JP3769817B2 - 経路探索表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の現在位置を地図と共に表示装置に表示する走行位置表示装置、特に、目的地までの経路を探索し、探索経路を表示装置に表示する経路探索表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の車載用の走行位置表示装置の概要を示している。
【０００３】
図６において、１は方位センサであり、自動車の絶対走行方位を検出する地磁気センサ及び自動車の相対走行方位を検出する振動ジャイロが使用される。２は車輪の回転数に応じたパルスを発生する距離センサ、３はブレーキスイッチ、パーキングスイッチなどのオン・オフ信号、電源電圧監視用信号などの各種センサ信号である。４はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）レシーバであり、複数の衛星から送信される電波を受信して演算することにより、受信点の位置（緯度、経度）を求めることができる。５はＣＤ−ＲＯＭドライブであり、地図データが記憶されたＣＤ−ＲＯＭ６から地図データを読み出す。
【０００４】
７は車室内に設置される表示・操作部であり、地図及び自動車の現在走行位置、方位などを表示する液晶ディスプレイ７Ａ、この液晶ディスプレイ７Ａの前面に設けられたタッチパネル７Ｂとからなり、タッチパネル７Ｂには表示地図の拡大・縮小などを指示するためのスイッチ、経路探索を指示するスイッチ、液晶ディスプレイ７Ａに表示された地名の中から目的地を選択するスイッチ、目的地の住所を入力するためのスイッチ、表示地図を指定する方向に移動するためのスイッチなどが具備されている。８は装置本体であり、この装置本体８はトランクルームなどに設置される。
【０００５】
装置本体８の構成について説明すると、９は各種の演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）、１０はＣＰＵ９で行う各種演算のプログラムが記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、１１は方位センサ１、距離センサ２などのセンサ信号を処理するセンサ信号処理部、１２は方位センサ１、距離センサ２、ＧＰＳレシーバ４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５などからのデータやＣＰＵ９での演算結果などを記憶するメモリ（ＤＲＡＭ）、１３は装置本体８への電源供給が停止した際にも必要なデータを保持しておくためのバックアップ用メモリ（ＳＲＡＭ）、１４は液晶ディスプレイ７Ａに表示する文字、記号などのパターンが記憶されたメモリ（漢字、フォントＲＯＭ）、１５は地図データや自車の現在位置データなどに基づいて表示画面を形成するための画像プロセッサ、１６は画像プロセッサ１５で生成される地図データ、現在位置データ及び漢字、フォントＲＯＭ１４から出力される町名、道路名等の漢字、フォントを合成して液晶ディスプレイ７Ａに表示する画像を記憶するメモリ（ＶＲＡＭ）、１７はＶＲＡＭ１６の出力データを色信号に変換するためのＲＧＢ変換回路であり、変換された色信号がＲＧＢ変換回路２５から液晶ディスプレイ７Ａに出力される。１８は通信インタフェースである。
【０００６】
図７はＣＤ−ＲＯＭ６に記憶されているデータのフォーマットを示す図である。図７において、１９はディスクラベル、２０は描画パラメータ、２１は図葉管理情報、２２は図葉であり、この図葉２２には背景データ、文字データ、道路データなどが記憶されており、日本全国の地形図を緯度、経度によって分割した単位地図ごとのデータが記憶されている。図葉２２には広い地域を粗く記述したデータから狭い地域を詳細に記述したデータが設定されている。
【０００７】
各図葉２２は同一の地域を記述した地図表示レベルＡ、Ｂ、Ｃから構成されている。地図表示レベルＡ、Ｂ、ＣはＡよりＢ、ＢよりＣがより詳細に記述されている。また、各地図表示レベルＡ、Ｂ、Ｃは地図表示レベル管理情報と複数のユニットから構成されている。各ユニットは各地図表示レベルの地域を複数に分割した分割地域を記述したものであり、ユニットヘッダ、文字レイヤ、背景レイヤ、道路レイヤ、オプションレイヤなどから構成される。文字レイヤには地図に表示される地名、道路名、施設名などが記憶され、背景レイヤには道路、施設などを描画するためのデータが記憶され、また、道路レイヤには、図８に示すように、交差点を含む道路を記述する座標点（ノード）と線（リンク）に関するデータ、例えば、ノードのノード番号、緯度、経度、リンクのリンク番号、リンク距離などが記憶されている。図８において、丸印はノードを示し、ノード間の線はリンクを示している。また、黒丸のノードは交差点ノードを示している。なお、道路レイヤに記憶されたデータは地図表示には直接関与せず、マップマッチングなどの道路網情報として使用される。
