JP4644985B2 - 経路設定装置、プログラム、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、地図データに基づき、車両が出発地から目的地に至るまでの適切な目的地経路を設定する経路設定装置、及び、この経路設定に係るプログラム、並びに、この経路を運転者に案内するナビゲーション装置、に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車載型のナビゲーション装置が知られている。
このナビゲーション装置は、地図データに基づきディスプレイ上に道路の接続を表す地図を表示すると共に、車両乗員から目的地までの経路を案内するように指令が入力されると、ＧＰＳ（ Global Positioning System）受信機にて検出した車両の現在位置から、指定された目的地までの経路（即ち、目的地経路）を適切に設定して、その経路をディスプレイ上に表示し、更に、設定した経路を音声にて車両乗員に案内するものである。
【０００３】
そして、このようなナビゲーション装置の中には、経路設定にかかる機能として、一般的な運転者に最適であると推定される一つの推奨ルートを目的地経路に設定する通常の経路設定機能の他に、利用者のニーズに合わせて、有料道路を使用して目的地までの所要時間が短くなるように経路を設定する有料道路優先モード、運転者がなるべく有料道路を使用せずに目的地に到着できるように経路を設定する一般道路優先モード、目的地までの距離が短くなるように経路を設定する距離優先モード、等を利用者側で設定可能なモード選択機能を有しているものがある。
【０００４】
このような場合、利用者（運転者）は、これらのモードの中から、最も運転者に適したものを選択し、これに従って設定された目的地経路に沿って、車両を目的地まで走行させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術に記載したナビゲーション装置は、大雑把に分類された各モードに対応して、目的地までの所要時間や費用がそのモードの条件に適うように、目的地経路を探索して設定するだけである。
【０００６】
このため、上記従来のナビゲーション装置では、有料道路を使用したい、したくないといった運転者の好みの違いだけでなく、主要幹線などを利用して右左折の少ない経路で目的地までを走行することを好む運転者や、右左折の多い抜け道などを利用して走行することを好む運転者など、人夫々の多様な好みに対応して、夫々の運転者の運転の仕方にあった経路を、適切に設定して経路案内することができなかった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、運転者の車両の運転状況が適宜反映された経路を設定可能な経路設定装置と、この経路設定装置の各手段をコンピュータにて実現するためのプログラムと、このような経路を運転者に案内するナビゲーション装置と、を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の経路設定装置では、目的地までの経路設定の指示がなされると、経路設定手段が、地図データに含まれるノード情報及びリンク情報及びリンク間の接続情報に基づき、出発地から目的地までの案内経路である目的地経路を探索し設定する。この経路設定手段は、出発地から目的地に至るまでの各道路の道路評価値を算出して、出発地から目的地に至るまでの一連の経路を構成する各道路の道路評価値の和である総評価値が最適となる出発地から目的地に至るまでの一連の経路を探索し目的地経路に設定する。そして、各道路の上記道路評価値を算出する際には、道路毎に、地図データが有する各情報に基づいて特定される、当該道路に対応する道路要因別の評価値を所定関数に代入して当該道路に対応する道路評価値を算出する。
また、この経路設定装置では、変更手段が、操作情報取得手段により取得される車両の操作情報（運転者による車両の操作状態を表す操作情報）に基づいて、記憶手段に記憶された上記道路要因別の評価値を補正するための道路要因別の補正係数を変更する。そして、経路設定手段が、上記道路評価値の算出に用いる上記道路要因別の評価値を、上記記憶手段が記憶する道路要因別の補正係数に基づいて補正する。
このように、本発明では、運転者による車両の操作状態を表す操作情報に基づき、経路設定に用いる道路要因別の評価値について、これら評価値を補正する量（補正係数）を変更するので、運転者の車両の操作の仕方（即ち、運転の仕方）に適した目的地経路を設定することができる。このため、当該装置によれば、運転状況が適宜反映された経路を設定可能であり、よって、十人十色の運転者の好みに適した経路で、その経路案内を行うことができる。
【０００９】
また、この経路設定装置によれば、自動的に運転者好みの経路で目的地経路を設定することができるため、運転者は、従来のナビゲーション装置のように、有料道路優先モード、一般道路優先モード、距離優先モード等の中から自分の好みのモードを選択しなくてもよく、経路設定にかかる運転者側の操作が簡単で、便利である。
【００１０】
尚、経路設定装置の経路設定手段は、ダイクストラ法あるいはそれに準ずる探索手法を用いて、目的地経路を設定する構成にすることができる。
