走行予測システム
【課題】走行中の情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することにより、仮想車両の正確な位置の予測を可能とした走行予測システムを提供する。
【解決手段】出発地点から目的地点までの経路が各探索条件に基づいて探索され、探索された経路の内、自車が走行しない経路以外を自車と同一タイミングで走行開始したと仮定した仮想車両92の位置を、仮想車両92の所定範囲内を走行するプローブカー93の位置情報に基づいて予測するように構成する。
【解決手段】出発地点から目的地点までの経路が各探索条件に基づいて探索され、探索された経路の内、自車が走行しない経路以外を自車と同一タイミングで走行開始したと仮定した仮想車両92の位置を、仮想車両92の所定範囲内を走行するプローブカー93の位置情報に基づいて予測するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、所定の出発地から目的地までの経路を走行すると仮定した仮想車両の現在時刻の位置を予測する走行予測システムに関し、特に、走行中の情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することにより、仮想車両の正確な位置の予測を可能とした走行予測システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、車両の走行案内を行い、運転者が所望の目的地に容易に到着できるようにしたナビゲーション装置が車両に搭載されていることが多い。ここで、ナビゲーション装置とは、GPS受信機などにより自車の現在位置を検出し、その現在位置に対応する地図データをDVD−ROMやHDDなどの記録媒体またはネットワークを通じて取得して液晶モニタに表示することが可能な装置である。そして、表示された地図画像に対して車両位置マークを重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させることにより、車両が現在どこを走行しているのかを示す。
【0003】
一方、ナビゲーション装置には、所望する目的地を入力すると、自車位置から目的地までの最適経路を探索する経路探索機能を備えており、現在地から目的地に至る誘導経路を時間最短、距離最短、料金最小等の各種条件に基づいて探索して利用者に提示する機能を有している。そして、複数の経路が候補として探索された場合には、利用者の経路選択の判断基準の一つとして、探索された各経路において現在地から目的地までの所要時間を算出して利用者に提示したり、経路に対して仮想車両を走行させたシミュレーションを行い、そのシミュレーション結果を利用者に提示することが行われている。
例えば、2004−245609号公報には、自車両の走行履歴データと他車両の走行履歴データと自車両の過去の走行実績データと仮想速度に基づいて算出される算出走行データとを用いて、ルート設定手段により設定された別ルート上を走行する仮想車両の現在位置を算出し、算出された仮想車両の現在位置に合わせて別ルート上に仮想車両マークを表示するナビゲーション装置について記載されている。
【特許文献1】特開2004−245609号公報(第4頁〜第7頁、図4)
【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、現在地から目的地までの所要時間を算出し表示するのみでは、利用者に提示される所要時間について、現在の交通状況が全く考慮されておらず、あくまでも所定の速度で走行した場合を想定した予想時間でしかない。そのため、実際に走行してみると、そのときの交通状況によっては予想時間と実際とで大きな誤差が生じてしまうことがある。
一方、前記特許文献1に記載のナビゲーション装置のように、仮想車両の位置を算出して表示する場合についても、過去の走行データに基づいて仮想車両の位置を算出するので、過去の走行データと実際の車両の走行との間で誤差が生じる場合が多く、正確に経路の走行をシミュレートすることができなかった。
従って、利用者が所要時間やシミュレーション結果を参照して誘導経路設定時に適切なルート(例えば最短時間に到着するルート)を選択しても、実際に走行した結果において選択したルートが最も適切なルートであるとは限らなかった。
【0005】
また、近年においては、より正確な自車周囲の交通状況を把握する為に、プローブカーと呼ばれる実際に路面を走行する車両からリアルタイムで車両の情報や周辺環境に関する情報(プローブ情報)を取得し、取得したプローブ情報に基づいて、より正確な交通状況の把握を行うことが行われている。そこで、上記プローブカーのような実際に路面を走行する車両から提供されたリアルタイムの情報を用いることによって、仮想車両の走行をより正確にシミュレートすることが有効であると考えられる。
【0006】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置を正確に予測することが可能となり、経路の選択を行う際において利用者が最適な経路の選択を行うことを可能とした走行予測システ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】
前記目的を達成するため本願の請求項1に係る走行予測システム(1)は、所定の出発地点から所定の目的地点までの走行経路(64〜68)を設定する経路設定手段(23)と、前記出発地点を出発し、前記走行経路を走行すると仮定した仮想車両の現在時刻の位置を予測する仮想車両位置予測手段(11、23)と、を有する走行予測システムにおいて、前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する情報提供車両(2)を検出する情報提供車両検出手段(11)と、前記情報提供車両検出手段によって検出された前記情報提供車両の位置情報を受信する情報受信手段(7)と、を有し、前記仮想車両位置予測手段は、前記情報受信手段により受信した前記情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
ここで、「情報提供車両」とは、取得したプローブ情報を情報センタを介して配信するプローブカーの他、他車両に対して直接情報の送信を行う通信手段を有する車両でも良い。
【0008】
また、請求項2に係る走行予測システム(1)は、請求項1に記載の走行予測システムにおいて、前記情報受信手段(7)により位置情報を受信する前記情報提供車両(2)が前記走行経路(64〜68)から外れたか否かを判定する経路判定手段(11)を有し、前記経路判定手段により前記走行経路から外れたと判定された場合に、前記情報提供車両検出手段(11)は前記仮想車両位置予測手段(11、23)によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たな情報提供車両を検出することを特徴とする。
【0009】
また、請求項3に係る走行予測システム(1)は、請求項1又は請求項2に記載の走行予測システムにおいて、前記情報提供車両検出手段(11)の検出結果に基づいて前記所定範囲内を情報提供車両(2)が走行しているか否かを判定する存在判定手段(11)を有し、前記仮想車両位置予測手段(11、23)は前記存在判定手段によって前記所定範囲内を情報提供車両が走行していないと判定された場合に、前記走行経路に基づく所定の速度で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
【0010】
また、請求項4に係る走行予測システム(1)は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の走行予測システムにおいて、前記情報提供車両(2)が走行する予定の走行予定経路を取得する走行経路取得手段(11)を有し、前記情報提供車両検出手段(11)によって前記所定範囲内を複数の情報提供車両が走行していると判定された場合に、前記仮想車両位置予測手段(11、23)は複数の情報提供車両の内、前記走行予定経路が前記走行経路と最も一致する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
【0011】
また、請求項5に係る走行予測システム(1)は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の走行予測システムにおいて、前記仮想車両位置予測手段(11、23)によって予測された仮想車両の位置を表示する仮想車両位置表示手段(25)を有することを特徴とする。
【0012】
更に、請求項6に係る走行予測システム(1)は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の走行予測システムにおいて、前記経路設定手段(23)は所定の出発地点から所定の目的地点までの複数本の走行経路(64〜68)を設定し、前記仮想車両位置予測手段(11、23)は前記経路設定手段で設定されたいずれかの走行経路を自車が走行する場合に、自車が前記出発地点を出発した同一のタイミングで出発地点を出発するとともに自車が走行する以外の一又は複数の走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
前記構成を有する請求項1の走行予測システムでは、所定の出発地点から所定の目的地点までの走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置の所定範囲内を走行する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測するので、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、路上を実際に走行する車両からのリアルタイムの情報に基づいて正確に予測することが可能となる。そして、仮想車両の予測結果に基づいて、目的地までの経路の選択を行う際に利用者が最適な経路の選択を行うことができる。
【0014】
また、請求項2の走行予測システムでは、情報提供車両が走行経路から外れたと判定された場合に、仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たな情報提供車両の検出を行うので、複数の情報提供車両の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われる情報提供車両に切り換えて情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
【0015】
また、請求項3の走行予測システムでは、所定範囲内を情報提供車両が走行していないと判定された場合に、仮想車両が走行する走行経路に基づく所定の速度で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測するので、仮想車両の位置を予測するのに適当な情報提供車両が存在しない場合であっても、仮想車両の走行する経路に応じたより正確な位置の予測を行うことが可能となる。
【0016】
また、請求項4の走行予測システムでは、所定範囲内を複数の情報提供車両が走行していると判定された場合に、複数の情報提供車両の内、情報提供車両が走行する走行予定経路が仮想車両の走行経路と最も一致する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測するので、複数の情報提供車両の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われる情報提供車両を選別して情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
【0017】
また、請求項5の走行予測システムでは、予測された仮想車両の位置を表示するので、利用者は仮想車両の位置の予測結果を参照し、目的地までの経路の選択を行う際に利用者の望む最適な経路の選択を行うことができる。
【0018】
更に、請求項6の走行予測システムでは、自車が前記出発地点を出発した同一のタイミングで出発地点を出発するとともに自車が走行する以外の一又は複数の走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置を予測するので、利用者は自らが選択しなかった経路を仮に走行した場合に、どのような走行結果となったのかを予測された仮想車両の位置に基づいて認識することが可能となる。従って、次回以降に目的地までの経路の選択を行う際に利用者の望む最適な経路の選択を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明に係る走行予測システムについて具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係る走行予測システム1の概略構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係る走行予測システム1の概略構成図である。
【0020】
図1に示すように、本実施形態に係る走行予測システム1は、路面上を走行するとともにプローブ情報を取得する複数のプローブカー(情報提供車両)2と、プローブカー2から送信されたプローブ情報を受信して蓄積するとともに蓄積されたプローブ情報から交通情報(本実施形態では仮想車両の走行位置を含む)を作成するプローブ情報センタ3と、プローブ情報センタ3から配信された交通情報を利用する利用者端末である端末車両4とから基本的に構成されている。
そして、プローブカー2とプローブ情報センタ3は、プローブカー2に設けられた通信装置5と、プローブ情報センタ3に設けられたセンタ側通信装置6とによって相互に情報通信が可能となっている。また、プローブ情報センタ3と端末車両4は、センタ側通信装置6と端末車両4に設けられた端末通信装置(情報受信手段)7とによって相互に情報通信が可能となっている。
【0021】
ここで、通信装置5は、通信ネットワーク10(図2参照)を介してプローブ情報をプローブ情報センタ3に送信する通信手段であり、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ビーコンレシーバである。また、通信装置5としては、LAN、WAN、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信系において通信を可能とするネットワーク機器であっても良い。
そして、プローブカー2が取得し、通信装置5を介して送信するプローブ情報としては、例えば、自車両の現在位置、ナビゲーション装置で設定している目的地、シフトレバーの位置、ステアリングの角度、アクセルの開度、ブレーキ圧、エンジンオイル等の残量、燃料の残量、シートベルト装着状況、自車両の速度、自車両の進行方向、自車両の走行距離、ワイパーの動作状況、ウィンカの状態、現在時刻等がある。尚、プローブ情報としては車両によって取得可能な情報であれば、車両自身の情報以外にも車両の周辺環境に関する情報でも良く、例えば車両の前方又は後方に設置されたカメラで撮像した画像や、ミリ波レーダで検出した前方車両までの距離や前方車両の車速に関する情報も含めることができる。
【0022】
また、センタ側通信装置6は、通信ネットワーク10(図2参照)を介してプローブカー2からプローブ情報を受信するとともに、蓄積されたプローブ情報から作成された交通情報を端末車両4に送信する通信手段である。
【0023】
更に、端末通信装置7は、通信ネットワーク10(図2参照)を介してプローブ情報センタ3から端末車両4へと送信された必要な交通情報を受信する通信手段である。
【0024】
尚、本実施形態ではプローブカー2と端末車両4とを異なる種別の車両として区分して説明しているが、端末車両4はプローブカー2としても用いることも可能であり、また、プローブカー2は端末車両4としても用いることも可能である。更に、端末車両4の代わりに携帯電話機、PDA、パーソナルコンピュータ等の情報端末を用いることも可能である。
【0025】
次に、本実施形態に係る走行予測システム1の具体的な構成について図2及び図3を用いて説明する。図2は本実施形態に係る走行予測システム1の特にプローブ情報センタ3の構成について示したブロック図、図3は本実施形態に係る走行予測システム1の特に端末車両4の構成について示したブロック図である。
【0026】
図2に示すように、走行予測システム1はプローブカー2と、プローブ情報センタ3と、端末車両4と、通信ネットワーク10とから構成される。そして、プローブカー2とプローブ情報センタ3と端末車両4は、通信ネットワーク10を介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されている。
【0027】
