JPH10239081A - 経路探索装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自車位置と所望の目的地との間における経路
上の信号機の状態に応じたコスト計算を実行することが
できる経路探索装置を提供することを目的とするもので
ある。 【解決手段】 自車位置と所望の目的地との間における
最適経路を探索する場合におけるコスト計算において、
自車位置と所望の目的地との間における経路上に存在す
る信号機の赤点灯時間と黄点灯時間とに対応するコスト
を加算するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、経路探索装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の経路探索装置は、自車位置と所望
の目的地との間における最適経路を探索するものであ
り、所定のノードから第１のノードに至る第１のリンク
のコストと、上記所定のノードから第２のノードに至る
第２のリンクのコストとを比較し、低いコストのリンク
を選択し、上記操作を繰り返し、最も低いコストで目的
地まで到達できる経路が最適経路とされる。なお、上記
コストを計算する場合、加味される要素は、道幅、距離
等である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自車位置と
所望の目的地との間における経路上に存在する信号機が
赤色点灯または黄色点灯している場合、実際には停車す
る必要があり、この信号機の状態によっては、目的地に
到達するまでの所要時間が異なる。

【０００４】たとえば、自車位置から目的地までに２つ
の経路が存在し、従来のコスト計算によれば、２つの経
路のそれぞれの総合コストがほぼ同じであるとした場
合、そのうちの一方の経路には信号機が多数設置され、
その他方の経路には信号機が少ししか設置されていない
ときには、信号機が少ない経路を経由した場合の方が所
要時間が短くなり、信号機が少ない経路を最適経路とす
べきであるが、このような判断は従来例ではなされてお
らず、実情に合致しない場合が生じるという問題があ
る。

【０００５】また、従来のコスト計算によれば、その総
合コストがほぼ同じになるような２つの経路を考えた場
合、それぞれほぼ同数の信号機が設置されていたとして
も、一方の経路における信号機の赤色点灯時間の合計時
間が、他方の経路における信号機の赤色点灯時間の合計
時間よりも長い場合には、赤色点灯時間の合計時間が短
い経路を最適経路とすべきであるが、このような判断は
従来例ではなされておらず、実情に合致しないという問
題がある。

【０００６】本発明は、自車位置と所望の目的地との間
における最適経路を探索する場合、経路上の信号機の状
態に応じたコスト計算を実行することができる経路探索
装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、自車位置と所
望の目的地との間における最適経路を探索する場合にお
けるコスト計算において、自車位置と所望の目的地との
間における経路上に存在する信号機の赤点灯時間と黄点
灯時間とに対応するコストを加算するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態および実施例】図１は、本発明の一
実施例である経路探索装置ＲＳ１を示す図である。

【０００９】経路探索装置ＲＳ１は、入力装置１と、モ
ニタ２と、ＣＤ−ＲＯＭ３と、ＧＰＳ受信器４と、ビー
コン受信器５と、ＦＭ多重受信ユニット６と、ジャイロ
７と、車速パルス検出部８と、交通情報データ用メモリ
９と経路探索装置本体１０とを有する。

【００１０】経路探索装置本体１０は、マイクロコンピ
ュータで構成され、モニタ２に、車両の現在位置の近傍
の地図を表示したり、出発地から目的地までの誘導経路
ゃ車両位置マーク、その他の案内情報を表示するもので
ある。

【００１１】入力装置１は、目的地等を入力する手段の
例であり、モニタ２は、液晶表示装置等で構成され、地
図、誘導経路、交差点案内図、各種メニュー等を表示す
るものである。ＣＤ−ＲＯＭ３は、縮尺別の道路レイ
ヤ、背景レイヤ、文字・記号レイヤ等で構成された地図
データが記憶されているメモリである。ＧＰＳ受信器４
は、車両の現在位置や、車両方位、車両速度等を衛星航
法によって検出するものである。

