JPH10293036A - ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 探索した経路の任意の地点で案内切り換えな
どの地点設定を容易に行えるようにする。 【解決手段】 目的地までの経路を探索し探索した経路
を表示するナビゲーションシステムにおいて、地図デー
タや経路探索を行うための情報を格納する記憶手段１０
〜１２と、目的地などの地点の入力を行う入力手段７
と、地図や経路の表示を行う出力手段１４と、入力手段
より入力された目的地まで記憶手段に格納した情報に基
づき経路を探索し、案内が開始される前に探索した経路
の全体を地図上に表示するデータ処理制御手段１とを備
える。また、記憶手段１０〜１３に複数の縮尺による複
数の地図データや経路探索を行うための情報を格納し、
探索した経路の全体が入る地図データを記憶手段から選
択し、選択した地図データに基づいた地図を出力手段に
表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目的地までの経路
を探索し探索した経路を表示するナビゲーションシステ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】初めての土地を車で訪れる場合におい
て、迷うことなく目的地に辿り着くためには、予め道路
地図等により充分な走行ルートの検討が必要である。こ
の走行ルートの検討では、まず、走行ルートを選定しな
ければならないことは勿論であるが、その選定したルー
トを間違いなく走行するため、走行ルートにおいて右左
折する交差点や特徴物等による目印、そこまでの走行距
離等の道路情報を覚えておくことが必要である。しか
し、道路網が錯綜してくると、初めて走行するルートで
は、曲がるべき交差点の名称や目印となる特徴物を忘れ
てしまったり、走行しながらの確認が容易でないため、
曲がるべき交差点の名称や目印となる特徴物を見落とし
て現在位置が判らなくなったりして、車の流れにスムー
ズにのれないだけでなく途中で立ち往生してしまうこと
にもなる。

【０００３】ナビゲーション装置は、上記のような心配
もなく初めての目的地へ安心して車で訪れることができ
るようにルート案内を行うものであり、近年、様々な方
式のものが提案されている。それらの中には、目的地ま
でのルートを設定してディスプレイに道路地図と設定し
たルートを表示するものや、そのルートを間違いなく走
行できるように曲がるべき交差点に関して残距離や名
称、右左折等の情報を提供し、また、走行途中でのルー
トが確認できるように特徴物の教示等を行うもの、さら
には、表示だけでなく音声による案内を行うもの等があ
る。

【０００４】このようなナビゲーション装置では、ま
ず、ルートの設定が必要である。ルートを設定するに
は、出発地及び目的地の入力をすることが必要であり、
この入力により出発地と目的地が決まると、出発地と目
的地の周囲及びその間の道路情報データからルート探索
処理が行われ、複数のルートの中から最適なルートが設
定される。また、本出願人が既に提案している方式で
は、出発地から目的地まで特定のルートを設定するので
はなく、各交差点等の特定点における目的地への進行道
路や進行方向を設定するものもある。この場合には、走
行距離や操舵角、通過交差点等の走行情報を収集して現
在位置を認識し、その現在位置において設定されている
進行道路や進行方向に関する情報を提供してルートの案
内を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に目
的地と出発地との距離が長い場合や目的地近傍までの道
路事情には或る程度詳しい場合には、出発地からあまり
詳しい経路誘導による案内が行われると、かえって煩わ
しいということがある。すなわち、目的地近傍までは、
走行すべき方向がわかれば経路を制約されずに状況によ
って裏道を通ったりしながら目的地方向への経路を選択
して自由に走行したいという場合がある。しかも、目的
地近傍から目的地までは、的確な経路誘導が必要とな
る。

【０００６】上記のように出発地から目的地までの経路
で、例えば経路に沿って途中の通過地点から案内方式を
変えるために地点入力を行う場合、探索した経路に基づ
いて経路の案内を開始する前に探索された全体の経路に
ついての把握、検討が必要となる。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、探索した経路の任意の地点で案内切り換えなどの
地点設定を容易に行えるようにするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、目
的地までの経路を探索し探索した経路を表示するナビゲ
ーションシステムにおいて、地図データや経路探索を行
うための情報を格納する記憶手段と、目的地などの地点
の入力を行う入力手段と、地図や経路の表示を行う出力
手段と、前記入力手段より入力された目的地まで前記記
憶手段に格納した情報に基づき経路を探索し、案内が開
始される前に探索した経路の全体を地図上に表示するデ
ータ処理制御手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】また、目的地までの経路を探索し探索した
経路を表示するナビゲーションシステムにおいて、複数
の縮尺による複数の地図データや経路探索を行うための
情報を格納する記憶手段と、目的地などの地点の入力を
行う入力手段と、地図や経路の表示を行う出力手段と、
前記入力手段より入力された目的地まで前記記憶手段に
格納した情報に基づき経路を探索し、探索した経路の全
体が入る地図データを前記記憶手段から選択し、選択し
た地図データに基づいた地図を前記出力手段に表示し、
表示した地図上に前記経路を表示するデータ処理制御手
段とを備えることを特徴とする。

