説明

経路探索装置、経路探索方法、経路探索プログラム及び記憶媒体

【課題】経路探索用データのデータ量を過度に増大させることなく、遠距離の経路計算を高速化する。
【解決手段】経路探索装置は、例えばカーナビゲーション装置などに搭載することができ、出発地から目的地へ至る経路探索のための経路探索用データを記憶している。経路探索用データは、探索用ブロックデータと、探索テーブルとを含む。探索用ブロックデータは、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意されており、経路探索に用いるリンクを示すデータである。また、探索テーブルは、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定するデータである。経路探索時には、出発地と目的地とが決定されると、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータが決定され、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索が行われる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地図データを利用する経路探索手法に関する。
【背景技術】
【0002】
カーナビゲーション装置、インターネットを利用した地図提供アプリケーションなどには経路探索機能が設けられている。経路探索機能は地理上の出発地から目的地に至る経路を、地図データを利用して自動計算し、ユーザに提示する機能である。
【0003】
一般的に、遠距離の経路探索は、候補となる道路数が多くなるため時間を要する。通常、経路探索用データは階層構造となっており、遠距離の経路計算では、主要道路のみを含むデータを使用することにより、計算の高速化を図っている。しかし、主要道路に限っても、全国的には相当数の道路リンクが存在する。よって、複数の県を経由するような遠距離経路の探索においては、主要道路の道路リンク全てを計算の対象とするため、膨大な計算量が要求される。
【0004】
遠距離の経路探索を高速に行うために、経路探索用データ中に、通常のノード及びリンクのデータ以外に特殊なデータを含める手法が知られている。例えば、出発地のエリアと目的地のエリアの組合せに対して、その間の経路探索に必要なリンクのみを格納したデータを用意し、これを用いて経路探索を行う手法が知られている。
【0005】
また、特許文献1には以下のような手法が提案されている。まず、地図上の地域を複数の探索区画に分割し、各探索区画に対して、一般的な使用が予想される高速道路や国道などの候補道路、及び、その候補道路への接続点(出入口)を予め決めて記憶しておく。経路探索時には、始点及び終点を含む探索区画に対応する候補道路及びその候補道路への接続点を呼び出し、候補道路のみを用いて経路計算を行う。
【0006】
【特許文献1】特開平11−64023号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、上記のような手法では、経路探索用データに含まれる特殊データの量が大きくなってしまう。また、道路の変更に応じて経路探索用データの更新が必要となった場合に、更新すべきデータ量も増大する。
【0008】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、経路探索用データのデータ量を過度に増大させることなく、遠距離の経路計算を高速化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に記載の発明は、経路探索装置であって、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶した記憶部と、前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、経路探索方法であって、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶部に記憶する記憶工程と、前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索工程と、を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、記憶部及びコンピュータを備える端末装置において実行される経路探索プログラムであって、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを前記記憶部に記憶する記憶手段、及び、前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の発明は、記憶媒体であって、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶したことを特徴とする。
【0013】
請求項10に記載の発明は、探索用データ作成装置であって、出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成手段と、前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割手段と、同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合手段と、前記統合手段による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
【0014】
請求項11に記載の発明は、探索用データ作成方法であって、出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成工程と、前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割工程と、同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合工程と、前記統合工程による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力工程と、を備えることを特徴とする。
