(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機により受信された交通情報に含まれる旅行時間を加味しつつ、道路ネットワークに基づき、車両の現在地を検出する車両位置検出手段から得られる現在地から目的地までのルートを算出し、この算出されたルートをディスプレイに表示する車載用動的ルート計算装置において、
所定の道路分類毎に前記旅行時間の精度を算出する旅行時間精度算出手段と、
ナビリンクについての旅行時間を、該ナビリンクの道路分類について前記旅行時間精度算出手段により算出された精度が所定レベルより良ければ前記交通情報の旅行時間から、また、悪ければ前記交通情報の交通渋滞長又は交通渋滞度に基づき算出した旅行時間から獲得する旅行時間獲得手段と、
前記旅行時間獲得手段により獲得されたナビリンクについての旅行時間を加味してルートを算出するルート算出手段と、
を備え、
旅行時間精度算出手段は、前記旅行時間獲得手段により獲得されたナビリンクの旅行時間がその基にした交通情報リンクの旅行時間と、該交通情報リンクの実際の走行について実測した走行時間とに基づいて各道路分類についての旅行時間精度を算出することを特徴とする車載用動的ルート計算装置。
【請求項２】
前記旅行時間精度算出手段は、受信機により交通情報を受信する毎に、旅行時間精度を算出することを特徴とする請求項１記載の車載用動的ルート計算装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者による目的地や経由地の設定に応じて記憶装置から車両の現在地と目的地や経由地とを含む範囲の道路ネットワークデータを読み出し、この道路ネットワークデータに基づいて目的地に到るルートを計算して運転者に示すことができるルート計算装置に関するものである。特に、受信機により受信された交通情報を加味して、ルートを計算する車載用動的ルート計算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より画面上に車両の位置や方位を表示し、見知らぬ土地や夜間等における走行の便宜を図るために開発されたナビゲーション装置が知られている。このナビゲーション装置は、ディスプレイ、方位センサ、距離センサ、ＧＰＳ受信機、道路地図メモリ、及びマイクロコンピュータを車両に搭載し、方位センサから入力される方位データ、距離センサから入力される走行距離データ、及び道路地図メモリに格納されている道路パターンに基づいて車両位置を検出し、この車両位置を道路地図とともにディスプレイに表示するものである。
【０００３】
この場合、出発地から目的地に到る走行ルートの選択をするために、運転者による目的地の設定入力に応じて現在の出発地から目的地までのルートをマイクロコンピュータにより自動的に計算する方法が提案されている（特開平８−１７８６８２号公報参照）。この方法は、ルート計算の対象となる道路を分岐点毎に区切った点をノードとし、ノードとノードとを結ぶ道路をリンク（以下、「ナビリンク」という）とし、出発地（又は目的地）に最も近いノード又はリンクを始点とし、目的地（又は出発地）に最も近いノード又はリンクを終点とし、始点から終点に到るリンクのツリーをすべて探索し、ツリーを構成するルートのリンクを走破する時間若しくは距離（以下、「ナビリンクコスト」という）を順次加算して、目的地又は出発地に到達する最もリンクコストの少ないルートを選択する方法である。
【０００４】
一方、外部の交通情報センタが管理するリンク（以下、「交通情報リンク」という）に対応した交通渋滞等の交通情報や交通情報センタが計測する交通情報リンクに対応したリンクコスト（以下、「旅行時間」という）をビーコン受信機やＦＭ多重受信機を通じて得ることができる。このとき、交通情報リンクとナビリンクは、一対一に対応していないため交通情報リンクとナビリンクの対応テーブル（以下、「リンク対応テーブル」という）を用いて、旅行時間をナビリンクコストに変換し、ルート計算時リンクコストを順次加算する際交通情報を加味してルートを算出する、いわゆる動的ルート計算方法も知られている(特開平８−８７６９７号公報参照）。
