JP4748205B2 - 経路設定装置、ナビゲーション装置、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、設定された目的地までの経路を算出する経路算出装置及びナビゲーション装置等に関する。

従来、現在位置から目的地までの推奨経路を算出し、この算出した推奨経路に対する経路案内を音声や画面表示によって行うナビゲーションシステムが広く普及している。

このような目的地までの推奨経路を設定するにあたって、経由地を指定することでその経由地を経由する経路の探索を行うナビゲーション装置がある。この種のナビゲーション装置では、各々の経由地を通過する順をユーザの所望する順に並び替える場合、ユーザが経由順を１つ１つ指定することができる。

一方、各経由地を経由する順を特に指定せず、なるべく早く各経由地を回れるように経由順を自動的に設定して欲しいとユーザが考える場合には、特許文献１で開示されているような方法で、走行時間や走行距離が最短となるような経由順を自動で設定することもできる。
特許第３４８２９１７号公報

しかしながら、複数の経由地を経路コストが最小となるような最適な経由順に並べ替えようとすると、図９に示すように、全ての経由地の組み合わせの数の分、コスト計算による経路探索を繰り返し行う必要があり、計算時間が膨大となってしまうことになる。このような問題は、経由地の数が多くなるにつれて顕著になる。

本発明は、上記問題を解決するためになされており、経由地の最適な経由順の計算を伴う経路探索時において、計算時間を低減するための技術を提供することを目的とする。

つぎに、上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の経路設定装置は、出発地から予め入力された複数の経由地を経由して目的地まで移動するための推奨経路を設定する制御手段を備える。そして、この制御手段は、以下の（１）〜（５）の手順により推奨経路を設定することを特徴とする。

（１）出発地側経路の起点（だだし、最初の起点は出発地とする）、及び目的地側経路の起点（だだし、最初の起点は目的地とする）のそれぞれから、経由順未確定の各経由地に対する直線距離を算出する。

（２）上記（１）で算出した直線距離同士を比較し、その比較の結果、直線距離が最小となる起点及び経由地の組み合わせに該当する方の起点を選択する。

（３）上記（２）で選択した起点が出発地側経路のものである場合、当該起点から、経由順未確定の各経由地へ至る最適経路を所定のコスト計算に基づいて算出する一方、当該起点が目的地側経路のものである場合、経由順未確定の各経由地から当該起点へ至る最適経路を所定のコスト計算に基づいて算出する。そして、その算出した最適経路の中でコストが最小となる経由地を選択する。

（４）上記（２）で選択した起点が出発地側経路のものである場合、上記（３）で選択した経由地を当該起点の次に経由する経由順に確定すると共に、当該起点から経由地へ至る最適経路を出発地側経路として確定し、その経由地を出発地側経路の次の起点に設定する一方、当該起点が目的地側経路のものである場合、上記（３）で選択した経由地を当該起点の１つ前に経由する経由順に確定すると共に、当該経由地から起点へ至る最適経路を目的地側経路として確定し、その経由地を目的地側経路の次の起点に設定する。

（５）上記（１）〜（４）を順次繰り返し、経由順未確定の経由地が１つになった場合、出発地側経路の起点から当該経由地を経由して目的地側経路の起点へ至る最適経路を算出し、当該経由地の経由順とその算出した経路を確定する。そして、出発地から目的地へ至る確定した全経路を推奨経路として設定する。

このように構成された経路設定装置によれば、出発地を最初の起点とする出発地側経路、あるいは目的地を最初の起点とする目的地側経路のうち、より経由地に近い方の起点からのコストの小さい経由地を選択して順次経由順を確定することで、全ての経由地の組み合わせごとに経路計算を行う場合と比較して、大幅に経路計算の回数を低減し、かつ相対的にコストの低い経路となるような推奨経路を設定することができる。これにより、経由地の最適な経由順の計算を伴う経路探索時において、計算時間を低減することができる。なお、請求項１の経路設定装置における経路の設定手順は、構成は、目的地が固定されており、出発地からその目的地に至るまでの間に全ての経由地を通過するように推奨経路を設定する場合に適している。

つぎに、上記目的を達成するためになされた請求項２に記載の経路設定装置は、出発地から予め入力された複数の経由地を経由して移動するための推奨経路を設定する制御手段を備える。そして、この制御手段は、以下の（１）〜（３）の手順により推奨経路を設定することを特徴とする。
（１）出発地側経路の起点（だだし、最初の起点は出発地とする）から、経由順未確定の各経由地へ至る最適経路を所定のコスト計算に基づいて算出し、その算出した最適経路の中でコストが最小となる経由地を選択する。
（２）上記（１）で選択した経由地を当該起点の次に経由する経由順に確定すると共に、当該起点から経由地へ至る最適経路を出発地側経路として確定し、その経由地を出発地側経路の次の起点に設定する。
（３）上記（１），（２）を順次繰り返し、経由順未確定の経由地が１つになった場合、出発地側経路の起点から当該経由地へ至る最適経路を算出し、当該経由地の経由順とその算出した経路を確定する。そして、出発地から全ての経由地を経由する確定した全経路を推奨経路として設定する。

