| 【発明の名称】 |
経路案生成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】斉藤 正和
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| 【要約】 |
【課題】不整地を含む地形に対して地上を走行する移動体が出発地点から目的地点まで移動するための経路を自動的に生成する経路案生成装置を得ること。
【解決手段】移動体の出発地点、目的地点および地形の情報から地形の代表点を抽出し、それらの点同士を結ぶ経路のなかで最短の経路を計算により生成する装置を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、上記の地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、上記の機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力部の出力から経路案生成における検索範囲を抽出する検索範囲抽出部と、上記の検索範囲から地形の代表となるポイントを地形ポイントとして抽出する地形ポイント抽出部と、上記の地形ポイントと上記地形情報から機動障害を抽出する機動障害抽出部と、上記の機動障害を考慮した地形ポイントからＤｉｊｋｓｔｒａ法により上記スタート位置からゴール位置までの地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式経路生成部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを備えたことを特徴とする経路案生成装置。
【請求項２】 移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成する検索範囲を判断する検索範囲判断部と、上記の地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、上記の機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より予め判明している道路の情報を入力する道路情報入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力情報よりスタート位置付近の道路の１ポイントを道路スタート位置として抽出する道路スタート位置抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置よりスタート位置からスタート位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するスタート位置検索範囲抽出部と、上記のスタート位置検索範囲から地形の代表となるポイントをスタート位置地形ポイントとして抽出するスタート位置地形ポイント抽出部と、上記のスタート位置地形ポイントと地形情報からスタート位置検索範囲内の機動障害を抽出するスタート位置機動障害抽出部と、上記のスタート位置機動障害を考慮したスタート位置地形ポイントからＤｉｊｋｓｔｒａ法により上記スタート位置から道路スタート位置までのスタート位置地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式スタート位置経路生成部と、同様にゴール位置付近の道路の１ポイントを道路ゴール位置として抽出する道路ゴール位置抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置よりゴール位置からゴール位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するゴール位置検索範囲抽出部と、上記のゴール位置検索範囲から地形の代表となるポイントをゴール位置地形ポイントとして抽出するゴール位置地形ポイント抽出部と、上記のゴール位置地形ポイントと地形情報からゴール位置検索範囲内の機動障害を抽出するゴール位置機動障害抽出部と、上記のゴール位置機動障害を考慮した位置地形ポイントからＤｉｊｋｓｔｒａ法によりゴール位置から道路ゴール位置までのゴール位置地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式ゴール位置経路生成部と、上記道路情報と道路スタート位置と道路ゴール位置とからＤｉｊｋｓｔｒａ法により上記道路スタート位置から道路ゴール位置までの道路を通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式道路経路生成部と、上記スタート位置経路案とゴール位置経路案と道路経路案とからそれらを結合する経路案結合部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを備えたことを特徴とする経路案生成装置。
【請求項３】 移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、上記の地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、上記の機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力部の出力から機動障害を抽出する機動障害抽出部と、上記スタート位置とゴール位置と機動障害とから機動障害を通過しないラインを算出する機動障害不通過ライン算出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記機動障害不通過ラインとパラメータとからスタート位置−ゴール位置間を一定間隔で区切った一定間隔ライン上の走行経由点を算出する一定間隔ライン上経由点算出部と、これを繰り返してゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択する最短経路選択部と、上記の最短経路をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを備えたことを特徴とする経路案生成装置。
【請求項４】 移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、上記の地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、上記の機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より予め判明している道路の情報を入力する道路情報入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力情報よりスタート位置付近の道路の１ポイントを道路スタート位置として抽出する道路スタート位置抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置よりスタート位置からスタート位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するスタート位置検索範囲抽出部と、上記地形情報とスタート位置検索範囲とからスタート位置検索範囲内の機動障害を抽出するスタート位置機動障害抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置とスタート位置機動障害とからスタート位置機動障害を通過しないラインを算出するスタート位置機動障害不通過ライン算出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記スタート位置機動障害不通過ラインとパラメータとからスタート位置−道路スタート位置間を一定間隔で区切ったスタート位置一定間隔ライン上の走行経由点を算出するスタート位置一定間隔ライン上経由点算出部と、これを繰り返して道路スタート位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するスタート位置最短経路選択部と、同様に上記入力情報よりゴール位置付近の