JP3404867B2 - 複数経路取得方法及び経路情報提供方法 - Google Patents

複数経路取得方法及び経路情報提供方法

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JP3404867B2
JP3404867B2 JP3384694A JP3384694A JP3404867B2 JP 3404867 B2 JP3404867 B2 JP 3404867B2 JP 3384694 A JP3384694 A JP 3384694A JP 3384694 A JP3384694 A JP 3384694A JP 3404867 B2 JP3404867 B2 JP 3404867B2
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弘 下浦
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、経路提供エリアのネッ
トワークデータを構成するいずれかのリンクを計算開始
リンクとし、前記計算開始リンクから同エリア内の他の
全てのリンクに到る最適経路トリーを取得するととも
に、前記計算開始リンクから最適経路とは異なる迂回し
た経路トリー(「準最適経路トリー」という)を取得す
る複数経路取得方法、及び車両からの経路提供要求及び
目的地のデータを受信すると、前記複数経路取得方法に
より取得された最適経路トリーに関する経路情報及び準
最適経路トリーに関する経路情報を車両に通知すること
のできる経路情報提供方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より画面上に車両の位置方位等を表
示し、車両の走行の便宜を図るために開発された車載ナ
ビゲーション装置が広く利用されている。前記車載ナビ
ゲーション装置は、ディスプレイ、GPS受信機、道路
地図メモリ、コンピュータ等を車両に搭載し、GPS受
信機から入力される位置データ及び道路地図メモリに格
納されている道路パターンに基づいて車両位置を検出
し、この車両位置を道路地図とともにディスプレイに表
示するものである。
【0003】この場合、出発地から目的地に至る走行経
路の選択をするために、運転者による目的地の設定入力
に応じて車両の現在地(出発地とみなす)から目的地ま
での経路をコンピユータにより自動的に計算する方法が
提案されている(特開平5−53504 号公報参照)。この
方法は計算の対象となる道路又は車線を一連のベクトル
として表し(このベクトルを「リンク」という)、出発
地(目的地でもよい)に近いリンクを計算開始リンクと
し、目的地(出発地でもよい)に近いリンクを計算終了
リンクとし、これらの間の道路地図メモリに記憶された
道路地図データを読み出して作業領域に移し、作業領域
においてリンクのトリーを全て探索し、トリーを構成す
る経路のリンクコスト(リンクの走行時間のこと)を順
次加算して、計算終了リンクに到達する最もリンクコス
トの少ない経路のみを選択する方法である。
【0004】この方法で経路を計算し、経路に沿って走
行していけば確実に目的地に到達するので、道を知らな
い運転者にとって便利である。ところで、前記の方法で
経路を計算するには、その前提として、各リンクのリン
クコストが一意的に求められている必要があるが、リン
クコストは、道路の渋滞状況、道路工事による通行制
限、事故の有無等によって時々刻々変動するものであ
る。
【0005】このため、厳密に経路計算をするには、そ
の時その時のリンクコストデータを車両側で持っていな
ければならないが、これはほとんど不可能なことであ
る。そこで、路上の各所に設置される路上ビーコン回線
や通信回線(自動車電話回線)を通して、車両を目的地
まで誘導するための最新情報を車両に送信する地上シス
テムが現在検討されている。この地上システムによれ
ば、道路の渋滞状況、通行制限、事故情報を含む最新の
リンクコストを使った経路情報を地上システム側で用意
しておき、路上ビーコンや自動車電話を通じて、路上ビ
ーコンの場合は車両から目的地情報、自動車電話の場合
は車両から目的地情報及び出発地情報を取得すると、そ
の直後に同一の路上ビーコンを通じて又は自動車電話を
通じて経路情報を車両に送信する。これにより、車両が
最適な経路を取得するのを援助することができる(ただ
し、この地上システム自体は未発表であって、現在のと
ころは自動車電話を使って、経路でなく、道路の渋滞状
況のみを送信するシステム(ATIS)が発表されている)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記地上システムで経
路計算し、その結果を各車両に分配する場合に、同一の
目的地に行くのに同一の経路のみを示していると、特定
の経路のみ混雑し、かえって最短時間で目的地に到達で
きないという現象が起こることが予想される。したがっ
て、地上システムでは、各車両に対して、できるだけ差
異のある複数の経路を計算して、複数の経路を車両に示
して選択させるか、地上システムで交通の片寄りが起こ
らないようにいずれかの経路を選択して車両に示すこと
が望ましい。
【0007】また、各車両にとっては、地上システムか
ら複数の時刻に複数回経路の提供を受けることが考えら
れるが、代替経路のみを選択し続けると最終的にはかな
り大きな迂回をしてしまうことになるという問題もあ
る。本発明の目的は、できるだけ差異のある複数の経路
を取得することができる複数経路取得方法を提供するこ
とである。
【0008】本発明の他の目的は、複数の経路をテーブ
ルの形で記憶するとき、記憶容量を最小にすることがで
きる複数経路取得方法を提供することである。本発明の
他の目的は、各車両に対して、交通の片寄りを防止する
ことができる経路情報提供方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】
(1) 前記の目的を達成するための請求項1記載の複数経
路取得方法は、経路提供エリアのネットワークデータを
構成するいずれかのリンクを計算開始リンクとし、前記
計算開始リンクから同エリア内の他の全てのリンクに到
る最適経路トリーを取得し、前記計算開始リンクに最も
近い交差点から分岐する複数のリンク (それぞれを
「根リンク」という)のいずれかを特定しその通行を規
制して、前記計算開始リンクから、前記通行を規制され
根リンクからつながる最適経路トリーの存在する領域
(「規制領域」という)に存在する各リンクに到る準最
適経路トリーを取得する方法である。
【0010】この方法を図1を用いて説明する。図1
(a) は、経路提供エリアの計算開始リンクL0 から計算
された同エリア内の他の全てのリンクに到る最適経路ト
リーを図示したものである。ただし前記計算開始リンク
0 に最も近い交差点から分岐する根リンクが2本ある
ものとし、それぞれをL1 ,L2 で表している。
【0011】この最適経路トリーを使えば、計算開始リ
ンクL0 から、経路提供エリアの任意のリンクに到る最
適経路を直ちに得ることがてきるが、できるだけ差異の
ある複数の経路を取得するという本発明の目的を達成す
るために、本発明では、前記根リンクの1つ、例えばL
1 を規制(通行できないようにすること)して、前記計
算開始リンクL0 から、前記通行を規制され根リンクL
1 からつながる最適経路トリーの存在する規制領域(図
1(b) 斜線の部分U1 )に存在する各リンクに到る準最
適経路トリーを取得する。
【0012】このように根リンクを規制するようにした
理由は、できるだけ差異のある複数の経路を取得するに
は、経路の根元の部分で分かれるようにするのが最も妥
当な方法であると判断したためである。(2) 請求項2記
載の複数経路取得方法は、前記準最適経路トリーを、
制領域外の最適経路トリーを構成するリンクを経由し
て、規制領域内のリンクにつなぐものである。
【0013】請求項1記載の複数経路取得方法で求めら
れた、計算開始リンクL0 からつながる準最適経路トリ
ーは、規制領域以外の部分では、最適経路トリーと重複
している。したがって、規制領域内で求めた準最適経路
トリーを規制領域外の最適経路トリーからつなげること
ができる。図2(a) は規制領域U1 内での準最適経路ト
リーを図示している。(3) 請求項3記載の複数経路取得
方法は、根リンクの通行を規制して準最適経路トリーを
取得した後、前記特定された根リンクに代えて他の根リ
ンクの通行を規制して、他の準最適経路トリーを取得す
る方法である。図2(b) は他の根リンクL2 を規制した
規制領域U2 内での準最適経路トリーを図示している。
【0014】この方法によれば、他の根リンクを規制し
て、計算開始リンクL0 から、準最適経路トリーを取得
することができる。したがって、最終的には、各根リン
クに対応する準最適経路トリーを取得することができ
る。ところで、前記(2) で解説したように、準最適経路
トリーは、規制領域内でのみ求めれば十分であり、各規
制領域は重複しない(最適経路トリーが一意的に存在す
ることの帰結である)ので、結局、各根リンクに対応す
る準最適経路トリーの集合は、1つの最適経路トリーと
同じデータサイズを持つということになる。 (4) 請求項4記載の複数経路取得方法は、最適経路トリ
ーを構成するリンクの接続関係を記入する最適経路トリ
ー欄と、準最適経路トリーを構成するリンクの接続関係
