JPH0612594A

JPH0612594A - 経路計算機能を有するナビゲーション装置

Info

Publication number: JPH0612594A
Application number: JP16759992A
Authority: JP
Inventors: Takeo Hashimoto; 武夫橋本; Kazuo Hirano; 和夫平野
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【構成】目的地Ｄ周辺を含む仮領域Ｒ_I内に含まれるイ
ンターチェンジを通常複数個特定し、計算開始リンクＬ
_Oから、これらの各インターチェンジまでのリンクコス
トを計算するとともに、これらの各インターチェンジか
ら計算終了リンクＬ_Dまでの直線距離に対応するコスト
を概算する。そして、これらのコストを加味することに
より、インターチェンジを１つ特定し、この特定された
インターチェンジから計算終了リンクＬ_Dまでの最適経
路を計算する。【効果】いずれのインターチェンジが最適であるかにつ
いて目安をつけることができるので、経路の最適性を保
ちながら、計算開始リンクＬ_Oから計算終了リンクＬ_D
までの最適経路を２回に分割して計算することができ
る。計算のためのデータ量の減少及び計算時間の短縮化
を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指定された２点間を走
行する場合の最適経路を計算する機能を備えたナビゲー
ション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載されて車両の現在地を表示す
ることにより、車両の走行支援を行わせるようにしたナ
ビゲーション装置が各種実現されている。従来のナビゲ
ーション装置は、例えば方位センサ及び車速センサ等か
らの出力に基づいて車両の現在地を検出する。一方、検
出した現在地を含む道路地図をＣＤ−ＲＯＭ等で構成さ
れた地図メモリから読出して電子的に表示する。そして
表示される道路地図上に検出した車両現在地を重ねて表
示する仕組みになっている。

【０００３】また、経路計算機能を備えたナビゲーショ
ン装置も実用化されている。経路計算機能を備えた装置
では、一般に、目的地を設定すると、車両現在地近傍の
計算開始リンクと、目的地近傍の計算終了リンクとが特
定され、計算開始リンクから計算終了リンクまでを含む
道路地図データが道路地図メモリから読出され、この道
路地図データの範囲内で最適経路が自動的に計算され、
表示器に表示される。車両運転者は、表示された最適経
路に沿って迷うことなく安全な運転を行える。

【０００４】ナビゲーション装置において経路計算を実
行するためには、道路地図メモリに記憶された道路地図
データを読出して作業領域に移し、作業領域においてダ
イクストラ法等に基づいて経路計算を行う。ところで、
出発地から目的地までの距離が長くなる場合は、計算開
始リンクから計算終了リンクまで道路地図データの量が
膨大になり、計算時間が指数関数的に増加する。

【０００５】そこで、道路地図を、主に高速道路からな
る高速道路レイヤと、高速道路及び高速道路以外の一般
道路を含む一般道路レイヤとに分けて記憶し、出発地か
ら目的地までの直線距離に応じて、一般道路レイヤの経
路探索領域、又は高速道路レイヤ及び一般道路レイヤの
２階層にわたる経路探索領域を設定する経路計算方法が
知られている（特開平２−277200号公報参照）。

【０００６】この方法によれば、経路探索領域が一般道
路レイヤである場合には、一般道路レイヤの範囲内で計
算開始リンクから計算終了リンクまでのリンクコストを
加算して最適経路を算出するが、経路探索領域が高速道
路レイヤ及び一般道路レイヤの２階層にわたる場合に
は、一般道路レイヤと高速道路レイヤとを接続する層間
接続リンクを出発地側及び目的地側でそれぞれ探し出
し、一般道路レイヤにおいては計算開始リンクから出発
地側層間接続リンクまでのリンクコスト及び計算終了リ
ンクから目的地側層間接続リンクまでのリンクコストを
計算し、高速道路レイヤにおいては出発地側層間接続リ
ンクから目的地側層間接続リンクまでのリンクコストを
計算してそれぞれ最適経路を算出し、これらをつなぎ合
わせる。したがって、高速道路レイヤにおける道路地図
データ密度が少ない分、経路計算に要する時間を短縮す
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、高速道路を
使用して経路計算をする場合、前記特許公報（特開平２
−277200号公報）の経路計算方法によれば、一般道路レ
イヤと高速道路レイヤとを接続する層間接続リンクを出
発地側及び目的地側でそれぞれ独自に探し出すことにし
ているので、捜し出された層間接続リンクは、それぞれ
計算開始リンク及び計算終了リンクから最も近いリンク
となっているが、これらの層間接続リンクを通る計算開
始リンク〜高速道路〜計算終了リンクをつなぐ全体経路
が、果たして最適経路となっているかどうかは、疑問が
ある。