道路の１ポイントを道路ゴール位置として抽出する道路ゴール位置抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置よりゴール位置からゴール位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するゴール位置検索範囲抽出部と、上記地形情報とゴール位置検索範囲とからゴール位置検索範囲内の機動障害を抽出するゴール位置機動障害抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置とゴール位置機動障害とからゴール位置機動障害を通過しないラインを算出するゴール位置機動障害不通過ライン算出部と、上記のゴール位置機動障害不通過ラインとパラメータとからゴール位置−道路ゴール位置間を一定間隔で区切ったゴール位置一定間隔ライン上の走行経由点を算出するゴール位置一定間隔ライン上経由点算出部と、これを繰り返して道路ゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するゴール位置最短経路選択部と、上記道路スタート位置と道路ゴール位置とからＤｉｊｋｓｔｒａ法により道路スタート位置から道路ゴール位置までの道路を通過する経路案である道路経路生成部を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式道路経路生成部と、上記スタート位置経路案とゴール位置経路案と道路経路案とからそれらを結合する経路案結合部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを備えたことを特徴とする経路案生成装置。
【請求項５】 移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、上記の地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、上記の機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力部の出力から経路案生成における検索範囲を抽出する検索範囲抽出部と、検索範囲から地形の代表となるポイントを地形ポイントとして抽出する地形ポイント抽出部と、上記の地形ポイント上の機動障害を抽出する機動障害抽出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記機動障害とパラメータとから次の地形ポイント上の通過ポイントを算出する次地形ポイント算出部と、これを繰り返してゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択する最短経路選択部と、上記の最短経路をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを備えたことを特徴とする経路案生成装置。
【請求項６】 移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、上記の地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、上記の機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より予め判明している道路の情報を入力する道路情報入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力情報よりスタート位置付近の道路の１ポイントを道路スタート位置として抽出する道路スタート位置抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置よりスタート位置からスタート位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するスタート位置検索範囲抽出部と、上記のスタート位置検索範囲から地形の代表となるポイントをスタート位置地形ポイントとして抽出するスタート位置地形ポイント抽出部と、上記地形情報とスタート位置検索範囲とからスタート位置検索範囲内の機動障害を抽出するスタート位置機動障害抽出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記スタート位置機動障害とパラメータとから道路スタート位置にたどり着きスタート位置経路案が生成されるまで繰り返し次のスタート位置地形ポイント上の通過ポイントを算出するスタート位置次地形ポイント算出部と、これを繰り返して道路スタート位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するスタート位置最短経路選択部と、同様に、上記入力情報よりゴール位置付近の道路の１ポイントを道路ゴール位置として抽出する道路ゴール位置抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置よりゴール位置からゴール位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するゴール位置検索範囲抽出部と、上記のゴール位置検索範囲から地形の代表となるポイントをゴール位置地形ポイントとして抽出するゴール位置地形ポイント抽出部と、上記地形情報とゴール位置検索範囲とからゴール位置検索範囲内の機動障害を抽出するゴール位置機動障害抽出部と、上記のゴール位置機動障害とパラメータとから道路ゴール位置にたどり着きゴール位置経路案が生成されるまで繰り返し次のゴール位置地形ポイント上の通過ポイントを算出するゴール位置次地形ポイント算出部と、これを繰り返して道路ゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するゴール位置最短経路選択部と、上記道路スタート位置と道路ゴール位置とからＤｉｊｋｓｔｒａ法により道路スタート位置から道路ゴール位置までの道路を通過する経路案である道路経路生成部を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式道路経路生成部と、上記スタート位置経路案とゴール位置経路案と道路経路案とからそれらを結合する経路案結合部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを備えたことを特徴とする経路案生成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】上記の発明は例えば防衛用車両等の移動体が、不整地を含む地域の中で移動しやすい経路を生成する経路案生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来における戦車等の地上を走行する移動体の経路生成方法を図２０、図２１を用いて説明する。ここで図２０は経路案生成イメージ、図２１は従来の経路案生成のためのハードウェア構成図である。図２０において１は移動体の出発地点（以後スタート位置）、２はスタート位置から離れた移動体の目的地点（以後ゴール位置）、３は移動体の移動に関わってくる可能性のある移動体周辺の地形情報、４は移動体がある地点に到達したときにその地点で周囲を検索する検索範囲、５は移動体の走行に支障をきたす川や森林、湖沼などの機動障害、６はある地点における移動体の進行方向、７は後述する方法によって生成されるスタート位置１とゴール位置２を結ぶ生成経路である。図２１において８はスタート位置１を設定するスタート位置設定部、９はゴール位置２を入力するゴール位置設定部、１０は地形情報３を設定する地形情報設定部、１１は検索範囲４を判断する検索範囲判断部、１２は機動障害５を判断する機動障害判断部、１３は進行方向６を判断する進行方向判断部である。
