JP3831555B2

JP3831555B2 - ナビゲーション装置の迂回経路探索方法

Info

Publication number: JP3831555B2
Application number: JP27040599A
Authority: JP
Inventors: 大介島原
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: JP2001091283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はナビゲーション装置の迂回経路探索方法に関し、特に、ＣＤ−ＲＯＭ等に収納された地図データを用いて出発点と目的地とを結ぶ最適な経路を自動探索し、その探索経路を使用者が容易に変更することができるナビゲーション装置の迂回経路探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、従来の車載用のナビゲーション装置（以下、単にナビゲーションという）は、地図データを記録したＣＤ−ＲＯＭ又はＩＣカード等の地図データ記憶媒体から地図データを読み出す地図データ読出装置と、ディスプレイ装置と、ジャイロ、ＧＰＳ（Global Positioning System）及び車速センサ等の車両の現在位置及び現在の進行方向を検出する車両移動検出装置等を有している。そして、車両の現在位置を含む地図データを地図データ記憶媒体から読み出し、この地図データに基づいて車両位置の周囲の地図画像をディスプレイ装置上に描画すると共に、車両位置マーク（ロケーション）をディスプレイ画面に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在何処を走行しているのかを一目で判るようにしている。
【０００３】
ＣＤ−ＲＯＭ等の地図データ記憶媒体に記憶されている地図データは、１／１２５００、１／２５０００、１／５００００及び１／１０００００等の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の座標集合として記憶されている。なお、道路は２以上のノードの連結からなり、２つのノードを連結した部分はリンクと呼ばれる。また、地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル、交差点構成ノードリスト、交差点ネットリスト等からなるマップマッチング、経路検索用の道路レイヤ、（２）地図画面上に道路、建設、施設、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市町村名等の行政区画名、道路名、交差点名、建物の名前等の文字、地図記号等を表示するための文字・記号レイヤ等から構成されている。
【０００４】
通常、ナビゲーションには、運転者が所望の目的に向けて道路を間違うことなく、容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最短の経路を横型検索法又はダイクストラ法等のシュミレーション計算を行って自動検索し、その検索した最短の経路を誘導経路データとして記憶しておき、走行中、地図画面上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が誘導経路上の進行を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたとき、例えば、地図画像上の進路を変更すべき交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示することで、目的地に向けた最適な経路を運転者が簡単に把握できるようにしている。
【０００５】
また、ナビゲーションは、上述のように誘導経路を画面表示する場合において、使用者が予めいくつかの条件（例えば、有料道路の利用の有無や任意の通過点）をナビゲーションに設定しておくことで、使用者が所望する条件を加味した誘導経路を複数個検索できるようになっている。そして、使用者は、この複数の誘導経路の中からいずれか一つを選択し、実際に利用したい誘導経路を選択して、ナビゲーションに誘導させることができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のナビゲーションにおいては、例えば、目的地に向かう際に、山道や狭い道、よく渋滞が発生する市街地のある道路を通りたくない場合には、複数の誘導経路の中から、上述の使用者が避けたい道路を含まない誘導経路を選択しなければならない。しかし、これら複数の誘導経路の中から必ずしも所望の結果を備えた誘導経路が得られるとは限らず、もし、これらの複数の誘導経路に所望の結果を備えた誘導経路がなければ、使用者はいくつかの条件、例えば、さらにいくつかの通過点を追加してから再度誘導経路の検索を行わなければならず、煩雑であった。
