JP2016536620A - 電子地図を用いてパスを決定する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

電子地図によって表されるナビゲーション可能なネットワークを介して複数の経路がナビゲーション装置に記録される。経路のそれぞれは、予め定められた順序で移動すべき複数の地点位置として定められる。装置は、ユーザから複数の記録された経路の１つの選択を受け取り、選択された経路の複数の地点位置の間において、電子地図の断片に沿った最少コストのパスを決定する。最少コストのパスは、選択された経路に関連付けられた予め定められた順序に従った順序で複数の地点位置を通過する。装置はその後、経路に沿ってユーザを案内するためにユーザへナビゲーションの指示の組を出力する。

Description

本発明は、電子地図を用いてパスを決定する方法及びシステムに関し、特に、電子地図を用いたパスの決定に用いるための経路の記録、検索及び編集のための方法に関する。本発明の実施形態は、ポータブルナビケーション装置（いわゆるＰＮＤ）に関し、特にこれらの現在位置を決定する手段を含むＰＮＤに関する。

例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）である衛星航法システム（Gｌobal Navigation Satellite System（ＧＮＳＳ））、信号を受信する機能及び処理する機能を含むポータブルナビゲーション装置（ＰＮＤ）はよく知られており、車内又は他の車両ナビゲーションシステムに広く用いられている。携帯電話通信又は陸上輸送におけるビーコン等を使用するなど、ポータブルナビゲーション装置がその位置を決定するために他の手段を用い得ることは理解される。

大まかに言えば、現代的なＰＮＤはプロセッサと、メモリ（少なくとも揮発性と不揮発性のいずれか、或いは一般的に両方）と、当該メモリ内に保存された地図データとを有する。このプロセッサとメモリは、協働してソフトウェア・オペレーティング・システムの構築され得る実行環境を提供し、さらに、制御されるＰＮＤの機能を使用可能にし、他の様々な複数の機能を提供するための、提供される１つ以上の追加的なソフトウェアプログラムにとって汎用的なものである。

典型的に、これらの装置は、ユーザが装置と対話し装置を操作することができるようにする１つ以上の入力インターフェースと、ユーザに関連し得る情報を用いる１つ以上の出力インターフェースを有する。出力インターフェースの実例は、表示装置と可聴式の出力のためのスピーカを含む。入力インターフェースの実例は、オン／オフ操作や装置の他の機能を制御する１つ以上の物理的なボタン（ボタンは装置そのものに必須であるのではなく、装置が車両に搭載されている場合はハンドルにあり得る）、及びユーザの発話を検出するマイクを含む。特に好適な装置では、出力インターフェースの表示機は（タッチセンサ式かあるいはその他を用いた）タッチスクリーンによって構成され得、ユーザの接触による装置の操作を可能にした入力インターフェースを追加的に提供する。

この種の装置は、しばしば電力を、オプションとしてデータ信号を、送出し又は装置から受け取る１つ以上の物理的なコネクタインターフェースと、オプションとして移動体通信や例えばＷｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｍａｘ ＧＳＭ等の他の信号やデータネットワーク経由の通信を可能にする１つ以上の無線送信機／受信器を含む。

この種のＰＮＤ装置は、位置データを含む衛星送信信号を受信して装置の現在位置を判定する処理を順次実行するＧＰＳアンテナを含む。

ＰＮＤ装置はまた、現在の角度と直線加速を判定するために処理可能な信号、あるいは、ＧＰＳ信号に基づく位置情報、速度及び装置の相対変位、即ち装置の設置された位置と合わせた信号を生成する電子ジャイロスコープ及び加速度計を含む。典型的にこのような機能は最も一般的に車両搭載用ナビゲーションシステムとして提供され、好適にはＰＮＤ装置にも提供される。

このようなＰＮＤの有益な点はまず、第１の位置（典型的には出発又は現在位置）と第２の位置（典型的には目的地）の経路を判定する機能であることは明白である。これらの位置は、装置のユーザにより入力され得、任意の様々な方法、例えば郵便番号、道路や住所、予め記録された「周知」な目的地（有名な場所、公共の場所（スポーツグラウンド、プール、他の遊技場等）等）及び、お気に入り又は最近訪れた場所により入力され得る。

典型的には、ＰＮＤは、出発地と目的地との間の「最良」又は「最適」な経路を地図データから演算するソフトウェアによって実現される。最良又は最適な経路は予め定められた基準に基づいて判定され、最速又は最短の経路であることは必ずしも必要ではない。運転手を案内するための経路の選択は洗練されたものであり得、この経路の選択は過去、既存かつ予想された又は少なくともいずれかの交通情報と道路情報を考慮し得る。

加えて、この装置は継続的に道路及び交通状況を監視して、状況の変化によって生じた、残りの行路に対する経路変更を提供し又は選択し得る。様々な技術（例えば携帯電話データの交換、固定カメラ、ＧＰＳフリート追跡）に基づくリアルタイムの交通監視システムは、交通の遅延を特定し、通知システムに情報を配信するために用いられる。

この種のＰＮＤは、典型的には車両のダッシュボード又は風よけに設置されるが、車載ラジオ用のダッシュボードコンピュータの一部や車両自体の制御システムの一部としても形成され得る。ナビゲーション装置は、ＰＤＡ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）メディアプレイヤ、携帯電話機等の携帯型のシステムの一部にもなり得、この場合、経路計算と計算された経路に沿ったナビゲーションとの両方を実行するソフトウェアを導入することによって、携帯型システムの通常の機能が拡張される。

経路計画とナビゲーション機能は、適切なソフトウェアを実行するデスクトップ型又は携帯型のコンピューティングリソースによって提供され得る。例えば、オンラインの経路計画及びナビゲーションの設備はroutes.tomtom.comにおいて提供され、この設備はユーザに出発地点と目的地の入力を可能にして、ユーザのＰＣが接続するサーバにおいて（ユーザの指定する観点で）経路を計算し、地図を生成するとともに、選択された出発地点から選択された目的地へユーザを案内するための包括的なナビゲーション指示群を生成する。この設備はまた、計算された経路の擬似的な３次元状のレンダリングと経路に沿って移動するユーザをシミュレーションする経路のプレビュー機能とを提供することによって、計算された経路のプレビューをユーザに提供する。

ＰＮＤに関しては、経路が計算されると、ユーザはナビゲーション装置と対話して所望の経路を選択し、オプションとして提案された経路のリストから選択する。オプションとして、ユーザは経路選択プロセスに介在し、又は経路選択プロセスを誘導しうる。これは例えば、特定の行路における所定の経路、道路、位置又は基準について回避すべきあるいは必須のものをユーザが特定することによりなされ得る。ＰＮＤにおける経路計算は１つの基本的な機能を形成するとともに、そのような経路に沿ったナビゲーションはもう１つの基本的な機能を形成する。

さらに装置によって提供される重要な機能は、イベントの発生時に自動的な経路の再計算を行うことであり、そのイベントは、ナビゲーションの間に以前に計算した経路からユーザが（偶然又は意図的に）外れるか、リアルタイムの交通状況が代替経路の方がより好都合であることを示し且つ装置がこの状況を自動的に認識するように適切に有効化されているか、又はユーザが何らかの理由によって経路の再計算を装置に積極的に実行させる場合に発生する。