【０００８】これは、経路計算を、出発地側の一般道路
レイヤと、目的地側の一般道路レイヤと、高速道路レイ
ヤとの３つに分けて独立に行っているからであり、真に
最適な経路を求めようとすれば、前記３つの領域を１つ
の計算対象として、計算開始リンクから計算終了リンク
までのトータルリンクコストを一度に計算して最適経路
を算出しなければならないことが理解できる。

【０００９】ところが、このような計算開始リンクから
計算終了リンクまでのトータルリンクコストを一度で計
算する手法を採れば、経路計算のためのデータ量特に出
発地側の一般道路レイヤと、目的地側の一般道路レイヤ
との２つの一般道路レイヤにおけるデータ量が増大し
て、計算のための作業領域が不足してしまい、また、計
算時間も飛躍的に増大するということが予想される。

【００１０】そこで、本発明の目的は、高速道路を使用
した計算開始リンクから計算終了リンクまでの最適経路
を計算する場合に、良好な精度を保ちながら、経路計算
のためのデータ量を増大させることなく、計算開始リン
クから計算終了リンクまでの最適経路を計算することが
できるナビゲーション装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、出発地及び設
定された目的地にそれぞれ近い２つのリンクのいずれか
を計算開始リンクＬ_O、他方を計算終了リンクＬ_Dとし
て、計算開始リンクＬ _Oを含む一般道路レイヤ上の計算
領域Ｒ_Oと、計算終了リンクＬ_Dの周辺の仮領域Ｒ
_Iと、前記計算領域Ｒ_O及び仮領域Ｒ_Iと重なる高速道
路レイヤ上の計算領域Ｒ_Hとを設定する手段と、計算領
域Ｒ_Oに相当する道路地図データを一般道路レイヤから
読出し、さらに計算領域Ｒ_Hに相当する道路地図データ
を高速道路レイヤから読出す手段と、これらの読出され
た道路地図データに基づき、計算開始リンクＬ_Oから仮
領域Ｒ_I内に含まれる一般道路と高速道路とを接続する
層間接続リンクまでのリンクコストを計算する第１の計
算手段と、仮領域Ｒ_I内の層間接続各リンクから計算終
了リンクＬ_Dまでの直線距離に対応するコストを計算す
る概算手段と、前記第１の計算手段により計算されたリ
ンクコストと、前記概算手段により計算されたコストと
を加味することにより、仮領域Ｒ_I内の層間接続リンク
を１つ設定する手段と、この設定された仮領域Ｒ_I内の
層間接続リンクと計算終了リンクＬ_Dとを含む計算領域
Ｒ_Dを設定し、この設定された計算領域Ｒ _Dに相当する
道路地図データを一般道路レイヤから読出し、層間接続
リンクから計算終了リンクＬ_Dまでの最適経路を計算す
る第２の計算手段とを有するものである。

