JP2000283776A - 道路ネットワーク階層化経路探索装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の道路種別による階層化を利用した経路探
索では、下位にランク付けされた使用頻度の高い走行に
適した経路の探索ができない。 【解決手段】走行に適するほど値が小さくなる評価値で
ある経路コストが最小となる最小コスト経路を探索する
経路探索装置において、経路コストを演算するための道
路情報の一つとして経験的な道路の使用頻度を階層化し
て道路情報に付加した道路情報記憶手段と、経路探索時
に道路情報の道路使用情報に基づく経路コストを経路コ
ストの演算に加味して最小コスト経路の探索を行う経路
探索手段を備えることにより、経験的に使用頻度の高い
経路を探索できるようにした。さらに、月毎、曜日毎、
及び特定日毎の時間帯毎に道路情報を作成することによ
りそれぞれの時間帯による経路の変化を探索に反映でき
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、目的地までの走行経路
を運転者に提供する車両用経路探索装置、特に、ドライ
バが経験的に選択走行する経路を利用した走行経路探索
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の車両用経路探索装置が
知られており、通常の乗用車においても、これが搭載さ
れるようになってきている。この車両用経路探索装置に
おいては、各種の経路探索方法がとられており、より運
転者が希望するのに近い経路探索を迅速に行ない、走行
に適する経路の提供をしようとしている。例えば、道路
を国道、県道、高速道路等の道路種別によりランク付け
して、階層化する事により、上位ランクとした国道、県
道を優先的に選択する事により、探索速度を速めると共
に、一定以上の幅員を確保しつつ、一般の生活道路を避
けて経路誘導を行なうようにしていた。また、ドライバ
の好みを反映させるべく、景観、幅員、走行距離、走行
時間、走行料金等の要因を付加し探索を行おうとしてい
るものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、道路種
別と、その方面の道路を常に使用するドライバにとって
の使用頻度の高い道路、つまり、ドライバにとっての走
行に適した道路、とは必ずしも関係が有るとは言えな
い。ここでの、走行に適した道路とは、その方面の道路
を常に使用するドライバにとっての使用頻度の高い道路
であるため、一般的には、運転が容易であって、なおか
つ目的地までの走行距離または、所要時間が短いものを
さす。例えば、朝の通勤時間帯においては、国道は渋滞
するため、道路種別においては、国道より下位の道路で
ある県道を経路とした方が早く目的地へ到達できる事が
地域に居住するドライバには、知られていたとすると、
そのような経路となる道路をさす。

【０００４】しかし、従来の探索装置の道路種別による
階層化を利用した経路探索では、ランクの上位の道路を
優先的に探索し案内するため、下位道路である県道等を
探索し提供することはなく、ドライバが実際に利用する
と便利な経路を探索する事ができなかった。

【０００５】さらに、ドライバの好みの道路が必ずしも
走行に適しているとは言えない。例えば、ドライバの好
みが走行時間が短いものであったとした場合、最短距離
ないしは、リンクに対して走行時間を付加することによ
り、最短時間の経路探索を行おうとしているものもあ
る。しかし、従来の経路探索の場合、走行時間は、一般
的な走行時間であって、ある時間帯においては渋滞が知
られていたとしても、道路情報に反映されていないため
時間帯による渋滞を回避することができなかった。

【０００６】

【課題を解決する手段】本発明は、入力された出発地点
と目的地点とから経路探索開始点と経路探索終了点とを
設定し、当該開始点と終了点の間の経路のうち、走行に
適するほど値が小さくなる評価値である経路コストが最
小となる最小コスト経路を探索する経路探索装置におい
て、経験的な道路の使用頻度に関する道路使用情報が経
路コストを演算するための道路情報の一つとして付加さ
れた道路情報記憶手段と、経路探索時に道路情報の道路
使用情報に基づく経路コストを経路コストの演算に加味
して最小コスト経路の探索を行う経路探索手段とを有す
る事を特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、上記経路探索装置にお
いて、道路使用情報は、経路探索を行う道路ネットワー
ク上において、設定された各方面毎の代表地点につい
て、すべての代表地点の組合せを出発地、目的地とした
経験的使用経路による使用頻度である事を特徴とする。

【０００８】請求項３の発明は、上記経路探索装置にお
いて、道路使用情報は、経験的使用経路における各道路
の交差点に対する流入方向または流出方向としての使用
頻度に関する方向情報を更に備えている事を特徴とす
る。

【０００９】請求項４の発明は、上記経路探索装置にお
いて、道路使用情報は、走行時間帯毎に設定されている
事を特徴とする。請求項５の発明は、上記経路探索装置
において、道路使用情報は、走行曜日毎に設定されてい
る事を特徴とする。請求項６の発明は、上記経路探索装
置において、道路使用情報は、走行月毎に設定されてい
る事を特徴とする。請求項７の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれか１項に記載の経路探索装置において、
道路使用情報は、複数の特定日について設定されている
事を特徴とする。

【００１０】請求項８の発明は、上記経路探索装置にお
いて、道路使用情報は、使用経路に含まれる道路を経路
コストの小さい上位階層道路として、その他の道路を経
路コストの大きい下位階層道路として階層化された値で
ある事を特徴とする。請求項９の発明は、上記経路探索
装置において、道路使用情報は、使用頻度が高い程、経
路コストが小さくなるように複数に階層化された値であ
る事を特徴とする。

【００１１】請求項１０の発明は、請求項３乃至請求項
９のいずれか１項に記載の経路探索装置において、方向
情報は、交差点における流入又は、流出方向としての使
用頻度が高い程、その方向に一致する探索経路の経路コ
ストが小さくなるように複数に階層化された値である事
を特徴とする。

【００１２】請求項１１の発明は、請求項９または、請
求項１０に記載の経路探索装置において、道路使用情報
は、階層化された値が、設定された走行時間帯毎に設定
されていることを特徴とする。請求項１２の発明は、請
求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の経路探索
装置において、道路使用情報は、階層化された値が、設
定された走行曜日毎に設定されていることを特徴とす
る。請求項１３の発明は、請求項９乃至請求項１２のい
ずれか１項に記載の経路探索装置において、道路使用情
報は、階層化された値が、設定された走行月毎に設定さ
れていることを特徴とする。請求項１４の発明は、請求
項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の経路探索装
置において、道路使用情報は、階層化された値が、設定
された複数の特定日毎に設定されていることを特徴とす
る。

