JP3401981B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

ナビゲーション装置

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JP3401981B2
JP3401981B2 JP8215495A JP8215495A JP3401981B2 JP 3401981 B2 JP3401981 B2 JP 3401981B2 JP 8215495 A JP8215495 A JP 8215495A JP 8215495 A JP8215495 A JP 8215495A JP 3401981 B2 JP3401981 B2 JP 3401981B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はナビゲーション装置、特
に目的地までの推奨経路から逸脱した場合の処理に関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来より、車両運転者の運転操作低減を
目的として種々の装置が開発、搭載されている。グロー
バルポジショニングシステム(以下、GPSという)を
用いて車両の現在位置を検出し、CD−ROMなどに記
憶された地図データとともに画面上に表示するナビゲー
ション装置もその一つである。 【0003】ナビゲーション装置の機能として、予めユ
ーザが設定した目的地や経由地までの推奨経路を地図デ
ータを用いて探索し、走行中にこの推奨経路に従って走
行するように画面や音声で案内するものがあるが、車両
運転者は必ずしもこの推奨経路通りに走行するとは限ら
ず、従って、推奨経路を逸脱した場合にどのような処理
を行うかはナビゲーション装置の使い勝手や信頼性を向
上する上で重要である。 例えば、特開平5−3135
74号公報の経路誘導方法では、車両が案内経路から外
れたことを検出すると、走行中の道路で進行方向前方の
所定距離以上離れた地点を再探索の起点とし、それまで
向かっていた経由地までを結ぶ最適な誘導経路を探索し
て画面上に表示する技術が開示されている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、経路を
逸脱した場合に再び目的とする経由地までの最適経路を
探索するのでは、経由地までの距離が短い場合はともか
く、一定距離以上離れている場合には再探索に時間を要
し、その間、運転者は新たな誘導経路を示されないこと
となる。また、道路状況によっては頻繁に経路を逸脱し
てしまう場合もあるが、その都度再探索を行っていたの
では、運転者にとり煩わしい問題もある。 【0005】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、経路を逸脱した場合
でも、直ちに元の推奨経路に戻るための復帰経路を運転
者に提示できるナビゲーション装置を提供することにあ
る。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、現在位置を検出する位置検出手段と、複
数の分割領域からなる地図データを記憶する地図データ
記憶手段と、少なくとも目的地を入力する入力手段と、
前記目的地に至るまでの推奨経路を前記地図データに基
づいて探索する経路探索手段と、検出された現在位置及
び探索して得られた推奨経路を前記地図データ上に重畳
して画面上に表示する出力手段とを有するナビゲーショ
ン装置において、前記現在位置が前記推奨経路から逸脱
したか否かを判定する手段と、前記地図データのうち、
前記分割領域の1つまたはそれ以上からなり前記現在位
置と前記推奨経路をともに含む一定範囲をローカル再探
索範囲とし、前記現在位置が前記推奨経路上にある場合
に、前記ローカル再探索範囲内の前記推奨経路上の地点
のうち目的地に最も近い最近地点を起点として経路探索
用の予備演算を行いその結果を保持し、前記現在位置が
前記推奨経路から逸脱した場合に、保持されている前記
予備演算の結果を用いて前記現在位置から前記最近地点
までの復帰経路を探索して前記出力手段に供給する演算
手段とを有し、前記予備演算は、前記最近地点を起点と
して前記ローカル再探索範囲内の各ノードにコストを示
すラベルを順次付する演算であり、前記演算手段は、前
記ラベルを用いて前記復帰経路を探索することを特徴と
する。 【0007】 【0008】 【作用】本発明では、従来のように経路を逸脱した場合
に現在位置から元の目的地(あるいは経由地)までの復
帰経路を再探索するのではなく、現在位置及び推奨経路
を含む地図データのみを地図データ記憶手段から読み出
し、この地図データを用いて演算手段が再探索演算を行
