JP5480327B2 - 経路探索装置及び経路探索方法 - Google Patents

Description

本発明は、出発地から目的地までの経路を探索する経路探索装置及び経路探索方法に関する。

従来より、ナビゲーション装置と通信可能なセンター装置おいて、例えばリンクを追加又は削除する地図データの更新が発生すると、リンクを追加又は削除する前の地図データと、リンクを追加又は削除した後の地図データとの差分を地図差分データとして作成してナビゲーション装置へ配信することが供されている。例えば特許文献１には、地図差分データを区画単位で作成してナビゲーション装置へ配信する技術が開示されている。

特開２００８−２４９７９８号公報

特許文献１に開示されているように地図差分データを区画単位で作成する方法では、ユーザにとって不要な情報をも更新してしまう状況が発生し、センター装置からナビゲーション装置へ配信される地図差分データの通信量（通信時間）が多大になるという問題がある。又、道路が跨る連続する区画のうち一方の区画を更新するだけでは（他方の区画を更新しないと）、道路が途切れて表示される等、道路ネットワークが保証されないという問題もある。このような事情から、センター装置において、ナビゲーション装置から受信した出発地から目的地までの経路を探索し、その探索した経路を含む地図差分データをリンク単位で作成することが想定される。

しかしながら、単純に地図差分データをリンク単位で作成すると、出発地から目的地までの経路上のリンクのみしか抽出することができず、その経路の周辺のリンクを抽出することができないという問題がある。この場合、経路の探索対象とするノードを出発地や目的地から逐一変更して経路を再度探索することで、周辺のリンクを抽出することが可能となるが、経路の探索対象とするノードを逐一変更することで、周辺のリンクを抽出するまでの時間が長くなる（処理速度が遅くなる）という新たな問題が生じる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出発地から目的地までの経路上のリンクを抽出することのみならず、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも高速に抽出することができる経路探索装置及び経路探索方法を提供することにある。

請求項１に記載した経路探索装置によれば、経路探索手段は、出発地から目的地までの経路を探索し、基準経路コスト計算手段は、経路探索手段により探索された経路の出発地から目的地までのリンク毎に付与されているリンクコストの総計を基準経路コストとして計算し、所定値設定手段は、基準経路コスト計算手段により計算された基準経路コストに対して出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出する範囲を示す指標である所定率を乗じた値を所定値として設定する。順方向経路コスト計算手段は、出発地から目的地に向かう方向にノード毎のリンクコストの総計を順方向経路コストとして計算し、逆方向経路コスト計算手段は、目的地から出発地に向かう方向にノード毎の順方向経路コスト計算手段により計算された順方向経路コストとリンクコストの総計との和を逆方向経路コストとして計算する。抽出対象抽出手段は、逆方向経路コスト計算手段により計算された逆方向経路コストが所定値設定手段により設定された所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として抽出する。

これにより、出発地から目的地までの経路の基準経路コストに対して所定率を乗じた値を所定値として設定し、出発地から目的地に向かう方向にノード毎の順方向経路コストを計算し、目的地から出発地に向かう方向にノード毎の逆方向経路コストを計算し、逆方向経路コストが所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として抽出することで、出発地から目的地までの経路からある程度の幅（所定値以下）を有する範囲に含まれるリンクを抽出対象として抽出することができる。よって、出発地から目的地までの経路上のリンクを抽出することのみならず、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出することができる。即ち、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクも、使用される可能性が高いので、その使用される可能性が高いリンクを抽出対象として抽出することで、利便性を高めることができる。この場合、経路の探索対象とするノードを逐一変更する必要がなく、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクを高速に抽出することができる。

尚、基準経路コストに対して乗じる所定率を相対的に大きい値に設定し、所定値を相対的に大きい値に設定することで、出発地及び目的地を含む相対的に広い範囲にて周辺のリンクを抽出することができ、一方、基準経路コストに対して乗じる所定率を相対的に小さい値に設定し、所定値を相対的に小さい値に設定することで、出発地及び目的地を含む相対的に狭い範囲にて周辺のリンクを抽出することができる。即ち、所定値の大小に応じて逆方向経路コストが所定値以下となるノードの多少が左右されるので、所定値を相対的に大きい値に設定すると、逆方向経路コストが所定値以下となるノードが多くなり、抽出対象のリンクを抽出するまでに要する時間が長くなる。よって、処理速度を犠牲にしてまでも抽出対象のリンクを抽出する範囲を優先する場合であれば、所定率を相対的に大きい値に設定すれば良く、一方、抽出対象のリンクを抽出する範囲を犠牲にしてまでも処理速度を優先する場合であれば、所定率を相対的に小さい値に設定すれば良い。

