経路案内装置
【課題】選択するリンクの組み合わせに応じてリンク又はノードの通過コストを変化させながら最適経路を選択する経路案内装置を提供すること。
【解決手段】道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を案内する経路案内装置１００は、所定ノードに進入する進入リンクと該所定ノードから退出する退出リンクとの組み合わせに応じて進入リンク及び退出リンクを含む経路の通過コストを変化させる通過コスト制御手段１１を備える。
【解決手段】道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を案内する経路案内装置１００は、所定ノードに進入する進入リンクと該所定ノードから退出する退出リンクとの組み合わせに応じて進入リンク及び退出リンクを含む経路の通過コストを変化させる通過コスト制御手段１１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を案内する経路案内装置に関し、特に、選択するリンクの組み合わせに応じてリンク又はノードの通過コストを変化させながら最適経路を選択する経路案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リンクに付与された評価値を用いて出発地から目的地への目的地経路を設定し、設定した目的地迄の経路に従って走行案内を行う車輌用走行案内装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この車輌用走行案内装置は、目的地迄の経路に含まれる所定リンクの評価値を低下させることで、目的地迄の経路を再探索した場合にその所定リンクが目的地迄の新しい経路に含まれ難くなるようにして迂回路を案内できるようにする。
【０００４】
また、車輌用走行案内装置は、サービスエリア又はパーキングエリアを経由するリンクの評価値を低下させることにより、そのリンクを含む迂回路が設定されてしまうことがないようにする。
【特許文献１】特許第３３８４１７２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の車輌用走行案内装置は、サービスエリア又はパーキングエリアを経由するリンクの評価値を低下させるので、サービスエリア又はパーキングエリアに設置されたスマートインターチェンジを経由する経路を最適経路に含め難くなるという問題がある。
【０００６】
上述の問題点に鑑み、本発明は、選択するリンクの組み合わせに応じてリンク又はノードの通過コストを変化させながら最適経路を選択する経路案内装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、第一の発明に係る経路案内装置は、道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を選択する経路案内装置であって、所定ノードに進入する進入リンクと該所定ノードから退出する退出リンクとの組み合わせに応じて前記進入リンク及び前記退出リンクを含む経路の通過コストを変化させる通過コスト制御手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第二の発明は、第一の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、前記進入リンクと前記退出リンクとの組み合わせに応じてノード又はリンクの通過コストを変化させることを特徴とする。
【０００９】
また、第三の発明は、第二の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、スマートインターチェンジを有するサービスエリア又はパーキングエリアを通過コスト可変ノードとして設定し、高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合における通過コストが、前記高速道路本線を逸脱することなく進行する場合における通過コストより高くなるよう、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを設定することを特徴とする。
【００１０】
また、第四の発明は、第三の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記スマートインターチェンジを通過する場合或いは前記スマートインターチェンジを通過し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合には、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合より、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを低くすることを特徴とする。
【００１１】
また、第五の発明は、第二の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、本線上の分流点にあるノードと該分流点の先にある前記本線上の合流点にあるノードとを中継する前記本線以外の地点に前記通過コスト可変ノードを設定することを特徴とする。
【００１２】
また、第六の発明は、第五の発明に係る経路案内装置であって、前記本線は、前記分流点と前記合流点との間に高架道路又は地下道路を有し、前記本線以外の地点は、前記高架道路又は地下道路と立体交差する道路上の一地点であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述の手段により、本発明は、選択するリンクの組み合わせに応じてリンク又はノードの通過コストを変化させながら最適経路を選択する経路案内装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明に係る経路案内装置の構成例を示すブロック図であり、経路案内装置１００は、例えば、車輌に搭載されたカーナビゲーションシステムで利用される。
【００１６】
経路案内装置１００は、制御装置１、測位装置２、記憶装置３、操作入力装置４、通信装置５、表示装置６及び音声出力装置７から構成され、これら構成要素は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ(Local Interconnect Network)等の車載ネットワークを介して図１に示すように接続される。
【００１７】
制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、最適経路案内手段１０及び通過コスト制御手段１１のそれぞれに対応するプログラムをＮＶＲＡＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１８】
測位装置２は、車輌の現在位置に関する情報を取得するための装置であり、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)であって、ＧＰＳ受信機によりＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて車輌の位置を演算し、演算した車輌の位置情報（緯度、経度、高度から構成される。）を制御装置１に出力する。
【００１９】
測位方法は、単独測位や相対測位（干渉測位を含む。）等の如何なる方法であってもよいが、好ましくは精度の高い相対測位が用いられる。この際、車輌の位置情報は、操舵角センサ、車速センサ若しくはジャイロセンサ等の各種センサの出力、又は、ビーコン受信機若しくはＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよい。
【００２０】