【0015】
請求項12に記載の発明は、コンピュータを備える端末装置において実行される探索用データ作成プログラムであって、出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成手段、前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割手段、同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合手段、及び、前記統合手段による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明の1つの実施形態では、経路探索装置は、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶した記憶部と、前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索手段と、を備える。
【0017】
上記の経路探索装置は、例えばカーナビゲーション装置などに搭載することができ、出発地から目的地へ至る経路探索のための経路探索用データを記憶している。経路探索用データは、探索用ブロックデータと、探索テーブルとを含む。探索用ブロックデータは、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意されており、経路探索に用いるリンクを示すデータである。また、探索テーブルは、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定するデータである。経路探索時には、出発地と目的地とが決定されると、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータが決定され、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索が行われる。
【0018】
上記の経路探索装置の一態様では、1つのブロックに対応して用意された複数の探索用ブロックデータの各々は、当該1つのブロックに対応して用意された他の探索用ブロックデータとの間で共通するリンク数が所定割合以下である。これにより、共通するリンクを重複して含む探索用ブロックデータの数を減らすことができ、経路探索用データのデータ量を低減することができる。
【0019】
上記の経路探索装置の他の一態様では、前記記憶部は、前記所定のブロック毎に用意され、当該ブロック内に存在する全てのリンクを示すリンクデータを記憶しており、前記経路探索手段は、前記出発地及び前記目的地が属するブロックについては、前記リンクデータを用いて経路探索を行う。これにより、出発地及び目的地の周辺では、多数の道路を考慮して適切な経路探索を行うことができる。
【0020】
本発明の他の実施形態では、経路探索方法は、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶部に記憶する記憶工程と、前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索工程と、を備える。
【0021】
本発明のさらに他の実施形態では、記憶部及びコンピュータを備える端末装置において実行される経路探索プログラムは、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを前記記憶部に記憶する記憶手段、及び、前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索手段、として前記コンピュータを機能させる。また、上記の経路探索プログラムは記憶媒体に記憶した状態で取り扱うことができる。
【0022】
本発明のさらに他の実施形態では、記憶媒体は、地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶する。
【0023】
上記の記憶媒体の好適な例では、記経路探索用データは、複数のレイヤからなる階層構造を有しており、前記探索用ブロックデータ及び前記探索テーブルは、前記複数のレイヤのうち少なくとも最上位のレイヤの前記経路探索用データに含まれている。また、他の好適な例では、前記経路探索用データは、複数のレイヤからなる階層構造を有しており、前記複数のレイヤの前記経路探索用データは、所定範囲内に存在する前記出発地と目的地の組合せについてのみ、前記探索用ブロックデータ及び前記探索テーブルを含んでいる。
【0024】
本発明のさらに他の実施形態では、探索用データ作成装置は、出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成手段と、前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割手段と、同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合手段と、前記統合手段による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力手段と、を備える。
【0025】
上記の探索用データ作成装置では、まず、出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データが作成される。次に、前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータが作成される。次に、同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータが1つに統合され、統合処理後の前記探索用ブロックデータが探索用データとして出力される。
【0026】
本発明のさらに他の実施形態では、探索用データ作成方法は、出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成工程と、前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割工程と、同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合工程と、前記統合工程による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力工程と、を備える。
