(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車における情報を他車に送信可能な通信機能を有するナビゲーションシステムにおいて、
前記自車が走行している道路の種別に基づいて、情報送信に関する前記自車の役割を決定し、決定された役割に応じて、前記自車から前記他車への情報の送信頻度を変化させることを特徴とする通信機能を有するナビゲーションシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信機能を有するナビゲーションシステムにおいて、
他の車両との比較を行うことなく、前記自車が有する情報の量または質に基づいて、情報送信に関する前記自車の初期の役割を決定し、決定された役割に応じて、前記自車から前記他車への情報の送信頻度を変化させることを特徴とする通信機能を有するナビゲーションシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信機能を有するナビゲーションシステムにおいて、
受信機能を備え、前記他車から送信される情報を前記自車において受信し、受信された情報と前記自車の有する情報とを結合し、編集後の自車の情報の量または質と周辺の他車群の情報の量または質とに基づき前記自車の役割を再度決定することを特徴とする通信機能を有するナビゲーションシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信機能を有するナビゲーションシステムにおいて、
他車が発信する情報と自車の情報に大差がない場合には、他車の情報と異なる点のみ送信することを特徴とする通信機能を有するナビゲーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、 車両に搭載されるナビゲーションシステムに関し、特に自車における情報を他車に送信可能な通信機能を有するナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の車載用のナビゲーションシステムの発展およびその普及は著しく、現在では通常仕様としてナビゲーションシステムが搭載された車両も多くみられるようになっている。
【０００３】
この車載用ナビゲーションシステムは、ＧＰＳ衛星からの電波信号を車両に取り付けたアンテナにより受信し、この受信信号に基いて自車の位置、方角などを得て、これを地図とともにディスプレイに表示し、また、目的地までの経路の探索を行い、経路の表示をも行う。
【０００４】
このナビゲーションシステムに、さらに通信機能が備えられたものが開発されている。このようなナビゲーションシステムは、例えば、特開平４−７０９９９号公報、特開平１０−６２１８６号公報、特開平１０−９８７５号公報などに開示されている。これら通信機能を備えたナビゲーションシステムでは、複数の車両が一緒に走行する場合に、自車のみならず共に走行する車両の位置情報をも表示させることができる。
【０００５】
また、上述した通信機能を備えたナビゲーションシステムを利用することにより、このシステムを搭載した車両間で渋滞情報などを初めとする種々の周辺情報を通信し合い、地図上にその情報を表示させることも可能となる。このような通信機能を利用して狭域の周辺道路情報をディスプレイに表示させることを可能にすることは、ビーコン等のメディアからの受信機能を有しない場合やこれらメディアが整備されていない地域において特に有効となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、渋滞した車の密集した地域等において複数の車両が自車の周辺情報を自由に送信した場合には、重複した内容の情報が飛び交い通信路の混雑が生じる。また、このような通信機能を備えたナビゲーションシステムが広く普及した場合にも同様に通信路の混雑が予想される。この情報量の増加による通信路の混雑は情報の伝達効率の低下をもたらすとともに、全ての情報を受信するのに時間を要することになり、必要な情報に迅速にアクセスすることを妨げる。特に、車両間の通信においては、後続車からの情報よりも対向車からの情報が有用であり、このような対向車からの情報を優先して取得することを可能にする必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信機能を備えたナビゲーションシステムにおいて、所定の条件の下で情報の送信を制限し通信効率を維持することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自車における情報を他車に送信可能な通信機能を有するナビゲーションシステムにおいて、前記自車が走行している道路の種別に基づいて、情報送信に関する前記自車の役割を決定し、決定された役割に応じて、前記自車から前記他車への情報の送信頻度を変化させることを特徴とする。上記発明によれば、自車が走行している道路の種別に応じて自車からの情報送信頻度を制限し、情報路の混雑を防ぎ通信効率の維持を図ることができる。
