JPH05165408A - 車両走行案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ デジタル地図データにもとづいて、道路地図
上に設定された出発点から目的地に到るまでの経路を探
索する際に、経路探索の処理負担を軽減して、経路探索
を効率良く迅速に行わせることを目的とする。 ［構成］ 単位エリアごとに分割された道路地図に設定
された出発点と目的地とを結ぶ直線が存在する１または
２以上のエリアをもって探索領域を決定し、その領域で
経路探索が不能のときに探索領域を少しずつ拡大させな
がら経路探索を行わせていくようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画面に写し出される道
路地図上に設定された出発点から目的地に到るまでの経
路を探索して車両の走行案内を行わせる車両走行案内装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、画面に写し出される道路地図上に
出発点および目的地を任意に設定して、デジタル地図デ
ータにもとづいてその設定された出発点から目的地に到
るまでの最適経路を探索して、その探索された経路にし
たがって車両の走行案内を行わせるようにした車両走行
案内装置が開発されている（例えば特開昭６２−１３３
６００号公報または特開平１−１７３２９７号公報参
照）。

【０００３】デジタル地図データとしては、図３に示す
ような実際の道路形状を、図４に示すように線分によっ
て折線近似したときの各線分の端点および接続点からな
るノードＮの位置およびノード間の接続状態に関するデ
ータからなっている。

【０００４】デジタル地図データにもとづいて経路探索
を行わせる方法としては、例えばＤｉｊｋｓｔｒａ法な
どの公知のアルゴリズムにしたがって所要距離が最小と
なるようにデジタル地図上のつながりのあるノードを次
々に追跡して出発点から目的地に到るまでの距離が最小
になる経路の探索を行わせるなどの種々の経路探索方法
が存在する。

【０００５】従来、道路地図を単位エリアごとに分割し
て、そのエリア内で経路探索を行わせるようにしている
が、その際、図５に示すように、１つのエリアＡにおけ
る道路地図上に設定された出発点Ｓから目的地Ｏに到る
経路が途切れてしまったり、また、図６に示すように、
複数のエリアＡにわたって出発点Ｓと目的地Ｏとが設定
される場合には、経路探索を行わせることができなくな
ってしまうという問題がある。

【０００６】その場合、最初からエリアを大きく設定し
ておけば経路探索が可能であるが、例えば、ノード追跡
によって経路探索を行う場合には、探索に要する時間が
ほぼエリア内に存在するノード数の２乗に比例するため
に、最初からエリアを大きく設定するのではノード数が
多大となって探索時間が長くなるなど、小さなエリア内
で探索可能なときにもその処理負担が大きくなって経路
探索の効率が悪くなってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、デジタル地図データにもとづいて、単位エリアご
とに分割された道路地図上に設定された出発点から目的
地に到るまでの経路を探索させる際、最初からエリアを
大きく設定するのでは経路探索に時間を要して効率が悪
くなり、また、エリアを小さく設定するのでは、出発点
から目的地に到るまでの経路が途切れたり、出発点から
目的地に到るまでの経路が複数のエリアにわたったりな
どして経路探索を行わせることができなくなることであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、デジタル地図
データにもとづいて、単位エリアごとに分割された道路
地図上に設定された出発点から目的地に到るまでの経路
を探索させる際、経路探索を効率良く迅速に行わせるこ
とができるようにそのエリアを比較的小さく設定したう
えで、道路地図上に設定された出発点と目的地とを結ぶ
直線が存在する１または２以上のエリアをもって探索領
域を決定して、その探索領域内で経路探索を行わせるよ
うにしている。

【０００９】そして、本発明は、先に設定された探索領
域内における経路探索が不能のときに、そのときの探索
領域に隣接するエリアを加えた新たな探索領域を再設定
して、その再設定された探索領域において経路探索を再
度行わせるようにしている。

【００１０】

【実施例】図１は本発明による車両走行案内装置の基本
的な構成例を示すもので、例えば車両のタイヤの回転に
応じて単位走行距離ごとのパルス信号を出力する距離セ
ンサ１と、例えばヨー方向の角速度の変化を検出する車
両の走行にともなう方向変化量に比例した信号を出力す
る方向センサ２と、距離センサ１からのパルス信号数を
カウントして車両の走行距離を計測するとともに、方向
センサ２の出力信号にしたがってその進行方向の変化を
わり出すことにより車両の一定走行距離ごとにおけるＸ
−Ｙ座標上の現在位置を逐次演算によって求め、かつこ
の車両走行案内装置全体の制御を行わせるマイクロコン
ピュータからなる信号処理装置３と、その信号処理装置
３によって求められた刻々変化するＸ−Ｙ座標上の位置
の現在位置のデータを順次格納し、車両の有限の連続位
置情報としてそれを記憶保持する走行軌跡記憶装置４
と、予めデジタル地図データによる道路地図情報が記憶
されている地図情報記憶媒体５と、その記憶媒体５から
必要なエリアの道路地図情報を選択的に読み出す記憶媒
体再生装置６と、その読み出された道路地図情報にもと
づいて所定の道路地図を画面に写し出すとともに、その
両面に写し出された道路地図上に、車両の現在位置を、
必要に応じて走行軌跡および現在位置における車両の進
行方向などとともに、車両の走行にしたがって更新的に
表示させる表示装置７と、信号処理装置３へ動作指令を
与えるとともに、表示装置７に表示させる地図の選択指
定およびその表示された地図上における車両の出発点，
目的地などの設定を行わせ、また走行軌跡などの表示指
令を選択的に与え、表示される地図および走行軌跡の方
向変換，その表示位置のシフト，地図および走行軌跡の
部分拡大表示，表示縮尺率の選択などの表示形態の設定
変更などを適宜行わせることのできる操作装置８とによ
って構成されている。

