JP6905912B2 - 経路探索装置、経路を探索する方法、コンピュータプログラム - Google Patents
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Description
この形態の経路探索装置によれば、コスト調整部は、移動体の経時的な位置情報を補足する補足情報を用いて求めた特定のリンクについてリンクコストを減じることで、経路探索処理において選択されやすくする。この結果、本形態の経路探索装置によれば、実際の利用経路に近い利用経路を探索することができる。
この形態の経路探索装置によれば、コスト調整部は、補足情報が表わす現在位置取得部(例えばGPS)の精度が所定の基準よりも低い場合に、当該事象が発生したのは移動体が精度低下の原因となる道(リンク)を通過した結果であると推定して、精度低下に影響する情報(例えばトンネル等)を持つリンクのリンクコストを減じることで、経路探索処理において選択されやすくできる。
この形態の経路探索装置によれば、コスト調整部は、利用者に関する情報と関連性の高いリンクを利用者が通過した道(リンク)であると推定して、リンクコストを減じることで経路探索処理において選択されやすくできる。
この形態の経路探索装置によれば、リンク限定部は、経路情報記憶部内のリンクの情報を更新することで、経路探索処理において選択されるリンクを限定する。このため、経路探索部では、リンク限定部によって更新された経路情報記憶部を参照して通常の経路探索処理を実行すれば足りるため、特別な処理を行う必要がなく、経路探索部における処理負荷を低減させることができる。また、リンク限定部は、移動体の経時的な位置情報から生成されたポリゴンに含まれるリンクを抽出すれば足りるため、高負荷な「位置とリンクとの関連付け処理」を必要としない。さらに、リンク限定部は、経路情報記憶部内のリンクの情報を更新することで、抽出されたリンクと他のリンクとの区別を付けることができるため、例えば別途、抽出されたリンクのみの新たな道路ネットワークデータを生成、保持する場合と比較して、処理負荷を低減させることができる。これらの結果、本形態の経路探索装置によれば、処理負荷を低減させて、処理に要する時間の増大を抑制することができる。
この形態の経路探索装置によれば、リンク限定部は、抽出されたリンク以外の他のリンクを、抽出されたリンクと区別することによって、経路探索処理において選択されるリンクを限定することができる。
A−1.ナビゲーションシステムの構成:
図1は、本発明の一実施形態としてのナビゲーションシステムの概略構成を示す図である。ナビゲーションシステム1は、利用者がよく通る経路や通ったことのある経路(以降、総称して「利用経路」とも呼ぶ)を探索し、当該利用経路に関する案内をするシステムである。
図3は、利用経路探索処理の手順を示すシーケンス図である。利用経路探索処理は、利用者がよく通る経路や通ったことのある経路(利用経路)を求める処理であり、任意のタイミングで実行され得る。例えば、利用経路探索処理は、移動体20に搭載されている所定のアプリケーションにおける現在位置取得部260の使用が有効とされている場合において、常時実行されてよい。
利用経路探索処理の変形について説明する。これらの変形は、上述した利用経路探索処理に対して単独で適用してもよく、組み合わせて適用してもよい。
図3のステップS22において、サーバ10のリンク限定部114は、他のリンクについてのリンク情報を「通行止め」以外の情報であって、当該リンクが経路探索処理において選択の対象外となるような任意の情報に更新してもよい。例えば、リンク限定部114は、リンク情報に「経路探索処理における探索対象外とするフラグ」が含まれる場合、このフラグを探索対象であることを示す「0」から、探索対象外であることを示す「1」へと変更してもよい。こうすれば、当該フラグを参照した通常の経路探索処理において、他のリンクは選択されなくなる。
図3のステップS22において、サーバ10のリンク限定部114は、他のリンクではなく、抽出されたリンクのリンク情報を対象として、当該リンクが経路探索処理において選択の対象となるような任意の情報に更新してもよい。例えば、リンク限定部114は、リンク情報に「経路探索処理における探索対象とするフラグ」が含まれる場合、このフラグを探索対象外であることを示す「0」から、探索対象であることを示す「1」へと変更してもよい。こうすれば、当該フラグを参照した通常の経路探索処理において、抽出されたリンクが選択される。