【００１２】

【作用】この発明によれば、まず、仮領域Ｒ_I内に含ま
れる一般道路レイヤと高速道路レイヤを接続する層間接
続リンクを通常複数個特定し、計算開始リンクＬ_Oか
ら、これらの層間接続各リンクまでのリンクコストを第
１の計算手段により計算するとともに、これらの層間接
続各リンクから計算終了リンクＬ_Dまでの直線距離に対
応するコストを概算手段により計算する。そして、前記
第１の計算手段により計算されたリンクコストと、前記
概算手段により計算されたコストとを加味することによ
り、層間接続リンクを１つ特定する。これによって、計
算終了リンクＬ_D側の層間接続各リンクのうち、最適経
路を通るのは、どの層間接続リンクであるのかを、計算
終了リンクＬ_Dまで正規の経路計算をしなくとも直線距
離に基づいて目安をつけることができる。層間接続リン
クが特定されれば、この特定された層間接続リンクから
計算終了リンクＬ_Dまでの最適経路を計算し、計算開始
リンクＬ_Oからこの特定された層間接続リンクまでの最
適経路及び特定された層間接続リンクから計算終了リン
クＬ_Dまでの最適経路をつなぐことにより計算開始リン
クＬ_Oから計算終了リンクＬ_Dまでの最適経路を求める
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて詳細に説明をする。図１は、本発明の一実施例に
係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図であ
る。このナビゲーション装置は、車両に搭載されて車両
での走行を支援するために用いられるものである。この
装置には、センサとして、方位を検出するための地磁気
センサ１、車両の速度を検出するための車速センサ２、
及び、車両が前進しているか後退しているかを検出する
ためのシフトセンサ３が備えられている。これら３つの
センサ１，２，３の検出出力は、ナビゲーションＥＣＵ
４内のロケータ５へ与えられる。また、ナビゲーション
ＥＣＵ４内には、車両の旋回角度を検出するための振動
ジャイロセンサ６が設けられており、振動ジャイロセン
サ６の検出出力もロケータ５へ与えられる。

【００１４】ロケータ５は、車両の現在地を算出するた
めのもので、地磁気センサ１で検出された方位と、振動
ジャイロセンサ６で検出された車両の旋回角度とに基づ
いて車両の方位変化量を求め、また、車速センサ２で検
出された車両速度を積算し、シフトセンサ３から与えら
れる車両の前進又は後退を加味して、車両の移動距離を
求める。したがって、例えば車両が発進する前に、車両
の正確な初期位置データをロケータ５に与えておけば、
ロケータ５によってその後の車両の現在地が算出され
る。

【００１５】ロケータ５で算出された車両の現在地を表
わすデータは、ＥＣＵ４内のＭＩＣ(Multi Information
Controller) ７へ与えられる。ＭＩＣ７は、このナビ
ゲーションＥＣＵ４の制御中枢で、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ等を含んでいる。ＭＩＣ７はナビゲーションＥＣＵ
４内に備えられた上述のロケータ５及びＣＤドライブ８
に接続されているとともに、ナビゲーションＥＣＵ４外
に設けられたグラフィックジェネレータ１０に接続され
ている。グラフィックジェネレータ１０には、モニタ制
御部１１が接続されており、モニタ制御部１１にはＣＲ
Ｔ等の表示部１２、複数のタッチスイッチ１３及び複数
のメカスイッチ１４が備えられている。

【００１６】ＭＩＣ７は、ロケータ５で算出された車両
の現在地データ等に基づいて、ＣＤドライブ８及びＣＤ
オートチェンジャ１５を制御する。ＣＤドライブ８は、
ＭＩＣ７から与えられる制御信号に応答して、事前に装
填されている地図専用ディスクＤ１から車両現在地に対
応する道路地図データを読出し、ＭＩＣ７へ出力する。
ＭＩＣ７は、ロケータ５で算出された現在地データと、
ＣＤドライブ８から与えられる道路地図データとをグラ
フィックジェネレータ１０へ与え、地図とその地図上に
おける車両現在地マークとを生成させる。グラフィック
ジェネレータ１０で生成された地図及び車両の現在地マ
ークは、モニタ制御部１１へ与えられて、表示部１２で
表示される。

【００１７】また、ＣＤオートチェンジャ１５は、ＭＩ
Ｃ７から与えられる制御信号に応答して、事前に装填さ
れているルート計算ディスクＤ２から経路計算のための
ルート計算用地図データを読出し、ＭＩＣ７へ出力す
る。モニタ制御部１１にはタッチスイッチ１３及びメカ
スイッチ１４が操作されることにより、表示部１２の表
示が切換えられたり、所定の制御信号がＭＩＣ７へ与え
られたりする。

