JP2006098238A - ナビゲーション装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ナビゲーションシステムの経路探索機能において設定された推奨経路が有料道路や高速道路を含み、ユーザの希望により当該有料道路等の入口又は出口を変更された場合において、他の最適経路をユーザに提供することができるナビゲーション装置、方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】目的地への最適な経路である推奨経路に有料道路等が含まれる場合に、入口／出口変更受付部４６からの入口又は出口の変更があるときは、除外処理部４７が当該経路上から変更に係る入口又は出口を含むリンクを経路探索の対象から除外する処理を行い、これに基づいて経路設定部４２が再経路探索を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、設定された経路上に高速道路や有料道路が存在する場合に、その高速道路や有料道路の入口や出口の設定を変更することによって、より広範な経路選択を可能とするナビゲーション装置、方法及びプログラムに関する。

近年急速に普及したナビゲーション装置は、道路データベースなどに予め用意した道路地図データを用いて、ＧＰＳ、ジャイロ、車速パルス等の航法データから逐次計算する自車位置を周辺地図上に画面表示したり、指定される目的地への最適な経路についても、計算のうえ画面表示や合成音声で誘導案内（ナビゲーション）するものである。

このようなナビゲーションにおける道路データベースは、地図表示用のデータベースと経路探索用のデータベースとから構成される。このうち経路探索用データベースは、道路の交差点をノード、その交差点間をリンクとして、道路のネットワーク情報として構成されている。それぞれのリンクは、道路のランク、距離、道幅等の属性を持ち、その属性より道路の通りやすさ（コスト）を決定する。経路探索機能は、上記のような経路探索用データベースに基づいて、出発地から目的地までを最低コストとなる経路を計算する。

経路探索機能においては、例えば、有料道路優先、一般道路優先、複数経路、外部からの情報（ＶＩＣＳ）より、規制情報、渋滞情報をオンラインでキャッチし規制のある道路、渋滞している道路を避ける機能など、多様な機能がユーザに提供される。特に、経路設定に際して、経路に有料道路や高速道路を含めるか否かについては、予めユーザに選択させることとしていた。

また、経路に有料道路等が設定された場合に有料道路等の入口や出口の設定を変更する手段を設け、経路に有料道路等を含むか否かの選択だけでなく、いずれの入口又は出口を経路とするかを選択させることとしていた（例えば、特許文献１及び２）。
特開２００３−１６１６３０ 特開２０００−８８５９３

しかしながら、上記のような従来技術では、有料道路等の入口又は出口の変更は可能であるが、仮に入口を変更した場合に、次の経路候補としてピックアップされるのは、初期に設定された入口に隣接する入口等、当該有料道路の入口が選択されるのみであるから、結果として有料道路上での入口をずらした後にそれに至る最適経路を検索する処理を行っているに過ぎなかった。

したがって、例えば、初期設定の入口より一つ目的地寄りの入口までの経路あるいは他の入口までの経路が、目的地に対して回り道となる経路であったり、当該隣接する入口あるいは他の入口までの経路がＶＩＣＳ情報等により渋滞していることが判明している場合であって、当該有料道路を経由せず一般道を経由したり、他の近接する高速道路又は有料道路を経由したほうが目的地までの最低コストを実現できるような場合であっても、当該有料道路を経路に含まざるを得ず、結果的にユーザに最適経路を提供することはできなかった。

本発明は、上記のような課題を解決するもので、その目的は、ナビゲーションシステムの経路探索機能において設定された推奨経路が有料道路や高速道路を含み、ユーザの希望により当該有料道路等の入口又は出口を変更された場合において、他の最適経路をユーザに提供することができるナビゲーション装置、方法及びプログラムを提供することである。

上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、道路リンクを用いた道路地図データのデータベースと、目的地に至る最適経路のナビゲーション処理を前記道路地図データを用いて行う処理部と、を備えるナビゲーション装置において、前記処理部は、前記目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該経路上の前記有料道路又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付ける手段と、前記入口又は出口の変更を受け付けた場合に、前記入口又は出口のリンクを経路対象から除外する手段と、前記除外されたリンクを経路探索に反映させ、前記道路地図データに基づいて再経路探索を行う手段と、を備えることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明を方法という見方から捉えたもので、道路リンクを用いた道路地図データのデータベースを用いて目的地に至る最適経路のナビゲーション処理を行うナビゲーション方法において、前記目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該経路上の前記有料道路又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付ける処理と、前記入口又は出口の変更を受け付けた場合に、前記入口又は出口のリンクを経路対象から除外する処理と、前記除外されたリンクを経路探索に反映させ、前記道路地図データに基づいて再経路を探索する処理と、をコンピュータが実行することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１，３の発明をコンピュータのプログラムという見方から捉えたもので、道路リンクを用いた道路地図データのデータベースを用いて目的地に至る最適経路のナビゲーション処理を行うコンピュータを制御することにより、前記目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該経路上の前記有料道路又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付けさせ、前記入口又は出口の変更を受け付けた場合に、前記入口又は出口のリンクを経路対象から除外させ、前記除外されたリンクを経路探索に反映させ、前記道路地図データに基づいて再経路を探索させ、ことを特徴とする。前記コンピュータに、再経路を探索する処理をさせた後、当該再経路とともに、前記推奨経路を表示させることを特徴とする。