【０００３】従来の不整地を含む領域においてスタート位置１からゴール地点２までの経路の生成方法について説明する。まず、スタート位置設定部８によりスタート位置１を、ゴール位置設定部９によりゴール位置２を、地形情報設定部１０により地形情報３を設定する。次に検索範囲判断部１１において進行する経路を決定する経路生成者が視界を検索範囲４として抽出し、機動障害判断部１２において経路生成者が検索範囲４の中から機動障害５以外の部分を通過可能領域として判断し、進行方向決定部１３において通過可能領域の中から最もゴール位置に行くために効率的であると判断した方向を進行方向６として決定してその方向に進行し、ある程度進行したらこれをまた繰り返すことによりゴール位置に徐々に近づいていき最終的にゴール位置に到達した経路を生成経路７とする。上記のように従来はスタート位置からゴール位置に向かう経路を生成する際、人の感覚に頼っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような経路案の生成方法においては、人の感覚によってスタート位置からゴール位置に向かう経路案を生成していて、生成された経路案の効率性を定量的に評価していないため、経路案が効率的なものであるかどうかは不明であるという問題点があった。特に防衛用車両においては指揮官が、緊迫する戦況の中で瞬時に目的地点までの経路を生成しなければならない場合があり、その際指揮官が瞬時に考案した経路案は必ずしも効率的であるとはいえなかった。
【０００５】上記の発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、移動体の経路案を定量的に評価できるとともに、効率的な経路案を自動的に生成することができる経路案生成装置を得ることを目的とする。前述の防衛用車両の例ではこれにより効率的な経路案を自動的に生成できれば、指揮官の負荷が軽減できる。また上記の発明における移動体は防衛用車両のような車両を想定していて、地雷などの不測の事態により走行経路を逐次変更する可能性があるため自動走行までは行わず、経路の案生成にとどめる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明の経路案生成装置は、移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力部の出力から経路案生成における検索範囲を抽出する検索範囲抽出部と、上記の検索範囲から地形の代表となるポイントを地形ポイントとして抽出する地形ポイント抽出部と、上記の地形ポイントと上記地形情報から機動障害を抽出する機動障害抽出部と、上記の機動障害を考慮した地形ポイントからＤｉｊｋｓｔｒａ法により上記スタート位置からゴール位置までの地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式経路生成部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを設けるものである。
【０００７】また、第２の発明の経路案生成装置は、移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成する検索範囲を判断する検索範囲判断部と、地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より予め判明している道路の情報を入力する道路情報入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力情報よりスタート位置付近の道路の１ポイントを道路スタート位置として抽出する道路スタート位置抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置よりスタート位置からスタート位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するスタート位置検索範囲抽出部と、上記のスタート位置検索範囲から地形の代表となるポイントをスタート位置地形ポイントとして抽出するスタート位置地形ポイント抽出部と、上記のスタート位置地形ポイントと地形情報からスタート位置検索範囲内の機動障害を抽出するスタート位置機動障害抽出部と、上記のスタート位置機動障害を考慮したスタート位置地形ポイントからＤｉｊｋｓｔｒａ法により上記スタート位置から道路スタート位置までのスタート位置地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式スタート位置経路生成部と、同様にゴール位置付近の道路の１ポイントを道路ゴール位置として抽出する道路ゴール位置抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置よりゴール位置からゴール位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するゴール位置検索範囲抽出部と、上記のゴール位置検索範囲から地形の代表となるポイントをゴール位置地形ポイントとして抽出するゴール位置地形ポイント抽出部と、上記のゴール位置地形ポイントと地形情報からゴール位置検索範囲内の機動障害を抽出するゴール位置機動障害抽出部と、上記のゴール位置機動障害を考慮した位置地形ポイントからＤｉｊｋｓｔｒａ法によりゴール位置から道路ゴール位置までのゴール位置地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式ゴール位置経路生成部と、上記道路情報と道路スタート位置と道路ゴール位置とからＤｉｊｋｓｔｒａ法により上記道路スタート位置から道路ゴール位置までの道路を通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式道路経路生成部と、上記スタート位置経路案とゴール位置経路案と道路経路案とからそれらを結合する経路案結合部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを設けるものである。
【０００８】また、第３の発明の経路案生成装置は、移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力部の出力から機動障害を抽出する機動障害抽出部と、上記スタート位置とゴール位置と機動障害とから機動障害を通過しないラインを算出する機動障害不通過ライン算出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記機動障害不通過ラインとパラメータとからスタート位置−ゴール位置間を一定間隔で区切った一定間隔ライン上の走行経由点を算出する一定間隔ライン上経由点算出部と、これを繰り返してゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択する最短経路選択部と、上記の最短経路をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを設けるものである。
【０００９】また、第４の発明の経路案生成装置は、移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より予め判明している道路の情報を入力する道路情報入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力情報よりスタート位置付近の道路の１ポイントを道路スタート位置として抽出する道路スタート位置抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置よりスタート位置からスタート位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するスタート位置検索範囲抽出部と、上記地形情報とスタート位置検索範囲とからスタート位置検索範囲内の機動障害を抽出するスタート位置機動障害抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置とスタート位置機動障害とからスタート位置機動障害を通過しないラインを算出するスタート位置機動障害不通過ライン算出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記スタート位置機動