| 【発明の名称】 |
経路探索表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小川 浩
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| 【要約】 |
【課題】経路探索において経由地を設定する場合、その設定順番を指定された条件に従つて自動的に並べ替えて探索するとともに、経由地の通過時間を指定できるようにする。
【解決手段】操作入力手段104によって入力された目的地および経由地に基づいて、経由地並べ替え手段105が時間優先、距離優先、過去の設定条件利用のいずれかを選択して自動的に経由地を並べ替えて経由地通過順位を決定し、また入力された経由地通過指定時間を考慮して、経路探索手段106が目的地までの走行経路を探索し、現在位置演算手殴102が求めた現在位置に対応する地図データを地図データ読取手段101がCD−ROM等から読み出して、表示手段103の画面に、自車位置と経路探索結果とともに表示する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 記憶媒体から地図データを読み出す地図データ読取手段と、車両の現在位置を算出する現在位置演算手段と、前記算出された現在位置に対応して前記記憶媒体から読み出された地図データを前記車両の現在位置とともに表示する表示手段と、目的地および一以上の経由地ならびに命令を入力する操作入力手段と、前記入力された経由地の通過順位を予め設定された条件に従って並べ替える経由地並び替え手段と、前記算出された車両の現在位置から前記入力された経由地および目的地までの経路を探索して探索された経路を前記表示手段に表示する経路探索手段とを備えた経路探索表示装置。 【請求項2】 前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、複数の設定条件の中から選択して並び替えることを特徴とする請求項1記載の経路探索表示装置。 【請求項3】 前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、目的地への到達時間が最も短くなるように並べ替えることを特徴とする請求項1または2記載の経路探索表示装置。 【請求項4】 前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、目的地への道のり距離が最も短くなるように並べ替えることを特徴とする請求項1または2記載の経路探索表示装置。 【請求項5】 前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、メモリに記憶されている以前の通過順位の中から選択することを特徴とする請求項1、2、3または4記載の経路探索表示装置。 【請求項6】 前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、任意の経由地に対して指定された通過時間を基準にして並び替えることを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の経路探索表示装置。 【請求項7】 前記通過時間を指定して並び替える際に、その時間に通過する経路付近の施設を一覧表示し、その中から選択された施設を経由地に設定して経路探索を行うことを特徴とする請求項6記載の経路探索表示装置。 【請求項8】 前記探索結果に従って走行中に、前記指定された通過時間に到達できないと判断されたときは、前記通過点の通過順位を変更して探索を行うことを特徴とする請求項6または7記載の経路探索表示装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の現在位置を地図とともに表示装置に表示する走行位置表示装置(ナビゲーション装置)において、特に自車の現在位置から経由地および目的地までの経路探索を行う経路探索表示装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】図6は従来の車載用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。図6において、方位センサ1は、自動車の相対走行方位を検出するものであり、光ジャイロが使用される。距離センサ2は、車輪の回転数に応じたパルスを発生して車速を検出するものである。各種センサ3は、ブレーキスイッチ、パーキングスイッチなどのオン・オフ信号や電源電圧監視用信号などを出力する。センサ信号処理部4は、方位センサ1、距離センサ2、各種センサ3等からのセンサ信号を処理するものである。GPS(Global Positioning System)レシーバ5は、複数のGPS衛星から送信される電波を受信して演算処理を行うことにより、受信点の位置(緯度、経度)を求めるものである。CD−ROMドライブ6は、地図データが記録された記録媒体であるCD−ROM7から地図データを読み出すものである。