JP2004177209A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目的地までの複数の経路を同時に探索する機能を有し、且つ、探索された経路の違いをユーザが容易に把握することができるナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】ナビゲーション装置は、複数経路の探索が終了すると、各経路の差分を演算し、地図データを利用して差分の経路のうちから各経路を代表する道路の名称を抽出する。例えば道路の重要度に応じて設定されているリンククラスの高い道路の名称を抽出し、表示装置に経路を表示する際に、経路の近傍に抽出した道路の名称を表示する。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導経路の候補となる複数の経路を同時に探索して表示装置に表示する機能を備えたナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用ナビゲーション装置は、地図データを記録したＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の地図データ記憶装置と、液晶パネル等の表示装置と、ジャイロ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ）受信機及び車速センサ等の車両の現在位置及び現在方位を検出する車両移動検出装置等を有している。そして、車両の現在位置を含む地図データを地図データ記憶装置から読み出し、該地図データに基づいて車両位置の周囲の地図画像を描画して表示装置に表示すると共に、車両位置マーク（ロケーション）を地図画像に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロールしたり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在どこを走行しているのかを一目でわかるようにしている。
【０００３】
また、通常、車載用ナビゲーション装置には、ユーザが所望の目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコストが低い経路を横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って自動探索し、その探索した経路を誘導経路として記憶しておき、走行中、地図上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、地図上の進路を変更すべき交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示したりすることで、ユーザを目的地まで案内する。
【０００４】
なお、コストとは、距離を基に、道路幅員、道路種別（一般道か高速道かなど）、右折及び左折等に応じた定数を乗じた値や車両の走行予測時間などであり、誘導経路としての適正の程度を数値化したものである。距離が同一の２つの経路があったとしても、ユーザが例えば有料道路を使用するか否か、距離を優先するか時間を優先するかなどを指定することによりコストは異なったものとなる。
【０００５】
ところで、車載用ナビゲーション装置には、目的地までの複数の経路を同時に探索し、これらの経路のうちからユーザが好みの経路を誘導経路として指定できるものがある（特開平６−２４９６７２号公報（特許文献１）、特開２００２−１３９３７号公報（特許文献２）、特開２００２−２０２１３７号公報（特許文献３））。
【０００６】
図１は、この種の車載用ナビゲーション装置の経路探索後の表示画面の一例を示す図である。この例では、探索された複数の経路を相互に異なる色で表示しており、初期状態では走行時間が最も少ない経路（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｏｕｔｅ）を最前面に表示している。最前面に表示している経路の色は表示バー３１に表示され、表示バー３１の横には経路の名称（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｏｕｔｅ）が表示される。この画面で、「Ｎｅｘｔ（次へ）」ボタン３２又は「Ｐｒｅｖ（前へ）」ボタン３３を押すと、次の経路又は前の経路が最前面に表示される。所望の経路が最前面に表示されている状態で「ＯＫ」ボタン３４を押すと、当該経路が誘導経路に設定される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２４９６７２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３９３７号公報
【特許文献３】
特開２００２−２０２１３７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
車載用ナビゲーション装置では、図１に示すように、経路探索後は地図上に探索した経路を表示することが一般的である。この場合、出発地から目的地までの経路を１画面で表示できるように、地図の縮尺が決定される。
【０００９】