以上の態様では、目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該有料又は高速道路の入口又は出口の変更を受けると、当該入口又は出口を含むリンクを探索経路の対象から除外する処理を行った上で再経路検索を行う。これにより、従来は当該有料又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付けても、当該有料道路又は高速道路上での入口を変更する処理を行うに過ぎなかったが、本発明では、変更対象の入口又は出口以外の経路のすべてのうちで、最適な経路を探索することが可能となる。したがって、例えば、初期設定の入口より一つ目的地寄りの入口までの経路あるいは他の入口までの経路が、目的地に対して回り道となる経路であったり、当該隣接する入口あるいは他の入口までの経路がＶＩＣＳ情報等により渋滞していることが判明している場合には、当該有料道路を経由せず一般道のみを経路として選択したり、他の近接する高速道路又は有料道路を経路として選択することができ、ユーザの希望や価値観あるいは経験等に対応した幅広い経路選択の機会を提供することが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記処理部により再経路が探索されると、当該再経路とともに、前記推奨経路を表示することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２の発明を方法という見方から捉えたもので、請求項３の発明において、再経路を探索する処理がなされると、当該再経路とともに、前記推奨経路を表示する処理をコンピュータが実行することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項２，４の発明をコンピュータのプログラムという見方から捉えたもので、請求項５の発明において、前記コンピュータに、前記再経路を探索させた後、当該再経路とともに、前記推奨経路を表示させることを特徴とする。

以上の態様では、推奨経路と、有料道路等の入口又は出口を変更した後の経路とを同時に表示することにより、ユーザは、変更した後の経路と推奨経路とを比較し、航行距離や所要時間の相違や道路のランクの相違を視認することができるので、さらに別の経路を検索するかあるいは再探索した経路をキャンセルし推奨経路に戻るか等の経路選択における価値判断の基礎を提供することができ、ユーザの経路選択の幅を広げることが可能となる。

以上のように、本発明によれば、ナビゲーションシステムの経路探索機能において設定された推奨経路が有料道路や高速道路を含み、ユーザの希望により当該有料道路等の入口又は出口を変更された場合において、他の最適経路をユーザに提供することができるナビゲーション装置、方法及びプログラムを提供することが可能となる。

次に、本発明のナビゲーション装置（以下「本装置」と呼ぶ）、対応するナビゲーション方法及びプログラムを実施するための最良の実施形態について、図を参照して説明する。なお、すでに説明した従来の技術と共通の前提事項は再言しない。

〔１．構成〕
本装置は、車載型のナビゲーション装置で、図１の機能ブロック図に示す以下の各要素を備える。すなわち、ＧＰＳのアンテナやレシーバを含む絶対位置・方位検出部１と、ジャイロ等を利用した相対方位検出部２と、車より得られるパルスを処理する車速検出部３は、ナビゲーション用の航法データを得るセンサ群である。ディスク制御部１２は、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどのドライブで、道路リンクを用いた道路地図データのデータベースを読み取る役割を果たし、携帯電話などを経由するサーバからの情報提供（いわゆるオフボード）で置き換えることもできる。

道路地図データのデータベースは、図２にその一例を示すように、地図表示用と経路探索用との２つからなり、経路探索用データベースは、経路探索に必要なデータ（ノード、リンク情報）のみで構成され、経路探索用データベースのリンクと地図表示用の道路リンクとは、リンクＩＤとして共通のＩＤを持ち、相互に関連付けられている。一方、地図表示用データベースは、表示用として、詳細な道路形状情報（形状点列）、エリア形状情報等を含んでいる。