車室内に設置される表示・操作部8は、地図および自動車の現在走行位置、方位等を表示する液晶ディスプレイ8Aと、その前面に配置されたタッチパネル8Bとを有し、タッチパネル8Bには、表示地図の拡大、縮小などを指示するためのスイッチ、経路探索を指示するスイッチ、液晶ディスプレイ8Aに表示された地名の中から目的地を選択するスイッチなどを備えている。装置本体9は、GPSレシーバ5やCD−ROMドライブ6、表示・操作部8などとは同軸ケーブルで接続されて、トランクルームなどに配置される。 【0003】装置本体9は、各種の演算を行うCPU(中央処理装置)10と、CPU10で行う各種の演算プログラムが記憶された読み出し専用または1回だけ書き換え可能なメモリであるプログラムROM11と、方位センサ1、距離センサ2、各種センサ3、GPSレシーバ5、CD−ROMドライブ6等からのデータやCPU10での演算結果等を記憶する随時書き換え可能なメモリであるDRAM12と、装置本体9への電源供給が停止した際にも必要なデータを保持しておくためのバックアップ用のメモリであるステップSRAM13と、液晶ディスプレイ8Aに表示する文字、記号などのパターンを記憶する読み出し専用メモリである漢字・フォントROM14と、地図データや自車の現在位置データなどに基づいて表示画像を形成するための画像プロセッサ15と、CPU10から出力される地図データ、現在位置データおよび漢字・フォントROM14から出力される町名、道路名などの漢字、フォントを合成して液晶ディスプレイ8Aに表示する画像メモリであるVRAM16と、VRAM16の出力データを色信号に変換して液晶ディスプレイ8Aに出力するためのRGB変換回路17と、装置本体9と表示・操作部8、CD−ROMドライブ6およびGPSレシーバ5との間の通信を制御する通信インタフェース18と、CPU10の指令に基づき所定の音声メッセージを作成し、作成した音声メッセージをスピーカ20から出力する音声プロセッサ19とを備えている。 【0004】図7はCD−ROM7に格納されている地図データのフォーマットであり、ディスクラベル21と、描画パラメータ22と、図葉管理情報23と、図葉24と、経路探索データ25等からなる。図葉24には、背景データ、文字データ、道路データなどが記憶されており、日本全国の地形図を緯度、経度によって分割した単位地図毎のデータが記憶されている。図葉24には広い地域を粗く記述した図葉から狭い地域を詳細に記述した図葉が設定されている。各図葉は同一の地域を記述した地図表示レベルA、B、Cから構成されている。地図表示レベルA、B、Cは、AよりB、BよりCがより詳細に記述されている。また各地図表示レベルA、B、Cは、地図表示レベル管理情報と複数のユニットから構成されている。ユニットは各地図表示レベルの地域を複数に分割した分割地域を記述したものであり、各ユニットはユニットヘッダ、文字レイヤ、背景レイヤ、道路レイヤ、オプションレイヤなどから構成される。文字レイヤには地図に表示される地名、道路名、施設名などが記録され、背景レイヤには道路、施設などを描画するためのデータが記録され、また道路レイヤには、交差点を含む道路を記述する座標点(ノート゛)と線(リンク)に関するデータ、例えばノードのノード番号、緯度、経度、リンクのリンク番号、リンク距離などが記噫されている。なお、道路レイヤに記録されたデータは、地図表示には直接関与せず、マップマッチングのための道路網情報として使用されるものである。 【0005】経路探索データ25は、狭い地域を対象とした階層0から広い地域を対象とした階層nまで各階層毎に探索データが記録されている。各階層の探索データは、ノード接続データ26、リンク想定通過時間(リンクコスト)データ27、経路表示データ28、音声データ29から構成される。ノード接続データ26は、図8に示すように各ノードa〜g、X、Yがどのノードと接続されているかを示すデータであり、例えばノードcについてはノードa、d、f、Yに接続されていることを示すデータである。またリンクコストデータ27は、図8に示すように各ノード間のリンクのリンクコストを示すものであり、例えばノードaとノードcとの間のリンクのリンクコストは「5」であり、ノードaとノードbとの間のリンクのリンクコストは「10」、ノードaとノードdとの間のリンクのリンクコストは「20」であることを示している。そして、このリンクコストはリンクコスト=リンク距離/設定速度から求められ、設定速度は、例えば図9に示すように、道路種別と道路幅員に応じて設定されるものである。図7において、経路表示データ28は、経路探索により選択された経路を表示地図上に表示するためのデータが記録されているものである。音声データ29は、音声のデジタルデータが記録されており、この音声のデジタルデータがD/A変換、フィルタと経由してアンプとスピーカヘ出力され、音声案内を再生するものである。 【0006】次に、上記のように構成された従来のナビゲーション装置の動作について説明する。図6において、方位センサ1、距離センサ2および各種センサ3の出力がセンサ処理部4を介してCPU10に送られる。