JP2006258708A - 経路探索装置及び経路探索方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有料道路の通行料金と通行距離とを考慮して、出発地から目的地に至る現実的な経路を自動的に生成する経路探索装置及び方法を提供するものである。
【解決手段】本発明の経路探索装置は、出発地から移動体の移動に用いる有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、出発地から第１入口の直後にある第２入口に至る経路の第２距離との差が、第１設定値以下であるか否か、又は、第１入口から第２入口に至る経路の距離が、第２設定値以下であるか否かを判断し、第１距離と第２距離の差が第１設定値以下である場合、又は、第１入口から第２入口に至る経路の距離が第２設定値以下である場合、第１入口を通って有料道路に入る場合の第１通行料金と、第２入口を通って有料道路に入る場合の第２通行料金とを比較して、第２通行料金が第１通行料金より安いと、第２入口を通過して有料道路に入るように、出発地から目的地に至る経路を生成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の移動体を目的地に誘導する経路を探索する経路探索装置及び経路探索方法に関する。

周知のように、カーナビゲーション装置に代表される経路探索装置は、道路情報を含む地図情報を参照して、出発地から目的地に至る経路を探索し、その結果得られた経路に沿って移動体を目的地に誘導する。一般的な経路探索装置は、ダイクストラ法又はそれを改良した方法を用いたアルゴリズムに基づいて、評価コストが最低であるような経路を生成する。評価コストを変化させることで、距離優先、一般道路優先及び有料道路優先等の異なる条件下で、経路探索が可能となっている。有料道路優先を条件として経路探索が行われる場合、例えば、有料道路に対応するリンクのコストが、一般道路に対応するリンクのコストよりも小さく設定されることで、一般道路に対して優先的に有料道路が選ばれる。

有料道路優先を条件として経路探索が行われても、高速道路等の有料道路の通行費用と、その有料道路による移動時間の短縮効果とを比較すると、最適でない経路、又は実際には採用しないであろう経路が生成されることが多い。有料道路優先を条件として経路探索がされると、出発地に最も近い入口から有料道路に乗って、目的地に最も近いインターチェンジから有料道路を降りる経路が生成される場合が多い。故に、例えば、１つ出前の出口で有料道路を降りるように経路を変更すると、目的地への移動時間が若干長くなるだけで、有料道路の通行料金が安くなった現実的な経路が得られることが、かなりの頻度で起こり得る。このような問題を解決するために幾つかの経路探索装置が提案されており、例えば、特開２００３−１６１６３０公報に開示されたナビゲーション装置は、有料道路(高速道路)条件下で経路探索を行った後、有料道路の入口又は出口の変更要求によって、探索された経路における有料道路の入口を目的地寄りに、又は出口を出発地寄りに変更することで、現実的な誘導経路を設定可能としている。

特開２００３−１６１６３０公報

しかしながら、特開２００３−１６１６３０公報に記載されたナビゲーション装置では、探索された経路に関して有料道路の入口又は出口を変更した経路の各々を、走行距離、走行時間及び有料道路料金と共に表示して、ユーザはそれらを見て、誘導経路を設定する必要がある。各経路についてこのような情報を並べて表示しても、どの経路が現実的であるかを、ユーザが瞬時に判断することは困難なことから、上記のように探索された経路を変更して誘導経路を設定することは、経路探索装置にて自動的に行われるのが好ましい。さらに、上記のナビゲーション装置では、有料道路の入口又は出口の何れか一方のみが変更されるが、有料道路の入口及び出口の両方を変更すると、適切な経路が得られるケースも十分に起こり得る。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、有料道路の料金と移動体の移動距離とを考慮して、出発地から目的地に至る現実的な経路を自動的に生成する経路探索装置及び経路誘導方法を提供する。

本発明の経路探索装置は、出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、前記出発地から前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、前記出発地から前記第１入口の直後にある第２入口に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否か、又は、前記第１入口から前記第２入口に至る経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、又は、前記第１入口から前記第２入口に至る経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１入口を通って前記有料道路に入る場合の第１通行料金と、前記第２入口を通って前記有料道路に入る場合の第２通行料金とを比較して、前記第２通行料金が前記第１通行料金より安いと、前記第２入口を通って前記有料道路に入るように、前記出発地から前記目的地に至る経路を生成することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置は、出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、前記移動体の移動に用いる有料道路の第１出口から前記目的地に至る経路の第１距離と、前記第１出口の直前にある第２出口から前記目的地に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否か、又は、前記第２出口から前記第１出口に至る経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、又は、前記第２出口から前記第１出口に至る経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口を通って前記有料道路から出る場合の第１通行料金と、前記第２出口を通って前記有料道路から出る場合の第２通行料金とを比較して、前記第２通行料金が前記第１通行料金より安いと、前記第２出口を通って前記有料道路から出るように前記出発地から前記目的地に至る経路を生成することを特徴とする。

