JP2003021525A

JP2003021525A - 経路探索用電子地図データ

Info

Publication number: JP2003021525A
Application number: JP2001204983A
Authority: JP
Inventors: Junya Amita; 純也網田; Taku Yamamoto; 卓山本; Yuji Nakao; 雄二中尾; Takahiro Moriguchi; 隆浩守口
Original assignee: Zenrin Co Ltd
Current assignee: Zenrin Co Ltd
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の要求に柔軟に対応可能な経路探索を実
現する。【解決手段】電子地図データにおいて、経路探索に用
いられるリンクコストデータおよび規制データを探索条
件に応じて複数用意する。経路探索時には、探索条件に
応じてリンクコストおよび規制情報を使い分ける。こう
することにより、単に最短距離の経路を探索するだけで
なく、安全性を優先した経路、運転しやすさを優先した
経路など種々の要求に応じた経路探索を比較的容易に実
現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子地図データを
用いた経路探索に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータで利用可能に電子化
された地図データ（以下、「電子地図データ」と呼ぶ）
の利用が広まっている。電子地図データは、いわゆるパ
ーソナルコンピュータでの地図表示、車載用のナビゲー
ションシステムなどに利用される。電子地図データに
は、指定された出発点から目的地までの経路探索を自動
で行うことができる利点がある。経路探索の手法として
は、例えば、ダイクストラ法と呼ばれる方法が知られて
いる。

【０００３】図１はダイクストラ法による経路探索方法
を示す説明図である。経路探索を行うための道路データ
はリンクおよびノードによって表される。ノードとは、
道路の端点、屈曲点、交差点に対応する点である。図中
には、Ａ〜Ｄの４つのノードを例示した。リンクとは、
ノード同士を結ぶ線分であり、道路に対応する。ダイク
ストラ法では、これらのリンクおよびノードに設定され
たリンクコストが用いられる。リンクコストとは、各リ
ンクの長さ、屈曲率、平均速度などに基づいて設定され
た評価値である。図中に、各リンクコストＬＣを併せて
例示した。リンクコストは、種々の定義が可能である
が、ここではリンクコストが小さい程、通行に適してい
る、即ちノード間の移動をスムーズに行うことができる
ことを意味しているものとする。

【０００４】ここで、出発点のノードをＡ、目的地をＤ
として、経路探索を行う場合を考える。ルートとして
は、ノードＡ，Ｂ，Ｄの順に通るルートＲ１，ノード
Ａ，Ｃ，Ｂ，Ｄの順に通るルートＲ２の２通りが考えら
れる。これらのルートについて、リンクコストの和を計
算すると、ルートＲ１ではトータルリンクコストＴＬＣ
が３、ルートＲ２ではトータルリンクコストＴＬＣが８
となる。ダイクストラ法では、トータルリンクコストが
最小となるように経路を設定するため、図１の例では、
ルートＲ１が最適経路として決定される。

【０００５】もっとも、ここでは説明の便宜上、２つの
既知のルートＲ１，Ｒ２についてトータルコストの比較
を示したが、実際の経路探索では、経路は未知であるた
め、コスト評価を逐次行いながらノードを移動して経路
を決定する。例えば、図１の例では、最初に、出発点で
あるノードＡからの２つのリンクＡＢ，ＡＣについて、
リンクコストの評価を行い、リンクＡＢの方が経路とし
て適していると判断する。次に、ノードＢからのリンク
を評価する。このようにコスト評価を逐次行いながら、
通過するノードを決定することで、経路を決定する。

【０００６】経路探索時には、有料道路使用の可否など
の条件指定が可能である。有料道路の使用不可が指定さ
れた場合、ナビゲーションシステムは、「有料道路」と
いう属性を有するリンクを経路探索の対称外として経路
探索を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の経路探索におい
ては、経路探索時に指定可能な条件が比較的制限されて
いた。「最適」と感じる経路は、ユーザの運転技量、安
全性への意識、通行の時間帯、天候、道路状況など種々
の要因によって変動する。例えば、距離や時間の短さよ
りも通行の安全性を優先したいと欲するユーザもいる。
また、いわゆるスクールゾーンやバスレーンなどが設置
される時間帯には、これらの道路を避けて経路探索した
いと欲するユーザもいる。夜間や悪天候時には、街路灯
のある経路を優先して選択したいと欲するユーザもい
る。従来は、こうした柔軟な要求に合致した経路探索を
実現することができなかった。

【０００８】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
のであり、柔軟な探索条件に対応した経路探索を実現す
る技術を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明で
は、経路探索に利用される電子地図データにおいて、道
路データ記憶部と、評価情報記憶部とを備えるものとし
た。道路データ記憶部は、道路を表すリンクと、リンク
の結合点であるノードとによって現実の道路のつながり
状態を表す道路データを記憶する。評価情報記憶部は、
リンク及びノードの少なくとも一方について、経路探索
用の評価情報を、探索条件に応じて使い分け可能に多義
的に記憶する。多義的とは、探索条件が未定の状態で
は、複数の評価情報が設定される可能性があることを意
味する。

