JP4948205B2 - ナビゲーション装置、ナビゲーションシステムおよび経路表示方法。 - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション技術に関し、更に詳しくは、現在地またはユーザが指定した地点を出発地として、目的地に至る複数の経路を探索し、これらの経路をユーザに判り易い地図形態で提示するナビゲーション装置、ナビゲーションシステムおよび経路表示方法に関する。

ナビゲーション装置は、ユーザが設定した目的までの複数の経路を探索し、これらの経路の全体図を候補経路として表示し、そのうちの１つをユーザに初期経路として選択させる候補経路表示機能を備えている。また、ユーザが選択した初期経路に従って経路誘導中に、走行中の道路状況に応じて異なる探索条件で迂回路を探索し、探索された複数の迂回路を表示する機能を備えたナビゲーション装置が知られている。

例えば、特開２００３−２１４８７９号公報（特許文献１）には、探索された複数の候補経路を地図画面上に表示すると共に、それぞれの経路と対応付けて、予測される所要時間、走行距離、料金等の文字情報を表示するナビゲーション装置が開示されている。また、特開２００４−３４７４２０号公報（特許文献２）には、探索された複数の候補経路を要約地図にして画面に提示するナビゲーション装置が開示されている。特許文献２は、探索された複数の候補経路について、道路形状の直線化や直交化等のデフォルメ処理を施すことによって、ユーザに見易い要約地図に変換する方法を提案している。

特開２００３−２１４８７９号公報 特開２００４−３４７４２０号公報

然るに、特許文献１に開示されたナビゲーション装置では、探索された複数の候補経路を原形状のまま画面に表示しているため、経路間の区別や、道路の分岐点、合流点が判別し難いという問題がある。一方、特許文献２に開示されたナビゲーション装置では、複数の候補経路が要約地図として画面に提示されるため、ユーザにとっては、複数の経路を分別し易くなっている。しかしながら、特許文献２では、要約地図上で、経路の構成要素となるリンク間の接続関係に矛盾が発生しないように、複数の経路をそれぞれの道路形状に基いて徐々に変形しているため、デフォルメ処理に時間がかかるという問題がある。

本発明の目的は、探索された複数の候補経路を要約地図形式で迅速に画面表示できるナビゲーション装置、ナビゲーションシステムおよび経路表示方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、地図データから探索された複数の経路を示す経路データから、これらの経路の分岐点と合流点をノードとして、ノードによって分割された経路区間を新たなリンクとする簡略化された経路データを生成し、この簡略化経路データに基いて、最適経路を直線で表現し、残りの経路を折れ線で表現し、各折れ線の両端を他の経路上の分岐点または合流点と結合した形態の要約地図を生成し、この要約地図上に交通状態情報と道路名称を含む文字情報とを追加したものを経路概略図として、ナビゲーション画面に表示することを特徴とする。

元の経路データでは、道路交差点や分岐点をノードとして、経路に沿って多数のリンクが定義されている。本発明の簡略化経路データでは、経路概略図に表示すべき複数経路間の接続関係に基いて、ノードとリンクが再定義されているため、各リンクは、元の経路データが示す複数のリンクを包含した距離的に拡張されたリンクとなっている。

更に詳述すると、本発明のナビゲーション装置は、地図データから上記目的地に至る複数の経路を探索する経路探索部と、探索された上記複数の経路を示す経路データに基いて、経路概略図を生成する経路概略図生成部とを有し、
上記経路概略図生成部が、上記経路データを解析して、上記各経路を他の何れかの経路と重複する区間と、他の経路とは重複しない迂回路区間とに分け、上記複数の経路のうちの最適経路を一端が始点ノード、他端が終点ノードとなる第１の直線で表現し、優先度順に、残りの経路の迂回路区間と、他の残り経路との重複区間とからなる経路部分を上記第１の直線と並列に配置された第２の直線で表現し、上記第２の直線の両端を上記第１の直線上、または配置済みの他の経路を示す第２の直線上に設けた分岐点ノードまたは合流点ノードに結合した形態の要約地図を生成し、上記要約地図に名称情報と交通状態情報を付与して、上記経路概略図として表示部に出力することを特徴とする。

本発明の実施例では、上記経路概略図生成部が、経路データから、各経路を重複区間毎、迂回路区間毎に付与された新たなリンク識別子の列で表現し、重複区間からのリンク分岐点と迂回路区間のリンク合流点をそれぞれ分岐点ノード、合流点ノードとする簡略化経路データを生成し、この簡略化経路データに基いて、要約地図を生成する。また、上記経路概略図生成部が、始点ノードからの実際の距離に比例させて、上記第１の直線上に分岐点ノードまたは合流点のノードを配置することによって、経路概略図上の各ノードに実態に合った距離感を与えている。

本発明のナビゲーションシステムは、ネットワークに接続された交通情報配信サーバと、上記ネットワークを介して上記交通情報配信サーバと交信するナビゲーション装置とからなり、
上記交通情報配信サーバが、地図データの記憶部と、交通情報の蓄積部と、経路探索部と、経路概略図生成部と、要求応答部とを有し、
上記ナビゲーション装置が、上記交通情報配信サーバに出発地と目的地を指定した経路概略図要求メッセージを送信し、上記交通情報配信サーバから取得した経路概略図を表示画面に出力する制御部を備え、
上記交通情報配信サーバの経路探索部が、上記経路概略図要求メッセージに従って、上記地図データから上記目的地に至る複数の経路を探索し、
上記経路概略図生成部が、上記経路探索部から得た経路データに基いて、上記複数の経路のうちの最適経路を一端が始点ノード、他端が終点ノードとなる直線で表現し、残りの経路を折れ線で表現し、各折れ線の両端を他の経路上の分岐点または合流点に結合した形態の要約地図を生成し、
上記要求応答部が、上記要約地図を含む応答メッセージを上記ナビゲーション装置に送信することを特徴とする。

