JP5892425B2 - コスト算出装置、コスト算出プログラム、及びナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、コスト算出装置、コスト算出プログラム、及びナビゲーション装置に係り、例えば、走行途中に存在する信号機を考慮して目的地までのコストを算出する技術に関する。

現在位置を案内したり、目的地までの走行経路や走行時間／到着予想時間を案内したりするナビゲーション機能を実現した携帯端末や車載ナビゲーション装置が広く普及している。
目的地までの走行経路や、到着予想時刻（走行時間）を案内する場合、出発地から目的地まで走行する複数の経路に対して走行距離や時間をコストとして累計することで累計コストが最小となる走行経路を探索結果とし、また累計コストから走行時間や到着予想時刻を求めている。

このようなコスト計算を行う場合、特許文献１〜３では、経路上に存在する信号機に探索コストを付与することで、信号機を考慮した上での経路探索を行っている。
この信号コストは、信号機の種別や状態、進行方向、道路の種類、実際の経験値などから決定されているが、従来のコスト計算では、全ての信号機に対して何らかの探索コストを加算するようにしている。

図６は、全ての信号機に対して探索コストを付与した場合の、探索コストを表したものである。
図６に示すように、Ａ地点からＢ地点までの経路として、途中に３つの信号機Ｓ１〜Ｓ３がある国道上を走行するルートＲ１と、信号機Ｓ１から信号機Ｓ３まで途中に信号機が無い脇道を経由するルートＲ２があり、各リンク（図では各信号機の間）に対する時間コストと、各信号機Ｓ１〜Ｓ３に対する時間コストが規定されているものとする。
このような場合の経路探索では、ルートＲ１の時間コストは３３０秒（＝６０＋３０＋６０＋３０＋６０＋３０＋６０）であるのに対し、ルートＲ２の時間コストは３２０秒（＝６０＋３０＋１４０＋３０＋６０）であるため、脇道を経由するルートＲ２が選択され、走行時間は３２０秒と予想される。

しかし実際には、国道等の大きな道路や幹線道路では、走行効率を向上させるために、信号機が赤から青に変わって走行を開始した車両がしばらく赤信号にあたり停止しないで走行を継続するように、連続した信号機の変化タイミングが設定されている（信号機のオフセット）。
このため、図６で示した場合のように、実際には停止しない信号機Ｓ２に対して信号機コストを加算してしまうため、実際に停止する信号機の数よりも多くの信号機に対して信号機コストを加算してしまっていた。
その結果、信号機の多い国道等の幹線道路は経路として探索されにくくなり、必ずしも最適ではない経路が探索されてしまう可能性があった。

また、一般に経路探索を行う場合、距離が短い道路を優先的に探索する距離優先探索や、目的地に到着するまでの時間が短い道路を優先的に検索する時間優先探索などのように、各種条件毎に経路を探索する場合がある。そして、時間優先探索の場合、通過する経路上の信号機コストをどの様に反映させるかによって探索される走行経路に影響がでてしまい、必ずしも時間的に短くない経路が探索される可能性がある。
また到着予想時刻（ＥＴＡ）算出を行う場合にも、正確な時間を算出できていない可能性がある。