CPU10では自車の現在位置の演算が行われ、現在位置の緯度、経度が求められる。またGPSレシーバ5からのデータに基づき現在位置の補正が行われる。このようにして求められた現在位置に基づき現在位置に対応するユニットの地図データがCD−ROMドライブ6によってCD−ROM7から読み出され、この地図データが通信インターフェース18を介してメモリ(DRAM)12に格納される。DRAM12に格納された地図データの一部分は、CPU10により読み出され、画像プロセッサ15で画像データに変換され画像メモリ16に書き込まれる。画像メモリ16に格納された画像データは、RGB変換回路17で色信号に変換されて液晶ディスプレイ8Aに送られ、現在位置を中心として所定範囲の地図が表示される。またDRAM12から読み出された地図データに文字コード、記号コードが含まれていると、これら文字コード、記号コードに対応するパターンが漢字、フォントROM14から読み出され、液晶ディスプレイ8Aに地図とともに地名などの文字、学校などの記号が表示される。また車両の走行に従って、液晶ディスプレイ8A上に表示される地図および現在位置が順次変更されていき、交差点に接近すると、「およそ何百メートルで何々交差点を左方向です」などの音声案内が行われる。 【0007】次に従来例における経路探索の動作について図10、図11、図12とともに説明する。まず図10に示すように、ステップS1で地図上の地点や索引から検索した施設、電話番号、5O音索引から目的地を設定する。ステップS2で目的地までの間に経由地を指定したい場合は、ステップS3でステップS1の目的地設定で行った処理と同じ方法で経由地設定を行う。ステップS2で経由地を指定しない場合は、ステップS10で経路探索処理を行う。ステップS4でさらに経由地を設定したい場合は、ステップS5でステップS1と同じ処理でさらに経由地を追加して行く。これをステップS6、ステップS7で繰り返し行い、n個の経由地を設定して行く。すべての経由地が設定された場合はステップS8で指定した経由地の並べ替えを行うかを判断し、イエスの場合はステップS9でその順番を並べ替え、ステップS10で経路探索が行われる。ステップS8でノーの場合は、そのまま最初に設定された順序で経路探索が行われる。ステップS10では、それぞれ設定された出発地から目的地あるいは出発地から経由地、経由地から経由地、経由地から目的地までを順次経路探索して、その探索結果をステップS11で地図上に表示する。例えば、図11(a)のように目的地、経由地の設定された場合は、図11(b)のように表示される。 【0008】経路探索は、図11(a)で設定された目的地、経由地に従って、出発地から経由地1までの探索、経由地1から経由地2までの探索、経由地2から経由地3までの探索、経由地3から経由地4までの探索、経由地4から経由地5までの探索、経由地5から目的地までの探索を順次設定していく。この経路探索は図8に示すように出発地ノード(現在位置または経由地)Xから目的ノード(目的地または経由地)Yに至る総ての経路のリンクコストを加算し、最もリンクコストが低い軽路を選択するものであり、図8の場合は、リンクX→a→c→d→f→g→Yのリンクコスト合計(10十5十5十5十5十5=35)が最も小さくなるため、リンクX→a→c→d→f→g→Yを結ぶ経路が選択される。その結果が、液晶ディスプレイ8Aの表示地図上に、例えば赤色で表示される。 【0009】ここでは、図12のフロー図を用いて出発地(または経由地)から目的地(または経由地)までの単一の経路探索について説明する。ステップS11で出発地、目的地の位置より最も近い出発ノード、目的ノードを選択する。図8においては、ノードXが出発ノードに選択され、ノードYが目的ノードに選択されたことを示している。次にステップS12で出発ノードXを含む経路探索データをCD−ROM7より読込み、ステップS13において出発地側の経路探索を行う。この経路探索は、前述した通り、リンクコストの合計が最も低くなる経路を選択するものである。次にステップS14において、ステップS13での検索の結果、目的ノードに接続したか否かが判定される。出発地から目的地までの距離が比較的近く、ステップS12でCD−ROM7から読み込まれたデータ内に目的ノードYが含まれている場合は、ステップS14でイエスと判定されるが、出発地から目的地が遠い場合には、ステップS14でノーと判定され、ステップS15に進む。ステップS15では、目的ノードYを含む経路探索データをCD−ROM7より読み込み、ステップS16で目的地側の経路探索を行う。ステップS17では、ステップS16における目的地側の経路探索により選択された経路が、出発地側の探索経路の接続されたか否かが判定される。この判定の結果ノーと判定された場合は、ステップS18で検索階層を1ランク上げる。ステップS12、ステップS15における読み込みデータが階層0の経路探索データの場合、ステップS18においては階層1にランクが上げられる。次にステップS19で出発ノード、目的ノードを再設定し、ステップS12に戻る。 