【０００７】
本発明はこれらの問題を解決するためのもので、その目的は、誘導経路に使用者が通りたくない地点や道路がある場合に、簡単に迂回経路を探索できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、タッチパネルを備えたナビゲーション装置において、出発地から目的地までの誘導経路を探索するとともに該誘導経路を前記タッチパネルに表示し、前記タッチパネルに表示されている前記誘導経路上に回避経路区間を設定したとき、出発地から目的地までの前記回避経路区間を含まない新たな誘導経路を複数探索して記憶しておき、前記回避経路区間を指でタッチしながら所望の迂回地点まで移動させたときに、前記記憶された複数の新たな誘導経路のうち、該迂回地点を経由する誘導経路を迂回経路として読み出し、前記タッチパネルに表示するようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のナビゲーション装置の迂回経路探索方法を図１から図８に従って説明する。ここで、図１は本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の概略を示すブロック図を示し、図２から図６は本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置のナビゲーションコントローラの動作を示すフローチャートを示し、図７及び図８は本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の画面表示例を示している。
【００１０】
先ず、図１中、１は縮尺別の道路レイヤ、背景レイヤ、文字・記号レイヤ等から構成された地図データを記憶したＣＤ−ＲＯＭ、２は車両位置や車両の進行方向、車両速度を検出する車両移動検出部である。３は地図スクロール用のカーソルキー、目的地入力キー等を有する操作部、４は地図画像を車両位置マーク、誘導経路等とともに表示したり、誘導経路上で使用者が回避したい経路を選択する入力装置としても使用するタッチパネルである。
【００１１】
５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に記憶された地図データを用いて車両の現在位置を含む地図画像を車両位置マークとともに描画し、タッチパネル４に画面表示させたり、目的地が入力されると、地図データを用いて出発地である現在位置から使用者が所望する目的地までを結ぶ最短の経路を、例えば、周知の横型探索法により自動検索し、誘導経路として記憶した後、地図画像上に他の道路とは異なる色で誘導経路を描画し、車両位置マークとともに画面表示させて経路誘導を行う。
【００１２】
また、ナビゲーションコントローラ５は、後述するように使用者がタッチパネル４に表示された地図上に表示された誘導経路上において、使用者が回避したい経路の両端を押して指定した場合に、この指定した経路を除いた新たな誘導経路を探索する機能を有している。ナビゲーションコントローラ５のうち、６はＣＤ−ＲＯＭ１から読み出された地図データを格納するバッファメモリ、７は操作部３のカーソルキーの操作に従いカーソル位置を計算するカーソル位置計算部、８は操作部３の目的地入力キーが押された時点のカーソル位置を目的地として設定したり、上述のタッチパネル４によって回避したい経路の設定等を行う経路探索条件設定部、９は経路探索条件設定部８で設定された条件でＣＤ−ＲＯＭ１から必要な地図データをバッファメモリ６に読み出すと共に、現在位置を出発地として、この出発地から目的地までを結ぶ最短の経路をバッファメモリ６に読み出した地図データを用いて横型探索法により探索する経路探索処理部である。１０は経路探索処理部９で探索された経路を記憶する誘導経路記憶部である。
【００１３】
１１は車両移動検出部２から入力された情報を基に車両位置を算出する車両位置算出部、１２はその算出された車両位置を元に地図上に重ね合わせる車両位置マークを発生する車両位置マーク描画部である。１３は地図画像描画部であり、経路誘導しないときは車両位置算出部１１で算出された車両位置及び車両方位に基づき、ＣＤ−ＲＯＭ１に記憶された地図データのうち、車両位置の周囲の地図データをバッファメモリ６に読み出して地図画像を描画する。１４は地図画像描画部１３が描画した画像を車両位置マーク描画部１２が描画した車両位置マークと重ね合わせて記憶するビデオＲＡＭであり、１５はビデオＲＡＭ１４に記憶された画像を読み出し、所定の映像信号に変換してタッチパネル４に出力する映像変換部である。
【００１４】
さらに、経路誘導するときは誘導経路記憶部１０の中から地図画像の描画エリアに入っている誘導経路データをビデオＲＡＭ１４に読み出して、地図画像に重ねて、通常の道路とは異なる特定色で太く強調した誘導経路を描画する。
