JP5469432B2 - 経路案内装置および道路ネットワークのデータ構造 - Google Patents

Description

本発明は、目的施設までの誘導看板に基づいて案内する経路案内装置等に関するものである。

従来から、カーナビゲーションデバイスや、携帯して持ち運びすることが可能な、例えばＰＮＤ（Personal Navigation Device）等に目的施設までの最適な案内経路を設定し、設定した案内経路に基づいて案内する経路案内装置が利用されている。
従来の経路案内装置としては、例えば、道路ネットワークデータを含む地図情報が記憶されているハードディスク等の記憶媒体にアクセスし、所望の地図情報を取得して画面に表示するとともに、出発地から目的地への案内経路をダイクストラ法等により計算して最適な案内経路を設定するものが広く用いられている。このような経路案内装置は、例えばカーナビゲーションシステムに採用されており、設定した最適な案内経路を用いて目的地までの案内が行なわれる。
また、目的地に設定した施設の周囲の道路沿いには、施設へ誘導するための誘導看板を設置しているところがあり、この誘導看板を利用して案内を行なうカーナビゲーションシステムも知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
上記特許文献１に記載のカーナビゲーションシステムは、具体的には、誘導看板が多く報知されるような案内経路を設定し、車両の現在位置が誘導看板を設置している位置に接近すると誘導看板の存在を報知するものであり、車両の乗員は、カーナビゲーションシステムが報知する情報および誘導看板の情報によって、目的地へ向かっていることを確認しながら安心して進行することができる。

特開２００３−１８５４５７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のカーナビゲーションシステムに採用されている経路案内装置は、誘導看板が多く報知されるような案内経路を設定するものであるため、車両が目的地へ向かっていることを確認しながら進行することができるものの、案内経路の設定方法が複雑になり、案内経路の設定の処理負荷が大きくなっていた。
本発明は、処理負荷を低減しつつ、目的地の施設の誘導看板を利用した経路設定を行なうことを可能とした経路案内装置および誘導看板情報データ構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の経路案内装置は、ユーザの操作により目的地を設定する目的地設定部と、前記目的地へ誘導するための誘導看板が設置されている複数の看板付経路が前記目的地を根として木構造化されている看板経由経路網のデータを取得する経路網取得部と、前記看板経由経路網に応じた案内経路を設定する経路設定部と、前記案内経路を用いて案内する経路案内部とを備えることを特徴とするものである。
なお、上述した特徴は、本発明の特徴のすべてを列挙したものではなく、これらを要部とする構成（または方法）もまた発明となり得る。

本発明の経路案内装置によれば、複数の看板付経路が目的地を根として木構造化されている看板経由経路網のデータに基づいて案内経路を設定することから、案内経路の設定に要する処理が簡素化されるので、経路設定の処理負荷を低減することができる。本発明の経路案内装置は、このような効果を持ちつつ、目的地の施設の誘導看板を利用した経路案内を行なうことを可能としたものである。

本発明の経路案内装置の実施形態の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の経路案内装置における処理の例における経路を示す図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は誘導看板の例を示す図である。 本発明の経路案内装置における看板経由経路網を木構造で表現した例を示す図である。 本発明の経路案内装置１における処理の一部を示すフローチャートである。 本発明の経路案内装置１における処理の一部を示すフローチャートである。 本発明の経路案内装置１における処理の一部を示すフローチャートである。 本発明の経路案内装置１における処理の一部を示すフローチャートである。

以下、本発明を具体化した実施形態を説明する。
図１は、本発明の経路案内装置の実施形態の構成の一例を示すブロック図である。本例における経路案内装置１は、車両に搭載されたカーナビゲーションであり、表示部１１、入力器１２、計算機１３、および地図情報記憶部１４を備えている。

表示部１１は、ＬＣＤ等の画像表示器であり、入力器１２は、画像表示器の表示面に設けられるタッチパネル等の入力デバイスであり、地図情報記憶部１４は、ＤＶＤ、ハードディスクまたはフラッシュメモリ等の地図情報を記憶している外部記憶装置である。