このように、１画面に出発地から目的地までの経路を表示すると、出発地から目的地までの距離が大きい場合には、各経路が具体的にどの道路を通っているのかがわかりにくくなる。特に他の経路との差が小さい場合は経路の違いがわからず、どの経路を選択すればよいのか判断できないこともある。
【００１０】
特開平６−２４９６７２号公報に記載された車載用ナビゲーション装置では、各経路毎の走行距離、走行時間及び右折回数を表示装置に表示して、各経路毎の違いをユーザに知らせている。また、特開２００２−１３９３７号公報に記載された車載用ナビゲーション装置では、探索された複数の経路のうちの一つを基準経路とし、他の経路について基準経路に対しどの程度通行料金が短縮されるか、又はどの程度走行時間が短縮されるかを計算して表示装置に表示し、各経路毎の違いをユーザに知らせている。しかしながら、これらの方法でも、他の経路との違いを車両が通る道路名で知ることはできない。
【００１１】
従来のナビゲーション装置においても、図２に例示するように、誘導経路を構成する道路と道路毎の走行距離とを出発地から目的地まで順番に表示することが可能である。しかし、ユーザが各経路をそれぞれ個別に調べて各経路の違いを把握することは困難である。
【００１２】
以上から、本発明の目的は、目的地までの複数の経路を同時に探索する機能を有し、且つ、探索された経路の違いをユーザが容易に把握することができるナビゲーション装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、地図画像を表示可能な表示手段と、前記地図データを利用して出発地から目的地までの複数の経路を探索し、探索された複数の経路を前記表示手段に表示された地図画像に重ね合わせて表示する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記複数の経路の差分を求め、地図データを利用して各経路毎に差分の経路のうちから当該経路を代表する名称を抽出し、前記経路を前記地図画像に重ね合わせて表示する際に、各経路毎に前記名称を表示することを特徴とするナビゲーション装置により解決する。
【００１４】
また、上記した課題は、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、地図画像を表示可能な表示手段と、音声出力が可能な音声出力手段と、前記地図データを利用して出発地から目的地までの複数の経路を探索し、探索された複数の経路を前記表示手段に表示された地図画像に重ね合わせて表示する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記複数の経路の差分を求め、前記地図データを利用して各経路毎に差分の経路のうちから当該経路を代表する名称を抽出し、前記経路を前記地図画像に重ね合わせて表示する際に、前記音声出力手段を制御して各経路毎に前記名称を音声によりユーザに知らせることを特徴とするナビゲーション装置により解決する。
【００１５】
本発明においては、複数の経路を探索した後、各経路毎に、他の経路と重複していない部分（差分）を求める。そして、地図データを利用し、各経路毎に差分の経路のうちから当該経路を代表する名称を抽出する。例えば、差分の経路内に存在する主要な道路、交差点又はインターチェンジの名称を抽出し、それを経路の名称とする。これにより、各経路に固有の名称を付与することができる。
【００１６】
このようにして各経路に固有の名称を付与し、文字又は音声によりユーザに各経路の名称を知らせる。これにより、ユーザは各経路の違いを、車両が通る道路、交差点又はインターチェンジ等の名称で把握することができる。従って、ユーザの嗜好に合う経路を選択するときの有用な情報となり、従来に比べてナビゲーション装置の使い勝手が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図３は本発明の第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
１は地図データが記憶されたＤＶＤである。ＤＶＤ１に記憶されている地図データでは、道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の座標集合として記憶されている。道路は２以上のノードの連結からなり、２つのノードを連結した部分はリンクといわれる。また、地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、（２）地図画面上に道路、建築物、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名及び建築物の名前等の文字や地図記号を表示するための文字・記号レイヤなどにより構成されている。
【００２０】
また、地図データに記録された各道路には、道路の重要度に応じてそれぞれリンククラスが設定されている。重要な道路ほどリンククラスが高い。例えば、都市間高速道路（Ｆｒｅｅｗａｙ ｃｌａｓｓ ｒｏａｄ （１））のリンククラスは１、都市高速道路（Ｆｒｅｅｗａｙ ｃｌａｓｓ ｒｏａｄ （２））のリンククラスは１．５、有料道路・準都市高速道路（Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｌａｓｓ ｒｏａｄ）のリンククラスは２、国道（Ｔｈｒｏｕｇｈｗａｙ ｃｌａｓｓ ｒｏａｄ ）のリンククラスは３、主要地方道（Ｌｏｃａｌ ｒｏａｄ ｃｌａｓｓ ｒｏａｄ ）のリンククラスは４、都道府県道（Ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｒｏａｄ ｃｌａｓｓ ｒｏａｄ ）のリンククラスは５に設定される。リンククラスにより、道路を地図上に表示されるときの色が決まる。
