JP2012026859A - 経路探索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最適経路から逸脱してしまった場合でも、希望到着時刻までに目的地に到着できるように、経路を逸脱した場合の所要時間を考慮に入れた経路探索を行うこと。
【解決手段】出発地Ｓから目的地Ｇに至る第１経路と、第１経路上の特定分岐点Ｐにおいて第１経路から逸脱して目的地Ｇに至る逸脱経路と、を探索する経路探索手段と、少なくとも前記特定分岐点から前記第１経路を経て前記合流地点へ至る非逸脱経路の経路コスト、及び前記逸脱経路の経路コストを算出する経路コスト算出手段１４４と、それらの経路コストを比較する経路コスト比較手段１４５と、を備え、経路コスト算出手段１４４は出発地Ｓから目的地Ｇに至る提示経路コストを、少なくとも逸脱経路と非逸脱経路のうち大きい方の経路コストに基づいて算出することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、経路探索装置に関するものであり、より詳細には、経路探索された経路上にユーザが経路を逸脱し易い分岐点が存在する場合に、その分岐点で経路を逸脱した場合を考慮した経路の所要時間を算出する機能を備えた経路探索装置に関する。

従来、経路探索装置において、ユーザが目的地への到着時刻を設定した場合に、出発時刻や起床時刻の報知を行うものが知られている。例えば、下記特許文献１（特開２０００−３０４５５６号公報）に開示されている「準備開始時刻報知装置」の発明は、出発地から目的地への経路が設定されると、出発地から目的地への所要時間、及び準備に必要な時間が推定され、ユーザの希望到着時刻から推定された所要時間及び準備時間を逆算した時刻を準備開始時刻として設定する。

この特許文献１の発明では、出発地から目的地への最適な経路を間違いなく走行するものとして計算を行っており、最適経路を構成する各リンクの走行に要する時間が地図データベースに記憶されていればその時間を累計して所要時間を推定したり、各リンクの道路種別や道路幅の情報から各リンクを走行するのに要する時間を推定して累積することによって目的地までの所要時間を算出したり、過去の走行速度に基づいて所要時間を算出したりしている。

しかし、特許文献１の発明では、最適な経路を誤りなく走行した場合に所要時間を求めることについて述べているが、一度でもその経路から逸脱してしまうと、希望到着時刻に目的地に到着することは不可能である。

そこで、下記特許文献２（特開２００８−２１７１２１号公報）は、運転手それぞれの固有の運転特性を反映させて算出した所要時間に基づく情報提供を行う情報提供装置を開示している。この特許文献２の発明では、出発地から目的地に至るまでの推奨経路を推奨経路生成手段によって生成し、この推奨経路を走行するのに必要な所要時間を所要時間算出手段によって算出する際に、運転特性定量化手段によって運転者の運転特性を定量化して反映させる。

例えば、運転者の休憩取得パターン、食事を行う時間、駐車所要時間、また、初めて通る経路において経路を逸脱する可能性等を定量化し、目的地までの所要時間を算出している。特に、初めて通る経路において、経路を逸脱する可能性が高い人であれば、初めて通る経路の交差点数に応じて所要時間に付加時間を加算して所要時間を調整する。

しかしながら、出発地から目的地までが全て初めて通る経路であった場合は、交差点数も多くなるため、所要時間も必要以上に大きくなってしまい、所要時間の精度は低くなる。また、過去に通過したことがある経路であっても経路を外れる可能性は否めない。さらに、経路を外れた交差点によって、すぐにもとの経路へ復帰することができる（あまり誤差がなく目的地に到着できる）場合もあるが、目的地に到着するまでに遠回りを余儀なくされる（例えば、高速道路）こともあるので、交差点数が１つであっても大きな所要時間のずれを生じる場合がある。

ところで、下記特許文献３（特開２０００−９４８４号公報）は、車両が目的地までの経路から外れて走行した場合には、その外れた分岐点に関する情報を注意喚起情報として記憶しておき、その後の案内時に注意喚起情報の対象となる分岐点に同じ経路で車両が近接した場合にはその分岐点についての注意喚起を行うナビゲーション装置を開示している。

加えて、下記特許文献４（特開２００４−３３３４６７号公報）は、目的地までの誘導経路から車両が逸脱したことを検出し、逸脱した交差点に関する情報を記憶しておき、この情報に基づいて、誘導経路上に以前に逸脱した交差点がある場合にその交差点の案内を強調するナビゲーション装置を開示している。

また、過去の走行履歴に基づく情報を、無線通信を利用してサーバに蓄積することが一般的に行われているから、車両が最適経路（目的地までの経路）から逸脱した地点を記憶し、これをサーバに収集してその後の経路案内に活用することが可能である。