【００１０】本発明によれば、探索条件に応じて評価情
報を使い分けることができ、経路探索の結果を柔軟に制
御することが可能となる。探索条件および評価情報の設
定によって、経路探索に対するユーザの要求に柔軟に対
応することが可能となる。

【００１１】探索条件は、種々の条件を設定可能であ
り、例えば、通行の安全性優先なる条件、通行日時など
を含めることができる。安全性優先なる条件を用いるこ
とにより、距離や時間よりも安全を考慮した経路探索を
実現することができる。安全性優先なる経路探索条件下
では、例えば、歩道や分離帯が用意されている道路が優
先的に経路として選択されるよう評価情報を設定すれば
よい。また、通行日時などを条件に含めることにより、
時間等に応じて変動する条件を考慮した経路探索が可能
となる。かかる条件としては、例えば、スクールゾーン
やバスレーンのように所定の時間帯に設定される通行規
制、凍結しやすい道路などのように季節による通行への
影響などが含まれる。ここで、「安全性優先」の条件で
は、車両にとっての安全性を考慮するものとしてもよい
し、歩行者、自転車など車両以外の通行者（以下、単に
通行者という）にとっての安全性を考慮するものとして
もよい。例えば、歩道、スクールゾーンを考慮した経路
探索は、後者の安全性を優先した一態様となる。かかる
安全性を考慮することにより、車両対通行者の事故等の
可能性を抑制することができる。

【００１２】評価情報は、種々の態様で設定可能であ
る。例えば、リンクおよびノードの少なくとも一方につ
いて定義されたコストの算術演算によって経路を決定す
る方法で経路探索する場合には、それに用いられるコス
トを評価情報とすることができる。コストを多義的に用
意する方法としては、例えば、探索条件に応じて予め複
数のコストを設定しておく方法が考えられる。経路探索
の度に、複数の関連パラメータの演算によりコストを算
出する場合には、探索条件に応じて関連パラメータを使
い分け可能としてもよい。例えば、探索条件によってコ
ストの設定に使用される関連パラメータの使い分けをし
たり、関連パラメータ自体の値を変えたりする方法が考
えられる。これらの方法により、コストを用いた経路探
索における結果を、探索条件に応じて柔軟に制御するこ
とが可能となる。

【００１３】コストの算出に用いられる関連パラメータ
としては、例えば、道路幅員、歩道の有無、分離帯の有
無、路面の種別、傾斜、街路灯の有無、期間に応じた通
行規制の有無、平均交通量、事故発生率、規制速度、追
い越し禁止の有無の少なくとも一つを含めることが考え
られる。これらは総じて、自車両の通行環境に関連する
パラメータとして把握することができる。つまり、車両
が通行しやすく、運転者にとって運転しやすい道路であ
るか否か、車両の通行が安全であるか否かに関係するパ
ラメータである。これらのパラメータを考慮することに
より、通行の安全性などを考慮した経路探索が可能とな
る。関連パラメータは、ここに列挙した以外にも種々の
パラメータを適用可能である。また、探索条件に応じて
複数のコストを予め設定しておく場合には、上記関連パ
ラメータを考慮してコストの少なくとも一部を設定する
こともできる。

【００１４】評価情報は、上述したコストとしての形式
の他、リンクまたはノードの通行規制に関する規制情報
として設定することもできる。規制情報とは、一方通
行、速度規制などの情報である。コストが、経路として
選択される可能性に影響を与える情報であるのに対し、
規制情報は、経路探索の対象となるか否かを制御する情
報ともなる。例えば、大型車通行不可という規制情報
は、それに対応する道路を大型車用の経路探索では、探
索の対象外とするための情報として使うことができる。

【００１５】本発明では、規制情報には、予め設定され
た期間に対応して変動する規制を含めることが望まし
い。かかる規制としては、例えば、スクールゾーン、バ
スレーンなど所定の時間帯に定期的に設定される規制が
考えられる。また、凍結しやすい道路など、一日におけ
る時間帯のみならず季節に応じた通行規制を含めること
もできる。もちろん、これらの規制情報は、先に示した
コストまたはその関連パラメータに含めることも可能で
ある。

【００１６】本発明は、参照部、条件入力部、探索部を
備えることにより、上述した電子地図データに基づいて
経路探索を行う経路探索装置として構成することもでき
る。参照部は、上述した電子地図データを参照する。条
件入力部は、経路探索の出発点、目的地、および探索条
件を入力する。探索部は、探索条件に基づいて評価情報
を使い分けて、経路を探索する。かかる構成により、探
索条件に応じて評価情報を使い分けた経路探索を実現す
ることができる。

