(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車両から走行履歴を収集し、
前記走行履歴の走行軌跡について、車両の分岐割合が所定値以上の交差点または主要道路の交差点を主要分岐点として求める主要分岐点算出部と、
前記走行軌跡を前記主要分岐点で区切った部分経路を求める部分経路生成手段と、
指定された出発地から目的地への経路探索を前記部分経路を用いて行う経路計算部を有する経路探索装置において、
経路選択の要因に関する分類項目についての運転者に関する情報を取得し、前記走行履歴と共に記憶したプローブ情報記憶部と、
前記部分経路生成手段により求めた前記部分経路について部分コストを求める部分コスト生成手段を備え、
前記部分コスト生成手段は、前記分類項目について、始端と終端が同じである複数の前記部分経路の全体における各々の前記部分経路の走行台数割合を求め、前記走行台数割合に応じた前記部分コストを前記部分経路毎に算出し、
前記経路計算部は、前記部分コストを用いて出発地から目的地までのコスト最小経路を計算することを特徴とする経路探索装置。
【請求項２】
前記分類項目は、走行履歴を収集した車種、運転者の年齢、運転者の性別、走行履歴における渋滞度、運転者が地元運転者であるか、の少なくとも一つを含む経路選択要因となる項目であることを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
【請求項３】
前記部分コスト生成手段は、
始端と終端が同じである複数の前記部分経路全体における各々の前記部分経路の走行台数割合の差に応じて部分コストを算出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。
【請求項４】
走行時に取得した前記車両の位置情報が前記車両毎に予め登録されている基点位置情報から所定値以内である場合に、前記車両の運転者は地元運転者であると判断されることを特徴とする請求項２に記載の経路探索装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたセンサから取得したデータに基づき経路探索を行う経路探索方法，経路探索システムおよびナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
経路探索はカーナビゲーション装置の必須機能であり、目的地までの経路や旅行時間を算出してドライバーに提供する。経路探索においては、一般道優先，高速道路優先といった経路算出の条件が選択ができる。従来の経路の算出方法は、出発地から目的地までの所要時間あるいは距離が最小の経路を算出する方法が一般的である。ところが、所要時間最小／距離最小の制約条件も下で算出される経路の中には、道幅の狭い道や見通しの悪い道等、地元の人もあまり通らないような道路が含まれることもある。このため、単なる時間や距離に限らず、走りやすさや安全性を考慮した経路の算出が求められている。
【０００３】
特開２００９−２８１７号公報には、車両の走行軌跡データを利用した経路探索方法として、走行回数が多い道路を走りやすい道路として評価し、経路探索に用いる発明が開示されている。また特開２００４−３３３３７７号公報には、走行のしやすさ，安全性などの利便性が向上できる経路探索として、商用車両の走行回数を用いる発明が開示されている。その経路探索方法においては、商用車の走行回数による重み付けが一定値を超えるリンクを必ず含むように再探索を行うことで、商用車の運転者の経路選択ノウハウを経路探索に活かすことができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１７号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１による発明では、多数の車両から収集されたプローブデータに基づき、車両の走行回数が多い道路を走りやすい経路として評価する。この走行回数から算出された評価値は、走行する時間帯やドライバーに依存しない一定値である。しかし、経路の好みはドライバーの性別，年齢などによって異なるため、多数のドライバーの傾向から個々のドライバーの好みに合った経路を提供することが難しい。
