経路案内システム及び経路案内方法のプログラム
【課題】経路が探索されたときに渋滞状況に基づいて候補経路を評価することができるようにする。
【解決手段】地図データを取得する情報取得処理手段と、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段と、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞距離を算出する渋滞距離算出処理手段と、前記候補経路及び渋滞距離を所定の画面に表示する渋滞距離表示処理手段とを有する。渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞距離が算出され、候補経路及び渋滞距離が所定の画面に表示されるので、運転者は渋滞状況に基づいて候補経路を評価することができる。
【解決手段】地図データを取得する情報取得処理手段と、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段と、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞距離を算出する渋滞距離算出処理手段と、前記候補経路及び渋滞距離を所定の画面に表示する渋滞距離表示処理手段とを有する。渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞距離が算出され、候補経路及び渋滞距離が所定の画面に表示されるので、運転者は渋滞状況に基づいて候補経路を評価することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経路案内システム及び経路案内方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーション装置においては、例えば、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）によって車両の現在の位置、すなわち、現在地が検出されるとともに、ジャイロセンサによって検出された車両の旋回角に基づいて、車両の方位、すなわち、自車方位が検出され、データ記録部から地図データが読み出され、表示部に地図画面が形成され、該地図画面に、現在地を表す自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位が表示されるようになっている。したがって、操作者である運転者は、前記地図画面に表示された自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。
【０００３】
また、運転者が目的地を入力し、探索条件を設定すると、該探索条件に基づいて、前記地図データに従って現在地で表される出発地から目的地までの経路が探索される。そして、探索された経路、すなわち、探索経路は前記地図画面に自車位置と共に表示される。したがって、運転者は表示された探索経路に沿って車両を走行させることができる。
【０００４】
ところで、ナビゲーション装置においては、通常、探索条件に基づいて複数の経路が探索され、前記表示部に候補経路表示画面が形成され、該候補経路表示画面に探索条件別の複数の探索経路が候補経路として表示される。この場合、出発地から目的地までの各候補経路について、地図上の道路に対応するパターン、すなわち、道路パターンがラインで表示されるほかに、出発地を出発してから目的地に到着するまでの所要時間、出発地と目的地との間の距離等が算出され、前記候補経路表示画面に補足情報として表示される。したがって、運転者は、各候補経路を所要時間、距離等に基づいて評価し、所定の候補経路を選択することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２６９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、各候補経路を所要時間、距離等に基づいて評価するようになっていて、各候補経路に沿って車両を走行させたときの渋滞状況を評価することができない。
【０００６】
本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、経路が探索されたときに渋滞状況に基づいて候補経路を評価することができる経路案内システム及び経路案内方法のプログラム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】
【０００７】
そのために、本発明の経路案内システムにおいては、地図データを取得する情報取得処理手段と、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段と、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数を算出する渋滞変数算出処理手段と、前記候補経路及び渋滞変数を所定の画面に表示する渋滞変数表示処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数が算出され、候補経路及び渋滞変数が所定の画面に表示されるので、運転者は渋滞状況に基づいて候補経路を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図、図２は本発明の実施の形態における車速テーブルの例を示す図、図３は本発明の実施の形態における渋滞度算出表の例を示す図、図４は本発明の実施の形態におけるリンク所要時間テーブルの例を示す図である。
【００１１】
図１において、１４は情報端末、例えば、車両に搭載された車載装置としてのナビゲーション装置であり、該ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、地図データのほかに各種の情報が記録された記録装置としてのデータ記録部１６、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能し、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、自車方位を検出する方位検出部としての方位センサ１８、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための第１の入力部としての操作部３４、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第１の出力部としての表示部３５、音声によって所定の入力を行うための第２の入力部としての音声入力部３６、音声によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第２の出力部としての音声出力部３７、通信端末として機能する送受信部としての通信部３８を備え、前記ナビゲーション処理部１７に、操作部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。また、前記ナビゲーション処理部１７には、車速検出部としての車速センサ４１も接続される。
【００１２】
前記ＧＰＳセンサ１５は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、併せて時刻を検出する。
【００１３】
本実施の形態においては、現在地検出部としてＧＰＳセンサ１５が使用されるが、該ＧＰＳセンサ１５に代えて図示されない距離センサ、ステアリングセンサ、高度計等を単独で、又は組み合わせて使用することもできる。また、前記方位センサ１８としてジャイロセンサ、地磁気センサ等を使用することができる。
【００１４】
前記データ記録部１６は、地図データファイルから成る地図データベースを備え、該地図データベースに地図データが記録される。なお、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するためのデータも記録される。また、前記地図データには、交差点に関する交差点データ、ノードに関するノードデータ、道路リンクに関する道路データ、探索用に加工された探索データ、施設に関する施設データ等が含まれる。
【００１５】
前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行う制御装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用される第１の記録媒体としてのＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、経路案内等を行うための各種のプログラムが記録された第２の記録媒体としてのＲＯＭ３３、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される第３の記録媒体としての図示されないフラッシュメモリを備える。なお、前記制御装置として、ＣＰＵ３１に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。
【００１６】
また、前記データ記録部１６は、前記各種のデータを記録するために、第４の記録媒体としてのハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、光ディスク等の図示されないディスクを備えるほかに、各種のデータを読み出したり、書き込んだりするための読出・書込ヘッド等の図示されないヘッドを備える。なお、前記データ記録部１６に第５の記録媒体としてメモリカード等を使用することができる。
【００１７】
ところで、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムを記録し、前記データ記録部１６に各種のデータを記録することができるが、プログラム、データ等をハードディスク等に記録することもできる。この場合、ハードディスク等から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに書き込むことができる。したがって、ハードディスク等を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。また、車両に搭載された図示されない自動変速機の制御を行うために自動変速機制御装置が搭載されている場合には、該自動変速機制御装置の制御用のプログラム、データ等も前記ハードディスク等に記録することができる。さらに、通信部３８を介して前記プログラム、データ等を受信し、フラッシュメモリに書き込むこともできる。
【００１８】
前記操作部３４は、運転者が操作することによって、走行開始時の現在地を修正したり、出発地及び目的地を入力したり、通過点を入力したり、通信部３８を作動させたりするためのものであり、操作部３４として、表示部３５とは独立に配設されたキーボード、マウス等を使用することができる。また、前記操作部３４として、前記表示部３５に形成された画面に画像で表示された各種のキー、スイッチ、ボタン等の画像操作部をタッチ又はクリックすることによって、所定の入力操作を行うことができるようにしたタッチパネルを使用することができる。
【００１９】
前記表示部３５としてはディスプレイを使用することができる。そして、表示部３５に形成された各種の画面に、現在地を表す自車位置、地図、探索経路、該探索経路に沿った案内情報、交通情報等を表示したり、探索経路における次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向を表示したりすることができるだけでなく、前記画像操作部、操作部３４、音声入力部３６等の操作案内、操作メニュー、キーの案内を表示したり、ＦＭ多重放送の番組等を表示したりすることができる。
【００２０】
また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声出力部３７から、前記探索経路、案内情報、交通情報等が、例えば、音声合成装置によって合成された音声で出力される。
【００２１】
前記通信部３８は、第１の情報提供者としてのＶＩＣＳ（登録商標：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタ等の図示されない道路交通情報センタから送信された各種の情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するためのビーコンレシーバ、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するためのＦＭ受信機等を備える。そして、前記ビーコンレシーバによって、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等の交通情報を受信したり、前記ＦＭ受信機によって前記交通情報のほかに、ニュース、天気予報等の一般情報をＦＭ多重情報として受信したりすることができる。なお、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。そして、前記渋滞情報は、渋滞の先頭から末尾までの距離、各道路を構成する道路リンクごとの渋滞度、各道路リンクを走行するのに必要なリンク所要時間等から成る。
