JP6172283B2 - 経路探索システム、経路探索方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、出発地から目的地へと至る案内経路の設定並びに変更を行う経路探索システム、経路探索方法及びコンピュータプログラムに関する。

近年、車両の走行案内を行い、運転者が所望の目的地に容易に到着できるようにしたナビゲーション装置が車両に搭載されていることが多い。ここで、ナビゲーション装置とは、ＧＰＳ受信機などにより自車の現在位置を検出し、その現在位置に対応する地図データをＤＶＤ−ＲＯＭやＨＤＤなどの記録媒体またはネットワークを通じて取得して液晶モニタに表示することが可能な装置である。更に、かかるナビゲーション装置には、所望する目的地を入力すると、自車位置から目的地までの最適経路を探索する経路探索機能を備えており、探索された最適経路を案内経路として設定し、ディスプレイ画面に案内経路を表示するとともに、交差点に接近した場合等には音声による案内をすることによって、ユーザを所望の目的地まで確実に案内するようになっている。また、近年は携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末、パーソナルコンピュータ等においても上記ナビゲーション装置と同様の機能を有するものがある。

また、上記ナビゲーション装置等では、一旦設定された案内経路をユーザの操作に基づいて変更することについても行われていた。例えば国際公開第２００８／１１７７１２号には、ユーザがディスプレイに表示された案内経路上でタッチ操作し、その後にドラッグ操作を行うと、該ユーザのドラッグ操作の終了地点を通過する経路へと案内経路を変更する技術について提案されている。また、案内経路を変更する場合には、ユーザのドラッグ操作の終了地点を通過し、且つ元の経路との乖離度が最も小さい経路へと変更することが開示されている。

国際公開第２００８／１１７７１２号（第７−８頁、図２Ｂ）

しかしながら、上記特許文献１の技術では、案内経路をユーザのドラッグ操作の終了地点を通過する経路へと変更するので、ユーザのドラッグ操作の終了地点付近の道路が渋滞していたり、通行止め、車線規制、チェーン規制等の交通規制が行われている場合であっても該道路を通過する経路へと変更されてしまう場合があった。その結果、ユーザが走行するのに適していない経路へと案内経路が変更される虞がある。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、周辺の道路状況を考慮して案内経路を変更することによって、ユーザに対してより適切な案内経路を提供することを可能とした経路探索システム、経路探索方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本発明に係る経路探索システム（１）、経路探索方法及びコンピュータプログラムは、一旦設定された出発地から目的地までの案内経路を、ユーザの操作に基づいて変更するシステム、並びに該システムを用いて案内経路の探索を行う経路探索方法、更に該システムに対して以下を実現させるコンピュータプログラムである。具体的には、出発地から目的地までの案内経路（５２）を設定する経路設定手段（４１）と、経路設定手段により設定された案内経路を、地図画像に重畳して表示装置（１５）に表示する経路表示手段（４１）と、表示装置に表示された地図画像上の地点をユーザが指定する操作を受け付ける操作受付手段（４１）と、操作受付手段によって受け付けたユーザの操作によって指定された指定地点の周辺の道路である地点周辺道路の道路状況を取得する道路状況取得手段（４１）と、道路状況取得手段により取得された地点周辺道路の道路状況に基づいて、地点周辺道路の内から案内経路を経由させる経由道路を選択する経由道路選択手段（４１）と、経路設定手段により設定された案内経路を、出発地から経由道路選択手段により選択された経由道路を経由して目的地へと至る経路へと変更する経路変更手段（４１）と、を有し、前記経由道路選択手段は、前記地点周辺道路が複数ある場合において、複数の前記地点周辺道路毎に前記経由道路を選択する際の選択基準となる候補コストを算出し、算出された前記候補コストが小さい前記地点周辺道路を優先して前記経由道路に選択し、前記候補コストを算出する際に用いられる係数は、前記操作受付手段において受け付けた前記指定地点を前記ユーザが指定する操作が行われた操作時間、又は前記操作受付手段において前記指定地点をタッチパネルで指定する操作が行われた場合のタッチ圧力のいずれか一方又は両方に基づいて設定される。

前記構成を有する本発明に係る経路探索システム、経路探索方法及びコンピュータプログラムによれば、一旦設定された案内経路をユーザの操作に基づいて変更する場合において、ユーザの指定した地点の周辺の道路状況を考慮して変更後の案内経路を経由させる道路を選択するので、ユーザの意図に沿った範囲で道路状況についても考慮した適切な案内経路へと変更することが可能となる。

本実施形態に係るナビゲーション装置の構成を示したブロック図である。 道路状況情報ＤＢに記憶されるＶＩＣＳ情報の一例を示した図である。 本実施形態に係る経路変更処理プログラムのフローチャートである。 案内経路が設定された直後に液晶ディスプレイに表示される走行案内画面を示した図である。 案内経路を変更する為のユーザの操作の一例を示した図である。 地点周辺道路の特定方法について説明した図である。 操作時間Ｔとタッチ圧Ｐと設定される各係数α、β、γの大小関係を示した図である。 経路変更処理プログラムによる案内経路の変更処理の具体例について説明した図である。

以下、本発明に係る経路探索システムをナビゲーション装置に具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るナビゲーション装置１の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係るナビゲーション装置１を示したブロック図である。

