JP5950206B2 - ナビゲーション装置及びナビゲーションプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムに係り、例えば、目的地までの経路探索に関するものである。

ユーザによる入力地点や車両の現在位置を出発地として目的地までの走行経路を探索し、探索した走行経路を案内したり、他の端末装置に提供するナビゲーション装置が広く普及している。他の端末装置に探索した走行経路を提供した場合には、提供を受けた端末装置において走行経路の案内が行われる。
これらのナビゲーション装置で目的地を設定して経路探索を行った際に、自分が通りたいエリアの経路が探索されていない場合、ユーザは経由地点を指定したり、通過道路指定を行うことで、再度経路探索をする必要があった。
しかし、ユーザによっては、経由したい地点や通過したい道路が明確になっているとは限らず、例えば、途中桜を観ながら目的地まで走行したいといった場合があり、このような場合であっても具体的な地点を指定する必要があり煩わしい操作となっていた。

これに対して特許文献１では、ユーザが定義した特定地点や、この特定地点を含む所定エリアを経由する案内ルートを探索する技術について提案されている。
しかし、特許文献１記載技術であっても、特定地点の定義を必ずしなければならず、操作が煩わしかった。
また、定義した特定地点を含む所定エリアを経由する案内ルートについて、具体的にどの様な経路にするのか、また、どの地点（道路）から所定エリアに進入し、どの地点から退出するのかといった具体的な探索方法については開示されていない。
一般には、所定エリアに進入可能な全ての地点を出発地、退出可能な全ての地点（全進入地点と一致する）を目的地とすることで、取り得る全ての経路を探索し、その中から最適な経路を所定エリア内の走行経路とする、ことが考えられる。
しかし、所定エリアを通過する経路として、取り得る全ての経路を探索する場合には膨大な処理が必要となり、探索時間が遅くなったり、装置の処理負担が増加するという問題もある。

特開２００７−０７８５３０号公報

本発明は、ユーザは通過したい大まかな領域を簡単な操作で指定することができ、指定された領域を通過する走行経路を少ない処理負担で探索することを目的とする。

（１）請求項１に記載の発明では、出発地と目的地を取得する地点取得手段と、通過領域の指定を受け付ける通過領域指定手段と、前記指定された通過領域における、前記出発地側の出発地側境界地点と前記目的地側の目的地側境界地点を特定する特定手段と、前記出発地から前記通過領域を通り前記目的地までの走行経路として、前記出発地から前記出発地側境界地点までの出発地側走行経路と、前記出発地側境界地点から前記目的地側境界地点までの通過領域走行経路と、前記目的地側境界地点から前記目的地までの目的地側走行経路とを探索する経路探索手段と、を備え、前記特定手段は、前記取得した目的地から前記通過領域に対して２本の接線を引いた場合に、当該２本の接線で挟まれる、前記出発地側の前記通過領域の境界上に前記出発地側境界地点を、前記通過領域を通過する道路に対応して複数特定し、前記取得した出発地から前記通過領域に対して２本の接線を引いた場合に、当該２本の接線で挟まれる、前記目的地側の前記通過領域の境界上に前記目的地側境界地点を、前記通過領域を通過する道路に対応して複数特定し、前記経路探索手段は、前記出発地から前記各出発地側境界地点までの各出発地側走行経路コストと、前記各出発地側境界地点から前記各目的地側境界地点までの各通過領域走行経路コストと、前記各目的地側境界地点から前記目的地までの目的地側走行経路コスト、を求め、出発地側走行経路と通過領域走行経路と目的地側走行経路の組合せのうち、合計コストが最小となる組を走行経路とする、ことを特徴とするナビゲーション装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記指定された通過領域の中心点から各道路までの距離が小さいほど小さい係数を乗じることで、前記通過領域内の各道路の道路コストを補正するコスト補正手段を備え、前記経路探索手段は、前記コスト補正手段による補正後の道路コストを用いて、前記各通過領域走行経路コストを求める、ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記中心点からの各道路までの距離は、各道路までの最短距離、各道路の始点までの距離と終点までの距離との平均値、各道路における中央点までの距離、各道路の始点までの距離と終点までの距離のうちの短い方の距離、道路を構成する各リンクに対する最短距離、のうちの何れかであることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記出発地側境界地点から前記目的地側境界地点までの通過領域走行経路の走行距離が大きいほど小さな係数を乗じることで、各通過領域走行経路の通過領域走行経路コストを補正するコスト補正手段を備え、前記経路探索手段は、前記コスト補正手段による補正後の通過領域走行経路コストを用いて、前記各通過領域走行経路コストを求める、ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記コスト補正手段は、前記出発地から前記通過領域を通り前記目的地までの走行経路の全走行距離に対する、前記通過領域走行経路の走行距離の値が大きいほど小さな係数を乗じることで、前記通過領域内の各道路の道路コストを補正することを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記通過領域を走行する距離又は時間の閾値を取得する閾値取得手段を備え、前記経路探索手段は、前記各出発地側境界地点から前記各目的地側境界地点までの各通過領域走行経路のうち、走行距離又は走行時間が前記閾値以下となる通過領域走行経路を対象外とする、ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載の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、コンピュータによって読み取られ実行されるナビゲーションプログラムであって、前記コンピュータを、請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載のナビゲーション装置として機能させることを特徴とするナビゲーションプログラムを提供する。

