JPH08240438A - 車両用経路誘導装置 - Google Patents

車両用経路誘導装置

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JPH08240438A
JPH08240438A JP4441095A JP4441095A JPH08240438A JP H08240438 A JPH08240438 A JP H08240438A JP 4441095 A JP4441095 A JP 4441095A JP 4441095 A JP4441095 A JP 4441095A JP H08240438 A JPH08240438 A JP H08240438A
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沖彦 中山
Hiroshi Tsuda
寛 津田
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友一 中村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 目的地を設定したら速やかに最適経路を探索
して乗員の誘導を開始する。 【構成】 車両の停車状態が検出されている時に道路地
図に基づいて現在地からその周辺の各交差点へ至る最適
経路を探索するとともに、目的地の設定後に出発までの
待ち時間に応じた経路探索手段を選択し、その経路探索
手段によって現在地周辺の探索結果に基づいて目的地か
ら現在地への最適経路を探索する。そして、道路地図上
に選択された経路探索手段の探索結果の最適経路を表示
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、目的地までの最適経路
を探索して乗員を誘導する車両用経路誘導装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術とその問題点】目的地を設定すると現在地
から目的地までの最適な経路を探索し、その最適経路と
車両の現在地を道路地図上に表示して乗員を目的地まで
誘導する車両用経路誘導装置が知られている。この目的
地までの最適経路の探索は、膨大な交差点ネットワーク
データを検索して形成される目的地までの無数の経路の
中から、例えば道程が最小の経路や所要走行時間が最小
の経路を最適経路に選定している。
【0003】しかしながら、従来の車両用経路誘導装置
では、乗員が目的地を設定してから最適経路の探索を開
始しているので、探索を終了するまで経路誘導が行なわ
れず、乗員が待たされるという問題がある。
【0004】この問題を解決するために、本出願人らは
特願平5−225948号で次のような車両用経路誘導
装置を提案している。すなわち、車両が停車状態にある
時に道路地図データを検索して現在地からその周辺の各
交差点へ至る最適経路を探索し、目的地が設定されると
現在地周辺の経路探索結果と道路地図データとを検索し
て目的地から現在地へ至る最適経路を探索するものであ
る。これにより、目的地が設定された後の目的地から現
在地への経路探索において、すでに最適経路が探索され
ている現在地周辺の交差点までの経路探索を改めて行な
う必要がなく、その分だけ経路探索時間が短縮され、目
的地の設定後に速やかに最適経路を探索して乗員の誘導
を開始できる。
【0005】本発明の目的は、目的地を設定したら速や
かに最適経路を探索して乗員の誘導を開始する車両用経
路誘導装置を提供することにあり、上述した車両用経路
誘導装置に改良を加えて乗員の待ち時間をさらに低減す
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、道路地図を記憶する道路地図記
憶手段と、車両の現在地を検出する現在地検出手段と、
目的地を設定する目的地設定手段と、車両の停車状態を
検出する停車検出手段と、前記停車検出手段により停車
状態が検出されている時に、前記道路地図記憶手段の道
路地図に基づいて現在地からその周辺の各交差点へ至る
最適経路を探索する現在地周辺探索手段と、前記目的地
設定手段による目的地の設定後に、前記現在地周辺探索
手段による探索結果に基づいて目的地から現在地への最
適経路を探索する複数の経路探索手段であって、目的地
から現在地への指向性の強さがそれぞれ異なる複数の経
路探索手段と、前記複数の経路探索手段の中から前記目
的地設定手段による目的地設定後から出発までの待ち時
間に応じた経路探索手段を選択する選択手段と、前記道
路地図記憶手段から道路地図を読み出して表示するとと
もに、その道路地図上に前記選択手段により選択された
経路探索手段の探索結果の最適経路を表示する表示手段
とを備える。請求項2の車両用経路誘導装置は、前記選
択手段を、前記複数の経路探索手段の中から前記待ち時
間に応じた経路探索手段を手動で選択するための手段と
したものである。請求項3の車両用経路誘導装置は、前
記選択手段によって、前記複数の経路探索手段の中から
前記待ち時間に応じて自動的に経路探索手段を選択する
ようにしたものである。請求項4の車両用経路誘導装置
は、前記選択手段によって、前記複数の経路探索手段の
中から目的地から現在地への指向性の強い順に経路探索
手段を選択するようにしたものである。請求項5の車両
用経路誘導装置は、目的地から現在地への指向性の強さ
をKで表わし、目的地から検索中の交差点までの道程を
gで表わし、その検索中の交差点から現在地までの推測
道程をh’で表わした時、前記複数の経路選択手段はそ
れぞれ(g+K・h’)が小さい順に交差点を検索して
経路を探索するようにしたものである。請求項6の車両
用経路誘導装置は、前記複数の経路探索手段に、指向性
の強さKが1以下の経路探索手段と指向性の強さKが1
よりも大きい経路探索手段とが含まれるようにしたもの
である。請求項7の発明は、道路地図を記憶する道路地
図記憶手段と、車両の現在地を検出する現在地検出手段
と、目的地を設定する目的地設定手段と、車両の停車状
態を検出する停車検出手段と、前記停車検出手段により
停車状態が検出されている時に、前記道路地図記憶手段
の道路地図に基づいて現在地からその周辺の各交差点へ
至る最適経路を探索する第1の経路探索手段と、前記目
的地設定手段により目的地が設定されると、前記第1の
経路探索手段により探索された交差点の中から目的地に
最も近い交差点を抽出する交差点抽出手段と、前記第1
の経路探索手段による探索結果に基づいて、現在地から
前記交差点抽出手段により抽出された交差点までの最適
経路を探索する第2の経路探索手段と、前記道路地図記
憶手段から道路地図を読み出して表示するとともに、そ
の道路地図上に前記第2の経路探索手段により探索され
た最適経路を表示する表示手段とを備える。請求項8の
車両用経路誘導装置は、目的地から前記交差点抽出手段
により抽出された交差点までの最適経路を探索する第3
の経路探索手段を備え、前記表示手段に、道路地図上に
前記第2の経路探索手段により探索された最適経路と前
記第3の経路探索手段により探索された最適経路とを表
示するようにしたものである。請求項9の車両用経路誘
導装置は、前記表示手段に前記第2の経路探索手段によ
り探索された最適経路が表示された時点に前記停車検出
手段により停車状態が検出されると、前記第1の経路探
索手段による探索結果に基づいて目的地から現在地まで
の最適経路を探索する第3の経路探索手段を備え、前記
表示手段に、前記停車検出手段により停車状態が検出さ
れている間に前記第3の経路探索手段による探索が終了
したら、前記第3の経路探索手段による探索結果の最適
経路を道路地図上に表示するようにしたものである。請
求項10の車両用経路誘導装置は、前記第3の経路探索
手段によって、目的地から現在地への指向性の強い探索
を行なうようにしたものである。請求項11の車両用経
路誘導装置は、目的地から現在地への指向性の強さをK
で表わし、目的地から検索中の交差点までの道程をgで
表わし、その検索中の交差点から現在地までの推測道程
をh’で表わした時、前記第3の経路探索手段は(g+
K・h’)が小さい順に交差点を検索して経路を探索す
るようにしたものである。請求項12の車両用経路誘導
装置は、前記第3の経路探索手段の指向性の強さKを1
よりも大きな値としたものである。請求項13の車両用
経路誘導装置は、前記表示手段に前記第3の経路探索手
段により探索された最適経路が表示された時点に前記停
車検出手段により停車状態が検出されると、前記第1の
経路探索手段による探索結果に基づいて前記第3の経路
探索手段よりも弱い指向性で目的地から現在地までの最
適経路を探索する第4の経路探索手段を備え、前記表示
手段に、前記停車検出手段により停車状態が検出されて
いる間に前記第4の経路探索手段による探索が終了した
ら、前記第4の経路探索手段による探索結果の最適経路
を道路地図上に表示するようにしたものである。請求項
14の車両用経路誘導装置は、目的地から現在地への指
向性の強さをKで表わし、目的地から検索中の交差点ま
での道程をgで表わし、その検索中の交差点から現在地
までの推測道程をh’で表わした時、前記第4の経路探
索手段は(g+K・h’)が小さい順に交差点を検索し
て経路を探索するようにしたものである。請求項15の
車両用経路誘導装置は、前記第4の経路探索手段の指向
性の強さKを1以下としたものである。
【0007】
【作用】請求項1の車両用経路誘導装置では、車両の停
車状態が検出されている時に道路地図に基づいて現在地
からその周辺の各交差点へ至る最適経路を探索するとと
もに、目的地の設定後に出発までの待ち時間に応じた経
路探索手段を選択し、その経路探索手段によって現在地
周辺の探索結果に基づいて目的地から現在地への最適経
路を探索する。そして、道路地図を読み出して表示する
とともに、その道路地図上に選択された経路探索手段の
探索結果の最適経路を表示する。請求項2の車両用経路
誘導装置では、複数の経路探索手段の中から目的地設定
後から出発までの待ち時間に応じた経路探索手段を手動
で選択する。請求項3の車両用経路誘導装置では、複数
の経路探索手段の中から目的地設定後から出発までの待
ち時間に応じて自動的に経路探索手段を選択する。請求
項4の車両用経路誘導装置では、複数の経路探索手段の
中から目的地から現在地への指向性の強い順に経路探索
手段を選択する。請求項5の車両用経路誘導装置では、
目的地から現在地への指向性の強さをKで表わし、目的
地から検索中の交差点までの道程をgで表わし、その検
索中の交差点から現在地までの推測道程をh’で表わし
た時、(g+K・h’)が小さい順に交差点を検索して
経路を探索する。請求項7の車両用経路誘導装置では、
まず、車両の停車状態が検出されている時に、道路地図
に基づいて現在地からその周辺の各交差点へ至る最適経
路を探索する。次に目的地が設定されると、現在地から
の最適経路が探索された交差点の中から目的地に最も近
い交差点を抽出し、現在地周辺の最適経路の探索結果に
基づいて現在地から抽出された交差点までの最適経路を
探索する。そして、道路地図を表示するとともに、その
道路地図上に探索された現在地から抽出交差点までの最
適経路を表示する。請求項8の車両用経路誘導装置で
は、目的地から抽出された交差点までの最適経路を探索
し、道路地図上に探索された現在地から抽出交差点まで
の最適経路と目的地から抽出交差点までの最適経路とを
表示する。請求項9の車両用経路誘導装置では、前記第
2の経路探索手段により探索された最適経路が表示され
た時点に車両の停車状態が検出されると、現在地周辺の
最適経路の探索結果に基づいて目的地から現在地までの
最適経路を探索し、その最適経路の探索が車両の停車状
態が検出されている間に終了したら、探索結果の最適経
