JP6300794B2 - 経路探索のための装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動装置、好適にはナビゲーションシステムに関する。本発明の例示的な実施形態は、ポータブルナビゲーション装置（いわゆるＰＮＤ）、特に全地球測位システム（ＧＰＳ）信号受信／処理機能性を含むＰＮＤに関する。他の実施形態は、更に一般的には、経路計画機能性を提供し且つ好ましくはナビゲーション機能性を更に提供するためにナビゲーションソフトウェアを実行するように構成される何らかの種類の移動処理装置に関する。

ＧＰＳ（全地球測位システム）信号受信／処理機能性を含むポータブルナビゲーション装置（ＰＮＤ）は周知であり、車両搭載型のナビゲーションシステム又は他の車両ナビゲーションシステムとして広く採用される。

一般に、最近のＰＮＤは、プロセッサ、メモリ（揮発性及び不揮発性の少なくとも一方であり、通常は双方）及び前記メモリ内に格納された地図データを備える。プロセッサ及びメモリは協働して、ソフトウェアオペレーティングシステムが確立される実行環境を提供する。更に、ＰＮＤの機能性を制御可能にするため及び種々の他の機能を提供するために１つ以上の追加のソフトウェアプログラムが提供されることは一般的である。

通常、これらの装置は、ユーザが装置と対話し且つ装置を制御できるようにする１つ以上の入力インタフェースと、情報がユーザに中継されるようにする１つ以上の出力インタフェースとを更に備える。出力インタフェースの例は、表示装置及び可聴出力用スピーカを含む。入力インタフェースの例は、装置のオン／オフ動作又は他の特徴を制御するための１つ以上の物理ボタン（これらのボタンは、必ずしも装置自体に存在する必要はなく、装置が車両に組み込まれる場合はステアリングホイール上に存在してもよい）及びユーザの音声を検出するためのマイクを含む。特に好適な構成において、出力インタフェースディスプレイは、ユーザが触れることにより装置を操作できるようにする入力インタフェースを更に提供するためにタッチセンシティブディスプレイとして（例えば、タッチセンシティブオーバーレイにより）構成される。

また、この種の装置は、装置との間で電力及びオプションとしてデータ信号を送受信可能にする１つ以上の物理コネクタインタフェースと、オプションとして、セルラ通信、並びに例えばＷｉ−Ｆｉ及びＷｉ−ＭａｘＧＳＭ等である他の信号及びデータネットワークを介する通信を可能にする１つ以上の無線送信機／受信機とを含むことが多い。

この種のＰＮＤ装置はＧＰＳアンテナを更に含み、これにより場所データを含む衛星放送信号が受信され、その後装置の現在地を判定するために処理される。

ＰＮＤ装置は、現在の角加速度及び直線加速度を判定し、ＧＰＳ信号から導出された場所情報と関連して装置及び装置が搭載されている車両の速度及び相対変位を判定するために処理可能な信号を生成する電子ジャイロスコープ及び加速度計を更に含んでもよい。通常、そのような特徴を車両搭載型のナビゲーションシステムに提供するのが最も一般的であるが、ＰＮＤ装置に提供するのが好都合な場合はＰＮＤ装置に提供する。

そのようなＰＮＤの有用性は、第１の場所（通常は出発地又は現在地）と第２の場所（通常は目的地）との間の経路を判定する機能において主に示される。これらの場所は、例えば郵便番号、道路名及び番地、事前に格納された「既知の」目的地（有名な場所、市営の場所（運動場又は水泳プール等）又は他の地点情報等）、並びにお気に入りの目的地又は最近訪問した目的地である種々の異なる方法のうちのいずれかによって、装置のユーザにより入力可能である。

通常、ＰＮＤは、地図データから出発地の住所の場所と目的地の住所の場所との間の「最善」又は「最適」な経路を計算することがソフトウェアにより可能になる。「最善」又は「最適」な経路は所定の基準に基づいて判定され、必ずしも最速又は最短の経路である必要はない。運転者を案内する経路の選択は非常に高度であり、選択された経路は、既存の交通道路情報、予測された交通道路情報、動的に及び／又は無線で受信された交通道路情報、道路速度に関する履歴情報、並びに道路選択を判定する要因に対する運転者自身の好み（例えば運転者は、経路が高速自動車道路又は有料道路を含むべきではないと指定する）を考慮してもよい。

更に、装置は道路及び交通状況を継続的に監視し、状況変化によりとられる残りの移動に対して経路を変更するように提案又は選択してもよい。種々の技術（例えば、移動電話データ交換、固定カメラ、ＧＰＳフリートトラッキング）に基づくリアルタイム交通監視システムは、交通遅滞を識別し且つ通知システムに情報を供給するために使用されている。

この種のＰＮＤは、通常は車両のダッシュボード又はフロントガラスに搭載されるが、車両のラジオの内蔵コンピュータの一部又は実際は車両自体の制御システムの一部として形成されてもよい。ナビゲーション装置は、ＰＤＡ（ポータブルデジタルアシスタント）、メディアプレーヤ又は移動電話等のハンドヘルドシステムの一部であってもよく、その場合、ハンドヘルドシステムの標準的な機能性は、経路の計算及び計算された経路に沿うナビゲーションの双方を実行するために装置にソフトウェアをインストールすることにより拡張される。

経路計画／ナビゲーション機能性は、適切なソフトウェアを実行するデスクトップ又は移動演算リソースにより提供される場合もある。例えば、ＴｏｍＴｏｍ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂ．Ｖは、ｈｔｔｐ：／／ｒｏｕｔｅｓ.ｔｏｍｔｏｍ.ｃｏｍにおいてオンライン経路計画／ナビゲーション機能を提供する。この機能により、ユーザは出発地及び目的地を入力でき、その結果、ユーザのＰＣが接続されるサーバは経路（この経路全般に関してはユーザが指定してもよい）を計算し、地図を生成し、選択された出発地から選択された目的地にユーザを案内するための全ナビゲーション命令の集合を生成する。この機能は、計算された経路の疑似３次元レンダリングと、ユーザが経路に沿って移動することをシミュレートすることにより計算された経路のプレビューをユーザに提供する経路プレビュー機能性とを更に提供する。

ＰＮＤの場合、経路が計算されると、ユーザはナビゲーション装置と対話し、オプションとして、提案された経路のリストから所望の計算された経路を選択する。オプションとして、ユーザは、例えばある特定の移動に対して特定の経路、道路、場所又は基準が回避されるべきであるか又は必須であると指定することにより、経路選択処理を仲介又は誘導する。ＰＮＤの経路計算の側面は１つの主要な機能を形成し、そのような経路に沿うナビゲーションは別の主要な機能である。

計算された経路に沿うナビゲーション中、そのようなＰＮＤが、選択された経路に沿ってその経路の終点、すなわち所望の目的地にユーザを案内するための視覚命令及び／又は可聴命令を提供することは一般的である。また、ＰＮＤがナビゲーション中に地図情報を画面上に表示することも一般的であり、そのような情報は、表示される地図情報が装置の現在地を示し、従って装置が車両ナビゲーションに使用されている場合はユーザ又はユーザの車両の現在地を示すように、画面上で定期的に更新される。

画面上に表示されるアイコンは、通常は装置の現在地を示し、装置の現在地の近傍の現在の道路及び周辺の道路の地図情報、並びに同様に表示されている他の地図の特徴と共に中央に配置される。更にナビゲーション情報は、オプションとして、表示された地図情報の上方、下方又は片側のステータスバーに表示される。ナビゲーション情報の例は、ユーザが走行する必要のある現在の道路から次の進路変更までの距離を含み、その進路変更の特性は、例えば左折又は右折である特定の種類の進路変更を示す更なるアイコンにより示される。ナビゲーション機能は、経路に沿ってユーザを案内する可聴命令の内容、継続時間及びタイミングを更に判定する。理解されるように、「１００ｍ先で左折」等の単純な命令は膨大な処理及び解析を必要とする。上述のように、装置とのユーザ対話はタッチスクリーンにより行われてもよく、それに加えて又はその代わりに、ステアリングコラムリモコン、音声起動又は他の何らかの適切な方法により行われてもよい。

装置により提供される更なる重要な機能は、ユーザがナビゲーション中に事前に計算された経路から外れる（誤って又は故意に）場合、別の経路がより適切であるとリアルタイムの交通状況が示し且つ装置がそのような状況を適切に自動認識できる場合、あるいはユーザが何らかの理由で能動的に装置に経路の再計算を実行させる場合における自動経路再計算である。

上述のように、ユーザが定義した基準で経路を計算できることも既知である。例えばユーザは、景色のよい経路が装置により計算されることを好み、あるいは交通渋滞が発生する可能性が高いか、予想されるか又は現在発生している道路を回避することを要求する場合がある。その場合、装置のソフトウェアは種々の経路を計算し、例えば景色が美しい所としてタグ付けされた地点情報（ＰＯＩとして知られる）を経路に沿って最も多く含む経路をより有利に重み付けするか、あるいは特定の道路で発生しやすい交通状況を示す格納された情報を使用することにより、起こる可能性のある渋滞又はそれによる遅滞のレベルに関して計算された経路を順序付けする。他のＰＯＩ及び交通情報を使用する経路計算及びナビゲーション基準も可能である。

経路計算機能及びナビゲーション機能はＰＮＤの総合的な実用性の基本になるものであるが、装置を単に情報表示、すなわち「フリードライビング」のために使用することが可能である。この場合、装置の現在地に関連する地図情報のみが表示され、経路は計算されておらず、ナビゲーションは現時点で装置により実行されていない。そのような動作モードは、ユーザが移動時に使用するのが望ましい経路を既に認識しており且つナビゲーション支援を必要としない場合に適用可能であることが多い。

例えばＴｏｍＴｏｍ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂ．Ｖ．により製造及び供給されるＧｏ Ｌｉｖｅ １０００モデルである上述の種類の装置は、ユーザが１つの位置から別の位置へナビゲートできるようにする信頼性の高い手段を提供する。

ナビゲーション装置のユーザは、現在の燃料の量を有する車両でどの程度遠くまで移動でできるかについてしばしば心配をしているかもしれない。従来の燃焼機関の車両の場合、ガソリン、ディーゼル等の現在の燃料量である。しかしながら、増加中の電気自動車（ＥＶ）の共通の場合、車両バッテリによりもたらされる充電量である。そうした懸念は、立ち往生することなく充填地点等の目的地へ到達するのをユーザが心配する“走行距離不安症”としばしば呼ばれる。

