JP3064582B2 - 車両用経路探索装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出発地から目的地まで
の走行経路を探索する車両用経路探索装置、特に運転者
の要求に合致した経路探索を行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種のナビゲーション装置が
知られており、通常の乗用車においてもこれが搭載され
るようになってきている。そして、このナビゲーション
装置においては、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシ
ステム）などにより、現在位置を検出し、これを地図上
に表示するものの他、出発地及び目的地を入力すること
により、目的地までの最適経路を探索し、その結果を表
示するものがある。このような最適経路の探索および現
在地の表示が行えれば、初めての道路を利用したドライ
ブも容易に行うことができる。

【０００３】そして、この経路探索の最も簡単なものと
しては、単に最短距離となる経路を探索することが考え
られる。しかし、最適経路を選択するためのパラメータ
としては、距離の他に定常時の走行時間や有料道路の場
合の通行料金、右左折の回数、信号の通過数などがあ
り、これらを考慮して最適経路の探索を行う必要があ
る。さらに、運転者によっては、これらのパラメータに
対する重みが異なる場合がある。すなわち、有料道路を
通りたくない場合や、時間より距離を優先したい場合な
どその時々によって複数のパラメータについての重みが
異なる場合がある。そこで、特開平２−２７７２００号
公報には、これらのパラメータに対する重みを探索の開
始前に運転者によって設定するものが提案されている。
この方式によれば、運転者の好みに応じた重み付けを行
って、経路探索を行うことができる。そこで、運転者の
好みに合わせた経路探索を実施することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、各パラメータについて、全ての重みを設定し
なければならず、その操作が煩雑であるという問題点が
あった。また、通常の場合、時間を早くしたい場合に
は、費用は高くなるのが必然である。従って、時間が早
くなるような重みを設定しておきながら、費用が安くな
るような重みを設定するのは、探索のパラメータ設定と
して適していない。そこで、このような内容も考慮しな
がら運転者が重みの設定を行うこととなるが、全ての重
みを設定するのはかなり煩雑な作業となっていた。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、簡単な操作で運転者の要
求に応じた走行経路探索を行うことができる車両用経路
探索装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、道路の距離、
所要時間、料金等の道路特性パラメータに基づいて出発
地から目的地までの経路探索を行う車両用経路探索装置
において、前記道路特性パラメータのそれぞれに乗算す
る重みを記憶する重み記憶部と、この重み記憶部に記憶
されている重みに基づいて経路探索を行う経路探索手段
と、所定の操作に基づいて重み記憶部に記憶されている
重みの現在の状況を表示する重み表示手段と、この重み
表示手段により現在の状況を表示した状態で変更したい
道路特性パラメータについての重みを入力する入力手段
と、この入力手段により入力された道路特性パラメータ
に基づいて、それに関連する他の道路特性パラメータの
設定すべき重みの値を予め定められている道路パラメー
タ同士の相関に基づいて求める重み算出手段と、前記入
力手段によって入力された値および前記重み算出手段に
よって算出された値に基づいて前記重み記憶部の重みを
変更する重み変更手段とを有し、前記道路パラメータ同
士の相関は、各道路パラメータの内容に基づく相関であ
って、１つの道路パラメータを変更したときに他の道路
パラメータをどのように連動して変更すべきかを示すも
のであることを特徴とする。また、前記重み変更手段に
おいて重みを変更した後の重みに基づく経路探索結果が
ＯＫでない場合には、前記入力手段により再度重みを変
更することを可能とすることが好適である。