図１に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置１は、ナビゲーション装置１が搭載された車両の現在位置を検出する現在位置検出部１１と、各種のデータが記録されたデータ記録部１２と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションＥＣＵ１３と、ユーザからの操作を受け付けるタッチパネル１４と、ユーザに対して車両周辺の地図や後述の経路探索処理によって探索された経路に関する経路情報等を表示する液晶ディスプレイ１５と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ１６と、記憶媒体であるＤＶＤを読み取るＤＶＤドライブ１７と、プローブセンタやＶＩＣＳ（登録商標：Vehicle Information and Communication System）センタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール１８と、から構成されている。

以下に、ナビゲーション装置１を構成する各構成要素について順に説明する。
現在位置検出部１１は、ＧＰＳ２１、車速センサ２２、ステアリングセンサ２３、ジャイロセンサ２４等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ２２は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションＥＣＵ１３に出力する。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記４種類のセンサをナビゲーション装置１が全て備える必要はなく、これらの内の１又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置１が備える構成としても良い。

また、データ記録部１２は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク（図示せず）と、ハードディスクに記録された地図情報ＤＢ３１や道路状況情報ＤＢ３２や所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド（図示せず）とを備えている。尚、データ記録部１２をハードディスクの代わりにメモリーカードやＣＤやＤＶＤ等の光ディスクにより構成しても良い。また、地図情報ＤＢ３１は外部のサーバに格納させ、ナビゲーション装置１が通信により取得する構成としても良い。

ここで、地図情報ＤＢ３１は、例えば、道路（リンク）に関するリンクデータ３３、ノード点に関するノードデータ３４、経路の探索や変更に係る処理に用いられる探索データ３５、施設に関する施設データ、地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。

また、リンクデータ３３としては、道路を構成する各リンクに関してリンクの属する道路の幅員、勾（こう）配、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所、踏切り等を表すデータが、コーナに関して、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口及び出口等を表すデータが、道路属性に関して、降坂路、登坂路等を表すデータが、道路種別に関して、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速自動車国道、都市高速道路、一般有料道路、有料橋等の有料道路を表すデータがそれぞれ記録される。

また、ノードデータ３４としては、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等も含む）や各道路に曲率半径等に応じて所定の距離毎に設定されたノード点の座標（位置）、ノードが交差点に対応するノードであるか等を表すノード属性、ノードに接続するリンクのリンク番号のリストである接続リンク番号リスト、ノードにリンクを介して隣接するノードのノード番号のリストである隣接ノード番号リスト、各ノード点の高さ（高度）等に関するデータ等が記録される。

また、探索データ３５としては、後述のように出発地（例えば車両の現在位置）から設定された目的地までの経路を探索する経路探索処理や、探索された経路をユーザの操作に基づいて変更する経路変更処理に使用される各種データについて記録されている。具体的には、交差点に対する経路として適正の程度を数値化したコスト（以下、交差点コストという）や道路を構成するリンクに対する経路として適正の程度を数値化したコスト（以下、リンクコストという）等の探索コストを算出する為に使用するコスト算出データが記憶されている。

ここで、交差点コストは、探索コストの算出対象となる経路に含まれる交差点に対応するノード毎に設定され、信号機の有無、交差点を通過する際の自車の走行経路（即ち直進、右折及び左折の種類）等によってその値が算出される。
また、リンクコストは、探索コストの算出対象となる経路に含まれるリンク毎に設定され、リンク長を基本にして、該リンクの道路属性や道路種別、道路幅、車線数、交通状況等を考慮して算出される。

一方、道路状況情報ＤＢ３２は、外部のＶＩＣＳセンタやプローブセンタから取得した現在の道路状況を示す情報（以下、道路状況情報）が記憶された記憶手段である。尚、道路状況としては道路の交通状況や路面状態が該当する。交通状況としては、道路に生じている渋滞の他に、通行止め、車線規制、チェーン規制等の交通規制や、故障車、事故、工事等の交通障害等が含む。一方、路面状態としては、路面の凍結等がある。例えば、ＶＩＣＳ情報では、図２に示すように現時点での渋滞が発生している区間や、事故、工事等が発生している区間を特定する。

一方、ナビゲーションＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）１３は、ナビゲーション装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ４１、並びにＣＰＵ４１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ、交差点リスト、タイムスライスデータ等が記憶されるＲＡＭ４２、制御用のプログラムのほか、後述の経路変更処理プログラム（図３参照）等が記録されたＲＯＭ４３、ＲＯＭ４３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ４４等の内部記憶装置を備えている。尚、ナビゲーションＥＣＵ１３は、処理アルゴリズムとしての各種手段を構成する。例えば、経路設定手段は、出発地から目的地までの案内経路を設定する。経路表示手段は、経路設定手段により設定された案内経路を、地図画像に重畳して液晶ディスプレイ１５に表示する。操作受付手段は、液晶ディスプレイ１５に表示された地図画像上の地点をユーザが指定する操作を受け付ける。道路状況取得手段は、操作受付手段によって受け付けたユーザの操作によって指定された指定地点の周辺の道路である地点周辺道路の道路状況を取得する。経由道路選択手段は、道路状況取得手段により取得された地点周辺道路の道路状況に基づいて、地点周辺道路の内から案内経路を経由させる経由道路を選択する。経路変更手段は、経路設定手段により設定された案内経路を、出発地から経由道路選択手段により選択された経由道路を経由して目的地へと至る経路へと変更する。操作時間取得手段は、操作受付手段によって受け付けた指定地点をユーザが指定する操作が行われた時間を取得する。圧力取得手段は、操作受付手段によって受け付けたユーザのタッチ操作について、タッチパネルへのタッチ圧力を取得する。