ユーザに対して車両の到達可能範囲を表示する基本的解決策は、現在の車両位置及び燃料量に基づいて円形の“到達可能エリア”を地図上に表示することである。しかしながら、これは、車両の範囲に影響する道路レイアウト及び他の要因を表さない単純すぎる表示である。

欧州特許出願公開第０６３８８８７号明細書は、車両の到達可能範囲を表示するナビゲーションシステムを開示している。現在位置からの到達可能範囲を判定するために、現在位置と結び付けられた全ノードの最小コストが計算される。各リンクのコストが使用される燃料の量として計算される。使用される燃料の量が車両により運ばれている燃料の量を超過するか否かが判別される。最小のコストが運ばれている燃料の量を超過しない場合、最小コストの計算は、以前計算されたノードと接続された次のノードについて繰り返される。到達可能ノード又は到達可能エリアは、ナビゲーションシステムのディスプレイに表示できる。しかしながら、欧州特許出願公開第０６３８８８７号明細書の方法は、ナビゲーションシステムの任意の経路嗜好を説明していない。さらに、その方法は、現在のノードと直接又は間接に接続された全てのノードの到達可能性が考慮されなければならず、それは計算的に非効率であるという点で非効率的である。

本発明は、車両の到達可能位置を判定する改良されたシステム及び方法を提供する。本発明の実施形態は、先行技術に存在する１以上の課題に対処してもよい。

本発明の実施形態は、１以上の制約に従ってエリアを判定する方法に関する。記載の例では、前記制約は車両の燃料量である。しかしながら、時間制限又は距離制限等の他の制約が考慮されてもよいことが認識されるだろう。例えば、１５分以内の移動時間のエリア又は徒歩で距離２ｋｍのエリアが判定されてもよい。最大値を有する他の制約が考慮されてもよく、その値は、ネットワークにおける道路又はナビゲート可能な経路上で計算された値である。前記制約は１以上の目的関数により規定されてもよい。

本発明の実施形態は、１対多（ＯＴＭ）の探索方法に関する。ＯＴＭ探索方法は、２以上の関数に従って複数の位置を判定する。第１の関数は、１以上の経路計画基準に基づくコスト関数である。前記第１の関数は、最小移動時間を有する最速経路を判定するためのものであってもよく、すなわち前記コストは移動時間に関するものである。説明されるように、他のコスト関数が使用されてもよいことが認識されるだろう。少なくとも１つの更なる関数は前記探索方法を限定する目的関数である。例えば、前記目的関数は、車両の燃料量、又は距離に基づく到達可能性であってもよい。前記コスト関数及び１以上の目的関数は、対応（co-terminus）していなくてもよい。言い換えると、前記コスト関数に基づいて判定された経路は、前記１以上の目的関数を最大化するための最高の経路ではなくてもよく、すなわち、前記経路は最も効率的又は最短ではなくてもよい。

本発明の実施形態は、すなわち１以上の経路計画基準及び前記経路を限定する１以上の目的関数に従ったコスト関数に基づいて判定されたエリアを表示する、先述の実施形態の組み合わせに関するものである。

本発明の一側面によると、到達可能エリアを表示する方法であって、
デジタル地図データを使用した経路探索に基づいて初期位置からの複数の最大の到達可能な位置を判定する工程と、
前記初期位置の周囲に配置された複数の領域の各々について、少なくとも１つの基準に従って前記到達可能な位置の１つを選択する工程と、
前記選択された到達可能な位置に従って形成されたエリアを表示装置に表示する工程と
を備える方法が提供される。

前記複数の領域は、前記初期位置から放射状に配置されたセクタであってもよい。前記到達可能な位置は、前記初期位置からの距離に従って選択されてもよい。前記到達可能な位置は、各領域内の前記初期位置から最も遠くの距離にある到達可能な位置であるように選択されてもよい。前記経路探索は、コスト関数及び少なくとも１つの目的関数に基づいてもよい。前記コスト関数は、長さ、移動時間及び／又は移動速度のうちの１以上に基づいて各道路区画のコストを判定してもよい。前記経路探索は、最小コストを有する道路区画を選択してもよい。前記少なくとも１つの目的関数は、エネルギーコスト、移動時間及び／又は移動距離のうちの１つ以上に基づいて前記経路探索を限定してもよい。探索された前記経路は、探索境界内で実行されてもよい。前記探索境界は、到達不能ノードまでの経路のコストに基づいてもよい。前記探索境界は前記到達不能ノードを越えて配置されてもよい。前記到達不能ノードまでの経路のコストは、前記少なくとも１つの目的関数に従って判定されてもよい。前記エリアは、前記選択された到達可能な複数の位置を相互接続することにより形成されてもよい。前記到達可能な複数の位置は、弓状線により相互接続されてもよい。前記方法は、前記初期位置の周囲の１以上の着目地点（ＰＯＩ）の位置を取得する工程と、前記少なくとも１つの目的関数に従って各ＰＯＩの到達可能性を判定する工程とを備えてもよい。前記経路探索は、起点位置としての前記初期位置を有する単一の起点、多数の目的地の経路探索であってもよい。ノードの到達可能性は、前記コスト関数に従って選択された前記起点位置からの経路に基づいて判定されてもよい。

本発明の更なる側面によると、表示装置およびプロセッサを備えるナビゲーション装置であって、前記プロセッサは到達可能エリアモジュール（ＲＡＭ）を実行するように構成されており、前記ＲＡＭは、
初期位置からの複数の最大の到達可能な位置を判定するために、デジタル地図データを使用した経路探索を実行し、
複数の領域の各々について、少なくとも１つの基準に従って前記到達可能な位置の１つを選択し、
前記選択された到達可能な位置に従って形成されたエリアを前記表示装置に表示する
ように構成されるナビゲーション装置が提供される。

前記ＲＡＭは、前記表示装置に第１のエリア及び第２のエリアを表示するように構成されてもよく、前記第１のエリアは、前記ナビゲーション装置と関連付けられた車両の燃料量及び第１の安全マージンに従って判定され、前記第２のエリアは、前記燃料量及び第２の安全マージンに従って判定される。前記到達可能な複数の位置は、前記初期位置からのそれぞれの距離に従って選択されてもよい。前記到達可能な位置は、各領域内の前記初期位置からの最大距離であると判定されてもよい。前記ＲＡＭは、隣接領域における到達可能な位置を相互に接続することによって前記エリア期形状を判定するように構成されてもよい。

本発明は、コンピュータソフトウェアであって、上述したような移動システム上で実行される場合に、プロセッサに、デジタル地図データを使用した経路探索に基づいて、初期位置からの複数の最大の到達可能な位置を判定させ、前記初期位置の周囲に配置された複数の領域の各々について、少なくとも１つの基準に従って前記到達可能な位置の１つを選択させ、前記選択された到達可能な位置に従って形成されたエリアを表示装置に表示させるように動作可能なコンピュータソフトウェアも提供する。

本発明の更なる側面によると、１対多の経路探索方法であって、
コスト関数に従って出発ノードからの複数の経路を形成するためのリンクを選択するために地図データを探索する工程と、
目的関数に従って各経路の範囲を判定する工程と、を備え、
前記地図データの探索は、到達不能ノードのコストに基づいて探索境界まで実行される方法が提供される。

前記探索境界は、前記到達不能ノードを越えて延びてもよい。前記到達不能ノードは、前記目的関数に従って到達不能であると判定された前記コスト関数に従って選択された第１のノードであってもよい。前記探索境界は、到達不能ノードのコストに基づくコストを有してもよい。前記探索境界のコストはK*unreachable_costであってもよく、前記パラメータunreachable_costは到達不能ノードのコストであり、前記パラメータＫは１〜２の間である。Ｋは１．２〜１．８の間の値を有してもよく、好適には１．６程度である。前記到達不能ノードのコストは、前記コスト関数に従って判定された前記出発ノード及び前記到達不能ノードの間の経路に沿った前記出発ノード及び前記到達不能ノードの間の複数のリンクの累積コストであってもよい。各経路は、各々が前記コスト関数に従って判定された最小コストを有する複数のネットワークリンクから形成されてもよい。前記コスト関数は、前記リンクの長さ、移動時間及び／又は移動速度のうちの１つ以上に基づいて各リンクのコストを判定してもよい。各経路の範囲は、エネルギーコスト、移動時間及び／又は移動距離のうちの１つ以上に基づいて前記目的関数により判定されてもよい。各経路の範囲は、前記出発ノードから前記目的関数により判定される。前記地図データにおける各リンクは関連する重要度を有し、前記探索は、所定の重要度と同等以上の関連する重要度を有するリンクのみを選択する。前記出発ノード及び／又は前記所定の重要度未満の関連する重要度を有する１以上の着目地点（ＰＯＩ）の周囲に１以上の領域が配置されてもよく、前記探索は、前記領域と関連付けられた重要度と同等以上の重要度を有する各領域内のリンクを選択可能である。前記探索は、終了地点としてのノードを有するリンクが前記所定の重要度未満の関連する重要度を有する場合、前記所定の重要度未満の関連する重要度を有するノードからリンクを選択可能であってもよい。各リンクと関連付けられた前記重要度は、機能的道路分類（ＦＲＣ）であってもよい。

本発明の別の側面によると、プロセッサと地図データを格納するメモリとを備える計算装置であって、前記プロセッサは、初期ノードからの複数の経路を判定するために前記地図データを探索する１対多の経路探索モジュールを実行するように構成され、前記モジュールは、コスト関数に従って前記複数の経路を形成するためのリンクを選択するために前記地図データを探索境界まで探索するように構成され、且つ、目的関数に従って各経路の範囲を判定するように構成され、前記探索境界は、到達不能ノードと関連付けられたコストに基づくものである計算装置が提供される。

前記探索境界は、前記到達不能ノードよりも大きいコストを有してもよい。前記モジュールは、前記複数の経路の各々を形成するために前記コスト関数に従って判定された最小コストを有する各訪問ノードからリンクを選択するように構成されてもよい。前記モジュールは、K*unreachable_costに従って前記探索境界のコストを判定するように構成されてもよく、前記パラメータunreachable_costは前記到達不能ノードのコストであり、前記パラメータＫは１〜２の間である。Ｋは１．２〜１．８の間の値を有してもよく、好適には１．６程度である。前記モジュールは、前記リンクの長さ、移動時間及び／又は移動速度のうちの１つ以上に基づいて各リンクのコストを判定するように構成されてもよい。前記モジュールは、エネルギーコスト、移動時間及び／又は移動距離のうちの１つ以上に基づいて前記目的関数に従って各経路の範囲を判定するように構成されてもよい。

