JP4024450B2 - ナビゲーションシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の位置を検出してナビゲーションを行うナビゲーションシステムに関し、特に、インターネットに無線接続し、配信された地図データを用いてナビゲーションを行うナビゲーションシステムの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地図データを用いて車両のナビゲーションを行うナビゲーションシステムが広く用いられている。このようなナビゲーションシステムでは、ＧＰＳ（Global Positioning System）を搭載して移動体の位置データを取得し、記録媒体から読み出した地図データと照合してルート探索等の各種アプリケーションをソフトウェアにより動作させ、ナビゲーションを実現する。
【０００３】
一方、移動体の通信手段として、携帯電話等の無線通信を用いた移動体端末が急速に普及しつつある。最近、このような移動体端末は、一般的な通話だけでなくインターネットに接続して各種データの送受信を行うことが可能になっている。従って、こうした無線通信機能を上述のナビゲーション装置に付加すれば、例えばインターネット上に地図データを保持して、これをダウンロードすることも可能となる。このようなナビゲーションシステムは、地図データを記録した記録媒体を用いる必要がないため、ユーザにとって便利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、地図データをダウンロードするための無線通信機能を従来のナビゲーション装置に付加するのでは、装置全体のコストが大幅に増大する。また、地図データを記録媒体で提供する場合に比べ、インターネットから地図データをダウンロードする際の課金システムの構築が必要となるなど、システム構成が複雑になる。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、ナビゲーションシステムにおいて無線通信手段を用い、装置のコストを大幅に増大させることなく、しかも、課金等のシステムを合理的に構築可能なナビゲーションシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のナビゲーションシステムは、無線通信によりネットワークに接続してデータを送受信する無線通信手段と、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所定のナビゲーション機能を指示可能な指示手段と、を備えるナビゲーション端末と、前記検出された現在位置に対応する位置データをネットワーク経由で取得し、該位置データに基づきナビゲーション端末への配信対象とすべき地図データを判別すると共に前記指示されたナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成して前記ナビゲーション端末に提供するナビゲーションサーバと、全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データを蓄積する記憶手段を有し、前記配信対象として判別された地図データを前記記憶手段から読み出して、ネットワーク経由で前記ナビゲーション端末に配信する地図検索サーバと、によって構成され、前記ナビゲーションサーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、縮尺の度合を変更し、異なる階層の地図データを配信対象とし、前記地図検索サーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、前記配信対象とされた前記異なる階層の地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、移動体のナビゲーション端末において所定のナビゲーション機能が指示されると、無線でネットワーク接続され、検出された現在位置に対応する位置データと共にネットワーク経由でナビゲーションサーバに無線送信される。そして、ナビゲーションサーバはナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成してナビゲーション端末に提供し、地図検索サーバは位置データに基づき配信対象の地図データを判別して、判別された地図データをナビゲーション端末に配信する。このとき、ナビゲーションサーバは、移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、縮尺の度合を変更し、異なる階層の地図データを配信対象とし、地図検索サーバは、移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、配信対象とされた前記異なる階層の地図データを前記ナビゲーション端末に配信する。よって、ナビゲーション端末ではナビゲーション情報を生成するアプリケーションや地図データを持つ必要がなく、構成が簡単で装置のコスト低減が可能となるとともに、事前に必要な地図データをまとめて配信しておくことができる。
【０００８】
請求項２に記載のナビゲーションシステムは、請求項１に記載のナビゲーションシステムにおいて、前記無線通信手段とネットワークの間に設けられ、相互のデータ通信を制御するゲートウェイ装置を更に備え、該ゲートウェイ装置が制御するデータ通信の状況に応じて前記ナビゲーション端末に対する課金情報が生成されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、ナビゲーション端末の無線通信手段とナビゲーションサーバ又は地図検索サーバとの間のデータ通信はゲートウェイ装置によって制御され、データ端末への課金に利用するようにしたので、ネットワーク上に構築されたナビゲーションシステムにおける課金システムを簡素化することができる。
【００１０】
請求項３に記載のナビゲーションシステムは、請求項１または２に記載のナビゲーションシステムにおいて、前記ナビゲーションサーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、それまでの縮尺より広域となる縮尺の地図データを配信対象とし、前記地図検索サーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、前記配信対象とされた前記広域の地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載のナビゲーションシステムは、無線通信によりネットワークに接続してデータを送受信する無線通信手段と、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所定のナビゲーション機能を指示可能な指示手段と、を備えるナビゲーション端末と、前記検出された現在位置に対応する位置データをネットワーク経由で取得し、該位置データに基づきナビゲーション端末への配信対象とすべき地図データを判別すると共に前記指示されたナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成して前記ナビゲーション端末に提供するナビゲーションサーバと、全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データを蓄積する記憶手段を有し、前記配信対象として判別された地図データを前記記憶手段から読み出して、ネットワーク経由で前記ナビゲーション端末に配信する地図検索サーバと、 によって構成され、前記ナビゲーションサーバは、前記移動体の進み具合に応じて、縮尺の度合を変更し、随時拡大された狭い範囲の地図データを配信対象とし、前記地図検索サーバは、前記移動体の進み具合に応じて配信対象とされた前記地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載のナビゲーション端末は、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、無線通信によりネットワークに接続して、前記移動体の現在位置に対応する位置データを送信するとともに、前記位置データに応じて送信された、全体地図がメッシュ状のブロックに分割され、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データのうちの所定の階層の地図データを受信する無線通信手段と、各種データを記録する記録手段と、を備え、前記無線通信手段は、前記移動体の進み具合に応じて縮尺の度合が変更され随時拡大された狭い範囲の地図データを随時受信し、前記記録手段は、前記受信した地図データを記録することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、自動車電話装置の機能を持つナビゲーション端末が車両に搭載される場合について説明する。なお、車両以外の移動体において使用するナビゲーション端末であっても本発明の適用は可能であるが、代表的な実施形態として説明を行うものである。
（システム構成）
図１は、本実施形態に係るナビゲーションシステムのシステム構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両１に搭載されたナビゲーション端末２が移動通信網３に無線接続されると共に、移動通信網３を管理するゲートウェイ装置４と、ナビゲーションサーバ６と、地図データベース８を備える地図検索サーバ７がそれぞれインターネット５を介して接続されている。
【００２９】
図１において、車両１が移動した際、ナビゲーション端末２では車両１の現在位置を検出して位置データを生成する。一方、移動通信網３には多数の基地局が含まれており、ナビゲーション端末２に含まれる無線通信装置を動作させることにより、車両の位置に対応するエリアに設置された基地局との間で電波を送受信し、所望のデータ通信を行う。なお、ナビゲーション端末２の構成と動作の詳細については後述する。
【００３０】
一方、ゲートウェイ装置４は、移動通信網３とインターネット５の間のデータ送受信を制御し、インターネット５のプロトコルであるＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）と移動通信網３のプロトコルとを変換して両者を相互接続する役割を担う。ナビゲーション端末２から送受信されるデータは、ゲートウェイ装置４においてはパケットデータとして伝送される。そして、ゲートウェイ装置４は、ナビゲーション端末２がやり取りするパケットデータのデータ量やデータの種類を監視して、これに基づいて後述の課金情報を生成して管理する。
【００３１】
ナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７は、それぞれインターネット５においてナビゲーション端末２に必要なナビゲーション情報を生成してナビゲーション機能を実現する役割を担っている。ナビゲーションサーバ６は、ナビゲーション端末２の指示により、ナビゲーション情報を生成したり、各種アプリケーションを実行して、その結果をユーザに提供する。また、地図検索サーバ７は、地図データベース８に蓄積された地図データとこれに関連する施設情報を検索してインターネット５経由でナビゲーション端末２に配信する。
【００３２】
ナビゲーションサーバ６では、インターネット５を介してナビゲーション端末２から車両１の位置データと指令信号を受け取り、例えば、ルート探索処理等のアプリケーションを所定のソフトウェアにより実行する。一方、ナビゲーションサーバ６は、地図検索サーバ７に対し、必要な地図データ等を選択的に地図データベース８から読み出して、ナビゲーション端末２へ送信するように指示する。
【００３３】
また、ナビゲーションサーバ６は、後述の管理テーブルを記憶手段に保持し、ナビゲーション端末６の全てのユーザについて、各種管理情報を管理テーブルに記憶し、必要に応じて管理情報を参照する。このような管理情報としては、それぞれのユーザに対する地図データの配信履歴、各アプリケーションの実行履歴、ゲートウェイ装置４から取得した課金情報などが含まれる。
【００３４】
