JP3376578B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車載用ナビゲー
ション装置に係り、詳しくは階層化された地図データベ
ースに基づいて推奨経路を計算する車載用ナビゲーショ
ン装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カーナビゲーション装置では、ユーザが
電子地図上の任意の地点を所定の入力装置により指示で
きるとともに、自車位置計算処理装置により自車位置を
検出するようになっている。そして、出発地としてユー
ザにより指示された地点又は自車位置から、目的地とし
てユーザにより指示された地点までの道路距離が最小、
又は道路種別及び道路距離に応じた旅行時間が最小とな
る経路を推奨経路として周知のＤｉｊｋｓｔｒａ法、ポ
テンシャル法、又はＡ＊アルゴリズム等により計算して
いる。さらに、計算時間短縮のために、電子地図を、高
速道や国道等の等級の高い道路しかカバーしない、上位
階層の地図情報としての広域地図ネットワークと、高速
道や国道だけでなく、都道府県道や細道までカバーす
る、下位階層の地図情報としての詳細地図ネットワーク
とに階層化した階層化地図データベースとし、出発地か
ら目的地までの推奨経路の両端範囲では、詳細地図ネッ
トワークを使用して、詳細に計算するのに対して、推奨
経路の中間範囲では、広域地図ネットワークを使用し
て、概略的に計算している。なお、広域地図ネットワー
ク及び詳細地図ネットワークは、、それぞれ１階層をな
すものではなく、さらに、内部が階層化されており、地
図データベース全体では、通常、３又は４階層に階層化
されている。

【０００３】図７〜図９は従来のカーナビゲーション装
置における表示装置38の画面を表している。後述のこの
発明の実施の形態と同一の要素は同符号で指示して、詳
細な説明は省略し、主要点についてのみ説明する。

【０００４】図７は従来のカーナビゲーション装置にお
いて自車が推奨経路44の中間範囲を走行しているときの
表示装置38の画面を表わす。自車位置42は推奨経路44か
らの都道府県道41の分岐路に対して適当に手前にあり、
この場合、推奨経路44としての国道40のショートカット
経路となっている。

【０００５】図８は図７において自車が推奨経路44より
離脱して都道府県道41に入ったときの表示装置38の画面
を表わす。自車が推奨経路44としての国道40から都道府
県道41へ離脱するや、自車位置42をカバーする詳細地図
ネットワークに基づいて新たな推奨経路44が計算され、
計算が成功すると、それが推奨経路44として表示装置38
に表示される。

【０００６】図９は従来のカーナビゲーション装置にお
いて自車が推奨経路44から行き止まりの細街路48に離脱
したときの表示装置38の画面を表わす。カーナビゲーシ
ョン装置は、推奨経路44を計算できないとともに、計算
できないことがユーザに知らせられない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のカーナビゲーシ
ョン装置の問題点を列挙すると、次のとおりである。 （ａ）図７において、推奨経路44の中間範囲は、等級の
低い道路としての都道府県道41をカバーしない広域地図
ネットワークにより、推奨経路計算が行われているた
め、推奨経路44としての国道40のショートカット経路と
しての都道府県道41が存在するにもかかわらず、その都
道府県道41がショートカット経路である旨は提示されな
い。すなわち、図８のように、自車が最初の推奨経路44
から離脱しない限り、カーナビゲーション装置10からユ
ーザへは都道府県道41についての情報は表示装置38に表
示されず、図８の表示も、ショートカット経路としてで
はなく、推奨経路44として表示されるだけである。な
お、ユーザが、表示装置38の表示や紙製の地図帳を見
て、自ら、都道府県道41を探し出して、都道府県道41を
走行することは可能である。 （ｂ）図９において、目的地へ向かって行き止まりの細
街路48へ推奨経路44から離脱してしまい、推奨経路44の
再計算できないとき、カーナビゲーション装置からユー
ザへは何の応答もなく、ユーザはカーナビゲーション装
置に対して不信感を抱く。

【０００８】この発明の目的は、上述の問題点を克服で
きる車載用ナビゲーション装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の車載用ナビゲ
ーション装置(10)は次の（ａ）〜（ｄ）を有している。 （ａ）下位の階層では上位の階層よりも等級の低い道路
までカバーするように複数に階層化された地図情報から
成る階層化地図データベース(16) （ｂ）出発地と目的地とを結ぶ推奨経路(44)を中間範囲
では両端範囲より上位の階層の地図情報に基づいて計算
する推奨経路計算手段 （ｃ）自車が推奨経路(44)の中間範囲を走行している期
間に現在位置近辺では推奨経路(44)の中間範囲における
計算の基礎となっている地図情報より下位階層の地図情
報に基づいて推奨経路(44)を再計算し元の推奨経路(44)
と異なっていれば新規の推奨経路(44)をショートカット
経路(45)とするショートカット経路計算手段 （ｄ）ショートカット経路計算手段の計算したショート
カット経路(45)を表示手段(38)と共に表示する表示手段
(38)

