JP5066225B2 - 経路探索装置、プログラム、電子地図データおよび記録媒体 - Google Patents
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経路の探索を行う経路探索装置であって、
電子地図データを参照する地図データ参照部と、
経路探索における出発地および目的地を入力する条件入力部と、
前記出発地から目的地までの経路を、前記電子地図データを用いて探索する経路探索部と、を備えており、
前記電子地図データは、
ノードとリンクとにより通行路のつながり状態を記憶したデータであり、
該ノードには、少なくとも2以上の出入口を有する施設内に存在し、前記経路探索において目的地として設定可能な地点を表す施設内ノードと、前記出入口を表す出入口ノードとが含まれ、
前記リンクには、前記施設内において前記出入口ノードから前記施設内ノードに至る通行路を与える複数の施設内リンクが含まれており、
前記経路探索部は、前記入力した目的地又は出発地が前記施設内ノードである場合に、前記出入口ノードおよび施設内リンクを含めて、該目的地までの経路を探索することを要旨とする。
経路の探索を行う経路探索装置であって、
少なくとも2以上の出入口を有する施設内のいずれかの地点を表す施設内ノードと、前記出入口を表す出入口ノードとを含むノードとリンクによって通行路のつながり状態を記録した電子地図データを参照する地図データ参照部と、
経路探索における出発地および目的地を入力する条件入力部と、
前記入力した目的地又は出発地が前記施設内ノードである場合に、所定の基準に基づいて前記複数ある出入口ノードから一つを選択し、該選択された出入口ノードへの経路探索結果を出力する経路探索部と、
を備える経路探索装置。
前記各出入口ノードを目的地とした複数経路の探索を行うパラメトリック経路探索部と、
前記複数の経路から最も有利と判断される経路を選択する選択部とを備えていてもよい。
前記施設内ノードに対し、前記出発地の緯度、経路に応じて前記複数の出入口ノードのいずれか一つを与える対応関係を予め記憶する記憶部を備え、
前記経路探索部は、
前記対応関係に基づき前記出発地に対応した出入口ノードを選択する選択部を備えていてもよい。
経路の探索を行う経路探索装置であって、
施設内のいずれかの地点を表す施設内ノードと、該施設の出入口を表し、かつ該施設への移動手段と関連付けされた出入口ノードとを記録した電子地図データを参照する地図データ参照部と、
経路探索における出発地および目的地ならびに利用する移動手段を入力する条件入力部と、
前記入力された移動手段に応じて前記出発地から目的地までの経路を、前記電子地図データを用いて探索する経路探索部と、
を備える経路探索装置。
電子的な経路探索に用いられ、ノードとリンクとにより通行路のつながり状態を記憶した電子地図データであって、
少なくとも2以上の出入口を有する施設内に存在し、前記経路探索において目的地として設定可能な地点を表す施設内ノードと、
前記出入口を表し、前記施設内ノードと関連付けられた出入口ノードと、
を記録した電子地図データとして構成することもできる。
A.第1実施例:
(A1)経路探索装置構成:
(A2)電子地図データ構成:
(A3)経路探索処理:
B.第2実施例:
(B1)第2実施例の変形例1:
(B2)第2実施例の変形例2:
C.第3実施例:
D.第4実施例:
(A1)経路探索装置構成:
図1は、本実施例における経路探索装置の概略構成図である。経路探索装置100は、地図やメニューなどを表示するための表示部101と操作部102とを備えており、内部には制御部103を備えている。操作部102は、その操作によって、地図上に表示されたカーソルの移動、地図の表示スケールの変更・スクロール、経路探索の出発点、目的地の入力等といった各種コマンドの入力を行うことができる。
