JP4207100B2

JP4207100B2 - 経路探索方法

Info

Publication number: JP4207100B2
Application number: JP31305898A
Authority: JP
Inventors: 真一丸
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2018-11-04
Also published as: JP2000146609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体に搭載されるか、もしくは、移動時に携帯され、地図情報を少なくとも取り込み、表示若しくは音声出力によって目的地に案内する経路探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動時に有効な情報をユーザの移動に応じて表示するものとしてカーナビゲーションシステムがある。この従来のカーナビゲーションシステムは、現在の位置を衛星からの信号により検知するＧＰＳ(Global Positioning System) 装置、液晶表示板等により構成される表示部、操作部、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置等により構成されている。また、ＧＰＳ装置に加え自律的に誤差を修正するため、車速センサや地磁気、ジャイロを用いた方位センサや走行距離センサを有するものも知られている。
【０００３】
従来のカーナビゲーションシステムにおいては、先ず、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置から読み出された地図データに基づき、ユーザが操作して予め目的地を登録する。登録された後は、ＧＰＳ装置から定期的に現在位置の情報を得て、位置情報に基づいてＣＤ−ＲＯＭ再生装置から適宜現在位置周辺の地図データを読み出し、表示部にその地図データを表示すると共に、現在位置を表示したり、また交差点では、曲がるべき方向の指示を合わせて表示することがなされる。
【０００４】
このようになされるナビゲーションシステムにおいては、出発地と目的地を設定するだけで、あとは自動的に最短と予測される推奨ルートを所定のアルゴリズムを用いて地図画面上に表示する自動最短経路探索機能を備えたものも知られている。また、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置からではなく、無線通信を介して地図データを入手するナビゲーションシステムも知られており、このナビゲーションシステムにおいては、受信した地図データを格納するための記憶装置の容量の低減や、通信時間の短縮を目的としてシステムを効率的に機能させるため、必要最低限の現在位置周辺の地図データのみを定期的に更新する方法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した最短経路探索を行う場合においては、出発地から目的地までの道路情報が必要であり、限られた地域の情報しか格納されていない記録媒体では、他の地域までの経路探索が困難な問題点があった。また、同様に、無線通信を介して地図データを入手するナビゲーションシステムのように限られた地域の地図データ毎しか入手できない場合にも、現在位置から地図情報のない目的地まで経路探索をするのが困難な問題点があった。
【０００６】
従って、この発明の目的は、無線通信を介して地図データを取得する場合や、地図データが限定されて格納されている記録媒体を利用する場合のように出発地から目的地までの全ての地図データがなくとも経路探索が可能とされた経路探索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】
以上の問題を解決するために、請求項１の発明は、自らの位置を検出し、地図情報等を入手して出発地から目的地までの経路を探索する経路探索方法において、
通信部によって入手した地図情報をもとに経路探索を行うための出発地情報と目的地情報とを入力部によって入力する入力ステップと、
目的地情報あるいは出発地情報を緯度経度情報に変換するためのデータベースを有し、データベースによって目的地を緯度経度情報に変換する情報変換ステップと、
