JP5902946B2 - 乗換え案内装置、駅舎内情報のデータ構造 - Google Patents

Description

本発明は、所定の乗車権限を取得して乗車する交通機関を用いて任意の出発地から所望の目的地までの乗換え案内経路を案内する乗換え案内装置に関する。

非接触型ＩＣカードの機能や、電子マネー機能と電車の乗り換え案内機能とを有する多機能携帯端末で、出発地から目的地までの経路を探索すると、当該経路の乗車運賃と電子マネーの残金とを比較して、残金が必要とする乗車運賃に対して不足していた場合に自動で所定額をチャージする技術が知られている（特許文献１）。
また、乗車券を販売する券売機が駅舎やホームの通路情報を有しており、当該券売機にて目的地までの乗車券を購入すると、当該目的地へ運行する電車が到着するホームまでの駅構内経路を教示する技術が知られている（特許文献２）。

特開２００８−４１０６１ 特開２００８−１９８０３１

しかしながら、従来の多機能携帯端末や券売機は、乗車料金の不足を補ったり、券売機から目的ホームまでの案内をするのみであり、料金以外の乗車権限、例えば特急券や座席指定券などを考慮するものではない。更には、その乗車権限を何処で入手できるかを利用者に教示することができないという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決することのできる乗換え案内装置、及びこのような乗換え案内装置等で利用可能な駅舎内情報のデータ構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の乗換え案内装置は、所定の乗車権限を取得して乗車する交通機関を用いて任意の出発地から所望の目的地までの乗換え案内経路を案内する乗換え案内装置において、利用者が予め取得している乗車権限を表す事前取得乗車権限に関する情報を入力する入力部と、利用者が所望の乗車権限を取得する取得施設の位置を表現する取得施設位置情報と、前記乗車権限を検査する検査施設の位置を表現する検査施設位置情報と、前記交通機関の乗降位置を表現する乗降位置情報と、前記取得施設位置情報、検査施設位置情報及び乗降位置情報を前記利用者の移動可能な駅舎内通路に沿って相互に接続すると共に駅舎外の通路と接続され、前記駅舎内通路の移動の容易性を表現する駅舎内ネットワーク情報とからなる駅舎内情報を記憶している駅舎内情報記憶部と、該駅舎内情報記憶部に記憶されている前記駅舎内情報を参照し、前記出発地から目的地までの乗換え案内経路を探索する経路探索部と、該経路探索部により探索された前記乗換え案内経路に従って前記交通機関を利用する際に必要となる必要乗車権限を判断する必要乗車権限判断部と、該必要乗車権限判断部により判断された必要乗車権限と前記事前取得乗車権限とを比較して不足している不足乗車権限を判断する不足乗車権限判断部と、該不足乗車権限判断部により前記不足乗車権限があると判断されたとき、前記乗換え案内経路の途中であって前記検査施設によって前記不足乗車権限が検出される以前に不足乗車権限を取得することが可能な前記取得施設を経由地点として自動設定する経由地点自動設定部とを備えることを特徴とする。
これにより本発明の乗換え案内装置は、料金以外の特急券や座席指定券などの乗車権限を考慮しつつ、その乗車権限を入手できるか施設を経由する経路を利用者に教示することができる。

また、前記駅舎内情報には、前記取得施設毎に該取得施設にて前記乗車権限を取得するために要する所要時間を示す権限取得所要時間情報が含まれており、前記経由地点自動設定部は、前記権限取得所要時間情報を用いて前記不足乗車権限を取得する前記取得施設を経由する際の経由所要時間を設定する経由所要時間設定部を備え、前記経路探索部は、前記経由所要時間設定部にて前記経由所要時間が設定されたとき、前記乗換え案内経路の探索に前記経由所要時間を加味して案内経路を再探索する再探索部を備えることを特徴とする構成とすることも可能である。
このような構成によれば、対面販売などにより必要となる各種の乗車権限を購入することが可能である半面、その乗車権限を購入するのに相応の時間を必要とする施設を利用するのか、自動券売機などのように購入できる乗車権限に限りはあるがきわめて短時間に乗車権限を購入できる施設を利用するのかなど、自動的に判別することができる。

更に、前記駅舎内情報には、前記検査施設の属性情報として前記乗車権限に不足がある場合でも前記検査施設の通過が許容される金額を表す許容度合情報と、前記検査施設による検査済地域内に設けられる前記乗車権限を取得することができる地域内施設の情報とが含まれており、前記経路探索部は、前記再探索部にて再探索した案内経路の目的地への到着時刻が再探索以前の到着時刻との差異が所定以上のとき、前記許容度合情報を加味した前記検査施設及び前記地域内施設を経由する地域内施設優先経路を再探索する地域内施設探索部を備えることを特徴とする構成を採用することもできる。
このような構成によれば、乗車権限を購入できる検査済地域内に設けられる地域内施設を利用して乗車権限を購入することができる。これにより、交通機関の乗車権限を乗車以前あるいは乗車後のいずれか好都合な施設を利用することができる。

ナビゲーションシステムの説明図。 駅舎内情報ＤＢの説明図。 駅舎内の地物情報及び駅舎内ネットワーク情報の説明図。 駅舎内の地物情報及び駅舎内ネットワーク情報の説明図。 全体処理のフローチャート。 全体処理のフローチャート。 経路探索結果の説明図。 経路探索処理の説明図。 駅構内の経路探索結果の説明図。 駅構内の経路探索結果の説明図。 地域内施設探索処理の説明図。