本発明によれば、指定された通過領域における、出発地側の出発地側境界地点と目的地側の目的地側境界地点を特定し、これらの各点を通過する、出発地から目的地までの走行経路を探索するので、少ない処理負担での探索が可能になる。
また、ユーザにとっては、通過を希望する具体的な地点や道路の指定ではなく、大まかな情報としての通過領域を指定するだけでよいので指定操作が容易になる。

領域を通過する走行経路探索の方法について表した説明図である。 ナビゲーション装置の構成図である。 通過領域指定探索処理の内容を表したフローチャートである。 ユーザによる通過領域Ａの各種指定方法について表した説明図である。 ＲＡＭに保存される各走行経路コストを表した説明図である。 出発地、目的地、及びユーザが指定した通過領域Ａの他の例を表したものである。 通過領域Ａを通る各走行経路の走行経路コストの値を表した説明図である。 第２実施形態における、通過領域Ａ内に存在する各補正単位となる道路の道路番号と、各道路のコスト及び中心から各道路までの距離、及び補正後の道路コストを表した説明図である。 第２実施形態による新道路コストを反映させた場合についての説明図である。 第３実施形態により、通過領域Ａを通る各通過領域走行経路に対する補正後の通過領域走行経路コストを表した表である。 第３実施形態における、補正後の各通過領域走行経路コストを反映させた場合の説明図である。

以下、本発明のナビゲーション装置における好適な実施の形態について、図１から図１１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、ユーザが通過したい場所を、特定の地点や道路で指定するのではなく、領域を指定するだけでその領域を通過する経路探索を行う。
図１は、本実施形態による、領域を通過する走行経路探索の方法について表したものである。
図１に表したように、ユーザは、出発地Ｓと目的地Ｇを指定すると共に、画面表示された地図上で通過領域Ａを指定する。この通過領域Ａは、画面上で２点を指定することで、指定された２点間を半径とする円形領域として指定されるが、２点間を直径とする円形領域や、２点間を対角線とする方形領域として指定するようにしてもよい。また、予め規定されている領域（例えば、花見ができる地域を規定した領域）の領域名を指定することで通過領域が指定されるようにしてもよい。

ナビゲーション装置では、出発地Ｓから指定された通過領域Ａを通過し目的地Ｇに到達する全てのパターンについての経路探索を行うと、膨大な量になってしまう。例えば、図１に示されるように、通過領域Ａの境界と道路とが交差する境界地点の数が９であったとすると、出発地Ｓから境界地点までの９経路と、通過領域Ａに進入する９の境界地点から退出する９の境界地点までの８１経路と、退出する９の境界地点から目的地Ｇまでの９経路の合計９９回の経路探索を行う必要がある。
そこで、本実施形態では、図１に示すように、指定された通過領域Ａの全境界地点のうち、出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３と、目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４を決定し、出発地Ｓから各出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３までの３経路（目的地側走行経路）、各出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３から各目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４までの１２経路（通過領域走行経路）、及び、各目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４から目的地までの４経路（目的地側走行経路）の合計１９回の経路探索を行うことで、効率良く経路探索を行うことができる。
そして、ナビゲーション装置では、３つの目的地側走行経路と、１２の通過領域走行経路、及び、４つの目的地側走行経路の各組み合わせのうち、合計コストが最小となる組を、出発地Ｓから通過領域Ａを通り目的地Ｇに至る走行経路とする。

出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３と、目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４は次のようにして決定する。
図１に示すように、設定された出発地Ｓから通過領域Ａに対して２本の接線を引き、両接線に挟まれている出発地Ｓ側の通過領域Ａの境界線上にある境界地点を、出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３とする。
同様に、目的地Ｇから通過領域Ａに対して引いた２本の接線に挟まれている、目的地Ｇ側の通過領域Ａの境界線上にある境界地点を目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４とする。

（２）実施形態の詳細
図２は本実施形態が適用されるナビゲーション装置の構成図である。
ナビゲーション装置は、図２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、本実施形態による通過領域指定探索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。
例えば、入力された出発地Ｓ、目的地Ｇ、通過領域Ａ、通過領域Ａの境界上に位置する出発地側境界地点ｓと目的地側境界地点ｇ、これら各地点Ｓ、ｓ、ｇ、Ｇ間について算出した走行経路のコスト、各出発地Ｓから通過領域Ａを通り目的地Ｇまで探索した各走行経路についての総走行経路コスト、最小走行経路コスト、等がＲＡＭ２４に記憶される。

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出発地Ｓや目的地Ｇが入力されたり、通過領域Ａが指定されたりする。
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、その他のデータファイル５２（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、見どころ領域指定マップ、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。

