JPH03230299A - 車載ナビゲータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は自立型の車載ナビゲータに関し、さらに詳細に
いえば、運転者による目的地の設定に応じて、地図メモ
リに記憶されている道路地図データから、現在地と目的
地とを含む範囲の道路地図データを読出し、この道路地
図データに基いて現在地から目的地に至る推奨経路を算
出し、この推奨経路に沿って車両を誘導する車載ナビゲ
ータに関するものである。

〈従来の技術〉 従来より、画面上に進路等を表示し、見知らぬ土地や夜
間時等における走行の便宜を図るために開発された車載
型のナビゲータが知られている。

従来の車載ナビゲータとしては、 デイスプレィ、方位センサ、距離センサ、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
れる方位変化データ、距離センサから人力される走行距
離データに基いて車両の座標位置を算出し、この座標位
置を画面表示された道路地図上に重複表示するいわゆる
推測航法によるものと、上記推測航法によるナビゲータ
をさらに発展させ、座標位置と地図メモリに格納されて
いる道路との相関度に基いて道路上の車両位置を判定し
、この車両位置を画面表示される道路上に重畳して表示
するいわゆるマツプマツチング航法によるものとが知ら
れている（例えば特開昭６３−１４８１１５号公報参照
）。

上記向れのナビゲータにおいても、車両を目的地に誘導
するには、車両の位置、目的地の位置を画面表示された
道路地図上に表示するのみであり、現在地から目的地ま
での経路の選択は運転者に判断させていた。

ところが、最近においては、走行開始前に、運転者に目
的地、および所望の経路計算条件（具体的には、最短距
離経路、最短時間経路等）を入力させ、旅行時間、また
は旅行距離をパラメータとして現在地から目的地までの
最短経路等をいわゆるダイクストラ法で算出し、この算
出した経路を道路地図上に重畳して表示することにより
、車両を誘導するナビゲータを、本件出願人は先願して
いる（特願平１−８８４４１号明細書参照）上記先願の
車載ナビゲータは、第９図に示すように、ノードとリン
クとの組み合わせからなる道路データ、および建造物等
の背景データからなる道路地図データを記憶した地図記
憶手段Ａと、車両位置を検出する位置検出手段Ｂと、目
的地、および運転者が所望する経路計算条件を入力する
ための初期設定手段Ｃと、上記の地図記憶手段Ａから現
在地と目的地とを含む範囲の道路地図データを読出し、
この道路地図データおよび初期設定手段Ｃにより設定さ
れた経路計算条件に基いて推奨経路を算出する経路計算
手段りと、推奨経路を格納する記憶手段Ｅと、道路地図
データを地図表示データ変換するとともに、上記地図表
示データに上記推奨経路を重畳し、画面上に道路地図、
現在位置（車両位置）、推奨経路を表示させる経路誘導
手段Ｆとを有するものである。

上記先願の明細書（特願平１−８８４４１号）には、上
記地図記憶手段Ａは、道路種別に応じて道路データのノ
ード間隔が最も広い最上位階層地図から最も狭い最下位
階層地図まで分類してそれらを記憶してあり、上記推奨
経路計算手段りは、現在地から目的地に至る直線距離に
基づいて、経路探索エリアを設定し、経路検索エリアが
同一階層である場合には、同一階層内で現在地近傍のノ
ードから目的地近傍のノードに至るリンクを加算して経
路を算出し、経路検索エリアが同一階層でない場合には
、下位の階層と上位の階層とを接続する層間接続ノード
を道路網データから検索しながら、現在地近傍のノード
から現在地側の層間接続ノードまでの経路、目的地近傍
のノードから目的地側の層間接続ノードまでの経路、及
び現在地側の層間接続ノードから目的地側の層間接続ノ
ードまでの経路を合計して、現在地近傍のノードがら目
的地近傍のノードに至る経路を算出するものであること
が開示されている（先願明細書の請求項３参照）。

第１Ｏ図は上記先願発明の経路計算手法を説明するため
の図であり、経路探索エリアを階層地図（図では３つの
階層を例示する）ごとに分割して示している。

経路検索エリアとして複数階層が設定された場合には、
下位の階層Ｍ２と上位の階層Ｍ１とを接続する層間接続
ノードｃ、ｄを道路網データから検索しながら、下位の
階層Ｍ２における現在地Ｐの近傍のノードａから推奨経
路の始点側層間接続ノードｃ１および目的地Ｑの近傍の
ノードｂがら終点側層間接続ノードｄまでの経路を同一
階層内で計算し、層間接続ノード同士の間ｃ、ｄは、ノ
ード間隔を広く設定している上位階層Ｍ１内で経路を算
出する。