本発明は、コンピュータソフトウェアであって、上述したような移動システム上で実行される場合に、プロセッサに、１対多の経路探索方法であって、コスト関数に従って出発ノードからの複数の経路を形成するためのリンクを選択するために地図データを探索する工程と、目的関数に従って各経路の範囲を判定する工程とを備え、前記地図データの探索は、到達不能ノードのコストに基づいて探索境界まで実行される方法を実行させるように動作可能なコンピュータソフトウェアも提供する。

添付の図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。
図１は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を概略的に示す図である。 図２は、ナビゲーション装置を提供するように構成された電子構成要素を概略的に示す図である。 図３は、ナビゲーション装置が無線通信チャネルを介して情報を受信する方法を概略的に示す図である。 図４は、好適な移動ナビゲーション装置上のソフトウェアスタックの好適な実施形態を示す。 図５は、本発明の実施形態に従った方法である。 図６は、例示的な道路ネットワークの説明図である。 図７は、本発明の更なる実施形態に従った方法である。 図８は、本発明の実施形態に従った到達可能なエリア判定の説明図である。 図９は、本発明の実施形態に従って表示された到達可能なエリアの説明図である。

特にＰＮＤを参照して、本発明の好適な実施形態を以下に説明する。尚、本発明の教示はＰＮＤに限定されず、経路計画／ナビゲーション機能性を提供するためにナビゲーションソフトウェアを実行するように構成されるどんな種類の移動処理装置にも例外なく適用可能である。従って、本出願において、ナビゲーション装置は、ＰＮＤ、車両に内蔵されたナビゲーション装置、あるいは実際は経路計画／ナビゲーションソフトウェアを実行する、移動電話、あるいはポータブルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）として実現されるかに関わらず、どんな種類の移動装置に特徴的な経路計画機能性及び／又はナビゲーション機能性も含む（それらに限定されない）ことを意図する。

上記の条件を考慮して、図１は、ナビゲーション装置により使用可能な全地球測位システム（ＧＰＳ）の一例を示す。そのようなシステムは既知であり、種々の目的で使用される。一般に、ＧＰＳは、連続した位置、速度、時間及びいくつかの例においては無数のユーザに対する方向情報を判定できる衛星無線を使用したナビゲーションシステムである。以前はＮＡＶＳＴＡＲとして知られていたＧＰＳは、極めて正確な軌道で地球を周回する複数の衛星を含む。これらの正確な軌道に基づいて、ＧＰＳ衛星は自身の場所をどんな数の受信ユニットにも中継できる。

特にＧＰＳデータを受信できる装置がＧＰＳ衛星信号に対する無線周波数の走査を開始する場合にＧＰＳシステムは実現される。ＧＰＳ衛星から無線信号を受信すると、装置は、複数の異なる従来の方法のうちの１つを用いて、その衛星の正確な場所を判定する。殆どの例において、装置は、少なくとも３つの異なる衛星信号を取得するまで信号の走査を継続する（尚、位置は、通常は２つの信号のみでは判定されないが、他の三角測量技術を使用して２つの信号のみから判定することもできる）。幾何学的三角測量を実現すると、受信機は、３つの既知の位置を利用して衛星に対する自身の２次元位置を判定する。これは既知の方法で行われる。更に、第４の衛星信号を取得することにより、受信装置は、同一の幾何学計算により既知の方法でその３次元位置を計算できる。位置及び速度データは、無数のユーザにより連続的にリアルタイムで更新可能である。

図１に示すように、ＧＰＳシステム全体を図中符号１００で示す。複数の衛星１２０は、地球１２４の周囲の軌道上にある。各衛星１２０の軌道は、他の衛星１２０の軌道と必ずしも同期せず、実際には非同期である可能性が高い。ＧＰＳ受信機１４０は、種々の衛星１２０からスペクトル拡散ＧＰＳ衛星信号１６０を受信するものとして示される。

各衛星１２０から継続的に送信されたスペクトル拡散信号１６０は、極めて正確な原子時計を用いて達成された非常に正確な周波数標準を利用する。各衛星１２０は、そのデータ信号送信１６０の一部として、その特定の衛星１２０を示すデータストリームを送信する。一般に、ＧＰＳ受信装置１４０は、ＧＰＳ受信装置１４０に対する少なくとも３つの衛星１２０からスペクトル拡散ＧＰＳ衛星信号１６０を取得し、三角測量によりその２次元位置を計算することが当業者には理解される。追加の信号を取得した結果、全部で４つの衛星１２０から信号１６０を取得することになり、それによりＧＰＳ受信装置１４０は、その３次元位置を既知の方法で計算できる。

図２は、本発明の好適な一実施形態に係るナビゲーション装置２００の電子構成要素をブロック構成要素の形式で例示的に示す図である。尚、ナビゲーション装置２００のブロック図は、ナビゲーション装置の全ての構成要素を含むものではなく、構成要素の多くの例を表すにすぎない。

ナビゲーション装置２００は、筐体（不図示）内に配置される。筐体は、入力装置２２０及び表示画面２４０に接続されるプロセッサ２１０を含む。入力装置２２０は、キーボード装置、音声入力装置、タッチパネル及び／又は情報を入力するために利用される他の何らかの既知の入力装置を含むことができ、表示画面２４０は、例えばＬＣＤディスプレイ等の何らかの種類の表示画面を含むことができる。特に好適な構成において、入力装置２２０及び表示画面２４０はタッチパッド又はタッチスクリーン入力を含む一体型入力表示装置に一体化され、それによりユーザは、複数の表示選択肢のうちの１つを選択するか又は複数の仮想ボタンのうちの１つを操作するために表示画面２４０の一部分に触れるだけでよい。

ナビゲーション装置は、例えば可聴出力装置（例えば、スピーカ）である出力装置２６０を含んでもよい。出力装置２６０がナビゲーション装置２００のユーザに対する可聴情報を生成できるため、同様に、入力装置２４０は入力音声コマンドを受信するマイク及びソフトウェアも含むことができると理解されるべきである。

ナビゲーション装置２００において、プロセッサ２１０は、接続２２５を介して入力装置２２０に動作可能に接続され且つ入力装置２２０から入力情報を受信するように設定される。また、プロセッサ２１０は、情報を出力するために、出力接続２４５を介して表示画面２４０及び出力装置２６０の少なくとも一方に動作可能に接続される。更に、プロセッサ２１０は、接続２３５を介してメモリリソース２３０に動作可能に結合され、接続２７５を介して入出力（Ｉ／Ｏ）ポート２７０との間で情報を送受信するように更に構成される。この場合、Ｉ／Ｏポート２７０は、ナビゲーション装置２００の外部のＩ／Ｏ装置２８０に接続可能である。メモリリソース２３０は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の揮発性メモリ及び例えばフラッシュメモリ等のデジタルメモリである不揮発性メモリを含む。外部Ｉ／Ｏ装置２８０は、例えばイヤホン等の外部リスニングデバイスを含んでもよいが、これに限定されない。更に、Ｉ／Ｏ装置２８０への接続は、例えばイヤホン又はヘッドホンへの接続のため及び／又は移動電話への接続のためにハンズフリー動作及び／又は音声起動動作を行うカーステレオユニット等の他の何らかの外部装置への有線接続又は無線接続であってもよい。この場合、移動電話接続は、ナビゲーション装置２００とインターネット又は例えば他の何らかのネットワークとの間のデータ接続を確立するため、並びに／あるいはインターネット又は例えば他の何らかのネットワークを介するサーバへの接続を確立するために使用されてもよい。

図２は、接続２５５を介するプロセッサ２１０とアンテナ／受信機２５０との間の動作可能な接続を更に示す。この場合、アンテナ／受信機２５０は、例えばＧＰＳアンテナ／受信機である。図中符号２５０で示されるアンテナ及び受信機は図示のために概略的に組み合わされるが、アンテナ及び受信機は別個に配置された構成要素であってもよく、アンテナは例えばＧＰＳパッチアンテナ又はヘリカルアンテナであってもよいことが理解されるだろう。

更に、図２に示す電子構成要素は従来の方法で電源（不図示）により電力を供給されることが当業者には理解されるだろう。当業者により理解されるように、図２に示す構成要素の異なる構成は本出願の範囲に含まれると考えられる。例えば図２に示す構成要素は、有線接続及び／又は無線接続等を介して互いに通信していてもよい。従って、本出願のナビゲーション装置２００の範囲は、ポータブル又はハンドヘルドナビゲーション装置２００を含む。

更に、図２のポータブル又はハンドヘルドナビゲーション装置２００は、例えば自転車、オートバイ、自動車又は船舶等の乗り物に既知の方法で接続されるか又は「ドッキング」される。その場合、そのようなナビゲーション装置２００は、ポータブル又はハンドヘルドナビゲーションとして使用するためにドッキング場所から取外し可能である。

次に図３を参照すると、ナビゲーション装置２００は、デジタル接続（例えば既知のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を介するデジタル接続等）を確立する移動装置（不図示）（移動電話、ＰＤＡ及び／又は移動電話技術を用いる何らかの装置等）を介して、サーバ３０２との「モバイル」ネットワーク接続又は電気通信ネットワーク接続を確立してもよい。その後、そのネットワークサービスプロバイダを介して、移動装置は、サーバ３０２とのネットワーク接続（例えば、インターネットを介する）を確立できる。そのため、「モバイル」ネットワーク接続は、情報に対する「リアルタイム」又は少なくとも「最新」のゲートウェイを提供するために、ナビゲーション装置２００（単体で及び／又は車両に搭載されて走行するため移動装置であってもよく、多くの場合は移動装置である）とサーバ３０２との間に確立される。

例えばインターネット（ワールドワイドウェブ等）を使用した移動装置（サービスプロバイダを介する）とサーバ３０２等の別の装置との間のネットワーク接続の確立は、既知の方法で行われる。これは、例えばＴＣＰ／ＩＰ階層プロトコルの使用を含む。移動装置は、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＷＡＮ等のどんな数の通信規格も利用できる。