を記入する準最適経路トリー欄とを含む誘導テーブルを
用いて、取得された最適経路トリーをこの誘導テーブル
の最適経路トリー欄に記憶し、各根リンクに対応する準
最適経路トリーをこの誘導テーブルの準最適経路トリー
欄に記憶する方法である。
【0015】前記(3) で解説したように、各根リンクに
対応する準最適経路トリーの集合を得ることができるの
で、このデータを準最適経路トリー欄に記憶し、最適経
路トリーのデータを最適経路トリー欄に記憶することが
できる。両欄のデータ容量は基本的には等しいものとな
る。 (5) 請求項5記載の複数経路取得方法は、請求項1記載
の複数経路取得方法の具体化であり、この方法は、通常
行われる経路計算方法に加えて、経路提供エリアの各リ
ンクに、そのリンクのルートを辿った元にある根リンク
を特定する情報を与えるという工夫を行っている。すな
わち、最適経路の計算時、計算開始リンクから次々と退
出リンクを探索していくときに、根リンクの情報を引き
継いでいき、当該退出リンクに対応するリザルトテーブ
ルの根リンクの欄に書込む。そして、準最適経路を計算
するときは、規制領域外のリンク(規制流域内にあるか
どうかの判断は、リザルトテーブルの根リンクの欄を見
れば分かる。)から規制領域内のリンクに対する経路探
索をする。 (6) 請求項6記載の複数経路取得方法は、請求項2記載
の複数経路取得方法の具体化であり、準最適経路トリー
を、規制領域内でのみ求めるために、規制領域内のリン
クを順に計算開始リンクまで辿っていき、辿ったリンク
が規制領域から初めて外れた場合に、辿るのを止める方
法である。 (7) 請求項7−9記載の複数経路取得方法は、規制領域
内のリンクを順に辿っていくときの、より好ましい手順
を示している。 (8) 請求項10記載の複数経路取得方法は、請求項3記
載の複数経路取得方法と同一である。 (9) 請求項11−18記載の複数経路取得方法は、規制
領域内のリンクのうち、準最適経路トリー取得の対象か
ら除外する基準を示している。
【0016】さらに詳細に説明すれば、つぎのようにな
る。 (9a)請求項11記載の複数経路取得方法は、計算開始リ
ンクからの最適経路上での経路コストCが一定値以下の
リンクについては、準最適経路トリー取得の対象から除
外する。これは、短距離経路については、迂回する準最
適経路を求めても利用価値がないとの判断によるもので
ある。 (9b)請求項12記載の複数経路取得方法は、経路コスト
Cに代えて経路を構成するリンク本数N又はリンク距離
dを利用するものである。 (9c)請求項13記載の複数経路取得方法は、リザルトテ
ーブル上に記録された当該リンクの経路コストC′が、
最適経路上での経路コストCの一定数倍以上の遠回りの
経路については、準最適経路トリー取得の対象から除外
するものである。すなわち準最適経路トリー上の経路コ
ストC′と最適経路トリー上の経路コストCとの比 C′/C が基準値より大きなときに準最適経路トリー上での経路
を不採用とするものである。 (9d)請求項14記載の複数経路取得方法は、リザルトテ
ーブル上に記録された当該リンクの経路コストC′と最
適経路上での経路コストCとの差が一定以上の経路につ
いては、準最適経路トリー取得の対象から除外するもの
である。すなわち、準最適経路トリー上での経路コスト
C′と最適経路のトリー上での経路コストCとの差 C′−C が基準値よりも大きなときに準最適経路トリー上での経
路を不採用とするものである。 (9e)請求項15記載の複数経路取得方法は、請求項13
の経路コストCをリンク本数N又はリンク距離dに置き
換えたものである。すなわち、準最適経路トリー上のリ
ンク本数N′と最適経路トリー上のリンク本数Nとの比 N′/N 又は準最適経路トリー上のリンク距離d′と最適経路ト
リー上のリンク距離dとの比 d′/d が基準値より大きなときに準最適経路トリー上での経路
を不採用とするものである。 (9f)請求項16記載の複数経路取得方法は、請求項14
の経路コストCをリンク本数N又はリンク距離dに置き
換えたものである。すなわち、最適経路のトリー上での
リンク本数Nと準最適経路トリー上でのリンク本数N′
との差 N′−N 又は最適経路のトリー上でのリンク距離dと準最適経路
トリー上でのリンク距離d′との差 d′−d が基準値よりも大きなときに準最適経路トリー上での経
路を不採用とするものである。 (9g)請求項17記載の複数経路取得方法は、規制領域内
の最適経路と準最適経路の共通経路がある場合にその共
通経路の経路コストをCC とし、この経路コストC
C が、当該リンクの最適経路上での経路コストC又は準
最適経路上での経路コストC′の一定割合以上の場合
は、当該リンクを準最適経路トリー取得の対象から除外
するものである(図3参照)。すなわち、共通経路の経
路コストをCC と、準最適経路トリー上の経路コスト
C′との比 CC /C′ 又は、共通経路の経路コストをCC と、最適経路トリー
上の経路コストCとの比 CC /C が基準値より大きなときに準最適経路トリー上での経路
を不採用とするものである。このようにするのは、共通
経路の最適経路又は準最適経路に占める割合が大きなケ
ースでは、「できるだけ差異のある複数の経路を提供す
るという発明の趣旨」から外れるためである。 (9h)請求項18記載の複数経路取得方法は、請求項17
記載の複数経路取得方法で経路コストCをリンク本数N
に置き換えたものである。 (9i)請求項19記載の複数経路取得方法は、請求項17
記載の複数経路取得方法で経路コストCをリンク距離d
に置き換えたものである。 (10)請求項20記載の複数経路取得方法は、請求項4記
載の複数経路取得方法と同一である。 (11)請求項21記載の経路情報提供方法は、車両に対し
て経路の提供をする場合に、前記請求項1記載の方法に
より取得された最適経路トリーに関する経路情報又は準
最適経路トリーに関する経路情報のいずれかを選択して
車両に対して送信する方法である。 (12)請求項22記載の経路情報提供方法は、前記最適経
路トリーに関する経路情報又は準最適経路トリーに関す
る経路情報の選択基準を含んでいる。すなわち、車両か
らの経路提供要求及び目的地のデータを受信する際に、
当該車両が過去に経路情報提供方法から最適経路トリー
に関する経路情報又は準最適経路トリーに関する経路情
報のいずれを受信したかを知り、当該車両が過去に準最
適経路トリーに関する経路情報を取得したものであれ
ば、当該車両に最適経路トリーに関する経路情報を送信
するものである。この理由は、同一車両に準最適経路を
複数回与えることは、遠回りになりすぎるので好ましく
ないとの判断によるものである。 (13)請求項23記載の経路情報提供方法は、車両に対し
て経路の提供をする場合に、前記請求項1記載の方法に
より取得された最適経路トリーに関する経路情報及び準
最適経路トリーに関する経路情報を車両に対して送信
し、車両にいずれかの経路を選択させるものである。 (14)請求項24の経路情報提供方法は、最適経路トリー
に関する経路情報及び準最適経路トリーに関する経路情
報を受信した際に、当該車両が過去に準最適経路トリー
に関する経路情報を受信し誘導に使用したのであれば、
当該車両は、最適経路トリーに関する経路情報を誘導の
ために採用するものである。
【0017】この方法により、同一車両が準最適経路を
複数回採用するという自体を避けることができる。
【0018】
【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。図4は、経路情報送信システムの概
略図であり、経路情報を提供する経路提供エリア内の主
要交差点等に双方向光ビーコンBが設置され、各光ビー
コンBは通信回線(公衆回線又は専用回線)を通して情
報センターAと結ばれている。
【0019】情報センターAは、時々刻々変化する道路
交通情報を考慮した、当該光ビーコンBの設置点、車両
感知器の設置点又は主要な交差点(以下まとめて「主要
交差点」という)からつながる経路を随時計算し、光ビ
ーコンBに対してこの経路データを送信するものであ
る。この情報センターAについて詳説すると、情報セン
ターAは、地図専用メモリ13、コントローラ11及び
通信回線用モデム12を有している。
【0020】地図専用メモリ13は、経路情報を提供す
る経路提供エリア内に設置されているそれぞれの主要交
差点同士を結んだリンクに関する各種データ(ネットワ
ークデータという)を記憶している。情報センターAの
持っているネットワークデータの形態を具体的に示すと
次のようになる。例えば道路地図が図5(a) に示される
ようなものであったとし、光ビーコンB1 ,B2 ,B3
が図示のように主要な路上位置に配置されているものと
すると、リンクは、図5(b) に示すように、地点N1
らN2 までを結ぶリンクL12、地点N2 からN1 までを
結ぶリンクL21,…といったように示される。
【0021】前記ネットワークデータは、表1に示すよ
うに、経路ネットワークテーブルの形で記憶されてい
る。経路ネットワークテーブルには、各リンクの識別番
号(リンク番号)、リンク長(リンク距離)、高速道路
一般道路等の道路種別、そのリンクの始点と終点の座
標、交差点形状、そのリンクの終点に接続される1本又
は複数本の退出リンクへのアークコスト(後述)及び退
出リンクへのポインタ等が含まれている。
【0022】
【表1】
【0023】このネットワークデータは、一つの値に固
