JP2002122438A

JP2002122438A - 経路探索装置

Info

Publication number: JP2002122438A
Application number: JP2001305045A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Kowada; 啓理小和田; Yasuhiro Nakamura; 康弘中村; Isao Ogawa; 功小川; Yoichiro Suga; 陽一郎須賀; Yoshihiko Honjokoku; 義彦本庄谷; Kenji Tamura; 憲司田村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】同一の出発地・目的地間での過去の経路探索
結果を参照し、現在の経路探索用データとの対応をとる
手段を用いて、確実に過去の経路結果に対して十分な差
異を持つ別経路を算出する。【解決手段】経路探索手段５は、地図データ記憶手段
２から経路探索用データ22を読み出した後に、リンクコ
スト更新部分52で経路管理手段７が記憶する過去の経路
探索結果と同一の道路リンクが含まれるかを比較する。
同一のリンク番号があれば経路探索用データ22中の道路
リンクの移動コストを更新し、リンクコスト更新が済ん
だ経路探索用データを経路計算部分51で処理することで
別経路が選出可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載用ナビゲーシ
ョン装置および基地局設置用の車両ロケータ装置等の経
路探索装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ナビゲーション装置の多くは、自
動経路設定機能を備えており、距離優先および旅行時間
優先、あるいは有料道路優先または有料道路非優先等の
経路計算条件の違いによる複数通りの経路を求めるもの
が実現されている。

【０００３】図16は従来のナビゲーション装置における
経路探索装置の構成例を示すブロック図である。図16に
おいて、１は車両の現在位置を検出する位置検出手段、
２は地図データ記憶手段であり、これは２つの部分21，
22から構成される。この21は道路の形状・接続関係およ
び周辺施設の位置・名称を記録した道路情報・地理情報
であり、22は経路探索のための道路ネットワークを記録
した経路探索用データである。３は地点設定や経路探索
の起動等を行うための入力手段、４は位置検出手段１の
現在位置から出発地を設定し、入力手段３による地図デ
ータ記憶手段２の道路情報・地理情報および索引情報の
操作で目的地を設定するための地点設定手段、５は出発
地から目的地までを最小コストで結ぶ最短経路を計算す
る経路探索手段、６は位置検出手段１の位置情報、地図
データ記憶手段２の道路情報・地理情報および経路探索
手段５による経路情報を提示し表示する表示手段であ
る。

【０００４】上記ナビゲーション装置における経路探索
装置の動作概要を説明する。地点設定手段４は、位置検
出手段１による現在位置の情報を経路探索用データ22の
道路リンクやノードと対応させて出発地を設定し、入力
手段３によって指定された道路情報・地理情報21上の位
置情報を経路探索用データ22に対応させて目的地を設定
する。

【０００５】経路探索手段５は、ダイクストラ法等の計
算手法により出発地を中心として探索済みの領域周辺部
の道路リンクを検索しては探索済み領域外縁部の到達コ
ストに道路リンクの移動コストを加算しながら探索範囲
を拡大していき、目的地が探索範囲に含まれた時点で出
発地から目的地への最短経路を作成する。

【０００６】この際に、従来の探索では、図２に示す経
路探索用データ22内にノードテーブル22aと道路種別お
よび探索条件ごとのコストを記録した道路リンクテーブ
ル22bを備えており、探索条件に応じて使用するコスト
の種別を切り換えたり、道路種別に応じてコストの単位
を変更することで利用者の要望にかなった条件の経路を
算出している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の経路探索装置においては、同一探索条件・同一地点
間の経路計算では、１通りの経路しか算出できないとい
う問題点があった。例えば、有料道路を使わないという
条件で経路計算を要求に対して提示された経路結果が利
用者を満足させないものであるならば、従来の経路探索
装置にはもはや代替経路を同一探索条件では計算できな
い。

【０００８】また、道路ネットワーク中のリンク数が少
ない場合や探索条件別の道路リンクのコストに違いが少
ない場合などに、異なる探索条件による経路結果にもか
かわらず、殆ど差が現れない場合もあり、利用者に提示
される経路の種別には、十分な選択の余地がなかった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、同一探索条件・同一地点間において、経
路計算を繰り返すたびにその経路結果を記憶装置に保存
しておき、新たな経路探索においては過去の経路と重複
する道路リンクの移動コストを重み付けして計算を行う
ことで、従来からある探索条件による経路の特徴を生か
した複数の別経路を提示することができる経路探索装置
の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、第１の手段は、車両の現在位置を検出する
位置検出手段と、道路情報・地理情報および経路探索用
データを記憶する地図データ記憶手段と、前記地図デー
タ記憶手段の道路情報・地理情報から目的地を設定し、
後記経路探索手段を起動するための入力手段と、前記位
置検出手段の現在位置からの出発地を設定し、前記入力
手段による前記地図データ記憶手段の道路情報・地理情
報および索引情報の操作で目的地を設定するための地点
設定手段と、前記地点設定手段で設定された出発地から
目的地まで最小コストで最短経路を計算する経路計算お
よびリンクコスト更新の手段を有する経路探索手段と、
前記経路探索手段による計算済みの経路結果を記憶・管
理する経路管理手段と、前記地図データ記憶手段の道路
情報・地理情報および前記経路管理手段による経路結果
を表示する表示手段とを有することを特徴とする。