以下、本発明を具体化した実施形態を、携帯端末で利用可能なナビゲーションシステム１を例として説明する。
図１に示すように、乗換え案内装置としてのナビゲーションシステム１は、携帯端末１０とサーバ２０とを含んで構成されている。携帯端末１０とサーバ２０とは、基地局３０、情報通信回線としてのインターネット網Ｗを介して通信可能に接続されている。
ナビゲーションシステム１は、所定の乗車権限に関する情報を取得して乗車する交通機関を利用して任意の出発地から所望の目的地までの乗換え案内経路を案内する機能を有する。

ここで、乗車権限とは、交通機関に乗車するために必要な権利である。例えば鉄道の場合、乗車権限は、普通列車を利用するための普通乗車券や急行列車や特別車両などを利用するための特別急行券・急行券・グリーン券・寝台券などを区別する乗車種別と、金額（運賃）で構成される。また、必要乗車権限とは交通機関を利用する際に必要となる乗車切符の種類や運賃などを表す。
具体例として、経路に東京駅から新橋駅までの路線が含まれる場合、当該路線における必要乗車権限の乗車種別は普通乗車券で、金額は１３０円である。また、経路に東京駅から新横浜駅までの路線が含まれる場合、当該路線における必要乗車権限の乗車種別は普通乗車券及び自由席特急券で、金額はそれぞれ４８０円、２１９０円の合計２６７０円である。

携帯端末１０は、無線通信部１１と、現在位置検出部１２と、表示部１３と、入力部１４とを備える。
無線通信部１１は、図示しない送信機、受信機及びアンテナを備えるトランシーバであって、サーバ２０や他の携帯端末との間で各種情報を送受信する機能を有する。
現在位置検出部１２は、受信したＧＰＳ衛星からの電波に基づいて現在位置を検出する機能を有する。なお、現在位置検出部１２は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することが困難な地下街等においては任意の箇所に設置されている無線局からの近距離の無線電波を受信して、当該無線電波に基づいて現在位置を検出することも可能である。

表示部１３は、液晶ディスプレイ等であって表示面に通信メニュー画面や地図画像等を表示するデバイスである。
入力部１４は、携帯端末１０のキーや表示部１３の表面に配設されているタッチパネル等であり、利用者による情報の指定若しくは入力等の操作により、目的地、表示したい任意縮尺の地図、駅舎内の施設、現在取得している乗車権限等を指定することができる。

サーバ２０は、データ通信部２１、計算機２２、記憶部２３を備える。サーバ２０は、携帯端末１０によって入力された出発地から目的地までの交通機関を用いた乗換え案内経路を作成して、携帯端末１０へ配信する配信サーバとして利用される。
（データ通信部２１について）
データ通信部２１は、外部の携帯端末１０やその他の端末（パーソナルコンピュータなど）とインターネット網Ｗを介して通信可能に接続されており、各種情報を送受信する機能を有する。
（計算機２２について）
計算機２２は、経路探索部２２１、必要乗車権限判断部２２２、不足乗車権限判断部２２３、経由地点自動設定部２２４、経由所要時間設定部２２５、地域内施設探索部２２６、再探索部２２７、経路案内部２２８を備えている。計算機２２は、コンピュータプログラムや処理条件等が予め記憶されているＲＯＭやＲＡＭ等の内部記憶装置、及びこのコンピュータプログラムを実行するＣＰＵ等からなる大型のコンピュータである。

経路探索部２２１は、携帯端末１０から送信されてデータ通信部２１において受信された経路探索要求信号に応じて、記憶部２３に記憶された歩行者地図ＤＢ２３１及び駅舎内情報ＤＢ２３２及び路線情報ＤＢ２３３を参照し、出発地から目的地までの乗換え案内経路を探索する。この乗換え案内経路には、出発地から目的地に到着するまでに利用する交通機関の情報や、利用する駅舎内の経路や交通機関の発着時刻の情報等が含まれている。
必要乗車権限判断部２２２は、経路探索部２２１で探索された乗換え案内経路の情報に従って、出発地から目的地に到るまでに利用される交通機関において必要乗車権限を判断する。

不足乗車権限判断部２２３は、必要乗車権限判断部２２２で判断された必要乗車権限の情報と利用者が事前に取得している乗車権限である事前取得乗車権限の情報とを比較するとともに、必要乗車権限に対して事前取得乗車権限が充足しているか否かを判定する。
事前取得乗車権限とは、利用者が予め取得している乗車種別及び金額のことを表している。例えば、予め購入していた普通乗車券や特急券、出発する駅から到着する駅までに通過する駅に関連する定期券や共通乗車カードなどに基づく乗車権限である。事前取得乗車権限は利用者によって入力部１４から入力されても良いし、携帯端末１０が共通乗車カードの機能を備える場合は共通乗車カードの乗車種別や残金額の情報を自動的に入力されても良い。

不足乗車権限判断部２２３は、必要乗車権限に対して事前取得乗車権限が充足されていると判定した場合には、充足している旨の情報を経路案内部２２８へ出力する。一方で、不足乗車権限判断部２２３は、必要乗車権限に対して事前取得乗車権限が不足していると判定した場合には、不足している旨の不足情報を経由地点自動設定部２２４へ出力する。例えば、必要乗車権限が乗車種別における普通乗車券の金額５，０００円、乗車種別における特急券自由席の金額３，０００円であったとする。そして、事前取得乗車券が共通乗車カードによって普通乗車券の金額１，０００円であったとする。このとき、不足乗車権限判断部２２３は、乗車種別における普通乗車券の金額４，０００円及び乗車種別として特急券自由席の金額３，０００円が不足乗車権限であると判定する。

