、前記の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、誘導経路上のどこが情報サーバとの通信が継続的に可能なエリアなのかを事前に把握することにより、不感地帯の回避に伴う誘導経路の迂回化を防ぎ、通信可能エリアで所望の情報を効率よく取得可能であるナビゲーション装置、ナビゲーション方法及びナビゲーションプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、所定の地点から目的地までの経路情報を取得する経路情報取得手段と、前記経路情報を表示する表示手段と、情報サーバとの無線通信を行う通信手段とを有したナビゲーション装置において、前記情報サーバとの通信における各地点の電波状態情報を取得する電波状態情報取得手段を備え、前記表示手段は、前記電波状態情報に基づき、取得した電波状態に対応した表示形態で前記経路情報を表示するように構成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１の発明を方法の観点からとらえたものであり、コンピュータを利用して、所定の地点から目的地までの経路情報を取得する経路情報取得ステップと、前記経路情報を表示する表示ステップと、情報サーバとの無線通信を行う通信ステップとを含むナビゲーション方法において、前記情報サーバとの通信における各地点の電波状態情報を取得する電波状態情報取得ステップを含み、前記表示ステップでは、前記電波状態情報に基づき、取得した電波状態に対応した表示形態で前記経路情報を表示することを特徴としている。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１及び４の発明をプログラムの観点からとらえたものであり、コンピュータを利用して、所定の地点から目的地までの経路情報を取得する経路情報取得機能と、前記経路情報を表示する表示機能と、情報サーバとの無線通信を行う通信機能とを実現させるナビゲーションプログラムにおいて、前記情報サーバとの通信における各地点の電波状態情報を取得する電波状態情報取得機能をコンピュータに実現させ、前記表示機能では、前記電波状態情報に基づき、取得した電波状態に対応した表示形態で前記経路情報を表示するようになっていることを特徴としている。
【００１１】
以上の発明では、誘導経路上の各地点に関して情報サーバとの通信に必要な電波状態情報を予め取得しておき、隣接する各地点を結んだ区間での電波状態情報を把握することができる。そして、電波状態に対応した表示形態によって経路情報を表示するので、誘導経路全体にわたって電波状態の分布が一目瞭然である。すなわち、誘導経路の中で、どの区間が通信可能エリアであり、どの区間が不感地帯に当るのかを、ユーザは直感的に理解可能である。したがって、情報サーバとの通信が良好なエリアでのみサーバ側との通信を行い、所望の情報を確実に取得することができる。また、移動体が通過する区間が不感地帯であれば、通信を実施しないので、情報サーバ側とつながらないことによるストレスをユーザに与える心配がない。さらに、たとえ移動体が不感地帯にいても、あとどれくらい進めば通信が再開可能かが明瞭なので、いつつながるか分からないといったストレスを回避できる。しかも、本発明では、不感地帯をわざわざ回避する必要がないため、常に最適な誘導経路を選択することができ、快適で効率の良い移動をアシストすることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載のナビゲーション装置において、前記経路情報取得手段は、前記経路情報を前記情報サーバから取得するように構成したことを特徴としている。
このような発明では、現在地から目的地までの経路計算を情報サーバ側で計算し、経路情報をサーバ側から端末である移動体側に送信している。このため、移動体側では経路計算処理を行う必要がなく、移動体側の処理装置の負荷は軽くて済む。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のナビゲーション装置において、前記電波状態情報取得手段は、前記電波状態情報を前記情報サーバから取得するように構成したことを特徴としている。