【０００９】
本発明の好適な態様では、他の車両との比較を行うことなく、前記自車が有する情報の量または質に基づいて、情報送信に関する前記自車の初期の役割を決定し、決定された役割に応じて、前記自車から前記他車への情報の送信頻度を変化させることを特徴とする。この構成の好適な態様では、受信機能を備え、前記他車から送信される情報を前記自車において受信し、受信された情報と前記自車の有する情報とを結合し、編集後の自車の情報の量または質と周辺の他車群の情報の量または質とに基づき前記自車の役割を再度決定する。
【００１０】
本発明の好適な態様では、他車が発信する情報と自車の情報に大差がない場合には、他車の情報と異なる点のみ送信する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態の通信機能を有するナビゲーションシステムの全体構成を示すブロック図である。図１において、経路探索を経路案内のための各種処理を行うナビ１０には、自車の現在位置を検出する位置検出装置１２が接続されている。この位置検出装置１２は、複数のＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信して、絶対位置を検出するＧＰＳ装置を基本としている。また、この位置検出装置１２には、自車の現在位置をより正確に特定するために、方位、走行距離などから相対的な位置を検出する自律航法による位置検出装置や地図データとの比較で検出位置校正を行うマップマッチングなどを組み合せることがよい。また、ＧＰＳにおける誤差情報を取得して、より精度の高い絶対位置検出を行うＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）などを利用することも好適である。さらに、位置検出装置１２は、光ビーコンや電波ビーコンからの位置情報を利用することができるものであってもよい。
【００１３】
上記ナビ１０には、通信部２２が接続され、これにより上述した自車のＧＰＳ情報等以外にも車両間通信により周辺地域の情報を得ることができる。この通信部２２には、情報を送受信するためのアンテナ２４が備えられ、受信した情報を受信部２６を介してナビ１０に入力し、一方、ナビ１０内の情報を送信部２８を介して他車に送信する。送信部２８には、通信路の混雑を防止するために、送信頻度を制御し、また、情報量を縮小化する送信制御部３０が備えられている。この送信制御部３０の作用については後に詳述する。
【００１４】
なお、上記において「他車」は、予め定められた自車以外の車両に限定してもよいが、この通信部では周辺地域の情報等を広く収集可能とするために同様の通信機能を有する任意の車両とすることが好適である。また、この通信部２２の対象とする「情報」としては、ＧＰＳ情報、その他メディアの情報、走行速度、その周辺情報などが含まれる。また、この周辺情報としては、例えば、道路の渋滞状況、パーキング等の混雑状況、通行止め、工事中などの情報を含めることができる。なお、前記走行速度については、上記送信制御部３０により、数台の車両の平均速度として情報量の低減を図ることができる。
【００１５】
ナビ１０には、位置検出装置１２や通信部２２により取得した位置情報及び周辺情報を地図上に表示するために地図データベース１４が接続されている。この地図データベース１４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどで構成され、全国の道路地図情報が記憶されている。また、上記位置検出装置１２が光ビーコンや電波ビーコンからの位置情報を利用可能な場合には、この地図データベース１４は、光ビーコンや電波ビーコンの設置位置の情報を記憶している必要がある。
【００１６】
また、ナビ１０に接続されたディスプレイ１６では、ナビ１０において処理された現在位置データなどが周辺の地図とともに表示される。また、このディスプレイ１６には、後述する操作部１８における指令内容に応じて、探索経路などが表示される。このディスプレイ１６としては、例えば、カラーＬＣＤなどを採用することができる。
【００１７】
上記操作部１８は、独立した操作パネルの他、ディスプレイ１６の前面に設けられたタッチパネルを含めることができ、ディスプレイ１６の表示に応じて各種データの入力が行える。
【００１８】
次に、上記の通り構成された通信機能を有するナビゲーションシステムについて説明する。
【００１９】
ナビ１０は、位置検出装置１２において得られた自車の現在位置情報、方位、経路等とともに、通信部２２において得られた他車からの渋滞情報などの周辺情報をディスプレイ１６に表示させる。一方、通信部２２は、ナビ１０に集められた現在位置情報、走行速度などの情報を送信部２８より他車へ送信する。この送信部２８における情報の送信は、通信路の混雑を防止するために送信制御部３０による制御下において実行される。図２には、送信制御部３０における送信部２８からの情報送信の頻度を制御する処理工程を示す。
