ナビゲーション装置
【課題】計算負荷をより低減させながらも時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した適切な経路を運転者に提示するナビゲーション装置を提供すること。
【解決手段】探索範囲を複数のエリアＲ１乃至Ｒ３に分割し渋滞情報を考慮して経路探索を行うナビゲーション装置１００は、交通情報に基づいて所定時刻における予測渋滞情報を生成する予測渋滞情報生成手段１１と、車輌が各エリアに到達する時刻における予測渋滞情報を各エリアに適用する予測渋滞情報適用手段１２とを備える。また、ナビゲーション装置１００は、現在地Ｐを中心とする同心円群で区切られた領域を複数のエリアＲ１乃至Ｒ３として設定するエリア設定手段１３を備え、同心円群は、地域別または時間帯別に予め定められた一定距離刻みで半径が増大する。
【解決手段】探索範囲を複数のエリアＲ１乃至Ｒ３に分割し渋滞情報を考慮して経路探索を行うナビゲーション装置１００は、交通情報に基づいて所定時刻における予測渋滞情報を生成する予測渋滞情報生成手段１１と、車輌が各エリアに到達する時刻における予測渋滞情報を各エリアに適用する予測渋滞情報適用手段１２とを備える。また、ナビゲーション装置１００は、現在地Ｐを中心とする同心円群で区切られた領域を複数のエリアＲ１乃至Ｒ３として設定するエリア設定手段１３を備え、同心円群は、地域別または時間帯別に予め定められた一定距離刻みで半径が増大する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のエリア毎に経路探索を行うナビゲーション装置に関し、特に、各エリアに車輌が到達する時刻に適した渋滞予測情報を適用して経路探索を行うナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、設定した目的地までの経路を探索して案内を行うナビゲーションシステムであって、探索データおよびエリアに関する情報を含む地図データ並びに交通情報を格納する記憶装置と、目的地までの複数の経路を探索し、それら経路が所定エリアを通過する場合、その所定エリア内のリンクについて通過予測時刻を算出する探索処理部と、所定エリア内のリンクについて、交通情報に基づき通過予測時刻における予測交通情報を作成する予測処理部とを有するナビゲーションシステムが知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
このナビゲーションシステムは、所定エリア内の全てのリンクについて通過予測時刻を算出してから予測交通情報を作成するので、時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した最適な経路を運転者に提示することができる。
【特許文献１】特開２００６−１７６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のナビゲーションシステムは、所定エリアの数または所定エリア内のリンクの数が多くなるにつれて通過予測時刻の算出に要する計算量が増大し制御装置に掛かる計算負荷を増大させてしまう。
【０００５】
上述の状況に鑑み、本発明は、計算負荷をより低減させながらも時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した適切な経路を運転者に提示するナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、第一の発明に係るナビゲーション装置は、経路探索範囲を複数のエリアに分割し渋滞情報を考慮して経路探索を行うナビゲーション装置であって、交通情報に基づいて所定時刻における予測渋滞情報を生成する予測渋滞情報生成手段と、車輌が各エリアに到達する時刻における予測渋滞情報を前記各エリアに適用する予測渋滞情報適用手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第二の発明は、第一の発明に係るナビゲーション装置であって、現在地を中心とする同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第三の発明は、第二の発明に係るナビゲーション装置であって、前記同心円群は、地域別または時間帯別に予め定められた一定距離刻みで半径が増大することを特徴とする。
【０００９】
また、第四の発明は、第二の発明に係るナビゲーション装置であって、前記同心円群は、平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大することを特徴とする。
【００１０】
また、第五の発明は、第一の発明に係るナビゲーション装置であって、現在地を中心とする補助同心円群で区切られた複数の補助エリアと現在地から所定角度範囲に拡がる扇形エリアとの重複領域である各対象エリアに含まれる道路の交通情報に基づいて前記各対象エリアにおける平均車速を算出する平均車速算出手段と、現在地を中心とし、前記各対象エリアにおける平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大する主要同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上述の手段により、本発明は、計算負荷をより低減させながらも時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した適切な経路を運転者に提示するナビゲーション装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明に係るナビゲーション装置１００の構成例を示す図であり、車載器であるナビゲーション装置１００は、制御装置１、通信装置２、入力装置３、測位装置４、記憶装置５および表示装置６から構成される。
【００１４】
制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであり、経路探索手段１０、予測渋滞情報生成手段１１、予測渋滞情報適用手段１２、エリア設定手段１３および平均車速算出手段１４に対応するプログラムをＲＯＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１５】
通信装置２は、ナビゲーション装置１００と通信センタ等の外部施設との間の通信を制御するための装置であり、例えば、携帯電話用周波数や特定省電力周波数等を利用した無線通信を制御し、外部施設からの信号を受信する受信装置、および、外部施設へ信号を送信する送信装置としての役割を担う。
【００１６】
また、通信装置２は、光ビーコン、電波ビーコン、ＦＭ局から送信されるＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)情報を受信したり、走行する道路に埋設された路車間通信用の通信機等から渋滞情報を受信したりする。
【００１７】
入力装置３は、ナビゲーション装置１００に対する操作入力を受け付ける装置であり、例えば、エスカッションスイッチ、タッチパネル、ジョイスティック、リモートコントローラ等があり、表示装置６に表示させた画面を介して目的地等を入力するために利用される。
【００１８】
測位装置４は、車両の位置を測定するための装置であり、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機によりＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号に基づいて車両位置を測位・演算する。測位方法は、単独測位や相対測位（干渉測位を含む。）等の如何なる方法であってもよいが、好ましくは精度の高い相対測位が用いられる。この際、自車位置は、舵角センサ、車速センサ、ジャイロセンサ等の各種センサの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよい。
【００１９】
記憶装置５は、ナビゲーションに利用する各種情報を格納するための装置であり、例えば、交通情報データベース５０や地図情報データベース５１を格納するハードディスクがある。
【００２０】