路を道路地図上に表示する。請求項10の車両用経路誘
導装置では、前記第3の経路探索手段は目的地から現在
地への指向性の強い探索を行なう。請求項11の車両用
経路誘導装置では、目的地から現在地への指向性の強さ
をKで表わし、目的地から検索中の交差点までの道程を
gで表わし、その検索中の交差点から現在地までの推測
道程をh’で表わした時、前記第3の経路探索手段は
(g+K・h’)が小さい順に交差点を検索して経路を
探索する。請求項13の車両用経路誘導装置では、前記
第3の経路探索手段により探索された最適経路が道路地
図上に表示された時点に車両の停車状態が検出される
と、現在地周辺の最適経路の探索結果に基づいて前記第
3の経路探索手段よりも弱い指向性で目的地から現在地
までの最適経路を探索し、その最適経路の探索が車両の
停車状態が検出されている間に終了したら、探索結果の
最適経路を道路地図上に表示する。請求項14の車両用
経路誘導装置では、目的地から現在地への指向性の強さ
をKで表わし、目的地から検索中の交差点までの道程を
gで表わし、その検索中の交差点から現在地までの推測
道程をh’で表わした時、第4の経路探索手段は(g+
K・h’)が小さい順に交差点を検索して経路を探索す
る。
【0008】
【実施例】図1、図2は一実施例の構成を示すブロック
図である。この車両用経路誘導装置100は、図に示す
ようにCPU1とその周辺部品から成るマイクロコンピ
ューターを中心に構成される。CPU1は、システムバ
ス2を介して各種機器とデータの授受を行ない、後述す
る制御プログラムを実行して車両の現在地を演算し、現
在地から目的地まで最適経路を探索する。方位センサ3
は車両の進行方位を検出するセンサであり、増幅器4、
A/D変換器5およびI/Oコントローラー6を介して
システムバス2へ接続される。また、車速センサ7は例
えばトランスミッションに取り付けられ、スピードメー
ターピニオン1回転当り所定数のパルス信号を発生す
る。この車速センサ7はI/Oコントローラー6を介し
てシステムバス2へ接続される。CPU1は、車速セン
サ7から出力される単位時間当りのパルス数またはパル
ス周期を検出することにより車両の走行速度を検出する
とともに、パルス数をカウントすることにより車両の走
行距離を検出する。キー8は、装置へ種々の指令や目的
地などのデータを入力するための操作部材であり、I/
Oコントローラー9を介してシステムバス2へ接続され
る。音声出力用スピーカー10はサウンドジェネレータ
ー11およびI/Oコントローラー9を介してシステム
バス2へ接続される。GPSレシーバー12は、衛星か
ら送信されるGPS信号を受信し、GPS測位演算を行
なって車両の現在地や進行方位を検出する。
【0009】また、図2において、CD−ROM16は
交差点ネットワークデータを含む道路地図データを記憶
する記憶装置であり、インタフェース用SCSIコント
ローラー17を介してシステムバス2へ接続される。C
RT18はVDT(VisualDisplay Terminal)として機
能するディスプレイであり、グラフィックコントローラ
ー19を介してシステムバス2へ接続される。このCR
T18に車両の現在地周辺の道路地図を表示するととも
に、その道路地図上に車両の現在地と目的地までの最適
経路を表示する。なお、システムバス2には、CRT1
8の画像記憶用V−RAM20、後述する制御プログラ
ムなどを格納するROM21、目的地から現在地への経
路探索結果を記憶するD−RAM22、漢字ROM2
3、イグニッションオフ時に現在地と現在地周辺の経路
探索結果を記憶するS−RAM24が接続される。
【0010】図3は、図1と図2に示す経路誘導装置1
00の電源系統図である。この実施例の経路誘導装置1
00には、キースイッチ102を介してバッテリー10
1から電源が供給される。キースイッチ102は、不図
示のイグニッションキーがACC,ON,STARTの
いずれかの位置にあるときに閉路し、OFF位置にある
ときに開路する。したがって、イグニッションキーがO
FF位置に設定されない限り、経路誘導装置100には
バッテリー101から電源が供給されている。なお、S
−RAM24は2つの電源系統を備えており、通常はC
PU1,ROM21,D−ROM22などの機器と同様
にバッテリー101から電源が供給されるが、その通常
電源の供給が停止されても補助電池27から電源が供給
され、記憶内容を保持する。補助電池27は、バッテリ
ー101に接続されて常時充電可能とされる。
【0011】タイマー26は、キースイッチ102によ
り経路誘導装置100に電源が供給されるとその接点を
閉路し、電源の供給が停止されると予め設定された時間
だけその接点の閉路状態を保持した後、開路する。した
がって、イグニッションキーがOFF位置に設定されて
キースイッチ102がオフしても、タイマー26を介し
て設定時間だけ経路誘導装置100にバッテリー101
から電源が供給され続ける。設定時間が経過するとタイ
マー26が開路し、経路誘導装置100への電源の供給
が停止される。このタイマー26には、車両が停止した
後、現在地周辺の経路探索を行なうのに充分な時間を設
定する。つまり、乗員が車両を停車させてイグニッショ
ンキーをOFF位置にしても、タイマー26の設定時間
だけは経路誘導装置100に電源が供給され続け、CP
U1は現在地と、現在地周辺の各交差点へ至る最適経路
を探索することができる。
【0012】図4はこの実施例の基本的な経路探索方法
を説明する図である。なお、以下の図では車両の現在地
および目的地を×印で表わし、交差点を○印で表わす。
この実施例では2通りの基本的な経路探索方法により、
現在地から目的地までの最適経路を探索する。第1の経
路探索は、乗員が目的地を設定する前の停車中に行なわ
れる、現在地を中心とした無指向性の経路探索である。
第2の経路探索は、目的地の設定後に第1の経路探索結
果を用いて行なわれる、目的地から現在地への指向性の
経路探索である。
【0013】(1)現在地を中心とする無指向性の経路
探索 この経路探索では、停車中に車両の現在地を演算すると
ともに、現在地から任意の交差点へ至る複数の経路の中
でその交差点までの道程hが最小の経路を探索する。こ
こで、停車中とは、例えば、イグニッションオフ後のタ
イマー26によりバッテリー電源が供給されている間、
シフトレバーがパーキンング位置またはニュートラル位
置にある間、パーキングブレーキがセットされている
間、車速センサ7により検出される車速パルス信号が所
定値以下の時である。またこの経路探索では、探索結果
をイグニッションオフ後はS−RAM24へ記憶し、イ
グニッションオン後はD−RAM22へ記憶する。この
探索結果の記憶メモリには、各交差点ごとに、出発交差
点Dからの道程hと、出発交差点Dから各交差点へ至る
最適経路上の、各交差点の手前にある直前交差点Aとを
記憶する。出発交差点Dとは、現在地近くの交差点の中
から所定の条件を満たす交差点を出発交差点Dとして特
定したものである。なお以下では、経路演算を行なうた
めに検索する交差点を中心交差点Cと呼び、その中心交
差点Cに隣接する交差点を隣接交差点Rと呼ぶ。
【0014】まず、出発交差点Dの道程hに0を設定
し、他の交差点の道程hに無限大相当の定数を設定する
とともに、出発交差点Dを中心交差点Cに設定して経路
探索を開始する。中心交差点Cの道程に記憶された出発
交差点Dからの道程h0と、中心交差点Cから隣接交差
点Rまでの道程hとを加算して出発交差点Dからその隣
接交差点Rまでの道程h1を求め、すでにその隣接交差
点Rの道程に記憶されている出発交差点Dからの道程h
2と比較する。今回算出された道程h1がh2よりも小
さい場合は、その隣接交差点Rの道程h2をh1に変更
するとともに、その隣接交差点Rの直前交差点Aに中心
交差点Cを設定する。中心交差点Cに隣接するすべての
隣接交差点Rに対して上記処理を終了したら、すでに中
心交差点Cとして選択された交差点を除くすべての交差
点の中から、出発交差点Dからの道程が最小の交差点を
次の新しい中心交差点Cに設定する。以下、この新しい
中心交差点Cの隣接交差点Rに対して上述した処理を行
なう。このように、出発交差点Dから道程の小さい順に
新しい中心交差点Cを設定して経路探索を行なう。経路
探索が終了した交差点において、その交差点の直前交差
点Aを順にたどっていくと出発交差点Dに到達する。そ
の経路が出発交差点Dからその交差点までの最小道程の
最適経路である。
【0015】ここで、現在地を中心とする無指向性の経
路探索により探索された領域を第1領域と呼ぶ。この経
路探索では、池に石を投げた時に波紋が広がっていくよ
うに、ほぼ円形の第1領域が時間ととも大きくなってい
く。無指向性の経路探索による第1領域は大きければ大
きいほど、目的地が設定された時の現在地から目的地ま
での経路探索時間が短くなる。例えば目的地が第1領域
内にあれば瞬時にして目的地までの最適経路が得られる
から、第1領域が大きければ目的地が第1領域内にある
確率が高くなり、それだけ経路探索時間を短縮できるこ
とになる。ところが、イグニッションオフ後にこの現在
地を中心とする無指向性の経路探索を行なう場合は、際
限なく行なうとバッテリー101の電力を必要以上に消
費することになるから、上述したようにタイマー26に
より所定時間が経過したら第1の経路探索を強制的に終
了させ、電力消費の抑制を優先させる。一方、イグニッ
ションオン時はエンジンが始動されており、経路探索に
必要な電力は十分に発電されていると考えられるから、
車両が停車中である限り無指向性の経路探索を継続し、
目的地設定後の経路探索時間の短縮を優先させる。
【0016】(2)目的地から現在地への指向性の経路
探索 乗員が目的地を設定すると、上述した現在地を中心とす
る無指向性の経路探索結果を用いて、目的地から現在地
へ向う指向性の経路探索を行なう。ここで、目的地から
現在地までの最適経路は道程が最小の経路とする。この
目的地から現在地までの最適経路の探索は、目的地近く
の交差点の中から所定の条件を満たす交差点を目的交差
点Sとして特定し、その目的交差点Sの周辺の交差点か
ら探索を開始する。また、探索結果の記憶メモリ22
に、各交差点ごとに目的交差点Sからの道程gと、目的
交差点Sから各交差点へ至る最適経路上の各交差点の手
前にある直前交差点Bと、各交差点から出発交差点Dま
での推測道程h’とを記憶する。なお、この実施例で
は、各交差点から現在地までの直線距離を道路地図デー
タに基づいて算出し、それを推測道程h’とする。
【0017】まず、目的交差点Sの道程gに0を設定
し、他の交差点の道程gに無限大相当の定数を設定する
とともに、目的交差点Sを中心交差点Cに設定して目的
地からの経路探索を開始する。中心交差点Cの道程に記
憶された目的交差点Sからの道程g0と、中心交差点C
から隣接交差点Rまでの道程gとを加算して目的交差点
Sからその隣接交差点Rまでの道程g1を求め、すでに
その隣接交差点Rの道程に記憶されている目的交差点S
からの道程g2と比較する。今回算出された道程g1が
g2よりも小さい場合は、その隣接交差点Rの道程g2
をg1に変更するとともに、その隣接交差点Rの直前交
差点Bに中心交差点Cを設定する。さらに、その隣接交
差点Rから出発交差点までの推測道程h’を算出して記
憶する。中心交差点Cに隣接するすべての隣接交差点R
に対して上記処理が終了したら、すでに中心交差点Cと
して選択された交差点を除くすべての交差点の中から、
目的交差点Sからの道程gと出発交差点Dまでの推測道
程h’との和(g+h’)が最小の交差点を次の新しい
中心交差点Cに設定する。以下、この新しい中心交差点
Cの隣接交差点Rに対して上述した処理を行なう。
【0018】このように、目的交差点Sからの道程gと
