專利名稱：導(dǎo)航裝置及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及維持路徑的質(zhì)量的同時(shí)、縮短路徑搜索時(shí)間的導(dǎo)航裝置及 程序。
背景技術(shù)：
在利用導(dǎo)航裝置進(jìn)行路徑搜索時(shí)，根據(jù)高速公路、收費(fèi)公路、國道、 主要地方道路、省級(jí)道路、窄街道等的il^類別、和左右轉(zhuǎn)彎禁止、單向 通行等的交通管制的有無、膝艮長、道路的寬度、車道數(shù)等，分別對(duì)# 或路段間(節(jié)點(diǎn))設(shè)定各種成本。而且，搜索從本車輛位置到目的地的最 佳路徑時(shí)，沿著地圖數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)的路徑從出發(fā)地側(cè)及目的地側(cè)開始對(duì)路徑 進(jìn)行搜索，對(duì)從出發(fā)地側(cè)的搜索和從目的地側(cè)的搜索的重疊部分，將從出 發(fā)地側(cè)累積的成本和從目的地側(cè)累積的成4^目加，設(shè)定成本加法計(jì)算值最
小的路徑為最佳引導(dǎo)5M圣。
為了縮短這樣的路徑搜索的所需時(shí)間，使用具有分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù) 的按分層搜索方法已公知(專利文獻(xiàn)l)。具有分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)，下位 分層是具有全部的道5^lt據(jù)的詳細(xì)地圖數(shù)據(jù)；上位的分層，基本由只具有 主要道#據(jù)的廣域的地圖數(shù)據(jù)構(gòu)成。按分層搜索方法是，對(duì)于出發(fā)地和 目的地周邊，利用詳細(xì)的地圖數(shù)據(jù)計(jì)算成本，在路徑的中間地域，用更粗 的地圖數(shù)據(jù)概略地進(jìn)行計(jì)算，合并兩者的結(jié)果并作為引導(dǎo),進(jìn)行輸出的 方法。通過這樣的按分層搜索方法，當(dāng)出發(fā)地和目的地之間為i^巨離時(shí)， 可使用粗的地圖數(shù)據(jù)對(duì)中間路徑進(jìn)行路徑搜索，所以與用詳細(xì)的地圖數(shù)據(jù) 搜索全部路徑的情形相比，能夠縮短整體路徑搜索所需的時(shí)間。
還有如下的方法，當(dāng)在進(jìn)行了路徑搜索的下位分層的地圖數(shù)據(jù)中確定 了最短成M徑的情況下，在那一時(shí)刻結(jié)束路徑搜索，不對(duì)成為路徑搜索 對(duì)象的上位分層的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑搜索，用更短時(shí)間得到最佳路徑(專 利文獻(xiàn)2)。例如，在圖10的(a)中，在具有詳細(xì)的地圖數(shù)據(jù)的分層l中， 分別對(duì)i前地(出發(fā)地)側(cè)、目的地側(cè)的規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行搜索，若在出發(fā) 地側(cè)區(qū)域中搜索到搜索成本最小的邊界節(jié)點(diǎn)SN11,在目的地側(cè)區(qū)域中搜索到搜索成本最小的邊界節(jié)點(diǎn)DNll，則轉(zhuǎn)移到與這些邊界節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分層2 的節(jié)點(diǎn)SN21、 DN21,在分層2中進(jìn)行路徑搜索。若在分層2的重疊部分， 從出發(fā)地側(cè)開始的路徑和從目的地側(cè)開始的路徑相連接，則以此路徑Pl 為最佳絲。日本特開平11 - 257987號(hào)7>才艮
然而，在上述以往的路徑搜索方法中，在組合被分層的地圖數(shù)據(jù)和路 徑搜索算法時(shí)，縮短游4圣搜索的所需時(shí)間的算法，對(duì)于路徑搜索得到的路 徑P1的質(zhì)量，也不保障其為最佳路徑。例如，在圖10的(b)中，在分 層1中，存在規(guī)定區(qū)域的邊界到達(dá)成本不是最小的出發(fā)地側(cè)邊界節(jié)點(diǎn) SN12、目的地側(cè)邊界節(jié)點(diǎn)DN12,在以對(duì)應(yīng)這些邊界節(jié)點(diǎn)的分層2中的節(jié) 點(diǎn)SN22、 DN22為起點(diǎn)的搜索中，分層2的出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)的規(guī)定區(qū) 域中的邊界到達(dá)成本最小的節(jié)點(diǎn)SN23、 DN23被搜索到，在以對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn) SN23、 DN23的分層3的節(jié)點(diǎn)SN31、 DN31為起點(diǎn)的搜索中，路徑P2被 搜索到，存在路徑P2的搜索成本比路徑P1的搜索成本小的可能性。如果 路徑P2的搜索成本小，比起路徑P1，針對(duì)質(zhì)量，其為最佳路徑。