【００１０】道路は、地域的に広い範囲にわたり延びて
いる道路程、等級が高く、地域的に狭い範囲しか延びて
いない道路程、等級が低いものとする。一般には、高速
道や国道は都道府県道より等級が高く、また、都道府県
道は、市町村道よりも等級が高いことになる。

【００１１】階層化地図データベース(16)は、通常は、
高速道や国道等の広域道路のみを地図情報としてカバー
する上側階層の広域地図ネットワークと、この広域地図
ネットワークに地図情報としてさらに都道府県道や細道
等まで加えた下側階層の詳細地図ネットワークに分か
れ、広域地図ネットワーク及び詳細地図ネットワーク
は、さらに、中が上位から下位へ階層化されており、全
体として３又は４の階層化となっている。階層化地図デ
ータベース(16)は、最小、２階層であるが、３以上の階
層化も含む。３階層以上の場合、両端範囲及び中間範囲
の推奨経路部分の計算の基礎となる地図情報の階層はそ
れぞれ最下層及び最上層に限定されず、さらに、出発地
側の端範囲及び目的地側の端範囲における推奨経路部分
の計算の基礎となる地図情報の階層は同一でなくてもよ
い。

【００１２】推奨経路計算手段による推奨経路(44)の計
算には、周知のＤｉｊｋｓｔｒａ法、ポテンシャル法、
又はＡ＊アルゴリズム等が採用される。ショートカット
経路計算手段によるショートカット経路(45)の計算は、
通常は、道路距離による距離最短を基準にして行われた
り、道路種別や道路幅等による旅行時間（静的時間。な
お、ＣＤ−ＲＯＭ等の固定データに基づくものを静的と
言い、ＶＩＣＳ情報等の時々刻々変化するデータに基づ
くものを動的と言う。）による時間最短を基準にして行
われたりするが、ＶＩＣＳ情報等の動的データを加味し
た旅行時間による時間最短を基準にして計算されてもよ
い。通常は高速道の方が旅行時間は短いが、ＶＩＣＳ情
報によっては、高速道より一般道の方が旅行時間が短い
場合があるからである。

【００１３】こうして、推奨経路(44)の中間範囲におい
て、下位の階層の地図情報に基づく推奨経路計算により
ショートカット経路(45)が計算される結果、自車が、推
奨経路計算手段の計算した推奨経路(44)の中間範囲を、
それから離脱することなく、走行している場合であって
も、ショートカット経路(45)があれば、ユーザに表示さ
れる。

【００１４】この発明の車載用ナビゲーション装置(10)
によれば、ショートカット経路計算手段は、所定の条件
下でおいてのみショートカット経路(45)を計算する。

【００１５】所定の条件下とは、例えば、推奨経路(44)
が混雑していて、自車の走行速度が推奨経路(44)の制限
速度より下回っている場合や、ユーザが特にショートカ
ット経路(45)の計算を指示した場合である。このような
条件を課すことにより、ＣＰＵの負荷を軽減できる。逆
に、自車の走行速度がほぼ推奨経路(44)の制限速度であ
るときは、たとえＣＰＵの負荷が少なくても、ユーザを
惑わす原因になるので、ショートカット経路(45)の計算
又は表示は中止した方がよい。

【００１６】この発明の車載用ナビゲーション装置(10)
は、自車が推奨経路(44)から離脱したとき自車位置(42)
を出発地として推奨経路計算手段へ少なくとも現在位置
近辺における推奨経路(44)の再計算を指示する再計算指
示手段を有している。ショートカット経路計算手段は、
自車が推奨経路(44)から離脱しないにもかかわらず再計
算指示手段が推奨経路計算手段へ推奨経路(44)の再計算
の指示を出すことを強制させ推奨経路計算手段が再計算
した推奨経路(44)に基づいてショートカット経路(45)を
計算するものである。

【００１７】自車が前記推奨経路(44)から離脱したとき
自車位置(42)を出発地として前記推奨経路計算手段へ少
なくとも現在位置近辺における推奨経路(44)の再計算を
行なわせる再計算指示手段は公知技術となっている。こ
の車載用ナビゲーション装置(10)では、この再計算指示
手段を利用するので、再計算指示手段用に新たに追加す
る部分の低減、及び車載用ナビゲーション装置(10)全体
の簡素化を図ることができる。