出発交差点Dまでの推測道程h’との和(g+h’)が
小さい順に新しい中心交差点Cを設定して、目的地から
の経路探索を行なう。探索中に、隣接交差点Rが、上述
した現在地を中心とする無指向性の経路探索が終了して
いる交差点、すなわち出発交差点Dからの最適経路が探
索されている交差点に到達した場合は、その隣接交差点
Rの目的交差点Sからの道程gと出発交差点Dからの道
程hとの和(g+h)、すなわちその隣接交差点Rを経
由する経路の出発交差点Dから目的交差点Sまでの道程
(g+h)を求め、出発交差点Dの道程に記憶されてい
るg3と比較する。ここで、出発交差点Dの道程g3は
出発交差点Dから目的交差点Sまでの道程である。比較
の結果、隣接交差点Rの道程(g+h)がg3よりも小
さい場合は、出発交差点Dの道程g3を(g+h)に変
更するとともに、出発交差点Dの直前交差点Bにその隣
接交差点Rを設定する。ここで、出発交差点Dの直前交
差点Bは、図4に示すように、目的地からの経路探索中
に最初に到達する第1領域内の交差点であり、以下では
このような交差点を接点交差点と呼ぶ。
【0019】ここで、目的地から現在地への指向性の経
路探索を行なった時の探索領域を第2領域と呼ぶ。上述
した方法で目的地から現在地への指向性の経路探索を行
なうと、図4に示すように第2領域は現在地に近くなる
ほど狭くなる。道程(g+h’)が小さい順に中心交差
点Cを設定して目的地からの経路探索を進めていくと、
ついには出発交差点Dが中心交差点Cになる。その時点
で目的地からの経路探索を終了する。最終的に出発交差
点Dの直前交差点Bに格納されている接点交差点を経由
する経路が、目的交差点Sから出発交差点Dまでの最小
道程の最適経路であり、その経路の道程は出発交差点D
の最終的な道程gで示される。
【0020】現在地を中心とする無指向性の経路探索と
目的地から現在地への指向性の経路探索とを比較する
と、前者は出発交差点Dからそれぞれの交差点までの道
程hが小さい順に交差点を検索していくが、後者は目的
交差点Sからそれぞれの交差点までの道程gと、それら
の交差点から出発交差点Dまでの推測道程h’との和
(g+h’)が小さい順に交差点を検索する。したがっ
て、同一条件において両者の経路探索に要する時間を比
較すると、指向性のある経路探索を行なう後者の場合
は、演算量が少ないので前者の場合の約1/5の時間で
探索を行なうことができる。そこで、イグニッションオ
フ後にも、バッテリー電源が供給されている間に現在地
を中心とする無指向性の経路探索をできる限り行ない、
探索結果をS−RAM24に記憶する。イグニションオ
ン後に目的地が設定されると、S−RAM24から現在
地周辺の経路探索結果を読み出し、目的地から現在地に
向って指向性のある経路探索を行なう。そして、後者の
経路探索が前者の探索済みの第1領域に達したら、前者
の探索結果を用いて現在地から目的地までの最適経路を
選定する。図4に示すように、後者の第2領域内の斜線
部の領域の交差点に対してはすでに最適経路が探索され
ているので、この領域に対する探索は不要となり、その
分だけ全体の経路探索時間を短縮することができる。現
在地周辺の第1領域が広く、目的地をその第1領域内に
設定した場合は、ほどんど瞬時に現在地から目的地まで
の経路探索が終了する。
【0021】ここで、目的地から現在地への指向性の経
路探索について考察する。上述した指向性探索では、目
的交差点Sからある中心交差点Cまでの道程gと、その
中心交差点Cから出発交差点Dまでの推測道程h’との
和(g+h’)の小さい順に、中心交差点Cを設定して
経路探索を行なった。この和(g+h’)に指向性係数
Kを導入し、(g+K・h’)とする。この指向性係数
Kは、経路探索における指向性の度合いを表わすもので
ある。指向性係数Kが1の場合は経路の最短性が保証さ
れる限界の指向性探索であり、指向性係数Kが1よりも
大きい場合は経路の最短性は保証されないが、Kが大き
くなるほど短い時間で経路を探索でき、以下ではK>1
の指向性の強い経路探索を超指向性探索と呼ぶ。また、
指向性係数Kが0の場合は上述した無指向性の経路探索
となる。
【0022】図5は出発交差点Dから目的交差点Sまで
の種々の指向性係数Kに対する経路探索領域を示す図で
あり、(a)はK=0の無指向性探索の場合を示し、
(b)はK=1の指向性探索の場合を示し、(c)はK
>1の超指向性検索の場合を示す。上述したように無指
向性検索では、(a)に示すように出発交差点Dを中心
にほぼ円形の探索領域が広がっていく。これに対し指向
性探索では、(b)に示すように出発交差点Dを中心と
する楕円状の探索領域が目的交差点Sに引っ張られるよ
うに広がっていく。さらに超指向性探索では、(c)に
示すように探索領域が細長くなる。これらの図から明ら
かなように、指向性係数Kが小さいと探索領域は大き
く、探索時間がかかるが最短経路が探索される。指向性
係数Kが大きくなるにしたがって探索領域は狭くなり、
探索時間は短くなるが、経路の最短性は保証されなくな
る。
【0023】図6、図7は現在地を中心とする無指向性
の経路探索プログラムを示すフローチャート、図8〜図
11はS−RAM24に記憶される経路探索結果を示す
図、図12は交差点ネットワーク例を示す図である。こ
れらの図により、現在地を中心とする無指向性の経路探
索を説明する。図8〜図11において、(a)は最適経
路情報を示すリストAであり、このリストAには現在地
周辺の各交差点、それらの交差点までの道程h、中心交
差点Cに設定されたことを示すフラグ、現在地周辺の各
交差点へ至る経路上の直前交差点A、目的地から目的地
周辺の各交差点へ至る道程g、目的地から目的地周辺の
各交差点へ至る経路上の直前交差点Bが含まれる。ま
た、(b)は中心交差点候補の交差点を示すリストBで
ある。なお、中心交差点Cに選択された交差点は出発交
差点Dからの最適経路と道程hが算出される。
【0024】ステップ100において出発交差点を特定
する。この出発交差点は、例えば特開昭62−8649
9号公報に開示されているように、現在地周辺の交差点
の中から、現在地を中心とする所定半径の円外に存在
し、且つ最も現在地に近い交差点を出発交差点として選
択する。今、図12に示すように、交差点1が出発交差
点として選択されたとする。なお、図12では交差点を
円で表し、円内の番号が交差点番号を示す。さらに、交
差点と交差点を結ぶ線が道路を示し、各道路上の数字は
交差点から交差点までの道程を示す。次にステップ10
2へ進み、出発交差点を中心交差点とする。図12の例
では、出発交差点1を中心交差点とする。続くステップ
104では、S−RAM24のリストAの各種データを
初期設定する。すなわち、図8(a)に示すように、全
交差点のフラグに0を設定するとともに、出発交差点の
道程hに0を設定し、他の全ての交差点の道程hに非常
に大きい値+∞を設定する。
【0025】ステップ106で、中心交差点に隣接する
交差点の中からいずれかを選択する。続くステップ10
8において、中心交差点の道程hに中心交差点から選択
された隣接交差点までの道程を加えた値と、隣接交差点
の道程hとを比較し、前者が小さい場合はステップ11
0へ進み、そうでなければステップ120へ進む。ステ
ップ110では、中心交差点の道程hに中心交差点から
選択された隣接交差点までの道程を加えた値を、隣接交
差点の道程hに設定する。ステップ106〜110の処
理過程を図12の例で説明すると、中心交差点1には交
差点2〜5が隣接しており、これらの隣接交差点の中か
らまず交差点2を選択する。そして、図8(a)に示す
ように、中心交差点1の道程h=0に中心交差点1から
隣接交差点2までの道程3を加算した値3と、隣接交差
点2の道程h=∞とを比較し、前者の方が小さいので、
隣接交差点2の道程h=∞を計算値3に変更する。
【0026】ステップ112へ進み、中心交差点候補リ
ストBに現在選択されている隣接交差点が存在するか否
かを判別し、存在しなければステップ116へ進み、存
在すればステップ116をスキップする。ステップ11
6では、現在選択されている隣接交差点を中心交差点候
補リストBに追加する。さらにステップ118で、この
時の中心交差点を現在選択されている隣接交差点の直前
交差点Aとして記録する。図12の例では、現在選択さ
れている隣接交差点2はまだ中心交差点候補リストBに
存在しないので、図8(b)に示すリストBに隣接交差
点2の番号を登録し、中心交差点1を現在選択されてい
る隣接交差点2の直前交差点Aとして、図8(a)に示
すリストAの直前交差点Aの欄に中心交差点1の交差点
番号を記録する。
【0027】ステップ120で、中心交差点に隣接する
すべての交差点について上記の検討を行なったか否かを
判別し、検討が完了していればステップ122へ進み、
そうでなければステップ106へ戻って上記処理を繰り
返す。図8(a),(b)は、中心交差点1の隣接交差
点2〜5に対して上述した処理が完了した時点のS−R
AM24の記憶内容を示す。リストAには各隣接交差点
2〜5の道程hと直前交差点1が設定され、リストBに
は中心交差点候補の交差点2〜5が記録されている。ス
テップ122では、中心交差点候補リストBが空か否か
を判別し、リストBに中心交差点候補の交差点が登録さ
れていなければ、CD−ROM16に記憶されている道
路地図の全範囲に対して経路探索が終了したと判断して
プログラムの実行を終了し、そうでなければステップ1
24へ進む。なお、通常、予め用意した道路地図の全範
囲に対して現在地からの経路探索が終了する前に、目的
地が設定されて後述する目的地からの経路探索が開始さ
れる。
【0028】中心交差点候補リストBが空でないとき
は、ステップ124でリストBに登録されている交差点
の中から、最小の道程hの交差点を新しい中心交差点に
決定し、ステップ126へ進む。ステップ126では、
新しく中心交差点に選ばれた交差点をリストBから消去
し、続くステップ128で、リストAのそれまでの中心
交差点のフラグに1を設定する。図12の例では、図8
(b)のリストBに登録されている隣接交差点2〜5の
中で隣接交差点2の道程hが最小であり、隣接交差点2
を新しい中心交差点に決定し、リストBの中から交差点
2を消去するとともに、リストAのそれまでの中心交差
点1のフラグに1を設定する。その状態におけるS−R
AM24の記憶内容を図9に示す。
【0029】次にステップ106へ戻り、新たに選択さ
れた中心交差点に対して上記処理を行なう。図12の例
では、新たに選択された中心交差点2の隣接交差点は交
差点1だけであり、ステップ108の演算を行なうと、
中心交差点2の道程3に中心交差点2から隣接交差点1
までの道程3を加算した値6は、隣接交差点1の道程h
=0より大きいので、ステップ108が否定されてステ
ップ120へ進み、ステップ110以下の処理、すなわ
ち隣接交差点1の道程hの変更を行なわない。さらにこ
の場合はステップ122〜128へと進み、図9(b)
に示すリストBに記録されている交差点3〜5の中から
最小の道程hを有する交差点4を新しい中心交差点に決
定し、リストBから交差点4を消去するとともに、リス
トAのそれまでの中心交差点2のフラグに1を設定す
る。
【0030】次に、新たに選択された中心交差点4に対
する経路探索を行ない、中心交差点4に隣接する交差点
1,5,6に対して上述した探索処理を行なう。この処
理過程におけるS−RAM24の記録内容の変化を図1
0に示す。隣接交差点1に対しては、中心交差点4の道
程4に中心交差点4から隣接交差点1までの道程4を加
算した値8が隣接交差点1の道程0よりも大きいので、
道程hの変更を行なわない。隣接交差点5に対しては、
中心交差点4の道程4に中心交差点4から隣接交差点5