本発明によれば、探索された複数の経路間の接続関係に基いて、最適経路は直線で表示し、残りの経路は折れ線で表示しているため、要約地図を生成が容易であり、実際には複雑な形状をもつ複数の経路を単純化された経路概略図として、表示画面に迅速に提供できる。また、最適経路を示す直線上に、地図データが示す実際の距離関係を反映させて、分岐点と合流点を配置することによって、ユーザに最適経路と他の経路との接続関係の概要を容易に把握させることが可能となる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明を適用したナビゲーションシステムの１実施例を示す。
ナビゲーションシステムは、自動車に搭載されるナビゲーション装置１０と、通信ネットワークＮＷに接続された交通情報配信サーバ３０とからなる。通信ネットワークＮＷには、複数の無線基地局２０が接続してあり、ナビゲーション装置１０は、無線基地局２０を介して、通信ネットワークＮＷに接続され、交通情報配信サーバ３０から後述する渋滞情報などの交通情報を取得する。

ナビゲーション装置１０は、装置全体の制御を行う制御部１００と、地図データを格納する地図データ記憶部１０２と、ＧＰＳセンサ等により自車の位置情報を取得する現在位置取得部１０３と、ユーザからの入力を受け付ける入力部１０４と、ユーザの操作画面や地図を表示する表示部１０５と、無線基地局２０、通信ネットワークＮＷ２０を介して交通情報配信サーバ３０と通信するための無線通信部１０６とからなる。図１では省略されているが、ナビゲーション装置１０は、画面表示部１０５へ情報提示に連動させて、ユーザに音声でガイダンス情報を与える音声出力部を備えるようにしてもよい。

制御部１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０７とからなる。
メモリ１０７には、プロセッサ１０１が実行する本発明に関係するプログラムソフトとして、ユーザ操作によって入力部１０４から入力される目的地等の入力情報を受け付ける入力受付制御部１１０と、出発地設定、目的地設定、初期経路選択、経路誘導など、ナビゲーション装置の状態に応じて、表示部１０５の表示内容と経路案内を制御する経路案内制御部１１１と、ユーザが目的地を設定した時、地図データ記憶部１０２を参照して、出発地（あるいは現在位置）から目的地に至る複数の候補経路を探索する経路探索部１１２と、探索された複数の候補経路から、初期経路選択用の経路概略図を生成して、表示部１０５に出力する経路概略図生成部１１３と、経路探索部１１２で使用すべき複数の経路探索条件１１５（１１５−１〜１１５−ｎ）を設定するための経路探索条件設定部１１４とが用意されている。

地図データ記憶部１０２は、比較的大容量の記録媒体をもつハードディスクドライブやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブによって構成される。入力部１０４は、例えば、タッチパネルや操作ボタンからなり、表示部１０５は、液晶ディスプレイ等の表示画面とスピーカ等の音声出力装置とからなっている。メモリ１０７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）からなり、プログラム１１０〜１０４は、ＲＯＭに格納され、経路探索条件１１５や地図データ記憶部１０２から読み出された地図データは、ＲＡＭに格納される。

ここでは、ネットワークＮＷを介して交通情報配信サーバ３０から交通情報を受信するナビゲーション装置１０を示しているが、本発明は、例えば、ネットワークＮＷを介してＷｅｂ（World Wide Web）サーバをアクセスし、各種のＷｅｂサービスを享受する機能を備えた通信型のカーナビゲーション装置にも適用できる。

図２は、地図データ記憶部１０２に格納されるナビゲーション用の地図データベース４０の構成例を示す。
地図データベース４０は、地図表示用データ４１と、経路計算用データ４２と、リンク対応データ４３とからなる。地図表示用データ４１は、表示画面に表示される地図を定義するためのデータであり、道路データ４０１と、背景データ４０２と、文字データ４０３とからなっている。

道路データ４０１は、図４で詳述するように、端点あるいは分岐点となる複数のノードと、隣接する２つのノード間を接続するリンクとの組合せによって、各道路を記述している。道路の形状は、各リンク内の要所に位置した形状補間点の座標によって表される。

背景データ４０２は、鉄道、河川、建造物など、道路地図の背景となるデータを含み、文字データ４０３は、地名、道路名、交差点名など、地図上に表示される注記文字列を含む。

経路計算用データ４２は、ノードとリンクとの組合せによって経路（ノードネットワーク）を記述し、ノード間、リンク間のコスト（所用時間や料金）を表現できるようになっている。また、リンク対応データ４３は、各リンクと他のデータブロック、例えば、交通情報配信サーバ３０から取得した渋滞情報を示すデータブロックとを対応付けるためものである。

各道路を定義するノードとリンクには、それぞれノードＩＤ（識別子）とリンクＩＤが割当てられている。各リンクは、リンクＩＤによって、例えば、渋滞情報データブロック、道路形状データブロック、名称データブロックなど、他のデータブロックと対応付けられる。