【００２２】
また、通信部３８は、第２の情報提供者としての情報センタ５１から交通情報、一般情報等の各種の情報を受信することもできる。そのために、前記通信部３８と情報センタ５１とはネットワーク４３を介して接続される。
【００２３】
前記ナビゲーション装置１４、道路交通情報センタ、情報センタ５１、ネットワーク４３等によってナビゲーションシステムが構成され、前記通信部３８と情報センタ５１の通信部５７との間で各種の情報の送受信が行われる。
【００２４】
また、前記ネットワーク４３として、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット等の通信回線網等を使用することができる。
【００２５】
前記情報センタ５１は、サーバ５３、該サーバ５３に接続された通信部５７及び情報記録部としてのデータベース（ＤＢ）５８等を備え、前記通信部５７によって、ネットワーク４３を介して情報センタ５１とナビゲーション装置１４との間で双方向の通信が行われ、交通情報、一般情報等の提供が行われる。そのために、前記サーバ５３は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６等を備え、所定のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。また、前記データベース５８に前記データ記録部１６に記録された各種のデータと同様のデータを記録することができる。なお、前記サーバ５３及びナビゲーション処理部１７によってコンピュータを構成することもできる。また、ＣＰＵ５４に代えてＭＰＵ等を使用することができる。
【００２６】
ところで、本実施の形態においては、前記データ記録部１６に、前記地図データベースのほかに、走行履歴データファイルから成る走行履歴データベース、統計データファイルから成る統計データベース等が形成され、前記走行履歴データファイルに走行履歴データが、前記統計データファイルに統計データが記録される。
【００２７】
該統計データは、過去に提供された渋滞状況等の交通情報の履歴を表す履歴情報であり、前記道路交通情報センタ等によって提供された交通情報、及び国土交通省によって提供された道路交通センサスによる交通量を表すデータ（以下「道路交通センサス情報」という。）を組み合わせて使用し、加工し、統計処理を施すことによって作成される。
【００２８】
また、前記統計データは、前記道路交通情報センタ等によって提供された交通情報、及び前記道路交通センサス情報のほかに、必要に応じて、国土交通省によって提供された道路時刻表情報、並びに情報センタ５１が複数の車両から収集した走行履歴データであるプローブデータを組み合わせて使用し、加工し、統計処理を施すことによって作成することもできる。
【００２９】
前記統計データのデータ項目は、過去に車両が走行した経路、すなわち、各走行経路を構成する各道路リンクＬｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）についての道路番号（ＩＤ）、走行方向を表す方向フラグ、道路交通情報センタ等によって提供された交通情報であるか、又は前記道路交通センサス情報であるかを表す情報種別、所定のタイミングｔごと、本実施の形態においては、１５〔分〕が経過するごとの渋滞の度合いを表す渋滞度ＫＪｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）等である。なお、本実施の形態において、渋滞度ＫＪｉ（ｔ）は、渋滞の度合いを表す渋滞指標として使用され、渋滞、混雑及び非渋滞の別で表され、道路リンクＬｉ及び時間に対応させて形成されたマトリックスから成る図示されない渋滞度テーブルとして統計データベースに記録される。該統計データベースには、前記渋滞度ＫＪｉ（ｔ）が算出されたときに、各道路リンクＬｉについての道路種別に基づいて車速Ｋｖｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を算出することができるように図２に示されるような車速テーブルが形成される。なお、前記渋滞度ＫＪｉ（ｔ）において、例えば、一般道において、渋滞は１０〔ｋｍ／ｈ〕以下の車速で走行する場合を、混雑は１０〔ｋｍ／ｈ〕より高く２０〔ｋｍ／ｈ〕以下の車速で走行する場合を、非渋滞は２０〔ｋｍ／ｈ〕より高い車速で走行する場合をいう。
【００３０】
本実施の形態においては、マトリックスにおける時間は、８：００、８：１５、…等のような瞬間的な時刻で表されるようになっているが、８：００〜８：１５、８：１５〜８：３０、…等のような時間帯で表すことができる。なお、本実施の形態において、道路種別は、高速道路、都市高速道路及び一般道路から成る。
【００３１】
また、走行履歴データは、走行経路における走行実績を表すデータ、すなわち、走行データに基づいて算出され、走行履歴データベースとして記録される。そして、前記走行履歴データのデータ項目は、走行経路を構成する各道路リンクＬｉを走行したときの、所定の周期、本実施の形態においては、１５〔分〕ごとの所要時間を表すリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）、各道路リンクＬｉを走行したときの、所定のタイミングｔごと、本実施の形態においては、１５〔分〕が経過するごとの渋滞度ＳＪｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）等から成り、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）は、図４に示されるように、道路リンクＬｉ及び参照用の時刻（以下「参照時刻」という。）である時間に対応させて形成されたマトリックスから成るリンク所要時間テーブルとして走行履歴データベースに記録される。なお、前記渋滞度ＳＪｉ（ｔ）は、図３に示される渋滞度算出表を参照して算出され、同様に道路リンクＬｉ及び時間に対応させて形成されたマトリックスから成る図示されない渋滞度テーブルとして走行履歴データベースに記録される。
【００３２】
なお、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）は、過去の複数回の、本実施の形態においては、最大で５回の走行実績に基づいて算出されるようになっていて、各道路リンクＬｉについて蓄積された所要時間の数が１である場合、リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）の算出は行わない。
【００３３】
また、各道路リンクＬｉについて蓄積された所要時間の数が２である場合には、２個の所要時間τ１、τ２のほかに、前記統計データの渋滞度ＫＪｉ（ｔ）に基づいて算出される推定による所要時間τ３に基づいてリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を算出する。
【００３４】
そのために、まず、各道路リンクＬｉについての道路種別を読み込み、次に、前記統計データベースの渋滞度テーブルを参照し、各道路リンクＬｉについての渋滞度ＫＪｉ（ｔ）を読み込む。続いて、図２に示される車速テーブルと同じ内容の車速表等を参照し、道路種別及び渋滞度ＫＪｉ（ｔ）に対応する車速Ｋｖｉ（ｔ）を算出し、各道路リンクＬｉのリンク長及び車速Ｋｖｉ（ｔ）に基づいて、所要時間τ３を算出することができる。このようにして、所要時間τ１〜τ３が算出されると、所要時間τ１〜τ３のうちの中央値（メディアン）がリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）とされる。なお、各道路リンクＬｉのリンク長は道路データから読み込むことができるが、走行履歴データのデータ構造として持つことができる。
【００３５】
さらに、各道路リンクＬｉについて蓄積された所要時間の数が３以上である場合、各所要時間τ１、τ２、…のうちの中央値がリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）とされる。そして、前記各道路リンクＬｉのリンク長及びリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）に基づいて、車速Ｓｖｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）が算出され、続いて、各道路リンクＬｉについての道路種別を読み込み、図３の渋滞度算出表を参照することによって、道路種別及び車速Ｓｖｉ（ｔ）に対応する渋滞度ＳＪｉ（ｔ）を算出することができる。
【００３６】
なお、前記統計データにおいて、前記履歴情報に、渋滞状況を予測する渋滞予測情報等を加えることもできる。その場合、前記統計データを作成するに当たり、履歴情報に、日時、曜日、天候、各種イベント、季節、施設の情報（デパート、スーパーマーケット等の大型の施設の有無）等の詳細な条件が加えられる。
【００３７】
また、本実施の形態においては、前記データ記録部１６に、前記地図データベース、走行履歴データベース、統計データベース等が配設されるようになっているが、情報センタ５１に、前記地図データベース、走行履歴データベース、統計データベース等を配設することができる。
【００３８】
次に、前記構成のナビゲーションシステムの基本動作について説明する。
【００３９】
まず、運転者によって操作部３４が操作され、ナビゲーション装置１４が起動されると、ＣＰＵ３１の図示されないナビ初期化処理手段は、ナビ初期化処理を行い、ＧＰＳセンサ１５によって検出された現在地、及び方位センサ１８によって検出された自車方位を読み込むとともに、各種のデータを初期化する。なお、前記ＣＰＵ３１の図示されないマッチング処理手段は、マッチング処理を行い、読み込まれた現在地の軌跡、及び周辺の道路を構成する各道路リンクの形状、配列等に基づいて、現在地がいずれの道路リンク上に位置するかの判定を行うことによって、現在地を特定する。
【００４０】
続いて、ＣＰＵ３１の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、前記地図データをデータ記録部１６から読み出して取得するか、又は通信部３８を介して情報センタ５１等から受信して取得する。なお、情報センタ５１から取得する場合、前記情報取得処理手段は、受信した地図データをフラッシュメモリ、ハードディスク等にダウンロードする。また、地図データを通信部３８を介して取得する際にプログラムを併せて取得することもできる。
【００４１】
そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない表示処理手段は、表示処理を行い、前記表示部３５に地図画面を形成し、該地図画面に自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位を表示する。したがって、運転者は、前記自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。
【００４２】
なお、前記ナビゲーション装置１４は、前記通信部３８を介して交通情報、一般情報等を受信することができるようになっている。そのために、前記情報取得処理手段の付加情報取得処理手段は、付加情報取得処理を行い、前記交通情報、一般情報等を付加情報として受信して取得する。したがって、前記表示処理手段は、前記地図画面に付加情報を表示することができる。
【００４３】
前記交通情報は、情報の種別を表す情報種別データ、メッシュとしての２次メッシュを特定するための２次メッシュＸ、Ｙデータ、二つの地点（例えば、交差点）間を連結する道路リンクを特定し、かつ、上り／下りの別を表すリンク番号データ、該リンク番号データに対応させて提供される情報の内容を表すリンク情報を含み、該リンク情報は、例えば、前記道路リンクの始点から渋滞の先頭までの距離を表す渋滞先頭データ、渋滞度を表す渋滞度データ、渋滞区間を前記渋滞の先頭から渋滞の末尾までの渋滞長（距離）によって表す渋滞長データ等から成る。
【００４４】