【０００５】
しかし、この動的ルート計算方法では、各交通情報リンク毎に、計測誤差が含まれていることがあるため、車両による走行時間の実測値に基づき、車両が走行した道路に相当する交通情報リンクに対応付けられた旅行時間を修正する係数を更新していた(特開平８−２９３０９４号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記の動的ルート計算方法では、道路の分類毎に旅行時間を修正する係数を更新していなかった。実際の交通情報リンクの旅行時間は、道路の分類によって計測誤差がある。この道路の分類毎に計測誤差を無視してルート計算をすると、妥当なルートを算出することができないことがある。本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の車載用動的ルート計算装置の特徴は次のとおりである。
動的ルート計算をする前処理として、旅行時間獲得処理において、既に旅行時間精度算出手段により算出されている旅行時間精度ＰＴを参照し、受信機により受信した交通情報に含まれる旅行時間を評価する。旅行時間精度ＰＴが良ければそのまま、受信した旅行時間を旅行時間獲得値ＡＴとして採用し、旅行時間精度ＰＴが悪ければ、交通渋滞長若しくは交通渋滞度に基づき算出された旅行時間を旅行時間獲得値ＡＴとして採用する。
こうして、道路ネットワークのリンクコストに対して旅行時間獲得処理において獲得された旅行時間を加味して、現在地から目的地までのルートを算出する（請求項１）。
【０００８】
また、旅行時間精度算出処理は、旅行時間獲得手段により獲得された旅行時間と車両位置検出手段に基づいて得られる旅行時間の実測値とから旅行時間の精度を算出し、既に算出されていた旅行時間精度ＰＴを更新することを特徴とする（請求項２）。
更に、旅行時間精度算出処理は、所定の道路分類毎に旅行時間精度ＰＴを算出することを特徴とする（請求項３）。
【０００９】
この車載用動的ルート計算装置によれば、既に求められた旅行時間精度ＰＴを参照するため走行したことのない交通情報リンクがルート計算の対象になっても、その交通情報リンクが有する旅行時間の妥当性を評価できる。この結果、運転者にとって、精度の良い、現実的に利便性のよいルートを提供することが可能である。
【００１０】
加えて、旅行時間精度ＰＴは、受信機により交通情報を受信する毎に旅行時間獲得手段により獲得された旅行時間と車両位置検出手段に基づいて得られる旅行時間の実測値とから算出される。また、旅行時間精度ＰＴは、所定の道路分類毎に算出されるため、受信機が受信した交通情報に含まれる旅行時間の精度を道路分類毎に評価できる。これら結果、誤差の大きい外部からの旅行時間を排除し修正できるため、より精度の高い旅行時間を加味したルート計算が可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を示す添付図面に基づいて詳細に説明する。
＜車載用動的ルート計算装置の構成＞
車載用動的ルート計算装置１（以下、単に装置１という）は、図３に示すように、ジャイロ等を用いた方位センサ６、車輪速検出用センサ等を用いた車速センサ５若しくは距離センサ８、ＧＰＳ受信機７、道路ネットワーク上のルートを表示するための表示装置３、目的地等を入力するための入力手段４、道路ネットワークデータを格納した記憶装置２、外部の交通情報を受信するためのビーコン受信機９やＦＭ多重受信機１０、及び、音声によるルート案内をするためのスピーカ１８と接続されている。
なお、記憶装置２としては、ＩＣカード、ＦＤ、ＨＤ、ＣＤやＤＶＤが該当する。
【００１２】