までの道程1を加算した値5が隣接交差点5の道程6よ
りも小さいので、隣接交差点5の道程hを6から5に変
更する。なお、この隣接交差点5はすでにリストBに存
在しているのでリストBへの記録を行なわない。また、
隣接交差点5の直前交差点Aは交差点1から交差点4に
変更する。隣接交差点6に対しては、中心交差点4の道
程4に中心交差点4から隣接交差点6までの道程5を加
算した値9が隣接交差点6の道程∞よりも小さいので、
隣接交差点6の道程を∞から9に変更する。さらに、こ
の隣接交差点6は、リストBに存在しないのでリストB
に記録するとともに、リストAの隣接交差点6の直前交
差点Aに交差点4を設定する。
【0031】次に、中心交差点候補リストBに記録され
ている交差点3,5,6の中から、最小の道程hを有す
る交差点を新しい中心交差点に決定する。このとき、交
差点3と交差点5がともに最小の道程3を有しているの
で、この場合は任意のいずれか一方、ここでは交差点5
を中心交差点に選択する。さらに探索を続けていくと、
中心交差点は交差点1→2→4→3→5→6→7と変化
してゆく。交差点7を中心交差点として経路探索が終了
した時点のS−RAM24の記憶内容を図11に示す。
この実施例では、交差点7を中心交差点として経路探索
が終了した時点で、タイマー26の設定時間が経過して
現在地を中心とする無指向性の経路探索が終了したもの
とする。
【0032】図13〜図15は目的地から現在地への指
向性の経路探索プログラムを示すフローチャート、図1
6〜図19はS−RAM22に記憶される経路探索結果
を示す図である。これらの図により、図12に示す交差
点ネットワークを例に上げて目的地から現在地への指向
性の経路探索を説明する。なお、この目的地から現在地
への指向性の経路探索は、S−RAM24に記憶されて
いる現在地周辺の探索結果を用いる。探索開始に先だっ
てS−RAM24に記憶されている探索結果をD−RA
M22へ転送するとともに、以後、転送された探索結果
に目的地から現在地への指向性の探索結果を付加する。
図16〜図19において、(a)および(b)はそれぞ
れ上述した最適経路リストAおよび中心交差点候補リス
トBである。(c)は目的地周辺の中心交差点候補の交
差点を示すリストCである。ステップ200において目
的交差点を特定する。この目的交差点は、例えば上述し
た出発交差点と同様に、目的地周辺の交差点の中から、
目的地を中心とする所定半径の円外に存在し、且つ最も
目的地に近い交差点を目的交差点として選定する。図1
2の例では、交差点10が目的交差点として選定された
とする。次にステップ202へ進み、選定された目的交
差点に対するリストAのフラグが1になっているか、す
なわち上述した現在地からの経路探索によってすでに経
路探索が終了している交差点か否かを判別し、経路探索
が終了している交差点であればステップ204へ進み、
そうでなければステップ206へ進む。
【0033】選定された目的交差点がすでに経路探索が
終了している交差点の場合は、ステップ204で、D−
RAM22に記憶されている最適経路リストAの目的交
差点から直前交差点Aを順にたどることによって、出発
交差点までの最適経路が得られる。図12の例で、仮に
目的交差点を経路探索が終了している交差点7とする
と、図16に示すように目的交差点7の直前交差点Aは
交差点5であり、交差点5の直前交差点Aは交差点4で
あり、交差点4の直前交差点Aは出発交差点1である。
したがって、出発交差点1から目的交差点7までの最適
経路は、目的交差点7から直前交差点Aをたどって得ら
れる交差点5→交差点4→出発交差点1の経路である。
なお、上述した現在地周辺からの経路探索によって道路
地図のすべての範囲の探索が終了していれば、どの交差
点が目的交差点に設定されても、最適経路リストAの目
的交差点から直前交差点Aを順にたどることによって、
すぐに出発交差点から目的交差点までの最適経路が得ら
れる。
【0034】今、目的交差点は経路探索が終了していな
い交差点10であるから、ステップ202が否定されて
ステップ206へ進む。ステップ206で目的交差点を
中心交差点に設定してステップ208へ進み、図16に
示すように、D−RAM22に記憶されているリストA
の目的交差点10の道程gに0を設定するとともに、他
の交差点の道程gに非常に大きな値+∞を設定する。こ
こで、道程gは目的交差点から任意の交差点までの道程
であり、上述した出発交差点から現在地周辺の任意の交
差点までの道程hに相当する。ステップ210で、中心
交差点に隣接する交差点の中からいずれかを選択してス
テップ212へ進み、中心交差点の道程gに中心交差点
から選択された隣接交差点までの道程を加えた値と、隣
接交差点の道程gとを比較し、前者が小さい場合はステ
ップ214へ進み、そうでなければステップ234へ進
む。ステップ214では、中心交差点の道程gに中心交
差点から選択された隣接交差点までの道程を加えた値
を、隣接交差点の道程gに設定する。続くステップ21
6で、現在選択されている隣接交差点の直前交差点Bに
中心交差点を設定する。
【0035】ステップ206〜216の処理過程を図1
2の例で説明すると、中心交差点10には交差点8,
9,11,12が隣接しており、これらの隣接交差点の
中からまず交差点8を選択する。そして、図16(a)
に示すように、中心交差点10の道程g=0に中心交差
点10から選択された隣接交差点8までの道程4を加算
した値4と、隣接交差点8の道程g=∞とを比較し、前
者の方が小さいので、隣接交差点8の道程gを∞から加
算値4に変更するとともに、隣接交差点8の直前交差点
Bに中心交差点10を設定する。
【0036】ステップ218において、現在選択されて
いる隣接交差点のリストAのフラグに1が設定されてい
るか否かを判別する。この隣接交差点のフラグに1が設
定されているということは、この隣接交差点に対して現
在地周辺からの経路探索が終了し、出発交差点からこの
隣接交差点までの最適経路が選定されていることを示
す。すなわち、この隣接交差点は上述した接点交差点で
あり、この時点で目的地からの経路探索が現在地周辺か
らの経路探索済みの範囲に到達したことを示す。現在選
択されている隣接交差点のフラグに1が設定されていれ
ばステップ222へ進み、フラグが0のままであればス
テップ250へ進む。図12の例では、中心交差点10
に隣接する交差点8,9,11,12のフラグはすべて
0であり、ステップ250へ進む。
【0037】目的地からの経路探索で検索中の隣接交差
点が現在地周辺からの経路探索済みの接点交差点でない
ときは、ステップ250で現在選択されている隣接交差
点がD−RAM22の中心交差点候補リストCに存在す
るか否かを判別する。このリストCは、目的地からの最
適経路探索において中心交差点になり得る交差点を登録
するリストである。隣接交差点が中心交差点候補リスト
Cにないときはステップ252へ進み、すでに中心交差
点候補リストCにあるときはステップ252をスキップ
する。ステップ252で、隣接交差点を中心交差点候補
リストCに追加登録するとともに、出発交差点からその
隣接交差点までの直線距離を算出して推測道程h’とし
て記録する。さらに、中心交差点から隣接交差点までの
道程gを記録する。図12の例では、中心交差点10の
隣接交差点8,9,11,12は、当初いずれも中心交
差点候補リストCに存在しないので、図16に示すよう
にこれらの隣接交差点8,9,11,12を中心交差点
候補リストCに記録するとともに、出発交差点から各隣
接交差点8,9,11,12までの直線距離を算出して
推測道程h’として記録する。なお、推測道程h’は出
発交差点から検索中の交差点までの直線距離であるか
ら、出発交差点から検索中の交差点までの道程hよりも
短い。さらにリストCには、中心交差点10から各隣接
交差点までの道程gを記録する。
【0038】次にステップ234へ進み、中心交差点に
隣接するすべての交差点について検討が終了したか否か
を判別し、全ての隣接交差点について検討が終了したら
ステップ236へ進む。ステップ236では、中心交差
点候補リストCの中から最小の(g+h’)を有する交
差点を新しい中心交差点に選定し、続くステップ238
で、新たに中心交差点に選定された交差点をリストCか
ら消去する。図12の例では、中心交差点10に隣接す
る交差点8,9,11,12に対して上記処理が終了し
たら、図16(c)に示すように最小の(g+h’)を
有する隣接交差点9を新しい中心交差点に選定し、この
交差点9をリストCから消去する。
【0039】一方、ステップ218において現在検索中
の隣接交差点のフラグに1が設定されている場合、すな
わち目的地からの経路探索で検索中の隣接交差点が現在
地周辺の経路探索済みの接点交差点である場合は、ステ
ップ222へ進む。現在選択されている隣接交差点は接
点交差点であるから、出発交差点からの最小道程hの最
適経路が探索されており、ステップ222で、この隣接
交差点の道程gと道程hの和(g+h)が出発交差点の
道程gよりも小さいか否かを判別し、小さければステッ
プ224へ進み、そうでなければステップ234へ進
む。ステップ224では、出発交差点の道程gを隣接交
差点の道程gとhの和(g+h)に変更する。上述した
ように、出発交差点の道程gは出発交差点から目的交差
点までの道程を示す。続くステップ226で、リストA
の出発交差点の直前交差点Bに現在検索中の隣接交差点
を設定する。出発交差点と現在検索中の隣接交差点との
間には他の交差点が存在するが、現在検索中の隣接交差
点は接点交差点であり、出発交差点からの最適経路が確
定しているので、経路途中に存在する他の交差点を省略
して出発交差点の直前交差点として現在検索中の隣接交
差点を設定する。
【0040】図12の例では、新しい中心交差点9の隣
接交差点7,8,10,12に対してステップ210,
212を実行すると、隣接交差点7以外はステップ21
2が否定される。中心交差点9の隣接交差点7の場合
は、ステップ214へ進み、図17に示すように隣接交
差点7のリストAの道程gが、∞から中心交差点9のg
=2と中心交差点9から隣接交差点7までの道程4との
和6に変更される。また、隣接交差点7の直前交差点B
として中心交差点9が設定される。さらに、隣接交差点
7のフラグに1が設定されているので隣接交差点7は接
点交差点となり、ステップ218が肯定されてステップ
222へ進む。そして、隣接交差点7の道程gと道程h
との和(g+h)が出発交差点1の道程gと比較され、
前者が小さいので、図17に示すように出発交差点1の
g=∞が隣接交差点7のg=6とh=10との和16に
変更される。そして、出発交差点1の直前交差点Bに隣
接交差点7が設定される。
【0041】ステップ228で、出発交差点が中心交差
点候補リストCに存在するか否かを判別し、すでにリス
トCに出発交差点が存在すればステップ230をスキッ
プし、なければステップ230を実行する。ステップ2
30で、リストCに出発交差点とその道程gおよび(g
+K・h’)を記録する。図12の例では、図17
(c)に示すようにリストCに出発交差点1とその道程
g=16が記録されるとともに、出発交差点の道程h’
は0であるから(g+K・h’)に16(K=1)が記
録される。
【0042】その後、ステップ234〜238を実行
し、上記の処理を行なう。図12に例では、図17
(c)に示すリストCの中心交差点候補の中から最小の
(g+K・h’)の交差点8が次の中心交差点として選
定され、リストCから中心交差点に選定された交差点8
が消去される。ステップ240では、新しく選定された
中心交差点が出発交差点であるか否かを判別し、新しい
中心交差点が出発交差点であれば目的地からの経路探索
が終了したと判断してステップ242へ進み、そうでな