経由地点自動設定部２２４は、不足乗車権限判断部２２３から必要乗車権限に対して事前取得乗車権限が不足している旨の不足情報を受け付けると、乗換え案内経路の途中であって検査施設によって不足乗車権限が検出される以前に不足乗車権限を取得することが可能な取得施設を経由地点の情報として自動設定する。例えば、事前取得乗車権限が普通乗車券の金額１，０００円であり、必要乗車権限が普通乗車券５，０００円、特急券自由席３，０００円である場合、検査施設により特急券自由席の乗車種別が検査される以前であれば、普通乗車券の金額１，０００円分の乗車権限を行使できる。経由地点自動設定部２２４は、検査施設により特急券の乗車種別を検査される以前もしくは検査施設により普通乗車券の不足乗車権限が発生する以前に存在する取得施設を検索して経由地点として設定する。

経由地点自動設定部２２４は、経由地点の候補として複数の取得施設が検出された場合、駅舎内情報ＤＢ２３２を参照し、最も便利な取得施設を経由地点として設定してもよい。例えば、経由地点自動設定部２２４は、乗換え案内経路からの距離が最も近い取得施設を経由地点として設定してもよい。また、例えば経由地点自動設定部２２４は、乗換え案内経路から階段を使わずに到達できる取得施設や雨に濡れずに到達できる取得施設を経由地点として設定してもよい。更に、経由地点自動設定部２２４は、経由地点の候補として複数の取得施設を携帯端末１０の表示部１３に表示させて利用者に選択させてもよい。

また、経由地点自動設定部２２４は、駅舎内情報ＤＢ２３２を参照し、乗車権限を取得するために要する所要時間を示す権限取得所要時間情報を用いて不足乗車権限を取得する取得施設を経由する際の経由所要時間を設定してもよい。経由所要時間とは、乗換え案内経路から取得施設までの往復の移動にかかる時間と取得施設における乗車切符購入にかかる時間である権限取得所要時間とを合算した時間である。

再探索部２２７は、経由地点の情報に基づいて当該経由地点を経由する案内経路を再探索する。再探索部２２７は、経由地点自動設定部２２４によって設定された経由地点が一つである場合、その経由地点を経由する案内経路を、経由所要時間を加味して再探索する。また再探索部２２７は、経由地点自動設定部２２４によって設定された経由地点が複数ある場合、乗換え案内経路からの距離が最も短い経由地点を選択して再探索してもよい。また、再探索部２２７は、経由地点自動設定部２２４によって設定された経由地点が複数ある場合、乗換え案内経路から階段を利用することなく到達できる経由地点や雨に濡れずに到達できる経由地点を選択して再探索してもよい。

経由所要時間設定部２２５は、取得施設において不足乗車権限を取得するために必要な時間を設定する。経由所要時間設定部２２５は、取得施設情報の取得項目、所要時間及び位置情報と経路探索部２２１によって探索された乗換え案内経路とに基づき、経由所要時間を設定する。経由所要時間設定部２２５にて経由所要時間が設定されたとき、再探索部２２７は、乗換え案内経路の探索にこの経由所要時間を加味して案内経路を再探索する。再探索部２２７は、経由地点自動設定部２２４によって設定された経由地点に対応する経由所要時間を加味することで、例えば最も短時間で不足乗車権限を取得できる取得施設を経由地点として再探索する。

地域内施設探索部２２６は、再探索部２２７によって再探索された乗換え案内経路によって、目的地への到着時刻が経路探索部２２１での探索結果よりも所定値以上遅延することとなった場合、許容度合を加味した検査施設及び地域内施設を経由する地域内施設優先経路を探索する。具体的には、例えば再探索部２２７によって再探索された乗換え案内経路には経由地点までの経由所要時間が含まれるので、再探索処理以前に探索された乗車予定の時刻に間に合わない可能性がある。再探索処理以前に探索した乗車予定の時刻に間に合わないと、利用者は乗車予定の交通機関よりも遅い時刻に発着する交通機関に乗車することになるので、目的地への到着時刻が大幅に遅れる場合もある。

このように、到着時刻が遅れることによる利用者の不利益は大きいので、地域内施設探索部２２６は許容度合を加味した検査施設及び地域内施設を経由する地域内施設優先経路を探索してもよい。具体的には、地域内施設探索部２２６は利用者の事前取得乗車権限の乗車種別及び金額と記憶部２３を参照して検査施設の許容度合の乗車種別及び金額とを比較する。地域内施設探索部２２６は、この比較の結果、事前取得乗車権限の乗車種別及び金額に含まれる検査施設を選択する。次に地域内施設探索部２２６は記憶部２３を参照し、地域内の属性を持つ取得施設のうち、目的地への到着時刻に影響のない地域内施設を経由地点として選択する。地域内施設探索部２２６は、地域内施設の経由所要時間を参照し、再探索する以前の乗換え案内経路で乗車する交通機関の乗車予定時刻から遅れない地域内施設を経由地点として選択する。地域内施設探索部２２６はこれらの選択した検査施設及び地域内施設を経由地点とする地域内施設優先経路を探索する。

（記憶部２３について）
駅舎内情報記憶部としての記憶部２３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ等の記憶装置であり、地図データ等が記憶されている。具体的に、記憶部２３には歩行者地図ＤＢ２３１、駅舎内情報ＤＢ２３２、路線情報ＤＢ２３３が記憶されている。
歩行者地図ＤＢ２３１は、道路、建物、橋、河川等の地物に関する地物情報及び歩行者が移動可能な通路をノードやリンクで表現したネットワーク情報を含んで構成されている。

