JP2905491B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、指定された出発地と目的地から経路探索を
行って経路を設定し経路案内を行うナビゲーション装置
に関するものである。

〔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
て目的地まで経路案内を行うものであり、近年、いろぽ
すな車両の走行案内を行うナビゲーション装置が提案さ
れている。これらの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
目的地までの経路を設定し、その設定された経路に従っ
てナビゲーション（経路案内）を行うものである。この
ナビゲーションでは、CRT画面に地図を描画しその上に
経路を重ねて表示したり、また、或るものは、予め設定
された経路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残距離を数字やグ
ラフ表示したり、曲がるべき交差点の進行方向を表示し
たり、特徴的な写真で表示したりしている。さらにはこ
れらの表示に音声出力も併用するものもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このようなナビゲーション装置では、出発
地と目的地とを指定することによって経路探索が行わ
れ、その結果として設定された経路に関して、例えばそ
れがどのような経路であるのか知りたい、走行中の現在
位置を経路全体の中で大雑把でもよいから知りたい、或
いは走行中に経路から外れた場合、どのあたりを走行し
ているかを知りたいという状況も考えられる。このよう
な場合には、出発地から目的地までの全経路を表示する
と有用な情報となる。また、設定された経路が判ったと
き、その経路ではなく別の経路にしたいという要求に応
える場合にも同様であり、経路表示の後に例えば探索経
路について次の順位を選択する等の指示をユーザができ
るようにする方式が考えられる。

しかし、従来のナビゲーション装置では、ナビゲーシ
ョン用データとして道路や交差点、特徴物等の情報を有
し、これらの情報を処理することによって経路探索を行
い、経路を選択設定すると共に、経路案内の１形態とし
て地図を描画表示しているだけで、上記の各要求に充分
に応えるものとはなっていない。しかも、地図を描画す
る場合においても、ナビゲーションの対象として用意さ
れた全領域のデータの中からその時々に必要とするデー
タを選別して地図の描画情報を読み出し、ノード列をア
ークで接続することによって地図を描画している。その
ため、読み出すデータの量が多くなり、処理に多くの時
間を費やすことになって地図の描画に数秒もの時間を要
するという場合がある。

また、簡便に縮尺を決定し地図を表示するものとし
て、指定された目的地と求められた現在地との隔離距離
を演算し、該隔離距離に基づき地図の縮尺を決定して車
両の現在地を含む地図を表示するものや（例えば特開昭
59−206710号公報参照）、出発地と目的地の各座標から
両者の距離および位置関係を判断して所定の縮尺を決定
し、その縮尺で座標に対応する地名及び出発地と目的地
のマークを表示するもの（例えば特開昭60−188812号公
報、特開昭60−194310号公報参照）が提案されている。
しかし、これらの方式では、現在地や出発地および目的
地の２点の座標をもとに、両点とも表示画面に入るよう
に縮尺を決定するものであるため、両点をともに表示し
位置関係を把握できるようにはなるが、例えば山や湖等
があって経路が大きく迂回しているような場合には、経
路の一部が画面からはみ出して表示できず、経路全体の
把握ができなくなるという問題が生じる。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、簡便
な処理により高速に最適な縮尺の地図を描画し、設定さ
れた経路をはみ出すことなくその地図上に表示できるよ
うにしたナビゲーション装置を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の事情に鑑みなされたものであって、
指定された出発地と目的地から経路探索を行って経路を
設定し経路案内を行うナビゲーション装置において、例
えば第１図に示すように経路表示用の描画地図データ
（23）と道路データ（22）を有し、しかも、これらは、
第３図に示すように経路表示用の描画地図データとして
最大描画領域に対応する上位階層の基本描画地図データ
（（ａ））と該基本描画地図データの領域を分割した下
位階層の複数の領域の拡大描画地図データ（（ｂ）〜
（ｇ））からなる階層（レイヤ）構造のデータとして格
納し、データ処理制御部（16）により、設定された経路
から該経路が描画範囲に入る基本描画地図データ又は拡
大描画地図データを選択して地図を描画すると共にその
上に経路を表示することを特徴とするものである。