見どころ領域指定マップは、ユーザが通過領域Ａとして指定可能な「見どころ領域」について、予め用意されているデータである。
この見どころ領域指定マップには、後述する図４（ｃ）に示されるように、桜、梅、菖蒲等の自然を鑑賞することが可能な、自然領域、寺社や城下町等の建造物を観察することが可能な建造物領域等の、当該領域を車両で走行することにより特定の自然や建造物などを観察することができる、各種見どころ領域について規定されている。
見どころ領域指定マップは、各見どころをユーザが指定する際に画面表示される見どころの「名称」と共に、各見どころ領域の境界を規定する座標値が保存される。
なお、ユーザが通過領域Ａとして見どころ領域を指定する場合には、地域やカテゴリから順次絞り込みながら検索する場合のほか、入力された出発地Ｓと目的地Ｇを結ぶ直線距離から所定距離Ｎｋｍ以内に存在する「見どころ領域」を抽出、表示することで、ユーザが選択するようにしてもよい。

次に、以上のように構成されたナビゲーション装置による、通過領域指定探索処理の動作について説明する。
図３は、通過領域指定探索処理の内容を表したフローチャートである。
ナビゲーション装置のＣＰＵ２１は、出発地Ｓ、目的地Ｇ、通過領域Ａを取得する（ステップ１１）。
出発地Ｓと目的地Ｇは、ユーザが入力装置４１から入力した出発地Ｓ、目的地Ｇを取得する。但し、ユーザ入力が現在値を指定した場合、又は、出発地Ｓの入力がない場合、ＣＰＵ２１は、現在位置検出装置１０で検出した車両の現在位置を出発地Ｓとして取得する。
一方、通過領域Ａは、ユーザがディスプレイ４２に表示されている地図、又は見どころ領域指定マップを見ながら指定した領域を通過領域Ａとして取得する。

図４は、ユーザによる通過領域Ａの各種指定方法について表したものである。
本実施形態では、図４（ａ）に示す方法によるが、（ａ）の方法に変えて（ｂ）、（ｃ）の方法とすることも可能であり、またいずれか２つ、又は３つの方法、更に他の方法を含めた中からユーザが指定方法を選択した上で通過領域Ａを指定するようにしてもよい。
図４（ａ）の通過領域Ａの指定方法では、ユーザが指で入力装置４１の画面上の２点を指定し、ＣＰＵ２１は、最初に指定された点を中心とし、次に指定した点を通る円形領域を通過領域Ａとして取得する。
なお、この方法では、ユーザが指定した２点間を半径とする円形領域が取得されるが、ユーザが指定した２点を通り、両点間の距離を直径とする円形領域を通過領域Ａとして取得するようにしてもよい。また指定された２点を焦点とする楕円を通過領域Ａとして取得するようにしてもよい。

図４（ｂ）の通過領域Ａの指定方法では、ＣＰＵ２１は、ユーザが指定した２点を対角点とする方形領域を通過領域Ａとして取得する。
その他、ユーザが３点以上の点を指定し、ＣＰＵ２１は、指定された各点を指定順に結ぶことで通過領域Ａを取得するようにしてもよい。また複数の点を指定するのではなく、ユーザが画面を指定したまま画面上を移動させることで囲んだ任意の閉領域を通過領域Ａとして取得するようにしてもよい。

図４（ｃ）の通過領域Ａの指定方法では、ユーザが見どころ領域の指定を入力装置４１から選択すると、ＣＰＵ２１は、ユーザが選択するカテゴリや階層に従って絞り込み、見どころ領域の名称を見どころリストとして画面表示する。
そしてＣＰＵ２１は、表示した見どころリストからユーザによって最終的に選択された見どころに対応する領域データを地図データファイル５１から読み取ることで、通過領域Ａを取得する。

図３に戻り、ＣＰＵ２１は、通過領域Ａに対して接線を引く（ステップ１２）。
すなわち、ＣＰＵ２１は、図１に示すように、出発地Ｓと目的地Ｇの両地点から、通過領域Ａを挟むように、それぞれ２本ずつの接線を引く。
なお、この接線は仮想の接線であり、出発地Ｓ、目的地Ｇを通るそれぞれ２本の直線が通過領域Ａと接する点（合計４接点）を求める処理であってもよい。
いずれの場合であっても当該処理は内部処理として行われ、仮想の接線や接点はディスプレイ４２には表示されない。

そして、ＣＰＵ２１は、通過領域Ａ上の境界地点ｓ、ｇを抽出する（ステップ１３）。
すなわち、ＣＰＵ２１は、図１に示すように、指定された通過領域Ａの全境界地点のうち、出発地Ｓを通る２本の接線に挟まれた出発地Ｓ側の出発地側境界地点ｓ（図１の例ではｓ１〜ｓ３）を抽出すると共に、目的地Ｇを通る２本の接線に挟まれた目的地Ｇ側の目的地側境界地点ｇ（図１の例ではｇ１〜ｇ４）を抽出する。

ＣＰＵ２１は、出発地Ｓから各出発地側境界地点ｓのそれぞれに対し走行経路探索を実施する（ステップ１４）。
すなわち、図１の例では、ＣＰＵ２１は、出発地Ｓから出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３の３地点をそれぞれ仮目的地とする走行経路探索を行い、出発地Ｓから出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３までの３つの出発地側走行経路と、各々の出発地側走行経路コストを、ＲＡＭ２４に保存する。

