JP2606962B2 - 車両用経路案内装置の経路探索方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両に搭載され、乗員に対して目的地ま
での経路を提示するための車両用経路案内装置の経路探
索方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第11図は、例えば特開昭58−223017号公報に示された
従来の車両用経路案内装置の構成を示すブロック図であ
り、図において、１は車両の走行速度を検出する速度セ
ンサ、２は地磁気の水平成分方向との関係から車両の進
行方位θを南北を基準として検出する方位センサ、３は
複数の主要道路にそれぞれ対応する地図データ（交差点
情報及び交差点間経路長）をマイクロコンピュータの制
御により入力する外部入力装置、４は車両内の適所に設
けられ、オペレータによる動作指示を入力するための操
作パネル、５は内部に予め格納された制御プログラムに
従って、経路探索を行うマイクロコンピュータ、６は前
記マイクロコンピュータ５の制御の下、目的地入力され
た地点も出発地とし、該出発地から目的地までの表示用
最短経路データを格納するとともに、CRT7に表示するコ
ントローラ、７は表示手段としてのCRTである。

次に前記マイクロコンピュータにおける経路探索動作
について説明する。

オペレータが操作パネル４からの地図切換指示によ
り、目的地を与えると、速度センサ１から得られる情報
により走行距離を算出し、該走行距離と方位センサ２か
らの方位信号に基き現在位置を求め、この現在位置を出
発地とする。現在位置が求めると、外部入力装置３に格
納されている地図データのうち、出発地から目的地まで
の地図データを取出し、該出発地から目的地までの最短
経路を算出する。そして、この交差点及び交差点間経路
情報をコントローラ６に送ることにより、該コントロー
ラ６はCRT7にこの出発地から目的地までの最短経路を表
示する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の車両用経路案内装置の経路探索方法は以上のよ
うに構成されているので、目的地が入力された時に初め
て格納されている地図データから経路を探索しなければ
ならず、該経路の提示までに時間がかかるため、オペレ
ータ（乗員）はその間待たなければならないなどの課題
があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、出発地から目的地近辺へ向かう主要道路への
経路を、オペレータを待たせることなく短時間に提示で
きる車両用経路案内装置の経路探索方法を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る車両用経路案内装置の経路探索方法
は、車両の現在位置を中心に予め東西南北の方向ごとに
主要道路を見つけて車両の現在位置から該主要道路まで
の経路を探索し、前記車両の移動に合わせて遂次該経路
データを更新しながら格納しておき、乗員からの目的地
入力に対して該目的地への方向から主要道路を判定し、
該主要道路と目的地近辺の間を探索するだけで、該目的
地入力された出発地から目的地近辺までの経路を提示す
るようにしたものである。

〔作用〕

この発明における車両用経路案内装置の経路探索方法
は、出発地から目的地までの経路を探索する場合の、現
在位置近辺の主要道路から目的地近辺の主要道路までの
経路を見つける探索動作、現在位置と主要道路間の経路
を見つける第２の探索動作、及び主要道路と目的地間の
経路を見つける第３の探索動作のうち、予め車両の移動
に合わせて東西南北の方向ごとに前記第２の探索動作を
行っておくようにしたので、乗員からの目的地入力に対
して、第１の探索動作を行うだけで、現在位置から目的
地近辺までの経路を提示する。しかる後に第３の探索動
作を行い主要道路から目的地までの経路を提示する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による車両用経路案内装
置の構成を示す図であり、図において、８は車両の位置
と向いている方向を検出するための車両位置検出手段で
あり、例えばGPS衛星を利用したもの（特開昭63−17137
7号公報）、距離センサ、方位センサ、及び地図データ
から車両の位置を検出するもの（特開昭63−148115号公
報）などがある。