なお、カッコ内の符号は、図面と対応するものである
が、何等構成を限定するものではない。

〔作用及び発明の効果〕

本発明のナビゲーション装置では、経路表示用の描画
地図データとして最大描画領域に対応する基本描画地図
データ（（ａ））と該基本描画地図データを分割した複
数の領域の拡大描画地図データ（（ｂ）〜（ｇ））から
なるレイヤ構造のデータとし、設定された経路から該経
路が描画範囲に入る基本描画地図データ又は拡大描画地
図データを選択して地図を描画するので、設定された経
路を表示するのに経路を包含する領域と描画地図データ
の領域とを比較することにより最適な描画地図データを
選択し描画すればよく、データ処理の量を少なくするこ
とができる。したがって、経路表示を高速化することが
でき、適宜ユーザの要求に応じて経路表示を行うように
構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１実施例
を説明するための図、第２図は表示例を示す図、第３図
は描画地図データの分割例を示す図、第４図は処理の流
れを説明するための図であり、図中、11は距離計、12は
舵角計、13は入力部、14は入力解読部、15は入力解読テ
ーブル、16はデータ処理制御部、17は画像出力制御部、
18は表示部、21〜23はファイルを示す。

距離計11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。

舵角計12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。

入力部13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18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。

入力解読部14は、入力解読テーブル15を参照しながら
入力部13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15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ことは勿論である。その
ため、入力解読テーブル15は、入力部13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。

データ処理制御部16は、入力部13から目的地と出発地
が入力されると、道路データより、この２点を結ぶ経路
を探索、設定し、ファイル21に格納されたその経路のナ
ビゲーションプログラムを呼び出して実行する。また、
経路が設定されると、ユーザの要求に応じてその経路デ
ータから描画地図データを選択して描画し、その上に経
路を表示する。ナビゲーションプログラムは、走行する
経路に沿って、表示部18の画面に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ように構成さ
れる。そのための道路データや地図データを格納してい
るのがファイル22、23であり、表示部18への画像の出力
を制御するのが画像出力制御部17である。特に、本発明
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
データを選択するものである。

そのため、走行にしたがってその途中の経路案内を行
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設けるよ
うにしている。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、先に説明したように特徴的な写真を写し出
したり、交差点までの残り距離、次の交差点までの進行
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。

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第２図であり、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。

描画地図データの分割例を示したのが第３図であり、
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16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。このように第３図（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を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、第２図（ａ）
にはこの分割線を表示している。

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について第４図（ａ）により説明す
る。

まず、ステップにおいて、経路データの経路道路番
号を入力し、ステップにおいて、この道路番号からノ
ード列を読み出す。次に、ステップにおいて、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。つまり、ここでは経路上の最端点による矩
形領域を求めることになる。したがって、常に北の方位
が上となる地図を表示するだけでなく、例えば進行方向
が上になるように方位が回転する地図を表示する場合に
は、この表示画面に置き換えた場合における水平方向
（Ｘ座標の最大、最小）及び垂直方向（Ｙ座標の最大、
最小）の範囲を計算することになる。そして、ステップ
において、第３図に示すよう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、ステッ
プにおいて、ノードを画面座標に変換して、ステップ
において地図を描画する。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。上記本
発明の経路表示は、ナビゲーション装置において、出発
地と目的地が入力されて経路が設定された後においてい
つでも利用することができ、例えば目的地に近づくにし
たがって現在地を出発地として同様に、例えば現在地で
出発地を置き換え更新することにより、現在地から目的
地までの地図及び経路を表示することができる。

第４図（ｂ）によりナビゲーション装置の全体の流れ
を説明すると、まず、ステップの出発地入力におい
て、予め記憶した登録地リストの中から現在地が入力さ
れる。このとき、現在地が登録地リストにない場合に
は、最寄りの登録地が選択され、その位置が初期出発地
として設定される。

続いて、ステップにおいて、同様に登録地リストの
中から目的地が入力される。

出発地と目的地が入力されると、ステップにおい
て、予め記憶された交差点データや道路データ、及びこ
れらのノード列データからなる道路ネットワークデータ
をもとに、出発地から目的地までの経路を探索し、探索
結果を例えば経路中の交差点列データとして記憶する。