このように、先願の発明では、通常長距離の経路となる
層間接続ノードｃ−ｄ間の経路探索には、上位階層地図
Ｍ１を用いるので、全ての経路を下位の階層Ｍ２で計算
する場合と比較して、経路計算に要する時間を短縮する
ことができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の先願発明では、下位の階層Ｍ２におけるノードａ
から層間接続ノードｃ１および層間接続ノードｄからノ
ードｂまでの経路計算と、上位階層Ｍ１における層間接
続ノード同士の間ｃ、ｄの経路計算とは、一連のものと
して時間的に継続して行われていた。例えばノードａが
らノードＣまでの経路計算、ノードＣがらｄまでの経路
計算、ノードｄからノードｂまでの経路計算をこの順に
続いて行ったり、下位の階層Ｍ２におけるノードａから
ノードＣまでの経路計算、ノードｄがらノードｂまでの
経路計算を先に行い、引き続いて上位階層Ｍ１における
ノードＣがらｄまでの経路計算を引き続いて行ったりし
ていた。

しかし、例えば非常に遠い地点に行くのに、目的地の周
辺の細かい経路の計算は必ずしも先にしておく必要はな
い。なぜなら、■目的地に着くまでに時間があるので、
走行途中で目的地の周辺の細かい経路の計算をする時間
が十分にあり、■初めから計算してしまうと走行途中の
事情変更で計算し直しをする事態が生じるからである。

また、最初から目的地の周辺の細かい経路の計算をする
と、その分計算時間が必要になり、現在地を起点とした
、当面必要な経路の計算に要する時間か結果的に長くな
るという欠点も生じる。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、先願
発明を改良することにより、経路計算時間を全体として
短縮することのできる車載ナビゲータを提供することを
目的とする。

く課題を解決するための手段＞ＰＱ 上記の目的を達成するための本発明は、第１図に示すよ
うに、ノードとリンクとの組み合わせからなる道路デー
タを、道路種別に応じて道路データのノード間隔が最も
広い最上位階層地図から最も狭い最下位階層地図まで分
類してそれらを記憶している地図記憶手段Ａと、車両位
置を検出する位置検出手段Ｂと、目的地、および運転者
が所望する経路計算条件を入力するための初期設定手段
Ｃと、上記の地図記憶手段Ａから現在地と目的地とを含
む範囲の道路地図データを読出し、この道路地図データ
および初期設定手段Ｃにより設定された経路計算条件に
基いて推奨経路を算出する第１および第２の経路計算手
段Ｄ１、Ｄ２と、推奨経路を格納する記憶手段Ｅと、道
路地図データを地図表示データ変換するとともに、上記
地図表示データに上記推奨経路を重畳し、画面上に道路
地図、現在位置、推奨経路を表示させる経路誘導手段Ｆ
とを有し、 上記第１の経路計算手段Ｄ１は、現在地近傍のノードＮ
１と目的地近傍のノードＮ５との間に下位の階層と上位
の階層とを繋いだ経路探索エリアを設定し、現在地を含
む所定範囲Ｗｌ内の道路網データから、下位の階層と上
位の階層とを接続する現在地側の層間接続ノードＮ２を
検索するとともに、下位の階層において現在地近傍のノ
ードＮ１と現在地側の層間接続ノードＮ２との間の経路
、および上位の階層において現在地側の層間接続ノ−ド
Ｎ２と目的地を含む所定範囲Ｗ２内に存在するいずれか
のノードＮ３との間の経路を算出するものであり、 上記第２の経路計算手段Ｄ２は、車両が目的地に接近し
たときに、目的地を含む所定範囲Ｗ２内の道路網データ
から、上位の階層と下位の階層とを接続する目的地側の
層間接続ノードＮ４を検索するとともに、上位の階層に
おいて上記第１の経路計算手段Ｄｌで特定されたノード
Ｎ３と目的地側の層間接続ノードＮ４との間の経路、下
位の階層において目的地側の層間接続ノードＮ４と目的
地近傍のノードＮ５との間の経路を計算するものである
。

く作用〉 上記本発明によれば、経路計算手順を２つの段階に分け
ることができる。

まず、第１の経路計算手段Ｄ１により、下位の階層と上
位の階層とを接続する現在地側の層間接続ノードＮ２を
、現在地を含む所定範囲Ｗｌ内の道路網データから検索
し、下位の階層において現在地近傍のノードＮ１と現在
地側の層間接続ノードＮ２との間の経路を計算する。こ
れにより、下位の階層において現在地近傍のノードＮ１
と現在地側の層間接続ノードＮ２との間の経路を、下位
の階層において比較的決め細かなレベルで決定すること
ができる。

さらに、上位の階層において現在地側の層間接続ノード
Ｎ２と目的地、あるいは上位階層上の目的地に最も近い
ノードとの間の経路計算を開始する。この時、目的地か
ら所定範囲内Ｗ２内のいずれかのノードＮ３に達すれば
、経路誘導のための計算は打ち切る。

