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JPH01173298A - ナビゲーション装置 - Google Patents

ナビゲーション装置

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Publication number
JPH01173298A
JPH01173298A JP62333039A JP33303987A JPH01173298A JP H01173298 A JPH01173298 A JP H01173298A JP 62333039 A JP62333039 A JP 62333039A JP 33303987 A JP33303987 A JP 33303987A JP H01173298 A JPH01173298 A JP H01173298A
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JP
Japan
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road
data
intersection
information
guidance
Prior art date
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Application number
JP62333039A
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English (en)
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JP2680318B2 (ja
Inventor
Koji Yamada
孝司 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
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Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd, Shinsangyo Kaihatsu KK filed Critical Aisin AW Co Ltd
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Priority to US07/290,207 priority patent/US4926336A/en
Priority to EP19880312364 priority patent/EP0323229A3/en
Publication of JPH01173298A publication Critical patent/JPH01173298A/ja
Application granted granted Critical
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Anticipated expiration legal-status Critical
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3461—Preferred or disfavoured areas, e.g. dangerous zones, toll or emission zones, intersections, manoeuvre types, segments such as motorways, toll roads, ferries
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

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、出発地から目的地までの最短経路を探索する
ナビゲーション装置の経路探索方式に関する。
〔従来の技術〕
ナビゲーション装置は、地理の不案内な運転者に対して
目的地までコース案内を行うものであり、近年、このナ
ビゲーション装置の開発が盛んに行われている。
ナビゲーション装置は、予め走行前に出発地及び目的地
を入力することによって出発地から目的地までのコース
を設定し、その設定されたコースに従ってナビゲーショ
ンを行うものである。ナビゲーシヨンでは、コースを指
示する場合、（、Ｒ７画面に地図を表示しその上にコー
スを重ねて表示したり、また、成るものは、予め設定さ
れたコースに従って次に曲がるべき交差点に関する情報
として、次に曲がるべき交差点までの距離を数字やグラ
フ、特徴的な写真で表示したりさらには音声出力も併用
するものもある。
道路網にあっては、−ｉに出発地から目的地までの間に
複数のコースが存在するのが普通である。
そのため、ナビゲーション装置において、出発地及び目
的地が入力されると、その間における最短時間或いは最
短距離のコース（最短コース）を探索する経路探索の手
法を採用する試みがなされている。その１つとして、例
えば第９図に示すように四叉路の交差点の場合には、右
左折、直進、Ｕターンを表現するために８つのノードと
１６木の有向リンクで交差点を表し、また、交差点相互
を接続する道路技は２木の有向リンクで表す方法が報告
されている。もう１つは、最短コースを検索した後、進
行禁止コースと比較し進行禁止コースを含む最短コース
を除去することによって進行禁止コースを含まない最短
コースを検索する方法（例えば特開昭６２−９１８１１
号公報）が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記前者の方法は、交差点での右左折情
報を全て有向リンクで表現しているので、データ量が多
くなり記憶容量が多くなるという問題がある。また、従
来のデータ構造では、右左折を検出して右左折により重
み付けを行い最短時間のコース探索を行おうとすると、
右左折の判断の計算が複雑になり、時間がかかる。特に
、四差路を８つのノードと１６木の有向リンクで表現し
ている場合には、１６本の有向リンクに重み付けした距
離又は時間のデータをもたなければならないため、デー
タ量が多くなる。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、記憶
データ量を少なくし右左折による重み付けを簡単な処理