【００１８】この発明の車載用ナビゲーション装置(10)
は、自車が推奨経路(44)から離脱して目的地の方に対し
て推奨経路計算手段が実質的に行き止まりの道路(48)を
進んでいると判断するときは行き止まりに係る情報(52)
をユーザに提示する行き止まり情報提示手段を有してい
る。

【００１９】実質的に行き止まりとは、道路(48)が本当
に行き止まりになっている場合だけでなく、行き止まり
になっていなくても、道路幅が一時的に極端に狭くなっ
ていて、大型車には通過不可能となっている場合も含
む。

【００２０】自車が、推奨経路(44)から離脱して、目的
地の方ヘ向かって実質的に行き止まりとなる道路(48)を
進んでいる場合、公知技術では、推奨経路(44)を再計算
手できず、そのまま、放置されるのに対し、行き止まり
に係る情報(52)がユーザに提示されるので、ユーザは自
分の置かれている情報を正確に把握して、対処できる。

【００２１】この発明の車載用ナビゲーション装置(10)
は次の（ａ）〜（ｃ）を有している。 （ａ）出発地と目的地とを結ぶ推奨経路(44)を計算する
推奨経路計算手段 （ｂ）自車が推奨経路(44)から離脱したとき自車位置(4
2)から推奨経路(44)へ復帰する復帰経路を計算する復帰
経路計算手段 （ｃ）自車が推奨経路(44)から離脱して目的地の方へ対
して推奨経路計算手段が実質的に行き止まりの道路(48)
を進んでいると判断するときは行き止まりに係る情報(5
2)をユーザに提示する行き止まり情報提示手段

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１はカーナビゲーション装
置10のブロック図である。12は、マイクロコンピュータ
等から成るメインコントローラ、14は自車位置処理装
置、16はＣＤ−ＲＯＭ等から成る地図データベース、18
は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等から成る記録媒体読み取り
装置、20はＲＡＭ等から成る主記憶メモリ、22は入力装
置、24は映像処理装置、26は音声出力装置（スピーカ）
である。自車位置処理装置14は、さらに、自車の回転角
速度を検出する角速度センサ及び自車の走行距離を検出
する距離センサを含む自律航法センサ28、車両の現在位
置と現在方位を衛星航法で測位するＧＰＳ受信機30、並
びに自律航法センサ28及びＧＰＳ受信機30からの入力に
基づいて自車位置を計算する自車位置計算装置32を装備
している。記録媒体読み取り装置18は、地図データベー
ス16より地図データを読み取り、メインコントローラ12
へ出力する。メインコントローラ12は、記録媒体読取り
装置18からの道路ネットワークのユニットデータと、自
車位置処理装置14からの自車の現在地データと、ユーザ
が入力装置32より入力した例えば自車の出発地及び目的
地に関する位置データとを主記憶メモリ20に記憶する。
メインコントローラ12は、主記憶メモリ20から読み出し
たデータに基づいて推奨経路案内データ等を計算し、そ
の推奨経路案内データ、自車位置を含む地域の地図デー
タ、自車位置データ等を映像処理装置24へ出力する。ま
た、メインコントローラ12は、音声出力装置26へデータ
を送って、音声出力装置26よりユーザへ情報を適宜、音
声で知らせる。映像処理装置24は、表示装置（ディスプ
レー）38の他に、グラフィクコントローラ34及びビデオ
ＲＡＭ36を含み、グラフィクコントローラ34により推奨
経路案内データをビデオＲＡＭ36に記憶させ、かつビデ
オＲＡＭ36から読み出した推奨経路案内データを表示装
置38に出力し、表示させる。

【００２３】図２はカーナビゲーション装置10において
自車が推奨経路44の中間範囲を走行しているときの表示
装置38の画面を表わす。自車位置42は、推奨経路44から
の都道府県道41の分岐路に対して適当に手前にあり、こ
の場合、推奨経路44としての国道40の部分より距離が短
くなっており、推奨経路44のショートカット経路45とな
っている。したがって、表示装置38には、国道40が推奨
経路44として表示されるとともに、都道府県道41がショ
ートカット経路45として表示される。推奨経路44とショ
ートカット経路45とは、表示装置38における表示上、明
確に区別されるために、例えば、推奨経路44の表示は連
続表示、ショートカット経路45については点滅表示にさ
れる。図２における推奨経路44とショートカット経路45
との区別は、相互の色を相違させることによっても可能
である。これにより、ユーザは、自車位置42が推奨経路
44を走行しているときに、まもなく前方に、ショートカ
ット経路45が存在することを知ることができる。

