【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は学習機能を有するナビゲーション装置に係り、特にユーザの運転の好みや癖を学習し、その学習内容に応じた経路を表示、選択できるようにした車載ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載ナビゲーション装置は、車輪の回転数や車両の進行方向を検知するセンサや衛星からの情報を収集して車両の現在位置を測定し、車両の位置近辺の地図データをＤＶＤ−ＲＯＭ等から読み出して、地図上の道路と車両の位置とを重ね合わせてディスプレイ上に表示するように構成されている。
【０００３】
また、ユーザが目的地、経由地等を入力すると現在地からもっとも適切と判断されるルートを探索し、これを地図上に表示すると共に、交差点では拡大図等を表示して運転者を確実に誘導するような機能も有する。
【０００４】
このような経路誘導あるいは案内をするために、ＤＶＤ−ＲＯＭには道路データ、地図データと共に経路探索用のデータベースが記憶されている。このデータベースには、交差点のように道路が交差している部分をノードとし、そのノード間をリンクとして全てのノードとリンクのコストが予め格納されている。コストはノード及びリンクを通過するのに要する時間を左右するファクターで、高速道路、国道、県道などの道路のレベルや道幅などの道路条件によって予め設定されている。
【０００５】
最短経路の探索手法は従来から数多く提案されており、代表的なものとしては、ポテンシャル法、ダイクストラ法、ニコルソン法などが知られているが、基本的には出発地と目的地とを結ぶ所定範囲内のノードとリンクを組み合わせ、それぞれのコストを積算し、積算地がもっとも低いコストの経路を選択する手法が広く採用されている。
【０００６】
このように従来は、道路の種類や道幅等によって決められるコストの積算値をもとにして経路の探索が行われるため、選択された経路が必ずしもユーザの好みに合わない道路が選択されることもある。ユーザによっては最短経路の探索や誘導よりは、自分にとって走りやすい道路を選択したいという要求もある。
【０００７】
特開２０００−４６５７５号には、ユーザが頻繁に走行する道路を記憶し、経路探索では実際に走行した頻度の高い道路の経路探索用のデータのコストを低くして更新記憶し、過去の走行路に基づいた経路探索結果が得られるようにし、結果的にユーザの趣向にあった経路案内をする発明が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のように、走行した道路に対する走行頻度データを記憶し、頻度にもとづいた経路コストの演算をするだけでは必ずしもユーザの趣向に全て応えたことにならない。また、車はいつも同じ人が使用するとは限らず複数の人、例えば家族が共同で使用することも多いので単純に走行頻度データだけを集計しても個々のユーザの好みを反映したことにならないこともある。
【０００９】
本発明の目的は、ユーザの好みや運転の癖をきめ細かく学習し、その学習内容に従ってコストを計算して経路探索ができるようにした車載ナビゲーション装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は学習をさせるかどうかの選択、学習内容の表示、あるいは学習内容の消去等に融通性の高い車載ナビゲーション装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、目的地までの経路を探索し、該経路にしたがって経路案内を行う車載ナビゲーション装置において、目的地までの最短経路の探索により得られた第１の経路と、ユーザが実際に走行した第２の経路との相違する道路区間における道路の特徴を表わす情報、たとえば右左折の回数、信号機数、渋滞通過距離、該道路区間の距離、道路の種別の情報を取得して記憶する手段を有し、該情報に基づいて目的地までのコストを計算し、経路探索を行うようにしたことに一つの特徴がある。
このように構成することによりユーザの好みや癖をきめ細かく学習し、経路探索に反映することができる。
【００１２】
本発明の他の特徴は、目的地までの最短経路の探索により得られた第１の経路と、ユーザが実際に走行した第２の経路との相違する道路区間における道路の特徴を表わす情報を取得して記憶する手段を有し、最短経路を探索する第１の探索手段と上記情報に基づいて目的地までのコストを計算して経路探索を行う第２の探索手段を備え、上記第１及び第２の探索手段により得られた経路の両方を表示できるようにしたことにある。このように構成することにより、ユーザに二つの経路を表示し好きな経路を選択できる融通性を持たせたので一層、利便性を高めることができる。
【００１３】
本発明の他の特徴は、第１の探索手段により得られた経路と、第２の探索手段により得られた経路の相違区間を拡大表示できるようにしたことにある。このように構成することにより、ユーザに視覚的に学習経路と推奨経路の違いを認識させることができ利便性が高まる。
【００１４】
本発明の更に他の特徴は、第１の探索により得られた経路と、第２の探索手段により得られた経路の経路情報を選択的に表示できるようにしたことにある。このように構成することにより、目的地までの経路の通過地点、道路種別、所要時間等を比較して表示することが可能となり、ユーザにとってより便利な車載ナビゲーション装置を提供することが可能になる。
その他の特徴および本発明の効果は以下の実施例の説明からさらに明瞭に把握されよう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
最初に本発明に係る車載ナビゲーション装置の概念を図３を参照して説明する。
図２の（Ａ）は通常の経路案内をしている画面、（Ｂ）はメニュー画面を示している。メニュー画面の探索条件設定のボタンを選択すると（Ｃ）のような画面に遷移する。画面（Ｃ）には従来のように有料道路や国道を選択するボタンが用意されているが、本発明においてはこの他に「学習」というボタンが用意されている。
学習ボタンは経路探索時に、最短経路を表わす推奨経路のほかに、ユーザの好みや癖を学習した結果得られた経路を探索するためのものである。
【００１６】
画面（Ｄ）は学習ボタンを選択した状況を示しており、これが選択されると画面は（Ｅ）に遷移する。この画面（Ｅ）には学習経路表示のボタンがあり、これを選択すると後述のような学習結果を表わす画面に移る。また、車載ナビゲーション装置のユーザが代ったり、車両の載せ替えなどにより学習内容をクリアしたいときには画面（Ｅ）の内容クリアボタンを押すと（Ｆ）の画面に遷移してその内容を簡単に消去することもできる。
【００１７】
次にメニュー画面で目的地設定のボタンを押した場合の遷移について図４を用いて説明する。図４の画面（Ｂ）において、目的地設定を選択すると画面（Ｇ）のように既に登録されている地名が表示される。この中の一つである、例えば相武台前を選択すると画面は（Ｈ）に移る。決定ボタンを押すと画面は更に（Ｉ）に遷移して経路探索が実行される。経路の探索が終了すると画面は（Ｊ）に遷移し、最短距離を表わす推奨経路と、ユーザの好みや癖を学習した結果得られた学習経路のいずれかを選択できるように二つのボタンが用意される。推奨ボタンを押すと画面（Ｋ）に移り、学習ボタンを押すと画面（Ｌ）に遷移する。そして最後に決定ボタンを選択すると選択された経路に従って経路誘導が行われる。
