JP2015155814A - データ構造および経路探索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】データ構造およびデータ構造が有するデータを用いた経路探索装置において、設定されたエリアを経由して２つの地点を結ぶ経路の探索を迅速に行なうことができる技術を提供する。【解決手段】２つ以上のノードと１つ以上のリンクとを含むエリアを結ぶエリア間経路が探索に用いるリンクを、ネットワークデータによって特定される複数のリンクの内の一部のリンクに制限する。【選択図】図３

Description

本発明は、データ構造および経路探索装置に関する。

現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索装置として、自動車に搭載されたカーナビゲーションシステム、携帯電話機、携帯ゲーム機、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）およびＰＤＡ（Personal Digital Assistant）が知られている。経路が探索されるときには、サーバ等に記憶されたネットワークを構成するノード情報およびリンク情報を特定するデータが用いられる。

従来のナビゲーション装置では、例えば、特許文献１に記載されているように、現在位置から目的地まで最も速く到着できる最適経路が探索された場合に、現在位置から目的地までの周辺が検索エリアとして設定され、ユーザによって指定された施設（例えば、ガソリンスタンド）が検索エリアの範囲内において検索される。

特開２０００−２３４９３７号公報

しかし、特許文献１に記載された技術では、複数の検索エリアが設定されると共に異なる検索エリア内に指定された施設がある場合、最適経路から指定された施設のそれぞれまでの経路が探索されるため、指定された施設までの経路が探索されるのに多くの時間を要する場合があった。また、最適経路における右左折する交差点を中心とした検索エリアを探索する場合もあるため、右左折の数によって検索エリアが最適経路ごとに異なり、指定された施設を探索するのに多くの時間を要する場合があった。そのほか、従来の経路探索が行なわれるときに用いられるデータ構造として、使い勝手の向上等が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、ネットワーク上の経路を探索するために用いられるデータ構造が提供される。このデータ構造は、経路を構成する複数のノードおよび複数のリンクを特定するネットワークデータと；２つ以上のノードと１つ以上のリンクとを含む２つ以上のエリアを特定するエリアデータと；前記エリアに含まれるノードと、他の前記エリアに含まれるノードと、を結ぶエリア間経路の探索に用いられるリンクを、前記ネットワークデータによって特定された複数のリンクの内の一部のリンクに制限する制限データと、を備える。この形態のデータ構造によれば、複数のエリアを経由する経路を探索するときに、経路探索に用いるリンクを一部のリンクに制限することが可能なため、全てのリンクを対象として経路探索を行なったときよりも、迅速に経路を探索できる。

（２）上記形態のデータ構造において、前記制限データは、前記エリアに含まれ、かつ前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する境界ノードと、他の前記エリアに含まれる前記境界ノードと、を結ぶ１つ以上の境界ノード間経路のそれぞれを構成するリンクと、前記境界ノード間経路のそれぞれを構成するリンクのリンクコストの累計値と、を対応付けてもよい。この形態のデータ構造によれば、ユーザが許容できるコストに応じて、リンクコストの累計値ごとに対応付けられたリンクを制限し、経路探索を行なうことが可能になるため、ユーザの利便性が向上する。

（３）上記形態のデータ構造において、前記制限データは、所定の閾値が設定された場合に、前記エリア間経路の探索に用いられるリンクを、前記所定の閾値以下の前記リンクコストの累計値に対応付けられているリンクに設定してもよい。この形態のデータ構造によれば、設定された所定の閾値に応じて探索対象リンクの数を増減させることが可能である。よって、ユーザが複数のエリア間経路をパターン探索できるようになり、ユーザの経路の選択の自由度が向上する。

（４）上記形態のデータ構造において、前記制限データは、前記エリアに含まれ、かつ前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する境界ノードと、前記エリアに含まれない特定のノードと、を結ぶ特定経路のそれぞれについて、前記特定のノードと、前記特定のノードに到達するまでの前記特定経路を構成するリンクのリンクコストの累計値と、前記特定のノードに接続するリンクを介して前記特定のノードに接続されると共に前記特定経路に含まれる直前のノードと、に基づいて、前記エリア間経路の探索に用いられるリンクを前記一部のリンクに制限してもよい。この形態のデータ構造によれば、例えば、自動車が通過するリンクである道路のように、ノードに進入する方向によって、右折禁止等のリンクの進行方向に対する制限がある場合であっても、通行可能なリンクが適切に選択され、ユーザの利便性が向上する。

（５）本発明の他の形態によれば、データ構造が有するデータを用いて２つのノードを結ぶ経路を探索する経路探索装置が提供される。この経路探索装置は、前記データ構造を記憶するデータ記憶部と；出発地と目的地との２つのノードを設定する条件設定部と；前記データ記憶部に記憶された異なる２つ以上の前記エリアを設定するエリア設定部と；設定された前記２つ以上のエリアを経由して前記出発地と前記目的地とを結ぶエリア経由経路を、前記データ記憶部に記憶された前記制限データによって制限された前記一部のリンクを用いて探索する経路探索部と、を備える。この形態の経路探索装置によれば、２つ以上のエリアを経由する出発地と目的地とを結ぶ経路を探索すると、エリア間のリンクが制限されているため、出発地から目的地までの経路を迅速に探索できる。

（６）上記形態の経路探索装置において、前記条件設定部は、前記エリア経由経路を構成するリンクのリンクコストの累計値の上限値を設定し；前記経路探索部は；前記上限値に基づいて、前記エリア経由経路に含まれると共にいずれの前記エリアにも含まれない経路を構成するエリア外リンクの前記リンクコストの累計値となるエリア外経路コストを設定し；前記出発地と、前記エリアに含まれる境界ノードであって、前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する前記境界ノードと、を結ぶ経路の前記リンクコストの累計値が最小となる出発地最寄エリアの前記境界ノードと前記出発地とを結ぶ第１経路の最小の前記リンクコストの累計値と；前記目的地と、前記エリアに含まれる前記境界ノードと、を結ぶ経路の前記リンクコストの累計値が最小となる目的地最寄エリアの前記境界ノードと前記目的地と結ぶ第２経路の最小の前記リンクコストの累計値と；前記エリア経由経路に含まれる前記エリア間経路の前記リンクコストの累計値のそれぞれと；を足したエリア外経路コストが前記エリア外リンクの前記リンクコストの累計値以下になる前記エリア間経路を探索してもよい。この形態の経路探索装置によれば、出発地を出発してから目的地に到着するまでの時間の内、エリア外を通過するために使用する時間が自由に設定され、到着するまでの時間やエリア内で使う時間に応じて経路が探索され、ユーザの利便性がより向上する。

（７）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、許容コストを設定し、前記リンクコストの累計値が最小となる前記エリア経由経路を最適経路として探索する最適経路探索部と、前記最適経路の前記リンクコストの累計値に前記許容コストを加えた値以下の前記リンクコストの累計値となる１つ以上の前記エリア経由経路を類似経路として探索する類似経路探索部と、を備えてもよい。この形態の経路探索装置によれば、最適経路だけではなく、エリア外を通過するためのリンクコストの累計値の閾値以下の経路コストとなる類似経路も探索されるため、閾値以下のリンクコストの累計値の範囲で、出発地と目的地とを結ぶより多くの経路をユーザに提示でき、ユーザの経路の選択の自由度が向上する。

（８）上記形態の経路探索装置において、前記最適経路探索部は、前記エリアに含まれる境界ノードであって、前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する２つ以上の前記境界ノードのそれぞれと特定のノードとを結ぶ２つ以上の特定経路の内、前記特定経路のそれぞれを構成するリンクのリンクコストの累計値が最小となる最小コスト経路とそれ以外の非最小コスト経路とを探索し、前記特定のノードが他の前記エリアの前記境界ノードである場合の前記最小コスト経路を、エリア間最適経路として設定し；前記類似経路探索部は、前記最適経路に含まれる複数のノードを順に最適ノードとして選択し、前記最適ノードにおける前記最小コスト経路と前記非最小コスト経路との前記リンクコストの累計値の差が前記許容コスト以下である前記非最小コスト経路を選択し、選択された前記非最小コスト経路と、前記最適ノードと他の前記エリアの前記境界ノードとを結ぶ経路が前記エリア間最適経路と同じ経路と、を組み合わせた類似経路を設定し、前記最小コスト経路および非最小コスト経路の前記リンクコストの累計値が前記エリア間最適経路の前記リンクコストの累計値に前記許容コストを加えた値まで探索してもよい。この形態の経路探索装置によれば、最適経路から派生した類似経路を設定され、出発地と目的地とを結ぶより多くの経路がユーザに提示され、ユーザの経路の選択の自由度が向上する。

例えば、本発明の一形態は、ネットワークデータと、エリアデータと、制限データと、の３つの要素の内の一部または全部の要素を備えたデータ構造として実現できる。すなわち、このデータ構造は、ネットワークデータを有していてもよく、有していなくてもよい。また、データ構造は、エリアデータを有していてもよく、有していなくてもよい。また、データ構造は、制限データを有していてもよく、有していなくてもよい。ネットワークデータは、例えば、経路を構成する複数のノードおよび複数のリンクを特定してもよい。エリアデータは、例えば、２つ以上のノードと１つ以上のリンクとを含む２つ以上のエリアを特定してもよい。制限データは、例えば、前記エリアに含まれるノードと、他の前記エリアに含まれるノードと、を結ぶエリア間経路の探索に用いられるリンクを、前記ネットワークデータによって特定された複数のリンクの内の一部のリンクに制限してもよい。こうしたデータ構造は、データ構造以外の他のデータ構造を用いた装置としても実現できる。このような形態によれば、データ構造の利用性の向上および簡易化、データ構造の一体化や、データ構造を用いるユーザの利便性の向上、等の種々の課題の少なくとも１つを解決できる。前述したデータ構造の各形態の技術的特徴の一部または全部は、いずれもこのデータ構造に適用できる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、データ構造、データ構造を用いた経路探索方法、データ構造を用いた経路探索装置および情報処理装置、情報端末装置、情報送信装置、情報送信方法、携帯端末装置、情報処理サーバ、経路探索サーバ、これらの装置、方法、システムを実現するためのコンピュータプログラム等の形態で実現できる。また、これらのコンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体（例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリカード、ハードディスク等）に記録されていてもよい。

