JP2601943B2 - 最適経路計算装置 - Google Patents
最適経路計算装置Info
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- JP2601943B2 JP2601943B2 JP2305021A JP30502190A JP2601943B2 JP 2601943 B2 JP2601943 B2 JP 2601943B2 JP 2305021 A JP2305021 A JP 2305021A JP 30502190 A JP30502190 A JP 30502190A JP 2601943 B2 JP2601943 B2 JP 2601943B2
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、運転者による目的地点などの設定に応じ
て、道路地図メモリに記憶されている道路地図データか
ら出発地点と目的地点とを含む範囲の道路地図データを
読出し、この道路地図データに基いて出発地点から目的
地点に至る最適経路を計算する最適経路計算装置に関す
るものである。
て、道路地図メモリに記憶されている道路地図データか
ら出発地点と目的地点とを含む範囲の道路地図データを
読出し、この道路地図データに基いて出発地点から目的
地点に至る最適経路を計算する最適経路計算装置に関す
るものである。
<従来の技術> 従来より、画面上に車両の位置方位などを表示し、見
知らぬ土地や夜間などにおける走行の便宜を図るために
開発された経路誘導装置が知られている。
知らぬ土地や夜間などにおける走行の便宜を図るために
開発された経路誘導装置が知られている。
上記経路誘導装置は、ディスプレイ、方位センサ、距
離センサ、道路地図メモリ、コンピュータを車両に搭載
し、方位センサから入力される方位データ、距離センサ
から入力される走行距離データ、および道路地図メモリ
に格納されている道路のパターンとの一致に基いて車両
位置を検出し、この車両位置および目的地点を道路地図
と共にディスプレイに表示するものである。
離センサ、道路地図メモリ、コンピュータを車両に搭載
し、方位センサから入力される方位データ、距離センサ
から入力される走行距離データ、および道路地図メモリ
に格納されている道路のパターンとの一致に基いて車両
位置を検出し、この車両位置および目的地点を道路地図
と共にディスプレイに表示するものである。
この場合、出発地点から目的地点に至る走行経路を運
転者自身に判断させていた。
転者自身に判断させていた。
しかし、ごく最近においては、運転者による目的地点
設定入力に応じて出発地点から目的地点までの経路をコ
ンピユータにより自動的に算出し、走行前あるいは走行
中に道路地図上に経路を重畳して表示することが提案さ
れている。
設定入力に応じて出発地点から目的地点までの経路をコ
ンピユータにより自動的に算出し、走行前あるいは走行
中に道路地図上に経路を重畳して表示することが提案さ
れている。
上記出発地点から目的地点に至る経路の計算方法とし
ては、いわゆるダイクストラ法がある(緊急車両走行誘
導システムの開発研究報告書 財団法人 日本交通管理
技術協会 昭和61年3月、Dirck Von Vliet,“Improved
Shortest Path Algorithm for Transportation Networ
k",Transportation Research,Vol.12,1978)。この方法
は、経路計算の対象となる経路を幾つも区切って、区切
った点をノードとし、ノードとノードとを結ぶ経路をリ
ンクとし、出発地点に最も近いノードまたはリンクを始
点とし、目的地に最も近いノードまたはリンクを終点と
し、始点から終点に至るリンクのツリーを想定し、ツリ
ーを構成する全ての経路のリンクコストを順次加算し
て、目的地点に到達する最もリンクコストの少ない経路
を算出する方法である。ここでリンクコストを見積もる
ときに考慮すべき事項としては、走行距離、走行時間、
高速道路の利用の有無、右折左折回数、幹線道路の走行
確率、事故多発地帯回避、その他運転者の好みに応じて
設定した事項がある。
ては、いわゆるダイクストラ法がある(緊急車両走行誘
導システムの開発研究報告書 財団法人 日本交通管理
技術協会 昭和61年3月、Dirck Von Vliet,“Improved
Shortest Path Algorithm for Transportation Networ
k",Transportation Research,Vol.12,1978)。この方法
は、経路計算の対象となる経路を幾つも区切って、区切
った点をノードとし、ノードとノードとを結ぶ経路をリ
ンクとし、出発地点に最も近いノードまたはリンクを始
点とし、目的地に最も近いノードまたはリンクを終点と
し、始点から終点に至るリンクのツリーを想定し、ツリ
ーを構成する全ての経路のリンクコストを順次加算し
て、目的地点に到達する最もリンクコストの少ない経路
を算出する方法である。ここでリンクコストを見積もる
ときに考慮すべき事項としては、走行距離、走行時間、
高速道路の利用の有無、右折左折回数、幹線道路の走行
確率、事故多発地帯回避、その他運転者の好みに応じて
設定した事項がある。
この方法で経路を計算すれば、出発地点から目的地点
に至る経路が存在する限り、確実に目的地点に到達す
る。
に至る経路が存在する限り、確実に目的地点に到達す
る。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、上記ダイクストラ法は、計算の対象と
なる領域にあるノードの数、リンクの数に応じて計算時
間が決まるものであり、目的地が遠くにあってノード、
リンクが多い場合は、計算時間は指数関数的に増加す
る。
なる領域にあるノードの数、リンクの数に応じて計算時
間が決まるものであり、目的地が遠くにあってノード、
リンクが多い場合は、計算時間は指数関数的に増加す
る。
