JP2680318B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

ナビゲーション装置

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JP2680318B2
JP2680318B2 JP62333039A JP33303987A JP2680318B2 JP 2680318 B2 JP2680318 B2 JP 2680318B2 JP 62333039 A JP62333039 A JP 62333039A JP 33303987 A JP33303987 A JP 33303987A JP 2680318 B2 JP2680318 B2 JP 2680318B2
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    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
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    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の地点間の最適経路を探索された探索
されたコースに基づき案内を行うナビゲーション装置に
関する。 〔従来の技術〕 ナビゲーション装置は、地理の不案内な運転者に対し
て目的地までコース案内を行うものであり、近年、この
ナビゲーション装置の開発が盛んに行われている。 ナビゲーション装置は、予め走行前に出発地及び目的
地を入力することによって出発地から目的地までのコー
スを設定し、その設定されたコースに従ってナビゲーシ
ョンを行うものである。ナビゲーションでは、コースを
指示する場合、CRT画面に地図を表示しその上にコース
を重ねて表示したり、また、或るものは、予め設定され
たコースに従って次に曲がるべき交差点に関する情報と
して、次に曲がるべき交差点までの距離を数字やグラ
フ、特徴的な写真で表示したりさらには音声出力も併用
するものもある。 道路網にあっては、一般に出発地から目的地までの間
の複数のコースが存在するのが普通である。そのため、
ナビゲーション装置において、出発地及び目的地が入力
されると、その間における最短時間或いは最短距離のコ
ース（最短コース）を探索する経路探索の手法を採用す
る試みがなされている。その１つとして、例えば第９図
に示すように四叉路の交差点の場合には、右左折、直
進、Ｕターンを表現するために８つのノードと16本の有
向リンクで交差点を表し、また、交差点相互を接続する
道路枝は２本の有効リンクで表す方法（例えば特開昭62
−82316号公報）が報告されている。もう１つは、最短
コースを検索する毎に車両の進行が禁止されている道路
を含んでないかをチェックし、進行禁止の道路を含む最
短コースを排除し、他の交差点を通る最短コースを検索
する方法（例えば特開昭62−91811号公報）が提案され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記前者の方法は、交差点の右左折情
報を全て有向リンクで表現しているので、データ量が多
くなり記憶容量が多くなるという問題がある。また、従
来のデータ構造では、右左折を検出して右左折により重
み付けを行い最短時間のコース探索を行おうとすると、
右左折の判断の計算が複雑になり、時間がかかる。特
に、四差路を８つのノードと16本の有向リンクで表現し
ている場合には、16本の有向リンクに重み付けした距離
又は時間のデータをもたなければならないため、データ
量が多くなる。 本発明は、上記の問題点を解決するものであって、記
憶データ量を少なくし右左折による重み付けを簡単な処
理で行うことができるナビゲーション装置を提供するこ
とを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 そのために本発明は、複数の地点間の最適経路を探索
して探索されたコースに基づき案内を行うナビゲーショ
ン装置において、複数の地点間の経路を探索してコース
案内を行うための各種データを記憶する記憶手段と、複
数の地点間の経路を探索する経路探索手段と、探索され
た経路にしたがって案内の報知を行う報知手段とを備
え、前記経路探索手段は、経路を探索する際に案内不要
か否かを判断し該案内不要の情報の有無を判断して最適
経路を探索することを特徴とするものである。 〔作用及び発明の効果〕 本発明のナビゲーション装置では、例えば記憶手段の
道路データに案内不要情報や道路の大きさ等の道路条件
に応じた重み付け情報を設定し、経路探索手段が経路を
探索する際には重み付け情報による重み付けを行って最
適経路の探索を行うので、重み付け情報を見ることによ
ってコースの所要時間の計算ができ、経路探索を少ない
