JP3918326B2 - 経路設定装置及びナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設定された目的地までの経路を設定する経路設定装置、及びその設定された目的地経路に対する走行案内を行うナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行に伴ってＧＰＳ等により現在位置を検出し、その現在位置をディスプレイ上に道路地図と共に表示したり、現在地から目的地までの適切な経路を設定し、案内として利用するナビゲーションシステムが知られ、より円滑なドライブに寄与している。そして、この経路設定に際しては、一般にダイクストラ法あるいはそれに準じた手法が用いられる。具体的には、ノード間のリンクに対するリンク情報を用いて現在地から各ノードに至るまでの経路計算コスト（経路に対する評価値）を算出し、目的地までの全てのコスト計算が終了した段階で、総コストが最小となるリンクを接続して目的地までの経路を設定している。
【０００３】
但し、目的地までのつながった経路を設定するため、例えば一方通行あるいは歩行者専用道路のように、その道路へ進入できない場合には経路として採用できない。したがって、リンク間接続情報よりそのような通行規制があることが判れば、該当するリンクを除いて経路設定することとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通行規制といっても、上述した歩行者専用道路や一方通行などのように、全ての車両の通行が一律に規制されるものばかりではない。その一例として、主に米国の大都市のフリーウェイで見かけられる道路システムの一つにカープールレーン（Car Pool Lane ）がある。このカープールレーンは、車両走行台数の減少を目的とし、相乗り推奨のために設けられたものである。具体的には、乗員が複数の場合にのみ走行可能で、乗員が単独の場合には走行が規制される。例えば図１０（ａ）のように複数車線の内の一部が単に車線で区切られたりあるいはガードレールにて仕切られているものもあれば、図１０（ｂ）に示すように、全く別の路線として存在する場合もある。なお、現状のシステムとしては、時刻や月単位、あるいは季節によって走行可否が変化する場合もあるが、規制違反の場合には罰せられる。そして、このカープールレーンは、通常路線よりは有利な状況で設けられていることが多い。「有利な状況」とは、例えば本規制によってカープールレーンを走行する車両数が減り、渋滞に巻き込まれにくいとか、出口に近いとか、経路距離自体が短いといったことである。
【０００５】
しかしながら、現状においてカープールレーンは、恒常的に通行禁止扱いとするか、あるいは恒常的に経路計算コストを非常に高くして実質的に経路設定の対象外としていた。つまり、乗員が１人であれば走行できず２人以上ならば走行できる、というような不確定な状態であるため、乗員が１人の場合にも対応できるよう経路設定の対象から実質的に外していたのである。したがって、実際には乗員が２人以上であり、カープールレーンを走行できる条件を満たしていても、経路設定の対象から外れるため、本来はそのカープールレーンを含む経路の方が近道であるのにわざわざ迂回路が設定されてしまう状況も発生する。
【０００６】
以上はカープールレーンという具体例について考えたが、例えば車両の高さが所定値以下のものしか通行できないトンネルや、大型車は通行できないが小型車は通行可能な路線もある。このような場合にも、全ての車両に対して一律に適用しようとすると一律に走行不可とせざるを得ず、実際には走行可能な車両については、最適でない経路が設定されてしまうこととなる。
【０００７】
これらの事態に基づいて分析した問題の所在は次の通りである。すなわち、従来の経路設定に際して考慮されていたのは、道路側の情報（リンク情報あるいはリンク間接続情報など）であり、通行する車両側の事情は考慮されていなかった。そのため、車両側の事情（例えば上記カープールレーンの場合には乗員数）によっては通行できる場合もあることを鑑みると、それら車両側の事情を加味することが問題解決の糸口といえる。
【０００８】
したがって、本発明は、車両側の事情によって通行の可否が変わるような場合に対応するため、車両側の事情も加味して経路設定することで、より適切な経路設定を実現する経路設定装置、及びその経路設定装置を備えたナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に係る経路設定装置は、ノード間を接続するリンクのリンク情報とリンク間の接続情報とに基づき、出発地から目的地への経路（目的地経路）を設定するのであるが、特定道路における車両の通行可否を決定するための条件となり得る車両関連情報として、実際に乗車している人数を取得し、その車両関連情報も加味して目的地経路を設定する。
【００１０】
例えば上述したカープールレーンの場合を例にとって説明する。カープールレーンが特定道路である場合には、その通行可否を決定するための条件は乗員が複数であるということである。したがって、乗員が１人以下の場合にはカープールレーンは通行できないものとして扱い、乗員が２人以上の場合には、カープールレーンも通行できるものとして扱う。
【００１１】
そのため、乗員が２人以上の場合には、そのカープールレーンを含むことによって、含まない場合よりも有利な目的地経路を設定される可能性がある。上述したように、カープールレーンは、通常路線よりは有利な状況、例えば出口に近かったり経路距離自体が短かったりすることが多いため、そのカープールレーンを含む目的地経路がより適切なものとなることが期待できる。このように、実際に乗車している人数は、特定道路における車両の通行可否を決定するための条件となり得るため、それも加味して目的地経路を設定すれば、より適切な経路が設定されることとなる。