【００１１】また、第２の手段は、上記第１の手段にさ
らに動的交通情報を受信する動的交通情報受信手段と、
前記動的交通情報受信手段から得られる各道路の旅行時
間の遅延を道路リンクの変更に利用するため前記経路探
索手段のリンクコスト更新に出力する交通情報対応手段
とを有することを特徴とする。

【００１２】前記第１および第２の手段によれば、経路
探索手段として従来の経路探索装置における出発地と目
的地を最小コストで結ぶ最短経路を求める経路計算部分
に加えて、前記経路管理手段の持つ既存の経路結果を参
照して前記地図データ記憶手段から経路探索用データを
取得する際に既存の経路で使用している道路リンクに対
応するリンクのコストを重み付けして更新するリンクコ
スト更新部分を新たに設けたことで、同一の出発地・目
的地間の別経路の計算において既存の経路との重複の少
ない結果を算出できる。

【００１３】また前記地図データ記憶手段の経路探索用
データに道路リンクごとの道路種別コードを設け、前記
経路探索手段のリンクコスト更新部分が道路種別コード
を選択してコストの重み付けを行うことで、所望の道路
種別のリンクを優先的あるいは非優先的に扱った別経路
を算出できる。

【００１４】また、前記経路探索手段のリンクコスト更
新部分が、前記地図データ記憶手段の経路探索用データ
のノードに対してもコストの操作を行うノードコスト更
新手段を備え、経路管理手段の持つ既存の経路上の所望
の地点を回避する経路を算出できる。

【００１５】また、前記経路探索手段のリンクコスト更
新部分が、前記経路管理手段の既存の経路から経路全体
の道のり距離と経路内のそれぞれの道路リンクごとの出
発地からの到達距離を参照して道路リンクの出発地およ
び目的地からの距離を判断し、出発地側に近い道路リン
クについてはその到達距離に応じて、目的地側に近い道
路リンクについては目的地までの残余距離に応じて連続
的ないし段階的にコスト変更の係数を変えることによ
り、出発地および目的地付近では既存の経路との差異を
抑え、経路中央付近での差異を強調した別経路を算出で
きる。

【００１６】また、前記経路探索手段の経路計算部分に
出発地側および目的地側から個別に経路計算を進めて双
方の経路探索範囲が接合した時点で出発地から目的地に
至る経路全体を構成する双方向経路探索方法を用い、リ
ンクコスト更新部分が出発地側または目的地側の指定す
る一方の経路探索においてのみ処理を行うようにするこ
とで、既存の経路に対して出発地側または目的地側の片
方の差異を強調した別経路を算出できる。

【００１７】また、前記地図データ記憶手段の経路探索
用データが道路種別や道路幅員あるいは最高速度等の段
階に応じて選別された階層化道路ネットワークである階
層化経路探索データを備え、前記経路探索手段の経路計
算部分が出発地および目的地周辺部では下位の階層化経
路探索データにより経路計算を行い、出発地または目的
地からの移動距離または経路計算に要するデータ量に応
じて使用する階層化経路探索データを上位の階層に切り
換える階層別経路探索手段を備え、前記経路探索手段の
リンクコスト更新部分が既存の経路に対応する道路リン
クのコストの変更用の係数を階層ごとに個別に設定する
ことにより、階層の段階ごとに別経路の既存の経路に対
する差異の程度を段階的に変え、道路の重要度に応じた
差異を強調した別経路を算出できる。

【００１８】また、さらに第２の手段によれば、前記地
図データ記憶手段が、道路情報と交通情報とを対応させ
る交通情報対応手段を備え、前記経路探索手段のリンク
コスト更新部分が前記経路管理手段の既存の経路に対応
する道路リンクのコスト更新に加えて前記交通情報対応
手段によって提供される渋滞度の高い道路リンクや規制
対象の道路リンクのコストを操作することで、現在の道
路状況に即した動的な別経路を算出できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態に
おける経路探索装置の構成を示すブロック図である。本
実施形態は、図16に示す従来例の構成に対して経路管理
手段７が追加され、さらに経路探索手段５が経路計算部
分51とリンクコスト更新部分52の各手段にて構成され
る。その他、前記図16と同じ構成ブロックには同じ符号
を付し、その説明を省略する。