【００１１】
この他、周知の経路探索手法（ダイクストラ法）を用いる場合、変更手段は、運転者のハンドル操作量が多ければ、その運転者はハンドル操作を苦にしない者であるので、カーブや、右左折の多い経路の評価値が小さくなるように補正係数を変更し、運転者のブレーキペダルの操作量が少なければ、信号機の数の少ない経路の評価値が小さくなるように補正係数を変更する構成にすることができる。
【００１２】
また、運転者の車両の操作の仕方を、正確に把握して、これを経路設定に反映させるために、経路設定装置は、操作情報取得手段にて取得された操作情報に基づいて、車両の操作状態の履歴を記憶する操作履歴記憶手段を備え、変更手段が、操作履歴記憶手段が記憶する車両の操作状態の履歴に基づいて、上記記憶手段に記憶された道路要因別の補正係数を変更する構成にすることができる。
【００１３】
このような構成にされると、経路設定装置は、車両の操作状態の履歴を参照することができるので、運転者の車両の運転状況が適宜反映された経路をより適切に設定することができる。
尚、車両の操作状態の履歴は、車両内の各種センサ等の検出手段にて時間的に連続採取されたデータ（操作情報）をそのまま保存させておく形で、残しておくことができるが、このような手法をとると、操作状態の履歴として残すべきデータの量が莫大となるため、次のような手法を取るのがよい。
【００１４】
つまり、上述の経路設定装置では、操作履歴記憶手段が、車両内から短い時間単位で連続して検出される車両の操作状態にかかるデータ（操作情報）を、それより十分長い所定時間間隔でまとめて、これに基づき、所定時間当たりの運転者の運転の仕方を表すパラメータを算出し、このパラメータを車両の操作状態の履歴として記憶するとよい。
【００１５】
例えば、経路設定装置は、ハンドル操作にかかる操作情報として、所定時間分のハンドル切れ角のデータを取得し、これに基づいて、運転者が所定時間内に行ったハンドルの操作量（例えば、ハンドル切れ角の絶対変化量の総和）を算出して、これを運転の仕方を表すパラメータとして、記憶する。
【００１６】
この経路設定装置によれば、操作情報取得手段が車両内の各検出手段から取得したデータ（操作情報）から、適切な経路設定を行うために必要な運転の仕方を表す情報（即ち、運転の仕方を表すパラメータ）だけを抽出することができて、履歴として残しておくべきデータを大幅に削減できる。
【００１７】
尚、履歴の記憶方法としては、例えば、所定時間毎に、算出した運転の仕方を表すパラメータを、前回記憶したものに上書きして記憶する方法や、上書きせずに逐次蓄積しておく方法がある。この他、経路設定装置は、運転の仕方を表すパラメータの算出値と、既に前回記憶した運転の仕方を表すパラメータの算出値との平均をとり、これを前回記憶した値に上書きする手法で履歴を記憶することも可能である。
【００１８】
また、経路設定手段は、道路要因別の評価値に加えて、対応する道路の「渋滞度に基づいた評価値」を算出し、更には、この評価値を道路要因別の評価値と共に所定関数に入力して上記道路評価値を算出し、この道路評価値を算出する際には、道路要因別の補正係数に加えて記憶手段が記憶する「渋滞度に基づいた評価値」を補正するための補正係数に基づき、上記「渋滞度に基づいた評価値」を補正する構成にすることができる。
そして、変更手段は、上記操作情報取得手段が取得した車両の操作情報から特定されるブレーキペダルの操作頻度に基づき、「渋滞度に基づいた評価値」を補正するための補正係数を変更する構成にすることできる。この構成によれば、渋滞をあまり苦にしない運転者と渋滞を酷く嫌う運転者とで、目的地経路の設定を変更することができる。
【００１９】
この他、変更手段は、操作情報取得手段が取得した車両の操作情報から特定される渋滞区間の走行履歴に基づき、上記「渋滞度に基づいた評価値」を補正するための補正係数を変更する構成にされてもよい。
【００２０】
また、上述した経路設定装置における各手段が果たす機能はコンピュータにて実現させることも可能であるため、事業者は、コンピュータをその経路設定装置における各手段（経路設定手段、操作情報取得手段、変更手段）として機能させるためのプログラム、を提供することができる。
このようなプログラムは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、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憶させることができ、利用者（運転者）は、必要に応じてこれらのプログラムをコンピュータに読み取らせて使用することが可能である。
この他、上記経路設定装置の機能を備え、設定された経路を案内手段にて運転者に案内するナビゲーション装置を用いれば、運転者は、設定された経路に沿って車両を容易に走行させることができて便利である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例について、図面とともに説明する。
図１は、本発明が適用されたナビゲーション装置１の構成を表す説明図である。
【００２２】
図１に示すようにナビゲーション装置１は、主に、位置検出部１０と、ゲートウェイＥＣＵ２１と、地図データ格納部２３と、表示部２５と、操作部２７と、音声出力部２９と、制御部３１と、から構成され、利用者の車両に搭載されている。
