JP2010107391A - 経路探索装置、経路探索方法、経路探索プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】位置情報の精度に応じた経路を探索すること。
【解決手段】まず、取得部１０３によって移動体の位置に関する位置関連情報を取得する。取得部１０３は、たとえば衛星から送信された測位情報や移動体の移動状態を検出するセンサの出力情報を位置関連情報として取得する。つぎに、算出部１０５によって、位置関連情報に基づいて、移動体の現在地点の位置情報を算出する。そして、判定部１０６によって、位置情報の精度を判定する。つぎに、探索部１０７によって、位置情報の精度に応じた経路を探索する。
【選択図】図１

Description

この発明は、移動体の現在地点の位置情報の精度に応じた案内情報を出力する経路探索装置、経路探索方法、経路探索プログラムおよび記録媒体に関する。

従来、記憶媒体に記憶されている道路地図データと走行履歴データとを使用して経路探索をおこなう経路探索装置が提案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。この経路探索装置は、道路地図データ内に含まれる通常経路探索に使用しない道路のうち、過去に走行したことのある道路を用いた経路を探索する。すなわち、経路探索装置の利用者の過去の走行経路を考慮した適切な経路を探索する。

特開平１１−２５７９８５号公報

しかしながら、上述した特許文献１の技術では、利用者の過去の走行履歴に応じて、探索する経路を変更することはできるが、たとえば、利用者が過去に走行していれば、トンネルや細街路や分岐路などの、位置情報の精度が良くないと正確な位置情報が算出できないようなリンクを通過する経路を探索してしまう。この場合、たとえば経路探索装置の位置情報の精度が比較的悪い場合、車両の現在地点にずれが生じて、正確な経路案内をおこなうことができないという問題がある。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる経路探索装置は、移動体の位置に関する位置関連情報を取得する取得手段と、前記位置関連情報に基づいて、前記移動体の現在地点の位置情報を算出する算出手段と、前記位置情報の精度を判定する判定手段と、前記位置情報の精度に応じた経路を探索する経路探索手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項１０の発明にかかる経路探索方法は、移動体の位置に関する位置関連情報を取得する取得工程と、前記位置関連情報に基づいて、前記移動体の現在地点の位置情報を算出する算出工程と、前記位置情報の精度を判定する判定工程と、前記位置情報の精度に応じた経路を探索する経路探索工程と、を含むことを特徴とする。

また、請求項１１の発明にかかる経路探索プログラムは、請求項１０に記載の経路探索方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、請求項１２の発明にかかる記録媒体は、請求項１１に記載の経路探索プログラムをコンピュータに読み取り可能な状態で記録したことを特徴とする。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる経路探索装置、経路探索方法、経路探索プログラム、および記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
（経路探索装置の機能的構成）
まず、この発明の実施の形態にかかる経路探索装置１００の機能的構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる経路探索装置の機能的構成を示すブロック図である。図１において、経路探索装置１００は、記憶部１０１と、出力部１０２と、取得部１０３と、設定部１０４と、算出部１０５と、判定部１０６と、探索部１０７と、を備えている。

記憶部１０１には、たとえば地図情報が記憶されている。地図情報は、ノードおよびリンクからなる道路ネットワークデータと、施設や道路その他地形（山、川、土地）に関するフィーチャを用いて描画される画像データとを含んでいる。地図情報は、文字情報、施設の名称や住所などの情報、道路や施設の画像などを含んでいてもよい。また、出力部１０２は、地図情報を表示する表示画面を備えている。また、出力部１０２は、音声情報を出力するスピーカを備えていてもよい。

取得部１０３は、移動体の位置に関する位置関連情報を取得する。具体的には、取得部１０３は、衛星から送信された測位情報を位置関連情報として取得する。衛星から送信された測位情報は、具体的には、たとえば複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から送信された測位情報である。

また、取得部１０３は、移動体の移動状態を検知するセンサの出力情報を位置関連情報として取得してもよい。センサとしては、たとえばジャイロセンサ、加速度センサ、車速パルス、リバース線などが挙げられる。

設定部１０４は、経路探索装置１００の取付角度を設定する。設定部１０４は、具体的には、たとえば、取得部１０３などによって取得された移動体の移動状態を検知するセンサの出力情報に基づいて、所定の基準に対するピッチ方向／ヨー方向／ロール方向を算出し、経路探索装置１００の取付角度を設定する。また、設定部１０４は、利用者によって入力された取付角度に経路探索装置１００を設定してもよい。

算出部１０５は、取得部１０３によって取得された位置関連情報に基づいて、移動体の現在地点の位置情報を算出する。算出部１０５は、測位情報およびセンサの出力情報を用いて移動体の現在地点の位置情報を算出してもよいし、測位情報またはセンサの出力情報のいずれかのみを用いて移動体の現在地点の位置情報を算出してもよい。

また、算出部１０５は、取得部１０３によって取得された位置関連情報、および記憶部１０１に記憶された地図情報に基づいて、移動体の現在地点を示す位置情報を算出してもよい。すなわち、位置関連情報に基づいて算出された移動体の現在地点を示す位置情報に、地図情報を用いたマップマッチング処理をおこなってもよい。マップマッチング処理とは、たとえば、地図情報上において移動体の現在地点が道路以外の地点を示していても、所定の条件が合致する場合、移動体が実際に位置している可能性の高い道路に現在地点を修正する処理である。