したがって、目的地点を設定してから最適経路が計算
されるまで、特に目的地が遠い場合は運転者はじっと待
つ必要があり、急いでいるときの実用性に問題が残る。
されるまで、特に目的地が遠い場合は運転者はじっと待
つ必要があり、急いでいるときの実用性に問題が残る。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、運転
者による目的地点の設定に応じて道路地図メモリから道
路地図データを読出して、出発地点から目的地点までの
経路を計算する場合において、目的地が遠くにあっても
短い時間で経路計算をすることが出来、迅速に最適経路
を得ることができる最適経路計算装置を提供することを
目的とする。
者による目的地点の設定に応じて道路地図メモリから道
路地図データを読出して、出発地点から目的地点までの
経路を計算する場合において、目的地が遠くにあっても
短い時間で経路計算をすることが出来、迅速に最適経路
を得ることができる最適経路計算装置を提供することを
目的とする。
<課題を解決するための手段> 上記の目的を達成するための本発明の最適経路計算装
置は、 道路地図データを構成する地点の中から、一定の基準
に従って複数の特定の地点を選定しておき、各特定の地
点を経路起点として各目的地点に至る最適経路をあらか
じめ計算し、この最適経路が通る1つまたは複数の通過
地点を、(a)道路地図データの記憶単位であるメッシ
ュ構造の境界にある地点、(b)経路起点である特定の
地点からの直線距離が一定の地点、(c)最適経路に沿
った走行距離が一定の地点、又は(d)最適経路が高速
道路である場合、主要なランプに対応した地点、のいず
れかの基準に基づいて選び出し、当該目的地点および当
該経路起点となる特定の地点に対応させて記憶した通過
地点テーブルと、 目的地点を設定するとともに、車両の現在位置に近い
特定の地点を設定する初期設定手段と、 上記初期設定手段による目的地点の設定および特定の
地点の設定に応じて通過地点テーブルを検索し、通過地
点を求める通過地点取得手段と、 上記経路起点となる特定の地点から目的地点までの経
路を計算する場合、通過地点取得手段で取得された通過
地点ごとに区切って経路を計算する経路計算手段とを含
むものである(請求項1)。
置は、 道路地図データを構成する地点の中から、一定の基準
に従って複数の特定の地点を選定しておき、各特定の地
点を経路起点として各目的地点に至る最適経路をあらか
じめ計算し、この最適経路が通る1つまたは複数の通過
地点を、(a)道路地図データの記憶単位であるメッシ
ュ構造の境界にある地点、(b)経路起点である特定の
地点からの直線距離が一定の地点、(c)最適経路に沿
った走行距離が一定の地点、又は(d)最適経路が高速
道路である場合、主要なランプに対応した地点、のいず
れかの基準に基づいて選び出し、当該目的地点および当
該経路起点となる特定の地点に対応させて記憶した通過
地点テーブルと、 目的地点を設定するとともに、車両の現在位置に近い
特定の地点を設定する初期設定手段と、 上記初期設定手段による目的地点の設定および特定の
地点の設定に応じて通過地点テーブルを検索し、通過地
点を求める通過地点取得手段と、 上記経路起点となる特定の地点から目的地点までの経
路を計算する場合、通過地点取得手段で取得された通過
地点ごとに区切って経路を計算する経路計算手段とを含
むものである(請求項1)。
上記目的地点は、道路地図データを構成する全ての地
点から選ばれるものであってもよく、運転者がしばしば
旅行する目的地に対応して一定の基準で設定されたいく
つかの地点から選ばれるものであってもよい。
点から選ばれるものであってもよく、運転者がしばしば
旅行する目的地に対応して一定の基準で設定されたいく
つかの地点から選ばれるものであってもよい。
上記特定の地点は道路地図の主要地点から選ばれたも
のであることが好ましいが、道路地図上の全ての地点に
対応するものであってもよい。
のであることが好ましいが、道路地図上の全ての地点に
対応するものであってもよい。
上記最適経路計算装置は、各特定の地点を経路起点と
して各目的地点までの経路を計算の対象としていたが、
逆に特定の地点を経路終点として各出発地点からの経路
を計算の対象としてもよい(請求項2)。この場合出発
地点は、道路地図データを構成する全ての地点から選ば
れるものであってもよく、車両の常駐場所に対応する1
つまたはいくつかの地点から選ばれるものであってもよ
い。
して各目的地点までの経路を計算の対象としていたが、
逆に特定の地点を経路終点として各出発地点からの経路
を計算の対象としてもよい(請求項2)。この場合出発
地点は、道路地図データを構成する全ての地点から選ば
れるものであってもよく、車両の常駐場所に対応する1
つまたはいくつかの地点から選ばれるものであってもよ
い。
また、道路地図データがノードとリンクとの組み合わ
せからなるものであり、道路地図上の地点をノードまた
はリンクにより特定するものであってもよい(請求項
3)。
せからなるものであり、道路地図上の地点をノードまた
はリンクにより特定するものであってもよい(請求項
3)。
また、通過地点テーブルは、目的地点および出発地点
間の距離が一定の基準値よりも長い場合にのみ、上記通
過地点を記憶しているものであってもよい(請求項
4)。
間の距離が一定の基準値よりも長い場合にのみ、上記通
過地点を記憶しているものであってもよい(請求項
4)。
<作用> 上記請求項1の最適経路計算装置によれば、運転者の
操作などにより目的地点が設定され、車両の現在位置に
近い特定の地点が経路起点として設定されると、通過地
点取得手段は、通過地点テーブルを検索して、上記経路
起点となる特定の地点から目的地までの通過地点を取得
することができる。
操作などにより目的地点が設定され、車両の現在位置に
近い特定の地点が経路起点として設定されると、通過地
点取得手段は、通過地点テーブルを検索して、上記経路
起点となる特定の地点から目的地までの通過地点を取得