【００１８】
以下、上記のような概念を実現する本発明の車載ナビゲーション装置の実施形態について説明する。
図５は本発明にかかるナビゲーション装置の一実施例の構成を示すブロック図である。本装置は、演算処理部１１０、外部記憶装置１２０、センサ部１３０、表示部１４０、通信装置１５０、音声入出力装置１６０等から構成されている。
演算処理部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１３から構成される。もちろん演算処理部１１０を構成する要素はこれら以外にもあるが、本発明の説明に関連のない構成要素の図示は省略してある。
ＣＰＵ１１１は、後述のプログラムを実行するほか、種々の演算をするために用いられる。例えばセンサ部１３０からの情報に基づいて本ナビゲーション装置を搭載している移動体の現在位置を算出する。そして算出した現在位置情報から表示に必要な地図情報を外部記憶装置１２０から読み出し、現在位置とともに表示部１４０に表示する。
【００１９】
また、入力装置１３３からユーザが指定した地点、例えば現在地と目的地を結ぶ最適な道路を算出し、音声入出力装置１６０や、表示部１４０に出力し、ユーザに示して経路を誘導する等の処理を行なう。
【００２０】
ＲＯＭ１１２は後述のプログラムやデータを記憶するものでＥＰＲＯＭ等であってもよい。ＲＡＭ１１３は地図情報や演算データを記憶するために用いられる。
外部記憶装置１２０は、地図データが記憶されている読出し専用のＤＶＤ−ＲＯＭディスク１２３から必要なデータを読出すためのＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２１と、地図データの書込みおよび読出しが可能なハードディスクを含むＨＤドライブ１２２とを備える。勿論外部記憶装置１２０は大容量の記憶媒体であればよく、ＩＣカードやそのほかの記憶装置であってもよい。
【００２１】
センサ部１３０は、ジャイロ１３４、車速センサ１３２を含む。車速センサ１３２は、車輪の回転に伴って出力されるパルス信号を計数することにより移動体の走行距離を検出する。この走行距離信号はバスを介して演算処理部１１０に送られる。ジャイロ１３４には光ファイバジャイロや振動ジャイロ等の種類があり、移動体が回転した角度を検出する。ジャイロ１３４の検出信号はアナログーディジタル変換器（Ａ−Ｄ変換器）１３５によりディジタル信号に変換されたのち、演算処理部１１０に送られる。
【００２２】
一方、ＧＰＳ受信機１３１はＧＰＳ衛星からの信号を受信し、移動体と衛星との間の距離および距離の変化率を測定することにより、移動体の現在位置、進行方向および進行方位を測定する。
【００２３】
さらに道路の渋滞情報、工事、通行止めといった規制情報、駐車場情報といった交通情報を発するビーコン送信機やＦＭ多重放送から送られる信号を受信する交通情報受信装置１５２を備える。また車両の様々な情報、例えばドアの開閉情報、点灯しているライトの種類と状況、エンジンの状況や故障診断結果などをうける車内ＬＡＮ装置１５１を備える。装置１５１及び１５２の情報は、バスを介してバスブリッジ（ゲートアレイ）１７０に結合されている。
【００２４】
表示部１４０は、演算処理部１１０から送られる制御データに基づいて表示部全体の制御を行なう表示コントローラ１４１と、表示データを一時的に格納するバッファメモリ１４３と、コントローラ１４１から出力される画像データを表示する液晶パネルやＣＲＴ等の表示装置１４２を備えている。
【００２５】
音声入出力装置１６０は演算処理部１１０が生成したユーザへのメッセージを、Ｄ／Ａ変換器１６１により音声信号に変換して出力するとともに、ユーザが発した音声を認識してＡ／Ｄ変換器１６１でディジタル信号に変換した後、演算処理部１１０に転送する処理を行なう。また、入力装置１３３はユーザからの指示を受け付ける装置で、ハードスイッチ、ジョイスティック、タッチパネル等により構成される。上記の演算処理部１１０、センサ部１３０、外部記憶装置１２０、通信装置１５０はいずれも信号のタイミングや速度が違うのでゲートアレイよりなるバスブリッジ１７０を介して結合されている。
【００２６】
図９は本発明の車載ナビゲーション装置の外部記憶装置１２０に予め用意されるデータの一例を示す。地図情報は多数のメッシュに分割され各メッシュにはＩＤ番号が付与される。各メッシュはリンク数、各リンクのＩＤ，ノード数、各ノードのＩＤの情報を有する。さらに各リンクはリンク長や道路の種別などの情報を有し、各ノードはその座標や信号機の有無に関する情報を持っている。
【００２７】
次に本発明の車載ナビゲーション装置による学習方法について説明する。
図６のａは出発地、ｆは目的地を示す。いま仮に、従来の経路探索によって得られた推奨経路はａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｆであったが、ユーザは別の経路ａ−ｂ−ｅ−ｄ−ｆを走行したと仮定する。この場合、まず図９の道路データ及び交通情報受信装置１５２からの情報等を参照して推奨経路と走行経路が相違する道路区間ｂ−ｃ−ｄと、区間ｂ−ｅ−ｄの右左折回数Ｍ，Ｎ、信号機数Ｐ，Ｑ、渋滞通過距離Ｒ，Ｓ、２点間の距離Ｔ，Ｕ、道路の種別Ｖ，Ｗ等の情報を取得する。これらの情報は図７のようにテーブルとしてメモリ１１３に格納される。
【００２８】
これらの情報は、ユーザの運転の癖や好みを含んでいると考えることができる。例えば推奨経路より信号機の数が少なく右左折の回数が多い場合は、裏道の信号機のないところを好んで走行する癖を示している可能性があり、また２点間の距離は推奨経路よりかなり長いが渋滞通過距離は短い場合には、遠回りしても渋滞を避けたいという性格を反映していると考えることができる。
【００２９】
次にこのような好みや癖が経路探索時に反映されるように上記の各情報（右左折回数や信号機数等）に相当するコストを決定する。今、
ｔｃ（ｎ）：右左折コスト
ｓｐ（ｎ）：信号機通過コスト（ｓ）
ｊｐ（ｎ）：渋滞通過コスト（ｓ／ｍ）
ｄｃ（ｎ）：距離コスト（ｓ／ｍ）
ｒｃ（ｎ）：道路種別コスト（ｓ／ｍ）
とすると、各コストは次のようにして計算される。
例えば右左折コストｔｃ（ｎ）は、左右への曲がり回数Ｎが推奨経路の曲がり回数Ｍに比べてＮ＞Ｍの場合、その直前までの右左折コストの累計ｔｃ（ｎ−１）に対して次式（１）により計算される。
ｔｃ（ｎ）＝ｔｃ（ｎ−１）−（Ｎ−Ｍ）＊ｖ 式（１）
但しｖは任意の定数である。また走行した経路の信号機数Ｑが、推奨経路の信号機数Ｐに比べてＱ＜Ｐの場合、信号機通過コストｓｐ（ｎ）は式（２）に従って計算する。
ｓｐ（ｎ）＝ｓｐ（ｎ−１）＋（Ｐ−Ｑ）＊ｗ 式（２）
但しｗは任意の定数である。
【００３０】
同様にして渋滞走行距離Ｓが推奨経路を通った場合の渋滞走行距離Ｒに比べてＳ＞Ｒの場合は渋滞通過コストｊｐ（ｎ）は式（３）によって計算する。
ｊｐ（ｎ）＝ｊｐ（ｎ−１）−（Ｓ−Ｒ）＊ｘ 式（３）