判定部１０６は、位置情報の精度を判定する。判定部１０６は、たとえば取得部１０３による測位情報の取得状態に基づいて、位置情報の精度を判定する。測位情報の取得状態は、具体的には、たとえば、ＧＰＳ衛星の測位次元、ＧＰＳ衛星からの電波の受信強度、ＧＰＳ衛星に関する仰角および捕捉衛星数、マルチパスの有無などである。判定部１０６は、これらの測位情報の取得状態のうちの少なくとも１つを用いて、位置情報の精度を判定する。ここで、捕捉衛星数とは、取得部１０３によって電波を受信可能な衛星の数である。算出部１０５によって位置情報を算出するためには、取得部１０３によって４個の衛星から受信した測位情報が必要である。取得部１０３による捕捉衛星数がそれ以上の場合、４個の衛星の組み合わせを測位情報の誤差の少ない組み合わせとすることで、算出部１０５によって算出される位置情報の精度が向上する。また、捕捉衛星数が４個未満の場合でも、位置情報の精度は落ちるが、正確な時刻を計時する図示しない計時部や地図情報などを用いて誤差を修正することで、算出部１０５によって位置情報を算出することができる。

また、マルチパスとは、多重波伝送路のことであり、たとえば、山や建物などの地物によってＧＰＳ衛星からの電波が反射または回折し、複数の経路から同じ電波を受信することである。このとき、ＧＰＳ衛星から直線で最短距離を結ぶ直接波と、反射波や回折波との間に時間差が生じたり、電波の強度が低下したりして、測位情報の精度が悪化してしまう。このため、判定部１０６は、取得部１０３による測位情報にマルチパスが生じている場合、位置情報の精度が悪いと判定する。

また、判定部１０６は、取得部１０３による出力情報の取得状態に基づいて、位置情報の精度を判定する。出力状態の取得状態は、具体的には、たとえば、ジャイロセンサからの出力の有無、加速度センサからの出力の有無、車速パルスの有無、リバース信号の有無、これらのセンサの学習状況などである。判定部１０６は、これらの出力情報の取得状態のうちの少なくとも１つを用いて、位置情報の精度を判定する。すなわち、判定部１０６は、たとえば、取得部１０３による出力情報の種類が多いほど、位置情報の精度が良いと判定する。なお、判定部１０６は、測位情報の取得状態と、出力情報の取得状態と、を組み合わせて、位置情報の精度を判定してもよい。

さらに、判定部１０６は、設定部１０４による取付角度に基づいて、位置情報の精度を判定してもよい。判定部１０６は、たとえば、設定部１０４による取付角度が所定値以上の場合に、センサからの出力情報の出力誤差が大きくなるため、位置情報の精度が悪いと判定する。

また、判定部１０６は、位置情報が示す現在地点周辺の地図情報の属性に基づいて、位置情報の精度を判定してもよい。地図情報の属性とは、具体的には、たとえば、トンネルの内部や出口周辺、立体駐車場または地下駐車場の内部や出口周辺、高架下、マルチパスが生じる可能性の高いビル街、山間部などである。判定部１０６は、たとえば、地図情報上において、位置情報が示す現在地点周辺がこれらの属性である場合に、位置情報の精度が悪いと判定する。

探索部１０７は、判定部１０６によって判定された位置情報の精度に応じた経路を探索する。探索部１０７は、たとえば、位置情報の精度が悪い場合、トンネルや細街路や分岐路を回避するように経路を探索する。探索部１０７は、具体的には、たとえば、トンネルや細街路や分岐路に対応するリンクのコストを位置情報の精度に応じて変更し、位置情報の精度が悪いほど、これらのリンクのコストが増加するようにする。このようにすることで、位置情報の精度が悪いほど、トンネルや細街路や分岐路を多く回避するような経路を探索することができる。なお、探索部１０７によって探索された経路は、出力部１０２に出力されてもよい。

また、探索部１０７は、経路誘導中において位置情報の精度が変更された場合、変更された位置情報の精度に応じた経路を再探索してもよい。すなわち、すでに探索部１０７によって位置情報の精度に応じた経路を探索した後に、判定部１０６によって判定された位置情報の精度が変更された場合、探索部１０７は、変更された位置情報の精度に応じた経路を再探索してもよい。

（経路探索装置の経路探索処理手順）
つぎに、経路探索装置１００の経路探索処理手順について説明する。図２は、経路探索装置の経路探索処理手順を示すフローチャートである。図２のフローチャートにおいて、まず、取得部１０３によって移動体の位置に関する位置関連情報を取得する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１においては、たとえば、衛星から送信された測位情報や移動体の移動状態を検知するセンサの出力情報を位置関連情報として取得する。

つぎに、算出部１０５によって、ステップＳ２０１によって取得された位置関連情報に基づいて、移動体の現在地点の位置情報を算出する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２においては、ステップＳ２０１によって取得された位置関連情報と、記憶部１０１に記憶された地図情報と、に基づいて、移動体の現在地点の位置情報を算出してもよい。

つぎに、判定部１０６によって、ステップＳ２０２において算出された位置情報の精度を判定する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３においては、ステップＳ２０１において取得された測位情報の取得状態や出力情報の取得状態に基づいて、位置情報の精度を判定する。また、ステップＳ２０３においては、ステップＳ２０２において位置関連情報と、地図情報と、に基づいて、移動体の現在地点の位置情報を算出した場合、算出された位置情報が示す現在地点周辺の地図情報の属性に基づいて、位置情報の精度を判定してもよい。

つぎに、探索部１０７によって、ステップＳ２０３において判定された位置情報の精度に応じた経路を探索して（ステップＳ２０４）、一連の処理を終了する。ステップＳ２０４においては、具体的には、ステップＳ２０３において判定された位置情報の精度が悪いほど、トンネルや細街路や分岐路を回避するように探索する。

なお、図２のフローチャートにおいては、ステップＳ２０１において位置関連情報を取得した後に、設定部１０４によって経路探索装置１００の取付角度を設定してもよい。この場合、ステップＳ２０３において、設定部１０４によって設定された取付角度に基づいて、位置情報の精度を判定してもよい。