次に、経路探索装置100が電子地図データ入力部104によって入力する電子地図データについて説明する。図2は、電子地図データの概略構成を示す図である。電子地図データは、主に、表示部101に表示を行うための表示用データと、制御部103により経路を探索するため探索用データとにより構成されている。表示用データは、緯度・経度情報を基に通行路や施設等の図形を詳細に表している。図形には一連の図形番号が割り振られ、緯度経度情報を基にしたポリゴンデータとして図形を表示する。探索用データは、ノードテーブルとリンクテーブルとを保持しており、それぞれのテーブルに記録したノードとリンクとにより通行路のつながり状態を表している。ノードとは、通行路同士の交差点や通行路の端点等を表すデータであり、一連のノード番号が付与され、その位置が緯度・経度により設定されている。また、ノードの種類を表すノード種別や、そのノードが施設等に含まれる場合に、どの施設に含まれるかを示す帰属情報が設定されている。ノード種別としては、例えば、交差点、出入口、端点等の種別がある。帰属情報としては、デパートBや施設Aといった施設名やその施設を示す識別子などが設定される。一方、リンクは、通行路を表すデータであり、その始点と終点とが、前記ノード番号により指定されている。また、リンクの種類を表すリンク種別や、そのリンクが施設などに含まれる場合に、どの施設に含まれるかを示す帰属情報が設定されている。その他、通行路の長さや幅員、スロープや階段であるかどうか、自動扉の有無や車椅子通行の可否等の情報を基に設定されたリンクコストが記録されている。リンクコストは、経路探索時におけるリンクの選ばれやすさを示すパラメータであり、値が小さい程選ばれやすいリンクとなる。
図5は、上記電子地図データを用いた経路探索処理のフローチャートである。まず、経路探索装置100は、操作部102を介してユーザから、目的地の入力を受ける(ステップS10)。目的地の入力は、メニューの中から選択するなど種々の方法が考えられる。例えば、表示部101に表示された地図上の任意の点をタッチペン112など触れることにより入力した場合は、その入力した点に最も近いノードあるいはリンクを目的地とする。次に、経路探索装置100は、位置検出部110から現在位置を取得し、取得した現在位置に最も近いノードあるいはリンクを出発地に設定する(ステップS11)。次に、経路探索装置100は、目的地が特定の施設内に存在し、かつ出発地がその施設外に存在するかどうかを判断する(ステップS12)。この判断は、図2で示した帰属パラメータを参照することにより行う。目的地が施設内に存在する場合には、帰属パラメータに、その施設名や識別子が設定されているからである。また、帰属パラメータに特になにも設定されていない場合は施設外のノードあるいはリンクであることを示す。判別した結果、目的地および出発地が共に前記条件を満たす場合は、さらに、その施設の内部の通行路を含めた経路を探索するかどうかの選択をユーザに要求する(ステップS13)。問い合わせた結果、施設内を含めない旨の選択があった場合は、通常の経路探索(ステップS14)を行う。通常の探索とは、目的地を含む施設に最も近い施設外のノードを仮想的な目的地として経路探索を行う等といった従来技術による探索である。なお、ステップS12において、目的地と出発地とが共に施設外である場合も同様に通常の探索を行う。説明をステップS13に戻し、施設内を含めて経路を探索する旨の選択があった場合は、施設内のノードや出入口ノードを含めて経路を探索する(ステップS15)。最後に、経路探索装置100は、ステップS14やS15で探索した経路を表示部に表示することにより経路を案内し(ステップS16)、処理を終了する。なお、前記ステップS14やステップS15における経路探索は、周知の経路探索アルゴリズムであるダイクストラ法を用いて行うことができる。
第2実施例では、施設内の詳細なノードやリンクが設定されていない電子地図データを用いて、ユーザに最適な経路を案内する技術について説明する。ただし、電子地図データには、施設の代表地点を表す施設代表ノードと、出入口ノードとは含まれているものとする。図6、図7はこのような電子地図データによって表される表示用データと探索用データである。図7で示すように、施設代表ノードは星マーク「★」で表し、出入口ノードは四角マーク「□」で表した。また、通常の交差点ノードは丸マーク「●」で表している。なお、本実施例においても、経路探索装置のハードウェア構成は、第1実施例と同様のものを用いことができる。