【０００８】
図７において、２３は経路探索データであり、狭い地域を対象とした階層０から広い地域を対象とした階層ｎまで各階層毎に探索データが記録されている。各階層の探索データは、ノード接続データ２４、リンク想定通過時間（リンクコスト）データ２５、経路表示データ２６から構成される。
【０００９】
ノード接続データ２４は、図９に示すように、各ノードａ〜ｇ、ｘ、ｙがいずれのノードと接続しているかを示すデータであり、例えば、ノードｃについてはノードａ、ｄ、ｆ、ｙに接続していることを示すデータである。また、リンクコストデータ２５は、図９に示すように、各ノード間のリンクのリンクコストを示すものであり、例えば、ノードａとノードｃとの間のリンクのリンクコストは「５」であり、ノードａとノードｂとの間のリンクコストは「２０」であることを示している。上記リンクコストは、
リンクコスト＝リンク距離／設定速度
から求められ、設定速度は道路種別と道路幅員に応じて設定される。経路表示データ２６は経路探索により選択された経路を表示地図上に表示するためのデータが記録されている。
【００１０】
以上の構成において、以下、その動作について図１０に示す地図表示動作説明用のフロー図を参照しながら説明する。
【００１１】
図６において、方位センサ１の出力及び距離センサ２の出力がセンサ信号処理部４を介してＣＰＵ９に送られる。ＣＰＵ９では自車の現在位置の演算が行われ、現在位置の緯度、経度が求められる。また、ＣＰＵ９ではＧＰＳレシーバ４から通信インタフェース１８を介して送られたデータに基づき現在位置の補正が行われる。このようにして求められた現在位置に基づき、現在位置に対応するユニットの地図がＣＤ−ＲＯＭドライブ５によってＣＤ−ＲＯＭ６から読み出され、この地図データが通信インタフェース１８を介してメモリ１２（ＤＲＡＭ）に格納される（ステップＳ５１）。
【００１２】
ＤＲＡＭ１２に格納された地図データの一部分はＣＰＵ９により読み出され、画像プロセッサ１５で画像データに変換され、画像メモリ１６（ＶＲＡＭ）に書き込まれる（ステップＳ５２）。この際、ＤＲＡＭ１２から読み出された地図データに文字コード、記号コードが含まれていると、これらの文字コード、記号コードに対応するパターンが漢字、フォントＲＯＭ１４から読み出される。
【００１３】
画像メモリ１６に格納された画像データがＲＧＢ変換回路１７で色信号に変換され、液晶ディスプレイ７Ａに送られ、現在位置を中心として所定範囲の地図、地名などの文字、学校などの記号が表示される（ステップＳ５３）。また、自動車の走行に伴って順次求められる走行速度、走行方位に基づき、液晶ディスプレイ７Ａに表示される現在位置が順次変更されていく。
【００１４】
ステップＳ５４ではＣＤ−ＲＯＭ６より道路レイヤに記録されている道路ネットワークデータを読み込み、ステップＳ５５でこの道路ネットワークデータとＣＰＵ９で演算により求められた現在位置データにより自車の位置、方位を決定し、ステップＳ５６で液晶ディスプレイ７Ａに表示されている地図上の自車マークを表示する。
【００１５】
次に経路探索動作について図１１に示す動作説明用フロー図及び図１２に示す動作説明図を参照しながら説明する。
【００１６】
タッチパネル７Ｂの経路探索用スイッチを操作すると、経路探索の処理が実行される。まず、図１１に示すように、ステップＳ６１で目的地の設定が行われる。ステップＳ６２では経由地を設定するか否かを選択する。ステップＳ６２で経由地を設定することが選択された場合には、ステップＳ６３で経由地を１箇所以上設定する。ステップＳ６１やステップＳ６３での目的地や経由地の設定は、例えば、住所をインプットすることにより、または液晶ディスプレイ７Ａに表示されている地図上の地点を指定することにより行われる。ステップＳ６４では経路探索を始めるか否かを判定する。この判定は表示・操作部７のタッチパネル７Ｂの経路探索用スイッチを操作したか否かで判定される。
【００１７】
ステップＳ６４で経路探索用スイッチが操作されたと判定されると、ステップＳ６５に進み、経路探索が行われる、ここで、図１２に示すように、現在位置をＳとし、目的地としてＧ、経由地としてＰ１、…、Ｐｎが設定されたとする。この際、経路探索は、まず、現在位置Ｓを出発点ノードｘ、経由地Ｐ１を目的地ノードｙとして、図５に示すように、出発地ノード（現在位置ノード）ｘから目的地ノードｙに至るすべての経路のリンクコストを加算し、最もリンクコストが低い経路を選択する。図５に示す場合は、リンクｘ→ａ→ｃ→ｄ→ｆ→ｇ→ｙのリンクコスト合計（１０＋５＋５＋５＋５＋５＝３５）が最も小さくなるため、リンクｘ→ａ→ｃ→ｄ→ｆ→ｇ→ｙを結ぶ経路が選択される。