したがって、前記表示処理手段は、交通情報のうちの各リンク情報を、例えば、渋滞が発生している道路の上り／下りの別及び渋滞区間を表す交通状況指標としての渋滞矢印に変換し、該渋滞矢印を前記地図画面上の道路に沿って表示する。この場合、渋滞の度合いに応じて前記道路、渋滞矢印等の色が、赤、橙（だいだい）等に変更される。
【００４５】
このようにして、運転者は、車両を走行させる予定の経路、探索経路等における渋滞状況を知ることができる。
【００４６】
次に、前記ナビゲーション装置１４又はナビゲーションシステムを、経路を案内するために使用する場合の経路案内システムの動作について説明する。
【００４７】
図５は本発明の実施の形態における経路探索処理手段の動作を示すフローチャート、図６は本発明の実施の形態における候補経路表示画面の例を示す図、図７は本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第１の図、図８は本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第２の図、図９は本発明の実施の形態における全行程一覧表示画面の例を示す図である。
【００４８】
まず、運転者が操作部３４（図１）を操作して目的地を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない目的地設定処理手段は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。なお、必要に応じて出発地を入力し、設定することもできる。また、あらかじめ所定の地点を登録しておき、登録された地点を目的地として入力することができる。
【００４９】
そして、目的地が設定されると、ＣＰＵ３１の図示されない経路探索処理手段は、経路探索処理を行い、前記現在地、目的地等を読み込み、現在地、目的地及び地図データに基づいて、現在地で表される出発地から目的地までの経路を探索する。なお、前記地図データを構成する各道路データによって表される各道路のうちの、細街路以外の道路は、経路探索及び経路案内の対象となる道路とされる。
【００５０】
そのために、前記経路探索処理手段の候補経路探索処理手段は、候補経路探索処理を行い、複数の、本実施の形態においては五つの経路を、それぞれ所定の探索条件に従って探索し、各探索経路を探索条件別の候補経路Ｒｔｊ（ｊ＝１、２、…、５）とする。なお、本実施の形態において、各候補経路Ｒｔｊは、道路リンクＬｉごとに付与されたリンクコストの合計が最も小さいものを優先して探索された「推奨」の候補経路、有料道路を優先して探索された「有料優先」の候補経路、一般道路を優先して探索された「一般優先」の候補経路、全行程の距離が短いものを優先して探索された「距離優先」の候補経路、及びあらかじめ設定された条件に基づいて、例えば、リンクコストの合計が次に小さいものを優先して探索された「別ルート」の候補経路から成る。
【００５１】
次に、前記各候補経路Ｒｔｊを算出する方法について説明する。
【００５２】
前記候補経路算出処理手段の選択経路算出処理手段は、選択経路算出処理を行い、候補経路Ｒｔ１を算出するために、まず、候補経路Ｒｔ１に対応する探索条件に基づいて、出発地から目的地までの複数（Ｘ個）、例えば、３個の経路を選択経路ｒｊ（ｊ＝１、２、…、Ｘ）とする。
【００５３】
そのために、道路を構成する各道路リンクＬｉに、前記有料道路のうちの高速道路、都市高速道路等、又は一般道路のうちの国道、主要地方道、県道等の道路種別によって、右左折禁止、一方通行等の交通規制の有無によって、また、各道路リンクＬｉの長さを表すリンク長の大小によって、各種のリンクコストが設定される。なお、前記経路探索処理においては、前記地図データを構成する各道路データによって表される各道路のうちの、細街路以外の道路が経路探索の対象になり、リンクコストが設定され、細街路は経路探索の対象にならず、リンクコストは設定されない。
【００５４】
続いて、候補経路算出処理手段の全行程距離算出処理手段は、全行程距離算出処理を行い、前記各道路リンクＬｉのうちの候補経路Ｒｔ１を構成するすべての道路リンクＬｍのリンク長ρｍ（ｍ＝１、２、…Ｍ）を合計し、全行程距離Σρｊ（ｊ＝１）を算出する。
【００５５】
続いて、前記候補経路算出処理手段の全所要時間算出処理手段は、全所要時間算出処理を行い、各選択経路ｒｊに沿って車両を走行させたときの、各選択経路ｒｊを構成する各道路リンクＬｍｋ（ｋ＝１、２、…、Ｋ）に対応するリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を合計し、全所要時間ΣＴｊ（ｊ＝１、２、…、Ｍ）を算出する。
【００５６】
次に、前記全所要時間算出処理について説明する。
【００５７】
図７において、ｒｊは選択経路、Ｐｒは現在地、Ｇは目的地、ｎｄ１〜ｎｄ７は選択経路ｒｊ上のノード、Ｌｍ１〜Ｌｍ８は選択経路ｒｊ上の道路リンクであり、該道路リンクＬｍ１〜Ｌｍ８は、現在地Ｐｒ、ノードｎｄ１〜ｎｄ７及び目的地Ｇ間を結ぶ。
【００５８】
ところで、経路探索及び経路案内の対象となる各道路のうちの、前記道路交通情報センタ等によって提供された交通情報、及び前記道路交通センサス情報が提供される対象となる道路については、統計データベースの統計データを利用することができ、前記各道路のうち２回以上の走行実績がある道路については、走行履歴データベースの走行履歴データを利用することができる。
【００５９】
そこで、本実施の形態においては、経路探索及び経路案内の対象となる各道路のうちの、統計データ及び走行履歴データのうちのいずれも利用することができない道路をナビ標準道路とし、統計データ及び走行履歴データのうちの少なくとも走行履歴データを利用することができる道路を走行履歴利用道路とし、統計データ及び走行履歴データのうちの統計データだけを利用することができる道路を統計利用道路とする。
【００６０】
そして、全所要時間ΣＴｊを算出するに当たり、前記全所要時間算出処理手段は、ナビ標準道路の区間については、各道路リンクＬｍについて、固定された車速、及びリンク長に基づいて、リンク所要時間ＮＴｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を算出し、該リンク所要時間ＮＴｉを利用する。また、前記全所要時間算出処理手段は、走行履歴利用道路の区間については、走行履歴データベースに記録されているリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を読み出して利用する。さらに、前記全所要時間算出処理手段は、統計利用道路の区間については、統計データベースに記録されている渋滞度ＫＪｉ（ｔ）を読み出し、図２の車速テーブルを参照して車速Ｋｖｉ（ｔ）を読み出し、続いて、各道路リンクＬｍのリンク長ρｉ及び車速Ｋｖｉ（ｔ）に基づいて、リンク所要時間ＫＴｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を算出し、該リンク所要時間ＫＴｉ（ｔ）を利用する。
【００６１】
なお、通信部３８は道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を常時取得しているので、道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を利用することができる道路を走行している場合、前記全所要時間算出処理手段は、現況の渋滞情報におけるリンク所要時間ＶＴｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を利用する。
【００６２】
例えば、図７に示されるような選択経路ｒｊの場合、前記全所要時間算出処理手段は、道路リンクＬｍ１、Ｌｍ８の区間についてはリンク所要時間ＮＴｉ（ｔ）を、道路リンクＬｍ２〜Ｌｍ４の区間についてはリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を、道路リンクＬｍ５〜Ｌｍ７の区間についてはリンク所要時間ＫＴｉ（ｔ）を利用し、各リンク所要時間を加算して全所要時間ΣＴｊを算出する。
【００６３】
ところで、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）は、いずれも、１５〔分〕の周期で記録されるようになっているので、前記全所要時間算出処理手段は、全所要時間ΣＴｊを算出するに当たり、タイムスライス処理を行うようにしている。
【００６４】
すなわち、図８において、ｒｊは選択経路、Ｐｒは現在地、Ｇは目的地、Ｌ１〜ＬＮは道路リンク、ｎ１、ｎ２、…はノードであり、前記全所要時間算出処理手段の到着時刻予測処理手段は、到着時刻予測処理を行い、選択経路ｒｊ上の各道路リンクＬ２、Ｌ５、Ｌ８、Ｌ７について前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）を読み込み、該リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）に基づいて、車両が各ノードｎ２、ｎ４、ｎ６及び目的地Ｇに到着する時刻を予測し、さらに、予測された時刻に基づいて各ノードｎ２、ｎ４、ｎ６の先の道路リンクＬ５、Ｌ８、Ｌ７についてリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）を読み込むようにしている。
【００６５】
例えば、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を使用して全所要時間ΣＴｊを算出する場合、図８に示されるように、８：００に目的地Ｇに向けて現在地Ｐｒを出発する場合、まず、前記全所要時間算出処理手段は、図４のリンク所要時間テーブルを参照し、参照時刻８：００のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を読み出す。参照時刻８：００のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）においては、リンクＬ２を走行するのに必要なリンク所要時間は２０〔分〕であるので、全所要時間算出処理手段は、車両がノードｎ２に到着する時刻は８：２０であると予測する。
【００６６】
続いて、全所要時間算出処理手段は、ノードｎ２の先の道路リンクＬ５を走行するのに必要なリンク所要時間を算出するが、前記リンク所要時間テーブルにおいて、ノードｎ２に到着する時刻である８：２０については、リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）が記録されていない。そこで、前記全所要時間算出処理手段は、ノードｎ２に到着する時刻の直前の参照時刻８：１５のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を読み出す。参照時刻８：１５のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）においては、リンクＬ５を走行するのに必要なリンク所要時間は１０〔分〕であるので、全所要時間算出処理手段は、ノードｎ４に到着する時刻は８：３０であると予測する。
【００６７】
同様にして、前記全所要時間算出処理手段は、参照時刻８：３０のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）に基づいて、ノードｎ６に到着する時刻は８：３６であると予測し、目的地Ｇに到着する時刻は８：４４であると予測する。
【００６８】
続いて、前記全所要時間算出処理手段は、目的地Ｇに到着する時刻から出発時刻を減算することによって、全所要時間ΣＴｊを４４〔分〕と算出する。なお、前述されたように、現況の交通情報を利用することができる道路を走行している場合には、参照時刻のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）に代えて、現況の交通情報のリンク所要時間ＶＴｉを利用する。
【００６９】
次に、前記候補経路算出処理手段の候補経路決定処理手段は、候補経路決定処理を行い、各選択経路ｒｊの中から、全所要時間ΣＴｊの最も短いものを候補経路Ｒｔ１として決定する。
【００７０】