カーナビゲーション用の地図データには、経路誘導時に出力する看板や走行レーンなどを示す経路誘導用データや、ＰＯＩ検索や住所検索に利用される案内検索用データなどが含まれているが、これらのデータは、本発明には関係しないため、詳細説明は省略する。

図３は、地図データ記憶部１０２に格納される地図データの階層構造を示す。
カーナビゲーション装置では、縮尺に応じて地図データを管理するために、図２に示した地図表示用データ４１や経路計算用データ４２を何段階かの縮尺レベルに分けて管理している。また、各レベルの地図データは、地図領域を緯度と経度に沿って複数のメッシュに分割し、メッシュ毎に管理されている。

図３は、最も詳細な地図を示すレベルＬ（ｉ）を最下位レベルとして、レベルＬ（ｉ）と上位レベルＬ（ｉ＋１）、Ｌ（ｉ＋２）のメッシュとの関係を示している。斜線で示すように、レベルＬ（ｉ）の地図データは、上位レベルＬ（ｉ＋１）の１つのメッシュの拡大地図を示し、レベルＬ（ｉ＋２）の１つのメッシュは、下位レベルＬ（ｉ＋１）の複数のメッシュ（図２では、１６メッシュ）を統合した縮尺地図を示している。

経路計算用データ４２は、上述したレベル間を対応付けるためのデータを含んでいる。また、交通情報配信サーバ３０から各ナビゲーション装置に配信されるデータ、例えば、渋滞領域を示すデータは、上述した複数レベルのうちの少なくとも１つのレベルと対応付けられている。

本発明の経路探索部１１２は、地図データ記憶部（地図データベース）１０２から、経路探索条件１１５に従って、現在地から目的地に至る複数の経路を探索し、交通情報配信サーバ３０から、これらの経路における交通情報を取得する。探索結果を示す経路データは、交通情報配信サーバ３０からの配信データと対応付けができるように、レベルを変換して出力される。

図４は、道路データ４０１の基本的な構成の１例を示した図である。
道路データは、分岐点、交差点等の特徴点を示すノードｎ（ｎ１〜ｎ４）と、ノード間を接続する道路区間を示すリンクａ（ａ１〜ａ５）とからなっている。道路データには、ノード間の道路形状を表現するために、リンクの途中に形状補間点と呼ばれる点が設定される。図４において、破線矢印で示される区間ａ１〜ａ５がリンクであり、黒丸ｐ１〜ｐ１０が形状補間点を表している。

ナビゲーション装置１０の経路探索部１１２で使用する経路探索条件１１５には、例えば、所要時間優先、あるいは距離優先のように、重要視すべきパラメータを異にした複数の探索条件が用意されている。所要時間優先の経路探索条件では、所要時間計算に適用する交通情報として、内部メモリに予め蓄積しておいた統計交通情報と、交通情報配信サーバ３０から動的に受信したリアルタイムの交通情報との何れかを選択できるようになっている。

経路探索部１１２は、ユーザによって指定された経路探索条件１１５に従って、図４に示した各リンクのコストを計算し、例えば、ダイクストラ法のような経路探索法に基づいて、始点ノード（現在地）から終点ノード（目的地）に至るリンクコストが最小となる経路を最適経路として探索し、リンクコスト順に、選択した幾つかの経路を候補経路とする。ここで探索された候補経路は、それぞれ、図４に示したリンクの列として表現される。

図５は、経路探索部１１２で探索した候補経路のデータ構造の１例を示す。
（Ａ）は、１例として、所要時間優先の経路探索条件で探索された経路データ５０のデータ構造を示し、（Ｂ）と（Ｃ）は、経路データ５０に含まれる各リンクの道路形状データ５１と名称データ５２のデータ構造を示している。

経路データ５０は、候補経路と対応する複数のデータブロックからなり、各データブロックは、その経路を利用した場合の目的地への到着予想時刻（あるいは所要時間）５０１と、経路を構成する複数（ｎ本）のリンクをリンクＩＤ：５０２−ｉとリンク長５０３−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）との対で表している。

道路形状データ５１は、経路データ５０が示すリンクＩＤ５０２と対応して生成されたデータブロックであり、例えば、リンクＩＤ５１１と、始終点の位置５１２と、リンク通過の所要時間５１３と、渋滞度５１４と、そのリンクの始点ノードのＩＤ５１５と、終点ノードのＩＤ５１６と、リンク形状を特定する座標点の数（ｎ）５１７と、ｎ個の座標点５１８（Ｘ座標５１８Ｘ−ｉ、Ｙ座標５１８Ｙ−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）とを含む。始終点の位置５１２は、現在位置や目的地が当該リンクの途中にある場合に、その位置を表現する座標値を示している。また、所要時間５１３と渋滞度５１４の値は、交通情報配信サーバ３０から配信された交通情報データから抽出される。

名称データ５２も、経路データ５０が示すリンクＩＤ５０２と対応して生成されたデータブロックであり、例えば、リンクＩＤ５２１と、そのリンク内に存在する交差点名称の個数（ｋ）５２２と、交差点名称５２３（５２３−１〜５２３−ｋ）と、そのリンクがもつ道路名称の個数（ｍ）５２４と、個々の道路名称５２５（５２５−１〜５２５−ｍ）とを示す。１つのリンクが、国道ｙ号線の一部であり、且つ、ｘｘ街道の一部となっていた場合は、名称データ５２は、２つの道路名称５２５をもつことになる。

