JP3221239B2 - 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】本発明は経路探索装置、特に運転
者が指定した目的地までの最適な経路を通過コストを用
いて探索する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、運転者補助を目的としたナビ
ゲーション装置が開発され車両に搭載されるようになっ
ている。ナビゲーション装置には、ＧＰＳ等を用いて自
車位置を検出し、ＣＤ−ＲＯＭ等に格納された地図デー
タとともに画面上に重畳して表示するとともに、地図デ
ータ上に自車が走行すべき経路を指示する、あるいは音
声で誘導する機能を有するものがあり、運転者は指示さ
れた経路に従って走行すれば目的地に到達することがで
きる。

【０００３】このような経路探索機能を有するナビゲー
ション装置では、いうまでもなく運転者の所望する経路
通りの経路をいかに迅速に探索して運転者に提示するか
が重要な技術課題である。例えば、特開平２−２７７２
００号公報の車載ナビゲータでは、画面上に「旅行時間
の少ない経路を優先するモード」や「走行距離の短い経
路を優先する経路」等の選択画面を表示し、予め運転者
に所望のモードを選択させ、選択時のパラメータに従っ
てダイキストラ法を用いて経路を探索し、表示する構成
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、探索し
て得られた経路が必ずしも運転者の所望する経路とは限
らず、運転者は提示された経路とは別の経路を欲する場
合が生じる。通常、ダイキストラ（Dijkstra）法による
推奨経路の探索は、交差点をノードとみなし、交差点間
の単位道路をリンクとみなし、

【数１】 通過コスト＝ｋ1 ・距離＋ｋ2 ・通過時間＋ｋ3 ・料金
＋ｋ4 ・道路幅ペナルティ ＋・・・ を算出して、この通過コストが最小となる経路を推奨経
路とする。従って、第１の推奨経路が運転者の望むもの
ではない場合には、これらのパラメータｋ1 、ｋ2 等を
微小に変化させて他の経路を探索することになるので、
原理的に以前に探索して得られた推奨経路と大幅に異な
る経路は得られず、最終的に運転者の所望する経路を得
るまで長時間を要してしまう問題があった。

【０００５】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、運転者の所望する経
路を迅速に提供できる経路探索装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の経路探索装置は、所定のルールに従い出発
地から順次各地点の経路を展開し目的地に至る経路を探
索する経路探索装置において、各地点毎に過去に探索し
て得られた経路の使用割合を示すパラメータを付与する
処理手段と、経路展開時に前記使用割合が所定値以上で
ある地点に対しては展開を禁止する禁止手段とを有する
ことを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、さらに、出発地を含む領
域及び目的地を含む領域を検索する検索手段と、前記領
域間を結ぶ複数の主要道路を選択する選択手段と、選択
された主要道路の通過コストを所定量減少させる修正手
段と、出発地から目的地に至る通過コストを算出する算
出手段と、前記通過コストが最小となる経路を探索経路
として表示する表示手段とを有し、前記探索経路が運転
者により否定された場合に前記禁止手段での禁止処理の
下で通過コストが最小となる経路を算出することを特徴
とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】本発明では、探索して得られた経路を運転者が
希望しない場合には、次の経路探索を行うが、その際に
過去に得られた経路との重複度が所定値以上である場合
には展開を禁止して経路に採用せず、他の経路を探索す
る。

【００１２】従って、過去の経路とは９０％以下の重複
度を有する別の経路、すなわち過去の経路とは大きくか
け離れてはいないが、過去の経路とは実質的に異なる経
路も探索結果として得られ、運転者に提示できる。

【００１３】また、本発明では、予め出発地の属する領
域と目的地の属する領域を結ぶ道路の内、主要道路を候
補経路として選択し、修正手段によりその候補道路を構
成するリンクの通過コストを順次所定量減少させる。