記憶装置３は、経路案内装置１００が必要とする各種情報を記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体であって地図情報を体系的に格納した地図情報データベース３０を記憶し、制御装置１の問い合わせに応じて各種情報を制御装置１に出力する。
【００２１】
操作入力装置４は、経路案内装置１００に対するユーザ入力を実行させるための装置であり、例えば、タッチパネル、エスカッションスイッチ、リモートコントローラ、キーボード、ジョイスティック等であって、目的地若しくは中継地等の入力、時間優先若しくは距離優先の選択、又は、有料道路の利用可否の選択等をユーザが操作入力できるようにする。
【００２２】
また、操作入力装置４は、ユーザによる操作入力が行われた場合に、その操作入力に対応する制御信号を制御装置１に出力する。
【００２３】
通信装置５は、経路案内装置１００と外部との間の通信を制御するための装置であり、例えば、ＦＭ多重受信機であって、外部の情報センタが発信する渋滞情報や気象情報等を受信し、受信した情報を制御装置１に出力する。
【００２４】
表示装置６は、情報を表示させるための装置であり、例えば、液晶ディスプレイであって、制御装置１からの制御信号に応じて現在地から目的地までの最適経路を表示させたり、各種入力画面又は選択画面を表示させたりする。
【００２５】
音声出力装置７は、情報を音声出力するための装置であり、例えば、車載スピーカであって、制御装置１からの制御信号に応じて経路案内に沿った音声メッセージを出力する。
【００２６】
次に、制御装置１が有する各種手段について説明する。
【００２７】
最適経路案内手段１０は、目的地までの経路を案内するための手段であり、例えば、ダイクストラ法を用いて現在地から目的地までの最適（最短）経路を探索し、探索した最短経路を表示装置６に表示させながら車輌を目的地に導くよう経路案内を実行する。
【００２８】
なお、現在地は、車輌に搭載された測位装置２が取得する位置情報に基づいて特定され、目的地は、操作入力装置４を介してユーザにより操作入力される。
【００２９】
なお、最適（最短）経路は、例えば、記憶装置３の地図情報データベース３０にあるノード情報及びリンク情報を用いて探索される。
【００３０】
「ノード」とは、道路の端点、分流点、合流点等の地点を表す地図情報の構成要素であり、「リンク」とは、ノードを接続する地図情報の構成要素である。
【００３１】
図２は、リンクに関する情報を検索できるよう体系的に構成されたリンク情報データベースの構成例を示す図であり、図３は、ノードに関する情報を検索できるよう体系的に構成されたノード情報データベースの構成例を示す図である。
【００３２】
リンク情報データベースは、例えば、リンクＩＤ、リンクコスト、リンク種別、始点ノードＩＤ及び終点ノードＩＤで構成され、リンクＩＤは、各リンクを識別するための識別番号であり、リンクコストは、そのリンクを通過するために要するコストであって、例えば、そのリンクの距離に基づいて設定され、経路を構成する全てのリンクにおけるリンクコストを加算した総通過コストの小さい経路が最適（最短）経路として選択される。
【００３３】
また、リンク種別は、リンクで表される道路の種別を示し、例えば、法定速度等に基づいて高速道路、一般道路又は未舗装路等に区分され、さらに、高速道路本線、高速道路本線とサービスエリア（以下、「ＳＡ」という。）若しくはパーキングエリア（以下、「ＰＡ」という。）とを結ぶＳＡ・ＰＡ出入路、又は、高速道路と一般道路とを結ぶインターチェンジ（以下、「ＩＣ」という。）を有するＩＣ路等に細分化される。
【００３４】
また、始点ノードＩＤ及び終点ノードＩＤは、リンク両端にあるノードを識別するための識別番号である。
【００３５】
ノード情報データベースは、例えば、ノードＩＤ、ノード位置情報、ノード種別及びノードコストで構成され、ノードＩＤは、各ノードを識別するための識別番号であり、ノード位置情報は、各ノードの位置情報であって、経度、緯度及び高度で地図上における各ノードの位置を特定できるようにする。
【００３６】
また、ノード種別は、ノードで表される地点の種別を示し、例えば、分流点、合流点、交差点、ＳＡ、ＰＡ、ＩＣ、スマートインターチェンジ（正規のＩＣとは別にＳＡやＰＡに設置されたＩＣといい、以下、「ＳＩＣ」という。）等の値を有する。
【００３７】
また、ノードコストは、そのノードを通過するために要するコストであり、例えば、そのノードの種別に基づいて設定され、ノードコストとリンクコストとを加算した総通過コストの小さい経路が最適経路として選択される。なお、ノードコストは、信号機の有無、分岐するリンクの数、横断歩道の有無等に基づいて設定されてもよい。
【００３８】
通過コスト制御手段１１は、リンクコスト又はノードコストを制御するための手段であり、例えば、通信装置５が受信した渋滞情報若しくは気象情報、又は、地図情報データベース３０にある有料道路に関する情報等に基づいてリンクコストを変化させたり、所定ノードに進入するリンク（以下、「進入リンク」という。）と所定ノードから退出するリンク（以下、「退出リンク」という。）との組み合わせに応じてその所定ノードにおけるノードコスト又はその所定ノードの進入リンク及び退出リンクのリンクコストを変化させたりする。なお、本明細書では、ノードコストを変化させることができるノードを通過コスト可変ノードと呼ぶこととする。
【００３９】
図４は、三つのリンクＬ４、Ｌ５及びＬ６が接続される通過コスト可変ノードであるＳＡノードＮ３におけるノードコストの変化を示すノードコスト切り替えテーブルであり、進入リンクがＳＡ出入路リンクＬ４で退出リンクがＳＡ出入路リンクＬ５の場合、又は、進入リンクがＳＡ出入路リンクＬ５で退出リンクがＳＡ出入路リンクＬ４の場合に、ノードＮ３におけるノードコストが１００となり、ＳＩＣを有するＩＣ路リンクＬ６を含む他の組み合わせではノードＮ３におけるノードコストが０となることを示す。
【００４０】
なお、このようなノードコスト切り替えテーブルは、地図情報データベース３０の構成要素として記憶装置３に予め格納される。
【００４１】
これにより、最適経路案内手段１０は、最適経路を探索する場合、高速道路本線を選択する代わりにＳＡ又はＰＡを経由する経路を選択し難くなる一方、ＳＩＣを通過して一般道路から高速道路に合流する経路やＳＩＣを通過して高速道路から一般道路に逸脱する経路を他の経路（例えば、ノードコストが変化しないノードで構成される経路をいう。）を選択する場合と同様に選択できるようになる。
【００４２】
次に、図２乃至図５を参照しながら、ＳＩＣ付近において最適経路案内手段１０が最適経路を選択する処理を説明する。
【００４３】
図５は、ＳＩＣ付近におけるリンク及びノードの関係を示す図であり、合流点ノードＮ５、分流点ノードＮ１、合流点ノードＮ２及び分流点ノードＮ６のそれぞれをリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３で結ぶ高速道路本線と、分流点ノードＮ１、ＳＡノード（通過コスト可変ノード）Ｎ３及び合流点ノードＮ２のそれぞれをリンクＬ４、Ｌ５で結ぶＳＡ出入路と、分流点ノードＮ７、Ｎ４及びＮ８のそれぞれをリンクＬ７、Ｌ８で結ぶ一般道路と、ＳＡノードＮ３及び分流点ノードＮ４をＩＣ路リンクＬ６で結ぶＳＩＣ１を有するＩＣ路とから構成される地図情報を示す。
【００４４】
最適経路案内手段１０は、図２のリンク情報データベースを参照しながら目的地へ到達するために取り得る経路を複数抽出し、その抽出した経路の中から総通過コストの最も小さくなる経路を最適経路として選択する。
【００４５】
図２及び図５を参照すると、分流点ノードＮ１と合流点ノードＮ２とを結ぶ経路は二通り存在し、高速道路リンクＬ２を経由する経路Ｐ１におけるリンクコストが３キロメートルであるのに対し、ＳＡ出入路リンクＬ４、ＳＡノードＮ３及びＳＡ出入路リンクＬ５を経由する経路Ｐ２におけるリンクコストが２キロメートルとなる。