することができる。
この通過地点は、目的地点に至る最適経路を通るの
で、経路計算手段は、上記経路起点となる特定の地点か
らこの通過地点までの経路、通過地点間の経路、通過地
点から目的地点までの経路を分割して計算できる。
で、経路計算手段は、上記経路起点となる特定の地点か
らこの通過地点までの経路、通過地点間の経路、通過地
点から目的地点までの経路を分割して計算できる。
上記請求項2の最適経路計算装置によれば、運転者の
操作などにより目的地が設定され、その目的地に近い特
定の地点が経路終点として設定されると、通過地点取得
手段は、通過地点テーブルを検索して、車両の現在地に
対応する出発地点から上記経路終点となる特定の地点ま
での通過地点を取得することができる。
操作などにより目的地が設定され、その目的地に近い特
定の地点が経路終点として設定されると、通過地点取得
手段は、通過地点テーブルを検索して、車両の現在地に
対応する出発地点から上記経路終点となる特定の地点ま
での通過地点を取得することができる。
この通過地点は、経路終点に至る最適経路を通るの
で、経路計算手段は、上記出発地から通過地点までの経
路、通過地点間の経路、通過地点から特定の地点である
経路終点までの経路を分割して計算できる。
で、経路計算手段は、上記出発地から通過地点までの経
路、通過地点間の経路、通過地点から特定の地点である
経路終点までの経路を分割して計算できる。
したがって、請求項1または2いずれの装置であって
も、通常ならば長距離にわたる経路も短距離の経路に分
割して行うことになり、計算時間を飛躍的に短縮するこ
とができる。
も、通常ならば長距離にわたる経路も短距離の経路に分
割して行うことになり、計算時間を飛躍的に短縮するこ
とができる。
また、請求項4に記載のように、目的地点および出発
地点間の距離が一定の基準値よりも長い場合にのみ、通
過地点テーブルに上記通過地点を記憶させることによ
り、出発地と目的地とが比較的近い場合に、通過地点テ
ーブルを使わず、直接最適経路の計算等を行わせること
として、通過地点テーブルのメモリの容量を節約するこ
とができる。
地点間の距離が一定の基準値よりも長い場合にのみ、通
過地点テーブルに上記通過地点を記憶させることによ
り、出発地と目的地とが比較的近い場合に、通過地点テ
ーブルを使わず、直接最適経路の計算等を行わせること
として、通過地点テーブルのメモリの容量を節約するこ
とができる。
<実施例> 以下本発明の実施例を示す添付図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
本実施例の最適経路計算装置は、最適経路を画面表示
したり、音声出力したりして車両を誘導する経路誘導装
置に組み込まれたものである。
したり、音声出力したりして車両を誘導する経路誘導装
置に組み込まれたものである。
上記最適経路計算装置は、各特定の地点を経路起点と
して各目的地点までの経路を計算の対象としているが、
逆に特定の地点を経路終点として各出発地点からの経路
を計算の対象とするものであってもよい。この場合、出
発地点と目的地点、経路起点と経路終点とを入れ替える
だけで処理の内容は類推可能となる。したがって、以
下、各特定の地点を経路起点として各目的地点までの経
路を計算の対象とする実施例のみを説明していく。
して各目的地点までの経路を計算の対象としているが、
逆に特定の地点を経路終点として各出発地点からの経路
を計算の対象とするものであってもよい。この場合、出
発地点と目的地点、経路起点と経路終点とを入れ替える
だけで処理の内容は類推可能となる。したがって、以
下、各特定の地点を経路起点として各目的地点までの経
路を計算の対象とする実施例のみを説明していく。
経路誘導装置は、第1図に示すように、表示器1と、
コンソール2と、方位センサ10と、距離センサ9と、道
路地図データを格納している道路地図メモリ3Aと、通過
地点テーブルを格納した通過地点メモリ3Bと、各メモリ
3A、3Bから記憶データを読出すメモリドライブ4と、距
離センサ9により検出される走行距離および方位センサ
10により検出される走行方向変化量をそれぞれ積算し、
この積算データとメモリドライブ4により読出した道路
地図データとの比較に基いて車両位置を検出するロケー
タ11と、通過地点の検索・取得、所定範囲の道路地図の
読出、車両の誘導をするための表示用データの生成、音
声出力装置15の制御、およびロケータ11の制御などの種
々の制御を行う処理部7(この処理部7は通過地点取得
手段としても機能する。)と、処理部7から出力される
表示用データを記憶する主メモリ8と、表示器1の制御
を行う出力コントローラ12と、コンソール2から入力さ
れる初期データを設定する初期設定部6とを有する。
コンソール2と、方位センサ10と、距離センサ9と、道
路地図データを格納している道路地図メモリ3Aと、通過
地点テーブルを格納した通過地点メモリ3Bと、各メモリ
3A、3Bから記憶データを読出すメモリドライブ4と、距
離センサ9により検出される走行距離および方位センサ
10により検出される走行方向変化量をそれぞれ積算し、
この積算データとメモリドライブ4により読出した道路
地図データとの比較に基いて車両位置を検出するロケー
タ11と、通過地点の検索・取得、所定範囲の道路地図の
読出、車両の誘導をするための表示用データの生成、音
声出力装置15の制御、およびロケータ11の制御などの種
々の制御を行う処理部7(この処理部7は通過地点取得
手段としても機能する。)と、処理部7から出力される
表示用データを記憶する主メモリ8と、表示器1の制御
を行う出力コントローラ12と、コンソール2から入力さ
れる初期データを設定する初期設定部6とを有する。
さらに詳細に説明すればコンソール2は、この装置の
起動・停止や画面上のカーソル移動、目的地点などの初
期データの設定、画面上に表示されている道路地図のス
クロール等をさせるキー入力ボード(図示せず)を有し
ている。
起動・停止や画面上のカーソル移動、目的地点などの初