【0027】
本発明のさらに他の実施形態では、コンピュータを備える端末装置において実行される探索用データ作成プログラムは、出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成手段、前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割手段、同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合手段、及び、前記統合手段による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力手段、として前記コンピュータを機能させる。
【実施例】
【0028】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【0029】
[地図データ]
図1に、本実施例において使用する地図データの構成を模式的に示す。地図データは、異なる複数の縮尺に対応する複数のレイヤを含む階層構造に構成されている。図1は説明の便宜上、3階層の地図データを例示しているが、地図データはより多数の階層構造としてもよい。各レイヤにおいて、地図データの1つの単位を「ブロック(B)」と呼ぶ。なお、「ブロック」は地理上の広がりを持った範囲を示す概念であり、「パーセル」、「メッシュ」などと表現することもできる。図1において、レイヤ3は最上位レイヤであり、最も広域の地図に対応する。レイヤ1は最下位レイヤであり、最も詳細な地図に対応する。
【0030】
地図データ120は、各レイヤ毎に別個に用意されており、それぞれ地図表示用データ122と、経路探索用データ124とを含む。地図表示用データ122は、ユーザに対して地図画像を表示するために使用されるデータであり、主として地図に対応する画像データを含む。経路探索用データ124は、経路探索機能による経路探索に使用されるデータである。
【0031】
図2に、最上位レイヤ3の経路探索用データの構成を示す。経路探索用データ124は、ノードデータ125、リンクデータ126、探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を含む。ノードは道路上の交差点などの所定の地点に対応し、ノードデータ125はノードを示すデータである。一方、リンクは交差点などにより区切られた道路の1区画に対応し、リンクデータ126はリンクを示すデータである。なお、本実施例では、最上位レイヤ以外のレイヤでは、経路探索用データは、ノードデータ125及びリンクデータ126を含むが、探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128は含まないものとする。
【0032】
但し、本発明の適用がこれに限られるものではなく、全てのレイヤにおいて経路探索用データが探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を含むように構成しても構わない。例えばレイヤ3は全国の組合せを持ち、レイヤ2は200km以内にあるブロックに対してのみそれらのデータを持つものとしてもよい。この場合、出発地と目的地のうち「東京と山梨」、「東京と栃木」などに関してはレイヤ3のみならずレイヤ2でも探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持つが、「東京と北海道」、「東京と福岡」などに関してはレイヤ3のみが探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持つ。
【0033】
他の例では、最上位のレイヤにおいても、全国の組合せを持たずに、所定範囲内に存在する出発地と目的地の組合せについて探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持つこととしてもよい。また、さらに他の例では、各レイヤによって、探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持つ範囲が異なるようにしてもよい。この場合の好適な例では、上位レイヤになるにしたがって、探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持つ範囲が広がるようにする。例えばレイヤ1は東京都内の出発地と目的地の組合せについて探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持ち、レイヤ2は関東の出発地と目的地の組合せについて探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持ち、レイヤ3は全国の出発地と目的地の組合せについて探索テーブル127及び探索用ブロックデータ128を持つようにしてもよい。
【0034】
ノード及びリンクの例を図3(A)及び3(B)に示す。図3(A)に示す複数の道路111を含む地図は、図3(B)に示すように複数のノード及びリンクにより構成される。なお、図3(B)においては、各ノードをノードID(N00001など)で示し、各リンクをリンクID(L00001など)で示している。
【0035】
探索テーブル127は、出発地と目的地の組合せ毎に、経路探索処理に使用する探索用ブロックデータ128を特定するテーブルである。探索用ブロックデータ128は、経路探索処理において使用されるリンクを示したデータであり、地理上の所定のブロック毎に用意される。即ち、詳細は後述するが、経路探索時には、探索テーブル127を参照して、出発地と目的地の組合せに対応する探索用ブロックデータ128が特定され、それら探索用ブロックデータ128に含まれるリンクを対象として経路探索処理が実行されることになる。
【0036】
