JP3849458B2 - ナビゲーション装置及びナビゲーションプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両に搭載されたナビゲーション装置においては、運転者等の操作者が所定の入力部を操作して目的地を設定すると、該目的地、及び、現在地検出処理部によって検出された車両の現在地に基づいて、該現在地から目的地までの経路が探索され、探索された経路が案内される。この場合、前記現在地から目的地までの距離や、所要時間が最短となるように経路を探索するようになっている。
【０００３】
また、操作者によっては、前記目的地に向かう途中で、商店等の施設に立ち寄って用事を済ませたり、興味のある場所を通過したりしたい者もいる。そこで、途中で通過したい通過点を設定し、任意の通過点を経由して、目的地に到達する経路を探索することもできるナビゲーション装置も提供されている。
【０００４】
さらに、操作者によっては、狭い道や曲がりくねった道を通るよりは、幹線道路を通る方を好む者もいる。また、幹線道路にさえ到達できれば、その後の経路は熟知しているので、案内される必要がないという者もいる。そのため、現在地から、近接する幹線道路までの経路を探索することができるナビゲーション装置も提供されている（特開平６−１１７８６８号公報及び特開平４−１７７１２０号公報参照）。これにより、操作者は、近接する幹線道路に容易に、かつ、短時間で到達することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、幹線道路に到達するまでの経路を探索することはできるが、該経路が幹線道路と交差する交差点の種類を選択することができないという問題点がある。
【０００６】
例えば、幹線道路に合流する時に交差点を右折して合流する必要がある場合、交通信号灯器の設置されていない交差点よりも交通信号灯器の設置されている交差点を好む操作者が多い。一般に、幹線道路は交通量が多いために、交通信号灯器の設置されていない交差点を右折して幹線道路に合流することは困難である。
【０００７】
一方、幹線道路に合流する時に交差点を左折して合流する場合、交通信号灯器の設置されている交差点よりも交通信号灯器の設置されていない交差点を好む操作者がいる。一般に、交通信号灯器の設置されていない交差点であっても、左折して合流することは比較的容易であり、交通信号灯器の設置されている交差点は、信号待ちの時間が長くなるからである。
【０００８】
このように、幹線道路に合流する時に右折するか左折するかによって、また、操作者の好み等に応じて、交差点の種類を選択しようとしても、従来のナビゲーション装置においては不可能であった。
【０００９】
本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、幹線道路に到達するまでの経路を探索することができ、さらに、経路が幹線道路と交差する交差点の種類を選択することができるナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のナビゲーション装置においては、幹線道路を検索する幹線道路検索手段と、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段と、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段とを有し、前記操作者が選択した種類の交差点が交通信号灯器の設置されている交差点である場合、前記交差点検索手段は前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索し、前記経路探索手段は交通信号灯器の設置されている交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する。
【００１２】
本発明の更に他のナビゲーション装置においては、さらに、前記経路探索手段は、前記交差点からさらに前記幹線道路を通る目的地までの経路を探索する。
【００１３】
本発明の更に他のナビゲーション装置においては、さらに、前記幹線道路検索手段は、所定範囲内の幹線道路を検索し、幹線道路以外の道路を走行中に幹線道路が検索された場合、交差点の種類を選択するための操作キーを表示する操作キー表示手段を有する。
【００１４】
本発明のナビゲーションプログラムにおいては、ナビゲーションのためにコンピュータを、幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段として機能させ、前記操作者が選択した種類の交差点が交通信号灯器の設置されている交差点である場合、前記交差点検索手段は前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索し、前記経路探索手段は交通信号灯器の設置されている交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図２は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の概念図、図３は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の機能を示す図である。
【００１７】
図において、１４はコンピュータとしてのナビゲーション装置であり、該ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出処理部１５、道路データ等が記録された記録媒体としてのデータ記録部１６、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８を有し、前記ナビゲーション処理部１７に車速センサ４１が接続される。
【００１８】
そして、前記現在地検出処理部１５は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ２１、地磁気センサ２２、距離センサ２３、ステアリングセンサ２４、ビーコンセンサ２５、ジャイロセンサ２６、図示されない高度計等から成る。なお、前記ＧＰＳセンサ２１、地磁気センサ２２、距離センサ２３、ステアリングセンサ２４、ビーコンセンサ２５、ジャイロセンサ２６、高度計等の中のいくつかは、製造コスト等の観点から、適宜省略することもできる。
【００１９】
そして、前記ＧＰＳセンサ２１は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、前記地磁気センサ２２は、地磁気を測定することによって車両が向いている方位を検出し、前記距離センサ２３は、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。前記距離センサ２３としては、例えば、図示されない車輪の回転数を測定し、該回転数に基づいて距離を検出するもの、加速度を測定し、該加速度を２回積分して距離を検出するもの等を使用することができる。
【００２０】
また、前記ステアリングセンサ２４は、舵（だ）角を検出し、前記ステアリングセンサ２４としては、例えば、図示されないステアリングホイールの回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
【００２１】
そして、前記ビーコンセンサ２５は、道路に沿って配設されたビーコンからの位置情報を受信して現在地を検出する。前記ジャイロセンサ２６は、車両の回転角速度、すなわち、旋回角を検出し、前記ジャイロセンサ２６としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。そして、前記ジャイロセンサ２６によって検出された旋回角を積分することによって、車両が向いている方位を検出することができる。
【００２２】
なお、前記ＧＰＳセンサ２１及びビーコンセンサ２５は、それぞれ単独で現在地を検出することができる。そして、距離センサ２３によって検出された距離と、地磁気センサ２２及びジャイロセンサ２６によって検出された方位とを組み合わせることによって現在地を検出することもできる。また、距離センサ２３によって検出された距離と、ステアリングセンサ２４によって検出された舵角とを組み合わせることによって現在地を検出することもできる。
【００２３】
前記データ記録部１６は、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、写真データファイル、及び、各地域のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内所等の施設の情報が記録された施設情報データファイルから成るデータベースを備える。そして、前記データ記録部１６には、経路を探索するためのデータの他、前記表示部３５の画面に、探索された経路に沿って案内図を表示したり、交差点又は経路における特徴的な写真、コマ図等を表示したり、次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表示したり、他の案内情報を表示したりするための各種のデータが記録される。なお、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するための各種のデータも記録される。
【００２４】
ところで、前記交差点データファイルには交差点に関する交差点データが、ノードデータファイルにはノード点に関するノードデータが、道路データファイルには道路に関する道路データがそれぞれ記録され、前記交差点データ、ノードデータ及び道路データによって道路状況が画面に表示される。なお、前記交差点データには、交差点の種類、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点又は交通信号灯器の設置されていない交差点であるか否かが含まれる。また、前記ノードデータは、前記地図データファイルに記録された地図データにおける少なくとも道路の位置及び形状を構成するものであり、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等を含む）、ノード点、及び各ノード点間を連結するリンクを示すデータから成る。さらに、前記ノード点は、少なくとも道路の屈曲点の位置を示す。
