(57)【要約】【課題】  運転者が運転操作の難度を考慮して道路を選択することができる経路誘導装置を提供すること。【解決手段】  自車両に搭載される経路誘導装置１に、自車両が走行可能な道路と、当該道路を走行する際に必要な運転操作の難度と、を対比して表示する表示装置１６を備えさせた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載される経路誘導装置において、
自車両が走行可能な道路と、当該道路を走行する際に必要な運転操作の難度と、を対比して提示する提示手段を備えることを特徴とする経路誘導装置。
【請求項２】
請求項１記載の経路誘導装置において、
自車両のジャークを算出するジャーク算出手段と、
前記ジャーク算出手段により算出されたジャークに基づいて、自車両の運転者の運転特性を推定する運転特性推定手段と、
前記運転特性推定手段により推定された運転特性に基づいて、前記道路を走行する際における運転操作の難度を推定する難度推定手段と、を備え、
前記提示手段は、前記道路と、前記難度推定手段により推定された運転操作の難度と、を対比して提示することを特徴とする経路誘導装置。
【請求項３】
請求項２記載の経路誘導装置において、
前記運転特性推定手段は、前記運転者の運転特性を前記道路の種類毎に推定することを特徴とする経路誘導装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の経路誘導装置において、
前記運転特性推定手段は、前記運転者の運転特性を前記運転者が行う運転操作毎に推定することを特徴とする経路誘導装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の経路誘導装置において、
前記提示手段は、前記難度推定手段により推定された運転操作の難度が所定の基準難度以下となる場合に、前記道路と、前記難度推定手段により推定された運転操作の難度と、を対比して提示することを特徴とする経路誘導装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の経路誘導装置において、
前記提示手段は、前記道路の渋滞情報を提示することを特徴とする経路誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両に搭載される経路誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自車両に搭載される経路誘導装置として、例えば特許文献１に記載の経路誘導装置が知られている。当該経路誘導装置は、自車両の現在位置から目的地までの経路を表示する。
【特許文献１】特開平５−２１６４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、当該経路誘導装置では、運転者は、経路を走行する際に必要な運転操作の難度を知ることができないので、運転者は、運転操作の難度を考慮して経路を選択することができなかった。このため、例えば、２つの経路が存在し、一方の経路を走行する際に必要な運転操作の難度が他方の経路を走行する際に必要な運転操作の難度よりも低い場合に、運転者は、他方の経路を選択してしまう可能性があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その主に目的とするところは、運転者が運転操作の難度を考慮して道路（例えば、上述した経路）を選択することができる経路誘導装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、自車両に搭載される経路誘導装置において、自車両が走行可能な道路と、当該道路を走行する際に必要な運転操作の難度と、を対比して提示する提示手段を備えることを主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に、以下の効果を得ることができる。即ち、本発明に係る経路誘導装置は、道路と、道路を走行する際に必要な運転操作の難度と、を対比して表示するので、運転者は、道路を走行する際に必要な運転操作の難度を容易に把握することが出来る。したがって、運転者は、運転操作の難度を考慮して道路を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図６に基づいて、本発明の一実施の形態に係る経路誘導装置１の構成、及び各構成要素の機能を概略的に説明する。ここで、図１は経路誘導装置１の構成を示すブロック図であり、図２は地図合成データの表示例を示す説明図である。図３〜図５は、運転者の運転特性値を示す図表であり、図６は表示画像の一例を示す説明図である。
【０００８】
経路誘導装置１は、図示しない自車両に搭載され、図１に示すように、ナビゲーションシステム１１と、運転円滑度算出部（ジャーク算出手段）１２と、運転特性推定部（運転特性推定手段）１３と、運転特性データベース１４と、経路負荷推定部（難度推定手段）１５と、表示装置（提示手段）１６を備える。
【０００９】