障害不通過ラインとパラメータとからスタート位置−道路スタート位置間を一定間隔で区切ったスタート位置一定間隔ライン上の走行経由点を算出するスタート位置一定間隔ライン上経由点算出部と、これを繰り返して道路スタート位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するスタート位置最短経路選択部と、同様に上記入力情報よりゴール位置付近の道路の１ポイントを道路ゴール位置として抽出する道路ゴール位置抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置よりゴール位置からゴール位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するゴール位置検索範囲抽出部と、上記地形情報とゴール位置検索範囲とからゴール位置検索範囲内の機動障害を抽出するゴール位置機動障害抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置とゴール位置機動障害とからゴール位置機動障害を通過しないラインを算出するゴール位置機動障害不通過ライン算出部と、上記のゴール位置機動障害不通過ラインとパラメータとからゴール位置−道路ゴール位置間を一定間隔で区切ったゴール位置一定間隔ライン上の走行経由点を算出するゴール位置一定間隔ライン上経由点算出部と、これを繰り返して道路ゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するゴール位置最短経路選択部と、上記道路スタート位置と道路ゴール位置とからＤｉｊｋｓｔｒａ法により道路スタート位置から道路ゴール位置までの道路を通過する経路案である道路経路生成部を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式道路経路生成部と、上記スタート位置経路案とゴール位置経路案と道路経路案とからそれらを結合する経路案結合部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを設けるものである。
【００１０】また、第５の発明の経路案生成装置は、移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力部の出力から経路案生成における検索範囲を抽出する検索範囲抽出部と、検索範囲から地形の代表となるポイントを地形ポイントとして抽出する地形ポイント抽出部と、上記の地形ポイント上の機動障害を抽出する機動障害抽出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記機動障害とパラメータとから次の地形ポイント上の通過ポイントを算出する次地形ポイント算出部と、これを繰り返してゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択する最短経路選択部と、上記の最短経路をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを設けるものである。
【００１１】また、第６の発明の経路案生成装置は、移動体が移動する経路のスタート位置を設定するスタート位置設定部と、上記の移動体が到達するゴール位置を設定するゴール位置設定部と、上記経路の周辺の地形情報を設定する地形情報設定部と、上記設定部の情報より経路案を生成するための検索範囲を判断する検索範囲判断部と、地形情報から検索範囲内の機動障害を判断する機動障害判断部と、機動障害を通過しないでゴール位置に向かう進行方向を判断する進行方向判断部により経路案を生成する経路案生成装置において、上記スタート位置を入力するスタート位置入力部と、上記ゴール位置を入力するゴール位置入力部と、デジタル地図より予め判明している道路の情報を入力する道路情報入力部と、デジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部と、上記入力情報よりスタート位置付近の道路の１ポイントを道路スタート位置として抽出する道路スタート位置抽出部と、上記スタート位置と道路スタート位置よりスタート位置からスタート位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するスタート位置検索範囲抽出部と、上記のスタート位置検索範囲から地形の代表となるポイントをスタート位置地形ポイントとして抽出するスタート位置地形ポイント抽出部と、上記地形情報とスタート位置検索範囲とからスタート位置検索範囲内の機動障害を抽出するスタート位置機動障害抽出部と、パラメータを入力するパラメータ入力部と、上記スタート位置機動障害とパラメータとから道路スタート位置にたどり着きスタート位置経路案が生成されるまで繰り返し次のスタート位置地形ポイント上の通過ポイントを算出するスタート位置次地形ポイント算出部と、これを繰り返して道路スタート位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するスタート位置最短経路選択部と、同様に、上記入力情報よりゴール位置付近の道路の１ポイントを道路ゴール位置として抽出する道路ゴール位置抽出部と、上記ゴール位置と道路ゴール位置よりゴール位置からゴール位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するゴール位置検索範囲抽出部と、上記のゴール位置検索範囲から地形の代表となるポイントをゴール位置地形ポイントとして抽出するゴール位置地形ポイント抽出部と、上記地形情報とゴール位置検索範囲とからゴール位置検索範囲内の機動障害を抽出するゴール位置機動障害抽出部と、上記のゴール位置機動障害とパラメータとから道路ゴール位置にたどり着きゴール位置経路案が生成されるまで繰り返し次のゴール位置地形ポイント上の通過ポイントを算出するゴール位置次地形ポイント算出部と、これを繰り返して道路ゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するゴール位置最短経路選択部と、上記道路スタート位置と道路ゴール位置とからＤｉｊｋｓｔｒａ法により道路スタート位置から道路ゴール位置までの道路を通過する経路案である道路経路生成部を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式道路経路生成部と、上記スタート位置経路案とゴール位置経路案と道路経路案とからそれらを結合する経路案結合部と、生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部とを設けるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１この発明の実施の形態１を図１、図２、図３、図４、図５、図６を用いて説明する。図１はこの発明による経路案生成装置の第１の実施形態の構成図、図２は図１のブロック図の処理手順、図３は検索範囲と地形ポイントの説明図、図４は機動障害抽出のイメージ図、図５は地形ポイントの拡大図、図６はある簡単な領域を例にしたＤｉｊｋｓｔｒａ式経路生成方法の説明図である。図１において、１４は移動体の経路生成の出発地点であるスタート位置を入力するスタート位置入力部、１５は上記移動体の到達地点であるゴール位置を入力するゴール位置入力部、１６はデジタル地図より標高データを含む地形情報を入力する地形情報入力部、１７は上記経路案生成における検索範囲を抽出する検索範囲抽出部、１８は上記の検索範囲から地形の代表となるポイントを地形ポイントとして抽出する地形ポイント抽出部、１９は上記検索範囲中の機動障害を抽出する機動障害抽出部、２０はＤｉｊｋｓｔｒａ法によりスタート位置からゴール位置までの地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式経路生成部、２１は生成された経路案をスムージングして最終的な経路案とするスムージング処理部である。図２は図１のブロック図の処理手順であり各手順は上記各ブロックと対応する。図３において３０はある地形において移動体が移動するための経路案を生成するための検索範囲、３１は上記の検索範囲の代表点である地形ポイントである。図４において３２は上記移動体の経路生成時に障害となる機動障害である。図５において３３は移動体の通過可能な地形ポイント、３４は移動体の通過不可能な地形ポイント、３５は上記地形ポイント間の重みである。図６において３６はある簡単な領域を例とした場合の移動体のスタート地点、３７はそのゴール地点、３８（ａ〜ｄ）は移動体の通過可能地点、３９は移動体の通過可能地点間の重み、４０〜４５はＤｉｊｋｓｔｒａ式経路生成方法の過程でできていくグループである。