定されているものでなく、日、曜日、時間帯ごとに異な
っている。日、曜日、時間帯ごとに交通渋滞の程度や交
通規制が変わることがあるからである。また、アークコ
スト及び退出リンクへのポインタは、経路計算の条件
(例えば高速道路を利用するかどうか、右折回数を最小
にするかどうか等;「選択オプション」という)を指定
した場合に対応するために、選択オプションごとに異な
った値を持っている。
【0024】ここで言葉の定義をしておくと、リンクの
終点から、このリンクに接続される次のリンクを見た場
合のこの次のリンクを「退出リンク」、リンクの始点か
ら、このリンクに接続する前のリンクを見た場合のこの
前のリンクを「進入リンク」という。「接続コスト」と
は、当該リンクから退出リンクに出るための右左折又は
直進のコストをいう。例えば、進入禁止の場合、接続コ
ストは無限大となり、信号がある場合、右左折又は直進
時の平均的な信号待ち時間を考慮したコストとなる。
「アークコスト」とは、当該リンクを通過するときの走
行時間であるリンクコストに、退出リンクに出るための
接続コストを加算したものをいう(図6(b) 参照)。こ
こで、アークというのは、図6(a) に示すように、リン
クの始端ノードの直後から次のリンクの始端ノードの直
後までをいう。
【0025】前記アークコストは、通常法定速度走行時
のコストを使うが、情報センターAに道路の渋滞情報等
が入ってくれば、それを考慮した変更が行われる。例え
ば、事故のため、あるリンクが上下とも不通になったと
きには、当該リンクのアークコストは、通行再開までそ
れぞれ無限大になる。またある道路の上り車線が渋滞中
であれば、上りのアークコストがその渋滞に応じて増大
する。
【0026】情報センターAは、各主要交差点に対応す
るリンクから経路提供エリア内の他の主要交差点に対応
するリンクまでの最適経路及び準最適経路を計算し、そ
の経路情報を誘導テーブルの形にして光ビーコンBに送
信する。光ビーコンBの制御装置24は、情報センター
Aから前記経路情報を取得すれば、自己の経路メモリ2
1の中に誘導テーブルの形で記憶する。
【0027】この誘導テーブルは、表2に示すように、
リンク属性、最適経路トリーを構成するリンク(経路コ
スト及び進入リンクへのポインタを含む)、準最適経路
トリーを構成するリンク(経路コスト及び進入リンクへ
のポインタを含む)及び根リンクの各データからなるも
のであって、各出発地リンクに対して作成されているも
のである。ただし、前記根リンクのデータは、光ビーコ
ンにとっては必要ないデータなので、光ビーコンに送信
するときには、根リンクのデータを除いて送るようにす
る。
【0028】
【表2】
【0029】この誘導テーブルを用いて最適経路を取得
するには、目的とするリンクを1本特定して、一連の進
入リンクを辿っていけばよい。コントローラ11の内部
は図4に示されるとおりである。コントローラ11は、
地図専用メモリ13から必要なデータを得るメモリ制御
部、ポテンシャル法等(柴田、天目、下浦「ストカステ
ィック経路探索アルゴリズムの開発」住友電気第143
号,p. 165,1993年9月参照)により目的地から出
発地までの最適経路を計算する経路計算処理部、SRA
M及びDRAMにより構成されている。経路計算処理部
は、地図専用メモリ13から読み出されたネットワーク
データに基づいて、DRAMに設けられているピボット
テーブル(後述)を利用して最適経路計算及び準最適経
路計算を行うとともに、経路計算の結果をSRAMにリ
ザルトテーブル(後述)の形で記録させるものである。
【0030】前記「ピボットテーブル」とは、ポテンシ
ャル法により経路計算を行うときに、経路探索中のリン
クを一時的に記憶する場所であって、経路ネットワーク
テーブルに記憶されている多数のリンクのうち、現在計
算に必要なリンクを記憶している先入れ先出し型のテー
ブルである。ピボットテーブルは、表3に示すように、
ピボットテーブルに経路探索すべきリンクが入っている
かどうかを示すピボット有効フラグの欄と、リンクを特
定するための経路ネットワークテーブルへのポインタの
欄を備えている。
【0031】
【表3】
【0032】「リザルトテーブル」は、表4に示すよう
に、リンク番号とリンク距離(これらは経路ネットワー
クテーブルからコピーされるものである)、ピボット登
録フラグ、ピボットポインタ、経路コスト、進入リンク
へのポインタ、根リンクの各欄を持っている。
【0033】
【表4】
【0034】ピボット登録フラグは、リンクがピボット
テーブルに登録されているかどうかを示すフラグであ
る。ピボットポインタは、リンクがピボットテーブルの
どの場所に登録されているかを示すポインタである。経
路コストは出発地リンクから当該リンクへの到達コスト
である。さらに正確には、あるリンクの経路コストと
は、出発値から当該リンクまでつながった経路上の各リ
ンクのアークコストを総和したものとなる(図6(b) 参
照)。
【0035】次に、前記経路ネットワークテーブル、リ
ザルトテーブル及びピボットテーブルを利用した経路探
索手法を説明する。以下の計算では、出発地から目的地
までトリーを作って経路計算する方法を説明するが、こ
れとは反対に目的地から出発地までトリーを作って経路
計算する方法でもよいことを予め断っておく。前者で
は、出発地リンクが計算開始リンクとなるが、後者では
目的地リンクが計算開始リンクとなる。
【0036】本実施例の経路探索手法は、要するに、経
路提供エリアのネットワークデータを構成するいずれか
のリンクを出発地リンクとし、前記出発地リンクから同
エリア内の他の全てのリンクに到る最適経路トリーを取
得し、前記出発地リンクに最も近い交差点から分岐する
根リンクのいずれかの通行を規制して、前記出発地リン
クから、前記通行を規制された根リンクからつながる最
適経路トリーの存在する規制領域に存在する各リンクに
到る準最適経路トリーを取得する手順である。
【0037】図7は、経路提供エリアの地図であり、出
発地リンクL0 、及びこの出発地リンクL0 に最も近い
交差点から分岐する根リンクL1 ,L2 ,L3 が図示さ
れ、通行を規制された根リンクL1 からつながる最適経
路トリーの存在する規制領域U1 が図示されている。図
8−図12は、最適経路トリー及び準最適経路トリーを
求めるための手順を解説するフローチャートである。
【0038】順を追って説明していくと、まず、経路を
求めたい日、曜日、時間帯に対応する経路ネットワーク
テーブルを地図専用メモリ13から取得する(ステップ
S1)。そして出発地リンクL0 を1つ1つ順に設定す
る(ステップS2)。これは、情報センターAとして、
すべての出発地リンクL0 からの最適経路及び準最適経
路を計算してその結果をそれぞれの誘導テーブルに記録
することを目的とするからである。さらに、経路ネット
ワークテーブルの1つの選択オプションに対応する部分
を参照する(ステップS4)。これは、ドライバの多様
な要求に応えるように、各選択オプションに対応する最
適経路及び準最適経路を計算するためである。
【0039】次に、設定された出発地リンクL0 に対し
て、その出発地リンクL0 の根リンクを特定する(ステ
ップS7)。例えば、出発地リンクL0 が十字路につな
がっている場合、根リンクは、図7に示すようにL1
2 ,L3 の3つになる。次に、現時点で入手されてい
る道路交通情報に基づきアークコストを修正する(ステ
ップS8)。この修正は、時々刻々入手される渋滞情
報、事故情報、工事情報等に基づいて行われるものであ
る。この修正をすれば、アークコストは、平均速度で走
行したときのリンクコストのような静的なコストに、日
時、曜日、渋滞、工事、事故などで変わる動的なコスト
を考慮したものとなる。ドライバは、常に最新の道路状
態にマッチした最適経路及び準最適経路を取得すること
ができる。
【0040】そして、変数Kを最初0とおいて最適経路
の計算を開始する(図9;ステップS11)。なお、変
数Kは0から根リンクの数Nまで変化するものであっ
て、例えば変数K=0は根リンクを規制しないで最適経
路を計算することに対応し、変数K=1は根リンクL1
を規制して準最適経路を計算することに対応し、変数K
=2は根リンクL2 を規制して準最適経路を計算するこ
とに対応し、変数K=3は根リンクL3 を規制して準最
適経路を計算することに対応する。
【0041】次にリザルトテーブルを初期化する(ステ
ップS12)。すなわち、ピボット登録フラグを0にク
リアし、経路コストを無限大(実際には、メモリのビッ
ト数で決まる最大値)にする。さらにピボットテーブル
をも初期化する(ステップS13)。具体的には、ピボ
ット有効フラグを0クリアする。次に出発地リンクL0
をピボットテーブルに登録し、その行のピボット有効フ
ラグを1にし(ステップS14)、出発地リンクL0
経路コストをリザルトテーブル上で、有限な値、例えば
当該出発地リンクL0 のリンクコストに変更する(ステ
ップS15)。これは出発地リンクL0 からの経路計算
を開始するためである。
【0042】これ以後、経路探索を開始する。まず、ピ
ボットテーブルを参照し(ステップS16)、登録され
たリンクがあるかないかを調べる(ステップS17)。
リンクがあれば、当該リンク(リンクLという)を取り
出し(ステップS23)、ピボットテーブルからリンク
Lを削除し、ピボット有効フラグを0にする(ステップ
S24)。
【0043】次に、経路ネットワークテーブルを参照し