経路計算の機能及びナビゲーション機能はすべてのＰＮＤの効用のうちの基本的なものであるが、純粋な情報表示用の装置や、現在の装置位置に関連する地図情報を表示させ、装置によって経路が計算されず、装置によって実行されているナビゲーションもなされない「フリードライビング」の装置として使用することもできる。このような操作モードは、ユーザはすでに所望の移動についての経路を把握しておりナビゲーションの補助を必要としない場合にしばしば適用される。

上述したこの種の装置は、ある位置から他の位置へユーザをナビゲートすることを可能にする信頼できる手段を提供する。

計算された経路に沿ったナビゲーションの間に、ＰＮＤは一般に、視覚及び音声の少なくともいずれかの指示を提供して、経路の最後、即ち所望の目的地までの選択された経路に沿ってユーザを案内する。また、ＰＮＤは一般に、ナビゲーションの間に画面に地図情報を表示して、地図情報が装置の現在位置を示すように画面上の情報を定期的に更新し、これによりユーザの現在位置あるいは装置が車載ナビゲーションである場合はユーザの車両の現在位置を示す。

画面に表示されるアイコンは典型的には現在の装置の位置を表すとともに、現在の道路の地図情報の中心に置かれて、現在の装置の位置の周囲の道路と他の地図上の特徴が表示される。さらに、ナビゲーション情報は、オプションとして地図情報の上下又は一方の側面のステータスバー内に表示され得、ナビゲーション情報の例には、現在の道路からユーザが取るべき次の変更までの距離や、更なるアイコンによって表される変更の性質であって例えば左折や右折といった変更の種類を示すものが含まれる。また、ナビゲーション機能は経路に沿ってユーザを案内する音声指示の内容、期間及びタイミングを判定する。理解されるように、「１００ｍで左折してください」のように単純な指示には重要な処理と分析が必要となる。上述したように、装置とのユーザインタラクションは、タッチスクリーンによって、又は、追加的又は代替的にリモートコントロールに取り付けられたステアリング、音声又は他の適切な方法によってなされ得る。

上述したように、ユーザが、ナビゲーション装置を使用して、現在地又は他の選択された開始位置から所望の目的地の位置までの経路を決定することは知られている。目的地の位置は、以前にユーザによって入力され、装置に記憶された位置、例えばユーザの自宅、職場、スポーツクラブ等のような、ユーザによって頻繁に使用される興味のある地点（ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ, ＰＯＩ）であり得る。しかしながら、例えばセールスマンや配達人が定期的に同じ複数の滞在場所に立ち寄り得るように、ユーザは複数の位置の間を頻繁に移動し得、コンピュータは、自宅と職場の間の途中の１つ以上の同じ滞在場所を生成し得る。従って、ユーザが迅速かつ容易にこれらの複数の位置の間の経路を、開始位置と目的位置と典型的には１以上の途中地点とを１回ごとに選択することを必要とせずに、計画できる方法を提供することが望ましい。

本発明の第１の側面に従う、ナビゲーション可能なネットワークを介して最少コストのパスを生成する方法であって、ナビゲーション可能なネットワークは、ナビゲーション可能なネットワークのナビゲーション可能な断片を示す複数の断片を有する電子地図によって表され、この方法は、複数の記録された経路の１つの選択を受け取ることであって、記録された経路のそれぞれは、予め定められた順序で移動すべき複数の地点位置として定められる、受け取ることと、選択された経路の複数の地点位置の間の、電子地図の断片に沿った最少コストのパスを決定することであって、最少コストのパスは、選択された経路に関連付けられた予め定められた順序に基づいた順序で複数の地点位置を通過する、決定することと、を含む。

従って、本発明では、ユーザは複数の記録された経路の１つを選択することができ、最少コストのパスは選択された経路のために決定される。従って、ユーザは定期的に移動する経路を素早く選択し決定することができる。

本発明は、ここで説明される発明の任意の側面又は実施形態に従う方法を実行する装置、好ましくはナビゲーション装置にまで拡大する。

従って、本発明の第２の側面に従う、ナビゲーション可能なネットワークを介して最少コストのパスを生成する装置であって、ナビゲーション可能なネットワークは、ナビゲーション可能なネットワークのナビゲーション可能な断片を示す複数の断片を有する電子地図によって表され、この装置は、複数の経路を記録する手段であって、記録された経路のそれぞれは、予め定められた順序で移動すべき複数の地点位置として定められる、記録する手段と、複数の記録された経路の１つの選択を受け取る手段と、選択された経路の複数の地点位置の間の、電子地図の断片に沿った最少コストのパスを決定する手段であって、最少コストのパスは、選択された経路に関連付けられた予め定められた順序に基づいた順序で複数の地点位置を通過する、決定する手段とを含む。

当分野の当業者が理解するように、本発明の更なる側面は、ここに記載される本発明の任意の１つ以上又は全ての好適かつオプションの特徴を、本発明の任意の他の側面に関する限り適宜含むことができる。明示的に示されていない限り、ここに記載される発明のシステムは、任意の側面又は実施形態における本発明の方法に関して記載された任意のステップを実行する手段を有し、またその逆も同様である。

本発明はコンピュータで実行される発明であり、本発明の任意の側面又は実施形態に関して記載された任意のステップは１つ以上のプロセッサのセットによる制御下で実行され得る。このシステムに関して記載された任意のステップを実行する手段は、１つ以上のプロセッサのセットであり得る。

一般的に、任意の実施形態に係る本発明のシステムは少なくとも１つの処理装置であり得る。その処理装置又はある処理装置は、ＰＮＤ又は統合された装置のいずれかのナビゲーション装置などの携帯型装置の装置であり得、又、サーバの装置であり得る。

本発明では、複数の経路は例えば装置のメモリに記録される。例えば以降に説明される方法で、好ましくは以前にユーザによって入力された、記録された経路のそれぞれは、複数の地点位置と、複数の地点位置を通過すべき順序を表すデータとを含む。この複数の地点位置は、少なくとも開始位置及び目的地の位置と、好ましくは更に１つ以上の中間の位置（「途中地点」或いは「滞在場所」としても以下で参照される）とを含む。

本発明の実施形態では、１つ以上の及び好ましくは全ての記録された経路は、ユーザによって定められる。例えば、ユーザは、第１又は第２の中間の途中地点を介した開始位置と目的地の位置との間の最近通過した経路を、記録された経路の１つとして保存し得、当該記録された経路はこの例では、地点位置の適切な順序を示す４つの地点位置によって定められる。

ユーザは、記録された経路を定める地点位置の順序を変更し得る。例えば、装置の表示機上に表示された地点位置の順序のリストがユーザに表示され得、ユーザは当該リストの地点位置を並べ替えることができる。この並べ替えステップに続いて、地点位置の順序は、記録された経路に関連付けられた新規の予め定められた順序として記録される。他の例では、記録された経路のそれぞれを示すアイコンを有する電子地図の表示がユーザに表示され得、ユーザは、装置がタッチ画面表示機を有する場合に例えばアイコンのそれぞれをタッチすることによって、地点位置のそれぞれを所望の順序に順番に選択することができる。