このようにして、所定の探索条件に対応する候補経路Ｒｔ１が決定されると、続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない渋滞判定処理手段は、渋滞判定処理を行い、候補経路Ｒｔ１上の渋滞箇所及び混雑箇所を特定する。そのために、前記渋滞判定処理手段は、候補経路Ｒｔ１上の走行履歴利用道路の区間については、走行履歴データベースに記録されている渋滞度ＳＪｉ（ｔ）が渋滞又は混雑である道路リンクＬｉの道路番号を読み込み、統計利用道路の区間については、統計データベースに記録されている渋滞度ＫＪｉ（ｔ）が渋滞又は混雑である道路リンクＬｉの道路番号を読み込む。なお、前記通信部３８は道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を常時取得しているので、道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を利用することができる道路を走行している場合、現況の渋滞情報における渋滞度ＶＪｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）が渋滞又は混雑である道路リンクＬｉの道路番号を読み込む。
【００７１】
続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない渋滞変数算出処理手段は、渋滞変数算出処理を行い、候補経路Ｒｔ１上で特定された渋滞箇所及び混雑箇所の各道路リンクＬｉのリンク長の合計を、渋滞の量を表す渋滞変数としての渋滞距離として算出する。本実施の形態においては、前記渋滞度ＳＪｉ（ｔ）、ＫＪｉ（ｔ）、ＶＪｉが所定の値を採り、渋滞又は混雑である領域の距離を渋滞距離として算出するようになっているが、前記渋滞度ＳＪｉ（ｔ）、ＫＪｉ（ｔ）、ＶＪｉの値が混雑である領域の距離を渋滞距離としたりすることができる。また、本実施の形態においては、渋滞度ＳＪｉ（ｔ）、ＫＪｉ（ｔ）、ＶＪｉの値は渋滞、混雑、非渋滞の３段階にされるが、他の実施の形態においては、例えば、重渋滞、軽渋滞、混雑、非渋滞等のように、更に細分化することができる。この場合、重渋滞又は軽渋滞である領域の距離を渋滞距離として算出することもできる。
【００７２】
続いて、各候補経路Ｒｔ２〜Ｒｔ５について、前述された処理を繰り返す。
【００７３】
次に、前記ＣＰＵ３１の図示されない候補経路表示処理手段は、候補経路表示処理を行い、前記表示部３５に、図６に示されるような候補経路表示画面を形成し、該候補経路表示画面に広域の地図を表示するとともに、出発地である現在地Ｐｒ、目的地Ｇ、及び候補経路Ｒｔｊ等を表示する。
【００７４】
なお、図６において、Ｒｔｘは候補経路Ｒｔｊのうちの所定の候補経路、例えば、「推奨」の候補経路、Ｒｔｙは候補経路Ｒｔｊのうちの他の所定の候補経路、例えば、「別ルート」の候補経路であり、候補経路Ｒｔｘ、Ｒｔｙは、他の道路に対して強調表示される。前記各候補経路Ｒｔｊのうちの所定の候補経路が一致する場合、共通の候補経路として表示される。
【００７５】
また、前記候補経路表示画面には、地図の方位及びスケールを表示する領域ＡＲ１が形成されるほかに、前の画面を表示するためのキーｋ１、詳細な地図を表示するためのキーｋ２、全行程一覧画面を形成し、全行程一覧を表示するためのキーｋ３、広域の地図を表示するためのキーｋ４等が表示されるほかに、各候補経路Ｒｔｊのうちの所定の候補経路を選択するためのボタンｂ１〜ｂ５等が表示される。前記キーｋ１〜ｋ４によって第１の操作要素が、ボタンｂ１〜ｂ５によって、候補経路を選択するための第２の操作要素が構成される。
【００７６】
このようにして、前記候補経路表示画面に広域の地図が表示され、さらに、現在地Ｐｒ、目的地Ｇ、候補経路Ｒｔｊ等が表示されると、運転者は、必要に応じてキーｋ３を押す。これに伴って、ＣＰＵ３１の図示されない全行程一覧表示処理手段及び渋滞変数表示処理手段は、全行程一覧表示処理及び渋滞変数表示処理を行い、表示部３５に、所定の画面として、図９に示されるような全行程一覧表示画面を形成し、該全行程一覧表示画面に全行程一覧を表示する。該全行程一覧は、各候補経路Ｒｔｊの探索条件、全行程の距離、全行程中の有料道路の距離、全行程料金、全所要時間ΣＴｊ（図９においては「所要時間」と表される。）及び各候補経路Ｒｔｊ上の渋滞距離から成る。渋滞距離を表す距離はキロメートル単位とする。
【００７７】
このとき、前記全行程一覧表示処理手段の強調表示処理手段は、強調表示処理を行い、前記各候補経路Ｒｔｊのうちの渋滞が発生している経路、すなわち、渋滞経路について強調表示を行い、総渋滞リンク長を表す文字を太字にする。なお、強調表示を行うために、総渋滞リンク長の周囲に、所定の色、本実施の形態においては、赤い色の枠を表示することができる。また、他の実施の形態においては、総渋滞リンク長を表す文字自体を所定の色、例えば、赤色で表示することもできる。さらに、本実施の形態においては、全行程一覧画面に渋滞距離を表示するようになっているが、他の実施の形態においては、前記候補経路表示画面に、候補経路Ｒｔｊに渋滞距離を対応させて表示することができる。
【００７８】
また、前記候補経路表示画面において、運転者が、各候補経路Ｒｔｊの通過地点、渋滞経路についての強調表示等に基づいて所定の候補経路を選択し特定して、対応するボタンｂ１〜ｂ５を押すと、ＣＰＵ３１の図示されない特定候補経路表示処理手段は、特定候補経路表示処理を行い、表示部３５に図示されない特定候補経路表示画面を形成し、該特定候補経路表示画面に、押されたボタンに対応する候補経路を特定候補経路として表示する。
【００７９】
そして、運転者が、特定候補経路表示画面の案内開始用のキーを押すと、前記ＣＰＵ３１の図示されない案内処理手段は、案内処理を行い、運転者に経路案内を行う。そのために、前記案内処理手段の経路表示処理手段は、経路表示処理を行い、前記経路データを読み込み、該経路データに従って、前記地図画面に探索経路を表示する。
【００８０】
なお、必要に応じて、前記案内処理手段の音声出力処理手段は、音声出力処理を行い、前記音声出力部３７から探索経路を音声で出力して経路案内を行う。
【００８１】
このように、運転者は、全行程一覧画面において各候補経路Ｒｔｉについて総渋滞リンク長を認識することができるので、各候補経路Ｒｔｉを十分に評価することができる。例えば、図９に示されるように、「推奨」の候補経路及び「別ルート」の候補経路においては、全行程の距離が長いにもかかわらず、渋滞が発生している箇所がなく、総渋滞リンク長が零であるので全所要時間ΣＴｊが短いことが分かる。これに対して、「有料優先」の候補経路においては、有料道路を使用するにもかかわらず、総渋滞リンク長が長いので、全所要時間ΣＴｊが長くなり、「一般優先」の候補経路と同じになってしまうことが分かる。また、「一般優先」の候補経路においては、全行程の距離が長いだけでなく、渋滞が発生している箇所があるので、全所要時間ΣＴｊが長くなることが分かる。さらに、「距離優先」の候補経路においては、全行程の距離が短いにもかかわらず、渋滞が発生している箇所があるので、全所要時間ΣＴｊが長くなってしまうことが分かる。すなわち、運転者は、各候補経路Ｒｔｉを総渋滞リンク長に基づいて評価することができる。
【００８２】
なお、情報センタ５１において経路探索処理を行うことができる。その場合、ＣＰＵ３１は現在地、目的地等を情報センタ５１に送信する。該情報センタ５１は、現在地、目的地を受信すると、ＣＰＵ５４の図示されない経路探索処理手段は、同様の経路探索処理を行い、データベース５８から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索し、探索経路を表す経路データを出力する。続いて、ＣＰＵ５４の図示されない送信処理手段は、送信処理を行い、前記経路データをナビゲーション装置１４に送信する。したがって、ナビゲーション装置１４において、前記情報取得処理手段が情報センタ５１からの経路データを受信すると、前記案内処理手段は、前述されたような経路案内を行う。
【００８３】
このようにして、経路案内が行われ、運転者は探索経路に従って車両を走行させることができる。
【００８４】
また、他の実施の形態においては、情報センタ５１において、前記経路探索処理が行われた後に、候補経路表示処理、特定候補経路表示処理、全行程一覧表示処理等を行うことができる。その場合、データベース５８によって地図データファイルから成る地図データベースが構成される。また、前記データベース５８のほかに、走行履歴データファイルから成る走行履歴データベース、統計データファイルから成る統計データベース等がサーバ５３と接続させて形成され、前記走行履歴データファイルに走行履歴データが、前記統計データファイルに統計データが記録される。そのために、車両の走行実績による走行データは、ナビゲーション装置１４から情報センタ５１に送られる。
【００８５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ−１ 繰返しを開始する。
ステップＳ１−１ 候補経路Ｒｔｊを算出する。
ステップＳ１−２ 候補経路Ｒｔｊ上の渋滞箇所及び混雑箇所を特定する。
ステップＳ１−３ 渋滞箇所及び混雑箇所のリンク長の合計を算出する。
ステップＳ−２ 繰返しを終了する。
ステップＳ−３ 全工程一覧画面を作成し、処理を終了する。
【００８６】
本実施の形態においては、前記全工程一覧画面に渋滞距離を表示するようになっているが、他の実施の形態においては、前記全工程一覧画面に渋滞変数としての渋滞割合を表示することができる。そのために、ＣＰＵ３１の前記渋滞変数算出処理手段は、算出された渋滞距離を候補経路Ｒｔｉの全行程の距離で除算することにより、渋滞割合を、例えば、百分率で算出する。そして、前記渋滞変数表示処理手段は、前記全工程一覧画面に渋滞割合を表示する。
【００８７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における車速テーブルの例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における渋滞度算出表の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるリンク所要時間テーブルの例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における経路探索処理手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における候補経路表示画面の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第１の図である。
【図８】本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第２の図である。
【図９】本発明の実施の形態における全行程一覧表示画面の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１４ ナビゲーション装置
１６ データ記録部
１７ ナビゲーション処理部
３１ ＣＰＵ
４３ ネットワーク
５１ 情報センタ
５３ サーバ
Ｇ 目的地
Ｌ１〜Ｌ７、ＬＮ、Ｌｍ１〜Ｌｍ８ 道路リンク
Ｐｒ 現在地
Ｒｔｊ 候補経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経路案内システム及び経路案内方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーション装置においては、例えば、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）によって車両の現在の位置、すなわち、現在地が検出されるとともに、ジャイロセンサによって検出された車両の旋回角に基づいて、車両の方位、すなわち、自車方位が検出され、データ記録部から地図データが読み出され、表示部に地図画面が形成され、該地図画面に、現在地を表す自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位が表示されるようになっている。したがって、操作者である運転者は、前記地図画面に表示された自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。
【０００３】
また、運転者が目的地を入力し、探索条件を設定すると、該探索条件に基づいて、前記地図データに従って現在地で表される出発地から目的地までの経路が探索される。そして、探索された経路、すなわち、探索経路は前記地図画面に自車位置と共に表示される。したがって、運転者は表示された探索経路に沿って車両を走行させることができる。
【０００４】
