(57)【要約】【課題】気象による走行への影響がより正確に反映されたルートを設定する「ナビゲーションシステム及びコンピュータプログラム」を提供する。【解決手段】道路種別の各々に対して、その道路種別の道路を走行する自動車のエネルギー消費に気象としての風が与える影響の度合いを表す相関値を登録した気象相関テーブルをナビゲーションシステム１００に予め設ける。ナビゲーションシステム１００は、気象情報サーバ２００から、各地域の風情報を取得し、各リンクのコストを、そのリンクのリンク長に、そのリンクの道路種別の相関値と、そのリンクが含まれる地域の風情報から求まるリンク進行方向に対向する方向の風成分の風速とを乗じて求める。そして、ルート上のリンクのリンクコストの和が最小になるルートを探索する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的地までのルートを探索するナビゲーションシステムであって、
道路の周囲環境を各々が表す複数の道路種別の各々に対して、当該道路種別の道路を走行する自動車に気象が与える影響の度合いを表す相関値を登録した気象相関テーブルと、
各地域の気象を表す気象情報を取得する気象情報取得手段と、
各道路区間の前記道路種別の情報を含む地図データと、
前記目的地までのルートであって、当該ルートに含まれる各道路区間のコストの和が小さいルートを探索するルート探索手段と、
前記道路区間のコストを、当該道路区間が含まれる地域の前記気象情報が表す気象に、当該道路区間の道路種別に対して前記気象相関テーブルに登録されている相関値を重み付けして求めた値に応じて算出するコスト算出手段とを有することを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項２】
請求項１記載のナビゲーションシステムであって、
前記気象は風であって、
前記気象相関テーブルに道路種別の各々に対して登録される前記相関値は、当該道路種別の道路を走行する自動車のエネルギー消費に気象としての風が与える影響の度合いを表すものであり、
前記コスト算出手段は、前記道路区間のコストを、当該道路区間が含まれる地域の前記気象情報が表す風の風速の、当該道路区間の自動車の進行方向に対向する成分の大きさに、当該道路区間の道路種別に対して前記気象相関テーブルに登録されている相関値を重み付けして求めた値に応じて算出することを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項３】
請求項２記載のナビゲーションシステムであって、
前記複数の道路種別は、少なくとも、道路の周囲環境がトンネル内または地下であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が橋上であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が市街地であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が郊外であることを表す道路種別とのうちの少なくとも二つの道路種別を含むことを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項４】
コンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータを、
道路の周囲環境を各々が表す複数の道路種別の各々に対して、当該道路種別の道路を走行する自動車に気象が与える影響の度合いを表す相関値を登録した気象相関テーブルと、各道路区間の前記道路種別の情報を含む地図データとを記憶した記憶手段と、
各地域の気象を表す気象情報を取得する気象情報取得手段と、
設定された目的地までのルートであって、当該ルートに含まれる各道路区間のコストの和が小さいルートを探索するルート探索手段と、
前記道路区間のコストを、当該道路区間が含まれる地域の前記気象情報が表す気象に、当該道路区間の道路種別に対して前記気象相関テーブルに登録されている相関値を重み付けして求めた値に応じて算出するコスト算出手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項５】
請求項４記載のコンピュータプログラムであって、
前記気象は風であって、
前記気象相関テーブルに道路種別の各々に対して登録される前記相関値は、当該道路種別の道路を走行する自動車のエネルギー消費に気象としての風が与える影響の度合いを表すものであり、
前記コスト算出手段は、前記道路区間のコストを、当該道路区間が含まれる地域の前記気象情報が表す風の風速の、当該道路区間の自動車の進行方向に対向する成分の大きさに、当該道路区間の道路種別に対して前記気象相関テーブルに登録されている相関値を重み付けして求めた値に応じて算出することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項６】
請求項５記載のコンピュータプログラムであって、