【００１８】
次に、経由地Ｐ１を出発点ノードｘ、経由地Ｐ２を目的地ノードｙとして同様に経路探索を行う。以下、同様にして目的地Ｇまでの経路探索を行い、最終的に図１２に示すように、現在位置Ｓから目的地Ｇまでの経路Ｓ→３２→３３→３４→３５→Ｇが選択される。そして、ステップＳ６６において、ステップＳ６５で選択された経路が液晶ディスプレイ７Ａの表示地図上に、例えば、赤色で表示される。
【００１９】
次に、経路再探索動作について図１３に示す動作説明用のフロー図を参照しながら説明する。
【００２０】
探索経路上を走行中に、ステップＳ７１で自車位置が探索経路から外れたか否かが判定される。探索経路上を走行している際にはステップＳ７１が繰り返されるが、自車位置が探索経路から外れ、ステップＳ７１で探索経路から外れたと判定されると、ステップＳ７２に進み、ある一定距離を走行したか否かが判定される。ステップＳ７２で一定距離を走行したと判定された場合には、ステップＳ７３で現在位置を出発点として経路探索を行う。経路探索の手順は図１１、図１２に示す場合と同様に行われる。そして、ステップＳ７４ではステップＳ７３で選択された経路が液晶ディスプレイ７Ａの表示地図上に表示される。
【００２１】
このように、上記従来例では、出発地、経由地、目的地を設定して経路探索を行うことができ、探索経路に沿って走行中に自車位置が探索経路から外れた場合には、ある一定距離を走行した後、再探索動作により現在位置を出発点として再び経路探索が行われる。ただし、経由地に到達しないうちに目的地に向かって走行しようとしても、経由地を通過したと判定されない限り、経由地に向かった経路を再探索し続けることになる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来例では、経路探索動作により各経由地を確実に通過していくような経路が探索されるので、経由地周辺を通過し、次なる経由地、または、目的地に向かって走行中でも、現在の経由地を通過しない限り、その経由地までの再探索動作が繰り返して行われるという問題があった。
【００２３】
本発明は、上記従来例の問題を解決するものであり、ある地域を経由して目的地へ行きたい場合に、経由地そのものを通過しなくても、その周辺を通過することで次なる経由地を経由して目的地までの経路を探索することができ、したがって、経由地域の設定時に目安程度の位置を入力しておくだけでよく、経路探索の利便性の向上及びスピードアップを図ることができるようにした経路探索表示装置を提供することを目的とするものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、経由地域入力手段により経由地及びその範囲を指定し、経路案内中に判定手段によって自車位置が経由地周辺を通過したことが判定されると、経路探索手段によってその地点から次なる経由地を経由して目的地までの経路が探索されるように構成されたものである。
【００２５】
これにより、経由地域の設定時に目安程度の位置を入力しておくだけでよく、経路探索の利便性の向上及びスピードアップを図ることができる経路探索表示装置が得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は、第１の経由地を含む経由地域内で行われた経路再探索処理の回数に応じて自車位置から第１の経由地までの経路および自車位置から第１の経由地の次に存在する第２の経由地までの経路の一方を表示手段に表示させる制御手段を具備したものであり、経路探索の際に経由地及びその範囲を設定することにより、経路探索を行って走行中に経由地周辺の通過が判定されると、経由地そのものを通過しなくても、その地点から次なる経由地を経由して目的地までの経路を探索することができるという作用を有する。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態における基本的構成については上記従来例と同様であるが、経路探索方式を異にするので、その経路探索表示装置を図１で機能的に示して説明する。なお、制御手段のハードウエア構成は、上記従来例と同様にＣＰＵやＲＯＭなどであり、制御手段のソフトウエア構成は、以下で述べる。
【００２８】
図１において、４１は自車位置を検出する自車位置検出手段、４２は道路地図データが記憶された記憶手段、４３は目的地を入力する目的地入力手段、４４は経由地及びその範囲を入力する経由地域入力手段（入力手段に相当）、４５は自車位置検出手段４１で検出された自車位置から経由地域入力手段４４で入力された経由地を経由して目的地入力手段４３で入力された目的地までの経路を探索する経路探索手段、４６は自車位置検出手段４１で検出された自車位置が経路探索手段４５で探索された探索経路から外れたときに自車位置から目的地までの経路を再探索することを経路探索手段４５に指示する再探索指示手段、４７は自車位置検出手段４１で検出された自車位置が経由地域入力手段４４で入力された経由地周辺を通過したことを判定し、その地点から目的地までの経路を探索することを経路探索手段４５に指示する判定手段、４８は記憶手段４２から読み出された道路地図と自車位置検出手段４１で検出された自車位置と経路探索手段４５で探索された探索経路を表示する表示手段である。