タッチパネル１４は、液晶ディスプレイ１５の表示領域の前面に配置され、地図画像のスクロール表示を行う場合や表示領域に配置されたボタンを選択する場合や後述の案内経路の変更操作を行う場合等に操作される。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は、タッチパネル１４の操作によりタッチパネル１４から出力される検出信号に基づき、タッチパネル１４にユーザがタッチしていない状態からタッチした状態へと移行する“タッチオン”や、タッチパネル１４にユーザがタッチした状態からタッチしていない状態へと移行する“タッチオフ”を検出する。また、ユーザがタッチした地点の座標であるタッチ座標や、地図画像やボタン等の選択対象物の選択を行っている状態でタッチする位置を移動させる操作（即ちドラッグ操作やフリック操作）を受け付けた場合のタッチ座標の変位についても検出する。更に、ユーザがタッチパネル１４をタッチするタッチ圧力についても検出する。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は、検出したタッチ操作やタッチ座標等に対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。
尚、ユーザのタッチ操作を受け付ける操作手段としては、タッチパネル１４の代わりにタブレット等の操作手段を用いても良い。

また、液晶ディスプレイ１５には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、キーの案内、出発地から目的地までの案内経路、案内経路に沿った案内情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。尚、液晶ディスプレイ１５の代わりに、ＨＵＤやＨＭＤを用いても良い。

また、スピーカ１６は、ナビゲーションＥＣＵ１３からの指示に基づいて案内経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。

また、ＤＶＤドライブ１７は、ＤＶＤやＣＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて音楽や映像の再生、地図情報ＤＢ３１の更新等が行われる。

また、通信モジュール１８は、交通情報センタ、例えば、ＶＩＣＳセンタやプローブセンタ等から送信された交通情報等を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やＤＣＭが該当する。

続いて、上記構成を有する本実施形態に係るナビゲーション装置１においてＣＰＵ４１が実行する経路変更処理プログラムについて図３に基づき説明する。図３は本実施形態に係る経路変更処理プログラムのフローチャートである。ここで、経路変更処理プログラムはナビゲーション装置１において案内経路が設定された後に実行され、設定されている案内経路をユーザの操作に基づいて変更するプログラムである。尚、プログラムが実行されるタイミングは、ナビゲーション装置１において案内経路が設定された直後としても良いし、案内経路が設定された後でユーザが目的地へと到着したと判定されるまでの間であれば任意のタイミングで実行可能に構成しても良い。尚、以下の図３フローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置１が備えているＲＡＭ４２やＲＯＭ４３に記憶されており、ＣＰＵ４１により実行される。

先ず、経路変更処理プログラムではステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ４１は、ナビゲーション装置１において現在設定されている案内経路を液晶ディスプレイ１５上に表示する。尚、案内経路はナビゲーション装置１によって設定された出発地から目的地までの推奨経路であり、ナビゲーション装置１は設定された案内経路に基づいて右左折の指示等の走行の案内を行う。また、案内経路を設定する際には公知のダイクストラ法が用いられ、上述したリンクコストや交差点コストを用いて経路の探索が行われる。尚、出発地はユーザの現在位置としても良いし、ユーザにより選択された任意の地点（例えば自宅）としても良い。

また、ナビゲーション装置１において設定されている案内経路を液晶ディスプレイ１５に表示する場合には、該案内経路周辺の地図画像に重畳して表示する。ここで、図４はナビゲーション装置１において案内経路が設定された直後に液晶ディスプレイ１５に表示される走行案内画面５０を示した図である。走行案内画面５０は、車両の現在位置周辺の地図画像５１と、案内経路５２と、目的地５３と、地図上にマッチングされた車両の現在位置を示す自車位置マーク５４と、ナビゲーション装置１で所定機能を実行させる為に選択される為の各種ボタン５５〜５９とが表示される。尚、図４に示す例では案内経路５２の出発地は車両の現在位置となっている。そして、ユーザは走行案内画面５０を参照することによって、現在の車両周辺の施設情報や道路形状、現在設定されている案内経路等を把握することが可能となる。

次に、Ｓ２においてＣＰＵ４１は、タッチパネル１４から送信される信号に基づいて、案内経路を変更する為のユーザの操作を受け付けたか否かを判定する。ここで、案内経路を変更する為のユーザの操作としては、液晶ディスプレイ１５に表示された案内経路上を開始点としたユーザのドラッグ操作がある。そして、ドラッグ操作を受け付けた場合には、ドラッグの終点をユーザの操作によって指定された指定地点とする。尚、指定地点は後述のように変更後の案内経路の経由道路を選択する際の基準地点となる。

例えば、図５に示すように液晶ディスプレイ１５に対して案内経路５２が表示された場合において、ユーザが液晶ディスプレイ１５に表示された案内経路５２上の地点Ｘでタッチオンを開始し、その後、地点Ｙまでドラッグを行い、地点Ｙでタッチオフしたとすると、ＣＰＵ４１は案内経路を変更する為のユーザの操作を受け付けたと判定する。そして、地点Ｙが指定地点に特定される。

尚、案内経路を変更する為のユーザの操作はドラッグ操作以外の操作としても良い。例えば、地図画像上で案内経路上を開始点としたフリック操作としても良く、その場合にはフリック操作においてタッチオフされた地点を指定地点とする。また、地図画像上をタッチするタッチ操作としても良く、その場合にはタッチ操作においてタッチされた地点を指定地点とする。

そして、案内経路を変更する為のユーザの操作を受け付けたと判定された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、Ｓ３へと移行する。それに対して、案内経路を変更する為のユーザの操作を受け付けていないと判定された場合（Ｓ２：ＮＯ）には、当該経路変更処理プログラムを終了する。