う。従って、再探索演算を効率的に行うことができる。
そして、復帰経路は、現在位置からその地図データ内の
推奨経路上の最も目的地に近い地点であるので、復帰経
路が元の推奨経路を逆戻りする経路となることを防ぎ、
運転者にとり望ましい経路を提示することができる。 【0009】また、本発明では、従来のように経路逸脱
が生じてから再探索演算を行うのではなく、演算手段は
再探索に必要な予備演算を車両が推奨経路上を走行して
いる時点で完了してしまう。従って、実際に経路逸脱が
生じた場合でも、この予備演算結果を用いて短時間に復
帰経路を求め、運転者に提示できる。 【0010】 【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。 【0011】図1には本実施例の構成が示されている。
車速や方位を検出するセンサ10及びGPS12が車両
の所定位置に設けられ、それぞれの検出信号は制御コン
ピュータ16に供給される。制御コンピュータ16で
は、これらの検出信号に基づき、自律航法とGPSとの
組み合わせで車両の現在位置を検出する。算出された現
在位置はCD−ROMなどのデータ記憶装置20に格納
されている地図データと照合されてマップマッチングが
行われ、地図データとともに出力装置22に出力され
る。また、車両運転席近傍には操作装置14が設けら
れ、ユーザが目的地や経由地を入力すると、制御コンピ
ュータ16はデータ記憶装置20内の地図データをメモ
リ18にロードし、公知のDijkstra法などを用
いて目的地までの推奨経路探索を行い、その結果を出力
装置22に出力する。従って、運転者は出力装置22に
表示された現在位置を確認しつつ、探索された推奨経路
に従って走行することができる。 【0012】また、制御コンピュータ16は現在位置と
推奨経路を常に照合し、現在位置が推奨経路上にある場
合に、その現在位置が属する分割領域の地図データをデ
ータ記録装置20からメモリ18にロードして経路探索
用の予備演算を行い、その結果を保持する。そして、現
在位置が推奨経路から所定距離以上離れた場合には、経
路を逸脱したと判定して、この予備演算結果を用いて経
路探索を行い、推奨経路に復帰するための経路を算出し
て出力装置22に供給する構成である。 【0013】以下、図2のフローチャートを用いて制御
コンピュータ16での処理を詳細に説明する。 【0014】図2において、まず、制御コンピュータ1
6は、現在位置よりローカル再探索の範囲を求める(S
101)。ここで、「ローカル再探索」とは、経路逸脱
時に運転者に提示する復帰経路の探索を意味しており、
具体的な再探索の範囲は図3及び図4に示されている。
図3は複数の分割領域からなる地図データ100を表し
ており、ローカル再探索範囲としては、現在位置を含む
隣接する4つの分割領域201、現在位置を含む1つの
分割領域202、現在位置を含む隣接する9つの分割領
域203などを用いることができるが、本実施例では、
現在位置を含む隣接する4つの分割領域201をローカ
ル再探索範囲としている。そして、どの4つの隣接分割
領域を再探索範囲とするかは、現在位置の分割領域内の
位置に応じて決定される。図4にはその決定方法が示さ
れており、図4(A)に示すように、まず一つの分割領
域をさらにa,b,c,dの4つのエリアに仮想的に分
割する。そして、現在位置がa,b,c,dのどのエリ
ア内に属するかを判定し、aエリア内にある時には、同
図(B)に示すような隣接する4つの分割領域をローカ
ル再探索範囲とする。また、bエリア内にある時には同
図(C)に示すような分割領域が、cエリア内にある時
には同図(D)に示すような分割領域が、dエリア内に
ある時には同図(E)に示すような分割領域がそれぞれ
ローカル再探索範囲に決定される。決定された再探索範
囲は、上述したようにデータ記憶装置20からメモリ1
8にロードされる。なお、このような方法で決定する理
由は、できるだけ小さいローカル再探索範囲内に現在位
置と推奨経路を共に確実に含ませ、再探索処理に要する
時間を短縮するためである。 【0015】以上のようにしてローカル再探索範囲を決
定すると、次に制御コンピュータ16はローカル再探索
の範囲に元の案内経路、すなわち目的地あるいは経由地
に至る推奨経路が含まれているか否かを判定する(S1
02)。上述したようにローカル再探索範囲を決定する
と、現在位置が推奨経路から大きく離れていない限り推
奨経路はローカル再探索範囲に含まれると考えられる
が、場合によっては含まれない場合もあり得る。もし、
含まれないと判定された場合には、本実施例の特徴であ
るローカル再探索処理は行わず、従来と同様に現在位置
から目的地までの経路を再探索するグローバル再探索処
理に移行する。 【0016】一方、元の推奨経路がローカル再探索範囲