【００１０】

【作用及び発明の効果】本発明のナビゲーションシステ
ムでは、入力手段より入力された目的地まで記憶手段に
格納した情報に基づき経路を探索し、案内が開始される
前に探索した経路の全体を地図上に表示するので、目的
地などの地点の入力を行って経路が探索されると、案内
が開始される前にどの地域を通るか経路の全体を地図上
で確認することができる。また、複数の縮尺による複数
の地図データや経路探索を行うための情報を格納し、入
力手段より入力された目的地まで記憶手段に格納した情
報に基づき経路を探索し、探索した経路の全体が入る地
図データを記憶手段から選択し、選択した地図データに
基づいた地図を出力手段に表示し、表示した地図上に経
路を表示するので、探索した経路の全体が入る適切な縮
尺の地図データを選択して経路全体を見やすく表示する
ことができる。したがって、経路全体を見ながら容易に
途中からの経路の案内方式の切り換えを設定することが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係るナビゲーシ
ョンシステムの１実施例構成を示す図であり、同図
（ａ）は車両側のシステム構成を示し、同図（ｂ）はガ
ソリンスタンド側の発信装置の構成例を示す。図中、１
はデータ処理制御部、２はスイッチ、３は受信アンテ
ナ、４は受信機、５は距離計、６は舵角計、７は入力
部、８は入力解読部、９は入力解読テーブル、１０〜１
２はデータベース、１３は画像出力制御部、１４は表示
部、１５は音声出力制御部、１６はスピーカ、２１は発
信機、２２はＩＤ番号設定部、２３は発信アンテナを示
す。

【００１２】図１（ａ）において、スイッチ２は、受信
アンテナ３から入力部７による位置入力に切り換える場
合に用いる割り込みスイッチであり、受信アンテナ２及
び受信機３は、ガソリンスタンド等に設置された発信機
から発信されるＩＤ番号を受信するものである。同図
（ｂ）の発信機２１、ＩＤ番号設定部２２、発信アンテ
ナ２３は、ガソリンスタンドに設置し、ＩＤ番号設定部
２２にＩＤ番号としてそのガソリンスタンドの電話番号
を設定するものである。

【００１３】距離計５は、車両の走行距離を計測するも
のであり、例えば車輪の回転を検出して計数するものや
加速度を検出して２回積分するもの等でよいが、その他
の計測手段であってもよい。

【００１４】舵角計６は、交差点を曲がったか否かを検
出するものであり、例えばハンドルの回転部に取り付け
た光学的な回転センサーや回転型の抵抗ボリューム等を
使用することができるが、車輪部に取り付ける角度セン
サーでもよい。

【００１５】入力部７は、ジョイスティックやキー、タ
ッチパネルであり、或いは表示部１４の画面と結合し画
面にキーやメニューを表示してその画面から入力するも
のでもよい。

【００１６】入力解読部８は、入力解読テーブル９を参
照しながら入力部７から入力されたデータを解読するも
のであり、例えば経路を設定する場合において出発地
（現在位置）や目的地が電話番号により或いはコード、
メニューその他のモードにより入力されると、そのモー
ドに応じて入力解読テーブル９を参照することによって
出発地データや目的地データへの変換を行う。また、出
発地や目的地等の位置入力以外のヘルプその他の指示入
力の場合にはそれに対応した処理がなされる。そのた
め、入力解読テーブル９は、入力部７からどのような入
力を与えるか、入力されるデータに対応して設定され
る。

【００１７】データベース１０〜１２は、経路探索や案
内のために用いる道路ネットワークデータや地図デー
タ、音声データ、ガソリンスタンドＧＳに関する情報か
らなるＧＳデータ、電話の同じ市内局番内に含まれるガ
ソリンスタンドに関するＧＳデータのポインタからなる
ＴＬデータを格納するものである。

【００１８】データ処理制御部１は、経路探索やコース
案内を行う種々のナビゲーションプログラムを有し、出
発地と目的地が入力されると、電話番号による入力の場
合には、データベース１０〜１２に格納されたＧＳデー
タ、ＴＬデータに基づいてその位置を設定し、データベ
ース１０〜１２に格納された道路データより、出発地と
目的地とを結ぶ経路を探索し、設定する。そして、経路
を設定すると、ユーザの要求に応じて表示部１４の画面
に経路データから描画地図データを選択して描画し、そ
の上に経路を表示したり、走行する経路に沿って、案内
図を表示したり、交差点や経路途中における特徴的な写
真を写し出したり、交差点までの残り距離、次の交差点
での進行方向を表示したり、その他の案内情報を表示す
る。表示部１４には、ＣＲＴや液晶ディスプレイ、プラ
ズマディスプレイ等を用いることができる。また同時
に、スピーカ１６から音声により案内情報も適宜出力す
る。そのための道路データや地図データ、音声データ、
その他の表示データを格納しているのがデータベース１
０〜１２である。そして、表示部１４への画像の出力を
制御するのが画像出力制御部１３であり、スピーカ１６
への音声出力を制御するのが音声出力制御部１５であ
る。

【００１９】次に、本発明に係るナビゲーションシステ
ムの案内切換方式の全体の処理の流れを説明する。

【００２０】図２は本発明に係るナビゲーション装置の
全体の処理の流れを説明するための図、図３は経路探索
の結果設定された経路により表示される経路表示の例を
示す図、図４は描画地図データの分割例を示す図、図５
はスタート画面の例を示す図である。

【００２１】本発明に係るナビゲーションシステムで
は、まず、図２に示すように出発地及び目的地の位置入
力モードにおいて目的地を入力し、続いて出発地を入力
する（ステップ〜）。これらの入力は、コード入力
方式や座標入力方式、メニュー入力方式でもよいし、ま
た、電話番号入力方式でもよい。

【００２２】次に、出発地から目的地までの経路探索を
行い、例えば図３に示すような出発地と目的地を含む地
図を描画すると共にその上に選択された経路を表示する
（ステップ〜）。なお、この経路表示では、車両の
走行に伴って現在位置が変化した場合には、距離計や舵
角計による走行履歴情報や走行途中での運転者から或い
は外部から電波等を介して入力した位置情報等によりそ
の現在位置に更新し、経路表示の画面上で現在位置を表
示してもよい。