【００２１】
３は後述するナビゲーション装置本体１０を操作するための種々の操作ボタン等が設けられた操作部、５はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置の経度及び緯度を検出するＧＰＳ受信機である。
【００２２】
６は自立航法センサであり、この自立航法センサ６は、車両回転角度を検出するジャイロ等の角度センサ６ａと、一定の走行距離毎にパルスを発生する走行距離センサ６ｂとにより構成されている。７は液晶パネル等の表示装置であり、ナビゲーション装置本体１０は、この表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図を表示したり、出発地から目的地までの誘導経路や車両位置マーク及びその他の案内情報を表示する。８は音声によりユーザに案内情報を提供するためのスピーカーである。
【００２３】
ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成されている。１１はＤＶＤ１からデータを読み出すＤＶＤコントローラである。１３は操作部３と接続されるインターフェース、１５はＧＰＳ受信機５と接続されるインターフェース、１６は自立航法センサ６に接続されるインターフェースである。
【００２４】
１２はＤＶＤ１から読み出した地図データを一時的に記憶するバッファメモリ、１７はマイクロコンピュータにより構成される制御部である。制御部１７は、インターフェース１５，１６から入力される情報を基に車両の現在位置を検出したり、ＤＶＤコントローラ１１を介してＤＶＤ１から所定の領域の地図データをバッファメモリ１２に読み出したり、バッファメモリ１２に読み出した地図データを用いて設定された探索条件で出発地から目的地までの経路を探索するなど、種々の処理を実行する。
【００２５】
１８はバッファメモリ１２に読み出された地図データを用いて地図画像を生成する地図描画部、１９は動作状況に応じた各種メニュー画面（操作画面）や車両位置マーク及びカーソル等の各種マークを生成する操作画面・マーク発生部である。
【００２６】
２０は制御部１７で探索した経路を記憶する経路記憶部、２１は経路を地図上に描画する経路描画部である。経路記憶部２０には、制御部１７によって探索された１又は複数の経路の全ノードが出発地から目的地まで記憶される。経路描画部２１は、経路記憶部２０から経路毎に経路情報（ノード列）を読み出して、それぞれ異なる色で描画する。
【００２７】
２２は音声出力部であり、制御部１７からの信号に基づいて音声信号をスピーカー８に供給する。２４は画像合成部であり、地図描画部１８で描画された地図画像に、操作画面・マーク発生部１９で生成した各種マークや操作画面、経路描画部２１で描画した経路などを重ね合わせて表示装置７に出力する。
【００２８】
このように構成されたナビゲーション装置において、制御部１７は、ＧＰＳ受信機５で受信したＧＰＳ信号と、自立航法センサ６から入力した信号とから車両の現在位置を検出する。そして、ＤＶＤコントローラ１１を介してＤＶＤ１から車両の現在位置の周囲の地図データを読み出してバッファメモリ１２に格納する。地図描画部１８は、バッファメモリ１２に読み出された地図データに基づいて地図画像を生成し、表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図画像を表示する。
【００２９】
また、制御部１７は、車両の移動に伴ってＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６から入力した信号により車両の現在位置を検出し、その検出結果に応じて、表示装置７に表示された地図画像に車両位置マークを重ね合わせ、車両の移動に伴って車両位置マークを移動させたり、地図画像をスクロール表示する。
【００３０】
更に、ユーザが操作部３を操作して目的地を設定すると、制御部１７は車両の現在位置を出発地とし、予め設定された条件で出発地から目的地までの経路をＤＶＤ１の地図データを使用して探索し、探索により得られた経路を経路記憶部２０に記憶する。ユーザが複数経路探索を設定した場合には、制御部１７により複数の経路が同時に探索され、それらの経路のうちユーザが選択した１つの経路が誘導経路となる。誘導経路が決定すると、制御部１７は車両の走行に伴って適宜案内情報を出力し、車両を目的地まで誘導経路に沿って走行するように案内する。
【００３１】
以下、本実施の形態の車載用ナビゲーション装置の複数経路探索時の動作について説明する。実際のナビゲーション装置では３〜５程度の経路を同時に探索することが多いが、ここでは説明を簡単にするために、予め走行時間が最も少ない経路と、Ｆｒｅｅｗａｙをできるだけ使用しない経路との２つの経路を探索するように設定されているものとする。
【００３２】