続いて、Ｓ３においてＣＰＵ４１は、案内経路を変更する為のユーザの操作によって指定された指定地点の周辺に道路があるか否か判定される。

そして、指定地点の周辺に道路があると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、指定地点の周辺にあると判定された道路を地点周辺道路として特定し、Ｓ４へと移行する。それに対して、指定地点の周辺に道路が無いと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、案内経路の変更を行うことなく当該経路変更処理プログラムを終了する。

ここで、指定地点の周辺にある道路とは指定地点から所定距離（例えば１ｋｍ以内）以内に含まれる道路である。また、前記Ｓ３は基本的に道路のリンク単位で判定される。即ち、前記Ｓ３では指定地点の周辺にリンクがあるか否かが判定され、前記Ｓ３で指定地点の周辺にあると判定されたリンクが地点周辺道路に特定される。また、指定地点から所定距離以内に一部でも含まれるリンクを地点周辺道路としても良いし、指定地点から所定距離以内に全体が含まれるリンクのみについて地点周辺道路としても良い。尚、所定距離は液晶ディスプレイ１５に表示されている地図の縮尺によって適宜設定することが望ましい。例えば、表示される地図の縮尺が大きい程、所定距離を短く設定する。

一方で、前記Ｓ３を道路のリンク単位ではなく、交差点を境界とした区間単位で判定しても良い。尚、境界とする交差点は、車両が通行するのに適当でない交差点（例えば細街路と大型の道路の交差点）をできる限り含まないように、同規格以上（例えば県道であれば県道、国道、高速道路）の道路と交差する交差点を対象とするのが望ましい。例えば、図６に示すように地点Ｙが指定地点として特定された場合には、地点Ｙから所定距離以内のエリア６１に含まれる県道６２が地点周辺道路に特定される。その際、地点周辺道路に特定される県道６２の区間は、同規格以上の道路である県道６３との交差点Ａから国道６４の交差点Ｂまでの区間となる。

そして、指定地点の周辺に道路があると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ４へと移行する。それに対して、指定地点の周辺に道路が無いと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、案内経路の変更を行うことなく当該経路変更処理プログラムを終了する。

Ｓ４においてＣＰＵ４１は、タッチパネル１４から送信される信号に基づいて、ナビゲーション装置１が受け付けた案内経路を変更するユーザの操作において、特に指定地点をユーザが指定する操作が行われた時間Ｔを取得する。例えば、案内経路を変更するユーザの操作として、図５に示すドラッグ操作を受け付けた場合には、前記Ｓ４でＣＰＵ４１は指定地点Ｙへのタッチ状態が継続された時間が取得される。また、前記Ｓ４においてＣＰＵ４１は、案内経路を変更するユーザの操作が行われた際のタッチパネル１４へのタッチ圧力Ｐについても取得する。

以下のＳ５〜Ｓ１８の処理は、前記Ｓ３で案内経路を変更する為のユーザの操作によって指定された指定地点の周辺にあると判定された地点周辺道路毎に実行される。即ち、地点周辺道路が複数ある場合には、複数の地点周辺道路毎に以下のＳ５〜Ｓ１８の処理を繰り返し実行し、全ての地点周辺道路に対してＳ５〜Ｓ１８の処理が実行された後にＳ１９へと移行する。

先ず、Ｓ５においてＣＰＵ４１は、指定地点から処理対象となる地点周辺道路までの距離を取得する。尚、前記Ｓ５で取得される距離は、指定地点から地点周辺道路までの最短距離（即ち、指定地点から、地点周辺道路内の指定地点に最も近い地点までの距離）としても良いし、指定地点から地点周辺道路までの最長距離（即ち、指定地点から、地点周辺道路内の指定地点から最も離れた地点までの距離）として良いし、それらの平均距離としても良い。

次に、Ｓ６においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ５で取得した指定地点から処理対象となる地点周辺道路までの距離に基づいて距離コストＡを算出する。尚、距離コストＡは後述するように変更後の案内経路の経由道路を選択する際に用いられる。そして、ＣＰＵ４１は、指定地点から処理対象となる地点周辺道路までの距離が短い程、距離コストＡが小さくなるように算出する。その結果、指定地点からの距離が近い地点周辺道路程、以降の処理で優先して経由道路に選択されることとなる。

続いて、Ｓ７においてＣＰＵ４１は、地図情報ＤＢ３１に記憶されたリンクデータ３３に基づいて、処理対象となる地点周辺道路の道路種別、車線数、幅員を取得する。

次に、Ｓ８においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ７で取得した地点周辺道路の道路種別、車線数、幅員に基づいて種別コストＢを算出する。尚、種別コストＢは距離コストＡと同じく変更後の案内経路の経由道路を選択する際に用いられる。そして、ＣＰＵ４１は、処理対象となる地点周辺道路が車両の走行が容易な道路程、種別コストＢが小さくなるように算出する。ここで、車両の走行が容易な道路か否かは、例えば道路の道路種別、車線数、幅員等に基づいて判定される。例えば、道路種別では県道や国道等の道路幅が広い特定の道路種別の道路が車両の走行が容易な道路として判定される。一方、車線数や幅員では車線数が多い或いは幅員が大きい程、道路幅が広く、車両の走行が容易な道路として判定される。従って、地点周辺道路が細街路よりも県道や国道である場合には、種別コストＢが小さくなるように算出する。また、地点周辺道路の車線数が多い程及び幅員が大きい程、種別コストＢが小さくなるように算出する。その結果、車両の走行が容易な地点周辺道路程、以降の処理で優先して経由道路に選択されることとなる。

