JPH09178501A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両ナビゲーションの経路計算による経路表
示で、一部の区間の経路に搭乗者が予め登録していた経
路を使用する。 【解決手段】 車両位置検出部１ｃから得られる現在位
置から入力制御部１ｂから得られる目的地までの経路を
経路計算手段１ｅで算出する。この経路の一部の区間を
搭乗者が予め登録しておいた通過区間を保持する通過区
間テーブル１ｆから通過区間を抽出する。この抽出され
た通過区間と経路計算手段１ｆで算出された経路をＳＲ
ＡＭ上でで接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搭乗者による目的
地等の設定に応じて、道路地図メモリから車両の現在位
置と目的地を含む範囲の道路地図データを読みだし、こ
の道路地図データに基づいて目的地に至る経路を算出し
て搭乗者にその経路を示すとともに、搭乗者が所望する
区間を通過するような好みの経路を計算することができ
る経路計算機能を備えるナビゲーション装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、目的地を設定するだけでコン
ピュータが自動的に経路を計算して表示するナビゲーシ
ョン装置が知られている。このナビゲーション装置は、
方位センサ、距離センサ、ＧＰＳ受信機、道路地図メモ
リ、コンピュータ等を車両に搭載し、方位センサから入
力される方位データ、距離センサから入力される走行距
離データ及びＧＰＳ受信機から入力される位置データ
と、道路地図メモリに格納されている道路パターンとの
一致に基づいて車両位置を検出する機能を持っている。
また、現在地から目的地に至る経路を決定するために、
搭乗者による目的地の設定入力に応じて車両の現在位置
から目的地までの経路をコンピュータにより自動的に計
算する機能を持っている。

【０００３】この経路計算方法を簡単に説明すると、計
算の対象となる道路を分岐点毎に区切って、区切った点
をノードとし、ノードとノードとを結ぶベクトルをリン
クとする。また、現在位置（目的地でもよい）に最も近
いノードまたはリンクを計算開始ノードまたは計算開始
リンクとする。一方、目的地（現在位置でもよい）に最
も近いノードまたはリンクを計算終了ノードまたは計算
終了リンクとする。そして、現在位置と目的地を包含す
る領域の道路地図データを道路地図メモリから読みだし
て作業領域上のメモリに移す。以下はリンクを主体とし
た経路計算の方法について説明する。作業領域メモリに
おいて、計算開始リンクを探索開始のリンクから探索を
繰り返して行くにつれてリンクで構成されたツリーも成
長して行く。この探索時に、最短時間や最短距離等の一
定の指標に従い、ツリーを構成する経路のリンクコスト
を順次加算して、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(Imai et
al. "A FAST ALGORITHM FOR FINDING BETTER ROUTES B
Y AI SEARCH TECHNIQUES" Vehicle Navigation & Infor
mation Systems Conference Proceedings p291, August
31-September 2,1994)。

【発明が解決しようとする課題】この方法で経路を計算
すると、目的地までの道を知らなくても経路に沿って走
行して行けば、確実に目的地に到達することができる。

【０００４】しかし、現在位置から目的地への旅行計画
時に渋滞区間を避けるため一部区間を回避し搭乗者がよ
く知っている抜け道等の区間を通過したい場合がある。
このとき、従来の経路計算の方法で経路を計算すると、
一定の指標で経路計算をするため、必ずしも搭乗者が所
望する抜け道等の区間を通過した経路が表示されない問
題がある。かかる問題を回避する手段として、経由地点
を設定する方法がある。しかしながら、経由地点を設定
する方法において、所望の区間を通過させるためには連
続に複数個の経由地点を設定しなければならず、搭乗者
の操作に手間がかかる。また、なによりもまして、経由
地点間毎に経路計算を実施しなければならないため、処
理に時間がかかる。

【０００５】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、搭乗者が所望する区間を通過する経路を算出す
るナビゲーション装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載のナビゲーション装置は、受信機叉は各
種センサからの信号に基づいて車両の現在位置を求める
位置検出手段と、道路地図データを記憶する道路地図記
憶手段と、目的地の設定、通過区間の選択及び通過区間
の順序の選定をするための入力手段と、道路地図記憶手
段に記憶された道路地図データを読みだして作業領域に
記憶させ、作業領域に記憶された前記道路地図データに
基づき、現在位置及び目的地にそれぞれ近いリンク間を
走行するときの経路を計算する経路計算手段とからな
り、以下の特徴を有する。

【０００６】搭乗者が選択した順序に従って通過区間テ
ーブルから通過区間を抽出し、抽出された通過区間に対
して、現在地から通過区間の先頭までの経路を算出し、
算出された経路と通過区間を接続する。次に、この接続
された通過区間の最終から目的地までの経路を算出し、
算出された経路をこの接続された通過区間の最終に接続
する。こうして、現在地から通過区間を通じて目的地ま
での経路を得ることができ、この一本の経路を表示す
る。