また、図２のフローチャートにおいては、ステップＳ２０４において、位置情報の精度に応じた経路を探索して、一連の処理を終了するとしているが、これに限るものではない。ステップＳ２０４において経路を探索した後に、ステップＳ２０１に戻り、以降の処理を繰り返しおこなってもよい。この場合、たとえば、移動体が目的地点に到着したか否かを判断して、移動体が目的地点に到着した場合、一連の処理を終了するようにしてもよい。

上述したように、本実施の形態の経路探索装置１００によれば、取得部１０３によって取得された位置関連情報に基づいて、算出部１０５によって移動体の現在地点の位置情報を算出し、判定部１０６によって位置情報の精度を判定することができる。そして、探索部１０７によって位置情報の精度に応じた経路を探索することができる。したがって、位置情報の精度が比較的良い場合は、たとえば最短距離の経路などの通常の経路探索による経路を探索することができる。また、位置情報の精度が比較的悪い場合は、算出された現在地点と実際の現在地点にずれが生じる可能性の高いリンクを回避するような経路を探索することができる。したがって、位置情報の精度が比較的悪い場合でも、地図上の現在地点と実際の現在地点とのずれが生じるのを抑えて、正確な経路案内をおこなうことができる。これによって、利用者は、誘導経路を移動中に実際の位置と、地図上の位置とにずれが生じないので、目的地点まで迷わずに誘導経路を移動することができる。

また、本実施の形態の経路探索装置１００によれば、取得部１０３によって、衛星から送信された測位情報を位置関連情報として取得し、判定部１０６によって、取得部１０３による測位情報の取得状態に基づいて、位置情報の精度を判定することができる。したがって、ＧＰＳ衛星の測位次元、衛星からの受信強度、捕捉衛星数、マルチパスの有無によって位置情報の精度を判定することができる。このため、位置情報の精度を正確に判定することができる。

また、本実施の形態の経路探索装置１００によれば、取得部１０３によって、移動体の移動状態を検知するセンサの出力情報を位置関連情報として取得し、判定部１０６によって、取得部１０３による出力情報の取得状態に基づいて、位置情報の精度を判定することができる。したがって、ジャイロセンサからの出力情報の有無、加速度センサからの出力情報の有無、車速センサからの出力情報の有無、リバース線からの出力情報の有無、各センサの学習状態に基づいて、位置情報の精度を判定することができる。このように、出力情報を取得したセンサの種類が多いほど、位置情報の精度が良いと判定することができる。このため、位置情報の精度を正確に判定することができる。

また、本実施の形態の経路探索装置１００によれば、設定部１０４によって設定された経路探索装置１００の取付角度に基づいて、判定部１０６によって位置情報の精度を判定することができる。したがって、取付角度が所定値以上の場合、センサからの出力誤差が大きくなるため、位置情報の精度が悪いと判定することができる。このため、位置情報の精度を正確に判定することができる。

また、本実施の形態の経路探索装置１００によれば、算出部１０５によって、位置関連情報および地図情報に基づいて、移動体の現在地点を示す位置情報を算出し、判定部１０６によって、位置情報が示す現在地点周辺の地図情報の属性に基づいて、位置情報の精度を判定することができる。したがって、マップマッチング処理をおこなって、位置関連情報に基づいて算出された位置情報の誤差を修正することができる。また、位置情報が示す現在地点周辺が、トンネルの内部や出口周辺、立体駐車場または地下駐車場の内部や出口周辺、高架下、マルチパスが生じる可能性の高いビル街、山間部などの場合、位置情報の精度が悪いと判定することができる。このため、たとえば複数のセンサからの出力情報を取得していて、位置情報の精度が良いと判定されている場合でも、ＧＰＳ衛星からの電波を受信しにくい区間では、位置情報の精度が悪いと判定することができる。したがって、位置情報の精度を正確に判定することができる。

また、本実施の形態の経路探索装置１００によれば、探索部１０７によって位置情報の精度が悪い場合、トンネル、細街路または分岐路を回避するように経路を探索することができる。したがって、位置情報の精度が悪い場合、算出された現在地点と実際の現在地点にずれが生じる可能性の高いトンネル、細街路または分岐路に対応するリンクのコストを増加することで、これらのリンクをなるべく回避するような経路を探索することができる。これによって、利用者は、たとえば誘導経路に従って、トンネル、細街路または分岐路を移動中に、地図上の現在地点が、実際の現在地点とずれて、自身がどこにいるのかわからなくなるといったことを防ぐことができる。このため、目的地点まで迷わずに誘導経路を移動することができる。

また、本実施の形態の経路探索装置１００によれば、探索部１０７によって、経路誘導中において位置情報の精度が変更された場合、変更された位置情報の精度に応じた経路を再探索することができる。したがって、たとえば、経路が探索された後に、位置情報の精度が悪くなった場合でも、位置情報の精度が悪い場合に応じた経路を再探索することができる。これによって、利用者は、たとえば経路誘導中に何らかの理由で位置情報の精度が変わっても、常に位置情報の精度に応じた経路を案内されることができるため、目的地点まで迷わずに誘導経路を移動することができる。

以下に、本発明の実施例について説明する。本実施例では、たとえば、車両（四輪車、二輪車を含む）などの移動体に搭載されるナビゲーション装置によって、本発明の経路探索装置を実施した場合の一例について説明する。

（ナビゲーション装置のハードウェア構成）
つぎに、本実施例にかかるナビゲーション装置３００のハードウェア構成について説明する。図３は、本実施例にかかるナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図３において、ナビゲーション装置３００は、ＣＰＵ３０１と、ＲＯＭ３０２と、ＲＡＭ３０３と、磁気ディスクドライブ３０４と、磁気ディスク３０５と、光ディスクドライブ３０６と、光ディスク３０７と、音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）３０８と、マイク３０９と、スピーカ３１０と、入力デバイス３１１と、映像Ｉ／Ｆ３１２と、ディスプレイ３１３と、通信Ｉ／Ｆ３１４と、ＧＰＳユニット３１５と、各種センサ３１６と、カメラ３１７と、を備えている。各構成部３０１〜３１７は、バス３２０によってそれぞれ接続されている。

