JPH0573798A

JPH0573798A - 最適経路探索装置

Info

Publication number: JPH0573798A
Application number: JP26114291A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiratori; 朗白鳥
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る移動
路網の中で、目的地点の方位に基づいて調査対象の交差
点を選択し、探索効率を向上させた最適経路探索装置を
提供する。【構成】交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る移動
体の移動路網に関する情報に基づいて、出発地点から目
的地点までの最適経路を探索する最適経路探索装置に適
用され、交差点群の中から目的地点の方位に近い方位に
ある交差点を調査対象交差点として選択する選択手段
と、この選択手段により選択された交差点群とそれらを
結ぶ接続路とから成る移動路網に関する情報に基づいて
最適経路を探索する探索手段とを備え、効率よく最適経
路を探索する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動経路の中から最適
な経路を探索する自動車などの最適経路探索装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、学術分野ではグラフ理論にお
ける「ＭＯＯＲＥ法」や「ＤＩＪＫＳＴＲＡ法」などの
最適経路探索技術が知られている。また、これらの技術
を応用した最適経路探索方法として、例えば特開平１−
１７３２９７号に開示された「交差点群とそれらを結ぶ
接続路上を移動する経路探索方法」や、例えば特開昭６
３−２００２０７号に開示された「一定領域内を障害物
を避けて移動する経路探索方法」が知られている。

【０００３】道路地図のような移動体の移動経路網に関
する情報を使用して、オペレーターが手動で入力した
り、あるいは自動入力装置により入力された出発地点，
目的地点および途中通過地点データを判定基準として最
適経路を探索する装置には、上記「ＭＯＯＲＥ法」の技
術を応用したものが多い。「ＭＯＯＲＥ法」は横型検索
手法の１つであり、まずこの横型検索手法の概要を説明
する。図２１は、横型検索手法を説明する図であり、出
発地点と目的地点とを包含する移動経路網と各経路上の
交差点１〜１３を示す。今この横型検索では、出発地点
から目的地点までの最短経路を最適経路として探索する
ものとすれば、出発地点から各経路を経て到達する各交
差点までの経路長をそれぞれの交差点のレベル値とし、
最も小さいレベル値を有する交差点を順次探索する。ま
ず初期処理において、出発地点のレベル値を０に、他の
各交差点のレベル値を十分大きな値に設定する。次に、
横型検索途中に到達した交差点（以下では、計測交差点
と呼ぶ）に対して、そこに隣接している各交差点のレベ
ル値、すなわち出発地点からの経路長を算出し、最も小
さいレベル値の交差点を次の計測交差点候補とする。

【０００４】今、出発地点付近の各交差点間の距離を図
２２に示す値とすると、出発地点に隣接する交差点１は
レベル１０、交差点３はレベル２８を有する。従って、
出発地点から最もレベル値の小さい交差点１が次の計測
交差点候補となり、交差点１を計測交差点としてそこに
隣接する各交差点のレベル値を再計算する。図において
は、交差点１に隣接する交差点は２だけであり、交差点
２のレベル値は、出発地点から交差点１を経て交差点２
に至る経路の距離１０＋１５＝２５となる。次に、計測
交差点を交差点２へ移し、隣接する各交差点のレベル値
を再計算すると、交差点４が１０＋１５＋１３＝３８、
交差点６が１０＋１５＋３７＝６２となる。従って、交
差点４と６とでは、交差点４が次の計測交差点候補とな
る。ところがここで、出発地点から交差点４に至る経路
は、交差点１，２を経由する経路と、交差点３を経由す
る２通りの経路があり、前者の経路で交差点４のレベル
値を計算すると上述したように３８となり、後者の経路
で交差点４のレベル値を計算すると２８＋９＝３７とな
る。この場合、出発地点からのレベル値が最も低い経路
が採用され、出発地点から交差点３を経て交差点４に至
る経路が採用される。以下同様に検索を行ない、次の計
測交差点候補に目的地点が現れるまで上記処理を繰り返
す。

【０００５】この横型検索手法は、出発地点から全方向
に均等な検索を行なうため、最適経路を正しく選出する
可能性が高い。しかしそのため、処理に時間がかかると
いう欠点がある。この横型検索手法の欠点を改善した最
適経路探索装置として、レベル値を比較する対象交差点
を、今まで調査した交差点の隣接交差点に限定すること
により処理時間を短縮した最適経路探索装置が提案され
ている（例えば、特開平１−２５１３００号公報参
照）。