期データの設定、画面上に表示されている道路地図のス
クロール等をさせるキー入力ボード(図示せず)を有し
ている。
方位センサ10は、車両の走行に伴なう方位の変化を検
出するものであり、地磁気センサ、ジャイロなどを使用
することが可能である。
出するものであり、地磁気センサ、ジャイロなどを使用
することが可能である。
距離センサ9は、車両の速度、あるいは、車輪の回転
数などに基づいて走行距離を検出するものであり、車輪
速センサ、車速センサなどが使用可能である。
数などに基づいて走行距離を検出するものであり、車輪
速センサ、車速センサなどが使用可能である。
ロケータ11は、距離センサ9により検出される距離デ
ータ、および方位センサ10により検出される方位変化デ
ータをそれぞれ積算して走行軌跡データを算出し、走行
軌跡データと道路地図メモリ3Aに格納されている道路の
パターンとの比較(いわゆるマップマッチング法、特開
昭64−53112号公報参照)に基いて車両位置を検出して
いる。なお、位置検出の精度をあげるためにビーコン受
信機やGPS受信機を付加してもよい。
ータ、および方位センサ10により検出される方位変化デ
ータをそれぞれ積算して走行軌跡データを算出し、走行
軌跡データと道路地図メモリ3Aに格納されている道路の
パターンとの比較(いわゆるマップマッチング法、特開
昭64−53112号公報参照)に基いて車両位置を検出して
いる。なお、位置検出の精度をあげるためにビーコン受
信機やGPS受信機を付加してもよい。
表示器1には、CRT、液晶パネルなどの画面上に透明
のタッチパネル5が取付けられている。
のタッチパネル5が取付けられている。
各メモリ3A、3Bは、大容量記憶媒体であるCD−ROM、I
Cメモリカード、磁気テープなどのメモリなどから構成
されている。
Cメモリカード、磁気テープなどのメモリなどから構成
されている。
道路地図メモリ3Aは、道路地図(高速自動車国道、都
市高速道路、一般国道、主要地方道、一般都道府県道、
指定都市の一般市道、その他の生活道路を含む)をメッ
シュ状に分割し、各メッシュ単位でノードとリンクとを
組み合わせたデータを記憶している。その他、鉄道、
川、地名欄、有名施設、運転者が予め登録した地点、等
高線などの表示用の背景データを含んでいてもよい。
市高速道路、一般国道、主要地方道、一般都道府県道、
指定都市の一般市道、その他の生活道路を含む)をメッ
シュ状に分割し、各メッシュ単位でノードとリンクとを
組み合わせたデータを記憶している。その他、鉄道、
川、地名欄、有名施設、運転者が予め登録した地点、等
高線などの表示用の背景データを含んでいてもよい。
上記メッシュは、日本道路地図を経度差1度、緯度差
40分で分割し、縦横の距離を約80Km×80Kmとした第1次
メッシュと、この第1次メッシュを縦横8等分し、縦横
の距離を約10Km×10Kmとする第2次メッシュ(第2図参
照)との二重構造を持っている。
40分で分割し、縦横の距離を約80Km×80Kmとした第1次
メッシュと、この第1次メッシュを縦横8等分し、縦横
の距離を約10Km×10Kmとする第2次メッシュ(第2図参
照)との二重構造を持っている。
ここに、ノードとは、一般に、道路の分岐点や折曲点
を特定するための座標位置のことであり、分岐点を表わ
すノードを分岐点ノード、道路の折曲点(分岐点を除
く)を表わすノードを補間点ノードということがある。
ノードデータは、ノード番号、当該ノードに対応する隣
接メッシュのノードのアドレス、ノードに接続されるリ
ンクのアドレスなどからなる。
を特定するための座標位置のことであり、分岐点を表わ
すノードを分岐点ノード、道路の折曲点(分岐点を除
く)を表わすノードを補間点ノードということがある。
ノードデータは、ノード番号、当該ノードに対応する隣
接メッシュのノードのアドレス、ノードに接続されるリ
ンクのアドレスなどからなる。
各分岐点ノードを繋いだものがリンクである。リンク
データはリンク番号、リンクの始点ノードおよび終点ノ
ードのアドレス、リンクの距離、リンクを通過する方
向、その方向における所要時間データ、道路種別、道路
幅、一方通行や有料道路などの通行規制データからな
る。
データはリンク番号、リンクの始点ノードおよび終点ノ
ードのアドレス、リンクの距離、リンクを通過する方
向、その方向における所要時間データ、道路種別、道路
幅、一方通行や有料道路などの通行規制データからな
る。
このように、リンクデータの中にリンクの始点ノード
および終点ノードのアドレスが入っていることから、リ
ンクのみによっても地点を特定できる。なお、リンクに
よってリンクの始点を特定する場合そのリンクを「退出
リンク」といい、リンクの終点を特定する場合そのリン
クを「進入リンク」という。さらに、リンクデータには
リンクを通過する方向が入っているので、1つのリンク
を特定することにより、車両の進行方向も特定すること
ができる。第3図は十字路を特定する4つの退出リンク
を、第4図は十字路を特定する4つの進入リンクを例示
している。
および終点ノードのアドレスが入っていることから、リ
ンクのみによっても地点を特定できる。なお、リンクに
よってリンクの始点を特定する場合そのリンクを「退出
リンク」といい、リンクの終点を特定する場合そのリン
クを「進入リンク」という。さらに、リンクデータには
リンクを通過する方向が入っているので、1つのリンク
を特定することにより、車両の進行方向も特定すること
ができる。第3図は十字路を特定する4つの退出リンク
を、第4図は十字路を特定する4つの進入リンクを例示
している。
以下の実施例では、地点を特定するのに進入リンクを
用いるものとする。
用いるものとする。
通過地点メモリ3Bには、主要交差点、レジャー施設、
駅、駐車場、高速道路のオンランプまたはオフランプ、
サービスエリア、路側ビーコンなどに対応する特定のリ
ンクから、目的地点に対応する全てのリンクに至る最適
経路をそれぞれ設定された経路計算条件(最短時間経
