JP5040635B2 - 経路案内装置、経路案内方法および経路案内プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両の経路を案内する経路案内装置、経路案内方法および経路案内プログラムに関する。

従来、有料道路の入口候補や出口候補を複数個設定して経路探索を行うことにより、経路に含まれる有料道路区間数の異なる複数の経路を設定し、得られた複数の経路を利用者に提示して選択させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−５１９９７号公報

従来の技術においては、走行中の状況変動に対応した経路選択をすることができなかった。
すなわち、従来の技術においては、走行前に利用者が画面上で好みの経路を選択できるようにするために、経路に含まれる有料道路区間数が異なる複数の経路を利用者に提示する。このため、利用者は目的地への到着時刻等に鑑みて走行前に経路を選択することができる。しかし、連続する異なる料金体系の有料道路区間を含む経路が経路の候補として利用者に提示され、限られた時間内で目的地に到達することを利用者が希望して当該経路を選択したとしても、走行開始後には当該経路が利用者の希望に応じた経路でなくなることも多い。

例えば、実際に自車両が走行を開始すると、渋滞の発生や解消など、走行開始後の状況変動によって当初選択した経路が利用者の希望に応じた最適な経路ではなくなることがある。より具体的には、走行開始後に渋滞が解消した場合、異なる料金体系の有料道路を連続して走行することなく所望の時間内に目的地に到達できることがあり得る。

この場合、多くの利用者はできるだけ料金を抑える経路を選択し、あるいは、目的地への到達時刻と有料道路の利用料金との兼ね合いを考慮して経路を選択するなど、当初選択した経路と異なる経路を選択したいと考える。すなわち、この場合、自車両で走行中の経路は利用者の希望に応じた最適な経路ではなくなっている可能性がある。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、走行中の状況変動によって走行中の走行経路が利用者の希望に応じた経路ではなくなる可能性があるときに、他の経路を提示できるようにする技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては、料金体系の異なる連続した有料道路区間が含まれる走行経路を自車両にて走行しているとき、当該自車両が連続した有料道路区間の境界に接近したか否かを判定する。そして、当該境界に接近していると判定されると当該境界より先に連続している有料道路区間を利用しないで目的地へ走行するための代替走行経路を探索し、案内する。

すなわち、異なる料金体系の有料道路区間を連続的に利用する既存の走行経路が存在する状態で有料道路区間を走行しているときに、前記境界より先の有料道路区間を回避するための代替走行経路を案内する。利用者は、この案内に基づいて既存の走行経路と異なる代替走行経路が自らの所望する道路であるか否かを検討することができ、走行中の状況変動によって既存経路が利用者の希望に応じた経路でなくなっているときに、利用者は他の経路を選択することが可能になる。

ここで、自車位置情報取得手段は、自車両の位置を示す自車位置情報を取得することができればよく、自車両の位置を示す情報を取得するための種々の構成を採用可能である。例えば、自車両の位置をセンサやカメラによって特定する構成や、ＧＰＳからの信号や地図上での自車両の軌跡，車車間通信，路車間通信等によって位置を取得する構成等を採用可能である。

走行経路情報取得手段は、目的地までの走行経路を取得することができれば良く、自車両が走行している状態において既に設定された走行経路を示す情報を取得する。すなわち、自車両にて走行している状態において代替走行経路を探索する前に既存の走行経路が定義された状態としておき、当該走行経路を示す情報を取得することができればよい。なお、走行経路は少なくとも自車両の前方の走行予定経路であれば良く、自車両の走行開始地点から目的地までの経路であっても良いし、自車両の現在位置から目的地までの経路であっても良い。

自車位置判定手段は、走行経路において連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に前記自車両が接近したか否かを判定することができれば良く、走行経路から当該境界の位置を特定し、自車位置情報から自車両の位置を特定して両者を比較することができればよい。なお、連続する有料道路区間とは、ある有料道路区間から他の有料道路区間に走行する際に、無料道路区間を走行することなく当該他の有料道路区間に到達可能である状態にある有料道路を指す。

また、ＩＣの数や距離などの一連の情報に基づいて走行料金を累積的に決定することが可能な区間は同一の料金体系の区間であり、他の区間を走行しているか否かにかかわらず、改めて料金を決定する区間は前記他の区間と異なる料金体系の区間である。有料道路区間の境界は、有料道路区間の料金体系が変わる位置であって、当該境界より先に連続している有料道路区間を走行するか否かを選択可能な位置である。例えば、異なる料金体系の有料道路区間が連続しており、一方の有料道路区間から他方の有料道路区間に到達せずに当該有料道路区間を退出することが可能なＩＣであって、当該他方の有料道路区間にもっとも近いＩＣが存在する位置が前記境界となる。