以下、探索用ブロックデータについて詳しく説明する。前述のように、経路探索用データ124は、各レイヤ毎にリンクデータ126を含んでいる。リンクデータ126は、地理上の所定のブロック毎に用意されたデータであり、対応するレイヤのレベルにおいて、基本的に当該ブロック内に存在する全てのリンクを含んでいる。よって、基本的には、リンクデータ126を利用すれば経路探索を実行することができる。しかし、リンクデータ126には、対応するブロック内の全てのリンクが含まれているので、経路探索の条件によっては不要なリンクも含まれている。例えば、あるブロック内に東西南北に延びる幹線道路があるとする。経路探索における出発地と目的地との位置関係が南北に離れている場合、経路探索において東西に延びる幹線道路を考慮する必要性は低い。即ち、南北方向に離れた出発地と目的地との間の経路探索では、各ブロック内に含まれるリンクのうち、主として南北方向に延びるリンクを考慮すればよく、東西方向に延びるリンクを考慮する必要性は低い。しかしながら、リンクデータ126は対応するブロック内に存在する全てのリンクを含んでいるので、リンクデータ126を利用して経路探索を実行すると、必要性の低いリンクまでを対象に経路探索の計算を行うこととなり、不必要に計算に時間を要することとなる。
【0037】
このため、本実施例では、出発地と目的地の組合せ毎に、その出発地と目的地の間の経路探索において考慮すべきリンクを示すデータ(以下、「探索用データ」と呼ぶ。)を作成する。
【0038】
図4及び図5に、出発地と目的地との間の探索用データ(以下、「探索用全体データ」とも呼ぶ。)の例を示す。図4(A)は札幌から福岡への経路探索に用いられるリンクを示す探索用全体データを示し、図4(B)は札幌から高知への経路探索に用いられるリンクを示す探索用全体データを示し、図4(C)は札幌から那覇への経路探索に用いられるリンクを示す探索用全体データを示す。これらを比較すると、全体としては各探索用全体データに含まれるリンクは異なっている。特に中国、四国、九州あたりのエリアでは違いは顕著であり、破線130で示す東京を含むエリアでも微妙な差異があるが、東北や北陸においてはほぼ同じリンクが含まれていることがわかる。
【0039】
他の例として、図5(A)は仙台から名古屋への経路探索に用いられるリンクを示す探索用全体データを示し、図5(B)は仙台から金沢への経路探索に用いられるリンクを示す探索用全体データを示す。これらを比較すると、破線130で示すエリア内では、含まれるリンクは非常に類似している。
【0040】
そこで、本実施例では、探索用データをブロック毎に分割して用意し、類似するブロックの探索用データを1つに統合して、探索用データの数を減らすこととした。これにより、経路探索専用に使用されるデータのデータ量を押さえつつ、迅速な経路探索を可能とした。なお、ブロック単位に分割された探索用データを「探索用ブロックデータ」と呼ぶ。
【0041】
まず、探索用ブロックデータの統合方法について簡単に説明する。本実施例では、同一のブロックに対応する探索用ブロックデータであって、所定値以上の類似度を有するものを1つの探索用ブロックデータに統合する。統合する処理は、具体的にはリンクの論理和を採ることである。例えば、同一のブロックについて、図6に示すように、出発地Mから目的地Nへの経路探索において使用される探索用ブロックデータ131aと、出発地Pから目的地Qへの経路探索において使用される探索用ブロックデータ131bがあったとする。両者はそれぞれ他方に無いリンクを1つずつ含んでいるが、これらが類似すると仮定した場合、探索用ブロックデータ131aと131bの論理和を演算することにより、1つの探索用ブロックデータ131cに統合することができる。即ち、統合した探索用ブロックデータ131cを用意しておき、これを出発地Mから目的地Nへの探索と、出発地Pから目的地Qへの探索のどちらにおいても使用することとすれば、探索用ブロックデータとして記憶すべきデータ量を低減することができる。
【0042】
次に、探索用ブロックデータの作成処理について説明する。図7は、探索用ブロックデータの作成処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、PCなどの端末装置において、コンピュータがプログラムを実行することにより実現することができる。
【0043】
まず、出発地及び目的地の複数の組合せについて、図4及び図5に例示するような探索用全体データが作成される(ステップS10)。この処理は、出発地及び目的地を含む探索条件に従って、リンクデータ中に含まれる複数のリンクから、当該出発地及び目的地の組合せに対して適切なリンクを抽出することにより行われる。具体的には、リンクデータ中の全リンクから、高速道路や主要幹線道路などのある程度の大きさの道路に対応するリンクや、出発地及び目的地の方角に延びている道路に対応するリンクを抽出する。
【0044】
そして、複数の組合せに対して探索用全体データが作成されると、次に、各組合せに対応する探索用全体データが、地理上の所定のブロック単位に分割され、探索用ブロックデータが得られる(ステップS11)。次に、同一のブロックに対応する複数の探索用ブロックデータから、類似するものが抽出され、統合される(ステップS12)。ここで、「類似する」とは、比較の対象となる2つの探索用ブロックデータ中に共通するリンクがどの程度含まれているかにより判定される。1つの例では、あるブロック中に含まれる全リンク数を「X」とし、比較の対象となる2つの探索用ブロックデータ中に共通して含まれるリンク数を「Y」としたときに、以下の式で類似度を計算する。
【0045】
類似度=Y/X
こうして得られた類似度が所定値以上である場合に、それら2つの探索用ブロックデータは「類似する」と判定される。なお、上記の例では、比較の対象となる2つの探索用ブロックデータ中に含まれる共通するリンクの割合に基づいて類似度を判定しているが、その代わりに、比較の対象となる2つの探索用ブロックデータ中に含まれる共通するリンクの数に基づいて類似度を判定することとしてもよい。
【0046】
なお、探索用ブロックデータを統合する処理は、図6を参照して既に説明したように、2つの探索用ブロックデータに含まれるリンクの論理和を演算することにより実現できる。こうして、類似する探索用ブロックデータが統合されると、1つのブロックについて、共通するリンクの割合が少ない、即ち類似していない複数の探索用ブロックデータが用意されることになる。