で行うことができるナビゲーション装置の経路探索方式
を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明のナビゲーション装置の経路探索方式
は、指定された出発地と目的地からコースを設定してコ
ースを案内するナビゲーション装置において、位置情報
とその属性に関する情報からなるノードデータと交差点
に関する情報からなる交差点データと道路に関する情報
からなる道路データを備えると共に、交差点データと道
路データから最適経路を探索する経路探索手段を備え、
道路データに道路条件に応じた重み付け情報を設定し、
経路探索手段が経路を探索する際には重み付け情報によ
る重み付けを行って最適経路の探索を行うようにしたこ
とを特徴とする。
〔作用及び発明の効果〕
本発明のナビゲーション装置の経路探索方式では、道路
データに例えば案内不要情報や道路の大きさ等の道路条
件に応じた重み付け情報を設定し、経路探索手段が経路
を探索する際には重み付け情報による重み付けを行って
最適経路の探索を行うので、重み付け情報を見ることに
よってコースの所要時間の計算ができ、経路探索を少な
いデータ量により短い時間に行うことができる。また、
案内不要情報から直進する交差点を簡単に除くことがで
き、案内に必要なデータのみのデータ列を作成すること
ができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明に係るナビゲーション装置の経路探索方
式に適用される１実施例システム構成を示す図、第２図
は道路網と交差点データ、道路データ及びノード列デー
タの例を示す図、第３図は経路探索処理の流れを説明す
るだめの図である。
第１図において、１は交差点データ、２ば道路データ、
３はノードデータ、４ば経路探索処理部、５は交差点列
及びノート副生成部、６は交差点列及びノード列データ
、７はナビゲーション部を示す。経路探索処理部４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、指定された
出発地から目的地までの最適経路を探索するものである
。交差点列及びノード列生成部５は、経路探索処理部４
により最適経路が探索されると、その経路に沿った交差
点列及びノート列データ６を生成するものであり、この
交差点列及びノード列データ６によりナビゲーションを
行うのがナビゲーション部７である。従って、ナビゲー
ション部７は、データ処理手段、表示や音声の出力手段
を有し、コース走行の所定の地点で交差点列及びノート
列データ６を読み出し、表示出力や音声出力によりコー
ス案内を行う。
道路のネットワークデータは、道路のネットワークが例
えば第２図（ａｌに示すような交差点番号■〜■、道路
番号■〜■からなるものとした場合、交差点データにつ
いては同図（ｂ）、道路データについては同図（Ｃ）、
ノードデータについては同図（ｄｉに示すようなデータ
構成となっている。
すなわち、交差点データは、同図（ｂｌに示すように交
差点番号■〜■に対応して交差点名、当該交差点が始点
となっている道路のうち一番番号の小さい道路番号、当
該交差点が終点となっている道路のうち一番番号の小さ
い道路番号、信号の有無からなる。
また、道路データは、同図（Ｃ）に示すように道路番号
■〜■に対応して交差点番号による始点、終点、同じ始
点を持つ道路のうち番号が次のもの、同じ終点を持つ道
路のうち番号が次のもの、道路の太さ、禁止情報、案内
不要情報、写真番号、ノード数、ノード列データの先頭
アドレス、長さ等からなる。
そして、ノー１ζデータは、同図（ｄｉに示すように東
経、北緯、属性等からなり、道路データから明らかなよ
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、ノードデータは道路上の１地点に関するデータであ
り、ノード間を接続するものをアークと呼ふと、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
、道路データよりノード数１５からなりノードデータの
先頭アドレスが１００であることから、道路番号■は、
１００から１１４までのアドレスのノードデータで構成
されることになる。
ごれらのネットワークデータによると、例えば交差点番
号■に着目した場合、ここを始点とするコースでは、ま
ず、交差点データの始点情報から道路番号■、次にこの
道路番号■に関する道路データの「同じ始点を持つ道路
のうち番号が次のもの」から道路番号■が検索される。
そして、道路番号■における同様の情報では、逆に道路
番号■であることから周囲道路として他の道路番号のも
のはないことが判断できる。これは、終点に関しても同
様である。また、道路データにおける道路番号■では、
道路番号■が禁止になっていることから、第２図（ａｌ
に示ずネットワークの交差点番号■において、道路番号
■から■へは右左折禁止等のため進入できず、進入可能
な道路は道路番号■だけとなる。従って、この道路番号
■への進入は案内不要となる。このように特に道路デー
タでは、右左折禁止等の進入禁止の道路番号と案内不要
の道路番号をもっていることにより、情報記憶の容量を
少なくし、また経路探索を容易に行えるようにしている
。
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
の処理の流れを第３図により説明する。
ここでＬ　（ｃ）ば距離、Ｆ　（ｃ）はフラグ、Ｒ（ｃ
）は通過してきた道路番号、ＳＯ＋”ｌ　は出発地の両
隣りの交差点番号、ｅＯ＋”Ｉ　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。
■　全ての交差点について 距離Ｌ（ｃ）に無限大（ｏｏ） 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。
■　出発地の両隣りの交差点番号”Ｄｒ　　ｓＩ　に対
応する距離Ｌ　（Ｓｏ）、Ｌ　（ｓ、）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Ｓ。＋
　　ｓ、に対応するフラグＦ（ｓｏ）。
Ｆ（Ｓｌ）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。
■　フラグＦがｒ２Ｊでなく且つ距ｆｄＬ（ｃ）が最小
となる交差点番号Ｃ８を検索する。
■　周囲道路検索ザブルーチンを実行し、交差点番号Ｃ
８を始点とする周囲道路を検索する。
■　周囲道路があるか否かを調べる。