【０００６】一方、横型検索手法と対比される検索手法
として縦型検索手法がある（例えば、特開平１−１８０
０１２号公報参照）。この縦型検索は、出発地点から均
等に調査していく横型検索と異なり、互いに接続関係に
ある交差点を出発地点から接続関係がなくなる交差点ま
で次次に進んで行き、行き詰るとその地点から一番近い
交差点まで戻って別の分岐路を進む。この処理を最短距
離で目的地点に到達する経路が発見されるまで繰り返
す。例えば、前述の図２１において、まず、出発地点か
ら交差点１→２→６→７→１０→１３を経て目的地点に
至る経路の距離を演算する。次に、交差点１→２→６→
７→１０→１１→１３を通る経路の距離を演算する。こ
のようにして演算された経路のうち、目的地点が含まれ
る経路であって、尚且つ最短距離のものが最適経路とし
て選択される。この縦型検索手法は、うまく経路を探索
できたときは検索時間が横型検索手法より短いが、なか
なか見つからないときは横型検索手法より時間がかか
り、検索条件によって処理時間に差がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記検
索手法を用いた従来の最適経路探索方法および最適経路
探索装置では、交差点群とそれらを結ぶ接続路上を移動
する移動体の経路探索を行なう場合、出発地点あるいは
現在地点から見て目的地点とは全く異なる方位に存在す
る交差点までも調査しており、無駄な検索時間がかかっ
ている。

【０００８】特に縦型検索手法において、探索枝の選択
を無作為に行なうと、目的地点までの最適経路を横型検
索よりも早く発見できる可能性は極めて低い。さらに縦
型検索手法は、処理速度が早い利点を活用しようとする
と、最初に発見された経路を最適経路とせざるを得ない
が、この経路が最適経路である確率は低い。これは、従
来の縦型検索手法が目的地点への方向性などを考慮せ
ず、無制限に探索枝を延すためである。また、上述した
特開平１−１８００１２号に開示された縦型検索手法で
は、直交格子状地図内で、現在の交差点から目的地点ま
での残距離がＸ軸，Ｙ軸両方向別になるべく小さくなる
ように、隣接交差点の選択を行なっているが、この縦型
検索手法は一般の道路地図網には応用し難い。

【０００９】本発明の目的は、交差点群とそれらを結ぶ
接続路とから成る移動路網の中で、目的地点の方位に基
づいて調査対象の交差点を選択し、探索効率を向上させ
た最適経路探索装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて本発明を説明すると、請求項１の発明
は、交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る移動体の
移動路網に関する情報に基づいて、出発地点から目的地
点までの最適経路を探索する最適経路探索装置に適用さ
れ、交差点群の中から目的地点の方位に近い方位にある
交差点を調査対象交差点として選択する選択手段１００
と、この選択手段１００により選択された交差点群とそ
れらを結ぶ接続路とから成る移動路網に関する情報に基
づいて最適経路を探索する探索手段１０１とを備え、こ
れにより、上記目的を達成する。請求項２の発明は、交
差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る移動体の移動路
網に関する情報に基づいて、出発地点から目的地点まで
の最適経路を探索する最適経路探索装置に適用され、出
発地点と目的地点との位置関係と、移動路網に関する情
報の詳細度とに基づいて交差点の調査対象領域を設定す
る領域設定手段１０２と、交差点群の中から調査対象領
域内の交差点を選択する選択手段１００Ａと、この選択
手段１００Ａにより選択された交差点群とそれらを結ぶ
接続路とから成る移動路網に関する情報に基づいて最適
経路を探索する探索手段１０１Ａとを備え、これによ
り、上記目的を達成する。請求項３の最適経路探索装置
の領域設定手段１０２Ａは、障害物によって探索手段１
０１Ａの経路探索が行き詰ったときは交差点の調査対象
領域を拡張して再設定する。請求項４の発明は、交差点
群とそれらを結ぶ接続路とから成る移動体の移動路網に
関する情報に基づいて、出発地点から目的地点までの最
適経路を探索する最適経路探索装置に適用され、現在地
点から見て目的地点の方位と調査対象交差点の方位との
差と、現在地点から調査対象交差点までの直線距離と、
現在地点から調査対象交差点までの接続路の経路長とに
より決定される評価関数を設定し、この評価関数に従っ
て現在地点に隣接する交差点の中から経由交差点を選択
する選択手段１００Ｂと、この選択手段１００Ｂで繰り
返し経由交差点を選択して目的地までの最適経路を探索
する探索手段１０１Ｂとを備え、これにより、上記目的
を達成する。

