JP2015232529A - 歩行者向けナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】疲労度を適切に評価できる歩行者向けナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】各標高計測地点の位置情報と標高とを対応付けて予め記憶した標高情報格納部と、リンクの標高差の種類を示す標高差パラメータに対し疲労影響度を設定し予め記憶した疲労影響度情報格納部と、経路探索結果から経路の各ノードの位置情報を含むナビゲーション情報を取得する手段と、各ノードの位置情報に基づいて各ノードの標高を決定し、各ノードの標高に基づいて経路の各リンクの標高差パラメータを決定する手段と、各リンクの標高差パラメータに基づいて疲労影響度情報格納部を参照することにより対応する疲労影響度を取得し、各リンクのリンク疲労量を算出する手段と、経路の全てのリンクのリンク疲労量を総計することにより、経路のトータル疲労量を算出する手段と、経路探索結果及びトータル疲労量を表示する手段と、を備える
【選択図】図１

Description

本発明は、主に歩行者が使用するナビゲーション装置に関する。

自動車では目的地に到達するための案内を行うナビゲーション装置が一般的となり、歩行者でも携帯電話やスマートフォンなどを使用して目的地に案内するナビゲーション機能を利用する機会が増加しつつある。通常の使用方法としては、出発地と目的地、経由地などを入力し、自動車の場合は有料道路の使用可否やネットワーク等から取得する渋滞情報、歩行者の場合は階段など使用を避けたい情報などを考慮して、移動経路を探索し、探索結果を表示する。

自動車のナビゲーションでは、従来においては目的地に早く到達することが最重要である。このため、交差点と交差点の間の道路などで構成された経路の部分候補について、部分候補の距離と予想される自動車の走行速度から所要時間を算出し、部分候補の組み合わせにより所要時間の和が最小となるように移動経路を算出する。しかし、本方法では運転者の疲労などは考慮されていない。このため、短時間で目的地に到着する経路を算出したとしても、より長い時間で目的地に到達する経路の方が運転者の休憩時間が短くなる場合がある。この結果、目的地に到達する時間が結果として逆転する可能性があるという課題となる。また、経路上で渋滞が発生し、経路上の休憩施設で休憩を取った場合に、渋滞が増加傾向にある場合に、渋滞区間の手前の休憩施設に立寄ると、休憩中に渋滞が増加してしまい、目的地までの走行時間が想定以上に長くなる可能性があるという課題となる。また、疲労が蓄積すると運転に危険が伴うため、どの程度疲労が蓄積したかを検出することも重要な課題となる。

このような自動車のナビゲーションにおける課題に対しては解決策が提示されている。例えば、特許文献１では、疲労度を考慮した経路探索手段が開示されている。本方法では、右左折回数や道幅が狭い場合などに、より疲労が蓄積されるものとして経路探索時に考慮することとしている。特許文献２では、渋滞の増減傾向を予測し、休憩を取った場合に不用意に所要時間が増加しないような休憩場所を提案する方式としている。特許文献３では、疲労度の算出方法として、道路のカーブや信号機の有無情報を利用し、より疲労の蓄積されない経路探索手段を実現している。特許文献４では、運転者による運転操作の操作量と道路形状に基づく基準操作量を比較演算し、運転者の疲労度を求める方式を実現している。

特開平１０−２６９３２号公報 特開２００５−２６５７０８号公報 特開２００６−１７６７８号公報 特開２００８−１４６５１５号公報

自動車のナビゲーションの場合には、運転者の疲労を考慮し疲労の少ない経路を提示することで、結果として早く目的地に到達することを目的としている。歩行者向けのナビゲーション機能も同様の技術を適用することで、結果として早く目的地に到達する可能性のある経路を提示することができる。また、階段など経路上の特有物を忌避するような経路を提示し、疲労を避ける経路を提示することができる。

しかし、例えばある観光地の複数の目的地を巡りたい場合には、上記方法を適用しても、一定以上の疲労をユーザが感じた時点で目的地巡りは中止される。また、自動車と異なり登り坂や下り坂でも疲労が蓄積されるため、実態に即した疲労算出方法の適用が課題となる。また、疲労が一定以上に蓄積されないために、優先順位が低い目的地は除外するという経路の算出が課題となる。