特開２０００−３０４５５６号公報 特開２００８−２１７１２１号公報 特開２０００−９４８４号公報 特開２００４−３３３４６７号公報

本発明の目的は、車両が最適経路を走行中に、最適経路から逸脱してしまった場合の所要時間をも考慮に入れて最適経路の所要時間を算出することが可能な経路探索装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、希望到着時刻が設定されており、また、経路を逸脱し易い地点が最適経路上にある場合には、最適経路を逸脱した場合の所要時間を考慮に入れた出発時刻を算出可能な経路探索装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の経路探索装置は、
入力手段と、出発地から前記入力手段を用いて入力された目的地に至る第１経路と、前記第１経路上の特定分岐点において前記第１経路から逸脱し、前記第１経路と再び合流する合流地点に至る逸脱経路と、を探索する経路探索手段と、少なくとも前記逸脱経路の経路コストを算出する経路コスト算出手段と、を備えた経路探索装置であって、前記経路コスト算出手段は、少なくとも前記逸脱経路の経路コストに基づいて前記出発地から前記目的地に至る提示経路コストを算出することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コスト、及び前記特定分岐点から前記第１経路を経て前記合流地点へ至る非逸脱経路の経路コストを算出するとともに、前記非逸脱経路の経路コストに対する前記逸脱経路の経路コストの差分を算出し、算出した前記差分と前記第１経路の経路コストとを加算することによって前記提示経路コストを算出することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記合流地点が目的地である場合、前記経路コスト算出手段は、前記出発地から前記特定分岐点までの経路コストを算出し、前記出発地から前記特定分岐点までの経路コストに前記逸脱経路の経路コストを加算した経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路コスト算出手段は、前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストを算出し、前記第１経路の経路コストに対する前記第２経路の経路コストの差分を前記第１経路の経路コストに加算することによって前記提示経路コストを算出することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路コスト算出手段は、前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路コスト算出手段は、前記特定分岐点から前記第１経路を経て前記合流地点へ至る非逸脱経路の経路コストを算出し、前記経路探索装置は、少なくとも前記非逸脱経路の経路コストと前記逸脱経路の経路コストを比較する経路コスト比較手段を備え、少なくとも前記非逸脱経路の経路コストより前記逸脱経路の経路コストが大きい場合、前記経路コスト算出手段は、少なくとも前記逸脱経路の経路コストに基づいて前記出発地から前記目的地に至る提示経路コストを算出することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路探索装置は、経路コスト比較手段を備え、前記第１経路上に複数の特定分岐点が存在する場合、前記経路探索手段は、前記複数の特定分岐点毎に逸脱経路を探索し、前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コストを算出するとともに、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、及び該特定分岐点を始点とした逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストを前記複数の特定分岐点毎に算出し、前記経路コスト比較手段は、前記経路コスト算出手段により算出された複数の経路コストを比較し、前記経路コスト算出手段は、前記複数の経路コストのうちもっとも大きい経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路探索装置は、経路コスト比較手段を備え、前記逸脱経路上に特定分岐点が存在する場合、前記経路探索手段は、前記逸脱経路上の特定分岐点において前記逸脱経路から逸脱して前記逸脱経路と再び合流する合流地点に至る第２逸脱経路を探索し、前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路上の特定分岐点、前記第２逸脱経路を通って目的地に至る第３経路の経路コストと、を算出し、前記経路コスト比較手段は、前記経路コスト算出手段により算出された複数の経路コストを比較し、前記経路コスト算出手段は、前記複数の経路コストのうちもっとも大きい経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記逸脱経路上に特定分岐点が存在する場合、前記経路探索手段は、前記逸脱経路上の特定分岐点において前記逸脱経路から逸脱して前記逸脱経路と再び合流する合流地点に至る第２逸脱経路を探索し、前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路上の特定分岐点、前記第２逸脱経路を通って目的地に至る第３経路の経路コストと、を算出し、さらに、前記第１経路の経路コストに対する前記第２経路の経路コストの差分及び前記第１経路の経路コストに対する前記第３経路の経路コストの差分を算出して、もっとも大きな差分を前記第１経路の経路コストに加算することによって提示経路コストを求めることを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記特定分岐点とは、経路を逸脱し易い分岐点であることを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路探索装置は、提示手段を備え、前記提示手段は、前記提示経路コストを提示することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記経路探索装置は出発時刻算出手段を備え、前記出発時刻算出手段は、前記入力手段を用いて入力された前記目的地への到着時刻、及び前記提示経路コストに基づいて前記出発地を出発すべき時刻を算出することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置において、前記提示手段は、表示手段であることを特徴とする。

