JPH0875491A - 経路選出方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 最適経路の探索時間を大幅に短縮できる経路
選出方法およびシステムを提供する。 【構成】 経路選出用データ記憶装置７には、詳細な道
路網を記述した元データから作成された経路選出用デー
タが記憶されている。経路選出用データでは、元データ
上の道路網において複数の交差点および複数本の道路と
して表現されているが、これら複数の交差点および複数
本の道路が所定の条件を満たす場合、それぞれ１つの交
差点および１本の道路に統合されて記録されている。通
過リンクテーブルには、交差点を統合したために削除さ
れたが実際には通過するリンクが、進入・脱出リンクの
関係別に記録されている。最適経路探索装置６は、位置
検出装置および／または地点入力装置５によって指示さ
れた出発地と目的地との間の最適経路を、経路選出用デ
ータを用いて探索する。最適経路探索装置６は、削除さ
れたリンクを、通過リンクテーブルに記録された対応す
る通過リンクで補填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、経路選出システムに関
し、より特定的には、地図上で指定された出発地と目的
地との間の最適経路を自動的に選出するシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の発展に伴い、車両の誘
導案内を行うためのナビゲーションシステムが急速に普
及し始めている。ところで、従来のナビゲーションシス
テムにおいては、出発地点から目的地点までの最適経路
（例えば、最短距離到達経路または最小時間到達経路）
を自動的に選出するための経路選出システムを備えたも
のがある。

【０００３】従来の経路選出システムにおいて、車両を
誘導案内するための最適経路を求める方法としては、例
えば特開昭５９−１０５１１３号公報に開示された車両
の自動誘導方法がある。この方法は、道路のネットワー
クを表すデータから、最適経路決定法の１つであるダイ
クストラ法などを用いて、出発地点と目的地点間の最適
経路を求めるものである。なお、ダイクストラ法の理論
については、例えば、Ａ．Ｖ．エイホ等が著作し、大野
義夫が翻訳した、「データ構造とアルゴリズム」、株式
会社培風館、１９９０発行、１７９〜１８３頁に示され
ている。

【０００４】また、例えば特開平２−５６５９１号公報
に開示されたルート探索方法のように、計算時間を短縮
化するために、階層化構造を有する地図データを用いて
探索を実行し、最適経路を求める方法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにネットワーク上の任意の２地点間の最適経路を探
索する場合、ネットワークに含まれる交差点の数や道路
の本数が増加すればするほど、経路を求める時間が増加
してしまう。その結果、使用者の待つ時間が長くなり
（２〜３分）、使い勝手が悪くなる。また、一般に提供
されている道路網データは、道路網が詳細でデータ量が
膨大であり（数Ｇｂｙｔｅ）、このデータをそのまま使
用して経路を求めることは、車載機上での実現が困難で
あった。

【０００６】なお、経路の選出時間を削減するために、
間引きされた粗い道路網データ（例えば、国道や高速道
路以外の一般道路を除いた道路網データ）を用いて経路
を選出することも考えられるが（例えば、特開平２−５
６５９１号公報参照）、詳しい道路網データを用いた場
合に比べて求められる経路の詳しさが低下し、経路を誘
導するときに不都合が生じる（例えば、国道や高速道路
以外で、通過すべき道路が不明になってしまう）という
別の問題があった。

【０００７】それゆえに、本発明の目的は、最適経路の
探索時間を大幅に短縮できる経路選出方法およびシステ
ムを提供することである。本発明の他の目的は、選出す
る経路の詳しさを悪化させることなく、最適経路の探索
時間を大幅に短縮できる経路選出方法およびシステムを
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
地図上の最適経路を選出するための方法であって、詳細
な道路網を記述した元データにおいて、予め定められた
条件を満たす交差点同士を１つの交差点に統合すること
により、交差点数の削減された経路選出用データを作成
する第１のステップと、経路選出用データを用いて、指
示された出発地と目的地との間の最適経路を探索する第
２のステップとを備えている。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、経路選出用データは、交差点統合後の道路網を
記述した道路網データと、統合された各交差点につい
て、交差点を統合したために削除されたが実際には通過
するリンクを、進入・脱出リンクの関係別に記録した通
過リンクテーブルとを含み、第２のステップは、探索し
て求めた最適経路が統合された交差点を通過する場合、
削除されたリンクを、通過リンクテーブルに記録された
対応する通過リンクで補填することを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項２の発明に
おいて、実際の道路網に複数の交差点にまたがる交通規
制が存在する場合、第１のステップは、元データ上のそ
れらの交差点を１つの交差点に統合し、通過リンクテー
ブルには、交通規制に関連して統合された交差点につい
て、交通規制が課せられている旨が記録されていること
を特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項２の発明に
おいて、さらに、通過リンクテーブルには、統合された
交差点を通過する際の評価値が、進入・脱出リンクの関
係別に記録されており、第２のステップは、統合された
交差点について、その進入・脱出方向に対応する通過評
価値を通過リンクテーブルから読み出して参照すること
により、最適経路を探索することを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項２の発明に
おいて、さらに、通過リンクテーブルには、統合された
交差点についての交通情報提供番号が、進入・脱出リン
クの関係別に記録されており、第２のステップは、交通
情報提供番号に対応して提供される交通情報を考慮し
て、最適経路を探索することを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項５の発明に
おいて、元データに記述された道路網は、予め定められ
た領域毎に分割されており、かつ交通情報は、当該領域
別に提供されており、経路選出用データ中の道路網デー
タにおいて、予め定められた領域の境界を越えて統合さ
れた交差点が存在する場合、通過リンクテーブルには、
統合後に当該交差点が属する領域に対応する交通情報提
供番号に加えて、統合前に当該交差点が属する領域に対
応する交通情報提供番号も記録されていることを特徴と
する。

【００１４】請求項７に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、さらに、第１のステップは、交差点を統合した
ことにより隣接する２交差点間に複数の道路が存在する
とき、これらの道路を１本の道路に統合することを特徴
とする。

