JPH0972749A

JPH0972749A - 復帰経路計算機能を備えたナビゲーション装置

Info

Publication number: JPH0972749A
Application number: JP22934595A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakajima; 正浩中島; Masaki Uchida; 正樹内田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-09-06
Filing date: 1995-09-06
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】車両が最適経路を逸脱後、復帰経路計算する際
に車両が走行する可能性の高い道路を自動的に、かつ、
正確に判別することができるナビゲーション装置を提供
すること。【解決手段】車両の現在位置を中心として定められる範
囲内に存在するリンクを選出し、車両の方位と当該リン
クの方位との角度差θを算出する。その角度差θが予め
設定されたしきい値以下である場合に、当該リンクを車
両が走行している可能性のある道路に対応するリンクと
して特定する。特定されたリンクを計算開始リンクとし
て新たな最適経路を求める。【効果】高速道路と一般道路とが並行に設置されている
場合でも、特定されたリンクからそれに対応する道路の
種別を判別することができ、より実用的なナビゲーショ
ン装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載されて
用いられ、車両が経路計算によって求められた最適経路
を走行中、最適経路を車両が逸脱した場合の復帰経路計
算を自動で行うことができ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最適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、現在位置から目的地に至る最適経路の決定を
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幾つも区切って、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リンクとし、
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リンクとする。これらの間
の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、作業領域においてリンクのツリーを
全て探索する。そして、ツリーを構成する経路のリンク
コストを順次加算して、目的地または現在位置に到達す
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。（柴田、天目、下浦「ストカスティック経路探索
アルゴリズムの開発」住友電気第１４３号, p. 165, １
９９３年９月）。

【０００４】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いけば、確実
に目的地に到達することができる。ところで、上記の経
路計算で求められた最適経路を走行中、たとえば搭乗者
の見過ごしや交通状況等によって、経路計算で求められ
た最適経路を外れて走行することがある。この場合、前
に計算された最適経路のみを表示しても、役に立たない
ため、車両の現在位置から始まる新たな経路を搭乗者に
示す必要がある。

【０００５】車両が最適経路から逸脱した場合の復帰経
路計算においては、復帰経路計算の指示がなされると、
最適経路計算と同様に、車両の現在位置に最も近いリン
クを計算開始リンクとして復帰経路計算を行う（特願平
６−６１２３１号明細書参照）。そして、車両の現在地
から前に計算した最適経路に合流する経路を探索し、探
索された経路を前に計算した最適経路に接続して新たな
最適経路を作成し、搭乗者にその新たな最適経路を表示
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両が
最適経路から逸脱した後、復帰経路計算を行う際に、実
際に車両が走行している道路の種別と、異なる道路の種
別をもつリンクを復帰経路計算の計算開始リンクとして
計算を行うことがある。なぜなら、たとえば、高速道路
と一般道路とが近接して設置されている場合、前記方位
センサ、距離センサ、およびＧＰＳ受信機による位置検
出は、位置検出の精度による誤差のため、実際の車両の
現在位置と異なる位置を誤って検出してしまうときがあ
る。

【０００７】そのため、たとえば実際に車両が走行して
いる道路が一般道路であっても、車両の現在位置を誤っ
て認識し、その誤った現在位置に最も近いリンクが高速
道路に対応するリンクであれば、復帰経路計算における
計算開始リンクを高速道路に対応するリンクとしてしま
う。また、実際に車両が走行している道路が高速道路で
あっても、車両の現在位置を誤って認識し、その誤った
現在位置に最も近いリンクが一般道路に対応するリンク
であれば、復帰経路計算における計算開始リンクを一般
道路に対応するリンクとしてしまう。

【０００８】その結果、車両が実際に走行している道路
と異なる種別の道路に対応したリンクを計算開始リンク
として復帰経路計算を実行すると、誤った新たな経路を
搭乗者に示してしまう可能性がある。たとえば、図１１
(a) に示すように、高速道路と一般道路とが近接して設
置されている場合、最適経路逸脱後に車両が実際に走行
している道路が高速道路であるのにもかかわらず、逸脱
後の車両の現在位置は一般道路上であるとナビゲーショ
ン装置が認識して復帰経路計算を行う場合がある。する
と、新たな最適経路は、たとえば高速道路にはない交差
点を、交差点があるものと誤認して右左折してしまい、
そのまま一般道路を走行して目的地に辿り着くというよ
うな経路となることがおこる。したがって、搭乗者はと
まどうことになる。

【０００９】また、図１１(b) に示すように、最適経路
逸脱後に車両が実際に走行している道路が一般道路であ
るのにもかかわらず、逸脱後の車両の現在位置は高速道
路上であるとナビゲーション装置が認識して復帰経路計
算を行う場合がある。すると、たとえば車両の現在位置
と目的地とが高速道路を利用する必要がないほど近い場
合は、新たな最適経路は、高速道路の次のインターチェ
ンジまで続き、そこから一般道路に降りて目的地まで逆
戻りするという大回りな経路となってしまうことがおこ
る。したがって、この場合も搭乗者はとまどうことにな
る。