通信部によって目的地近辺の地図情報が取得されているかどうかを判定する第１の判定ステップと、
第１の判定ステップによって目的地近辺の地図情報が取得されていると判定される場合に、演算処理部によって経路を探索し、探索された経路を表示部に表示する第１の探索ステップと、
第１の判定ステップによって目的地近辺の地図情報が取得されていないと判定される場合に、仮目的地を選定し、演算処理部によって出発地と仮目的地との間の経路を探索し、探索された経路を表示部に表示する第２の探索ステップと、
通信部によって新たな地図情報が取得されているかどうかを判定する第２の判定ステップと、
第２の判定ステップによって新たな地図情報が取得されていると判定される場合に、測位部によって取得された現在位置を出発地として第１の判定ステップに戻るステップと、
第２の判定ステップによって新たな地図情報が取得されていないと判定される場合に、第２の判定ステップに戻るステップとを備え、
出発地と目的地とを結ぶ線と、地図情報のあるエリアと地図情報の無いエリアとの境界線との交点の近傍の複数の地点が選択され、複数の地点の中から仮目的地点が設定される経路探索方法である。
【０００８】
この発明では、リモートコントロールユニットが操作されて出発地および目的地が入力されると、メイン演算処理部は、データべースの地名・緯度経度情報を参照しながら、目的地を緯度経度に変換し、所定のアルゴリズムに則って最短経路探索を行って案内情報を形成する。従って、メイン演算処理部において、通信部からの道路交通情報と地図情報と、ＧＰＳ受信部からの自車位置情報と、案内情報とを表示するための表示情報が形成され、その表示情報が表示部に供給されて案内表示がなされる。また、必要とされた出発地から目的地までの道路交通情報や地図情報が一部しか存在しない場合においても、逐次、緯度経度情報に基づいて仮目的地を決定しながら、その仮目的地までの経路探索がなされると共に、新しい道路交通情報や地図情報の取得を要求するメッセージが形成され、表示部において要求メッセージが表示される。この処理を繰り返して行うことで最終的な目的地まで確実に案内することが可能とされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明がカーナビゲーションシステムに適用された一実施形態の全体構成を示し、図１において１で示されるのがメイン演算処理部である。図１に示すシステムは、このメイン演算処理部１を中心に構成され、メイン演算処理部１の他にＧＰＳアンテナ２を有したＧＰＳ受信部３、通信部４、表示部５、リモートコントロールユニット７、リモートコントロールユニット（図中リモコンにて示す）７からの赤外線コントロール信号を受信する受光部６、画像およびデータ等を保持するメモリ８および地図・緯度経度情報が格納されるデータベース９により構成されている。また、システムを構成する各部間には、バスが設けられ、各部間においてデータの授受が可能とされている。
【００１０】
ＧＰＳアンテナ２により受信されたＧＰＳ信号がＧＰＳ受信部３に供給される。ＧＰＳ受信部３は、例えば、増幅回路、デコード回路および演算処理回路等により構成されており、ＧＰＳ信号からＧＰＳデータが形成され、このデータに基づいて自車位置が演算処理により算出される。このＧＰＳ受信部３において形成された自車位置情報がメイン演算処理部１に供給される。
【００１１】
通信部４は、例えば、ＦＭ多重信号を受信するためのＦＭ多重ユニットやビーコン信号を受信するビーコンユニットを有すると共に、ＰＨＳや携帯電話システムを利用するための送受信を行う電話ユニット等を有する。通信部４において、各通信手段により道路交通情報（位置情報、渋滞情報、行先情報、旅行時間情報、道路規制情報等）や地図情報が取得され、この道路交通情報と地図情報とがメイン演算処理部１に供給される。
【００１２】
リモートコントロールユニット７（図中リモコンにて示す）は、操作ボタン、各種の入力キーが配設された操作部、発光部、エンコーダおよび制御部等により構成されており、操作部の状態を検出して操作情報を形成して符号化し、赤外線コントロール信号を本体側の受光部６に送出する。受光部６は、フォトダイオードおよびデコーダ等により構成されている。従って、リモートコントロールユニット７からの赤外線コントロール信号を受信すると、受光部６において、赤外線コントロール信号に基づいて制御情報が形成され、この制御情報がメイン演算処理部１に供給される。