これにより、ノードＮ２から、目的地から所定範囲内Ｗ
２内のノードＮ３までの経路が求まったことになり、経
路誘導手段Ｆにより運転者をひとまず誘導する。

次に、目的地に車両が近付いた時点で、上記第２の経路
計算手段Ｄ２により、目的地との間の経路計算を行う。

すなわち、上位の階層と下位の階層とを接続する目的地
側の層間接続ノードＮ４を、目的地を含む所定範囲Ｗ２
内の道路網データから検索するとともに、上位の階層に
おける目的地側の層間接続ノードＮ４と上記第１の経路
計算手段ＤＩで特定された所定範囲内Ｗ２内のノードＮ
３との間の経路、および下位の階層における目的地近傍
のノードＮ５と目的地側の層間接続ノードＮ４との間の
経路算出する。これにより、運転者をノードＮ３から目
的地まで誘導することができる。

なお、上記各手順において、層間接続ノードの検索と経
路計算とは、層間接続ノードの検索を先に、経路計算を
後に行ってもよく、また、両方を平行して行ってもよい
。

また、第２の経路計算手段Ｄ２において、上位の階層に
おけるノードＮ４とノードＮ３との間の経路計算、下位
の階層におけるノードＮ５とノードＮ４との間の経路算
出はいずれを先に行ってもよい。

さらに、上記第１の経路計算手段Ｄ１、第２の経路計算
手段Ｄ２において、ノードノード間の経路計算を行う方
向はいずれでもよい。すなわち、現在地の近い側のノー
ドを起点、現在地から遠い側のノードを終点として計算
を行ってもよく、これとは逆に、目的地の近い側のノー
ドを起点、目的地に遠い側のノードを終点として計算を
行ってもよい。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を示す添付図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図は車載ナビゲータを示すブロック図である。

車載ナビゲータは、デイスプレィ１、コンソール２、地
図メモリ３、メモリドライブ４、タッチパネル５、初期
設定部６、処理部７、主メモリ８、距離センサ９、方位
センサ１０、ロケータ１１、出力コントローラ１２、お
よび人出力インターフェース１３を有する。さらに、管
制局から送信される道路情報を取り込むための通信装置
１４、車両が分岐点に近付いた旨を報知する音声出力装
置１５を設けていてもよい。

デイスプレィ１は、初期設定メニュー、道路地図、車両
位置、推奨経路等を所定のドツト位置に任意の色彩階調
で表示するものである。このデイスプレィ１としては、
ＣＲＴ、液晶パネル等が使用可能である。

コンソール２は、この装置を起動・停止させ、画面上の
カーソル移動、画面上に表示されている道路地図を手動
でスクロール等させるキー人力ボード（図示せず）を有
している。

地図メモリ３は、道路地図をメツシュ状に分割し、各メ
ツシュ単位でノードとリンクとの組み合わせからなる道
路データ、および建造物等の背景データからなる道路地
図データを記憶している。

この道路地図データはグラフィック表示、および経路計
算に使用される。この地図メモリ３としては、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ　、ＩＣメモリカード、磁気テープ等の大容量記憶
媒体メモリが使用可能である。

上記地図メモリ３をさらに詳細に説明すると、地図メモ
リ３は、日本道路地図を経度差１度、緯度差４０分で分
割し、縦横の距離を約８０ＫｍＸ　８０に−とする第１
次メツシュ（第５図（Ｃ）参照）と、この第１次メツシ
ュを縦横８等分し、縦横の距離を約ｌＯＫ―Ｘ　１０に
園とする第２次メツシュ（第５図（Ｄ）参照）と、この
第２次メツシュを、さらに１０等分し、縦横の距離を約
ＩＫｍＸＩＫ−とする第３次メツシュ（第５図（Ｅ）参
照）とで構成される。そして、第１次メツシュから第３
次メツシュの道路網データをそれぞれ第１次階層から第
３次階層の３階層にランクづけし、第１次階層の道路は
、高速道路、および主要幹線により構成されている。第
２次階層の道路は、第１次階層の道路に一般幹線道路を
加えた構成であり、第３次階層の道路は細街路（生活道
路）を含む全ての街路により構成されている。

ノードは、分岐点ノードおよび分岐点間に配置される補
助ノードからなる。そして、ノードデータとしては、ノ
ード番号、ノード番号に対応する上位または下位または
隣接メツシュのノードのアドレス、隣接ノードのアドレ
ス、ノードに接続されるリンクのアドレス等がある。

リンクデータは、リンク番号、リンクの始点および終点
ノードのアドレス、リンクの距離、リンクを走破するた
めの所要時間データ、道路種別（高速道路、幹線道路、
市街路等）、道路幅、方通行や有料道路等の通行規制等
である。

背景データは、鉄道、川、地名欄、有名施設、運転者が
予め登録した地点、等高線等である。上記等高ｒ′は原
則として表示せず、経路モード設定時に使用する。

なお、上記ノード間隔等は、地図メモリ３の容量や処理
部７の処理速度に応じて、さらに狭い間隔に設定するこ
とか可能である。

第４Ａ図は第１次階層、第２次階層間、の位置関係を立
体的に示す図である。符号の説明は次の通りである。

Ｐ：　車両現在位置 Ｎ１：現在地Ｐから第２次階層上のリンクへの垂線が最
も短いリンク上の点にある現在地近傍のノード、 Ｎｌ第２次階層上において現在地Ｐを含む所定範囲Ｗ１
内に存在する層間接続ノード、Ｎ３；第１次階層におい
て現在地側の層間接続ノードＮ２から経路計算された結
果見出だされた目的地Ｑを含む所定範囲Ｗ２内に存在す
るいずれかのノード、 Ｑ：　目的地 Ｎ５：目的地Ｑから第２次階層上のリンクへの垂線が最
も短いリンク上の点にある目的地近傍のノード、 Ｎ４：第１次階層上において目的地Ｑを含む所定範囲Ｗ
２内に存在する層間接続ノード。