【００１５】
そして、経路検索処理部９は使用者の目的地入力操作により目的地が設定されると、出発地と目的地とを結ぶ最短の誘導経路を横型探索法により探索する。ここで、図７及び図８において、１６は目的地、１７は車両位置マークを示している。
【００１６】
先ず、出発地と、使用者が設定した目的地とを結ぶ誘導経路の探索方法について図２及び図３のフローチャートに従って説明する。ナビゲーションに電源が供給されると、車両移動検出部２は定期的に車両位置、車両速度の検出を行う。一方、ナビゲーションコントローラ５は車両移動検出部２から車両位置データと車両方位データを入力し（ステップ１０１）、地図画像描画部１３が車両位置の周囲の地図データをＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ６に読み出し、この読み出した地図データを用いて、例えば、車両位置を中心として北を上向きにした地図画像をビデオＲＡＭ１４に描画する。一方、車両位置マーク描画部１２からは車両の進行方向を示す車両位置マークがビデオＲＡＭ１４に出力されて、地図画像上に重ね合わせ処理される。ビデオＲＡＭ１４に描画された画像は映像変換部１５により読み出され、所定の映像信号に変換された後、タッチパネル４に出力されて、画面表示される（ステップ１０２）。
【００１７】
そして、ナビゲーションコントローラ５は、カーソルキーにより地図スクロール操作がなされたかチェックし（ステップ１０３）、地図スクロール操作が行われていなければ（ステップ１０３でＮＯ）、ステップ１０１に戻って車両移動検出部２から新たな車両位置データ、車両方位データを入力し、新たな車両位置を中心とする地図画像を車両位置マークと共に描画し、画面表示させる。以下、同様の処理が繰り返される。また、使用者が現在位置を出発地とし、カーソルキーにより所望の目的を探すために地図スクロールを行った場合には（ステップ１０３でＹＥＳ）、カーソル位置計算部７が車両移動検出部２で検出されている現在の車両位置を初期カーソル位置として設定し（ステップ１０４）、地図画像描画部１３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６に読み出す。そして、地図画像描画部１３は、この読み出した地図データを用いて、例えば、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ＲＡＭ１４に描画し、地図画像上にカーソルマークを描画する。ビデオＲＡＭ１４の画像は映像変換部１５により読み出され、所定の映像信号に変換されてタッチパネル４に出力される（ステップ１０５）。
【００１８】
また、使用者が現在位置を出発地とし、所望の目的地を探すために地図スクロール操作を行うと（ステップ１０６でＹＥＳ）、地図画像描画部１３はカーソルキーの操作に従ってカーソル位置を更新し（ステップ１０７）、ステップ１０５に戻り、以下、使用者が地図スクロール操作を行って所望の目的地を探す間、上述のステップ１０５〜１０７を繰り返す。
【００１９】
カーソルマークが目的地にあったところで（ステップ１０６でＮＯ）、使用者が目的地入力キーを押すと（ステップ１０８でＹＥＳ）、経路探索条件設定部８はその時点のカーソル位置を目的地として設定し、経路探索処理部９に目的地データとして出力する（ステップ１０９）。目的地データを入力した経路探索処理部９は車両移動検出部２で検出されている現在位置を出発地として設定する（ステップ１１０）。尚、目的地入力キーが押されない場合、すなわち、ステップ１０８でＮＯの場合には、ステップ１０６へ戻って、以降の処理を行う。
【００２０】
その後、経路探索処理部９は出発地から目的地までが入る範囲の地図データをＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ６に読み出し、この読み出した地図データ中の、特に道路レイヤを用いて出発地から目的地までを結ぶ最短の経路を横型探索法により探索する（図３のステップ１１１）。この誘導経路の探索が終わると、ナビゲーションコントローラ５は車両移動検出部２から車両位置データ、車両方位データ、車両速度データを入力し（ステップ１１２）、地図画像描画部１３が車両位置を含む地図データをＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ６に読み出し、この読み出した地図データを用いて車両位置を含む北を上向きにした地図画像をビデオＲＡＭ１４に描画する（ステップ１１３）。
【００２１】
