JP4023128B2 - ナビゲーションシステム及びプログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナビゲーションシステム及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ナビゲーション装置においては、例えば、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）によって車両（自車）の現在の位置、すなわち、現在地が検出されるとともに、ジャイロセンサによって検出された車両の回転角速度、すなわち、旋回角に基づいて、車両の方位、すなわち、自車方位が検出され、データ記録部から地図データが読み出され、表示部のディスプレイに地図画面が形成され、該地図画面に、現在地の周辺の地図、現在地及び自車方位が出力され、表示されるようになっている。したがって、操作者である運転者は、前記地図画面に表示された地図、現在地及び自車方位に従って車両を走行させることができる。
【０００３】
また、運転者が目的地を設定するとともに、推奨ルート、有料道優先ルート、一般道優先ルート、距離優先ルート等の探索条件を設定すると、探索条件に基づいて現在地から目的地までの経路が探索される。そして、前記ディスプレイに探索経路表示画面が形成され、該探索経路表示画面に、探索された経路、すなわち、探索経路が表示される。したがって、運転者は、探索経路に従って車両を走行させることができる。
【０００４】
ところで、例えば、高速道路、有料道路、国道、主要地方道、県道、細街路等の道路種別によって、右左折禁止、一方通行等の交通規制の有無によって、リンクの長さ、すなわち、リンク長の大小、道路の幅員の大小、車線数の多寡等によって、それぞれ、リンク又はリンク間に各種のコストが設定されていて、経路を探索するに当たり、出発地側及び目的地側から探索が行われ、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積されたコストと目的地側から累積されたコストとを加算した値、すなわち、コスト加算値が算出されるようになっている。そして、該コスト加算値が最小になる経路が探索経路として決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、前記探索経路が運転者にとって必ずしも最適な経路とは限らない。
【０００６】
そこで、探索経路とは少なくとも一部が異なる別の経路（以下「代替経路」という。）を算出することができるようになっている。そのために、探索経路の各リンクに設定されたコスト、すなわち、リンクコストに重み付けが行われ、再びコスト加算値が算出され、該コスト加算値が最小になる経路が代替経路として算出される。
【０００７】
ところが、この方法では、単に探索経路を避けるように各リンクコストに重み付けが行われので、例えば、遠回りとなる代替経路が算出されてしまい、運転者が望むような代替経路を算出することができない。
【０００８】
本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、運転者が望むような代替経路を算出することができるナビゲーションシステム及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のナビゲーションシステムにおいては、ナビゲーション情報を記録する情報記録部と、該情報記録部から前記ナビゲーション情報を取得する情報取得処理手段と、目的地を設定する目的地設定処理手段と、前記ナビゲーション情報のうちの各リンクに設定されたリンクコストに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索して探索経路を出力する経路探索処理手段と、該経路探索処理手段による探索結果を表す探索結果情報に基づいて、操作者による指示に従って、前記探索経路と異なる複数の候補経路を算出し、各候補経路を構成する各リンクのうちの所定のリンクが前記探索経路のリンクと重複するかどうかを判断し、重複する場合に、各候補経路を構成する各リンクにおける重複するリンクについて、付加倍率に基づいてリンクコストに重み付けを行って修正リンクコストを算出し、該修正リンクコストに基づいて各候補経路に沿った代替経路候補コストを各候補経路ごとに算出し、前記代替経路候補コストが最小の候補経路を代替経路として出力する代替経路算出処理手段とを有する。
【００１５】
本発明の他のナビゲーションシステムにおいては、前記付加倍率は、重複するリンクによる累積重複率に基づいて変更される。
【００１６】
本発明の更に他のナビゲーションシステムにおいては、さらに、前記付加倍率は、道路走行性に基づいて変更される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムの機能ブロック図である。
【００２０】
図において、１６はナビゲーション情報を記録する情報記録部としてのデータ記録部、９２は該データ記録部１６から前記ナビゲーション情報を取得する情報取得処理手段、９３は目的地を設定する目的地設定処理手段、９４は、前記ナビゲーション情報のうちの各リンクに設定されたリンクコストに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索して探索経路を得る経路探索処理手段、９５は、該経路探索処理手段９４による探索結果を表す探索結果情報に基づいて、代替経路を算出する代替経路算出処理手段である。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムの要部を示すブロック図である。
【００２２】
図において、１４はナビゲーション装置であり、該ナビゲーション装置１４は、現在地等を検出する現在地検出処理部１５、地図データ、道路データ、探索データ等のナビゲーション情報が記録された情報記録部及び記録媒体としてのデータ記録部１６、コンピュータとして配設され、各種の処理手段として機能し、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、操作手段及び第１の入力装置としての入力部３４、表示手段及び第１の出力装置としての表示部３５、第２の入力装置としての音声入力部３６、第２の出力装置としての音声出力部３７、並びに第３の入力装置及び第３の出力装置としての通信部３８を有し、前記ナビゲーション処理部１７に車速センサ４１が接続される。
【００２３】
そして、前記現在地検出処理部１５は、現在地検出部としてのＧＰＳ２１、地磁気センサ２２、距離センサ２３、ステアリングセンサ２４、ビーコンセンサ２５、方位検出手段としてのジャイロセンサ２６、図示されない高度計等から成る。
【００２４】
前記ＧＰＳ２１は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、前記地磁気センサ２２は、地磁気を測定することによって自車方位を検出し、前記距離センサ２３は、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。距離センサ２３としては、例えば、図示されない車輪の回転速度を測定し、該回転速度に基づいて距離を検出するもの、加速度を測定し、該加速度を２回積分して距離を検出するもの等を使用することができる。
【００２５】
また、前記ステアリングセンサ２４は、舵（だ）角を検出し、ステアリングセンサ２４としては、例えば、図示されないステアリングホイールの回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
【００２６】
そして、前記ビーコンセンサ２５は、道路に沿って配設された電波ビーコン、光ビーコン等からの位置情報を受信して現在地を検出する。前記ジャイロセンサ２６は、旋回角を検出し、ジャイロセンサ２６としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。そして、前記ジャイロセンサ２６によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。
【００２７】