このように構成された経路設定装置によれば、出発地（例えば、現在地）を起点として、その起点からのコストの小さい経由地を選択して順次経由順を確定することで、全ての経由地の組み合わせごとに経路計算を行う場合と比較して、大幅に経路計算の回数を低減し、かつ相対的にコストの低い経路となるような推奨経路を設定することができる。これにより、経由地の最適な経由順の計算を伴う経路探索時において、計算時間を低減することができる。なお、請求項２の経路設定装置における経路の設定手順は、最終目的地（すなわち、経由順が最後となる経由地）を固定せず、最終目的地も並び替えの候補として推奨経路の設定する場合に適している。
ただし、請求項２の経路設定装置は、起点と経由地との間の経路計算の回数を低減するための工夫として、次のように構成されている。すなわち、制御手段は、（１）の手順において起点と各経由地間の最適経路を算出する際、起点との直線距離が短い経由地から順に最適経路の算出を行い、その算出済みの最適経路について下記の条件が成立した場合、以降の経由地に対する最適経路の算出を行わず、下記条件に該当の最適経路の経由地を選択して（２）の手順へ移行する。
条件：算出済みの最適経路の中でコストが最小となる最適経路の道なりの距離と、最適経路を未算出の各経由地と当該起点との直線距離の中で最短の直線距離とを比較し、当該最適経路の道なりの距離が前記最短の直線距離以下になった場合。

同じく、請求項１の経路設定装置において、起点と経由地との間の経路計算の回数を更に低減するための工夫として、請求項３に記載のように構成するとよい。すなわち、制御手段は、（３）の手順において起点と各経由地間の最適経路を算出する際、起点との直線距離が短い経由地から順に最適経路の算出を行い、その算出済みの最適経路について下記の条件が成立した場合、以降の経由地に対する最適経路の算出を行わず、下記条件に該当の最適経路の経由地を選択して（４）の手順へ移行する。

条件：算出済みの最適経路の中でコストが最小となる最適経路の道なりの距離と、最適経路を未算出の各経由地と当該起点との直線距離の中で最短の直線距離とを比較し、当該最適経路の道なりの距離が前記最短の直線距離以下になった場合。

つまり、最適経路の道なりの距離が、各経由地と当該起点との中で最短の直線距離以下になるということは、その最適経路の道なり距離が他の最適経路と比較して最短となる蓋然性が高いということになる。経路の道なりの距離が短いということは、一般的に経路のコストが低くなることを意味している。したがって、上記条件が成立した時点で、その条件に該当の経由地を最小コストの経由地として選択し、以降の経由地に対する経路計算を省略しても、結果としてコストの低い経路を設定できるのである。よって、起点と各経由地との間の経路計算を行う際に上記条件を適用することで、より経路計算の回数を更に低減することができ、経路探索時における計算時間を低減することができる。

上述した経路設定装置は、目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置の一部として用いるとより有効である。つまり、上述した経路設定装置と、その経路設定装置によって設定された推奨経路に対する経路案内を行う案内手段とを備えるナビゲーションシステムとして構成することが考えられる（請求項４）。このようなナビゲーション装置は、車両に搭載されることで特に効果を発揮するが、携帯通信端末等の一機能として実現することも有効である。

以上で説明したような経路設定装置における制御手段の機能をコンピュータシステムにて実現するには、請求項５に記載のようにコンピュータシステム側で起動するプログラムとして備えればよい。このようなプログラムは、例えば光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、半導体メモリ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードすることにより、上述の各手段としての機能を実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は下記の実施形態に何ら限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。

［車載用ナビゲーション装置１の構成の説明］
図１は、実施形態の車載用ナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車載用ナビゲーション装置１は、車両の現在位置を検出する位置検出器２１と、利用者からの各種指示を入力するための操作スイッチ群２２と、各種情報を記憶する外部メモリ２４と、外部記録媒体から読み出したデータを入力するデータ入力器２５と、各種情報を表示するための表示装置２６と、各種のガイド音声等を出力するための音声出力装置２７と、制御装置２９とを備えている。