【００２０】ここで、経路管理手段７は既存の経路探索
結果を記憶・管理する。また経路探索手段５の経路計算
部分51は図16の経路探索手段と同様の経路計算部分であ
る。また、リンクコスト更新部分52は地図データ記憶手
段２の経路探索用データ22を読み出す際に、経路管理手
段７のもつ、同一出発地・目的地の探索済みの経路結果
を参照して既存の経路対応をする道路リンクのリンクコ
ストを変更し更新する部分である。

【００２１】次に上記構成の本実施形態の動作を、図２
ないし図12を用いて説明する。まず、入力手段３を通じ
て新たに目的地が指定され経路計算を要求されると、従
来例と同様に地点設定手段４からの信号により経路探索
手段５の経路計算部分51が新しい出発地・目的地に対す
る最初の経路結果を算出した後に、その情報を表示手段
６に表示すると同時に、経路管理手段７が上記最初の経
路結果を保存する。

【００２２】次に、入力手段３を通じて設定済の出発地
・目的地での別経路が要求されると、経路探索手段５の
リンクコスト更新部分52は、地図データ記憶手段２から
経路探索用データ22を読み出しながら経路管理手段７内
の過去の経路結果を参照し、経路探索用データ22中で既
存の経路と対応する道路リンクが含まれるかどうかを判
断して対応する道路リンクが含まれる場合には、その道
路リンクの移動コストを所定の係数を掛けて重み付けす
ることにより書き換える。

【００２３】経路探索手段５の経路計算部分51は、前記
の方法で道路リンクのコストが更新された経路探索デー
タに基づいた経路探索を行うことで、過去の経路とは異
なる経路を算出することができる。こうして得られた別
経路は、新たな別経路の選出に備え経路管理手段７の記
憶内容に追加される。この経路管理手段７は、新たな出
発地・目的地または探索条件が設定され、既存の経路結
果の参照が不要になったときに、記憶している過去の記
録を消去する。

【００２４】図２は地図データ記憶手段２における経路
探索用データ22の関係を示し、図３は、その幾何学的な
ネットワーク構造を示すものである。図３において、ノ
ードは、地図上の道路網における交差点，路線の境界地
点，有料道路の開始点・終了点等の位置関係と対応し
(黒丸印で示す)、リンクは１つのノードから他のノード
への移動時の接続関係を表しており、実際の道路網にお
いては交差点等のノードに対応する地点で切り取られる
道路の部分に対応する。

【００２５】１つのノードには隣接するノードから進入
するためのリンクおよび隣接するノードへと退出するた
めのリンクがそれぞれ接続されており、図２の経路探索
用データ22のノードテーブル22aでは各ノードレコード
(1)，(2)…について接続するリンクの本数22a-1とそれ
ぞれの道路リンク番号22a-2を記録している。また、道
路リンクテーブル22bでは、各道路リンクレコード(1)，
(2)…について接続関係である行き先方向のノード番号2
2b-1、属性としての道路種別コード22b-2、リンク全長
距離22b-3および探索条件別の移動コスト22b-4などを記
録している。

【００２６】次に、図２の形式で表される経路探索用デ
ータ22を使用した経路探索処理の手順をダイクストラ法
とよばれる方法について説明する。図１の経路探索手段
５の経路計算部分51は、経路探索用データ22について設
定された出発地ノードを基準ノードとして、経路探索用
データ22の図２に示すノードテーブル22aにより、そこ
から接続する道路リンク番号22a-2と移動コスト22b-4を
順番に取得し、その中で最小のコストで到達できるノー
ドを見つける。

【００２７】最小到達コストを与えるノードを次の基準
ノードに設定すると同時に、出発地から基準ノードまで
の到達コストと直前リンク番号または直前ノード番号を
探索結果記録領域に記録する。新たな基準ノードから再
びノードテーブルを参照して隣接する出発地からの最小
到達コストの未探索ノードを探しだす。前記の操作を反
復することにより、出発地から到達コストの昇順に基準
ノードが移動して、探索済みの領域がネットワーク上に
拡大されていく。こうして目的地ノードまで基準ノード
が到達したときに、目的地から直前リンクを出発地まで
たどることにより出発地・目的地間の最小コストを与え
る経路が構成される。

【００２８】図４は別経路探索処理のフローを示し、こ
れは本発明の第１の実施形態における経路探索装置にお
いて、経路管理手段７が持つ最短経路を参照することに
より、最短経路に準ずる到達コストで確実に最短経路と
は違いを有する別経路を算出することを示している。

【００２９】まず、経路探索手段５は、地図データ記憶
手段２から経路探索用データ22を読み込んだ後に(ステ
ップＳ１、以下同じ)、リンクコスト更新部分52によっ
て経路管理手段７の持つ同一出発地・目的地かつ同一探
索条件の過去の経路結果(既存の経路リンク番号)をそれ
ぞれ参照しながら、その中に含まれる道路リンクの全て
について行う(Ｓ２)。即ち、Ｓ２においては既存の経路
のリンク番号の先頭から末尾までのそれぞれに対応して
ループ処理を行う。このようにして、対応する番号の道
路リンクレコードの経路探索用データ22の道路リンクテ
ーブル22bから見つけ、移動コスト22b-4を定数倍して更
新する(Ｓ３)。即ち、Ｓ３においては、既存の経路のリ
ンク番号に対応する道路リンクレコードのコストを変更
する。