なお、前記ＧＰＳ２１及びビーコンセンサ２５はそれぞれ単独で現在地を検出することができる。そして、距離センサ２３によって検出された距離と、地磁気センサ２２によって検出された自車方位、又はジャイロセンサ２６によって検出された旋回角とを組み合わせることにより現在地を検出することもできる。また、距離センサ２３によって検出された距離と、ステアリングセンサ２４によって検出された舵角とを組み合わせることにより現在地を検出することもできる。
【００２８】
前記データ記録部１６は、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、探索データファイル及び地点情報データファイル等のデータファイルから成るデータベースを備え、前記地図データファイルには、前記表示部３５の図示されないディスプレイに形成された地図画面に地図を表示するための地図データが、前記交差点データファイルには各交差点に関する交差点データが、ノードデータファイルにはノード点に関するノードデータが、道路データファイルには道路に関する道路データが、探索データファイルには経路を探索するための探索データが、前記地点情報データファイルには、各地域のホテル、ガソリンスタンド、駐車場、観光地案内等の施設に関する地点情報データがナビゲーション情報として記録される。そして、前記交差点データ、ノードデータ、道路データ及び探索データによって道路状況を表す道路状況データが構成される。なお、前記ノードデータは、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等も含む）、ノード点、各ノード点間を連結するノード点間リンク等を示すデータから成る。
【００２９】
そして、前記道路データによって、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の小さくなる箇所等が、コーナについて、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等が、道路属性について、降坂路、登坂路等が、道路種別について、高速道路、都市高速道路、有料道路等の高速・有料道のほか、国道、県道等の一般道がそれぞれ表される。さらに、道路データによって、踏切、高速道路の入口及び出口の取付道（ランプウェイ）、高速・有料道の料金所等が表される。
【００３０】
そして、前記各データファイルには、前記表示部３５のディスプレイに設定された探索経路表示画面に、探索経路に沿って案内図を出力し、表示したり、交差点又は経路における特徴的な写真、コマ図等を表示したり、次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表示したり、他の案内情報を表示したりするための各種のデータが記録される。なお、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するための各種のデータも記録される。
【００３１】
また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行う演算装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、及び制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、経路案内、特定区間の決定等を行うための各種のプログラムが記録された記録媒体としてのＲＯＭ３３から成るとともに、前記ナビゲーション処理部１７に、前記入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。なお、前記ＣＰＵ３１にはＭＰＵも含まれる。
【００３２】
なお、前記データ記録部１６及びＲＯＭ３３は、図示されない磁気コア、半導体メモリ等によって構成される。また、前記データ記録部１６及びＲＯＭ３３として、磁気テープ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、磁気ドラム、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード等の各種の記録媒体を使用することもできる。
【００３３】
本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部１６に各種のデータが記録されるようになっているが、プログラム、データ等を同じ外部の記録媒体に記録することもできる。この場合、例えば、前記ナビゲーション処理部１７に図示されないフラッシュメモリを配設し、前記外部の記録媒体から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに書き込むこともできる。したがって、外部の記録媒体を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。また、図示されない自動変速機制御装置の制御用のプログラム等も前記外部の記録媒体に記録することができる。このように、各種の記録媒体に記録されたプログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うことができる。
【００３４】
さらに、前記通信部３８は、例えば、渋滞情報、規制情報、駐車場情報等の各情報から成る交通情報のほか、交通事故情報、ＧＰＳ２１の検出誤差を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種の基地局から送信されたデータを受信したり、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等から電波ビーコン、光ビーコン等を介して位置情報を受信したりする。
【００３５】
また、前記入力部３４は、走行開始時の現在地を修正したり、出発地及び目的地を入力したりするためのものであり、前記ディスプレイに設定された画面に画像で表示された各種のキー、操作メニュー等の操作スイッチから成る。したがって、該操作スイッチをタッチ（押下）することによって入力を行うことができる。なお、入力部３４として、表示部３５と別に配設されたキーボード、マウス、バーコードリーダ、ライトペン、遠隔操作用のリモートコントロール装置等を使用することもできる。
【００３６】
そして、前記ディスプレイに形成された各種の画面には、操作案内、操作メニュー、操作キーの案内、現在地から目的地までの探索経路、該探索経路に沿った案内情報等が表示される。前記表示部３５としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のディスプレイを使用したり、車両のフロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用したりすることができる。
【００３７】
また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音情報、例えば、音声合成装置によって合成された音声から成る案内情報、変速情報等をスピーカから出力する。なお、音声合成装置によって合成された音声のほかに、各種の音、あらかじめテープ、メモリ等に録音された各種の案内情報等をスピーカから出力することもできる。
【００３８】
次に、前記構成のナビゲーション装置１４の動作について説明する。
【００３９】
まず、操作者である運転者によって入力部３４が操作され、ナビゲーション装置１４が起動されると、ＣＰＵ３１の図示されないナビ初期化処理手段は、ナビ初期化処理を行う。続いて、ＣＰＵ３１は、ＧＰＳ２１によって検出された現在地、及びジャイロセンサ２６によって検出された自車方位を読み込むとともに、ＣＰＵ３１の情報取得処理手段９２（図１）は、情報取得処理を行い、データ記録部１６から地図データファイル、道路データファイル、探索データファイル等を参照し、地図データ、道路データ、探索データ等のナビゲーション情報を読み出して情報を取得する。なお、本実施の形態において、情報取得処理手段９２は、データ記録部１６からナビゲーション情報を読み出して取得するが、通信部３８によってナビゲーション情報を受信して取得することもできる。
