JP4187944B2 - 車載用経路案内方法及び車載用経路案内装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有料道路を効率的に利用する経路探索機能を有する車載用経路案内方法及び車載用経路案内装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
目的地までの経路探索を行う車載用ナビゲーションシステム、つまりナビゲーション装置は、近年、種々の車両などに搭載されており、また、これらのナビゲーション装置は種々報告されている。例えば、特開平２−１７４０９号公報には、ユーザが指定した料金によって経路選択が行われる経路選択方式が開示されている。この方式によれば、ユーザが経済的に利用不可能な経路を選択することがないので、利用者自身の経済的条件を満たす最短経路を選択することができる。また、特開平９−２１８０５０号公報においても、ユーザの指定料金で通行できる最適経路を探索するナビゲーション装置が開示されている。この技術によれば、目的地までの最適経路に有料道路が含まれているときには、ユーザが利用料金の上限値を指定することによって、一般道路と有料道路とを含めて最も経済的な経路を探索することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載用経路案内方法は以上のように構成されているので、最短経路あるいは経済的経路の経路計算を行う場合に、有料道路を優先として経路探索を行っている方法が一般的である。つまり、このような従来の経路探索方法は、有料道路を優先的に利用するように経路が求められるような機能となっているため、経済的な面も含めて効率的に有料道路を利用することができない。また、特開平９−２１８０５０号公報のように、指定された料金内で経路を求める方法も報告されているが、この方法は料金を一定値以内にするだけであって、必ずしも選択された経路が距離的及び経済的に効率的な経路とは言えない場合もある。
【０００４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、支払金額を経路計算のコストに反映させ、さらに、支払い方法を考慮することによって、効率的な経路が求められるような車載用経路案内方法及び車載用経路案内装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車載用経路案内方法は、出発地から目的地までの経路探索を行う車載用経路案内方法において、経路探索は、出発地から目的地までの利用距離と利用料金とに基づいて作成される経路コストを経路選択の指標として行い、更に、利用料金の支払い方法を選択して行うものである。
【０００６】
この発明に係る車載用経路案内方法は、経路コストは、利用距離と、利用料金に重み付け係数を乗算して距離の単位に換算した値とを加算したものである。
【０００７】
この発明に係る車載用経路案内方法は、重み付け係数は可変できるものである。
【０００８】
この発明に係る車載用経路案内方法は、有料道路の属性により利用料金を推定し、推定された利用料金に基づいて経路コストを算出するものである。
【０００９】
この発明に係る車載用経路案内方法は、予め指定した金額を越さない範囲の利用料金に基づいて算出された経路コストにより、経路の選択を行うものである。
【００１０】
この発明に係る車載用経路案内方法は、通過済みの料金所を記憶して利用料金の計算を行い、経路コストを算出するものである。
【００１２】
この発明に係る車載用経路案内方法は、高速道路用プリペイドカードを利用して経路探索を行うものである。
【００１３】
この発明に係る車載用経路案内方法は、任意の設定により、自動料金収受システムの利用可能な料金所における利用料金の支払いを経路コストに反映させたり、反映させなかったりするものである。
【００１４】
この発明に係る車載用経路案内装置は、経路コストを経路選択の指標として経路探索を行う経路探索手段を備え、経路探索手段は、更に、利用料金の支払い方法を選択して経路探索を行うものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図２はこの発明の実施の形態１による車載用経路案内方法を実現させるためのナビゲーション装置の機能ブロック図である。図２において、２１は位置情報を検出する位置検出部であり、地磁気センサ，車速センサ又はＧＰＳ受信機などから構成され各種センサの情報が選択的に検出される。２２は乗員が所望の入力操作を行う操作部であり、キースイッチやライトペンなどの入力器具によって構成されている。２３はナビゲーション装置の各部の制御を行うマイクロコンピュータで構成された制御部である。つまり、この制御部２３は、ＣＰＵ２６とメモリ２５と入力回路２４と出力回路２７とを接続してマイクロコンピュータを構成している。２８は各種の表示を行う表示部であって、制御部２３によって表示信号に変換された各種のデータに基づいて表示を行うものである。２９は道路地図データなどを記憶したデータ記憶部であり、例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）に記憶した道路地図データなどを読み出すものであり、外部記憶装置として動作するものである。
【００１６】
次に動作について説明する。
予め、乗員が操作部２２よって出発地、目的地などを入力すると、制御部２３の入力回路２４によってこれらの入力情報が取り込まれてメモリ２５に記憶される。そして、制御部２３は、データ記憶部２９から所望の地域の道路地図データなどを読み出し、道路地図データ上に出発地、目的地などを記録する。車両の走行中において、制御部２３は、ＧＰＳ受信機などの位置検出部２１から刻々と位置情報を入力し、ＣＰＵ２６よって道路地図データ上の現在位置を演算して出力回路２７より表示部２８へ送信する。これによって、表示部２８は道路地図データ上に現在位置を表示させる。
【００１７】
図１はこの発明の実施の形態１による車載用経路案内方法の説明図である。図１において、１は車両の現在位置と方向を検出する現在位置検出手段、２は目的地を設定するための目的地設定手段、３は経路探索を行うときの支払い条件を設定する探索条件設定手段、４は料金計算ができないときに支払い料金の推定を行う料金推定手段、５は道路を選択するための指標となる経路コストが最も低くなる最適な推奨経路を探索する経路探索手段、６は支払料金の計算を行う料金計算手段、７は乗員に経路情報を提示する提示手段、８は道路データに関する情報を記憶する道路データ格納手段、９は有料道路の料金情報を格納する料金データ格納手段である。尚、現在位置検出手段１は、地磁気センサ、ＧＰＳ、ジャイロなど如何なる方式であっても差し支えない。
【００１８】
次に、これらの各手段の機能を詳細に説明する。
現在位置検出手段１は、一定時間間隔毎に、例えば、１秒毎に車両の現在位置と車両の向いている方向の検出を行う。目的地設定手段２は、乗員が目的地を設定するための操作機器であって、目的地が入力されるとその情報を経路探索手段５ヘ伝える機能を有する。探索条件設定手段３は、乗員が経路探索を行う際の支払い区分や支払い条件を設定する手段であり、例えば、高速道路用プリペイドカードを利用できる道路を「利用する」または「利用しない」と設定したり、自動料金収受システムの存在する道路を「利用する」または「利用しない」と設定したり、クレジットカードや高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を「利用する」または「利用しない」と設定したりすることが可能であり、設定された条件を経路探索手段５ヘ伝達する機能を備えている。料金推定手段４は、経路探索手段５が道路データ格納手段８より取出した料金所情報及び料金所に進入する道路リンク情報を受け取り、支払料金を推定する機能を備えている。
【００１９】
経路探索手段５は、現在位置検出手段１が検出した現在位置に最も近い道路を出発地道路とし、目的地設定手段２が設定した目的地に最も近い道路を目的地道路として、道路データが取り込まれていない場合は道路データ格納手段８より道路データを取り込み、この道路データに基づいて出発地道路から目的地道路までの走行距離を経路コストとし、この経路コストが最も低くなる最適な推奨経路を探索する機能を備えている。また、経路探索手段５は、料金計算手段６及び料金推定手段５により経路走行に必要な料金を求め、料金を経路コストに反映させて推奨経路を探索することも可能である。
【００２０】
料金計算手段６は、経路探索手段５が道路データ格納手段８より取り出した料金所情報を受け取り、更に料金データ格納手段９に格納する料金情報を用いて支払料金を求める機能を備えている。提示手段７は、現在位置検出手段１からの車両現在位置情報と、車両の向いている方向と、道路データ格納手段８からの道路データと、経路探索手段５により探索された推奨経路とを乗員に提示する機能を備えている。例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）とその表示制御回路とからなり、道路地図の拡大表示、縮小表示、地図に重ね合わせた経路の表示、目的地を入力するための地図の選択表示、目的地の表示、車両現在位置の表示、車両の方向表示などを行う機能を備えている。