【００１３】請求項１５の発明は、請求項４乃至請求項
１１のいずれか１項に記載の経路探索装置において、経
路探索手段は、探索経路上において走行予定時刻に対応
する走行時間帯毎に設定された道路使用情報を用いて経
路探索を行うことを特徴とする。請求項１６の発明は、
請求項４乃至請求項１２のいずれか１項に記載の経路探
索装置において、経路探索手段は、探索経路上において
走行予定曜日に対応する走行曜日帯毎に設定された道路
使用情報を用いて経路探索を行うことを特徴とする。請
求項１７の発明は、請求項４乃至請求項１３のいずれか
１項に記載の経路探索装置において、経路探索手段は、
探索経路上において走行予定月に対応する走行月毎に設
定された道路使用情報を用いて経路探索を行うことを特
徴とする。請求項１８の発明は、請求項４乃至請求項１
１、および請求項１４のいずれか１項に記載の経路探索
装置において、経路探索手段は、探索経路上において走
行予定日が複数の特定日に該当する場合は、複数の特定
日毎に設定された道路使用情報を用いて経路探索を行う
ことを特徴とする。

【００１４】請求項１９の発明は、請求項３乃至請求項
１８のいずれか１項に記載の経路探索装置において、経
路探索手段は、探索経路についての道路使用情報の示す
使用頻度が高い程、探索経路の経路コストを小さく、探
索経路の交差点における流入方向または流出方向につい
ての方向情報の示す使用頻度が高い程、その方向に一致
する経路の経路コストを小さく演算することを特徴とす
る。

【００１５】

【発明の作用及び効果】上記構成により、本発明による
経路探索装置によれば、経験的な道路の使用頻度情報を
探索経路が走行に適するか判断するための評価値である
経路コストの演算をする際の道路情報の一つとして記憶
する事ができるようになり、経路コストの演算の際に
は、加味して演算することができるようになる。さら
に、演算の結果による最小コスト経路を探索できるよう
になるので、その方面を通常走行するドライバによる経
験的に選択走行される経路を経路の探索に反映すること
ができるようになる。従来、経路探索には、道路の幅
員、道路種別、走行距離、走行所要時間、右左折回数等
の物理的な要因による経路コストの演算が主体であっ
た。しかし、本発明によれば、例えば、その方面の道路
事情に詳しいドライバから経験的情報の提供を受けるこ
とにより、初めてその方面に向かうドライバであって
も、経験的な道路使用情報の反映された経路の探索がな
されるため、実に快適な走行経路が得られる事となる。

【００１６】さらに、請求項２の発明によれば、道路使
用情報は、経路探索を行う道路ネットワーク上におい
て、設定された各方面毎の代表地点について、すべての
代表地点の組合せを出発地、目的地とした経験的使用経
路による使用頻度である。例えば、経験に基づく代表的
な方面を設定することにより、機械的に設定された代表
地点とは異なり、人、物が移動することが多い代表地点
を設定する事ができる。つまり、経験的使用経路情報は
使用頻度が高い代表的な方面間における経路が経験的使
用経路情報として道路情報に付加される事となり、道路
ネットワーク全体においても、人が移動することの多い
代表的な方面間における使用頻度が高い有効な道路を抽
出することができる。

【００１７】さらに、請求項３の発明によれば、道路使
用情報は、経験的使用経路における各道路の交差点に対
する流入方向または流出方向としての使用頻度に関する
方向情報つまり、抽出された経路のすべての交差点につ
いて、接続されているすべての道路を流入方向および、
流出方向としたすべての組み合わせについての頻度情報
が道路使用情報に付加されることとなり、交差点に対す
る流入、流出情報の付加された道路使用情報を得ること
ができる。これにより、使用経路に含まれる交差点にお
いては、道路情報に右折、左折等の道路選択時の通行の
しやすさの指標が含まれることとなり、経験的に右折し
ない交差点では、使用頻度は０となるので、使用頻度で
ある道路使用情報をコスト演算に含めることにより、経
験的な使用経路が反映されることになる。

【００１８】さらに、請求項４の発明によれば、道路使
用情報は、走行時間帯毎に設定されているので、時間帯
による走行経路の変化を道路使用情報に入れることがで
きるようになる。これにより、時間帯による、道路の走
行状況の変化を道路使用情報に付加することができる。
例えば、朝夕の通勤時間帯のよりよい走行経路の情報を
含めることができるようになる。さらに、請求項５の発
明によれば、道路使用情報は、走行曜日毎に設定されて
いるので、走行曜日による走行経路の変化を道路使用情
報に入れることができるようになる。これにより、走行
する曜日による、道路の走行状況の変化を道路使用情報
に付加することができる。請求項４の発明と合わせるこ
とにより、例えば、平日と、土曜日、日曜日では、時間
帯による混雑の状況が大きく異なる場合が多いので、異
なる状況を道路使用情報に付加することができるように
なる。さらに、請求項６の発明によれば、道路使用情報
は、走行月毎に設定されているので、走行月にによる走
行経路の変化を道路使用情報に入れることができるよう
になる。これにより、走行する月による、道路の走行状
況の変化を道路使用情報に付加することができる。例え
ば、７月、８月の夏には、海水浴場周辺においては、他
の月とは、混雑の状況が異なる場合が多いので、異なる
状況を道路使用情報に付加することができるようにな
る。また、行楽地でなくとも、例えば、冬季にあたる月
には、雪等により、道路状況が異なり走行に適する経路
が異なる場合もあり走行する月に応じた走行経路を道路
使用情報に含めることができるようになる。さらに、請
求項４、請求項５の発明と合わせることにより、走行す
る月、曜日、時間帯に応じた道路使用情報を持つことが
できるので、より、走行に適した走行経路の情報を持つ
ことができるようになる。