【００１３】スタート位置入力部１４（スタート位置入力手順２２）により移動体の経路生成のスタート位置を、ゴール位置入力部１５（ゴール位置入力手順２３）によりゴール位置を入力する。他方、地形情報入力部１６（ゴール位置入力手順２４）によりデジタル地図等地形情報を含む情報から地形情報を入力する。そして検索範囲抽出部１７（検索範囲抽出手順２５）により上記スタート位置およびゴール位置を基準にある程度のマージンをとった領域を検索範囲（図中番号３０の領域）として抽出し、地形ポイント抽出部１８（地形ポイント抽出手順２６）により上記検索範囲中の代表点をある間隔で抽出して地形ポイント（図中番号３１の破線の交点）とする。次に、先に入力された地形情報も加味して機動障害抽出部１９（機動障害抽出手順２７）により上記地形ポイント上で機動障害（３２の領域）がない位置（図中番号３３）とある位置（図中番号３４）を抽出する。機動障害とは森林、荒れ地、水系、急斜面等の理由で通過不能の領域である。また、通過可能な隣り合う上記地形ポイントにおいて、地形ポイント間の地形によりある重み（通過しにくければ距離が大きくなるような係数：図中番号３５の数値）を乗じ、地形ポイント間に機動障害が存在する場合にはその距離を無限大とする。このようにして抽出した地形ポイントとその間の重みに着目するとＤｉｊｋｓｔｒａ法により最も地形ポイント間の距離（重みを乗じた距離）が短い経路を算出可能であるためＤｉｊｋｓｔｒａ式経路生成部２０（Ｄｉｊｋｓｔｒａ式経路生成手順２８）により経路を生成する。最後に、上記地形ポイント間を結んだ経路はスムーズではないのでスムージング処理部２１（スムージング処理手順２９）により経路をスムージングし、経路案を得る。次にＤｉｊｋｓｔｒａ式経路生成手順の詳細について説明する。例として図６のような簡単な場合を考える。スタート地点３６（図中符号Ｓ）からゴール地点３７（図中符号Ｇ）へ向かうものとし、通過可能地点は３８（図中符号ａ〜ｄ）の４箇所、その間の距離（重み）は３９数値のようになっているとする。まずスタート地点を一つのグループ４０とし、それ以外の部分で一番近い通過可能地点（図中Ｓ−ｂ）を同じグループに取り込みグループ４１とする。次にＳからグループ４１以外の部分でＳからの距離の総和が最短の通過可能地点をグループに取り込みグループ４２とする（この場合は図中Ｓ−ａ、ｂ−ａ、ｂ−ｃ、ｂ−ｄが考えられるがｂ−ａが１＋２＝３で最短であるためａをグループ４２に入れる）。同様にグループ４２以外の部分でＳからの距離が最短の通過可能地点をグループに取り込みグループ４３とする（この場合は図中ａ−ｄ、ｂ−ｃ、ｂ−ｄが考えられるがａ−ｄが３＋１＝４で最短であるためｄをグループ４３に入れる）。同様にグループ４４、４５を作成し一つのグループにし、この際に最短距離を算出した経路Ｓ−ｂ−ａ−ｄ−ｃ−ＧがＳ−Ｇ間の最短経路となる。この方法だとグループが隣接している通過可能地点を取り込む際にその接点の通過可能地点までの最短距離が判明しているため（図中ａ〜ｄ、Ｇにふってある数字）、効率的に経路を生成可能である。実際に適用する場合にはスタート地点をスタート位置に、ゴール地点をゴール位置に、通過可能地点を地形ポイントに、通過可能地点間の距離を地形ポイント間の重みに対応させればよい。
【００１４】実施の形態２この発明の実施の形態２を図７、図８、図９を用いて説明する。図７はこの発明による経路案生成装置の第２の実施形態の構成図、図８は図７のブロック図の処理手順、図９は上記スタート位置、ゴール位置の検索範囲の説明図である。図７において、４６は道路の情報を入力する道路情報入力部、４７は上記スタート位置付近の道路の１ポイントを道路スタート位置として抽出する道路スタート位置抽出部、４８は上記スタート位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するスタート位置検索範囲抽出部、４９は上記のスタート位置検索範囲内の地形の代表となるポイントをスタート位置地形ポイントとして抽出するスタート位置地形ポイント抽出部、５０は上記のスタート位置検索範囲内の機動障害を抽出するスタート位置機動障害抽出部、５１は上記Ｄｉｊｋｓｔｒａ法によりスタート位置から道路スタート位置までのスタート位置地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式スタート位置経路生成部、５２は上記ゴール位置付近の道路の１ポイントを道路ゴール位置として抽出する道路ゴール位置抽出部、５３は上記ゴール位置付近の道路までの経路案を生成するための検索範囲を抽出するゴール位置検索範囲抽出部、５４は上記のゴール位置検索範囲内の地形の代表となるポイントをゴール位置地形ポイントとして抽出するゴール位置地形ポイント抽出部、５５は上記ゴール位置検索範囲内の機動障害を抽出するゴール位置機動障害抽出部、５６は上記Ｄｉｊｋｓｔｒａ法によりゴール位置から道路ゴール位置までのゴール位置地形ポイントを通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式ゴール位置経路生成部、５７は上記Ｄｉｊｋｓｔｒａ法により道路スタート位置から道路ゴール位置までの道路を通過する経路案を生成するＤｉｊｋｓｔｒａ式道路経路生成部、５８は上記スタート位置経路案とゴール位置経路案を結合する経路案結合部である。図８は図７のブロック図の処理手順であり各手順は上記各ブロックと対応する。図９において、７２は上記スタート位置付近の道路上の一点である道路スタート位置、７３は上記スタート位置付近の検索範囲であるスタート位置検索範囲、７４は上記のスタート位置検索範囲内の代表点であるスタート位置地形ポイント、同様に７５は道路ゴール位置、７６はゴール位置検索範囲、７７はゴール位置地形ポイントである。
【００１５】スタート位置入力部１４（スタート位置入力手順２２）により移動体の経路生成のスタート位置を、ゴール位置入力部１５（ゴール位置入力手順２３）によりゴール位置を入力する。他方、道路情報入力部４６（道路情報入力手順５９）によりデジタル地図等道路のベクトル情報を含む情報から道路のベクトルデータを入力し、地形情報入力部１６（ゴール位置入力手順２４）によりデジタル地図等地形情報を含む情報から地形情報を入力する。そして道路スタート位置抽出部４７（道路スタート位置抽出手順６０）により上記スタート位置付近の道路の一点を道路スタート位置（図中番号７２のＳ′）として抽出する。そしてスタート位置検索範囲抽出部４８（ゴール位置検索範囲抽出手順６１）により上記スタート位置および道路スタート位置を基準にある程度マージンをとった領域をスタート位置検索範囲（図中番号７３の領域）として抽出し、スタート位置地形ポイント抽出部４９（地形ポイント抽出手順６２）により上記スタート位置検索範囲中の代表点をある間隔で抽出してスタート位置地形ポイント（図中番号７４の破線の交点）とする。次に、先に入力された地形情報も加味してスタート位置機動障害抽出部５０（スタート位置機動障害抽出手順６３）により上記スタート位置地形ポイント上で機動障害がない位置とある位置を抽出する。また、通過可能な隣り合うスタート位置地形ポイントにおいて、上記スタート位置地形ポイント間の地形によりある重みを乗じ、スタート位置地形ポイント間に機動障害が存在する場合にはその距離を無限大とする。