【００４０】
次に、前記ＣＰＵ３１の図示されない地図表示処理手段は、地図表示処理を行い、前記ディスプレイに地図画面を形成し、該地図画面に、前記地図データに従って現在地の周辺の地図を表示するとともに、前記現在地及び自車方位を表示する。
【００４１】
そして、前記ナビゲーション装置１４が経路探索装置として使用される場合、運転者が入力部３４を操作して目的地を入力すると、ＣＰＵ３１の目的地設定処理手段９３は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。なお、必要に応じて出発地を設定することもできる。次に、運転者が入力部３４を操作して探索条件を設定すると、ＣＰＵ３１の経路探索処理手段９４は、前記探索条件に従って経路探索処理を行い、前記探索データを読み出し、該探索データに基づいて、現在地で表される出発地から目的地までの経路を探索する。
【００４２】
続いて、前記経路探索処理手段９４の図示されない探索経路表示処理手段は、探索経路表示処理を行い、前記ディスプレイに探索経路表示画面を形成し、該探索経路表示画面に探索経路を表示する。したがって、運転者は、探索経路に従って車両を走行させることができる。
【００４３】
ところで、例えば、高速道路、有料道路、国道、主要地方道、県道、細街路等の道路種別によって、右左折禁止、一方通行等の交通規制の有無によって、また、リンク長の大小によって、道路を構成する各リンクに各種のリンクコストが設定されていて、前記経路探索処理手段９４は、経路を探索するに当たり、出発地側及び目的地側から探索を行い、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分において、出発地側から累積されたリンクコスト及び目的地側から累積されたリンクコストのコスト加算値を算出するようになっている。そして、前記経路探索処理手段９４は、前記コスト加算値が最小になる経路を探索経路として決定する。
【００４４】
なお、前記探索条件には、推奨ルート、有料道優先ルート、一般道優先ルート、距離優先ルート等があり、有料道優先ルートが設定されると、高速・有料道のリンクコストが一般道のリンクコストより小さくされ、距離優先ルートが設定されると、幅員の大きい道路のリンクコストが幅員の小さい道路のリンクコストより小さくされる。
【００４５】
次に、探索経路を決定する方法について説明する。
【００４６】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるサンプルネットワークを示す図である。
【００４７】
この場合、サンプルネットワークは、交差点にあたるノードａ〜ｐ、及び該ノードａ〜ｐを結ぶ道路にあたるリンクによって構成される。ノードａは出発地に、ノードｆは目的地に最も近い。各リンクに付されている数値はリンク長の大小によって設定された各リンクコストＣｊ（ｊ＝１、２、…）である。
【００４８】
そして、前記各ノードａ〜ｐの座標、各ノードに付されたノード番号、各リンクに付されたリンク番号、リンク長、リンクコストＣｊ等は探索データとしてデータ記録部１６に記録される。
【００４９】
なお、コストには、リンク長の大小、道路種別、道路の幅員の大小、車線数の多寡等によって各リンクに設定されたリンクコスト、及び交通規制の有無等によって各リンク間に設定されたリンク間コストがあるが、本実施の形態においては、説明を簡略化するために、リンク長の大小によって設定されたリンクコストＣｊについてだけ考慮する。
【００５０】
次に、ダイクストラ法によって出発地側及び目的地側から経路を探索する処理について説明する。
【００５１】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第１の図、図５は本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第１の図、図６は本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第２の図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第２の図、図８は本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第３の図、図９は本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第４の図、図１０は本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第３の図、図１１は本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第５の図、図１２は本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第６の図、図１３は本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第４の図、図１４は本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第７の図、図１５は本発明の第１の実施の形態における出発地側からの探索結果を示す図、図１６は本発明の第１の実施の形態における出発地側からのコスト付けを説明する図、図１７は本発明の第１の実施の形態における目的地側からの探索結果を示す図、図１８は本発明の第１の実施の形態における目的地側からのコスト付けを説明する図、図１９は本発明の第１の実施の形態における探索経路を示す図である。
【００５２】
この場合、経路探索処理手段９４は、ノードａ〜ｐごとに、コスト付けの開始点である出発地から各ノードａ〜ｐまでのリンクコストＣｊが累積されたコストＣｓａ〜Ｃｓｐ、及び同様にコスト付けの開始点である目的地から各ノードａ〜ｐまでの累積されたコストＣｅａ〜Ｃｅｐをコスト情報として、コスト付けが行われる直前のノード、すなわち、直前ノードを方向情報として算出する。そして、前記コスト情報及び方向情報によって、前記経路探索処理手段９４による探索結果を表す探索結果情報が構成される。
【００５３】
そのために、前記経路探索処理手段９４は、前記データ記録部１６から探索データを読み出し、該探索データとして記録されたノード番号、リンク番号、リンク長、リンクコストＣｊ等を読み込む。続いて、前記経路探索処理手段９４は、出発地に最も近いノードａに対して、図４に示されるように、コスト付けを行う。この場合、ノードａは、出発地に最も近いので、コストＣｓａは０であり、しかも、コスト付けが行われる最初のノードであるので、直前ノードはない。
【００５４】
次に、前記経路探索処理手段９４は、図５に示されるように、コスト付けが行われたノードのうちの最小のコストとなるノードａを最小ノードとして検出し、続いて、図６及び７に示されるように、探索を延ばすことができるすべての方向のノード、本実施の形態においては、ノードｂ、ｇに対してコスト付けを行う。この場合、ノードｂ、ｇのコストＣｓｂ、Ｃｓｇはそれぞれ１０、６であり、直前ノードはいずれもａである。
【００５５】
続いて、前記経路探索処理手段９４は、図８に示されるように、コスト付けが行われたノードｂ、ｇのうちの最小のコストとなるノードｇを最小ノードとして検出し、図９及び１０に示されるように、最小ノードから探索を延ばすことができるすべての方向のノード、本実施の形態においては、ノードｈに対してコスト付けを行う。この場合、ノードｈのコストＣｓｈは２１であり、直前ノードはｇである。
【００５６】
なお、一旦（いったん）最小ノードとして検出され、コストの計算が終了している（計算済）ノードについては、コスト付けの対象とされない。
【００５７】
次に、前記経路探索処理手段９４は、図１１に示されるように、コスト付けが行われたノードｂ、ｈのうちの最小のコストとなるノードｂを最小ノードとして検出し、図１２及び１３に示されるように、最小ノードから探索を延ばすことができるすべての方向のノードｃ、ｈ、ｌに対してコスト付けを行う。この場合、ノードｃ、ｈ、ｌのコストＣｓｃ、Ｃｓｈ、Ｃｓｌはそれぞれ２０、１３、１７であり、直前ノードはいずれもｂである。ここで、ノードｈは一旦ノードｇからコスト付けが行われているが、ノードｇからのコストが２１であるのに対して、ノードｂからのコストは、１３であり、ノードｇからのコストより小さいので、コストは上書きされる。