処理部４は、システム全体の制御を司るメインＣＰＵ及びその周辺回路であり、ＲＯＭ５内のプログラムにしたがって、以下の機能作用や処理を実現、実行する手段を備える。すなわち、自車の現在地を１〜３のセンサ群を用いて逐次計算する現在位置計算部４０と、地図上でのカーソル操作や施設検索などで目的地の指定を受け付ける目的地受付部４１と、その目的地への最適な経路を経路探索アルゴリズムにより探索、設定する経路設定部４２と、現在位置を周辺地図や経路と共に地図表示する地図表示部４３と、経路に沿った進行方向等を合成音声や画面表示などで案内する案内部４４とを備える。

また、経路設定部４２によって設定された経路上に有料道路又は高速道路が存在するか否かあるいは経路上に所定のリンクが存在するか否かを検出する検出部４５と、経路上に有料道路又は高速道路が存在する場合にこの有料道路等の入口又は出口の変更を受け付ける入口／出口変更受付部４６とを備える。また、変更要求受付部４６において有料道路等の入口又は出口に変更がある場合には当該変更に係る入口又は出口を含むリンクをバッファに追加するとともに、これらのリンクを経路探索の対象から除外して再経路探索を経路設定部４２へ依頼する除外処理部４７を備える。

また、メモリＭのうち、ＲＯＭ５は、処理部４のＣＰＵのためのプログラムを格納し、ＤＲＡＭ（ダイナミックＲＡＭ）６は、前記ＣＰＵにより処理されるデータを格納し、ＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）７は、メイン電源ＯＦＦ時も設定等の情報をバッテリーバックアップし、ＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）８は表示部１０に表示する画像のビットパターンの書込み用である。

また、表示部１０は地図やメニューなどの情報を表示する部分で、例えばＴＦＴ液晶パネルなどである。入力部１１はユーザからの様々な命令や情報の入力を受け付ける部分で、例えばスイッチ類やタッチパネルなどである。ユーザインタフェース部９は、表示部１０や入力部１１と、処理部４とを結び信号の伝達、変換、タイミング制御などを行う部分である。ＦＭ多重放送受信及び処理部１３は、ＦＭ放送波を受信すると共にＶＩＣＳなど所望のデータを取り出す部分である。

〔２．作用効果〕
〔２−１．作用の概略〕
以上のような構成からなる本実施形態の作用は、概略的には次のようになる。すなわち、目的地指定部４１は地図上でのカーソル操作や施設検索などで目的地の指定を受け付け、経路設定部４２はその目的地への最適な経路をその道路のリンク旅行時間（距離、道路属性、車線数等で決定）から経路探索アルゴリズムにより探索、設定し、これを検出部４５に送る。ここで、このような処理によって設定された経路を推奨経路とする。

次に、検出部４５は、経路設定部４２によって設定された推奨経路上に有料道路又は高速道路が存在するか否かを検出する。当該道路が存在しない場合はその結果を経路設定部４２へ戻し、経路設定部４２は当該経路に基づく経路案内を案内部４４に指示する。

一方、有料道路又は高速道路が存在する場合には、検出部４５はその結果を入口／出口変更受付部４６へ送り、この入口／出口変更受付部４６において有料道路等の入口又は出口の変更を受付ける。そして、この入口／出口変更受付部４６からの変更がある場合には、除外処理部４７において経路上から変更に係る入口又は出口を含むリンクをバッファに追加し、これらのリンクを経路探索の対象から除外する処理がなされる。そして、これに基づいて経路設定部４２において再経路探索が行われ、新たな経路が設定される。本実施形態では、これを成功経路と呼ぶ。一方、変更要求がない場合には、経路設定部４２は設定された推奨経路に基づいて誘導案内することとなる。

以上のような処理によって経路が設定されると、現在位置計算部４０が逐次計算する現在位置に基づき、地図表示部４３が現在位置を周辺地図や経路と共に地図表示し、案内部４４が経路に沿った進行方向等を合成音声や画面表示などで案内する。

〔２−２．処理部の作用〕
次に、処理部４の処理について、図３のフローチャート及び図４、５を用いて具体的に説明する。目的地受付部４１において目的地の指定を受けると、経路設定部４２が推奨経路を検索する（Ｓ１）。次に、推奨経路が検出部４５に送られ、ここにおいて推奨経路上に有料道路あるいは高速道路が含まれるか否かが判定される（Ｓ２）。推奨経路に有料道路等が含まれない場合には、推奨経路によって経路が設定され、誘導案内がなされる（Ｓ９）。

一方、推奨経路に有料道路等が含まれる場合には、経路探索から除外するリンクを記憶するバッファを初期化するとともに（Ｓ３）、入口／出口変更受付部４６において、図４に示すように、表示部１０に「入口変更」ボタン、「出口変更」ボタン並びに「入出口の両変更」ボタンの３つのボタンを表示し、変更要求を受け付ける。