【００２０】
情報送信の頻度を制御するために、送信制御部３０は、先ず、現在の自車の走行状況等に関する情報送信の初期の役割の決定を行う（Ｓ０１）。この「役割」には、積極的に自車の有する情報を送信する役割、渋滞などのように状況変化が少ない場合には低い頻度で情報を送信する役割、または他に同じ情報を送信する車両がある場合には情報の送信を抑制又は中止して他の車両の情報を受信する役割などが含まれる。この「役割」は何らかの記号、表示などにより特定してもよく、例えば、積極的に情報を送信する場合には「通常」、また渋滞に入っている場合には「渋滞」などとして役割を特定することができる。
【００２１】
なお、この初期の役割決定では、他の車両との比較を行うことなく自車において予め定められた設定事項に基いて行なわれる。この設定事項としては、例えば、自車の走行速度、道路へのマッチングの有無、マッチングしている道路の種別、進行方向、収集済み情報の量の鮮度、ユーザーの設定等が含まれる。
【００２２】
初期の役割が決定されると、次に送信情報の優先度を決定し、この優先度に基いて送信情報を作成する（Ｓ０２）。この送信情報の作成後、他車が同一の役割で情報発信中か否かの確認が行なわれる（Ｓ０３）。この確認は、上記受信部２６により他車からの情報の受信があるか否かにより行うことができる。ここで、他車が情報を発信していない場合には、「役割」を定める時間間隔、すなわち、高い頻度又は低い頻度などのようにＧＰＳ等の時刻に基いて、受信情報を送信する（Ｓ０４）。
【００２３】
受信情報を送信している間、他車の情報を受信し、情報の収集を行う（Ｓ０５）。また、上記において他車からの情報の発信が確認された場合には（Ｓ０３）、自車からの情報の送信をせずに、他車の情報の受信、情報の収集を行う（Ｓ０５）。ここで受信、収集された情報と自車の有する情報とを比較し、これら情報を結合し、編集する（Ｓ０６）。
【００２４】
編集後の自車の情報と周辺の他車群の情報に基き自車の「役割」を再度決定する（Ｓ０６）。再度、「役割」が決定されると送信情報の優先度に基き、送信情報が作成され（Ｓ０２）、この一連の操作が繰り返される。
【００２５】
送信制御部３０の処理をより具体的に例を挙げて説明する。現在、渋滞した道路に３台（車両Ａ，Ｂ，Ｃ）の車両が同方向に走行しているとする。ここで、表１に示すように、先頭の車両Ａは、渋滞を抜けて一定の速度で一定時間以上走行している。この場合、上記送信制御部３０では車両Ａは、設定事項により初期状態であると判断され初期の役割を「通常」と決定される。ここで役割が「通常」と決定された場合には、送信制御部３０は送信部２８において高い頻度で情報の送信を行わせる。
【００２６】
一方、 渋滞に入り走行速度が低下し、その速度が一定時間継続している車両Ｂは、走行速度などから初期の役割を「渋滞１」と判断される。ここで、「渋滞１」と判断された場合には、送信制御部３０は、送信部２８において自車の持つ情報を「通常」時より低い頻度で送信を行わせる。この「渋滞１」と判断される場合としては、上記以外に、例えば、渋滞中でかつ周辺に「渋滞１」の役割が割り当てられた車両がいない場合等である。
【００２７】
さらに、車両Ｃでは、走行速度等から渋滞中と判断され、さらに周辺に「渋滞１」車両が存在する場合には、役割として「渋滞２」が割り当てられる。「渋滞２」が割り当てられた場合には、「渋滞１」の車両が発信する情報と自車の情報に大差がない場合には、情報の送信を中止するか、または車両ＩＤを付けて車両Ｂの情報と同じ旨若しくは異なる点のみ送信する。
【００２８】
【表１】
0003763216.tif 000002
上記した役割を決定する条件は一例であり、この他にも、より多く情報を有する車両、質の高い情報、例えば、より鮮度の高い情報や道路上のマッチングを行っていない精度の高い情報を有する車両からの情報送信を優先させることもできる。または、走行速度、走行方向、車両密度、走行している道路の種別、例えば、高速道路やビーコンなどの整備されていない道路を走行している車両などのように車両の走行状況に基いて情報送信の優劣を定め役割を設定することもできる。
【００２９】
このように情報送信に関し各車両の役割を定め、その役割に基いて、送信頻度に高低を付け、さらには一部の車両については送信を中止させることにより、情報の送信量を低下させることができる。
【００３０】
次に、送信制御部３０における送信情報の縮小化の処理工程を図３に示す。ここでは、特に、縮小化する情報として複数の車両の速度データを道路リンク毎に平均することにより情報送信量を抑制する例を用いて説明する。
【００３１】