【００４６】
従って、経路Ｐ２における通過コスト（２キロメートル）が経路Ｐ１における通過コスト（３キロメートル）より小さくなり、経路案内装置１００は、最適経路案内手段１０に経路Ｐ２を最適経路として選択させてしまうこととなる。
【００４７】
しかし、最適経路案内手段１０は、ＳＡを目的地又は中継地として設定しない限り、ＳＡ出入路が最適経路に含まれるのを制限する必要がある。
【００４８】
そこで、通過コスト制御手段１１は、経路Ｐ２が最適経路に含まれるのを回避するため、ＳＡノードＮ３を通過コスト可変ノードとし、そのノードコストに所定の値（例えば、１００キロメートル）を設定する。
【００４９】
これにより、経路案内装置１００は、経路Ｐ１における通過コスト（３キロメートル）を経路Ｐ２における通過コスト（１０２キロメートル）より小さくして、最適経路案内手段１０が経路Ｐ２を最適経路として選択できないようにする。
【００５０】
なお、高速道路リンクＬ２で渋滞が発生した場合、通過コスト制御手段１１は、高速道路リンクＬ２におけるリンクコストを増大させ、最適経路案内手段１０が渋滞を避けるための別の経路を探索できるようにする。
【００５１】
このような場合であっても、通過コスト制御手段１１は、経路Ｐ１における通過コスト（例えば、所要時間で表される。）が経路Ｐ２における通過コスト（同様に、所要時間で表される。）より大きくなってしまい経路Ｐ２が最適経路（この場合、最も短時間で目的地に案内できる経路をいう。）として選択されてしまうことがないよう、経路Ｐ２における通過コストを経路Ｐ１における通過コストより大きくする必要がある。
【００５２】
そこで、通過コスト制御手段１１は、高速道路リンクＬ２におけるリンクコストを増大させた場合（例えば、渋滞のためにリンクコストを１０倍にした場合をいう。）、その増大率に応じて、ＳＡ出入路リンクＬ４のリンクコスト、ＳＡ出入路リンクＬ５のリンクコスト、及び、ＳＡノードＮ３のノードコストのうちの少なくとも一つを増大させるようにする（例えば、通過コストを１０倍又はそれ以上にする。）。
【００５３】
一方で、目的地Ｔ１が分流点ノードＮ８付近にあり高速道路本線における次の正規ＩＣを経由するよりＳＩＣ１を通過するほうが目的地Ｔ１までの距離又は所要時間が短くなるような場合、最適経路案内手段１０は、ＳＩＣ１を通過して高速道路本線から一般道路に逸脱する経路Ｐ３を最適経路として選択できるようにする必要がある。
【００５４】
しかし、最適経路案内手段１０は、ＳＡを目的地又は中継地として設定しない限り、ＳＡ出入路リンクＬ４、Ｌ５が最適経路に含まれるのを制限するので、たとえ目的地Ｔ１が分流点ノードＮ８付近にあるとしても、高速道路本線における次の正規ＩＣを経由させた経路Ｐ４を最適経路として選択してしまう。
【００５５】
そこで、通過コスト制御手段１１は、ＳＡノードＮ３を経由してＳＩＣ１を通過させる場合には、ＳＡノードＮ３におけるノードコストを所定の値（例えば、１００キロメートル）に増大させることなく、通過コスト可変ノード以外の通常のノードが有する値（例えば、０キロメートル）に維持させるようにする（図４参照。）。
【００５６】
すなわち、通過コスト制御手段１１は、進入リンクがＳＡ出入路リンクＬ４で、かつ、退出リンクがＳＡ出入路リンクＬ５である場合に限り、ＳＡノードＮ３におけるノードコストを所定の値（例えば、１００キロメートル）まで増大させることとし、進入リンク及び退出リンクの組み合わせがそれ以外の場合には、ＳＡノードＮ３におけるノードコストを増大させないようにする。
【００５７】
これにより、経路案内装置１００は、経路Ｐ３における通過コストを強制的に増大させることなく、ＳＡノードＮ３のような通過コスト可変ノードを含まない他の経路と同じ条件の下で最適経路案内手段１０による経路選択を実行させ、経路Ｐ４より小さい通過コストを有する経路Ｐ３を最適経路として選択できるようにする。
【００５８】
次に、図６乃至図８を参照しながら、高架道路付近において最適経路案内手段１０が最適経路を選択する処理を説明する。
【００５９】
図６は、高架道路付近におけるリンク及びノードの関係を示し、図７は、図６に対応するリンク情報データベースを示し、図８は、図６に対応するリンクコスト切り替えテーブルを示す。
【００６０】
図６は、合流点ノードＮ１４、分流点ノードＮ１０、合流点ノードＮ１１及び分流点ノードＮ１５のそれぞれをリンクＬ１０、Ｌ１１及びＬ１２で結ぶ国道本線と、分流点ノードＮ１０、分流点ノードＮ１３及び合流点ノードＮ１１を分流路リンクＬ１３及び合流路リンクＬ１４で結ぶ一対の分流路及び合流路と、分流点ノードＮ１１、分流点ノードＮ１２及び合流点ノードＮ１０を分流路リンクＬ１６及び合流路リンクＬ１５で結ぶ一対の分流路及び合流路（ノードＮ１０、Ｎ１１は、進行方向に応じて分流点又は合流点の双方になり得る。）と、分流点ノードＮ１６、Ｎ１２、Ｎ１３及びＮ１７のそれぞれをリンクＬ１７、Ｌ１８及びＬ１９で結ぶ県道とから構成される地図情報を示す。なお、分流点ノードＮ１２及びＮ１３は、通過コスト可変ノードである。
【００６１】
また、リンクＬ１１は、高架道路であり、リンクＬ１８は、その高架道路と立体交差する道路であるが、リンクＬ１１が地下道路であってもよく、リンクＬ１８が高架道路又は地下道路であり、リンクＬ１１がその高架道路又は地下道路と立体交差する道路であってもよい。
【００６２】
最適経路案内手段１０は、図７のリンク情報データベースを参照しながら目的地へ到達するために取り得る経路を複数抽出し、その抽出した経路の中から総通過コストの最も小さくなる経路を最適経路として選択する。
【００６３】
図６及び図７を参照すると、分流点ノードＮ１０と合流点ノードＮ１１とを結ぶ経路は（一進行方向につき）二通り存在し、国道リンクＬ１１を経由する経路Ｐ５におけるリンクコストが４キロメートルであるのに対し、分流路リンクＬ１３、分流点ノードＮ１３及び合流路リンクＬ１４を経由する経路Ｐ６におけるリンクコストが８キロメートルとなる。
【００６４】
なお、国道リンクにおけるリンクコストは、各リンクの距離がそのままリンクコストとして設定されるが、合流路リンク及び分流路リンクは、各リンクの距離を２倍した値がリンクコストとして設定され、県道リンクにおけるリンクコストは、各リンクの距離を１．５倍した値がリンクコストとして設定される。各道路の通り易さを考慮するためである。
【００６５】
従って、経路Ｐ５における通過コスト（４キロメートル）が経路Ｐ６における通過コスト（８キロメートル）より小さくなり、経路案内装置１００は、最適経路案内手段１０によって、分流路を一旦降り再び合流路を経て国道本線に合流する経路Ｐ６を選択することなく、国道本線をそのまま進行する経路Ｐ５を最適経路として選択することができる。
【００６６】
また、通過コスト制御手段１１は、通信装置５を介して受信した渋滞情報に基づいて国道本線が渋滞していることを検知すると、国道リンクＬ１１におけるリンクコストを増大させ、最適経路案内手段１０が渋滞を避けるための別の経路を探索できるようにする。
【００６７】
このような場合、最適経路案内手段１０は、国道本線にある高架道路又は地下道路と併走する一対の分流路及び合流路が最適経路に含まれるのを制限する必要がある。このような一対の分流路及び合流路を最適経路に含めて案内した場合、運転者に違和感を抱かせてしまうからである。
【００６８】
「一対の分流路及び合流路」とは、国道本線にある高架道路又は地下道路と立体交差する別の道路へ国道本線から分流したり、或いは、その別の道路から国道本線に合流したりするための道路であって隣接するものをいう。なお、ここでいう別の道路は、国道本線と立体交差していなくてもよく、高速道路におけるＳＡ又はＰＡのような施設であってもよい。
【００６９】
