JP3382407B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は誘導経路を探索するナビ
ゲーション装置に関し、特に或る出発地から或る目的地
までを結ぶ最適な経路を地図データを参照して探索する
際、使用する車両の大きさや運転者の運転技術に合わせ
た探索条件のもとに探索するようにした車載用ナビゲー
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、自動車の
現在位置に応じた地図データをＣＤ−ＲＯＭ等の地図デ
ータ記憶部から読み出し、該地図データに基づいて地図
をディスプレイ画面に描画するとともに、自動車位置マ
ーク（ロケーションカーソル）をディスプレイ画面の一
定位置（例えばディスプレイ画面の中心位置）に固定表
示し、自動車の移動に応じて地図をスクロール表示した
り、地図は画面に固定し、自動車位置マークを移動表示
したりして、車両が現在どこを走行しているか一目で判
るようにしてある。 【０００３】ＣＤ−ＲＯＭに記憶されている地図は縮尺
レベルに応じて適当な大きさの経度幅、緯度幅の地域に
区切られており、地図データは、（１）ノードテーブル
や隣接ノードリスト、道路リスト、交差点構成ノードリ
ストなどからなる道路レイヤと、（２）地図上のオブジ
ェクトを表示するための背景レイヤと、（３）市町村名
などを表示するための文字レイヤ等から構成されてい
る。ディスプレイに表示される地図画像は、背景レイヤ
と文字レイヤに基づいて発生され、マッチング処理や誘
導経路の探索処理は道路レイヤに基づいて行われる。 【０００４】道路レイヤにおいて道路等は経緯度で表現
された頂点（ノード）の座標集合で示され、これらの描
画は各ノードを順に直線で接続することによって行わ
れ、従って道路は２以上のノードの連結からなり、二つ
のノードを連結した部分はリンクと呼ばれる。 【０００５】道路レイヤは図３に示す構成を有してい
る。道路リストＲＤＬＴは道路別に、道路の種別（０；
国道、１；高速道路、２；一般道路、３；その他の道
路）、道路を構成する全ノード数、道路を構成するノー
ドのノードテーブルＮＤＴＢ上での位置と、次のノード
までの幅員（0;1.5m以上2.5m未満、1;2.5m以上5.5m未
満、2;5.5m 以上11.0m 未満、3;11.0m 以上) 等のデー
タより構成されている。交差点ノードリストＣＲＬＴは
地図上の各交差点ごとに、該交差点に連結するリンク他
端ノード（交差点構成ノードという）のノードテーブル
ＮＤＴＢ上での位置の集合である。ノードテーブルＮＤ
ＴＢは地図上の全ノードのリストであり、ノードごとに
位置情報（経度、緯度）、該ノードが交差点であるか否
かの交差点識別フラグ、交差点であれば交差点構成ノー
ドリスト上での位置を指し、交差点でなければ道路リス
ト上で当該ノードが属する道路の位置を指すポインタ等
で構成されている。 【０００６】交差点ネットリストＣＲＮＬは各交差点ご
とに、 交差点シーケンシャル番号 該交差点ノードが含まれる地図の図葉番号 データユニットコード 以上、交差点ノードＩＤ 交差点構成ノード数 各隣接交差点のシーケンシャル番号 各隣接交差点までの距離 各隣接交差点までの道路の属性（道路種別、幅員） 等を有している。 【０００７】ところで車載用ナビゲーション装置には、
出発地点から目的地点までを、例えば最短距離を辿るよ
うな最適経路を探索し、画面に誘導経路として表示して
運転者の走行の案内をするようにした経路誘導機能があ
り、実際の運転に際して、誘導経路を地図画像に重ねて
特定色で太く強調した誘導経路を描画したり、車両の位
置マークの前方に誘導経路に沿って移動する案内マーク
を表示したりして、運転者が目的地まで容易に到達でき
るようにしてある。 【０００８】出発地点から目的地点までの最適経路を探
索する方法として、公知の横型探索法と称せられる方法
がある。この横型探索法は出発地点と目的地点とを結ぶ
直線を半径とする領域、あるいは該領域より大きめの領
域内に存在する全交差点を考慮して出発地点から目的地
点までの最短距離を交差点ネットリストＣＲＬＴを参照
して探索するものである。この方法によれば、グラフ理
論的に最短距離を指標にした最適経路が求まる。よっ
て、画面の地図画像中に車両位置マークとともに最適経
路を表示し、運転者に対し、所望の目的地に向けた経路
誘導を行うことができる。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の誘導経路探索法では、道路の幅員や種別を特に
考慮することなく単純に最短距離の最適経路を探索する
ため、探索した最適経路の中に狭い道路が多く含まれる
ことがあり、この場合、使用する車両が大きめであった