ナビゲーションシステム１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）及びＶＩＣＳ（Vehicle information and communication system）に対応しており、また、図示しない地図データベースを備える。ナビゲーションシステム１１は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、当該受信されたＧＰＳ信号に基づいて自車両位置を算出する。そして、ナビゲーションシステム１１は、当該算出された自車両位置に基づいて、自車両位置を含む地図データを地図データベースから取得する。そして、ナビゲーションシステム１１は、自車両の運転者による入力操作に基づいて目的地を設定し、自車両が走行可能な道路のうち、自車両位置から目的地までの経路を当該取得された地図データから検出する。そして、ナビゲーションシステム１１は、図示しないセンタ局と通信を行い、当該通信により得られたＶＩＣＳ情報に基づいて、検出された経路上から渋滞区間を検出する。そして、ナビゲーションシステム１１は、地図データと、経路を示す経路データと、渋滞区間を示す渋滞区間データと、自車両位置を示す自車両位置データとを合成して地図合成データを生成する。そして、ナビゲーションシステム１１は、当該生成された地図合成データを運転特性推定部１３及び経路負荷推定部１５に出力する。
【００１０】
地図合成データの表示例を図２に示す。図２に示すように、本表示例における地図合成データは、地図データと、経路Ａ１〜Ａ４を示す経路データと、渋滞区間Ｂ１を示す渋滞区間データと、自車両位置Ａ０を示す自車両位置データとが合成されたものである。
【００１１】
運転円滑度算出部１２は、ステアリングホイールの回転角度、ブレーキペダルの位置、及びアクセルペダルの位置を検出し、当該検出されたステアリングホイールの回転角度、ブレーキペダルの位置、及びアクセルペダルの位置に基づいて、ジャークを算出する。ここで、本願での「ジャーク」は、ステアリングホイールの回転速度の二階微分値と、ブレーキペダルの移動速度の二階微分値と、アクセルペダルの移動速度の二階微分値と、を合計することで得られる値である。ここで、運転操作の難度が高くなるほど、運転操作のばらつきが大きくなるので、ジャークは大きくなる。また、運転者の熟練度が大きいほど、運転操作のばらつきが小さくなるので、ジャークが小さくなる。したがって、ジャークは、運転者にとって運転操作がどの程度の難度であるかを示す指標となる。
【００１２】
そして、運転円滑度算出部１２は、ジャークの算出処理を所定の単位時間（例えば、１時間）繰り返して行い、これにより得られたジャークをそれぞれ２乗する。そして、運転円滑度算出部１２は、ジャークの２乗値を合計し、これにより得られた値を単位時間で除算することで、運転円滑度を算出する。即ち、運転円滑度は、ジャークの２乗値の合計を単位時間で除算することで得られる値である。そして、運転円滑度算出部１２は、当該算出された運転円滑度に関する運転円滑度信号を生成して運転特性推定部１３に出力する。
【００１３】
運転特性推定部１３は、ナビゲーションシステム１１から与えられた地図合成データに基づいて、運転者が現在行っている運転操作と、自車両が現在走行している道路の種類を判断する。そして、運転特性推定部１３は、運転円滑度算出部１２から与えられた運転円滑度を運転特性値として認識（推定）する。そして、運転特性推定部１３は、運転特性値を示す運転特性値データと、運転者が現在行っている運転操作を示す運転操作データとを対応させて運転特性データベース１４に記録する。また、運転特性推定部１３は、運転特性値データと、自車両が現在走行している道路の種類を示す道路種類データとを対応させて記録する。
【００１４】
運転特性データベース１４には、運転特性値データと運転操作データとが対応させて記録される。また、運転特性データベース１４には、運転特性値データと道路種類データとが対応させて記録される。したがって、運転特性データベース１４には、運転特性値が道路の種類毎に記録される。また、運転特性データベース１４には、運転特性値が運転者が行う運転操作毎に記録される。
【００１５】
運転特性データベース１４に記録される運転特性値の一例を図３〜図６に示す。図３は、図３の縦軸に示された道路から横軸に示された道路へ右折するという運転操作に対応した運転特性値を示す。例えば、国道から国道へ右折する場合の運転特性値は、１．２となる。図４は、図４の縦軸に示された道路から横軸に示された道路へ左折するという運転操作に対応した運転特性値を示す。例えば、国道から国道へ左折する場合の運転特性値は、１となる。図５は、図５の縦軸に示された道路の種類に対応した運転特性値を示す。例えば、道路が高速道路である場合、対応する運転特性値は、０．８となる。
【００１６】
経路負荷推定部１５は、ナビゲーションシステム１１から与えられた地図合成データに基づいて、経路を認識する。そして、経路負荷推定部１５は、各経路を構成する道路の距離及び種類と、各経路を走行する際に必要な運転操作とその回数を算出し、当該算出された道路の種類及び運転操作に対応する運転特性値データを運転特性データベース１４から取得する。
【００１７】
そして、経路負荷推定部１５は、以下の処理を経路毎に行うことで、経路を走行する際に必要な運転操作の難度を経路毎に算出（推定）する。
【００１８】
