JP2002181574A - 経路探索方法及び経路探索装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザの走行経験をも加味して目的地への誘
導経路を選出する経路探索方法及び経路探索装置を提供
する。 【構成】 走行に伴い取得した走行回数や走行速度など
の走行経験データを、走行経路のコストを算出する際に
利用し、この算出されたコストに基づいて誘導経路を決
定して表示する。 【効果】 ユーザの走行経験が生かされた経路探索が可
能となり、例えば、普段から走行回数の多い走行経路が
誘導経路として決定されることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車載ナビゲーション装
置に適した経路探索装置及び経路探索方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地図の道路上の各点を数値化して得られ
る道路データを含む地図データをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶
媒体に記憶しておき、車両の現在地を認識しつつその現
在地を含む一定範囲の地域の地図データ群を記憶媒体か
ら読み出して車両の現在地周辺の地図としてディスプレ
イ上に映し出すとともに、その地図上に車両の現在地を
示す自車位置を自動表示させる車載ナビゲーション装置
は公知である。

【０００３】かかる従来の車載ナビゲーション装置は、
単に車両の現在地を表示により搭乗者に知らせてくれる
だけのいわゆるロケーティングシステムであったので、
近時、目的地に対する走行経路を自動的に探索して誘導
する機能を搭載した車載ナビゲーション装置が開発され
ている。経路探索を行なう際には、最短距離を求めるた
めのダイクストラ（Ｄｉｊｋｓｔｒａ）法等の計算方法
が一般的に採用されている。この方法では交差点間の道
路に対して高速道路、距離、道幅等の道路属性を考慮し
た重みづけがされ、その重みの合計が最小値となる経路
を誘導経路として求めることが行なわれる。

【０００４】次に、従来の経路探索機能を具体的に説明
する。図１に実線で示すように複数の道路があり、その
交点Ａ，Ｂ，…，Ｅが道路の交差点となる地点とする。
ここで、交差点間の１つの道路を道路ユニットと称する
ことにする。各道路ユニットに記された数値はその道路
ユニットの重みである。

【０００５】地点Ａを出発点として地点Ｂまで走行する
場合には次の３つの経路１，２，３が考えられる。 経路１：Ａ→Ｃ→Ｂ 経路２：Ａ→Ｄ→Ｂ 経路３：Ａ→Ｃ→Ｅ→Ｂ

【０００６】その各経路の重みの合計値は、 経路１：３＋５＝８ 経路２：８＋５＝１３ 経路３：３＋３＋５＝１１ となる。この３つの経路の中では図２に太線で示した経
路１が最小の重み合計値となるので、経路１が誘導経路
として選出されることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、運転者等のユーザが走行経験により選択した
経路を走行する方が、装置によって選択された誘導経路
を走行するよりも、短時間で目的地に到達できる場合が
あった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、ユーザの走行経
験をも加味して目的地への誘導経路を選出する経路探索
方法及び経路探索装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の経路探索方法及
び経路探索装置は、走行経験データを用いて走行経路の
コストを算出し、算出されたコストに基づいて誘導経路
を決定することを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明によれば、普段の走行経験が活かされる
ことにより、例えば、普段から走行回数の多い走行経路
が誘導経路として決定されることとなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図３は本発明による経路探索方法を適用
した車載ナビゲーション装置を示している。この車載ナ
ビゲーション装置においては、方位センサ１は車両の走
行方位を検出し、角速度センサ２は車両の角速度を検出
し、距離センサ３は車両の走行距離を検出するためのも
のであり、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉ
ｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置４は緯度及び経度情報等から
車両の絶対的な位置を検出するためのものであり、これ
ら各センサ（装置）の検出出力はシステムコントローラ
５に供給される。方位センサ１としては、例えば地磁気
（地球磁界）によって車両の走行方位を検出する地磁気
センサが用いられる。また、距離センサ３は車両のドラ
イブシャフト（図示せず）の所定角度の回転毎にパルス
を発生するパルス発生器からなる。このパルス発生器は
磁気的に或いは光学的にドライブシャフトの回転角度位
置を検出してパルスを発生する公知のものである。