【００５８】
次に、前記経路探索処理手段９４は、図１４に示されるように、コスト付けが行われたノードｃ、ｈ、ｌの中から最小のコストとなるノードｈを最小ノードとして検出する。
【００５９】
そして、前記経路探索処理手段９４は、このようなコスト付け及び最小ノードの検出を繰り返し、最終的に図１５及び１６に示されるような出発地側からの探索結果を得る。
【００６０】
すなわち、図１５及び１６に示されるように、各ノードａ〜ｐのコストＣｓａ〜Ｃｓｐは、それぞれ、０、１０、２０、３０、４０、５０、６、１３、２３、３３、４３、１７、２６、３６、４６、５９であり、直前ノードは、それぞれ、−、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ａ、ｂ、ｈ、ｉ、ｊ、ｂ、ｃ、ｍ、ｎ、ｆである。
【００６１】
また、前記経路探索処理手段９４は、目的地側からもコスト付け及び最小ノードの検出を繰り返し、図１７及び１８に示されるような目的地側からの探索結果を得る。
【００６２】
すなわち、図１７及び１８に示されるように、各ノードａ〜ｐのコストＣｅａ〜Ｃｅｐは、それぞれ、５０、４０、３０、２０、１０、０、５６、４３、３３、２４、１４、４６、３６、２６、１６、９であり、直前ノードは、それぞれ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、−、ａ、ｉ、ｃ、ｋ、ｅ、ｍ、ｎ、ｏ、ｅ、ｆである。
【００６３】
続いて、前記経路探索処理手段９４は、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分、本実施の形態においては、各ノードａ〜ｐの出発地側からのコストＣｓａ〜Ｃｓｐ及び目的地側からのコストＣｅａ〜Ｃｅｐとのコスト加算値Ｃｔａ〜Ｃｔｐを算出する。本実施の形態において、各ノードａ〜ｐのコスト加算値Ｃｔａ〜Ｃｔｐは、それぞれ、５０、５０、５０、５０、５０、５０、６２、５６、５６、５７、５７、６３、６２、６２、６２、６８である。
【００６４】
そして、前記経路探索処理手段９４は、前記コスト加算値Ｃｔａ〜Ｃｔｐが最小になるノードａ〜ｆ（コスト加算値Ｃｔａ〜Ｃｔｆは５０である。）を起点にして、探索結果の方向情報に基づいて、出発地側及び目的地側に経路をたどる（図１９においては、ノードｃを起点にした場合について示されている。）。このようにして、図１９に示されるような、ノードａ〜ｆを通る経路を探索経路Ｆ１として決定することができる。
【００６５】
そして、前記探索経路Ｆ１は、前記探索経路表示画面に表示される。
【００６６】
ところで、前記探索経路Ｆ１は運転者にとって必ずしも最適な経路とは限らない。そこで、運転者が前記探索経路表示画面に表示された代替経路を表示させるための部材、例えば、代替経路探索キーをタッチすると、前記ＣＰＵ３１の代替経路算出処理手段９５は、代替経路算出処理を行い、探索経路Ｆ１とは少なくとも一部が異なる代替経路を算出する。
【００６７】
続いて、代替経路算出処理手段９５の動作について説明する。
【００６８】
図２０は本発明の第１の実施の形態における代替経路算出処理の動作を示すフローチャート、図２１は本発明の第１の実施の形態におけるコスト計算処理のサブルーチンを示す図、図２２は本発明の第１の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す第１の図、図２３は本発明の第１の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す第２の図である。
【００６９】
この場合、ＣＰＵ３１（図２）の代替経路算出処理手段９５（図１）は、代替経路算出処理を行い、あらかじめ設定された経路数（以下「候補経路数」という。）ｎの代替経路の候補、すなわち、候補経路Ｇｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）を算出する。
【００７０】
そのために、前記代替経路算出処理手段９５は、ノードａ〜ｆの次にコスト加算値が小さいノードを次の最小ノードとして検出する。本実施の形態において、ノードａ〜ｆの次に小さいノードはｈ、ｉであり、ノードｈ、ｉのコスト加算値Ｃｔｈ、Ｃｔｉは５６である。そして、前記代替経路算出処理手段９５は、前記ノードｈ、ｉを起点にして、探索結果の方向情報に基づいて、出発地側及び目的地側に経路をたどり（図２２においては、ノードｉを起点にした場合について示されている。）、図２２に示されるような、ノードａ、ｂ、ｈ、ｉ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを通る候補経路Ｇ１を探索する。
【００７１】
次に、前記代替経路算出処理手段９５は、ノードｈ、ｉの次にコスト加算値が小さいノードを更に次の最小ノードとして検出する。本実施の形態において、ノードｈ、ｉの次に小さいノードはｊ、ｋであり、ノードｊ、ｋのコスト加算値Ｃｔｊ、Ｃｔｋは５７である。そして、前記代替経路算出処理手段９５は、前記ノードｊ、ｋを起点にして、探索結果の方向情報に基づいて、出発地側及び目的地側に経路をたどる。この場合、ノードａ、ｂ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｅ、ｆを通る図示されない候補経路Ｇ２を探索することができる。
【００７２】
次に、前記代替経路算出処理手段９５は、ノードｊ、ｋの次にコスト加算値が小さいノードを更に次の最小ノードとして検出する。本実施の形態において、ノードｊ、ｋの次に小さいノードはｇ、ｍ〜ｏであり、ノードｇ、ｍ〜ｏのコスト加算値Ｃｔｇ、Ｃｔｍ〜Ｃｔｏは６２である。そして、前記代替経路算出処理手段９５は、前記ノードｇ、ｍ〜ｏを起点にして、探索結果の方向情報に基づいて、出発地側及び目的地側に経路をたどり（図２３においては、ノードｍを起点にした場合について示されている。）、図２３に示されるような、ノードａ、ｂ、ｃ、ｍ、ｊ、ｎ、ｏ、ｅ、ｆを通る候補経路Ｇ３を探索する。
【００７３】
このような動作を繰り返すことによって、前記候補経路数ｎの候補経路Ｇｉを算出することができる。
【００７４】
続いて、代替経路算出処理手段９５の図示されないコスト計算処理手段は、コスト計算処理を行い、各候補経路Ｇｉごとに、候補経路Ｇｉ上の各リンクに設定されたリンクコストＣｊに重み付けを行って修正リンクコストＣｒｊ（ｊ＝１、２、…）を算出する。
【００７５】
そのために、前記コスト計算処理手段は、前記データ記録部１６から探索データを読み出し、図３のサンプルネットワークにおける各リンクコストＣｊを読み込む。次に、前記コスト計算処理手段は、前記各候補経路Ｇｉ上の各リンクが探索経路Ｆ１上の対応するリンクと重複するかどうかを判断し、重複する場合、前記リンクコストＣｊに付加倍率ｘを乗算した値を重複リンクコストＣｘｊ（ｊ＝１、２、…）
Ｃｘｊ＝Ｃｊ・ｘ
を算出し、該重複リンクコストＣｘｊを前記リンクコストＣｊに加算し、前記修正リンクコストＣｒｊ
Ｃｒｊ＝Ｃｊ・（１＋ｘ）
を算出する。このようにして、付加倍率ｘに基づいてリンクコストＣｊに重み付けが行われる。
【００７６】
続いて、前記コスト計算処理手段は、各候補経路Ｇｉごとに、各修正リンクコストＣｒｊの合計を代替経路候補コストΣＣｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）
ΣＣｉ＝Ｃｒ１＋Ｃｒ２＋…
を算出する。
【００７７】
そして、前記代替経路算出処理手段９５の図示されない代替経路決定処理手段は、代替経路決定処理を行い、代替経路候補コストΣＣｉが最小のものを代替経路として決定し、出力する。
【００７８】
そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない代替経路表示処理手段は、代替経路表示処理を行い、前記ディスプレイに代替経路表示画面を形成し、該代替経路表示画面に代替経路を表示する。したがって、運転者は、代替経路に従って車両を走行させることができる。
