JP2007155462A - Navigation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数レベルに階層化して記憶された地図データに基づいて目的地までの誘導経路の探索を行うナビゲーション装置に関し、特に、自車が走行する際の通過予定時刻に交通障害が発生する地点を含むエリアを周囲のエリアより下位レベルの地図データに基づいて経路の探索を行うことによって、交通障害を回避した適切な経路を設定することを可能としたナビゲーション装置に関するものである。 The present invention relates to a navigation device that searches for a guidance route to a destination based on map data stored in a hierarchy of a plurality of levels, and in particular, a traffic obstacle occurs at a scheduled passage time when the host vehicle travels. The present invention relates to a navigation device that can set an appropriate route that avoids a traffic obstacle by searching for a route including an area based on map data at a lower level than surrounding areas.
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。更に、かかる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、ディスプレイ画面に誘導経路を表示するとともに、交差点に接近した場合等には音声による案内をすることによって、運転者を所望の目的地まで確実に案内するようになっている。 2. Description of the Related Art In recent years, a navigation device is often mounted on a vehicle that provides vehicle travel guidance so that a driver can easily arrive at a desired destination. Here, the navigation device detects the current position of the vehicle by a GPS receiver or the like, acquires map data corresponding to the current position through a recording medium such as a DVD-ROM or HDD or a network, and displays it on a liquid crystal monitor. It is a device that can do. Furthermore, such a navigation device has a route search function for searching for the optimum route from the vehicle position to the destination when a desired destination is input, and displays the guidance route on the display screen and approaches the intersection. In such a case, the driver is surely guided to a desired destination by providing voice guidance.
また、従来のナビゲーション装置では、上記経路の探索を行う際に、例えば、高速道路、有料道路、国道、主要地方道、県道、細街路等の道路種別や、右左折禁止、一方通行等の交通規制の有無や、リンクの長さ、即ちリンク長の大小、道路の幅員の大小、車線数の多寡等によって、それぞれ、リンク又はリンク間(ノード)に各種のコストが設定される。そして、自車位置から目的地までの最適経路を探索する際においては、地図データに記憶されたリンクに沿って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コストと目的地側から累積されたコストとを加算した値、即ちコスト加算値が算出されるようになっている。その結果、算出されたコスト加算値が最小になる経路が誘導経路として設定される。 Further, in the conventional navigation device, when searching for the above route, for example, a road type such as a highway, a toll road, a national road, a main local road, a prefectural road, a narrow street, a right / left turn prohibition, a one-way traffic, etc. Various costs are set between the links or between the links (nodes) depending on whether there is a restriction, the length of the link, that is, the length of the link, the width of the road, the number of lanes, and the like. When searching for the optimum route from the vehicle position to the destination, the route is searched from the departure side and the destination side along the link stored in the map data, and the search from the departure side is performed. In the overlapping part of the search from the destination side, a value obtained by adding the cost accumulated from the departure side and the cost accumulated from the destination side, that is, a cost addition value is calculated. As a result, a route that minimizes the calculated cost addition value is set as the guidance route.
また、上記経路の探索に使用する地図データは、道路網の情報量の差異に基づいて複数レベルに階層化された階層構造をしている。図10は従来のナビゲーション装置のもつ階層構造の地図データを示した模式図である。
図10に示す地図データは、例えばレベル1、レベル2、レベル3の3層に階層化された階層構造をしている。そして、レベル3は高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路、有料道路を含む地図データ、レベル2はそれに加えて国道や県道の一般道路を含む地図データ、レベル1は更に加えて細街路等のその他一般道を含む詳細地図データであり、レベルが上がるにつれて道路網の情報量の少ないより粗い地図データとなっている。
そして、経路探索を実施するにあたっては、経路の探索に係る演算量を抑える為に、出発地と目的地付近の地域では、下位レベルの階層の地図データを使用して詳細に計算するのに対して、経路の中間地域では、上位レベルの階層の地図データを使用して概略的に計算し、両方の結果を統合して案内経路として出力する方法が採用されている。
更に、特開2002−243476号公報には、経路の中間地域においても下位レベルの階層の詳細な地図データを用いた探索を行うことにより、渋滞などの交通障害がある場合に下位レベルの階層の地図データに基づく迂回経路を含んだ案内経路を使用者に対して提示することのできる経路探索案内装置について記載されている。
The map data shown in FIG. 10 has a hierarchical structure that is hierarchized into, for example, three layers of
And in conducting route search, in order to reduce the amount of computation related to route search, in the area near the starting point and destination, it is calculated in detail using the map data of the lower level hierarchy In the middle region of the route, a method is employed in which the calculation is roughly performed using the map data of the upper level hierarchy, and both results are integrated and output as a guide route.
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-243476, by performing a search using detailed map data of a lower level hierarchy even in an intermediate area of a route, when there is a traffic disorder such as a traffic jam, A route search and guidance device is described that can present a guidance route including a detour route based on map data to a user.
しかしながら、前記した特許文献1に記載されたナビゲーション装置では、交通情報センタからの交通情報に基づいて中間地点において局地的な渋滞等の交通障害が発見された場合に、下位レベルの階層の地図データにある道路を選択した迂回経路を探索することとしているが、出発地から目的地までの経路が長い場合には、交通障害が発生していることが検出された地点まで自車が走行する間に、発生していた交通障害が解消されていることがあった。更に、経路探索時には交通障害が発生していなかった地点で、自車が走行する間に新たに交通障害が発生することがあった。従って、利用者にとって最適な経路を設定することができない場合も多かった。
一方で、交通障害が解消されたり新たに発生したことを検出する度に、経路探索を再度やり直すようにすることも可能であるが、そのような探索方法では経路探索に係るナビゲーション装置の処理負担が非常に大きくなっていた。また、誘導経路が時間の経過とともに複数回変更されると、利用者を困惑させてしまう虞もあった。
However, in the navigation device described in
On the other hand, it is possible to restart the route search every time it is detected that the traffic obstacle has been solved or newly occurred. However, in such a search method, the processing load of the navigation device related to the route search is reduced. Was very big. In addition, when the guidance route is changed a plurality of times over time, there is a possibility that the user may be confused.
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、経路の探索を行う際に交通障害を回避した適切な経路を予め設定することを可能としたナビゲーション装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems in the prior art, and provides a navigation device capable of setting in advance an appropriate route that avoids traffic obstacles when searching for a route. Objective.