図６は、経路概略図生成部１１３の機能を示すフローチャートである。
経路概略図生成処理１１３は、経路探索部１１２で生成された複数の候補経路データ５０に基いて、候補経路間の接続関係を解析し、要約地図に適した簡略化経路データを生成する経路接続関係解析処理（ステップＳ１）と、簡略化経路データに基いて要約地図を生成する要約地図生成処理（ステップＳ２）と、要約地図上の各経路に交通情報を追加する交通情報追加処理（ステップＳ３）と、各経路に道路名称を追加する文字情報追加処理（ステップＳ４）と、交通情報と道路名称をもつ要約地図を表示部１０５に出力する表示処理（ステップＳ５）とからなる。

ステップＳ１では、経路探索部１１２で生成された候補経路データから、複数の経路が互いに重複する区間、すなわち、経路の分岐点または合流点に接続されたリンク列を抽出し、重複区間のリンク列を１つにまとめ、非重複区間のリンク列を１つにまとめて、区間毎に新たなリンク識別子を付与することによって、簡略化された経路データを生成する。簡略化経路データでは、候補経路間の分岐点または合流点をノードと定義することによって、元の経路データ５０が示すリンク単位よりも距離的に拡張されたリンクでノード間を結合したデータ構造となる。

例えば、経路探索部１１２で探索された候補経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が、図７に示す接続関係にあり、それぞれの経路データが、図８に示すリンク列からなる場合を想定する。ここで、ノードＳは出発地、ノードＧは目的地を示し、ａ０１〜ａ２０は、地図データで使用している元のリンク識別子を示している。

経路Ｒ１は、最適経路であり、リンクａ０１〜ａ１０から構成されている。経路Ｒ２、Ｒ３は、コスト的に最適経路Ｒ１よりも劣る経路であり、経路Ｒ２は、リンクａ０１、ａ０２、ａ１１〜ａ１６、ａ０９、ａ１０から構成され、経路Ｒ３は、リンクａ０１、ａ０２、ａ１１、ａ１２、ａ１７〜ａ２０、ａ０９、ａ１０から構成されている。

経路データ間に矢印１で示すように、経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、リンクａ０１とａ０２、リンクａ０９とａ１０との区間で重複し、経路Ｒ２とＲ３は、リンクａ１１とａ１２の区間で重複している。経路接続関係解析処理（ステップＳ１）では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の経路データから、これらの重複区間を抽出し、重複区間と非重複区間に新たなリンク識別子（拡張リンクＩＤ）Ｌ１〜Ｌ６を付与して、簡略化された経路データを生成する。

図９は、経路接続関係解析処理（ステップＳ１）で生成した簡略化経路データに含まれるノード、リンクと経路Ｒ１〜Ｒ３との関係を示し、図１０は、経路Ｒ１〜Ｒ３の簡略化経路データの構造を示している。

ここで、矢印２は、経路間で重複するリンクを表し、符号Ｎ１〜Ｎ５は、簡略化経路データにおけるノードを表している。ノードＮ１は出発地Ｓ、ノードＮ４は目的地Ｇ、リンクＬ１の終点ノードＮ２は経路Ｒ１と他の２つの経路の分岐点、リンクＬ４の終点ノードＮ５は、経路Ｒ２とＲ３の分岐点、リンクＬ３の始点ノードＮ３は、経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が合流点となっている。

尚、簡略化経路データでは、各経路は、図１０で示した拡張リンクＩＤの列（Ｌ１、Ｌ２，・・・）で定義されているが、各拡張リンクＩＤは、図８に示したように、１個または複数の元のリンクＩＤと対応付けられている。従って、拡張リンクＩＤが指定されれば、元のリンクＩＤが特定され、図５に示した道路形状データ５１や名称データ５２をアクセスできる。

図１１は、図１０に示した簡略化経路データに基づいて、候補経路Ｒ１〜Ｒ３の接続関係をグラフ化した場合の図である。経路Ｒ１は、出発地（ノードＮ１）から、リンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３を経由して目的地（ノードＮ４）に到着し、経路Ｒ２は、リンクＬ１、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ３、経路Ｒ３は、リンクＬ１、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ３を経由して、目的地（ノードＮ４）に到着する。

図１１のように、ユーザに対して、候補経路間の接続関係のみを理解させる目的で表示されるグラフであれば、グラフ上のノード間に、実際の距離や位置関係を正確に反映する必要はない。しかしながら、表示画面に経路概略図を提示する場合、ノード間に実際の距離感や位置関係を反映できれば、ユーザは、表示画面から候補経路間の関係を直感的に判断し易くなる。

そこで、本実施例の要約地図生成処理（ステップＳ２）では、上述した簡略化経路データが示す候補経路間の接続関係に基づいて、例えば、図１２に示す手順で要約地図を生成する。生成された要約地図上の分岐点、合流点には、元の地図データが示す各ノード迄の距離や位置関係が反映されている。

要約地図生成処理では、出発地ノードを下側、目的地ノードを上側に配置し、最優先経路（最適経路）Ｒ１は直線で表現し、その他の経路Ｒ２、Ｒ３は、最優先経路Ｒ１に対して分岐、合流させた折れ線で表現し、分岐点と合流点の表示位置に、出発地ノードからの距離感を反映させた要約地図を生成する。