ＹＥＳの場合には次の処理■に移り、ＮＯの場合には処
理０に移る。
■　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。
■　その道路の終点の交差点番号をＣＩ　、道路の長さ
をβとする。
■　その道路の終点の交差点までの距離Ｐを計算する。
Ｐ＝Ｌ　（ｃｏ　）＋βを計算する。
ここでＬ（ｃｏ）は出発地から交差点番号Ｃ８までの距
離であり、Ｐは交差点番号Ｃ８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
。
■　ＰＡＬ　（ｃ＋　）で且つＦ　（ｃ＋　）≠２か否
かを調べる。
ＹＥＳの場合には次の処理［相］に移り、Ｎｏの場合に
は処理■に戻る。
［相］　出発地から探索中の交差点番号ｃ１までの距離
Ｌ（ｃ＋）をＰ、その交差点番号ｃ１のフラグＦ（ｃ＋
）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（ｃ、）をその探索中の道路番号とする。
■　処理■においてＮＯの場合にはＦ（ｃｏ）を［°２
」にセットする。
＠　終了条件確認ザブルーチンを実行する。
■２ ■　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。
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
応して出発値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。
第４図は周囲道路検索サブルーチンの処理の流れを説明
するための図、第５図は最適経路条件設定サブルーチン
の処理の流れを説明するための図、第６図は終了条件確
認ザブルーチンの処理の流れを説明するための図である
。
上記処理■の周囲道路検索ザブルーチンは、第４図に示
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。
ＹＥＳの場合には処理■に移り、Ｎｏの場合には処理■
に移る。
■　第２図（ｂ）に示す交差点データから現在いる交差
点Ｃ８が始点となっている道路番号を取り出し記憶する
。
■　第２図（ＣＩに示す道路データを参照して探索中の
、当該交差点Ｃ６にくる道路番号における禁止道路を取
り出す。
■　今取り出した道路が禁止道路か否かを調べる。
ＹＥＳの場合には処理■に移り、ＮＯの場合には次の処
理■に移る。
■　今取り出した道路を周囲道路として記憶し、リター
ンするく第３図（８１の処理■へ移る）。
■　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。
■　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。
ＹＥＳの場合には次の処理■に移り、Ｎｏの場合には処
理■に戻る。
■　周囲道路なしと判定しリターンする。
また、上記第３図に示す処理■の最適経路条件設定サブ
ルーチンは、第５図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Ｄと長さβを読み
込む。
■　周囲道路の大きさＤが１以下であるか否かを調べる
。
ＹＥＳの場合には次の処理■に移り、ＮＯの場合には処
理■に移る。
■　長さβをａ倍した長さをβ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。
■　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。
■　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。
ＹＥＳの場合にはリターンし、ＮＯの場合には次の処理
■に移る。
■　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ｂ
ｍ加算した評価としている。
終了条件確認サブルーチンでは、第６図に示すように探
索対象の交差点番号Ｃ９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。
第７図は交差点列及びノード列のデータ構造の例を示す
図、第８図は交差点列及びノード列取り出し処理の流れ
を説明するための図である。
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、各交差点に対応して最適コースに沿った道路番号情
報が得られる。従って、この探索結果に従って第７図に
示す処理フローに従って交差点列及びノード列のデータ
を生成することができる。
■　探索が終了した交差点番号をメモリに記憶する。
■　その交差点にきた道路番号の始点をメモリに記憶す
る。
■　その交差点が出発地の両隣りの交差点か否かを調べ
る。
ＹＥＳの場合には次の処理■に移り、Ｎｏの場合には処
理■に戻る。
■　記憶した交差点番号列の前と後に出発地番号、目的
地番号を加えて交差点列とする。
■　道路データを参照して交差点間のノード列を取り出
し、ノード列をつくる。
■　案内不要データを使い交差点列から案内不要となる
交差点を除く。
このようにして経路探索の結果から生成される交差点列
及びノード列データの例を示したのが第８図である。例
えば交差点列データは、第８図（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め出して出力すれば
よい。
上記のように経路探索時は、右左折禁止データをチエツ
クしながら探索し、右左折禁止が入らないコースを探索
する。
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
出発地から経路探索をスタートさせたが、目的地から経
路探索をスタートさせるようにしてもよい。また、出発
地から経路探索をスクートシて目的地に達したところで
処理終了にしたが、全てのフラグＦ　（ｃ）が２になる
まで、すなわち、全ての交差点について経路探索を行う
ようにしてもよい。特に目的地からこの経路探索を行う
と、全ての交差点から目的地までの最適コース情報が作
成されることになるので、途中でコースから外れた場合
にも、経路探索を再度行うことなく、最寄りの交差点か
ら交差点列及びノード列を作成することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、交差
点データ、道路データ及びノードデータを予めＣＤ−Ｒ
