KR20070032948A

KR20070032948A - 경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법 및 프로그램

Info

Publication number: KR20070032948A
Application number: KR1020067024180A
Authority: KR
Inventors: 케이스케 오니시; 신 키쿠치
Original assignee: 가부시키가이샤 나비타이무쟈판
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2007-03-23
Also published as: JPWO2006008807A1; TW200608317A; JP3969735B2; EP1772706A1; EP1772706A4; US20070239349A1; EP1772706B1; CN1997875A; CN1997875B; TWI301252B; WO2006008807A1; US7587273B2

Abstract

교통 기관의 환승 회수가 적은 안내 경로를 1회의 경로 탐색에 의해 결정하는 것이 가능한 경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법에 프로그램을 제공한다. 노드와 링크와 코스트로 이루어지며, 링크에는 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보를 부가한 경로 네트워크 DB(28)를 참조하여 출발지로부터 목적지까지의 경로를 탐색하는 경로 탐색부(24)를 구비한 경로 탐색 장치(20)에 있어서, 경로 탐색부(24)는 출발지의 노드로부터 나가는 링크를 따라 링크의 코스트를 누적하여 도달 노드의 퍼텐셜을 산출할 때, 이제까지 탐색해 온 링크와, 이 도달 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 다른 경우, 이 확산하는 링크의 도달 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트를 논리「1」로 하여 산출하고, 그 결과 얻어진 누적 코스트 최소의 경로를, 환승이 가장 적은 안내 경로로서 출력한다.

Description

경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법 및 프로그램{ROUTE SEEKING DEVICE, ROUTE SEEKING METHOD, AND PROGRAM}

본 발명은 보행자나 자동차의 운전자에게 출발지로부터 목적지까지의 최적의 경로를 탐색하여 안내하는 네비게이션 장치, 통신형 네비게이션 시스템에 있어서 사용되는 경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법 및 프로그램에 관한 것이며, 특히 교통 기관을 이용하여 이동하는 사용자에게 교통 기관의 경로를 안내할 때에, 교통 기관의 환승 회수(경로를 구성하는 링크의 속성 변화)가 적은 경로를 탐색할 수 있도록 한 경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

종래, 낯선 땅에 있어서 목적지가 되는 장소를 방문하는 경우, 지도책 등을 의지하여 해당 지도에 그려진 교통 기관, 도로나 랜드 마크 및 주소를 확인하면서 도달하고 있었다. 또, 카 네비게이션 시스템(이후, 단순히 카 네비라고 함)을 탑재한 자동차에 있어서는 이 카 네비를 기동하여 목적지를 입력함으로써 네비게이션 시스템으로부터 모니터 화면에 표시되는 안내나 음성 출력되는 안내(네비게이션 정보)를 얻으면서 목적지에 도달하고 있었다.

상기 카 네비는 GPS(Global Positioning System : 전(全) 지구 측위 시스템)를 이용한 것이며, 지구상을 돌고 있는 복수의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 신 호를 GPS 안테나로 수신하고, 이 GPS 신호에 포함되는 위성 위치나 시계 정보 등을 해석하여 위치의 특정화를 행하는 것이다. 이 복수의 GPS 위성의 개수는 적어도 4개 이상 필요하다. GPS의 단독 측위 정밀도는 일반적으로 10m 강(强)이나, DGPS(Differential GPS : 디퍼렌셜 GPS)를 채용함으로써 5m 이하로 향상한다. 특히, 현재는 일부의 휴대 전화밖에 탑재되어 있지 않는 측위 유닛, 예를 들면 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터의 신호를 수신하여 측위하는 GPS 수신기 등의 탑재가 제 3세대라 칭해지는 휴대 전화에서는 모든 기종에 탑재되는 추세에 있다.

이와 같은 측위 기능을 갖는 휴대 단말의 이용 기술로서는 여러 분야의 기술이 제안되어 있으며, 예를 들면 자동차용의 네비게이션 장치(카 네비)를 발전시켜서, 휴대 전화를 단말로서 지도ㆍ경로 정보를 정보 전달 서버(경로 탐색 서버)로부터 전달하는 보행자용의 통신형 네비게이션 시스템이 제안되어 있다. 또, 휴대 전화를 단말로서 이용한 결제 시스템이나 다양한 인터넷 거래 시스템 등도 제안되어 있다. 그리고 최근에는 사건이나 사고시의 통보에 휴대 전화가 사용되는 일도 많아지고 있으며, 통보 장소를 특정하는 기술의 필요성이 증대하고 있다. 또, 노인의 소재 장소를 휴대 전화의 측위 시스템을 이용하여 특정하고자 하는 시도도 이루어지고 있으며, 그 용도는 앞으로도 확대를 계속할 것으로 생각된다.

최근, 휴대 전화, PHS 등의 휴대 통신 단말 기기의 성능은 비약적으로 향상하고, 또, 다기능화가 진행되고 있다. 특히 통화 기능 외에 데이터 통신 기능이 강화되어, 사용자에 대해 인터넷을 통한 여러 가지 데이터 통신 서비스가 제공되고 있다. 네비게이션 서비스도 그 하나이며, 자동차의 운전자뿐만 아니라 휴대 전화 사용자에 대하여 현재 위치로부터 목적지까지의 경로 안내를 제공하는 통신 네비게이션 시스템이 실용화되고 있다.

일반적인 네비게이션 장치, 통신 네비게이션 시스템에 사용되는 경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법은 예를 들면 하기의 특허 문헌 1(일본 특개 2001-165681호 공보)에 개시되어 있다. 이 네비게이션 시스템은 휴대 네비게이션 단말로부터 출발지와 목적지의 정보를 정보 전달 서버에 전송하고, 정보 전달 서버로 도로망이나 교통망의 데이터로부터 탐색 요건에 합치한 경로를 탐색하여 안내하도록 구성되어 있다. 탐색 조건으로서는 출발지로부터 목적지까지의 이동 수단, 예를 들면 도보, 자동차, 철도와 도보 병용 등이 있으며, 이것을 탐색 조건의 하나로서 경로 탐색한다.

정보 전달 서버는 지도 데이터의 도로(경로)를 그 결절점, 굴곡점의 위치를 노드(nodes)로 하고, 각 노드를 연결하는 경로를 링크로 하며, 모든 링크의 코스트 정보(거리나 소요 시간)를 데이터베이스로서 구비하고 있다. 그리고, 정보 전달 서버는 데이터베이스를 참조하여 출발지의 노드로부터 목적지의 노드에 이르는 링크를 차례로 탐색하고, 링크의 코스트 정보가 최소로 되는 노드, 링크를 탐색하여 안내 경로로 함으로써 최단의 경로를 휴대 네비게이션 단말에 안내할 수 있다. 이와 같은 경로 탐색의 수법으로서는 라벨 확정법 또는 다이크스트라(Dijkstra) 법이라고 하는 수법이 사용된다. 상기 특허 문헌 1(일본 특개 2001-165681호 공보)에는 이 다이크스트라 법을 사용한 경로 탐색 방법도 개시되어 있다.

그러나, 보행자에게 경로 안내를 하는 경우, 보행자는 도보, 또는 도보 및 교통 기관을 이용하여 이동하는 것이 일반적이다. 교통 기관을 이용하는 보행자에게 경로 안내하는 경로 탐색 장치는 예를 들면, 하기의 특허 문헌 2(일본 특개 2003-182578호 공보)에 개시되어 있다. 이 경로 탐색 장치는 CD-ROM의 시각표 데이터에 포함되는 노선망 데이터에, 각 역의 각 출입구별로 위치 정보를 포함해 둔다. 조작부에서 출발지, 목적지, 출발 예정 일시의 탐색 조건이 지정되어 탐색이 지시되면, 최적 경로 탐색부는 CD-ROM의 도로 데이터와 교통 기관의 시각표 데이터를 이용하고, 출발지 근처의 하나 또는 복수의 출발역 후보와 목적지 근처의 하나 또는 복수의 목적역 후보를 결정하는 동시에, 각 출발역 후보와 각 목적역 후보의 편성 중에서, 도보와 교통 기관의 편성에 의해, 지정 탐색 조건에 따라 출발지로부터 목적지까지 최단 시간에 이동할 수 있는 최적인 경로를 탐색하는 것이다.

교통 기관을 이용하여 이동하는 경우, 노선을 환승하지 않고 목적지에 도달할 수 있는 경로가 있어도, 몇 개의 노선을 환승하여 목적지에 도달할 수 있는 경로가 따로 존재하며, 환승이 있는 경로가 최적(최단)인 경우가 발생한다. 그러나, 환승은 번거로우므로 환승 회수를 줄이고 싶은 또는 환승하는 교통 기관이 다른 회사의 노선인 경우에는 운임의 합계가 높아지므로 가능한 한 환승 회수를 줄이고 싶다고 하는 요청이 생긴다. 이와 같은 경우의 경로 탐색 방법으로서는 가능한 한 많은 경로를 검색하고, 그 중에서 환승 회수가 적은 순으로 안내 경로를 소트(sort)하여 보행자에게 제시하는 방법이 취해지고 있다.

예를 들면, 아래와 같은 특허 문헌 3(일본 특개 2004-61291호 공보)에 개시 된 경로 탐색 방법이 알려져 있다. 이 경로 탐색 방법은 지점을 노드에 가지고, 지점간의 노선 및 도보 환승을 아크로 표현하는 그룹마다 분류된 복수의 네트워크를 작성하고 검색 조건을 판독하여, 검색에 필요한 데이터를 판독한다. 다음으로, 최단 경로 트리(shortest path tree)의 작성을 행하고, 최단 경로 트리를 기초로 복수의 네트워크를 이용하여 밸런스 좋은 복수의 최단 경로 트리를 탐색한다. 다음으로, 복수의 최단 경로를 구하여 복수의 최단 경로에 대하여 시간을 할당하고, 요금을 계산한다. 그리고, 우선 기준에 기초하여 상위 복수의 경로를 선택하여 표시하도록 한 것이다.