【００１０】もちろん、前記コンピュータは車両の現在
位置を、前記のように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検出しているのである
から、上述のような不都合をなくすために、車両の現在
位置情報の中に、現在、高速道路を走行中であるか一般
道路を走行中であるかの区別を含めることが考えられ
る。しかし、位置検出用の道路地図データと、経路計算
用の道路地図データとは、地図の用途の違いに応じて全
く異なるデータであるのが通常である。

【００１１】詳説すると、車両の位置検出用には、位置
を正確に検出するために、道路地図データが細かな道路
まで含んでいてリンク長も短いのに対して、経路計算用
の道路地図データは、生活道路まで計算の対象としてい
ないために細かい道路を含んでいないし、リンク長も複
数本のリンクをつないで１本のリンクとしているため長
い。さらに、位置検出用の道路地図データにおける道路
種別と、経路計算用の道路地図データにおける道路種別
とが同じであるとの保証はない。たとえば、位置検出用
の道路地図データにおいては、自動車専用道路は高速道
路の種別であるが、経路計算用の道路地図データにおい
ては高速道路ではなく、一般道路として扱われているこ
ともある。

【００１２】したがって、経路計算にあたっては、車両
の位置検出の結果から得られる車両の現在位置情報の中
に、高速道路走行中であるか一般道路走行中であるかの
区別を入れても、殆ど意味をなさないというのが現状で
ある。したがって、経路計算するときは、前述したよう
に車両の現在位置情報のみに基づいて、計算開始リンク
の種別を決定しなければならない。

【００１３】そこで、車両が現在、高速道路を走行して
いるのか、一般道路を走行しているのかを搭乗者が手動
で設定できるナビゲーション装置が提案されている（特
開平６−２８８７８２号公報参照）。この手動設定の入
力方法によれば、高速道路と一般道路とが近接して設置
されている場合においても、確実に、車両が走行してい
る道路を指定できる。

【００１４】しかし、この入力設定方法では、メニュー
画面を呼出し、道路の種別を文字表示していずれかを画
面上に配置されたタッチキーで選択したり、道路地図を
呼び出して複数の経路を色分けしていずれかをタッチキ
ーで選択したりしなければならない。そのため、走行中
に高速道路または一般道路の道路種別を設定したいと搭
乗者が所望する状況になったとき、搭乗者は手間で複雑
な設定をする必要があり、搭乗者は運転に専念できず、
交通安全上好ましくない。

【００１５】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、車両が最適経路を逸脱後、復帰経路計算す
る際に車両が走行する可能性の高い道路に対応するリン
クを自動的に、かつ、正確に判別し、そのリンクを計算
開始リンクとして復帰経路計算を行うことができる復帰
経路計算機能を備えたナビゲーション装置を提供するこ
とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めのナビゲーション装置は、図１に概要を示すように、
経路計算用道路地図データが予め記憶された地図記憶手
段２１と、前記地図記憶手段２１は、経路計算用道路地
図データの、少なくとも、高速道路に対応するリンクと
一般道路に対応するリンクとの種別を記憶しているもの
であって、車両の方位を検出する車両方位検出手段２２
と、自動または手動により復帰経路計算要求をするため
の復帰経路計算要求手段２３と、復帰経路計算要求が行
われると、経路計算用道路地図データに記憶され、車両
の現在位置を中心として定められる範囲内に存在するリ
ンクを選出する近傍リンク選出手段２４と、前記車両方
位検出手段２２によって検出された車両の方位と前記近
傍リンク選出手段２４によって選出されたリンクの方位
との角度差を算出する角度差算出手段２５と、前記角度
差算出手段２５によって算出された角度差が、予め設定
されたしきい値以下である場合に当該角度差算出の対象
となったリンクを特定し、この特定されたリンクを計算
開始リンクとして、この計算開始リンクから経路の探索
を行い、前に計算された最適経路につながる復帰経路を
取得する復帰経路取得手段２６と、前記復帰経路取得手
段２６によって取得された復帰経路を、前に計算された
最適経路と接続して新たな最適経路として表示する表示
手段２７と、を備えることを特徴とするものである。

【００１７】前記の構成によれば、最適経路に沿って車
両が走行中に、最適経路を逸脱したと判断したとき等
に、復帰経路計算要求をすると、車両の現在位置を中心
として定められる範囲内に存在するリンクを選出し、車
両の方位と当該範囲内に存在するリンクの方位との角度
差を算出する。その算出された角度差が予め設定された
しきい値以下である場合に、当該リンクを最適経路の逸
脱後の車両が走行している可能性のある道路に対応する
リンクとして特定する。