ここで、プローブカー2にはGPS8が設置されており、GPS8によって自車の現在位置や現在時刻などのプローブ情報を取得し、所定時間間隔(例えば1分間隔)でプローブ情報センタ3へと送信する。尚、プローブカー2にはGPS8や通信装置5を含むナビゲーション装置を搭載することとしても良い。
【0028】
また、プローブ情報センタ3は、センタ側通信装置6と、サーバ(仮想車両位置予測手段、情報提供車両検出手段、経路判定手段、走行経路取得手段)11と、サーバ11に接続された情報記録部としてのプローブ情報DB15と、センタ地図情報DB16とを備える。また、サーバ11は、サーバ11の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU12、並びにCPU12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RAM13、端末車両4からの通信に基づいてプローブ情報DB15に格納されたプローブ情報から端末車両4に対応する仮想車両の走行位置を予測する走行予測処理プログラム(図7、図8参照)等のサーバ11を制御するための各種の制御プログラムが記録されたROM14等の内部記憶装置を備えている。また、CPU12に代えてMPU等を使用することができる。
【0029】
また、プローブ情報DB15は全国を走行する各プローブカー2から所定時間間隔(例えば1分間隔)で通信ネットワーク10を介して送信されるプローブ情報を累積して記憶する記憶手段である。尚、本実施形態においては、プローブ情報DB15の記憶媒体としてハードディスクが使用されるが、磁気ディスク、メモリーカード、磁気テープ、磁気ドラム、CD、MD、DVD、光ディスク、MO、ICカード、光カード等を外部記憶装置として使用することもできる。
【0030】
また、本実施形態に係るプローブ情報センタ3のプローブ情報DB15にはプローブ情報の一つとして全国を走行する各プローブカー2の時刻毎の位置座標を累積的に記録した走行地点テーブル17が格納されている。図4は本実施形態に係る走行地点テーブル17を示した図である。
図4に示すように、走行地点テーブル17にはプローブカー2を特定する識別IDと、各プローブカー2の時刻毎の位置座標とから構成されている。ここで、本実施形態に係る走行予測システム1においてプローブカー2は、搭載されたGPS18によって現在時刻を検出し、更に1分間隔でGPS18によって検出された自車の位置をプローブ情報としてプローブ情報センタ3に対して送信する。
従って、サーバ11は、走行地点テーブル17に基づいて各プローブカー2が過去に走行した経路及び現在走行する経路を特定することが可能となる。
【0031】
また、センタ地図情報DB16は仮想車両の走行位置を算出するのに必要な地図データが記録された記憶手段である。具体的に地図データは、交差点に関する交差点データ、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ等から構成されている。尚、交差点データ、リンクデータ、ノードデータに関しては後に説明するナビゲーション装置20の地図情報DB28(図4参照)に記憶されているものと同一内容であるので、ここではその説明は省略する。
【0032】
次に、図3を用いて走行予測システム1を構成する端末車両4の構成について説明すると、本実施形態に係る端末車両4には端末通信装置7を有するナビゲーション装置20が搭載されている。
図3に示すようにナビゲーション装置20は、自車の現在位置を検出する現在地検出処理部21と、各種のデータが記録されたデータ記録部22と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションECU(経路設定手段、仮想車両位置予測手段)23と、操作者からの操作を受け付ける操作部24と、操作者に対して地図等の情報を表示する液晶ディスプレイ(仮想車両位置表示手段)25と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ26と、プローブ情報センタ3や交通情報センタ等の情報センタとの間で通信を行う端末通信装置7と、から構成されている。また、ナビゲーションECU23には自車の走行速度を検出する車速センサ30が接続される。
【0033】
以下に、ナビゲーション装置20を構成する各構成要素について説明する。
現在地検出処理部21は、GPS31、地磁気センサ32、距離センサ33、ステアリングセンサ34、方位検出部としてのジャイロセンサ35、高度計(図示せず)等からなり、現在の自車の位置、方位、目標物(例えば、交差点)までの距離等を検出することが可能となっている。
【0034】
具体的には、GPS31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り、地球上における自車の現在地及び現在時刻を検出し、地磁気センサ32は、地磁気を測定することによって自車方位を検出し、距離センサ33は、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。ここで、距離センサ33としては、例えば、自車の車輪(図示せず)の回転速度を測定し、測定した回転速度に基づいて距離を検出するセンサ、加速度を測定し、測定した加速度を2回積分して距離を検出するセンサ等を使用することができる。
【0035】
また、ステアリングセンサ34は自車の舵(だ)角を検出する。ここで、ステアリングセンサ34としては、例えば、ステアリングホイール(図示せず)の回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
【0036】
そして、ジャイロセンサ35は自車の旋回角を検出する。ここで、ジャイロセンサ35としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。また、ジャイロセンサ35によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。
【0037】
また、データ記録部22は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク(図示せず)と、ハードディスクに記録された地図情報DB28及び所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド(図示せず)とを備えている。尚、本実施形態においては、データ記録部22の外部記憶装置及び記憶媒体としてハードディスクが使用されるが、ハードディスクのほかに、フレキシブルディスク等の磁気ディスクを外部記憶装置として使用することができる。また、メモリーカード、磁気テープ、磁気ドラム、CD、MD、DVD、光ディスク、MO、ICカード、光カード等を外部記憶装置として使用することもできる。尚、地図情報DB28の詳細については後述する。
【0038】
更に、ナビゲーションECU23は、ナビゲーション装置20の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU41、並びにCPU41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とともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるRAM42、制御用のプログラムのほか、5種類の探索条件で設定された目的地までの経路を探索する経路設定処理プログラム(図5参照)、各探索条件で探索された5本の経路の内、自車が走行する以外の経路を走行すると仮定した仮想車両の走行位置を予測し、液晶ディスプレイ25に表示する走行予測処理プログラム(図7及び図8参照)が記録されたROM43、ROM43から読み出したプログラムを記録するフラッシュメモリ44等の内部記憶装置を備えている。尚、前記RAM42、ROM43、フラッシュメモリ44等としては半導体メモリ、磁気コア等が使用される。そして、演算装置及び制御装置としては、CPU41に代えてMPU等を使用することも可能である。
【0039】
また、本実施形態においては、前記ROM43に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部22に各種のデータが記録されるようになっているが、プログラム、データ等を同じ外部記憶装置、メモリーカード等からプログラム、データ等を読み出して前記フラッシュメモリ44に書き込むこともできる。更に、メモリーカード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。
【0040】
更に、前記ナビゲーションECU23には、操作部24、液晶ディスプレイ25、スピーカ26、端末通信装置7の各周辺装置(アクチュエータ)が電気的に接続されている。
【0041】
操作部24は、案内開始地点としての出発地及び案内終了地点としての目的地を入力する際や探索された複数の経路の候補から希望する経路を選択する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ(図示せず)から構成される。そして、ナビゲーションECU23は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部24としては、キーボード、マウス、バーコードリーダ、遠隔操作用のリモートコントロール装置、ジョイスティック、ライトペン、スタイラスペン等を使用することもできる。更に、液晶ディスプレイ25の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。
【0042】
また、液晶ディスプレイ25には、操作案内、操作メニュー、キーの案内、現在地から目的地までの誘導経路、誘導経路に沿った案内情報、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。更に、本実施形態に係るナビゲーション装置20では、探索された5本の経路の内、自車が走行する経路以外の経路を走行すると仮定した仮想車両の走行位置や仮想車両が目的地までの走行に必要とした所要時間を液晶ディスプレイ25に表示する(図11、図12参照)。尚、液晶ディスプレイ25の代わりに、CRTディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用したり、車両のフロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することも可能である。
【0043】
また、スピーカ26は、ナビゲーションECU23からの指示に基づいて誘導経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスを出力する。ここで、案内される音声ガイダンスとしては、例えば、「300m先の交差点を右方向です。」や「この先の国道○○号線が渋滞しています。」等がある。なお、スピーカ26より出力される音声としては、合成された音声のほかに、各種効果音、予めテープやメモリ等に録音された各種の案内情報を出力することもできる。
【0044】
そして、端末通信装置7は、前記したプローブ情報センタ3から配信された交通情報を受信する他に、交通情報センタ、例えば、VICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)センタ等から送信された渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報を、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ビーコンレシーバである。また、端末通信装置7としては、LAN、WAN、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信系において通信を可能とするネットワーク機器であっても良い。更に、端末通信装置7は前記情報センタからの情報の他に、ニュース、天気予報等の情報から成るFM多重情報を、FM放送局を介してFM多重放送として受信するFM受信機を備える。尚、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。
【0045】
次に、データ記録部22に格納された地図情報DB28について説明する。ここで、地図情報DB28には、経路案内及び地図表示に必要な地図データが記録されており、地図データは、例えば地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、経路を探索するための探索データ、施設に関する施設データ、地点を検索するための検索データ等から構成されている。
【0046】
また、本実施形態において地図データは、道路網の情報量に応じて3層に階層化されている。例えば、レベル1の階層は10km四方のメッシュによって複数に区分された地図データであり、レベル2の階層は20km四方のメッシュによって複数に区分された地図データであり、レベル3の階層は40km四方のメッシュによって複数に区分された地図データである。
そして、下位レベルの階層の地図データは上位レベルの階層の地図データより道路網の情報量がより多く含まれており、例えばレベル3の地図データは高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路、有料道路に関する情報が格納されている。また、レベル2の地図データはレベル3に含まれる道路網に加えて国道や県道等の主要な一般道路に関する情報が格納されている。また、レベル1の地図データはレベル2に含まれる道路網に加えて細街路等のその他全ての一般道に関する詳細な道路網に関する情報が格納されている。
【0047】
更に、下位レベルの階層における地図データのメッシュでは詳細なデータを有する代わりにカバーする範囲が狭く、上位レベルの階層における地図データのメッシュでは粗いデータしか有していない代わりにカバーする範囲が広くなっている。例えば、最下位レベル(レベル1)の階層におけるメッシュでは細街路を含む全ての道路の道路データを有するが市町村範囲しかカバーしておらず、最上位レベル(レベル3)の階層におけるメッシュでは高速道路や有料道路等の道路の道路データしか有していないが日本全国をカバーする。
【0048】
ここで、特に各階層の地図データを構成する地図表示データとしては、各レベル階層の地図データに応じた地図表示を行う為の地図描画情報が記憶される。
【0049】
また、リンクデータとしては、それぞれのレベル階層の地図データにおいて道路を構成する各リンクに関してリンクの属する道路の幅員、勾(こう)配、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所、踏切り等を表すデータが、コーナに関して、曲率半径、交差点、T字路、コーナの入口及び出口等を表すデータが、道路属性に関して、降坂路、登坂路等を表すデータが、道路種別に関して、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路、一般有料道路、有料橋等の有料道路を表すデータがそれぞれ記録される。更に、有料道路に関して、有料道路の入口及び出口の取付道(ランプウェイ)、料金所(インターチェンジ)等に関するデータが記録される。
【0050】
また、ノードデータとしては、それぞれのレベル階層の地図データにおいて道路の分岐点(交差点、T字路等も含む)、各道路に曲率半径等に応じて所定の距離ごとに設定されたノード点の座標(位置)、ノードが交差点に対応するノードであるか等を表すノード属性、ノードに接続するリンクのリンク番号のリストである接続リンク番号リスト、ノードにリンクを介して隣接するノードのノード番号のリストである隣接ノード番号リスト、各ノード点の高さ(高度)等に関するデータ等が記録される。
【0051】
また、探索データとしては、それぞれのレベル階層の地図データにおいて設定された目的地までの経路を探索及び表示する際に使用されるデータについて記録されており、ノードを通過する際のコスト(以下、ノードコストという)や道路を構成するリンクのコスト(以下、リンクコストという)からなる探索コストを算出する為に使用するコストデータ、リンクを通過するのに必要な旅行時間、経路探索により選択された経路を液晶ディスプレイ25の地図上に表示するための経路表示データ等から構成されている。
ここで、ノードコストは交差点に対応するノードに対して基本的に設定されており、本実施形態に係るナビゲーション装置20では、信号の有無や交差点を通過する際の自車の走行経路(即ち直進、右折及び左折の種類)によってその値が決定される。
また、リンクコストは、有料道路を走行することを優先する「有料道路優先」、有料道路以外の一般道路を走行することを優先する「一般道路優先」、目的地までの走行距離が短くなることを優先する「距離優先」、目的地までの所要時間が短くなることを優先する「推奨ルート」、推奨ルートで探索された経路と異なる経路で目的地までの所要時間が短くなることを優先する「別ルート」の5つの探索条件毎に、リンクを構成する道路属性や道路種別、道路幅、車線数、リンク長さに加え、VICSからの渋滞情報等の交通情報に関するデータを用いて算出される。