또, 하기 특허 문헌 4(일본 특개 2003-54407호 공보)에 개시된 철도망 최적 경로 안내 시스템도 공지되어 있다. 이 최적 경로 안내 시스템은 이용선구(利用線區) 추출부 및 환승역 추출부가 노선 벡터 및 접속역 수 행렬을 이용하여 환승 회수가 적은 경로의 이용선구 및 환승역을 추출한다. 환승 시간 산출부는 이용자 신체적 조건 입력부에 의해 입력되는 이용자의 신체적 조건에 기초하여 추출된 환승역에서의 환승 시간을 산출한다. 총 이동 시간 산출부는 환승 회수가 적은 경로에 대한 총 이동 시간을 산출하고, 최적 경로 선택부는 최적 경로를 선택하며, 최적 경로 안내부는 그 결과를 안내하도록 구성한 것이다.

특허 문헌 1 : 일본 특개 2001-165681호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특개 2003-182578호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특개 2004-61291호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특개 2003-54407호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 3에 개시된 경로 탐색 방법에 의하면, 먼저 상술한 다이크스트라 법에 의해 출발지로부터 목적지에의 첫 번째의 최단 경로를 탐색하고, 그 다음에 2번째의 최단 경로, 3번째의 최단 경로로 차례로 제 K번째의 최단 경로를 탐색하며, 1 ~ K번째의 경로에 대하여 각각 도보 부분과 노선 변경(환승)의 부분 모두에 소정의 시간을 가산(무게를 변경, 즉 코스트를 가산)하고, 다시 하나 또는 복수의 최단 경로를 탐색한다. 이 탐색에 있어서는 노선 변경의 부분에 코스트가 가산되어 있으므로, 얻어진 첫 번째의 최단 경로가 환승 회수가 가장 적은 경로로 된다. 즉, 이 경로 탐색의 방법에서는 첫 번째로부터 K번째까지의 최단 경로를 탐색하고 난 후가 아니면 환승 회수가 적은 경로를 결정할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

또, 상기 특허 문헌 4에 개시된 철도망 최적 경로 안내 시스템에 의하면, 이용선구 추출부가 승차역 및 하차역의 노선 벡터 및 접속역 수 행렬을 이용하여 승차역과 하차역간의 환승 회수가 적은 경로의 이용선구를 추출한다. 환승 회수가 증가함에 따라, 동일 선구를 2회 이용하는 경로가 나타나지만, 그것은 환승 회수가 적은 경로보다 총 이동 시간이 길어지기 때문에, 최적 경로 선택부의 작용에 의해 자동적으로 최적 후보 경로로부터 제외하도록 구성되어 있다. 따라서, 이 경로 안내 시스템에 있어서도, 복수의 경로를 탐색하고 난 후가 아니면 환승 회수가 적은 경로를 결정할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

본원의 발명자는 상기의 문제점을 해소하기 위하여 여러 가지 검토를 한 결과, 노선 경로 데이터를 구성하는 각 링크의 링크 데이터에 코스트와 노선 계통을 나타내는 속성 정보를 부가하고, 라벨 확정법에 의한 경로 탐색에 있어서, 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지의 링크의 속성 정보와 다른 경우에는 코스트의 퍼텐셜을 높게 하여 소트하고, 그 결과 구해진 누적 코스트가 최소의 경로를 속성 변화가 가장 적은 안내 경로로서 출력함으로써, 1회의 경로 탐색으로 환승 회수(다른 노선 계통을 사용하는 회수)가 가장 적은 안내 경로를 결정할 수 있는 것에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 교통 기관의 환승 회수(다른 노선 경로를 사용하는 회수 : 경로를 구성하는 링크의 속성 변화)가 적은 안내 경로를 1회의 경로 탐색에 의해 결정할 수 있는 경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해 달성할 수 있다. 즉, 본 발명의 제 1 형태에 관한 경로 탐색 장치는 경로의 단점(端点), 교차점, 분기점 등을 노드로 하고, 노드를 연결하는 링크와, 상기 링크의 코스트로부터 구성한 경로 네트워크 데이터베이스와, 이 경로 네트워크 데이터베이스를 참조하여 출발지로부터 목적지까지의 경로를 라벨 확정법을 이용하여 탐색하는 경로 탐색부를 구비한 경로 탐색 장치에 있어서, 상기 경로 네트워크 데이터베이스에 기억된 각 링크에는 해당 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보를 가지며, 상기 경로 탐색부는 출발지의 노드로부터 나가는 링크(outgoing 1ink)를 따라 링크의 코스트를 누적하여 도달 노드의 퍼텐셜을 산출할 때, 이제까지 탐색해 온 링크와, 이 도달 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 다른 경우, 이 확산하는 링크의 도달 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트를 논리「1」로 하여 산출하고, 경로 탐색부는 그 결과 얻어진 누적 코스트 최소의 경로를, 링크의 속성 변화가 가장 적은 안내 경로로서 출력하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 2 형태에 관한 경로 탐색 장치는 상기 제 1 형태에 관한 경로 탐색 장치에 있어서, 상기 경로 탐색부는 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 동일한 경우에는 이제까지 탐색해 온 링크의 링크 코스트 누적치를, 상기 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 다른 경우에는 해당 확산하는 링크가 도달하는 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트를 논리「1」로 하여 작업용 메모리에 기억하고, 상기 작업용 메모리에 기억된 링크 코스트 누적치를 소트하고, 상기 소트의 결과, 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트가 논리「1」로 된 링크였었던 경우에, 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트 하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 3 형태에 관한 경로 탐색 장치는 상기 제 2 형태에 관한 경로 탐색 장치에 있어서, 상기 경로 탐색부는 상기 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 동시에, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트가 논리「1」로 된 링크의 링크 코스트를 실질의 링크 코스트의 값으로 되돌려서 경로 탐색을 계속하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 4 형태에 관한 경로 탐색 장치는 상기 제 1 내지 제 3 형태의 어느 한 경로 탐색 장치에 있어서, 상기 경로 탐색부는 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 1 형태에 관한 경로 탐색 방법은 경로의 단점, 교차점, 분기점 등을 노드로 하고, 노드를 연결하는 링크와, 상기 링크의 코스트로부터 구성한 경로 네트워크 데이터베이스와, 이 경로 네트워크 데이터베이스를 참조하여 출발지로부터 목적지까지의 경로를 라벨 확정법을 이용하여 탐색하는 경로 탐색부를 구비하고, 경로 네트워크 데이터베이스에 기억된 각 링크에는 해당 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보를 갖는 경로 탐색 장치에 있어서의 경로 탐색 방법으로서, 상기 경로 탐색부가 출발지의 노드로부터 나가는 링크를 따라, 링크의 코스트를 누적하여 도달 노드의 퍼텐셜을 산출할 때, 이제까지 탐색해 온 링크와, 이 도달 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 다른 경우, 이 확산하는 링크의 도달 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트를 논리 「1」로서 산출하는 단계와, 경로 탐색부가 그 결과 얻어진 누적 코스트 최소의 경로를, 링크의 속성 변화가 가장 적은 안내 경로로서 출력하는 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 2 형태에 관한 경로 탐색 방법은 상기 제 1 형태에 관한 경로 탐색 방법에 있어서, 상기 경로 탐색부가 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 동일한 경우에는 이제까지 탐색해 온 링크의 링크 코스트 누적치를, 상기 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 다른 경우에는 해당 확산하는 링크가 도달하는 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트를 논리 「1」로 하여 작업용 메모리에 기억하는 단계와, 상기 작업용 메모리에 기억된 링크 코스트 누적치를 소트하는 단계와, 상기 소트의 결과 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트가 논리「1」로 된 링크였었던 경우에, 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 3 형태에 관한 경로 탐색 방법은 상기 제 2 형태에 관한 경로 탐색 방법에 있어서, 상기 경로 탐색부가 상기 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 동시에, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트가 논리 「1」로 된 링크의 링크 코스트를 실질의 링크 코스트의 값으로 되돌려서 경로 탐색을 계속하는 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 4 형태에 관한 경로 탐색 방법은 상기 제 1 내지 제 3 형태의 어느 한 경로 탐색 방법에 있어서, 상기 경로 탐색부가 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 1 형태에 관한 프로그램은 경로의 단점, 교차점, 분기점 등을 노드로 하고, 노드를 연결하는 링크와 상기 링크의 코스트로부터 구성한 경로 네트워크 데이터베이스와, 이 경로 네트워크 데이터베이스를 참조하여 출발지로부터 목적지까지의 경로를 라벨 확정법을 이용하여 탐색하는 경로 탐색부를 구비하고, 상기 경로 네트워크 데이터베이스에 기억된 각 링크에는 해당 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보를 갖는 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에, 상기 경로 탐색부가 출발지의 노드로부터 나가는 링크를 따라 링크의 코스트를 누적하여 도달 노드의 퍼텐셜을 산출할 때, 이제까지 탐색해 온 링크와, 이 도달 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 다른 경우, 이 확산하는 링크의 도달 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트를 논리 「1」로 하여 산출하는 처리와, 경로 탐색부는 그 결과 얻어진 누적 코스트 최소의 경로를, 링크의 속성 변화가 가장 적은 안내 경로로서 출력하는 처리를 실행시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 2 형태에 관한 프로그램은 상기 제 1 형태에 관한 프로그램에 있어서, 상기 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에, 상기 경로 탐색부가 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 동일한 경우에는 이제까지 탐색해 온 링크의 링크 코스트 누적치를, 상기 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 다른 경우에는 해당 확산하는 링크가 도달하는 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트를 논리「1」로 하여 작업용 메모리에 기억하는 처리와, 상기 작업용 메모리에 기억된 링크 코스트 누적치를 소트하는 처리와, 상기 소트의 결과, 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트가 논리「1」로 된 링크였을 경우에, 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 처리를 실행시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 3 형태에 관한 프로그램은 상기 제 2 형태에 관한 프로그램에 있어서, 상기 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에, 상기 경로 탐색부가 상기 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 동시에, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치의 특정 상위 비트가 논리「1」로 된 링크 코스트를 실질의 링크 코스트의 값으로 되돌려서 경로 탐색을 계속하는 처리를 실행시키는 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 제 4 형태에 관한 프로그램은 상기 제 1 내지 제 3 형태의 어느 한 프로그램에 있어서, 상기 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에, 상기 경로 탐색부가 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 1 형태에 관한 경로 탐색 장치에 의하면, 링크에는 그 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보가 붙여져 있고, 경로 탐색부가 링크를 따라 출발지로부터 목적지까지의 경로를 탐색하여 링크의 코스트가 최소로 되는 경로를 결정하는 과정에서, 링크의 속성 정보에 변화가 있었던 경우에 환승이 발생한다고 판정하고, 코스트의 누적치를 경로 탐색상 상정되는 코스트 누적치(퍼텐셜)보다 반드시 큰 값이 되도록 처리하기 위해, 1회의 경로 탐색으로 환승이 가장 적은 경로를 안내 경로로서 결정할 수 있게 되고, 경로 탐색에 필요한 시간을 단축할 수 있게 된다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 소요되지 않고, 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 2 형태에 관한 경로 탐색 장치에 의하면, 탐색한 링크의 링크 코스트 누적치를 소트하여 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 해당 링크가 링크의 속성이 변화한 링크인 경우에 링크 속성의 변화의 회수, 즉 환승 회수를 카운트 한다. 따라서, 경로 탐색 장치는 1회의 경로 탐색에 의해 환승을 수반하는 안내 경로를 환승 회수와 함께 결정할 수 있다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 최소로 되며, 또 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 3 형태에 관한 경로 탐색 장치에 의하면, 상기 제 2 형태의 경로 탐색 장치에 있어서, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치를, 경로 탐색상 상정되는 코스트 누적치(퍼텐셜)보다 반드시 큰 값이 되도록 처리한 링크 코스트 누적치를 실질 링크 코스트의 누적치로 되돌려 경로 탐색을 계속한다. 따라서, 경로 탐색 장치는 환승 없이 또는 소정의 환승 회수로 목적지에 도달할 수 없는 경우에도 경로 탐색을 계속하여, 1회의 경로 탐색에 의해 최소의 환승 회수의 안내 경로를 탐색할 수 있다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 최소로 되며, 또, 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 4 형태에 관한 경로 탐색 장치에 의하면, 상기 제 1 내지 제 3 형태의 어느 한 경로 탐색 장치에 있어서, 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 행한다. 따라서 이용자는 환승 회수를 설정하여 그 범위 내에서 최소의 환승 회수로 되는 안내 경로를 탐색 장치에 탐색시킬 수 있게 된다.