【００１９】さらに、請求項７の発明によれば、道路使
用情報は、複数の特定日について設定されているている
ので、複数の特定日の走行経路の変化を道路使用情報に
入れることができるようになる。これにより、例えば、
１月１日の元旦の日には、有名神社周辺の参拝に訪れる
人による道路の走行状況の変化や、各地域での行事によ
る道路の走行状況の変化、年末年始、ゴールデンウィー
ク、お盆等による年間の特定日の道路の走行状況の変化
を道路使用情報に付加することができる。さらに、請求
項４の発明と合わせることにより、走行する時間帯に応
じた道路使用情報を持つことができるので、より、走行
に適した走行経路の情報を持つことができるようにな
る。

【００２０】さらに、請求項８の発明によれば、道路使
用情報は、使用経路に含まれる道路を経路コストの小さ
い上位階層道路として、その他の道路を経路コストの大
きい下位階層道路として階層化された値となる。道路使
用情報は、経路コストを演算する際の情報のひとつとし
て加味されるので、使用経路に含まれる道路は、コスト
を小さく演算できるようになり、経路探索時に選択され
易くなる。さらに、請求項９の発明によれば、道路使用
情報は、使用頻度が高い程、経路コストが小さくなるよ
うに複数に階層化された値であるので、探索した経路の
コストを演算する際には、使用頻度が高い道路ほど経路
コストを小さく演算できるようになり、使用頻度が高い
道路ほど選択されやすくなる情報が提供できるようにな
る。

【００２１】さらに、請求項１０の発明によれば、方向
情報は、交差点における流入又は、流出方向としての使
用頻度が高い程、その方向に一致する探索経路の経路コ
ストが小さくなるように複数に階層化された値であるの
で、それぞれの交差点において、次に選択する右左折直
進等の道路選択についてのコストを使用頻度が高いほど
小さく演算できるようになり、使用頻度の高い道路が選
択され易くなる情報が提供できるようになる。

【００２２】さらに、請求項１１の発明によれば、道路
使用情報は、階層化された値が、前記設定された走行時
間帯毎に設定されているので、探索した経路を走行する
予定時間帯に応じた道路使用情報を提供できるようにな
る。さらに、請求項１２の発明によれば、道路使用情報
は、階層化された値が、設定された走行曜日毎に設定さ
れているので、探索した経路を走行する予定曜日に応じ
た道路使用情報を提供できるようになる。さらに、請求
項１３の発明によれば、道路使用情報は、階層化された
値が、設定された走行月毎に設定されているので、探索
した経路を走行する予定月に応じた道路使用情報を提供
できるようになる。さらに、請求項１４の発明によれ
ば、道路使用情報は、階層化された値が、設定された複
数の特定日毎に設定されているので、探索した経路を走
行する予定日が、特定日の場合、特定日に応じた道路使
用情報を提供できるようになる。

【００２３】さらに、請求項１５の発明によれば、経路
探索手段は、探索経路上において走行予定時刻に対応す
る走行時間帯毎に設定された道路使用情報を用いて経路
探索を行うことができるようになるので、走行予定時刻
に対応した探索結果を得ることができるようになる。こ
れにより、時間帯による道路状況の変化に対応できるよ
うになる。さらに、請求項１６の発明によれば、経路探
索手段は、探索経路上において走行予定曜日に対応する
走行曜日帯毎に設定された道路使用情報を用いて経路探
索を行うことができるようになるので、走行予定曜日に
対応した探索結果を得ることができるようになる。これ
により、曜日による道路状況の変化に対応できるように
なる。さらに、請求項１７の発明によれば、経路探索手
段は、探索経路上において走行予定月に対応する走行月
毎に設定された道路使用情報を用いて経路探索を行うこ
とができるようになるので、走行予定月に対応した探索
結果を得ることができるようになる。これにより、月に
よる道路状況の変化に対応できるようになる。さらに、
請求項１８の発明によれば、経路探索手段は、探索経路
上において走行予定日が複数の特定日に該当する場合
は、複数の特定日毎に設定された道路使用情報を用いて
経路探索を行うことができるようになるので、走行予定
日が、特定日に該当する場合は、特定の日の道路状況に
対応した探索結果を得ることができるようになる。これ
により、年間を通して特定の日の道路状況の変化に対応
できるようになる。

【００２４】さらに、請求項１９の発明によれば、経路
探索手段は、探索経路についての道路使用情報の示す使
用頻度が高い程、探索経路の経路コストを小さく、探索
経路の交差点における流入方向または流出方向について
の方向情報の示す使用頻度が高い程、その方向に一致す
る経路の経路コストを小さく演算することができるよう
になるので、経路探索を行う際には、道路使用情報を経
路コストの演算に加味して探索経路のコストが最小とな
る経路を選択することができるようになる。

【００２５】

【実施例】本発明の経路探索装置の１実施例を図により
説明する。図１は本発明の実施例である車載の経路探索
装置の構成を示すブロック図である。制御装置２０は、
経路探索手段２１、探索データ記憶手段２４、探索経路
記憶手段２５、経路案内制御手段２６により構成され
る。経路探索手段２１は、操作入力手段５０からの入力
により、道路情報記憶手段１０から地図情報である道路
情報を読み出し、経路探索部２２において経路探索を行
い、走行コスト演算部２３において、後で述べる探索経
路のコストを演算する。さらに、道路情報記憶手段１０
から必要に応じて経路探索手段２１により読み出された
道路情報は、探索中のデータも合わせて探索データ記憶
手段２４へ記憶される。探索し確定された経路情報は、
探索経路記憶手段２５へ記憶される。記憶された、探索
経路は、車の移動に伴い表示手段４０へ、車両記号と共
に、現在位置を含む範囲の地図に重ね書きされ、表示さ
れる。

【００２６】経路案内制御手段２６は、操作入力手段５
０からの入力を受け付け、表示手段４０への探索経路お
よび、道路情報記憶手段１０から読み出した道路情報の
表示および制御、車両位置検出手段３０の制御等の全般
の制御を行う。道路情報記憶手段１０は、道路使用情報
記憶手段１１を備え、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ハ
ードディスクおよび、その装置により構成される外部記
憶装置である。