但しｘは任意の定数である。走行した２点間の距離Ｕが推奨経路の２点間の距離Ｔに比べてＵ＜Ｔの場合は、距離コストｄｃ（ｎ）は式（４）によって計算する。
ｄｃ（ｎ）＝ｄｃ（ｎ−１）＋（Ｔ−Ｕ）＊ｙ 式（４）
但しｙは任意の定数である。
【００３１】
更に走行した道路の種別Ｗが推奨経路の道路の種別Ｖに比べて格下道路の場合、つまりＷ＜Ｖの場合は道路の種別コストｒｃ（ｎ）は式（５）によって計算する。ｒｃ（ｎ）＝ｒｃ（ｎ−１）−ｚ 式（５）
但しｚは任意の定数である。
このようにして計算された各コストは図７のテーブルに格納される。
【００３２】
次に本発明による学習内容を反映した探索の方法を図８を例にして説明する。図８はリンクＢＣにいたるリンクとしてＡＢ，ＥＢ，ＤＢがある場合を示す。この場合、リンクＡＢ、ＥＢ，ＤＥからリンクＢＣに進む場合の各コストＣｏｓｔ（ＡＢＣ），Ｃｏｓｔ（ＥＢＣ），Ｃｏｓｔ（ＤＢＣ）は図７のテーブルの情報を用いて次のように計算される。
Ｃｏｓｔ（ＡＢＣ）＝Ｃｏｓｔ（ＡＢ）＋｛ｔｃ（ｎ）＋ｓｐ（ｎ）｝＋｛（ｊｐ（ｎ）＋ｄｃ（ｎ）＋ｒｃ（ｎ）｝＊ｄ（ＢＣ） 式（６）
Ｃｏｓｔ（ＥＢＣ）＝Ｃｏｓｔ（ＥＢ）＋｛ｔｃ（ｎ）＋ｓｐ（ｎ）｝＋｛（ｊｐ（ｎ）＋ｄｃ（ｎ）＋ｒｃ（ｎ）｝＊ｄ（ＢＣ） 式（７）
Ｃｏｓｔ（ＤＢＣ）＝Ｃｏｓｔ（ＤＢ）＋｛ｔｃ（ｎ）＋ｓｐ（ｎ）｝＋｛（ｊｐ（ｎ）＋ｄｃ（ｎ）＋ｒｃ（ｎ）｝＊ｄ（ＢＣ） 式（８）
但しｄ（ＢＣ）リンクＢＣのリンク長である。また、式（６）におけるｔｃ（ｎ）は直進であるため０になる。また交差点に信号機がない場合は式（６）（７）（８）のｓｐ（ｎ）は０になる。
【００３３】
上記のようにリンクＢＣにつながるリンクＡＢ，ＥＢ，ＤＢに到達するまでの経路のトータルコストを計算し、それらの中でコストが最小となる経路をリンクＢＣに接続する経路として選択する。これを出発地まで遡って同様の計算を繰り返し、他と比較することにより最終的な経路を選択する。この経路がユーザの好みや癖を反映したルートということになる。
【００３４】
次に学習処理のフローについて説明する。図１において２４０が学習情報の取得処理、２５０が学習の計算処理を表わす。まず、ステップ２３０において経路誘導を開始する。ステップ２３１で元経路から逸脱したかどうか判定する。ここで、元経路とは目的地までの最短経路探索の結果得られた経路を意味するものとする。
【００３５】
判定の結果、元経路を逸脱しているとされた場合はステップ２４１に進み走行しているリンク情報を取得する。すなわち、外部記憶装置１２０に格納されている図９のテーブルから、逸脱した経路のメッシュとリンクのＩＤを取得する。
【００３６】
さらにステップ２４２においてそのリンク内の情報、例えばリンク長、道路の種別、渋滞通過情報を取得する。リンク長や道路種別の情報は図９のテーブルから取得し、渋滞情報は交通情報受信装置１５２により外部から受信した情報が格納されているメモリ（例えばＲＡＭ１１３）から取得する。渋滞情報は例えば、順調、混雑、渋滞などのように数段階にランクわけして記憶される。
【００３７】
ステップ２４３では２つのリンク間の情報、つまり右左折回数、信号機数に関する情報を取得する。これらの情報は図９のテーブルのノード情報から取得することができる。情報の取得が終了するとステップ２４４に進み、車が元経路に復帰したか否かが判断される。復帰していない場合にはステップ２４１にもどり同じ処理が繰り返される。復帰した場合には学習計算処理２５０に移る。
【００３８】
ステップ２５１では元経路逸脱区間の情報が取得され、さらにステップ２５２で走行経路情報の集計が行われ図７に示すような逸脱区間の右左折回数、信号機数等の情報を格納したテーブルが作成される。また、次のステップ２５３で式（１）乃至式（５）で示したようにして集計した情報に基づきコストの計算が行われ図７のテーブルに格納される。
【００３９】
学習計算処理２５０が終了するとステップ２３１に戻り、元経路を逸脱しているかどうか再び判断され、その判定が否の場合はステップ２３２に進む。このステップ２３２では目的地に到着したか否かが判定され、到着するまで繰り返し行われる。
【００４０】
図２は学習結果を反映した探索経路を表示するための処理フローを示す。まずステップ２１０でメニューを選択すると図３（Ｂ）のように、例えば検索条件設定ボタン、目的地設定ボタン、経路編集ボタンが表示された画面がでる。次にステップ２１１で探索条件設定ボタンを押すと図３（Ｃ）に示すように、条件を設定するための画面に遷移する。
この画面で、学習ボタンを押した場合には図３（Ｅ）に示す画面に遷移する。この画面には過去に学習した距離が表示される領域があり、また学習経路の表示ボタンや内容クリアボタンが用意されている。
【００４１】
探索条件を設定した後、ステップ２１２で目的地の設定が行われる。これは図４（Ｂ）のメニュー画面の目的地設定ボタンを押すことにより行われる。このボタンを押すと画面は図１４に遷移し目的地の候補である地名が表示される。このなかの一つを選択すると図４（Ｈ）のような画面にかわり決定ボタンを押すと選択された地名が目的地になる。
【００４２】
次にステップ２１３で経路探索が実行される。この実行の間は図４（Ｉ）の画面が表示され、バーで経路探索の進捗の状況が表示される。ステップ２１４では学習の設定が図３（Ｃ）の画面で行われたか否かが判定され、否定の場合はステップ２１５に進み通常の最短経路である推奨経路の作成が行われステップ２１６でその推奨経路が表示される。
【００４３】
一方、ステップ２１４の判定が肯定の場合はステップ２１７に進み、学習結果による経路と推奨経路（最短経路）の二つの経路の作成が行われる。さらにステップ２１８で学習経路と推奨経路の両方が図４（Ｊ）に示すように一つの画面に表示される。そして図４（Ｊ）の画面の推奨ボタンを押すか、学習ボタンを押すかに応じて経路選択のステップ２１９の判定が行われ、学習の場合にはステップ２２０に進み学習経路表示が行われ、推奨ボタンを押した場合にはステップ２１６に進み推奨経路表示が行われる。
【００４４】
経路選択の画面を図１０のようにして、推奨ボタン５１、学習ボタン５２のほかに相違区間５３のボタンを設け、このボタン５３を押すことにより学習経路と推奨経路の相違区間のみを拡大表示する画面に遷移させることもできる。この例では遷移した画面に、相違区間の拡大した経路を表示する領域と、その分岐点であるポイントＡとＢにおけるさらに拡大した図を示す領域６２，６３が設けられている。
【００４５】
また、図１１に示すように推奨ボタン５１、学習ボタン５２のほかに経路情報ボタン５４を設け、この経路情報ボタン５４を押すことにより経路情報を詳細に示した画面に遷移させることもできる。この例では総武台前から戸田にいたる経路の道路種別、距離、所要時間等の経路情報が表示される例を示している。この画面のボタン７１を押すことにより、学習経路と推奨経路を選択してその経路情報を表示させることができる。また決定ボタン７２を押すとステップ２３０に進み経路誘導が開始される。