前記目的を達成するため本願の請求項1に係るナビゲーション装置(1)は、地図データ(23〜25)を道路網の情報量に基づいて複数レベルに階層化して記憶する地図データ記憶手段(22)と、目的地を設定する目的地設定手段(13)と、前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を前記地図データに基づいて探索する経路探索手段(13)と、を有するナビゲーション装置において、自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点(66)を検出する交通障害検出手段(13)を備え、前記経路探索手段は、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを周囲のエリアより道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索することを特徴とする。
ここで、「交通障害」とは、渋滞、速度規制、通行止め等の車両の走行にとって障害となる事象をいう。
In order to achieve the above object, the navigation device (1) according to
Here, “traffic obstacle” refers to an event that hinders vehicle travel, such as traffic jams, speed restrictions, and closed roads.
また、請求項2に係るナビゲーション装置(1)は、請求項1に記載のナビゲーション装置であって、前記交通障害が所定距離未満の渋滞であるか否かを判定する渋滞判定手段(13)を有し、前記経路探索手段(13)は前記渋滞判定手段によって所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、前記交通障害検出手段(13)によって検出された交通障害地点(66)を含むエリアを周囲のエリアより下位レベルの地図データに基づいて探索することを特徴とする。
Further, the navigation device (1) according to
また、請求項3に係るナビゲーション装置(1)は、地図データ(23〜25)を道路網の情報量に基づいて複数レベルに階層化して記憶する地図データ記憶手段(22)と、目的地を設定する目的地設定手段(13)と、前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を前記地図データに基づいて探索する第1経路探索手段(13)と、を有するナビゲーション装置において、自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点を検出する交通障害検出手段(13)と、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点(66)を含むエリアを前記第1経路探索手段の探索時より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて再度探索する第2経路探索手段(13)と、を有することを特徴とする。
Further, the navigation device (1) according to
また、請求項4に係るナビゲーション装置(1)は、請求項3に記載のナビゲーション装置であって、前記交通障害検出手段(13)は、前記第1経路探索手段(13)によって探索された経路を自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する地点を前記交通障害地点(66)として検出することを特徴とする。
A navigation device (1) according to claim 4 is the navigation device according to
また、請求項5に係るナビゲーション装置(1)は、請求項3又は請求項4に記載のナビゲーション装置であって、前記第2経路探索手段(13)は、前記交通障害地点(66)より前記第1経路探索手段(13)によって探索された経路に沿って所定分岐数自車位置側に位置する第1分岐点(67、69)から所定分岐数目的地側に位置する第2分岐点(68、70)までの経路を含むエリアを前記第1経路探索手段の探索時より下位レベルの地図データに基づいて再度探索することを特徴とする。
ここで、「分岐点」とは3本以上のリンクが接続されているノードが該当し、インターチェンジや交差点等が該当する。
Further, the navigation device (1) according to claim 5 is the navigation device according to
Here, the “branch point” corresponds to a node to which three or more links are connected, such as an interchange or an intersection.
また、請求項6に係るナビゲーション装置(1)は、請求項3乃至請求項5のいずれかに記載のナビゲーション装置であって、前記交通障害地点(66)を含む道路の道路種類を検出する道路種類検出手段(13)を有し、前記第2経路探索手段(13)は、前記道路種類検出手段によって検出された道路種類に基づいて前記第1分岐点(67、69)及び前記第2分岐点(68、70)の前記交通障害地点までの分岐点の数を変更することを特徴とする。
Further, a navigation device (1) according to claim 6 is the navigation device according to any one of
更に、請求項7に係るナビゲーション装置(1)は、請求項3乃至請求項6のいずれかに記載のナビゲーション装置であって、前記交通障害が所定距離未満の渋滞であるか否かを判定する渋滞判定手段(13)を有し、前記第2経路探索手段(13)は前記渋滞判定手段(13)によって所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、前記交通障害検出手段(13)によって検出された交通障害地点を含むエリアを前記第1経路探索手段(13)の探索時より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて再度探索することを特徴とする。
Further, the navigation device (1) according to claim 7 is the navigation device according to any one of
前記構成を有する請求項1に係るナビゲーション装置では、自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点を含むエリアを、周囲のエリアより道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索するので、交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
また、自車の通過予定時刻に発生する交通障害を考慮した経路の探索を行うことができるので、利用者にとって最適な経路を予め設定することが可能となる。従って、利用者の利便性が向上し、快適な走行環境を提供することが可能となる。
In the navigation device according to
Further, since it is possible to search for a route in consideration of a traffic obstacle that occurs at the scheduled passing time of the host vehicle, it is possible to set in advance an optimum route for the user. Therefore, convenience for the user is improved, and a comfortable driving environment can be provided.
また、請求項2に係るナビゲーション装置では、交通障害が所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、交通障害地点を含むエリアを周囲のエリアより下位レベルの地図データに基づいて探索するので、下位レベルの地図データで探索する範囲が非常に広くなることによって経路の探索に係る演算量が多くなる状況が発生することを予め防止できる。従って、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
Further, in the navigation device according to
また、請求項3に係るナビゲーション装置では、一旦探索された経路を自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点を含むエリアを、最初の探索時より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索するので、交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
また、自車の通過予定時刻に発生する交通障害を考慮した経路の探索を行うことができるので、利用者にとって最適な経路を予め設定することが可能となる。従って、利用者の利便性が向上し、快適な走行環境を提供することが可能となる。
In the navigation device according to
Further, since it is possible to search for a route in consideration of a traffic obstacle that occurs at the scheduled passing time of the host vehicle, it is possible to set in advance an optimum route for the user. Therefore, convenience for the user is improved, and a comfortable driving environment can be provided.
また、請求項4に係るナビゲーション装置では、一旦探索された経路を自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する地点を交通障害地点として検出するので、経路上の自車の通過予定時刻をより正確に算出することが可能となる。従って、自車の通過予定時刻に発生する交通障害を考慮した経路の探索を行うことができる。 In the navigation device according to claim 4, a point where a traffic obstacle occurs at a scheduled passage time when the host vehicle travels the route once searched is detected as a traffic obstacle point. The scheduled time can be calculated more accurately. Therefore, it is possible to search for a route in consideration of a traffic obstacle that occurs at the scheduled passage time of the host vehicle.