【００３０】こうしてリンクコスト更新処理が行われた
道路ネットワークでは、以前の最短経路はもはや最小コ
ストを与えなくなり、新たな経路計算処理を行うことに
より別経路が算出される(Ｓ４)。こうして得られた別経
路に結果は、新たな別経路探索に利用するため経路管理
手段７に記憶された後、表示手段６を通じて表示される
(Ｓ５)。

【００３１】別経路探索処理の際に、図４のＳ３におい
て、図２に示す道路リンクレコードの道路種別コード22
b-2を参照して、道路種別に応じてコストに掛ける重み
付けの係数を切り替えたり、特定の道路種別のみにコス
ト変更を行うことで、道路種別に応じて優先順位を与え
たり、元経路上の所望の道路種別を回避する別経路を求
めることができる。

【００３２】また、図２に示す経路探索用データ22のノ
ードレコードに通行禁止フラグを設け、既存の経路上の
特定ノードを通行禁止指定することにより、所望の既存
の経路上地点を回避するような別経路が求められる。図
４のＳ３で既存の経路上の通行禁止指定ノードに対応す
るノードレコードを経路探索用データ中から見つけだ
し、通行禁止フラグを立てる。経路探索処理において、
通行禁止フラグが立っているノードへの到達コストを無
限大として扱うことにより、指定ノードは基準ノードの
対象外となり経路から排除される。

【００３３】さらに、上記の方法では、経路探索用デー
タ中の既存の経路に対応する道路リンクレコードのコス
トが経路内の位置とは無関連に更新される可能性があ
り、場合により既存の経路に対して出発地・目的地の近
辺のみに経路の差が現われてしまうことがある。これを
防止するために既存の経路を参照する際に、経路の道の
り全体における位置関係を考慮して、出発地・目的地付
近では、コスト変更を殆ど行わず、経路の中間部ではコ
スト更新の係数倍率を大きくする方法を用いており、出
発地・目的地に接続する部分の経路には、影響を与えな
いようにしている。

【００３４】図５は出発地・目的地からの到達距離によ
りリンクコスト更新倍率切り替えを説明する図であり、
横軸に出発地ａから目的地ｂまでのリンクが占める位置
の出発地・目的地間の比率を示し、縦軸にコスト係数の
倍率を示している。

【００３５】これは、図５に示すように、図２の経路探
索用データ22のリンクコスト更新処理において、既存の
経路の道のりを５等分することにより、経路中心部のコ
スト重み付けが再大となるように３段階のコスト変更倍
率を設定している。

【００３６】図６は、図１の経路探索手段５の経路計算
部分51において、出発地側と目的地側の双方から同時ま
たは交互に探索範囲を拡大して行き、両者の探索範囲が
結合した時点で出発地・目的地間の最小コスト経路が求
められる双方向経路探索処理の概念図を示している。図
６の(a)および(b)は、それぞれ出発地側および目的地側
からの経路探索における探索範囲の拡大の様子を示して
おり、(c)は(a),(b)の探索範囲が結合して出発地・目的
地間の経路が構成される様子を示している。図６中の51
aは経路探索用データの範囲、51bは出発地ノード、51c
は出発地からの探索範囲、51dは目的地ノード、51eは目
的地からの探索範囲、51fは出発地・目的地間の最小コ
スト経路をそれぞれ表す。

【００３７】図７は、図６に示される双方向経路探索に
よる別経路の選出おいて、出発地側の差異だけを強調す
るための処理手順フローを示している。

【００３８】まず、出発地側別経路探索の開始処理(Ｓ
６)として、出発地ノードと目的地ノードを設定した後
に出発地側および目的地側の経路探索用作業領域をそれ
ぞれ初期化する(Ｓ７，Ｓ８)。次いで、出発地側の探索
領域と目的地側の探索領域を比較して双方の探索領域に
共通する道路リンクまたはノードが含まれているかを判
断する(Ｓ９)。共通のリンクまたはノードがない場合に
は、出発地側および目的地側の探索範囲を一定の探索済
みノードが追加されるまでそれぞれ拡大した後(Ｓ10，
Ｓ11)、Ｓ９の判定に戻る。Ｓ９において双方の探索済
みの結果中に共通の道路リンクまたはノードが見つかっ
た時点で探索範囲の拡大を終了し、共通のリンクの直前
のリンクまたはノードを出発地側と目的地側にたどるこ
とにより経路を構成する。