【００１７】先に説明した通り、探索条件には、通行の
安全性優先なる条件、通行日時などを含めることができ
る。これらの条件は、ユーザが探索時に指定するものと
してもよいし、経路探索装置が自動的に判断するものと
してもよい。例えば、通行日時などは、経路探索が要求
された日時を用いることができる。

【００１８】本発明の経路探索装置において、コストを
用いて経路探索を行う場合には、コストを算出するため
の関連パラメータを探索条件に応じて使い分け、探索条
件に応じたコストを算出するものとしてもよい。こうす
ることにより、経路探索に使用されるコストを探索時に
動的に生成することができる。従って、探索条件に応じ
て予め複数のコストを用意しておく場合に比較して、コ
スト設定の柔軟性を向上することができる。

【００１９】評価情報がリンクまたはノードの通行規制
に関する規制情報である場合、本発明の経路探索装置で
は、通行規制が設定された経路の優先度を下げて経路探
索を行うものとすることができる。こうすることによ
り、規制情報を反映した経路探索を実現することができ
る。優先度を低下するだけでなく、経路の選択対象から
除外するものとしてもよい。

【００２０】本発明は、電子地図データ、経路探索装置
の他、種々の態様で構成可能である。例えば、電子地図
データを生成する生成装置、生成方法、電子地図データ
を格納する格納装置、格納方法、電子地図データを提供
する提供装置、提供方法などの態様を採ることができ
る。

【００２１】また、本発明は、上述の経路探索装置の機
能を実現するプログラムとして構成してもよい。また、
これらのプログラムおよび電子地図データを記録した記
録媒体として構成してもよい。なお、記録媒体として
は、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディ
スク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下の項目に分けて説明する。Ａ．ナビゲーションシステムの構成：Ｂ．経路探索：Ｃ．電子地図データベース生成システムの構成：Ｄ．リンク：Ｅ．第２実施例：

【００２３】Ａ．ナビゲーションシステムの構成：図２
は実施例としてのナビゲーションシステムの概略構成を
示す説明図である。実施例のナビゲーションシステム
は、本体１００、制御部１１０、ディスクドライブ１０
３から構成される。本体１００には、地図、メニュー等
を表示させるためのディスプレイ１０１、コマンドの入
力を行うための操作部１０２が備えられている。操作部
１０２は、その操作によって、地図上に表示されたカー
ソルの移動、地図の表示スケールの変更、経路探索の出
発点、目的地、探索条件の設定などを行うことができ
る。

【００２４】ディスクドライブ１０３には、地図データ
等が記録された記録媒体ＭＥを挿入することができる。
本実施例では、記録媒体ＭＥとしてＤＶＤーＲＯＭを用
いるものとした。記録媒体ＭＥには、地図表示用の地図
データ、経路探索の目的地設定用の目的地データベー
ス、経路探索で使用されるコストを提供するコストデー
タ等が登録されている。

【００２５】制御部１１０は、内部にＣＰＵ、メモリを
有するマイクロコンピュータとして構成されている。制
御部１１０は、図示する各機能ブロックの機能により、
操作部１０２からのコマンド入力、車両の現在位置など
に基づいてディスプレイ１０１への地図表示を制御す
る。操作部１０２からのコマンドは、コマンド入力部１
１６によって取得され、主制御モジュール１１４に受け
渡される。車両の現在位置は、ＧＰＳ（Global Positio
ning System）アンテナ１０４により受信した電波の解
析などに基づき、位置検出部１１２によって特定され
る。現在位置の特定方法は、ＧＰＳの受信結果と地図デ
ータとの照合を含むハイブリッド方式など周知の種々の
技術を適用可能であり、ここでは詳細な説明を省略す
る。

【００２６】主制御モジュール１１４は、コマンドおよ
び現在位置に基づいて、表示に用いる地図データを特定
し、現在位置周辺の必要なデータを記録媒体ＭＥから読
み出す。読み出されたデータは、表示制御部１１８に受
け渡され、ディスプレイ１０１への表示が行われる。

【００２７】経路探索部１１９は、記録媒体ＭＥに記録
されたコストデータを用いて経路探索を行う。本実施例
では、図１で説明したダイクストラ法による経路探索を
行うものとしたが、他にも種々の方法を適用可能であ
る。経路探索の出発点、目的地、探索条件などの設定
は、コマンド入力部１１６から主制御モジュール１１４
を介して経路探索部１１９に受け渡される。経路探索結
果は、主制御モジュール１１４を介してディスプレイ１
０１に表示される。

【００２８】図３は電子地図データベースのデータ構造
を示す説明図である。交差点ＣＳ１，ＣＳ２に挟まれた
道路Ｒｄ１についてのデータ構造を例示した。この道路
Ｒｄ１は、閉形状として地図表示される。道路データに
は、表示用のデータとして、形状データが含まれる。形
状データは、道路の閉形状を定義する各頂点ａ，ｂ，
ｃ，ｄの緯度、経度を（Ｘａ，Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）
のように定義したデータである。道路データには、道路
Ｒｄ１の属性データも含まれる。属性データとは、国道
その他の種別を表すデータ、車線数を表すデータなどが
含まれる。地図の表示上、本実施例では、交差点等で区
切られた線分を一まとまりの道路データとして定義して
いるため、国道○号線という一本の道路には、複数の道
路データが対応することになる。グループデータは、か
かる場合を考慮し、複数の道路データを関連づけるため
のデータである。