本発明の第１実施形態における経路探索システム１０の概略構成を示す説明図である。 ネットワークを構成するリンク情報およびノード情報の一例を示す説明図である。 ２つのエリア間に作成される制限データ３００を示す説明図である。 制限データ作成処理の流れを示す説明図である。 エリア間の最適経路群の探索処理の流れを示す説明図である。 エリア間の最適経路群の探索処理の流れを示す説明図である。 エリア間の最適経路群の探索処理の途中経過を示す説明図である。 エリア間の最適経路群の探索処理の途中経過を示す説明図である。 エリア間の最適経路群の探索処理において探索された経路の一例を示す説明図である。 エリア間の最適経路群の探索処理によって抽出された最適経路の一覧を示す説明図である。 エリア間の類似経路群の探索処理の流れを示す説明図である。 エリア間の類似経路群の探索処理によって抽出された類似経路の一覧を示す説明図である。 制限データ３００を用いた経路探索処理の流れを示す説明図である。 最寄エリア探索処理の流れを示す説明図である。 経路探索処理において設定される出発地と目的地、および、ネットワークを示す説明図である。 エリア遷移情報の抽出処理の流れを示す説明図である。 探索対象リンクの抽出処理の流れを示す説明図である。 表示パネル２０２に表示される最適経路群と類似経路群との概略を示す説明図である。 第２実施形態において作成する制限データ３００ａの作成過程を示す説明図である。 第２実施形態において作成する制限データ３００ａの作成過程を示す説明図である。 第２実施形態における制限データ３００ａを示す説明図である。 第２実施形態における制限データ３００ａを示す説明図である。 第１の第３実施形態におけるネットワーク上の出発地Ｓと目的地Ｇとの位置関係を示す説明図である。 第２の第３実施形態におけるネットワーク上の出発地Ｓと目的地Ｇとの位置関係を示す説明図である。

次に、本発明の実施形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．経路探索システムの構成：
Ａ−２．エリア間リンクの制限データ：
Ａ−３．制限データの作成：
Ａ−４．経路探索処理：
Ｂ．第２実施形態：
Ｃ．第３実施形態：
Ｄ．変形例：

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．経路探索システムの構成：
図１は、本発明の第１実施形態における経路探索システム１０の概略構成を示す説明図である。本実施形態の経路探索システム１０は、サーバ１００と携帯端末装置としての携帯電話機２００とを備えている。図１には、携帯電話機２００を１台のみ示しているが、経路探索システム１０には、複数の携帯電話機２００および携帯ゲーム機、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）といった様々な携帯端末装置が含まれ得る。

携帯電話機２００は、主制御部２１０と、ＧＰＳユニット２０１と、表示パネル２０２と、音声出力部２０３と、無線通信回路２０５と、操作部２０６と、通話制御部２２０と、を備えている。

主制御部２１０は、携帯電話機２００の各部を制御する。主制御部２１０は、ＣＰＵ２１１と、ＲＡＭ２１２と、ＲＯＭ２１３とを備えている。ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１３に記憶されたプログラムをＲＡＭ２１２にロードして実行することで、後述する種々の処理を実行するために機能する。

ＧＰＳユニット２０１は、ＧＰＳ（Global Positioning System／全地球測位システム）から人工衛星の位置を示す電波を受信する。主制御部２１０は、ＧＰＳユニット２０１が受信した人工衛星の位置を用いて、携帯電話機２００の現在位置（緯度、経度）を特定し、一定時間ごとに特定した携帯電話機２００の現在位置を示す位置情報を生成する。

表示パネル２０２は、液晶ディスプレイと液晶ディスプレイを駆動する駆動回路とを備えている。表示パネル２０２としては、液晶ディスプレイに限らず、有機ＥＬディスプレイなど、種々の表示デバイスを採用できる。主制御部２１０は、表示パネル２０２を制御することで、例えば、地図画像や推奨経路、現在位置などを表示する。音声出力部２０３は、音声を出力するためのスピーカーや、スピーカーを駆動する駆動回路などから構成される。

無線通信回路２０５は、基地局ＢＳとの間でデータ通信もしくは音声通信を無線によって行なう。主制御部２１０は、無線通信回路２０５を制御することで、基地局ＢＳを介して（より詳細には、送受信アンテナ、基地局ＢＳ、交換局を介して）、インターネットＩＮＴ上のサーバ１００と通信する。

操作部２０６は、テンキー２０６ａやカーソルキー２０６ｂやタッチパネルなどから構成される入力デバイスである。操作部２０６は、利用者による目的地の設定入力等を受け付ける。通話制御部２２０は、音声通話のための着信や呼出、音声信号と電気信号の変換などを行なう。

サーバ１００は、インターネットＩＮＴを介して携帯電話機２００との通信を行なう通信部１０２と、情報記憶部１１０と、経路探索部１２０と、を備えている。情報記憶部１１０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭにより構成された制御部を有し、情報を記憶する記憶装置１１８と、を備えている。記憶装置１１８は、例えば、ハードディスク装置により構成されている。記憶装置１１８は、地図情報データベース（ＤＢ）１１４と、エリア情報データベース（ＤＢ）１１５と、制限情報データベース（ＤＢ）１１６と、を含んでいる。

地図情報ＤＢ１１４は、地図上のネットワークを構成するリンク情報およびノード情報であるネットワーク情報と、画像データとしての地図画像データと、を記憶している。エリア情報ＤＢ１１５は、地図情報ＤＢ１１４に記憶されたネットワーク情報内の２つ以上のノードと１つ以上のリンクとから構成される２つ以上のエリアを特定するエリアデータを記憶している。なお、エリアデータによって特定されるエリアとしては、例えば、観光地や商店街といったエリアがある。エリアデータの詳細については、後述する。制限情報ＤＢ１１６は、２つのエリアを結ぶエリア間リンクを、一部のリンクに制限する制限データを記憶している。本実施形態では、制限データは、特定された２つのエリアの組み合わせのそれぞれについて、エリア間を移動するために必要なコストと、移動コストの算出元となるリンクと、を対応付けたものである。なお、以下では、エリア間を移動するために必要なコストを「経路コスト」とも呼び、２つのエリア間の移動に要するコストを「移動コスト」と呼ぶ。なお、移動コストの詳細については後述する。制限データの詳細については、後述する。サーバ１００は、請求項における経路探索装置に相当し、情報記憶部１１０は、請求項におけるデータ記憶部に相当する。また、地図情報ＤＢ１１４に記憶されたネットワーク情報は、請求項におけるネットワークデータに相当する。

経路探索部１２０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭにより構成された制御部を有する。経路探索部１２０は、ユーザによって携帯電話機２００に目的地と目的地に到着する到着時刻とが設定されると、到着時刻までに目的地に到着できる範囲で、携帯電話機２００の現在位置と設定された目的地とを結ぶ経路を探索する。経路探索部１２０は、エリアも含めて、現在位置から目的地までの経路を探索する。経路探索の詳細については、後述する。

経路探索部１２０は、最適経路探索部１２３と、類似経路探索部１２４と、を備えている。最適経路探索部１２３は、地図情報ＤＢ１１４に記憶してあるネットワーク情報と受信した位置情報および目的地情報に基づいて、各リンクのリンクコストを足し合わせて、現在位置と目的地とを結ぶ経路の経路コストが最小である最適経路を探索する。類似経路探索部１２４は、ネットワーク情報と最適経路の経路コストとに基づいて、設定された許容コストを最適経路の経路コストに加算した経路コスト以下となる現在位置と目的地とを結ぶ類似経路を探索する。なお、許容コストとは、目的地に到着する到着時刻やユーザによって設定されるコストであり、いわゆる、現在位置から目的地まで移動するために許容される時間を表すコストである。経路探索部１２０は、通信部１０２を介して、携帯電話機２００に現在位置と目的地とを結ぶ最適経路と類似経路と示す経路情報を送信する。最適経路と類似経路との探索の詳細については、後述する。

Ａ−２．エリア間リンクの制限データ：
図２は、ネットワークを構成するリンク情報およびノード情報の一例を示す説明図である。図２には、地図情報ＤＢ１１４に記憶されたリンク情報とノード情報との一部が示されている。図２では、ノードのそれぞれが黒丸で示され、２つのノードを接続するリンクのそれぞれが直線で示されている。また、リンクのそれぞれには、リンクを通過するために要するリンクコストが四角で囲まれた数字で示されている。また、図２には、エリアとして、太線の四角で囲われた第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とが示されている。なお、図２では、第１エリアＡ１および第２エリアＡ２の中に含まれる複数のノードおよび複数のリンクについては、図示を省略している。また、第１エリアＡ１や第２エリアＡ２といったエリアに含まれると共にリンクを介して同じエリアに含まれないノードと接続しているノードを、境界ノードとして特定する。なお、図２では、境界ノードのそれぞれは、黒丸のノードをさらに円で囲って示されている。例えば、第１エリアＡ１の境界ノードとしては、境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの５つのノードがあり、第２エリアＡ２の境界ノードとしては、境界ノードＮ６から境界ノードＮ１３までの８つのノードがある。

エリア間リンクの制限データは、各エリアに含まれる境界ノードのそれぞれと、他のエリアに含まれる境界ノードのそれぞれと、を結ぶ最適経路探索および類似経路探索することで作成される。なお、制限データの作成方法の詳細については、後述する。

図３は、２つのエリア間に作成される制限データ３００を示す説明図である。図３に示すように、制限データ３００は、エリア情報と、移動コストと、リンクＩＤと、の項目別の情報を有している。エリア情報は、２つのエリアの組み合わせの情報である。リンクＩＤは、前記２エリア間の移動コストの算出元となるリンクの一覧である。

図３には、エリア間リンクの制限データが閾値コスト＝２０で作成された場合における、２つのエリアの組み合わせと、２つのエリアのエリア間移動コストと、移動コストの算出元となるリンクのリンクＩＤと、の組み合わせが示されている。具体的な制限データの作成方法については、後述する。なお、図３では、第１エリアＡ１および第２エリアＡ２のエリアの組み合わせについてのみ、リンクＩＤが記載され、その他のエリアの組み合わせのリンクＩＤについては記載が省略されている。

この制限データ３００の活用方法として、例えば、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶエリア間の移動コストを１６以下に抑えたい場合、このデータを使えば第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とのエリア間経路を探索するときに用いられる探索対象リンクを、移動コストが１６以下である１０と１５とに対応付けられたリンクに絞り込むことができる。すなわち、この場合のエリア間経路の探索では、図３に示すように、１０の移動コストに対応付けられたリンクＬ１１、リンクＬ１２、リンクＬ１４、リンクＬ１５、および、１５の移動コストに対応付けられたリンクＬ１３、リンクＬ１７、リンクＬ２０、リンクＬ２１の８つのリンクが用いられることになる。一方、設定された移動コストの１６よりも大きい１８と２０の移動コストに対応付けられたリンクは、エリア間経路が探索されるときのリンクである探索対象リンクにはならない。図３に存在しないリンクはエリア間の移動コストが２０以内に収まらないリンクなので、前者と同様に探索対象リンクにしない。このように、エリア間経路を探索するときに、制限データ３００を用いて探索対象リンクを制限することで、エリア間経路やエリア間経路を含む現在位置と目的地とを結ぶ経路の探索が迅速に行なわれる。