上記経路探索処理では、目的地となる出入口を単純な直線距離に基づく演算により選択したが、実際には、このように選択された出入口に到達するために適当な道が存在せず遠回りしなければならない場合があり得る。図9はこのような状況を表した図である。本図では、出発地と、目的地である施設との間に国道が存在し、施設までは歩道橋Aか歩道橋Bのどちらかを通らざるを得ない状況を表している。出発地から出入口A、出入口Bまでの直線距離を算出すると、出入口Bまでの距離が短いことは図より明らかである。そのため、上記経路探索処理によれば、この出入口Bが案内されることとなる。しかし、実際には、出入口Bまでの経路は、離れたところにある歩道橋Bを経由しなければならず、却って全体の経路が出入口Aを利用するよりも長くなってしまう。このような状況を避けるために、上記ステップS24、S25で行った直線距離に基づく出入口の選択を、ダイクストラ法に基づく出入口の選択とすることができる。この場合、経路探索装置100は、まず、出入口を一つ選択し、これを目的地としてダイクストラ法による経路探索を行う。次に、別の出入口を選択し、同様に経路探索を行う。経路探索装置100は、このように順次各出入口ノードまでの経路探索を行った経路のうち、コストが最小となる経路を選択する。こうすることにより、目的地に到達するために最適な出入口を利用者に案内することができる。コストが距離に基づいて設定されている場合には、出発地からの距離が最短となる経路が選択されることとなる。しかし、単純な直線距離の演算に比べ、経路探索装置100にかかる負荷が増すため、処理に時間がかかる場合がある。従って、どちらの方法により経路を探索するかは、ユーザの設定事項として、状況に応じて柔軟に使い分けることとすれば好適である。
上記以外にも、最適な出入口を案内する手段として、出発地の緯度・経度に応じて予め設定した出入口までの経路を案内することとしてもよい。次にその手段の一例を説明する。図10は、施設を中心とした市街地図を簡略化して表した図である。図示するように、ここでは市街図を、点線内の領域Aと一点鎖線内の領域Bとの2つに区分した。これらの区分をそれぞれ出入口A、出入口Bに対応付け、電子地図データにこのような対応関係を定義したデータを予め記録しておく。この対応付けは、出発地ごとに施設周辺の通路を考慮して、より到達しやすいと思われる出入口を割り当てればよい。そして、上記ステップS23、S24、S25にかわり、出発地の緯度・経度情報に基づき、予め設定した出入口を仮想的な目的地として選択するステップを付加する。こうすることにより、出発地が領域A内に存在する場合には出入口Aまで、領域B内に存在する場合には出入口Bまでの経路を探索することが可能となる。
第3実施例では、ユーザの移動手段によって案内する目的地を置き換える技術について説明する。本実施例における電子地図データには、通常のノード、リンクに加え、駐車場ノードが記録されている。また、施設内の代表地点をあらわす施設代表ノード、およびその出入口を表す出入口ノードも記録されている。図11と図12は、このような電子地図データの表示用データと探索用データを表した図である。図12で示すように、本実施例の電子地図データには、駐車場ノード「◆」と施設代表ノード「★」および出入口ノード「□」が設定されている。なお、本実施例における経路探索装置のハードウェア構成は、第1実施例の経路探索装置と同様である。
次に、移動手段に応じた経路の探索を行う例について説明する。出発地から目的地に移動するに当たり、通常、人は、徒歩のほか、自動車や自転車、バイク、電車、車椅子等の移動手段を利用する。これらの移動手段を利用して施設へ移動する際には、それぞれ、駐車場や駐輪場、駅、スロープなどを経由して移動を行う。図14は、各種移動手段に応じた経由地点を示す図である。本図では、バス停、駐車場、駅を示した。これらの経由地点は、図示するように通常同じ地点に存在することはないため、複数の出入口を有する施設内に目的地がある場合は、利用する出入口も異なることとなる。例えば、車を利用する場合には駐車場を経由するため出入口A、バスを利用する場合にはバス停を経由するため出入口B、電車を利用する場合には駅を経由するため出入口Cが経路上最適な出入口となる。
101...表示部
102...操作部
103...制御部
104...電子地図データ入力部