そのため、例えば移動電話又はナビゲーション装置２００内の移動電話技術を介するデータ接続を介して達成されるインターネット接続が利用されてもよい。この接続の場合、サーバ３０２とナビゲーション装置２００との間のインターネット接続が確立される。これは、例えば移動電話又は他の移動装置及びＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）接続（ＧＰＲＳ接続は通信会社により提供される移動装置用高速データ接続であり、ＧＰＲＳはインターネットへの接続方法である）を介して行われる。

更に、ナビゲーション装置２００は、移動装置とのデータ接続を完了し、例えば既存のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を介して既知の方法でインターネット及びサーバ３０２とのデータ接続を最終的に完了する。この場合、データプロトコルは、例えばＧＳＭ規格に対するデータプロトコル規格であるＧＳＲＭ等のどんな数の規格も利用できる。

ナビゲーション装置２００は、ナビゲーション装置２００自体の内部にそれ自体の移動電話技術を含んでもよい（例えばアンテナを含むか、あるいはオプションとしてナビゲーション装置２００の内部アンテナを使用する）。ナビゲーション装置２００内の移動電話技術は、上述のような内部構成要素を含むことができ且つ／あるいは例えば必要な移動電話技術及び／又はアンテナを備える挿入可能なカード（例えば、加入者識別モジュール、すなわちＳＩＭカード）を含むことができる。そのため、ナビゲーション装置２００内の移動電話技術は、何らかの移動装置と同様の方法で、例えばインターネットを介してナビゲーション装置２００とサーバ３０２との間にネットワーク接続を同様に確立できる。

ＧＲＰＳ電話設定の場合、多様な移動電話の機種、製造業者等と共に正しく動作するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応のナビゲーション装置が使用されてもよく、機種／製造業者専用設定は、例えばナビゲーション装置２００に格納されてもよい。この情報のために格納されたデータは更新可能である。

図３において、ナビゲーション装置２００は、多くの異なる構成のいずれかにより実現可能な汎用通信チャネル３１８を介してサーバ３０２と通信しているものとして示される。通信チャネル３１８を介する接続がサーバ３０２とナビゲーション装置２００との間に確立される場合、サーバ３０２及びナビゲーション装置２００は通信できる（尚、そのような接続は、移動装置を介するデータ接続、インターネットを介するパーソナルコンピュータを介する直接接続等である）。

サーバ３０２は、不図示の他の構成要素に加えて、メモリ３０６に動作可能に接続され且つ有線又は無線接続３１４を介して大容量データ記憶装置３１２に動作可能に更に接続されるプロセッサ３０４を含む。プロセッサ３０４は、通信チャネル３１８を介してナビゲーション装置２００との間で情報を送信及び送出するために、送信機３０８及び受信機３１０に動作可能に更に接続される。送受信される信号は、データ信号、通信信号及び／又は他の伝搬信号を含む。送信機３０８及び受信機３１０は、ナビゲーションシステム２００の通信設計において使用される通信条件及び通信技術に従って選択又は設計されてもよい。尚、送信機３０８及び受信機３１０の機能は信号送受信機に組み合わされてもよい。

サーバ３０２は、大容量記憶装置３１２に更に接続される（又は大容量記憶装置３１２を含む）。尚、大容量記憶装置３１２は、通信リンク３１４を介してサーバ３０２に結合されてもよい。大容量記憶装置３１２は、大量のナビゲーションデータ及び地図情報を含む。また、大容量記憶装置３１２はサーバ３０２とは別個の装置であってもよく、あるいはサーバ３０２に組み込まれてもよい。

ナビゲーション装置２００は、通信チャネル３１８を介してサーバ３０２と通信するように構成され、図２に関して上述したように、プロセッサ、メモリ等を含み、通信チャネル３１８を介して信号及び／又はデータを送出する送信機３２０及び受信する受信機３２２を更に含む。尚、これらの装置はサーバ３０２以外の装置と通信するために更に使用可能である。更に、送信機３２０及び受信機３２２はナビゲーション装置２００の通信設計において使用される通信条件及び通信技術に従って選択又は設計され、送信機３２０及び受信機３２２の機能は単一の送受信機に組み合わされてもよい。

サーバメモリ３０６に格納されたソフトウェアは、プロセッサ３０４に命令を提供し、サーバ３０２がナビゲーション装置２００にサービスを提供できるようにする。サーバ３０２により提供される１つのサービスは、ナビゲーション装置２００からの要求の処理及び大容量データ記憶装置３１２からナビゲーション装置２００へのナビゲーションデータの送信を含む。サーバ３０２により提供される別のサービスは、所望のアプリケーションに対する種々のアルゴリズムを使用したナビゲーションデータの処理及びナビゲーション装置２００へのこれらの計算の結果の送出を含む。

一般に、通信チャネル３１８は、ナビゲーション装置２００とサーバ３０２とを接続する伝搬媒体又はパスを表す。サーバ３０２及びナビゲーション装置２００の双方は、通信チャネルを介してデータを送信する送信機及び通信チャネルを介して送信されたデータを受信する受信機を含む。

通信チャネル３１８は特定の通信技術に限定されない。更に、通信チャネル３１８は単一の通信技術に限定されない。すなわち、チャネル３１８は、種々の技術を使用する複数の通信リンクを含んでもよい。例えば通信チャネル３１８は、電気通信、光通信及び／又は電磁通信等のためのパスを提供するように構成可能である。そのため、通信チャネル３１８は、電気回路、ワイヤ及び同軸ケーブル等の電気導体、光ファイバケーブル、変換器、無線周波数（ＲＦ）波、大気、空間等のうちの１つ又はそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。更に、通信チャネル３１８は、例えばルータ、中継器、バッファ、送信機及び受信機等の中間装置を含むことができる。

１つの例示的な構成において、通信チャネル３１８は電話及びコンピュータネットワークを含む。更に、通信チャネル３１８は、無線周波数、マイクロ波周波数、赤外線通信等の無線通信に対応できてもよい。更に、通信チャネル３１８は衛星通信に対応できる。

通信チャネル３１８を介して送信される通信信号は、所定の通信技術に必要とされるか又は要求される信号を含むが、それらに限定されない。例えば信号は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（ＧＳＭ）等のセルラ通信技術において使用されるように構成されてもよい。デジタル信号及びアナログ信号の双方が通信チャネル３１８を介して送信可能である。これらの信号は、通信技術にとって望ましい変調信号、暗号化信号及び／又は圧縮信号であってもよい。

サーバ３０２は、無線チャネルを介してナビゲーション装置２００によりアクセス可能なリモートサーバを含む。サーバ３０２は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）等に配置されるネットワークサーバを含んでもよい。

サーバ３０２はデスクトップ又はラップトップコンピュータ等のパーソナルコンピュータを含んでもよく、通信チャネル３１８はパーソナルコンピュータとナビゲーション装置２００との間に接続されたケーブルであってもよい。あるいは、パーソナルコンピュータがナビゲーション装置２００とサーバ３０２との間に接続されて、サーバ３０２とナビゲーション装置２００との間にインターネット接続を確立してもよい。あるいは、インターネットを介してサーバ３０２にナビゲーション装置２００を接続するために、移動電話又は他のハンドヘルド装置がインターネットへの無線接続を確立してもよい。

ナビゲーション装置２００は、情報ダウンロードを介してサーバ３０２から情報を受信してもよい。情報は、自動的に又はユーザがサーバ３０２にナビゲーション装置２００を接続する際に定期的に更新されてもよく、並びに／あるいは例えば無線移動接続装置及びＴＣＰ／ＩＰ接続を介してサーバ３０２とナビゲーション装置２００との間により継続して又は頻繁に接続が確立される際により動的に更新されてもよい。多くの動的計算のため、サーバ３０２内のプロセッサ３０４が大量の処理要求を処理するために使用されてもよい。しかし、ナビゲーション装置２００のプロセッサ２１０も同様に、多くの場合はサーバ３０２への接続に関係なく、多くの処理及び計算を処理できる。

図２において上述したように、ナビゲーション装置２００は、プロセッサ２１０、入力装置２２０及び表示画面２４０を含む。入力装置２２０及び表示画面２４０は、例えば情報の入力（直接入力、メニュー選択等を介する）及びタッチパネル画面を介する情報の表示の双方を可能にするために一体型入力表示装置に一体化される。当業者には既知であるように、そのような画面は例えば接触入力ＬＣＤ画面である。更にナビゲーション装置２００は、例えば音声入力／出力装置等の何らかの追加の入力装置２２０及び／又は何らかの追加の出力装置２４１も含むことができる。

図４は、移動ナビゲーション装置２００の好適な実施形態において使用されてもよいソフトウェアスタックを示す。スタックはＯＳカーネル４００を含む。これは、ディスプレイドライバ、キーパッドドライバ、カメラドライバ、パワーマネジメント、オーディオドライバ等を含んでもよい。スタックは、例えば、グラフィックライブラリ、ランタイムライブラリ等を含むライブラリ５００も備える。スタックは、到達可能エリアモジュール（ＲＡＭ）４１０を含み、及び、例えばウィンドウマネージャ、リソースマネージャ、通知マネージャ、電話マネージャ等を含んでもよい、アプリケーションフレームワーク４０６も備える。スタックは１以上のアプリケーション４０２も備える。

本発明の実施形態において、ＲＡＭ４１０は、車両の現在の燃料量に基づいて到達可能エリアを判定する。到達可能エリアは、車両の範囲を示す、不定（non-regular）形状を一般に有するエリアであることが理解されるだろう。本発明の実施形態は電気自動者（ＥＶ）に関して記載されるが、本発明の有用性はこれに限定されず、本発明の実施形態は任意の種類の燃料に関して有用であるかもしれないことが理解されるだろう。本発明の実施形態において、到達可能エリアは、説明されるように、ナビゲーション装置２００の１以上の経路計画基準に基づいて判定される。

本発明の実施形態に従った到達可能エリアを判定する方法６００が、図５に示される。方法６００は、ＲＡＭ４１０と関連付けられた１以上の経路計画基準及び車両の燃料量に基づいて到達可能エリアを判定し、一般に車両はナビゲーション装置２００を運んでいる。図６に示される例示的道路ネットワークを参照して、方法６００が説明されるだろう。