也就是 說，使用具有分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)，對(duì)于僅僅盡可能i2Jl發(fā)現(xiàn)連接出發(fā)地 和目的地的縛4圣來說，例如存在包含彎彎曲曲的山道等的游4圣被搜索到的 可能性，未必能搜索到最小搜索成本的路徑、即用最短時(shí)間搜索出質(zhì)量最 佳的路徑。本來，路徑搜索的所需時(shí)間長短和路徑的質(zhì)量存在反比例的關(guān) 系，所以迅速且高質(zhì)量的,搜索是非常困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是要解決上述問題，其目的在于，維持路徑搜索得到的路徑 質(zhì)量的同時(shí)，縮短路徑搜索的所需時(shí)間。
本發(fā)明其特征在于，在進(jìn)行從出發(fā)地到目的地的路徑搜索的導(dǎo)航裝置 中，具備信息存儲(chǔ)單元，其保存了分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)；路徑搜索單元， 其從上述信息存儲(chǔ)單元讀出分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)，對(duì)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè) 各個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行5M圣搜索，在搜索區(qū)域重疊的范圍內(nèi)，取得最短成本 路徑；控制單元，其控制路徑搜索單元的搜索，上述控制單元，當(dāng)搜索到 上位分層且取得的最短成本路徑的成本比已取得的最短成本路徑的成本小時(shí)，更新最短成本路徑的成本。
另外，本發(fā)明其特征在于，具有信息存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)了有關(guān)道路 的信息；路徑搜索單元，其根據(jù)在上述信息存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的道路信息， 搜索到目的地的路徑；及控制單元，其判定通過上述路徑搜索單元搜索到 的路徑的質(zhì)量，控制5M^搜索處理，上述道路信息，由詳細(xì)度不同的多個(gè) 分層的數(shù)據(jù)等級(jí)構(gòu)成，上*徑搜索單元，利用詳細(xì)數(shù)據(jù)搜索出發(fā)地、目 的地的規(guī)定區(qū)域的范圍，上述控制單元，當(dāng)出發(fā)地和目的地間連接了路徑 時(shí)，比較用上位的分層數(shù)據(jù)等級(jí)搜索的路徑和用下位分層的數(shù)據(jù)等級(jí)搜索 的路徑的成本，當(dāng)判斷到用下位分層的數(shù)據(jù)等級(jí)搜索的路徑成本比用上位 分層的數(shù)據(jù)等級(jí)搜索的路徑的成本低時(shí)，結(jié)A^徑搜索處理。
另外，本發(fā)明是對(duì)進(jìn)行從出發(fā)地到目的地的路徑搜索的導(dǎo)航裝置進(jìn)行 控制的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟從信息存儲(chǔ)單元讀出 分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)的步驟；對(duì)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)各個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行 路徑搜索，在搜索區(qū)域重疊的范圍內(nèi)，取得最短成^M圣的步驟；當(dāng)搜索 到上位分層且取得的最短成本路徑的成本比已取得的最短成本路徑的成 本小時(shí)，更新最短成M徑的成本的步驟。
本發(fā)明能夠維持路徑搜索中得到的路徑質(zhì)量，同時(shí)縮短路徑搜索的所 需時(shí)間。


圖l是表示本實(shí)施方式涉及的導(dǎo)航裝置的例子的方框圖。
圖2是說明i^M圣搜索、成本附加處理的概略的圖。
圖3是說明路徑搜索處理的整體流程的圖。
圖4是說明出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)的搜索開始地點(diǎn)的圖。
圖5是表示使用了迪杰斯特拉算法的搜索處理流程的圖。
圖6是說明搜索分層中的節(jié)點(diǎn)的成本附加的圖。
圖7是說明路徑搜索結(jié)束判定的圖。
圖8是表示針對(duì)上位分層的成本附加處理流程的圖。
圖9另j兌明針對(duì)上位分層的成本附加的圖。圖IO是說明使用了具有分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)的路徑搜索的圖。
圖中符號(hào)說明1—輸入裝置；2—當(dāng)前位置檢測裝置；3—信息存儲(chǔ)裝 置；4—中央處理裝置；4a—路徑搜索單元；4b—控制單元；5—信息M 裝置；6—輸出裝置。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，進(jìn)行說明。