まず、ＣＰＵ３０１は、ナビゲーション装置３００の全体の制御を司る。ＲＯＭ３０２は、ブートプログラム、データ更新プログラム、取付角度設定プログラム、位置情報算出プログラム、マップマッチング処理プログラム、位置精度判定プログラム、経路探索プログラムなどのプログラムを記録している。また、ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。すなわち、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３をワークエリアとして使用しながら、ＲＯＭ３０２に記録された各種プログラムを実行することによって、ナビゲーション装置３００の全体の制御を司る。

取付角度設定プログラムは、ナビゲーション装置３００の取付角度を設定させる。取付角度設定プログラムは、後述するＧＰＳユニット３１５や各種センサ３１６からの出力情報に基づいて、所定の基準に対するピッチ方向／ヨー方向／ロール方向を算出させて、ナビゲーション装置３００の取付角度を設定させる。また、取付角度設定プログラムは、利用者によって入力された取付角度にナビゲーション装置３００を設定させてもよい。

位置情報算出プログラムは、後述するＧＰＳユニット３１５からの出力情報や各種センサ３１６からの出力値を用いて、車両の現在地点の位置情報を算出させる。位置情報算出プログラムは、ＧＰＳユニット３１５からの出力情報および各種センサ３１６からの出力値を用いて、位置情報を算出させてもよいし、ＧＰＳユニット３１５からの出力情報または各種センサ３１６からの出力値のみを用いて、位置情報を算出させてもよい。

マップマッチング処理プログラムは、位置情報算出プログラムによって算出された位置情報と、後述する磁気ディスク３０５または光ディスク３０７に記録された地図情報に基づいて、車両が実際に位置している可能性の高い道路上の位置を特定させる。これによって、位置情報算出プログラムによって算出された位置情報の誤差を修正させる。また、マップマッチング処理プログラムは、地図情報における車両が実際に位置している可能性の高い道路上の位置に車両の現在地点をあらわすマークを表示させてもよい。

位置精度判定プログラムは、位置情報算出プログラムによって算出された位置情報またはマップマッチング処理プログラムによって誤差の修正された位置情報の精度を判定させる。詳細は後述するが、位置精度判定プログラムは、たとえば、ＧＰＳユニット３１５による測位情報の取得状態や各種センサ３１６による出力値の取得状態に基づいて、位置情報の精度を判定させる。また、位置精度判定プログラムは、たとえば、位置情報算出プログラムによって位置情報を算出するときに、ＧＰＳユニット３１５からの出力情報および各種センサ３１６からの出力値に基づいて算出した方が、ＧＰＳユニット３１５からの出力情報のみに基づいて算出するより、位置情報の精度が良いと判定させる。また、各種センサ３１６からの出力値の種類が多いほど、位置情報の精度が良いと判定させる。

さらに、位置精度判定プログラムは、マップマッチング処理プログラムによって特定された車両の現在地点を示す地図上の位置が、所定の属性である場合に、他の属性よりも位置精度が悪いと判定させる。所定の属性とは、たとえば、トンネルの内部や出口周辺、立体駐車場または地下駐車場の内部や出口周辺、高架下、マルチパスが生じる可能性の高いビル街、山間部などである。

経路探索プログラムは、位置精度判定プログラムによって判定された位置情報の精度に応じた経路を探索させる。詳細は後述するが、経路探索プログラムは、位置情報の精度に応じて、地図情報に含まれる、トンネルや細街路や分岐路に応じたリンクのコストを変更させる。そして、位置情報の精度が悪いほど、これらのリンクのコストが増加するようにさせる。このようにすることで、位置情報の精度が悪いほど、トンネルや細街路や分岐路を多く回避するような経路を探索させることができる。

磁気ディスクドライブ３０４は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがって磁気ディスク３０５に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。磁気ディスク３０５は、磁気ディスクドライブ３０４の制御で書き込まれたデータを記録する。磁気ディスク３０５としては、たとえば、ＨＤ（ハードディスク）やＦＤ（フレキシブルディスク）を用いることができる。

また、光ディスクドライブ３０６は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがって光ディスク３０７に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。光ディスク３０７は、光ディスクドライブ３０６の制御にしたがってデータが読み出される着脱自在な記録媒体である。光ディスク３０７は、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。着脱可能な記録媒体として、光ディスク３０７のほか、ＭＯ、メモリカードなどであってもよい。

磁気ディスク３０５および光ディスク３０７に記録される情報の一例としては、地図情報や機能情報が挙げられる。地図情報は、建物、河川、地表面などの地物（フィーチャ）をあらわす背景データと、道路の形状をあらわす道路形状データとを含んでおり、地区ごとに分けられた複数のデータファイルによって構成されている。

道路形状データは、さらに交通条件データを有する。交通条件データには、たとえば、各ノードについて、信号や横断歩道などの有無、高速道路の出入り口やジャンクションの有無、各リンクについての長さ（距離）、道幅、進行方向、道路種別（高速道路、有料道路、一般道路など）などの情報が含まれている。

機能情報は、地図上の施設の形状をあらわす３次元データ、当該施設の説明をあらわす文字データ、その他地図情報以外の各種のデータである。地図情報や機能情報は、地区ごとあるいは機能ごとにブロック分けされた状態で記録されている。具体的には、たとえば、地図情報は、各々が、表示画面に表示された地図において所定の地区をあらわすように、地区ごとにブロック分けすることができる状態で記録されている。また、たとえば、機能情報は、各々が、１つの機能を実現するように、機能ごとに複数にブロック分けすることができる状態で記録されている。