また、請求項5に係るナビゲーション装置では、交通障害地点より経路に沿って所定分岐数自車位置側に位置する第1分岐点から所定分岐数目的地側に位置する第2分岐点までの経路を含むエリアを最初の探索時より下位レベルの地図データに基づいて再度探索するので、交通障害の発生した地点を適切に含むエリアのみを下位レベルの地図データに変更して探索することが可能となる。従って、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。 In the navigation device according to claim 5, the route from the first branch point located on the vehicle position side with a predetermined number of branches along the route from the traffic obstacle point to the second branch point located on the destination side with the predetermined number of branches It is possible to search by changing only the area that appropriately includes the point where the traffic fault occurred to the lower level map data because the area including the traffic is searched again based on the lower level map data from the first search. Become. Therefore, it is possible to set in advance an appropriate route that avoids traffic obstacles while suppressing the amount of calculation related to the route search.
また、請求項6に係るナビゲーション装置では、道路種類に基づいて第1分岐点及び第2分岐点の交通障害地点までの分岐点の数を変更するので、交通障害の発生した地点を適切に含むエリアのみを道路の種類に応じた範囲で特定可能となり、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。 Further, in the navigation device according to claim 6, since the number of branch points to the traffic obstacle point at the first branch point and the second branch point is changed based on the road type, the point where the traffic obstacle occurs is appropriately included. Only the area can be specified in a range corresponding to the type of road, and an appropriate route that avoids a traffic obstacle can be set in advance while suppressing the amount of calculation related to the route search.
更に、請求項7に係るナビゲーション装置では、交通障害が所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、交通障害地点を含むエリアを最初の探索時より下位レベルの地図データに基づいて探索するので、下位レベルの地図データで探索する範囲が非常に広くなることによって経路の探索に係る演算量が多くなる状況が発生することを予め防止できる。従って、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。 Further, in the navigation device according to claim 7, when it is determined that the traffic obstacle is a traffic jam of less than a predetermined distance, an area including the traffic obstacle point is searched based on lower-level map data than at the first search time. Therefore, it can be prevented in advance that a situation in which the amount of calculation related to the route search increases due to a very wide search range using lower-level map data. Therefore, it is possible to set in advance an appropriate route that avoids traffic obstacles while suppressing the amount of calculation related to the route search.
以下、本発明に係るナビゲーション装置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、本実施形態に係るナビゲーション装置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ナビゲーション装置1を示したブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, a navigation device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on a specific embodiment. First, a schematic configuration of the
図1に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置1は、自車の現在位置を検出する現在地検出処理部11と、各種のデータが記録されたデータ記録部(地図データ記憶手段)12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制御部(目的地設定手段、経路探索手段、交通障害検出手段、第1経路探索手段、第2経路探索手段、道路種類検出手段、渋滞判定手段)13と、操作者からの操作を受け付ける操作部14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15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16と、交通情報センタ等の情報センタとの間で通信を行う通信装置17と、から構成されている。また、ナビゲーション制御部13には自車の走行速度を検出する車速センサ21が接続される。
As shown in FIG. 1, the
以下に、ナビゲーション装置1を構成する各構成要素について説明すると、現在地検出処理部11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。
The components constituting the
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。
Specifically, the
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。
The
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。
And the
また、データ記録部12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DB22、渋滞度設定テーブル26、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12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DB22及び渋滞度設定テーブル26の詳細については後述する。
Further, the
更に、ナビゲーション制御部13は、ナビゲーション装置1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、自車の現在位置から入力された目的地までの経路を経路上に発生する交通障害を考慮して探索し、誘導経路に設定する経路設定処理プログラム(図5参照)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。
Furthermore, the
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12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。
In the present embodiment, various programs are recorded in the
更に、前記ナビゲーション制御部13には、操作部14、液晶ディスプレイ15、スピーカ16、通信装置17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。
Furthermore, the
操作部14は、走行開始時の現在地を修正し、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、ナビゲーション制御部13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14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15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。
The
また、液晶ディスプレイ15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。尚、液晶ディスプレイ15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。
The
また、スピーカ16は、ナビゲーション制御部13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、「200m先の交差点を右折してください。」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16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。
In addition, the
そして、通信装置17は、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、通信装置17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、通信装置17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。
The
次に、データ記録部12に格納された地図情報DB22について説明する。ここで、地図情報DB22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。
Next, the
また、本実施形態において地図データは、図2に示されるように道路網の情報量に応じて3層に階層化されている。図2は地図情報DBに記憶される3層に階層化された地図データを示した模式図である。この場合、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。
In the present embodiment, the map data is hierarchized into three layers according to the amount of information of the road network as shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing map data hierarchized into three layers stored in the map information DB. In this case, for example, the
Further, the map data of the lower level hierarchy includes a larger amount of information of the road network than the map data of the upper level hierarchy. For example, the map data of the
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。 Furthermore, the map data mesh in the lower level hierarchy has a narrow coverage instead of having detailed data, and the map data mesh in the upper level hierarchy has a wide coverage instead of having only coarse data. ing. For example, the mesh in the lowest level (level 1) hierarchy has road data for all roads including narrow streets, but only covers the municipality range, and the mesh in the highest level (level 3) hierarchy is a highway. Only covers road data such as roads and toll roads, but covers the whole of Japan.
尚、各レベルの階層、即ち最上層であるレベル3の階層、中間層であるレベル2の階層及び最下層であるレベル1の階層におけるメッシュの大きさ、即ち、メッシュのカバーする範囲の広さは、適宜決定することができる。また、地図データを構成するレベルの数、即ち、階層の数も、必ずしも3層である必要はなく、例えば5層や10層であっても良い。
It should be noted that the size of the mesh in each level of the hierarchy, that is, the
そして、各レベル階層の地図データ23〜25は、図3に示すように前記した地図表示データ、交差点データ、リンクデータ、ノードデータ、探索データ、施設データ、検索データ等によってそれぞれ構成されている。図3は本実施形態に係るナビゲーション装置1の地図情報DB22の記憶領域を示した図である。
As shown in FIG. 3, the
ここで、特に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23〜25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。
Here, map drawing information for performing map display according to the
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23〜25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。
The link data includes the width of the road to which the link belongs, the gradient, the cant, the bank, the road surface condition, the number of lanes of the road for each link constituting the road in the
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23〜25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。
In addition, the node data is set for each predetermined distance according to the road junction (including intersections, T-junctions, etc.) and the radius of curvature in the
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23〜25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15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1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、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、後述する渋滞度設定テーブル26(図4参照)によって検出される渋滞度等の交通情報に関するデータを用いて算出される。
Moreover, as search data, it is recorded about the data used when searching and displaying the route to the destination set in the
Here, the node cost is basically set for the node corresponding to the intersection, and in the
The link cost includes traffic information such as a congestion degree detected by a congestion degree setting table 26 (see FIG. 4) to be described later, in addition to the road attribute, road type, road width, number of lanes, and link length constituting the link. It is calculated using the data regarding.