【００２１】
道路データ格納手段８は、道路データ及び道路データに関する情報を記憶する手段であり、詳細は後述するが、図４に示す道路データのような各種の道路情報が記憶されている。例えば、図４において、「●」印が交差点又は有料道路との接続点である料金所を示す。これらの料金所については、料金所情報として、料金所名と対距離制による料金支払か、均一の料金支払いかといった料金支払い方式の情報を提示している。また、「●」印を結ぶ路線は各交差点又は料金所間の道路を示す道路リンクであり、これらの道路リンクには道路リンク情報として、道路種別、リンク距離、及び有料道路については、自動料金収受システム・高速道路用プリペイドカード・クレジットカードなどの料金の支払い可能方式の情報を提示している。
【００２２】
道路種別とは、例えば、都市間高速、都市高速、一般有料道、国道、県道、地方道などの道路リンクの種別を示すものである。また、リンク距離とは道路リンクの距離であり、例えばｍ（メートル）単位による道路区間の道なりの距離を示すものである。さらに、料金の支払い可能方式とは、道路種別が都市間高速又は都市高速又は一般有料道の有料道路のみについて課金する料金の支払い方式であって、現金による支払い以外の、例えば、高速道路用プリペイドカードによる支払いが可能とか、自動料金収受システムによる支払いが可能とか、クレジットカードによる支払いが可能といった情報を提示するものである。
【００２３】
料金データ格納手段９は、有料道路に関する料金情報を格納する手段であり、詳細は後述するが、図７の都市間高速料金表（対距離料金制）や、図８の都市高速・一般有料道路料金表（均一料金制）に示すようなデータがデータベースに入っている。例えば、図７における料金表は、都市間高速などの対距離制の料金形態である道路の料金データであり、縦軸の項目は各入口料金所名を示し、横軸の項目は各出口料金所名を示している。したがって、入口料金所名と出口料金所名を指定することによって該当区間の料金を求めることができる二次元の表である。また、図８における料金表は、都市高速や一般有料道の均一料金制の料金形態である道路の料金データであり、各料金所毎の料金を求めることが可能な表である。尚、道路データ格納手段８に格納させる道路データや道路データに関する情報や、料金データ格納手段９に格納させる有料道路に関する料金情報などは、インターネットを通して外部から入力することもできる。
【００２４】
次に動作について説明する。
図３はこの発明の車載用経路案内方法の動作の流れを示すフローチャートである。したがって、図１の車載用経路案内方法を、図３のフローチャートを用いて説明する。先ず、目的地設定手段２によって乗員の希望する目的地を設定する（ステップＳＴ１）。次に、探索条件設定手段３によって探索条件を設定する（ステップＳＴ２）。ここで、探索条件としては、例えば、「高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を利用する／しない」又は、「自動料金収受システムが整備されている道路を利用する／しない」あるいは、「クレジットカードが利用できる道路を利用する／しない」などの選択を乗員が任意に設定する。
【００２５】
次に、現在位置検出手段１より車両の現在位置を取り込み（ステップＳＴ３）、さらに、経路探索手段５によって、道路データ格納手段８から道路データを取り込み、現在位置に最も近い道路リンクを検索して出発地道路とし（ステップＳＴ４）、目的地に最も近い道路リンクを目的地道路とし（ステップＳＴ５）、ステップＳＴ２で設定した探索条件に基づいて、出発地道路から目的地道路までの最適経路を、経路探索のループにより探索する（ステップＳＴ６）。
【００２６】
例えば、図４に示す道路データ格納手段８より取り込んだ道路データにおいて、目的地Ｇまでの目的地道路が道路リンク４０２であり、出発地Ｓを起点とする出発地道路が道路リンク４０１であり、探索条件として「高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を利用する」、及び「自動料金収受システムが整備されている道路を利用する」が設定されているとする。ここで、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、として単純に経路を求める場合は、経路コストが最も小さくなる経路として、道路リンク４０１、４０３、４０４、４０２という経路が探索される。
【００２７】
また、例えば、図４の道路データにおいて、目的地道路が道路リンク４０２であり、出発地道路が道路リンク４０１であり、探索条件として「高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を利用しない」、及び「自動料金収受システムが整備されている道路を利用しない」が設定されており、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、として単純に経路を求める場合は、経路コストが最も小さくなる経路として、道路リンク４０１、４１１、４１３、４０６、４０７、４０２という経路が探索される。
【００２８】
次に、ステップＳＴ６以降の、経路探索のループ内の処理について説明する。つまり、前述のような探索条件に基づいて、道路リンクのコストの総和が最も小さい道路リンクを選択し、該当する道路リンクに接続する道路リンクを更に展開するというように道路リンクを展開する（ステップＳＴ７）。そして、ステップＳＴ７で展開した道路リンクが目的地道路であるか否かを判定し（ステップＳＴ８）、目的地道路が存在していれば（ステップＳＴ８，Ｙｅｓ）、探索を終了して、得られた目的地道路までの経路を提示手段７に提示する（ステップＳＴ１４）。
【００２９】
一方、ステップＳＴ８の判定において、目的地道路が存在していなければ（ステップＳＴ８，Ｎｏ）、展開した道路リンクの前方に料金所が存在するか否かを判定し（ステップＳＴ９）、料金所が存在しなければ（ステップＳＴ９，Ｎｏ）、料金計算を行うことなく、最適な道路リンクのコストを経路コストとして計算する（ステップＳＴ１３）。また、ステップＳＴ９で料金所が存在する場合は（ステップＳＴ９，Ｙｅｓ）、該当す料金所情報と道路リンクデータを料金計算手段６へ伝え、料金計算処理を実施する（ステップＳＴ１０）。そして、料金計算処理によって料金の取得に成功したか否かを判定し（ステップＳＴ１１）、料金の取得に成功していれば（ステップＳＴ１１，Ｙｅｓ）、取得した料金を考慮して道路リンクのコストを経路コストとして計算し（ステップＳＴ１３）、ステップＳＴ７に戻って、また次の道路リンクに展開してゆく。
【００３０】
一方、ステップＳＴ１１において、新設道路のために料金表が設定されていないなどの理由で、料金計算処理による料金の取得に成功しない場合には（ステップＳＴ１１，Ｎｏ）、料金所情報と道路リンクデータを料金推定手段４へ伝え、料金推定処理を実施して支払料金を推定してから（ステップＳＴ１２）、推定した料金を考慮して道路リンクのコストを経路コストとして計算する（ステップＳＴ１３）。このようにして、ステップＳＴ７に戻って繰り返し道路リンクを展開し、目的地道路へ到達するまで処理を実施し、その都度、目的地道路が存在すれば（ステップＳＴ８，Ｙｅｓ）、該当する探索を終了して得られた目的地道路までの経路を提示手段７に提示する（ステップＳＴ１４）。
【００３１】
次に、図３のステップＳＴ１０で行う料金計算処理について説明する。図５は、図１の料金計算手段６が行う料金計算処理の動作の流れを示すフローチャートであり、この図を用いて料金計算処理の動作を説明する。先ず、料金計算手段６は料金所名を取得し（ステップＳＴ２１）、さらに、料金支払い方式が対距離料金制か均一料金制かなどの支払い方式の情報を取得する（ステツプＳＴ２２）。つまり、料金支払い方式が対距離料金制であるか否かを判定し（ステップＳＴ２３）、対距離料金制でない場合は（ステップＳＴ２３，Ｎｏ）、均一料金制の料金表から料金所名に対応する均一料金を取得する（ステツプＳＴ２６）。
【００３２】
図８は都市高速・一般有料道路における均一料金制の料金表であり、単位は円で表されている。つまり、ステップＳＴ２６において、図８に示すような都市高速・一般有料道路の均一料金制の料金表から、料金所名に対応する料金を取得する。例えば「Ｆ料金所」の支払料金として７００円の料金が取得される。
【００３３】
一方、ステップＳＴ２３の判定において、該当する料金所が対距離料金制である場合は（ステップＳＴ２３，Ｙｅｓ）、探索された道路リンクを出発地道路へ向かってさかのぼり、入口となる料金所を入口料金所番号として求める（ステップＳＴ２４）。そして、該当する入口となる料金所があるか否かを判定する（ステップＳＴ２５）。ここで、入口となる料金所が求められない場合、つまり、該当する入口となる料金所がない場合は（ステップＳＴ２５，Ｎｏ）、一般道路などであるために料金の支払いを不要として料金０円とする（ステップＳＴ２７）。
【００３４】