Ａ−３．制限データの作成：
図４は、制限データ作成処理の流れを示す説明図である。本実施形態では、制限データ作成処理は、経路探索システム１０に含まれていないコンピュータによって行なう。制限データ作成処理では、初めに、制限データとして保持する対象を絞り込むため、２つのエリア間の経路コストの上限である閾値コストを設定する（ステップＳ１０）。本実施形態では、閾値コストを２０に設定する。次に、エリア間リンクの制限データ３００を作成する対象となる２つのエリアを選択する（ステップＳ１２）。ここでは２つのエリアとして、図２に示す第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを選択する。次に、選択した第１エリアＡ１と第２エリアＡ２に対し、閾値コスト以下の経路コストとなる後述するエリア間の最適経路群の探索を行なう（ステップＳ２０）。次に、エリア間の最適経路群の探索によって探索された１つ以上の最適経路のそれぞれに対して、閾値コスト以下の経路コストとなる後述するエリア間の類似経路群の探索の処理を行なう（ステップＳ６０）。エリア間の最適経路群の探索および類似経路群の探索によって、選択された第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶ閾値コスト以下の経路の全てが抽出されると、抽出された経路を構成するリンクと経路コストとを対応付けた制限データ３００を作成する（ステップＳ１４）。

次に、選択された第１エリアＡ１と第２エリアＡ２との組み合わせ以外の全ての２つのエリアの組み合わせが選択されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。全ての２つのエリアの組み合わせが選択されていないと判定された場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、選択されていない２つのエリアの他の組み合わせを選択して（ステップＳ１２）、ステップＳ２０以降の処理を行なう。ステップＳ１６の処理において、全ての２つのエリアの組み合わせが選択されたと判定された場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制限データ作成処理を終了する。なお、ある２つのエリアにおいて、閾値コスト２０以下の経路がない場合には、制限データ３００は作成されない。

図５および図６は、エリア間の最適経路群の探索処理の流れを示す説明図である。エリア間の最適経路群の探索処理は、複数のノードに経路コストの情報を含む確定ラベルや負けラベルを付与し、付与したラベルに基づいて、エリア間の最適経路を見つける処理である。第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶエリア間の最適経路群は、一方のエリアである第１エリアＡ１の境界ノードのそれぞれと、もう一方エリアであるの第２エリアＡ２の境界ノードのそれぞれと、を結び、かつ、経路コストが閾値コストの２０を超えない範囲で探索される。なお、エリア間の最適経路群の探索処理における最適経路とは、例えば、第１エリアＡ１の境界ノードを起点、第２エリアＡ２の境界ノードを終点として経路を探索する場合、各終点へ最小コストで到着する経路のことをいう。なお、後述するエリア間の類似経路群の探索処理では、最適経路に基づいて、最適経路とは異なると共に閾値コスト以下の経路コストである類似経路が探索される。

エリア間の最適経路群の探索処理では、初めに、２つのエリアの一方を出発エリアとし、全境界ノードに候補ラベルを付与する（図５のステップＳ２１）。ここでは、第１エリアＡ１を出発エリアとする。よって、第１エリアＡ１の境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの各ノードに候補ラベルが付与される。候補ラベルは、経路コストの情報を有する。この場合、各ノードに付与される候補ラベルは、リンクを通過していないため、経路コスト０の情報を有している。

全境界ノードに候補ラベルが付与されると、ネットワーク上のいずれかのノードに候補ラベルが存在するか否かの判定が行なわれる（図５のステップＳ２３）。図７は、エリア間の最適経路群の探索処理の途中経過を示す説明図である。図７に示すように、境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの各ノードに候補ラベルがあるため（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、次に、全ての候補ラベルの内、経路コストが最小である候補ラベルを確定ラベルに変更する（ステップＳ２５）。図７に示すように、境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの各ノードの経路コストは、０であると共に最小の経路コストであるため、境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの各ノードに付与された候補ラベルが、確定ラベルに変更される。なお、図７に示された凡例では、新しいラベル、候補ラベル、確定ラベルの四角の中の数値は「０」と示されているが、この数値自体は、一例であるため、付与されたノードの経路コストの値によって変更される。

次に、変更された確定ラベルの経路コストが閾値コストの２０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２７）。境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの各ノードに付与された確定ラベルの経路コストは、０であり、閾値コストよりも小さいため（ステップＳ２７：ＮＯ）、次に、確定ラベルに変更されたノードが出発エリアとは異なるもう一方のエリアである目的エリアの境界ノードであるか否かを判定する（ステップＳ２９）。ここでは、第１エリアＡ１を出発エリアとしているので、第２エリアＡ２が目的エリアとなり、確定ラベルに変更されたノードが第２エリアＡ２の境界ノードであるか否かが判定される。また、確定ラベルに変更されたノードが複数ある場合、いずれか１つのノードにおいて、目的エリアの境界ノードではないという判定がされれば、隣接ノードに新しいラベルを付与するステップに進む（ステップＳ２９：ＮＯ）。図７に示すように、確定ラベルに変更された境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの各ノードは全て、第２エリアＡ２の境界ノードとは異なるため（ステップＳ２９：ＮＯ）、確定ラベルに変更されたノードに接続するリンクを介して通行可能な隣接ノードの全てに新しいラベルが付与される（ステップＳ３１）。例えば、境界ノードＮ１の確定ラベルに基づいて、境界ノードＮ１にリンクＬ６を介して接続するノードｎ１１に新しいラベルが付与される。この場合に、ノードｎ１１に付与された新しいラベルの経路コストは、通過したリンクＬ６のリンクコストの５である。同じように、境界ノードＮ２から境界ノードＮ５までの各ノードの隣接ノードに新しいラベルが付与される。確定ラベルに変更されたノードが複数あり、目的エリアの境界ノードであると判定されたノードがある場合、そのノードからは新しいラベルが付与されない（ステップＳ３１）。なお、ステップＳ３１でいう通行可能な隣接ノードとは、逆走となる隣接ノードを除いたノードのことをいう。例えば、図７に示すように、ノードｎ１１に付与された候補ラベルが確定ラベルに変更された場合に、当該確定ラベルに基づいて、再度、リンクＬ６を介して境界ノードＮ１に新しいラベルを付与することは禁止する。また、同一エリア内のノードも通行不可能なノードとみなし、新しいラベルを付与することは禁止する。以降、図７の凡例に示すように、第１エリアＡ１における起点となる境界ノードに応じて、リンクに重ねて示す矢印の線種や線の太さを変えて示す。

次に、新しいラベルが付与された隣接ノードの内の１つを着目ノードとして選択する（図６のステップＳ３３）。例えば、図７において、５つの隣接ノードの内のノードｎ１１を着目ノードとして選択する。なお、新しいラベルが付与された隣接ノードが１つの場合には、当該隣接ノードが着目ノードとして選択される。次に、選択された着目ノードに確定ラベルが付与されているか否かを判定する（ステップＳ３７）。図７では、着目ノードであるノードｎ１１に確定ラベルが付与されていないため（ステップＳ３７：ＮＯ）、続いて、着目ノードに付与された新しいラベルの内から、１つの新しいラベルを処理対象ラベルとして選択する（ステップＳ３５）。なお、ノードｎ１１に付与された新しいラベルは１つであるため、当該新しいラベルが処理対象ラベルとして選択される。次に、着目ノードのノードｎ１１に候補ラベルが付与されているか否かを判定する（ステップＳ３９）。ノードｎ１１には候補ラベルが付与されていないため（ステップＳ３９：ＮＯ）、着目ノードであるノードｎ１１に付与された新しいラベルがノードｎ１１の候補ラベルとして設定される（ステップＳ４５）。

次に、着目ノードであるノードｎ１１に、選択されていない新しいラベルがあるか否かの判定が行なわれる（図６のステップＳ４９）。ノードｎ１１には、選択されていない新しいラベルがないため（ステップＳ４９：ＮＯ）、続いて、新しいラベルが付与された隣接ノードの内、着目ノードとして選択されていない隣接ノードがあるか否かの判定が行なわれる（ステップＳ５１）。図７では、境界ノードＮ２から境界ノードＮ５までの各ノードについても、隣接するノードに新しいラベルが付与されており、これらのノードは着目ノードとして選択されていないため（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、次に、境界ノードＮ２に隣接すると共に新しいラベルが付与されたノードｎ２１が着目ノードとして選択される（ステップＳ３３）。以降、前記と同様の処理が行なわれる。

ここで、境界ノードＮ１から境界ノードＮ５までの各ノードの隣接ノードが着目ノードとして選択されて、新しいラベルがすべて候補ラベルに変更された状態を図７に示す。このとき、選択されていない隣接ノードがネットワーク上にないため（ステップＳ５１：ＮＯ）、図５のステップＳ２３へ進む。

図８は、エリア間の最適経路群の探索処理の途中経過を示す説明図である。図８には、図７に示した状態から、さらに図５および図６の探索処理が行い、経路コスト１０の候補ラベルを確定ラベルに変更し、目的エリアの境界ノードでないノードｎ４２から隣接ノードへ新しいラベルを付与する直前の状態（図５のステップＳ３１）が示されている。このとき、第１エリアＡ１の境界ノードＮ２と第２エリアＡ２の境界ノードＮ９とを結ぶ経路と、第１エリアＡ１の境界ノードＮ３と第２エリアＡ２の境界ノードＮ１０とを結ぶ経路と、が探索された状態である。また、図８には、各ノードに付与された確定ラベルの経路コストの値と後述する負けラベルの経路コストの値とが示されている。確定ラベルの経路コストの値は、四角で囲われて示されており、負けラベルの経路コストの値は、四角で囲われると共に四角の内部が斜線のハッチングによって示されている。また、境界ノード（Ｎ９、Ｎ１０）に付与された確定ラベルの経路コストの値は、目的地到達ラベルとして、四角で囲われると共にドットのハッチングによって示されている。

ここで、図７から図８に至るまでの処理経過を詳細に説明する。図７は、ノードｎ１１、ノードｎ２１、ノードｎ３１、ノードｎ４１、ノードｎ５１に候補ラベルが付与された状態である。ネットワーク上に候補ラベルがあり（図５のステップＳ２３）、いずれのノードに付与された候補ラベルの経路コストも、ネットワーク内で最小の５であるため、これらの５つのノードに付与された候補ラベルが確定ラベルに変更される（ステップＳ２５）。また、変更された確定ラベルの経路コストは、閾値コストの２０よりも小さく（ステップＳ２７：ＮＯ）、変更された確定ラベルが付与されている５つのノードはいずれも目的エリアの境界ノードでないため（ステップＳ２９：ＮＯ）、５つのノードのそれぞれの隣接ノードに新しいラベルが付与される（ステップＳ３１）。図８において、ノードｎ１１の確定ラベルに基づいてノードｎ１２に新しいラベルが付与される。また、同じように、ノードｎ２１の確定ラベルに基づいて、ノードｎ１２と境界ノードＮ９とノードｎ３１の３つのノードに新しいラベルが付与される。同様に、ノードｎ３１、ノードｎ４１、ノードｎ５１の確定ラベルに基づいて、それぞれの隣接ノードに新しいラベルが付与される。