本発明は、歩行者向けナビゲーション装置において、経路探索結果とともに予想される疲労度の適切な評価を提示することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を提供する。
本発明の第１の態様は、歩行者向けナビゲーション装置であって、
各標高計測地点の位置情報と標高とを対応付けて予め記憶した標高情報格納部と、
１つのリンクにおける標高差の種類を示す標高差パラメータに対し疲労影響度を設定し予め記憶した疲労影響度情報格納部と、
出発地及び目的地を基に得られた経路探索結果から、探索された経路の各ノードの位置情報を取得する手段と、
取得した前記各ノードの位置情報に基づいて前記標高情報格納部を参照することにより各ノードの標高を決定し、決定した各ノードの標高に基づいて前記経路の各リンクの標高差パラメータを決定する手段と、
決定した前記各リンクの標高差パラメータに基づいて前記疲労影響度情報格納部を参照することにより対応する疲労影響度を取得し、取得した疲労影響度を用いて各リンクのリンク疲労量を算出する手段と、
前記経路の全てのリンクのリンク疲労量を総計することにより、前記経路のトータル疲労量を算出する手段と、
前記経路探索結果及び前記トータル疲労量を表示する手段と、を備えることを特徴とする。

上記態様において、前記トータル疲労量の上限値を設定し予め記憶する手段と、
前記各リンクのリンク疲労量を出発地から目的地へ向かって順次加算し、中間の各ノードまでの積算疲労量を算出する手段と、
前記積算疲労量が前記上限値を超えるか否かを判定する手段と、
前記積算疲労量が前記上限値を超えた場合、その時点の中間のノードを決定する手段と、
前記経路探索結果及び前記トータル疲労量の表示の際に、決定した前記中間のノードをユーザが認識可能であるように表示する手段と、を備えてもよい。

上記態様において、前記各ノードの位置情報に基づいて前記標高情報格納部を参照することにより各ノードの標高を決定する際に、
ノードの位置情報と標高計測地点の位置情報とを比較し、双方の位置情報が一致する場合は当該標高計測地点の標高を当該ノードの標高として決定し、双方の位置情報が一致しない場合は当該ノードの近隣の複数の標高計測地点の標高を基に算出した近似値を当該ノードの標高として決定する手段を備えてもよい。

本発明の歩行者向けナビゲーション装置は、各標高計測地点の標高情報と、１つのリンクの標高差パラメータに対し設定した疲労影響度とを予め記憶しており、出発地と目的地を基に探索された経路の各ノードの標高を決定して各リンクの標高差パラメータを決定し、各リンクの標高差パラメータに対応する疲労影響度を基に各リンクの疲労量及び経路のトータル疲労量を算出し、表示することができる。これにより、歩行者の疲労に最も関係する要因である経路上の高低に基づいて、適切に疲労度を評価することが可能となる。
また、トータル疲労量の上限を予め設定しておくと、ユーザは、表示された情報を参考にして上限疲労量以下となるように目的地を再考することができる。

図１は、本発明による歩行者向けナビゲーション装置の構成例の全体構成を説明する図である。 図２は、ナビゲーション情報のデータ構造の一例を示す図である。 図３は、標高情報格納部に格納される標高情報のデータ構造の一例を示す図である。 図４は、疲労影響度情報格納部に格納される疲労影響度のデータ構造の一例を示す図である。 図５は、図１のナビゲーション装置が行う処理の全体シーケンス図である。

以下、本発明の実施形態について、その構成例を示した図面を用いて説明する。
本明細書では、経路探索で一般的に用いられるグラフ理論に対応して、経路探索結果で得られた経路上の各地点（出発地及び目的地を含む）を「ノード」と、隣り合う２つのノード間を「リンク」と称する。

図１は、本発明による歩行者向けナビゲーション装置の構成例の全体構成を説明する図である。歩行者向けナビゲーション装置は、出発地と目的地が指定されると、出発地から目的地までの歩行者用経路を表示する基本的機能を備えており、この基本的機能は公知のものである。

歩行者向けナビゲーション装置（以下、単に「ナビゲーション装置」と称する）１００は、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等のコンピュータに本発明の機能を実現するプログラムを導入することにより実施可能である。これらのコンピュータのＣＰＵが当該プログラムをメモリに読み込み実行することにより、コンピュータはナビゲーション装置として機能する。