【００１５】請求項８に係る発明は、地図上の最適経路
を選出するためのシステムであって、詳細な道路網を記
述した元データから作成されるデータであって、当該元
データにおける予め定められた条件を満たす交差点同士
が１つの交差点に統合されることにより、交差点数の削
減された経路選出用データを記憶する経路選出用データ
記憶手段と、経路選出用データを用いて、指示された出
発地と目的地との間の最適経路を探索する最適経路探索
手段とを備えている。

【００１６】請求項９に係る発明は、請求項８の発明に
おいて、経路選出用データは、交差点統合後の道路網を
記述した道路網データと、統合された各交差点につい
て、交差点を統合したために削除されたが実際には通過
するリンクを、進入・脱出リンクの関係別に記録した通
過リンクテーブルとを含み、最適経路探索手段は、探索
して求めた最適経路が統合された交差点を通過する場
合、削除されたリンクを、通過リンクテーブルに記録さ
れた対応する通過リンクで補填することを特徴とする。

【００１７】請求項１０に係る発明は、請求項９の発明
において、実際の道路網に複数の交差点にまたがる交通
規制が存在する場合、経路選出用データでは、元データ
上のそれらの交差点が１つの交差点に統合されており、
通過リンクテーブルには、交通規制に関連して統合され
た交差点について、交通規制が課せられている旨が記録
されていることを特徴とする。

【００１８】請求項１１に係る発明は、請求項９の発明
において、さらに、通過リンクテーブルには、統合され
た交差点を通過する際の評価値が、進入・脱出リンクの
関係別に記録されており、最適経路探索手段は、統合さ
れた交差点について、その進入・脱出方向に対応する通
過評価値を通過リンクテーブルから読み出して参照する
ことにより、最適経路を探索することを特徴とする。

【００１９】請求項１２に係る発明は、請求項９の発明
において、さらに、通過リンクテーブルには、統合され
た交差点についての交通情報提供番号が、進入・脱出リ
ンクの関係別に記録されており、最適経路探索手段は、
交通情報提供番号に対応して提供される交通情報を考慮
して、最適経路を探索することを特徴とする。

【００２０】請求項１３に係る発明は、請求項１２の発
明において、元データに記述された道路網は、予め定め
られた領域毎に分割されており、かつ交通情報は、当該
領域別に提供されており、経路選出用データ中の道路網
データにおいて、予め定められた領域の境界を越えて統
合された交差点が存在する場合、通過リンクテーブルに
は、統合後に当該交差点が属する領域に対応する交通情
報提供番号に加えて、統合前に当該交差点が属する領域
に対応する交通情報提供番号も記録されていることを特
徴とする。

【００２１】請求項１４に係る発明は、請求項８の発明
において、さらに、経路選出用データでは、交差点を統
合したことにより隣接する２交差点間に複数の道路が存
在するとき、これらの道路が１本の道路に統合されてい
ることを特徴とする。

【００２２】

【作用】請求項１または８に係る発明においては、詳細
な道路網を記述した元データから、交差点の統合操作に
よって経路選出用データを作成し、この経路選出用デー
タを用いて、出発地と目的地との間の最適経路を探索す
るようにしている。その結果、地図上の交差点数が減少
し、経路探索を行う交差点数も削減されて、経路を選出
する時間が大幅に短縮化される。

【００２３】請求項２または９に係る発明においては、
交差点を統合したために削除されたが実際には通過する
リンクを、進入・脱出リンクの関係別に通過リンクテー
ブルに記録しておき、探索して求めた最適経路が統合さ
れた交差点を通過する場合、削除されたリンクを、通過
リンクテーブルから読み出して補填するようにしてい
る。これによって、統合された交差点内での経路を詳細
に表示・誘導する場合に、通過する道路が明確になる。

【００２４】請求項３または１０に係る発明において
は、実際の道路網に複数の交差点にまたがる交通規制が
存在する場合、元データ上のそれらの交差点を１つの交
差点に統合し、通過リンクテーブルには、当該統合され
た交差点について、上記の交通規制が課せられている旨
を記録するようにしている。これによって、従来は元デ
ータ上で表現きなかったような交通規制を記録でき、そ
の情報に従って経路を選出することで、より実情に即し
た経路が選出できる。

【００２５】請求項４または１１に係る発明において
は、統合された各交差点を通過する際の評価値を、進入
・脱出リンクの関係別に通過リンクテーブルに記録して
おき、統合された交差点を経路探索の対象とするとき、
その進入・脱出方向に対応する通過評価値を通過リンク
テーブルから読み出して参照するようにしている。これ
によって、統合された交差点内の通過評価値を正確に経
路探索に反映できる。

【００２６】請求項５または１２に係る発明において
は、統合された交差点についての交通情報提供番号を、
進入・脱出リンクの関係別に通過リンクテーブルに記録
しておき、当該交通情報提供番号に対応して提供される
交通情報を考慮して、最適経路を探索するようにしてい
る。これによって、交通情報を反映した最適経路を探索
できる。

【００２７】請求項６または１３に係る発明において
は、経路選出用データ中の道路網データにおいて、予め
定められた領域の境界（交通情報の提供範囲）を越えて
統合された交差点が存在する場合、統合後に当該交差点
が属する領域に対応する交通情報提供番号に加えて、統
合前に当該交差点が属する領域に対応する交通情報提供
番号も、通過リンクテーブルに記録するようにしてい
る。これによって、交通情報の提供範囲を越えて統合さ
れた交差点が存在していても、正確に交通情報を最適経
路選出に反映できる。逆に言えば、交通情報の提供単位
にかかわらず、複数の交差点を１つに統合することがで
きる。

【００２８】請求項７または１４に係る発明において
は、交差点を統合したことにより隣接する２交差点間に
複数の道路が存在するとき、これらの道路を１本の道路
に統合するようにしている。これによって、地図上の道
路の本数が減少し、経路探索を行う道路も削減されて、
より一層経路を選出する時間を短縮化できる。

【００２９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る経路選出シ
ステムのブロック図である。図１において、本実施例の
経路選出システムは、位置検出用データ記憶装置１と、
位置検出装置２と、交通情報入力装置３と、経路選出用
データ記憶装置４と、地点入力装置５と、最適経路探索
装置６と、地図表示用データ記憶装置７と、地図表示装
置８と、出力装置９とを備えている。