ユーザにより目的地が設定されると、制御部１７は走行時間が最も少ない経路とＦｒｅｅｗａｙをできるだけ使用しない経路とを、公知の横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算方法を使用して探索する。そして、探索された各経路を構成するノード列を経路記憶部２０記憶する。ここでは、図４に示す２つの経路が探索されたものとする。この図４において、第１の経路は走行時間が最も少ない経路であり、第２の経路はＦｒｅｅｗａｙをできるだけ使用しない経路である。
【００３３】
その後、制御部１７は、経路記憶部２０を参照して、第１の経路と第２の経路との差分を算出する。この例では、図４中にＡで示す部分（ＷＲＩＧＨＴ ＲＤからＳ ＡＴＬＡＮＴＩＣ ＡＶＥまで）の経路は共通であり、図４中にＢで示す部分（Ｗ ＲＯＳＥＣＲＡＮＳ ＳＴからＳ ＷＥＳＴＥＲＮ ＡＶＥまで）の経路が異なっている。従って、図４中にＢで示す部分の経路が差分として算出される。
【００３４】
次に、制御部１７は、差分の経路のうちからそれぞれ代表道路を抽出する。この場合、制御部１７は、ＤＶＤ１の地図データを利用して差分の経路を構成する各道路のリンククラスを調べ、最もリンククラスが高い道路を代表道路とする。但し、走行距離数が一定の値以下の道路については代表道路の抽出対象としない。また、差分の経路にフェリー航路のように特殊な経路が含まれる場合は、その特殊な経路を代表道路とする。
【００３５】
ここでは、図４中にＢで示す経路のうち、第１の経路ではＣＡ−９１Ｅが代表道路として抽出され、第２の経路ではＷ ＲＯＳＥＣＲＡＮＳ ＳＴが代表道路として抽出されたものとする。これらの道路はいずれもリンククラスが２である。第１の経路ではＩ−７１０Ｎもリンククラスが２であるが、走行距離数が大きいＣＡ−９１が代表道路となる。なお、１つの経路につき２以上の代表道路を抽出するようにしてもよい。
【００３６】
その後、制御部１７は、操作画面・マーク発生部１９に代表道路の名称及び表示位置等のデータを出力する。操作画面・マーク発生部１９では、制御部１７から入力されたデータに基づいて、図５に示すように、各経路の近傍に代表道路名（ＲＯＳＥＣＲＡＮＳ及びＣＡ−９１）を表示する。本実施の形態では代表道路の文字色を経路の表示色と同じにしている。
【００３７】
図５では、第１の経路（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｏｕｔｅ）を最前面に表示している。従って、第２の経路（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ Ｆｒｅｅｗａｙｓ）の一部は第１の経路の下に重なって隠れている。また、最前面に表示している経路の色は、表示バー４１に表示され、表示バー４１の横には経路の名称（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｏｕｔｅ）が表示される。これにより、ユーザは、２つの経路の違いを経路上の道路名で把握することができる。
【００３８】
この図５に示す画面で、「Ｎｅｘｔ」ボタン４２又は「Ｐｒｅｖ」ボタン４３を押すと、図６に示すように、第２の経路（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ Ｆｒｅｅｗａｙｓ）が最前面に表示され、第１の経路（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｏｕｔｅ）の一部は第２の経路に下に重なって隠れる。また、表示バー４１の色が、第２の経路の色に変更され、表示バー４１の横の経路の名称がＭｉｎｉｍｉｚｅ Ｆｒｅｅｗａｙｓに変更される。
【００３９】
図５又は図６の画面で「ＯＫ」ボタン４４を押すと、最前面に表示されている経路が誘導経路に設定される。以後、ナビゲーション装置は、車両が誘導経路に沿って移動するように、車両の移動に伴って適宜案内情報をユーザに提供する。
【００４０】
本実施の形態では、上述したように、複数の経路を探索した後、それらの経路を表示装置７に表示された地図上に重ね合わせて表示する際に、２つの経路の差分からそれぞれの経路の代表道路を抽出し、地図上の各経路の近傍にそれぞれ代表道路名を表示する。これにより、ユーザは複数の経路の違いを道路名で把握することができる。従って、ユーザは、どの経路が自分の嗜好に合うかを容易に判断することができ、従来に比べてナビゲーション装置の使い勝手が向上する。
【００４１】
（その他の実施の形態）
上述した第１の実施の形態では画面上に表示された各経路の近傍に代表道路名を表示したが、音声により各経路の代表道路を知らせるようにしてもよい。
【００４２】
例えば、複数経路の探索が終了した後、図７（ａ）に示す画面を表示するとともに、「ＣＡ−９１」を通る経路です。」というようなメッセージを音声で出力する。このとき、最前面に表示されている経路を一定時間点滅させて、当該経路を強調することが好ましい。
【００４３】
図７（ａ）に示す画面で「Ｎｅｘｔ」ボタンを押すと、ナビゲーション装置は図７（ｂ）に示す画面に切替えるとともに、「ＣＡ−９１に代わり、ＲＯＳＥＣＲＡＮＳを通る道路です。」というようなメッセージを音声で出力する。このときも、該当する経路を点滅させて、経路を強調することが好ましい。
【００４４】
また、図７（ａ），（ｂ）に示す例では画面上に代表道路の名称を表示していないが、図５又は図６に示すように、各経路の近傍に代表道路の名称を表示してもよい。
【００４５】