また、機能情報は、上述した３次元データや文字データに加えて、経路探索、所要時間の算出、経路誘導などを実現するプログラムデータなどの機能を実現するためのデータである。地図情報および機能情報は、それぞれ、地区ごとあるいは機能ごとに分けられた複数のデータファイルによって構成されている。

音声Ｉ／Ｆ３０８は、音声入力用のマイク３０９および音声出力用のスピーカ３１０に接続される。マイク３０９に受音された音声は、音声Ｉ／Ｆ３０８内でＡ／Ｄ変換される。マイク３０９は、たとえば、車両のサンバイザー付近に設置され、その数は単数でも複数でもよい。スピーカ３１０からは、所定の音声信号を音声Ｉ／Ｆ３０８内でＤ／Ａ変換した音声が出力される。なお、マイク３０９から入力された音声は、音声データとして磁気ディスク３０５あるいは光ディスク３０７に記録可能である。

入力デバイス３１１は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えたリモコン、キーボード、タッチパネルなどが挙げられる。入力デバイス３１１は、リモコン、キーボード、タッチパネルのうちいずれか１つの形態によって実現されてもよいが、複数の形態によって実現することも可能である。

映像Ｉ／Ｆ３１２は、ディスプレイ３１３に接続される。映像Ｉ／Ｆ３１２は、具体的には、たとえば、ディスプレイ３１３全体を制御するグラフィックコントローラと、即時表示可能な画像情報を一時的に記録するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）などのバッファメモリと、グラフィックコントローラから出力される画像データに基づいてディスプレイ３１３を制御する制御ＩＣなどによって構成される。

ディスプレイ３１３には、アイコン、カーソル、メニュー、ウインドウ、あるいは文字や画像などの各種データが表示される。ディスプレイ３１３には、上述した地図情報が、２次元または３次元に描画される。ディスプレイ３１３に表示された地図情報には、ナビゲーション装置３００を搭載した車両の現在地点をあらわすマークなどを重ねて表示することができる。車両の現在地点は、ＣＰＵ３０１によって算出される。

ディスプレイ３１３としては、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを用いることができる。ディスプレイ３１３は、たとえば、車両のダッシュボード付近に設置される。ディスプレイ３１３は、車両のダッシュボード付近のほか、車両の後部座席周辺などに設置するなどして、車両において複数設置されていてもよい。

通信Ｉ／Ｆ３１４は、無線を介してネットワークに接続され、ナビゲーション装置３００とＣＰＵ３０１とのインターフェースとして機能する。通信Ｉ／Ｆ３１４は、さらに、無線を介してインターネットなどの通信網に接続され、この通信網とＣＰＵ３０１とのインターフェースとしても機能する。

通信網には、ＬＡＮ、ＷＡＮ、公衆回線網や携帯電話網などがある。具体的には、通信Ｉ／Ｆ３１４は、たとえば、ＦＭチューナー、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）／ビーコンレシーバ、無線ナビゲーション装置、およびその他のナビゲーション装置によって構成され、ＶＩＣＳセンターから配信される渋滞や交通規制などの道路交通情報を取得する。なお、ＶＩＣＳは登録商標である。また、通信Ｉ／Ｆ３１４は、たとえば、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を用いた場合は、路側に設置された無線装置と双方向の無線通信をおこなう車載無線装置によって構成され、交通情報や地図情報など各種情報を取得する。なお、ＤＳＲＣの具体例としては、ＥＴＣ（ノンストップ自動料金支払いシステム）が挙げられる。

ＧＰＳユニット３１５は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、車両の位置に関する測位情報を出力する。ＧＰＳユニット３１５の出力情報は、後述する各種センサ３１６の出力値とともに、ＣＰＵ３０１による車両の現在地点の位置情報の算出に際して利用される。現在地点を示す情報は、たとえば緯度・経度、高度などの、地図情報上の１点を特定する情報である。ＧＰＳユニット３１５は、通常４個のＧＰＳ衛星から電波を受信するが、捕捉衛星数が４個より多い場合、４個のＧＰＳ衛星の組み合わせを測位情報の誤差が最も少ない組み合わせにする。また、ＧＰＳユニット３１５は、捕捉衛星数が４個未満の場合でも、測位情報を出力することができる。この場合、ＣＰＵ３０１による車両の現在地点の位置情報の算出の際に、正確な時刻を計時する図示しない計時部や地図情報などを用いて誤差を修正した測位情報を用いる。

各種センサ３１６は、車速センサ、加速度センサ、角速度センサなどの、車両の位置や挙動を判断するための情報を出力する。各種センサ３１６の出力値は、ＣＰＵ３０１による車両の現在地点の位置情報の算出や、速度や方位の変化量の算出に用いられる。また、各種センサ３１６は、リバース線からの、車両が前進しているか後退しているかを判断するための情報を出力してもよい。各種センサ３１６から出力される出力値の種類が多いほど、ＣＰＵ３０１によって算出される車両の現在地点の位置情報の精度が向上する。なお、ナビゲーション装置３００は、各種センサ３１６を備えていなくてもよい。この場合、車両の現在地点の位置情報は、ＧＰＳユニット３１５の出力情報のみを用いて算出される。

カメラ３１７は、車両内部あるいは外部の映像を撮影する。映像は静止画あるいは動画のどちらでもよく、たとえば、カメラ３１７によって車両内部の搭乗者の挙動を撮影し、撮影した映像を映像Ｉ／Ｆ３１２を介して磁気ディスク３０５や光ディスク３０７などの記録媒体に出力する。また、カメラ３１７によって車両外部の状況を撮影し、撮影した映像を映像Ｉ／Ｆ３１２を介して磁気ディスク３０５や光ディスク３０７などの記録媒体に出力する。また、カメラ３１７は、赤外線カメラ機能を有しており、赤外線カメラ機能を用いて撮影された映像情報に基づいて車両内部に存在する物体の表面温度の分布を相対的に比較することができる。また、記録媒体に出力された映像は、上書き記録や保存がおこなわれる。

