(57)【要約】【課題】各出入口間においてその区間が他の区間と比べて割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、適切な料金を探索した経路を利用者に対して表示し、その結果、利用者は有効に有料道路を利用できる経路探索装置を提供する。これに伴い、経路探索方法ならびに地図データベース作成方法も提供する。【解決手段】有料道路の各出入口間の区間単価、及び所定範囲の前記区間単価から前記各出入口間の重み付け値を算出する重み付け値算出手段と、前記重み付け値に基いて前記有料道路の各出入口間において区間利用の有無を選択する区間選択手段と、前記区間選択手段の選択結果に基づいて経路を探索する経路探索手段とを備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路の各出入口間の区間単価、及び所定範囲の前記区間単価から前記各出入口間の重み付け値を算出する重み付け値算出手段と、前記重み付け値に基いて前記有料道路の各出入口間において区間利用の有無を選択する区間選択手段と、前記区間選択手段の選択結果に基づいて経路を探索する経路探索手段とを備えたことを特徴とする経路探索装置。
【請求項２】
前記重み付け値算出手段は、前記各区間単価と、前記所定範囲の区間単価の平均値とを用いて重み付け値を決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。
【請求項３】
前記重み付け値算出手段は、前記区間単価と、前記所定範囲の区間単価の平均値とから比率を算出して重み付け値を決定することを特徴とする請求項２に記載の経路探索装置。
【請求項４】
前記重み付け値算出手段は、前記各区間単価と、前記所定範囲の区間単価の平均値とから差分を算出して重み付け値を決定することを特徴とする請求項２に記載の経路探索装置。
【請求項５】
現在地から目的地までを表示する地図上に、前記経路探索手段で探索した経路を表示することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の経路探索装置。
【請求項６】
有料道路の各出入口間の区間単価、及び所定範囲の前記区間単価から前記各出入口間の重み付け値を算出する重み付け値算出工程と、前記重み付け値に基いて前記有料道路の各出入口間において区間利用の有無を選択する区間選択工程と、前記区間選択工程の選択結果に基づいて経路を探索する経路探索工程とを備えたことを特徴とする経路探索方法。
【請求項７】
有料道路の料金情報及び地図情報が格納されている地図データベースに、有料道路の各出入口間の区間単価、及び所定範囲の前記区間単価から前記各出入口間の重み付け値を算出する重み付け値算出工程と、前記重み付け値を、前記各出入口間と対応付けて地図とともに格納する地図データベース格納手段とを備え、前記地図情報に重み付け値を対応付けて地図データベースを作成することを特徴とする地図データベース作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されて自車の走行経路を地図とともに表示装置に表示する経路探索装置に関し、特に、現在地と目的地の間の有料道路を利用する場合に適切な料金の経路を探索する経路探索装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来周知のように、経路探索装置は、自車位置演算装置によって求められた現在位置を表示装置に示された電子地図上に表示したり、入力装置から入力した出発点または現在地から、同じく入力装置から入力した目的地または記録媒体に記録された情報地点等に至る経路の探索がＤｉｊｋｓｔｒａ法やポテンシャル法やＡ＊アルゴリズム等によってメインコントローラにて算出されるものである。
【０００３】
上記経路探索装置は、現在地と目的地の間に有料道路がある場合に、それを利用するか否かの判断を利用者が行うが、有料道路は必ずしも距離に対して料金が正比例しているものでなく、区間によっては高価な区間や安価な区間がある。そのため、初めて利用する場所では、有料道路を利用するか否かの判断を利用者が行うのは難しいものである。有料道路を利用する際は、有効に利用したいというのが利用者の心情であり、上記経路探索装置の構成に加えて、利用者が設定する許容料金を超えない範囲で有料道路の利用を探索するようにした経路探索装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１３７５号公報