さらに、自車両が当該境界に接近したか否かの判定は、種々の指標に基づいて行うことが可能であり、例えば、自車両と境界との距離が所定距離以内であるか否かを判定する構成や自車両が境界に到達するまでの時間が所定時間以内であるか否かを判定する構成等を採用可能である。また、境界が上述のようにＩＣの存在位置として定義されている状態において、当該ＩＣの手前のＩＣを通過したときに境界に接近したと判定する構成など、他にも種々の構成を採用可能である。なお、本発明においては、連続する異なる料金体系の有料道路区間が少なくとも一カ所存在すれば良く、連続する異なる料金体系の有料道路区間が複数の箇所に存在していても良いし、異なる料金体系の３以上の有料道路区間が連続していても良い。

代替走行経路探索手段は、自車両が前記境界に接近したと判定されたときに、当該境界より先に連続している有料道路区間を利用しないで前記目的地へ走行するための代替走行経路を探索することができればよい。従って、境界より先に連続している有料道路区間を除外して経路を再探索すればよい。境界より先に連続している有料道路区間を除外して経路探索する手法は種々の手法を採用可能である。例えば、コスト情報に基づいて経路を探索する構成において、除外対象となる有料道路区間に対するコストを他の道路より高く設定し、実質的に当該有料道路区間が選択されない状態として経路探索を行っても良いし、無料道路区間のコストを境界より先に連続している有料道路区間より低く設定し、実質的に当該有料道路区間が選択されない状態として経路探索を行っても良く、種々の構成を採用可能である。

代替走行経路案内手段は、代替走行経路に関する情報を案内することができれば良く、少なくとも当該代替走行経路を利用者に認識させる情報を提供することができればよい。従って、表示部に当該代替走行経路を示す情報を表示し、また、音声出力部から当該代替走行経路を示す情報を出力する構成等を採用可能である。

さらに、利用者に対して代替走行経路を案内する際の好適な構成例として、前記境界より先に連続している前記有料道路区間が所定距離以下であるときに代替走行経路を探索する構成としても良い。すなわち、前記境界より先に連続している有料道路区間が短い場合には、有料道路区間を走行することによって期待される走行時間の短縮度合いは比較的小さい。従って、この場合には料金を支払って当該境界より先に連続している有料道路区間を走行すべきか否かを検討するニーズは、境界より先に連続している有料道路区間が長い場合と比較として相対的に大きい。

そこで、有料道路区間の長さの基準として所定距離を定義し、当該所定距離よりも短い場合に代替走行経路を探索して案内する構成とすれば、有料道路区間を利用しない経路を採用することによるコスト削減効果が高い状態で代替走行経路を探索し、案内することが可能になる。

なお、所定距離は、有料道路区間を利用しない経路を採用することによる走行時間の変化量が比較的小さい範囲に収まる有料道路区間の距離や、有料道路区間を利用しない経路を採用することによるコスト削減効果が比較的高くなる有料道路区間の距離を予め定義すればよい。むろん、ここでは、有料道路区間について予め設定された基準に基づいて境界より先の有料道路区間の長さが所定の基準を満たすか否かを判定することができれば良く、有料道路区間の距離は距離自体を直接的に規定したものであっても良いし、有料道路区間の距離と実質的に等価な指標で規定しても良い。後者としては、例えば、ＩＣの数や有料道路区間を走行する時間等が挙げられる。

さらに、代替走行経路を案内する際に既存の走行経路と比較するための情報を案内する構成としても良い。例えば、代替走行経路と走行経路とを走行する際の料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせを比較するための情報を案内する構成を採用可能である。すなわち、代替走行経路と走行経路とのそれぞれを走行する際の料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせを取得して案内すれば、利用者は各経路のいずれが所望の経路であるのかを料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせに基づいて決定することが可能になる。

なお、各経路を走行する際の料金を取得するためには、予め各有料道路区間を走行する際の料金を示す情報を所定の記録媒体に記録しておき、当該情報を参照して各経路に含まれる有料道路区間の走行料金を積算すればよい。むろん、代替走行経路に有料道路区間が含まれないのであれば、走行料金は無料である。

また、各経路を走行する際の時間を取得するためには、予め各道路区間を走行する際の走行時間を取得するための情報を所定の記録媒体に記録しておき、当該情報を参照して各道路区間を走行する際の時間を累積して走行時間を決定すればよい。なお、走行時間を取得するための情報は、各道路区間に対応付けても良いし、道路種別に対応付けても良いし、混雑状況や時間帯等によって異なる走行時間となるように情報を定義しても良い。むろん、走行時間を示す情報は、時間を直接的に規定する態様に限定されず、間接的に（例えば、平均車速と道路区間の距離）規定する態様であっても良い。

さらに、各経路を走行する際の距離を取得するためには、予め各道路区間の距離を示す情報を所定の記録媒体に記録しておき、当該情報を参照して各道路区間の距離を累積して各経路の距離を決定すればよい。なお、代替走行経路と走行経路とを走行する際の料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせを比較するための情報の提供態様は、代替走行経路と走行経路とのそれぞれについて料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせを比較できる情報であればよい。