【００２５】
そして、前記道路データには、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、高度、バンク、路面の状態、道路の車線数、該車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等のデータが含まれる。なお、高速道路や幹線道路の場合、対向方向の車線のそれぞれが別個の道路データとして格納され、２条化道路として処理される。例えば、片側２車線以上の幹線道路の場合、２条化道路として処理され、上り方向の車線と下り方向の車線は、それぞれ、独立した道路として道路データに格納される。また、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等のデータが含まれる。さらに、道路属性については、踏切、高速道路出入口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路、道路種別（国道、主要地方道、一般道、高速道等）等のデータが含まれる。
【００２６】
また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行うＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たりワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、及び、制御プログラムの他、目的地までの経路の探索、経路中の走行案内、特定区間の決定等を行うための各種のプログラムが記録された記録媒体としてのＲＯＭ３３から成る。そして、前記ナビゲーション処理部１７には、前記入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。なお、前記音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８の中のいくつかは、製造コスト等の観点から、適宜省略することもできる。
【００２７】
ここで、前記プログラムには、ナビゲーションのためにコンピュータを、後述される現在地に近接する幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点までの経路を探索する経路探索手段として機能させるナビゲーションプログラムも含まれる。また、前記ナビゲーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、半導体メモリだけでなく、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等、あらゆる形態の記録媒体を含むものである。
【００２８】
なお、前記データ記録部１６及びＲＯＭ３３は、図示されない磁気コア、半導体メモリ等によって構成される。また、前記データ記録部１６及びＲＯＭ３３として、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等の各種の記憶媒体を使用することもできる。該記憶媒体は、ナビゲーション装置１４にあらかじめ据付られたものであってもよく、運転者等によって適宜交換可能なものであってもよい。
【００２９】
本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部１６に各種のデータが記録されるようになっているが、プログラム及びデータを同じように外部記憶媒体に記録することもできる。この場合、例えば、前記ナビゲーション処理部１７に図示されないフラッシュメモリ等の記憶媒体を配設し、前記外部記憶媒体から前記プログラム及びデータを読み出して前記記憶媒体に書き込むこともできる。したがって、外部記憶媒体を交換することによって前記プログラム及びデータを更新することができる。また、図示されない自動変速機制御装置の制御プログラム等も前記外部記憶媒体に記録させることができる。このように、各種の記憶媒体に記録されたプログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うことができる。なお、前記外部記憶媒体は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等いかなる種類のものであってもよい。
【００３０】
さらに、前記通信部３８は、ＦＭ送信装置、電話回線、インターネット、携帯電話網等との間で各種のデータの送受信を行うためのものであり、例えば、図示されない情報センサ等によって受信した渋滞等の道路情報、交通事故情報、ＧＰＳセンサ２１の検出誤差を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信する。また、本発明の機能を実現するためのプログラム、ナビゲーション装置１４を動作させるためのその他のプログラム、データ等を、情報センタ（インターネットサーバ、ナビゲーション用サーバ等）から複数の基地局（インターネットのプロバイダ端末、前記通信部３８と電話回線、通信回線等を介して接続された通信局等）に送信し、更に各基地局から通信部３８に送信することもできる。このようなシステムを使用する場合、各基地局から送信された前記プログラム、及びデータの少なくとも一部が受信されると、前記ＣＰＵ３１は、読書き可能なメモリ、例えば、ＲＡＭ３２、フラッシュメモリ、ハードディスク等の記録媒体にダウンロードし、前記プログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うことができる。
【００３１】
この場合、例えば、プログラム及びデータを異なる記録媒体に記録したり、同じ記録媒体に記録したりすることもできる。
【００３２】
また、家庭用のパソコンを使用し、前記情報センタから送信されたプログラム、データ等をパソコンに対して脱着自在なメモリカード、フレキシブルディスク等の記録媒体にダウンロードし、前記プログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うこともできる。
【００３３】
そして、前記入力部３４は、走行開始時の位置を修正したり、目的地を入力したりするためのものであり、ナビゲーション装置１４の本体に配設された操作キー、押しボタン、ジョグダイヤル、十字キー等から成るものであるが、リモートコントローラであってもよい。なお、表示部３５がタッチパネルである場合には、表示部３５の画面に表示された操作キー、操作メニュー等の操作スイッチから成るものであることが望ましい。この場合、通常のタッチパネルのように前記操作スイッチを押す（タッチする）ことによって、入力を行うことができる。
【００３４】
そして、前記表示部３５の画面には、操作案内、操作メニュー、操作キーの案内、現在地から目的地までの経路、該経路に沿った案内情報等が表示される。前記表示部３５としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することができる。
【００３５】
また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声情報、例えば、音声合成装置によって合成された音声から成る案内情報、変速情報等をスピーカから出力し、操作者に知らせる。なお、音声合成装置によって合成された音声の他に、各種の音、あらかじめテープ、メモリ等に録音された各種の案内情報をスピーカから出力することもできる。
【００３６】
本実施の形態において、ナビゲーション装置１４は、機能の観点から、幹線道路を検索する幹線道路検索手段２７、交差点を検索する交差点検索手段２８及び経路を探索する経路探索手段２９を有する。
【００３７】
ここで、前記幹線道路検索手段２７は、現在地として指定された地点の周辺に存在する幹線道路を検索し、検索結果を表示部３５の画面に表示させるものである。なお、現在地以外の任意の地点を指定することができるようにしてもよい。
【００３８】
そして、幹線道路を検索する検索対象範囲は、例えば、現在地から半径○○ｋｍ、というように前記地点からの距離で設定してもよいし、○○市、○○県、○○地方というように、現在地の行政単位や地理的呼称によって設定してもよい。また、検索対象となる幹線道路の種類、基準等を操作者が選択して指定するようにしてもよいし、あらかじめ定められた基準に基づいて検索するようにしてもよい。操作者が選択して指定する場合、例えば、高速道路、国道、主要地方道等の種別を使用したり、片側２車線以上というような道路の属性を使用して選択する。また、あらかじめ定められた基準としては、２条化道路、国道、主要地方道等を基準とする。さらに、検索された幹線道路は表示部３５の画面に表示されるが、表示された複数の検索結果の中から操作者が選択することができるようにしてもよいし、前記地点に最も近い幹線道路が自動的に選択されるようにしてもよい。
【００３９】
また、前記交差点検索手段２８は、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する。ここで、前記交差点は、交通信号灯器の設置されている交差点であるか否か、交通信号灯器の表示に右折表示があるか否か、右折車線があるか否か、立体交差であるか否か等によって種別される。
【００４０】