【０００７】

【作用】このように、運転者は、現在の重みの状況を表
示した状態で変更したいパラメータについての重みを入
力する。そして、この入力はその運転者が変更したいパ
ラメータについての重みだけでよい。すなわち、本発明
によれば、変更された重みに応じ、道路特性パラメータ
算出手段が関連する他の道路特性パラメータについての
重みの値を予め定められている道路パラメータ同士の相
関に基づいて算出し算出された値に重みを設定する。そ
こで、変更後の重みにより、好適な経路探索を行うこと
ができる。また、再度の重み変更を行えるようにするこ
とで、適切な重みへの設定が行える。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面に基
づいて説明する。図１は、経路探索装置の概略構成を示
すブロック図であり、目的地などの入力を行う入力手段
１１と、実際の経路探索の処理を行う経路探索手段１２
と、地図や経路の表示を行う経路表示手段１３と、道路
交差点などのデータを記憶する道路網格納手段１４と、
実際に探索を行う際の各パラメータについての重みを格
納する探索基準格納手段１５とからなっている。そし
て、この例においては経路表示手段１３はカラー液晶デ
ィスプレイであり、入力手段１１はこの経路表示手段上
に設けられたタッチパネルから構成されている。また、
道路網格納手段１４は、ＣＤ−ＲＯＭ等の大容量読出し
専用記憶装置からなっており、各交差点における道路の
接続状況や座標、各道路の位置距離などの地図データが
かなりの広範囲で記憶されている。

【０００９】そして、経路探索手段１２は、道路網格納
手段１４から必要エリアの地図データを読み出し、例え
ばＧＰＳシステムによって特定される現在位置から運転
者が入力手段１１を介して指定した目的地点に至る経路
を探索する。

【００１０】ここで、この探索は各種経路についての通
行コストを算出し、そのコストが最小のものを選択する
ことによって行うが、この通行コストを計算する際に
は、このコストを算出するためのパラメータについて、
探索基準格納手段１５に格納されている基準に基づいて
する。そこで、探索基準格納手段１５において設定した
基準に基づいた探索を行うことができる。そして、探索
結果について経路表示手段１３上に表示して運転者に提
供する。この表示は、地図上に探索された経路を特定の
色（地図とは異なった色）で表示することができる。

【００１１】探索用データの構成例 図２は、経路探索用に道路網格納手段１４に格納されて
いる検索用データの構成例を示す説明図であり、この例
においては交差点における道路網接続関係を示すデータ
（以下ノードデータという）と、交差点間を結ぶ道路に
ついてのデータ（以下リンクデータという）とから構成
されている。

【００１２】そして、ノードデータは、そのノードから
流出するリンクの数と、各流出リンクの番号を真北方向
から時計回りの出現順に格納する。例えば、図３の交
差点（ノード番号１）についてのノードデータとして
は、ノード番号１と、接続数４と、流出リンクの番号
ａ、ｃ、ｅ、ｇが記載される。

【００１３】一方、リンクデータは、１つの道路につい
て方向別に２つのリンクデータとして格納する。すなわ
ち、図３の例から明らかなように、ノードからノード
に至る道路については、ａ及びｂの２つのリンクが設
けられている。そして、この各リンクについてその始点
ノード番号、終点ノード番号、リンクを通行するために
必要な距離、時間、料金、通り易さなどのコスト及び他
の流入リンクから始点ノードを通り終点ノードに至る交
差点通過方向の通行コードが記憶されている。そして、
通行コードは、上述のノードデータの場合と同様に真北
方向から時計回りに出現順に格納されている。そこで、
図３のａリンクについては、始点ノードは、終点ノー
ドは、流入するリンク＃１〜＃４は、それぞれリンク
ｂ、ｄ、ｆ、ｈとなる。そして、これら各リンクからの
通過は、それぞれＵターン、右折、直進、左折となる。
さらに、このようなノード通過の種類に応じて、図４に
示すような通過コードを設定しておく。すなわち、通行
禁止については、コード０、直進はコード１、左折はコ
ード２、右折はコード３、Ｕターンはコード４とし、こ
のコードが各リンクに対応付けて記憶されることにな
る。

【００１４】次に、リンクを通行するのに必要なコスト
としては、図２に示すように、距離（ｍ）、時間
（秒）、料金（円）、通り易さ（相対値）がある。この
うち、通過時間は、平均通行時間をデータとして格納す
ると共に、外部インフラから取り入れられる交通情報な
どによって決定される瞬時走行速度としてもよい。ま
た、通り易さは、相対的な評価であり、その道路のレー
ン数や平均（または最小）道路幅、道路種類、道路舗装
状況などから一定の規則を基に決定するものであり、通
常の場合１〜１０の範囲の整数値とする。このようにし
てリンクデータが形成され、これがノードデータと共に
道路網格納手段１４に格納されている。従って、このよ
うな道路網格納手段１４に記憶されている地図データに
基づいて、経路探索手段１２が経路探索を行うが、この
探索の際には、探索基準格納手段１５に記憶されている
各パラメータについての重みを考慮する。