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DB22には、所定の情報をナビゲーション装置1のスピーカ16によって出力するための音声出力データも記録される。
In addition, as facility data, data related to buildings such as hotels, hospitals, gas stations, parking lots, tourist facilities, interchanges, restaurants, service areas, and the like in each region are recorded together with facility IDs that identify the buildings. The
そして、ナビゲーション制御部13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、経路を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。
Then, in the case of a route search where the distance from the current location (departure location) to the destination is a short distance (for example, about 3 km), the
In addition, in the case of a route search where the distance from the current location to the destination is a medium distance (for example, about 50 km), a mesh of
Furthermore, in the case of a route search where the distance from the current location to the destination is a long distance (for example, about 300 km), a mesh of
そして、ナビゲーション制御部13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、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、コストが小さい順に経路を複数本(例えば5本)選択し、最もコスト加算値が小さくなった経路、又は利用者によって選択された経路を誘導経路として設定する。
When the
また、これら地図情報DB22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通信装置17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。
The contents of the
次に、データ記録部12に格納された渋滞度設定テーブル26について図4を用いて説明する。図4は本実施形態に係る渋滞度設定テーブル26の一例について示した図である。ここで、渋滞度設定テーブル26は自車の走行に影響を与える交通障害の内、特に渋滞の発生する区間と時刻とを特定したテーブルである。
Next, the congestion level setting table 26 stored in the
図4に示すように、本実施形態に係る渋滞度設定テーブル26は、リンクを特定するリンク番号と、曜日及び時間帯と、リンク番号によって特定されるリンクの各曜日及び各時間帯での渋滞の程度を特定する渋滞度とから構成されている。
ここで、渋滞度は「1」、「2」、「3」の3種類の数値のいずれかによって設定され、「1」が設定されたリンクではその時間帯に渋滞が発生しないことを意味する。一方、「2」が設定されたリンクではその時間帯に渋滞が発生し、リンクを走行するのに通常の2倍程度の時間が必要となることを意味する。また、「3」が設定されたリンクではその時間帯に渋滞が発生し、リンクを走行するのに通常の3倍程度の時間が必要となることを意味する。
例えば、図4に示す渋滞度設定テーブル26では、リンク番号XZ1のリンクについて、月曜日の8:15〜8:30の間は渋滞度が「2」に設定され、8:30〜8:45の間は渋滞度が「3」に設定され、8:45〜9:00の間は渋滞度が「2」に設定されていることを示している。
As shown in FIG. 4, the congestion degree setting table 26 according to the present embodiment includes a link number for specifying a link, a day of the week and a time zone, and a traffic jam on each day of the week and each time zone of the link specified by the link number. It is composed of the degree of congestion that specifies the degree of traffic.
Here, the degree of traffic jam is set by any one of three types of values “1”, “2”, and “3”, which means that no traffic jam occurs in that time zone on a link with “1” set. . On the other hand, a link for which “2” is set means that a traffic jam occurs in that time zone, and it takes about twice as long as usual to travel on the link. Further, a link with “3” is congested during that time period, meaning that it takes about three times as long to travel on the link.
For example, in the congestion level setting table 26 shown in FIG. 4, the congestion level is set to “2” between 8:15 and 8:30 on Monday for the link with the link number XZ1, and 8:30 to 8:45. During the period, the degree of congestion is set to “3”, and between 8:45 and 9:00, the degree of congestion is set to “2”.
そして、ナビゲーション制御部13は、渋滞度設定テーブル26によって前記地図情報DB22に記憶された各レベル階層の地図データに含まれるリンク毎に、各曜日及び各時間帯における渋滞度を検出することが可能となる。その結果、後述するように自車が通過する予定時刻で渋滞の発生するリンク(即ち、渋滞度が「1」以外のリンク)が検出された場合には、そのリンクを通過するのに必要な旅行時間やリンクコストについて渋滞度を乗じた値に調整する。そして、調整された旅行時間やリンクコストに基づいて後述するようにタイムスライスによる経路探索が行われる(図5のS4、S11)。
尚、渋滞度設定テーブル26はナビゲーション装置1の出荷時に予めデータ記録部12に対して記憶されているが、通信装置17を介して交通情報センタから受信した情報に基づいて渋滞度設定テーブル26の内容の更新を行うようにしても良い。また、自車の走行履歴に基づいて渋滞度設定テーブル26の内容を更新するようにしても良い。
And the
The congestion level setting table 26 is stored in advance in the
続いて、前記構成を有するナビゲーション装置1においてCPU41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経路案内処理プログラムのフローチャートである。ここで、経路案内処理プログラムは車両のイグニションがONされた際に実行され、自車の現在位置から入力された目的地までの経路を経路上に発生する交通障害を考慮して探索し、誘導経路に設定するプログラムである。尚、以下の図5にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置1が備えているRAM42やROM43に記憶されており、CPU41により実行される。
Next, a route setting processing program executed by the
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、利用者の操作部14の操作に基づいて目的地を設定する。次にS2では、現在地検出処理部11の検出結果に基づいて自車の現在位置を検出する。尚、上記S1の処理が目的地設定手段の処理に相当する。
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1 in the route setting processing program, the
その後に、渋滞、通行止め、速度規制などの交通障害を考慮せずに、自車の現在位置である出発地から前記S1で設定された目的地までの経路の探索処理(以下、第1経路探索処理という)を行う(S3)。 Thereafter, a route search process from the departure point that is the current position of the vehicle to the destination set in S1 (hereinafter referred to as the first route search) without considering traffic obstacles such as traffic jams, traffic closures, and speed restrictions. Process) (S3).