【００１８】もし、車両の現在位置を中心として定めら
れる範囲内にリンクが複数存在すれば、最も近いものか
ら順に調べていき、最初に方位差がしきい値以下のもの
であれば、それを採用すればよい。また、この範囲は広
いほど、車両の最適経路の逸脱後にリンクを選出する領
域が増え、車両が走行している可能性のある道路を発見
する機会も増えるが、この範囲を記憶するメモリ容量も
増大する。つまり、復帰経路計算に成功する確率とメモ
リ容量とはトレードオフの関係にある。

【００１９】そして、特定されたリンクを計算開始リン
クとして、この計算開始リンクから経路の探索を行い、
前に計算された最適経路につながる復帰経路を取得し、
前記復帰経路を前に計算された最適経路と接続して新た
な最適経路として表示する。よって、車両の現在位置と
の距離および車両の方位とリンクの方位との角度差を判
定することにより、最適経路の逸脱後に車両が実際に走
行している可能性のある道路に対応するリンクが自動的
に、かつ、正確に判別され、そのリンクを計算開始リン
クとして新たな最適経路を求めることができるので、従
来のように道路種別を誤った新たな最適経路を搭乗者に
示すことがなく、正確な新たな最適経路を搭乗者に示す
ことができる。

【００２０】また、前記地図記憶手段２１は、経路計算
用道路地図データの高速道路に対応するリンクと一般道
路に対応するリンクとの種別を記憶しているものであ
る。そのため、高速道路と一般道路とが並行に設置され
ている場合でも、車両の現在位置との距離および車両の
方位とリンクの方位との角度差を判定することにより、
車両が実際に走行している可能性のある道路は高速道路
であるか、または一般道路であるかを判別することがで
きる。

【００２１】なお、復帰経路計算要求手段２３による復
帰経路計算要求は、車両の位置と最適経路との関係から
車両が逸脱したと判断したときに自動で行ってもよく、
搭乗者が最適経路を逸脱したと判断したときに行っても
よい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の
一実施形態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。このナビゲーション装置は、車両に搭
載されて車両の走行を支援するために用いられる。

【００２３】本ナビゲーション装置は、車両の移動量お
よび方位変化量をそれぞれ検出する距離センサ６および
方位センサ８が備えられている。この距離センサ６に
は、たとえば車輪速センサまたは車速センサ等が適用可
能である。また、方位センサ８には、たとえば地磁気セ
ンサ、振動ジャイロセンサ、または光ファイバセンサ等
が適用可能である。上記距離センサ６および方位センサ
８の出力はナビゲーション装置本体１の位置検出部１４
に与えられる。

【００２４】位置検出部１４では、上記各センサ６，８
から出力される車両の移動量データおよび方位変化量デ
ータに基づいて車両の現在位置データが算出される。そ
して、位置検出部１４は、上記車両の現在位置データに
基づいて走行軌跡データを算出し、走行軌跡データとデ
ィスクＤに格納されている道路のパターンとの比較（い
わゆる地図マッチング法）に基いて、車両の存在確率を
加味した道路および道路上の車両位置を補正する機能を
有している。

【００２５】また、車両の現在位置の検出には、ナビゲ
ーション装置本体１に接続されているＧＰＳ受信機５に
よって、ＧＰＳ衛星から送信される電波をＧＰＳ受信機
５で受信し、その電波の伝搬遅延時間に基づいて車両の
位置を検出するＧＰＳ航法を適用してもよく、この車両
の現在位置をいわゆる自律航法で得られた車両の現在位
置の補正に用いてもよい（特公平７−３９９６０号公報
参照）。

【００２６】位置検出部１４で検出される車両の現在位
置データは、コントローラ１６に与えられる。コントロ
ーラ１６は、このナビゲーション装置本体１の制御中枢
として機能するもので、位置検出部１４で検出された現
在位置データと、後述するリモコンキー４から入力され
る目的地データと、後述するメモリ制御部１１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
地までの最適経路（「初期経路」という）を計算した
り、初期経路を逸脱した車両の現在位置から初期経路ま
でをつなぐ経路（「復帰経路」という）を計算したりす
るものである。そして、道路地図とその地図上における
車両現在位置マークと、初期経路または復帰経路に沿っ
た線とを生成させ、表示制御部１２を通してディスプレ
ィ３に表示させる。

【００２７】コントローラ１６は、ＣＰＵ１６１、ＳＲ
ＡＭ１６２、およびＤＲＡＭ１６３等から構成される。
また、コントローラ１６は、ナビゲーション装置本体１
内のバスを介してたとえばＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーデ
ィスク、ミニディスク、ＩＣカードまたは光磁気ディス
ク等で構成されたディスクＤが装填されるメモリ駆動部
２が接続されたメモリ制御部１１が接続されている。

