JPH0727568A

JPH0727568A - 経路誘導装置および経路探索方法

Info

Publication number: JPH0727568A
Application number: JP5170643A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Fujita; 武洋藤田; Takashi Nomura; 高司野村
Original assignee: ZANABUI INFORMATICS KK; Hitachi Ltd
Current assignee: ZANABUI INFORMATICS KK; Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-27
Also published as: US5513110A

Abstract

(57)【要約】【目的】より好適な経路を、保守が容易な形式の地図デ
ータを用いて、すばやく探索する。【構成】地図データ記憶手段１０２は、一定の管理領域
毎に、当該管理領域に属する道路の道路データを、道路
の種別に応じた階層毎に記憶し、経路探索、誘導制御手
段は、測位手段１０１の判定した現在地から、設定入力
手段１０３より設定された目的地までの経路の探索を、
階層毎に、現在地および目的地より、それぞれ、現在地
もしくは目的地に応じた階層より、出発地と目的地の間
の距離に応じた階層まで、順次、当該階層に応じた広さ
の範囲内にある管理領域の、当該階層の道路データに基
づいて、より上位の階層の道路への接続点と当該接続点
までの経路を求め、求められた出発地と目的地の間の距
離に応じた階層の道路への接続点間の経路を求めること
により行い、表示手段１０６を用いて誘導指示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、与えられた目的地に応
じた推奨経路を探索し、逐時、車両の現在位置と、推奨
経路に沿った車両の進行方向を運転者に教示する車載用
経路誘導装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】出発地と目的地に応じて、出発地から目
的地に至る推奨経路探索を探索の技術としては、特開平
２−３０６４００号公報記載の技術や、「道路網の階層
的表現にもとづく経路探索アルゴリズムと地図情報処理
システムへの応用」（情報処理学会会誌Ｖｏｌ．３２
Ｎｏ５ＰＰ６５９−６６６、１９９０年３月）に記
載の技術が知られている。

【０００３】特開平２−３０６４００号公報記載の技術
は、図１３ａに示すように、一定の大きさおよび形状の
単位領域毎に地図を分割し（図１２中の各升）て管理
し、単位領域の地図データに基づき経路探索を行う。そ
して、出発地と目的地が各々異なる単位領域に存在する
ときは、（１）両地点を結ぶ線分が横切る単位領域（２）両地点を結ぶ線分が横切る単位領域と、これらに
隣接する単位領域（３）両地点を結ぶ線分が横切る単位領域と、これらに
隣接する単位領域のうち少なくとも他の２つの単位領域
と隣接しあう単位領域のいずれかを探索対象領域として、経路探索を行う技術
である。

【０００４】一方、「道路網の階層的表現にもとづく経
路探索アルゴリズムと地図情報処理システムへの応用」
に記載されている技術によれば、図１５（ａ）に示すよ
うに道路データを高速道路、国道、生活道路などの複数
の階層に分類し、各階層において上位階層の道路が囲む
閉領域（ブロック）を、当該上位階層の道路が含まれる
上位階層のブロックの下位層のブロックとして管理する
ことにより、道路データを順次階層化する。そして経路
の探索を下位の階層のブロックから上位の階層のブロッ
クへ段階的に、かつ、ブロック毎に行う。また、経路の
探索に当たっては、出発地の最寄りの道路と、目的地の
最寄りの道路の両方から上位階層への経路探索を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−３０６４０
０号公報記載の技術によれば、探索対象は制限できる
が、道路が漏れるので適切な経路を選定できなくなると
いう問題が生じる。

【０００６】たとえば、図１４ｂに示すように、出発地
と目的地の付近を結ぶ高速道路が存在しても、その高速
道路が選んだ探索対象領域から少しでもはみ出している
と、探索対象では繋がりを持たなくなり、その経路は選
べなくなる。すなわち、一般道より国道、国道より高速
道路の方が一般に移動には適しているにもかかわらず、
より好適な経路を選び損なう可能性が大きい。

【０００７】一方、単位領域の面積を広く取ると道路の
漏れは少なくなるが、探索対象が増加するという問題が
生じる。

【０００８】また、「道路網の階層的表現にもとづく経
路探索アルゴリズムと地図情報処理システムへの応用」
に記載されている技術によれば、データの保守が困難で
あるという問題がある。

【０００９】すなわち、図１５ｂに示すように、最下位
の階層レベル以外で道路が追加・削除された場合、更新
された道路があったブロックの下位の階層に属するブロ
ックのブロックの分割、併合を行い、再編成しなければ
ならない。

【００１０】また、各管理ブロックの広さは不均一で、
隣接するブロックの個数も一般に不均一となるため、隣
接するブロックを同定するのが困難であるという問題も
ある。