請求項２に記載した経路探索装置によれば、最新地図データ記憶手段は、ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データを記憶する。第１地図データ記憶手段は、最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加及び削除の双方を反映する第１地図データを記憶する。第２地図データ記憶手段は、最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加を反映する一方、リンクの削除を反映しない第２地図データを記憶する。経路探索手段は、出発地から目的地までの経路を第１地図データ上で探索し、順方向経路コスト計算手段は、順方向経路コストを第２地図データ上で計算し、逆方向経路コスト計算手段は、逆方向経路コストを第２地図データ上で計算する。

これにより、出発地から目的地までの経路をリンクの追加及び削除を反映した第１地図データ上で探索し、削除したリンクについては順方向経路コストや逆方向経路コストを計算する必要がないので、順方向経路コストや逆方向経路コストをリンクの追加のみを反映した第２地図データ上で計算することで、道路が開通されたことに伴うリンクの追加や、道路が閉鎖されたことに伴うリンクの削除を反映した上で、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクを高速に抽出することができる。

請求項３に記載した経路探索装置によれば、抽出対象提供手段は、抽出対象抽出手段により抽出された抽出対象のリンクをナビゲーション装置へ提供する。これにより、出発地から目的地までの経路上のリンクをナビゲーション装置へ提供することのみならず、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをもナビゲーション装置へ提供することができる。即ち、ナビゲーション装置においては、出発地から目的地までの経路上のリンクを更新することのみならず、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも更新することができる。即ち、車両を運転する運転者が出発地から目的地までの経路を選択することに代えて、その周辺の経路を選択した場合であっても、出発地から目的地までの経路上のリンクが更新されているのみならず、その周辺のリンクも更新されているので、利便性を高めることができる。

請求項４に記載した経路探索方法によれば、マイクロコンピュータを有する制御部に、経路探索手段、基準経路コスト計算手段、所定値設定手段、順方向経路コスト計算手段、逆方向経路コスト計算手段、抽出対象抽出手段を設け、出発地から目的地までの経路を前記経路探索手段により探索し、その探索した経路の出発地から目的地までのリンク毎に付与されているリンクコストの総計を基準経路コストとして前記基準経路コスト計算手段により計算し、その計算した基準経路コストに対して出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出する範囲を示す指標である所定率を乗じた値を所定値として前記所定値設定手段により設定し、出発地から目的地に向かう方向にノード毎のリンクコストの総計を順方向経路コストとして前記順方向経路コスト計算手段により計算し、目的地から出発地に向かう方向にノード毎の順方向経路コストとリンクコストの総計との和を逆方向経路コストとして前記逆方向経路コスト計算手段により計算し、その計算した逆方向経路コストが所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として前記抽出対象抽出手段により抽出する。

これにより、上記した請求項１に記載したものと同様の作用効果を得ることができる。即ち、出発地から目的地までの経路の基準経路コストからある程度の幅（所定値以下）を有する範囲に含まれるリンクを抽出対象として抽出することができ、出発地から目的地までの経路上のリンクを抽出することのみならず、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出することができる。この場合、経路の探索対象とするノードを逐一変更する必要がなく、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクを高速に抽出することができる。

請求項５に記載した経路探索方法によれば、最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加及び削除の双方を反映する第１地図データを記憶すると共に、最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加を反映する一方、リンクの削除を反映しない第２地図データを記憶し、出発地から目的地までの経路を第１地図データ上で前記経路探索手段により探索し、順方向経路コストを第２地図データ上で前記順方向経路コスト計算手段により計算し、逆方向経路コストを第２地図データ上で前記逆方向経路コスト計算手段により計算する。

これにより、上記した請求項２に記載したものと同様の作用効果を得ることができる。即ち、出発地から目的地までの経路をリンクの追加及び削除を反映した第１地図データ上で探索し、削除したリンクについては順方向経路コストや逆方向経路コストを計算する必要がないので、順方向経路コストや逆方向経路コストをリンクの追加のみを反映した第２地図データ上で探索することで、道路が開通されたことに伴うリンクの追加や、道路が閉鎖されたことに伴うリンクの削除を反映した上で、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクを高速に抽出することができる。

請求項６に記載した経路探索方法によれば、抽出した抽出対象のリンクをナビゲーション装置へ抽出対象提供手段により提供する。これにより、上記した請求項３に記載したものと同様の作用効果を得ることができる。即ち、出発地から目的地までの経路上のリンクをナビゲーション装置へ提供することのみならず、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをもナビゲーション装置へ提供することができる。

本発明の一実施形態を示す機能ブロック図 地図データ更新処理を示すフローチャート 経路探索処理を示すフローチャート 経路を探索する手順を示す図（その１） 経路を探索する手順を示す図（その２） 経路を探索する手順を示す図（その３） 経路を探索する手順を示す図（その４）

