JP2019078606A - 経路探索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 国境の通過に要するコストの国境毎の相違を適切に考慮して経路を探索する経路探索装置を提案する。【解決手段】 経路探索装置は、出発地点から目的地点に至る、国境を通過する第１の経路と、国境を通過しない第２の経路とを含む、複数の経路の中から探索条件を満たす経路を探索する。経路探索装置は、国境を通過した車両から取得した、国境の通過に要した実所要時間に関わる情報を、国境の通過に要するコストに関わる情報として、第１の経路の通過に要するコストに含めて、複数の経路のそれぞれの通過に要するコストを計算し（ステップ５０２）、探索条件に合致するコストを有する経路を複数の経路の中から探索する（ステップ５０３）。【選択図】 図５

Description

本発明は、経路探索装置に関わる。

特開１０−８２６４９号公報には、出発地点から目的地点に至る複数の候補経路の中に国境を通過する候補経路を含めて、複数の候補経路の中から通過に要するコストが最小となる経路を案内するナビゲーション装置が提案されている。国境を通過しない経路よりも国境を通過する経路の方が最小コストを見込める場合は、国境を通過する経路の方が運転手の意向に沿う場合がある。

特開１０−８２６４９号公報

しかし、国境の通過に要するコストは、国境毎に異なるものである。例えば、欧州連合加盟国間では、検問所が廃止され、国境を通過するにあたり、パスポートの提示は不要であるが、欧州連合加盟国と欧州連合非加盟国との間の国境を通過するには、パスポートの提示は必要である。米国とカナダとの間や米国とメキシコとの間には、国境に検問所があり、入国審査手続きを経て国境を通過する必要がある。発展途上国では、国境の通過手続きに数時間或いは数日要する場合もあり得る。このように、国境の通過に要するコストは、国境毎に異なるにも関わらず、特開１０−８２６４９号公報に記載のナビゲーション装置は、国境の通過に要するコストの国境毎の相違を考慮した上で、最小コストが見込める経路を探索していない。

例えば、出発地点から目的地点に至る候補経路として、国境を通過する短距離経路と国境を通過せずに迂回する長距離経路とがある場合、どちらの経路が最小コストを見込めるかは、国境の通過に要する所要時間と、国境を迂回することにより増大する距離との比較考量により定まる。このような場合、国境の通過に要するコストの国境毎の相違を適切に考慮しないと、どちらの経路が最小コストを見込めるかを適切に判断することができない。

そこで、本発明は、国境の通過に要するコストの国境毎の相違を適切に考慮して経路を探索する経路探索装置を提案することを課題とする。

上述の課題を解決するため、本発明に関わる経路探索装置は、出発地点から目的地点に至る、国境を通過する第１の経路と、国境を通過しない第２の経路とを含む、複数の経路の中から探索条件を満たす経路を探索する経路探索装置であって、（i）国境を通過した車両から取得した、国境の通過に要した実所要時間に関わる情報を、国境の通過に要するコストに関わる情報として、第１の経路の通過に要するコストに含めて、複数の経路のそれぞれの通過に要するコストを計算する計算手段と、（ii）探索条件に合致するコストを有する経路を複数の経路の中から探索する探索手段と、を備える。

本発明に関わる経路探索装置によれば、国境の通過に要するコストの国境毎の相違を適切に考慮して経路を探索することができる。

本発明の実施形態１に関わる車載装置のハードウェア構成図である。 本発明の実施形態１に関わるノードデータの説明図である。 本発明の実施形態１に関わるリンクデータの説明図である。 本発明の実施形態１に関わる出発地点から目的地点に至る複数の経路を示す説明図である。 本発明の実施形態１に関わる経路探索処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に関わる車載装置及びホスト計算機のハードウェア構成図である。 本発明の実施形態２に関わる経路探索処理の流れを示すフローチャートである。

以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここで、同一符号は同一の構成要素を示すものとし、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の実施形態１に関わる車載装置１０のハードウェア構成図である。車載装置１０は、車両４０に搭載される車載ナビゲーション装置であり、経路探索装置として機能する。車載装置１０は、主制御装置１１、通信モジュール１２、位置検出装置１３、入力インタフェース１４、出力インタフェース１５、及びディスクインタフェース１６を備える。