本発明は、下記に示す優れた効果を発揮する。すなわち、本発明の経路探索装置によれば、出発地から目的地へ至る第１経路と、第１経路上の特定分岐点で第１経路を逸脱し、第１経路と再び合流する合流地点へ至る逸脱経路とを探索して、逸脱経路の経路コストを算出し、少なくとも逸脱経路の経路コストに基づいて出発地から目的地に至る提示経路コストを算出する。これによって、特定分岐点で第１経路を逸脱してしまった場合に余計にかかると想定される経路コストを加味した出発地から目的地に至る経路の経路コストをより正確に求めることができる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、第１経路の経路コストと、非逸脱経路に対する逸脱経路の経路コストの差分とを算出し、算出された第１経路の経路コスト及び差分を加算することによって提示経路コストを算出する。これにより、特定分岐点で第１経路を逸脱してしまった場合に余計にかかると想定される経路コストを加味した出発地から目的地に至る経路の経路コストを簡単な方法でより正確に求めることができる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、合流地点が目的地である場合は、出発地から特定分岐点までの経路コストと、逸脱経路の経路コストとを加算することによって、特定分岐点において第１経路を逸脱してしまった場合に余計にかかると想定される経路コストを加味した出発地から目的地に至る経路の経路コストを簡単な方法でより正確に求めることができる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、第１経路コストに対する第２経路の経路コストの差分を第１経路コストに加算して提示経路コストとする。これにより、特定分岐点において第１経路を逸脱してしまった場合に余計にかかると想定される経路コストを加味した出発地から目的地に至る経路の経路コストを簡単な方法でより正確に求めることができる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、第２経路の経路コストを提示経路コストとする。これにより、特定分岐点において第１経路を逸脱してしまった場合に余計にかかると想定される経路コストを加味した出発地から目的地に至る経路の経路コストを第２経路の経路コストを用いて簡単な方法でより正確に求めることができる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、逸脱経路の経路コストと非逸脱経路の経路コストとを比較し、逸脱経路の経路コストが大きい場合に、少なくとも逸脱経路の経路コストに基づいて出発地から目的地に至る提示経路コストを算出する。これにより、逸脱経路のほうが経路コストが大きくなるような場合に、少なくとも逸脱経路の経路コストに基づいて出発地から目的地に至る提示経路コストを求めることができる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、探索された第１経路上にさらに複数の特定分岐点がある場合に、経路コスト算出手段は、第１経路の経路コストとともに、出発地から第１経路上の特定分岐点、及びそれらの特定分岐点で第１経路を逸脱して目的地へ到達した場合の複数の第２経路の経路コストを求め、経路コスト比較手段がこれらの経路コストを比較し、もっとも大きい経路コストを提示経路コストとする。これにより、特定分岐点が経路上に複数ある場合でも、それらの地点で経路を逸脱してしまった場合を考慮に入れた経路コストを求めることが可能となる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、探索された逸脱経路上にさらに特定分岐点がある場合に、その特定分岐点から逸脱経路を逸脱して逸脱経路に再び合流する合流地点に到達する第２逸脱経路を探索し、経路コスト算出手段は、第１経路の経路コストと、出発地から第１経路上の特定分岐点、その特定分岐点で第１経路を逸脱して目的地へ到達する第２経路の経路コストと、出発地から第１経路上の特定分岐点、その特定分岐点を逸脱して逸脱経路を経て、さらに逸脱経路上の特定分岐点において逸脱経路を逸脱して第２逸脱経路を経て目的地に到達する第３経路の経路コストと、を算出し、それらの経路コストを算出して比較し、もっとも大きい経路コストを提示経路コストとして求める。これにより、特定分岐点が逸脱経路上にある場合でも、それらの地点で経路を逸脱してしまった場合を考慮に入れた経路コストを求めることが可能となる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、探索された逸脱経路上にさらに特定分岐点がある場合に、その特定分岐点から逸脱経路を逸脱して逸脱経路に再び合流する合流地点に到達する第２逸脱経路を探索し、経路コスト算出手段は、第１経路の経路コストと、出発地から第１経路上の特定分岐点、その特定分岐点で第１経路を逸脱して目的地へ到達する第２経路の経路コストと、出発地から第１経路上の特定分岐点、その特定分岐点を逸脱して逸脱経路を経て、さらに逸脱経路上の特定分岐点において逸脱経路を逸脱して第２逸脱経路を経て目的地に到達する第３経路の経路コストと、を算出し、さらに、第１経路の経路コストに対する第２経路の経路コストの差分及び第１経路の経路コストに対する第３経路の経路コストの差分を算出して、もっとも大きな差分を第１経路の経路コストに加算することによって提示経路コストを求める。これにより、特定分岐点が逸脱経路上にある場合でも、それらの地点で経路を逸脱してしまった場合を考慮に入れた経路コストを求めることが可能となる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、特定分岐点は経路を逸脱し易い分岐点である。従って、経路を逸脱しやすい分岐点、例えば、交差点でユーザが進むべき方向を誤って進んでしまったような場合を前もって考慮に入れた経路コストを求めることが可能となる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、提示経路コストを提示することで、特定分岐点において第１経路を逸脱してしまった場合に余計にかかると想定される経路コストを加味した出発地から目的地に至る経路の経路コストをユーザが認識できるようになる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、ユーザが目的地への到着時刻を設定した場合には、特定分岐点において経路を逸脱して目的地到着した場合にかかる提示経路コストに基づいて出発地を出発すべき時刻を算出できる。

本発明の経路探索装置の一態様によれば、算出された提示経路コストは表示手段に表示される。これにより、ユーザは表示手段を視認することで特定分岐点において第１経路を逸脱してしまった場合に余計にかかると想定される経路コストを加味した出発地から目的地に至る経路の経路コストを容易に認識することが可能となる。

本発明の実施例に係るナビゲーション装置の内部ブロック図である。 本実施例において経路探索された経路を示す説明図である。 本実施例のナビゲーション装置における所要時間の算出方法を示すフローチャートである。 最適経路と逸脱経路の別の例を示す説明図である。

以下、本願発明を実施するための最良の形態を実施例と共に図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための経路探索装置としてナビゲーション装置を例示して説明するものであって、本発明をこのナビゲーション装置に特定することを意図するものではなく特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなくその他の経路探索装置にも等しく適用し得るものである。

本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０を、図１を参照して説明する。なお、図１は、本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０の内部ブロック図である。ナビゲーション装置１０は、制御手段１００、現在位置検出手段１１０、表示入力手段１２０、表示制御手段１３０、経路探索手段１４０、記憶手段１５０、経路案内手段１６０、地図データベース１７０を備えて構成される。

制御手段１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３を備えて構成されており、ＲＡＭ１０２及び／又はＲＯＭ１０３に記憶されたファームウエア等の制御プログラムをＣＰＵ１０１において実行することにより、下記に説明する各部の動作を制御・統括する。

現在位置検出手段１１０は、ＧＰＳ受信手段１１１を備えており、ＧＰＳ受信手段１１１が所定の時間間隔で地球上空を周回している複数のＧＰＳ衛星から受信する時刻情報を含む電波（ＧＰＳ衛星信号）に基づき車両の位置情報（ＧＰＳ測位位置）を算出する。

現在位置検出手段１１０は、また、加速度センサや、ジャイロスコープなどの自律航法センサ１１２を備えることで、自律航法センサ１１２からの出力に基づき、ＧＰＳ受信手段１１１が受信したＧＰＳ衛星信号に基づき算出した位置情報を補完することもできる。

また、自律航法センサ１１２を備えることで、ＧＰＳ衛星信号が受信できないトンネルや地下街、地下駐車場、建物内の駐車場、あるいは、高層ビル街などＧＰＳ衛星信号の反射によるマルチパスの影響を受ける場所でも自律航法センサ１１２からの出力によりナビゲーション装置１０（車両）の位置を算出することができる。

表示入力手段１２０は表示手段１２１と入力手段１２２より構成される。表示手段１２１は、例えば液晶表示ユニットであり、入力手段１２２は液晶表示ユニットの液晶画面上に取り付けられたタッチパネルである。表示手段１２１は、本実施例のナビゲーション装置１０で表示される地図画像、最適経路を示す表示画像等を表示し、入力手段１２２はユーザにより操作されて、出発地、目的地、到着時刻等の経路探索条件の入力・設定を行うのに用いられる。