経路負荷推定部１５は、以下の式（１）で示される道路難度パラメタを経路を構成する全ての道路について算出する。そして、経路負荷推定部１５は、これにより得られた道路難度パラメタを合計することで、道路難度パラメタ合計値を算出する。
【００１９】
（道路難度パラメタ）＝（一の道路の種類に対応する運転特性値）＊（一の道路の距離）／（単位距離）  …（１）
ここで、単位距離は例えば１（ｋｍ）となる。また、経路負荷推定部１５は、以下の式（２）で示される運転操作難度パラメタを、経路を走行する際に必要な全て運転操作について算出する。そして、経路負荷推定部１５は、これにより得られた運転操作難度パラメタを合計することで、運転操作難度パラメタ合計値を算出する。
【００２０】
（運転操作難度パラメタ）＝（一の運転操作に対応する運転特性値）＊（一の運転操作の回数）  …（２）
そして、経路負荷推定部１５は、以下の式（３）を用いて、経路を走行する際に必要な運転操作の難度を算出する。
【００２１】
（経路を走行する際に必要な運転操作の難度）＝｛（道路難度パラメタ合計値）＋（運転操作難度パラメタ合計値）｝／｛（経路の総距離）／（単位距離）｝  …（３）
そして、経路負荷推定部１５は、当該算出された運転操作の難度をその大きさに応じて４つのグループに分ける。ここで、４つのグループは、最も運転操作の難度が低い低難度グループと、低難度グループよりも運転操作の難度が高い低中難度グループと、低中難度グループよりも運転操作の難度が高い高中難度グループと、高中難度グループよりも運転操作の難度が高い高難度グループとなる。
【００２２】
そして、経路負荷推定部１５は、当該グループ分けの結果に関するグループデータを生成し、当該生成されたグループデータと、ナビゲーションシステム１１から与えられた地図合成データと、を表示装置１６に出力する。
【００２３】
表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた地図合成データを画面表示する。ここで、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられたグループデータに基づいて、地図合成データが示す経路のうち、渋滞区間を含まない経路を色分け表示する。具体的には、表示装置１６は、低難度グループに属する経路を水色で、低中難度グループに属する経路を黄色で、高中難度グループに属する経路を緑色で、高難度グループに属する経路を赤色でそれぞれ表示する。これにより、表示装置１６は、経路と、経路を走行する際に必要な運転操作の難度と、を対比して表示する。
【００２４】
例えば、表示装置１６は、地図合成データとして、図２に示す地図合成データを画面表示する場合、図６に示すように、経路Ａ１〜Ａ４のうち、渋滞区間Ｂ１を含まない経路Ａ２〜Ａ４を色分け表示する。具体的には、表示装置１６は、経路Ａ２を水色で、経路Ａ３を赤色で、経路Ａ４を黄色でそれぞれ表示する。なお、図６は、色の違いを、経路毎に異なる波線を経路に沿って描くことで示す。具体的には、波線Ａ２１は水色を、波線Ａ３１は赤色を、波線Ａ４１は黄色を示す。
【００２５】
次に、経路誘導装置１による処理の手順を図７及び図８に示すフローチャートに沿って説明する。経路誘導装置１による処理は、運転特性データ記録処理と、経路表示処理とに大別される。そこで、まず運転特性データ記録処理について説明し、次に経路表示処理について説明する。
【００２６】
（運転特性データ記録処理）
図７に示すステップＳ１１にて、ナビゲーションシステム１１は、上述した処理により、地図合成データを生成する。次いで、ナビゲーションシステム１１は、当該生成された地図合成データを運転特性推定部１３に出力する。
【００２７】
次いで、運転円滑度算出部１２は、ステアリングホイールの回転角度、ブレーキペダルの位置、及びアクセルペダルの位置を検出し、当該検出されたステアリングホイールの回転角度、ブレーキペダルの位置、及びアクセルペダルの位置に基づいて、ジャークを算出する。次いで、運転円滑度算出部１２は、ジャークの算出処理を所定の単位時間繰り返して行い、これにより得られたジャークをそれぞれ２乗する。次いで、運転円滑度算出部１２は、ジャークの２乗値を合計し、これにより得られた値を単位時間で除算することで、運転円滑度を算出する。次いで、運転円滑度算出部１２は、当該算出された運転円滑度に関する運転円滑度信号を生成して運転特性推定部１３に出力する。
【００２８】
次いで、ステップＳ１２にて、運転特性推定部１３は、ナビゲーションシステム１１から与えられた地図合成データに基づいて、運転者が現在行っている運転操作と、自車両が現在走行している道路の種類を判断する。次いで、運転特性推定部１３は、運転円滑度算出部１２から与えられた運転円滑度を運転特性値として認識する。次いで、運転特性推定部１３は、運転特性値を示す運転特性値データと、運転者が現在行っている運転操作を示す運転操作データとを対応させて運転特性データベース１４に記録する。また、運転特性推定部１３は、運転特性値データと、自車両が現在走行している道路の種類を示す道路種類データとを対応させて記録する。その後、経路誘導装置１は、ステップＳ１１に戻る。
【００２９】
（経路表示処理）