【００１２】ビーコン受信器５は、道路に沿って設けら
れた送信器から出力される光ビーコンまたは電波ビーコ
ンを受信するものである。ＦＭ多重受信ユニット６は、
ＦＭ放送に多重された交通情報を受信するユニットであ
る。なお、光ビーコンと電波ビーコンとは、狭い範囲で
の交通情報の供給に使用され、比較的詳細な交通情報を
供給することができる。一方、ＦＭ多重放送の通信可能
範囲は、たとえば、関東全域等のように極めて広いが、
情報の密度は比較的低い。ジャイロ７は、車両の回転角
度を検出するものであり、車速パルス検出部８は、車両
の移動に伴って発生する車速パルスを検出するものであ
る。交通情報データ用メモリ９は、ビーコン受信器５ま
たはＦＭ多重受信ユニット６を介して得た交通情報を記
憶するメモリであり、過去の交通情報が記憶される。

【００１３】つまり、経路探索装置本体１０は、ＧＰＳ
受信器４、ジャイロ７、車速パルス検出部８から得た情
報によって、車両の現在位置、方位、速度等を高精度に
検出し、また、経路探索装置本体１０は、ＣＤ−ＲＯＭ
３に格納されている地図データや、ビーコン受信器５ま
たはＦＭ多重受信ユニット６を介して取得した交通情報
を基に、ユーザが指定する出発地から目的地までの最も
コストが低い経路を探索して誘導経路とし、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ３に格納されている地図データを用いてモニタ２に車
両の現在位置近傍の地図画像を表示するとともに、車両
位置マークと誘導経路とを地図画像に合わせて表示し、
更に車両の移動に合わせて各種案内情報をユーザに提供
する。

【００１４】図２は、経路探索装置ＲＳ１における地図
データ中の道路データの構成の一例を示す図である。

【００１５】地図情報は、一般に、道路レイヤと、地図
上のオブジェクトを表示するための背景レイヤと、市町
村名など文字を表示するための文字レイヤと、ＩＩＳ
（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓ
ｅｒｖｉｃｅ）情報を記憶するＩＩＳレイヤとで構成さ
れている。このうちで、道路レイヤは、図２に示すよう
に、道路リンクデータＲＬＤＴと、ノードデータＮＤＤ
Ｔと、交差点データＣＲＤＴとで構成されている。

【００１６】道路リンクデータＲＬＤＴは、該当道路の
属性情報を与えるものであり、道路リンク上の全ノード
数と、道路を構成する各ノードの番号と、道路番号（道
路名）と、道路の種別（国道、高速道路、県道、その他
の種別）等のデータで構成されている。

【００１７】また、交差点データＣＲＤＴは、地図上の
各交差点毎に、所定の交差点に連結されているリンク上
のノードのうちで、上記所定の交差点に最も近いノード
（交差点構成ノードという）の集合である。

【００１８】ノードデータＮＤＤＴは、道路を構成する
全ノード（ランドマークが存在する場所もノードと定義
する）のリストであり、ノード毎の位置情報（経度、緯
度で示すノードの座標）と、当該ノードに信号機が存在
するか否かを示す信号機識別フラグＦ_CR（信号機が存在
すれば「１」、存在しなければ「０」）と_、 信号機の点
灯情報と、当該ノードが信号機でなければ当該ノードが
属する道路リンクを示すポインタ等で構成されている。

【００１９】信号機の点灯情報は、各ノードについて、
時間帯と、１サイクルの時間（青色、黄色、赤色が１回
づつ点灯する時間の合計時間）と、１サイクル中で赤
色、黄色が１回づつ点灯する時間の合計時間とで構成さ
れている。

【００２０】図３は、経路探索装置ＲＳ１の動作を示す
フローチャートである。

【００２１】図３（１）は、経路探索装置ＲＳ１の基本
動作を示すフローチャート。まず、入力手段１を介して
目的地を入力し（Ｓ１）、始点ノードと終点ノードとを
決定し（Ｓ２）、始点ノードから終点ノードに到達する
までの時間が最短時間である最適経路を、評価関数Ｚ＝
ΣＡｍ＋ΣＢｎに基づいて、算出する（Ｓ３）。