路、最短距離経路、右左折の少ない経路、道路幅の広い
経路など)に応じてあらかじめ(例えば最適経路計算装
置を工場から出荷する前に)計算し、この最適経路の通
過地点を構成する1つまたは複数のリンクを、当該特定
のリンクおよび当該目的地点に対応するリンクに対応さ
せて記憶している。
駅、駐車場、高速道路のオンランプまたはオフランプ、
サービスエリア、路側ビーコンなどに対応する特定のリ
ンクから、目的地点に対応する全てのリンクに至る最適
経路をそれぞれ設定された経路計算条件(最短時間経
路、最短距離経路、右左折の少ない経路、道路幅の広い
経路など)に応じてあらかじめ(例えば最適経路計算装
置を工場から出荷する前に)計算し、この最適経路の通
過地点を構成する1つまたは複数のリンクを、当該特定
のリンクおよび当該目的地点に対応するリンクに対応さ
せて記憶している。
さらに通過地点メモリ3Bの構造を図面および表を用い
て詳説する。第2図は1次メッシュM1およびこれに隣接
する1次メッシュM2を示す図である。
て詳説する。第2図は1次メッシュM1およびこれに隣接
する1次メッシュM2を示す図である。
1次メッシュM1の中の1つの2次メッシュm1に経路起
点を示す特定のリンクP0(出発地点Pから最も近い特定
のリンク)がある。なお、特定のリンクは太い矢印で示
されている(図では特定のリンクは1つのみ表示されて
いるが、実際には複数ある)。
点を示す特定のリンクP0(出発地点Pから最も近い特定
のリンク)がある。なお、特定のリンクは太い矢印で示
されている(図では特定のリンクは1つのみ表示されて
いるが、実際には複数ある)。
2次メッシュm1に隣接する2次メッシュをm2〜m9と
し、2次メッシュm2〜m9の外側の境界B1を規定する。境
界B1から2つ分の2次メッシュを隔てて境界B2を規定す
る。境界B2の直ぐ内側の2次メッシュを例えばm10とす
る。また、隣接1次メッシュM2の中の目的地Qが属する
2次メッシュをm11とする。目的地Qに相当する目的地
リンクをリンクp3で表わす。
し、2次メッシュm2〜m9の外側の境界B1を規定する。境
界B1から2つ分の2次メッシュを隔てて境界B2を規定す
る。境界B2の直ぐ内側の2次メッシュを例えばm10とす
る。また、隣接1次メッシュM2の中の目的地Qが属する
2次メッシュをm11とする。目的地Qに相当する目的地
リンクをリンクp3で表わす。
上記経路起点リンクPoから目的地リンクp3までの最適
経路をLで表わす。この最適経路L上にあって、境界B1
に交わるリンクをp1、最適経路L上にあって境界B2に交
わるリンクをp2とする。
経路をLで表わす。この最適経路L上にあって、境界B1
に交わるリンクをp1、最適経路L上にあって境界B2に交
わるリンクをp2とする。
通過地点テーブルには経路起点リンクPo、目的地リン
クp3に対応して上記最適経路が通過する境界上のリンク
p1,p2が記憶されている。通過地点テーブルの例を第1
表に示す。
クp3に対応して上記最適経路が通過する境界上のリンク
p1,p2が記憶されている。通過地点テーブルの例を第1
表に示す。
次に上記構成の最適経路計算装置の動作を第2図、第
1表を参照しながら説明する。
1表を参照しながら説明する。
初期設定手順は、以下の通りである。すなわち、画面
に入力した条件に合致する出発地Pを含む道路地図が表
示されると、運転者は、道路地図を必要によりスクロー
ルさせて目的地点Qを捜し、目的地点Qの表示位置にタ
ッチする。タッチされた位置は、初期設定部6に入力さ
れる。また、初期設定部6は、ロケータ11から出力され
る車両の現在位置Pを記憶しておく。
に入力した条件に合致する出発地Pを含む道路地図が表
示されると、運転者は、道路地図を必要によりスクロー
ルさせて目的地点Qを捜し、目的地点Qの表示位置にタ
ッチする。タッチされた位置は、初期設定部6に入力さ
れる。また、初期設定部6は、ロケータ11から出力され
る車両の現在位置Pを記憶しておく。
処理部7は、出発地点Pから目的地点Qまでの最適経
路を求める場合、初期設定部6からの情報に基づいて出
発地点Pに最も近い特定のリンク(第2図の場合リンク
P0)と、目的地点Qに対応する目的地リンクを設定す
る。
路を求める場合、初期設定部6からの情報に基づいて出
発地点Pに最も近い特定のリンク(第2図の場合リンク
P0)と、目的地点Qに対応する目的地リンクを設定す
る。
上記のようにして、初期設定入力がなされた後、処理
部7は出発地点Pの表示地図に戻すとともに、通過地点
メモリ3Bに記憶されている通過地点テーブルの検索を行
う。
部7は出発地点Pの表示地図に戻すとともに、通過地点
メモリ3Bに記憶されている通過地点テーブルの検索を行
う。
通過地点テーブルには、既に第1表を用いて説明した
ように、目的地リンクp3に対応して最適経路が通過する
通過地点のリンクが記憶されている。
ように、目的地リンクp3に対応して最適経路が通過する
通過地点のリンクが記憶されている。
処理部7は、まず、メモリドライブ4を通して経路メ
モリ3Bにアクセスし、目的地リンクp3および経路起点リ
ンクPoに対応する通過地点のリンク列p1,p2を読み出
す。その結果、経路起点リンクPoを経路起点とする最適
経路上の通過地点を特定することができる。
モリ3Bにアクセスし、目的地リンクp3および経路起点リ
ンクPoに対応する通過地点のリンク列p1,p2を読み出
す。その結果、経路起点リンクPoを経路起点とする最適
経路上の通過地点を特定することができる。
処理部7は、最適経路を次の3段階に別けて計算す
る。
る。
(1)経路起点リンクPoから通過地点リンクp1までの計
算 (2)通過地点リンクp1から通過地点リンクp2までの計
算 (3)通過地点リンクp2から目的地リンクp3までの計算 具体的な計算は、既に説明したダイクストラ法を用い
て行う。この場合、上記のように経路起点リンクPoから
目的地リンクp3まで計算するのではなく、通過地点によ
り分割してそれぞれの区間を計算する結果、計算の対象