主制御装置１１は、プロセッサ、各種メモリデバイス（例えば、制御メモリ、バッファメモリ、ビデオメモリ、サウンドメモリ）、画像表示回路、及び音声出力回路を備えており、主要なナビゲーション機能（例えば、探索基点の設定機能、推奨経路の探索機能、補助経路の探索機能、経路情報の生成及び出力機能）を有する。ここで、探索基点の設定機能とは、出発地点、目標地点、経由地点などの推奨経路探索の基点となる位置の座標（経度及び緯度）を求める機能である。推奨経路の探索機能とは、出発地点、目標地点、経由地点などの経路探索の基点から、推奨経路の検索範囲を設定し、検索条件を満たす推奨経路を探索する機能である。補助経路の探索機能とは、交通情報（例えば、予測できない渋滞や事故などの情報）に基づいて、推奨経路を迂回する迂回経路を探索したり、或いは、車両４０が推奨経路から外れた場合に、推奨経路への復帰を図るための復帰経路を探索したりする機能である。経路情報の生成及び出力機能とは、各種経路（推奨経路及び補助経路）を案内するための画像信号や音声信号を生成及び出力する機能である。また、推奨経路の探索では、例えば、ダイクストラ法が用いられ、補助経路の探索では、例えば、遺伝的アルゴリズムが用いられる。

通信モジュール１２は、道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ（登録商標））からの交通情報（例えば、渋滞情報、事故情報、工事情報、交通規制情報）を受信する。位置検出装置１３は、車両４０の絶対位置を検出する全地球測位システムと、車両４０の相対位置を検出する距離センサ及び方位センサを備えている。入力インタフェース１４は、車載装置１０への入力操作（例えば、目標地点の設定）を受け付けるユーザインタフェース（例えば、タッチパネルやリモコン）である。出力インタフェース１５は、各種経路（推奨経路及び補助経路）を、画像表示を通じて視覚的に案内するディスプレイと、音声出力を通じて聴覚的に案内する音響スピーカとを備えている。ディスクインタフェース１６は、ＣＤ−ＲＯＭなどのディスク媒体２０に格納されている地図情報３０を読み取るためのデバイスインタフェースである。地図情報３０は、国境を跨ぐ複数の国の道路の接続関係に関わる情報を担う道路レイヤ３１と、背景オブジェクトを表示するための背景レイヤ３２と、各国の市町村などの文字を表示するための文字レイヤ３３と、ＩＩＳ（Integrated Information Service）情報を担うＩＩＳレイヤ３４とを含む。

道路レイヤ３１は、ある交差点から他の交差点までの道路区間をグラフ理論によるグラフのリンクとして扱い、交差点をグラフのノードとして扱う。道路レイヤ３１は、図２に示すノードデータ３５と、図３に示すリンクデータ３６とを含む。図２に示すように、ノードデータ３５は、複数のノード属性データ３５ａを含み、各ノード属性データ３５ａは、ノードを一意に識別するノード番号３５ｂと、ノードの位置座標を示すノード座標３５ｃと、ノードの種別（例えば、道路上の交差点や国境検問所などの種別）を示すノード種別３５ｄと、ノードに接続するリンクの数を示す接続リンク数３５ｅと、ノードに接続するリンクを一意に識別する接続リンク番号３５ｆと、ノードの通過に要するコスト３５ｇとに関わる情報を含む。図３に示すように、リンクデータ３６は、複数のリンク属性データ３６ａを含み、各リンク属性データ３６ａは、リンクを一意に識別するリンク番号３６ｂと、リンクの始点に接続する始点ノードを一意に識別する始点ノード番号３６ｃと、リンクの終点に接続する終点ノードを一意に識別する終点ノード番号３６ｄと、リンクの通過に要するコスト３６ｅとに関わる情報を含む。