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、ナビゲーション装置が、車両に搭載されている車両ナビゲーション装置であることを前提として説明する。図１は、センター装置からナビゲーション装置へ地図データを配信する地図差分データ配信システムの構成を概略的に示している。地図差分データ配信システム１は、地図データを配信するセンター装置２と、センター装置２から配信された地図データを受信する車両ナビゲーション装置３とが通信ネットワーク４を通じて通信可能に構成される。通信ネットワーク４は固定通信ネットワークと移動通信ネットワークとを含む。

センター装置２は、制御部５（本発明でいう経路探索手段、基準経路コスト計算手段、所定値設定手段、順方向経路コスト計算手段、逆方向経路コスト計算手段、抽出対象抽出手段に相当）と、通信制御部６（本発明でいう抽出対象提供手段に相当）と、地図データベース群７と、地図データ更新情報入力部８とを有する。制御部５は、周知のマイクロコンピュータからなるＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びＩ／Ｏバス等を有し、センター装置２のデータ管理動作や通信動作等の動作全般を制御する。通信制御部６は、通信ネットワーク４との間の広域通信動作を制御する。地図データベース群７は、最新地図データベース９（本発明でいう最新地図データ記憶手段に相当）と、第１地図データベース１０（本発明でいう第１地図データ記憶手段に相当）と、第２地図データベース１１（本発明でいう第２地図データ記憶手段に相当）と、地図差分データベース１２とを有する。

地図データ更新情報入力部８は、地図データに対してリンクを追加又は削除する旨の地図データ更新情報を外部から入力する。この場合、道路が開通されたり閉鎖されたりすることに応じて、例えばオペレータ（作業者）が入力機器（例えばキーボードやマウス等）（図示せず）を操作することで地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力される。最新地図データベース９は、ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データを記憶可能である。ノードは道路上の交差点（分岐点）等を示し、リンクはノード同士間の道路（車両の進行を許可する方向等をも含む）を示す。制御部５は、道路が開通されたことに応じて、リンクを追加する旨の地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されると、そのリンクの追加を最新地図データベース９に記憶されている最新地図データに反映し、道路が閉鎖されたことに応じて、リンクを削除する旨の地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されると、そのリンクの削除を最新地図データベース９に記憶されている最新地図データに反映する。即ち、最新地図データベース９に記憶されている最新地図データは、リンクの追加及び削除の何れが発生した場合でも更新される。

第１地図データベース１０は、最新地図データベース９に記憶されている最新地図データを複写した地図データを第１地図データとして記憶可能である。制御部５は、最新地図データベース９に記憶されている最新地図データを複写して第１地図データを第１地図データベース１０に記憶させた以降では、リンクを追加する旨の地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されると、そのリンクの追加を第１地図データに反映し、リンクを削除する旨の地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されると、そのリンクの削除を第１地図データに反映する。即ち、第１地図データベース１０に記憶されている第１地図データは、リンクの追加及び削除の双方を反映する地図データである。

第２地図データベース１１は、第１地図データベース１０と同様に、最新地図データベース９に記憶されている最新地図データを複写した地図データを第２地図データとして記憶可能である。制御部５は、最新地図データベース９に記憶されている最新地図データを複写して第２地図データを第２地図データベース１１に記憶させた以降では、リンクを追加する旨の地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されると、そのリンクの追加を第２地図データに反映する一方、リンクを削除する旨の地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されても、そのリンクの削除を第２地図データに反映しない。即ち、第２地図データベース１１に記憶されている第２地図データは、リンクの追加のみを反映する地図データである。
地図差分データベース１２は、車両ナビゲーション装置３へ配信する地図差分データを記憶可能である。

車両ナビゲーション装置３は、車両の現在位置を特定する機能、記憶媒体に記憶されている地図データを読出す機能、その読出した地図データにしたがって地図を描画する機能、目的地を設定する機能、出発地である現在位置から目的地までの経路を探索する機能、その探索した経路を地図上に描画する機能、その探索した経路にしたがって車両を案内する機能、通信ネットワーク４との間で広域通信を行う機能等を含む周知のナビゲーション処理を行う機能を有する。車両ナビゲーション装置３は、センター装置２から配信された地図差分データを通信ネットワーク４を介して受信すると、記憶媒体に記憶されている地図データを地図差分データに基づいて更新し、地図差分データに基づいて地図データを更新した以降では、その地図差分データに基づいて更新した（最新の）地図データにしたがって地図を描画したり車両を案内したりする。即ち、車両ナビゲーション装置３は、センター装置２から配信された地図差分データを通信ネットワーク４を介して受信することで、最新の地図データを利用可能となる。

次に、上記した構成の作用について、図２乃至図７を参照して説明する。センター装置２において、制御部５は、本発明に関連して、
（１）地図データ更新処理
（２）経路探索処理
を各々所定周期で間欠的に行う。以下、各々の処理について図２及び図３に示すフローチャートを参照して説明する。