【００１３】
メイン演算処理部１は、リモートコントロールユニット７の操作状態や必要に応じてナビゲーション処理のメインプログラムをメモリ８から読み出して実行する。具体的には、リモートコントロールユニット７が操作されて経路探索モードとされ、出発地および目的地が入力されると、メイン演算処理部１は、データべース９の地名・緯度経度情報を参照しながら、目的地を緯度経度に変換し、所定のアルゴリズムに則って最短経路探索を行って案内情報を形成する。従って、メイン演算処理部１において、通信部４からの道路交通情報と地図情報と、ＧＰＳ受信部３からの自車位置情報と、案内情報とを表示するための表示情報が形成され、その表示情報が表示部５に供給される。また、それと並行して、道路交通情報、地図情報、自車位置情報、案内情報等が必要に応じてメモリ８に書き込まれて保持される。なお、メモリ８としては、ＲＡＭ，ＲＯＭ等が用いられる。
【００１４】
表示部５は、図示せずも液晶表示板、スピーカ、アンプおよびコントローラ／ドライバ等を有し、メイン演算処理部１からの表示情報に応じて表示と音声出力を行う。例えば、液晶表示画面に所定の地図情報等と合わせた自車位置の表示と、各種案内表示がなされ、スピーカからは、音声による道路案内や操作案内がなされる。
【００１５】
なお、データベース９としては、例えば、ＲＡＭ，ＲＯＭやフラッシュメモリ等が用いられる。予め、地図情報や地名・緯度経度情報が格納されたＲＯＭを使用したり、上述した通信部４を介して地図情報や地名・緯度経度情報等を取得し、書き換え可能なフラッシュメモリやＲＡＭに対して地図情報や地名・緯度経度情報等の書き換えを行うようにしても良い。
【００１６】
上述した一実施形態における経路探索の動作について説明する。この発明の一実施形態の経路探索においては、所定の処理を行うことにより、従来のナビゲーションシステムにおいて必要とされた出発地から目的地までの道路交通情報や地図情報が一部しか存在しない場合においても、逐次、仮目的地を決定しながら、その目的地までの経路探索を行い、繰り返して同様の処理を行うことで最終的な目的地まで確実に案内することが可能とされる。先ず、経路探索のその処理過程において重要とされる目的地の設定および目的地名の緯度経度情報への変換に関して説明する。
【００１７】
道路交通情報や地図情報の無い目的地を設定する場合には、目的地名または目的地の緯度経度情報を入力することにより経路探索が可能とされる。目的地の場合には、地名とその緯度経度情報を階層的にリンクしてある地名・緯度経度情報のデータベース９を用いて緯度経度情報に変換した後、探索経路処理がなされる。
【００１８】
具体的には、リモートコントロールユニット７が操作されることにより受光部６を介して目的地選定コマンドがメイン演算処理部１に供給される。メイン演算処理部１に目的地選定コマンドが供給されると、メイン演算処理部１は、データベース９に格納してある地名一覧を読み出し、この情報を表示部５に供給する。従って、表示部５の画面上には、地名一覧が表示される。表示部５に表示された地名一覧から目的地がリモートコントロールユニット７を確定操作することで指定される。すると、リモートコントロールユニット７から受光部６を介して目的地決定コマンドがメイン演算処理部１に供給される。メイン演算処理部１に目的地決定コマンドが供給されると、メイン演算処理部１は、データベース９に格納してある地名・緯度経度情報にある目的地名を検索し、リンクしてある緯度経度情報を読み出し、この情報を用いて演算処理を行う。
【００１９】
次に、経路探索のその処理過程において重要とされる仮目的地の選定に関して説明する。仮目的地は、出発地と目的地との間の経路上にある暫定的に目的地とする地点である。従って、仮目的地は、なるべく目的地の経路から外れない地点を選定する必要があり、所定の手法により決定される。図２は、仮目的地の選定処理の過程の一例を模式的に示す。なお、図２において、ＮＳで示されるのが出発地ノードであり、ＮＧで示されるのが目的地ノードである。また、破線１１を境界線として、矢印１２で示される領域が道路交通情報や地図情報を有する対象エリアであり、矢印１３で示される領域が道路交通情報や地図情報がない非対象エリアである。