また、ステップＳＴ２５の判定で入口となる料金所が求められる場合は（ステップＳＴ２５、Ｙｅｓ）、該当する入口となる料金所の料金所名と、ステップＳＴ２１で取得した料金所名とに基づいて、図７に示すような対距離料金制の料金表から料金を取得する（ステップＳＴ２８）。図７は、対距離料金制の都市間高速料金表であり、単位は円で表されている。すなわち、ステップＳＴ２８で、図７に示すような対距離料金制の料金表から入口の料金所名と出口の料金所名の組合せで所定の料金を取得する。例えば、入口が「Ａ料金所」で出口が「Ｂ料金所」である場合は、支払料金４００円を取得する。
【００３５】
このようにして、ステップＳＴ２６の処理によって均一料金制の料金が取得されたか、又はステップＳＴ２８の処理によって対距離料金制の料金が取得できたか否かを判定し（ステップＳＴ２９）、正常に料金取得ができた場合は（ＳＴ２９，Ｙｅｓ）、料金取得が成功したものとして経路探索手段５へ取得した料金を渡す（ステップＳＴ３０）。一方、計画道路などであって未だ料金設定されていないために料金が取得できない場合は（ＳＴ２９，Ｎｏ）、料金取得に失敗した旨の情報を経路探索手段５に返す（ステップＳＴ３１）。すると、図３のステップＳＴ１２において料金推定処理が行われる。ここで、ステップＳＴ２６又はステップＳＴ２８にて料金が取得できなかった場合とは、図８又は図７の料金表に該当する料金所名が存在しなかったことを意味するものである。
【００３６】
次に、図３のステップＳＴ１２で行う料金推定処理について説明する。図６は図１の料金推定手段４が行う料金推定処理の動作の流れを示すフローチャートであり、この図を用いて料金推定処理の動作を説明する。先ず、料金推定手段４が、都市高速か都市間高速か一般有料かなどの道路種別を取得し（ステップＳＴ４１）、取得した道路種別が都市高速であれば（ステップＳＴ４２，Ｙｅｓ）、都市高速の相場金額を求め（ステップＳＴ４８）、取得した道路種別が一般有料道であれば（ステップＳＴ４３，Ｙｅｓ）、一般有料道の相場金額を求め（ステップＳＴ４９）、取得した道路種別が都市間高速であれば（ステップＳＴ４４，Ｙｅｓ）、有料道路距離（Ｌ）の算出を行い（ステップＳＴ４６）、これらの何れでもない無料の一般道路であれば（ステップＳＴ４４，Ｎｏ）、料金＝０の算出を行う（ステップＳＴ４５）。
【００３７】
すなわち、取得した道路種別が都市高速である場合は（ステップＳＴ４２，Ｙｅｓ）、都市高速の相場金額を求め（ステップＳＴ４８）、この相場金額を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。
【００３８】
図９は道路種別毎の相場金額表であり、この表の相場金額は道路種別毎のおよその相場金額が示されている。したがって、ステップＳＴ４８において、図９に示す相場金額表に基づいて該当する道路種別の相場金額を得る。例えば、ステップＳＴ４８で、図９に示すように都市高速の相場金額として７００円を取得し、ステップＳＴ５０において、この相場金額７００円を経路探索手段に渡す。
【００３９】
また、取得した道路種別が一般有料道である場合は（ステップＳＴ４３，Ｙｅｓ）、一般有料道路の相場金額を求め（ステップＳＴ４９）、この相場金額料金を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。例えば、ステップＳＴ４８において、図９に示すように一般有料道路の相場金額として３００円を取得し、ステップＳＴ５０において、この相場金額３００円を経路探索手段５に渡す。
【００４０】
また、取得した道路種別が都市間高速である場合は（ステップＳＴ４４、Ｙｅｓ）、探索された道路リンクを出発地道路へ向かってさかのぼり、一つ前の料金所までの有料道路距離（Ｌ）を算出する（ステップＳＴ４６）。そして、都市間高速の相場金額とステップＳＴ４６で求めた有料道路距離（Ｌ）を乗算して相場金額を求め（ステップＳＴ４７）、この相場金額を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。
【００４１】
このときの相場金額は、道路種別毎によるおよその相場である金額を示し、例えば、図９に示す道路種別毎の相場金額表に基づいて該当する道路種別の相場金額を得る。すなわち、図９において都市間高速のキロ当たりの相場金額は５０円／１Ｋｍであり、例えば距離が９０００ｍである場合は、相場金額は（９０００ｍ／１０００ｍ）×５０円＝４５０円となる。
【００４２】
また、一般の国道や県道などの無料道路である場合は（ステップＳＴ４４、Ｎｏ）、料金は０円とし（ステップＳＴ４５）、この相場金額を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。以上のようにして、ステップＳＴ４５、又はステップＳＴ４７、又はステップＳＴ４８、又はステップＳＴ４９で求めた料金は経路探索手段５に渡され（ステップＳＴ５０）、以降は図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストが計算される。
【００４３】
次に、図３のステップＳＴ１３の道路リンクコスト計算処理における経路コスト計算の動作について説明する。ここで、経路コストとは、経路選択の指標となるものであり、道路リンクの経路コストと道路リンクを展開する元となる道路リンクの経路コストとを足し合わせた経路コストを示すものとする。具体的な例として、図４の道路データで出発地Ｓから道路リンクを展開した場合について、道路コスト算出式を、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、として経路コストを求めてみる。
【００４４】
先ず、出発地道路である道路４０１の経路コストについては、展開の元となる道路リンクが存在しないため、道路４０１の経路コスト＝４０００ｍとなる。次に、出発地道路である道路４０１から道路４１１を展開した場合は、道路４１１の経路コスト＝７５００ｍ＋４０００ｍ（道路４０１の経路コスト）＝１１５００ｍとなる。さらに、道路４１１から道路４１２を展開した場合は、道路４１２の経路コスト＝９００ｍ＋１１５００ｍ（道路４１１の経路コスト）＝１２４００ｍとなる。
【００４５】
以上の説明は、道路コスト算出式を、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、とした場合であるが、図３のステップＳＴ１３における経路コスト計算では料金を考慮するため、道路リンクのコスト＝道路リンクの距離（メートル）＋料金×料金係数（メートル／円）で求める。ここで、料金係数とは、１円に相当する距離の係数であり、経路探索手段５がテーブルとして固定値を持っている。
【００４６】
次に、実際の経路探索の動作について説明する。すなわち、図４に示す道路データに基づいて出発地Ｓから目的地Ｇへ通行する場合について、料金係数＝１０として経路探索をした場合を説明する。
先ず、出発地道路は道路４０１で目的地道路は道路４０２となり、道路４０１から道路４０２ヘ探索した場合、道路４０１，４０３，４０４，４０２を経由する経路と、道路４０１，４０３，４０５，４０６，４０７，４０２を経由する経路と、道路４０１，４１１，４１３，４０６，４０７，４０２を経由する場合の経路とが考えられる。
【００４７】
上記の各経路の経路コストはそれぞれ次のようになる。道路４０１，４０３，４０４，４０２を経由する場合は、距離総和は２６０００ｍとなり、図７の料金表により料金所Ａ−料金所Ｃ間の料金は８００円であり、したがって、経路コスト＝２６０００＋８００×１０（料金係数）＝３４０００（ｍ）となる。また、道路４０１，４０３，４０５，４０６，４０７，４０２の場合、距離総和は２７５００ｍとなり、図７の料金表により料金所Ａ−料金所Ｂ間の料金は４００円となり、したがって、経路コスト＝２７５００＋４００×１０（料金係数）＝３１５００（ｍ）となる。さらに、道路４０１，４１１，４１３，４０６，４０７，４０２の場合は、距離総和は３３５００ｍとなり、この経路は有料道路を利用していないために料金は０円となり、したがって、経路コスト＝３３５００＋０×１０（料金係数）＝３３５００（ｍ）となる。
【００４８】
以上の結果から、経路コストが最も低い経路である、道路４０１，４０３，４０５，４０６，４０７，４０２が最適経路として選択される。つまり、図４の経路において、料金所４０８−料金所４０９の間は料金を支払っても有料道路を利用した方が効率がよく、料金所４０９−料金所４１０の間は料金を支払うよりも、ほぼ並行して走っている一般道路を利用した方が効率がよいと判断される経路が求められる。
【００４９】
上記の実施の形態は、本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。すなわち、上記の実施の形態では、道路リンクのコスト＝道路距離として、料金に見合ったコストを加算することとしたが、道路の車線数や平均走行速度などの情報を道路リンク情報として格納し、道路リンクのコスト計算に反映させるようにしてもよい。また、有料道路を優先させるため、有料道路に対しては距離を短く見積り、例えば実距離の１／２として計算して有料道路を通しやすくするようにしてもよい。