ここで、コストとは、車両４０の走行のし易さを数値で定量化したものである。コストは、例えば、道路の長さや道幅、道路の種別（例えば、一般道路や高速道路などを区別する種別）、法定速度、交差点における信号機の数、右折又は左折の回数、交通規制、道路の混雑状況など考慮に入れて決定される。実施形態１では、国境の通過に要するコストを計算するために、例えば、国境を通過する経路と国境とが交差するポイント（例えば、国境検問所や出入国管理施設が設置されているポイント）にノードを設定し、そのノードの通過に要するコスト３５ｇに、国境の通過に要した実所要時間に関わる情報を含めてもよい。或いは、国境を跨ぐリンクの通過に要するコスト３６ｅに、国境の通過に要した実所要時間に関わる情報を含めてもよい。この実所要時間は、国境を実際に通過した車両から取得したものである。国境の通過に要した実所要時間は、例えば、時間帯毎に平均化された平均時間でもよい。国境の通過に要した実所要時間を、実地調査を通じて取得してもよく、或いはプローブカーからのプローブデータの解析を通じて取得してもよい。プローブデータは、車両の位置情報、速度情報、及び時刻情報を担っており、このようなプローブデータを無線送信する車両は、プローブカーと呼ばれる。なお、国境の通過に要した実所要時間に関わる情報は、コスト３５ｇ及びコスト３６ｅの何れか一方に含めればよい。国境検問所や出入国管理施設における国境通過手続きの実施時間帯（例えば、午前７時から午後５時）に関する情報を、国境の通過に要した実所要時間に関わる情報を補足する情報として、コスト３５ｇ及びコスト３６ｅの何れか一方に含めてもよい。

図４は、出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る複数の経路を示す説明図である。符号７０は、Ａ国とＢ国との間の国境を示している。符号Ｎ１〜Ｎ１５は、ノードを示しており、特に、符号Ｎ２，Ｎ５は、国境７０の通過に要するコストを計算する目的で国境７０上に設定されたノードを示す。それぞれのノードＮ２，Ｎ５の通過に要するコスト３５ｇには、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報が含まれている。この実所要時間は、国境７０を実際に通過した車両から取得したものである。符号Ｌ１〜Ｌ１７は、リンクを示している。出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る複数の経路のうち、国境７０を通過する経路として、例えば、リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７を順に通過する経路（以下、第１の経路と呼ぶ）があり、国境７０を通過しない経路（国境７０を迂回する経路）として、例えば、リンクＬ１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ７を順に通過する経路（以下、「第２の経路」と呼ぶ）がある。第１の経路の通過に要するコストの計算には、ノードＮ２，Ｎ５において、国境７０を合計２回通過するのに要した実所要時間に関わる情報が加味される。なお、国境７０の通過に要するコストを計算する上で、国境７０にノードＮ２，Ｎ５を必ずしも設定する必要はなく、ノードＮ２，Ｎ５を設定しなくてもよい。この場合、例えば、リンクＬ２及びリンクＬ３を、国境７０を跨ぐ一つのリンクとして見做して、このリンクの通過に要するコスト３６ｅに、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報を含め、更に、リンクＬ５及びリンクＬ６を、国境７０を跨ぐもう一つのリンクとして見做して、このリンクの通過に要するコスト３６ｅに、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報を含めてもよい。出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る、第１の経路及び第２の経路を含む、複数の経路のそれぞれの通過に要するコストが計算され、探索条件に合致するコストを有する経路が推奨経路として探索される。探索条件は、例えば、出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る複数の経路のうち、最小のコストで通過できる経路を探索することである。

図５は、実施形態１に関わる経路探索処理の流れを示すフローチャートである。車載装置１０は、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報を地図情報３０から読み出し（ステップ５０１）、出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る、第１の経路及び第２の経路を含む、複数の経路のそれぞれの通過に要するコストを計算し（ステップ５０２）、探索条件に合致するコストを有する経路を複数の経路の中から探索する（ステップ５０３）。このように、車載装置１０は、ステップ５０１〜５０３を実行する手段として機能し、国境の通過に要するコストの国境毎の相違を適切に考慮して経路を探索することができる。