ければステップ210へ戻り、新しい中心交差点に対す
る上記処理を続ける。図12の例では、新しい中心交差
点8の隣接交差点6,9,10に対して上記処理が行な
われる。
【0043】中心交差点8の隣接交差点6,9,10の
内の交差点9,10に対しては、ステップ212が否定
されて道程gは変更されない。しかし、隣接交差点6の
道程g=∞は、中心交差点8の道程g=4と中心交差点
8から隣接交差点6までの道程2との和6よりも大きい
ので、図18(a)に示すように、隣接交差点6の道程
gは∞から6に変更され、また、隣接交差点6の直前交
差点Bに中心交差点8が設定される。さらに、隣接交差
点6のリストAのフラグは1に設定されているので、ス
テップ222〜230の処理が実行される。まず、隣接
交差点6のg=6と、現在地周辺の経路探索において算
出された道程h=9との和15は出発交差点1のg=1
6より小さいので、図18(a)に示すように、出発交
差点のg=16を15に変更するとともに、現在設定さ
れている出発交差点1の直前交差点Bを検索中の隣接交
差点6に変更する。
【0044】ここで、出発交差点における道程gと直前
交差点Bの変更は、目的交差点から出発交差点に至る最
適経路が新たに発見されたことを意味する。図12に示
す例では、当初、設定された出発交差点1の道程g=1
6と直前交差点B=7は、目的交差点10から交差点7
を経由して出発交差点1へ至る経路とその経路の道程g
が16であることを示しており、道程gが15へ直前交
差点Bが6へそれぞれ変更されたということは、当初の
設定経路よりも道程gが小さい、より最適な経路、すな
わち目的交差点10から交差点6を経由して出発交差点
1へ至る経路が発見されたことを意味する。図18はこ
の時のD−RAM22の記憶状態を示す。
【0045】図12の例では、図18に示す探索段階で
新しい中心交差点に交差点12が選定される。この新し
い中心交差点12は出発交差点ではないので、ふたたび
ステップ210以降が実行され、図19に示すようにリ
ストCに中心交差点候補の交差点13が登録され、リス
トAの隣接交差点13の道程gおよび直前交差点Bが設
定される。
【0046】ステップ240において、新しく選定され
た中心交差点が出発交差点となった場合は、目的交差点
から出発交差点までの最適経路の探索が終了したと判断
してステップ242へ進む。ステップ242で、出発交
差点の直前交差点Bを、接点交差点に設定する。図12
の例では、出発交差点1の直前交差点Bに設定されてい
る交差点6を接点交差点として設定する。
【0047】ステップ244で、リストAに記録されて
いる接点交差点から直前交差点Aをたどり、接点交差点
から出発交差点までの交差点列Aを求める。図12の例
では、図19のリストAに示すように、接点交差点6の
直前交差点Aは交差点4であり、さらに交差点4の直前
交差点Aは出発交差点1であるから、交差点列Aは6→
4→1となる。さらにステップ246で、リストAに記
録されている接点交差点から直前交差点Bをたどり、接
点交差点から目的交差点までの交差点列Bを求める。図
12に示す例では、図19のリストAに示すように、接
点交差点6の直前交差点Bは8であり、さらに交差点8
の直前交差点Bは目的交差点10であるから、交差点列
Bは6→8→10となる。ステップ248において、交
差点列Aと交差点列Bとを組合せ、出発交差点から目的
交差点までの経路を求める。つまり、この経路が現在地
から目的地までの最適経路である。図12の例では、交
差点列A,Bを組合せて1→4→6→8→10の経路を
得ることができ、この経路が現在地から目的地までの最
適経路である。
【0048】この実施例では、現在地から目的地までの
最適経路の探索を、目的地を設定した時点の時間的な余
裕、すなわち目的地設定後から出発までの待ち時間に応
じて3つのケースに分類する。第1のケースは、時間的
な余裕が全くなく、目的地を設定したらすぐに出発しな
ければならず、経路探索のための待ち時間がほとんどな
い場合である。また、第2のケースは、目的地を設定し
た時点でわずかな時間の余裕があり、経路探索のための
わずかな待ち時間が許される場合である。そして、第3
のケースは、目的地を設定した時点で十分な時間の余裕
があり、経路探索のための十分な待ち時間がある場合で
ある。
【0049】(1)第1のケース 図20は、第1のケースにおける経路探索方法を説明す
る図である。設定された目的地が無指向性の経路探索が
終了している第1領域内にあれば、目的地近傍の交差点
から直前交差点Aを順にたどっていくと出発交差点Dに
到達し、現在地から目的地までの最適経路が瞬時に得ら
れる。しかし、図20に示すように目的地が第1領域内
にはなく、しかもすぐに出発したい場合は以下の手順で
経路探索を行なう。この経路探索は乗員が目的地を設定
してからすぐに出発する場合に行なう経路探索であり、
上述した無指向性の経路探索結果を利用して目的地まで
の最適経路を探索する。まず、図20に示すように、現
在地周辺の経路探索で探索が終了している第1領域の最
外周の交差点の中から、目的地までの距離fが最短の交
差点を途中通過交差点Tに選定する。なお、第1領域の
最外周にある交差点は中心交差点候補に上がっている交
差点とする。厳密には、中心交差点候補に上がっている
交差点は出発交差点Dまでの最適経路が確定していない
ので、出発交差点Dまでの経路は最短経路でなくなる可
能性がある。しかし、もともとこの第1のケースにおけ
る経路探索自体が現在地から目的地までの探索経路の最
短性を保証するものではないので、出発交差点Dから途
中通過交差点Tまでの経路が最短経路でなくても、その
誤差はこの第1のケースによる現在地から目的地までの
探索経路の最短経路に対する誤差に比べればわずかであ
る。したがって、中心交差点候補に上がっている交差点
を第1領域の最外周の交差点としても問題はない。
【0050】次に、経路探索結果から、出発交差点Dか
ら途中通過交差点Tまでの経路を読み出す。上述したよ
うに、この途中通過交差点Tは中心交差点ではないの
で、直前交差点Aをたどって出発交差点Dまでの経路を
探索できない。そこで、途中通過交差点Tの隣接交差点
の内の中心交差点であるものを抽出し、それを途中通過
交差点Tの直前交差点Aとする。途中通過交差点Tの隣
接交差点の中には、最低1つくらいは中心交差点があ
る。また、複数個の中心交差点がある場合は、中心交差
点の道程hとその中心交差点から途中通過交差点Tまで
の道程が最小の中心交差点を途中通過交差点Tの直前交
差点Aとすればよい。このようにして途中通過交差点T
の直前交差点Aを選定した後は、直前交差点Aを順にた
どっていけば出発交差点Dまでの経路が得られる。
【0051】現在地から途中通過交差点Tまでの経路
が求められると、車両周辺の道路地図上に経路を表示
して乗員の誘導を開始する。経路の算出時間はほとん
ど瞬時であるから、乗員は目的地を設定してからすぐに
経路に沿って出発することができる。その後、車両が
途中通過交差点Tに到達するまでの間に、目的地から途
中通過交差点Tまでの経路を算出し、道路地図上に経
路を表示して途中通過交差点Tから目的地まで乗員を
誘導する。これらの経路+経路は、現在地から目的
地まで通して演算したものではないから、経路の最短性
は保証されない。
【0052】経路の探索は、目的地から途中通過交差
点Tに向って指向性係数K=1の経路探索を行なう。こ
の経路探索では、目的地が設定されると目的地から途中
通過交差点Tに向って経路探索を開始し、目的交差点S
から中心交差点Cまでの道程gと中心交差点Cから途中
通過交差点Tまでの推測道程h’との和(g+h’)が
最小の交差点を順次検索していき、中心交差点Cが途中
通過交差点Tに達したら経路探索を終了する。図21
は、目的地から途中通過交差点Tへの指向性の経路探索
における第3の探索領域を示す。この第3領域は、目的
地から出発地への指向性の経路探索における図4に示す
第2領域に比べて狭く、その分だけ検索する交差点数が
少なくなって探索時間が短縮される。しかし反面、目的
交差点Sから出発交差点Dまでの経路をすべて探索して
いないので、最終的に選定された経路以外にも最適な経
路が存在する可能性があり、経路の最短性は保証されな
い。
【0053】図22,23は、目的地から途中通過交差
点Tまでの最適経路探索プログラムを示すフローチャー
トである。なお、上述した目的地から出発地までの経路
探索プログラムを示す図13〜図15と同様な処理を行
なうステップに対しては同一のステップ番号を付して相
違点を中心に説明する。また、図24〜27はD−RA
M22に記憶される目的地から途中通過交差点Tまでの
経路探索結果を示す図である。これらの図により、図1
2に示す交差点ネットワークを例に上げて目的地から途
中通過交差点Tまでの指向性の経路探索を説明する。ス
テップ200〜216,ステップ250〜238を実行
し、中心交差点に隣接する交差点に対して上述した処理
を行なった後、(g+K・h’)(ここではK=1)が
最小の交差点を新しい中心交差点に選定する。ステップ
301Aにおいて、新たに選定した中心交差点が途中通
過交差点Tであるか否かを判別する。途中通過交差点T
であればステップ302へ進み、そうでなければステッ
プ210へ戻る。ステップ302Aでは、D−RAM2
2に記憶されているリストAから、途中通過交差点Tで
ある中心交差点の直前交差点Bをたどって目的交差点S
までの経路を求める。
【0054】図12に示す交差点ネットワークを例に上
げて目的地から途中通過交差点Tまでの経路探索を説明
する。今、目的地が設定される前の現在地を中心とする
無指向性の経路探索により、交差点7までの最適経路が
探索され、目的地の設定後に上述した経路の探索によ
り交差点7が途中通過交差点Tに選定されているとす
る。目的地周辺の交差点10が目的交差点に設定される
と、まず目的交差点10が中心交差点となり、隣接交差
点8,9,11,12に対して上述した検索が行なわ
れ、D−RAM22に図24に示す経路探索結果が記憶
される。この状態で、リストCの中心交差点候補の中か
ら、最小の道程(g+h’)=12を持つ交差点9が次
の中心交差点に選定される。
【0055】新たに選定された中心交差点9の隣接交差
点7,8,10,12に対して上記探索を行なうと、図
25に示す経路探索結果が得られ、交差点8が次の新し
い中心交差点に選定される。この中心交差点8の隣接交
差点6,9,10に対して上記探索を行なうと、図26
に示す経路探索結果が得られ、交差点12がつぎの新し
い中心交差点に選定される。そして、この中心交差点1
2の隣接交差点9,10,13に対して上記探索を行な
うと、図27の経路探索結果が得られ、交差点7が次の
新しい中心交差点に選定される。
【0056】新たに中心交差点に選定された交差点7は
途中通過交差点Tに選定されており、この交差点7はす
でに現在地からの経路探索によって現在地までの最適経
路が探索されている。したがって、図23のステップ3
01が肯定され、この時点で目的地からの経路探索が終
了する。そして、接点交差点7の直前交差点Bをたどっ
て経路7→9→10が得られる。この経路が目的交差点
Sから途中通過交差点Tまでの経路である。出発時点
では経路を表示し、経路が探索されたら経路+
を表示して乗員を目的地まで誘導する。なお、上述した
目的地から出発地までの経路探索を行なうと、図19に
示すように道程15の1→4→6→8→10の経路が得
られた。目的地から途中通過交差点Tまでの経路と、
出発交差点Dから途中通過交差点Tまでの経路との接
続経路1→4→5→7→9→10は、その道程が図27
に示すように交差点7の道程h=10と道程g=6との
合計値16であるから、現在地から目的地までの最短経