【００１１】このように構成されたものでは、選択的に
読み出された道路地図が表示装置７の画面に映し出され
るとともに、その地図上において設定された出発点から
の車両の走行にしたがって信号処理装置３により予め設
定された地図の縮尺率に応じてＸ−Ｙ座標上における現
在位置が刻々と演算によって求められ、その演算結果が
走行軌跡記憶装置４に逐次送られてその記憶内容が更新
されていくとともに、その記憶内容が読み出されて表示
装置７に送られる。

【００１２】それにより表示装置７には、例えば、図２
に示すように、その画面に表示された地図上に車両の現
在位置を示す表示マークＭ１，その現在位置における車
両の進行方向を示す表示マークＭ２および出発点Ｓから
現在位置に至るまでの走行軌跡表示マークＭ３が車両の
走行状態に追従して模擬的に表示される。

【００１３】本発明はこのような車両走行案内装置にあ
って、信号処理装置３において、地図情報記憶媒体５か
ら読み出したデジタル地図データにもとづいて、単位エ
リアごとに分割された道路地図上に設定された出発点か
ら目的地に到るまでの経路を探索して、所要距離や一方
通行などの道路情報を加味した最適経路の決定を行い、
例えば画面に写し出される道路地図上における最適経路
を特別な色で示すなどして、その最適経路上に車両の現
在位置が更新表示されていくように車両の走行案内を行
わせることができるようにしている。

【００１４】ここで、経路探索の基本的なアルゴリズム
および最適経路の決定そのものについては、公知の種々
の手法が広く適用される。

【００１５】このようなものにあって、特に本発明で
は、信号処理装置３において、図７および図８に示すよ
うに、道路地図上に設定された出発点Ｓと目的地Ｏとの
Ｘ−Ｙ座標上の位置のデータにもとづいて、その間を結
ぶ直線を演算処理によって求めたうえで、その直線が存
在する１または２以上のエリアＡをもって探索領域Ｗを
決定する手段をとり、その探索領域Ｗ内で出発点Ｓから
目的地Ｏに到るまでの経路の探索を行わせるようにして
いる。

【００１６】しかして、このような手段をとることによ
り、エリアＡを比較的小さく設定して、１つのエリアＡ
内で経路探索が可能となるときの処理負担を極力軽減し
て経路探索を効率良く迅速に行わせることができるよう
になる。

【００１７】そして、出発点Ｓと目的地Ｏとが複数のエ
リアにわたって設定される場合には、経路が探索される
確率が比較的高く、かつ必要最小限の大きさからなる探
索領域Ｗが最適に決定されて、その探索領域Ｗ内におい
て経路探索を効率良く行わせることができるようにな
る。

【００１８】また、本発明では、信号処理装置３におい
て、先に設定された探索領域Ｗでは出発点Ｓから目的地
Ｏに到る経路が途切れてしまって、その領域Ｗでは経路
探索が不能と判定したとき、図９および図１０に示すよ
うに、そのときの探索領域Ｗに隣接するエリアＡを加え
た新たな探索領域Ｗ′を再設定して、その再設定された
探索領域Ｗ′において経路探索を再度行わせる手段をと
るようにしている。

【００１９】しかして、このような手段をとることによ
り、先に設定された探索領域Ｗでは経路探索が不能とな
った場合に、次の探索領域Ｗ′が必要最小限に広げられ
て、その探索領域Ｗ′内において経路探索を効率良く行
わせることができるようになる。

【００２０】その際、道路地図上に設定された出発点か
ら目的地に到るまでの経路が探索されるまで探索領域を
拡大しながら経路探索を再実行していくことになるが、
予め探索領域を再設定する回数または探索領域の大きさ
の制限を定めておき、その制限を越えたときに経路探索
を終了して、例えば画面に経路探索不能のメッセージを
表示するなどして、その旨の報知を行うようにする。

【００２１】そして、最終的に経路探索が不能になった
場合には、出発点と目的地とを結ぶ直線にもとづいて、
出発点からみた目的地の方向を矢印によって表示するな
どして、目的地の方向のみの案内情報を提示するように
する。