となる地域を狭くすることができ、計算時間を飛躍的に
減少させることができる。
算 (2)通過地点リンクp1から通過地点リンクp2までの計
算 (3)通過地点リンクp2から目的地リンクp3までの計算 具体的な計算は、既に説明したダイクストラ法を用い
て行う。この場合、上記のように経路起点リンクPoから
目的地リンクp3まで計算するのではなく、通過地点によ
り分割してそれぞれの区間を計算する結果、計算の対象
となる地域を狭くすることができ、計算時間を飛躍的に
減少させることができる。
以上のように経路起点リンクPoから目的地リンクp3ま
でのすべての経路データ短時間で得ることができる。
でのすべての経路データ短時間で得ることができる。
なお、上記の場合において、車両の最初の位置Pから
経路起点リンクである最初の特定のリンクPoまでの経路
は、通常短い距離なので、従来どおりの方法で経路計算
すれば比較的短時間で最適経路を得ることができる。近
くなので運転者が迷うおそれがなければ、経路計算をし
ないで特定のリンクPoを示すだけでよいかもしれない。
経路起点リンクである最初の特定のリンクPoまでの経路
は、通常短い距離なので、従来どおりの方法で経路計算
すれば比較的短時間で最適経路を得ることができる。近
くなので運転者が迷うおそれがなければ、経路計算をし
ないで特定のリンクPoを示すだけでよいかもしれない。
また、目的地点および出発地点間の距離が一定距離よ
りも短い場合は、経路テーブルに車両誘導情報を記憶さ
せず直接経路計算させることとしてもよい。これによ
り、メモリの節約になるとともに、目的地点および出発
地点間の距離が短いならば経路計算の時間もさほど長く
ならないからである。
りも短い場合は、経路テーブルに車両誘導情報を記憶さ
せず直接経路計算させることとしてもよい。これによ
り、メモリの節約になるとともに、目的地点および出発
地点間の距離が短いならば経路計算の時間もさほど長く
ならないからである。
第5図は車両を最適経路に沿って誘導する経路誘導フ
ローを示す図である。ステップS1において、道路地図メ
モリ3Aから車両の現在位置を中心とした表示すべき領域
内の表示地図を得、ステップS2において、上記表示地図
を所定の拡大率に従いフレームメモリの上に描画する。
そして、ステップS3において、通過地点メモリ3Bから、
前述したような手順で通過地点のデータを取得し、最適
経路を計算する。この計算は車両発進前に行ってもよ
く、車両走行中に交差点などの待ち時間を利用して行っ
てもよい。
ローを示す図である。ステップS1において、道路地図メ
モリ3Aから車両の現在位置を中心とした表示すべき領域
内の表示地図を得、ステップS2において、上記表示地図
を所定の拡大率に従いフレームメモリの上に描画する。
そして、ステップS3において、通過地点メモリ3Bから、
前述したような手順で通過地点のデータを取得し、最適
経路を計算する。この計算は車両発進前に行ってもよ
く、車両走行中に交差点などの待ち時間を利用して行っ
てもよい。
ステップS4では、表示すべき最適経路が取得されたか
どうか調べ、最適経路が取得されていないときには(こ
のようなことは前述したように目的地点および出発地点
間の距離が短く経路テーブルに初期経路が記憶されてい
ない時に起こる。)、ステップS7に進み、車両の現在位
置マークのみをフレームメモリの上に描画し、ステップ
S8においてフレームメモリの内容をディスプレイに表示
する。
どうか調べ、最適経路が取得されていないときには(こ
のようなことは前述したように目的地点および出発地点
間の距離が短く経路テーブルに初期経路が記憶されてい
ない時に起こる。)、ステップS7に進み、車両の現在位
置マークのみをフレームメモリの上に描画し、ステップ
S8においてフレームメモリの内容をディスプレイに表示
する。
ステップS4で、表示すべき最適経路が求まっていれ
ば、ステップS5において現在描画されている道路表示用
地図の上に、最適経路をリンク列等で描画する。そして
ステップS6において、方向ベクトルを用いて、最適経路
を道路沿いに表示させる。
ば、ステップS5において現在描画されている道路表示用
地図の上に、最適経路をリンク列等で描画する。そして
ステップS6において、方向ベクトルを用いて、最適経路
を道路沿いに表示させる。
以上のようにして、道路地図データに主要交差点、レ
ジャー施設、駅、駐車場、高速道路のオンオフランプエ
リア、サービスエリア、ビーコンなどに対応して設けら
れた特定地点を表わすリンクをそれぞれ経路起点とし
て、各目的地リンクごとに、当該目的地リンクまでの最
適経路をあらかじめ計算し、その最適経路そのものでは
なく、最適経路の通過地点のみをCDROM、ICカード、DAT
あるいはカセットテープなどの通過地点メモリ3Bに記憶
しておくことにより、運転者が目的地を入力すれば、こ
の通過地点テーブルを利用して即座に目的地に至る通過
地点を検索して、経路を分割して計算することができ
る。この分割された経路は、それぞれが単距離なので、
経路計算に要する時間を飛躍的に減少させることができ
る。そして、最終の目的地点までの最適経路を画面に表
示することができる。
ジャー施設、駅、駐車場、高速道路のオンオフランプエ
リア、サービスエリア、ビーコンなどに対応して設けら
れた特定地点を表わすリンクをそれぞれ経路起点とし
て、各目的地リンクごとに、当該目的地リンクまでの最
適経路をあらかじめ計算し、その最適経路そのものでは
なく、最適経路の通過地点のみをCDROM、ICカード、DAT
あるいはカセットテープなどの通過地点メモリ3Bに記憶
しておくことにより、運転者が目的地を入力すれば、こ
の通過地点テーブルを利用して即座に目的地に至る通過
地点を検索して、経路を分割して計算することができ
る。この分割された経路は、それぞれが単距離なので、
経路計算に要する時間を飛躍的に減少させることができ
る。そして、最終の目的地点までの最適経路を画面に表
示することができる。