図１に示した経路探索装置１００が備える記憶部１０１、出力部１０２、取得部１０３、設定部１０４、算出部１０５、判定部１０６、探索部１０７は、図３に示したナビゲーション装置３００におけるＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、磁気ディスク３０５、光ディスク３０７などに記録されたプログラムやデータを用いて、ＣＰＵ３０１が所定のプログラムを実行し、ナビゲーション装置３００における各部を制御することによってその機能を実現する。

すなわち、実施例のナビゲーション装置３００は、ナビゲーション装置３００における記録媒体としてのＲＯＭ３０２に記録されている経路探索プログラムを実行することにより、図１に示した経路探索装置１００が備える機能を、図２に示した経路探索処理手順で実行することができる。

（ナビゲーション装置の処理の内容）
つぎに、ナビゲーション装置の処理の内容について説明する。図４は、ナビゲーション装置の処理の内容を示すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、まず、ＧＰＳ衛星から送信された測位情報を取得したか否かを判断して（ステップＳ４０１）、測位情報を取得した場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、測位情報の取得状態を検出して（ステップＳ４０２）、ステップＳ４０３に進む。

また、ステップＳ４０１において測位情報を取得していない場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、そのままステップＳ４０３に進み、各種センサ３１６からの出力値を取得したか否かを判断する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３において出力値を取得した場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、出力値の取得状態を検出する（ステップＳ４０４）。そして、取付角度設定プログラムを実行して設定されたナビゲーション装置３００の取付角度を検出して（ステップＳ４０５）、ステップＳ４０６に進む。

また、ステップＳ４０３において出力値を取得していない場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、そのままステップＳ４０６に進み、位置情報算出プログラムを実行して、車両の現在地点の位置情報を算出する（ステップＳ４０６）。また、マップマッチング処理プログラムを実行して、マップマッチング処理をおこなう（ステップＳ４０７）。そして、ステップＳ４０７において特定された、位置情報が示す現在地点周辺の地図情報の属性を検出する（ステップＳ４０８）。

つぎに、位置精度判定プログラムを実行して、ステップＳ４０６において算出された位置情報の精度、もしくはステップＳ４０７においてマップマッチング処理がおこなわれた後の位置情報の精度を判定する（ステップＳ４０９）。ステップＳ４０９においては、ステップＳ４０１において測位情報を取得したか否かの情報、ステップＳ４０３において出力値を取得したか否かの情報、ステップＳ４０２、Ｓ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０８において検出された情報を用いて、位置情報の精度を判定する。

ついで、位置情報の精度が悪いと判定された場合（ステップＳ４１０：Ｎｏ）、地図情報に含まれる所定のリンクのコストを増加して（ステップＳ４１１）、ステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１１において、所定のリンクは、たとえばトンネルや細街路や分岐路である。また、ステップＳ４１０において、位置情報の精度が良いと判定された場合（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、そのままステップＳ４１２に進み、車両の目的地点が設定されているか否かを判断する（ステップＳ４１２）。

ステップＳ４１２において目的地点が設定されている場合（ステップＳ４１２：Ｙｅｓ）、目的地点までの経路を探索する（ステップＳ４１３）。ここで、ステップＳ４１３において、目的地点までの経路を探索する際には、たとえばリンクのコストがなるべく低くなるように経路が探索される。したがって、ステップＳ４１３においては、ステップＳ４１１においてコストが増加されたリンクを回避するように経路が探索されることとなる。つぎに、車両が目的地点に到達したか否かを判断して（ステップＳ４１４）、目的地点に到達した場合（ステップＳ４１４：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ４１２において目的地点が設定されていない場合（ステップＳ４１２：Ｎｏ）、ステップＳ４１４において目的地点に到達していない場合（ステップＳ４１４：Ｎｏ）、ステップＳ４０１に戻り以降の処理を繰り返しおこなう。

なお、図４のフローチャートにおいては、ステップＳ４０９において位置情報の精度を判定した後に、ステップＳ４１０において位置情報の精度が良いか否かを判定したがこれに限るものではない。具体的には、たとえば、ステップＳ４１０において、位置情報の精度が良いか悪いかを判定するのみではなく、３段階以上にランク付けをしてもよい。この場合、所定のリンクに対して、ランクに応じたコストを増加してもよい。このようにすることで、位置情報の精度が悪いほど、コストを増加することができる。したがって、位置情報の精度が悪いほど、トンネルや細街路や分岐路をより回避するように経路を探索することができる。

また、図４のフローチャートにおいては、ステップＳ４１３において経路を探索した後に、ステップＳ４１４に進み目的地点に到達したか否かを判断するとしているが、これに限るものではない。具体的には、たとえば、ステップＳ４１３において経路が探索された後に、探索された経路をディスプレイ３１３やスピーカ３１０に出力してもよい。

（位置情報の精度を判定する処理の内容の一例について）
つぎに、図５を用いて、図４のフローチャートにおけるステップＳ４０９において、位置情報の精度を判定する処理の内容について説明する。図５は、位置情報の精度を判定する処理の内容の一例について示す説明図である。図５に示すように、たとえば、「位置関連情報」５０１の項目ごとに、「状態」５０２を検出して、それぞれの「状態」５０２ごとに、「−」５１１または「＋」５１２の「評価」５１０を判断し、精度を判定する。

具体的には、たとえば、「位置関連情報」５０１が取付角度の場合、「状態」５０２として取付角度が所定値以上か否かを判断する。取付角度が所定値以上の場合、ＧＰＳユニット３１５や各種センサ３１６からの出力情報の出力誤差が大きくなるため、「−」５１１とし、所定値未満の場合「＋」５１２とする。