地図情報記憶部１４が記憶している地図情報は、行政界図、道路図および家形図等を生成するための地図描画用データ、経路探索に利用されるリンクやノード等の道路ネットワークデータ等を含むものである。そして、本例における経路案内装置１を構成する地図情報記憶部１４は、目的地へ誘導するための誘導看板が設置されている複数の看板付経路のデータを記憶している。

看板付経路について、図２および図３を用いて説明する。図２は、本発明の経路案内装置における処理の例における経路を示す図である。誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１は、目的地である甲ゴルフ場ＧＣに行くための進行方向等を示して誘導するために、甲ゴルフ場ＧＣの周辺の道路脇や交差点等に設置されたものである。看板付経路Ｂ−Ａ，Ｃ−Ａ，Ｄ−Ｂ，Ｅ−Ｂ，Ｆ−Ｃ，Ｇ−Ｃ，Ｈ−Ｃ，Ｉ−Ｄ，Ｊ−Ｄ，Ｋ−Ｉ，Ｌ−Ｉには、誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１が設置されている。また、一般経路Ｆ−Ｂ，Ｍ−Ｈ，Ｎ−Ｌ，Ｏ−Ｌ，Ｐ−Ｋ，Ｑ−Ｊ，Ｒ−Ｊ，Ｓ−Ｅ，Ｔ−Ｆ，Ｕ−Ｇには、誘導看板が設置されていない。なお、Ａ〜Ｕは、それぞれ看板付経路、一般経路の節点を示している。図３（ａ）は、誘導看板Ｂ３の例を示す図であり、前方の交差点を左折して１ｋｍほど走行すると甲ゴルフ場ＧＣに到着することを示している。また、図３（ｂ）は、誘導看板Ｂ１０の例を示す図であり、前方の交差点を右折して５ｋｍほど走行すると甲ゴルフ場ＧＣに到着することを示している。また、図３（ｃ）は、誘導看板Ｂ９の例を示す図であり、前方の交差点を直進して２ｋｍほど走行すると甲ゴルフ場ＧＣに到着することを示している。看板付経路データは、誘導するための誘導看板が設置されている目的地ごとに、図３（ａ）〜（ｃ）に示す誘導看板Ｂ３，Ｂ１０，Ｂ９のような誘導看板の画像情報、目的地への進行方向および走行距離等の記載内容を示す文字情報、図２に示す誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１のそれぞれの位置情報、誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１と配置されている道路との対応情報等によって構成されている。

計算機１３は、コンピュータプログラムや処理条件等が予め記憶されているＲＯＭやＲＡＭ等の内部記憶装置、このコンピュータプログラムを実行するＣＰＵ、およびデータの読み書きが可能な小型のハードディスクやフラッシュメモリ等の外部記憶装置等を備えた小型のコンピュータである。本例の経路案内装置１における計算機１３は、コンピュータプログラムを実行することにより実現される所定の機能を有するユニットを複数備えている。具体的には、計算機１３は、地図情報記憶部１４に記憶されている地図情報を参照する地図情報参照部１３１、出発地を設定する出発地設定部１３２、目的地を設定する目的地設定部１３３、目的地に応じて看板経由経路網のデータを取得する経路網取得部１３４、出発地から目的地への案内経路を設定する経路設定部１３５、設定した案内経路を用いて案内する経路案内部１３６を備えている。