位置検出器２１は、ＧＰＳ用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナを介して受信し、車両の位置等を検出するＧＰＳ受信機２１ａと、車両に加えられる回転運動の角速度の大きさを検出するジャイロスコープ２１ｂと、車両の速度を検出する車速センサ２１ｃとを備えている。これらの各センサ等２１ａ〜２１ｃは、各々が性質の異なる誤差を有しているため、互いに補完しながら使用するように構成されている。

操作スイッチ群２２は、表示装置２６の表示面上に一体に構成されるタッチパネル及び表示装置２６の周囲に設けられるメカニカルなキースイッチ等が用いられる。

データ入力器２５は、制御装置２９からの制御に基づいて、不揮発性の記憶媒体からデータを読み出し、これを制御装置２９へ入力する。この不揮発性の記憶媒体が記憶しているデータは、上述の位置検出精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、地図データや経路案内用データ等を含む各種データ、車載用ナビゲーション装置１の作動のためのプログラム等である。これらのデータの記憶媒体としては、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等を用いることができる。

表示装置２６は、液晶ディスプレイ等の表示面を有するカラー表示装置である。表示装置２６は、制御装置２９からの映像信号の入力に応じて、車両の現在地を示すマーク、目的地までの誘導経路、名称、目印、各種ランドマークのシンボル等の付加データを地図画像に重ねて表示することができる。

音声出力装置２７は、各種情報を音声にてユーザに報知できるように構成されている。これによって、表示装置２６による表示と音声出力装置２７からの音声出力との両方でユーザに対してルート案内等の各種案内をすることができる。

制御装置２９は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、上述した各部構成を制御する。この制御装置２９は、ＲＯＭやデータ入力器２５等から読み込んだプログラムに従って、各種処理を実行する。

例えば、ナビゲーション関係の処理としては、地図表示処理や経路案内処理等が挙げられる。地図表示処理は、位置検出器２１からの各検出信号に基づいて座標及び進行方向の組として車両の現在位置を算出し、データ入力器２５を介して読み込んだ現在位置付近の地図等を表示装置２６に表示する処理である。また、経路案内処理は、記憶媒体に格納された地点データと、操作スイッチ群２２による操作に従って設定された目的地とに基づいて、現在位置から目的地までの最適な経路である推奨経路を算出し、その算出した推奨経路に対する走行案内を行う処理である。このように自動的に最適な経路を設定する手法として、ダイクストラ法によるコスト計算等の手法が知られている。

また、本実施形態において、制御装置２９は、上述の経路案内処理等における推奨経路決定のためのプロセスとして、次のような「経由順設定処理」を実行する。この経由順設定処理は、ユーザが立ち寄りたいと考える複数の経由地を予め指定することで、その指定された全ての経由地をなるべく低いコストの経路で通過できるような最適な経由順を探索し、その経由順にて出発地から各経由地を通過する推奨経路を設定する処理である。この「経由順設定処理」の詳細な説明については後述する。

［経由順設定処理（第１実施形態）の説明］
つぎに、車載用ナビゲーション装置１の制御装置２９が実行する経由順設定処理（第１実施形態）の詳細な内容について、図２のフローチャート及び図３〜５の説明図に基づいて説明する。この第１実施形態の経由順設定処理では、経路の最終目的地及びその目的地へ至るまでに経由すべき複数の経由地がユーザにより指定されており、出発地（現在地）から全ての経由地を通過して、最後に目的地に到達するための推奨経路を設定する場合を想定している。

図２は、第１実施形態の経由順設定処理の手順を示すフローチャートである。

制御装置２９は、まず、車両の現在地であるところの出発地を出発地側経路の最初の起点に設定し、ユーザにより指定された目的地を目的地側経路の最初の起点に設定する（Ｓ１１０）。つぎに、ユーザにより指定された経由地のうち、現在まで確定している出発地側経路又は目的地側経路の何れにも属さない経由順未確定の経由地が残り１つになったか否かを判定する（Ｓ１２０）。

Ｓ１２０で経由順未確定の経由地が２つ以上あると判定した場合（１２０：ＮＯ）、出発地側経路及び目的地側経路の両起点と、経由順未確定の各経由地との間の直線距離をそれぞれ算出する（Ｓ１３０）。そして、出発地側経路の起点又は目的地側経路の起点の何れかのうち、Ｓ１３０で算出した直線距離が最短となる起点と経由地との組み合わせに該当する方の起点を選択する（Ｓ１４０）。