このようにして抽出したスタート位置地形ポイントとその間の重みに着目すると上記Ｄｉｊｋｓｔｒａ法により最も地形ポイント間の距離（重みを乗じた距離）が短い経路を算出可能であるためＤｉｊｋｓｔｒａ式スタート位置経路生成部５１（Ｄｉｊｋｓｔｒａ式経路生成手順６４）によりスタート位置から道路スタート位置までの経路を生成する。同様に道路ゴール位置抽出部５２（道路ゴール位置抽出手順６５）により上記ゴール位置付近の道路の一点を道路ゴール位置（図中番号７５のＧ）として抽出する。そしてゴール位置検索範囲抽出部５３（ゴール位置検索範囲抽出手順６６）により上記ゴール位置および道路ゴール位置を基準にある程度のマージンをとった領域をゴール位置検索範囲（図中番号７６の領域）として抽出し、ゴール位置地形ポイント抽出部５４（地形ポイント抽出手順６７）により上記ゴール位置検索範囲中の代表点をある間隔で抽出してゴール位置地形ポイント（７７の破線の交点）とする。次に、先に入力された地形情報も加味してゴール位置機動障害抽出部５５（ゴール位置機動障害抽出手順６８）により上記ゴール位置地形ポイント上で機動障害がない位置とある位置を抽出する。また、通過可能な隣り合うゴール位置地形ポイントにおいて、上記ゴール位置地形ポイント間の地形によりある重みを乗じ、ゴール位置地形ポイント間に機動障害が存在する場合にはその距離を無限大とする。このようにして抽出したゴール位置地形ポイントとその間の重みに着目すると上記Ｄｉｊｋｓｔｒａ法により最も地形ポイント間の距離（重みを乗じた距離）が短い経路を算出可能であるためＤｉｊｋｓｔｒａ式ゴール位置経路生成部５６（Ｄｉｊｋｓｔｒａ式経路生成手順６９）によりスタート位置から道路スタート位置までの経路を生成する。他方、上記道路スタート位置から道路ゴール位置は道路のベクトルデータであり、道路を構成しているポイント同士の距離等は判明している。このためＤｉｊｋｓｔｒａ式道路部分経路生成部５７（Ｄｉｊｋｓｔｒａ式道路部分経路生成手順７０）により上記道路スタート位置から道路ゴールまでの経路を生成する。さらに経路結合部５８（経路結合手順７１）により上記でできた３経路（スタート位置−道路スタート位置、道路スタート位置−道路ゴール位置、道路ゴール位置−ゴール位置）を結合し一つの経路とする。最後に、上記地形ポイント間を結んだ経路はスムーズではないのでスムージング処理部２１（スムージング処理手順２９）により経路をスムージングし、経路案を得る。
【００１６】実施の形態３この発明の実施の形態３を図１０、図１１、図１２を用いて説明する。図１０はこの発明による経路案生成装置の第３の実施形態の構成図、図１１は図１のブロック図の処理手順、図１２は機動障害不通過ライン、一定間隔ライン上経由点の説明図である。図１０において、７８はパラメータを入力するパラメータ入力部、７９は機動障害を通過しないラインを算出する機動障害不通過ライン算出部、８０はスタート位置−ゴール位置間を一定間隔で区切ったライン上の走行経由点を算出する一定間隔ライン上走行経由点算出部、８１はゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択する最短経路選択部である。図１１は図１０のブロック図の処理手順であり各手順は上記各ブロックと対応する。図１２において８６は上記スタート位置とゴール位置を結んだスタート−ゴールライン、８７はこのスタート−ゴールラインを一定間隔に区切った一定間隔ポイント、８８はこの一定間隔ポイントを通過するラインである一定間隔ライン、８９は上記スタート−ゴールライン上の機動障害、９０は上記一定間隔ライン上で機動障害を通過しないポイントである機動障害不通過ポイント、９１は機動障害を通過するライン、９２は機動障害不通過ライン、９３は一定間隔ライン上の経由点、９４は一定間隔ラインを結んだ経路である。
【００１７】スタート位置入力部１４（スタート位置入力手順２２）により移動体の経路生成のスタート位置を、ゴール位置入力部１５（ゴール位置入力手順２３）によりゴール位置を入力する。他方、地形情報入力部１６（ゴール位置入力手順２４）によりデジタル地図等地形情報を含む情報から地形情報を入力する。また、パラメータ入力部７８（パラメータ入力手順８２）によりパラメータを入力する。次に、先に入力された地形情報を加味して機動障害抽出部１９（機動障害抽出手順２７）により機動障害がない位置とある位置を抽出し、機動障害不通過ライン算出部７９（機動障害不通過ライン算出手順８３）においてスタート位置−ゴール位置を結び（図中番号８６のスタート−ゴールライン）一定間隔で分割し（図中番号８７の一定間隔ポイント）、分割されたポイントにおいて上記スタート−ゴールラインと垂直に交差するようにライン（図中番号８８の一定間隔ライン）を引く。分割されたポイント上に機動障害が存在する場合（図中番号８９の機動障害）は上記一定間隔ライン上で機動障害が存在しなくなるポイント（図中番号９０）を探し、スタート位置からゴール位置までを機動障害を通過しないラインを結ぶ。このライン上に機動障害（図中番号９１のライン）が存在する場合はスタート−ゴールライン上の一定間隔ポイントポイントを通過するようにし、機動障害不通過ライン（図中番号９２のライン）を得る。一定間隔ライン上経由点算出部８０（一定間隔ライン上経由点算出手順８４）により一定間隔ラインと機動障害不通過ラインの交点付近で最適な経由点（図中番号９３）をスタート位置から順次ゴール位置に向かい評価式 数１を適用しながら算出していく。これにより上記ゴール位置までたどり着いた経路は機動障害が存在する場合はその両側を周りこむ場合があるため複数存在する。経路が複数存在する場合は最短経路選択部８１（最短経路選択手順８５）により上記スタート位置からゴール位置までの距離の総和が最小のもの（図中番号９４のライン）を選択する。最後に、上記地形ポイント間を結んだ経路はスムーズではないのでスムージング処理部２１（スムージング処理手順２９）により経路をスムージングし、経路案を得る。次に前述の評価式 数１について説明する。
【００１８】
【数１】
【００１９】上記の評価式の評価値は現在地と次のポイントの標高差および現在地とゴール方向の角度差が小さいほど小さくなる。つまり可能な限り平坦で、ゴール方向に向かっていく道程を通過しようとする。パラメータＡを大きくすると回り道をしてでも平坦な道程を通る傾向が強くなり、パラメータＢを大きくすると標高差が大きい地域を通過してでもゴール方向に向かう傾向が強くなる。
【００２０】実施の形態４この発明の実施の形態４を図１３、図１４を用いて説明する。図１３はこの発明による経路案生成装置の第４の実施形態の構成図、図１４は図１３のブロック図の処理手順である。図１３において９５は上記スタート位置付近の機動障害を通過しないラインを算出するスタート位置機動障害不通過ライン算出部、９６は上記スタート位置−道路スタート位置間を一定間隔で区切ったライン上の走行経由点を算出するスタート位置一定間隔ライン上走行経由点算出部、９７は上記道路スタート位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するスタート位置最短経路選択部、９８は上記ゴール位置付近の機動障害を通過しないラインを算出するゴール位置機動障害不通過ライン算出部、９９は上記ゴール位置−道路ゴール位置間を一定間隔で区切ったライン上の走行経由点を算出するゴール位置一定間隔ライン上走行経由点算出部、１００は上記道路ゴール位置までたどり着いた複数の経路のうち最短なものを選択するゴール位置最短経路選択部である。図１４は図１３のブロック図の処理手順であり各手順は上記各ブロックと対応する。