以下に、前記S3の第1経路探索処理における経路の探索手順について図6を用いて説明する。図6は前記S3で本実施形態に係るナビゲーション装置1が実行する第1経路探索処理によって探索された経路を地図上に示した模式図である。尚、図6では特に出発地から目的地までの距離が長距離(例えば、300km程度)であって、中間地点を最上層のレベル3の地図データを用いて探索する場合を例に挙げて説明する。
The route search procedure in the first route search process of S3 will be described below with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing on the map the route searched by the first route search process executed by the
先ず、第1経路探索処理において、ナビゲーション制御部13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、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。
そして、上記の探索コスト及びコスト加算値の算出の際には、図6に示すように、出発地及び目的地周辺で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51、65がそれぞれ使用される。また、前記レベル1の地図データのメッシュ51、65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52、53、62〜64が使用される。そして、前記レベル2の地図データのメッシュ52、53、62〜64に隣接するエリア、並びにその中間地点のエリアは最上位の地図データであるレベル3の地図データのメッシュ54〜61が使用される。尚、探索する経路が異なるレベルの地図データのメッシュに移行する際には、異なるレベルの地図データで共通して含まれるノードを介して移行する。
そして、探索の結果、コスト加算値が所定の条件を満たした経路(例えば、コスト加算値が小さいほうから順に2つの経路)として、経路Aと経路Bがそれぞれ図6に示すように経路の候補として選択される。尚、上記S3の処理が第1経路探索手段の処理に相当する。
First, in the first route search process, when the
When calculating the search cost and the cost addition value, as shown in FIG. 6, meshes 51 and 65 of
As a result of the search, the route A and the route B are route candidates as shown in FIG. 6 as routes (for example, two routes in order from the smallest cost addition value) whose cost addition value satisfies a predetermined condition. Selected as. The process of S3 corresponds to the process of the first route search means.
続いて、S4では前記S3の第1経路探索処理で探索された経路上の交通障害(本実施形態では渋滞のみ)を考慮してタイムスライス計算し、交通障害地点である渋滞の発生する区間と、その渋滞度を検出する。
以下に、タイムスライス計算の具体的方法について説明すると、先ずCPU41はGPS31により現在時刻を検出し、更に前記S3の第1経路探索処理で探索された経路(図6では経路Aと経路B)を構成する各リンクの旅行時間に基づいて、自車が経路を構成する各リンクを走行する通過予定時刻を算出する。その後、算出された通過予定時刻と渋滞度設定テーブル26(図4参照)とに基づいて、経路を構成する各リンクの通過予定時刻で渋滞が発生するか否か(具体的には、渋滞度が「1」以外のリンクがあるか否か)を判定する。その結果、通過予定時刻に渋滞が発生すると判定された場合には、発生すると判定されたリンクの旅行時間を渋滞度に基づいて調整し(具体的には、渋滞度を乗じた旅行時間とする)、更に、調整した旅行時間に基づいて再び経路を構成する各リンクを走行する通過予定時刻を算出する。
その後、同様に再度算出された通過予定時刻と渋滞度設定テーブル26(図4参照)とに基づいて、経路を構成するリンクの通過予定時刻で新たに渋滞が発生するリンクがあるか否かを判定し、渋滞が発生すると判定された場合には、発生すると判定されたリンクの旅行時間を渋滞度に基づいて調整する。以上の操作を新たに渋滞が発生するリンクが検出されなくなるまで行う。そして、最終的に渋滞が発生すると予測された全てのリンクについて渋滞度設定テーブル26を用いてそれぞれ渋滞度を検出する。尚、上記S4の処理が交通障害検出手段の処理に相当する。
Subsequently, in S4, a time slice calculation is performed in consideration of a traffic fault on the route searched in the first route search process of S3 (in this embodiment, only a traffic jam), and a traffic jam generating section that is a traffic fault point is generated. , Detect the degree of traffic jam.
In the following, a specific method of time slice calculation will be described. First, the
Thereafter, similarly, based on the estimated passage time calculated again and the congestion level setting table 26 (see FIG. 4), it is determined whether or not there is a link where a new congestion occurs at the estimated passage time of the link constituting the route. If it is determined that a traffic jam occurs, the travel time of the link determined to occur is adjusted based on the traffic jam level. The above operation is performed until a link where a new traffic jam occurs is not detected. Then, the degree of traffic congestion is detected using the traffic congestion degree setting table 26 for all links that are predicted to eventually generate traffic congestion. The process of S4 corresponds to the process of the traffic fault detection means.
次に、S5では前記S4の検出結果に基づいて前記第1経路探索処理で探索された経路上に渋滞するリンクがあるか否か、即ち、自車が経路を構成する各リンクを走行する通過予定時刻において渋滞度設定テーブル26で渋滞度が「1」以外に設定されたリンクがあるか否かが判定される。 Next, in S5, whether there is a congested link on the route searched in the first route search process based on the detection result in S4, that is, the vehicle travels through each link constituting the route. At the scheduled time, it is determined whether or not there is a link for which the congestion level is set to other than “1” in the congestion level setting table 26.
その結果、経路上に渋滞するリンクがあると判定された場合(S5:YES)には、S6へと移行する。
一方、経路上に渋滞するリンクがないと判定された場合(S5:NO)には、渋滞を考慮する必要がないので前記S3の第1経路探索処理で探索された経路(図6では経路A及び経路B)の内、コスト加算が最も小さい経路をそのまま選択する(S12)。その後、選択された経路を誘導経路に設定し(S13)、当該経路案内処理プログラムを終了する。そして、設定された誘導経路に従って液晶ディスプレイ15に誘導経路を表示するとともに、液晶ディスプレイ15の表示とスピーカ16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。尚、第1経路探索処理で探索された経路の選択では、利用者の操作部14の操作に基づいて選択された経路を誘導経路に設定することとしても良い。
As a result, when it is determined that there is a congested link on the route (S5: YES), the process proceeds to S6.
On the other hand, when it is determined that there is no traffic jam link on the route (S5: NO), it is not necessary to consider the traffic jam, so the route searched in the first route search process of S3 (route A in FIG. 6). And route B), the route with the smallest cost addition is selected as it is (S12). Thereafter, the selected route is set as a guidance route (S13), and the route guidance processing program is terminated. Then, the guidance route is displayed on the
次に、S6では前記第1経路探索処理で探索された経路上において渋滞すると判定されたリンクの長さ(即ち渋滞区間)が所定距離(本実施形態では30km)未満であるか否かが判定される。尚、S6の処理が渋滞判定手段の処理に相当する。 Next, in S6, it is determined whether or not the length of the link determined to be congested on the route searched in the first route search process (that is, the congested section) is less than a predetermined distance (30 km in the present embodiment). Is done. Note that the process of S6 corresponds to the process of the traffic jam determination unit.