また、「位置関連情報」５０１がＧＰＳユニット３１５の場合、「状態」５０２として、測位次元が所定値以上か否か、受信強度が所定値以上か否か、捕捉衛星数が所定値以上か否か、マルチパスが生じているか否かを判断する。そして、各「状態」５０２ごとに「−」５１１または「＋」５１２の「評価」５１０を判断して精度を判定する。

ここで、捕捉衛星数が所定値以上か否かの判断は、ＧＰＳユニット３１５によって電波を受信可能な衛星の数が、４個以上か否かを判断する。一般に、ＧＰＳによって位置情報を算出するためには、ＧＰＳユニット３１５によって４個の衛星から受信した測位情報が必要であるため、捕捉衛星数が４個以上の場合、「＋」５１２とする。また、捕捉衛星数が４個未満の場合でも、位置情報の精度は落ちるが、正確な時刻を計時する図示しない計時部や地図情報などを用いて誤差を修正することで、位置情報を算出することができる。しかしながら、捕捉衛星数が４個未満であると位置情報の精度が悪くなるため、「−」５１１とする。なお、ＧＰＳユニット３１５による捕捉衛星数が４個より多い場合、４個の衛星の組み合わせを測位情報の誤差の少ない組み合わせとすることで、位置情報の精度がさらに向上する。

また、マルチパスとは、多重波伝送路のことであり、たとえば、山や建物などの地物によってＧＰＳ衛星からの電波が反射または回折し、複数の経路から同じ電波を受信することである。このとき、ＧＰＳ衛星から直線で最短距離を結ぶ直接波と、反射波や回折波との間に時間差が生じたり、電波の強度が低下したりして、測位情報の精度が悪化してしまう。このため、ＧＰＳユニット３１５によって受信された測位情報にマルチパスが生じている場合、「−」５１１とする。

また、「位置関連情報」５０１が各種センサ３１６の場合、「状態」５０２として、ジャイロセンサからの出力値を取得したか否か、加速度センサからの出力値を取得したか否か、車速センサからの出力値を取得したか否か、リバース線からの出力値を取得したか否か、センサの学習状態が所定値以上か否かを判断する。そして、各「状態」５０２ごとに、「−」５１１または「＋」５１２の「評価」５１０を判断して精度を判定する。すなわち、出力値の取得されたセンサの種類が多いほど、「評価」５１０に「＋」５１２が増え、位置情報の精度が良いと判定される。

また、「位置関連情報」５０１が地図情報の属性の場合、「状態」５０２として、車両の現在地点が、立体駐車場の内部や出口周辺か否か、地下駐車場の内部や出口周辺か否か、トンネルの内部や出口周辺か否か、高架下か否か、マルチパスが生じる可能性の高いビル街か否か、山間部か否かを判断する。そして、各「状態」５０２ごとに、「−」５１１または「＋」５１２の「評価」５１０を判断して精度を判定する。

そして、たとえば、各「位置関連情報」５０１ごとの、各「状態」５０２の「評価」５１０を加算・減算し、合計の数値により位置情報の精度を判定する。数値が高いほど精度が良く、数値が低いほど精度が悪いと判定される。また、合計の数値をランク付けして、位置情報の精度を複数のランクに分けて判定してもよい。本実施例においては、位置情報の精度が最も良いと判定された場合を「精度Ａ」とし、次に位置情報の精度が良いと判定された場合を「精度Ｂ」として、位置情報の精度が最も悪いと判定された場合を「精度Ｃ」とする。なお、本実施例においては、ランクを３つに分けて位置情報の精度を判定したが、これに限るものではない。ランクは２つでもよいし、３つより多くてもよい。なお、所定の「位置関連情報」５０１または所定の「状態」５０２の「評価」５１０に重み付けをしてもよい。すなわち、「位置関連情報」５０１ごと、「状態」５０２ごとに異なる点数を加算・減算するようにしてもよい。

（ナビゲーション装置によって探索される経路の一例について）
つぎに、図６〜図８を用いて、図４のフローチャートにおけるステップＳ４１３において、ナビゲーション装置３００によって探索される経路の一例について説明する。なお、図６〜図８においては、たとえば図５において「精度Ａ」の場合を位置情報の精度が良いと判定し、「精度Ｂ」または「精度Ｃ」の場合を位置情報の精度が悪いと判定することとする。図６は、トンネルを回避するような経路について示す説明図である。図６においては、車両の現在地点６０１から目的地点６０２までのリンクに、トンネルに対応するリンク６０３が含まれる場合について説明する。図６に示すように、位置情報の精度が良い場合、ナビゲーション装置３００は、トンネルを通る経路６０４およびトンネルを回避するような経路６０５を探索する。一方、位置情報の精度が悪い場合、ナビゲーション装置３００は、トンネルに対応するリンク６０３のコストを増加することで、トンネルを通る経路６０４を探索せずに、トンネルを回避するような経路６０５のみを探索する。したがって、位置情報の精度が悪い場合、位置情報の精度が良くないと正確な位置情報が算出されない、トンネルに対応するリンク６０３を回避するように経路を探索することができる。

図７は、細街路を回避するような経路について示す説明図である。図７においては、車両の現在地点７０１から目的地点７０２までのリンクに、細街路に対応するリンク７０３が含まれる場合について説明する。図７に示すように、位置情報の精度が良い場合、ナビゲーション装置３００は、現在地点７０１から目的地点７０２までの最短経路である、細街路を通る経路７０４を探索する。一方、位置情報の精度が悪い場合、ナビゲーション装置３００は、細街路に対応するリンク７０３のコストを増加することで、現在地点７０１から目的地点７０２までの最短経路より優先して、細街路を回避するような経路７０５を探索する。したがって、位置情報の精度が良い場合は、最短経路を探索し、位置情報の精度が悪い場合は、位置情報の精度が良くないと正確な位置情報が算出されない、細街路に対応するリンク７０３を回避するように経路を探索することができる。