図２に示すように、駅舎内情報ＤＢ２３２は、駅舎内に存在する地物（各種施設）に関する地物情報を格納した駅舎内地物情報及び駅舎外の通路と接続されており利用者が移動可能な駅舎内の通路をノードとリンクとで表現した駅舎内ネットワーク情報を含んで構成されている。また、駅舎内情報ＤＢ２３２には、施設毎にその施設にて乗車権限を取得するために要する所要時間を示す権限取得所要時間情報が含まれている。
なお、駅舎内地物情報には、利用者が所望の乗車権限を取得することが可能な取得施設に関する取得施設情報や位置に関する取得施設位置情報、乗車権限を検査する検査施設に関する検査施設情報や位置に関する検査施設位置情報、交通機関の乗降位置を表す乗降位置情報、自動清算機に関する自動清算機情報が含まれている。
また、駅舎内ネットワーク情報を構成するノードやリンクには、駅舎内通路の移動の容易性を表現するコストに関する情報が属性情報として付与されている。

取得施設情報は、表１に示すように、取得施設名称、取得項目、所要時間、販売種別、地域内外情報及び位置情報を含んで構成されている。
取得施設名称は乗車権限を取得する取得施設の名称である。取得項目には取得施設で取得できる鉄道会社名や乗車切符の種類及び購入可能金額などが含まれている。所要時間は乗車権限を取得する取得施設において乗車権限を取得するために要する平均の所要時間である。例えば、取得施設が自動券売機であれば所要時間は短くなる傾向にあり、対人窓口であれば所要時間は長くなる傾向にある。販売種別は取得施設における「自動販売機」や「対人窓口」等の販売方式についての種別を表す。

地域内外情報は取得施設が検査施設を通過して進入する必要のある領域、つまり乗車権限が必要な地域内に存在するか地域外に存在するかについての情報である。乗車権限が必要な検査施設により検査済みの地域に取得施設が位置する場合は地域内、検査施設により検査の必要がない地域に取得施設が位置する場合は地域外と表現する。位置情報は取得施設の存在する位置に関する情報である。位置情報は駅舎の代表点等からの相対位置としてもよいし、緯度・経度等の絶対位置としてもよい。
路線情報ＤＢ２３３には、鉄道、バス、航空機等の各種公共交通機関における路線名、各区間の所要時間、各区間の料金などの情報（以下、路線情報という）が記憶されている。

（駅舎内ネットワークについて）
次に、駅舎内の地物（各種施設）を表現した地物情報及び駅舎内の通路を表現した駅舎内ネットワークについて説明する。
図３に示すように、Ｘ駅舎領域（二点鎖線内領域）にはＪ社鉄道及びＫ社鉄道が乗り入れている。Ｊ社鉄道とＫ社鉄道とは、各鉄道の検査施設としての改札（ＸＫ１〜ＸＫ４）及び通路を介して連絡している。なお、図３において、通路はすべてリンクＬとして表現している。また、通路と通路との交差する地点はノード（ＸＮ１〜ＸＮ１４）として表現している。

Ｘ駅舎内の通路は、駅舎外部の通路と接続されている。つまり、駅舎内ネットワークは、図示しない外部の歩行者ネットワークとノードＸＮ１〜ＸＮ４で接続されている。ここで、ノードＸＮ１〜ＸＮ４はＸ駅舎の出入口を表現している。
Ｘ駅舎内の通路はノードＸＮ５〜ＸＮ１４と当該ノード間を接続するリンクＬとで表現される。特に、ノードＸＮ５〜ＸＮ１２に接続されているリンクＬは改札ＸＫ１〜ＸＫ４を通過していない駅舎内の領域における通路を表現している。この通路上には取得施設としての券売所ＸＣ１〜ＸＣ３が設置されている。券売所ＸＣ１はＪ社鉄道の乗車券を購入するための自動券売機であり、券売所ＸＣ２はＫ社鉄道の乗車券を購入するための自動券売機である。そして、券売所ＸＣ３はＪ社鉄道及びＫ社鉄道の特急券や乗車券を取り扱う対人窓口の券売所である。

Ｘ駅舎内の通路から改札ＸＫ１，ＸＫ２を通過して進入した領域は、Ｊ社鉄道の検査済領域ＸＪＴである。検査済領域ＸＪＴには、Ｊ社鉄道が発着するホームＸＨ１が存在する。また、検査済領域ＸＪＴの改札付近には乗り越し等によって利用料金が足りない場合に清算する自動清算機ＸＳ１，ＸＳ２が設置されている。
同じく、Ｘ駅舎内の通路から改札ＸＫ３，ＸＫ４を通過して進入した領域は、Ｋ社鉄道の検査済領域ＸＫＴである。検査済領域ＸＫＴの改札付近には、Ｋ社鉄道が発着するホームＸＨ２，ＸＨ３が存在する。また、検査済領域ＸＫＴには自動清算機ＸＳ３，ＸＳ４が設置されている。

同じく、Ｙ駅舎についても説明する。図４に示すように、Ｙ駅舎にはＪ社鉄道のみが乗り入れている。なお、図４においても、通路はすべてリンクＬとして表現している。また、通路と通路との交差する地点はノード（ＹＮ１〜ＹＮ１０）として表現している。
Ｙ駅舎内の通路は、駅舎外部の通路と接続されている。つまり、駅舎内ネットワークは、図示しない外部の歩行者ネットワークとノードＹＮ１〜ＹＮ４で接続されている。ここで、ノードＹＮ１〜ＹＮ４はＹ駅舎の出入口を表現している。