ところで、ナビゲーション装置においては、通常、探索条件に基づいて複数の経路が探索され、前記表示部に候補経路表示画面が形成され、該候補経路表示画面に探索条件別の複数の探索経路が候補経路として表示される。この場合、出発地から目的地までの各候補経路について、地図上の道路に対応するパターン、すなわち、道路パターンがラインで表示されるほかに、出発地を出発してから目的地に到着するまでの所要時間、出発地と目的地との間の距離等が算出され、前記候補経路表示画面に補足情報として表示される。したがって、運転者は、各候補経路を所要時間、距離等に基づいて評価し、所定の候補経路を選択することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２６９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、各候補経路を所要時間、距離等に基づいて評価するようになっていて、各候補経路に沿って車両を走行させたときの渋滞状況を評価することができない。
【０００６】
本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、経路が探索されたときに渋滞状況に基づいて候補経路を評価することができる経路案内システム及び経路案内方法のプログラム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】
【０００７】
そのために、本発明の経路案内システムにおいては、地図データを取得する情報取得処理手段と、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段と、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数を算出する渋滞変数算出処理手段と、前記候補経路及び渋滞変数を所定の画面に表示する渋滞変数表示処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数が算出され、候補経路及び渋滞変数が所定の画面に表示されるので、運転者は渋滞状況に基づいて候補経路を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図、図２は本発明の実施の形態における車速テーブルの例を示す図、図３は本発明の実施の形態における渋滞度算出表の例を示す図、図４は本発明の実施の形態におけるリンク所要時間テーブルの例を示す図である。
【００１１】
図１において、１４は情報端末、例えば、車両に搭載された車載装置としてのナビゲーション装置であり、該ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、地図データのほかに各種の情報が記録された記録装置としてのデータ記録部１６、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能し、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、自車方位を検出する方位検出部としての方位センサ１８、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための第１の入力部としての操作部３４、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第１の出力部としての表示部３５、音声によって所定の入力を行うための第２の入力部としての音声入力部３６、音声によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第２の出力部としての音声出力部３７、通信端末として機能する送受信部としての通信部３８を備え、前記ナビゲーション処理部１７に、操作部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。また、前記ナビゲーション処理部１７には、車速検出部としての車速センサ４１も接続される。
【００１２】
前記ＧＰＳセンサ１５は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、併せて時刻を検出する。
【００１３】
本実施の形態においては、現在地検出部としてＧＰＳセンサ１５が使用されるが、該ＧＰＳセンサ１５に代えて図示されない距離センサ、ステアリングセンサ、高度計等を単独で、又は組み合わせて使用することもできる。また、前記方位センサ１８としてジャイロセンサ、地磁気センサ等を使用することができる。
【００１４】
前記データ記録部１６は、地図データファイルから成る地図データベースを備え、該地図データベースに地図データが記録される。なお、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するためのデータも記録される。また、前記地図データには、交差点に関する交差点データ、ノードに関するノードデータ、道路リンクに関する道路データ、探索用に加工された探索データ、施設に関する施設データ等が含まれる。
【００１５】
前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行う制御装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用される第１の記録媒体としてのＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、経路案内等を行うための各種のプログラムが記録された第２の記録媒体としてのＲＯＭ３３、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される第３の記録媒体としての図示されないフラッシュメモリを備える。なお、前記制御装置として、ＣＰＵ３１に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。
【００１６】
また、前記データ記録部１６は、前記各種のデータを記録するために、第４の記録媒体としてのハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、光ディスク等の図示されないディスクを備えるほかに、各種のデータを読み出したり、書き込んだりするための読出・書込ヘッド等の図示されないヘッドを備える。なお、前記データ記録部１６に第５の記録媒体としてメモリカード等を使用することができる。
【００１７】
ところで、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムを記録し、前記データ記録部１６に各種のデータを記録することができるが、プログラム、データ等をハードディスク等に記録することもできる。この場合、ハードディスク等から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに書き込むことができる。したがって、ハードディスク等を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。また、車両に搭載された図示されない自動変速機の制御を行うために自動変速機制御装置が搭載されている場合には、該自動変速機制御装置の制御用のプログラム、データ等も前記ハードディスク等に記録することができる。さらに、通信部３８を介して前記プログラム、データ等を受信し、フラッシュメモリに書き込むこともできる。
【００１８】
前記操作部３４は、運転者が操作することによって、走行開始時の現在地を修正したり、出発地及び目的地を入力したり、通過点を入力したり、通信部３８を作動させたりするためのものであり、操作部３４として、表示部３５とは独立に配設されたキーボード、マウス等を使用することができる。また、前記操作部３４として、前記表示部３５に形成された画面に画像で表示された各種のキー、スイッチ、ボタン等の画像操作部をタッチ又はクリックすることによって、所定の入力操作を行うことができるようにしたタッチパネルを使用することができる。
【００１９】
前記表示部３５としてはディスプレイを使用することができる。そして、表示部３５に形成された各種の画面に、現在地を表す自車位置、地図、探索経路、該探索経路に沿った案内情報、交通情報等を表示したり、探索経路における次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向を表示したりすることができるだけでなく、前記画像操作部、操作部３４、音声入力部３６等の操作案内、操作メニュー、キーの案内を表示したり、ＦＭ多重放送の番組等を表示したりすることができる。
【００２０】
また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声出力部３７から、前記探索経路、案内情報、交通情報等が、例えば、音声合成装置によって合成された音声で出力される。
【００２１】
前記通信部３８は、第１の情報提供者としてのＶＩＣＳ（登録商標：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタ等の図示されない道路交通情報センタから送信された各種の情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するためのビーコンレシーバ、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するためのＦＭ受信機等を備える。そして、前記ビーコンレシーバによって、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等の交通情報を受信したり、前記ＦＭ受信機によって前記交通情報のほかに、ニュース、天気予報等の一般情報をＦＭ多重情報として受信したりすることができる。なお、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。そして、前記渋滞情報は、渋滞の先頭から末尾までの距離、各道路を構成する道路リンクごとの渋滞度、各道路リンクを走行するのに必要なリンク所要時間等から成る。
【００２２】
また、通信部３８は、第２の情報提供者としての情報センタ５１から交通情報、一般情報等の各種の情報を受信することもできる。そのために、前記通信部３８と情報センタ５１とはネットワーク４３を介して接続される。
【００２３】
前記ナビゲーション装置１４、道路交通情報センタ、情報センタ５１、ネットワーク４３等によってナビゲーションシステムが構成され、前記通信部３８と情報センタ５１の通信部５７との間で各種の情報の送受信が行われる。
【００２４】
また、前記ネットワーク４３として、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット等の通信回線網等を使用することができる。
【００２５】
前記情報センタ５１は、サーバ５３、該サーバ５３に接続された通信部５７及び情報記録部としてのデータベース（ＤＢ）５８等を備え、前記通信部５７によって、ネットワーク４３を介して情報センタ５１とナビゲーション装置１４との間で双方向の通信が行われ、交通情報、一般情報等の提供が行われる。そのために、前記サーバ５３は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６等を備え、所定のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。また、前記データベース５８に前記データ記録部１６に記録された各種のデータと同様のデータを記録することができる。なお、前記サーバ５３及びナビゲーション処理部１７によってコンピュータを構成することもできる。また、ＣＰＵ５４に代えてＭＰＵ等を使用することができる。
【００２６】
ところで、本実施の形態においては、前記データ記録部１６に、前記地図データベースのほかに、走行履歴データファイルから成る走行履歴データベース、統計データファイルから成る統計データベース等が形成され、前記走行履歴データファイルに走行履歴データが、前記統計データファイルに統計データが記録される。
【００２７】
該統計データは、過去に提供された渋滞状況等の交通情報の履歴を表す履歴情報であり、前記道路交通情報センタ等によって提供された交通情報、及び国土交通省によって提供された道路交通センサスによる交通量を表すデータ（以下「道路交通センサス情報」という。）を組み合わせて使用し、加工し、統計処理を施すことによって作成される。
【００２８】
また、前記統計データは、前記道路交通情報センタ等によって提供された交通情報、及び前記道路交通センサス情報のほかに、必要に応じて、国土交通省によって提供された道路時刻表情報、並びに情報センタ５１が複数の車両から収集した走行履歴データであるプローブデータを組み合わせて使用し、加工し、統計処理を施すことによって作成することもできる。