り、経験の浅い運転者であったりすると走行が難しい。
また、最適経路の中に高速道路や主要道路が殆ど含まれ
ず、普段、主にこれらの主要道路を走行している運転者
にとっては勝手が違って走行しにくい場合があった。以
上から本発明の目的は、車両の大きさや運転者の技術、
嗜好等を加味した最適経路を探索できる車載用ナビゲー
ション装置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、地図データを記憶した地図データ記憶手段と、車
両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所望の目
的地までの誘導経路を探索し記憶する最適経路探索手段
と、前記車両位置検出手段により検出した車両の現在位
置と、前記地図データ記憶手段から読み出した現在位置
に対応する道路データと、前記誘導経路探索手段から読
み出した誘導経路とをディスプレイ装置に表示する地図
画像描画手段とを備え、前記最適経路探索手段は、経路
探索前に表示されるメニューによって設定入力される車
載環境に関する諸条件を満たす最適経路を探索するもの
であることにより解決される。 【００１１】そして、前記の課題は、前項において、前
記最適経路探索手段が経路探索前に表示するメニューは
車両の大きさ、運転者の適性、及び道路の形状、種別に
関するものであるにより解決することができる。 【００１２】 【作用】本発明によれば、誘導経路を探索する際、その
事前に、走行に使用する車両の大きさ（車種）、運転者
が初心者か熟練者かの区別、運転者の道路に関する好み
等が表示されるメニューによりこれらを選択し設定して
おくことによって、これらの条件を満足させる道路を選
んで最適経路が探索される。従って、車両が小型で運転
者も熟練者であれば、道幅の狭い道路でも最短距離の経
路を最適経路として誘導経路に選ぶ。また、車両が大型
で運転者も未熟者であれば、道幅の広い道路を、たとえ
遠回りでも、最適経路として誘導経路に選ぶ。さらに、
ワインディング道路等が好みとして設定されればカーブ
の多い山道を通る経路を最適経路として誘導経路に選ぶ
ので、単なる最短距離の道路の探索のみでなく、種々雑
多な環境に対応する車載用ナビゲーション装置となる。 【００１３】 【実施例】図１は本発明の車載ナビゲータ装置のブロッ
ク構成図であり、１は道路地図を構成するＣＤ−ＲＯＭ
等の地図データ記憶部である。地図データは、（１）道
路レイヤと、（２）地図上にオブジェクトを表示するた
めの背景レイヤと、（３）市町村名などを表示するため
の文字レイヤ等から構成されている。 【００１４】ＣＤ−ＲＯＭ１に記憶された地図は、縮尺
レベルに応じて適当な大きさの経度幅、緯度幅の地域に
区切られており、道路は経度、緯度の座標で表現された
頂点（ノード）の集合で示される。２以上のノードを連
結した部分はリンクと呼ばれる。各地図に含まれる道路
データは、図３に示すごとく、道路リンクデータＲＤＬ
Ｔ，ノードデータＮＤＴＢ，交差点データＣＲＬＴで構
成されており、この中、道路リンクデータＲＤＬＴは当
該道路リンクの属性情報を与えるもので、リンク上の全
ノード数、リンクを構成する各ノードのノードデータＮ
ＤＴＢ上の番号、道路名、道路の種別等のデータにより
構成されている。また、交差点データＣＲＬＴは地図上
の交差点毎に、該交差点に連結するリンク上の該交差点
にもっとも近いノード（各交差点ノードという）のノー
ドデータＮＤＴＢ上の番号の集合であり、ノードデータ
ＮＤＴＢは地図上の全ノードのリストであり、ノード毎
に座標情報（経度、緯度）、該ノードが交差点であるか
否かの交差点識別フラグ、交差点であれば交差点を指
し、交差点でなければ該ノードが属する道路リンクを指
すポインタ等で構成されている。 【００１５】２は車両位置、車両方位を衛星航法により
検出するＧＰＳ受信機、３は地図スクロールキー、地図
の縮尺を変更する拡大、縮小キー、経路誘導モード設定
キー、目的地設定キー等を備えた操作部、４は車両の現
在位置に応じた地図画像を車両位置マーク、カーソルマ
ーク、誘導経路などどともに表示するディスプレイ装置
である。 【００１６】１０はマイコン構成のナビゲーションコン
トローラであり、ＣＤ−ＲＯＭ１の地図データを用いて
地図画像を車両位置マーク、カーソルマークなどと共に
描画し、ディスプレイ装置４に表示させたり、経路誘導
モードに設定され、車両の種類、大きさ、運転者の経験
度、運転者の道路の好み等が入力されたとき、出発地と
目的地とが設定されたあと、ＣＤ−ＲＯＭ１の地図デー
タを用いて出発地と目的地とを結ぶ最適経路を前記の探
索条件のもとに探索し、探索後、地図データを用いて地
図画像を車両位置マークと誘導経路とともに描画し、画
面表示させたりする。 【００１７】ナビゲーションコントローラ１０の中、１