そして、除外処理部４７が、入口変更要求の有無を確認し（Ｓ４）、変更要求があれば、図５に示すように、ノードＣとノードＤからなる入口を含むリンクを「リンクＩＤ−ＣＤ」としてバッファに追加する（Ｓ５）。一方、変更要求がなければＳ６へ進む。除外処理部４７は、次に出口変更要求の有無を確認し（Ｓ６）、変更要求があれば、ノードＪとノードＫとからなる出口を含むリンクを「リンクＩＤ−ＪＫ」としてバッファに追加する（Ｓ７）。一方、変更要求がなければ、Ｓ８へ移行する。

次に、除外処理部４７は、バッファに除外する入口リンク又は出口リンク等がない等、バッファが空であるか否かを確認し（Ｓ８）、空であればエラー処理を行う（Ｓ９）。一方、バッファが空でなければ、経経路探索部４２に対して路探索要求を行い、経路探索部４２はバッファにあるリンクを経路探索から除外して経路探索を行う（Ｓ１０）。

より具体的には、入口変更要求により入口リンクとして「リンクＩＤ−ＣＤ」が記憶されている場合には、当該リンクを通行経路から除外して経路探索を行う。また、出口について変更要求により出口リンクとして「リンクＩＤ−ＪＫ」が記憶されている場合には、当該ＩＤを通行経路から除外して経路探索を行う。

次に、経路探索が正常に行われたか否かを確認し（Ｓ１１）、経路探索に失敗した場合はエラー処理を行う（Ｓ９）。経路探索が成功した場合には、これを成功経路とし、検出部４５が当該成功経路上に前記バッファにある入口リンク又は出口リンク以外の入口又は出口リンクがあるかを否かを検出し（Ｓ１２，Ｓ１４）、他の入口又は出口リンクがあればそれぞれを記憶しておく（Ｓ１３，Ｓ１５）。ここで、他の入口又は出口リンクを記憶するのは、バッファに回避リンクとして記憶されたリンク以外を、次変更候補として記憶し、それらの次候補リンクを、例えば後述するＳ１７のように変更可能リンクとして表示したりしてユーザに他の経路の選択の機会を提供するためである。

以上のような処理の後、現在位置計算部４０、地図表示部４３及び案内部４４によって成功経路を経路表示する（Ｓ１６）。例えば、入口又は出口のいずれか一方の、あるいは入口及び出口の両方の変更要求を受けた場合、図５（ｂ）に示すように、「リンクＩＤ−ＣＤ」又は「リンクＩＤ−ＪＫ」のいずれか又は両方を経路から除外して経路検索された経路が表示される。また、このとき図４（ｂ）に示すように、変更後の成功経路と変更前の推奨経路とを同時に表示するようにしても良い。ただし、このような表示を行う場合には、Ｓ１の処理を行った後に当該推奨経路を一時退避メモリ等に予め記憶しておく必要がある。なお、図５では経路上のノードは適宜省略しているが、実際にはすべての交差点についてそれぞれノードが付されている。

また、上述の通り、ユーザに他の入口又は出口への変更も可能であることを知らせるため、Ｓ１３及びＳ１５で記憶された他の入口又は出口リンクがあれば、それらを画面上に点滅させたり、他の配色を施す等して明示する（Ｓ１７）。そして、表示した経路で良いか否かを受け付け（Ｓ１８）、現状の経路でよい、すなわち、有料道路等の入口又は出口が要求を満たすものであれば、誘導案内を行い（Ｓ１９）、さらなる入口又は出口の変更が必要であれば、Ｓ４に戻って上述の処理を繰り返す。この処理は、有料道路に他の通行可能な入口又は出口が存在している限り、又はその指定の出発地・目的地間で他の経路が検索されなくなるまで繰り返すことが可能である。

〔２−３．効果〕
以上のように本実施形態では、目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該有料又は高速道路の入口又は出口の変更を受けると、当該入口又は出口を含むリンクを探索経路の対象から除外する処理を行った上で再経路検索を行う。これにより、従来は当該有料又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付けても、当該有料道路又は高速道路上での入口を変更する処理を行うに過ぎなかったが、本実施形態では、単に推奨経路で検索された入口又は出口のリンクを対象経路から除外するのみであるので、再探索を行った場合、他のすべての経路が探索対象となるため、目的地に至るより最適な経路を探索することが可能となる。