そして、ステップの案内図表示において、探索経路
から描画地図データを選択して画面に描画すると共に、
経路のデータにより出発地から目的地までの経路を表示
する。

経路表示において、例えば設定された経路と異なる別
の経路を選択したい場合には、図示しないが再度ステッ
プに戻ることによって、或いはステップにおいて優
先順位をつけて複数の経路を候補として順次或いは選択
メニューとして表示することによって次の順位の経路を
選択できるようにしてもよい。

このようにして経路が決定されると、ナビゲーション
開始指示によりステップにおいて、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、この経路案内中において、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
次目的地に到達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。このよう
な表示が得られれば、走行中においても、適宜、選択に
より経路表示に切り換えることにより、経路上での大体
の現在位置を知ることができる。

同様に例えばナビゲーション装置にヘルプ機能を付加
し、経路外れやユーザの指示によりこのヘルプ機能が作
動した場合に、案内表示に変えて上記のような現在まで
の走行履歴情報を含めた経路表示を行うようにしてもよ
い。

なお、ステップ及びは付加的なステップであっ
て、前者は、駐車場の中から出発する例である。この場
合には、出発地として駐車場出口を設定し、駐車場出口
案内を行う。そして、この案内では、駐車場出口での進
行方向や出口の写真を表示し、出口で手動による現在位
置検出の開始入力を行うことで、現在位置認識の処理及
び経路案内の処理をスタートさせる。また、後者のステ
ップは、目的地からさらに他の目的地へ向かうか終了
するか、そして、他の目的地へ向かう場合には、簡単な
特定の指示又は操作により出発地を入力することなく到
着した目的地を出発地として登録する処理である。この
ようにすると、複数の目的地を順次訪れる場合に、出発
地の入力を簡単にすることができる。

上記のようにナビゲーションシステムでは、走行前に
入力部13から出発地及び目的地が入力されると、データ
処理制御部16は、経路探索を行って経路を選択、設定
し、その経路に対応するナビゲーションプログラムをフ
ァイル21の中から読み出して実行する。そして、適宜ユ
ーザの要求に応じて経路表示を行うことができる。ナビ
ゲーションプログラムは、その経路に従って距離計11や
舵角計12からの計測情報を基に自車位置を算出、認識
し、表示部18及びスピーカ20を通して経路の案内図及び
現在地等の表示、通過途中の特徴物の案内、交差点の案
内等を行う。また、この認識データを基に経路表示を行
う場合に、その描画地図上の経路に現在位置として認識
した自車位置を表示する。なお、経路の案内では、例え
ば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。

次に描画地図データの構造例を説明する。

第５図は表示用データ管理テーブルの構造例を示す
図、第６図は道路ノード列選択データの構造例を示す
図、第７図は描画地図選択データの構造例を示す図、第
８図はレイヤ１、２道路ノード・データの例を示す図、
第９図は描画地図データの構造例を示す図である。

表示用データ管理テーブルは、第５図に示すように第
６図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、第７図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、第６図に示すように道路番号毎に、道路番号、第
８図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、第７図に
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、第９図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。

上記の各データのうち、第７図に示す描画地図選択デ
ータと第９図に示す描画地図データを使って地図を描画
する。また、第３図において、（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、第６図に
示す道路ノード列選択データと第８図に示す道路ノード
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。

また、第６図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、第８図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、第８図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、第６図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。

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XY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。

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。

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、特に第３図（ａ）〜（ｅ）
のような上位レイヤの地図については、第６図や第８図
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、第３図
（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。

本発明は、先に説明したように出発地と目的地とを入
力して経路探索を行った結果、経路が設定されたものに
対し、その経路を表示するのに最適な領域の地図を予め
用意された描画地図データの中から選択して描画しその
上に経路を表示するものである。そこで、この前提とな
る経路探索及び本発明を利用するヘルプ機能について本
出願人が既に別途出願（特願昭63−207762号、特願昭62
−333056号）しているものを例に説明する。