Ｙ駅舎内の通路はノードＹＮ５〜ＹＮ１０と当該ノード間を接続するリンクＬで表現される。特に、ノードＹＮ５〜ＹＮ１０に接続されているリンクＬは改札ＹＫ１，ＹＫ２を通過していない駅舎内の領域における通路を表現している。この通路上には取得施設としての券売所ＹＣ１が設置されている。券売所ＹＣ１はＪ社鉄道の乗車券を購入するための自動券売機である。
Ｙ駅舎内の通路から改札ＹＫ１，ＹＫ２を通過して進入した領域は、Ｊ社鉄道の検査済領域ＹＪＴである。検査済領域ＹＪＴには、Ｊ社鉄道が発着するホームＹＨが存在する。また、検査済領域ＹＪＴの改札付近には自動清算機ＹＳ１，ＹＳ２が設置されている。
このような態様でデータ化されている全国各地の駅における駅舎内ネットワーク情報は、予め記憶部２３に記憶されている。

（取得施設情報について）
次に、取得施設である券売所に関する券売所情報について説明する。なお、券売所情報についても予め記憶部２３に記憶されている。
表１に示すように、Ｘ駅舎に設置されている券売所ＸＣ１はＪ社鉄道の乗車券を購入する自動券売機である。券売所ＸＣ１で購入可能な乗車切符の種類は乗車券である。購入可能金額は、１区間の最低金額（例えば１５０円）から比較的近距離の移動区間の金額（例えば２０００円）である。また、乗車切符を購入するために必要な所要時間は２分で、その販売種別は自動販売機、地域内外情報は地域外、位置情報は緯度・経度情報（ＸＣ１ｘ，ＸＣ１ｙ）で表現される。

また、Ｘ駅舎に設置されている券売所ＸＣ２はＫ社鉄道の乗車券を購入する自動券売機である。券売所ＸＣ２で購入可能な乗車切符の種類は乗車券である。購入可能金額は、１区間の最低金額（例えば１３０円）から比較的近距離の移動区間の金額（例えば２５００円）である。また、乗車切符を購入するために必要な所要時間は２分で、その販売種別は自動販売機、地域内外情報は地域外、位置情報は緯度・経度情報（ＸＣ２ｘ，ＸＣ２ｙ）で表現される。
また、Ｘ駅舎における券売所ＸＣ３はＪ社及びＫ社鉄道の乗車券を購入する対人窓口である。券売所ＸＣ３で購入可能な乗車切符の種類は乗車券や特急券、指定席特急券等である。購入可能金額は、１区間の最低金額（例えば１４０円）から他の鉄道会社を経由したあらゆる区間の金額である。また、乗車切符を購入するために必要な所要時間は１０分で、その販売種別は対人窓口、地域内外情報は地域外、位置情報は緯度・経度情報（ＸＣ３ｘ，ＸＣ３ｙ）で表現される。

表２に示すように、検査施設情報には、検査施設名称、検査項目、許容度合情報及び位置情報が記録されている。検査施設名称は検査施設の名称である。検査項目は検査施設が検査する鉄道会社及び乗車切符の種類である。許容度合情報は乗車権限に不足があった場合であっても最低限これだけの金額の乗車券であれば改札を通過することができるという金額を表す情報である。位置情報は検査施設が存在している位置に関する情報である。位置情報は駅舎の代表点における相対位置であってもよいし、絶対位置であってもよい。

例えば、検査施設としての改札ＸＫ１における検査施設情報の各項目は以下のとおりである。すなわち、検査施設名称は「Ｊ社Ｘ駅北側改札」、検査項目は「Ｊ社乗車券」、許容度合情報は「１５０円」、位置情報は、「（ＸＫ１ｘ，ＸＫ１ｙ）」である。
また、検査施設としての改札ＸＫ３における検査施設情報の各項目は以下のとおりである。すなわち、検査施設名称は「Ｋ社Ｘ駅北側改札」、検査項目は「Ｋ社乗車券」、許容度合情報は「１４０円」、位置情報は、「（ＸＫ３ｘ，ＸＫ３ｙ）」である。
表３に示すように、乗降位置情報は、交通機関における乗降位置を緯度・経度情報で表現している。乗降位置情報は、交通機関が電車の場合にはホームの位置を表す。また、交通機関がバスの場合にはバス停の位置を表すものである。なお、乗降位置は、特定の領域の位置情報で表現してもよいし、複数の位置からなる位置情報で表現してもよい。

次に、本実施例のナビゲーションシステム１を用いた経路探索処理及び経路案内処理について説明する。
（全体処理）
まず、全体処理について説明する。
図５に示すように、利用者によって出発地、目的地、出発時刻及び事前取得乗車権限が入力されると（ステップＳ１００）、携帯端末１０の無線通信部１１は、これらの情報をサーバ２０に送信する。なお、出発地については、現在位置検出部１２にて受信されたＧＰＳ衛星からの電波に基づく現在位置であってもよい。目的地については表示部１３に表示された地図画像から指定できるようにしてもよいし、住所を入力することで指定できるようにしてもよい。また、出発時刻にかえて現在時刻としてもよい。

事前取得乗車権限は、例えば、予め購入していた普通乗車券や特急券、定期券や事前購入したプリペイドカードなどがある。事前取得乗車権限に関する情報は利用者によって入力部１４から入力されるほかに、携帯端末１０が非接触型ＩＣカードの機能を備える場合には当該非接触型ＩＣカードでもよい。この場合、非接触型ＩＣカードで保持されている残金額の情報が自動的に入力される。
携帯端末１０から出発地、目的地、出発時刻及び事前取得乗車権限の各情報が基地局３０及びインターネット網Ｗを介して送信されると、サーバ２０のデータ通信部２１はこれらの情報を受信する。そして、経路探索部２２１は出発地、目的地、出発時刻の情報及び記憶部２３に記憶されている各種データベース２３１〜２３３を用いて経路探索処理を実行する（ステップＳ１０１）。この経路探索処理については後述する。なお、以下では経路探索結果として図７に示すように、出発時刻１０時に出発地からＪ社鉄道のＹ駅（図４）、Ｋ社鉄道のＸ駅（図３）、Ｋ社鉄道のＺ駅を経由して目的地に到達する経路が得られたものとして説明する。

