JP5749057B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、出発地から目的地までの推奨経路を探索する機能、及び探索した推奨経路の周辺に存在する施設を抽出する機能を備えたナビゲーション装置に関する。

一般に、ナビゲーション装置は、現在位置周辺の地図画像を表示する地図表示機能や、ユーザにより指定された出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索機能、探索した推奨経路に沿ってユーザを案内する経路案内機能等を備えている。

また、推奨経路の周辺に存在する施設を検索する周辺施設検索機能を備えたナビゲーション装置も知られている。例えば、特許文献１には、推奨経路上の一定距離毎にサンプルノードを抽出し、そのサンプルノードを中心とした一辺が所定長（例えば１ｋｍ）の正方形内に存在する施設を検索して表示する機能を備えたナビゲーション装置が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載されたナビゲーション装置では、推奨経路の周辺施設を抽出する際、推奨経路上の複数の点を中心とする所定のサイズの正方形を複数規定して、各施設が各正方形に含まれるか否かを判定する内外判定処理が必要であるため、処理の負荷が大きいという問題がある。

特開平１１−２８７６６２号公報

本発明は、こうした従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索手段と、探索された推奨経路の周辺に存在する施設を抽出する周辺施設抽出手段とを有するナビゲーション装置において、経路周辺の施設を検索する場合に要する処理の負荷を軽減することである。

本発明は、出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索手段と、探索された推奨経路の周辺に存在する施設を抽出する周辺施設抽出手段と、を有するナビゲーション装置であって、地図を所定サイズに分割したメッシュ単位で管理されている道路データを記憶する道路データ記憶部と、前記メッシュ単位で管理されている施設データを記憶する施設データ記憶部と、を備え、前記周辺施設抽出手段は、前記経路探索手段により探索された推奨経路に対応する前記道路データが含まれるメッシュを選択するメッシュ選択手段と、当該選択されたメッシュで管理されている施設データを前記施設データ記憶部から抽出する施設データ抽出手段と、を有し、前記道路データは、道路における前記メッシュの境界の位置に対応する境界ノード情報を備え、前記メッシュ選択手段は、前記推奨経路の出発地の位置が含まれるメッシュ、目的地の位置が含まれるメッシュ、及び境界ノードが含まれるメッシュを選択するナビゲーション装置である。

本発明によれば、出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索手段と、探索された推奨経路の周辺に存在する施設を抽出する周辺施設抽出手段とを有するナビゲーション装置において、経路周辺の施設を検索する場合に要する処理の負荷を軽減することができる。

本発明の実施形態のナビゲーション装置のシステム構成を示す図である。 本発明の実施形態のナビゲーション装置における道路データを説明するための図である。 本発明の実施形態のナビゲーション装置の概略動作を示すフローチャートである。 図３における周辺施設抽出処理を示すフローチャートである。 図４における選択対象メッシュを示す図である。 本発明の実施形態のナビゲーション装置における経路案内処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〈ナビゲーション装置のシステム構成〉
図１に本発明の実施形態のナビゲーション装置のシステム構成を示す。本実施形態のナビゲーション装置は、インターネットなどのネットワーク１を介して通信可能なナビゲーションサーバ１０と携帯端末装置２０とを備えている。携帯端末装置２０は基地局２を介してネットワーク１に接続される。

《携帯端末装置の構成》
携帯端末装置２０は、制御部２１と、それぞれが制御部２１に接続されたＧＰＳ受信機２２、操作部２３、表示部２４、音声出力部２５、通信部２６及び記憶部２７を備えている。

制御部２１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を内蔵しており、ＲＯＭや記憶部２７に記憶されているプログラムをＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして実行することにより実現される機能として、経路探索要求手段２８及び経路案内手段２９を備えている。

ＧＰＳ受信機２２は、複数のＧＰＳ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、即ち携帯端末装置２０の現在位置（緯度、経度）を測定して、現在位置情報を生成する。

操作部２３は、ユーザが携帯端末装置２０を使用するときに各種指令の入力を行うための手段であり、表示部２４の画面上のタッチパネル、図示しない装置筐体上のボタン或いはそれらの組み合わせからなる。

表示部２４は、薄型表示装置、例えば液晶、有機ＥＬ（Electroluminescence）などのディスプレイからなり、ナビゲーションサーバ１０から送信された地図、推奨経路などを表示する。音声出力部２５は、スピーカからなり、推奨経路上の所定の案内ポイント（道路の分岐点など）において音声メッセージを出力する。