（１）地図データ更新処理
センター装置２において、制御部５は、地図データ更新処理を開始すると、地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されたか否かを判定し、地図データの更新が発生したか否か判定する（ステップＳ１）。制御部５は、例えばオペレータが入力機器を操作する等し、地図データ更新情報が地図データ更新情報入力部８に入力されたと判定し、地図データの更新が発生したと判定すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、その地図データの更新を特定し（ステップＳ２）、その地図データの更新がリンクの追加であるか削除であるかを判定する（ステップＳ３、Ｓ４）。

制御部５は、地図データの更新が、道路が開通されたことに伴うリンクの追加であると判定すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、リンクの追加を第１地図データベース１０に記憶されている第１地図データ及び第２地図データベース１１に記憶されている第２地図データの双方に反映する（ステップＳ５）。即ち、制御部５は、第１地図データ及び第２地図データの双方を更新する。

一方、制御部５は、地図データの更新が、道路が閉鎖されたことに伴うリンクの削除であると判定すると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、リンクの削除を第１地図データベース１０に記憶されている第１地図データに反映する一方、第２地図データベース１１に記憶されている第２地図データに反映しない（ステップＳ６）。即ち、制御部５は、第１地図データを更新する一方、第２地図データを更新しない。

（２）経路探索処理
センター装置２において、制御部５は、経路探索処理を開始すると、車両ナビゲーション装置３から送信された出発地及び目的地を通信ネットワーク４を介して通信制御部６により受信したか否かを判定する（ステップＳ１１）。制御部５は、車両ナビゲーション装置３から送信された出発地及び目的地を通信ネットワーク４を介して通信制御部６により受信したと判定すると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、その受信した出発地から目的地までの最短経路をダイクストラ法により第１地図データベース１０に記憶されている第１地図データ上で探索する（ステップＳ１２）。

制御部５は、出発地から目的地までの最短経路の探索に成功したか否かを判定し（ステップＳ１３）、出発地から目的地までの最短経路の探索に成功したと判定すると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、その探索に成功した最短経路の経路コストを計算し、その計算した経路コストを基準経路コストとして記憶する（ステップＳ１４）。経路コストとは、リンク間のリンクコストの総計に相当する。

具体的に図４を参照して説明する。制御部５は、車両ナビゲーション装置３から送信された出発地がノード「Ａ」であると共に目的地がノード「Ｇ」であり、ノード「Ａ」を出発地とすると共にノード「Ｇ」を目的地とする最短経路として、ノード「Ａ」、ノード「Ｂ」、ノード「Ｃ」、ノード「Ｄ」、ノード「Ｇ」を経由する経路の探索に成功したと仮定する。

制御部５は、探索に成功した最短経路の経路コストを以下のようにして計算する。図４乃至図７中にて［ｎ］（ｎは任意の数）で示す値はリンクコストである。尚、本実施形態ではリンクコストは往復方向で同値としている。制御部５は、最短経路の経路コストを、
ノード「Ａ」「Ｂ」間のリンクコスト＋ノード「Ｂ」「Ｃ」間のリンクコスト＋ノード「Ｃ」「Ｄ」間のリンクコスト＋ノード「Ｄ」「Ｇ」間のリンクコスト
＝［０．２］＋［０．２］＋［０．３］＋［０．３］＝「１．０」
と計算する。制御部５は、このようにして計算した最短経路の経路コストである「１．０」を基準経路コストとして記憶する。尚、本実施形態では、出発地から目的地までの最短経路の経路コストを基準経路コストとする場合を説明したが、出発地から目的地までの経路であれば、最短経路でない特定の経路（例えば最短経路の次点で短い経路）の経路コストを基準経路コストとしても良い。

次いで、制御部５は、その時点で第２地図データベース１１に記憶されている第２地図データを複写してテンポラリー地図データを作成し（ステップＳ１５）、その作成したテンポラリー地図データの全てのノードに付与されている順方向経路コストを初期化する（消去する）（ステップＳ１６）。順方向経路コストとは、出発地から目的地に向かう方向のノード毎のリンクコストの総計である。

次いで、制御部５は、出発地を始点とする各々のノードまでの順方向経路コストの計算を開始し（ステップＳ１７）、計算した順方向経路コストが上記した基準経路コストに所定率を乗じた所定値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１８）。所定率とは、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出する範囲を示す指標である。即ち、所定率を相対的に大きい値に設定し、所定値を相対的に大きい値に設定することで、出発地及び目的地を含む相対的に広い範囲にて周辺のリンクをも抽出可能となり、一方、乗じる所定率を相対的に小さい値に設定し、所定値を相対的に小さい値に設定することで、出発地及び目的地を含む相対的に狭い範囲にて周辺のリンクをも抽出可能となる（詳しくは後述する）。