본 발명의 제 1 형태에 관한 경로 탐색 방법에 의하면, 링크에는 그 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보가 붙여져 있고, 경로 탐색부가 링크를 따라 출발지로부터 목적지까지의 경로를 탐색하여 링크의 코스트가 최소로 되는 경로를 결정하는 과정에서, 링크의 속성 정보에 변화가 있었던 경우에 환승이 발생한다고 판정하고, 코스트의 누적치를 경로 탐색상 상정되는 코스트 누적치(퍼텐셜)보다 반드시 큰 값이 되도록 처리하기 때문에, 1회의 경로 탐색으로 환승이 가장 적은 경로를 안내 경로로서 결정할 수 있게 되고, 경로 탐색에 필요한 시간을 단축할 수 있게 된다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 들지 않고, 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 2 형태에 관한 경로 탐색 방법에 의하면, 탐색한 링크의 링크 코스트 누적치를 소트하여 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 해당 링크가 링크의 속성이 변화한 링크인 경우에 링크 속성의 변화 회수, 즉 환승 회수를 카운트한다. 따라서, 경로 탐색 장치는 1회의 경로 탐색에 의해 환승을 수반하는 안내 경로를 환승 회수와 함께 결정할 수 있다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 최소로 되며, 또 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 3 형태에 관한 경로 탐색 방법에 의하면, 상기 제 2 형태의 경로 탐색 방법에 있어서, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치를, 경로 탐색상 상정되는 코스트 누적치(퍼텐셜)보다 반드시 큰 값이 되도록 처리한 링크 코스트 누적치를 실질 링크 코스트의 누적치로 되돌려서 경로 탐색을 계속한다. 따라서, 경로 탐색 장치는 환승 없이, 또는 소정의 환승 회수로 목적지에 도달할 수 없는 경우에도 경로 탐색을 계속하고, 1회의 경로 탐색에 의해 최소의 환승 회수의 안내 경로를 탐색할 수 있다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 최소로 되며, 또 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 4 형태에 관한 경로 탐색 방법에 의하면, 상기 제 1 내지 제 3 형태의 어느 한 경로 탐색 방법에 있어서, 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 행한다. 따라서 이용자는 환승 회수를 설정하여 그 범위 내에서 최소의 환승 회수로 되는 안내 경로를 탐색 장치로 탐색시킬 수 있게 된다.

본 발명의 제 1 형태에 관한 프로그램에 의하면, 상기 제 1 형태에 관한 경로 탐색 장치를 제공할 수 있게 된다. 즉, 링크에는 그 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보가 붙여져 있고, 경로 탐색부가 링크를 따라 출발지로부터 목적지까지의 경로를 탐색하여 링크의 코스트가 최소로 되는 경로를 결정하는 과정에서, 링크의 속성 정보에 변화가 있었던 경우에, 환승이 발생한다고 판정하고, 코스트의 누적치를 경로 탐색상 상정되는 코스트 누적치(퍼텐셜)보다 반드시 큰 값이 되도록 처리한다. 따라서, 경로 탐색 장치가 1회의 경로 탐색으로 환승이 가장 적은 경로를 안내 경로로서 결정할 수 있도록 되며, 경로 탐색에 필요한 시간을 단축할 수 있게 된다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 걸리지 않고, 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 2 형태에 관한 프로그램에 의하면, 상기 제 2 형태에 관한 경로 탐색 장치를 제공할 수 있게 된다. 즉, 탐색한 링크의 링크 코스트 누적치를 소트하여 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 해당 링크가 링크의 속성이 변화한 링크인 경우에 링크 속성의 변화의 회수, 즉 환승 회수를 카운트한다. 따라서, 경로 탐색 장치가 1회의 경로 탐색에 의해 환승을 수반하는 안내 경로를 환승 회수와 함께 결정할 수 있다. 이 때문에, 이용자는 환승의 시간이 최소로 되며, 또 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 3 형태에 관한 프로그램에 의하면, 상기 제 3 형태에 관한 경로 탐색 장치를 제공할 수 있게 된다. 즉, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치를, 경로 탐색상 상정되는 코스트 누적치(퍼텐셜)보다 반드시 큰 값이 되도록 처리한 링크 코스트 누적치를 실질 링크 코스트의 누적치로 되돌려서 경로 탐색을 계속한다. 따라서, 경로 탐색 장치가 환승 없이, 또는 소정의 환승 회수로 목적지에 도달할 수 없는 경우에도 경로 탐색을 계속하여, 1회의 경로 탐색에 의해 최소의 환승 회수의 안내 경로를 탐색할 수 있다. 이 때문에, 이용자는 환승 시간이 최소로 되며 또, 운임의 증가를 최소로 할 수 있는 노선 계통을 안내 경로로서 알 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제 4 형태에 관한 프로그램에 의하면, 상기 제 1 내지 제 3 형태의 어느 한 경로 탐색 장치를 제공할 수 있게 된다. 즉, 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 행한다. 따라서, 이용자는 환승 회수를 설정하여 그 범위 내에서 최소의 환승 회수로 되는 안내 경로를 탐색 장치에 탐색시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 있어서 경로 탐색의 대상이 되는 교통 기관의 경로 네트워크의 기본을 나타내는 개념도.

도 2는 경로 탐색을 위한 경로 네트워크 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이며, 도 1의 경로 네트워크에 관한 데이터를 예시한 도면.

도 3은 본 발명에 관한 경로 탐색 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 4는 출발지를 노드(1), 목적지를 노드(6)로 하여 환승 없이(1개의 노선 계통) 도달할 수 있는 경우의 경로를, 도 2의 경로 네트워크로 나타내는 도면이며, 도 4a 내지 도 4c는 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면.

도 5는 출발지를 노드(1), 목적지를 노드(6)로 하여 환승 없이(하나의 노선 계통) 도달할 수 있는 경우의 경로를, 도 2의 경로 네트워크로 나타내는 도면이며, 도 5d 내지 도 5f는 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면.

도 6은 작업용 메모리에 기억되는 데이터의 구조를 나타내는 개념도이며, 도 6a은 트리 형상으로 등록되는 데이터의 개념을 나타내며, 도 6a은 트리 형상의 데이터가 실제로 작업용 메모리(27)에 기억되는 배열을 나타내는 도면.

도 7은 도 2의 경로 네트워크에서 출발지를 노드(1), 목적지를 노드(8)로 한 경우의 경로 탐색의 순서를 나타내는 도면이며, 도 7a 내지 도 7d는 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면.

도 8은 환승이 2회 필요한 경우의 경로 탐색의 순서를 설명하기 위한 경로 네트워크를 나타내는 도면이며, 도 8a 내지 도 8c는 경로 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면.