通信部２６は、基地局２及びネットワーク１を介してナビゲーションサーバ１０と通信を行うための手段である。記憶部２７は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリからなり、ナビゲーションサーバ１０からダウンロードした地図データ、経路案内の履歴情報、ユーザが登録した各種固定情報などを保存することができる。

経路探索要求手段２８は、ナビゲーションサーバ１０に送信するための経路探索要求信号を生成する。この経路探索要求信号は出発地情報及び目的地情報からなる位置情報を含む。出発地情報及び目的地情報はユーザが操作部２３から入力する。ただし、ＧＰＳ受信機２２が生成した現在位置情報を出発地情報にすることもできる。

経路案内手段２９は、経路探索要求信号に応じてナビゲーションサーバ１０から提供された地図データ及び推奨経路データを用いて経路案内を行う。より詳しくは、ナビゲーションサーバ１０から送信された地図情報及び推奨経路情報、並びにＧＰＳ受信機２２で生成された現在位置情報を基に、地図画像上に推奨経路及び現在位置を重畳した表示画像データを生成して表示部２４に送出し、推奨経路上の所定の案内ポイントにおいて音声メッセージを音声出力部２５に送出する。

《ナビゲーションサーバの構成》
ナビゲーションサーバ１０は、制御部１１と、制御部１１に接続された通信部１２、及び地図ＤＢ（データベース）１３を備えている。通信部１２は、ネットワーク１を介して携帯端末装置２０と通信を行うための手段である。制御部１１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを内蔵しており、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして実行することにより実現される機能として、経路探索手段１４、周辺施設抽出手段１５及び送信データ生成手段１６を備えている。

地図ＤＢ１３には、携帯端末装置２０に地図を表示するための地図データが格納されている。地図データは施設データと道路データを含む。地図ＤＢ１３に記憶される施設や道路等のデータ数は膨大であるため、これら施設データや道路データは所定間隔で領域を矩形状に分割したメッシュ単位で管理されている。各メッシュにはメッシュコードと呼ばれるユニークな識別番号が付与されている。即ち、施設データ及び道路データは、メッシュに対応付けられて管理及び記憶されている。

施設データは、施設（ＰＯＩ：Point of Interest）に関する情報であり、具体的には、施設毎に、その施設をポリゴンとして表示するための頂点の数、頂点の座標、施設の属性情報等を含む。頂点の座標は、その施設が含まれるメッシュの座標であって、正規化されたＸ及びＹ座標（相対座標）である。施設の属性情報は、その施設が含まれるメッシュのメッシュコード、一般家屋、ガソリンスタンド、コンビニ等の種別や階数（若しくは高さ）、施設の名称、施設がビルである場合には、そのビル内の店舗情報、ベビールームやトイレ等の詳細情報を含む。

道路データは道路に関する情報であり、具体的には、道路に対応するリンク、道路の端点であって交差点等に対応するノード、リンク及びノードの属性情報を含む。リンクの属性情報としては、そのリンクが含まれるメッシュのメッシュコード、端点の座標、リンクの構成点の座標、有料道路や国道といった道路種別、高さ（標高）情報等がある。ノードの属性情報としては、そのノードが含まれるメッシュのメッシュコード、交差点名称に関する情報等がある。

また、地図ＤＢ１３には、道路データに対応したベクトル形式の地図画像データが記憶されている。この地図画像データは、海岸線、湖沼、河川形状等のデータ、行政境界データ、施設の位置、形状等のデータを含む。

図２に道路データを構成するメッシュ、リンク及びノードの一例を示す。ここには４つのメッシュＡ〜Ｄを示した。ノードには、交差点に対応する交差点ノードの他、１つのリンクが複数のメッシュに跨がる場合にメッシュの境界点に対応する境界ノードがある。境界ノードは、跨いでいる各メッシュの位置情報を持っている。例えば境界ノードαは、メッシュＡの位置情報及びメッシュＣの位置情報を持っており、メッシュＡ、Ｃの双方に含まれている。

図１の説明に戻る。経路探索手段１４は、携帯端末装置２０から送信された経路探索要求信号に含まれている出発地情報及び目的地情報に基づいて、その出発地から目的地までの推奨経路情報（ノード情報、リンク情報）を地図ＤＢ１３から探索する。

周辺施設抽出手段１５は、経路探索手段１４により探索された推奨経路のノード情報及びリンク情報と、地図ＤＢ１３に記憶されている施設データとから、推奨経路の周辺に存在する施設の施設データを抽出する（詳細については後述する）。