【００２４】図３は自車が推奨経路44の中間範囲を走行
している期間に推奨経路44がないときの表示装置38の画
面を示す図である。自車位置42の前方には、細街路48，
49，50が存在するが、細街路48の先は細街路49が交差し
ているのみで、細街路48，49は共に袋小路となってお
り、また、細街路50は、軽自動車はなんとか通れるもの
の、３ナンバー車や大型車には不向きか、又は推奨経路
44をそのまま通行するのに比して時間短縮には繋がらな
いような場合となっている。このような場合は、表示装
置38にはショートカット経路45が表示されない。これ
は、自車位置42が国道40にあるときには、ショートカッ
ト経路(45)を計算しないことになっている従来のカーナ
ビゲーション装置の表示装置と同一の画面となる。

【００２５】図４はカーナビゲーション装置10において
自車が推奨経路44から行き止まりの細街路48へ離脱して
しまったときの表示装置38の画面を表わす。カーナビゲ
ーション装置10は、元の推奨経路44に代わる推奨経路44
を再計算できないが、そのまま、放置することなく、表
示装置38において、「この先行き止まりです。Ｕターン
！」等の行き止まり案内52が表示され、ユーザに適切な
情報を通知する。

【００２６】図５は自車が推奨経路44の中間範囲を推奨
経路44から離脱することなく走行しているときにもカー
ナビゲーション装置10の表示装置38にショートカット経
路45を表示できるようにした処理のフローチャートであ
る。Ｓ６０では、自車の車種がユーザにより入力され
る。車種とは、例えば軽自動車、普通車、３ナンバー車
等の大型乗用車、バス、及びトラック等であり、これに
より、自車の主に幅、場合によっては、長さや高さもカ
ーナビゲーション装置10に設定される。Ｓ６１では、推
奨経路44（＝経路）が計算される。カーナビゲーション
装置10の地図データベース16は、国道40や高速道等の広
域道路のみを地図情報としてのカバーする上側の階層と
しての広域地図ネットワークと、この広域地図ネットワ
ークに地図情報としてさらに都道府県道41や細街路48等
まで加えた下側の階層としての詳細地図ネットワークと
の２階層となっており、出発地及び目的地の近傍範囲、
すなわち推奨経路44の両端範囲は詳細地図ネットワーク
に基づいて、残りの部分としての中間範囲は広域地図ネ
ットワークに基づいて計算される。この計算法には、周
知のＤｉｊｋｓｔｒａ法、ポテンシャル法、又はＡ＊ア
ルゴリズム等が採用される。さらに、推奨経路44の両端
範囲における詳細地図ネットワークに基づく計算では、
Ｓ６０で入力された車種情報が加味され、自車の寸法
上、通過が不可能又は難しい道路は、推奨経路44の部分
としては排除される。Ｓ６２では、Ｓ６１で計算した推
奨経路44を表示装置38に表示して、ユーザを誘導する。
Ｓ６３では、自車が目的地に到着したか否かを判定し、
判定がＹＥＳであれば、該ルーチンを終了し、ＮＯであ
れば、Ｓ６４へ進む。Ｓ６４では、のろのろ運転とみな
される所定の道路速度に対して自車速度（自車の走行速
度）が遅いか否かを判定し、判定がＮＯであれば、Ｓ６
２へ戻り、ＹＥＳであれば、Ｓ６５へ進む。Ｓ６５で
は、リルート計算（＝推奨経路44の再計算）が行われ
る。リルート計算は、Ｓ６１における推奨経路44の計算
とほぼ同一であり、ただ、Ｓ６０における出発地が、リ
ルート計算では、現時点での自車位置42が出発地に置き
換えられるのみである。リルート計算を能率化するため
に、自車位置42近辺の推奨経路44を詳細地図ネットワー
クに基づいて計算し、残りの部分は元の推奨経路44を利
用して、計算を省略してもよい。Ｓ６６では、Ｓ６５に
おける計算結果としてのリルートと推奨経路44との対比
が行われ、別経路となっていれば（相違部分をショート
カット経路45とする。）、Ｓ６７へ進み、同一経路であ
れは、Ｓ６２へ戻る。Ｓ６７では、推奨経路44と共にシ
ョートカット経路45を、両者が識別できるように、表示
装置38に表示案内する。