【００２３】目的地近傍まで走行し、より詳細な案内が
必要になると、案内開始点を入力し、この案内開始点を
出発地として目的地までの経路探索を行う（ステップ
〜）。

【００２４】そして、案内開始点を出発地として図５に
示すようなスタート案内画面を表示すると共に操作案内
のメーセージを音声出力する。そして、スタート案内画
面においてスタートキーの領域がタッチされるまで待
ち、タッチされたことを確認すると、誘導案内モードと
なり、設定されたコースに従って経路誘導を行う（ステ
ップ〜）。この場合、一定時間が経過してもタッチ
がなかった場合には、まだ、誘導案内の要求がないもの
と判断してもとの案内表示モードに戻るようにしてもよ
い。

【００２５】目的地に到着すると、到着案内画面を表示
する（ステップ）。

【００２６】経路探索の結果設定された経路により表示
される経路表示の例を示したのが図３であり、同図
（ａ）は中部地区を描画単位領域とした描画地図データ
の描画と経路表示の例を示し、縦横の線は分割線を示し
ている。この画面では、左上部の隅に経路が表示されて
いる。本発明では、このような場合、同図（ｂ）に示す
ような１６分割した描画地図データを選択し経路を表示
する。しかし、経路が全域に及ぶ場合には、同図（ｃ）
に示すように広い領域による描画地図データにより経路
を表示する。

【００２７】描画地図データの分割例を示したのが図４
であり、同図（ａ）が基本描画地図データを示す。この
描画地図データは、広域描画であるため、例えば海岸
線、幹線道路、高速道路、主要都市（位置）を表示する
ためのデータからなる。これに対し、同図（ｂ）は、同
図（ａ）の基本描画地図データを４分割したものであ
り、同図（ｃ）〜（ｅ）は同サイズによりそれぞれ縦、
横、縦横に１／２ピッチずつシフトしたものである。こ
れらの描画地図データには、海岸線、幹線道路、高速道
路、主要都市（位置）に代表都市名が付加される。ま
た、同図（ｆ）は同図（ａ）の基本描画地図データを１
６分割したものであり、同図（ｇ）は同サイズにより縦
横に１／２ピッチずつシフトしたものである。このよう
に合計３５枚の描画地図データをそれぞれ表示画面サイ
ズで予め用意し、設定された経路が入る最も小さく且つ
より中央よりに経路が収まる描画地図データが選択され
描画される。これらの描画地図データは、海岸線、全国
道、高速道路、国道番号、代表都市名等を表示するため
のデータからなる。このように図３（ａ）を最上位のレ
イヤとすると、同図（ｂ）〜（ｅ）をその下位のレイヤ
とし、同図（ｆ）、（ｇ）をさらにその下位のレイヤと
する、所謂レイヤ構造を採用することによって、描画領
域に応じて狭くなる程表示情報が多くしローカルな情報
を提供できるようにしている。なお、同図（ｈ）は同図
（ｂ）〜（ｇ）の全分割線を表したものであって、図３
（ａ）にはこの分割線を表示している。

【００２８】次に、出発地から目的地までの経路データ
に基づいて経路表示を行う処理の例を説明する。

【００２９】まず、経路データの経路道路番号を入力
し、この道路番号からノード列を読み出す。次に、東西
南北（Ｘ座標の最大、最小、Ｙ座標の最大、最小）の範
囲を計算する。そして、図４に示すようにな各描画地図
データからこの範囲に入る最適の描画地図データを選択
し、ノードを画面座標に変換して、地図を描画する。こ
のようにして描画した地図上に経路データにしたがって
経路を表示する。

【００３０】上記経路表示において、例えば現在位置認
識手段により経路上の交差点その他の予め設定されたチ
ェック地点の通過を検出する毎に、現在位置を認識し、
順次目的地に到着するまで繰り返し現在位置を更新する
と、これを経路表示画面上に例えば経路表示の色を換え
て走行履歴情報として表示することができる。そして、
この状態から、先に説明したように案内開始点入力、ス
タート案内を経て経路誘導モードに移行する。経路誘導
では、順次次の案内交差点の風景写真、交差点名、交差
点形状、そこまでの残距離、風景写真中の特徴点、そこ
での進行方向等を表示する。また、距離計５や舵角計６
からの計測情報を基に自車位置を算出して認識し、表示
部１４及びスピーカ１６を通して通過途中の特徴物の案
内、交差点の案内等を行う。特に次の交差点までの距離
が長い場合に、その経路の途中で経路から外れていない
という安心感を運転者に与えるために、通過中の特徴物
の写真を画面に写し出したり、或いは、案内図と自車位
置とを表示し、経路における走行位置を知らせたりす
る。そして、交差点が近くなると、先に述べたように画
面や音声により交差点情報を出力すると共に、音声指示
を適宜出力する。

【００３１】上記のように本発明に係るナビゲーション
システムの案内切換方式では、案内開始点を入力できる
ようにすることによって目的地近傍をランディングポイ
ントとし、その地点までは経路表示により経路の案内を
行い、目的地近傍から交差点毎に経路案内を行うことが
できるようにしたものであり、経路表示による案内から
詳細な経路誘導による案内に切り換えるようにするもの
である。一般に、目的地近傍までは、方向として間違い
がなく目的地の方向に走行していればよく、また、経路
が固定されずにある程度は状況に応じて自由に経路を選
択して走行したいという要求もある。このような場合に
は、むしろ図３に示すような経路表示による案内の方が
自由度を与えることができる。しかし、目的地近傍で
は、目的地へ到着する経路の的確な案内が必要となる。
そのためには、交差点やその途中において進行方向の指
示、特徴物の提示による経路の確認等が逐次行える誘導
案内を必要となる。本発明は、このような要求に応える
ことができるものである。