つぎに、Ｓ１４０で選択した起点と経由順未確定の各経由地との間の最適経路をコスト計算により算出し、その算出した最適経路のうちコストが最小となる経路に該当する経由地を１つ選択する（Ｓ１５０）。ここでは、Ｓ１４０で選択した起点が出発地側経路のものである場合、当該起点から経由順未確定の各経由地へ至る最適経路を算出する一方、当該起点が目的地側経路のものである場合、経由順未確定の各経由地から当該起点へ至る最適経路を算出する。また、起点と経由地との間の最適経路の計算には、車載用ナビゲーション装置１においてデフォルトとして用意されている探索条件を用いてもよいし、ユーザによって設定された探索条件（例えば、時間優先、距離優先、有料道路優先等）を用いてもよい。

なお、Ｓ１５０では、次のような手順によって起点と経由順未確定の各経由地との間の最適経路の計算を行うことで、状況によっては経路計算の回数を低減することができる。すなわち、Ｓ１４０で選択した起点との直線距離が短い経由地から順に最適経路の算出を行い、その算出済みの最適経路について下記の条件が成立した場合、以降の経由地に対する最適経路の算出を行わず、下記条件に該当の最適経路の経由地を選択してＳ１６０の処理へ移行する。

条件：算出済みの最適経路の中でコストが最小となる最適経路の道なりの距離と、最適経路を未算出の各経由地と当該起点との直線距離の中で最短の直線距離とを比較し、当該最適経路の道なりの距離がその最短の直線距離以下になった場合。

図２のフローチャートの説明に戻る。つぎに、Ｓ１５０で選択した経由地の経由順及びその最適経路を確定し、当該経由地を次の起点に設定するし（Ｓ１６０）。そして、Ｓ１２０の処理へ戻る。なお、ここでは、Ｓ１４０で選択した起点が出発地側経路のものである場合、Ｓ１５０で選択した経由地を当該起点の次に経由する経由順に確定すると共に、当該起点から経由地へ至る最適経路を出発地側経路として確定し、その経由地を出発地側経路の次の起点に設定する。一方、当該起点が目的地側経路のものである場合、Ｓ１５０で選択した経由地を当該起点の１つ前に経由する経由順に確定すると共に、当該経由地から起点へ至る最適経路を目的地側経路として確定し、その経由地を目的地側経路の次の起点に設定する。

以降、Ｓ１２０〜Ｓ１６０の処理を繰り返すことで、出発地側経路及び目的地側経路に経由地を順次組み込んで経路を確定していく。その過程において、Ｓ１２０で経由順が未確定の経由地が残り１になったと判定した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、出発地側経路の起点から当該経由地を経由して目的地側経路の起点へ至る最適経路を算出し、当該経由地の経由順とその算出した経路を確定する。そして、出発地から目的地へ至る確定した全経路を推奨経路として設定し（Ｓ１７０）、経由順設定処理を終了する。

ここで、上記第１実施形態の経由順設定処理による手順に従って、各経由地の経由順を順次確定しながら推奨経路を設定する手順の具体例について、図３〜５を参照しながら説明する。なお、ここでは、図３（ａ）に示すように、出発地（現在地）から目的地に至るまでの間に、各地に点在する経由地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを全て経由する推奨経路を算出する事例を想定する。

まず、図３（ａ）に示すように、出発地を出発地側経路の最初の起点に設定し、目的地を目的地側経路の最初の起点に設定する。つぎに、図３（ｂ）に示すように、出発地側経路の起点（出発地）及び目的地側経路の起点（目的地）と、経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとの間の直線距離をそれぞれ算出する。ここでは、その算出した直線距離のうち目的地側経路の起点（目的地）と経由地Ｂとの間の直線距離が最短であると想定する。その場合、図３（ｃ）に示すように、直線距離が最短となる組み合わせに該当する方の起点（目的地）を選択する。

つぎに、図３（ｄ）に示すように、その選択した目的地側経路の起点（目的地）と経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとの間の最適経路をそれぞれ探索する。この時点では、選択した起点が目的地側経路の起点であるので、経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから起点（目的地）へ至る最適経路を算出する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、経由地Ｃから起点（目的地）へ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図３（ｅ）に示すように、経由地Ｃを目的地側経路の起点（目的地）の１つ前に経由する経由順（すなわち、５番目）に確定すると共に、経由地Ｃから目的地側経路の起点（目的地）へ至る最適経路を目的地側経路に確定する。そして、経由地Ｃを目的地側経路の次の起点に設定する。

つづいて、図３（ｆ）に示すように、出発地側経路の起点（出発地）及び新たに設定した次の目的地側経路の起点（経由地Ｃ）と、経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅとの間の直線距離をそれぞれ算出する。ここでは、その算出した直線距離のうち目的地側経路の起点（経由地Ｃ）と経由地Ｅとの間の直線距離が最短であると想定している。その場合、図４（ｇ）に示すように、直線距離が最短となる組み合わせに該当する方の起点（経由地Ｃ）を選択する。