【０００５】
以下、特許文献１に開示されている経路探索装置を説明する。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、現在地から目的地までの間には有料道路の区間Ａ〜Ｄが存在する。そして、各区間の距離及び料金は、区間Ａが１０ｋｍで５００円、区間Ｂが２０ｋｍで１，０００円、区間Ｃが１０ｋｍで２００円、また、区間Ｄが１５ｋｍで２５０円となっている。そしてこの情報の下に、各区間の単位距離あたりの料金となる区間単価（以下、区間単価という）を算出すると、区間Ａ及び区間Ｂは５０円／ｋｍ、区間Ｃは２０円／ｋｍ、区間Ｄは１６．７円／ｋｍである。利用者は、有料道路の支払いに許容できる単位距離あたりの上限料金を予め決めておき、利用者許容料金を設定する。例えば、図５（ａ）においては、利用者許容料金を４０円と設定する。そして、利用者が設定した許容料金と、実際の各区間Ａ〜Ｄの区間単価とを夫々比べて、４０円よりも料金の高い区間は探索しないようにし、経路探索結果は図に示すような探索経路を地図上に表示して利用者に提供する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の経路探索装置においては、利用者が設定する許容料金により経路が探索されるので、走行する有料道路の区間が他の区間と比べて高価であるか安価であるかについてまでは、利用者は正確に判断できない。そのため、例えば、図５（ｂ）に示すように区間単価を５０円と設定した場合には、高価なＡ区間やＢ区間を含む経路も探索してしまうので、このような場合には、他の区間と比べて割高な経路も探索することとなる。また、例えば、区間単価を１５円とあまりにも安く設定しても、他の区間と比べて割安なＣ区間やＤ区間も探索されないという問題がある。つまり、初めて利用する場所で有料道路を利用する場合には、利用するか否かの判断を利用者が設定する許容料金により探索するのは難しく、上記経路探索装置を用いても有効に有料道路を利用しているとはいえない。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、各出入口間においてその区間が他の区間と比べて割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、適切な料金を探索した経路を利用者に提供し、その結果、利用者は有効に有料道路を利用できる経路探索装置を提供することを目的とする。また、これに伴い、経路探索方法ならびに地図データベース作成方法を提供することも目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の経路探索装置は、有料道路の各出入口間の区間単価、及び所定範囲の前記区間単価から前記各出入口間の重み付け値を算出する重み付け値算出手段と、前記重み付け値に基いて前記有料道路の各出入口間において区間利用の有無を選択する区間選択手段と、前記区間選択手段の選択結果に基づいて経路を探索する経路探索手段とを備えたものである。この構成により、各出入口間においてその区間が他の区間と比べて割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、料金の適切な経路を探索して、有効に有料道路を利用することができる。
【０００９】
また、本発明の経路探索装置は、重み付け値算出手段は、前記各区間単価と、前記所定範囲の区間単価の平均値とを用いて重み付け値を決定するものである。この構成により、所定範囲の区間単価の平均値と比べて、各区間の区間単価が割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、料金の適切な経路を探索して、有効に有料道路を利用することができる。
【００１０】
また、本発明の経路探索装置は、前記重み付け値算出手段は、前記区間単価と、前記所定範囲の区間単価の平均値とから比率を算出して重み付け値を決定するものである。この構成により、重み付け値が１以上であれば割安な区間であることを示し、また重み付け値が１以下であれば割高な区間であることを示し、割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、料金の適切な経路を探索して有効に有料道路を利用することができる。