ＣＰＵ２１は、各出発地側境界地点ｓのそれぞれから、各目的地側境界地点ｇのそれぞれに対し走行経路探索を実施する（ステップ１５）。
すなわち、図１の例では、ＣＰＵ２１は、出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３の３地点をそれぞれ仮出発地とし、各目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４をそれぞれ仮目的地とする走行経路探索を行い、１２の通過領域走行経路と、各々の通過領域走行経路コストを、ＲＡＭ２４に保存する。

さらに、ＣＰＵ２１は、各目的地側境界地点ｇのそれぞれから目的地Ｇに対し走行経路探索を実施する（ステップ１６）。
すなわち、図１の例では、ＣＰＵ２１は、目的地側境界地点ｇ１〜ｓ４の４地点をそれぞれ仮出発地とし、目的地Ｇまでの走行経路探索を行い、４つの目的地側走行経路と、各々の目的地側走行経路コストを、ＲＡＭ２４に保存する。
なお、以上のステップ１４〜１６の各走行経路探索については、何れの順番で行うようにしてもよく、また並列処理によることも可能である。

次にＣＰＵ２１は、最小走行経路コストを初期化する（ステップ１７）。
そして、ＣＰＵ２１は、ステップ１８〜ステップ１８−２による出発地側境界地点数のループと、当該ループ内でのステップ１９〜ステップ１９−２による目的地側境界地点数のループとにより、ステップ２０〜ステップ２３の処理を行う。
これにより、出発地Ｓ、出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３、目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４、及び目的地Ｇの各地点間に対して算出した走行経路コストから、各出発地Ｓから通過領域Ａを通り目的地Ｇまでの各走行経路に対する総走行経路コストの最小値を求める。

図５は、ＲＡＭ２４に保存される各走行経路コストを表したものである。
図５に示すように、Ｎｏ１〜１２は、出発地Ｓから通過領域Ａを通り目的地Ｇまでの各走行経路であり、各地点間の走行経路コストと、その合計値である総走行経路コストが表わされている。通過領域Ａに対する出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３、目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４については、図１の例に従っている。

この図５に示すように、ステップ１８〜１８−２のループの最初に出発地側境界地点ｓ１が選択され、このｓ１に対して目的地側境界地点ｇ１〜ｇ４のうちのｇ１がステップ１９〜１９−２の最初に選択されることで、出発地Ｓ〜出発地側境界地点ｓ１〜目的地側境界地点ｇ１〜目的地Ｇの走行経路１が選択される。
そして、ＣＰＵ２１は、当該ループにおいて選択した走行経路に対する、総走行経路コスト＝出発地側走行経路コスト＋通過領域走行経路コスト＋目的地側走行経路コストを算出する（ステップ２０）。
すなわち、走行経路１の場合、出発地側走行経路コスト＝３００、通過領域走行経路コスト＝２５０、目的地側走行経路コスト＝４００から、総走行経路コスト＝９５０が算出される。

そして、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４の最小走行経路コストが初期値か否かを判断し（ステップ２１）、初期値でなければ（ステップ２１；Ｎ）、算出した総走行経路コストが最小走行経路コスト未満であるか否かを判断する（ステップ２２）。
総走行経路コストが最小走行経路コスト未満であれば（ステップ２２；Ｙ）、ＲＡＭ２４の最小走行経路コストを、ステップ２０で算出した総走行経路コストに更新する（ステップ２３）。

ステップ２１において、最小走行経路コストが初期値である場合（ステップ２１；Ｙ）、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４の最小走行経路コストを初期値から総走行経路コストに更新する（ステップ２３）。
なお、ステップ１７の初期化の際に設定する初期値として、想定しうる最大のコストよりも大きな値を設定しておくことで、ステップ２０で算出した最初の走行経路１に対する総走行経路コストは、常に初期値未満となるので、ステップ２１を省略するようにしてもよい。
例えば、北海道最北端の「宗谷岬」を出発地とし、最東端の「納沙布岬」を経由して、九州最南端の「佐多岬」を目的地とする、高速道路を使用しない走行経路の総走行経路コストをＭとした場合、２Ｍを初期値として設定する。

総走行経路コストが最小走行経路コスト以上である場合（ステップ２２；Ｎ）、及び、最小走行経路コストを更新（ステップ２３）した後、ＣＰＵ２１は、ステップ２０〜ステップ２３の処理を、目的地側境界地点数と、出発地側境界地点数だけ繰り返す（ステップ１９−２、１８−２）。

以上の処理を図５に示した走行経路１〜１２を例に説明すると、最初のループにおいてＣＰＵ２１は、走行経路１の総走行経路コスト９５０を算出し（ステップ２０）、最小走行経路コストが初期値から９５０に更新する（ステップ２１；Ｙ→ステップ２３）。
次のループにおいてＣＰＵ２１は、走行経路２の総走行経路コスト９００が、当該ループでの最小走行経路コスト９５０未満なので（ステップ２２；Ｙ）、最小走行経路コストを９００に更新する。
次の走行経路３でも同様に、ＣＰＵ２１は、総走行経路コスト８８０が、当該ループでの最小走行経路コスト９００未満なので（ステップ２２；Ｙ）、最小走行経路コストを８８０に更新する。
そして、ＣＰＵ２１は、次の走行経路４の総走行経路コスト１１００は、当該ループでの最小走行経路コスト８８０以上なので（ステップ２２；Ｎ）、更新することなく次のループに移行する。