【００３２】また、経路表示では、従来のように設定さ
れた経路に基づいてノード列データ等の基礎データから
地図を描画して経路を表示するのではなく、予め幾つか
の描画地図データを用意しておき、その中から設定され
た経路の表示に最適な描画地図データを選択し、経路を
表示するものである。したがって、経路誘導を行う所謂
ナビゲーション用の地図データや道路データと経路表示
用のこれらのデータとをそれぞれ別個に備えている。こ
れは、経路表示が、出発地から目的地までの大雑把な全
体の経路をユーザに提供することを意図するため、特徴
的な写真を写し出したり、交差点までの残り距離、次の
交差点での進行方向を表示したり、その他の案内情報を
表示して経路途中の詳細な情報を提供するナビゲーショ
ン用のデータとは、内容およびデータの量が異なるから
である。しかし、狭い領域（ローカル）の描画地図デー
タの場合には、ナビゲーション用データをそのまま使用
できるものもあるので、このような場合には経路表示用
のデータを特に用意することなくナビゲーション用デー
タを用いて経路を表示してもよい。

【００３３】なお、案内開始点は、ガソリンスタンドを
基準とし、そこの電話番号をＩＤ番号として入力できる
ようにすると、コード番号や座標値の入力、メニューに
よる名称の入力をしなくてもよく、また、電話番号は、
その場で確認することができるので、入力情報を覚える
必要がなく、簡便に案内開始点を入力設定することがで
きる。さらに、図１に示すようにガソリンスタンドにそ
この電話番号をＩＤ番号として設定した送信機を設置す
ると、その送信機から１Ｄ番号を入力して識別し案内開
始点を設定することができる。つまり、ガソリンスタン
ドに給油に入るだけで、自動的にその位置を案内開始点
として設定することができる。しかも、送信機から信号
が入力されない場合や送受信機が故障したような場合に
は、スイッチ２の操作により割り込みをかけ、対話形式
によりそこの電話番号を１Ｄ番号として入力すればよ
い。いずれにしてもコード番号等を覚えなくても位置設
定が可能になる。

【００３４】次にデータベースの構成例を説明する。

【００３５】図６〜図９は地図データベースの構成例を
示す図、図１０はＧＳデータベースの構成例を示す図、
図１１はＴＬデータベースの構成例を示す図を示す図で
ある。

【００３６】地図データベースは、例えば図６に示すよ
うな交差点番号Ｉ〜VII 、道路番号〜○１４からなる
道路網がある場合、交差点データは図７、道路データは
図８、ノードデータは図９に示すようなデータ構造を持
つものである。

【００３７】交差点データは、図７に示すように交差点
番号Ｉ〜VII に対応して少なくとも当該交差点が始点と
なっている道路のうち一番小さい道路番号、当該交差点
が終点となっている道路のうち一番小さい道路番号、当
該交差点の位置（東経、北緯）、交差点名の情報を持っ
ている。

【００３８】また、道路データは、図８に示すように道
路番号〜○１４に対応して少なくとも同じ始点を持つ
道路のうち次の道路番号、同じ終点を持つ道路のうち次
の道路番号、交差点番号による始点、終点、ノード列ポ
インタ、道路長さの情報を持っている。なお、図から明
らかなように同じ始点を持つ道路のうち次の道路番号、
同じ終点を持つ道路のうち次の道路番号は、交差点番号
による始点、終点から同じ番号を検索することによって
生成することができる。また、道路長さについても次の
ノード列データの位置情報の積算によって求めることが
できる。

【００３９】そして、ノード列データは、図９に示すよ
うに道路データのノード列ポインタがポイントする先頭
にノード数があり、次にその数に相当するノードについ
てノード位置（東経、北緯）情報を持っている。つま
り、道路データ毎にノード列を構成している。図示の例
は、道路番号とのノード列を示している。

【００４０】上記のデータ構造から明らかなように道路
番号の単位は複数個のノードからなる。すなわち、ノー
ド列データは道路上の１地点に関するデータの集合であ
り、ノード間を接続するものをアークと呼ぶと、複数の
ノード列のそれぞれの間をアークで接続することによっ
て道路が表現される。例えば道路番号に関して見る
と、道路データのノード列ポインタからノード列データ
のＡ０００にアクセスすることができ、ここで道路番号
は、１５個のノードからなることが認識できる。

【００４１】また、例えば交差点番号Ｖに着目した場
合、ここを始点とするコースでは、まず、交差点データ
の出る道路の情報から道路番号、次にこの道路番号
に関する道路データの「同じ始点を持つ次の道路番号」
の情報から道路番号○１２が検索される。そして、道路
番号○１２に関する同様の情報から道路番号○１４、続
けてが検索される。ここで道路番号は始めの道路番
号であることから周囲道路として他の道路番号のものは
ないとの判断ができる。これは、終点に関しても同様で
ある。このようにして交差点データや道路データを使え
ば各交差点について出入りする道路番号を検索すること
ができ、また、それぞれの交差点を結ぶ経路の距離を求
めることができる。さらに、これらのデータに進入禁止
や右左折禁止、道路幅のような走行条件等を付加してお
くことによって、例えば後述する経路探索を極め細かに
行うための情報に供することができる。