【００２３】
詳述すると、位置検出部１０は、ＧＰＳ用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナ１１ａを介して受信し、車両の現在位置を検出するＧＰＳ受信機１１と、車速センサや、車輪速センサ等からの検出信号に基づいて車両の走行距離を検出する距離センサ１３と、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ１５と、地磁気に基づいて絶対方位を検出する地磁気センサ１７と、を備えており、互いに性質の異なる誤差を有するセンサ等１１〜１７からの情報を制御部３１に提供して、制御部３１がこれらから検出したデータを互いに補完しながらより正確な車両の現在位置を把握することができるようにされている。
【００２４】
次に、ゲートウェイＥＣＵ２１は、車両内の各部が通信回線によって接続された車内ＬＡＮ（Local Area Network）に接続されており、車両内の各制御システムにて使用されているセンサ等から、対応する制御用のＥＣＵを介して、運転者の車両の操作状態を表す各種データを取得して、制御部３１側に送信する構成となっている。つまり例えば、ゲートウェイＥＣＵ２１は、車内ＬＡＮに接続されたパワートレイン系の制御システム内のポテンショメータから、アクセルペダルの踏み込み量に関するデータを取得し、これを制御部３１に送信する。また、同様にして、ゲートウェイＥＣＵ２１は、車両内の各部から、ブレーキペダルの踏み込み量等の操作情報や、ハンドルの切れ角等の操作情報、シフト操作に関する操作情報、車両の走行速度などを取得する。
【００２５】
次に、表示部２５は、車両の走行に必要な道路の接続情報を含む地図画面等を表示画面上にカラー表示して車両乗員に報知するために備えられており、例えば、位置検出部１０から取得した車両の現在位置を、地図データ格納部２３から読み出した車両が走行する周囲の地図画面と共に表示し、更にこの地図画面上に重ねて、車両乗員が設定した目的地までの経路案内に係る情報を表示する。
【００２６】
一方、地図データ格納部２３は、表示部２５にて地図画面を表示し、経路案内するために必要な各種データを記憶する記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード等）と、記憶媒体から情報を読み取り制御部３１側に送信するデコーダとから構成されている。そして、この記憶媒体には、道路の接続に関する道路データ、表示画面上に道路、建造物、公園、河川等からなる地図画面を表示するための地図画面データ、ＧＰＳ受信機１１等から得た経度及び緯度で表される車両の現在位置から車両が走行中の道路を地図画面上で特定するためのマップマッチング用のデータ、等からなる地図データが記憶されている。
【００２７】
そして特に、この道路データには、リンク情報とノード情報、及びリンク間接続情報が含まれ、このリンク情報として、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」及び「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地図データ格納部２３に記憶されている。一方、ノード情報として、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、信号機の有無などの情報が地図データ格納部２３に記憶され、更に、リンク間接続情報として、例えば一方通行などの理由で、通行が可か不可かを示すデータ等が記憶されている。
【００２８】
次に、音声出力部２９は、音声処理回路とスピーカーとからなり、車両乗員に必要な各種案内を音声にてスピーカーから報知するために備えられている。
また、操作部２７は、車両乗員が外部操作にて各種指令をナビゲーション装置１に入力するために備えられており、表示部２５と一体に構成され表示画面上に設定されるタッチスイッチや、ナビゲーション装置１の表示画面の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等から構成される。
【００２９】
ここでタッチスイッチは、表示部２５の画面上の縦横無尽に配置された赤外線センサより構成されており、例えば、指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が二次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出される。つまり、操作部２７は、車両乗員が画面上を直接タッチすることで所定の指示を入力できるように構成されている。
【００３０】
次に、制御部３１は、ＭＰＵ（ Micro Processing Unit）３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ、ＲＡＭ３１ｃからなる周知のマイクロコンピュータを備え、ナビゲーション装置１全体を統括制御する構成となっている。また、ＲＯＭ３１ｂには、後述の経路設定処理、履歴更新処理等、当該装置がナビゲーション機能を果たすための各処理をＭＰＵ３１ａに実行させるためのプログラムが備えられている。