送信データ生成手段１６は、経路探索手段１４により探索された推奨経路情報、及び周辺施設抽出手段１５により取得された施設データ、並びに推奨経路情報に対応する地図情報（地図画像データ、道路データ）から、携帯端末装置２０に送信するための送信データを生成する。

ここで、送信データは、地図情報、推奨経路情報、及び施設情報（施設データ）のうち、携帯端末装置２０の現在位置付近の所定の範囲（例えば１ｋｍ前方まで）の部分である。この送信データは、携帯端末装置２０の移動に伴う送信要求に応じて、移動方向の一定範囲の地図情報、推奨経路情報及び施設情報に更新される。

なお、図１では、施設データと道路データを共通の地図ＤＢ１３に記憶しているが、別のＤＢに記憶することもできる。また、地図ＤＢ１３をナビゲーションサーバ１０の外部に設け、専用線やインターネットを介して接続してもよい。

〈ナビゲーション装置の動作〉
以上の構成を備えたナビゲーション装置の動作について説明する。
図３はナビゲーション装置の概略動作を示すフローチャートである。
図示のように、携帯端末装置２０では、経路探索要求手段２８が動作し、推奨経路探索要求のための出発地及び目的地が入力される（ステップＳ１）。即ち、表示部２４に出発地、目的地の入力画面が表示され、ユーザが操作部２３から入力した出発地、目的地が出発地情報、目的地情報として制御部２１内のＲＡＭにより記憶される。ＧＰＳ受信機２２が現在位置情報を生成している時は、それを出発地情報とすることもできる。

次に経路探索要求手段２８は、ＲＡＭに保持されている位置情報（出発地情報及び目的地情報）を読み出し、それらを含む経路探索要求信号を生成し、通信部２６にナビゲーションサーバ１０へ送信させる（ステップＳ２）。

ナビゲーションサーバ１０では、携帯端末装置２０から送信された経路探索要求信号が通信部１２で受信され、制御部１１へ送られることにより、経路探索処理（ステップＳ１１）が始まる。

この経路探索処理では、経路探索手段１４が、携帯端末装置２０から送信された経路探索要求信号に含まれている出発地情報及び目的地情報に基づいて、その出発地から目的地までの推奨経路情報（ノード情報、リンク情報）を地図ＤＢ１３から探索する。

経路探索処理（ステップＳ１１）が終了すると、周辺施設抽出手段１５が周辺施設抽出処理を実行する（ステップＳ１２）。図４は、周辺施設抽出処理を示すフローチャートである。図示のように、まず経路探索手段１４により探索された推奨経路に含まれる境界ノードを抽出し（ステップＳ２１）、次に出発地の位置が含まれるメッシュ、目的地の位置が含まれるメッシュ、及び境界ノードが含まれるメッシュを選択する（ステップＳ２２）。次いで、選択されたメッシュで管理されている施設の施設データを抽出し（ステップＳ２３）、この図のフロー（周辺施設抽出処理）を終える。

図５は、図４のステップＳ２１及びＳ２２を説明するための図である。この図において、３０個（横５×縦６）の矩形はメッシュである。まず、ステップＳ２１において、出発地Ｓから目的地Ｇまでの推奨経路に含まれる境界ノード（図の○）を抽出する。次のステップＳ２２では、出発地Ｓの位置が含まれるメッシュ、目的地Ｇの位置が含まれるメッシュ、及び先に抽出された境界ノードが含まれるメッシュを選択する。

このように、境界ノードが含まれるメッシュに加えて、出発地の位置が含まれるメッシュ及び目的地の位置が含まれるメッシュを選択するという単純な処理で、推奨経路を含む全てのメッシュを抽出することができる。

この結果、図の網かけを施したメッシュが選択される。上述したとおり、施設は、属性情報としてメッシュコードを含んでいるので、ステップＳ２３では、ステップＳ２２で選択されたメッシュのメッシュコードを属性情報として含む施設を抽出することで、経路周辺の施設をピックアップすることができる。つまり、従来装置のような施設毎の位置情報（緯度、経度）を取得し、矩形内に入るか否かを判定する内外判定処理は不要であるから、処理の負荷が大幅に少なくなる。

図３の説明に戻る。周辺施設抽出処理（ステップＳ１２）が終了すると、送信データ生成手段１６が、経路探索手段１４により探索された推奨経路情報及び周辺施設抽出手段１５により抽出された周辺施設情報、及び推奨経路情報に対応する地図情報のうち、携帯端末装置２０の現在位置付近の所定の範囲の部分の情報を含む送信データを生成し、通信部１２を介して携帯端末装置２０に送信する（ステップＳ１３）。