次に、経路案内装置１が、出発地から目的地までの案内経路を探索して案内する処理について説明する。

図５〜図８は、それぞれ本発明の経路案内装置１における処理の一部を示すフローチャートである。まず、計算機１３は、地図情報参照部１３１により、地図情報記憶部１４に記憶されている地図情報を参照して所定エリアの地図画像を表示部１１に表示するとともに、目的地設定部１３３により、目的地の指定を受付けてユーザによるタッチパネルの操作に応じて地図上の所定箇所を指定することにより目的地を設定する処理を実行する（ステップＳ１０１）。計算機１３は、ステップＳ１０１が終了すると、地図情報記憶部１４の看板付経路のデータを参照し、設定した目的地に対応する看板付経路のデータが有るか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１０２）。計算機１３は、ステップＳ１０２において、設定した目的地に対応する看板付経路のデータが無いと判定したときには（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、出発地設定部１３２により、車両に別途搭載されている現在位置検出器が出力する位置データに基づいて出発地を設定する処理を実行する（ステップＳ１０３）。計算機１３は、ステップＳ１０３が終了すると、経路設定部１３５により、ダイクストラ法を用いてそれぞれ設定した出発地から目的地までの最適な案内経路を探索して設定する処理を実行し（ステップＳ１０４）、続いて、経路案内部１３６により、設定した案内経路を表示部１１に表示して案内経路の案内を行なう処理を実行する（ステップＳ１０５）。そして、計算機１３がステップＳ１０５の処理を完了すると、経路案内装置１の経路案内は終了する。

計算機１３は、ステップＳ１０２において、設定した目的地に対応する看板付経路のデータが有ると判定したときには（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、経路網取得部１３４により、看板経由経路網のデータを生成して取得する処理を実行する（ステップＳ２０１）。看板経由経路網は、道路ネットワークを構成する一部のノードおよびリンクにより構成されており、目的地へ誘導するための誘導看板が設置されている複数の看板付経路が、誘導看板に示されている誘導方向および設置位置の情報に基づいて複数の節点により接続された目的地を根とする木構造で表現されたものである。図４は、本発明の経路案内装置における看板経由経路網を木構造で表現した例を示す図である。例えば、目的地が図２に示す甲ゴルフ場ＧＣの場合、誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１を経由して目的地の甲ゴルフ場ＧＣへ到るまでの看板付経路Ｂ−Ａ，Ｃ−Ａ，Ｄ−Ｂ，Ｅ−Ｂ，Ｆ−Ｃ，Ｇ−Ｃ，Ｈ−Ｃ，Ｉ−Ｄ，Ｊ−Ｄ，Ｋ−Ｉ，Ｌ−Ｉを、目的地の甲ゴルフ場ＧＣを根として木構造で表現することにより、図４に示すような看板経由経路網のデータが生成される。節点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉは、誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１のそれぞれの設置位置の情報、誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１と配置されている道路との対応の情報、誘導看板Ｂ１〜Ｂ１１に記載されている目的地への誘導方向の情報等に基づいて、看板付経路Ｂ−Ａ，Ｃ−Ａ，Ｄ−Ｂ，Ｅ−Ｂ，Ｆ−Ｃ，Ｇ−Ｃ，Ｈ−Ｃ，Ｉ−Ｄ，Ｊ−Ｄ，Ｋ−Ｉ，Ｌ−Ｉを接続するために設定したものである。

＜看板経由経路網のデータを用いた処理の第１の例＞
（出発地が看板付経路上にある場合の処理）計算機１３は、ステップＳ２０１が終了すると、出発地設定部１３２により、上述した現在位置検出器が出力する位置データに基づいて出発地を設定する処理を実行する（ステップＳ２０２）。計算機１３は、ステップＳ２０２が終了すると、経路設定部１３５により、出発地が看板経由経路網に対応する領域ＴＥ内に存在するか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２０３）。計算機１３は、ステップＳ２０３において、出発地が看板経由経路網内に有ると判定したときには（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、経路設定部１３５により、出発地に対して目的地側の誘導看板のうち最も近い誘導看板を、最初に経由する誘導開始看板として設定する処理を実行する（ステップＳ２０４）。例えば、目的地が図２に示す甲ゴルフ場ＧＣの場合であって、出発地が看板経由経路網に対応する領域内に存在している看板付経路Ｅ−Ｂ上に有る場合には、誘導看板Ｂ４を誘導開始看板に設定する。計算機１３は、ステップＳ２０４が終了すると、経路設定部１３５により、誘導開始看板として設定した誘導看板Ｂ４が含まれる看板付経路Ｅ−Ｂから、木構造において根に向かう経路Ｅ−Ｂ，Ｂ−Ａを、看板経由経路網のデータから抽出して案内経路Ｅ−Ｂ−Ａを設定する処理を実行する（ステップＳ２０５）。計算機１３は、ステップＳ２０５が終了すると、設定した案内経路Ｅ−Ｂ−Ａを表示部１１に表示して進行方向に沿った経路案内を行なう処理を実行する（ステップＳ２０６）。本例の経路案内装置１は、誘導看板の画像情報および位置情報を記憶しているので、車両と誘導看板との距離が所定の距離以内に近づいたときに、対応する誘導看板の画像を表示部１１に表示することとしており、ユーザにとっては実際に誘導看板が設置していること認知するとともに、誘導看板の実物を探し易いものにしている。

