JP2013140123A - Route search device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、経路検索装置に関し、特に最短経路より通信品質が良い経路を検索する経路検索装置に関する。 The present invention relates to a route search device, and more particularly to a route search device that searches for a route with better communication quality than the shortest route.
2地点間の移動に際しては、その最短経路を移動するのが一般に望ましいと考えられる。しかし、移動中に通信を行いたい利用者にとっては、一概にそうとは言えない。例えば携帯電話等の移動端末を所持する利用者が、始点sから終点gまで移動する場合を考える。このとき、最短経路上に無線カバレッジエリアが存在しなければ、移動中に一度も通信できないことになる。従って、移動端末利用者が、移動時間や移動距離が多少増大しても、無線カバレッジエリアを通る経路を利用したいと考えても不思議ではない。 When moving between two points, it is generally desirable to move along the shortest path. However, it is generally not the case for users who want to communicate on the move. For example, consider a case where a user having a mobile terminal such as a mobile phone moves from the start point s to the end point g. At this time, if there is no wireless coverage area on the shortest route, communication cannot be performed even during movement. Therefore, it is not surprising that a mobile terminal user wants to use a route that passes through the wireless coverage area even if the travel time and travel distance increase somewhat.
このような状況の下、最短経路より通信品質が良く且つ制限時間内で移動できる経路を検索する技術が非特許文献1に記載されている。非特許文献1に記載の技術では、検索領域(例えば市街地)を重み付き有向グラフG=(V,E,C,P)で表現する。ここで、Vは頂点(例えば交差点)、Eは辺(例えば道路)、Cは移動時間関数(例えば辺の移動に要する時間)、Pは通信品質関数(例えば各頂点での通信速度)である。そして、始点、終点、および制限時間が与えられた場合に、移動時間が制限時間以下になる経路のうち、次式で与えられる総転送量P(T)が最大となる経路を、分枝限定法により発見する。
In such a situation, Non-Patent
P(T)=t・P(vi)+Σj=1 kC(ej)・P(ej) …(1)
ここで、C(ej)・P(ej)は辺jを移動する間に得られる転送量であり、従ってΣj=1 kC(ej)・P(ej)は移動中に得られる転送量の総和を示す。また、P(vi)は経路上の通信速度が最大の頂点での通信速度、tは制限時間から経路の移動時間を減じた残り時間である。すなわち、非特許文献1では、経路の移動時間が制限時間に満たない場合、その差tを、経路上の通信速度が最大の頂点での停止時間として割り当てる。この停止時間で得られる転送量の総和がt・P(vi)である。
P (T) = t · P (v i ) + Σj = 1 k C (e j ) · P (e j ) (1)
Here, C (e j ) · P (e j ) is a transfer amount obtained while moving side j, and therefore Σ j = 1 k C (e j ) · P (e j ) Indicates the total transfer amount obtained. P (v i ) is the communication speed at the peak of the communication speed on the route, and t is the remaining time obtained by subtracting the travel time of the route from the time limit. That is, in Non-Patent
他方、本発明に関連する他の技術として、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1に記載の技術では、始点から終点までの経路検索において時間的余裕が存在する場合に、適当な寄り道スポット(レストランや博物館など)を選択し、その寄り道スポットを含む経路を利用者に提示する。また、次に立ち寄るスポットは、利用者の存在する地点から当該スポットに立ち寄った後に終点まで残り時間で到達できるエリア内から検索することで、検索対象エリアを絞り込んでいる。具体的には、残り時間と平均移動速度から残り時間内に移動できる総距離が計算でき、利用者の存在する地点から総距離内で寄り道した上で終点に辿り着ける範囲を求めると、平均移動速度が一定と仮定した場合に検索対象エリアは楕円形となる。
On the other hand, there is a technique described in
しかしながら、非特許文献1に記載の技術は、全経路検索を行うアルゴリズムであるため基本的に計算量が多くなると共に、制限時間内では移動できない楕円領域外も検索するという無駄がある。これに対して特許文献1に記載の技術は、全経路検索でなく、然も制限時間内で移動できる楕円領域に検索範囲を絞っているため、少ない計算量で無駄の無い経路検索が可能である。しかし、特許文献1の技術を使用して、通信品質が良い経路を検索すると、経路長が無駄に長くなるという課題がある。以下、この課題について説明する。
However, since the technique described in Non-Patent
特許文献1に記載の技術を用いて、通信品質の良い経路を検索する場合、無線基地局が寄り道スポットに相当する。このため、始点sと終点gと無線基地局BSとが例えば図9に示すような位置関係にある場合、特許文献1に記載の技術では、始点sから無線基地局BSを経由して終点gに至る経路L1が検索される。
When searching for a route with good communication quality using the technique described in
一般に、無線基地局BSの無線カバレッジエリア内では、無線基地局BSに近いほど無線強度が強くなり通信品質が良くなる傾向がある。しかし、最大転送量に上限のある場合、或る距離より無線基地局に近づいても、それ以上は転送量が増大しない。すなわち、最大の通信品質が得られる場所はユークリッド平面状の点ではなく、ユークリッド平面状の面になる。今、図9の符号RZで示す円のエリア内では無線基地局BS直下と同じ通信品質が得られているとする。また、迂回経路L1がエリアRZを横切る地点をp1、p2とし、始点sから、p1とp2とを経由して終点gに至る経路L2を考える。ユークリッド平面上の三角不等式より明らかなように、図9のp1から無線基地局BSを経由してp2に行くよりも、p1から直接にp2に行く方が距離が短くなり、その分、移動時間も短くなる。短縮できる時間をΔtとすると、始点sから出発して経路L2上のp1からp2の間の任意の場所でΔtだけ停止し、その後、経路L2に沿って終点gまで移動したときに得られる総転送量は、経路L1に沿って移動したときに得られる総転送量と等しい。すなわち、経路L2は、総転送量が経路L1と同じでありながら、より経路長が短くなる。通信品質が同じ複数の経路であれば、より経路長の短い方が望ましいと考える利用者は多いと考えられる。 In general, in the radio coverage area of the radio base station BS, the closer to the radio base station BS, the stronger the radio strength and the better the communication quality. However, when there is an upper limit on the maximum transfer amount, the transfer amount does not increase beyond that even if the radio base station is approached from a certain distance. That is, the place where the maximum communication quality is obtained is not a point on the Euclidean plane but a plane on the Euclidean plane. Assume that the same communication quality as that immediately below the radio base station BS is obtained in the circle area indicated by the reference symbol RZ in FIG. Further, the points where the detour route L1 crosses the area RZ are p1 and p2, and the route L2 from the start point s to the end point g via p1 and p2 is