【００３１】
そして例えば、制御部３１は、位置検出部１０から取得した各検出信号に基づいて車両の現在位置を求めると共に、その車両の現在位置に基づいて、周囲の地図データを地図データ格納部２３から読み出し、表示部２５に、地図画面を表示させると共に、車両の現在位置を示す現在位置マークなどを地図画面上の該当する位置に重ねて表示させる。
【００３２】
また、利用者（運転者）の外部操作によって操作部２７から目的地までの経路を設定するように指令が入力されると、制御部３１は、後述の経路設定処理を実行して車両の現在位置（即ち、出発地）から目的地までの最適な経路を、ダイクストラ法を用いて探索し、設定する。そして、この処理によって経路を設定すると、制御部３１は、その経路に従って運転者を誘導するために、周知の手法で、表示部２５を制御して、誘導経路を、地図画面の経路に対応する道路上に重ねてカラー表示させる。また同時に制御部３１は、その設定された経路に沿って運転者が車両を走行させることができるように、音声出力部２９を制御して、車両乗員に対し車両の現在位置に基づいて、その経路を音声にて案内する。
【００３３】
ところで、本実施例の制御部３１にて実行される経路設定処理は、地図データ格納部２３に記憶されたノード間のリンクに対するリンク情報、ノード情報、及び通行規制等の情報を含むリンク間の接続情報を用いて、各道路に対する評価を示す道路評価値（以下、「道路コスト」とする。）を算出し、車両の現在地から目的地までの全ての道路評価が終了した段階で、道路コストの総計（以下、「経路コスト」とする。）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を応用したものである。
【００３４】
具体的に、制御部３１は、本発明にかかる特徴的な動作として、経路設定処理を実行して経路コストを算出する際に、道路コストの計算方法（条件）をゲートウェイＥＣＵ２１から得た運転者の車両の操作状態にかかるデータ（操作情報）に基づき、変更する。
【００３５】
つまり、この各リンクでの道路コストは、ノード間のリンク長で表される道路長コストＣ１、高速道路、国道、一般道等の道路の種別によって所定値が与えられる道路種別コストＣ２、道路幅が広いと値が小さく設定される道路幅コストＣ３、道路が有料道路かどうかによって所定値が設定される有料／無料コストＣ４、車両の右左折があるかどうかで所定値が設定される右左折コストＣ５、信号機の有無により所定値が設定される信号機コストＣ６等などの、リンク情報、ノード情報、及びリンク間接続情報から取得可能な各道路要因別コストＣｉ（ｉ＝１，２，３，…）と、各道路要因別コストにかけられる重み係数として、運転者による車両の運転の仕方により値が更新される各道路要因別コスト係数Ｋｉ（ｉ＝１，２，３，…）と、によって例えば次式で示すように演算される。
【００３６】

尚、各コストＣｉは、道路の構造、接続態様等によって定まる固定値であるため、各ノードに至る道路コストは、この道路要因別コスト係数Ｋｉの値に従って変化し、これに連動して、設定される経路は変化する。つまり、この各道路要因別コスト係数Ｋｉは、経路設定の際に運転者に適切な目的地までの経路を設定するための条件として適切に設定される。ここで、図２には、メモリ（本実施例のＲＡＭ３１ｃ）に格納された各道路要因別コスト係数Ｋｉのデータ構成を示す。
【００３７】
そして、これらの各道路要因別コスト係数Ｋｉは、経路設定の際、運転者の運転の仕方が好適に反映されるように、ゲートウェイＥＣＵ２１から取得したハンドル操作状態にかかるデータに基づき決定されるハンドル操作コスト係数ｋ[ｉ，１]、アクセルペダルの操作状態にかかるデータに基づき決定されるアクセルペダル操作コスト係数ｋ［ｉ，２］、ブレーキペダルの操作状態にかかるデータに基づき決定されるブレーキペダル操作コスト係数ｋ[ｉ，３］等の各操作要因別コスト係数ｋ［ｉ，ｊ］（ｊ＝１，２，３，…）を用いて、例えば次式のように計算される。
【００３８】

尚、この各操作要因別コスト係数ｋ［ｉ，ｊ］は、後述の運転の仕方を表すパラメータ（以下、「操作パラメータ」とする。）を変数とする所定の関数によって決定されるため、制御部３１は、ナビゲーション装置の起動中、これらのパラメータを算出するために必要な各種操作状態を表すデータ（操作情報）の収集等を、以下のように行っている。
【００３９】
まず、制御部３１は、ナビゲーション装置１が起動されると、図３に示す履歴更新処理を実行して、ゲートウェイＥＣＵ２１を介して、車両内の各制御システムから取得した情報に基づき、一定間隔で、所定の操作パラメータを算出する。尚、図３は、履歴更新処理を表すフローチャートである。
【００４０】
図３を示しつつ説明すると、制御部３１はまず、Ｓ１１０にて、運転者による車両の操作状態が検出可能なセンサや、これらのセンサにて検出されたデータ（操作情報）を取り込んでいる各制御システム内の制御用のＥＣＵから、ゲートウェイＥＣＵ２１を介して、所定時間分の運転の仕方にかかる各種データ（即ち、操作情報）を取得する。例えば、制御部３１は、運転者によるアクセルペダル操作に関する情報として、アクセルペダルの下方に備えられたポテンショメータから、アクセルペダルの踏み込み量を表す所定時間分のデータを、ゲートウェイＥＣＵ２１に車内ＬＡＮで接続されたパワートレイン系の制御システム（エンジンＥＣＵ等）から収集する。