【００２１】スタート位置入力部１４（スタート位置入力手順２２）により移動体の経路生成のスタート位置を、ゴール位置入力部１５（ゴール位置入力手順２３）によりゴール位置を入力する。他方、道路情報入力部４６（道路情報入力手順５９）によりデジタル地図等道路のベクトル情報を含む情報から道路のベクトルデータを入力し、地形情報入力部１６（ゴール位置入力手順２４）によりデジタル地図等地形情報を含む情報から地形情報を入力する。また、パラメータ入力部７８（パラメータ入力手順８２）によりパラメータを入力する。そして道路スタート位置抽出部４７（道路スタート位置抽出手順６０）により上記スタート位置付近の道路の一点を道路スタート位置として抽出する。そしてスタート位置検索範囲抽出部４８（ゴール位置検索範囲抽出手順６１）により上記スタート位置および道路スタート位置を基準にある程度のマージンをとった領域をスタート位置検索範囲として抽出し、次に、先に入力された地形情報も加味してスタート位置機動障害抽出部５０（スタート位置機動障害抽出手順６３）により上記スタート位置検索範囲内で機動障害がない位置とある位置を抽出し、スタート位置機動障害不通過ライン算出部９５（スタート位置機動障害不通過ライン算出手順１０１）において上記スタート位置−道路スタート位置を結びスタート−道路スタートラインとし、さらにこれを一定間隔で分割して一定間隔ポイントとし、さらに分割されたポイントに上記スタート−道路スタートラインと垂直に交差するようにラインを引きスタート位置一定間隔ラインとする。分割されたポイント上に上記スタート位置機動障害が存在する場合は一定間隔ライン上でスタート位置機動障害が存在しなくなるポイントを探し、上記スタート位置から道路スタート位置までを上記のポイントを通過するような機動障害を通過しないラインを結ぶ。ライン上に上記スタート位置機動障害が存在する場合はスタート−道路スタートライン上の一定間隔ポイントを通過するようにし、スタート位置機動障害不通過ラインを得る。スタート位置一定間隔ライン上経由点算出部９６（スタート位置一定間隔ライン上経由点算出部１０２）により上記一定間隔ラインと機動障害不通過ラインの交点付近で最適な経由点をスタート位置から順次道路スタート位置に向かい評価式 数１を適用しながら算出していく。これにより上記道路スタート位置までたどり着いた経路が分岐により複数存在する場合はスタート位置最短経路選択部９７（スタート位置最短経路選択手順１０３）によりスタート位置から道路スタート位置までの距離の緩和が最小のものを選択する。同様に道路ゴール位置抽出部５２（道路ゴール位置抽出手順６５）により上記ゴール位置付近の道路の一点を道路ゴール位置として抽出する。そしてゴール位置検索範囲抽出部５３（ゴール位置検索範囲抽出手順６６）により上記ゴール位置および道路ゴール位置を基準にある程度のマージンをとった領域をゴール位置検索範囲として抽出し、次に、先に入力された地形情報も加味してゴール位置機動障害抽出部５５（ゴール位置機動障害抽出手順６８）により上記ゴール位置検索範囲内で機動障害がない位置とある位置を抽出し、ゴール位置機動障害不通過ライン算出部９８（ゴール位置機動障害不通過ライン算出手順１０４）においてゴール位置−道路ゴール位置を結びゴール−道路ゴールラインとし、それを一定間隔で分割して一定間隔ポイントとし、さらに分割されたポイントにゴール−道路ゴールラインと垂直に交差するようにラインを引きゴール位置一定間隔ラインとする。分割されたポイント上に上記ゴール位置機動障害が存在する場合は一定間隔ライン上でゴール位置機動障害が存在しなくなるポイントを探し、上記ゴール位置から道路ゴール位置までを上記のポイントを通過するような機動障害を通過しないラインを結ぶ。ライン上に上記ゴール位置機動障害が存在する場合はゴール−道路ゴールライン上の一定間隔ポイントを通過するようにし、ゴール位置機動障害不通過ラインを得る。ゴール位置一定間隔ライン上経由点算出部９９（ゴール位置一定間隔ライン上経由点算出部１０５）により上記一定間隔ラインと機動障害不通過ラインの交点付近で最適な経由点をゴール位置から順次道路ゴール位置に向かい評価式 数１を適用しながら算出していく。これにより上記道路ゴール位置までたどり着いた経路が分岐により複数存在する場合はゴール位置最短経路選択部１００（ゴール位置最短経路選択手順１０６）によりゴール位置から道路ゴール位置までの距離の総和が最小のものを選択する。他方、上記道路スタート位置から道路ゴール位置は道路のベクトルデータであり、道路を構成しているポイント同士の距離等は判明している。このため上記Ｄｉｊｋｓｔｒａ式道路部分経路生成部５７（Ｄｉｊｋｓｔｒａ式道路部分経路生成手順７０）により道路スタート位置から道路ゴールまでの経路を生成する。さらに経路結合部５８（経路結合手順７１）により上記でできた３経路（スタート位置−道路スタート位置、道路スタート位置−道路ゴール位置、道路ゴール位置−ゴール位置）を結合し一つの経路とする。最後に、上記地形ポイント間を結んだ経路はスムーズではないのでスムージング処理部２１（スムージング処理手順２９）により経路をスムージングし、経路案を得る。
【００２２】実施の形態５この発明の実施の形態５を図１５、図１６、図１７を用いて説明する。図１５はこの発明による経路案生成装置の第５の実施形態の構成図、図１６は図１５のブロック図の処理手順、図１７は次地形ポイントのイメージ図である。図１５において１０７は上記地形ポイント上の次の通過ポイントである次ポイントを算出する次地形ポイント算出部である。図１６は図１５のブロック図の処理手順であり各手順は上記各ブロックと対応する。図１７において１０９はある瞬間における上記地形ポイント上の現在地、１１０は上記の地形ポイント上の進行方向、１１１はその次の地点の候補である次地形ポイント候補点、１１２は次地形ポイントである。
【００２３】スタート位置入力部１４（スタート位置入力手順２２）により移動体の経路生成のスタート位置を、ゴール位置入力部１５（ゴール位置入力手順２３）によりゴール位置を入力する。他方、地形情報入力部１６（ゴール位置入力手順２４）によりデジタル地図等地形情報を含む情報から地形情報を入力する。また、パラメータ入力部７８（パラメータ入力手順８２）によりパラメータを入力する。そして検索範囲抽出部１７（検索範囲抽出手順２５）により上記スタート位置およびゴール位置を基準にある程度のマージンをとった領域を検索範囲として抽出し、地形ポイント抽出部１８（地形ポイント抽出手順２６）により上記検索範囲中の代表点をある間隔で抽出して地形ポイントとする。次に、先に入力された地形情報を加味して機動障害抽出部１９（機動障害抽出手順２７）により上記機動障害がない位置とある位置を抽出する。上記の情報をもとにスタート位置からゴール位置に向かって逐次経路を生成していく。次地形ポイント算出部１０７（次ポイント算出手順１０８）においてある瞬間の現在地（図中番号１０９）における進行方向（図中番号１１０の矢印の方向）を現在地と隣り合った上記地形ポイントのうち未だ通過していない地形ポイントを次地形ポイント候補点（図中番号１１１）の中から選択する。その際、次地形ポイントと現在地の間に機動障害が存在した場合には経路を分岐させる。各進行方向について評価式 数１を使用して経路の評価値を算出し、分岐していない部分ごとで上記の評価値が最小となる次地形ポイント候補点を次地形ポイント（図中番号１１２）とする。この際、進行方向から一定距離以上離れた経路は破棄していく。これを繰り返すことにより上記ゴール位置までたどり着いた経路が分岐により複数存在する場合は最短経路選択部８１（最短経路選択手順８５）によりスタート位置からゴール位置までの距離の総和が最小のものを選択する。最後に、上記地形ポイント間を結んだ経路はスムーズではないのでスムージング処理部２１（スムージング処理手順２９）により経路をスムージングし、経路案を得る。
【００２４】実施の形態６この発明の実施の形態６を図１８、図１９を用いて説明する。図１８はこの発明による経路案生成装置の第６の実施形態の構成図、図１９は図１８のブロック図の処理手順である。図１８において１１３は上記スタート位置検索範囲内の地形ポイント上の次の通過ポイントであるスタート位置次ポイントを算出するスタート位置次地形ポイント算出部、１１４は上記ゴール位置検索範囲内の地形ポイント上の次の通過ポイントであるゴール位置次ポイントを算出するゴール位置次地形ポイント算出部である。図１９は図１８のブロック図の処理手順であり各手順は上記各ブロックと対応する。