【００１２】システムコントローラ５は各センサ（装
置）１〜４の検出出力を入力としＡ／Ｄ（アナログ／デ
ィジタル）変換等の処理を行なうインターフェース６
と、種々の画像データ処理を行なうとともにインターフ
ェース６から順次送られてくる各センサ（装置）１〜４
の出力データに基づいて車両の走行距離、走行方位及び
現在地座標（経度、緯度）等の演算を行なうＣＰＵ（中
央処理回路）７と、このＣＰＵ７の各種の処理プログラ
ムやその他必要な情報が予め書き込まれたＲＯＭ（リー
ド・オンリ・メモリ）８と、プログラムを実行する上で
必要な情報の書込み及び読出しが行なわれるＲＡＭ（ラ
ンダム・アクセス・メモリ）９，２２とから構成されて
いる。ＲＡＭ９は本ナビゲーション装置の電源断時にも
バッテリー（図示せず）の出力電圧を安定化した電圧が
供給されて後述する経度及び緯度データ、地点表示パタ
ーンデータ等のデータが消滅しないようにバックアップ
される。ＲＡＭ２２も本ナビゲーション装置の電源断時
にバックアップされ、それには後述する走行回数データ
テーブルが形成される。

【００１３】外部記憶媒体として、読出し専用の不揮発
性の記憶媒体としての例えばＣＤ−ＲＯＭが用いられ
る。なお、外部記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭに限ら
ず、ＤＡＴやＩＣカード等の不揮発性記憶媒体を用いる
ことも可能である。ＣＤ−ＲＯＭには、地図の道路上の
各点をディジタル化（数値化）して得られる地図データ
の他に後述する道路情報としての各道路ユニットの範囲
を示す経度及び緯度データ、各道路ユニット間の接続関
係データ並びに地点表示パターンデータが予め記憶され
ている。このＣＤ−ＲＯＭはＣＤ−ＲＯＭドライバー１
０によって記憶情報の読み取りがなされる。ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライバー１０の読取出力はＣＤ−ＲＯＭデコーダ１
１でデコードされてバスライン２３に送出される。

【００１４】ＣＰＵ７は、車両の走行時には、タイマー
割込みにより所定周期で方位センサ１の出力データに基
づいて車両の走行方位を計算し、かつ距離センサ３の出
力データに基づく一定距離走行毎の割込みにより走行距
離及び走行方位から車両の現在地の座標データである経
度及び緯度データを求め、その現在地点座標を含む一定
範囲の地域の地図データをＣＤ−ＲＯＭから収集し、こ
の収集したデータをＲＡＭ９に一時的に蓄えるとともに
表示装置１６に供給する。

【００１５】表示装置１６は、ＣＲＴ等のディスプレイ
１７と、Ｖ（Ｖｉｄｅｏ）−ＲＡＭ等からなるグラフィ
ックメモリ１８と、システムコントローラ５から送られ
てくる地図データをグラフィックメモリ１８に画像デー
タとして描画しかつこの画像データを出力するグラフィ
ックコントローラ１９と、このグラフィックコントロー
ラ１９から出力される画像データに基づいてディスプレ
イ１７上に地図を表示すべく制御する表示コントローラ
２０とから構成されている。入力装置２１はキーボード
等からなり、使用者によるキー操作により各種の指令等
をシステムコントローラ５に対して発する。そのキーと
してディスプレイ１７上に示された事項の選択用の選択
キー、ディスプレイ１７の表示地図上の位置を指定する
カーソルキー（共に図示せず）等のキーが設けられてい
る。

【００１６】次に、ＣＰＵ７によって実行される経路探
索動作を図４及び図５に示したフローチャートに従って
説明する。図４は走行経験記録ルーチンを示しており、
この走行経験記録ルーチンはＣＰＵ７によって走行中に
所定周期で繰り返し実行される。ＣＰＵ７は先ず、車両
の現在地を検出する（ステップＳ１）。これは上記した
ように方位センサ１の出力データに基づいて車両の走行
方位を計算し、かつ距離センサ３の出力データに基づく
一定距離走行毎の割込みにより走行距離及び走行方位か
ら車両の現在地の座標データを得るのである。そして、
車両の現在地の座標データから現在地が道路上に位置す
るか否かを判別する（ステップＳ２）。すなわち、マッ
プマッチング法を用いることにより、ＣＤ−ＲＯＭに記
録された道路上の座標データ範囲内に現在地の座標デー
タが含まれるか否かが判別される。現在地が道路上に位
置しないならば、本ルーチンを終了する。一方、現在地
が道路上に位置するならば、道路番号をＣＤ−ＲＯＭに
記録された道路情報から得る（ステップＳ３）。ＣＤ−
ＲＯＭには道路情報として各道路ユニットに道路番号が
付されており、ステップＳ２においてマップマッチング
により判別された道路ユニットに対応する道路番号が検
索される。得られた道路番号は前回得た道路番号と一致
するか否かを判別する（ステップＳ４）。ＲＡＭ９には
道路番号を記憶する記憶位置が設けられており、その記
憶位置から前回得た道路番号が読み出されて今回得られ
た道路番号と一致するか否かが判別される。道路番号が
一致するならば、前回と同一の道路ユニットに車両は存
在するので、本ルーチンを終了する。ところが、道路番
号が一致しないならば、車両は新たな道路ユニットの走
行を開始したので、今回得た道路番号をＲＡＭに更新記
憶させ（ステップＳ５）、その今回の道路番号に対応す
る走行回数データを１だけ増やす（ステップＳ６）。Ｒ
ＡＭ２２には図６に示すように各道路番号Ｐ０，Ｐ１，
Ｐ２，……毎に走行回数Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２，……を記憶
する走行回数データテーブルが設けられており、初期状
態では走行回数は全て０である。よって、ステップＳ６
では走行回数データテーブルにおいて今回の道路番号に
対応する走行回数を＋１だけ加算更新するのである。