【００１４】これにより通過コストの小さい候補道路を
通る経路が優先的に探索して得られ、運転者が推奨経路
を希望しない場合には他の候補道路を通る経路が探索さ
れ、運転者に提示される。そして、他の候補道路を通る
経路が探索される際には、過去に得られた経路の使用割
合が所定値以上となった場合にはその展開が禁止され
る。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。

【００１６】第１実施例 図１には本実施例のシステム構成が示されている。ＧＰ
Ｓ受信機１１が設けられ、ＧＰＳ衛星からの電波を受信
して現在位置を検出する。また、方位センサ１２及び距
離センサ１３が設けられ、検出信号を処理装置１５に出
力する。処理装置１５は、ＧＰＳからの位置情報や推測
航法により得られた位置情報、さらにＣＤ−ＲＯＭ等の
地図データベース１６に格納された地図データとのマッ
プマッチングを行って地図上の自車両の現在位置を標定
する。標定して得られた現在位置は、地図データに重畳
して表示装置１７に表示する。

【００１７】一方、運転者が任意の目的地までの推奨経
路の提示を望む場合には、操作装置１４を用いて目的地
を地名検索や地図のスクロール操作等により設定する。
処理装置１５は、得られた現在位置を出発点とし、設定
された目的地を目的点としてダイキストラ法等を用いて
推奨経路を探索し、表示装置１７あるいは音声提供装置
１８に出力する。

【００１８】本実施例では、推奨経路を探索すると図２
に示されるように経路の全体イメージをグラフィック表
示する。図において、矢印は現在位置（出発地）を示し
ており、二重丸は目的地を示している。そして、推奨経
路とともに、画面下方に「別経路」の選択項目（タッチ
スイッチなど）を設け、運転者がこのスイッチを操作す
ると現在表示している経路とは別の経路の探索を開始す
る。

【００１９】別経路を探索する際、従来のように単に通
過コストの算出式の各パラメータを変化させる方法で
は、探索の結果同一の経路が得られたり、同一ではない
ものの類似する経路が得られる可能性が高い。ここで、
類似経路とは、前回得られた推奨経路（第１推奨経路）
の一部を迂回して得られる経路をいい、その一例が図３
に示されている。図３において、実線で示される経路が
第１推奨経路であり、破線で示される経路が類似経路で
ある。従って、運転者が所望する経路が図中一点鎖線の
如く第１推奨経路とは大きく異なる別経路の場合には、
これら類似経路は運転者にとって全く無駄な推奨経路と
なる。

【００２０】そこで、本実施例の処理装置１５は、以下
のようなアルゴリズムを用いて運転者の所望する別経路
を探索している。

【００２１】図５及び図６には処理装置１５の処理フロ
ーチャートが示されている。図５において、まず、運転
者が目的地及び経路探索条件（例えば経由地等）を入力
すると（Ｓ１０１、Ｓ１０２）、処理装置１５はダイキ
ストラ法を用いて目的地までの経路を探索し（Ｓ１０
３）、第１推奨経路として表示装置に表示する（Ｓ１０
４）。この表示は、図２に示すように経路の全ルートを
表示して行われる。次に、運転者が「案内開始」スイッ
チを操作したかあるいは走行を開始したか否かが判定さ
れ（Ｓ１０５）、ＮＯの場合にはさらに「別経路」スイ
ッチを選択したか否かが判定される（Ｓ１０６）。「別
経路」スイッチが選択された場合には、後述する別経路
探索が行われ（Ｓ１０７）、探索して得られた経路は順
次メモリに格納される。そして、別経路が得られた場合
には（Ｓ１０８）、その経路を画面上に表示する。別経
路が運転者にとり満足できる経路である場合には、運転
者は「案内開始」スイッチを操作しあるいは走行を開始
するので、次に目的地に到着したか否かが判定される
（Ｓ１１４）。目的地でない場合には、案内すべき交差
点に接近したか否かが現在位置との位置関係から判定さ
れ（Ｓ１１５）、案内交差点の場合には得られた探索経
路に従い交差点の右左折を案内する（Ｓ１１６）。探索
経路に従って経路誘導を行った結果、自車両が目的地に
到着した場合には、表示装置１７に表示して到着通知し
（Ｓ１１７）、案内を終了する（Ｓ１１８）。