【００１１】

【作用】請求項１では、選択手段１００が、交差点群の
中から目的地点の方位に近い方位にある交差点を調査対
象交差点として選択し、探索手段１０１が、選択手段１
００により選択された交差点群とそれらを結ぶ接続路と
から成る移動路網に関する情報に基づいて最適経路を探
索する。請求項２では、領域設定手段１０２が、出発地
点と目的地点との位置関係と、移動路網に関する情報の
詳細度とに基づいて交差点の調査対象領域を設定し、選
択手段１００Ａが、交差点群の中から調査対象領域内の
交差点を選択し、探索手段１０１Ａが、選択手段１００
Ａにより選択された交差点群とそれらを結ぶ接続路とか
ら成る移動路網に関する情報に基づいて最適経路を探索
する。請求項３では、領域設定手段１０２Ａが、障害物
によって探索手段１０１Ａの経路探索が行き詰ったとき
は交差点の調査対象領域を拡張して再設定し、選択手段
１００Ａが、交差点群の中から調査対象領域内の交差点
を選択し、探索手段１０１Ａが、選択手段１００Ａによ
り選択された交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る
移動路網に関する情報に基づいて最適経路を探索する。
請求項４では、選択手段１００Ｂが、現在地点から見て
目的地点の方位と調査対象交差点の方位との差と、現在
地点から調査対象交差点までの直線距離と、現在地点か
ら調査対象交差点までの接続路の経路長とにより決定さ
れる評価関数を設定し、この評価関数に従って現在地点
に隣接する交差点の中から経由交差点を選択し、探索手
段１０１Ｂが、選択手段１００Ｂで繰り返し経由交差点
を選択して目的地までの最適経路を探索する。

【００１２】

【実施例】図２は、一実施例の車両用ナビゲーション装
置の構成を示すブロック図である。この装置は、システ
ムインタフェース（以下、Ｉ／Ｏと呼ぶ）ユニット１
ａ，横型検索ユニット１ｂおよび縦型検索ユニット１ｃ
の主要３ユニットから構成される。各ユニット１ａ〜１
ｃは、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと呼ぶ）２
ａ〜２ｃ，メモリ３ａ〜３ｃおよびインタフェース回路
４ａ〜４ｃの主要機器から構成される。これらの各ユニ
ット１ａ〜１ｃは、通信回線８を介して接続される。ま
た、各ユニット１ａ〜１ｃには、補助記憶装置５ａ〜５
ｃがインタフェース回路４ａ〜４ｃを介して接続され
る。これらの補助記憶装置５ａ〜５ｃには、道路地図の
ような移動体の移動経路網に関する情報や、障害物に関
する情報が記憶されている。Ｉ／Ｏユニット１ａには、
速度／方位センサ６およびシステムコンソール７がイン
タフェース回路４ａを介して接続される。この速度／方
位センサ６は、車両の走行速度および進行方位を検出す
る。システムコンソール７は、地図や経路情報を表示す
るモニターや、出発地点／目的地点などを指定するため
のキーボードや、ポインティングデバイスなどのマンマ
シンインタフェース機器から構成される。なおこの装置
には、図示しない電源装置から電源が供給される。

【００１３】以上の実施例の構成において、マイクロコ
ンピュータ（ＣＰＵ）２ｂ，２ｃが領域設定手段，選択
手段および探索手段をそれぞれ構成する。

【００１４】この実施例では、目的地点までの最適経路
として最短経路を検索する。そのため、交差点間の接続
路の経路長データを利用する。なお、目的地点までの最
適経路として、最小燃料消費経路や、最短走破時間経路
を探索することもできる。その場合は、上記経路長デー
タの代りに、必要燃料（エネルギー）データや予測走破
時間データを用いる。

【００１５】図３〜５は、Ｉ／Ｏユニット１ａの動作を
示すフローチャートであり、このフローチャートにより
経路探索処理を説明する。ステップＳ１において、乗員
がシステムコンソール７から出発地点および目的地点を
入力する。次に、出発地点から目的地点までの間に障害
物が存在する場合、それらを回避・横断するために必要
な経路中継点を調査する。まず、ステップＳ２で、図６
に示す「障害物／迂回点データテーブル」に登録してあ
る障害物データを読み出し、続くステップＳ３で、出発
地点から目的地点までの間のＸ，Ｙ軸両方向の区間に、
その障害物の存在区間が交差しているか否かを判別す
る。存在区間が交差していればステップＳ４へ進み、そ
うでなければステップＳ８へ進む。なお、障害物／迂回
点データテーブルには、図６に示すように、登録番号順
に障害物が登録され、各障害物に対してその存在範囲，
存在範囲内の小区間データ，各小区間に対する迂回／横
断地点のデータなどが登録されている。