送信制御部３０は、ナビ１０より自車の速度データ、道路へのマッチングの有無、マッチング道路種別、進行方向を取得する（Ｓ１１）。次いで、同様に他車の速度データ、道路へのマッチングの有無、マッチング道路種別、進行方向を取得する（Ｓ１２）。この取得情報のうち一定時間経過した古い情報を廃棄する（Ｓ１３）。ここで古い情報か否かを判断する「一定時間」は、全リンクにおいて一定にすることもできるが、リンク毎のコストに対応させて変化させることもでき、また、データ内の車速やリンク上の位置情報から当該リンクを出たか否かを判断してデータ毎に経過時間を決定することもできる。
【００３２】
最終的に、廃棄後の残りのデータに基いて、各道路リンク、方向毎の平均車速を母数の車両数を含めた縮小化送信データを作成し（Ｓ１４）、この送信データを通信部２２より他車に送信する（Ｓ１５）。
【００３３】
上記の一連の処理を図４を用いて、より具体的に説明する。図４は、本システムを塔載した車両がある時点において保有するデータの例を示す。ここでデータａは自車両のデータであり、ｂ〜ｅは、通信部より取得した他の車両群のデータである。なお、必ずしも一つのデータに対して一台の車両を示すとは限らず、例えばデータｂについては車両２台分のデータが含まれている。
【００３４】
また、これら各データには、道路リンク（Ａ〜Ｇ）上の位置、進行方向、入手時刻、平均速度、平均速度を求めた母数などが含まれている。
【００３５】
これら取得した他の車両群のデータを通信部２２から他の車両に送信する場合に、上記送信制御部３０は、ｂ〜ｅの情報をそのまま送信させるのではなく各リンク毎の車両の平均時速を算出し情報量を縮小した送信データを作成する。
【００３６】
リンクＡの平均速度を算出する。リンクＡ上には右方向に走行する車両のデータが３個（ａ，ｂ，ｃ）存在する。これらデータの取得後の経過時間を検査し、ここで古いデータが含まれている場合には、これを廃棄する。ここでは、データｃがリンクＡをでたと判断してデータｃを廃棄する。残りのデータａ、ｂの車速を平均した速度をリンクＡを右方向に走行する車両の平均速度として算出する。ここで、データｂは他の車両から得たデータであり、上述した通り２車両分のデータを含んでいる。従って、このデータａ，ｂの平均速度は、ｂのデータに母数２を乗じて、式（ａの速度＋２×ｂの速度）／３より算出することができる。また、この速度の基準点としては、データａ、ｂにおける現在位置を１：２に内分する点となる。なお、この基準点は車速及び経過時間を考慮して、その分、距離を走行方向に移動させることもできる。
【００３７】
リンクＦには、下方向に走行するデータｆ、ｇが存在する。このうちデータｆ、ｇは、他の車両から得たものであり、単純に平均車速を算出すると複数の車両と通信を繰り返す過程で平均の母数がデータの重複により増加し発散することになる。そのため、母数の多い方のデータだけ採用するか、取得時刻の新しい方のデータだけ採用するか、又は、母数と取得時刻により両者のデータを上下限とする値を採用する等の手法が必要となる。この場合にも、車速と取得時間から経過時間を考慮して、平均時速の基準位置を移動させることができる。
【００３８】
リンクＣにおいてｄ、ｅについては同一のリンク上に存在するが進行方向が逆向きのため、これらの速度は別個独立したデータとして送信データに記録される。
【００３９】
このように送信データを道路リンク毎に平均すれば、送信データの総量を抑制することができる。また、このようにディスプレイに道路リンク毎の速度データを表示する際に、各データの点としての情報ではなく、連続した線の情報として表示することもできる。なお、この線の情報を表示する際には、線を色分けすることにより、速度を色として識別させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、所定の条件下で送信頻度が制御され、または情報量が縮小化され、送信される情報量が抑制される。これにより、車両間の通信路の混雑を回避して、通信効率の維持を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態の通信機能を有するナビゲーションシステムの全体構成を示す図である。
【図２】  送信制御部において通信部からの送信頻度を制御する際の処理動作を示す工程図である。
【図３】  送信制御部において通信部からの送信情報の縮小化処理を実行するために処理動作を示す工程図である。
【図４】  送信制御部において送信情報の縮小化を行う対象データの例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ナビ、１２  位置検出装置、１４  地図データベース、１６  ディスプレイ、１８  操作部、２２  通信部、２４  アンテナ、２６  受信部、２８  送信部、３０  送信制御部。
【図１】
0003763216.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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