【００５０】
また、上記の実施の形態では、図７や図８で述べた料金表の情報を料金所名をキーとして表現したが、データ量を削減するために料金所を識別できる番号を任意に設定し、その番号を用いて料金表を構成するようにしてもよい。さらに、上記の実施の形態では相場金額として図９のように道路種別毎の金額として表示するようにしたが、地域毎に個別の相場料金表を設けてもよい。
【００５１】
図１０は地域毎及び道路種別毎に設けた相場金額表である。つまり、図１０のように、道路種別と地域によってそれぞれ個別の相場金額表を持ち、道路の存在する地域に応じた相場金額を考慮して計算するようにしてもよい。また、上記の実施の形態では、料金係数は経路探索手段５が固定化した値を持つものとしたが、探索条件設定手段３により探索の条件として乗員が任意の値を設定し、経路探索手段５にてその設定値を用いてコストを算出するとしてもよい。
【００５２】
さらには、図７や図８に示す料金表については、料金が改定される度に外部からインターネットなどで新料金データを取得して、データベースのテーブルを更新するようにしてもよい。あるいは、都市間高速道路から都内道路に入ったときに料金を徴収するような場合でも、外部からのインターネットを通じて所定の料金データが得られるようにしてもよい。また、普通車やトラックなどの車種による個別料金表を設けるようにしてもよい。
【００５３】
以上のように、この実施の形態１によれば、出発地から目的地までの経路探索が可能な車載用経路案内方法において、実際に走行する利用距離だけでなく、有料道路の利用料金をも加味して経路探索を行っているので、それぞれの乗員にマッチした費用対効果が得られる最適な経路を探索することができる。つまり、有料道路における支払い金額や、現金による支払いか、カードによる支払いかといった支払い方法に応じて最適な経路を探索することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、経路探索を行うときに、出発地から目的地までの利用距離と利用料金とに基づいて作成される経路コストを経路選択の指標とし、更に、利用料金の支払い方法を選択して行うように構成したので、有料道路と一般道路の通行上の優位性を判断して経路を探索してルート計算を行うことができるので、コストパフォーマンス的に効率のよいルートを求めることができ、更に、有料道路に対する自動料金収受システム、高速道路用プリペイドカード、クレジットカードなどの利用の可否を考慮しながら、利用可能な路線を選択して効率的に経路を探索することができるという効果を奏する。
【００５５】
この発明によれば、経路コストは、利用距離と、利用料金に重み付け係数を乗算して距離の単位に換算した値とを加算したものとして構成したので、支払金額をルート計算のコストに反映し、且つ、支払い方法を考慮してルート計算を行うことができるという効果を奏する。例えば、一般道路を利用しても幹線道路が整備されているような区間は一般道路を優先的に案内し、山越えのように有料道路を利用した方がより優位であるようなルートの場合は、有料道路を有効に利用するようなルート計算を行うことができるという効果を奏する。
【００５６】
この発明によれば、重み付け係数を可変できるように構成したので、例えば、目的地までのルート探索において、一般道路の経路コストを有料道路より高めておき、通常は好んで有料道路を選択できるようなバランスとしておき、料金所を探索する時点で支払い料金に応じて経路コストを加算することができるので、経路コストが妥当であれば有料道路を利用し、また、一般道路が整備されている場所においては一般道路を利用するルートを選択することができ、さらに、都市高速などの定額料金道路に対しても所望の重み付け係数を掛ければ効率的なルート選択を行うことができるという効果を奏する。
【００５７】
この発明によれば、有料道路の属性により利用料金を推定し、推定された利用料金に基づいて経路コストを算出するように構成したので、料金データがない場合や、料金データを使用しない場合、有料道路の属性に応じておよその料金を割り出してルート計算に反映させることができるという効果を奏する。例えば、都市間高速道路ではおよそ距離に比例して料金が決まるため、高速道路の距離に対して一定の係数を乗算して料金を想定する。また、都市高速では一般的に定額料金であることから平均的な固定料金を想定する。さらに、一般有料道路については固定料金であるケースが多いが、都市高速よりも効率的に建設されていることが多いことから、都市高速に対して低めに固定料金を想定するなど、状況に応じて利用料金の額を推定し、ルート計算に反映させることができるという効果を奏する。
【００５８】
この発明によれば、予め指定した金額を越さない範囲の利用料金に基づいて算出された経路コストによって経路選択ができるように構成したので、予め、使用可能な料金を入力し、経路探索の際に料金減算を行いながら効率的に有料道路を利用するルートを求め、入力された料金以内で走行可能なルートを求めることができるという効果を奏する。
【００５９】
この発明によれば、通過済みの料金所を記憶して利用料金の計算を行い、経路コストを算出するように構成したので、経路探索が、例えばサービスエリアなどの有料道路内であった場合、過去に通過した入口のインターチェンジまたはランプを記憶しておき、経路探索時の料金計算に用いることができるという効果を奏する。
【００６１】
この発明によれば、高速道路用プリペイドカードを利用して経路探索を行うように構成したので、例えば料金を加味した経路探索において、高速道路用プリペイドカードの利用できる都市間高速及び都市高速を対象として、高速道路用プリペイドカードが利用できない一般有料道路については経路選択をしないように経路コストを加えることができるという効果を奏する。
【００６２】
この発明によれば、任意の設定により、自動料金収受システムの利用可能な料金所における利用料金の支払いを経路コストに反映させたり、反映させなかったりするように構成したので、例えば、ユーザの設定により、自動料金収受システム対象の路線やインターチェンジに付いては通り易くしたり、通らないように経路コストを調整することができるという効果を奏する。
【００６３】
この発明によれば、経路コストを経路選択の指標する経路探索手段を備え、経路探索手段は、更に、利用料金の支払い方法を選択して経路探索を行う構成としたので、有料道路と一般道路の通行上の優位性を判断して経路を探索してルート計算を行うことができるので、コストパフォーマンス的に効率のよいルートを求めることができ、更に、有料道路に対する自動料金収受システム、高速道路用プリペイドカード、クレジットカードなどの利用の可否を考慮しながら、利用可能な路線を選択して効率的に経路を探索することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態における車載用経路案内方法を実現する装置の説明図である。
【図２】 この発明の実施の形態における車載用経路案内方法を実現させるためのナビゲーション装置の機能ブロック図である。
【図３】 この発明の車載用経路案内方法の動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】 図１の道路データ格納手段８が格納している道路データを表す図である。
【図５】 図１の料金計算手段６が行う料金計算処理の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】 図１の料金推定手段４が行う料金推定処理の動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】 対距離料金制の都市間高速料金表である。
【図８】 都市高速・一般有料道路の均一料金制の料金表である。
【図９】 道路種別毎の相場金額表である。
【図１０】 地域毎及び道路種別毎に設けた相場金額表である。
【符号の説明】
１ 現在位置検出手段、２ 目的地設定手段、３ 探索条件設定手段、４ 料金推定手段、５ 経路探索手段、６ 料金計算手段、７ 提示手段、８ 道路データ格納手段、９ 料金データ格納手段、２１ 位置検出部、２２ 操作部、２３ 制御部、２４ 入力回路、２５ メモリ、２６ ＣＰＵ、２７ 出力回路、２８ 表示部、２９ データ記憶部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、有料道路を効率的に利用する経路探索機能を有する車載用経路案内方法及び車載用経路案内装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