路ではなく、経路探索は不十分で他に最適な経路が存在
するにもかかわらずそれを探索できなかったことにな
る。しかし、このような第1のケースにおける経路探索
では、指向性が強いので探索領域が上述した目的地から
出発地までの探索領域に比べて狭く、検索交差点数が少
ない分だけ探索時間が短縮される。
【0057】(2)第2のケース 図28は第2のケースにおける現在地から目的地までの
経路探索を示す図である。目的地を設定した時点でわず
かな時間の余裕があり、経路探索のためのわずかな待ち
時間が許される場合は、上述した現在地周辺の無指向性
の探索結果を用いて目的地から出発地へのK>1の超指
向性探索を行なう。この超指向性探索は、上述した目的
地から出発地への指向性探索と指向性係数Kの値が異な
る以外は同様であり、説明を省略する。この目的地から
出発地への超指向性探索による第4の探索領域は、上述
した図4に示す指向性探索による第2領域よりも狭く、
その分だけ検索交差点数が少ないので探索時間が短縮さ
れるが、経路の最短性は保証されない。この超指向性の
経路探索により出発地から目的地までの経路が得られ
たら、道路地図上に経路を表示して乗員の誘導を開始
する。これにより、乗員はわずかな待ち時間で上述した
第1のケースの場合よりも最短性の高い誘導経路に沿っ
て目的地へ出発することができる。
【0058】(3)第3のケース 図29は第3のケースにおける現在地から目的地までの
経路探索方法を説明する図である。目的地を設定した時
点で十分な時間の余裕があり、経路探索のための十分な
待ち時間が許される場合は、上述した現在地周辺の無指
向性の探索結果を用いて、上述した目的地から出発地へ
のK≦1の指向性探索を行なう。この目的地から出発地
への指向性探索による第2の探索領域は、上述した図2
8に示す超指向性探索による第4領域よりも広く、第4
領域内では探索されなかった最小道程の経路が探索さ
れるが、その分、待ち時間が長くなる。この目的地から
出発地への指向性探索により経路が求められたら、道
路地図上に経路を表示して乗員の誘導を開始する。こ
れにより、乗員は上述した最短性の保証された誘導経路
に沿って目的地へ出発することができる。
【0059】図30、図31はメイン制御プログラムを
示すフローチャート、図32はタイムアップ割り込みル
ーチンを示すフローチャート、図33は目的地設定割り
込みルーチンを示すフローチャートである。これらのフ
ローチャートにより、実施例の全体動作を説明する。イ
グニッションスイッチ102がオンされて経路誘導装置
100に電源が投入されると、CPU1は図30に示す
IGN ONプログラムを実行する。ステップ1におい
て車両が停車中か否かを判別する。車両が停車中か否か
は車速センサ7から入力されるパルス信号に基づいて判
別し、完全な停車でなくても所定速度以下の略停車中で
あれば停車と見なしてもよい。停車中であればステップ
2へ進み、そうでなければ処理を終了する。車両が停車
中の時は、ステップ2で上述したように車両の現在地を
検出する。続くステップ3において、上述した図6、図
7に示す現在地周辺の各交差点までの最適経路探索プロ
グラムを実行し、現在地を中心とする無指向性の経路探
索を行なう。この時、同じ現在地においてイグニッショ
ンがオフされた時にすでに途中まで経路探索が行なわれ
ていた場合は、S−RAM24に記憶されている探索結
果をD−RAM22へ転送するとともに、未探索部分か
ら探索を開始する。なお、この現在地周辺の経路探索は
後述する目的地設定割り込みがかかるまで行なわれる。
【0060】イグニッションスイッチ102がオフされ
ると、CPU1は図31に示すIGN OFFプログラ
ムを実行する。ステップ11でタイマー26をスタート
してステップ12へ進み、車両の現在地を検出する。続
くステップ13で、上述した図6、図7に示す現在地周
辺の各交差点までの最適経路探索プログラムを実行し、
現在地を中心とする無指向性の経路探索を行なう。な
お、この現在地周辺の経路探索は後述するタイマー割り
込みがかかるまで行なわれる。
【0061】イグニッションオフ後にタイマー26がタ
イムアップするとタイムアップ割り込みが発生し、CP
U1は図32に示すタイムアップ割り込みルーチンを実
行する。ステップ21で、イグニッションオフ後に開始
した現在地を中心とする無指向性探索を終了する。
【0062】乗員により目的地が設定されると目的地設
定割り込みが発生し、CPU1は図33に示す目的地設
定割り込みルーチンを実行する。ステップ31におい
て、車両の停車中に開始された現在地周辺の経路探索を
終了させる。続くステップ32で、乗員により上述した
第1〜第3のケースの内のどのケースが選択されたかを
判別する。キー8に中には第1〜第3のケースを選択す
るための不図示のセレクタースイッチが設けられてお
り、そのセレクタースイッチの設定に応じて以後の処理
を行なう。
【0063】第1のケースが選択された時、すなわち、
時間的な余裕が全くなく、目的地を設定したらすぐに出
発したい時はステップ33へ進み、経路探索のための待
ち時間がほとんどないので、上述したように取り敢えず
経路の探索を行なう。ここで、設定された目的地が経
路探索が終了している第1領域内にあれば、目的地近く
の目的交差点から直前交差点Aを順にたどり出発交差点
Dから目的交差点Sまでの完全な最短経路が瞬時に得
られる。一方、目的地が第1領域内にない場合は、上述
したように途中通過交差点Tを選定し、出発交差点Dか
ら途中通過交差点Tまでの経路を探索する。ステップ
34で、現在地周辺の道路地図上に探索した経路を表
示して乗員の誘導を開始する。経路の算出時間はほと
んど瞬時であるから、乗員は目的地を設定してからすぐ
に経路に沿って出発することができる。続くステップ
35で、上述したように途中通過交差点Tから目的地ま
での経路を探索する。そしてステップ37で、経路
と経路を連結して現在地周辺の道路地図上に表示す
る。ステップ38で車両が目的地へ到着したか否かを判
別し、目的地へ到着したら誘導処理を終了する。
【0064】一方、第2のケースが選択された時、すな
わち、目的地を設定した時点でわずかな時間の余裕があ
る時はステップ39へ進み、経路探索のためのわずかな
待ち時間が許されるので、上述したように現在地周辺の
無指向性の探索結果を用いて目的地から出発地への超指
向性探索を行ない、経路を求める。続くステップ40
で、現在地周辺の道路地図上に探索された経路を表示
して乗員の誘導を開始する。乗員はわずかな待ち時間で
第1のケースよりも最短性の高い経路に沿って目的地
へ出発することができる。ステップ41で車両が目的地
へ到着したか否かを判別し、目的地へ到着したら経路誘
導処理を終了する。
【0065】さらに、第3のケースが選択された時、す
なわち、目的地を設定した時点で十分な時間の余裕があ
る時は、ステップ42へ進み、経路探索のための十分な
待ち時間があるので、上述したように現在地周辺の無指
向性の探索結果を用いて目的地から出発地への指向性探
索を行ない、経路を求める。続くステップ43で、現
在地周辺の道路地図上に探索された経路を表示して乗
員の誘導を開始する。乗員は最短性の保証された経路
に沿って目的地へ出発することができる。ステップ44
で車両が目的地へ到着したか否かを判別し、目的地へ到
着したら経路誘導処理を終了する。
【0066】このように、現在地から目的地までの最適
経路の探索を、目的地を設定した時点の時間的な余裕に
したがって3つのケースに分類する。第1のケースは、
時間的な余裕が全くなく、目的地を設定したらすぐに出
発しなければならず、経路探索のための待ち時間がほと
んどない場合である。この場合は、現在地周辺の探索済
みの交差点の中から目的地に最も近い交差点を途中通過
交差点Tに選定し、現在地周辺の経路探索結果に基づい
て現在地から途中通過交差点Tまでの経路を探索す
る。次に、目的地から途中通過交差点までの指向性の経
路探索により経路を探索し、経路と経路に沿って
乗員を誘導する。このケースによる探索は、探索経路の
最短性は保証されないが最短時間で探索が終了し、目的
地設定後にすぐに経路を表示して乗員の誘導を開始す
ることができる。第2のケースは、目的地を設定した時
点でわずかな時間の余裕があり、経路探索のためのわず
かな待ち時間が許される場合である。この場合は、現在
地周辺の探索結果に基づいて目的地から現在地への超指
向性の経路探索により経路を探索する。このケースに
よる探索では、第1のケースよりも最短性の高い経路が
わずかな待ち時間で得られる。第3のケースは、目的地
を設定した時点で十分な時間の余裕があり、経路探索の
ための十分な待ち時間がある場合である。この場合は、
現在地周辺の探索結果に基づいて目的地から現在地への
指向性の経路探索により経路を探索する。このケース
による探索では、探索時間はかかるが最も最短性の高い
経路が得られる。そして、車両の停車中に現在地を中心
とする無指向性の経路探索を行なうとともに、目的地設
定後に第1〜第3のケースの内の乗員により選択された
ケースにより現在地から目的地への最適経路を探索し、
道路地図上に最適経路を表示して乗員を目的地へ誘導す
るようにしたので、目的地設定時点における時間的な余
裕に応じた最適な経路探索を選択することができ、乗員
の要望に的確に応えることができる。
【0067】−実施例の変形例− 上述した実施例では、目的地の設定後に乗員が第1〜第
3のケースの内のいずれかを手動で選択し、選択された
ケースの経路探索を行なうようにしたが、目的地設定後
の出発待ち時間に応じて自動的に第1〜第3のケースを
選択する上記実施例の変形例を説明する。図34、図3
5は目的地設定割り込みルーチンの変形例を示すフロー
チャートである。このフローチャートにより、目的地設
定後の経路探索動作を説明する。なお、目的地設定後の
経路探索以外の構成と動作については上述した実施例と
同様であり、説明を省略する。乗員により目的地が設定
されると目的地設定割り込みが発生し、CPU1は図3
4、図35に示す目的地設定割り込みルーチンを実行す
る。ステップ51において、車両の停車中に開始された
現在地周辺の経路探索を終了させる。続くステップ52
で、乗員がすぐに出発するかも知れないので取り敢えず
上述した第1のケースの経路の探索を行なう。ここ
で、設定された目的地が経路探索が終了している第1領
域内にあれば、目的地近くの目的交差点から直前交差点
Aを順にたどり出発交差点Dから目的交差点Sまでの完
全な最短経路が瞬時に得られる。一方、目的地が第1
領域内にない場合は、上述したように途中通過交差点T
を選定し、出発交差点Dから途中通過交差点Tまでの経
路を探索する。ステップ53で、現在地周辺の道路地
図上に探索された出発地から途中通過交差点Tまでの経
路を表示する。この状態において、乗員は経路に沿
って出発することができる。
【0068】ステップ54で車両が停車中か否かを判別
する。車両の停車中は上述した判定方法で行なえばよい
が、逆に車両の走行状態を検出し、走行状態でなければ
停車中であるとしてもよい。停車中でなければステップ
55へ進み、停車中であればステップ61へ進む。経路
を表示した直後に車両が走行状態に移行した時は、乗
員が急いで出発しなければならず、より最短の経路を探
索している時間がない時であるから、ステップ55で、
上述したように途中通過交差点Tから目的地までの経路
を探索する。そしてステップ57で、経路と経路
を連結して現在地周辺の道路地図上に表示する。ステッ
プ58で車両が目的地へ到着したか否かを判別し、目的
地へ到着したら誘導処理を終了する。
【0069】一方、CRT18に第1のケースの経路
を表示した時点で停車中の場合は、ステップ61で、第
1のケースによる経路探索よりも最短な経路が探索でき