同様に、ユーザは記録された経路を定める地点位置を変更し得、例えば、追加的に又は代替として、記録された経路を通過すべき順序を変更するために、ユーザは記録された経路に１つ以上の地点位置を追加し又は削除し得る。理解されるように、少なくとも経路に新たな地点位置を追加する場合は、ユーザはその経路に関連付けられた順序における新たな地点位置の位置を指し示す。

実施形態では、経路のそれぞれが、名称や番号などの識別子と関連付けられて記録され、ユーザが所望の経路を選択できるようにする。識別子は、ユーザによって入力され得、所望に変更され得る。この識別子は、好ましくは、複数の記録された経路から所望の経路を選択するためにユーザによって使用される。

実施形態では、最少コストのパスが決定された後は、選択された経路は、例えば１つ以上の地点位置の追加又は削除、及び／又は地点位置の並び替えによって変更され得る。このような実施形態では、最少コストのパスは選択された経路になされた変更を考慮して再計算される。

複数の地点位置の間で決定された最少コストのパスは、最速の経路、最短の経路、最も環境保護的であるなど、又は所望にこれらを任意に組み合わせたものであり得る。最低コストのパスは、ダイクストラ（Ｄｉｊｋｓｔｒａ）法に基づくような任意の既知の方法を用いて決定され得る。最少コストのパスを決定する場合に最少化されるべきコストは、ユーザによって予め定められ又は選択され得る。最少コストのパスは、電子地図の断片（ｓｅｇｍｅｎｔ）に沿って決定され得る。ここでは、「断片（ｓｅｇｍｅｎｔ）」の語はこの分野の通常の意味として用いられる。断片は、２つのノードを接続するナビゲーション可能なリンク、又はこれらの任意の部分であり得る。本発明の実施形態が道路の断片と関連して記載しているとしても、本発明は他の、パス、川、運河、自転車道路、引き船道、線路等のようなナビゲーション可能な断片に適用可能であることが理解されるべきである。参照を容易にするため、これらは共通的に道路の断片として参照されるが、道路の断片（ｌｏａｄ ｓｅｇｍｅｎｔ）に対する参照は、ナビゲーション可能な断片（ｎａｖｉｇａｂｌｅ ｓｅｇｍｅｎｔ）又は任意の特定の種類又は複数の種類の断片に置き換えられ得る。

典型的に、決定された最少コストのパスは、選択された経路に関連付けられた予め定められた順序で複数の地点位置を通過する。しかしながら、実施形態では、記録された経路が選択された後には、ユーザは、「戻り（ｒｅｖｅｒｓｅ）」の経路が所望のものに決定されたことを示すことができる。戻りの経路では、最少コストのパスは、選択された経路に関連付けられた予め定められた順序の逆に複数の地点位置を通過するように決定される。

実施形態では、方法は、装置の現在位置を決定することを含み、最少コストのパスを決定するステップは、装置の現在位置から選択された経路の第１の地点位置とその後選択された経路の最終地点へ向かう最少コストのパスを決定することを含む。理解されるように、最少コストのパスが戻りの経路である場合、第１の地点位置は最後の地点位置に対応し、またその逆でもある。しかしながら、ある実施形態では、装置の現在位置が、第１の地点位置から予め定められた距離内、例えば第１の地点位置から半径５００メートル内など、となるように決定された場合、現在位置は、選択された経路のための最少コストのパスを決定する場合の第１の地点位置の場所に用いられる。従って、例えば、ユーザが自身の車を自宅又は職場の近くに停止させた場合、実際の自宅又は職場の位置へはユーザは案内されない。

理解されるように、電子地図の断片に沿った特定のパスよりもむしろ、複数の順序付けられた地点位置として経路が記録され、設定された順序で地点位置を通過する最少コストのパスを決定することによって、移動の時間におけるナビゲーション可能なネットワークの交通状況に応じて最少コストのパスを異ならせることができる。例えば、最少コストのパスはネットワークの交通事象を考慮して決定することができる。

ある実施形態では、記録された経路の１つ以上及び望ましくはそれぞれが更に、線分群を示すデータ（又は「線分群データ」）によって定められ、その線分群を示すデータは、記録された経路の複数の地点位置間（望ましくは地点位置の連続した各ペアの間）を移動すべきパスの近似を提供する。以降でより詳細に記載されるように、線分群のデータは、望ましくは、より高い線分群への近似である決定されたパスに含まれるように電子地図の断片を優位に扱う（最少コストのパスを決定する）経路生成処理を伴った、最少コストのパスの決定において用いられる。これらの実施形態では、最少コストのパスは、記録された線分群によって表される、複数の地点位置間のパスを少なくとも部分的に再構成するパスを提供する。

「線分群」（ｐｏｌｙｌｉｎｅ）の語は、ここでは慣習上の意味に用いられる。線分群は（典型的にはまっすぐな）線の断片によって接続された、一連の地点によって定められる。線分群を示すデータは、直接的又は間接的ないずれかにより線分群の任意の態様で示され得る。例えば、線分群データは、線分群及び／又は地点を接続する線の断片を示すデータを（例えば緯度及び経度の座標の形式で）定める地点のリストを有し得る。地点は、複数の地点位置によって定められる位置の間の位置を示すこと、すなわち地点が予め定められた地点位置よりも狭い間隔で配置されること、が理解される。線分群の地点は、処理効率を最適化するように２０から１００メートルの間の間隔で配置され得る。本発明の好ましい実施形態では、線分群のデータは、例えば座標の組などの地点のシーケンスからなる。他の実施形態では、線分群のデータは、例えば、ＯｐｅｎＬＲ（商標登録）、ＡＧＯＲＡ−Ｃ及びＴＰＥＧ−ＵＬＲなどの位置参照システムのような、地図に依存しない方法でエンコードされた一連の地域を含むことができる。

記録された経路のための線分群データは、任意の適切な方法で取得され得る。例えば、線分群データは、地点位置の間で以前に移動したパスに基づき得、又、地点位置の間で移動すべき所望のパスを示すユーザ入力に基づき得る。ユーザ入力は、例えば領域を選択するためのタッチ又はカーソル制御による、ユーザが提供する電子地図のディスプレイ表示上における１つ以上の指示を含み得る。その後、線分群データは、選択された領域に対する参照とともに定められ得る。すなわち、ユーザは、タッチ感応式表示機を用いて、電子地図の表示における地点位置の間で移動すべき所望のパスを効率的に設定することができる。

実施形態では、地点位置が追加され又は記録された経路から削除された場合、又は移動すべき地点位置間の順序が変化した場合に、線分群データは変更され又は更新される。例えば、既存の線分群データは、例えば修正された地点位置の間の所望のパスを示すユーザ入力に基づいて、削除され、新たな線分群データで置き換えられることができる。