【００１６】ステップＳ４では、その障害物の存在範囲
を微小に区分した小区間データを調査し、続くステップ
Ｓ５で、その障害物の小区間を構成する線分と出発地点
と目的地点とを結ぶ線分とが交差するか否かを判別す
る。交差していればステップＳ６へ進み、交差していな
ければステップＳ７へ進む。ステップＳ６では、交差す
る線分を含む小区間と中継点を図７に示す中継点リスト
に登録する。なお中継点リストには、図７に示すように
各中継点の存在地点座標，経路に関する情報などを登録
する。ステップＳ７では、障害物の小区間データをすべ
て調査したか否かを判別し、調査が終了していればステ
ップＳ８へ進み、終了していなければステップＳ４へ戻
って次の小区間データを調査する。

【００１７】ステップＳ８において、図６に示す障害物
／迂回路データテーブル上のすべての障害物データを調
査したか否かを判別し、調査が終了したらステップＳ９
へ進み、終了していなければステップＳ２へ戻って次の
障害物データを調査する。ステップＳ９で、中継点リス
トの最後に目的地点を登録した後、図４のステップＳ１
０へ進む。

【００１８】次に、各中継点間の経路探索処理を行な
う。ステップＳ１０で、中継点リストに登録されている
中継点の中で、ある中継点群から次の中継点群へ向う区
間において、それぞれの中継点群から１つずつ中継点を
選び出し、仮の出発地点および目的地点とする。ステッ
プＳ１１で、選び出された仮の出発地点および目的地点
を通信回線８を介して横型検索ユニット１ｂおよび縦型
検索ユニット１ｃへ送信する。なお、横型検索ユニット
１ｂおよび縦型検索ユニット１ｃは、起動後、受信状態
で待機している。ステップＳ１２で、横型検索ユニット
１ｂおよび縦型検索ユニット１ｃへ検索開始の指令信号
を送信する。これによって、横型検索ユニット１ｂおよ
び縦型検索ユニット１ｃは、仮の出発地点および目的地
点に基づいて経路探索を開始する。なおこの開始指令
は、出発地点および目的地点のデータ送信に含ませるよ
うにしてもよい。

【００１９】ステップＳ１３で、横型検索および縦型検
索による探索結果に基づいて中継点間の経路を判定し、
中継点リストに登録する。ここで、多くの場合、縦型検
索の方が早く答が得られるが、上述したように、横型検
索の方がより正確な最短経路が得られる可能性が高い。
従って、判定の基準は、処理速度と正確さとの兼合によ
り決定される。十分に速い処理速度を有する処理装置を
用いれば、横型検索ユニット１ｂの探索結果が出るまで
待ち、縦型検索および横型検索のそれぞれの探索結果を
比較してより短い経路を選択することができる。なお、
最終判定を行なう制限時間を設け、その時間になったら
その時点で得られた探索結果に基づいて判定を行なうよ
うにして、処理時間の低減を計ってもよい。ステップＳ
１４で、仮の目的地点として選び出した中継点が真の目
的地点か否かを判別し、真の目的地点であればステップ
Ｓ１５へ進み、そうでなければステップＳ１０へ戻って
中継点群から次の出発地点および目的地点を選び出し、
上記処理を行なう。

【００２０】次に、上記処理で得られた中継点を交差点
と見なして、よりグローバルな経路の決定を行なう。ま
ずステップＳ１５で、横型検索ユニット１ｂおよび縦型
検索ユニット１ｃへ出発地点および目的地点を送信し、
続くステップＳ１６で、横型および縦型検索の開始指令
を各ユニット１ｂ，１ｃへ送信して探索を開始させる。
なお、これら横型検索ユニット１ｂおよび縦型検索ユニ
ット１ｃの経路探索については後述する。次に図５のス
テップＳ１７において、横型検索ユニット１ｂおよび縦
型検索ユニット１ｃからそれぞれの探索結果を入力し、
経路を最終的に判断する。次にステップＳ１８で、最終
結果の出発地点から目的地点までの経路を使用する。す
なわち、最適経路をシステムコンソール７に表示した
り、自動操縦装置へ出力して経路信号に基づいて種々の
アクチュエータを制御する。