次に、新しいラベルを付与した隣接ノードの中から着目ノードを選択する（図６のステップＳ３３）。例えば、図８において、新しいラベルが付与されたノードｎ１２を着目ノードとして選択する。ここで、ノードｎ１２には、ノードｎ１１の確定ラベルに基づく経路コスト１３の新しいラベルと、ノードｎ２１の確定ラベルに基づく経路コスト１１の新しいラベルと、の２つの新しいラベルが付与されている。ノードｎ１２には確定ラベルが付与されていないため（ステップＳ３７：ＮＯ）、新しいラベルから処理対象ラベルを選択する（ステップＳ３５）。まず、ノードｎ１１に基づく新しいラベルを処理対象ラベルとして選択する。ノードｎ１２には候補ラベルも付与されていないため（ステップＳ３９：ＮＯ）、ノードｎ１１に基づく新しいラベルをノードｎ１２の候補ラベルに変更する（ステップＳ４５）。また、ノードｎ１２には選択されていない新しいラベルが残っているため（ステップＳ４９：ＹＥＳ）、次に、ノードｎ２１の確定ラベルに基づく新しいラベルを処理対象ラベルとして選択する（ステップＳ３５）。

続いて、着目ノードであるノードｎ１２には、ノードｎ１１に基づく候補ラベルがあるため（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、候補ラベルの経路コストが選択された新しいラベルの経路コストよりも大きいか否かが判定される（ステップＳ４１）。候補ラベルの経路コストは１３であり、新しいラベルの経路コストである１１よりも大きいため（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、候補ラベルを負けラベルに変更する（ステップＳ４３）。その後、新しいラベルが候補ラベルに変更される（ステップＳ４５）。以上で、着目ノードであるノードｎ１２に付与された新しいラベルに対する処理は終了である（ステップＳ４９：ＮＯ）。よって、次に、新しいラベルを付与した隣接ノードの中から選択されていないノードがあるか否かを判定する（ステップＳ５１）。これまでに選択された隣接ノードはノードｎ１２のみで、図８に示すように、ネットワーク上には未選択の隣接ノードが残っているため（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、複数の未選択の隣接ノードの中から、次の着目ノードとして、境界ノードＮ９を選択する（ステップＳ３３）。同様に処理すると、ノードｎ２１の確定ラベルに基づいて境界ノードＮ９に付与された新しいラベルは、候補ラベルとして設定される。ノードｎ３１に付与された新しいラベルは、着目ノードであるノードｎ３１に既に確定ラベルが存在するため（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、すべて負けラベルとして設定される（ステップＳ４７）。その後、ノードｎ２１、境界ノードＮ１０、ノードｎ４１、ノードｎ４２、ノードｎ５２に付与された新しいラベルのそれぞれについても処理が行なわれ、それぞれの新しいラベルは候補ラベルまたは負けラベルに変更される。

経路コスト５で確定ラベルに変更した複数のノードに基づくラベル変更処理が終了すると（ステップＳ５１：ＮＯ）、次に処理すべき候補ラベルが残っているか否かを判定する（図５のステップＳ２３）。このとき、ネットワーク上には経路コスト１０、１１、１３の候補ラベルがあるため（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、経路コストが最小の１０である境界ノードＮ９、境界ノードＮ１０、ノードｎ４２に付与された候補ラベルを確定ラベルに変更する（ステップＳ２５）。確定ラベルの経路コストは、閾値コストの２０よりも小さいので（ステップＳ２７：ＮＯ）、確定ラベルに変更されたノードが目的エリアの境界ノードであるか否かが判定される（ステップＳ２９）。ここで、境界ノードＮ９および境界ノードＮ１０は目的エリアの境界ノードであるため、隣接ノードへの新しいラベルの付与は行なわれない（ステップＳ３１）。一方、ノードｎ４２は目的エリアの境界ノードでないため、ノードｎ４２の隣接ノードである境界ノードＮ１１とノードｎ４３とノードｎ４４に新しいラベルが付与される。

図９は、エリア間の最適経路群の探索処理において探索された経路の一例を示す説明図である。図９には、図５のステップＳ２７において、確定ラベルの経路コストが閾値コストの２０を超えるまで、経路探索された結果が示されている。図９において、経路コストが２０を超えたラベルの経路コストの値は、閾値超ラベルとして、四角で囲われると共に横線のハッチングによって示されている。なお、他のラベルの経路コストの値等は、図７、図８と同じように示されている。

図１０は、エリア間の最適経路群の探索処理によって抽出された最適経路の一覧を示す説明図である。図１０には、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結び、閾値コストである２０以下の経路コストとなる最適経路のそれぞれが、経路コストと通過するリンクＩＤとについて示されている。第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶ最適経路群に含まれる最適経路は、境界ノードＮ２と境界ノードＮ９とを結ぶ最適経路Ｒ１と、境界ノードＮ３と境界ノードＮ１０とを結ぶ最適経路Ｒ２と、境界ノードＮ４と境界ノードＮ１１とを結ぶ最適経路Ｒ３と、境界ノードＮ２と境界ノードＮ６とを結ぶ最適経路Ｒ４と、境界ノードＮ４と境界ノードＮ１２とを結ぶ最適経路Ｒ５と、である。

図９および図１０に示すように、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶ最適経路の１つである最適経路Ｒ１は、リンクＬ１１とノードｎ２１（ノードは図１０では省略。以下、同じ）とリンクＬ１２とを通過する、経路コストが１０の経路である。最適経路Ｒ２は、リンクＬ１４とノードｎ３１とリンクＬ１５とを通過する、経路コストが１０の経路である。最適経路Ｒ３は、リンクＬ２０とノードｎ４１とリンクＬ２１とノードｎ４２とリンクＬ１７とを通過する、経路コストが１５の経路である。最適経路Ｒ４は、リンクＬ１１とノードｎ２１とリンクＬ７とノードｎ１２とリンクＬ３とノードｎ１３とリンクＬ８とを通過する、経路コストが１８の経路である。最適経路Ｒ５は、リンクＬ２０とノードｎ４１とリンクＬ２１とノードｎ４２とリンクＬ２２とノードｎ４３とリンクＬ１８とを通過する、経路コストが１８の経路である。

図４に示すように、エリア間の最適経路群の探索処理が行なわれると（ステップＳ２０）、探索された最適経路のそれぞれに基づいて、エリア間の類似経路群の探索処理が行なわれる（ステップＳ６０）。図１１は、エリア間の類似経路群の探索処理の流れを示す説明図である。エリア間の類似経路群の探索処理では、経路コストが閾値コストの２０を超えない範囲で類似経路を探索する。まず初めに、エリア間の最適経路群の内の１つの最適経路である最適経路Ｒ１（図９および図１０）を選択する（図１１のステップＳ６１）。次に、閾値コストと最適経路Ｒ１の経路コストとの差から、許容コストを求める（ステップＳ６２）。この場合、許容コストは１０となる。そして、選択された最適経路に含まれるノードである最適ノードの中に、負けラベルが付与されているノードがあるか否かの判定が行なわれる（ステップＳ６３）。負けラベルが付与されているノードがないと判定された場合には（ステップＳ６３：ＮＯ）、後述するステップＳ７３の処理が行なわれる。

図９に示すように、最適経路Ｒ１は負けラベルが付与されているノードを含むため（図１１のステップＳ６３：ＹＥＳ）、負けラベルが付与されているノードとしてノードｎ２１を選択する（ステップＳ６５）。次に、選択された最適ノードにおいて、負けラベルと確定ラベルとの経路コスト差が許容コスト以下か否かが判定される（ステップＳ６７）。経路コスト差が許容コスト差より大きいと判定された場合には（ステップＳ６７：ＮＯ）、後述するステップＳ７１の処理が行なわれる。

ノードｎ２１における負けラベルと確定ラベルとの経路コスト差は、負けラベルの経路コストの１０から確定ラベルの経路コストの５を差し引いた５であり、ステップＳ６２で求めた許容コスト１０以下であるため（ステップＳ６７：ＹＥＳ）、ノードｎ２１の負けラベルに対応する経路と、ノードｎ２１から境界ノードＮ９までの経路と、を合わせた経路が類似経路として抽出される（ステップＳ６９）。すなわち、図９に示すように、境界ノードＮ３、リンクＬ１４、ノードｎ３１、リンクＬ１３、ノードｎ２１、リンクＬ１２、境界ノードＮ９を通過する経路が類似経路として抽出される。次に、最適経路Ｒ１において負けラベルが付与されているノードのうち、選択されていないノードがあるか否かが判定される（図１１のステップＳ７１）。選択されていないノードがある場合には（ステップＳ７１：ＹＥＳ）、該当するノードを選択し、ステップＳ６７以降の処理を行なう。

ステップＳ７１の処理において、最適経路Ｒ１には、ノードｎ２１以外に負けラベルが付与されているノードがないため（ステップＳ７１：ＮＯ）、次に、図４のステップＳ２０で抽出した最適経路群に、最適経路Ｒ１以外の最適経路があるか否かが判定される（ステップＳ７３）。図９に示すように、最適経路Ｒ２等の最適経路があるため（ステップＳ７３：ＹＥＳ）、次に、最適経路Ｒ２が選択されて（ステップＳ６１）、ステップＳ６２以降の処理が行なわれる。ステップＳ７３の処理において、全ての最適経路に対して、類似経路の探索処理が行なわれたと判定されると（ステップＳ７３：ＮＯ）、類似経路群の探索処理が終了する。なお、本実施形態では、図１１では省略したが、類似経路群の探索処理によって求められた類似経路を、準最適経路として設定し、最適経路に含まれないと共に準最適経路に含まれるノードに付与された負けラベルについて、更なる類似経路が探索される。

図１２は、エリア間の類似経路群の探索処理によって抽出された類似経路の一覧を示す説明図である。図１２には、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結び、閾値コストである２０以下の経路コストとなる類似経路のそれぞれが、経路コストと通過するリンクＩＤと抽出トリガとなる負けラベルが付与されたノードとについて示されている。第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶ類似経路群は、境界ノードＮ２と境界ノードＮ１０とを結ぶ類似経路Ｒ１１と、境界ノードＮ３と境界ノードＮ９とを結ぶ類似経路Ｒ１２と、境界ノードＮ４と境界ノードＮ１０とを結ぶ類似経路Ｒ１３と、境界ノードＮ１と境界ノードＮ６とを結ぶ類似経路Ｒ１４と、である。

図９および図１２に示すように、類似経路の１つである類似経路Ｒ１１は、リンクＬ１４とノードｎ３１とリンクＬ１３とノードｎ２１とリンクＬ１２とを通過する、経路コストが１５の経路である。類似経路Ｒ１２は、リンクＬ１１とノードｎ２１とリンクＬ１３とノードｎ３１とリンクＬ１５とを通過する、経路コストが１５の経路である。類似経路Ｒ１３は、リンクＬ２０とノードｎ４１とリンクＬ１６とノードｎ３１とリンクＬ１５とを通過する、経路コストが１８の経路である。類似経路Ｒ１４は、リンクＬ６とノードｎ１１とリンクＬ２とノードｎ１２とリンクＬ３とノードｎ１３とリンクＬ８とを通過する、経路コストが２０の経路である。