第10図は経路探索方法の１実施例を説明するための図
である。

第10図において、レイヤ31は、交差点番号Ｉ、II、II
I、……を持つ主要幹線道路網の地図であり、１つのブ
ロックａで構成している。レイヤ32は、レイヤ21の主要
幹線道路網に連結される支線の道路網も含めた地図であ
り、６つのブロックａ〜ｆで構成している。そして、ブ
ロック間の接続道路には、レイヤ32のブロックａ、ｂ間
の交差点番号ＶとIIのように、ブロックで処理単位を構
成することができるように擬似的に交差点を設定してい
る。ブロック数は、それぞれで情報量がほぼ同程度にな
るように設定される。従って、レイヤ31のブロックａと
レイヤ32のブロックａ〜ｆは、それぞれが道路網データ
として同程度の情報量を有するものである。

上記のように本発明の経路探索方法は、地図データと
して、下位へ向けて幹線から支線へ展開すると共にブロ
ック分割した各レイヤ31、32、……からなる階層化構造
のものを用い、出発地から目的地までの経路を探索する
ものである。従って、レイヤ32の道路網の下位にさらに
支線の道路がある場合には、レイヤ33（図示省略）が設
定される。この場合には、さらにローカルな情報が付加
されるため情報量に応じてブロック数も多くなる。同様
に、レイヤ31のブロックａだけでなく、さらにその周囲
の道路網も対象とする場合には、レイヤ31がブロックａ
とその周りの道路網のブロックにより構成される。そし
て、この場合には、レイヤ31の上位階層のレイヤが設定
される。

第10図に示す道路データにおいて、例えば出発地と目
的地がそれぞれレイヤ32のブロックａにある交差点番号
Ｉとブロックｆにある交差点番号IIIであるとする。

まず、ブロックａにある交差点番号Ｉの出発地につい
ては、上位階層のレイヤ31にない交差点番号である。そ
こで、上位階層のレイヤ31にある交差点番号を見つけ、
その交差点番号IIIとIV（レイヤ31では交差点番号ＩとI
I）までの経路を探索して上位階層に上がる。

他方、ブロックｆにある交差点番号IIIは、上位階層
のレイヤ31に交差点番号VIIIとしてあるので、そのまま
上位階層に上がる。

上位階層のレイヤ31では、下位階層のレイヤ32で探索
した情報と合わせて交差点番号Ｉ又はIIから交差点番号
VIIIまでの経路探索を行う。

上記の例から明らかなように、出発地、目的地が存在
するブロックにより、同じブロックの場合と、隣接
ブロックの場合と、離れたブロックの場合の３種類に
分類できる。そこで、本発明の経路探索方法は、それぞ
れに応じて次のように経路探索を行う。

まず、の出発地と目的地が同じブロックにある場合
には、そのブロックの中で経路探索を行う。また、の
出発地と目的地の各ブロックが隣接している場合には、
出発地ブロックと目的地ブロックが接続している交差点
（接続交差点）を検出し、出発地から接続交差点、目的
地から接続交差点の２回に分けて経路探索を行う。しか
し、の出発地と目的地の各ブロック間が離れている場
合には、上記の例のように出発地ブロックで出発地から
上位のレイヤに接続している交差点までの探索を行い、
同様に目的地ブロックで目的地から上位のレイヤに接続
している交差点までの探索を行う。そして、上記又は
の条件が満足するまで順次同様の経路探索を上位のレ
イヤに上がって行う。

次に上記の経路探索方法に用いるのに好適な道路デー
タの具体的な構造例を示す。

第11図は第10図のレイヤ32におけるブロックａのデー
タ構造の例を示す図、第12図は第１図のレイヤ32におけ
るブロックｄのデータ構造の例を示す図、第13図は第10
図のレイヤ32におけるブロックｆのデータ構造の例を示
す図、第14図は第10図のレイヤ31におけるブロックａの
データ構造の例を示す図である。