【００１１】このため、走行中に表示装置上に地図を表
示して誘導を行う場合、移動に伴い画面をスクロールし
て次のブロックを表示するのが困難になる。よって、車
載用には適していない。

【００１２】また、同階層のブロックをまたぐ道路管理
を行わず、ブロック毎に上位の道路までの経路探索を行
い、その後は上位の階層で探索を行うため、上位レベル
の道路と下位レベルの道路の立体交差があった場合、ブ
ロックにまたがる下位レベルの道路の接続が失われてし
まうという問題がある。このため、図１５ｃに示すよう
に、ブロックにまたがって、ブロックの境界である上位
の道路とは立体交差するような道路の上に出発点、目的
点を設定した場合、そのような道路を含む経路は、最適
な経路であっても探索できない。

【００１３】そこで、本発明は、より好適な経路を、保
守が容易な形式の地図データを用いて、すばやく探索す
ることのできる経路誘導装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、車両に搭載される経路誘導装置であって、一
定範囲、形状の毎に、当該管理領域に属する道路の道路
データを、道路の種別に応じた階層毎に記憶する記憶手
段と、車両の現在地、進行方向を検出する測位手段と、
目的地の設定を受付ける設定入力手段と、与えられた出
発地から目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
前記測位手段が測定した現在地と探索手段が探索した経
路とに基づいて車両の走行を誘導する誘導手段とを有
し、前記経路探索手段は、前記経路の探索を、前記階層
毎に、当該階層に応じた広さの範囲内にある１または複
数の前記管理領域の、当該階層の道路データに基づい
て、順次行うことを特徴とする経路誘導装置を提供す
る。

【００１５】なお、このような経路誘導装置において
は、前記経路探索手段は、前記経路の探索を、前記階層
毎に、出発地と目的地より、それぞれ、出発地もしくは
目的地に応じた階層より、出発地と目的地の間の距離に
応じた階層まで、順次、当該階層に応じた広さの範囲内
にある１または複数の前記管理領域の、当該階層の道路
データに基づいて、より上位の階層の道路への接続点と
当該接続点までの経路を求め、求められた出発地と目的
地の間の距離に応じた階層の階層の道路への接続点間の
道路間の経路を求めることにより行うようにするのが望
ましい。

【００１６】

【作用】本発明に係る経路誘導装置によれば、保守が容
易な一定範囲、形状の毎に、当該管理領域に属する道路
の道路データを、道路の種別に応じた階層毎に記憶し、
前記経路の探索を、前記階層毎に、探索対象を当該階層
に応じた広さの範囲内に限定し、当該範囲内にある１ま
たは複数の前記管理領域の、当該階層の道路データに基
づいて、順次、経路を探索する。

【００１７】また、さらに、前記経路の探索を、前記階
層毎に、出発地と目的地より、それぞれ、出発地もしく
は目的地に応じた階層より、出発地と目的地の間の距離
に応じた階層まで、順次、当該階層に応じた広さの範囲
内にある１または複数の前記管理領域の、当該階層の道
路データに基づいて、より上位の階層の道路への接続点
と当該接続点までの経路を求め、求められた出発地と目
的地の間の距離に応じた階層の階層の道路への接続点間
の道路間の経路を求めることにより行うようにする。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る経路誘導装置の一実施例
を説明する。

【００１９】まず、図１に本実施例に係る経路誘導装置
の構成を示す。

【００２０】図中、１０１は地磁気センサ、ジャイロセ
ンサ、ＧＰＳセンサ等を備え、マップマッチング処理等
を行い車両の現在位置を求める測位手段、１０２は地図
情報である地図データを記憶する地図データ記憶手段、
１０３は目的地等の設定を受付ける設定入力手段、１０
４は経路を探索し、探索した経路に基づいて誘導表示を
制御する経路探索、誘導制御手段、１０５は経路探索、
誘導制御手段１０４の制御下で表示手段１０６への表示
を制御する表示制御手段である。

【００２１】なお、本実施例に係る経路誘導装置は、図
２に示すように、プログラムを格納したＲＯＭ２とプロ
グラムを実行するＣＰＵ３とＣＰＵ３のワ−クエリアと
して用いられるＲＡＭ等を中心としたマイクロコンピュ
−タ回路に、各種センサや、地図データを記憶したＣＤ
−ＲＯＭ等の外部記憶装置１や、ＣＲＴやＬＣＤ等の表
示装置や、設定入力部等の入出力装置を、それぞれ適当
な手段により接続した装置によって実現してもよい。

【００２２】さて、本実施例に係る経路誘導装置は、地
図データを図３に示すように管理する。

【００２３】まず、図３中、３０１が１つの地図データ
の区画である。区画は、地図データを一定の経緯度幅で
区切って領域分割したものであり、各区画には、領域の
左下隅の経緯度に基づいた管理番号を付して管理し、隣
接する領域は容易に同定できるようにしている。