【００２７】車載の経路探索装置においては、車両の現
在位置を知るために、車両位置検出手段３０を備えてい
る。車両位置検出手段３０は、例えば、受信機器を含め
たＧＰＳ( Grobal Positioning System)装置であり、通
信衛星から測位データを受信して車両の現在位置を検出
し、経路探索手段２１、および、経路案内制御手段２６
に伝える。車両位置検出手段３０は、上記方法および装
置以外にも、公知の車載センサにより方位と移動距離を
計測して推測する方法及びその装置、車外に設置された
送信手段から現在位置を表す地点コードデータを車載ア
ンテナおよび受信機により受信し現在位置を知る方法及
びその装置であってもよい。

【００２８】情報の表示手段４０は、いくつかの街路、
車両の記号、現在位置と、目的位置を結ぶ最短経路等の
地図を表示する。例えば、液晶パネル等を用いた表示装
置であり、画面上には、タッチスイッチを備えており、
画面上に表示された地図において、目的位置に対応する
地点を触れることにより目的地の設定を行うことがで
き、表示された各種のコマンドに触れることにより、経
路探索装置の操作を行うことができる。音声出力手段４
１としては、スピーカおよび、その周辺機器により構成
される。スピーカを通しては、経路の案内が行われる。

【００２９】操作入力手段５０は、本実施例の車載の経
路探索装置においては、操作パネル、前述のタッチパネ
ルスイッチ、マイク、および、それらの周辺装置で構成
される。マイクを通しては、経路探索装置に対して、音
声による、操作指示ができる。それぞれの装置について
は、公知であるので詳しい説明は省略する。

【００３０】次に、地図情報である道路ネットワークの
基本的な構成について述べる。地図情報は、交差点であ
るノードおよび、道路であるリンクにより構成されてお
り、ノードを中心に構成しても、リンクを中心に構成し
ても良い。本実施例においては、ノードを中心に構成さ
れ次の情報により構成されている。 （１）リンクを規定するノードのコード番号 （２）直進、右左折などの通行規制を規定する通行フラ
グ （３）車種規制、時間帯規制などリンクの通行規制を規
定するリンク通行フラグ （４）リンク距離、旅行時間または、速度等のリンク属
性値 （５）道路種別、道路等級等のリンク属性値 （６）ノードのｘ、ｙ座標（緯度、経度） （７）使用頻度によるリンク階層値のリンク属性値 （８）ノードに対する流入方向または流出方向としての
使用頻度による方向情報の階層値 更に、行政区界、港湾、川、施設、鉄道及び、それらの
名前、座標などの情報が含まれる。制御装置２０は、道
路情報記憶手段１０に記憶された地図情報から、入力さ
れた探索開始点、探索終了点により、必要な地図情報を
必要に応じて読み出し、経路案内のための表示、経路探
索のためのデータとして使用する。

【００３１】地図情報は、図２に示すように、座標値で
ある経緯度情報と、ノード番号により構成されるノード
リスト（ａ）からノードデータ（ｂ）に関連付けられ、
接続リンクデータポインタを介して、リンクデータ
（ｃ）に関連付けられている。ノードデータ（ｂ）は、
ノード番号、経緯度、ノード属性値、接続リンク数、接
続リンクのデータポインタ、接続されているリンク間の
使用頻度による方向情報の階層値により構成されてい
る。ノード番号は、それぞれのノードにつけられた識別
番号であり、ノードが異なれば、ノード番号も異なる。
ノード属性値は、交差点幅、信号機の有無等の、交差点
の属性に関する複数の情報である。リンクデータ（ｃ）
は、リンク番号、始点ノード番号、終点ノード番号、リ
ンクの車線数、リンク距離、リンク通行時間、国道、県
道などの道路種別および道路等級、使用頻度によるリン
ク階層値、リンク通行フラグ、その他のリンク属性値、
および、リンクの接続方向により構成される。

【００３２】次に、経路探索に用いる経験的使用経路に
よる道路使用情報である使用頻度による階層値の作成に
ついて説明する。上記のように構成された地図情報にお
いて、使用頻度による階層値は次のようにして定める。
まず、図７に示す道路ネットワーク上において、各方面
毎の代表地点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈおよび、
中心地Ｉを定める。図７において、Ｎｉはノード番号
を、Ｌｊはリンク番号をあらわす。代表地点は、交差点
であるノード、駅、ランドマークとなる建物、橋などの
地点である。代表地点の選び方は、各方面毎に略均等と
なることが望ましい。ここでの、略均等とは、面積に対
しての均等、道路密度に対しての均等、単位時間あたり
の物流量に対しての均等、いろいろな均等がある。例え
ば、物流量の多い都市部においては、単位時間あたりの
物流量に対してより多くの代表地点を定める事が必要と
なるが、物流量の少ない方面では、面積に対しての均
等、道路密度に対しての均等を用い、さらに、道路情報
の調査の負担、データ量の軽減を図るため、ある程度代
表地点が粗であってもよい。その方面に対して、ふさわ
しい均等となるように各種道路交通量調査に基づき代表
地点を定めてもよい。