【００３０】位置検出用データ記憶装置１は、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ等の記録媒体を含み、車の現在位置を検出するため
に使用する詳細な道路網を記述した位置検出用データを
記憶している。位置検出装置２は、車の速度や転回した
角度および衛星からの電波（ＧＰＳ）を用いて、車のお
およその位置および軌跡を求め、さらに位置検出用デー
タ記憶装置１に記憶された位置検出用データを参照し
て、正確に車の現在位置を求める。交通情報入力装置３
は、受信機やモデム等を含み、電波や電話回線等で送ら
れてくる交通情報を受信して最適経路探索装置６に入力
する。経路選出用データ記憶装置４は、ＣＤ−ＲＯＭ等
の記録媒体を含み、最適経路を選出するために用いる経
路選出用データを記憶している。この経路選出用データ
は、道路網のデータと、交通情報入力装置３から入力さ
れる交通情報と道路との対応関係を示したデータとを含
む。地点入力装置５は、使用者の操作に応答して動作
し、経路を求める目的地を最適経路探索装置６に入力す
る（必要であれば、出発地も入力する）。

【００３１】最適経路探索装置６は、経路選出用データ
記憶装置４に記憶された経路選出用データと、交通情報
入力装置３から入力される交通情報とを用いて、出発地
から目的地への最適経路を求める。なお、出発地として
は、位置検出装置２により検出された車の現在位置、ま
たは地点入力装置５から入力される出発地情報が用いら
れる。また、目的地としては、地点入力装置５から入力
される目的地情報が用いられる。

【００３２】地図表示用データ記憶装置７は、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ等の記録媒体を含み、地図上の道路や土地の形状、
港や川および公園の形等を含む地図表示用データを記憶
している。地図表示装置８は、地図表示用データ記憶装
置７に記憶された地図表示用データを参照することによ
り、位置検出装置２で求めた車の現在位置とその付近の
地図、または使用者が希望した範囲の地図を表示するた
めの画像データを生成する。また、地図表示装置８は、
表示する範囲内に最適経路探索装置６で求めた経路が含
まれていれば、併せてその画像データを生成する。さら
に、地図表示装置８は、車の現在位置と選択された最適
経路とに基づいて、車を誘導案内するためのガイダンス
情報（例えば、「１００ｍ先の交差点で右折して下さ
い」といった音声情報および／または表示情報）を出力
する。出力装置９は、ディスプレイやスピーカ等を含
み、地図表示装置８から与えられる画像データや音声情
報を、表示しおよび音声出力する。

【００３３】次に、図１の位置検出用データ記憶装置
１，経路選出用データ記憶装置４および地図表示用デー
タ記憶装置７にそれぞれ記憶された、位置検出用デー
タ，経路選出用データおよび地図表示用データの作成方
法について説明する。図２は、これらのデータの作成に
関する説明図である。

【００３４】図２において、元データ記憶装置２１に
は、上記位置検出用データ，経路選出用データおよび地
図表示用データを作成するための元データが記憶されて
いる。当該元データとしては、例えば日本デジタル道路
地図協会（ＤＲＭＡ）が提供する地図データが用いられ
る。このＤＲＭＡが提供する地図データには、道路網，
地形，施設形状および道路と交通情報との対応関係等が
含まれている。なお、当該ＤＲＭＡの地図データ上の道
路網では、データ量削減のため、実際の道路形状（例え
ば、図３（Ａ）参照）が、道路の中心線を基準として、
１本の線にベクトル化されて記録されている（図３
（Ｂ）参照）。ここで、進行方向の違いで各々が独立し
ている道路（例えば、図４に示すようなインターチェン
ジ、高速道路や有料道路またはそれらの側道のように上
下線が少し離れた位置にある道路、立体交差等）は、そ
れぞれ別の道路として記録されている。また、位置検出
や地図表示に使用するため、道路の位置や形状は、詳し
く記録されている。さらに、交通情報が提供される道路
（例えば、図５（Ａ）に示すような道路網）について
は、図５（Ｂ）に示すように、その道路と対応する交通
情報の提供番号とを関連付けるためのデータが記録され
ている。

【００３５】位置検出用データ記憶装置１に記憶されて
いる位置検出用データは、元データ記憶装置２１に記憶
された元データに含まれる道路網に関するデータを、位
置検出用データ作成処理２２によって処理することによ
り作成される。すなわち、位置検出用データ作成処理２
２は、道路についての接続関係および形状、交差点の座
標等を参照して、位置検出用データを作成する。このと
き、道路の位置や形は、省略せずに詳しいまま記録さ
れ、位置検出装置２で車の走行軌跡と位置座標とを照合
する際に使用される。これによって、現在位置がより正
確に算出できるようになる。

【００３６】地図表示用データ記憶装置７に記憶されて
いる地図表示用データは、元データ記憶装置２１に記憶
された元データに含まれる地形，施設および道路に関す
る形状、また地名等のデータを、地図表示用データ作成
処理２３によって処理することにより作成される。

【００３７】経路選出用データ記憶装置４に記憶されて
いる経路選出用データは、経路を選出するときに使用す
る道路網データと、道路と交通情報との対応関係を示す
データとを含む。当該経路選出用データは、元データ記
憶装置２１に記憶された元データを、経路選出用データ
作成処理２４によって処理することにより作成される。
以下には、まず経路選出用データにおける道路網データ
の作成方法について説明し、その後、道路と交通情報と
の対応関係を示すデータの作成方法を説明する。