【００２２】ここで、Ａｍは、リンク旅行時間であり、
リンク属性ａ１とリンク属性ａ２とリンク属性ａ３との
コスト（時間）を総合評価（合算）したものであり、リ
ンクを通過するのに必要な時間を示すものである。つま
り、リンク旅行時間Ａｍ＝ａ１＋ａ２＋ａ３である。

【００２３】また、リンク属性ａ１は、道路幅であり、
その幅が広い程、リンク属性ａ１の値が小さい。リンク
属性ａ２は、リンク長さであり、距離が短い程、リンク
属性ａ２の値が小さい。リンク属性ａ３は、道路種別
（高速道路、国道、一般道路）であり、高速道路の場合
が最も小さい値であり、一般道路の場合が最も大きい値
である。

【００２４】Ｂｎは、交差点コストであり、ノード属性
ｂ１とノード属性２とノード属性ｂ３とコスト（時間）
を総合評価（合算）したものであり、交差点を通過する
のに必要な時間を示すものである。つまり、Ｂｎ＝ｂ１
＋ｂ２＋ｂ３である。

【００２５】ノード属性ｂ１は、交差点通過基本コスト
であり、交差点通過時に側方道路を注意する義務があ
り、減速するためのコストである。ノード属性ｂ２は、
交差点左右コストであり、右折、左折するときに減速す
るためのコストであり、ノード属性ｂ３は、信号機の点
灯情報によるコストであり、ノード属性ｂ３＝ｃ×ｔ１
×ｔ１／ｔ２である。なお、ｃは、係数であり、「１．
０」を中心にして実態に合わせて加減する。ｔ１は、１
サイクル中の赤色、黄色の点灯時間の合計時間（秒）で
あり、ｔ２は、青色、黄色、赤色がそれぞれ１回づつ点
灯する時間の合計時間（１サイクルの時間）（秒）であ
る。

【００２６】図３（２）は、上記実施例において、評価
関数Ｚ＝ΣＡｍ＋ΣＢｎの算出（Ｓ３）を具体的に示す
フローチャートである。

【００２７】評価関数Ｚ＝ΣＡｍ＋ΣＢｎを求めるに
は、ノード番号Ｎを１に設定し（Ｓ１１）、そのノード
番号１のノードに関する道路幅に応じてリンク属性ａ１
を求め（Ｓ１２）、ノード番号１のノードに関するリン
クの長さに応じてリンク属性ａ２を求め（Ｓ１３）、ノ
ード番号３に関する道路種別に応じてリンク属性ａ３を
求め（Ｓ１４）、リンク旅行時間Ａ１＝ａ１＋ａ２＋ａ
３を演算する（Ｓ１５）。

【００２８】そして、ノード番号１のノードに関して信
号機直前における原則的な減速コストのノード属性ｂ１
を求め（Ｓ１６）、ノード番号１のノードに関して右
折、左折するときに減速するためのコストであるノード
属性ｂ２を求め（Ｓ１７）、ノード番号１のノードに関
して信号機の点灯情報によるコストであるノード属性ｂ
３を求める（Ｓ１８）。

【００２９】ノード属性ｂ３＝ｃ×ｔ１×ｔ１／ｔ２で
あり、たとえば、Ｃ＝１．０であり、青色、赤色、黄色
の各点灯時間の合計時間（１サイクルの時間）が３０秒
間であり、その中で赤色、黄色の点灯合計時間が１０秒
間であれば、ノード属性ｂ３＝１×１０×１０／３０＝
３．３（秒）である。

【００３０】そして、交差点コストＢ１＝ｂ１＋ｂ２＋
ｂ３を演算し（Ｓ１９）、ノード番号Ｎが、ノードの最
終番号であるｍになっていなければ（Ｓ２０）、ノード
番号Ｎを「１」インクリメントし（Ｓ２１）、上記処理
（Ｓ１２〜Ｓ２１）を、ノード番号Ｎが最終番号ｍにな
るまで実行し（Ｓ２０）、評価関数Ｚ＝ΣＡｍ＋ΣＢｍ
を演算する（Ｓ２２）。