ナビゲーション装置１００は、主な処理機能部として、表示入力部１０１と、疲労量算出部１０２と、経路探索情報取得部１０５とを備え、主な情報格納部として、標高情報格納部１０３と、疲労影響度情報格納部１０４とを備えている。

表示入力部１０１は、ナビゲーション画面の表示機能と、ユーザの入力を受け付けるユーザインタフェース機能を有する。ユーザインタフェース機能により、出発地及び目的地の入力、並びに予め設定する数値等の入力を処理する。出発地の情報の入力は、ユーザによる入力に替えて、本装置内に位置情報を取得するＧＰＳ機能等を設けて現在地の位置情報を出発地として取得する自動入力としてもよい。表示機能により、経路探索結果と、疲労量算出部１０２で算出した疲労量を表示する。

疲労量算出部１０２は、経路探索結果から得られるナビゲーション情報並びに標高情報格納部１０３及び疲労影響度情報格納部１０４の各情報を用いて疲労量を算出する。「疲労量」とは、所定の経路をユーザが移動した場合に想定される疲労の程度を示す数値である。特に、リンク単位で算出される疲労量を「リンク疲労量」と、出発地から目的地までの探索された経路に含まれる全てのリンクのリンク疲労量の総計を「トータル疲労量」と称する。また、経路上の中間のノードまでのリンク疲労量を順次加算した疲労量を「積算疲労量」と称することとする。

標高情報格納部１０３には、多数の標高計測地点の各々について、緯度及び経度からなる位置情報と標高とが対応付けられて予め記憶されている。標高情報格納部１０３に記憶される情報については、後に図３においてさらに詳細に説明する。

疲労影響度情報格納部１０４には、経路の１つのリンクにおける標高差の種類を示す各標高差パラメータに対して設定された疲労影響度と、上限疲労量として設定された疲労影響度が予め記憶されている。疲労影響度情報格納部１０４に格納される情報については、後に図４においてさらに詳細に説明する。

経路探索情報取得部１０５は、入力された出発地と目的地に基づいた経路探索結果を取得する機能を有する。本例では、インターネットなどの通信手段１１０を介し、外部システムである経路探索サービス１２０などに経路探索要求を行って、経路探索結果を取得する。取得した経路探索結果は、疲労量算出部１０２に渡す。別の例として、本装置内に経路探索機能を備えていてもよい。

図２は、経路探索結果から取得するナビゲーション情報のデータ構造の一例を示す図である。ナビゲーション情報は、リスト形式の情報であり、出発地から目的地までの経路上の各ノード（出発地と目的地を含む）の緯度及び経度からなる位置情報を含む。３０１は各ノードを特定する識別情報としての「ノードＩＤ」である。"000"は出発地を表している。３０２はノードの「緯度」を、３０３はノードの「経度」を表している。ナビゲーション情報は、リスト形式の経路探索結果をそのまま用いる以外に、地図上に表示した形式の経路探索結果からリスト形式の情報を作成して用いてもよい。後者の場合、地図上に表示された経路探索結果から、地図の中心点の緯度及び経度や縮尺情報などを用いて、リスト形式の情報を作成する。

図３は、図１に示した標高情報格納部１０３に格納される情報のデータ構造の一例を示す図である。標高情報は、地点単位で構成される標高計測地点の緯度及び経度からなる位置情報と標高とを含む。４０１は標高計測地点を特定する識別情報としての「標高計測地点ＩＤ」である。４０２は「緯度」を、４０３は「経度」を、４０４は「標高」を示している。標高情報における標高計測地点は、ナビゲーション情報のノードと必ずしも同一地点を含まなくてもよく、ナビゲーション情報の各ノードの標高を評価するために十分な程度に各ノードの近隣の地点が含まれていればよい。