【００３８】まず、経路選出用データに含まれる道路網
データの作成方法について詳細に説明する。この道路網
データは、最適経路探索装置６で出発地から目的地への
経路を選出するときに使用されるデータであり、元デー
タ記憶装置２１に記憶された元データに含まれる道路網
に関するデータから、道路の接続関係や交差点の位置等
を参照することにより、作成される。しかしながら、上
記元データは、前述の位置検出用データ（位置検出用デ
ータ記憶装置１に記憶されている）等を作成するために
道路や交差点の位置は正確でなければならず、また先に
説明したようにデータ量を削減するためにベクトル化さ
れている。そのため、経路を選出する上では１つの交差
点でもかまわないものが、図４に示したように複数の交
差点で構成されている。この詳細な元データの道路網
を、そのまま経路選出用データとして記録すると、交差
点や道路の数が多いため、探索時間が長くかかったり、
記録するデータ量が増加する。そこで、経路選出用デー
タ作成処理２４では、元データの道路網から、交差点
（ノード）の数や道路（リンク）の数を減らすための処
理が行われる。すなわち、経路選出用データ作成処理２
４は、元データ上では複数のノードおよびリンクとして
記録されているが、人間が通常１つと判断するノードお
よびリンクを、１つのノードおよびリンクに変換してか
ら、経路選出用データとして記録する。この変換方法に
ついて、以下に詳細に説明する。

【００３９】まず第１の変換処理で、近接する複数のノ
ードが１つにまとめられる。これは、図６（Ａ）に示す
ように、元データで記録されたノードの内、互いにリン
クで接続されかつ近接するノードを、図６（Ｂ）に示す
ように１つのノードに統合することにより行われる。

【００４０】次に、第２の変換処理で、２ノード間をつ
なぐリンクが１本にまとめられる。これは、ノードを統
合した結果、２ノード間をつなぐリンクが複数本存在す
る場合（図６（Ｂ）参照）、道路の上下線に相当するリ
ンクを、図６（Ｃ）に示すように１本に統合することに
より行われる。

【００４１】次に、第３の変換処理で、ノードへの進入
リンクと脱出リンクとの関係から、交差点の統合により
省略されたリンクが何かを判断できる通過リンクテーブ
ルが作成される。例えば、元データに図７（Ａ）に示す
ような交差点が存在し、図７（Ｂ）のように統合された
ものとする。この場合、図７（Ｃ）に示すように、統合
したノードに進入するリンクと、当該ノードを通過した
後で脱出するリンクとの関係から、統合したノード内で
通過するべきリンクを特定して記録しておく。この通過
リンクテーブルにより、例えばリンクＡから交差点に進
入してリンクＦへと脱出した場合、統合したノード内で
通過するリンクはａとｂであり、これにより通過するリ
ンクの順序がＡ→ａ→ｂ→Ｆであることがわかる。

【００４２】次に、第４の変換処理で、上記通過リンク
テーブルに、通過リンクを使用したときのコスト（例え
ば、最小時間到達経路を求めるときは通過するためにか
かる時間、最短距離到達経路を求めるときは通過する際
の距離）が記録される。すなわち、例えば図７（Ｃ）の
通過リンクテーブルにおいて、統合したノードに進入／
脱出するリンクの関係から通過リンクを記録するとき、
各通過リンクを通過するために要するコストを算出し
て、通過するリンクの所要時間の総和を算出しておく。
そして、進入／脱出リンクの組合せに対応させて、通過
リンクと同様に、通過リンクに要するコストも通過リン
クテーブルに記録される。これにより、最適経路を選出
するときに、統合したノードにおいて、進入リンクと脱
出リンクとの関係から、統合されたために省略されたリ
ンクの通過所要時間を導き出すことができる。

【００４３】前述したように、経路選出用データは、上
記第１〜第４の変換処理により作成された道路網データ
の他に、交通情報と道路との対応関係を示すデータも含
んでいる。このデータについての作成方法を以下に説明
する。

【００４４】前述の元データにおいて、交通情報とリン
クとの対応関係は、例えば図５（Ａ）に示されるような
道路網では、リンクの開始ノードから終了ノードの関係
それぞれに対して、対応する交通情報提供番号が記録さ
れている（図５（Ｂ）参照）。交通情報は、この提供番
号が付けられた道路について、渋滞度合や旅行時間、お
よび通行規制等の情報を、例えば図５（Ｃ）に示すよう
に提供している。そして、経路選出用データに含まれる
道路網データの各リンクに対しても、上記元データでの
対応関係データ（図５（Ｂ）参照）を参照して、交通情
報の提供番号との対応関係が作成される。

【００４５】ここで、元データおよび交通情報は、デー
タ量の問題から、一定条件（例えば、２次メッシュ単位
［経度７分３０秒、緯度５分単位］）に従って分割さ
れ、それぞれ、一定領域の範囲毎に記録および提供され
ている。しかしながら、経路選出用データに含まれる道
路網データは、ノードやリンクが統合されたとき、この
一定領域の境界を越えてしまう場合がある。

【００４６】例えば図８（Ａ）に示すような道路網にお
いて、元データに含まれる領域の境界線を跨ぐことな
く、複数のノードおよびリンクが統合された場合は、経
路選出用データは、図８（Ｂ）に示すようなデータとな
る。しかしながら、図８（Ａ）に示すような道路網にお
いて、元データに含まれる領域の境界線を跨ぐように、
複数のノードおよびリンクが統合された場合、統合後の
道路網は、図８（Ｃ）に示すようになる。そこで、この
統合により省略されたリンクに関する交通情報の提供番
号を、元の領域の隣の領域の分も記録して、経路選出用
データを図８（Ｄ）に示すようなデータとする。これに
より、統合のためにノードやリンクの記録されている領
域が隣に移っても、交通情報を確実に使用して最短経路
を選出することができる。

【００４７】図９〜図１２は、図１に示す経路選出シス
テムの動作を示すフローチャートである。以下、これら
図９〜図１２を参照して、図１の経路選出システムにお
ける経路選出動作を説明する。なお、ここでは、一例と
して、車の現在位置から使用者が入力した目的地までの
最短旅行時間となる経路を、交通状況を踏まえて選出す
る方法を説明する。

【００４８】まず、最適経路探索装置６は、使用者の操
作に応答して、地点入力装置５から目的地の位置座標
（経度、緯度）を入力する（ステップＳ１０１）。次
に、最適経路探索装置６は、位置検出装置２から車の現
在位置の座標（経度、緯度）および車の進行方向を入力
する（ステップＳ１０２）。次に、最適経路探索装置６
は、車の現在位置から目的地までの経路選出処理を実行
する（ステップＳ１０３〜Ｓ１０６）。