以上本発明の一実施例について説明したが、本発明の基本的な概念を変更しない範囲で種々の変更、改良をすることは可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、目的地までの最短経路の探索により得られた第１の経路と、ユーザが実際に走行した第２の経路との相違する道路区間における道路の特徴を表わす情報、例えば該道路区間における右左折の回数、信号機数、渋滞通過距離、該道路区間の距離、道路の種別等の情報を取得して記憶し、該情報に基づいて目的地までのコストを計算し、経路探索を行う機能を有するのでユーザの運転の癖や好みをよりきめ細かく反映した経路探索を行うことができる。
【００４７】
また、推奨経路と学習経路の両方の探索機能を有し、所望により両経路を同一画面に表示したり、相違点経路のみを拡大表示したり、或いは経路情報を表示できるのでユーザにとって利便性の高い車載ナビゲーション装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の学習処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の表示処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図３】本発明車載ナビゲーション装置における探索条件設定の操作手順の説明図である。
【図４】本発明車載ナビゲーション装置における経路選択の操作手順の説明図である。
【図５】本発明の車載ナビゲーション装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の車載ナビゲーション装置による学習方法の説明図である。
【図７】本発明の車載ナビゲーション装置の学習情報の取得テーブルの説明図である。
【図８】本発明の車載ナビゲーション装置による学習結果に基づく探索方法の説明図である。
【図９】本発明の車載ナビゲーション装置に用いられるデータ構成の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の表示画面の説明図である。
【図１１】本発明の表示画面の説明図である。
【符号の説明】
１１０：演算処理部
１２０：外部記憶装置
１３０：センサ部
１４０：表示部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a navigation device having a learning function, and more particularly to an in-vehicle navigation device that learns driving preferences and habits of a user and can display and select a route according to the learning content.
[0002]
[Prior art]
The in-vehicle navigation device collects information from sensors and satellites that detect the rotation speed of the wheels and the traveling direction of the vehicle, measures the current position of the vehicle, and reads map data near the vehicle position from a DVD-ROM or the like. The road and the position of the vehicle on the map are superimposed and displayed on the display.
[0003]
In addition, when the user inputs a destination, waypoint, etc., the route that is determined to be the most appropriate from the current location is searched and displayed on a map, and at the intersection, an enlarged map etc. is displayed to guide the driver reliably. It also has the function of performing
[0004]
In order to provide such route guidance or guidance, a DVD-ROM stores a route search database together with road data and map data. In this database, all the nodes and the costs of the links are stored in advance, with the portions where the roads intersect as intersections as nodes, and links between the nodes as links. The cost is a factor that affects the time required to pass through nodes and links, and is set in advance according to road conditions such as the level and width of highways, national roads, and prefectural roads.
[0005]
Many methods for searching for the shortest route have been proposed in the past. Typical methods include the potential method, the Dijkstra method, the Nicholson method, and the like. A method of combining the nodes and links within the range, integrating the respective costs, and selecting the route with the lowest cost at the integration location is widely used.
[0006]