【００４２】ＧＳデータベースは、例えば図１０に示す
ように電話番号、東経・北緯の座標値、地図データベー
ス４とのリンクをとるための連絡交差点等の位置情報、
ガソリンスタンドの名称、その目印パターン等の識別情
報を有している。したがって、交差点列によるコースが
設定されると、その交差点からＧＳデータベースの連結
交差点を検索することによってコース上のガソリンスタ
ンドを検索することができ、東経・北緯の座標にしたが
ってそのガソリンスタンドの目印パターン等をコース上
に描画することができる。

【００４３】ＴＬデータベースは、図１１に示すように
市内局番データへのポインタからなる市外局番データ、
ＧＳデータインデックスへのポインタからなる市内局番
データ、ＧＳデータのポインタからなるＧＳデータイン
デックスで構成される。したがって、この情報により任
意の電話番号からその市内局番に含まれるガソリンスタ
ンドの数を知ることができ、そして、それぞれのＧＳデ
ータを読み出すことができる。

【００４４】次に、上記データベースを使って行う案内
開始点入力、経路探索の処理の例を示す。図１２は案内
開始点入力のサブルーチンの例を示す図、図１３はＩＤ
対話入力画面の例を示す図である。

【００４５】案内開始点入力では、図１２に示すように
受信機からＩＤ入力があるまで待つ。ガソリンスタンド
に送信機が設置されていない場合や、送信機又は受信機
が故障等により受信機からＩＤ入力がない場合には、割
り込みをかけてスイッチ入力により図１３に示すような
ＩＤ対話入力画面からＩＤを入力してもよい。

【００４６】受信機から又はスイッチからＩＤ入力があ
ると、まず、市外局番データから、入力されたＴＥＬN
o. の市外局番と一致するものを探し、市内局番数と市
内局番データへのポインタを記憶する。

【００４７】続いて、市内局番データ中の上記市内局番
データへのポインタ位置から上記市内局番数だけ先の位
置までの間で、入力されたＴＥＬNo. と一致する市内局
番を探し、ＧＳデータインデックスへのポインタを記憶
する。

【００４８】さらに、ＧＳデータインデックスのデータ
中のＧＳデータインデックスへのポインタ位置から局番
エリア内に含まれるＧＳデータの数を記憶し、この数だ
けＧＳデータの番号を記憶する。

【００４９】そして、ＧＳデータベースの中から上記Ｇ
Ｓデータの番号に対応するＧＳデータを読み出し、電話
番号が一致するガソリンスタンドを案内開始点として設
定する。

【００５０】経路探索処理では、右左折禁止等の進入禁
止道路を除き交差点から周囲道路を検索する周囲道路検
索サブルーチン、道路幅の広狭、案内の要否その他最適
経路を演算するのに必要な条件を設定する最適経路条件
設定サブルーチン、経路探索の終了を判定する終了条件
サブルーチンを有し、出発地から目的地までの最適経路
を最寄りの交差点間で探索する。

【００５１】図１４は経路探索処理の流れを説明するた
めの図、図１５は周囲道路検索サブルーチンの例を示す
図、図１６は最適経路条件設定サブルーチンの例を示す
図、図１７は終了条件確認サブルーチンの例を示す図、
図１８は交差点列およびノード列データの構成例を示す
図、図１９は交差点毎の最適コース設定データの例を示
す図である。

【００５２】次に上記のネットワークデータにより経路
探索する場合の処理の流れを図１４により説明する。こ
こでＬ(c) は距離、Ｆ(c) はフラグ、Ｒ(c) は通過して
きた道路番号、ｓ₀ ，ｓ₁ は出発地の両隣りの交差点番
号、ｅ₀ ，ｅ₁ は目的地の両隣りの交差点番号である。
また、ｃは交差点番号、フラグＦ(c) は「０」が未探
索、「１」が探索中、「２」が探索終了を示す。

【００５３】 全ての交差点について 距離Ｌ(c) に無限大（∞） フラグＦ(c) に「０」（未探索） にセットする。この初期設定によりまず全ての交差点が
未探索となり、出発地からの距離が無限大となる。

【００５４】 出発地の両隣りの交差点番号ｓ₀ ，ｓ
₁ に対応する距離Ｌ（ｓ₀ ），Ｌ（ｓ₁ ）に出発地から
の距離を入れ、さらに出発地の両隣りの交差点番号
ｓ₀ ，ｓ₁に対応するフラグＦ（ｓ₀ ），Ｆ（ｓ₁ ）に
それぞれ「１」、通過してきた道路番号Ｒ(c) に出発地
からの道路番号をセットする。

【００５５】 フラグＦが「２」でなく且つ距離Ｌ
(c) が最小となる交差点番号ｃ₀ を検索する。

【００５６】 周囲道路検索サブルーチンを実行し、
交差点番号ｃ₀ を始点とする周囲道路を検索する。

【００５７】 周囲道路があるか否かを調べる。

【００５８】ＹＥＳの場合には次の処理に移り、ＮＯ
の場合には処理○１１に移る。

【００５９】 最適経路条件設定サブルーチンを実行
し、最適経路を探索するための道路状況その他の条件を
設定する。

【００６０】 その道路の終点の交差点番号をｃ₁ 、
道路の長さをｌとする。

【００６１】 その道路の終点の交差点までの距離Ｐ
を計算する。

【００６２】Ｐ＝Ｌ（ｃ₀ ）＋ｌを計算する。

【００６３】ここでＬ（ｃ₀ ）は出発地から交差点番号
ｃ₀ までの距離であり、Ｐは交差点番号ｃ₀ からその道
路（探索中の道路）を通って終点の交差点番号ｃ₁ まで
の距離となる。