理解されるように、ナビゲーション装置２００は、１以上の経路計画基準に従って開始位置と目的地位置との間の経路を計画するために使用されてもよい。経路計画基準は、ある道路の種類を回避すること、開始位置及び目的地位置の間の最短距離を介して移動すること、等であってもよい。通常、経路計画基準は、開始位置及び目的地位置の間の最速経路（最も少ない時間）を介して移動することである。しかしながら、他の経路計画基準は、最も経済的な経路を介して移動すること、すなわち燃料消費が最も少ないことであってもよい。そうした経済的経路は、予測車両加速度を判定するために使用されてもよい、すなわち低速度道路から高速度道路への移動は有意な加速度を必要としてもよい、速度情報に基づいて判定されてもよく、及び、（可能なら傾斜を有する道路を回避するために）道路の勾配／高度の情報も考慮してもよい。経路計画基準に従って経路を計算するために、コスト関数に従って各道路区画についてコストが判定される。経路計画基準が最短経路である場合、コストは、単純に道路区画の長さに基づいてもよい。しかしながら、経路計画基準が最速経路である場合、道路区画のコストは、道路区画と関連付けられた要因（道路の種類、速度制限等）、ナビゲーション装置のユーザと関連付けられた要因（平均運転速度等）、及び他の外部要因（天気、交通等）のうちの１以上に基づいてもよい。従って、経路計画基準に関連するコスト関数に基づいて各道路区画についてコストが判定される。

方法６００を実施するために、本発明のいくつかの実施形態は、ヒープ（heap）として知られているデータ記憶構造を利用する。ヒープは、方法６００の実行中に道路区画を格納するために、及び、１以上の経路計画基準を最も満足するヒープに格納された道路区画を戻すために使用される。道路区画は、経路コストと関連付けられたヒープに格納される。

道路区画がヒープに格納されると、最初に抽出される道路区画は最少コストを有する区画である。説明の簡単化のため、方法６００は、最速（最も少なく時間）の経路計画基準に関して説明されるが、ナビゲーション装置２００のユーザ嗜好に従ったもの等の他の経路計画基準が選択されてもよいことが上記から理解されるだろう。

方法６００は、コスト関数に基づいて経路を判定するために単一の起点−多数の目的地のダイクストラ（Dijkstra）・アルゴリズムを利用するが、他の単一の起点−多数の目的地の経路計画アルゴリズムが使用されてもよいことが認識されるだろう。

ステップ６１０において、現在ノードが選択される。現在ノードは、そこから方法６００が到達可能エリアを判定するノード、すなわち起点ノード又は出発ノードである。いくつかの実施形態において、現在ノードは、ＲＡＭ４１０を実行するナビゲーション装置２００の現在位置に対応してもよい。サーバ等のナビゲーション装置２００から遠隔にある計算装置により方法６００が実行されている他の実施形態において、現在ノードは、サーバと通信接続されたナビゲーション装置の位置であってもよい。便宜上、方法６００は、図６に示される例示的道路ネットワークのノード１に位置するナビゲーション装置２００のＲＡＭ４１０により実行されているものとして説明されるだろう。

ステップ６１０において、変数min_costが所定値へ初期化される。所定値は、実際の最少コストがまだ判定されていないことを示すために十分高い値である。変数min_costは、到達可能ではない方法６００により発見された第１のノードのコスト値を格納するために使用される。到達可能ではないことによって、そのノードは、１以上の目的関数の限定によって到達されなくてもよいことを意味することが理解されるだろう。

方法６００の実施形態において、探索境界は、方法６００の探索エリアを限定するために判定され、探索エリアは、方法６００が到達可能エリアを判定する範囲のエリアである。出発ノードの周囲のエリアを十分に調査するために、１以上の目的関数により制約されたエリアを超えて探索する必要がある。

本発明の実施形態において、探索境界は、到達不能ノードに到達するための累積コストに基づいて判定される。以下の記載から理解されるように、探索境界は、到達不能エリアの累積コストを超えた所定範囲であると判定される。探索境界は、以下に記載の実施形態における第１の到達不能ノードの累積コストに基づくものであるが、探索境界は、第２、第３のノード等の別の到達不能ノードの累積コストに基づいて判定されてもよいことも理解されるだろう。さらに、本発明の実施形態において、１つのノードの累積コストが探索境界を判定するために使用されてもよいが、累積コストは、第１の（最初の）複数の到達不能ノードの平均累積コスト等の、複数のノードのコストに基づいてもよい。

上で説明したように、探索境界は、到達不能ノードを発見するために出発ノードから外側へ当該方法が探索する範囲を限定する。方法６００が第１の到達不能ノードを発見することに応じて終了したなら、当該方法は好適には経路計画基準に最も合致する複数の経路を探索するので、経路計画基準に都合が良くない経路は十分探索又は調査されなくてもよい。しかしながら、起点位置により近い好ましくない経路の十分な探索を可能にするために、非制約的方法で最も好ましい経路に沿って方法６００が探索することを可能にすることは、処理資源の浪費の観点で有害であるかもしれない。第１の１以上の到達不能ノードを超えて十分に、より好ましい経路が拡張していると、より好ましい経路の探索を終了させることによって、探索境界は、起点位置により近くのより好ましくない経路の十分な探索をバランスさせる。

上で議論したように、ナビゲーション装置２００の経路計画基準は、目的地への最速経路を判定することであってもよい。従って、コスト関数は、移動時間に基づいている。方法６００のいくつかの実施形態は、車両の到達可能エリアを判定することを目的としている。車両の最大範囲を取得するための条件は、経路計画基準と少なくとも部分的に相違してもよいことが理解されるだろう。経路計画基準が最速経路を発見することである場合、経路は、移動に最も燃料又はエネルギー効率が良くはない道路区画を自然にたどってもよい。例えば、高速道路に対応する道路区画は、そのより高速な速度制限及び／又は平均移動速度による、最速の道路区画であってもよいが、同時に、平均移動速度は、車両の最も経済的な移動速度よりも早くてもよい。従って、到達できない道路区画を不必要に探索せずに到達可能エリアの範囲を発見するために探索エリアを限定することによって、変数min_cost及びそれに基づく探索境界は、これらの競合する要件をバランスさせるために使用される。

ステップ６１５において、現在ノードの到達可能性が登録又は格納される。すなわち、車両の現在の燃料を仮定して現在ノードが到達可能であるかどうかが判定され、後に更に説明するように、当該ノードの到達可能性が、本発明の実施形態に従って到達可能エリア判定するために格納される。ステップ６１５の最初の繰り返しについて、現在ノードはナビゲーション装置２００の現在位置であるので、その到達可能生が保証されるだろう。当該ノードは方法６００により訪問済みであるとしてマークもされる。

ステップ６１７において、当該ノードが着目地点（ＰＯＩ）と関連付けられているかどうかチェックされ、もしそうであるなら、ＰＯＩの到達可能生がチェックされる。説明したように、本発明のいくつかの実施形態は、車両の燃料量、最大移動時間又は最大移動距離等を仮定して、出発ノードから到達可能エリアを判定することに関する。特に、車両の燃料量を仮定して到達可能エリアを判定する場合、運転手が、ガレージ又はＥＶ充電地点、以降ＰＯＩ、等の燃料補給位置に到達することに関心を持つだろうことが想定されるが、ＰＯＩはこれらの種類の位置に限定されないことが認識されるだろう。これらの実施形態において、方法６００は、出発位置の所与のウィンドウ又は半径の範囲内のＰＯＩ等の、出発ノードの周囲のＰＯＩの位置を取得してもよい。これらのＰＯＩ位置は、ローカルストレージ又は遠隔サーバから取得されてもよい。各ＰＯＩは、道路ネットワークにおける最も近いノードと関連付けられる。ステップ６１７において、ノードがＰＯＩと関連付けられている場合、ＰＯＩの到達可能性がチェックされる。例えば、ＰＯＩは、当該ノードより出発位置から更に２ｋｍ離れていてもよく、従って当該チェックはＰＯＩが出発ノードから到達もできることを保証する。方法６００のいくつかの実施形態において、ＰＯＩの利用可能性もチェックされてもよい。路用可能性は動的に判定又は取得されてもよい。利用可能性は、ＰＯＩの現在の又は将来の利用可能性を含んでもよい。例えば、ＰＯＩがＥＶ充電スタンドである場合、ＥＶ充電スタンドは、その現在の利用可能性、すなわち、任意フリーの充電地点が現在利用可能であるかどうか、の指標を提供する。代替的又は追加的に、ＥＶ充電スタンドは、ユーザが当該スタンドを一時的に事前に予約するのを可能にする関連する予約システムを有してもよい。従って、ステップ６１７において、ＰＯＩが利用可能である又は利用可能となるだろうかどうかを判定するために、現在の時間又はＰＯＩへの予定到着時間のどちらかが、ＰＯＩの現在又は将来の利用可能性に対して比較されてもよい。現在の時間又はＰＯＩにおけるＥＴＡのどちらかで利用可能ではないなら、ＰＯＩは利用不可能であるとして示されてもよい。ＰＯＩが利用不可能であるなら、代替ＰＯＩは、ユーザが向かう経路についてナビゲーション装置２００により優先度を付与されてもよい。

ステップ６２０において、方法は、現在ノードが到達可能であるかどうかに依存して分岐する。現在ノードが到達可能でないなら、方法はステップ６２５へ移動する。変数min_costが、現在ノードの累積経路コスト又はmin_costにより格納された現在の最小コストのうち最小のものに設定される。しかしながら、現在のノードが到達可能であるなら、方法はステップ６３０へ移動する。

ステップ６３０において、現在ノードに隣接する全ての道路区画のコストが判定される。一般に、各道路区画のコストはデジタル地図データから取得される。しかしながら、コストは、交通情報に対する天気に基づく等の、動的に計算された成分も含んでもよい。コストは、ＯＴＭ探索と関連付けられたコスト関数に基づいて判定される。コスト関数は、ナビゲーション装置のユーザにより設定された経路嗜好に基づいてもよい。図６を参照すると、ノード１と隣接する道路区画７１０、７２０、７３０のコスト（ｃ）が、それぞれ２、１０、及び５として判定されている。図６は尺度を描いていないが、たとえ道路区画７１０が、そのより速い速度制限等により最も長く見えても、より短いが比較的ゆっくりした道路であってもよい道路区画７３０よりも小さいコストを有してもよいことが留意されるだろう。