【０００７】また、請求項２に記載のナビゲーション装
置は、通過区間テーブルに格納される通過区間は、請求
項１に記載の経路計算手段で算出されることを特徴とす
る。

【０００８】更に、請求項３に記載のナビゲーション装
置は、請求項１に記載の通過区間テーブルをナビゲーシ
ョン装置から取り外し可能な外部メモリに格納すること
を特徴とする。

【０００９】このナビゲーション装置によれば、搭乗者
が予め通過したい通過区間をメモリ上に保持しておき、
この通過区間を選択し、更に選択されていない区間につ
いては、経路計算を実施する。この結果、搭乗者がよく
知っている区間の道路を必ず使用し、知らない区間の道
路を経路計算で算出することにより、搭乗者の好みの経
路を得ることができる。

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施例を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、車載ナビ
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、方位センサと位置センサとして働
くＧＰＳ受信機４及び角度センサとして働くジャイロ６
を備えており、車速センサとしてエンジンコントロール
ユニット５（ＥＵＣ）の車速信号を取得するようにして
いる。これらの検出出力は、ナビゲーション装置本体１
へ与えられる。

【００１０】また、ナビゲーション装置は、地図専用デ
ィスクＤに格納されている道路地図データを取得するＣ
Ｄドライブ２、及び目的地設定、経由地設定、経路計算
要求などの命令を入力するリモコンキー３を備えてい
る。

【００１１】更に、ナビゲーション装置は、交差点での
案内等をするための音声出力装置７と、道路地図と車両
を表示するためのディスプレイ８を備えている。一方、
通過区間を格納するメモリとしてＩＣカード９を接続す
ることも可能である。

【００１２】図２は、ナビゲーション装置本体１の内部
構成図であり、ナビゲーション装置本体１は、メモリ制
御部１ａ、入力制御部１ｂ、車両位置検出部１ｃ、出力
制御部１ｄ、経路計算処理１ｅ、ＣＰＵ及びＣＰＵに接
続されたＳＲＡＭ、ＤＲＡＭを有している。

【００１３】車両位置検出部１ｃは、ジャイロ６で検出
された車両の回転角速度とＧＰＳ受信機で検出された方
位・位置情報と、車速信号に基づく走行距離情報と、地
図専用ディスクＤに格納されている道路パターンとの比
較（いわゆる地図マッチング法、特開昭64-53112号公報
参照）に基づいて車両位置を算出する。この算出は、一
定周期（例えば１．２秒）ごとに行われるので、車両位
置は、車両の走行に従ってこの周期で更新されてゆく。

【００１４】経路計算処理部１ｅは、車両位置検出部１
ｃで検出された現在位置データと、リモコンキー３から
入力され入出力制御部１ｂを通して得られる目的地デー
タと、メモリ制御部１ａを通して地図専用ディスクＤか
ら与えられる道路地図データとに基づいて現在位置から
目的地までの経路計算を実施するものである。そして、
道路地図とその道路地図上における車両現在位置マーク
と経路を出力制御部を通してディスプレイ８に表示させ
る。

【００１５】ＣＰＵは、ＳＲＡＭ，ＤＲＡＭが接続され
ている。本発明との関係でいえば、ＤＲＡＭは経路計算
を実施するための作業領域メモリとして使用される。Ｓ
ＲＡＭは、通過区間テーブルの格納領域、経路計算手段
によって算出された経路を構成するリンク列の格納領
域、または経路計算手段によって算出された経路と通過
区間を接続するための作業領域として使用される。

【００１６】メモリ制御部１ａは、ＣＤドライブ２を制
御するものである。ＣＤドライブ２は、メモリ制御部１
ａ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Ｄから車両現在位置、目的地及
び中間領域に対応する道路地図データ等を読みだし、メ
モリ制御部１ａへ出力するものである。

【００１７】前述の道路地図データは、車両位置検出用
道路地図データ、表示用道路地図データ、経路計算用道
路地図データ等の種類があり、地図専用ディスクＤに格
納されている。ここでは発明の実施に関係ある経路計算
用道路地図データについて説明する。

【００１８】経路計算用道路地図データは、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データを記憶している。

【００１９】ノードとは、一般に道路の交差点や折曲点
を特定するための座標位置のことであり、交差点を表す
ノードを交差点ノード、道路の折曲点（交差点を除く）
を表すノードを補間点ノードという。