特開２００５−２３３８３２号公報 特開平１０−２３９０８１号公報 特開２００８−２９８７１９号公報

そこで本発明は、各信号機に対して規定されている信号機時間コストを渋滞が考慮された値としてより適切に反映させることを目的とする。

（１）請求項１記載の発明では、車両が走行する道路を構成する各リンクに対するリンク時間コストの合計を算出するリンクコスト算出手段と、前記道路上に存在する各信号機に対する信号機時間コストの合計を算出する信号機時間コスト算出手段と、前記算出したリンク時間コストの合計と、前記算出した信号機時間コストの合計とから前記道路の合計時間コストを算出する合計時間コスト算出手段と、前記合計時間コスト算出手段により算出された道路の合計時間コストに基づいて、経路の探索又は該道路の走行に必要な時間の算出を行う探索手段と、渋滞を検出した前記道路を構成する各リンクのリンク時間コストを大きくする渋滞用調整手段と、を備え、前記信号機時間コスト算出手段は、前記道路に対して規定されている、信号機で停止することなく走行可能なノンストップ時間Ｔを取得し、前記道路に対して、所定の起点から、各リンクに対する前記リンク時間コストの累計値が、前記取得したノンストップ時間Ｔに至るまでの間に存在する信号機に対する信号機時間コストを下げて適用する、ことを特徴とするコスト算出装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記信号機時間コスト算出手段は、前記道路に対して、所定の起点からの前記リンク時間コストの累計値が前記取得したノンストップ時間Ｔ以降で最初の信号機に対して規定されている信号機時間コストを加算する、ことを特徴とする請求項１に記載のコスト算出装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記所定の起点は、前記ノンストップ時間Ｔが規定されている幹線道路に進入する交差点、及び、前記信号機時間コストを加算した、前記リンク時間コストの累計値が前記取得したノンストップ時間Ｔ以降で最初の信号機の位置である、ことを特徴とする請求項２に記載のコスト算出装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記ノンストップ時間Ｔは、センタ装置において、実際に道路を走行した複数の車両から収集した走行データに基づいて各道路毎に規定され、前記信号機時間コスト算出手段は、前記道路に対して規定されているノンストップ時間Ｔとして、前記センタ装置が規定したノンストップ時間Ｔを取得する、ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のコスト算出装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記ノンストップ時間Ｔは、前記センタ装置において、前記収集した走行データのうち、道路が空いている時間帯の走行データに基づいて各道路毎に規定されている、ことを特徴とする請求項４に記載のコスト算出装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載したコスト算出装置と、複数の経路を候補経路として前記コスト算出装置で算出した各合計時間コストのうち、合計時間コストの最小値を使用して、案内対象となる走行経路、又は、走行時間を決定する案内対象決定手段と、を具備することを特徴とするナビゲーション装置を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、車両が走行する道路を構成する各リンクに対するリンク時間コストの合計を算出するリンクコスト算出機能と、前記道路上に存在する各信号機に対する信号機時間コストの合計を算出する信号機時間コスト算出機能と、前記算出したリンク時間コストの合計と、前記算出した信号機時間コストの合計とから前記道路の合計時間コストを算出する合計時間コスト算出機能と、前記合計時間コスト算出機能により算出された道路の合計時間コストに基づいて、経路の探索又は該道路の走行に必要な時間の算出を行う探索機能と、渋滞を検出した前記道路を構成する各リンクのリンク時間コストを大きくする渋滞用調整機能と、をコンピュータに実現させるコスト算出プログラムであって、前記リンクコスト算出機能は、渋滞を検出したリンクのリンク時間コストを大きくする渋滞用の調整を行うことで前記リンク時間コストの合計を算出し、前記信号機時間コスト算出機能は、前記道路に対して規定されている、信号機で停止することなく走行可能なノンストップ時間Ｔを取得し、前記道路に対して、所定の起点から、各リンクに対する前記リンク時間コストの累計値が、前記取得したノンストップ時間Ｔに至るまでの間に存在する信号機に対する信号機時間コストを下げて適用する、ことを特徴とするコスト算出プログラムを提供する。

本発明によれば、渋滞用調整手段が、渋滞を検出した道路を構成する各リンクのリンク時間コストを大きくし、信号機時間コスト算出手段は、道路に対して規定されている、信号機で停止することなく走行可能なノンストップ時間Ｔを取得し、当該道路に対して、所定の起点から、各リンクに対する前記リンク時間コストの累計値が、前記取得したノンストップ時間Ｔに至るまでの間に存在する信号機に対する信号機時間コストを下げて適用することにより、各信号機に対して規定されている信号機時間コストを、渋滞が考慮された値としてより適切に反映させることができる。

コスト算出装置を適用したナビゲーション装置についての構成図である。 リンク情報の内容を表した説明図である。 幹線道路情報の内容を表した説明図である。 センタ装置等による、幹線道路に対するノンストップ時間Ｔの測定についての説明図である。 信号機コスト考慮判定処理の内容を表したフローチャートである。 全ての信号機に対して探索コストを付与する従来の探索コストを表した説明図である。

以下、本発明における好適な実施形態について、ナビゲーション装置を例に図１から図５を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態のナビゲーション装置では、特定の道路上を走行する車両が信号機で停止することなく走行を継続することが可能な時間（ノンストップ時間）Ｔを、地図データと共に保存する。
ノンストップ時間Ｔは、信号機が赤から青に変わって走行を開始した車両が、当該道路を信号停止することなく継続して走行するまでの時間（次に信号で停止するまでの時間）の平均値で、特定の道路毎に規定されている。
ノンストップ時間Ｔは、ナビゲーションセンタや情報センタなどにおいて、プローブカーなどから各道路に対する実際の走行情報を収集し、データベース化される。ただし、渋滞中は正確な走行情報が得られないため、渋滞でない時間帯の走行情報を使用したり、収集した走行情報から渋滞でない状況の走行情報を抽出することで、ノンストップ時間Ｔのデータベース化が行われる。