従って、料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせを案内しても良いし、各経路について料金，時間，距離の差分を示す情報を取得して、これらのいずれかまたは組み合わせを案内しても良い。むろん、表示部による表示と音声とで異なる案内を行っても良い。例えば、表示部に料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせを表示し、音声によって料金，時間，距離の差分を示す情報を出力する態様等を採用可能である。

さらに、各経路の走行時間を取得する際に、渋滞情報を参照しても良い。例えば、走行経路の渋滞状況を示す情報を取得する渋滞状況取得手段を構成し、当該渋滞状況を示す情報に基づいて走行経路を走行する際の時間を取得する構成としても良い。この構成によれば、走行経路を走行する際の時間を正確に取得することが可能である。また、自車両による走行開始後や自車両が前記境界に接近したときの渋滞状況を示す情報を取得することにより、走行中の状況変動に対応して走行経路を走行する際の正確な時間を取得することができる。

なお、渋滞状況を示す情報は、各道路区間を走行する際の時間を渋滞状況に応じて取得するための情報であれば良く、例えば、各道路区間の混雑の程度を示す情報と混雑の程度に対して各道路区間を走行する際の時間や車速を対応付けた情報によって構成することが可能である。

さらに、渋滞状況を示す情報は、代替走行経路を探索する際に利用することも可能である。例えば、自車両の現在位置から目的地までに到達する各道路区間のコストに基づいて代替走行経路を探索する構成において、渋滞が発生している道路区間のコストを渋滞が発生していない道路区間のコストより大きくする構成を採用可能である。むろん、渋滞状況は、空き，混雑，渋滞など、走行時間の大小に応じて段階的に調整するなど，種々の構成を採用可能である。

さらに、本発明のように、自車両が連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に接近したときに代替走行経路を探索する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような経路案内装置、経路案内方法および経路案内プログラムは、単独の経路案内装置として実現される場合もあれば、自車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような経路案内装置の一部あるいは全部を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、経路案内装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーション装置の構成：
（２）代替走行経路案内処理：
（３）他の実施形態：

（１）ナビゲーション装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる経路案内装置を含むナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０と記録媒体３０とを備えており、記録媒体３０やＲＯＭに記録されたプログラムを制御部２０で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてナビゲーションプログラム２１を実行可能であり、当該ナビゲーションプログラム２１はその機能として既存の走行経路に対する代替走行経路を案内する機能を備えている。

本実施形態における自車両（ナビゲーション装置１０が搭載された車両）は、ナビゲーションプログラム２１による機能を実現するためにＧＰＳ受信部４０と車速センサ４１とスピーカー４２と表示部４３とを備えており、これらの各部と制御部２０とが協働することによってナビゲーションプログラム２１による機能を実現する。

ＧＰＳ受信部４０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して自車両の現在位置を算出するための情報を出力する。制御部２０は、この信号を取得して自車両の現在位置を取得する。車速センサ４１は、自車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、自車両の速度を取得する。車速センサ４１は、自車両の速度を示す情報を取得するために利用されるとともに、ＧＰＳ受信部４０の出力信号から特定される自車両の現在位置を補正するためにも利用される。

むろん、自車両の現在位置を取得するための構成は上述の構成に限られず、ジャイロセンサやステアリングセンサ等によって特定される自車両の動作に基づいて現在位置を取得する構成を採用してもよいし、車速センサやジャイロセンサ等の出力信号や自車両の軌跡に基づいて現在位置を補正する構成を採用しても良い。なお、自車両の現在位置を示す情報を取得するための構成は、ほかにも種々の構成を採用可能であり、センサやカメラによって自車両の現在位置を特定する構成や、地図上での自車両の軌跡，車車間通信，路車間通信等によって自車両の現在位置を示す情報を取得する構成等を採用可能である。

制御部２０はナビゲーションプログラム２１に従って、予め設定された走行経路を自車両に案内する経路案内処理を実行可能である。当該経路案内処理において制御部２０は、予め図示しないインタフェースを介して目的地までの走行経路の指示を受け付け、指示された走行経路を自車両の走行経路として設定し、当該走行経路を示す情報を走行経路情報３０ｂとして記録媒体３０に記録する。また、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４０や車速センサ４１の出力信号に基づいて自車両の現在位置を特定し、走行経路情報３０ｂに基づいて当該自車両の現在位置より先の分岐点や進行方向等を特定してスピーカー４２および表示部４３を介して案内する。

本実施形態においては、当該経路案内処理によって自車両の走行中に経路案内を実行しているときに、既存の走行経路と異なる代替走行経路を探索して案内することが可能である。ナビゲーションプログラム２１は以上の代替走行経路の案内を行う機能を実現するため、自車位置情報取得部２１ａと走行経路情報取得部２１ｂと自車位置判定部２１ｃと代替走行経路探索部２１ｄと代替走行経路案内部２１ｅとによる処理を実行可能である。