てリンクLの退出リンクPを探索する(図10;ステッ
プS25)。退出リンクPを1つ特定すると、リザルト
テーブル上でリンクLの経路コスト(ステップS15で
有限な値とおいたもの)を参照し(ステップS27)、
この経路コストにリンクPへのアークコストを足したも
のをコストAとし(ステップS28)、リザルトテーブ
ル上のリンクPの経路コスト(初期値は無限大になって
いる)と比較する(ステップS29)。コストAのほう
が小さければ、リザルトテーブル上のリンクPの経路コ
ストをAに置き換える(ステップS31)。そして、リ
ザルトテーブル上でリンクPの進入リンクとしてリンク
Lを設定することにより(ステップS32)、リンクの
接続をする。
【0044】次に、このリンクPについてリザルトテー
ブル上で根リンクを書き込む処理をする。すなわち、リ
ンクLが出発地リンクL0 であれば、リンクPの根リン
クの欄にリンクP自身を書き込む(図11;ステップS
38)。リンクLが出発地リンクL0 でなければ、リザ
ルトテーブル上でリンクLの根リンクの欄を参照し(ス
テップS36)、リンクPの根リンクとして同じ根リン
クを書き込む(ステップS3 7)。このように、同じ
根リンクを書き込むようにしたのは、1つの根リンクか
ら接続される一連のリンクは、すべて同じ根リンクが出
るものだからである。
【0045】そしてリザルトテーブル上でリンクPのピ
ボットテーブル登録フラグを参照し(ステップS3
9)、リンクPをピボットテーブルに登録する(ステッ
プS40−42)。これは、リンクPを元にして次のリ
ンクを探索していくためである。ステップS25(図1
0)に戻り、ピボットテーブルに登録されているリンク
について、他の退出リンクがあればそれについても経路
探索を続けていく。この過程で、ステップS30でコス
トAの方が大きいということになればそれ以上の経路探
索を打ち切る。
【0046】ステップS26において、ピボットテーブ
ルに登録されているリンクについて探索が終われば、ピ
ボットテーブルに登録されている他のリンクについても
経路探索を続ける(ステップS16以下)。このように
してピボットテーブルに登録されているリンクがなくな
れば、根リンクを特に規制しない最短経路のトリー
(「最適経路トリー」という)が求まる(ステップS1
7の「なし」の判定参照)。
【0047】そしてリザルトテーブル上で、各リンクを
逆に辿っていき(ステップS19)、各経路の経路コス
ト、進入リンク,根リンクを誘導テーブル(表2)の最
適経路トリーの欄に登録する(ステップS21)。この
最適経路トリーを見つける処理が終了すると、準最適経
路トリーを作成する処理に入る。
【0048】ステップS45(図12)で、変数Kを1
つ増やす。これは、根リンクL1 を規制して準最適経路
トリーを求めることを意味する。まず、根リンクL1
規制して(ステップS48)、全リンクを順に参照する
(ステップS49)。いま1つのリンクに注目し、その
リンクをリンクLということにする。リザルトテーブル
上で当該リンクLの経路コストを参照し、初期設定値
(無限大)であるかどうかを判定する(ステップS5
1)。無限大であれば、先の最適経路トリーの探索で処
理されなかったリンクであるのでステップS53に進
む。また、最適経路トリーの探索で処理されたものであ
っても、リザルトテーブル上で当該リンクLの根リンク
の欄を参照し、その根リンクが規制されている根リンク
1 であれば、ステップS52からステップS53に進
む。
【0049】したがって、ステップS53に進むのは、
リンクが、主として、図7に示されるように根リンクL
1 から広がっていく斜線の規制領域U1 内にあるリンク
である場合である。ステップS53では、当該リンクに
関するデータをリザルトテーブル上で初期化する。すな
わち、ステップS12と同様、ピボット登録フラグを0
にクリアし、経路コストを無限大にする。
【0050】一方、最適経路トリーの探索で処理され、
その根リンクが規制されているリンクL1 でないリンク
については、そのリンクに関する経路コスト、進入リン
ク、根リンクのデータを誘導テーブルからリザルトテー
ブルの上にコピーする(ステップS54)。このリンク
は、図7に示される斜線の規制領域U1 外にあるリンク
であって、準最適経路トリーの計算時に、わざわざ改め
てリンクL2 ,L3 からの経路を探索しなくても、先の
最適経路トリーの探索結果をそのまま利用できる。
【0051】さて、本発明において必要なことは、図7
に示される斜線の規制領域U1 外にあるリンクから、根
リンクが規制された規制領域U1 内のリンクにつながる
迂回路をどうやって見つけるかということである。この
ため、規制領域U1 外にあるリンクをピボットテーブル
に登録し(ステップS55)、再度ステップS16から
の経路探索を開始する。まず、ピボットテーブルを参照
し(ステップS16)、登録されたリンクがあれば、当
該リンク(リンクLという)を取り出し(ステップS2
3)、経路ネットワークテーブルを参照してリンクLの
退出リンクPを探索し(ステップS25)、リザルトテ
ーブル上でリンクLの経路コストを参照し(ステップS
27)、この経路コストにリンクPへのアークコストを
足したものをコストAとし(ステップS28)、リザル
トテーブル上のリンクPの経路コストと比較する(ステ
ップS29)。
【0052】この場合、リンクPが、図7に示される斜
線の規制領域U1 外にあるリンクであれば、リンクLか
らリンクPへの経路は最適経路上にあるのだから、経路
コストは最小値であり、ステップS30で必ず“NO”
が選択される。しかし、リンクPが、図7に示される斜
線の規制領域U1 内にあるリンクであれば、リンクPの
経路コストは初期化されているので、ステップS30で
“YES”が選択され,さらに先の経路が探索されてい
く。すなわち、リザルトテーブル上のリンクPの経路コ
ストをAに置き換え(ステップS31)、リザルトテー
ブル上でリンクPの進入リンクとしてリンクLを設定し
(ステップS32)、このリンクPについてリザルトテ
ーブル上で根リンク(迂回路であるから、根リンクL2
又はL3 となる)を書き込む処理をする(図11;ステ
ップS36,37)。
【0053】そしてリザルトテーブル上でリンクPのピ
ボットテーブル登録フラグを参照し(ステップS3
9)、リンクPをピボットテーブルに登録する(ステッ
プS40−42)。このようにして、図7に示される斜
線の規制領域U1 外にあるリンクから、規制領域U1
にあるリンクに探索経路を延ばしていき、最終的には、
規制領域U 1 内にあるすべてのリンクについて根リンク
1 を規制した迂回路を設定することができる。すなわ
ち、根リンクを規制した経路のトリーである準最適経路
のトリーを求めることができる。
【0054】図13は、根リンクL1 を規制した準最適
経路のトリーを示す図である。なお、準最適経路のトリ
ーの作成手順は、根リンクL1 を規制した場合のみなら
ず、根リンクL2 ,L3 を規制した場合にも行う(図1
2;ステップS45−46参照)。図14は、例えば根
リンクL3 を規制した準最適経路のトリーを示す図であ
る。
【0055】以上のようにして準最適経路のトリーが求
まると、ステップS18から図15のステップS61に
進み、準最適経路のトリーを誘導テーブルの準最適経路
トリーの欄に登録する処理をする。この処理において、
準最適経路経路は、規制領域U1 の境界で、他の根リン
クから出る最適経路と接続するという性質を利用してい
る。例えば根リンクL1 を規制した準最適経路は、規制
領域U1 以外の部分では、他の根リンクから出る最適経
路トリーと重複している(図18参照)。他の根リンク
から出る最適経路は、最適経路トリーの探索結果として
予め記憶されているのであるから、規制領域U1 内での
み準最適経路を求め、規制領域U1 の境界において他の
根リンクから出る最適経路と合体させることにして、誘
導テーブルのメモリの容量を節約している。
【0056】さらに本実施例では、規制領域U1 内で網
羅される準最適経路をすべて誘導テーブルに登録するこ
とはせず、一定の条件を満たす場合のみ登録することに
している。その条件とは、同一のリンクに到る最適経路
のトリー上での経路と準最適経路トリー上での経路とを
比較して、最適経路のトリー上での経路コストCが基準
値よりも小さなとき、又は経路コストC′と最適経路ト
リー上での経路コストCとの比C′/Cが基準値より大
きなときに準最適経路トリー上で経路を登録しないとす
るものである(後述)。
【0057】さらに、規制領域U1 の中で同一のリンク
に到る最適経路のトリー上での経路と準最適経路トリー
上での経路との共通部分の経路コストCC と、最適経路
のトリー上での経路コストCとの比CC /Cが基準値よ
り大きなときに準最適経路トリー上で経路を登録しない
ものである(後述)。以下、フローチャート(図15−
17)に沿って準最適経路のトリーを誘導テーブルの準
最適経路トリーの欄に登録する処理を説明していく。
【0058】リザルトテーブル上のリンクを1つ特定し
(ステップS61)、当該リンクが探索済みであれば
(ステップS63)、最適経路トリー上での当該リンク
Lの根リンクが規制中のものかどうか判定する(ステッ
プS63,64)。規制中すなわち当該リンクLが規制
領域U1 内のリンクであれば(ステップS65)、当該
リンクLが誘導テーブルの準最適経路トリーの根リンク