【００２９】道路データには、更にコストデータおよび
規制データが含まれる。共に経路探索に使用されるデー
タであり、本実施例では、共に適用条件に応じた複数の
データが設定されている。コストデータでは、「標
準」、「安全性優先」、「走行性優先」の３つの適用条
件に対応した値がそれぞれ設定されている場合を例示し
た。走行性優先とは、運転しやすい道路を優先すること
を意味する。例えば、初心者向けに大きな交差点での右
折を回避する場合が該当する。リンクコストとは、図１
で示したダイクストラ法で用いられるコストであり、値
が小さい程、経路として選択される可能性が高くなるこ
とを意味している。つまり、この道路Ｒｄ１は、標準の
条件に比して、安全性優先という条件下では経路として
選択され難く、走行性優先という条件下では経路として
選択され易いことになる。ここでは、３種類の適用条件
を例示したが、適用条件はこれらに限らず種々設定可能
である。さらに、時間、季節などに応じたコスト、例え
ば、「適用条件＝冬」に対応したコストなどを設けるも
のとしてもよい。

【００３０】規制データでは、「標準」、「通学時間
帯」、「土曜、日曜、祝日」の適用条件に対応する設定
を例示した。この道路Ｒｄ１は、標準時には規制無し、
通学時間帯にはスクールゾーン、土曜等には通行禁止と
なることを意味している。ここでは、時間帯に関連した
適用条件を例示したが、適用条件はこれらに限らず種々
設定可能である。例えば、天候、交通量などに関連した
規制を設けても良い。

【００３１】本実施例では、後述する通り、経路探索時
の取扱の相違に基づいて、コストデータと規制データの
２種類を設けた。両者をコストデータまたは規制データ
のいずれかに統合しても構わない。また、全道路データ
について適用条件が完全に統一されている必要はない。
例えば、図３に示した「通学時間帯」なる適用条件は、
他の道路では省略しても差し支えない。かかる状態で、
「通学時間帯」を条件とする経路探索を行う場合、道路
Ｒｄ１については、図３中の規制を考慮し、かかる規制
データを有しない道路については、「標準」の設定を用
いればよい。

【００３２】Ｂ．経路探索：図４は経路探索処理のフロ
ーチャートである。制御部１１０が実行する処理であ
る。制御部１１０は、まず、出発地点、目的地、探索条
件の入力を行う（ステップＳ１０）。これらの入力は、
図２に示したコントローラ１０２のユーザ操作によって
行われる。探索条件は、例えば、図３に例示した条件が
考えられる。

【００３３】次に、制御部１１０は、規制関連パラメー
タを取得する（ステップＳ１２）。規制関連パラメータ
とは、規制情報の適用条件に対応したパラメータを意味
する。本実施例では、図３に示した通り、時間帯、曜日
等によって規制情報を使い分けている。従って、制御部
１１０は、通行時間、曜日等を関連パラメータとして入
力する。入力先は、これらの情報を管理するモジュール
であり、制御部１１０の内部、外部を問わない。図３に
示した他、季節に関与した規制情報が含まれている場合
には、関連パラメータとして月日、温度などを入力する
ものとしてもよい。

【００３４】こうして条件および関連パラメータの入力
が完了すると、制御部１１０は、経路探索を実行し（ス
テップＳ１４）、結果を出力する（ステップＳ１６）。
本実施例では、図１で示したダイクストラ法による経路
探索を行うものとした。この際、探索条件に基づいてリ
ンクコストの使い分けおよび規制情報の使い分けを行
う。

【００３５】図５は探索条件と探索結果との関係を示す
説明図である。探索条件による経路探索結果への影響を
例示した。ここでは、４つのノードＡ〜Ｄおよびその間
のリンクＬ１〜Ｌ４が設置されている場合の経路探索結
果を例示する。

【００３６】図の中央に、各リンクについてのリンクコ
ストおよび規制データの一覧を示す。図示の都合上、リ
ンクコストについては標準、安全性優先の２つの探索条
件に対応する値、規制データについては標準、通学時間
帯の２つの探索条件に対応する設定のみを示した。

【００３７】図の下方に、探索条件ごとに探索結果を示
す。ダイクストラ法では、逐次コスト評価を行うが、こ
こでは説明の便宜上、ノードＡ，Ｂ，Ｄの順に通過する
ルート（以下、ルートＡＢＤと称する）、ノードＡ，
Ｃ，Ｂ，Ｄの順に通過するルート（以下、ルートＡＣＢ
Ｄと称する）の２つについてコスト等の評価結果を示す
ものとする。