ここで、制御部５は、その計算した順方向経路コストが所定値を超えていないと判定すると（ステップＳ１８：ＮＯ）、その計算した順方向経路コストを記録し（ステップＳ１９）、その順方向経路コストを記録したノードからリンクが続く別のノード（リンクの先のノード）までの順方向経路コストを計算する（ステップＳ２０）。一方、制御部５は、その計算した順方向経路コストが所定値を超えたと判定すると（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、その計算した順方向経路コストを記録することなく、その順方向経路コストを記録しなかったノードからリンクが続かない別のノードまでの順方向経路コストを計算する（ステップＳ２０）。

具体的に図５を参照して説明する。図５乃至図７中にて＜ｍ＞（ｍは任意の数）で示す値は順方向経路コストである。制御部５は、所定率を例えば「１．１５」と設定すると、所定値を基準経路コストである「１．０」に「１．１５」を乗じた値である「１．１５」と設定する。制御部５は、出発地であるノード「Ａ」の順方向経路コストを＜０．０＞と計算し、ノード「Ａ」からリンクが続くノード「Ｂ」の順方向経路コストを、
ノード「Ａ」の順方向経路コスト＋ノード「Ａ」「Ｂ」間のリンクコスト
＝＜０．０＞＋［０．２］＝＜０．２＞
と計算する。又、制御部５は、ノード「Ｃ」の順方向経路コストを、
ノード「Ｂ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｂ」「Ｃ」間のリンクコスト
＝＜０．２＞＋［０．２］＝＜０．４＞
と計算する。又、制御部５は、ノード「Ｄ」の順方向経路コストを、
ノード「Ｃ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｃ」「Ｄ」間のリンクコスト
＝＜０．４＞＋［０．３］＝＜０．７＞
と計算する。又、制御部５は、ノード「Ｇ」の順方向経路コストを、
ノード「Ｄ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｄ」「Ｇ」間のリンクコスト
＝＜０．７＞＋［０．３］＝＜１．０＞
と計算する。以下、制御部５は、各々のノードについて同様に順方向経路コストを計算する。

制御部５は、このようにしてノード「Ｅ」の順方向経路コストを＜１．２＞と計算すると、その計算した順方向経路コストである＜１．２＞が所定値である「１．１５」を超えたので、ノード「Ｅ」から先のノードの順方向経路コストを計算しない。

制御部５は、このようにして順方向経路コストの計算を終了したと判定すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、目的地を始点とする各々のノードまでの逆方向経路コストの計算を開始する（ステップＳ２２）。即ち、制御部５は、計算の対象とするノードの順方向経路コストが初期値であるか否か（記録していないか否か）を判定し（ステップＳ２３）、計算の対象とするノードの順方向経路コストが初期値でない（記録している）と判定すると（ステップＳ２３：ＮＯ）、逆方向経路コストを計算する（ステップＳ２４）。逆方向経路コストとは、目的地から出発地に向かう方向のノード毎の順方向経路コストとリンクコストの総計との和に相当する。

具体的に図６を参照して説明する。制御部５は、ノード「Ｇ」からリンクが続くノード「Ｄ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ｄ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｄ」間のリンクコスト
＝＜０．７＞＋［０．３］
と計算する。又、制御部５は、ノード「Ｃ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ｃ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｄ」間のリンクコスト＋ノード「Ｄ」「Ｃ」間のリンクコスト
＝＜０．４＞＋［０．３］＋［０．３］＝＜０．４＞＋［０．６］
と計算する。又、制御部５は、ノード「Ｂ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ｂ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｄ」間のリンクコスト＋ノード「Ｄ」「Ｃ」間のリンクコスト＋ノード「Ｃ」「Ｂ」間のリンクコスト
＝＜０．２＞＋［０．３］＋［０．３］＋［０．２］＝＜０．２＞＋［０．８］
と計算する。又、制御部５は、ノード「Ａ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ａ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｄ」間のリンクコスト＋ノード「Ｄ」「Ｃ」間のリンクコスト＋ノード「Ｃ」「Ｂ」間のリンクコスト＋ノード「Ｂ」「Ａ」間のリンクコスト
＝＜０．０＞＋［０．３］＋［０．３］＋［０．２］＋［０．２］＝＜０．０＞＋［１．０］
と計算する。以下、制御部５は、各々のノードについて同様に逆方向経路コストを計算する。

尚、制御部５は、上記したノード「Ｂ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ｂ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｆ」間のリンクコスト＋ノード「Ｆ」「Ｂ」間のリンクコスト
＝＜０．２＞＋［０．３］＋［０．６］＝＜０．２＞＋［０．９］
とも計算するが、＜０．２＞＋［０．８］と＜０．２＞＋［０．９］とを比較し、小さい値である＜０．２＞＋［０．８］を採用する。