また、本発明の経路探索装置は、出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、前記出発地から前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、前記出発地から前記第１入口の直後にある第２入口に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否かを判断し、前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、前記第１入口及び前記第２入口の両方を、前記移動体が前記有料道路に入る入口候補とし、前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値より大きい場合、前記第１入口を入口候補とし、
前記有料道路の第１出口から前記目的地に至る経路の第３距離と、前記第１出口の直前にある第２出口から前記目的地に至る経路の第４距離との差が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、前記第３距離と前記第４距離の差が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口及び前記第２出口の両方を、前記移動体が前記有料道路から出る出口候補とし、前記第３距離と前記第４距離の差が前記第２設定値より大きい場合、前記第１出口を出口候補とし、入口候補と出口候補の組合せによる複数の区間がある場合、これら区間の通行料金を比較して、通行料金が最も安い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択し、通行料金が最も安い複数の区間がある場合、これら区間の中で最も長い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択することを特徴とする。

本発明の経路探索装置は、出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口から前記第１入口の直後にある第２入口に至る第１経路の距離が、所定の第１設定値以下であるか否かを判断し、前記第１経路の距離が前記第１設定値以下である場合、前記第１入口及び前記第２入口の両方を、前記移動体が前記有料道路に入る入口候補とし、前記第１経路の距離が前記第１設定値より大きい場合、前記第１入口を入口候補とし、前記有料道路の第１出口の直前にある第２出口から前記第１出口に至る第２経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、前記第２経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口及び前記第２出口の両方を、前記移動体が前記有料道路から出る出口候補とし、前記第２距離が前記第２設定値より大きい場合、前記第１出口を出口候補とし、入口候補と出口候補の組合せによる複数の区間がある場合、これら区間の通行料金を比較して、通行料金が最も安い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択し、通行料金が最も安い複数の区間がある場合、これら区間の中で最も長い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択することを特徴とする。

本発明によれば、出発地から有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、出発地から第１入口の直後にある第２入口に至る経路の第２距離の差が所定の設定値以下である場合、又は、第１入口から第２入口に至る経路の距離が所定の設定値以下である場合、第１入口を通って有料道路に入る場合の第１通行料金と、第２入口を通って有料道路に入る場合の第２通行料金とが比較されて、第２通行料金が第１通行料金より安いと、第２入口を通って有料道路に入るように、出発地から目的地に至る経路が生成される。これによって、出発地から有料道路までの移動距離が過度に増加しないように、又は、有料道路の通行距離が過度に短くならないように、有料道路の通行料金が安い経路を自動的に生成可能となる。

また、本発明によれば、有料道路の第１出口から目的地に至る経路の第１距離と、第１出口の直前にある第２出口から目的地に至る経路の第２距離との差が、所定の設定値以下である場合、又は、第２出口から第１出口に至る経路の距離が、所定の設定値以下である場合、第１出口を通って有料道路から出る場合の第１通行料金と、第２出口を通って有料道路から出る場合の第２通行料金とが比較されて、第２通行料金が第１通行料金より安いと、第２出口を通って有料道路を出るように、出発地から目的地に至る経路が生成される。これによって、出発地から有料道路までの移動距離が過度に増加しないように、又は、有料道路の通行距離が過度に短くならないように、有料道路の通行料金が安い経路を自動的に生成可能となる。

また、本発明では、出発地から第１入口に至る経路の距離と、出発地から第２入口に至る経路の距離との差が、所定の設定値以下であるか否かを判断して、第１入口及び第２入口の両方を、又は第１入口のみを入口候補とし、第１出口から目的地に至る経路の距離と、第２出口から目的地に至る経路の距離との差が、所定の設定値以下であるか否かを判断して、第１出口及び第２出口の両方を、又は、第１出口のみを出口候補とする。あるいは、本発明では、第１入口から第２入口に至る経路の距離が、所定の設定値以下であるか否かを判断して、第１入口及び第２入口の両方を、又は第１入口のみを入口候補とし、第２出口から第１出口に至る経路の距離が、所定の設定値以下であるか否かを判断して、第１出口及び第２出口の両方を、又は、第１出口のみを出口候補とする。

そして、本発明では、上記のように定められた入口候補及び出口候補を定めた後、入口候補と出口候補を組み合わせた複数の区間がある場合、これら区間の通行料金を比較して、通行料金が最も安い区間を含むような、そして有料道路の通行距離が極力長くなるような出発地から目的地に至る経路を生成又は選択する。これによって、有料道路の通行距離を過度に短くすることなく、有料道路の通行料金が安い経路が得られる。また、有料道路の入口と出口の両方の変更可能性を経路探索において考慮することによって、従来の経路探索装置と比較してより適切且つ現実的な経路が生成可能となる。

以下、自動車用の車載式ナビゲーション装置(以下、「ナビゲーション装置」と称する)に本発明を適用した実施例について、図を用いて説明する。図１は、ナビゲーション装置(1)のブロック図である。本ナビゲーション装置(1)は、該装置(1)が搭載されている車両の現在位置や方位等を決定する位置検出手段と、地図情報等を記録する記録手段と、記録手段に記録された情報を用いた経路探索、誘導経路に沿って車両を誘導するために必要な処理(例えば、誘導用の画像データや音声データの作成)、及び装置(1)の統括的な制御等を行う制御手段と、車両の現在位置とその周囲の地図等が示された誘導用画面や各種設定画面等を表示する表示手段と、誘導用音声を発生する音声出力手段と、ユーザが装置(1)に各種指示を行うための操作手段とを具えている。