交通情報データベース５０は、交通情報を体系的に蓄積したデータベースであり、例えば、５分刻みで更新されるＶＩＣＳ情報を過去の所定期間（例えば、１年間）にわたって蓄積したデータベースである。
【００２１】
「交通情報」は、交通管制システムの情報を収集して作成された渋滞情報や交通規制情報等で構成され、進行方向別に各リンクを通過するために要する時間（以下、「リンク旅行時間」という。）を要素として有する。
【００２２】
「リンク」とは、道路を構成する単位であり、例えば、三叉路以上の交差点を境界にして区切られる。道路を構成するリンクには、識別番号としての道路リンクＩＤが付与される。
【００２３】
地図情報データベース５１は、地図情報を体系的に格納したデータベースであり、例えば、画像情報と道路リンクＩＤとの間の関係や道路リンクＩＤ同士の接続関係を記憶する。
【００２４】
表示装置６は、地図情報や経路の探索結果を表示するための装置であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等がある。
【００２５】
次に、制御装置１が有する各種手段について説明する。
【００２６】
経路探索手段１０は、測位装置４により測定された現時点における車両の位置情報と入力装置３を介して入力された目的地の位置情報と記憶装置５に記憶された地図情報とに基づいて、現在地から目的地に至るまでの最適な経路を導き出すための手段であり、例えば、最短経路探索アルゴリズムとしてダイクストラ法を用い最短経路を探索する。
【００２７】
また、経路探索手段１０は、例えば、渋滞情報に基づいて渋滞が発生しているリンクを認識し、そのリンクを避けながら最も早く目的地に到達できる最速経路を探索するようにする。
【００２８】
予測渋滞情報生成手段１１は、未来の所定時刻（基準時刻）におけるリンクの渋滞状況を予測した予測渋滞情報を生成するための手段であり、例えば、現在時刻と交通情報データベース５０に蓄積された過去の交通情報とに基づいて所定エリアにおける予測渋滞情報を生成する。
【００２９】
予測渋滞情報生成手段１１は、例えば、日付、曜日、天気等の条件から似たような条件の過去データを交通情報データベースから抽出し、抽出した過去データに基づいて未来の所定時刻における所定エリア内にある各リンクの渋滞状況を予測する。
【００３０】
また、予測渋滞情報生成手段１１は、現在時刻から所定時間遡ってリンク旅行時間の推移をグラフ化し、過去のデータとの間でパターンマッチングを行うことにより似たようなリンク旅行時間の推移パターンを抽出し、抽出したパターンのその後の推移から未来の所定時刻におけるリンク旅行時間を推定して予測渋滞情報を生成する。
【００３１】
また、予測渋滞情報生成手段１１は、所定エリア（例えば、２ｋｍ四方）にある全てのリンクにおいて同じ基準時刻の予測渋滞情報を生成する。予測渋滞情報の基準時刻をリンク毎に変えると、計算負荷が増大してしまうからである。
【００３２】
例えば、予測渋滞情報生成手段１１は、６月の金曜日の午後５時時点において、１５分後の予測渋滞情報を生成する場合には、過去の６月の金曜日の午後５時１５分のデータを参照する。
【００３３】
予測渋滞情報適用手段１２は、予測渋滞情報生成手段１１により生成された予測渋滞情報を経路探索手段１０による探索に適用するための手段である。
【００３４】
例えば、制御装置１は、所定エリアに自車が到達する時刻を予測し、予測渋滞情報生成手段１１によりその時刻における予測渋滞情報を生成させる。
【００３５】
その後、予測渋滞情報適用手段１２は、予測渋滞情報生成手段１１により生成された予測渋滞情報を経路探索手段１０に対して出力し、経路探索手段１０が所定エリアにおける経路を探索する際に、通信装置２により受信した現時点における渋滞情報の代わりにその予測渋滞情報を使用させる。
【００３６】
エリア設定手段１３は、経路探索範囲を分割するために経路探索範囲に複数のエリアを設定するための手段であり、例えば、測位装置４により測位された自車位置を中心として同心円で区切られるエリアを設定する。
【００３７】
図２は、エリア設定手段１３により設定されたエリアの分割例を示す図であり、図２（ａ）は、半径が２ｋｍ刻みで増大する同心円、図２（ｂ）は、半径が４ｋｍ刻みで増大する同心円で規定されるエリアを示す。半径の増大幅は、以下、「エリアスライス間隔」とする。
【００３８】
図２（ａ）において、エリアＲ１は、現在地を中心とした半径２ｋｍの円形領域であり、エリアＲ２は、現在地から２ｋｍ乃至４ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域であり、エリアＲ３は、現在地から４ｋｍ乃至６ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域である。
【００３９】
また、図２（ｂ）において、エリアＲ４は、現在地を中心とした半径４ｋｍの円形領域であり、エリアＲ５は、現在地から４ｋｍ乃至８ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域であり、エリアＲ６は、現在地から８ｋｍ乃至１２ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域である。
【００４０】
図２（ａ）で示す分割例は、例えば、平均車速が比較的小さくなる市街地や都市部等或いは朝、夕の渋滞ピーク時間帯に適用され、図２（ｂ）で示す分割例は、例えば、平均車速が比較的大きくなる郊外や都市周辺部等或いは渋滞の少ない時間帯に適用される。
【００４１】
このように、エリアスライス間隔は、所定時間（例えば、１５分間）に車輌が移動できる距離として、時間帯、地域、曜日、季節等毎に予め設定され、そのエリア内の平均車速が大きい程大きく設定される。例えば、東京都千代田区における午前８時のエリアスライス間隔が２ｋｍであるのに対し、東京都千代田区における午前２時（渋滞の少ない深夜の時間帯）のエリアスライス間隔が１０ｋｍとなるように設定される。
【００４２】
なお、エリアスライス間隔は、車輌が１５分間で移動できる距離として設定されるが、例えば、ＶＩＣＳ情報の配信間隔である５分間で車輌が移動できる距離として設定されてもよく、より長い時間（例えば、３０分間）で車輌が移動できる距離として設定されてもよい。
【００４３】
制御装置１は、エリア設定手段１３により生成された各エリアに車輌が到達する時刻を予測し、予測された時刻における各エリアの予測渋滞情報を予測渋滞情報生成手段１１により生成させ、予測渋滞情報適用手段１２により経路探索手段１０が各エリアにおける経路を探索する際に使用する現時点の渋滞情報をその予測渋滞情報で置き換えさせる。
【００４４】
これにより、ナビゲーション装置１００は、各エリアに進入する時刻における渋滞状況を用いて経路探索を行うので、より適切な経路を探索することができ、目的地への到着予定時刻の精度を向上させることができる。
【００４５】
また、上述の構成は、各リンクを通過する時刻を推定する代わりに各エリア（複数のリンクを含む領域）に進入する時刻を推定してその時刻における渋滞状況を予測するので、各リンクを通過する時刻を推定する場合に比べて計算負荷を低減させることができ、ナビゲーション装置１００の設計の自由度を向上させることができる。
【００４６】
次に、図３を参照しながら、制御装置１が現在の交通情報に応じてエリアスライス間隔をその都度変化させる処理について説明する。エリアスライス間隔を所定値に固定する上述の場合と異なり、エリアスライス間隔を決定するための処理が必要となるので計算負荷は増大するが、現在の渋滞状況をより厳密に反映させた経路探索が可能となる。
【００４７】
平均車速算出手段１４は、所定のエリアにおける平均車速を算出するための手段であり、例えば、地図情報データベース５１から読み出した所定エリア内における全リンクのリンク長と通信装置２または交通情報データベース５０を介して取得した全リンクのリンク旅行時間とに基づいて平均車速を算出する。
【００４８】
図３（ａ）は、平均車速算出手段１４によって所定エリアの平均車速を算出するまでの処理を説明する図であり、図３（ｂ）は、算出された平均車速に基づいてエリアスライス間隔を決定し、決定されたエリアスライス間隔に基づいてエリア設定手段１３が経路探索範囲を分割するためのエリアを設定する処理の流れを説明する図である。