そして、渋滞区間が所定距離未満であると判定された場合(S6:YES)には、S7へと移行する。それに対して、渋滞区間が所定距離以上であると判定された場合(S6:NO)には、その渋滞区間を含むエリアの地図データのレベルを下げて再度探索するとすると、CPU41の演算量が非常に多くなってしまうので、前記S3の第1経路探索処理で探索された経路(図6では経路A及び経路B)の内、前記S4で検出された渋滞度に基づいて調整したコスト加算(具体的には、渋滞度が「1」以外のリンクのリンクコストについて渋滞度を乗じたリンクコストとする)が最も小さい経路を選択する(S12)。その後、選択された経路を誘導経路に設定し(S13)、当該経路案内処理プログラムを終了する。尚、第1経路探索処理で探索された経路の選択では、利用者の操作部14の操作に基づいて選択された経路を誘導経路に設定することとしても良い。
When it is determined that the traffic jam section is less than the predetermined distance (S6: YES), the process proceeds to S7. On the other hand, if it is determined that the traffic jam section is equal to or longer than the predetermined distance (S6: NO), if the map data level of the area including the traffic jam section is lowered and searched again, the calculation amount of the
続いて、S7では前記第1経路探索処理で探索された経路上において渋滞すると判定されたリンクが高速道路(高速自動車国道、自動車専用道路、都市高速道路など)であるか否かを地図情報DB22のリンクデータに基づいて判定する。尚、S7の処理が道路種類検出手段の処理に相当する。
Subsequently, in S7, the
その結果、渋滞区間が高速道路であると判定された場合(S7:YES)には、経路に沿って渋滞区間から1分岐数分自車位置(出発地)側に位置する第1分起点と、経路に沿って渋滞区間から1分岐数分目的地側に位置する第2分起点とを検出し、更に検出された第1分岐点と第2分岐点の区間を含む最下位レベル(レベル1)の階層の地図データのメッシュを地図情報DB22から抽出する(S8)。ここで、分岐点とは3本以上のリンクが接続されているノードが該当し、インターチェンジや交差点等が該当する。 As a result, when it is determined that the traffic jam section is an expressway (S7: YES), the first start point located on the vehicle position (departure location) side by one branch from the traffic jam section along the route , The second branch point located on the destination side by one branch number from the traffic congestion section along the route is detected, and the lowest level including the detected first branch point and second branch point section (level 1) ) Is extracted from the map information DB 22 (S8). Here, a branch point corresponds to a node to which three or more links are connected, and corresponds to an interchange or an intersection.
一方、渋滞区間が高速道路以外の一般道路であると判定された場合(S7:NO)には、経路に沿って渋滞区間から2分岐数分自車位置(出発地)側に位置する第3分起点と、経路に沿って渋滞区間から2分岐数分目的地側に位置する第4分起点とを検出し、更に検出された第3分岐点と第4分岐点の区間を含む最下位レベル(レベル1)の階層の地図データのメッシュを地図情報DB22から抽出する(S9)。 On the other hand, when it is determined that the traffic congestion section is a general road other than the expressway (S7: NO), the third position located on the vehicle position (departure location) side by two branches from the traffic congestion section along the route. The lowest level including the branching point and the fourth branching point located on the destination side by the number of two branches from the traffic jam section along the route and further including the detected third branching point and the fourth branching point The mesh of the map data of the (level 1) hierarchy is extracted from the map information DB 22 (S9).
ここで、前記S8及びS9の処理について、図6に示すように第1経路探索処理で探索された経路Aの通過予定時刻に渋滞区間66が発生することが検出された場合を具体例に挙げて説明する。ここで、図7は図6に示す経路上の地図の内、メッシュ58の特に渋滞区間66付近を拡大して示した模式図である。
ここで、特に渋滞区間66が高速道路であった場合には、図7に示すように渋滞区間66の1分岐数分自車位置(出発地)側に位置する第1分起点67と、経路に沿って渋滞区間から1分岐数分目的地側に位置する第2分起点68とがそれぞれ検出され、その区間を含む最下位レベル(レベル1)の階層の地図データのメッシュ81〜84が抽出される。
また、渋滞区間66が高速道路以外の道路であった場合には、図7に示すように渋滞区間66の2分岐数分自車位置(出発地)側に位置する第3分起点69と、経路に沿って渋滞区間から2分岐数分目的地側に位置する第4分起点70とがそれぞれ検出され、その区間を含む最下位レベル(レベル1)の階層の地図データのメッシュ81〜84が抽出される。
Here, with respect to the processing of S8 and S9, a case where it is detected that a
Here, especially when the
If the
次に、S10では前記S8又はS9で抽出されたメッシュに含まれる地図データ(地図表示データ、交差点データ、リンクデータ、ノードデータ、探索データ、施設データ、検索データ等)を地図情報DB22から取得する。
Next, in S10, map data (map display data, intersection data, link data, node data, search data, facility data, search data, etc.) included in the mesh extracted in S8 or S9 is acquired from the
続いて、S11では前記S4で抽出された各リンクの渋滞度を考慮するとともに前記S10で取得した地図データを用い、再び自車の現在位置である出発地から前記S1で設定された目的地までの経路の探索処理(以下、第2経路探索処理という)を行う。 Subsequently, in S11, the traffic congestion degree of each link extracted in S4 is taken into account, and the map data acquired in S10 is used to again return from the departure location that is the current position of the vehicle to the destination set in S1. Route search processing (hereinafter referred to as second route search processing).
以下に、前記S11の第2経路探索処理における経路の探索手順について図8を用いて説明する。図8は前記第1経路探索処理によって図6に示す経路A及び経路Bが探索され、且つ渋滞区間66が検出された後に、前記S11で本実施形態に係るナビゲーション装置1が実行する第2経路探索処理によって探索された経路を地図上に示した模式図である。
The route search procedure in the second route search process of S11 will be described below with reference to FIG. FIG. 8 shows the second route executed by the
先ず、第2経路探索処理において、ナビゲーション制御部13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、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)を前記S4で検出された渋滞度を考慮しつつ計算する。また、第2経路探索処理では渋滞が発生する区間として前記S4で検出されたリンクのリンクコストに、同じく検出された渋滞度を乗じることによって、交通障害を考慮したコスト計算を行う。
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。
そして、上記の探索コスト及びコスト加算値の算出の際には、図8に示すように、現在地及び目的地周辺、並びに渋滞区間66の前後の分岐点67〜70を含むエリアで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51、65、81〜84がそれぞれ使用される。また、前記レベル1の地図データのメッシュ51、65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52、53、62〜64が使用される。そして、前記レベル2の地図データのメッシュ52、53、62〜64に隣接するエリア、並びにその中間地点のエリアは最上位の地図データであるレベル3の地図データのメッシュ54〜61が使用される。尚、探索する経路が異なるレベルの地図データのメッシュに移行する際には、異なるレベルの地図データで共通して含まれるノードを介して移行する。
そして、探索の結果、コスト加算値が所定の条件を満たした経路(例えば、コスト加算値が小さいほうから順に2つの経路)として、第1経路探索処理で探索された経路Bと、メッシュ81〜84のリンクを利用して渋滞区間66を迂回した経路Cが図8に示すように新たに経路の候補として選択される。尚、図8では渋滞区間66の渋滞度を考慮したことにより、経路Aより経路B及び経路Cの方がコスト加算値が小さくなった場合を示しているが、渋滞度を考慮しても経路Aのコスト加算値が経路B又は経路Cより小さい場合には渋滞区間を有する経路Aが経路の候補として選択されることとなる。尚、上記S11の処理が経路探索手段及び第2経路探索手段の処理に相当する。
First, in the second route search process, when the
Then, in the overlapping part of the search from the departure side and the search from the destination side, a value obtained by adding the search cost accumulated from the departure side and the search cost accumulated from the destination side, that is, cost addition A value is calculated.