位置検出手段は、ＧＰＳ(Global Positioning System)衛星から送信されるＧＰＳ信号をＧＰＳアンテナ(3)を介して受信して、受信したＧＰＳ信号から車両の現在位置(例えば、緯度及び経度)を特定するＧＰＳ受信部(5)を含んでいる。また、位置検出手段は、ジャイロスコープ(7)及び車速センサ(9)と、これらから送られた信号を処理して車両の方位及び速度を特定するジャイロマイクロコンピュータ(以下、マイクロコンピュータを「マイコン」と称する)(11)を含んでいる。ナビゲーション装置(1)が車両の経路誘導動作を行っている際、ＧＰＳ受信部(5)及びジャイロマイコン(11)は、車両の位置、方位及び速度を決定し、それらの情報を制御手段に送ることを周期的又は定期的に行う。

記録手段は、地図情報等を記録した記録媒体(13)と、制御手段からの指示に基づいて、記録媒体(13)から情報を読み出すドライバ(15)とを含んでいる。記録媒体(13)には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＨＤ、又はＩＣメモリ等が用いられる。地図情報は、地理的領域が所定の大きさのブロックに区分けされた形態で記録媒体(13)に記録されている。各ブロックに係るデータには、そのブロックに含まれる道路のノード及びリンクに関するデータ、コンビニエンスストアやガソリンスタンド等の施設の位置データ及び種別データ等、及びそのブロックの地図を表示手段に表示するために用いるデータ等が含まれている。さらに、記録媒体(13)には、各種有料道路における全ての区間の通行料金を示した料金テーブルが記憶されている。この料金テーブルは、後に図３と共に説明する経路探索処理にて参照される。

ノードは、道路の交差点、分岐点、合流点、終点、及びブロックにおける道路の端点に対応して設けられる。各ブロックに係るデータは、そのブロックに含まれる各ノードについて、そのノードのＩＤ番号と、そのノードの位置(例えば、緯度及び経度)と、そのノードの属性(例えば、有料道路の入口又は出口)と、そのノードに接続するリンクのＩＤと、そのノードに隣接するノードのＩＤ番号とを含んでいる。

また、リンクは、ノード間を繋ぐ道路の一区間に対応しており、通常、向きを持っている。各ブロックに係るデータは、そのブロックに含まれる各リンクについて、そのリングのＩＤ番号と、そのリンクの始端ノード及び終端ノードのＩＤ番号と、そのリンクの道路の種別(例えば、有料道路や国道)と、そのリンクの距離(長さ)、そのリンクに接続するリンクのＩＤと、経路探索処理で参照されるリンクコストとを含んでいる。

制御手段には、ＣＰＵ(17)、ＲＡＭ(19)、ＲＯＭ(21)、フラッシュメモリ(23)や図示を省略したローカルバス等を含む制御マイコン(25)が用いられている。ＲＯＭ(21)には、カーナビゲーション装置(1)の各種制御及び処理を実行するためのプログラム及びパラメータ等が記憶されている。経路探索動作や経路誘導動作を行うためのプログラムなど、更新される可能性があるプログラム及びパラメータ等は、フラッシュメモリ(23)に記憶される。これらのプログラムはＣＰＵ(17)により実行される。また、ＲＡＭ(19)は、経路探索動作や経路誘導動作にて読み出された地図情報や演算結果などの一時的なデータの記憶に用いられる。

表示手段は、描画ＩＣ(27)と、液晶表示装置(以下、「ＬＣＤ」と称する)(29)と、ＬＣＤＩ/Ｆ(31)とを含んでいる。経路探索結果の表示画面、経路誘導動作中に表示される誘導用画面や各種設定画面等を表示する指示が制御マイコン(25)から送られると、描画ＩＣ(27)は、その指示に基づいて画像データを作成して、それら画面を、ＬＣＤＩ/Ｆ(31)を介してＬＣＤ(29)に表示する。

音声出力手段は、デジタルアナログコンバータ(以下、「ＤＡＣ」と称する)(33)と、アンプ(35)と、スピーカ(37)とを含んでいる。制御手段は、ユーザを誘導経路に沿って案内する案内音声に係るデジタル音声信号を、経路誘導動作中に適宜作成して、ＤＡＣ(33)に送る。デジタル音声信号は、ＤＡＣ(33)にてアナログ音声信号に変換されてアンプ(35)に送られる。そして、アナログ音声信号はアンプ(35)にて増幅されて、スピーカ(37)から案内音声が出力される。

操作手段は、ナビゲーション装置(1)の筐体(図示せず)に設けられた各種操作キー(39)と、ＬＣＤ(29)上に配置されるタッチパネル(41)と、図示を省略したリモートコントローラ(以下、「リモコン」と称する)と、リモコンから送られる赤外線信号を受信するリモコン受光部(43)と、キーマイコン(45)とを含んでいる。操作キー(39)が押されると、キーマイコン(45)は、押された操作キー(39)を判別して、それに応じた動作コマンドを制御マイコン(25)に送る。また、キーマイコン(45)は、ＬＣＤ(29)に設定画面等が表示されている状態にて、タッチパネル(41)が押された領域を判別して、操作に対応した動作コマンドを制御マイコン(25)に送る。リモコン受光部(43)は、受光した赤外線信号を電気信号に変換及び復調してキーマイコン(45)に送り、キーマイコン(45)は、送られた信号から特定した動作コマンドを制御マイコン(25)に送る。