圖l是表示本實(shí)施方式涉及的導(dǎo)航裝置的例子的方框圖。其構(gòu)成為， 包含輸入裝置1，其由輸入出發(fā)地和目的地信息的鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸面 板、操作鍵等構(gòu)成；當(dāng)前位置檢測裝置2，其檢測有關(guān)當(dāng)前位置的信息； 信息存儲(chǔ)裝置3,其存儲(chǔ)了各分層由多個(gè)區(qū)劃構(gòu)成的分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)、 交差路口數(shù)據(jù)、縛4圣搜索必需的導(dǎo)航用數(shù)據(jù)、路徑引導(dǎo)必需的顯示/語音的 引導(dǎo)數(shù)據(jù)、還有用于進(jìn)行地圖顯示、#搜索、語音引導(dǎo)等的引導(dǎo)的程序 (應(yīng)用程序;5L/或OS)等；中央處理裝置4，其具備路徑搜索單元4a用以 讀出分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)，對(duì)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)各個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行路 徑搜索，在搜索區(qū)域重疊的范圍內(nèi)，取得最短成本路徑，和控制單元4b 用以通過成本的比較來判定由路徑搜索單元搜索到的路徑的質(zhì)量，控制基 于路徑搜索單元的搜索處理，該中央處理裝置4作為導(dǎo)航處理單元進(jìn)行地 圖顯示處理、路徑引導(dǎo)所需的顯示/語音引導(dǎo)處理、還有系統(tǒng)的整體控制； 信息M裝置5，其M有關(guān)車輛行駛的信息，例如道路信息、交通信息， 檢測有關(guān)車輛當(dāng)前位置的信息，還有M有關(guān)當(dāng)前位置的信息；輸出有關(guān) 路徑引導(dǎo)的信息的顯示器、揚(yáng)聲器等其他的輸出裝置6。
圖2是對(duì)本實(shí)施方式的路徑搜索、成本附加處理的概略進(jìn)行說明的圖。 這里，表示了使用4分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)時(shí)的處理順序。具有分層構(gòu)造的 地圖數(shù)據(jù)，各分層都由規(guī)定區(qū)域(數(shù)據(jù)量越多地域越窄)的多個(gè)區(qū)劃構(gòu)成， 下位分層由具有全部道ML據(jù)的詳細(xì)地圖數(shù)據(jù)構(gòu)成、越向上位的分層越由 只具有主要iti^數(shù)據(jù)的廣域的地圖數(shù)據(jù)構(gòu)成。首先，利用分層l的詳細(xì)的 地圖數(shù)據(jù)，分別對(duì)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行路徑搜索(步驟Sl、 S2)，如果在這兩區(qū)域內(nèi)搜索到的路徑上有重疊，則作為最短成本路徑求 得其成本(步驟S3 )。接著，取得在分層1的搜索中到達(dá)的各區(qū)域的邊界 節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分層2的節(jié)點(diǎn)(步驟S4、 S5),以這些各節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)進(jìn)行路徑 搜索，并保持各節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本(圖中的星符號(hào)表示保持了成本)，如果在分層2的出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)的區(qū)域內(nèi)搜索到的路徑上有重疊，連接路
徑的成本比分層l中取得的最短成4^M圣的成本小，則更新最短成;M^徑
的成本(步驟S8)。以后，同樣地，在分層3中在出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)的
區(qū)域內(nèi)進(jìn)行搜索，如果在兩區(qū)域內(nèi)搜索到的5M圣存在重疊，連接路徑的成 本比下位分層取得的最短成本路徑的成本小，則更新最短成本路徑的成
本，轉(zhuǎn)移到最上位分層4 (步驟S9 S15)。由于在最上位分層4中，路徑 必然連接，所以從目的地側(cè)進(jìn)行搜索(步驟S16 ),如果在最上位分層4中
得到的路徑成本比其下位分層中的最短成;^M圣的成本小，則更新最短成
M徑的成本(步驟S17)。這樣，通過求得最短成本的路徑之前，繼續(xù)各 分層中的搜索，來保持取得的路徑的質(zhì)量(成本)。另外，在各分層中， 當(dāng)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本比最短成4徑的成本大時(shí)，對(duì)以后的節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行成本 附加，并且在向上位分層轉(zhuǎn)移的情況下，當(dāng)出發(fā)地側(cè)和目的地側(cè)的邊界節(jié) 點(diǎn)中，最小到達(dá)成本的和比最短成4^徑的成本大時(shí)，結(jié)^J^徑搜索(詳 細(xì)后述)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)搜索時(shí)間的縮短。