【００４９】
最初に、制御装置１は、図３（ａ）に示すように、測位装置４により測位された自車位置を中心として半径が一定距離（例えば、２ｋｍ）刻みで増大する補助同心円群を地図上に生成し、中心円Ｓ１並びに各円で区切られるドーナッツ状の領域Ｓ２およびＳ３を補助エリアとして設定する。
【００５０】
補助同心円群は、補助エリアを設定するために利用される同心円群であり、補助エリアは、平均車速算出の対象となる対象エリアを設定するために利用される。
【００５１】
その後、制御装置１は、現在地を中心として、入力装置３を介して入力された目的地Ｔの方向に所定角度範囲（例えば、６０°）で拡がる扇形エリアＱを生成し、各補助エリアＳ１乃至Ｓ３と扇形エリアＱとが重複する部分を平均車速算出の対象エリアＣ１、Ｃ２およびＣ３とする。
【００５２】
その後、制御装置１は、各対象エリアに含まれる全リンクのリンク長合計を直近の交通情報に基づくリンク旅行時間合計（各対象エリアに含まれる全リンクのリンク旅行時間合計を意味する。）で除算することにより平均車速を算出する。なお、リンク長合計およびリンク旅行時間合計は、現在位置から目的地Ｔに向う方向（例えば、上り方向）のみを考慮して算出されるが、上り方向および下り方向の両方向を考慮して算出されてもよい。
【００５３】
制御装置１は、補助同心円群の半径の増大幅として設定される一定距離の値が大きくなると、設定される対象エリアの数が減少するので平均車速を算出するための計算負荷が低減するが、経路探索をする際に実際の渋滞状況を反映し難くなる。反対に、補助同心円群の半径の増大幅として設定される一定距離の値が小さくなると、設定される対象エリアの数が増加するので平均車速を算出するための計算負荷が増大するが、経路探索をする際に実際の渋滞状況を反映し易くなる。
【００５４】
また、補助同心円群は、半径を一定距離（例えば、２ｋｍ）刻みで増大させるが、例えば、刻み幅を２０％ずつ増大させ、２ｋｍ、２．４ｋｍ、２．８８ｋｍのように半径を増大させてもよく、２ｋｍ、２ｋｍ、２．５ｋｍ、２．５ｋｍ、３ｋｍ、３ｋｍのように周期的に半径を増大させるようにしてもよい。現在位置から離れるに従って、平均速度を狭い範囲で厳密に算出する必要性が低くなるからである。
【００５５】
その後、制御装置１は、対象エリア毎に算出された平均車速に基づいて所定時間（例えば、１５分間）毎の移動距離を算出する。
【００５６】
例えば、対象エリアＣ１、Ｃ２およびＣ３の平均車速がそれぞれ４[ｋｍ/ｈ]、２０[ｋｍ/ｈ]、４[ｋｍ/ｈ]の場合、自車は、現在地から１５分刻みでそれぞれ１[ｋｍ]（対象エリアＣ１における１５分間の移動距離）、１[ｋｍ]（対象エリアＣ１における１５分間の移動距離）、２．６[ｋｍ]（対象エリアＣ２における６分間の移動距離２．０[ｋｍ]に対象エリアＣ３における９分間の移動距離０．６[ｋｍ]を加えた値）、１[ｋｍ]（対象エリアＣ３における１５分間の移動距離）だけ目的地Ｔ方向に移動する。
【００５７】
制御装置１は、図３（ｂ）に示すように、エリア設定手段１３により、算出された移動距離１[ｋｍ]、１[ｋｍ]、２．６[ｋｍ]、１[ｋｍ]をエリアスライス間隔として採用し、これらエリアスライス間隔毎に半径が増大する主要同心円群で区分される主要エリアＲ７乃至Ｒ１０を設定する。
【００５８】
主要同心円群は、主要エリアを設定するために利用される同心円群であり、主要エリアには、それぞれ基準時刻が異なる予測渋滞情報が適用される。
【００５９】
これにより、ナビゲーション装置１００は、一定のエリアスライス間隔を用いる代わりに、現在の渋滞状況に応じてエリアスライス間隔を決定し各エリアに進入する時刻をより厳密に推定してから各エリアに適用する予測渋滞情報の基準時刻を決定するので、より適切な経路を探索することができ、目的地Ｔへの到着予定時刻の精度をさらに向上させることができる。
【００６０】
また、上述の構成は、一定のエリアスライス間隔を用いる場合と同様、各リンクを通過する時刻を推定する代わりに各エリア（複数のリンクを含む領域）に進入する時刻を推定してその時刻における渋滞状況を予測するので、各リンクを通過する時刻を推定する場合に比べて制御装置１の計算負荷を低減させることができ、制御装置１に求められる条件（処理速度等）を緩和させることができる。
【００６１】
次に、図４乃至図６を参照しながらナビゲーション装置１００が経路を探索する処理の流れについて説明する。
【００６２】
図４は、表示装置６に表示される経路探索画面の表示例であり、点線で示される同心円および引き出し線は説明のためのもので実際の画面には表示されない。
【００６３】
図４は、現在地Ｐを中心にエリアスライス間隔を２ｋｍとするエリアＲ１乃至Ｒ３を示し、中心円エリアＲ１には現在時刻である午前１０時の渋滞情報が適用され、ドーナッツエリアＲ２、Ｒ３にはそれぞれ１５分後、３０分後の予測渋滞情報が適用され、それぞれの時刻における渋滞区間が所定色で強調表示される。
【００６４】
図５は、エリアスライス間隔を予め記憶装置５に登録する処理の流れを示すフローチャートである。
【００６５】
最初に、ナビゲーション装置１００は、地域別、時間帯別に平均車速を算出する（ステップＳ１）。
【００６６】
ナビゲーション装置１００は、例えば、「ＪＩＳ Ｘ ０４０１−１９７６ 地域メッシュコード」に規定される統合地域メッシュにおける１０倍地域メッシュ毎であって、かつ、１時間毎の平均車速を過去一年間の交通情報に基づいて算出する。
【００６７】
ナビゲーション装置１００は、例えば、所定地域（例えば、東京都千代田区）における全リンクのリンク長合計を所定時間帯（例えば、午前１０：００から午前１１：００）における全リンクのリンク旅行時間（平均値）で除することにより平均車速を算出する。
【００６８】
その後、ナビゲーション装置１００は、エリアスライス間隔を算出する（ステップＳ２）。ナビゲーション装置１００は、例えば、算出した平均車速から所定時間（例えば、１５分間）で車輌が移動できる距離を算出し、その距離をその地域、その時間帯におけるエリアスライス間隔とする。
【００６９】
ナビゲーション装置１００は、例えば、東京都千代田区における午前１０：００から午前１１：００の時間帯における平均車速を８[ｋｍ/ｈ]であると算出した場合、エリアスライス間隔を２[ｋｍ]（１５分間で車輌が移動できる距離）に設定する。
【００７０】
ナビゲーション装置１００は、上述の処理を日本全国の全ての地域における全ての時間帯について実行し、各地域、各時間帯におけるエリアスライス間隔を算出してエリアスライス間隔データベースに格納する。
【００７１】
ナビゲーション装置１００は、他のコンピュータにおいて上述の処理により生成されたエリアスライス間隔データベースを出荷時にナビゲーション装置１００の記憶装置５に格納するようにしてもよく、最新の交通情報（通信装置２を介して交通情報を受信することにより随時更新される交通情報データベースの情報。）に基づいて電源起動時毎にエリアスライス間隔を算出しエリアスライス間隔データベースを更新するようにしてもよい。
【００７２】
図６は、入力装置３を介して目的地Ｔが入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
最初に、ナビゲーション装置１００は、入力装置３を介して入力された目的地Ｔに関する情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００７４】
その後、ナビゲーション装置１００は、測位装置４により測位された現在地Ｐに関する情報と現在時刻（例えば、午前１０時とする。）とに対応するエリアスライス間隔をエリアスライス間隔データベースから取得する（ステップＳ１２）。
【００７５】
その後、ナビゲーション装置１００は、エリア設定手段１３により、ステップＳ１２で取得したエリアスライス間隔（２ｋｍ）毎に増大する同心円で区切られるエリアＲ１、Ｒ２およびＲ３を設定し、現在地Ｐから近い順に振られるエリア番号Ｎに１をセットする（ステップＳ１３）。
【００７６】
その後、ナビゲーション装置１００は、予測渋滞情報生成手段１１により現在時刻１０時の予測渋滞情報を生成し、或いは、直近の交通情報に基づく渋滞情報を取得して、予測渋滞情報適用手段１２によりその予測渋滞情報または渋滞情報をエリアＲ１に適用する（ステップＳ１４）。なお、同心円で区切られるエリアの設定は、目的地Ｔを含むエリアが生成されるまで継続され、エリアＲ１乃至Ｒ３の３つに限定されるものではない。