次に、本実施例のナビゲーション装置(1)が行う経路探索動作について説明する。図２は、経路探索動作の概要を示すフローチャートである。経路探索動作が開始されると、まず、制御マイコン(25)は、目的地設定画面をＬＣＤ(29)に表示させる(Ｓ１)。ユーザが、操作キー(39)やリモコン等を操作して目的地を入力すると、制御マイコン(25)は、それらの位置を特定して、ＲＡＭ(19)に記憶する。ナビゲーション装置(1)では、種々の手順で、目的地を設定することが可能になっている。例えば、記録媒体(13)には、住所や名称等の目的地に関する情報と、目的地の位置とが対応づけられた検索用データベースが記録されており、ユーザが目的地に関する情報を入力すると、検索用データベースが参照されて、目的地の位置が特定される。また、目的地設定画面が表示されると、ＧＰＳ受信部(5)から得られた車両の現在位置が特定されて、制御マイコン(25)は、その位置を出発地の位置としてＲＡＭ(19)に記憶する。なお、ナビゲーション装置(1)では、目的地を設定するように出発地を設定することも可能である。

制御マイコン(25)(のＣＰＵ(17))は、出発地及び目的地の設定が完了したか否かを、例えば、操作手段にて設定完了を指示する操作が行われたが否かを判別し(Ｓ２)、設定が完了すると、探索条件設定画面がＬＣＤ(29)に表示される(Ｓ３)。探索条件設定画面では、以下で行われる経路探索の条件が指定可能であり、例えば、距離優先、一般道路優先及び有料道路優先の中から、ユーザによって探索条件が指定される。また、探索条件設定画面では、複数の探索条件を同時に指定することも可能である。

制御マイコン(25)は、探索条件の設定が完了したか否かを、例えば、操作手段にて設定完了を指示する操作が行われたが否かを判別して(Ｓ４)、探索条件の設定が完了すると、設定された出発地及び目的地を含む所定の範囲のノードデータ及びリンクデータが記録媒体(13)から読み出されて、制御マイコン(25)のＲＡＭ(19)に記憶される(Ｓ５)。そして、設定された探索条件に基づいて経路探索処理が行われる(Ｓ６)。

ステップＳ６の経路探索処理では(図３のステップＳ２１やステップＳ２２等においては)、ダイクストラ法又はその改良法に基づいたアルゴリズムに基づいて、出発地に最も近いノード又は出発地のノード(以下、「出発地ノード」と称す)から、目的地に最も近いノード又は目的地のノード(以下、「目的地ノード」と称す)までの経路が探索される。制御マイコン(25)は、ステップＳ３にて設定された条件に基づいて、読み出されたリンクデータのリンクコストを参照して、評価コストが最も低い経路を生成する。ステップＳ３にて、複数の条件が指定された場合には、各条件ごとに経路が探索される。生成された経路は、リンク列で表現されて、そのデータはＲＡＭ(19)に記憶される。

経路探索処理が終了すると、その結果はＬＣＤ(29)に表示される(Ｓ７)。ステップＳ６にて生成された経路は、その経路の長さ、その経路で移動するのに要する移動時間や通行料金等の情報と共に表示される。ステップＳ６にて、複数の経路が特定された場合には、これら複数の経路が同時に又は選択的に表示される。ユーザは、ステップＳ７にて表示された画面を見て、提示された経路を誘導経路として採用するか否かを決定し、又は複数の経路の中から誘導経路とする経路を設定する(Ｓ８)。その後、経路探索動作は終了して、ユーザの指示により、設定された誘導経路に沿って移動体を誘導する経路誘導動作がナビゲーション装置(1)にて行われる。なお、経路探索結果に不満な場合には、探索結果を表示した画面にて、ユーザが再度の探索を指示すると、ステップＳ３以降の処理が再度行われる。

図３は、図２に示すステップＳ３にて有料道路優先が探索条件として設定された場合における、ステップＳ６の経路探索処理の詳細を示すフローチャートである。まず、出発地に最も近い入口(以下、「第１入口」と称する)を通って有料道路に入って、目的地に最も近い出口(以下、「第１出口」と称する)通って有料道路を出るような経路が探索されて、その結果生成された経路のデータが、制御マイコン(25)のＲＡＭ(19)に記憶される(Ｓ２１)。言い換えると、ステップＳ２１にて、第１入口に対応するノード及び第１出口に対応するノードを経由して、出発地ノードから目的地ノードに至るような、有料道路を利用した経路が生成される。なお、有料道路とは、例えば高速道路であって、入口及び出口には、例えば高速道路のインターチェンジが該当する。

次に、出発地に至る方向について第１入口の直後に(次に)存在する有料道路の入口(以下、「第２入口」と称する)が特定される。そして、出発地(ノード)から第２入口(に対応するノード)に至る経路が探索されて、その結果生成された経路のデータが、制御マイコン(25)に記憶される(Ｓ２２)。さらに、目的地に至る方向について第１出口の直前に(手前に)存在する有料道路の出口(以下、「第２出口」と称する)が特定される。そして、第２出口(に対応するノード)から目的地(ノード)に至る経路が探索されて、その結果生成された経路のデータが、制御マイコン(25)に記憶される(Ｓ２３)。