【００２８】また、コントローラ１６は、ナビゲーショ
ン装置本体１内のバスを介して、たとえば液晶表示素
子、ＣＲＴまたはプラズマ素子等で構成される表示画面
を有するディスプレィ３が接続された表示制御部１２が
接続されている。さらに、コントローラ１６には、ナビ
ゲーション装置本体１内のバスを介して、経路計算のた
めの目的地等の設定、経路計算要求、最適経路の表示要
求、および復帰経路計算要求等を行う、たとえばジョイ
スティックリモコンキーで構成されるリモコンキー４が
接続された入力処理部１３、および搭乗者に各種の情報
を音声で報知する音声出力装置７が接続された音声制御
部１５が接続されている。

【００２９】なお、前記方位センサ８は、特許請求の範
囲の請求項１に記載の車両方位検出手段として、また、
前記ディスクＤは、同じく請求項１に記載の地図記憶手
段として、また、前記リモコンキー４は、同じく請求項
１に記載の復帰経路計算要求手段として、また、前記Ｃ
ＰＵ１６１は、同じく請求項１に記載の近傍リンク選出
手段、角度差算出手段、復帰経路取得手段として、ま
た、前記ディスプレィ３は、同じく請求項１に記載の表
示手段として、それぞれ機能するものである。

【００３０】上記ディスクＤには、経路計算用道路地図
データ、表示用道路地図データ、車両位置検出用道路地
図データ等の道路地図データやリンク対応テーブル等を
記憶している。以下、この発明に関係のある経路計算用
道路地図データについて説明する。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、一般国道、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
タを高速道路・国道対応地図と一般道路対応地図と詳細
地図とに分けて記憶している。高速道路・国道対応地図
（以下「第３層」という）は主として高速道路や国道
（高速自動車国道、自動車専用道路、国道）を含み、一
般道路対応地図（以下「第２層」という）は、高速道路
や国道とともに、一般道路（道幅５．５ｍ以上）をも含
んでいる。詳細地図（「第１層」という）は、高速道
路、国道、一般道路とともに生活道路（道幅３．３ｍ以
上）までも含んでいる。道路地図データベースの特性
上、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。

【００３１】「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。また、「リン
ク」とは、始点ノードと終点ノードとをつないだベクト
ルであって、道路の形に沿った方向付きの折れ線と理解
できる（図３(a) 参照）。

【００３２】この折れ線の形状を無視して、１本または
複数本のリンクを通過するときのリンクコスト（通過時
間や距離）情報と、他のリンクとの接続状態を示す情報
が圧縮して記憶されたリンクを「圧縮リンク」という
（図３(b) 参照）。この圧縮リンクは、経路計算すると
き、計算時間を短縮するのに役立つものである。道路の
曲がり具合までを考慮したリンク（図３(a) 参照）を、
特に「形状リンク」という。

【００３３】また、１本１本ごとの形状リンクを構成す
るノードの座標を記憶したデータを「リンク形状デー
タ」ということにし、圧縮リンクを記憶したデータを
「リンク圧縮データ」ということにする。経路計算用道
路地図データの構成上、リンク形状データは、高速道
路、国道、一般道路を含む第２層を対象にして記憶さ
れ、リンク圧縮データは、第２層および高速道路、国道
を含む第３層を対象にしてそれぞれ記憶されている。

【００３４】リンク形状データは、形状リンクごとに、
始点ノード、終点ノードおよび補間点ノードの各座標
と、そのリンクに対応する圧縮リンクへのポインタと、
一方通行の区別とを持っている。また、リンク圧縮デー
タは、圧縮リンクの道路種別（高速道路（高速自動車国
道のことをいう。以下、同じ。）、一般道路（高速道路
以外の道路をいう。）の種別をいう。）、リンクコス
ト、リンク長、そのリンクに接続する他のリンクへのポ
インタ、接続コスト等を記憶している。

【００３５】リンク対応テーブルは、前記形状リンクと
前記圧縮リンクとを対応付けるためのテーブルであり、
形状リンク番号とその形状リンクに対応する圧縮リンク
の圧縮リンク番号とを格納している。前記リンクコスト
とは、リンクを走行するときの時間をたとえば秒で表現
したものである。実際にはリンクコストは渋滞等で変わ
るものであるが、ここでは、当該車両の法定速度走行時
のコストを使用する。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または直進コストを接続コス
トという。たとえば、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、右左折または直進時の平
均的な信号待ち時間を考慮したコストとなる。

【００３６】前記リンクコストや接続コストは、たとえ
ば図示しないビーコン受信機を通して道路の渋滞情報が
入ってくれば、それを考慮した変更を行うことができ
る。たとえば、特定の種別の道路（高速道路等）につい
てのみコストを上げたり下げたりすることができる。＜概略制御手順＞以下に、本ナビゲーション装置が行う
概略制御手順を、図４および図５に示すフローチャート
を用いて説明する。

【００３７】また、図６には、ディスプレィ３に表示さ
れる道路地図、車両位置、初期経路または復帰経路の位
置関係を示す。以下の概略制御手順の説明にともない、
その都度、同図を参照していく。図４および図５のフロ
ーチャートは、車両が経路計算によって求められた初期
経路から逸脱した場合、逸脱後の車両が実際に走行して
いる可能性の高い道路の種別を自動的に判別して、その
道路に対応するリンクに基づいて復帰経路計算を行う制
御手順を示したものである。