【0010】図13は出発地と目的地との距離が遠く、図12におけるステップS14およびステップS17でノーと判定された場合の動作を分かり易く示した図であり、出発側の経路探索で選択された経路が目的ノードに接続されず、また目的地側の経路探索で選択された経路が出発側経路探索で探索された経路に接続されない場合には、階層1の経路探索データ31が読み込まれ、出発ノード32、目的ノード33が設定される。階層1における経路探索により実線で示す経路が探索されると、図12のステップS14でイエスと判定され、ステップS20に進んで出発地から目的地までの経路を構成し、ステップS20Aで探索された経路の表示データを作成して経路探索を終了する。ここで、経由地を含む場合は、出発地や目的地を経由地に置き換えて出発地から経由地まで、あるいは経由地から経由地まで、さらに経由地から目的地まで順次経路探索を行う。その結果、全体の出発地から経由地を通って目的地までの全体経路を表示することができる。 【0011】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例の経路探索においては、目的地を設定した後に経由地を設定する場合、一つ以上の経由地をそれぞれの地点毎に設定して、その通過順位を、設定順または並べ替えた順序によって経路探索を行うたびにタッチパネルから設定しなければならず、操作が複雑で、設定時間がかかるという問題があった。 【0012】本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、一つ以上の経由地の通過順位を、予め設定された条件に従って自動的に設定することのできる経路探索表示装置を提供するものである。 【0013】 【課題を解決するための手段】本発明の経路探索表示装置は、記憶媒体から地図データを読み出す地図データ読取手段と、車両の現在位置を算出する現在位置演算手段と、前記算出された現在位置に対応して前記記憶媒体から読み出された地図データを前記車両の現在位置とともに表示する表示手段と、目的地および一以上の経由地ならびに命令を入力する操作入力手段と、前記入力された経由地の通過順位を予め設定された条件に従って並べ替える経由地並び替え手段と、前記算出された車両の現在位置から前記入力された経由地および目的地までの経路を探索して探索された経路を前記表示手段に表示する経路探索手段とを備えた構成を有している。この構成により、目的地設定後、経由地を入力するだけで、予め設定した条件に従って経由地の通過順位が自動的に設定され、目的地/経由地入力設定操作を簡単に短時間で行うことができることとなる。 【0014】また、本発明の経路探索表示装置は、前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、複数の設定条件の中から選択して並び替えることを特徴とするものであり、経由地の入力設定を容易に短時間でできることとなる。 【0015】また、本発明の経路探索表示装置は、前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、目的地への到達時間が最も短くなるように並べ替えることを特徴とするものであり、経由地の並び替えを時間基準でできることとなる。 【0016】また、本発明の経路探索表示装置は、前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、目的地への道のり距離が最も短くなるように並べ替えることを特徴とするものであり、経由地の並び替えを距離基準でできることとなる。 【0017】また、本発明の経路探索表示装置は、前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、メモリに記憶されている以前の通過順位の中から選択することを特徴とするものであり、たびたび行くことのある目的地の場合は、その経由地をメモリに記憶しておくことにより、同じルートをたどって行けることとなる。 【0018】また、本発明の経路探索表示装置は、前記経由地並び替え手段が、入力された経由地の通過順位を、任意の経由地に対して指定された通過時間を基準にして並び替えることを特徴とするものであり、時間優先で経由地を並び替えることができることとなる。 【0019】また、本発明の経路探索表示装置は、前記通過時間を指定して並び替える際に、その時間に通過する経路付近の施設を一覧表示し、その中から選択された施設を経由地に設定して経路探索を行うことを特徴とするものであり、目的とする施設に容易に到達できることとなる。 【0020】また、本発明の経路探索表示装置は、前記探索結果に従って走行中に、前記指定された通過時間に当該経由地に到達できないと判断されたときは、前記通過点の通過順位を変更して探索を行うことを特徴とするものであり、目的とする施設背うに時間通りに到達できることとなる。 