【００１１】
また、本発明の経路探索装置は、前記重み付け値算出手段は、前記各区間単価と、前記所定範囲の区間単価の平均値とから差分を算出して重み付け値を決定するものである。この構成により、重み付け値がマイナスであれば割安な区間であることを示し、また重み付け値がプラスであれば割高な区間であることを示し、割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、料金の適切な経路を探索して有効に有料道路を利用することができる。
【００１２】
また、本発明の経路探索装置は、現在地から目的地までを表示する地図上に、前記経路探索手段で探索した経路を表示するものである。この構成により、各区間の区間単価が割高であるか割安であるかをそれぞれ判定された探索経路が地図上に表示されるので、利用者は料金の適切な経路を探索して、有効に有料道路を利用することができる。
【００１３】
また、本発明の経路探索方法は、有料道路の各出入口間の区間単価、及び所定範囲の前記区間単価から前記各出入口間の重み付け値を算出する重み付け値算出工程と、前記重み付け値に基いて前記有料道路の各出入口間において区間利用の有無を選択する区間選択工程と、前記区間選択工程の選択結果に基づいて経路を探索する経路探索工程とを備えたものである。この構成により、各出入口間においてその区間が他の区間と比べて割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、料金の適切な経路を探索して、有効に有料道路を利用することができる。
【００１４】
また、本発明の地図データベース作成方法は、有料道路の料金情報及び地図情報が格納されている地図データベースに、有料道路の各出入口間の区間単価、及び所定範囲の前記区間単価から前記各出入口間の重み付け値を算出する重み付け値算出工程と、前記重み付け値を、前記各出入口間と対応付けて地図とともに格納する地図データベース格納手段とを備え、前記地図情報に重み付け値を対応付けて地図データベースを作成するものである。この構成により、各出入口間においてその区間が他の区間と比べて割高であるか割安であるかをそれぞれ判定したデータを各区間と対応付けて格納するようにしたので、将来的に目的地及び現在地の地点設定が同じであったり、または極めて近似するときには上記重み付け値が対応付けられた地図を用いることにより、料金の適切な経路をすぐに探索でき、有効に有料道路を利用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施の形態における経路探索装置は、マイクロコンピュータ等からなるメインコントローラ１と、自車の現在位置を算出する自車位置処理装置２と、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体からなる地図データベース３から地図データを読み取る記録媒体読取装置４と、主記憶メモリ５と、入力装置６と、映像処理装置７と、音声出力装置８と、インフラデータ処理装置９とを備えている。
【００１６】
メインコントローラ１は、経路探索を行う主制御部であり、有料道路の各出入口間の区間単価と所定範囲の区間単価から重み付け値を算出する重み付け値の算出を行う重み付け値の算出や、重み付け値に基いて有料道路の各出入口間において区間利用の選択や、選択結果に基づいた経路の探索等の制御が行われる。
【００１７】
自車位置処理装置２は、自律航法センサー２ａ、ＧＰＳ受信機２ｂおよび自車位置演算装置２ｃからなり、自律航法センサー２ａからの自車関連センサ情報とＧＰＳ受信機２ｂで受信したＧＰＳ衛星電波信号による自車の現在地情報に基づいて、自車位置演算装置２ｃで自車位置を算出する。
【００１８】
記録媒体読取装置４は、地図データベース３から地図データを読み取り、メインコントローラ１に供給する。地図データベース３には、有料道路の出入口間である各ＩＣ（インターチェンジ）区間の料金表が格納されている料金表データベース３ａと、有料道路の道路地図が格納されている道路ネットワークデータベース３ｂの他に、交差点の拡大図や文字、記号情報、交差点の規制情報を含む静的道路ネットワークデータ等が格納されている。また、地図データベース３には、各出入口間においてその区間が他の区間と比べて割高であるか割安であるかをそれぞれ判定した重み付け値のデータを各区間と対応付けて格納した道路ネットワークデータベース３ｃも備えられている。これは、現在地及び目的地の地点設定が将来的に同じまたは極めて近似しているときに使用される。