도 9는 환승이 2회 필요한 경우의 경로 탐색의 순서를 설명하기 위한 경로 네트워크를 나타내는 도면이며, 도 9d 내지 도 9g는 경로 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면.

도 10은 도 8, 도 9의 경로 네트워크의 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면.

도 11은 본 발명에 관한 경로 탐색의 순서를 나타내는 플로차트.

<부호의 설명>

10ㆍㆍㆍ네비게이션 시스템

12ㆍㆍㆍ네트워크

20ㆍㆍㆍ경로 탐색 장치

21ㆍㆍㆍ메인 제어부

22ㆍㆍㆍ송수신부

23ㆍㆍㆍ지도 DB(지도 데이터베이스)

24ㆍㆍㆍ경로 탐색부

25ㆍㆍㆍ데이터 전달부

26ㆍㆍㆍ연산 수단

27ㆍㆍㆍ작업용 메모리

28ㆍㆍㆍ경로 네트워크 DB(경로 네트워크 데이터베이스)

29ㆍㆍㆍ조작ㆍ표시부

30ㆍㆍㆍ휴대 단말

31ㆍㆍㆍ메인 제어부

32ㆍㆍㆍ경로 탐색 요구부

33ㆍㆍㆍ안내 데이터 기억부

34ㆍㆍㆍ지도ㆍ경로 기억부

35ㆍㆍㆍGPS 처리부

36ㆍㆍㆍ조작ㆍ표시부

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 경로 탐색 장치, 경로 탐색 방법 및 프로그램에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 있어서 경로 탐색의 대상이 되는 교통 기관의 경로 네트워크의 기본을 나타내는 개념도이다. 도 2는 경로 탐색을 위한 경로 네트워크 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이며, 도 1의 경로 네트워크에 관한 데이터를 예시한 도면이다. 도 3은 본 발명에 관한 경로 탐색 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4, 도 5는 출발지를 노드(1), 목적지를 노드(6)로 하여 환승 없이(1개의 노선 계통) 도달할 수 있는 경우의 경로를, 도 2 경로 네트워크로 나타내는 도면이며, 도 4a 내지 도 4c, 도 5d 내지 도 5f는 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면이다.

도 6은 작업용 메모리(27)에 기억되는 데이터의 구조를 나타내는 개념도이며, 도 6a은 트리 형상으로 등록되는 데이터의 계념을 나타내며, 도 6a은 트리 형상의 데이터가 실제로 작업용 메모리(27)에 기억되는 배열을 나타내는 도면이다. 도 7은 도 2의 경로 네트워크로 출발지를 노드(1), 목적지를 노드(8)로 한 경우의 경로 탐색 순서를 나타내는 도면이며, 도 7a 내지 도 7d은 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면이다. 도 8, 도 9, 환승이 2회 필요한 경우의 경로 탐색의 순서를 설명하기 위한 경로 네트워크를 나타내는 도면이며, 도 8a 내지 도 8c, 도 9d 내지 도 9g는 경로 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 8, 도 9 경로 네트워크의 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이며, 도 2와 동일한 구성이다. 도 11은 본 발명에 관한 경로 탐색의 순서를 나타내는 플로차트이다.

도 1은 본 발명에 있어서 경로 탐색의 대상으로 하는 교통 기관의 노선 경로의 기본 구성을 설명하기 위한 개념도이며, 노선 버스의 경로 네트워크를 예로 든 것이다. 도 1에 있어서, 정류소가 노드(1 ~ 8)(동그라미로 둘러싼 숫자)로 표시되며, 각 노드(1)ㆍ8의 사이를 연결하는 화살표 선이 링크〔1] ~ 링크 [8]로 표시되어 있다. 이 링크 [1] ~ [8]가 노선 버스의 경로이며, 화살 표시의 굵기가 노선의 계통을 나타내고 있다. 즉, 노드(1) ~ 노드(2) ~ 노드(3) ~ 노드(4) ~ 노드(5) ~ 노드(6)이 제 1 노선 계통이며, 노드(7) ~ 노드(2) ~ 노드(5) ~ 노드(8)이 제 2 노선 계통이다. 본래, 버스 등의 교통 기관의 노선은 상행, 하행의 쌍방향으로 운행하고 있으므로, 각각의 방향으로 방향을 갖는 링크가 기재되어야 할 것이나, 도면 및 설명이 복잡하게 되기 때문에 도 1에 있어서는 한쪽 방향의 방향 있음 링크(화살표 선)만을 기재하고 있다. 물론, 이 경로 네트워크는 노선 버스의 경로 네트워크에 한하지 않고, 철도의 경로 네트워크여도 된다. 또, 목적지에의 도착 예상 시 간에 관한 안내 등을 행하는 경우에는 별도로 시각표 데이터베이스를 구비할 필요가 있다.

각 링크 [1] ~ 링크 [8]의 화살표 선을 사이에 두고 기술되어 있는 숫자는 링크의 코스트를 나타내고 있고, 링크의 코스트란 예를 들면 링크의 거리나 소요 시간을 나타내는 것이며, 라벨 확정법(다이크스트라 법)에 있어서의 경로 탐색으로는 거리나 소요 시간이 최단인 링크를 탐색하여, 코스트의 누적치가 최소로 되는 경로를 최적인 안내 경로(거리나 시간이 최단인 안내 경로)로서 경로 탐색을 행하는 것이다. 도 1에 있어서, 예를 들면 링크 [1]의 코스트는 소요 시간이 4분임을 나타내며, 링크 [2]의 코스트는 1분임을 나타내고 있다.

도 1의 경로 네트워크의 정보는 경로 탐색을 위해 도 2에 나타내는 구조의 데이터베이스에 축적되어 있다. 즉, 도 2는 경로 네트워크 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이며, 이 데이터베이스는 링크, 시발점(노드), 종점(노드), 코스트, 계통(노선 계통)의 필드(란)로 이루어지며, 링크 란에는 각 링크 [1] ~ 링크 [8]ㆍㆍㆍ가 기억되어 있고, 각 링크에 대응하여 시발점, 종점, 코스트의 란에 각각의 노드, 소요 시간이 기억되어 있다. 계통의 란은 링크 [1] ~ 링크〔8]의 속성 정보가 기억되어 있다.

이 속성 정보는 각 링크가 속하는 노선 계통을 나타내는 정보이며, 링크 [1] ~ 링크 [5]가 제 1 노선 계통(01)에 속하며, 링크 [6] ~ 링크 [8]가 제 2 노선 계통(02)에 속하고 있음을 나타내고 있다. 그리고, 각 노드의 나가는 링크와 들어오는 링크의 속성 정보를 판정함으로써 노드(2)와 노드(5)가 제 1 노선 계통과 제 2 노선 계통과의 환승 정류소인 것을 알 수 있다. 실제로는 노선 계통에 의해 정류소가 약간 떨어져 있는 경우도 있으나(교차하는 계통의 환승 버스 정류소는 교차점 안에는 만들 수 없으므로 부근의 노선 위가 됨), 여기서는 원리의 설명이므로, 환승에 사용하는 정류소는 동일한 노드로 나타내는 것으로 하고 있다.

이와 같은 경로 네트워크에 있어서, 예를 들면 노드(1) ~ 노드(6)에 이동하는 최적인 경로를 탐색하는 경우, 먼저 노드(1)를 출발하여 링크 [1]을 따라 노드(2)에 도달한다. 이 링크 [1]의 코스트(소요 시간)는 「4」분이다. 노드(2)로부터의 나오는 링크는 링크 [2]와 링크 [7]이며, 그 코스트는 「1」분과 〔4]분이다. 이와 같이 하여 차례로 노드(6)에 도달할 수 있는 링크를 따라 코스트의 누계를 구하면, 제 1 경로는 노드(1), 노드(2), 노드(3), 노드(4), 노드(5)를 거쳐서 노드(6)에 이르는 경로이며, 그 코스트 누적은 「14」분으로 된다. 제 2 경로는 노드(1), 노드(2), 노드(5)를 거쳐서 노드(6)에 이르는 경로이며, 그 코스트 누적은 「13」분으로 되다. 따라서, 소요 시간이 최단으로 되는 경로는 제 2 경로이며, 이것을 안내 경로로서 출력하는 것이 통상의 경로 탐색이다.

그러나, 상기 탐색에 있어서의 제 1 경로가 통과하는 링크 [1] ~ 링크 [5]는 코스트 누계는 제 2 경로보다 크나, 노선의 계통이 동일하며 다른 노선 계통으로 환승하는 일 없이 노드(6)에 도달할 수 있다. 그러나, 제 2 경로가 통과하는 링크 [1]과 링크〔7]과 링크 [5] 중, 링크 [7]은 노선의 계통이 다르다. 즉, 제 2 경로는 코스트 누계는 제 1 경로보다 작으나, 노드(2)에 있어서 링크〔l]의 제 1 계통으로부터 링크 [7]의 제 2 계통으로 환승이 생긴다. 본 발명에 있어서는 도 2에 나 타내는 바와 같이, 각 링크에 속성 정보로서 각 링크가 속하는 노선 계통을 나타내는 정보가 기억되어 있다. 따라서, 링크 [1]로부터 링크 [7]로 경로를 취하는 경우에는 링크 [1]과 링크 [7]에서는 속성 정보가 변화한다. 이 속성 정보의 변화를 검출하고, 이에 기초하여 1회의 경로 탐색으로 환승 회수가 적은 경로를 직접 탐색하도록 한 것이다. 이 처리에 대해서는 후에 상세하게 설명한다.