【００２４】また、各区画を区切った領域を管理領域と
して設定し、各区画を管理する。

【００２５】図中、３０２が３０１中の一つの管理領域
であり、３０６が管理領域３０２中に含まれる道路デー
タを示す。図示するように、道路データは交差点を表わ
すノード、交差点の接続関係を表わすリンク（隣接する
ノードの番号を対としてもつ接続情報）からなるネット
ワークデータと、道路の形状データ（道路を折れ線で表
現した平面座標列）で構成される。形状データには各々
の道路の種別も登録される。また、各ノードには、その
ノードを一意に同定できるノード番号を付け、ノード間
の接続が隣接する管理領域にまたがるときでも、該当す
るリンクに接続するノードのノ−ド番号を登録する。

【００２６】本実施例では、この管理領域３０２の道路
データの管理を、道路の種別毎に層分けして管理する。
層の分け方の一例としては、図３（ｂ）に示すように、
高速道路と国道を最上位レベルの階層１とし、主要地方
道、一般道を階層２、５．５メ−トル未満の道幅の細道
路を最下位レベルの階層３とする。ただし、高速道路の
出入口と国道が階層２の道路で繋がっている場合には、
該当する階層２の道路を階層１に格上げすることによっ
て、ネットワークの途切れを防ぐようにする。

【００２７】このような層分けによって、管理領域３０
２の道路は、階層１に登録される道路３０３と、階層２
に登録される道路３０４と、階層３に登録される道路３
０５に分類される。そして、この分類に従って、図中、
３０７の道路データが管理領域３０２の階層１に登録さ
れ、３０８の道路データが管理領域３０２の階層２に登
録され、３０９の道路データが管理領域３０２の階層３
に登録される。

【００２８】ここで、各層の道路データには、形状デー
タ他、その層に含まれる道路間のノード３１０とリン
ク、その層に含まれる道路と上位層の道路とのノード３
１１とリンクを登録する。また、上位層の道路とのノー
ド３１１同士が上位の道路によって接続されているとき
は、このノ−ド３１１間のリンクも登録する。上位層の
道路間のノ−ド３１２に隣接する（上位層の道路で結ば
れた）、上位層の道路とのノード３１１には、この上位
層の道路間のノ−ド３１２とのリンクを登録する。図３
（ｂ）のように、種別毎に階層を分離し、上位層のノ−
ド３１２を下位層に登録しない場合には、各ノ−ド３１
１に、そのノードが繋がる両端の上位層のノード番号を
登録すれば、上位層のリンクと下位層のリンクを対応づ
けることができる。なお、別の層の分け方としては、図
３（ｂ）の各層に、上位層を含ませても良い。すなわ
ち、たとえば、上位層のノ−ド３１２を下位の各層に登
録し、階層１、階層１＋２、階層１＋階層２＋階
層３（全道路）、というように層を分けることもでき
る。

【００２９】なお、登録すべきノ−ドやリンクが、異な
る管理領域にある場合でも、同様に登録を行う。

【００３０】また、各道路リンクには、通過コストとし
て、ノード間の距離や平均通過時間を登録しておく。

【００３１】このように、本実施例では３層によって管
理領域３０２に含まれる道路ネットワークを表現する。
なお、このとき、階層毎に管理領域の大きさを変化させ
るようにしてもよい。すなわち、上位層ほどデータ量が
少なくなるので、たとえば、階層３は１個の管理領域３
０２毎に管理し、階層２は、ｎ＊ｎ個（ｎは１以上の整
数）個の管理領域３０２を１つの管理領域として管理
し、階層１はＮ＊Ｎ個（Ｎはｎ以上の整数）の管理領域
３０２を１つの管理領域として管理するようにしてもよ
い。

【００３２】さて、図３（ｂ）のように道路の階層レベ
ルを設定したとき、上位レベルの道路ほど移動に適し、
かつ管理領域での密度が小さい（交差点が少ない）。そ
こで、経路を選定するとき、上位レベルの道路層へ優先
的に探索を進めて上位レベルでの探索に置き換えていけ
ば、探索すべきノードの数を制限でき、かつ走行に適し
た経路を選定できる。そこで、このような方針のもと、
経路探索、誘導制御手段１０４は、次のように経路探を
行う。

【００３３】図６、７、８に、経路探索、誘導制御手段
１０４が行う経路探索処理の処理手順を示す。

【００３４】まず、図４ａに示すように、設定入力手段
１０３より設定された目的地４０２を参照し（６０
１）、出発地４０１側から経路探索を始める（６０２〜
６１０）。車載装置の場合、出発地４０１は測位手段１
０１によって得られる現在位置とする。