【００２９】
前記統計データのデータ項目は、過去に車両が走行した経路、すなわち、各走行経路を構成する各道路リンクＬｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）についての道路番号（ＩＤ）、走行方向を表す方向フラグ、道路交通情報センタ等によって提供された交通情報であるか、又は前記道路交通センサス情報であるかを表す情報種別、所定のタイミングｔごと、本実施の形態においては、１５〔分〕が経過するごとの渋滞の度合いを表す渋滞度ＫＪｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）等である。なお、本実施の形態において、渋滞度ＫＪｉ（ｔ）は、渋滞の度合いを表す渋滞指標として使用され、渋滞、混雑及び非渋滞の別で表され、道路リンクＬｉ及び時間に対応させて形成されたマトリックスから成る図示されない渋滞度テーブルとして統計データベースに記録される。該統計データベースには、前記渋滞度ＫＪｉ（ｔ）が算出されたときに、各道路リンクＬｉについての道路種別に基づいて車速Ｋｖｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を算出することができるように図２に示されるような車速テーブルが形成される。なお、前記渋滞度ＫＪｉ（ｔ）において、例えば、一般道において、渋滞は１０〔ｋｍ／ｈ〕以下の車速で走行する場合を、混雑は１０〔ｋｍ／ｈ〕より高く２０〔ｋｍ／ｈ〕以下の車速で走行する場合を、非渋滞は２０〔ｋｍ／ｈ〕より高い車速で走行する場合をいう。
【００３０】
本実施の形態においては、マトリックスにおける時間は、８：００、８：１５、…等のような瞬間的な時刻で表されるようになっているが、８：００〜８：１５、８：１５〜８：３０、…等のような時間帯で表すことができる。なお、本実施の形態において、道路種別は、高速道路、都市高速道路及び一般道路から成る。
【００３１】
また、走行履歴データは、走行経路における走行実績を表すデータ、すなわち、走行データに基づいて算出され、走行履歴データベースとして記録される。そして、前記走行履歴データのデータ項目は、走行経路を構成する各道路リンクＬｉを走行したときの、所定の周期、本実施の形態においては、１５〔分〕ごとの所要時間を表すリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）、各道路リンクＬｉを走行したときの、所定のタイミングｔごと、本実施の形態においては、１５〔分〕が経過するごとの渋滞度ＳＪｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）等から成り、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）は、図４に示されるように、道路リンクＬｉ及び参照用の時刻（以下「参照時刻」という。）である時間に対応させて形成されたマトリックスから成るリンク所要時間テーブルとして走行履歴データベースに記録される。なお、前記渋滞度ＳＪｉ（ｔ）は、図３に示される渋滞度算出表を参照して算出され、同様に道路リンクＬｉ及び時間に対応させて形成されたマトリックスから成る図示されない渋滞度テーブルとして走行履歴データベースに記録される。
【００３２】
なお、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）は、過去の複数回の、本実施の形態においては、最大で５回の走行実績に基づいて算出されるようになっていて、各道路リンクＬｉについて蓄積された所要時間の数が１である場合、リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）の算出は行わない。
【００３３】
また、各道路リンクＬｉについて蓄積された所要時間の数が２である場合には、２個の所要時間τ１、τ２のほかに、前記統計データの渋滞度ＫＪｉ（ｔ）に基づいて算出される推定による所要時間τ３に基づいてリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を算出する。
【００３４】
そのために、まず、各道路リンクＬｉについての道路種別を読み込み、次に、前記統計データベースの渋滞度テーブルを参照し、各道路リンクＬｉについての渋滞度ＫＪｉ（ｔ）を読み込む。続いて、図２に示される車速テーブルと同じ内容の車速表等を参照し、道路種別及び渋滞度ＫＪｉ（ｔ）に対応する車速Ｋｖｉ（ｔ）を算出し、各道路リンクＬｉのリンク長及び車速Ｋｖｉ（ｔ）に基づいて、所要時間τ３を算出することができる。このようにして、所要時間τ１〜τ３が算出されると、所要時間τ１〜τ３のうちの中央値（メディアン）がリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）とされる。なお、各道路リンクＬｉのリンク長は道路データから読み込むことができるが、走行履歴データのデータ構造として持つことができる。
【００３５】
さらに、各道路リンクＬｉについて蓄積された所要時間の数が３以上である場合、各所要時間τ１、τ２、…のうちの中央値がリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）とされる。そして、前記各道路リンクＬｉのリンク長及びリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）に基づいて、車速Ｓｖｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）が算出され、続いて、各道路リンクＬｉについての道路種別を読み込み、図３の渋滞度算出表を参照することによって、道路種別及び車速Ｓｖｉ（ｔ）に対応する渋滞度ＳＪｉ（ｔ）を算出することができる。
【００３６】
なお、前記統計データにおいて、前記履歴情報に、渋滞状況を予測する渋滞予測情報等を加えることもできる。その場合、前記統計データを作成するに当たり、履歴情報に、日時、曜日、天候、各種イベント、季節、施設の情報（デパート、スーパーマーケット等の大型の施設の有無）等の詳細な条件が加えられる。
【００３７】
また、本実施の形態においては、前記データ記録部１６に、前記地図データベース、走行履歴データベース、統計データベース等が配設されるようになっているが、情報センタ５１に、前記地図データベース、走行履歴データベース、統計データベース等を配設することができる。
【００３８】
次に、前記構成のナビゲーションシステムの基本動作について説明する。
【００３９】
まず、運転者によって操作部３４が操作され、ナビゲーション装置１４が起動されると、ＣＰＵ３１の図示されないナビ初期化処理手段は、ナビ初期化処理を行い、ＧＰＳセンサ１５によって検出された現在地、及び方位センサ１８によって検出された自車方位を読み込むとともに、各種のデータを初期化する。なお、前記ＣＰＵ３１の図示されないマッチング処理手段は、マッチング処理を行い、読み込まれた現在地の軌跡、及び周辺の道路を構成する各道路リンクの形状、配列等に基づいて、現在地がいずれの道路リンク上に位置するかの判定を行うことによって、現在地を特定する。
【００４０】
続いて、ＣＰＵ３１の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、前記地図データをデータ記録部１６から読み出して取得するか、又は通信部３８を介して情報センタ５１等から受信して取得する。なお、情報センタ５１から取得する場合、前記情報取得処理手段は、受信した地図データをフラッシュメモリ、ハードディスク等にダウンロードする。また、地図データを通信部３８を介して取得する際にプログラムを併せて取得することもできる。
【００４１】
そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない表示処理手段は、表示処理を行い、前記表示部３５に地図画面を形成し、該地図画面に自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位を表示する。したがって、運転者は、前記自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。
【００４２】
なお、前記ナビゲーション装置１４は、前記通信部３８を介して交通情報、一般情報等を受信することができるようになっている。そのために、前記情報取得処理手段の付加情報取得処理手段は、付加情報取得処理を行い、前記交通情報、一般情報等を付加情報として受信して取得する。したがって、前記表示処理手段は、前記地図画面に付加情報を表示することができる。
【００４３】
前記交通情報は、情報の種別を表す情報種別データ、メッシュとしての２次メッシュを特定するための２次メッシュＸ、Ｙデータ、二つの地点（例えば、交差点）間を連結する道路リンクを特定し、かつ、上り／下りの別を表すリンク番号データ、該リンク番号データに対応させて提供される情報の内容を表すリンク情報を含み、該リンク情報は、例えば、前記道路リンクの始点から渋滞の先頭までの距離を表す渋滞先頭データ、渋滞度を表す渋滞度データ、渋滞区間を前記渋滞の先頭から渋滞の末尾までの渋滞長（距離）によって表す渋滞長データ等から成る。
【００４４】
したがって、前記表示処理手段は、交通情報のうちの各リンク情報を、例えば、渋滞が発生している道路の上り／下りの別及び渋滞区間を表す交通状況指標としての渋滞矢印に変換し、該渋滞矢印を前記地図画面上の道路に沿って表示する。この場合、渋滞の度合いに応じて前記道路、渋滞矢印等の色が、赤、橙（だいだい）等に変更される。
【００４５】
このようにして、運転者は、車両を走行させる予定の経路、探索経路等における渋滞状況を知ることができる。
【００４６】
次に、前記ナビゲーション装置１４又はナビゲーションシステムを、経路を案内するために使用する場合の経路案内システムの動作について説明する。
【００４７】
図５は本発明の実施の形態における経路探索処理手段の動作を示すフローチャート、図６は本発明の実施の形態における候補経路表示画面の例を示す図、図７は本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第１の図、図８は本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第２の図、図９は本発明の実施の形態における全行程一覧表示画面の例を示す図である。
【００４８】
まず、運転者が操作部３４（図１）を操作して目的地を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない目的地設定処理手段は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。なお、必要に応じて出発地を入力し、設定することもできる。また、あらかじめ所定の地点を登録しておき、登録された地点を目的地として入力することができる。
【００４９】
そして、目的地が設定されると、ＣＰＵ３１の図示されない経路探索処理手段は、経路探索処理を行い、前記現在地、目的地等を読み込み、現在地、目的地及び地図データに基づいて、現在地で表される出発地から目的地までの経路を探索する。なお、前記地図データを構成する各道路データによって表される各道路のうちの、細街路以外の道路は、経路探索及び経路案内の対象となる道路とされる。
【００５０】
そのために、前記経路探索処理手段の候補経路探索処理手段は、候補経路探索処理を行い、複数の、本実施の形態においては五つの経路を、それぞれ所定の探索条件に従って探索し、各探索経路を探索条件別の候補経路Ｒｔｊ（ｊ＝１、２、…、５）とする。なお、本実施の形態において、各候補経路Ｒｔｊは、道路リンクＬｉごとに付与されたリンクコストの合計が最も小さいものを優先して探索された「推奨」の候補経路、有料道路を優先して探索された「有料優先」の候補経路、一般道路を優先して探索された「一般優先」の候補経路、全行程の距離が短いものを優先して探索された「距離優先」の候補経路、及びあらかじめ設定された条件に基づいて、例えば、リンクコストの合計が次に小さいものを優先して探索された「別ルート」の候補経路から成る。
【００５１】
次に、前記各候補経路Ｒｔｊを算出する方法について説明する。
【００５２】
前記候補経路算出処理手段の選択経路算出処理手段は、選択経路算出処理を行い、候補経路Ｒｔ１を算出するために、まず、候補経路Ｒｔ１に対応する探索条件に基づいて、出発地から目的地までの複数（Ｘ個）、例えば、３個の経路を選択経路ｒｊ（ｊ＝１、２、…、Ｘ）とする。