前記複数の道路種別は、少なくとも、道路の周囲環境がトンネル内または地下であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が橋上であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が市街地であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が郊外であることを表す道路種別とのうちの少なくとも二つの道路種別を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーションシステムにおいて気象を考慮したルートを設定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーションシステムにおいて気象を考慮したルートを設定する技術としては、各々が道路区間を表すリンクに与えたコストの和が最小となるルートを探索して設定する際に、風速と風向を考慮して求めた風による走行負荷をコストに含める技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２-８８２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
風などの気象の走行に対する影響は、同じ気象であっても道路区間毎に異なるものとなる。たとえば、トンネル内の道路区間では風や雨による走行への影響は、橋上の道路区間におけるものより格段に小さくなる。
したがって、上述のように風速と風向のみを考慮してルートを設定したのでは、気象による走行への影響を正確に反映したルートを設定することはできない。
そこで、本発明は、気象による走行への影響がより正確に反映されたルートを設定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題達成のために、本発明は、目的地までのルートを探索するナビゲーションシステムに、道路の周囲環境を各々が表す複数の道路種別の各々に対して、当該道路種別の道路を走行する自動車に気象が与える影響の度合いを表す相関値を登録した気象相関テーブルと、各地域の気象を表す気象情報を取得する気象情報取得手段と、各道路区間の前記道路種別の情報を含む地図データと、前記目的地までのルートであって、当該ルートに含まれる各道路区間のコストの和が小さいルートを探索するルート探索手段と、前記道路区間のコストを、当該道路区間が含まれる地域の前記気象情報が表す気象に、当該道路区間の道路種別に対して前記気象相関テーブルに登録されている相関値を重み付けして求めた値に応じて算出するコスト算出手段とを設けたものである。
【０００６】
ここで、このようなナビゲーションシステムでは、前記気象を風とし、前記気象相関テーブルに道路種別の各々に対して登録される前記相関値を、当該道路種別の道路を走行する自動車のエネルギー消費に気象としての風が与える影響の度合いを表すものとし、前記コスト算出手段において、前記道路区間のコストを、当該道路区間が含まれる地域の前記気象情報が表す風の風速の、当該道路区間の自動車の進行方向に対向する成分の大きさに、当該道路区間の道路種別に対して前記気象相関テーブルに登録されている相関値を重み付けして求めた値に応じて算出するようにしてもよい。
【０００７】
また、この場合には、前記複数の道路種別は、少なくとも、道路の周囲環境がトンネル内または地下であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が橋上であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が市街地であることを表す道路種別と、道路の周囲環境が郊外であることを表す道路種別とのうちの少なくとも二つの道路種別を含むものとしてよい。
【０００８】
これらのようなナビゲーションシステムによれば、各道路区間について気象による自動車への影響を一律に算出するのではなく、気象による自動車への影響を各道路区間毎に当該道路区間の周囲環境を考慮して算出することができる。
よって、気象による走行への影響がより正確に反映されたルートを設定することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、気象による走行への影響がより正確に反映されたルートを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロックズである。
【図２】本発明の実施形態に係る地図データと気象相関テーブルを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの表示画面を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る省エネルギールート探索処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る対向風速の算出例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す。
図示するように、ナビゲーションシステム１００は、制御装置１と、操作部２と、表示装置３と、車両状態センサ４と、ＧＰＳ受信機５と、移動通信装置６とを備えて構成される。
そして、制御装置１は、現在状態算出部１１、ルート探索部１２、記憶装置１３、メモリ１４、制御部１５、案内画像生成部１６、操作部２や表示装置３を用いたＧＵＩをユーザに提供するＧＵＩ制御部１７を有する。
ここで、このようなナビゲーションシステム１００において、車両状態センサ４は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや、車速パルスセンサなどである車速センサなどの、車両状態を検出する各種センサである。