When calculating the search cost and the cost addition value as described above, as shown in FIG. 8, the lowermost map in the area including the current location and the destination and the branch points 67 to 70 before and after the
Then, as a result of the search, the route B searched in the first route search process as a route in which the cost addition value satisfies a predetermined condition (for example, two routes in order from the smallest cost addition value), and the
その後、S12では、前記S11の第2経路探索処理で探索された経路(図8では経路B及び経路C)の内、コスト加算値が最も小さい経路を選択する。その後、選択された経路を誘導経路に設定し(S13)、当該経路案内処理プログラムを終了する。尚、第1経路探索処理で探索された経路の選択では、利用者の操作部14の操作に基づいて選択された経路を誘導経路に設定することとしても良い。そして、設定された誘導経路に従って液晶ディスプレイ15に誘導経路を表示するとともに、液晶ディスプレイ15の表示とスピーカ16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。尚、第2経路探索処理で探索された経路の選択では、利用者の操作部14の操作に基づいて選択された経路を誘導経路に設定することとしても良い。
Thereafter, in S12, the route having the smallest cost addition value is selected from the routes searched in the second route search process in S11 (route B and route C in FIG. 8). Thereafter, the selected route is set as a guidance route (S13), and the route guidance processing program is terminated. In selecting the route searched in the first route search process, the route selected based on the operation of the
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るナビゲーション装置1では、自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害の一つである渋滞が発生する渋滞区間をタイムスライス計算を用いて検出し(S4)、その渋滞区間を含むエリアを、第2経路探索処理で周囲のエリアより道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索する(S11)ので、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
また、第2経路探索処理では、渋滞区間を含むエリアを交通障害を考慮せずに行った第1経路探索処理より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索する(S11)ので、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
また、第1経路探索処理で探索された経路を自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する地点をタイムスライス計算により交通障害地点として検出する(S4)ので、経路上の自車の通過予定時刻をより正確に算出することが可能となる。
また、渋滞区間より経路に沿って所定分岐数自車位置側に位置する第1分岐点又は第3分岐点から所定分岐数目的地側に位置する第2分岐点又は第4分岐点までの経路を含むエリアを最初の探索時より下位レベルの地図データに基づいて再度探索するので、渋滞区間の発生した地点を適切に含むエリアのみを下位レベルの地図データに変更して探索することが可能となる。従って、経路の探索に係る演算量を抑えつつ交通障害を回避した適切な経路を予め設定することが可能となる。
また、高速道路で渋滞が発生した場合における第1分岐点及び第2分岐点の渋滞区間までの分岐数と、高速道路以外の一般道路で渋滞が発生した場合における第3分岐点及び第4分岐点の渋滞区間までの分岐数とをそれぞれ変更することによって、交通障害の発生した地点を適切に含むエリアのみを道路の種類に応じた範囲で特定可能となる。
また、渋滞区間の長さが所定距離未満の渋滞であると判定された場合(S6:YES)のみに、渋滞区間を含むエリアを周囲のエリアより下位レベルの地図データに基づいて探索するので、下位レベルの地図データで探索する範囲が非常に広くなることによって経路の探索に係る演算量が多くなる状況が発生することを予め防止できる。
また、自車の通過予定時刻に発生する渋滞を考慮した経路の探索を行うことができるので、利用者にとって最適な経路を予め設定することが可能となり、一旦設定された経路が走行中に変更される虞も無い。従って、利用者の利便性が向上し、快適な走行環境を提供することが可能となる。
As described above in detail, the
Further, in the second route search process, an area including a traffic jam section is searched based on lower-level map data having a larger amount of road network information than the first route search process performed without considering traffic obstacles (S11). Therefore, it is possible to set in advance an appropriate route that avoids a traffic obstacle while suppressing the amount of calculation related to the route search.
In addition, a point where a traffic fault occurs at the scheduled passage time when the vehicle travels on the route searched in the first route search process is detected as a traffic fault point by time slice calculation (S4). It is possible to calculate the estimated passing time of the car more accurately.
A route from the first branch point or the third branch point located on the vehicle position side to the predetermined branch number along the route from the traffic jam section to the second branch point or the fourth branch point located on the destination side with the predetermined branch number Because the search is performed again based on the lower level map data from the time of the first search, it is possible to change only the area that appropriately includes the point where the congestion section occurred to the lower level map data and search Become. Therefore, it is possible to set in advance an appropriate route that avoids traffic obstacles while suppressing the amount of calculation related to the route search.
Also, the number of branches up to the traffic congestion section at the first branch point and the second branch point when traffic jams occur on the expressway, and the third and fourth branches when traffic jams occur on general roads other than the expressway By changing each of the number of branches to a traffic jam section, it is possible to specify only an area that appropriately includes a point where a traffic fault has occurred in a range corresponding to the type of road.
In addition, only when it is determined that the length of the traffic jam section is less than the predetermined distance (S6: YES), the area including the traffic jam section is searched based on map data at a lower level than the surrounding area. It can be prevented in advance that a situation in which the amount of calculation related to the route search increases due to a very wide search range using lower-level map data.
In addition, since it is possible to search for routes that take into account traffic jams that occur at the scheduled passage time of the vehicle, it is possible to set in advance the optimal route for the user, and the route once set is changed while driving There is no fear of being done. Therefore, convenience for the user is improved, and a comfortable driving environment can be provided.