【００３５】次に、出発地最寄りの道路、交差点を求め
て（６０３、６０４）、求めた交差点を探索開始点ＮＯ
ＤＥＯとし、探索開始点ＮＯＤＥＯの周辺の、求め
た道路の属する階層ＬＥＶＥＬＯによって定まる範囲
内にある１または複数の管理領域を探索候補領域Ｏ４０
３に設定し（６０５）、その中に目的地が入っているか
どうかを調べる（６０６）。ここで、探索候補領域Ｏ４
０３は、上位階層ほど広く取ることとし、たとえば、階層３：探索開始点を中心として、５ｋｍ四方内に含ま
れる管理領域階層２：探索開始点を中心として、２０ｋｍ四方に含ま
れる管理領域階層１：探索開始点を中心として、４０ｋｍ四方に含ま
れる管理領域のように設定する。

【００３６】探索候補領域Ｏ４０３に、目的地が入って
いなければ、その階層の道路のみの移動では不十分と判
断し、図４ｃ、ｄに示すように、探索候補領域Ｏ４０３
に目的地が入るまで、探索候補領域ＯについてのＬＥＶ
ＥＬＯの階層のデータを地図データ記憶手段１０２よ
り読みだして探索開始点ＮＯＤＥＯから、ＬＥＶＥＬ
Ｏより１つ上位の階層の道路への入口となる交差点お
よび当該交差点への経路を探索し（６０８、６０９）、
求めた交差点を新たな探索開始点ＮＯＤＥＯとし、前
記１つ上の階層を新たなＬＥＶＥＬＯとし（６１
０）、新たなＬＥＶＥＬＯに応じた新たな探索候補領
域Ｏ（６０５）を設定し、目的地が入っているか否かを
判定する（６０６）処理を繰り返す。

【００３７】ただし、探索候補領域Ｏ４０３に目的地が
入っていない場合でも、ＬＥＶＥＬ０が最上位レベル
（階層１）となったならば、なら、更に上位の階層は存
在しないため、階層１で経路を探索する。すなわち、目
的地から階層の道路への入口となる交差点および当該交
差点への経路を探索し、図４ｇに示すように、求めた交
差点を探索開始点ＮＯＤＥＤとし（６１４、６１
５）、階層１をＬＥＶＥＬＤとする。そして、探索開始
点ＮＯＤＥＤの周辺に探索候補領域Ｄ４０５をＬＥＶ
ＥＬＤに応じて、探索開始点ＮＯＤＥＯの周辺にＬ
ＥＶＥＬＯに応じて設けた探索候補領域Ｏ４０３と同
様に設定し、探索候補領域Ｏ４０３と探索候補領域Ｄ４
０６に外接する領域を探索領域とし、その領域内の階層
１の道路データに基づいて最小コスト経路探索を行い、
探索開始点ＮＯＤＥＯから探索開始点ＮＯＤＥＤま
での経路を求める（６１５）。これで、出発値から目的
地までの全経路が逐次求められたことになるので、これ
を出力し（６１６）、処理を終了する。

【００３８】さて、ステップ６０６において探索候補領
域Ｏをに目的地が入っていると判定できたら、目的地か
らの経路探索に移る。

【００３９】まず、目的地最寄りの道路、交差点を求め
て（６１１）、求めた交差点を探索開始点ＮＯＤＥＤ
とし、探索開始点ＮＯＤＥＤの周辺の、求めた道路の
属する階層をＬＥＶＥＬＤとし（６１２）、ＬＥＶＥ
ＬＤによって定まる範囲内にある１または複数の管理
領域を探索候補領域Ｄに設定する。そして、候補領域内
での経路探索（６１３）を行い、求めた経路を出力し
（６１６）、処理を終了する。