線分群データを用いる実施形態では、最少コストのパスを決定するステップは、電子地図上に示される線分群へのより高い近似となる生成された経路に含まれるように電子地図の断片を優位に扱うことを含む。すなわち、電子地図上に示される線分群から相対的に遠い断片に対して、電子地図上に示される線分群に相対的に近い当該断片が経路生成処理において優位に扱われる。このようにして、線分群に対するより高い近似となるこれらの断片、すなわち、電子地図上の他の断片よりも線分群に対して相対的に近い断片は、より生成された経路に含まれ得る。ここでの線分群からより近い又はより遠い電子地図の断片への参照は、明示的に示していない場合には電子地図に示される線分群により近い又はより遠い断片を参照することが理解される。

線分群に近似するこれらの断片を優先的に扱うことにより、結果として生成されたパスが線分群に向かって引きつけられ得る。しかしながら、生成されたパスは線分群と一致せざるを得ないわけではない。従って、断片は、線分群に対してより低く近接した断片よりも経路エンジンによってより優位に扱われるようにされる。断片に対して積極的な重み要素を適用することによって、及び／又は、電子地図上に示される線分群に対してより低い近接である断片を不利にすることによって、断片が優位に扱われ得る。これは、経路生成に用いられる断片に関連付けられたコストの適切な操作によって得られ得る。すなわち、断片が通常の場合よりも経路エンジンによってより優位に扱われるように、（経路エンジンによって用いられるコスト関数が適用された後に）断片を通過するコストが変更、典型的には削減される。より詳細は後に説明される。

線分群に対する近似に基づいて、かつ、任意の他の優先度及び／又は経路処理に課された制約を考慮することなく、断片は電子地図の他の断片に対して相対的に優位に扱われることが理解される。経路生成処理では、線分群に対する近似は、考慮され得る多数の要素の単なる１つである。例えば、この分野において既知であるように、断片の長さ、断片に対する通行時間、混雑の可能性等の要素は考慮され得る。従って、全ての関連する要素が考慮される場合、必ずしも線分群に対してより近い断片が、より遠い代替的な断片よりも常に経路に含まれる可能性が高いわけではない。すなわち本発明は、一般に線分群に引きつけられる一方で、例えば、線分群に沿った或いは近い断片が閉鎖されている又は混雑の影響をうけている場合のような、適切な場合には線分群から外れるための機能を持った、再構成された経路を提供するための柔軟性を提供する。本発明に従って有利に扱われる断片、或いは、ある場合には不利に扱われる断片は、経路生成の目的のために考慮される断片であることが理解される。

好ましくは、ナビゲーション可能な断片は、ナビゲーション可能な断片と電子地図上に示される線分群との間の距離に応じた度合で不利に扱われる。従って、当該断片に適用されるペナルティ要素は、ナビゲーション可能な断片と示された線分群との距離に応じて決定され得る。好ましくは、ナビゲーション可能な断片がより不利に扱われる度合は、ナビゲーション可能な断片と電子地図上に示される線分群との間の距離が大きいほど不利に扱われる。従って、当該断片に適用されるペナルティ要素は、ナビゲーション可能な断片と線分群との距離が大きくなるほど、大きくなる。ナビゲーション可能な断片がより不利に扱われる度合は、ナビゲーション可能な断片と電子地図上に示される線分群との間の距離に比例し得、最も好ましくは距離の２乗又はより高いべき乗に比例し得る。

断片に適用されるペナルティ要素又は断片が不利に扱われる度合は、断片と線分群の表示との距離の、線分群の長さ方向に沿った変化を考慮し得る。例えば、ペナルティは、断片と線分群との距離の平均に基づき得る。これは適切な方法で得られ得る。ある好ましい実施形態では、断片に沿った複数の異なる位置のそれぞれと、線分群の表示との間の距離を考慮した度合で、断片が不利に扱われる。ある好ましい実施形態では、ペナルティ要素は、断片に沿った複数の異なる位置の各々について決定され、この各々のペナルティ要素は、それぞれの位置における断片と線分群の表示との間の距離に基づく。方法は、断片に沿った複数の位置のそれぞれに対するペナルティ要素を決定することであって、各位置に対するペナルティ要素が、それぞれの位置と電子地図上に示される線分群との距離に応じたものになる、決定することと、ナビゲーション可能な断片に適用されるべき全体のペナルティ要素を求めるために、各ペナルティ要素を用いることとを含み得る。断片に対するペナルティ要素は、断片に沿った複数の位置のそれぞれに対して決定されたペナルティ要素を統合することによって得られ得る。例えば、位置のそれぞれに対するペナルティ要素は合算され得る。ナビゲーション可能な断片に沿った位置への任意の参照は、電子地図によって示される、有効なナビゲーション可能なセグメントに沿った位置に関し得る。ナビゲーション可能な断片に沿った複数の位置が考慮される場合、位置の間隔をあけることは、結果の精度と、処理時間及び要求される電力との間のバランスを提供するように所望に選択され得る。例えば、１つ以上の形状の点を用いて記述されるような、断片がより複雑な形状を有する場合、より狭い間隔が要求され得る。

処理効率のためには、断片の一般的な位置を示すために、例えば断片の長さ方向に沿った詳細な形状の点を無視するような断片の近似が用いられ得る、ということが理解される。従って、ナビゲーション可能な断片と線分群の表示との間の距離は、ナビゲーション可能な断片の近似と線分群の表示との間の距離に基づき得る。例えば、ナビゲーション可能な断片は、断片の終点ノード接続された直線によって近似され得る。ある実施形態では、距離を決定する場合における、ナビゲーション可能な断片の近似とナビゲーション可能な断片の実際の進路のいずれを使用するかの決定は、ナビゲーション可能な断片の形状の複雑さ及び／又はその線分群との関係に応じ得る。これらの状況では、ナビゲーション可能な断片の進路についての近似の使用は、結果的に、断片と線分群との間の距離に対してより不正確な決定となり得る。例えば、ナビゲーション可能な断片に沿った位置の線分群への投影が線分群の１つ以上の断片を超えて広がる場合、ナビゲーション可能な断片の途中を形成する点が考慮され得る。

断片と線分群との間の距離に応じた度合で断片が不利に扱われる好ましい実施形態では、線分群は、生成される経路を線分群の表示に向かって引き戻す磁石であって、しかし線分群からの距離に伴って増加する引力の度合を備える磁石のように振る舞い得る。従って、線分群からの距離がより大きな断片は、より近づい断片よりも大きく不利に扱われる。

ナビゲーション可能な断片を通る生成されたパスは、例えば従来の経路エンジンを用いて標準的な方法を生成され得るが、追加的に線分群データを考慮し得る。従って、通常の経路計画の優先度又は設定は維持されたまま、例えば、追加的な入力を提供する線分群データを用いて、結果的に線分群により近い断片がより遠い断片よりも有利に扱われ得る。