また、経路Ｊ１は、第２次階層においてノードＮ１〜Ｎ
２間で計算された経路、経路Ｊ２は第１次階層において
ノードＮ２から目的地Ｑまで計算された経路であり、計
算は上記ノードＮ３で打ち切られている。経路Ｊ３は第
１次階層においてノードＮ３〜Ｎ４間で計算された経路
、経路ｊ４は第２次階層においてノードＮ４〜Ｎ５間で
計算された経路である。経路Ｊ５はノードＮ４や第２次
階層における経路Ｊ４が見付からなかったときに計算さ
れる経路である。

タッチパネル５は、デイスプレィ１の画面上に取り付け
られるものであり、マトリクス状に配置された透明電極
を有し、運転者によるタッチ位置を初期設定部に出力す
る。

初期設定部６は、目的地を設定するための道路地図等を
デイスプレィ１に表示させ、運転者に表示位置にタッチ
させて目的地、および所望の経路モード（最短時間経路
を優先するモード、最短距離経路を優先するモード、最
短経費を優先するモード、左右折回数を最少とするモー
ド等）等を設定させるものである。

その他、初期設定部６は、車両の進行方向を固定し、周
囲の地図を回転させる回転モードや地図を北方向に固定
しておく固定モード等の表示モードの種類を表示し、運
転者に所望の表示モード位置にタッチさせてもよい。な
お、上記目的地人力は、コンソール２のキーを操作して
入力してもよい。この場合には、道路地図の地名図、有
名施設欄、予め運転者が登録しておいた地点等の地点デ
ータを選択して入力してもよい。また途中経過地点を運
転者自身で指定することが可能である。

処理部７は、経路計算と経路誘導とを行うもので、経路
計算時は、運転者により設定された経路モードに対応す
る評価関数Ｆｉを用いて、ダイクストラ法に基いて始点
ノードから終点ノードに至る推奨経路を算出する。また
、運転者により設定された重み付は指数αｍの値に応じ
て評価関数Ｆｌの内容を変更し、この変更された評価関
数に基いて始点ノードから終点ノードに至る推奨経路を
算出する。

主メモリ８は、処理部７において算出された推奨経路を
一時的に格納するものである。

σケータ１１は位置検出用の地図メモリｌｌａとマイク
ロコンピュータｌｌｂを有する。上記位置検出用の地図
メモリｌｌａは、所定範囲内の全ての道路を所定距離毎
に分割した分割ノード、分岐点ノード、各ノードに関連
させて隣接ノードのアドレスを記憶したものである。そ
して、ノード位置は実際に車両が走行する路に近似させ
て設定されている。また、上記マイクロコンピュータ１
１ｂは、距離センサ９により検出される距離データ、お
よび方位センサ１０により検出される方位変化データを
それぞれ積算して走行軌跡データを算出し、走行軌跡デ
ータと位置検出用地図メモリ１１ａに格納されている道
路パターンとの相関度に基いて車両位置を検出している
。上記方位センサ１０は、車両の走行に伴なう方位の変
化を検出するものであり、地磁気センサ、ジャイロ、お
よび左右両輪の回転数差に基いて旋回角度を検出する車
輪速センサ等を使用することが可能である。

また、距離センサ９は、車両の速度、あるいは、車輪の
回転数等に基づいて走行距離を検出するものであり、車
輪速センサ、車速センサ等が使用可能である。なお、位
置検出用の地図メモリｌｌａと地図メモリ３とを共用し
て用いることも可能である。

第３図は、上記処理部７、主メモリ８、および出力コン
トローラ１２のハードウェア構成を示す図であり、パス
ライン１６に主メモリ８、経路計算用のプログラムを格
納している第ｌＲＯＭ１７、経路誘導プログラムを格納
している第２ＲＯＭ１８、経路計算用のプログラムおよ
び経路誘導用のプログラムに基いて推奨経路の算出と経
路誘導とを行う第１ｃＰＵ１９、入出力インターフェー
ス１３、および表示用の第２ＣＰＵ２０が接続されてい
る。上記表示用の第２ＣＰＵ２０にフレームメモリ２１
が接続されている。また、入出力インターフェース１３
に通信装置１４、音声出力装置１５が接続されている。

すなわち、第ｌＲＯＭｌ７、第２ＲＯＭ１８、第１ＣＰ
Ｕ１９が経路計算、および経路誘導を行う。第２ＣＰＵ
２０、およびフレームメモリ２１からなる出力コントロ
ーラ１２は、道路地図等を所定の形態で表示する。