また、記録媒体３０には、ナビゲーションプログラム２１による案内を実施するため地図情報３０ａが記録され、経路案内のために設定された上述の走行経路を示す走行経路情報３０ｂが記録される。地図情報３０ａは、自車両が走行する道路上に設定されたノードを示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ（本実施形態においては、各リンクが道路区間を示す。また、各リンクに対応する道路の道路種別を示す情報を含む。），有料道路区間を走行する際の料金を示す料金データ，各道路区間を走行する際の走行時間を取得するための時間データ（例えば、各道路区間を走行する際の平均車速等），各道路区間の距離を示す距離データ等を含み、自車両の現在位置の特定や目的地への経路の特定、各道路区間を走行する際の料金，時間の特定等に利用される。

自車位置情報取得部２１ａは自車両の位置を示す自車位置情報を取得する処理を行うモジュールであり、制御部２０は、自車位置情報取得部２１ａの処理により、ＧＰＳ受信部４０，車速センサ４１の出力信号を取得し、自車両の現在位置の緯度および経度を検出する。また、地図情報３０ａを参照して自車両の現在位置の軌跡に合致する道路区間を抽出し、合致する道路区間上で自車両の位置を特定する。

走行経路情報取得部２１ｂは、予め設定された自車両における目的地までの走行経路を示す走行経路情報を取得する処理を行うモジュールであり、制御部２０は、自車両の走行中に、走行経路情報取得部２１ｂの処理により、走行経路情報３０ｂを参照して予め設定された自車両の走行経路を取得する。なお、走行経路情報取得部２１ｂによって取得する走行経路は少なくとも自車両の前方の走行予定経路であれば良く、自車両の走行開始地点から目的地までの経路であっても良いし、自車両の現在位置から目的地までの経路であっても良い。

自車位置判定部２１ｃは、自車両の位置に基づいて、上述の走行経路において連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に前記自車両が接近したか否かを判定するモジュールである。すなわち、制御部２０は自車位置判定部２１ｃの処理により、自車位置情報に基づいて走行経路上で自車両の位置を特定するとともに、当該自車両の位置より先の走行経路において、異なる料金体系の有料道路区間が連続しているか否かを判定する。なお、ＩＣの数や距離などの一連の情報に基づいて走行料金を累積的に決定することが可能な区間は同一の料金体系の区間であり、他の区間を走行しているか否かにかかわらず、改めて料金を決定する区間は前記他の区間と異なる料金体系の区間である。

異なる料金体系の有料道路区間が連続している場合には、異なる料金体系の有料道路区間の境界に相当する位置（本実施形態においては、境界より先に連続している有料道路区間を走行せずに現在走行中の有料道路区間を退出することが可能なＩＣであって、当該先に連続している有料道路区間にもっとも近いＩＣの位置）を特定する。そして、自車両の現在位置より先に存在するもっとも近いＩＣが当該境界の位置である場合に、自車両が前記境界に接近したと判定する。なお、連続する有料道路区間とは、ある有料道路区間から他の有料道路区間に走行する際に、無料道路区間を走行することなく当該他の有料道路区間に到達可能である道路区間である。

代替走行経路探索部２１ｄは、自車両が前記境界に接近したと判定されたときに、当該境界より先に連続している有料道路区間を利用しないで目的地へ走行するための代替走行経路を探索するモジュールである。すなわち、自車両が前記境界に接近したと判定されたとき、制御部２０は、境界より先に連続している有料道路区間を除外して経路を再探索する。本実施形態においては、有料道路を利用しない条件（例えば、一般道優先）によって前記境界より先における目的地までの経路を再探索する。

なお、経路探索には、ダイクストラ法やＡ＊アルゴリズム、それらの改良型アルゴリズムなどを採用可能である。例えば、境界より先に連続している有料道路区間のコストを他の道路より高く設定し、実質的に境界より先の有料道路区間が選択されない状態として経路探索を行っても良いし、無料道路区間のコストを境界より先に連続している有料道路区間より低く設定し、実質的に境界より先の有料道路区間が選択されない状態として経路探索を行っても良い。

代替走行経路案内部２１ｅは、代替走行経路に関する情報を案内する処理を行うモジュールであり、本実施形態においては、代替走行経路と走行経路とを走行する際の料金および時間を比較するための情報を案内する処理を行う。すなわち、制御部２０は、代替走行経路探索部２１ｄの処理によって、代替走行経路と走行経路とを示す情報を取得し、各経路を走行する際の時間と料金とを取得し、各経路における時間および料金のそれぞれを示す情報と、各経路を走行したときの時間および料金の差分を示す情報を案内する。