制限データ作成処理は、エリア間の最適経路群と類似経路群とを構成するリンクのそれぞれを経路コストに応じて分類することで、図３に示す制限データ３００を作成する。図１０に示すように、経路コストが最小の１０となる経路を構成するリンクは、リンクＬ１１、リンクＬ１２、リンクＬ１４、リンクＬ１５である。そのため、制限データ３００では、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２の移動に要するコストが１０のリンクとして、当該４つのリンクを保持する。次に、図１０および図１２に示すように、これら４つのリンクを除いたリンクの内で、次に経路コストが小さい１５の経路を構成するリンクを、制限データ３００における移動コストが１５のリンクとして保持する。図３に示すように、リンクＬ１３、リンクＬ１７、リンクＬ２０、リンクＬ２１が保持される。同じように、経路コストが１８と２０との場合に対応するリンクが保持される。以上のように、制限データ３００として、移動コストとリンクＩＤを対応付けたデータを作成する。

Ａ−４．経路探索処理：
図１３は、制限データ３００を用いた経路探索処理の流れを示す説明図である。経路探索処理は、例えば、歩行者であるユーザによって携帯電話機２００に目的地と目的地に到着したい目的地到着時刻とが入力されると、現在位置から目的地までのネットワークにおいて設定された種々のエリアも通過するような経路探索を行なう処理である。

経路探索処理では、初めに、ユーザによって携帯電話機２００の操作部２０６が操作されることで、主制御部２１０は、目的地と目的地到着時刻とを設定する。また、主制御部２１０は、ＧＰＳユニット２０１を用いて、携帯電話機２００を携帯しているユーザの現在位置を特定する。すなわち、主制御部２１０は、出発地と、目的地と、現在時刻から目的地到着時刻までの差分である持ち時間と、を設定する（ステップＳ１００）。次に、主制御部２１０は、エリア内のリンクやノードを通過するために費やす時間と、エリア外のリンクやノードを通過するために費やすことを許容する時間の比率を設定する。比率が設定されると、持ち時間に基づき、エリア外通過コストの閾値が算出される（ステップＳ１０２）。

次に、インターネットＩＮＴを介して、携帯電話機２００から持ち時間等の情報を取得した経路探索部１２０は、出発地と目的地とのそれぞれにおいて、最も近いエリアである最寄エリアを探索する（ステップＳ１１０）。なお、最寄エリアの探索処理の詳細については、後述するが、出発地の最寄エリアと目的地の最寄エリアとが同一の場合、異なる場合、さらには設定されない場合もある。次に、経路探索部１２０は、最寄エリアの探索処理によって設定された最寄エリアがあるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。出発地と目的地のいずれか一方に最寄エリアがないと判定された場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、経路探索部１２０は、エリアを経由する経路探索を行なわずに、ダイクストラ法等による出発地から目的地までの通常の経路探索を行なう（ステップＳ１１６）。

ステップＳ１０４の処理において、最寄エリアがあると判定された場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、出発地と目的地とを結ぶ経路において、経由可能なエリアを特定したエリア遷移情報を抽出する（ステップＳ１３０）。エリア遷移情報の抽出処理の詳細については、後述する。次に、経路探索部１２０は、エリア遷移情報の抽出処理によって抽出されたエリア遷移情報があるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。エリア遷移情報がないと判定された場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、経路探索部１２０は、通常の経路探索を行なう（ステップＳ１１６）。

ステップＳ１０６の処理において、エリア遷移情報があると判定された場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、次に、経路探索部１２０は、エリア遷移情報と制限情報ＤＢ１１６に記憶された制限データ３００に基づいて、経路探索に用いる探索対象リンクの抽出を行なう（ステップＳ１５０）。探索対象リンクの抽出処理の詳細については、後述する。次に、探索対象として抽出されたリンク、および、抽出されたリンクを構成するノードを用いて、出発地と目的地を最小経路コストで通過可能な最適経路を探索する（ステップＳ１０８）。最適経路の探索は、経路探索部１２０の最適経路探索部１２３が、図５と図６に示す流れにより、各ノードに確定ラベルと負けラベルとを付与することで、行われる。ただし、このとき、図５のステップＳ２１は「出発地に候補ラベルを付与する」に変更され、ステップＳ２７およびステップＳ２９は無視される。最適経路が探索されると、経路探索部１２０の類似経路探索部１２４は、最適経路と、各ノードに付与された確定ラベルおよび負けラベルと、の経路コストを用いて、最適経路に基づく１つ以上の類似経路である類似経路群を探索する（ステップＳ１１２）。類似経路の探索処理の流れは、図１１に示す流れと同じである。次に、経路探索部１２０は、持ち時間の範囲で出発地と目的地とを結ぶと共に１つ以上のエリアを経由する経路を決定できたか否かを判定する（ステップＳ１１４）。エリアを経由する経路が決定できたと判定された場合には（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、当該経路を探索した経路として携帯電話機２００を用いてユーザに提示し、経路探索処理を終了する。ステップＳ１１４の処理において、エリアを経由する経路が決定できなかったと判定された場合には（ステップＳ１１４：ＮＯ）、通常の経路探索を行なって（ステップＳ１１６）、探索された経路をユーザに提示し、経路探索処理を終了する。

図１４は、最寄エリア探索処理の流れを示す説明図である。最寄エリア検索処理は、設定された出発地と目的地とのそれぞれに最も近いエリアを探索する処理である。最寄エリア探索処理では、初めに、経路探索部１２０は、出発地または目的地のノードがエリア外のノードか否かを判定する（ステップＳ１１１）。

図１５は、経路探索処理において設定される出発地と目的地、および、ネットワークを示す説明図である。図１５は、図２に対して、出発地Ｓおよび目的地Ｇと、第１エリアＡ１および第２エリアＡ２のそれぞれの内部のノードおよびリンクと、が追加されている点が異なり、他の点については同じである。本実施形態では、図１５に示すように、出発地Ｓおよび目的地Ｇがエリア外のノードであるため（図１４のステップＳ１１１：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、ダイクストラ法に従い、出発地Ｓと目的地Ｇのそれぞれの隣接ノードに新しいラベルを付与し（ステップＳ１１３）、隣接ノードが境界ノードであるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。図１５に示すように、出発地Ｓおよび目的地Ｇの隣接ノードは、いずれも境界ノードでないため（ステップＳ１１５：ＮＯ）、次に、経路探索部１２０は、付与された新しいラベルの経路コストがエリア外通過コストの閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。本実施形態では、持ち時間を１２０分、エリア内に費やす時間とエリア外に費やすことを許容する時間の比率を２：１に設定する。このとき、携帯電話機２００の主制御部２１０は、エリア外通過コストの閾値として、持ち時間の３分の１である４０を設定する。なお、本実施形態では、サーバ１００の記憶装置１１８は、リンクを通過する時間（分）をリンクコストとして特定できるネットワーク情報を記憶している。ステップＳ１１７の処理において、新しいラベルの経路コストは閾値の４０以下であるため（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、隣接ノードを着目ノードとし、ステップＳ１１３以降の処理を実行する。

以上のように、経路探索部１２０がダイクストラ法に従い、ラベルの付与を続けると、図１５に示すように、出発地Ｓからは、第１エリアＡ１の境界ノードＮ１に到達し、目的地Ｇからは、第２エリアＡ２の境界ノードＮ１３に到達する（図１４のステップＳ１１５：ＹＥＳ）。したがって、経路探索部１２０は、境界ノードＮ１を含む第１エリアＡ１を出発地Ｓの最寄エリアとして設定し、境界ノードＮ１３を含む第２エリアＡ２を目的地Ｇの最寄エリアとして設定する（ステップＳ１２１）。経路探索部１２０は、出発地Ｓの最寄エリアを設定すると、出発地Ｓから境界ノードＮ１までの経路としてリンクＬ１とリンクＬ６、経路コストとしてリンクＬ１の２とリンクＬ６の５とを足した７を記憶する。また、経路探索部１２０は、目的地Ｇの最寄エリアを設定すると、目的地Ｇから境界ノードＮ１３までの経路としてリンクＬ３０、リンクＬ２７、リンクＬ１９、経路コストとしてリンクＬ３０の５とリンクＬ２７の５とリンクＬ１９の５とを足した１５を記憶し（ステップＳ１２３）、最寄エリア探索処理を終了する。

なお、最寄エリア探索処理のステップＳ１１１において、出発地Ｓや目的地Ｇのノードがエリアに含まれるノードである場合には（ステップＳ１１１：ＮＯ）、経路探索部１２０は、当該ノードを含むエリアを最寄エリアとして設定し（ステップＳ１２５）、いずれのリンクも通過していないため、経路はなし、経路コストは０として記憶する（ステップＳ１２３）。また、ステップＳ１１７の処理において、新しいラベルの経路コストが閾値の４０を超えてしまった場合には（ステップＳ１１７：ＮＯ）、経路探索部１２０は、最寄エリアを設定せずに（ステップＳ１１９）、最寄エリア探索処理を終了する。

このようにして、出発地Ｓと目的地Ｇそれぞれの最寄エリアが設定されると（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、次に、経路探索部１２０は、エリア遷移情報を抽出する（ステップＳ１３０）。

図１６は、エリア遷移情報の抽出処理の流れを示す説明図である。エリア遷移情報の抽出処理は、出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路において、エリア外通過コストの閾値以下で経由可能なエリアの組み合わせおよび経由エリア間に作成された制限データ３００を特定し、抽出する処理である。

エリア遷移情報の抽出処理では、初めに、経路探索部１２０は、出発地Ｓまたは目的地Ｇの最寄エリアに関する制限データ３００を抽出する（ステップＳ１３１）。本実施形態では、経路探索部１２０は、出発地Ｓの最寄エリアである第１エリアＡ１に関する制限データ３００として、図３に示すように、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２との間に作成された制限データ３００と、第１エリアＡ１と第３エリアＡ３との間に作成された制限データ３００と、を抽出する。

経路探索部１２０は、抽出した制限データ３００の中から１つのデータを選択する。ここではまず、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２との間に作成されたデータを選択する（図１６のステップＳ１３３）。次に、経路探索部１２０は、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２との間に作成された制限データ３００（図３）における最小の経路コストを用いて、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを経由して出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路のエリア外通過コストを算出する（図１６のステップＳ１３５）。エリア外通過コストは、出発地Ｓと第１エリアＡ１とを結ぶ経路の経路コストの７と、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とのエリア間最小経路コストの１０と（図３）、第２エリアＡ２と目的地Ｇとを結ぶ経路の経路コストの１５と、を足した３２である。