【００２０】リンクはこれらのノード間とをつないだも
のであって、道路の形に沿った方向付きの折れ線と理解
できる。

【００２１】リンクコストとは、リンクを走行するとき
の時間を例えば秒で表現したものである。当該リンクか
ら退出して次のリンクに進入するための右左折叉は直進
コストを接続コストという。例えば、進入禁止の場合、
接続コストは無限大となり、信号がある場合、右左折叉
は直進時の平均的な信号待ち時間を考慮したコストにな
る。

【００２２】以下、通過区間の登録について説明する。
目的地の設定後、図３の案内メニューから計算方法等の
項目を選択し、経路計算手段１ｅにより、図４のように
経路（島屋１丁目→梅香１丁目→西九条３丁目）が算出
され、出力制御部１ｄを通じて表示される。搭乗者がこ
の算出された経路の登録を所望するならば、図４の通過
区間の登録を選択する。通過区間の登録を選択すると、
図５の通過区間の登録メニューに遷移し、具体的な地名
等の入力が可能になる。地名等の入力が終了すると、経
路は通過区間テーブル１ｆに登録される。具体的な地名
等の入力に際しては、現在位置若しくは目的地に最も近
い地名等を自動的に登録すること叉は手動で地名等を入
力することが可能である。なお、通過区間の登録の処理
はメモリの容量の許す限り、いくつもの通過区間を登録
することが可能である。

【００２３】以下、通過区間を加味した経路計算の処理
の開始までについて説明する。登録された通過区間は、
図６の通過区間設定メニューで通過の順序を設定するこ
とができる。例えば、図６において、通過区間１を選択
すると図５の通過区間メニューが表示され、１番目に通
過すべき通過区間を選択することができる。図６の通過
区間設定メニューの例では７番目の通過区間まで設定可
能である。通過区間の設定後、図６で計算開始を選択す
ると、通過区間を加味した経路計算の処理が開始され
る。

【００２４】次に、通過区間が１本の場合について、通
過区間を加味した経路計算の処理の概要を図７で説明す
る。図７で梅香１丁目の交差点が渋滞していることが過
去の経験からわかっている場合、搭乗者はこの渋滞を避
けるべく島屋２丁目交差点から西九条１丁目交差点の通
過区間を通過したいとする。この通過区間は既に登録さ
れている。図３のメニューにおいて、搭乗者による島屋
２丁目交差点から西九条１丁目交差点の通過区間の選択
後、経路計算手段１ｅは、現在位置近傍の計算開始リン
クから、通過区間テーブル１ｆから得られる通過区間の
先頭リンクまでの経路計算をＤＲＡＭ上で行う。算出さ
れた経路はＳＲＡＭ上に格納される。次に、通過区間テ
ーブル１ｆから通過区間を抽出する。抽出された通過区
間はＳＲＡＭ上で既に格納された経路に接続すべくアペ
ンドされる。更に、通過区間の終了リンクから目的地近
傍の計算終了リンクまでの経路計算をＤＲＡＭ上で行
う。同様に、この算出された経路はＳＲＡＭ上で既に格
納された経路に接続すべくアペンドされる。最後に、Ｓ
ＲＡＭ上に格納された計算開始リンクから解散終了リン
クまでの経路を表示する。以上の例は、通過区間が１本
の場合であったけれども、通過区間が複数本の場合は、
経路計算による経路の算出と通過区間テーブル１ｆから
次の通過区間の抽出を交互に複数回行えばよい。

【００２５】図８より、通過区間テーブル１ｆの構造を
説明する。通過区間テーブル１ｆは、通過順序管理部
Ａ、通過区間アドレス管理部Ｂ及び通過区間データ部Ｃ
から構成される。通過順序管理部は、各データの並びが
通過の順序に対応しており、図５の通過区間登録メニュ
ーに登録された番号が格納される。図８の例では、通過
区間の登録番号３→１→４の順に使用される。

【００２６】通過区間アドレス管理部Ｂは、各データの
並びが通過区間の登録番号の順に対応しており、各デー
タは通過区間データへのアドレスが格納されている。

【００２７】通過区間データ部Ｃは通過区間の数だけあ
り、各通過区間データＣは総リンク本数、及び１本のリ
ンクにつき地図コードとリンク番号からなる。

【００２８】以下、通過区間を含む経路計算処理につい
て、図９のフローチャートを使って説明する。搭乗者に
よる目的地設定及び使用する通過区間の通過順序の設定
後、経路計算用道路地図データを地図専用ディスクＤか
ら読み出す（Ｓ１）。現在地近傍の計算開始リンクを経
路計算用道路地図データから検索する（Ｓ２）。通過区
間カウンタｋを０にする（Ｓ３）。