更に、ナビゲーションサーバ６は、外部からＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System：道路交通情報通信システム）情報を取得してナビゲーション端末２に提供したり、ナビゲーション端末２からの緊急通報の指令を受け取って外部への通報処理を行うことができる。このようにナビゲーションサーバ６は、外部とデータ伝送を行うことにより、実行可能な多くの機能を付加してナビゲーション端末２に提供することができる。
【００３５】
記憶手段としての地図データベース８は、道路形状データを含む地図データが記憶され、更に関連する施設データ、名称データなどの各種関連データが道路形状データに対応付けられて記憶されている。そして、地図データのデータ構造としては、全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、各ブロックに対して例えばファイルを割り当てて、これらが集合して全体の地図データが構成される。それぞれのブロックは、例えば四方を囲む緯度及び経度により地図上の位置を特定できるものとする。また、ブロック化された地図データは縮尺の度合に応じて複数段階に階層化されており、ナビゲーションの際の表示範囲に対応して、階層の異なる地図データを用いることができる。
【００３６】
次に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの具体的な構成と動作を説明する。本実施形態においては、地図検索サーバ２からダウンロードされた地図データを格納する不揮発性の記憶手段としてのハードディスクをナビゲーション端末２に搭載するか否かに応じて２つの実施形態がある。第１の実施形態は、ナビゲーション端末２にハードディスクを搭載しない場合に対応し、第２の実施形態は、ナビゲーション端末２にハードディスクを搭載する場合に対応し、以下それぞれについて説明する。
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態におけるナビゲーション端末２のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、ナビゲーション端末２は、ＣＰＵ１１と、記憶部１２と、センサ部１３と、ＧＰＳ受信部１４と、インターフェース１５と、操作部１６と、表示部１７と、無線通信装置１８と、マイク１９と、音声処理回路２０と、スピーカ２１とを備えて構成されている。
【００３７】
図２において、ＣＰＵ１１は、ナビゲーション端末２の各構成要素に対し制御信号を送出し、動作を制御する。また、記憶部１２は、ＣＰＵ１１の制御プログラムを格納するＲＯＭ、処理中のデータを一時的に保持するＲＡＭなどから構成される。
【００３８】
センサ部１３は、現在位置を検出するための車速センサ、走行距離センサ、方位センサなどの各種センサを含んで構成されている。ＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して測位データを出力する。センサ部１３とＧＰＳ受信部１４は、ＣＰＵ１１と相まって車両１の現在位置を検出する手段として機能する。インターフェース１５は、センサ部１３及びＧＰＳ受信部１４とＣＰＵ１１との間のインターフェース動作を行う。そして、ＣＰＵ１１は、センサ部１３からのセンサ出力とＧＰＳ受信部１４からの測位データに基づいて、車両１の位置データを求める。このようにセンサ部１３とＧＰＳ受信部１４は、ＣＰＵ１１と相まって本発明の現在位置検出手段として機能する。
【００３９】
表示部１７は、ナビゲーションの際にメニューや地図データを表示するための表示手段であり、例えばＣＲＴ、液晶表示素子などから構成される。表示部１７には、地図データが種々の態様で表示されると共に、これに重畳して現在位置がカーマークとして表示される。
【００４０】
操作部１６は、本発明の指示手段として機能し、ナビゲーション動作における所望の操作を行うための各種キーや各種ボタンが配列されて構成される。操作部１６は、ナビゲーションシステム本体部あるいは外部のリモコンに設けられ、これらに配設された各種キーや各種ボタンが押下されると、対応する検知信号がＣＰＵ１１に送出され、ナビゲーション動作や無線接続動作など各種機能が実行される。
【００４１】
無線通信手段としての無線通信装置１８は、上述の移動通信網３に無線接続して、各種データや音声情報を送受信する手段である。無線通信装置１８としては、例えば、ＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication System-2000）のような広帯域のディジタル公衆移動通信方式を用いることができる。この無線通信装置１８により、上述のナビゲーションサーバ６に対しナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報の生成の指示を出したり、地図検索サーバ７から地図データや検索データをダウンロードすることができ、更には、通話時の音声データを送受信することができる。
【００４２】
マイク１９、音声処理回路２０、スピーカ２１は、ナビゲーション端末２によるハンズフリー通話に用いられる。本実施形態におけるナビゲーション端末２の電話機能を用いるときは、走行中の安全確保のため、常にハンズフリー通話で動作する。ナビゲーション端末２による通話時には、ユーザが発した音声がマイク１９に入力され、相手側からの音声信号が音声処理回路２０にて適切なレベルに増幅された後、スピーカ２１から出力される。また、スピーカ２１からは、例えば、ＣＰＵ１１の制御により、車両１のルートを誘導するための案内音声等が出力される。
【００４３】
次に、図３〜図７を用いて、第１の実施形態において行われる処理の流れを説明する。図３と図４は、現在位置周辺の地図データ配信に対応する場合、図５と図７は、ルート探索を伴う地図データ配信に対応する図である。
【００４４】
図３は、第１の実施形態における第１のシーケンスチャートである。図３においては、ナビゲーション端末２と、ナビゲーションサーバ６と、地図検索サーバ７との間で送受信されるデータの流れを示している。なお、実際には、図１における移動通信網３、ゲートウェイ装置４、インターネット５についても、データのやり取りに介在するが、図３に示すシーケンスチャートでは省略している。
【００４５】
図３に示すように、ナビゲーション端末２に対し、ユーザが操作部１６により所定の操作を行うと、ナビゲーションが起動される（ステップＳ１）。すると、無線通信装置１８による発呼動作が行われ、移動通信網３に無線回線接続された後、所定のＵＲＬ（Uniform Resource Locator）を指定して、ゲートウェイ装置４を経由してインターネット５上のナビゲーションサーバ６にアクセスする（ステップＳ２）。そして、ナビゲーションサーバ６は、ナビゲーション端末２の認証を行い（ステップＳ３）、管理対象である複数のナビゲーション端末２の中から１つを特定する。これにより、ナビゲーション端末２に対する処理に伴い、上述の管理テーブルを更新することが可能となる。
【００４６】
一方、ユーザは表示部１７上のメニュー画面を参照しつつ所定の操作を行って、特定のナビゲーション機能の選択操作が行われる（ステップＳ４）。そして、選択されたナビゲーション機能として、現在位置周辺の地図データ配信を要求する指令信号がナビゲーションサーバ６に対して送出される（ステップＳ５）。
【００４７】
本実施形態では、ナビゲーションサーバ６が、走行中の車両１の位置データをリアルタイムに取得する必要がある。まず、ナビゲーション端末２においてセンサ部１３とＧＰＳ受信部１４からの出力に基づき車両１の現在位置が検出され（ステップＳ６）、緯度／経度を示す位置データがナビゲーションサーバ６に対して送出される（ステップＳ７）。
【００４８】
位置データを受け取ったナビゲーションサーバ６は、ステップＳ５の指令信号及びステップＳ７の位置データに対応して現在位置周辺の地図データの判別処理を実行する（ステップＳ８）。なお、このようなナビゲーション機能として、上述したように、ナビゲーションサーバ６には種々のアプリケーションが用意されている。一般的な道路地図表示のための地図データ配信に加え、例えば、ユーザが発声した命令等を認識する音声認識処理などの各種機能を選択的に実行することができる。
【００４９】
ステップＳ８において、通常の地図表示を行う場合、ナビゲーションサーバ６が車両１周辺の地図を描画するために必要な地図データを判別する。ナビゲーションサーバ６は、ナビゲーション端末２から受け取った位置データに基づいて、車両１が位置する地図ブロックを確定し、この地図ブロックを含む周辺の数ブロックを配信すべき地図データとして判別する。これは、地図データを配信する場合、通信速度や料金を考慮すると、データサイズを抑えるには、配信対象とする地図データを所定の領域内に限定することが有効だからである。なお、配信対象とすべき地図データを判別する具体的な方法については後述する。
【００５０】
続いて、ナビゲーションサーバ６は、上述のように判別された地図ブロックに対応する地図データをナビゲーション端末２に配信するように地図検索サーバ７に指示する（ステップＳ９）。そして、地図検索サーバ７は、該当する地図データを地図データベース８から読み出し（ステップＳ１０）、インターネット５を介してナビゲーション端末２に配信する（ステップＳ１１）。このとき、ナビゲーション機能によっては、地図データに関連する施設情報を併せて送信してもよい。なお、ステップＳ１１における地図データの配信の際、ゲートウェイ装置４により、地図データのデータサイズに応じて課金が施されるが、詳しくは後述する。
【００５１】
ここで、ステップＳ１１の地図データの配信タイミングは適宜に設定可能である。例えば、ステップＳ９、Ｓ１０を実行後直ちに地図データを配信してもよいが、例えば、車両１が配信対象である地域に所定距離だけ近接したタイミングに地図データを配信するように設定してもよい。
【００５２】
最後にナビゲーション端末２は、受信した地図データを用いて、表示部１７の描画を行い（ステップＳ１２）、ユーザは車両１周辺の地図を参照することが可能となる。これ以降、車両１の位置の移動に伴い、ステップＳ６〜ステップＳ１２の処理を適宜繰り返して実行し、ナビゲーションが終了するまで地図データを更新し続ける。
【００５３】
次に、図４を用いて、配信対象とする地図ブロックの判別方法の具体例について説明する。図４では、簡単のため６×６ブロックのメッシュ状の範囲内を示している。ここでは、車両１の周囲９ブロックの地図データを描画処理に用いるものとする。まず、車両１が位置Ｐ１を走行中のときは、位置Ｐ１を含むブロックＢ５を中心として、ブロックＢ１〜Ｂ９の９ブロックの地図データが描画処理に必要となる。そこで、ナビゲーションサーバ６は、この９ブロック分の地図データを、地図検索サーバ７からナビゲーション端末２への配信対象として選択する。
【００５４】
次に、車両１が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動したときは、位置Ｐ２を含むブロックＢ９を中心として、ブロックＢ５、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０〜Ｂ１４の９ブロックの地図データが描画処理に必要となる。この時点では、ブロックＢ５、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ９は既に配信済みであるはずなので、ナビゲーションサーバ６は、ブロックＢ１０〜Ｂ１４の５ブロック分の地図データを、地図検索サーバ７からナビゲーション端末２への新たな配信対象として選択する。
【００５５】
この場合、ナビゲーションサーバ６は、地図データの配信に要する時間を考慮して、車両１が含まれるブロックの外周に所定距離だけ接近したことを検知すると共に、車両１の進行方向に存在するブロックを判別して、予め次に配信すべき地図データを予測しておくことが望ましい。これにより、地図データの配信が遅延して、表示部１７における描画に支障を来す事態を防止することができる。ナビゲーションサーバ６が上記ＶＩＣＳ情報等を提供する場合も、車両１から受け取った位置データに基づいて、その周辺領域や進行方向などを考慮してＶＩＣＳ情報等を送信することが好ましい。
【００５６】