図６は、本発明の実施形態２に関わる車載装置１０及びホスト計算機５０のハードウェア構成図である。車載装置１０は、車両４０に搭載される車載ナビゲーション装置でもよく、或いは、ナビゲーション機能を有する移動通信端末（例えば、スマートフォンと呼ばれる多機能携帯電話や、タブレット端末）でもよい。ホスト計算機５０は、車載装置１０からのリクエストに応答して、車載装置１０に経路案内サービスを提供する経路探索装置として機能する。車載装置１０からのリクエストには、出発地点及び目的地点に関わる情報が含まれており、ホスト計算機５０は、出発地点から目的地点に至る推奨経路の探索を行い、探索結果に関わる情報を車載装置１０に提供する。ホスト計算機５０は、主制御装置５１、通信モジュール５２、及び地図データベース５３を備える。主制御装置５１は、主制御装置１１と同様のハードウェア資源及び機能を有する。通信モジュール５２は、基地局６１及び通信網６２を通じて、車載装置１０に無線接続し、経路案内サービスを提供する。通信モジュール５２は、国境７０を通過したプローブカーからのプローブデータを、基地局６１及び通信網６２を通じて受信することもできる。地図データベース５３は、地図情報３０を格納している。

実施形態１，２の共通点については、重複する説明を省略し、実施形態１，２の相違点を中心に説明する。まず、実施形態１では、車載装置１０が経路探索装置として機能するのに対し、実施形態２では、ホスト計算機５０が経路探索装置として機能する点において、実施形態１，２は異なる。また、実施形態１では、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報は、地図情報３０に含められており、地図情報３０が更新されない限り、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報も更新されることはないが、実施形態２では、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報を、国境７０を通過したプローブカーからのプローブデータの解析を通じてリアルタイムに取得する点において、実施形態１，２は異なる。但し、経路の通過に要するコスト（特に、国境７０の通過に要するコスト）の計算方法は、実施形態１，２に共通するものとする。

図７は、実施形態２に関わる経路探索処理の流れを示すフローチャートである。ホスト計算機５０は、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報を、国境７０を通過したプローブカーからのプローブデータの解析を通じて取得し（ステップ７０１）、出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る、第１の経路及び第２の経路を含む、複数の経路のそれぞれの通過に要するコストを計算し（ステップ７０２）、探索条件に合致するコストを有する経路を複数の経路の中から探索する（ステップ７０３）。このように、ホスト計算機５０は、ステップ７０１〜７０３を実行する手段として機能し、国境の通過に要するコストの国境毎の相違を適切に考慮して経路を探索することができる。

以上、説明したように、本発明の実施形態１，２によれば、国境７０を通過した車両から取得した、国境７０の通過に要した実所要時間に関わる情報を、国境７０の通過に要するコストに関わる情報として、第１の経路の通過に要するコストに含めることにより、国境の通過に要するコストの国境毎の相違を適切に考慮して経路を探索することができる。例えば、欧州連合加盟国間の国境を通過するコストは、比較的低いのに対し、発展途上国の国境を通過するコストは、比較的高いという状況を、経路の通過に要するコストの計算に適切に反映させることができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更又は改良され得るととともに、本発明には、その等価物も含まれる。

１０…車載装置 １１…主制御装置 １２…通信モジュール １３…位置検出装置 １４…入力インタフェース １５…出力インタフェース １６…ディスクインタフェース ２０…ディスク媒体 ３０…地図情報 ３１…道路レイヤ ３２…背景レイヤ ３３…文字レイヤ ３４…ＩＩＳレイヤ ３５…ノードデータ ３５ａ…ノード属性データ ３５ｂ…ノード番号 ３５ｃ…ノード座標 ３５ｄ…ノード種別 ３５ｅ…接続リンク数 ３５ｆ…接続リンク番号 ３５ｇ…コスト ３６…リンクデータ ３６ａ…リンク属性データ ３６ｂ…リンク番号 ３６ｃ…始点ノード番号 ３６ｄ…終点ノード番号 ３６ｅ…コスト

Claims (1)

1. 出発地点から目的地点に至る、国境を通過する第１の経路と、国境を通過しない第２の経路とを含む、複数の経路の中から探索条件を満たす経路を探索する経路探索装置であって、
   前記国境を通過した車両から取得した、前記国境の通過に要した実所要時間に関わる情報を、前記国境の通過に要するコストに関わる情報として、前記第１の経路の通過に要するコストに含めて、前記複数の経路のそれぞれの通過に要するコストを計算する計算手段と、
   前記探索条件に合致するコストを有する経路を前記複数の経路の中から探索する探索手段と、
   を備える経路探索装置。