以上実施例に基づいて本発明を説明してきたが、本発
明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施
例では、通過地点を規定するのにメッシュ構造の境界線
を用いたが、通過地点の規定の仕方はこれに限られるも
のではない。経路起点である特定のリンクからの同一直
線距離にある円周を用いることも可能であり、また、最
適経路に沿った一定走行距離ごとに通過地点を規定して
もよい。最適経路が高速道路であれば、主要なランプご
とに通過地点を規定してもよい。
明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施
例では、通過地点を規定するのにメッシュ構造の境界線
を用いたが、通過地点の規定の仕方はこれに限られるも
のではない。経路起点である特定のリンクからの同一直
線距離にある円周を用いることも可能であり、また、最
適経路に沿った一定走行距離ごとに通過地点を規定して
もよい。最適経路が高速道路であれば、主要なランプご
とに通過地点を規定してもよい。
また、上記各実施例では、地点を特定するのに、進入
リンクを用いていたが、進入リンクでなく退出リンクを
用いてもよい。またノードを用いてもよい。
リンクを用いていたが、進入リンクでなく退出リンクを
用いてもよい。またノードを用いてもよい。
また、道路地図データは大小全ての道路に関するリン
クまたはノードで構成されているとしていたが、リンク
数、ノード数が多くて通過地点メモリ3Bの容量が不足す
るということになれば主要幹線道路だけのリンク、ノー
ドデータで構成してもよい。
クまたはノードで構成されているとしていたが、リンク
数、ノード数が多くて通過地点メモリ3Bの容量が不足す
るということになれば主要幹線道路だけのリンク、ノー
ドデータで構成してもよい。
上記各実施例では、通過地点テーブルや経路計算手段
は車両に備えられていたが、通過地点テーブルを、車両
と通信可能な路上に設置された路上装置に備えることと
し、車両においては、初期設定データを路上装置に送信
すれば通過地点情報を路上装置から得られるようにする
ことも可能である。また、通過地点テーブルと経路計算
手段との両方を路上装置に備えることとし、車両におい
ては、初期設定データを路上装置に送信すれば経路情報
を路上装置から得られるようにすることも可能である。
は車両に備えられていたが、通過地点テーブルを、車両
と通信可能な路上に設置された路上装置に備えることと
し、車両においては、初期設定データを路上装置に送信
すれば通過地点情報を路上装置から得られるようにする
ことも可能である。また、通過地点テーブルと経路計算
手段との両方を路上装置に備えることとし、車両におい
ては、初期設定データを路上装置に送信すれば経路情報
を路上装置から得られるようにすることも可能である。
その他本発明の要旨を変更しない範囲内において、種
々の設計変更を施すことが可能である。
々の設計変更を施すことが可能である。
<発明の効果> 以上のように、本発明の最適経路計算装置によれば、
各特定の地点である経路起点から各目的地点に至る最適
経路、または各出発地点から各特定の地点である経路終
点に至る経路をあらかじめ計算し、その最適経路が通
る、所定の基準で選ばれた通過地点を、各経路起点およ
び各目的地点の対、または各出発地点および経路終点の
対に対応して通過地点テーブルに記憶させているので、
運転者の目的地の設定に応じて、この通過地点を通過地
点テーブルから検索して、最適経路をこの通過地点ごと
に分割して計算することができる。したがって、最適経
路の計算時間を飛躍的に減少させ、最終目的地までの最
適経路を迅速に決定して、運転者に示すことができる。
各特定の地点である経路起点から各目的地点に至る最適
経路、または各出発地点から各特定の地点である経路終
点に至る経路をあらかじめ計算し、その最適経路が通
る、所定の基準で選ばれた通過地点を、各経路起点およ
び各目的地点の対、または各出発地点および経路終点の
対に対応して通過地点テーブルに記憶させているので、
運転者の目的地の設定に応じて、この通過地点を通過地
点テーブルから検索して、最適経路をこの通過地点ごと
に分割して計算することができる。したがって、最適経
路の計算時間を飛躍的に減少させ、最終目的地までの最
適経路を迅速に決定して、運転者に示すことができる。
第1図は本発明の最適経路計算装置を実施するための経
路誘導装置を示すブロック図、 第2図は通過地点テーブルの構造を説明するためのメッ
シュ地図、 第3図、第4図はそれぞれ十字路における退出リンク、
進入リンクの例を示す図、 第5図は車両誘導フローを示す図である。 P……出発地、Q……目的地、 Po……経路起点リンク、p3……目的地リンク、 3A……道路地図メモリ、3B……通過地点メモリ、 6……初期設定部、 7……処理部(通過地点取得手段)
路誘導装置を示すブロック図、 第2図は通過地点テーブルの構造を説明するためのメッ
シュ地図、 第3図、第4図はそれぞれ十字路における退出リンク、
進入リンクの例を示す図、 第5図は車両誘導フローを示す図である。 P……出発地、Q……目的地、 Po……経路起点リンク、p3……目的地リンク、 3A……道路地図メモリ、3B……通過地点メモリ、 6……初期設定部、 7……処理部(通過地点取得手段)
Claims (4)
- 【請求項1】運転者による目的地点などの設定に応じ
て、道路地図メモリから出発地点と目的地点とを含む範
囲の道路地図データを読出し、この道路地図データに基
づいて出発地点から目的地点に至る最適経路を計算する
最適経路計算装置において、 上記道路地図において、一定の基準に基づいて選定され
た複数の特定の地点を経路起点として各目的地点に至る
最適経路をあらかじめ計算しておき、この最適経路が通
る1つまたは複数の通過地点を次の(a)から(d)ま
でのいずれかの基準に基づいて選び出し、当該目的地点
および当該経路起点となる特定の地点に対応させて記憶
