JP3702602B2

JP3702602B2 - 地図表示装置及び経路計算方法

Info

Publication number: JP3702602B2
Application number: JP24413697A
Authority: JP
Inventors: 光夫酒井
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH1183526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に搭載して使用する地図表示装置及び経路計算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用した自動車用のナビゲーション装置が広く普及している。この種のナビゲーション装置では、ＧＰＳアンテナで受信した複数の人工衛星からの信号を基に現在位置の緯度情報と経度情報とを計算し、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から読出した現在位置周辺の道路情報及び地名情報等からなる地図データを展開してモニタディスプレイで表示するようにしている。
【０００３】
この種のナビゲーション装置において、基本的な機能の１つとして経路誘導機能がある。この経路誘導機能は、出発地点と目的地点、あるいは現在地点を出発地点として目的地点のみを入力することで、出発地点から目的地点に至る最短距離の経路を計算し、算出した経路を他の道路と区分表示して誘導を行なうようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記経路誘導機能にあっては、上述した如く出発地点から目的地点に至る複数の経路のうち、距離の最も短いものを最も早く到達できるものとして選択するようになっていた。
【０００５】
しかしながら実際の道路走行では、必ずしも距離が短いから早く到達できるとは限らず、例えば対向車線が定常的に交通の流れが多いために右折に時間を要する交差点など、交差点の右折及び左折あるいは直進する際の通過のし易さに影響されることが多い。
【０００６】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、実際の交差点の通過のし易さを考慮した最適な誘導経路を選択することが可能な地図表示装置及び経路計算方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、地図データを記憶する地図記憶手段と、前記地図データにおける出発地点と目的地点とを指定する指定手段と、前記地図データに基づいて、前記指定手段で指定された出発地点から目的地点に至る経路を計算する経路計算手段と、前記経路計算手段で得た経路を表示する経路表示手段と、を備え、前記地図記憶手段は、右折または左折を含む複数の交差点の通過方法に応じた通過の難易度を示す複数の指数値を、前記地図データ上における複数の交差点の各々に対応して別々に記憶し、前記経路計算手段は、経路が指定する通過方法で該経路上の各交差点を通過した場合の難易度を、前記地図記憶手段に記憶されている前記指数値に基づいて算出し、この算出された難易度がより小さい経路を選択することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明をＧＰＳ及びＦＭデータ多重放送を利用した自動車用ナビゲーション装置に適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。
図１は本装置全体の回路構成を示すもので、ＧＰＳ受信機能として車体のルーフ上に設置されたＧＰＳアンテナ１と、このＧＰＳアンテナ１が受信した複数のＧＰＳ衛星からのＬ１帯（１．５７５４２ＧＨｚ）のＣ／Ａコードデータを逆拡散ＬＳＩにより復調、解読して現在地の緯度、経度、高さ、時刻等を割出すＧＰＳブロック２とを有している。
【００１５】
ＧＰＳブロック２はグラフィックブロック３に接続されており、このグラフィックブロック３には、他にもＦＭアンテナ４、各種入力キーを有するキーブロック５、道路情報及び地名情報を含んだ地図データと動作プログラムとを記録した記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭが装着されたＣＤブロック６、例えばカラーＬＣＤパネル及びその駆動回路で構成される表示装置を有するモニタブロック７がそれぞれ接続されている。
【００１６】
グラフィックブロック３には、上記ＣＤブロック６のＣＤ−ＲＯＭから読出されてフラッシュＥＥＰＲＯＭ１１に格納された動作プログラム及びＲＡＭ１２に記憶された種々データに基づいて装置全体を制御するＣＰＵ１３が設けられている。