【００２９】
以上の構成において、以下、経由地及びその範囲（経由地域）を設定して経路探索を行う動作について図２に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００３０】
図２において、図１１に示した従来例と異なる点は、経由地を設定するか、経由地域を設定するかという点であるので、ここでは、経由地域の設定を中心に説明する。
【００３１】
目的地入力手段４３から目的地の設定が行われると（ステップＳ１）、経由地域を設定するか否かを選択する（ステップＳ２）。ステップＳ２で経由地域を設定することが選択された場合には、経由地域入力手段４４から経由地域を１箇所以上設定する（ステップＳ３、Ｓ４）。経由地域の設定は、経由地の設定と経由地域の範囲指定により行う。ステップＳ３では経由地域の基準点となる経由地を設定する。これは従来例の経由地の設定と同様に行われる。
【００３２】
ステップＳ３で経由地域の基準点となる経由地が設定されると、ステップＳ４で上記基準点をもとに経由地域の範囲を指定する。基準点からの距離を指定し、基準点を中心とした円状の範囲を経由地域とする方法や、基準点を含む地図を表示手段（液晶ディスプレイ７Ａ）４８に表示させ、表示画面上で円状、楕円状、長方形状、その他、任意の形状に経由地域を指定する方法などにより経由地域の範囲指定が行われる。指定された経由地域は周辺地図と色を変えるなどにより容易に区別できるようにしておく。そして、経路探索の開始が選択されると（ステップＳ５）、経路探索手段４５で経路探索が行われる（ステップＳ６）。経路探索は、経由地域の基準点である経由地を用いることで従来例と同様に行われ、表示手段４８に表示された地図上に経路が表示される（ステップＳ７）。
【００３３】
次に、経路探索を行い、走行中に自車位置が経由地域を通過したことを判定する動作について図３に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００３４】
探索経路に沿って走行中、判定手段４７で自車位置が経由地域内に存在しているか否かが判定される（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で自車位置が経由地域内に存在すると判定されたときには、経由地域内を一定距離走行したか否かが判定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で一定距離を走行したと判定されると、自車位置が経由地上にあるか否かが判定される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で自車位置が経由地上にあると判定された場合には、経由地の通過が完了し、かつ探索経路上に自車位置が存在するので、そのまま探索経路に沿って走行すれば、次なる経由地を経由して目的地まで到達することができ、本動作は終了する。
【００３５】
ステップＳ１３で経由地上にないと判定されたときには、自車位置が探索経路上を走行しているか否かが判定される（ステップＳ１４）。探索経路上を走行していると判定された場合には、ステップＳ１３に戻る。ステップＳ１４で探索経路上を走行していないと判定された場合には、再探索指示手段４６、経路探索手段４５による再探索動作に進む（ステップＳ１５、Ｓ１６）。まず、ステップＳ１５で経路再探索の回数がカウントされる。再探索回数があらかじめ決められている設定値Ｍ以下の場合には、ステップＳ１６に進み、経路再探索動作が行われる。経路再探索動作は図１３に示した従来例と同様に行われる。再探索回数が設定値Ｍを越えた場合には、経由地域を通過したと判定され、経路探索手段４５により現在走行位置から次なる経由地域を経由して目的地までの経路を探索する（ステップＳ１７）。
【００３６】
ステップＳ１５で再探索回数が設定値Ｍを越えることの意味は、これ以上経由地に近づく意志がない、つまり、経由地域を通過したと見なせることを意味する。したがって、上記設定値Ｍが小さ過ぎると、まだ経由地に向かって走行している段階で、次なる経由地への経路探索を始めてしまうことになる。これとは逆に、上記設定値Ｍが大き過ぎると、既に次なる経由地を目指して走行中にもかかわらず、まだ前回の経由地への経路探索を継続してしまうことになる。そのため、設定値Ｍは経由地域の範囲などに応じて適当な値に設定する必要がある。