【0052】
また、施設データとしては、各地域のホテル、病院、ガソリンスタンド、駐車場、観光施設、インターチェンジ、レストラン、サービスエリア等の建物に関するデータが建物を特定する施設IDとともに記録される。なお、前記地図情報DB28には、所定の情報をナビゲーション装置20のスピーカ26によって出力するための音声出力データも記録される。
【0053】
そして、ナビゲーションECU23は、現在地(出発地)から目的地までの距離が短距離(例えば、3km程度)の経路探索の場合には、現在地周辺の最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュのみを使用して経路を探索する。
また、現在地から目的地までの距離が中距離(例えば、50km程度)の経路探索の場合には、現在地及び目的地周辺については最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュを使用し、前記レベル1の地図データのメッシュに隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュを使用して経路を探索する。
更に、現在地から目的地までの距離が長距離(例えば、300km程度)の経路探索の場合には、現在地及び目的地周辺の最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュを使用し、前記レベル1の地図データのメッシュに隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュを使用し、前記レベル2の地図データのメッシュに隣接するエリアは最上層の地図データであるレベル3の地図データのメッシュを使用して経路を探索する。それによって、経路の探索の為の演算量を抑えることができ、経路探索に必要な時間を短縮することができる。
【0054】
また、ナビゲーションECU23が経路を探索する際には、地図データにおける探索データ中の道路データを調査して、5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索に使用されるメッシュに含まれる道路(リンク及びノード)についての探索コスト(ノードコスト及びリンクコスト)を計算して、経路を探索する。具体的には、出発地側及び目的地側から経路の探索が行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、即ち、コスト加算値が算出される。その結果、各探索条件でそれぞれコストが最も小さい経路(ただし、「別ルート」の探索条件については「推奨ルート」の探索条件で探索した結果での2番目に小さい経路)を計5本選択し、その後に利用者によって選択された一の経路を誘導経路として設定する。
【0055】
また、これら地図情報DB28の内容は、DVDや外部に接続したメモリーカード等の記録媒体から情報を転送すること、又は特定の情報センタ等から端末通信装置7を介して情報をダウンロードすること等によって更新される。
【0056】
続いて、前記構成を有する本実施形態に係る走行予測システム1を構成する端末車両4のナビゲーションECU23が実行する経路設定処理プログラムについて図5に基づき説明する。図5は本実施形態に係る走行予測システム1における経路設定処理プログラムのフローチャートである。ここで、経路設定処理プログラムは、自車両の現在位置である出発地から目的地までの経路を各探索条件で探索し、経路を設定するプログラムである。尚、図5にフローチャートで示されるプログラムはナビゲーションECU23が備えているROM43やRAM42に記憶されており、イグニションがONされた後にCPU41により所定間隔毎(例えば4ms毎)で実行される。
【0057】
先ず、経路設定処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU41は、操作部24の操作情報に基づいて利用者によって目的地を設定する操作又は既に設定された目的地を変更する操作が行われたか否かを判定する。
そして、利用者によって目的地を設定する操作又は既に設定された目的地を変更する操作が行われたと判定した場合(S1:YES)には、S2へと移行して操作部24で入力された地点を新たな目的地として設定する。一方、目的地を設定する操作及び既に設定された目的地を変更する操作が行われていないと判定した場合(S1:NO)には、当該経路設定処理プログラムを終了する。
【0058】
次にS3では、現在地検出処理部21の検出結果に基づいて自車の現在位置を検出する。そして、S4では5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索コストを計算し、自車の現在位置である出発地から前記S2で設定された目的地までの経路の探索処理を行う。尚、上記S4が経路設定手段の処理に相当する。
【0059】
具体的にナビゲーションECU23による経路の探索処理について説明すると、先ず、地図データにおける探索データ中の道路データを調査して、5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索に使用されるメッシュに含まれる道路(リンク及びノード)についての探索コスト(ノードコスト及びリンクコスト)を計算する。その後、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、即ち、コスト加算値が算出される。その結果、各探索条件でそれぞれコストが最も小さい経路(ただし、「別ルート」の探索条件については「推奨ルート」の探索条件で探索した結果での2番目に小さい経路)を計5本選択する。その後、選択された各経路を液晶ディスプレイ25に対して表示する。
【0060】
ここで、図6は前記S4の経路の探索処理によって探索された5本の経路を液晶ディスプレイ25に対して示した経路表示画面51の図である。
図6に示すように、経路表示画面51は、自車の現在位置である出発地の位置を示す出発地マーク52と、前記S2で設定された目的地の位置を示す目的地マーク53と、出発地から目的地までを案内する経路54〜58とが地図上に表示されることによって構成される。
ここで、第1の経路54は有料道路を走行することを優先する「有料道路優先」の探索条件で探索された経路である。また、第2の経路55は有料道路以外の一般道路を走行することを優先する「一般道路優先」の探索条件で探索された経路である。また、第3の経路56は目的地までの走行距離が短くなることを優先する「距離優先」の探索条件で探索された経路である。また、第4の経路57は目的地までの所要時間が短くなることを優先する「推奨ルート」の探索条件で探索された経路である。また、第5の経路58は推奨ルートで探索された経路と異なる経路で目的地までの所要時間が短くなることを優先する「別ルート」の探索条件で探索された経路である。
そして、利用者は経路表示画面51に表示された経路54〜58を参照することによって、各探索条件で探索されたそれぞれの経路を容易に把握することが可能となる。
【0061】
続いて、S5では前記S4の経路の探索処理で探索された5本の経路から誘導経路とする経路を選択する。具体的には、経路表示画面51を参照した利用者の操作部24の操作に基づいて選択される。
その後、S6でCPU41は、選択された経路を自車の走行する経路として誘導経路に設定する。そして、設定された誘導経路に従って液晶ディスプレイ25に誘導経路を表示するとともに、液晶ディスプレイ25の表示とスピーカ26から出力する音声により、利用者に対して経路の案内を行う。
【0062】
次に、走行予測システム1において端末車両4のナビゲーションECU23及びプローブ情報センタ3のサーバ11が実行する走行予測処理プログラムについて図7及び図8に基づき説明する。図7及び図8は本実施形態に係る走行予測システムにおける走行予測処理プログラムのフローチャートである。ここで、走行予測処理プログラムは、前記した経路設定処理プログラム(図5参照)によって探索された5本の経路の内、自車が走行する以外の経路(誘導経路に設定されなかった経路)を走行すると仮定した仮想車両の走行位置を予測し、液晶ディスプレイ25に表示するプログラムである。また、走行予測処理プログラムは探索された5本の経路の内、自車が走行しない4本の経路を対象にして、それぞれ同様の処理が実行される。即ち、4本の経路のそれそれについて走行予測処理プログラムにより仮想車両の走行位置が予測され、その走行位置が液晶ディスプレイ25に表示される。尚、以下の図7及び図8にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置20が備えているRAM42やROM43、又はサーバ11が備えているRAM13やROM14に記憶されており、CPU41或いはCPU12により実行される。
【0063】
先ず、図7及び図8に基づいてナビゲーション装置20のCPU41が実行する走行予測処理プログラムについて説明する。S11においては、CPU41は自車の現在位置が地図情報DB28に記録された地図データ上で特定されているか否か、即ちマップマッチングしているか否かが判定される。
【0064】
そして、自車位置がマッチングしている(S11:YES)と判定された場合には、続いて前記経路設定処理プログラム(図5参照)によって誘導経路が設定されており、且つ自車が走行を開始することによって設定された誘導経路に沿った経路案内が開始されたか否かが判定される(S12)。
【0065】
その結果、経路案内が開始されたと判定された場合(S12:YES)には、S13へと移行する。一方、自車位置がマッチングしていないと判定された場合(S11:NO)、誘導経路が設定されていないと判定された場合、及び自車が走行を開始しておらず経路案内が開始されていないと判定された場合(S12:NO)には、当該走行予測処理プログラムを終了する。
【0066】
S13では、CPU41は前記S4での経路の探索処理において5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索された5本の経路の内、自車が走行する以外のいずれかの経路(例えば、「一般道路優先」の探索条件で探索された経路)に関する情報と、前記S5で誘導経路に設定された経路(例えば、「距離優先」の探索条件で探索された経路)に関する経路情報を端末通信装置7によりプローブ情報センタ3に対して送信する。
【0067】
次に、S14では現在地検出処理部21によって検出した自車両の現在位置から仮想車両の走行位置を算出し、自車両と仮想車両の現在位置(走行位置)をそれぞれ液晶ディスプレイ25に表示する(S15)。尚、具体的にS14の処理では、同一リンクを自車両と仮想車両が走行すると判定されるので、自車の現在位置と同一地点を仮想車両の位置と予測する。
【0068】
そして、S15では仮想車両の走行位置を予測する対象となる経路、即ち、前記S13で経路情報が送信された経路が、自車が現在走行する誘導経路に対して異なる方向へと分岐したか否かが判定される。その結果、異なる方向へ分岐していないと判定された場合(S15:NO)、即ち、自車が現在走行する経路と同一のリンクを仮想車両が走行すると判定された場合には、継続して自車の現在位置を仮想車両の走行位置と予測する(S14)。
【0069】
一方、自車が現在走行する誘導経路に対して異なる方向へと分岐していると判定された場合(S16:YES)には、自車両がその分岐点に到達した時点で、仮想車両の位置情報(即ち、自車両の位置情報)を端末通信装置7によりプローブ情報センタ3に対して送信する。
【0070】
その後、S18ではプローブ情報センタ3からプローブカー2の位置情報に基づいて算出された仮想車両の位置情報を端末通信装置7により受信する。そして、受信した仮想車両の位置情報に基づいて、自車両と仮想車両の現在位置(走行位置)をそれぞれ液晶ディスプレイ25に表示する(S19)。
【0071】
また、S20ではプローブ情報センタ3から仮想車両が走行する道路種別(例えば、高速道路、一般道路等)に基づいて算出された仮想車両の位置情報を端末通信装置7により受信する。そして、受信した仮想車両の位置情報に基づいて、端末車両4(自車両)と仮想車両の現在位置(走行位置)をそれぞれ液晶ディスプレイ25に表示する(S21)。
【0072】
ここで、図9及び図10は前記S15、S19及びS21で液晶ディスプレイ25に表示され、端末車両4(自車両)と仮想車両の走行位置を経路上で特定した走行案内画面61の一例を示した図である。走行案内画面61は、出発地の位置を示す出発地マーク62と、目的地の位置を示す目的地マーク63と、出発地から目的地までを案内する経路64〜68と、誘導経路(図9及び図10では「距離優先」の探索条件で探索された経路66)を走行する自車両の現在位置を示す自車マーク69と、誘導経路以外の経路を走行する仮想車両の現在位置を示す仮想マーク70〜73とが地図上に表示されることによって構成される。
ここで、例えば、誘導経路に設定された経路が「距離優先」の探索条件で探索された経路66であった場合には、「一般道路優先」で探索された経路65とは範囲Xで経路が同一のリンクとなる。従って、図9に示すように前記S14の処理により自車マーク69と経路65を走行する仮想車両の仮想マーク70とが同一位置に重なって表示されることとなる。一方、範囲Xを通過した後は、図10に示すようにプローブ情報センタ3によってプローブカー2の位置情報又は道路種別によって算出された仮想車両の位置が仮想マーク70により表示される。
【0073】
次に、S22ではCPU41は、仮想車両又は自車両が目的地へと到達したことをプローブ情報センタ3から端末通信装置7により受信する。その後、S23では自車両及び仮想車両が経路を走行するのに必要であった所要時間、又は自車両が目的地に到達した時点で目的地に到達していない仮想車両が目的地に到達するまでに必要な残りの所要時間を液晶ディスプレイ25に表示する。
【0074】
ここで、図11及び図12は前記S23で液晶ディスプレイ25に表示され、端末車両4(自車両)及び仮想車両が経路を走行するのに必要となった所要時間又は残りの所要時間を表示した経路比較画面81の一例を示した図である。経路比較画面81は、5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)で探索された各経路を所要時間が短時間であった順に一覧に示したものであり、所要時間の短い順位を示した経路順位82と、経路の探索条件を示した経路種類83と、自車両及び仮想車両が経路を走行するのに必要な所要時間84と、自車両が誘導経路に設定した経路を特定する特定マーク85から構成される。
【0075】
例えば、図11及び図12では「推奨ルート」、「有料道路優先」、「距離優先」、「一般道路優先」、「別ルート」の順に自車両又は仮想車両が目的地へと到達し、自車両が実際に走行した「距離優先」の経路は3番目に所要時間の少なかった経路であることを示している。
ここで、所要時間84は自車両が走行した誘導経路に関しては自車両の出発点の出発時と目的地への到着時にGPS31によって検出された現在時刻から算出される。一方、仮想車両が走行した経路に関しては、自車両の出発点の出発時と前記走行予測処理プログラムにおいてシミュレートされた仮想車両が目的地へと到着した到着時に同じくGPS31によって検出された現在時刻から算出される。ただし、自車両が仮想車両より早く到着した場合には、その時点の仮想車両の現在位置から目的地までの残距離を算出し、高速道路であれば60km/h、一般道路であれば30km/hで走行するものとして仮想車両の目的地までの残りの所要時間を算出する。尚、道路種別のみから算出するのではなく、端末車両4の利用者が設定した走行速度やVICS等から取得した交通情報に基づいて設定された走行速度で仮想車両が走行するものとして算出しても良い。
【0076】
そして、自車両が目的地へと到達した時点で目的地へと到達していない経路の所要時間(図11及び図12では「一般道路優先」、「別ルート」の経路の所要時間)については、図11に示すように自車両の走行した経路の所要時間(図11では「距離優先」の経路の所要時間)に対して、算出された残りの所要時間を加えたものを表示するようにしても良い。また、図12に示すように、算出された残り所要時間のみを表示するようにしても良い。
そして、利用者は経路比較画面81を参照することにより、自車の選択した経路が適切であったか否かを確認することが可能となり、次回以降の選択へ反映させることができる。
【0077】