制御部５は、逆方向経路コストの計算を終了したと判定すると（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、その計算した逆方向経路コストが所定値以下のノードを抽出し（ステップＳ２６）、その抽出したノードに接続するリンクを抽出対象として第２地図データから抽出する（ステップＳ２７）。

具体的に図７を参照して説明する。制御部５は、上記したようにして逆方向経路コストを計算したノード「Ｄ」、「Ｃ」、「Ｂ」については、何れも逆方向経路コストが所定値である「１．１５」以下であるので抽出する。又、制御部５は、ノード「Ｆ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ｆ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｆ」間のリンクコスト
＝＜０．８＞＋［０．３］
と計算し、ノード「Ｆ」についても、逆方向経路コストが所定値である「１．１５」以下であるので抽出する。

一方、制御部５は、例えばノード「Ｉ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ｉ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｆ」間のリンクコスト＋ノード「Ｆ」「Ｉ」間のリンクコスト
＝＜０．８＞＋［０．３］＋［０．２］＝＜０．８＞＋［０．５］
と計算し、ノード「Ｉ」については、逆方向経路コストが所定値である「１．１５」以下でないので抽出しない。

又、制御部５は、同様に、例えばノード「Ｙ」の逆方向経路コストを、
ノード「Ｙ」の順方向経路コスト＋ノード「Ｇ」「Ｄ」間のリンクコスト＋ノード「Ｄ」「Ｙ」間のリンクコスト
＝＜０．９＞＋［０．３］＋［０．２］＝＜０．９＞＋［０．５］
と計算し、ノード「Ｙ」についても、逆方向経路コストが所定値である「１．１５」以下でないので抽出しない。

制御部５は、このように出発地であるノード「Ａ」と目的地であるノード「Ｇ」との間では、逆方向経路コストが所定値である「１．１５」以下という条件を満たすノードとして、ノード「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｆ」を抽出し、それら抽出したノードに接続するノード「Ａ」「Ｂ」間のリンク、ノード「Ｂ」「Ｃ」間のリンク、ノード「Ｃ」「Ｄ」間のリンク、ノード「Ｄ」「Ｇ」間のリンク、ノード「Ｂ」「Ｆ」間のリンク、ノード「Ｆ」「Ｇ」間のリンクを抽出対象として抽出する。即ち、制御部５は、出発地であるノード「Ａ」及び目的地であるノード「Ｇ」の２点を焦点とする概ね楕円（図７中「ハ」にて示す領域）の内部に位置するリンクを抽出対象として抽出することになる。尚、図４乃至図７中にて、「イ」にて概ね円により示す領域は、出発地であるノード「Ａ」を始点として経路コストが所定値である「１．１５」以下という条件を満たすノードを含む領域であり、「ロ」にて概ね円により示す領域は、目的地であるノード「Ｇ」を始点として経路コストが所定値である「１．１５」以下という条件を満たすノードを含む領域である。

尚、上記した所定率を相対的に大きい値に設定し、所定値を相対的に大きい値に設定することで、出発地及び目的地の２点を焦点とする楕円の短径が相対的に大きくなり、出発地及び目的地を含む相対的に広い範囲にて周辺のリンクを抽出することになり、一方、所定率を相対的に小さい値に設定し、所定値を相対的に小さい値に設定することで、出発地及び目的地の２点を焦点とする楕円の短径が相対的に小さくなり、出発地及び目的地を含む相対的に狭い範囲にて周辺のリンクを抽出することになる。即ち、処理速度を犠牲にしてまでも抽出対象のリンクを抽出する範囲を優先する場合であれば、所定率を相対的に大きい値に設定すれば良く、一方、抽出対象のリンクを抽出する範囲を犠牲にしてまでも処理速度を優先する場合であれば、所定率を相対的に小さい値に設定すれば良い。

そして、制御部５は、このようにして抽出したリンクを地図差分データとして地図差分データベース１２に記憶すると共に、その地図差分データを通信制御部６から車両ナビゲーション装置３へ送信させる。これにより、車両ナビゲーション装置３においては、地図データを、出発地から目的地までのノード「Ａ」、ノード「Ｂ」、ノード「Ｃ」、ノード「Ｄ」、ノード「Ｇ」を経由する経路上のリンクを更新するだけでなく、ノード「Ｆ」に接続するリンクをも更新することになる。このように最終的に車両ナビゲーション装置３の地図データを更新することを考慮すると、所定率を相対的に大きい値に設定するほど地図データを更新可能な範囲が広くなり、リンクの追加や削除を適切に反映した地図差分データを提供して運転を安全に支援することができるので、所定率は運転を支援するための安全率とも言える。