【００４９】上記経路選出処理において、最適経路探索
装置６は、出発地から目的地への最短経路が通過する可
能性がある範囲（通常、出発地と目的地を含む長方形の
範囲を想定する）に存在する一定範囲毎の道路網データ
および交通情報対応データを、経路選出用データ記憶装
置４から読み出して、図示しない内部メモリに格納する
（ステップＳ１０３）。次に、最適経路探索装置６は、
交通情報入力装置３から一定範囲毎に、交通情報提供番
号と、その交通情報提供番号に対応する交通情報データ
とを入力する（ステップＳ１０４）。次に、最適経路探
索装置６は、交通情報入力装置３から入力した交通情報
データと、経路選出用データ記憶装置４から読み出した
交通情報対応データとに基づいて、道路網データの各リ
ンクを通過するために必要な旅行時間を算出し、各リン
クに計算した旅行時間を対応付けて内部メモリに格納す
る（ステップＳ１０５）。

【００５０】上記のようにして内部メモリに格納した交
通情報を反映した道路網データを使って、最適経路探索
装置６は、現在位置の座標および進行方向から車が現在
走行しているリンクを調査し、このリンクを開始点にし
て、目的地の座標付近のリンクまでの旅行時間が最短に
なる経路を探索する（ステップＳ１０６）。このステッ
プＳ１０６の経路探索処理は、従来から知られているダ
イクストラ法等の最短経路探索方法を用いて実行され、
その詳細は図１０に示されている。

【００５１】図１０を参照して、最適経路探索装置６
は、まず初期設定を行う（ステップＳ２０１）。すなわ
ち、出発地を基準ノードとして設定し、目的地を目的ノ
ードとして設定し、基準ノードへの到達リンクが存在し
ないと設定する。次に、最適経路探索装置６は、基準ノ
ードが目的ノードか否かを判断する（ステップＳ２０
２）。最初は、出発地が基準ノードであるため、基準ノ
ードが目的ノードではあり得ない。そのため、最適経路
探索装置６は、出発地から進行可能なリンクを調査し、
そのいずれか１つを選択する（ステップＳ２０３）。次
に、最適経路探索装置６は、ステップＳ２０３で選択し
たリンクの先端に位置するノード（以下、到達ノードと
称する）について、出発地からの到達コストを計算する
（ステップＳ２０４）。次に、最適経路探索装置６は、
計算された到達コストが、その到達ノードに対し今まで
計算された到達コストの中で最小のコストであるか否か
を判断する（ステップＳ２０５）。最初、各到達ノード
への到達コストは、初めて計算されるため、ステップＳ
２０５の判断は、当然、ＹＥＳとなる。そのため、最適
経路探索装置６は、計算された到達ノードへの到達コス
トおよび出発地から到達ノードへのリンク（到達リン
ク）を内部メモリに記録する（ステップＳ２０６）。

【００５２】次に、最適経路探索装置６は、出発地から
進行可能なリンクの内、選択されていないリンクが残っ
ているか否かを判断する（ステップＳ２０７）。選択さ
れていないリンクが残っている場合、最適経路探索装置
６は、再びステップＳ２０３の動作に戻る。すなわち、
最適経路探索装置６は、残りのリンクの中からいずれか
１つを選択し、到達コストの計算および記録処理を実行
する（ステップＳ２０３〜Ｓ２０７）。

【００５３】上記ステップＳ２０３〜Ｓ２０７の処理を
繰り返し、出発地から進行可能なリンクの全てについ
て、各到達ノードへの到達コストの計算が終了すると、
最適経路探索装置６は、基準ノードにはなっていないが
既に到達コストが計算されたノードの内、最小の到達コ
ストを有するノードを、次の基準ノードとして設定する
（ステップＳ２０８）。最初は、出発地から進入可能な
各リンクの先端に位置する到達ノードが対象となるた
め、これら到達ノードの中から最小の到達コストを有す
るノードが次の基準ノードとして設定される。次に、最
適経路探索装置６は、上記ステップＳ２０８で基準ノー
ドが設定されたか否かを判断する（ステップＳ２０
９）。何らかの事情で基準ノードが設定されなかった場
合、最適経路探索装置６は、経路の探索に失敗したと判
断し（ステップＳ２１０）、図９のメインルーチンに戻
る。その後、最適経路探索装置６は、地図表示装置８を
介して、出力装置９に経路探索に失敗した旨を表示し
（ステップＳ１０７）、その動作を終了する。

【００５４】一方、基準ノードが設定された場合、最適
経路探索装置６は、ステップＳ２０２の動作に戻り、新
たに設定された基準ノードを対象として、上記ステップ
Ｓ２０３〜Ｓ２０９の処理を実行する。以下、出発地と
目的地との間に位置する任意のノードが基準ノードとし
て設定された場合の動作をより詳細に説明する。

【００５５】まず、現在の基準ノードが目的ノードでな
いと判断され（ステップＳ２０２）、当該基準ノードの
到達リンクから当該基準ノードを通って進行できるリン
クが調査され、そのいずれか１つが選択される（ステッ
プＳ２０３）。ここで、地図上に存在する各ノードは、
出発地からそのノードへの最短経路が決まったときに、
基準ノードとして設定される。そして、基準ノードの到
達リンクとは、出発地から当該基準ノードへの最短経路
上に位置し、かつ当該基準ノードへ直接接続されている
リンクを意味する。次に、最適経路探索装置６は、上記
ステップＳ２０３で選択された到達リンクの先端に位置
する到達ノードへの到達コストを計算する（ステップＳ
２０４）。このステップＳ２０４のコスト計算処理の詳
細は、図１１に示されている。