次に、図7及び図8に基づいてサーバ11のCPU12が実行する走行予測処理プログラムについて説明する。先ずS101においては、CPU12は前記S13で端末車両4から送信された経路情報をセンタ側通信装置6により受信し、プローブ情報DB15に記憶する。
【0078】
次に、S102においてCPU12は、前記S17で端末車両4から送信された仮想車両の現在位置情報をセンタ側通信装置6により受信する。そして、センタ地図情報DB16に記憶された地図データに基づいて仮想車両の位置をマップマッチングし、その仮想車両の位置から所定範囲内(本実施形態では半径100m以内)を走行するプローブカー2をプローブ情報DB15の走行地点テーブル17に基づいて検索する(S103)。尚、S103が情報提供車両検出手段の処理に相当する。
【0079】
その後、S104でCPU12は、前記S103の検索結果に基づいて所定範囲内を走行するプローブカー2があるか否かが判定され、更に、所定範囲内を走行するプローブカー2があると判定された場合(S104:YES)には、その対象となるプローブカー2が複数あるか否かが判定される(S105)。
一方、所定範囲内を走行するプローブカー2がないと判定された場合(S104:NO)には、S111へと移行し、後述のように道路種別に基づいて仮想車両の走行位置が予測される。尚、上記S104が存在判定手段の処理に相当する。
【0080】
そして、前記S105により対象となるプローブカー2が複数あると判定された場合(S105:YES)には、対象となる各プローブカー2から搭載されたナビゲーション装置において設定された誘導経路の経路情報をプローブカー2との通信によって取得する。そして、各プローブカー2で設定されている誘導経路と、前記S101で受信した仮想経路が走行する経路とを比較し、最も一致していると判定された経路を誘導経路とするプローブカー2を特定する。
尚、何れのプローブカー2にも誘導経路が設定されていないと判定された場合には、仮想車両の現在位置に最も近い位置を走行するプローブカー2を特定する。
一方、前記S105において対象となるプローブカー2が一台しかないと判定された場合(S105:NO)には、S107へと移行する。尚、S106が走行経路取得手段の処理に相当する。
【0081】
その後、S107では所定範囲内に位置するプローブカー2(複数ある場合にはS106で特定されたプローブカー2)の現在位置に基づいて仮想車両の走行位置の算出を開始する。具体的にはプローブカー2の現在位置と同一地点を仮想車両の現在位置と予測する。
その後、CPU12は前記S107で算出された仮想車両の位置情報を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する(S108)。そして、送信された端末車両4は前記したように仮想車両の位置を走行案内画面61に表示する(図10参照)。
【0082】
ここで、図13を用いて前記S107における仮想車両の走行位置の算出方法について説明する。図13に示すように、路面91上の所定地点に仮想車両92が位置することを算出された状態で、且つ半径100m以内をプローブカー93が走行していることが検出された場合には、以降においてプローブカー93の走行位置を仮想車両の走行位置として算出する。
尚、図13に示すようにプローブカー93が仮想車両92の前方80mで検出された場合には、以降においてプローブカー93の走行位置でなくプローブカー93の走行位置から80m前方の位置を仮想車両の走行位置として算出することとしても良い。
【0083】
S109では、前記S107で算出された仮想車両の位置と、端末車両4からから送信された端末車両4の現在位置とに基づいて、仮想車両又は端末車両4(自車両)が目的地へと到達したか否かが判定される。そして、仮想車両又は端末車両4が目的地へと到達したと判定された場合(S109:YES)にはS114へと移行し、目的地に到達した旨を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する。
【0084】
一方、仮想車両及び端末車両4が目的地へと到達していないと判定された場合(S109:NO)には、続いて、CPU12は前記S107において仮想車両の位置を算出する算出対象となっているプローブカー2(図13ではプローブカー93)が仮想車両の走行する経路から外れたか否かが判定される(S110)。尚、S110が経路判定手段の処理に相当する。
【0085】
その結果、経路から外れていないと判定された場合(S110:NO)には、S107へと戻り、継続して対象となっているプローブカー2から仮想車両の走行位置を算出する。
【0086】
それに対し、プローブカー2が仮想車両の走行する経路から外れたと判定された場合(S110:YES)には、プローブカー2が経路を外れた地点から仮想車両が現在位置する道路の道路種別に基づいて、仮想車両の位置の算出を開始する(S111)。具体的に、仮想車両が現在位置する道路が高速道路であれば60km/h、一般道路であれば30km/hで走行するものとして仮想車両の位置を算出する。尚、道路種別のみから算出するのではなく、端末車両4の利用者が設定した走行速度やVICS等から取得した交通情報に基づいて設定された走行速度で仮想車両が走行するものとして算出しても良い。
その後、CPU12は前記S111で算出された仮想車両の位置情報を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する(S112)。そして、送信された端末車両4は前記したように仮想車両の位置を走行案内画面61に表示する(図10参照)尚、上記S14、S107、S111が経路設定手段の処理に相当する。
【0087】
ここで、図14を用いて前記S111における仮想車両の走行位置の算出方法について説明する。図14に示すように、路面91上の所定地点に仮想車両92が位置することを算出された状態で、対象となっていたプローブカー93が矢印94方向へと走行し、仮想車両92の走行する経路を外れた場合には、以降において路面91の道路種別に応じた走行速度で経路を走行するように仮想車両92の走行位置を算出する。
【0088】
次に、S113では、前記S111で算出された仮想車両の位置と、端末車両4からから送信された端末車両4の現在位置とに基づいて、仮想車両又は端末車両4(自車両)が目的地へと到達したか否かが判定される。そして、仮想車両又は端末車両4が目的地へと到達したと判定された場合(S113:YES)にはS114へと移行し、目的地に到達した旨を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する。
【0089】
一方、仮想車両及び端末車両4が目的地へと到達していないと判定された場合(S113:NO)には、S103へと戻り、仮想車両の所定範囲内(本実施形態では半径100m以内)を走行する新たなプローブカー2をプローブ情報DB15の走行地点テーブル17に基づいて検索する。
【0090】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る走行予測システム1では、出発地点から目的地点までの経路が各探索条件に基づいて探索され(S4)、探索された経路の内、自車が走行しない経路以外を自車と同一タイミングで走行開始したと仮定した仮想車両の位置を、仮想車両の所定範囲内を走行するプローブカー2の位置情報に基づいて予測する(S14、S107、S111)ので、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、路上を実際に走行する車両からのリアルタイムの情報に基づいて正確に予測することが可能となる。そして、仮想車両の予測結果に基づいて、目的地までの経路の選択を行う際に利用者が最適な経路の選択を行うことができる。
また、プローブカー2が仮想車両の走行する経路から外れたと判定された場合(S110:YES)に、仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たなプローブカー2の検出を行う(S103)ので、複数のプローブカー2の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われるプローブカー2に切り換えて情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
また、所定範囲内をプローブカー2が走行していないと判定された場合(S104:NO)に、仮想車両が走行する道路種別に基づく所定の速度(高速道路は60km/h、一般道路は30km/h)で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測する(S111)ので、仮想車両の位置を予測するのに適当なプローブカー2が存在しない場合であっても、仮想車両の走行する経路に応じたより正確な位置の予測を行うことが可能となる。
また、所定範囲内を複数のプローブカー2が走行していると判定された場合(S105:YES)に、複数のプローブカー2の内、プローブカーが設定している誘導経路が仮想車両の走行する経路と最も一致するプローブカー2の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測するので、複数のプローブカー2の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われるプローブカー2を選別して情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
更に、仮想車両の位置を液晶ディスプレイ25において表示する(S15、S19、S21)ので、利用者は仮想車両の位置の予測結果を参照し、次回以降に目的地までの経路の選択を行う際に利用者の望む最適な経路の選択を行うことができる。
【0091】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、仮想車両の所定範囲内を走行するプローブカー2が検出できなかった場合(S104:NO)には、プローブ情報センタ3のサーバ11によって道路種別に応じた走行速度で経路を走行する仮想車両の位置を算出する(S111)こととしているが、その場合には端末車両4のナビゲーション装置20によって仮想車両の位置の算出を行っても良い。
また、本実施形態では、自車の走行する誘導経路と仮想車両が走行する経路が同一のリンクであった場合(S16:NO)には、端末車両4のナビゲーション装置20によって仮想車両の位置が算出される(S14)こととしているが、その場合にはプローブ情報センタ3のサーバ11によって仮想車両の位置の算出を行っても良い。
【0092】
また、本実施形態では異なる5つの探索条件で探索された経路の内、自車が走行しないと判定された経路を走行する仮想車両の位置を算出することとしているが、利用者が設定した経路のみを走行する仮想車両の位置を算出することとしても良い。また、端末車両4を走行させない場合であっても、仮想車両のみを所定のタイミングで出発地から走行を開始させたと仮定して、その位置を算出するようにしても良い。
【0093】
また、本実施形態ではプローブカー2から送信されたプローブ情報を、プローブ情報センタ3を介して端末車両4に配信することとしているが、車車間の通信によってプローブ情報を直接に端末車両4へ送信するようにしても良い。尚、その場合においては前記S101〜S114の処理は端末車両4側で行うように構成することが望ましい。
【0094】
また、プローブカー2が自車の現在位置と現在時刻をプローブ情報センタ3に対して送信するタイミングを所定時間間隔(本実施形態では1分間隔)でなく、所定距離間隔(例えば100m間隔)にしても良い。更に、ノードを通過する毎に送信することとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【図1】本実施形態に係る走行予測システムの概略構成図である。
【図2】本実施形態に係る走行予測システムの特にプローブ情報センタの構成について示したブロック図である。
【図3】本実施形態に係る走行予測システムの特に端末車両の構成について示したブロック図である。
【図4】本実施形態に係る走行地点テーブルを示した図である。
【図5】本実施形態に係る走行予測システムにおける経路設定処理プログラムのフローチャートである。
【図6】経路探索処理によって探索された5本の経路を液晶ディスプレイに示した経路表示画面の図である。
【図7】本実施形態に係る走行予測システムにおける走行予測処理プログラムのフローチャートである。
【図8】本実施形態に係る走行予測システムにおける走行予測処理プログラムのフローチャートである。
【図9】自車両と仮想車両の走行位置を経路上で特定した走行案内画面の一例を示した図である。
【図10】自車両と仮想車両の走行位置を経路上で特定した走行案内画面の一例を示した図である。
【図11】自車及び仮想車両が経路を走行するのに必要となった所要時間又は残りの所要時間を表示した経路比較画面の一例を図である。
【図12】自車及び仮想車両が経路を走行するのに必要となった所要時間又は残りの所要時間を表示した経路比較画面の一例を図である。
【図13】ステップ107における仮想車両の走行位置の算出方法について説明した説明図である。
【図14】ステップ111における仮想車両の走行位置の算出方法について説明した説明図である。
【符号の説明】
【0096】
1 走行予測システム
2 プローブカー
3 プローブ情報センタ
4 端末車両
7 端末通信装置
11 サーバ
12 CPU
13 RAM
14 ROM
15 プローブ情報DB
21 現在地検出処理部
23 ナビゲーションECU
25 液晶ディスプレイ
41 CPU
42 RAM
43 ROM
【技術分野】
【0001】
本発明は、所定の出発地から目的地までの経路を走行すると仮定した仮想車両の現在時刻の位置を予測する走行予測システムに関し、特に、走行中の情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することにより、仮想車両の正確な位置の予測を可能とした走行予測システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、車両の走行案内を行い、運転者が所望の目的地に容易に到着できるようにしたナビゲーション装置が車両に搭載されていることが多い。ここで、ナビゲーション装置とは、GPS受信機などにより自車の現在位置を検出し、その現在位置に対応する地図データをDVD−ROMやHDDなどの記録媒体またはネットワークを通じて取得して液晶モニタに表示することが可能な装置である。そして、表示された地図画像に対して車両位置マークを重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させることにより、車両が現在どこを走行しているのかを示す。
【0003】
一方、ナビゲーション装置には、所望する目的地を入力すると、自車位置から目的地までの最適経路を探索する経路探索機能を備えており、現在地から目的地に至る誘導経路を時間最短、距離最短、料金最小等の各種条件に基づいて探索して利用者に提示する機能を有している。そして、複数の経路が候補として探索された場合には、利用者の経路選択の判断基準の一つとして、探索された各経路において現在地から目的地までの所要時間を算出して利用者に提示したり、経路に対して仮想車両を走行させたシミュレーションを行い、そのシミュレーション結果を利用者に提示することが行われている。
例えば、2004−245609号公報には、自車両の走行履歴データと他車両の走行履歴データと自車両の過去の走行実績データと仮想速度に基づいて算出される算出走行データとを用いて、ルート設定手段により設定された別ルート上を走行する仮想車両の現在位置を算出し、算出された仮想車両の現在位置に合わせて別ルート上に仮想車両マークを表示するナビゲーション装置について記載されている。
【特許文献1】特開2004−245609号公報(第4頁〜第7頁、図4)
【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、現在地から目的地までの所要時間を算出し表示するのみでは、利用者に提示される所要時間について、現在の交通状況が全く考慮されておらず、あくまでも所定の速度で走行した場合を想定した予想時間でしかない。そのため、実際に走行してみると、そのときの交通状況によっては予想時間と実際とで大きな誤差が生じてしまうことがある。
一方、前記特許文献1に記載のナビゲーション装置のように、仮想車両の位置を算出して表示する場合についても、過去の走行データに基づいて仮想車両の位置を算出するので、過去の走行データと実際の車両の走行との間で誤差が生じる場合が多く、正確に経路の走行をシミュレートすることができなかった。