装置１は、記憶装置２から得られた道路ネットワークが格納される部分のＤＲＡＭ１７３を制御するメモリ制御部１１、表示装置３により道路ネットワークを表示するため格納される部分のＤＲＡＭ１７３を制御する表示制御部１２、入力手段４のインタフェース部である入力処理部１３、車速センサ５若しくは距離センサ８から得られる走行距離と方位センサ６から得られる走行方向変化量をそれぞれ積算された積算データ、ＧＰＳ受信機７から得られる車両位置測位データ及び記憶装置２から得られる道路ネットワークデータとに基づいて車両位置を検出する車両位置検出処理部１４、記憶装置２から得られる出発地と目的地とを含む領域の道路ネットワークデータに基づいて出発地から目的地までのルートを算出する動的ルート計算処理部１６、及び、算出されたルート上を車両が走行する際分岐点前で運転者に進むべき道路を教示する音声制御部１５とを有する。
なお、メモリ制御部１１、表示制御部１２、入力処理部１３、車両位置検出部１４、動的ルート計算処理部１６及び音声制御部１５は、ＣＰＵ１７１によって作動され、各々作動する際、ＳＲＡＭ１７２やＤＲＡＭ１７３を使用する。
【００１３】
＜静的ルート計算の概要＞
交通情報を加味しない道路ネットワークに基づく静的なルート計算の概要を説明する。
記憶装置２は、道路ネットワークデータをメッシュ状に分割し、各メッシュ単位で、ノードとナビリンクとを組み合わせたデータを記憶している。このノードとナビリンクとを組み合わせたデータは、ルート計算用、道路表示用及び車両位置検出用に使用される。また記憶装置２には、ノードとナビリンクとを組み合わせたデータ以外に、背景データや地名などの文字データも含んでいる。
ルート計算時に必要なナビリンクの情報は、リンク番号、ナビリンクコスト、道路種別、１又は２以上の接続先のナビリンク番号及びルート計算用のワークである。
道路種別は、高速自動車国道、都市高速道路、ランプウエー、一般国道、主要地方道、一般都道府県道、指定都市の一般市道、その他の細街路を含む。
【００１４】
こうして、記憶装置２からメモリ制御部１１を通じてＤＲＡＭ１７３上に読み出された出発地と目的地とを含む領域の道路ネットワークデータに含まれるリンクデータが有するリンク番号等のネットワーク情報に基づき、ＣＰＵ１７１により、出発地から目的地までのルートを計算する。
【００１５】
＜交通情報の提供＞
交通情報の提供について、図１と図２を用いて説明する。
図１は、装置１に交通情報を提供する地上側システムの概略図である。このシステムは、路上に設置された路上ビーコンＡと、この路上ビーコンＡに通信回線（公衆回線又は専用回線）Ｂを介して接続された情報センタＣとから成る。情報センタＣは、主要な交差点同士をつなぐ交通情報リンクに対応する交通情報を管理する。この交通情報リンクは、図２のように、メッシュ情報、交通情報リンク番号、渋滞度、渋滞長、及び旅行時間を有する。
この交通情報リンクが有する情報は、情報センタＣから通信回線Ｂを通じて、路上ビーコンＡに一定時間毎に送られ、更に、路上ビーコンＡの付近を通行する車両のビーコン受信機に送信される。
なお、本願においては、ビーコンからの交通情報の提供を説明するが、ＦＭ多重放送からの交通情報でも、本質的な相違はない。
【００１６】
＜動的ルート計算処理の概要＞
動的ルート計算処理部１６の処理について、図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、簡略に説明するため、動的ルート計算前に路上ビーコンから正常に交通情報を受信でき、動的ルート計算後は、交通情報リンクを走行しているものとする。