電波状態情報は、同一地点であっても、天気の変化等を原因として電波の伝播状態が動的且つ刻々と変わることが予想される。請求項３の発明では、このような頻繁に変わる電波状態情報に関して、処理能力の大きい情報サーバ側で取り扱うことにより、電波状態情報をリアルタイムに管理し、正確な電波状態情報を移動体に送ることが可能である。なお、情報サーバ側から移動体側へと送信する電波状態情報は、通信が可能かどうかという内容だけなので情報量そのものは非常に少なくて済み、移動体や通信回線に負荷をかけることなく、高速な通信を実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、本発明のナビゲーション装置、方法及びプログラムによれば、経路情報の表示を電波状態情報に対応した表示形態で表しているので、誘導経路のどこが通信可能エリアなのかが明快であり、ユーザの精神的ストレスがなく、所望の情報を効率よく取得でき、いつ通信を行うかといったスケジュールの自動化も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良な形態（以下、実施形態）の一例を図面を参照して具体的に説明する。本実施形態は、車載用の通信型ナビゲーション装置に適用されるものであり、周辺装置を備えたコンピュータをプログラムで制御することにより実現される。ハードウェアやプログラムの実現態様、地図情報や経路計算のためのアルゴリズムに関しては適宜選択自由である。なお、本発明のナビゲーション装置はコンピュータを使って様々な態様で実現可能であり、コンピュータを制御するためのプログラムとして実現したり、あるいはそのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を実施形態として実現してもよく、このプログラムはナビゲーション装置に組み込まれたＣＰＵや各種チップセットといった物理的な処理装置を活用することで、その作用効果を実現する。また、図１は本実施形態全体のシステム構成図、図２は本実施形態の動作中の様子を示す説明図、図３は移動体側の仮想回路ブロック図、図４は本実施形態の通信状況の説明図、図５は本実施形態における情報サーバ側の処理フロー図、図５は本実施形態における移動体側の処理フロー図である。
【００１６】
〔１．構成〕
〔１−１．全体の構成〕
まず、本実施形態に係るナビゲーション装置のシステム構成全体について、図１を用いて説明する。本実施形態は、車両からなる移動体１と、基地局２と、この基地局２とネットワーク３を介して接続される情報サーバ４とから構成されている。情報サーバ４側には地図データベース５、経路計算部６、電波受信範囲データベース７、電波状態情報取得部８が設けられている。
【００１７】
〔１−２．情報サーバの構成〕
続いて、情報サーバ４における各部構成に関して詳しく説明する。地図データベース５には地図情報が格納されている。経路計算部６は移動体１から経路探索のために送信されてきた始終点を含む地点情報や各種条件を元に最適な経路を計算し、経路情報を導き出す部分である。電波受信範囲データベース７には任意の座標の通信用の電波の受信範囲や強度を求めるためのデータが収められている。このデータは各種通信キャリアからの情報のほか、気候や実測などを元に整備し、図２にて円で示した電界強又は電界弱の範囲が変動した場合には必要に応じてリアルタイムに更新するようになっている。
【００１８】
電波状態情報取得部８は、移動体１と情報サーバ４との通信に必要な各地点での電波状態情報(予測される電波の受信強度)を導く部分であり、経路探索によるリンク列の座標情報からその位置の電波状態情報を電波受信範囲データベース７より求め、受信予測として、「良」、「可」、「不可」の三段階に分けてるようになっている。例えば、図２に示す例では、誘導経路上の各地点で基地局からの電波受信範囲の境界線との交点をＳ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇとし、隣接する地点同士を結んでリンク列とする時、各リンク列の電波状態情報は次の通りである。すなわち、Ｓ−Ａでは「良」、Ａ−Ｂでは「可」、Ｂ−Ｃでは「良」、Ｃ−Ｄでは「可」、Ｄ−Ｅでは「不可」、Ｅ−Ｆでは「可」、Ｆ−Ｇでは「不可」である。このようにして情報サーバ４は電波状態情報を経路情報上に重畳して電波状態情報付きの経路情報を生成し、これを地図情報と共に移動体１へと送信するようになっている。
【００１９】