【００４０】この候補領域内での経路探索６１３は、図
７に示すフロ−に従って行う。

【００４１】すなわち、目的地の付近の道路の種別によ
って定まったＬＥＶＥＬＤが、ＬｅｖｅｌＯよりも下
位レベルの道路であった場合は（７０１）、探索候補領
域Ｄについての必要となる階層の道路データを地図デー
タ記憶手段１０２より読みだして（７０４）、探索開始
点ＮＯＤＥＤから、ＬＥＶＥＬＯの階層の道路への
入口となる交差点および当該交差点への経路を順次階層
を追って探索し、求めた交差点を新たな探索開始点ＮＯ
ＤＥＤとし、ＬｅｖｅｌＤをＬｅｖｅｌＯと等しく
し、図４ｆに示すように、新たなＬＥＶＥＬＤに応じ
た新たな探索候補領域Ｄ４０７を設定する（７０５）。
そして、探索候補領域Ｏ４０３と探索候補領域Ｄ４０７
に外接する領域４０８を探索領域４０８とし、その領域
内のＬＥＶＥＬＯ（＝ＬＥＶＥＬＤ）以上の階層の
道路データに基づいて最小コスト経路探索を行い、探索
開始点ＮＯＤＥＯから探索開始点ＮＯＤＥＤまでの
経路を求める（７０３）。このように、ＬＥＶＥＬＯ
（＝ＬＥＶＥＬＤ）以上の階層の道路データを、階層
レベル３の場合には全ての階層のデータ、階層レベル２
の場合には階層１と階層２のデータという具合に、全て
抽出するのは、探索領域を決定したレベルＬＥＶＥＬ
Ｏ（＝ＬＥＶＥＬＤ）のデータだけでなく、更に上位
のデータにも基づく探索を行うことで、より移動の容易
な経路を探索できるからである。なお、上位のデータの
密度は、そのレベルの道路密度に比べて一般に低いので
追加は探索にとって問題とはならない。また、探索領域
を決定したレベルのデータを含めることで、立体交差に
も対応できる。

【００４２】一方、目的地の付近の道路の種別によって
定まったＬＥＶＥＬＤが、ＬｅｖｅｌＯよりも上位レ
ベルの道路であった場合は（７０１、７０２）、探索候
補領域Ｏについての必要となる階層の道路データを地図
データ記憶手段１０２より読みだして（７０６）、探索
開始点ＮＯＤＥＯから、ＬＥＶＥＬＤの階層の道路
への入口となる交差点および当該交差点への経路を順次
階層を追って探索し、求めた交差点を新たな探索開始点
ＮＯＤＥＯとし、ＬｅｖｅｌＯをＬｅｖｅｌＤと
等しくし、図４ｆに示すように、新たなＬＥＶＥＬＯ
に応じた新たな探索候補領域Ｏ４０３を設定する（７０
７）。そして、探索候補領域Ｏ４０３と探索候補領域Ｄ
４０７に外接する領域４０８を探索領域４０８とし、そ
の領域内のＬＥＶＥＬＤ（＝ＬＥＶＥＬＯ）以上の
階層の道路データに基づいて最小コスト経路探索を行
い、探索開始点ＮＯＤＥＯから探索開始点ＮＯＤＥ
Ｄまでの経路を求める（７０３）。

【００４３】なお、このように、探索開始点ＮＯＤＥ
ＯとＮＯＤＥＤのレベルを一致させてから最小コスト
経路探索を行うのは、目的地がより上位の階層の道路に
近いならば、出発地側から最初に、その階層まで進んだ
方が移動が容易になるからである。

【００４４】さて、以上の処理では、ステップ６０９、
７０５、７０７で、探索開始点より、より上位階層の道
路への入口となる交差点および当該交差点への経路の探
索を行ったが、ここで、この探索の手順を図８に示す。

【００４５】図示するように、まず、探索候補領域に含
まれる、現在の探索レベルの道路、及び更に上位の道路
全てを抽出し、探索候補領域内に上位レベルの道路が存
在することを確認する（８０１、８０２）。このとき、
上位の階層の道路との交差点（図３、３１１のノード）
も存在することを確認する。ただし、このとき階層１の
高速道路との交差点は対象としない。理由は、高速道路
とその他の道路の接続点は数が限られているので、見つ
けるのが難しいためである。

【００４６】もし、探索候補領域内に上位の道路がなけ
れば、探索候補領域を広げる（８０９）。広げた結果、
もう一方の探索開始点（出発地に対する目的地）が探索
候補領域内に入れば、上位の階層の道路への入口となる
交差点および当該交差点への経路の探索を終了し、上位
探索候補領域内での探索（図６、６１１）に移る（８１
０、８１１）。

【００４７】一方、探索候補領域内に上位の道路が抽出
されたら（８０２）、図５（ａ）に示すように、探索開
始点の上下左右の方向に上位レベルの道路があるかどう
かを調べて（８０３、８０４）、上下左右の方向に上位
レベルの道路のうち、最も探索開始点より遠い道路まで
の距離Ｄを求め（８０５）、探索開始点を中心とする１
辺の長さ２Ｄの正方形の範囲（図５ｂ、５０２）を求め
（８０６）、これと探索候補領域と重なり合う部分（図
５ｃ、５０３）を探索領域とする。なお、探索開始点の
上下左右の方向に上位レベルの道路が無い場合は、探索
候補領域を探索領域とする（８１２）。

【００４８】なお、前述した範囲５０２は、図５（ｄ）
に示すように、探索候補領域をメッシュに分割して、形
状データを対応するメッシュに登録する。探索開始点の
ノードが含まれるメッシュから上下左右方向のメッシュ
を調べることによって、求めることができる。