以上で、出発地側境界地点ｓ１に対する全ての目的地側境界地点についてのループが完了したので、次の出発地側境界地点ｓ２に対する各目的地側境界地点についてのループ、すなわち、走行経路５〜８について順次処理する。
そして、ＣＰＵ２１は、全ループが完了した時点でＲＡＭ２４に保存されている最小走行経路コストに対応する走行経路を、取得した出発地Ｓから通過領域Ａを通過して目的地Ｇに至るまでの走行経路に決定し（ステップ２４）、メインルーチンにリターンする。
なお、図５の例では、最小走行経路コスト８８０に対応する走行経路３、すなわち、図１の出発地Ｓから出発地側境界地点ｓ１と目的地側境界地点ｇ３を通り目的地Ｇに至る走行経路に決定される。

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、図１に示すように、通過したい大まかな領域を通過領域Ａとして画面上で指定したり、予め規定されている見どころエリアを選択すればよいので、ユーザ操作を軽減することができる。
また、ナビゲーション装置は、指定された通過領域Ａの境界線上に位置する全ての境界地点を領域の進入地点、退出地点として走行経路を探索をするのではなく、全境界地点のうち出発地Ｓに面した側の境界地点、目的地Ｇに面した側の境界地点に限定することで、走行経路探索の回数を少なくし、処理負担を軽減することができる。

以上、本発明のナビゲーション装置における１実施形態について説明したが、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、ステップ１５で実施した、各出発地側境界地点ｓから各目的地側境界地点ｇまでの全ての通過領域走行経路を対象として、ステップ２０の総走行経路コストを算出する場合について説明した。
これに対して、各出発地側境界地点ｓから各目的地側境界地点ｇまでの全ての通過領域走行経路のうち、通過領域走行経路コストが所定の閾値以下となる通過領域走行経路を総走行経路コストの算出対象外としてもよい。
これは、総走行経路コストが最小となる走行経路を決定するにあたり、通過領域走行経路の距離が短いと、通過領域走行経路コストも小さくなり、結果として最小の総走行経路コストとなる可能性が高くなる。
例えば図４（ｂ）のように方形の通過領域が指定された場合に、１の頂点を挟む両辺の頂点近くにそれぞれ出発地側境界地点ｓと目的地側境界地点ｇが存在する場合が該当する。
しかし、このような場合にはユーザが指定した通過領域Ａを通過はしているが、必ずしもユーザが短い距離の通過を望んでいない可能性も高いと考えられる。
そこで、指定された通過領域Ａ内を走行する距離（通過領域走行経路の距離）が所定の閾値以下となる通過領域走行経路を対象外とするものである。

この変形例の場合、例えば、所定の閾値としては、ユーザが閾値を設定してもよく、また予めデフォルト値として設定しておいた値を使用してもよいし、ユーザが閾値を設定しない場合にデフォルト値を使用するようにしてもよい。
さらに、ユーザの設定ではなく、ナビゲーション装置が自動的に閾値を選択するようにしてもよい。例えば、ユーザによる２点の指定により通過領域Ａを取得した場合、ＣＰＵ２１は、指定された２点間の距離Ｌを基準として、例えば、Ｌ／２等の値を閾値を決定する。

また、説明した実施形態では、車両に搭載されるナビゲーション装置を例に説明したが、ナビゲーション機能を搭載した携帯電話、ＰＤＡ、スマートフォン、ノート型パソコン等の各種端末装置をナビゲーション装置として適用することも可能である。これらの携帯端末装置を歩行者が使用し、または、車両は二輪車等に搭載しながら使用するようにしてもよい。

更に、説明した実施形態では、車両に搭載されるナビゲーション装置を対象とし、入力装置４１から入力された出発地Ｓ、通過領域Ａ、目的地Ｇを取得することで、走行経路探索を行う場合について説明した。
これに対して、ナビゲーションセンタ等のサーバ装置において、図３で説明した通過領域指定探索処理を実行するようにしてもよい。
この場合サーバ装置では、車載ナビゲーション装置や上記ナビゲーション機能を備えた端末装置から受信することで、出発地Ｓ（現在位置を出発地とする場合には端末装置で求めた現在位置）、通過領域Ａ、目的地Ｇを取得する。

次に第２実施形態及び第３実施形態について説明する。
この第２、第３実施形態では、通過領域Ａの端をかすめるだけの通過領域走行経路ではなく、通過領域Ａ内では適切な距離を走行する経路が選択されるようにするため、通過領域Ａ内の各道路や、通過領域走行経路に対するコストを補正するものである。
なお、この第２実施形態、第３実施形態におけるナビゲーション装置の構成は、図２で説明した第１実施形態と同様である。

図６は、出発地、目的地、及びユーザが指定した通過領域Ａを表したものである。この第２実施形態、第３実施形態では、図６に示した通過領域Ａ内の道路や通過領域走行経路に対するコストの補正について説明する。
なお、図６に示した、出発地側境界地点ｓ１〜ｓ３、目的地側境界地点ｇ１〜ｇ５については、第１実施形態と同様にして決定されるものとする。
また、図６以降の説明では通過領域Ａとして円が指定された場合について表しているが、第１実施形態と同様に方形領域や予め規定されている領域名の指定をすることも可能であり、その指定方法も第１実施形態と同様である。