【００３８】ケース１として、通学時間帯の探索を考え
る。この時間帯では、リンクＬ１について「スクールゾ
ーン」という規制が設けられている。他のリンクには規
制はない。本実施例では、「スクールゾーン」について
は経路の対象外とする処理を行うものとした。リンクＬ
１は通行不能となるため、ルートＡＣＢＤが探索結果と
なる。なお、ここでは、規制の存在するリンクＬ１を通
行禁止扱いとしたが、優先度を下げるものとして処理し
ても構わない。優先度を下げる場合の扱いとしては、リ
ンクコストに一定の係数を乗じる方法、リンクＬ１を用
いない経路が見出されない場合に限り経路として使用す
ることを認める方法などを挙げることができる。

【００３９】ケース２として、規制データおよびリンク
コスト共に標準の探索条件を考える。２つのルートにつ
いて「標準」に対応するリンクコストを積算すると、ル
ートＡＢＤはトータルコストが３．０、ルートＡＣＢＤ
はトータルコストが４．３となる。コストが最小となる
ルートが探索結果となるから、この探索条件下では、ル
ートＡＢＤが選択される。

【００４０】ケース３として、規制データが標準、リン
クコストが安全性優先の探索条件を考える。２つのルー
トについて「安全性優先」に対応するリンクコストを積
算すると、ルートＡＢＤはトータルコストが３．５、ル
ートＡＣＢＤはトータルコストが３．３となる。従っ
て、ケース２とは異なり、この探索条件下では、ルート
ＡＣＢＤが選択される。

【００４１】このように、探索条件に応じてリンクコス
トおよび規制データを使い分けることにより、探索条件
に応じて結果を柔軟に制御することが可能となる。次
に、探索条件に応じたリンクコスト等の設定、およびこ
うしたデータ構造を備える地図データの生成方法につい
て説明する。

【００４２】Ｃ．電子地図データベース生成システムの
構成：図６は実施例としての電子地図データベース生成
システムの概略構成を示す説明図である。地図データ生
成装置２０は、コンピュータでの地図表示に使用される
地図データベース１４を生成する装置である。本実施例
では、地図データ生成装置２０は、パーソナルコンピュ
ータ内に地図データ生成用のソフトウェアをインストー
ルすることによって構築した。地図データベース１４
は、地図データ生成装置２０とネットワークで接続され
たサーバ内に構成される。地図データベース１４は、地
図データ生成装置２０と一体的に構成してもよい。

【００４３】地図データ生成装置２０には、図示する機
能ブロックがソフトウェア的に用意されている。オペレ
ータからのコマンド入力、パーソナルコンピュータへの
表示制御などの基本的な機能については、図示を省略し
た。各機能ブロックは、それぞれ地図データベース１４
に格納すべき地図データを生成する機能を奏する。

【００４４】道路データ生成部２１は、先に図３で示し
た構造の道路データを生成する。道路データには、経路
探索に使用されるリンクコストおよび規制情報が含まれ
る。前者はリンクコスト設定部２６によって生成され、
後者は規制データ設定部２８によって生成される。本実
施例において、リンクコストは、種々のコストパラメー
タ値を演算することで設定される。これらのコストパラ
メータは、各リンクおよびノードごとにコストパラメー
タデータベース２７に保持されている。リンクコスト設
定部２６は、このデータベース２７から対応するリンク
等のパラメータ値を読みとり、リンクコストの演算を行
う。

【００４５】道路以外の背景、即ち鉄道、建物、河川な
どのデータは背景データ生成部２２により生成される。
目的地データ生成部２３は、地図データを用いた経路探
索において目的地として選択可能な建物等を含む目的地
データベースを生成する。目的地データ生成部２３と背
景データ生成部２２とは互いに連携し、目的地の名称等
から背景データが特定できるよう両者の関連付けを行
う。文字データ生成部２４は地名等の文字データを生成
し、記号データ生成部２５は一方通行その他の交通規制
情報などを表示するための記号データを生成する。文字
データおよび記号データは、標記内容が地図の表示スケ
ールに応じた多段階に分けられて設定される。

【００４６】統合部３０は、上述した各機能ブロックで
生成されたデータを一つの地図データとして統合し、地
図データベース１４に出力する機能を奏する。地図デー
タは、ＤＶＤ−ＲＯＭその他の記録媒体ＭＥに記録する
ものとしてもよい。

【００４７】Ｄ．リンク：図７はリンクコスト設定方法
を示す工程図である。先に説明したリンクコスト設定部
２６を用いて行う処理内容に相当する。リンクコスト設
定時には、まず電子地図データベース生成システムのオ
ペレータが、コストパラメータおよび重み値を設定する
（ステップＳ２０）。図中にコストパラメータおよび重
み値の例を示した。