次に、必要乗車権限判断部２２２は、経路探索部２２１で探索された乗換え案内経路の情報に従って、出発地から目的地に到るまでに利用される交通機関において必要乗車権限を判断する（ステップＳ１０２）。具体的には、必要乗車権限判断部２２２は、利用される交通機関であるＪ社鉄道のＹ駅からＸ駅まで、Ｋ社鉄道のＸ駅からＺ駅の各区間において必要となる必要乗車権限を、路線情報ＤＢ２３３の情報を用いて判断する。図７の例の場合、必要乗車権限判断部２２２は、Ｊ社鉄道のＹ駅からＸ駅の区間で必要な乗車券は普通乗車券で、料金は２００円であると判断する。また、Ｋ社鉄道のＸ駅からＺ駅の区間で必要な乗車券は普通乗車券で、料金は３００円であると判断する。

次に、不足乗車権限判断部２２３は、必要乗車権限判断部２２２で判断された必要乗車権限と携帯端末１０から送信された事前取得乗車権限とを比較するとともに、必要乗車権限に対して事前取得乗車権限が充足されているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。図７の例の場合、Ｊ社鉄道の利用料金とＫ社鉄道の利用料金との合計が５００円である。また、必要な乗車券は普通乗車券のみである。不足乗車権限判断部２２３は、事前取得乗車権限が利用料金及び必要な乗車券の何れの条件も充足されていると判断した場合には経路案内処理（ステップＳ１０８）を開始する。その一方で、事前取得乗車権限が利用料金及び必要な乗車券の何れか一方の条件が充足されていないと判断した場合には、不足乗車権限判断部２２３は、不足している旨の不足情報を経由地点自動設定部２２４へ出力する。

経由地点自動設定部２２４は、不足情報を受信すると乗換え案内経路の途中であって検査施設によって不足乗車権限が検出される以前に不足乗車権限を取得することが可能な取得施設を経由地点の情報として自動設定する（ステップＳ１０４）。図７の例の場合において、Ｋ社鉄道の利用に必要な料金３００円が不足している場合、経由地点自動設定部２２４はＸ駅舎に設置されているＫ社鉄道の乗車券を購入する自動券売機である券売所ＸＣ２（図３）に関する情報を駅舎内情報ＤＢから取得する。

次に、経由所要時間設定部２２５は、券売所ＸＣ２において不足乗車権限を取得するために必要な経由所要時間を設定する（ステップＳ１０５）。なお、記憶部２３に記憶されている券売所情報から、券売所ＸＣ２において乗車券を購入する際に必要な所要時間は２分であることがわかる。したがって、経由所要時間設定部２２５は、経由所要時間の２分と経由する際に増えた経路分の歩行時間とを経由所要時間として設定する。
そして、図６に示すように、再探索部２２７によって再探索処理が実行される（ステップＳ１０６）。再探索部２２７は、この経由所要時間を加味して、出発地から券売所ＸＣ２を経由して目的地まで到達する経路を再探索する。案内経路を再探索する。再探索部２２７での探索処理は、基本的には経路探索部２２１での処理と同様である。

再探索処理が終了すると、再探索部２２７は、経路探索部２２１で探索された経路により目的地に到着する到着時刻と、再探索部２２７で探索された経路により目的地に到着する到着時刻とを比較する。そして、両経路での到着時刻の差が所定時間（例えば、１０分）以上乖離するか否かを判定する（ステップＳ１０７）。経由地点である券売所ＸＣ２を経由するための所要時間を加味した結果、再探索された際の乗換え案内経路における交通機関の乗車予定時刻に間に合わないことが起こり得る。その結果、利用者は目的地への到着予定時刻が遅くなる場合もあり得る。ここでの処理は、こうした事態に対処するための処理である。

到着時刻の差が所定時間以上乖離していないと判定された場合には、経路案内部２２８は経路案内処理を実行する（ステップＳ１０８）。一方、到着時刻の差が所定時間以上乖離していると判定された場合には、地域内施設探索部２２６は検査施設による検査が必要な地域に含まれる取得施設を探索する地域内施設探索処理を実施して（ステップＳ１０９）、その処理結果を踏まえた経路案内処理を経路案内部２２８によって実行される。地域内施設探索処理の詳細な説明については後述する。

ここで、経路案内処理について簡単に説明する。まず、サーバ２０は経路探索部２２１又は再探索部２２７で探索された出発地から目的地までの経路データ及び地図データを携帯端末１０に送信する。経路データ及び地図データを受信した携帯端末１０は、当該経路データ及び地図データを図示しない一時記憶部に記憶する。そして、携帯端末１０は、現在位置検出部１２で現在位置を検出するとともに、表示部１３に表示された地図及び経路にしたがって経路案内を実行する。なお、事前取得乗車権限が不足しており、券売機等を経由する必要がある場合には、サーバ２０は、当該経由する理由を報知するためのメッセージデータを携帯端末１０に送信する。携帯端末１０は、当該メッセージデータを所定のタイミングで報知する。

（経路探索処理）
次に、経路探索処理（図５：ステップＳ１０１）について説明する。
図８に示すように、まず経路探索部２２１は出発地から目的地までの経路探索を実行する（ステップＳ２００）。経路探索部２２１は、記憶部２３に記憶された歩行者地図ＤＢ２３１及び路線情報ＤＢ２３３を参照して交通機関の乗換え案内経路を含む出発地から目的地までの経路を探索する。なお、歩行路における探索処理には公知のダイクストラ法が用いられる。