９は道路データ、道路テーブル、及び表示用データか
らなる地図データであり、前記道路データは第２図に示
すように、国道（２本線）、地方道（１本線）、及び交
差点（○印）で構成されている。この交差点には道路名
称ごとの一連の番号と、緯度及び経度の座標が与えられ
ており、図中、交差していない○印は図示されない道路
との交差点である。なお、図面の上が北である。また、
前記道路テーブルは第３図に示すように左の欄を道路名
称、右の欄をその道路上の交差点の列で構成している。

10は東西南北４方面の主要道路を見つけるための目的
地方面予測手段であり、場合によっては４方面以上の主
要道路を設定する。

11は現在位置から目的地までの経路を探索する経路探
索手段であり、この探索方法としては、例えば特開昭58
−223017号公報、特開昭62−86499号公報、エドワード
エフ．ムーア“ザ ショーテスト パス スルー ア
メイズ”プロシーディング オブ アン インターナ
ショナル シンポジウム オン ザ スイッチング、パ
ート2.ケンブリッジ ハーボード ユニバーシティ プ
レス（EDWARD F.MOORE“The Shortest Path Through a
Maze"Proceeding of an International Symposium on t
he Theory of Switching,Part2.Cambrige Harvard Univ
ersity Press）1959などがあり、基本的には２つの地点
が与えられると地図データから２つの地点間の最適な経
路を探索するものである。

また、12は東西南北の各方面情報、その方面への主要
道路、及び車両の現在位置から主要道路への経路の３つ
の記憶項目を該方面の数だけ記憶する第１の経路記憶手
段、13は乗員が目的地を入力するための操作器、14は車
両の現在地から目的地までの経路を交差点の列として記
憶する第２の経路記憶手段、15は地図の表示、車両の現
在位置とその方向、目的地のマーク、及び経路の表示を
行う表示器であり、表示する地図は縮小及び拡大表示が
できる。そして前記表示器15は例えばCRTと表示制御回
路とから成る。

次に動作について説明するが、まず、目的地入力がさ
れる前の目的地方面予測手段10の動作について第４図の
フローチャートを用いて説明する。

目的地方面予測手段10は第１の経路記憶手段12にすで
に経路が記憶されているかどうかを調べる（ステップST
1）。もし、該第１の経路記憶手段12に経路が記憶され
ていれば、車両の現在位置が該経路の出発地として有効
か否か（次の交差点までの範囲内であれば有効）を調べ
（ステップST2）、無効の場合に、以下の手順で経路を
求める。

なお、ステップST1で経路が記憶されていない（動作
開始時点）と判断された場合も同様とする。

まず、車両位置検出手段８から得られた車両の現在位
置を出発地に設定する（ステップST3）。なお、説明の
都合上、車両は現在第２図のＱ点、交差点122に居るも
のとする。そして、地図データ９を用いて出発地を中心
に主要道路の探索範囲を拡大していく（ステップST
4）。例えば出発点の交差点122から次の交差点を探索す
ると交差点123と交差点113が見つかり、交差点113はさ
らに交差点114と交差点112に分かれる。このようにして
適当な範囲まで拡大していくが、この実施例では探索範
囲を６までとし、その様子を第５図に示す。この第５図
においては、交差点135と交差点116が端点で、それ以上
探索範囲を拡大できないことを示しており、第２の◎印
がこの先端の交差点を示す。

そして、この先端の交差点に、第５図に示すように出
発点からの方向として８方面を割当て（ステップST
5）、同一方面のものを統合する（ステップST6）。この
統合の方法としては、同一名称道路から枝別れしている
ものは枝別れした方を削除するようにするが、この実施
例では例えば西方面が２つあり、交差点162が県道150号
線から枝別れしているので削除し、同様に北西の交差点
で県道130号線から枝別れした交差点102も削除する。ま
た国道、県道、市道の順位で統合する（例えば北西で県
道130号線の交差点131が削除される）。

最後に、この統合された先端交差点の属する道路を主
要道路とし、各方面ごとに主要道路とその主要道路への
経路を求めて、第６図に示すような形式で第１の経路記
憶手段12に記憶する（ステップST7）。