【００４９】そして、探索領域内に、上位レベルの道路
への接続点ノ−ド３１１を求め、当該ノ−ド３１１まで
の最小コスト経路探索を行う（８０７）。探索領域内
に、立体交差しかなかった場合は探索候補領域を探索領
域に置き換えて（８１２）、上位レベルの道路への接続
点ノ−ド３１１を求め、当該ノ−ド３１１までの最小コ
スト経路探索を行う（８０７）。

【００５０】そして、もし、より上位の階層の道路への
交差点と、その交差点までの経路を求める場合は、求め
たノ−ド３１１を探索開始点とし、対象とする階層のレ
ベルを１つ上げ、探索候補領域を新たな探索開始点と新
たな階層に応じて設定し、以上の処理を繰り返す。

【００５１】以上の処理で、出発地から目的地までの最
適経路を求めることができるが、本実施例に係る経路誘
導装置を車載用の装置とする場合には、図９に示すよう
に、まず、運転者が目的地を設定した後直ちに誘導指示
を始められるようにしてもよい。

【００５２】すなわち、運転者が経路探索、誘導を要求
した時点で、目的地の設定の終了を待たずに、現在位置
の情報を利用して上位の階層の道路までの経路探索（９
０１〜９０７）を行っておくことで、運転者が目的地を
設定している間に最初の誘導指示を準備しておくことが
できる。そして、目的地が設定されたら、とりあえず、
上位階層の道路までの探索結果を誘導指示として運転者
に提供（９０９）する。もし、現在位置が最上位レベル
の道路であった場合には、誘導を要求された後、進行方
向であって目的地の方向に最も近い交差点へとりあえず
誘導指示を運転者に提供する。このときの誘導指示は、
図１１ａ、ｂに示すような表示を表示手段１０６に表示
することにより行うことができる。これにより、運転者
の経路誘導要求に迅速に答えることができる。なお、運
転者が経路探索、誘導を要求していない場合にも、予め
現在位置から上位レベルまでの経路探索を行うように
し、要求に迅速に対応することができるようにしてもよ
い。この場合、車載機の計算能力に応じて、定期的に上
位レベルまでの経路探索を行う。

【００５３】そして、図１１のような誘導指示を提供し
た後は、上位階層の道路への交差点を探索開始点ＮＯＤ
ＥＯとする目的地の間の経路探索を始めると共に、図
１０に示す走行中誘導処理を行う。

【００５４】すなわち、最初の誘導指示に従って運転者
が走行を始めた場合、経路探索が終了していなくとも進
行方向の交差点の情報を与えることによって、誘導指示
を与えるようにする。この処理は一定距離間隔ごとに行
い、走行中の誘導処理の空き時間には経路探索を進め
る。

【００５５】具体的には、予め図９のフローに従って探
索した上位階層の道路に車両が到達するまでは、図１１
ａ、ｂに示した先の誘導指示を与え（１００１〜１００
３）、上位レベルに到達した後は、目的地から直後の通
過予定交差点までの経路探索が完了していなければ、目
的地の方向に誘導指示を出す（１００７〜１００９，１
０１２）。

【００５６】そして、目的地から直後の通過予定交差点
までの経路探索が終了していれば（１００５、１０１
０）、以後は求めた経路にしたがって誘導を行う（１０
０６，１０１１）。

【００５７】ところで、以上の処理において、探索を行
う場合に、距離コストを道路の種別に応じて割り引くよ
うにしてもよい。そうすれば、上位レベルの道路を、さ
らに優先的に選ぶことができる。たとえば、ノード間の
距離をＸとしたとき、コストとしては種別に関して高
速道路０．７Ｘ、国道０．８Ｘ、主要地方道０．
９Ｘ、幅員に関して１３ｍ以上０Ｘ、５．５ｍ〜１
３ｍ０．０５Ｘ、５．５ｍ未満０．１Ｘとし、両者
の和をコストとする。結果、主要地方道５．５ｍ〜１３
ｍであれば、０．９Ｘ＋０．０５Ｘ＝０．９５Ｘがコス
トとなる。この場合、道路データを、図３に示したよう
に、階層分けして管理せずに、全道路を１つの層で管理
しても、移動に適した道路を選択することができるの
で、同様の効果を期待できる。

【００５８】また、探索候補領域の抽出を、各層毎に定
めた所定の距離（これをＸとする）四方とするのではな
く、図１２に示すように、Ｘを直径とする円上及び円内
の分割地図データとするようにしてもよい。この場合、
円の中心は、そのレベルでの探索開始点とする。これに
より探索候補領域をさらに限定することができる。

【００５９】また、上位レベルへの経路探索を行う場
合、最小コストで到達できるノード一つを選択するので
はなく、図１３に示すように、探索開始点の周囲の上位
レベル道路の各々へ到達する複数のノードを探索してお
き、もう一方の（出発地側に対する目的地側の）探索開
始点の方向、さらには車両の進行方法から上位レベルの
探索開始点を選ぶようにすれば、より好適な経路を選択
することができる。