【００２２】一方、Ｓ１０７にて別経路を探索した結
果、新しい経路が得られなかった場合には（Ｓ１０
８）、「別経路はありませんでした。今までの推奨経路
を順次提供します」等のメッセージを表示装置１７に表
示し（Ｓ１０９）、運転者が「案内開始」スイッチを操
作するか走行を開始するまで順次今までに得られた推奨
経路をメモリから読み出して表示していく（Ｓ１１０〜
Ｓ１１３）。得られた経路を順次表示していく際、「別
経路」スイッチを「２／８」、「３／８」等に変更し、
運転者に全推奨経路数及び現在までに表示された推奨経
路数を表示する。これにより、運転者は得られた推奨経
路の中で最適な経路を迅速に選択できるようになる。

【００２３】図６には図５における別経路探索処理（Ｓ
１０７）の詳細なフローチャートが示されている。第
（ｎ−１）（但し、ｎは２以上の整数）番目の推奨経路
が得られて表示した後、この経路が運転者の所望の経路
でない場合（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）、（ｎ−１）推奨経
路までに使われたリンクに対しその通過コストを所定数
倍（例えば１．５倍）する（Ｓ２０４）。すなわち、通
過コストは上述したように

【数２】 通過コスト＝ｋ1 ・距離＋ｋ2 ・通過時間＋ｋ3 ・料金
＋ｋ4 ・道路幅ペナルティ ＋・・・ で得られるが、この通過コストを一律に所定数倍するの
である。そして、ｎ回目の経路探索を行う（Ｓ２０
５）。すると、前回までに得られた探索経路で使用され
たリンクは全て所定数倍されて増大しているため、その
リンクが選択されにくくなり、全く異なる別経路が得ら
れやすくなることになる。そして、得られた経路が別経
路でない場合には（Ｓ２０６）、もはや推奨経路なしと
する（Ｓ２０７）。

【００２４】このように、本実施例では得られた推奨経
路が運転者の望む経路でない場合には、その経路のリン
クの通過コストを所定数倍して通過コストを増大し、次
の経路探索では選択されないようにするため、類似経路
が提示される可能性がほとんどなくなり、運転者に別経
路を提示できるようになる。

【００２５】第２実施例 上述した第１実施例では、第１推奨経路を構成するリン
クの通過コストを所定数倍して増大させるため第１推奨
経路とは別経路を推奨できるが、通過コストを一律に増
大させるため第１推奨経路とかけ離れた経路が得られる
可能性があり、場合によっては運転者の望む経路と大き
く相違してしまう可能性も否定できない。

【００２６】そこで、本実施例では、第１推奨経路とは
類似しないが大きくかけ離れることのない、真の意味で
の別経路を探索する処理を行う。

【００２７】図７には本実施例における別経路探索処理
のフローチャートが示されている。Ｓ３０１〜Ｓ３０３
まではＳ２０１〜Ｓ２０３と同様である。運転者によ
り、「別経路」スイッチが選択された場合には、処理装
置１５は、各ノードに対し出発点からの累積コストとは
別に、そのノードに至るまでに走行した過去の経路の走
行距離を格納するためのメモリを用意する（Ｓ３０
４）。そして、初期処理後（Ｓ３０５）、通常のダイキ
ストラ法により順次各ノードに通過コストラベルを付し
ていく。すなわち、未展開ノードが存在するか否かを判
定し（Ｓ３０６）、ある場合にはラベルが最小のノード
を検索する（Ｓ３０７）。ラベル最小ノードが目的地か
を判定し（Ｓ３０８）、目的地でない場合にはノード展
開処理を行ってラベルを付していく。但し、ノード展開
処理の際に各ノードに用意された過去の経路の走行距離
（使用距離）を格納するためのメモリにアクセスし、そ
の格納値が９０％を超えたノードに対しては、それ以上
の展開は行わない（Ｓ３０９，Ｓ３１２）。すなわち、
ラベル最小ノードを順次検索し、展開して得られた経路
が過去の経路と９０％重複する場合には、そのノードの
展開を中止して他のノードの展開を行い経路を探索する
のである。従って、この方法により得られた経路は過去
に得られた経路に類似しない（重複度が９０％以上でな
い）が、過去の経路と大きくかけ離れることのない経路
が得られることになる。そして、ラベル最小ノードが目
的地である場合には、探索を終了する（Ｓ３１１）。な
お、Ｓ３０６で未展開ノードが存在しない場合には、あ
らゆるノードが探索済みであるので、別経路なしとする
（Ｓ３１３）。