【００１２】
また、請求項２に係る経路設定装置は、ノード間を接続するリンクのリンク情報とリンク間の接続情報とに基づき、出発地から目的地への経路（目的地経路）を設定するのであるが、特定道路における車両の通行可否を決定するための条件となり得る車両関連情報として、内容が動的に変化し得る動的情報を取得し、その車両関連情報も加味して前記目的地経路を設定する。車両関連情報が動的に変化する場合には、変化する毎にユーザ自身がその情報を装置側に入力するようにしてもよいが面倒である。そのため、請求項２に係る経路設定装置は、車両関連情報の変化を自動的に検知するセンサを備えている。例えば乗員数を検知するのであれば、座席に設けた感圧センサや赤外線センサなどを用いたり、あるいはシートベルト着用センサを用い、シートベルトが着用されている数を乗員数と推定してもよい。また、幼児を搭乗させていることを検知するのであれば、チャイルドシートのシートベルトが着用されていることを検知すればよい。もちろん、車両内を撮像して乗員（チャイルドシート上の幼児の存在有無も含めて）を検知するようにしてもよい。
動的情報の場合動的情報としては、上述したカープールレーンの場合のように、実際に乗車している人数であることが考えられる（請求項３参照）。
そして、車両関連情報が実際に乗車している人数であるならば、乗車人数が複数である場合には、カープールレーンに対するリンクもその他のリンクと同等に扱うことによって（請求項４参照）、カープールレーンを含む経路が最適であれば、その経路が目的地経路として採用されることとなる。
【００１３】
▲２▼また、動的情報としては、請求項５に示すように、特定の属性を有する者が実際に乗車しているか否かであることも考えられる。「特定の属性を有する者」としては、例えば幼児や運転初心者あるいは高齢者などが挙げられる。例えば幼児を搭乗させている場合や運転者が初心者や高齢者（いわゆる若葉マークやシルバーマークの該当者）の場合には、通常に比べてゆっくりと運転される可能性がある。そのため、トラックなどの大型運搬車両の交通量が多い道路を避けた方が、自車両にとっても他車両にとっても好ましい場合があると考えられる。したがって、この条件を満たしている場合には、特定の道路が目的地経路に含まれないようにするのである。
【００１４】
▲３▼そして、動的情報の場合には、動的に変化する可能性があるため、車両関連情報に変化があった場合には、その変化後の車両関連情報を加味して目的地経路を再設定することが好ましい（請求項６参照）。例えば、カープールレーンの場合には、判定条件となる乗員数が１人以下か２人以上かで、カープールレーンを走行できるか否かが決まるため、前回の設定時には乗員が１人であったためカープールレーンを含む目的地経路が設定されなかった場合でも、乗員が２人以上に増加した場合には、カープールレーンを含む目的地経路が設定可能となる。したがって、この場合であれば乗員数が変化する度に考慮することが好ましい。また、請求項５のように特定の属性を有する者の乗車の有無についても同様である。
【００１５】
但し、乗員数あるいは特定の属性を有する者の乗車の有無について、一定時間毎に判定していたのでは、実際には何ら変化がない場合にも判定処理を実行してしまい、無駄な処理となる。そこで、車両が停止した場合に車両関連情報に変化があるかどうかを判定することが考えられる（請求項７参照）。これは、乗員数あるいは特定の属性を有する者の乗車の有無が変化する状況とし、車両が停止することが前提としてあるため、その以外の車両走行中は判定しなくても何ら問題ないと考えられるからである。
【００２７】
なお、以上説明した経路設定に際しては、例えばリンク情報及び接続情報によりダイクストラ法を用いた経路計算コストの算出を行い、総コストが小さくなる（好ましくは最小となる）リンクの接続により経路設定を行うことが考えられる（請求項８参照）。この手法であれば、特定道路を通行できない場合、その特定道路の経路計算コストを非常に大きくして、実質的に目的地経路内には含まれないようにし、特定道路を通行できる場合は、他の道路と同等の経路計算コストとする。
【００２８】
また、上述した経路設定装置と、その経路設定装置によって設定された目的地経路に対する走行案内を行う案内手段とを備えたナビゲーション装置として実現することもできる（請求項９参照）。なお、上述した経路設定に関する処理をコンピュータシステムにて実現する機能は、例えば、コンピュータシステム側で起動するプログラムとして備えることができる。このようなプログラムの場合、例えば、ＦＤ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステムにロードして起動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュータシステムに組み込んで用いても良い。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００３０】
図１は一実施例としての車載用ナビゲーション装置２０の全体構成を示すブロック図である。本車載用ナビゲーション装置２０は、位置検出器２２、地図データ入力器２４、操作スイッチ群２６、乗員数センサ２７、表示装置２８、スピーカ３０、カレンダクロック３１、外部メモリ３２、通信装置３４、電子制御装置（ＥＣＵ）３６を備えている