【００６４】 Ｐ＜Ｌ（ｃ₁ ）で且つＦ（ｃ₁ ）≠２
か否かを調べる。

【００６５】ＹＥＳの場合には次の処理○１０に移り、
ＮＯの場合には処理に戻る。

【００６６】○１０ 出発地から探索中の交差点番号ｃ
₁ までの距離Ｌ（ｃ₁ ）をＰ、その交差点番号ｃ₁ のフ
ラグＦ（ｃ₁ ）を「１」、交差点番号ｃ₁ に至るまでに
通過してきた道路番号Ｒ（ｃ₁ ）をその探索中の道路番
号とする。

【００６７】○１１ 処理においてＮＯの場合にはＦ
（ｃ₀ ）を「２」にセットする。

【００６８】○１２ 終了条件確認サブルーチンを実行
する。

【００６９】○１３ 処理終了か否かを調べ、ＮＯの場
合には処理に戻り、ＹＥＳの場合には処理を終了とす
る。

【００７０】以上の処理を行うことにより、それぞれの
交差点番号に対応して出発地から当該交差点番号に至る
最適コースの道路番号がそれぞれ交差点番号毎に設定さ
れる。

【００７１】また、上記処理の周囲道路検索サブルー
チンは、図１５に示す処理を行うものである。すなわ
ち、 周囲道路の検索が１回目か否かを調べる。

【００７２】ＹＥＳの場合には処理に移り、ＮＯの場
合には処理に移る。

【００７３】 交差点データから現在いる交差点ｃ₀
が始点となっている道路番号を取り出し記憶する。

【００７４】 道路データを参照し探索中の当該交差
点ｃ₀ にくる道路番号における禁止道路を取り出す。

【００７５】 今取り出した道路が禁止道路か否かを
調べる。

【００７６】ＹＥＳの場合には処理に移り、ＮＯの場
合には次の処理に移る。

【００７７】 今取り出した道路を周囲道路として記
憶し、リターンする。

【００７８】 道路データから前に探索した道路と同
じ始点を持ち、番号が次の道路番号を取り出す。

【００７９】 最初探索した道路と今取り出した道路
が同じか否かを調べる。

【００８０】ＹＥＳの場合には次の処理に移り、ＮＯ
の場合には処理に戻る。

【００８１】 周囲道路なしと判定しリターンする。

【００８２】また、上記図１４に示す処理の最適経路
条件設定サブルーチンは、図１６に示すような処理を行
うものである。すなわち、 道路データから周囲道路の大きさＷと長さｌを読み
込む。

【００８３】 周囲道路の大きさＷが１以下であるか
否かを調べる。

【００８４】ＹＥＳの場合には次の処理に移り、ＮＯ
の場合には処理に移る。

【００８５】 長さｌをａ倍した長さをｌとする。す
なわち、Ｄが１より大きい道路を通常の広い道路とし、
１以下の道路を細い道路とすると、細い道路は通常の道
路に対してａ倍の距離の評価としている。従って、ａは
１より大きい数である。

【００８６】 道路データから現在探索中の交差点へ
通過してきた道路の案内不要データを読み込む。

【００８７】 案内不要データと一致する周囲道路が
あるか否かを調べる。

【００８８】ＹＥＳの場合にはリターンし、ＮＯの場合
には次の処理に移る。

【００８９】 さらに長さｌにｂｍを加算した値を新
たな長さｌとしリターンする。すなわち、案内不要の交
差点に対して、右左折等の案内を要する交差点は、距離
に換算してｂｍ加算した評価としている。

【００９０】そして、図１４に示す処理○１２の終了条
件確認サブルーチンでは、図１７に示すように探索対象
の交差点番号ｃ₀ と目的等の両隣りの交差点番号との一
致を調べ、一致したことを条件に例えば終了フラグを設
定する。

【００９１】上記のように本発明の経路探索では、周囲
道路の大きさや道路の案内要／不要等の走行条件を考慮
して交差点間の距離に重み付けを行い、最短経路を探索
する。その結果、図１９に示すように各交差点で最適コ
ースに沿った道路番号情報が得られる。

【００９２】以上のように、経路探索処理により最適経
路が探索されると、その経路に沿って出発地から目的地
までの交差点列及びノード列データが作成される。その
データ構成例を示したのが図１８である。例えば交差点
列データは、図１８（ａ）に示すように交差点名、交差
点番号、その交差点の特徴風景等を撮影した写真番号、
曲がる角度、距離等の情報からなり、また、ノード列デ
ータは、同図（ｂ）に示すようにそのノード位置を表す
東経、北緯、そして交差点番号、属性、角度、距離等の
情報からなる。しかも、これらのデータは、案内不要の
交差点を除いた、案内を要する交差点のみのデータから
なる。従って、ナビゲーションでは、所定の位置に対応
してこのデータを順次読み出して出力すればよい。

【００９３】次に描画地図データの構造例を説明する。

【００９４】図２０は表示用データ管理テーブルの構造
例を示す図、図２１は道路ノード列選択データの構造例
を示す図、図２２は描画地図選択データの構造例を示す
図、図２３はレイヤ１、２道路ノード・データの例を示
す図、図２４及び図２５は描画地図データの構造例を示
す図である。