【００２８】なお、各ノードに用意される過去の経路の
走行距離（使用距離）は、過去の経路毎に別々に用意さ
れ、例えば第３推奨経路の探索時には、第１推奨経路の
走行距離（使用距離）と第２推奨経路の走行距離（使用
距離）を別々に累積して格納し、いずれかの格納値が９
０％を超えた場合にそれ以上の展開を中止する。従っ
て、第１推奨経路を５０％使用し、第２推奨経路を４０
％使用する第３推奨経路は容認され、運転者に提示され
ることになる。

【００２９】また、本実施例では、重複度が９０％以上
の場合には展開を禁止したが、もちろん８０％以上その
他の場合に展開を禁止することも可能であり、しきい値
を低下させるほど全く異なる経路が得られることにな
る。

【００３０】このように、本実施例では各ノードに過去
の経路の使用距離を格納するメモリを確保する必要があ
るものの、過去の推奨経路と大幅に異なる（過去の推奨
経路を避ける）ことなく、かつ、過去の経路とは別経路
を確実に運転者に提供できる効果がある。

【００３１】なお、図４には第１実施例と第２実施例に
よる別経路探索処理の相違が模式的に示されている。実
線で示す第１推奨経路が運転者の望む経路でなかった場
合、第１実施例では第１推奨経路の各リンクの通過コス
トを一律に増大させるため、次に探索して得られる第２
推奨経路は破線のように第１経路とは全く異なる経路と
なる。一方、第２実施例では第１推奨経路と９０％重複
する経路までは許容されるため、第２推奨経路は一点鎖
線で示すように第１推奨経路に近い別経路が得られるこ
とになる。

【００３２】従って、第１推奨経路が運転者の望む経路
と大きくかけ離れている場合には第１実施例の処理が有
効であり、一方、第１推奨経路にほぼ満足できるが異な
る経路を欲する場合には第２実施例の処理が有効となろ
う。

【００３３】第３実施例 図８には本実施例の別経路探索処理のフローチャートが
示されている。本実施例では、予め使用する複数の道路
をシステム側で選択し、順次その道路を使用する探索経
路を運転者に提示する。まず、日本全土を所定の大きさ
のメッシュに分割する。例えば、ＪＩＳ第１次メッシュ
を用いると約５０のメッシュに分割される。そして、出
発点の属するメッシュ及び目的点の属するメッシュを検
索し（Ｓ４０１，Ｓ４０２）、２つのメッシュ間の候補
道路リストをデータベースより取得する（Ｓ４０３）。
この際、近距離にあるメッシュに対しては主要地方道ま
で候補とし、遠距離にあるメッシュに対しては幹線国道
以上を候補とすることにより、候補道路数を最大８程度
までとする。そして、候補道路の中で優先度を予め決定
しておく。