前記位置検出器２２は、周知のジャイロスコープ３８、車速センサ４０、および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（GlobalPositioning System）のためのＧＰＳ受信機４２を有している。これらのセンサ等３８，４０，４２は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補間しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては上述した内の一部で構成してもよく、さらに、地磁気センサ、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。
【００３１】
前記地図データ入力器２４は、記録媒体に格納された地図データを入力する。なお、地図データには、道路の接続状況を示すデータや、位置検出精度向上のためのマップマッチング用データなどが含まれる。ところで、地図データが格納される記録媒体としては、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤを用いるのが一般的であるが、メモリカード等の他の媒体を用いても良い。
【００３２】
前記操作スイッチ群２６は、車載用ナビゲーション装置２０を操作するための各種スイッチから構成され、具体的には、表示装置２８に表示させる表示内容を切り替えるためのスイッチや、利用者が目的地までのルート（目的地経路）を設定するためのスイッチなどを含む。なお、操作スイッチ群２６を構成する各種スイッチとしては、表示装置２８と一体に構成されたタッチスイッチを用いてもよく、またメカニカルなスイッチを用いても良い。
【００３３】
乗員数センサ２７は、例えば座席に設けた感圧センサや赤外線センサなどを用い搭乗者の人数を検知する。なお、シートベルト着用センサを用い、シートベルトが着用されている数を乗員数と推定してもよい。あるいは、車両内を撮像して乗員の存在を検知するようにしてもよい。
【００３４】
表示装置２８は、カラー表示装置であり、そ表示画面には、位置検出器２２から入力された車両現在位置マークと、地図データ入力器２４より入力された地図データと、さらに地図上に表示する誘導経路や設定地点の目印等の付加データとを重ねて表示することができる。
【００３５】
スピーカ３０からは、音声にて走行案内をドライバーに報知することができるよう構成されており、本実施例では、表示装置２８による表示とスピーカ３０からの音声出力との両方で、ドライバーに走行案内することができる。例えば、右折の場合には、「次の交差点を右折して下さい」といった内容を音声にて出力する。音声によりドライバーに報知すれば、ドライバーは視点を移動させること無く、設定した地点の交通情報を確認できるので、より一層の安全運転を達成できる。
【００３６】
カレンダクロック３１は、暦（年月日）及び時刻（時分秒）を計時可能である。なお、暦からは曜日も判るようにされている。
外部メモリ３２は、電子制御装置３６の設定した経路を記憶し、その記憶内容は図示しない電源によってバックアップされるようになっている。
【００３７】
通信装置３４は、外部、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）システムなどの情報センタ１０から提供される情報を受信し、また外部へ情報を送信するための装置である。この通信装置３４を介して外部から受け取った情報は、電子制御装置３６にて処理する。また、通信装置３４として利用される機器としては、移動体通信機器である自動車電話や携帯電話などを用いてもよいし、専用の受信機を用いてもよい。
【００３８】
電子制御装置３６は通常のコンピュータとして構成されており、内部には、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。そして、位置検出器２２、地図データ入力器２４、操作スイッチ群２６、乗員数センサ２７、カレンダクロック３１、からの入力に応じて、表示装置２８、スピーカ３０、外部メモリ３２、通信装置３４を制御し、経路設定及び案内処理その他の処理を実行する。
【００３９】
ここで、情報センタ１０の構成について簡単に説明しておく。
情報センタ１０は、道路付近に取り付けられた各種センサＳ等から道路状態等の外部事象を収集する外部事象収集装置１２と、センタエリア内の道路地図と共に、各種規制や外部事象収集装置１２により収集された外部事象に基づいて作成された各種交通情報が格納された道路ネットワークデータ記憶装置１４と、自動車電話や携帯電話等の無線回線を介して車載用ナビゲーション装置２０との通信を行う通信装置１６と、車載用ナビゲーション装置２０から受信した位置データ（現在地及び目的地）、及び道路ネットワークデータ記憶装置１４に記憶された情報に基づいて交通規制や渋滞などの対象道路を特定し、その情報を通信装置１６を介して送信したりする制御の主体となる制御装置１８とを備えている。
【００４０】
このような構成を持つことにより、本車載用ナビゲーション装置２０は次のような動作を行う。つまりドライバーが操作スイッチ群２６を操作することにより目的地の位置を入力すると、電子制御装置３６は現在位置からその目的地までの最適な経路を自動的に設定（経路設定）し、表示装置２８に表示すると共にスピーカ３０を介して音声にて案内（経路案内）する。
【００４１】
電子制御装置３６による経路設定は、概説すると次のようにして行われる。すなわち、ドライバーが表示装置２８上の地図に基づいて目的地を入力すると、ＧＰＳ受信機４２から得られる衛星のデータに基づき車両の現在地が求められ、目的地と現在地との間に、ダイクストラ法によりコスト計算して、現在地から目的地までの最も短距離の経路を誘導経路として求める処理が行われる。そして、表示装置２８上の道路地図に重ねて誘導経路を表示して、ドライバーに適切なルートを案内する。