各ブロック単位のデータは、第11図〜第14図に示すよ
うにそれぞれ道路データ（同図（ａ））と交差点データ
（同図（ｂ））からなる。そして、例えば第11図に示す
ように道路データは、ブロック内の各道路番号に対応し
て、始点の交差点番号、終点の交差点番号、同じ始点を
もつ道路番号、同じ終点をもつ道路番号、案内不要道
路、道路の相対長さ、レイヤ等の情報を有している。道
路番号の単位は、通常、複数個のノードからなる。ノー
ドデータは、図示しないが道路上の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。また、交差点データは、ブ
ロック内の交差点番号に対応して、東経、北緯、出る道
路番号、入る道路番号、上のレイヤの交差点番号、下の
レイヤの交差点番号、横のブロックの交差点番号（接続
交差点番号）等の情報を有している。

これらのうち、同じ始点（終点）をもつ道路番号や出
る（入る）道路番号は、それぞれ交差点における連結道
路の情報であり、通常、複数の道路番号が存在するの
で、そのうちの一番小さい道路番号を登録しておく。こ
のようにすると、後述するように交差点の連結道路の検
索が容易に行える。また、案内不要道路や道路の相対長
さは、走行に要する実質的な時間を算出する場合に必要
となる情報である。例えば同じ幅や長さの道路であって
も案内を要する道路より案内不要道路の方が実質的な走
行時間は短めに換算することができ、同じ長さの道路で
あっても走行条件が悪いとか渋滞がしやすい道路であれ
ば相対長さが長くなる。レイヤは、道路のランクを示し
ている。つまり、どの順位のレイヤでもつ道路かを示す
情報である。上（下）のレイヤの交差点番号、例えば１
−１−２は、レイヤ31（レイヤ32の場合には２）−ブロ
ックａ（ブロックｂの場合には２、……ブロックｆの場
合には６）−そのレイヤブロックでの交差点番号を示し
ている。横のブロックの交差点番号も同様である。

次に経路探索方法を処理の流れに従って説明する。

第15図はワークファイルとインデックスファイルの構
造を示す図、第16図は経路探索における全体の処理の流
れを説明するための図、第17図は同一ブロック探索ルー
チンの例を示す図、第18図は隣接ブロック探索ルーチン
の例を示す図、第19図は遠隔ブロック探索ルーチンの例
を示す図である。

ワークファイルは、ブロック単位で探索を行う際に、
ブロック内の交差点データ及び道路データを読み込んで
使用するものであり、第15図（ａ）に示すように交差点
数、道路数、始点、終点、ブロックの探索結果得られる
交差点に入る道路番号、ブロックの探索の出発地と目的
地を示すフラグ等の情報を格納するものである。インデ
ックスファイルはブロックの情報を管理するものであ
り、同図（ｂ）に示すようにブロック数とブロック番号
等の情報を有している。

第16図に示すように経路探索では、まず、インデック
スファイルにより出発地、目的地のブロックの位置関係
を調べ、その位置関係により以下の同一ブロック探索、
隣接ブロック探索、遠隔ブロック探索のいずれかの処理
ルーチンに分岐する。

同一ブロック探索では、第17図に示すように交差点デ
ータ、道路データを入力すると共に、ワークエリーを初
期化し、出発地、目的地を設定する。しかる後、経路探
索サブルーチンに分岐し、そこで生成された経路を出力
する。

隣接ブロック探索は、交差点番号をＣ（レイヤ−ブロ
ック−交差点番号）、道路番号をＲ（レイヤ−ブロック
−道路番号）の形式で表し、出発地をＣ（２−１−
１）、目的地をＣ（２−４−４）とすると、第18図に示
すステップで次のように処理する。

、 出発地のあるレイヤ２、ブロック１のデータを
読み込む。

接続交差点Ｓを下記のようにメモリに記憶する。

ワークエリアにおけるブロック内の全ての交差点を
下記のように設定して初期化する。

交差点に来る道路←０ フラグ ←未探索 距離 ←7FFFFFFFH ワークエリアにおける出発地交差点Ｃ（２−１−
１）のフラグに「仮」、距離に「０」をセットする。