第１ＣＰＵ１９は、初期設定部６からの選択あるいは変
更された経路モードに応じて、前述した評価関数を設定
する。また、設定された目的地に応じて、始点ノード、
および終点ノードを含む道路網データを地図メモリ３（
第１階層、あるいは第２階層を使用する）から読出す。

次いで、上記設定された評価関数に基いて始点ノードか
ら終点ノードに至る推奨経路を算出する。また、通信装
置１４から人力される交通渋滞等の情報に基づいて新な
推奨経路の算出をも行っている。そして、算出した推奨
経路を主メモリ８に一時的に格納し、車両がこの主メモ
リ８に格納されている始点ノード、終点ノードあるいは
分岐点に近付く毎に、地図メモリ３から分岐点を含む道
路地図データを読出し、この読出した道路地図データを
車両位置を中心に回転させて表示させるための回転表示
データにフォーマット変換するとともに、視認性の良い
表示モードにフォーマット変換して、出力コントローラ
１２に転送している。また、分岐点に差し掛かった旨の
警告音および進路指示を音声出力装置１５に出力してい
る。

第２　ＣＰ　Ｕ　２０１；ｉ、上記第１のｃＰＵ１９に
よりフォーマット変換された道路地図データを、フレー
ムメモリ２１に書き込み、デイスプレィ１に表示させる
ものである。

上記構成の車載ナビゲータの動作を、第５図の初期設定
画面表示図、第６図の経路誘導フローチャートに基づい
て説明する。

まず、運転者は、第６図のステップ（１）において、デ
イスプレィ１に表示された初期設定画面をタッチするこ
とにより目的地、および所望の経路モード（最短時間経
路を優先するモード、最短距離経路を優先するモード、
最短経費を優先するモード、左右折回数を最少とするモ
ード等）等を設定する。

この手順を詳説すると、■、運転者は、デイスプレィ１
に表示された、旅行時間の少ない経路を優先するモード
、旅行距離の短い経路を優先するモード、旅行費用の少
ない経路を優先するモード等の内から所望のモード位置
にタッチし、経路計算のためのモードを指定する（第５
図（Ａ）参照）。

■１次に、画面を通して重み付は指数を変更するか否か
を運転者に問い。答えがＮｏであれば、従前のモードで
推奨経路を選出する。答えがＹＥＳであれば、重み付は
指数α■と、指数α■を設定するための番号を表示させ
る。運転者は番号位置にタッチする（第５図（Ｂ）参照
）。

■、評価関数Ｆｉの重み付は指数α■を変更する。

■１画面に第１次階層の道路地図を表示させる。

（第５図（Ｃ）参照） ■、第１次階層の目的地を包含するメツシュ位置（図面
では台東区）をタッチする。次に指定されたメツシュ（
台東区）全体の道路地図が表示される（第５図（Ｄ）参
照）。

■、第２次階層の目的地を包含するメツシュ位置（図面
では上野公園を含むブロック）をタッチする。この指定
したメツシュ位置を目的地としてもよい。次に指定され
たメツシュの中心部分の道路地図が表示される。

■、第３次階層の道路地図をスクロールさせて目的地を
捜し、目的地位置にタッチする（第５図（Ｅ）参照）。

以上のようにして、初期設定入力がなされた後、現在地
の表示に戻すとともに、ロケータ１１がらの車両位置Ｐ
、および前述の目的地Ｑを入力し、１回目の推奨経路の
算出（経路計算Ａという）を行う（ステップ（２））。

経路計算Ａは、車両発進前、走行中随時行われ、その内
容は以下のとおりである。

第７図は経路計算Ａのフローチャートである。

計算は、車両発進前に行ってもよく走行しながら再計算
を行ってもよい。

ステップ（２１〉において、ロケータ（１１）からの車
両位置Ｐ１及び前述の目的地Ｑが入力される。ステップ
（２２）において、現在地Ｐや目的地Ｑが細街路にある
ときは、自動探索の対象外とし、現在地Ｐから最近傍に
ある第２次階層上の一般幹線道路上のノードを始点ノー
ドＮ１とし、目的地Ｑから最近傍にある一般幹線道路上
のノードを終点ノードＮ５とする。すなわち、現在地Ｐ
や目的地Ｑが幹線道路以外の細街路にあるときは、現在
地Ｐから最近傍にある第２次階層上の幹線道路への垂線
が最も短い幹線上の点であるノードＮ１を始点とし、目
的地Ｑから最近傍にある第２次階層上の幹線道路への垂
線が最も短い幹線上の点であるノードＮ５を終点とする
。勿論、始点、終点が細面路上にあるとき、第３次階層
の道路セグメント上に始点ノードＮ１、終点ノードＮ５
を設定することも可能であるが、細街路をも誘導の対象
とすると生活道路まで誘導することになるので、原則と
して一般幹線道路（第２次階層上の経路）を対象とする
ほうがよい。また、現在地Ｐや目的地Ｑが一般幹線道路
上であるときは、現在地Ｐをそのまま始点ノードＮｌと
し目的地Ｑをそのまま終点ノードＮ５とする。