に含まれている場合には、次に前回のローカル再探索範
囲と同一か否かを判定する(S103)。そして、今回
の再探索範囲が前回の再探索範囲と同一でないと判定さ
れた場合には、そのローカル再探索範囲の地図データを
用いてDijkstra法により経路探索用の予備演算
を行い、地図データ内の各交差点の順序を対応付ける
(S104)。この予備演算は、図5に示すようにロー
カル再探索範囲300に含まれる元の推奨経路上の地点
のうち、目的地に最も近い地点401を起点とし、各ノ
ード(交差点)に順次リンクの距離や時間などをコスト
としたラベルを付して展開していくことにより行われ
る。この予備演算により、各ノードには順番にラベルが
付され、かつそのノードに至る前のノードが対応付けら
れる。 【0017】図6(A)及び(B)にはDijkstr
a法により各ノードに付されたラベル(コスト)の一例
が示されている。図6(B)示すように地図データ上の
ノード及びコストが分布している場合、図6(A)に示
すように各ノード〜にはそのコストとともにそのノ
ードに至る前のノード番号が付される。例えば、ノード
からノードへはリンクのコスト3で到達できるので
ノードのラベル(コスト)は3となり、ノードへ到
達するにはノード、すなわち2つのリンクを通過する
のでラベル(コスト)は各リンクのコストの合計3+4
=7となる。 【0018】なお、目的地に最も近い地点401として
は、図5に示すように再探索範囲300との境界点でも
よいし、推奨経路上の境界に最も近いノード(交差点)
でもよい。また、この予備演算は、通常の目的地に至る
までの経路探索演算と異なり、探索範囲が隣接する4つ
の分割領域内に限定されているため短時間に行うことが
できる。一方、今回のローカル再探索範囲が前回の再探
索範囲と同一である場合には、このような予備演算を行
う必要がないので、S104の処理は行わない。図7に
は今回の再探索範囲と前回の再探索範囲が同一であると
判定される領域501が破線で示されている。この領域
501内で現在位置が変化しても、ローカル再探索範囲
は変化せず、従って、前回の予備演算結果をそのまま用
いることができるので、S104の処理は行わない。こ
れにより、真に必要な場合のみに演算を行って不要な探
索演算を除去できる。 【0019】以上のようにしてローカル再探索範囲を決
定し、その範囲内で予備演算を行ってローカル再探索範
囲内の各ノードにラベル及びそのノードに至る前のノー
ド番号を付すが、ここで強調すべきは、これらS101
〜S104の処理は推奨経路を逸脱した場合に備えて予
め現在位置が推奨経路上にある場合に行われる点であ
る。すなわち、車両が推奨経路を逸脱してから復帰経路
を再探索するのではなく、復帰経路を探索するために必
要な予備演算を予め行っておくことにより、実際に経路
逸脱が生じた場合にこの予備演算の結果を用いて直ちに
復帰経路を運転者に提示できる点である。 【0020】S101〜S104までの処理が終了し、
制御コンピュータ16が車両の推奨経路逸脱を検出した
場合には、現在位置に対して最寄りの交差点(ノード)
をメモリ18に格納されている地図データから読み出し
(S105)、前回求めた最寄りの交差点と同一か否か
を判定する(S106)。そして、同一でない場合に
は、S104の予備演算で各ノードに対応付けられたそ
のノードに至る前の交差点データを用いて最寄りの交差
点から逆にたどっていき、起点である目的地に最も近い
地点401までの経路、すなわち復帰経路を算出する
(S107)。図6の場合を例にとり説明すると、現在
位置がである場合、流入源のノードはであり、ノー
ドの流入源のノードはであり、ノードの流入源の
ノードは最近地点のノードとなる。従って、復帰経路
を、→→→と容易に求めることができる。算出
された復帰経路は出力装置22に供給され、運転者に提
示される(S108)。 【0021】図8、図9及び図10にはこのようにして
算出された復帰経路の例が示されている。各図において
矢印の始点は各交差点(ノード)に対して一つ前に通過
すべき交差点(ノード)を表しており、図中破線で示さ
れる復帰経路は現在位置から矢印を逆にたどることによ
り求めることができる。一方、S106にて現在位置に
最も近い交差点が前回の交差点と同一である場合には、
前回算出した復帰経路をそのまま使えるので、S107
の算出処理は行わない。 【0022】このように、本実施例では、経路逸脱が生
じた場合の再探索範囲を最小範囲に抑えるので、探索演
算を効率的に行うことができると共に、現在位置が推奨
経路上にある時から将来の経路逸脱に備えて予め経路探
索用の予備演算を行うので、実際に経路逸脱が生じた場
合でも、迅速に元の推奨経路に復帰する経路を求め、運