具体的には、まず経路探索部２２１は歩行者地図ＤＢ２３１を参照して出発地から最寄の乗車駅までの最適な経路探索を行う。また、経路探索部２２１は目的地から最寄の降車駅までの最適な経路探索を行なう。次に経路探索部２２１は路線情報ＤＢ２３３を参照して乗車駅から降車駅までの最適な路線探索を行なう。なお、ここでの「最適」とは、目的地まで到達できる時間が最短であるという意味であってもよいし、目的地まで到達するために要する費用が最安であるという意味であってもよい。更には、身体的負担が少ないという意味であってもよい。

次に、経路探索部２２１は経路に含まれる乗車駅、乗換駅、降車駅を抽出する（ステップＳ２０１）。図７の例では、乗車駅であるＹ駅、乗換駅であるＸ駅、降車駅であるＺ駅が抽出される。そして、経路探索部２２１は各駅に対応する駅舎内の各種情報を駅舎内情報ＤＢ２３２から取得する（ステップＳ２０２）。取得する情報は、駅舎内に存在する地物（改札、自動券売機、対人窓口の券売所）、駅舎内のネットワーク情報である。
更に、経路探索部２２１は路線情報ＤＢ２３３から乗車区間で必要となる乗車運賃に関する情報や所要時間に関する情報を取得する（ステップＳ２０３）。

最後に、経路探索部２２１は駅舎内のネットワーク情報を用いて、駅構内を通過するための詳細な経路を探索する（ステップＳ２０４）。
例えば、乗車駅であるＹ駅（図４）の場合、図９に示すようにＹ駅舎の出入り口に相当するノードＹＮ２から駅構内に入り、改札ＹＫ２を通過してＪ社鉄道のホームＹＨに至る経路ＲＹが探索結果として得られる。
同じく、乗換駅であるＸ駅（図３）の場合、図１０に示すようにＪ社鉄道のホームＸＨ１から改札ＸＫ１，ＸＫ３を通過してＫ社鉄道のホームＸＨ２に至る経路ＲＸが探索結果として得られる。

（地域内施設探索処理）
次に、地域内施設探索処理（図６：ステップＳ１０９）について説明する。
経路探索部２２１で探索された経路により目的地に到着する到着時刻と、再探索部２２７で探索された経路により目的地に到着する到着時刻とで乖離が生じているということは、乗車券を購入している間に直近の電車が出発してしまい、その電車に乗車することができないということを意味している。この場合、券売機や券売所に立ち寄ることなく、直近の電車に乗車して降車後に清算するか、乗り継ぎの待合時間に購入することができれば当初の予定時間どおりに目的地まで到達することが可能となる。

図１１に示すように、地域内施設探索部２２６は利用者の事前取得乗車権限の乗車種別及び金額と、路線情報ＤＢ２３３に記憶されている駅舎内地物情報から取得した検査施設の許容度合の乗車種別及び金額とを比較する（ステップＳ３００）。本実施例においては、乗車駅であるＹ駅（図４）における事前取得乗車権限（普通乗車券２００円）と、改札ＹＫ１，ＹＫ２の許容度合（普通乗車券１５０円）とを比較する。
次に、地域内施設探索部２２６は事前取得乗車権限が改札ＹＫ１の許容度合の条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ３０１）。本実施例においては改札ＸＫ１，ＹＫ２の許容度合（普通乗車券１５０円）に対して事前取得乗車権限が普通乗車券２００円であるため、この場合、事前取得乗車権限は許容度合の条件を満たしていることになる。なお、１５０円は、Ｊ社鉄道のＹ駅から隣の駅に行くための最低金額である。

地域内施設探索部２２６はＪ社鉄道の改札ＹＫ１，ＹＫ２を通過するための要件を満たしていないと判断した場合には、利用者は改札ＹＫ１，ＹＫ２を通過することができない。したがって、到着時間が遅くはなるが自動券売機である券売所ＹＣ１を経由した経路を案内経路として決定する（ステップＳ３０１：ＮＯ）。この場合、経路案内部２２８は、券売所ＹＣ１を経由した経路に基づいて経路案内処理を実行する。
一方で、地域内施設探索部２２６はＪ社鉄道の改札ＹＫ１，ＹＫ２を通過するための要件を満たしていると判断した場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、次に、Ｊ社鉄道の降車駅であるＸ駅のＪ社検査済地域ＸＪＴ内に存在する自動清算機や清算所などの清算施設の位置を検索する（ステップＳ３０２）。本実施例においては、自動清算機ＸＳ１，ＸＳ２が検索結果として抽出されることになる。そして、自動清算機ＸＳ１，ＸＳ２のうち、いずれか一方が最適な経由地として選択された新たな経路が再探索部２２７によって探索される（ステップＳ３０３）。

（変形例）
・実施例では、ナビゲーションシステム１をサーバ−クライアントシステムの例により説明したが、全ての機能を備えるＰＮＤ（Personal Navigation Device）などの持ち運び可能な装置として構成することも可能である。
・実施例では交通機関として鉄道を例に説明したが、バス、船舶及び飛行機等の交通機関についても適用することは可能である。
・実施例では、乗車券で説明したが、乗車券にかえて所定の金額を入金（チャージ）することが可能な非接触型ＩＣカードや磁気カード等であってもよい。

・必要乗車権限判断部２２２において、必要乗車権限として特急券が必要であると判断した場合であっても、改札を通過して特急電車に乗車することは可能である。したがって、この場合には、券売機を経由する経路を探索して案内してもよいが、券売機に経由することなく乗車予定の電車は乗車券のほかに特急券が必要である旨のメッセージを携帯端末１０に送信して利用者に報知するといった案内であってもよい。