【００１５】経路探索についての説明 本実施例において、経路の探索は、ダイキストラ法等の
ラベリング手法によって行う。この手法においては、ノ
ード展開（基となるノードにリンク接続されているノー
ドを求める）の度に、求められた展開ノードのラベルに
その接続リンクの通行コストを加えて接続先のノードの
ラベルを更新する。これを出発地から目的地に至るまで
繰り返し、目的地に至る各経路を求めると共に、求めら
れた経路についてのトータルの通行コストを調べ、その
中でコストが最小のものを選択する。なお、これが基本
的な考え方であるが、実際には全ての接続されるノード
について展開するのではなく、特定の論理に従いある種
の省略を行い探索を効率的に行っている。

【００１６】そして、展開されたノードのラベルは、 ラベル＝接続元ノードのラベル＋通過リンクの通行コス
ト であり、１つ１つのリンクを通行した場合の通行コスト
は、次式により算出される。

【００１７】 通行コスト＝（リンク距離×リンク重み係数α１＋リン
ク通行時間×時間重み係数α２＋リンク通行料金×リン
ク重み係数α３）×リンク通り易さ×リンク通り易さ重
み係数α４＋交差点通過方向コスト×右左折重み係数α
５ このように、出発地から目的地までの各リンクについ
て、その通行コストを加算していきトータルのラベルの
値が決定される。これらの重み係数αは基本的には各パ
ラメータをコストに換算するためのものであり、探索基
準格納手段１５に記憶されている。そして、上述のよう
に初めて経路探索を行う場合には、統計的手法により定
めた予め記憶されている係数を用いる。例えば、通行時
間の場合、一般に１秒が何円に相当するかなどの係数を
用いる。また、距離の場合にもその１ｋｍが何円に相当
するかを表す係数を用いる。

【００１８】図３の例で示すように、次の展開ノードが
で、その接続元ノードがの場合、接続先ノードに
は、リンクａのデータから計算した通行コストが加算さ
れ、にはリンクｃの通行コスト、にはリンクｅの通
行コストが加算される。従って、ノード１のラベルにこ
れらの通行コストを加算した値が、各ノードでのラベル
となる。そして、このようにして得られたラベルによ
り、最小のラベル値を持つ経路が最適経路として選択さ
れる。

【００１９】重みの設定 一方、探索基準格納手段１５は、小容量のバッテリバッ
クアップ書替可能記憶装置（ＳＲＡＭなど）からなり、
経路探索時に各パラメータの重み（上述のαの値）を格
納する。システムの出荷時には、統計的手法などにより
求められた「最も多くの人が受け入れることのできる経
路を得るための重み設定値」を格納しておく。そして、
この探索基準格納手段１５は、書替え可能であり、次の
ようにして各パラメータについての重みを再設定する。

【００２０】すなわち、運転者が入力手段１１により経
路の再設定を要求すると、図５に示すような経路再設定
メニューが経路表示手段１３に表示される。図から明ら
かなように、探索パラメータである距離、時間、費用、
通り易さ、右左折についてそれぞれ定性的な表現がされ
ている。そして、運転者は、入力手段１１により、所望
のパラメータについての重みを変更する。例えば、距離
が短いということをより優先したいのであれば図におけ
る〇のマークを左側に移行させる。これによって、距離
についての重みが変更される。この場合には、距離が短
いことの重要度が増すため、距離についての重みを大き
く変更する。そして、本実施例においては、１つのパラ
メータについての変更により、他の設定値を連動して変
更するようにする。これは、各パラメータについてはあ
る程度の相関が必然的にあり、１つのパラメータを変更
した場合には他のパラメータについての重みも変更する
必要があるからである。この規則としては、例えば次の
ようなものが考えられる。 （１）距離：短く→時間：不変、費用：高く、通り易
さ：悪く、右左折：多く （２）時間：早く→距離：不変、費用：高く、通り易
さ：悪く、右左折：不変 （３）費用：安く→距離：長く、時間：遅く、通り易
さ：悪く、右左折：不変 （４）通り易さ：易く→距離：長く、時間：遅く、費
用：不変、右左折：不変 （５）右左折：少なく→距離：長く、時間：不変、費
用：不変、通り易さ：不変 そして、このような変更は一項目を何段階変更したかに
よって、他項目を何段階変更するかについて細かく定め
ておく。なお、より細かい設定を好む運転者のために、
このような項目間の連動をさせずに、一項目ずつ設定す
るモードも用意するとよい。