さらに、前記経路探索手段２９は、通常の方法によって経路探索を行うものであり、現在地等の指定された地点から選択された幹線道路の選択されている交差点までの経路を探索する。なお、前記経路探索手段２９は、さらに目的地が設定された場合には、前記選択されている交差点から前記選択された幹線道路に合流して目的地に至るまでの経路を探索することができることが望ましい。この場合、操作者が、幹線道路及び該幹線道路上の交差点の種類を選択するとともに目的地を設定すると、現在地から選択された種類の前記交差点までの経路とともに、該交差点から前記幹線道路を通って目的地に至る経路が探索され、表示部３５の画面に表示される。
【００４１】
次に、前記構成のナビゲーション装置１４の動作について説明する。
【００４２】
図１は本発明の実施の形態における交差点の種類を選択する画面の例を示す図、図４は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第１の図、図５は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第２の図である。
【００４３】
まず、操作者は、現在地から近い距離にある幹線道路を検索する。この場合、前記操作者は、飲食店、ガソリンスタンド、駐車場等の施設を検索する場合と同様の操作を行うことによって、幹線道路を検索することができる。例えば、現在地及び検索対象範囲を設定し、続いて検索対象として幹線道路を設定する。
【００４４】
ここで、検索対象となる幹線道路の種類、基準等は、操作者が、例えば、国道、主要地方道等の種別を使用したり、片側２車線以上というような道路の属性を使用して選択するようにしてもよい。また、操作者が検索対象となる幹線道路の種類、基準等を選択しない場合は、あらかじめ定められた基準、例えば、２条化道路、国道、主要地方道等を幹線道路とする、という基準に基づいて幹線道路が検索される。
【００４５】
これにより、幹線道路検索手段２７が幹線道路の検索を実行し、検索結果が表示部３５の画面に表示される。そして、操作者が表示された検索結果の中から１つの幹線道路を選択すると、図１に示されるように、現在地及び前記幹線道路を含む地図が表示される。ここで、該地図上には、前記幹線道路に合流するための交差点の種類を選択する操作キー１１及び１２が表示される。ここで、操作キー１１は、交通信号灯器の設置されている交差点を選択するためのものであり、操作キー１２は、交通信号灯器の設置されていない交差点を選択するためのものである。操作キー１１、１２は、表示部３５の画面上に表示される枠であり、入力部３４を操作してカーソルやポインタを該枠内に当てて、クリックすると操作キー１１、１２が操作されるようになっている。なお、前記表示部３５がタッチパネルである場合は、操作キー１１、１２としての枠に操作者が指等で触れることによって操作される。
【００４６】
ところで、交差点は、交通信号灯器の設置されている交差点であるか否か、交通信号灯器の表示に右折表示があるか否か、右折車線があるか否か、立体交差であるか否か等によって種別されるが、ここでは、説明の都合上、交通信号灯器の設置されている交差点であるか否かの種別だけが選択することができるようになっている。
【００４７】
次に、操作者が、例えば、交通信号灯器の設置されている交差点を右折して幹線道路に合流するような場合、交通信号灯器の設置されている交差点を選択する操作キー１１を操作する。すると、交差点検索手段２８は、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索する。
【００４８】
続いて、経路探索手段２９が、現在地から前記幹線道路における交通信号灯器の設置されている交差点までの経路を探索し、その結果が、図４に示されるように表示される。なお、探索された前記経路が複数の場合、操作者が好みの経路を選択することができるようにしてもよい。
【００４９】
この結果、操作者は、前記経路に沿って車両を走行させることによって、交通信号灯器の設置されている交差点から前記幹線道路に合流することができる。なお、車両が前記経路を外れてしまった場合には、経路探索手段２９が、再度、経路探索を行うようにすることが望ましい。この場合も、交通信号灯器の設置されている交差点から前記幹線道路に合流する経路を探索する。なお、前記交差点は、前回検索された交差点とは別の交差点であってもよい。
【００５０】
また、操作者が、例えば、交通信号灯器の設置されていない交差点を左折して幹線道路に合流するような場合、交通信号灯器の設置されていない交差点を選択する操作キー１２を操作する。すると、交差点検索手段２８は、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されていない交差点を検索する。
【００５１】
続いて、経路探索手段２９が、現在地から前記幹線道路における交通信号灯器の設置されていない交差点までの経路を探索し、その結果が、図５に示されるように表示される。なお、探索された前記経路が複数の場合、操作者が好みの経路を選択することができるようにしてもよい。
【００５２】
この結果、操作者は、前記経路に沿って車両を走行させることによって、交通信号灯器の設置されていない交差点から前記幹線道路に合流することができる。
【００５３】
また、複数の幹線道路が検索された場合、前記幹線道路のすべてに対して操作者により選択された種類の交差点までの経路コストを算出し、探索コストが最小の経路を最適経路に決定する。ここで、最適経路の基準には、距離が最短、進行方向の経路で距離が最短、Ｕターンの煩わしさがない、時間が最短等、様々の基準が存在し、それに対応して、探索コストの算出方法も様々の方法が存在する。
【００５４】
さらに、現在地から幹線道路に垂線を下ろし、幹線道路までの距離が所定範囲Ａ以内の幹線道路を検索することもできる。この場合、該幹線道路の交差点であり、操作者により選択された種類の交差点であって、現在地から所定範囲Ｂ以内の交差点を検索するようにする。
【００５５】
なお、車両が前記経路を外れてしまった場合には、経路探索手段２９が、再度、経路探索を行うようにすることが望ましい。この場合も、交通信号灯器の設置されていない交差点から前記幹線道路に合流する経路を探索する。なお、前記交差点は、前回検索された交差点とは別の交差点であってもよい。また、現在地が幹線道路に出たことが検出された後は、それ以降の自動再探索は行わない。
【００５６】
また、ナビゲーション装置１４は、操作者が幹線道路を検索するための操作を行わなくても、常時、幹線道路走行中でなく現在地から所定範囲内に幹線道路があるか否かを判定し、ある場合には、図１に示されるように、操作キー１１及び１２を表示し、ない場合には表示しないようにしてもよい。このようにすると、操作者は操作キーの有無で周辺に幹線道路があるか否かの判断を即座に行うことができる。また、幹線道路がある場合には、さらに、現在地から所定範囲内に交通信号灯器の設定されている交差点があるか否かの判定、及び、現在地から所定範囲内に交通信号灯器の設定されていない交差点があるか否かを判定し、ある場合にはそれぞれに対応する操作キー１１、１２を表示するようにしてもよい。このようにすることにより、操作者は選択したい種類の交差点が現在地周辺にあるか否かを容易に判断することができる。
【００５７】
なお、幹線道路走行中に操作キーを表示しない理由は、幹線走路を走行中に表示される操作キーは操作者にとって不要な情報であり（操作キーを操作しても経路が探索されないから）、該不要な情報によって地図の表示領域が小さくなるのは操作者に好まれないからである。
【００５８】
次に、幹線道路検索手段２７が幹線道路を検索し、経路探索手段２９が現在地から幹線道路における交差点までの経路を探索する方法について詳細に説明する。
【００５９】
図６は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第１の図、図７は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第２の図、図８は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第３の図、図９は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第４の図、図１０は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第５の図、図１１は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第６の図、図１２は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第７の図、図１３は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第８の図、図１４は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索を示すフローチャートである。
【００６０】
まず、幹線道路検索手段２７は、データ記録部１６の交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル等にアクセスして、図６に示されるように、設定された検索対象範囲内の交差点データ、ノードデータ、道路データ等を抽出する。
【００６１】
次に、幹線道路検索手段２７は、選択された基準に従い道路データに関しての絞り込みを実行し、図７に示されるように、幹線道路を抽出する、すなわち、幹線道路リストを取得する。この場合、幹線道路の基準として国道、主要地方道及び県道であるという道路種別が選択されたものとする。
【００６２】
続いて、操作者が、幹線道路に合流するための交差点として、交通信号灯器の設置されている交差点を選択した場合について説明する。
【００６３】