圖3是說明^M圣搜索處理的整體流程的圖。
首先，設(shè)定出發(fā)地的搜索開始地點(diǎn)和目的地的搜索開始地點(diǎn)(步驟 S101)。這些地點(diǎn)，例如圖4所示，設(shè)定出發(fā)地S為最近的搜索對(duì)象道路 上的節(jié)點(diǎn)SN1 (圖4中(a))，設(shè)定目的地為最近的搜索對(duì)象道路上的節(jié) 點(diǎn)DN1 (圖4中(b))。接著，在出發(fā)地/目的地的搜索中，將搜索分層設(shè) 為最下位層(步驟S102)，利用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法在出發(fā)地側(cè)、 目的地側(cè)的一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行搜索(步驟S103、 104)。對(duì)于道路，根據(jù)高速 公路、收費(fèi)公路、國道、主要地方道、省級(jí)道路、窄街道等的道路類別， 左右轉(zhuǎn)彎禁止、單向通行等的交通管制的有無、漆險(xiǎn)長、道路寬度、車道 數(shù)等，分別對(duì)各個(gè)路段或路段間(節(jié)點(diǎn))設(shè)定各種成本，通過迪杰斯特拉 算法搜索從出發(fā)地到目的地的路徑，將這些成^目加，求得最短成本的路 徑(詳細(xì)后述)。在此搜索中，判斷出發(fā)地側(cè)搜索區(qū)域和目的地側(cè)搜索區(qū) 域是否重疊(步驟S105)，重疊時(shí)，算出搜索區(qū)域重疊的范圍內(nèi)的最短成 M徑(步驟S106 )。
接著，判斷是否已求得最短成4^徑并已保存該成本(步驟S107)。 當(dāng)已保存時(shí)，判斷新算出的最短成^徑的成本是否比已保存的最短成本 路徑的成本低(步驟S108 )。當(dāng)在步驟S107中未保存最短成^M圣時(shí)或在 步驟S108中新算出的最短成;^M圣的成本小時(shí)，更新最短成M徑的成
8本(步驟S109)。當(dāng)步驟S105中出發(fā)地側(cè)搜索區(qū)域和目的地側(cè)搜索區(qū)域不 重疊時(shí)，在步驟S108中新算出的最短成^徑的成本比已保持的最短成 本大時(shí)，進(jìn)行路徑搜索結(jié)束判定(詳細(xì)后述)(步驟SllO)。判斷在此判定 中是否判定為路徑搜索結(jié)束(步驟Slll),當(dāng)沒有判定為結(jié)束時(shí)，進(jìn)行針 對(duì)上位分層的成本附加(詳細(xì)后述)(步驟SU2)，將出發(fā)地/目的地搜索 的搜索分層設(shè)為上位分層(步驟S113)。接著，判斷此上位分層是否為最 上位分層(步驟S114 )，當(dāng)不是最上位分層時(shí)，返回到步驟S103，從出發(fā) 地側(cè)開始同樣地重復(fù)搜索處理，當(dāng)為最上位分層時(shí)，返回到步驟S104，從 目的地側(cè)開始同樣地重復(fù)搜索處理。當(dāng)在步驟Slll中判定為,搜索結(jié)束 時(shí)，判定是否已求得路徑(步驟SU5)，當(dāng)未求得路徑時(shí)，認(rèn)為路徑搜索 失敗(步驟S116),當(dāng)已求得路徑時(shí)，根據(jù)路徑搜索結(jié)果構(gòu)成路徑(步驟 S117)，并結(jié)束處理。
圖5是表示利用了迪杰斯特拉算法的搜索處理流程的圖。
在搜索對(duì)象分層的出發(fā)地/目的地側(cè)的一定區(qū)域內(nèi)，搜索成本附加對(duì)象 節(jié)點(diǎn)(步驟S201),判斷是否對(duì)成本附加對(duì)象的全部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了成本附加 (步驟S202),當(dāng)未對(duì)對(duì)象節(jié)點(diǎn)的全部進(jìn)行了成本附加時(shí)，取得成本附加 對(duì)象節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本(步驟S203)。例如，在圖6(黑圓點(diǎn)表示搜索對(duì)象 區(qū)域中的成本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn))中，成本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)N3，在經(jīng)由節(jié)點(diǎn)N1、 N2的路徑上的節(jié)點(diǎn)中，作為其到達(dá)成4^得300。接著，取得連接到成本 附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)的全部i^L (步驟S204)，判斷是否已在取得的全部的路段 中進(jìn)行了搜索(步驟S205)。