도 3은 상기의 경로 탐색을 행하는 본 발명에 관한 경로 탐색 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 있어서, 경로 탐색 장치는 네트워크를 통하여 휴대 단말에 접속되고, 휴대 단말로부터의 경로 탐색 요구에 따라 경로 탐색을 행하며, 그 결과를 지도 데이터, 안내 경로 데이터, 음성 안내 등에 의한 가이던스의 데이터를 휴대 단말에 전달하는 통신형의 네비게이션 시스템으로서 구성한 예를 나타내나, 본 발명에 관한 경로 탐색 장치는 이에 한정되는 것은 아니고, 카 네비게이션 장치나 휴대형 네비게이션 장치, 또는 PC로부터 인터넷을 경유하여 접속되는 경로 탐색 서버 등에도 적용 가능함은 물론이다.

본 발명에 관한 네비게이션 시스템(10)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 네트워크(12)를 통하여 경로 탐색 장치(20)와 휴대 단말(30)이 접속되어 구성된다. 휴대 단말(30)이 휴대 전화인 경우에는 휴대 단말(30)은 무선에 의해 기지국과 통신하고, 기지국을 통하여 인터넷 등의 네트워크(12)를 경유하고 경로 탐색 장치(20)와 접속 관계가 확립되고, 경로 탐색 요구 등의 서비스 요구를 경로 탐색 장치(20)에 이송하고, 또 경로 탐색 장치(20)로부터 지도 정보, 경로 탐색의 결과 등의 전달을 받는다.

휴대 단말(30)은 메인 제어부(31), 경로 탐색 요구부(32), 안내 데이터 기억부(33), 지도ㆍ경로 기억부(34), GPS 처리부(35), 조작ㆍ표시부(36)로 구성되어 있다. 사용자는 휴대 단말(30)에 있어서, 조작ㆍ표시부(36)로부터 원하는 입력, 조작 지시를 행하고, 표시부에 경로 탐색 장치(20)로부터 전달된 지도나 안내 경로를 표시한다. 메인 제어부(31)는 마이크로프로세서를 중심으로 구성되고, 일반적인 컴퓨터 장치와 동일하게 RAM, ROM 등의 기억 수단을 구비하고 있으며, 이들 기억 수단에 축적된 프로그램에 의해 각 부를 제어한다.

경로 탐색 요구부(32)는 출발지, 목적지, 이동 수단 등의 경로 탐색 요건을 경로 탐색 장치(20)에 이송하여 경로 탐색의 요구를 행한다. 출발지, 목적지는 위도, 경도에 의해 지시하는 것이 일반적이나, 주소나 전화번호를 입력하고, 경로 탐색 장치(20)의 데이터베이스로 위도, 경도의 정보로 변환하는 방법이나, 휴대 단말(30)에 표시되는 지도상에서 포인트를 지정하여 위도, 경도의 정보로 변환하는 방법 등이 취해진다. 이동 수단은 예를 들면, 도보, 자동차, 도보와 교통 기관의 병용 등이다.

안내 데이터 기억부(33)에는 경로 탐색 장치(20)로부터 다운로드 또는 프리인스톨한 경로의 안내(가이던스), 예를 들면 교차점이나 분기점(가이던스 포인트)에 휴대 단말(30)이 접근했을 때에, 「이 앞, 우회전입니다」등의 표시, 음성 안내의 패턴에 대응한 표시 데이터나 음성 데이터 등이 기억되어 있고, 휴대 단말(30)이 경로 탐색 장치(20)로부터 전달을 받은 안내 경로나 가이던스 포인트의 안내 데이터에 따라, 이 안내 데이터에 설정된 안내(가이드)를 표시하거나, 음성 가이드하 거나 할 수 있다. 지도ㆍ경로 기억부(34)는 경로 탐색 요구의 결과, 경로 탐색 장치(20)로부터 휴대 단말(30)에 전달되는 지도 데이터, 안내 경로 데이터를 기억하여 조작ㆍ표시부(36)에 지도, 안내 경로를 표시하기 위한 것이다.

GPS 처리부(35)는 통상의 네비게이션 단말(휴대 단말)과 동일하게 GPS 위성 신호를 수신, 처리하여 현재 위치를 측위하기 위한 것이다.

한편, 경로 탐색 장치(20)는 메인 제어부(21), 송수신부(22), 지도 데이터베이스(DB)(23), 경로 탐색부(24), 데이터 전달(25), 경로 네트워크 DB(데이터베이스)(28)와, 조작ㆍ표시부(29)를 구비하고 있다. 메인 제어부(31)는 마이크로프로세서를 중심으로 구성되고, 일반적인 컴퓨터 장치와 동일하게 RAM, ROM 등의 기억 수단을 구비하고 있고, 이들 기억 수단에 축적된 프로그램에 의해 각 부분을 제어한다. 경로 탐색부(24)는 연산 수단(26)과 작업용 메모리(27)로부터 구성되어 있다.

송수신부(22)는 휴대 단말(30)로부터의 데이터나 서비스 요구를 수신하고, 또, 휴대 단말(30)에 요구된 데이터나 서비스에 필요한 데이터를 송신(전달)하기 위한 것이다. 지도 데이터베이스(DB)(23)는 휴대 단말(30)에 전달하여 표시하기 위한 지도 정보와 경로 탐색을 위한 지도 데이터(노드 데이터, 링크 데이터, 코스트 데이터)를 축적한 데이터베이스이며, 경로 탐색부(24)는 휴대 단말(30)로부터 보내진 경로 탐색의 요건에 따라, 지도 DB(23)를 참조하여 주 출발지로부터 목적지까지의 최단의 안내 경로를 탐색한다. 탐색의 방법은 상술한 특허 문헌 1에 개시된 다이크스트라 법을 사용할 수 있다. 또, 경로 탐색 요구에 임하여 이동 수단으로서 교통 기관 또는 교통 기관과 도보의 병용이 선택된 경우에는 후술하는 경로 네트워 크 DB(28)를 참조하여 경로 탐색을 행한다. 그 때에, 상술한 바와 같이 환승 회수의 가장 적은 경로를 탐색한다. 이 때문에 후술하는 경로 네트워크 DB(28)와 경로 탐색부(24)의 연산 수단(26), 작업용 메모리(27)가 사용된다.

데이터 전달부(25)는 경로 탐색부(24)에서 탐색한 최단의 안내 경로의 데이터, 지도 데이터, 안내 데이터 등의 데이터를 휴대 단말(30)에 전달하기 위한 것이며, 안내 경로는 경로 탐색부(24)에 의해 데이터로서 작성되고, 휴대 단말(30)에 지도 데이터에 부가되어 전달되며, 휴대 단말(30)은 전달된 지도 데이터와 안내 경로 데이터에 따라, 표시부에 지도 및 안내 경로를 표시한다. 또, 경로 탐색부(24)는 안내 경로에 교차점, 분기점이나 역 등이 포함되는 경우에 그 노드를 가이던스 포인트로서 정하고, 좌우회전의 안내를 음성 데이터의 패턴으로 지정하고, 이용자에게 음성 안내를 제공하기 위한 안내 데이터를 작성한다. 음성 안내 등의 안내 데이터의 패턴은 도시하지 않는 데이터베이스에 저장하고, 휴대 단말(30)에 미리 다운로드 또는 프리인스톨해 두는 것이 일반적이다. 휴대 단말(30)은 상기 지도 데이터, 안내 경로 데이터와 함께 이 안내 포인트 데이터도 전달을 받아서, 안내 포인트에 도달한 시점에서 설정된 음성 안내 등의 가이드를 받을 수 있다.

다음으로, 환승 회수가 가장 적은 경로 탐색하는 본 발명에 관한 경로 탐색 방법에 대하여 다이크스트라 법을 사용하여 구체적으로 설명한다. 먼저, 출발지로부터 목적지까지 환승 없이(1개의 노선 계통을 사용하여) 도달할 수 있는 경우에 대해 설명한다. 도 4, 도 5는 출발지를 노드(1), 목적지를 노드(6)로 하여 환승 없이(1개의 노선 계통) 도달할 수 있는 경우의 경로를, 도 2의 경로 네트워크로 나타 내는 도면이며, 도 4a 내지 c, 도 5d 내지 f는 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면이다.

도 4a에 나타내는 바와 같이, 출발지가 노드(1)이며, 목적지가 노드(6)인 것으로 한다. 노드(1)는 출발지이므로, 둥근 표시로 사선을 그어서 나타내고 있다. 이하의 경로 네트워크 도면에 있어서도 동일하게 경로 탐색이 진행하고 있는 노드를 둥근 표시에 사선을 그어서 나타내고 있다. 그리고 이 출발 노드(1)의 퍼텐셜을「P=O」로 두고 경로 탐색을 개시한다.

노드(1)로부터 나오는 링크(출 링크)는 링크 [1]만이다. 이것을

Extract

[1]0+4=4

로 나타내고 있다. 이 식이 나타내는 의미는 링크 [1]은 노드(1)의 퍼텐셜「P=0」에, 링크 [1]의 링크 코스트「4」(이하, 간단히 코스트라 함)를 가한 퍼텐셜을 링크 1이 도달하는 노드(2)에 가져온다는 의미이다. 즉, 어떤 노드의 퍼텐셜이란, 그 노드까지 탐색된 링크의 코스트의 누적치를 나타내게 된다. 연산 수단(26)은 경로 네트워크 DB(28)를 참조하여 이 퍼텐셜의 연산을 행하는 것이며, 연산 결과의 퍼텐셜은 그 결과를 초래하는 링크의 링크 번호와 함께 작업용 메모리(27)에 기억되어 간다. 즉, 작업용 메모리(27)에는 링크 번호와 그 링크에 도달하기까지 탐색해 온 각 링크의 링크 코스트의 누적치가 기억되어 간다.