この場合、交差点検索手段２８は、交差点の検索を実行して、図８に示されるように、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を抽出する、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点のリストを取得する。
【００６４】
次に、経路探索手段２９は、図９に示されるように、検索されている前記交差点に接続する道路を抽出する、すなわち、前記交差点に接続する道路のリストを取得する。この場合、前記幹線道路自体は、前記交差点に接続する道路のリストから除外される。
【００６５】
続いて、経路探索手段２９は、絞り込みを実行して、前記交差点に接続する道路のリスト中から、図１０に示されるように、現在地からみて前記幹線道路の手前に存在する道路のリストを取得する。
【００６６】
そして、経路探索手段２９は、操作者が選択した種類の交差点及び幹線道路に合流する道路が検出されると、交差点までの経路であって、その検索された道路の幹線道路に合流する方向の経路が探索された時に探索を終了するという条件を設定し、公知のダイキストラ法により各交差点までの経路を探索する。そして、交差点までの探索コストが最も低い経路を最適経路と決定する。なお、前記各交差点までの探索コストの算出を同時に行うと探索時間が少なくてすむ。また、探索コストの算出の際には現在地の進行方向を考慮し、進行方向とは逆方向の経路が最適経路になりにくくなるようにしてもよい。この場合、前記幹線道路を横切ることのないような経路を探索する。
【００６７】
最後に、現在地における車両の進行方向から最も近い交差点までの経路が、図４に示されるように、表示される。
【００６８】
次に、操作者が、幹線道路に合流するための交差点として、交通信号灯器の設置されていない交差点を選択した場合について説明する。
【００６９】
この場合、交差点検索手段２８は、交差点の検索を実行して、図１１に示されるように、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されていない交差点を抽出する、すなわち、交通信号灯器の設置されていない交差点のリストを取得する。
【００７０】
そして、経路探索手段２９は、図１２に示されるように、検索された前記交差点に接続する道路を抽出する、すなわち、前記交差点に接続する道路のリストを取得する。この場合、前記幹線道路自体は、前記交差点に接続する道路のリストから除外される。
【００７１】
続いて、経路探索手段２９は、絞り込みを実行して、前記交差点に接続する道路のリスト中から、図１３に示されるように、現在地からみて前記幹線道路の手前に存在する道路のリストを取得する。
【００７２】
そして、経路探索手段２９は、操作者が選択した種類の交差点及び幹線道路に合流する道路が検出されると、交差点までの経路であって、その検索された道路の幹線道路に合流する方向の経路が探索された時に探索を終了するという条件を設定し、公知のダイキストラ法により各交差点までの経路を探索する。そして、交差点までの探索コストが最も低い経路を最適経路と決定する。なお、前記各交差点までの探索コストの算出を同時に行うと探索時間が少なくてすむ。また、探索コストの算出の際には現在地の進行方向を考慮し、進行方向とは逆方向の経路が最適経路になりにくくなるようにしてもよい。この場合、前記幹線道路を横切ることのないような経路を探索する。
【００７３】
最後に、現在地における車両の進行方向から最も近い交差点までの経路が、図５に示されるように、表示される。
【００７４】
このように、本実施の形態においては、幹線道路検索手段２７が現在地から一定の範囲内に存在する幹線道路を検索し、交差点検索手段２８は前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索し、経路探索手段２９が現在地から前記交差点までの経路を探索するようになっている。
【００７５】
したがって、現在地から、操作者の要求に応じた種類の交差点から幹線道路に合流するための経路を探索することができる。
【００７６】
次に、本実施の形態におけるフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 幹線道路検索手段２７は、所定範囲内の道路データ等のデータを抽出する。
ステップＳ２ 幹線道路検索手段２７は、幹線道路リストを取得する。
ステップＳ３ 交差点検索手段２８は、交通信号灯器の設置されている交差点が選択されたか否かを判断する。交通信号灯器の設置されている交差点が選択された場合はステップＳ４に進み、交通信号灯器の設置されていない交差点が選択された場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ４ 交差点検索手段２８は、交通信号灯器の設置されている交差点のリストを取得する。
ステップＳ５ 経路探索手段２９は、現在地側から交差点に接続する道路のリストを取得する。
ステップＳ６ 経路探索手段２９は、現在地から前記道路までの経路探索を行う。
ステップＳ７ 現在地における進行方向から最も近い交差点までの経路が表示される。
ステップＳ８ 交差点検索手段２８は、交通信号灯器の設置されていない交差点のリストを取得する。
ステップＳ９ 経路探索手段２９は、現在地側から交差点に接続する道路のリストを取得する。
ステップＳ１０ 経路探索手段２９は、現在地から前記道路までの経路探索を行う。
ステップＳ１１ 現在地における進行方向から最も近い交差点までの経路が表示される。
【００７７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７８】
例えば、本発明は、ナビゲーションのためにコンピュータを、幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段として機能させるナビゲーションプログラムを含むものである。
【００７９】
さらに、本発明は、ナビゲーションのためにコンピュータを、幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段として機能させるナビゲーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含むものである。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、幹線道路に到達するまでの経路を探索することができ、さらに、経路が幹線道路と交差する交差点の種類を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における交差点の種類を選択する画面の例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の概念図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の機能を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第１の図である。
【図５】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第２の図である。
【図６】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第１の図である。
【図７】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第２の図である。
【図８】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第３の図である。
【図９】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第４の図である。
【図１０】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第５の図である。
【図１１】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第６の図である。
【図１２】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第７の図である。
【図１３】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第８の図である。
【図１４】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１４ ナビゲーション装置
２７ 幹線道路検索手段
２８ 交差点検索手段
２９ 経路探索手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両に搭載されたナビゲーション装置においては、運転者等の操作者が所定の入力部を操作して目的地を設定すると、該目的地、及び、現在地検出処理部によって検出された車両の現在地に基づいて、該現在地から目的地までの経路が探索され、探索された経路が案内される。この場合、前記現在地から目的地までの距離や、所要時間が最短となるように経路を探索するようになっている。
【０００３】
また、操作者によっては、前記目的地に向かう途中で、商店等の施設に立ち寄って用事を済ませたり、興味のある場所を通過したりしたい者もいる。そこで、途中で通過したい通過点を設定し、任意の通過点を経由して、目的地に到達する経路を探索することもできるナビゲーション装置も提供されている。
【０００４】