considered. As is clear from the triangular inequality on the Euclidean plane, the distance from p1 directly to p2 is shorter than p1 from p1 in FIG. 9 via the radio base station BS. Is also shortened. Assuming that the time that can be shortened is Δt, the total obtained when starting from the start point s and stopping at an arbitrary position between p1 and p2 on the path L2 and then moving to the end point g along the path L2. The transfer amount is equal to the total transfer amount obtained when moving along the path L1. That is, the route L2 has a shorter route length while the total transfer amount is the same as that of the route L1. If there are a plurality of routes having the same communication quality, it is considered that there are many users who prefer a shorter route length.
本発明の目的は、上述したような課題、すなわち、無線基地局を寄り道スポットに選択して経路を検索すると経路長が無駄に長くなる、という課題を解決することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problem, that is, the problem that a path length becomes uselessly long when a route is searched by selecting a radio base station as a detour spot.
本発明の一形態にかかる経路検索装置は、
始点から1以上の無線基地局を経由して終点まで制限時間内に到達する1以上の経路を検索する経路検索部と、
上記検索された経路を、上記無線基地局直下と同等の通信品質を有し上記無線基地局の無線カバレッジエリア内に存在する地点を通過する、経路長のより短い経路に修正する経路修正部と、
上記修正後の経路に沿って上記始点から上記終点まで移動するのに要する時間と上記制限時間との差を、上記修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として上記修正後の経路に付与する滞在時間付与部と
を有する。
A route search apparatus according to an aspect of the present invention is provided.
A route search unit for searching for one or more routes from the start point via one or more wireless base stations to the end point within the time limit;
A path correction unit that corrects the searched path to a path with a shorter path length that has a communication quality equivalent to that directly under the radio base station and passes through a point existing in the radio coverage area of the radio base station; ,
The difference between the time required to move from the start point to the end point along the corrected route and the time limit is the stay time at the point where the communication quality on the corrected route is maximum. And a staying time granting part to be given to the route.
本発明は上述したような構成を有するため、無線基地局を寄り道スポットに選択して検索した経路よりも経路長が短く、総通信品質は低下しない経路を求めることが可能となる。 Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to obtain a route that has a shorter route length than a route searched by selecting a radio base station as a detour spot and does not deteriorate the total communication quality.
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1を参照すると、本発明の第1の実施形態にかかる経路検索装置10は、ハードウェアとして、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)11、操作入力部12、画面表示部13、記憶部14、およびプロセッサ15を有する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First embodiment]
Referring to FIG. 1, a route search apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention includes, as hardware, a communication interface unit (hereinafter referred to as a communication I / F unit) 11, an
通信I/F部11は、専用のデータ通信回路からなり、図示しない通信回線を介して接続された各種装置との間でデータ通信を行う機能を有している。操作入力部12は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出してプロセッサ15に出力する機能を有している。画面表示部13は、LCDやPDPなどの画面表示装置からなり、プロセッサ15からの指示に応じて、操作メニューや検索結果などの各種情報を画面表示する機能を有している。
The communication I /
記憶部14は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、プロセッサ15での各種処理に必要な処理情報やプログラム14Pを記憶する機能を有している。プログラム14Pは、プロセッサ15に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現するプログラムであり、通信I/F部11などのデータ入出力機能を介して外部装置(図示せず)や記憶媒体(図示せず)から予め読み込まれて記憶部14に保存される。記憶部14で記憶される主な処理情報として、始点情報14A、終点情報14B、制限時間14C、移動速度14D、経路数14E、経由局数14F、地図情報14G、無線カバレッジ情報14H、および検索結果14Iがある。
The
始点情報14Aは、出発地点となる地点を特定する情報、例えば出発地の座標値である。終点情報14Bは、目的地を特定する情報、例えば目的地の座標値である。制限時間14Cは、出発地から目的地までの移動に許容される時間の上限値である。移動速度14Dは、出発地から目的地までの移動速度の平均値である。経路数14Eは、検索する経路の上限数である。経由局数14Fは、経由する無線基地局の数である。
The
地図情報14Gは、経路を検索する地域の地理的な情報である。地図情報14Gは、非特許文献1に記載されるような重み付き有向グラフG=(V,E,C,P)で表現されていてもよい。また地図情報14Gは、カーナビゲーションシステムで使用されるような地図データベースであってもよい。
The
無線カバレッジ情報14Hは、無線基地局の位置に関する情報とその無線カバレッジエリアの情報である。無線基地局の位置に関する情報は、例えば無線基地局の座標値である。無線カバレッジエリアの情報は、無線基地局直下の通信品質(例えば最大転送量)に関する情報及びそれと同等の通信品質が得られるエリアの地理的な情報とを有する。エリアの地理的な情報は、無線基地局を中心とする円の半径で近似されたものであっても良いし、エリアをより詳細に規定する座標情報であってもよい。
The
検索結果14Iは、経路検索装置10によって求められた経路の情報である。経路の情報は、始点から終点までの経路の地理的な情報を有する。また経路上で停止する場合には、停止する地点の地理的な情報と停止時間との情報を有する。 The search result 14I is information on a route obtained by the route search device 10. The route information includes geographical information of a route from the start point to the end point. Further, when stopping on the route, it has geographical information on the point to stop and information on the stop time.