目的地として連続交差点（２−１−６）、Ｃ（２−
１−７）を設定する。

出発地交差点Ｃ（２−１−１）から仮の目的地であ
る連続交差点（２−１−６）、Ｃ（２−１−７）までの
探索を行う。

、 ワークエリアをセーブする。このとき接続交差
点までの距離を下記のようにメモリに記憶する。

〜 出発地をＣ（２−４−１）、目的地を接続交差
点Ｃ（２−４−５）、Ｃ（２−４−４）として〜と
同様の探索を行う。

〜 最短経路となる接続交差点を選ぶ。例えば出発
地からの距離、目的地からの距離が であるとすると、接続交差点は、 （６＋５）＜（11＋８） から距離が短い方のＣ（２−１−６）、Ｃ（２−４−
５）となる。

目的地ブロックの経路Ｃ（２−４−１）−Ｃ（２−
４−５）を作成する。

〜 ワークエリアをロードし、出発地ブロックの経
路Ｃ（２−１−１）−Ｃ（２−１−３）−Ｃ（２−１−
６）を作成する。

上記のそれぞれの経路を合成し、Ｃ（２−１−１）
−Ｃ（２−１−３）−Ｃ（２−１−６）−（２−４−
１）−Ｃ（２−４−５）を出力する。

続いて遠隔ブロックの探索を説明する。ここでは、出
発地をＣ（２−１−１）、目的地をＣ（２−６−２）と
する。

〜 出発地のあるレイヤ２、ブロック１のデータを
書き込む。

上位のレイヤへの接続交差点S2を検出する。

〜 出発地をＣ（２−１−１）、目的地をＣ（２−
１−３）、Ｃ（２−１−４）として探索し、ワークエリ
アをセーブする。

出発地から接続交差点S2までの距離をメモリに記憶
する。

〜 目的地のあるレイヤ２、ブロック６のデータを
読み込む。

上位のレイヤへの接続交差点D2を検出する。

〜 出発地をＣ（２−６−２）、目的地をＣ（２−
６−１）、Ｃ（２−６−３）として探索し、ワークエリ
アをセーブする。

出発地から接続交差点D2までの距離をメモリに記憶
する。

〜 上位のレイヤ１、ブロック１のデータを入力す
る。

出発地として接続交差点S2（Ｃ（１−１−１）、Ｃ
（１−１−２））を設定する。また、距離の初期地とし
て出発地から接続交差点S2までの距離をセットしてお
く。

目的地として接続交差点D2（Ｃ（１−１−７）、Ｃ
（１−１−８））を設定する。

接続交差点S2（Ｃ（１−１−１）、Ｃ（１−１−
２））から接続交差点D2（Ｃ（１−１−７）、Ｃ（１−
１−８））探索を行う。

出発地から接続交差点D2までの距離と目的地から接
続交差点D2までの距離を比較する。例えば出発地からの
距離、目的地からの距離が であるとすると、接続交差点は、 （22＋３）＜（21＋２） から距離が短い方のＣ（２−６−３）、Ｃ（１−１−
８）が最短経路となる接続交差点D2である。

レイヤ１の経路Ｃ（１−１−８）−Ｃ（１−１−
６）−Ｃ（１−１−５）−Ｃ（１−１−２）を取り出
す。

〜 出発地ブロックのワークエリアをロードし、出
発地ブロックの経路Ｃ（２−１−４）−Ｃ（２−１−
２）−Ｃ（２−１−１）を取り出す。

〜 目的地ブロックのワークエリアをロードし、目
的地ブロックの経路Ｃ（２−６−３）−Ｃ（２−６−
２）を取り出す。

上記のそれぞれの経路を合成し、Ｃ（２−１−１）
−Ｃ（２−１−２）−Ｃ（２−１−４）−Ｃ（１−１−
５）−Ｃ（１−１−６）−Ｃ（２−６−３）−Ｃ（２−
６−２）を出力する。

以上が経路探索方法である。次にヘルプ機能の例につ
いて説明する。

第20図はヘルプ機能による処理の流れを説明するため
の図である。

ヘルプ機能は、例えばヘルプスイッチを押すことによ
り動作するものであり、まず、ヘルプ項目の表示を行
い、その中からの選択を行うことができる。但し、走行
中は安全のためにヘルプ操作は行えないようにしてい
る。ヘルプ項目の例としては下記のものが用意される。