ところで、カーナビゲーションによる経路案内において、誘導看板に表示されている案内経路（方向）と、カーナビゲーションが示す案内経路とが一致していないために、ユーザがどちらの経路案内に従えばよいか迷う場合もある。このような問題点に対して本例の経路案内装置１によれば、ユーザは、運転中に誘導看板の実物を認識することによる情報と、経路探索装置が設定した案内経路に基づいた経路案内による情報とが一致するので、安心して車を運転することができる。しかも、誘導看板を利用する案内経路は、複数の看板付経路が目的地を根として木構造化されている看板経由経路網のデータに基づいて案内経路を設定することから、案内経路の設定に要する処理が簡素化されるので、案内経路の設定の処理負荷を低減することができる。

そして、計算機１３がステップＳ２０６の処理を完了すると、経路案内装置１の経路案内は終了する。

＜看板経由経路網のデータを用いた処理の第２の例＞
（看板付経路を特に優先しない場合の処理）計算機１３は、ステップＳ２０３において、出発地が看板経由経路網に対応する領域内に存在しないと判定したときには（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、経路設定部１３５により、案内経路の設定条件として看板付経路を優先するか否かについてのユーザによる選択を受付け、ユーザによるタッチパネルの操作に応じて案内経路の設定条件として看板付経路を優先するか否かを決定する処理を実行する（ステップＳ３０１）。例えば、ユーザが誘導看板の実物を確認しながら車を運転したいと考えるのであれば看板付経路を優先する選択となり、ユーザが最短距離の案内経路を求めるのであれば看板付経路を優先しない選択となる。計算機１３は、ステップＳ３０１において、案内経路の設定条件として看板付経路を優先しないと決定したときには（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０４と同様の方法を用いて、それぞれ設定した出発地から目的地までの案内経路を探索して最適な案内経路を設定する処理を実行する（ステップＳ３０２）。計算機１３は、ステップＳ３０２が終了すると、経路設定部１３５により、設定した案内経路の中に看板付経路が含まれているか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ３０３）。

計算機１３は、ステップＳ３０３において、設定した案内経路の中に看板付経路が含まれていると判定したときには（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、経路設定部１３５により、設定した案内経路が、誘導看板が示す進行方向と一致するか否かを判定する（ステップＳ３０４）。例えば、目的地が図２に示す甲ゴルフ場ＧＣで、出発地が経路Ｓ−Ｅ上に有るときに、探索した結果の案内経路が経路Ｓ−Ｅ，Ｅ−Ｂ，Ｂ−Ｆ，Ｆ−Ｃ，Ｃ−Ａを順に通るものになれば、看板付経路Ｅ−Ｂを経由するにもかかわらず、その先の経路Ｂ−Ｆは誘導看板Ｂ４が示す進行方向と一致していない。この場合、ユーザから見ると、運転中に誘導看板の実物を認識することによる情報と、経路探索装置が設定した案内経路に基づいた案内による情報とが一致しないので、ユーザは安心して車を運転することができなくなる。