まず、ビーコンからの交通情報に基づき、交通情報リンクが有する旅行時間を処理５で既に更新された旅行時間精度ＰＴを参照し旅行時間獲得値ＡＴを得る（処理１）。この旅行時間獲得値ＡＴをナビリンク単位のナビリンクコストとすべくナビリンクの旅行時間採用値ＧＴに変換する（処理２）。こうしてナビリンクの旅行時間採用値ＧＴに基づき現在地から目的地までのルートを算出する（処理３）。ルート計算終了後のルート上走行時に、旅行時間精度ＰＴを更新するための前処理として、車両位置検出部１４の機能を用いて交通情報リンクの旅行時間の実測値ＭＴを算出する（処理４）。交通情報リンクの旅行時間獲得値ＡＴと旅行時間の実測値ＭＴとから旅行時間精度ＰＴを更新する（処理５）。処理５を終了後ビーコンを受信すれば、処理１に再び移行する。
【００１７】
＜動的ルート計算処理の詳細＞
動的ルート計算処理の詳細について、図４から図１２を用いて説明する。
（１）ビーコンから交通情報を受信するまでの処理
図４のＳ１において、運転者により経由地を設定するなどの条件が設定され、ナビリンクに基づく初期にルートを算出する。運転者は、このルートに従う旅行を開始する。走行中、装置１は、路上ビーコンＡから交通情報を受信したか否かを常に判断する。交通情報を受信した場合、図５の▲２▼に移行し、受信しなかった場合、Ｓ３へ移行する（Ｓ２）。Ｓ３において、ルート上を走行している車両が分岐点に近づいた時、装置１は、進行すべき道路を教示する案内指示のタイミングであると判断し、音声制御部１５や表示制御部１２による案内指示を行い（Ｓ４）、Ｓ２に移行する。案内指示のタイミングでないと判断すれば、Ｓ５へ移行する。
【００１８】
（２）交通情報リンクにおける旅行時間獲得値ＡＴの獲得の処理
Ｓ２において、交通情報受信後、図５の▲２▼に移行する。
図５のＳ１０とＳ１１では、路上ビーコンＡから得られ、一旦ＤＲＡＭ１７３に格納された交通情報リンクを順に取り出し、すべての交通情報リンクについて旅行時間獲得の処理が終了したならば、▲３▼へ移行し、終了していないなら、Ｓ１２に移行する。
【００１９】
Ｓ１２においては、ＤＲＡＭ１７３から取り出された交通情報リンクが旅行時間を有しているならば、Ｓ１３に移行し、旅行時間を有していないならば、Ｓ１６に移行する。Ｓ１３では、既に求められている、当該交通情報リンクに応答する分類の旅行時間精度ＰＴを旅行時間精度テーブル（図１２）から参照する。
なお、装置１を電源入力直後においては、旅行時間精度テーブルには初期値（最大値）が格納されている。
旅行時間精度ＰＴとは、同一地域における所定種別の交通情報リンクが有する旅行時間の精度を表す。この旅行時間精度ＰＴの更新については、後述する。
【００２０】
図５のＳ１３で参照された旅行時間精度ＰＴが、所定の範囲以内か否か、つまり、当該交通情報リンクが有する旅行時間の精度が高いか否かを判断する（Ｓ１４）。例えば、旅行時間精度ＰＴが０〜０．３の範囲であれば、旅行時間の精度が高いとして、当該交通情報リンクが有する旅行時間を旅行時間獲得値ＡＴとして採用し（Ｓ１５）、Ｓ１０に戻る。
【００２１】
反対に、旅行時間精度ＰＴが０〜０．３の範囲でなければ、旅行時間の精度が悪いとして、当該交通情報リンクが有する渋滞長又は渋滞度に基づいて、旅行時間獲得値ＡＴを求めるべく、Ｓ１６に移行する。
【００２２】
図５のＳ１６では、当該交通情報リンクに交通渋滞長を有するか否かを確認する。渋滞長を有するなら、Ｓ１７に移行し、渋滞長から旅行時間獲得値ＡＴを求める。例えば、図８のように当該交通情報リンクＬＫにおいて、リンク長がＬ０、非渋滞時の平均車速がＶ０、渋滞長がＬ１、渋滞時の平均車速がＶ１の場合、旅行時間獲得値ＡＴは、式（１）により算出され（Ｓ１７）、Ｓ１０に戻る。
【数１】
0004112711.tif 000002
【００２３】