プロセッサ15は、MPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部14からプログラム14Pを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム14Pとを協働させて各種処理部を実現する機能を有している。プロセッサ15で実現される主な処理部として、入力部15A、経路検索部15B、経路修正部15C、滞在時間付与部15D、および出力部15Eがある。
The
入力部15Aは、通信I/F部11や操作入力部12から検索要求を入力し、当該検索要求に含まれる始点情報14A、終点情報14B、制限時間14C、移動速度14D、経路数14E、および経由局数14Fを、記憶部14に記憶する機能を有する。
The
経路検索部15Bは、記憶部14から始点情報14A、終点情報14B、制限時間14C、移動速度14D、経路数14E、経由局数14F、地図情報14G、および無線カバレッジ情報14Hを読み出し、始点情報14Aで与えられる始点から、経由局数14Fで与えられる数の無線基地局を経由して、終点情報14Bで与えられる終点まで、制限時間14Cで与えらえる制限時間内に到達する経路を、経路数14Eで与えられる数を上限として、地図情報14G上から検索する機能を有する。
The route search unit 15B reads the
経路修正部15Cは、経路検索部15Bから検索された経路の情報を入力し、また記憶部14から地図情報14G等の必要な情報を読み出し、経路検索部15Bによって検索された経路を、経由する無線基地局の無線カバレッジエリア内で無線基地局直下と同等の通信品質が得られる無線基地局以外の地点を経由する、より経路長の短い経路に修正する機能を有する。
The
滞在時間付与部15Dは、経路修正部15Cから修正後の経路の情報を入力し、また記憶部14から移動速度14Dや地図情報14G等の必要な情報を読み出し、経路修正部15Cによる修正後の経路に沿って始点から終点まで移動するのに要する時間と制限時間との差を残り時間として算出する機能を有する。また滞在時間付与部15Dは、上記算出した残り時間を、修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として修正後の経路に付与する機能を有する。また滞在時間付与部15Dは、上記滞在時間を付与した上記修正後の経路を、検索結果14Iとして記憶部14に記憶する機能を有する。
The stay
出力部15Eは、記憶部14から検索結果14Iを読み出し、通信I/F部11を通じて外部に出力し、或いは画面表示部13に表示する機能を有する。
The
次に本実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
まず入力部15Aは、検索要求を通信I/F部11や操作入力部12から入力し、当該検索要求に含まれる始点情報14A、終点情報14B、制限時間14C、移動速度14D、経路数14E、および経由局数14Fを記憶部14に記憶する(図2のステップS1)。
First, the
次に経路検索部15Bは、始点情報14Aで与えられる始点から、経由局数14Fで与えられる数の無線基地局を経由して、終点情報14Bで与えられる終点まで、制限時間14Cで与えらえる制限時間内に到達する経路を、経路数14Eで与えられる数を上限として、地図情報14G上から検索する(ステップS2)。
Next, the route searching unit 15B gives the
次に経路修正部15Cは、上記検索された経路を、経由する無線基地局の無線カバレッジエリア内で無線基地局直下と同等の通信品質が得られる無線基地局以外の地点を経由する、より経路長の短い経路に修正する(ステップS3)。
Next, the
次に滞在時間付与部15Dは、上記修正された経路に沿って始点から終点まで移動するのに要する時間と制限時間との差を、修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として修正後の経路に付与し、検索結果14Iとして記憶部14に記憶する(ステップS4)。
Next, the stay
最後に出力部15Eは、記憶部14から検索結果14Iを読み出し、通信I/F部11を通じて外部に出力し、或いは画面表示部13に表示する(ステップS5)。
Finally, the
次に、経路検索部15Bの詳細な動作を図3を参照して説明する。図3は経路検索部15Bの経路検索の動作説明図である。 Next, the detailed operation of the route search unit 15B will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of the route search operation of the route search unit 15B.