図7、図8は、ポリゴンの順序を考慮した利用経路探索処理について説明する図である。上述したダイクストラ法では、コスト重視の経路探索処理が行われる。このため、図7のように大きく湾曲するように連なったポリゴンP1〜P5や、図8のように円を描いて連なったポリゴンP1〜P9が移動体20から送信された場合、コストがより小さくなる経路RT1(図7、図8:破線)が選択されることがある。このような経路RT1は、移動体20から取得した全てのポリゴンを通過しない経路であり、実際の利用経路と乖離している虞がある。本変形では、このような事象の発生を抑制する。
図9は、複数層の道路ネットワークデータを用いた利用経路探索処理の一例について説明する図である。本変形では、経路DB124に、情報量が異なる複数層の道路ネットワークデータが記憶されている。例えば図9のように、レベル0(上段)、レベル1(下段)の2層の道路ネットワークデータが記憶されている場合を例示する。レベル0の道路ネットワークデータには、国道や高速道路等の大きな道を表すリンクL1,L2と、市町村道等の小さな道を表すリンクL3,L4との両方が記憶されている。一方、レベル1の道路ネットワークデータには、国道や高速道路等の大きな道を表すリンクL1,L2のみが記憶されている。すなわち、レベル0,1における道路ネットワークデータはその情報量が相違し、レベル1の方がレベル0と比較して情報量が少ない。なお、図9ではポリゴンP5とポリゴンP11との間のポリゴンについて図示を省略している。
・リンク限定部114は、出発地S周辺のポリゴンP1〜P3と、到着地G周辺のポリゴンP13〜P15(図9:ドットハッチング)に対しては、経路DB124のうち情報量が多いレベル0の道路ネットワークデータを用いてリンクの抽出を行う。
・リンク限定部114は、出発地Sおよび到着地Gの周辺でない他のポリゴンP4〜P12(図9:斜線ハッチング)に対しては、経路DB124のうち情報量が少ないレベル1の道路ネットワークデータを用いてリンクの抽出を行う。
この結果、ステップS24の経路探索処理では、出発地Sおよび到着地Gの周辺(ドットハッチングの領域)では、レベル0に基づく市町村道等の小さな道も対象としたリンクが選択され、出発地Sおよび到着地Gの間(斜線ハッチングの領域)では、レベル1に基づく国道や高速道路等の大きな道を対象としたリンクが選択される。
図10は、複数層の道路ネットワークデータを用いた利用経路探索処理の他の例について説明する図である。本変形では、変形a4と同様に、経路DB124に情報量が異なる複数層(例えば、レベル0,1の2層)の道路ネットワークデータが記憶されている。
・条件1:経路DB124のうち情報量が少ないレベル1の道路ネットワークデータに含まれるリンクであって、
・条件2:リンクの両端ノードのうちの少なくとも一方が、ステップS20で取得した複数のポリゴンP1〜P5の外に位置するリンク。
この結果、ステップS20で抽出されたリンクから、国道や高速道路等の大きな道を表すリンクL1,L2であって(条件1)、少なくとも一方のノードN22がポリゴンP1〜P5の外に位置するリンクL2(条件2)が除外される。ここで除外されたリンクL2は「他のリンク」として扱われ、経路探索処理での選択の対象外とされる。
図11は、ポリゴン生成方法について説明する図である。移動体20のポリゴン生成部212は、図3のステップS12において、ある時刻tの位置情報と、次の時刻t+1の位置情報とを対角とした矩形形状のポリゴンを生成してもよい。例えば、時刻tの位置情報をG1、時刻t+1の位置情報をG2、時刻t+2の位置情報をG3とした場合、ポリゴン生成部212は、G1点とG2点とを対角としたポリゴンP1、G2点とG3点とを対角としたポリゴンP2を生成できる。
図12は、ポリゴンの変形について説明する図である。図3のステップS20において、サーバ10のリンク限定部114は、リンクの抽出に用いる各ポリゴンP2,P3(図12:破線)の大きさを変更し、変更後のポリゴンP2a,P3a(図12:一点鎖線)に含まれているリンクを抽出してもよい。リンク限定部114は、例えば以下の規則1〜4に従ってポリゴンの大きさを変更し得る。大きさの変更幅PLは、一律に定められていてもよいし、規則1〜4における本数、密度、大小等の振れ幅に応じて動的に定められてもよい。
・規則2:ポリゴンに含まれるリンクを仮抽出し、仮抽出されたリンクの本数とポリゴンとから「ポリゴン内のリンク密度」を求め、リンク密度に応じて、ポリゴンを縮小または拡大する。
・規則3:ポリゴンが位置する場所の属性(経路DB124や地図DB122における情報量の大小)に応じて、ポリゴンを縮小または拡大する。
・規則4:ポリゴンの大きさに応じて、ポリゴンを縮小または拡大する。