２３・・・駅舎内情報記憶部としての記憶部、
２２１・・・経路探索部、
２２２・・・必要乗車権限判断部、
２２３・・・不足乗車権限判断部、
２２４・・・経由地点自動設定部。

Claims (6)

1. 所定の乗車権限を取得して乗車する交通機関を用いて任意の出発地から所望の目的地までの乗換え案内経路を案内する乗換え案内装置において、
   利用者が予め取得している乗車権限を表す事前取得乗車権限に関する情報を入力する入力部と、
   利用者が所望の乗車権限を取得する取得施設の位置を表現する取得施設位置情報と、前記乗車権限を検査する検査施設の位置を表現する検査施設位置情報と、前記交通機関の乗降位置を表現する乗降位置情報と、前記取得施設位置情報、検査施設位置情報及び乗降位置情報を前記利用者の移動可能な駅舎内通路に沿って相互に接続すると共に駅舎外の通路と接続され、前記駅舎内通路の移動の容易性を表現する駅舎内ネットワーク情報とからなる駅舎内情報を記憶している駅舎内情報記憶部と、
   該駅舎内情報記憶部に記憶されている前記駅舎内情報を参照し、前記出発地から目的地までの乗換え案内経路を探索する経路探索部と、
   該経路探索部により探索された前記乗換え案内経路に従って前記交通機関を利用する際に必要となる必要乗車権限を判断する必要乗車権限判断部と、
   該必要乗車権限判断部により判断された必要乗車権限と前記事前取得乗車権限とを比較して不足している不足乗車権限を判断する不足乗車権限判断部と、
   該不足乗車権限判断部により前記不足乗車権限があると判断されたとき、前記乗換え案内経路の途中であって前記検査施設によって前記不足乗車権限が検出される以前に不足乗車権限を取得することが可能な前記取得施設を経由地点として自動設定する経由地点自動設定部と
   を備えることを特徴とする乗換え案内装置。
2. 前記駅舎内情報には、前記取得施設毎に該取得施設にて前記乗車権限を取得するために要する所要時間を示す権限取得所要時間情報が含まれており、
   前記経由地点自動設定部は、前記権限取得所要時間情報を用いて前記不足乗車権限を取得する前記取得施設を経由する際の経由所要時間を設定する経由所要時間設定部を備え、
   前記経路探索部は、前記経由所要時間設定部にて前記経由所要時間が設定されたとき、前記乗換え案内経路の探索に前記経由所要時間を加味して案内経路を再探索する再探索部を備えることを特徴とする請求項１に記載の乗換え案内装置。
3. 前記駅舎内情報には、前記検査施設の属性情報として前記乗車権限に不足がある場合でも前記検査施設の通過が許容される金額を表す許容度合情報と、前記検査施設による検査済地域内に設けられる前記乗車権限を取得することができる地域内施設の情報とが含まれており、
   前記経路探索部は、前記再探索部にて再探索した案内経路の目的地への到着時刻が再探索以前の到着時刻との差異が所定以上のとき、前記許容度合情報を加味した前記検査施設及び前記地域内施設を経由する地域内施設優先経路を再探索する地域内施設探索部を備えることを特徴とする請求項２に記載の乗換え案内装置。
4. 所定の乗車権限を取得して乗車する交通機関を用いて任意の出発地から所望の目的地までの乗換え案内経路を探索するコンピュータの処理に利用され、前記交通機関に乗降する駅舎内の通路を表現する駅舎内情報のデータ構造であって、
   利用者が所望の乗車権限を取得する前記駅舎内の取得施設の位置を表現する取得施設位置情報と、
   前記駅舎内における前記乗車権限を検査する検査施設の位置を表現する検査施設位置情報と、
   前記駅舎内における前記交通機関の乗降位置を表現する乗降位置情報と、
   前記取得施設位置情報、検査施設位置情報及び乗降位置情報を前記利用者の移動可能な駅舎内通路に沿って相互に接続すると共に駅舎外の通路と接続され、前記駅舎内通路の移動の容易性を表現する駅舎内ネットワーク情報と
   からなる駅舎内情報を有しており、
   前記コンピュータによって、前記駅舎内情報が参照されて前記出発地から目的地までの乗換案内経路が探索され、
   前記コンピュータによって、探索された前記乗換え案内経路に従って前記交通機関を利用する際に必要となる必要乗車権限が判断され、
   前記コンピュータによって、判断された必要乗車権限と利用者が事前に取得している事前取得乗車権限とを比較して不足している不足乗車権限が判断され、
   前記コンピュータによって、前記不足乗車権限があると判断されたとき、前記乗換え案内経路の途中であって前記検査施設によって前記不足乗車権限が検出される以前に不足乗車権限を取得することが可能な前記取得施設を経由地点として自動設定される
   処理に利用されることを特徴とする駅舎内情報のデータ構造。
5. 前記駅舎内情報には、更に、前記乗車権限を取得するために要する所要時間を示す権限取得時間情報が含まれていることを特徴とする請求項４に記載の駅舎内情報のデータ構造。
6. 前記駅舎内情報には、更に、前記検査施設の一部について前記乗車権限の不足を許容することが可能な寛大検査施設であることを認識する情報と、前記乗車権限を精算する精算施設の情報とが含まれており、
   前記精算施設の情報には、それぞれの位置を表わす位置情報と、前記乗降位置より前記検査施設以前に到着することが可能な前記リンク又は前記ノードとの接続関係を示す接続関係情報とが含まれていることを特徴とする請求項４に記載の駅舎内情報のデータ構造。

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