線分群へより大きく近接する断片が経路生成の目的のために有利に扱われるという好ましい実施形態では、望ましくは、断片は、経路生成の際に考慮される、ネットワークの断片を通過することと関連付けられた各々のコストの操作によって、優位に扱われ得る。これは、線分群への断片の近接に基づいた断片のコスト要因に少なくとも関連して、他の断片より相対的に低いコストによって優位に扱われる断片を提供することによって達成され得、及び／又は、線分群への断片の近接に基づいた断片のコスト要因に少なくとも関連して、より高いコストの断片を提供することにより他の断片を不利に扱うことによって達成され得る。断片にペナルティ要素を適用することによって断片が不利に扱われる、上述した好ましい実施形態では、ペナルティ要素は、好ましくは経路生成において考慮される断片を通過することに関連付けられるコスト要素を提供するために用いられ、このコスト要素は線分群への断片の近接に基づく。好ましくは、ペナルティ要素が大きいほど、これに基づくコスト要素はより大きくなる。ペナルティ要素は、直接的又は間接的に、線分群への断片の近接に基づいた、断片を通過することに対するコスト要素を提供するために用いられ得る。線分群への断片の近接に基づいたコスト要素は、例えば最小コスト経路を得るために、経路生成処理に用いられる断片を通過するための全体のコストを得ることに用いられ得る。コスト要素は、断片を通過する全体のコストを提供するコスト関数において用いられ得る。好ましくは、コスト要素は、断片を通過するための全体のコストを得るために用いられる、ナビゲーション可能な断片に関連付けられた複数のコスト要素の１つである。このようにして、経路生成は、線分群への断片の近接と他の要素をバランスして、おおまかに線分群に対応した経路を得ることであり得るが、他の優先度等を考慮に入れることでもあり得る。断片に関連付けられた他のコスト要素は断片の１つ以上の属性に基づく。考慮され得る、断片に関連付けられる属性は、断片の長さ、横断の平均速度、曲率又は燃料消費を含む。

実施形態では、上記方法は、決定された最少コストのパスに沿ってユーザを案内するために、ナビゲーションの指示をユーザに提供することを更に含む。このナビゲーションの指示は、経路の表示の形式、典型的には、例えば操作を示す１つ以上の指示の組と経路に従うためにユーザのなすべき他の行動との組み合わせであり得、音で識別可能に及び／又は視覚的に提供され得る。

本発明に従う任意の方法は、ソフトウェア、例えばプログラムを用いて少なくとも部分的に実行され得る。本発明は従って、本発明の任意の側面又は実施形態に従う方法を実行する、又はナビゲーション装置及び／又はサーバ等の装置に実行させるための、実行可能なコンピュータで読み取り可能な命令を含むコンピュータプログラムにも拡大する。

本発明は、これに対応して、データ処理手段を含むシステム又は装置を操作するために用いた場合に、データ処理手段と協働して装置又はシステムが本発明の方法のステップを実行するようになすソフトウェアを含むコンピュータソフトウェア媒体に拡大する。このようなコンピュータソフトウェア媒体は、ＲＯＭチップ、ＣＤＲＯＭ又はディスク等の非一時的物理記録媒体であり得、又、無線を介した電子信号等の信号、光信号、又は衛星等の無線信号であり得る。本発明は、機械で読み出した場合に、当該機械に本発明の任意の側面又は実施形態を実行させる命令を含む機械可読媒体を提供する。

実装に関わらず、本発明に従って用いられる装置、例えばナビゲーション装置は、プロセッサ、メモリ、及び、当該メモリに記録されたデジタル地図データ（電子地図）を含み得る。プロセッサとメモリとは、協働してソフトウェア・オペレーティング・システムが構築され得る実行環境を提供する。制御されるべき装置の機能を有効にするため、及び様々な他の機能を提供するために、１つ以上の追加的なソフトウェアプログラムが提供され得る。本発明のナビゲーション装置は、好ましくは、例えばＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳである衛星航法システム（Gｌobal Navigation Satellite System（ＧＮＳＳ）、信号受信機能及び信号処理機能を含み得る。理解されるように、ナビゲーション装置は、所望の例えば地上ビーコン、移動通信ネットワーク等の現在位置を決定するための他の手段を用い得る。装置は、情報がユーザに伝わるようにした１つ以上の出力インターフェースを含み得る。出力インターフェースは、視覚的な表示機に加えて、音声出力のためのスピーカを含み得る。装置は、オン／オフ操作や装置の他の機能を制御するための１つ以上の物理的なボタンを含んだ入力インターフェースを含み得る。

他の実施形態では、ナビゲーション装置は、特定のナビゲーション装置を形成しない、処理装置のアプリケーションによって少なくとも部分的に実行され得る。例えば、本発明は、ナビゲーションソフトウェアを実行するように構成された適切なコンピュータシステムを用いて実行され得る。システムは、例えば携帯電話機やラップトップなどの移動体又は持ち運び可能なコンピュータシステム、又はデスクトップシステムであり得る。

明確に言及していない場合、本発明の任意の側面は、相互に排他的でない範囲で他の側面又は本発明の他の実施形態に関して説明された任意又は全ての特徴を含み得ることが理解されるべきである。特に、方法又は装置によって実行され得る動作の様々な実施形態が説明された一方、任意の１以上又は全てのこれらの動作が、任意の組み合わせで、所望に、適切に、方法又は装置によって実行され得ることが理解されるべきである。

これらの実施形態の長所は、以下で説明され、更なる詳細とこれらの実施形態のそれぞれの特徴とが添付の請求の範囲と以降の詳細な説明の各記載により定められる。

ここで、添付の図面を参照して、例示としてのみ、本発明の実施形態が記述される。
ナビゲーション装置によって利用できるＧＰＳシステムの例を概略的に示す図である。 ナビゲーション装置とサーバとの間における通信のための通信システムの概略図である。 図２のナビゲーション装置又は他の適切なナビゲーション装置の電子構成要素の概略図である。 ナビゲーション装置の取り付け及び／又はドッキングの配置を示す概略図である。 、 、 、 本発明の実施形態に従う方法のステップを示す図である。 、 経路を記録する線分群データを決定する例示的な方法を示す図である。

本発明の実施形態は、ポータブル・ナビゲーション装置（ＰＮＤ）に関連付けられた形で説明される。しかし、本発明はＰＮＤに限定されるものではなく、経路計画及びナビゲーション機能を提供するようにナビゲーションソフトウェアを携帯形式で実行するように構成された任意の処理装置に普遍的に適用できることは明らかである。したがって、本発明によるナビゲーション装置は任意の（限定されることなく）経路計画及びナビゲーション装置も含むべきであり、ＰＮＤ、自動車のような乗り物、又は経路計画及びナビゲーションソフトウェアを実行する携帯用ＰＣ，移動電話、又はパーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）などのような移動体コンピューティング資源など、任意の実施形態でもよい。

さらに、本発明の実施得形態は道路ネットワークに関連付けて説明されている。しかし、本発明は遊歩道、川、運河、サイクリングロードなどのような、他のナビゲーション可能なネットワークに適用できることは明らかである。

上記のことを念頭において、図１の全地球測位システム（ＧＰＳ）等は様々な目的に用いられる。一般的に、ＧＰＳは衛星ラジオに基づいたナビゲーションシステムであり、連続的な位置、速度、時間、及び場合によっては制限されない数のユーザの道案内情報を決定することが可能である。以前はＮＡＶＳＴＡＲという名前で知られていたＧＰＳは、非常に正確な軌道で地球周りを回っている複数の人工衛星を含む。これらの正確な軌道に基づいて、ＧＰＳ人工衛星は自らの位置をＧＰＳデータとして任意の数の受信ユニットにでも中継することができる。しかし、ＧＬＯＮＡＳＳ，Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｇａｌｉｌｅｏ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， Ｃｏｍｐａｓｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，又はＩＲＮＳＳ（Ｉｎｄｉａｎ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などのＧＰＳシステムが使われ得ることは理解されるべきである。