【００７７】
その後、ナビゲーション装置１００は、現在地Ｐを含むエリアＲ１が目的地Ｔを含むエリアであるか否かを判定し（ステップＳ１５）、目的地Ｔを含まない場合には（ステップＳ１５のＮＯ）、エリア番号Ｎに１を加算して（ステップＳ１６）、エリアＲ１の次に近いエリアであるエリアＲ２に対してステップＳ１４を実行する。
【００７８】
その後、ナビゲーション装置１００は、２番目のエリアＲ２に対し、予測渋滞情報生成手段１１により生成される１０時１５分（１５分後）の予測渋滞情報を適用し（ステップＳ１４）、さらに、３番目のエリアスライスＲ３に対し、予測渋滞情報生成手段１１により生成される１０時３０分（３０分後）の予測渋滞情報を適用する（ステップＳ１４）。
【００７９】
ナビゲーション装置１００は、予測渋滞情報を適用したエリアに目的地Ｔが含まれると判定した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、経路探索手段１０により現在地Ｐから目的地Ｔへの経路を探索する（ステップＳ１７）。
【００８０】
これにより、ナビゲーション装置１００は、図４に示すように、１０時１５分に渋滞が予測される区間Ｊ１および１０時３０分に渋滞が予測される区間Ｊ２を回避しながら最短時間で目的地Ｔに至る経路を探索することができる。
【００８１】
次に、図７および図８を参照しながらナビゲーション装置１００が経路を探索する別の処理の流れについて説明する。ここで説明する処理は、エリアスライス間隔を一定距離とせず現在の渋滞状況に基づいて算出する点で、図４乃至図６を参照しながら説明した処理とは異なる。
【００８２】
図７は、図４と同様、表示装置６に表示される経路探索画面の表示例であり、点線で示される主要同心円群および引き出し線は説明のためのもので実際の画面には表示されない。
【００８３】
図７は、エリアスライス間隔データベースに登録された一定のエリアスライス間隔ではなく、現在の渋滞状況に基づいて算出されたエリアスライス間隔毎に半径が増大する主要同心円群で区分される主要エリアＲ７乃至Ｒ１０を示し、中心円エリアＲ７には現在時刻である午前１０時の渋滞情報が適用され、ドーナッツエリアＲ８、Ｒ９、Ｒ１０にはそれぞれ１５分後、３０分後、４５分後の予測渋滞情報が適用され、それぞれの時刻における渋滞区間が所定色で強調表示される。
【００８４】
図８は、入力装置３を介して目的地Ｔが入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャートであり、図６で示した処理がエリアスライス間隔データベースに登録されたエリアスライス間隔を読み出して利用するのに対し、所定エリアの平均車速を現在の交通情報に基づいて算出し（ステップＳ２２）、その車速に基づいてエリアスライス間隔を算出する（ステップＳ２３）点において相違する。他のステップは、図６のフローチャートに示す処理と同じであるため説明を省略する。
【００８５】
最初に、ナビゲーション装置１００は、入力装置３を介して入力された目的地Ｔに関する情報を取得すると（ステップＳ２１）、現在地Ｐを中心として所定距離（例えば、２ｋｍ）毎に半径が増大する補助同心円群で区切られる複数の補助エリア、および、現在地Ｐから目的地Ｔ方向に所定角度範囲（例えば、目的地Ｔの両側にそれぞれ３０°）に拡がる扇形エリアを生成し（図３参照。）、複数の補助エリアと扇形エリアとが重複する領域である対象エリアの平均車速を平均車速算出手段１４により算出する（ステップＳ２２）。
【００８６】
その後、ナビゲーション装置１００は、各対象エリアの平均車速に基づいて所定時間（例えば、１５分間）刻みに自車の移動距離を算出し、算出した距離をエリアスライス間隔とする（ステップＳ２３）。
【００８７】
その結果、ナビゲーション装置１００は、現在の渋滞状況に基づいてエリアスライス間隔を算出し、図７に示すようにエリアスライス間隔を主要エリアＲ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０で４[ｋｍ]、１[ｋｍ]、２[ｋｍ]、３[ｋｍ]とそれぞれ異ならせることができる。
【００８８】
これにより、ナビゲーション装置１００は、エリアスライス間隔を一定とする場合に比べ、各エリアに適用される予測渋滞情報の基準時刻をより一層現在の渋滞状況に即したものとすることができ、例えば、図４において予測された渋滞区間と図７において予測された渋滞区間とが異なるように、現在の渋滞状況に即したより精度の高い経路探索を提供することができる。
【００８９】
以上の構成により、ナビゲーション装置１００は、登録されたエリアスライス間隔を使用するか、或いは、現在の渋滞状況に応じて算出されたエリアスライス間隔を使用するかによって、制御装置１に掛かる計算負荷を調整し、経路探索の精度と計算負荷とのバランスを取りながら、時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した適切な経路を運転者に提示することができる。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９１】
例えば、上述の実施例では、車載器であるナビゲーション装置１００が制御装置１に経路探索手段１０、予測渋滞情報生成手段１１、予測渋滞情報適用手段１２、エリア設定手段１３および平均車速算出手段１４を備えるが、通信センタ等の外部施設にある制御装置がこれら手段の全部または一部を備え、ナビゲーション装置１００は、通信装置２を介して算出結果や探索結果等を受信する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図２】エリアの分割例を示す図である。
【図３】エリアスライス間隔を算出する処理を説明する図である。
【図４】表示装置に表示される経路探索画面の表示例（その１）である。
【図５】エリアスライス間隔を予め記憶装置に登録する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】目的地が入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャート（その１）である。
【図７】表示装置に表示される経路探索画面の表示例（その２）である。
【図８】目的地が入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 制御装置
２ 通信装置
３ 入力装置
４ 測位装置
５ 記憶装置
６ 表示装置
１０ 経路探索手段
１１ 予測渋滞情報生成手段
１２ 予測渋滞情報適用手段
１３ エリア設定手段
１４ 平均車速算出手段
１００ ナビゲーション装置
Ｃ１〜Ｃ３ 対象エリア
Ｊ１〜Ｊ６ 渋滞区間
Ｐ 現在地
Ｑ 扇形エリア
Ｒ１〜Ｒ１０ エリア
Ｓ１〜Ｓ３ 補助エリア
Ｔ 目的地
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のエリア毎に経路探索を行うナビゲーション装置に関し、特に、各エリアに車輌が到達する時刻に適した渋滞予測情報を適用して経路探索を行うナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、設定した目的地までの経路を探索して案内を行うナビゲーションシステムであって、探索データおよびエリアに関する情報を含む地図データ並びに交通情報を格納する記憶装置と、目的地までの複数の経路を探索し、それら経路が所定エリアを通過する場合、その所定エリア内のリンクについて通過予測時刻を算出する探索処理部と、所定エリア内のリンクについて、交通情報に基づき通過予測時刻における予測交通情報を作成する予測処理部とを有するナビゲーションシステムが知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
このナビゲーションシステムは、所定エリア内の全てのリンクについて通過予測時刻を算出してから予測交通情報を作成するので、時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した最適な経路を運転者に提示することができる。