以上に説明したように本実施形態によれば、センター装置２において、車両ナビゲーション装置３から出発地及び目的地を受信すると、出発地から目的地までの最短経路の経路コストを基準経路コストとして計算し、その計算した基準経路コストに対して所定率を乗じた値を所定値として設定し、出発地から目的地に向かう方向にノード毎の順方向経路コストを計算し、目的地から出発地に向かう方向にノード毎の逆方向経路コストを計算し、逆方向経路コストが所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として抽出するようにした。

これにより、出発地から目的地までの経路からある程度の幅を有する範囲に含まれるリンクを抽出対象として抽出することができ、出発地から目的地までの経路上のリンクを抽出することのみならず、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出することができる。この場合、経路の探索対象とするノードを逐一変更する必要がなく、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクを高速に抽出することができる。

又、出発地から目的地までの最短経路をリンクの追加及び削除を反映した第１地図データ上で探索し、削除したリンクについては順方向経路コストや逆方向経路コストを計算する必要がないので、順方向経路コストや逆方向経路コストをリンクの追加のみを反映した第２地図データ上で計算することで、道路が開通されたことに伴うリンクの追加や、道路が閉鎖されたことに伴うリンクの削除を反映した上で、出発地から目的地までの経路の周辺のリンクを高速に抽出することができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。
ナビゲーション装置は、車両に搭載されている車両ナビゲーション装置に限らず、ユーザが携帯可能な可搬型の（ポータブル）ナビゲーション装置であっても良い。
基準経路コストに対して乗じる所定率は、センター装置３を管理する側が任意の値を設定しても良いし、車両ナビゲーション装置３を使用する側（車両を運転する運転者等）が任意の値を設定しても良い。

センター装置２が地図差分データを車両ナビゲーション装置３へ配信するタイミングはどのようなタイミングであっても良い。即ち、本実施形態で説明したようにセンター装置２が車両ナビゲーション装置３から送信された出発地及び目的地を受信したことを契機として地図差分データを配信することに限らず、地図差分データを所定期間（例えば３０日）が経過するまで蓄積しておき、所定期間が経過する毎に定期的に配信しても良いし、車両の走行距離を管理することで、車両の走行距離が所定距離に到達するまで蓄積しておき、車両の走行距離が所定距離に到達する毎に配信しても良い。

図面中、２はセンター装置（経路探索装置）、３は車両ナビゲーション装置（ナビゲーション装置）、５は制御部（経路探索手段、基準経路コスト計算手段、所定値設定手段、順方向経路コスト計算手段、逆方向経路コスト計算手段、抽出対象抽出手段）、６は通信制御部（抽出対象提供手段）、９は最新地図データベース（最新地図データ記憶手段）、１０は第１地図データベース（第１地図データ記憶手段）、１１は第２地図データベース（第２地図データ記憶手段）である。

Claims (10)