(経由局数14F=1)
経路検索部15Bは、経由局数14Fが1の場合、図3の楕円D1を探索空間としての地図上に設定し、楕円D1内の領域から、経路数14Eを上限数として、経由する無線基地局を選択する。ここで、楕円D1は、始点sおよび終点gを焦点とし、周上の点から始点sおよび終点gまでの距離の和が制限時間14Cに移動できる総距離に等しい楕円である。総距離は、移動速度14Dに制限時間14Cを乗じることで求めることができる。
(Number of via
When the number of via
経路検索部15Bは、楕円D1内に経路数14Eを超える数の無線基地局BS1〜BSn1が存在する場合、始点sおよび終点gからの距離の和がより短い無線基地局を優先的に選択する。或いは経路検索部15Bは、通信品質のより良い無線基地局を優先的に選択する等、他の基準に従って無線基地局を選択してもよい。
When the number of wireless base stations BS1 to BSn1 exceeding the number of
経路検索部15Bは、上記選択した無線基地局毎に、始点sから当該無線基地局までの最短経路と、当該無線基地局から終点gまでの最短経路とを地図上で検索し、それらの最短経路をつなぎあわせた経路を生成する。 The path search unit 15B searches the map for the shortest path from the start point s to the radio base station and the shortest path from the radio base station to the end point g for each selected radio base station. Generate a route that connects routes together.
(経由局数14F≧2)
経路検索部15Bは、経由局数14Fが2以上の場合、まず図3の楕円D1を地図上に設定し、楕円D1内の領域から、2番目以降に経由する無線基地局を考慮して、最初に経由する無線基地局の候補を選択する。具体的には、最初に経由する無線基地局および終点gを焦点とし、周上の点から最初に経由する無線基地局および終点gまでの距離の和が、次式で与えられる残り時間内に移動できる総距離に等しい楕円の領域内に、焦点の一つとした無線基地局以外に残りの経由局数以上の無線基地局が存在している場合に限り、当該無線基地局を選択候補とする。
残り時間=制限時間−始点sから当該無線基地局までの最短経路の移動時間 …(2)
(Number of via
When the number of via
Remaining time = restricted time−movement time of the shortest path from the start point s to the radio base station (2)
図4は、始点sから終点gまで2つの無線基地局を経由して制限時間内に到達する経路を検索する過程を示している。この図4において、無線基地局BS1を最初の経由局として選択した場合、無線基地局BS1と終点gを焦点とし、周上の点から無線基地局BS1および終点gまでの距離の和が上記(2)式で与えられる残り時間内に移動できる総距離に等しい楕円がD21とすると、この楕円D21の領域内に無線基地局BS1以外に残りの経由局数である1以上の無線基地局BS2が存在するため、無線基地局BS1は選択候補となる。他方、無線基地局BS3を最初の経由局として選択した場合、無線基地局BS3と終点gを焦点とし、周上の点から無線基地局BS3および終点gまでの距離の和が上記(2)式で与えられる残り時間内に移動できる総距離に等しい楕円がD23とすると、この楕円D23の領域内には無線基地局BS3以外に残りの経由局数である1以上の無線基地局が存在しないため、無線基地局BS3は選択候補から除外される。 FIG. 4 shows a process of searching for a route that reaches within the time limit from the start point s to the end point g via two radio base stations. In FIG. 4, when the radio base station BS1 is selected as the first transit station, the radio base station BS1 and the end point g are the focal points, and the sum of the distances from the points on the circumference to the radio base station BS1 and the end point g is the above ( 2) If an ellipse equal to the total distance that can be moved within the remaining time given by equation (2) is D21, in addition to the radio base station BS1, one or more radio base stations BS2 that are the number of remaining via stations are included in the area of this ellipse D21. Since it exists, the radio base station BS1 becomes a selection candidate. On the other hand, when the radio base station BS3 is selected as the first transit station, the sum of the distances from the points on the circumference to the radio base station BS3 and the end point g is expressed by the above equation (2). If the ellipse that is equal to the total distance that can be moved within the remaining time given by D23 is D23, there is no one or more radio base stations that are the number of remaining via stations other than the radio base station BS3 in the area of this ellipse D23. The radio base station BS3 is excluded from the selection candidates.
経路検索部15Bは、上述のようにして求めた選択候補の中から最初に経由する無線基地局を選択する。選択候補が複数存在する場合、経路検索部15Bは、上記楕円(D21等)のスループット密度がより大きい無線基地局を優先的に選択する。ここで、楕円のスループット密度は、次式で与えられる。
スループット密度
=(Σi=1 n 転送速度i×無線カバレッジエリア面積i)/楕円面積 …(3)
ここで、iは楕円に含まれるi番目の無線カバレッジエリアを示す。
The route search unit 15B selects a wireless base station that is first routed from the selection candidates obtained as described above. When there are a plurality of selection candidates, the route search unit 15B preferentially selects a radio base station having a higher throughput density of the ellipse (D21 or the like). Here, the throughput density of the ellipse is given by the following equation.
Throughput density = (Σ i = 1 n transfer rate i × radio coverage area area i) / elliptical area (3)
Here, i indicates the i-th radio coverage area included in the ellipse.
例えば図4の楕円D21の場合、無線カバレッジエリアRZ1の転送速度に楕円D21に含まれる無線カバレッジエリアRZ1の面積を乗じた値と、無線カバレッジエリアRZ2の転送速度に楕円D21に含まれる無線カバレッジエリアRZ2の面積を乗じた値との総和を、楕円D21の面積で割った値が、楕円D21のスループット密度になる。 For example, in the case of the ellipse D21 in FIG. 4, a value obtained by multiplying the transfer rate of the radio coverage area RZ1 by the area of the radio coverage area RZ1 included in the ellipse D21 and the transfer rate of the radio coverage area RZ2 included in the ellipse D21. A value obtained by dividing the sum of the value multiplied by the area of RZ2 and the area of the ellipse D21 is the throughput density of the ellipse D21.