【０００６】
一方、特許文献２による発明は、商用車両の運転軌跡を利用して走行回数の多い道路リンクを選択するようにしていることから、商用車両が頻繁に利用する道路を通る経路が常に最適経路として提供され、経路に偏りが生じる。商用車両の場合、営業目的や管轄、あるいは、運転者の営業活動等が商用車両の走行経路に影響する可能性があり、商用車が頻繁に利用する経路が必ずしも走りやすさなどを考慮した経路であるとは限らない。また、一般的なドライバーの場合、使用する車種や走行目的（通勤・ショッピング・レジャー等），目的地までの距離（所要時間），ドライバーの性別や年齢などにより経路の好みも異なるが、特許文献２ではそのような様々なドライバーの行動傾向が考慮されていないため、商用車の走行軌跡からドライバーの好みに合った経路を提供することは難しい。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、さまざまなドライバーの走行履歴とそのドライバーの特性を収集・分析した情報を経路探索に考慮することによりドライバーの嗜好，走りやすさ，安全性を考慮した利便性の高い経路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両に搭載された車載端末装置がその車両が備えるセンサから取得した走行履歴の情報を受信して蓄積し、この走行履歴の走行軌跡について、車両の分岐割合が所定値以上の交差点または主要道路の交差点を主要分岐点として検出する主要分岐点検出部と、各走行軌跡をこれら主要分岐点で区切った部分経路を求める部分経路生成手段と、予め求めた部分経路を用いて、指定された出発地から目的地への経路探索を行う経路計算部を有する経路探索装置であって、経路選択の要因に関する分類項目について運転者の情報を記録した運転者情報を取得して走行履歴と共に記憶したプローブ情報記憶部と、各部分経路について経路探索に用いる部分コストを求める部分コスト生成手段を備え、この部分コスト生成手段では、始端と終端が同じである部分経路について、各部分経路に対応する運転者情報の分類項目についての各部分経路の走行割合を求め、この走行割合から各部分経路の部分コストを算出し、経路計算部では、この部分コストを用いて出発地から目的地までのコスト最小経路を計算する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ドライバー特性及び車両情報を考慮し、過去のドライバーのノウハウを反映した経路を生成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る経路探索システムの機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る部分経路作成処理を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例に係る経路探索システムの部分経路作成処理を示したフロー図である。
【図４】本発明の一実施例に係る経路探索システムの分岐コストを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を用いた経路探索システムの実施例を説明する。この経路探索システムでは、プローブ情報及びドライバーのプロファイルをもとに、ドライバー特性及び車両情報を考慮し、過去のドライバーのノウハウを反映した経路を生成する。
【００１２】
図１に、本発明を用いた経路探索システムの機能ブロック図を示す。この経路探索システムでは、経路探索装置１２を有するセンタ装置１３が、プローブカー１５からプローブ情報及びドライバーのプロファイルを収集し、情報利用者１４にはこれらのデータを利用した経路探索結果を提供する。センタ装置１３とプローブカー１５や情報利用者１４との間のデータ通信は、例えば、携帯電話やインターネット，無線ＬＡＮを利用して行われる。