【００４８】コストパラメータとは、リンクコストにお
いて考慮される項目を意味している。ここでは、コスト
パラメータの例として、道路幅員、歩道有無、分離帯有
無、交通量を例示した。この他、リンクの長さ、屈曲
率、車線数など道路の物理的状態を表すパラメータも含
めることができる。道路幅員は、道路全体の幅としても
よいし、各車線の幅としてもよい。交通量は、平均的な
交通量を所定の規準値で指標化したものを用いた。コス
トパラメータは、種々の定義を適用可能である。重み値
とは、各コストパラメータがリンクコストに与える影響
を示す数値である。本実施例では、リンクコスト算出時
に、各コストパラメータに乗ぜられる係数を意味する。
重み値は、探索条件に対応してそれぞれ設定される。

【００４９】図中の例で、道路幅員の重み値は、標準時
に０．０、安全性優先時に０．３、走行性優先時に１．
０と設定されている。これは、標準時のリンクコスト算
出には、道路幅員は影響を与えないことを意味する。安
全性優先時および走行性優先時には、それぞれ設定され
た重み値で影響を与える。この例では、安全性優先時よ
りも走行性優先時の方が、道路幅員が与える影響が大き
くなることを意味している。

【００５０】こうしてコストパラメータおよび重み値が
設定されると、次に、オペレータは、コストパラメータ
を設定する（ステップＳ２２）。ここでは、道路幅員が
１６ｍ、歩道の有無が値１の場合を例示した。歩道につ
いては、有り／無しのいずれかに区分されるため、「有
り＝１」、「無し＝０」と定義した。歩道の種類に応じ
て更に多種類のパラメータ値を使い分けるものとしても
よい。分離帯の有無についても歩道と同様に定義するこ
とができる。交通量は、例えば、平均の交通量を標準値
で指標化してパラメータ値を定義することができる。

【００５１】最後にオペレータがリンクコストの算出を
指示すると、リンクコスト設定部２６は、ステップＳ２
０，Ｓ２２で設定されたデータに基づいてリンクコスト
の算出を行う。本実施例では、まず、（コストパラメー
タ）×（重み値）の総和を算出するものとした。この演
算は、標準、安全性優先、走行性優先の条件ごとに行わ
れる。こうして演算された値の逆数が各条件におけるリ
ンクコストとなる。逆数をとるのは、本実施例では値が
小さいほど、経路として選択される可能性が高くなるよ
うリンクコストを定義しているからである。リンクコス
トの演算方法は、ここに例示した方法に限らず、種々の
方法を適用可能である。

【００５２】図８はリンクコストの設定による経路探索
結果への影響を示す説明図である。ここでは、４つのノ
ードＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓを結ぶリンクを示した。それぞれの
リンクに対応する道路の特徴は、図中に併せて示した。
リンクＰＱ、リンクＲＳは、それぞれ歩道の有無で相違
し、リンクＰＲ，リンクＱＳは、県道／国道の種別およ
び道路の幅員で相違する。

【００５３】かかるリンクを対象として、図７の方法に
基づき、リンクコストを設定する。標準の状態では、歩
道の有無、道路幅員などはリンクコストに影響を与えな
い。従って、リンクＰＱ、リンクＲＳに対するリンクコ
ストは等しくなる。リンクＰＲ，リンクＱＳに対するリ
ンクコストも等しくなる。但し、経路探索時には、国道
であるリンクＱＳの方が、県道であるリンクＰＲよりも
優先されるものとする。

【００５４】安全優先時には、歩道の有無、道路幅員が
リンクコストに影響を与える。歩道のないリンクＰＱの
リンクコストは、リンクＲＳのリンクコストよりも高く
なり、経路として選択されにくくなる。幅員の狭いリン
クＱＳのリンクコストは、リンクＰＲのリンクコストよ
りも高くなり、経路として選択されにくくなる。

【００５５】この結果、標準の条件で経路探索を行え
ば、実線の矢印のように、ルートＰＱＳが選択される。
これに対し、安全性優先の条件で経路探索を行えば、破
線の矢印のように、ルートＰＲＳが選択される。このよ
うに安全性に影響を与えうるコストパラメータを考慮し
て、リンクコストを設定することにより、安全性優先の
条件下では、幅員が広い、歩道があるなど安全性の高い
経路を選択することが可能となる。

【００５６】コストパラメータは、上述の他に、路面の
種別、傾斜、街路灯の有無、期間に応じた通行規制の有
無、事故発生率、規制速度、追い越し禁止の有無などを
含めることが可能である。路面の種別とは、舗装の有無
およびその種別などに基づき、スリップしやすさを表す
パラメータとなり得る。傾斜は、上り坂／下り坂などの
種別に基づき、速度超過の招きやすさを表すパラメータ
となり得る。街路等の有無は、夜間および悪天候時にお
ける視認性を表すパラメータとなり得る。期間に応じた
通行規制の有無は、スクールゾーン、バスレーンなど予
め設定された一定期間に現れる規制を経路探索に反映す
ることが可能となる。事故発生率は、経路の安全性を表
すパラメータとなり得る。規制速度および追い越し禁止
の有無は、安全性および通行のしやすさなどを表すパラ
メータとなり得る。このように種々のコストパラメータ
を設定することができる。