従って、利用者が所要時間やシミュレーション結果を参照して誘導経路設定時に適切なルート(例えば最短時間に到着するルート)を選択しても、実際に走行した結果において選択したルートが最も適切なルートであるとは限らなかった。
【0005】
また、近年においては、より正確な自車周囲の交通状況を把握する為に、プローブカーと呼ばれる実際に路面を走行する車両からリアルタイムで車両の情報や周辺環境に関する情報(プローブ情報)を取得し、取得したプローブ情報に基づいて、より正確な交通状況の把握を行うことが行われている。そこで、上記プローブカーのような実際に路面を走行する車両から提供されたリアルタイムの情報を用いることによって、仮想車両の走行をより正確にシミュレートすることが有効であると考えられる。
【0006】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置を正確に予測することが可能となり、経路の選択を行う際において利用者が最適な経路の選択を行うことを可能とした走行予測システ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】
前記目的を達成するため本願の請求項1に係る走行予測システム(1)は、所定の出発地点から所定の目的地点までの走行経路(64〜68)を設定する経路設定手段(23)と、前記出発地点を出発し、前記走行経路を走行すると仮定した仮想車両の現在時刻の位置を予測する仮想車両位置予測手段(11、23)と、を有する走行予測システムにおいて、前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する情報提供車両(2)を検出する情報提供車両検出手段(11)と、前記情報提供車両検出手段によって検出された前記情報提供車両の位置情報を受信する情報受信手段(7)と、を有し、前記仮想車両位置予測手段は、前記情報受信手段により受信した前記情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
ここで、「情報提供車両」とは、取得したプローブ情報を情報センタを介して配信するプローブカーの他、他車両に対して直接情報の送信を行う通信手段を有する車両でも良い。
【0008】
また、請求項2に係る走行予測システム(1)は、請求項1に記載の走行予測システムにおいて、前記情報受信手段(7)により位置情報を受信する前記情報提供車両(2)が前記走行経路(64〜68)から外れたか否かを判定する経路判定手段(11)を有し、前記経路判定手段により前記走行経路から外れたと判定された場合に、前記情報提供車両検出手段(11)は前記仮想車両位置予測手段(11、23)によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たな情報提供車両を検出することを特徴とする。
【0009】
また、請求項3に係る走行予測システム(1)は、請求項1又は請求項2に記載の走行予測システムにおいて、前記情報提供車両検出手段(11)の検出結果に基づいて前記所定範囲内を情報提供車両(2)が走行しているか否かを判定する存在判定手段(11)を有し、前記仮想車両位置予測手段(11、23)は前記存在判定手段によって前記所定範囲内を情報提供車両が走行していないと判定された場合に、前記走行経路に基づく所定の速度で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
【0010】
また、請求項4に係る走行予測システム(1)は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の走行予測システムにおいて、前記情報提供車両(2)が走行する予定の走行予定経路を取得する走行経路取得手段(11)を有し、前記情報提供車両検出手段(11)によって前記所定範囲内を複数の情報提供車両が走行していると判定された場合に、前記仮想車両位置予測手段(11、23)は複数の情報提供車両の内、前記走行予定経路が前記走行経路と最も一致する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
【0011】
また、請求項5に係る走行予測システム(1)は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の走行予測システムにおいて、前記仮想車両位置予測手段(11、23)によって予測された仮想車両の位置を表示する仮想車両位置表示手段(25)を有することを特徴とする。
【0012】
更に、請求項6に係る走行予測システム(1)は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の走行予測システムにおいて、前記経路設定手段(23)は所定の出発地点から所定の目的地点までの複数本の走行経路(64〜68)を設定し、前記仮想車両位置予測手段(11、23)は前記経路設定手段で設定されたいずれかの走行経路を自車が走行する場合に、自車が前記出発地点を出発した同一のタイミングで出発地点を出発するとともに自車が走行する以外の一又は複数の走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置を予測することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
前記構成を有する請求項1の走行予測システムでは、所定の出発地点から所定の目的地点までの走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置の所定範囲内を走行する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測するので、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、路上を実際に走行する車両からのリアルタイムの情報に基づいて正確に予測することが可能となる。そして、仮想車両の予測結果に基づいて、目的地までの経路の選択を行う際に利用者が最適な経路の選択を行うことができる。
【0014】
また、請求項2の走行予測システムでは、情報提供車両が走行経路から外れたと判定された場合に、仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たな情報提供車両の検出を行うので、複数の情報提供車両の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われる情報提供車両に切り換えて情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
【0015】
また、請求項3の走行予測システムでは、所定範囲内を情報提供車両が走行していないと判定された場合に、仮想車両が走行する走行経路に基づく所定の速度で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測するので、仮想車両の位置を予測するのに適当な情報提供車両が存在しない場合であっても、仮想車両の走行する経路に応じたより正確な位置の予測を行うことが可能となる。
【0016】
また、請求項4の走行予測システムでは、所定範囲内を複数の情報提供車両が走行していると判定された場合に、複数の情報提供車両の内、情報提供車両が走行する走行予定経路が仮想車両の走行経路と最も一致する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測するので、複数の情報提供車両の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われる情報提供車両を選別して情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
【0017】
また、請求項5の走行予測システムでは、予測された仮想車両の位置を表示するので、利用者は仮想車両の位置の予測結果を参照し、目的地までの経路の選択を行う際に利用者の望む最適な経路の選択を行うことができる。
【0018】
更に、請求項6の走行予測システムでは、自車が前記出発地点を出発した同一のタイミングで出発地点を出発するとともに自車が走行する以外の一又は複数の走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置を予測するので、利用者は自らが選択しなかった経路を仮に走行した場合に、どのような走行結果となったのかを予測された仮想車両の位置に基づいて認識することが可能となる。従って、次回以降に目的地までの経路の選択を行う際に利用者の望む最適な経路の選択を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明に係る走行予測システムについて具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係る走行予測システム1の概略構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係る走行予測システム1の概略構成図である。
【0020】
図1に示すように、本実施形態に係る走行予測システム1は、路面上を走行するとともにプローブ情報を取得する複数のプローブカー(情報提供車両)2と、プローブカー2から送信されたプローブ情報を受信して蓄積するとともに蓄積されたプローブ情報から交通情報(本実施形態では仮想車両の走行位置を含む)を作成するプローブ情報センタ3と、プローブ情報センタ3から配信された交通情報を利用する利用者端末である端末車両4とから基本的に構成されている。
そして、プローブカー2とプローブ情報センタ3は、プローブカー2に設けられた通信装置5と、プローブ情報センタ3に設けられたセンタ側通信装置6とによって相互に情報通信が可能となっている。また、プローブ情報センタ3と端末車両4は、センタ側通信装置6と端末車両4に設けられた端末通信装置(情報受信手段)7とによって相互に情報通信が可能となっている。
【0021】
ここで、通信装置5は、通信ネットワーク10(図2参照)を介してプローブ情報をプローブ情報センタ3に送信する通信手段であり、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ビーコンレシーバである。また、通信装置5としては、LAN、WAN、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信系において通信を可能とするネットワーク機器であっても良い。
そして、プローブカー2が取得し、通信装置5を介して送信するプローブ情報としては、例えば、自車両の現在位置、ナビゲーション装置で設定している目的地、シフトレバーの位置、ステアリングの角度、アクセルの開度、ブレーキ圧、エンジンオイル等の残量、燃料の残量、シートベルト装着状況、自車両の速度、自車両の進行方向、自車両の走行距離、ワイパーの動作状況、ウィンカの状態、現在時刻等がある。尚、プローブ情報としては車両によって取得可能な情報であれば、車両自身の情報以外にも車両の周辺環境に関する情報でも良く、例えば車両の前方又は後方に設置されたカメラで撮像した画像や、ミリ波レーダで検出した前方車両までの距離や前方車両の車速に関する情報も含めることができる。
【0022】
また、センタ側通信装置6は、通信ネットワーク10(図2参照)を介してプローブカー2からプローブ情報を受信するとともに、蓄積されたプローブ情報から作成された交通情報を端末車両4に送信する通信手段である。
【0023】
更に、端末通信装置7は、通信ネットワーク10(図2参照)を介してプローブ情報センタ3から端末車両4へと送信された必要な交通情報を受信する通信手段である。
【0024】
尚、本実施形態ではプローブカー2と端末車両4とを異なる種別の車両として区分して説明しているが、端末車両4はプローブカー2としても用いることも可能であり、また、プローブカー2は端末車両4としても用いることも可能である。更に、端末車両4の代わりに携帯電話機、PDA、パーソナルコンピュータ等の情報端末を用いることも可能である。
【0025】
次に、本実施形態に係る走行予測システム1の具体的な構成について図2及び図3を用いて説明する。図2は本実施形態に係る走行予測システム1の特にプローブ情報センタ3の構成について示したブロック図、図3は本実施形態に係る走行予測システム1の特に端末車両4の構成について示したブロック図である。
【0026】
図2に示すように、走行予測システム1はプローブカー2と、プローブ情報センタ3と、端末車両4と、通信ネットワーク10とから構成される。そして、プローブカー2とプローブ情報センタ3と端末車両4は、通信ネットワーク10を介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されている。
【0027】
ここで、プローブカー2にはGPS8が設置されており、GPS8によって自車の現在位置や現在時刻などのプローブ情報を取得し、所定時間間隔(例えば1分間隔)でプローブ情報センタ3へと送信する。尚、プローブカー2にはGPS8や通信装置5を含むナビゲーション装置を搭載することとしても良い。
【0028】
また、プローブ情報センタ3は、センタ側通信装置6と、サーバ(仮想車両位置予測手段、情報提供車両検出手段、経路判定手段、走行経路取得手段)11と、サーバ11に接続された情報記録部としてのプローブ情報DB15と、センタ地図情報DB16とを備える。また、サーバ11は、サーバ11の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU12、並びにCPU12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RAM13、端末車両4からの通信に基づいてプローブ情報DB15に格納されたプローブ情報から端末車両4に対応する仮想車両の走行位置を予測する走行予測処理プログラム(図7、図8参照)等のサーバ11を制御するための各種の制御プログラムが記録されたROM14等の内部記憶装置を備えている。また、CPU12に代えてMPU等を使用することができる。
【0029】
また、プローブ情報DB15は全国を走行する各プローブカー2から所定時間間隔(例えば1分間隔)で通信ネットワーク10を介して送信されるプローブ情報を累積して記憶する記憶手段である。尚、本実施形態においては、プローブ情報DB15の記憶媒体としてハードディスクが使用されるが、磁気ディスク、メモリーカード、磁気テープ、磁気ドラム、CD、MD、DVD、光ディスク、MO、ICカード、光カード等を外部記憶装置として使用することもできる。
【0030】
また、本実施形態に係るプローブ情報センタ3のプローブ情報DB15にはプローブ情報の一つとして全国を走行する各プローブカー2の時刻毎の位置座標を累積的に記録した走行地点テーブル17が格納されている。図4は本実施形態に係る走行地点テーブル17を示した図である。
図4に示すように、走行地点テーブル17にはプローブカー2を特定する識別IDと、各プローブカー2の時刻毎の位置座標とから構成されている。ここで、本実施形態に係る走行予測システム1においてプローブカー2は、搭載されたGPS18によって現在時刻を検出し、更に1分間隔でGPS18によって検出された自車の位置をプローブ情報としてプローブ情報センタ3に対して送信する。
従って、サーバ11は、走行地点テーブル17に基づいて各プローブカー2が過去に走行した経路及び現在走行する経路を特定することが可能となる。
【0031】
また、センタ地図情報DB16は仮想車両の走行位置を算出するのに必要な地図データが記録された記憶手段である。具体的に地図データは、交差点に関する交差点データ、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ等から構成されている。尚、交差点データ、リンクデータ、ノードデータに関しては後に説明するナビゲーション装置20の地図情報DB28(図4参照)に記憶されているものと同一内容であるので、ここではその説明は省略する。
【0032】
次に、図3を用いて走行予測システム1を構成する端末車両4の構成について説明すると、本実施形態に係る端末車両4には端末通信装置7を有するナビゲーション装置20が搭載されている。
図3に示すようにナビゲーション装置20は、自車の現在位置を検出する現在地検出処理部21と、各種のデータが記録されたデータ記録部22と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションECU(経路設定手段、仮想車両位置予測手段)23と、操作者からの操作を受け付ける操作部24と、操作者に対して地図等の情報を表示する液晶ディスプレイ(仮想車両位置表示手段)25と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ26と、プローブ情報センタ3や交通情報センタ等の情報センタとの間で通信を行う端末通信装置7と、から構成されている。また、ナビゲーションECU23には自車の走行速度を検出する車速センサ30が接続される。