【００１８】ルート計算用地図データは、道路地図（高
速自動車国道、自動車専用道路、国道、都道府県道、指
定都市の市道、その他の生活道路を含む。）をメッシュ
状に分割し、各メッシュ単位でノードとリンクとの組み
合わせからなる経路を、高速道路対応地図と幹線道路対
応地図とに分けて記憶している。高速道路対応地図は主
として高速道路等（高速自動車国道、自動車専用道路、
高速道路間を結ぶ主要道路）を含み、幹線道路対応地図
は、高速道路とともに幹線道路（国道、都道府県道）を
も含んでいる。地図データベースの特性上、幹線道路の
うち国道以上の道路については全国的に閉じたネットワ
ークが形成されている。

【００１９】ここに、ノードとは、一般に、道路の交差
点、メッシュの境界、行き止まり点などを特定するため
の座標点のことであり、交差点を表わすノードを交差点
ノードということがある。各ノードを繋いだものがリン
クである。リンクデータはリンク番号、リンクの始点ノ
ード及び終点ノードのアドレス、リンクの距離、リンク
を通過する方向、その方向における所要時間データ、道
路種別、道路幅、一方通行、右折禁止、左折禁止や有料
道路などの交通規制データ等を含む。

【００２０】位置計算用道路地図データは、２５００分
の１の地図データベースから作成され、前記ルート計算
用地図データよりもさらに詳細で精密なデータであり、
ノードの位置情報と若干のリンク情報（道路幅など）か
らなる１層構造のデータである。リンク情報の種類が少
ないのは、位置検出に直接必要のない所要時間データや
交通規制データ等が含まれていないからである（ただ
し、道路幅は位置検出にも有用となることがあるので含
まれている）。

【００２１】このように位置検出用の道路地図データ
と、ルート計算用地図データとを分けたのは、前者は地
図マッチングのため詳細な精度が要求され、後者は精度
よりも経路計算に必要な各種データを付属させる必要が
あるからである。また、表示用道路地図データは、２５
００分の１の地図データベースから作成された、道路、
地名、有名施設、鉄道、川等を特定する地図データ等で
構成されている。

【００２２】ＭＩＣ７は、ルート計算ディスクＤ２から
読出されたルート計算用地図データに基づき、ダイクス
トラ法等（実施例では、ダイクストラ法の一種であるポ
テンシャル法を採用している）により現在地から目的地
までの最適経路の計算を行う。このポテンシャル法は、
目的地（出発地）に最も近いリンクを計算開始リンクと
し、出発地（目的地）に最も近いリンクを計算終了リン
クとし、計算開始リンクから計算終了リンクに至るリン
クコストを順次加算してリンクのツリーを構成してい
き、計算終了リンクに到達する最もリンクコストの少な
い経路のみを選択する方法である。ここでリンクコスト
を見積もるときに考慮すべき事項として、走行距離、走
行時間、高速道路の利用の有無、右折左折回数、幹線道
路の走行確率、事故多発地帯回避、その他ドライバの好
みに応じて設定した事項がある。このポテンシャル法を
実行する作業領域として、ナビゲーションＥＣＵ４のＭ
ＩＣ７は、ＲＡＭの上に５１２ｋバイトのバッファ領域
を用意している。

【００２３】ＭＩＣ７には、さらに、ビーコンユニット
１６が接続され、ビーコンユニット１６にはビーコン受
信機１７が接続されていてもよい。ビーコン受信機１７
は、道路の路側等に設置されたビーコンアンテナから放
射される位置情報や道路情報（交差点名称，行き先案
内）等のデータを受信するためのものである。ビーコン
受信機１７で受信されたビーコンデータは、ビーコンユ
ニット１６を介してＭＩＣ７へ与えられ、最終的に表示
部１２に表示されて、運転者にビーコン情報を表示す
る。また、オプション装置として、ロケータ５にＧＰＳ
ユニット１８を介してＧＰＳ受信機１９が接続されてい
てもよい。ＧＰＳユニット１８及びＧＰＳ受信機１９を
設けると、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して、絶対方位
を正確に検出したり、あるいは、移動体の現在地を直接
検出可能である。