通過コスト制御手段１１は、経路Ｐ５の渋滞を迂回するために経路Ｐ６が最適経路に含まれてしまうのを回避するため、分流路リンクＬ１３及び合流路リンクＬ１４のリンクコストをそれぞれ増大（例えば、各リンクコストを３倍にする。）させるようにする。
【００７０】
図８は、リンクコスト切り替えテーブルであり、図４に示すノードコスト切り替えテーブルがノードコストを変化させるのに対し、リンクコストを変化させる点で相違する。
【００７１】
また、図４のノードコスト切り替えテーブルでは、変化させるノードコストの値そのものを登録するのに対し、図８のリンクコスト切り替えテーブルでは、変化させるリンクコストの倍率を登録する点でも相違する。
【００７２】
これにより、経路案内装置１００は、経路Ｐ５における通過コスト（４キロメートル）を渋滞により増大させた場合であっても（例えば、５倍の２０キロメートルとする。）、経路Ｐ６における通過コストも増大させることにより（ノードコスト切り替えテーブルの設定に基づいて３倍の２４キロメートルとする。）、経路Ｐ５における通過コストを経路Ｐ６における通過コストより小さくして、最適経路案内手段１０が経路Ｐ６を最適経路として選択できないようにする。
【００７３】
一方で、目的地Ｔ２が分流点ノードＮ１７付近にあり高架道路を越えた先の交差点ノードＮ１５を経由するより分流点ノードＮ１３を通過するほうが目的地Ｔ２までの距離又は所要時間が短くなるような場合、最適経路案内手段１０は、分流点ノードＮ１３を通過して国道から県道に逸脱する経路Ｐ７を最適経路として選択する必要がある。
【００７４】
しかし、最適経路案内手段１０は、国道における一対の分流路及び合流路が最適経路に含まれるのを制限するので、たとえ目的地Ｔ２が分流点ノードＮ１７付近にあるとしても、高架道路を越えた先の交差点ノードＮ１５を経由させた経路Ｐ８を最適経路として選択してしまう。
【００７５】
そこで、通過コスト制御手段１１は、目的地Ｔ２が分流点ノードＮ１７付近にある場合には、分流路リンクＬ１３のリンクコストを増大させることなく（例えば、３倍にすることなく）、元のリンクコストをそのまま利用するようにする（図８参照。）。
【００７６】
すなわち、通過コスト制御手段１１は、通過コスト可変ノードである分流点ノードＮ１３の進入リンクが分流路リンクＬ１３で、かつ、通過コスト可変ノードである分流点ノードＮ１３の退出リンクが合流路リンクＬ１４である場合に限り、進入リンク及び退出リンクにおけるリンクコストを所定の倍率（例えば、３倍）で増大させることとする。
【００７７】
これにより、経路案内装置１００は、通過コスト可変ノードにおける進入リンク及び退出リンクの通過コストを強制的に増大させることなく、分流点ノードＮ１３のような通過コスト可変ノードを含まない他の経路と同じ条件の下で最適経路案内手段１０による経路選択を実行させ、経路Ｐ８より小さい通過コストを有する経路Ｐ７を最適経路として選択できるようにする。
【００７８】
以上の構成により、経路案内装置１００は、進入リンクと退出リンクとの組み合わせにより通過コストを変化させるので、ＳＡ若しくはＰＡと高速道路本線との間の出入路、又は、国道若しくはバイパスの本線を併走する一対の分流路及び合流路が迂回路として選択させるのを防止しながらも、目的地、現在地又は中継地等がＳＩＣ又は一対の分流路及び合流路付近にある場合には、ＳＡ若しくはＰＡと高速道路本線との間の出入路、又は、国道若しくはバイパスの本線を併走する分流路及び合流路を他の道路と同様に経路探索の対象とすることができる。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８０】
例えば、上述の実施例では、経路案内装置１００は、リンクコスト又はノードコストとして距離を設定するが、その距離を法定速度又は渋滞情報に基づく推定速度で除した通過時間を算出し、算出した通過時間を通過コストとして利用するようにしてもよい。この場合、リンクコスト又はノードコストは、渋滞情報に応じて変化することとなる。
【００８１】
また、経路案内装置１００は、リンクコスト及びノードコストを併用するが、ノードコストを利用せずリンクコストだけで通過コストを算出して経路を選択することで地図情報データベース３０を簡素化させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】経路案内装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】リンク情報データベースの構成例を示す図である。
【図３】ノード情報データベースの構成例を示す図である。
【図４】ＳＩＣにおけるノードコストの変化を示すノードコスト切り替えテーブルである。
【図５】サービスエリア付近におけるリンク及びノードの関係を示す図である。
【図６】高架橋付近におけるリンク及びノードの関係を示す図である。
【図７】図６に対応するリンク情報データベースである。
【図８】図６に対応するリンクコスト切り替えテーブルである。
【符号の説明】
【００８３】
１ 制御装置
２ 測位装置
３ 記憶装置
４ 操作入力装置
５ 通信装置
６ 表示装置
７ 音声出力装置
１０ 最適経路案内手段
１１ 通過コスト制御手段
３０ 地図情報データベース
１００ 経路案内装置
Ｌ１〜Ｌ８、Ｌ１０〜Ｌ１９ リンク
Ｎ１〜Ｎ８、Ｎ１０〜Ｎ１７ ノード
Ｐ１〜Ｐ８ 経路
Ｔ１、Ｔ２ 目的地
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を案内する経路案内装置に関し、特に、選択するリンクの組み合わせに応じてリンク又はノードの通過コストを変化させながら最適経路を選択する経路案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リンクに付与された評価値を用いて出発地から目的地への目的地経路を設定し、設定した目的地迄の経路に従って走行案内を行う車輌用走行案内装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この車輌用走行案内装置は、目的地迄の経路に含まれる所定リンクの評価値を低下させることで、目的地迄の経路を再探索した場合にその所定リンクが目的地迄の新しい経路に含まれ難くなるようにして迂回路を案内できるようにする。
【０００４】
また、車輌用走行案内装置は、サービスエリア又はパーキングエリアを経由するリンクの評価値を低下させることにより、そのリンクを含む迂回路が設定されてしまうことがないようにする。
【特許文献１】特許第３３８４１７２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の車輌用走行案内装置は、サービスエリア又はパーキングエリアを経由するリンクの評価値を低下させるので、サービスエリア又はパーキングエリアに設置されたスマートインターチェンジを経由する経路を最適経路に含め難くなるという問題がある。
【０００６】
上述の問題点に鑑み、本発明は、選択するリンクの組み合わせに応じてリンク又はノードの通過コストを変化させながら最適経路を選択する経路案内装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、第一の発明に係る経路案内装置は、道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を選択する経路案内装置であって、所定ノードに進入する進入リンクと該所定ノードから退出する退出リンクとの組み合わせに応じて前記進入リンク及び前記退出リンクを含む経路の通過コストを変化させる通過コスト制御手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第二の発明は、第一の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、前記進入リンクと前記退出リンクとの組み合わせに応じてノード又はリンクの通過コストを変化させることを特徴とする。