そして、ビデオＲＡＭ１４に描画された画像は映像変換部１５により読み出され、所定の映像信号に変換されてタッチパネル４に出力され、画面表示される（ステップ１１４）。その後、画面表示される誘導経路は、誘導経路記憶部１０に記憶された誘導経路データのうち、地図画像の描画エリアに入っているものから選び出され、地図画像に重ねて通常の道路とは異なる色で太く強調して描画される。そして、車両位置マークは地図画像上に車両方位方向を向けるように描画される。この場合、例えば、図８に示すように、車両進行方向の前方が広く描画されるように、車両マークを画面の隅部に配置する。
【００２２】
次に、使用者が回避したい経路を含まない誘導経路の探索処理の方法を図４及び図５に従って説明する。最初に、前述の操作によって探索された誘導経路上の図７（ａ）に符号２１に示す領域内の道路で渋滞が予想され、この符号２１に含まれる経路を回避したいとする（以下、この符号２１で示す領域に含まれている経路区間を回避経路区間という）。そして、操作部３の回避経路区間選択キー（図示せず）を押した後（図４のステップ２０１）、回避経路区間の入力を開始する。ここで、操作部３を操作して地図の縮尺を変えたり（ステップ２０２、２０３）、タッチパネル４上で回避経路区間の入力ができるように表示された地図をスクロールして（ステップ２０５、２０６）、回避経路区間の一端がタッチパネル４に表示されるように操作する。
【００２３】
そして、タッチパネル４上に回避経路区間の一端（図７（ｂ）の符号２２）が表示されたら、タッチパネル４上で回避経路の一端２２を押して誘導経路記憶部１０に記憶する（ステップ２０６）。ここでは、まだ回避経路区間の一端２２のみしか入力されていないので（ステップ２０７でＮＯ）、ステップ２０６に戻り、回避経路の他端（図７（ｂ）の符号２３）をタッチパネル４上で押して誘導経路記憶部１０に記憶する（ステップ２０６）。そして、操作部３に設けられた決定キー（図示せず）を押して（ステップ２０８でＹＥＳ）、上記操作によって指定した経路区間を回避経路区間として誘導経路記憶部１０に記憶する（ステップ２０９）。
【００２４】
回避経路の両端２２、２３が設定されると、経路探索処理部９は誘導経路記憶部１０に記憶された誘導経路上の上述の入力で指定した二点間を点線で（図７（ｂ）の符号２４）、タッチパネル４に表示する（ステップ２１０）。
【００２５】
次に、経路探索処理部９は出発地が交差点であるか調べ、交差点であれば（図５のステップ３０１でＹＥＳ）、このタッチパネルを押して入力した回避経路区間の一端２２を出発地交差点として（ステップ３０２）、ステップ３０４以降の処理を行う。また、出発地が交差点でなければ（ステップ３０１でＮＯ）、最寄りの交差点を出発地交差点とし（ステップ３０３）、ステップ３０４以降の処理を行う。出発地交差点が決まれば、経路探索処理部９は目的地が交差点であるか調べる。ここで、出発地の設定と同様に、目的地が交差点であれば（ステップ３０４でＹＥＳ）このタッチパネルを押して入力した回避経路区間の他端２４を目的地交差点とし（ステップ３０５）、ステップ３０７以降の処理を行う。また、目的地が交差点でなければ（ステップ３０４でＮＯ）、最寄りの交差点を目的地交差点とし（ステップ３０６）、ステップ３０７以降の処理を行う。
【００２６】
ここで、経路探索処理部９は回避経路区間の外側であって、且つ、この回避道路を挟むもっとも近い２つの交差点間の経路は存在しないものとして経路探索を行う。例えば、図７（ａ）の交差点Ｎ−Ｍ間の経路は存在しないものとして経路探索を行う。
【００２７】
そして、経路探索処理部９は出発地交差点を中心とし、この出発地交差点と目的地交差点との間より少し長い距離を半径とする円内に含まれるすべての交差点のデータをＣＤ−ＲＯＭ１の地図データから読み出し、バッファメモリ６に読み出しておく（ステップ３０７）。その後、図４のステップ２０６から２０８において選択した回避経路区間の両端２２、２３を含まない経路、すなわち、この回避経路区間より外側であり、且つ、この回避経路区間を挟むもっとも近い２つの交差点間の経路が存在しないものとしてデータを置き換える（ステップ３０８）。
【００２８】
そして、経路探索処理部９は、上述の出発地点と目的地点との間であって回避経路区間を含まない新たな誘導経路を複数探索する（ステップ３０９）。この誘導経路の探索が完了すると、経路探索処理部９はこの探索結果を誘導経路記憶部１０に記憶する（ステップ３１０）。その後、ナビゲーションコントローラ５は車両移動検出部２から車両位置データ、車両方位データ、車両速度データを入力し（ステップ３１１）、地図画像描画部１３は車両位置を含むデータをＣＤ−ＲＯＭ１からバッファメモリ６に読み出して、この読み出した地図データを用いて車両位置を含み、北を上向きにした地図画像をビデオＲＡＭ１４に描画する（ステップ３１２）。
【００２９】
次に、使用者が上述の回避経路区間を含まない新たな誘導経路を表示させる方法を説明する。先ず、使用者がタッチパネル４に表示された回避経路区間（図７（ｂ）の符号２４）を指で押しながら、例えば、図７（ｂ）に示す矢印方向へドラッグする（図６のステップ４０１）。
【００３０】