【００２２】なお、例えばデジタル地図上のノード追跡
によって経路探索を行わせる場合、各ノードの位置およ
び相互の接続状態に関するデータが書き込まれたテーブ
ルを用いて、出発点からのつながりのあるノードを順次
たどってリストアップしていくことになるが、出発点か
らのつながりのあるノードをたどることができなくなる
までに目的地に対応するノードがリストアップされない
とき、経路探索不能として判定されることになる。

【００２３】また、本発明では、予め同一地域の道路地
図にあって、例えば一級国道，二級国道，県道，市道な
どの道路種別によって道路構成が疎から密に段階的に異
なるものを複数用意しておき、信号処理装置３におい
て、経路探索が不能となったときに、道路密度が高くな
る下位階層の道路地図があればそれに切り換えて、経路
探索を行わせる手段をとるようにしている。

【００２４】しかして、不案内地域における車両の走行
案内を行わせるに際しては主要な幹線道路において経路
が探索されれば足りるため、最初は道路構成が疎な上位
階層の道路地図を用いて経路探索を行わせて、探索不能
な場合には次第に道路構成が密となる下位階層の道路地
図を用いて経路探索を行わせていくことにより、経路探
索の処理負担を軽減させながら、経路探索を効率良く行
わせることができるようになる。

【００２５】最終的に、探索領域の拡大および道路地図
の下位階層への切換によっても経路を探索できないとき
には、信号処理装置３は、車両の一定走行後または一定
時間経過後に画面に写し出された道路地図上に表示され
ている現在位置を新たな出発点として設定して、先に設
定されている目的地に到るまでの経路の探索を再開す
る。

【００２６】そして、そのとき再設定された出発点から
目的地に到るまでの経路が探索されたときには、例えば
画面に経路が探索された旨のメッセージを表示するなど
して、その旨の報知を行って経路誘導モードに切り換え
て、その探索された経路にしたがって車両の走行案内を
行わせる。

【００２７】

【発明の効果】以上、本発明による車両走行案内装置に
あっては、単位エリアごとに分割された道路地図上に設
定された出発点から目的地に到るまでの経路を探索する
際、出発点と目的地とを結ぶ直線が存在する１または２
以上のエリアをもって経路が探索される確率の高い必要
最小限の大きさからなる探索領域を最適に決定して、そ
の探索領域内で経路探索を行わせ、その領域で経路探索
が不能のときには探索領域を先の領域と相似となるよう
に拡大させたり、また道路地図を密のものに切り換えた
りして経路探索を再実行させることにより、処理負担の
軽減を有効に図りながら、経路探索を効率良く迅速に行
わせることができるという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両走行案内装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図２】同実施例における表示内容の一例を示す図であ
る。

【図３】実際の道路形状の一例を示す図である。

【図４】図３の道路のデジタル地図を示す図である。

【図５】１つのエリアにおける道路地図上に設定された
出発点から目的地に到る経路が途切れた状態を示す図で
ある。

【図６】複数のエリアにわたって出発点と目的地とが設
定された状態を示す図である。

【図７】１つのエリアにおいて設定された出発点と目的
地とを結ぶ直線によって決定された探索領域を示す図で
ある。

【図８】複数のエリアにわたって設定された出発点と目
的地とを結ぶ直線によって決定された探索領域を示す図
である。

【図９】１つのエリアにおける探索不能によって新たに
決定された探索領域を示す図である。

【図１０】複数のエリアにおける探索不能によって新た
に決定された探索領域を示す図である。

【符号の説明】

１ 距離センサ ２ 方向センサ ３ 信号処理装置 ４ 走行軌跡記憶装置 ５ 地図情報記憶媒体 ６ 記憶媒体再生装置 ７ 表示装置 ８ 操作装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル地図データにもとづいて、単位
   エリアごとに分割された道路地図上に設定された出発点
   から目的地に到るまでの経路の探索をなして車両の走行
   案内を行わせる車両走行案内装置において、出発点と目
   的地とを結ぶ直線が存在する１または２以上のエリアを
   もって経路探索の対象となる領域を設定する手段をとる
   ようにしたことを特徴とする車両走行案内装置。
2. 【請求項２】 先に設定された探索領域における経路探
   索が不能のとき、そのときの探索領域に隣接するエリア
   を加えた新たな探索領域を再設定して、その再設定され
   た探索領域において経路探索を再度行わせる手段をとる
   ようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による車
   両走行案内装置。
3. 【請求項３】 予め探索領域を再設定する回数または探
   索領域の大きさの制限を定めておき、その制限を越えた
   ときに経路探索を終了して、経路探索不能の報知を行う
   ようにしたことを特徴とする前記第２項の記載による車
   両走行案内装置。
4. 【請求項４】 地図上の道路構成が疎から密に段階的に
   異なる道路地図を複数用意しておき、経路探索が不能の
   ときに、探索に使用する道路地図を密のものに切り換え
   て経路探索を行わせるようにしたことを特徴とする前記
   第２項の記載による車両走行案内装置。