出発地入力 出発地を入力または変更してそこから出発する場合。

行き先変更 目的地の経路途中で行き先を別の目的地に変更する場
合。

道に迷った 目的地の経路途中で経路から外れ、その外れた場所へ
戻れずに現在地がわからなくなってしまった場合。

通行止め 目的地への経路途中で道路工事等によりその経路を進
行できない場合。

渋滞回避 目的地への経路途中で渋滞等に巻込まれ、それを回避
するために経路を変更して別の経路を走行する場合。

寄り道 目的地への経路途中で一端経路から外れてから再び経
路を外れた場所へ戻る場合。

ヘルプ機能説明 上記各項目の説明 上記ヘルプ機能の処理の流れは、第20図に示すよう
に、まず、ステップにおいてヘルプ処理フラグをオン
し、次いでステップにおいて、通常動作状態フラグ、
経路データ、現在地情報、出発地、初期出発地、目的地
データ等の通常動作ワークエリアデータを不揮発性RAM
領域へ退避させる。次に、ステップにおいて現在走行
中か否かが判断され、走行中であればステップにおい
て例えば「安全のためヘルプ操作は停車してから行って
下さい。」のようなメッセージを表示した後、退避デー
タの復帰およびヘルプ処理中フラグオフの処理を行い
（ステップ、）、ヘルプ操作を終了する。

しかし、ステップにおいて、現在停止中であると判
断された場合には、ステップにおいてヘルプ項目のメ
ニュー画面が表示される。そこで、タッチパネルにより
いずれかのヘルプ項目が入力されると（ステップ）、
取消でなければ各ヘルプ項目の処理を行い（ステップ
）、取消であればステップに戻る。なお、各項目処
理中にヘルプスイッチが押された場合には、ステップ
に戻ると共に、ステップ、に進む。

上記ヘルプ機能の中に必要に応じて走行履歴情報を含
む経路表示を採用すると、ユーザにとって有用な情報を
提供ずくことができる。

従来のナビゲーション装置は、例えば交差点等の判断
を誤って経路から外れた場合には再び設定された経路に
戻らなければナビゲーション装置の案内に従った走行が
続行できないという問題がある。また、経路案内どうり
に所定の交差点を通過したか否かは、距離センサーや舵
角センサーにより走行距離や右折、左折等の検出を行う
ことを前提としているが、現実にはこれらの検出誤差が
大きく判断ミスを誘発しやすいという問題もある。その
ために設定経路を外れた場合にも目的地への経路を誘導
する装置が提案（特開昭61−21610号公報）されてい
る。

これは車両が走行予定経路から離脱したことを検出す
る手段と、現在位置から復帰すべき走行予定経路上の交
差点を検出する手段と、車両進行方向に対する復帰交差
点の方向を検出する手段と、前記走行予定経路に沿って
車両を誘導するに必要な案内情報を表示させるととも
に、前記経路脱出が検出されたときには、車両進行方向
に対する復帰交差点の方向を示す情報を表示する手段と
を備えたものである。本発明に係るナビゲーション装置
の経路表示方式は、上記ヘルプ機能やこの経路誘導機能
と組み合わせても有効に利用することができる。

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、経路探索の後に案内地図として経路表示をするよう
に説明したが、必ずしもこのステップで表示しなくても
よく、ヘルプ機能の１項目としてこの経路表示を利用し
てもよい。また、経路表示として、経路と異なる色で走
行履歴を表示するように説明したが、走行履歴にしたが
って現在位置のみをフラッシュその他の異なる表示態様
により表示するようにしてもよい。さらには、描画地図
データとして４分割と16分割の35枚により構成したが、
領域毎の情報密度等により分割サイズや分割した描画地
図データを用意する部分を選択し、情報密度の低い領域
については部分的に省くようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、経
路表示用の描画地図データとして最大描画領域に対応す
る上位階層の基本描画地図データと該基本描画地図デー
タを領域分割した下位階層の複数の領域の拡大描画地図
データからなる階層構造のデータを有し、経路に応じて
狭領域では下位階層の拡大描画地図データを用いるの
で、ローカル部の経路も分りやすい表示を提供すること
ができる。しかも、設定された経路から該経路が描画範
囲に入る基本描画地図データ又は拡大描画地図データを
選択して地図を描画するので、設定された経路を表示す
るのに最適な描画地図データを選択し描画すればよく、
データ処理の量を少なくすることができ、経路が画面か
らはみ出ることなく全経路を地図上に表示することがで
きる。したがって、経路表示を高速化することができ、
適宜ユーザの要求に応じて経路表示を行うように構成す
ることができる。また、該当する描画地図データが複数
ある場合には、その中でも最も領域が狭く且つ経路が中
央よりに位置する描画地図データを選択することにより
常に見やすい経路表示を提供することができる。