【００３９】ここで、出発地側の別経路の差異を強調す
る場合は、出発地側の探索範囲拡大処理Ｓ10において、
経路探索用データを読み込んだ直後(Ｓ12)に、既存の経
路のリンク番号を参照して(Ｓ13)対応する道路リンクレ
コードのコストを更新して(Ｓ14)から経路計算処理を行
う(Ｓ15)。また、目的地側の探索範囲拡大処理(Ｓ11)で
は、経路地図データを読み込んで(Ｓ16)、そのまま経路
計算処理を実行する(Ｓ17)。前記の方法で出発地側の探
索結果が変更されることにより別経路が選出される。

【００４０】図８は、道路種別や道路の幅員、道路ごと
の制限速度あるいは平均通過速度等の段階とデータ量に
応じて区分された階層別の経路探索データを使用した階
層化経路探索処理を説明する概念図を示している。図８
の階層化経路探索処理では、経路探索は階層１から階層
３までの３段階に分かれており、さらに探索領域が結合
するまで出発地側と目的地側でそれぞれ独立に処理が進
められる。

【００４１】図８において、801，802，803はそれぞれ
階層１，階層２，階層３における経路探索用データであ
る。804，805はそれぞれ出発地，目的地であり、806，8
07は出発地側と目的地側の階層１における探索範囲、80
8，809は出発地側と目的地側の階層２における探索範
囲、810，811は出発地側と目的地側の階層２における探
索範囲を示している。812は最上位の探索階層で探索範
囲が結合して得られた経路結果、813は階層間での経路
結果の接続関係を示している。

【００４２】次に、図８を用いて階層化経路探索処理の
動作を説明する。まず、出発地804および目的地805の探
索は最下位の階層である階層１で通常の探索として拡大
する。最下位の探索範囲806，807がある程度拡大した段
階で、それぞれの探索範囲の外周上のノードに接続する
リンクが上位階層に対応関係を持っているかどうかを確
認し、対応をもつものについては上位の階層に探索状態
を移し、上位階層に探索データが十分に移行した時点で
下位階層の探索を停止すると同時に上位階層での探索の
拡大を開始する。これにより階層２以上の経路探索用デ
ータのネットワーク上には下位階層の最終探索結果を引
き継いで探索を開始するため、図８の中空の円盤上の探
索範囲808，809が形成される。なお、最上位階層におけ
る経路探索処理では、出発地・目的地の代わりに下位階
層からの探索結果を引き継ぐことにより探索が開始され
る点だけを除けば、図６で示した双方向経路探索処理と
同様である。

【００４３】階層化経路探索では出発地・目的地間の距
離と探索範囲に含まれるノード数・リンク数に応じて、
処理を進める階層が段階的に切り替わり、最終的に得ら
れる経路結果も探索の進められた階層に対応したリンク
番号・ノード番号で構成される。

【００４４】図９は階層化経路探索用データの形式を示
しており、図２の経路探索用データ22の形式に対して、
現在の階層における道路リンクと上位階層におけるリン
ク(親リンク)の対応関係を記録した親リンク対応テーブ
ル22cが新たに追加されている。

【００４５】即ち、親リンク対応レコードには道路階層
レベル22c-1、親リンク番号22c-2、親リンク開始位置22
c-3および親リンク終了位置22c-4等が記録してある。

【００４６】図10は階層間での道路リンクの対応関係の
説明図であり、(a)は上下階層間ネットワークの対応関
係を、(b)は上下階層間のリンクの対応関係を示してい
る。図10(a)では、上位の階層ネットワーク1002は下位
の階層ネットワーク1001中の道路リンクのうち、特に重
要度の高い道路種別や道路幅員の広いものを抽出してネ
ットワークが構成されていることを表している。図10
(b)は上下の階層間の道路リンク1004，1003で共通の道
路について現階層の道路リンクの番号とそれに対応する
親リンク番号および親リンクに対する現リンクの開始位
置1005及び終了位置1006を記録している。

【００４７】次に、図11は、階層化経路探索処理におけ
るリンクコスト更新処理と別経路の選出のフローを示す
図である。図１に示す経路管理手段７に記録された既存
の経路の結果は、図11のＳ18に示すように、階層別に分
かれてリンク番号・ノード番号を含んでいる。図１の経
路探索手段５のリンクコスト更新部52では、まず現在探
索中の階層における経路探索用データ中の道路リンクに
既存の経路の同一階層リンクと一致するものがあるかど
うかを調べ(Ｓ28，Ｓ29)、一致するリンクが見つかれば
経路探索用データ22中の道路リンク番号レコードの移動
コストを階層に応じた倍率で更新する(Ｓ30)。

【００４８】次に、経路探索用データ22中の道路リンク
に対応する下位の階層のリンクが既存の経路中にあるか
どうかを既存の経路側の親リンク対応テーブルによって
調べ(Ｓ31)、一致するリンクが見つかれば経路探索用デ
ータ22中の道路リンク番号レコードの移動コストを現在
探索中の階層に応じた倍率で更新する(Ｓ32)。