本発明の第2実施形態では、第1実施形態のナビゲーションシステム1において、実際の利用経路により近い利用経路を探索する構成について説明する。以下では、第1実施形態と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第1実施形態と同様の構成部分については先に説明した第1実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図13は、第2実施形態におけるナビゲーションシステムの概略構成を示す図である。ナビゲーションシステム1aは、サーバ10aと、移動体20aとを備える。サーバ10aは、第1実施形態で説明した各部に加えてさらに、コスト調整部119を備える。コスト調整部119は、取得部112とリンク限定部114と経路探索部116と協動して、第2実施形態における利用経路探索処理を実行する。移動体20aは、第1実施形態で説明したポリゴン生成部212に代えて、ポリゴン生成部212aを備える。ポリゴン生成部212aは、サーバ10aと協働して、第2実施形態における利用経路探索処理を実行する。
図14は、第2実施形態における利用経路探索処理の手順を示すシーケンス図である。第1実施形態(図3)との違いは、ステップS14に代えてS50を備える点と、ステップS22とS24との間にステップS52が実行される点である。
・処理2:特定のリンクについて、経路DB124のリンク情報のリンクコストを減じる。リンクコストの減じ方は、一定値でもよく、一定割合(例えば、10分の1、100分の1等)でもよく、変動値でもよく、変動割合(例えば、10分の1〜100分の1の任意の割合)でもよい。
第2実施形態の利用経路探索処理では、第1実施形態の変形a1〜a7で説明した種々の変形が可能である。また、第2実施形態の利用経路探索処理では、以下に説明する変形も可能である。これらの変形は、上述した利用経路探索処理に対して単独で適用してもよく、組み合わせて適用してもよい。
ナビゲーションシステム1aでは、ポリゴンを用いずに、位置情報と補足情報(例えばGPS精度情報)とから利用経路を求めてもよい。この場合、ステップS12のポリゴン生成、ステップS20のポリゴンを用いたリンク抽出、ステップS22の更新処理を省略してもよい。また、ステップS50では、ポリゴンの始点および終点に代えて位置情報を用いる。
図16は、他の補足情報を利用した利用経路探索処理について説明する図である。第2実施形態(図14)との違いは、ステップS50に代えてS60を備え、ステップS52に代えてS62を備える点である。
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。
上記実施形態では、サーバ10(経路探索装置)を含むナビゲーションシステム1の構成を例示した。しかし、ナビゲーションシステム1の構成はあくまで一例であり任意の態様を採用できる。例えば、サーバ10を複数のサーバ装置で実現してもよく、移動体20は複数台接続されてもよい。移動体20には、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、ナビゲーション専用装置、ゲーム機、ウェアラブルデバイス等の種々の装置を採用できる。例えば、ナビゲーションシステム1では、位置情報として緯度経度座標系を利用した場合を例示したが、位置情報としては、他の座標系(例えば、XY座標系)を利用してもよい。
上記実施形態では、サーバ10(経路探索装置)の構成を例示した。しかし、サーバ10の構成はあくまで一例であり、任意の態様を採用できる。例えば、その構成要素の一部を省略または変更すること、構成要素を付加することができる。例えば、上述した各機能を複数のサーバの協働によって実現してもよく、上述した各DBのうちの少なくとも一部は、他の装置の内部/外部記憶装置に記憶されていてもよく、例えばクラウド上に構築されていてもよい。上述した各DBの構成についても任意に変更することが可能であり、項目の追加/削除/変更や、データの格納形式の変更等が可能である。データの格納形式の変更は、テーブルの分割/変更、リレーションの持たせ方の変更を含む。
上記実施形態では、利用経路探索処理(図3、図14)について、処理手順の一例を挙げて説明した。しかし、これら処理手順は種々の変更が可能であり、各ステップにおける処理内容の追加/省略/変更をしてもよく、ステップ(手順)の実行順序を変更してもよい。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10、10a…サーバ(経路探索装置)
20、20a…移動体
110…CPU
112…取得部
114…リンク限定部
116…経路探索部
118…案内制御部
119…コスト調整部
120…記憶部
130…通信部
140…ROM/RAM
210…CPU
212、212a…ポリゴン生成部
214…案内部
220…記憶部
230…通信部
240…ROM/RAM
250…入出力部
260…現在位置取得部
Claims (6)