K に対応する欄に登録済みであるかどうか調べる(ス
テップS66)。最初は登録されていないので、ステッ
プS67に進み、当該リンクの最適経路トリー上のコス
トCを調べる。
【0059】そしてコストCが一定値(例えば10分)
より少なければ準最適経路トリーの登録をやめる(ステ
ップS68)。これは、出発地リンクL0 からあまりに
も近い経路であれば、わざわざ準最適経路として登録し
ドライバに示す必要もないとの判断に基づくものであ
る。なお、ステップS68の処理において、経路コスト
Cでなくリンク本数Nやリンク距離d(リンク距離を採
用するならば、基準となる距離は例えば2kmとする)
を採用してもよい。
【0060】次に、当該経路のリザルトテーブル上での
経路コスト、すなわち準最適経路トリー上での経路コス
トC′が最適経路トリー上のコストCの一定数倍(例え
ば1.1倍)以下であるかどうかを判定する(ステップ
S69)。これは、もしC′がCの一定数倍以上であれ
ば、かなり遠回りの経路になっていると判断できるの
で、準最適経路として登録しドライバに示すと却ってド
ライバが迷惑するとの判断によるものである。なおステ
ップS69の処理において、準最適経路トリー上での経
路コストC′と最適経路トリー上のコストCとの差が一
定値(例えば6分)以下であるかどうかを判定してもよ
い。さらに、経路コストCでなくリンク本数Nやリンク
距離d(リンク距離を採用するならば、基準となる差は
例えば1kmとする)を採用してもよい。
【0061】以上の条件をクリアすれば、ステップS7
1(図16)以下に進む。ステップS71では、当該リ
ンクLの進入リンクMをリザルトテーブル上で取得す
る。そして最適経路トリー上での進入リンクMの根リン
クを参照し(ステップS72)、規制中のリンクかどう
か調べる(ステップS73)。規制されていない、すな
わち進入リンクMが規制領域U1 外のリンクであると
き、いいかえれば進入リンクMが他の根リンクにつなが
る最適経路上のリンクであるときは、これ以上リンクを
辿るのはやめ、ステップS91に進み、規制領域U1
で辿ってきた準最適経路上のリンク列の登録処理(後
述)に入る。
【0062】規制中、すなわち進入リンクMが規制領域
1 内のリンクであれば、前記進入リンクMが誘導テー
ブルの準最適経路トリーの根リンクLK 対応欄にすでに
登録されているかどうかを調べる(ステップS74)。
この登録は後述するようにステップS95において行わ
れる登録をいう。登録されていなければ、前記進入リン
クMを最適経路トリー上での当該リンクLの進入リンク
と比較する(ステップS79)。両リンクが同一であれ
ば、最適経路のトリー上での経路と準最適経路トリー上
での経路との共通経路が存在するということである(図
19参照)。そこでこの共通経路の経路コストCC を加
算し(ステップS81)。そしてこのコストCC が、最
適経路のトリー上での経路コストCの一定割合(例えば
30%)以下であるかどうか調べ(ステップS82)、
一定割合以上であれば準最適経路トリーの登録をしな
い。この理由は、共通経路があまりに長い区間続くと、
最適経路と準最適経路との差異がなくなり、「できるだ
け違う経路を求める」という発明の目的にそぐわないか
らである。
【0063】なお、共通経路の経路コストCC が、準最
適経路のトリー上での経路コストC′の一定割合以下で
あるかどうか調べてもよい。また、経路コストCC を使
う代わりに、経路リンク本数や経路距離を使ってもよ
い。コストCC がコストCの一定割合以下であれば、進
入リンクをDRAMのワークエリアに記憶する(ステッ
プS83)。このワークエリアは、誘導テーブルと同じ
フォーマットを持つもので、いきなり誘導テーブルに登
録するのではなく、規制領域U1 内の一連の準最適経路
が得られた時点で誘導テーブルにまとめて登録するため
に使用するものである。
【0064】なお、進入リンクMと最適経路トリー上で
の当該リンクLの進入リンクとが同一でなければ、前記
判断はしない。一度経路が最適経路から離れると再び最
適経路に戻るということはあり得ないためである。次
に、前記進入リンクMを当該リンクLに置き換えて(ス
テップS84)、同様の処理を進めていく。このように
して、規制領域U1 内で準最適経路を構成する一連のリ
ンクが順にワークエリアに記憶されていく。
【0065】そして進入リンクMが、根リンクの規制さ
れていないリンクであるとき、すなわち他の根リンクに
つながる最適経路上のリンクであるときは、これ以上リ
ンクを辿るのはやめ、ステップS91(図17)に進
み、規制領域U1 内で辿ってきた準最適経路上のリンク
列の登録処理に入る。この処理においては、まず、今ま
でワークエリアに記憶してきた一連のリンクを参照し
(ステップS91)、それらの経路コスト、進入リン
ク、根リンクのデータを、誘導テーブルの準最適経路ト
リーの根リンクLK に対応する欄に登録する(ステップ
S94,95)。登録が終了すれば、今回登録した根元
に一番近いリンク(規制領域U1 の端にあるリンク)に
終端識別子を付し(ステップS93)、ステップS61
(図15)にもどる。
【0066】そして、規制領域U1 内でリザルトテーブ
ル上の他のリンクを探索し(ステップS61−65)、
当該リンクLが誘導テーブルの準最適経路トリーの根リ
ンクLK に対応する欄に登録済みであるかどうか調べる
(ステップS66)。登録されていれば重複探索になる
ので探索をやめる。その後ステップS71(図16)
で、当該リンクLの進入リンクMをリザルトテーブル上
で取得する。そして最適経路トリー上での進入リンクM
の根リンクを参照し(ステップS72)、規制中のリン
クかどうか調べる(ステップS73)。規制されている
リンクすなわち規制領域U1 内のリンクであるとき、前
記進入リンクMが誘導テーブルの準最適経路トリーの根
リンクLK 対応欄にすでに登録されているかどうかを調
べる(ステップS74)。登録されていれば、図20に
示すように、進入リンクMは、準最適経路として登録済
みであることがわかるので、これ以上リンクを辿るのは
やめ、ステップS75に進み、未登録の部分のみ誘導テ
ーブルの準最適経路トリーの根リンクLK 対応欄に登録
する処理をする(ステップS75−78)。この場合、
根元に一番近いリンクは規制領域U1 の端にないので、
終端識別子を付すことはしない。
【0067】以上のことを繰り返して、規制領域U1
ある準最適経路を、誘導テーブルの準最適経路トリーの
根リンクLK 対応欄に無駄なく登録することができる。
そして、終端識別子を付しているので、規制領域U1
の最適経路のトリーと接続することも容易にできる。当
該規制領域U1 のすべてのリンクについて、探索を終了
すれば、ステップS62からステップS45に進み、変
数Kを増やして、他の根リンクにつながる規制領域U1
について、同様の処理をし、誘導テーブルの準最適経路
トリーの根リンク対応欄に登録する。
【0068】このようにして、すべての根リンクにつな
がる規制領域U1 について、誘導テーブルへの登録が終
了すれば、ステップS46からステップS4(図8)に
戻り、他の選択オプションに対応する経路ネットワーク
テーブルの部分を参照し(ステップS4)、前記と同様
の処理をする。結局選択オプションごとに、最適経路ネ
ットワークテーブルと準最適経路ネットワークテーブル
が完成することになる。
【0069】全選択オプションについて、誘導テーブル
への登録が終了が終了すれば、誘導テーブルの内容(根
リンクの情報は除く)を路上装置に送信し(ステップS
6)、他の出発地リンクL0 を設定して(ステップS
2)、前記と同様の処理をする。そして、すべてのリン
クを出発地リンクL0 とする処理できれば、「エンド」
(図8)となる。
【0070】情報センターAは、各出発地リンクL0
ら経路提供エリア内の最適経路及び準最適経路を計算す
れば、前述したようにその経路情報を誘導テーブルの形
にして光ビーコンBに送信する。光ビーコンBの制御装
置24(図4参照)は、当該光ビーコンBが設置されて
いる地点に近い「出発地リンクL0 」からの最適経路情
報及び準最適経路情報を選択して、自己の経路メモリ2
1の中に誘導テーブルの形で記憶する。
【0071】次に、車両が、光ビーコンBに経路提供要
求及び目的地のデータを送信すると、光ビーコンBが、
前記の方法により取得された、最適経路トリーに関する
経路情報又は準最適経路トリーに関する経路情報を,送
受信機22を通して車両に対して送信する手順を解説す
る。まず、車載ナビゲーション装置30の構成を簡単に
説明しておく。この車載ナビゲーション装置30は、車
両に搭載されて車両の走行を支援するために用いられる
ものであって、前記光ビーコンBから経路情報を取得し
て、表示し誘導する機能を備えている。
【0072】この車載ナビゲーション装置30は、方位
センサとしてGPS受信機32を備えており、車速セン
サとしてエンジンコントロールユニット(ECU)34
の車速信号を取得するようにして、GPS受信機32で
検出された方位情報と、車速信号に基づく位置情報とか
ら、車載地図専用ディスク(図示せず)に格納されてい
る道路パターンとの比較(いわゆる地図マッチング法、
特開昭64-53112号公報参照)に基づいて車両位置を検出
する機能を有している。
【0073】車載ナビゲーション装置30は、さらに情
報センターAからの経路情報が提供される経路提供エリ