【００４１】
そして次に、制御部３１は、Ｓ１２０にて、これらの運転の仕方にかかる各種データを用いて、図４に示すような運転の仕方を表すパラメータ（操作パラメータ）ｑ１〜ｑ９を算出する。尚、図４は、ＲＡＭ３１ｃに記憶されている操作パラメータｑ１〜ｑ９のデータ構成を表した説明図である。
【００４２】
例えば、制御部３１は、ポテンショメータから取得したデータに基づき、操作パラメータとして、運転者が行った所定時間当たりのアクセルペダルの操作頻度ｑ３（例えば、アクセルペダルが開放された状態から踏み込まれた回数）と、所定時間当たりのアクセルペダル操作量ｑ４（例えば、アクセルペダル踏み込み量の絶対変化量の総和）と、を算出する。
【００４３】
この他、制御部３１はＳ１２０にて、ブレーキ制御システムから取得したブレーキペダルの踏み込み量を表すデータに基づき、操作パラメータとなるブレーキペダル操作頻度ｑ５として、所定時間当たりのブレーキペダルの踏み込み回数を算出すると共に、ブレーキペダル操作量ｑ６として、所定時間当たりのブレーキペダル踏み込み量の絶対変化量を算出する。
【００４４】
また、制御部３１は、ステアリングセンサ若しくは他の制御システムから取得したハンドルの切れ角を表すデータから、所定時間当たりのハンドル操作頻度ｑ１（所定の切れ角以上にハンドルが回された回数）と、所定時間当たりのハンドル操作量ｑ２（切れ角の絶対変化量の総和）と、を算出したり、シフトレバー位置の情報から、シフトレバー操作頻度ｑ７（即ち、操作回数）を算出する。またこの他、車両の走行距離を表す情報から、履歴更新処理を実行してから現在までの走行距離、即ち、運転者による連続運転距離ｑ８を算出したり、車両の走行速度から、所定時間内での平均車速度ｑ９を算出する。
【００４５】
この後、制御部３１はＳ１３０にて、算出したアクセルペダルやブレーキペダルの操作頻度（回数）及び操作量、ハンドル操作頻度及び操作量、シフトレバー操作頻度、連続運転距離、平均車速度、等の操作パラメータｑ１〜ｑ９を、更新してＲＡＭ３１ｃに記憶し、Ｓ１４０に処理を移す。
【００４６】
そしてＳ１４０において、制御部３１は、Ｓ１１０にて各種データを取得してから、所定時間経過したかどうかを判断し、所定時間が経過していれば処理をＳ１１０に戻し、経過してなければ、Ｓ１５０にて、ナビゲーション装置１の電源ＯＦＦの指令等により処理を中断する指令がなされているかどうかを判断する。
【００４７】
そして、Ｓ１５０にて制御部３１は、中断指令がなされていると判断すると、履歴更新処理を終了し、指令がなされていないと判断すると、再び、処理をＳ１４０に戻す。
以上のような手順で、制御部３１は、所定時間分の運転の仕方にかかる各種データを、夫々の操作パラメータに変換して、データ量を最小限に抑え、効率よく運転者による車両の操作状態の履歴を記憶している。
【００４８】
尚、制御部３１は、上記ステップＳ１３０における操作パラメータの更新の際に、Ｓ１２０よって算出された値を、そのまま操作パラメータとして、前回のＳ１３０での記憶値（操作パラメータ）に上書きするようにして記憶させてもよいが、前回のＳ１３０での記憶値（操作パラメータ）と、今回の算出値との平均をとり、これを今回の記憶値（操作パラメータ）として、ＲＡＭ３１ｃ等に記憶させてもよい。ただし、連続運転距離のみは、パラメータの性質上、平均をとらず前者のように上書きして更新する。
【００４９】
一方、制御部３１は、上記履歴更新処理を実行しつつ、外部操作により利用者から操作部２７を介して目的地までの経路を設定するように指令が入力されると、履歴更新処理にてＲＡＭ３１ｃに記憶された操作パラメータ（図４参照）を用いて、以下に説明する手順で上述の操作要因別コスト係数ｋ［ｉ，ｊ］を算出し、これに従って、運転者に適切な目的地経路を設定する。尚、図５は、経路設定処理を表すフローチャートである。
【００５０】
まず、制御部３１は、Ｓ２１０にて、上述の道路要因別コストを設定するために必要な、リンク情報、ノード情報、リンク間接続情報を含む地図データを取得する。
そして次に、制御部３１は、Ｓ２２０にて、履歴更新処理によって記憶された操作パラメータをＲＡＭ３１ｃから取得する。
【００５１】
この後、制御部３１はＳ２３０にて、Ｓ２２０で取得した操作パラメータｑ１〜ｑ９を用いて、操作要因別コスト係数ｋ［ｉ，ｊ］を算出する。
本実施例において、各操作要因別コスト係数ｋ［ｉ，ｊ］は、対応する操作パラメータｑｍ（ｍ＝１〜９）を変数とする所定の一次式Ｆ［ｉ，ｊ］（ｑｍ）を用いて算出され、例えば、ハンドル操作コスト係数ｋ［ｉ，１］は、ハンドル操作を表す操作パラメータであるハンドル操作頻度ｑ１を変数とする一次式Ｆ［ｉ，１］（ｑ１）と、ハンドル操作量ｑ２を変数とする一次式Ｆ［ｉ，１］（ｑ２）と、によって計算される。
【００５２】
つまり、制御部３１は、ハンドル操作コスト係数ｋ［ｉ，１］を、ハンドル操作頻度ｑ１と以下の式（４）とに基づいて算出されるハンドル操作頻度コスト係数ｋ１［ｉ，１］と、ハンドル操作量ｑ２と以下の式（５）とに基づいて算出されるハンドル操作量コスト係数ｋ２［ｉ，１］と、を用いて以下の式（６）のように計算する。