さらに、操作者によっては、狭い道や曲がりくねった道を通るよりは、幹線道路を通る方を好む者もいる。また、幹線道路にさえ到達できれば、その後の経路は熟知しているので、案内される必要がないという者もいる。そのため、現在地から、近接する幹線道路までの経路を探索することができるナビゲーション装置も提供されている（特開平６−１１７８６８号公報及び特開平４−１７７１２０号公報参照）。これにより、操作者は、近接する幹線道路に容易に、かつ、短時間で到達することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、幹線道路に到達するまでの経路を探索することはできるが、該経路が幹線道路と交差する交差点の種類を選択することができないという問題点がある。
【０００６】
例えば、幹線道路に合流する時に交差点を右折して合流する必要がある場合、交通信号灯器の設置されていない交差点よりも交通信号灯器の設置されている交差点を好む操作者が多い。一般に、幹線道路は交通量が多いために、交通信号灯器の設置されていない交差点を右折して幹線道路に合流することは困難である。
【０００７】
一方、幹線道路に合流する時に交差点を左折して合流する場合、交通信号灯器の設置されている交差点よりも交通信号灯器の設置されていない交差点を好む操作者がいる。一般に、交通信号灯器の設置されていない交差点であっても、左折して合流することは比較的容易であり、交通信号灯器の設置されている交差点は、信号待ちの時間が長くなるからである。
【０００８】
このように、幹線道路に合流する時に右折するか左折するかによって、また、操作者の好み等に応じて、交差点の種類を選択しようとしても、従来のナビゲーション装置においては不可能であった。
【０００９】
本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、幹線道路に到達するまでの経路を探索することができ、さらに、経路が幹線道路と交差する交差点の種類を選択することができるナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のナビゲーション装置においては、幹線道路を検索する幹線道路検索手段と、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段と、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段とを有し、前記操作者が選択した種類の交差点が交通信号灯器の設置されている交差点である場合、前記交差点検索手段は前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索し、前記経路探索手段は交通信号灯器の設置されている交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する。
【００１２】
本発明の更に他のナビゲーション装置においては、さらに、前記経路探索手段は、前記交差点からさらに前記幹線道路を通る目的地までの経路を探索する。
【００１３】
本発明の更に他のナビゲーション装置においては、さらに、前記幹線道路検索手段は、所定範囲内の幹線道路を検索し、幹線道路以外の道路を走行中に幹線道路が検索された場合、交差点の種類を選択するための操作キーを表示する操作キー表示手段を有する。
【００１４】
本発明のナビゲーションプログラムにおいては、ナビゲーションのためにコンピュータを、幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段として機能させ、前記操作者が選択した種類の交差点が交通信号灯器の設置されている交差点である場合、前記交差点検索手段は前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索し、前記経路探索手段は交通信号灯器の設置されている交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図２は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の概念図、図３は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の機能を示す図である。
【００１７】
図において、１４はコンピュータとしてのナビゲーション装置であり、該ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出処理部１５、道路データ等が記録された記録媒体としてのデータ記録部１６、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８を有し、前記ナビゲーション処理部１７に車速センサ４１が接続される。
【００１８】
そして、前記現在地検出処理部１５は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ２１、地磁気センサ２２、距離センサ２３、ステアリングセンサ２４、ビーコンセンサ２５、ジャイロセンサ２６、図示されない高度計等から成る。なお、前記ＧＰＳセンサ２１、地磁気センサ２２、距離センサ２３、ステアリングセンサ２４、ビーコンセンサ２５、ジャイロセンサ２６、高度計等の中のいくつかは、製造コスト等の観点から、適宜省略することもできる。
【００１９】
そして、前記ＧＰＳセンサ２１は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、前記地磁気センサ２２は、地磁気を測定することによって車両が向いている方位を検出し、前記距離センサ２３は、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。前記距離センサ２３としては、例えば、図示されない車輪の回転数を測定し、該回転数に基づいて距離を検出するもの、加速度を測定し、該加速度を２回積分して距離を検出するもの等を使用することができる。
【００２０】
また、前記ステアリングセンサ２４は、舵（だ）角を検出し、前記ステアリングセンサ２４としては、例えば、図示されないステアリングホイールの回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
【００２１】
そして、前記ビーコンセンサ２５は、道路に沿って配設されたビーコンからの位置情報を受信して現在地を検出する。前記ジャイロセンサ２６は、車両の回転角速度、すなわち、旋回角を検出し、前記ジャイロセンサ２６としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。そして、前記ジャイロセンサ２６によって検出された旋回角を積分することによって、車両が向いている方位を検出することができる。
【００２２】
なお、前記ＧＰＳセンサ２１及びビーコンセンサ２５は、それぞれ単独で現在地を検出することができる。そして、距離センサ２３によって検出された距離と、地磁気センサ２２及びジャイロセンサ２６によって検出された方位とを組み合わせることによって現在地を検出することもできる。また、距離センサ２３によって検出された距離と、ステアリングセンサ２４によって検出された舵角とを組み合わせることによって現在地を検出することもできる。
【００２３】
前記データ記録部１６は、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、写真データファイル、及び、各地域のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内所等の施設の情報が記録された施設情報データファイルから成るデータベースを備える。そして、前記データ記録部１６には、経路を探索するためのデータの他、前記表示部３５の画面に、探索された経路に沿って案内図を表示したり、交差点又は経路における特徴的な写真、コマ図等を表示したり、次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表示したり、他の案内情報を表示したりするための各種のデータが記録される。なお、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するための各種のデータも記録される。
【００２４】
ところで、前記交差点データファイルには交差点に関する交差点データが、ノードデータファイルにはノード点に関するノードデータが、道路データファイルには道路に関する道路データがそれぞれ記録され、前記交差点データ、ノードデータ及び道路データによって道路状況が画面に表示される。なお、前記交差点データには、交差点の種類、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点又は交通信号灯器の設置されていない交差点であるか否かが含まれる。また、前記ノードデータは、前記地図データファイルに記録された地図データにおける少なくとも道路の位置及び形状を構成するものであり、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等を含む）、ノード点、及び各ノード点間を連結するリンクを示すデータから成る。さらに、前記ノード点は、少なくとも道路の屈曲点の位置を示す。
【００２５】
そして、前記道路データには、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、高度、バンク、路面の状態、道路の車線数、該車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等のデータが含まれる。なお、高速道路や幹線道路の場合、対向方向の車線のそれぞれが別個の道路データとして格納され、２条化道路として処理される。例えば、片側２車線以上の幹線道路の場合、２条化道路として処理され、上り方向の車線と下り方向の車線は、それぞれ、独立した道路として道路データに格納される。また、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等のデータが含まれる。さらに、道路属性については、踏切、高速道路出入口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路、道路種別（国道、主要地方道、一般道、高速道等）等のデータが含まれる。