そして、指がタッチパネル４に接触している部分が迂回地点（図７（ｂ）の符号２５）に達したら（ステップ４０２）、経路探索処理部９は図７のステップ３１０で誘導経路記憶部１０に記憶された複数の新たな誘導経路のうち、当該迂回地点２５を経由し、出発地から目的地までを結ぶ最短の経路となる迂回経路を含む誘導経路を読み出し（ステップ４０３）、地図画像に重ねて、通常の経路とは異なる色で太く強調して表示する（ステップ４０４）。ここで、ビデオＲＡＭ１４に描画された画像は映像変換部１５により読み出され、所定の映像信号に変換されてタッチパネル４に出力され、新たな誘導経路として画面表示される。
【００３１】
ここで、上述の操作によって表示された新たな誘導経路でも使用者が所望する誘導経路ではない場合には（ステップ４０５でＮＯ）、図７（ｄ）に示すように、さらに矢印方向に回避経路区間をドラッグし（ステップ４０１）、指がタッチパネル４に接触している部分が迂回地点（図７（ｂ）の符号２６）に達したら（ステップ４０２）、経路探索処理部９は図７のステップ３１０で誘導経路記憶部１０に記憶された新たな誘導経路のうち、当該迂回地点２６を経由し、出発地から目的地までを結ぶ最短の経路となる迂回経路を含む誘導経路を読み出し（ステップ４０３）、地図画像に重ねて、通常の経路とは異なる色で太く強調して表示する（ステップ４０４）。
【００３２】
そして、上述の操作によって表示された新たな誘導経路が使用者の所望する誘導経路である場合には、図示はしないが決定キーを押して（ステップ４０５でＹＥＳ）、操作を完了する。
【００３３】
以上のように、使用者がタッチパネル４に表示された回避経路を、例えば指で押しながらスライドさせ、この動作に応じて他の誘導経路を表示するようにしたので、使用者は、簡単に誘導経路の変更をすることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、タッチパネルを備えたナビゲーション装置において、出発地から目的地までの誘導経路を探索するとともに該誘導経路を前記タッチパネルに表示し、前記タッチパネルに表示されている前記誘導経路上に回避経路区間を設定したとき、出発地から目的地までの前記回避経路区間を含まない新たな誘導経路を複数探索して記憶しておき、前記回避経路区間を指でタッチしながら所望の迂回地点まで移動させたときに、前記記憶された複数の新たな誘導経路のうち、該迂回地点を経由する誘導経路を迂回経路として読み出し、前記タッチパネルに表示するようにしたことで、使用者は、回避経路区間をタッチパネル上を指でドラッグして迂回地点まで移動させるだけで簡単に誘導経路の変更をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の誘導経路の探索方法を示す第一のフローチャートである。
【図３】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の誘導経路の探索方法を示す第二のフローチャートである。
【図４】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の回避経路の探索方法を示す第三のフローチャートである。
【図５】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の回避経路の探索方法を示す第四のフローチャートである。
【図６】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の回避経路の探索方法を示す第五のフローチャートである。
【図７】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の第一の画面表示例である。
【図８】本発明の迂回経路探索方法を実現するナビゲーション装置の第二の画面表示例である
【符号の説明】
１ＣＤ−ＲＯＭ
２車両移動検出部
３操作部
４タッチパネル
５ナビゲーションコントローラ
６バッファメモリ
７カーソル位置計算部
８経路探索条件設定部
９経路探索処理部
１０誘導経路記憶部
１１車両位置算出部
１２車両位置マーク描画部
１３地図画像描画部
１４ビデオＲＡＭ
１５映像変換部

Claims

タッチパネルを備えたナビゲーション装置において、出発地から目的地までの誘導経路を探索するとともに該誘導経路を前記タッチパネルに表示し、前記タッチパネルに表示されている前記誘導経路上に回避経路区間を設定したとき、出発地から目的地までの前記回避経路区間を含まない新たな誘導経路を複数探索して記憶しておき、前記回避経路区間を指でタッチしながら所望の迂回地点まで移動させたときに、前記記憶された複数の新たな誘導経路のうち、該迂回地点を経由する誘導経路を迂回経路として読み出し、前記タッチパネルに表示するようにしたことを特徴とするナビゲーション装置の迂回経路探索方法。