【００３４】次に、候補道路ｉ（ｉ＝１〜８）に対し、
候補道路上の全てのリンクを所定数倍（例えば０．５
倍）して通過コストを減少させ（Ｓ４０４）、ダイキス
トラ法により経路探索を行う（Ｓ４０５）。候補道路の
通過コストが減じられているため、この候補道路のリン
クが優先的に選択され、探索経路とされることになる。
そして、探索して得られた経路が候補道路を通るか否か
が判定され（Ｓ４０６）、通る場合には推奨経路（第１
推奨経路）として表示装置１７に表示する。この推奨経
路に対し、運転者が「別経路」スイッチを選択しない場
合には経路案内を開始し（Ｓ４１２）、運転者が「別経
路」スイッチを選択した場合には（Ｓ４１１）、他の候
補道路があるか否かが判定され（Ｓ４０８）、他の候補
道路が存在する場合には、再びＳ４０４にてその候補道
路のリンクの通過コストを所定数倍（０．５倍）する。
そして、再び経路探索し、得られた経路が候補道路を通
過する場合には運転者に提示し、通過しない場合には、
過去に提供した推奨経路と異なる場合のみ運転者に提示
する（Ｓ４０７）。

【００３５】以上の処理を運転者が別経路を要求する限
り順次候補道路に対して行い、予め選択した全ての候補
道路を使用した場合には、別経路なし（Ｓ４０９）とし
て過去の推奨経路を順次運転者に提示していく。

【００３６】このように、本実施例では、予め候補道路
を複数選択し、候補道路の通過コストを低減させてこれ
らの候補道路を通る経路を順次運転者に提示していくの
で、特に遠距離走行の場合に主要幹線道路を通過する別
経路が容易に得られる効果がある。

【００３７】なお、本実施例において別経路を探索する
場合に、運転者が希望しなかった経路に対しては、その
通過コストを第１実施例と同様に一律に所定数倍（例え
ば１．５倍）して通過コストを増大させてもよく、ま
た、第２実施例のように過去に得られた経路の使用距離
が９０％以上となった場合にその経路の展開を中止する
構成とすることもできる。

【００３８】さらに、本実施例においては候補道路をシ
ステム側で選択したが、候補道路リストを表示装置１７
に表示して運転者に選択させる構成とすることも可能で
ある。

【００３９】

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、探索して得られた経路
が運転者の希望に合致しない場合、この経路と所定割合
以上は重複しない実質的に異なる別経路を迅速に運転者
に提供できる。

【００４１】さらに、本発明によれば、探索して得られ
た経路が運転者の希望に合致しない場合、この経路と異
なる他の主要道路を通過する経路を運転者に迅速に提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体構成図である。

【図２】本発明の実施例の表示説明図である。

【図３】第１実施例の類似経路の説明図である。

【図４】第１及び第２実施例の別経路説明図である。

【図５】本発明の実施例の処理フローチャートである。

【図６】第１実施例の別経路探索処理のフローチャート
である。

【図７】第２実施例の別経路探索処理のフローチャート
である。

【図８】第３実施例の別経路探索処理のフローチャート
である。

【符号の説明】

１１ ＧＰＳ受信機 １２ 方位センサ １３ 距離センサ １４ 操作装置 １５ 処理装置 １６ 地図データベース １７ 表示装置 １８ 音声提供装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/0969 G01C 21/00 G09B 29/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のルールに従い出発地から順次各地
   点の経路を展開し目的地に至る経路を探索する経路探索
   装置において、 各地点毎に過去に探索して得られた経路の使用割合を示
   すパラメータを付与する処理手段と、 経路展開時に前記使用割合が所定値以上である地点に対
   しては展開を禁止する禁止手段と、 を有することを特徴とする経路探索装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、さらに、 出発地を含む領域及び目的地を含む領域を検索する検索
   手段と、 前記領域間を結ぶ複数の主要道路を選択する選択手段
   と、 選択された主要道路の通過コストを所定量減少させる修
   正手段と、 出発地から目的地に至る通過コストを算出する算出手段
   と、 前記通過コストが最小となる経路を探索経路として表示
   する表示手段と、 を有し、前記探索経路が運転者により否定された場合に
   前記禁止手段での禁止処理の下で通過コストが最小とな
   る経路を算出することを特徴とする経路探索装置。