ナビゲーション装置は、経路探索により走行経路の候補から走行経路を決定する場合、各走行経路の候補毎に、リンクコストと信号機コストを算出する。信号機コストは、各走行経路上に存在する各信号機毎に地図データ（道路データ）に規定されている。
候補となる走行経路上の特定道路に対してノンストップ時間Ｔが規定されている場合、当該特定道路上の全ての信号機に対する信号機コストを加算するのではなく、特定道路において区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔ以上になるまでの間に存在する信号機については、信号機コストを下げる（本実施形態ではゼロ）ことで、実際の走行に近いコスト計算が可能になる。
区間内連続走行時間Σｔは、特定道路に進入後の各リンクに規定されている時間コストｔの累計値が使用され、区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔ以下であるリンク内、又はリンク端に存在する信号機では、停止する可能性が低いので、当該信号機の信号機コストをゼロにして、コスト計算を行う。
一方、次のリンクに対するリンクコストを加算した区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔ以上になった場合、当該リンク内、端に存在する信号機に対しては、規定されている信号機コストを加算する。

（２）実施形態の詳細
図１は本実施形態にかかるコスト算出装置を適用したナビゲーション装置についての構成図である。
このナビゲーション装置は、ナビゲーション機能を備えた携帯端末や、車両に搭載された車載ナビゲーション装置により実現される。
そして、携帯端末や車載ナビゲーション装置単独で全てのナビゲーション機能を実現する場合と、携帯端末や車載ナビゲーション装置とナビゲーションサーバ（センタ装置等）とがナビゲーション機能を分担する場合とがある。
機能を分担する場合として、例えば、携帯端末や車載ナビゲーション装置が探索に必要な目的等の入力や各種案内機能を分担し、センタ装置が目的地までの経路探索や走行時間算出を分担する。案内に必要な地図データについても、携帯端末や車載ナビゲーション装置とが予め記憶しておく場合、センタ装置から現在位置や探索経路周辺の地図データを受信する場合がある。

このように、ナビゲーション機能は各種装置や形態で提供されるが、本実施形態におけるコスト算出は、経路探索や到着予想時刻（ＥＴＡ）の算出機能を実現する際に、携帯端末、車載ナビゲーション装置、携帯端末等に走行経路等を提供するセンタ装置により実行される。そして、かかるコスト算出を行う装置（携帯端末、車載ナビゲーション装置、センタ装置等）が、本発明のコスト算出装置として機能する。
ただし、本実施形態におけるノンストップ時間Ｔのデータベース化については、データの収集が必要であることから、携帯端末やナビゲーション装置ではなく、ナビゲーションサーバが行う。
以下、経路探索を自装置で行う車載ナビゲーション装置を例に本実施形態の説明をする。

ナビゲーション装置は、図１に示すように、現在位置検出装置１０、情報処理制御装置２０、入出力装置４０及び情報記憶装置５０とを備えている。
現在位置検出装置１０は、方位センサ１２、距離センサ１３、ＧＰＳ受信装置１４を備え、それぞれ以下のように構成されている。
方位センサ１２は、基準角度（絶対方位）に対して、相対的に変化した角度を検出する手段であり、本実施形態では、角速度を利用して角度の変化を検出するジャイロセンサを使用している。なお、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム或いは車輪部に取り付ける角度センサでもよい。また、方位センサ１２として、例えば、磁石に基づいてＮ方向の検出から、車両がいずれの方向に位置するかを検出する地磁気センサであり、絶対方位を検出する手段であってもよい。

距離センサ１３は、車両の移動距離を計測できる手段であり、例えば、車輪の回転を検出して計数するものや、加速度を検出して２回積分するものを使用する。
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）受信装置１４は、人工衛星からの信号を受信する装置であり、信号の発信時刻、受信装置の位置情報、受信装置の移動速度、受信装置の進行方向など様々な情報を得ることができる。

情報処理制御装置２０は、現在位置検出装置１０、入出力装置４０から入力される情報及び情報記憶装置５０に格納された情報に基づいて演算及び制御を行うとともに、演算結果をディスプレイ４２やスピーカ４３等の出力手段に出力するように制御する手段である。

この情報処理制御装置２０は、以下のように構成されている。
中央処理装置（ＣＰＵ）２１は、ナビゲーション装置全体の総括的な演算及び制御を行う。
ＲＯＭ２２は、目的地までの経路の探索、表示案内や音声案内等のナビゲーションに関するプログラムや、本実施形態による信号機コスト考慮判定処理プログラム等の各種プログラムを格納している。
センサ入力インターフェイス２３は、現在位置検出装置１０からの情報を受け取る手段である。