【００３８】上記制御処理の前段階処理としてＣＰＵ１
６１は初期経路を計算している。初期経路は、走行開始
前に搭乗者からリモコンキー４によって経路計算要求が
あると、車両の現在位置に最も近いリンクを特定して計
算開始リンクとし、設定された目的地に最も近いリンク
を特定して計算終了リンクとして、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、ツリーの全枝を探索して計
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、いわゆる、ダイクストラ法またはポテ
ンシャル法により経路計算することにより求められる。
そして、計算結果である初期経路をＳＲＡＭ１６２に記
憶し、道路地図上に表示する。

【００３９】以上のようにして初期経路が求められ、表
示されると、車両はこの経路に沿って走行する。走行
中、位置検出部１４によって検出される車両の位置に基
づいてカーマークがディスプレィ３の画面に道路地図と
共に表示される。図６(a) は、初期経路上を車両が走行
している場合のディスプレィ３に表示される画面例であ
る。同図によると、太線で初期経路３１が、二重線で高
速道路３２が、実線で一般道路３３がそれぞれ表わされ
ている。

【００４０】次に、車両が初期経路から逸脱した場合
に、車両の現在位置から初期経路に戻るまでの復帰経路
計算についての制御手順を説明する。復帰経路計算で
は、復帰経路計算が行われる際に、復帰経路計算要求が
あってからリンク形状データを読んでいたのでは計算に
時間がかかる。そのため、先にリンク形状データを読ん
でおいて、復帰経路計算要求があったときにすぐに復帰
経路計算が行えるように、車両の走行中に「先読み処
理」という処理を実施する（ステップＳ１）。

【００４１】この先読み処理の手順の概要を説明する
と、車両が走り出すとメモリ制御部１１は、現在位置を
含むリンク形状データを読み込み、ＤＲＡＭ１６３の所
定領域にリンク形状データを記憶させる。このリンク形
状データを読み込む際のリンク形状データを含む地図上
の範囲は、道路地図をメッシュ状に分割して区画され
た、予め規定されている範囲（以下、「先読み範囲」と
いう。）である。

【００４２】また、車両が走り出すと復帰経路計算の計
算開始リンクが変わっていく。そこで、車両が走行して
いくに従って、新しい計算開始リンクを求めるためにリ
ンク形状データを更新していく必要がある。ステップＳ
２においてリンク形状データの更新が必要であるか否か
の判定処理が行われ、更新の必要があれば新しいリンク
形状データを読み込み、ＤＲＡＭ１６３の所定領域に新
しいリンク形状データを記憶する（ステップＳ３）。更
新の必要がなければ、次のステップＳ４に進む。

【００４３】ステップＳ４においては車両が初期経路を
逸脱しているか否かの判定処理を行う。この逸脱判定
は、たとえば車両の位置から初期経路を構成する形状リ
ンクまでの垂直距離が基準値より大きくなったことによ
り判定すればよい（特開平７−５５４８９号公報参
照）。また、車両が初期経路を逸脱しているか否かの判
定は、搭乗者によって判断されてもよい。

【００４４】図６(b) は、車両が初期経路を逸脱した場
合の、ディスプレィ３に表示される道路地図と車両との
位置関係を示す画面例である。車両が初期経路を逸脱し
ていると判定した場合は、この旨を搭乗者に知らせる。
そして、搭乗者からのリモコンキー４による復帰経路計
算要求の有無の判定を行う（図４のステップＳ５）。

【００４５】次に、搭乗者によってリモコンキー４を用
いて復帰経路計算要求があれば、ステップＳ６の車両の
現在位置に最も近い形状リンクを選出する処理を行う。
なお、ステップＳ４において車両が初期経路を逸脱して
いることをＣＰＵ１６１が判定して、自動的に復帰経路
計算を開始してもよい。ステップＳ６では、本発明の特
徴である、車両が初期経路逸脱後に実際に走行している
可能性の高い道路に対応する形状リンクを選別する処理
を行う。この選別処理は、所定の範囲内から一本または
複数本の形状リンクを抽出し、この中から車両の現在位
置に最も近い形状リンクを選出し、その選出された形状
リンクの方位と車両の方位との角度差を算出する。

【００４６】ここで、所定の範囲とは、たとえば、前述
した先読み範囲であってもよいし、先読み範囲の中に設
定したさらに小さな範囲（たとえば車両を中心とする数
百ｍ×数百ｍの範囲）であってもよい。そして、その角
度差が予め設定されたしきい値以下であれば、当該形状
リンクを初期経路逸脱後に実際に走行している可能性の
高い道路に対応する形状リンクとする。さらに、上記角
度差が予め設定されたしきい値を超えておれば、車両の
現在位置に次に近い形状リンクを選出し、その選出され
た形状リンクの方位と車両の方位との角度差を算出す
る。