【００１７】
また、グラフィックブロック３内では、上記ＦＭアンテナ４で受信したＦＭ電波を復調して所望の放送局のＦＭ復調信号を得るＦＭチューナ１４、このＦＭチューナ１４に接続されて上記ＦＭ復調信号に多重されているデータをデコードするＦＭ多重デコーダ１５、主として上記ＧＰＳブロック２、キーブロック５及びＣＤブロック６と上記ＣＰＵ１３との間のデータの入出力制御を行なうＣＰＵ周辺回路ゲートアレイ（Ｇ／Ａ）１６、及びグラフィックコントローラ１７が上記フラッシュＥＥＰＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２及びＣＰＵ１３と共にバス接続して設けられ、さらにグラフィックコントローラ１７にはビデオＲＡＭ１８が接続される。
【００１８】
ＣＰＵ１３は、道路走行時において、上記ＧＰＳブロック２から現在地の緯度、経度のデータすなわち位置データが他の高さ、時刻等を表わすデータと共に送られてくると、ＦＭ多重デコーダ１５でデコードされたＦＭデータ多重放送のＤ−ＧＰＳに基づく誤差情報のデータによりこれを補正し、補正した位置データによりＣＰＵ周辺回路Ｇ／Ａ１６を介して現在地周辺の地図データをＣＤブロック６から呼出し、表示データとしてビデオＲＡＭ１８が接続されたグラフィックコントローラ１７に送出する一方、同じくＦＭ多重デコーダ１５でデコードされたＦＭデータ多重放送のＶＩＣＳに基づく交通情報を必要に応じて読出し、これを展開して上記グラフィックコントローラ１７に送出してビデオＲＡＭ１８の表示データに重畳させる。
【００１９】
グラフィックコントローラ１７では、ＣＰＵ１３から送られてきた交通情報を重畳した地図データをビデオＲＡＭ１８上に展開して１画面毎の表示データを作成し、作成した表示データを上記モニタブロック７に送出して交通情報及び地図を表示させる。
【００２０】
図２は上記ＣＤブロック６に装着されたＣＤ−ＲＯＭに記憶されている地図データ中の各交差点毎の通過の容易度を表わす通過情報を示したものである。同図に示す如く、各交差点毎に「交差点１」「交差点２」‥‥のように識別情報を付し、各進入方向に対応して、右折容易度、左折容易度、及び直進容易度をそれぞれ指数化してテーブルとして記憶している。
【００２１】
ここで、通過情報の指数として設定された数値「１」または「２」は、後に詳述する経路全体での運転のし易さを経路コストとして計算する際の、該経路コストの下げ幅を示すもので、特に右折あるいは左折の専用車線や専用信号がある場合に、下げ幅の大きい数値「２」を設定するものとする。
【００２２】
次いで上記実施の形態の動作について説明する。
図３及び図４は主としてＣＰＵ１３による経路誘導機能実行時の特に誘導経路計算に係る制御処理内容を示すものである。その処理当初には、キーブロック５に備えられた所定のキー操作により目的地の位置データを入力設定する（ステップＳ１）。この場合、出発地はＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳブロック２を介して入力される現在地の位置データをそのまま自動的に入力設定するものとする。こうして出発地と目的地の入力がなされた時点で、直ちに誘導経路を得るための計算を開始する（ステップＳ２）。
【００２３】
そして、経路の計算時において、随時右折する交差点があるか否か（ステップＳ３）、左折する交差点があるか否か（ステップＳ７）、あるいは直進する交差点があるか否か（ステップＳ１１）を繰返し判断する。
【００２４】
しかして、上記ステップＳ３で右折する交差点があると判断した場合には、上記図２で示したその交差点の通過情報を参照し、その進入方向における右折容易度指数が「１」または「２」であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００２５】
ここで右折容易度指数が「１」または「２」であると判断した場合、経路コストを保持するＲＡＭ１２内の図示しない加算レジスタに対し、通常の交差点通過による経路コストからその指数値「１」または「２」分だけ下げた値を加算設定する（ステップＳ５）。
【００２６】
上記ステップＳ４で右折容易度指数が「１」または「２」ではないと判断した場合には、上記加算レジスタに対して通常の交差点通過による経路コストをそのまま加算設定する（ステップＳ６）。
【００２７】
また、上記ステップＳ７で左折する交差点があると判断した場合には、上記図２で示したその交差点の通過情報を参照し、その進入方向における左折容易度指数が「１」または「２」であるか否かを判断する（ステップＳ８）。
【００２８】