【０００９】
また、第三の発明は、第二の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、スマートインターチェンジを有するサービスエリア又はパーキングエリアを通過コスト可変ノードとして設定し、高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合における通過コストが、前記高速道路本線を逸脱することなく進行する場合における通過コストより高くなるよう、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを設定することを特徴とする。
【００１０】
また、第四の発明は、第三の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記スマートインターチェンジを通過する場合或いは前記スマートインターチェンジを通過し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合には、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合より、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを低くすることを特徴とする。
【００１１】
また、第五の発明は、第二の発明に係る経路案内装置であって、前記通過コスト制御手段は、本線上の分流点にあるノードと該分流点の先にある前記本線上の合流点にあるノードとを中継する前記本線以外の地点に前記通過コスト可変ノードを設定することを特徴とする。
【００１２】
また、第六の発明は、第五の発明に係る経路案内装置であって、前記本線は、前記分流点と前記合流点との間に高架道路又は地下道路を有し、前記本線以外の地点は、前記高架道路又は地下道路と立体交差する道路上の一地点であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述の手段により、本発明は、選択するリンクの組み合わせに応じてリンク又はノードの通過コストを変化させながら最適経路を選択する経路案内装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明に係る経路案内装置の構成例を示すブロック図であり、経路案内装置１００は、例えば、車輌に搭載されたカーナビゲーションシステムで利用される。
【００１６】
経路案内装置１００は、制御装置１、測位装置２、記憶装置３、操作入力装置４、通信装置５、表示装置６及び音声出力装置７から構成され、これら構成要素は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ(Local Interconnect Network)等の車載ネットワークを介して図１に示すように接続される。
【００１７】
制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、最適経路案内手段１０及び通過コスト制御手段１１のそれぞれに対応するプログラムをＮＶＲＡＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１８】
測位装置２は、車輌の現在位置に関する情報を取得するための装置であり、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)であって、ＧＰＳ受信機によりＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて車輌の位置を演算し、演算した車輌の位置情報（緯度、経度、高度から構成される。）を制御装置１に出力する。
【００１９】
測位方法は、単独測位や相対測位（干渉測位を含む。）等の如何なる方法であってもよいが、好ましくは精度の高い相対測位が用いられる。この際、車輌の位置情報は、操舵角センサ、車速センサ若しくはジャイロセンサ等の各種センサの出力、又は、ビーコン受信機若しくはＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよい。
【００２０】
記憶装置３は、経路案内装置１００が必要とする各種情報を記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体であって地図情報を体系的に格納した地図情報データベース３０を記憶し、制御装置１の問い合わせに応じて各種情報を制御装置１に出力する。
【００２１】
操作入力装置４は、経路案内装置１００に対するユーザ入力を実行させるための装置であり、例えば、タッチパネル、エスカッションスイッチ、リモートコントローラ、キーボード、ジョイスティック等であって、目的地若しくは中継地等の入力、時間優先若しくは距離優先の選択、又は、有料道路の利用可否の選択等をユーザが操作入力できるようにする。
【００２２】
また、操作入力装置４は、ユーザによる操作入力が行われた場合に、その操作入力に対応する制御信号を制御装置１に出力する。
【００２３】
通信装置５は、経路案内装置１００と外部との間の通信を制御するための装置であり、例えば、ＦＭ多重受信機であって、外部の情報センタが発信する渋滞情報や気象情報等を受信し、受信した情報を制御装置１に出力する。
【００２４】
表示装置６は、情報を表示させるための装置であり、例えば、液晶ディスプレイであって、制御装置１からの制御信号に応じて現在地から目的地までの最適経路を表示させたり、各種入力画面又は選択画面を表示させたりする。
【００２５】
音声出力装置７は、情報を音声出力するための装置であり、例えば、車載スピーカであって、制御装置１からの制御信号に応じて経路案内に沿った音声メッセージを出力する。
【００２６】
次に、制御装置１が有する各種手段について説明する。
【００２７】
最適経路案内手段１０は、目的地までの経路を案内するための手段であり、例えば、ダイクストラ法を用いて現在地から目的地までの最適（最短）経路を探索し、探索した最短経路を表示装置６に表示させながら車輌を目的地に導くよう経路案内を実行する。
【００２８】
なお、現在地は、車輌に搭載された測位装置２が取得する位置情報に基づいて特定され、目的地は、操作入力装置４を介してユーザにより操作入力される。
【００２９】
なお、最適（最短）経路は、例えば、記憶装置３の地図情報データベース３０にあるノード情報及びリンク情報を用いて探索される。
【００３０】
「ノード」とは、道路の端点、分流点、合流点等の地点を表す地図情報の構成要素であり、「リンク」とは、ノードを接続する地図情報の構成要素である。
【００３１】
図２は、リンクに関する情報を検索できるよう体系的に構成されたリンク情報データベースの構成例を示す図であり、図３は、ノードに関する情報を検索できるよう体系的に構成されたノード情報データベースの構成例を示す図である。
【００３２】
リンク情報データベースは、例えば、リンクＩＤ、リンクコスト、リンク種別、始点ノードＩＤ及び終点ノードＩＤで構成され、リンクＩＤは、各リンクを識別するための識別番号であり、リンクコストは、そのリンクを通過するために要するコストであって、例えば、そのリンクの距離に基づいて設定され、経路を構成する全てのリンクにおけるリンクコストを加算した総通過コストの小さい経路が最適（最短）経路として選択される。
【００３３】
また、リンク種別は、リンクで表される道路の種別を示し、例えば、法定速度等に基づいて高速道路、一般道路又は未舗装路等に区分され、さらに、高速道路本線、高速道路本線とサービスエリア（以下、「ＳＡ」という。）若しくはパーキングエリア（以下、「ＰＡ」という。）とを結ぶＳＡ・ＰＡ出入路、又は、高速道路と一般道路とを結ぶインターチェンジ（以下、「ＩＣ」という。）を有するＩＣ路等に細分化される。