【００５３】
ｋ１［ｉ，１］＝Ｆ［ｉ，１］（ｑ１）＝Ａｉ×ｑ１＋Ｂｉ 式（４）
ｋ２［ｉ，１］＝Ｆ［ｉ，１］（ｑ２）＝Ｃｉ×ｑ２＋Ｄｉ 式（５）
ｋ［ｉ，１］＝ｋ１［ｉ，１］×ｋ２［ｉ，１］ 式（６）
ここで、Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉは道路要因別コスト係数Ｋｉに対応する操作要因別コスト係数ｋ［ｉ，１］（ｉ＝１，２，３，４…）毎に定められた定数であり、予めＲＯＭ３１ｂ等に記憶されているものである。つまり、このコスト係数を算出するための関数は、予め実施された多数のモニターテスト等によって得られた、操作パラメータと運転者が好む経路との関係に従って、適切に定められている。
【００５４】
具体的には例えば、ハンドル操作頻度や、ハンドル操作量の多い運転者は、右左折や、カーブの多い経路であっても快適に運転ができる者であり、反対に、ハンドル操作頻度や、ハンドル操作量の少ない運転者は、右左折や、カーブの多い経路を好まず、道なりに進むのが好きな者であるから、これに対応して、ハンドル操作頻度や操作量が多ければ、右左折や、カーブが多くても、目的地まで早く到着できるような経路が設定され、ハンドル操作頻度や操作量が少なければ、できるだけ国道、県道等の主要幹線を通る経路が設定されるように、上記関数が決定されている。
【００５５】
また、アクセルペダルや、ブレーキペダルの操作頻度や操作量は、運転者が車両の加減速操作を好むかどうかの尺度になるから、これに対応して、例えば、操作頻度が多ければ、信号機の数が多くても短時間で走行可能な経路が目的地までの経路に設定され、操作頻度が少なければ、信号機の少ない経路が目的地までの経路に設定されるように、アクセルペダル操作コスト係数ｋ［ｉ，２］やブレーキペダル操作コスト係数ｋ［ｉ，３］を算出するための関数が決定されている。
【００５６】
尚、上記ハンドル操作コスト係数ｋ［ｉ，１］は、ハンドル操作頻度ｑ１と、ハンドル操作量ｑ２と、から算出されたが、アクセルペダル操作コスト係数ｋ［ｉ，２］は、アクセルペダルの操作頻度（踏み込み回数）ｑ３と、アクセルペダルの操作量ｑ４と、を変数とする関数（本実施例では二変数一次式）から計算されることになる。また同様にして、ブレーキペダル操作コスト係数ｋ［ｉ，３］は、頻度ｑ５と操作量ｑ６を変数とする二変数関数で計算される。
【００５７】
そして、このＳ２３０の処理の後に、制御部３１はＳ２４０にて、上記操作要因別コスト係数ｋ［ｉ，ｊ］（ｊ＝１，２，３，…）を、乗算して、式（２），式（３）のように道路要因別コスト係数Ｋｉを算出し、Ｓ２４５にて、算出した道路要因別コスト係数Ｋｉを更新してＲＡＭ３１ｃに記憶する。
【００５８】
この後、制御部３１は、Ｓ２５０にて、この記憶された道路要因別コスト係数Ｋｉを用いて、式（１）にて、各ノードに至るまでの道路コストを算出し、周知のダイクストラ法にて、車両の現在地から目的地までの経路コストが最小となるようなリンクの接続を探索し、Ｓ２６０にて、この経路コストが最小となるリンクの接続を、目的地までの案内経路（目的地経路）として設定する。
【００５９】
そして、以上Ｓ２１０〜Ｓ２６０までの処理を終えると、制御部３１は経路設定処理を終了し、この設定した経路を、位置検出部１０から取得した車両の現在位置に基づいて、周知の手法で、表示部２５に表示したり、スピーカーから音声にて案内する。
【００６０】
以上が本実施例のナビゲーション装置１の構成に関する説明であるが、ナビゲーション装置１は、運転者の運転の仕方に基づいて、その運転者に適切な目的地までの経路を案内することができるから、非常に便利である。
つまり、ナビゲーション装置１は、運転者のハンドル操作、アクセルペダル操作、ブレーキペダル操作に従ってコスト係数を設定するから、上述のような目的地経路を設定することができる。また、シフトレバーの操作頻度（回数）を操作パラメータとしてコスト係数に反映させているから、ナビゲーション装置１は、その運転者のシフトレバー操作にあった目的地経路を設定することができる。
【００６１】
また同様に、ナビゲーション装置１は、連続運転距離を所定時間毎に更新することにより、当該装置が起動してから停止するまでの運転者による連続運転距離を取得し、これを操作パラメータとして、経路設定に反映させているので、連続運転距離が短く長距離運転が苦手な運転者の場合において、時間的に最短で目的地までに到着できるような経路を適切な目的地経路として設定することが可能である。
【００６２】
この他、所定時間当たりの車両の平均車速度を算出して、これを操作パラメータとし、経路設定に反映させているので、例えば、高速走行を好む運転者には、高速道路が優先的に選択された経路を、目的地までの適切な経路として設定することが可能である。
【００６３】
ところで、以上には説明しなかったが、このナビゲーション装置１を利用する運転者は、常に同じ者とは限らないので、ナビゲーション装置は、運転者毎に、上記運転の仕方を表す各操作パラメータを記憶するように構成され、制御部３１は、対応する運転者の各操作パラメータを使用して、上記経路設定処理を実行し、適切な経路を設定するように構成されている。したがって、ナビゲーション装置１は、一つの車両を複数の運転者が共有する場合であっても、各運転者に対応した適切な目的地経路を設定することができる。