表示制御手段１３０は、記憶手段１５０に記憶された最適経路（後述）に沿って地図データベース１７０から抽出した地図画像を処理して表示手段１２１に表示させたり、地図画像に最適経路を示す表示画像を重ねて表示手段１２１に表示させたりするものである。さらに、本実施例において後述される方法で求められる出発地から目的地までの経路の所要時間、さらにユーザが入力手段１２２を用いて到着時刻を入力した場合には、出発時刻を所定の態様で表示手段１２１に表示させる。

経路探索手段１４０は、最適経路探索手段１４１、特定分岐点判定手段１４２、逸脱経路探索手段１４３、経路コスト算出手段１４４、経路コスト比較手段１４５を備えて構成される。

最適経路探索手段１４１は、入力手段１２２からユーザによって入力された出発地から目的地に至るまでの最短経路（最適経路）を後述する地図データベース１７０を参照して探索するものである。経路の探索は実際にはダイクストラ法等のアルゴリズムを用いて行われ、出発地のノードから順次各リンク及びノードを、リンクコストを累積しながらたどって目的地に到達するまでたどっていき、累積リンクコストが最小となる経路を最適経路とする。

特定分岐点判定手段１４２は、最適経路探索手段１４１、又は逸脱経路探索手段１４３によって探索された経路上に経路を逸脱し易い特定分岐点が存在するか否かを判定する。これは、後述する地図データベース１７０を構成する各ノードデータのノード属性として特定分岐点が記述されているか否かを判定することによって行われる。

逸脱経路探索手段１４３は、特定分岐点判定手段１４２によって経路上に特定分岐点が存在すると判定された場合に、特定分岐点から合流地点（目的地）に至る逸脱経路を探索するものである。なお、この逸脱経路は、最適経路探索手段１４１によって探索された最適経路上、或いは逸脱経路探索手段１４３によって探索された逸脱経路上の特定分岐点において別方向に分岐、或いは逸脱した別の経路であり、特定分岐点から最適経路（逸脱経路）とは別の方向に分岐する経路である。例えば、逸脱経路は、特定分岐点である交差点で本来の最適経路が直進すべきような場合に、右折、或いは左折してしまった場合を想定し、最適経路から逸脱した右折路、左折路を通って目的地（合流地点）に至る経路である。

なお、以下において、出発地から目的地に至る最適経路を第１経路と呼び、出発地から特定分岐点において最適経路から逸脱し、逸脱経路を経て目的地に至る経路を第２経路と呼び、特定分岐点で最適経路から逸脱して目的地に至る経路を逸脱経路、特定分岐点から経路を逸脱せずに最適経路の残りの部分を通って目的地に至る経路を非逸脱経路と呼ぶ。

経路コスト算出手段１４４は、各経路を構成するリンクのリンクコストを累積してゆくことによってそれぞれの経路の経路コストを求めるものである。例えば、経路コスト算出手段１４４は、入力手段１２２を用いてユーザが入力した出発地から最適経路上の特定分岐点までの経路のリンクコストを累積した経路コストを算出する。また、特定分岐点から最適経路の残りの部分である経路を通って目的地（合流地点）に至る非逸脱経路のリンクコストを累積した経路コストを算出する。さらに、特定分岐点から逸脱経路を通った場合のリンクコストを累積して経路コストを算出する。算出されたそれぞれの経路コストは記憶手段１５０が記憶する。

経路コスト算出手段１４４は、出発地から目的地に至る経路の提示経路コストを求める。提示経路コストを求める際に、非逸脱経路と逸脱経路の差分を算出し、出発地から特定分岐点までの経路コストと非逸脱経路の経路コスト、及び求められた差分を加算することで提示経路コストを求める。或いは、第1経路の経路コストが分かっている場合には第1経路コストに求められた差分を加算してユーザに提示するための提示経路コストを求めても良い。なお、提示経路コストとは、ユーザに提示する経路コスト（例えば、所要時間）であり、特定分岐点で最適経路から逸脱した場合をも考慮した経路コストである。

経路コスト算出手段１４４は、出発地から目的地に至る経路の提示経路コストを求める際に、別の方法として第1経路と第２経路の経路コストの差分を算出し、第1経路の経路コストに求められた差分を加算することによってユーザに提示するための提示経路コストを算出してもよい。

なお、経路コストは本実施例では所要時間であるが、本発明の経路コストはこれに限られず、距離等であってもよい。

経路コスト比較手段１４５は、経路コスト算出手段１４４によって求められた逸脱経路の経路コストと非逸脱経路の経路コストとを比較したり、或いは、第1経路の経路コストと第２経路の経路コストとを比較したりする。

記憶手段１５０は、表示入力手段１２０によってユーザが入力した出発地や目的地、到着時刻を記憶する。また、記憶手段１５０は、経路探索手段１４０によって経路探索された最適経路、経路コスト算出手段１４４によって算出された各経路の経路コスト、さらに、ユーザに提示するための提示経路コストなどを最適経路データとして記憶する。

経路案内手段１６０、表示制御手段１３０、及び表示手段１２１は、本発明の提示手段としての機能を有している。経路案内手段１６０は、記憶手段１５０に記憶された案内すべき最適経路、つまり第１経路と、現在位置検出手段１１０によって検出された現在位置とに基づいて、表示制御手段１３０に地図データベース１７０から現在位置周辺の地図情報の抽出と案内すべき経路を示す表示画像の表示を指示し、表示制御手段１３０は、抽出した地図画像に案内すべき経路を示す表示画像を重ねて表示手段１２１に表示させる。