【００３４】
また、始点ノードＩＤ及び終点ノードＩＤは、リンク両端にあるノードを識別するための識別番号である。
【００３５】
ノード情報データベースは、例えば、ノードＩＤ、ノード位置情報、ノード種別及びノードコストで構成され、ノードＩＤは、各ノードを識別するための識別番号であり、ノード位置情報は、各ノードの位置情報であって、経度、緯度及び高度で地図上における各ノードの位置を特定できるようにする。
【００３６】
また、ノード種別は、ノードで表される地点の種別を示し、例えば、分流点、合流点、交差点、ＳＡ、ＰＡ、ＩＣ、スマートインターチェンジ（正規のＩＣとは別にＳＡやＰＡに設置されたＩＣといい、以下、「ＳＩＣ」という。）等の値を有する。
【００３７】
また、ノードコストは、そのノードを通過するために要するコストであり、例えば、そのノードの種別に基づいて設定され、ノードコストとリンクコストとを加算した総通過コストの小さい経路が最適経路として選択される。なお、ノードコストは、信号機の有無、分岐するリンクの数、横断歩道の有無等に基づいて設定されてもよい。
【００３８】
通過コスト制御手段１１は、リンクコスト又はノードコストを制御するための手段であり、例えば、通信装置５が受信した渋滞情報若しくは気象情報、又は、地図情報データベース３０にある有料道路に関する情報等に基づいてリンクコストを変化させたり、所定ノードに進入するリンク（以下、「進入リンク」という。）と所定ノードから退出するリンク（以下、「退出リンク」という。）との組み合わせに応じてその所定ノードにおけるノードコスト又はその所定ノードの進入リンク及び退出リンクのリンクコストを変化させたりする。なお、本明細書では、ノードコストを変化させることができるノードを通過コスト可変ノードと呼ぶこととする。
【００３９】
図４は、三つのリンクＬ４、Ｌ５及びＬ６が接続される通過コスト可変ノードであるＳＡノードＮ３におけるノードコストの変化を示すノードコスト切り替えテーブルであり、進入リンクがＳＡ出入路リンクＬ４で退出リンクがＳＡ出入路リンクＬ５の場合、又は、進入リンクがＳＡ出入路リンクＬ５で退出リンクがＳＡ出入路リンクＬ４の場合に、ノードＮ３におけるノードコストが１００となり、ＳＩＣを有するＩＣ路リンクＬ６を含む他の組み合わせではノードＮ３におけるノードコストが０となることを示す。
【００４０】
なお、このようなノードコスト切り替えテーブルは、地図情報データベース３０の構成要素として記憶装置３に予め格納される。
【００４１】
これにより、最適経路案内手段１０は、最適経路を探索する場合、高速道路本線を選択する代わりにＳＡ又はＰＡを経由する経路を選択し難くなる一方、ＳＩＣを通過して一般道路から高速道路に合流する経路やＳＩＣを通過して高速道路から一般道路に逸脱する経路を他の経路（例えば、ノードコストが変化しないノードで構成される経路をいう。）を選択する場合と同様に選択できるようになる。
【００４２】
次に、図２乃至図５を参照しながら、ＳＩＣ付近において最適経路案内手段１０が最適経路を選択する処理を説明する。
【００４３】
図５は、ＳＩＣ付近におけるリンク及びノードの関係を示す図であり、合流点ノードＮ５、分流点ノードＮ１、合流点ノードＮ２及び分流点ノードＮ６のそれぞれをリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３で結ぶ高速道路本線と、分流点ノードＮ１、ＳＡノード（通過コスト可変ノード）Ｎ３及び合流点ノードＮ２のそれぞれをリンクＬ４、Ｌ５で結ぶＳＡ出入路と、分流点ノードＮ７、Ｎ４及びＮ８のそれぞれをリンクＬ７、Ｌ８で結ぶ一般道路と、ＳＡノードＮ３及び分流点ノードＮ４をＩＣ路リンクＬ６で結ぶＳＩＣ１を有するＩＣ路とから構成される地図情報を示す。
【００４４】
最適経路案内手段１０は、図２のリンク情報データベースを参照しながら目的地へ到達するために取り得る経路を複数抽出し、その抽出した経路の中から総通過コストの最も小さくなる経路を最適経路として選択する。
【００４５】
図２及び図５を参照すると、分流点ノードＮ１と合流点ノードＮ２とを結ぶ経路は二通り存在し、高速道路リンクＬ２を経由する経路Ｐ１におけるリンクコストが３キロメートルであるのに対し、ＳＡ出入路リンクＬ４、ＳＡノードＮ３及びＳＡ出入路リンクＬ５を経由する経路Ｐ２におけるリンクコストが２キロメートルとなる。
【００４６】
従って、経路Ｐ２における通過コスト（２キロメートル）が経路Ｐ１における通過コスト（３キロメートル）より小さくなり、経路案内装置１００は、最適経路案内手段１０に経路Ｐ２を最適経路として選択させてしまうこととなる。
【００４７】
しかし、最適経路案内手段１０は、ＳＡを目的地又は中継地として設定しない限り、ＳＡ出入路が最適経路に含まれるのを制限する必要がある。
【００４８】
そこで、通過コスト制御手段１１は、経路Ｐ２が最適経路に含まれるのを回避するため、ＳＡノードＮ３を通過コスト可変ノードとし、そのノードコストに所定の値（例えば、１００キロメートル）を設定する。
【００４９】
これにより、経路案内装置１００は、経路Ｐ１における通過コスト（３キロメートル）を経路Ｐ２における通過コスト（１０２キロメートル）より小さくして、最適経路案内手段１０が経路Ｐ２を最適経路として選択できないようにする。
【００５０】
なお、高速道路リンクＬ２で渋滞が発生した場合、通過コスト制御手段１１は、高速道路リンクＬ２におけるリンクコストを増大させ、最適経路案内手段１０が渋滞を避けるための別の経路を探索できるようにする。
【００５１】
このような場合であっても、通過コスト制御手段１１は、経路Ｐ１における通過コスト（例えば、所要時間で表される。）が経路Ｐ２における通過コスト（同様に、所要時間で表される。）より大きくなってしまい経路Ｐ２が最適経路（この場合、最も短時間で目的地に案内できる経路をいう。）として選択されてしまうことがないよう、経路Ｐ２における通過コストを経路Ｐ１における通過コストより大きくする必要がある。
【００５２】
そこで、通過コスト制御手段１１は、高速道路リンクＬ２におけるリンクコストを増大させた場合（例えば、渋滞のためにリンクコストを１０倍にした場合をいう。）、その増大率に応じて、ＳＡ出入路リンクＬ４のリンクコスト、ＳＡ出入路リンクＬ５のリンクコスト、及び、ＳＡノードＮ３のノードコストのうちの少なくとも一つを増大させるようにする（例えば、通過コストを１０倍又はそれ以上にする。）。
【００５３】
一方で、目的地Ｔ１が分流点ノードＮ８付近にあり高速道路本線における次の正規ＩＣを経由するよりＳＩＣ１を通過するほうが目的地Ｔ１までの距離又は所要時間が短くなるような場合、最適経路案内手段１０は、ＳＩＣ１を通過して高速道路本線から一般道路に逸脱する経路Ｐ３を最適経路として選択できるようにする必要がある。
【００５４】
しかし、最適経路案内手段１０は、ＳＡを目的地又は中継地として設定しない限り、ＳＡ出入路リンクＬ４、Ｌ５が最適経路に含まれるのを制限するので、たとえ目的地Ｔ１が分流点ノードＮ８付近にあるとしても、高速道路本線における次の正規ＩＣを経由させた経路Ｐ４を最適経路として選択してしまう。
【００５５】
そこで、通過コスト制御手段１１は、ＳＡノードＮ３を経由してＳＩＣ１を通過させる場合には、ＳＡノードＮ３におけるノードコストを所定の値（例えば、１００キロメートル）に増大させることなく、通過コスト可変ノード以外の通常のノードが有する値（例えば、０キロメートル）に維持させるようにする（図４参照。）。
【００５６】
すなわち、通過コスト制御手段１１は、進入リンクがＳＡ出入路リンクＬ４で、かつ、退出リンクがＳＡ出入路リンクＬ５である場合に限り、ＳＡノードＮ３におけるノードコストを所定の値（例えば、１００キロメートル）まで増大させることとし、進入リンク及び退出リンクの組み合わせがそれ以外の場合には、ＳＡノードＮ３におけるノードコストを増大させないようにする。