次に経路検索部15Bは、楕円D1内の領域から上述のようにして選択した最初の経由局の次に経由する2番目の無線基地局を選択する。ここでは、無線基地局BS1が最初の経由局として選択されたものとして、2番目の無線基地局を選択する方法を説明する。 Next, the route search unit 15B selects the second radio base station that passes after the first transit station selected as described above from the area within the ellipse D1. Here, a method of selecting the second radio base station will be described assuming that the radio base station BS1 is selected as the first transit station.
経路検索部15Bは、上記楕円D21、すなわち、無線基地局BS1と終点gを焦点とし、周上の点から無線基地局BS1および終点gまでの距離の和が上記(2)式で与えられる残り時間内に移動できる総距離に等しい楕円を地図上に設定し、楕円D21内の領域から、2番目に経由する無線基地局を選択する。 The route search unit 15B focuses on the ellipse D21, that is, the radio base station BS1 and the end point g, and the sum of the distances from the points on the circumference to the radio base station BS1 and the end point g is given by the above equation (2). An ellipse that is equal to the total distance that can be moved in time is set on the map, and the second wireless base station that passes through the area within the ellipse D21 is selected.
経路検索部15Bは、2番目の無線基地局が最後の経由局となる場合、即ち経由局数14Fが2の場合、楕円D21内の領域から、無線基地局BS1および終点gからの距離の和がより短い無線基地局を、経路数14Eを超えない数だけ、優先的に選択する。或いは経路検索部15Bは、通信品質のより良い無線基地局を優先的に選択する等、他の基準に従って無線基地局を選択してもよい。このような動作によって、例えば、経路数14Eが2であれば、図3の楕円D21内から2つの無線基地局BS11、BS12を選択する。また、楕円D21内に存在する無線基地局の数が経路数14Eに満たない場合は、楕円D21内に存在する全ての無線基地局を選択する。そして、経路検索部15Bは、2番目に経由するとして選択された無線基地局毎に、始点sから無線基地局BS1までの最短経路と、無線基地局BS1から2番目に経由する無線基地局までの最短距離と、2番目に経由する無線基地局から終点gまでの最短経路とを地図上で検索し、それらの最短経路をつなぎあわせた経路を生成する。
When the second radio base station is the last transit station, that is, when the number of
経路検索部15Bは、2番目の経路局が最後の経由局でない場合、即ち経由局数14Fが3以上の場合、1番目の無線基地局を選択した方法と同様の方法で、2番目の経由基地局を選択する。以下、最後に経由する無線基地局の一つ前の無線基地局まで、同様の方法で選択していく。そして、最後に経由する無線基地局を選択する場面に至ると、上述した最後の経由局を選択する場面と同様の方法で、経路数14Eを超えない数だけ、最後に経由する無線基地局を選択する。例えば、経由局数14Fが3で、経路数14Eが2であれば、図3の楕円D31から2つの無線基地局BS111、BS112を選択する。また、楕円D31内に存在する無線基地局の数が経路数14Eに満たない場合は、楕円D31内に存在する全ての無線基地局を選択する。そして、経路検索部15Bは、最後に経由するとして選択された無線基地局毎に、始点sから無線基地局BS1までの最短経路と、無線基地局BS1から2番目に経由する無線基地局までの最短距離と、…、最後に経由する無線基地局から終点gまでの最短経路とを地図上で検索し、それらの最短経路を経由順につなぎあわせた経路を生成する。
When the second route station is not the last route station, that is, when the number of
上記の方法は一例であり、始点から、経由局数14Fで与えられる数の無線基地局を経由して、終点まで、制限時間内に到達する経路を、経路数14Eで与えられる数を上限として、検索する方法は、上述した方法に限定されない。例えば、経由局数14Fが2以上であって、最後に経由する無線基地局の選択数が経路数14Eに満たない場合、始点sに近い側の経由局の選択場面に戻って新たな経由局の選択とその配下の経由局の選択を行うことで、経路数14Eを満たす経路を検索するようにしてもよい。例えば、経由局数14Fが2の場合、図3の無線基地局BS1を最初の経由局とするだけでは経路数が不足する場合、楕円D1から次に優先順位の高い無線基地局BS2を最初の経由局として新たに選択し、その無線基地局BS2と終点gとを焦点とし、周上の点から無線基地局BS2および終点gまでの距離の和が上記(2)式で与えられる残り時間内に移動できる総距離に等しい楕円を地図上に設定し、この楕円内の領域から、2番目に経由する無線基地局を選択するようにしてもよい。
The above method is an example, and the route reaching the end point from the start point through the number of wireless base stations given by the number of via
次に、経路修正部15Cの動作を詳細に説明する。
Next, the operation of the
経路修正部15Cは、先ず、経路検索部15Bによって求められた経路が無線基地局の無線カバレッジエリアの外周と交わる地点を求める。経路が交わる地点は、無線カバレッジエリアが円形で且つ始点および終点を含まない場合、一つの無線カバレッジエリア当たり2つ存在する。次に経路修正部15Cは、2つの交点が求められた無線カバレッジエリア毎に、経路と交わる2つの交点間の最短経路を検索する。次に経路修正部15Cは、無線カバレッジエリア毎に、経路検索部15Bによって求められた経路のうち、無線基地局を経由する交点間の経路を、上記交点間の最短経路で置き換える。こうして生成した経路を修正経路とする。