その後、Ｓ９においてＣＰＵ４１は、外部のＶＩＣＳセンタやプローブセンタから送信され、道路状況情報ＤＢ３２に記憶される現在の道路状況を示す道路状況情報に基づいて、処理対象となる地点周辺道路の道路状況を取得する。そして、処理対象となる地点周辺道路の道路状況が特に“通行止め”となっているか否かを判定する。

そして、地点周辺道路の道路状況が通行止めとなっていると判定された場合（Ｓ９：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１はＳ１０において道路状況コストＣを所定値（大）に算出する。尚、前記Ｓ１０で算出される所定値は後述のＳ１２やＳ１４で算出される値よりも大きい値とする。また、道路状況コストＣは、距離コストＡや種別コストＢと同じく変更後の案内経路の経由道路を選択する際に用いられる。

一方、地点周辺道路の道路状況が通行止めとなっていないと判定された場合（Ｓ９：ＮＯ）には、Ｓ１１へと移行する。

Ｓ１１においてＣＰＵ４１は、同じく外部のＶＩＣＳセンタやプローブセンタから送信され、道路状況情報ＤＢ３２に記憶される現在の道路状況を示す道路状況情報に基づいて、処理対象となる地点周辺道路の道路状況が特に“渋滞”となっているか否かを判定する。

そして、地点周辺道路の道路状況が渋滞となっていると判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１はＳ１２において道路状況コストＣを所定値（中）に算出する。尚、前記Ｓ１２で算出される所定値は前記Ｓ１０で算出される値よりも小さく、後述のＳ１４で算出される値よりも大きい値とする。

一方、地点周辺道路の道路状況が渋滞となっていないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、Ｓ１３へと移行する。

Ｓ１３においてＣＰＵ４１は、同じく外部のＶＩＣＳセンタやプローブセンタから送信され、道路状況情報ＤＢ３２に記憶される現在の道路状況を示す道路状況情報に基づいて、処理対象となる地点周辺道路の道路状況が“通行止め”や“渋滞”以外の車両の走行に影響のある事象が生じている状態か否かを判定する。具体的には、渋滞度合いが渋滞よりも低い“混雑”となっている場合、車線規制、チェーン規制等の交通規制や、故障車、事故、工事等の交通障害が生じている場合、更には路面の凍結等が生じている場合等が該当する。尚、前記Ｓ１３では上記全ての事象と対象とするのではなく、特定の事象のみを対象として判定しても良い。例えば、地点周辺道路の道路状況が特に“混雑”となっているか否かのみを判定する構成としても良い。

そして、地点周辺道路の道路状況が車両の走行に影響のある事象が生じている状態となっていると判定された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１はＳ１４において道路状況コストＣを所定値（小）に算出する。尚、前記Ｓ１４で算出される所定値は前記Ｓ１０やＳ１２で算出される値よりも小さい値とする。

一方、地点周辺道路の道路状況が車両の走行に影響のある事象が生じている状態となっていないと判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）には、Ｓ１５へと移行する。

Ｓ１５においてＣＰＵ４１は、道路状況コストＣを０に算出する。即ち、Ｓ９〜Ｓ１５の処理を行った結果、地点周辺道路の内、走行が容易な道路程、道路状況コストが小さくなり、以降の処理で優先して経由道路に選択されることとなる。従って、通行止めとなっている道路や渋滞の発生している道路等のユーザが走行するのに適していない道路を含む経路へと案内経路が変更されることを防止できる。

次に、Ｓ１６においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ６で算出された距離コストＡ、前記Ｓ８で算出された種別コストＢ、前記Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５のいずれかで算出された道路状況コストＣとに基づいて、候補コストＤを算出する。尚、候補コストＤは変更後の案内経路の経由道路を選択する際の選択基準となる最終的なコストであり、地点周辺道路が複数ある場合には最も候補コストＤが小さい地点周辺道路が経由道路として選択されることとなる。

具体的には、以下の式（１）により候補コストＤが算出される。
Ｄ＝α×Ａ＋β×Ｂ＋γ×Ｃ・・・・（１）
ここで、α、β、γはそれぞれ距離コストＡ、種別コストＢ、道路状況コストＣに乗じる係数である。そして、各係数の値は、前記Ｓ４で取得した指定地点をユーザが指定する操作が行われた時間（以下、操作時間という）Ｔと、案内経路を変更するユーザの操作が行われた際のタッチパネル１４へのタッチ圧力（以下、タッチ圧という）Ｐのいずれ一方又は両方に基づいて設定される。

ここで、図７は操作時間Ｔとタッチ圧Ｐと設定される各係数α、β、γの大小関係を示した図である。図７に示すように、操作時間Ｔが長い程、αはβやγに対して相対的に大きい値が設定される。即ち、操作時間Ｔが長い程、候補コストＤに対する距離コストＡ（即ち指定地点から地点周辺道路までの距離）の依存度が大きくなる。従って、操作時間Ｔが長い場合には、道路種別や道路状況よりも指定地点からの距離が短いことが最も優先されて経由道路に選択される結果となる。