- 経路探索装置であって、
ノードの情報と、前記ノード間を結ぶリンクの情報とを含む道路ネットワークデータを記憶する経路情報記憶部と、
前記リンクの情報と、移動体が過去に任意の出発地から任意の到着地まで移動した際の前記移動体の経時的な位置情報を補足する補足情報と、から求めた特定のリンクについて、前記経路情報記憶部内のリンクコストを減じるコスト調整部と、
前記リンクコストを減じた後の前記経路情報記憶部を参照して、前記出発地から前記到着地までの経路を探索する経路探索処理を実行する経路探索部と、
前記経路探索部により探索された前記経路を用いて、前記移動体が過去に移動した前記出発地から前記到着地までの前記経路に関する案内をさせる案内制御部と、
を備え、
前記補足情報は、前記移動体に搭載された現在位置取得部が取得する、前記移動体の前記位置情報の精度であり、
前記コスト調整部は、前記精度が所定の基準よりも低いポリゴンについて、前記ポリゴンに少なくとも一部が含まれる全ての前記リンクの情報を参照し、前記精度低下に影響する情報を持つ前記リンクを抽出して前記特定のリンクとする、経路探索装置。 - 請求項1に記載の経路探索装置であって、
前記補足情報には、さらに前記移動体の利用者に関する情報が含まれ、
前記コスト調整部は、前記リンクの情報を参照し、前記利用者に関する情報と関連性の高い前記リンクを抽出して前記特定のリンクとする、経路探索装置。 - 請求項1または請求項2に記載の経路探索装置であって、さらに、
前記経路情報記憶部を参照して、前記経時的な位置情報から生成された所定形状のポリゴンに含まれている前記リンクを抽出すると共に、抽出されたリンクまたは前記抽出されたリンク以外の他のリンクについて、さらに、前記経路情報記憶部内の前記リンクの情報を更新することで、経路探索処理において選択される前記リンクを限定するリンク限定部を備え、
前記経路探索部は、更新後の前記経路情報記憶部を参照して前記経路探索処理を実行する、経路探索装置。 - 請求項3に記載の経路探索装置であって、
前記リンク限定部は、前記他のリンクについての前記リンクの情報に対し、
前記経路探索処理において経路探索の対象としない旨の情報を付加し、または、
前記他のリンクのリンクコストを、前記抽出されたリンクのリンクコストと比較して高く変更する、経路探索装置。 - 経路を探索する方法であって、
ノードの情報と、前記ノード間を結ぶリンクの情報とを含む道路ネットワークデータを記憶する経路情報記憶部を備える情報処理装置が、
前記リンクの情報と、移動体が過去に任意の出発地から任意の到着地まで移動した際の前記移動体の経時的な位置情報を補足する補足情報と、から求めた特定のリンクについて、前記経路情報記憶部内のリンクコストを減じる工程と、
前記リンクコストを減じた後の前記経路情報記憶部を参照して、前記出発地から前記到着地までの経路を探索する経路探索処理を実行する工程と、
前記経路探索処理により探索された前記経路を用いて、前記移動体が過去に移動した前記出発地から前記到着地までの前記経路に関する案内をさせる工程と、
を備え、
前記補足情報は、前記移動体に搭載された現在位置取得部が取得する、前記移動体の前記位置情報の精度であり、
前記リンクコストを減じる工程では、前記精度が所定の基準よりも低いポリゴンについて、前記ポリゴンに少なくとも一部が含まれる全ての前記リンクの情報を参照し、前記精度低下に影響する情報を持つ前記リンクを抽出して前記特定のリンクとする、方法。 - コンピュータプログラムであって、
ノードの情報と、前記ノード間を結ぶリンクの情報とを含む道路ネットワークデータを記憶する経路情報記憶部を備える情報処理装置に、
前記リンクの情報と、移動体が過去に任意の出発地から任意の到着地まで移動した際の前記移動体の経時的な位置情報を補足する補足情報と、から求めた特定のリンクについて、前記経路情報記憶部内のリンクコストを減じるステップと、
前記リンクコストを減じた後の前記経路情報記憶部を参照して、前記出発地から前記到着地までの経路を探索する経路探索処理を実行するステップと、
前記経路探索処理により探索された前記経路を用いて、前記移動体が過去に移動した前記出発地から前記到着地までの前記経路に関する案内をさせるステップと、
を実行させ、
前記補足情報は、前記移動体に搭載された現在位置取得部が取得する、前記移動体の前記位置情報の精度であり、
前記リンクコストを減じるステップでは、前記精度が所定の基準よりも低いポリゴンについて、前記ポリゴンに少なくとも一部が含まれる全ての前記リンクの情報を参照し、前記精度低下に影響する情報を持つ前記リンクを抽出して前記特定のリンクとする、コンピュータプログラム。
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