図４は、図１に示した疲労影響度情報格納部１０４に格納される情報のデータ構造の一例を示す図である。「疲労影響度」とは、ユーザが設定する疲労の程度を示す数値である。第１列５０１、第２列５０２及び第３列５０３の上段は、１つのリンクにおける標高差の種類を示す標高差パラメータである。本例では、標高差パラメータには「上り」と「下り」と「平地」の３種類としている。標高差パラメータは、１つのリンクにおける出発地側ノードと目的地側ノードの標高を比較することにより決定する。５０１〜５０３の下段は各標高差パラメータに対して設定された疲労影響度である。５０１は「上り」での疲労影響度、５０２は「下り」での疲労影響度、５０３は「平地」での疲労影響度である。なお、別の例として、標高差パラメータの種類をさらに細かく分類してもよい。例えば「上り」及び「下り」を標高差の程度により複数に分けてもよい。

図１の疲労量算出部１０２は、図２のナビゲーション情報、図３の標高情報及び図４の疲労影響度情報を基にリンク疲労量を算出することができる。例えば、図２のナビゲーション情報のノードＩＤ"001"及びノードＩＤ"002"が、図３の標高情報の標高計測地点ＩＤ"00000001"及び標高計測地点ＩＤ"00000004"とそれぞれ同一地点であったとする。この場合、ノードＩＤ"001"と"002"の間のリンクにおけるリンク疲労量は、次のように算出される。図３より、標高計測地点ＩＤ "00000001"の標高は"2.1"、標高計測地点ＩＤ"00000004"の標高は"1.9"である。標高計測地点ＩＤ "00000001"から標高計測地点ＩＤ"00000004"に移動する場合、標高差は"-0.2"であるから、図４の「下り」５０２が標高差パラメータとして使用される。この場合、リンク疲労量は、リンクの標高差（の絶対値）"0.2"と「下り」５０２の疲労影響度"1.2"の積により、0.2 x 1.2 = 0.24と算出される。

また別の例では、リンク疲労量の算出において、上記のリンクの標高差に替えてリンクのコストを用いてもよい。ここでの「コスト」とは、ユーザにとっての所定の負担又は負荷を数値で表したものである。例えば、ノードＩＤ"001"と"002"の間のリンクのコストが"100"であるとする。コストの単位は、距離を表すメートルでもよく、コスト評価用の特別な単位でもよい。この場合、リンク疲労量は、リンクのコスト"100"と「下り」５０２の疲労影響度"1.2"の積により、100 x 1.2 = 120と算出される。

このように、ナビゲーション情報に含まれるノードの位置情報と標高計測地点の位置情報を基に各ノードの標高を決定し、決定した各ノードの標高に基づいて経路の各リンクの標高差パラメータ（「上り」、「下り」又は「平地」）を決定し、決定した標高差パラメータに設定されている疲労影響度を用いて各リンクのリンク疲労量を算出する。実際の算出には、疲労影響度と各リンクの標高差の積を求めたり、疲労影響度と各リンクの所定のコストの積を求めたりする。算出方法はこれらの例に限られないが、設定された疲労影響度は必ず用いる。

図４の疲労影響度情報格納部１０４のデータ構造の第４列５０４には、トータル疲労量の上限値である「上限疲労量」として疲労影響度が設定されている。トータル疲労量は、経路の全てのリンクのリンク疲労量の総計である。上限疲労量を使用する場合、先ず、出発地から目的地に向かってリンク疲労量を順次加算していき、中間の各ノードにおける積算疲労量を算出する。そして、算出された積算疲労量が上限疲労量を超えるか否かを判定する。積算疲労量が上限疲労量を超えたならば、その超えた時点のノードＩＤ３０１に対応する中間のノードが、ユーザの設定により示された上限の場所すなわち実際に目的地とすべき場所ということになる。

図５は、図１のナビゲーション装置１００が行う処理の全体シーケンス図である。以下の図５の説明では、図１中の符号を参照する場合がある。

処理を開始すると、先ず疲労影響度情報格納部１０４に対してユーザによる設定が行われる（Ｓ２０１）。次に、表示入力部１０１に対してユーザによる出発地及び目的地の情報の入力が行われる（Ｓ２０２）。出発地の情報については、位置情報取得部などを設け、自動入力としてもよい。次に、経路探索情報取得部１０５は外部経路探索サービスＳ２０３に対して経路探索要求を送信する（Ｓ２０３）。経路探索サービス１２０は、経路探索要求を受信すると（Ｓ２２３）、出発地と目的地の情報に基づいて経路探索を行い（Ｓ２２４）、経路探索結果をナビゲーション装置１００に送信する（Ｓ２２５）。