図８に示すステップＳ２１〜ステップＳ２２にて、ナビゲーションシステム１１は、上述した処理により、地図合成データを生成する。次いで、ナビゲーションシステム１１は、当該生成された地図合成データを経路負荷推定部１５に出力する。
【００３０】
次いで、ステップＳ２３にて、経路負荷推定部１５は、ナビゲーションシステム１１から与えられた地図合成データに基づいて、経路を認識する。次いで、経路負荷推定部１５は、各経路を構成する道路の距離及び種類と、各経路を走行する際に必要な運転操作とその回数を算出し、当該算出された道路の種類及び運転操作に対応する運転特性値データを運転特性データベース１４から取得する。次いで、経路負荷推定部１５は、上述した処理を経路毎に行うことで、経路を走行する際に必要な運転操作の難度を経路毎に算出する。次いで、経路負荷推定部１５は、当該算出された運転操作の難度をその大きさに応じて４つのグループに分ける。次いで、経路負荷推定部１５は、当該グループ分けの結果に関するグループデータを生成し、当該生成されたグループデータと、ナビゲーションシステム１１から与えられた地図合成データと、を表示装置１６に出力する。
【００３１】
次いで、ステップＳ２４にて、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた地図合成データを画面表示する。ここで、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられたグループデータに基づいて、地図合成データが示す経路のうち、渋滞区間を含まない経路を色分け表示する。その後、経路誘導装置１は、経路表示処理を終了する。
【００３２】
以上により、本実施の形態では、経路誘導装置１は、経路と、経路を走行する際に必要な運転操作の難度と、を対比して表示するので、運転者は、経路を走行する際に必要な運転操作の難度を容易に把握することが出来る。したがって、運転者は、運転操作の難度を考慮して経路を選択することができる。
【００３３】
また、経路誘導装置１は、運転者の運転特性を推定し、当該推定された運転者の運転特性に基づいて運転操作の難度を推定する。そして、経路誘導装置１は、経路と、当該推定された運転操作の難度と、を対比して表示する。したがって、運転者は、自己の運転特性に応じた運転操作の難度を把握することが出来るので、正確な運転操作の難度を把握することが出来る。
【００３４】
また、経路誘導装置１は、運転者の運転特性を道路の種類毎に推定するので、運転者の運転特性を詳細に推定することが出来る。したがって、経路誘導装置１は、運転操作の難度を詳細に推定することが出来る。
【００３５】
また、経路誘導装置１は、運転者の運転特性を運転者が行う運転操作毎に推定するので、運転者の運転特性を詳細に推定することが出来る。したがって、経路誘導装置１は、運転操作の難度を詳細に推定することが出来る。
【００３６】
次に、経路誘導装置１の変形例を説明する。
【００３７】
（第１の変形例）
経路誘導装置１の第１の変形例（以下、「経路誘導装置１−１」と称する）では、経路負荷推定部１５及び表示装置１６は、以下の処理を行う。即ち、経路負荷推定部１５は、上述した処理を行う他、運転操作の難度に関する運転操作難度データを生成して表示装置１６に出力する。表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた地図合成データを画面表示する。また、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた運転操作難度データ及びグループデータに基づいて、地図合成データが示す経路から、運転操作の難度が所定の基準難度以下となる経路を抽出する。そして、表示装置１６は、当該抽出された経路のうち、渋滞区間を含まない経路を色分け表示する。具体的な表示は、経路誘導装置１と同様である。
【００３８】
第１の変形例では、経路誘導装置１−１は、運転操作の難度が所定の基準難度以下となる場合に、経路と、推定された運転操作の難度と、を対比して表示する。したがって、運転者は、運転操作の難度が基準難度以下となる経路のみを選択することが出来る。
【００３９】
（第２の変形例）
経路誘導装置１の第２の変形例（以下、「経路誘導装置１−２」と称する）では、表示装置１６は、以下の処理を行う。即ち、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた地図合成データを画面表示する。ここで、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられたグループデータに基づいて、地図合成データが示す経路を渋滞区間を含む経路も含めて色分け表示する。具体的な表示は経路誘導装置１と同様である。
【００４０】
例えば、表示装置１６は、地図合成データとして、図２に示す地図合成データを画面表示する場合、図９に示すように、経路Ａ１〜Ａ４のうち、渋滞区間Ｂ１を含まない経路Ａ２〜Ａ４を色分け表示する。具体的には、表示装置１６は、経路Ａ１を緑色で、経路Ａ２を水色で、経路Ａ３を赤色で、経路Ａ４を黄色でそれぞれ表示する。なお、図９は、色の違いを、図６と同様の方法により示す。具体的には、波線Ａ１１は緑色を、波線Ａ２１は水色を、波線Ａ３１は赤色を、波線Ａ４１は黄色を示す。