【００２４】図２は、表示部１２及びメカスイッチ１４
等を有する表示器の具体的な一例を示す外観正面図であ
る。この表示器は、自動車の例えばフロントコンソール
ボックス内に組み込まれる。表示器は、その表面主要部
に表示部１２が配置されていて、後述するように、地
図、車両現在地、最適経路を始めとして、各種のデータ
を表示する。また、表示部１２の表面には透明な電極パ
ネルが配置されていて、表示部１２にスイッチ内容、す
なわち押圧すべき位置とスイッチ種類とが表示されてい
るときに、そのスイッチの操作が可能ないわゆるタッチ
スイッチ１３が備えられている。

【００２５】表示部１２の両側には、いくつかのメカス
イッチ１４が備えられている。この実施例では、地図表
示を行わせるためのナビスイッチ１４ａ、各種の案内情
報を表示させるための情報スイッチ１４ｂ、後述するメ
モ機能を行わせるためのメモスイッチ１４ｃ、表示内容
を１つ前の画面に戻すためのリターンスイッチ１４ｄ、
表示されたカーソルを移動したり、表示画面をスクロー
ルするためのカーソルキー１４ｅ、及び、データを設定
するために用いるセットスイッチ１４ｆが備えられてい
る。

【００２６】図３は、この実施例のナビゲーション装置
において経路計算を行う場合の概略制御手順を示すフロ
ーチャートである。図３の流れに従って説明すると目的
地が設定された後（ステップＳ１）、ＭＩＣ７は経路計
算の要求が入力されたか否かの判別をする（ステップＳ
２）。経路計算の要求入力は例えば図２に示す表示部１
２に表示された図示しないタッチスイッチ等の押圧によ
りなされる。

【００２７】経路計算の要求ありと判別されると、ＭＩ
Ｃ７はＣＤドライブ８を作動させ、ＣＤオートチェンジ
ャ１５に装填されたルート計算ディスクＤ２から経路計
算プログラムを読出し、その計算プログラムをＭＩＣ７
内の例えばＳＲＡＭにロードする（ステップＳ３）。次
いで、ロケータ５により検出された現在地に最も近いリ
ンクを計算開始リンクＬ_Oとし、設定された目的地に最
も近いリンクを計算終了リンクＬ_Dとして、経路計算が
行われる（ステップＳ４）。

【００２８】そして、得られた最適経路は、表示部１２
に表示される（ステップＳ５）。以下に、ステップＳ４
の経路計算の手順をフローチャート（図４）に従って詳
細に説明する。まず、出発地Ｏと、目的地Ｄを認識し
（図４、ステップＳ４１）、さらに高速道路レイヤ上の
計算領域Ｒ_Hを獲得する（ステップＳ４２）。

【００２９】さらに、出発地Ｏと目的地Ｄとの直線距離
をＯＤとし、出発地Ｏから出発地Ｏに最も近い高速道路
のインターチェンジＯ_ICまでの直線距離をＯＯ_ICとし、
目的地Ｄから目的地Ｄに最も近い高速道路のインターチ
ェンジＤ_ICまでの直線距離をＤＤ_ICとする。距離ＯＤと
基準の距離Ｌ（Ｌは例えば５０ｋｍとする）とを比較
し、ＯＤ＜Ｌ (a) のときは、モード(1) のフラグを立てる。

【００３０】ＯＤ≧Ｌのときは、さらに、ＯＤ＞ＯＯ_IC＋ＤＤ_IC＋（一般道路と高速道路の速度比）×（Ｏ_ICＤ_IC） (b) であるかどうかを判定し、ＹＥＳのときはモード(2) の
フラグを立て、ＮＯのときはモード(3) のフラグを立て
る（ステップＳ４３）。

【００３１】上の(a) の判断をするのは、距離ＯＤが比
較的近いと、計算データ量が多くないので、計算時間が
さほど増大しない場合である。また、上の(b) の判断を
するのは、インターチェンジまでの距離を加味して、高
速道路を走行するのが有利か、一般道路を走行するのが
有利かを見積もるためである。ただし、この段階では最
適経路は求まっていないので行程距離（最適経路に沿っ
た距離）を用いることができないので、直線距離のみを
用いて大雑把に見積もっている。なお、一般道路と高速
道路の速度比（例えば一般道路の速度毎時４０km／高速
道路の速度毎時８０km＝１／２）をかけているのは、高
速走行による時間の短縮を加味したものである。