１はＣＤ−ＲＯＭ１から読み出した地図データを一時的
に格納するバッファメモリ、１２はナビゲーションモー
ド時、自車位置を含む地図データを用いて自車位置を中
心とする北を上向きにした地図画像を車両位置マークと
ともに描画し、地図スクロール時、後述するカーソル位
置計算部で計算されたカーソル位置（経度、緯度）を中
心とする北を上向きにした地図画像をカーソルマークと
ともに描画し、経路誘導モード時（経路探索が終わった
あと）、自車位置を中心とする北を上向きにした地図画
像を車両位置マーク、誘導経路と共に描画する地図画像
描画部である。１３は地図画像描画部１２によって描画
された地図画像を格納するビデオＲＡＭ，１４はビデオ
ＲＡＭ１３に格納された画像を読み出し、所定の映像信
号に変換してディスプレイ装置４に出力する映像変換部
である。 【００１８】１７はカーソル位置計算部であり、地図ス
クロールモード時（経路誘導モード設定キーが押されて
経路誘導モードに設定された直後、ナビゲーションコン
トローラ１０は地図スクロールモードに自動設定す
る）、最初はＧＰＳ受信機２で検出された車両位置をカ
ーソル位置として初期設定し、以降、地図スクロールキ
ーの操作に従い初期設定位置から連続的に変化するカー
ソル位置を計算して地図画像描画部１２に出力し、常に
カーソル位置が中心となるようにビデオＲＡＭ１３の地
図画像を書き換えさせることで地図画像のスクロールを
行わせる（地図スクロールモード時、地図画像の中心に
は地図画像描画部１２によりカーソルマークが描画され
る）。 【００１９】１８は経路誘導モードに設定して地図スク
ロールキーにより画面中央のカーソルマークが目的地に
合わせられたあと、操作部３の目的地設定キーが押され
た時点のＧＰＳ受信機２が検出している車両位置を出発
地、カーソル位置を目的地として設定する出発地・目的
地設定部である。 【００２０】２０は経路誘導モードに設定されたあと、
出発地・目的地の設定が終わると、地図データ中の交差
点ネットリストを用いて出発地から目的地までを結び、
かつ、メニュー画面によって設定された諸条件を満た
す、最短の最適経路を横型探索法により探索する最適経
路探索部である。２１は出発地から目的地までを結ぶ最
適経路を構成するノード列を誘導経路データとして記憶
する誘導経路メモリ、２２は電源オン直後の初期設定
時、および操作部３での経路誘導モード設定操作時等に
所定のモード設定を行うモード設定部である。 【００２１】上記のごとき構成の装置において、電源が
オンされると、ＧＰＳ受信機２は衛星航法により定期的
に車両位置データ、車両方位データの検出を行う。一
方、ナビゲーションコントローラ１０は電源オン後、モ
ード設定部２２がナビゲーションモードに初期設定し、
地図画像描画部１２はＧＰＳ受信機２から車両位置デー
タ、車両方位データを入力し、車両位置を含む地図デー
タをＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ１１に読み出
し、該読み出した地図データを用いて車両位置を中心と
する北を上向きにした地図画像をビデオＲＡＭ１３に描
画し、さらに、地図画像の中心に車両方位方向を向けた
車両位置マークを描画する。ビデオＲＡＭ１３に描画さ
れた画像は映像変換部１４により読み出され、所定の映
像信号に変換されディスプレイ装置４に出力されて画面
表示される。車両が移動するに従い、地図画像描画部１
２は車両位置を中心とした新たな地図画像を車両位置マ
ークとともにビデオＲＡＭ１３に描画し直し、この結
果、画面の地図画像は車両位置マークを中心にしたまま
車両の移動に従いスクロールする。 【００２２】ここで、ドライバーが現在位置を出発地と
し、所望の目的地まで最適な経路に沿って走行したいと
して、経路誘導を所望する場合は、操作部３の所定のキ
ーを操作する。以下、この場合の本発明の動作を図２の
動作フロー図に従い記述する。まず、経路誘導を所望の
場合であるから、前記のように操作部３の所定のキーを
操作し、モード設定部２２を経路探索モードとする（ス
テップ４１）。 【００２３】メニューが起動され、メニュー項目が画面
表示される（ステップ４２）。ドライバーはメニュー項
目毎に自己の所望の設定を行う。メニュー項目として、
車種、適性、優先の設定項目を設ける。 【００２４】車種設定が行われる（ステップ４３）。車
種としては、例えば、小型、中型、大型の３種から選択
してを設定できるようにする。これは誘導経路探索時、
道路幅員データによって設定車種に応じた最適ルートを
案内するもので、幅員が小さく、すれ違い困難な道路は
車種設定により誘導経路として選択されないようにす
る。 【００２５】次に、適性が設定される（ステップ４