【特許文献１】特開２００６−１７６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のナビゲーションシステムは、所定エリアの数または所定エリア内のリンクの数が多くなるにつれて通過予測時刻の算出に要する計算量が増大し制御装置に掛かる計算負荷を増大させてしまう。
【０００５】
上述の状況に鑑み、本発明は、計算負荷をより低減させながらも時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した適切な経路を運転者に提示するナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、第一の発明に係るナビゲーション装置は、経路探索範囲を複数のエリアに分割し渋滞情報を考慮して経路探索を行うナビゲーション装置であって、交通情報に基づいて所定時刻における予測渋滞情報を生成する予測渋滞情報生成手段と、車輌が各エリアに到達する時刻における予測渋滞情報を前記各エリアに適用する予測渋滞情報適用手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第二の発明は、第一の発明に係るナビゲーション装置であって、現在地を中心とする同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第三の発明は、第二の発明に係るナビゲーション装置であって、前記同心円群は、地域別または時間帯別に予め定められた一定距離刻みで半径が増大することを特徴とする。
【０００９】
また、第四の発明は、第二の発明に係るナビゲーション装置であって、前記同心円群は、平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大することを特徴とする。
【００１０】
また、第五の発明は、第一の発明に係るナビゲーション装置であって、現在地を中心とする補助同心円群で区切られた複数の補助エリアと現在地から所定角度範囲に拡がる扇形エリアとの重複領域である各対象エリアに含まれる道路の交通情報に基づいて前記各対象エリアにおける平均車速を算出する平均車速算出手段と、現在地を中心とし、前記各対象エリアにおける平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大する主要同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上述の手段により、本発明は、計算負荷をより低減させながらも時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した適切な経路を運転者に提示するナビゲーション装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明に係るナビゲーション装置１００の構成例を示す図であり、車載器であるナビゲーション装置１００は、制御装置１、通信装置２、入力装置３、測位装置４、記憶装置５および表示装置６から構成される。
【００１４】
制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであり、経路探索手段１０、予測渋滞情報生成手段１１、予測渋滞情報適用手段１２、エリア設定手段１３および平均車速算出手段１４に対応するプログラムをＲＯＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１５】
通信装置２は、ナビゲーション装置１００と通信センタ等の外部施設との間の通信を制御するための装置であり、例えば、携帯電話用周波数や特定省電力周波数等を利用した無線通信を制御し、外部施設からの信号を受信する受信装置、および、外部施設へ信号を送信する送信装置としての役割を担う。
【００１６】
また、通信装置２は、光ビーコン、電波ビーコン、ＦＭ局から送信されるＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)情報を受信したり、走行する道路に埋設された路車間通信用の通信機等から渋滞情報を受信したりする。
【００１７】
入力装置３は、ナビゲーション装置１００に対する操作入力を受け付ける装置であり、例えば、エスカッションスイッチ、タッチパネル、ジョイスティック、リモートコントローラ等があり、表示装置６に表示させた画面を介して目的地等を入力するために利用される。
【００１８】
測位装置４は、車両の位置を測定するための装置であり、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機によりＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号に基づいて車両位置を測位・演算する。測位方法は、単独測位や相対測位（干渉測位を含む。）等の如何なる方法であってもよいが、好ましくは精度の高い相対測位が用いられる。この際、自車位置は、舵角センサ、車速センサ、ジャイロセンサ等の各種センサの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよい。
【００１９】
記憶装置５は、ナビゲーションに利用する各種情報を格納するための装置であり、例えば、交通情報データベース５０や地図情報データベース５１を格納するハードディスクがある。
【００２０】
交通情報データベース５０は、交通情報を体系的に蓄積したデータベースであり、例えば、５分刻みで更新されるＶＩＣＳ情報を過去の所定期間（例えば、１年間）にわたって蓄積したデータベースである。
【００２１】
「交通情報」は、交通管制システムの情報を収集して作成された渋滞情報や交通規制情報等で構成され、進行方向別に各リンクを通過するために要する時間（以下、「リンク旅行時間」という。）を要素として有する。
【００２２】
「リンク」とは、道路を構成する単位であり、例えば、三叉路以上の交差点を境界にして区切られる。道路を構成するリンクには、識別番号としての道路リンクＩＤが付与される。
【００２３】
地図情報データベース５１は、地図情報を体系的に格納したデータベースであり、例えば、画像情報と道路リンクＩＤとの間の関係や道路リンクＩＤ同士の接続関係を記憶する。
【００２４】
表示装置６は、地図情報や経路の探索結果を表示するための装置であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等がある。
【００２５】
次に、制御装置１が有する各種手段について説明する。
【００２６】
経路探索手段１０は、測位装置４により測定された現時点における車両の位置情報と入力装置３を介して入力された目的地の位置情報と記憶装置５に記憶された地図情報とに基づいて、現在地から目的地に至るまでの最適な経路を導き出すための手段であり、例えば、最短経路探索アルゴリズムとしてダイクストラ法を用い最短経路を探索する。
【００２７】
また、経路探索手段１０は、例えば、渋滞情報に基づいて渋滞が発生しているリンクを認識し、そのリンクを避けながら最も早く目的地に到達できる最速経路を探索するようにする。
【００２８】
予測渋滞情報生成手段１１は、未来の所定時刻（基準時刻）におけるリンクの渋滞状況を予測した予測渋滞情報を生成するための手段であり、例えば、現在時刻と交通情報データベース５０に蓄積された過去の交通情報とに基づいて所定エリアにおける予測渋滞情報を生成する。
【００２９】
予測渋滞情報生成手段１１は、例えば、日付、曜日、天気等の条件から似たような条件の過去データを交通情報データベースから抽出し、抽出した過去データに基づいて未来の所定時刻における所定エリア内にある各リンクの渋滞状況を予測する。
【００３０】
また、予測渋滞情報生成手段１１は、現在時刻から所定時間遡ってリンク旅行時間の推移をグラフ化し、過去のデータとの間でパターンマッチングを行うことにより似たようなリンク旅行時間の推移パターンを抽出し、抽出したパターンのその後の推移から未来の所定時刻におけるリンク旅行時間を推定して予測渋滞情報を生成する。
【００３１】