また、図７に示すように、タッチ圧Ｐが強い程、αはβやγに対して相対的に大きい値が設定される。即ち、タッチ圧Ｐが強い程、候補コストＤに対する距離コストＡ（即ち指定地点から地点周辺道路までの距離）の依存度が大きくなる。従って、タッチ圧Ｐが強い場合には、道路種別や道路状況よりも指定地点からの距離が短いことが最も優先されて経由道路に選択される結果となる。
尚、図７に示す例ではβとγは同値としているが、βとγは異なる値に設定しても良い。また、操作時間Ｔとタッチ圧Ｐの両方を考慮してα、β、γの値を設定しても良いし、操作時間Ｔとタッチ圧Ｐのいずれか一方のみを考慮してα、β、γの値を設定しても良い。

次に、Ｓ１７においてＣＰＵ４１は、現在の経由道路の候補である地点周辺道路の候補コストＤよりも、前記Ｓ１６で算出された処理対象の地点周辺道路の候補コストＤが小さいか否か判定される。尚、地点周辺道路が複数ある場合であって最初の地点周辺道路に対して前記Ｓ１７の処理が行われる場合には、経由道路の候補が存在しないので、処理対象の地点周辺道路が必ず経由道路の候補に選択されることとなる。

そして、現在の経由道路の候補である地点周辺道路の候補コストＤよりも、前記Ｓ１６で算出された処理対象の地点周辺道路の候補コストＤが小さいと判定された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）には、Ｓ１８へと移行する。Ｓ１８においてＣＰＵ４１は、経由道路の候補を処理対象の地点周辺道路に更新する。尚、全ての地点周辺道路に対して前記Ｓ５〜Ｓ１８の処理を行った時点で経由道路の候補となっている地点周辺道路が、最終的に経由道路として選択されることとなる。

一方、現在の経由道路の候補である地点周辺道路の候補コストＤよりも、前記Ｓ１６で算出された処理対象の地点周辺道路の候補コストＤが大きい又は同値と判定された場合（Ｓ１７：ＮＯ）には、Ｓ５へと戻る。そして、処理対象となる地点周辺道路を変更してＳ５以降の処理が実行される。

Ｓ１９においてＣＰＵ４１は、全ての地点周辺道路に対して前記Ｓ５〜Ｓ１８の処理を行った結果、最終的に経由道路の候補となっている地点周辺道路を経由道路に決定する。尚、地点周辺道路が単数の場合には、該地点周辺道路が必ず経由道路に決定されることとなるので、Ｓ５〜Ｓ１８の処理は省略しても良い。また、経由道路の候補となっている地点周辺道路の候補コストＤが非常に大きい場合（即ち、いずれの地点周辺道路も経由道路として相応しくないと判定される場合）には、経由道路を決定せず、案内経路を変更しない構成としても良い。

その後、Ｓ２０においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１９で経由道路に決定された地点周辺道路に基づいて、現在ナビゲーション装置１で設定されている案内経路を変更する。具体的には、案内経路を、出発地から経由道路を経由して目的地へと至る経路へと変更する。尚、出発地と目的地は変更前の案内経路と同一地点とする。但し、案内経路の変更を行う時点で既に車両が走行を開始しており、出発地以外の場所に車両が存在する場合には、車両の現在位置を出発地とする。また、新たな案内経路の探索は、公知のダイクストラ法により上述したリンクコストや交差点コストを用いて行われる。

次に、図８を用いて上記経路変更処理プログラムによる案内経路の変更処理の具体例について説明する。
例えば、図８に示すように液晶ディスプレイ１５に対して案内経路５２が表示された場合において、ユーザが液晶ディスプレイ１５に表示された案内経路５２上の地点Ｘでタッチオンを開始し、その後、地点Ｙまでドラッグを行い、地点Ｙでタッチオフしたとすると、ＣＰＵ４１は指定地点となる地点Ｙの周辺にある道路Ｍと道路Ｎを地点周辺道路として選択する。そして、道路Ｍと道路Ｎを対象として前記Ｓ５〜Ｓ１８の処理が実行され、それぞれ候補コストＤが算出される。そして、例えば道路Ｎよりも道路Ｍの方が候補コストＤが小さかった場合には、道路Ｍが経由道路として選択され、案内経路５２は図８に示すように道路Ｍを経由する経路へと変更される。その結果、ナビゲーション装置１に設定されている案内経路５２を、ユーザの操作の意図に沿った経路へと変更することが可能となる。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るナビゲーション装置１、ナビゲーション装置１による経路探索方法及びナビゲーション装置１で実行されるコンピュータプログラムでは、ナビゲーション装置１に設定されている案内経路を周辺の地図画像に重畳させて液晶ディスプレイ１５に表示し（Ｓ１）、表示された案内経路を変更する為のユーザの操作を受け付けた場合に、受け付けたユーザの操作によって指定された指定地点の周辺の道路である地点周辺道路の道路状況を取得し、取得された地点周辺道路の道路状況に基づいて、地点周辺道路の内から案内経路を経由させる経由道路を選択し（Ｓ１９）、現在設定されている案内経路を、出発地から選択された経由道路を経由して目的地へと至る経路へと変更する（Ｓ２０）ので、一旦設定された案内経路をユーザの操作に基づいて変更する場合において、ユーザの指定した地点の周辺の道路状況を考慮して変更後の案内経路を経由させる道路を選択することが可能となる。その結果、ユーザの意図に沿った範囲で道路状況についても考慮した適切な案内経路へと変更することが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、ＶＩＣＳセンタやプローブセンタから受信した情報に基づいて現在の地点周辺道路の道路状況を特定することとしているが、例えば過去の道路状況を統計した統計データと現在の日時や天候に基づいて現在の地点周辺道路の道路状況を予測し、特定する構成としても良い。