【００２７】図６は自車が推奨経路44から離脱したとき
に表示装置38に適切な表示を行なえるようにした処理の
フローチャートである。図５と重複するステップは同一
のステップ番号を付して、相違点のみ説明する。Ｓ７０
では、自車がＳ６２の誘導経路、すなわち推奨経路44を
離脱したか否かを判定し、判定がＮＯであれば、Ｓ６２
へ戻り、ＹＥＳであれば、Ｓ６５へ進む。Ｓ７１では、
Ｓ６５のリルート計算が成功したか否か、すなわちリル
ートを見つけることができたか否かを判定し、判定がＹ
ＥＳであれば、Ｓ７３へ進んで、リルートを推奨経路44
として表示装置38に表示し、ＮＯであれば、Ｓ７３へ進
んで、表示装置38に行き止まり案内52（図４）を行な
う。Ｓ７２又はＳ７３の処理後は、Ｓ６２ヘ戻る。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーナビゲーション装置のブロック図である。

【図２】カーナビゲーション装置において自車が推奨経
路の中間範囲を走行しているときの表示装置の画面を表
わす

【図３】自車が推奨経路の中間範囲を走行している期間
に推奨経路がないときの表示装置の画面を示す図であ
る。

【図４】カーナビゲーション装置において自車が推奨経
路から行き止まりの細街路へ離脱してしまったときの表
示装置の画面を表わす

【図５】自車が推奨経路の中間範囲を推奨経路から離脱
することなく走行しているときにもカーナビゲーション
装置の表示装置にショートカット経路を表示できるよう
にした処理のフローチャートである。

【図６】自車が推奨経路から離脱したときに表示装置に
適切な表示を行なえるようにした処理のフローチャート
である。

【図７】従来のカーナビゲーション装置において自車が
推奨経路の中間範囲を走行しているときの表示装置の画
面を表わす

【図８】図７において自車が推奨経路より離脱して都道
府県道に入ったときの表示装置の画面を表わす

【図９】従来のカーナビゲーション装置における表示装
置の画面を表している。

【符号の説明】

１０ カーナビゲーション装置（車載用ナビゲーショ
ン装置） １６ 地図データベース（階層化地図データベース） ３８ 表示装置（表示手段） ４２ 自車位置 ４４ 推奨経路（推奨経路） ４５ ショートカット経路（ショートカット経路） ４８ 細街路（行き止まり道路） ５２ 行き止まり案内（行き止まりに係る情報）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−189837（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−128843（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−159797（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−105754（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−51314（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−68389（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−146154（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 G08G 1/0969

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）下位の階層では上位の階層よりも
   等級の低い道路までカバーするように複数に階層化され
   た地図情報から成る階層化地図データベース(16)、 （ｂ）出発地と目的地とを結ぶ推奨経路(44)を中間範囲
   では両端範囲より上位の階層の地図情報に基づいて計算
   する推奨経路計算手段、 （ｃ）自車が前記推奨経路(44)の中間範囲を走行してい
   る期間に現在位置近辺では前記推奨経路(44)の中間範囲
   における計算の基礎となっている地図情報より下位階層
   の地図情報に基づいて推奨経路(44)を再計算し元の推奨
   経路(44)と異なっていれば新規の推奨経路(44)をショー
   トカット経路(45)とするショートカット経路計算手段、
   及び （ｄ）前記ショートカット経路計算手段の計算したショ
   ートカット経路(45)を前記表示手段(38)と共に表示する
   表示手段(38)、 を有していることを特徴とする車載用ナビゲーション装
   置。
2. 【請求項２】 前記ショートカット経路計算手段は、所
   定の条件下でおいてのみショートカット経路(45)を計算
   することを特徴とする請求項１記載の車載用ナビゲーシ
   ョン装置。
3. 【請求項３】 自車が前記推奨経路(44)から離脱したと
   き自車位置(42)を出発地として前記推奨経路計算手段へ
   少なくとも現在位置近辺における推奨経路(44)の再計算
   を指示する再計算指示手段を有し、 前記ショートカット経路計算手段は、自車が前記推奨経
   路(44)から離脱しないにもかかわらず前記再計算指示手
   段が前記推奨経路計算手段へ推奨経路(44)の再計算の指
   示を出すことを強制させ前記推奨経路計算手段が再計算
   した推奨経路(44)に基づいてショートカット経路(45)を
   計算するものであることを特徴とする請求項１又は２記
   載の車載用ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 自車が推奨経路(44)から離脱して目的地
   の方へ対して推奨経路計算手段が実質的に行き止まりの
   道路(48)を進んでいると判断するときは行き止まりに係
   る情報(52)をユーザに提示する行き止まり情報提示手段
   を有していることを特徴とする請求項３記載の車載用ナ
   ビゲーション装置。