この第６図において、例えば南方面の主要道路は国道
100号線であり、「主要道路への経路」は、第５図で求
められた経路で該主要道路までの経路及びその１つ先の
交差点までの経路を記憶するものとする。従って、実施
例では、122から105までが該主要道路への経路で、105
から106までが１つ先の交差点までの経路である。

なお、以上の動作が乗員からの目的地入力があるまで
繰返され、車両の移動に合わせて遂次該第１の経路記憶
手段12に記憶されている内容を更新しておく。

次に、乗員が目的地入力した際の経路探索手段11の動
作について第７図のフローチャートを用いて説明する。

乗員により操作器から第２図のＡ点を目的地として
（Ｑ点を出発地とする）入力されると動作開始し（ステ
ップST8）、まず、第１の経路記憶手段12に経路が記憶
されているかどうかを調べる（ステップST9）。そし
て、経路が記憶されていると車両位置検出手段８からの
車両の現在位置と該第１の経路記憶手段12の出発地が有
効か否か（第１の経路記憶手段12の出発地として第６図
における「主要道路への経路」の欄の最初の交差点の次
の交差点までの範囲内に車両の現在位置があれば有効と
判断する）を調べ（ステップST10）、出発地が有効と判
断されると、該第１の経路記憶手段12から目的地方向に
対応する方面の主要道路を取り出す（ステップST11）。

なお、前述したステップST9における第１の経路記憶
手段12に経路がない場合、及びステップST10における出
発地が有効でない場合については、新ためて出発地から
目的地までの経路を探索し、この経路を第２の経路記憶
手段14に記憶する（ステップST19）。

例えばＱ点から見たＡ点は８方面で南ないし南東にな
るから、第２の経路記憶手段12（第６図）から南方面の
国道100号線を目的地方面の主要道路として取り出し
て、目的地近辺の出発地方向の主要道路を探索する（ス
テップST12）。この実施例では国道170号線上に目的地
があるため、これを主要道路とし、目的地方面の主要道
路と目的地近辺に主要道路の間の経路を探索する（ステ
ップST13）。

この探索は目的地近辺の主要道路の１つの交差点から
探索範囲を拡大していって目的地方面の主要道路のどこ
かの交差点にたどり着くまで拡大していくものであり、
この実施例では国道170号線から市道140号線を通過して
交差点108で目的地方面の主要道路である国道100号線に
たどり着くため、この経路（第８図に示す）を第２の経
路記憶手段14に記憶する（ステップST14）。

続いて、第１の経路記憶手段12の「主要道路への経
路」を第２の経路記憶手段14の経路に接続するが（ステ
ップST15）、この接続する方法は第９図を用いて説明す
る。第９図において、交差点122から106までは第１の経
路記憶手段12の南方面の経路、108から173までは主要道
路間の経路で、第２の経路記憶手段14（第８図）の経路
を反対方向から並べたものである。以上２つの経路の先
端は国道100号線上にあるはずなので、南方面の経路の
先端交差点106を国道100号線に沿って南下し、経路10
6、107、108で主要道路間の経路と接続する。そして、
該経路が第２の経路記憶手段14に記憶されると、表示器
15は地図上の該経路を目立つ色にして表示し（ステップ
ST16）、最後に、目的地近辺の主要道路と目的地の経路
を探索して第２の経路記憶手段14の経路に接続し（ステ
ップST17）、これを表示器15が表示する（ステップST1
8）。この実施例では目的地がすでに主要道路上にある
のでこの２つの処理は省略される。

なお、上記実施例では地図上に経路を目立つ色で表示
し、時々の車両の位置と方向をその上に表示して、乗員
がこれを見て交差点で進路を判断し、目的地に到達でき
るものを述べたが、車両の位置と経路から自動的に進路
を判断し、乗員に進路を提示するように構成してもよ
い。第10図はこの発明の他の実施例による車両用経路案
内装置の構成を示すブロック図であり、図において、15
は表示器であり、前記第１の実施例の機能以外に、進路
の表示をする。この進路の表示は例えば右折する場合は
CRTの画面に右向きの矢印を大きく表示するなどであ
る。また、16は進路判断手段で次のように動作する。