【００３３】次に、すべての代表地点の組合せを出発
地、目的地とした経験的使用経路を入力する事により、
それぞれの経路を構成するリンクに対して、使用頻度を
付加する。例えば、図８に示すように、地点Ａから地点
Ｄに至る経路として、ノード番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ
７、Ｎ１１、Ｎ１２による経路が示されたとすると、地
点Ａより地点Ｄにいたるリンクは、Ｌ１、Ｌ６、Ｌ７、
Ｌ１４、Ｌ２３、Ｌ２８、Ｌ２９となり、使用頻度は、
１となる。これらのリンクの使用頻度による階層は、未
使用のリンクに対して、１階級上位となる。また、図９
に示すように、地点Ｂから地点Ｆにいたる経路として
は、ノード番号Ｎ３、Ｎ７、Ｎ１１、Ｎ１０、Ｎ１３、
Ｎ１７、Ｎ２１および、Ｎ３、Ｎ７、Ｎ１１、Ｎ１４、
Ｎ１８、Ｎ２２、Ｎ２１の２通りの経路が示されたとす
ると、リンクは、Ｌ３、Ｌ１４、Ｌ２３、…Ｌ５４で構
成されこれらのリンクの使用頻度は、プラス１となり、
使用頻度による階層は、それぞれ１階級上位となる。こ
こで、Ｌ１４、Ｌ２３に注目すると、ＡからＤにいたる
経路および、ＢからＦに至る経路においても使用されて
いるので、使用頻度は２となり、使用頻度による階層は
さらにもう１階級上位とする。なお、リンクＬ１４に注
目するとＬ１４は、Ｎ３から、Ｎ７にいたる場合と、Ｎ
７からＮ３にいたる場合がある。これは、それぞれ区別
して、使用頻度情報を作成する。このようにして、図１
０に示されるように、代表地点のすべての組み合わせに
ついての使用経路を調査し、それぞれのリンクについて
の使用頻度を求める。求めた使用頻度による階層値は、
使用頻度値そのものが階層値であってもよいが、経路探
索に利用し良いように、使用頻度値をクラス分けして階
層値としてもよい。具体的には、５段階の階層にする場
合は、最上位の階層の階層値を１、最下位の階層の階層
値を５とする事により、階層が上位なほど経路コストを
小さく演算できるようにする。さらに、例えば、最上位
の階層値を１より小さくし、最下位の階層値を∞とする
などの階層値に重み付けをする事により、最下位の階層
の道路を選択されないようにすることもできる。しか
し、最終的な目的地に到達するためには、最下位の階層
の道路も探索する必要がある。そのため、現在探索して
いる階層より一定の範囲で下位の階層の道路まで探索で
きるように階層値を探索範囲に入ったときのみ１つ乃至
はいくつか上の階層値に書き換えても良い。

【００３４】次に、交差点における使用されたときの流
入又は、流出方向としての使用頻度情報の階層化につい
て図１１を用いてノード番号Ｎ１１を例にとって説明す
る。Ｎ１１において、リンク番号Ｌ２３方向から流入し
た場合は、流出方向としては、Ｌ２８、Ｌ３２、Ｌ２７
の３方向について使用されている。使用されている場合
の階層値を１とする。次に、Ｌ２８方向から流入した場
合は、流出方向として、Ｌ２７方向のみが使用されてい
る。Ｌ２８からＬ２７については、階層値は１、Ｌ２
３、Ｌ３２方向へは、階層値は０とする。このように定
めると、図１１のＮ１１のノードデータ表に記したデー
タを作ることができる。簡単のために、使用したか、し
ないかのみの階層値として、１、０を用いたが実際の使
用頻度によりリンク階層値と同様に複数の階層値として
もよい。

【００３５】以上のようにして、図２に示すノードデー
タ、リンクデータを作成する。このような道路情報を、
１日を複数の時間帯に分割した時間帯毎に使用経路を調
査し１日分のデータを作成する。例えば、図３（ａ）に
示すように、１日を次の８つの時間帯に分割する。 第１時間帯 ０時〜５時（深夜から未明にかけての時間
帯） 第２時間帯 ５時〜６時 (早朝〜通勤の車が動き始める
までの時間帯） 第３時間帯 ６時〜８時３０分 (通勤の車が最も多い時
間帯） 第４時間帯 ８時３０分〜９時３０分（通勤の車が減っ
た時間帯） 第５時間帯 ９時３０分〜１６時 (昼間の時間帯） 第６時間帯 １６時〜１７時３０分（通勤の車が動き始
めるまでの時間帯） 第７時間帯 １７時３０分〜１９時（通勤の車が多く動
く時間帯） 第８時間帯 １９時〜２４時（通勤の車が減り深夜まで
の時間帯） このように時間帯の分割の方法は、時間帯にも意味付け
をして分割することで、道路の使用状況に適合した道路
情報となる。上記例では、１日を８つの時間帯に分割し
たがそれ以上でもそれ以下でも良く、時間帯の区切りも
上記例にこだわらず、道路事情に合わせる事により、よ
りよい情報となる。以上のようにして調査された１日分
の道路情報を、さらに１週間分、曜日毎に作成し、１週
間の道路情報（図３（ｂ））を作成する。曜日毎道路情
報は、もちろん曜日毎に時間帯数、時間帯の区切りも一
律のものではなく、その曜日毎に合った時間帯数と時間
帯区切りを用いることが望ましい。つぎに、曜日毎の道
路情報を１年間分月毎に調査し作成することにより、１
年間の曜日毎、時間帯毎の道路情報（図４（ａ））が作
成される。ここでも、時間帯数及び、時間帯区切りは、
他の月と同一であってもよいが、月毎に合ったものを用
いることとする。

【００３６】つぎに、特定日の道路情報について調査
し、作成する（図４（ｂ））。ここでの特定日とは、道
路情報を調査する地域において日常とは異なる道路の使
用状況、つまり他の日とは異なる混雑状態となり、走行
に支障をきたす日である。例えば、祝祭日、神社周辺地
域でのお正月の３ヶ日、海水浴場周辺地域での夏休みに
入って最初の土曜日曜日、さらに、関西地方のビジネス
街においては、五十払いなどの商習慣による道路の混雑
日等が該当する。このような道路使用情報を調査し、上
記方法により道路情報に頻度情報からなる階層値を作成
する。これにより、ドライバに好適な目的地までの経路
を提供するデータが作成される。さらに、道路情報を作
成した地域毎に、道路情報記憶手段１０のインデックス
テーブルである図５に示す道路情報曜日別テーブル、図
６に示す道路情報特定日テーブルを図４（ａ）、図４
（ｂ）に示す道路情報より作成し、経路探索時の、走行
予定日時に対応した道路情報の読み出しを行う際のイン
デックスデータとする。この時、例えば、それぞれの道
路情報のデータポインタとして、Ｒｓ０１ｓｕ等のポイ
ンタ名を用いる。これ以外でも、識別可能な符号であれ
ば何でも良い。