した通過地点テーブルと、 (a)道路地図データの記憶単位であるメッシュ構造の
境界にある地点、 (b)経路起点である特定の地点からの直線距離が一定
の地点、 (c)最適経路に沿った走行距離が一定の地点、又は (d)最適経路が高速道路である場合、主要なランプに
対応した地点 目的地点を設定するとともに、車両の現在位置に近い特
定の地点を経路起点として設定する初期設定手段と、 上記初期設定手段による目的地点の設定および経路起点
の設定に応じて通過地点テーブルを検索し、通過地点を
取得する通過地点取得手段と、 上記経路起点となる特定の地点から目的地点までの経路
を計算する場合、上記通過地点取得手段により取得され
た通過地点ごとに分割して経路を計算する経路計算手段
とを有することを特徴とする最適経路計算装置。 - 【請求項2】運転者による目的地点などの設定に応じ
て、道路地図メモリから出発地点と目的地点とを含む範
囲の道路地図データを読出し、この道路地図データに基
づいて出発地点から目的地点に至る最適経路を計算する
最適経路計算装置において、 上記道路地図において、一定の基準に基づいて選定され
た複数の特定の地点を経路終点として各出発地点からの
最適経路をあらかじめ計算しておき、この最適経路が通
る1つまたは複数の通過地点を、次の(a)から(d)
までのいずれかの基準に基づいて選び出し、当該出発地
点および当該経路終点となる特定の地点に対応させて記
憶した通過地点テーブルと、 (a)道路地図データの記憶単位であるメッシュ構造の
境界にある地点、 (b)経路起点である特定の地点からの直線距離が一定
の地点、 (c)最適経路に沿った走行距離が一定の地点、又は (d)最適経路が高速道路である場合、主要なランプに
対応した地点 出発地点を設定するとともに、旅行の目的地に近い特定
の地点を経路終点として設定する初期設定手段と、 上記初期設定手段による出発地点の設定および経路終点
となる特定の地点の設定に応じて通過地点テーブルを検
索し、通過地点を取得する通過地点取得手段と、 上記出発地点から経路終点である特定の地点までの経路
を計算する場合、上記通過地点取得手段により取得され
た通過地点ごとに区切って経路を計算する経路計算手段
とを有することを特徴とする最適経路計算装置。 - 【請求項3】道路地図データがノードとリンクとの組み
合わせからなるものであり、道路地図上の地点をノード
またはリンクにより特定することを特徴とする請求項1
または2記載の最適経路計算装置。 - 【請求項4】上記通過地点テーブルは、目的地点および
出発地点間の距離が一定の基準値よりも長い場合にの
み、上記通過地点を記憶していることを特徴とする請求
項1または2記載の最適経路決定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2305021A JP2601943B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 最適経路計算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2305021A JP2601943B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 最適経路計算装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04177290A JPH04177290A (ja) | 1992-06-24 |
JP2601943B2 true JP2601943B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=17940139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2305021A Expired - Fee Related JP2601943B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 最適経路計算装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2601943B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140011247A (ko) * | 2012-07-17 | 2014-01-28 | 한국전자통신연구원 | 교차로 운행 정보 제공 장치 및 방법 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4882881B2 (ja) * | 2007-06-13 | 2012-02-22 | 株式会社デンソー | 車載ナビゲーション装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2523025B2 (ja) * | 1989-08-10 | 1996-08-07 | 三洋電機株式会社 | 経路情報表示装置 |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP2305021A patent/JP2601943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140011247A (ko) * | 2012-07-17 | 2014-01-28 | 한국전자통신연구원 | 교차로 운행 정보 제공 장치 및 방법 |
KR102074811B1 (ko) | 2012-07-17 | 2020-02-10 | 한국전자통신연구원 | 교차로 운행 정보 제공 장치 및 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04177290A (ja) | 1992-06-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |