JP3293375B2 - カーナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行経路案内機能を備
えたカーナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
道路上の交差点や高架道路の出入口等といった道路の特
徴位置を表すノードと、ノード間を結んで道路を完成さ
せるためのリンクと、リンク中に設定される仮想ノード
とから構成される道路地図情報を記憶し、出発地点と目
的地点とを指定することによって、前記ノード及び仮想
ノードの中から、指定した各地点に最も近いものを選定
し、これらを結ぶ経路の中から最適な走行経路を決定
し、乗員に案内する様にした走行経路案内機能付きのカ
ーナビゲーション装置が知られている。

【０００３】ところが、こうした道路地図情報は二次元
的な位置情報としてだけ記憶されるのが普通であり、高
架道路と一般道路とが区別されていない。このため、例
えば、図１２（Ａ）に示すように、高架道路と一般道路
とが近くに存在する様な地域において目的地点Ｘｅを指
定したとき、図示（Ｂ）に示すように、高架道路の仮想
ノードｎ101 が最も近いものとして選定されてしまい、
高架道路の途中で終る様な走行経路Ｒ１が案内される場
合があった。このため、正しい道案内（図示（Ｃ）のノ
ードＮ101 に至る走行経路Ｒ２）をすることができなく
なる。

【０００４】また、出発地点Ｘｓについても、図１３
（Ａ）に示すように、高架道路と一般道路とが接近して
存在するとき、高架下の駐車場から出発しようとしてい
るにも拘らず、高架道路上のノード又は仮想ノードが選
定されてしまうおそれがある。この場合、正しい走行経
路Ｒ４（図示（Ｃ））ではなく誤った走行経路Ｒ３（図
示（Ｂ））が案内されてしまうことになる。

【０００５】なお、一般道路と高架道路とが重なってい
るときに、車両に搭載した勾配センサの検出信号を積分
して高度を検出し、高架又は一般道路のどちらかだけを
表示するようにしたカーナビゲーション装置は知られて
いる（特開平１−１３４０２９号公報）。しかし、この
技術は単に地図表示を切り換えるだけであり、出発地点
から目的地点への走行経路案内をするものではない。

【０００６】そして、走行経路の案内を行うには、必ず
しも現在位置を出発地点とするとは限らない。また、か
かる技術では、一般道路走行中にも拘らず間違って高架
道路走行中と判断されてそのような地図表示がなされた
としても、どこまでも一般道路と高架道路とが重なって
いることは少なく、いずれは車両位置検出結果との関係
から一般道路上を走行している表示へと自然に切り換え
られる。

【０００７】しかし、走行経路案内を行う場合には、出
発地点及び目標地点を指定した時点で全てが決定してし
まうため、間違った道路上に出発地点が選ばれてしまう
と、走行経路自体が間違ってしまうという問題がある。
ましてや、上記の従来技術は目標地点を正しく選定する
技術としては全く応用できない。

【０００８】そこで、本発明は、立体的に構成される道
路の中から、正しい出発地点及び目標地点を設定し、走
行経路を正しく案内することのできるカーナビゲーショ
ン装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明の
カーナビゲーション装置は、道路上の交差点や高架道路
の出入口等といった道路の特徴位置を表すノードと、ノ
ード間を結んで道路を完成させるためのリンクと、リン
ク中に設定される仮想ノードとから構成される道路地図
情報を記憶した道路地図情報記憶手段と、出発地点と目
的地点とを指定する地点指定手段と、前記ノード及び仮
想ノードの中から、前記地点指定手段の指定した各地点
に最も近いものを選定するノード選定手段と、該選定結
果と前記道路地図情報とに基づいて、出発地点から目的
地点までの走行経路を求めて案内する走行経路案内手段
とを備えたカーナビゲーション装置において、前記走行
経路案内を行うに当たって前記ノード選定手段によって
選定し得ないノード及び仮想ノードを判別する選定不可
ノード判別手段を備え、前記ノード選定手段は、前記判
別されたノード及び仮想ノード以外のノード及び仮想ノ
ードの中から前記の選定を行うように構成されているこ
とを特徴とする。

【００１０】なお、ノードは、「交差点」や「高架道路
の出入口」に限らず、「道路の分岐点・合流点」、「ト
ンネルの出入口」、「橋の出入口」、「分岐なしに長く
続いている道路の途中の点」、「アンダーパスやオーバ
ーパスの始点・終点」などであってもよい。

【００１１】本発明のカーナビゲーション装置によれ
ば、走行経路案内を行うための出発地点及び目的地点の
選定に当たっては、全てのノード及び仮想ノードが対象
とされるのではなく、出発地や目的地として選定し得な
いノード及び仮想ノードを除いた残りのノード及び仮想
ノードだけを対象とする。従って、間違った出発地や目
的地に基づいて走行経路を決定してしまうことがない。

【００１２】具体的に本発明では、前記道路地図情報と
して各リンクの属性を記憶し、前記選定不可ノード判別
手段が、該属性に基づいて選定不可となるノード及び仮
想ノードを判別する様に構成した。 そして、前記属性
が、地面に対する各リンクの高さ方向の位置関係を区別
させるための情報として構成される。これによって、地
面に対して高い位置となる「高架道路」，「オーバーパ
ス」、低い位置となる「トンネル」，「アンダーパス」
等を判別することができ、かかる場所の仮想ノードを目
標地点としてしまうのを防止することができる。

【００１３】あるいは、前記属性が、車両を駐車や停車
することのできない道路であるか否かを区別させるため
の情報として構成された発明として実現してもよい。駐
車や停車のできない道路を目的地とすることはあり得な
いし、また、こうした走行経路案内を行わせるための操
作は、通常、駐車又は停車中に行うことから、駐車や停
車のできない道路上のノードや仮想ノードを出発地、目
的地とするのを避けるためである。トンネルや高架道路
などは、高さの観点だけでなく、この駐車又は停車がで
きるか否かという観点からも選定不可ノードとして除外
されることになる。

【００１４】なお、駐車や停車のできない道路として
は、「高架道路」、「トンネル」などの他に、「橋」、
「ロータリー」、「インターチェンジ」、「ジャンクシ
ョン」等といった属性もあげることができるし、道路交
通法上の「駐車禁止区域」、「駐停車禁止区域」に基づ
いて属性を付与するようにしてもよい。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【実施例】図１以下に本発明の一実施例を説明する。第
１実施例のカーナビゲーション装置１０は、図１に示す
ように、マイクロコンピュータ１１を中心に、地図表示
用のディスプレイ１２、入力用の操作キースイッチ１
３、道路地図情報を記憶したＣＤ−ＲＯＭ装置１４、Ｇ
ＰＳ衛星からの信号を受信して自車の現在位置を検出す
るＧＰＳ位置検出装置１５、自車の進行方向を検出する
ジャイロ１６、車速センサ１７などから構成される。な
お、本実施例では、操作キー装置１３は停車中にのみ操
作可能に構成してある。

【００２０】道路地図情報は、図２（Ａ）に示すような
道路では、同図（Ｂ）に示すように、道路上の交差点や
高架道路の出入口等といった道路の特徴位置を表すノー
ドＮn と、ノードＮn 間を結んで道路を完成させるため
のリンクＬn と、リンクＬn中に設定される仮想ノード
ｎn とからなる（n ＝１，２，…）。そして、各リンク
Ｌn に対しては、同図（Ｃ）に示すように、後述する走
行経路案内制御処理において出発地点及び目標地点とし
ての選定可否を表す属性「０」又は「１」が付与されて
いる。この実施例では、「高架」、「地下道」、「トン
ネル」、「オーバーパス」、「アンダーパス」といった
地面よりも高い位置又は低い位置にあるリンクに選定不
可を意味する属性「０」が、それ以外の地表の一般道路
のリンクには選定可を意味する属性「１」が付与されて
いる。なお、上記の属性の他に、国道，県道，農道など
といった道路の種別や、道幅に関する情報、有料道路か
否かに関する情報などの走行経路決定処理に必要な属性
も与えられている。

【００２１】また、経路データとしての道路地図情報
は、図３に示すように、詳細ネットワーク、基本ネット
ワーク、広域ネットワークといった具合いに階層的に多
段階設定とされている。これは、出発地点や目標地点を
指定するには詳細ネットワークを用い、出発地点と目標
地点とをつなぐのに当たって、基本ネットワークや広域
ネットワークを用いる様にするためである。本実施例で
は、広域ネットワークは主要国道や高速道路といった幹
線道路に基づく道路地図として、基本ネットワークは主
要な県道なども含む道路地図として、詳細ネットワーク
は概ね全ての公道を含む道路地図としてそれぞれ構成さ
れている。

【００２２】本実施例のカーナビゲーション装置１０で
は、図４に示すようなシステムにより自車の位置を検出
する様に構成されている。自車位置を検出する機能に
は、推測航法とマップマッチングとが併用されている。
推測航法は、ＧＰＳ位置検出装置１５、ジャイロ１６及
び車速センサ１７による検出結果に基づいて実行され
る。概略的には、ＧＰＳ位置検出装置１５によって自車
の緯度・経度情報を取り込み、これによって絶対位置を
把握すると共に、ジャイロ１６及び車速センサ１７によ
って自車の相対的な移動軌跡を算出して現在の自車位置
を推測するのである。マップマッチングは、この推測さ
れた移動軌跡に、道路の形状を加味し、車両がちょうど
道路上に載っている様にずれを修正する方法である。こ
れら推測航法とマップマッチングとを併用することによ
り、常に道路から外れることなく、しかも相当に正確な
位置に自車の表示を行うことができるのである。

【００２３】次に、走行経路案内制御の処理内容につい
て、図５以下のフローチャートに基づいて説明する。こ
の処理は、停車中の車両内で運転者が操作キー装置１３
から走行経路案内処理を指定することにより開始され
る。

【００２４】まず、上述の推測航法及びマップマッチン
グの結果としての現在の自車の位置を出発地点として取
り込む（Ｓ１０）。次に、目的地点の入力するためのメ
ニュー画面を表示する（Ｓ２０）。そして、選択された
メニューに従って、目的地点の取り込みを実施する（Ｓ
３０）。なお、本実施例では、地名索引リストを表示し
てその中から選ぶ「索引方式」、細密地図→詳細地図→
基本地図→広域地図→基本地図→詳細地図→細密地図と
地図を変更して目的地の詳細地図を選び出し、詳細地図
中の任意の地点を指定する「クローズアップ方式」、近
場での目的地指定に適した「カーソル移動方式」の中か
ら選択できるように構成してある。なお、細密地図と
は、詳細地図よりもさらに細かな情報を含んだ地図であ
る。図３に示した様に、経路データとしては詳細地図ま
でしか保有していないが、出発地や目的地に関してはさ
らに細密地図まで保有しているのである。

【００２５】こうして、出発地点及び目標地点が取り込
めたら、まず、出発地ノード選定処理（Ｓ４０）を実行
し、続いて、目的地ノード選定処理（Ｓ５０）を実行
し、その後で走行経路決定処理（Ｓ６０）、走行経路案
内処理（Ｓ７０）を実行して本ルーチンを抜ける。

【００２６】ここで、走行経路決定処理（Ｓ６０）は、
出発地ノードと目的地ノードとの間に選び得る走行経路
の中から、道路の種類，幅，有料道路か否かなどといっ
たリンクの属性に基づいて、いくつかの観点から点数を
付け、最終的にどの経路を案内するかを決定する処理で
ある。例えば、距離の短くなる経路ほど選択可能性を高
める様に、広い道路ほど選択可能性を高める様に、国道
→県道→…と道路の格が高いほど選択可能性を高める様
に、有料道路若しくは無料道路のいずれかに応じて選択
可能性を高める様にといった複数の条件を総合して案内
すべき走行経路が決定される。

【００２７】走行経路案内処理（Ｓ７０）は、こうして
決定された目的地までの走行経路を地図上に色を変える
などして表示し、運転者に経路を案内する処理である。
交差点や分岐点などでは「直進」、「右折」、「左折」
などといった情報を音声などを併用して案内するように
してもよい。

【００２８】次に、出発地ノード選定処理（Ｓ４０）の
詳細について、図６に基づいて説明する。この処理で
は、まず、出発地点を含む詳細地図データ中に検討して
いないリンクデータが存在しているか否かを判定する
（Ｓ１００）。最初は、検討していないリンクデータが
存在するので、リンクデータを一つ読み出す処理（Ｓ１
１０）に移行する。そして、読み出したリンクデータの
選定可否を表す属性が「１」か否かを判定する（Ｓ１２
０）。「０」の場合には、Ｓ１００の処理へと戻る。一
方、属性が「１」である場合には、そのリンクデータ中
の仮想ノード及び当該リンクの両端に相当するノードの
全てに対して、出発地点として取り込んだ点との距離を
計算し（Ｓ１３０）、最も距離が近いノード又は仮想ノ
ードを選び出し、これを今回の仮推薦ノードとして設定
する（Ｓ１４０）。そして、仮推薦ノードから出発地点
までの距離ｄnow が、前回までの推薦ノードから出発地
点までの距離ｄold よりもが短いか否かを判定する（Ｓ
１５０）。ｄnow ＜ｄold ならば、仮推薦ノードを推薦
ノードとし（Ｓ１６０）、それ以外なら推薦ノードをそ
のままとする（Ｓ１７０）。

【００２９】こうして、推薦ノードが選定できたら、Ｓ
１００へ戻る。そして、詳細地図データ中の全てのリン
クについてＳ１１０〜Ｓ１７０の処理が終わったら、そ
の時点での推薦ノードを出発地ノードとして選定する
（Ｓ１８０）。目的地ノード選定処理（Ｓ５０）も、図
７に示す通り、出発地ノード選定処理と全く同様に構成
されている。各ステップを２００番台で表し、詳細な説
明は省略する。

【００３０】この様に、本実施例によれば、「高架」、
「地下道」、「トンネル」、「オーバーパス」、「アン
ダーパス」といった地面よりも高い位置又は低い位置に
あるリンクから出発地ノードや目的地ノードが選定され
ることがない。従って、図１２（Ｂ）や図１３（Ｂ）に
示した様な不適切な走行経路案内となることがなく、図
１２（Ｃ）や図１３（Ｃ）に示した様な適切な走行経路
案内を行うことができる。

【００３１】次に、第２実施例を説明する。第２実施例
のカーナビゲーション装置２０は、図８に示すように、
上述の第１実施例の構成にさらに勾配センサ２１を加え
たものとしてハード構成される。そして、図９の走行位
置判別処理ルーチンに示すように、高架道路への出入口
ノードの部分を車両が通過するとき、この勾配センサ２
１の検出値を取り込み（Ｓ３００，Ｓ３１０）、上昇勾
配を示していれば高架道路上であると（Ｓ３２０，Ｓ３
３０）、下降勾配を示していれば一般道路上であると
（Ｓ３４０，Ｓ３５０）、いずれでもなければ道路が変
化していないと判別するようにしてある（Ｓ３６０）。
従って、Ｓ３６０では、一旦高架道路上へ上がったと判
別された後ならばそのまま高架道路上であると判別され
続けていることになる。

【００３２】また、道路地図情報としては、各リンクが
高架道路上のものかそうでないかを表す属性情報を与え
てある。高架道路上のものに「０」を、そうでないもの
に「１」が付与されている。そして、走行経路案内制御
のメインルーチンは、図５と同様であるが、その中の出
発地ノード決定処理として、図１０，図１１に示すよう
な手順の処理が採用されている。

【００３３】この処理では、まず、現在判別されている
走行位置が高架道路上であるか否かを判定する（Ｓ４０
０）。そして、高架道路上であると判定されたならば、
属性「０」なっているリンクデータの内、検討未済みの
リンクデータが出発地点を含む詳細地図データ中に存在
しているか否かを判定する（Ｓ４１０）。最初は、検討
していないリンクデータが存在するので、リンクデータ
を一つ読み出す処理（Ｓ４２０）に移行する。そして、
そのリンクデータ中の仮想ノード及び当該リンクの両端
に相当するノードの全てに対して、出発地点として取り
込んだ点との距離を計算し（Ｓ４３０）、最も距離が近
いノード又は仮想ノードを選び出し、これを今回の仮推
薦ノードとして設定し（Ｓ４４０）、以下、第１実施例
のＳ１５０〜Ｓ１７０と同様に、より近い方を推薦ノー
ドとしてＳ４１０へ戻る（Ｓ４５０〜Ｓ４７０）。

【００３４】一方、現在判別されている走行位置が高架
道路上でないと判定されたならば、属性「１」なってい
るリンクデータの内、検討未済みのリンクデータが出発
地点を含む詳細地図データ中に存在しているか否かを判
定する（Ｓ５１０）。そして、全てのリンクデータを検
討し終えるまで、Ｓ４２０〜Ｓ４７０と同様の処理を繰
り返し、推薦ノードを決定していく（Ｓ５２０〜Ｓ５７
０）。

【００３５】こうして、Ｓ４１０又はＳ５１０で全て検
討済みの判定が下ったら、その時点での推薦ノードを出
発地ノードとして選定する（Ｓ６００）。なお、目的地
ノード選定処理は、第１実施例と同様である。この第２
実施例によれば、第１実施例と同様に、選定し得ないノ
ードや仮想ノードを出発地ノードや目的地ノードとして
選定することがない点で共通する。そして、出発位置が
高速道路のサービスエリアなど高架上となる場合にも間
違いなく走行経路を選定することができる点でさらに利
用価値が高められている。

【００３６】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこの実施例に限定されることなく、種々な
る態様を採ることができる。例えば、リンクの属性とし
て、道路交通法上の駐車禁止区域や駐停車禁止区域に含
まれる場合に出発地や目的地のノードとして選定不可能
であるように設定してもよい。こういったリンクとして
は、高速道路、トンネル、橋、ロータリーなどをあげる
ことができる。また、インターチェンジやジャンクショ
ンなどを出発地、目的地としての選定不可リンクとして
属性を付与しておいてもよい。