なお、図３のシーケンスチャートにおいて、車両２のエンジン始動時に自車位置周辺の地図データを自動的に取り込むようにしてもよい。すなわち、地図データを自動的に取り込む機能を設定可能とし、この機能が作動しているときはエンジン始動に際し無線接続を行うのである。その後は、上述したように位置データをナビゲーションサーバ６に送出して、対応する地図データの配信を行う。
【００５７】
また、配信される地図データの縮尺の度合を変更し、異なる階層の地図データを選択するようにしてもよい。例えば、複数ブロックの地図データを配信する代わりに、より広域の地図ブロック（例えば、図４の２×２ブロックを１単位とする）を配信対象としてもよい。この場合、広域の地図データは描画データが相対的に粗くなるため、同一地域の地図データとして必要なデータサイズを抑えることができる。
【００５８】
次に図５は、第１の実施形態における第２のシーケンスチャートであり、図３に示すシーケンスチャートと比べると、ナビゲーションサーバ６によるルート探索処理が行われる点が異なっている。図５において、ステップＳ２１〜Ｓ２３、Ｓ２８〜Ｓ３０、Ｓ３５〜Ｓ３８は、それぞれ図３のステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ７、Ｓ９〜Ｓ１２と同様に行われるので説明を省略する。
【００５９】
まず、図５のステップＳ２４〜Ｓ２７における目的地の設定の具体例について、図６を用いて説明する。図６に、ナビゲーション端末２にてユーザが目的地を設定する際に表示される地点検索用メニュー情報のデータ構造の一例を示している。ナビゲーション端末２は、ジャンル及び地域毎に階層化されたメニュー情報を予め保持している。ユーザは表示部１７のメニュー画面を参照して所望の目的地に対応するジャンルと地域を選択操作する（ステップＳ２４）。そして、ジャンルと地域から選択情報がいったんナビゲーションサーバ６に送出された後、直ちに地図検索サーバ７に送出される（ステップＳ２５）。一方、地図検索サーバ７は、受け取った選択情報に対応する複数の地点名称を含む地点情報を検索し、選択情報に該当する地点情報をナビゲーション端末２に送出する（ステップＳ２６）。送出された地点情報は、ナビゲーション端末２のメニュー表示に反映され、その中からユーザは所望の目的を選択的に設定する（ステップＳ２７）。
【００６０】
例えば、ユーザが図６のメニュー情報のうち、ジャンルとして「駅」を選択し、地域として「東京都」を選択すると、該当する地域名称がナビゲーション端末２から送出されてメニュー表示され、例えば、その中から「新宿駅」を目的地として設定することができる。なお、該当する地域名称が多数含まれる場合は、ナビゲーションサーバ６が更なる階層メニューをナビゲーション端末２に送信して、ユーザに選択させるようにしてもよい。このようなメニュー表示を行うことで、無線通信下に適した地点検索が可能となり、伝送データ量を抑えることができる。なお、ユーザが目的地を入力するに際し、操作部１６により直接目的地の名称を入力したり、ユーザがマイク１９から目的地を音声入力したりするなどの方法を用いることができる。
【００６１】
次に、ステップＳ２８にて位置データを受け取ったナビゲーションサーバ６は、ルート探索処理を実行する（ステップＳ３１）。その結果、車両１から設定された目的地に至る最適なルートが探索されると共に、ルート上の地図ブロックが判別され（ステップＳ３２）、ナビゲーションのための案内情報が生成される。
【００６２】
ここで、図７を用いて、ルート探索処理に伴い配信対象とする地図ブロックの判別方法の具体例について説明する。図７では、５×７ブロックのメッシュ状の範囲内において、車両１の現在位置ＰＳから目的地ＰＥに至るルートが探索された様子を示している。図７に示すように、現在位置ＰＳはブロックＢ２０に含まれ、これ以降ブロックＢ２１〜Ｂ３１に重なるルートを経由して目的地ＰＥに至る。よって、上記ステップＳ２８においてブロックＢ２０〜Ｂ３１の計１２ブロックを判別し、該当する地図データと案内情報を配信対象として選択する。この案内情報には、図５に示す案内ポイントＧＰに対し、道路が右左折する地点に対応して車両１の進行方向を示す情報が設定されている。これら選択されたブロックの地図データは、１回で配信してもよいが、ブロック数が多い場合は複数回に分けて送信してもよい。
【００６３】
図７において、実際には図５の場合と同様、描画処理のためにルート周辺の地図ブロックの地図データが必要となるが、図７では簡単のためルート上の地図ブロックのみ示している。よって、探索されたルートに重なるブロックに加え、その周辺ブロックの地図データを含めて配信対象としてもよいのはもちろんである。
【００６４】
なお、図５のシーケンスチャートにおいても、図３の場合と同様、配信される地図データの縮尺の度合を変更することが可能である。この場合、最初の段階では広域の地図データを配信し、その後、車両２の進み具合に応じて随時拡大された狭い範囲の地図データを配信するようにしてもよい。これにより、車両２がルートを変更した場合など、無駄なデータ伝送を防ぐことができる。また、右左折等の案内を行う位置周辺のみ拡大された地図データを配信し、それ以外は広域の地図データを配信する方法を併用することも有効である。なお、図５のシーケンスチャートにおいても、図３の場合と同様に配信される。
【００６５】
また、ナビゲーション端末２が移動通信方式を利用しているので、これを配慮して地図データを配信することが望ましい。すなわち、車両１の場所によっては移動通信網３の基地局でカバーできず電波が到達しない場所（例えばトンネルなど）に向かうことを予め検知し、事前に必要な地図データをまとめて配信しておくことが有効である。その後、車両１が基地局の電波が到達する場所に移ったとき、地図データの配信を再開すれば、継続的にナビゲーションを実行することができる。
【００６６】
ここで、図７を例にとって、ブロックＢ３０にトンネルが設置されている場合を考える。この場合、例えば、車両１がトンネルのあるブロック３０の３ブロック程度手前（例えばブロック２７）に達したとき、いったん広域の地図データをナビゲーション端末２に配信する。そして、車両１に電波が到達しない間は、その広域の地図データを用いてナビゲーションを行えばよい。
【００６７】
このとき、後述するハードディスク２２を搭載したナビゲーション端末２の場合には、車両１がトンネルのあるブロック３０の３ブロック程度手前に達したとき、事前にブロック３０の地図データをナビゲーション端末２に配信してもよい。
【００６８】
また、地図検索サーバ７が例えば必須情報（道路や地名）と付加的情報（背景データや記号）の２つの情報に基づいて１つの地図ブロックを構築するようなデータベースを持つ場合は、必須情報のみを配信対象とすることもできる。このような場合は、通信の混雑により全ての地図データを配信するのに時間がかかるときなどに適宜、配信する情報の切り替えがなされる。よって、データ量を削減したいときは、必須情報のみを配信することも可能である。
【００６９】
次に、第１の実施形態におけるナビゲーションサーバ６の管理テーブルの構成について、図８の具体例を参照して説明する。図８に示す管理テーブルには、契約したユーザについての管理情報として、ユーザＩＤ、契約形態、課金情報、配信情報などが記録されている。ユーザＩＤは、個々のユーザを特定する際に参照される。契約形態は、各ユーザに対するサービス内容を示し、後述するように基本サービスとオプションサービスの組み合わせになっている。課金情報は、ユーザに課金を施すため、例えば、月毎に累計金額を保持している。配信情報は、ユーザに対し配信したデータ内容を示す。ナビゲーションサーバ６は、必要に応じて管理テーブルを参照し、各ユーザに対するサービス提供や課金を管理する。なお、図８の管理テーブルは一例であり、実際には更に多くの管理情報を管理テーブルに保持することができる。
【００７０】
なお、図８の管理テーブルのうち、ナビゲーション端末２のユーザが自らのユーザＩＤに対応するデータ部分を取得してメモリ１２等に保持するようにしてもよい。
【００７１】
次に、第１の実施形態におけるナビゲーション端末２にて実行されるナビゲーション機能に関し、サービス内容と課金形態について説明する。本実施形態においては、ナビゲーションサーバ６にアプリケーションを組み込んだり、ナビゲーション端末２にアプリケーションを配信することで、容易にナビゲーションに伴う各種サービスを付加したり機能を更新することができる。また、各種電話事業者が管理するゲートウェイ装置４を利用することにより、ナビゲーションシステムにおいて実現されるナビゲーション機能に対し、通話料金に含めた形態で課金することを可能としている。
【００７２】
図９は、第１の実施形態のナビゲーション機能として提供されるサービスと課金形態の具体例を示す図である。図５に示すように、サービスの種別として、固定的に設けられている基本サービスとユーザが選択可能なオプションサービスの２つに大別され、それぞれに複数のサービス項目が設定されている。また、各サービス項目毎に定められた課金形態で所定の料金が設定されている。
【００７３】
図９における基本サービスとしては、既に説明した地図検索サーバ７による地図データ配信、地点の検索、ルート探索に加え、ルート探索に際し様々な関連情報を地図データに付加して配信する応用検索、上述のＶＩＣＳ情報をナビゲーション端末２に配信するＶＩＣＳ配信、ハンズフリーによる電話機能などが設けられている。また、オプションサービスとしては、ユーザが音声で指示できる音声認識、ユーザからの上述の緊急通報に対応する緊急通報サービス、地図データ以外の画像データ等の各種コンテンツを配信するコンテンツ配信などが設けられている。
【００７４】
また、図９において、それぞれの機能項目に定められた課金形態としては、伝送情報量に応じた料金、実行回数に応じた料金、１ヶ月毎の固定料金など種々の形態があり、これらを組み合わせてトータルの料金が定まる。本実施形態では、ゲートウェイ装置４が管理する課金情報に基づいて各ユーザに課金を行い、ナビゲーション機能と電話機能とが一体化した課金形態となるので、事業者とユーザ双方にとって利便性が高い。
【００７５】
第１の実施形態では、事業者として、サーバ事業者と電話事業者が想定されると共に、サーバ事業者として、ナビゲーションサーバ６を管理するナビゲーションサーバ管理事業者と、地図検索サーバ７を管理する地図検索サーバ管理事業者が想定される。これらの各事業会社が上記のような課金を施す場合として以下のような形態がある。
【００７６】
第１に、電話事業者が一括課金する形態がある。この場合、データ通信量のみで課金を行ったり、あるいは、データ通信量とデータ種別（ルート探索や応用検索等）で課金を行うことができる。電話事業者はユーザ毎の管理情報として、ナビゲーション機能の使用回数とデータ送受信の回数又はデータ量を保持し、これに基づき各ユーザに課金する。この場合、各ユーザから徴収した料金のうち所定の割合を各サーバ事業者に納めることになる。
【００７７】
第２に、電話事業者とサーバ事業者が共に課金する形態である。この場合、電話事業者はデータ通信量のみで課金を行い、各ユーザから徴収した料金の一部を各サーバ事業者に納めることになる。そして、ナビゲーションサーバ事業者は、データ種別やオプションサービスの使用回数などに基づいて課金を行う。
【００７８】
第３に、電話事業者、ナビゲーションサーバ事業者、地図検索サーバ事業者がそれぞれ課金する形態である。この場合、電話事業者はデータ通信量のみで課金を行い、各ユーザから徴収した料金の一部を各サーバ事業者に納めることになる。そして、ナビゲーションサーバ事業者と地図検索サーバ事業者は、それぞれデータ種別やオプションサービスの使用回数又は地点検索や地図データ配信の使用回数などに基づいて課金を行う。
（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態におけるナビゲーション端末２のハードウェア構成を示す図である。図１０に示すように、第２の実施形態では、第1の実施形態におけるナビゲーション端末２に、受信した地図データを記憶するための不揮発性の記憶手段としてのハードディスク２２を搭載してハードウェアが構成されている。なお、ハードディスク２２の代わりに、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶手段を搭載してもよい。また、ハードディスクは他の用途にも利用可能できるので、各種アプリケーションプログラムやコンテンツデータ等を格納することも可能である。