る第2のケースによる経路の探索を開始する。続くス
テップ62で停車中か否かを判別し、経路の探索中に
車両が走行状態に移行したら探索を中止してステップ5
5へ進む。この状態ではCRT18に第1のケースによ
る経路が表示されており、ステップ55で、第1のケ
ースの経路の探索を行ない、上述したように第1のケ
ースの経路と経路による乗員の誘導を行なう。ステ
ップ63で第2のケースの経路の探索が終了したか否
かを判別し、探索が終了していなければステップ62へ
戻る。停車中の間に経路の探索が終了したらステップ
64へ進み、車両周辺の道路地図上に探索した経路を
表示する。これ以後に乗員が出発した時は、第1のケー
スよりも最短である可能性が高い第2のケースによる経
路に沿って目的地へ出発できる。ステップ65で停車
中か否かを判別し、走行状態に移行していれば第2のケ
ースの経路による誘導に決定し、ステップ66へ進
む。ステップ66で目的地へ到着したか否かを判別し、
目的地へ到着するまでステップ67を実行して現在地周
辺の道路地図上に経路を表示する。
【0070】また、CRT18に第2のケースの経路
を表示した時点でも車両が停車中の場合は、ステップ7
1で、第2のケースによる経路探索よりも最短な経路が
探索できる第3のケースによる経路の探索を開始す
る。続くステップ72で停車中か否かを判別する。経路
の探索中に走行状態に移行した時は、乗員にはこれ以
上の経路探索のための待ち時間がなく、すぐに出発しな
ければならないと判断してステップ66へ進む。この状
態では、CRT18に第2のケースによる経路が表示
されているので、上述したようにステップ66、67で
目的地へ到着するまで第2のケースの経路による乗員
の誘導を行なう。ステップ73で第3のケースの経路
の探索が終了したか否かを判別し、終了していなければ
ステップ72へ戻り、終了したらステップ74へ進む。
停車中に第3のケースの経路の探索が終了した時は、
ステップ74で、車両周辺の道路地図上に探索した経路
を表示してステップ75へ進み、目的地へ到着するま
でステップ74を実行して第3のケースの経路による
乗員の誘導を行なう。
【0071】このように、車両の停車中に現在地を中心
とする無指向性の経路探索を行なうとともに、目的地設
定後の出発待ち時間に応じて自動的に第1〜第3のケー
スを選択する。まず、目的地設定後に取り敢えず第1ケ
ースによる経路の探索を行なって道路地図上に表示す
るようにしたので、この段階で時間的な余裕がほどんど
ない乗員は経路に沿ってすぐに出発することができ
る。経路を表示した時点に停車中であれば第2のケー
スによる経路の探索を開始し、経路の探索中に車両
が走行状態に移行した時は経路の探索を中止するとと
もに第1のケースによる経路の探索を行なって道路地
図上に経路と経路を表示するようにしたので、目的
地設定後に乗員を経路に沿ってすぐに出発させること
ができ、途中から経路に沿って目的地まで誘導でき
る。また、停車中に第2のケースの経路の探索が終了
したら道路地図上に経路を表示するようにしたので、
わずかな待ち時間で第1のケースの経路+よりも最
短である可能性が高い経路に沿って乗員を目的地まで
誘導できる。さらに、経路を表示した時点に停車中で
あれば第3のケースによる経路の探索を開始し、停車
中に経路の探索が終了したら経路を道路地図上に表
示するようにしたので、時間の余裕があれば最も最短で
ある可能性が高い経路に沿って乗員を目的地まで誘導
できる。
【0072】なお、上述した実施例では交差点を中心に
経路探索を行なう例を示したが、道路の屈曲点や、道路
と地域メッシュの区画線との交点を含めて経路探索を行
なうようにしてもよい。また、上述した各実施例では最
小道程の経路を最適経路としたが、所要走行時間が最小
の経路を最適経路としてもよい。この場合は、交差点間
の距離と走行速度により所要走行時間を算出しなければ
ならないが、実際の走行速度を予め特定することは困難
であるから、走行速度の代りにその交差点間の制限速度
を用いて所要走行時間を算出すればよい。またこの場
合、目的地からの経路探索における検索中の交差点から
出発交差点までの推測所要走行時間は、その交差点から
出発交差点までの直線距離と、その間の考えられる最高
速度により算出する。この考えられる最高速度は、検索
中の交差点から出発交差点までの間の考えられる経路の
中で、考えられる最高の走行速度とする。例えば、経路
上に100m/hの高速道路があれば最高走行速度を1
00m/hとする。
【0073】以上の実施例の構成において、CD−RO
M16が道路地図記憶手段を、CPU1方位センサ3、
車速センサ7およびGPSレシーバ12が現在地検出手
段を、キー8が目的地設定手段および選択手段を、CP
U1および車速センサ7が停車検出手段を、CPU1が
現在地周辺探索手段、経路探索手段、選択手段、第1の
経路探索手段、交差点抽出手段、第2の経路探索手段、
第3の経路探索手段および第4の経路探索手段を、CR
T18が表示手段をそれぞれ構成する。
【0074】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、車両の停車状態が検出されている時に道路地図に
基づいて現在地からその周辺の各交差点へ至る最適経路
を探索するとともに、目的地の設定後に出発までの待ち
時間に応じた経路探索手段を選択し、その経路探索手段
によって現在地周辺の探索結果に基づいて目的地から現
在地への最適経路を探索する。そして、道路地図上に選
択された経路探索手段の探索結果の最適経路を表示する
ようにしたので、目的地設定時点における時間的な余裕
と経路の最短性や所要走行時間に応じた最適な経路探索
方法を選択することができ、乗員の要望に的確に応える
ことができる。請求項2の発明によれば、複数の経路探
索手段の中から目的地設定後から出発までの待ち時間に
応じた経路探索手段を手動で選択するようにしたので、
待ち時間に応じて任意の経路探索方法を選択することが
できる。請求項3の発明によれば、複数の経路探索手段
の中から目的地設定後から出発までの待ち時間に応じて
自動的に経路探索手段を選択するようにしたので、目的
地設定時点における時間的な余裕と経路の最短性や所要
走行時間に応じた最適な経路が探索される。請求項4の
発明によれば、複数の経路探索手段の中から目的地から
現在地への指向性の強い順に経路探索手段を選択するよ
うにしたので、すぐに出発したい乗員から時間的な余裕
のある乗員まで、目的地設定時点における時間的な余裕
に応じたそれぞれの乗員に最適な経路探索方法を提供で
きる。請求項5の発明によれば、目的地から現在地への
指向性の強さをKで表わし、目的地から検索中の交差点
までの道程をgで表わし、その検索中の交差点から現在
地までの推測道程をh’で表わした時、(g+K・
h’)が小さい順に交差点を検索して経路を探索するよ
うにしたので、経路選択時の指向性を任意に設定でき、
経路探索における探索時間と経路の最短性または所要走
行時間とをバランスしたそれぞれの乗員に最適な探索方
法を提供できる。請求項6の発明によれば、複数の経路
探索手段に指向性の強さKが1以下の経路探索手段と指
向性の強さKが1よりも大きい経路探索手段とを含むよ
うにしたので、Kが1以下の経路探索手段によって探索
時間はかかるが最短経路または最小所要時間経路が探索
され、Kが1よりも大きな経路探索手段によって探索経
路の最短性と所要時間は犠牲になるがわずかな時間で経
路が探索され、すぐに出発したい乗員から時間的な余裕
のある乗員まで、目的地設定時点における時間的な余裕
に応じたそれぞれの乗員に最適な経路探索方法を提供で
きる。請求項7の発明によれば、まず、車両の停車状態
が検出されている時に、道路地図に基づいて現在地から
その周辺の各交差点へ至る最適経路を探索する。次に目
的地が設定されると、現在地からの最適経路が探索され
た交差点の中から目的地に最も近い交差点を抽出し、現
在地周辺の最適経路の探索結果に基づいて現在地から抽
出された交差点までの最適経路を探索する。そして、道
路地図を表示するとともに、その道路地図上に探索され
た現在地から抽出交差点までの最適経路を表示するよう
にしたので、目的地設定後すぐに出発したい乗員に対し
ては、速やかに経路を表示して誘導を開始することがで
きる。請求項8の発明によれば、目的地から抽出された
交差点までの最適経路を探索し、道路地図上に探索され
た現在地から抽出交差点までの最適経路と目的地から抽
出交差点までの最適経路とを表示するようにしたので、
目的地設定後すぐに出発したい乗員に対しては、速やか
に現在地から抽出交差点までの経路を表示して誘導を開
始することができる上に、その後さらに抽出交差点から
目的地までの経路を表示して目的地まで乗員を誘導する
ことができる。請求項9の発明によれば、前記第2の経
路探索手段により探索された最適経路が表示された時点
に車両の停車状態が検出されると、現在地周辺の最適経
路の探索結果に基づいて目的地から現在地までの最適経
路を探索し、その最適経路の探索が車両の停車状態が検
出されている間に終了したら、探索結果の最適経路を道
路地図上に表示するようにしたので、現在地から抽出交
差点までの経路と抽出交差点から目的地までの経路との
合算経路に比べて現在地から目的地まで通して演算され
たより最適な経路が探索でき、わずかな出発待ち時間で
そのような最適な経路を表示して乗員を誘導できる。請
求項10の発明によれば、前記第3の経路探索手段は目
的地から現在地への指向性の強い探索を行なうようにし
たので、探索領域が狭くなり、その分だけ検索交差点数
が少なくなって経路探索時間が短縮できる。請求項11
の発明によれば、目的地から現在地への指向性の強さを
Kで表わし、目的地から検索中の交差点までの道程をg
で表わし、その検索中の交差点から現在地までの推測道
程をh’で表わした時、前記第3の経路探索手段は(g
+K・h’)が小さい順に交差点を検索して経路を探索
するようにしたので、経路選択時の指向性を任意に設定
でき、経路探索における探索時間と経路の最短性または
所要走行時間とをバランスした最適な探索方法を提供で
きる。請求項12の発明によれば、第3の経路探索手段
の指向性の強さKを1よりも大きな値としたので、わず
かな出発待ち時間しかない乗員に最適な経路探索方法を
提供でき、探索経路の最短性と所要時間は犠牲になるが
わずかな時間で経路が探索される。請求項13の発明に
よれば、前記第3の経路探索手段により探索された最適
経路が道路地図上に表示された時点に車両の停車状態が
検出されると、現在地周辺の最適経路の探索結果に基づ
いて前記第3の経路探索手段よりも弱い指向性で目的地
から現在地までの最適経路を探索し、その最適経路の探
索が車両の停車状態が検出されている間に終了したら、
探索結果の最適経路を道路地図上に表示するようにした
ので、十分な出発待ち時間がある乗員に対しては最短な
経路または最小所要時間の経路を提供できる。請求項1
4の発明によれば、目的地から現在地への指向性の強さ
をKで表わし、目的地から検索中の交差点までの道程を
gで表わし、その検索中の交差点から現在地までの推測
道程をh’で表わした時、第4の経路探索手段は(g+
K・h’)が小さい順に交差点を検索して経路を探索す
るようにしたので、経路選択時の指向性を任意に設定で
き、経路探索における探索時間と経路の最短性または所
要走行時間とをバランスした最適な探索方法を提供でき
る。請求項15の発明によれば、第4の経路探索手段の
指向性の強さKを1以下としたので、時間的な余裕のあ
る乗員に最適な経路探索方法を提供でき、探索時間はか
かるが最短経路または最小所要時間経路が探索される。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の構成を示す機能ブロック図。