ＲＡＭ２４は、入力装置４１により入力された目的地の情報、通過地点の情報等の利用者が入力した情報を記憶すると共に、利用者の入力情報に基づいてＣＰＵ２１により演算された結果や、経路探索された結果、または情報記憶装置５０から読み込まれた地図情報を格納するための記憶手段である。
ＲＡＭ２４は、本実施形態における信号機コスト考慮判定処理において、経路探索において候補となっている走行経路を構成する各リンクのリンク情報、幹線道路ＩＤ、各リンクに対する時間コストの累計値である区間内連続走行時間Σｔを記憶する。
幹線道路ＩＤには、判断対象となっている道路がノンストップ時間Ｔが設定されている道路か否か、及び設定されている場合の幹線道路区間ＩＤが記憶される。

通信インターフェイス２５は、伝送路４５を介して各種情報を入出力するための手段である。具体的には、伝送路４５を介して、ＧＰＳ受信装置１４、入力装置４１、情報記憶装置５０が接続される。
時計２８は、例えば、水晶振動子などを用いて構成されており、時刻を刻んだり、発振によってナビゲーション装置の各部の動作タイミングを提供したりする。
その他、ＣＰＵ２１で処理されたベクトル情報を画像情報に処理するための画像処理専用の画像プロセッサ、画像プロセッサで処理された画像情報を格納する画像メモリ、情報記憶装置５０から読み込まれた音声情報を処理しスピーカ４３に出力する音声処理専用の音声プロセッサを配設するようにしてもよい。

入出力装置４０は、利用者により目的地、通過地点、探索条件等のデータを入力する入力装置４１、画像を表示するディスプレイ４２、音声を出力するスピーカ４３より構成される。
入力装置４１は、例えば、タッチパネル、タッチスイッチ、ジョイスティック、キースイッチ等で構成される。入力装置４１のユーザ操作により目的地が入力されたり、経路探索処理等の各種処理要求が入力されたりする。
ディスプレイ４２には、現在地周辺の地図や、目的地までの走行経路が表示される。

情報記憶装置５０は、伝送路４５を介して情報処理制御装置２０に接続される。
情報記憶装置５０は、地図データファイル５１、幹線道路情報５２、その他のデータファイル５３（例えば、走行経路を音声により案内する場合の音声データ等）を格納している。
この情報記憶装置５０は、一般的には、光学的記憶媒体であるＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭや磁気的記憶媒体であるハードディスクなどで構成されるが、光磁気ディスク、各種半導体メモリなどの各種情報記憶媒体で構成してもよい。
なお、書き換えが必要な情報については、書き換え可能なハードディスク、フラッシュメモリなどで構成し、その他の固定的な情報についてはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのＲＯＭを使用するようにしてもよい。

地図データファイル５１には、ナビゲーションにおける地図表示、経路探索、経路案内に必要な各種データとして、地図データ、道路データ、目的地データ、案内地点データ、詳細目的地データ、その他のデータが記憶されている。
地図データとしては、全国道路地図、各地域の道路地図または住宅地図等が記憶されている。道路地図は、主要幹線道路、高速道路、細街路等の各道路と地上目標物（施設等）から構成される。住宅地図は、地上建造物等の外形を表す図形及び、道路名称等が表示される市街図である。細街路とは、例えば、国道、県道以下の道幅が所定値以下の比較的狭い道路である。
地図データは、車両現在位置やユーザに指定された地点を含む、所定縮尺による一定範囲の地図がディスプレイ４２に表示される。この地図上には、車両の現在位置や指定された地点が表示される。

道路データは、各道路の位置と種類及び車線数及び各道路間の接続関係等の道路に関するデータで、ノード情報とリンク情報で構成される。この道路データは、経路探索やマップマッチングに使用されると共に、探索した走行経路を地図データ上に重ねて表示する場合にも使用される。
ノード情報は、地図上において経路探索に利用される各ノードの地理座標データ等を表したデータである。
例えば、交差点などの道路の接続点はノードにより表され、接続点の間の道路（即ち道路の内分岐しない領域）はリンクによって表される。
ノード情報は、各交差点に対して常に設定される交差点ノードと共に、各交差点間の特徴的な点（例えば、カーブの開始、中間、終了の各地点や、高度が変化する地点など）に補助的に設定される補助ノードが存在する。
ノード情報には、各ノードに規定された固有のノード番号や、各ノードに繋がる（ノードを端点とする）リンクのリンク番号、交差点ノードの場合には交差点名、などが規定されている。