〔１−３．移動体の構成〕
次に移動体１の構成について図３を用いて説明する。図３に示すように、移動体１には通信装置１１、測位装置１２、スピーカ１３、マイク１４、ＣＰＵ１５、ＬＣＤなどの表示装置１６、操作パネル１７、メモリ装置１８、外部記憶装置１９が設けられている。通信装置１１は情報サーバ４との情報のやり取りに使用され、地図情報、経路情報、地点情報および本発明で使用する電波状態情報など各種の情報を受信したり、情報サーバ４にこれらの情報を要求するのに必要な座標情報などの送信を行う装置である。
【００２０】
測位装置１２はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ電波を受信するＧＰＳ受信部１２ａ、自車の相対的な方位を検出するジャイロセンサ１２ｂ、車速パルスを処理することで自車速度を計算するスピードセンサ１２ｃから構成され、これらセンサ類からの信号を統合することで移動体１の現在位置を計測するようになっている。スピーカ１３は誘導の案内音声などの出力に使用され、マイク１４は音声認識による操作を行うなど音の入力に使用される。 
【００２１】
ＣＰＵ１５は移動体１内の各装置の制御、データ処理を行う部分である。ＣＰＵ１５においてはメモリ装置１８に保存されたり通信で取得されたりした地図情報や経路情報を元に経路の計算、画面描画処理なども行う。このとき、ＣＰＵ１５以外に描画専用ＬＳＩ、信号処理ＬＳＩなどの外部チップを使うこともできるが、ここではまとめてＣＰＵ１５が行っている場合の例として表現している。
【００２２】
表示装置１６は地図情報、経路情報、電波状態情報など、各種情報をユーザに対して液晶表示パネルにて提示する機能を持つ。なお、前述したように電波状態情報は三段階に分かれているが、その表示形態に関しては「良」の場合には経路情報を実線で示し、「可」の場合には経路情報を白抜きの線で示し、「不可」の場合には経路情報を点線で示すようになっている。すなわち、情報サーバ４から取得した電波状態(受信予測)に応じて、表示形態を変えることで、経路情報と電波状態情報を同時に表すようになっている(図２のナビ画面表示を参照)。
【００２３】
操作パネル１７はスイッチ、タッチパネル、ボリュームなどから構成され、ユーザが操作に用いるものである。メモリ装置１８はＣＰＵ１５がデータ処理などに使用したり、処理プログラムを格納したりする部分である。外部記憶装置１９は、比較的大きな情報量となる地図情報をはじめとして、通信によって取得した情報の保存などに用いるものである。なお、保存することを考慮し、読み書き可能なメディアが想定されるが、固定的な情報に対しては読み出し専用メディアの併用もありうる。
【００２４】
〔２．作用〕
続いて、移動体１と情報サーバ４の間の通信に関して説明する。図４では経路計算の通信状況を示している。まず、移動体１側でユーザが操作を行い、要求に必要な情報(経路誘導を行いたい始終点などの地点情報や各種条件など)をセットし、この情報を情報サーバ４側に送信する(通信ステップ)。情報サーバ４側では要求を受付け、必要に応じたデータ処理を行い、要求された情報を生成して移動体１に送り返す(通信ステップ)。移動体１では結果が戻ったら適切な加工をして表示装置１６での画面表示やスピーカ１３からの音声によってユーザに提示する。図４内の○で示したタイミングで行う各処理Ａ、Ｂの詳細を以下に示す。
【００２５】
図５に示す処理Ａは情報サーバ４で行うことを想定している。移動体１から経路探索のために送信されてきた各種条件を元に最適な経路を計算する(経路情報取得ステップ)。このとき道路や交差点の位置や関係を示す道路ネットワークデータを元にこの経路探索処理を行う。結果として経路を示す交差点間のリンク情報の列を得る。各リンクは道路の種別や時間、交通規制などの各種情報を属性として保持している。
【００２６】
続いて、電界状態情報取得部８がこのリンク列の座標情報からその位置の電波状態情報、つまり予測される電波の受信強度について求める(電波状態情報取得ステップ)。求めた受信強度は道路種別などと同様に各リンクの属性情報としてリンク列に付加する。こうして電波状態情報が付加された経路情報を生成でき、これを移動体１に送り返す(通信ステップ)。
【００２７】