より具体的には、制御部２０は、地図情報３０ａに含まれる料金データを参照して自車両の現在位置より先の各経路に含まれる有料道路区間を特定し、当該有料道路区間を走行する際の走行料金を積算する。むろん、代替走行経路に有料道路区間が含まれないときには走行料金は無料である。

また、制御部２０は、地図情報３０ａに含まれる距離データを参照して自車両の現在位置より先の各経路に含まれる道路区間の距離を取得し、地図情報３０ａに含まれる時間データを参照して各道路区間を走行する際の時間を取得する。そして、各道路区間を走行する際の時間を経路毎に累積することによって各経路の走行時間を取得する。代替走行経路と走行経路とのそれぞれを走行する際の料金および走行時間が特定されると、制御部２０は、各経路の料金および走行時間を表示部４３に表示させ、各経路の料金の差分および各経路の走行時間の差分を示す音声をスピーカー４２に出力させる。

以上の処理によれば、異なる料金体系の有料道路区間を連続的に利用する既存の走行経路が存在する状態で、有料道路区間を走行中に、前記境界より先の有料道路区間を回避するための代替走行経路を案内する。また、このとき、代替走行経路と走行経路とを比較するための情報を案内する。従って、利用者は、この案内に基づいて既存の走行経路と異なる代替走行経路が自らの所望する道路であるか否かを検討することができ、走行中の状況変動によって利用者の所望する経路が既存経路ではなくなる可能性があるときに、利用者は他の経路を選択することが可能になる。

（２）代替走行経路案内処理：
次に、以上の構成においてナビゲーション装置１０が実施する代替走行経路案内処理を図２，図３に沿って説明する。なお、図２は代替走行経路案内処理を示すフローチャート、図３は自車両が走行している道路の例を示す図である。ナビゲーションプログラム２１の処理により、制御部２０が既存の走行経路に基づく経路案内を実行しているとき、図２に示す代替走行経路案内処理が所定間隔で実行される。当該代替走行経路案内処理において、制御部２０は、自車位置情報取得部２１ａと走行経路情報取得部２１ｂと自車位置判定部２１ｃの処理により、走行経路において連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に自車両が接近したか否かを判定する（ステップＳ１００）。

当該境界は有料道路区間の料金体系が変わる位置であり、当該境界より先に連続している有料道路区間を走行するか否かを選択可能な位置である。本実施形態においては、異なる料金体系の有料道路区間が連続しており、一方の有料道路区間から他方の有料道路区間に到達せずに当該一方の有料道路区間を退出することが可能なＩＣであって、当該他方の有料道路区間にもっとも近いＩＣが存在する位置を前記境界としている。

そこで、自車両が前記境界に接近したことを判定するため、自車両の現在位置から見た次のＩＣ（走行経路上で自車両の位置より先に存在し、もっとも近いＩＣ）より先が別料金体系の有料道路区間であるか否かを判定することとしている。この判定を行うため、まず、制御部２０は、自車位置情報取得部２１ａの処理によって自車両の現在位置を取得し、走行経路情報取得部２１ｂの処理によって走行経路情報３０ｂを取得する。

また、制御部２０は、自車位置判定部２１ｃの処理により自車両の現在位置が有料道路区間を走行中であるか否かを判定するとともに、自車両の現在位置より前方に当該走行中の有料道路区間と異なる有料道路区間が連続しているか否かを判定する。そして、自車両の現在位置より前方に当該走行中の有料道路区間と異なる有料道路区間が連続している場合には、自車両の現在位置より先のもっとも近いＩＣを検出し、その先の道路が現在走行中の道路と異なる料金体系の有料道路区間であるか否かを判定する。すなわち、本実施形態においては、次に現れるＩＣが境界の位置に相当するＩＣであるときに境界に接近したと判定する構成である。

図３は、連続する異なる料金体系の有料道路区間を含む走行経路の例を示す図である。同図３においては、太い直線によって有料道路を示し、当該有料道路に進入しあるいは当該有料道路から退出するＩＣを模式的に示している。また、この例において、ＩＣ２までは料金体系Ａ、ＩＣ２より先は料金体系Ｂであり、ＩＣ２の前後で料金体系が異なっている。また、細い直線は無料道路（一般道）を示している。

さらに、図３において、丸と三角を重ねた図形は自車両の現在位置Ｐを示しており、当該自車両において予め設定された既存の走行経路を破線の直線によって示している。当該図３に示す例の場合、自車両の現在位置Ｐより先に存在するもっとも近いＩＣはＩＣ２であり、ＩＣ２までは料金体系Ａ，ＩＣ２より先は料金体系Ｂである。従って、図３に示す例においては、上述のステップＳ１００の判定により、走行経路において連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に自車両が接近したと判定される。