【００２６】
また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行うＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たりワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、及び、制御プログラムの他、目的地までの経路の探索、経路中の走行案内、特定区間の決定等を行うための各種のプログラムが記録された記録媒体としてのＲＯＭ３３から成る。そして、前記ナビゲーション処理部１７には、前記入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。なお、前記音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８の中のいくつかは、製造コスト等の観点から、適宜省略することもできる。
【００２７】
ここで、前記プログラムには、ナビゲーションのためにコンピュータを、後述される現在地に近接する幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点までの経路を探索する経路探索手段として機能させるナビゲーションプログラムも含まれる。また、前記ナビゲーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、半導体メモリだけでなく、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等、あらゆる形態の記録媒体を含むものである。
【００２８】
なお、前記データ記録部１６及びＲＯＭ３３は、図示されない磁気コア、半導体メモリ等によって構成される。また、前記データ記録部１６及びＲＯＭ３３として、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等の各種の記憶媒体を使用することもできる。該記憶媒体は、ナビゲーション装置１４にあらかじめ据付られたものであってもよく、運転者等によって適宜交換可能なものであってもよい。
【００２９】
本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部１６に各種のデータが記録されるようになっているが、プログラム及びデータを同じように外部記憶媒体に記録することもできる。この場合、例えば、前記ナビゲーション処理部１７に図示されないフラッシュメモリ等の記憶媒体を配設し、前記外部記憶媒体から前記プログラム及びデータを読み出して前記記憶媒体に書き込むこともできる。したがって、外部記憶媒体を交換することによって前記プログラム及びデータを更新することができる。また、図示されない自動変速機制御装置の制御プログラム等も前記外部記憶媒体に記録させることができる。このように、各種の記憶媒体に記録されたプログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うことができる。なお、前記外部記憶媒体は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等いかなる種類のものであってもよい。
【００３０】
さらに、前記通信部３８は、ＦＭ送信装置、電話回線、インターネット、携帯電話網等との間で各種のデータの送受信を行うためのものであり、例えば、図示されない情報センサ等によって受信した渋滞等の道路情報、交通事故情報、ＧＰＳセンサ２１の検出誤差を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信する。また、本発明の機能を実現するためのプログラム、ナビゲーション装置１４を動作させるためのその他のプログラム、データ等を、情報センタ（インターネットサーバ、ナビゲーション用サーバ等）から複数の基地局（インターネットのプロバイダ端末、前記通信部３８と電話回線、通信回線等を介して接続された通信局等）に送信し、更に各基地局から通信部３８に送信することもできる。このようなシステムを使用する場合、各基地局から送信された前記プログラム、及びデータの少なくとも一部が受信されると、前記ＣＰＵ３１は、読書き可能なメモリ、例えば、ＲＡＭ３２、フラッシュメモリ、ハードディスク等の記録媒体にダウンロードし、前記プログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うことができる。
【００３１】
この場合、例えば、プログラム及びデータを異なる記録媒体に記録したり、同じ記録媒体に記録したりすることもできる。
【００３２】
また、家庭用のパソコンを使用し、前記情報センタから送信されたプログラム、データ等をパソコンに対して脱着自在なメモリカード、フレキシブルディスク等の記録媒体にダウンロードし、前記プログラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うこともできる。
【００３３】
そして、前記入力部３４は、走行開始時の位置を修正したり、目的地を入力したりするためのものであり、ナビゲーション装置１４の本体に配設された操作キー、押しボタン、ジョグダイヤル、十字キー等から成るものであるが、リモートコントローラであってもよい。なお、表示部３５がタッチパネルである場合には、表示部３５の画面に表示された操作キー、操作メニュー等の操作スイッチから成るものであることが望ましい。この場合、通常のタッチパネルのように前記操作スイッチを押す（タッチする）ことによって、入力を行うことができる。
【００３４】
そして、前記表示部３５の画面には、操作案内、操作メニュー、操作キーの案内、現在地から目的地までの経路、該経路に沿った案内情報等が表示される。前記表示部３５としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することができる。
【００３５】
また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声情報、例えば、音声合成装置によって合成された音声から成る案内情報、変速情報等をスピーカから出力し、操作者に知らせる。なお、音声合成装置によって合成された音声の他に、各種の音、あらかじめテープ、メモリ等に録音された各種の案内情報をスピーカから出力することもできる。
【００３６】
本実施の形態において、ナビゲーション装置１４は、機能の観点から、幹線道路を検索する幹線道路検索手段２７、交差点を検索する交差点検索手段２８及び経路を探索する経路探索手段２９を有する。
【００３７】
ここで、前記幹線道路検索手段２７は、現在地として指定された地点の周辺に存在する幹線道路を検索し、検索結果を表示部３５の画面に表示させるものである。なお、現在地以外の任意の地点を指定することができるようにしてもよい。
【００３８】
そして、幹線道路を検索する検索対象範囲は、例えば、現在地から半径○○ｋｍ、というように前記地点からの距離で設定してもよいし、○○市、○○県、○○地方というように、現在地の行政単位や地理的呼称によって設定してもよい。また、検索対象となる幹線道路の種類、基準等を操作者が選択して指定するようにしてもよいし、あらかじめ定められた基準に基づいて検索するようにしてもよい。操作者が選択して指定する場合、例えば、高速道路、国道、主要地方道等の種別を使用したり、片側２車線以上というような道路の属性を使用して選択する。また、あらかじめ定められた基準としては、２条化道路、国道、主要地方道等を基準とする。さらに、検索された幹線道路は表示部３５の画面に表示されるが、表示された複数の検索結果の中から操作者が選択することができるようにしてもよいし、前記地点に最も近い幹線道路が自動的に選択されるようにしてもよい。
【００３９】
また、前記交差点検索手段２８は、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する。ここで、前記交差点は、交通信号灯器の設置されている交差点であるか否か、交通信号灯器の表示に右折表示があるか否か、右折車線があるか否か、立体交差であるか否か等によって種別される。
【００４０】
さらに、前記経路探索手段２９は、通常の方法によって経路探索を行うものであり、現在地等の指定された地点から選択された幹線道路の選択されている交差点までの経路を探索する。なお、前記経路探索手段２９は、さらに目的地が設定された場合には、前記選択されている交差点から前記選択された幹線道路に合流して目的地に至るまでの経路を探索することができることが望ましい。この場合、操作者が、幹線道路及び該幹線道路上の交差点の種類を選択するとともに目的地を設定すると、現在地から選択された種類の前記交差点までの経路とともに、該交差点から前記幹線道路を通って目的地に至る経路が探索され、表示部３５の画面に表示される。
【００４１】
次に、前記構成のナビゲーション装置１４の動作について説明する。
【００４２】
図１は本発明の実施の形態における交差点の種類を選択する画面の例を示す図、図４は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第１の図、図５は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第２の図である。
【００４３】
まず、操作者は、現在地から近い距離にある幹線道路を検索する。この場合、前記操作者は、飲食店、ガソリンスタンド、駐車場等の施設を検索する場合と同様の操作を行うことによって、幹線道路を検索することができる。例えば、現在地及び検索対象範囲を設定し、続いて検索対象として幹線道路を設定する。