【００７９】
次に、前記候補経路Ｇ１〜Ｇ３のコスト計算の例について説明する。
【００８０】
図２２に示されるように、候補経路Ｇ１はリンクａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｄ−ｅ、ｅ−ｆにおいて探索経路Ｆ１（図１９）と重複し、リンクｂ−ｈ、ｈ−ｉ、ｉ−ｃにおいて探索経路Ｆ１と重複しない。
【００８１】
したがって、代替経路候補コストΣＣ１は、
ΣＣ１＝１０×（１＋０．８）＋３＋１０＋３＋１０×（１＋０．８）＋１０×（１＋０．８）＋１０×（１＋０．８）
＝８８
になる。
【００８２】
また、候補経路Ｇ２はリンクａ−ｂ、ｅ−ｆにおいて探索経路Ｆ１と重複し、リンクｂ−ｈ、ｈ−ｉ、ｉ−ｊ、ｊ−ｋ、ｋ−ｅにおいて探索経路Ｆ１と重複しない。
【００８３】
したがって、代替経路候補コストΣＣ２は、
ΣＣ２＝１０×（１＋０．８）＋３＋１０＋１０＋１０＋４＋１０×（１＋０．８）
＝７３
になる。
【００８４】
図２３に示されるように、候補経路Ｇ３はリンクａ−ｂ、ｂ−ｃ、ｅ−ｆにおいて探索経路Ｆ１と重複し、リンクｃ−ｍ、ｍ−ｎ、ｎ−ｏ、ｏ−ｅが探索経路Ｆ１と重複しない。
【００８５】
したがって、代替経路候補コストΣＣ３は、
ΣＣ３＝１０×（１＋０．８）＋１０×（１＋０．８）＋６＋１０＋１０＋６＋１０×（１＋０．８）
＝８６
になる。したがって、代替経路候補コストΣＣ２は、代替経路候補コストΣＣ１、ΣＣ３より小さいので、候補経路Ｇ２が代替経路として決定される。
【００８６】
このように、経路探索処理における探索結果に基づいて候補経路Ｇｉが算出され、該各候補経路ＧｉのリンクコストＣｊに重み付けが行われるので、単に探索経路Ｆ１を避けるように各リンクコストＣｊに重み付けが行われることがない。したがって、例えば、遠回りとなる代替経路が算出されることがなくなるので、運転者が望むような代替経路を算出することができる。
【００８７】
次に、図２０のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 最小コストに無限大（∞）をセットする。
ステップＳ２ 候補経路数ｎによるループを開始する。
ステップＳ３ コスト計算処理を行う。
ステップＳ４ 代替経路候補コストΣＣｉが最小であるかどうかを判断する。代替経路候補コストΣＣｉが最小である場合はステップＳ５に、最小でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 代替経路を記録する。
ステップＳ６ 候補経路数ｎによるループを終了する。
ステップＳ７ 代替経路を決定し、出力し、処理を終了する。
【００８８】
次に、図２１のフローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１ 代替経路候補コストΣＣｉに０をセットする。
ステップＳ３−２ 候補経路Ｇｉ上のリンクによるループを開始する。
ステップＳ３−３ リンクコストＣｊを読み込む。
ステップＳ３−４ 探索経路Ｆ１上のリンクと重複するかどうかを判断する。探索経路Ｆ１上のリンクと重複する場合はステップＳ３−５に、重複しない場合はステップＳ３−７に進む。
ステップＳ３−５ リンクコストＣｊに付加倍率ｘを乗算した値を重複リンクコストＣｘｊにセットする。
ステップＳ３−６ 重複リンクコストＣｘｊをリンクコストＣｊに加算する。
ステップＳ３−７ 代替経路候補コストΣＣｉを算出する。
ステップＳ３−８ 候補経路Ｇｉ上のリンクによるループを終了し、リターンする。
【００８９】
ところで、前記実施の形態においては、付加倍率ｘが小さすぎると、代替経路が探索経路Ｆ１とほぼ同じ等しくなってしまい、付加倍率ｘが大きすぎると、代替経路が探索経路Ｆ１を全く避けてしまう。したがって、付加倍率ｘの設定が極めて困難になってしまう。
【００９０】
そこで、前記各候補経路Ｇｉ上の各リンクが探索経路Ｆ１上の対応するリンクと重複する場合に、出発地又は目的地を基準にした累積重複率に基づいて付加倍率ｘが変更され、出発地側から離れるほど、又は目的地側から離れるほど付加倍率ｘが大きくされるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００９１】
図２４は本発明の第２の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す図である。
【００９２】
この場合、探索経路Ｆ１（図１９）の全体の長さをＬｆとし、探索経路Ｆ１を構成するリンクのリンク長をＬｋ（ｋ＝１、２、…、ｍ）とすると、全体の長さＬｆに占める各リンク長Ｌｋの割合γｋ（ｋ＝１、２、…、ｍ）は、
γｋ＝Ｌｋ／Ｌｆ
になる。そこで、前記コスト計算処理手段は、出発地を基準にして、候補経路Ｇｉと探索経路Ｆ１とを比較し、重複するリンクが存在したとき、重複するリンクの各割合γｋを順次加算して累積重複率を算出し、該累積重複率に基づいて付加倍率ｘを算出する。
【００９３】
例えば、図２４において、探索経路Ｆ１を構成するリンクａ−ｂ、ｂ−ｃ、ｃ−ｄ、ｄ−ｅ、ｅ−ｆの各リンク長Ｌｋ（ｋ＝１、２、…、５）が互いに等しい場合、各リンク長Ｌｋの長さＬｆに占める割合γｋ（ｋ＝１、２、…、５）は、
γｋ＝０．２
になる。そして、出発地を基準にして、候補経路Ｇ１１と探索経路Ｆ１とを比較すると、候補経路Ｇ１１と探索経路Ｆ１とはリンクａ−ｂ、ｅ−ｆにおいて重複する。そこで、リンクａ−ｂにおける付加倍率ｘは、累積重複率が０．２であるので、
ｘ＝０．２
にされ、リンクｅ−ｆにおける付加倍率ｘは、累積重複率が０．４であるので、
ｘ＝０．４
にされる。
【００９４】
なお、目的値を基準にした場合、リンクｅ−ｆにおける付加倍率ｘは、累積重複率が０．２であるので、
ｘ＝０．２
にされ、リンクａ−ｂにおける付加倍率ｘは、累積重複率が０．４であるので、
ｘ＝０．４
にされる。
【００９５】
このように、累積重複率が付加倍率ｘにされるので、候補経路Ｇ１１と探索経路Ｆ１とが一致する割合が小さい場合には、付加倍率ｘの影響はなく、代替経路候補コストΣＣｉは小さいが、候補経路Ｇ１１と探索経路Ｆ１とが一致する割合が大きくなると、付加倍率ｘの影響を大きく受けることになり、候補コストΣＣｉは大きくなる。
【００９６】
したがって、探索経路Ｆ１とほぼ同じ代替経路、全く探索経路Ｆ１を通らない代替経路等が探索されるのを抑制することができる。
【００９７】
なお、本実施の形態において、付加倍率ｘは０〜１の間で変化させられるが、他の係数によって更に付加倍率ｘの自由度を高くすることができる。例えば、累積重複率をδとし、自由係数をα_i 、β_i としたとき、付加倍率ｘを、
【００９８】
【数１】

と表すことができる。
【００９９】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１００】
図２５は本発明の第３の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す図である。
【０１０１】
ところで、例えば、高速道路、有料道路、フェリー航路等は、他の道路と比べて走行が容易であるので、同じリンク長Ｌｋの他の道路と比べると、リンクに設定されたリンクコストＣｊは小さくされる。したがって、高速道路、有料道路、フェリー航路等のようなリンクコストＣｊが小さい道路、すなわち、低コスト道路における付加倍率ｘと、他の道路における付加倍率ｘとを等しくすると、低コスト道路を避けるのが困難になり、適正な代替経路を探索することができなくなってしまう。そこで、前記コスト計算処理手段は、低コスト道路における付加倍率ｘを大きくして、低コスト道路であっても避けることができるようにする。したがって、適正な代替経路を探索することができる。
【０１０２】
図２５において、リンクａ−ｂ、ｂ−ｃ、ｃ−ｄ、ｄ−ｅ、ｅ−ｆのうちのリンクｃ−ｄ、ｄ−ｅの道路種別が高速道路である場合、リンクａ−ｂ、ｂ−ｃ、ｅ−ｆにおける付加倍率ｘは、
ｘ＝０．４
にされ、リンクｃ−ｄ、ｄ−ｅおける付加倍率ｘは、
ｘ＝０．８
にされる。
【０１０３】