The
図5は、始点sから終点gまで1つの無線基地局BS1を経由して到達する経路L11を修正する様子を示している。始点sから無線基地局BS1までの最短経路と、無線基地局BS1から終点gまでの最短経路とをつなげた経路L11は、経路検索部15Bによって検索された経路である。経路修正部15Cは、経路L11が無線基地局BS1の無線カバレッジエリアRZ1と交わる地点p11、p12を算出する。次に、経路修正部15Cは、地点p11から地点p12までの最短経路を検索する。最後に、経路修正部15Cは、元の経路L11のうち、地点p11から無線基地局BS1を経由して地点p12まで至る経路部分を、地点p11から地点p12までの最短経路に置き換えた経路L12を、修正経路として算出する。図5の例は、経路L11が無線基地局BS1しか経由していないが、他の無線基地局を経由する場合、当該他の無線基地局の無線カバレッジエリアに対しても、無線基地局BS1の無線カバレッジエリアと同様な修正作業を行う。
FIG. 5 shows how the path L11 that reaches from the start point s to the end point g via one radio base station BS1 is corrected. A route L11 connecting the shortest route from the start point s to the radio base station BS1 and the shortest route from the radio base station BS1 to the end point g is a route searched by the route search unit 15B. The
経路修正部15Cによる修正方法は、上述した方法に限定されず、他の方法を使用してもよい。例えば経路修正部15Cは、経路検索部15Bによって検索された経路を、無線カバレッジエリアに侵入する箇所と無線カバレッジエリアから退出する箇所との間の最短経路の中点を経由して、始点sから終点gに至る最短経路に置き換えるようにしても良い。図6はこの方法によって修正経路を求める様子を示しており、交点p11と交点p12との最短経路の中点を算出し、始点sから当該中点までの最短経路と、当該中点から終点gまでの最短経路とを求め、それらをつないだ経路を修正経路L21としている。
The correction method by the
なお、無線カバレッジエリアが円形で始点あるいは終点の一方を含む場合、経路が無線カバレッジエリアの外周と交わる交点は1つしか存在しない。このような場合、経路修正部15Cは、当該1つの交点と始点あるいは終点との最短経路を修正経路として求めるようにしてもよい。また、無線カバレッジエリアが始点および終点の双方を含む場合、経路が無線カバレッジエリアの外周と交わる交点は存在しない。このような場合、経路修正部15Cは、始点から終点までの最短経路を修正経路として求めるようにしてもよい。
When the wireless coverage area is circular and includes one of the start point and the end point, there is only one intersection where the route intersects the outer periphery of the wireless coverage area. In such a case, the
次に、滞在時間付与部15Dの詳細な動作を説明する。
Next, the detailed operation of the stay
滞在時間付与部15Dは、まず、経路修正部15Cによって算出された修正経路に沿って始点sから終点gまで移動するのに要する時間を算出する。移動時間は、修正経路の経路長を移動速度で除することで求めることができる。次に滞在時間付与部15Dは、制限時間から移動時間を減算して残り時間を算出する。次に滞在時間付与部15Dは、修正経路上の通信品質が最大の地点を求め、この求めた地点での滞在時間(停止時間)として上記算出した残り時間を付与する。例えば図5の場合、無線カバレッジエリアRZ1内では通信品質はすべて等しいので、地点p11から地点p12までの経路上の任意の地点を滞在地点とすることができる。滞在時間付与部15Dは、滞在地点の情報と滞在時間とを修正経路に付与した内容を検索結果14Iとして記憶部14に記憶する。
First, the stay
このように本実施形態によれば、無線基地局を経由する経路を検索した後、その経路を、経由する無線基地局の無線カバレッジエリア内で無線基地局直下と同等の通信品質が得られる他の地点を経由する、より経路長の短い経路に修正し、この修正後の経路の移動時間と制限時間との差を修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として付与するようにしたため、無線基地局を経由する経路よりも経路長が短く、総通信品質が低下しない経路を求めることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, after searching for a route passing through the wireless base station, communication quality equivalent to that directly under the wireless base station can be obtained within the wireless coverage area of the wireless base station passing through the route. The route is corrected to a route with a shorter route length, and the difference between the travel time and the time limit of the corrected route is given as the stay time at the point where the communication quality on the corrected route is the maximum. As a result, it is possible to obtain a route that has a shorter route length than the route that passes through the radio base station and that does not deteriorate the total communication quality.