【0033】
以下に、ナビゲーション装置20を構成する各構成要素について説明する。
現在地検出処理部21は、GPS31、地磁気センサ32、距離センサ33、ステアリングセンサ34、方位検出部としてのジャイロセンサ35、高度計(図示せず)等からなり、現在の自車の位置、方位、目標物(例えば、交差点)までの距離等を検出することが可能となっている。
【0034】
具体的には、GPS31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り、地球上における自車の現在地及び現在時刻を検出し、地磁気センサ32は、地磁気を測定することによって自車方位を検出し、距離センサ33は、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。ここで、距離センサ33としては、例えば、自車の車輪(図示せず)の回転速度を測定し、測定した回転速度に基づいて距離を検出するセンサ、加速度を測定し、測定した加速度を2回積分して距離を検出するセンサ等を使用することができる。
【0035】
また、ステアリングセンサ34は自車の舵(だ)角を検出する。ここで、ステアリングセンサ34としては、例えば、ステアリングホイール(図示せず)の回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
【0036】
そして、ジャイロセンサ35は自車の旋回角を検出する。ここで、ジャイロセンサ35としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。また、ジャイロセンサ35によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。
【0037】
また、データ記録部22は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク(図示せず)と、ハードディスクに記録された地図情報DB28及び所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド(図示せず)とを備えている。尚、本実施形態においては、データ記録部22の外部記憶装置及び記憶媒体としてハードディスクが使用されるが、ハードディスクのほかに、フレキシブルディスク等の磁気ディスクを外部記憶装置として使用することができる。また、メモリーカード、磁気テープ、磁気ドラム、CD、MD、DVD、光ディスク、MO、ICカード、光カード等を外部記憶装置として使用することもできる。尚、地図情報DB28の詳細については後述する。
【0038】
更に、ナビゲーションECU23は、ナビゲーション装置20の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU41、並びにCPU41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とともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるRAM42、制御用のプログラムのほか、5種類の探索条件で設定された目的地までの経路を探索する経路設定処理プログラム(図5参照)、各探索条件で探索された5本の経路の内、自車が走行する以外の経路を走行すると仮定した仮想車両の走行位置を予測し、液晶ディスプレイ25に表示する走行予測処理プログラム(図7及び図8参照)が記録されたROM43、ROM43から読み出したプログラムを記録するフラッシュメモリ44等の内部記憶装置を備えている。尚、前記RAM42、ROM43、フラッシュメモリ44等としては半導体メモリ、磁気コア等が使用される。そして、演算装置及び制御装置としては、CPU41に代えてMPU等を使用することも可能である。
【0039】
また、本実施形態においては、前記ROM43に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部22に各種のデータが記録されるようになっているが、プログラム、データ等を同じ外部記憶装置、メモリーカード等からプログラム、データ等を読み出して前記フラッシュメモリ44に書き込むこともできる。更に、メモリーカード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。
【0040】
更に、前記ナビゲーションECU23には、操作部24、液晶ディスプレイ25、スピーカ26、端末通信装置7の各周辺装置(アクチュエータ)が電気的に接続されている。
【0041】
操作部24は、案内開始地点としての出発地及び案内終了地点としての目的地を入力する際や探索された複数の経路の候補から希望する経路を選択する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ(図示せず)から構成される。そして、ナビゲーションECU23は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部24としては、キーボード、マウス、バーコードリーダ、遠隔操作用のリモートコントロール装置、ジョイスティック、ライトペン、スタイラスペン等を使用することもできる。更に、液晶ディスプレイ25の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。
【0042】
また、液晶ディスプレイ25には、操作案内、操作メニュー、キーの案内、現在地から目的地までの誘導経路、誘導経路に沿った案内情報、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。更に、本実施形態に係るナビゲーション装置20では、探索された5本の経路の内、自車が走行する経路以外の経路を走行すると仮定した仮想車両の走行位置や仮想車両が目的地までの走行に必要とした所要時間を液晶ディスプレイ25に表示する(図11、図12参照)。尚、液晶ディスプレイ25の代わりに、CRTディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用したり、車両のフロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することも可能である。
【0043】
また、スピーカ26は、ナビゲーションECU23からの指示に基づいて誘導経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスを出力する。ここで、案内される音声ガイダンスとしては、例えば、「300m先の交差点を右方向です。」や「この先の国道○○号線が渋滞しています。」等がある。なお、スピーカ26より出力される音声としては、合成された音声のほかに、各種効果音、予めテープやメモリ等に録音された各種の案内情報を出力することもできる。
【0044】
そして、端末通信装置7は、前記したプローブ情報センタ3から配信された交通情報を受信する他に、交通情報センタ、例えば、VICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)センタ等から送信された渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報を、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ビーコンレシーバである。また、端末通信装置7としては、LAN、WAN、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信系において通信を可能とするネットワーク機器であっても良い。更に、端末通信装置7は前記情報センタからの情報の他に、ニュース、天気予報等の情報から成るFM多重情報を、FM放送局を介してFM多重放送として受信するFM受信機を備える。尚、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。
【0045】
次に、データ記録部22に格納された地図情報DB28について説明する。ここで、地図情報DB28には、経路案内及び地図表示に必要な地図データが記録されており、地図データは、例えば地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、経路を探索するための探索データ、施設に関する施設データ、地点を検索するための検索データ等から構成されている。
【0046】
また、本実施形態において地図データは、道路網の情報量に応じて3層に階層化されている。例えば、レベル1の階層は10km四方のメッシュによって複数に区分された地図データであり、レベル2の階層は20km四方のメッシュによって複数に区分された地図データであり、レベル3の階層は40km四方のメッシュによって複数に区分された地図データである。
そして、下位レベルの階層の地図データは上位レベルの階層の地図データより道路網の情報量がより多く含まれており、例えばレベル3の地図データは高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路、有料道路に関する情報が格納されている。また、レベル2の地図データはレベル3に含まれる道路網に加えて国道や県道等の主要な一般道路に関する情報が格納されている。また、レベル1の地図データはレベル2に含まれる道路網に加えて細街路等のその他全ての一般道に関する詳細な道路網に関する情報が格納されている。
【0047】
更に、下位レベルの階層における地図データのメッシュでは詳細なデータを有する代わりにカバーする範囲が狭く、上位レベルの階層における地図データのメッシュでは粗いデータしか有していない代わりにカバーする範囲が広くなっている。例えば、最下位レベル(レベル1)の階層におけるメッシュでは細街路を含む全ての道路の道路データを有するが市町村範囲しかカバーしておらず、最上位レベル(レベル3)の階層におけるメッシュでは高速道路や有料道路等の道路の道路データしか有していないが日本全国をカバーする。
【0048】
ここで、特に各階層の地図データを構成する地図表示データとしては、各レベル階層の地図データに応じた地図表示を行う為の地図描画情報が記憶される。
【0049】
また、リンクデータとしては、それぞれのレベル階層の地図データにおいて道路を構成する各リンクに関してリンクの属する道路の幅員、勾(こう)配、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所、踏切り等を表すデータが、コーナに関して、曲率半径、交差点、T字路、コーナの入口及び出口等を表すデータが、道路属性に関して、降坂路、登坂路等を表すデータが、道路種別に関して、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路、一般有料道路、有料橋等の有料道路を表すデータがそれぞれ記録される。更に、有料道路に関して、有料道路の入口及び出口の取付道(ランプウェイ)、料金所(インターチェンジ)等に関するデータが記録される。
【0050】
また、ノードデータとしては、それぞれのレベル階層の地図データにおいて道路の分岐点(交差点、T字路等も含む)、各道路に曲率半径等に応じて所定の距離ごとに設定されたノード点の座標(位置)、ノードが交差点に対応するノードであるか等を表すノード属性、ノードに接続するリンクのリンク番号のリストである接続リンク番号リスト、ノードにリンクを介して隣接するノードのノード番号のリストである隣接ノード番号リスト、各ノード点の高さ(高度)等に関するデータ等が記録される。
【0051】
また、探索データとしては、それぞれのレベル階層の地図データにおいて設定された目的地までの経路を探索及び表示する際に使用されるデータについて記録されており、ノードを通過する際のコスト(以下、ノードコストという)や道路を構成するリンクのコスト(以下、リンクコストという)からなる探索コストを算出する為に使用するコストデータ、リンクを通過するのに必要な旅行時間、経路探索により選択された経路を液晶ディスプレイ25の地図上に表示するための経路表示データ等から構成されている。
ここで、ノードコストは交差点に対応するノードに対して基本的に設定されており、本実施形態に係るナビゲーション装置20では、信号の有無や交差点を通過する際の自車の走行経路(即ち直進、右折及び左折の種類)によってその値が決定される。
また、リンクコストは、有料道路を走行することを優先する「有料道路優先」、有料道路以外の一般道路を走行することを優先する「一般道路優先」、目的地までの走行距離が短くなることを優先する「距離優先」、目的地までの所要時間が短くなることを優先する「推奨ルート」、推奨ルートで探索された経路と異なる経路で目的地までの所要時間が短くなることを優先する「別ルート」の5つの探索条件毎に、リンクを構成する道路属性や道路種別、道路幅、車線数、リンク長さに加え、VICSからの渋滞情報等の交通情報に関するデータを用いて算出される。
【0052】
また、施設データとしては、各地域のホテル、病院、ガソリンスタンド、駐車場、観光施設、インターチェンジ、レストラン、サービスエリア等の建物に関するデータが建物を特定する施設IDとともに記録される。なお、前記地図情報DB28には、所定の情報をナビゲーション装置20のスピーカ26によって出力するための音声出力データも記録される。
【0053】
そして、ナビゲーションECU23は、現在地(出発地)から目的地までの距離が短距離(例えば、3km程度)の経路探索の場合には、現在地周辺の最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュのみを使用して経路を探索する。
また、現在地から目的地までの距離が中距離(例えば、50km程度)の経路探索の場合には、現在地及び目的地周辺については最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュを使用し、前記レベル1の地図データのメッシュに隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュを使用して経路を探索する。
更に、現在地から目的地までの距離が長距離(例えば、300km程度)の経路探索の場合には、現在地及び目的地周辺の最下層の地図データであるレベル1の地図データのメッシュを使用し、前記レベル1の地図データのメッシュに隣接するエリアは中間層の地図データであるレベル2の地図データのメッシュを使用し、前記レベル2の地図データのメッシュに隣接するエリアは最上層の地図データであるレベル3の地図データのメッシュを使用して経路を探索する。それによって、経路の探索の為の演算量を抑えることができ、経路探索に必要な時間を短縮することができる。
【0054】
また、ナビゲーションECU23が経路を探索する際には、地図データにおける探索データ中の道路データを調査して、5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索に使用されるメッシュに含まれる道路(リンク及びノード)についての探索コスト(ノードコスト及びリンクコスト)を計算して、経路を探索する。具体的には、出発地側及び目的地側から経路の探索が行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、即ち、コスト加算値が算出される。その結果、各探索条件でそれぞれコストが最も小さい経路(ただし、「別ルート」の探索条件については「推奨ルート」の探索条件で探索した結果での2番目に小さい経路)を計5本選択し、その後に利用者によって選択された一の経路を誘導経路として設定する。
【0055】
また、これら地図情報DB28の内容は、DVDや外部に接続したメモリーカード等の記録媒体から情報を転送すること、又は特定の情報センタ等から端末通信装置7を介して情報をダウンロードすること等によって更新される。
【0056】
続いて、前記構成を有する本実施形態に係る走行予測システム1を構成する端末車両4のナビゲーションECU23が実行する経路設定処理プログラムについて図5に基づき説明する。図5は本実施形態に係る走行予測システム1における経路設定処理プログラムのフローチャートである。ここで、経路設定処理プログラムは、自車両の現在位置である出発地から目的地までの経路を各探索条件で探索し、経路を設定するプログラムである。尚、図5にフローチャートで示されるプログラムはナビゲーションECU23が備えているROM43やRAM42に記憶されており、イグニションがONされた後にCPU41により所定間隔毎(例えば4ms毎)で実行される。
【0057】