【００４４】
ここで、検索対象となる幹線道路の種類、基準等は、操作者が、例えば、国道、主要地方道等の種別を使用したり、片側２車線以上というような道路の属性を使用して選択するようにしてもよい。また、操作者が検索対象となる幹線道路の種類、基準等を選択しない場合は、あらかじめ定められた基準、例えば、２条化道路、国道、主要地方道等を幹線道路とする、という基準に基づいて幹線道路が検索される。
【００４５】
これにより、幹線道路検索手段２７が幹線道路の検索を実行し、検索結果が表示部３５の画面に表示される。そして、操作者が表示された検索結果の中から１つの幹線道路を選択すると、図１に示されるように、現在地及び前記幹線道路を含む地図が表示される。ここで、該地図上には、前記幹線道路に合流するための交差点の種類を選択する操作キー１１及び１２が表示される。ここで、操作キー１１は、交通信号灯器の設置されている交差点を選択するためのものであり、操作キー１２は、交通信号灯器の設置されていない交差点を選択するためのものである。操作キー１１、１２は、表示部３５の画面上に表示される枠であり、入力部３４を操作してカーソルやポインタを該枠内に当てて、クリックすると操作キー１１、１２が操作されるようになっている。なお、前記表示部３５がタッチパネルである場合は、操作キー１１、１２としての枠に操作者が指等で触れることによって操作される。
【００４６】
ところで、交差点は、交通信号灯器の設置されている交差点であるか否か、交通信号灯器の表示に右折表示があるか否か、右折車線があるか否か、立体交差であるか否か等によって種別されるが、ここでは、説明の都合上、交通信号灯器の設置されている交差点であるか否かの種別だけが選択することができるようになっている。
【００４７】
次に、操作者が、例えば、交通信号灯器の設置されている交差点を右折して幹線道路に合流するような場合、交通信号灯器の設置されている交差点を選択する操作キー１１を操作する。すると、交差点検索手段２８は、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索する。
【００４８】
続いて、経路探索手段２９が、現在地から前記幹線道路における交通信号灯器の設置されている交差点までの経路を探索し、その結果が、図４に示されるように表示される。なお、探索された前記経路が複数の場合、操作者が好みの経路を選択することができるようにしてもよい。
【００４９】
この結果、操作者は、前記経路に沿って車両を走行させることによって、交通信号灯器の設置されている交差点から前記幹線道路に合流することができる。なお、車両が前記経路を外れてしまった場合には、経路探索手段２９が、再度、経路探索を行うようにすることが望ましい。この場合も、交通信号灯器の設置されている交差点から前記幹線道路に合流する経路を探索する。なお、前記交差点は、前回検索された交差点とは別の交差点であってもよい。
【００５０】
また、操作者が、例えば、交通信号灯器の設置されていない交差点を左折して幹線道路に合流するような場合、交通信号灯器の設置されていない交差点を選択する操作キー１２を操作する。すると、交差点検索手段２８は、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されていない交差点を検索する。
【００５１】
続いて、経路探索手段２９が、現在地から前記幹線道路における交通信号灯器の設置されていない交差点までの経路を探索し、その結果が、図５に示されるように表示される。なお、探索された前記経路が複数の場合、操作者が好みの経路を選択することができるようにしてもよい。
【００５２】
この結果、操作者は、前記経路に沿って車両を走行させることによって、交通信号灯器の設置されていない交差点から前記幹線道路に合流することができる。
【００５３】
また、複数の幹線道路が検索された場合、前記幹線道路のすべてに対して操作者により選択された種類の交差点までの経路コストを算出し、探索コストが最小の経路を最適経路に決定する。ここで、最適経路の基準には、距離が最短、進行方向の経路で距離が最短、Ｕターンの煩わしさがない、時間が最短等、様々の基準が存在し、それに対応して、探索コストの算出方法も様々の方法が存在する。
【００５４】
さらに、現在地から幹線道路に垂線を下ろし、幹線道路までの距離が所定範囲Ａ以内の幹線道路を検索することもできる。この場合、該幹線道路の交差点であり、操作者により選択された種類の交差点であって、現在地から所定範囲Ｂ以内の交差点を検索するようにする。
【００５５】
なお、車両が前記経路を外れてしまった場合には、経路探索手段２９が、再度、経路探索を行うようにすることが望ましい。この場合も、交通信号灯器の設置されていない交差点から前記幹線道路に合流する経路を探索する。なお、前記交差点は、前回検索された交差点とは別の交差点であってもよい。また、現在地が幹線道路に出たことが検出された後は、それ以降の自動再探索は行わない。
【００５６】
また、ナビゲーション装置１４は、操作者が幹線道路を検索するための操作を行わなくても、常時、幹線道路走行中でなく現在地から所定範囲内に幹線道路があるか否かを判定し、ある場合には、図１に示されるように、操作キー１１及び１２を表示し、ない場合には表示しないようにしてもよい。このようにすると、操作者は操作キーの有無で周辺に幹線道路があるか否かの判断を即座に行うことができる。また、幹線道路がある場合には、さらに、現在地から所定範囲内に交通信号灯器の設定されている交差点があるか否かの判定、及び、現在地から所定範囲内に交通信号灯器の設定されていない交差点があるか否かを判定し、ある場合にはそれぞれに対応する操作キー１１、１２を表示するようにしてもよい。このようにすることにより、操作者は選択したい種類の交差点が現在地周辺にあるか否かを容易に判断することができる。
【００５７】
なお、幹線道路走行中に操作キーを表示しない理由は、幹線走路を走行中に表示される操作キーは操作者にとって不要な情報であり（操作キーを操作しても経路が探索されないから）、該不要な情報によって地図の表示領域が小さくなるのは操作者に好まれないからである。
【００５８】
次に、幹線道路検索手段２７が幹線道路を検索し、経路探索手段２９が現在地から幹線道路における交差点までの経路を探索する方法について詳細に説明する。
【００５９】
図６は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第１の図、図７は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第２の図、図８は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第３の図、図９は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第４の図、図１０は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第５の図、図１１は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第６の図、図１２は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第７の図、図１３は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第８の図、図１４は本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索を示すフローチャートである。
【００６０】
まず、幹線道路検索手段２７は、データ記録部１６の交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル等にアクセスして、図６に示されるように、設定された検索対象範囲内の交差点データ、ノードデータ、道路データ等を抽出する。
【００６１】
次に、幹線道路検索手段２７は、選択された基準に従い道路データに関しての絞り込みを実行し、図７に示されるように、幹線道路を抽出する、すなわち、幹線道路リストを取得する。この場合、幹線道路の基準として国道、主要地方道及び県道であるという道路種別が選択されたものとする。
【００６２】
続いて、操作者が、幹線道路に合流するための交差点として、交通信号灯器の設置されている交差点を選択した場合について説明する。
【００６３】
この場合、交差点検索手段２８は、交差点の検索を実行して、図８に示されるように、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を抽出する、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点のリストを取得する。
【００６４】
次に、経路探索手段２９は、図９に示されるように、検索されている前記交差点に接続する道路を抽出する、すなわち、前記交差点に接続する道路のリストを取得する。この場合、前記幹線道路自体は、前記交差点に接続する道路のリストから除外される。
【００６５】
続いて、経路探索手段２９は、絞り込みを実行して、前記交差点に接続する道路のリスト中から、図１０に示されるように、現在地からみて前記幹線道路の手前に存在する道路のリストを取得する。
【００６６】
そして、経路探索手段２９は、操作者が選択した種類の交差点及び幹線道路に合流する道路が検出されると、交差点までの経路であって、その検索された道路の幹線道路に合流する方向の経路が探索された時に探索を終了するという条件を設定し、公知のダイキストラ法により各交差点までの経路を探索する。そして、交差点までの探索コストが最も低い経路を最適経路と決定する。なお、前記各交差点までの探索コストの算出を同時に行うと探索時間が少なくてすむ。また、探索コストの算出の際には現在地の進行方向を考慮し、進行方向とは逆方向の経路が最適経路になりにくくなるようにしてもよい。この場合、前記幹線道路を横切ることのないような経路を探索する。