要約地図生成処理は、例えば、図１２の（Ａ）に示すように、一端を始点ノードＮ１、他端を終点ノードＮ４とする最優先経路Ｒ１を表す直線上に、複数のリンクとノードを配置するステップＳ１００と、（Ｂ）に示すように、最優先経路Ｒ１に結合して、次の優先度をもつ経路Ｒ２のリンクを配置するステップＳ１０１と、（Ｃ）に示すように、経路Ｒ１、Ｒ２に結合して、残りの経路Ｒ３のリンクを配置するステップＳ１０２と、（Ｄ）に示すように、横方向の位置関係を調整する最終ステップＳ１０３とからなる。

ステップＳ１００では、経路Ｒ１上のリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３をそれぞれの距離の比率に応じた間隔で、直線上に配置する。ここで、リンクＬｎの距離をＬｅｎ（Ｌｎ）で表すと、経路Ｒ1上のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の直線上（縦方向）の位置ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４は、次式（１）で与えられる。

尚、図１２に示した例において、経路Ｒ２、Ｒ３は、直角的な折れ線で表現されているが、本発明はこのような折れ線の形状に限定されるものではない。例えば、分岐点Ｎ２における最優先経路Ｒ１とのなす角度を９０度より小さい角度で表現しても構わない。また、形状補間点における角度を丸めた曲線で表現しても構わない。

ステップＳ１０１では、ノードＮ２とＮ３との間に、経路Ｒ２の主要区間（迂回路区間Ｌ５と、経路Ｒ２とＲ３の重複区間Ｌ４）を表す折れ線を配置し、縦方向成分となる直線上に、経路Ｒ２上の２つのリンクＬ４とＬ５をそれぞれの距離比に応じた間隔で配列する。経路Ｒ２の主要区間を表す折れ線をノードＮ２の左、右どちら側に配置するかは、ノードＮ２から分岐する２つのリンクＬ２とＬ４の実際の位置関係に基づいて決定する。

リンクＬ２とＬ４との位置関係は、図８に示すように、リンクＬ２を構成する最初の単位リンクａ０３に付随する道路形状データの座標点の列と、リンクＬ４を構成する最初の単位リンクａ１１に付随する道路形状データの座標点の列とを比較することによって判明する。

本実施例の場合、最優先経路Ｒ１上のリンクＬ１とリンクＬ２が既に配置済みとなっているため、図１３に示すように、リンクＬ２を基準として、リンクＬ２とリンクＬ４との角度θを計算する。反時計回りの角度を正とした場合、θ＞０の時は左折方向、θ＜０の時は右折方向にリンクＬ４が分岐するものと判断して、迂回路部分の表示位置を特定できる。

経路Ｒ２の主要区間において、リンクＬ４とリンクＬ５との接続点となるノードＮ５の位置ｈ５は、次式（２）によって与えられる。

ステップＳ１０２では、ノードＮ５とノードＮ３との間に、経路Ｒ３の主要区間（迂回路区間Ｌ６）を表す折れ線を配置する。経路３の残りリンクはＬ６のみとなっているため、縦方向成分となる直線上には、リンクＬ６のみを配置すればよい。経路Ｒ３のを表す折れ線をノードＮ５の左右どちら側に配置するかは、ステップ１０１と同様、ノードＮ５から分岐する２つのリンクＬ５とＬ６の実際の位置関係に基づいて決定する。

最後のステップＳ１０３では、迂回路の縦方向の直線部分が重ならない範囲で、迂回路部分を横方向に調整して、候補経路Ｒ１〜Ｒ３の要約地図とする。本実施例では、最優先経路Ｒ１を表す縦方向の直線と、経路Ｒ２、Ｒ３の迂回路部分を表す縦方向の直線とが等間隔ｄで並ぶように、横方向の直線を調整している。経路Ｒ１の横方向の位置ｗ１を基準にして、経路Ｒ２、Ｒ３の迂回路部分の横方向の位置ｗ２、ｗ３は、次式（３）で与えられる。

上記実施例では、最適経路を基準にして、迂回路の横方向の間隔を一定値ｄとしているが、最適経路上のノードから分岐したリンク長に応じた間隔で離散化してもよい。最終的な要約地図の縦、横のスケールは、画面サイズに合わせて調整すればよい。また、図１２の（Ｄ）に黒丸で示すように、分岐点、合流点以外のノード、例えば、インターチェンジを示す記号を追加して表示してもよい。

図１４は、上述した要約地図に基いて作成された経路概略図の１例を示す。
表示画面に提示される経路概略図は、符号３で示すように、ステップＳ２で生成した要約地図上に、ステップＳ３で、混雑区間、渋滞区間などを表す交通情報を重畳し、ステップＳ４で、道路名称を示す文字情報を重畳した内容となっている。符号４は、候補経路毎の所要時間、走行距離、料金等を示すコスト情報表示領域である。

図示した例では、交通情報として渋滞情報のみを表示しているが、例えば、交通規制、その他の事象をアイコン等で表示してもよい。また、渋滞区間と混雑区間の区別には、塗り潰しパターン、色分け表示など、各種の表示形態を適用できる。

図１４は、初期経路を選択するための表示画面において、複数の候補経路を概略図として表示しているが、ユーザが選択した初期経路に沿って経路誘導中に、迂回路の分岐点に差しかかった時、分岐点から先の経路の接続関係を図１４のような経路概略図で表示することによって、ユーザに経路変更の機会を与えるようにしてもよい。