105...電子地図データ記憶部
106...電子地図データ参照部
107...主制御部
108...コマンド入力部
109...経路探索部
110...位置検出部
111...表示制御部
112...タッチペン
Claims (5)
- 経路の探索を行う経路探索装置であって、
電子地図データを参照する地図データ参照部と、
経路探索における出発地および目的地を入力する条件入力部と、
前記出発地から目的地までの経路を、前記電子地図データを用いて探索する経路探索部と、を備えており、
前記電子地図データは、
ノードとリンクとにより通行路のつながり状態を記憶したデータであり、
該ノードには、少なくとも2以上の出入口を有する施設内に存在し、前記経路探索において目的地又は出発地として設定可能な地点を表す施設内ノードと、前記出入口を表す出入口ノードとが含まれ、
前記リンクには、前記施設内において前記出入口ノードから前記施設内ノードに至る通行路を与える複数の施設内リンクが含まれており、
前記施設内ノードおよび前記施設内リンクには、該施設内ノードおよび該施設内リンクが前記施設内に存在することを表す帰属情報が関連付けられており、
前記経路探索部は、前記帰属情報を参照することで、前記入力した目的地又は出発地が前記施設内であるか否かを判断し、該目的地又は出発地が前記施設内に存在する場合にのみ、該施設の出入口ノードおよび施設内リンクを含めて、該目的地までの経路を探索する経路探索装置。 - 経路探索処理をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
電子地図データを参照する地図データ参照機能と、
経路探索における出発地および目的地を入力する条件入力機能と、
前記出発地から目的地までの経路を、前記電子地図データを用いて探索する経路探索機能と、を備えており、
前記電子地図データは、
ノードとリンクとにより通行路のつながり状態を記憶したデータであり、
該ノードには、少なくとも2以上の出入口を有する施設内に存在し、前記経路探索において目的地又は出発地として設定可能な地点を表す施設内ノードと、前記出入口を表す出入口ノードとが含まれ、
前記リンクには、前記施設内において前記出入口ノードから前記施設内ノードに至る通行路を与える複数の施設内リンクが含まれており、
前記施設内ノードおよび前記施設内リンクには、該施設内ノードおよび該施設内リンクが前記施設内に存在することを表す帰属情報が関連付けられており、
前記経路探索機能は、前記帰属情報を参照することで、前記入力した目的地又は出発地が前記施設内であるか否かを判断し、該目的地又は出発地が前記施設内に存在する場合にのみ、該施設の出入口ノードおよび施設内リンクを含めて、該目的地までの経路を探索するプログラム。 - 請求項2に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- コンピュータによる電子的な経路探索に用いられる電子地図データであって、
ノードとリンクとにより通行路のつながり状態が記録され、
該ノードには、少なくとも2以上の出入口を有する施設内に存在し、前記経路探索において目的地又は出発地として設定可能な地点を表す施設内ノードと、前記出入口をそれぞれ表す2以上の出入口ノードとが含まれ、
前記リンクには、前記施設内において前記出入口ノードから前記施設内ノードに至る通行路を与える複数の施設内リンクが含まれており、
前記施設内ノードおよび前記施設内リンクには、該施設内ノードおよび該施設内リンクが前記施設内に存在することを表す帰属情報が関連付けられており、
前記コンピュータは、目的地および出発地を入力し、前記帰属情報を参照することで、該目的地又は出発地が前記施設内であるか否かを判断し、該目的地又は出発地が前記施設内ノードである場合にのみ、前記2以上の出入口ノードおよび施設内リンクを含め、前記ノードとリンクとを用いて、前記出発地と目的地との間の経路を探索する
電子地図データ。 - 請求項4に記載の電子地図データを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
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