【００５３】
そのために、道路を構成する各道路リンクＬｉに、前記有料道路のうちの高速道路、都市高速道路等、又は一般道路のうちの国道、主要地方道、県道等の道路種別によって、右左折禁止、一方通行等の交通規制の有無によって、また、各道路リンクＬｉの長さを表すリンク長の大小によって、各種のリンクコストが設定される。なお、前記経路探索処理においては、前記地図データを構成する各道路データによって表される各道路のうちの、細街路以外の道路が経路探索の対象になり、リンクコストが設定され、細街路は経路探索の対象にならず、リンクコストは設定されない。
【００５４】
続いて、候補経路算出処理手段の全行程距離算出処理手段は、全行程距離算出処理を行い、前記各道路リンクＬｉのうちの候補経路Ｒｔ１を構成するすべての道路リンクＬｍのリンク長ρｍ（ｍ＝１、２、…Ｍ）を合計し、全行程距離Σρｊ（ｊ＝１）を算出する。
【００５５】
続いて、前記候補経路算出処理手段の全所要時間算出処理手段は、全所要時間算出処理を行い、各選択経路ｒｊに沿って車両を走行させたときの、各選択経路ｒｊを構成する各道路リンクＬｍｋ（ｋ＝１、２、…、Ｋ）に対応するリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を合計し、全所要時間ΣＴｊ（ｊ＝１、２、…、Ｍ）を算出する。
【００５６】
次に、前記全所要時間算出処理について説明する。
【００５７】
図７において、ｒｊは選択経路、Ｐｒは現在地、Ｇは目的地、ｎｄ１〜ｎｄ７は選択経路ｒｊ上のノード、Ｌｍ１〜Ｌｍ８は選択経路ｒｊ上の道路リンクであり、該道路リンクＬｍ１〜Ｌｍ８は、現在地Ｐｒ、ノードｎｄ１〜ｎｄ７及び目的地Ｇ間を結ぶ。
【００５８】
ところで、経路探索及び経路案内の対象となる各道路のうちの、前記道路交通情報センタ等によって提供された交通情報、及び前記道路交通センサス情報が提供される対象となる道路については、統計データベースの統計データを利用することができ、前記各道路のうち２回以上の走行実績がある道路については、走行履歴データベースの走行履歴データを利用することができる。
【００５９】
そこで、本実施の形態においては、経路探索及び経路案内の対象となる各道路のうちの、統計データ及び走行履歴データのうちのいずれも利用することができない道路をナビ標準道路とし、統計データ及び走行履歴データのうちの少なくとも走行履歴データを利用することができる道路を走行履歴利用道路とし、統計データ及び走行履歴データのうちの統計データだけを利用することができる道路を統計利用道路とする。
【００６０】
そして、全所要時間ΣＴｊを算出するに当たり、前記全所要時間算出処理手段は、ナビ標準道路の区間については、各道路リンクＬｍについて、固定された車速、及びリンク長に基づいて、リンク所要時間ＮＴｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を算出し、該リンク所要時間ＮＴｉを利用する。また、前記全所要時間算出処理手段は、走行履歴利用道路の区間については、走行履歴データベースに記録されているリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を読み出して利用する。さらに、前記全所要時間算出処理手段は、統計利用道路の区間については、統計データベースに記録されている渋滞度ＫＪｉ（ｔ）を読み出し、図２の車速テーブルを参照して車速Ｋｖｉ（ｔ）を読み出し、続いて、各道路リンクＬｍのリンク長ρｉ及び車速Ｋｖｉ（ｔ）に基づいて、リンク所要時間ＫＴｉ（ｔ）（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を算出し、該リンク所要時間ＫＴｉ（ｔ）を利用する。
【００６１】
なお、通信部３８は道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を常時取得しているので、道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を利用することができる道路を走行している場合、前記全所要時間算出処理手段は、現況の渋滞情報におけるリンク所要時間ＶＴｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）を利用する。
【００６２】
例えば、図７に示されるような選択経路ｒｊの場合、前記全所要時間算出処理手段は、道路リンクＬｍ１、Ｌｍ８の区間についてはリンク所要時間ＮＴｉ（ｔ）を、道路リンクＬｍ２〜Ｌｍ４の区間についてはリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を、道路リンクＬｍ５〜Ｌｍ７の区間についてはリンク所要時間ＫＴｉ（ｔ）を利用し、各リンク所要時間を加算して全所要時間ΣＴｊを算出する。
【００６３】
ところで、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）は、いずれも、１５〔分〕の周期で記録されるようになっているので、前記全所要時間算出処理手段は、全所要時間ΣＴｊを算出するに当たり、タイムスライス処理を行うようにしている。
【００６４】
すなわち、図８において、ｒｊは選択経路、Ｐｒは現在地、Ｇは目的地、Ｌ１〜ＬＮは道路リンク、ｎ１、ｎ２、…はノードであり、前記全所要時間算出処理手段の到着時刻予測処理手段は、到着時刻予測処理を行い、選択経路ｒｊ上の各道路リンクＬ２、Ｌ５、Ｌ８、Ｌ７について前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）を読み込み、該リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）に基づいて、車両が各ノードｎ２、ｎ４、ｎ６及び目的地Ｇに到着する時刻を予測し、さらに、予測された時刻に基づいて各ノードｎ２、ｎ４、ｎ６の先の道路リンクＬ５、Ｌ８、Ｌ７についてリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）、ＫＴｉ（ｔ）を読み込むようにしている。
【００６５】
例えば、前記リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を使用して全所要時間ΣＴｊを算出する場合、図８に示されるように、８：００に目的地Ｇに向けて現在地Ｐｒを出発する場合、まず、前記全所要時間算出処理手段は、図４のリンク所要時間テーブルを参照し、参照時刻８：００のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を読み出す。参照時刻８：００のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）においては、リンクＬ２を走行するのに必要なリンク所要時間は２０〔分〕であるので、全所要時間算出処理手段は、車両がノードｎ２に到着する時刻は８：２０であると予測する。
【００６６】
続いて、全所要時間算出処理手段は、ノードｎ２の先の道路リンクＬ５を走行するのに必要なリンク所要時間を算出するが、前記リンク所要時間テーブルにおいて、ノードｎ２に到着する時刻である８：２０については、リンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）が記録されていない。そこで、前記全所要時間算出処理手段は、ノードｎ２に到着する時刻の直前の参照時刻８：１５のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）を読み出す。参照時刻８：１５のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）においては、リンクＬ５を走行するのに必要なリンク所要時間は１０〔分〕であるので、全所要時間算出処理手段は、ノードｎ４に到着する時刻は８：３０であると予測する。
【００６７】
同様にして、前記全所要時間算出処理手段は、参照時刻８：３０のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）に基づいて、ノードｎ６に到着する時刻は８：３６であると予測し、目的地Ｇに到着する時刻は８：４４であると予測する。
【００６８】
続いて、前記全所要時間算出処理手段は、目的地Ｇに到着する時刻から出発時刻を減算することによって、全所要時間ΣＴｊを４４〔分〕と算出する。なお、前述されたように、現況の交通情報を利用することができる道路を走行している場合には、参照時刻のリンク所要時間ＳＴｉ（ｔ）に代えて、現況の交通情報のリンク所要時間ＶＴｉを利用する。
【００６９】
次に、前記候補経路算出処理手段の候補経路決定処理手段は、候補経路決定処理を行い、各選択経路ｒｊの中から、全所要時間ΣＴｊの最も短いものを候補経路Ｒｔ１として決定する。
【００７０】
このようにして、所定の探索条件に対応する候補経路Ｒｔ１が決定されると、続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない渋滞判定処理手段は、渋滞判定処理を行い、候補経路Ｒｔ１上の渋滞箇所及び混雑箇所を特定する。そのために、前記渋滞判定処理手段は、候補経路Ｒｔ１上の走行履歴利用道路の区間については、走行履歴データベースに記録されている渋滞度ＳＪｉ（ｔ）が渋滞又は混雑である道路リンクＬｉの道路番号を読み込み、統計利用道路の区間については、統計データベースに記録されている渋滞度ＫＪｉ（ｔ）が渋滞又は混雑である道路リンクＬｉの道路番号を読み込む。なお、前記通信部３８は道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を常時取得しているので、道路交通情報センタから送信された現況の渋滞情報を利用することができる道路を走行している場合、現況の渋滞情報における渋滞度ＶＪｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）が渋滞又は混雑である道路リンクＬｉの道路番号を読み込む。
【００７１】
続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない渋滞変数算出処理手段は、渋滞変数算出処理を行い、候補経路Ｒｔ１上で特定された渋滞箇所及び混雑箇所の各道路リンクＬｉのリンク長の合計を、渋滞の量を表す渋滞変数としての渋滞距離として算出する。本実施の形態においては、前記渋滞度ＳＪｉ（ｔ）、ＫＪｉ（ｔ）、ＶＪｉが所定の値を採り、渋滞又は混雑である領域の距離を渋滞距離として算出するようになっているが、前記渋滞度ＳＪｉ（ｔ）、ＫＪｉ（ｔ）、ＶＪｉの値が混雑である領域の距離を渋滞距離としたりすることができる。また、本実施の形態においては、渋滞度ＳＪｉ（ｔ）、ＫＪｉ（ｔ）、ＶＪｉの値は渋滞、混雑、非渋滞の３段階にされるが、他の実施の形態においては、例えば、重渋滞、軽渋滞、混雑、非渋滞等のように、更に細分化することができる。この場合、重渋滞又は軽渋滞である領域の距離を渋滞距離として算出することもできる。
【００７２】
続いて、各候補経路Ｒｔ２〜Ｒｔ５について、前述された処理を繰り返す。
【００７３】
次に、前記ＣＰＵ３１の図示されない候補経路表示処理手段は、候補経路表示処理を行い、前記表示部３５に、図６に示されるような候補経路表示画面を形成し、該候補経路表示画面に広域の地図を表示するとともに、出発地である現在地Ｐｒ、目的地Ｇ、及び候補経路Ｒｔｊ等を表示する。
【００７４】
なお、図６において、Ｒｔｘは候補経路Ｒｔｊのうちの所定の候補経路、例えば、「推奨」の候補経路、Ｒｔｙは候補経路Ｒｔｊのうちの他の所定の候補経路、例えば、「別ルート」の候補経路であり、候補経路Ｒｔｘ、Ｒｔｙは、他の道路に対して強調表示される。前記各候補経路Ｒｔｊのうちの所定の候補経路が一致する場合、共通の候補経路として表示される。
【００７５】
また、前記候補経路表示画面には、地図の方位及びスケールを表示する領域ＡＲ１が形成されるほかに、前の画面を表示するためのキーｋ１、詳細な地図を表示するためのキーｋ２、全行程一覧画面を形成し、全行程一覧を表示するためのキーｋ３、広域の地図を表示するためのキーｋ４等が表示されるほかに、各候補経路Ｒｔｊのうちの所定の候補経路を選択するためのボタンｂ１〜ｂ５等が表示される。前記キーｋ１〜ｋ４によって第１の操作要素が、ボタンｂ１〜ｂ５によって、候補経路を選択するための第２の操作要素が構成される。
【００７６】