【００４９】また、同様に経路探索用データ22中の道路
リンクに対応する上位の階層のリンクが既存の経路中に
あるかどうかを親リンク対応テーブル22cによって調べ
(Ｓ33〜Ｓ35)、一致するリンクが見つかれば経路探索用
データ22中の道路リンク番号レコードの移動コストを現
在探索中の階層に応じた倍率で更新する(Ｓ36，Ｓ37)。

【００５０】以上のようにして、探索の階層が移行し新
たな経路探索用データ22が経路探索手段に読み込まれる
ごとに、経路管理手段７の既存の経路内のリンクともれ
なく対応を取り、リンクコストを更新した後に経路計算
を行うことで、階層化された経路探索においても、確実
な差異を持つ別経路を求められるばかりでなく、図12の
階層化経路探索の別経路選出処理における階層別のリン
クコスト係数に示すように探索の階層に応じたリンクコ
スト更新用の係数を用いることで、経路中央部の差異を
強調した合理的な別経路を得ることが可能となる。な
お、図12において、横軸は出発地ａから目的地ｂまでの
各階層１，２，３に属する部分1201，1202，1203を示
し、縦軸に各階層１，２，３の探索階層に対応するリン
クコスト係数を示している。

【００５１】図13は本発明の第２の実施形態における経
路探索装置の構成を示すブロック図である。本実施形態
は、図１の第１の実施形態の経路探索装置に対して新た
に２つの手段８と９を追加している。８は社会インフラ
から提供される道路リンクごとの渋滞情報・規制情報等
を受信するための動的交通情報受信手段であり、９は動
的交通情報受信手段８が取得した渋滞情報・規制情報等
の交通情報を経路探索用データ22と対応させるための交
通情報対応手段である。

【００５２】動的交通情報受信手段８が取得した交通情
報は、図14に示す形式で記憶されており、渋滞情報1401
および規制情報1402は、社会インフラが制定する道路リ
ンク(交通情報リンク1403)の番号順に整列している。

【００５３】ここで、経路探索用データ22を図15に示す
ような形式にして、図２の形式に対して新たに交通情報
対応テーブル22dを追加することにより、交通情報リン
クで提供された情報を道路リンクテーブルのリンク番号
に対応させることができる。交通情報対応手段９では、
経路探索用データ22の交通情報対応テーブル22dを用い
て図14の形式で提供された交通情報を経路探索用データ
22の道路リンクレコードに対応した形式に変換する。さ
らに道路リンクレコードの順に変換された交通情報を経
路探索手段５のリンクコスト更新部分52が参照して、経
路探索用データのコスト更新を行う。動的交通情報に対
応した別経路を選出する手順としては、図４に示す手順
に対し、Ｓ２，Ｓ３で既存の経路に対応したリンクコス
トの更新を行った直後に、渋滞情報・規制情報に対応し
たコスト更新を同様の方法によって処理してからＳ４の
経路計算に移る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の手
段によれば、経路探索手段として従来の経路探索装置に
おける出発値と目的地を最小コストで結ぶ最短経路を求
める経路計算部分に加えて、経路管理手段の持つ既存の
経路結果を参照して地図データ記憶手段から経路探索用
データを取得する際に既存の経路で使用している道路リ
ンクに対応するリンクのコストを重み付けして更新する
リンクコスト更新部分を新たに設けたことにより、同一
の出発値・目的地間の別経路の新たな計算において既存
の経路に含まれる道路リンクが選出されにくくなり、既
存の経路とは明確な違いを持つ別経路を確実に算出でき
るという効果を有する。

【００５５】また、前記地図データ記憶手段の経路探索
用データに道路リンクごとの道路種別コードを設け、前
記経路探索手段のリンクコスト更新部分が道路種別コー
ドを選択してコストの重み付けを行ったことにより、経
路探索用データに予め記録されているコスト種別数の制
約を受けずに所望の道路種別のリンクを優先的あるいは
非優先的に扱い、道路種別ごとの優先や非優先等の特徴
を加味した別経路を算出できるという効果を有する。

【００５６】また、前記経路探索手段のリンクコスト更
新部分が、前記地図データ記憶手段の経路探索用データ
のノードに対してもコストの操作を行うノードコスト更
新手段を備えたことで、経路管理手段の持つ既存の経路
上の所望の地点を回避する別経路を算出できるという効
果を有する。

【００５７】また、前記経路探索手段のリンクコスト更
新部分が、前記経路管理手段の既存の経路から経路全体
の道のり距離と経路内のそれぞれの道路リンクごとの出
発地からの到達距離を参照して道路リンクの出発地およ
び目的地からの距離を判断し、出発地側に近い道路リン
クについてはその到達距離に応じて、目的地側に近い道
路リンクについては、目的地までの残余距離に応じて連
続的ないし段階的にコスト変更の係数を変えたことによ
り、既存の経路との差異を出発地および目的地付近では
抑え、経路中央付近での差異を強調した別経路を算出で
きるという効果を有する。