データ量により短い時間に行うことができる。また、案
内不要情報から直進する交差点を簡単に除くことがで
き、案内に必要なデータのみのデータ列を作成すること
ができる。 〔実施例〕 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 第１図は本発明に係るナビゲーション装置に適用され
る１実施例システム構成を示す図、第２図は道路網と交
差点データ、道路データ及びノード列データの例を示す
図、第３図は経路探索処理の流れを説明するための図で
ある。第１図において、１は交差点データ、２は道路デ
ータ、３はノードデータ、４は経路探索処理部、５は交
差点列及びノード列生成部、６は交差点列及びノード列
データ、７はナビゲーション部を示す。経路探索処理部
４は、右左折禁止等の進入禁止道路を除き交差点から周
囲道路を検索する周囲道路検索サブルーチン、道路幅の
広狭、案内の要否その他最適経路を演算するのに必要な
条件を設定する最適経路条件設定サブルーチン、経路探
索の終了を判定する終了条件サブルーチンを有し、指定
された出発地から目的地までの最適経路を探索するもの
である。交差点列及びノード列生成部５は、経路探索処
理部４により最適経路が探索されると、その経路に沿っ
た交差点列及びノード列データ６を生成するものであ
り、この交差点列及びノード列データ６によりナビゲー
ションを行うのがナビゲーション部７である。従って、
ナビゲーション部７は、データ処理手段、表示や音声の
出力手段を有し、コース走行の所定の地点で交差点列及
びノード列データ６を読み出し、表示出力や音声出力に
よりコース案内を行う。 道路のネットワークデータは、道路のネットワークが
例えば第２図（ａ）に示すような交差点番号Ｉ〜IV、道
路番号〜からなるものとした場合、交差点データに
ついては同図（ｂ）、道路データについては同図
（ｃ）、ノードデータについては同図（ｄ）に示すよう
なデータ構成となっている。 すなわち、交差点データは、同図（ｂ）に示すように
交差点番号Ｉ〜IVに対応して交差点名、当該交差点が始
点となっている道路のうち一番番号の小さい道路番号、
当該交差点が終点となっている道路のうち一番番号の小
さい道路番号、信号の有無からなる。 また、道路データは、同図（ｃ）に示すように道路番
号〜に対応して交差点番号による始点、終点、同じ
始点を持つ道路のうち番号が次のもの、同じ終点を持つ
道路のうち番号が次のもの、道路の太さ、禁止情報、案
内不要情報、写真番号、ノード数、ノード列データの先
頭アドレス、長さ等からなる。 そして、ノードデータは、同図（ｄ）に示すように東
経、北緯、属性等からなり、道路データから明らかなよ
うに道路番号の単位は複数個のノードからなる。すなわ
ち、ノードデータは道路上の１地点に関するデータであ
り、ノード間を接続するものをアークと呼ぶと、複数の
ノード列のそれぞれの間をアークで接続することによっ
て道路が表現される。例えば道路番号に関して見る
と、道路データよりノード数15からなりノードデータの
先頭アドレスが100であることから、道路番号は、100
から114までのアドレスのノードデータで構成されるこ
とになる。 これらのネットワークデータによると、例えば交差点
番号Ｉに着目した場合、ここを始点とするコースでは、
まず、交差点データの始点情報から道路番号、次にこ
の道路番号に関する道路データの「同じ始点を持つ道
路のうち番号が次のもの」から道路番号が検索され
る。そして、道路番号における同様の情報では、逆に
道路番号であることから周囲道路として他の道路番号
のものはないことが判断できる。これは、終点に関して
も同様である。また、道路データにおける道路番号で
は、道路番号が禁止になっている。これは、第２図
（ａ）に示すネットワークの交差点番号IVにおいて例え
ば右折禁止により道路番号からへ進入できない場合
である。しかも、この道路番号に接続する道路は、道
路番号としかないので、道路番号だけが道路番号
から進入可能な道路になる。つまり、道路番号から
道路番号への進入は他に選択の余地がないので案内不
要となる。第２図（ａ）に示すネットワークは、道路を
それぞれの方向別に表している。例えば交差点番号Ｉと
IVとの間は、双方向に通行可能な道路であるから、それ
ぞれ道路番号とにより表し、交差点番号IIとIVとの
間は、一方通行の道路であるから、その方向に対応する
交差点番号IVからIIへの道路番号のみにより表してい
る。したがって、第２図（ａ）に示すネットワークで
は、交差点番号IIとIVとの間及びIIIとIVとの間が一方
通行になっている。 また、第２図（ａ）に示すネットワークでは、交差点
番号IVにおいて道路番号とから道路番号に進入で
きるような接続する構成となっているが、交差点番号IV
で道路番号から右折禁止になっている場合に、第２図
（ｃ）に示す道路データの道路番号に禁止の情報とし