【００６４】
次に、本発明の経路設定装置、及びナビゲーション装置の構成と、本実施例のナビゲーション装置１との対応関係を以下に説明する。
まず、本発明の記憶手段は、適切な目的地経路を設定するための補正係数である道路要因別コスト係数Ｋｉを記憶する記憶媒体としてのメモリ（ＲＡＭ３１ｃ）に相当し、本発明の経路設定手段は、本実施例の経路設定処理のＳ２５０以降で、道路要因別コスト係数Ｋｉを用いて道路コストを算出し、これに基づいて、経路コストが最小となるリンクの接続を目的地経路として設定する処理に相当する。
【００６５】
また、本発明における操作情報取得手段は、本実施例の履歴更新処理におけるＳ１１０にて、所定時間分の各種データを車両内の各制御システムから取得する処理に相当し、本発明の操作履歴記憶手段は、履歴更新処理のＳ１１０にて取得した各種データから、Ｓ１２０にて操作パラメータを算出し、Ｓ１３０にてパラメータを更新して記憶する処理に相当する。
【００６６】
そして、本発明の変更手段は、履歴更新処理にて記憶された最新の操作パラメータに基づき、経路設定処理のＳ２２０〜Ｓ２４０の手順で、道路要因別コスト係数Ｋｉを算出し、Ｓ２４５にて、道路要因別コスト係数Ｋｉを記憶する処理に相当する。
【００６７】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の経路設定装置、プログラム、及びナビゲーション装置は、主に、車両内の各部から、運転者による車両の操作状態を表す操作情報を取得して、これを基に、運転者に適切な目的地までの経路を設定できるようにしたものであるので、この要旨に反しない限り、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００６８】
例えば、上記実施例では、ハンドル操作にかかる操作パラメータとして、ハンドル操作頻度及びハンドル操作量を履歴として残し、この操作パラメータの記憶値が経路設定の際に用いられる構成としたが、例えば、ハンドルの切れ角の情報から、操作パラメータとして、ハンドル操作量だけを履歴を残しても良いし、逆にハンドル操作頻度だけを履歴として残してもよい。つまり、ハンドル操作にかかる操作パラメータを少なくすれば、運転者の運転の仕方は、詳細に反映されなくなるものの、ハンドル操作量及びハンドル操作頻度は、互いに連動して変化するものであるので、例えばハンドル操作にかかる操作パラメータとしてハンドル操作頻度だけを設定して、ハンドル操作量は、ハンドル操作頻度から、推定するようにしてもよい。
【００６９】
また、逆にハンドル操作にかかる操作パラメータを増やせば、より詳細にハンドル操作の仕方を経路設定に反映させることができるし、アクセルペダルやブレーキペダル、その他の運転者が操作可能な車両の各部位から詳細に操作情報を取得して、これらから新たな操作パラメータを設けて、それらを経路設定に反映させれば、より詳細に運転者の車両の操作の仕方にあった経路を設定することができる。
【００７０】
一方、道路コストの計算の際における、式（１）（２）（３）は、一例に挙げたものであって、道路コストは、必ずしも上記式で、計算されなくてもよい。つまり、各操作パラメータに基づいて各道路要因別コストを補正する手法をとれば、ダイクストラ法あるいはそれに準ずる方法を用いて、運転者による車両の操作の仕方にあった経路を目的地経路に設定することができる。
【００７１】
また、上記実施例の道路要因別コストは、道路構造等の静的情報に基づくものであるが、例えば、動的情報として、時々刻々と変化する渋滞情報を、道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）などから、ＦＭ受信器や専用のＶＩＣＳ受信器を用いて受信し、この渋滞情報に基づいて、渋滞度に応じた渋滞度コストを算出し、これを新たな道路要因別コストとして、その重み係数（渋滞度コスト係数）と共に、道路長コストに乗算して、道路コストを算出してもよい。
【００７２】
このようにすれば、例えば、ブレーキペダルの操作頻度が多く、渋滞をあまり苦にしないと推定される運転者に対して、渋滞度コスト係数を下げ、ブレーキペダルの操作頻度が少なく、渋滞を酷く嫌う運転者に対して、渋滞度コスト係数を上げるようにして、この渋滞度コスト係数を渋滞度コストに乗算し、その結果を経路設定に反映させることができる。つまり、比較的渋滞度の低い道路であっても、これを経路に設定するかどうかを、渋滞をあまり苦にしない運転者と、渋滞を酷く嫌う運転者とで、変更することができる。
【００７３】
また、操作パラメータとして、運転者が過去に渋滞区間を走行した回数や時間等を記憶しておき、これを用いて渋滞度コスト係数を算出することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ナビゲーション装置１の構成を表すブロック図である。
【図２】 ＲＡＭ３１ｃに格納された各道路要因別道路コスト係数Ｋｉのデータを示す表である。
【図３】 履歴更新処理を表すフローチャートである。
【図４】 ＲＡＭ３１ｃに格納された操作パラメータを示す表である。