【００３７】また、第２実施例では出発地についてだけ
高架道路上を指定できるようにしたが、例えば、サービ
スエリアを目的地とする場合の様に、高架道路上を目的
地として選定できるようにし、例えば操作キーからその
旨を入力したら、目的地ノードは高架道路上だけから選
定する様にしてもよい。

【００３８】さらに、出発地点についても、目的地点と
同様にクローズアップ方式やカーソル方式などによって
マニュアル入力するように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例のカーナビゲーション装置の全体
構成図である。

【図２】 第１実施例での道路地図情報の構成を示す説
明図ある。

【図３】 第１実施例での道路地図情報の構成を示す説
明図ある。

【図４】 第１実施例での自車位置検出方法の説明図あ
る。

【図５】 第１実施例での走行経路案内制御処理のフロ
ーチャートである。

【図６】 第１実施例での出発地ノード選定処理のフロ
ーチャートである。

【図７】 第１実施例での目的地ノード選定処理のフロ
ーチャートである。

【図８】 第２実施例のカーナビゲーション装置の全体
構成図である。

【図９】 第２実施例での走行位置判別処理のフローチ
ャートである。

【図１０】 第２実施例での出発地ノード選定処理のフ
ローチャートである。

【図１１】 第２実施例での出発地ノード選定処理のフ
ローチャートである。

【図１２】 従来の問題点を示す説明図である。

【図１３】 従来の問題点を示す説明図である。

【符号の説明】

１０・・・カーナビゲーション装置、１１・・・マイク
ロコンピュータ、１２・・・ディスプレイ、１３・・・
操作キー装置、１４・・・ＣＤ−ＲＯＭ装置、１５・・
・ＧＰＳ位置検出装置、１６・・・ジャイロ、１７・・
・車速センサ、２０・・・カーナビゲーション装置、２
１・・・勾配センサ、Ｌn ・・・リンク、Ｎn ・・・ノ
ード、ｎn ・・・仮想ノード、Ｘｅ・・・目的地点、Ｘ
ｓ・・・出発地点。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 G08G 1/0969 G09B 29/00 - 29/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路上の交差点や高架道路の出入口等と
   いった道路の特徴位置を表すノードと、ノード間を結ん
   で道路を完成させるためのリンクと、リンク中に設定さ
   れる仮想ノードとから構成される道路地図情報を記憶し
   た道路地図情報記憶手段と、 出発地点と目的地点とを指定する地点指定手段と、 前記ノード及び仮想ノードの中から、前記地点指定手段
   の指定した各地点に最も近いものを選定するノード選定
   手段と、 該選定結果と前記道路地図情報とに基づいて、出発地点
   から目的地点までの走行経路を求めて案内する走行経路
   案内手段と を備えたカーナビゲーション装置において、前記道路地図情報として、地面に対する各リンクの高さ
   方向の位置関係を区別させるための情報として構成され
   る各リンクの属性を記憶し、 前記走行経路案内を行うに当たって前記ノード選定手段
   によって選定し得ないノード及び仮想ノードを前記属性
   に基づいて判別する選定不可ノード判別手段を備え、 前記ノード選定手段は、前記判別されたノード及び仮想
   ノード以外のノード及び仮想ノードの中から前記の選定
   を行うように構成されていることを特徴とするカーナビ
   ゲーション装置。
2. 【請求項２】 道路上の交差点や高架道路の出入口等と
   いった道路の特徴位置を表すノードと、ノード間を結ん
   で道路を完成させるためのリンクと、リンク中に設定さ
   れる仮想ノードとから構成される道路地図情報を記憶し
   た道路地図情報記憶手段と、 出発地点と目的地点とを指定する地点指定手段と、 前記ノード及び仮想ノードの中から、前記地点指定手段
   の指定した各地点に最も近いものを選定するノード選定
   手段と、 該選定結果と前記道路地図情報とに基づいて、出発地点
   から目的地点までの走行経路を求めて案内する走行経路
   案内手段と を備えたカーナビゲーション装置において、 前記道路地図情報として、車両を駐車や停車することの
   できない道路であるか否かを区別させるための情報とし
   て構成される各リンクの属性を記憶し、 前記走行経路案内を行うに当たって前記ノード選定手段
   によって選定し得ないノード及び仮想ノードを前記属性
   に基づいて判別する選定不可ノード判別手段を備え、 前記ノード選定手段は、前記判別されたノード及び仮想
   ノード以外のノード及び仮想ノードの中から前記の選定
   を行うように構成されていることを特徴とするカーナビ
   ゲーション装置。