【００２０】
ここで、出発地ノードＮＳと目的地ノードＮＧを結ぶ線分と、道路情報のあるエリアと無いエリアの境界線１１の交点をＮＸとする。交点ＮＸの近傍のノードを幾つか選定し、そのなかの最も交点ＮＸに近いノードを仮目的地ノードとする。例えば、交点ＮＸの近傍のノードＮＡ，ＮＢ，ＮＣを選定したとすると、それぞれ交点ＮＸとの距離は、ｌａ，ｌｂ，ｌｃであり、距離ｌａ，ｌｂ，ｌｃの中で一番小さいｌａが選択されて、ノードＮＡが仮目的地に決定される。また、仮目的地ノードの選択には、単に距離のみで判断するのでなく、国道や高速道路などの主幹道路を優先的に選択するようになされる。
【００２１】
図３は、経路探索の処理手順を示す。上述した経路探索の動作について図３を用いてさらに詳細に説明する。なお、図３における各ステップには、Ｓ１〜Ｓ１１の参照符号が付されている。
【００２２】
先ず、リモートコントロールユニット７が操作されて経路探索モードとされる。そして、ステップＳ１において、経路探索モードとされた状態で、出発地と目的地情報（目的地名、または、緯度経度情報）が入力される。ここでは、現在位置を出発地とし、目的地をリモートコントロールユニット７によって入力する。出発地と目的地情報の入力が完了すると、ステップＳ２において、目的地情報が目的地名であるかどうかの判定がなされる。
【００２３】
ステップＳ２において目的地情報が目的地名であると判定される場合には、ステップＳ３に移行し、目的地名が前述したように緯度経度情報に変換される。そして、緯度経度情報への変換が完了すると、ステップＳ４において、目的地の地図情報が取得済かどうかの判定がなされる。
【００２４】
一方、ステップＳ２において目的地情報が目的地名でないと判定される場合、つまり、緯度経度情報が入力された場合には、ステップＳ３を飛ばしてステップＳ４に移行し、ステップＳ４において、目的地近辺の地図情報が取得済かどうかの判定がなされる。
【００２５】
ステップＳ４において、目的地近辺の地図情報が取得済であると判定される場合には、ステップＳ５に移行し、出発地と目的地との間の経路探索がダイクストラ法等を用いてなされる。従って、演算結果として最短経路が導出され、目的地までの最短経路を示す表示情報が形成されて表示部５において案内表示がなされる。このことにより一連の経路探索の処理が終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ４において、目的地近辺の地図情報が取得済でないと判定される場合には、ステップＳ６に移行し、前述したように暫定の目的地となる仮目的地の選定処理がなされる。そして、仮目的地の選定処理が完了すると、ステップＳ７において、出発地と仮目的地との間の経路探索がダイクストラ法等を用いてなされる。従って、仮目的地までの最短経路が演算結果として導出され、仮目的地までの最短経路を示す表示情報が形成されて表示部５において案内表示がなされる。仮目的地までの経路探索処理が完了すると、ステップＳ８において、通信部４を介して地図情報が取得されたかどうかの判定がなされる。
【００２７】
ステップＳ８において、新しい地図情報が取得されたと判定される場合には、ステップＳ９に移行し、現在位置を出発点としてステップＳ４からの処理を繰り返す。
【００２８】
一方、ステップＳ８において、新しい地図情報が取得されていないと判定される場合には、ステップＳ１０に移行し、仮目的地に到着したかどうかの判定がなされる。ステップＳ１０において、仮目的地に到着したと判定される場合には、ステップＳ１１に移行し、新しい地図情報の取得を要求するメッセージが形成され、表示部１４において要求メッセージが表示される。そして、要求メッセージの表示が完了すると、ステップＳ８に戻される。また、ステップＳ１０において、仮目的地に到着していないと判定される場合には、ステップＳ８に戻される。従って、新たに地図情報の取得がなされるまで、上述したステップＳ１０，ステップＳ１１，ステップＳ８の処理が繰り返され、新たに目的地近辺の地図情報の取得がなされた時に始めてステップＳ９に移行し、現在位置を出発点とする置き換え処理がなされ、以下、同様に上述した処理がなされる。なお、上述した要求メッセージを表示する処理の場合においては、要求メッセージを表示する際に仮目的地への到着を判断基準として処理がなされるが、仮目的地近傍への到着を判断基準として判定するようにしても良い。