移動体１ではこの経路情報を元にして経路誘導を行い、表示装置１６にて案内画面を表示する(表示ステップ)。すなわち図６の処理Ｂでは、経路探索処理によって生成されたデータを表示装置１６の画面に表示する。この時、地図やランドマークの表示と重ねて、経路線を描画する。本実施形態では情報サーバ４から送られてきた時点で経路情報に電波状態情報が含まれているので、電波状態情報の程度に応じて表示する経路線の色やパターンを変えることができる。つまり「良」の場合には実線で、「可」の場合には白抜きの線で、「不可」の場合には点線というように、電波状態を区別して表示する。このことによりユーザはこれから進行する予定の誘導経路において、どのあたりが電波が強く、どのあたりが電波が弱いかを一見して即座に知ることができる。
【００２８】
〔３．効果〕
以上述べたように、本実施形態によれば、誘導経路上における通信可能エリアを事前に把握することができ、所望の情報を効率よく取得することができる。また、移動体の通過する区間が不感地帯では無駄な通信をしないで済むため、ユーザにストレスを与えることもない。しかも、電波状態に対応した表示形態で経路情報を表示可能なので、誘導経路全体にわたって電波状態を直感的に理解可能である。さらには、不感地帯を回避する誘導経路をとらなくても良いので、常に最適な経路誘導を実現することが可能である。
【００２９】
ところで、通信は天気などで動的に伝播状態が大きく変化するため、通信可能範囲は刻々と変化する。そこで上記実施形態では、情報サーバ４側で電波状態情報をリアルタイムに管理し、より正確な情報を移動体１側へと送信可能である。なお、この通信範囲の情報はさまざまな要因によって複雑で膨大なデータとなり得るが、通信を実施する電波状態情報自体のデータ量は非常に少ないので、端末である移動体１側や通信回線に負荷をかけることはなく、通信の高速化を維持することができる。また、本実施形態では、経路計算に関しても情報サーバ４側で実施しているため、移動体１側の負荷軽減に寄与することができる。
【００３０】
〔４．他の実施の形態〕
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では通信を主に利用するアプリとして通信型ナビゲーション装置を例に挙げて説明したがそれに限らず、通信を必要とするアプリを搭載した車載機器がある場合にもこの方式は有効であると考えられる。さらに図１では移動体として車両を定義し、実施形態を車載用のナビゲーション装置とした構成になっているが、ＧＰＳ携帯電話など経路案内を行う移動体であれば、いかなる移動体にも適応が可能となる。
【００３１】
移動体１と情報サーバ４との通信方法としては無線ＬＡＮ、ビーコン、携帯電話等、様々な方法をとることができる。また、上記実施形態では情報サーバ側に電波状態情報を取得する部分を持たせたが、電波状態が静的で変化が少ないという条件付けが可能であれば、移動体側にあらかじめ電波状態情報を持たせても良い。さらに、経路計算は移動体側で行って経路情報を求め、必要に応じて経路情報を移動体側から情報サーバに送り、この経路情報に情報サーバ側で求めた電波状態情報を付加して、再度移動体側へと送り返すといった形態をとることも可能である。このような実施形態によれば、情報サーバの処理負荷を減らすことができ、移動体の経路誘導機能を有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る本実施形態全体のシステム構成図。
【図２】本実施形態の動作中の様子を示す説明図。
【図３】移動体側の仮想回路ブロック図。
【図４】本実施形態の通信状況の説明図。
【図５】本実施形態における情報サーバ側の処理フロー図。
【図６】本実施形態における移動体側の処理フロー図。
【符号の説明】
【００３３】
１…移動体
２…基地局
３…ネットワーク
４…情報サーバ
５…地図データベース
６…経路計算部
７…電波受信範囲データベース
８…電波状態情報取得部
１１…通信装置
１２…測位装置
１２ａ…ＧＰＳ受信部
１２ｂ…ジャイロセンサ
１２ｃ…スピードセンサ
１３…スピーカ
１４…マイク
１５…ＣＰＵ
１６…表示装置
１７…操作パネル
１８…メモリ装置
１９…外部記憶装置
【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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