ステップ（２３）において現在地Ｐがら目的地Ｑに至る
直線距離Ｘが所定の距離Ｌｏ　　（この距離り。

は、都心では２０Ｋｍ程度、郊外では３０Ｋｍ程度であ
る：より長いか否かを判別し、直線距離Ｘが所定の距１
１　Ｌ　ｏよりも短いと判別した場合には、ステップ（
２０において、第２次階層上に目的地Ｑを含む小さな正
方形エリアＷ５　（このエリアｗ５は車両が目的地Ｑに
達したかどうか判定するためのものである。）を設定す
るとともに、ステップ（２５）において現在地Ｐ５およ
び目的地Ｑを含む第２次階層上の長方形のエリアを設定
する（第４Ｂ図参照）。

このとき、第１次階層の地図は使用しない。ステップ（
２Ｂ）において、先に設定された経路モードに対応する
評価関数Ｆｍｉに基づいて第２次階層上の推奨経路を算
出する。このとき、管制局から渋滞、事故、道路工事等
の交通情報が得られた場合には、それらの情報を加味し
た推奨経路を算出する（以下の経路計算において同じ）
。

ステップ（２７）において、第２次階層上の終点ノード
Ｎ５までの推奨経路が算出されたか否かを判別し、推奨
経路が算出されていないと判別した場合には、ステップ
（２８）において、長方形のエリアを拡大し、ステップ
（２６）から（２７）の処理を行う。

この場合においてエリアを拡げる回数を予め設定してお
き、永久ループとならないようにする。

上記ステップ（２７）において、推奨経路が算出されて
いると判別した場合には第６図のフローに戻る。このよ
うに、現在地Ｐから目的地Ｑに至る経路検索エリアが、
ＰとＱが接近している等の理由で同一階層で計算しても
短時間でできそうな場合には、同一階層内で現在地近傍
のノードＮ１から目的地近傍のノードＮ５に至るリンク
を加算して経路を算出する。

しかし、上記ステップ（２３）において、直線距離Ｘが
所定の距Ｍ　Ｌ　ｏよりも長いと判別した場合には、経
路計算時間を短縮するため、経路検索エリアを異なる階
層（第１次階層、第２次階層）にとる。

まず、ステップ（３０）において、第１次階層上に目的
地Ｑを含む正方形エリアＷ２を設定する。この正方形エ
リアは、後出の第１次階層上での経路計算（ステップ（
３６）と（５４））に使用するものである。ステップ（
３１）において、第２次階層上に現在地Ｐを含む正方形
エリアＷ１を設定する。エリアＷ１の大きさは一般に、
都心では小さく、郊外では大きく設定される。

ステップ（３２）において、第１次階層を検索して始点
側層間接続ノードＮ２を捜し、評価関数Ｆ１に基づいて
始点ノードＮ１から始点側層間接続ノードＮ２までの推
奨経路を算出する。ステップ（３３）において、ノード
Ｎ１からＮ２までの推奨経路が算出されたか否かを判別
し、推奨経路が算出されていないと判別した場合にはス
テップ（３４）において正方形エリアＷ１を拡大し、ス
テップ（３２）。

（３３）の処理を行う。この場合においても、永久ルー
プとならないように、エリアを拡げる回数を制限する。

上記ステップ（３３）において、始点側層間接続ノード
Ｎ２までの推奨経路が算出されていると判別した場合に
は、ステップ（３５）において、第１次階層に上がり、
経路計算範囲画定用長方形エリアＷＯを設定する。ステ
ップ（３６）において、始点側層間接続ノードＮ２から
エリアＷ２までの推奨経路を設定された評価関数Ｆａｔ
に基づいて算出する。

ステップ（３７）において、終点側の正方形エリアＷ２
に到達したか否か（すなわち、計算中の候補経路の先端
の１つが正方形エリアＷ２に入ったか否か）を判別し、
到達していないと判別した場合には、長方形エリアＷＯ
を拡大しくステップ（３８））、ステップ（３５）（３
６）の処理を繰り返す。この場合、永久ループにならな
いようにするのは、前述と同様である。ステップ（３７
）において、終点側の正方形エリアＷ２に到達したと判
別すれば、その到達点（ノードＮ３）を特定して、第６
図のフローに戻る。

なお、上記経路計算Ａでは、ステップ（３７）において
、終点側の正方形エリアＷ２に到達したと判別すれば計
算は打ち切っていたが、打ち切らずに、第１次階層上で
終点ノードＮ５あるいはその近傍ノードまでの推奨経路
Ｊ５を算出しておいてもよい。推奨経路Ｊ５は、後出の
第８図のフローチャートで条件によっては計算する必要
が生じるため、この段階で予め計算しておけば後の計算
の時間が省けるからである。