【００２５】スタート位置入力部１４（スタート位置入力手順２２）により移動体の経路生成のスタート位置を、ゴール位置入力部１５（ゴール位置入力手順２３）によりゴール位置を入力する。他方、道路情報入力部４６（道路情報入力手順５９）によりデジタル地図等道路のベクトル情報を含む情報から道路のベクトルデータを入力し、地形情報入力部１６（ゴール位置入力手順２４）によりデジタル地図等地形情報を含む情報から地形情報を入力する。また、パラメータ入力部７８（パラメータ入力手順８２）によりパラメータを入力する。そして道路スタート位置抽出部４７（道路スタート位置抽出手順６０）により上記スタート位置付近の道路の一点を道路スタート位置として抽出する。そしてスタート位置検索範囲抽出部４８（ゴール位置検索範囲抽出手順６１）により上記スタート位置および道路スタート位置を基準にある程度のマージンをとった領域をスタート位置検索範囲として抽出し、スタート位置地形ポイント抽出部４９（地形ポイント抽出手順６２）により上記スタート位置検索範囲中の代表点をある間隔で抽出してスタート位置地形ポイントとする。次に、先に入力された地形情報も加味してスタート位置機動障害抽出部５０（スタート位置機動障害抽出手順６３）により上記スタート位置検索範囲内で機動障害がない位置とある位置をする。上記の情報をもとにスタート位置から道路スタート位置に向かって逐次経路を生成していく。スタート位置次地形ポイント算出部１１３（次ポイント算出手順１１５）においてある瞬間の現在地における進行方向を現在地と隣り合った上記スタート位置地形ポイントのうち未だ通過していないスタート位置地形ポイントであるスタート位置次地形ポイント候補点の中から選択する。その際、上記のスタート位置次地形ポイントと現在地の間に機動障害が存在した場合には経路を分岐させる。各進行方向について評価式 数１を使用して経路の評価値を算出し、分岐していない部分ごとで上記の評価値が最小となるスタート位置次地形ポイント候補点をスタート位置次地形ポイントとする。この際、進行方向から一定距離以上離れた経路は破棄していく。これを繰り返すことにより道路スタート位置までたどり着いた経路が分岐により複数存在する場合はスタート位置最短経路選択部９７（スタート位置最短経路選択手順１０３）により上記スタート位置から道路スタート位置までの距離の総和が最小のものを選択する。同様に道路ゴール位置抽出部５２（道路ゴール位置抽出手順６５）によりゴール位置付近の道路の一点を道路ゴール位置として抽出する。そしてゴール位置検索範囲抽出部５３（ゴール位置検索範囲抽出手順６６）により上記ゴール位置および道路ゴール位置を基準にある程度のマージンをとった領域をゴール位置検索範囲として抽出し、次に、先に入力された地形情報も加味してゴール位置機動障害抽出部５５（ゴール位置機動障害抽出手順６８）により上記ゴール位置検索範囲内で機動障害がない位置とある位置を抽出する。上記の情報をもとにゴール位置から道路ゴール位置に向かって逐次経路を生成していく。ゴール位置次地形ポイント算出部１１４（次ポイント算出手順１１６）においてある瞬間の現在地における進行方向を現在地と隣り合った上記ゴール位置地形ポイントのうち未だ通過していないゴール位置地形ポイントであるゴール位置次地形ポイント候補点の中から選択する。その際、そのゴール位置次地形ポイントと現在地の間に機動障害が存在した場合には経路を分岐させる。各進行方向について評価式 数１を使用して経路の評価値を算出し、分岐していない部分ごとで上記の評価値が最小となる上ｋゴール位置次地形ポイント候補点をゴール位置次地形ポイントとする。この際、進行方向から一定距離以上離れた経路は破棄していく。これを繰り返すことにより道路ゴール位置までたどり着いた経路が分岐により複数存在する場合はゴール位置最短経路選択部１００（ゴール位置最短経路選択手順１０６）により上記ゴール位置から道路ゴール位置までの距離の総和が最小のものを選択する。他方、上記道路スタート位置から道路ゴール位置は道路のベクトルデータであり、道路を構成しているポイント同士の距離等は判明している。このためＤｉｊｋｓｔｒａ式道路部分経路生成部５７（Ｄｉｊｋｓｔｒａ式道路部分経路生成手順７０）により上記道路スタート位置から道路ゴールまでの経路を生成する。さらに経路結合部５８（経路結合手順７１）により上記でできた３経路（スタート位置−道路スタート位置、道路スタート位置−道路ゴール位置、道路ゴール位置−ゴール位置）を結合し一つの経路とする。最後に、上記地形ポイント間を結んだ経路はスムーズではないのでスムージング処理部２１（スムージング処理手順２９）により経路をスムージングし、経路案を得る。
【００２６】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成され処理されるので、以下に記載されるような効果をもたらす。
【００２７】第１の発明によれば、移動体のスタートおよびゴール位置情報と地形情報から自動的に代表点を抽出し、代表点を通過する経路のうち最も効率的な経路を生成することが可能となる。
【００２８】また、第２の発明によれば、移動体のスタートおよびゴール位置情報と地形情報から自動的にスタート位置領域、道路領域、ゴール位置領域に分割し、それぞれの代表点を抽出し（道路領域に関しては地図に予め登録されている）、それぞれの領域に対して代表点を通過する経路のうち最も効率的な経路を生成し、それらを結合して効率的な経路を生成することが可能となる。
【００２９】また、第３の発明によれば、移動体のスタートおよびゴール位置情報と地形情報を利用して自動的にスタート位置−ゴール位置を結んだライン上の機動障害を回避する効率的な経路を生成可能である。
【００３０】また、第４の発明によれば、移動体のスタートおよびゴール位置情報と地形情報から自動的にスタート位置領域、道路領域、ゴール位置領域に分割し、スタート位置領域に対してはスタート位置−道路スタート位置を結んだライン上の機動障害を回避する効率的な経路を生成し、ゴール位置領域に対しても同様に効率的な経路を生成する。道路領域に対しては地図に予め登録されている代表点を利用して最も効率的な経路を生成する。最終的にそれらを結合して効率的な経路を生成することが可能となる。
【００３１】また、第５の発明によれば、移動体のスタートおよびゴール位置情報と地形情報から自動的に代表点を抽出し、スタート位置から機動障害を回避しつつ逐次ゴール位置に向かう代表点を通過する経路を自動的に生成し、機動障害により分岐した場合は評価式を使用して定量的に評価することにより生成された経路のなかで最も効率的な経路を選択することが可能となる。
【００３２】また、第６の発明によれば、移動体のスタートおよびゴール位置情報と地形情報から自動的にスタート位置領域、道路領域、ゴール位置領域に分割し、それぞれの代表点を抽出し（道路領域に関しては地図に予め登録されている）、スタート位置領域に対してはスタート位置から機動障害を回避しつつ逐次道路スタート位置に向かう代表点を通過する経路を自動的に生成し、機動障害により分岐した場合は評価式を使用して定量的に評価することにより生成された経路のなかで最も効率的な経路を選択してスタート位置領域の経路を抽出し、ゴール位置領域に対しても同様に経路を生成する。道路領域に対しては地図に予め登録されている代表点を利用して最も効率的な経路を生成する。最終的にそれらを結合して効率的な経路を生成することが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２８日（１９９９．１０．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２４３９
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 金雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４５７６（Ｐ２００１−１２４５７６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１１日（２００１．５．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０６５９０ |
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