また、本実施形態では、液晶ディスプレイ１５に配置されたタッチパネル１４によりユーザによる案内経路の変更操作を受け付けることとしているが、タッチパネル以外の操作手段を用いてユーザの操作を受け付ける構成としても良い。例えば、マウスやタッチパッド等が該当する。

また、本実施形態では、地点周辺道路の道路状況が“通行止め”であった場合に最も道路状況コストを高く算出し、“渋滞”、“混雑その他”の順に道路状況コストがより低くなるように算出しているが、道路状況コストの算出基準はより細かく区分しても良い。例えば、車線規制、路面凍結、工事等の道路状況毎に異なる道路状況コストを算出するように構成しても良い。

また、本発明はナビゲーション装置以外に、経路探索機能を有する装置に対して適用することが可能である。例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等（以下、携帯端末等という）に適用することも可能である。また、サーバと携帯端末等から構成されるシステムに対しても適用することが可能となる。その場合には、上述した経路変更処理プログラム（図３）の各ステップは、サーバと携帯端末等のいずれが実施する構成としても良い。また、本発明を携帯端末等に適用する場合には、車両以外の移動体、例えば、携帯端末等のユーザや２輪車等に対する経路の変更にも本願発明を適用することが可能である。

また、本発明に係る経路探索システムを具体化した実施例について上記に説明したが、経路探索システムは以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。

例えば、第１の構成は以下のとおりである。
道路状況取得手段は、地点周辺道路の道路状況として地点周辺道路の交通状況又は路面状態を取得することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ユーザの操作によって指定された地点の周辺にある道路の内、特に交通状況や路面状態を考慮して、案内経路として通過させるのに適当な道路を経由道路として選択することが可能となる。その結果、ユーザが走行するのに適していない経路へと案内経路が変更されることを防止できる。

また、第２の構成は以下のとおりである。
経由道路選択手段は、地点周辺道路の内、走行が容易な道路程、優先して経由道路に選択することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ユーザにとって走行が容易な道路が優先して経由道路として選択されるので、通行止めとなっている道路や渋滞の発生している道路等のユーザが走行するのに適していない道路を含む経路へと案内経路が変更されることを防止できる。

また、第３の構成は以下のとおりである。
操作受付手段は、表示装置に表示された案内経路上を開始点としたユーザのドラッグ操作を受け付け、ドラッグ操作の終点を指定地点とすることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、表示装置に表示された画面上で案内経路の変更を示唆する分かり易い操作によって案内経路を変更することが可能となる。また、ドラッグ操作の終了地点が指定地点となるので、指定地点の特定についても容易に行うことが可能となる。その結果、よりユーザの意図に沿った経路へと変更することが可能となる。

また、第４の構成は以下のとおりである。
経由道路選択手段は、指定地点からの距離についても考慮して経由道路を選択することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ユーザが操作によって指定した地点を考慮して経由道路を選択するので、案内経路がユーザの意図に反した経由道路を経由する経路へと変更されることを防止できる。

また、第５の構成は以下のとおりである。
前記経由道路選択手段は、前記操作時間が長い程、前記指定地点からの距離が短い道路を優先して前記経由道路を選択することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ユーザが特に指定地点を強く意識した操作を行った場合においては、ユーザの意図を反映して指定地点からの距離が短い地点周辺道路を優先的に経由道路に選択することが可能となる。

また、第６の構成は以下のとおりである。
前記経由道路選択手段は、前記タッチ圧力が大きい程、前記指定地点からの距離が短い道路を優先して前記経由道路を選択することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ユーザが特に指定地点を強く意識した操作を行った場合においては、ユーザの意図を反映して指定地点からの距離が短い地点周辺道路を優先的に経由道路に選択することが可能となる。

また、第７の構成は以下のとおりである。
前記地点周辺道路は、同規格以上の道路と交差する交差点を境界とした区間単位で特定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ユーザの操作によって指定された地点の周辺にある道路について、適切な範囲の道路区間を地点周辺道路として特定することが可能となる。従って、ユーザの意図に沿わない道路が経由道路として選択されることや、必要以上に案内経路が遠回りの経路に変更されることを防止できる。特に、地点周辺道路を、同規格以上の道路と交差する交差点を境界とした区間単位で特定すれば、細街路と大型道路との交差点で右左折させる等の走行が難しい案内経路へと変更されることを防止できる。

また、第８の構成は以下のとおりである。
前記地点周辺道路は、前記指定地点から所定距離以内に一部又は全部が含まれる道路であり、前記所定距離は、前記表示装置に表示される前記地図画像の縮尺に基づいて設定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、現在の地図の表示縮尺に応じて、ユーザの操作によって指定された地点の周辺にある道路の内、特にユーザが経由道路として希望する道路区間を地点周辺道路として特定することが可能となる。

１ ナビゲーション装置
１３ ナビゲーションＥＣＵ
１４ タッチパネル
１５ 液晶ディスプレイ
３２ 道路状況情報ＤＢ
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＡＭ
４３ ＲＯＭ
５２ 案内経路

Claims (11)