【００２１】図８，９は、横型検索ユニット１ｂの動作
を示すフローチャートであり、このフローチャートによ
り横型検索処理を説明する。横型検索ユニット１ｂの起
動後、ステップＳ３１で、初期化処理を行なう。ここで
は、横型検索終了フラグ，横型検索不可能フラグがリセ
ットされる。なおこれらのフラグは、後述するＭＯＯＲ
Ｅ法の探索サブルーチンによる検索結果を通知するため
に用いられる。次にステップＳ３２において、Ｉ／Ｏユ
ニット１ａからのデータの受信待ちを行ない、上述した
出発地点および目的地点のデータを受信するとステップ
Ｓ３３へ進み、横型検索開始指令の受信待ちを行なう。
横型検索の開始指令が受信されるとステップＳ３５へ進
む。

【００２２】次に、調査対象の交差点を目的地点の方位
に近い方位にある交差点に限定するための交差点限定領
域を設定する。この実施例では、図１０に示すように円
形の交差点限定領域ｆ１を設定する。具体的には、まず
ステップＳ３５で、出発地点と目的地点とを結ぶ線分の
中点を算出し、この中点を円の中心とする。次にステッ
プＳ３６で、出発地点と目的地点とを結ぶ線分長と使用
する地図情報の細かさとに基づいて円の半径を算出す
る。ステップＳ３７では、円の中心と半径とに基づいて
円形の交差点限定領域のＸ軸方向の範囲を算出する。な
お、交差点限定領域は円形領域に限定されなく、さらに
目的地点の方位に近い交差点を選択するため、例えば図
１０に示す楕円形の領域ｆ２としてもよい。また、出発
地点から目的地点までの間の障害物を横断・迂回する中
継点を設定したときは、例えば図１１に示すように、出
発地点から中継点１までを包含する交差点限定領域ｆ３
と、中継点１から目的地点までを包含する交差点限定領
域ｆ４とを設定してもよい。

【００２３】次に、設定された交差点限定領域に従っ
て、図１２に示す交差点／接続路データテーブルから調
査対象の交差点群の絞り込みを行なう。なお、交差点／
接続路データテーブルには、図１２に示すように、交差
点限定領域内の交差点に絞り込む処理の効率化を計るた
め、交差点のＸ座標の順に並べてあり、交差点ごとの位
置座標，隣接交差点リストおよび通過交差点リストに登
録された同一の交差点の登録番号，接続路情報などが登
録されている。ステップＳ３８で、交差点データテーブ
ルから交差点データを読み出し、続くステップＳ３９
で、その交差点のＸ座標が交差点限定領域のＸ軸方向の
範囲内か否かを判別し、範囲内であればステップＳ４０
へ進み、そうでなければステップＳ４１へ進む。ステッ
プＳ４０で、交差点の登録番号を図１３に示す隣接交差
点リストに登録し、ステップＳ４１で、交差点リストに
登録されているすべての交差点に対して交差点絞り込み
処理を終了したか否かを判別し、終了していれば図９の
ステップＳ５１へ進み、そうでなければステップＳ３８
へ戻って次の交差点に対して上記処理を続ける。なお、
隣接交差点リストには、図１３に示すように、交差点ご
とのレベル値（この実施例では、経路長），隣接交差点
情報，計測交差点経験済情報，交差点／接続路データテ
ーブルに登録された同一交差点の登録番号などが登録さ
れる。

【００２４】図９のステップＳ５１において、上記ステ
ップで絞り込まれた交差点群を対象にして、後述するＭ
ＯＯＲＥ法による経路探索サブルーチンを実行する。ス
テップＳ５２で、横型検索終了フラグがセットされてい
るか否かを判別し、セットされていればステップＳ５６
へ進み、そうでなければステップＳ５３へ進む。ステッ
プＳ５３で、横型検索不可能フラグがセットされている
か否かを判別し、セットされていればステップＳ５４へ
進み、そうでなければ図８のステップＳ３７へ戻る。ス
テップＳ５４で、縦型検索ユニット１ｃの現在の検索位
置などの経路探索情報を入力し、続くステップＳ５５
で、縦型検索ユニット１ｃの現在の経路探索情報に基づ
いて交差点限定領域を再設定する。