リンク情報は、各ノード間を結ぶリンクについて規定している。
図２は、リンク情報の内容を表したものである。
リンク情報は、図２に示すように、リンク番号、リンクの時間コストｔ、退出交差点の信号機有無、退出交差点信号機の停止時間Ｓｔ、幹線道路区間ＩＤ（Ｋ−ＩＤ）、その他のデータが各リンク毎に規定されている。
リンク番号は、各リンクに付された固有の番号である。各リンクの両端のノード情報には当該リンク番号が規定される。
リンクの時間コストｔは、各リンクの走行にかかる時間に換算したコストが規定されている。通常リンクの長さや道路の種別などに応じたコストが規定される。
退出交差点の信号機有無は、リンクの退出側の端部に信号機があるか無いかについて規定されている。
退出交差点信号機の停止時間Ｓｔは、リンクの退出交差点に信号機がある場合の、当該退出交差点信号機で停止した場合の停止時間が規定されている。この停止時間Ｓｔは、信号機コストとして機能し、各信号機が黄色から青に変わるまでの時間が規定されている。なお、各信号機には必ず黄色で停止するとは限らず、赤になって所定時間経過してから停止する場合もあるため、黄色から青までの時間を最大値として、各道路毎に実情にあわせた停止時間Ｓｔが規定されている場合もある。

幹線道路区間ＩＤ（Ｋ−ＩＤ）は、判断対象となっているリンクで構成される道路が、ノンストップ時間Ｔが規定されている幹線道路区間か否かを規定する識別番号である。
この幹線道路区間ＩＤが規定されていない場合には、ノンストップ時間Ｔが規定されていない道路についてのリンクであるため、当該リンクの退出交差点に信号機があれば当該信号機の信号機コストが加算されることになる。
一方、幹線道路区間ＩＤが規定されている場合には、当該ＩＤに対応して規定されているノンストップ時間Ｔが、後述する幹線道路情報５２から読み出される。

リンク情報のその他のデータとしては、進入側のノード番号や、退出側のノード番号の他、進入禁止や一方通行など、交通規制により走行が制限されるものに関しては、これを表す属性が規定されている。ただし、これらの属性については、交差点ノードに規定される場合もある。

図１に戻り、情報記憶装置５０の幹線道路情報５２は、ノンストップ時間Ｔを記憶している。
図３は、幹線道路情報５２の内容を表したものである。
幹線道路情報５２には、各車両から収集した走行情報を用いて求められた、各幹線道路毎のノンストップ時間Ｔが規定されている。
この幹線道路情報５２は、センタ装置等で作成されたものを取得して、情報記憶装置５０に記憶する。
幹線道路情報５２は、地図データ５１と共に当初から保存される場合と、後日センタ装置等から取得して保存される場合がある。また、地図データ５１と同様に、センタ装置等からバージョンアップ版をダウンロードすることで最新のデータに更新される場合がある。
例えば、幹線道路上に新たな信号機が設定されたり、道路幅や車線幅等の道路の状況が変更されたりした場合、変更にあわせて地図データが更新されるが、この地図データの更新とあわせて該当する幹線道路のノンストップ時間Ｔも必要に応じて変更される。変更された地図データや幹線道路情報については、適宜センタ装置で更新される。

なお、幹線道路情報５２については、地図データに含めて規定することも可能であり、この場合、ノンストップ時間Ｔを規定する幹線道路情報５２は道路データ等と同様に地図データファイル５１に保存される。

図４は、センタ装置等による、幹線道路に対するノンストップ時間Ｔの測定について表したものである。
図４に示されるように、ノンストップ時間Ｔのデータベース化は、連続した信号機の変化タイミングが設定されている道路（前後の信号機と所定のタイミングで連動するように信号機のオフセットがされている道路）が対象となる。具体的には、一般国道、主要地方道(主要な都道府県道及び市道)が対象となり、本実施形態ではこれらの道路を中心とし、信号機のオフセットされている道路を幹線道路という。

図４に示すように、対象となる幹線道路（幹線道路区間ＩＤ＝Ｋ１）に信号機ａ〜信号機ｎが設置されているものとする。
センタ装置では、幹線道路Ｋ１を走行する各種車両から走行情報を収集する。プローブカー等の各種車両は、ＧＰＳ受信装置により特定した車両位置（緯度、経度）と車両位置に対応する時刻情報を走行情報として蓄積し、走行をしながらリアルタイムに、又は走行終了後纏めて走行情報をセンタ装置に送信する。
センタ装置では、車両位置からマップマッチングにより走行している道路を特定し、走行情報が幹線道路に対するものであり、且つ、走行時に渋滞が発生していない場合には、取得した走行情報をデータベース化の対象とする。渋滞情報については、座標、時刻、渋滞情報とから判断される。
そして、車両が各信号機で停止しているか否かを走行情報から判定するとともに、停止した信号機間の走行情報から信号機の当該幹線道路Ｋ１に対して連続して走行している時間Ｔ１、Ｔ２、…を求める。
例えば、図４に示すように、幹線道路Ｋ１を走行した車両の走行情報から、当該車両が信号機ａ、ｃ、ｄ、ｆ、ｈ、ｉ、ｎで停止したと判断し、停止した各信号間を移動する時間Ｔ１、Ｔ２、…を求める。
そして、センタ装置では、収集した大量の走行情報に基づく時間Ｔｓの平均値から、幹線道路Ｋ１に対するノンストップ時間Ｔを決定する。