ＧＰＳシステムは、ＧＰＳデータを受信するように装備された装置がＧＰＳ人工衛星の信号を探して無線周波数をスキャンし始めると実施される。ＧＰＳ人工衛星から無線信号を受信すると、装置は複数の周知方法の１つの方法で該人工衛星の正確な位置を決定する。装置はほとんどの場合、３つ以上の異なる人工衛星の信号を得るまでラジオ信号のスキャンを続ける（他の三角測量方法を用いると、位置は２つの信号でも決定することができるが、一般的には行われない）。幾何学的な三角測量を実行する際には、受信機は３つの既知の位置を用いて、人工衛星に対する自らの２次元位置を決定する。これは周知の方法で可能である。更に、４つ目の人工衛星の信号を得ると、同じ幾何学的な計算を用いて周知の方法で受信機の３次元の位置を計算することが可能となる。位置及び速度データは制限されていない数のユーザによってリアルタイムで継続的に更新できる。

図１に示されているように、ＧＰＳシステム１００は地球１０４の周りを回る複数の人工衛星１０２を備える。ＧＰＳ受信機１０６はスペクトラム拡散ＧＰＳ衛星データ信号１０８をデータとして複数の人工衛星１０２から受信する。スペクトラム拡散データ信号１０８は各人工衛星１０２から継続的に発信され、発信された夫々のスペクトラム拡散データ信号１０８はデータストリームと該データストリームが由来する特定の人工衛星１０２が識別できる情報とを含む。一般的にＧＰＳ受信機１０６は、２次元の位置を計算するために少なくとも３つの人工衛星１０２から来るスペクトラム拡散データ信号１０８を必要とする。４つ目のスペクトラム拡散データ信号を受信すると、ＧＰＳ１０６は周知方法を用いて３次元の位置を計算することが可能になる。

例えばＰＮＤである例示的なナビゲーション装置２００が図２に示されている。ナビゲーション装置２００のブロック図はナビゲーション装置２００の全ての構成要素が含まれているのではなく、多くの例示的な構成要素の単なる典型を示していることに注意すべきである。ナビゲーション装置２００はハウジングの中に配置されている（不図示）。ナビゲーション装置２００は、例えば上記のプロセッサ２０２を備える処理回路を含み、プロセッサ２０２は入力装置２０４及び表示画面２０６のような表示装置に接続されている。入力装置２０４への参照は単数でなされているが、キーボード装置、音声入力装置、タッチパネル及び／又は他の既知の情報を入力するために用いられる入力装置を含む、入力装置２０４が任意の数の入力装置を表すことは当業者が理解すべきである。同様に、表示画面２０６は任意の表示画面であり得、例えば液晶表示（ＬＣＤ）などを含み得る。

ある構成では、入力装置２０４と表示画面２０６が、タッチパネルのような入力兼表示装置として一体化されており、一体化された入力兼表示装置は、タッチパネル画面を用いて情報の入力（直接入力、メニュー選択など）及び情報の表示の両方を可能にするタッチパッド又はタッチ画面入力２５０（図３）を含み、これによってユーザは表示画面２０６の一部をタッチすることだけで、表示された複数の選択肢の１つを選択したり、複数のバーチュアル或いは“ソフト”ボタンの１つを有効にすることが可能となる。これに関しては、プロセッサ２０２は、タッチスクリーンとともに作動するグラフィカル・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）をサポートする。

ナビゲーション装置２００において、プロセッサ２０２は接続２１０を介して入力装置２０４に動作可能なように接続され、入力装置２０４からの入力情報を受信することができ、さらには少なくとも１つの表示画面２０６及び出力装置２０８に夫々の出力接続２１２を介して情報を出力するように接続されている。ナビゲーション装置２００は、例えば音声出力装置（例えばスピーカ）などの出力装置２０８を備え得る。出力装置２０８は、ナビゲーション装置２００のユーザに音声情報を生成できるように、入力装置２０４も同様にマイク及び音声入力指示を受け取るソフトウェアを含むことができる。更に、ナビゲーション装置２００は追加的な入力装置２０４及び／又は出力装置を備え得、例えば音声入力／出力装置を備え得る。

プロセッサ２０２は接続２１６を介してメモリ２１４に動作可能なように接続されており、接続２２０を介して入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート２１８と情報を送受信できるように構成されており、Ｉ／Ｏポート２１８はナビゲーション装置２００の外部装置であるＩ／Ｏ装置２２２に接続可能である。外部Ｉ／Ｏ装置２２２は、イヤピースのような外部聴取装置を含み得るが、これに限定されない。Ｉ／Ｏ装置２２２への接続は有線又は無線を介する任意の外部装置への接続であり得、例えばハンズフリー操作及び／又は音声作動を可能にするカーステレオユニットへの接続、イヤピースやヘッドフォンへの接続、及び／又は携帯電話への接続などがあり、携帯電話への接続はナビゲーション装置２００とインターネット又は他の任意のネットワークとの接続を成立させるために用いられ、及び／又はインターネット又は他のネットワークを介してサーバへの接続を成立させるために用いられ得る。

ナビゲーション装置２００のメモリ２１４は不揮発性メモリ（例えばプログラムコードを格納するため）の一部、及び揮発性メモリ（例えばプログラムコードが実行されるとデータを格納するため）の一部を備える。ナビゲーション装置は更にポート２２８を備え、ポート２２８は接続２３０を介してプロセッサ２０２と通信し、取り外し可能なメモリカード（一般的にカードと呼ばれる）が装置２００に入れられるようにする。

図２は、接続２２６を介したプロセッサ２０２とアンテナ／受信機２２４の間の効果的な接続を更に示しており、このアンテナ／受信機２２４は例えばＧＰＳアンテナ／受信機とすることができ、図１のＧＰＳ／受信機１０６として機能し得る。参照番号２２４により示されるアンテナ及び受信機は図示のために概略的に統合されているが、このアンテナと受信機とは別々に配置されるコンポーネントであり得ること、及びこのアンテナは例えばＧＰＳパッチアンテナ（ｐａｔｃｈ ａｎｔｅｎｎａ）又はらせん状のアンテナであり得ることは理解されるべきである。

当業者であれば、図２に示された電子部品は１つ以上の電源（不図示）によって従来のように電力が供給されることは明らかである。そのような電源は内部電池及び／又は低電圧直流（ＤＣ）電源の入力又は他の任意の適切な構成をも含み得る。当業者には明らかであるように、図２に示された部品の異なる配置も考えられる。例えば、図２に示された部品は、有線及び／又は無線の通信及びそのようなものによってお互いに通信し得る。したがって、ここに説明されるナビゲーション装置２００は携帯又はハンドヘルドのナビゲーション装置２００であり得る。