【００４２】
なお、このダイクストラ法を用いた経路計算は、ノード間のリンクに対するリンク情報及び通行規制を含むリンク間の接続情報とを用いて現在地から各ノードに至るまでの経路コスト（経路に対する評価値）を計算し、目的地までの全てのコスト計算が終了した段階で、経路コストが最小となるリンクを接続して目的地経路を設定する周知の手法である。このダイクストラ法における各リンクでの経路コスト計算は、例えば次式を用いて行われる。
【００４３】
経路コスト＝リンク長×道路幅員係数×道路種別係数×渋滞度
ここで、道路幅員係数とは、道路幅に応じて設定される係数であり、道路種別係数とは有料道路等の道路種別に応じて設定される係数である。そして、渋滞度とは、その道路の渋滞度合に応じて設定される係数であり、初期値は「１」である。つまり、渋滞がない場合には経路コストの計算に影響させないように「１」が設定され、渋滞度合が高くなるにつれて数値が大きく設定されていく。上式を用いて計算された経路コストを加算していくことにより、目的地に至る経路上での経路コストが求められる。そして、目的地までの全てのコスト計算が終了した段階で、経路コストが最小となるリンクを接続して目的地までの経路を設定するのである。
【００４４】
但し、目的地までのつながった経路を設定するため、例えば一方通行あるいは歩行者専用道路のように、その道路へ進入できない場合には経路として採用できない。したがって、リンク間接続情報よりそのような通行規制があることが判れば、該当するリンクを除いて経路設定することとなる。
【００４５】
ところで、通行規制といっても、上述した一方通行などのように全ての車両の通行が規制されるものばかりではない。その一例として、主に米国の大都市のフリーウェイで見かけられる道路システムの一つにカープールレーン（Car Pool Lane ）がある。
【００４６】
このカープールレーンは、走行台数減少を目的とし、相乗り推奨のために設けられたものであり、乗員が複数の場合にのみ走行可能で、乗員が単独の場合には走行が規制される。例えば図１０（ａ）のように複数車線の内の一部が単に車線で区切られたりあるいはガードレールにて仕切られているものもあれば、図１０（ｂ）に示すように、全く別の路線として存在する場合もある。なお、現状のシステムとしては、時刻や月単位、あるいは季節によって走行可否が変化する場合もあるが、規制違反の場合には罰せられる。そして、このカープールレーンは、通常路線よりは有利な状況で設けられていることが多い。「有利な状況」とは、例えば本規制によってカープールレーンを走行する車両数が減り、渋滞に巻き込まれにくいとか、出口に近いとか、経路距離自体が短いといったことである。
【００４７】
しかしながら、従来は、このカープールレーンを恒常的に通行禁止扱いとするか、あるいは恒常的に経路計算コストを非常に高くして実質的に経路設定の対象外としていた。つまり、乗員が１人であれば走行できず２人以上ならば走行できる、というような不確定な状態であるため、乗員が１人の場合にも対応できるよう経路設定の対象から実質的に外していたのである。したがって、実際には乗員が２人以上でカープールレーンを走行できる条件を満たしていても、経路設定の対象から外れるため、そのカープールレーンを含む経路の方が近道であるのにわざわざ迂回路が設定されてしまう状況も発生する。
【００４８】
そこで、本車載用ナビゲーション装置２０では、乗員数データも加味することでカープールレーンの走行可否を判定し、２人以上乗員していて走行できる条件を満たしている場合には、カープールレーンも他の道路と同様の条件で（つまり特別扱いせずに）経路設定の対象リンクとする。このようにすることで、上述したように有利な状況で設けられていることの多いカープールレーンを含む目的地経路が設定され易くし、より適切な経路設定を実現できるようにした。
【００４９】
したがって、次に本実施形態の車載用ナビゲーション装置２０が、この点をどのような手法によって実現しているかを、図２以降を参照して説明する。
まず、前提として、上述の説明からも判るように、地図データ入力器２４を介してデータを入力する記憶媒体には、車載用ナビゲーション装置２０が扱う道路ネットワークデータが格納されている。この道路ネットワークデータのフォーマットには、リンク情報とノード情報とがある。リンク情報としては、リンクを特定するための固有の番号である「リンクＩＤ」や、例えば高速道路、有料道路、一般道あるいは上述したカープールレーンなどを識別するための「リンククラス」や、リンクの「始端座標」および「終端座標」や、リンクの長さを示す「リンク長」などのリンク自体に関する情報がある。一方、ノード情報としては、リンクを結ぶノード固有の番号である「ノードＩＤ」や、交差点での右左折禁止や、信号機有無などの情報がある。
【００５０】
本車載用ナビゲーション装置２０は、カープールレーンが乗員数によって走行可否が変化することに鑑み、経路設定に際して乗員数も加味することで、より適切な経路設定をして走行案内をする。
そこで、この経路設定の詳細について図を参照して説明する。
【００５１】
図２は、電子制御装置３６が実行するメイン処理を示すフローチャートである。処理が開始されると、最初のステップＳ１０で目的地設定を行う。具体的には、ドライバーが操作スイッチ群２６を操作して表示装置２８上の地図に基づいて目的地を入力すると、それに応じて目的地設定がなされる（Ｓ１０）。続いて、位置検出器２２からのデータに基づき車両の現在地を求め（Ｓ２０）、その後、現在の車両関連情報を取得する。具体的には、乗員数センサ２７によるセンサ信号に基づき、現在の乗員数を「車両関連情報」として取得する。その後、初期経路計算（Ｓ４０）を実行する。
【００５２】