【００５７】以上で説明した本実施例の電子地図データ
ベースおよびそれを用いた経路探索によれば、探索条件
に応じてリンクコストおよび規制情報を使い分けること
により、探索結果を制御することが可能となり、ユーザ
の要求に柔軟に対応することが可能となる。特に、リン
クコストを設定するコストパラメータ中に、通行の安全
性に関与する項目を入れることにより、安全性を優先し
た経路探索を行うことが可能となる。スクールゾーンな
ど時間的に変動する規制情報を考慮することにより、通
行時間における実際の通行環境を反映した経路探索を行
うことが可能となる。

【００５８】Ｅ．第２実施例：第１実施例では、探索条
件に応じてリンクコストを複数用意しておく場合につい
て説明した。経路探索時に、探索条件に応じてリンクコ
ストの算出結果を動的に変動させるものとしてもよい。
かかる例について第２実施例として説明する。

【００５９】図９は第２実施例としてのナビゲーション
システムの概略構成を示す説明図である。第１実施例と
同様の構成である。但し、経路探索部１１９Ａに加え、
コスト算出部１１９Ｂが備えられている点で、制御部１
１０Ａの構成が第１実施例と相違する。つまり、第１実
施例では、予め用意された複数のリンクコストを探索条
件に応じて使い分ける場合を例示したが、第２実施例で
は、探索条件に応じてコスト算出部１１９Ｂが動的にリ
ンクコストを算出するのである。

【００６０】図１０は第２実施例における経路探索処理
のフローチャートである。出発地点、目的地、検索条件
の入力（ステップＳ１０）、規制関連パラメータの取得
（ステップＳ１２）については第１実施例と同じ処理で
ある。これらの処理が終わると主制御モジュール１１４
Ａは、リンクコストを算出する（ステップＳ１３）。リ
ンクコストの算出方法は、図７で説明したリンクコスト
の設定方法と同じである。つまり、主制御モジュール１
１４Ａには、コストパラメータおよび重み値の設定値、
コストパラメータの設定値を保持したテーブルが予め用
意されている。コスト算出部１１９Ｂは、探索条件に応
じて、これらのテーブルを算出し、経路探索の対象とな
っているリンクについて、リンクコストを算出するので
ある（図７のステップＳ２４参照）。

【００６１】こうして設定されたリンクコストを用い
て、主制御モジュール１１４Ａは経路探索を行う（ステ
ップＳ１４Ａ）。第１実施例では、この段階で、探索条
件に基づくリンクコストの使い分けを行った。これに対
し、第２実施例では、探索条件を反映したリンクコスト
が算出されているので、リンクコストに対する使い分け
を考慮する必要はない。規制情報については、第１実施
例と同様、規制関連パラメータに基づく使い分けを行
う。こうして設定された結果を出力して、経路探索処理
は完了する（ステップＳ１６）。

【００６２】第２実施例に示したシステムによっても、
第１実施例と同様、ユーザの要求に柔軟に対応した経路
探索を実現することができる。また、第２実施例では、
リンクコストを生成しながら経路探索を行うため、リン
クコストをより柔軟に変動させることができる利点があ
る。例えば、図７に示した重み値を、探索条件のみなら
ず通行時間などのパラメータによって連続的に変動させ
ることもできる。

【００６３】以上、本発明の種々の実施例について説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができるこ
とはいうまでもない。例えば、以上の制御処理はソフト
ウェアで実現する他、ハードウェア的に実現するものと
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイクストラ法による経路探索方法を示す説明
図である。