【００２９】
上述した一実施形態においては、ＧＰＳ受信部３を介して自車位置情報を入手する場合について説明したが、例えば、通信部４のＰＨＳや携帯電話を利用して自車位置情報を入手するようにしても良い。
【００３０】
また、上述した一実施形態の通信部４においては、ＰＨＳや携帯電話を用いる場合について説明したが、他のテレターミナル、陸上移動衛星データ通信、簡易無線、特定小電力無線、パーソナル無線、アマチュア無線等の無線通信システムを利用し、その通信形態に応じた送受信ユニットを用いたり、また、ディジタル衛星放送，地上波ディジタル放送を利用するようにしても良い。
【００３１】
さらに、上述した一実施形態のデータベース９に地名・経度緯度情報を格納し、この情報を参照して緯度経度情報に変換する場合について説明したが、当然のことながらデータベース９に目的地の場所に関連した諸情報、例えば、最寄りの駅名、デパート名、遊園地名などの施設等の情報も合わせてデータベース９に格納するようにし、それら施設等の名称が入力された場合においても緯度経度情報に変換できるようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】
従って、この発明に依れば、無線通信を介して地図データを取得する場合や、地図データが限定されて格納されている記録媒体を利用する場合のように出発地から目的地までの全ての地図データがなくとも経路探索が可能とされる。また、この発明に依れば、目的地までの全ての地図データがなくとも経路探索が可能とされるため、記憶装置等の容量を低減や通信時間の短縮を図ることができ、効率よくシステムを運用することが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態の動作説明に用いる略線図である。
【図３】この発明の一実施形態の動作説明に用いるフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・メイン演算処理部、２・・・ＧＰＳアンテナ、３・・・ＧＰＳ受信部、４・・・通信部、５・・・表示部、６・・・受光部、７・・・リモートコントロールユニット、８・・・メモリ、９・・・データベース

Claims

自らの位置を検出し、地図情報等を入手して出発地から目的地までの経路を探索する経路探索方法において、
通信部によって入手した地図情報をもとに経路探索を行うための出発地情報と目的地情報とを入力部によって入力する入力ステップと、
上記目的地情報あるいは出発地情報を緯度経度情報に変換するためのデータベースを有し、上記データベースによって上記目的地を緯度経度情報に変換する情報変換ステップと、
上記通信部によって上記目的地近辺の地図情報が取得されているかどうかを判定する第１の判定ステップと、
上記第１の判定ステップによって上記目的地近辺の地図情報が取得されていると判定される場合に、演算処理部によって上記経路を探索し、探索された経路を表示部に表示する第１の探索ステップと、
上記第１の判定ステップによって上記目的地近辺の地図情報が取得されていないと判定される場合に、仮目的地を選定し、上記演算処理部によって上記出発地と上記仮目的地との間の経路を探索し、探索された経路を表示部に表示する第２の探索ステップと、
上記通信部によって新たな地図情報が取得されているかどうかを判定する第２の判定ステップと、
上記第２の判定ステップによって上記新たな地図情報が取得されていると判定される場合に、測位部によって取得された現在位置を出発地として上記第１の判定ステップに戻るステップと、
上記第２の判定ステップによって上記新たな地図情報が取得されていないと判定される場合に、上記第２の判定ステップに戻るステップとを備え、
上記出発地と上記目的地とを結ぶ線と、上記地図情報のあるエリアと上記地図情報の無いエリアとの境界線との交点の近傍の複数の地点が選択され、上記複数の地点の中から上記仮目的地点が設定される経路探索方法。
請求項１において、
上記第２の判定ステップによって上記新たな地図情報が取得されていないと判定される場合に、上記新たな地図情報を取得するように要求するメッセージを表示することを特徴とする経路探索方法。