ア内の、情報センターAが持っているリンクの情報(各
リンクの識別番号、そのリンクの始点と終点の座標等の
情報)を持っており、リモコンキー33によって、自車
が行きたい目的地を画面上で入力すると、前記リンクの
中から、この目的地に最も近いリンクを特定して、送受
信機31を通して、この目的地リンクと、自車の位置デ
ータとを光ビーコンBに送ることができるようになって
いる。
【0074】また、当該車両が過去に光ビーコンBから
最適経路トリーに関する経路情報又は準最適経路トリー
に関する経路情報のいずれを受信したかの情報をも送信
することができるようになっている。図21は、この実
施例の車載ナビゲーション装置30において現在地から
目的地までの経路誘導を行う場合の制御手順を示すフロ
ーチャートである。
【0075】まず、運転者がリモコンキー33を使って
目的地を入力する(ステップT1)。その後、走行中
に、経路誘導をする所定の地点、例えば経路途上の主要
交差点等の手前に達すると(ステップT2;このような
所定地点に達したことの判断は、車両位置検出情報に基
づいてする)、誘導経路(この「誘導経路」は、経路表
示や経路誘導に用いるための経路であって、光ビーコン
Bから得られた最適経路又は準最適経路のいずれかとな
る。)が得られていることを条件にして(ステップT
3)、運転者に対して交差点形状や誘導方向を画面又は
音声で指示する(ステップT4)。このような経路誘導
をしながら、車両が走行しているときに光ビーコンBの
経路提供サービスを受ける時点になったと判断されると
(ステップT5)、車載ナビゲーション装置30は、目
的地リンクを特定する情報や、過去に他の光ビーコンB
から最適経路トリーに関する経路情報又は準最適経路ト
リーに関する経路情報のいずれを受信したかを示す情報
を送受信機31から光ビーコンBに送信する(ステップ
T6)。このとき運転者の好みに応じて選択オプション
を示す情報を併せて送信するようにしてもよい。このよ
うにして送信された目的地データ等は、光ビーコンBに
よって受信される。
【0076】光ビーコンBの制御装置24は、目的地デ
ータ等を受信すると、目的地に最も近いリンクである計
算終了リンクを特定し、経路メモリ内の前記誘導テーブ
ルにアクセスして、当該計算終了リンクに達する一連の
リンク列、及び経路コスト等の情報を取得し、送信す
る。この場合、光ビーコンBの制御装置24は、当該光
ビーコンBが設置されている地点に近い「出発地リンク
0 」からの最適経路情報又は準最適経路情報のいずれ
かを選択して、送信することになるが、この選択基準
は、当該車両が過去に準最適経路トリーに関する経路情
報を取得したものであれば、当該車両に最適経路トリー
に関する経路情報を送信することにし、当該車両が過去
に準最適経路トリーに関する経路情報を取得したことが
なければ、当該車両に最適経路トリーに関する経路情報
又は準最適経路トリーに関する経路情報を乱数を発生さ
せていずれかを選択して送信することにする。
【0077】前記の実施例では、光ビーコンBの制御装
置24が最適経路情報又は準最適経路情報のいずれかを
選択して、車両に送信する場合であったが、光ビーコン
Bの制御装置24が最適経路情報及び準最適経路情報の
双方を車両に送信し、車両の方で選択するようにしても
よい。この場合、いずれを選択するかの判断が問題にな
るが、この実施例では、図22,23に示すような処理
を行う。
【0078】図22ステップT1からステップT6まで
の手順は、図21で説明したのと同様である。車両が最
適経路情報及び準最適経路情報を受信すると(ステップ
T7)、車両が過去に準最適経路を誘導のため採用した
かどうかフラグにより判定し(ステップT8)、採用し
ていれば、最適経路のみ採用する(ステップT10)。
これは、準最適経路を2度採用すると、目的地に行くの
に非常な遠回りの経路を走行することになるおそれがあ
るからである。車両が過去に準最適経路を誘導のため採
用していなければ、最適経路又は準最適経路のいずれか
を選択して採用する(ステップT11)。準最適経路を
採用した場合はフラグを1にしておく(ステップT1
2)。ステップT11のいずれの経路を採用するかの基
準は、乱数によってもよいことは、前の実施例と同様で
ある。
【0079】このように、図21−23の実施例では、
各車両は、光ビーコンBから最適経路トリーに関する経
路情報又は準最適経路トリーに関する経路情報のいずれ
かが与えられるので、その与えられた経路に基づいて誘
導指示をすれば、交通の片寄りが起こらないようにで
き、混雑を回避することができる。また、光ビーコンB
から得られる最適経路情報及び/又は準最適経路情報
は、前に述べたように通信回線を通して情報センターA
から入ってくる道路交通情報によって最新のものに更新
されているので、現時点で事故や渋滞等を避けることが
できる経路を得られるという利点もある。
【0080】なお、本発明は前記の実施例の限られるも
のではない。例えば、車両が最適経路情報及び/又は準
最適経路情報を得る手段として路上に設置された光ビー
コンBを使っていたが、電波ビーコンであってもよい。
また、前記経路提供エリアの経路情報を車両に提供する
基地局であってもよい。その他本発明の要旨を変更しな
い範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【0081】
【発明の効果】以上のように請求項1又は5記載の複数
経路取得方法によれば、最適経路トリーを取得できると
ともに、経路の根元の部分で分かれるよう根リンクの1
つを規制して規制領域に存在する各リンクに到る準最適
経路トリーを取得することができる。したがって、でき
るだけ差異のある複数の経路が得られる。
【0082】また、計算開始リンクからつながる準最適
経路トリーは、規制領域以外の部分では、最適経路トリ
ーと重複しているので、請求項2又は6記載のように、
規制領域内でのみ準最適経路トリーを求めておけば、十
分である。請求項3又は10記載の複数経路取得方法に
よれば、根リンクの通行を規制して準最適経路トリーを
取得した後、前記特定された根リンクに代えて他の根リ
ンクの通行を規制して、他の準最適経路トリーを取得す
ることができる。最終的には、経路提供エリア内の全て
のリンクについて複数の経路を得ることができる。
【0083】請求項4又は20記載の複数経路取得方法
によれば、取得された最適経路トリーをこの誘導テーブ
ルの最適経路トリー欄に記憶し、準最適経路トリーをこ
の誘導テーブルの準最適経路トリー欄に記憶するのであ
るが、両欄のデータ容量は基本的には等しくなり、全体
的に見れば、最小限の容量で最適経路トリー及び準最適
経路トリーを記憶することができる。
【0084】請求項21記載の経路情報提供方法によれ
ば、車両に対して経路の提供をする場合に、最適経路ト
リーに関する経路情報又は準最適経路トリーに関する経
路情報のいずれかを選択して車両に対して送信できるの
で、交通の片寄りを防止することができる。請求項22
記載の経路情報提供方法によれば、前記最適経路トリー
に関する経路情報又は準最適経路トリーに関する経路情
報を選択し特定の車両に送信するときに、当該車両の過
去の受信歴を知ることにより、当該車両が準最適経路を
複数回採用するという好ましくない自体を避けることが
できる。
【0085】請求項23記載の経路情報提供方法によれ
ば、車両に対して経路の提供をする場合に、最適経路ト
リーに関する経路情報及び準最適経路トリーに関する経
路情報を車両に対して送信し、車両にいずれかの経路を
選択させることができるので、車両のドライバの好みに
応じた経路を選択することができる。請求項24の経路
情報提供方法は、最適経路トリーに関する経路情報及び
準最適経路トリーに関する経路情報を受信した車両は、
過去に準最適経路トリーに関する経路情報を受信し誘導
に使用したのであれば、最適経路トリーに関する経路情
報を誘導のために採用する。したがって、この方法によ
り、同一車両が準最適経路を複数回採用するという自体
を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】経路トリーの例を示す図であり、図1(a) は、
経路提供エリアの計算開始リンクL0 から計算された同
エリア内の他の全てのリンクに到る最適経路トリーを示
し、図1(b) は、前記計算開始リンクL0 から、通行を
規制され根リンクL1 からつながる最適経路トリーの存
在する規制領域(図1(b) 斜線の部分)に存在する各リ
ンクに到る準最適経路トリーを示す。
【図2】準最適経路トリーを示すずであり、図2(a) は
規制領域内の各リンクに到る準最適経路トリーを示し、
図2(b) は他の規制領域内の各リンクに到る準最適経路
トリーを示す。
【図3】規制領域内に最適経路と準最適経路の共通経路
がある状態を示す図である。
【図4】経路情報送信システムの概略図であり、図4
(a) は情報センター、図4(b) は光ビーコン、図4(c)
は車載ナビゲーション装置を示す。
【図5】図5(a) は、光ビーコン等B1 ,B2 ,B3
含む道路地図であり、図5(b)は、対応するリンク図で
ある。
【図6】図6(a) は、接続される一連のリンクを示す図
であり、図6(b) は、アークコスト及び経路コストの概
念を解説する図である。
【図7】出発地リンク、及びこの出発地リンクに最も近
い交差点から分岐する根リンクL1 ,L2 ,L3 が図示