そこで、計算機１３は、ステップＳ３０４において、設定した案内経路が、誘導看板が示す進行方向と一致しないと判定したときには（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、経路設定部１３５により、誘導看板が示す進行方向と一致しない経路を、看板経由経路網に合わせるように修正する処理を実行する（ステップＳ３０５）。計算機１３は、ステップＳ３０５が終了すると、経路案内部１３６により、設定した経路を表示部１１に表示して進行方向に沿った経路案内を行なう処理を実行する（ステップＳ３０６）。看板付経路に係る案内については、ステップＳ２０６と同様の案内方法を採用する。本例の経路案内装置１によれば、経路探索により設定した経路の中に看板付経路が含まれており、かつ、設定した案内経路が、看板付経路に係る誘導看板が示す進行方向と一致しないときには、誘導看板が示す進行方向と一致しない経路を、看板経由経路網に合わせるように修正することにより、ユーザは、比較的最短な経路を安心して車を運転することができる。

また、計算機１３は、ステップＳ３０３において、設定した案内経路の中に看板付経路が含まれていないと判定したときには（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ステップＳ３０６を実行する。また、計算機１３は、ステップＳ３０４において、設定した案内経路が、誘導看板が示す進行方向と一致すると判定したときにも（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、同様にステップＳ３０６を実行する。そして、計算機１３がステップＳ３０６の処理を完了すると、経路案内装置１の経路案内は終了する。

＜看板経由経路網のデータを用いた処理の第３の例＞
（看板付経路を優先する場合の処理）計算機１３は、ステップＳ３０１において、案内経路の設定条件として看板付経路を優先すると決定したときには（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、経路設定部１３５により、複数の誘導看板のうちのいずれか１つを最初に経由する開始誘導看板として算出する処理を実行する（ステップＳ４０１）。計算機１３は、ステップＳ４０１が終了すると、経路設定部１３５により、ダイクストラ法を用いて出発地から誘導開始看板が設置されている経路へ到るまでの探索経路区間を探索して特定するとともに、誘導開始看板が設置されている経路から目的地までの看板誘導区間を看板経由経路網から抽出し、探索経路区間および看板案内区間をつなぎ合わせることにより案内経路を設定する処理を実行する（ステップＳ４０２）。本例の経路案内装置１においては、看板付経路のうち看板付経路ではない一般経路と接続している末端の看板付経路Ｅ−Ｂ，Ｆ−Ｃ，Ｇ−Ｃ，Ｈ−Ｃ，Ｊ−Ｄ，Ｋ−Ｉ，Ｌ−Ｉに設置されている誘導看板Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ９，Ｂ１０，Ｂ１１のうちの出発地から最も近い誘導開始看板を最初に経由する開始誘導看板として設定することにより、探索経路区間の探索に関する負荷の低減を図っている。本例の経路案内装置１によれば、案内経路の設定条件として看板付経路を優先していることにより、経路案内装置１によって提供される目的地までの案内経路と、誘導看板によって案内される案内経路とが一致するため、ユーザが安心して運転する区間が長くなる。なお、本例においては、出発地から誘導開始看板が設置されている看板付経路の手前までの経路を探索経路区間として設定し、誘導開始看板が設置されている経路から目的地までの経路を看板誘導区間として設定している。

計算機１３は、ステップＳ４０２が終了すると、経路案内部１３６により、設定した案内経路に基づいて案内を行なう処理を実行する（ステップＳ４０３）。そして、計算機１３がステップＳ４０３の処理を完了すると、経路案内装置１の経路案内は終了する。

＜その他の例＞
なお、本発明は上述の実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良が可能である。例えば、上述した実施形態の例においては、経路案内装置１をカーナビゲーションとしているが、このような形態に限定するものではなく、例えば、ＰＮＤ、携帯電話またはＰＣとすることも可能である。

また、上述した実施形態の例においては、入力器１２をタッチパネルとしているが、このような形態に限定するものではなく、例えば、キーボードやマウスとすることも可能である。