【００７９】
次に、図１１と図１２を用いて、第２の実施形態において行われる処理の流れを説明する。図１１は、現在位置周辺の地図データ配信に対応する場合、図１２は、ルート探索を伴う地図データ配信に対応する図である。
【００８０】
図１１は、第２の実施形態における第１のシーケンスチャートである。図１１においては、第１の実施形態における図３と同様、ナビゲーション端末２と、ナビゲーションサーバ６と、地図検索サーバ７との間で送受信されるデータの流れを示している。
【００８１】
図１１において、ステップＳ４１〜Ｓ４８、Ｓ５０〜Ｓ５２、Ｓ５４は、それぞれ第１の実施形態（図３）のステップＳ１〜１２と同様に行われる。一方、第２の実施形態では、ステップＳ４８にてナビゲーション端末２に配信すべきとして判別された地図データのうち、ナビゲーション端末２に対し未配信である地図データを選択する（ステップＳ４９）。すなわち、第２の実施形態の場合、ナビゲーション端末２に配信済みの地図データは、ハードディスク２２に保持されている可能性があるので、後述の管理データと照合して配信済みの地図データを配信対象に含めないようにする。なお、地図データが未配信であるか否かを地図ブロックに基づいて判断する場合に加え、地図データにタイムスタンプが付加されている場合、同一の地図ブロックであってもタイムスタンプが異なる場合は未配信であると判断してもよい。こうすることにより、道路の新設、地点の親切等により地図データが更新された場合にも対処可能となる。
【００８２】
また、第２の実施形態では、表示部１７の描画処理に際し、配信された地図データ又はハードディスク２２に格納済みの地図データを選択的に用いることができる。そのため、予めユーザにハードディスク２２への保存を行うか否かの確認を行い（ステップＳ５３）、操作部１６により設定できるようになっている。そして、ハードディスク２２への保存の有無を示す保存情報がナビゲーションサーバ６に送出される（ステップＳ５４）。ナビゲーションサーバ６では、この保存情報に基づいて、ハードディスク２２への保存の有無に応じて課金情報を更新する。これにより、後述の課金に際し、ハードディスク２２への地図データの保存に伴う上増し課金を考慮して、例えば、ユーザは頻繁に通る道路の地図データのみをハードディスク２２に保存し、それ以外の地図データを保存しないように選択することができる。
【００８３】
一方、地図の描画処理の後（ステップＳ５６）、ハードディスク２２に保存する設定である場合、配信された地図データをハードディスク２２に格納し、ハードディスク２２の地図データを更新する（ステップＳ５７）。これにより、第２の実施形態では、ハードドディスク２２を活用して、第１の実施形態に比べて高速な描画ができると共に、配信される地図データの伝送データ量を削減することができる。
【００８４】
次に図１２は、第２の実施形態における第２のシーケンスチャートであり、ナビゲーションサーバ６によるルート探索処理を行う場合に対応し、図１１に示すシーケンスチャートのステップＳ４８を、ステップＳ７１〜Ｓ７４で置き換えた点が異なっている。そして、これらステップＳ７１〜Ｓ７４は、第１の実施形態で説明した図５のステップＳ３１〜Ｓ３４に相当する。この第２のシーケンスチャートにおいても、第１のシーケンスチャートの場合と同様、未配信地図データの選択（ステップＳ７５）と、ハードディスク２２の保存確認に伴う処理（ステップＳ７９〜Ｓ８１）と、ハードディスク２２の更新（ステップＳ８３）が行われ、配信対象が設定されたルート上の地図データである点において異なっている。
【００８５】
次に、第２の実施形態におけるナビゲーションサーバ６の管理テーブルの構成について、図１３の具体例を参照して説明する。図１３に示す管理テーブルの役割は、第１の実施形態（図８）で説明した通りであり、種々の管理情報が記録されている。図１３の項目のうち、ユーザＩＤ、契約形態、配信情報については図８と共通するが、ハードディスク保存情報と走行履歴情報が付加されている点が異なっている。ハードディスク保存情報は、ナビゲーション端末２に対し配信した地図データのうちハードディスク２２に保存された地図ブロックを記録し、走行履歴情報は、ユーザが特定の地域を過去に何回走行したかを記録するものである。ユーザは、ナビゲーションサーバ６から走行履歴情報をダウンロードして、例えばハードディスク２２に記録して活用することができる。例えば、走行する頻度が少ない地域の地図データをハードディスク２２から削除する場合である。また、図１３の管理テーブルに、地点の検索条件についての履歴を示す検索履歴情報を付加してもよい。この検索履歴情報を活用して、例えば、遊園地等の特定の場所に対する検索頻度が多いユーザに、その地点に関連する広告情報を送信する場合に利用することができる。
【００８６】
この第２の実施形態におけるサービスや課金形態については、基本的には第１の実施形態と共通している。ただし、図１１のタイミングチャートにて説明したように、ハードディスク１１に保存するか否かに応じて課金が変わってくる。すなわち、例えば、ハードディスク２２に保存しない場合は￥１０／１ブロックの料金だとすると、ハードディスク２２に保存する場合は￥３０／１ブロックのように定められる。このようにハードディスク１１を搭載することで、ユーザにとって柔軟性が大きく便利な課金形態を実現できる。
【００８７】
以上説明した第１の実施形態又は第２の実施形態に係るナビゲーションシステムによれば、車両１のユーザがナビゲーションを実行する場合、インターネット５に構築されたシステム資源を利用することができる。そのため、ナビゲーション端末２においてルート計算等のアプリケーションやデータサイズの大きい地図データを用意する必要がなく、装置のコストを抑えると共に小型軽量化に有利となる。一方、インターネット５上に構築されたナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７では、多数のユーザに対する処理を統一的に扱い、端末側の制約を受けず、かつ均一なサービスを提供することできる。また、ナビゲーション端末２の位置データを取得するので、合理的な地図データの配信を行うことができる。更に、ゲートウェイ装置４の機能を利用してユーザに対する課金を効率的に行うことができる。
【００８８】
なお、上記各実施形態においては、車両１にナビゲーション端末２を搭載して用いる場合を説明したが、これに限られず、車両以外の移動体において利用可能なナビゲーション端末２を用いる場合も本発明を適用することができる。例えば、一般に利用される携帯電話装置に本実施形態におけるナビゲーション端末２の機能を付加する形態が考えられる。
【００８９】
また、上記各実施形態においては、インターネット５上にナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７とをそれぞれ接続した場合について説明したが、これに限られず、ナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７とを一体的に１つのサーバとして構成した場合であっても本発明の適用が可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ナビゲーションシステムの機能と地図データ配信をネットワーク上で集約的に行うようにしたので、装置のコストを増大させることなく、課金等のシステムを合理的に構築可能なナビゲーションシステムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るナビゲーションシステムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態におけるナビゲーション端末のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態において、現在位置周辺の地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図４】第１の実施形態において、現在位置周辺の地図データの配信対象となる地図ブロックの判別方法の具体例を示す図である。
【図５】第１の実施形態において、ルート探索を伴う地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図６】第１の実施形態において、目的地の設定の具体例を示す図である。
【図７】第１の実施形態において、ルート探索を伴う地図データの配信対象となる地図ブロックの判別方法の具体例を示す図である。
【図８】第１の実施形態におけるナビゲーションサーバの管理テーブルの構成について示す図である。
【図９】第１の実施形態のナビゲーション機能として提供されるサービスと課金形態の具体例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態におけるナビゲーション端末のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１１】第２の実施形態において、現在位置周辺の地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図１２】第２の実施形態において、ルート探索を伴う地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図１３】第２の実施形態におけるナビゲーションサーバの管理テーブルの構成について示す図である。
【符号の説明】
１…車両
２…ナビゲーション端末
３…移動通信網
４…ゲートウェイ
５…インターネット
６…ナビゲーションサーバ
７…地図検索サーバ
８…地図データベース
１１…ＣＰＵ
１２…メモリ
１３…センサ部
１４…ＧＰＳ受信部
１５…インターフェース
１６…操作部
１７…表示部
１８…無線通信装置
１９…マイク
２０…音声処理回路
２１…スピーカ
２２…ハードディスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の位置を検出してナビゲーションを行うナビゲーションシステムに関し、特に、インターネットに無線接続し、配信された地図データを用いてナビゲーションを行うナビゲーションシステムの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地図データを用いて車両のナビゲーションを行うナビゲーションシステムが広く用いられている。このようなナビゲーションシステムでは、ＧＰＳ（Global Positioning System）を搭載して移動体の位置データを取得し、記録媒体から読み出した地図データと照合してルート探索等の各種アプリケーションをソフトウェアにより動作させ、ナビゲーションを実現する。
【０００３】