また、経路案内手段１６０は、最適経路探索手段１４１（及び逸脱経路探索手段１４３）が経路探索を行った際（ユーザが目的地を入力して経路探索が完了した際）に、第１経路と経路コスト算出手段１４４によって求められる提示経路コスト、つまり所要時間を表示制御手段１３０において画像処理して表示手段１２１に表示させる。

ユーザが入力手段１２２を用いて目的地への到着時刻を入力した場合には、到着時刻から経路コスト算出手段１４４によって求められる所要時間を差引いて出発時刻を求め、出発時刻を表示制御手段１３０において画像処理して表示手段１２１に表示させる。

また、経路案内手段１６０は、ナビゲーション装置１０がスピーカ等を備える場合には、経路案内の音声ガイダンスを放送するなどしてユーザが最適経路に沿って移動するのを助ける。なお、音声ガイダンスは、地図データベース１７０の道路データに対応付けられて地図データベース１７０等に記憶されていることが好ましい。また、図示しない計時手段と連動させることによって出発時刻に出発すべき旨を報知させるようにしてもよい。

地図データベース１７０は、道路データ、建物データ、背景データ、テキストデータから構成される地図情報を保持している。

道路データは、道路をその屈曲点、分岐点等の結節点をノードとするノードデータと、それぞれのノード間を結ぶ経路をリンクとしたリンクデータから構成される。ノードデータは、ノード番号、ノードの位置座標（緯度・経度）、交差点情報や交差点名称及び経路を逸脱する傾向が高い特定分岐点であることを示す情報等のノード属性、さらに接続リンク本数、接続リンク番号のデータを含んで構成される。

なお、特定分岐点であることを示す情報は、過去の走行データを収集して記憶させておいてもよい。つまり、最適経路からユーザが逸脱した地点を統計的に記憶しておき、逸脱した回数が所定数を超えた場合に特定分岐点としてのノード属性が付与されるようにしてもよい。

また、リンクデータは、リンクの始点及び終点となるノード番号、道路種別、距離及び／又は所要時間等を含むリンクコスト、国道○号線のような道路名称、進行方向のデータを含んで構成される。リンクデータは上記に加えて、リンク属性として橋、トンネル、踏切、料金所等のデータが付与される。

なお、リンクコストに含まれる所要時間は、道路種別（一般道路、高速道路）毎にユーザが入力手段１２２を用いて設定してもよいし、過去の平均速度などに基づいて設定されてもよい。

建物データは、建物の少なくとも３点からなる位置座標（緯度・経度）、駅、ビル、民家等の建物の種別、表示色のデータを含んで構成される。また背景データは、海岸線、湖沼、河川形状、山林等の背景画像データとなる少なくとも３点からなる位置座標（緯度・経度）、表示色のデータを含んで構成される。

テキストデータは、それぞれの地名や河川名等の文字（名称）、及びその座標（緯度・経度）のデータを含んで構成される。

なお、上記のナビゲーション装置１０は、地図データベース１７０をナビゲーショ装置１０に内蔵したスタンドアロン型のものとして説明したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、ナビゲーション装置１０に通信手段（図示せず）を設け、ナビゲーション装置１０の外部の情報提供サーバ（図示せず）に接続して通信を行い、情報提供サーバに備えられた地図データベースから上記の最適経路に関連付けられた地図情報を取得するようにしてもよい。

その場合、ナビゲーション装置１０は出発地又は現在位置と目的地とを経路探索条件として情報提供サーバに送信し、経路探索を依頼する。情報提供サーバは経路探索手段が設けられており、ナビゲーション装置１０から受信した出発地又は現在位置と目的地とを経路探索条件として経路探索を行い、探索結果をナビゲーション装置１０へ送信する。

次に、図２及び図３を参照して本実施例のナビゲーション装置１０における所要時間（経路コスト）の算出方法について説明する。なお、図２は、本実施例において経路探索された経路を示す説明図であり、図３は、本実施例のナビゲーション装置１０における所要時間の算出方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、ユーザが入力手段１２２を用いて入力・指定した出発地Ｓから目的地Ｇまでの最適経路上に、ユーザが経路を逸脱し易い交差点である特定分岐点Ｐが存在したとする。逸脱経路探索手段１４３がこの特定分岐点Ｐから最適経路を別方向に逸脱して目的地Ｇに至る逸脱経路を求めたとする。この場合の出発地Ｓから目的地Ｇに至る最適経路を第１経路と呼び、出発地Ｓから特定分岐点Ｐを経て、特定分岐点Ｐから逸脱経路を通って目的地Ｇに至る経路を第２経路と呼ぶ。さらに、特定分岐点Ｐから最適経路の残りの部分を通って目的地Ｇに至る経路を非逸脱経路と呼ぶ。

図３のステップＳ３０１において、ユーザは表示入力手段１２０の入力手段１２２を操作して出発地Ｓ、目的地Ｇの設定を行う。なお、出発地はユーザにより設定されなくとも、現在位置検出手段１１０によって検出される現在位置を設定してもよい。続いてステップＳ３０２において、ユーザは入力手段１２２を操作して到着時刻の設定を行う。上記ステップＳ３０１で設定された出発地Ｓ、目的地Ｇ、及びステップＳ３０２で設定された到着時刻は記憶手段１５０が記憶する。なお、到着時刻はユーザにより設定されなくとも、終電の時刻などを考慮して設定してもよい。例えば、駅を目的地に設定すると、自動的にその駅の終電時刻が到着時刻となってもよい。

ステップＳ３０３において、経路探索手段１４０の最適経路探索手段１４１は、記憶手段１５０に記憶された出発地Ｓと目的地Ｇを参照し、この出発地Ｓから目的地Ｇに至る最適経路を地図データベース１７０の道路データを参照して経路探索する。探索された最適経路は記憶手段１５０が記憶する。