【００５８】また、前記経路探索手段の経路計算部分に
出発地側および目的地側から個別に経路計算を進めて双
方の経路探索範囲が接合した時点で出発地から目的地に
至る経路全体を構成する双方向経路探索方法を用い、リ
ンクコスト更新部分が出発地側または目的地側の指定す
る一方の経路探索においてのみ処理を行うようにしたこ
とで、既存の経路に対して出発地側または目的地側の片
方の差異のみを強調した別経路を算出できるという効果
を有する。

【００５９】また、前記地図データ記憶手段の経路探索
用データが道路種別や道路幅員あるいは最高速度等の段
階に応じて選別された階層化道路ネットワークである階
層化経路探索データを備え、前記経路探索手段の経路計
算部分が出発地および目的地周辺部では下位の階層化経
路探索データにより経路計算を行い、出発地または目的
地からの移動距離または経路計算に要するデータ量に応
じて使用する階層化経路探索データを上位の階層に切り
替える階層別経路探索手段であり、前記経路探索手段の
リンクコスト更新部分が既存の経路に対応する道路リン
クのコストの変更用の係数を階層ごとに設定したことに
より、道路の種別や重要度別に構成された階層ネットワ
ークにおける既存の経路の階層レベルに応じて別経路の
既存の経路との差異を制御し、特定の道路網や出発地・
目的地付近を限定して差異を強調または抑制した別経路
を算出できるという効果を有する。

【００６０】また、第２の手段によれば、さらに動的交
通情報受信手段を備え、前記地図データ記憶手段が道路
情報と交通情報とを対応させる交通情報対応手段であ
り、前記経路探索手段のリンクコスト更新部分が前記経
路管理手段の既存の経路に対応する道路リンクのコスト
更新に加えて前記交通情報対応手段によって提供される
渋滞度の高い道路リンクや規制対象の道路リンクのコス
トを操作したことで、単に既存の経路との差異を強調す
るだけでなく、現在の道路状況にも即した、より実際的
な別経路を算出できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における経路探索装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の地図データ記憶手段における経路探索用
データの関係を示す一例図である。