つぎに、図４（ｈ）に示すように、その選択した目的地側経路の起点（経由地Ｃ）と経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅとの間の最適経路をそれぞれ探索する。この時点では、選択した起点が目的地側経路の起点であるので、経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅから起点（経由地Ｃ）へ至る最適経路を算出する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、経由地Ｅから起点（経由地Ｃ）へ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図４（ｉ）に示すように、経由地Ｅを目的地側経路の起点（経由地Ｃ）の１つ前に経由する経由順（すなわち、４番目）に確定すると共に、経由地Ｅから目的地側経路の起点（経由地Ｃ）へ至る最適経路を目的地側経路に確定する。そして、経由地Ｅを目的地側経路の次の起点に設定する。

つづいて、図４（ｊ）に示すように、出発地側経路の起点（出発地）及び新たに設定した次の目的地側経路の起点（経由地Ｅ）と、経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｄとの間の直線距離をそれぞれ算出する。ここでは、その算出した直線距離のうち目的地側経路の起点（経由地Ｅ）と経由地Ｄとの間の直線距離が最短であると想定している。その場合、図４（ｋ）に示すように、直線距離が最短となる組み合わせに該当する方の起点（経由地Ｅ）を選択する。

つぎに、図４（ｌ）に示すように、その選択した目的地側経路の起点（経由地Ｅ）と経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｄとの間の最適経路をそれぞれ探索する。この時点では、選択した起点が目的地側経路の起点であるので、経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｄから起点（経由地Ｅ）へ至る最適経路を算出する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、経由地Ｄから起点（経由地Ｅ）へ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図５（ｍ）に示すように、経由地Ｄを目的地側経路の起点（経由地Ｅ）の１つ前に経由する経由順（すなわち、３番目）に確定すると共に、経由地Ｄから目的地側経路の起点（経由地Ｅ）へ至る最適経路を目的地側経路に確定する。そして、経由地Ｄを目的地側経路の次の起点に設定する。

つづいて、図５（ｎ）に示すように、出発地側経路の起点（出発地）及び新たに設定した次の目的地側経路の起点（経由地Ｄ）と、経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂとの間の直線距離をそれぞれ算出する。ここでは、その算出した直線距離のうち出発地側経路の起点（出発地）と経由地Ａとの間の直線距離が最短であると想定している。その場合、図５（ｏ）に示すように、直線距離が最短となる組み合わせに該当する方の起点（出発地）を選択する。

つぎに、図５（ｐ）に示すように、その選択した出発地側経路の起点（出発地）と経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂとの間の最適経路をそれぞれ探索する。この時点では、選択した起点が出発地側経路の起点であるので、起点（出発地）から経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂへ至る最適経路を算出する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、起点（出発地）から経由地Ａへ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図５（ｑ）に示すように、経由地Ａを出発地側経路の起点（出発地）の次に経由する経由順（すなわち、１番目）に確定すると共に、出発地側経路の起点（出発地）から経由地Ａへ至る最適経路を出発地側経路に確定する。そして、経由地Ａを出発地側経路の次の起点に設定する。

ここまで処理した時点で、経由順未確定の経由地が残り１つになっている。この場合、図５（ｒ）に示すように、出発地側経路の起点（経由地Ａ）から最後の経由順未確定の経由地Ｂを経由して目的地側経路の起点（経由地Ｄ）へ至る最適経路を算出し、これを確定する。また、経由地Ｂの経由順を、経由地Ａの経由順と経由地Ｄの経由順との間の順位（すなわち、２番目）に確定する。そして、出発地から目的地へ至る確定した全経路を推奨経路として設定する。

［経由順設定処理（第２実施形態）の説明］
つぎに、車載用ナビゲーション装置１の制御装置２９が実行する経由順設定処理（第２実施形態）の詳細な内容について、図６のフローチャート及び図７，８の説明図に基づいて説明する。この第２実施形態の経由順設定処理では、経由すべき複数の経由地がユーザにより指定されているが、最終目的地は指定されておらず、出発地（現在地）から全ての経由地を通過するまでの推奨経路を設定する場合を想定している。すなわち、推奨経路における各経由地の経由順が確定するまでは目的地は特定されず、経路探索の結果、最後の経由順に選択された経由地が当該推奨経路で最終的に到達する目的地として特定される。