ＯＭ等の記憶手段に格納しておき、経路探索をする前に
これらのデータをＲＡＭ等に読み取って右左折か直進か
、幹線道路か、さらには右左折禁止か等の道路状況をチ
エツクしながらコースを評価し最適経路の探索を行うの
で、経路探索を高速化することができる。また、右左折
禁止データを道路データに含めて持っているためデータ
量を少なくすることができ、記憶容量を少なくすること
かできる。さらには、案内不要データをもつことにより
直進か右左折かの判断ができ、最短時間経路探索を少な
いデータ量で行うことができる。しかも、直進する交差
点を案内不要データから認識して交差点列から除き、右
左折する交差点のめのデータとすることが簡単な処理で
行える。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るナビゲーション装置の経路探索方
式に適用される１実施例システム構成を示す図、第２図
は道路網と交差点データ、道路データ及びノード列デー
タの例を示す図、第３図は経路探索処理の流れを説明す
るだめの図、第４図は周囲道路検索サブルーチンの処理
の流れを説明するための図、第５図は最適経路条件設定
サブルーチンの処理の流れを説明するための図、第６図
は終了条件確認ザブルーチンの処理の流れを説明するた
めの図、第７図は交差点列及びノード列のデータ構造の
例を示す図、第８図は交差点列及びノード列取り出し処
理の流れを説明するだめの図、第９図はノードと有向リ
ンクで交差点情報を表した従来の経路探索方法の例を説
明するための図である。 ■・・・交差点データ、２・・・道路データ、３・・・
ノードデータ、４・・・経路探索処理部、５・・・交差
点列及びノーＦ副生成部、６・・・交差点列及びノード
列データ、７・・・ナビゲーション部。 出　願　人　アイシンワーナー株式会社（外１名） 代理人弁理士　阿　部　龍　吉（外３名）手　続　主甫
　正　書　（方式） 昭和６３年　６月　３日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿　　　−１１、事件の
表示　昭和６２年特許願第３３３０３９号２、発明の名
称　ナビゲーション装置の経路探索方式３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　愛知県安城市藤井町高根１０番地名　　称　
アイシン・エイ・ダブリュ株式会社発送日　　昭和６２
年　３月２９日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　指定された出発地と目的地からコースを設定し
    てコースを案内するナビゲーション装置において、位置
    情報とその属性に関する情報からなるノードデータと交
    差点に関する情報からなる交差点データと道路に関する
    情報からなる道路データを備えると共に、交差点データ
    と道路データから最適経路を探索する経路探索手段を備
    え、道路データに道路条件に応じた重み付け情報を設定
    し、経路探索手段が経路を探索する際には重み付け情報
    による重み付けを行って最適経路の探索を行うようにし
    たことを特徴とするナビゲーション装置の経路探索方式
    。 （２）　特に案内を出さなくても走行できる交差点の道
    路データに案内不要情報を設定し、案内不要情報のない
    道路への進入に対して重み付けを行うようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載のナビゲーション
    装置の経路探索方式。（３）　道路幅の大小情報を重み
    付け情報として道路データに設定したことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載のナビゲーション装置の経路
    探索方式。 （４）　案内不要情報を有する交差点のデータをコース
    案内データから除くことを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載のナビゲーション装置の経路探索方式。
JP62333039A 1987-12-28 1987-12-28 ナビゲーション装置 Expired - Lifetime JP2680318B2 (ja)

Priority Applications (3)

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JP62333039A JP2680318B2 (ja) 1987-12-28 1987-12-28 ナビゲーション装置
US07/290,207 US4926336A (en) 1987-12-28 1988-12-27 Route searching system of navigation apparatus
EP19880312364 EP0323229A3 (en) 1987-12-28 1988-12-28 Route searching system of navigation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62333039A JP2680318B2 (ja) 1987-12-28 1987-12-28 ナビゲーション装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01173298A true JPH01173298A (ja) 1989-07-07
JP2680318B2 JP2680318B2 (ja) 1997-11-19

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ID=18261583

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62333039A Expired - Lifetime JP2680318B2 (ja) 1987-12-28 1987-12-28 ナビゲーション装置

Country Status (3)

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US (1) US4926336A (ja)
EP (1) EP0323229A3 (ja)
JP (1) JP2680318B2 (ja)

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