ここで、Ｓ４０での初期経路計算の詳細について、図３を参照して説明する。
図３の初期経路計算ルーチンが開始すると、まず、探索始点ノードを確定し（Ｓ１１０）、探索終点ノードを確定する（Ｓ１３０）。なお、Ｓ１１０での探索始点ノード及びＳ１３０での探索終点ノードは次のようにして確定する。すなわち、出発地及び目的地の座標より、それぞれ最も近いリンクを探し、それぞれのリンクにおいて、そのリンクの両端のノードの内、座標からリンクへ垂線を下ろした点を基準として、近い方のノードを探索始点ノード、探索終点ノードとして確定する。
【００５３】
続いて、探索始点ノードを未確定ノードとして登録し（Ｓ１４０）、さらに、未確定ノードのうちコスト最小ノードを特定する（Ｓ１５０）。その特定ノードと探索終点ノードが一致していなければ（Ｓ１６０：ＮＯ）、特定ノードに接続するリンクを検索する（図４のＳ１７０）。
【００５４】
そして、検索したリンク（複数あればその内の一つ）について、カープールレーンの規制情報があるかどうかを判断する（Ｓ１８０）。これは、リンク情報の内のリンククラスがカープールレーンかどうかに基づいて行う。なお、現状のカープールレーンに関するシステムとしては、時刻や月単位、あるいは季節によって走行可否が変化する場合もある。したがって、その場合には、カレンダクロック３１（図１参照）より得た暦及び時刻情報に基づき、カープールレーンであるかどうかを判断すればよい。また、時刻単位で走行可否が変化する場合には、カープールレーンが含まれる目的地経路が設定された場合、実際にそのカープールレーンに到達した時点で走行可否状態となっているかどうかを考慮することが好ましい。具体的には、そのカープールレーンへの到達予想時刻に基づいて判断すればよい。
【００５５】
そして、カープールレーンであれば（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、図２のＳ３０にて取得した乗員数が２以上かどうかを判断する（Ｓ１９０）。
乗員数が２以上であれば（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、接続ノードまでのコスト計算し（Ｓ２００）、その接続ノードを未確定ノードとして登録する（Ｓ２２０）。
その登録後はＳ２３０へ移行する。なお、Ｓ１９０にて否定判断、つまり乗員数が１人以下であれば、Ｓ２００，Ｓ２２０の処理を実行せずにＳ２３０へ移行する。つまり、その場合のノードについてはコスト計算もされず、当然ながら未確定ノードとしての登録もされないので、未探索ノードのままである。
【００５６】
一方、Ｓ１８０にて否定判断、検索されたリンクがカープールレーンでない場合には、Ｓ１９０での乗員数の判断を行わず、Ｓ２００へ移行する。
Ｓ２３０では、全ての算出接続ノードについて処理が終了したかどうかを判断する。この「全ての算出接続ノード」とは、未確定ノードのうちコスト最小ノードとして特定したノードに接続する全てのノードのことである。そして、全ての算出接続ノードについての処理が未だ終了していなければ（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ１８０へ戻って、次のリンクについてＳ１８０以下の処理を実行する。一方、全ての算出接続ノードについての処理が終了していれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、図３のＳ１５０へ戻る。このようにして、特定ノードと探索終点ノードとが一致するまで上述の処理を実行し、特定ノードと探索終点ノードとが一致した場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、経路探索が終了したということなので、図５のＳ２４０へ移行する。
【００５７】
Ｓ２４０以降の処理内容を説明する前に、上述した経路探索についての理解を容易にするため、探索手法を概念的に示した図７，８を参照して、補足説明しておく。
まず、図７を参照して経路探索におけるノード種類について説明する。本実施例の場合には、図７（及び図８）中において■で示す確定ノード、同じく●で示す未確定ノード、同じく◎で示す特定ノード、同じく○で示す未探索ノードの４種類を考える。確定ノードは、既に検索されているノードで、さらにコストが確定しているノードを指す。また、未確定ノードは、既に検索されているノードであるが、コストはまだ確定されていないノードを指す。特定ノードは、未確定ノードの中からコスト最小となるものが１つ選ばれた場合のそのノードである。この特定ノードを基準として特定ノードに接続するノードを検索する（図４のＳ１７０参照）。特定ノードは、上記確定ノードに分類される。また、未探索ノードは、まだ一度も探索されていないノードである。
【００５８】
次に、図８を参照して、未確定ノードから確定ノードへの移行および未探索ノードから未確定ノードへの移行について説明する。図８（ａ）に示すように、確定ノード（■）に接続する未確定ノード（●）がが５つある場合を想定する。この５つの中で、コストが最小となるものが特定ノード（◎）とされる（図８（ｂ）参照）。すると、その特定ノード（◎）に接続する３つの未探索ノード（○）が検索対象のノードとなるので、検索することによって、図８（ｃ）に示すようにそれらが未確定ノード（●）とされる。このような処理を繰り返すことによって探索始点ノードから探索終点ノードまでの経路が設定される。
【００５９】
フローチャートの説明に戻り、図５のＳ２４０以降の処理について説明する。