As described above, conventionally, since the route search is performed based on the integrated value of the cost determined by the type of the road, the width of the road, and the like, the road where the selected route does not necessarily match the user's preference is selected. There is also. There is also a demand that some users want to select a road that is easy for them to run, rather than searching or guiding for the shortest route.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-46575 stores roads on which a user frequently travels, and in a route search, updates and stores the cost of route search data of a road on which the user has actually traveled frequently at a low cost. There is disclosed an invention in which a route search result based on a road is obtained, and as a result, a route guidance suited to a user's preference is provided.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, simply storing the driving frequency data for the road on which the vehicle has traveled and calculating the route cost based on the frequency does not necessarily satisfy all the user's preferences. Also, a car is not always used by the same person, and a plurality of people, for example, a family, often use the vehicle together. Therefore, simply summing up driving frequency data does not reflect individual user's preference. Sometimes.
[0009]
It is an object of the present invention to provide an in-vehicle navigation device capable of learning a user's preference and driving habits in detail and calculating a cost in accordance with the learning content to perform a route search.
[0010]
Another object of the present invention is to provide an in-vehicle navigation device having high flexibility in selecting whether or not to perform learning, displaying learning contents, or deleting learning contents.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle-mounted navigation device that searches for a route to a destination and provides route guidance according to the route, wherein a first route obtained by searching for a shortest route to the destination is provided. And information representing the characteristics of the road in a road section different from the second route actually traveled by the user, for example, information on the number of right and left turns, the number of traffic lights, the traffic congestion distance, the distance of the road section, and information on the type of road. There is one feature in that a means for acquiring and storing the information, a cost to the destination is calculated based on the information, and a route search is performed.
With this configuration, the user's preferences and habits can be learned in detail and reflected in the route search.
[0012]
Another feature of the present invention is that information representing a road feature in a road section different from the first route obtained by searching for the shortest route to the destination and the second route actually traveled by the user is described. A first search unit for searching for the shortest route, and a second search unit for calculating a cost to the destination based on the information to perform a route search, And the route obtained by the second search means can be displayed. With this configuration, the user is provided with the flexibility to display two routes and to select a desired route, so that the convenience can be further improved.