【００６０】また、道路データに、道路の属性として交
通規制情報（右左折禁止、一方通行など）を備え、その
規制情報を考慮した経路探索を行うようにしてもよい。
たとえば、探索領域内の上位レベル道路のどれにも進入
ができなかった場合は、まず、探索候補領域内のデータ
を調べる。それでも進入できる上位レベル道路のない場
合は、探索候補領域を広げる。また、走行中の道路が、
そのレベルでは一本道で、その道路を通行できないと何
処へも行けない場合は、その道路につながる下位の道路
を探索し、別の経路に移ることのできる下位の道路を探
索する。また、そのレベルが最下位であった場合は、Ｕ
ターンの指示を出す。

【００６１】また、路上に設置されたビーコン等から外
部情報源のもっている局地情報（渋滞情報や工事等によ
る交通規制情報など）を取得すれば、その規制情報を考
慮した経路探索を行うことができる。

【００６２】以上説明してきたように、本実施例によれ
ば、経路探索範囲を探索時に地域状況に応じて柔軟に設
定するため、固定範囲のように探索範囲から最適経路が
漏れることを防げる。

【００６３】また、道路の大半は一般道であるため、探
索の対象を効率よく制限することができる。

【００６４】また、地図データの管理においては、道路
の状況に依存する分割管理を行わないため、データの保
守が容易になる。

【００６５】また、さらに、誘導指示が迅速に行える。

【００６６】また、誘導に当たっては、移動が容易にな
る上位のレベルへ素早く誘導することによって、運転を
快適に行わせることができる。

【００６７】現在地（出発地）の付近で、より上位のレ
ベルの道路までの経路を予め計算することによって、運
転者が目的地を設定した後に直ちに経路の指示を出すこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、より好
適な経路を、保守が容易な形式の地図データを用いて、
すばやく探索することのできる経路誘導装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】経路誘導装置の構成を示すブロック図である。