また、予測渋滞情報生成手段１１は、所定エリア（例えば、２ｋｍ四方）にある全てのリンクにおいて同じ基準時刻の予測渋滞情報を生成する。予測渋滞情報の基準時刻をリンク毎に変えると、計算負荷が増大してしまうからである。
【００３２】
例えば、予測渋滞情報生成手段１１は、６月の金曜日の午後５時時点において、１５分後の予測渋滞情報を生成する場合には、過去の６月の金曜日の午後５時１５分のデータを参照する。
【００３３】
予測渋滞情報適用手段１２は、予測渋滞情報生成手段１１により生成された予測渋滞情報を経路探索手段１０による探索に適用するための手段である。
【００３４】
例えば、制御装置１は、所定エリアに自車が到達する時刻を予測し、予測渋滞情報生成手段１１によりその時刻における予測渋滞情報を生成させる。
【００３５】
その後、予測渋滞情報適用手段１２は、予測渋滞情報生成手段１１により生成された予測渋滞情報を経路探索手段１０に対して出力し、経路探索手段１０が所定エリアにおける経路を探索する際に、通信装置２により受信した現時点における渋滞情報の代わりにその予測渋滞情報を使用させる。
【００３６】
エリア設定手段１３は、経路探索範囲を分割するために経路探索範囲に複数のエリアを設定するための手段であり、例えば、測位装置４により測位された自車位置を中心として同心円で区切られるエリアを設定する。
【００３７】
図２は、エリア設定手段１３により設定されたエリアの分割例を示す図であり、図２（ａ）は、半径が２ｋｍ刻みで増大する同心円、図２（ｂ）は、半径が４ｋｍ刻みで増大する同心円で規定されるエリアを示す。半径の増大幅は、以下、「エリアスライス間隔」とする。
【００３８】
図２（ａ）において、エリアＲ１は、現在地を中心とした半径２ｋｍの円形領域であり、エリアＲ２は、現在地から２ｋｍ乃至４ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域であり、エリアＲ３は、現在地から４ｋｍ乃至６ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域である。
【００３９】
また、図２（ｂ）において、エリアＲ４は、現在地を中心とした半径４ｋｍの円形領域であり、エリアＲ５は、現在地から４ｋｍ乃至８ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域であり、エリアＲ６は、現在地から８ｋｍ乃至１２ｋｍの位置にあるドーナッツ状の領域である。
【００４０】
図２（ａ）で示す分割例は、例えば、平均車速が比較的小さくなる市街地や都市部等或いは朝、夕の渋滞ピーク時間帯に適用され、図２（ｂ）で示す分割例は、例えば、平均車速が比較的大きくなる郊外や都市周辺部等或いは渋滞の少ない時間帯に適用される。
【００４１】
このように、エリアスライス間隔は、所定時間（例えば、１５分間）に車輌が移動できる距離として、時間帯、地域、曜日、季節等毎に予め設定され、そのエリア内の平均車速が大きい程大きく設定される。例えば、東京都千代田区における午前８時のエリアスライス間隔が２ｋｍであるのに対し、東京都千代田区における午前２時（渋滞の少ない深夜の時間帯）のエリアスライス間隔が１０ｋｍとなるように設定される。
【００４２】
なお、エリアスライス間隔は、車輌が１５分間で移動できる距離として設定されるが、例えば、ＶＩＣＳ情報の配信間隔である５分間で車輌が移動できる距離として設定されてもよく、より長い時間（例えば、３０分間）で車輌が移動できる距離として設定されてもよい。
【００４３】
制御装置１は、エリア設定手段１３により生成された各エリアに車輌が到達する時刻を予測し、予測された時刻における各エリアの予測渋滞情報を予測渋滞情報生成手段１１により生成させ、予測渋滞情報適用手段１２により経路探索手段１０が各エリアにおける経路を探索する際に使用する現時点の渋滞情報をその予測渋滞情報で置き換えさせる。
【００４４】
これにより、ナビゲーション装置１００は、各エリアに進入する時刻における渋滞状況を用いて経路探索を行うので、より適切な経路を探索することができ、目的地への到着予定時刻の精度を向上させることができる。
【００４５】
また、上述の構成は、各リンクを通過する時刻を推定する代わりに各エリア（複数のリンクを含む領域）に進入する時刻を推定してその時刻における渋滞状況を予測するので、各リンクを通過する時刻を推定する場合に比べて計算負荷を低減させることができ、ナビゲーション装置１００の設計の自由度を向上させることができる。
【００４６】
次に、図３を参照しながら、制御装置１が現在の交通情報に応じてエリアスライス間隔をその都度変化させる処理について説明する。エリアスライス間隔を所定値に固定する上述の場合と異なり、エリアスライス間隔を決定するための処理が必要となるので計算負荷は増大するが、現在の渋滞状況をより厳密に反映させた経路探索が可能となる。
【００４７】
平均車速算出手段１４は、所定のエリアにおける平均車速を算出するための手段であり、例えば、地図情報データベース５１から読み出した所定エリア内における全リンクのリンク長と通信装置２または交通情報データベース５０を介して取得した全リンクのリンク旅行時間とに基づいて平均車速を算出する。
【００４８】
図３（ａ）は、平均車速算出手段１４によって所定エリアの平均車速を算出するまでの処理を説明する図であり、図３（ｂ）は、算出された平均車速に基づいてエリアスライス間隔を決定し、決定されたエリアスライス間隔に基づいてエリア設定手段１３が経路探索範囲を分割するためのエリアを設定する処理の流れを説明する図である。
【００４９】
最初に、制御装置１は、図３（ａ）に示すように、測位装置４により測位された自車位置を中心として半径が一定距離（例えば、２ｋｍ）刻みで増大する補助同心円群を地図上に生成し、中心円Ｓ１並びに各円で区切られるドーナッツ状の領域Ｓ２およびＳ３を補助エリアとして設定する。
【００５０】
補助同心円群は、補助エリアを設定するために利用される同心円群であり、補助エリアは、平均車速算出の対象となる対象エリアを設定するために利用される。
【００５１】
その後、制御装置１は、現在地を中心として、入力装置３を介して入力された目的地Ｔの方向に所定角度範囲（例えば、６０°）で拡がる扇形エリアＱを生成し、各補助エリアＳ１乃至Ｓ３と扇形エリアＱとが重複する部分を平均車速算出の対象エリアＣ１、Ｃ２およびＣ３とする。
【００５２】
その後、制御装置１は、各対象エリアに含まれる全リンクのリンク長合計を直近の交通情報に基づくリンク旅行時間合計（各対象エリアに含まれる全リンクのリンク旅行時間合計を意味する。）で除算することにより平均車速を算出する。なお、リンク長合計およびリンク旅行時間合計は、現在位置から目的地Ｔに向う方向（例えば、上り方向）のみを考慮して算出されるが、上り方向および下り方向の両方向を考慮して算出されてもよい。
【００５３】
制御装置１は、補助同心円群の半径の増大幅として設定される一定距離の値が大きくなると、設定される対象エリアの数が減少するので平均車速を算出するための計算負荷が低減するが、経路探索をする際に実際の渋滞状況を反映し難くなる。反対に、補助同心円群の半径の増大幅として設定される一定距離の値が小さくなると、設定される対象エリアの数が増加するので平均車速を算出するための計算負荷が増大するが、経路探索をする際に実際の渋滞状況を反映し易くなる。
【００５４】
また、補助同心円群は、半径を一定距離（例えば、２ｋｍ）刻みで増大させるが、例えば、刻み幅を２０％ずつ増大させ、２ｋｍ、２．４ｋｍ、２．８８ｋｍのように半径を増大させてもよく、２ｋｍ、２ｋｍ、２．５ｋｍ、２．５ｋｍ、３ｋｍ、３ｋｍのように周期的に半径を増大させるようにしてもよい。現在位置から離れるに従って、平均速度を狭い範囲で厳密に算出する必要性が低くなるからである。
【００５５】
その後、制御装置１は、対象エリア毎に算出された平均車速に基づいて所定時間（例えば、１５分間）毎の移動距離を算出する。
【００５６】
例えば、対象エリアＣ１、Ｃ２およびＣ３の平均車速がそれぞれ４[ｋｍ/ｈ]、２０[ｋｍ/ｈ]、４[ｋｍ/ｈ]の場合、自車は、現在地から１５分刻みでそれぞれ１[ｋｍ]（対象エリアＣ１における１５分間の移動距離）、１[ｋｍ]（対象エリアＣ１における１５分間の移動距離）、２．６[ｋｍ]（対象エリアＣ２における６分間の移動距離２．０[ｋｍ]に対象エリアＣ３における９分間の移動距離０．６[ｋｍ]を加えた値）、１[ｋｍ]（対象エリアＣ３における１５分間の移動距離）だけ目的地Ｔ方向に移動する。