【図2】図1に続く、一実施例の構成を示す機能ブロッ
ク図。
【図3】実施例の電源系統図。
【図4】一実施例の基本的な経路探索方法を説明する
図。
【図5】出発交差点から目的交差点までの種々の指向性
係数に対する経路探索領域を示す図。
【図6】現在地周辺の各交差点までの最適経路探索プロ
グラムを示すフローチャート。
【図7】図6に続く、現在地周辺の各交差点までの最適
経路探索プログラムを示すフローチャート。
【図8】現在地周辺の経路探索結果を示す図。
【図9】図8に続く、現在地周辺の経路探索結果を示す
図。
【図10】図9に続く、現在地周辺の経路探索結果を示
す図。
【図11】図10に続く、現在地周辺の経路探索結果を
示す図。
【図12】交差点ネットワークの一例を示す図。
【図13】目的地から現在地までの最適経路探索プログ
ラムを示すフローチャート。
【図14】図13に続く、目的地から現在地までの最適
経路探索プログラムを示すフローチャート。
【図15】図14に続く、目的地から現在地までの最適
経路探索プログラムを示すフローチャート。
【図16】目的地から現在地までの経路探索結果を示す
図。
【図17】図16に続く、目的地から現在地までの経路
探索結果を示す図。
【図18】図17に続く、目的地から現在地までの経路
探索結果を示す図。
【図19】図18に続く、目的地から現在地までの経路
探索結果を示す図。
【図20】第1のケースにおける経路探索方法を説明す
る図。
【図21】目的地から途中通過交差点への指向性の経路
探索における探索領域を示す図。
【図22】目的地から途中通過交差点までの最適経路探
索プログラムを示すフローチャート。
【図23】図22に続く、目的地から途中通過交差点ま
での最適経路探索プログラムを示すフローチャート。
【図24】目的地から途中通過交差点までの経路探索結
果を示す図。
【図25】図24に続く、目的地から途中通過交差点ま
での経路探索結果を示す図。
【図26】図25に続く、目的地から途中通過交差点ま
での経路探索結果を示す図。
【図27】図26に続く、目的地から途中通過交差点ま
での経路探索結果を示す図。
【図28】第2のケースにおける現在地から目的地まで
の経路探索方法を説明する図。
【図29】第3のケースにおける現在地から目的地まで
の経路探索方法を説明する図。
【図30】IGN ON時のメインプログラムを示すフ
ローチャート。
【図31】IGN OFF時のメインプログラムを示す
フローチャート。
【図32】タイムアップ割り込みルーチンを示すフロー
チャート。
【図33】目的地設定割り込みルーチンを示すフローチ
ャート。
【図34】目的地設定割り込みルーチンの変形例を示す
フローチャート。
【図35】図34に続く、目的地設定割り込みルーチン
の変形例を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 CPU 2 システムバス 3 方位センサ 4 増幅器 5 A/D変換器 6,9 I/Oコントローラー 7 車速センサ 8 キー 10 スピーカー 11 サウンドジェネレーター 12 GPSレシーバー 13 拡張I/O 14 受信機 15 アンテナ 16 CD−ROM 17 SCSIコントローラー 18 CRT 19 グラフィックコントローラー 20 V−RAM 21 ROM 22 D−RAM 23 漢字ROM 24 S−RAM 26 タイマー 27 補助電池 100 車両用経路誘導装置 101 バッテリー 102 キースイッチ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 道路地図を記憶する道路地図記憶手段
    と、 車両の現在地を検出する現在地検出手段と、 目的地を設定する目的地設定手段と、 車両の停車状態を検出する停車検出手段と、 前記停車検出手段により停車状態が検出されている時
    に、前記道路地図記憶手段の道路地図に基づいて現在地
    からその周辺の各交差点へ至る最適経路を探索する現在
    地周辺探索手段と、 前記目的地設定手段による目的地の設定後に、前記現在
    地周辺探索手段による探索結果に基づいて目的地から現
    在地への最適経路を探索する複数の経路探索手段であっ
    て、目的地から現在地への指向性の強さがそれぞれ異な
    る複数の経路探索手段と、 前記複数の経路探索手段の中から前記目的地設定手段に
    よる目的地設定後から出発までの待ち時間に応じた経路
    探索手段を選択する選択手段と、 前記道路地図記憶手段から道路地図を読み出して表示す
    るとともに、その道路地図上に前記選択手段により選択
    された経路探索手段の探索結果の最適経路を表示する表
    示手段とを備えることを特徴とする車両用経路誘導装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、 前記選択手段は、前記複数の経路探索手段の中から前記
    待ち時間に応じた経路探索手段を手動で選択するための
    手段であることを特徴とする車両用経路誘導装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、 前記選択手段は、前記複数の経路探索手段の中から前記
    待ち時間に応じて自動的に経路探索手段を選択すること
    を特徴とする車両用経路誘導装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、 前記選択手段は、前記複数の経路探索手段の中から目的
    地から現在地への指向性の強い順に経路探索手段を選択
    することを特徴とする車両用経路誘導装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかの項に記載の車
    両用経路誘導装置において、 目的地から現在地への指向性の強さをKで表わし、目的
    地から検索中の交差点までの道程をgで表わし、その検
    索中の交差点から現在地までの推測道程をh’で表わし
    た時、前記複数の経路選択手段はそれぞれ(g+K・
    h’)が小さい順に交差点を検索して経路を探索するこ
    とを特徴とする車両用経路誘導装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、 前記複数の経路探索手段には指向性の強さKが1以下の
    経路探索手段と指向性の強さKが1よりも大きい経路探
    索手段とが含まれることを特徴とする車両用経路誘導装
    置。
  7. 【請求項7】 道路地図を記憶する道路地図記憶手段
    と、 車両の現在地を検出する現在地検出手段と、 目的地を設定する目的地設定手段と、 車両の停車状態を検出する停車検出手段と、 前記停車検出手段により停車状態が検出されている時
    に、前記道路地図記憶手段の道路地図に基づいて現在地
    からその周辺の各交差点へ至る最適経路を探索する第1
    の経路探索手段と、 前記目的地設定手段により目的地が設定されると、前記
    第1の経路探索手段により探索された交差点の中から目
    的地に最も近い交差点を抽出する交差点抽出手段と、 前記第1の経路探索手段による探索結果に基づいて、現
    在地から前記交差点抽出手段により抽出された交差点ま
    での最適経路を探索する第2の経路探索手段と、 前記道路地図記憶手段から道路地図を読み出して表示す
    るとともに、その道路地図上に前記第2の経路探索手段
    により探索された最適経路を表示する表示手段とを備え
    ることを特徴とする車両用経路誘導装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、 目的地から前記交差点抽出手段により抽出された交差点
    までの最適経路を探索する第3の経路探索手段を備え、 前記表示手段は、道路地図上に前記第2の経路探索手段
    により探索された最適経路と前記第3の経路探索手段に
    より探索された最適経路とを表示することを特徴とする
    車両用経路誘導装置。
  9. 【請求項9】 請求項7に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、 前記表示手段に前記第2の経路探索手段により探索され
    た最適経路が表示された時点に前記停車検出手段により
    停車状態が検出されると、前記第1の経路探索手段によ
    る探索結果に基づいて目的地から現在地までの最適経路
    を探索する第3の経路探索手段を備え、 前記表示手段は、前記停車検出手段により停車状態が検
    出されている間に前記第3の経路探索手段による探索が
    終了したら、前記第3の経路探索手段による探索結果の
    最適経路を道路地図上に表示することを特徴とする車両
    用経路誘導装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の車両用経路誘導装置
    において、 前記第3の経路探索手段は、目的地から現在地への指向
    性の強い探索を行なうことを特徴とする車両用経路誘導
    装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の車両用経路誘導装
    置において、 目的地から現在地への指向性の強さをKで表わし、目的
    地から検索中の交差点までの道程をgで表わし、その検
    索中の交差点から現在地までの推測道程をh’で表わし
    た時、前記第3の経路探索手段は(g+K・h’)が小
    さい順に交差点を検索して経路を探索することを特徴と
    する車両用経路誘導装置。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の車両用経路誘導装
    置において、 前記第3の経路探索手段は、指向性の強さKを1よりも
    大きな値とすることを特徴とする車両用経路誘導装置。
  13. 【請求項13】 請求項10〜12のいずれかの項に記
    載の車両用経路誘導装置において、 前記表示手段に前記第3の経路探索手段により探索され
    た最適経路が表示された時点に前記停車検出手段により
    停車状態が検出されると、前記第1の経路探索手段によ
    る探索結果に基づいて前記第3の経路探索手段よりも弱
    い指向性で目的地から現在地までの最適経路を探索する
    第4の経路探索手段を備え、 前記表示手段は、前記停車検出手段により停車状態が検
    出されている間に前記第4の経路探索手段による探索が
    終了したら、前記第4の経路探索手段による探索結果の
    最適経路を道路地図上に表示することを特徴とする車両
    用経路誘導装置。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の車両用経路誘導装
    置において、 目的地から現在地への指向性の強さをKで表わし、目的
    地から検索中の交差点までの道程をgで表わし、その検
    索中の交差点から現在地までの推測道程をh’で表わし
    た時、前記第4の経路探索手段は(g+K・h’)が小
    さい順に交差点を検索して経路を探索することを特徴と
    する車両用経路誘導装置。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の車両用経路誘導装
    置において、 前記第4の経路探索手段は、指向性の強さKを1以下と
    することを特徴とする車両用経路誘導装置。
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