なお、道路の幅員、車線数等の道路属性に応じて付加倍率ｘを変更し、低コスト道路における付加倍率ｘを大きくすることもできる。
【０１０４】
このように、道路種別、道路属性等による道路走行性に基づいて付加倍率ｘを変更することができるので、適正な代替経路を探索することができる。
【０１０５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【０１０６】
図２６は本発明の第４の実施の形態における代替経路算出処理の動作を示すフローチャート、図２７は本発明の第４の実施の形態における出発地側コスト再設定処理のサブルーチンを示す図、図２８は本発明の第４の実施の形態における出発地側からのコスト付けを説明する図、図２９は本発明の第４の実施の形態におけるサンプルネットワークを示す図、図３０は本発明の第４の実施の形態における出発地側からの探索結果を示す図、図３１は本発明の第４の実施の形態における目的地側からの探索結果を示す図、図３２は本発明の第４の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す図である。
【０１０７】
この場合、ＣＰＵ３１（図２）の経路探索処理手段９４（図１）は、経路探索処理を行い、探索経路Ｆ１を探索し、決定する。それに伴い、経路探索処理手段９４は、図２８に示されるように、ノードａ〜ｐごとに、コスト付けの開始点である出発地から各ノードａ〜ｐまでの累積されたコストＣｓａ〜Ｃｓｐ、及び同様にコスト付けの開始点である目的地から各ノードａ〜ｐまでの累積されたコストＣｅａ〜Ｃｅｐをコスト情報として算出するとともに、コスト付けが行われる直前のノード、すなわち、直前ノードを第１の方向情報として、コスト付けを行った先のノード、すなわち、付加ノードを第２の方向情報として算出する。そして、前記コスト情報及び第１、第２の方向情報によって前記経路探索処理手段９４による探索結果を表す探索結果情報が構成される。
【０１０８】
続いて、前記ＣＰＵ３１の代替経路算出処理手段９５は、代替経路算出処理を行い、探索経路Ｆ１とは少なくとも一部が異なる代替経路を算出する。
【０１０９】
そのために、代替経路算出処理手段９５の図示されないコスト再設定処理手段は、各リンクに設定されるリンクコストＣｊの再設定を行う。そして、前記コスト再設定処理手段の出発地側コスト再設定処理は、出発地側コスト再設定処理を行い、前記経路探索処理の探索結果に基づいて、コスト付けが行われたノードのうちの最小のコストとなるノードａを最小ノードとして検出し、更に、探索を延ばす方向であるノードｂ、ｇの方向を検出する。
【０１１０】
次に、前記出発地側コスト再設定処理は、前記データ記録部１６から探索データを読み出し、図３のサンプルネットワークにおけるノードｂ、ｇの方向の各リンクａ−ｂ、ａ−ｇのリンクコストＣｊ（この場合、１０及び６）を読み込む。
【０１１１】
次に前記出発地側コスト再設定処理は、ノードｂ、ｇの方向の各リンクａ−ｂ、ａ−ｇと探索経路Ｆ１上のリンクと重複するかどうかを判断し、重複する場合、前記リンクコストＣｊに付加倍率ｘを乗算した値を重複リンクコストＣｘｊ（ｊ＝１、２、…）
Ｃｘｊ＝Ｃｊ・ｘ
を算出し、該重複リンクコストＣｘｊを前記リンクコストＣｊに加算し、前記修正リンクコストＣｒｊ
Ｃｒｊ＝Ｃｊ・（１＋ｘ）
を算出する。この場合、付加倍率ｘを０．８とすると、リンクａ−ｂは探索経路Ｆ１上のリンクと重複するので、図２９に示されるように、リンクａ−ｂの修正リンクコストＣｒｊは、

になり、リンクａ−ｇは探索経路Ｆ１上のリンクと重複しないので、リンクａ−ｇの修正リンクコストＣｒｊは、
Ｃｒｊ＝６
になる。
【０１１２】
そして、前記出発地側コスト再設定処理は、修正リンクコストＣｒｊ（１８、６）をリンクコストＣｊとして再設定する。このようにして、付加倍率ｘに基づいてリンクコストＣｊに重み付けが行われる。
【０１１３】
続いて、前記出発地側コスト再設定処理は、リンクコストＣｊの再設定が行われたノードｂ、ｇのうちの最小のコストとなるノードｇを最小ノードとして検出し、更に、前記経路探索処理の探索結果を表す方向情報に基づいて、探索を延ばす方向を検出する。この場合、ノードｇについては、探索を延ばす方向がないので、前記出発地側コスト再設定処理は、コストの再設定が行われたノードｂ、ｇのうちの次に最小のコストとなるノードｂを最小ノードとして検出し、更に、前記方向情報に基づいて、探索を延ばす方向であるノードｃ、ｈ、ｌの方向を検出する。
【０１１４】
そして、前記出発地側コスト再設定処理は、前述された手法で各リンクｂ−ｃ、ｂ−ｈ、ｂ−ｌの修正リンクコストＣｒｊ（この場合、３６、２１、２５）を算出し、リンクコストＣｊを再設定し、リンクコストＣｊの再設定が行われたノードｃ、ｈ、ｌのうちの最小のコストとなるノードｈを最小ノードとして検出し、更に、前記方向情報に基づいて、探索を延ばす方向を検出する。
【０１１５】
このような処理を繰り返し、出発地側から目的地側までリンクコストＣｊの再設定が行われると、図３０に示されるような探索結果を得ることができる。
【０１１６】
続いて、前記コスト再設定処理手段の目的地側コスト再設定処理は、目的地側コスト再設定処理を行い、前記方向情報に基づいて、目的地側から出発地側までリンクコストＣｊの再設定が行われると、図３１に示されるような探索結果を得る。
【０１１７】
次に、代替経路算出処理手段９５の図示されない再探索処理手段は、再探索処理を行い、再設定が行われたリンクコストＣｊに基づいて、出発地から目的地までの経路を代替経路として探索する。そのために、前記再探索処理手段は、出発地側からの探索と目的地側からの探索との重なり部分、本実施の形態においては、各ノードａ〜ｐの出発地側からの再設定が行われた後のコストＣｓａ〜Ｃｓｐ及び目的地側からの再設定が行われた後のコストＣｅａ〜Ｃｅｐとのコスト加算値Ｃｔａ〜Ｃｔｐを算出する。
【０１１８】
そして、前記再探索処理手段は、前記コスト加算値Ｃｔａ〜Ｃｔｐが最小になるノードｊ、ｋ（コスト加算値Ｃｔｊ、Ｃｔｋは７３である。）を算出し、該ノードｊ、ｋを起点にして、方向情報に基づいて、出発地側及び目的地側に経路をたどる（図３２においては、ノードｋを起点にした場合について示されている。）。このようにして、図３２に示されるような、ノードａ、ｂ、ｈ、ｉ、ｋ、ｅ、ｆを通る代替経路Ｇ２１を探索することができる。そして、前記代替経路算出処理手段９５は代替経路Ｇ２１を出力する。
【０１１９】
このように、本実施の形態においては、経路探索処理によって得られた方向情報に基づいてリンクコストＣｊの再設定が行われるので、単に探索経路Ｆ１を避けるように各リンクコストＣｊに重み付けが行われることがない。したがって、例えば、遠回りとなる代替経路が算出されることがなくなるので、運転者が望むような代替経路を算出することができる。
【０１２０】
次に、図２６のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 出発地側コスト再設定処理を行う。
ステップＳ１２ 目的地側コスト再設定処理を行う。
ステップＳ１３ 代替経路を探索する。
ステップＳ１４ 代替経路を出力し、処理を終了する。
【０１２１】
次に、図２７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１１−１ 探索結果に基づいて最小ノードを検出する。
ステップＳ１１−２ リンクコストＣｊを再設定するためのループを開始する。
ステップＳ１１−３ ループが１回目であるかどうかを判断する。ループが１回目である場合はステップＳ１１−５に、１回目でない場合はステップＳ１１−４に進む。
ステップＳ１１−４ リンクコストＣｊが設定されたノードのうちの最小ノードを検出する。
ステップＳ１１−５ 方向情報に基づいて探索を延ばす方向及びその数を検出する。
ステップＳ１１−６ 探索を延ばす方向の数によるループを開始する。
ステップＳ１１−７ リンクコストＣｊを読み込む。
ステップＳ１１−８ 探索を延ばす方向のリンクは探索経路Ｆ１上のリンクと重複するかどうかを判断する。探索を延ばす方向のリンクは探索経路Ｆ１上のリンクと重複する場合はステップＳ１１−９に、重複しない場合はステップＳ１１−１１に進む。