【００３７】次に、上記のように構成された道路使用情
報を用いて経路探索を行う方法について説明する。その
まえに、一般的に知られている経路探索アルゴリズムに
ついて説明する。１つの出発地点に対して１つの目的地
点について最短経路を探索するニコルソン法、１つの出
発地点に対して複数の目的地点について最短経路を探索
するダイクストラ法、複数の出発地点に対して複数の目
的地点について全てが最短経路となるように探索するフ
ロイド法等が知られている。さらに、上記の方法に加え
て、概略経路を求める方法も多数考えられており、最短
経路ではないが近い経路を得ることができ、計算時間、
付加の軽減が図られている。概略化は、ドライバの経験
則にならってルール化し、アルゴリズムに取り入れるこ
とが多く行われている。例えば、下記の方法が提案され
ている。 （１）ネットワークの粗密を考慮する。 （２）探索の範囲を合理的な範囲に限定する。 （３）出発地点と目的地点から遠ざかるに従い、幹線道
路を優先する。 （４）ネットワークを階層化する。 （１）は、探索を出発地点と目的地点の両側から交互に
行うことにより、ノード数を等しくしながら探索するこ
とで実現される。ニコルソン法により実現されており、
探索の手間がおよそ半分になることが知られており効率
が良い。（２）は、探索領域を出発地点と目的地点を焦
点するとする楕円内部に制限する方法（楕円探索）であ
り、出発地点と目的地点の距離が大になるに従い離心率
を大きくし、楕円を細長くすることによりより適切な領
域に限定される。（３）は、出発地点と目的地点から遠
ざかるにつれて、幹線優先は例えば道路等級を利用し
て、遠ざかるほど等級の高いリンクを探索するようにす
る。つまり、探索枝をその等級に応じて制限する探索方
法( 縮退探索）である。（４）は、本件により利用して
いる考え方である。実際には、これらの中からいくつ
か、または、複数の方法を重ね合わせて用いる探索方法
により経路探索がされている。本実施例においては、あ
るノードから次のノードとなりうる候補の中から最小コ
ストとなるノードを探す探索アルゴリズムであるグリー
ディー法（欲張り法）の中の代表的な方法であるダイク
ストラ法を用いており、上記のネットワークの階層化を
重ね合わせて用いている。

【００３８】本発明では、ダイクストラ法による経路探
索における評価値を演算する際に、経験的使用経路の使
用頻度情報を加味して演算することにより、よりよい経
路探索を行うものである。経路コストの演算方法につい
て説明する。コストとは、最短経路を評価する経路長、
所要時間、費用等を総合評価した評価値であるので、

【数１】 ki（要因に対する係数） …（１） としたとき、最小コスト経路を求める方法の一般式は、

【数２】 コスト＝Σｉ (要因＊ki) (i=0,n) …（２） により求められる。具体的には、例えば、次式により求
められる。

【数３】 コスト＝距離＊k1＋時間＊k2＋車線数＊k3＋右左折割合＊k4 ＋使用頻度によるリンク階層値＊k5 ＋使用頻度による方向情報の階層値＊k6 …（３） ここで、kiにより示される係数は、それぞれの要因から
決まる係数であり、要因の重みにより決定される。

【００３９】使用頻度による方向情報の階層値（以下、
方向情報の階層値と記す）は、ノードに対する要因であ
るので、リンクコストを演算する際には、図２に示すノ
ードデータの流入リンクと、流出リンク情報の階層値に
応じて、流出リンクである接続リンクの使用頻度による
リンク階層値 (以下、リンク階層値と記す）を調節する
ことにより、リンクコストの演算に含めることができ
る。例えば、図１１に示すように、使用された場合は
１、使用されて無い場合は０、とした時、使用された場
合は、リンクの階層を１上げることにより、リンクコス
トに反映させることができる。

【数４】 コスト＝距離＊k1＋時間＊k2＋車線数＊k3＋右左折割合＊k4 ＋（（リンク階層＋方向情報の階層）の階層値）＊k5 …（４）

【００４０】以上のように、コスト及び階層値を扱うこ
ととする。但し、ここで、走行に適するほど、リンクコ
ストを小さく演算するため、階層が上位に成るほど階層
値が小さい値の場合は、階層値にかかる係数は正の値を
取るが、階層が上位に成るほど階層値が大きい値の場合
は、階層値にかかる係数は、負の値を取るように定め
る。

【００４１】次に図１３、図１４および、図１５に示す
フローチャートに従い、本発明の経路の探索について説
明する。しかし、個々のノードの探索については、道路
情報より得られるので、本実施例においては詳細な説明
は省略する。ここでは、本発明において、特徴的な部分
のみを詳細に説明する。

【００４２】図１３に示すステップ２０２において、操
作入力手段５０により 出発地、目的地の入力がなさ
れ、ステップ２０４において、入力値より、内部探索開
始点および、探索終了点が、経路案内制御手段２６によ
り設定される。ステップ２０６において、出発日時の入
力がなされ、ステップ２０８により、入力された出発日
時から又は、現在時刻より、走行開始予定日時の設定が
行われる。ステップ２０９において、探索開始点が探索
カレントノードｃにセットされる。ステップ２１０によ
り、カレントノードおよび、カレントノード走行予定日
時に対応した道路使用情報および地図情報が、道路情報
記憶手段１０および道路使用情報記憶手段１１より読み
出され、探索データ記憶手段２４に探索データとして、
再配置記憶される。ステップ２１２により、探索データ
記憶手段２４に書きこまれた地図情報および、道路使用
情報を用いて、経路探索手段２１において、最小コスト
経路の経路探索が行われる。ステップ２１４において、
探索経路を走行するのに必要な時間が演算される。ステ
ップ２１６において、カレントノードｃと、探索終了点
が一致したか、及び、探索終了条件が満たされているか
判定される。探索が終わっていない場合は、ステップ２
１８において、積算した走行予定時刻と探索データ記憶
手段２４の道路情報の時刻が一致しているかチェックさ
れる。一致している場合は、ステップ２１２にもどり、
探索が続けられる。一致していない場合は、ステップ２
１０に戻り、対応する時刻の道路情報が、道路情報記憶
手段１０より読み出され、探索データ記憶手段２４に設
定される。以下、ステップ２１０から、ステップ２１８
が繰り返されることにより、目的地までの経路が探索さ
れる。