ステップ６３０において、記載の例では各道路についてのエネルギーコストである目的関数コストが判定されるが、別の目的関数に適切なコストがステップ６３０において判定されてもよいことが認識されるだろう。複数の目的関数が使用される実施形態では、各々についての目的関数がステップ６３０で判定される。用語エネルギーコストは、関連する道路区画を移動するための車両の燃料についてのコストであることが認識されるだろう。従って、エネルギーコストは、ノードが到達可能であるかどうかを判定するためにノードへ到達するための累積コストと車両の燃料量との比較を可能にする。

図６における道路区画のエネルギーコスト”ｅ”は、１以上の要因に基づくものであってもよい。要因は、道路区画の移動速度（速度制限、ユーザ移動速度、道路区画における全てのユーザの平均、交通速度等）、地図データから取得された道路区画の高度変化等を含んでもよい。各道路区画について、当該道路区画の終了地点までの累積エネルギーコストが、初期ノードから道路区画の終了までの全ての道路区画のエネルギーコストの合計として判定される。累積エネルギーコストは、車両の燃料量に基づいて道路区画の終了ノードが到達可能かどうかを判定するために使用される。

理解されるように、ハイブリッド自動車又は電気自動車等のいくつかの車両燃料技術について、例えば、実質的にダウンヒル（下り坂）の道路区画に沿って車両が移動する場合、車両のバッテリの再充電によって道路区画を車両が移動するにつれて車両に格納されたエネルギーは増加可能である。従って、道路区画のエネルギーコストは、必ずしも（格納されたエネルギーの消費を示す）正である必要はなく、（更なるエネルギーの格納を示す）負かもしれない。

ステップ６３５において、現在ノードに隣接する道路区画がヒープに格納される。道路区画は、累積経路コスト（ｃ）及び累積エネルギーコスト（ｅ）という関連する値と共に格納される。図６を参照したステップ６３５の最初の繰り返しについて、道路区画７１０、７２０、７３０は、累積経路コスト２、１０、５及び累積エネルギーコスト７、４、５と共に格納される（ノード１からの最初の繰り返しについて累積経路コスト及び累積エネルギーコストは道路区画の経路コスト及びエネルギーコストと同じである）。

ステップ６４０において、格納がエンプティ（空）であるかどうか、すなわち、任意の道路区画がヒープに残っているかどうかがチェックされる。格納がエンプティであるなら、方法は終了する。しかしながら、格納がエンプティでなければ、方法はステップ６４５へ移動する。

ステップ６４５において、次の最小累積経路コストを有する道路区画がヒープから抽出される。図６を参照したステップ６４５の最初の繰り返しについて累積経路コスト２を有する道路区画７１０が抽出される。

ステップ６５０において、現在ノードから抽出された道路区画の反対の終端におけるノードを以前訪問したことがあるかどうかが判定される。それ故、道路区画７１０について、ノード２が訪問済みであるかどうかが判定される。当該ノードに到達するための累積経路コストが、min_costによって保持された最初の到達不能ノードへ到達するための最小コストに基づく探索境界コストよりも小さいかどうかもチェックされる。いくつかの実施形態において、探索境界コストは、変数min_costの値へ適用された所定のファクター（要因）Ｋである。変数min_costが所定の初期値をまだ保持する少なくとも最初の繰り返しについて、コストはK*min_costよりも小さいだろう。いくつかの実施形態において、ファクターＫは１．２〜２の間、１．４〜１．８の間又は１．６の周辺である。説明では、ファクターＫ＝１．６が使用されるだろう。従って、探索境界は、第１の到達不能ノードへ到達するためのコストの１．６倍のコストに設定される。この値は、出発ノード周辺のエリアを十分に探索すること、及び、コスト関数により嗜好されたが到達不能であり計算資源を浪費するかもしれない道路区画に沿って出発ノードから離れ過ぎた距離を探索すること、の受容可能なバランスを提供すると分かっている。累積経路コストが探索境界コストを超過したら、方法６００は、有意な距離が探索されたので終了してもよいが、図５に示される方法におけるステップ６４０−６５０は、方法が終了する前に、ヒープが、道路区画がエンプティであることを保証するために、ループする。

最初の繰り返しについて、ノード２は訪問されておらず、ノード２へ到達するための（ｃ＝２である）累積コストはK*min_costより小さい。それ故、方法は、道路区画の終端におけるノードが次の現在ノードとして選択される、すなわちノード２が次の現在ノードとして選択されるステップ６５５へ進み、方法は、新規の現在ノードが到達可能性についてチェックされ、到達可能なら、図８を参照して説明される到達可能性エリアについて到達可能であるものとして登録されるステップ６１５に戻る。ノードは、車両の燃料量に対して累積エネルギーコストを比較することにより到達可能性についてチェックされる。

理解されるように、ステップ６３５−６５０は、新規の現在ノード（ノード２）に基づく第２の繰り返しのために繰り返される。ステップ６３０において、道路区画７１１及び７１２の経路コストが判定され、ステップ６３５でこれらの道路区画が、区画７１１、累積経路コスト８、累積エネルギーコスト１１、及び、区画７１２、累積経路コスト５、累積エネルギーコスト１５として、ヒープに追加される。

ステップ６４５の次の繰り返しにおいて、最小累積エネルギーコストを有する道路区画がヒープから抽出される。図６を参照した第２の繰り返しについて、これは、両方が同じ累積経路コスト５を有するので道路区画７１２又は道路区画７３０である。同じ累積経路コストを有する２以上の区画がヒープに格納されている場合、ヒープは、道路区画と関連付けられた関連する累積エネルギーコスト等の、１以上の他の要因に基づいてどれを最初に抽出するかを判定してもよい。

結局、方法の多数の繰り返しの後に、到達不能である、すなわち、累積エネルギーコストが車両の燃料量を超過する、ノードがステップ６５５において次のノードとして選択されるだろう。この第１の到達不能ノードについて、ステップ６２０は、第１の到達不能ノードの累積エネルギーコストを格納するために変数min_costが更新されるステップ６２５へ移動する。方法は以前の通り進む。しかしながら、ステップ６５０に到達すると、min_costが、初期値ではなく、第１の到達不能ノードへ到達するためのコストを格納するので、ノードは、K*min_costにより判定された探索境界の外側にあると判定されてもよい。ノードが探索境界の外側にある場合、方法は、当該ノードを超えて更に探索せずにステップ６４０に戻る。従って、探索境界は、方法が出発ノードから外側へ探索する範囲を限定する。

図７を参照して、本発明の第２実施形態に従った方法８００を説明する。方法８００は、図５を参照して前に記載した方法と類似である。明確化のために、図５にも現れる図７の方法８００におけるステップは、それらの機能が異ならない限り繰り返し説明せず、それ故読者は前に記載の方法６００を参照されたい。

図７の方法８００は、到達可能エリアの範囲を判定するために必要な計算資源を低減し、それにより実行速度を改良する。方法８００は、有意な重要度を有しない道路区画をフィルタリングするために各道路区画と関連付けられた重要度情報を利用する。各道路区画の重要度は、各道路区画と関連付けられた機能的道路分類（ＦＲＣ）であってもよい。道路区画を探索するために方法８００に必要な重要度は、説明される通り、ステップ８１０で選択された出発ノードからの距離、又はＰＯＩ；現在ノードへと至る道路区画の重要度；及び／又はデフォルトの重要度レベル、のうちの１以上に依存する。図７の方法８００は、経路コストがステップ８３０で判定されてステップ８３５で格納に通過されるかどうかを判定するために道路区画の重要度がチェックされる更なるステップ８１８を含む。

方法８００についてデフォルトの重要度レベルが設定される。デフォルトの重要度レベルは、地図データにおける道路、すなわち高速道路又は主要道路、の重要度の中間レベルに対応してもよい。道路区画と関連付けられた重要度レベルが、デフォルトの重要度レベルと同一ではなく又は超過しないなら、ステップ８２０−８４０において処理されない。しかしながら、たとえデフォルトレベルよりも小さい関連する重要度を有していても、ＰＯＩと関連付けられたノード等、出発ノード又は目的地ノード近くの道路区画が利用される必要があってもよく、その他の点で経路は出発ノードを出る又は目的地ノードに到達することが可能ではないかもしれないことが理解されるだろう。それ故、１以上のフィルタ領域が、デフォルトのレベルよりも小さい関連する重要度レベルを有する道路区画が考慮されてもよいＰＯＩと関連付けられた出発ノード及び目的地ノードの周囲に配置されてもよい。フィルタ領域は円形等の形状であってもよい。いくつかの実施形態において、内部へ向かって低下する重要度レベルを有する複数の同心円の円形フィルタ領域が、出発ノード及び目的地ノードの周囲に配置されてもよい。これらの同心円の複数のフィルタ領域は、段階的に低下する重要度の道路区画が出発ノード及び目的地ノードのより近くで考慮されることを可能にする。

さらに、いくつかの実施形態において、デフォルトの重要度レベルよりも小さい場合、現在ノードへ至る道路区画と同じ又はより大きい重要度レベルを有する道路区画が、ステップ８２０−８４０において処理されてもよい。これは、デフォルトのレベルよりも小さい重要度を有するノードに道路区画が隣接するのみである場合、例えば出発ノードから離れて、デフォルトの重要度の範囲内のノードまで、道路区画が辿られるのを防止する。この場合、方法８００は、デフォルトのレベルよりも小さい関連する重要度のため、ノードから離れて任意の道路区画を辿ることができない。

ステップ８１８の疑似コードは、以下のｉｆ文のいくつか又は全てを含んでもよい。（１）道路区画の重要度が少なくともデフォルトのレベルであるなら、（２）道路区画の重要度が、出発地ノード、目的地ノード又はＰＯＩの周囲の領域と関連付けられた重要度レベルで少なくともあるなら、又は（３）道路区画の重要度が、終端地点が現在ノードであるノードと同じ又はそれより大きいなら、処理はステップ８２０へ進む。