【００２１】そして、これらの再設定によって得られた
探索パラメータについての重みの内容は、コスト計算の
ための重み付けパラメータに反映させるため、これを探
索基準格納手段１５に格納する。すなわち、コスト計算
の際に使用する重みに対し所定の大きさの値を演算でき
るようにし、これを重みとは別個に記憶する。例えば、
図５に示すように、９段階で変更した場合は、重みを次
のように変化させる。なお、この例ではパラメータとし
て「距離」を利用したものとする。

【００２２】 第１段階（１番短く）１．８ 第２段階 １．６ 第３段階 １．４ 第４段階 １．２ 第５段階（標準） １ 第６段階 ０．８ 第７段階 ０．６ 第８段階 ０．４ 第９段階 ０．２ このような値を用意しておき、これを上述の重みαにそ
れぞれ乗算することによって、距離を短くという要求に
対しては、距離についての重みを大きくし、距離を長く
という要求に対しては距離についての重みを小さくして
コストに反映させるようにできる。従って、運転者の要
求に応じた探索を行うことができる。そして、本実施例
においては上述のように１つのパラメータについての重
みを変更した場合には、他の重みも連動して変化する。
例えば、距離に関する値を上述の第１段階とすると、他
の通り易さ等の項目は少ない重みになり、最短距離経路
に近い経路が選択されるようになる。

【００２３】そして、この再設定のメニューにより入力
された値は、探索基準格納手段１５において記憶されて
いる。従って、次回以降の探索時には、この再設定され
た値を用いて経路探索を行うことができる。具体的に
は、探索基準格納手段１５に、上述のように重みに乗じ
るべき値（例えばこの値をβ１〜β５とする）を記憶し
ておき、２回目からの探索においては、このβの値を乗
算したものを重みとして用いるようにする。なお、この
βの値は、例えば経路再設定で「距離を最も短く」と設
定した場合もβ＝１．８とするのではなく、β１＝１．
４と落して、以降「距離を短く」が選択される度に１．
８を上限値として段階的に変化させるようにしても良
い。そして、このβの値は再設定の度に書き替えられる
ため、常に最新のβを用いて経路探索を行うことができ
る。

【００２４】推奨経路提供フロー 次に、本実施例の経路探索装置が探索結果である推奨経
路を提供する動作について、図６のフローチャートに基
づいて説明する。

【００２５】経路探索を行うモードになった場合には、
最初に運転者が目的地を入力手段１１より入力する（Ｓ
１）。経路探索手段１２はＲＡＭで構成される探索基準
格納手段１５から経路パラメータ（距離等すべてのパラ
メータについての初期設定の重みα）を読み込む（Ｓ
２）。この重みが乗算されたパラメータに基づいて現在
地から目的地までの通行コストを演算し、通行コストが
最小の経路を選択することによる経路探索を行い（Ｓ
３）、この結果である推奨経路を経路表示手段１３に表
示する（Ｓ４）。そして、この推奨経路を採用するか否
かの入力を求める（Ｓ５）。