図６は、第２実施形態の経由順設定処理の手順を示すフローチャートである。

制御装置２９は、まず、車両の現在地であるところの出発地を出発地側経路の最初の起点に設定する（Ｓ２１０）。つぎに、ユーザにより指定された経由地のうち、現在まで確定している出発地側経路に属さない経由順未確定の経由地が残り１つになったか否かを判定する（Ｓ２２０）。

Ｓ２２０で経由順が未確定の経由地が２つ以上あると判定した場合（２２０：ＮＯ）、出発地側経路の起点から経由順未確定の各経由地へそれぞれ至る最適経路をコスト計算により算出し、その算出した経路のうちコストが最小となる経路に該当する経由地を１つ選択する（Ｓ２３０）。ここでは、起点と経由地との間の最適経路の計算には、車載用ナビゲーション装置１においてデフォルトとして用意されている探索条件を用いてもよいし、ユーザによって設定された探索条件（例えば、時間優先、距離優先、有料道路優先等）を用いてもよい。

なお、Ｓ２３０では、次のような手順によって起点と経由順未確定の各経由地との間の最適経路の計算を行うことで、状況によっては経路計算の回数を低減することができる。それには、まず、出発地側経路の起点と経由順未確定の各経由地との間の直線距離をそれぞれ算出する。そして、出発地側経路の起点との直線距離が短い経由地から順に最適経路の算出を行い、その算出済みの最適経路について下記の条件が成立した場合、以降の経由地に対する最適経路の算出を行わず、下記条件に該当の最適経路の経由地を選択してＳ２４０の処理へ移行する。

条件：算出済みの最適経路の中でコストが最小となる最適経路の道なりの距離と、最適経路を未算出の各経由地と当該起点との直線距離の中で最短の直線距離とを比較し、当該最適経路の道なりの距離がその最短の直線距離以下になった場合。

図６のフローチャートの説明に戻る。つぎに、Ｓ２３０で選択した経由地を出発地側経路の起点の次に経由する経由順に確定すると共に、当該起点から経由地へ至る最適経路を出発地側経路として確定し、その経由地を出発地側経路の次の起点に設定する（Ｓ２４０）。次の起点を設定した後、Ｓ２２０の処理へ戻る。

以降、Ｓ２２０〜Ｓ２４０の処理を繰り返すことで、出発地側経路に経由地を順次組み込んで経路を確定していく。その過程において、Ｓ２２０で経由順が未確定の経由地が残り１になったと判定した場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、出発地側経路の起点から当該経由地へ至る最適経路を算出し、当該経由地の経由順とその算出した経路を確定する。そして、出発地から目的地（すなわち、最後の経由地）へ至る確定した全経路を推奨経路として設定し（Ｓ２５０）、経由順設定処理を終了する。

ここで、上記第２実施形態の経由順設定処理による手順に従って各経由地の経由順を順次確定しながら推奨経路を設定する手順の具体例について、図７，８を参照しながら説明する。なお、ここでは、図７（ａ）に示すように、出発地（現在地）から、各地に点在する経由地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを全て経由する推奨経路を算出する事例を想定する。

まず、図７（ａ）に示すように、出発地を出発地側経路の最初の起点に設定する。つぎに、図７（ｂ）に示すように、出発地側経路の起点（出発地）から経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅへ至る最適経路をそれぞれ探索する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、起点（出発地）から経由地Ｄへ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図７（ｃ）に示すように、経由地Ｄを出発地側経路の起点（出発地）の次に経由する経由順（すなわち、１番目）に確定すると共に、起点（出発地）から経由地Ｄへ至る最適経路を出発地側経路に確定する。そして、経由地Ｄを出発地側経路の次の起点に設定する。

つづいて、図７（ｄ）に示すように、新たに設定した出発地側経路の起点（経由地Ｄ）から経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅへ至る最適経路をそれぞれ探索する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、起点（経由地Ｄ）から経由地Ｅへ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図７（ｅ）に示すように、経由地Ｅを出発地側経路の起点（経由地Ｄ）の次に経由する経由順（すなわち、２番目）に確定すると共に、起点（経由地Ｄ）から経由地Ｅへ至る最適経路を出発地側経路に確定する。そして、経由地Ｅを出発地側経路の次の起点に設定する。

つづいて、図７（ｆ）に示すように、新たに設定した出発地側経路の起点（経由地Ｅ）から経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂ，Ｃへ至る最適経路をそれぞれ探索する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、起点（経由地Ｅ）から経由地Ｃへ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図８（ｇ）に示すように、経由地Ｃを出発地側経路の起点（経由地Ｅ）の次に経由する経由順（すなわち、３番目）に確定すると共に、起点（経由地Ｅ）から経由地Ｃへ至る最適経路を出発地側経路に確定する。そして、経由地Ｃを出発地側経路の次の起点に設定する。