いま車両は第２図のＱ地点にいるものとし、乗員が目
的地をＡ地点に設定したとする。しばらくすると、表示
器15はＱ地点からＡ地点までの経路を目立つ色で表示す
るが、乗員が該経路に従って市道120号線を南に直進す
ると、進路判断手段16は第２の経路記憶手段14に記憶さ
れている交差点の列と地図データ９から左右折するべき
交差点を判断し、その交差点と経路上の１つ手前の交差
点を検索して、この間に車両位置検出手段８からの車両
の位置がくると表示器15に進路の表示を行なうよう指示
する。この実施例では交差点113が右折する交差点、１
つ手前の交差点は122となり、113と122の間に車両が来
ると、右折の進路表示を行なう。車両が右左折すべき交
差点を通過すると、この進路判断手段16は進路の表示を
取り消して元の経路の表示を行い、以降、目的地まで前
述の動作を繰り返す。

また、上記実施例の第１の経路記憶手段を、電源供給
を停止しても記憶内容を保持する不揮発性メモリ、また
はバッテリーバックアップしたメモリなどにしておく
と、電源を切っていて車庫などから出発する時に短時間
で経路が提示される。

また、上記実施例では出発地及び目的地の各々の主要
道路の間が探索されたときに初めて経路の表示を行なっ
たが、これを目的地を入力すると出発地と主要道路の経
路を即座に表示するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば車両の現在位置を中
心に予め東西南北の方向ごとに主要道路を見つけて該主
要道路までの経路を探索し、前記車両の移動に合わせて
遂次該経路データを更新しながら格納しておき、乗員か
らの目的地入力に対して該目的地への方向から主要道路
を判定し、該主要道路と目的地近辺の間を探索すること
で該目的地入力された出発地から目的地近辺までの経路
を提示するようにしたので、前記目的地入力に対して短
時間の経路提示を可能にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車両用経路案内装置
の構成を示すブロック図、第２図はこの発明における地
図データのうち道路データの一例を示す図、第３図はこ
の発明における地図データのうち、道路テーブルの一例
を示す図、第４図はこの発明の一実施例による車両用経
路案内装置の経路探索方法の目的地入力までの動作を説
明するフローチャート、第５図は第４図のフローチャー
トにおける動作のうち、各方面の主要道路探索動作を説
明する図、第６図はこの発明の一実施例による車両用経
路案内装置における第１の経路記憶手段の記憶内容を示
す図、第７図はこの発明の一実施例による車両用経路案
内装置の経路探索方法の目的地入力後の動作を説明する
フローチャート、第８図はこの発明による目的地近辺ま
での主要道路からの経路の一例を示す図、第９図は出発
地から目的地近辺までの経路の一例を示す図、第10図は
この発明の他の実施例による車両用経路案内装置の構成
を示すブロック図、第11図は従来の車両用経路案内装置
の構成を示すブロック図である。 図において、８は車両位置検出手段、９は地図データ、
10は目的地方面予測手段、11は経路探索手段、12は第１
の経路記憶手段、13は操作器、14は第２の経路記憶手
段、15は表示器、16は進路判断手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乗員からの目的地入力に対し、車両の現在
   位置から目的地までの走行距離あるいは最短経路を予め
   格納してある地図データから探索し、該乗員に提示する
   車両用経路案内装置の経路探索方法において、前記車両
   の現在位置を中心に予め東西南北の方向ごとに主要道路
   を見つけて該主要道路までの経路を探索し、前記車両の
   移動に合わせて遂次該経路データを更新しながら格納し
   ておき、前記乗員からの目的地入力に対し、該目的地へ
   の方向から主要道路を判定し、該主要道路と目的地近辺
   の間を探索することで該目的地入力された出発地から目
   的地近辺までの経路を提示する車両用経路案内装置の経
   路探索方法。