【００５７】
制御装置１は、図３（ｂ）に示すように、エリア設定手段１３により、算出された移動距離１[ｋｍ]、１[ｋｍ]、２．６[ｋｍ]、１[ｋｍ]をエリアスライス間隔として採用し、これらエリアスライス間隔毎に半径が増大する主要同心円群で区分される主要エリアＲ７乃至Ｒ１０を設定する。
【００５８】
主要同心円群は、主要エリアを設定するために利用される同心円群であり、主要エリアには、それぞれ基準時刻が異なる予測渋滞情報が適用される。
【００５９】
これにより、ナビゲーション装置１００は、一定のエリアスライス間隔を用いる代わりに、現在の渋滞状況に応じてエリアスライス間隔を決定し各エリアに進入する時刻をより厳密に推定してから各エリアに適用する予測渋滞情報の基準時刻を決定するので、より適切な経路を探索することができ、目的地Ｔへの到着予定時刻の精度をさらに向上させることができる。
【００６０】
また、上述の構成は、一定のエリアスライス間隔を用いる場合と同様、各リンクを通過する時刻を推定する代わりに各エリア（複数のリンクを含む領域）に進入する時刻を推定してその時刻における渋滞状況を予測するので、各リンクを通過する時刻を推定する場合に比べて制御装置１の計算負荷を低減させることができ、制御装置１に求められる条件（処理速度等）を緩和させることができる。
【００６１】
次に、図４乃至図６を参照しながらナビゲーション装置１００が経路を探索する処理の流れについて説明する。
【００６２】
図４は、表示装置６に表示される経路探索画面の表示例であり、点線で示される同心円および引き出し線は説明のためのもので実際の画面には表示されない。
【００６３】
図４は、現在地Ｐを中心にエリアスライス間隔を２ｋｍとするエリアＲ１乃至Ｒ３を示し、中心円エリアＲ１には現在時刻である午前１０時の渋滞情報が適用され、ドーナッツエリアＲ２、Ｒ３にはそれぞれ１５分後、３０分後の予測渋滞情報が適用され、それぞれの時刻における渋滞区間が所定色で強調表示される。
【００６４】
図５は、エリアスライス間隔を予め記憶装置５に登録する処理の流れを示すフローチャートである。
【００６５】
最初に、ナビゲーション装置１００は、地域別、時間帯別に平均車速を算出する（ステップＳ１）。
【００６６】
ナビゲーション装置１００は、例えば、「ＪＩＳ Ｘ ０４０１−１９７６ 地域メッシュコード」に規定される統合地域メッシュにおける１０倍地域メッシュ毎であって、かつ、１時間毎の平均車速を過去一年間の交通情報に基づいて算出する。
【００６７】
ナビゲーション装置１００は、例えば、所定地域（例えば、東京都千代田区）における全リンクのリンク長合計を所定時間帯（例えば、午前１０：００から午前１１：００）における全リンクのリンク旅行時間（平均値）で除することにより平均車速を算出する。
【００６８】
その後、ナビゲーション装置１００は、エリアスライス間隔を算出する（ステップＳ２）。ナビゲーション装置１００は、例えば、算出した平均車速から所定時間（例えば、１５分間）で車輌が移動できる距離を算出し、その距離をその地域、その時間帯におけるエリアスライス間隔とする。
【００６９】
ナビゲーション装置１００は、例えば、東京都千代田区における午前１０：００から午前１１：００の時間帯における平均車速を８[ｋｍ/ｈ]であると算出した場合、エリアスライス間隔を２[ｋｍ]（１５分間で車輌が移動できる距離）に設定する。
【００７０】
ナビゲーション装置１００は、上述の処理を日本全国の全ての地域における全ての時間帯について実行し、各地域、各時間帯におけるエリアスライス間隔を算出してエリアスライス間隔データベースに格納する。
【００７１】
ナビゲーション装置１００は、他のコンピュータにおいて上述の処理により生成されたエリアスライス間隔データベースを出荷時にナビゲーション装置１００の記憶装置５に格納するようにしてもよく、最新の交通情報（通信装置２を介して交通情報を受信することにより随時更新される交通情報データベースの情報。）に基づいて電源起動時毎にエリアスライス間隔を算出しエリアスライス間隔データベースを更新するようにしてもよい。
【００７２】
図６は、入力装置３を介して目的地Ｔが入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
最初に、ナビゲーション装置１００は、入力装置３を介して入力された目的地Ｔに関する情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００７４】
その後、ナビゲーション装置１００は、測位装置４により測位された現在地Ｐに関する情報と現在時刻（例えば、午前１０時とする。）とに対応するエリアスライス間隔をエリアスライス間隔データベースから取得する（ステップＳ１２）。
【００７５】
その後、ナビゲーション装置１００は、エリア設定手段１３により、ステップＳ１２で取得したエリアスライス間隔（２ｋｍ）毎に増大する同心円で区切られるエリアＲ１、Ｒ２およびＲ３を設定し、現在地Ｐから近い順に振られるエリア番号Ｎに１をセットする（ステップＳ１３）。
【００７６】
その後、ナビゲーション装置１００は、予測渋滞情報生成手段１１により現在時刻１０時の予測渋滞情報を生成し、或いは、直近の交通情報に基づく渋滞情報を取得して、予測渋滞情報適用手段１２によりその予測渋滞情報または渋滞情報をエリアＲ１に適用する（ステップＳ１４）。なお、同心円で区切られるエリアの設定は、目的地Ｔを含むエリアが生成されるまで継続され、エリアＲ１乃至Ｒ３の３つに限定されるものではない。
【００７７】
その後、ナビゲーション装置１００は、現在地Ｐを含むエリアＲ１が目的地Ｔを含むエリアであるか否かを判定し（ステップＳ１５）、目的地Ｔを含まない場合には（ステップＳ１５のＮＯ）、エリア番号Ｎに１を加算して（ステップＳ１６）、エリアＲ１の次に近いエリアであるエリアＲ２に対してステップＳ１４を実行する。
【００７８】
その後、ナビゲーション装置１００は、２番目のエリアＲ２に対し、予測渋滞情報生成手段１１により生成される１０時１５分（１５分後）の予測渋滞情報を適用し（ステップＳ１４）、さらに、３番目のエリアスライスＲ３に対し、予測渋滞情報生成手段１１により生成される１０時３０分（３０分後）の予測渋滞情報を適用する（ステップＳ１４）。
【００７９】
ナビゲーション装置１００は、予測渋滞情報を適用したエリアに目的地Ｔが含まれると判定した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、経路探索手段１０により現在地Ｐから目的地Ｔへの経路を探索する（ステップＳ１７）。
【００８０】
これにより、ナビゲーション装置１００は、図４に示すように、１０時１５分に渋滞が予測される区間Ｊ１および１０時３０分に渋滞が予測される区間Ｊ２を回避しながら最短時間で目的地Ｔに至る経路を探索することができる。
【００８１】
次に、図７および図８を参照しながらナビゲーション装置１００が経路を探索する別の処理の流れについて説明する。ここで説明する処理は、エリアスライス間隔を一定距離とせず現在の渋滞状況に基づいて算出する点で、図４乃至図６を参照しながら説明した処理とは異なる。
【００８２】
図７は、図４と同様、表示装置６に表示される経路探索画面の表示例であり、点線で示される主要同心円群および引き出し線は説明のためのもので実際の画面には表示されない。
【００８３】
図７は、エリアスライス間隔データベースに登録された一定のエリアスライス間隔ではなく、現在の渋滞状況に基づいて算出されたエリアスライス間隔毎に半径が増大する主要同心円群で区分される主要エリアＲ７乃至Ｒ１０を示し、中心円エリアＲ７には現在時刻である午前１０時の渋滞情報が適用され、ドーナッツエリアＲ８、Ｒ９、Ｒ１０にはそれぞれ１５分後、３０分後、４５分後の予測渋滞情報が適用され、それぞれの時刻における渋滞区間が所定色で強調表示される。
【００８４】