【００４７】より詳細に説明すると、前に読み出された
現在位置周辺（先読み範囲）のリンク形状データの中か
ら、車両の現在位置に最も近いリンクを選出する。図７
は、先読み範囲から車両の現在位置に最も近いリンクを
選出するときの方法の一例を示した図解図である。同図
によると、形状リンクの始点ａ、終点ｄ、補間点ｂ，ｃ
の中から任意のペア（２点）をとり、現在位置と２点
（始点ａと補間点ｂ）との距離をそれぞれＬ₁，Ｌ₂と
する（図７(a) 参照）。そして、始点ａ，補間点ｂを結
ぶ直線と現在位置との垂直距離を算出する。さらに同じ
形状リンクについて、残った始点、終点、補間点のペア
の中から任意の２点をとり、上記と同様の処理をして垂
直距離を算出する。そして、１本の形状リンクの全ての
ペアについて垂直距離が算出できれば、互いに比較し、
最短の垂直距離をもって、その形状リンクまでの距離Ｌ
とする（図７(b) 参照）。

【００４８】次に、距離Ｌがいままでに算出した他の形
状リンクまでの距離より小さいかどうかの判定をし、こ
のような処理を繰り返すことによって、任意の形状リン
クの中から、車両の現在位置から最短距離にある形状リ
ンクを選出する。図４にもどり、次に、ステップＳ７に
おいて、車両の現在位置から最短距離にある形状リンク
の方位と、車両の方位との角度差θを算出する。

【００４９】図８は、車両の現在位置から最短距離にあ
る形状リンクの方位と、車両の方位との関係を示した図
である。同図によると、形状リンクの方位と車両の方位
との方位差をθで表している。車両の方位は、方位セン
サ８によって検出され、検出された方位量データはナビ
ゲーション装置本体１の位置検出部１４を介してＤＲＡ
Ｍ１６３に記憶されている。また、形状リンクの方位
は、選出された形状リンクの、ＤＲＡＭ１６３に記憶さ
れているリンク形状データに含まれる始点ノード、終点
ノードまたは補間点ノードの各座標データから求められ
る。形状リンクの方位と、車両の方位との角度差θは、
これらのデータをＤＲＡＭ１６３からそれぞれ読み出し
て、その差分を求めることによって導かれる。

【００５０】次に、形状リンクの方位と、車両の方位と
の角度差θが予め設定されたしきい値以下であるか否か
の判定処理を行なう（図４のステップＳ８）。角度差θ
が予め設定されたしきい値以下の場合、該当する形状リ
ンクを特定し、その形状リンクをＤＲＡＭ１６３の所定
領域に記憶する（ステップＳ１０）。一方、ステップＳ
８において角度差θが予め設定されたしきい値より大き
い場合は、車両の現在位置から次に近い形状リンクを、
前に読み出された現在位置周辺のリンク形状データの中
から選出する（ステップＳ９）。次に、ステップＳ７に
戻り、当該形状リンクの方位と車両の方位との角度差θ
を求める処理を行う。

【００５１】図９(a) は、リンクＡとリンクＢとが車両
の現在位置周辺に平行に存在し、これらのリンクＡ，Ｂ
と車両の現在位置との関係を示した図である。同図によ
ると、車両の現在位置から最も近いリンクは車両の現在
位置から距離Ｌ_aにあるリンクＡであり、車両の方位と
このリンクＡの方位との角度差θ_aがしきい値以下であ
るなら、この場合はリンクＡが特定される。リンクＢ
は、車両の現在位置からの距離Ｌ_bが距離Ｌ_aより長い
ため選出されない。

【００５２】また、図９(b) は、方位の異なるリンク
Ｃ，Ｄが車両の現在位置周辺に存在し、これらのリンク
Ｃ，Ｄと車両の現在位置との関係を示した図である。同
図によると、車両の現在位置に最も近いリンクは車両の
現在位置から距離Ｌ_cにあるリンクＣである。しかし、
車両の方位とこのリンクＣの方位との角度差θ_cがしき
い値より大きいとすると、このリンクＣは特定されな
い。そして、車両の現在位置に次に近い車両の現在位置
から距離Ｌ_dにあるリンクＤが選ばれ、車両の方位とこ
のリンクＤの方位との角度差がしきい値以下であれば、
リンクＤが特定される。