【００２９】通過区間テーブル１ｆの通過順序管理部Ａ
のｋ番目（最初は０）のデータに通過区間登録番号が格
納されているか（正の整数）否か（−１）を検査する
（Ｓ４）。通過区間登録番号が格納されていれば、通過
区間登録番号に対応した通過区間アドレス管理部Ｂのア
ドレスを通じて通過区間データ部Ｃを参照する（Ｓ
５）。計算開始リンクの番号が通過区間の先頭リンクの
番号と一致するか検査する（Ｓ６）。

【００２９】Ｓ６において一致しない場合は、通過区間
の先頭リンクの番号を計算終了リンクとして認識する
（Ｓ７）。次に、計算開始リンクから計算終了リンクま
での経路を計算して、計算開始リンクから計算終了リン
クまでの経路を構成する地図コードとリンク番号のペア
の列（以下、経路リンク列と呼ぶ）を得る（Ｓ８）。Ｓ
６において一致する場合は、Ｓ５で参照した通過区間の
経路リンク列を得る（Ｓ９）。

【００３０】Ｓ８若しくはＳ９で得た経路リンク列を通
過区間を接続するためのＳＲＡＭに格納する。このと
き、既に経路若しくは通過区間の経路リンク列が格納さ
れていれば、それらの後に接続すべくアペンドする（Ｓ
１０）。次に、ＳＲＡＭに格納された経路リンク列の最
終リンクを計算開始リンクとして認識する（Ｓ１１）。
更に、通過区間カウンタｋに１を加える（Ｓ１２）。

【００３１】通過区間テーブルの通過順序管理部のｋ番
目のデータに登録番号が格納されているか否かを検査し
た結果（Ｓ４）、登録番号が格納されていなければ、Ｓ
１３に進む。Ｓ１３では、目的地近傍の計算終了リンク
を経路計算用道路地図データから検索する。

【００３２】Ｓ１３で検索した計算終了リンクがＳＲＡ
Ｍに格納された経路リンク列の最終リンクと一致するか
検査する（Ｓ１４）。検査の結果、一致しなければＳ１
４の最終リンクから計算終了リンクまでの経路を計算
し、経路リンク列を得る（Ｓ１５）。次にＳ１５で得た
経路リンク列をＳＲＡＭに移動させる。このとき、既に
格納されている経路若しくは通過区間の経路リンク列の
後に接続すべくアペンドする（Ｓ１６）。Ｓ１４におい
て、一致すればＳ１５及びＳ１６を省略する。

【００３３】最後に、ＳＲＡＭに格納された経路リンク
列について、経路リンク列の構成要素たる地図コードと
リンク番号を基に表示用道路地図データから経路表示用
の座標を抽出し、ディスプレイ上に経路を表示する（Ｓ
１７）。

【発明の効果】以上の本発明によれば、搭乗者が選択し
た順序に従って通過区間テーブルから区間経路を抽出
し、抽出された区間経路以外について経路を算出するこ
とにより搭乗者が所望する区間を必ず通過する経路が得
られるという効果が生じる。

【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本体の詳細構成を示すブロ
ック図である。

【図３】経路計算を実施するときに表示される図形を示
す画面図である。

【図４】通過区間を登録するときに表示される図形を示
す画面図である。

【図５】通過区間を登録するとき叉は通過区間を選択す
るときに表示される図形を示す画面図である。

【図６】通過区間の順序を設定するときに表示される図
形を示す画面図である。

【図７】通過区間の接続を示す説明図である。

【図８】通過区間テーブルの構成を示す説明図である。

【図９】通過区間を加味した経路計算を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

Ｄ…地図専用ディスク １…ナビゲーション装置本体 ２…ＣＤドライブ ３…リモコンキー ４…ＧＰＳ受信機 ５…ＥＵＣ ６…ジャイロ ７…音声出力装置 ８…ディスプレイ ９…ＩＣカード １ａ…メモリ制御部 １ｂ…入力制御部 １ｃ…車両位置検出部 １ｄ…出力制御部 １ｅ…経路計算手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信機叉は各種センサからの信号に基づい
   て車両の現在位置を決める位置検出手段と、 道路データを記憶する道路地図記憶手段と、 目的地の設定、通過区間を選択するための入力手段と、 上記道路データに基づき任意の２地点間の経路を算出す
   る経路計算手段とからなるナビゲ−ション装置におい
   て、 予め定めた１以上の通過区間情報を格納した通過区間テ
   ーブルと、上記通過区間テーブルに格納された通過区間
   と上記経路計算手段で算出された経路を接続し、これを
   表示することを特徴とするナビゲ−ション装置。
2. 【請求項２】上記通過区間テーブルに格納される通過区
   間は経路計算手段により算出され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. 【請求項３】上記通過区間テーブルは外部のメモリに記
   憶され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。