一方、移動体の通信手段として、携帯電話等の無線通信を用いた移動体端末が急速に普及しつつある。最近、このような移動体端末は、一般的な通話だけでなくインターネットに接続して各種データの送受信を行うことが可能になっている。従って、こうした無線通信機能を上述のナビゲーション装置に付加すれば、例えばインターネット上に地図データを保持して、これをダウンロードすることも可能となる。このようなナビゲーションシステムは、地図データを記録した記録媒体を用いる必要がないため、ユーザにとって便利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、地図データをダウンロードするための無線通信機能を従来のナビゲーション装置に付加するのでは、装置全体のコストが大幅に増大する。また、地図データを記録媒体で提供する場合に比べ、インターネットから地図データをダウンロードする際の課金システムの構築が必要となるなど、システム構成が複雑になる。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、ナビゲーションシステムにおいて無線通信手段を用い、装置のコストを大幅に増大させることなく、しかも、課金等のシステムを合理的に構築可能なナビゲーションシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のナビゲーションシステムは、無線通信によりネットワークに接続してデータを送受信する無線通信手段と、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所定のナビゲーション機能を指示可能な指示手段と、を備えるナビゲーション端末と、前記検出された現在位置に対応する位置データをネットワーク経由で取得し、該位置データに基づきナビゲーション端末への配信対象とすべき地図データを判別すると共に前記指示されたナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成して前記ナビゲーション端末に提供するナビゲーションサーバと、全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データを蓄積する記憶手段を有し、前記配信対象として判別された地図データを前記記憶手段から読み出して、ネットワーク経由で前記ナビゲーション端末に配信する地図検索サーバと、によって構成され、前記ナビゲーションサーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、縮尺の度合を変更し、異なる階層の地図データを配信対象とし、前記地図検索サーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、前記配信対象とされた前記異なる階層の地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、移動体のナビゲーション端末において所定のナビゲーション機能が指示されると、無線でネットワーク接続され、検出された現在位置に対応する位置データと共にネットワーク経由でナビゲーションサーバに無線送信される。そして、ナビゲーションサーバはナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成してナビゲーション端末に提供し、地図検索サーバは位置データに基づき配信対象の地図データを判別して、判別された地図データをナビゲーション端末に配信する。このとき、ナビゲーションサーバは、移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、縮尺の度合を変更し、異なる階層の地図データを配信対象とし、地図検索サーバは、移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、配信対象とされた前記異なる階層の地図データを前記ナビゲーション端末に配信する。よって、ナビゲーション端末ではナビゲーション情報を生成するアプリケーションや地図データを持つ必要がなく、構成が簡単で装置のコスト低減が可能となるとともに、事前に必要な地図データをまとめて配信しておくことができる。
【０００８】
請求項２に記載のナビゲーションシステムは、請求項１に記載のナビゲーションシステムにおいて、前記無線通信手段とネットワークの間に設けられ、相互のデータ通信を制御するゲートウェイ装置を更に備え、該ゲートウェイ装置が制御するデータ通信の状況に応じて前記ナビゲーション端末に対する課金情報が生成されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、ナビゲーション端末の無線通信手段とナビゲーションサーバ又は地図検索サーバとの間のデータ通信はゲートウェイ装置によって制御され、データ端末への課金に利用するようにしたので、ネットワーク上に構築されたナビゲーションシステムにおける課金システムを簡素化することができる。
【００１０】
請求項３に記載のナビゲーションシステムは、請求項１または２に記載のナビゲーションシステムにおいて、前記ナビゲーションサーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、それまでの縮尺より広域となる縮尺の地図データを配信対象とし、前記地図検索サーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、前記配信対象とされた前記広域の地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載のナビゲーションシステムは、無線通信によりネットワークに接続してデータを送受信する無線通信手段と、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所定のナビゲーション機能を指示可能な指示手段と、を備えるナビゲーション端末と、前記検出された現在位置に対応する位置データをネットワーク経由で取得し、該位置データに基づきナビゲーション端末への配信対象とすべき地図データを判別すると共に前記指示されたナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成して前記ナビゲーション端末に提供するナビゲーションサーバと、全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データを蓄積する記憶手段を有し、前記配信対象として判別された地図データを前記記憶手段から読み出して、ネットワーク経由で前記ナビゲーション端末に配信する地図検索サーバと、 によって構成され、前記ナビゲーションサーバは、前記移動体の進み具合に応じて、縮尺の度合を変更し、随時拡大された狭い範囲の地図データを配信対象とし、前記地図検索サーバは、前記移動体の進み具合に応じて配信対象とされた前記地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載のナビゲーション端末は、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、無線通信によりネットワークに接続して、前記移動体の現在位置に対応する位置データを送信するとともに、前記位置データに応じて送信された、全体地図がメッシュ状のブロックに分割され、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データのうちの所定の階層の地図データを受信する無線通信手段と、各種データを記録する記録手段と、を備え、前記無線通信手段は、前記移動体の進み具合に応じて縮尺の度合が変更され随時拡大された狭い範囲の地図データを随時受信し、前記記録手段は、前記受信した地図データを記録することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、自動車電話装置の機能を持つナビゲーション端末が車両に搭載される場合について説明する。なお、車両以外の移動体において使用するナビゲーション端末であっても本発明の適用は可能であるが、代表的な実施形態として説明を行うものである。
（システム構成）
図１は、本実施形態に係るナビゲーションシステムのシステム構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両１に搭載されたナビゲーション端末２が移動通信網３に無線接続されると共に、移動通信網３を管理するゲートウェイ装置４と、ナビゲーションサーバ６と、地図データベース８を備える地図検索サーバ７がそれぞれインターネット５を介して接続されている。
【００２９】
図１において、車両１が移動した際、ナビゲーション端末２では車両１の現在位置を検出して位置データを生成する。一方、移動通信網３には多数の基地局が含まれており、ナビゲーション端末２に含まれる無線通信装置を動作させることにより、車両の位置に対応するエリアに設置された基地局との間で電波を送受信し、所望のデータ通信を行う。なお、ナビゲーション端末２の構成と動作の詳細については後述する。
【００３０】
一方、ゲートウェイ装置４は、移動通信網３とインターネット５の間のデータ送受信を制御し、インターネット５のプロトコルであるＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）と移動通信網３のプロトコルとを変換して両者を相互接続する役割を担う。ナビゲーション端末２から送受信されるデータは、ゲートウェイ装置４においてはパケットデータとして伝送される。そして、ゲートウェイ装置４は、ナビゲーション端末２がやり取りするパケットデータのデータ量やデータの種類を監視して、これに基づいて後述の課金情報を生成して管理する。
【００３１】
ナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７は、それぞれインターネット５においてナビゲーション端末２に必要なナビゲーション情報を生成してナビゲーション機能を実現する役割を担っている。ナビゲーションサーバ６は、ナビゲーション端末２の指示により、ナビゲーション情報を生成したり、各種アプリケーションを実行して、その結果をユーザに提供する。また、地図検索サーバ７は、地図データベース８に蓄積された地図データとこれに関連する施設情報を検索してインターネット５経由でナビゲーション端末２に配信する。
【００３２】
ナビゲーションサーバ６では、インターネット５を介してナビゲーション端末２から車両１の位置データと指令信号を受け取り、例えば、ルート探索処理等のアプリケーションを所定のソフトウェアにより実行する。一方、ナビゲーションサーバ６は、地図検索サーバ７に対し、必要な地図データ等を選択的に地図データベース８から読み出して、ナビゲーション端末２へ送信するように指示する。
【００３３】
また、ナビゲーションサーバ６は、後述の管理テーブルを記憶手段に保持し、ナビゲーション端末６の全てのユーザについて、各種管理情報を管理テーブルに記憶し、必要に応じて管理情報を参照する。このような管理情報としては、それぞれのユーザに対する地図データの配信履歴、各アプリケーションの実行履歴、ゲートウェイ装置４から取得した課金情報などが含まれる。
【００３４】
更に、ナビゲーションサーバ６は、外部からＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System：道路交通情報通信システム）情報を取得してナビゲーション端末２に提供したり、ナビゲーション端末２からの緊急通報の指令を受け取って外部への通報処理を行うことができる。このようにナビゲーションサーバ６は、外部とデータ伝送を行うことにより、実行可能な多くの機能を付加してナビゲーション端末２に提供することができる。
【００３５】
記憶手段としての地図データベース８は、道路形状データを含む地図データが記憶され、更に関連する施設データ、名称データなどの各種関連データが道路形状データに対応付けられて記憶されている。そして、地図データのデータ構造としては、全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、各ブロックに対して例えばファイルを割り当てて、これらが集合して全体の地図データが構成される。それぞれのブロックは、例えば四方を囲む緯度及び経度により地図上の位置を特定できるものとする。また、ブロック化された地図データは縮尺の度合に応じて複数段階に階層化されており、ナビゲーションの際の表示範囲に対応して、階層の異なる地図データを用いることができる。
【００３６】
次に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの具体的な構成と動作を説明する。本実施形態においては、地図検索サーバ２からダウンロードされた地図データを格納する不揮発性の記憶手段としてのハードディスクをナビゲーション端末２に搭載するか否かに応じて２つの実施形態がある。第１の実施形態は、ナビゲーション端末２にハードディスクを搭載しない場合に対応し、第２の実施形態は、ナビゲーション端末２にハードディスクを搭載する場合に対応し、以下それぞれについて説明する。
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態におけるナビゲーション端末２のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、ナビゲーション端末２は、ＣＰＵ１１と、記憶部１２と、センサ部１３と、ＧＰＳ受信部１４と、インターフェース１５と、操作部１６と、表示部１７と、無線通信装置１８と、マイク１９と、音声処理回路２０と、スピーカ２１とを備えて構成されている。
【００３７】