【００５３】このようにして、計算開始リンクが特定さ
れるまで、車両の現在位置に近い形状リンクからひとつ
ずつ順に選出していき、当該形状リンクの方位と車両の
方位との角度差を求め、その角度差が予め設定されたし
きい値以下の場合に、当該形状リンクを特定する。ステ
ップＳ１１においては、特定された形状リンクの道路の
種別を判別する。特定された形状リンクの道路の種別は
リンク形状データに含まれるデータによって、高速道路
であるかまたは一般道路であるかがわかる。次に、道路
種別が導かれた形状リンクに対応する圧縮リンクが、リ
ンク対応テーブルによって導かれる。そして、ステップ
Ｓ１１で判別された種別の道路が高速道路であれば、そ
の高速道路に対応する圧縮リンクを計算開始リンクとし
て復帰経路計算を行う。また、ステップＳ１１で判別さ
れた種別の道路が一般道路であれば、その一般道路に対
応する圧縮リンクを計算開始リンクとして、後述する復
帰経路計算を行う（ステップＳ１２）。

【００５４】以上のように、形状リンクに対応する道路
の種別はリンク形状データに含まれるデータによって、
高速道路であるかまたは一般道路であるかがわかり、判
別された種別の道路に対応する圧縮リンクに基づいて後
述する復帰経路計算を行うことができる。したがって、
従来のように誤った復帰経路または誤った新たな最適経
路を搭乗者に示すことがなくなる。

【００５５】復帰経路の計算開始リンクを特定して初期
経路までの復帰経路を求め、初期経路と接続して、新た
な最適経路を導く手順は、特願平６−６１２３１号明細
書に詳述されているので、ここでは図５を参照して、以
下に簡単に説明する。まず、特定した形状リンクに対応
した圧縮リンクを計算開始リンクとしてＤＲＡＭ１６３
に登録する（ステップＳ３１）。

【００５６】次に、図１０(a) に示すように、この計算
開始リンクから、先に読まれた先読み範囲内の他の全て
のリンクに至る経路のツリーを取得し、先読み範囲内に
あって目的地に最も近いリンク（以下、「復帰リンク」
という。）から計算開始リンクまでの経路を逆に辿り、
最小の経路コストとなる経路を復帰経路とする。この計
算開始リンク、復帰リンク間の復帰経路を構成するリン
ク列をＤＲＡＭ１６３の所定領域に記憶する（ステップ
Ｓ３２）。

【００５７】さらに、復帰経路をディスプレィ３に表示
するために、このリンク列を表示用のリンク列または座
標列の形に変換し（ステップＳ３３）、ＤＲＡＭ１６３
の所定領域に記憶する。次に、これらのリンク列を初期
経路と接続する（ステップＳ３４）。この処理では、復
帰経路を構成するリンク列と初期経路を構成するリンク
列とを対比照合して、一致するリンク（図１０(a) の復
帰リンクに対応する。）を検索する。そして、復帰経路
を構成するリンク列と、復帰リンクよりも目的地寄りの
初期経路を構成するリンク列とを接続して、新たな最適
経路を構成するリンク列を取得する（図１０(b) 参
照）。

【００５８】上記の処理をＣＰＵ１６１が実施している
間、ディスプレィ３の画面には、図６(c) に示すよう
に、復帰経路計算中であることを示す表示がされる。こ
の画面では、画面左下に、復帰経路計算中であることを
意味するタイマー３４のマークが表示され、また、画面
下部に、「推奨ルートを計算中です」という文字列３５
が表示される。

【００５９】図５にもどり、リモコンキー４による搭乗
者からの表示要求により、ＣＰＵ１６１は、接続された
表示用リンク列または座標列をディスプレィ３に表示す
る（ステップＳ３５）。図６(d) は、復帰経路計算の計
算開始リンクが一般道路として判別され、復帰経路３６
が道路地図上に車両と共にディスプレィ３に表示される
画面例である。なお、この画面では復帰経路計算の計算
開始リンクが一般道路として判別されたことの確認とし
て、画面右下に「一般」の文字列３７が表示されるよう
にしてもよい。

【００６０】また、図６(e) は、復帰経路計算の計算開
始リンクが高速道路として判定され、復帰経路３６が道
路地図上に車両と共にディスプレィ３に表示される画面
例である。なお、この画面では復帰経路計算の計算開始
リンクが高速道路として判別されたことの確認として、
画面右下に「高速」の文字列３８が表示されるようにし
てもよい。

【００６１】このように、車両の現在位置との距離およ
び車両の方位と形状リンクの方位との角度差を判定する
ことにより、車両が初期経路逸脱後に実際に走行してい
る可能性の高い道路に対応する形状リンクを自動判別
し、その形状リンクに対応する圧縮リンクを復帰経路計
算における計算開始リンクとして特定し、特定された計
算開始リンクに基づいて復帰経路を計算することができ
る。復帰経路は初期経路と接続され、新たな最適経路が
求められ、ディスプレィ３に表示されるので、搭乗者は
正確でより実際的な最適経路を得ることができる。

【００６２】本発明は上記実施形態に限定されるもので
なく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更を施
すことが可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両が
初期経路を逸脱した後、復帰経路計算を行う際に、車両
の現在位置を中心として定められる範囲内に存在するリ
ンクを選出し、車両の方位と選出されたリンクの方位と
の角度差を算出する。その算出された角度差が予め設定
されたしきい値以下である場合に、当該角度差算出の対
象となったリンクを車両が走行している可能性のある道
路に対応するリンクとして特定することができるので、
自動的に、かつ、正確にリンクを特定できる。