【００５７】
これにより、経路案内装置１００は、経路Ｐ３における通過コストを強制的に増大させることなく、ＳＡノードＮ３のような通過コスト可変ノードを含まない他の経路と同じ条件の下で最適経路案内手段１０による経路選択を実行させ、経路Ｐ４より小さい通過コストを有する経路Ｐ３を最適経路として選択できるようにする。
【００５８】
次に、図６乃至図８を参照しながら、高架道路付近において最適経路案内手段１０が最適経路を選択する処理を説明する。
【００５９】
図６は、高架道路付近におけるリンク及びノードの関係を示し、図７は、図６に対応するリンク情報データベースを示し、図８は、図６に対応するリンクコスト切り替えテーブルを示す。
【００６０】
図６は、合流点ノードＮ１４、分流点ノードＮ１０、合流点ノードＮ１１及び分流点ノードＮ１５のそれぞれをリンクＬ１０、Ｌ１１及びＬ１２で結ぶ国道本線と、分流点ノードＮ１０、分流点ノードＮ１３及び合流点ノードＮ１１を分流路リンクＬ１３及び合流路リンクＬ１４で結ぶ一対の分流路及び合流路と、分流点ノードＮ１１、分流点ノードＮ１２及び合流点ノードＮ１０を分流路リンクＬ１６及び合流路リンクＬ１５で結ぶ一対の分流路及び合流路（ノードＮ１０、Ｎ１１は、進行方向に応じて分流点又は合流点の双方になり得る。）と、分流点ノードＮ１６、Ｎ１２、Ｎ１３及びＮ１７のそれぞれをリンクＬ１７、Ｌ１８及びＬ１９で結ぶ県道とから構成される地図情報を示す。なお、分流点ノードＮ１２及びＮ１３は、通過コスト可変ノードである。
【００６１】
また、リンクＬ１１は、高架道路であり、リンクＬ１８は、その高架道路と立体交差する道路であるが、リンクＬ１１が地下道路であってもよく、リンクＬ１８が高架道路又は地下道路であり、リンクＬ１１がその高架道路又は地下道路と立体交差する道路であってもよい。
【００６２】
最適経路案内手段１０は、図７のリンク情報データベースを参照しながら目的地へ到達するために取り得る経路を複数抽出し、その抽出した経路の中から総通過コストの最も小さくなる経路を最適経路として選択する。
【００６３】
図６及び図７を参照すると、分流点ノードＮ１０と合流点ノードＮ１１とを結ぶ経路は（一進行方向につき）二通り存在し、国道リンクＬ１１を経由する経路Ｐ５におけるリンクコストが４キロメートルであるのに対し、分流路リンクＬ１３、分流点ノードＮ１３及び合流路リンクＬ１４を経由する経路Ｐ６におけるリンクコストが８キロメートルとなる。
【００６４】
なお、国道リンクにおけるリンクコストは、各リンクの距離がそのままリンクコストとして設定されるが、合流路リンク及び分流路リンクは、各リンクの距離を２倍した値がリンクコストとして設定され、県道リンクにおけるリンクコストは、各リンクの距離を１．５倍した値がリンクコストとして設定される。各道路の通り易さを考慮するためである。
【００６５】
従って、経路Ｐ５における通過コスト（４キロメートル）が経路Ｐ６における通過コスト（８キロメートル）より小さくなり、経路案内装置１００は、最適経路案内手段１０によって、分流路を一旦降り再び合流路を経て国道本線に合流する経路Ｐ６を選択することなく、国道本線をそのまま進行する経路Ｐ５を最適経路として選択することができる。
【００６６】
また、通過コスト制御手段１１は、通信装置５を介して受信した渋滞情報に基づいて国道本線が渋滞していることを検知すると、国道リンクＬ１１におけるリンクコストを増大させ、最適経路案内手段１０が渋滞を避けるための別の経路を探索できるようにする。
【００６７】
このような場合、最適経路案内手段１０は、国道本線にある高架道路又は地下道路と併走する一対の分流路及び合流路が最適経路に含まれるのを制限する必要がある。このような一対の分流路及び合流路を最適経路に含めて案内した場合、運転者に違和感を抱かせてしまうからである。
【００６８】
「一対の分流路及び合流路」とは、国道本線にある高架道路又は地下道路と立体交差する別の道路へ国道本線から分流したり、或いは、その別の道路から国道本線に合流したりするための道路であって隣接するものをいう。なお、ここでいう別の道路は、国道本線と立体交差していなくてもよく、高速道路におけるＳＡ又はＰＡのような施設であってもよい。
【００６９】
通過コスト制御手段１１は、経路Ｐ５の渋滞を迂回するために経路Ｐ６が最適経路に含まれてしまうのを回避するため、分流路リンクＬ１３及び合流路リンクＬ１４のリンクコストをそれぞれ増大（例えば、各リンクコストを３倍にする。）させるようにする。
【００７０】
図８は、リンクコスト切り替えテーブルであり、図４に示すノードコスト切り替えテーブルがノードコストを変化させるのに対し、リンクコストを変化させる点で相違する。
【００７１】
また、図４のノードコスト切り替えテーブルでは、変化させるノードコストの値そのものを登録するのに対し、図８のリンクコスト切り替えテーブルでは、変化させるリンクコストの倍率を登録する点でも相違する。
【００７２】
これにより、経路案内装置１００は、経路Ｐ５における通過コスト（４キロメートル）を渋滞により増大させた場合であっても（例えば、５倍の２０キロメートルとする。）、経路Ｐ６における通過コストも増大させることにより（ノードコスト切り替えテーブルの設定に基づいて３倍の２４キロメートルとする。）、経路Ｐ５における通過コストを経路Ｐ６における通過コストより小さくして、最適経路案内手段１０が経路Ｐ６を最適経路として選択できないようにする。
【００７３】
一方で、目的地Ｔ２が分流点ノードＮ１７付近にあり高架道路を越えた先の交差点ノードＮ１５を経由するより分流点ノードＮ１３を通過するほうが目的地Ｔ２までの距離又は所要時間が短くなるような場合、最適経路案内手段１０は、分流点ノードＮ１３を通過して国道から県道に逸脱する経路Ｐ７を最適経路として選択する必要がある。
【００７４】
しかし、最適経路案内手段１０は、国道における一対の分流路及び合流路が最適経路に含まれるのを制限するので、たとえ目的地Ｔ２が分流点ノードＮ１７付近にあるとしても、高架道路を越えた先の交差点ノードＮ１５を経由させた経路Ｐ８を最適経路として選択してしまう。
【００７５】
そこで、通過コスト制御手段１１は、目的地Ｔ２が分流点ノードＮ１７付近にある場合には、分流路リンクＬ１３のリンクコストを増大させることなく（例えば、３倍にすることなく）、元のリンクコストをそのまま利用するようにする（図８参照。）。
【００７６】
すなわち、通過コスト制御手段１１は、通過コスト可変ノードである分流点ノードＮ１３の進入リンクが分流路リンクＬ１３で、かつ、通過コスト可変ノードである分流点ノードＮ１３の退出リンクが合流路リンクＬ１４である場合に限り、進入リンク及び退出リンクにおけるリンクコストを所定の倍率（例えば、３倍）で増大させることとする。
【００７７】
これにより、経路案内装置１００は、通過コスト可変ノードにおける進入リンク及び退出リンクの通過コストを強制的に増大させることなく、分流点ノードＮ１３のような通過コスト可変ノードを含まない他の経路と同じ条件の下で最適経路案内手段１０による経路選択を実行させ、経路Ｐ８より小さい通過コストを有する経路Ｐ７を最適経路として選択できるようにする。
【００７８】
以上の構成により、経路案内装置１００は、進入リンクと退出リンクとの組み合わせにより通過コストを変化させるので、ＳＡ若しくはＰＡと高速道路本線との間の出入路、又は、国道若しくはバイパスの本線を併走する一対の分流路及び合流路が迂回路として選択させるのを防止しながらも、目的地、現在地又は中継地等がＳＩＣ又は一対の分流路及び合流路付近にある場合には、ＳＡ若しくはＰＡと高速道路本線との間の出入路、又は、国道若しくはバイパスの本線を併走する分流路及び合流路を他の道路と同様に経路探索の対象とすることができる。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８０】