理解されるように、文（１）は、方法８００がデフォルトレベルではない道路区画を探索することを防止し、従って方法８００が、有意な重要度、少なくともデフォルトレベル、を有する道路区画を探索することのみを可能にする。文（２）は、方法８００が、出発ノード又は目的地ノードのどちらかに近い場合、デフォルトレベルよりも小さい関連する重要度レベルを有する道路区画を探索することを可能にする。２つの目的地ノードが近接して配置され、そのそれぞれのフィルタ領域が部分的に重複している場合、最小の重要度を有するフィルタ領域が、道路区画を処理するかどうかを判定するために使用されてもよい。文（３）は、同じかより小さい重要度の道路区画を介してノードに到着する場合、デフォルトのレベルよりも小さい関連する重要度を有する道路区画が辿られるのを可能にする。例えば、デフォルトレベルよりも小さい関連する重要度を有する道路区画を介して、判定されている経路がノードに到着するなら、その経路は、デフォルトのレベルよりも小さく且つそのノードに到着する道路区画の重要度と同じかより大きい、関連する重要度を有するノードから、道路区画を辿ることを許可される。この例外は、例えば出発ノードと関連付けられたフィルタ領域の外へ、デフォルトのレベルより小さい道路区画が辿られる“レベルクリープ”を可能にする。K*min_costにより判定された探査境界は、方法がデフォルトレベルの重要度よりも小さい多すぎる道路を探索するのも防止する。

図５乃至図７を参照して上述したように、ステップ６１５及び８１５において、各到達可能なノードは、到達可能エリアの形状を判定するために使用される。到達可能エリアは、不規則な形状を有すると判定されてもよい。従って、到達可能エリアは、ポテトのようなもの、すなわち、不特定のスムースな形状を有するエリア、として形成されてもよい。しかしながら、到達可能性エリアは定形及び／又はポリゴンとして形成されてもよいことが認識されるだろう。

本発明の実施形態において、各到達可能なノードが、ノードの位置に基づいて複数の領域の１つに割り当てられる。ノードが、それぞれの領域内の出発ノードからの最大到達可能ノードであるかどうかが判定される。各領域における最大到達可能ノードは、到達可能エリアの形状を判定するために使用される。

図８を参照して、ステップ６１５及び８１５の実施形態を説明する。ステップ６１５、８１５において、ステップ６５５、８５５で選択されたノードが到達可能であるかどうかが判定される。ノードが到達可能であるなら、ユーザに対して表示される到達可能エリアの形状を判定するために当該ノードが利用されるべきかどうかが判定される。上述したように、ノードが到達できるかどうかは、例えば車両の制御システムから取得された車両の現在の燃料量と、コスト関数に従った探索方法６００、８００により選択された道路区画を介してノードに到達するために必要な累積エネルギーコストとを比較することによって判定される。一実施形態において、第１の到達可能エリアは、車両の燃料レベルに基づいて判定されてもよい。燃料レベルは、ノードに到達するために必要な累積エネルギーコストと比較されてもよい。しかしながら、別の実施形態では、燃料レベルは、例えば−５％、−１０％又は−１５％の安全マージンを受けてもよく、それによって安全マージンを受けた燃料レベルは、各ノードに到達するための累積エネルギーコストと比較されるが、他の安全マージンが考慮されてもよいことが認識されるだろう。いくつかの実施形態において、２以上の到達可能エリアが方法６００、８００によって判定されてもよい。例えば−１０％又は−１５％の第１の安全マージンを含む第１の到達可能エリアが判定されてもよい。例えば−７．５％又は−５％の、第１の安全マージンとは異なる第２の安全マージンに基づいて第２の到達可能エリアが判定されてもよい。第２の安全マージンは、いくつかの実施形態において、例えば５％又は１０％の、車両燃料量に適用される正のマージンであってもよい。このようにして、ステップ６１５、８１５は、車両の燃料量、及び、出発ノードと探索方法により選択されたノードとの間の道路区画の累積エネルギーコストに基づいて、ノードが到達されるかもしれないかどうかを判定する。

ノードが到達されるかもしれないと判定されるなら、当該ノードが到達可能エリアを形成するために使用されるべきであるかどうかが判定される。本発明の実施形態において、出発ノードの周囲の領域は複数のサブ領域に分割される。いくつかの実施形態において、出発ノードの周囲の領域は複数のセクタに分割される。図８は、９１０、９２０、９３０…として示された８つのセクタに分割された出発ノード９０５の周囲の領域を示す（明確化のためそのいくつかのみに数字を付けている）。しかしながら、他の実施形態において、猟奇は、より少ない又はより多いセクタへ、等しく又は不均等に分割されてもよい。いくつかの実施形態において、領域は３２個のセクタに分割されてもよい。セクタ数を増加させると到達可能エリアの解像度も増加することが認識されるだろう。他の実施形態において、サブ領域が、出発ノードを囲むエリアにおいてグリッドレイアウトで構成されてもよい。

各セクタ９１０、９２０、９３０について、出発ノード９０５から最も遠い最大到達ノードが、到達可能エリアの形状を判定するために使用される。ノードが到達可能であると判定されると、出発ノード９０５からのノードの距離が判定される。各到達可能エリアについて、出発ノード９０５からの各セクタ９１０、９２０、９３０内の最大到達可能ノードが記録され、次の到達可能なノードが出発ノード９０５からもっと遠いと判定されるなら、出発ノード９０５からの最大ノードが更新される。従って、方法６００、８００は、各サブ領域又はセクタ９１０、９２０、９３０について出発ノード９０５からの最大到達可能ノードの記録を保持する。距離は、図８に示されるように一直線の距離であってもよい。上で議論したように、第１及び第２の到達可能エリア等の、複数の到達可能エリアが判定される実施形態において、各セクタ９１０、９２０、９３０における最大到達可能ノードの別個の記録が各到達可能エリアについて保持される。

ＲＡＭ４１０による方法６００、８００の実行の後に、出発ノードを囲むセクタ９１０、９２０、９３０の少なくともいくつかにおけるノードが最大到達可能ノードとして判定される。道路ネットワークに依存して、ノードが各セクタに存在しなくてもよいことが認識されるだろう。この場合、セクタは、到達可能エリアを描くために無視されてもよい。到達可能エリアは、各セクタにおける最も遠いノードの位置に基づいて表示画面２４０に表示される。最も遠い複数のノードはライン９５０と接続されてもよい。いくつかの実施形態において、到達可能エリアは、最大到達可能ノードを円形区画９６０等の曲線と接続することにより描かれる。しかしながら、複数のノードは直線等の任意の線により接続されてもよい。

本発明のいくつかの実施形態は、ステップ６１５、８１５内に、判定された到達可能エリアと、２以上の位置の間で判定された経路との間の不一致を防止するサブステップを含む。ＲＡＭ４１０は、前に説明したように、１以上の経路計画基準に従って単一起点−多数の目的地の探索を実行することによって到達可能エリアを動作的に判定する。従って、到達可能エリアは、経路計画基準を満足する特定の経路によって到達可能なエリアである。しかしながら、到達可能エリア内の目的地を伴う全ての可能性のある経路が、更に遠くの目的地を伴う異なる到達可能な経路があるかもしれないので、それ自身到達可能ではない。例えば、到達可能なエリアは、全ての最速経路により到達可能な経路ではなく、これは経路計画基準である。それ故、起点位置と目的地位置との間で経路が計画されると、経路は、ＲＡＭ４１０によって判定された到達可能エリアと一致しない中間地点において到達不能であると判定されてもよい。そうした不一致は、出発ノード９０５の周囲の領域９１０、９２０、９３０の数を増加させて、それにより、判定された到達可能エリアの解像を効率的に増加させることによって回避されてもよいが、
本発明のいくつかの実施形態は、１以上の領域９１０、９２０、９３０における判定された最大到達可能位置を、起点位置及び目的地位置との間の経路に沿って判定された最大到達可能位置と置換してもよく、その結果、到達可能エリアは、経路の到達可能部分と一致する。

さらに、本発明のいくつかの実施形態において、道路区画の中間位置における位置が、１以上の領域９１０、９２０、９３０について最大到達可能位置を規定するために使用されてもよい。上で説明したように、道路ネットワークにおける複数のノードが、最大到達可能位置を判定するために使用される。しかしながら、領域９１０、９２０、９３０の１以上に現れる任意のノードを有しない道路ネットワークが存在するなら、その領域について最大到達可能位置は判定されない。例えば、最大到達可能位置は、道路区画が領域を横切るが領域９１０、９２０、９３０においてノードを含まない領域９１０、９２０、９３０について判定されないだろう。いくつかの実施形態において、ステップ６１５、８１５は、最大到達可能位置が判定されていない領域を検出するサブステップを含んでもよい。これらに領域については、最大到達可能位置は、領域９１０、９２０、９３０を横断するが領域９１０、９２０、９３０におけるノードで終了しない道路区画に沿った位置であると判定されてもよい。

図９は、本発明の実施形態に従って到達可能エリア１０１０を表示するためにＲＡＭ４１０により制御された表示装置２４０を示す。図９に示される実施形態において、ＲＡＭ４１０は、前に説明されたような第１及び第２の安全マージンに基づいてディスプレイに第１及び第２の到達可能エリアの表示をさせる。第１の到達可能エリア１０１０は、適用された第１の安全マージンを有する、車両の燃料量に基づくものであり、その位置がアイコン１０３０で示されており、一方、第２の到達可能エリア１０２０は適用された第２の安全マージンを有する燃料量に基づくものである。第１の安全マージンは、負又はゼロのマージンであってもよく、一方、第２の安全マージンは、第１の負の値よりも小さいもの等の異なる負の値、ゼロ又は正の値であってもよい。一般に、第２の安全マージンは第１の安全マージンよりも小さいだろう。第１の到達可能エリア１０１０は、所与の燃料量で明確に到達可能であると考えられるエリアを示してもよいが、第２の到達可能エリア１０２０は、所与の燃料量で到着可能かもしれないエリアを示してもよい。燃料又はＥＶ充電スタンド等のＰＯＩが、到達可能な燃料又は充電スタンドが位置する場帆をユーザに知らせるためにディスプレイに示される。到達可能であるとは考えられないエリア（第１及び第２の到達可能エリア１０１０、１０２０の外側）は、ダークグレーで示されているが、一方、第１の到達可能エリア外且つ第２の到達可能エリア内のエリアはライトグレーで示される。第１の到達可能エリア内のエリアは、通常の明るさで表示される。到達可能エリアは様々な方法で表示されてもよく図９は例示に過ぎないことが認識されるだろう。

本発明のいくつかの実施形態は、コスト関数及び１以上の目的関数を利用する１対多の探索方法を提供することが理解されるだろう。本本発明の実施形態は、所与の燃料量で到達可であるエリアを単に判定することに限定されない。本発明の実施形態はより広く適用可能である。