以上のように、上記推奨経路計算Ａのフローチャートに
よれば、現在地Ｐから目的地Ｑに至る直線距離が所定の
距離Ｌｏよりも大きいか小さいかに基づいて、第２次階
層のエリアを、短距離経路計算用の長方形エリア（第４
Ｂ図）、あるいは長距離経路計算用の正方形エリアＷ１
に限定する。

そして、ステップ（２４）〜（２８）の短距離経路計算
の場合には、上記長方形エリア内の幹線道路網データを
読出し、限定されたエリア内における道路セグメントを
加算して始点ノードＮ１から終点ノードＮ５に経路を算
出することができる。

また、ステップ（３０）〜ステップ（８４）の長距離経
路計算の場合には、正方形エリアＷ１内で上記短距離経
路計算の場合と同様にして、第２次階層上で始点ノード
Ｎ１と始点側層間ノードＮ２との間の経路を計算し、始
点側層間接続ノードＮ２と終点側正方形エリアＷ２との
間は、主要幹線道路など粗く設定している上位階層内で
経路を算出しているので、たとえ長距離の経路であって
も、経路計算に要する時間を短縮することができる。

その後、第６図ステップ（３）〜ステップ（９）に戻り
、実質的な経路誘導手順に入る。ステップ（３）では、
車両を中心にした広い範囲の道路を、車両位置とともに
表示する（表示例として第５図（Ｆ）参照）。

次に、ステップ（４）において、車両が推奨経路に位置
するかどうか判別する。

推奨経路に位置するまでは、ステップ（３）の表示処理
を継続する。

推奨経路に位置すれば、ステップ（５）において車両が
推奨経路の正方形エリアＷ２（短距離経路計算の場合）
またはＷ５　（長距離経路計算の場合）に到達したかど
うか判別し、正方形エリアＷ２またはＷ５に到達するま
では、ステップ（６）以下の処理に進む。ステップ（６
）では、案内を行う分岐点に車両が接近したかどうか判
別する。

接近しない間は、ステップ（３）の表示処理を継続する
。

分岐点に接近すると、初期設定部６で設定された表示す
べき分岐点個数を含む範囲の道路地図を道路地図メモリ
から読み出す（ステップ（７））。なお、このステップ
（７）の処理は分岐点に接近した時よりも前の時点で予
め行っておいてもよい。

ステップ（８）では、ステップ（７）において読出した
道路地図を基に、案内を行う分岐点を中心にして、分岐
点拡大図を作成する。

ステップ（９）においては、上記分岐点拡大図をデイス
プレィ１に所定の拡大率で表示させる。

以下、ステップＯ）〜ステップ（９）の処理を繰り返す
。

繰り返し中に、ステップ（５）において、正方形エリア
Ｗ２またはＷ５に達したと判断された後は、ステップ（
ｌＯ）に進み、正方形エリアがＷ２かＷ５か判別する。

エリアＷ５であれば、目的地Ｑから最近傍にある第２次
階層上のノードＮ５のごく近くに接近したのであり、こ
れ以上経路誘導を行う必要はないから誘導を終了する。

エリアＷ２であれば、ステップ（１１）において第８図
の経路計算Ｂを実施する。

以下、第８図の経路計算Ｂを詳説する。この経路計算Ｂ
では、終点ノードＮ５からスタートして推奨経路を逆方
向に算出する例を示す。ステップ（５１）において、第
２次階層上でノードＮ５からの経路を計算するための正
方形エリアＷ３を設定する。このエリアＷ３の大きさは
、エリアＷ２の大きさよりも広くても狭くてもよい。し
かし、層間接続ノードＮ４を捜す効率から考えればＷ３
がＷ２を含むものであることが好ましい。勿論、エリア
Ｗ２の大きさと同じであってもよい。これはエリアＷ３
とエリアＷ２とで経路計算の目的が異なるからである。

ステップ（５２）では、正方形エリアＷ２内で第１次階
層に接続される終点側層間接続ノードＮ４を捜しながら
、ノードＮ５から終点側層間接続ノードＮ４までの推奨
経路を、エリアＷ３内で設定された評価関数Ｆｌに基づ
いて算出する。

ステップ（５３）においては、ノードＮ５から終点側層
間接続ノードＮ４までの推奨経路が算出されたか否かを
判別し、推奨経路が算出されていないと判別した場合に
は、ノードＮ５から経路を逆算していく経路計算Ｂの処
理をあきらめ、ステップ（５６）に移り、第１次階層上
のノードＮ３から第１次階層上の目的地Ｑに最も近いリ
ンク上の点までの推奨経路Ｊ５を算出して、第６図のフ
ローチャートに戻る。

上記ステップ（５３）においてノードＮ４までの推奨経
路Ｊ４が算出されていると判別した場合には、ステップ
（５４）において、第１次階層上の経路探索用エリアＷ
２においてノードＮ４からノードＮ３までの推奨経路を
、設定された評価関数Ｆ１に基づいて算出する。ノード
Ｎ３までの推奨経路が算出されなかった場合は、上記と
同様ステップ（５６）に移り、推奨経路Ｊ５を算出して
第６図のフローチャートに戻る。ノードＮ３までの推奨
経路が算出された場合は、直ちに第６図に戻る。