【0047】
図8(A)は、上記のように、ブロック毎に用意された探索用ブロックデータのリストの一例を示す。この例では、ブロックA、B及びIについては1つのみの探索用ブロックデータが用意されており、ブロックE及びHについては4つの探索用ブロックデータが用意されている。
【0048】
次に、出発地及び目的地の各組合せについて、経路探索に使用すべき探索用ブロックデータを決定し、探索テーブルが作成される(ステップS13)。ある出発地及び目的地の組合せに対して使用される探索用ブロックデータは、基本的には、当該組合せに対して作成された探索用全体データを分割して得られた各探索用ブロックデータとなる。但し、上記の統合処理により統合された場合には、統合後の探索用ブロックデータが使用される。こうして、探索用ブロックデータ及び探索テーブルが作成される。
【0049】
作成された探索テーブルの例を図8(B)に示す。また、図9及び図10は、図8(B)に例示する出発地と目的地の組合せに対応する探索用ブロックデータをブロック毎に示したものである。例えば図9(A)に示す札幌から福岡への経路探索と、図9(B)に示す札幌から高知への経路探索とでは、ブロックA、B、C、H及びIでは、同一の探索用ブロックデータが使用されるが、ブロックC、D、E及びFでは異なる探索用ブロックデータが使用される。同様に、図10(A)に示す仙台から名古屋への経路探索と、図10(B)に示す仙台から金沢への経路探索とでは、ブロックC、F及びIでは同一の探索用ブロックデータが使用されるが、ブロックE及びHでは異なる探索用ブロックデータが使用される。
【0050】
このように、類似度の高い探索用ブロックデータを統合することにより、探索用ブロックデータ全体のデータ量を低減することができる。これにより、記憶容量の小さいシステムへの適用が可能となり、また、探索用ブロックデータの更新処理の時間も短縮することができる。
【0051】
次に、ブロックの大きさについて検討する。本実施例では、ブロックの大きさを小さくしても、類似する探索用ブロックデータが統合されるため、探索用データの全体のデータ量は大きくならない。また、理論的にはブロックを小さくすればそれだけ類似する探索用ブロックデータが増加するので、探索用データの全体のデータ量は小さくなることが期待できる。但し、ブロックを小さくすると、探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う際に多数の探索用ブロックデータを読み込む必要があり、経路探索処理に時間を要する可能性がある。よって、実際には様々なパラメータを調整して、ブロックの大きさを最適化することが望ましい。
【0052】
[ナビゲーション装置]
図11に、本発明の実施例に係るナビゲーション装置200の構成を示す。図11に示すように、ナビゲーション装置200は、自立測位装置10、GPS受信機18、システムコントローラ20、ディスクドライブ31、データ記憶ユニット36、通信用インタフェース37、通信装置38、表示ユニット40、音声出力ユニット50及び入力装置60を備える。
【0053】
自立測位装置10は、加速度センサ11、角速度センサ12及び距離センサ13を備える。加速度センサ11は、例えば圧電素子からなり、車両の加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ12は、例えば振動ジャイロからなり、車両の方向変換時における車両の角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ13は、車両の車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。
【0054】
GPS受信機18は、複数のGPS衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波19を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両の絶対的な位置を検出するために用いられる。
【0055】
システムコントローラ20は、インタフェース21、CPU(Central Processing Unit)22、ROM(Read Only Memory)23及びRAM(Random Access Memory)24を含んでおり、ナビゲーション装置200全体の制御を行う。
【0056】
インタフェース21は、加速度センサ11、角速度センサ12及び距離センサ13並びにGPS受信機18とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、GPS測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ20に入力する。CPU22は、システムコントローラ20全体を制御する。ROM23は、システムコントローラ20を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。RAM24は、入力装置60を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、CPU22に対してワーキングエリアを提供したりする。
【0057】
システムコントローラ20、CD−ROMドライブ又はDVD−ROMドライブなどのディスクドライブ31、データ記憶ユニット36、通信用インタフェース37、表示ユニット40、音声出力ユニット50及び入力装置60は、バスライン30を介して相互に接続されている。
【0058】
ディスクドライブ31は、システムコントローラ20の制御の下、CD又はDVDといったディスク33から、音楽データ、映像データなどのコンテンツデータを読み出し、出力する。なお、ディスクドライブ31は、CD−ROMドライブ又はDVD−ROMドライブのうち、いずれか一方としてもよいし、CD及びDVDコンパチブルのドライブとしてもよい。
【0059】
データ記憶ユニット36は、例えば、HDDなどにより構成され、地図データや施設データなどのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶する。