1. 出発地から目的地までの案内経路を設定する経路設定手段と、
   前記経路設定手段により設定された前記案内経路を、地図画像に重畳して表示装置に表示する経路表示手段と、
   前記表示装置に表示された前記地図画像上の地点をユーザが指定する操作を受け付ける操作受付手段と、
   前記操作受付手段によって受け付けた前記ユーザの操作によって指定された指定地点の周辺の道路である地点周辺道路の道路状況を取得する道路状況取得手段と、
   前記道路状況取得手段により取得された前記地点周辺道路の道路状況に基づいて、前記地点周辺道路の内から前記案内経路を経由させる経由道路を選択する経由道路選択手段と、
   前記経路設定手段により設定された前記案内経路を、前記出発地から前記経由道路選択手段により選択された前記経由道路を経由して前記目的地へと至る経路へと変更する経路変更手段と、を有し、
   前記経由道路選択手段は、
   前記地点周辺道路が複数ある場合において、複数の前記地点周辺道路毎に前記経由道路を選択する際の選択基準となる候補コストを算出し、
   算出された前記候補コストが小さい前記地点周辺道路を優先して前記経由道路に選択し、
   前記候補コストを算出する際に用いられる係数は、前記操作受付手段において受け付けた前記指定地点を前記ユーザが指定する操作が行われた操作時間、又は前記操作受付手段において前記指定地点をタッチパネルで指定する操作が行われた場合のタッチ圧力のいずれか一方又は両方に基づいて設定されることを特徴とする経路探索システム。
2. 前記道路状況取得手段は、前記地点周辺道路の道路状況として前記地点周辺道路の交通状況又は路面状態を取得することを特徴とする請求項１に記載の経路探索システム。
3. 前記経由道路選択手段は、前記地点周辺道路の内、走行が容易な道路程、優先して前記経由道路に選択することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の経路探索システム。
4. 前記操作受付手段は、前記表示装置に表示された前記案内経路上を開始点とした前記ユーザのドラッグ操作を受け付け、
   前記ドラッグ操作の終点を前記指定地点とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の経路探索システム。
5. 前記経由道路選択手段は、前記指定地点からの距離についても考慮して前記経由道路を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の経路探索システム。
6. 前記経由道路選択手段は、前記操作時間が長い程、前記指定地点からの距離が短い道路を優先して前記経由道路を選択することを特徴とする請求項５に記載の経路探索システム。
7. 前記経由道路選択手段は、前記タッチ圧力が大きい程、前記指定地点からの距離が短い道路を優先して前記経由道路を選択することを特徴とする請求項５に記載の経路探索システム。
8. 前記地点周辺道路は、同規格以上の道路と交差する交差点を境界とした区間単位で特定されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の経路探索システム。
9. 前記地点周辺道路は、前記指定地点から所定距離以内に一部又は全部が含まれる道路であり、
   前記所定距離は、前記表示装置に表示される前記地図画像の縮尺に基づいて設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の経路探索システム。
10. 経路設定手段が、出発地から目的地までの案内経路を設定するステップと、
    経路表示手段が、前記経路設定手段により設定された前記案内経路を、地図画像に重畳して表示装置に表示するステップと、
    操作受付手段が、前記表示装置に表示された前記地図画像上の地点をユーザが指定する操作を受け付けるステップと、
    道路状況取得手段が、前記操作受付手段によって受け付けた前記ユーザの操作によって指定された指定地点の周辺の道路である地点周辺道路の道路状況を取得するステップと、
    経由道路選択手段が、前記道路状況取得手段により取得された前記地点周辺道路の道路状況に基づいて、前記地点周辺道路の内から前記案内経路を経由させる経由道路を選択するステップと、
    経路変更手段が、前記経路設定手段により設定された前記案内経路を、前記出発地から前記経由道路選択手段により選択された前記経由道路を経由して前記目的地へと至る経路へと変更するステップと、を有し、
    前記経由道路選択手段は、
    前記地点周辺道路が複数ある場合において、複数の前記地点周辺道路毎に前記経由道路を選択する際の選択基準となる候補コストを算出し、
    算出された前記候補コストが小さい前記地点周辺道路を優先して前記経由道路に選択し、
    前記候補コストを算出する際に用いられる係数は、前記操作受付手段において受け付けた前記指定地点を前記ユーザが指定する操作が行われた操作時間、又は前記操作受付手段において前記指定地点をタッチパネルで指定する操作が行われた場合のタッチ圧力のいずれか一方又は両方に基づいて設定されることを特徴とする経路探索方法。
11. コンピュータを、
    出発地から目的地までの案内経路を設定する経路設定手段と、
    前記経路設定手段により設定された前記案内経路を、地図画像に重畳して表示装置に表示する経路表示手段と、
    前記表示装置に表示された前記地図画像上の地点をユーザが指定する操作を受け付ける操作受付手段と、
    前記操作受付手段によって受け付けた前記ユーザの操作によって指定された指定地点の周辺の道路である地点周辺道路の道路状況を取得する道路状況取得手段と、
    前記道路状況取得手段により取得された前記地点周辺道路の道路状況に基づいて、前記地点周辺道路の内から前記案内経路を経由させる経由道路を選択する経由道路選択手段と、
    前記経路設定手段により設定された前記案内経路を、前記出発地から前記経由道路選択手段により選択された前記経由道路を経由して前記目的地へと至る経路へと変更する経路変更手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、
    前記経由道路選択手段は、
    前記地点周辺道路が複数ある場合において、複数の前記地点周辺道路毎に前記経由道路を選択する際の選択基準となる候補コストを算出し、
    算出された前記候補コストが小さい前記地点周辺道路を優先して前記経由道路に選択し、
    前記候補コストを算出する際に用いられる係数は、前記操作受付手段において受け付けた前記指定地点を前記ユーザが指定する操作が行われた操作時間、又は前記操作受付手段において前記指定地点をタッチパネルで指定する操作が行われた場合のタッチ圧力のいずれか一方又は両方に基づいて設定されることを特徴とするコンピュータプログラム。

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