【００３７】
図４、図５は本実施の形態を視覚的に図示したものである。図４においては、出発点Ｓ、目的地Ｇ、経由地域２７、２８の基準点となる経由地２９、３０を設定し、経路探索を行ったときの探索経路３１を実線で示している。点線は、自車位置が経由地域２７内に存在していると判定されてから経由地域２７を通過したと判定されるまでの走行軌跡３２を示している。また、鎖線は経由地域２７を通過したと判定された地点３３から次なる経由地３０までの探索経路３４を示している。
【００３８】
図５は図４に示した経由地域２７内での動作をより詳しく説明するものである。経由地域２７内に存在することが判定されてから探索経路を外れて一定距離を走行し、地点３５で経路の再探索動作が開始されたとする。経路の再探索により、地点３５から経由地２９までの探索経路３６が探索されたとする。さらに経路から外れて走行し、地点３７で再び経路の再探索動作により経路３８が探索されたとする。この段階では、まだ経由地域を通過したと判定されていないため、経由地２９に向けての経路が再探索される。このようにして、地点３３に達した時点で経由地域に入ってからの再探索回数が設定値Ｍを越えた場合、地点３３が経由地域２７の通過点であると判定される。そして通過点３３を出発点として、次なる経由地域の基準点である経由地３０に向かう経路が探索される。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、出発点から目的地まで走行する際に、通りたい地域がある場合に、経由地域としてその地域を入力して、経路探索を行うことができる。経由地そのものを通過しなくても、経由地域を通過したことが判定されれば、次なる経由地への経路探索を自動的に行うことができる。したがって、経由地域の設定時に経由地の位置をそれほど正確に入れる必要がなく、目安程度の位置を入力しておくだけでよいことになる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ある地域を経由して目的地に行きたい場合に、経由地及びその範囲を設定することにより、その経由地そのものを通過しなくても、その周辺を通過することで次なる経由地を経由して目的地までの経路が探索されるので、経路探索の利便性の向上及びスピードアップを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による経路探索表示装置を示す機能ブロック図
【図２】同経路探索表示装置における経路探索動作説明用のフロー図
【図３】同経路探索表示装置における経由地域通過判定動作説明用のフロー図
【図４】同経路探索表示装置における経路探索動作の説明図
【図５】同経路探索表示装置における経由地域通過判定動作の説明図
【図６】従来の走行位置表示装置を示すブロック図
【図７】同走行位置表示装置のＣＤ−ＲＯＭのフォーマットを示す図
【図８】同走行位置表示装置のＣＤ−ＲＯＭに記憶された道路データを示す図
【図９】同走行位置表示装置における経路探索動作の説明図
【図１０】同走行位置表示装置における地図表示動作説明用のフロー図
【図１１】同走行位置表示装置における経路探索動作説明用のフロー図
【図１２】同走行位置表示装置における経路探索動作の説明図
【図１３】同走行位置表示装置における経路再索動作説明用のフロー図
【符号の説明】
４１ 自車位置検出手段
４２ 記憶手段
４３ 目的地入力手段
４４ 経由地域入力手段
４５ 経路探索手段
４６ 再探索指示手段
４７ 判定手段
４８ 表示手段

Claims (4)

1. 第１の経由地を含む経由地域内で行われた経路再探索処理の回数に応じて自車位置から第１の経由地までの経路および自車位置から第１の経由地の次に存在する第２の経由地までの経路の一方を表示手段に表示させる制御手段を備える経路探索表示装置。
2. 前記制御手段は、前記経路再探索処理の回数が予め定められた回数以上であれば、自車位置から第１の経由地の次に存在する第２の経由地までの経路を表示させ、他方、前記経路再探索処理の回数が予め定められた回数より小さければ、自車位置から第１の経由地までの経路を表示させることを特徴とする請求項１に記載の経路探索表示装置。
3. 前記制御手段は、経由地域と他の地域とを異なる色で表示させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の経路探索表示装置。
4. ユーザ操作に応じて前記経由地域を示すデータを前記制御手段に入力する入力手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の経路探索表示装置。

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