【図２】実施例としてのナビゲーションシステムの概略
構成を示す説明図である。

【図３】電子地図データベースのデータ構造を示す説明
図である。

【図４】経路探索処理のフローチャートである。

【図５】探索条件と探索結果との関係を示す説明図であ
る。

【図６】実施例としての電子地図データベース生成シス
テムの概略構成を示す説明図である。

【図７】リンクコスト設定方法を示す工程図である。

【図８】リンクコストの設定による経路探索結果への影
響を示す説明図である。

【図９】第２実施例としてのナビゲーションシステムの
概略構成を示す説明図である。

【図１０】第２実施例における経路探索処理のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１４…地図データベース２０…地図データ生成装置２１…道路データ生成部２２…背景データ生成部２３…目的地データ生成部２４…文字データ生成部２５…記号データ生成部２６…リンクコスト設定部２７…コストパラメータデータベース２８…規制データ設定部３０…統合部１００…本体１０１…ディスプレイ１０２…操作部１０２…コントローラ１０３…ディスクドライブ１１０，１１０Ａ…制御部１１２…位置検出部１１４，１１４Ａ…主制御モジュール１１６…コマンド入力部１１８…表示制御部１１９…経路探索部１１９Ａ…経路探索部１１９Ｂ…コスト算出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中尾雄二福岡県北九州市小倉北区下到津１丁目１番 10号株式会社ゼンリン内 (72)発明者守口隆浩福岡県北九州市小倉北区下到津１丁目１番 10号株式会社ゼンリン内Ｆターム(参考） 2C032 HB22 HC24 HD16 HD21 2F029 AA02 AB07 AC02 5H180 AA01 BB13 FF05 FF22 FF27 FF32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】経路探索に利用される電子地図データで
あって、道路を表すリンクと、該リンクの結合点であるノードと
によって現実の道路のつながり状態を表す道路データを
記憶する道路データ記憶部と、前記リンク及びノードの少なくとも一方について、経路
探索用の評価情報を、探索条件に応じて使い分け可能に
多義的に記憶する評価情報記憶部とを備える電子地図デ
ータ。
【請求項２】請求項１記載の電子地図データであっ
て、前記探索条件には、通行の安全性優先なる条件が含まれ
る電子地図データ。
【請求項３】請求項１記載の電子地図データであっ
て、前記探索条件には、通行日時が含まれる電子地図デー
タ。
【請求項４】請求項１記載の電子地図データであっ
て、前記経路探索は、前記リンクおよびノードの少なくとも
一方について定義されたコストの算術演算によって経路
を決定する方法であり、前記評価情報記憶部は、前記探索条件に対応して各コス
トを記憶する電子地図データ。
【請求項５】請求項１記載の電子地図データであっ
て、前記経路探索は、前記リンクおよびノードの少なくとも
一方について定義されたコストの算術演算によって経路
を決定する方法であり、前記コストは、複数の関連パラメータの演算により特定
可能であり、前記評価情報記憶部は、前記探索条件に応じて前記関連
パラメータを使い分け可能に記憶する電子地図データ。
【請求項６】請求項５記載の電子地図データであっ
て、前記関連パラメータには、道路幅員、歩道の有無、分離
帯の有無、路面の種別、傾斜、街路灯の有無、期間に応
じた通行規制の有無、平均交通量、事故発生率、規制速
度、追い越し禁止の有無の少なくとも一つが含まれる電
子地図データ。
【請求項７】請求項１記載の電子地図データであっ
て、前記評価情報は、前記リンクまたはノードの通行規制に
関する規制情報である電子地図データ。
【請求項８】請求項７記載の電子地図データであっ
て、前記規制情報には、予め設定された期間に対応して変動
する規制が含まれる電子地図データ。
【請求項９】電子地図データに基づいて経路探索を行
う経路探索装置であって、該電子地図データは、道路を表すリンクと、該リンクの結合点であるノードと
によって現実の道路のつながり状態を表す道路データを
記憶する道路データ記憶部と、前記リンク及びノードの少なくとも一方について、経路
探索用の評価情報を、探索条件に応じて使い分け可能に
多義的に記憶する評価情報記憶部とを備えるデータであ
り、該経路探索装置は、前記電子地図データを参照するデータ参照部と、前記経路探索の出発点、目的地、および探索条件を入力
する条件入力部と、前記探索条件に基づいて前記評価情報を使い分けて、経
路を探索する探索部とを備える経路探索装置。
【請求項１０】請求項９記載の経路探索装置であっ
て、前記探索条件には、通行の安全性優先なる条件が含まれ
る経路探索装置。
【請求項１１】請求項９記載の経路探索装置であっ
て、前記探索条件には、通行日時が含まれる経路探索装置。
【請求項１２】請求項９記載の経路探索装置であっ
て、前記電子地図データは、前記評価情報記憶部において、
前記経路探索に使用されるコストを算出するための関連
パラメータを前記探索条件に応じて使い分け可能に記憶
しており、前記探索部は、該関連パラメータに基づいて前記探索条件に応じたコス
トを算出するコスト算出部と、該コストの算術演算に基づいて経路を探索するコスト評
価部とを備える経路探索装置。
【請求項１３】請求項９記載の経路探索装置であっ
て、前記評価情報は、前記リンクまたはノードの通行規制に
関する規制情報であり、前記探索部は、該通行規制が設定された経路の優先度を
下げて経路探索を行う経路探索装置。
【請求項１４】電子地図データに基づいて経路探索を
行うためのコンピュータプログラムであって、該電子地図データは、道路を表すリンクと、該リンクの結合点であるノードと
によって現実の道路のつながり状態を表す道路データを
記憶する道路データ記憶部と、前記リンク及びノードの少なくとも一方について、経路
探索用の評価情報を、探索条件に応じて使い分け可能に
多義的に記憶する評価情報記憶部とを備えるデータであ
り、該コンピュータプログラムは、前記電子地図データを参照する機能と、前記経路探索の出発点、目的地、および探索条件を入力
する機能と、前記探索条件に基づいて前記評価情報を使い分けて、経
路を探索する機能とをコンピュータにより実現させるた
めのコンピュータプログラム。