より具体的には、初期設定の入口より一つ目的地寄りの入口までの経路あるいは他の入口までの経路が、目的地に対して回り道となる経路であったり、当該隣接する入口あるいは他の入口までの経路がＶＩＣＳ情報等により渋滞していることが判明している場合には、当該有料道路を経由せず一般道のみを経路として選択したり、他の近接する高速道路又は有料道路を経路として選択することができ、ユーザの希望や価値観あるいは経験等に幅広く対応した柔軟性のある経路提供が可能となる。

また、図４（ｂ）に示すように、推奨経路と、有料道路等の入口又は出口を変更した後の経路とを同時に表示することにより、ユーザは、変更した後の経路と推奨経路とを比較し、航行距離や所要時間の相違や道路のランクの相違を視認することができるので、さらに別の経路を検索するかあるいは再探索した経路をキャンセルし推奨経路に戻るか等の経路選択における価値判断の基礎を提供することができ、ユーザの経路選択の幅を広げることが可能となる

〔３．他の実施形態〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次に例示するような他の実施形態も含むものである。例えば、上述のように経路表示に際して、推奨経路と成功経路とを同時に表示した場合には、ユーザに対して、当該成功経路を経路として設定するか、新たに有料道路等の入口又は出口を変更して再経路探索を行うか、あるいは、推奨経路に戻ってこれを経路として設定するか、等の選択肢を表示部１０上にボタン等で提示し、ユーザの入力を求めるようにしても良い。これにより、ユーザは自己の都合に合わせたより最適な経路の選択を行うことができるようになる。

本発明の実施形態の構成を示す機能ブロック図。 本発明の実施形態における道路地図データベースの構成を示す概念図。 本発明の実施形態における処理部の作用を示すフローチャート。 本発明の実施形態における経路表示の画面例を示す概念図。 本発明の実施形態における経路表示例を示す概念図。

符号の説明

１…絶対位置・方位検出部
２…相対方位検出部
３…車速検出部
４…処理部（メインＣＰＵ及びその周辺回路）
５…ＲＯＭ
６…ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）
７…スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）
８…ビデオＲＡＭ（ＶＲＡＭ）
９…ユーザインターフェース部
１０…表示部
１１…入力部
１２…ディスク制御部
１３…ＦＭ多重放送受信及び処理部
４１…目的地等指定部
４２…経路設定部
４３…地図表示部
４４…案内部
４５…検出部
４６…入口／出口変更受付部
４７…除外処理部

Claims (6)

1. 道路リンクを用いた道路地図データのデータベースと、目的地に至る最適経路のナビゲーション処理を前記道路地図データを用いて行う処理部と、を備えるナビゲーション装置において、
   前記処理部は、
   前記目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該経路上の前記有料道路又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付ける手段と、
   前記入口又は出口の変更を受け付けた場合に、前記入口又は出口のリンクを経路対象から除外する手段と、
   前記除外されたリンクを経路探索に反映させ、前記道路地図データに基づいて再経路探索を行う手段と、
   を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記処理部により再経路が探索されると、当該再経路とともに、前記推奨経路を表示することを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
3. 道路リンクを用いた道路地図データのデータベースを用いて目的地に至る最適経路のナビゲーション処理を行うナビゲーション方法において、
   前記目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該経路上の前記有料道路又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付ける処理と、
   前記入口又は出口の変更を受け付けた場合に、前記入口又は出口のリンクを経路対象から除外する処理と、
   前記除外されたリンクを経路探索に反映させ、前記道路地図データに基づいて再経路を探索する処理と、
   をコンピュータが実行することを特徴とするナビゲーション方法。
4. 再経路を探索する処理がなされると、当該再経路とともに、前記推奨経路を表示する処理をコンピュータが実行することを特徴とする請求項３記載のナビゲーション方法。
5. 道路リンクを用いた道路地図データのデータベースを用いて目的地に至る最適経路のナビゲーション処理を行うコンピュータを制御することにより、
   前記目的地への推奨経路に有料道路又は高速道路が含まれる場合に、当該経路上の前記有料道路又は高速道路の入口又は出口の変更を受け付けさせ、
   前記入口又は出口の変更を受け付けた場合に、前記入口又は出口のリンクを経路対象から除外させ、
   前記除外されたリンクを経路探索に反映させ、前記道路地図データに基づいて再経路を探索させ、
   ことを特徴とするナビゲーションプログラム。
6. 前記コンピュータに、前記再経路を探索させた後、当該再経路とともに、前記推奨経路を表示させることを特徴とする請求項５記載のナビゲーションプログラム。

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