て道路番号が設定される。したがって、この場合、道
路番号に進入できるのは、道路番号のみである。ま
た、第２図（ｃ）に示す道路データによれば、道路番号
に禁止の情報として道路番号及びが設定されてい
るので、第２図（ａ）に示すネットワークでは、行き止
まりなってしまうが、これはあくまでも例示にすぎず、
さらに広域のネットワークを示したときに図示されない
他の道路番号に接続されるようになっていると考えても
よいことはいうまでもない。 このように第２図（ａ）に示すネットワークは、方向
を持つ道路番号で構成するものであり、一方通行道路の
ようないずれの方向からも進入できない道路であればそ
の方向の道路番号は存在しない。これに対し、第２図
（ｃ）に示す道路データにおける禁止の情報は、道路番
号としては存在するが、右左折禁止等により進入できな
い場合に設定するものであるので、その禁止の情報が設
定された道路からは進入できなくても、直進する道路や
他の道路等がある。このように特に道路データでは、右
左折禁止等の進入禁止の道路番号と案内不要の道路番号
をもっていることにより、情報記憶の容量を少なくし、
また、経路探索を容易に行えるようにしている。このよ
うな複数の地点間の経路を探索してコース案内を行うた
めの各種データがハードディスク等の記憶手段に記憶さ
れている。 次に上記のネットワークデータにより経路探索する場
合の処理の流れを第３図により説明する。ここでＬ
（ｃ）は距離、Ｆ（ｃ）はフラグ、Ｒ（ｃ）は通過して
きた道路番号、s0,s1は出発地の両隣りの交差点番号、e
0,e1は目的地の両隣りの交差点番号である。また、ｃは
交差点番号、フラグＦ（ｃ）は「０」が未探索、「１」
が探索中、「２」が探索終了を示す。 全ての交差点について 距離Ｌ（ｃ）に無限大（∞） フラグＦ（ｃ）に「０」（未探索） にセットする。この初期設定によりまず全ての交差点が
未探索となり、出発地からの距離が無限大となる。 出発地の両隣りの交差点番号s0,s1に対応する距離
Ｌ（s0）,L（s1）に出発地からの距離を入れ、さらに出
発地の両隣りの交差点番号s0,s1に対応するフラグＦ（s
0）,F（s1）にそれぞれ「１」、通過してきた道路番号
Ｒ（ｃ）に出発地からの道路番号をセットする。 フラグＦが「２」でなく且つ距離Ｌ（ｃ）が最小と
なる交差点番号c0を検索する。 周囲道路検索サブルーチンを実行し、交差点番号c0
を始点とする周囲道路を検索する。 周囲道路があるか否かを調べる。 YESの場合には次の処理に移り、NOの場合には処理
に移る。 最適経路条件設定サブルーチンを実行し、最適経路
を探索するための道路状況その他の条件を設定する。 その道路の終点の交差点番号をc1、道路の長さをｌ
とする。 その道路の終点の交差点までの距離Ｐを計算する。 Ｐ＝Ｌ（c0）＋ｌを計算する。 ここでＬ（c0）は出発地から交差点番号c0までの距離
であり、Ｐは交差点番号c0からその道路（探索中の道
路）を通って終点の交差点番号c1までの距離となる。 Ｐ＜Ｌ（c1）で且つＦ（c1）≠２か否かを調べる。 YESの場合には次の処理に移り、NOの場合には処理
に戻る。 出発地から探索中の交差点番号c1までの距離Ｌ
（c1）をＰ、その交差点番号c1のフラグＦ（c1）を
「１」、交差点番号c1に至るまでに通過してきた道路番
号Ｒ（c1）をその探索中の道路番号とする。 処理においてNOの場合にはＦ（c0）を「２」にセ
ットする。 終了条件確認サブルーチンを実行する。 処理終了か否かを調べ、NOの場合には処理に戻
り、YESの場合には処理を終了とする。 以上の処理を行うことによりそれぞれの交差点番号に
対応して出発地から当該交差点番号に至る最適コースの
道路番号がそれぞれ交差点番号毎に設定される。 第４図は周囲道路検索サブルーチンの処理の流れを説
明するための図、第５図は最適経路条件設定サブルーチ
ンの処理の流れを説明するための図、第６図は終了条件
確認サブルーチンの処理の流れを説明するための図であ
る。 上記処理の周囲道路検索サブルーチンは、第４図に
示す処理を行うものである。すなわち、 周期道路の検索が１回目の否かを調べる。 YESの場合には処理に移り、NOの場合には処理に
移る。 第２図（ｂ）の示す交差点データから現在いる交差
点c0が始点となっている道路番号を取り出し記憶する。 第２図（ｃ）に示す道路データを参照して検索中の
当該交差点c0にくる道路番号における禁止道路を取り出
す。 今取り出した道路が禁止道路か否かを調べる。 YESの場合には処理に移り、NOの場合には次の処理
に移る。 今取り出した道路を周囲道路として記憶し、リター
ンする（第３図（ａ）の処理へ移る）。 道路データから前に探索した道路と同じ始点を持
ち、番号が次の道路番号を取り出す。 最初探索した道路と今取り出した道路が同じか否か
を調べる。 YESの場合には次の処理に移り、NOの場合には処理
に戻る。 周囲道路なしと判定しリターンする。 また、上記第３図に示す処理の最適経路条件設定サ