ステップＳ１１−９ 重複リンクコストＣｘｊを算出する。
ステップＳ１１−１０ 重複リンクコストＣｘｊをリンクコストＣｊに加算する。
ステップＳ１１−１１ リンクコストＣｊを再設定する。
ステップＳ１１−１２ 探索を延ばす方向の数によるループを終了する。
ステップＳ１１−１３ リンクコストＣｊを再設定するためのループを終了し、リターンする。
【０１２２】
ところで、前記第４の実施の形態において、付加ノードに基づいてコスト再設定処理を行うようになっているが、経路探索処理において、コスト付けが行われるのに伴って算出された直前ノードに基づいてコスト再設定処理を行うことがもきる。
【０１２３】
次に、直前ノードに基づいてコスト再設定処理を行うようにした本発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１２４】
図３３は本発明の第５の実施の形態における出発地側コスト再設定処理のサブルーチンを示す第１の図、図３４は本発明の第５の実施の形態における出発地側コスト再設定処理のサブルーチンを示す第２の図である。
【０１２５】
この場合、コスト再設定処理手段は、経路探索処理においてコスト付けが行われたノードについて、該ノードに接続されたすべてのノードを検出し、検出された各ノードごとに、直前ノードを検出する。そして、前記コスト再設定処理手段は、直前ノードが当該ノード、すなわち、自ノードであるかどうかを判断し、自ノードである場合、リンクコストＣｊの再設定を行う。
【０１２６】
例えば、自ノードがａである場合、前記コスト再設定処理手段は、ノードａに接続されたすべてのノードｂ、ｇを検出し、検出された各ノードｂ、ｇごとに、直前ノードを算出する。この場合、ノードｂ、ｇの直前ノードはａであるので、前記コスト再設定処理手段は、リンクａ−ｂ、ａ−ｇの重複リンクコストＣｘｊを算出し、修正リンクコストＣｒｊを算出する。
【０１２７】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１−２１ 探索結果に基づいて最小ノードを検出する。
ステップＳ１１−２２ リンクコストＣｊを再設定するためのループを開始する。
ステップＳ１１−２３ ループが１回目であるかどうかを判断する。ループが１回目である場合はステップＳ１１−２５に、１回目でない場合はステップＳ１１−２４に進む。
ステップＳ１１−２４ リンクコストＣｊが設定されたノードのうちの最小ノードを検出する。
ステップＳ１１−２５ 接続したノードの数によるループを開始する。
ステップＳ１１−２６ 接続したノードに対する探索結果に基づいて直前ノードを検出する。
ステップＳ１１−２７ 直前ノードが自ノードであるかどうかを判断する。直前ノードが自ノードである場合はステップＳ１１−２８に進み、自ノードでない場合はステップＳ１１−２５に戻る。
ステップＳ１１−２８ リンクコストＣｊを読み込む。
ステップＳ１１−２９ 探索を延ばす方向のリンクは探索経路Ｆ１上のリンクと重複するかどうかを判断する。探索を延ばす方向のリンクは探索経路Ｆ１上のリンクと重複する場合はステップＳ１１−３０に、重複しない場合はステップＳ１１−３１に進む。
ステップＳ１１−３０ 重複リンクコストＣｘｊを算出する。
ステップＳ１１−３１ 重複リンクコストＣｘｊをリンクコストＣｊに加算する。
ステップＳ１１−３２ リンクコストＣｊを再設定する。
ステップＳ１１−３３ 接続したノードの数によるループを終了する。
ステップＳ１１−３４ リンクコストＣｊを再設定するためのループを終了し、リターンする。
【０１２８】
次に、情報基地と車載端末との間でデータベースを送受信することができるようにした本発明の第６の実施の形態について説明する。
【０１２９】
図３５は本発明の第６の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。
【０１３０】
図において、５０はナビゲーションシステム、６１は前記ナビゲーション装置１４（図２）によって構成される車載端末、５１は情報基地、５２は情報基地５１と車載端末６１とを接続する情報ネットワーク、５３は情報基地５１に配設されたサーバであり、情報基地５１と車載端末６１との間で、各種のプログラム、データ等の送受信を行うことができるようになっている。そのために、前記車載端末６１の通信部３８は図示されない送受信装置を備える。また、前記サーバ５３は、演算装置としてのＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６、図示されない通信インタフェース等を備え、コンピュータを構成する。また、前記サーバ５３及び車載端末６１のナビゲーション処理部１７によってコンピュータを構成することもでき、更にコンピュータに他の演算装置を含むこともできる。
【０１３１】
そして、前記情報基地５１が情報センタである場合、情報センタに前記サーバ５３としてナビゲーション用サーバが配設され、前記情報センタと車載端末６１とが情報ネットワーク５２としての通信回線網を介して接続され、情報基地５１がプロバイダである場合、該プロバイダにサーバ５３としてインターネット用サーバが配設され、前記プロバイダと車載端末６１とがサーバ５３としてのインターネット網を介して接続され、情報基地５１が基地局である場合、該基地局に基地局用サーバが配設され、前記基地局と車載端末６１とがサーバ５３としてのＦＭ多重放送網、電話回線網等を介して接続される。
【０１３２】
前記サーバ５３は、地図データファイル、道路データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、探索データファイル、案内データファイル、施設データファイル等から成るデータベースをナビゲーション情報として記録する情報記録部としての記録装置５７を備え、該記録装置５７に各種のデータが記録される。
【０１３３】
前記車載端末６１において、通信部３８によって各種のプログラム、データ等が受信されると、前記ナビゲーション処理部１７のＣＰＵ３１は、例えば、ＲＡＭ３２、フラッシュメモリ、ハードディスク等にダウンロードし、前記プログラムを起動し、前記データに基づいて各種の処理を行う。なお、プログラムとデータとを互いに異なる記録媒体に記録したり、同じ記録媒体に記録したりすることもできる。
【０１３４】
また、家庭用のパソコンを使用して、前記情報基地５１から送信されたプログラム、データ等を、パソコンに対して着脱自在なメモリカード、フレキシブルディスク等の外部の記録媒体にダウンロードし、前記プログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うこともできる。
【０１３５】
ところで、サーバ５３は、各種のデータを管理することができるので、ＣＰＵ３１に情報取得処理手段９２、経路探索処理手段９４及び代替経路算出処理手段９５を配設するのではなく、サーバ５３のＣＰＵ５４に情報取得処理手段、経路探索処理手段及び代替経路算出処理手段を配設し、車載端末６１から受けた現在地、出発地、目的地等、及び記録装置５７から読み出した探索データに基づいて、経路を探索し、探索経路Ｆ１、代替経路等を探索するとともに、探索経路Ｆ１、代替経路等を車載端末６１に送ることもできる。
【０１３６】
前記各実施の形態においては、経路を探索するに当たり、出発地側から目的地側まで、及び目的地側から出発地側まで探索が行われるようになっているが、下位の道路から上位の道路までの詳細度に応じて階層化され、複数のレイヤから成るレイヤ構造を有する探索データに基づいて経路を探索する場合には、出発地側からの探索及び目的地側からの探索が行われるレイヤで経路探索処理及び代替経路算出処理を終了させることもできる。
【０１３７】
なお、この場合、各レイヤにおいて、所定の条件で決まる範囲内で探索の枝が延ばされ、出発地側からの探索の枝と目的地側からの探索の枝とがぶつかると、出発地側からコストと目的地側からのコストとの合計値が加算され、該合計値が最小になる経路が探索経路とされる。そして、出発地側からの探索の枝と目的地側からの探索の枝とがぶつからない場合には、所定の条件で上位のレイヤに移行し、探索の枝が延ばされる。