上述した図４のＳ２３０までの処理にて設定された経路リンクを電子制御装置３６内の図示しない記憶領域に格納し（Ｓ２４０）、その格納した経路リンクを用いて、経路表示用データを作成する（Ｓ２５０）。そして、経路案内用データを作成した後（Ｓ２６０）、経路表示をしてから（Ｓ２７０）、本処理ルーチンを終了する。
【００６０】
この初期経路計算ルーチンが終了すると、図２のＳ５０へ移行して、走行案内を開始する。つまり、表示装置２８上の道路地図に重ねて誘導経路を表示して、ドライバーに適切なルートを案内する周知の処理が開始される。
こうして走行案内を開始した後、Ｓ６０では再計算実行判定を行う。この内容については後述するが、判定結果が再計算を要求するものであれば（Ｓ７０：ＹＥＳ）、経路再計算を実行する（Ｓ８０）。この経路再計算は、上述したＳ４０の初期経路計算と同様の処理であり、探索始点が違うだけである。そして、この経路再計算がされた後は、Ｓ５０へ戻って走行案内を開始し、さらに再計算実行判定を行う。一方、Ｓ６０では再計算実行判定による判定結果が再計算を要求するものでなければ（Ｓ７０：ＮＯ）、走行案内が終了するまで（Ｓ９０：ＮＯ）、Ｓ６０へ戻る。そして、走行案内が終了すれば本メイン処理が終了する。
【００６１】
このように、経路計算をして設定された経路に基づく走行案内を開始した場合には（Ｓ５０）、その後、再計算実行判定（Ｓ６０）を常に行い、そこで再計算の必要があると判定されると経路再計算を行う（Ｓ８０）。つまり、必要があれば何度でも経路再計算が行われる。
【００６２】
それでは、次にＳ６０での再計算実行判定の詳細について、図６を参照して説明する。
図６の再計算実行判定ルーチンが開始すると、まず、自車両が停車したかどうかたかどうかを判断する（Ｓ３１０）。これは車速センサ４０（図１参照）によって検出した車速に基づいて判断できる。
停車していれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、車両関連情報に変化があったかどうかを判断する（Ｓ３２０）。つまり、乗員数の変化があったかどうかを判断する。これは、一般に走行中に乗員数が変化することは考えられないので、停車した場合に限って乗員数の変化の有無を判断する。
【００６３】
そして、乗員数に変化があった場合には（Ｓ３２０：ＮＯ）、経路再計算要求をする（Ｓ３３０）。その後、本処理ルーチンを終了し、図２のメイン処理のＳ７０へ移行する。この場合には、再計算要求されているので、Ｓ７０にて肯定判断となり、Ｓ８０での経路再計算が実行される。
【００６４】
一方、乗員数に変化がなければ（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、そのまま本処理ルーチンを終了して、図２のメイン処理のＳ７０へ移行する。なお、この場合には、再計算要求がないので、Ｓ７０にて否定判断され、Ｓ９０へ移行する。つまりＳ８０での経路再計算は実行されない。
【００６５】
以上説明したように、本車載用ナビゲーション装置２０によれば、車両関連情報としての乗員数を加味して目的地経路を設定する。つまり、乗員が１人以下の場合には（Ｓ１９０：ＮＯ）、カープールレーンは通行できないものとして扱って経路計算の対象としないが、乗員が２人以上の場合には（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、カープールレーンも他の道路と同様に扱って経路計算対象とする。
【００６６】
そのため、乗員が２人以上の場合には、そのカープールレーンを含むことによって、含まない場合よりも有利な目的地経路を設定される可能性がある。上述したように、カープールレーンは、通常路線よりは有利な状況、例えば出口に近かったり経路距離自体が短かったりすることが多いため、そのカープールレーンを含む目的地経路がより適切なものとなることが期待できる。その点を直感的に理解するため、図９には両者の場合の目的地経路を例示した。運転手のみ乗車（つまり乗員数１）の場合に設定される目的地経路（図９（ａ）参照）よりも、複数乗車（つまり乗員数２以上）の場合に設定される目的地経路（図９（ｂ）参照）の方が走行距離が短くなっていることが判る。
【００６７】
つまり、従来の経路設定においては、乗員数に関係なくカープールレーンは走行できないものとして扱っていたため、図９（ａ）のようなカープールレーンを迂回する目的地経路が設定されてしまっていたが、本車載用ナビゲーション装置２０によれば、乗員数が２以上の場合には図９（ｂ）に示す相対的に有利な目的地経路が設定されることとなる。
【００６８】
なお、乗員数は動的に変化する可能性があるため、本実施例では、車両関連情報に変化があった場合には（図６のＳ３２０でＹＥＳ）、その変化後の車両関連情報を加味して目的地経路を再設定するようにしている（図６のＳ３３０及び図２のＳ７０，Ｓ８０参照）。カープールレーンの場合には、判定条件となる乗員数が１人以下か２人以上かで、カープールレーンを走行できるか否かが決まるため、前回の設定時には乗員が１人であったためカープールレーンを含む目的地経路が設定されなかった場合でも、乗員が２人以上に増加した場合には、カープールレーンを含む目的地経路が設定可能となる。
【００６９】
但し、実際には乗員数に何ら変化がない場合にも判定処理を実行すると無駄な処理となるため、本実施例では、停車した場合に限って車両関連情報に変化があるかどうかを判定するようにしている（図６のＳ３１０参照）。これは、乗員数あるいは特定の属性を有する者の乗車の有無が変化する状況とし、車両が停止することが前提としてあるため、その以外の車両走行中は判定しなくても何ら問題ないと考えられるからである。
【００７０】