【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１実施例を
説明するための図、第２図は表示例を示す図、第３図は
描画地図データの分割例を示す図、第４図は処理の流れ
を説明するための図、第５図は表示用データ管理テーブ
ルの構造例を示す図、第６図は道路ノード列選択データ
の構造例を示す図、第７図は描画地図選択データの構造
例を示す図、第８図はレイヤ１、２道路ノード・データ
の例を示す図、第９図は描画地図データの構造例を示す
図、第10図は経路探索方法の１実施例を説明するための
図、第11図は第10図のレイヤ32におけるブロックａのデ
ータ構造の例を示す図、第12図は第１図のレイヤ32にお
けるブロックｄのデータ構造の例を示す図、第13図は第
10図のレイヤ32におけるブロックｆのデータ構造の例を
示す図、第14図は第10図のレイヤ31におけるブロックａ
のデータ構造の例を示す図、第15図はワークファイルと
インデックスファイルの構造を示す図、第16図は経路探
索における全体の処理の流れを説明するための図、第17
図は同一ブロック探索ルーチンの例を示す図、第18図は
隣接ブロック探索ルーチンの例を示す図、第19図は遠隔
ブロック探索ルーチンの例を示す図、第20図はヘルプ機
能による処理の流れを説明するための図である。 11……距離計、12……舵角計、13……入力部、14……入
力解読部、15……入力解読テーブル、16……データ処理
制御部、17……画像出力制御部、18……表示部、21〜23
……ファイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 昭二 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 (56)参考文献 特開 昭63−271110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−75375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−166583（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−140788（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G09B 29/10 G01C 21/00 G08G 1/0969

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】指定された出発地と目的地から経路探索を
   行って経路を設定し経路案内を行うナビゲーション装置
   において、 地図データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された地図データに基づき地図及び
   前記設定された経路を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示される地図の描画領域として、前記
   設定された経路の全体が含まれる領域を求める領域決定
   手段と を備え、前記表示手段は、前記領域決定手段により求め
   られた領域を描画領域として地図を表示し、該地図上の
   道路に経路を重ね合わせ表示することを特徴とするナビ
   ゲーション装置。
2. 【請求項２】前記記憶手段は、上位階層の領域を分割し
   て上位階層から詳細度の高い下位階層へ展開した階層構
   造の描画地図データを格納し、前記表示手段は、前記設
   定された経路の全体が含まれる領域の階層の描画地図デ
   ータを選択し表示することを特徴とする請求項１記載の
   ナビゲーション装置。
3. 【請求項３】前記下位階層の描画地図データは、上位階
   層の領域を等分割した描画地図データと該分割境界領域
   を中心とする同サイズの描画地図データで構成すること
   を特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。
4. 【請求項４】前記設定された経路の全体が含まれる領域
   の階層の描画地図データとして複数の階層の描画地図デ
   ータがある場合、前記表示手段は、最も下位階層の描画
   地図データを選択することを特徴とする請求項２記載の
   ナビゲーション装置。
5. 【請求項５】前記領域決定手段は、前記設定された経路
   の全体が含まれる領域として経路上の最端点による矩形
   領域を求めることを特徴とする請求項１記載のナビゲー
   ション装置。
6. 【請求項６】前記領域決定手段は、前記設定された経路
   の座標列から経路全体が含まれる領域を求めることを特
   徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。