【００２５】例えば、横型検索が行き詰っているとき
に、縦型検索によってある程度の頻度で交差点限定領域
外の交差点が調査されていれば、交差点限定領域の円を
大きくする。また、例えば楕円形の交差点限定領域を設
定したときは、図１４に示すように領域を拡大する。な
お再開された経路探索では、従来の交差点に新たに設定
された領域内の交差点を加え、最初から上述したように
順次交差点を調査する。また、このように、交差点限定
領域を再設定して経路探索を再開するような状況では、
正しい経路は出発地点と目的地点とを結ぶ直線の右また
は左を大きく迂回するものと推定される。そこで、処理
速度を重視するため、再探索時の調査対象交差点は、新
たに設定された領域内の交差点とそれらに隣接する交差
点に限定する。あるいは、次のようにして調査対象の交
差点をさらに絞り込んでもよい。すなわち、新しい交差
点およびそれらの隣接交差点を出発地点と目的地点とを
結ぶ直線を境にして左右に分け、縦型検索ユニット１ｃ
の現在の経路探索側の交差点を調査対象とする。

【００２６】横型検索が無事終了したら、ステップＳ５
６で、Ｉ／Ｏユニット１ａに探索結果を送信し、プログ
ラムの実行を終了する。

【００２７】図１５，１６は、ＭＯＯＲＥ法による経路
探索サブルーチンを示すフローチャートである。ステッ
プＳ６１において、初期化処理を行なう。ここでは、す
べての調査対象交差点に設定される出発地点からの経路
長に無限大を示す数値、例えば９９９９９９を設定し、
出発地点の経路長を０とし、計測交差点の初期交差点と
して出発地点を登録する。ステップＳ６２で、計測交差
点、すなわち出発地点の隣接交差点を図１３に示す隣接
交差点リストに登録する。続くステップＳ６３で、現在
の計測交差点の出発地点からの経路長に各隣接交差点ま
での距離を加算した値が、各隣接交差点の経路長より小
さいか否かを判別し、肯定されるとステップＳ６４へ進
んで、その隣接交差点の経路長を上記（計測交差点の経
路長）＋（その隣接交差点までの距離）で更新する。ス
テップＳ６３が否定された時はステップＳ６４をスキッ
プする。

【００２８】ステップＳ６５で、図１３に示す隣接交差
点リストの中に計測交差点として調査していない交差点
があるか否かを判別し、あればステップＳ６６へ進み、
なければステップＳ６７へ進む。横型検索による経路探
索途中で、隣接交差点リストに計測交差点として未調査
の交差点がなくなることは、横型検索の継続不可能を意
味し、ステップＳ６７で、横型検索不可能フラグをセッ
トして図９に示すプログラムへリターンする。一方、ス
テップＳ６６では、隣接交差点リストの中で最小の経路
長を有する隣接交差点を新しい計測交差点に選択し、続
く図１６のステップＳ６８で、新たに選択された計測交
差点が目的地点か否かを判別する。目的地点であればス
テップＳ６９へ進み、そうでなければステップＳ７０へ
進む。ステップＳ６９では、横型検索終了フラグをセッ
トして図９のプログラムへリターンし、一方、ステップ
Ｓ７０では、計測交差点の隣接交差点を調査して隣接交
差点リストに登録し、図１５のステップＳ６３へ戻って
上記処理を継続する。

【００２９】図１７，１８は、縦型検索ユニット１ｃの
動作を示すフローチャートであり、このフローチャート
により縦型検索処理を説明する。ステップＳ８１におい
て、ソフトウエア上の種々の初期処理を行ない、続くス
テップＳ８２で、Ｉ／Ｏユニット１ａから出発地点およ
び目的地点のデータを受信したか否かを判別し、受信し
たらステップＳ８３へ進む。ステップＳ８３で、Ｉ／Ｏ
ユニット１ａから縦型検索開始指令を受信したか否かを
判別し、受信したらステップＳ８４へ進む。ステップＳ
８４で、計測交差点に出発地点を設定して縦型検索処理
を開始する。

【００３０】ステップＳ８５で、横型検索ユニット１ｂ
から現在の探索情報の送信要求があるか否かを判別し、
あればステップＳ８６で、現在の探索位置などの情報を
横型ユニット１ｂへ送信する。ステップＳ８７で、現在
の計測交差点は過去に通過したことがあるか否かを判別
し、過去に通過したことがない新しい交差点であればス
テップＳ８８へ進み、過去に通過したことがある交差点
であれば図１８のステップＳ９１へ進む。