次に、ナビゲーション装置による、信号機コスト考慮判定処理について説明する。
この処理は、探索計算やＥＴＡ算出の際に、各信号機に対して規定されている信号機停止コスト（時間）を考慮するか否かを判定する処理である。
（３）信号機コスト考慮判定処理の概要
ノンストップ時間Ｔが規定されている幹線道路区間内か否かの判断をし、幹線道路区間外の場合は、従来のコスト処理（例えば、全信号機に対して信号機コストを加算）を行う。
幹線道路区間内であれば、区間内進入の始めの信号機のコストは考慮（＝停止と判断して信号機コストを加算）して、区間内連続走行時間Σｔをクリアする。以降、次ノードに伸ばしていく（次のリンクについて判断する）。その際、同一の幹線道路区間内で道なり連続走行（区間内走行）であるかを判断し、区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔ内であれば、その間の信号機コストを考慮せず（加算せず）に処理する。
区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔ以上になった場合、次の信号機に関してはコストを考慮し、区間内連続走行時間Σｔをクリアする。
以上の処理を同一の幹線道路区間内であれば処理を繰り返す。一度、幹線道路区間を外れた場合は、始めの状態に戻る。

（４）信号機コスト考慮判定処理の詳細（図５）
この信号機コスト考慮判定処理では、経路探索処理やＥＴＡ算出処理において、候補となっている走行経路に対するコスト計算の際に、経路上に存在する各信号機の信号機コストを考慮する（加算する）か否かを判断するものである。
ＣＰＵ２１は、判断対象としてＲＡＭ２４に保存されている走行経路について、１リンク分のリンク情報を取得し（ステップ１１）、取得したリンク情報に幹線道路区間Ｋ−ＩＤが存在するか否かを判断する（ステップ１２）。

リンク情報に幹線道路区間Ｋ−ＩＤが存在する場合（ステップ１２；Ｙ）、ＣＰＵ２１は、当該幹線道路区間Ｋ−ＩＤが、ＲＡＭ２４に格納されている幹線道路ＩＤと同じか否かを判断する（ステップ１３）。
幹線道路区間Ｋ−ＩＤがＲＡＭ２４の幹線道路ＩＤと同じである場合（ステップ１３；Ｙ）、同一の幹線道路上のリンクについての判断であるため、ＲＡＭ２４の設定値はそのままの値を使用し、ステップ１７に移行する。
一方、幹線道路区間Ｋ−ＩＤがＲＡＭ２４の幹線道路ＩＤと同じでない場合（ステップ１３；Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４の幹線道路ＩＤ記憶エリアに、幹線道路区間Ｋ−ＩＤを設定（保存）する（ステップ１４）。この、幹線道路ＩＤと同じでない場合としては、新たな幹線道路区間に進入した場合が該当し、最初に幹線道路区間に進入したためにＲＡＭ２４に幹線道路ＩＤが保存されていない場合を含む。

次いで、ＣＰＵ２１は、幹線道路区間Ｋ−ＩＤに対応するノンストップ時間Ｔを幹線道路情報５２から読み出し、ＲＡＭ２４のノンストップ時間Ｔ記憶エリアに設定（保存）する。
さらにＣＰＵ２１は、新たに幹線道路区間に進入したので、ＲＡＭ２４の区間内連続走行時間Σｔ記憶エリアの値をゼロに設定（リセット）する（ステップ１６）。

次にＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４の該当エリアに設定されている区間内連続走行時間Σｔに、ステップ１１で取得したリンク情報のリンクの時間コストｔを足し（ステップ１７）、当該リンクの退出ノードに信号機が存在するか否かをリンク情報で確認する（ステップ１８）。
当該リンク退出ノードに信号機が存在しなければ（ステップ１８；Ｎ）、ＣＰＵ２１は、信号機が無いため信号機コストについての判定対象外と判断し（ステップ１９）、メインルーチンにリターンし、次のリンクについての処理を継続する。