また、移動通信装置６は、移動通信機能を備え、制御装置１は移動通信装置６を用いてＷＡＮ上の気象情報サーバ２００にアクセスして、気象情報を取得することができる。ここで、気象情報サーバ２００は気象情報を配信するサーバであり、配信される気象情報には、所定の大きさの地理的範囲であるメッシュ毎に作成された、メッシュ内の地上１０ｍの風の風速と風向を表す風情報が含まれる。
【００１２】
但し、以上の制御装置１は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたＣＰＵ回路であって良く、この場合、以上に示した制御装置１の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することによりプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、制御装置１に提供されるものであって良い。
【００１３】
さて、このような構成において、記憶装置１３には、図２に示すように、地図データと気象相関テーブルが記憶されている。
地図データは、ノードと、ノード間を連結するリンクの集合として道路網を表した地図を定義しており、ノード毎に設けられたノードデータを含むノードテーブルと、リンク毎に設けられたリンクデータを含むリンクテーブルとを有する。なお、交差点などの道路の連結点には、必ずノードが設けられる。
【００１４】
そして、各ノードデータには、対応するノードの識別子となるノードID、対応するノードの位置を表すノード座標などが登録されている。
また、各リンクデータには、対応するリンクの識別子となるリンクID、対応するリンクの端点となるノードを表す端点ノード情報、対応するリンクに接続する他のリンクを表す接続リンク情報、対応するリンクの始点から終点に向かう向きを表すリンク方位、対応するリンクの長さを表すリンク長、道路種別、対応するリンクの各種属性を表すリンク属性などが登録されている。
【００１５】
ここで、道路種別は、リンクデータに対応するリンクが表す道路区間の道路の周囲環境の種別を表すものであり、道路種別には、たとえば、リンクが表す道路区間がトンネルや地下道内の道路区間である場合には「トンネル/地下道」が登録され、リンクが表す道路区間が市街地内の道路区間である場合には「市街地道路」が登録され、リンクが表す道路区間が郊外の道路区間である場合には「郊外道路」が登録され、リンクに対応する連絡橋や高架橋上の道路区間である場合には「連絡橋/高架橋」が登録される。
【００１６】
次に、気象相関テーブルには、上述した道路種別の各々に対して相関値が登録されている。相関値は、その道路種別の道路を走行する自動車のエネルギー消費に、気象としての風が与える影響の度合いを表すものである。
ここで、トンネルや地下道内の道路区間は風がほぼ遮られるため風の影響はほぼ受けず、市街地内の道路区間は風が建物で弱まるため風の影響は小さくなり、郊外の道路区間では風がほぼ遮られないため風の影響は大きくなり、連絡橋や高架橋上の道路区間では風が遮られることがないため風の影響は最大となる。
【００１７】
そこで、気象相関テーブルに登録する相関値は、「トンネル/地下道」、「市街地道路」、「高速道」、「郊外道路」、「連絡橋/高架橋」の順に大きくなるように設定する。
さて、このような構成において、制御装置１の現在状態算出部１１は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部１１は、車両状態センサ４やＧＰＳ受信機５の出力から推定される現在位置に対して、記憶装置１３から読み出した地図データが表す地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向とを、それぞれ現在位置、現在進行方位として決定し、メモリ１４に設定する。
【００１８】
また、制御装置１の制御部１５は、ユーザから入力装置、ＧＵＩ制御部１７を介して目的地の設定を受付け、これをメモリ１４にセットする。
そして、制御部１５は、目的地の設定を受け付けたならば、目的地に到る誘導ルートをルート探索部１２に探索させる。ルート探索部１２は、必要地理的範囲の地図データを記憶装置１３から読み出し、走行距離をコストとする距離優先、所要走行時間をコストとする時間優先、消費エネルギーをコストとする省エネルギー優先などの複数のモードのそれぞれについて、現在位置から目的地までの最小コストの経路を推奨ルートとして算出する。なお、消費エネルギーをコストとする省エネルギー優先の推奨ルートの探索の詳細については後述する。
【００１９】
そして、各モードについて算出した各推奨ルートをＧＵＩ制御部１７を介して表示装置３に表示し、ユーザから目的地までの誘導ルートとする推奨ルートの選択を受け付け、選択を受け付けた推奨ルートを誘導ルートに設定し、設定した誘導ルートの経路データを、メモリ１４にセットする。
【００２０】
また、制御部１５は、メモリ１４にセットされた現在位置が目的地近傍となったならば、目的地到着と判定し、メモリ１４にセットされている目的地と誘導ルートをクリアする。
また、案内画像生成部１６は、現時点においてユーザから設定されている縮尺で、地図が表す地図を示す地図画像上に、現在位置や設定されている誘導ルートや目的地を表す図形を描画した案内画像を生成し、ＧＵＩ制御部１７を介して表示装置３に表示する処理を行う。
【００２１】
図３は、このようにして表示される案内画像３００を示したものであり、図示するように案内画像３００は、地図画像３０１上に、現在位置を表す現在位置マーク３０２や、誘導ルートを表す誘導ルート図形３０３が表されたものとなる。