図２において、ＣＰＵ１１は、ナビゲーション端末２の各構成要素に対し制御信号を送出し、動作を制御する。また、記憶部１２は、ＣＰＵ１１の制御プログラムを格納するＲＯＭ、処理中のデータを一時的に保持するＲＡＭなどから構成される。
【００３８】
センサ部１３は、現在位置を検出するための車速センサ、走行距離センサ、方位センサなどの各種センサを含んで構成されている。ＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して測位データを出力する。センサ部１３とＧＰＳ受信部１４は、ＣＰＵ１１と相まって車両１の現在位置を検出する手段として機能する。インターフェース１５は、センサ部１３及びＧＰＳ受信部１４とＣＰＵ１１との間のインターフェース動作を行う。そして、ＣＰＵ１１は、センサ部１３からのセンサ出力とＧＰＳ受信部１４からの測位データに基づいて、車両１の位置データを求める。このようにセンサ部１３とＧＰＳ受信部１４は、ＣＰＵ１１と相まって本発明の現在位置検出手段として機能する。
【００３９】
表示部１７は、ナビゲーションの際にメニューや地図データを表示するための表示手段であり、例えばＣＲＴ、液晶表示素子などから構成される。表示部１７には、地図データが種々の態様で表示されると共に、これに重畳して現在位置がカーマークとして表示される。
【００４０】
操作部１６は、本発明の指示手段として機能し、ナビゲーション動作における所望の操作を行うための各種キーや各種ボタンが配列されて構成される。操作部１６は、ナビゲーションシステム本体部あるいは外部のリモコンに設けられ、これらに配設された各種キーや各種ボタンが押下されると、対応する検知信号がＣＰＵ１１に送出され、ナビゲーション動作や無線接続動作など各種機能が実行される。
【００４１】
無線通信手段としての無線通信装置１８は、上述の移動通信網３に無線接続して、各種データや音声情報を送受信する手段である。無線通信装置１８としては、例えば、ＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication System-2000）のような広帯域のディジタル公衆移動通信方式を用いることができる。この無線通信装置１８により、上述のナビゲーションサーバ６に対しナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報の生成の指示を出したり、地図検索サーバ７から地図データや検索データをダウンロードすることができ、更には、通話時の音声データを送受信することができる。
【００４２】
マイク１９、音声処理回路２０、スピーカ２１は、ナビゲーション端末２によるハンズフリー通話に用いられる。本実施形態におけるナビゲーション端末２の電話機能を用いるときは、走行中の安全確保のため、常にハンズフリー通話で動作する。ナビゲーション端末２による通話時には、ユーザが発した音声がマイク１９に入力され、相手側からの音声信号が音声処理回路２０にて適切なレベルに増幅された後、スピーカ２１から出力される。また、スピーカ２１からは、例えば、ＣＰＵ１１の制御により、車両１のルートを誘導するための案内音声等が出力される。
【００４３】
次に、図３〜図７を用いて、第１の実施形態において行われる処理の流れを説明する。図３と図４は、現在位置周辺の地図データ配信に対応する場合、図５と図７は、ルート探索を伴う地図データ配信に対応する図である。
【００４４】
図３は、第１の実施形態における第１のシーケンスチャートである。図３においては、ナビゲーション端末２と、ナビゲーションサーバ６と、地図検索サーバ７との間で送受信されるデータの流れを示している。なお、実際には、図１における移動通信網３、ゲートウェイ装置４、インターネット５についても、データのやり取りに介在するが、図３に示すシーケンスチャートでは省略している。
【００４５】
図３に示すように、ナビゲーション端末２に対し、ユーザが操作部１６により所定の操作を行うと、ナビゲーションが起動される（ステップＳ１）。すると、無線通信装置１８による発呼動作が行われ、移動通信網３に無線回線接続された後、所定のＵＲＬ（Uniform Resource Locator）を指定して、ゲートウェイ装置４を経由してインターネット５上のナビゲーションサーバ６にアクセスする（ステップＳ２）。そして、ナビゲーションサーバ６は、ナビゲーション端末２の認証を行い（ステップＳ３）、管理対象である複数のナビゲーション端末２の中から１つを特定する。これにより、ナビゲーション端末２に対する処理に伴い、上述の管理テーブルを更新することが可能となる。
【００４６】
一方、ユーザは表示部１７上のメニュー画面を参照しつつ所定の操作を行って、特定のナビゲーション機能の選択操作が行われる（ステップＳ４）。そして、選択されたナビゲーション機能として、現在位置周辺の地図データ配信を要求する指令信号がナビゲーションサーバ６に対して送出される（ステップＳ５）。
【００４７】
本実施形態では、ナビゲーションサーバ６が、走行中の車両１の位置データをリアルタイムに取得する必要がある。まず、ナビゲーション端末２においてセンサ部１３とＧＰＳ受信部１４からの出力に基づき車両１の現在位置が検出され（ステップＳ６）、緯度／経度を示す位置データがナビゲーションサーバ６に対して送出される（ステップＳ７）。
【００４８】
位置データを受け取ったナビゲーションサーバ６は、ステップＳ５の指令信号及びステップＳ７の位置データに対応して現在位置周辺の地図データの判別処理を実行する（ステップＳ８）。なお、このようなナビゲーション機能として、上述したように、ナビゲーションサーバ６には種々のアプリケーションが用意されている。一般的な道路地図表示のための地図データ配信に加え、例えば、ユーザが発声した命令等を認識する音声認識処理などの各種機能を選択的に実行することができる。
【００４９】
ステップＳ８において、通常の地図表示を行う場合、ナビゲーションサーバ６が車両１周辺の地図を描画するために必要な地図データを判別する。ナビゲーションサーバ６は、ナビゲーション端末２から受け取った位置データに基づいて、車両１が位置する地図ブロックを確定し、この地図ブロックを含む周辺の数ブロックを配信すべき地図データとして判別する。これは、地図データを配信する場合、通信速度や料金を考慮すると、データサイズを抑えるには、配信対象とする地図データを所定の領域内に限定することが有効だからである。なお、配信対象とすべき地図データを判別する具体的な方法については後述する。
【００５０】
続いて、ナビゲーションサーバ６は、上述のように判別された地図ブロックに対応する地図データをナビゲーション端末２に配信するように地図検索サーバ７に指示する（ステップＳ９）。そして、地図検索サーバ７は、該当する地図データを地図データベース８から読み出し（ステップＳ１０）、インターネット５を介してナビゲーション端末２に配信する（ステップＳ１１）。このとき、ナビゲーション機能によっては、地図データに関連する施設情報を併せて送信してもよい。なお、ステップＳ１１における地図データの配信の際、ゲートウェイ装置４により、地図データのデータサイズに応じて課金が施されるが、詳しくは後述する。
【００５１】
ここで、ステップＳ１１の地図データの配信タイミングは適宜に設定可能である。例えば、ステップＳ９、Ｓ１０を実行後直ちに地図データを配信してもよいが、例えば、車両１が配信対象である地域に所定距離だけ近接したタイミングに地図データを配信するように設定してもよい。
【００５２】
最後にナビゲーション端末２は、受信した地図データを用いて、表示部１７の描画を行い（ステップＳ１２）、ユーザは車両１周辺の地図を参照することが可能となる。これ以降、車両１の位置の移動に伴い、ステップＳ６〜ステップＳ１２の処理を適宜繰り返して実行し、ナビゲーションが終了するまで地図データを更新し続ける。
【００５３】
次に、図４を用いて、配信対象とする地図ブロックの判別方法の具体例について説明する。図４では、簡単のため６×６ブロックのメッシュ状の範囲内を示している。ここでは、車両１の周囲９ブロックの地図データを描画処理に用いるものとする。まず、車両１が位置Ｐ１を走行中のときは、位置Ｐ１を含むブロックＢ５を中心として、ブロックＢ１〜Ｂ９の９ブロックの地図データが描画処理に必要となる。そこで、ナビゲーションサーバ６は、この９ブロック分の地図データを、地図検索サーバ７からナビゲーション端末２への配信対象として選択する。
【００５４】
次に、車両１が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動したときは、位置Ｐ２を含むブロックＢ９を中心として、ブロックＢ５、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０〜Ｂ１４の９ブロックの地図データが描画処理に必要となる。この時点では、ブロックＢ５、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ９は既に配信済みであるはずなので、ナビゲーションサーバ６は、ブロックＢ１０〜Ｂ１４の５ブロック分の地図データを、地図検索サーバ７からナビゲーション端末２への新たな配信対象として選択する。
【００５５】
この場合、ナビゲーションサーバ６は、地図データの配信に要する時間を考慮して、車両１が含まれるブロックの外周に所定距離だけ接近したことを検知すると共に、車両１の進行方向に存在するブロックを判別して、予め次に配信すべき地図データを予測しておくことが望ましい。これにより、地図データの配信が遅延して、表示部１７における描画に支障を来す事態を防止することができる。ナビゲーションサーバ６が上記ＶＩＣＳ情報等を提供する場合も、車両１から受け取った位置データに基づいて、その周辺領域や進行方向などを考慮してＶＩＣＳ情報等を送信することが好ましい。
【００５６】
なお、図３のシーケンスチャートにおいて、車両２のエンジン始動時に自車位置周辺の地図データを自動的に取り込むようにしてもよい。すなわち、地図データを自動的に取り込む機能を設定可能とし、この機能が作動しているときはエンジン始動に際し無線接続を行うのである。その後は、上述したように位置データをナビゲーションサーバ６に送出して、対応する地図データの配信を行う。
【００５７】
また、配信される地図データの縮尺の度合を変更し、異なる階層の地図データを選択するようにしてもよい。例えば、複数ブロックの地図データを配信する代わりに、より広域の地図ブロック（例えば、図４の２×２ブロックを１単位とする）を配信対象としてもよい。この場合、広域の地図データは描画データが相対的に粗くなるため、同一地域の地図データとして必要なデータサイズを抑えることができる。
【００５８】
次に図５は、第１の実施形態における第２のシーケンスチャートであり、図３に示すシーケンスチャートと比べると、ナビゲーションサーバ６によるルート探索処理が行われる点が異なっている。図５において、ステップＳ２１〜Ｓ２３、Ｓ２８〜Ｓ３０、Ｓ３５〜Ｓ３８は、それぞれ図３のステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ７、Ｓ９〜Ｓ１２と同様に行われるので説明を省略する。
【００５９】
まず、図５のステップＳ２４〜Ｓ２７における目的地の設定の具体例について、図６を用いて説明する。図６に、ナビゲーション端末２にてユーザが目的地を設定する際に表示される地点検索用メニュー情報のデータ構造の一例を示している。ナビゲーション端末２は、ジャンル及び地域毎に階層化されたメニュー情報を予め保持している。ユーザは表示部１７のメニュー画面を参照して所望の目的地に対応するジャンルと地域を選択操作する（ステップＳ２４）。そして、ジャンルと地域から選択情報がいったんナビゲーションサーバ６に送出された後、直ちに地図検索サーバ７に送出される（ステップＳ２５）。一方、地図検索サーバ７は、受け取った選択情報に対応する複数の地点名称を含む地点情報を検索し、選択情報に該当する地点情報をナビゲーション端末２に送出する（ステップＳ２６）。送出された地点情報は、ナビゲーション端末２のメニュー表示に反映され、その中からユーザは所望の目的を選択的に設定する（ステップＳ２７）。
【００６０】