目的地までの経路探索を行う車載用ナビゲーションシステム、つまりナビゲーション装置は、近年、種々の車両などに搭載されており、また、これらのナビゲーション装置は種々報告されている。例えば、特開平２−１７４０９号公報には、ユーザが指定した料金によって経路選択が行われる経路選択方式が開示されている。この方式によれば、ユーザが経済的に利用不可能な経路を選択することがないので、利用者自身の経済的条件を満たす最短経路を選択することができる。また、特開平９−２１８０５０号公報においても、ユーザの指定料金で通行できる最適経路を探索するナビゲーション装置が開示されている。この技術によれば、目的地までの最適経路に有料道路が含まれているときには、ユーザが利用料金の上限値を指定することによって、一般道路と有料道路とを含めて最も経済的な経路を探索することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載用経路案内方法は以上のように構成されているので、最短経路あるいは経済的経路の経路計算を行う場合に、有料道路を優先として経路探索を行っている方法が一般的である。つまり、このような従来の経路探索方法は、有料道路を優先的に利用するように経路が求められるような機能となっているため、経済的な面も含めて効率的に有料道路を利用することができない。また、特開平９−２１８０５０号公報のように、指定された料金内で経路を求める方法も報告されているが、この方法は料金を一定値以内にするだけであって、必ずしも選択された経路が距離的及び経済的に効率的な経路とは言えない場合もある。
【０００４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、支払金額を経路計算のコストに反映させ、さらに、支払い方法を考慮することによって、効率的な経路が求められるような車載用経路案内方法及び車載用経路案内装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車載用経路案内方法は、出発地から目的地までの経路探索を行う車載用経路案内方法において、経路探索は、出発地から目的地までの利用距離と利用料金とに基づいて作成される経路コストを経路選択の指標として行い、更に、利用料金の支払い方法を選択して行うものである。
【０００６】
この発明に係る車載用経路案内方法は、経路コストは、利用距離と、利用料金に重み付け係数を乗算して距離の単位に換算した値とを加算したものである。
【０００７】
この発明に係る車載用経路案内方法は、重み付け係数は可変できるものである。
【０００８】
この発明に係る車載用経路案内方法は、有料道路の属性により利用料金を推定し、推定された利用料金に基づいて経路コストを算出するものである。
【０００９】
この発明に係る車載用経路案内方法は、予め指定した金額を越さない範囲の利用料金に基づいて算出された経路コストにより、経路の選択を行うものである。
【００１０】
この発明に係る車載用経路案内方法は、通過済みの料金所を記憶して利用料金の計算を行い、経路コストを算出するものである。
【００１２】
この発明に係る車載用経路案内方法は、高速道路用プリペイドカードを利用して経路探索を行うものである。
【００１３】
この発明に係る車載用経路案内方法は、任意の設定により、自動料金収受システムの利用可能な料金所における利用料金の支払いを経路コストに反映させたり、反映させなかったりするものである。
【００１４】
この発明に係る車載用経路案内装置は、経路コストを経路選択の指標として経路探索を行う経路探索手段を備え、経路探索手段は、更に、利用料金の支払い方法を選択して経路探索を行うものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図２はこの発明の実施の形態１による車載用経路案内方法を実現させるためのナビゲーション装置の機能ブロック図である。図２において、２１は位置情報を検出する位置検出部であり、地磁気センサ，車速センサ又はＧＰＳ受信機などから構成され各種センサの情報が選択的に検出される。２２は乗員が所望の入力操作を行う操作部であり、キースイッチやライトペンなどの入力器具によって構成されている。２３はナビゲーション装置の各部の制御を行うマイクロコンピュータで構成された制御部である。つまり、この制御部２３は、ＣＰＵ２６とメモリ２５と入力回路２４と出力回路２７とを接続してマイクロコンピュータを構成している。２８は各種の表示を行う表示部であって、制御部２３によって表示信号に変換された各種のデータに基づいて表示を行うものである。２９は道路地図データなどを記憶したデータ記憶部であり、例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）に記憶した道路地図データなどを読み出すものであり、外部記憶装置として動作するものである。
【００１６】
次に動作について説明する。
予め、乗員が操作部２２よって出発地、目的地などを入力すると、制御部２３の入力回路２４によってこれらの入力情報が取り込まれてメモリ２５に記憶される。そして、制御部２３は、データ記憶部２９から所望の地域の道路地図データなどを読み出し、道路地図データ上に出発地、目的地などを記録する。車両の走行中において、制御部２３は、ＧＰＳ受信機などの位置検出部２１から刻々と位置情報を入力し、ＣＰＵ２６よって道路地図データ上の現在位置を演算して出力回路２７より表示部２８へ送信する。これによって、表示部２８は道路地図データ上に現在位置を表示させる。
【００１７】
図１はこの発明の実施の形態１による車載用経路案内方法の説明図である。図１において、１は車両の現在位置と方向を検出する現在位置検出手段、２は目的地を設定するための目的地設定手段、３は経路探索を行うときの支払い条件を設定する探索条件設定手段、４は料金計算ができないときに支払い料金の推定を行う料金推定手段、５は道路を選択するための指標となる経路コストが最も低くなる最適な推奨経路を探索する経路探索手段、６は支払料金の計算を行う料金計算手段、７は乗員に経路情報を提示する提示手段、８は道路データに関する情報を記憶する道路データ格納手段、９は有料道路の料金情報を格納する料金データ格納手段である。尚、現在位置検出手段１は、地磁気センサ、ＧＰＳ、ジャイロなど如何なる方式であっても差し支えない。
【００１８】
次に、これらの各手段の機能を詳細に説明する。
現在位置検出手段１は、一定時間間隔毎に、例えば、１秒毎に車両の現在位置と車両の向いている方向の検出を行う。目的地設定手段２は、乗員が目的地を設定するための操作機器であって、目的地が入力されるとその情報を経路探索手段５ヘ伝える機能を有する。探索条件設定手段３は、乗員が経路探索を行う際の支払い区分や支払い条件を設定する手段であり、例えば、高速道路用プリペイドカードを利用できる道路を「利用する」または「利用しない」と設定したり、自動料金収受システムの存在する道路を「利用する」または「利用しない」と設定したり、クレジットカードや高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を「利用する」または「利用しない」と設定したりすることが可能であり、設定された条件を経路探索手段５ヘ伝達する機能を備えている。料金推定手段４は、経路探索手段５が道路データ格納手段８より取出した料金所情報及び料金所に進入する道路リンク情報を受け取り、支払料金を推定する機能を備えている。
【００１９】
経路探索手段５は、現在位置検出手段１が検出した現在位置に最も近い道路を出発地道路とし、目的地設定手段２が設定した目的地に最も近い道路を目的地道路として、道路データが取り込まれていない場合は道路データ格納手段８より道路データを取り込み、この道路データに基づいて出発地道路から目的地道路までの走行距離を経路コストとし、この経路コストが最も低くなる最適な推奨経路を探索する機能を備えている。また、経路探索手段５は、料金計算手段６及び料金推定手段５により経路走行に必要な料金を求め、料金を経路コストに反映させて推奨経路を探索することも可能である。
【００２０】
料金計算手段６は、経路探索手段５が道路データ格納手段８より取り出した料金所情報を受け取り、更に料金データ格納手段９に格納する料金情報を用いて支払料金を求める機能を備えている。提示手段７は、現在位置検出手段１からの車両現在位置情報と、車両の向いている方向と、道路データ格納手段８からの道路データと、経路探索手段５により探索された推奨経路とを乗員に提示する機能を備えている。例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）とその表示制御回路とからなり、道路地図の拡大表示、縮小表示、地図に重ね合わせた経路の表示、目的地を入力するための地図の選択表示、目的地の表示、車両現在位置の表示、車両の方向表示などを行う機能を備えている。
【００２１】
道路データ格納手段８は、道路データ及び道路データに関する情報を記憶する手段であり、詳細は後述するが、図４に示す道路データのような各種の道路情報が記憶されている。例えば、図４において、「●」印が交差点又は有料道路との接続点である料金所を示す。これらの料金所については、料金所情報として、料金所名と対距離制による料金支払か、均一の料金支払いかといった料金支払い方式の情報を提示している。また、「●」印を結ぶ路線は各交差点又は料金所間の道路を示す道路リンクであり、これらの道路リンクには道路リンク情報として、道路種別、リンク距離、及び有料道路については、自動料金収受システム・高速道路用プリペイドカード・クレジットカードなどの料金の支払い可能方式の情報を提示している。