【００３１】図４は、上記実施例の動作説明図である。

【００３２】図４において、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４
は、それぞれ、各ノードのコストであり、Ｂ１、Ｂ２、
Ｂ３は、それぞれ各交差点におけるコストである。この
場合における始点ノードから終点ノードに至る所要時間
Ｔは、 Ｔ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）＋（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ
３） である。

【００３３】上記実施例は、自車位置と所望の目的地と
の間における最適経路を探索する場合におけるコスト計
算において、自車位置と所望の目的地との間における経
路上に存在する信号機の赤色点灯時間と黄色点灯時間と
に対応するコストを加算するものであり、自車位置と所
望の目的地との間における経路上の信号機の状態に応じ
たコスト計算を実行することができる。また、この場
合、赤色点灯時間と黄色点灯時間とに対応するコスト
を、時間帯に応じて異なるように設定してあるので、実
情に対応したコスト計算を実行することができる。

【００３４】また、上記実施例において、自車位置と所
望の目的地との間における経路上に存在する信号機の赤
色点灯時間と黄色点灯時間とに対応するコストを加算す
る代わりに、自車位置と所望の目的地との間において探
索された複数の経路上にそれぞれ設けられている信号機
の数を、上記探索された複数の経路毎にモニタ２に表示
するようにしてもよい。このように、探索された複数の
経路上にそれぞれ設けられている信号機の数を経路毎に
表示することによって、１つの経路における信号機の合
計設置数が一目瞭然であり、経路選択の貴重な判断基準
になる。

【００３５】さらに、上記実施例において、自車位置と
所望の目的地との間における経路上に存在する信号機の
赤色点灯時間と黄色点灯時間とに対応するコストを加算
する代わりに、自車位置と所望の目的地との間において
探索された最適経路をモニタ２に表示するとともに、こ
の最適経路中に存在する信号機をモニタ２に表示するよ
うにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、自車位置と所望の目的
地との間における最適経路を探索する場合におけるコス
ト計算において、自車位置と所望の目的地との間におけ
る経路上の信号機の状態に応じたコスト計算を実行する
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である経路探索装置ＲＳ１を
示す図である。

【図２】経路探索装置ＲＳ１における地図データ中の道
路データの構成の一例を示す図である。

【図３】経路探索装置ＲＳ１の動作を示すフローチャー
トである。

【図４】上記実施例の動作説明図である。

【符号の説明】

ＲＳ１…経路探索装置、 １…入力装置、 ２…モニタ、 ３…ＣＤ−ＲＯＭ、 ４…ＧＰＳ受信器、 ５…ビーコン受信器、 ６…ＦＭ多重受信ユニット、 ７…ジャイロ、 ８…車速パルス検出部、 ９…交通情報データ用メモリ、 １０…経路探索装置本体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車位置と所望の目的地との間における
   最適経路を探索する場合におけるコスト計算において、 上記自車位置と上記所望の目的地との間における経路上
   に存在する信号機の赤点灯時間と黄点灯時間とに対応す
   るコストを加算することを特徴とする経路探索装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記赤点灯時間と上記黄点灯時間とに対応するコスト
   は、時間帯に応じて異なるものであることを特徴とする
   経路探索装置。
3. 【請求項３】 自車位置と所望の目的地との間における
   経路を複数探索する経路探索手段と、 上記探索された複数の経路上にそれぞれ設けられている
   信号機の数を、上記探索された複数の経路毎に表示する
   信号機数表示手段と、 を有することを特徴とする経路探索装置。
4. 【請求項４】 自車位置と所望の目的地との間における
   最適経路を探索する最適経路探索手段と、 上記最適経路と上記最適経路中に存在する信号機とを表
   示する表示手段と、 を有することを特徴とする経路探索装置。