【００１９】
映像処理装置７は、地図データベース３から読み出された地図データや自車位置処理装置２から出力された現在位置データに基づいて表示画像を形成する表示制御手段としてのグラフィックコントローラ７ａと、町名や道路名、交通規制情報、ランドマーク、交差点拡大図などを合成して保持するビデオＲＡＭ７ｂと、画像を表示する液晶ディスプレイからなる表示装置７ｃとを備えている。
【００２０】
インフラデータ処理装置９は、ビーコン受信機９ｂおよびＦＭ多重受信機９ｃにより外部のＶＩＣＳ情報センターから交通規制情報を受信し、それらをインフラデータメモリ９ａ上に保持するものである。
【００２１】
以上のように構成された経路探索装置を用いて有料道路における各出入口間の重み付け値の算出手順ならびに重み付け値を格納する地図データベース３の作成手順について図２及び図３を用いて説明する。はじめに、有料道路の料金表及び地図等が格納されている地図データベース３から、対象となる有料道路の隣接する各出入口間の料金と距離を抽出する（ＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ２）。続いて、抽出した各出入口間の料金と距離から隣接する各出入口間の単位距離当たりの料金となる区間単価（以下、区間単価という）を算出し（ＳＴＥＰ３）、その結果から対象となる所定範囲の出入口間の各区間単価の平均料金を算出する（ＳＴＥＰ４）。そして、各出入口間の区間単価と所定範囲の出入口間の各区間単価の平均料金から重み付け値を算出する（ＳＴＥＰ５）。
【００２２】
重み付け値は、
（重み付け値）＝  （区間単価）  ÷  （料金平均値）  ・・・  （式１）
を基にしても良いし、また、
（重み付け値）＝  （区間単価）  ―  （料金平均値）  ・・・  （式２）
を基にしても良い。
【００２３】
（式１）として算出する場合は、重み付け値が１以上であれば、対象となる各出入口間の区間単価は料金平均値よりも高く、他の区間と比べて割高な区間であることを示す。また、重み付け値が１以下であれば、対象となる各出入口間の区間単価は料金平均値よりも安く、他の区間と比べて割安な区間であることを示す。
【００２４】
また、（式２）として算出する場合は、重み付け値がプラスの値であれば、対象となる各出入口間の区間単価は料金平均値よりも高く、他の区間と比べて割高な区間であることを示す。また、重み付け値がマイナスの値であれば、対象となる各出入口間の区間単価は料金平均値よりも安く、他の区間と比べて割安な区間であることを示す。そして、こうして算出された重み付け値から、各出入口間において割高または割安であることを判定し、その判定結果に基づいて有料道路の各出入口間の区間利用の有無を選択する（ＳＴＥＰ６）。またこの一方で、算出した重み付け値のデータは地図データベース３における道路ネットワークデータベース３ｃに対応付けて格納される（ＳＴＥＰ７）。
【００２５】
次に、経路探索の手順について説明する。はじめに利用者は経路探索装置の電源をＯＮにして（ＳＴＡＲＴ）、入力装置６から現在地及び目的地を入力する（ＳＴＥＰ１０）。これに従い地図データベース３からは現在地から目的地までの情報が抽出される（ＳＴＥＰ２０）。地図データベース３の道路ネットワークデータベース３ｃにおいて以前に同じ目的地及び現在地の地点設定がされていたり、または極めて近似する地点設定である場合には、上記重み付け値が対応付けられたデータを用いることにより、料金の適切な探索経路を地図上に示し、表示装置７ｃに表示する（ＳＴＥＰ３０→ＹＥＳ→ＳＴＥＰ８０→ＥＮＤ）。一方、以前に同じまたは近似した目的地及び現在地の地点設定がされていない場合（ＳＴＥＰ３０→ＮＯ）にはＳＴＥＰ４０に進み、料金表データベース３ａと道路ネットワークデータベース３ｂを用いて経路探索を開始する。そして、現在地から目的地までの間に有料道路が無い場合には、最短の経路を探索して地図上に示し、表示装置７ｃ上に表示する（ＳＴＥＰ５０→ＮＯ→ＳＴＥＰ８０→ＥＮＤ）。一方、現在地から目的地までの間に有料道路が無い場合には、上記した重み付け値の算出手順により、所定範囲の各出入口間の重み付け値を算出して利用する区間を選択し、料金の適切な探索経路を地図上に示し、表示装置７ｃに表示する（ＳＴＥＰ５０→ＹＥＳ→ＳＴＥＰ６０→ＳＴＥＰ７０→ＳＴＥＰ８０→ＥＮＤ）（図２及び図３参照）。