【００２２】
道路種別とは、例えば、都市間高速、都市高速、一般有料道、国道、県道、地方道などの道路リンクの種別を示すものである。また、リンク距離とは道路リンクの距離であり、例えばｍ（メートル）単位による道路区間の道なりの距離を示すものである。さらに、料金の支払い可能方式とは、道路種別が都市間高速又は都市高速又は一般有料道の有料道路のみについて課金する料金の支払い方式であって、現金による支払い以外の、例えば、高速道路用プリペイドカードによる支払いが可能とか、自動料金収受システムによる支払いが可能とか、クレジットカードによる支払いが可能といった情報を提示するものである。
【００２３】
料金データ格納手段９は、有料道路に関する料金情報を格納する手段であり、詳細は後述するが、図７の都市間高速料金表（対距離料金制）や、図８の都市高速・一般有料道路料金表（均一料金制）に示すようなデータがデータベースに入っている。例えば、図７における料金表は、都市間高速などの対距離制の料金形態である道路の料金データであり、縦軸の項目は各入口料金所名を示し、横軸の項目は各出口料金所名を示している。したがって、入口料金所名と出口料金所名を指定することによって該当区間の料金を求めることができる二次元の表である。また、図８における料金表は、都市高速や一般有料道の均一料金制の料金形態である道路の料金データであり、各料金所毎の料金を求めることが可能な表である。尚、道路データ格納手段８に格納させる道路データや道路データに関する情報や、料金データ格納手段９に格納させる有料道路に関する料金情報などは、インターネットを通して外部から入力することもできる。
【００２４】
次に動作について説明する。
図３はこの発明の車載用経路案内方法の動作の流れを示すフローチャートである。したがって、図１の車載用経路案内方法を、図３のフローチャートを用いて説明する。先ず、目的地設定手段２によって乗員の希望する目的地を設定する（ステップＳＴ１）。次に、探索条件設定手段３によって探索条件を設定する（ステップＳＴ２）。ここで、探索条件としては、例えば、「高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を利用する／しない」又は、「自動料金収受システムが整備されている道路を利用する／しない」あるいは、「クレジットカードが利用できる道路を利用する／しない」などの選択を乗員が任意に設定する。
【００２５】
次に、現在位置検出手段１より車両の現在位置を取り込み（ステップＳＴ３）、さらに、経路探索手段５によって、道路データ格納手段８から道路データを取り込み、現在位置に最も近い道路リンクを検索して出発地道路とし（ステップＳＴ４）、目的地に最も近い道路リンクを目的地道路とし（ステップＳＴ５）、ステップＳＴ２で設定した探索条件に基づいて、出発地道路から目的地道路までの最適経路を、経路探索のループにより探索する（ステップＳＴ６）。
【００２６】
例えば、図４に示す道路データ格納手段８より取り込んだ道路データにおいて、目的地Ｇまでの目的地道路が道路リンク４０２であり、出発地Ｓを起点とする出発地道路が道路リンク４０１であり、探索条件として「高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を利用する」、及び「自動料金収受システムが整備されている道路を利用する」が設定されているとする。ここで、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、として単純に経路を求める場合は、経路コストが最も小さくなる経路として、道路リンク４０１、４０３、４０４、４０２という経路が探索される。
【００２７】
また、例えば、図４の道路データにおいて、目的地道路が道路リンク４０２であり、出発地道路が道路リンク４０１であり、探索条件として「高速道路用プリペイドカードが利用できる道路を利用しない」、及び「自動料金収受システムが整備されている道路を利用しない」が設定されており、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、として単純に経路を求める場合は、経路コストが最も小さくなる経路として、道路リンク４０１、４１１、４１３、４０６、４０７、４０２という経路が探索される。
【００２８】
次に、ステップＳＴ６以降の、経路探索のループ内の処理について説明する。つまり、前述のような探索条件に基づいて、道路リンクのコストの総和が最も小さい道路リンクを選択し、該当する道路リンクに接続する道路リンクを更に展開するというように道路リンクを展開する（ステップＳＴ７）。そして、ステップＳＴ７で展開した道路リンクが目的地道路であるか否かを判定し（ステップＳＴ８）、目的地道路が存在していれば（ステップＳＴ８，Ｙｅｓ）、探索を終了して、得られた目的地道路までの経路を提示手段７に提示する（ステップＳＴ１４）。
【００２９】
一方、ステップＳＴ８の判定において、目的地道路が存在していなければ（ステップＳＴ８，Ｎｏ）、展開した道路リンクの前方に料金所が存在するか否かを判定し（ステップＳＴ９）、料金所が存在しなければ（ステップＳＴ９，Ｎｏ）、料金計算を行うことなく、最適な道路リンクのコストを経路コストとして計算する（ステップＳＴ１３）。また、ステップＳＴ９で料金所が存在する場合は（ステップＳＴ９，Ｙｅｓ）、該当す料金所情報と道路リンクデータを料金計算手段６へ伝え、料金計算処理を実施する（ステップＳＴ１０）。そして、料金計算処理によって料金の取得に成功したか否かを判定し（ステップＳＴ１１）、料金の取得に成功していれば（ステップＳＴ１１，Ｙｅｓ）、取得した料金を考慮して道路リンクのコストを経路コストとして計算し（ステップＳＴ１３）、ステップＳＴ７に戻って、また次の道路リンクに展開してゆく。
【００３０】
一方、ステップＳＴ１１において、新設道路のために料金表が設定されていないなどの理由で、料金計算処理による料金の取得に成功しない場合には（ステップＳＴ１１，Ｎｏ）、料金所情報と道路リンクデータを料金推定手段４へ伝え、料金推定処理を実施して支払料金を推定してから（ステップＳＴ１２）、推定した料金を考慮して道路リンクのコストを経路コストとして計算する（ステップＳＴ１３）。このようにして、ステップＳＴ７に戻って繰り返し道路リンクを展開し、目的地道路へ到達するまで処理を実施し、その都度、目的地道路が存在すれば（ステップＳＴ８，Ｙｅｓ）、該当する探索を終了して得られた目的地道路までの経路を提示手段７に提示する（ステップＳＴ１４）。
【００３１】
次に、図３のステップＳＴ１０で行う料金計算処理について説明する。図５は、図１の料金計算手段６が行う料金計算処理の動作の流れを示すフローチャートであり、この図を用いて料金計算処理の動作を説明する。先ず、料金計算手段６は料金所名を取得し（ステップＳＴ２１）、さらに、料金支払い方式が対距離料金制か均一料金制かなどの支払い方式の情報を取得する（ステツプＳＴ２２）。つまり、料金支払い方式が対距離料金制であるか否かを判定し（ステップＳＴ２３）、対距離料金制でない場合は（ステップＳＴ２３，Ｎｏ）、均一料金制の料金表から料金所名に対応する均一料金を取得する（ステツプＳＴ２６）。
【００３２】
図８は都市高速・一般有料道路における均一料金制の料金表であり、単位は円で表されている。つまり、ステップＳＴ２６において、図８に示すような都市高速・一般有料道路の均一料金制の料金表から、料金所名に対応する料金を取得する。例えば「Ｆ料金所」の支払料金として７００円の料金が取得される。
【００３３】
一方、ステップＳＴ２３の判定において、該当する料金所が対距離料金制である場合は（ステップＳＴ２３，Ｙｅｓ）、探索された道路リンクを出発地道路へ向かってさかのぼり、入口となる料金所を入口料金所番号として求める（ステップＳＴ２４）。そして、該当する入口となる料金所があるか否かを判定する（ステップＳＴ２５）。ここで、入口となる料金所が求められない場合、つまり、該当する入口となる料金所がない場合は（ステップＳＴ２５，Ｎｏ）、一般道路などであるために料金の支払いを不要として料金０円とする（ステップＳＴ２７）。
【００３４】
また、ステップＳＴ２５の判定で入口となる料金所が求められる場合は（ステップＳＴ２５、Ｙｅｓ）、該当する入口となる料金所の料金所名と、ステップＳＴ２１で取得した料金所名とに基づいて、図７に示すような対距離料金制の料金表から料金を取得する（ステップＳＴ２８）。図７は、対距離料金制の都市間高速料金表であり、単位は円で表されている。すなわち、ステップＳＴ２８で、図７に示すような対距離料金制の料金表から入口の料金所名と出口の料金所名の組合せで所定の料金を取得する。例えば、入口が「Ａ料金所」で出口が「Ｂ料金所」である場合は、支払料金４００円を取得する。
【００３５】