이 작업용 메모리(27) 중 소트 부분은 이른바 「히프(Heap)」라고 불리는 트리 형식으로 데이터의 기억을 행하고, 기억한 데이터(값)의 대소 관계에 따른 소트 처리를 행할 수 있는 메모리이다. 히프(heap)에 대해서는 후에 상세를 설명하나, 본 명세서에 있어서는 탐색한 링크의 링크 코스트 누적치와 링크 번호를 작업용 메모리(27)에 기억하는 처리를 「히프 등록한다」고 하고, 등록된 데이터를 소트하여 최소치를 구하는 처리를 「히프 소트한다」고 하는 것으로 한다. 도 4a의 상태에서는 히프 등록한 요소가 1개 밖에 없으므로, 링크 [1]은 최소치 「4」이며, 도 4b에 나타내는 바와 같이 노드(2)까지의 경로가 링크 [1]로 결정한다. 즉, 노드(2)의 퍼텐셜은「P=4」로 정해지고, 이것이 현재의 최소 라벨이다. 이 처리의 결과, 히프(작업용 메모리(27))에는 아무것도 남지 않는다.

다음으로, 도 4c와 같이, 노드(2)로부터는 2개의 화살표(나가는 링크 : 링크 [2]와 링크 [7]이 존재하고 있다. 이 나가는 링크는 경로 탐색부(24)가 지금부터 찾으려고 하는 링크이며, 이것을 확산하는 링크라고 부르기로 한다. 이 확산하는 링크 상태가

Extract

[7]4+4+MSB=8+MSB

[2]=4+l=5

로 표시된다. 링크 [6]은 노드(2)에 대한 들어오는 링크이므로 선택되지 않는다.

여기서, 본 발명에 있어서는 링크 [7]은 링크 [1]과 속성(노선 계통)이 다르다. 즉, 버스의 계통이 바뀌는 경우이며, 환승이 발생하기 때문에, 본래의 경로 코스트 4 + 4에 대하여 작업용 메모리(27)에 있어서의 링크 코스트의 값의 기억 영역 의 최상위 비트(Most significant Bit)를 논리「1」로 바꿔 쓰는 처리를 행한다. 이 처리를「MSB를 세운다」라 하기로 하고, 「+MSB」로 나타내고 있다.

여기서, 작업용 메모리(27)의 히프 등록, 히프 소트를 위한 메모리 구성과 그 작용에 대하여 상술한다. 도 6은 작업용 메모리(27)에 기억되는 데이터의 구조를 나타내는 개념도이며, 도 6a은 트리 형상으로 등록되는 데이터의 개념을 나타내며, 도 6b은 트리 형상으로 데이터가 실제로 작업용 메모리(27)에 기억되는 배열을 나타내는 도면이다. 도 6a에 나타내는 바와 같이, 히프 등록되는 데이터 구조는 트리 형상이나, 실제로는 도 6b과 같이 작업용 메모리(27)상의 배열로서, 링크 번호와 코스트의 페어이다. 예를 들면, 도 6에 있어서, A는 트리의 뿌리가 되는 데이터로서, 이 데이터 A에 관한 데이터 B, C가 연결되고, 다시 데이터 B에 데이터 D와 데이터 E가 데이터 C에 데이터 F와 데이터 G가 연결되는 구조이나, 실제의 데이터 A ~ G는 도 6b과 같이 작업용 메모리(27)상에 배열되어서 기억된다.

여기서는 기억되는 데이터는 링크 번호와 코스트의 페어이며, 코스트를 비교하여 히프 소트를 행하고, 최소의 데이터 트리의 뿌리(트리의 정점)로부터 추출한다. 경로 탐색의 코스트는 시간이나 거리이므로 비부(非負)의 수이다. 따라서 메모리상의 최상위 비트를 데이터의 정(正) 또는 부(負)를 나타내는 부호 비트로 사용하는 일은 있을 수 없다. 또, 메모리의 비트 수를 충분히 준비하면, 최상위 비트까지 사용하는 코스트의 데이터도 존재하지 않는다. 예를 들면, 노선 버스의 링크 코스트, 즉 정류소 간의 소요 시간을 15초 단위로 나타냈을 때, 코스트를 기억하는 영역을 15비트로 하면, 최상위 비트까지 사용하면 491505초 = 136시간 이상까지 기 억할 수 있게 된다. 교통 기관에 있어서 이와 같은 링크 코스트는 있을 수 없으므로, 16비트 째를 사용하는 일은 있을 수 없다. 따라서, 본 발명에 있어서는 계통이 변화하는(환승이 발생하는) 링크는 히프 등록할 때에 최상위 비트인 16비트 째(Most Significant Bit)에 값「1」을 기억하는 처리(상술한 MSB를 세우는 처리)를 행한다. 또는 이와 같이 최상위 비트가 아니더라도, 실제의 경로 탐색에서 사용하는 일이 없는 충분히 큰 퍼텐셜을 나타내고 있는 상위의 특정 비트를 정하여 사용해도 된다.

이 결과, 히프 소트에 있어서 노선의 계통이 변화하는(환승이 발생하는) 링크는 노선의 계통이 변화하지 않는 링크보다 반드시 큰 값으로 되고, 노선의 계통이 변화하지 않는 링크를 히프 소트로 우선적으로 추출하여 결정할 수 있게 된다. 또, 속성이 변화한 링크끼리의 히프 소트도, 하위 비트의 대소 관계는 유지되어 있으므로 문제없이 히프 소트를 행할 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 속성이 변화하고 있지 않는 링크는 명백히 속성이 변화한 링크보다 작은 값이 되므로, 히프에 등록했을 때에 환승을 행하지 않는 링크가 항상 히프 소트로 상위에 소트되어 오게 된다. 이와 같이, 연산 수단(26)으로 행하는 히프 소트의 연산은 I6비트의 비교 연산으로도 충분하나, 시스템에 따라 32비트 연산이어도 되며, 이 정도의 연산은 현재의 프로세서의 연산 처리 능력으로부터 부하는 문제가 되지 않는다. 링크 번호의 기억도 경로 네트워크의 링크 수를 표현할 수 있는 비트 수가 필요함은 말할 것도 없으나, 소트 처리에 수반하는 대입 연산 처리뿐이며, 연산 처리로서는 가벼운 부하의 처리이다.

다시 한번, 도 4c로 돌아와서, 히프 소트의 결과 최소치는 링크〔2]의「5」이므로, 먼저 링크〔2]가 확정하여 추출되게 된다. 이에 의해, 노드(3)의 퍼텐셜 「P=5」가 결정된다. 이 상태에서는 히프에는 링크 [7]의 데이터가 추출되지 않고 남아 있다. 다음으로, 도 5d에 나타내는 바와 같이 최소 라벨 위치로부터 재탐색을 행한다. 이에 의해, 링크 [3] 이 추출되고,

Extract

[3]5+2=7

로 표시된다.

이것을 히프에 등록하면, 링크 [7]의 8+MSB보다 작으므로, 뿌리부터 추출되어, 링크 [3]이 확정하고, 노드(4)의 퍼텐셜「P=7」이 확정된다.

동일하게, 도 5(e)에 나타내는 바와 같이 노드(4)로부터의 링크를 탐색하여

Extract

[4]7+2=9

를 얻고, 링크 [4가 확정되어 노드(5)의 퍼텐셜 P=9가 확정된다.

여기서, 특징적인 것은 링크 [7]이 노드(5)의 퍼텐셜을 결정하는 것이 아니라, 링크 [4]가 먼저 노드(5)에 도달하고 있는 점에 있다. 즉, 환승이 없는 경로를 우선적으로 탐색을 진행하고 있는 결과가 나타나고 있는 것이다.

동일하게, 도 5f에 나타내는 바와 같이 노드(5)로부터의 링크를 탐색하여

Extract

[8]9+2+MSB=11+MSB

[5]=9+5=14

가 추출되어서 히프에 등록된다. 링크〔8]은 환승이 발생하고 있으므로, 이 경우도 + MSB의 처리를 행하고 있다. 결과적으로 링크 [5]가 최소이므로, 링크 [5]가 확정되어 노드(6)의 퍼텐셜 P=14가 결정된다. 여기서, 노드(6)은 목적지이며, 이것으로 환승 없음의 경로가 구해졌으므로, 탐색은 종료로 된다. 경로는 확정(Fixed)의 과정을 반대로 따른 것에 의해 나타낼 수 있다.

즉,

노드(6)에 이르는 것은 링크 [5]. 링크 [5]는 노드(5)로부터 나와 있다.

노드(5)에 이르는 것은 링크 [4]. 링크 [4]는 노드(4)로부터 나와 있다.

노드(4)에 이르는 것은 링크 [3]. 링크 [3]은 노드(3)으로부터 나와 있다.

노드(3)에 이르는 것은 링크 [2]. 링크 [2]는 노드(2)로부터 나와 있다.

노드(2)에 이르는 것은 링크 [1]. 링크 [1]은 노드(1)로부터 나와 있다.

노드(1)은 출발지.

따라서 노드(1)→노드(2)→노드(3)→노드(4)→노드(5)→노드(6)이 탐색한 결과의 경로가 된다. 이로써, 다른 경로를 하나도 탐색하는 일 없이, 목적의 환승 최소로 되는 경로를 구할 수 있었다. 또한, 이 때 아직 히프에는 추출된 링크, 링크 [7] 및 링크 [8]의 데이터가 남아 있으므로, 다시 히프가 빌 때까지 인출을 행하면, 다른 경로도 구할 수 있다.

다음으로, 환승 없음에서는 목적지에 도달하지 않는 경우의 경로 탐색의 예에 대하여 설명한다. 도 7은 출발지를 노드(1), 목적지를 노드(8)로 한 경우의 경 로를, 도 2의 경로 네트워크로 나타내는 도면이며, 도 7a 내지 도 7d은 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면이다. 이 경우의 경로 탐색에 있어서는 히프로부터 링크를 추출할 때에, 최상위 비트가 세트되어 있는 링크는 추출되지 않고, 거기서 탐색을 일단 정지하여 환승 회수의 카운트를 행하는 것으로 하고 있다.