【００６７】
最後に、現在地における車両の進行方向から最も近い交差点までの経路が、図４に示されるように、表示される。
【００６８】
次に、操作者が、幹線道路に合流するための交差点として、交通信号灯器の設置されていない交差点を選択した場合について説明する。
【００６９】
この場合、交差点検索手段２８は、交差点の検索を実行して、図１１に示されるように、前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されていない交差点を抽出する、すなわち、交通信号灯器の設置されていない交差点のリストを取得する。
【００７０】
そして、経路探索手段２９は、図１２に示されるように、検索された前記交差点に接続する道路を抽出する、すなわち、前記交差点に接続する道路のリストを取得する。この場合、前記幹線道路自体は、前記交差点に接続する道路のリストから除外される。
【００７１】
続いて、経路探索手段２９は、絞り込みを実行して、前記交差点に接続する道路のリスト中から、図１３に示されるように、現在地からみて前記幹線道路の手前に存在する道路のリストを取得する。
【００７２】
そして、経路探索手段２９は、操作者が選択した種類の交差点及び幹線道路に合流する道路が検出されると、交差点までの経路であって、その検索された道路の幹線道路に合流する方向の経路が探索された時に探索を終了するという条件を設定し、公知のダイキストラ法により各交差点までの経路を探索する。そして、交差点までの探索コストが最も低い経路を最適経路と決定する。なお、前記各交差点までの探索コストの算出を同時に行うと探索時間が少なくてすむ。また、探索コストの算出の際には現在地の進行方向を考慮し、進行方向とは逆方向の経路が最適経路になりにくくなるようにしてもよい。この場合、前記幹線道路を横切ることのないような経路を探索する。
【００７３】
最後に、現在地における車両の進行方向から最も近い交差点までの経路が、図５に示されるように、表示される。
【００７４】
このように、本実施の形態においては、幹線道路検索手段２７が現在地から一定の範囲内に存在する幹線道路を検索し、交差点検索手段２８は前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索し、経路探索手段２９が現在地から前記交差点までの経路を探索するようになっている。
【００７５】
したがって、現在地から、操作者の要求に応じた種類の交差点から幹線道路に合流するための経路を探索することができる。
【００７６】
次に、本実施の形態におけるフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 幹線道路検索手段２７は、所定範囲内の道路データ等のデータを抽出する。
ステップＳ２ 幹線道路検索手段２７は、幹線道路リストを取得する。
ステップＳ３ 交差点検索手段２８は、交通信号灯器の設置されている交差点が選択されたか否かを判断する。交通信号灯器の設置されている交差点が選択された場合はステップＳ４に進み、交通信号灯器の設置されていない交差点が選択された場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ４ 交差点検索手段２８は、交通信号灯器の設置されている交差点のリストを取得する。
ステップＳ５ 経路探索手段２９は、現在地側から交差点に接続する道路のリストを取得する。
ステップＳ６ 経路探索手段２９は、現在地から前記道路までの経路探索を行う。
ステップＳ７ 現在地における進行方向から最も近い交差点までの経路が表示される。
ステップＳ８ 交差点検索手段２８は、交通信号灯器の設置されていない交差点のリストを取得する。
ステップＳ９ 経路探索手段２９は、現在地側から交差点に接続する道路のリストを取得する。
ステップＳ１０ 経路探索手段２９は、現在地から前記道路までの経路探索を行う。
ステップＳ１１ 現在地における進行方向から最も近い交差点までの経路が表示される。
【００７７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７８】
例えば、本発明は、ナビゲーションのためにコンピュータを、幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段として機能させるナビゲーションプログラムを含むものである。
【００７９】
さらに、本発明は、ナビゲーションのためにコンピュータを、幹線道路を検索する幹線道路検索手段、前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段として機能させるナビゲーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含むものである。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、幹線道路に到達するまでの経路を探索することができ、さらに、経路が幹線道路と交差する交差点の種類を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における交差点の種類を選択する画面の例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の概念図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の機能を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第１の図である。
【図５】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の結果を示す第２の図である。
【図６】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第１の図である。
【図７】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第２の図である。
【図８】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第３の図である。
【図９】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第４の図である。
【図１０】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第５の図である。
【図１１】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第６の図である。
【図１２】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第７の図である。
【図１３】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索の方法を示す第８の図である。
【図１４】本発明の実施の形態における選択されている交差点までの経路探索を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１４ ナビゲーション装置
２７ 幹線道路検索手段
２８ 交差点検索手段
２９ 経路探索手段
Claims (4)
- （ａ）幹線道路を検索する幹線道路検索手段と、
（ｂ）前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段と、
（ｃ）前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段とを有し、
（ｄ）前記操作者が選択した種類の交差点が交通信号灯器の設置されている交差点である場合、前記交差点検索手段は前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索し、前記経路探索手段は交通信号灯器の設置されている交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索することを特徴とするナビゲーション装置。 - 前記経路探索手段は、前記交差点からさらに前記幹線道路を通る目的地までの経路を探索する請求項１に記載のナビゲーション装置。
- 前記幹線道路検索手段は、所定範囲内の幹線道路を検索し、幹線道路以外の道路を走行中に幹線道路が検索された場合、交差点の種類を選択するための操作キーを表示する操作キー表示手段を有する請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
- （ａ）ナビゲーションのためにコンピュータを、
（ｂ）幹線道路を検索する幹線道路検索手段、
（ｃ）前記幹線道路上の交差点の中から操作者が選択した種類の交差点を検索する交差点検索手段、及び、
（ｄ）前記操作者が選択した種類の交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索する経路探索手段として機能させ、
（ｅ）前記操作者が選択した種類の交差点が交通信号灯器の設置されている交差点である場合、前記交差点検索手段は前記幹線道路上の交差点の中から交通信号灯器の設置されている交差点を検索し、前記経路探索手段は交通信号灯器の設置されている交差点において前記幹線道路に合流する経路を探索するナビゲーションプログラム。
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