【００１３】
プローブカー１５は、車載端末装置１１を備え、プローブデータを定期的（例えば３０秒毎）に、もしくは、一定期間（例えば１日）蓄積後に、プローブデータとドライバープロファイルをセンタ装置１３へ提供する車両である。ここでプローブデータとは、車両の走行軌跡データである。
【００１４】
センタ装置１３は、サーバーとして機能する経路探索装置１２を備えている。経路探索装置１２は、プローブカー１５から送信されてくるプローブデータ等をもとに抽出した過去のドライバーのノウハウを反映した経路情報を、情報利用者１４に提供する。情報利用者１４は、経路探索装置１２の利用者であり、経路情報をカーナビゲーションや携帯，ＰＣ，スマートフォン等に表示させナビゲーションに利用する。
【００１５】
車載端末装置１１は、センサ１０１，プローブデータ記憶部１０２，ドライバープロファイル記憶部１０３，通信機器１０４を備えている。センサ１０１は、ナビゲーション装置で一般的に搭載されているＧＰＳ，加速度センサ，方位角センサなどの種々のセンサを利用することができる。また、車両から取り込んだ車速パルスなどの信号をセンサデータとしても良い。プローブデータ記憶部１０２は、各種センサから出力されるセンサデータをもとに生成した、位置情報（緯度経度などの座標）やデータ収集時の時刻情報の他、走行速度，移動方向，ブレーキ情報等の車両情報をプローブデータとしてプローブデータ記憶部１０２に記憶する。
【００１６】
記憶されたプローブデータは、上記のように定期的もしくは一定期間後に、通信機器１０４を通じてセンタ装置１３に送信される。この際、ドライバープロファイル記憶部１０３からドライバープロファイルも送信される。ただし、ドライバープロファイルはセンタ装置１３で保存しているため、以前に送信した情報と変更が無ければ、毎回プローブデータと共にドライバープロファイルをセンタ装置１３に送信しなくても良い。
【００１７】
ドライバープロファイルは、経路選択の要因となり得る項目であり、後述する部分経路の部分コストを分岐割合に基づき定める際に部分経路の分類に用いる分類項目である。ドライバープロファイルには、ドライバーの特性に関する情報として、ドライバーの性別，年齢，運転暦などの他、運転目的（通勤，レジャー，買い物，送迎等），地元／観光客，渋滞度などが記録される。また、ドライバープロファイルには、運転する車両の情報も含める。車両の情報とは、車両が該当する業種（一般車両／タクシー，トラック等の業務車両）や、車種（大型／普通／小型）等である。車両の情報は、予め設定されドライバープロファイル記憶部１０３に記憶されているものとする。運転目的は、運転開始時にドライバーにより車載端末装置に入力されドライバープロファイル記憶部１０３に記憶されるものとする。地元／観光客の種別は、車両毎に予め基点位置（一般車両であれば、自宅など、タクシーなどであれば営業所などの所在地）が登録されており、走行時に取得した位置がこの基点位置から所定距離以内に存在する場合には地元と判断し、そうでなければ観光客と判断してドライバープロファイル記憶部１０３に記録するものとする。渋滞度については、路上センサなどからの交通情報を受信し（図示せず）、走行位置の交通情報から該当する渋滞度を判断して、ドライバープロファイル記憶部１０３に記憶する。
【００１８】
センタ装置１３は、バッチ処理装置１１０，経路探索装置１２，共通ＤＢ（データベース、以下ＤＢと略す）１４０を備えている。バッチ処理装置１１０は、プローブデータ変換部１１４，プローブＤＢ１１５，主要分岐点算出部１１６，主要分岐点ＤＢ１１７，部分経路生成部１１８，部分経路ＤＢ１１９，分岐コスト生成部１３１，分岐コストＤＢ１３２を備えている。経路探索装置１２は、経路計算部１２３を備えている。共通ＤＢ１４０は、地図ＤＢ１４１，交通情報ＤＢ１４２を備えている。地図ＤＢ１４１では、道路の交差点あるいは道路上の特定のポイントをノードと定義し、各ノード間を結ぶ道路をリンクとして定義し、地図を表すものとする。