【００３１】ステップＳ８８で、現在の計測交差点に隣
接する各隣接交差点が最短経路を構成する有望度Ｐを次
式により算出する。Ｐ＝Ｌ１×ｃｏｓ（ｂ）／Ｌ２・・・（１）ここで、ｂは、計測交差点から見た目的地点の方位と各
隣接交差点の方位とのなす角度である。例えば図１９に
おいて、交差点５が計測交差点とすると、隣接交差点９
の方位と目的地点の方位とのなす角度がｂ１であり、隣
接交差点７の方位と目的地点の方位とのなす角度がｂ２
である。またＬ１は、計測交差点と各隣接交差点との直
線距離、Ｌ２は、計測交差点と各隣接交差点との道なり
の距離である。なお、距離Ｌ２の代りに、計測交差点と
各隣接交差点との間の経路の燃料消費量あるいは走破時
間を用いて有望度Ｐを決定してもよい。続くステップＳ
８９で、出発地点から計測交差点までの経路長を算出す
る。これは、直前の計測交差点の経路長にその交差点か
ら現在の計測交差点までの距離を加算して算出する。図
１８のステップＳ９０で、現在の計測交差点とその隣接
交差点の調査結果を図２０の通過交差点リストに登録す
る。

【００３２】ステップＳ９１で、現在の計測交差点に未
通過の隣接交差点が存在するか否かを判別し、未通過の
隣接交差点があればステップＳ９２へ進み、なければス
テップＳ９３へ進む。ステップＳ９２では、未通過の隣
接交差点の中で有望度Ｐが最大の交差点を次の計測交差
点とし、一方、ステップＳ９３では、出発地点から現在
の計測交差点に至る最短経路を構成する隣接交差点へ戻
り、その交差点を次の計測交差点とする。ステップＳ９
４で、新たに選択された計測交差点が目的地点か否かを
判別し、目的地点であればステップＳ９５へ進んでＩ／
Ｏユニット１ａへ探索結果を出力し、目的地点でなけれ
ば図１７のステップＳ８５へ戻って縦型検索を継続す
る。

【００３３】このように、横型検索では、出発地点と目
的地点との位置関係と、地図情報の細かさとに基づいて
交差点限定領域を設定し、この交差点限定領域内の交差
点を調査対象交差点として経路探索を行ない、縦型検索
では、目的地点の方位と調査対象交差点の方位とのなす
角度と、調査対象交差点までの直線距離と、調査対象交
差点までの接続路の経路長とによって、隣接する各交差
点の有望度を決定し、有望度が最も高い交差点を経由し
て経路探索を行なうようにしたので、探索処理効率が向
上し、探索時間を低減することができる。

【００３４】また、出発地点と目的地点との間に丘陵や
河川などの大規模な障害物が存在して横型検索が行き詰
ったときは、交差点限定領域を拡張して再設定するよう
にしたので、通常はできる限り限定された領域内の交差
点を対象にして効率よく経路探索が実行でき、探索が行
き詰っても拡張再設定された領域内の交差点を調査して
経路探索を続行でき、合理的な経路探索処理が行なえ
る。

【００３５】さらに、横型検索において、交差点限定領
域を再設定するときに縦型検索の検索状況を考慮して領
域を決定するようにしたので、交差点限定領域を必要な
範囲に的確に拡張できる。

【００３６】踏切りの少ない線路，橋の少ない川，丘陵
などの大規模な障害物に対しては、それらが占有する領
域と回避・横断するための踏切りや橋などの中継点を地
図情報に登録しておき、探索に先だってこれらの中継点
を交差点と見なしてグローバルな経路探索を行なうよう
にしたので、横型検索における探索行き詰りの発生を回
避できるとともに、探索処理を高速化できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、交差点群の中から目的地点の方位に近い方位にあ
る交差点を調査対象の交差点として選択し、これらの選
択された交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る移動
路網に関する情報に基づいて最適経路を探索するように
したので、探索処理効率が向上し、探索時間を低減する
ことができる。請求項２の発明によれば、出発地点と目
的地点との位置関係と、移動路網に関する情報の詳細度
とに基づいて交差点の調査対象領域を設定し、この調査
対象領域内の交差点とそれらを結ぶ接続路とから成る移
動路網に関する情報に基づいて最適経路を探索するよう
にしたので、探索処理効率が向上し、探索時間を低減す
ることができる。また請求項３の発明によれば、障害物
によって経路探索が行き詰ったときは交差点の調査対象
領域を拡張して再設定するようにしたので、通常はでき
る限り限定された領域内の交差点を対象にして効率よく
経路探索が実行でき、探索が行き詰っても拡張再設定さ
れた領域内の交差点を調査して経路探索を続行でき、合
理的な経路探索処理が行なえる。請求項４の発明によれ
ば、現在地点から見て目的地点の方位と調査対象交差点
の方位との差と、現在地点から調査対象交差点までの直
線距離と、現在地点から調査対象交差点までの接続路の
経路長とにより決定される評価関数を設定し、この評価
関数に従って現在地点に隣接する交差点の中から経由交
差点を選択しながら目的地までの最適経路を探索するよ
うにしたので、正確に効率よく最適経路を探索できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】一実施例の構成を示すブロック図。