【図３】図２の経路探索用データのネットワーク構造を
示す図である。

【図４】本発明の第１の実施形態における別経路探索処
理のフローチャートである。

【図５】図４のステップＳ３における出発地・目的地か
らの到達距離によるリンクコスト更新倍率切り替えを説
明する図である。

【図６】図１の経路探索手段における経路計算部分の出
発地・目的地からの双方向経路探索処理を説明する概念
図である。

【図７】図６の双方向経路探索における出発地側別経路
の選出フローチャートである。

【図８】本発明の第１の実施形態における階層化経路探
索処理を説明する概念図である。

【図９】図８の階層化経路探索用データの形式を示す図
である。

【図１０】階層間での道路リンクの対応関係を説明する
図である。

【図１１】階層別経路探索手段におけるリンクコストの
更新処理と別経路の選出のフローチャートである。

【図１２】階層化経路探索の別経路選出処理における階
層別のリンクコスト係数を示す図である。

【図１３】本発明の第２の実施形態における経路探索装
置の構成を示すブロック図である。

【図１４】図13の動的交通情報受信手段が取得した交通
情報の形式を示す図である。

【図１５】図13の経路探索用データに記録される交通情
報対応の経路探索用データの関係を示す一例図である。

【図１６】従来のナビゲーション装置における経路探索
装置の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１位置検出手段２地図データ記憶手段３入力手段４地点設定手段５経路探索手段６表示手段７経路管理手段８動的交通情報受信手段９交通情報対応手段 21 道路情報・地理情報 22 経路探索用データ 51 経路計算部分 52 リンクコスト更新部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小川功大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者須賀陽一郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者本庄谷義彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者田村憲司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2C032 HB11 HD16 HD21 HD26 2F029 AA02 AB13 AC02 AC08 AC13 AC14 5H180 AA01 FF03 FF12 FF13 FF22 FF32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の現在位置を検出する位置検出手段
と、道路情報・地理情報および経路探索用データを記憶
する地図データ記憶手段と、前記地図データ記憶手段の
道路情報・地理情報から目的地を設定し、後記経路探索
手段を起動するための入力手段と、前記位置検出手段の
現在位置から出発地を設定し、前記入力手段による前記
地図データ記憶手段の道路情報・地理情報および索引情
報の操作で目的地を設定するための地点設定手段と、前
記地点設定手段で設定された出発地から目的地まで最小
コストで最短経路を計算する経路計算およびリンクコス
ト更新の手段を有する経路探索手段と、前記経路探索手
段による計算済みの経路結果を記憶・管理する経路管理
手段と、前記地図データ記憶手段の道路情報・地理情報
および前記経路管理手段による経路結果を表示する表示
手段とを有することを特徴とする経路探索装置。
【請求項２】車両の現在位置を検出する位置検出手段
と、道路情報・地理情報および経路探索用データを記憶
する地図データ記憶手段と、前記地図データ記憶手段の
道路情報・地理情報から目的地を設定し、後記経路探索
手段を起動するための入力手段と、前記位置検出手段の
現在位置から出発地を設定し、前記入力手段による前記
地図データ記憶手段の道路情報・地理情報および索引情
報の操作で目的地を設定するための地点設定手段と、前
記地点設定手段で設定された出発地から目的地まで最小
コストで最短経路を計算する経路計算およびリンクコス
ト更新の手段を有する経路探索手段と、前記経路探索手
段による計算済みの経路結果を記憶・管理する経路管理
手段と、前記地図データ記憶手段の道路情報・地理情報
および前記経路管理手段による経路結果を表示する表示
手段と、動的交通情報を受信する動的交通情報受信手段
と、前記動的交通情報受信手段から得られる各道路の旅
行時間の遅延を道路リンクの変更に利用するための前記
経路探索手段のリンクコスト更新手段に出力する交通情
報対応手段とを有することを特徴とする経路探索装置。
【請求項３】前記経路探索手段は、前記経路管理手段
の保持する既存経路に属するリンクの移動コストを変更
するリンクコスト更新手段と、２ノード間を最少コスト
で結ぶ経路を算出する経路計算手段とを有することを特
徴とする請求項１または２記載の経路探索装置。
【請求項４】前記経路探索手段は、道路ネットワーク
において、ノードを地図上の道路網の地点および交差点
と対応させ、リンクを地図上の交差点間を結ぶ道路にお
ける接続関係と距離および旅行時間と対応させることに
より、既存の経路に対して差異を有する新たな経路を求
めることを特徴とする請求項１または２記載の経路探索
装置。
【請求項５】前記経路探索手段は、２地点を現在地と
目的地に対応させることにより、現在地から目的地まで
の距離または旅行時間の小さい順に、複数の経路を求め
ることを特徴とする請求項１または２記載の経路探索装
置。
【請求項６】前記経路探索手段は、道路ネットワーク
において、それぞれのリンクが地図データの道路リンク
に対応した道路種別コードを有し、道路種別を限定して
リンクの距離または移動時間等の移動コストを変更する
ことにより、所望の道路種別に属する道路リンクの差異
を強調した複数の経路を求めることを特徴とする請求項
１または２記載の経路探索装置。
【請求項７】前記経路探索手段は、道路ネットワーク
において、既存の経路上の任意の地点に対応するノード
を指定し、そのノードに通行禁止フラグを設定またはそ
のノードに接続するリンクの移動コストを増加すること
により、指定した地点を迂回する経路を求めることを特
徴とする請求項１または２記載の経路探索装置。
【請求項８】前記経路探索手段は、既存の経路の全体
の道のり距離と既存の経路内の個別の道路リンクごとの
出発地からの到達距離を参照して出発地と目的地のうち
近い側からの到達距離・到達コストあるいは道路リンク
数等に応じて対象リンクの移動コストを変更する係数の
倍率を変えることにより、出発地あるいは目的地付近で
の差異を強調または抑制した別経路を求めることを特徴
とする請求項１または２記載の経路探索装置。
【請求項９】前記経路探索手段は、出発地側および目
的地側から個別に経路計算を進め、双方の経路探索範囲
が接合した時点で出発地から目的地に至る経路全体を構
成する双方向経路探索方法を用い、出発地または目的地
の片側の経路計算だけにおいて道路リンクの移動コスト
の変更を行うことにより、既存の経路に対して出発地側
あるいは目的地側の片側に属する経路の差異を強調した
別経路を求めることを特徴とする請求項１または２記載
の経路探索装置。
【請求項１０】前記経路探索手段は、道路種別や道路
幅員あるいは最高速度等の段階に応じて選別された階層
化道路ネットワークを使用し、出発地および目的地周辺
部では経路計算に下位の階層のデータを用い、出発地ま
たは目的地からの移動距離または経路計算に要するデー
タ量に応じて使用する道路ネットワークを上位の階層に
切り替える階層別経路探索方法を用い、階層ごとに既存
の経路に対応する道路の移動コストを変更するための係
数を変えることにより、既存の経路に対して階層ごとの
差異の度合いである道路の重要度別の差異を調整した別
経路を求めることを特徴とする請求項１または２記載の
経路探索装置。
【請求項１１】交通情報対応手段は、前記動的交通情
報受信手段から得られる各道路の旅行時間の遅延を道路
リンクのコスト変更に利用することにより、現在の道路
状況に即しながら互いに異なる経路を複数通り求めるこ
とを特徴とする請求項２記載の経路探索装置。