ステップＳ２３の後、ステップＳ２１で生成された経路のデータと、該経路を構成するリンクのデータとが参照されて、第１入口から第２入口に至る経路の距離(長さ)が所定値(例えば、１０ｋｍ)以下であるか否かが判断される(Ｓ２４)。この経路の距離がその設定値以下の場合、第１入口及び第２入口の両方が、後述するステップ３２以後の処理で用いられる入口候補とされる(Ｓ２５)。第１入口から第２入口に至る経路の距離が設定値より大きい場合、ステップＳ２１で生成された経路のデータと、ステップＳ２２で生成された経路のデータと、これらの経路を構成するリンクのデータとが参照されて、ステップＳ２１で生成された経路の一部であって、出発地から第１入口に至る経路の距離と、ステップＳ２２で生成された経路の距離との差が、所定の設定値(例えば、１０ｋｍ)以下であるか否かが判断される(Ｓ２６)。なお、ステップＳ２６で用いる設定値を、ステップＳ２４で用いる設定値と同じにして良いが、このように設定する必要は必ずしもない。

ステップＳ２６にて、出発地から第１入口に至る経路の距離と、出発地から第２入口に至る経路の距離との差が設定値以下であると判断された場合、ステップＳ２５が行われる。ステップＳ２６にて、これら距離の差が設定値より大きいと判断された場合、第１入口のみが、ステップ３２以後の処理で用いられる入口候補とされる(Ｓ２７)。

ステップＳ２５又はＳ２７の後、ステップＳ２１で生成された経路のデータと、該経路を構成するリンクのデータとが参照されて、第２出口から第１出口に至る経路の距離が所定の設定値(例えば、１０ｋｍ)以下であるか否かが判断される(Ｓ２８)。この経路の距離が設定値以下の場合、第１出口及び第２出口の両方が、ステップ３２以後の処理で用いられる出口候補とされる(Ｓ２９)。なお、ステップＳ２８で用いる設定値は、ステップＳ２４やＳ２６で用いる設定値と同じ値にして良いが、このように設定する必要は必ずしもない。

ステップＳ２８にて、第２出口から第１出口に至る経路の距離が設定値より大きいと判断される場合、ステップＳ２１で生成された経路のデータと、ステップＳ２３で生成された経路のデータと、及びこれら経路を構成するリンクのデータとが参照されて、ステップＳ２１で生成された経路の一部であって、第１出口から目的地に至る経路の距離と、ステップＳ２３で生成された経路の距離との差が、所定の設定値(例えば、１０ｋｍ)以下であるか否かが判断される(Ｓ３０)。なお、ステップＳ３０で用いる設定値は、ステップＳ２８等で用いる設定値と同じ値にして良いが、このように設定する必要は必ずしもない。

ステップＳ３０にて、第１出口から目的地に至る経路の距離と、第２出口から目的地に至る経路の距離との差が設定値以下であると判断された場合、ステップＳ２９が行われる。ステップＳ３０にて、これら距離の差が所定値より大きいと判断された場合、第１出口のみが、ステップ３２以後の処理で用いられる出口候補とされる(Ｓ３１)。

ステップＳ２９又はＳ３１の後、ステップＳ２７及びＳ３１が行われたか否か、つまり、入口候補が第１入口のみであり、出口候補が第１出口のみであるか否かが判断される(Ｓ３２)。ステップＳ２７及びＳ３１が行われた場合、ステップＳ２１にて生成された経路が誘導経路として設定されて(Ｓ３３)、経路探索処理が終了する。

ステップＳ２５及びＳ２９の少なくとも何れか一方が行われた場合、入口候補及び出口候補の少なくとも一方は２つあるので、入口候補と出口候補の組合せによる複数の候補区間がある。この場合、ステップＳ３２の後、制御マイコン(25)は、記録媒体(13)に記憶された料金テーブルが参照されて、選択可能な入口候補から選択可能な出口候補に至る全ての候補区間について、通行料金の情報が取得される(Ｓ３４)。例えば、ステップＳ２５及びＳ２９が行われた場合、第１入口から第１出口に至る区間、第１入口から第２出口に至る区間、第２入口から第１出口に至る区間、及び、第２入口から第２出口に至る区間について、通行料金の情報が取得される。また、ステップＳ２５及びＳ３１が行われた場合、第１入口から第１出口に至る区間、及び、第２入口から第１出口に至る区間について通行料金の情報が取得される。

ステップＳ３４の後、得られた情報から各区間の通行料金を比較して、最も通行料金が安い区間を有する(出発地から目的地に至る)経路が特定されて、誘導経路として設定される(Ｓ３５)。この際、ステップＳ２１で生成された経路が誘導経路とて設定されるか、ステップＳ２１乃至２３の結果を用いて出発地から目的地に至る経路が生成されて、誘導経路として設定される。なお、最も通行料金が安い区間が複数存在する場合、ステップＳ２４及び/又はＳ２８で求めた経路の距離等が参照されて、このような区間の中で最も長い区間を有する経路が誘導経路として設定される。