【００４１】
第２の変形例では、経路誘導装置１−２は、運転操作の難度と経路の渋滞情報を表示するので、運転者は、渋滞の状況と、運転操作の難度とを考慮して、経路を選択することが出来る。例えば、運転者は、渋滞しているが他の経路よりも運転操作の難度が低い経路を選択したり、渋滞しておらず、且つ他の経路よりも運転操作の難度が低い経路を選択することが出来る。したがって、運転者は、経路の選択をより正確に行うことが出来る。
【００４２】
（第３の変形例）
経路誘導装置１の第３の変形例（以下、「経路誘導装置１−３」と称する）では、経路負荷推定部１５及び表示装置１６は、以下の処理を行う。即ち、経路負荷推定部１５は、上述した処理を行う他、運転操作の難度に関する運転操作難度データを生成して表示装置１６に出力する。表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた地図合成データを画面表示する。ここで、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた運転操作難度データ及びグループデータに基づいて、地図合成データが示す経路を渋滞区間を含む経路も含めて色分け表示する。具体的な表示は経路誘導装置１と同様である。また、表示装置１６は、全ての経路が高難度グループに属する場合、運転者の運転特性を相対評価し、運転者の運転特性が最も低い経路から順に赤色の濃さを大きくして経路を赤色表示する。
【００４３】
したがって、第３の変形例では、運転者は、全ての経路が高難度グループに属する場合であっても、どの経路が運転者にとって最も運転操作の難度が低いかを判断することが出来る。
【００４４】
（第４の変形例）
経路誘導装置１の第４の変形例（以下、「経路誘導装置１−４」と称する）では、経路負荷推定部１５及び表示装置１６は、以下の処理を行う。
【００４５】
即ち、経路負荷推定部１５は、運転操作の難度を経路の単位道路（単位距離分の長さを有する道路）ごとに算出し、当該算出された運転操作の難度をその大きさに応じて４つのグループに分ける。ここで、４つのグループは、経路誘導装置１と同様のものである。そして、経路負荷推定部１５は、当該グループ分けの結果に関するグループデータを生成し、当該生成されたグループデータと、ナビゲーションシステム１１から与えられた地図合成データと、を表示装置１６に出力する。
【００４６】
表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられた地図合成データを画面表示する。ここで、表示装置１６は、経路負荷推定部１５から与えられたグループデータに基づいて、地図合成データが示す各単位道路を色分け表示する。具体的な表示は経路誘導装置１と同様である。
【００４７】
例えば、表示装置１６は、地図合成データとして、図２に示す地図合成データを画面表示する場合、図１０に示すように、経路Ａ２を単位道路毎に色分け表示する。なお、図１０は、色の違いを、図６と同様の方法により示す。具体的には、波線Ａ２２に含まれる波線の種類が、単位道路毎の色に対応する。表示装置１６は、他の経路Ａ３〜Ａ４についても、図示は省略するが同様に単位道路毎に色分け表示する。
【００４８】
第４の変形例では、経路誘導装置１−４は、運転操作の難度を単位道路毎に表示するので、運転者は、例えば、経路のうち、どの部分が運転者にとって最も運転操作の難度が高いのかを容易に把握することが出来る。したがって、運転者は、経路の選択をより正確に行うことが出来る。
【００４９】
なお、本実施の形態では、運転操作の難度を色分け表示することとしたが、他の表示形態（例えば、数値）で表示するようにしても良い。また、運転操作の難度を画面表示することとしたが、音声により提示しても良い。また、経路以外の道路についても運転操作の難度を推定して表示しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る経路誘導装置の構成を示すブロック図である。
【図２】地図合成データの一例を示す説明図である。
【図３】運転特性値の一例を示す図表である。
【図４】運転特性値の一例を示す図表である。
【図５】運転特性値の一例を示す図表である。
【図６】表示画像の一例を示す説明図である。
【図７】経路誘導装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】経路誘導装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】表示画像の一例を示す説明図である。
【図１０】表示画像の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…経路誘導装置
１１…ナビゲーションシステム
１２…運転円滑度算出部（ジャーク算出手段）
１３…運転特性推定部（運転特性推定手段）
１４…運転特性データベース
１５…経路負荷推定部（難度推定手段）
１６…表示装置（提示装置）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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