図７は、図６で指定された通過領域Ａを通る各走行経路の走行経路コストについて、第１実施形態の方法により求めたものである。
図６からも理解されるように、通過領域走行経路として出発地側境界地点ｓ１から目的地側境界地点ｇ１の通過領域走行経路は、他の通過領域走行経路の距離よりもかなり短い。
このため図７に示されるように、出発地側境界地点ｓ１から目的地側境界地点ｇ１を通るＮｏ１の通過領域走行経路コストは３００であり、他の通過領域走行経路コストが６００〜１２５０であるのに比べてかなり小さいため、総走行経路コストが１６００で最小値となる。
その結果、図６に示されるような領域Ａが指定された場合には、最小総走行経路コスト１６００に対応する走行経路１、すなわち、図６の出発地Ｓから出発地側境界地点ｓ１と目的地側境界地点ｇ１を通り目的地Ｇに至る走行経路が決定されてしまうことになる。

そこで、第２実施形態では、中心近くを通る通過領域走行経路が選択されやすくするために、通過領域Ａの中心から各道路までの距離が小さいほど道路コストが小さくなるように補正する。
図８は、通過領域Ａ内に存在する各補正単位となる道路の道路番号と、各道路のコスト及び中心から各道路までの距離、及び補正後の道路コストを表したものである。
図８（ａ）に示されるように、補正単位となる各道路は、通過領域内に存在する各交差点間の道路、及び交差点から出発地側境界地点ｓまでの道路、及び交差点から目的地側境界地点ｇまでの道路が対象となる。図８（図６）の例では、道路Ｒ１〜Ｒ１３の各々が補正対象となる。
図８（ｂ）に示す道路コストは、本実施形態では第１実施形態でコストを算出している場合と同様に、道路の距離を道路コストとして使用しているが、道路の途中や始点、終点に信号機が存在する場合に信号機コストを加算する等の修正をする場合には同様にして算出した道路コストを使用する。

中心Ｐからの距離について本実施形態では、中心Ｐから対象となっている道路上の各点までの距離のうちの最短距離を、中心Ｐから当該道路までの距離としているが、次の値を採用するようにしてもよい。
（ａ）中心Ｐから、当該道路の始点までの距離と終点までの距離との平均値
（ｂ）中心Ｐから、当該道路における中央点までの距離
（ｃ）中心Ｐから、当該道路の始点までの距離と終点までの距離のうちの短い方の距離
（ｄ）中心Ｐから、当該道路を構成する各リンクに対する最短距離

また、中心Ｐについては、通過領域Ａの形状が、図４（ａ）で示すように円形である場合にはその中心点、図４（ｂ）で示すように方形である場合には２対角線の交点、図４（ｃ）で示すように任意の形状である場合にはその平面重心点、通過領域が指定された２点を焦点とする楕円である場合には両焦点の中間点、をそれぞれ中心点Ｐとする。

通過領域Ａ内の各道路に対する道路コストの補正値（補正後の新道路コスト）Ｋは、次の式１により算出される。
Ｋ＝ｋ×（Ｌ１／Ｌ２）…式１
ここで、ｋは補正前の道路コスト、Ｌ１は中心Ｐから当該道路までの距離である。
またＬ２は、通過領域Ａの大きさにより決まる基準距離で、中心Ｐから通過領域Ａまでの距離の最大値である。
なお、基準距離Ｌ２は図８のように通過領域Ａの形状が円である場合にはその半径であり、図４（ｂ）のように方形である場合には中心Ｐから頂点までの距離である。

図８の例において、基準距離Ｌ２（半径）を５００（ｍ）とすると、各道路について補正した補正コストは図８（ｂ）に示す値となる。
例えば、中心Ｐからの距離が大きい道路Ｒ１の場合、補正前の道路コストｋ＝３００に対し、中心Ｐからの距離Ｌ１＝４００なので、Ｋ＝３００×（４００／５００）＝２４０となる。
一方、中心Ｐからの距離が小さい道路Ｒ５の場合、ｋ＝３００、Ｌ１＝３０なので、Ｋ＝３００×（３０／５００）＝１８となる。
このように、道路Ｒ１とＲ５は共にその距離が３００ｍで道路コストが３００と同じ値であるが、中心Ｐから離れている道路Ｒ１は補正後の道路コストが２４０であるのに対し、中心Ｐに近い道路Ｒ５は補正後の道路コストが１８とかなり小さな値となる。これにより、中心Ｐに近い道路の道路コストがより小さな値となることで、中心Ｐの近くを通る道路が選択されやすくなる。