ステップＳ３０４において、特定分岐点判定手段１４２は、最適経路上に特定分岐点が存在するか否かを判定する。これは記憶手段１５０に記憶された最適経路を構成する道路のノードの属性を順に参照し、特定分岐点を示すノード属性が付与されていないかを判定することによって行われる。なお、この判定は、最適経路探索と同時に行っても良い。

ステップＳ３０４において、最適経路上に特定分岐点が存在しないと判定された場合、ステップＳ３１１の処理に進み、経路コスト算出手段１４４が最適経路を構成するリンクのリンクコストを累積して提示経路コストとして記憶手段１５０に記憶し、後述するステップＳ３１２の処理に進む。

ステップＳ３０４において、最適経路上に特定分岐点Ｐが存在すると判定された場合、ステップＳ３０５の処理に進み、逸脱経路探索手段１４３が特定分岐点Ｐから目的地Ｇに至る逸脱経路の探索を行う。この逸脱経路の探索は、最適経路の探索と同様に、地図データベース１７０の道路データを参照することによって行われる。

続くステップＳ３０６において、経路コスト算出手段１４４は出発地Ｓから特定分岐点Ｐまでの経路を構成するリンクのリンクコストを累積していって経路コストを算出する。

ステップＳ３０７において、経路コスト算出手段１４４は特定分岐点Ｐから目的地Ｇに至る非逸脱経路を構成するリンクのリンクコストを累積していって経路コストを算出する。

ステップＳ３０８において、経路コスト算出手段１４４は特定分岐点Ｐから逸脱経路を通って目的地Ｇに至る経路を構成するリンクのリンクコストを累積していって経路コストを算出する。なお、上記のステップＳ３０６〜Ｓ３０８において求められる経路コストは、本実施例では所要時間であり、算出された経路コストは記憶手段１５０に記憶される。

ステップＳ３０９において、経路コスト比較手段１４５は上記のステップＳ３０７、Ｓ３０８において算出された非逸脱経路の経路コストと逸脱経路の経路コストとを比較する。そして、ステップＳ３１０において、経路コスト算出手段１４４は、非逸脱経路と逸脱経路の経路コストのうち大きいものをステップＳ３０６において求められた出発地Ｓから特定分岐点Ｐまでの経路コストに加算することによってユーザに提示するための提示経路コストを算出し、記憶手段１５０に記憶する。

ステップＳ３１２において、経路案内手段１６０は記憶手段１５０に記憶された案内すべき最適経路、つまり第１経路と、現在位置検出手段１１０によって検出された現在位置とに基づいて、表示制御手段１３０に地図データベース１７０から現在位置周辺の地図情報の抽出と案内すべき経路を示す表示画像の表示を指示し、表示制御手段１３０は、抽出した地図画像に案内すべき経路を示す表示画像を重ねて表示手段１２１に表示させる。

さらに、ステップＳ３１３において、経路案内手段１６０は、ステップＳ３１０、或いはステップＳ３１１において求められた提示経路コスト、つまり所要時間を表示制御手段１３０において画像処理し、表示手段１２１に表示させる。さらに、ユーザによって到着時刻が設定されている場合には、経路案内手段１６０は設定された到着時刻から所要時間である提示経路コストを差引いて出発時刻を算出し、表示制御手段１３０の処理により表示手段１２１に表示させる（ステップＳ３１４）。

なお、上記においては、非逸脱経路と逸脱経路の経路コストを経路コスト比較手段１４５によって比較し、経路コストの大きいものを出発地から特定分岐点までの経路コストに加算することによって提示経路コストを求めた場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、非逸脱経路に対する逸脱経路の経路コストの差分を算出し、この差分を、出発地から特定分岐点に至る経路の経路コスト及び非逸脱経路の経路コストの和に加算することによって提示経路コストを求めるようにしてもよい。さらに、求められた差分を最適経路（第１経路）の経路コストに加算することによって提示経路コストを求めるようにしてもよい。

ここで、非逸脱経路よりも逸脱経路のほうが経路コストが大きくなるのが一般的であるが、逸脱経路のほうが経路コストが小さくなるような場合も存在する。例えば、一般道路優先で最適経路（第１経路）を探索した場合や、探索した最適経路（第１経路）をユーザが編集し、新たな最適経路（第１経路）とした場合などである。

そのような場合には非逸脱経路に対する逸脱経路の経路コストの差分は負の数になるが、この場合は、差分を出発地から特定分岐点に至る経路の経路コスト及び非逸脱経路の経路コストの和に加算することはせず、提示経路コストは出発地から特定分岐点に至る経路の経路コスト及び非逸脱経路（第１経路）の経路コストの和とする。または、非逸脱経路に対する逸脱経路の経路コストの差分を算出し、負の数になる場合は、逸脱経路に対する非逸脱経路の経路コストの差分を第２経路に加算することで提示経路コストを算出しても良い。なお、本実施例では、非逸脱経路より逸脱経路の経路コストのほうが大きいものとして説明する。また、同様に第１経路より第２経路の経路コストのほうが大きいものとして説明する。

さらに、他の算出方法として、第１経路と第２経路の経路コストを経路コスト比較手段１４５によって比較し、経路コスト算出手段１４４は、経路コストの大きいものを提示経路コストとしてもよい。さらに、第１経路と第２経路の経路コストの差分を算出し、この差分を、第１経路の経路コストに加算することによって提示経路コストを求めるようにしてもよい。

なお、上記実施例においては、特定分岐点が最適経路上に一つしかない場合について説明したが、実際の経路探索においては、特定分岐点が最適経路上に複数ある場合や、逸脱経路が探索された場合に逸脱経路上にも特定分岐点が存在するような場合が考えられる。