先ず、経路設定処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU41は、操作部24の操作情報に基づいて利用者によって目的地を設定する操作又は既に設定された目的地を変更する操作が行われたか否かを判定する。
そして、利用者によって目的地を設定する操作又は既に設定された目的地を変更する操作が行われたと判定した場合(S1:YES)には、S2へと移行して操作部24で入力された地点を新たな目的地として設定する。一方、目的地を設定する操作及び既に設定された目的地を変更する操作が行われていないと判定した場合(S1:NO)には、当該経路設定処理プログラムを終了する。
【0058】
次にS3では、現在地検出処理部21の検出結果に基づいて自車の現在位置を検出する。そして、S4では5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索コストを計算し、自車の現在位置である出発地から前記S2で設定された目的地までの経路の探索処理を行う。尚、上記S4が経路設定手段の処理に相当する。
【0059】
具体的にナビゲーションECU23による経路の探索処理について説明すると、先ず、地図データにおける探索データ中の道路データを調査して、5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索に使用されるメッシュに含まれる道路(リンク及びノード)についての探索コスト(ノードコスト及びリンクコスト)を計算する。その後、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積された探索コストと目的地側から累積された探索コストとを加算した値、即ち、コスト加算値が算出される。その結果、各探索条件でそれぞれコストが最も小さい経路(ただし、「別ルート」の探索条件については「推奨ルート」の探索条件で探索した結果での2番目に小さい経路)を計5本選択する。その後、選択された各経路を液晶ディスプレイ25に対して表示する。
【0060】
ここで、図6は前記S4の経路の探索処理によって探索された5本の経路を液晶ディスプレイ25に対して示した経路表示画面51の図である。
図6に示すように、経路表示画面51は、自車の現在位置である出発地の位置を示す出発地マーク52と、前記S2で設定された目的地の位置を示す目的地マーク53と、出発地から目的地までを案内する経路54〜58とが地図上に表示されることによって構成される。
ここで、第1の経路54は有料道路を走行することを優先する「有料道路優先」の探索条件で探索された経路である。また、第2の経路55は有料道路以外の一般道路を走行することを優先する「一般道路優先」の探索条件で探索された経路である。また、第3の経路56は目的地までの走行距離が短くなることを優先する「距離優先」の探索条件で探索された経路である。また、第4の経路57は目的地までの所要時間が短くなることを優先する「推奨ルート」の探索条件で探索された経路である。また、第5の経路58は推奨ルートで探索された経路と異なる経路で目的地までの所要時間が短くなることを優先する「別ルート」の探索条件で探索された経路である。
そして、利用者は経路表示画面51に表示された経路54〜58を参照することによって、各探索条件で探索されたそれぞれの経路を容易に把握することが可能となる。
【0061】
続いて、S5では前記S4の経路の探索処理で探索された5本の経路から誘導経路とする経路を選択する。具体的には、経路表示画面51を参照した利用者の操作部24の操作に基づいて選択される。
その後、S6でCPU41は、選択された経路を自車の走行する経路として誘導経路に設定する。そして、設定された誘導経路に従って液晶ディスプレイ25に誘導経路を表示するとともに、液晶ディスプレイ25の表示とスピーカ26から出力する音声により、利用者に対して経路の案内を行う。
【0062】
次に、走行予測システム1において端末車両4のナビゲーションECU23及びプローブ情報センタ3のサーバ11が実行する走行予測処理プログラムについて図7及び図8に基づき説明する。図7及び図8は本実施形態に係る走行予測システムにおける走行予測処理プログラムのフローチャートである。ここで、走行予測処理プログラムは、前記した経路設定処理プログラム(図5参照)によって探索された5本の経路の内、自車が走行する以外の経路(誘導経路に設定されなかった経路)を走行すると仮定した仮想車両の走行位置を予測し、液晶ディスプレイ25に表示するプログラムである。また、走行予測処理プログラムは探索された5本の経路の内、自車が走行しない4本の経路を対象にして、それぞれ同様の処理が実行される。即ち、4本の経路のそれそれについて走行予測処理プログラムにより仮想車両の走行位置が予測され、その走行位置が液晶ディスプレイ25に表示される。尚、以下の図7及び図8にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置20が備えているRAM42やROM43、又はサーバ11が備えているRAM13やROM14に記憶されており、CPU41或いはCPU12により実行される。
【0063】
先ず、図7及び図8に基づいてナビゲーション装置20のCPU41が実行する走行予測処理プログラムについて説明する。S11においては、CPU41は自車の現在位置が地図情報DB28に記録された地図データ上で特定されているか否か、即ちマップマッチングしているか否かが判定される。
【0064】
そして、自車位置がマッチングしている(S11:YES)と判定された場合には、続いて前記経路設定処理プログラム(図5参照)によって誘導経路が設定されており、且つ自車が走行を開始することによって設定された誘導経路に沿った経路案内が開始されたか否かが判定される(S12)。
【0065】
その結果、経路案内が開始されたと判定された場合(S12:YES)には、S13へと移行する。一方、自車位置がマッチングしていないと判定された場合(S11:NO)、誘導経路が設定されていないと判定された場合、及び自車が走行を開始しておらず経路案内が開始されていないと判定された場合(S12:NO)には、当該走行予測処理プログラムを終了する。
【0066】
S13では、CPU41は前記S4での経路の探索処理において5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)毎に探索された5本の経路の内、自車が走行する以外のいずれかの経路(例えば、「一般道路優先」の探索条件で探索された経路)に関する情報と、前記S5で誘導経路に設定された経路(例えば、「距離優先」の探索条件で探索された経路)に関する経路情報を端末通信装置7によりプローブ情報センタ3に対して送信する。
【0067】
次に、S14では現在地検出処理部21によって検出した自車両の現在位置から仮想車両の走行位置を算出し、自車両と仮想車両の現在位置(走行位置)をそれぞれ液晶ディスプレイ25に表示する(S15)。尚、具体的にS14の処理では、同一リンクを自車両と仮想車両が走行すると判定されるので、自車の現在位置と同一地点を仮想車両の位置と予測する。
【0068】
そして、S15では仮想車両の走行位置を予測する対象となる経路、即ち、前記S13で経路情報が送信された経路が、自車が現在走行する誘導経路に対して異なる方向へと分岐したか否かが判定される。その結果、異なる方向へ分岐していないと判定された場合(S15:NO)、即ち、自車が現在走行する経路と同一のリンクを仮想車両が走行すると判定された場合には、継続して自車の現在位置を仮想車両の走行位置と予測する(S14)。
【0069】
一方、自車が現在走行する誘導経路に対して異なる方向へと分岐していると判定された場合(S16:YES)には、自車両がその分岐点に到達した時点で、仮想車両の位置情報(即ち、自車両の位置情報)を端末通信装置7によりプローブ情報センタ3に対して送信する。
【0070】
その後、S18ではプローブ情報センタ3からプローブカー2の位置情報に基づいて算出された仮想車両の位置情報を端末通信装置7により受信する。そして、受信した仮想車両の位置情報に基づいて、自車両と仮想車両の現在位置(走行位置)をそれぞれ液晶ディスプレイ25に表示する(S19)。
【0071】
また、S20ではプローブ情報センタ3から仮想車両が走行する道路種別(例えば、高速道路、一般道路等)に基づいて算出された仮想車両の位置情報を端末通信装置7により受信する。そして、受信した仮想車両の位置情報に基づいて、端末車両4(自車両)と仮想車両の現在位置(走行位置)をそれぞれ液晶ディスプレイ25に表示する(S21)。
【0072】
ここで、図9及び図10は前記S15、S19及びS21で液晶ディスプレイ25に表示され、端末車両4(自車両)と仮想車両の走行位置を経路上で特定した走行案内画面61の一例を示した図である。走行案内画面61は、出発地の位置を示す出発地マーク62と、目的地の位置を示す目的地マーク63と、出発地から目的地までを案内する経路64〜68と、誘導経路(図9及び図10では「距離優先」の探索条件で探索された経路66)を走行する自車両の現在位置を示す自車マーク69と、誘導経路以外の経路を走行する仮想車両の現在位置を示す仮想マーク70〜73とが地図上に表示されることによって構成される。
ここで、例えば、誘導経路に設定された経路が「距離優先」の探索条件で探索された経路66であった場合には、「一般道路優先」で探索された経路65とは範囲Xで経路が同一のリンクとなる。従って、図9に示すように前記S14の処理により自車マーク69と経路65を走行する仮想車両の仮想マーク70とが同一位置に重なって表示されることとなる。一方、範囲Xを通過した後は、図10に示すようにプローブ情報センタ3によってプローブカー2の位置情報又は道路種別によって算出された仮想車両の位置が仮想マーク70により表示される。
【0073】
次に、S22ではCPU41は、仮想車両又は自車両が目的地へと到達したことをプローブ情報センタ3から端末通信装置7により受信する。その後、S23では自車両及び仮想車両が経路を走行するのに必要であった所要時間、又は自車両が目的地に到達した時点で目的地に到達していない仮想車両が目的地に到達するまでに必要な残りの所要時間を液晶ディスプレイ25に表示する。
【0074】
ここで、図11及び図12は前記S23で液晶ディスプレイ25に表示され、端末車両4(自車両)及び仮想車両が経路を走行するのに必要となった所要時間又は残りの所要時間を表示した経路比較画面81の一例を示した図である。経路比較画面81は、5つの探索条件(「有料道路優先」、「一般道路優先」、「距離優先」、「推奨ルート」、「別ルート」)で探索された各経路を所要時間が短時間であった順に一覧に示したものであり、所要時間の短い順位を示した経路順位82と、経路の探索条件を示した経路種類83と、自車両及び仮想車両が経路を走行するのに必要な所要時間84と、自車両が誘導経路に設定した経路を特定する特定マーク85から構成される。
【0075】
例えば、図11及び図12では「推奨ルート」、「有料道路優先」、「距離優先」、「一般道路優先」、「別ルート」の順に自車両又は仮想車両が目的地へと到達し、自車両が実際に走行した「距離優先」の経路は3番目に所要時間の少なかった経路であることを示している。
ここで、所要時間84は自車両が走行した誘導経路に関しては自車両の出発点の出発時と目的地への到着時にGPS31によって検出された現在時刻から算出される。一方、仮想車両が走行した経路に関しては、自車両の出発点の出発時と前記走行予測処理プログラムにおいてシミュレートされた仮想車両が目的地へと到着した到着時に同じくGPS31によって検出された現在時刻から算出される。ただし、自車両が仮想車両より早く到着した場合には、その時点の仮想車両の現在位置から目的地までの残距離を算出し、高速道路であれば60km/h、一般道路であれば30km/hで走行するものとして仮想車両の目的地までの残りの所要時間を算出する。尚、道路種別のみから算出するのではなく、端末車両4の利用者が設定した走行速度やVICS等から取得した交通情報に基づいて設定された走行速度で仮想車両が走行するものとして算出しても良い。
【0076】
そして、自車両が目的地へと到達した時点で目的地へと到達していない経路の所要時間(図11及び図12では「一般道路優先」、「別ルート」の経路の所要時間)については、図11に示すように自車両の走行した経路の所要時間(図11では「距離優先」の経路の所要時間)に対して、算出された残りの所要時間を加えたものを表示するようにしても良い。また、図12に示すように、算出された残り所要時間のみを表示するようにしても良い。
そして、利用者は経路比較画面81を参照することにより、自車の選択した経路が適切であったか否かを確認することが可能となり、次回以降の選択へ反映させることができる。
【0077】
次に、図7及び図8に基づいてサーバ11のCPU12が実行する走行予測処理プログラムについて説明する。先ずS101においては、CPU12は前記S13で端末車両4から送信された経路情報をセンタ側通信装置6により受信し、プローブ情報DB15に記憶する。
【0078】
次に、S102においてCPU12は、前記S17で端末車両4から送信された仮想車両の現在位置情報をセンタ側通信装置6により受信する。そして、センタ地図情報DB16に記憶された地図データに基づいて仮想車両の位置をマップマッチングし、その仮想車両の位置から所定範囲内(本実施形態では半径100m以内)を走行するプローブカー2をプローブ情報DB15の走行地点テーブル17に基づいて検索する(S103)。尚、S103が情報提供車両検出手段の処理に相当する。
【0079】
その後、S104でCPU12は、前記S103の検索結果に基づいて所定範囲内を走行するプローブカー2があるか否かが判定され、更に、所定範囲内を走行するプローブカー2があると判定された場合(S104:YES)には、その対象となるプローブカー2が複数あるか否かが判定される(S105)。
一方、所定範囲内を走行するプローブカー2がないと判定された場合(S104:NO)には、S111へと移行し、後述のように道路種別に基づいて仮想車両の走行位置が予測される。尚、上記S104が存在判定手段の処理に相当する。
【0080】
そして、前記S105により対象となるプローブカー2が複数あると判定された場合(S105:YES)には、対象となる各プローブカー2から搭載されたナビゲーション装置において設定された誘導経路の経路情報をプローブカー2との通信によって取得する。そして、各プローブカー2で設定されている誘導経路と、前記S101で受信した仮想経路が走行する経路とを比較し、最も一致していると判定された経路を誘導経路とするプローブカー2を特定する。
尚、何れのプローブカー2にも誘導経路が設定されていないと判定された場合には、仮想車両の現在位置に最も近い位置を走行するプローブカー2を特定する。
一方、前記S105において対象となるプローブカー2が一台しかないと判定された場合(S105:NO)には、S107へと移行する。尚、S106が走行経路取得手段の処理に相当する。
【0081】
その後、S107では所定範囲内に位置するプローブカー2(複数ある場合にはS106で特定されたプローブカー2)の現在位置に基づいて仮想車両の走行位置の算出を開始する。具体的にはプローブカー2の現在位置と同一地点を仮想車両の現在位置と予測する。
その後、CPU12は前記S107で算出された仮想車両の位置情報を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する(S108)。そして、送信された端末車両4は前記したように仮想車両の位置を走行案内画面61に表示する(図10参照)。
【0082】
ここで、図13を用いて前記S107における仮想車両の走行位置の算出方法について説明する。図13に示すように、路面91上の所定地点に仮想車両92が位置することを算出された状態で、且つ半径100m以内をプローブカー93が走行していることが検出された場合には、以降においてプローブカー93の走行位置を仮想車両の走行位置として算出する。
尚、図13に示すようにプローブカー93が仮想車両92の前方80mで検出された場合には、以降においてプローブカー93の走行位置でなくプローブカー93の走行位置から80m前方の位置を仮想車両の走行位置として算出することとしても良い。
【0083】
S109では、前記S107で算出された仮想車両の位置と、端末車両4からから送信された端末車両4の現在位置とに基づいて、仮想車両又は端末車両4(自車両)が目的地へと到達したか否かが判定される。そして、仮想車両又は端末車両4が目的地へと到達したと判定された場合(S109:YES)にはS114へと移行し、目的地に到達した旨を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する。
【0084】