【００５６】図１１を参照して、最適経路探索装置６
は、現在の基準ノードが統合されたノードか否かを判断
する（ステップＳ３０１）。この統合処理については、
図２，図６〜図８を用いて詳細に説明したので、ここで
はその説明を省略する。現在の基準ノードが統合された
ノードでない場合、最適経路探索装置６は、基準ノード
から進行リンク（基準ノードから到達ノードへのリン
ク）へ移るための一般的コストを、その基準ノードの通
過コストとして設定する（ステップＳ３０２）。一方、
現在の基準ノードが統合されたノードの場合、最適経路
探索装置６は、その基準ノードへの到達リンクを進入リ
ンクと設定し、その基準ノードからの進行リンクを脱出
リンクと設定し、図７（Ｃ）または図８（Ｄ）に示す通
過リンクテーブルを参照して、統合された基準ノード内
での通過コストを検索する（ステップＳ３０３）。次
に、最適経路探索装置６は、出発地から現在の基準ノー
ドへの最小到達コスト（既に計算されて内部メモリに記
録されている）と、その基準ノードの通過コスト（上記
ステップＳ３０２またはＳ３０３で求められたもの）
と、進行リンクの通過コストとを加算し、到達ノードへ
の到達コストを演算する（ステップＳ３０４）。その
後、最適経路探索装置６は、図１０の経路探索処理ルー
チンに戻る。

【００５７】再び図１０を参照して、最適経路探索装置
６は、上記ステップＳ２０４で計算された到達コスト
が、その到達ノードに対し今まで計算された到達コスト
の中で最小のコストであるか否かを判断する（ステップ
Ｓ２０５）。計算された到達コストが今までの最小コス
トの場合、最適経路探索装置６は、内部メモリに格納さ
れているその到達ノードの到達コストを、ステップＳ２
０４で計算された到達コストに書き換え、またその到達
ノードへの到達リンクを、現在の基準ノードからその到
達ノードへ至るリンクに書き換える（ステップＳ２０
６）。一方、計算された到達コストが今までの最小コス
トでない場合、最適経路探索装置６は、到達ノードの到
達コストおよび到達リンクの書き換えを行わずに、ステ
ップＳ２０７の処理に進む。

【００５８】次に、最適経路探索装置６は、現在の基準
ノードから進行可能なリンクの内、選択されていないリ
ンクが残っているか否かを判断し（ステップＳ２０
７）、選択されていないリンクが残っている場合、残り
のリンクについて、再びステップＳ２０３〜Ｓ２０７の
処理を繰り返す。全てのリンクについて、各到達ノード
への到達コストの計算が終了すると、最適経路探索装置
６は、基準ノードにはなっていないが既に到達コストが
計算されたノードの内、最小の到達コストを有するノー
ドを、次の基準ノードとして設定する（ステップＳ２０
８）。次に、最適経路探索装置６は、上記ステップＳ２
０８で基準ノードが設定されたか否かを判断し（ステッ
プＳ２０９）、設定されている場合は、ステップＳ２０
２の動作に戻り、新たに設定された基準ノードを対象と
して、上記ステップＳ２０３〜Ｓ２０９の処理を実行す
る。

【００５９】新たに設定された基準ノードが目的ノード
の場合、最適経路探索装置６は、ステップＳ２１１にお
いて経路構成処理を実行する。この経路構成処理は、目
的地側からさかのぼって、出発地から目的地に至る最短
経路を確定する処理であり、その詳細は図１２に示され
ている。

【００６０】図１２を参照して、最適経路探索装置６
は、まず目的ノードを記録ノードとして設定し、使用リ
ンクをなしと設定する（ステップＳ４０１）。次に、最
適経路探索装置６は、内部メモリの経路結果構成領域に
記録ノードを記録する（最初は、目的ノードが記録ノー
ドとして記録される）。次に、最適経路探索装置６は、
現在の記録ノードが出発地か否かを判断する（ステップ
Ｓ４０３）。記録ノードが出発地でない場合、最適経路
探索装置６は、内部メモリを参照して、現在の記録ノー
ドの到達リンクを検索する（ステップＳ４０４）。次
に、最適経路探索装置６は、現在の記録ノードが統合さ
れた記録ノードか否かを判断する（ステップＳ４０
５）。現在の記録ノードが統合された記録ノードでない
場合、最適経路探索装置６は、内部メモリの経路結果構
成領域に、ステップＳ４０４で検索された記録ノードの
到達リンクを記録する（ステップＳ４０６）。次に、最
適経路探索装置６は、到達リンクが接続している他のノ
ードを次の記録ノードとして、当該到達リンクを次の記
録ノードの使用リンクとして、それぞれ内部メモリの経
路結果構成領域に記録する（ステップＳ４０７）。その
後、最適経路探索装置６は、ステップＳ４０２の動作に
戻る。

【００６１】一方、現在の記録ノードが統合された記録
ノードの場合、最適経路探索装置６は、現在の記録ノー
ドの到達リンクを進入リンクとして設定し、使用リンク
を脱出リンクとして設定する（ステップＳ４０８）。次
に、最適経路探索装置６は、図７（Ｃ）または図８
（Ｄ）に示す通過リンクテーブルを参照して、進入リン
クと脱出リンクとの関係から統合された記録ノード内の
通過リンクを検索する（ステップＳ４０９）。次に、最
適経路探索装置６は、内部メモリの経路結果構成領域に
検索された通過リンクを記録する（ステップＳ４１
０）。その後、最適経路探索装置６は、ステップＳ４０
６の動作に進む。

【００６２】上記ステップＳ４０２〜Ｓ４１０の動作を
繰り返すことにより、すなわち目的ノードから各ノード
の到達リンクをさかのぼっていくことにより、出発地か
ら目的地までの最短経路が構成されていく。そして、記
録ノードが出発地と一致した時点で、最適経路探索装置
６は、図１２の経路構成処理を終了し、図１０の経路探
索処理ルーチンに戻る。その後、最適経路探索装置６
は、図９のメインルーチンに戻り、地図表示装置８を介
して、出力装置９に構成した最短経路探を表示し（ステ
ップＳ１０７）、その動作を終了する。

【００６３】図１３は、元データから経路選出用データ
を作成する際、統合することが好ましい道路網を例示し
た図である。図１３（Ａ）では、一定間隔以下で延びる
道路を１本に統合している。図１３（Ｂ）では、一定範
囲内（点線の範囲内）に存在する交差点を統合してい
る。図１３（Ｃ）では、インターチェンジまたはランプ
を統合している。図１３（Ｄ）では、ジャンクションを
統合している。図１３（Ｅ）では、同一の名称の交差点
を統合している。