次に、上述した本発明の経路概略図をＷｅｂサービスでナビゲーション装置に提供する実施例について説明する。
図１５は、図１に示したナビゲーション装置１０からアクセスされる交通情報配信サーバ３０を示す。本実施例の交通情報配信サーバ３０は、高精度の渋滞予測機能を備えており、各ナビゲーション装置１０からの要求に応答して、交通情報および経路概略図情報の提供サービスを行う。

本実施例のナビゲーション装置１０は、ユーザが入力部１０４から目的地を指定した時、経路案内制御部１１１が、現在位置取得部１０３で取得した現在地（出発地）の位置情報と、目的地と、経路探索条件と示す経路概略図要求メッセージを交通情報配信サーバ３０に送信し、交通情報配信サーバ３０から、出発地から目的地までの経路概略図情報を含む応答メッセージを受信する。尚、経路概略図要求メッセージにおいて、目的地は、ユーザが入力した目的地名称、または目的地名称から変換された位置情報（座標値）によって指定される。

本実施例では、交通情報配信サーバ３０から経路概略図を入手できるため、ナビゲーション装置１０には、図１に示した経路概略図生成部１１３は不要となる。表示部１０５には、経路案内制御部１１１によって、交通情報配信サーバ３０からの応答メッセージから抽出した経路概略図が表示される。交通情報配信サーバ３０から受信した経路概略図を表示するために、経路案内制御部１１１から応答メッセージを受け取り、応答メッセージから経路概略図を抽出して表示部１０５に出力する経路概略図処理部をメモリ１０７に設けてもよい。

交通情報配信サーバ３０は、プロセッサ３００と、地図データを格納する地図データ記憶部３０１と、交通管制システムから交通情報を受信して蓄積する交通情報記憶部３０２と、ネットワークＮＷに接続された回線インタフェース３０３と、メモリ３０４とからなる。メモリ３０４には、プロセッサ３００が実行する本発明に関係するソフトウェアとして、要求応答部３１０と、交通情報探索部３１１と、交通情報を加味して経路探索を行う経路探索部３１２と、ナビゲーション装置１０からの要求に応じて経路概略図を生成する経路概略図生成部３１３とが用意されている。

ナビゲーション装置１０から送信された要求メッセージは、要求応答部３１１によって受付けられる。要求応答部３１１は、受信メッセージが交通情報要求メッセージの場合は、交通情報探索部３１１を実行し、受信メッセージが経路概略図要求メッセージの場合は経路探索部３１２を実行する。

経路探索部３１２が、経路概略図要求メッセージに従って、出発地から目的地に至る複数の候補経路を選択すると、経路概略図生成部３１３が、図６で説明した手順で、これらの候補経路を示す経路概略図を生成する。経路概略図生成部３１３で生成された経路概略図と、交通情報探索部３１１で探索された交通情報は、要求応答部３１１で応答メッセージに編集され、それぞれ要求元のナビゲーション装置１０に送信される。

交通情報配信サーバ３０側での経路概略図の生成には、経路探索部３１２で探索した候補経路の他に、ナビゲーション装置１０側の経路探索部１１２で探索した候補経路も利用できるようにしてもよい。この場合、ナビゲーション装置１０側で探索した経路情報は、経路概略図要求メッセージによって、交通情報配信サーバ３０に通知する。

ナビゲーション装置１０側の地図データ記憶部１０２に記憶される道路データと、交通情報配信サーバ３０側の地図データ記憶部３０１に記憶される道路データが、共通のリンクＩＤで管理されていた場合は、経路探索部１１２で探索した候補経路は、リンクＩＤ列形式で、交通情報配信サーバ３０に通知できる。もし、道路データが異なるリンクＩＤで管理されていた場合、経路探索部１１２で探索した候補経路は、座標列形式で交通情報配信サーバ３０に通知され、交通情報配信サーバ３０側で、座標列マッチングによって、リンクの特定とリンク間の接続関係を判断することになる。

図１６は、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）と呼ばれる簡易ナビゲーションシステムに経路概略図を配信サービスする場合に適した交通情報配信サーバ３０の構成例を示す。
本実施例の交通情報配信サーバ３０は、図示したように、図１５で説明した構成要素の他に、経路探索条件設定部３１４と経路探索条件３１５（３１５−１〜３１５−ｎ）を備えた構成となっている。

本実施例に適用されるナビゲーション装置１０は、図１に示した構成から、地図データ記憶部１０２、経路探索部１１２、経路概略図生成部１１３、経路探索条件設定部１１４を省略し、メモリ１０７に、入力受付制御部１１０と、経路案内制御部１１１とを備えた構成となる。

経路案内制御部１１１は、ユーザが入力部１０４から目的地を指定した時、現在位置取得部１０３で取得した現在地（出発地）の位置情報と、目的地とを示す経路概略図要求メッセージを交通情報配信サーバ３０に送信し、交通情報配信サーバ３０から、出発地から目的地までの経路概略図情報を含む応答メッセージを受信する。

交通情報配信サーバ３０から受信した経路概略図は、経路案内制御部１１１によって、表示部１０５に出力される。但し、図１５で説明したように、経路案内制御部１１１から応答メッセージを受け取り、応答メッセージから経路概略図を抽出して表示部１０５に出力する経路概略図処理部をメモリ１０７に設けてもよい。