[第2の実施形態]
図7を参照すると、本発明の第2の実施形態にかかる経路検索装置20は、プロセッサ15が最適経路選択部15Fをさらに有する点で、図1に示した本発明の第1の実施形態にかかる経路検索装置10と相違する。最適経路選択部15Fは、経路検索部15B等と同様にプログラム14Pによって実現される。
[Second Embodiment]
Referring to FIG. 7, the route search apparatus 20 according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in that the
最適経路選択部15Fは、滞在時間付与部15Dが記憶部14に記憶した検索結果14I、すなわち滞在時間が付与された修正後の経路の情報を読み出し、修正後の経路毎に、総通信品質量を算出し、総通信品質量が最大の修正後の経路を最適経路として検索結果14Iに保存する機能を有する。修正後の経路の総通信品質量は、次式で与えられる。
The optimum route selection unit 15F reads the search result 14I stored in the
総通信品質量
=通信品質最大の地点での転送速度×滞在時間+移動中に得られる転送量の総和
…(4)
Total communication quality = Transfer rate at the point where communication quality is the maximum x Stay time + Total transfer amount obtained while moving (4)
次に本実施形態の動作を図8のフローチャートを参照して説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず入力部15Aは、検索要求を通信I/F部11や操作入力部12から入力し、当該検索要求に含まれる始点情報14A、終点情報14B、制限時間14C、移動速度14D、経路数14E、および経由局数14Fを記憶部14に記憶する(図8のステップS11)。より最適な経路を検索するためには、数多くの経路を評価することが重要であるため、経路数14Eは、無限大あるいは上限無しを指定しておくことが望ましい。また、経由局数14Fは、経由局数の異なる経路を全て評価できるようにするために、可能な全ての経由局数、すなわち1、2、…、m(mは予め設定された最大経由局数)を指定しておくことが望ましい。
First, the
次に経路検索部15Bは、始点情報14Aで与えられる始点から、経由局数14Fで与えられる数の無線基地局を経由して、終点情報14Bで与えられる終点まで、制限時間14Cで与えらえる制限時間内に到達する経路を、経路数14Eで与えられる数を上限として、地図情報14G上から検索する(ステップS12)。経由局数14Fとして、1、2、…、mが指定されている場合、経路検索部15Bは、第1の実施形態で説明した経路局数=1の動作、経路局数=2の動作、…、経路局数=mの動作を行う。
Next, the route searching unit 15B gives the
次に経路修正部15Cは、上記検索された経路を、経由する無線基地局の無線カバレッジエリア内で無線基地局直下と同等の通信品質が得られる無線基地局以外の地点を経由する、より経路長の短い経路に修正する(ステップS13)。
Next, the
次に滞在時間付与部15Dは、上記修正された経路に沿って始点から終点まで移動するのに要する時間と制限時間との差を、修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として修正後の経路に付与し、検索結果14Iとして記憶部14に記憶する(ステップS14)。
Next, the stay
次に最適経路選択部15Fは、滞在時間が付与された修正後の経路毎に、総通信品質量を算出し、総通信品質量が最大の修正後の経路を最適経路として検索結果14Iに保存する(ステップS15)。 Next, the optimal route selection unit 15F calculates the total communication quality amount for each corrected route given the stay time, and stores the corrected route with the maximum total communication quality amount as the optimal route in the search result 14I. (Step S15).
最後に出力部15Eは、記憶部14から検索結果14I中の最適経路の情報を読み出し、通信I/F部11を通じて外部に出力し、或いは画面表示部13に表示する(ステップS16)。
Finally, the
このように本実施形態によれば、無線基地局を経由する経路を検索した後、その経路を、経由する無線基地局の無線カバレッジエリア内で無線基地局直下と同等の通信品質が得られる他の地点を経由する、より経路長の短い経路に修正し、この修正後の経路の移動時間と制限時間との差を修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として付与するようにしたため、無線基地局を経由する経路よりも経路長が短く、総通信品質が低下しない経路を求めることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, after searching for a route passing through the wireless base station, communication quality equivalent to that directly under the wireless base station can be obtained within the wireless coverage area of the wireless base station passing through the route. The route is corrected to a route with a shorter route length, and the difference between the travel time and the time limit of the corrected route is given as the stay time at the point where the communication quality on the corrected route is the maximum. As a result, it is possible to obtain a route that has a shorter route length than the route that passes through the radio base station and that does not deteriorate the total communication quality.
また本実施形態によれば、上記求めた経路のうちから総通信品質量が最大の修正後の経路を最適経路として選択することができる。 Further, according to the present embodiment, a corrected route having the maximum total communication quality amount can be selected as the optimum route from the obtained routes.
以上本発明を幾つかの実施形態を挙げて説明したが、本発明は以上の実施形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。 Although the present invention has been described with reference to some embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other additions and modifications can be made.
例えば、通信品質として転送量を用いたが、伝送誤り率、QOS(Quality Of Service)、伝送遅延時間、総通信時間などを通信品質として用いてもよい。 For example, although the transfer amount is used as communication quality, a transmission error rate, QOS (Quality Of Service), transmission delay time, total communication time, and the like may be used as communication quality.
また、移動速度14D、経路数14E、経由局数14Fは、検索要求を通じて利用者から与えられるものとしたが、検索要求とは別に利用者から指定されてもよいし、或いはシステム固定のパラメータであってもよい。
The moving
また、無線カバレッジエリアの情報は、無線基地局直下と同等の通信品質が得られるエリアの地理的な情報だけでなく、それよりは通信品質が劣るエリアの地理的な情報が含まれていてもよい。また、経由する全ての無線基地局で無線基地局直下と同等の通信品質が得られるエリアを通過する必要は必ずしもなく、制限時間の関係で経路長をより短くする必要から、より通信品質の低いエリアを通過する無線基地局があってもよい。 In addition, the information of the radio coverage area includes not only the geographical information of the area where the communication quality equivalent to that directly under the radio base station can be obtained, but also the geographical information of the area where the communication quality is inferior to that. Good. In addition, it is not always necessary to pass through an area where communication quality equivalent to that directly under the radio base station can be obtained in all the radio base stations that pass through, and the communication quality is lower because it is necessary to shorten the path length due to the time limit. There may be a radio base station passing through the area.