[0013]
Another feature of the present invention resides in that a difference section between the route obtained by the first searching means and the route obtained by the second searching means can be enlarged and displayed. With this configuration, the user can visually recognize the difference between the learning route and the recommended route, and the convenience is improved.
[0014]
Still another feature of the present invention is that the route information obtained by the first search and the route information of the route obtained by the second search means can be selectively displayed. With this configuration, it is possible to compare and display the passage point, the road type, the required time, and the like of the route to the destination, and to provide a vehicle-mounted navigation device that is more convenient for the user. .
Other features and effects of the present invention will be more clearly understood from the following description of the embodiments.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the concept of the vehicle-mounted navigation device according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2A shows a screen for normal route guidance, and FIG. 2B shows a menu screen. When a search condition setting button on the menu screen is selected, the screen changes to a screen as shown in FIG. The screen (C) is provided with a button for selecting a toll road or a national road as in the past, but in the present invention, a button "learning" is provided in addition to this.
The learning button is used to search for a route obtained as a result of learning the user's preferences and habits in addition to the recommended route indicating the shortest route during the route search.
[0016]
The screen (D) shows a situation where the learning button is selected, and when this is selected, the screen transits to (E). This screen (E) has a button for displaying a learning route. When this button is selected, the screen shifts to a screen representing a learning result as described later. When the user of the in-vehicle navigation device changes or the user wants to clear the learning content by replacing the vehicle, pressing the content clear button on the screen (E) causes a transition to the screen of (F) and the content is easily erased. You can also.
[0017]
Next, transition when a destination setting button is pressed on the menu screen will be described with reference to FIG. When the destination setting is selected on the screen (B) of FIG. 4, the already registered place names are displayed as in the screen (G). If one of these, for example, Sobudai is selected, the screen moves to (H). When the enter button is pressed, the screen further transits to (I) and the route search is executed. When the search for the route is completed, the screen changes to (J), and two buttons are provided so that the user can select either the recommended route indicating the shortest distance or the learning route obtained as a result of learning the user's preference and habit. Is done. When the recommendation button is pressed, the screen moves to the screen (K), and when the learning button is pressed, the screen transits to the screen (L). Finally, when the enter button is selected, route guidance is performed according to the selected route.
[0018]
Hereinafter, an embodiment of an in-vehicle navigation device of the present invention that realizes the above concept will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the navigation device according to the present invention. This device includes an arithmetic processing unit 110, an external storage device 120, a sensor unit 130, a display unit 140, a communication device 150, a voice input / output device 160, and the like.
The arithmetic processing unit 110 includes a CPU (Central Processing Unit) 111, a ROM (Read Only Memory) 112, and a RAM (Random Access Memory) 113. Of course, there are other components that constitute the arithmetic processing unit 110, but illustration of components that are not relevant to the description of the present invention is omitted.
The CPU 111 is used for executing programs described later and for performing various operations. For example, based on information from the sensor unit 130, the current position of a moving object equipped with the present navigation device is calculated. Then, map information necessary for display is read from the calculated current position information from the external storage device 120 and displayed on the display unit 140 together with the current position.
[0019]
In addition, a point designated by the user from the input device 133, for example, an optimal road connecting the current position and the destination is calculated, output to the voice input / output device 160 or the display unit 140, and shown to the user to guide a route. Perform processing.
[0020]
The ROM 112 stores programs and data described later, and may be an EPROM or the like. The RAM 113 is used to store map information and calculation data.
The external storage device 120 includes a DVD-ROM drive 121 for reading necessary data from a read-only DVD-ROM disk 123 in which map data is stored, and an HD including a hard disk capable of writing and reading map data. And a drive 122. Of course, the external storage device 120 may be a large-capacity storage medium, and may be an IC card or another storage device.
[0021]
The sensor unit 130 includes a gyro 134 and a vehicle speed sensor 132. The vehicle speed sensor 132 detects the traveling distance of the moving body by counting pulse signals output as the wheels rotate. This traveling distance signal is sent to the arithmetic processing unit 110 via the bus. The gyro 134 includes types such as an optical fiber gyro and a vibrating gyro, and detects an angle at which the moving body rotates. The detection signal of the gyro 134 is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter (A / D converter) 135 and then sent to the arithmetic processing unit 110.
[0022]
On the other hand, the GPS receiver 131 receives the signal from the GPS satellite, and measures the distance between the mobile unit and the satellite and the rate of change of the distance, thereby measuring the current position, the traveling direction, and the traveling direction of the mobile unit. .
[0023]
Further, it is provided with a beacon transmitter for issuing traffic information such as road congestion information, construction information, regulation information such as road closure, and parking lot information, and a traffic information receiving device 152 for receiving signals transmitted from FM multiplex broadcasting. In addition, an in-vehicle LAN device 151 is provided for receiving various information of the vehicle, for example, information on opening and closing of doors, types and conditions of lit lights, conditions of engines, and results of failure diagnosis. The information of the devices 151 and 152 is coupled to a bus bridge (gate array) 170 via a bus.
[0024]
The display unit 140 includes a display controller 141 that controls the entire display unit based on control data sent from the arithmetic processing unit 110, a buffer memory 143 that temporarily stores display data, and image data output from the controller 141. Is provided with a display device 142 such as a liquid crystal panel or a CRT for displaying the information.