一方、判断中であるリンクの退出ノードに信号機が存在する場合（ステップ１８；Ｙ）、ＣＰＵ２１は、リンクの時間コストｔを足した後の区間内連続走行時間ΣｔがＲＡＭ２４に設定されているノンストップ時間Ｔよりも小さいか否かを判断する（ステップ２０）。
区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔよりも小さい場合（ステップ２０；Ｙ）、当該リンクの退出ノードに存在する信号機で停止する可能性が低いので、ＣＰＵ２１は、信号停止時間は考慮しないこととし（ステップ２１）、メインルーチンにリターンして次のリンクについての処理を継続する。
これにより、ＣＰＵ２１は、当該リンク情報で規定されている退出交差点信号機の停止時間（信号機コスト）Ｓｔを、当該走行経路のコスト計算の対象外とする。

区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔ以上である場合（ステップ２０；Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４の区間内連続走行時間Σｔをゼロに設定（リセット）し（ステップ２２）、当該リンク情報で規定されている退出交差点信号機の信号停止時間コストＳｔを考慮することとし（ステップ２３）、メインルーチンにリターンして次のリンクについての処理を継続する。
これにより、ＣＰＵ２１は、当該リンク情報で規定されている退出交差点信号機の信号機コストＳｔを、当該走行経路のコスト計算の対象として、加算する。
なお、ステップ２２で区間内連続走行時間Σｔをゼロに設定することで、次のリンクから新たにリンクの時間コストｔの累計を求めることになる。

ステップ１２において、リンク情報に幹線道路区間Ｋ−ＩＤがしない場合（ステップ１２；Ｎ）、判断対象としているリンクで構成されている道路に対してノンストップ時間Ｔが規定されていないので、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４の幹線道路ＩＤを設定するエリアに無効値を設定する（ステップ２４）。
そしてＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４の区間内連続走行時間Σｔをゼロに設定し（ステップ２２）、当該リンクの退出ノードに信号機があれば、従来と同様に信号機コストＳｔを考慮することとし（ステップ２３）、メインルーチンにリターンして次のリンクについての処理を継続する。

以上説明したように、候補となっている走行経路上の各信号機について、各信号機コストＳｔを考慮（加算）するか否かの判定に従い、ＣＰＵ２１は、経路探索処理やＥＴＡ算出処理において、各走行経路に対するリンクコストの合計を算出すると共に、考慮対象と判断された各信号機について規定されている信号機コストＳｔの合計を算出する。
そして、リンクコストの合計と信号機コストの合計とから候補となっている走行経路の経路のコストを算出し、算出した各候補に対する経路コストから、探索結果としての走行経路を決定し、また、道路の走行に必要な時間の算出を行う。

なお、リンクコストは本実施形態の場合、リンクの時間コストが使用されるが、リンクの距離コストが使用される場合もあり、この場合の信号機コストＳｔは信号機の停止時間を距離に換算したコストが使用される。

以上説明したように本実施形態のナビゲーション装置によれば、経路上に存在する信号の全てに対して停止することを前提とした信号機コストを加算するのではなく、信号を停止することなく通過できるノンストップ時間Ｔを各幹線道路毎に規定した幹線道路情報を使用し、当該幹線道路に対して所定の起点からのリンクの時間コストの累計である区間内連続走行時間Σｔがノンストップ時間Ｔに至るまでの間に存在する信号機コストを考慮しないこととした。
これにより、幹線道路について、より実際の走行に合致したコスト算出を行うと共に、適切な走行経路の探索や、移動時間の算出を行うことが可能になる。

また本実施形態では、各道路に対して規定されたノンストップ時間Ｔを使用して各信号機コストを変更するようにしている。
そして、渋滞が発生した場合、同一の道路であってもより多くの信号機で停止することになるが、検出した渋滞を考慮した経路探索の場合、一般にリンクの時間コストを大きくすることで渋滞用の調整を行っているので、区間内連続走行時間Σｔも大きくなり、同一の区間に対して多くの信号機の信号機コストが加算対象となり、実際の信号機の停止、通過の実情も反映されることになる。

以上、コスト算出装置を適用したナビゲーション装置を実施形態として説明したが、本発明は、説明した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を行うことが可能である。
例えば、説明した実施形態では、信号機で停止することなく走行可能な時間（ノンストップ時間Ｔ）を物理量として使用する場合について説明したが、他の物理量として信号機で停止することなく走行可能な距離（ノンストップ距離Ｌ）や信号機数（ノンストップ信号機数Ｐ）を物理量として使用するようにしてもよい。
この場合、ステップ２０において、各リンクに対する区間内連続走行時間Σｔに代えて、区間内連続走行距離Σｌや、区間内連続通過信号数Σｐと、ノンストップ距離Ｌ、ノンストップ信号機数Ｐとを比較することになる。