【００１７】図５は経路探索ルーチンを示しており、こ
の経路探索ルーチンは例えば、入力装置２１の所定のキ
ー操作に応答して実行される。経路探索ルーチンにおい
て、ＣＰＵ７は、先ず、出発地及び目的地の入力を要求
する（ステップＳ１１）。これは、例えば、ディスプレ
イ１７に出発地の入力を要求する表示を行ない、出発地
の位置を表示されている地図においてユーザに入力装置
２１のカーソルキー操作で指定させることにより行なわ
れる。出発地の入力があった後に目的地についても同様
に指定させる。また、出発地及び目的地の各座標データ
を入力装置２１から入力させても良い。更に、出発地が
現在地であれば、出発地を入力する必要はなくステップ
Ｓ１のようにセンサ出力から検出しても良い。ステップ
Ｓ１１の実行後、出発地及び目的地の入力があったか否
かを判別し（ステップＳ１２）、出発地及び目的地の入
力があったならば、その出発地及び目的地を受け入れて
ＲＡＭ９に記憶しておく（ステップＳ１３）。

【００１８】このように出発地及び目的地が設定される
と、次に、経路探索の計算条件を設定し（ステップＳ１
４）、その経路探索の計算条件に応じて各データの重み
づけ係数を設定する（ステップＳ１５）。経路探索の計
算は、距離データｄ、道幅データｗ、左右折データｔ、
走行経験データｕに基づいて行なわれ、計算条件として
はそれらデータをどのような順番で重要とするかを定め
るのである。データの順番に応じて重みづけ係数、すな
わち、距離データｄの重みづけ係数β、道幅データｗの
重みづけ係数γ、左右折データｔの重みづけ係数δ、走
行経験データの重みづけ係数εは設定される。例えば、
距離データを無視するならば、距離データｄの重みづけ
係数βは０に設定される。

【００１９】なお、道路ユニットを走行する場合にその
道路属性に応じた重みとしてのコストがかかるものとし
てそのコストが低いほど走行が容易となることを表わ
す。基準コストＬは道路ユニット毎に予め定められてお
り、その基準コストＬを補正するために上記した距離デ
ータｄ、道幅データｗ、左右折データｔが予め定められ
ている。距離データｄは道路ユニットの距離が短いほど
大きく、道幅データｗは道路ユニット幅が広いほど大き
く、左右折データｔは道路ユニット中に右折又は左折が
少ないほど大きい。これら基準コストＬ、距離データ
ｄ、道幅データトｗ及び左右折データｔはＣＤ−ＲＯＭ
に道路ユニット毎に道路情報として記録されている。