[0025]
The voice input / output device 160 converts the message to the user generated by the arithmetic processing unit 110 into a voice signal by the D / A converter 161 and outputs the voice signal, and also recognizes the voice uttered by the user and outputs the voice signal to the A / D converter. After conversion into a digital signal in 161, the digital signal is transferred to the arithmetic processing unit 110. The input device 133 is a device for receiving an instruction from a user, and includes a hardware switch, a joystick, a touch panel, and the like. The arithmetic processing unit 110, the sensor unit 130, the external storage device 120, and the communication device 150 are all connected via a bus bridge 170 composed of a gate array because the signal timing and speed are different.
[0026]
FIG. 9 shows an example of data prepared in advance in the external storage device 120 of the vehicle-mounted navigation device according to the present invention. The map information is divided into many meshes, and each mesh is assigned an ID number. Each mesh has information on the number of links, the ID of each link, the number of nodes, and the ID of each node. Further, each link has information such as a link length and a road type, and each node has information on its coordinates and the presence or absence of a traffic light.
[0027]
Next, a learning method using the on-vehicle navigation device of the present invention will be described.
FIG. 6A shows a departure place and f shows a destination. Now, it is assumed that the recommended route obtained by the conventional route search is abcdf, but the user has traveled another route abedf. In this case, first, referring to the road data and the information from the traffic information receiving device 152 in FIG. 9, the road section bcd where the recommended route and the traveling route are different, and the number of right / left turns in the section bed. Information such as M and N, the number of traffic signals P and Q, traffic congestion distances R and S, distances T and U between two points, road types V and W, and the like are acquired. These pieces of information are stored in the memory 113 as a table as shown in FIG.
[0028]
These pieces of information can be considered to include the driving habits and preferences of the user. For example, if the number of traffic signals is smaller than the recommended route and the number of right and left turns is higher, it may indicate that the driver prefers to use the back road where there is no traffic light, and the distance between the two points is considerably larger than the recommended route. In the case where the traffic is long but the traffic congestion distance is short, it can be considered that the character reflects the desire to avoid traffic congestion even when making a detour.
[0029]
Next, a cost corresponding to the above information (the number of right / left turns, the number of traffic signals, and the like) is determined so that such preferences and habits are reflected in the route search. now,
tc (n): right / left turn cost sp (n): signal passing cost (s)
jp (n): Congestion passing cost (s / m)
dc (n): distance cost (s / m)
rc (n): road type cost (s / m)
Then, each cost is calculated as follows.
For example, when the number of turns N to the left and right is N> M compared to the number of turns M of the recommended route, the right / left turn cost tc (n) is calculated with respect to the total tc (n−1) of the right / left turn costs up to immediately before that. It is calculated by the following equation (1).
tc (n) = tc (n−1) − (N−M) * v Equation (1)
Here, v is an arbitrary constant. If the number Q of traffic signals on the route traveled is smaller than the number P of traffic signals on the recommended route, Q <P, the traffic light passing cost sp (n) is calculated according to equation (2).
sp (n) = sp (n-1) + (PQ) * w Equation (2)
However, w is an arbitrary constant.
[0030]
Similarly, when S> R compared to the congestion traveling distance R when the congestion traveling distance S passes through the recommended route, the congestion passing cost jp (n) is calculated by the equation (3).
jp (n) = jp (n-1)-(SR) * x Equation (3)
Here, x is an arbitrary constant. If the distance U between the two traveled points is smaller than the distance T between the two points on the recommended route, U <T, the distance cost dc (n) is calculated by equation (4).
dc (n) = dc (n-1) + (TU) * y Equation (4)
Here, y is an arbitrary constant.
[0031]
Further, when the type W of the traveled road is lower than the type V of the road of the recommended route, that is, when W <V, the type cost rc (n) of the road is calculated by equation (5). rc (n) = rc (n-1) -z Equation (5)
Here, z is an arbitrary constant.
Each cost calculated in this way is stored in the table of FIG.
[0032]
Next, a search method reflecting the learning content according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a case where there are AB, EB, and DB as links leading to the link BC. In this case, the costs Cost (ABC), Cost (EBC), and Cost (DBC) when going from the links AB, EB, and DE to the link BC are calculated as follows using the information in the table of FIG.
Cost (ABC) = Cost (AB) + {tc (n) + sp (n)} + {(jp (n) + dc (n) + rc (n)} * d (BC) Equation (6)
Cost (EBC) = Cost (EB) + {tc (n) + sp (n)} + {(jp (n) + dc (n) + rc (n)} * d (BC) Equation (7)
Cost (DBC) = Cost (DB) + {tc (n) + sp (n)} + {(jp (n) + dc (n) + rc (n)} * d (BC) Equation (8)
However, it is the link length of the d (BC) link BC. Further, tc (n) in equation (6) is 0 because it is straight ahead. When there is no traffic light at the intersection, sp (n) in equations (6), (7), and (8) becomes zero.
[0033]
As described above, the total cost of the route to reach the links AB, EB, and DB connected to the link BC is calculated, and the route with the lowest cost among them is selected as the route connected to the link BC. The same calculation is repeated by going back to the departure point, and the final route is selected by comparing it with the others. This route is a route that reflects the user's preferences and habits.
[0034]
Next, the flow of the learning process will be described. In FIG. 1, reference numeral 240 denotes learning information acquisition processing, and reference numeral 250 denotes learning calculation processing. First, in step 230, route guidance is started. In step 231, it is determined whether the vehicle has deviated from the original route. Here, the original route means a route obtained as a result of the shortest route search to the destination.
[0035]
As a result of the determination, when it is determined that the vehicle deviates from the original route, the process proceeds to step 241 to acquire link information of the traveling link. That is, from the table of FIG. 9 stored in the external storage device 120, the mesh and the link ID of the deviated route are acquired.