このようにして、ステップＳＴ２６の処理によって均一料金制の料金が取得されたか、又はステップＳＴ２８の処理によって対距離料金制の料金が取得できたか否かを判定し（ステップＳＴ２９）、正常に料金取得ができた場合は（ＳＴ２９，Ｙｅｓ）、料金取得が成功したものとして経路探索手段５へ取得した料金を渡す（ステップＳＴ３０）。一方、計画道路などであって未だ料金設定されていないために料金が取得できない場合は（ＳＴ２９，Ｎｏ）、料金取得に失敗した旨の情報を経路探索手段５に返す（ステップＳＴ３１）。すると、図３のステップＳＴ１２において料金推定処理が行われる。ここで、ステップＳＴ２６又はステップＳＴ２８にて料金が取得できなかった場合とは、図８又は図７の料金表に該当する料金所名が存在しなかったことを意味するものである。
【００３６】
次に、図３のステップＳＴ１２で行う料金推定処理について説明する。図６は図１の料金推定手段４が行う料金推定処理の動作の流れを示すフローチャートであり、この図を用いて料金推定処理の動作を説明する。先ず、料金推定手段４が、都市高速か都市間高速か一般有料かなどの道路種別を取得し（ステップＳＴ４１）、取得した道路種別が都市高速であれば（ステップＳＴ４２，Ｙｅｓ）、都市高速の相場金額を求め（ステップＳＴ４８）、取得した道路種別が一般有料道であれば（ステップＳＴ４３，Ｙｅｓ）、一般有料道の相場金額を求め（ステップＳＴ４９）、取得した道路種別が都市間高速であれば（ステップＳＴ４４，Ｙｅｓ）、有料道路距離（Ｌ）の算出を行い（ステップＳＴ４６）、これらの何れでもない無料の一般道路であれば（ステップＳＴ４４，Ｎｏ）、料金＝０の算出を行う（ステップＳＴ４５）。
【００３７】
すなわち、取得した道路種別が都市高速である場合は（ステップＳＴ４２，Ｙｅｓ）、都市高速の相場金額を求め（ステップＳＴ４８）、この相場金額を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。
【００３８】
図９は道路種別毎の相場金額表であり、この表の相場金額は道路種別毎のおよその相場金額が示されている。したがって、ステップＳＴ４８において、図９に示す相場金額表に基づいて該当する道路種別の相場金額を得る。例えば、ステップＳＴ４８で、図９に示すように都市高速の相場金額として７００円を取得し、ステップＳＴ５０において、この相場金額７００円を経路探索手段に渡す。
【００３９】
また、取得した道路種別が一般有料道である場合は（ステップＳＴ４３，Ｙｅｓ）、一般有料道路の相場金額を求め（ステップＳＴ４９）、この相場金額料金を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。例えば、ステップＳＴ４８において、図９に示すように一般有料道路の相場金額として３００円を取得し、ステップＳＴ５０において、この相場金額３００円を経路探索手段５に渡す。
【００４０】
また、取得した道路種別が都市間高速である場合は（ステップＳＴ４４、Ｙｅｓ）、探索された道路リンクを出発地道路へ向かってさかのぼり、一つ前の料金所までの有料道路距離（Ｌ）を算出する（ステップＳＴ４６）。そして、都市間高速の相場金額とステップＳＴ４６で求めた有料道路距離（Ｌ）を乗算して相場金額を求め（ステップＳＴ４７）、この相場金額を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。
【００４１】
このときの相場金額は、道路種別毎によるおよその相場である金額を示し、例えば、図９に示す道路種別毎の相場金額表に基づいて該当する道路種別の相場金額を得る。すなわち、図９において都市間高速のキロ当たりの相場金額は５０円／１Ｋｍであり、例えば距離が９０００ｍである場合は、相場金額は（９０００ｍ／１０００ｍ）×５０円＝４５０円となる。
【００４２】
また、一般の国道や県道などの無料道路である場合は（ステップＳＴ４４、Ｎｏ）、料金は０円とし（ステップＳＴ４５）、この相場金額を経路探索手段５に渡し（ステップＳＴ５０）、以降、図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストを計算する。以上のようにして、ステップＳＴ４５、又はステップＳＴ４７、又はステップＳＴ４８、又はステップＳＴ４９で求めた料金は経路探索手段５に渡され（ステップＳＴ５０）、以降は図３のステップＳＴ１３で説明したように経路コストが計算される。
【００４３】
次に、図３のステップＳＴ１３の道路リンクコスト計算処理における経路コスト計算の動作について説明する。ここで、経路コストとは、経路選択の指標となるものであり、道路リンクの経路コストと道路リンクを展開する元となる道路リンクの経路コストとを足し合わせた経路コストを示すものとする。具体的な例として、図４の道路データで出発地Ｓから道路リンクを展開した場合について、道路コスト算出式を、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、として経路コストを求めてみる。
【００４４】
先ず、出発地道路である道路４０１の経路コストについては、展開の元となる道路リンクが存在しないため、道路４０１の経路コスト＝４０００ｍとなる。次に、出発地道路である道路４０１から道路４１１を展開した場合は、道路４１１の経路コスト＝７５００ｍ＋４０００ｍ（道路４０１の経路コスト）＝１１５００ｍとなる。さらに、道路４１１から道路４１２を展開した場合は、道路４１２の経路コスト＝９００ｍ＋１１５００ｍ（道路４１１の経路コスト）＝１２４００ｍとなる。
【００４５】
以上の説明は、道路コスト算出式を、道路リンクのコスト＝道路リンクの道路距離、とした場合であるが、図３のステップＳＴ１３における経路コスト計算では料金を考慮するため、道路リンクのコスト＝道路リンクの距離（メートル）＋料金×料金係数（メートル／円）で求める。ここで、料金係数とは、１円に相当する距離の係数であり、経路探索手段５がテーブルとして固定値を持っている。
【００４６】
次に、実際の経路探索の動作について説明する。すなわち、図４に示す道路データに基づいて出発地Ｓから目的地Ｇへ通行する場合について、料金係数＝１０として経路探索をした場合を説明する。
先ず、出発地道路は道路４０１で目的地道路は道路４０２となり、道路４０１から道路４０２ヘ探索した場合、道路４０１，４０３，４０４，４０２を経由する経路と、道路４０１，４０３，４０５，４０６，４０７，４０２を経由する経路と、道路４０１，４１１，４１３，４０６，４０７，４０２を経由する場合の経路とが考えられる。
【００４７】
上記の各経路の経路コストはそれぞれ次のようになる。道路４０１，４０３，４０４，４０２を経由する場合は、距離総和は２６０００ｍとなり、図７の料金表により料金所Ａ−料金所Ｃ間の料金は８００円であり、したがって、経路コスト＝２６０００＋８００×１０（料金係数）＝３４０００（ｍ）となる。また、道路４０１，４０３，４０５，４０６，４０７，４０２の場合、距離総和は２７５００ｍとなり、図７の料金表により料金所Ａ−料金所Ｂ間の料金は４００円となり、したがって、経路コスト＝２７５００＋４００×１０（料金係数）＝３１５００（ｍ）となる。さらに、道路４０１，４１１，４１３，４０６，４０７，４０２の場合は、距離総和は３３５００ｍとなり、この経路は有料道路を利用していないために料金は０円となり、したがって、経路コスト＝３３５００＋０×１０（料金係数）＝３３５００（ｍ）となる。
【００４８】
以上の結果から、経路コストが最も低い経路である、道路４０１，４０３，４０５，４０６，４０７，４０２が最適経路として選択される。つまり、図４の経路において、料金所４０８−料金所４０９の間は料金を支払っても有料道路を利用した方が効率がよく、料金所４０９−料金所４１０の間は料金を支払うよりも、ほぼ並行して走っている一般道路を利用した方が効率がよいと判断される経路が求められる。
【００４９】
上記の実施の形態は、本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。すなわち、上記の実施の形態では、道路リンクのコスト＝道路距離として、料金に見合ったコストを加算することとしたが、道路の車線数や平均走行速度などの情報を道路リンク情報として格納し、道路リンクのコスト計算に反映させるようにしてもよい。また、有料道路を優先させるため、有料道路に対しては距離を短く見積り、例えば実距離の１／２として計算して有料道路を通しやすくするようにしてもよい。
【００５０】
また、上記の実施の形態では、図７や図８で述べた料金表の情報を料金所名をキーとして表現したが、データ量を削減するために料金所を識別できる番号を任意に設定し、その番号を用いて料金表を構成するようにしてもよい。さらに、上記の実施の形態では相場金額として図９のように道路種別毎の金額として表示するようにしたが、地域毎に個別の相場料金表を設けてもよい。
【００５１】
図１０は地域毎及び道路種別毎に設けた相場金額表である。つまり、図１０のように、道路種別と地域によってそれぞれ個別の相場金額表を持ち、道路の存在する地域に応じた相場金額を考慮して計算するようにしてもよい。また、上記の実施の形態では、料金係数は経路探索手段５が固定化した値を持つものとしたが、探索条件設定手段３により探索の条件として乗員が任意の値を設定し、経路探索手段５にてその設定値を用いてコストを算出するとしてもよい。
【００５２】