例えば、ユーザが図６のメニュー情報のうち、ジャンルとして「駅」を選択し、地域として「東京都」を選択すると、該当する地域名称がナビゲーション端末２から送出されてメニュー表示され、例えば、その中から「新宿駅」を目的地として設定することができる。なお、該当する地域名称が多数含まれる場合は、ナビゲーションサーバ６が更なる階層メニューをナビゲーション端末２に送信して、ユーザに選択させるようにしてもよい。このようなメニュー表示を行うことで、無線通信下に適した地点検索が可能となり、伝送データ量を抑えることができる。なお、ユーザが目的地を入力するに際し、操作部１６により直接目的地の名称を入力したり、ユーザがマイク１９から目的地を音声入力したりするなどの方法を用いることができる。
【００６１】
次に、ステップＳ２８にて位置データを受け取ったナビゲーションサーバ６は、ルート探索処理を実行する（ステップＳ３１）。その結果、車両１から設定された目的地に至る最適なルートが探索されると共に、ルート上の地図ブロックが判別され（ステップＳ３２）、ナビゲーションのための案内情報が生成される。
【００６２】
ここで、図７を用いて、ルート探索処理に伴い配信対象とする地図ブロックの判別方法の具体例について説明する。図７では、５×７ブロックのメッシュ状の範囲内において、車両１の現在位置ＰＳから目的地ＰＥに至るルートが探索された様子を示している。図７に示すように、現在位置ＰＳはブロックＢ２０に含まれ、これ以降ブロックＢ２１〜Ｂ３１に重なるルートを経由して目的地ＰＥに至る。よって、上記ステップＳ２８においてブロックＢ２０〜Ｂ３１の計１２ブロックを判別し、該当する地図データと案内情報を配信対象として選択する。この案内情報には、図５に示す案内ポイントＧＰに対し、道路が右左折する地点に対応して車両１の進行方向を示す情報が設定されている。これら選択されたブロックの地図データは、１回で配信してもよいが、ブロック数が多い場合は複数回に分けて送信してもよい。
【００６３】
図７において、実際には図５の場合と同様、描画処理のためにルート周辺の地図ブロックの地図データが必要となるが、図７では簡単のためルート上の地図ブロックのみ示している。よって、探索されたルートに重なるブロックに加え、その周辺ブロックの地図データを含めて配信対象としてもよいのはもちろんである。
【００６４】
なお、図５のシーケンスチャートにおいても、図３の場合と同様、配信される地図データの縮尺の度合を変更することが可能である。この場合、最初の段階では広域の地図データを配信し、その後、車両２の進み具合に応じて随時拡大された狭い範囲の地図データを配信するようにしてもよい。これにより、車両２がルートを変更した場合など、無駄なデータ伝送を防ぐことができる。また、右左折等の案内を行う位置周辺のみ拡大された地図データを配信し、それ以外は広域の地図データを配信する方法を併用することも有効である。なお、図５のシーケンスチャートにおいても、図３の場合と同様に配信される。
【００６５】
また、ナビゲーション端末２が移動通信方式を利用しているので、これを配慮して地図データを配信することが望ましい。すなわち、車両１の場所によっては移動通信網３の基地局でカバーできず電波が到達しない場所（例えばトンネルなど）に向かうことを予め検知し、事前に必要な地図データをまとめて配信しておくことが有効である。その後、車両１が基地局の電波が到達する場所に移ったとき、地図データの配信を再開すれば、継続的にナビゲーションを実行することができる。
【００６６】
ここで、図７を例にとって、ブロックＢ３０にトンネルが設置されている場合を考える。この場合、例えば、車両１がトンネルのあるブロック３０の３ブロック程度手前（例えばブロック２７）に達したとき、いったん広域の地図データをナビゲーション端末２に配信する。そして、車両１に電波が到達しない間は、その広域の地図データを用いてナビゲーションを行えばよい。
【００６７】
このとき、後述するハードディスク２２を搭載したナビゲーション端末２の場合には、車両１がトンネルのあるブロック３０の３ブロック程度手前に達したとき、事前にブロック３０の地図データをナビゲーション端末２に配信してもよい。
【００６８】
また、地図検索サーバ７が例えば必須情報（道路や地名）と付加的情報（背景データや記号）の２つの情報に基づいて１つの地図ブロックを構築するようなデータベースを持つ場合は、必須情報のみを配信対象とすることもできる。このような場合は、通信の混雑により全ての地図データを配信するのに時間がかかるときなどに適宜、配信する情報の切り替えがなされる。よって、データ量を削減したいときは、必須情報のみを配信することも可能である。
【００６９】
次に、第１の実施形態におけるナビゲーションサーバ６の管理テーブルの構成について、図８の具体例を参照して説明する。図８に示す管理テーブルには、契約したユーザについての管理情報として、ユーザＩＤ、契約形態、課金情報、配信情報などが記録されている。ユーザＩＤは、個々のユーザを特定する際に参照される。契約形態は、各ユーザに対するサービス内容を示し、後述するように基本サービスとオプションサービスの組み合わせになっている。課金情報は、ユーザに課金を施すため、例えば、月毎に累計金額を保持している。配信情報は、ユーザに対し配信したデータ内容を示す。ナビゲーションサーバ６は、必要に応じて管理テーブルを参照し、各ユーザに対するサービス提供や課金を管理する。なお、図８の管理テーブルは一例であり、実際には更に多くの管理情報を管理テーブルに保持することができる。
【００７０】
なお、図８の管理テーブルのうち、ナビゲーション端末２のユーザが自らのユーザＩＤに対応するデータ部分を取得してメモリ１２等に保持するようにしてもよい。
【００７１】
次に、第１の実施形態におけるナビゲーション端末２にて実行されるナビゲーション機能に関し、サービス内容と課金形態について説明する。本実施形態においては、ナビゲーションサーバ６にアプリケーションを組み込んだり、ナビゲーション端末２にアプリケーションを配信することで、容易にナビゲーションに伴う各種サービスを付加したり機能を更新することができる。また、各種電話事業者が管理するゲートウェイ装置４を利用することにより、ナビゲーションシステムにおいて実現されるナビゲーション機能に対し、通話料金に含めた形態で課金することを可能としている。
【００７２】
図９は、第１の実施形態のナビゲーション機能として提供されるサービスと課金形態の具体例を示す図である。図５に示すように、サービスの種別として、固定的に設けられている基本サービスとユーザが選択可能なオプションサービスの２つに大別され、それぞれに複数のサービス項目が設定されている。また、各サービス項目毎に定められた課金形態で所定の料金が設定されている。
【００７３】
図９における基本サービスとしては、既に説明した地図検索サーバ７による地図データ配信、地点の検索、ルート探索に加え、ルート探索に際し様々な関連情報を地図データに付加して配信する応用検索、上述のＶＩＣＳ情報をナビゲーション端末２に配信するＶＩＣＳ配信、ハンズフリーによる電話機能などが設けられている。また、オプションサービスとしては、ユーザが音声で指示できる音声認識、ユーザからの上述の緊急通報に対応する緊急通報サービス、地図データ以外の画像データ等の各種コンテンツを配信するコンテンツ配信などが設けられている。
【００７４】
また、図９において、それぞれの機能項目に定められた課金形態としては、伝送情報量に応じた料金、実行回数に応じた料金、１ヶ月毎の固定料金など種々の形態があり、これらを組み合わせてトータルの料金が定まる。本実施形態では、ゲートウェイ装置４が管理する課金情報に基づいて各ユーザに課金を行い、ナビゲーション機能と電話機能とが一体化した課金形態となるので、事業者とユーザ双方にとって利便性が高い。
【００７５】
第１の実施形態では、事業者として、サーバ事業者と電話事業者が想定されると共に、サーバ事業者として、ナビゲーションサーバ６を管理するナビゲーションサーバ管理事業者と、地図検索サーバ７を管理する地図検索サーバ管理事業者が想定される。これらの各事業会社が上記のような課金を施す場合として以下のような形態がある。
【００７６】
第１に、電話事業者が一括課金する形態がある。この場合、データ通信量のみで課金を行ったり、あるいは、データ通信量とデータ種別（ルート探索や応用検索等）で課金を行うことができる。電話事業者はユーザ毎の管理情報として、ナビゲーション機能の使用回数とデータ送受信の回数又はデータ量を保持し、これに基づき各ユーザに課金する。この場合、各ユーザから徴収した料金のうち所定の割合を各サーバ事業者に納めることになる。
【００７７】
第２に、電話事業者とサーバ事業者が共に課金する形態である。この場合、電話事業者はデータ通信量のみで課金を行い、各ユーザから徴収した料金の一部を各サーバ事業者に納めることになる。そして、ナビゲーションサーバ事業者は、データ種別やオプションサービスの使用回数などに基づいて課金を行う。
【００７８】
第３に、電話事業者、ナビゲーションサーバ事業者、地図検索サーバ事業者がそれぞれ課金する形態である。この場合、電話事業者はデータ通信量のみで課金を行い、各ユーザから徴収した料金の一部を各サーバ事業者に納めることになる。そして、ナビゲーションサーバ事業者と地図検索サーバ事業者は、それぞれデータ種別やオプションサービスの使用回数又は地点検索や地図データ配信の使用回数などに基づいて課金を行う。
（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態におけるナビゲーション端末２のハードウェア構成を示す図である。図１０に示すように、第２の実施形態では、第1の実施形態におけるナビゲーション端末２に、受信した地図データを記憶するための不揮発性の記憶手段としてのハードディスク２２を搭載してハードウェアが構成されている。なお、ハードディスク２２の代わりに、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶手段を搭載してもよい。また、ハードディスクは他の用途にも利用可能できるので、各種アプリケーションプログラムやコンテンツデータ等を格納することも可能である。
【００７９】
次に、図１１と図１２を用いて、第２の実施形態において行われる処理の流れを説明する。図１１は、現在位置周辺の地図データ配信に対応する場合、図１２は、ルート探索を伴う地図データ配信に対応する図である。
【００８０】
図１１は、第２の実施形態における第１のシーケンスチャートである。図１１においては、第１の実施形態における図３と同様、ナビゲーション端末２と、ナビゲーションサーバ６と、地図検索サーバ７との間で送受信されるデータの流れを示している。
【００８１】
図１１において、ステップＳ４１〜Ｓ４８、Ｓ５０〜Ｓ５２、Ｓ５４は、それぞれ第１の実施形態（図３）のステップＳ１〜１２と同様に行われる。一方、第２の実施形態では、ステップＳ４８にてナビゲーション端末２に配信すべきとして判別された地図データのうち、ナビゲーション端末２に対し未配信である地図データを選択する（ステップＳ４９）。すなわち、第２の実施形態の場合、ナビゲーション端末２に配信済みの地図データは、ハードディスク２２に保持されている可能性があるので、後述の管理データと照合して配信済みの地図データを配信対象に含めないようにする。なお、地図データが未配信であるか否かを地図ブロックに基づいて判断する場合に加え、地図データにタイムスタンプが付加されている場合、同一の地図ブロックであってもタイムスタンプが異なる場合は未配信であると判断してもよい。こうすることにより、道路の新設、地点の親切等により地図データが更新された場合にも対処可能となる。
【００８２】
また、第２の実施形態では、表示部１７の描画処理に際し、配信された地図データ又はハードディスク２２に格納済みの地図データを選択的に用いることができる。そのため、予めユーザにハードディスク２２への保存を行うか否かの確認を行い（ステップＳ５３）、操作部１６により設定できるようになっている。そして、ハードディスク２２への保存の有無を示す保存情報がナビゲーションサーバ６に送出される（ステップＳ５４）。ナビゲーションサーバ６では、この保存情報に基づいて、ハードディスク２２への保存の有無に応じて課金情報を更新する。これにより、後述の課金に際し、ハードディスク２２への地図データの保存に伴う上増し課金を考慮して、例えば、ユーザは頻繁に通る道路の地図データのみをハードディスク２２に保存し、それ以外の地図データを保存しないように選択することができる。