図９は、各道路の道路コストを中心からの距離に応じて補正した新道路コストを反映させた場合（ｂ）と反映させない場合（ａ）の、各走行経路に対する走行走行経路コストとその順位（小さい順）を対比して表したものである。
図９（ａ）に示すように、道路コストの補正を行わない場合（図７と同じ）には、総走行経路コストが１６００と最も小さい走行経路１、すなわち、図８の出発地Ｓから出発地側境界地点ｓ１と目的地側境界地点ｇ１を通り目的地Ｇに至る経路が走行経路に決定される。
この出発地側境界地点ｓ１と目的地側境界地点ｇ１を通る通過領域走行経路は、通過領域Ａを走行する距離が３００ｍと短いため好ましくない、走行経路の決定となっている。

これに対して図９（ｂ）に示されるように、中心Ｐからの距離に基づいて補正した道路コストから算出した各通過領域走行経路コストを使用した場合、総走行経路コストの最小値は、出発地側境界地点ｓ２と目的地側境界地点ｇ４を通る走行経路４（総走行経路コスト１３４５）となり、走行経路４が決定される。
一方、補正しない場合の総走行経路コストが最小値であった走行経路１は、補正した新道路コストを反映させることで、総走行経路コストが８番目の１５４０となっている。

このように、第２実施形態によれば、通過領域Ａ内の各道路に対して、中心Ｐからの距離が短いほど小さな係数を乗ずる補正をすることにより、通過領域Ａの端部を走行する通過領域走行経路よりも、中心Ｐの近くを走行する通過領域走行経路が選択されやすくなるため、ユーザが設定した通過領域Ａを適切距離だけ走行する走行経路を選択することができる。

次に第３実施形態について説明する。
この第３実施形態では、出発地側境界地点ｓから目的地側境界地点ｇまでの通過領域走行経路の走行距離が大きいほど小さな補正係数γを乗じる補正を行うことで、通過領域Ａ内の走行距離が適度な大きさの通過領域走行経路が決定されやすくするものである。
具体的には、出発地Ｓから目的地Ｇまでの全走行距離をＬ３、通過領域走行経路の走行距離をＬ４、通過領域走行経路以外の距離をＬ５とした場合、補正係数γ＝Ｌ５／Ｌ３とする。
ここでＬ５＝Ｌ３−Ｌ４であるから、補正係数γ＝Ｌ５／Ｌ３＝（Ｌ３−Ｌ４）／Ｌ３となる。すなわち、補正係数γは、通過領域走行経路の走行距離Ｌ４が大きいほど小さな値となる。

従って、次の式２に従い、通過領域走行経路のコスト（通過領域走行経路コスト）Ｃ１に係数Ｌ４／Ｌ３を乗じることで、補正後の通過領域走行経路コストＣ２を求める。
Ｃ２＝Ｃ１×（Ｌ４−Ｌ３）／Ｌ３…式２

図１０は、第３実施形態により、通過領域Ａを通る各通過領域走行経路に対する通過領域走行経路コストを、上記式２で補正した後の通過領域走行経路コスト（新コスト）を表した表である。
なお、図１０では、図６、図８で表した通過領域Ａの走行経路を対象として算出している。
図１０において、例えば、通過領域走行経路１の場合、通過領域走行経路コストＣ１＝３００、通過領域走行経路の距離＝３００、全体距離＝１６００である。
補正後の通過領域走行経路コスト（新コスト）Ｃ２は、式２から次の通りである。
Ｃ２＝３００×（１６００−３００）／１６００＝２４４

また、補正前の通過領域走行経路コストが最も大きい通過領域走行経路５の場合、通過領域走行経路コストＣ１＝１２５０、通過領域走行経路の距離＝１２５０、全体距離＝２４５０であるから、補正後の通過領域走行経路コスト（新コスト）Ｃ２は、式２から次の通りである。
Ｃ２＝１２５０×（２４５０−１２５０）／２４５０＝２４４

図１１は、式２による補正後の各通過領域走行経路コストＣ２（新コスト）を反映させた場合（ｂ）と反映させない場合（ａ）の、各走行経路に対する走行走行経路コストとその順位（小さい順）を対比して表したものである。
図１０（ａ）に示すように、道路コストを補正を行わない場合（図７、図９（ａ）と同じ）には、総走行経路コストが１６００と最も小さい走行経路１、すなわち、図８の出発地Ｓから出発地側境界地点ｓ１と目的地側境界地点ｇ１を通り目的地Ｇに至る経路が走行経路に決定される。
これに対して図１０（ｂ）に示されるように、図１０（ａ）で示す補正係数γによる補正後の各通過領域走行経路コストを使用した場合、総走行経路コストの最小値は、出発地側境界地点ｓ２と目的地側境界地点ｇ４を通る走行経路４（総走行経路コスト１５３５）となり、走行経路４が決定される。
一方、補正しない場合の総走行経路コストが最小値であった走行経路１は、補正した新道路コストを反映させることで、総走行経路コストが２番目の１５４４となっている。

このように、第３実施形態によれば、通過領域Ａ内の各道路に対して、通過領域走行経路の走行距離が大きいほど小さな係数γを乗じる補正を行った各通過領域走行経路コストを使用することにより、通過領域の走行距離が短かい場合や長い場合に選択されにくくなる。これは、通過領域の走行距離が短い場合には補正係数が大きくなるため、長い場合には補正係数は小さくなるが全体の走行距離が長くなるためである。
このため、第３実施形態によれば、適度な距離を走行する通過領域走行経路が選択されやすくなり、ユーザが設定した通過領域Ａを適切距離だけ走行する走行経路を選択することができる。