【００４３】ステップ２１０における、走行予定日時に
対応した道路情報を道路情報記憶手段１０より読み出す
手順について、図１４のフローチャートに従い詳しく説
明する。ステップ２０８により設定された走行開始予定
日時が、ステップ３０２において、何月の何回目の何曜
日か求められる。図５に示す道路情報曜日別テーブルを
参照して、該当する月及び、曜日のデータポインタを一
旦道路情報参照ポインタとして設定する。次に、ステッ
プ３０６において、図６に示す道路情報特定日テーブル
を参照して、走行予定日が特定日かチェックする。特定
日の場合は、該当する日のデータポインタを道路情報参
照ポインタとして設定する（ステップ３０８）。ステッ
プ３１０により、データポインタの示す道路情報を道路
情報記憶手段１０において検索し、ステップ３１２にお
いて、走行予定時刻に対応する時間帯情報を探索データ
記憶手段２４に、読み出し、再配置する。このようにす
る事により、走行予定日時に対応した道路使用情報を使
用して経路探索を行うことができるようになる。

【００４４】次に、ステップ２１２における、経路探索
手順について、図１５のフローチャートに従い詳しく説
明する。ステップ４０２において、道路情報よりカレン
トノードｃに接続するｍ本のリンクｌi （ 1≦i ≦ｍ）
及び、接続リンクのもう一端のノードｖi を探索する。
ステップ４０４において、カレントノードｃに接続する
リンクｌi のコストを（４）式に従いそれぞれ求める。
式（４）に従うと図２（ｂ）に示すそれぞれのノードデ
ータ表に基づいた接続リンクについての階層値によりリ
ンクの接続方向が使用されている場合は、リンクの階層
値を１ランク上げ方向情報をリンクコストに加味する。
ステップ４０６において、探索開始点からｌi の終点ノ
ードｖi までのコストをそれぞれ求める。ステップ４０
８において、候補ノードの集合Ｖからカレントノードｃ
をのぞき（カレントノードは、経路の途中のノードとな
るため）、カレントノードに接続し、探索が進んだｌi
の終点ノードの集合｛ｖi ｝を加える。これにより、候
補ノードの集合Ｖは、探索開始位置から現時点での探索
が進んだ終点ノード（先端のノード）の集合となる。ス
テップ４１０において、候補ノードの集合Ｖの中で最小
コストノードをカレントノードｃとする。ステップ４１
２において、候補ノードの集合Ｖおよび、探索開始点か
ら候補ノードに至る経路を探索データ記憶手段２４に記
憶し、カレントノードｃまでの最短経路は、探索経路記
憶手段２５に記憶される。

【００４５】以上の手順により、最小コストとなるノー
ドを順に探索し、探索枝を延ばす経路探索によって得ら
れたカレントノードｃまでの最短経路は、経路を構成す
るノード番号の並びとして、探索経路記憶手段２５に記
憶される。

【００４６】さらに、本実施例においては、車載の経路
探索装置における探索方法として説明したが、道路情報
センタと交信する事で経路案内を受けるＶＩＣＳナビゲ
ーションシステムにおいても、道路情報センタにおい
て、本実施例と同様の経験的な道路の使用頻度を階層化
して道路情報に付加した道路情報記憶手段と、経路探索
時に道路情報の道路使用情報に基づく経路コストを経路
コストの演算に加味して最小コスト経路の探索を行う経
路探索手段を備えることにより、経験的に使用頻度の高
い経路を探索できるようになり、同様の効果のある経路
案内を提供することができるようになる。

【００４７】さらに、道路使用情報は、道路情報に含ま
れる形でデータを構成し説明したが、データの構成の形
はこれに限らず、道路情報に対して、道路使用情報を対
応づける形で、独立に構成する事により、それぞれの時
間帯毎、曜日毎、月毎、特定日毎の道路情報において、
共通のデータを重複して持つことを避けることもでき
る。その場合は、共通の道路情報と、時間帯毎、曜日
毎、月毎、特定日毎の道路使用情報をリンク毎、ノード
毎に対応づけるインデックス情報を持つことにより容易
に実現できる。

【００４８】さらに、走行コストを演算する際の係数
は、統計的、経験的手法により最も良い数値に決定され
ているが、利用者の好みを反映できるように一定の範囲
で、入力設定できるようにしてもよい。さらに、利用者
の好みを反映するような、いくつかの係数のパターンを
用意し選択できるようにしてもよい。さらに、本経路探
索装置においては、走行予定日時を設定することができ
るので、ドライブの走行計画時に使用することで、出発
時刻による所要時間と走行経路を比較検討することもで
きる。さらに、目的地の到着希望時刻を設定し、逆探索
することにより、出発時刻および、経路を提供するよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図２】道路情報のデータの構成例の説明図。