【００６４】また、図１３（Ｆ）では、元データでは表
せない特殊な交通規制がある交差点を統合することによ
り、当該交通規制を表現できるようにしている。例え
ば、図１３（Ｆ）に示された統合前の道路網では、上下
方向に延びる下側の道路から上側の道路には進めるが、
当該下側の道路から左右方向に延びる道路へ右折するこ
とは禁止されている。元データでは、各道路をベクトル
化して記憶しているため、上記のような複数の交差点に
またがる交通規制は表現できない。これに対して、経路
選出用データでは、図７（Ｃ）に示すように、通過リン
クテーブルに、統合された交差点について進入リンクと
脱出リンクとの関係が記述されているため、上下方向に
延びる道路の下側の道路を進入リンクとし左右方向に延
びる道路の右側の道路を脱出リンクとする関係を上記通
過リンクテーブルに記述しないようにするか、または進
行禁止を表すフラグを立てておくことで、上記交通規制
を表現することができる。

【００６５】なお、上記実施例では、最適経路探索装置
６において、ダイクストラ法を使用すると記載したが、
その他の経路探索方法を使用しても良い。また、探索を
行う前に経路選出用データ記憶装置４から経路選出用デ
ータを読み込んだが、探索しながら読み込んだり、予め
範囲を限定しないで探索しても構わない。

【００６６】

【発明の効果】請求項１または８の発明によれば、詳細
な道路網を記述した元データから、交差点の統合操作に
よって経路選出用データを作成し、この経路選出用デー
タを用いて、出発地と目的地との間の最適経路を探索す
るようにしているので、地図上の交差点数が減少し、経
路探索を行う交差点数も削減されて、経路を選出する時
間を大幅に短縮化できる。

【００６７】請求項２または９の発明によれば、交差点
を統合したために削除されたが実際には通過するリンク
を、進入・脱出リンクの関係別に通過リンクテーブルに
記録しておき、探索して求めた最適経路が統合された交
差点を通過する場合、削除されたリンクを、通過リンク
テーブルから読み出して補填するようにしているので、
統合された交差点内での経路を詳細に表示・誘導するこ
とができる。

【００６８】請求項３または１０の発明によれば、実際
の道路網に複数の交差点にまたがる交通規制が存在する
場合、元データ上のそれらの交差点を１つの交差点に統
合し、通過リンクテーブルには、当該統合された交差点
について、上記の交通規制が課せられている旨を記録す
るようにしているので、従来は元データ上で表現きなか
ったような交通規制を記録できる。その結果、当該記録
された交通規制の情報に従って、より実情に即した経路
が選出できる。

【００６９】請求項４または１１の発明によれば、統合
された各交差点を通過する際の評価値を、進入・脱出リ
ンクの関係別に通過リンクテーブルに記録しておき、統
合された交差点を経路探索の対象とするとき、その進入
・脱出方向に対応する通過評価値を通過リンクテーブル
から読み出して参照するようにしているので、統合され
た交差点内の通過評価値を正確に経路探索に反映するこ
とができる。

【００７０】請求項５または１２の発明によれば、統合
された交差点についての交通情報提供番号を、進入・脱
出リンクの関係別に通過リンクテーブルに記録してお
き、当該交通情報提供番号に対応して提供される交通情
報を考慮して、最適経路を探索するようにしているの
で、交通情報を反映した最適経路を探索できる。

【００７１】請求項６または１３の発明によれば、経路
選出用データ中の道路網データにおいて、予め定められ
た領域の境界（交通情報の提供範囲）を越えて統合され
た交差点が存在する場合、統合後に当該交差点が属する
領域に対応する交通情報提供番号に加えて、統合前に当
該交差点が属する領域に対応する交通情報提供番号も、
通過リンクテーブルに記録するようにしているので、か
かる交差点についても正確に交通情報を最適経路選出に
反映できる。逆に言えば、交通情報の提供単位にかかわ
らず、複数の交差点を１つに統合することができる。

【００７２】請求項７または１４の発明によれば、交差
点を統合したことにより隣接する２交差点間に複数の道
路が存在するとき、これらの道路を１本の道路に統合す
るようにしているので、地図上の道路の本数が減少し、
経路探索を行う道路も削減されて、より一層経路を選出
する時間を短縮化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る経路選出システムのブ
ロック図である。

【図２】図１の経路選出システムで用いられる位置検出
用データ、経路選出用データおよび地図表示用データの
作成方法を説明するための図である。

【図３】元データにおける道路網の表現形態の一例を説
明するための図である。

【図４】元データにおいて、別の道路として表現されて
いる道路の種類を例示的に示す図である。

【図５】交通情報の提供形態と元データにおける交通情
報提供番号の記録形態との関係を説明するための図であ
る。

【図６】本発明において、元データに含まれる道路網を
統合していく操作の一例を示す図である。

【図７】図１の実施例で用いられる経路選出データに含
まれる通過リンクテーブルと元データ上の道路網との関
係を説明するための図である。

【図８】元データ上の道路網と、隣接する領域をまたい
で統合された通過リンクテーブルとの関係を説明するた
めの図である。

【図９】図１の経路選出システムの動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１０】図９のサブルーチンステップＳ１０６の詳細
な動作を示すフローチャートである。

【図１１】図１０のサブルーチンステップＳ２０４の詳
細な動作を示すフローチャートである。

【図１２】図１０のサブルーチンステップＳ２１１の詳
細な動作を示すフローチャートである。

【図１３】本発明において統合することが好ましい道路
網を例示的に示す図である。

【符号の説明】

１…位置検出用データ記憶装置 ２…位置検出装置 ３…交通情報入力装置 ４…経路選出用データ記憶装置 ５…地点入力装置 ６…最適経路探索装置 ７…地図表示用データ記憶装置 ８…地図表示装置 ９…出力装置 ２１…元データ記憶装置 ２２…位置検出用データ作成処理 ２３…地図表示用データ作成処理 ２４…経路選出用データ作成処理