【００２６】そして、運転者の入力が推奨経路でＯＫで
ある場合には、この推奨経路に基づく地図上の推奨経路
の表示、音声ガイド等の経路誘導を開始する（Ｓ６）。
一方、Ｓ５において、推奨経路でＯＫでなかった場合に
は、図５に示したパラメータの重み設定画面を表示し、
運転者の入力により経路パラメータの再設定を行う（Ｓ
７）。すなわち、運転者は変更したパラメータについて
のみ、どのように変更するかを入力する（入力されたパ
ラメータについての重みがα×βの値になる）。これに
よって、関連するパラメータについては、自動的にその
重みが変更される（関連するパラメータについての重み
がそれぞれ所定のα×βの値になる）。その後、変更さ
れた重みに基づくパラメータによって経路探索が行われ
（Ｓ８）、その結果が表示される（Ｓ９）。そして、こ
の推奨経路でＯＫか否かをを問い合わせ（Ｓ１０）、Ｏ
Ｋでなければ、Ｓ７に戻り、再度パラメータの設定を繰
り返す。一方、Ｓ１０でＯＫであれば、設定し直された
された各パラメータの重み（α×βの値）を検索基準格
納手段１５に記憶し、重みの値を更新し（Ｓ１１）、Ｓ
８で得られた探索結果に基づく経路誘導を開始する（Ｓ
６）。そして、Ｓ１１においてパラメータの重み更新を
行っているため、次回からの経路探索はこの更新された
重みに基づいたものとなり、再設定のしなくてもよい確
率を高くすることができる。

【００２７】その他の構成 経路の再設定メニューにおいて、検索パラメータを変更
するだけではなく、変更区間も指定できるようにすれ
ば、最初に提供された経路の中で、気に入らない部分に
ついてだけパラメータを変更することができる。従っ
て、運転者の好みに応じた経路が得られると共に、再探
索に要する時間も短縮することができる。

【００２８】また、過去の経路再設定の履歴の記録を１
パターンだけでなく３パターン程度用意するようにすれ
ば、複数の運転者にも対応できる。この場合、運転者の
特定を例えば運転者により異なるキー（例えばイグニッ
ションキー）を利用するようにし、装置がこれを自動判
別してパターンを選択するとよい。また、一人の運転者
であっても、複数のパターンを選択できるようにしてお
いてもよい。

【００２９】また、車の代替えの時には、探索基準格納
手段１５からデータを取り出し、次の車に転送させるよ
うにすれば、新車でも最初から自分の好みの経路を探索
することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
運転者の好みにより１つのパラメータについての重みを
変更した場合、他の関連するパラメータについての重み
が連動して変更されるため、運転者の操作が非常に容易
となり、運転者の好みに応じた経路探索が容易に達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る経路探索装置の構成を
示すブロック図。

【図２】探索用データの構成例を示す説明図。

【図３】経路探索の過程を示す説明図。

【図４】ノード通過コードの内容を示す説明図。

【図５】経路再設定の表示画面を示す説明図。

【図６】推奨経路提供の動作を説明するためのフローチ
ャート

【符号の説明】

１１ 入力手段 １２ 経路探索手段 １３ 経路表示手段 １４ 道路網格納手段 １５ 探索基準格納手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路の距離、所要時間、料金等の道路特
   性パラメータに基づいて出発地から目的地までの経路探
   索を行う車両用経路探索装置において、 前記道路特性パラメータのそれぞれに乗算する重みを記
   憶する重み記憶部と、 この重み記憶部に記憶されている重みに基づいて経路探
   索を行う経路探索手段と、 所定の操作に基づいて重み記憶部に記憶されている重み
   の現在の状況を表示する重み表示手段と、 この重み表示手段により現在の状況を表示した状態で、
   変更したい道路特性パラメータについての重みを入力す
   る入力手段と、 この入力手段により入力された道路特性パラメータに基
   づいて、それに関連する他の道路特性パラメータの設定
   すべき重みの値を予め定められている道路パラメータ同
   士の相関に基づいて求める重み算出手段と、 前記入力手段によって入力された値および前記重み算出
   手段によって算出された値に基づいて、前記重み記憶部
   の重みを変更する重み変更手段と、 を有し、 前記道路パラメータ同士の相関は、各道路パラメータの
   内容に基づく相関であって、１つの道路パラメータを変
   更したときに他の道路パラメータをどのように連動して
   変更すべきかを示すものである ことを特徴とする車両用
   経路探索装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 前記重み変更手段において重みを変更した後の重みに基
   づく経路探索結果がＯＫでない場合には、前記入力手段
   により再度重みを変更することを可能とする車両用経路
   探索装置。