ステップＳ１００にて前記境界に自車両が接近したと判定されなければ、ステップＳ１１０以降の処理がスキップされ、ステップＳ１００にて前記境界に自車両が接近したと判定されたときには、ステップＳ１１０以降で代替走行経路の案内が行われる。ステップＳ１１０においては、まず、制御部２０が、代替走行経路探索部２１ｄの処理により、代替走行経路を探索する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、前記境界より先に連続している有料道路区間を利用しないで目的地へ走行するための代替走行経路を探索する。

本実施形態においては、有料道路を利用しない条件（例えば、一般道優先）によって前記境界より先における目的地までの経路を再探索する。この結果、当該境界より先の有料道路区間を利用しないで目的地まで到達する代替走行経路が取得される。図３に示す例においては、ＩＣ２より先における料金体系Ｂの有料道路を利用しない経路が代替走行経路となり、図３においては、代替走行経路の例を一点鎖線によって示している。

代替走行経路が得られると、制御部２０は、代替走行経路案内部２１ｅの処理により、現在の走行経路と代替走行経路とを案内する（ステップＳ１２０）。本実施形態においては上述の料金データを参照して代替走行経路と既存の走行経路とを走行する際の料金を取得し、上述の距離データを参照して代替走行経路と既存の走行経路とを走行する際の走行時間を各経路を比較するための情報として取得する。また、各経路を走行したときの時間および料金の差分を示す情報を取得する。

そして、制御部２０は、当該情報を音声によって出力するための制御信号をスピーカー４２に対して出力し、スピーカー４２に当該情報を示す音声を出力させる。また、制御部２０は、当該情報を表示するための制御信号を表示部４３に対して出力し、表示部４３に当該情報を示す表示を行わせる。

図４は、図３に示す状態において、表示部４３に表示する内容の例（表示画面４３ａ）およびスピーカー４２から出力する音声の例（音声出力４２ａ）を示す図である。本実施形態においては、図４に例示するように表示部４３において代替走行経路の走行料金および所要時間と走行経路の走行料金および所要時間とを示す情報を出力する。より具体的には、表示部４３の表示画面においては、自車両の現在位置を示すアイコンＰが表示されるとともにその右側に当該自車両の前方の走行経路を模式的に示す情報が表示される。

図４においては、自車両の現在位置Ｐより前方にＩＣ２が存在し、その先の経路として現在の走行経路と代替走行経路を示す矢印が表示される。そして、各走行経路の異なる部分（図４に示す例においてはＩＣ２以降の経路）について走行料金と走行時間とが併記される。なお、この例において、代替走行経路の走行料金は無料，走行時間は２０分であり、現在の走行経路の走行料金は料金Ａ，走行時間は１０分である。

一方、本実施形態においてスピーカー４２から出力される音声は、代替走行経路と走行経路とのそれぞれにおける走行料金の差分および各経路のそれぞれにおける走行時間の差分を示す情報である。図４に示す例においては、「この先別料金区間です。一般道に変更すれば所要時間は１０分増えますが、料金Ａが節約されます。ルート変更しますか？」という音声を出力する。

以上の案内によれば、自車両が異なる料金体系の有料道路区間の境界に接近したときに、既存の走行経路と代替走行経路とを利用者に案内することができる。従って、走行経路を設定したときの状況が走行中に変動することによって当該走行経路が利用者の所望する経路ではなくなっている可能性があるときに、他の経路を提示することができる。

ステップＳ１２０にて現在の走行経路と代替走行経路とを案内すると、制御部２０は、代替走行経路探索部２１ｄの処理により、代替走行経路の選択を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１３０）。すなわち、本実施形態においては、所定の入力部に対する入力操作によって代替走行経路の選択を受け付けるように構成しており、当該選択によって代替走行経路が選択されたか否かを判定する。

ステップＳ１３０にて代替走行経路の選択を受け付けたと判定されたとき、制御部２０はナビゲーションプログラム２１の処理により目的地までの経路を代替走行経路に変更し（ステップＳ１４０）、当該代替走行経路に基づく経路案内処理を行う。一方、ステップＳ１３０にて代替走行経路の選択を受け付けたと判定されないとき、制御部２０はナビゲーションプログラム２１により既存の走行経路に基づく経路案内処理を続行する。

図４に示す例においては、表示画面４３ａにタッチパネル式のボタンを表示しており、当該ボタンに「変更する」「変更しない」の文字列を表示している。この表示は、現在の走行経路を変更するか否かを指示する入力部を構成しており、利用者によって「変更する」ボタンが操作されたときには、現在の走行経路を代替走行経路に切り替える。一方、「変更しない」ボタンが操作されたときには、現在の走行経路を維持する。

以上のように、本実施形態によれば、現在の走行経路と代替走行経路とについてコストパフォーマンスを比較するための情報を案内して経路の選択を受け付ける。従って、利用者は、現在の走行経路と代替走行経路とを比較して所望の走行経路を選択することが可能になる。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、自車両が連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に接近したときに代替走行経路を探索する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、代替走行経路を探索する際に渋滞情報を参照しても良いし、経路の走行時間を取得する際に渋滞情報を参照しても良い。図５は、渋滞情報を利用して代替走行経路を探索し、経路の走行時間を取得する実施形態にかかる経路案内装置を含むナビゲーション装置１００を示すブロック図である。

図５に示す実施形態は、上述の図１に示す実施形態とほぼ同様の構成によって実現可能であり、渋滞情報を取得するための構成と渋滞情報を利用した経路の時間算出および代替経路探索が異なる。すなわち、図５に示すナビゲーション装置１００を備えた自車両は、通信部４４を備え、当該通信部４４は外部の機器と情報を送受信することが可能である。また、ナビゲーションプログラム２１は、渋滞情報を取得するためのモジュールである渋滞情報取得部２１ｆを備え、制御部２０は当該渋滞情報取得部２１ｆの処理によって通信部４４を制御して任意の情報を取得することが可能である。

すなわち、本実施形態において制御部２０は、渋滞情報取得部２１ｆの通信部４４を制御して渋滞情報を送信する機器（例えば、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System：ＶＩＣＳは登録商標）における送信機）と通信を行い、無線通信を介して渋滞情報を取得することが可能である。取得された渋滞情報は記録媒体３０に記録される（渋滞情報３０ｃ）。なお、渋滞情報３０ｃは走行経路の渋滞状況を示す情報であれば良く、空き，混雑，渋滞など、道路区間を走行する際の走行時間の大小に応じて段階的に渋滞の程度を示す情報等を採用可能である。また、渋滞情報３０ｃにおいては、各渋滞状況における平均車速を示す情報が含まれている。

本実施形態における渋滞情報３０ｃは、代替走行経路探索部２１ｄによる処理および代替走行経路案内部２１ｅによる処理によって利用される。すなわち、本実施形態における処理は図２に示す処理とほぼ同様であるが、ステップＳ１１０において制御部２０は代替走行経路探索部２１ｄの処理により、渋滞情報３０ｃに基づく代替経路探索処理を行う。また、ステップＳ１２０において制御部２０は代替走行経路案内部２１ｅの処理により、渋滞情報３０ｃに基づく代替経路案内処理を行う。

具体的には、制御部２０は代替経路を探索する際に、上述のように境界の先の有料道路区間を有料道路を利用しない条件（例えば、一般道優先）を設定し、さらに、渋滞情報３０ｃが示す渋滞の程度に応じて渋滞を回避しながら目的地へ到達するための経路を再探索する。なお、当該渋滞を回避する経路は、コストに基づいて公知のアルゴリズムで経路探索を行う構成において、渋滞の程度が大きくなるほど各道路区間のコストが大きくなるように設定して経路探索を行うなどの構成を採用可能である。

さらに、走行時間を取得する際に、既存の走行経路に含まれる道路区間の渋滞情報３０ｃを参照し、渋滞の状況に応じた走行時間を予測する。すなわち、制御部２０は、走行経路に含まれる道路区間の距離を取得し、当該距離と各道路区間の渋滞の状況に応じた平均車速とに基づいて各道路区間を走行する際の走行時間を予測する。そして、当該道路区間毎の走行時間を累積して走行経路の走行時間とする。

この構成によれば、走行経路を走行する際の時間を正確に取得することが可能である。また、自車両による走行開始後や自車両が前記境界に接近したときの渋滞状況を示す情報を取得することにより、走行中の状況変動に対応して走行経路を走行する際の正確な時間を取得することができる。なお、ここでは、渋滞情報３０ｃに基づいて走行経路を走行する際の走行時間を取得する構成としたが、むろん、渋滞情報３０ｃに基づいて代替走行経路を走行する際の時間を取得する構成としても良い。

さらに、上述の実施形態において、代替走行経路と走行経路とを比較するための情報は、各経路を走行する際の料金と時間とであったが、各経路を走行する際の距離を案内する構成としても良いし、料金と時間と距離とのいずれかまたは組み合わせを案内する構成であっても良い。むろん、各経路の距離を直接的に案内しても良いし、距離の差分を案内しても良く、種々の構成を採用可能である。

さらに、自車両が異なる料金体系の有料道路区間の境界に接近したか否かの判定は、上述のようにＩＣの位置と自車両の現在位置との関係に基づいて行っても良いし、自車両と境界との距離が所定距離以内であるか否かを判定してもよいし、自車両が境界に到達するまでの時間が所定時間以内であるか否かを判定する構成としてもよい。

さらに、本発明においては、連続する異なる料金体系の有料道路区間が少なくとも一カ所存在すれば良く、連続する異なる料金体系の有料道路区間が複数の箇所に存在していても良いし、異なる料金体系の３以上の有料道路区間が連続していても良い。すなわち、複数の箇所に存在し得る境界のそれぞれについて自車両が接近したかを判定して本発明における代替走行経路の探索と案内を実施する構成を採用可能である。