ナビゲーション装置１００は、経路探索結果を受信し（Ｓ２０５）、疲労量算出部１０２がトータル疲労量を算出する（Ｓ２０６）。トータル疲労量を算出する場合には、先ず、経路探索結果から図２に示したナビゲーション情報を取得する。次に、ナビゲーション情報に含まれる各ノードの位置情報を基に、標高情報格納部１０３を参照することにより各ノードの標高を取得する。各ノードの標高の算出方法は、例えば、ノードに最も近い緯度及び経度を持つ標高計測地点を検索し、検索された標高計測地点の標高をそのまま用いる方法がある。また別の例では、ノードの近隣の複数の標高計測地点の標高を用いて近似値を算出し、算出した近似値をノードの標高として用いる方法がある。これら以外の方法を用いてノードの標高を取得してもよい。

次に、各ノードの標高に基づいて各リンクの標高差を算出し、算出した標高差を基に標高差パラメータ（「上り」、「下り」又は「平地」）を決定し、疲労影響度情報格納部１０４を参照することにより対応する疲労影響度を取得する。続いて上述した通り、リンク疲労量を算出し、それらの総計であるトータル疲労量を算出する。また、積算疲労量を算出し、上限疲労量を超えるか否かについても判定する。

最後に、経路探索結果とトータル疲労量を表示する（Ｓ２０７）。なお、この表示ステップでは、上限疲労量を超過した経路と、どの中間のノードの時点で超過したかをユーザが認識可能であるように、例えば経路の表示色を変えるなど、通常と異なる表示を行ってもよい。ユーザは、表示を見て目的地について再考したりすることができる。

１００ ナビゲーション装置
１０１ 表示入力部
１０２ 疲労量算出部
１０３ 標高情報格納部
１０４ 疲労影響度情報格納部
１０５ 経路探索情報取得部
１１０ インターネット
１２０ 経路探索サービス（外部システム）

Claims (3)

1. 歩行者向けナビゲーション装置であって、
   各標高計測地点の位置情報と標高とを対応付けて予め記憶した標高情報格納部と、
   １つのリンクにおける標高差の種類を示す標高差パラメータに対し疲労影響度を設定し予め記憶した疲労影響度情報格納部と、
   出発地及び目的地を基に得られた経路探索結果から、探索された経路の各ノードの位置情報を取得する手段と、
   取得した前記各ノードの位置情報に基づいて前記標高情報格納部を参照することにより各ノードの標高を決定し、決定した各ノードの標高に基づいて前記経路の各リンクの標高差パラメータを決定する手段と、
   決定した前記各リンクの標高差パラメータに基づいて前記疲労影響度情報格納部を参照することにより対応する疲労影響度を取得し、取得した疲労影響度を用いて各リンクのリンク疲労量を算出する手段と、
   前記経路の全てのリンクのリンク疲労量を総計することにより、前記経路のトータル疲労量を算出する手段と、
   前記経路探索結果及び前記トータル疲労量を表示する手段と、を備えることを特徴とする歩行者向けナビゲーション装置。
2. 前記トータル疲労量の上限値を設定し予め記憶する手段と、
   前記各リンクのリンク疲労量を出発地から目的地へ向かって順次加算し、中間の各ノードまでの積算疲労量を算出する手段と、
   前記積算疲労量が前記上限値を超えるか否かを判定する手段と、
   前記積算疲労量が前記上限値を超えた場合、その時点の中間のノードを決定する手段と、
   前記経路探索結果及び前記トータル疲労量の表示の際に、決定した前記中間のノードをユーザが認識可能であるように表示する手段と、を備えることを特徴とする
   請求項１に記載の歩行者向けナビゲーション装置。
3. 前記各ノードの位置情報に基づいて前記標高情報格納部を参照することにより各ノードの標高を決定する際に、
   ノードの位置情報と標高計測地点の位置情報とを比較し、双方の位置情報が一致する場合は当該標高計測地点の標高を当該ノードの標高として決定し、双方の位置情報が一致しない場合は当該ノードの近隣の複数の標高計測地点の標高を基に算出した近似値を当該ノードの標高として決定する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の歩行者向けナビゲーション装置。

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