【００３２】次に、計算開始リンクＬ_Oと計算終了リン
クＬ_Dとの間の最適経路を計算する。モード(1) の場合
は、計算開始リンクＬ_Oから計算終了リンクＬ_Dまでの
一般道路レイヤを獲得する（ステップＳ４５）。そし
て、一般道路レイヤとステップＳ４２で獲得した高速道
路レイヤとを用いて、ダイクストラ法によって計算開始
リンクＬ_Oと計算終了リンクＬ_Dとの間の最適経路を計
算する（ステップＳ４６）。なおモード(1) の場合、計
算開始リンクＬ_Oと計算終了リンクＬ_Dとの直線距離Ｏ
Ｄが十分短いので、高速道路を使わなくてもよいことが
多いが、高速道路を経由することが最も有利であれば高
速道路を使ってもよい。そのため、一般道路レイヤのみ
ならずステップＳ４２で獲得した高速道路レイヤを用い
て、従来と同様の方法で経路を計算するのである。なお
この場合、一般道路地図のデータ量がバッファ領域の容
量を上回るようであれば、一般道路レイヤを分割して獲
得し、それぞれの分割領域で最適経路を求め、これらの
最適経路を継ぎ足していくこともできる。

【００３３】モード(2) の場合は、計算開始リンクＬ_O
と計算終了リンクＬ_Dとの直線距離ＯＤが基準の距離Ｌ
より長く、しかも、直線距離ＯＤが前記(b) 式を満たし
ている場合である。この場合は、直線距離ＯＤが十分長
くインターチェンジリンクまで多少迂回しても高速道路
を使った方が有利であり、本発明の手法を採用して経路
計算を行う。

【００３４】まず、計算開始リンクＬ_Oからインターチ
ェンジリンクＬ_OICまで一般道路レイヤを獲得し（ステ
ップＳ４７）、この一般道路レイヤと、インターチェン
ジリンクＬ_OICからインターチェンジリンクＬ_DICまで
の高速道路レイヤとを使う。そして、計算開始リンクＬ
_OからインターチェンジリンクＬ_DICまでの経路を一般
道路レイヤ及び高速道路レイヤを使って計算する（ステ
ップＳ４８）。

【００３５】このステップＳ４８の内容は後に詳述す
る。次に高速道路レイヤを開放し（ステップＳ４９）、
インターチェンジリンクＬ _DICから計算終了リンクＬ_D
までの一般道路レイヤを獲得し（ステップＳ５０）、イ
ンターチェンジリンクＬ_DICから計算終了リンクＬ_Dま
での経路を計算する（ステップＳ５１）。

【００３６】モード(3) の場合は、計算開始リンクＬ_O
と計算終了リンクＬ_Dとの直線距離ＯＤが基準の距離Ｌ
より長いが、直線距離ＯＤが前記(b) 式を満たしていな
い場合である。この場合は、直線距離ＯＤに比べて、イ
ンターチェンジリンクまでの距離の方が長く、また、高
速道路を走行する距離も長いので、高速道路を使わない
方が有利である。そこで、高速道路レイヤを開放し（ス
テップＳ５２）、計算開始リンクＬ_Oから計算終了リン
クＬ_Dまでの一般道路レイヤのみを獲得する（ステップ
Ｓ５３）。そして、計算開始リンクＬ_Oと計算終了リン
クＬ_Dとの間の最適経路を計算する（ステップＳ５
４）。この場合、一般道路レイヤを分割して獲得しても
よいのは、モード(1) と同様である。

【００３７】次に、前記ステップＳ４８の、計算開始リ
ンクＬ_OからインターチェンジリンクＬ_DICまでの経路
を一般道路レイヤ及び高速道路レイヤを使って計算する
手順を、フローチャート（図５）及びレイヤの接続状態
を示す図（図６）を参照して詳細に説明する。まず、ダ
イクストラ処理に入る前に、まず、全国の高速道路上の
出口インターチェンジリンクＬ_DIC1，Ｌ_DIC2，・・・・（総
称するときはＬ_DICという。）を認識する（ステップＳ
４８１）。