【００２６】
表示装置７ｃに表示される探索経路を図４に示す。現在地から目的地までの間には有料道路の区間Ａ〜Ｄが存在する。各区間の距離及び料金は、区間Ａが１０ｋｍで５００円、区間Ｂが２０ｋｍで１，０００円、区間Ｃが１０ｋｍで２００円、また、区間Ｄが１５ｋｍで２５０円となっている。そしてこの情報を下に重み付け値算出手段が、区間Ａ及び区間Ｂの区間単価が５０円／ｋｍ、区間Ｃが２０円／ｋｍ、区間Ｄが１６．７円／ｋｍと算出する。区間単価の算出結果から、Ａ、Ｂ区間は所定範囲の他の区間と比べて割高であり、Ｃ、Ｄ区間は他の区間と比べて安価であることが判る。重み付け値算出手段は、上記した重み付け値の算出手順により、Ａ〜Ｄ区間の区間単価の平均料金を算出し（Ａ〜Ｄ区間の区間単価の平均料金  ３４．２５円／ｋｍ）、Ａ、Ｂ区間は割高であり、Ｃ、Ｄ区間は割安であると判定する。そして料金の適切な区間を選択し、これに基いて、図に示すような探索経路を表示装置７ｃに表示し、有効に有料道路を利用できるように利用者に提供する。
【００２７】
以上、本実施の形態の経路探索装置と経路探索方法ならびに地図データベース作成方法によれば、現在地と目的地の間の有料道路を利用する場合に、料金表及び地図が格納されている地図データベース３から各出入口間において料金が割高であるか、または料金が割安であるかを判定して、料金が割安な経路を探索するようにしたので、有料道路の使用に際し、利用者に対して好適な探索経路を提供できる。
【００２８】
また、本実施の形態の重み付け値は、区間単価の料金平均値に基いて算出されるものであるが、算出結果の値にレベルを付与し、レベルに応じた割安な経路を探索するものとしても良い。つまり、重み付け値に範囲を備えたレベルを付与することで、利用者は割高または割安の度合を知ることができる。
【００２９】
本実施の形態は上記したような好適な効果を奏するものであるが、有料道路は一旦退場すると、再度入場するときに入場料金を支払わなければならないので、例えば、重み付け値の算出結果が（割安）−（割高）−（割安）と判定され、その結果に基づき、現在地から目的地までの探索された経路において（有料道路）−（一般道路）−（有料道路）のように表示されているときには注意を払う必要がある。
【００３０】
【発明の効果】
以上、本発明の経路探索装置と経路探索方法ならびに地図データベース作成方法は、各出入口間においてその区間が他の区間と比べて割高であるか割安であるかをそれぞれ判定し、適切な料金を探索した経路を利用者に対して表示するので、利用者は有効に有料道路を利用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態で用いる経路探索装置の全体構成図
【図２】本発明の一実施の形態で用いる地図データベースの機能ブロック図
【図３】本発明の一実施の形態の重み付け値を算出する手順を説明するフロー図
【図４】本発明の一実施の形態の経路探索の手順を説明するフロー図
【図５】本発明の一実施の形態の経路探索結果を表示装置に表示した様子を示す図
【図６】従来の経路探索装置を用いて経路探索した結果を表示装置に表示した様子を示す図
（ａ）利用者許容料金を４０円と設定した場合
（ｂ）利用者許容料金を５０円と設定した場合
【符号の説明】
１  メインコントローラ
２  自車位置処理装置
３  地図データベース
３ａ  料金表データベース
３ｂ  道路ネットワークデータベース（重み付け値が対応付けられていない）
３ｃ  道路ネットワークデータベース（重み付け値が対応付けられている）
４  記録媒体読取装置
５  主記憶メモリ
６  入力装置
７  映像処理装置
８  音声出力装置
９  インフラデータ処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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