つづいて、図８（ｈ）に示すように、新たに設定した出発地側経路の起点（経由地Ｃ）から経由順未確定の各経由地Ａ，Ｂへ至る最適経路をそれぞれ探索する。ここでは、その算出した各最適経路のうち、起点（経由地Ｃ）から経由地Ａへ至る最適経路が最小コストであると想定する。その場合、図８（ｉ）に示すように、経由地Ａを出発地側経路の起点（経由地Ｃ）の次に経由する経由順（すなわち、４番目）に確定すると共に、起点（経由地Ｃ）から経由地Ａへ至る最適経路を出発地側経路に確定する。そして、経由地Ａを出発地側経路の次の起点に設定する。

ここまで処理した時点で、経由順未確定の経由地が残り１つになっている。この場合、図８（ｊ）に示すように、出発地側経路の起点（経由地Ａ）から最後の経由順未確定の経由地Ｂへ至る最適経路を算出し、これを確定する。また、経由地Ｂを出発地側経路の起点（経由地Ａ）の次に経由する経由順（すなわち、５番目）に確定する。そして、出発地から経由地Ｂまでの確定した全経路を推奨経路として設定する。

［効果］
上記実施形態の車載用ナビゲーション装置１によれば、次のような効果を奏する。

（１）第１実施形態の経由順設定処理では、ユーザにより目的地が指定されており、出発地からその目的地に至るまでの間に全ての経由地を通過するように推奨経路を設定する場合を想定している。この場合、出発地を最初の起点とする出発地側経路、あるいは目的地を最初の起点とする目的地側経路のうち、より経由地に近い方の起点からのコストの小さい経由地を選択して順次経由順を確定することで、全ての経由地の組み合わせごとに経路計算を行う場合と比較して、大幅に経路計算の回数を低減し、かつ相対的にコストの低い経路となるような推奨経路を設定することができる。これにより、経由地の最適な経由順の計算を伴う経路探索時において、計算時間を低減することができる。

（２）第２実施形態の経由順設定処理では、最終目的地（すなわち、経由順が最後となる経由地）を固定せず、最終目的地も並び替えの候補として推奨経路の設定する場合を想定している。この場合、出発地（現在地）を起点として、その起点からのコストの小さい経由地を選択して順次経由順を確定することで、全ての経由地の組み合わせごとに経路計算を行う場合と比較して、大幅に経路計算の回数を低減し、かつ相対的にコストの低い経路となるような推奨経路を設定することができる。これにより、経由地の最適な経由順の計算を伴う経路探索時において、計算時間を低減することができる。

（３）図２のＳ１５０及び図６のＳ２３０において起点と各経由地間の最適経路を算出する際において、「算出済みの最適経路の中でコストが最小となる最適経路の道なりの距離が、最適経路を未算出の各経由地と当該起点との直線距離の中で最短の直線距離以下になる」という条件が成立した場合、以降の経由地に対する最適経路の算出を行わないようにすることで、起点と経由地との間の経路計算の回数を更に低減することができる。つまり、最適経路の道なりの距離が、各経由地と当該起点との中で最短の直線距離以下になるということは、その最適経路の道なり距離が他の最適経路と比較して最短となる蓋然性が高いということになる。経路の道なりの距離が短いということは、一般的に経路のコストが低くなることを意味している。したがって、上記条件が成立した時点で、その条件に該当の経由地を最小コストの経由地として選択し、以降の経由地に対する経路計算を省略しても、結果としてコストの低い経路を設定できるのである。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態は、車載用ナビゲーション装置１として本発明を実施したものであるが、本発明の技術思想は、例えば、ナビゲーション機能を有するアプリケーションを実行可能な携帯電話機やノート型のパーソナルコンピュータ等の携帯情報端末に適用することができる。

車載用ナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態の経由順設定処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態の経由順設定処理の具体例を模式的に示す説明図である。 第１実施形態の経由順設定処理の具体例を模式的に示す説明図である。 第１実施形態の経由順設定処理の具体例を模式的に示す説明図である。 第２実施形態の経由順設定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の経由順設定処理の具体例を模式的に示す説明図である。 第２実施形態の経由順設定処理の具体例を模式的に示す説明図である。 従来の経由順の設定方法の問題点を示す説明図である。

符号の説明

１…車載用ナビゲーション装置、２１…位置検出器、２１ａ…ＧＰＳ受信機、２１ｂ…ジャイロスコープ、２１ｃ…車速センサ、２２…操作スイッチ群、２４…外部メモリ、２５…データ入力器、２６…表示装置、２７…音声出力装置、２９…制御装置

Claims (5)