【００３８】そして計算開始リンクＬ_Oからリンクコス
トを順次加算してリンクのツリーを構成していく（ステ
ップＳ４８２）。次に、計算終了リンクＬ_Dの周辺の仮
領域Ｒ_Iを設定し、仮領域Ｒ_I内に含まれるインターチ
ェンジリンクＬ_DICを探し（ステップＳ４８３）、その
インターチェンジリンクＬ_DICまでのリンクコストが求
まっているかどうかを確かめる（ステップＳ４８４）。
もし求まっていれば、そのインターチェンジＤ_ICから目
的地Ｄまでの直線距離を求め、ダイクストラ法で定義さ
れるコストに換算し、前記のようにして求めた計算開始
リンクＬ_OからインターチェンジリンクＬ_DICまでのリ
ンクコストと足し合わせる（ステップＳ４８５）。この
足し合わされたコストをトータルコストという。そし
て、前回のループで、仮領域Ｒ_I内に含まれる他のイン
ターチェンジリンクＬ_DICについて求められたトータル
コスト（もし前回のトータルコストがないならば、無限
大とおけばよい）と比較し（ステップＳ４８６）、小さ
い方をメモリに格納する（ステップＳ４８７）。

【００３９】このようにして、仮領域Ｒ_I内に含まれる
すべてのインターチェンジリンクＬ _DICについて、最小
のトータルコストを実現するインターチェンジリンクＬ
_DICを特定することができる。その後、前述したとお
り、高速道路レイヤを開放し（ステップＳ４９）、イン
ターチェンジリンクＬ_DICから計算終了リンクＬ_Dまで
の一般道路レイヤを獲得し（ステップＳ５０）、インタ
ーチェンジリンクＬ_DICから計算終了リンクＬ_Dまでの
経路を計算する（ステップＳ５１）。

【００４０】以上のようにして計算開始リンクＬ_Oか
ら、特定されたインターチェンジリンクＬ_DICまでの経
路と、インターチェンジリンクＬ_DICから計算終了リン
クＬ_Dまでの経路を計算し、これらの経路をつなぎあわ
せて計算開始リンクＬ_Oから計算終了リンクＬ_Dまでの
最適経路とすることができる。そして、表示データを作
成して、最適経路を、地図の上で区別して表示する。

【００４１】この方法を、長方形計算領域Ｒ_O、長方形
計算領域Ｒ_H及び長方形計算領域Ｒ _Dを使って、トータ
ルリンクコストを一度に計算する手法と比較すると、経
路計算を２回に分割して行っているので、計算のための
データ量の増大を制限できるという利点がある。しか
も、長方形計算領域Ｒ_D内でインターチェンジ各リンク
Ｌ_DICから計算終了リンクＬ_Dまでの直線コストを考慮
して、インターチェンジリンクＬ_DICを特定しているの
で、経路計算を複数回に分割したことによる欠点、すな
わち計算終了リンクＬ_Dまで正規の経路計算をしない段
階でインターチェンジが特定されるので最小のトータル
リンクコストが保証されないという欠点を回避すること
ができる。

【００４２】なお、前記実施例では、本発明の計算を行
う前にモード(1) (2) (3) の判定を行って、モード(2)
の場合のみ本発明の計算手順に入ったが、これに限定さ
れるものではなく、モード判定をすることとは無関係
に、高速道路レイヤと一般道路レイヤとを使った出発地
から目的地までの経路計算に適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、計算開
始リンクＬ_Oから計算終了リンクＬ_Dまでトータルリン
クコストを直接計算しなくとも、仮領域Ｒ_Iにある層間
接続リンクまでの連続した計算結果と、仮領域Ｒ_Iにあ
る層間接続リンクと計算終了リンクＬ_Dとの直線距離と
に基づいて、仮領域Ｒ_Iにある層間接続リンクのうち、
最適経路を通る層間接続リンクのいずれが最適であるか
について、目安をつけることができる。したがって、経
路計算を、出発地側の一般道路レイヤと、目的地側の一
般道路レイヤと、高速道路レイヤとの３回に分割して独
立に行う従来の場合と比べて、経路の最適性を保ちなが
ら、計算開始リンクＬ_Oから計算終了リンクＬ_Dまでの
最適経路を２回に分割して計算することができるので、
計算のためのデータ量の減少及び計算時間の短縮化を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるナビゲーション装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】ナビゲーション装置の表示器の具体的な一例を
示す外観正面図である。