また、上述した実施形態の例においては、看板経由経路網のデータは、設定した目的地に応じて予め記憶している看板付経路のデータに基づいて生成され、生成された看板付経路のデータを用いて案内経路を設定するものとなっているが、このような形態に限定するものではない。例えば、看板経由経路網のデータを目的地ごとに予め整備しておき、地図情報の一部として予め地図情報記憶部１４が記憶しておくことにより、案内経路を設定するまでの処理をより早く行なえるようにすることもできる。

また、上述した実施形態の例においては、計算機１３は、ステップＳ４０２において、経路設定部１３５により、出発地から誘導開始看板が設置されている看板付経路の手前までの経路を探索経路区間として設定し、誘導開始看板が設置されている経路から目的地までの経路を看板誘導区間として設定しているが、このような形態に限定するものではない。例えば、出発地から誘導開始看板が設置されている看板付経路までの経路を探索経路区間として設定し、誘導開始看板が設置されている経路の次の経路から目的地までの経路を看板誘導区間として設定するものでも構わない。

また、上述した実施形態の例においては、目的地の甲ゴルフ場ＧＣへ到る最終の節点は節点Ａの１つだけであるが、このような形態に限定するものではない。例えば、目的地に複数の駐車場が存在し、それぞれの駐車場への看板付経路が別々に存在しているのであれば、それぞれの駐車場を目的地へ到る最終の節点とすることもできる。すなわち、目的地へ到る最終の節点が複数存在しても構わない。

また、上述した実施形態の例においては、図３に示すように１つの誘導看板に１つの目的地に関する情報が記載されているが、１つの誘導看板に複数の目的地に関する情報が記載されている誘導看板が設置された看板付経路についても、本発明の経路案内装置で利用することが可能である。

１…経路案内装置
１１…表示部
１２…入力器
１３…計算機
１３１…地図情報参照部
１３２…出発地設定部
１３３…目的地設定部
１３４…経路網取得部
１３５…経路決定部
１３６…経路案内部
１４…地図情報記憶部

Claims (4)

1. ユーザの操作により目的地を設定する目的地設定部と、
   前記目的地へ誘導するための誘導看板が設置されている複数の看板付経路が前記目的地を根として木構造化されている看板経由経路網のデータを取得する経路網取得部と、
   前記看板経由経路網に応じた案内経路を設定する経路設定部と、
   前記案内経路を用いて案内する経路案内部と
   を備える経路案内装置。
2. 前記経路設定部は、
   前記出発地から前記目的地までの案内経路を算出するとともに、
   前記案内経路の中に、前記誘導看板の内容と一致しない前記看板付経路が含まれている場合には、前記案内経路における前記誘導看板の内容と一致しない前記看板付経路から前記目的地までの区間を前記看板経由経路網に合わせるように修正することを特徴とする請求項１に記載の経路案内装置。
3. 前記経路設定部は、
   前記複数の誘導看板のうちのいずれか１つを最初に経由する開始誘導看板として設定し、前記出発地から前記開始誘導看板が設置されている前記看板付経路へ到るまでの探索経路区間を探索して求めるとともに、
   前記開始誘導看板が設置されている前記看板付経路から前記目的地へ到るまでの看板誘導区間を前記看板経由経路網から抽出し、前記探索経路区間および前記看板誘導区間をつなぐことにより前記案内経路を設定することを特徴とする請求項１に記載の経路案内装置。
4. 特定の目的地までの経路を案内する経路案内装置で用いられる道路ネットワークのデータ構造であって、
   道路ネットワークを構成する一部のノードまたはリンクにより構成されており、前記目的地へ誘導するための誘導看板が設置されている複数の看板付経路が、前記誘導看板に示されている誘導方向および設置位置の情報に基づいて複数の節点により接続された前記目的地を根とする木構造で表現されている看板経由経路網のデータを含む道路ネットワークのデータ構造。