なお、乗員数を把握するのに、本実施例では乗員数センサ２７を用いて自動的に検知するようにしたが、例えば操作スイッチ群２６を介してユーザ自身が乗員数を電子制御装置３６側へ通知する構成であってもよい。但し、その場合には、乗員数を通知する操作を忘れれば適切な経路設定ができないので、自動的に検知可能な乗員数センサ２７の方がその点では好ましい。
【００７１】
さらに、本実施例においては、図４のフローチャートからも判るように、カープールレーンを走行するための条件である「乗員数が２以上」を満たさない場合には（Ｓ１９０：ＮＯ）、経路設定の対象から外し、コスト計算（Ｓ２００）自体を実行しないようにした。しかし、別の手法としては、「乗員数が２以上」を満たさない場合に、そのリンクに対するコストを非常に高く設定した後、通常通りのコスト計算を行うようにしてもよい。このようにすれば、非常に高く設定されたリンクは実質的に目的地経路に含まれることがなくなり、同様の結果を得ることができるからである。
【００７２】
［その他］
上記実施例では、「特定道路」としてカープールレーンを例に取り、そのため「車両関連情報」として乗員数を考えたが、本発明は、それ以外にも種々の適用が考えられる。
【００７３】
（１）まず、上述した乗員数と同様に、動的に変化し得る他の動的情報について考えると、例えば「特定の属性を有する者が実際に乗車しているか」という点も挙げられる。例えば幼児や運転初心者あるいは高齢者などである。幼児を搭乗させている場合や運転者が初心者や高齢者の場合には、通常に比べてゆっくりと運転される可能性がある。そのため、トラックなどの大型運搬車両の交通量が多い道路を避けた方が、自車両にとっても他車両にとっても好ましい場合があると考えられる。したがって、この条件を満たしている場合には、特定の道路が目的地経路に含まれないようにするのである。このためには、リンク情報中のリンククラスあるいはその他の情報として、その「特定道路」であることを設定しておく必要がある。以下に説明する他の例でもこの点は同様である。
【００７４】
また、幼児を搭乗させていることの検知に際しては、チャイルドシートのシートベルトが着用されていることを検知することが考えられる。もちろん、車両内を撮像してチャイルドシート上の幼児の存在を検知するようにしてもよい。
（２）これまでは動的な車両関連情報について考えたが、静的な情報の場合も同様に適用できる。
【００７５】
その静的情報として車両の属性を示す情報が考えられる。車両属性情報としては、車両に搭載されるエンジンの種類又は性能に関する情報や、車両の寸法又は重量に関する情報、あるいは車両の種類に関する情報が挙げられる。
例えば排ガス規制や騒音規制を念頭におき、電気自動車のみ通行可能な道路を設定したとすれば、本車載用ナビゲーション装置２０は電気自動車に搭載されている場合にだけ、その道路を含む目的地経路を設定できることとなる。もちろん、ハイブリッド車まで含めたり、さらにはガソリン車であっても所定の基準をクリアしているものも含めるようなこともできる。また、排ガス規制の観点からは、例えば排気量による区別も可能である。所定の排気量以下の車両に限って走行を許可するような道路を設定することも考えられる。
【００７６】
また、エンジン性能としては最高出力や最大トルクなどが挙げられる。これは、例えば急勾配の道路があった場合、その道路を適切に走行するのに、最低どの程度のエンジン性能が必要かが決まるため、その条件をクリアした場合のみ、その道路を目的地経路内に含めることができるようにする。
【００７７】
車両寸法については、例えば車高制限のあるトンネルが設けられた道路や、車幅制限のある狭い道路について考慮したり、曲がり角において、許容される最小回転半径を考慮することも好ましい。また、重量については、最大重量制限のある橋梁道路などについて考慮することが好ましい。
【００７８】
車両の種類に関する情報としては、例えば乗用車、商用車、貨物車などといった「用途により分類」したものや、大型自動車、普通自動車、大型特殊自動車、小型特殊自動車などのように「道路交通法により分類」したものあってもよい。これらは、特に交通行政の観点に基づくものである。例えば大型自動車や大型特殊自動車については通行禁止の道路や逆に原動機付き自転車については走行禁止の道路なども存在する。それらの道路を目的地経路に含められるか否かは自車両の種類に対応するため、それを考慮して経路設定することが好ましい。また、乗用車の利用を規制し、商用車や貨物車を優先して走行させるような行政措置も考えられるため、用途による分類によって決まる車種も有効な判断材料となる。
【００７９】
なお、いわゆるオフロード車の場合には、悪路での走行を考慮して作られているので、ある特定の道路（悪路）について、オフロード車は経路設定の対象とするが、オフロード車以外は経路設定の対象としないということもできる。
また、静的情報として車両のナンバーや特定の道路の通行許可の有無に関する情報であってもよい。
【００８０】
車両のナンバーの場合には、例えば走行車両数を規制して渋滞を緩和させたい場合などに有効である。例えば、車両のナンバーの末尾の数字によって通行できる曜日が決まっている場合には、自車両が通行できる曜日をユーザ自身が知らなくても、経路設定の際に自動的にその道路を外した目的地経路を設定することとなり便利である。なお、ナンバーの末尾の数字には限らず、数字以外の文字がナンバーに使用される場合には、それらに適宜対応させればよい。また、末尾の数字や文字にも限定されず、ナンバーから把握できる情報であればよい。
【００８１】
また、特定の道路の通行許可の有無に関する情報の場合には、次のような事例が考えられる。