【図３】経路探索動作を示すフローチャート。

【図４】経路探索動作を示すフローチャート。

【図５】経路探索動作を示すフローチャート。

【図６】障害物／迂回点データテーブルを示す図。

【図７】中継点リストを示す図。

【図８】横型検索動作を示すフローチャート。

【図９】横型検索動作を示すフローチャート。

【図１０】交差点限定領域の設定方法を説明する図。

【図１１】交差点限定領域の他の設定方法を説明する
図。

【図１２】交差点／接続路データテーブルを示す図。

【図１３】隣接交差点リストを示す図。

【図１４】交差点限定領域の再設定方法を説明する図。

【図１５】ＭＯＯＲＥ法による経路探索サブルーチンを
示すフローチャート。

【図１６】ＭＯＯＲＥ法による経路探索サブルーチンを
示すフローチャート。

【図１７】縦型検索動作を示すフローチャート。

【図１８】縦型検索動作を示すフローチャート。

【図１９】目的地点の方位性を考慮した縦型検索を説明
する図。

【図２０】通過交差点リストを示す図。

【図２１】横型検索方法を説明する図。

【図２２】横型検索方法を説明する図。

【符号の説明】

１ａシステムインタフェースユニット（Ｉ／Ｏユニッ
ト）１ｂ横型検索ユニット１ｃ縦型検索ユニット２ａ，２ｂ，２ｃマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３ａ，３ｂ，３ｃメモリ４ａ，４ｂ，４ｃインタフェース回路５ａ，５ｂ，５ｃ補助記憶装置６速度／方位センサ７システムコンソール８通信回線１００，１００Ａ，１００Ｂ選択手段１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ探索手段１０２領域設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る
移動体の移動路網に関する情報に基づいて、出発地点か
ら目的地点までの最適経路を探索する最適経路探索装置
において、前記交差点群の中から前記目的地点の方位に近い方位に
ある交差点を調査対象交差点として選択する選択手段
と、この選択手段により選択された交差点群とそれらを結ぶ
接続路とから成る移動路網に関する情報に基づいて前記
最適経路を探索する探索手段とを備えることを特徴とす
る最適経路探索装置。
【請求項２】交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る
移動体の移動路網に関する情報に基づいて、出発地点か
ら目的地点までの最適経路を探索する最適経路探索装置
において、前記出発地点と前記目的地点との位置関係と、前記移動
路網に関する情報の詳細度とに基づいて交差点の調査対
象領域を設定する領域設定手段と、前記交差点群の中から前記調査対象領域内の交差点を選
択する選択手段と、この選択手段により選択された交差点群とそれらを結ぶ
接続路とから成る移動路網に関する情報に基づいて前記
最適経路を探索する探索手段とを備えることを特徴とす
る最適経路探索装置。
【請求項３】請求項２に記載の最適経路探索装置におい
て、前記領域設定手段は、障害物によって前記探索手段の経
路探索が行き詰ったときは交差点の前記調査対象領域を
拡張して再設定することを特徴とする最適経路探索装
置。
【請求項４】交差点群とそれらを結ぶ接続路とから成る
移動体の移動路網に関する情報に基づいて、出発地点か
ら目的地点までの最適経路を探索する最適経路探索装置
において、現在地点から見て前記目的地点の方位と調査対象交差点
の方位との差と、前記現在地点から前記調査対象交差点
までの直線距離と、前記現在地点から前記調査対象交差
点までの接続路の経路長とにより決定される評価関数を
設定し、この評価関数に従って前記現在地点に隣接する
交差点の中から経由交差点を選択する選択手段と、この選択手段で繰り返し前記経由交差点を選択して前記
目的地までの最適経路を探索する探索手段とを備えるこ
とを特徴とする最適経路探索装置。