さらに、利用者に対して代替走行経路を案内する際の好適な構成例として、前記境界より先に連続している有料道路区間が所定距離以下であるときに代替走行経路を探索する構成としても良い。すなわち、前記境界より先に連続している有料道路区間が短い場合には、有料道路区間を走行することによって期待される走行時間の短縮度合いは比較的小さい。従って、この場合、料金を支払って当該境界より先に連続している有料道路区間を走行すべきか否かを検討するニーズは、境界より先に連続している有料道路区間が長い場合と比較として相対的に大きい。

そこで、有料道路区間の長さの基準として所定距離を定義し、当該所定距離よりも短い場合に代替走行経路を探索して案内する構成とすれば、有料道路区間を利用しない経路を採用することによるコスト削減効果が高い状態で代替走行経路を探索し、案内することが可能になる。

なお、所定距離は、有料道路区間を利用しない経路を採用することによる走行時間の変化量が小さい有料道路区間の距離や、有料道路区間を利用しない経路を採用することによるコスト削減効果が高い有料道路区間の距離を予め定義すればよい。むろん、ここでは、有料道路区間について予め設定された基準に基づいて境界より先の有料道路区間の長さが所定の基準を満たすか否かを判定することができれば良く、有料道路区間の距離は距離自体を直接的に規定したものであっても良いし、有料道路区間の距離と実質的に等価な指標で規定しても良い。後者としては、例えば、ＩＣの数や有料道路区間を走行する時間等が挙げられる。

さらに、上述の料金データや時間データは道路区間毎に定義される構成であったが、むろん、これらのデータを道路種別に対応付けて定義しても良いし、混雑状況や時間帯等に応じて走行時間や走行料金を定義しても良い。

経路案内装置を含むナビゲーション装置のブロック図である。 代替走行経路案内処理を示すフローチャートである。 自車両が走行している道路の例を示す図である。 案内の例を示す図である。 経路案内装置を含むナビゲーション装置のブロック図である。

符号の説明

１０…ナビゲーション装置、２０…制御部、２１…ナビゲーションプログラム、２１ａ…自車位置情報取得部、２１ｂ…走行経路情報取得部、２１ｃ…自車位置判定部、２１ｄ…代替走行経路探索部、２１ｅ…代替走行経路案内部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…走行経路情報、４０…ＧＰＳ受信部、４１…車速センサ、４２…スピーカー、４３…表示部

Claims (3)

1. 自車両の位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、
   前記自車両における目的地までの走行経路を取得する走行経路情報取得手段と、
   前記自車両の位置に基づいて、前記走行経路において連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に前記自車両が接近したか否かを判定する自車位置判定手段と、
   前記自車両が前記境界に接近したと判定され、前記境界より先に連続している前記有料道路区間が所定距離以下であるときに、当該境界より先に連続している前記有料道路区間を利用しないで前記目的地へ走行するための代替走行経路を探索する代替走行経路探索手段と、
   前記走行経路と前記代替走行経路とにおける料金の差分と時間の差分と距離の差分とのいずれかまたは組み合わせを案内する代替走行経路案内手段と、
   を備える経路案内装置。
2. コンピュータによって、
   自車両の位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得工程と、
   前記自車両における目的地までの走行経路を取得する走行経路情報取得工程と、
   前記自車両の位置に基づいて、前記走行経路において連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に前記自車両が接近したか否かを判定する自車位置判定工程と、
   前記自車両が前記境界に接近したと判定され、前記境界より先に連続している前記有料道路区間が所定距離以下であるときに、当該境界より先に連続している前記有料道路区間を利用しないで前記目的地へ走行するための代替走行経路を探索する代替走行経路探索工程と、
   前記走行経路と前記代替走行経路とにおける料金の差分と時間の差分と距離の差分とのいずれかまたは組み合わせを案内する代替走行経路案内工程と、
   を行う経路案内方法。
3. 自車両の位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得機能と、
   前記自車両における目的地までの走行経路を取得する走行経路情報取得機能と、
   前記自車両の位置に基づいて、前記走行経路において連続する異なる料金体系の有料道路区間の境界に前記自車両が接近したか否かを判定する自車位置判定機能と、
   前記自車両が前記境界に接近したと判定され、前記境界より先に連続している前記有料道路区間が所定距離以下であるときに、当該境界より先に連続している前記有料道路区間を利用しないで前記目的地へ走行するための代替走行経路を探索する代替走行経路探索機能と、
   前記走行経路と前記代替走行経路とにおける料金の差分と時間の差分と距離の差分とのいずれかまたは組み合わせを案内する代替走行経路案内機能と、
   をコンピュータに実現させる経路案内プログラム。

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