當(dāng)未在全部的i^中進(jìn)行了搜索時(shí)，取得成 本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本(步驟S207)。在圖6的例子中， 將成本附加對(duì)象的節(jié)點(diǎn)N3的鄰接節(jié)點(diǎn)i殳為N4， i殳在經(jīng)由其他節(jié)點(diǎn)Nm來 的路徑中，對(duì)鄰接節(jié)點(diǎn)N4設(shè)定了到達(dá)成本500，并取得其值。接著，將路 段成本/路段間(節(jié)點(diǎn))成本與成本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本相加(步驟 S208 )，判斷相加以后的成本是否超過了最短成^徑的成本(步驟S209 )。 在未超過時(shí)，判斷在步驟S208中求得的成本是否超過了在步驟S207中取 得的鄰接節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本(步驟S210)。在圖6的例子中，與成本附加對(duì) 象節(jié)點(diǎn)N3相加的珞艮的成本LC為150，加上此值，鄰接節(jié)點(diǎn)N4的到達(dá) 成本為450。另一方面，假設(shè)已取得的最短成本路徑的成本為700，將i^R 成本LC與成本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)N3相加后的鄰接節(jié)點(diǎn)N4的成本450,比最 短成g徑的成本700小，并且比對(duì)鄰接節(jié)點(diǎn)N4已設(shè)定的到達(dá)成本500
9小，所以將鄰接節(jié)點(diǎn)N4的到達(dá)成本登記更新為450,并回到步驟S205中 進(jìn)行同樣的處理。
在步驟S209中，當(dāng)在步驟S208中求得的成本超過了最短成M徑的 成本時(shí)，在步驟S210中，當(dāng)在步驟S208中取得的成本超過了鄰接節(jié)點(diǎn)的 成本時(shí)，保持已設(shè)定的鄰接節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本，并返回到步驟S205中，進(jìn) 行同樣的處理。例如，在圖6的例子中，當(dāng)成本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)N3和鄰接 節(jié)點(diǎn)N5間的iWl成本LC為500時(shí)，鄰接節(jié)點(diǎn)N5的到達(dá)成本為800,由 于超過了已取得的最短成本路徑的成本700，所以不進(jìn)行這以后的成本附 加，對(duì)此節(jié)點(diǎn)*沒定成本《 ，并返回到步驟S205中。關(guān)于其他的鄰接節(jié)點(diǎn) N6，由于與成本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)N3間的^L成本LC為100,將其相加后， 到達(dá)成本為400，設(shè)定此成本。依次進(jìn)行這樣的處理，在步驟S205中，在 連接到成本附加對(duì)象節(jié)點(diǎn)的全部的路段中進(jìn)行搜索，在步驟S202中，如 對(duì)區(qū)域內(nèi)對(duì)象節(jié)點(diǎn)全部進(jìn)行了成本附加，則結(jié)束區(qū)域內(nèi)搜索處理。
圖7是說明i2M圣搜索結(jié)束判定的圖。
判斷搜索對(duì)象的分層是否為最上位分層(步驟S301)，在不是最上位 分層時(shí)，在出發(fā)地側(cè)上位轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)(區(qū)域邊界節(jié)點(diǎn))中檢索最小到達(dá)成本 節(jié)點(diǎn)(步驟S302)，判斷是否對(duì)至少一個(gè)出發(fā)地側(cè)上位轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)，設(shè)定了 到達(dá)成本(步驟S303 )。接著，在目的地側(cè)上位轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)(區(qū)域邊界節(jié)點(diǎn)) 中檢索最小到達(dá)成本節(jié)點(diǎn)(步驟S304),判斷是否對(duì)至少一個(gè)目的地側(cè)上 位轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)，設(shè)定了到達(dá)成本(步驟S305)。當(dāng)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)都設(shè) 定了上位轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷出發(fā)地側(cè)/目的地側(cè)各個(gè)上位轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)中的最小 成本的合計(jì)是否比最短成4U^徑的成本小(步驟S306)。