転者に提示することができる。 【0023】なお、ローカル再探索範囲内で行われた予
備演算結果は、車両の現在位置が変化して別のローカル
再探索範囲が決定されるまで保持されるので、経路を逸
脱しない場合でも、このデータを用いて例えば道路沿い
の施設までの経路を迅速に算出することも可能であろ
う。 【0024】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
経路逸脱時に運転者に提示すべき復帰経路を探索する際
の地図データを現在位置と元の推奨経路を含む領域に限
定したので、再探索演算処理を迅速に行うことができ
る。また、再探索演算は、その地図データに含まれる推
奨経路上の地点のうち目的地に最も近い地点に復帰する
ための経路演算であるので、求められた復帰経路は元の
推奨経路上を逆戻りすることを要求しない経路となり、
運転者にとり好ましいものとなる。 【0025】また、本発明によれば、経路逸脱が生じた
時から全ての再探索演算を行うのではなく、推奨経路上
を走行している時から最近地点を起点とする予備演算を
行い、経路逸脱が生じた時点でその演算結果を用いて復
帰経路を求めるので、経路逸脱後直ちに復帰経路を運転
者に提示でき、運転者に不安感などを与えることがなく
ナビゲーションシステムの信頼性を向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の実施例の構成ブロック図である。 【図2】 同実施例の処理フローチャートである。 【図3】 同実施例の地図データ構成図である。 【図4】 同実施例の探索領域説明図である。 【図5】 同実施例ローカル再探索説明図である。 【図6】 同実施例のローカル再探索の予備演算結果説
明図である。 【図7】 同実施例のローカル再探索説明図である。 【図8】 同実施例のローカル再探索結果説明図であ
る。 【図9】 同実施例のローカル再探索結果説明図であ
る。 【図10】 同実施例のローカル再探索結果説明図であ
る。 【符号の説明】 10 センサ、12 GPS、14 操作装置、16
制御コンピュータ、18 メモリ、20 データ記憶装
置、22 出力装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 21/00 G08G 1/0969 G09B 29/10

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 現在位置を検出する位置検出手段と、 複数の分割領域からなる地図データを記憶する地図デー
    タ記憶手段と、 少なくとも目的地を入力する入力手段と、 前記目的地に至るまでの推奨経路を前記地図データに基
    づいて探索する経路探索手段と、 検出された現在位置及び探索して得られた推奨経路を前
    記地図データ上に重畳して画面上に表示する出力手段
    と、 を有するナビゲーション装置において、前記現在位置が前記推奨経路から逸脱したか否かを判定
    する手段と、 前記地図データのうち、前記分割領域の1つまたはそれ
    以上からなり前記現在位置と前記推奨経路をともに含む
    一定範囲をローカル再探索範囲とし、前記現在位置が前
    記推奨経路上にある場合に、前記ローカル再探索範囲内
    の前記推奨経路上の地点のうち目的地に最も近い最近地
    点を起点として経路探索用の予備演算を行いその結果を
    保持し、前記現在位置が前記推奨経路から逸脱した場合
    に、保持されている前記予備演算の結果を用いて前記現
    在位置から 前記最近地点までの復帰経路を探索して前記
    出力手段に供給する演算手段と、 を有し、前記予備演算は、前記最近地点を起点として前
    記ローカル再探索範囲内の各ノードにコストを示すラベ
    ルを順次付する演算であり、 前記演算手段は、前記ラベルを用いて前記復帰経路を探
    索する ことを特徴とするナビゲーション装置。
JP8215495A 1995-04-07 1995-04-07 ナビゲーション装置 Expired - Lifetime JP3401981B2 (ja)

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JPH08278156A JPH08278156A (ja) 1996-10-22
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JP3940030B2 (ja) * 2002-05-29 2007-07-04 アルパイン株式会社 ナビゲーション装置

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