このようにして、前記候補経路表示画面に広域の地図が表示され、さらに、現在地Ｐｒ、目的地Ｇ、候補経路Ｒｔｊ等が表示されると、運転者は、必要に応じてキーｋ３を押す。これに伴って、ＣＰＵ３１の図示されない全行程一覧表示処理手段及び渋滞変数表示処理手段は、全行程一覧表示処理及び渋滞変数表示処理を行い、表示部３５に、所定の画面として、図９に示されるような全行程一覧表示画面を形成し、該全行程一覧表示画面に全行程一覧を表示する。該全行程一覧は、各候補経路Ｒｔｊの探索条件、全行程の距離、全行程中の有料道路の距離、全行程料金、全所要時間ΣＴｊ（図９においては「所要時間」と表される。）及び各候補経路Ｒｔｊ上の渋滞距離から成る。渋滞距離を表す距離はキロメートル単位とする。
【００７７】
このとき、前記全行程一覧表示処理手段の強調表示処理手段は、強調表示処理を行い、前記各候補経路Ｒｔｊのうちの渋滞が発生している経路、すなわち、渋滞経路について強調表示を行い、総渋滞リンク長を表す文字を太字にする。なお、強調表示を行うために、総渋滞リンク長の周囲に、所定の色、本実施の形態においては、赤い色の枠を表示することができる。また、他の実施の形態においては、総渋滞リンク長を表す文字自体を所定の色、例えば、赤色で表示することもできる。さらに、本実施の形態においては、全行程一覧画面に渋滞距離を表示するようになっているが、他の実施の形態においては、前記候補経路表示画面に、候補経路Ｒｔｊに渋滞距離を対応させて表示することができる。
【００７８】
また、前記候補経路表示画面において、運転者が、各候補経路Ｒｔｊの通過地点、渋滞経路についての強調表示等に基づいて所定の候補経路を選択し特定して、対応するボタンｂ１〜ｂ５を押すと、ＣＰＵ３１の図示されない特定候補経路表示処理手段は、特定候補経路表示処理を行い、表示部３５に図示されない特定候補経路表示画面を形成し、該特定候補経路表示画面に、押されたボタンに対応する候補経路を特定候補経路として表示する。
【００７９】
そして、運転者が、特定候補経路表示画面の案内開始用のキーを押すと、前記ＣＰＵ３１の図示されない案内処理手段は、案内処理を行い、運転者に経路案内を行う。そのために、前記案内処理手段の経路表示処理手段は、経路表示処理を行い、前記経路データを読み込み、該経路データに従って、前記地図画面に探索経路を表示する。
【００８０】
なお、必要に応じて、前記案内処理手段の音声出力処理手段は、音声出力処理を行い、前記音声出力部３７から探索経路を音声で出力して経路案内を行う。
【００８１】
このように、運転者は、全行程一覧画面において各候補経路Ｒｔｉについて総渋滞リンク長を認識することができるので、各候補経路Ｒｔｉを十分に評価することができる。例えば、図９に示されるように、「推奨」の候補経路及び「別ルート」の候補経路においては、全行程の距離が長いにもかかわらず、渋滞が発生している箇所がなく、総渋滞リンク長が零であるので全所要時間ΣＴｊが短いことが分かる。これに対して、「有料優先」の候補経路においては、有料道路を使用するにもかかわらず、総渋滞リンク長が長いので、全所要時間ΣＴｊが長くなり、「一般優先」の候補経路と同じになってしまうことが分かる。また、「一般優先」の候補経路においては、全行程の距離が長いだけでなく、渋滞が発生している箇所があるので、全所要時間ΣＴｊが長くなることが分かる。さらに、「距離優先」の候補経路においては、全行程の距離が短いにもかかわらず、渋滞が発生している箇所があるので、全所要時間ΣＴｊが長くなってしまうことが分かる。すなわち、運転者は、各候補経路Ｒｔｉを総渋滞リンク長に基づいて評価することができる。
【００８２】
なお、情報センタ５１において経路探索処理を行うことができる。その場合、ＣＰＵ３１は現在地、目的地等を情報センタ５１に送信する。該情報センタ５１は、現在地、目的地を受信すると、ＣＰＵ５４の図示されない経路探索処理手段は、同様の経路探索処理を行い、データベース５８から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索し、探索経路を表す経路データを出力する。続いて、ＣＰＵ５４の図示されない送信処理手段は、送信処理を行い、前記経路データをナビゲーション装置１４に送信する。したがって、ナビゲーション装置１４において、前記情報取得処理手段が情報センタ５１からの経路データを受信すると、前記案内処理手段は、前述されたような経路案内を行う。
【００８３】
このようにして、経路案内が行われ、運転者は探索経路に従って車両を走行させることができる。
【００８４】
また、他の実施の形態においては、情報センタ５１において、前記経路探索処理が行われた後に、候補経路表示処理、特定候補経路表示処理、全行程一覧表示処理等を行うことができる。その場合、データベース５８によって地図データファイルから成る地図データベースが構成される。また、前記データベース５８のほかに、走行履歴データファイルから成る走行履歴データベース、統計データファイルから成る統計データベース等がサーバ５３と接続させて形成され、前記走行履歴データファイルに走行履歴データが、前記統計データファイルに統計データが記録される。そのために、車両の走行実績による走行データは、ナビゲーション装置１４から情報センタ５１に送られる。
【００８５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ−１ 繰返しを開始する。
ステップＳ１−１ 候補経路Ｒｔｊを算出する。
ステップＳ１−２ 候補経路Ｒｔｊ上の渋滞箇所及び混雑箇所を特定する。
ステップＳ１−３ 渋滞箇所及び混雑箇所のリンク長の合計を算出する。
ステップＳ−２ 繰返しを終了する。
ステップＳ−３ 全工程一覧画面を作成し、処理を終了する。
【００８６】
本実施の形態においては、前記全工程一覧画面に渋滞距離を表示するようになっているが、他の実施の形態においては、前記全工程一覧画面に渋滞変数としての渋滞割合を表示することができる。そのために、ＣＰＵ３１の前記渋滞変数算出処理手段は、算出された渋滞距離を候補経路Ｒｔｉの全行程の距離で除算することにより、渋滞割合を、例えば、百分率で算出する。そして、前記渋滞変数表示処理手段は、前記全工程一覧画面に渋滞割合を表示する。
【００８７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における車速テーブルの例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における渋滞度算出表の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるリンク所要時間テーブルの例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における経路探索処理手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における候補経路表示画面の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第１の図である。
【図８】本発明の実施の形態における全所要時間の算出方法を説明する第２の図である。
【図９】本発明の実施の形態における全行程一覧表示画面の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１４ ナビゲーション装置
１６ データ記録部
１７ ナビゲーション処理部
３１ ＣＰＵ
４３ ネットワーク
５１ 情報センタ
５３ サーバ
Ｇ 目的地
Ｌ１〜Ｌ７、ＬＮ、Ｌｍ１〜Ｌｍ８ 道路リンク
Ｐｒ 現在地
Ｒｔｊ 候補経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データを取得する情報取得処理手段と、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段と、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数を算出する渋滞変数算出処理手段と、前記候補経路及び渋滞変数を所定の画面に表示する渋滞変数表示処理手段とを有することを特徴とする経路案内システム。
【請求項２】
前記渋滞変数算出処理手段は、前記渋滞度が渋滞及び混雑である領域の渋滞変数を算出する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項３】
前記渋滞変数算出処理手段は、時間及び道路リンクに対応させて記録装置に記録された交通情報に基づいて渋滞変数を算出する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項４】
前記渋滞変数算出処理手段は、時間及び道路リンクに対応させて記録装置に記録された交通情報、並びに現況の交通情報に基づいて渋滞変数を算出する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項５】
前記渋滞変数表示処理手段は、探索条件ごとに候補経路と渋滞変数とを対応させて表示する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項６】
前記渋滞変数は渋滞距離である請求項１〜５のいずれか１項に記載の経路案内システム。
【請求項７】
前記渋滞変数は渋滞割合である請求項１〜５のいずれか１項に記載の経路案内システム。
【請求項８】
コンピュータを、地図データを取得する情報取得処理手段、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数を算出する渋滞変数算出処理手段、並びに前記候補経路及び渋滞変数を所定の画面に表示する渋滞変数表示処理手段として機能させることを特徴とする経路案内方法のプログラム。
【請求項１】
地図データを取得する情報取得処理手段と、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段と、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数を算出する渋滞変数算出処理手段と、前記候補経路及び渋滞変数を所定の画面に表示する渋滞変数表示処理手段とを有することを特徴とする経路案内システム。
【請求項２】
前記渋滞変数算出処理手段は、前記渋滞度が渋滞及び混雑である領域の渋滞変数を算出する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項３】
前記渋滞変数算出処理手段は、時間及び道路リンクに対応させて記録装置に記録された交通情報に基づいて渋滞変数を算出する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項４】
前記渋滞変数算出処理手段は、時間及び道路リンクに対応させて記録装置に記録された交通情報、並びに現況の交通情報に基づいて渋滞変数を算出する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項５】
前記渋滞変数表示処理手段は、探索条件ごとに候補経路と渋滞変数とを対応させて表示する請求項１に記載の経路案内システム。
【請求項６】
前記渋滞変数は渋滞距離である請求項１〜５のいずれか１項に記載の経路案内システム。
【請求項７】
前記渋滞変数は渋滞割合である請求項１〜５のいずれか１項に記載の経路案内システム。
【請求項８】
コンピュータを、地図データを取得する情報取得処理手段、前記地図データに基づいて出発地から目的地までの複数の経路を候補経路として探索する経路探索処理手段、前記各候補経路において渋滞の度合いを表す渋滞度が所定の値を採る渋滞変数を算出する渋滞変数算出処理手段、並びに前記候補経路及び渋滞変数を所定の画面に表示する渋滞変数表示処理手段として機能させることを特徴とする経路案内方法のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３１６９（Ｐ２００６−３１６９Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７８６９０（Ｐ２００４−１７８６９０）
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【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１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【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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