一方、仮想車両及び端末車両4が目的地へと到達していないと判定された場合(S109:NO)には、続いて、CPU12は前記S107において仮想車両の位置を算出する算出対象となっているプローブカー2(図13ではプローブカー93)が仮想車両の走行する経路から外れたか否かが判定される(S110)。尚、S110が経路判定手段の処理に相当する。
【0085】
その結果、経路から外れていないと判定された場合(S110:NO)には、S107へと戻り、継続して対象となっているプローブカー2から仮想車両の走行位置を算出する。
【0086】
それに対し、プローブカー2が仮想車両の走行する経路から外れたと判定された場合(S110:YES)には、プローブカー2が経路を外れた地点から仮想車両が現在位置する道路の道路種別に基づいて、仮想車両の位置の算出を開始する(S111)。具体的に、仮想車両が現在位置する道路が高速道路であれば60km/h、一般道路であれば30km/hで走行するものとして仮想車両の位置を算出する。尚、道路種別のみから算出するのではなく、端末車両4の利用者が設定した走行速度やVICS等から取得した交通情報に基づいて設定された走行速度で仮想車両が走行するものとして算出しても良い。
その後、CPU12は前記S111で算出された仮想車両の位置情報を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する(S112)。そして、送信された端末車両4は前記したように仮想車両の位置を走行案内画面61に表示する(図10参照)尚、上記S14、S107、S111が経路設定手段の処理に相当する。
【0087】
ここで、図14を用いて前記S111における仮想車両の走行位置の算出方法について説明する。図14に示すように、路面91上の所定地点に仮想車両92が位置することを算出された状態で、対象となっていたプローブカー93が矢印94方向へと走行し、仮想車両92の走行する経路を外れた場合には、以降において路面91の道路種別に応じた走行速度で経路を走行するように仮想車両92の走行位置を算出する。
【0088】
次に、S113では、前記S111で算出された仮想車両の位置と、端末車両4からから送信された端末車両4の現在位置とに基づいて、仮想車両又は端末車両4(自車両)が目的地へと到達したか否かが判定される。そして、仮想車両又は端末車両4が目的地へと到達したと判定された場合(S113:YES)にはS114へと移行し、目的地に到達した旨を端末車両4に対してセンタ側通信装置6により送信する。
【0089】
一方、仮想車両及び端末車両4が目的地へと到達していないと判定された場合(S113:NO)には、S103へと戻り、仮想車両の所定範囲内(本実施形態では半径100m以内)を走行する新たなプローブカー2をプローブ情報DB15の走行地点テーブル17に基づいて検索する。
【0090】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る走行予測システム1では、出発地点から目的地点までの経路が各探索条件に基づいて探索され(S4)、探索された経路の内、自車が走行しない経路以外を自車と同一タイミングで走行開始したと仮定した仮想車両の位置を、仮想車両の所定範囲内を走行するプローブカー2の位置情報に基づいて予測する(S14、S107、S111)ので、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、路上を実際に走行する車両からのリアルタイムの情報に基づいて正確に予測することが可能となる。そして、仮想車両の予測結果に基づいて、目的地までの経路の選択を行う際に利用者が最適な経路の選択を行うことができる。
また、プローブカー2が仮想車両の走行する経路から外れたと判定された場合(S110:YES)に、仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たなプローブカー2の検出を行う(S103)ので、複数のプローブカー2の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われるプローブカー2に切り換えて情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
また、所定範囲内をプローブカー2が走行していないと判定された場合(S104:NO)に、仮想車両が走行する道路種別に基づく所定の速度(高速道路は60km/h、一般道路は30km/h)で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測する(S111)ので、仮想車両の位置を予測するのに適当なプローブカー2が存在しない場合であっても、仮想車両の走行する経路に応じたより正確な位置の予測を行うことが可能となる。
また、所定範囲内を複数のプローブカー2が走行していると判定された場合(S105:YES)に、複数のプローブカー2の内、プローブカーが設定している誘導経路が仮想車両の走行する経路と最も一致するプローブカー2の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測するので、複数のプローブカー2の内から、仮想車両の位置の予測に最適と思われるプローブカー2を選別して情報提供対象として用いることが可能となる。従って、出発地から目的地までの走行経路を走行する仮想車両の位置について、より正確に予測することが可能となる。
更に、仮想車両の位置を液晶ディスプレイ25において表示する(S15、S19、S21)ので、利用者は仮想車両の位置の予測結果を参照し、次回以降に目的地までの経路の選択を行う際に利用者の望む最適な経路の選択を行うことができる。
【0091】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、仮想車両の所定範囲内を走行するプローブカー2が検出できなかった場合(S104:NO)には、プローブ情報センタ3のサーバ11によって道路種別に応じた走行速度で経路を走行する仮想車両の位置を算出する(S111)こととしているが、その場合には端末車両4のナビゲーション装置20によって仮想車両の位置の算出を行っても良い。
また、本実施形態では、自車の走行する誘導経路と仮想車両が走行する経路が同一のリンクであった場合(S16:NO)には、端末車両4のナビゲーション装置20によって仮想車両の位置が算出される(S14)こととしているが、その場合にはプローブ情報センタ3のサーバ11によって仮想車両の位置の算出を行っても良い。
【0092】
また、本実施形態では異なる5つの探索条件で探索された経路の内、自車が走行しないと判定された経路を走行する仮想車両の位置を算出することとしているが、利用者が設定した経路のみを走行する仮想車両の位置を算出することとしても良い。また、端末車両4を走行させない場合であっても、仮想車両のみを所定のタイミングで出発地から走行を開始させたと仮定して、その位置を算出するようにしても良い。
【0093】
また、本実施形態ではプローブカー2から送信されたプローブ情報を、プローブ情報センタ3を介して端末車両4に配信することとしているが、車車間の通信によってプローブ情報を直接に端末車両4へ送信するようにしても良い。尚、その場合においては前記S101〜S114の処理は端末車両4側で行うように構成することが望ましい。
【0094】
また、プローブカー2が自車の現在位置と現在時刻をプローブ情報センタ3に対して送信するタイミングを所定時間間隔(本実施形態では1分間隔)でなく、所定距離間隔(例えば100m間隔)にしても良い。更に、ノードを通過する毎に送信することとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【図1】本実施形態に係る走行予測システムの概略構成図である。
【図2】本実施形態に係る走行予測システムの特にプローブ情報センタの構成について示したブロック図である。
【図3】本実施形態に係る走行予測システムの特に端末車両の構成について示したブロック図である。
【図4】本実施形態に係る走行地点テーブルを示した図である。
【図5】本実施形態に係る走行予測システムにおける経路設定処理プログラムのフローチャートである。
【図6】経路探索処理によって探索された5本の経路を液晶ディスプレイに示した経路表示画面の図である。
【図7】本実施形態に係る走行予測システムにおける走行予測処理プログラムのフローチャートである。
【図8】本実施形態に係る走行予測システムにおける走行予測処理プログラムのフローチャートである。
【図9】自車両と仮想車両の走行位置を経路上で特定した走行案内画面の一例を示した図である。
【図10】自車両と仮想車両の走行位置を経路上で特定した走行案内画面の一例を示した図である。
【図11】自車及び仮想車両が経路を走行するのに必要となった所要時間又は残りの所要時間を表示した経路比較画面の一例を図である。
【図12】自車及び仮想車両が経路を走行するのに必要となった所要時間又は残りの所要時間を表示した経路比較画面の一例を図である。
【図13】ステップ107における仮想車両の走行位置の算出方法について説明した説明図である。
【図14】ステップ111における仮想車両の走行位置の算出方法について説明した説明図である。
【符号の説明】
【0096】
1 走行予測システム
2 プローブカー
3 プローブ情報センタ
4 端末車両
7 端末通信装置
11 サーバ
12 CPU
13 RAM
14 ROM
15 プローブ情報DB
21 現在地検出処理部
23 ナビゲーションECU
25 液晶ディスプレイ
41 CPU
42 RAM
43 ROM
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の出発地点から所定の目的地点までの走行経路を設定する経路設定手段と、
前記出発地点を出発し、前記走行経路を走行すると仮定した仮想車両の現在時刻の位置を予測する仮想車両位置予測手段と、を有する走行予測システムにおいて、
前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する情報提供車両を検出する情報提供車両検出手段と、
前記情報提供車両検出手段によって検出された前記情報提供車両の位置情報を受信する情報受信手段と、を有し、
前記仮想車両位置予測手段は、前記情報受信手段により受信した前記情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする走行予測システム。
【請求項2】
前記情報受信手段により位置情報を受信する前記情報提供車両が前記走行経路から外れたか否かを判定する経路判定手段を有し、
前記経路判定手段により前記走行経路から外れたと判定された場合に、前記情報提供車両検出手段は前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たな情報提供車両を検出することを特徴とする請求項1に記載の走行予測システム。
【請求項3】
前記情報提供車両検出手段の検出結果に基づいて前記所定範囲内を情報提供車両が走行しているか否かを判定する存在判定手段を有し、
前記仮想車両位置予測手段は前記存在判定手段によって前記所定範囲内を情報提供車両が走行していないと判定された場合に、前記走行経路に基づく所定の速度で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の走行予測システム。
【請求項4】
前記情報提供車両が走行する予定の走行予定経路を取得する走行経路取得手段を有し、
前記情報提供車両検出手段によって前記所定範囲内を複数の情報提供車両が走行していると判定された場合に、前記仮想車両位置予測手段は複数の情報提供車両の内、前記走行予定経路が前記走行経路と最も一致する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の走行予測システム。
【請求項5】
前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置を表示する仮想車両位置表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の走行予測システム。
【請求項6】
前記経路設定手段は所定の出発地点から所定の目的地点までの複数本の走行経路を設定し、
前記仮想車両位置予測手段は前記経路設定手段で設定されたいずれかの走行経路を自車が走行する場合に、自車が前記出発地点を出発した同一のタイミングで出発地点を出発するとともに自車が走行する以外の一又は複数の走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置を予測することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の走行予測システム。
【請求項1】
所定の出発地点から所定の目的地点までの走行経路を設定する経路設定手段と、
前記出発地点を出発し、前記走行経路を走行すると仮定した仮想車両の現在時刻の位置を予測する仮想車両位置予測手段と、を有する走行予測システムにおいて、
前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する情報提供車両を検出する情報提供車両検出手段と、
前記情報提供車両検出手段によって検出された前記情報提供車両の位置情報を受信する情報受信手段と、を有し、
前記仮想車両位置予測手段は、前記情報受信手段により受信した前記情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする走行予測システム。
【請求項2】
前記情報受信手段により位置情報を受信する前記情報提供車両が前記走行経路から外れたか否かを判定する経路判定手段を有し、
前記経路判定手段により前記走行経路から外れたと判定された場合に、前記情報提供車両検出手段は前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置の所定範囲内を走行する新たな情報提供車両を検出することを特徴とする請求項1に記載の走行予測システム。
【請求項3】
前記情報提供車両検出手段の検出結果に基づいて前記所定範囲内を情報提供車両が走行しているか否かを判定する存在判定手段を有し、
前記仮想車両位置予測手段は前記存在判定手段によって前記所定範囲内を情報提供車両が走行していないと判定された場合に、前記走行経路に基づく所定の速度で仮想車両が走行すると仮定して仮想車両の位置を予測することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の走行予測システム。
【請求項4】
前記情報提供車両が走行する予定の走行予定経路を取得する走行経路取得手段を有し、
前記情報提供車両検出手段によって前記所定範囲内を複数の情報提供車両が走行していると判定された場合に、前記仮想車両位置予測手段は複数の情報提供車両の内、前記走行予定経路が前記走行経路と最も一致する情報提供車両の位置情報に基づいて仮想車両の位置を予測することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の走行予測システム。
【請求項5】
前記仮想車両位置予測手段によって予測された仮想車両の位置を表示する仮想車両位置表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の走行予測システム。
【請求項6】
前記経路設定手段は所定の出発地点から所定の目的地点までの複数本の走行経路を設定し、
前記仮想車両位置予測手段は前記経路設定手段で設定されたいずれかの走行経路を自車が走行する場合に、自車が前記出発地点を出発した同一のタイミングで出発地点を出発するとともに自車が走行する以外の一又は複数の走行経路を走行すると仮定した仮想車両の位置を予測することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の走行予測システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2007−170927(P2007−170927A)
【公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−367175(P2005−367175)
【出願日】平成17年12月20日(2005.12.20)
【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19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年12月20日(2005.12.20)
【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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