携帯端末装置２０では、地図情報、推奨経路情報、及び周辺施設情報が通信部２６で受信され（ステップＳ３）、制御部２１に送られてＲＡＭに書き込まれる。次いで経路案内手段２９が経路案内処理（ステップＳ４）を行う。

《経路案内処理》
次に経路案内処理（図３のステップＳ４）について説明する。図６は経路案内処理を示すフローチャートである。

経路案内手段２９が経路案内処理を開始すると、ＧＰＳ受信機２２により現在位置を測定し（ステップＳ３１）、表示部２４に地図、推奨経路、施設及び現在位置を表示する（ステップＳ３２）。

次いで、経路案内手段２９は、現在位置の前方の地図情報、推奨経路情報、及び施設情報がＲＡＭに記憶されているか否かを判断する（ステップＳ３３）。そして、記憶されていないと判断したときは（ステップＳ３３：No）、ナビゲーションサーバ１０にそれらの情報を要求（ステップＳ３４）した後にステップＳ３５に進み、記憶されていると判断したときは（ステップＳ３３：Yes）、そのままステップＳ３５に進む。ステップＳ３４の情報要求を受けたナビゲーションサーバ１０は、それらの情報を携帯端末装置２０に送信する。

ステップＳ３５では、目的地に到達したか否かを判断する。判断の結果、到達していれば（ステップＳ３５：Yes）、この図のフロー（経路案内処理）を終え、到達していなければ（ステップＳ３５：No）、ステップＳ３１に移行する。

このように、本発明の実施形態のナビゲーション装置によれば、境界ノードが含まれるメッシュに加えて、出発地の位置が含まれるメッシュ及び目的地の位置が含まれるメッシュを選択する。そして、推奨経路を含む全てのメッシュを抽出した後に、抽出されたメッシュのメッシュコードを属性情報として含む施設を抽出するという簡単な処理で、経路周辺の施設をピックアップすることができる。つまり、従来装置のように施設毎の位置情報（緯度、経度）を取得し、矩形内に入るか否かを判定する内外判定処理は不要であるから、経路周辺の施設を抽出する処理の負荷が大幅に少なくなる。

なお、以上の実施形態は、本発明を携帯端末装置とサーバとを備えたシステムに適用したものであるが、本発明は地図ＤＢを備えたスタンドアローン型のナビゲーション装置に適用することもできる。

１…ネットワーク、１０…ナビゲーションサーバ、１１…制御部、１２…通信部、１３…地図ＤＢ、１４…経路探索手段、１５…周辺施設抽出手段、１６…送信データ生成手段、２０…携帯端末装置、２１…制御部、２２…ＧＰＳ受信機、２３…操作部、２４…表示部、２５…音声出力部、２６…通信部、２７…記憶部、２８…経路探索要求手段、２９…経路案内手段。

Claims (3)

1. 出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索手段と、探索された推奨経路の周辺に存在する施設を抽出する周辺施設抽出手段と、を有するナビゲーション装置であって、
   地図を所定サイズに分割したメッシュ単位で管理されている道路データを記憶する道路データ記憶部と、前記メッシュ単位で管理されている施設データを記憶する施設データ記憶部と、を備え、
   前記周辺施設抽出手段は、前記経路探索手段により探索された推奨経路に対応する前記道路データが含まれるメッシュを選択するメッシュ選択手段と、当該選択されたメッシュで管理されている施設データを前記施設データ記憶部から抽出する施設データ抽出手段と、を有し、
   前記道路データは、道路における前記メッシュの境界の位置に対応する境界ノード情報を備え、
   前記メッシュ選択手段は、前記推奨経路の出発地の位置が含まれるメッシュ、目的地の位置が含まれるメッシュ、及び境界ノードが含まれるメッシュを選択する
   ナビゲーション装置。
2. 請求項１に記載されたナビゲーション装置において、
   当該ナビゲーション装置は、ネットワークを介して通信可能な携帯端末装置及びナビゲーションサーバを備えたナビゲーション装置。
3. 請求項２に記載されたナビゲーション装置において、
   前記携帯端末装置は、前記ナビゲーションサーバに経路探索要求を行う経路探索要求手段と、前記ナビゲーションサーバにより探索された推奨経路による経路案内を行う経路案内手段と、を有し、前記ナビゲーションサーバは、前記経路探索手段と、前記周辺施設抽出手段と、を有するナビゲーション装置。

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