更にまた、上述した第１の実施の形態では各経路の差分から代表道路を抽出して各経路の近傍に道路名を表示しているが、代表道路の代わりに、主要な交差点（例えば、リンククラスが高い道路同士が交差する交差点）や、インターチェンジを抽出し、これらの交差点又はインターチェンジの名称を各経路の近傍に表示してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の経路を探索した後、各経路毎に、他の経路と重複していない部分（差分）を求めて、各経路毎に、差分の経路のうちから、当該経路を代表する名称を抽出し、文字又は音声によりユーザに各経路の名称を知らせる。これにより、ユーザは各経路の違いを、車両が通る道路、交差点又はインターチェンジ等の名称で把握することができる。従って、ユーザの嗜好に合う経路を選択するときの有用な情報となり、従来に比べてナビゲーション装置の使い勝手が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の車載用ナビゲーション装置の経路探索後の表示画面の一例を示す図である。
【図２】図２は、従来の車載用ナビゲーション装置における出発地から目的地までの誘導経路情報の表示例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置により探索された２つの経路の例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置により表示される複数経路探索後の表示画面の例（その１）を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施の形態の車載用ナビゲーション装置により表示される複数経路探索後の表示画面の例（その２）を示す図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）はその他の実施の形態の車載用ナビゲーション装置による表示画面の例である。
【符号の説明】
１…ＤＶＤ、
３…操作部、
５…ＧＰＳ受信機、
６…自立航法センサ、
７…表示装置、
８…スピーカー、
１０…ナビゲーション装置本体、
１１…ＤＶＤコントローラ、
１２…バッファメモリ、
１７…制御部、
１８…地図描画部、
１９…操作画面・マーク発生部、
２０…経路記憶部、
２１…経路描画部、
２２…音声出力部、
２４…画像合成部。

Claims (7)

1. 地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   地図画像を表示可能な表示手段と、
   前記地図データを利用して出発地から目的地までの複数の経路を探索し、探索された複数の経路を前記表示手段に表示された地図画像に重ね合わせて表示する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記複数の経路の差分を求め、地図データを利用して各経路毎に差分の経路のうちから当該経路を代表する名称を抽出し、前記経路を前記地図画像に重ね合わせて表示する際に、各経路毎に前記名称を表示することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記経路を代表する名称として、前記差分の経路内の道路、交差点及びインターチェンジの名称のうちの少なくとも１つを抽出することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記経路を代表する名称として、前記差分の経路内の道路のうち、走行距離数が一定値以上であり、リンククラスが最も高い道路の名称を抽出することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
4. 前記名称を、該当する経路と同じ色で表示することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
5. 地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   地図画像を表示可能な表示手段と、
   音声出力が可能な音声出力手段と、
   前記地図データを利用して出発地から目的地までの複数の経路を探索し、探索された複数の経路を前記表示手段に表示された地図画像に重ね合わせて表示する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記複数の経路の差分を求め、前記地図データを利用して各経路毎に差分の経路のうちから当該経路を代表する名称を抽出し、前記経路を前記地図画像に重ね合わせて表示する際に、前記音声出力手段を制御して各経路毎に前記名称を音声によりユーザに知らせることを特徴とするナビゲーション装置。
6. 前記経路を代表する名称として、前記差分の経路内の道路、交差点及びインターチェンジの名称のうちの少なくとも１つを抽出することを特徴とする請求項５に記載のナビゲーション装置。
7. 前記経路を代表する名称として、前記差分の経路内の道路のうち、走行距離数が一定値以上であり、リンククラスが最も高い道路の名称を抽出することを特徴とする請求項５に記載のナビゲーション装置。

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