例えば、図４（ａ）に示すように、出発地Ｓから目的地Ｇに至る最適経路を第１経路とし、第１経路上に第１特定分岐点Ｐ１と第２特定分岐点Ｐ２が存在し、逸脱経路探索手段１４３が第１特定分岐点Ｐ１から目的地Ｇに至る逸脱経路と第２特定分岐点Ｐ２から目的地Ｇに至る逸脱経路を探索したとする。この場合、第１経路の他に、出発地Ｓから第１特定分岐点Ｐ１、第１特定分岐点Ｐ１において第１経路を逸脱して逸脱経路を経て目的地Ｇに至る経路で構成される第２経路と、出発地Ｓから第１特定分岐点Ｐ１、第２特定分岐点Ｐ２、第２特定分岐点Ｐ２において第１経路を逸脱して逸脱経路を経て目的地に至る経路で構成される第３経路とが探索される。

経路コスト算出手段１４４はこれら第１経路〜第３経路のそれぞれの経路コストを算出し、経路コスト比較手段１４５がこれら３つの経路の経路コストを比較し、経路コスト算出手段１４４が、もっとも大きい経路コストをユーザに提示するための提示経路コストとして記憶手段１５０に記憶する。

上記の場合の提示経路コストを求める別の方法として、経路コスト算出手段１４４が第１経路に対する第２経路及び第３経路の差分を算出し、もっとも大きな差分を第１経路の経路コストに加算することによって提示経路コストを求めてもよい。

また、図４（ｂ）に示すように、出発地Ｓから目的地Ｇに至る最適経路である第１経路上に第１特定分岐点Ｐ１が存在し、第１特定分岐点Ｐ１から第１経路を逸脱して目的地Ｇに至る逸脱経路上にさらに第２特定分岐点Ｐ２が存在し、第２特定分岐点Ｐ２から逸脱経路をさらに逸脱して目的地Ｇに至る経路が探索されたとする。その場合、第１経路の他に、出発地Ｓから第１特定分岐点Ｐ１、第１特定分岐点Ｐ１において第１経路を逸脱した逸脱経路を経て目的地Ｇに至る経路で構成される第２経路と、出発地Ｓから第１特定分岐点Ｐ１、第１特定分岐点Ｐ１において第１経路を逸脱した逸脱経路を通り、その逸脱経路上の第２特定分岐点Ｐ２において逸脱経路をさらに逸脱して目的地Ｇに至る経路で構成される第３経路とが探索される。

経路コスト算出手段１４４はこれら第１経路〜第３経路のそれぞれの経路コストを算出し、経路コスト比較手段１４５がこれら３つの経路の経路コストを比較し、経路コスト算出手段１４４が、もっとも大きい経路コストをユーザに提示するための提示経路コストとして記憶手段１５０に記憶する。

上記の場合の提示経路コストを求める別の方法として、経路コスト算出手段１４４が第１経路の経路コストに対する第２経路の経路コストの差分及び第１経路の経路コストに対する第３経路の経路コストの差分を算出し、もっとも大きな差分を第１経路の経路コストに加算することによって提示経路コストを求めてもよい。

また、通常であれば、第３経路が最も経路コストが大きくなるため、第３経路の経路コストを提示経路コストとしてもよい。

なお、上記には、経路案内手段１６０が出発時刻を算出して表示手段１２１に表示させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、経路コストの大きな経路を通った場合の所要時間を表示手段１２１に表示するようにしてもよいし、最適経路を通って目的地まで走行した場合の所要時間と経路コストの大きな経路を通った場合の差分とを表示手段１２１に表示するようにしてもよい。

なお、上記の実施例では、逸脱経路は、特定分岐点からその特定分岐点が属する経路（第１経路や逸脱経路）を逸脱して目的地に至る経路として説明したが、実際には、直接目的地に至る経路（第１経路などに戻らず目的地に至る経路）ではなく、第１経路などの経路に合流して目的地に至る経路が探索される可能性が高い。

この場合、上記の実施例と同様に、逸脱経路を目的地に至る経路としてもよいが、これに限らず、第１経路などの元の経路に戻るまでの経路を逸脱経路としてもよい。

この場合、逸脱経路と比較する非逸脱経路は、特定分岐点から第１経路などを経て逸脱経路と第１経路などが合流する地点（合流地点）までの経路を非逸脱経路とすることが好ましい。

なお、当初は、特定分岐点から第１経路など逸脱して目的地に至る逸脱経路を探索して、当該逸脱経路を構成する道路のノード（リンク）と、第１経路などを構成する道路のノード（リンク）とに同一のノードが存在する場合に、逸脱経路は、第１経路などの経路に戻って目的地に至る経路であると判定することができ、そして、この同一のノードを合流地点として特定することが可能である。

また、上記に限らず、例えば、特開平８−２１０８６４に開示されているように、当初から、特定分岐点から第１経路などの元の経路に戻る経路を探索することで、合流地点や逸脱経路（合流地点までの逸脱経路）を探索してもよい。

さらに、合流地点とは、特定分岐点から第１経路などの元の経路を逸脱した逸脱経路と、第１経路などの元の経路との合流地点であり、第１経路などの元の経路の途中に限らず終点で合流する場合も含まれるので、合流地点には目的地も含まれるものとして表現する。なお、合流地点が目的地であるか否かの判断は、例えば、合流地点のノードと目的地に対応するノードが同一であるか否かで判断することが可能である。

そして、合流地点が目的地でない場合（第１経路の途中の場合）において、提示経路コストの算出方法としては、経路コスト算出手段１４４が、逸脱経路（特定分岐点から第１経路を経ずに合流地点までの経路）の経路コストと非逸脱経路（特定分岐点から第１経路を経て合流地点までの経路）の経路コストとの差分を算出し、当該差分を第１経路の経路コストに加算することで提示経路コストを算出することが可能である。

また、その他の算出方法としては、経路コスト算出手段１４５が、逸脱経路の経路コストと非逸脱経路の経路コストを比較し、経路コスト算出手段１４４は、逸脱経路の経路コスト、出発地から特定分岐点までの経路コスト及び合流地点から第１経路（逸脱経路の場合もある）を経て目的地へ至る経路の経路コストを加算して提示経路コストを算出してもよい。