【００９５】表示用データ管理テーブルは、図２０に示
すように図２１に示す道路ノード列選択データテーブル
のアドレスとそのサイズ、図２２に示す描画地図選択デ
ータテーブルのアドレスとそのサイズ、緯度と経度によ
る領域サイズ、表示画面の１ドットに対応する緯度と経
度を情報として有するものである。したがって、まず、
このテーブルをアクセスすることにより例えば道路ノー
ド列選択データテーブル、描画地図選択データテーブル
を読み込む場合に用意すべき記憶領域サイズ、その格納
アドレスを認識することができる。そして、道路ノード
列選択データは、図２１に示すように道路番号毎に、道
路番号、図２３に示す道路ノード列データテーブルのア
ドレスとそのサイズ、その道路の始点交差点オフセット
アドレス、道路間ノード数、ＸＹ座標による領域サイズ
の情報を有するものである。また、描画地図選択データ
は、図２２に示すように描画地図データ毎に、ＸＹ座標
による画面サイズ、図２４及び図２５に示す描画地図デ
ータテーブルのアドレスとそのサイズの情報を有するも
のである。

【００９６】上記の各データのうち、図２２に示す描画
地図選択データと図２４及び図２５に示す描画地図デー
タを使って地図を描画する。また、図４において、
（ａ）をレイヤ１、（ｂ）〜（ｅ）をレイヤ２、（ｆ）
と（ｇ）をレイヤ３とし、レイヤ３の地図において経路
を表示しようとすると、経路案内と同様にローカルな細
部情報が必要になる。しかし、レイヤ１とレイヤ２の場
合には、大雑把な情報で充分である。このような場合
に、レイヤ１とレイヤ２について地図上に経路を描画す
るときは、図２１に示す道路ノード列選択データと図２
３に示す道路ノード列データを使い、レイヤ３について
はナビゲーション用データを使うようにすることができ
る。

【００９７】また、図２１に示す道路ノード列選択デー
タの道路番号は、経路探索を行う単位、すなわち後述す
るように交差点から交差点までを単位として付されるも
のであるが、図２３に示す道路ノード列データは、例え
ば国道毎に格納される。したがって、図２３に示す道路
ノード列データには、経路探索を行う単位の道路番号を
多数含むことになる。そこで、図２１に示す道路ノード
列選択データの中にこの国道の情報を持たせると、次の
道路番号の道路ノード列データを読み込む場合に、国道
が同じければ既に読み込んであるデータの中から抽出す
ればよいことを認識することができるので、読み込み処
理を省略することができ、処理速度を向上を図ることが
できる。

【００９８】上記のようなデータ構造において、設定さ
れた経路に基づいて経路表示する場合には、まず、経路
のノード列についてＸＹ座標による最大値及び最小値を
求める。地図を描画するには、表示用データ管理テーブ
ルにおいて緯度と経度による領域サイズに入ることを確
認した上で描画地図選択データテーブルアドレスからそ
のサイズに対応する記憶領域に描画地図選択データを読
み込む。そして、各描画地図データのＸＹ座標による画
面サイズと経路のノード列のＸＹ座標による最大値及び
最小値とを比較し、経路が入る画面サイズの描画地図デ
ータを抽出する。この場合において、複数の描画画面デ
ータがある場合には、より分割数の高いものとし、さら
に同分割数の場合には、経路が画面の中心により近い描
画地図データを選択する。すなわち経路のノード列のＸ
Ｙ座標による最大値及び最小値からなる矩形の中心と描
画地図データの中心との間の距離の最も近い描画地図デ
ータを選択する。このようにして描画地図選択データに
より描画地図データが選択されると、その描画地図デー
タテーブルアドレスからそのサイズに対応する記憶領域
に描画地図データを読み込み、海岸線ノード列、県境ノ
ード列、国道ノード列、高速道ノード列、国道番号、都
市名の各データを描画することによって地図を描画す
る。

【００９９】そして、描画された地図上に経路を表示す
る場合には、表示用データ管理テーブルの道路ノード列
選択データテーブルアドレスから道路ノード列選択デー
タを読み込み、経路の道路番号のマッチングを行う。そ
して、その道路番号の道路ノード列データテーブルアド
レスから道路ノードデータを読み込み、始点交差点オフ
セットアドレスから道路間ノード数から所定のノード列
を抽出し地図上に表示する。これを経路順に出発地から
目的地まで行う。

【０１００】経路表示の場合には、先に説明したように
広域にわたる大雑把な表示となるため、特に図４（ａ）
〜（ｅ）のような上位レイヤの地図については、図２１
や図２３に示すようなナビゲーションデータと異なるデ
ータを別に用意して処理する方が処理効率も上がるが、
図４（ｆ）、（ｇ）に示すような下位レイヤの地図につ
いては、領域が狭くなり細かい情報が必要になるので、
ナビゲーションデータを利用してもよい。

【０１０１】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、出発地入力後と案内開始点入力後におい
てそれぞれ経路探索（図２のステップと）を行うよ
うにしたが、例えば出発地入力後の経路探索による結果
を使い案内開始点入力後の経路探索を省略してもよい。
また、出発地入力後の経路探索は、経路表示を行うのに
必要な最小限の処理に止めるようにしてもよい。この場
合には、例えば地域内に代表的な地点や安城市、刈谷市
等のように地域を設定しておき、出発地から目的地まで
はどの代表点を通る経路になるかを探索し、その代表点
を通る経路で選択する。この選択においても、出発地か
ら代表点を結んで目的地まで至る経路で直線で結ぶ距離
が最も短く、その経路上で目的地に最も近い代表点内で
案内開始点を設定するものであってもよい。つまり、こ
のようにすると、まず、案内開始点を設定する代表点に
向かって走行すればよく、代表点に到着してからそのエ
リアでガソリンスタンドを見つければよいことになる。
また、経路探索も実施例による処理でなく、幹線道路、
主要道路、地方道路のように階層分けしたレイヤ構造で
道路地図データを持ち、探索開始点から上位レイヤの直
近交差点を経て中間の経路は幹線道路で連結するような
経路探索を行う方式でもよいことは勿論である。