上述の方法６００、８００の実施形態は、フリート（車群）カバレッジエリアを判定するために使用されてもよい。フリート（車群）は商業車両又は緊急車両のフリート（車群）であってもよい。フリート（車群）の車両の位置が出発ノードとして使用されてもよく、目的関数は、車両のカバレッジ範囲又はレスポンス時間（特に緊急車両の場合）であってもよい。方法６００、８００が車両について実行される場合、ＯＴＭ探索方法６００、８００は、例えばレスポンス時間内に緊急車両により、到達できて目的関数を満足する車両位置の周囲の道路ネットワークのノードを判定する。従って、経路嗜好及び１以上の目的関数に従った車両の到達可能エリアが、方法６００、８００により判定される。方法６００、８００は、フリート（車群）内の複数の車両の各々について、それぞれの位置に基づいて再実行されてもよい。図８を参照して説明したように、各車両の到達可能エリアが表示装置に表示されてもよい。表示装置は、車両ディスパッチャ等のフリート（車群）コントローラのそれであってもよく、従って、レスポンス時間等の目的関数の限定の範囲でフリート（車群）により到達されないかもしれないエリアをコントローラに視覚的に観察させることが可能となる。コントローラは、例えばカバレッジエリア全体を改良するために、すなわち各車両のレスポンス時間内での車両のカバレッジが重複するエリアを最小にするために、到達不能エリアに依存して、異なる位置で待機させるための命令を１以上の車両の運転手に発行してもよい。

いくつかの実施形態において、方法６００、８００は、レジャー活動のエリアを判定するために使用されてもよい。これらのアプリケーションでは、コスト関数は、活動が行われる範囲のネットワークのリンクと関連付けられた基準に基づいてもよい。例えば、コスト関数は、ランニング又はサイクリングのための道路の質又は経路に基づいてもよい。従って、方法６００、８００は、ランニング又はサイクリングに最も適した道路又は経路を優先的に選択する。目的関数は、所望のランニング又はサイクリングの距離であってもよい。このようにして、ＯＴＭ探索方法６００、８００は、最も適した道路又は経路を優先的に辿るランニング又はサイクリングの経路を判定するために使用されてもよく、所望の長さ又はランニング／サイクリング時間を判定する。そうした活動のために到達可能エリアは、図８及び関連する記述に関して表示されてもよい。到達可能エリアが図８に示されるように表示される場合、１以上のＰＯＩの位置が、ユーザの経路選択に影響を与えるために、すなわち興味深いランドマークへ向かう経路を選択することによって、ランナーがランドマークを楽しむことを可能にするために、使用されてもよい。従って、ＰＯＩは燃料スタンド又はＥＶ充電地点に限定されないことが認識されるだろう。ＰＯＩは都市内等のランドマークであってもよい。

以上、本発明の種々の態様及び実施形態を説明したが、本発明の範囲は本明細書に記載される特定の構成に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲の範囲に含まれる全ての構成、並びにそれらに対する変更及び変形を含むことが更に理解されるだろう。

例えば、前述の詳細な説明中で説明した実施形態はＧＰＳを参照するが、ナビゲーション装置は、ＧＰＳの代わりに（又は実際はＧＰＳに追加して）どんな種類の位置検出技術を利用してもよい。例えばナビゲーション装置は、欧州のＧａｌｉｌｅｏシステム等の他のグローバルナビゲーション衛星システムを利用してもよい。同様に、ナビゲーション装置は衛星ベースのシステムに限定されず、地上ビーコン、あるいは装置が自身の地理的場所を判定できるようにする他の種類のシステムを使用しても容易に機能できる。

記載された実施形態はある特定の機能性をソフトウェアにより実現するが、その機能性はハードウェアのみで（例えば、１つ以上のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）により）同様に実現可能であり、あるいは実際はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現可能であることが当業者には更に理解されるだろう。そのため、本発明の範囲は、ソフトウェアで実現されることのみに限定されると解釈されるべきではない。

最後に、添付の特許請求の範囲は本明細書中で説明した特徴の特定の組み合わせを記載するが、本発明の範囲は、以下に特許請求される特定の組み合わせに限定されるのではなく、特定の組み合わせが添付の特許請求の範囲に特に記載されているか否かに関わらず、本明細書中で開示された特徴又は実施形態のどんな組み合わせも含む。

Claims (14)

1. デジタル地図データに関する経路探索を実行するコンピュータ実施方法であって、前記デジタル地図データは、ネットワークのナビゲート可能なパスを表すノードにより接続された複数のリンクを含み、前記方法は、
   出発ノードについて到達可能エリアを判定するために、前記出発ノードからリンクを探索するための経路計画アルゴリズムを使用して前記地図データを探索する工程を含み、前記探索する工程は、前記経路計画アルゴリズムにより到達される各ノードが第１累積コスト及び第２累積コストを有するように、前記経路計画アルゴリズムと関連付けられたコスト関数を使用して各々探索されたリンクの第１コストを判定する工程と、ここで前記コスト関数は、リンクの長さ、移動時間、及び／又は移動速度の関数であり、目的関数を使用して各々探索されたリンクの第２コストを判定する工程とを含み、ここで前記目的関数は、リンクのエネルギーコスト、移動時間、及び／又は移動距離の関数であり、前記第１累積コストは、前記出発ノードから前記ノードへの経路を形成するリンクの第１コストの最少累積であり、前記第２累積コストは、前記出発ノードから前記ノードへの前記経路を形成する前記リンクの第２コストの累積であり、前記到達可能エリアは所定の第２累積コスト値に基づくものであり、ノードの前記第２累積コストが前記所定の第２累積コスト値を超過する場合に前記ノードは到達不可能と識別され、
   前記地図データの探索は探索境界に限定され、前記探索境界は到達不可能ノードの前記第１累積コストに基づいて判定された第１累積コスト値により規定されることを特徴とする方法。
2. 前記探索境界を規定する前記第１累積コスト値は、１つの到達不可能ノード、選択的には、前記地図データの探索により識別された最初の到達不可能ノード、の前記第１累積コストに基づくものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記探索境界を規定する前記第１累積コスト値は、前記探索境界が前記最初の到達不可能ノードを越えて延在するように、所定の因子、選択的には１．２から２の間、を前記最初の到達不可能ノードの前記第１累積コストに適用することにより判定されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記探索境界を規定する前記第１累積コスト値は、複数の到達不可能ノード、選択的には、前記地図データの探索により識別された最初の複数の到達不可能ノード、の前記第１累積コストに基づくものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記探索境界を規定する前記第１累積コスト値は、前記地図データの探索により識別された最初の複数の到達不可能ノードの平均第１累積コストに基づくものであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記経路計画アルゴリズムと関連付けられた前記コスト関数を使用して判定された各々探索されたリンクの前記第１コストは、前記リンクの、長さ、移動時間、及び／又は移動速度のうちの１つ以上に基づくものであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記経路計画アルゴリズムの前記コスト関数は、前記出発ノードからの、最短経路、最速経路、及び最も燃料又はエネルギー効率の良い経路のうちの１つを判定するために選択されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法。
8. 前記目的関数を使用して判定された各々探索されたリンクの前記第２コストは、エネルギーコスト、移動時間、及び／又は移動距離の１つであり、前記所定の第２累積コスト値はそれぞれ、車両の現在の燃料量、最大移動時間、及び最大移動距離の１つに対応することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法。
9. 前記地図データにおける各リンクは関連する重要レベルを有しており、前記探索する工程は、ノードから探索されるリンクの前記重要レベルを判定する工程と、（ｉ）前記出発ノード及び／又は着目地点（ＰＯＩ）と関連付けられたノードの周囲に規定された１以上の領域内に前記リンクがない限り、且つ／又は、（ｉｉ）前記ノードが前記所定の重要レベル未満の重要レベルを有するリンクから到達されない限り、前記重要レベルが所定の重要レベル以上である場合にのみ前記リンクを探索する工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法。
10. 前記地図データの前記複数のリンクは道路ネットワークの道路区分を表し、前記出発ノードは前記道路ネットワークにおける車両の現在位置を表すことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法。
11. 前記判定された到達可能エリアの表現を表示する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法。
12. 前記表示する工程は、
    前記出発ノードの周囲の領域の複数のサブ領域の各々について最大到達可能ノードを選択する工程と、ここで前記最大到達可能ノードは前記出発ノードから前記サブ領域において最も遠い到達可能ノードであり、
    選択的には弓状線により、前記選択された最大到達可能ノードを接続することにより表示される前記到達可能エリアの形状を判定する工程と、
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. １以上のプロセッサとデジタル地図データを格納するメモリとを備える計算装置であって、前記デジタル地図データは、ネットワークのナビゲート可能なパスを表すノードにより接続された複数のリンクを含み、前記１以上のプロセッサは、
    出発ノードについて到達可能エリアを判定するために、前記出発ノードからリンクを探索するための経路計画アルゴリズムを使用して前記地図データを探索する工程により前記デジタル地図データに関する経路探索を実行するように構成されており、前記探索する工程は、前記経路計画アルゴリズムにより到達される各ノードが第１累積コスト及び第２累積コストを有するように、前記経路計画アルゴリズムと関連付けられたコスト関数を使用して各々探索されたリンクの第１コストを判定する工程と、ここで前記コスト関数は、リンクの長さ、移動時間、及び／又は移動速度の関数であり、目的関数を使用して各々探索されたリンクの第２コストを判定する工程とを含み、ここで前記目的関数は、リンクのエネルギーコスト、移動時間、及び／又は移動距離の関数であり、前記第１累積コストは、前記出発ノードから前記ノードへの経路を形成するリンクの第１コストの最少累積であり、前記第２累積コストは、前記出発ノードから前記ノードへの前記経路を形成する前記リンクの第２コストの累積であり、前記到達可能エリアは所定の第２累積コスト値に基づくものであり、ノードの前記第２累積コストが前記所定の第２累積コスト値を超過する場合に前記ノードは到達不可能と識別され、
    前記地図データの探索は探索境界に限定され、前記探索境界は到達不可能ノードの前記第１累積コストに基づいて判定された第１累積コスト値により規定されることを特徴とする計算装置。
14. 計算装置の１以上のプロセッサにより実行される場合に、前記計算装置に請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法を実行させるコンピュータソフトウェア。