以上のように、長距離経路計算の場合、車両が第１次階
層上の正方形エリアＷ２に入った時点で、目的地近接ノ
ードＮ５から終点側層間接続ノードＮ４までの推奨経路
計算、終点側層間接続ノードＮ４からノードＮ３までの
推奨経路計算を初めて行い、経路誘導、案内をする。

したがって、車両発進前後は、運転者にとってとりあえ
ず必要な現在地Ｐからの経路をまず計算するだけでよく
、車両発進後、経路誘導、経路案内を開始するまでの時
間を短縮化でき、また、最初から全ての経路を計算する
のと比較して、走行途中の条件の変更等に対応し易くな
る。

以上実施例に基づいて本発明を説明してきたが、本発明
は上記の実施例に限定されるものではない。

例えば、各正方形エリアＷ１〜Ｗ３の形状は正方形に限
らず長方形、円形等であってもよい。その池水発明の要
旨を変更しない範囲内において、種々の設計変更を施す
ことが可能である。

〈発明の効果〉 以上の本発明によれば、まず、第１の経路計算手段Ｄ１
により経路計算することによって、運転者を、現在地か
ら、目的地の所定範囲内Ｗ２内にあるノードまで誘導し
、その後節２の経路計算手段Ｄ２により目的地までの詳
細な経路計算を行い、運転者を目的地まで誘導すること
ができる。

したがって、例えば非常に遠い地点に行くのに、目的地
の周辺の細かい経路の計算は先送りにできるので、従来
のように、初めから目的地の周辺の細かい経路の計算を
する場合と比較して、全体の計算時間を短くすることが
できる、また、走行途中の事情変更で計算のし直しをす
る必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車載ナビゲータの機能ブロック図、 第２図は本発明の車載ナビゲータの一実施例を示すブロ
ック図、 第３図は処理部、主メモリ、出力コントローラ等のハー
ドウェア構成を示す図、 第４Ａ図は第１次階層上図、第１次階層上図の立体的関
係を示す図、 第４Ｂ図は短距離経路計算の場合の経路探索エリアを示
す図、 第５図（Ａ）〜（Ｆ）は画面に表示される初期設定メニ
ューおよび地図表示を示す図、 第６図は推奨経路誘導フローを示す図、第７図は経路計
算Ａのフローを示す図、第８図は経路計算Ｂのフローを
示す図、第９図は先願にかかる車載ナビゲータのブロッ
ク図 第１０図は上記先願発明の経路計算手法を説明するため
の図である。 Ｄｌ・・・第１の経路計算手段、 Ｄ２・・・第２の経路計算手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノードとリンクとの組み合わせからなる道路データ
   を、道路種別に応じて道路データのノード間隔が最も広
   い最上位階層地図から最も狭い最下位階層地図まで分類
   してそれらを記憶している地図記憶手段Ａと、車両位置
   を検出する位置検出手段Ｂと、目的地、および運転者が
   所望する経路計算条件を入力するための初期設定手段Ｃ
   と、上記の地図記憶手段Ａから現在地と目的地とを含む
   範囲の道路地図データを読出し、この道路地図データお
   よび初期設定手段Ｃにより設定された経路計算条件に基
   いて推奨経路を算出する第１および第２の経路計算手段
   Ｄ１、Ｄ２と、推奨経路を格納する記憶手段Ｅと、道路
   地図データを地図表示データ変換するとともに、上記地
   図表示データに上記推奨経路を重畳し、画面上に道路地
   図、現在位置、推奨経路を表示させる経路誘導手段Ｆと
   を有し、 上記第１の経路計算手段Ｄ１は、現在地近傍のノードＮ
   １と目的地近傍のノードＮ５との間に下位の階層と上位
   の階層とを繋いだ経路探索エリアを設定し、現在地を含
   む所定範囲Ｗ１内の道路網データから、下位の階層と上
   位の階層とを接続する現在地側の層間接続ノードＮ２を
   検索するとともに、下位の階層における現在地近傍のノ
   ードＮ１と現在地側の層間接続ノードＮ２との間の経路
   、および上位の階層における現在地側の層間接続ノード
   Ｎ２と目的地を含む所定範囲Ｗ２内に存在するいずれか
   のノードＮ３との間の経路を算出するものであり、 上記第２の経路計算手段Ｄ２は、車両が目的地に接近し
   たときに、目的地を含む所定範囲Ｗ２内の道路網データ
   から、上位の階層と下位の階層とを接続する目的地側の
   層間接続ノードＮ４を検索するとともに、上位の階層に
   おける上記第１の経路計算手段Ｄ１で特定されたノード
   Ｎ３と目的地側の層間接続ノードＮ４との間の経路、お
   よび下位の階層における目的地側の層間接続ノードＮ４
   と目的地近傍のノードＮ５との間の経路を計算するもの
   であることを特徴とする車載ナビゲータ。