図８は、入力装置３を介して目的地Ｔが入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャートであり、図６で示した処理がエリアスライス間隔データベースに登録されたエリアスライス間隔を読み出して利用するのに対し、所定エリアの平均車速を現在の交通情報に基づいて算出し（ステップＳ２２）、その車速に基づいてエリアスライス間隔を算出する（ステップＳ２３）点において相違する。他のステップは、図６のフローチャートに示す処理と同じであるため説明を省略する。
【００８５】
最初に、ナビゲーション装置１００は、入力装置３を介して入力された目的地Ｔに関する情報を取得すると（ステップＳ２１）、現在地Ｐを中心として所定距離（例えば、２ｋｍ）毎に半径が増大する補助同心円群で区切られる複数の補助エリア、および、現在地Ｐから目的地Ｔ方向に所定角度範囲（例えば、目的地Ｔの両側にそれぞれ３０°）に拡がる扇形エリアを生成し（図３参照。）、複数の補助エリアと扇形エリアとが重複する領域である対象エリアの平均車速を平均車速算出手段１４により算出する（ステップＳ２２）。
【００８６】
その後、ナビゲーション装置１００は、各対象エリアの平均車速に基づいて所定時間（例えば、１５分間）刻みに自車の移動距離を算出し、算出した距離をエリアスライス間隔とする（ステップＳ２３）。
【００８７】
その結果、ナビゲーション装置１００は、現在の渋滞状況に基づいてエリアスライス間隔を算出し、図７に示すようにエリアスライス間隔を主要エリアＲ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０で４[ｋｍ]、１[ｋｍ]、２[ｋｍ]、３[ｋｍ]とそれぞれ異ならせることができる。
【００８８】
これにより、ナビゲーション装置１００は、エリアスライス間隔を一定とする場合に比べ、各エリアに適用される予測渋滞情報の基準時刻をより一層現在の渋滞状況に即したものとすることができ、例えば、図４において予測された渋滞区間と図７において予測された渋滞区間とが異なるように、現在の渋滞状況に即したより精度の高い経路探索を提供することができる。
【００８９】
以上の構成により、ナビゲーション装置１００は、登録されたエリアスライス間隔を使用するか、或いは、現在の渋滞状況に応じて算出されたエリアスライス間隔を使用するかによって、制御装置１に掛かる計算負荷を調整し、経路探索の精度と計算負荷とのバランスを取りながら、時々刻々と変化する渋滞状況を考慮した適切な経路を運転者に提示することができる。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９１】
例えば、上述の実施例では、車載器であるナビゲーション装置１００が制御装置１に経路探索手段１０、予測渋滞情報生成手段１１、予測渋滞情報適用手段１２、エリア設定手段１３および平均車速算出手段１４を備えるが、通信センタ等の外部施設にある制御装置がこれら手段の全部または一部を備え、ナビゲーション装置１００は、通信装置２を介して算出結果や探索結果等を受信する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図２】エリアの分割例を示す図である。
【図３】エリアスライス間隔を算出する処理を説明する図である。
【図４】表示装置に表示される経路探索画面の表示例（その１）である。
【図５】エリアスライス間隔を予め記憶装置に登録する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】目的地が入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャート（その１）である。
【図７】表示装置に表示される経路探索画面の表示例（その２）である。
【図８】目的地が入力された場合に経路探索を実行する処理の流れを示すフローチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 制御装置
２ 通信装置
３ 入力装置
４ 測位装置
５ 記憶装置
６ 表示装置
１０ 経路探索手段
１１ 予測渋滞情報生成手段
１２ 予測渋滞情報適用手段
１３ エリア設定手段
１４ 平均車速算出手段
１００ ナビゲーション装置
Ｃ１〜Ｃ３ 対象エリア
Ｊ１〜Ｊ６ 渋滞区間
Ｐ 現在地
Ｑ 扇形エリア
Ｒ１〜Ｒ１０ エリア
Ｓ１〜Ｓ３ 補助エリア
Ｔ 目的地
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経路探索範囲を複数のエリアに分割し渋滞情報を考慮して経路探索を行うナビゲーション装置であって、
交通情報に基づいて所定時刻における予測渋滞情報を生成する予測渋滞情報生成手段と、
車輌が各エリアに到達する時刻における予測渋滞情報を前記各エリアに適用する予測渋滞情報適用手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
現在地を中心とする同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記同心円群は、地域別または時間帯別に予め定められた一定距離刻みで半径が増大する、
ことを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記同心円群は、平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大する、
ことを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
現在地を中心とする補助同心円群で区切られた複数の補助エリアと現在地から所定角度範囲に拡がる扇形エリアとの重複領域である各対象エリアに含まれる道路の交通情報に基づいて前記各対象エリアにおける平均車速を算出する平均車速算出手段と、
現在地を中心とし、前記各対象エリアにおける平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大する主要同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１】
経路探索範囲を複数のエリアに分割し渋滞情報を考慮して経路探索を行うナビゲーション装置であって、
交通情報に基づいて所定時刻における予測渋滞情報を生成する予測渋滞情報生成手段と、
車輌が各エリアに到達する時刻における予測渋滞情報を前記各エリアに適用する予測渋滞情報適用手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
現在地を中心とする同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記同心円群は、地域別または時間帯別に予め定められた一定距離刻みで半径が増大する、
ことを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記同心円群は、平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大する、
ことを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
現在地を中心とする補助同心円群で区切られた複数の補助エリアと現在地から所定角度範囲に拡がる扇形エリアとの重複領域である各対象エリアに含まれる道路の交通情報に基づいて前記各対象エリアにおける平均車速を算出する平均車速算出手段と、
現在地を中心とし、前記各対象エリアにおける平均車速に基づいて算出される所定時間当りの走行距離刻みで半径が増大する主要同心円群で区切られた領域を前記複数のエリアとして設定するエリア設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−８９４６６（Ｐ２００８−８９４６６Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７１９９６（Ｐ２００６−２７１９９６）
【出願日】平成１８年１０月３日（２００６．１０．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３日（２００６．１０．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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