Ｓ１６で、当該交通情報リンクに交通渋滞長を有さないならば、交通渋滞度で旅行時間獲得値ＡＴを算出すべく、Ｓ１８に移行する。Ｓ１８において、当該交通情報リンクに交通渋滞度を有するか否かを確認する。渋滞度を有するなら、Ｓ１９に移行し、渋滞度から旅行時間獲得値ＡＴを求める。例えば、図９のように当該交通情報リンクＬＫがナビリンクＬＮ１とＬＮ２に対応しているとする。ＬＮ１とＬＮ２は、記憶装置２が有するリンク対応テーブルを検索することにより得ることができる。次ぎに、記憶装置２に格納された道路ネットワークについて、ナビリンクＬＮ１とＬＮ２に対応するナビリンクコストＣＴ１とＣＴ２を得る。また、渋滞度については、各渋滞度に対応した係数テーブル（図示していない）に基づき、適切な係数ＫＬを得る。こうして、旅行時間獲得値ＡＴは、式（２）により算出され（Ｓ１９）、Ｓ１０に戻る。
【数２】
0004112711.tif 000003
なお、以上のように得られた旅行時間獲得値ＡＴは、ＤＲＡＭ１７３に格納される。
【００２４】
（３）ナビリンクにおける旅行時間採用値ＧＴの算出の処理
図５のＳ１１において、すべての交通情報リンクの処理が終了した場合、▲３▼へ移行する。図６の▲３▼を通じて、図６のＳ２０とＳ２１では、記憶装置２に格納されたナビリンクを順に取り出し、すべてのナビリンクについて旅行時間採用値の算出の処理が終了したならば、▲４▼へ移行し、終了していないなら、Ｓ２２に移行する。
【００２５】
Ｓ２２において、リンク対応テーブルを参照して、当該ナビリンクを含む交通情報リンクを検索する。交通情報リンクがあれば（Ｓ２３）、ＤＲＡＭ１７３より、当該交通情報リンクに対応する旅行時間獲得値ＡＴが読み出され（Ｓ２４）、当該ナビリンクに対応する旅行時間採用値ＧＴが、距離の比により算出される（Ｓ２５）。例えば、図９においては、交通情報リンクＬＫがナビリンクＬＮ１とＬＮ２に対応し、ＬＫ、ＬＮ１及びＬＮ２の長さはそれぞれＬ０、Ｌ１及びＬ２であるとする。この場合、ナビリンクＬＮ１とＬＮ２の旅行時間採用値ＧＴ１とＧＴ２は、式（３）により算出される。
なお、リンク対応テーブルは図示されていないが、簡単に説明すると次のとおりである。
ナビリンク番号を検索キーとしてナビリンクに対応する交通情報リンクを検索でき、反対に、交通情報リンク番号をキーとして交通情報リンク番号を検索キーとして交通情報リンクに対応するナビリンクを検索できるテーブルである。
【数３】
0004112711.tif 000004
【００２６】
一方、交通情報リンクがなければ（図６のＳ２３）、記憶装置２からナビリンクのナビリンクコストＣＴを参照し（Ｓ２６）、ナビリンクコストＣＴをそのまま旅行時間採用値ＧＴとする（Ｓ２７）。
このようにナビリンク単位の旅行時間採用値ＧＴを得ることができ、すべてのナビリンクが処理されれば、▲４▼に移行し、この旅行時間採用値ＧＴを基礎に動的なルートを算出する。
【００２７】
図７の▲４▼に移行し、車両位置検出部１４から得られる現在地の位置情報（Ｓ２８）と運転者が指定した目的地の位置情報（Ｓ２９）とからナビリンクの旅行時間採用値ＧＴを用いて、ルートを算出する（Ｓ３０）。更に、算出されたルートを表示装置３により地図上に重畳表示し（Ｓ３１）、ルート案内用の誘導指示情報を作成し（Ｓ３２）、▲１▼に戻り、ルート案内のタイミングを待つ。
【００２８】
（４）旅行時間精度ＰＴの更新の処理
旅行時間精度ＰＴは、一定の道路分類毎に設定されており、交通情報リンクを走行した際に更新される。この一定の分類については、図１１のように同一メッシュ内における同一の道路種別及び同一の道路幅員に対する道路に同一の分類番号が付与される。例えば、交通情報リンク番号３と４については、いずれも、メッシュが１００で、道路種別が国道で、道路幅員が１３ｍ〜であるため、分類番号２が付与されている。
【００２９】
図１０を用いて、旅行時間精度ＰＴの更新のタイミングを説明する。車両が交通情報リンク上を走行（リンク番号３→５→６→４）している。このとき、分類番号２のリンク番号３と４に着目する。車両が、リンク番号４の走行直後、（ｎ−１）本目のリンク番号３の過去の旅行時間精度ＰＴ’に基づき、ｎ本目のリンク番号４の情報を使い、分類２の旅行時間精度ＰＴを更新する。
【００３０】