【００８３】
一方、地図の描画処理の後（ステップＳ５６）、ハードディスク２２に保存する設定である場合、配信された地図データをハードディスク２２に格納し、ハードディスク２２の地図データを更新する（ステップＳ５７）。これにより、第２の実施形態では、ハードドディスク２２を活用して、第１の実施形態に比べて高速な描画ができると共に、配信される地図データの伝送データ量を削減することができる。
【００８４】
次に図１２は、第２の実施形態における第２のシーケンスチャートであり、ナビゲーションサーバ６によるルート探索処理を行う場合に対応し、図１１に示すシーケンスチャートのステップＳ４８を、ステップＳ７１〜Ｓ７４で置き換えた点が異なっている。そして、これらステップＳ７１〜Ｓ７４は、第１の実施形態で説明した図５のステップＳ３１〜Ｓ３４に相当する。この第２のシーケンスチャートにおいても、第１のシーケンスチャートの場合と同様、未配信地図データの選択（ステップＳ７５）と、ハードディスク２２の保存確認に伴う処理（ステップＳ７９〜Ｓ８１）と、ハードディスク２２の更新（ステップＳ８３）が行われ、配信対象が設定されたルート上の地図データである点において異なっている。
【００８５】
次に、第２の実施形態におけるナビゲーションサーバ６の管理テーブルの構成について、図１３の具体例を参照して説明する。図１３に示す管理テーブルの役割は、第１の実施形態（図８）で説明した通りであり、種々の管理情報が記録されている。図１３の項目のうち、ユーザＩＤ、契約形態、配信情報については図８と共通するが、ハードディスク保存情報と走行履歴情報が付加されている点が異なっている。ハードディスク保存情報は、ナビゲーション端末２に対し配信した地図データのうちハードディスク２２に保存された地図ブロックを記録し、走行履歴情報は、ユーザが特定の地域を過去に何回走行したかを記録するものである。ユーザは、ナビゲーションサーバ６から走行履歴情報をダウンロードして、例えばハードディスク２２に記録して活用することができる。例えば、走行する頻度が少ない地域の地図データをハードディスク２２から削除する場合である。また、図１３の管理テーブルに、地点の検索条件についての履歴を示す検索履歴情報を付加してもよい。この検索履歴情報を活用して、例えば、遊園地等の特定の場所に対する検索頻度が多いユーザに、その地点に関連する広告情報を送信する場合に利用することができる。
【００８６】
この第２の実施形態におけるサービスや課金形態については、基本的には第１の実施形態と共通している。ただし、図１１のタイミングチャートにて説明したように、ハードディスク１１に保存するか否かに応じて課金が変わってくる。すなわち、例えば、ハードディスク２２に保存しない場合は￥１０／１ブロックの料金だとすると、ハードディスク２２に保存する場合は￥３０／１ブロックのように定められる。このようにハードディスク１１を搭載することで、ユーザにとって柔軟性が大きく便利な課金形態を実現できる。
【００８７】
以上説明した第１の実施形態又は第２の実施形態に係るナビゲーションシステムによれば、車両１のユーザがナビゲーションを実行する場合、インターネット５に構築されたシステム資源を利用することができる。そのため、ナビゲーション端末２においてルート計算等のアプリケーションやデータサイズの大きい地図データを用意する必要がなく、装置のコストを抑えると共に小型軽量化に有利となる。一方、インターネット５上に構築されたナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７では、多数のユーザに対する処理を統一的に扱い、端末側の制約を受けず、かつ均一なサービスを提供することできる。また、ナビゲーション端末２の位置データを取得するので、合理的な地図データの配信を行うことができる。更に、ゲートウェイ装置４の機能を利用してユーザに対する課金を効率的に行うことができる。
【００８８】
なお、上記各実施形態においては、車両１にナビゲーション端末２を搭載して用いる場合を説明したが、これに限られず、車両以外の移動体において利用可能なナビゲーション端末２を用いる場合も本発明を適用することができる。例えば、一般に利用される携帯電話装置に本実施形態におけるナビゲーション端末２の機能を付加する形態が考えられる。
【００８９】
また、上記各実施形態においては、インターネット５上にナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７とをそれぞれ接続した場合について説明したが、これに限られず、ナビゲーションサーバ６と地図検索サーバ７とを一体的に１つのサーバとして構成した場合であっても本発明の適用が可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ナビゲーションシステムの機能と地図データ配信をネットワーク上で集約的に行うようにしたので、装置のコストを増大させることなく、課金等のシステムを合理的に構築可能なナビゲーションシステムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るナビゲーションシステムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態におけるナビゲーション端末のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態において、現在位置周辺の地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図４】第１の実施形態において、現在位置周辺の地図データの配信対象となる地図ブロックの判別方法の具体例を示す図である。
【図５】第１の実施形態において、ルート探索を伴う地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図６】第１の実施形態において、目的地の設定の具体例を示す図である。
【図７】第１の実施形態において、ルート探索を伴う地図データの配信対象となる地図ブロックの判別方法の具体例を示す図である。
【図８】第１の実施形態におけるナビゲーションサーバの管理テーブルの構成について示す図である。
【図９】第１の実施形態のナビゲーション機能として提供されるサービスと課金形態の具体例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態におけるナビゲーション端末のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１１】第２の実施形態において、現在位置周辺の地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図１２】第２の実施形態において、ルート探索を伴う地図データ配信に対応して行われる処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【図１３】第２の実施形態におけるナビゲーションサーバの管理テーブルの構成について示す図である。
【符号の説明】
１…車両
２…ナビゲーション端末
３…移動通信網
４…ゲートウェイ
５…インターネット
６…ナビゲーションサーバ
７…地図検索サーバ
８…地図データベース
１１…ＣＰＵ
１２…メモリ
１３…センサ部
１４…ＧＰＳ受信部
１５…インターフェース
１６…操作部
１７…表示部
１８…無線通信装置
１９…マイク
２０…音声処理回路
２１…スピーカ
２２…ハードディスク
Claims (5)
- 無線通信によりネットワークに接続してデータを送受信する無線通信手段と、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所定のナビゲーション機能を指示可能な指示手段と、を備えるナビゲーション端末と、
前記検出された現在位置に対応する位置データをネットワーク経由で取得し、該位置データに基づきナビゲーション端末への配信対象とすべき地図データを判別すると共に前記指示されたナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成して前記ナビゲーション端末に提供するナビゲーションサーバと、
全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データを蓄積する記憶手段を有し、前記配信対象として判別された地図データを前記記憶手段から読み出して、ネットワーク経由で前記ナビゲーション端末に配信する地図検索サーバと、
によって構成され、
前記ナビゲーションサーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、縮尺の度合を変更し、異なる階層の地図データを配信対象とし、前記地図検索サーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、前記配信対象とされた前記異なる階層の地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とするナビゲーションシステム。 - 前記無線通信手段とネットワークの間に設けられ、相互のデータ通信を制御するゲートウェイ装置を更に備え、該ゲートウェイ装置が制御するデータ通信の状況に応じて前記ナビゲーション端末に対する課金情報が生成されることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーションシステム。
- 前記ナビゲーションサーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に向かっていることを検知して、それまでの縮尺より広域となる縮尺の地図データを配信対象とし、
前記地図検索サーバは、前記移動体が通信状態の悪化する場所に到達する前に、前記配信対象とされた前記広域の地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とする請求項１または２に記載のナビゲーションシステム。 - 無線通信によりネットワークに接続してデータを送受信する無線通信手段と、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所定のナビゲーション機能を指示可能な指示手段と、を備えるナビゲーション端末と、
前記検出された現在位置に対応する位置データをネットワーク経由で取得し、該位置データに基づきナビゲーション端末への配信対象とすべき地図データを判別すると共に前記指示されたナビゲーション機能に基づくナビゲーション情報を生成して前記ナビゲーション端末に提供するナビゲーションサーバと、
全体地図をメッシュ状のブロックに分割し、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データを蓄積する記憶手段を有し、前記配信対象として判別された地図データを前記記憶手段から読み出して、ネットワーク経由で前記ナビゲーション端末に配信する地図検索サーバと、
によって構成され、
前記ナビゲーションサーバは、前記移動体の進み具合に応じて、縮尺の度合を変更し、随時拡大された狭い範囲の地図データを配信対象とし、
前記地図検索サーバは、前記移動体の進み具合に応じて配信対象とされた前記地図データを前記ナビゲーション端末に配信することを特徴とするナビゲーションシステム。 - 移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
無線通信によりネットワークに接続して、前記移動体の現在位置に対応する位置データを送信するとともに、前記位置データに応じて送信された、全体地図がメッシュ状のブロックに分割され、縮尺の度合に応じて当該ブロックサイズが異なる複数の段階に階層化されたデータ構造を有する地図データのうちの所定の階層の地図データを受信する無線通信手段と、
各種データを記録する記録手段と、を備え、
前記無線通信手段は、前記移動体の進み具合に応じて縮尺の度合が変更され随時拡大された狭い範囲の地図データを随時受信し、
前記記録手段は、前記受信した地図データを記録することを特徴とするナビゲーション端末。
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