[0036]
Further, in step 242, information in the link, for example, link length, road type, and traffic congestion information are acquired. Information on the link length and road type is obtained from the table shown in FIG. 9, and the traffic congestion information is obtained from a memory (for example, the RAM 113) in which information received from the outside by the traffic information receiving device 152 is stored. The traffic congestion information is stored in several ranks, for example, such as smooth, congested, and congested.
[0037]
In step 243, information between the two links, that is, information on the number of right / left turns and the number of traffic signals is obtained. These pieces of information can be obtained from the node information in the table of FIG. When the acquisition of the information is completed, the process proceeds to step 244, and it is determined whether the vehicle has returned to the original route. If not, the process returns to step 241 and the same processing is repeated. When returning, the process proceeds to the learning calculation process 250.
[0038]
In step 251, information on the original route departure section is obtained. Further, in step 252, the running route information is totaled, and a table storing information such as the number of right / left turns and the number of traffic signals in the departure section as shown in FIG. 7 is created. You. In the next step 253, the cost is calculated based on the information totalized as shown in the equations (1) to (5) and stored in the table of FIG.
[0039]
When the learning calculation process 250 ends, the process returns to step 231 to determine again whether the vehicle has deviated from the original route. If the determination is negative, the process proceeds to step 232. In step 232, it is determined whether or not the vehicle has arrived at the destination, and the process is repeated until the vehicle arrives.
[0040]
FIG. 2 shows a processing flow for displaying a search route reflecting the learning result. First, when a menu is selected in step 210, a screen appears with, for example, a search condition setting button, a destination setting button, and a route edit button as shown in FIG. 3B. Next, when the search condition setting button is pressed in step 211, the screen is changed to a screen for setting conditions, as shown in FIG.
When the learning button is pressed on this screen, the screen transits to the screen shown in FIG. This screen has an area in which the distance learned in the past is displayed, and a display button for the learning route and a content clear button are prepared.
[0041]
After setting the search conditions, a destination is set in step 212. This is performed by pressing the destination setting button on the menu screen of FIG. When this button is pressed, the screen transitions to FIG. 14, and the names of destinations that are candidates for the destination are displayed. When one of these is selected, the screen changes to a screen as shown in FIG. 4H, and when the enter button is pressed, the selected place name becomes the destination.
[0042]
Next, in step 213, a route search is executed. During this execution, the screen of FIG. 4I is displayed, and the progress of the route search is displayed by a bar. In step 214, it is determined whether or not the learning setting has been performed on the screen of FIG. 3C. If the determination is negative, the process proceeds to step 215, where a recommended route, which is an ordinary shortest route, is created. The route is displayed.
[0043]
On the other hand, if the determination in step 214 is affirmative, the process proceeds to step 217, where two routes, a route based on the learning result and a recommended route (shortest route), are created. Further, in step 218, both the learning route and the recommended route are displayed on one screen as shown in FIG. Then, the determination of the route selection step 219 is performed depending on whether the recommendation button or the learning button on the screen of FIG. 4J is pressed, and in the case of learning, the process proceeds to step 220, where the learned route is displayed. If the recommendation button has been pressed, the process proceeds to step 216, where a recommended route is displayed.
[0044]
As shown in FIG. 10, a route selection screen is provided with a button for a different section 53 in addition to the recommendation button 51 and the learning button 52. By pressing this button 53, only the difference section between the learning path and the recommended path is enlarged and displayed. You can also transition to the screen. In this example, the transitioned screen is provided with an area for displaying an enlarged route of a different section and areas 62 and 63 showing further enlarged views at points A and B, which are branch points.
[0045]
Also, as shown in FIG. 11, a route information button 54 is provided in addition to the recommendation button 51 and the learning button 52, and by pressing the route information button 54, the screen can be changed to a screen showing the route information in detail. In this example, an example is shown in which route information such as the road type, distance, and required time of the route from Sobudai to Toda is displayed. By pressing a button 71 on this screen, a learning route and a recommended route can be selected and the route information can be displayed. When the enter button 72 is pressed, the flow advances to step 230 to start route guidance.
Although the embodiment of the present invention has been described above, various changes and improvements can be made without changing the basic concept of the present invention.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, information indicating a road feature in a road section different from the first route obtained by searching for the shortest route to the destination and the second route actually traveled by the user, for example, Obtain and store information such as the number of right / left turns in a road section, the number of traffic lights, the traffic congestion distance, the distance of the road section, the type of road, etc., calculate the cost to the destination based on the information, and search for a route. , It is possible to perform a route search that more precisely reflects the driving habits and preferences of the user.
[0047]
In addition, it has a search function for both the recommended route and the learning route, so that both routes can be displayed on the same screen if desired, only the difference route can be enlarged and displayed, or route information can be displayed, which is convenient for the user. A high in-vehicle navigation device can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of a learning process according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing one embodiment of a display process of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation procedure for setting a search condition in the on-vehicle navigation device of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation procedure of route selection in the vehicle-mounted navigation device according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a vehicle-mounted navigation device according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a learning method by the on-vehicle navigation device of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a learning information acquisition table of the vehicle-mounted navigation device according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a search method based on a learning result by the on-vehicle navigation device of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a data configuration used in the on-vehicle navigation device of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a display screen according to the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a display screen according to the present invention.
[Explanation of symbols]
110: arithmetic processing unit 120: external storage device 130: sensor unit 140: display unit