이 경우의 경로 탐색의 순서는 도중까지는 도 4, 도 5에서 설명한 환승 없음의 경우와 동일하므로 설명을 생략하고, 순서에 변화가 생기는 도 5f에서 설명한 노드(5)의 탐색 이후의 순서를 설명한다. 도 5f에 있어서, 노드(5)로부터 탐색을 하고 링크 [5]가 확정하였으나, 노드(6)이 목적지가 아니므로 처리는 끝나지 않고 노드(6)으로부터의 탐색을 계속하려고 한다. 이 때, 노드(6)으로부터의 나가는 링크가 없으므로 히프로부터 링크를 취출하려고 하지만(도 7a 참조), 히프에 남아 있는 링크는 최상위 비트가 세트되어 있다. 히프의 뿌리에 있는 링크를 조사하고, 그 최상위 비트가 세트되어 있으면 이하 남아 있는 모든 링크도 최상위 비트가 세트되어 있을 것이다. 따라서, 더 이상 환승이 없는 경로는 없음을 나타내고 있다.

따라서, 1회의 환승을 인정하는 것으로 하여, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 히프에 남아 있는 모든 링크의 최상위 비트를 클리어한다. 이 클리어 처리에 의해 하위 비트의 수치의 대소 관계에 변화는 없으므로, 히프의 구조를 바꿀 필요는 없다.

이 후, 히프 소트 처리에 의해 히프의 뿌리로부터 취출된 것은 도 7c에 나타내는 바와 같이 링크 [7]이다. 링크〔7]은 지금까지 환승 경로였으므로, 그 앞에 경로가 성장하는 일은 없었다. 링크 [7]이 초래하는 노드(5)의 퍼텐셜은 「P=8」이다. 이 경우, 라벨 수정법을 적용하여 노드(5)의 퍼텐셜은 링크〔4]가 초래한「P=9」로부터, 이번에 구한 「P=8」로 개서된다. 라벨 수정이 행해진 노드는 새롭게 탐색을 행하는 기점이 된다.

그리고, 도 7d에 나타내는 바와 같이,

Extract

[8]8+2=10

[5]8+5+MSB=13+MSB

가 추출된다. 이 경우, 링크〔5]는 새로운 환승이 발생하고 있으므로 +MSB의 처리가 더해진다. 링크 [8]은 링크 〔7]로부터 보아 환승은 아니다. 히프에 등록한 결과는 링크 [8]10이 취출되어서 노드(8)의 퍼텐셜「P=10」이 확정한다. 노드(8)은 목적지이므로, 이것으로 경로 탐색은 종료이다. 또한, 이 때 히프에 남아 있는 것은 노드(5)에서 환승을 행한 경우의 경로와, 남은 1회의 환승을 인정한 경우에 노드(6)에 도달하는 경로이다.

경로는 확정(Fixed)의 과정을 반대로 따름으로써 나타낼 수 있다. 즉, 노드(8)에 이르는 것은 링크 [8]. 링크 [8]은 노드(5)로부터 나와 있다.

노드(5)에 이르는 것은 링크 [7]. 링크 [7]은 노드(2)로부터 나와 있다.

노드(2)에 이르는 것은 링크 [1]. 링크〔1]은 노드(1)로부터 나와 있다.

노드(1)은 출발지.

따라서 노드(1)→노드(2)→노드(5)→노드(8)이 탐색한 결과의 경로가 된다. 즉, 1회의 환승을 허용하는 최소 환승 회수의 경로가 다른 경로의 탐색을 행하는 일 없이 탐색할 수 있었던 것이 된다.

다음으로, 환승이 2회 필요한 경우의 경로 탐색의 순서도 설명한다. 도 8, 도 9는 이 순서를 설명하기 위한 경로 네트워크를 나타내는 도면이며, 도 8a 내지 도 8c, 도 9d 내지 도 9g는 경로 탐색의 순서에 해당하는 경로 네트워크를 나타내는 도면이다. 또한, 도 8, 도 9의 경로 네트워크에서는 도 1의 경로 네트워크에 다시 노드(9) 내지 노드(11)이 더해져서,

노드(1)→노드(2)→노드(3)→노드(4)→노드(5)→노드(6)

노드(7)→노드(2)→노드(5)→노드(8)→노드(9)

노드(8)→노드(11)

노드(1)0→노드(9) →노드(11)

의 4 계통으로 이루어진 노선 버스의 경로 네트워크로 되어 있다. 도 10은 이 경로 네트워크 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이며, 도 2도 같은 구성이다.

도 8a은 환승을 1회 허용한 도 7의 경로 네트워크에서의 경로 탐색에 있어서의 도 7a의 상태, 즉, 환승 없음의 탐색이 멈춘 상태이다. 여기서, 도 7b의 처리와 동일하게, 도 9b에 있어서, 1회째의 환승을 허용하기 위해 히프에 등록되어 있는 링크의 데이터의 최상위 비트를 클리어하고, 링크 [7]을 취출한다. 링크 [7]이 초래하는 노드(5)의 퍼텐셜은「P=8」이다. 이 경우, 라벨 수정법을 적용하여 노드(5)의 퍼텐셜은 링크 [4]가 초래한 「P=9」로부터, 이번에 구한「P=8」로 개서된다.

다음에, 도 8c에 있어서, 라벨 수정이 행해진 노드는 새로 탐색을 행하는 기점이 된다.

Extract

[8]8+2=10

[5]8+5+MSB=13+MSB

가 추출된다. 이 경우, 링크 [5]는 새로운 환승이 발생하고 있으므로 +MSB의 처리가 가해진다. 링크 [8]은 링크 [7]로부터 보아 환승이 아니다. 히프에 등록한 결과, 링크 [8]10이 취출되어서 노드(8)의 퍼텐셜「P=10」이 정해진다.

이어서, 도 9d에 있어서, 노드(8)로부터의 탐색을 행하면,

Extract

[9]10+2=12

[12]1O+5+MSB=15+MSB

가 추출되어서 히프에 등록된다. 이 때, 링크 [8]11이 뿌리로부터 꺼내지나, 링크 [8]11은 확정한 링크에 다시 작은 노드(8)←[8]P=10이 있으므로, 링크〔8]11은 파기된다. 따라서, 그 다음의 링크 [9]12가 부상해서 확정 링크가 된다.

그리고, 도 9e에 있어서, 노드(9)로부터 탐색을 행하면, 환승이 필요한 링크 [11]이 새롭게 히프에 등록된다.

Extract

[11]12+4+MSB=16+MSB

여기서, 히프를 보면, 뿌리의 〔5]13+MSB는 최상위 비트가 세트되어 있으므 로, 1회의 환승으로 도달할 수 있었음은 여기까지임을 알 수 있다.

다시 1회의 환승을 허용한다고 하여, 2회 환승한 경우의 탐색을 진행한다. 히프에 등록된 데이터 전부의 최상위 비트를 리셋하고, 링크 [5]13을 꺼내면, 도 9(f)에 나타내는 바와 같이, 이것은 먼저 확정한 링크보다 노드(6)에 낮은 퍼텐셜을 주므로, 노드(6)←[5]P=14를 삭제하여 새롭게 퍼텐셜을 「P=13」로 고쳐 써 둔다. 이 의미하는 바는 환승을 다시 1회 허용하였으므로(2회의 환승을 허용한) 노드(6)에 대해서는 다시 짧은 경로가 발견되었다고 하는 것이다. 그러나, 노드(6)은 목적지는 아니므로 탐색은 끝나지 않는다.

노드(6)으로부터 탐색을 진행할 수 없었기 때문에, 도 9g에 있어서, 히프로부터 링크를 1개 취출한다. 그것이 링크 [12]15이므로, 노드(11)의 퍼텐셜이「P=15」로 정해진다. 노드(11)은 목적지이므로, 경로의 탐색은 여기서 종료이다. 환승은 2회 필요했었다. 탐색된 경로는 목적지로부터 반대에 따라서,

노드(11)←링크 [12]←노드(8)←링크 [8]←노드(5)←링크〔7]←노드(2)←링크 [1]←노드(1)

인 것을 알 수 있다.

다음으로, 이상 설명한 경로 탐색의 순서를, 도 11의 플로차트에 기초하여 재차 설명한다. 처리에 앞서서, 출발지와 목적지가 이용자로부터 휴대 단말(30)에 입력되고, 경로 탐색 요구가 경로 탐색 장치(20)에 송신되어 있는 것으로 한다. 먼저, 단계 S21에서 경로 탐색부(24)는 경로 네트워크 DB28을 참조하여 출발지의 노드로부터 나가는 링크를 탐색하여 도달한 노드로부터 새롭게 찾으려고 하는 나가는 링크(이것을 확산하는 링크라고 칭하기로 함)가 존재하는지를 판정한다. 여기서 경로 탐색에 이용되는 수법은 앞에서 설명한 바와 같이 다이크스트라 법을 사용하고 있다. 이어서, 경로 탐색부(24)는 단계 S22에서 링크의 확산이 있는지를 판정하고, 확산된 링크가 있는 경우는 단계 23에 진행하여, 링크의 속성 정보(링크가 속하는 노선 계통을 나타내는 정보)가 변화하는지를 판정한다.

단계 S22에서 확산한 링크한 없었던 경우, 즉, 본 플로차트의 순서로 처리를 행한 전회의 처리 루프에 있어서 링크가 확정되지 않았던 경우 등, 새로운 링크의 확산이 없는 경우도 있으므로, 그 때는 단계 S28로 처리를 건너뛰어 히프로부터 링크를 1개 취출하고, 새로운 링크의 확산을 진행한다.