例えば、上述の実施例では、経路案内装置１００は、リンクコスト又はノードコストとして距離を設定するが、その距離を法定速度又は渋滞情報に基づく推定速度で除した通過時間を算出し、算出した通過時間を通過コストとして利用するようにしてもよい。この場合、リンクコスト又はノードコストは、渋滞情報に応じて変化することとなる。
【００８１】
また、経路案内装置１００は、リンクコスト及びノードコストを併用するが、ノードコストを利用せずリンクコストだけで通過コストを算出して経路を選択することで地図情報データベース３０を簡素化させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】経路案内装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】リンク情報データベースの構成例を示す図である。
【図３】ノード情報データベースの構成例を示す図である。
【図４】ＳＩＣにおけるノードコストの変化を示すノードコスト切り替えテーブルである。
【図５】サービスエリア付近におけるリンク及びノードの関係を示す図である。
【図６】高架橋付近におけるリンク及びノードの関係を示す図である。
【図７】図６に対応するリンク情報データベースである。
【図８】図６に対応するリンクコスト切り替えテーブルである。
【符号の説明】
【００８３】
１ 制御装置
２ 測位装置
３ 記憶装置
４ 操作入力装置
５ 通信装置
６ 表示装置
７ 音声出力装置
１０ 最適経路案内手段
１１ 通過コスト制御手段
３０ 地図情報データベース
１００ 経路案内装置
Ｌ１〜Ｌ８、Ｌ１０〜Ｌ１９ リンク
Ｎ１〜Ｎ８、Ｎ１０〜Ｎ１７ ノード
Ｐ１〜Ｐ８ 経路
Ｔ１、Ｔ２ 目的地
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を選択する経路案内装置であって、
所定ノードに進入する進入リンクと該所定ノードから退出する退出リンクとの組み合わせに応じて前記進入リンク及び前記退出リンクを含む経路の通過コストを変化させる通過コスト制御手段を備える、
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項２】
前記通過コスト制御手段は、前記進入リンクと前記退出リンクとの組み合わせに応じてノード又はリンクの通過コストを変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路案内装置。
【請求項３】
前記通過コスト制御手段は、スマートインターチェンジを有するサービスエリア又はパーキングエリアを通過コスト可変ノードとして設定し、高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合における通過コストが、前記高速道路本線を逸脱することなく進行する場合における通過コストより高くなるよう、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の経路案内装置。
【請求項４】
前記通過コスト制御手段は、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記スマートインターチェンジを通過する場合或いは前記スマートインターチェンジを通過し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合には、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合より、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを低くする、
ことを特徴とする請求項３に記載の経路案内装置。
【請求項５】
前記通過コスト制御手段は、本線上の分流点にあるノードと該分流点の先にある前記本線上の合流点にあるノードとを中継する前記本線以外の地点に前記通過コスト可変ノードを設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の経路案内装置。
【請求項６】
前記本線は、前記分流点と前記合流点との間に高架道路又は地下道路を有し、前記本線以外の地点は、前記高架道路又は地下道路と立体交差する道路上の一地点である、
ことを特徴とする請求項５に記載の経路案内装置。
【請求項１】
道路上の一地点を表すノードとノード間を接続するリンクであって経路選択の基準となる通過コストを属性として有するリンクとから構成される地図情報に基づいて現在地と目的地との間の経路を選択する経路案内装置であって、
所定ノードに進入する進入リンクと該所定ノードから退出する退出リンクとの組み合わせに応じて前記進入リンク及び前記退出リンクを含む経路の通過コストを変化させる通過コスト制御手段を備える、
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項２】
前記通過コスト制御手段は、前記進入リンクと前記退出リンクとの組み合わせに応じてノード又はリンクの通過コストを変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路案内装置。
【請求項３】
前記通過コスト制御手段は、スマートインターチェンジを有するサービスエリア又はパーキングエリアを通過コスト可変ノードとして設定し、高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合における通過コストが、前記高速道路本線を逸脱することなく進行する場合における通過コストより高くなるよう、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の経路案内装置。
【請求項４】
前記通過コスト制御手段は、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記スマートインターチェンジを通過する場合或いは前記スマートインターチェンジを通過し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合には、前記高速道路本線から逸脱し前記通過コスト可変ノードを経由して前記高速道路本線に合流する場合より、前記通過コスト可変ノードにおける通過コストを低くする、
ことを特徴とする請求項３に記載の経路案内装置。
【請求項５】
前記通過コスト制御手段は、本線上の分流点にあるノードと該分流点の先にある前記本線上の合流点にあるノードとを中継する前記本線以外の地点に前記通過コスト可変ノードを設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の経路案内装置。
【請求項６】
前記本線は、前記分流点と前記合流点との間に高架道路又は地下道路を有し、前記本線以外の地点は、前記高架道路又は地下道路と立体交差する道路上の一地点である、
ことを特徴とする請求項５に記載の経路案内装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１６４５６２（Ｐ２００８−１６４５６２Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３１（Ｐ２００７−２３１）
【出願日】平成１９年１月４日（２００７．１．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月４日（２００７．１．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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