ここで左折容易度指数が「１」または「２」であると判断した場合、上記加算レジスタに対し、通常の交差点通過による経路コストからその指数値「１」または「２」分だけ下げた値を加算設定する（ステップＳ９）。
【００２９】
上記ステップＳ８で左折容易度指数が「１」または「２」ではないと判断した場合には、上記加算レジスタに対して通常の交差点通過による経路コストをそのまま加算設定する（ステップＳ１０）。
【００３０】
さらに、上記ステップＳ１１で直進する交差点があると判断した場合には、上記図２で示したその交差点の通過情報を参照し、その進入方向における直進容易度指数が「１」または「２」であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００３１】
ここで直進容易度指数が「１」または「２」であると判断した場合、上記加算レジスタに対し、通常の交差点通過による経路コストからその指数値「１」または「２」分だけ下げた値を加算設定する（ステップＳ１３）。
【００３２】
上記ステップＳ１２で直進容易度指数が「１」または「２」ではないと判断した場合には、上記加算レジスタに対して通常の交差点通過による経路コストをそのまま加算設定する（ステップＳ１４）。
【００３３】
しかるに、上記ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１３，Ｓ１４のうちのいずれかによる経路コストの加算設定を行なった後、その経路の累積経路コストの算出が終了したかを判断し（ステップＳ１５）、終了していないと判断した場合には再び上記ステップＳ３に戻って上記と同様の処理を繰返す。
【００３４】
こうして、経路上で交差点がある毎に上記ステップＳ３〜Ｓ１４の処理を繰返し実行し、ステップＳ１５で累積経路コストの算出が終了したと判断すると、次いでその時点で加算レジスタに保持されている累積経路コストをその誘導経路の情報と共にＲＡＭ１２に記憶させ（ステップＳ１６）、その後にＲＡＭ１２の加算レジスタを次の経路コストの計算に備えてリセットする（ステップＳ１７）。
【００３５】
次に、ＲＡＭ１２にすでに記憶している累積経路コストが所定数あるか否か、すなわち所定数の誘導経路に関する経路コストの計算を行なったか否かを判断し（ステップＳ１８）、ここで所定数に達していないと判断すると、次の誘導経路に関する経路コストの計算を行なうべく、再び上記ステップＳ３からの処理に戻る。
【００３６】
そして、所定数の誘導経路に関する経路コストの計算を繰返し実行し、これをステップＳ１８で判断すると、次にＲＡＭ１２に記憶している所定数の累積経路コストの中から最も値の小さいものを選択し（ステップＳ１９）、この選択した累積経路コストに対応する誘導経路の情報を読出して、実際に経路誘導を行なうのに最適なものであるとして設定する（ステップＳ２０）。
【００３７】
次いで、この設定した誘導経路を他の道路と区分表示するようにして現在値を含む地図データをグラフィックコントローラ１７によりモニタブロック７で表示させ（ステップＳ２１）、経路誘導の動作を開始させて（ステップＳ２２）、以上でこの誘導経路の計算に係る一連の処理を終了し、実際の経路誘導動作に移行する。
【００３８】
このような誘導経路計算を行なうことによって、単に距離が短いだけでなく、実際の交差点の通過のし易さを考慮した、最適な誘導経路を選択して表示することができる。
【００３９】
なお、上記図２では、通過情報として右折容易度、左折容易度、及び直進容易度をいずれも同等のものとして、容易であるものに指数「１」または「２」を設定した場合について例示したが、これらは異なるものとしてより細かくその差異を設定するようにしてもよい。これはすなわち、右折に関しては右折専用車線、右折専用信号の有無で大きく右折のし易さが変化するのに対し、直進に関しては、直進のし易さが大きく変化するなどということがなく、左折においてもほぼ同様に、右折ほどにはそのし易さが変化することがないためである。
【００４０】
また、上記図２では、各交差点毎の通過の容易度を示す通過情報を記憶するようにしたが、これに代えて通過の難易度を示す通過情報を記憶するようにして、上記図３及び図４で各交差点毎に通過の難度に応じて経路コストを上げて加算するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記図３及び図４では、説明を簡単にするために、複数の累積経路コストをシリアルに算出するものとしたが、実際のナビゲーション装置にあってはパラレルに算出されることとなる。
【００４２】