この更新の処理の流れは、図４のＳ５からＳ９で示される。即ち、Ｓ５では、交通情報リンクを走行したか否かを判断する。この判断は、リンク対応テーブルにより交通情報リンクからナビリンクを検索し、車両位置検出部１４から得られる位置情報に基づき、車両がナビリンク上に位置するか否かで、なされる。
【００３１】
このとき、当該交通情報リンクの始端から終端まで走行所要時間をＣＰＵ１７１のタイマー機能で計時する。この計時された時間を旅行時間実測値ＭＴと呼ぶ（Ｓ６）。旅行時間実測値ＭＴが通常ではあり得ない極端な値などを検査し誤差の大きい異常値を除外する（Ｓ７）。次ぎに、当該交通情報リンクに対応する最新の旅行時間獲得値ＡＴをＤＲＡＭ１７３から読み出し（Ｓ８）、式（４）により、当該交通情報リンクの分類としての旅行時間精度ＰＴを算出する。算出された旅行時間精度ＰＴは、図１２の旅行時間精度テーブル上の当該交通情報リンクに該当する分類の旅行時間精度ＰＴを更新する（Ｓ９）。
【数４】
0004112711.tif 000005
【００３２】
【発明の効果】
車両走行の実測値と既に道路分類毎に旅行時間を評価した結果に基づき、新たな交通情報リンクの旅行時間を受信した際にこれを評価できるため、詳細に誤差を含む旅行時間を判断できる。この結果、誤差の大きい旅行時間は、排除され修正されるため、実際の交通状況をより踏まえた妥当なルートを算出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両に搭載された受信機が、路上ビーコンからの交通情報を受信する様子を示す簡単な図である。
【図２】路上ビーコンの交通情報の内容を示す表である。
【図３】車載用動的ルート計算装置のブロック図である。
【図４】車載用動的ルート計算装置内部のフローチャートを示す図である。
【図５】車載用動的ルート計算装置内部のフローチャートを示す図である。
【図６】車載用動的ルート計算装置内部のフローチャートを示す図である。
【図７】車載用動的ルート計算装置内部のフローチャートを示す図である。
【図８】交通情報リンクの渋滞長からナビリンクのリンクコストを求めることを示す図である。
【図９】交通情報リンクの渋滞度からナビリンクのリンクコストを求めることを示す図である。
【図１０】旅行時間精度ＰＴの更新タイミングを示す図である。
【図１１】交通情報リンクのメッシュ、道路種別、及び道路幅員に応じた分類番号を示す表である。
【図１２】分類番号に応じた交通情報リンクの本数と旅行時間精度ＰＴを示す表である。
【図１３】車載用動的ルート計算装置内部の概略フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１…車載用動的ルート計算装置
２…記憶装置
３…表示装置
４…入力手段
５…車速センサ
６…方位センサ
７…ＧＰＳ受信機
８…距離センサ
９…ビーコン受信機
１０…ＦＭ多重受信機
１１…メモリ制御部
１２…表示制御部
１３…入力処理部
１４…車両位置検出部
１５…音声制御部
１６…動的ルート計算処理部
１７…コントローラ
１７１…ＣＰＵ
１７２…ＳＲＡＭ
１７３…ＤＲＡＭ
１８…スピーカ
【図１】
0004112711.tif 000006
【図２】
0004112711.tif 000007
【図３】
0004112711.tif 000008
【図４】
0004112711.tif 000009
【図５】
0004112711.tif 000010
【図６】
0004112711.tif 000011
【図７】
0004112711.tif 000012
【図８】
0004112711.tif 000013
【図９】
0004112711.tif 000014
【図１０】
0004112711.tif 000015
【図１１】
0004112711.tif 000016
【図１２】
0004112711.tif 000017
【図１３】
0004112711.tif 000018