【図３】ナビゲーション装置における経路計算処理手順
を説明するためのフローチャートである。

【図４】計算開始リンクＬ_Oと計算終了リンクＬ_Dとの
間の経路計算手順を詳説するためのフローチャートであ
る。

【図５】図４のフローチャートの一部についてさらに詳
細な説明をするためのフローチャートである。

【図６】一般道路レイヤと、高速道路レイヤとの接続状
態を示す図である。

【符号の説明】

４ナビゲーションＥＣＵ５ロケータ７ＭＩＣ８ＣＤドライブ１４メカスイッチ１５ＣＤオートチェンジャＤ２ルート計算ディスクＬ_O 計算開始リンクＬ_D 計算終了リンクＯ_IC 計算開始リンクに近い高速道路のインターチェン
ジＤ_IC 計算終了リンクに近い高速道路のインターチェン
ジＲ_O 計算開始リンクを含む計算領域Ｒ_D 計算終了リンクを含む計算領域Ｒ_H 高速道路を含む計算領域Ｒ_I 仮領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路地図データを、主として高速道路を対
象とする高速道路レイヤと、高速道路を含む一般道路を
対象とする一般道路レイヤとに分けて記憶した道路地図
記憶手段と、経路計算要求信号を入力する入力手段と、入力手段から経路計算要求信号が入力されたことに応じ
て、道路地図記憶手段に記憶された道路地図データを読
出して作業領域に移すロード手段と、作業領域に移された道路地図データに基づいて、出発地
及び設定された目的地にそれぞれ近い２つのリンク間を
走行するときの最適経路を計算する経路計算手段とを含
む、経路計算機能を有するナビゲーション装置におい
て、前記経路計算手段は、出発地及び設定された目的地にそ
れぞれ近い２つのリンクのいずれかを計算開始リンクＬ
_O、他方を計算終了リンクＬ_Dとして、計算開始リンク
Ｌ_Oを含む一般道路レイヤ上の計算領域Ｒ_Oと、計算終
了リンクＬ_Dの周辺の仮領域Ｒ_Iと、前記計算領域Ｒ_O
及び仮領域Ｒ_Iと重なる高速道路レイヤ上の計算領域Ｒ
_Hとを設定する手段と、計算領域Ｒ_Oに相当する道路地
図データを一般道路レイヤから読出し、さらに計算領域
Ｒ_Hに相当する道路地図データを高速道路レイヤから読
出す手段と、これらの読出された道路地図データに基づ
き、計算開始リンクＬ_Oから仮領域Ｒ_I内に含まれる一
般道路と高速道路とを接続する層間接続リンクまでのリ
ンクコストを計算する第１の計算手段と、仮領域Ｒ _I内
の層間接続各リンクから計算終了リンクＬ_Dまでの直線
距離に対応するコストを計算する概算手段と、前記第１
の計算手段により計算されたリンクコストと、前記概算
手段により計算されたコストとを加味することにより、
仮領域Ｒ_I内の層間接続リンクを１つ設定する手段と、
この設定された仮領域Ｒ_I内の層間接続リンクと計算終
了リンクＬ_Dとを含む計算領域Ｒ_Dを設定し、この設定
された計算領域Ｒ_Dに相当する道路地図データを一般道
路レイヤから読出し、層間接続リンクから計算終了リン
クＬ_Dまでの最適経路を計算する第２の計算手段とを有
し、計算開始リンクＬ_Oからこの設定された層間接続リンク
までの最適経路及び設定された層間接続リンクから計算
終了リンクＬ_Dまでの最適経路をつなぐことにより計算
開始リンクＬ_Oから計算終了リンクＬ_Dまでの最適経路
を求めるものであることを特徴とする経路計算機能を有
するナビゲーション装置。