1. 出発地から予め入力された複数の経由地を経由して目的地まで移動するための推奨経路を設定する制御手段を備える経路設定装置であって、
   前記制御手段は、以下の（１）〜（５）の手順により前記推奨経路を設定することを特徴とする経路設定装置。
   （１）出発地側経路の起点（だだし、最初の起点は出発地とする）、及び目的地側経路の起点（だだし、最初の起点は目的地とする）のそれぞれから、経由順未確定の各経由地に対する直線距離を算出する。
   （２）上記（１）で算出した直線距離同士を比較し、その比較の結果、直線距離が最小となる起点及び経由地の組み合わせに該当する方の起点を選択する。
   （３）上記（２）で選択した起点が出発地側経路のものである場合、当該起点から、経由順未確定の各経由地へ至る最適経路を所定のコスト計算に基づいて算出する一方、当該起点が目的地側経路のものである場合、経由順未確定の各経由地から当該起点へ至る最適経路を所定のコスト計算に基づいて算出する。そして、その算出した最適経路の中でコストが最小となる経由地を選択する。
   （４）上記（２）で選択した起点が出発地側経路のものである場合、上記（３）で選択した経由地を当該起点の次に経由する経由順に確定すると共に、当該起点から経由地へ至る最適経路を出発地側経路として確定し、その経由地を出発地側経路の次の起点に設定する一方、当該起点が目的地側経路のものである場合、上記（３）で選択した経由地を当該起点の１つ前に経由する経由順に確定すると共に、当該経由地から起点へ至る最適経路を目的地側経路として確定し、その経由地を目的地側経路の次の起点に設定する。
   （５）上記（１）〜（４）を順次繰り返し、経由順未確定の経由地が１つになった場合、出発地側経路の起点から当該経由地を経由して目的地側経路の起点へ至る最適経路を算出し、当該経由地の経由順とその算出した経路を確定する。そして、出発地から目的地へ至る確定した全経路を推奨経路として設定する。
2. 出発地から予め入力された複数の経由地を経由して移動するための推奨経路を設定する制御手段を備える経路設定装置であって、
   前記制御手段は、以下の（１）〜（３）の手順により前記推奨経路を設定することを特徴とする経路設定装置。
   （１）出発地側経路の起点（だだし、最初の起点は出発地とする）から、経由順未確定の各経由地へ至る最適経路を所定のコスト計算に基づいて算出し、その算出した最適経路の中でコストが最小となる経由地を選択する。ただし、前記起点と各経由地間の最適経路を算出する際、前記起点との直線距離が短い経由地から順に最適経路の算出を行い、その算出済みの最適経路について下記の条件が成立した場合、以降の経由地に対する最適経路の算出を行わず、下記条件に該当の最適経路の経由地を選択して下記（２）の手順へ移行する。
   条件：算出済みの最適経路の中でコストが最小となる最適経路の道なりの距離と、最適経路を未算出の各経由地と当該起点との直線距離の中で最短の直線距離とを比較し、当該最適経路の道なりの距離が前記最短の直線距離以下になった場合。
   （２）上記（１）で選択した経由地を当該起点の次に経由する経由順に確定すると共に、当該起点から経由地へ至る最適経路を出発地側経路として確定し、その経由地を出発地側経路の次の起点に設定する。
   （３）上記（１），（２）を順次繰り返し、経由順未確定の経由地が１つになった場合、出発地側経路の起点から当該経由地へ至る最適経路を算出し、当該経由地の経由順とその算出した経路を確定する。そして、出発地から全ての経由地を経由する確定した全経路を推奨経路として設定する。
3. 請求項１に記載の経路設定装置において、
   前記制御手段は、前記（３）の手順において前記起点と各経由地間の最適経路を算出する際、前記起点との直線距離が短い経由地から順に最適経路の算出を行い、その算出済みの最適経路について下記の条件が成立した場合、以降の経由地に対する最適経路の算出を行わず、下記条件に該当の最適経路の経由地を選択して前記（４）の手順へ移行すること
   を特徴とする経路設定装置。
   条件：算出済みの最適経路の中でコストが最小となる最適経路の道なりの距離と、最適経路を未算出の各経由地と当該起点との直線距離の中で最短の直線距離とを比較し、当該最適経路の道なりの距離が前記最短の直線距離以下になった場合。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の経路設定装置と、
   前記経路設定装置によって設定された推奨経路に対する経路案内を行う案内手段とを備えること
   を特徴とするナビゲーション装置。
5. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の経路設定装置に用いられるコンピュータを制御するためのプログラムであって、当該コンピュータを前記制御手段として機能させるためのプログラム。