さらに、上記図４のステップＳ１８では、累積経路コストを求めた数が所定数であるか否か判断する処理により、固定的な数の誘導経路の候補を算出するものとして説明したが、実際は道路網の粗密等の違いに応じて計算を行なう毎にその候補数を可変設定するものである。
【００４３】
また、上記実施の形態において記載した手法は、ナビゲーション装置に実行させるための動作プログラムが地図データと共にＣＤブロック６に装着されているＣＤ−ＲＯＭに記憶されているものとして説明したが、記録媒体はＣＤ−ＲＯＭに限るものではなく、例えば磁気ディスク（フロッピーディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＤＶＤ、データＭＤ等）、半導体メモリなどに書込んで各種装置に適用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能であり、また自動車搭載用のナビゲーション装置のみならず、これらの各種装置を装着することによりパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置に適用することも可能であるものとする。
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、右折または左折を含む複数の交差点の通過方法に応じた通過の難易度を示す複数の指数値を、地図データ上における複数の交差点の各々に対応して別々に記憶し、経路計算を行う場合に、経路が指定する通過方法で該経路上の各交差点を通過した場合の難易度を、前記地図記憶手段に記憶されている前記指数値に基づいて算出し、この算出された難易度がより小さい経路を選択するようにしたので、実際の交差点の通過のし易さを考慮した最適な誘導経路を選択することができ、また、交差点毎の通過のし易さをより詳細に指数化して最適な誘導経路を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る回路構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態に係る地図データ中に含まれる交差点毎の通過情報のテーブル構成を例示する図。
【図３】同実施の形態に係る誘導経路計算の動作処理内容を示すフローチャート。
【図４】同実施の形態に係る誘導経路計算の動作処理内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ＧＰＳアンテナ
２…ＧＰＳブロック
３…グラフィックブロック
４…ＦＭアンテナ
５…キーブロック
６…ＣＤブロック
７…モニタブロック
１１…フラッシュＥＥＰＲＯＭ
１２…ＲＡＭ
１３…ＣＰＵ
１４…ＦＭチューナ
１５…ＦＭ多重デコーダ
１６…ＣＰＵ周辺回路ゲートアレイ（Ｇ／Ａ）
１７…グラフィックコントローラ
１８…ビデオＲＡＭ

Claims

地図データを記憶する地図記憶手段と、
前記地図データにおける出発地点と目的地点とを指定する指定手段と、
前記地図データに基づいて、前記指定手段で指定された出発地点から目的地点に至る経路を計算する経路計算手段と、
前記経路計算手段で得た経路を表示する経路表示手段と、を備え、
前記地図記憶手段は、右折または左折を含む複数の交差点の通過方法に応じた通過の難易度を示す複数の指数値を、前記地図データ上における複数の交差点の各々に対応して別々に記憶し、
前記経路計算手段は、経路が指定する通過方法で該経路上の各交差点を通過した場合の難易度を、前記地図記憶手段に記憶されている前記指数値に基づいて算出し、この算出された難易度がより小さい経路を選択することを特徴とする経路計算装置。
前記地図記憶手段は、各交差点への進入方向別に、前記交差点の通過方法に応じた通過の難易度を示す複数の指数値を記憶することを特徴とする請求項１記載の地図表示装置。
前記地図記憶手段は、交差点における４つの進入方向と、直進、右折、左折の３つの通過方法との組み合わせに対応して前記通過の難易度を示す複数の指数値を記憶することを特徴とする請求項２記載の地図表示装置。
右折または左折を含む複数の交差点の通過方法に応じた通過の難易度を示す複数の指数値を、地図上における複数の交差点の各々に対応して別々に記憶した地図データを有する経路計算装置に適用される経路計算方法であって、
前記地図データにおける出発地点と目的地点とを指定する指定処理と、
前記指定処理で指定された出発地点から目的地点に至る経路を選択する場合に、経路が指定する通過方法で該経路上の各交差点を通過した場合の難易度を、前記地図記憶手段に記憶されている前記指数値に基づいて算出し、この算出された難易度がより小さい経路を選択する経路計算処理と、
前記経路計算処理で得た経路を表示する経路表示処理とを有したことを特徴とする経路計算方法。