【０１０２】また、案内開始点をガソリンスタンドと
し、そこの電話番号で案内開始点を設定するように構成
したが、ガソリンスタンド以外でも電話番号を持つ任意
の位置を設定できるようにしてもよい。誘導案内モード
においても、ガソリンスタンドの前を通過するときにＩ
Ｄ番号が受信された場合には、その位置を現在位置とす
る現在位置修正を行うようにしてもよいし、ガソリンス
タンド以外であっても、受信装置において、位置情報信
号が受信できる場合には、その位置情報信号の受信によ
り位置設定モードでは出発地の設定を行い、現在位置追
跡モード（誘導案内モード）では現在位置の修正を行う
ようにしてもよい。また、メニュー方式やコード入力方
式、座標入力方式と併用し、適宜入力方式を選択できる
ようにしてもよいことは勿論である。さらには、出発地
及び目的地についても同様に電話番号入力できるように
してもよいし、現在位置確認として電話番号入力できる
ようにしてもよい。

【０１０３】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、目的地と出発地が入力されたことを条件として
経路探索を行って、出発地から目的地までの経路全体の
表示を行うので、経路途中からの案内方式の切り換え、
案内開始点の設定を容易に行うことができ、目的地近傍
までは比較的自由に走行できるような案内を行い、目的
地近傍にきてからこまかい情報を使った案内を行うこと
ができる。しかも、案内開始点までは経路表示により目
的地への走行方向は知ることができ、状況に応じて経路
を自由に選択しても案内開始点まで辿り着けば、案内開
始点から目的地まで的確な経路誘導に切り換えることが
できる。また、案内開始点としてガソリンスタンドを対
象とし、そこの電話番号を識別番号として設定すると、
簡便に確認することができる電話番号でそのガソリンス
タンドを案内開始点として設定することができ、案内開
始点の入力、設定が簡便になる。さらに、ガソリンスタ
ンドに識別番号の発信機を備え、その識別番号を受信し
て案内開始点を設定できるようにすることにより、案内
開始点を自動設定することができる。したがって、ガソ
リンの給油と同時に案内開始点を自動設定することがで
きるので、案内開始点の入力が簡略化でき、利用者の負
担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るナビゲーションシステムの１実
施例構成を示す図である。

【図２】 本発明に係るナビゲーション装置の全体の処
理の流れを説明するための図である。

【図３】 経路探索の結果設定された経路により表示さ
れる経路表示の例を示す図である。

【図４】 描画地図データの分割例を示す図である。

【図５】 スタート画面の例を示す図である。

【図６】 地図データベースの構成例を示す図である。

【図７】 地図データベースの構成例を示す図である。

【図８】 地図データベースの構成例を示す図である。

【図９】 地図データベースの構成例を示す図である。

【図１０】 ＧＳデータベースの構成例を示す図であ
る。

【図１１】 ＴＬデータベースの構成例を示す図を示す
図である。

【図１２】 案内開始点入力のサブルーチンの例を示す
図である。

【図１３】 ＩＤ対話入力画面の例を示す図である。

【図１４】 経路探索処理の流れを説明するための図で
ある。

【図１５】 周囲道路検索サブルーチンの例を示す図で
ある。

【図１６】 最適経路条件設定サブルーチンの例を示す
図である。

【図１７】 終了条件確認サブルーチンの例を示す図で
ある。

【図１８】 交差点列およびノード列データの構成例を
示す図である。

【図１９】 交差点毎の最適コース設定データの例を示
す図である。

【図２０】 表示用データ管理テーブルの構造例を示す
図である。

【図２１】 道路ノード列選択データの構造例を示す図
である。

【図２２】 描画地図選択データの構造例を示す図であ
る。

【図２３】 レイヤ１、２道路ノード・データの例を示
す図である。

【図２４】 描画地図データの構造例を示す図である。

【図２５】 描画地図データの構造例を示す図である。

【符号の説明】 １…データ処理制御部、２…スイッチ、３…受信アンテ
ナ、４…受信機、５…距離計、６…舵角計、７…入力
部、８…入力解読部、９…入力解読テーブル、１０〜１
２…データベース、１３…画像出力制御部、１４…表示
部、１５…音声出力制御部、１６…スピーカ、２１…発
信機、２２…ＩＤ番号設定部、２３…発信アンテナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角谷 孝二 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目的地までの経路を探索し探索した経路
   を表示するナビゲーションシステムにおいて、地図デー
   タや経路探索を行うための情報を格納する記憶手段と、
   目的地などの地点の入力を行う入力手段と、地図や経路
   の表示を行う出力手段と、前記入力手段より入力された
   目的地まで前記記憶手段に格納した情報に基づき経路を
   探索し、案内が開始される前に探索した経路の全体を地
   図上に表示するデータ処理制御手段とを備えることを特
   徴とするナビゲーションシステム。
2. 【請求項２】 目的地までの経路を探索し探索した経路
   を表示するナビゲーションシステムにおいて、複数の縮
   尺による複数の地図データや経路探索を行うための情報
   を格納する記憶手段と、目的地などの地点の入力を行う
   入力手段と、地図や経路の表示を行う出力手段と、前記
   入力手段より入力された目的地まで前記記憶手段に格納
   した情報に基づき経路を探索し、探索した経路の全体が
   入る地図データを前記記憶手段から選択し、選択した地
   図データに基づいた地図を前記出力手段に表示し、表示
   した地図上に前記経路を表示するデータ処理制御手段と
   を備えることを特徴とするナビゲーションシステム。