【００６４】また、高速道路と一般道路とが並行に設置
されている場合でも、高速道路に対応するリンクと一般
道路に対応するリンクとはそれぞれ別々に定義されてい
るので、特定されたリンクからそのリンクに対応する道
路の種別を判別することができる。そして、特定された
リンクを計算開始リンクとして、この計算開始リンクか
ら復帰経路計算を行い、新たな最適経路を搭乗者に示す
ことができるので、従来のように誤った新たな最適経路
を搭乗者に示すことがなく、より実用的な復帰経路計算
機能を備えたナビゲーション装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のナビゲーション装置の機能構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態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３】(a) は道路の形に沿った方向付きの折れ線であ
る形状リンクを示す図解図、(b) は折れ線の形状を無視
して経路計算のために用いる圧縮リンクを示す図解図で
ある。

【図４】本発明の一実施形態にかかるナビゲーション装
置で行う概略制御を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態にかかるナビゲーション装
置で行う概略制御を示すフローチャート、特に復帰経路
計算にかかる制御を示すものである。

【図６】本発明の一実施形態にかかるナビゲーション装
置で行う概略制御手順に伴って、ディスプレィ３に表示
される道路地図、車両位置、初期経路または復帰経路の
位置関係を示す画面図である。

【図７】車両の現在位置と形状リンク間との距離を算出
する手法を示した図、特に(a)は、現在地と形状リンク
の補間点ａ，ｂとの位置関係を例示し、特に(b) は、補
間点ａ，ｂを結ぶ直線と現在地との垂直距離を示す。

【図８】車両の方位と形状リンクの方位との角度差θの
関係を示した図である。

【図９】車両の現在位置とリンクとの関係を示した図、
特に(a) はリンクＡとリンクＢとが平行に車両の現在位
置周辺に存在する場合の、車両の現在位置との関係を示
し、(b) は方位の異なるリンクＣ，Ｄが車両の現在位置
周辺に存在する場合の、車両の現在位置との関係を示
す。

【図１０】初期経路および復帰経路並びに初期経路から
逸脱した車両を示す画面図、特に(a) は初期経路および
復帰経路と逸脱した車両との関係を示し、特に(b) は新
たな最適経路と車両との関係を示す。

【図１１】車両が初期経路を逸脱後の復帰経路計算によ
って求められた新たな最適経路の一例を示した図、特に
(a) は初期経路逸脱後、車両が一般道路を走行している
と判断された場合の経路であり、特に(b) は初期経路逸
脱後、車両が高速道路を走行していると判断された場合
の経路である。

【符号の説明】１ナビゲーション装置本体２メモリ制御部３ディスプレィ４リモコンキー８方位センサＤディスク１４位置検出部１６コントローラ１６１ＣＰＵ２１地図記憶手段２２車両方位検出手段２３復帰経路計算要求手段２４近傍リンク選出手段２５角度差検出手段２６復帰経路取得手段２７表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の現在地を検出する位置検出手段と、目的地、経由地、登録地等（以下、総称するときは「目
的地等」という。）を設定入力する目的地等入力手段
と、経路計算用道路地図データが予め記憶された地図記憶手
段と、前記目的地等入力手段から目的地等が入力されると、前
記地図記憶手段に記憶されている経路計算用道路地図デ
ータを読出し、前記目的地等入力手段から入力された目
的地等および前記位置検出手段で検出された車両の現在
地に、それぞれ最も近いリンクの間の最適経路を計算す
る経路計算手段と、を含むナビゲーション装置におい
て、前記地図記憶手段は、経路計算用道路地図データの、少
なくとも、高速道路に対応するリンクと一般道路に対応
するリンクとの種別を記憶しているものであって、車両の方位を検出する車両方位検出手段と、自動または手動により復帰経路計算要求をするための復
帰経路計算要求手段と、復帰経路計算要求が行われると、車両の現在位置を中心
として定められる範囲内に存在するリンクを選出する近
傍リンク選出手段と、前記車両方位検出手段によって検出された車両の方位と
前記近傍リンク選出手段によって選出されたリンクの方
位との角度差を算出する角度差算出手段と、前記角度差算出手段によって算出された角度差が、予め
設定されたしきい値以下である場合に当該角度差算出の
対象となったリンクを特定し、この特定されたリンクを
計算開始リンクとして、この計算開始リンクから経路の
探索を行い、前に計算された最適経路につながる復帰経
路を取得する復帰経路取得手段と、前記復帰経路取得手段によって取得された復帰経路を、
前に計算された最適経路と接続して新たな最適経路とし
て表示する表示手段と、を備えることを特徴とする復帰
経路計算機能を備えたナビゲーション装置。