以下、上述のように、ルート探索部１２が行う消費エネルギーをコストとする省エネルギー優先のモードの推奨ルートの探索の詳細について説明する。
図４に、ルート探索部１２が省エネルギー優先の推奨ルートの探索のために行う省エネルギールート探索処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、現在位置と目的地との配置関係から、現在位置と目的地との間のルートが通過し得る地理的範囲を通過候補地域として設定する（ステップ４０２）。
そして、移動通信装置６を介して気象情報サーバ２００から、通過候補地域が含まれる各メッシュの風情報を取得する（ステップ４０４）。ただし、常時、定期的に気象情報サーバ２００から各メッシュの風情報を取得して保持するようにし、ステップ４０４の処理を省略してもよい。
【００２２】
次に、通過候補地域に含まれるリンクを抽出する（ステップ４０６）。
そして、抽出した各リンクの省エネルギー優先モードにおけるコストであるリンクコストを、
リンクコスト=リンク長×対向風速×相関値×補正係数
により求める（ステップ４０８）。
【００２３】
ここで、リンク長は、そのリンクのリンクデータに登録されているリンク長を用いる。
また、対向風速は、そのリンクが含まれるメッシュの風情報が表す風速の、リンク方位と逆行する成分を当該風情報が表す風向を用いて算出して用いる。
すなわち、風速に比例する大きさを持ち、風上から風下に向かう方向を持つベクトルを風ベクトルとして、図５に示すリンク方位が図上において下から上に向かう方向であるリンクLの対向風速は、リンクLが含まれるメッシュの風情報が表す風ベクトルがV1である場合、風ベクトルV1のリンクLのリンク方位と逆方向（図上において上から下に向かう方向）の成分である風ベクトルV2の大きさとして求まる。すなわち、リンクLのリンク方位と逆方向と風ベクトルV1の方向との成す角度をθとして、対向風速は、|V1|cosθとして求まる。なお、リンク方位は、そのリンクを走行する自動車の進行方向と一致する。
【００２４】
また、相関値は、そのリンクのリンクデータに登録されている道路種別に対して、気象相関テーブルに登録されている相関値を用いる。
また、補正係数はオプションであり、そのリンクのリンクデータに登録されているリンク属性などに応じて適宜設定するようにしてよい。たとえば、リンク属性としてリンクの勾配を登録し、上り勾配が大きいほど大きくなる補正係数を設定するようにしてよい。または、たとえば、リンク属性としてそのリンクを走行する際の標準走行速度を登録し、標準走行速度における単位走行距離あたりの自動車のエネルギー消費量が大きいほど大きくなる補正係数を設定するようにしてもよい。
【００２５】
そして、算出したコストが最小となる現在位置から目的地までのルートを探索し、省エネルギー優先のモードの推奨ルートとして設定する（ステップ４１０）。
以上、ルート探索部１２が行う省エネルギールート探索処理について説明した。
ところで、ルート探索部１２が行う省エネルギールート探索処理は、上述したリンクコストを用いて最小コストと見なせるルートを推奨ルートとして設定するものであれば、図４に示したものと異なるアルゴリズムによって行うようにしてもよい。
すなわち、たとえば、走行距離をコストとして、コストが他のルートよりも小さくなる所定数のルートを探索した上で、探索した各ルート上のリンクのリンクコストを風情報を参照して上述のように求め、リンクコストの和が最小となるルートを推奨ルートとして設定するようにしてもよい。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように本実施形態では、各リンクについて風による自動車のエネルギー消費量への影響を一律に算出してリンクコストとして設定するのではなく、風による自動車のエネルギー消費量への影響を各リンク毎に当該リンクの周囲環境を考慮して算出してリンクコストとして設定することができる。
【００２７】
よって、本実施形態によれば気象による自動車のエネルギー消費量への影響がより正確に反映されたルートを探索することができる。
なお、以上では、風による影響を考慮した自動車のエネルギー消費量をリンクコストとして算出する場合について説明したが、本実施形態のリンクの周囲環境を考慮した相関値を用いてリンクコストを算定する技術は、自動車のエネルギー消費量以外の風による影響を考慮した量をリンクコストとして用いる場合にも同様に適用することができる。
【００２８】
また、相関値を適当に設定することにより、風以外の天気、気温などの気象を考慮したリンクコストを算出する場合にも、本実施形態のリンクの周囲環境を考慮した相関値を用いてリンクコストを算定する技術は適用することができる。また、この場合にも、自動車のエネルギー消費量以外の気象による影響を考慮した量をリンクコストとして用いることもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１…制御装置、２…操作部、３…表示装置、４…車両状態センサ、５…ＧＰＳ受信機、６…移動通信装置、１１…現在状態算出部、１２…ルート探索部、１３…記憶装置、１４…メモリ、１５…制御部、１６…案内画像生成部、１７…ＧＵＩ制御部、１００…ナビゲーションシステム、２００…気象情報サーバ。
【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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