図８は、分岐路を回避するような経路について示す説明図である。図８においては、車両の現在地点８０１から目的地点８０２までのリンクに、分岐路に対応するリンク８０３が含まれる場合について説明する。図８に示すように、位置情報の精度が良い場合、ナビゲーション装置３００は、現在地点８０１から目的地点８０２までの最短経路である、分岐路を通る経路８０４を探索する。一方、位置情報の精度が悪い場合、ナビゲーション装置３００は、分岐路に対応するリンク８０３のコストを増加することで、現在地点８０１から目的地点８０２までの最短経路より優先して、分岐路を回避するような経路８０５を探索する。したがって、位置情報の精度が良い場合は、最短経路を探索し、位置情報の精度が悪い場合は、位置情報の精度が良くないと正確な位置情報が算出されない、分岐路に対応するリンク８０３を回避するように経路を探索することができる。

なお、図６〜図８においては、位置情報の精度が良い場合と、悪い場合との、２段階に位置情報の精度を判定した場合について説明したが、これに限るものではない。具体的には、たとえば、位置情報の精度にランク付けをおこない、３段階以上に位置情報の精度を判定してもよい。そして、所定のランク以上の場合、最短経路を探索して、所定のランク未満の場合、トンネルや細街路や分岐路を回避するような経路を探索する。また、たとえば、位置情報の精度のランクによって、トンネルや細街路や分岐路に対応するリンクのコストの増加量を変えて、位置情報の精度が悪ければ悪いほど、トンネルや細街路や分岐路をより回避するような経路を探索するようにしてもよい。

上述したように、実施例のナビゲーション装置３００によれば、ナビゲーション装置３００の取付角度の状態、ＧＰＳユニット３１５の測位情報の取得状態、各種センサ３１６の出力値の取得状態、現在地点周辺の地図情報の属性などの評価を合計した数値によって、位置情報の精度にランク付けをすることができる。そして、位置情報の精度のランクに応じた経路を、探索することができる。

また、実施例のナビゲーション装置３００によれば、位置情報の精度が比較的悪いと判定された場合、たとえばトンネルや細街路や分岐路などの、位置情報の精度が悪いと、地図上の現在地点と実際の現在地点とにずれが生じる可能性の高いリンクのコストを増加して、これらのリンクを回避するような経路を優先的に探索することができる。また、位置情報の精度が比較的良いと判定された場合、最短距離の経路などの通常探索される経路を探索することができる。

以上説明したように、本発明の経路探索装置、経路探索方法、経路探索プログラム、および記録媒体によれば、移動体の現在地点の位置情報の精度に応じた経路を探索することができる。

なお、本実施の形態で説明した経路探索方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータ、ワークステーション、携帯端末装置（携帯電話）などのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

本実施の形態にかかる経路探索装置の機能的構成を示すブロック図である。 経路探索装置の経路探索処理手順を示すフローチャートである。 本実施例にかかるナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 ナビゲーション装置の処理の内容を示すフローチャートである。 位置情報の精度を判定する処理の内容の一例について示す説明図である。 トンネルを回避するような経路について示す説明図である。 細街路を回避するような経路について示す説明図である。 分岐路を回避するような経路について示す説明図である。

符号の説明

１００ 経路探索装置
１０１ 記憶部
１０２ 出力部
１０３ 取得部
１０４ 設定部
１０５ 算出部
１０６ 判定部
１０７ 探索部

Claims (12)

1. 移動体の位置に関する位置関連情報を取得する取得手段と、
   前記位置関連情報に基づいて、前記移動体の現在地点の位置情報を算出する算出手段と、
   前記位置情報の精度を判定する判定手段と、
   前記位置情報の精度に応じた経路を探索する探索手段と、
   を備えることを特徴とする経路探索装置。
2. 前記取得手段は、衛星から送信された測位情報を前記位置関連情報として取得し、
   前記判定手段は、前記取得手段による前記測位情報の取得状態に基づいて、前記位置情報の精度を判定することを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
3. 前記取得手段は、前記移動体の移動状態を検知するセンサの出力情報を前記位置関連情報として取得し、
   前記判定手段は、前記取得手段による前記出力情報の取得状態に基づいて、前記位置情報の精度を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の経路探索装置。
4. 前記経路探索装置の取付角度を設定する設定手段をさらに備え、
   前記判定手段は、前記取付角度に基づいて、前記位置情報の精度を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の経路探索装置。
5. 前記算出手段は、前記位置関連情報および地図情報に基づいて、前記移動体の現在地点を示す位置情報を算出し、
   前記判定手段は、前記位置情報が示す現在地点周辺の前記地図情報の属性に基づいて、前記位置情報の精度を判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の経路探索装置。
6. 前記探索手段は、前記位置情報の精度が悪い場合、トンネルを回避するように経路を探索することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の経路探索装置。
7. 前記探索手段は、前記位置情報の精度が悪い場合、細街路を回避するように経路を探索することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の経路探索装置。
8. 前記探索手段は、前記位置情報の精度が悪い場合、分岐路を回避するように経路を探索することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の経路探索装置。
9. 前記探索手段は、経路誘導中において前記位置情報の精度が変更された場合、変更された位置情報の精度に応じた経路を再探索することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の経路探索装置。
10. 移動体の位置に関する位置関連情報を取得する取得工程と、
    前記位置関連情報に基づいて、前記移動体の現在地点の位置情報を算出する算出工程と、
    前記位置情報の精度を判定する判定工程と、
    前記位置情報の精度に応じた経路を探索する探索工程と、
    を含むことを特徴とする経路探索方法。
11. 請求項１０に記載の経路探索方法をコンピュータに実行させることを特徴とする経路探索プログラム。
12. 請求項１１に記載の経路探索プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。

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