例えば有料道路の課金を自動的に行うシステム（車両側と料金所側との間で通信することによって、料金所を通過した車両を特定し、その車両の所有者の口座から自動引き落としするなどして料金徴収を自動化しようとするシステム）などにおいて有効である。この場合、車両側には課金システムに対応した通信装置を装備している必要がある。そして、全ての車両にその通信装置の装備を義務付けることができない過渡状況であれば、課金システム対応車と非対応車とを区別して、料金所内の通過レーンを設けることとなる。したがって、その通信装置を装備していれば、課金システムに対応した通過レーンあるいは通過道路を含む目的地経路を設定する。
【００８２】
また、このような特別の装備を有することを前提としなくても、例えば特定の私道を通行する許可を付与されている場合などのように、一般には公道とはされていない道路であっても特別に通行許可が付与されている場合には、その道路も経路設定の際の対処道路とすることができる。
【００８３】
このように、動的情報及び静的情報について具体例も交えながら説明したが、このような具体例に限定されることなく、車両数の制御といった交通行政上の観点、あるいは排ガス規制といった環境配慮の観点など、種々の観点から人為的に設定された区別に対応する車両関連情報であればよい。つまり、将来の交通行政や環境政策、あるいはその他の行政的観点から、同じ道路であっても通行が可能な車両とそうでない車両が区別されるような状況であれば全て適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例としての車載用ナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 実施例の電子制御装置が実行するメイン処理を示すフローチャートである。
【図３】 実施例の電子制御装置が実行する初期経路計算ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図４】 実施例の電子制御装置が実行する初期経路計算ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図５】 実施例の電子制御装置が実行する初期経路計算ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図６】 実施例の電子制御装置が実行する再計算実行判定ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図７】 経路設定手法を説明するための模式図である。
【図８】 経路設定手法を説明するための模式図である。
【図９】 カープールレーンが存在する場合に、運転手のみ乗車の場合と複数乗車の場合との目的地経路の対比を示す模式図である。
【図１０】カープールレーンの説明図である。
【符号の説明】
１０…情報センタ １２…外部事象収集装置
１４…道路ネットワークデータ記憶装置 １６…通信装置
１８…制御装置 ２０…車載用ナビゲーション装置
２２…位置検出器 ２４…地図データ入力器
２６…操作スイッチ群 ２７…乗員数センサ
２８…表示装置 ３０…スピーカ
３１…カレンダクロック ３２…外部メモリ
３４…通信装置 ３６…電子制御装置
３８…ジャイロスコープ ４０…車速センサ
４２…ＧＰＳ受信機

Claims (9)

1. ノード間を接続するリンクのリンク情報とリンク間の接続情報とに基づき、出発地から目的地への経路（目的地経路）を設定する経路設定装置において、
   特定道路における車両の通行可否を決定するための条件となり得る車両関連情報として、実際に乗車している人数を取得し、その車両関連情報も加味して前記目的地経路を設定することを特徴とする経路設定装置。
2. ノード間を接続するリンクのリンク情報とリンク間の接続情報とに基づき、出発地から目的地への経路（目的地経路）を設定する経路設定装置において、
   特定道路における車両の通行可否を決定するための条件となり得る車両関連情報として、内容が動的に変化し得る動的情報を取得し、その車両関連情報も加味して前記目的地経路を設定し、
   さらに、前記車両関連情報の変化を自動的に検知するセンサを備えていることを特徴とする経路設定装置。
3. 請求項２記載の経路設定装置において、
   前記車両関連情報は、実際に乗車している人数であることを特徴とする経路設定装置。
4. 請求項１又は３記載の経路設定装置において、
   前記実際に乗車している人数が複数である場合には、カープールレーンに対するリンクもその他のリンクと同等に扱うことを特徴とする経路設定装置。
5. 請求項２記載の経路設定装置において、
   前記車両関連情報は、特定の属性を有する者が実際に乗車しているか否かであることを特徴とする経路設定装置。
6. 請求項２〜５のいずれか記載の経路設定装置において、
   前記車両関連情報に変化があった場合には、その変化後の車両関連情報を加味して前記目的地経路を再設定することを特徴とする経路設定装置。
7. 請求項６記載の経路設定装置において、
   前記車両が停止した場合には、前記車両関連情報に変化があるかどうかを判定することを特徴とする経路設定装置。
8. 請求項２〜７のいずれか記載の経路設定装置において、
   前記リンク情報及び接続情報に基づき、ダイクストラ法あるいはそれに準ずる探索手法を用いた経路計算コストの算出を行い、算出した経路計算コストが小さくなるリンクの接続によって、前記目的地経路を設定すること、を特徴とする経路設定装置。
9. 請求項１〜８のいずれか記載の経路設定装置と、
   その経路設定装置によって設定された目的地経路に対する走行案内を行う案内手段と、
   を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。

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