次に、経路探索部１２０は、算出したエリア外通過コストの３２が閾値の４０以下であるか否かを判定する（図１６のステップＳ１３７）。エリア外通過コストは４０以下であるため（ステップＳ１３７：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、選択したデータが目的地Ｇの最寄エリアに到達するデータか否かを判定する（ステップＳ１３９）。図１５に示すように、第２エリアＡ２が目的地Ｇの最寄エリアであるため（ステップＳ１３９：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、経由可能なエリアの組み合わせとして第１エリアＡ１と第２エリアＡ２、および、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２間に作成された制限データ３００を、エリア遷移情報の１つとして記憶する（ステップＳ１４１）。

次に、経路探索部１２０は、抽出した制限データ３００の中に選択されていないデータがあるか否かを判定する（ステップＳ１４７）。本実施形態では、第１エリアＡ１と第３エリアＡ３との間に作成されたデータが選択されていないため（ステップＳ１４７：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、このデータを選択する（ステップＳ１３３）。経路探索部１２０は、出発地Ｓから第１エリアＡ１と第３エリアＡ３とを経由して目的地Ｇへ向かう経路のエリア外通過コストを算出する（ステップＳ１３５）。当該エリア外通過コストは、出発地Ｓと第１エリアＡ１とを結ぶ経路の経路コストの７と、第１エリアＡ１と第３エリアＡ３とのエリア間最小経路コストの１３と（図３）、第２エリアＡ２と目的地Ｇとを結ぶ経路の経路コストの１５と、を足した３５である。なお、この時点では、第３エリアＡ３から目的地Ｇの最寄エリアである第２エリアＡ２までの経路コストを考慮しない。エリア外通過コストの３５は閾値の４０以下であり（図１６のステップＳ１３７：ＹＥＳ）、選択したデータは目的地Ｇの最寄エリアに到達するデータではないため（ステップＳ１３９：ＮＯ）、経路探索部１２０は、選択したデータにおける、データ抽出トリガではないエリアに関する制限データ３００を抽出する（ステップＳ１４３）。ここでは、ステップＳ１３１にて出発地Ｓの最寄エリアである第１エリアＡ１に関するデータが抽出されているので、データ抽出トリガが第１エリアＡ１となり、第３エリアＡ３に関する制限データ３００が新たに抽出されることになる。

次に、経路探索部１２０は、抽出した制限データ３００の中から１つのデータを選択する。ここではまず、第２エリアＡ２と第３エリアＡ３との間に作成されたデータを選択する（ステップＳ１３３）。経路探索部１２０は、出発地Ｓから第１エリアＡ１、第３エリアＡ３、第２エリアＡ２とを経由して目的地Ｇへ向かう経路のエリア外通過コストを算出する（ステップＳ１３５）。当該経路のエリア外通過経路コストは、前項で算出した出発地Ｓから第１エリアＡ１と第３エリアＡ３とを経由して目的地Ｇへ向かう経路のエリア外通過コストである３５に、第２エリアＡ２と第３エリアＡ３とのエリア間最小経路コストである１８（図３）を加えた５３である。当該エリア外通過コストは、閾値の４０よりも大きいため（ステップＳ１３７：ＮＯ）、経路探索部１２０は、第１エリアＡ１、第３エリアＡ３、第２エリアＡ２とを経由する情報は、エリア遷移情報として記憶しない（ステップＳ１４５）。また、抽出した制限データ３００として、他にも第１エリアＡ１と第３エリアＡ３との間に作成されたデータがある。これまでと同様に処理すると、エリア外通過コストが４８になるため、これもエリア遷移情報として記憶しない。

図１３のステップＳ１３０の処理において、エリア遷移情報が抽出されると、本実施形態では、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを経由するエリア遷移情報があるため（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、探索対象リンクの抽出処理を行なう（ステップＳ１５０）。

図１７は、探索対象リンクの抽出処理の流れを示す説明図である。探索対象リンクの抽出処理は、エリア遷移情報を用いて、エリア外通過コストが閾値以下となる範囲の経路コストに対応づけられたリンクを探索対象リンクとして抽出する処理である。

探索対象リンクの抽出処理では、初めに、経路探索部１２０は、抽出されたエリア遷移情報の中から１つのエリア遷移情報を選択する（ステップＳ１５１）。ここでは、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを経由するエリア遷移情報を選択する（ステップＳ１５１）。次に、経路探索部１２０は、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２間に作成された制限データ３００を参照し、移動コスト毎のエリア外通過コストを算出する（ステップＳ１５３）。経路探索部１２０は、出発地Ｓと第１エリアＡ１とを結ぶ経路コストの７と、第２エリアＡ２と目的地Ｇとを結ぶ経路コストの１５と、を足した２２に、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とのエリア間最小コストである１０を加えて（図３）、エリア外通過コストを３２として算出する。同様に、経路探索部１２０は、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とのエリア間移動コスト毎に、３７、４０、４２のエリア外通過コストを算出する。

次に、経路探索部１２０は、算出したエリア外通過コストのそれぞれが閾値の４０以下であるか否かを判定する（図１７のステップＳ１５５）。エリア外通過コストが３２、３７、４０のときは閾値以下であるため（ステップＳ１５５：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、エリア外通過コストの算出元となる移動コストに対応づけられたリンクを探索対象リンクとして抽出する。図３に示すように、移動コスト１０に対応付けられたリンクＬ１１、リンクＬ１２、リンクＬ１４、リンクＬ１５と、移動コスト１５に対応付けられたリンクＬ１３、リンクＬ１７、リンクＬ２０、リンクＬ２１と、移動コスト２０に対応付けられたリンクＬ３、リンクＬ７、リンクＬ８、リンクＬ１６、リンクＬ１８、リンクＬ２２と、のリンクを探索対象リンクとして抽出する（図１７のステップＳ１５７）。また、エリア外通過コストが４２のときは閾値を超えるため（ステップＳ１５５：ＮＯ）、経路探索部１２０は、経路コスト２０に対応付けられたリンクＬ２、リンクＬ６を探索対象リンクとして抽出しない（ステップＳ１５９）。

ステップＳ１５７およびステップＳ１５９の処理が終了すると、経路探索部１２０は、経由するエリア内のリンクを探索対象リンクとして抽出する（ステップＳ１６０）。続いて、抽出されたエリア遷移情報の中から選択されていないエリア遷移情報があるか否かを判定する（ステップＳ１６１）。選択されていないエリア遷移情報があると判定された場合には（ステップＳ１６１：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、新たに１つのエリア遷移情報を選択して（ステップＳ１５３）、ステップＳ１５５以降の処理を行なう。ステップＳ１６１の処理において、本実施形態では、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを経由する以外のエリア遷移情報がないため（ステップＳ１６１：ＮＯ）、経路探索部１２０は、図１４の最寄エリア探索処理におけるステップＳ１２３で記憶した経路を構成するリンクを抽出し（ステップＳ１６３）、探索対象リンクの抽出処理を終了する。

探索対象リンクの抽出処理が終了すると（図１３のステップＳ１５０）、経路探索部１２０の最適経路探索部１２３は、探索対象として抽出されたリンク、および、リンクを構成するノードを用いて、最適経路を探索する（ステップＳ１０８）。最適経路探索部１２３は、各ノードに確定ラベルと負けラベルとを付与し、出発地Ｓから目的地Ｇに至る経路の経路コストが最小となる経路を、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを経由して出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ最適経路とする。次に、経路探索部１２０の類似経路探索部１２４は、最適経路と、確定ラベルおよび負けラベルと、を用いて、類似経路群を探索する（ステップＳ１１２）。以上の経路探索の結果、ユーザの持ち時間である１２０分以内に収まる経路が１つも決定されなかった場合には（ステップＳ１１４：ＮＯ）、経路探索部１２０は、エリアを経由することをやめ、出発地Ｓから目的地Ｇまでの通常の経路探索を行ない（ステップＳ１１６）、経路探索処理を終了する。ステップＳ１１４の処理において、ユーザの持ち時間である１２０分以内に収まる最適経路や類似経路群が決定された場合には（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、経路探索部１２０は、経路探索処理を終了する。

図１８は、表示パネル２０２に表示される最適経路群と類似経路群との概略を示す説明図である。図１８には、出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ最小コストの経路である最適経路群Ｒ２１、持ち時間以内で通過可能な類似経路群Ｒ２２、Ｒ２３が示されている。なお、図１８には、経路探索で用いた探索対象リンクのみを示しているが、ユーザに提示する際は探索対象外のリンクを含めた全ネットワークを表示させてもよい。経路群Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３のいずれも、エリア外通過コストは４０以下であり、出発地Ｓから目的地Ｇまでの経路コストは、設定された持ち時間の１２０分以内である。携帯電話機２００は、サーバ１００から受信した経路を表示パネル２０２に表示させて、ユーザに出発地Ｓから目的地Ｇまでの経路を提示する。

以上で説明したように、第１実施形態におけるサーバ１００の記憶装置１１８では、地図情報ＤＢ１１４がネットワーク情報を記憶し、エリア情報ＤＢ１１５がエリアデータを記憶し、制限情報ＤＢ１１６が第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶエリア間リンクを制限する制限データ３００を記憶している。そのため、第１実施形態のサーバ１００では、複数のエリアを結ぶ経路が探索されるときに、経路探索に用いられるリンクが予め一部のリンクに制限されているため、全てのリンクを探索対象リンクとして経路探索をしたときよりも、迅速に経路を探索できる。

また、第１実施形態におけるサーバ１００では、制限データ３００は、第１エリアＡ１に含まれる境界ノードと、第２エリアＡ２に含まれる境界ノードと、結ぶエリア間経路を構成するリンクとエリア間経路の経路コストとを対応付けたものである。ユーザが複数のエリアを経由し、経由するエリア内を散策したいとき、散策対象にないエリア間は、なるべく小さい経路コストで通過したいという需要が考えられる。その場合に、第１実施形態のサーバ１００では、予め作成された制限データ３００に基づき、エリア間を最小コストで移動できるリンクのみを用いて、経路探索を行なうため、散策対象でないエリア間には経路コストをかけず、散策対象であるエリア内でより多くのコストをかけた経路を探索することが可能になり、ユーザの利便性が向上する。

また、第１実施形態におけるサーバ１００では、制限データ３００は、移動コスト毎にリンク情報を保持している。そのため、第１実施形態のサーバ１００では、現在時刻から目的地到着時刻までの差分である持ち時間とエリア外の通過に費やすことを許容する時間の比率に応じて探索対象リンクの数を増減させることが可能である。よって、ユーザがエリア間を通過する経路も複数パターン探索できるようになり、ユーザの経路の選択の自由度が向上する。

また、第１実施形態における経路探索システム１０では、携帯電話機２００によって設定された出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路を探索するとき、経路探索部１２０は、２つ以上のエリアを経由して出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路を探索する前に、予め作成された制限データ３００によって探索対象リンクを制限する。そのため、エリア間経路および出発地Ｓから目的地Ｇまでの経路を迅速に探索できる。