さらに、図２の携帯又はハンドヘルド・ナビゲーション装置２００は、周知の様式で自転車、オートバイ、車、又はボートのような乗り物につなげる、又は「ドッキング」させることができる。そのようなナビゲーション装置２００は、携帯又はハンドヘルド使用のためドッキング位置から取り外すことができる。異なる実施形態では、ユーザのナビゲーションを可能にするために、装置２００はハンドヘルド装置として構成され得る。

図３を参照すると、ナビゲーション装置２００は、一体化された入力兼表示装置２０６及び図２に示されたほかの部品（アンテナ／受信機２２４、プロセッサ２０２、電源（不図示）、メモリシステム２１４などを含むが、これらに限定されない）を含む１つのユニットであり得る。ナビゲーション装置２００は、アーム２５２に固定され得、アーム２５２は乗り物のダッシュボード／窓などに吸着カップ２５４を用いて固定され得る。このアーム２５２は、ナビゲーション装置２００がドッキングされ得るドッキング・ステーションの一例である。ナビゲーション装置２００は、アーム２５２とドッキングすることができ、そうでなければ例えばナビゲーション装置２００がアーム２５２にカチッとはまるような結合により、ドッキング・ステーションのアーム２５２へ結合することができる。その結果、ナビゲーション装置２００はアーム２５２に対して回転可能になり得る。ナビゲーション装置２００とドッキング・ステーションとの結合を分離させるためには、例えば、ナビゲーション装置２００のボタン（不図示）を押すことで外れるようにし得る。ナビゲーション装置２００とドッキング・ステーションとの結合及び分離に適している他の同等の構成は、当業者には周知である。

本発明の様々な実施形態は、図５から図８を参照してこれから説明される。

本発明の実施形態は、ユーザに有効な又は計画された経路を保存するオプションを提供し、ユーザが記録、検索、編集及び経路を運転することができるようにする経路は、定義された地点、すなわち出発地点、目的地及びオプションとして１つ以上の滞在場所（途中地点）、の集合である。ユーザが運転するために記録されている「経路」を選択するときはいつでも、装置は、例えば最速の経路又は他のタイプの経路などの最少コストのパスを計算する。本発明は、好ましくは３つのユーザのタイプを対象とし、そのタイプは、（ｉ）複数の滞在場所を有する複数の訪問場所のリストを用いるセールスマン‐経路が変更される傾向があり、このユーザは滞在場所の順番を変更する又は計画された経路から外すための柔軟な方法を必要とする、（ｉｉ）ときどき観光地への又はその周辺の複数の訪問場所のリストを生成する旅行者‐典型的には、ＰＯＩや眺めの良い道路に基づいて複数の滞在場所が定められる、そして、定期的な通勤の寄り道として自宅と職場の間の１又は２の滞在場所を追加することを望む通勤者、である。

図５には、メインメニュー上の関連するアイテムを選択し、記録された経路のそれぞれを示すリストを表示させるユーザを示してる。記録された経路に関連付けられたグラフィカルなアイコンをユーザがタッチすることによって記録された経路の１つが選択された場合、定められた地点を通過する経路のために最低コストのパスが決定される。

図６は、表示された地図を用いて、ユーザがどのように経路を生成することができるかを示している。最初の画面では、経路アイテム（その経路上の地点のいずれかではない）がタップされた場合、経路アイテムに対する内容に応じたメニューが現れる。このメニューは、「マイ・ルート（経路）に追加」コマンドが含まれる。「マイ・ルート（経路）に追加」がタップされた場合、２番目の画面が現れる。デフォルトの名称をユーザが定める名称に変更するためにキーボードが開かれる。当該「追加する」コマンドが選択された場合、最小コストの経路が決定され、地図上（三番目の画面）に表示される。

図７は、選択された経路をナビゲーションする方法を示す。この場合、記録された経路「経路Ａ」が選択され、運転の現在地から記録された経路の開始までの最少コストのパスが決定される。記録された経路の開始が現在地から例えば５００メートルの範囲内にある場合、当該開始位置は無視され、現在地から記録された経路の次の滞在地までの最少コストのパスが計算される。

図８は、記録された経路を編集するためのユーザインターフェースを示す。選択されたリストに対して「リストを編集」コマンドがタッチされた場合、ユーザは、経路を削除し、経路の名称を変更し、経路を変更し、及び／又は経路の位置の順番を変更することができる。例えば、経路に１以上の滞在場所を追加したり削除したりすることにより、経路を変更することができる。滞在場所は、表示された地図上で位置をタッチすることにより、経路に追加され得る。

ある実施形態では、記録された経路は、予め定められた地点の集合を示すデータに加えて、線分群（ｐｏｌｙｌｉｎｅ）データによって定められ得る。このような線分群データは、最少コストのパスの決定において用いられ、決定された最少コストのパスを予め定められた地点間の経路を線分群データに従って再構成できるようにする。従って線分群データは、訪れるべき位置としてだけでなく、位置間において採用されるべきパスのための優先度を示すものとしても、ユーザが経路を記録することを可能にする。

線分群データは、線で接続された複数の点の形式である。例えば、線分群の線の断片によって結合された点を識別するように、順に並んだリストの形式であり得る。複数の点は、緯度と経度の座標の形式で定められたものであり得る。複数の点は、処理効率を最適化するように２０から１００メートルの間の間隔で配置され得る。線分群は、一連の接続された線の断片、又は、開始位置からの距離と方向（それぞれの距離と方向が線分群の次の線の断片を示す）とが順に並んだリストなどの形式をとり得る。

線分群は、経路を正確に複製するものではない。線分群は、経路を汎化したものであり得る。例えば、線分群における点の数は、表される経路の断片の間の点の数と比較して削減され得、及び／又は、当初の線分群データには、例えば含まれる座標などの点の数を減らすための一般化処理が施され得る。従って、線分群は、少なくとも経路に類似している経路を示すものであり、経路を近似したものであり得る。

線分群によって示される経路の再構成は、例えば、生成される最少コストのパスが線分群に従うように断片と関連付けられたコストを低下させることにより、線分群に近い電子地図の断片を優位に扱うことを含み得る。電子地図の線分群の表現に近い電子地図の断片が、本発明のある実施形態に従って経路の再構成において優位に扱われる点についてここで説明する。

線分群からの距離が応じて、経路（又はグラフ）検索アルゴリズムにおいて考慮される断片に対して、ペナルティ要素が適用される。断片と線分群との間の距離が大きいほど、より多くのペナルティ要素がその断片に対して適用される。ペナルティ要素は、起点と目的地の間のネットワークを通る最少コストの経路を決定する場合に考慮される、線分群から断片への距離に対するコスト属性を向上させ、断片に対するより高いペナルティ要素のよって、より高いコスト寄与を生じさせる。このように、経路を生成する際には、経路が線分群の一般的な形と同等になる傾向がある。更に、車両が再構成された経路、すなわち薦められた経路、から逸れて、当該薦められた経路へ車両を戻すための経路を再生成する必要がある場合、線分群に近い薦められた経路に車両を引っ張る「引力」のレベルが増加し、より車両を薦められた経路に移動させる。