４）。選択肢としては、初心者と熟練者とがあり、道路
形状を判断して運転技術に応じた最適ルートを案内する
もので、初心者を選択すると、右折、Ｕターンは極力避
け、容易な運転ができるルートを案内するようにし、一
方、熟練者を選択すると、多少進路変更が多くても、最
短のルートを案内するような道路が選択される。 【００２６】最後に優先か否かを選択する（ステップ４
５）が、優先が選択されると、ワインディング道路等、
道路形状、道路種別により、ドライバーの好みに応じた
道路を選択するので、カーブの多い山道を好むようなド
ライバーはこの機能を選択すればよい。逆に平坦な国道
等をゆったり走行するのが好きなドライバーは選択しな
いようにする。 【００２７】このように、メニュー項目に関する設定が
終わった段階で、カーソルキーにより地図スクロール操
作を行い、目的地を探す。このとき、カーソルキーの操
作が開始されたところで、カーソル位置計算部１７が現
在の車両位置を初期カーソル位置として初期設定したの
ち、カーソルキーの操作に従いカーソル位置を連続的に
変化させてゆく。また、地図描画像描画部１２はＣＤ−
ＲＯＭ１からカーソル位置を含む地図データをバッファ
メモリ１１に読み出し、該読み出した地図データを用い
てカーソル位置を中心とする北を上向きにした地図画像
をビデオＲＡＭ１３に描画し、地図画像の中心にカーソ
ルマークを描画する。ビデオＲＡＭ１３に描画された画
像は映像変換部１４により読み出され、所定の映像信号
に変換されディスプレイ装置４に出力されて画面表示さ
れる。この結果、画面の地図画像はカーソルキーの操作
に従いスクロールし、かつ、中心にはカーソルマークが
表示される。 【００２８】カーソルが目的地に合ったところで操作部
３の目的地入力キーを押圧する（ステップ４６）と、出
発地・目的地設定部１８はその時点のカーソル位置を目
的地として設定し、経路探索部２０に目的地データとし
て出力する。目的地データを入力された経路探索部２０
は検出されている現在位置を出発地として設定し、出発
地から目的地までが入る範囲の地図データをＣＤ−ＲＯ
Ｍ１からバッファメモリ１１に読み出し、該読み出した
地図データの中の、特に道路レイヤを用いて出発地から
目的地までを結ぶ経路のうち、前記の設定条件に合致し
た最適かつ最短の経路を横型探索法により探索し、結果
を誘導経路メモリ２１に記憶させる（ステップ４７）。
その後、カーソル位置を中心とする地図画像が描画され
るエリアに入っている誘導経路が読み出され、地図画像
に重ねて所定色で太く強調した誘導経路を描画すること
によって、所望の最適ルートが提供される（ステップ４
８）。 【００２９】なお、前記の実施例では、設定可能なメニ
ュー項目として、車種、適性、優先の設定項目を設けた
が、これらの他にも、ドライバーの種々の嗜好や雑多な
車載環境に応じた項目を設定し、誘導経路を探索するよ
うにすることができる。 【００３０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、今後ます
ます普及が予想されるナビゲーションシステムの経路探
索機能において、最短ルートの道路のみならず、車両の
大きさやドライバーの運転技量、さらには運転に関する
好み等、種々雑多な車載環境に応じた経路案内が可能と
なり、ドライバーに優しいナビゲーションシステムを実
現することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の構成を示すブロック構成図である。 【図２】本発明の動作を説明するための流れ図である。 【図３】道路レイヤのデータ構成図である。 【符号の説明】 １ 地図データ記憶部（ＣＤ−ＲＯＭ） ２ ＧＰＳ受信機 ３ 操作部 ４ ディスプレイ装置 １０ ナビゲーションコントローラ １１ バッファメモリ １２ 地図画像描画部 １３ ビデオＲＡＭ １４ 映像変換部 １７ カーソル位置計算部 １８ 出発地・目的地設定部 ２０ 最適経路探索部 ２１ 誘導経路メモリ ２２ モード設定部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 地図データを記憶した地図データ記録手
   段、 車両の現在位置を検出する現在位置検出手段、 所望の目的地までの誘導経路を探索し記憶する最適経路
   探索手段、 前記車両位置検出手段により検出した車両の現在位置
   と、前記地図データ記憶手段から読み出した地図と、前
   記誘導経路探索手段から読み出した誘導経路とをディス
   プレイ装置に表示する地図画像描画手段、 を備え、 前記最適経路探索手段は、経路探索前に表示されるメニ
   ューによって設定入力される車両の大きさに応じた最適
   経路を探索することを特徴とする車載用ナビゲーション
   装置。