【0060】
通信装置38は、例えば、FMチューナやビーコンレシーバ、携帯電話や専用の通信カードなどにより構成され、通信用インタフェース37を介して、VICS(Vehicle Information Communication System)センタから配信される渋滞や交通情報などの道路交通情報、その他の情報を受信する。
【0061】
表示ユニット40は、システムコントローラ20の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ20は、データ記憶ユニット36から地図データを読み出す。表示ユニット40は、システムコントローラ20によってデータ記憶ユニット36から読み出された地図データを、ディスプレイなどの表示画面上に表示する。表示ユニット40は、バスライン30を介してCPU22から送られる制御データに基づいて表示ユニット40全体の制御を行うグラフィックコントローラ41と、VRAM(Video RAM )等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ42と、グラフィックコントローラ41から出力される画像データに基づいて、液晶、CRT(Cathode Ray Tube)等のディスプレイ44を表示制御する表示制御部43と、ディスプレイ44とを備える。ディスプレイ44は、例えば対角5〜10インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。
【0062】
音声出力ユニット50は、システムコントローラ20の制御の下、CD−ROMドライブ31又はDVD−ROM32、若しくはRAM24等からバスライン30を介して送られる音声デジタルデータのD/A(Digital to Analog)変換を行うD/Aコンバータ51と、D/Aコンバータ51から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器(AMP)52と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ53とを備えて構成されている。
【0063】
入力装置60は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置60は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ44の周囲に配置される。また、ディスプレイ44がタッチパネル方式である場合には、ディスプレイ44の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置60として機能する。
【0064】
なお、CPU22は、予めROM23などに記憶された経路探索プログラムを実行することにより、経路探索手段として機能する。また、図1に例示する地図データは、記憶部としてのデータ記憶ユニット36に記憶される。
【0065】
[経路探索処理]
次に、経路探索処理について説明する。図12に経路探索処理のフローチャートを示す。実際には、CPU22が経路探索プログラムを実行することにより、ナビゲーション装置200が経路探索装置として動作し、経路探索処理を実行する。
【0066】
まず、経路探索を行うユーザは、ナビゲーション装置200の入力装置60を使用して、経路探索機能を呼び出し、目的地(最終目的地)及び探索条件などを指定、入力する。これに応じて、CPU22は、経路探索のための出発地及び目的地を決定する(ステップS20)。通常、ナビゲーション装置200を搭載した車両の自車位置が出発地に設定される。なお、PCなどの端末装置が経路探索装置となる場合には、ユーザが出発地を指定する場合もある。
【0067】
次に、CPU22は、図8(B)に例示する探索テーブルを参照して、決定された出発地と目的地の組合せに対応する探索用ブロックデータを決定し(ステップS21)、それらの探索用ブロックデータを用いて、出発地から目的地へ至る複数の経路候補を算出する(ステップS22)。
【0068】
こうして、出発地から目的地へ至る複数の候補経路が得られると、CPU22は各候補経路についてコスト計算を行い、最小コストを有する候補経路を決定してユーザに提示する(ステップS23)。こうして、経路探索処理が終了する。なお、コスト計算とは、経路計算において一般的に用いられる手法であり、リンク及びノードに予め対応付けされたコストの合計を計算することをいう。リンク及びノードに対応付けされたコストの値は、そのリンクやノードを通過する際に要する時間、道路の車線数などの各種の情報に基づいて予め設定されている。なお、コスト計算は既知の手法であるので、その詳細な説明は省略する。
【0069】
なお、上記の例では、出発地と目的地を含むブロックについても、探索用ブロックデータを用いて経路探索を実行している。その代わりに、出発地及び目的地を含むブロックについては、探索用ブロックデータよりも細かいリンクを含むリンクデータを用いて、経路探索を行うこととしてもよい。これにより、出発地及び目的地と、高速道路や主要幹線道路との間において、小さい道路を含む多数の道路を考慮して適切な経路を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】本発明の実施例において使用する地図データの構成を模式的に示す。
【図2】経路探索用データの構成例を示す。
【図3】リンク及びノードを説明する図である。
【図4】探索用全体データの例を示す。
【図5】探索用全体データの他の例を示す。
【図6】探索用ブロックデータの統合方法を説明する図である。
【図7】探索用ブロックデータ作成処理のフローチャートである。
【図8】探索用ブロックデータ及び探索テーブルの例である。
【図9】出発地と目的地の組合せに対応する探索用ブロックデータの例を示す。
【図10】出発地と目的地の組合せに対応する探索用ブロックデータの例を示す。
【図11】実施例によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図12】経路探索処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【0071】