當(dāng)各上位轉(zhuǎn)移節(jié) 點(diǎn)最小成本的合計(jì)比最短成M徑的成本小時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行路徑搜索。當(dāng)在 步驟S303、在步驟S305中未設(shè)定到達(dá)成本時(shí)，不進(jìn)行向上位分層轉(zhuǎn)移后 的搜索，當(dāng)在步驟S306中出發(fā)地側(cè)/目的地側(cè)各個(gè)上位轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)最小成本 的合計(jì)比最短成M徑的成本大時(shí)，由于即使在上位分層中進(jìn)行搜索，也 不存在最短成本路徑，所以結(jié)^徑搜索(步驟S308)。
下面，利用圖8、圖9，說明針對(duì)上位分層的成本附加處理。
圖8是表示針對(duì)上位分層的成本附加處理流程的圖。圖9是表示針對(duì) 上位分層的成本附加的例子的圖。
在圖8中，取得已搜索的分層的一定區(qū)域內(nèi)存在的全部節(jié)點(diǎn)(步驟S401)。已搜索的分層，利用迪杰斯特拉算法完成了針對(duì)一定區(qū)域內(nèi)全部 節(jié)點(diǎn)的成本附加。對(duì)這些全部節(jié)點(diǎn)，判斷是否已結(jié)束針對(duì)上位分層的成本 附加判定(步驟S402)。在未結(jié)束的情況下，判斷正關(guān)注的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)是否 為已搜索的分層的一定區(qū)域內(nèi)的邊界上存在的節(jié)點(diǎn)(步驟S403),當(dāng)不是 邊界節(jié)點(diǎn)時(shí)，返回到步驟S402，繼續(xù)處理。此處理是只將上升到上位分層 的節(jié)點(diǎn)設(shè)為邊界節(jié)點(diǎn)的處理。接著，當(dāng)是邊界節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷相應(yīng)節(jié)點(diǎn)是否 存在于上位分層的一定區(qū)域內(nèi)(包含邊界)(步驟S404 )，當(dāng)不存在于上位 分層的一定區(qū)域內(nèi)(包含邊界)時(shí)，由于不能繼續(xù)搜索，所以返回到步驟 S402，繼續(xù)處理。當(dāng)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)是邊界節(jié)點(diǎn)，且相應(yīng)節(jié)點(diǎn)存在于上位分層時(shí)， 取得連接到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的全部的漆險(xiǎn)(步驟S405)，判斷是否在連接到相應(yīng) 節(jié)點(diǎn)的全部,中進(jìn)行了搜索(步驟S406)。在連接到邊界節(jié)點(diǎn)的全部路 段中的搜索，是在搜索分層中的最短成4^徑的搜索處理，在針對(duì)上位分 層進(jìn)行成本附加的處理的階段，并行進(jìn)行在搜索分層中的最短成本路徑的 取得處理。例如，在圖9中，通過搜索分層中的搜索處理，當(dāng)出發(fā)地側(cè)5 個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)的成本分別為200、 400、 800、 1100、 1400，目的地側(cè)的5個(gè) 邊界節(jié)點(diǎn)的成本為300、 500、 700、 1100、 1200時(shí)，將這些節(jié)點(diǎn)按原樣上 升到上位分層，并且在搜索分層中的5個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行路徑搜索，與針 對(duì)上位分層的成本附加并行，搜索最短成本路徑。
當(dāng)在步驟S406中，未結(jié)M全部5m中的搜索時(shí)，取得相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的到 達(dá)成本(步驟S407 )，取得連接到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的上位分層節(jié)點(diǎn)的^路險(xiǎn)(步 驟S408)。接著，判斷是否在連接到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的上位分層節(jié)點(diǎn)的全部路段 中進(jìn)行了搜索(步驟S409)，當(dāng)未在全部的#中進(jìn)行了搜索時(shí)，取得相 應(yīng)節(jié)點(diǎn)的上位分層節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)(步驟S410),取得其到達(dá)成本(步驟 S4U)。