また、各リンクには、経路計算部１２３で経路探索を行う際に用いるため、リンクの経路長に応じたコストがリンク毎に格納されている。交通情報ＤＢ１４２に記憶される交通情報は、路上センサデータあるいはプローブデータから生成されたリンク単位の所要時間，速度，渋滞度などである。また、地図ＤＢ１４１に格納されているリンクに対応し、リンクの交通情報を反映した旅行時間コストが経路計算部１２３で経路探索を行う際に用いるために格納されている。なお、バッチ処理装置１１０，経路探索装置１２，共通ＤＢ１４０は同じサーバー上で実現されていても良く、それぞれが異なるサーバー上で実現されていてもよい。
【００１９】
バッチ処理装置１１０において、通信機器１１１を通じて、車載端末装置１１から受信したプローブデータ１１２及びドライバープロファイル１１３は、プローブデータ変換部１１４によって、受信したプローブデータの位置情報からプローブカーが走行した道路のリンク列またはノード列を求め、プローブＤＢ１１５に保存される。プローブＤＢ１１５には、プローブカーが走行した道路のリンク列またはノード列が、ドライバープロファイル１１３に関連付けられて格納される。
【００２０】
主要分岐点算出部１１６は、プローブＤＢ１１５に格納されているリンク列の情報と地図ＤＢ１４１を用いて、後述する主要分岐点算出処理によって主要分岐点を算出し、主要分岐点ＤＢ１１７に格納する。部分経路生成部１１８は、主要分岐点ＤＢ１１７及びプローブＤＢ１１５から部分経路を算出し、結果を部分経路ＤＢ１１９に格納する。
【００２１】
分岐コスト生成部１３１では、部分経路ＤＢ１１９に格納されている部分経路を用いて、分岐原因から部分経路のコストを算出し、その結果を分岐コストＤＢ１３２に格納する。分岐原因とは、渋滞時には右折する経路を走行する車両が多いとか、道に慣れている地元のドライバーは左折して走行することが多い等の、分岐割合が変化するドライバープロファイルの項目のことである。
【００２２】
経路探索装置１２では、情報利用者１４からの経路探索要求を通信機器１２１により受信し、この経路探索要求に含まれる経路の探索条件を取り出す。経路計算部１２３では、取り出された探索条件１２２に最適な経路を、分岐コストＤＢ１３２，地図ＤＢ１４１，交通情報ＤＢ１４２に格納された情報を用いて算出する。通常、経路の算出ではダイクストラ法などの数学的な手法を用いて道路リンク単位の旅行時間（速度）あるいは、距離に基づいたコスト最小経路を探索する。ドライバー特性及び車両情報を考慮した本発明の経路探索では、分岐コストＤＢ１３２からドライバー特性及び車両情報が反映された部分経路のコストを読み込み、このコストも加味してコスト最小経路を探索する。探索された経路は推奨経路データ１２４として出力され、通信機器１２１により経路探索を要求した情報利用者１４へ送信される。
【００２３】
次に主要分岐点算出処理を説明する。主要分岐点算出処理は、主要分岐点算出部１１６における、プローブＤＢ１１５に格納されたプローブデータ及び地図ＤＢ１４１の情報により、地図ＤＢ１４１に格納された地図データのノードから主要分岐点を検出する処理である。主要分岐点とは、車両の分岐が多いノードを指す。主要分岐点を検出する場合には、特許文献１に開示されている方法により、蓄積したプローブデータを基に分岐が多く発生するノードを主要分岐点とする。または、道路種別が主要な国道，県道，高速道路に該当する道路リンクが交わるノードを主要分岐点としてもよい。あるいは、このような道路種別が主要な国道，県道，高速道路に該当する道路リンクが交わるノードのうち、特許文献１に開示されている方法により求めたプローブデータにおける分岐が多く発生するノードを主要分岐点としてもよい。
【００２４】