例えば、ステップＳ２５及びＳ２９が行われた場合、第２入口から第２出口に至る区間の通行料金がその他の候補区間よりも安いならば、ステップＳ３５では、ステップＳ２２で生成された出発地から第２入口に至る経路と、ステップＳ２１にて生成された経路における第２入口から第２出口に至る部分と、ステップＳ２３で生成された第２出口から目的地に至る経路とで構成される経路が生成されて、誘導経路として設定される。また、ステップＳ２５及びＳ２９が行われた場合、どの候補区間の通行料金も同じであるならば、最も長い区間を有する経路、即ちステップＳ２１で生成された経路が選択されて誘導経路として設定される。また、ステップＳ２５及びＳ２９が行われた場合、第２入口から第１出口に至る区間の通行料金と、第２入口から第２出口に至る区間の通行料金とが最も安いと、これらの中で最も長い区間を有する経路、即ち出発地から第２入口及び第１出口を経由して目的地に至る経路が、ステップＳ２１及びＳ２２の結果を用いて生成されて、誘導経路とされる。

図４乃至図６の各々は、図３のフローチャートに示す経路探索処理によって、誘導経路が設定される具体例を説明する説明図である。図３に示すステップＳ２１が実行されて、第１入口に対応するノードＮ₂(以下、「第１入口ノード」と称する。また、その他の類似する表現ついても同様)と、第１出口ノードＮ_i-1とを経由して、出発地ノードＮ₁から目的地ノードＮ_iに至る経路が生成される。この経路はリンク列｛Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃，・・・，Ｌ_j-3，Ｌ_j-2，Ｌ_j-1，Ｌ_j｝で表現され、有料道路に対応するリンクは、Ｌ₂乃至Ｌ_j-1である。

ステップＳ２２が実行されると、出発地ノードＮ₁から第２入口ノードＮ₃に至る経路が探索される。また、ステップＳ２３が実行されると、第２出口ノードＮ_i-3から目的地ノードＮ_iに至る経路が生成される。なお、説明を簡単にするために、出発地ノードＮ₁から第１入口ノードＮ₂に至る経路と、出発地ノードＮ₁から第２入口ノードＮ₃に至る経路とは、両方とも１つのリンクで構成されているものとする(前者はリンクＬ₁、後者はリンクＬ’₁)。同様に、第１出口ノードＮ_i-1から目的地ノードＮ_iに至る経路と、第２出口ノードＮ_j-3から目的地ノードＮ_iに至る経路とは、両方とも１つのリンクで構成されているものとする(前者はリンクＬ_j、後者はリンクＬ’₂)。

ステップＳ２４が実行されると、第１入口ノードＮ₂から第２入口ノードＮ₃に至る経路の距離が、つまりリンクＬ₂で表現される有料道路区間の距離が所定値以下であるか否かが判断される。さらに、ステップＳ２６が実行されるならば、リンクＬ₁で表現される経路の距離と、リンクＬ’₁で表現される経路の区間の距離との差が、設定値以下であるか否かが判断される。また、ステップＳ２８が実行されると、リンクＬ_j-2及びＬ_j-1で表現される経路の距離が所定値以下であるか否かが判断される。なお、第２出口ノードＮ_i-3と、第１出口ノードＮ_i-1の間には、有料道路の料金所ノードＮ_i-2があって、該ノードＮ_i-2は、リンクＬ_j-2及びＬ_j-1の端点になっている。さらに、ステップＳ３０が実行されるならば、リンクＬ_jで表現される経路の距離と、リンクＬ’₂で表現される経路の区間の距離との差が、所定値以下であるか否かが判断される。

ステップＳ２４又はＳ２６にて肯定的な判断が下されて、さらにステップＳ２８又はＳ３０にて肯定的な判断が下された場合、ステップＳ２５及びＳ２９が実行される。その後、ステップＳ３４及びＳ３５が行われて、合計４つの区間、第１入口ノードＮ₂から第１出口ノードＮ_i-1に至る第１区間と、第１入口ノードＮ₂から第２出口ノードＮ_i-3に至る第２区間と、第２入口ノードＮ₃から第１出口ノードＮ_i-1に至る第３区間と、第２入口ノードＮ₃から第２出口ノードＮ_i-3に至る第４区間との料金が比較される。図４に示すケースでは、第１区間の料金は２０００円、第２区間の料金は１５００円、第３区間の料金は２０００円 、第４区間の料金は１０００円であるので、ステップＳ３５にて、最も通行料金が安い第４区間を含む経路｛Ｌ’₁，Ｌ₃，・・・，Ｌ_j-3，Ｌ’₂｝(図４にて太線で示す)が生成されて、誘導経路として設定される。

図５に示すケースでは、第１区間の料金は２０００円、第２区間の料金は１５００円、第３区間の料金は２０００円 、第４区間の料金は１５００円であって、最も通行料金が安い２つの区間が存在する。ステップＳ３５では、これら２つの経路の中でより距離が長い第２区間を含む経路｛Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃，・・・，Ｌ_j-3，Ｌ’₂｝が生成されて、誘導経路として設定される。