10 自立測位装置
18 GPS受信機
20 システムコントローラ
22 CPU
36 データ記憶ユニット
40 表示ユニット
60 入力装置
120 地図データ
122 地図表示用データ
124 経路探索用データ
125 ノードデータ
127 探索用テーブル
128 探索用ブロックデータ
200 ナビゲーション装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶した記憶部と、
前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索手段と、を備えることを特徴とする経路探索装置。
【請求項2】
1つのブロックに対応して用意された複数の探索用ブロックデータの各々は、当該1つのブロックに対応して用意された他の探索用ブロックデータとの間で共通するリンク数が所定割合以下であることを特徴とする請求項1に記載の経路探索装置。
【請求項3】
前記記憶部は、前記所定のブロック毎に用意され、当該ブロック内に存在する全てのリンクを示すリンクデータを記憶しており、
前記経路探索手段は、前記出発地及び前記目的地が属するブロックについては、前記リンクデータを用いて経路探索を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の経路探索装置。
【請求項4】
地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶部に記憶する記憶工程と、
前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索工程と、を備えることを特徴とする経路探索方法。
【請求項5】
記憶部及びコンピュータを備える端末装置において実行される経路探索プログラムであって、
地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを前記記憶部に記憶する記憶手段、及び、
前記探索テーブルを参照して、出発地及び目的地の組合せに対応する前記探索用ブロックデータを決定し、決定された前記探索用ブロックデータを用いて経路探索を行う経路探索手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする経路探索プログラム。
【請求項6】
請求項5に記載の経路探索プログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【請求項7】
地理上の所定のブロック毎に1つ又は複数用意され、経路探索に用いるリンクを示す探索用ブロックデータと、出発地と目的地の組合せ毎に用意され、当該出発地から当該目的地への経路探索に使用すべき前記探索用ブロックデータを特定する探索テーブルと、を含む経路探索用データを記憶した記憶媒体。
【請求項8】
前記経路探索用データは、複数のレイヤからなる階層構造を有しており、
前記探索用ブロックデータ及び前記探索テーブルは、前記複数のレイヤのうち少なくとも最上位のレイヤの前記経路探索用データに含まれていることを特徴とする請求項7に記載の記憶媒体。
【請求項9】
前記経路探索用データは、複数のレイヤからなる階層構造を有しており、
前記複数のレイヤの前記経路探索用データは、所定範囲内に存在する前記出発地と目的地の組合せについてのみ、前記探索用ブロックデータ及び前記探索テーブルを含んでいることを特徴とする請求項7に記載の記憶媒体。
【請求項10】
出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成手段と、
前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割手段と、
同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合手段と、
前記統合手段による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力手段と、を備えることを特徴とする探索用データ作成装置。
【請求項11】
出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成工程と、
前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割工程と、
同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合工程と、
前記統合工程による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力工程と、を備えることを特徴とする探索用データ作成方法。
【請求項12】
コンピュータを備える端末装置において実行される探索用データ作成プログラムであって、
出発地及び目的地の組合せに対して、当該出発地から当該目的地までの経路探索に使用すべき全てのリンクを含む探索用全体データを作成する探索用全体データ作成手段、
前記探索用全体データを、地理上の所定のブロック毎に分割して探索用ブロックデータを作成する分割手段、
同一のブロックに対応する複数の前記探索用ブロックデータのうち、類似する探索用ブロックデータを1つに統合する統合手段、及び、
前記統合手段による統合処理後の前記探索用ブロックデータを、探索用データとして出力する出力手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする探索用データ作成プログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2008−145193(P2008−145193A)
【公開日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−330948(P2006−330948)
【出願日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.VICS
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【Fターム(参考)】