また、第１実施形態における経路探索システム１０では、経路探索部１２０は、出発地Ｓと出発地Ｓの最寄エリアの境界ノードとを結ぶ経路の経路コストと、目的地Ｇと目的地Ｇの最寄エリアの境界ノードとを結ぶ経路の経路コストと、２つの最寄エリアを結ぶエリア間経路の経路コストと、を足したエリア外通過コストが、出発地Ｓを出発してから目的地Ｇに到着するまでの全経路コストのうち、どの程度の割合を占めてよいかを設定できる。そのため、第１実施形態の経路探索システム１０では、現在時刻から目的地到着時刻までの差分である持ち時間を、エリア内およびエリア外を通過するために使用する時間として自由に分配でき、また、それぞれの時間に応じて経路を探索できるため、ユーザの利便性がより向上する。

また、第１実施形態の経路探索システム１０では、最適経路探索部１２３は、１つ以上のエリアを経由して出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路の経路コストが最小である最適経路を探索する。類似経路探索部１２４は、現在時刻から目的地到着時刻までの差分である持ち時間に収まる範囲で、類似経路を探索する。そのため、第１実施形態の経路探索システム１０では、最適経路だけではなく、持ち時間に収まる範囲内の類似経路をユーザに提示することで、持ち時間で行動可能な範囲がわかるため、ユーザの経路の選択の自由度が向上する。

また、第１実施形態の経路探索システム１０では、最適経路探索部１２３は、ネットワーク上の複数のノードに、経路および経路コストの情報を有する確定ラベルと負けラベルを付与する。類似経路探索部１２４は、最適経路に含まれる最適ノードにおいて、２つのエリア間の経路コストの上限である閾値コスト、あるいは、持ち時間に対応するコストから最適経路の経路コストを差し引いた値である許容コストと、負けラベルの経路コストから確定ラベルの経路コストを差し引いたラベルコストとを比較し、ラベルコストが許容コスト以下の場合に、負けラベルの経路と、着目している最適ノードから目的地Ｇまでを結ぶ経路と、を合わせた経路を類似経路として設定する。また、類似経路探索部１２４は、ラベルコストが許容コストに収まっている間、繰り返し類似経路を探索する。そのため、第１実施形態の経路探索システム１０では、最適経路から派生した類似経路を探索でき、出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶより多くの経路をユーザに提示することで、ユーザの経路の選択の自由度が向上する。

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態では、例えば、自動車に乗っているユーザが経路探索をする場合に用いられる制限データ３００ａが、第１実施形態の制限データ３００と異なる。自動車の経路が探索された場合に、自動車が通過するリンクである道路では、例えば、右折禁止のように、同じノードであっても、当該ノードに進入する方向によって、次に通過できるリンクの選択肢が異なる場合がある。したがって、第２実施形態の制限データ３００ａでは、第１実施形態で説明したような移動コストとリンクを対応付けたデータではなく、経路情報として制限データを作成する。

図１９および図２０は、第２実施形態において作成する制限データ３００ａの作成過程を示す説明図である。図１９には、第１実施形態と同じネットワーク（図２）の各ノードに付与されたラベルが示されている。図１９では、第１実施形態（図９）と異なり、各ノードには、経路コストの数値ではなく、ラベル名が示されている。なお、図１９では、図２０に示された全てのノード名を記載せずに、一部のノード名のみを記載している。図２０には、ラベル名のそれぞれに対して、出発ノードからラベル付与ノードまでの累計の経路コストと、ラベル付与ノード名と、ラベル付与ノードへの進入方向を示す前ラベル名と、ラベルの種別を示すフラグと、が示されている。図２０に示すフラグは、例えば、各ラベルに対応付けられた経路コストが、２つのエリア間の経路コストの上限である閾値コスト２０以上の場合には「−１」と示され、経路コストが閾値未満であると共に負けラベルの場合には「０」と示され、経路コストが閾値未満であると共に確定ラベルの場合には「１」と示され、経路コストが閾値未満であると共に目的エリアの境界ノードに到着している場合には「２」で示されている。ここで、ノードに対して右折禁止などの規制がある場合は、ノードへの進入方向と規制に従い、ラベルの種別を決定する。例えば、ラベルＬＢ０は、経路コストが５であり、付与されたノードがノードｎ１１であり、直前のラベルがＬＢ１００であり、確定ラベルとして設定されている。また、ラベルＬＢ１４は、経路コストが２０であり、付与されたノードがノードｎ５２であり、直前のラベルがラベルＬＢ３であり、負けラベルとして設定されている。

図２１および図２２は、第２実施形態における制限データ３００ａを示す説明図である。図２１には、第２実施形態の制限情報ＤＢ１１６ａに記憶された制限データ３００ａの一覧が示されている。制限データ３００ａは、図２０に示された全てのラベルの内、２つのエリア間の経路コストの上限である閾値コスト以下の経路コストで目的エリアに到達しているラベル、および、その直前のラベルが抽出されたものである。図２１に示すラベルの番号は、図２０に示すラベルから抽出されたラベルに対して、再度、ラベルの番号を更新しているため、図２１と図２０とに示すラベルの番号は必ずしも対応していない。図２２には、制限データ３００ａとして記憶されるラベルがノードに付与された状態を示している。図２２では、第１エリアＡ１における起点となる境界ノードに応じて、矢印の線種を変えて示している。

以上説明したように、第２実施形態におけるサーバ１００ａでは、制限データ３００ａは、経路情報としてノードに付与されたラベルの情報を保持している。ラベルのそれぞれは、経路コストと、ラベルが付与されたノード名と、進入前のノードに付与されていた確定ラベルの番号と、ラベルの種別を示すフラグを対応付けている。制限データ３００ａは、これらの経路情報に基づいて、経路探索に用いるリンクを一部のリンクに制限する。そのため、第２実施形態のサーバ１００ａでは、例えば、自動車が通過するリンクである道路のように、ノードに進入する方向によって、右折禁止等の制限がある場合であっても、通行可能なリンクが適切に選択され、ユーザの利便性が向上する。

Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態では、第１実施形態に対して、最寄エリアが複数抽出される場合の、制限データ３００を用いた経路探索方法について説明する。

Ｃ１．第１の第３実施形態：
図２３は、第１の第３実施形態におけるネットワーク上の出発地Ｓと目的地Ｇとの位置関係を示す説明図である。なお、図２３に示された第１の第３実施形態におけるノード、リンク、エリア、リンクコストは、第１実施形態のものと同じである（例えば、図３）。図２３に示すように、第１の第３実施形態では、出発地Ｓは、第１エリアＡ１に含まれるノードであり、目的地Ｇは、エリア外のノードｎ３１である。ノードｎ３１の隣接ノードには、第１エリアＡ１の境界ノードＮ３および第２エリアＡ２の境界ノードＮ１０がある。また、ノードｎ３１に接続するリンクＬ１４およびリンクＬ１５のリンクコストは、同じ５である。そのため、経路探索処理における最寄エリア探索処理では（図１４）、目的地Ｇの最寄エリアとして、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２との２つのエリアを設定してもよい。この場合、目的地Ｇの最寄エリアが第１エリアＡ１である場合と、目的地Ｇの最寄エリアが第２エリアＡ２である場合と、の２つの場合に対して継続する経路探索処理が行なわれることで、種々のエリアを経由して出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路が探索される。

Ｃ２．第２の第３実施形態：
図２４は、第２の第３実施形態におけるネットワーク上の出発地Ｓと目的地Ｇとの位置関係を示す説明図である。なお、図２４に示された第２の第３実施形態におけるノード等は、第１実施形態のものと同じである。図２４に示すように、第２の第３実施形態では、出発地Ｓおよび目的地Ｇは、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とのいずれのエリアにも含まれないエリア外のノードである。出発地Ｓと目的地Ｇとの最寄エリアは、同じ第２エリアＡ２である。そのため、第１実施形態のエリア遷移情報抽出処理では、出発地Ｓおよび目的地Ｇの最寄エリアである第２エリアＡ２を２度経由するエリア遷移情報が抽出される。一方、第２の第３実施形態では、最寄エリア探索処理（図１４）において、出発地Ｓおよび目的地Ｇの最寄エリアが第２エリアＡ２に設定された後も、最寄エリア検出のために新たに設定した閾値コストに達するまで、ラベルの付与を繰り返し行なう（ステップＳ１１３）。閾値コストに達するまでの間に、ラベルが付与された境界ノードを含むエリアをそれぞれ最寄エリアとして設定して、経路探索部１２０は、設定した最寄エリアのそれぞれに対してエリア遷移情報の抽出処理を行なう。これにより、第２の第３実施形態では、出発地Ｓと目的地Ｇとの最寄エリアが同じであっても、複数のエリアを経由して出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路を探索でき、ユーザの利便性が向上する。

Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

Ｄ１．変形例１：
上記実施形態では、経路探索をするときに用いられる制限データ３００は、経路コストに対応付けられたリンクを保持したが、制限データ３００が保持するリンク等のデータについては、種々変形可能である。例えば、制限データ３００として、エリア間の経路の組み合わせを保持してもよい。具体的には、制限データ３００は、図３および図９において、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とを結ぶ経路コストが１０の経路として、リンクＬ１１とリンクＬ１２との組み合わせと、リンクＬ１４とリンクＬ１５との組み合わせと、を保持してもよい。この変形例では、経路探索処理のときに、再度エリア間の経路探索をする必要がなく、制限データ３００が保持している経路の組み合わせを選択できるため、迅速に経路探索処理が行なわれる。

上記実施形態では、制限データ３００を作成するときに用いる経路コストの閾値やエリア外通過コストの閾値について具体的な数値を挙げて説明したが、これらの閾値の数値自体や閾値の設定方法については、種々変形可能である。例えば、制限データ３００を作成するときのエリア間経路の経路コストの閾値は２０に設定したが、２０以外の数値であってもよい。また、第１実施形態の経路探索処理では、エリア外通過コストの閾値は、持ち時間１２０分の３分の１である４０として設定したが、持ち時間の４分の１である３０であってもよいし、持ち時間とは別に、設定されてもよい。また、エリア外通過コストの閾値は、第１エリアＡ１や第２エリアＡ２の大きさ（エリア面積、エリア内店舗数など）に応じて変化してもよい。

また、上記実施形態では、出発エリアと目的エリアの最適経路群を求めたあとに類似経路群を探索することで複数の経路を設定していたが、出発エリアと目的エリアの境界ノードの組み合わせに対し、それぞれ、ダイクストラ法によって最適経路を求め、エリア間経路の経路コストの閾値以内である経路を統合することで制限データが作成されてもよい。こうすることで、同一出発地、目的地間に作成される経路は必ず１つになり、よりデータの質が向上する。