図２は、部分経路生成部１１８により求められる部分経路を説明する図である。部分経路は、主要分岐点から次の主要分岐点までの経路を意味する。プローブ車両が、点線で示すようにノードを２０１→２０２→２１０→２１５→２０３→２２０→２５０→２９９の順に走行したとする。このプローブ車両の走行軌跡の場合、走行軌跡が通過するノード、２０２，２１５，２５０が主要分岐点であるため、２０２→２１０→２１５と２１５→２０３→２２０→２５０の走行軌跡がそれぞれ部分経路Ａと部分経路Ｂとなる。部分経路生成部１１８では、各プローブデータの走行軌跡について部分経路を求め、求められた部分経路はそれぞれプローブデータに対応したドライバープロファイルと共に部分経路ＤＢ１１９に保存される。
【００２５】
部分経路生成部１１８における部分経路作成の処理フローを図３に示す。部分経路作成処理は、プローブＤＢ１１５が更新されたタイミングないし、例えば、１年，１月，１週間といった所定の処理周期で行われる処理により生成を開始する。処理が開始されると、まず、プローブＤＢ１１５において全ての更新されたプローブデータを処理するループが開始される（Ｓ３０１）。ここではまず未処理の更新されたプローブデータをプローブＤＢ１１５からレコード単位に読み込む（Ｓ３０２）。次に、読み込んだプローブデータに関連付けられたドライバープロファイルを同じプローブＤＢ１１５から読み込む（Ｓ３０３）。そして主要分岐点ＤＢ１１７から主要分岐点のデータを読み込む（Ｓ３０４）。そしてプローブデータに含まれる全てのノードについてループ処理を開始する（Ｓ３０５）。ここでは、プローブデータに含まれる各ノードが、主要分岐点ＤＢ１１７から読み込んだ主要分岐点の何れかに該当するか判別を行う（Ｓ３０６）。この処理をプローブデータの全てのノードについて繰り返す（Ｓ３０７）。プローブデータの全てのノードについて判別が終了した後、主要分岐点と判別されたノード間の走行軌跡を部分経路として、部分経路ＤＢ１１９に処理対象のプローブデータに対応付けられているドライバープロファイルをこの部分経路に対応付けて保存する（Ｓ３０８）。以上の処理を更新されたプローブデータについて繰り返す（Ｓ３０９）。
【００２６】
分岐コスト生成部１３１では、部分経路ＤＢ１１９から読み込んだ部分経路について分岐原因によるコストをドライバープロファイルから算出する。例えば、ドライバープロファイルの渋滞度からコストを算出する処理の説明を図４に示す。部分経路ＤＢ１１９から、部分経路の始端と終端が共に一致する部分経路を抽出する。図４に示す例では、部分経路Ａ，Ｂ，Ｃが抽出されたものとする。まず最初に、各部分経路について蓄積された走行数（部分経路を走行した回数）を求める。走行数は、部分経路ＤＢ１１９に格納されてデータのうち、部分経路が同じであるデータの個数である。この例の場合、蓄積された走行数が、それぞれ１０，２０，３０であったとする。
【００２７】
次に、それぞれの走行数のデータをドライバープロファイルの渋滞度で分類する。即ち、渋滞度が順調，混雑，渋滞のそれぞれの場合に部分経路を通っていたプローブカーのデータ数を求める。この例の場合、渋滞度が順調の場合に部分経路Ａを通ったプローブカーのデータが２回、部分経路Ｂを通ったプローブカーのデータが１７回、部分経路Ｃを通ったプローブカーのデータが１回であったとする。渋滞度については、プローブカーの走行軌跡から速度を算出して、渋滞度（順調，混雑，渋滞）を判断してもよいし、他のセンサ情報もしくは、他の車両から生成されたプローブ交通情報から判断してもよい。
【００２８】
各渋滞度における、部分経路毎にプローブカーのデータを分類した後、分類前後の全体に占める割合を算出する。この例では部分経路Ｂに着目すると、分類前は、全体の３３％のプローブカーが部分経路Ｂを通過していたのに対し、渋滞度が順調の状態で分類したデータでは、全体の８０％の車両が部分経路Ｂを通過していたことになる。一方、部分経路Ｃに着目すると、分類前は、全体の３３％のプローブカーが部分経路Ｃを通過していたのに対し、渋滞度が順調の状態で分類したデータでは、全体の５％の車両が部分経路Ｃを通過していたことになり、その割合は減っている。これは、道が空いているときに、最短経路となる部分経路Ｂを通過した方が、目的地までスムーズに早く到着できるといったケースが多いためと考えられる。