【００２０】ステップＳ１５の実行後、ＣＰＵ７は出発
点と目的地とを接続する複数の経路をＣＤ−ＲＯＭに記
録された道路情報から検索して求める（ステップＳ１
６）。例えば、経路１は道路ユニットａ→道路ユニット
ｃ→道路ユニットｄ、経路２は道路ユニットｂ→道路ユ
ニットｅ→道路ユニットｄ、経路３は道路ユニットａ→
道路ユニットｃ→道路ユニットｆ→道路ユニットｇの如
く各々設定される。また、経路は出発点と目的地とを含
む所定の地域の道路ユニットから接続関係がある道路ユ
ニット列として設定される。複数の経路が得られないこ
とが生じた場合には１つの経路だけが設定される。この
実施例ではｍ個の経路が設定されたとする。複数の経路
を設定すると、変数ｎを１とし（ステップＳ１７）、そ
の求めた複数の経路のうちの１の経路Ａｎが設定され
（ステップＳ１８）、１の経路Ａｎの全道路ユニットの
うちの１の道路ユニットを選択してその１の道路ユニッ
トに対する基準コストＬ、距離データｄ、道幅データｗ
及び左右折データｔをＣＤ−ＲＯＭに記録された道路情
報から読み出す（ステップＳ１９〜Ｓ２２）。更に、Ｒ
ＡＭ２２から１の道路ユニットに対する走行経験データ
ｕである走行回数データを読み出す（ステップＳ２
３）。ステップＳ１５で設定された重みづけ係数及びス
テップＳ１９〜Ｓ２３で読み出されたコストＬ及び各デ
ータに基づいて１の道路ユニットに対するコストＸを算
出する（ステップＳ２４）。コストＸの算出において
は、先ず、考慮するデータ量λが距離データｄ、道幅デ
ータｗ、左右折データｔ及び走行経験データｕに基づい
て次式の如く算出される。

【００２１】 λ＝βｄ＋γｗ＋δｔ＋εｕ ……（１）

【００２２】算出された考慮するデータ量λから係数α
が次式の如く算出される。 α＝１．０−λ ……（２）

【００２３】係数αを次式のように基準コストＬに乗算
することによりコストＸが算出される。 Ｘ＝αＬ ……（３） ここで、データ量λがλ＝０ならば、式（２）からα＝
１．０であるので、コストＸは基準ストＬそのままとな
る。λ＞０ならば、式（２）からα＜１．０となるの
で、コストＸは基準ストＬより小さくなる。λ＜０なら
ば、式（２）からα＞１．０となるので、コストＸは基
準ストＬより大きくなる。

【００２４】ステップＳ２４において複数の経路のうち
の経路Ａｎ内の１の道路ユニットについてコストＸが算
出されると、合計コストＳＵＭｎにコストＸを加えた
（ステップＳ２５）後、経路Ａｎ内にコストＸを算出し
ていない残りの道路ユニットはあるか否かを判別する
（ステップＳ２６）。合計コストＳＵＭ１〜ＳＵＭｍは
本ルーチンの実行が開始されるときに初期値０に設定さ
れる。コストＸを算出していない残りの道路ユニットが
あるならば、残りの道路ユニットのうちの１の道路ユニ
ットについてコストＸを算出するためにステップＳ１９
に戻り、上記した動作を繰り返す。

【００２５】一方、コストＸを算出していない残りの道
路ユニットがないならば、ステップＳ１６で求められた
複数（ｍ個）の経路全てについてコストＸの合計が終了
したか否かを判別する（ステップＳ２７）。複数の経路
全てについてコストＸの合計が終了していないならば、
変数ｎに１を加算し（ステップＳ２８）、ステップＳ１
８に戻って残りの経路についてコストＸの合計を算出す
る。複数の経路全てについてコストＸの合計が終了した
場合には複数の経路の合計コストＳＵＭ１〜ＳＵＭｍが
得られることになる。よって、ＣＰＵ７は合計コストＳ
ＵＭ１〜ＳＵＭｍの中から最小値のものをＳＵＭＭＩＮ
として選出し（ステップＳ２９）、その最小値ＳＵＭＭ
ＩＮに対応する経路を誘導経路としてディスプレイ１７
に表示されている地図上に表示するように指令する（ス
テップＳ３０）。これにより、例えば、ＣＤーＲＯＭか
ら誘導経路に属する道路ユニットの座標データを含む道
路情報が読み出されて表示装置１６に供給され、グラフ
ィックメモリ１８の画像データが書き換えられ、ディス
プレイ１７には地図上の誘導経路の道路部分が特定でき
る色で表示される。

【００２６】図７は図１に示した各道路ユニットと同様
の複数の道路ユニットを示している。交差点間の各道路
ユニットに記された数値はその道路ユニットの重み、す
なわち基準コストであり、それに続く括弧内の数値はそ
の道路ユニットについての走行回数である。地点Ａを出
発点として目的地の地点Ｂまで走行する場合には図１に
ついて述べたように次の３つの経路１，２，３が考えら
れる。 経路１：Ａ→Ｃ→Ｂ 経路２：Ａ→Ｄ→Ｂ 経路３：Ａ→Ｃ→Ｅ→Ｂ