また、第１経路の経路コストと第２経路（出発地から特定分岐点まで第１経路を経て、特定分岐点から合流定点まで逸脱経路を経て、逸脱経路から目的地まで第１経路を経る経路）の経路コストの差分を第１経路の経路コストに加算して提示経路コストを算出しても良いし、第１経路の経路コストと第２経路の経路コストを比較し、大きいほう（第２経路の経路コスト）を提示経路コストにしても良い。

１００ 制御手段
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＲＯＭ
１１０ 現在位置検出手段
１１１ ＧＰＳ受信手段
１１２ 自律航法手段
１２０ 表示入力手段
１２１ 表示手段
１２２ 入力手段
１３０ 表示制御手段
１４０ 経路探索手段
１４１ 最適経路探索手段
１４２ 特定分岐点判定手段
１４３ 逸脱経路探索手段
１４４ 経路コスト算出手段
１４５ 経路コスト比較手段
１５０ 記憶手段
１６０ 経路案内手段
１７０ 地図データベース

Claims (13)

1. 入力手段と、
   出発地から前記入力手段を用いて入力された目的地に至る第１経路と、前記第１経路上の特定分岐点において前記第１経路から逸脱し、前記第１経路と再び合流する合流地点に至る逸脱経路と、を探索する経路探索手段と、
   少なくとも前記逸脱経路の経路コストを算出する経路コスト算出手段と、
   を備えた経路探索装置であって、
   前記経路コスト算出手段は、少なくとも前記逸脱経路の経路コストに基づいて前記出発地から前記目的地に至る提示経路コストを算出することを特徴とする経路探索装置。
2. 前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コスト、及び前記特定分岐点から前記第１経路を経て前記合流地点へ至る非逸脱経路の経路コストを算出するとともに、前記非逸脱経路の経路コストに対する前記逸脱経路の経路コストの差分を算出し、算出した前記差分と前記第１経路の経路コストとを加算することによって前記提示経路コストを算出することを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
3. 前記合流地点が目的地である場合、
   前記経路コスト算出手段は、前記出発地から前記特定分岐点までの経路コストを算出し、前記出発地から前記特定分岐点までの経路コストに前記逸脱経路の経路コストを加算した経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
4. 前記経路コスト算出手段は、前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストを算出し、前記第１経路の経路コストに対する前記第２経路の経路コストの差分を前記第１経路の経路コストに加算することによって前記提示経路コストを算出することを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
5. 前記経路コスト算出手段は、前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
6. 前記経路コスト算出手段は、前記特定分岐点から前記第１経路を経て前記合流地点へ至る非逸脱経路の経路コストを算出し、
   前記経路探索装置は、少なくとも前記非逸脱経路の経路コストと前記逸脱経路の経路コストを比較する経路コスト比較手段を備え、
   少なくとも前記非逸脱経路の経路コストより前記逸脱経路の経路コストが大きい場合、前記経路コスト算出手段は、少なくとも前記逸脱経路の経路コストに基づいて前記出発地から前記目的地に至る提示経路コストを算出することを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
7. 前記経路探索装置は、経路コスト比較手段を備え、
   前記第１経路上に複数の特定分岐点が存在する場合、
   前記経路探索手段は、前記複数の特定分岐点毎に逸脱経路を探索し、
   前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コストを算出するとともに、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、及び該特定分岐点を始点とした逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストを前記複数の特定分岐点毎に算出し、
   前記経路コスト比較手段は、前記経路コスト算出手段により算出された複数の経路コストを比較し、
   前記経路コスト算出手段は、前記複数の経路コストのうちもっとも大きい経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
8. 前記経路探索装置は、経路コスト比較手段を備え、
   前記逸脱経路上に特定分岐点が存在する場合、
   前記経路探索手段は、前記逸脱経路上の特定分岐点において前記逸脱経路から逸脱して前記逸脱経路と再び合流する合流地点に至る第２逸脱経路を探索し、
   前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路上の特定分岐点、前記第２逸脱経路を通って目的地に至る第３経路の経路コストと、を算出し、
   前記経路コスト比較手段は、前記経路コスト算出手段により算出された複数の経路コストを比較し、
   前記経路コスト算出手段は、前記複数の経路コストのうちもっとも大きい経路コストを前記提示経路コストとすることを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
9. 前記逸脱経路上に特定分岐点が存在する場合、
   前記経路探索手段は、前記逸脱経路上の特定分岐点において前記逸脱経路から逸脱して前記逸脱経路と再び合流する合流地点に至る第２逸脱経路を探索し、
   前記経路コスト算出手段は、前記第１経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路を通って目的地に至る第２経路の経路コストと、前記出発地から前記第１経路上の特定分岐点、前記逸脱経路上の特定分岐点、前記第２逸脱経路を通って目的地に至る第３経路の経路コストと、を算出し、さらに、前記第１経路の経路コストに対する前記第２経路の経路コストの差分及び前記第１経路の経路コストに対する前記第３経路の経路コストの差分を算出して、もっとも大きな差分を前記第１経路の経路コストに加算することによって提示経路コストを求めることを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
10. 前記特定分岐点とは、経路を逸脱し易い分岐点であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の経路探索装置。
11. 前記経路探索装置は、提示手段を備え、
    前記提示手段は、前記提示経路コストを提示することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の経路探索装置。
12. 前記経路探索装置は出発時刻算出手段を備え、
    前記出発時刻算出手段は、前記入力手段を用いて入力された前記目的地への到着時刻、及び前記提示経路コストに基づいて前記出発地を出発すべき時刻を算出することを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の経路探索装置。
13. 前記提示手段は、表示手段であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の経路探索装置。

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