さらには、図７や図８に示す料金表については、料金が改定される度に外部からインターネットなどで新料金データを取得して、データベースのテーブルを更新するようにしてもよい。あるいは、都市間高速道路から都内道路に入ったときに料金を徴収するような場合でも、外部からのインターネットを通じて所定の料金データが得られるようにしてもよい。また、普通車やトラックなどの車種による個別料金表を設けるようにしてもよい。
【００５３】
以上のように、この実施の形態１によれば、出発地から目的地までの経路探索が可能な車載用経路案内方法において、実際に走行する利用距離だけでなく、有料道路の利用料金をも加味して経路探索を行っているので、それぞれの乗員にマッチした費用対効果が得られる最適な経路を探索することができる。つまり、有料道路における支払い金額や、現金による支払いか、カードによる支払いかといった支払い方法に応じて最適な経路を探索することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、経路探索を行うときに、出発地から目的地までの利用距離と利用料金とに基づいて作成される経路コストを経路選択の指標とし、更に、利用料金の支払い方法を選択して行うように構成したので、有料道路と一般道路の通行上の優位性を判断して経路を探索してルート計算を行うことができるので、コストパフォーマンス的に効率のよいルートを求めることができ、更に、有料道路に対する自動料金収受システム、高速道路用プリペイドカード、クレジットカードなどの利用の可否を考慮しながら、利用可能な路線を選択して効率的に経路を探索することができるという効果を奏する。
【００５５】
この発明によれば、経路コストは、利用距離と、利用料金に重み付け係数を乗算して距離の単位に換算した値とを加算したものとして構成したので、支払金額をルート計算のコストに反映し、且つ、支払い方法を考慮してルート計算を行うことができるという効果を奏する。例えば、一般道路を利用しても幹線道路が整備されているような区間は一般道路を優先的に案内し、山越えのように有料道路を利用した方がより優位であるようなルートの場合は、有料道路を有効に利用するようなルート計算を行うことができるという効果を奏する。
【００５６】
この発明によれば、重み付け係数を可変できるように構成したので、例えば、目的地までのルート探索において、一般道路の経路コストを有料道路より高めておき、通常は好んで有料道路を選択できるようなバランスとしておき、料金所を探索する時点で支払い料金に応じて経路コストを加算することができるので、経路コストが妥当であれば有料道路を利用し、また、一般道路が整備されている場所においては一般道路を利用するルートを選択することができ、さらに、都市高速などの定額料金道路に対しても所望の重み付け係数を掛ければ効率的なルート選択を行うことができるという効果を奏する。
【００５７】
この発明によれば、有料道路の属性により利用料金を推定し、推定された利用料金に基づいて経路コストを算出するように構成したので、料金データがない場合や、料金データを使用しない場合、有料道路の属性に応じておよその料金を割り出してルート計算に反映させることができるという効果を奏する。例えば、都市間高速道路ではおよそ距離に比例して料金が決まるため、高速道路の距離に対して一定の係数を乗算して料金を想定する。また、都市高速では一般的に定額料金であることから平均的な固定料金を想定する。さらに、一般有料道路については固定料金であるケースが多いが、都市高速よりも効率的に建設されていることが多いことから、都市高速に対して低めに固定料金を想定するなど、状況に応じて利用料金の額を推定し、ルート計算に反映させることができるという効果を奏する。
【００５８】
この発明によれば、予め指定した金額を越さない範囲の利用料金に基づいて算出された経路コストによって経路選択ができるように構成したので、予め、使用可能な料金を入力し、経路探索の際に料金減算を行いながら効率的に有料道路を利用するルートを求め、入力された料金以内で走行可能なルートを求めることができるという効果を奏する。
【００５９】
この発明によれば、通過済みの料金所を記憶して利用料金の計算を行い、経路コストを算出するように構成したので、経路探索が、例えばサービスエリアなどの有料道路内であった場合、過去に通過した入口のインターチェンジまたはランプを記憶しておき、経路探索時の料金計算に用いることができるという効果を奏する。
【００６１】
この発明によれば、高速道路用プリペイドカードを利用して経路探索を行うように構成したので、例えば料金を加味した経路探索において、高速道路用プリペイドカードの利用できる都市間高速及び都市高速を対象として、高速道路用プリペイドカードが利用できない一般有料道路については経路選択をしないように経路コストを加えることができるという効果を奏する。
【００６２】
この発明によれば、任意の設定により、自動料金収受システムの利用可能な料金所における利用料金の支払いを経路コストに反映させたり、反映させなかったりするように構成したので、例えば、ユーザの設定により、自動料金収受システム対象の路線やインターチェンジに付いては通り易くしたり、通らないように経路コストを調整することができるという効果を奏する。
【００６３】
この発明によれば、経路コストを経路選択の指標する経路探索手段を備え、経路探索手段は、更に、利用料金の支払い方法を選択して経路探索を行う構成としたので、有料道路と一般道路の通行上の優位性を判断して経路を探索してルート計算を行うことができるので、コストパフォーマンス的に効率のよいルートを求めることができ、更に、有料道路に対する自動料金収受システム、高速道路用プリペイドカード、クレジットカードなどの利用の可否を考慮しながら、利用可能な路線を選択して効率的に経路を探索することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態における車載用経路案内方法を実現する装置の説明図である。
【図２】 この発明の実施の形態における車載用経路案内方法を実現させるためのナビゲーション装置の機能ブロック図である。
【図３】 この発明の車載用経路案内方法の動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】 図１の道路データ格納手段８が格納している道路データを表す図である。
【図５】 図１の料金計算手段６が行う料金計算処理の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】 図１の料金推定手段４が行う料金推定処理の動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】 対距離料金制の都市間高速料金表である。
【図８】 都市高速・一般有料道路の均一料金制の料金表である。
【図９】 道路種別毎の相場金額表である。
【図１０】 地域毎及び道路種別毎に設けた相場金額表である。
【符号の説明】
１ 現在位置検出手段、２ 目的地設定手段、３ 探索条件設定手段、４ 料金推定手段、５ 経路探索手段、６ 料金計算手段、７ 提示手段、８ 道路データ格納手段、９ 料金データ格納手段、２１ 位置検出部、２２ 操作部、２３ 制御部、２４ 入力回路、２５ メモリ、２６ ＣＰＵ、２７ 出力回路、２８ 表示部、２９ データ記憶部。
Claims (9)
- 出発地から目的地までの経路探索を行う車載用経路案内方法において、
前記経路探索は、出発地から目的地までの利用距離と利用料金とに基づいて作成される経路コストを経路選択の指標として行い、
更に、利用料金の支払い方法を選択して行うことを特徴とする車載用経路案内方法。 - 前記経路コストは、利用距離と、利用料金に重み付け係数を乗算して距離の単位に換算した値とを加算したものであることを特徴とする請求項１記載の車載用経路案内方法。
- 前記重み付け係数は可変できることを特徴とする請求項２記載の車載用経路案内方法。
- 有料道路の属性により利用料金を推定し、推定された利用料金に基づいて経路コストを算出することを特徴とする請求項３記載の車載用経路案内方法。
- 予め指定した金額を越さない範囲の利用料金に基づいて算出された経路コストにより、経路の選択を行うことを特徴とする請求項４記載の車載用経路案内方法。
- 通過済みの料金所を記憶して利用料金の計算を行い、経路コストを算出することを特徴とする請求項４または請求項５記載の車載用経路案内方法。
- 高速道路用プリペイドカードを利用して経路探索を行うことを特徴とする請求項６記載の車載用経路案内方法。
- 任意の設定により、自動料金収受システムの利用可能な料金所における利用料金の支払いを経路コストに反映させたり、反映させなかったりすることを特徴とする請求項６記載の車載用経路案内方法。
- 出発地から目的地までの経路探索を行う車載用経路案内装置において、出発地から目的地までの利用距離と利用料金とに基づいて作成される経路コスト経路選択の指標として経路探索を行う経路探索手段を備え、
前記経路探索手段は、更に、利用料金の支払い方法を選択して経路探索を行うことを特徴とする車載用経路案内装置。
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