【図５】 経路設定処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ナビゲーション装置 １０…位置検出部 ２３…地図データ格納部
２５…表示部 ２７…操作部 ２９…音声出力部 ３１…制御部
３１ｂ…ＲＯＭ ３１ｃ…ＲＡＭ

Claims (7)

1. 目的地までの経路設定の指示がなされると、地図データに含まれるノード情報及びリンク情報及びリンク間の接続情報に基づき、出発地から目的地までの案内経路である目的地経路を探索し設定する手段であって、出発地から目的地に至るまでの各道路の道路評価値を算出して、出発地から目的地に至るまでの一連の経路を構成する各道路の前記道路評価値の和である総評価値が最適となる前記出発地から目的地に至るまでの一連の経路を探索し前記目的地経路に設定する一方、各道路の前記道路評価値を算出する際には、道路毎に、前記地図データが有する前記各情報に基づいて特定される、当該道路に対応する道路要因別の評価値を、所定関数に代入して当該道路に対応する前記道路評価値を算出する経路設定手段
   を備える経路設定装置であって、
   前記道路要因別の評価値を補正するための前記道路要因別の補正係数を記憶する記憶手段と、
   運転者による車両の操作状態を表す操作情報を取得する操作情報取得手段と、
   前記操作情報取得手段が取得した車両の操作情報に基づいて、前記記憶手段に記憶された前記道路要因別の補正係数を変更する変更手段と、
   を備え、
   前記経路設定手段は、前記道路評価値を算出する際、当該道路評価値の算出に用いる前記道路要因別の評価値を、前記記憶手段が記憶する道路要因別の補正係数に基づいて補正すること
   を特徴とする経路設定装置。
2. 前記操作情報取得手段にて取得された操作情報に基づいて、前記車両の操作状態の履歴を記憶する操作履歴記憶手段を備え、
   前記変更手段は、前記操作履歴記憶手段から取得した前記操作状態の履歴に基づいて、前記記憶手段に記憶された前記道路要因別の補正係数を変更することを特徴とする請求項１記載の経路設定装置。
3. 前記操作履歴記憶手段は、所定時間毎に、前記操作情報取得手段が取得した前記操作情報に基づき、所定時間当たりの運転者の運転の仕方を表すパラメータを算出し、これを前記車両の操作状態の履歴として記憶することを特徴とする請求項２記載の経路設定装置。
4. 前記経路設定手段は、前記道路要因別の評価値に加えて、対応する道路の渋滞度に基づいた評価値を算出し、更には、この評価値を前記道路要因別の評価値と共に前記所定関数に入力して前記道路評価値を算出し、前記道路評価値を算出する際には、前記道路要因別の補正係数に加えて前記記憶手段が記憶する前記渋滞度に基づいた評価値を補正するための補正係数に基づき、前記渋滞度に基づいた評価値を補正する構成にされ、
   前記変更手段は、前記操作情報取得手段が取得した車両の操作情報から特定されるブレーキペダルの操作頻度に基づき、前記渋滞度に基づいた評価値を補正するための前記補正係数を変更すること
   を特徴とする請求項１記載の経路設定装置。
5. 前記経路設定手段は、前記道路要因別の評価値に加えて、対応する道路の渋滞度に基づいた評価値を算出し、更には、この評価値を前記道路要因別の評価値と共に前記所定関数に入力して前記道路評価値を算出し、前記道路評価値を算出する際には、前記道路要因別の補正係数に加えて前記記憶手段が記憶する前記渋滞度に基づいた評価値を補正するための補正係数に基づき、前記渋滞度に基づいた評価値を補正する構成にされ、
   前記変更手段は、前記操作情報取得手段が取得した車両の操作情報から特定される渋滞区間の走行履歴に基づき、前記渋滞度に基づいた評価値を補正するための前記補正係数を変更すること
   を特徴とする請求項１記載の経路設定装置。
6. コンピュータに、
   目的地までの経路設定の指示がなされると、地図データに含まれるノード情報及びリンク情報及びリンク間の接続情報に基づき、出発地から目的地までの案内経路である目的地経路を探索し設定する機能であって、出発地から目的地に至るまでの各道路の道路評価値を算出して、出発地から目的地に至るまでの一連の経路を構成する各道路の前記道路評価値の和である総評価値が最適となる前記出発地から目的地に至るまでの一連の経路を探索し前記目的地経路に設定する一方、各道路の前記道路評価値を算出する際には、道路毎に、前記地図データが有する前記各情報に基づいて特定される、当該道路に対応する道路要因別の評価値を、所定関数に代入して当該道路に対応する前記道路評価値を算出する機能と、
   運転者による車両の操作状態を表す操作情報を取得する機能と、
   前記取得された車両の操作情報に基づいて、記憶手段が記憶する道路要因別の評価値を補正するための前記道路要因別の補正係数を変更する機能と、
   前記道路評価値の算出に用いられる前記道路要因別の評価値を、前記記憶手段が記憶する道路要因別の補正係数に基づいて補正する機能と、
   を実現させるためのプログラム。
7. 請求項１〜請求項５のいずれかに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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