接著，將相應(yīng)節(jié)點(diǎn)和鄰接節(jié)點(diǎn)間的路段成本/路段間(節(jié)點(diǎn))成本 與步驟S407中取得的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成^目加，判斷相加后的成本是否 超過了在此階段取得的最短成本路徑的成本(步驟S413)。在未超過時(shí)， 判斷相加后的成本是否超過了相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的上位分層節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)的到 達(dá)成本(步驟S414),在哪個(gè)都未超過時(shí)，登記更新相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的上位分層 節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本，并返回到步驟S409，繼續(xù)同樣的處理。例如， 在圖9的出發(fā)地側(cè)區(qū)域中，關(guān)注成本400的節(jié)點(diǎn)Ml,當(dāng)與節(jié)點(diǎn)M1的鄰 接節(jié)點(diǎn)M2間的i^:成本LC為100時(shí)，將i^艮成本100與節(jié)點(diǎn)Ml的成 本400相加，取得鄰接節(jié)點(diǎn)M2的到達(dá)成本500。若設(shè)此階段取得的最短成^徑的成本為1000，鄰接節(jié)點(diǎn)M2的到達(dá)成本比最短成>^徑的成本 小。另外，若假定在從其他路徑的搜索中對(duì)鄰接節(jié)點(diǎn)M2設(shè)定了到達(dá)成本 600，則，在從節(jié)點(diǎn)Ml的搜索中取得的鄰接節(jié)點(diǎn)M2的到達(dá)成本比其小， 所以將鄰接節(jié)點(diǎn)M2的到達(dá)成本從600登記更新為500。這樣，依次進(jìn)行 成本附加，取得上位分層的區(qū)域的邊界節(jié)點(diǎn)M3的成本800。
在步驟S413中，當(dāng)在步驟S412中算出的成本(將5^1成本/路段間(節(jié) 點(diǎn))成本與相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成;^目加后的成本)超過最短成M徑的成本 時(shí)，不進(jìn)行這以上的成本附加，返回到步驟S409中，繼續(xù)同樣的處理。 例如，在圖9的出發(fā)地側(cè)區(qū)域內(nèi)，關(guān)注到達(dá)成本800的節(jié)點(diǎn)M4，若設(shè)與 該鄰接節(jié)點(diǎn)M5之間的落艮LC的成本為250，則，鄰接節(jié)點(diǎn)M5的到達(dá) 成本為1050，超過了最短成本路徑的成本IOOO，所以不進(jìn)行這以后的節(jié)點(diǎn) 附加，對(duì)節(jié)點(diǎn)M5設(shè)定成本w。另外，對(duì)于節(jié)點(diǎn)M6、 M7，向上位分層轉(zhuǎn) 移時(shí)，由于不知道最短成x^徑的成本1000，所以分別被設(shè)定為成本1100、 1400，連接到這些節(jié)點(diǎn)的哪個(gè)節(jié)點(diǎn)，到達(dá)成本都超過了最短成本路徑成本， 所以同樣不進(jìn)行這以后的節(jié)點(diǎn)附加，對(duì)那些節(jié)點(diǎn)i殳定成本w。另外，在步 驟S414中，當(dāng)在步驟S412中算出的成本超過了鄰接節(jié)點(diǎn)的到達(dá)成本時(shí)也 不進(jìn)行成本的登記，返回到步驟S409中，繼續(xù)同樣的處理。這樣，當(dāng)在 步驟S409中，連接到上位分層節(jié)點(diǎn)的全部路段中的搜索結(jié)束，當(dāng)在步驟 S402中判定為，對(duì)搜索分層中的全部節(jié)點(diǎn)，結(jié)束了針對(duì)上位分層的成本附 加判定，則結(jié)束針對(duì)上位分層的成本附加。
權(quán)利要求
1、一種導(dǎo)航裝置，進(jìn)行從出發(fā)地到目的地的路徑搜索，其特征在于，具備信息存儲(chǔ)單元，其保存了分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)；路徑搜索單元，其從上述信息存儲(chǔ)單元讀出分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)，對(duì)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)各個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行路徑搜索，在搜索區(qū)域重疊的范圍內(nèi)，取得最短成本路徑；控制單元，其控制路徑搜索單元的搜索，上述控制單元，當(dāng)搜索到上位分層且取得的最短成本路徑的成本比已取得的最短成本路徑的成本小時(shí)，更新最短成本路徑的成本。