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地図上の最適経路を選出するための方法
   であって、 詳細な道路網を記述した元データにおいて、予め定めら
   れた条件を満たす交差点同士を１つの交差点に統合する
   ことにより、交差点数の削減された経路選出用データを
   作成する第１のステップと、 前記経路選出用データを用いて、指示された出発地と目
   的地との間の最適経路を探索する第２のステップとを備
   える、経路選出方法。
2. 【請求項２】 前記経路選出用データは、 交差点統合後の道路網を記述した道路網データと、 統合された各交差点について、交差点を統合したために
   削除されたが実際には通過するリンクを、進入・脱出リ
   ンクの関係別に記録した通過リンクテーブルとを含み、 前記第２のステップは、探索して求めた最適経路が統合
   された交差点を通過する場合、削除されたリンクを、前
   記通過リンクテーブルに記録された対応する通過リンク
   で補填することを特徴とする、請求項１に記載の経路選
   出方法。
3. 【請求項３】 実際の道路網に複数の交差点にまたがる
   交通規制が存在する場合、前記第１のステップは、前記
   元データ上のそれらの交差点を１つの交差点に統合し、 前記通過リンクテーブルには、前記交通規制に関連して
   統合された交差点について、前記交通規制が課せられて
   いる旨が記録されていることを特徴とする、請求項２に
   記載の経路選出方法。
4. 【請求項４】 さらに、前記通過リンクテーブルには、
   統合された交差点を通過する際の評価値が、前記進入・
   脱出リンクの関係別に記録されており、 前記第２のステップは、統合された交差点について、そ
   の進入・脱出方向に対応する通過評価値を前記通過リン
   クテーブルから読み出して参照することにより、最適経
   路を探索することを特徴とする、請求項２に記載の経路
   選出方法。
5. 【請求項５】 さらに、前記通過リンクテーブルには、
   統合された交差点についての交通情報提供番号が、前記
   進入・脱出リンクの関係別に記録されており、 前記第２のステップは、前記交通情報提供番号に対応し
   て提供される交通情報を考慮して、最適経路を探索する
   ことを特徴とする、請求項２に記載の経路選出方法。
6. 【請求項６】 前記元データに記述された道路網は、予
   め定められた領域毎に分割されており、かつ前記交通情
   報は、当該領域別に提供されており、 前記経路選出用データ中の道路網データにおいて、前記
   予め定められた領域の境界を越えて統合された交差点が
   存在する場合、前記通過リンクテーブルには、統合後に
   当該交差点が属する領域に対応する交通情報提供番号に
   加えて、統合前に当該交差点が属する領域に対応する交
   通情報提供番号も記録されていることを特徴とする、請
   求項５に記載の経路選出方法。
7. 【請求項７】 さらに、前記第１のステップは、交差点
   を統合したことにより隣接する２交差点間に複数の道路
   が存在するとき、これらの道路を１本の道路に統合する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の経路選出方法。
8. 【請求項８】 地図上の最適経路を選出するためのシス
   テムであって、 詳細な道路網を記述した元データから作成されるデータ
   であって、当該元データにおける予め定められた条件を
   満たす交差点同士が１つの交差点に統合されることによ
   り、交差点数の削減された経路選出用データを記憶する
   経路選出用データ記憶手段と、 前記経路選出用データを用いて、指示された出発地と目
   的地との間の最適経路を探索する最適経路探索手段とを
   備える、経路選出システム。
9. 【請求項９】 前記経路選出用データは、 交差点統合後の道路網を記述した道路網データと、 統合された各交差点について、交差点を統合したために
   削除されたが実際には通過するリンクを、進入・脱出リ
   ンクの関係別に記録した通過リンクテーブルとを含み、 前記最適経路探索手段は、探索して求めた最適経路が統
   合された交差点を通過する場合、削除されたリンクを、
   前記通過リンクテーブルに記録された対応する通過リン
   クで補填することを特徴とする、請求項８に記載の経路
   選出システム。
10. 【請求項１０】 実際の道路網に複数の交差点にまたが
    る交通規制が存在する場合、前記経路選出用データで
    は、前記元データ上のそれらの交差点が１つの交差点に
    統合されており、 前記通過リンクテーブルには、前記交通規制に関連して
    統合された交差点について、前記交通規制が課せられて
    いる旨が記録されていることを特徴とする、請求項９に
    記載の経路選出システム。
11. 【請求項１１】 さらに、前記通過リンクテーブルに
    は、統合された交差点を通過する際の評価値が、前記進
    入・脱出リンクの関係別に記録されており、 前記最適経路探索手段は、統合された交差点について、
    その進入・脱出方向に対応する通過評価値を前記通過リ
    ンクテーブルから読み出して参照することにより、最適
    経路を探索することを特徴とする、請求項９に記載の経
    路選出システム。
12. 【請求項１２】 さらに、前記通過リンクテーブルに
    は、統合された交差点についての交通情報提供番号が、
    前記進入・脱出リンクの関係別に記録されており、 前記最適経路探索手段は、前記交通情報提供番号に対応
    して提供される交通情報を考慮して、最適経路を探索す
    ることを特徴とする、請求項９に記載の経路選出システ
    ム。
13. 【請求項１３】 前記元データに記述された道路網は、
    予め定められた領域毎に分割されており、かつ前記交通
    情報は、当該領域別に提供されており、 前記経路選出用データ中の道路網データにおいて、前記
    予め定められた領域の境界を越えて統合された交差点が
    存在する場合、前記通過リンクテーブルには、統合後に
    当該交差点が属する領域に対応する交通情報提供番号に
    加えて、統合前に当該交差点が属する領域に対応する交
    通情報提供番号も記録されていることを特徴とする、請
    求項１２に記載の経路選出システム。
14. 【請求項１４】 さらに、前記経路選出用データでは、
    交差点を統合したことにより隣接する２交差点間に複数
    の道路が存在するとき、これらの道路が１本の道路に統
    合されていることを特徴とする、請求項８に記載の経路
    選出システム。