1. 出発地から目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
   前記経路探索手段により探索された経路の出発地から目的地までのリンク毎に付与されているリンクコストの総計を基準経路コストとして計算する基準経路コスト計算手段と、
   前記基準経路コスト計算手段により計算された基準経路コストに対して出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出する範囲を示す指標である所定率を乗じた値を所定値として設定する所定値設定手段と、
   出発地から目的地に向かう方向にノード毎のリンクコストの総計を順方向経路コストとして計算する順方向経路コスト計算手段と、
   目的地から出発地に向かう方向にノード毎の前記順方向経路コスト計算手段により計算された順方向経路コストとリンクコストの総計との和を逆方向経路コストとして計算する逆方向経路コスト計算手段と、
   前記逆方向経路コスト計算手段により計算された逆方向経路コストが前記所定値設定手段により設定された所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として抽出する抽出対象抽出手段と、を備えたことを特徴とする経路探索装置。
2. 請求項１に記載した経路探索装置において、
   ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データを記憶する最新地図データ記憶手段と、
   前記最新地図データ記憶手段に記憶されている最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加及び削除の双方を反映する第１地図データを記憶する第１地図データ記憶手段と、
   前記最新地図データ記憶手段に記憶されている最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加を反映する一方、リンクの削除を反映しない第２地図データを記憶する第２地図データ記憶手段と、を備え、
   前記経路探索手段は、出発地から目的地までの経路を第１地図データ上で探索し、
   前記順方向経路コスト計算手段は、順方向経路コストを第２地図データ上で計算し、
   前記逆方向経路コスト計算手段は、逆方向経路コストを第２地図データ上で計算することを特徴とする経路探索装置。
3. 請求項２に記載した経路探索装置において、
   前記抽出対象抽出手段により抽出された抽出対象のリンクをナビゲーション装置へ提供する抽出対象提供手段を備えたことを特徴とする経路探索装置。
4. マイクロコンピュータを有する制御部に、経路探索手段、基準経路コスト計算手段、所定値設定手段、順方向経路コスト計算手段、逆方向経路コスト計算手段、抽出対象抽出手段を設け、出発地から目的地までの経路を前記経路探索手段により探索し、その探索した経路の出発地から目的地までのリンク毎に付与されているリンクコストの総計を基準経路コストとして前記基準経路コスト計算手段により計算し、その計算した基準経路コストに対して出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出する範囲を示す指標である所定率を乗じた値を所定値として前記所定値設定手段により設定し、出発地から目的地に向かう方向にノード毎のリンクコストの総計を順方向経路コストとして前記順方向経路コスト計算手段により計算し、目的地から出発地に向かう方向にノード毎の順方向経路コストとリンクコストの総計との和を逆方向経路コストとして前記逆方向経路コスト計算手段により計算し、その計算した逆方向経路コストが所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として前記抽出対象抽出手段により抽出することを特徴とする経路探索方法。
5. 請求項４に記載した経路探索方法において、
   ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加及び削除の双方を反映する第１地図データを記憶すると共に、ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加を反映する一方、リンクの削除を反映しない第２地図データを記憶し、出発地から目的地までの経路を第１地図データ上で前記経路探索手段により探索し、順方向経路コストを第２地図データ上で前記順方向経路コスト計算手段により計算し、逆方向経路コストを第２地図データ上で前記逆方向経路コスト計算手段により計算することを特徴とする経路探索方法。
6. 請求項５に記載した経路探索方法において、
   抽出した抽出対象のリンクをナビゲーション装置へ抽出対象提供手段により提供することを特徴とする経路探索方法。
7. 出発地から目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
   前記経路探索手段により探索された経路の出発地から目的地までのリンク毎に付与されているリンクコストの総計を基準経路コストとして計算する基準経路コスト計算手段と、
   前記基準経路コスト計算手段により計算された基準経路コストに対して出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出する範囲を示す指標である所定率を乗じた値を所定値として設定する所定値設定手段と、
   出発地から目的地に向かう方向にノード毎のリンクコストの総計を順方向経路コストとして計算する順方向経路コスト計算手段と、
   目的地から出発地に向かう方向にノード毎の前記順方向経路コスト計算手段により計算された順方向経路コストとリンクコストの総計との和を逆方向経路コストとして計算する逆方向経路コスト計算手段と、
   前記逆方向経路コスト計算手段により計算された逆方向経路コストが前記所定値設定手段により設定された所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として抽出する抽出対象抽出手段と、
   ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データを記憶する最新地図データ記憶手段と、
   前記最新地図データ記憶手段に記憶されている最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加及び削除の双方を反映する第１地図データを記憶する第１地図データ記憶手段と、
   前記最新地図データ記憶手段に記憶されている最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加を反映する一方、リンクの削除を反映しない第２地図データを記憶する第２地図データ記憶手段と、を備え、
   前記経路探索手段は、出発地から目的地までの経路を第１地図データ上で探索し、
   前記順方向経路コスト計算手段は、順方向経路コストを第２地図データ上で計算し、
   前記逆方向経路コスト計算手段は、逆方向経路コストを第２地図データ上で計算することを特徴とする経路探索装置。
8. 請求項７に記載した経路探索装置において、
   前記抽出対象抽出手段により抽出された抽出対象のリンクをナビゲーション装置へ提供する抽出対象提供手段を備えたことを特徴とする経路探索装置。
9. マイクロコンピュータを有する制御部に、経路探索手段、基準経路コスト計算手段、所定値設定手段、順方向経路コスト計算手段、逆方向経路コスト計算手段、抽出対象抽出手段を設け、ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加及び削除の双方を反映する第１地図データを記憶すると共に、ノードとリンクとの接続態様を示す最新地図データと同じ地図データを記憶している状態からリンクの追加を反映する一方、リンクの削除を反映しない第２地図データを記憶し、出発地から目的地までの経路を前記第１地図データ上で前記経路探索手段により探索し、その探索した経路の出発地から目的地までのリンク毎に付与されているリンクコストの総計を基準経路コストとして前記基準経路コスト計算手段により計算し、その計算した基準経路コストに対して出発地から目的地までの経路の周辺のリンクをも抽出する範囲を示す指標である所定率を乗じた値を所定値として前記所定値設定手段により設定し、出発地から目的地に向かう方向にノード毎のリンクコストの総計を順方向経路コストとして前記第２地図データ上で前記順方向経路コスト計算手段により計算し、目的地から出発地に向かう方向にノード毎の順方向経路コストとリンクコストの総計との和を逆方向経路コストとして前記第２地図データ上で前記逆方向経路コスト計算手段により計算し、その計算した逆方向経路コストが所定値以下のノードに接続するリンクを抽出対象として前記抽出対象抽出手段により抽出することを特徴とする経路探索方法。
10. 請求項９に記載した経路探索方法において、
    抽出した抽出対象のリンクをナビゲーション装置へ抽出対象提供手段により提供することを特徴とする経路探索方法。

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