経路の再構成の際に地図に示されるような線分群からの距離に応じて、ペナルティ要素が電子地図の断片に適用され得る方法の例について、より詳細にここで説明する。

この方法は、例えば起点と目的地との間のネットワークを通る最少コストの経路を提供するための通常の経路生成処理の間に、ナビゲーション可能な断片を通過するコストに対する寄与に関連付けられたペナルティ要素を決定するために用いられる。ペナルティ要素、すなわちコスト寄与は、ナビゲーション可能な断片と線分群との間の距離に起因し、かつ依存する。これは、用いられるコスト関数に従う、断片を通過するコストに対する寄与を提供する。コストに対する他の寄与は、例えば、断片を通過するための移動時間、断片の長さ等を考慮することが望ましい任意の他の要素に基づき得る。

ペナルティ要素は、ナビゲーション可能な断片の長さ又はその近似に従う地点の数を考慮することにより得られる。例えば、処理を簡易にするために、ナビゲーション可能な断片は、途中を形成する地点を無視するように、終了地点と接続する直線として扱われ得る。他の変形例では、途中を形成する地点が考慮され得る。例えば、線分群の１つ以上の頂点が、線分群におけるナビゲーション可能な断片の第１の終点と第２の終点の投影の間に存在する場合、断片における途中を形成する地点が考慮され得る。これは、生成された再構成された経路が密接なループを形成する場合であっても、生成された再構成された経路が線分群に従う傾向にあることを保証するために役立ち得る。

以下のステップは、考慮される断片又はその近似に従う各地点に対して実行される。その地点は線分群上に投影されている。その地点に対するペナルティ要素は、その地点とその地点の線分群への投影との間の距離の２乗に比例して求められる。もちろん、他の実施形態では、ペナルティ要素は、その地点とその地点の線分群への投影との間の距離の３乗、又は望ましい任意の他のべき乗に比例してし得る。断片に対するペナルティ要素の全体は、ナビゲーション可能な断片の長さ又はその近似に従って個々の地点に関連付けられたペナルティ要素の合計によって得られる。好ましい実施形態では、これは積分により求められる。このペナルティ要素の全体は、その後、経路生成における使用のための、断片と線分群との距離に応じたコスト寄与を提供するために用いられる。

すなわち、経路検索の際には、それぞれの弧（移動時間、パスの長さ等の目的関数に応じたもの）における追加の「抵抗損失のペナルティ」（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｐｅｎａｌｔｙ）が通常の伝達コストに追加される。「抵抗損失」は、弧上の「抵抗力」の積分として計算され、この力の大きさは、弧上の地点とその弧の規定された線分群への投影との間の距離の２乗に比例する。線分群に沿って滑る小さな台車に取り付けられたゴムのひもを考えることができる。歩行しているレールから離れるほど、そのひもはより強く張り、歩行することがより困難になる。

図９Ａ及び図９Ｂは、線分群データがどのように得られるかについての例示的な方法を示している。図９Ａでは、電子地図の表示がタッチ感知式表示機に表示され、ユーザが地点Ａと地点Ｂとの間でとるべき経路の指示を設定している。この設定された経路は、図９Ｂにおける黒い線によって表示され、線分群データがこの設定された経路に従って定められる。他の実施形態では、線分群データは、地点Ａと地点Ｂとの間でなされた以前の旅程に応じて定められ得る。

明確に言及していない場合、本発明の任意の側面は、相互に排他的でない範囲で他の側面又は本発明の他の実施形態に関して説明された任意又は全ての特徴を含み得ることが理解されるべきである。特に、方法又は装置によって実行され得る動作の様々な実施形態が説明された一方、任意の１以上又は全てのこれらの動作が、任意の組み合わせで、所望に、適切に、方法又は装置によって実行され得ることが理解されるべきである。

Claims (14)

1. ナビゲーション可能なネットワークを介して最少コストのパスを生成する方法であって、前記ナビゲーション可能なネットワークは、前記ナビゲーション可能なネットワークのナビゲーション可能な断片を示す複数の断片を有する電子地図によって表され、前記方法は、
   複数の記録された経路の１つの選択を受け取ることであって、前記記録された経路のそれぞれは、予め定められた順序で移動すべき複数の地点位置として定められる、前記受け取ることと、
   前記選択された経路の前記複数の地点位置の間の、前記電子地図の断片に沿った最少コストのパスを決定することであって、前記最少コストのパスは、前記選択された経路に関連付けられた前記予め定められた順序に基づいた順序で前記複数の地点位置を通過する、前記決定することと、を含む方法。
2. 前記複数の地点位置は開始位置及び目的地の位置と、１つ以上の中間の位置とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記１つ以上の及びオプションとして全ての前記記録された経路は、ユーザによって定められる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. ユーザが、記録された経路を定める前記地点位置の前記順序を変更すること、及び記録された経路を定める前記地点位置を変更することの少なくともいずれかを行う、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記経路のそれぞれは、ユーザが意図した経路を選択できるようにする識別子と関連づけられて記録され、前記ユーザは、前記複数の記録された経路から前記意図した経路を選択するために前記識別子を用いる、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記装置の現在位置を決定するを含み、前記最少コストのパスを決定することは、前記装置の前記現在位置から前記選択された経路の第１の地点位置とその後前記選択された経路の最終地点位置へ向かう最少コストのパスを決定することを含む、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 記録された経路が選択された後に、ユーザが決定されるべき戻りの経路を指示し、前記方法は、前記選択された経路に関連付けられた前記予め定められた順序の逆に前記複数の地点位置を通過するように前記最少コストのパスを決定することを含む、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記最少コストのパスは、前記ネットワークにおける交通事象を考慮して決定される、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記決定された最少コストのパスに沿ってユーザを案内するために、ナビゲーションの指示を前記ユーザに提供することを更に含む、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記記録された経路は更に線分群を示すデータによって定められ、前記線分群は前記地点位置の間の経路を示し、前記方法は更に、前記複数の地点位置の間の、前記電子地図の断片に沿った前記最少コストのパスを決定することにおいて、前記線分群データを用いること、を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記最少コストのパスを決定することは、前記電子地図に示される前記線分群へのより高い近似となる前記決定されたパスに含まれるように、前記電子地図の断片を優位に扱うことを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. ナビゲーション可能なネットワークを介して最少コストのパスを生成する装置であって、前記ナビゲーション可能なネットワークは、前記ナビゲーション可能なネットワークのナビゲーション可能な断片を示す複数の断片を有する電子地図によって表され、前記装置は、
    複数の経路を記録する手段であって、前記記録された経路のそれぞれは、予め定められた順序で移動すべき複数の地点位置として定められる、前記記録する手段と、
    前記複数の記録された経路の１つの選択を受け取る手段と、
    前記選択された経路の前記複数の地点位置の間の、前記電子地図の断片に沿った最少コストのパスを決定する手段であって、前記最少コストのパスは、前記選択された経路に関連付けられた前記予め定められた順序に基づいた順序で前記複数の地点位置を通過する、前記決定する手段とを含む。
13. 命令を含むコンピュータプログラムプロダクトであって、コンピューティング装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合に、前記コンピューティング装置を、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法に従って動作させる、ことを特徴とするコンピュータプログラムプロダクト。
14. 非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記非一時的コンピュータ可読媒体に記録された請求項１３に記載のコンピュータプログラムプロダクトを有する、非一時的コンピュータ可読媒体。