され、通行を規制された根リンクL1 からつながる最適
経路トリーの存在する規制領域が図示された経路提供エ
リアの地図である。
【図8】最適経路トリー及び準最適経路トリーを求める
ための手順を解説するフローチャートである。
【図9】最適経路トリー及び準最適経路トリーを求める
ための手順を解説するフローチャート(図8の続き)で
ある。
【図10】最適経路トリー及び準最適経路トリーを求め
るための手順を解説するフローチャート(図9の続き)
である。
【図11】最適経路トリー及び準最適経路トリーを求め
るための手順を解説するフローチャート(図10の続
き)である。
【図12】最適経路トリー及び準最適経路トリーを求め
るための手順を解説するフローチャート(図11の続
き)である。
【図13】根リンクL1 を規制した準最適経路のトリー
を示す図である。
【図14】根リンクL3 を規制した準最適経路のトリー
を示す図である。
【図15】準最適経路のトリーを誘導テーブルの準最適
経路トリーの欄に登録する処理を解説するフローチャー
トである。
【図16】準最適経路のトリーを誘導テーブルの準最適
経路トリーの欄に登録する処理を解説するフローチャー
ト(図15の続き)である。
【図17】準最適経路のトリーを誘導テーブルの準最適
経路トリーの欄に登録する処理を解説するフローチャー
ト(図16の続き)である。
【図18】準最適経路経路は、規制領域の境界で、他の
根リンクから出る最適経路と接続するという性質を説明
するためのリンク図である。
【図19】最適経路のトリー上での経路と準最適経路ト
リー上での経路との共通経路を示すリンク図である。
【図20】規制領域内の登録済の準最適経路に、規制領
域内の他の準最適経路を継ぎ足す処理を解説するリンク
図である。
【図21】車載ナビゲーション装置において、最適経路
又は準最適経路の一方を示された場合に、現在地から目
的地までの経路誘導を行う場合の制御手順を示すフロー
チャートである。
【図22】車載ナビゲーション装置において、最適経路
又は準最適経路の両方を示された場合に、現在地から目
的地までの経路誘導を行う場合の制御手順を示すフロー
チャートである。
【図23】車載ナビゲーション装置において、最適経路
又は準最適経路の両方を示された場合に、現在地から目
的地までの経路誘導を行う場合の制御手順を示すフロー
チャート(図22の続き)である。
【符号の説明】
A 情報センター B 光ビーコン 11 コントローラ 13 地図専用メモリ 21 経路メモリ 22 送受信機 24 制御装置 30 車載ナビゲーション装置 31 送受信機 32 GPS受信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−105972(JP,A) 特開 平4−17098(JP,A) 特開 昭60−115000(JP,A) 特開 平6−249672(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/0969 G01C 21/00 G09B 29/10

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】経路提供エリアのネットワークデータを構
    成するいずれかのリンクを計算開始リンクとし、前記計
    算開始リンクから同エリア内の他の全てのリンクに到る
    最適経路トリーを取得し、前記計算開始リンクに最も近
    い交差点から分岐する複数のリンクのいずれかを特定し
    その通行を規制して、前記計算開始リンクから、前記通
    行を規制されたリンクからつながる最適経路トリーの存
    在する規制領域に存在する各リンクに到る準最適経路ト
    リーを取得することを特徴とする複数経路取得方法。
  2. 【請求項2】前記準最適経路トリーは、規制領域外の最
    適経路トリーを構成するリンクを経由して、規制領域内
    のリンクにつながることを特徴とする請求項1記載の複
    数経路取得方法。
  3. 【請求項3】前記特定された根リンクの通行を規制した
    準最適経路トリーを取得した後、前記特定された根リン
    クに代えて他の根リンクの通行を規制して、他の準最適
    経路トリーを取得することを特徴とする請求項1又は
    求項2記載の複数経路取得方法。
  4. 【請求項4】最適経路トリーを構成するリンクの接続関
    係を記入する最適経路トリー欄と、準最適経路トリーを
    構成するリンクの接続関係を記入する準最適経路トリー
    欄とを有する誘導テーブルを用いて、 取得された最適経路トリーをこの誘導テーブルの最適経
    路トリー欄に記憶し、各根リンクに対応する準最適経路
    トリーをこの誘導テーブルの準最適経路トリー欄に記憶
    することを特徴とする請求項3記載の複数経路取得方
    法。
  5. 【請求項5】経路ネットワークを構成する各リンクのリ
    ンクコスト及びリンク相互の接続関係を記憶した経路ネ
    ットワークテーブルと、リンクごとに、このリンクの前
    に接続される計算済の経路上のリンク(「進入リンク」
    という)を特定する情報と、前記計算済の経路に沿った
    計算開始リンクからこのリンクまでのリンクコストを総
    和した経路コストと、進行方向に沿って計算開始リンク
    に最も近い交差点から分岐する複数のリンク(それぞれ
    を「根リンク」という)のうち前記計算済の経路の通る
    根リンクを特定する情報とを記入する欄を有するリザル
    トテーブルと、 現在経路探索中のリンクを記入する欄を有するピボット
    テーブルとを用いて、 (a) 経路ネットワークテーブルから経路提供エリアのネ
    ットワークデータを読み出してリザルトテーブルに書き
    込み、 (b) 経路ネットワークを構成する各リンクの経路コスト
    を十分大きな値に設定して、前記リザルトテーブルの経
    路コスト欄を初期化し、 (c) 計算開始リンクをピボットテーブルに書込み、この
    ピボットテーブルに書き込まれたリンクに対応するリザ
    ルトテーブルの経路コスト欄を有限値に設定し、 (d) ピボットテーブルに記入されたリンクについて、経
    路ネットワークテーブルを参照してこのリンクの後に接
    続されるリンク(「退出リンク」という)を探索し、探
    索された退出リンクのリンクコストを前記ピボットテー
    ブルに記入されたリンクのリンクコストに加え、この加
    えた値を、リザルトテーブルに記入された当該退出リン
    クの経路コストと比較し、 (e) 比較の結果、加えられた値が大きければ、その退出
    リンクについての処理を打切り、小さければその値をリ
    ザルトテーブルの当該退出リンクの経路コストに書換え
    るとともに、前記ピボットテーブルに記入されたリンク
    をこの退出リンクに到る計算済の経路上の進入リンクと
    してそれを特定する情報を、この退出リンクに対応する
    リザルトテーブルの進入リンクの欄に書込み、 (f) 前記進入リンクが計算開始リンクであれば、当該退
    出リンク自身を当該退出リンクの根リンクとして、当該
    退出リンクに対応するリザルトテーブルの根リンクの欄
    に書込み、 (g) 前記進入リンクが計算開始リンクでなければ、前記
    進入リンクの根リンクをリザルトテーブルを参照して特
    定し、この根リンクを当該退出リンクの根リンクとし
    て、当該退出リンクに対応するリザルトテーブルの根リ
    ンクの欄に書込み、 (h) 当該退出リンクをピボットテーブルに新たに記入し
    て、前記(d) −(g) の処理を繰り返し、 (i) ピボットテーブルに記入された全てのリンクについ
    て探索が終了した時点の、リザルトテーブルに書き込ま
    れた内容に基づいて、前記経路提供エリアでの最適経路
    トリーを取得し、 (j) いずれかの根リンクを特定し、前記最適経路トリー
    を構成するリンクのうち、当該根リンクにつながるリン
    ク(このリンクの存在領域を「規制領域」という)の経
    路コストを十分大きな値に設定して、前記リザルトテー
    ブルの経路コスト欄を初期化し、 (k) 当該根リンク以外の根リンクにつながるリンクをピ
    ボットテーブルに書込み、 (l) ピボットテーブルに記入されたリンクについて、前
    記(d) −(g) の手順を繰り返し、 (m) ピボットテーブルに記入された全てのリンクについ
    て探索が終了した時点の、リザルトテーブルに書き込ま
    れた内容に基づいて、前記経路提供エリアでの前記特定
    された根リンクの通行を規制した準最適経路トリーを取
    得することを特徴とする複数経路取得方法。
  6. 【請求項6】前記手順(j) −(m) により準最適経路トリ
    ーを取得する手順は、 (m-1) リザルトテーブルに書き込まれたリンクをリザル
    トテーブルから読み出し、 (m-2) 当該リンクが規制領域に入っているかどうかを調
    べ、 (m-3) 規制領域に入っている場合に、当該リンクの進入
    リンクをリザルトテーブルから読み出し(ステップS7
    1)、 (m-4) 当該進入リンクが規制領域から外れるまで、前記
    (m-2) ,(m-3) の手順を繰り返し、 (m-5) 当該進入リンクが規制領域から外れた場合に、手