交通情報配信サーバ３０は、ナビゲーション装置１０から受信した経路概略図要求メッセージから出発地の位置情報と目的地を抽出し、目的地を位置情報に変換した後、経路探索部３１２で、出発地から目的地までの複数の候補経路を探索する。この場合、経路探索条件としては、例えば、時間優先をデフォルト条件として指定しておく。経路概略図生成部３１３は、経路探索部３１２で探索された候補経路に基いて、図６と同様の手順で、経路概略図を生成する。生成された経路概略図は、要求応答部３１１で応答メッセージに編集され、要求元のナビゲーション装置１０に送信される。

本発明を適用したナビゲーションシステムの１実施例を示す図。 地図データ記憶部１０２に格納されるナビケーション用の地図データベース４０の構成例を示す図。 地図データ記憶部１０２に格納される地図データの階層構造を示す図。 道路データ４０１の基本的な構成の１例を示した図。 経路探索部１１２で探索した候補経路のデータ構造の１例を示す図。 経路概略図生成部１１３の機能を示すフローチャート。 経路探索部１１２で探索された候補経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の１例を示す図。 候補経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のリンク列を示す図。 経路接続関係解析処理（ステップＳ１）で生成した簡略化経路データに含まれるノード、リンクと経路Ｒ１〜Ｒ３との関係を示す図。 経路Ｒ１〜Ｒ３の簡略化経路データの構造を示す図。 図１０に示した候補経路Ｒ１〜Ｒ３の接続関係を簡略化経路データに基づいグラフ化した図。 要約地図生成処理（ステップＳ２）における要約地図の生成手順を示す図。 迂回路部分の表示位置の判定方法を説明するための図。 要約地図に基いて作成される経路概略図の１例を示す図。 経路概略図情報の提供サービス機能を備えた交通情報配信サーバ３０の１実施例を示す図。 経路概略図情報の提供サービス機能を備えた交通情報配信サーバ３０の他の実施例を示す図。

符号の説明

１０：ナビゲーション装置、２０：基地局、３０：交通情報配信サーバ、４０：地図データベース、５０：経路データ、５１：道路形状データ、５２：名称データ、
１００：制御部、１０１：プロセッサ、１０２：地図データ記憶部、１０３：現在位置取得部、１０４：入力部、１０５：表示部、１０６：通信部、１０７：メモリ、１１０：入力受付制御部、１１１：経路案内制御部、１１２：経路探索部、１１３：経路概略図生成部、１１４：経路探索条件設定部、１１５：経路探索条件、
３００:プロセッサ、３０１：地図データ記憶部、３０２:交通情報蓄積部、３０３：回線インタフェース、３０４：メモリ、３１０：要求応答部、３１１:交通情報探索部、３１２：経路探索部、３１３：経路概略図生成部、３１４：経路探索条件設定部、
Ｓ１：経路接続関係解析処理、Ｓ２：要約地図生成処理、Ｓ３：交通情報追加処理、
Ｓ４：名称情報追加処理。

Claims (9)