上記実施形態では、リンクを通過する時間（分）とリンクコストとを対応付けていたが、リンクを通過する時間とリンクコストとの関係は、これに限らず、種々変形可能である。例えば、特定されたリンクコストに対して、携帯電話機２００を介して設定されたユーザの移動手段に応じて、リンクコストを一律半減させてもよい。また、リンクコストは、分単位ではなく、リンクを通過する秒単位の時間であってもよい。

上記実施形態では、エリア情報ＤＢ１１５に記憶されたエリアデータは、２つ以上のノードと１つ以上のリンクとから構成されたが、エリアデータの態様については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、ネットワーク情報に対して、エリアを形成するためのエリアの境界となるリンクやノードを特定することで、ネットワーク上のエリアの範囲が特定されてもよい。また、ネットワーク情報には、エリアに含まれるノードおよびリンクが特定されておらず、エリアを形成するノードおよびリンクを含むエリアデータとネットワーク情報とが合わさることで、全てのノードとリンクとを構成するデータが構築されてもよい。

Ｄ２．変形例２：
上記実施形態では、経路探索に用いられる制限データ３００が作成されるときや、経路探索処理においてエリアを経由した出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路が探索されるときに、各ノードに付与された確定ラベルおよび負けラベルによって、最適経路および類似経路が探索されたが、経路探索の方法については、種々変形可能である。例えば、出発地Ｓと目的地Ｇとを結ぶ経路について、ダイクストラ法によって最適経路が探索され、その後に、最適経路を構成するリンクの全てを除いたリンクを探索することで、最適経路の次に経路コストが最小となる経路が探索されてもよい。また、最適経路のみが探索されて、類似経路等が探索されなくてもよい。

また、最寄エリア探索処理において、ダイクストラ法により最寄エリアを設定する方法、および、最寄エリア検出のために新たに設定した閾値コスト以内で複数の最寄エリアを設定する方法について述べたが、最寄エリアの探索方法については、種々変形可能である。例えば、A*（エースター）探索を用いることで、出発地からは目的地方向に存在するエリアを、目的地からは出発地方向に存在するエリアを、最寄エリアとして設定できるようにしてもよい。

また、第１実施形態と第２実施形態とでは、ノードに付与されるラベルが持つ情報が異なったが、ノードに付与されて、経路探索に用いられるラベルについては、種々変形可能である。例えば、第１実施形態で用いられた確定ラベルと負けラベルとを付与すると共に、第２実施形態で用いた直前のノードを特定するラベルも各ノードに付与してもよい。この場合に、携帯電話機２００によって設定されたユーザの移動手段が徒歩である場合には、第１実施形態のラベルを用いて経路が探索され、ユーザの移動手段が自動車である場合には、第２実施形態のラベルを用いて経路が探索されてもよい。

上記実施形態では、エリア内の経路探索の詳細については説明していないが、エリア内の経路探索については、種々の方法によって探索されてもよい。例えば、エリア間の経路とは別に、ダイクストラ法やエースター法によって探索されてもよい。また、経路内の経路データを特定するデータが予め用意されており、当該データを用いて、エリア内の経路が探索されてもよい。

Ｄ３．変形例３：
上記実施形態では、制限データ作成処理は、経路探索システム１０に含まれていないコンピュータによって行なわれたが、制限データ３００を作成するのは、コンピュータに限られず、種々変形可能である。例えば、サーバ１００に構成された経路探索部１２０等とは異なる制限データ作成部が制限データ３００を作成してもよい。

上記実施形態では、携帯電話機２００のＧＰＳユニット２０１によって出発地Ｓが設定され、ユーザに操作部２０６が操作されることで現在時刻から到着時刻までの持ち時間が設定されたが、経路探索処理の条件の設定の方法については、これらに限らず、種々変形可能である。例えば、出発地Ｓは、操作部２０６が操作されることによって設定されてもよい。また、待ち時間は、目的地Ｇに到着したい時刻ではなく、現在時刻から何分後に到着したいといった予定時間が設定されてもよい。また、携帯電話機２００の通話制御部２２０による音声認識によって、出発地Ｓや目的地Ｇ等が設定されてもよい。

また、上記実施形態では、図１に示すようにサーバ１００が情報記憶部１１０および経路探索部１２０を備える態様としたが、情報記憶部１１０および経路探索部１２０を備える装置はこの態様に限られず、種々変形可能である。例えば、情報記憶部１１０と経路探索部１２０とは異なるサーバに備えられていてもよいし、経路探索部１２０が携帯電話機２００に搭載されていてもよい。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行なうことができる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。

１０…経路探索システム
１００…サーバ
１０２…通信部
１１０…情報記憶部
１１４…地図情報ＤＢ
１１５…エリア情報ＤＢ
１１６…制限情報ＤＢ
１１８…記憶装置
１２０…経路探索部
１２３…最適経路探索部
１２４…類似経路探索部
２００…携帯電話機
２０１…ＧＰＳユニット
２０２…表示パネル
２０３…音声出力部
２０５…無線通信回路
２０６…操作部
２０６ａ…テンキー
２０６ｂ…カーソルキー
２１０…主制御部
２１１…ＣＰＵ
２２０…通話制御部
３００…制限データ
Ｓ…出発地
Ｇ…目的地
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６，Ｌ１７，Ｌ１８，Ｌ１９，Ｌ２０，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２７，Ｌ３０…リンク
Ａ１…第１エリア
Ａ２…第２エリア
Ａ３…第３エリア
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ９，Ｎ１０，Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３…境界ノード
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…最適経路
Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４…類似経路
ＢＳ…基地局
ｎ１１，ｎ１２，ｎ１３，ｎ２１，ｎ３１，ｎ４１，ｎ４２，ｎ４３，ｎ４４，ｎ５１，ｎ５２，…ノード
Ｒ２１…最適経路群
ＬＢ０，ＬＢ０３，ＬＢ１４…ラベル
ＩＮＴ…インターネット

Claims (8)

1. ネットワーク上の経路を探索するために用いられるデータ構造であって、
   経路を構成する複数のノードおよび複数のリンクを特定するネットワークデータと、
   ２つ以上のノードと１つ以上のリンクとを含む２つ以上のエリアを特定するエリアデータと、
   前記エリアに含まれるノードと、他の前記エリアに含まれるノードと、を結ぶエリア間経路の探索に用いられるリンクを、前記ネットワークデータによって特定された複数のリンクの内の一部のリンクに制限する制限データと、を備える、データ構造。
2. 請求項１に記載のデータ構造であって、
   前記制限データは、前記エリアに含まれ、かつ前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する境界ノードと、他の前記エリアに含まれる前記境界ノードと、を結ぶ１つ以上の境界ノード間経路のそれぞれを構成するリンクと、前記境界ノード間経路のそれぞれを構成するリンクのリンクコストの累計値と、を対応付けている、データ構造。
3. 請求項２に記載のデータ構造であって、
   前記制限データは、所定の閾値が設定された場合に、前記エリア間経路の探索に用いられるリンクを、前記所定の閾値以下の前記リンクコストの累計値に対応付けられているリンクに設定する、データ構造。
4. 請求項１に記載のデータ構造であって、
   前記制限データは、前記エリアに含まれ、かつ前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する境界ノードと、前記エリアに含まれない特定のノードと、を結ぶ特定経路のそれぞれについて、前記特定のノードと、前記特定のノードに到達するまでの前記特定経路を構成するリンクのリンクコストの累計値と、前記特定のノードに接続するリンクを介して前記特定のノードに接続されると共に前記特定経路に含まれる直前のノードと、に基づいて、前記エリア間経路の探索に用いられるリンクを前記一部のリンクに制限する、データ構造。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のデータ構造が有するデータを用いて２つのノードを結ぶ経路を探索する経路探索装置であって、
   前記データ構造を記憶するデータ記憶部と、
   出発地と目的地との２つのノードを設定する条件設定部と、
   前記データ記憶部に記憶された異なる２つ以上の前記エリアを設定するエリア設定部と、
   設定された前記２つ以上のエリアを経由して前記出発地と前記目的地とを結ぶエリア経由経路を、前記データ記憶部に記憶された前記制限データによって制限された前記一部のリンクを用いて探索する経路探索部と、を備える、経路探索装置。
6. 請求項５に記載の経路探索装置であって、
   前記条件設定部は、前記エリア経由経路を構成するリンクのリンクコストの累計値の上限値を設定し、
   前記経路探索部は、
   前記上限値に基づいて、前記エリア経由経路に含まれると共にいずれの前記エリアにも含まれない経路を構成するエリア外リンクの前記リンクコストの累計値となるエリア外経路コストを設定し、
   前記出発地と、前記エリアに含まれる境界ノードであって、前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する前記境界ノードと、を結ぶ経路の前記リンクコストの累計値が最小となる出発地最寄エリアの前記境界ノードと前記出発地とを結ぶ第１経路の最小の前記リンクコストの累計値と、
   前記目的地と、前記エリアに含まれる前記境界ノードと、を結ぶ経路の前記リンクコストの累計値が最小となる目的地最寄エリアの前記境界ノードと前記目的地と結ぶ第２経路の最小の前記リンクコストの累計値と、
   前記エリア経由経路に含まれる前記エリア間経路の前記リンクコストの累計値のそれぞれと、
   を足したエリア外経路コストが前記エリア外リンクの前記リンクコストの累計値以下になる前記エリア間経路を探索する、経路探索装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、許容コストを設定し、経路を構成するリンクのリンクコストの累計値が最小となる前記エリア経由経路を最適経路として探索する最適経路探索部と、前記最適経路の前記リンクコストの累計値に前記許容コストを加えた値以下の前記リンクコストの累計値となる１つ以上の前記エリア経由経路を類似経路として探索する類似経路探索部と、を備える、経路探索装置。
8. 請求項７に記載の経路探索装置であって、
   前記最適経路探索部は、前記エリアに含まれる境界ノードであって、前記エリアに含まれないノードにリンクを介して接続する２つ以上の前記境界ノードのそれぞれと特定のノードとを結ぶ２つ以上の特定経路の内、前記特定経路のそれぞれを構成するリンクのリンクコストの累計値が最小となる最小コスト経路とそれ以外の非最小コスト経路とを探索し、前記特定のノードが他の前記エリアの前記境界ノードである場合の前記最小コスト経路を、エリア間最適経路として設定し、
   前記類似経路探索部は、前記最適経路に含まれる複数のノードを順に最適ノードとして選択し、前記最適ノードにおける前記最小コスト経路と前記非最小コスト経路との前記リンクコストの累計値の差が前記許容コスト以下である前記非最小コスト経路を選択し、選択された前記非最小コスト経路と、前記最適ノードと他の前記エリアの前記境界ノードとを結ぶ経路が前記エリア間最適経路と同じ経路と、を組み合わせた類似経路を設定し、前記最小コスト経路および非最小コスト経路の前記リンクコストの累計値が前記エリア間最適経路の前記リンクコストの累計値に前記許容コストを加えた値まで探索する、経路探索装置。

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