    順(m-1) で読み出されたリンクから当該規制領域から外
    れた進入リンクまでの経路上のリンク列を取得する手順
    であることを特徴とする請求項5記載の複数経路取得方
    法。
  7. 【請求項7】前記(m-5) の手順で取得された規制領域内
    のリンク列と、最適経路トリーとが規制領域の境界で接
    続できるようにするため、リンク列の基部に識別子を付
    すことを特徴とする請求項6記載の複数経路取得方法。
  8. 【請求項8】前記(m-1) の手順で読み出されたリンク
    が、前記(m-5) の手順ですでに得られた準最適経路トリ
    ーを構成するリンクであるときは、重複をさけるため当
    該リンクを準最適経路トリー取得の対象から除外するこ
    とを特徴とする請求項6記載の複数経路取得方法。
  9. 【請求項9】前記(m-5) の手順で最適経路上での根リン
    クが前記通行を規制された根リンクに一致した進入リン
    クが、すでに得られた準最適経路トリーを構成するリン
    クであるときは、手順(m-1) で読み出されたリンクから
    当該一致した進入リンクまでの経路上のリンク列を準最
    適経路トリーの枝に継ぎ足すことを特徴とする請求項6
    記載の複数経路取得方法。
  10. 【請求項10】前記特定された根リンクの通行を規制し
    た準最適経路トリーを取得した後、前記特定された根リ
    ンクに代えて他の根リンクの通行を規制して、前記手順
    (j) −(m) を繰り返して他の準最適経路トリーを取得す
    ることを特徴とする請求項5記載の複数経路取得方法。
  11. 【請求項11】前記手順(j) −(m) により準最適経路ト
    リーを取得する場合に、最適経路上での経路コストCが
    一定値以下のリンクについては、準最適経路トリー取得
    の対象から除外することを特徴とする請求項5記載の複
    数経路取得方法。
  12. 【請求項12】前記手順(j) −(m) により準最適経路ト
    リーを取得する場合に、最適経路上での経路を構成する
    リンク本数Nが一定数以下のリンク又はリンク距離dが
    一定距離以下のリンクについては、準最適経路トリー取
    得の対象から除外することを特徴とする請求項5記載の
    複数経路取得方法。
  13. 【請求項13】前記手順(j) −(m) により準最適経路ト
    リーを取得する場合に、リザルトテーブル上に記録され
    た当該リンクの経路コストC′が、最適経路上での経路
    コストCの一定数倍以上の経路については、準最適経路
    トリー取得の対象から除外することを特徴とする請求項
    5記載の複数経路取得方法。
  14. 【請求項14】前記手順(j) −(m) により準最適経路ト
    リーを取得する場合に、リザルトテーブル上に記録され
    た当該リンクの経路コストC′と、最適経路上での経路
    コストCの差が一定以上の経路については、準最適経路
    トリー取得の対象から除外することを特徴とする請求項
    5記載の複数経路取得方法。
  15. 【請求項15】前記手順(j) −(m) により準最適経路ト
    リーを取得する場合に、リザルトテーブル上に記録され
    た当該リンクの経路を構成するリンク本数N′が、最適
    経路上での経路を構成するリンク本数Nの一定数倍以上
    の経路、又はリザルトテーブル上に記録された当該リン
    クの経路を構成するリンク距離d′が、最適経路上での
    経路を構成するリンク距離dの一定数倍以上の経路につ
    いては、準最適経路トリー取得の対象から除外すること
    を特徴とする請求項5記載の複数経路取得方法。
  16. 【請求項16】前記手順(j) −(m) により準最適経路ト
    リーを取得する場合に、リザルトテーブル上に記録され
    た当該リンクの経路を構成するリンク本数N′と、最適
    経路上での経路を構成するリンク本数Nの差が一定以上
    の経路、又は、リザルトテーブル上に記録された当該リ
    ンクの経路を構成するリンク距離d′と最適経路上での
    経路を構成するリンク距離dとの差が一定以上の経路に
    ついては、準最適経路トリー取得の対象から除外するこ
    とを特徴とする請求項5記載の複数経路取得方法。
  17. 【請求項17】前記(m-3) の手順でリザルトテーブルか
    ら読み出された進入リンクと、当該リンクの最適経路上
    での進入リンクとが一致するかどうか調べ、一致する場
    合に当該リンクからこの進入リンクまでのリンクコスト
    C を加算し、このリンクコストCC が、当該リンクの
    最適経路上での経路コストC又はリザルトテーブル上に
    記録された当該リンクの経路コストC′の一定割合以上
    の場合は、当該リンクを準最適経路トリー取得の対象か
    ら除外することを特徴とする請求項6記載の複数経路取
    得方法。
  18. 【請求項18】前記(m-3) の手順でリザルトテーブルか
    ら読み出された進入リンクと、当該リンクの最適経路上
    での進入リンクとが一致するかどうか調べ、一致する場
    合に当該リンクからこの進入リンクまでの経路を構成す
    るリンク本数NC が、当該リンクの最適経路上での経路
    を構成するリンク本数N又はリザルトテーブル上に記録
    された当該リンクの経路を構成するリンク本数N′の一
    定割合以上の場合は、当該リンクを準最適経路トリー取
    得の対象から除外することを特徴とする請求項6記載の
    複数経路取得方法。
  19. 【請求項19】前記(m-3) の手順でリザルトテーブルか
    ら読み出された進入リンクと、当該リンクの最適経路上
    での進入リンクとが一致するかどうか調べ、一致する場
    合に当該リンクからこの進入リンクまでの経路を構成す
    るリンク距離dC が、当該リンクの最適経路上での経路
    を構成するリンク距離d又はリザルトテーブル上に記録
    された当該リンクの経路を構成するリンク距離d′の一
    定割合以上の場合は、当該リンクを準最適経路トリー取
    得の対象から除外することを特徴とする請求項6記載の
    複数経路取得方法。
  20. 【請求項20】最適経路トリーを構成するリンクの接続
    関係を記入する最適経路トリー欄と、準最適経路トリー
    を構成するリンクの接続関係を記入する準最適経路トリ
    ー欄とを含む誘導テーブルをさらに用いて、 前記手順(i) により取得された最適経路トリーをこの誘
    導テーブルの最適経路トリー欄に記憶し、前記手順(m)
    により取得された準最適経路トリーをこの誘導テーブル
    の準最適経路トリー欄に記憶することを特徴とする請求
    項5記載の複数経路取得方法。
  21. 【請求項21】コンピュータにより、経路ネットワーク
    テーブルと、リザルトテーブルと、ピボットテーブルと
    を用いて最適経路トリー及び準最適経路トリーを取得す
    る計算を行う請求項1記載の複数経路取得方法と、 車両からの経路提供要求及び目的地のデータを受信する
    と、前記複数経路取得方法により取得された、最適経路
    トリーに関する経路情報又は準最適経路トリーに関する
    経路情報のいずれかを車両に対して送信する双方向通信
    方法とを含むことを特徴とする経路情報提供方法。
  22. 【請求項22】前記双方向通信方法は、 車両からの経路提供要求及び目的地のデータを受信する
    際に、当該車両が過去に最適経路トリーに関する経路情
    報又は準最適経路トリーに関する経路情報のいずれを受
    信したかの情報をも受信するものであり、 最適経路トリーに関する経路情報又は準最適経路トリー
    に関する経路情報のいずれかを当該車両に対して送信す
    る場合に、当該車両が過去に準最適経路トリーに関する
    経路情報を取得したものであれば、当該車両に最適経路
    トリーに関する経路情報を送信するものである請求項2
    1記載の経路情報提供方法。
  23. 【請求項23】コンピュータにより、経路ネットワーク
    テーブルと、リザルトテーブルと、ピボットテーブルと
    を用いて最適経路トリー及び準最適経路トリーを取得す
    る計算を行う請求項1記載の複数経路取得方法と、 車両からの経路提供要求及び目的地のデータを受信する
    と、車両からの経路提供要求を受信した際に、前記複数
    経路取得方法により取得された、最適経路トリーに関す
    る経路情報及び準最適経路トリーに関する経路情報を車
    両に対して送信する双方向通信方法とを含むことを特徴
    とする経路情報提供方法。
  24. 【請求項24】最適経路トリーに関する経路情報及び準
    最適経路トリーに関する経路情報を受信した際に、当該
    車両が過去に準最適経路トリーに関する経路情報を受信
    し誘導に使用したのであれば、当該車両は、最適経路ト
    リーに関する経路情報を誘導のために採用するものであ
    る請求項23記載の経路情報提供方法。
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