【図３】時間帯および、１週間の道路情報のデータの構
成例の説明図。

【図４】１年間および、特定日の道路情報のデータの構
成例の説明図。

【図５】道路情報の曜日別データのインデックステーブ
ルの構成例の説明図。

【図６】道路情報の特定日別データのインデックステー
ブルの構成例の説明図。

【図７】道路ネットワークの説明図。

【図８】道路ネットワークの経験的使用経路による階層
化説明図。

【図９】道路ネットワークの経験的使用経路による階層
化説明図。

【図１０】道路ネットワークの経験的使用経路による階
層化説明図。

【図１１】道路ネットワークの経験的使用経路の流出流
入方向による階層化説明図。

【図１２】流入、流出方向の使用頻度による階層値を考
慮に入れた接続リンクの階層化の説明図。

【図１３】経路探索の処理手順を示したフローチャー
ト。

【図１４】走行予定日時に対応した道路情報情報の読み
出しの手順を示したフローチャート。

【図１５】経路探索の処理手順の詳細を示したフローチ
ャート。

【符号の説明】

１０…道路情報記憶手段 １１…道路使用情報記憶手段 ２０…制御装置 ２１…経路探索手段 ２２…経路探索部 ２３…走行コスト演算部 ２４…探索データ記憶手段 ２５…探索経路記憶手段 ２６…経路案内制御手段 ３０…車両位置検出手段 ４０…表示手段 ４１…音声出力手段 ５０…操作入力手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｂ 29/10 Ｇ０６Ｆ 15/40 ３７０Ｃ (72)発明者 寺本 英二 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 森田 博史 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 2C032 HB06 HB11 HD16 HD26 2F029 AA02 AB07 AB13 AC02 AC09 AC14 AC18 AC20 5B075 ND06 PQ02 PQ04 PQ69 PR04 UU16 5H180 AA01 BB04 BB13 CC12 EE02 FF04 FF05 FF22 FF25 FF27 FF33 5J062 AA01 BB01 CC07 GG02 HH01 HH05

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された出発地点と目的地点とから経路
   探索開始点と経路探索終了点とを設定し、当該開始点と
   終了点の間の経路のうち、走行に適するほど値が小さく
   なる評価値である経路コストが最小となる最小コスト経
   路を探索する経路探索装置において、 経験的な道路の使用頻度に関する道路使用情報が経路コ
   ストを演算するための道路情報の一つとして付加された
   道路情報記憶手段と、 前記経路探索時に前記道路情報の前記道路使用情報に基
   づく経路コストを経路コストの演算に加味して前記最小
   コスト経路の探索を行う経路探索手段とを有する事を特
   徴とする経路探索装置。
2. 【請求項２】前記道路使用情報は、 前記経路探索を行う道路ネットワーク上において、設定
   された各方面毎の代表地点について、 前記すべての代表地点の組合せを出発地、目的地とした
   経験的使用経路による使用頻度である事を特徴とする請
   求項１に記載の経路探索装置。
3. 【請求項３】前記道路使用情報は、 前記経験的使用経路における各道路の交差点に対する流
   入方向または流出方向としての使用頻度に関する方向情
   報を更に備えている事を特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の経路探索装置。
4. 【請求項４】前記道路使用情報は、 走行時間帯毎に設定されている事を特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれか１項に記載の経路探索装置。
5. 【請求項５】前記道路使用情報は、 走行曜日毎に設定されている事を特徴とする請求項１乃
   至請求項４のいずれか１項に記載の経路探索装置。
6. 【請求項６】前記道路使用情報は、 走行月毎に設定されている事を特徴とする請求項１乃至
   請求項５のいずれか１項に記載の経路探索装置。
7. 【請求項７】前記道路使用情報は、 複数の特定日について設定されている事を特徴とする請
   求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の経路探索装
   置。
8. 【請求項８】前記道路使用情報は、 前記使用経路に含まれる道路を経路コストの小さい上位
   階層道路として、その他の道路を経路コストの大きい下
   位階層道路として階層化された値である事を特徴とする
   請求項１乃至請求項７いずれか１項に記載の経路探索装
   置。
9. 【請求項９】前記道路使用情報は、 前記使用頻度が高い程、経路コストが小さくなるように
   複数に階層化された値である事を特徴とする請求項１乃
   至請求項８のいずれか１項に記載の経路探索装置。
10. 【請求項１０】前記方向情報は、交差点における流入又
    は、流出方向としての前記使用頻度が高い程、その方向
    に一致する探索経路の経路コストが小さくなるように複
    数に階層化された値である事を特徴とする請求項３乃至
    請求項９のいずれか１項に記載の経路探索装置。
11. 【請求項１１】前記道路使用情報は、 前記階層化された値が、前記設定された走行時間帯毎に
    設定されていることを特徴とする請求項９又は、請求項
    １０に記載の経路探索装置。
12. 【請求項１２】前記道路使用情報は、 前記階層化された値が、前記設定された走行曜日毎に設
    定されていることを特徴とする請求項９乃至請求項１１
    のいずれか１項に記載の経路探索装置。
13. 【請求項１３】前記道路使用情報は、 前記階層化された値が、前記設定された走行月毎に設定
    されていることを特徴とする請求項９乃至請求項１２の
    いずれか１項に記載の経路探索装置。
14. 【請求項１４】前記道路使用情報は、 前記階層化された値が、前記設定された複数の特定日毎
    に設定されていることを特徴とする請求項９乃至請求項
    １１のいずれか１項に記載の経路探索装置。
15. 【請求項１５】前記経路探索手段は、 探索経路上において走行予定時刻に対応する前記走行時
    間帯毎に設定された前記道路使用情報を用いて経路探索
    を行うことを特徴とする請求項４乃至請求項１１のいず
    れか１項に記載の経路探索装置。
16. 【請求項１６】前記経路探索手段は、 探索経路上において走行予定曜日に対応する前記走行曜
    日帯毎に設定された前記道路使用情報を用いて経路探索
    を行うことを特徴とする請求項４乃至請求項１２のいず
    れか１項に記載の経路探索装置。
17. 【請求項１７】前記経路探索手段は、 探索経路上において走行予定月に対応する前記走行月毎
    に設定された前記道路使用情報を用いて経路探索を行う
    ことを特徴とする請求項４乃至請求項１３のいずれか１
    項に記載の経路探索装置。
18. 【請求項１８】前記経路探索手段は、 探索経路上において走行予定日が前記複数の特定日に該
    当する場合は、前記複数の特定日毎に設定された前記道
    路使用情報を用いて経路探索を行うことを特徴とする請
    求項４乃至請求項１１、および請求項１４のいずれか１
    項に記載の経路探索装置。
19. 【請求項１９】前記経路探索手段は、 探索経路についての前記道路使用情報の示す使用頻度が
    高い程、探索経路の経路コストを小さく、 探索経路の交差点における流入方向または流出方向につ
    いての前記方向情報の示す使用頻度が高い程、その方向
    に一致する経路の経路コストを小さく演算することを特
    徴とする請求項３乃至請求項１８のいずれか１項に記載
    の経路探索装置。