【００２９】
経路探索の際には、この部分経路Ｂのような部分経路については、順調の場合に通常よりもコストを下げて選択されやすくすることにより、過去のドライバーのノウハウを反映したルート探索を行うことが可能となる。このための分岐コストの算出処理を以下に示す。ドライバープロファイルの各項目（渋滞度，年齢，性別，車種等）について、ドライバープロファイル項目番号をそれぞれ（１，２，３，…）と設定する。例えば、渋滞度（順調）のドライバープロファイル項目番号を１とする。部分経路Ａの分類前の平均的な割合をＲA、ドライバープロファイル項目番号ｉの項目による分類後の割合をＲAiとすると、ドライバープロファイル項目番号ｉの項目に該当する場合の部分経路ＡのコストＣAiは、（式１）となる。
ＣAi＝(１−ＲAi＋ＲA)                                             …（式１）
【００３０】
このドライバープロファイルの項目に該当する場合の部分経路におけるコストを、その部分経路へ分岐する場合のコストとして分岐コストと呼ぶ。この分岐コストは、ドライバープロファイルの項目による分類後の割合が大きくなれば、コストが小さくなるような算出方法とする。なお、分岐コストの算出方法は、分類後のコストが小さくなるような方法であれば、増えた走行数の逆数を用いるなどしてコストを算出しても良い。この分岐コストは、（式１）のように部分経路ＤＢ１１９に含まれる部分経路ごとに、ドライバープロファイルの項目数分算出する。
【００３１】
経路計算部１２３は、分岐コストＤＢ１３２，地図ＤＢ１４１，交通情報ＤＢ１４２からそれぞれ、分岐コスト，経路長のコスト，旅行時間コストを読み込み、評価関数により求めたコストが最も小さくなる経路を推奨経路として算出する。リンク毎のコストを算出する評価関数は次の（式２）のようになる。
Ｆ＝(Ｗ1×ｆ１(経路長)＋Ｗ2×ｆ２(所要時間)＋Ｗ3×ｆ３(分岐コスト)…（式２）
【００３２】
ここでＷ1，Ｗ2，Ｗ3は、経路の探索条件に応じて定まる各項の重み付け係数であり、例えば、単に最短距離経路を求める場合には、Ｗ1＝１、Ｗ2＝０、Ｗ3＝０となり、最短旅行時間経路を求める場合には、Ｗ1＝０、Ｗ2＝１、Ｗ3＝０となる。ｆ１（  ），ｆ２（  ），ｆ３（  ）は、それぞれ、経路長が短いほど、所要時間が短いほど、分岐コストが小さいほど、高い得点を出力する関数であり、例えば、道路種別毎にｋとなる評価点を出力するために用いられる。なお、分岐コストの項は、過去の走行ノウハウを反映したコストであり、プローブデータが収集されていないリンクについては、ドライバープロファイルに依存しないものとして例えば分岐コスト＝１として計算する。
【００３３】
以上のようにして経路探索を行うことにより、従来の距離及び旅行時間コストの他に、経路長，所要時間等の一般的な評価基準に加えドライバー特性及び車両情報を考慮した、過去のドライバーのノウハウが反映された経路を生成することができるようになる。
【符号の説明】
【００３４】
１１  車載端末装置
１２  経路探索装置
１３  センタ装置
１４  情報利用者
１５  プローブカー
１０１  センサ
１０２  プローブデータ記憶部
１０３  ドライバープロファイル記憶部
１０４，１１１，１２１  通信機器
１１０  バッチ処理装置
１１２  プローブデータ
１１３  ドライバープロファイル
１１４  プローブデータ変換部
１１５  プローブＤＢ
１１６  主要分岐点算出部
１１７  主要分岐点ＤＢ
１１８  部分経路生成部
１１９  部分経路ＤＢ
１２２  探索条件
１２３  経路計算部
１２４  推奨経路データ
１３１  分岐コスト生成部
１３２  分岐コストＤＢ
１４０  共通ＤＢ
１４１  地図ＤＢ
１４２  交通情報ＤＢ
【図１】
0005452437.tif 000002
【図２】
0005452437.tif 000003
【図３】
0005452437.tif 000004
【図４】
0005452437.tif 000005