ブルーチンは、第５図に示すような処理を行うものであ
る。すなわち、 道路データから周囲道路の大きさＤと長さｌを読み
込む。 周囲道路の大きさＤが１以下であるか否かを調べ
る。 YESの場合には次の処理に移り、NOの場合には処理
に移る。 長さｌをａ倍した長さをｌとする。すなわち、Ｄが
１より大きい道路を通常の広い道路とし、１以下の道路
を細い道路とすると、細い道路は通常の道路に対してａ
倍の距離の評価としている。従って、ａは１より大きい
数である。 道路データから現在探索中の交差点へ通過してきた
道路の案内不要データを読み込む。 案内不要データと一致する周囲道路があるか否かを
調べる。 YESの場合にはリターンし、NOの場合には次の処理
に移る。 さらに長さｌにbmを加算した値を新たな長さｌとし
リターンする。すなわち、案内不要の交差点に対して、
右左折等の案内を要する交差点は、距離に換算してbm加
算した評価としている。 終了条件確認サブルーチンでは、第６図に示すように
探索対象の交差点番号c0と目的等の両隣りの交差点番号
との一致を調べ、一致したことを条件に例えば終了フラ
グを設定する。 第７図は交差点列及びノード列のデータ構造の例を示
す図、第８図は交差点列及びノード列取り出し処理の流
れを説明するための図である。 上記のように本発明の経路探索では、周囲道路の大き
さや道路の案内要／不要等の走行条件を考慮して交差点
間の距離に重み付けを行い、最短経路を探索する。その
結果、各交差点に対応して最適コースに沿った道路番号
情報が得られる。従って、この探索結果に従って第７図
に示す処理フローに従って交差点列及びノード列のデー
タを生成することができる。 探索が終了した交差点番号をメモリに記憶する。 その交差点にきた道路番号の始点をメモリに記憶す
る。 その交差点が出発地の両隣りの交差点か否かを調べ
る。 YESの場合には次の処理に移り、NOの場合には処理
に戻る。 記憶した交差点番号列の前と後に出発地番号、目的
地番号を加えて交差点列とする。 道路データを参照して交差点間のノード列を取り出
し、ノード列をつくる。 案内不要データの使い交差点列から案内不要となる
交差点を除く。 このようにして経路探索の結果から生成される交差点
列及びノード列データの例を示したのが第８図である。
例えば交差点列データは、第８図（ａ）に示すように交
差点名、交差点番号、その交差点の特徴風景等を撮影し
た写真番号、曲がる角度、距離等の情報からなり、ま
た、ノード列データは、同図（ｂ）に示すようにそのノ
ード位置を方す東経、北緯、そして交差点番号、属性、
角度、距離等の情報からなる。しかも、これらのデータ
は、案内不要の交差点を除いた、案内を要する交差点の
みのデータからなる。従って、ナビゲーションでは、所
定の位置に対応してこのデータを順次読み出して出力す
ればよい。 上記のように経路探索時は、右左折禁止データをチェ
ックしながら探索し、右左折禁止が入らないコースを探
索する。 なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、出発地から経路探索をスタートさせたが、目的地か
ら経路探索をスタートさせるようにしてもよいし、予め
案内不要情報を設定しておかなくても直進するような交
差点等に案内不要情報を設定しながら経路探索を行うよ
うにすることもできる。また、出発地から経路探索をス
タートして目的地に達したところで探索処理終了にした
が、全てのフラグＦ（ｃ）が２になるまで、すなわち、
全ての交差点について経路探索を行うようにしてもよ
い。特に目的地からこの経路探索を行うと、全ての交差
点から目的地までの最適コース情報が作成されることに
なるので、途中でコースから外れた場合にも、経路探索
を再度行うことなく、最寄りの交差点から交差点列及び
ノード列を作成することができる。 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、交
差点データ、道路データ及びノードデータを予めCD−RO
M等の記憶手段に格納しておき、経路探索をする前にこ
れらのデータをRAM等に読み取って右左折か直進か、幹
線道路か、さらには右左折禁止か等の道路状況をチェッ
クしながらコースを評価し最適経路の探索を行うので、
経路探索を高速化することができる。また、右左折禁止
データを道路データに含めて持っているためデータ量を
少なくすることができ、記憶容量を少なくすることがで
きる。さらには、案内不要データをもつことにより、経
路探索処理において、案内不要の交差点を容易に認識で
きるため、目的地までの最短時間経路探索を少ないデー
タ量で行うことができる。すなわち、経路探索時に道路
の接続情報等の様々なデータを使わなくても、案内不要
データにより次の道路、つまり経路が容易に判断できる
ため、探索処理にかかるデータ量を少なくすることがで