단계 S23의 판정 처리에서 링크의 속성 정보에 변화가 없었던 경우는 단계 S25에 진행하고, 링크를 히프에 등록하여 히프 소트를 행한다. 링크의 속성 정보에 변화가 있었던 경우에는 단계 S24에서 링크 코스트의 최상위 비트에「1」을 세워서(MSB를 세움), 단계 S25의 처리, 즉 링크를 히프에 등록하여 히프 소트를 실시한다. 이 처리는 연산 수단(26)이 경로 네트워크 DB28을 참조하면서 작업용 메모리(27)를 사용하여 행한다.

이어서, 연산 수단(26)은 단계 S26에서 히프의 뿌리의 메모리의 최상위 비트가 세트되어 있으면(MSM가 「1」이였다면), 히프 내는 모두 환승이 필요한 링크이다. 따라서, 단계 S27에 진행하여 환승 회수를 플러스 1로 하여 카운트한다. 그리고, 히프 내의 모든 링크 코스트의 최상위 비트(MSB)를 리셋한다. 단계 S26에 있어서 히프의 뿌리의 메모리의 최상위 비트가 세트되어 있지 않으면(MSB가「1」이 아 니면) 단계 S28에 진행하고, 링크를 1개 히프의 뿌리로부터 취출한다.

다음으로, 단계 S29에서 히프가 비어서 아무것도 취출할 수 없었던 경우는 그것으로 탐색 실패이다. 따라서, 단계 S30에서 에러 처리를 하여 경로 탐색을 종료한다. 즉, 목적 노드에 대하여 방향 있음 링크가 없는 경우는 모든 링크가 고갈하므로 이 상태에서 경로 탐색이 끝난다. 단계 S29에서 링크의 취출하기에 성공하면, 단계 S31에서 목적지에 도달했는지 판정한다. 취출한 링크가 목적지에 도달해 있으면 그것으로 경로 탐색 종료이다. 단계 S32에서 링크를 목적지로부터 반대로 따름으로써 경로를 출력하여 경로 탐색 처리를 종료한다.

단계 S28에 있어서 취출한 링크가 단계 S31에서 목적지가 아니라고 판단되었을 때는 취출한 링크의 확정 처리를 단계 S33에서 행한다. 만약, 동일한 노드에 도달하는 링크가 이미 확정되어 있었던 경우는 이번에 구한 퍼텐셜이 작은 경우는 라벨 수정의 처리를 행하고, 퍼텐셜이 큰 경우는 이 링크를 파기한다. 그리고 단계 S21에 돌아와 경로 탐색을 계속한다.

또한, 이상의 실시예에 있어서는 효율이 좋다고 생각되는 히프 소트를 행하는 작업용 메모리(27)를 채용하였으나, 다른 소팅 방법을 사용한 경우에도, 본 발명에 있어서의 본질은 변하지 않는다.

이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 경로 탐색 장치에 의하면, 가능한 한 동일 링크의 속성을 따라 경로 탐색을 행할 수 있는 기술이기 때문에, 속성의 취하는 방법에 의해 다양한 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 실시예에 있어서는 노선 버스의 계통이었으나, 그 밖에도 전차의 운행 회사에 의한 속성, 예를 들면 메트로와 도쿄도 경영 지하철, 및 JR은 승차권이 공통은 아니므로 가능한 한 환승하지 않고 경로 탐색을 시도하여 운임이 최소로 되는 경로를 탐색하는 경우, 또는 도로의 속성, 예를 들면 가능한 한 고속도로와 국도만으로 가고 싶다고 하는 다양한 경로 탐색의 요청에 대응할 수 있는 장치에도 적용할 수 있다.

Claims

경로의 단점(端点), 교차점, 분기점 등을 노드로 하고, 노드를 연결하는 링크와, 상기 링크의 코스트로 구성한 경로 네트워크 데이터베이스와, 상기 경로 네트워크 데이터베이스를 참조하여 출발지로부터 목적지까지의 경로를 라벨 확정법을 사용하여 탐색하는 경로 탐색부를 구비한 경로 탐색 장치에 있어서,

상기 경로 네트워크 데이터베이스에 기억된 각 링크에는 해당 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보를 가지며,

상기 경로 탐색부는 출발지의 노드로부터 나가는(outgoing) 링크를 따라, 링크의 코스트를 누적하여 도달 노드의 퍼텐셜을 산출할 때, 이제까지 탐색해 온 링크와, 상기 도달 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 다른 경우, 상기 확산하는 링크의 도달 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트를 논리 「1」로서 산출하고,

경로 탐색부는 그 결과 얻어진 누적 코스트 최소의 경로를 링크의 속성 변화가 가장 적은 안내 경로로서 출력하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
제1항에 있어서,

상기 경로 탐색부는 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 동일한 경우에는 이제까지 탐색해 온 링크의 링크 코스트 누적치 를, 상기 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 다른 경우에는 해당 확산하는 링크가 도달하는 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트를 논리 「1」로서 작업용 메모리에 기억하고,

상기 작업용 메모리에 기억된 링크 코스트 누적치를 소트하고,

상기 소트의 결과, 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트가 논리 「1」로 된 링크였던 경우에, 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
제2항에 있어서,

상기 경로 탐색부는 상기 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 동시에, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트가 논리 「1」로 된 링크의 링크 코스트를 실질 링크 코스트의 값으로 되돌려서 경로 탐색을 계속하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
제1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 경로 탐색부는 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 행하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
경로의 단점, 교차점, 분기점 등을 노드로 하고, 노드를 연결하는 링크와, 상기 링크의 코스트로 구성한 경로 네트워크 데이터베이스와, 상기 경로 네트워크 데이터베이스를 참조하여 출발지로부터 목적지까지의 경로를 라벨 확정법을 사용하여 탐색하는 경로 탐색부를 구비하고, 경로 네트워크 데이터베이스에 기억된 각 링크에는 해당 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보를 갖는 경로 탐색 장치에 있어서의 경로 탐색 방법으로서,

상기 경로 탐색부가 출발지의 노드로부터 나가는 링크를 따라, 링크의 코스트를 누적하여 도달 노드의 퍼텐셜을 산출할 때, 이제까지 탐색해 온 링크와, 상기 도달 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 다른 경우, 상기 확산하는 링크의 도달 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트를 논리 「1」로서 산출하는 단계와,

경로 탐색부가 그 결과 얻어진 누적 코스트 최소의 경로를, 링크의 속성 변화가 가장 적은 안내 경로로서 출력하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 방법.
제5항에 있어서,

상기 경로 탐색부가 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 동일한 경우에는 이제까지 탐색해 온 링크의 링크 코스트 누적치를, 상기 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 다 른 경우에는 해당 확산하는 링크가 도달하는 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트를 논리 「1」로서 작업용 메모리에 기억하는 단계와,

상기 작업용 메모리에 기억된 링크 코스트 누적치를 소트하는 단계와,

상기 소트의 결과, 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트가 논리 「1」로 된 링크였던 경우에, 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 방법.
제6항에 있어서,

상기 경로 탐색부가 상기 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 동시에, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트가 논리 「1」로 된 링크의 링크 코스트를 실질의 링크 코스트의 값으로 되돌려서 경로 탐색을 계속하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 방법.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 경로 탐색부가 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 행하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 방법.
경로의 단점, 교차점, 분기점 등을 노드로 하고, 노드를 연결하는 링크와, 상기 링크의 코스트로부터 구성한 경로 네트워크 데이터베이스와, 상기 경로 네트워크 데이터베이스를 참조하여 출발지로부터 목적지까지의 경로를 라벨 확정법을 사용하여 탐색하는 경로 탐색부를 구비하고, 상기 경로 네트워크 데이터베이스에 기억된 각 링크에는 해당 링크가 속하는 군을 나타내는 속성 정보를 갖는 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에,

상기 경로 탐색부가 출발지의 노드로부터 나가는 링크를 따라, 링크의 코스트를 누적하여 도달 노드의 퍼텐셜을 산출할 때, 이제까지 탐색해 온 링크와, 상기 도달 노드로부터 확산하는 링크의 속성 정보가 다른 경우, 상기 확산하는 링크의 도달 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트를 논리 「1」로서 산출하는 처리와,

경로 탐색부는 그 결과 얻어진 누적 코스트 최소의 경로를, 링크의 속성 변화가 가장 적은 안내 경로로서 출력하는 처리를 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.
제10항에 있어서,

상기 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에,

상기 경로 탐색부가 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 동일한 경우에는 이제까지 탐색해 온 링크의 링크 코스트 누적치를, 상기 확산하는 링크의 속성 정보가 이제까지 탐색해 온 링크의 속성 정보와 다 른 경우에는 해당 확산하는 링크가 도달하는 노드의 퍼텐셜이 경로 탐색상 상정되는 퍼텐셜보다 반드시 커지도록 해당 링크의 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트를 논리 「1」로서 작업용 메모리에 기억하는 처리와,

상기 작업용 메모리에 기억된 링크 코스트 누적치를 소트하는 처리와,

상기 소트의 결과, 최소의 링크 코스트 누적치를 갖는 링크가 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트가 논리 「1」로 된 링크였던 경우에, 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 처리를 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.
제10항에 있어서,

상기 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에,

상기 경로 탐색부가 상기 경로 탐색에 있어서의 링크의 속성 변화의 회수를 카운트하는 동시에, 링크의 속성이 다름으로써 링크 코스트 누적치 메모리의 특정 상위 비트가 논리 「1」로 된 링크의 링크 코스트를 실질의 링크 코스트의 값으로 되돌려서 경로 탐색을 계속하는 처리를 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 경로 탐색 장치를 구성하는 컴퓨터에,

상기 경로 탐색부가 상기 링크의 속성이 변화하는 회수를 소정의 회수로 제한하여 경로 탐색을 행하는 것을 특징으로 하는 프로그램.