また説明した実施形態では、信号機コストＳｔを考慮する場合（ステップ２３）には当該信号機コストＳｔを加算し、考慮しない場合（ステップ１９、２１）には当該信号機コストＳｔを加算しないこととした。
これに対して、考慮しないと判断した信号機コストをゼロとするのではなく、当該信号機に対して規定されている信号機コストＳｔを下げた値を加算するようにしてもよい。この場合、信号機コストＳｔに低下率（例えば、０.１、０.２等）を乗じた信号機コストＳｔ’を加算するようにしてもよい。

１０ 現在位置検出装置
１４ ＧＰＳ受信装置
２０ 情報処理制御装置
２１ ＣＰＵ
４０ 入出力装置
５０ 情報記憶装置
５１ 地図データファイル
５２ 幹線道路情報

Claims (7)

1. 車両が走行する道路を構成する各リンクに対するリンク時間コストの合計を算出するリンクコスト算出手段と、
   前記道路上に存在する各信号機に対する信号機時間コストの合計を算出する信号機時間コスト算出手段と、
   前記算出したリンク時間コストの合計と、前記算出した信号機時間コストの合計とから前記道路の合計時間コストを算出する合計時間コスト算出手段と、
   前記合計時間コスト算出手段により算出された道路の合計時間コストに基づいて、経路の探索又は該道路の走行に必要な時間の算出を行う探索手段と、
   渋滞を検出した前記道路を構成する各リンクのリンク時間コストを大きくする渋滞用調整手段と、を備え、
   前記信号機時間コスト算出手段は、前記道路に対して規定されている、信号機で停止することなく走行可能なノンストップ時間Ｔを取得し、前記道路に対して、所定の起点から、各リンクに対する前記リンク時間コストの累計値が、前記取得したノンストップ時間Ｔに至るまでの間に存在する信号機に対する信号機時間コストを下げて適用する、
   ことを特徴とするコスト算出装置。
2. 前記信号機時間コスト算出手段は、前記道路に対して、所定の起点からの前記リンク時間コストの累計値が前記取得したノンストップ時間Ｔ以降で最初の信号機に対して規定されている信号機時間コストを加算する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコスト算出装置。
3. 前記所定の起点は、前記ノンストップ時間Ｔが規定されている幹線道路に進入する交差点、及び、前記信号機時間コストを加算した、前記リンク時間コストの累計値が前記取得したノンストップ時間Ｔ以降で最初の信号機の位置である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のコスト算出装置。
4. 前記ノンストップ時間Ｔは、センタ装置において、実際に道路を走行した複数の車両から収集した走行データに基づいて各道路毎に規定され、
   前記信号機時間コスト算出手段は、前記道路に対して規定されているノンストップ時間Ｔとして、前記センタ装置が規定したノンストップ時間Ｔを取得する、
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のコスト算出装置。
5. 前記ノンストップ時間Ｔは、前記センタ装置において、前記収集した走行データのうち、道路が空いている時間帯の走行データに基づいて各道路毎に規定されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載のコスト算出装置。
6. 請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載したコスト算出装置と、
   複数の経路を候補経路として前記コスト算出装置で算出した各合計時間コストのうち、合計時間コストの最小値を使用して、案内対象となる走行経路、又は、走行時間を決定する案内対象決定手段と、
   を具備することを特徴とするナビゲーション装置。
7. 車両が走行する道路を構成する各リンクに対するリンク時間コストの合計を算出するリンクコスト算出機能と、
   前記道路上に存在する各信号機に対する信号機時間コストの合計を算出する信号機時間コスト算出機能と、
   前記算出したリンク時間コストの合計と、前記算出した信号機時間コストの合計とから前記道路の合計時間コストを算出する合計時間コスト算出機能と、
   前記合計時間コスト算出機能により算出された道路の合計時間コストに基づいて、経路の探索又は該道路の走行に必要な時間の算出を行う探索機能と、
   渋滞を検出した前記道路を構成する各リンクのリンク時間コストを大きくする渋滞用調整機能と、
   をコンピュータに実現させるコスト算出プログラムであって、
   前記リンクコスト算出機能は、渋滞を検出したリンクのリンク時間コストを大きくする渋滞用の調整を行うことで前記リンク時間コストの合計を算出し、
   前記信号機時間コスト算出機能は、前記道路に対して規定されている、信号機で停止することなく走行可能なノンストップ時間Ｔを取得し、前記道路に対して、所定の起点から、各リンクに対する前記リンク時間コストの累計値が、前記取得したノンストップ時間Ｔに至るまでの間に存在する信号機に対する信号機時間コストを下げて適用する、
   ことを特徴とするコスト算出プログラム。

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