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，上述控制單元，當(dāng)在出發(fā)地側(cè)或目的地側(cè)的規(guī)定區(qū)域內(nèi)搜索當(dāng)中的到 達(dá)成本超過了已取得的最短成g徑的成本時(shí)，控制#搜索單元，以使 不進(jìn)行針對(duì)這以后的節(jié)點(diǎn)的成本附加。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，上述控制單元，當(dāng)未對(duì)出發(fā)地側(cè)或目的地側(cè)的規(guī)定區(qū)域的邊界節(jié)點(diǎn)設(shè) 定了到達(dá)成本時(shí)，結(jié)^徑搜索單元的路徑搜索。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，上述控制單元，當(dāng)出發(fā)地側(cè)或目的地側(cè)的規(guī)定區(qū)域的邊界節(jié)點(diǎn)最小成 本的合計(jì)，比已取得的最短成4^徑的成本大時(shí)，結(jié)束路徑搜索單元的路 徑搜索。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，當(dāng)對(duì)應(yīng)下位分層的邊界節(jié)點(diǎn)的上位分層節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)到達(dá)成本超過 了已取得的最短成M徑的成本時(shí)，控制路徑搜索單元，以使不進(jìn)行針對(duì) 這以后的節(jié)點(diǎn)的成本附加。
6、 一種導(dǎo)航裝置，其特征在于，具有信息存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)了有關(guān)道路的信息；路徑搜索單元，其根據(jù)在上述信息存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的il^信息，搜索 到目的地的5M圣;及控制單元，其判定通過上a徑搜索單元搜索到的路徑的質(zhì)量，控制路徑搜索處理，上述道路信息，由詳細(xì)度不同的多個(gè)分層的數(shù)據(jù)等級(jí)構(gòu)成，上述路徑搜索單元，利用詳細(xì)數(shù)據(jù)搜索出發(fā)地、目的地的規(guī)定區(qū)域的 范圍，在進(jìn)行了上述規(guī)定范圍的搜索后，轉(zhuǎn)移到上位分層的數(shù)據(jù)等級(jí)，繼 續(xù)5M圣搜索，上述控制單元，當(dāng)出發(fā)地和目的地間連接了路徑時(shí)，比較用上位的分 層數(shù)據(jù)等級(jí)搜索的路徑和用下位分層的數(shù)據(jù)等級(jí)搜索的路徑的成本，當(dāng)判 斷到用下位分層的數(shù)據(jù)等級(jí)搜索的路徑成本比用上位分層的數(shù)據(jù)等級(jí)搜索的路徑的成本低時(shí)，結(jié);M4圣搜索處理。
7、 一種程序，控制進(jìn)行從出發(fā)地到目的地的路徑搜索的導(dǎo)航裝置，其 特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟從信息存儲(chǔ)單元讀出分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)的步驟；對(duì)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)各個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行路徑搜索，在搜索區(qū)域重 疊的范圍內(nèi)，取得最短成g徑的步驟；當(dāng)搜索到上位分層且取得的最短成4^徑的成本比已取J彈的最短成本 路徑的成本小時(shí)，更新最短成4徑的成本的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)航裝置及程序，維持路徑搜索得到的路徑的質(zhì)量的同時(shí)，縮短路徑搜索的所需時(shí)間。在進(jìn)行從出發(fā)地到目的地的路徑搜索的導(dǎo)航裝置中，具備保存了分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)的信息存儲(chǔ)單元(3)，從上述信息存儲(chǔ)單元讀出分層構(gòu)造的地圖數(shù)據(jù)，對(duì)出發(fā)地側(cè)、目的地側(cè)各個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行路徑搜索，取得搜索區(qū)域重疊的范圍的最短成本路徑的路徑搜索單元(4a)和控制路徑搜索單元的搜索的控制單元(4b)，上述控制單元，當(dāng)搜索到上位分層且取得的最短成本路徑的成本比已取得的最短成本路徑的成本小時(shí)，更新最短成本路徑的成本。
文檔編號(hào)G01C21/34GK101470003SQ20081018511
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者巖田臣典, 松久正吾, 細(xì)井保輝 申請(qǐng)人:愛信艾達(dá)株式會(huì)社