以上説明した第２実施形態、第３実施形態における、通過領域指定探索処理については、第１実施形態において図３で説明した処理のステップ２０を除き同様に行われる。
ステップ２０において、ＣＰＵ２１は、各ループで選択した走行経路に対する、総走行経路コスト＝出発地側走行経路コスト＋補正後の通過領域走行経路コスト＋目的地側走行経路コストを算出する。
すなわち、第２実施形態の場合には、図８（ｂ）に示すように数式（１）で補正した各道路コストＫを用いて補正した補正後の通過領域走行経路コストを使用して総走行経路コストが算出される（図９（ｂ）参照）。
また大３実施形態の場合には、数式２で補正した後の通過領域走行経路コストＣ２を使用して、総走行経路コストが算出される（図１１（ｂ）参照）。

なお、以上説明した第２実施形態、第３実施形態では、図３のステップ１５で探索した、各出発地側境界地点ｓから各目的地側境界地点ｇまでの全ての通過領域走行経路を総走行経路コストの算出対象とする場合について説明した。
第２実施形態、第３実施形態に対しては、第１実施形態で説明した各種変形例を適用するようにしてもよい。
例えば、各出発地側境界地点ｓから各目的地側境界地点ｇまでの全ての通過領域走行経路のうち、通過領域走行経路コストが所定の閾値以下となる通過領域走行経路を総走行経路コストの算出対象外とし、閾値を越える通過領域走行経路に対して通過領域走行経路コストの補正と、総走行経路コストの算出を行い、最小走行経路コストの決定を行うようにしてもよい。

１０ 現在位置検出装置
２０ 情報処理制御装置
２１ ＣＰＵ
４０ 入出力装置
５０ 情報記憶装置

Claims (7)

1. 出発地と目的地を取得する地点取得手段と、
   通過領域の指定を受け付ける通過領域指定手段と、
   前記指定された通過領域における、前記出発地側の出発地側境界地点と前記目的地側の目的地側境界地点を特定する特定手段と、
   前記出発地から前記通過領域を通り前記目的地までの走行経路として、前記出発地から前記出発地側境界地点までの出発地側走行経路と、前記出発地側境界地点から前記目的地側境界地点までの通過領域走行経路と、前記目的地側境界地点から前記目的地までの目的地側走行経路とを探索する経路探索手段と、を備え、
   前記特定手段は、前記取得した目的地から前記通過領域に対して２本の接線を引いた場合に、当該２本の接線で挟まれる、前記出発地側の前記通過領域の境界上に前記出発地側境界地点を、前記通過領域を通過する道路に対応して複数特定し、前記取得した出発地から前記通過領域に対して２本の接線を引いた場合に、当該２本の接線で挟まれる、前記目的地側の前記通過領域の境界上に前記目的地側境界地点を、前記通過領域を通過する道路に対応して複数特定し、
   前記経路探索手段は、前記出発地から前記各出発地側境界地点までの各出発地側走行経路コストと、前記各出発地側境界地点から前記各目的地側境界地点までの各通過領域走行経路コストと、前記各目的地側境界地点から前記目的地までの目的地側走行経路コスト、を求め、出発地側走行経路と通過領域走行経路と目的地側走行経路の組合せのうち、合計コストが最小となる組を走行経路とする、
   ことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記指定された通過領域の中心点から各道路までの距離が小さいほど小さい係数を乗じることで、前記通過領域内の各道路の道路コストを補正するコスト補正手段を備え、
   前記経路探索手段は、前記コスト補正手段による補正後の道路コストを用いて、前記各通過領域走行経路コストを求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記中心点からの各道路までの距離は、各道路までの最短距離、各道路の始点までの距離と終点までの距離との平均値、各道路における中央点までの距離、各道路の始点までの距離と終点までの距離のうちの短い方の距離、道路を構成する各リンクに対する最短距離、のうちの何れかであることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
4. 前記出発地側境界地点から前記目的地側境界地点までの通過領域走行経路の走行距離が大きいほど小さな係数を乗じることで、各通過領域走行経路の通過領域走行経路コストを補正するコスト補正手段を備え、
   前記経路探索手段は、前記コスト補正手段による補正後の通過領域走行経路コストを用いて、前記各通過領域走行経路コストを求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
5. 前記コスト補正手段は、前記出発地から前記通過領域を通り前記目的地までの走行経路の全走行距離に対する、前記通過領域走行経路の走行距離の値が大きいほど小さな係数を乗じることで、前記通過領域内の各道路の道路コストを補正する
   ことを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。
6. 前記通過領域を走行する距離又は時間の閾値を取得する閾値取得手段を備え、
   前記経路探索手段は、前記各出発地側境界地点から前記各目的地側境界地点までの各通過領域走行経路のうち、走行距離又は走行時間が前記閾値以下となる通過領域走行経路を対象外とする、ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載のナビゲーション装置。
7. コンピュータによって読み取られ実行されるナビゲーションプログラムであって、
   前記コンピュータを、請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載のナビゲーション装置として機能させることを特徴とするナビゲーションプログラム。

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