きる。しかも、案内処理においては、案内不要データに
基づいて、経路探索により作成された交差点列から案内
不要の交差点を除くことによって、案内を要する交差点
のみのデータとすることが簡単な処理で行える。例えば
全ての交差点ごとに案内を報知すると、必要以上に情報
量が多くなり運転者に煩わしさを与える場合がある。し
かし、案内不要データにより案内不要の交差点を案内か
ら除くことにより、特に案内を要する交差点のみのデー
タで案内を行うことができるため、交差点案内の情報量
が多すぎて運転者に与える煩わしさを解消することがで
きるとともに、運転者に必要な情報を確実に提供するこ
ができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るナビゲーション装置に適用される
１実施例システム構成を示す図、第２図は道路網と交差
点データ、道路データ及びノード列データの例を示す
図、第３図は経路探索処理の流れを説明するための図、
第４図は周囲道路検索サブルーチンの処理の流れを説明
するための図、第５図は最適経路条件設定サブルーチン
の処理の流れを説明するための図、第６図は終了条件確
認サブルーチンの処理の流れを説明するための図、第７
図は交差点列及びノード列のデータ構造の例を示す図、
第８図は交差点列及びノード列取り出し処理の流れを説
明するための図、第９図はノードと有向リンクで交差点
情報を表した従来の経路探索方法の例を説明するための
図である。 １……交差点データ、２……道路データ、３……ノード
データ、４……経路探索処理部、５……交差点列及びノ
ード列生成部、６……交差点列及びノード列データ、７
……ナビゲーション部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−249070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−82316（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−138409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−86500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−37800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−276697（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−141313（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−156619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−91811（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−92907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−60100（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−133600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261108（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．複数の地点間の最適経路を探索して探索されたコー
    スに基づき案内を行うナビゲーション装置において、 複数の地点間の経路を探索してコース案内を行うための
    各種データを記憶する記憶手段と、 複数の地点間の経路を探索する経路探索手段と、 探索された経路にしたがって案内の報知を行う報知手段
    とを備え、 前記経路探索手段は、経路を探索する際に案内不要か否
    かを判断し該案内不要の情報の有無により最適経路を探
    索することを特徴とするナビゲーション装置。 ２．前記記憶手段は、経路を探索するデータに案内不要
    の情報を持っていることを特徴とする請求項１記載のナ
    ビゲーション装置。 ３．前記経路探索手段は、案内不要の情報のない道路に
    対して重み付けをすることを特徴とする請求項１記載の
    ナビゲーション装置。 ４．前記報知手段は、案内不要の情報のある道路をコー
    ス案内データから除くことを特徴とする請求項１記載の
    ナビゲーション装置。
JP62333039A 1987-12-28 1987-12-28 ナビゲーション装置 Expired - Lifetime JP2680318B2 (ja)

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