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、本実施形態では地図データに含まれる各リンクの渋滞度を設定した渋滞度設定テーブル26をナビゲーション装置1に記憶することとしているが、渋滞度設定テーブルを車両内でなく外部の施設である交通情報センタ内に記憶させ、車両が交通情報センタと通信を行うことによってリンクの渋滞度に関する情報を取得することとしても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the congestion degree setting table 26 in which the congestion degree of each link included in the map data is set is stored in the
ここで、図9は前記他の実施形態における通信システム101を示した概略構成図である。図9に示すように、通信システム101は、ナビゲーション装置1と、交通情報センタ102とネットワーク104とから構成される。そして、交通情報センタ102とナビゲーション装置1は、ネットワーク104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。
Here, FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing the
また、交通情報センタ102は、サーバ111と、サーバ111に接続された情報記録部としての交通情報DB115と、センタ側通信装置116とを備える。また、サーバ111は、サーバ111の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU112、並びにCPU112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RAM113、ナビゲーション装置1からの通信に基づいて交通情報DB115に格納された渋滞度設定テーブル117から第1経路探索処理の経路探索に関連するエリア(図6ではメッシュ51〜65)に含まれる各リンクの渋滞度に係る情報を抽出し、ナビゲーション装置1に対して送信するための各種の制御プログラムが記録されたROM114等の内部記憶装置を備えている。また、CPU112に代えてMPU等を使用することができる。
The
そして、CPU112はナビゲーション装置1に対して第1経路探索処理の経路探索に関連するエリア(図6ではメッシュ51〜65)に含まれる各リンクの渋滞度に係る情報を送信し、一方で、ナビゲーション装置1は交通情報センタ102から送信された各リンクの渋滞度に関する情報に基づいて、自車が走行する際の通過予定時刻において渋滞の発生するリンクと渋滞度とをそれぞれタイムスライス計算により検出する(S4)。
それによって、自車の通過予定時刻において渋滞の発生するリンクと、その渋滞度をそれぞれナビゲーション制御部13が検出することが可能となる。
And CPU112 transmits the information which concerns on the traffic congestion degree of each link contained in the area (mesh 51-65 in FIG. 6) relevant to the route search of a 1st route search process with respect to the
Thereby, the
また、本実施形態では渋滞区間の前後の分岐点を含むエリアのみを、最下層のレベル1の地図データに変更して探索することとしているが、分岐点を含むエリアに隣接するエリアについても周囲より下位のレベル(例えばレベル2)の地図データに変更して探索を行うこととしても良い。
In the present embodiment, only the area including the branch point before and after the traffic jam section is searched for by changing to the
1 ナビゲーション装置
11 現在地検出処理部
12 データ記録部
13 ナビゲーション制御部
22 地図情報DB
26 渋滞度設定テーブル
41 CPU
42 RAM
43 ROM
66 渋滞区間
67 第1分起点
68 第2分起点
69 第3分起点
70 第4分起点
DESCRIPTION OF
26 Congestion degree setting table 41 CPU
42 RAM
43 ROM
66
Claims (7)
目的地を設定する目的地設定手段と、
前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を前記地図データに基づいて探索する経路探索手段と、を有するナビゲーション装置において、
自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点を検出する交通障害検出手段を備え、
前記経路探索手段は、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを周囲のエリアより道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて探索することを特徴とするナビゲーション装置。 Map data storage means for storing map data in multiple levels based on the amount of information in the road network;
Destination setting means for setting the destination;
In a navigation device having route search means for searching a route to a destination set by the destination setting means based on the map data,
Provided with a traffic fault detection means for detecting a traffic fault point where a traffic fault occurs at the scheduled passing time when the host vehicle travels,
The route searching means searches for an area including the traffic obstacle point detected by the traffic obstacle detecting means based on lower-level map data having a larger amount of road network information than the surrounding area. .
前記経路探索手段は前記渋滞判定手段によって所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを周囲のエリアより下位レベルの地図データに基づいて探索することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。 A traffic judgment means for judging whether the traffic obstacle is a traffic jam less than a predetermined distance;
When the route search means determines that the traffic jam is less than a predetermined distance by the traffic jam judgment means, the area including the traffic fault point detected by the traffic fault detection means is converted into map data at a lower level than the surrounding area. The navigation device according to claim 1, wherein the search is performed based on the search.
目的地を設定する目的地設定手段と、
前記目的地設定手段によって設定された目的地までの間の経路を前記地図データに基づいて探索する第1経路探索手段と、を有するナビゲーション装置において、
自車が走行する際の通過予定時刻において交通障害が発生する交通障害地点を検出する交通障害検出手段と、
前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを前記第1経路探索手段の探索時より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて再度探索する第2経路探索手段と、を有することを特徴とするナビゲーション装置。 Map data storage means for storing map data in multiple levels based on the amount of information in the road network;
Destination setting means for setting the destination;
A navigation device comprising: first route search means for searching a route to the destination set by the destination setting means based on the map data;
A traffic fault detection means for detecting a traffic fault point where a traffic fault occurs at a scheduled passage time when the host vehicle travels;
Second route search means for searching again an area including the traffic obstacle point detected by the traffic obstacle detection means based on lower-level map data having a larger amount of information of the road network than when the first route search means is searched; A navigation device comprising:
前記第2経路探索手段は、前記道路種類検出手段によって検出された道路種類に基づいて前記第1分岐点及び前記第2分岐点の前記交通障害地点までの分岐点の数を変更することを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載のナビゲーション装置。 Road type detecting means for detecting the road type of the road including the traffic obstacle point;
The second route search means changes the number of branch points from the first branch point and the second branch point to the traffic obstacle point based on the road type detected by the road type detection means. The navigation device according to any one of claims 3 to 5.
前記第2経路探索手段は前記渋滞判定手段によって所定距離未満の渋滞であると判定された場合に、前記交通障害検出手段によって検出された交通障害地点を含むエリアを前記第1経路探索手段の探索時より道路網の情報量の多い下位レベルの地図データに基づいて再度探索することを特徴とする請求項3乃至請求項6のいずれかに記載のナビゲーション装置。 A traffic judgment means for judging whether the traffic obstacle is a traffic jam less than a predetermined distance;
The second route search means searches the first route search means for an area including the traffic fault point detected by the traffic fault detection means when the traffic jam judgment means determines that the traffic is less than a predetermined distance. The navigation device according to any one of claims 3 to 6, wherein the search is performed again based on lower-level map data having a larger amount of information on the road network than the time.
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