【００２７】Ａ→Ｄ間の道路ユニットでは走行回数は３
であり、Ｄ→Ｂ間の道路ユニットでは走行回数が３であ
り、その他の道路ユニットについての走行回数は０であ
る。式（１）〜（３）からＡ→Ｄ間の道路ユニットにつ
いては、３回の走行回数を加味して式（１）からλ＝３
／８となるとすると、式（２），（３）から α＝１．０−３／８＝５／８ Ｘ＝（５／８）×８＝５ となる。

【００２８】また、Ｄ→Ｂ間の道路ユニットについては
３回の走行回数を加味して式（１）からλ＝３／５とな
るとすると、 α＝１．０−３／５＝２／５ Ｘ＝（２／５）×５＝２ となる。

【００２９】このようにＡ→Ｄ間及びＤ→Ｂ間の道路ユ
ニットの重みが補正されたことにより、補正後の各道路
ユニットの重みは図８に示すようになる。よって、各経
路１〜３の重みの合計値は、 経路１： ３＋５＝８ 経路２： ５＋２＝７ 経路３： ３＋３＋５＝１１ となる。

【００３０】この３つの経路の中では経路２が最小の重
み合計値となるので、経路２が誘導経路として選出され
ることになる。

【００３１】なお、上記した実施例においては、走行経
験データとして道路ユニットの走行回数だけとしている
が、これに限定されない。走行経験データとしては走行
時間、走行速度及び走行方向を用いることができる。走
行時間はその道路ユニットを走行した積算時間や、積算
時間を走行回数で割った平均時間を用いることが考えら
れる。走行速度は単にデータ検出時の車両速度を用いる
方法の他、走行時間と道路距離とから速度を算出しても
良い。その道路距離はＣＤ−ＲＯＭ内に予め記録されて
いる道路情報から得ても良いし、走行時に道路距離を走
行距離から測定して用いても良い。走行回数、走行時間
及び走行速度の各データをＵ，Ｖ，Ｗとし、走行回数、
走行時間及び走行速度の重みづけ係数をωＵ，ωＶ，ω
Ｗとすると、走行経験データｕは、 ｕ＝ωＵ・Ｕ＋ωＶ・Ｖ＋ωＷ・Ｗ ……（４） となる。

【００３２】走行方向は道路ユニットをいずれの方向に
走行したかを示すデータであり、このデータを用いて走
行回数、走行時間及び走行速度について２種類のデータ
を有することができ、経路において道路ユニットをどの
方向に走行するかによって２種類のデータの一方が選択
されるようになる。

【００３３】

【発明の効果】上記したように、本発明の経路探索方法
及び経路探索装置によれば、ユーザの走行経験が生かさ
れた経路探索が可能となり、例えば、普段から走行回数
の多い走行経路が誘導経路として決定されることとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の経路探索方法を説明するための道路図で
ある。

【図２】従来の経路探索方法を説明するための道路図で
ある。

【図３】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図４】走行経験記録ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図５】経路探索ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図６】走行回数データテーブルを示す図である。

【図７】本発明による装置の道路探索動作を説明するた
めの道路図である。

【図８】本発明による装置の道路探索動作を説明するた
めの道路図である。

【主要部分の符号の説明】

１ 方位センサ ２ 角速度センサ ３ 距離センサ ４ ＧＰＳ装置 ５ システムコントローラ ８，２２ ＲＡＭ １６ 表示装置 ２１ 入力装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路に対して予め設定されていたコスト
   と、走行に伴って取得した走行経験データとから、２地
   点間の走行経路のコストを算出し、この算出されたコス
   トに基づいて誘導経路を決定することを特徴とする経路
   探索方法。
2. 【請求項２】道路に対して予め設定されていたコスト
   と、走行に伴って取得した走行経験データとから、出発
   地点と目的地点を結ぶ複数の走行経路の各々についての
   コストを算出し、この算出された各々のコストに基づい
   て複数の走行経路のうちの１つを誘導経路として選択す
   ることを特徴とする経路探索方法。
3. 【請求項３】道路属性に応じたコストを記憶した記憶手
   段と、前記記憶手段に記憶されたコストと走行経験デー
   タとから、設定された走行経路のコストを算出し、この
   算出されたコストに基づいて誘導経路を決定する制御手
   段と、を備えたことを特徴とする経路探索装置。