図６は、ステップＳ２５及びＳ３１が行われるケースを示している。本ケースでは、第２出口ノードＮ_i-3は第１出口ノードＮ_i-1からかなり離れているので、ステップＳ２８にて、第２出口ノードＮ_i-3から第１出口ノードＮ_i-1までの経路の距離が設定値を超えており、さらに、ステップＳ３０にて、リンクＬ_jで表現される経路の距離とリンクＬ’₂で表現される経路の距離との差が、設定値を超えていると判断される。その結果、ステップＳ３１が行われて、第１出口ノードＮ_i-1のみが出口候補とされる。ステップＳ３４及びＳ３５が行われると、合計２つの区間、第１入口ノードＮ₂から第１出口ノードＮ_i-1に至る区間と、第２入口ノードＮ₃から第１出口ノードＮ_i-1に至る区間との通行料金が比較される。図６に示すケースでは、これら区間の通行料金は共に２０００円であるので、ステップＳ３５にて、これら２つの経路の中でより距離が長い区間を含む経路｛Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃，・・・，Ｌ_j-3，Ｌ_j-2，Ｌ_j-1，Ｌ_j｝が、即ちステップＳ２１にて生成された経路が選択されて、誘導経路として設定される。

上記の実施例では、図３に示す経路探索処理にステップＳ２４とステップＳ２６とが含まれているが、何れか一方のみが行われてもよい。同様に、図３に示す経路探索処理にて、ステップＳ２８とステップＳ３０の何れか一方のみが行われてもよい。また、経路探索処理では、図３に示す順序で処理が行われる必要は必ずしもない。さらに、必要に応じて、図３に示す経路探索処理にて、ステップＳ２２及びＳ２４乃至２７を省略する等の変更を行って、有料道路の入口を第１入口に固定する実施形態、又は、ステップＳ２３及びＳ２８乃至３１を省略する等の変更を行って、有料道路の出口を第１出口に固定する実施形態を採用することも可能である。

上記の実施例では、図３に示すステップＳ２１にて、出発地から最も近い入口と、目的地に最も近い出口とを経由する経路が生成されている。しかしながら、必ずしもこのような入口及び出口を経由するように経路を生成しなくとも本発明の効果を得ることは可能であって、ステップＳ２１にて、このような制限を設けることなく有料道路優先を条件として経路探索が行われてもよい。また、本発明を、有料道路優先以外の条件下で経路探索が行われる場合にも適用して、より適切な誘導経路を得ることが可能であることに留意すべきである。仮に、ステップＳ２１にて、適当な条件下で経路探索が行われて、有料道路を含む経路が生成されたとすると、第１入口をその経路において有料道路に入る入口と、第１出口をその経路において有料道路から出る出口として、ステップＳ２２以降のステップを行うことで、ステップＳ２１で生成された経路よりも適切な又は現実的な経路が得られる。

また、上記実施例のナビゲーション装置(1)は、必ずしも車載式である必要はなく、その具体的形態は特に限定されない。上記実施例の機能の一部、例えば経路探索機能を、別個に設けられたサーバ装置で実現し、サーバ装置とナビゲーション装置(1)間で通信手段を用いて、経路探索結果等のデータが送受されてもよい。さらに、本発明は、自動車用のナビゲーション装置に限定されることはなく、移動体用の経路探索装置に広く適用可能である。

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

本発明の実施例であるナビゲーション装置のブロック図である。 本発明の実施例であるナビゲーション装置の経路探索動作の概要を示すフローチャートである。 本発明の実施例であるナビゲーション装置の経路探索処理を示すフローチャートである。 図３に示す経路探索処理によって、出発地から目的地に至る経路が生成される具体例を示す説明図である。 図３に示す経路探索処理によって、出発地から目的地に至る経路が生成される具体例を示す説明図である。 図３に示す経路探索処理によって、出発地から目的地に至る経路が生成される具体例を示す説明図である。

符号の説明

(1) カーナビゲーション装置
(5) ＧＰＳ受信部
(13) 記録媒体
(25) 制御マイクロコンピュータ
(29) ＬＣＤ
(41) タッチパネル

Claims (8)

1. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、
   前記出発地から前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、前記出発地から前記第１入口の直後にある第２入口に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否か、又は、前記第１入口から前記第２入口に至る経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、
   前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、又は、前記第１入口から前記第２入口に至る経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１入口を通って前記有料道路に入る場合の第１通行料金と、前記第２入口を通って前記有料道路に入る場合の第２通行料金とを比較し、
   前記第２通行料金が前記第１通行料金より安い場合、前記第２入口を通って前記有料道路に入るように、前記出発地から前記目的地に至る経路を生成することを特徴とする経路探索装置。
2. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、
   前記移動体の移動に用いる有料道路の第１出口から前記目的地に至る経路の第１距離と、前記第１出口の直前にある第２出口から前記目的地に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否か、又は、前記第２出口から前記第１出口に至る経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、
   前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、又は、前記第２出口から前記第１出口に至る経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口を通って前記有料道路から出る場合の第１通行料金と、前記第２出口を通って前記有料道路から出る場合の第２通行料金とを比較し、
   前記第２通行料金が前記第１通行料金より安いと、前記第２出口を通って前記有料道路から出るように、前記出発地から前記目的地に至る経路を生成することを特徴とする経路探索装置。
3. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、
   前記出発地から前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、前記出発地から前記第１入口の直後にある第２入口に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否かを判断し、
   前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、前記第１入口及び前記第２入口の両方を、前記移動体が前記有料道路に入る入口候補とし、前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値より大きい場合、前記第１入口を入口候補とし、
   前記有料道路の第１出口から前記目的地に至る経路の第３距離と、前記第１出口の直前にある第２出口から前記目的地に至る経路の第４距離との差が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、
   前記第３距離と前記第４距離の差が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口及び前記第２出口の両方を、前記移動体が前記有料道路から出る出口候補とし、前記第３距離と前記第４距離の差が前記第２設定値より大きい場合、前記第１出口を出口候補とし、
   入口候補と出口候補の組合せによる複数の区間がある場合、これら区間の通行料金を比較して、通行料金が最も安い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択し、
   通行料金が最も安い複数の区間がある場合、これら区間の中で最も長い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択することを特徴とする経路探索装置。
4. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索装置において、
   前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口から前記第１入口の直後にある第２入口に至る第１経路の距離が、所定の第１設定値以下であるか否かを判断し、
   前記第１経路の距離が前記第１設定値以下である場合、前記第１入口及び前記第２入口の両方を、前記移動体が前記有料道路に入る入口候補とし、前記第１経路の距離が前記第１設定値より大きい場合、前記第１入口を入口候補とし、
   前記有料道路の第１出口の直前にある第２出口から前記第１出口に至る第２経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、前記第２経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口及び前記第２出口の両方を、前記移動体が前記有料道路から出る出口候補とし、前記第２距離が前記第２設定値より大きい場合、前記第１出口を出口候補とし、
   入口候補と出口候補の組合せによる複数の区間がある場合、これら区間の通行料金を比較して、通行料金が最も安い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択し、
   通行料金が最も安い複数の区間がある場合、これら区間の中で最も長い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択することを特徴とする経路探索装置。
5. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索方法において、
   前記出発地から前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、前記出発地から前記第１入口の直後にある第２入口に至る第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否か、又は、前記第１入口から前記第２入口に至る経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断する工程と、
   前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、又は、前記第１入口から前記第２入口に至る経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１入口を通って前記有料道路に入る場合の第１通行料金と、前記第２入口を通って前記有料道路に入る場合の第２通行料金とを比較する工程と、
   前記第２通行料金が前記第１通行料金より安い場合、前記第２入口を通って前記有料道路に入るように、前記出発地から前記目的地に至る経路を生成する工程とを含むことを特徴とする経路探索方法。
6. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索方法において、
   前記移動体の移動に用いる有料道路の第１出口から前記目的地に至る経路の第１距離と、前記第１出口の直前にある第２出口から前記目的地に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否か、又は、前記第２出口から前記第１出口に至る経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断する工程と、
   前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、又は、前記第２出口から前記第１出口に至る経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口を通って前記有料道路から出る場合の第１通行料金と、前記第２出口を通って前記有料道路から出る場合の第２通行料金とを比較する工程と、
   前記第２通行料金が前記第１通行料金より安い場合、前記第２出口を通って前記有料道路から出るように、前記出発地から前記目的地に至る経路を生成する工程とを含むことを特徴とする経路探索方法。
7. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索方法において、
   前記出発地から前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口に至る経路の第１距離と、前記出発地から前記第１入口の直後にある第２入口に至る経路の第２距離との差が、所定の第１設定値以下であるか否かを判断する工程と、
   前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値以下である場合、前記第１入口及び前記第２入口の両方を、前記移動体が前記有料道路に入る入口候補とし、前記第１距離と前記第２距離の差が前記第１設定値より大きい場合、前記第１入口を入口候補とする工程と、
   前記有料道路の第１出口から前記目的地に至る経路の第３距離と、前記第１出口の直前にある第２出口から前記目的地に至る経路の第４距離との差が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断する工程と、
   前記第３距離と前記第４距離の差が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口及び前記第２出口の両方を、前記移動体が前記有料道路から出る出口候補とし、前記第３距離と前記第４距離の差が前記第２設定値より大きい場合、前記第１出口を出口候補とする工程と、
   入口候補と出口候補の組合せによる複数の区間がある場合、これら区間の通行料金を比較する工程と、
   通行料金が最も安い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択する工程と、
   通行料金が最も安い複数の区間がある場合、これら区間の中で最も長い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択する工程とを含むことを特徴とする経路探索方法。
8. 出発地から目的地に至る移動体の経路を探索する経路探索方法において、
   前記移動体の移動に用いる有料道路の第１入口から前記第１入口の直後にある第２入口に至る第１経路の距離が、所定の第１設定値以下であるか否かを判断する工程と、
   前記第１経路の距離が前記第１設定値以下である場合、前記第１入口及び前記第２入口の両方を、前記移動体が前記有料道路に入る入口候補とし、前記第１経路の距離が前記第１設定値より大きい場合、前記第１入口を入口候補とする工程と、
   前記有料道路の第１出口の直前にある第２出口から前記第１出口に至る第２経路の距離が、所定の第２設定値以下であるか否かを判断し、前記第２経路の距離が前記第２設定値以下である場合、前記第１出口及び前記第２出口の両方を、前記移動体が前記有料道路から出る出口候補とし、前記第２距離が前記第２設定値より大きい場合、前記第１出口を出口候補とする工程と、
   入口候補と出口候補の組合せによる複数の区間がある場合、これら区間の通行料金を比較する工程と、
   通行料金が最も安い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択する工程と、
   通行料金が最も安い複数の区間がある場合、これら区間の中で最も長い区間を含むような前記出発地から前記目的地に至る経路を生成又は選択する工程とを含むことを特徴とする経路探索方法。

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