また、経路検索装置は、携帯電話等の携帯端末に実装されていてもよいし、携帯端末からの検索要求をネットワーク経由で受信して処理するサーバ装置に実装されていてもよい。その際、経路検索部15B、経路修正部15C、滞在時間付与部15D等は、物理的に同じコンピュータ上に存在する必要はかならずしもなく、複数のコンピュータに分散配置されていてもよい。
Further, the route search device may be mounted on a mobile terminal such as a mobile phone, or may be mounted on a server device that receives and processes a search request from the mobile terminal via a network. At that time, the route search unit 15B, the
10…経路検索装置
11…通信I/F部
12…操作入力部
13…画面表示部
14…記憶部
15…プロセッサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Path |
Claims (9)
前記検索された経路を、前記無線基地局直下と同等の通信品質を有し前記無線基地局の無線カバレッジエリア内に存在する地点を通過する、経路長のより短い経路に修正する経路修正部と、
前記修正後の経路に沿って前記始点から前記終点まで移動するのに要する時間と前記制限時間との差を、前記修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として前記修正後の経路に付与する滞在時間付与部と
を有する経路検索装置。 A route search unit for searching for one or more routes from the start point via one or more wireless base stations to the end point within the time limit;
A path correcting unit that corrects the searched path to a path with a shorter path length that has a communication quality equivalent to that directly under the radio base station and passes through a point existing in the radio coverage area of the radio base station; ,
The difference between the time required to move from the start point to the end point along the corrected route and the time limit is defined as the stay time at the point where the communication quality on the corrected route is maximum. A route search device having a stay time granting unit for giving to the route.
請求項1に記載の経路検索装置。 The route correction unit replaces a route portion passing through the wireless coverage area in the searched route with a shortest route between a portion entering the wireless coverage area and a portion leaving the wireless coverage area. The route search device according to claim 1.
請求項1に記載の経路検索装置。 The route correction unit reaches the end point from the start point through the midpoint of the shortest route between the place entering the radio coverage area and the place leaving the radio coverage area. The route search device according to claim 1, wherein the route search device is replaced with a shortest route.
請求項1乃至3の何れかに記載の経路検索装置。 The route search unit starts from the start point or the radio base station that passes immediately before, has the start point and the end point as a focus, and the sum of the distance from a point on the circumference to the start point and the end point is calculated from the start point. A first ellipse that is equal to the total distance that can be moved within the remaining time allowed to move to the end point is set on the search plane, and the radio base station that passes next is selected from the area within the first ellipse The route search device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の経路検索装置。 The route search unit is the radio base station existing in the first ellipse when the radio base station selected from the area in the first ellipse is other than the radio base station through which the route last passes. The sum of the distances from a point on the circumference to the radio base station and the end point is within the remaining time allowed for movement from the radio base station to the end point. In the second elliptical area equal to the total distance that can be moved, the radio base station in which more than the number of radio base stations that pass through after the radio base station is excluded is selected as the selection candidate. The route search device according to claim 4, wherein the radio base station to be routed next is selected from among the routes.
請求項5に記載の経路検索装置。 The route search unit, when there are a plurality of selection candidates, the communication quality amount calculated for each radio coverage area of the radio base station existing in the second ellipse, which occupies the area of the second ellipse, The route search device according to claim 5, wherein the route selection apparatus preferentially selects the selection candidate having a larger ratio of a value obtained by accumulating a multiplication value with a radio coverage area included in the second ellipse.
請求項1乃至6の何れかに記載の経路検索装置。 7. The optimal route selection unit according to any one of claims 1 to 6, further comprising an optimal route selection unit that calculates a total communication quality amount for each of the modified routes to which the stay time is given and selects a route having the maximum total communication quality amount as an optimal route. The route search device according to claim 1.
前記経路検索部が、始点から1以上の無線基地局を経由して終点まで制限時間内に到達する1以上の経路を検索し、
前記経路修正部が、前記検索された経路を、前記無線基地局直下と同等の通信品質を有し前記無線基地局の無線カバレッジエリア内に存在する地点を通過する、経路長のより短い経路に修正し、
前記滞在時間付与部が、前記修正後の経路に沿って前記始点から前記終点まで移動するのに要する時間と前記制限時間との差を、前記修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として前記修正後の経路に付与する
経路検索方法。 A route search method executed by a route search device having a route search unit, a route correction unit, and a stay time grant unit,
The route search unit searches for one or more routes that reach the end point from the start point via one or more radio base stations to the end point,
The route correction unit converts the searched route to a route with a shorter route length that has a communication quality equivalent to that directly under the wireless base station and passes through a point existing in the wireless coverage area of the wireless base station. correct,
The difference between the time required for the stay time granting unit to move from the start point to the end point along the corrected route and the time limit at the point where the communication quality on the corrected route is the maximum. A route search method for assigning to the corrected route as the staying time.
始点から1以上の無線基地局を経由して終点まで制限時間内に到達する1以上の経路を検索する経路検索部と、
前記検索された経路を、前記無線基地局直下と同等の通信品質を有し前記無線基地局の無線カバレッジエリア内に存在する地点を通過する、経路長のより短い経路に修正する経路修正部と、
前記修正後の経路に沿って前記始点から前記終点まで移動するのに要する時間と前記制限時間との差を、前記修正後の経路上の通信品質が最大の地点での滞在時間として前記修正後の経路に付与する滞在時間付与部と
して機能させるためのプログラム。 Computer
A route search unit for searching for one or more routes from the start point via one or more wireless base stations to the end point within the time limit;
A path correcting unit that corrects the searched path to a path with a shorter path length that has a communication quality equivalent to that directly under the radio base station and passes through a point existing in the radio coverage area of the radio base station; ,
The difference between the time required to move from the start point to the end point along the corrected route and the time limit is defined as the stay time at the point where the communication quality on the corrected route is maximum. A program for functioning as a staying time granting part to be given to the route.
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