【０１３８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、単に探索経路を避けるように各リンクコストに重み付けが行われることがない。したがって、例えば、遠回りとなる代替経路が算出されることがなくなるので、運転者が望むような代替経路を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムの機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムの要部を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるサンプルネットワークを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第１の図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第１の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第２の図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第２の図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第３の図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第４の図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第３の図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第５の図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第６の図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるコスト付けを説明する第４の図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態における探索状態を説明する第７の図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における出発地側からの探索結果を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における出発地側からのコスト付けを説明する図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態における目的地側からの探索結果を示す図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態における目的地側からのコスト付けを説明する図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態における探索経路を示す図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態における代替経路算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第１の実施の形態におけるコスト計算処理のサブルーチンを示す図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す第１の図である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す第２の図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す図である。
【図２５】本発明の第３の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態における代替経路算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第４の実施の形態における出発地側コスト再設定処理のサブルーチンを示す図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態における出発地側からのコスト付けを説明する図である。
【図２９】本発明の第４の実施の形態におけるサンプルネットワークを示す図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態における出発地側からの探索結果を示す図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態における目的地側からの探索結果を示す図である。
【図３２】本発明の第４の実施の形態におけるコスト計算処理の計算例を示す図である。
【図３３】本発明の第５の実施の形態における出発地側コスト再設定処理のサブルーチンを示す第１の図である。
【図３４】本発明の第５の実施の形態における出発地側コスト再設定処理のサブルーチンを示す第２の図である。
【図３５】本発明の第６の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１７ ナビゲーション処理部
５０ ナビゲーションシステム
５３ サーバ
５７ 記録装置
９１ 情報記録部
９２ 情報取得処理手段
９３ 目的地設定処理手段
９４ 経路探索処理手段
９５ 代替経路算出処理手段

Claims (4)

1. ナビゲーション情報を記録する情報記録部と、該情報記録部から前記ナビゲーション情報を取得する情報取得処理手段と、目的地を設定する目的地設定処理手段と、前記ナビゲーション情報のうちの各リンクに設定されたリンクコストに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索して探索経路を出力する経路探索処理手段と、該経路探索処理手段による探索結果を表す探索結果情報に基づいて、操作者による指示に従って、前記探索経路と異なる複数の候補経路を算出し、各候補経路を構成する各リンクのうちの所定のリンクが前記探索経路のリンクと重複するかどうかを判断し、重複する場合に、各候補経路を構成する各リンクにおける重複するリンクについて、付加倍率に基づいてリンクコストに重み付けを行って修正リンクコストを算出し、該修正リンクコストに基づいて各候補経路に沿った代替経路候補コストを各候補経路ごとに算出し、前記代替経路候補コストが最小の候補経路を代替経路として出力する代替経路算出処理手段とを有することを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 前記付加倍率は、重複するリンクによる累積重複率に基づいて変更される請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. 前記付加倍率は、道路走行性に基づいて変更される請求項１に記載のナビゲーションシステム。
4. コンピュータを、情報記録部からナビゲーション情報を取得する情報取得処理手段、目的地を設定する目的地設定処理手段、前記ナビゲーション情報のうちの各リンクに設定されたリンクコストに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索して探索経路を出力する経路探索処理手段、及び該経路探索処理手段による探索結果を表す探索結果情報に基づいて、操作者による指示に従って、前記探索経路と異なる複数の候補経路を算出し、各候補経路を構成する各リンクのうちの所定のリンクが前記探索経路のリンクと重複するかどうかを判断し、重複する場合に、各候補経路を構成する各リンクにおける重複するリンクについて、付加倍率に基づいてリンクコストに重み付けを行って修正リンクコストを算出し、該修正リンクコストに基づいて各候補経路に沿った代替経路候補コストを各候補経路ごとに算出し、前記代替経路候補コストが最小の候補経路を代替経路として出力する代替経路算出処理手段として機能させるプログラム。

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