【図２】経路誘導装置のハ−ドウェア構成例を示すブロ
ック図である。

【図３】経路誘導装置における道路データ管理の概念を
示す説明図である。

【図４】経路探索のようすを示した説明図である。

【図５】上位階層の道路までの経路探索のようすを示し
た説明図である。

【図６】経路探索の処理手順を示したフロ−チャ−トで
ある。

【図７】候補領域内での経路探索の処理手順を示したフ
ロ−チャ−トである。

【図８】上位階層の道路までの経路探索の処理手順を示
したフロ−チャ−トである。

【図９】経路誘導の初期処理手順を示したフロ−チャ−
トである。

【図１０】走行中の経路誘導の処理手順を示したフロ−
チャ−トである。

【図１１】誘導画面例を示した説明図である。

【図１２】探索候補領域を円とした場合に、探索候補領
域に含まれる管理領域を示した説明図である。

【図１３】上位階層の探索開始点の決定のようすを示す
説明図である。

【図１４】従来の経路探索の技術を示す説明図である。

【図１５】従来の経路探索の技術を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１測位手段１０２地図データ記憶手段１０３設定入力手段１０４経路探索、誘導制御手段１０５表示制御手段１０６表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載される経路誘導装置であって、一定範囲、形状の毎に、当該管理領域に属する道路の道
路データを、道路の種別に応じた階層毎に記憶する記憶
手段と、車両の現在地、進行方向を検出する測位手段
と、目的地の設定を受付ける設定入力手段と、与えられ
た出発地から目的地までの経路を探索する経路探索手段
と、前記測位手段が測定した現在地と探索手段が探索し
た経路とに基づいて車両の走行を誘導する誘導手段とを
有し、前記経路探索手段は、前記経路の探索を、前記階
層毎に、当該階層に応じた広さの範囲内にある１または
複数の前記管理領域の、当該階層の道路データに基づい
て、順次行うことを特徴とする経路誘導装置。
【請求項２】請求項１記載の経路誘導装置であって、前記経路探索手段は、前記経路の探索を、前記階層毎
に、出発地と目的地より、それぞれ、出発地もしくは目
的地に応じた階層より、出発地と目的地の間の距離に応
じた階層まで、順次、当該階層に応じた広さの範囲内に
ある１または複数の前記管理領域の、当該階層の道路デ
ータに基づいて、より上位の階層の道路への接続点と当
該接続点までの経路を求め、求められた、前記出発地と
目的地の間の距離に応じた階層のへの接続点間の経路を
求めることにより行うことを特徴とする特徴とする経路
誘導装置。
【請求項３】請求項１記載の経路誘導装置であって、前記探索手段は、前記設定入力手段の目的地の受付け前
に、現在地よりそれぞれ、現在地に応じた階層より、１
つ上位の階層の道路への接続点と当該接続点までの経路
を求め、目的地の受付け後に、前記１つ上位の階層の道
路への接続点を出発地として、出発地より目的地までの
経路を求め、前記誘導手段は、目的地の受付け直後に、前記探索手段
が求めた前記１つ上位の階層の道路への接続点までの経
路に基づいて、車両の走行の誘導を行うことを特徴とす
る経路誘導装置。
【請求項４】車両に搭載される経路誘導装置であって、一定範囲、形状の毎に、当該管理領域に属する道路の道
路データを、道路の種別に応じた階層毎に記憶する記憶
手段と、車両の現在地、進行方向を検出する測位手段
と、目的地の設定を受付ける設定入力手段と、与えられ
た出発地より目的地までの経路を探索する経路探索手段
と、前記測位手段が測定した現在地と探索手段が探索し
た経路とに基づいて車両の走行を誘導する誘導手段とを
有し、前記経路探索手段は、出発地に応じた階層より、探索候
補領域を、順次より上位の階層について、探索候補領域
内に目的地が含まれるまで、より上位の階層は、より広
い範囲となるように設定し、目的地を含んだ探索候補領
域の範囲に応じて探索領域を設定し、前記経路の探索
を、当該探索領域に含まれる１または複数の前記管理領
域の、当該階層の道路データに基づいて行うことを特徴
とする経路誘導装置。
【請求項５】道路を道路の種別に応じて複数の階層に分
類し、一定範囲、形状の毎に、当該管理領域に属する道
路の道路データを、前記各階層毎に管理し、出発地を第１探索開始点とし、第１探索開始点に最寄り
の道路が含まれる階層を第１探索階層とし、第１探索開
始点の周辺の第１探索階層の階層に対応した範囲を、第
１探索候補領域とし、第１探索候補領域に目的地が含まれない場合は、第１探
索候補領域に目的地が含まれるまで、順次、第１探索候
補領域に含まれる管理領域の前記第１探索階層の道路デ
ータより、第１探索階層より１つ上の階層に属する道路
上までの経路を探索し、求めた経路の終点地点を新たな
第１探索開始点とし、第１探索階層より１つ上の階層を
新たな第１探索階層とし、第１探索開始点の周辺の第１
探索階層の階層に対応した範囲を新たな第１探索候補領
域とし、設定した第１の探索候補領域に目的地が含まれた場合
は、目的地を第２探索開始点とし、第２探索開始点に最
寄りの道路が含まれる階層を第２探索階層とし、目的地
の周辺の第２探索階層に対応した範囲の第２の探索候補
領域をに設定し、前記第１の探索候補領域と第３の探索候補領域と、前記
第１の探索候補領域と第３の探索候補領域をなめらかに
結んだ領域を探索領域とし、当該探索領域に含まれる管理領域の道路データに基づい
て、第１探索開始点と第２探索開始点間の経路を探索す
る処理を実行し、先に求めた経路と連結することにより
出発地から目的地までの経路を求め、かつ、より上位の階層の前記第１探索候補領域および第
２探索候補領域は、より広い範囲とすることを特徴とす
る経路探索方法。
【請求項６】請求項４記載の経路探索方法であって、探索領域に含まれる管理領域の道路データに基づいた、
第１探索開始点と第２探索開始点間の経路の探索する処
理は、前記第１探索階層が第２探索階層より下位の階層である
場合には、第２探索階層を最終探索階層とし、順次、最
終探索階層に至るまで、第１探索候補領域に含まれる管
理領域の前記第１探索階層の道路データより、第１探索
階層より１つ上の階層に属する道路上までの経路を探索
し、求めた経路の終点地点を新たな第１探索開始点と
し、第１探索階層より１つ上の階層を新たな第１探索階
層とし、第１探索開始点の周辺の第１探索階層の階層に
対応した範囲を新たな第１探索候補領域とし、前記第２探索階層が第１探索階層より下位の階層である
場合には、第１探索階層を最終探索階層とし、順次、最
終探索階層に至るまで、第２探索候補領域に含まれる管
理領域の前記第２探索階層の道路データより、第２探索
階層より１つ上の階層に属する道路上までの経路を探索
し、求めた経路の終点地点を新たな第２探索開始点と
し、第２探索階層より１つ上の階層を新たな第２探索階
層とし、第２探索開始点の周辺の第２探索階層の階層に
対応した範囲を新たな第２探索候補領域とし、探索領域に含まれる管理領域の、前記最終探索階層より
上位の階層の道路データに基づいて第１探索開始点と第
２探索開始点間の経路を求める処理であることを特徴と
する経路探索方法。