1. 出発地から目的地に至る複数の経路を概略図として表示画面に表示するナビゲーション装置であって、
   地図データから上記目的地に至る複数の経路を探索する経路探索部と、
   探索された上記複数の経路を示す経路データに基いて、経路概略図を生成する経路概略図生成部とを有し、
   上記経路概略図生成部が、
   上記経路データを解析して、上記各経路を他の何れかの経路と重複する区間と、他の経路とは重複しない迂回路区間とに分け、
   上記複数の経路が、最適経路となる第１の経路と、該第１の経路よりも優先度の低い第２の経路と、該第２の経路よりも優先度の低い第３の経路を含む場合、
   上記第１の経路を一端が始点ノード、他端が終点ノードとなる第１の直線で表現し、上記第２の経路の迂回路区間と、該第２の経路と上記第３の経路との重複区間とからなる経路部分を上記第１の直線と並列に配置された第２の直線で表現し、該第２の直線の両端を折れ線にして上記第１の直線上に設けた分岐点ノードまたは合流点ノードに結合し、上記第３の経路の迂回路区間からなる経路部分を上記第２の直線と並列に配置された第３の直線で表現し、該第３の直線の両端を配置済みの他の経路上に設けた分岐点ノードまたは合流点ノードに結合し、上記第１、第２、第３の直線が所定の間隔で並んだ形態の要約地図を生成し、
   上記要約地図に名称情報と交通状態情報を付与して、上記経路概略図として表示部に出力することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記経路概略図生成部が、
   前記経路データから、前記各経路を前記重複区間毎、迂回路区間毎に付与された新たなリンク識別子の列で表現し、重複区間からのリンク分岐点と迂回路区間のリンク合流点をそれぞれ分岐点ノード、合流点ノードとする簡略化経路データを生成し、
   上記簡略化経路データに基いて、前記要約地図を生成することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記経路概略図生成部が、前記始点ノードからの実際の距離に比例させて、前記第１の直線上に前記分岐点ノードまたは合流点のノードを配置することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
4. 出発地から目的地に至る複数の経路を概略図として表示画面に表示するナビゲーション装置であって、
   地図データから上記目的地に至る複数の経路を探索する経路探索部と、
   探索された上記複数の経路を示す経路データに基いて、経路概略図を生成する経路概略図生成部とを有し、
   上記経路概略図生成部が、
   上記経路データを解析して、上記各経路を他の何れかの経路と重複する区間と、他の経路とは重複しない迂回路区間とに分け、上記各経路を重複区間毎、迂回路区間毎に付与された新たなリンク識別子の列で表現した簡略化経路データを生成する経路接続関係解析処理部と、
   探索された上記複数の経路が、最適経路となる第１の経路と、該第１の経路よりも優先度の低い第２の経路と、該第２の経路よりも優先度の低い第３の経路を含む場合、上記簡略化経路データに基いて、上記第１の経路を一端が始点ノード、他端が終点ノードとなる直線で表現し、上記第２の経路の迂回路区間と、該第２の経路と上記第３の経路との重複区間とからなる経路部分を上記第１の直線と並列に配置された第２の直線で表現し、該第２の直線の両端部分を折れ線にして上記第１の直線上に設けた分岐点ノードまたは合流点ノードに結合し、上記第３の経路の迂回路区間からなる経路部分を上記第２の直線と並列に配置された第３の直線で表現し、該第３の直線の両端を配置済みの他の経路上の分岐点または合流点に結合し、上記第１、第２、第３の直線が所定の間隔で並んだ形態の要約地図を生成する要約地図生成処理部と、
   上記要約地図上に、交通状態情報を重畳する交通情報追加処理部と、
   上記要約地図上に道路名称を含む文字情報を重畳する文字情報追加処理部とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
5. ネットワークに接続された交通情報配信サーバと、上記ネットワークを介して上記交通情報配信サーバと交信するナビゲーション装置とからなるナビゲーションシステムであって、
   上記交通情報配信サーバが、地図データの記憶部と、交通情報の蓄積部と、経路探索部と、経路概略図生成部と、要求応答部とを有し、
   上記ナビゲーション装置が、上記交通情報配信サーバに出発地と目的地を指定した経路概略図要求メッセージを送信し、上記交通情報配信サーバから取得した経路概略図を表示画面に出力する制御部を備え、
   上記交通情報配信サーバの経路探索部が、上記経路概略図要求メッセージに従って、上記地図データから上記目的地に至る複数の経路を探索し、
   探索された上記複数の経路が、最適経路となる第１の経路と、該第１の経路よりも優先度の低い第２の経路と、該第２の経路よりも優先度の低い第３の経路を含む場合、上記経路概略図生成部が、上記経路探索部から得た経路データに基いて、上記第１の経路を一端が始点ノード、他端が終点ノードとなる第１の直線で表現し、上記第２の経路の迂回路区間と、該第２の経路と上記第３の経路との重複区間とからなる経路部分を上記第１の直線と並列に配置された第２の直線で表現し、該第２の直線の両端部分を折れ線にして上記第１の直線上に設けた分岐点ノードまたは合流点ノードに結合し、上記第３の経路の迂回路区間からなる経路部分を上記第２の直線と並列に配置された第３の直線で表現し、該第３の直線の両端を配置済みの他の経路上の分岐点または合流点と結合し、上記第１、第２、第３の直線が所定の間隔で並んだ形態の要約地図を生成し、
   上記要求応答部が、上記要約地図を含む応答メッセージを上記ナビゲーション装置に送信することを特徴とするナビゲーションシステム。
6. 前記経路概略図生成部が、前記始点ノードからの実際の距離に比例させて、前記第１の直線上に前記分岐点ノードまたは合流点のノードを配置することを特徴とする請求項５に記載のナビゲーションシステム。
7. 出発地から目的地に至る複数の経路を画面に経路概略図として表示する経路表示方法であって、
   地図データから目的地に至る複数の経路を探索するステップと、
   探索された上記複数の経路を示す経路データに基いて、経路概略図を生成するステップと、
   上記経路概略図を画面に出力するステップとからなり、
   上記経路概略図の生成ステップで、
   上記経路データを解析して、上記各経路を他の何れかの経路と重複する区間と、他の経路とは重複しない迂回路区間とに分け、
   探索された上記複数の経路が、最適経路となる第１の経路と、該第１の経路よりも優先度の低い第２の経路と、該第２の経路よりも優先度の低い第３の経路を含む場合、上記第１の経路を一端が始点ノード、他端が終点ノードとなる直線で表現し、上記第２の経路の迂回路区間と、該第２の経路と上記第３の経路との重複区間とからなる経路部分を上記第１の直線と並列に配置された第２の直線で表現し、該第２の直線の両端部分を折れ線にして上記第１の直線上に設けた分岐点ノードまたは合流点ノードに結合し、上記第３の経路の迂回路区間からなる経路部分を上記第２の直線と並列に配置された第３の直線で表現し、該第３の直線の両端を配置済みの他の経路上の分岐点または合流点に結合し、上記第１、第２、第３の直線が所定の間隔で並んだ形態の要約地図を生成し、
   上記要約地図上に名称情報と交通状態情報を付与して、上記経路概略図とすることを特徴とする経路表示方法。
8. 前記経路概略図の生成ステップで、
   前記経路データから、前記各経路を前記重複区間毎、迂回路区間毎に付与された新たなリンク識別子の列で表現し、重複区間からのリンク分岐点と迂回路区間のリンク合流点をそれぞれ分岐点ノード、合流点ノードとする簡略化経路データを生成し、上記簡略化経路データに基いて、前記要約地図を生成することを特徴とする請求項７に記載の経路表示方法。
9. 前記経路概略図の生成ステップで、
   前記始点ノードからの実際の距離に比例させて、前記第１の直線上に前記分岐点ノードまたは合流点のノードを配置することを特徴とする請求項７に記載の経路表示方法。

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