【0021】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施の形態における経路探索表示装置は、CD−ROMやDVD−ROMのような記憶媒体から地図データを読み出す地図データ読取手段101と、車速センサや方位センサおよびGPS受信機からの信号を基に車両の現在位置を算出する現在位置演算手段102と、算出された現在位置に対応して地図データ読取手段101が記憶媒体から読み出した地図データを車両の現在位置とともに表示する液晶ディスプレイ等の表示手段103と、目的地および一以上の経由地ならびに各種の命令を入力設定するタッチパネル等の操作入力手段104と、入力された経由地の通過順位を予め設定された条件に従って並べ替える経由地並び替え手段105と、算出された車両の現在位置から入力された経由地および目的地までの経路を探索して探索された経路を表示手段103に表示する経路探索手段106と、装置全体を制御するCPUである制御手段107とを備えている。 【0022】上記のように構成された経路探索表示装置の全体的な動作は、上記した従来例とほぼ同様なので、以下には本発明の主題である経路探索における経由地並び替え動作についてのみ図2および図3を参照して説明する。図2において、ステップS101で地図上の地点や索引から検索した施設、電話番号、50音索引から目的地を設定する。ステップS102で目的地までの間に経由地を指定したい場合(イエスの場合)は、経由地を設定するためにステップS103でステップS101と同じ処理でさらに経由地を追加して行く。これを繰り返し行い、1〜n個の経由地を設定して行く。ステップS102で経由地を指定しない場合(ノーの場合)は、ステップS107で探索処理を行う。すべての経由地が設定された後、ステップS104で指定した経由地に並べ替えを行うかを判断し、イエスの場合は、ステップS105でその順番の並べ替え条件を指定するかどうかを選択する。ノーの場合は、従来倒と同じようにステップS106で並べ替えを行い、ステップS107でn個の経由地を含んだ経路探索を実施し、その結果を図3のステップS121でディスプレイプレイに表示された地図上に表示する。イエスの場合は、ステップS108の時間優先、ステップS110の距離優先、ステップS112の過去の条件設定利用のいずれかを選択する。 【0023】ステップS108で時間優先を選択した場合は、ステップS109で下記計算式に従ってリンクコストを算出し、時間優先の経路計算を実施する。 リンクコスト=リンク距離/設定速度ステップS110で距離優先を選択した場合は、ステップS111で下記計算式に従ってリンクコストを算出し、距離優先の経路計算を実施する。 リンクコスト=リンク距離/―定速度ステップS112で過去の条件設定を選択された場合には、ステップS113で不揮発性メモリに記憶された過去に使用された条件を選択し、その条件に従ってステップS114でリンクコストを算出し、この条件に従って経路計算を実施する。ステップS112でノーの場合は、ステップS115で従来どおり図9のテーブルに従って、道路幅員と道路ランクによるリンクコストによって経路計算を実施する。このようにして、ステップS108の時間優先、ステップS110の距離優先、ステップS112の過去の条件設定利用のそれぞれについて経路計算が終了すると、図3の処理に移行する。 【0024】図3において、ステップS116では、各通過点の通過時間を選択するかどうかを決定する。イエスの場合は、ステップS117で時間指定したい施設の種別を選択する。ステップS118で指定された時間に通過するポイントを計算し、そのポイントから選択された種別に相当する施設を周辺から検索する。ステップS119でその施設をリストアップして一覧表示し、その中から1つの施設を選択する。ステップS120でその施設を経由地として周辺経路探索を実施し、ステップS121でその経由地を含む全体の経路をディスプレイに表示された地図上に表示する。 【0025】ここで、実際の画面設定の流れを図4および図5を用いて説明する。図4(a)の画面は、経由地AからEと目的地を設定した状態を示す。時間指定をしたい場合は、時間指定したい経由地(この場合は経由地E)を選択し、図4(b)の画面で施設と時間を指定し、完了キーを押下すると、図4(c)でその時間帯に通過が想定される施設のリストが作成表示され、その中から1つの施設を選択するし、選択キーを押下することによって図4(a)に戻り、探索完了キーを押下すると、図4(d)の画面で探索結果として、指定した経由地の最終通過順番および通過予定時間が示される。そして、表示キーを押下することにより、図5に示すように、車両の現在位置から経由地を経由して目的地までの走行経路がディスプレイ上に表示される。なお、図5の走行経路に沿って走行中に通過指定時間に到達できないと判断した場合は、図2、図3の処理フローに従って、自動または手動により再度探索を行い、通過順番の変更をすることができる。 【0026】 【発明の効果】以上のように、本発明の経路探索表示装置は、記憶媒体から地図データを読み出す地図データ読取手段と、車両の現在位置を算出する現在位置演算手段と、算出された現在位置に対応して記憶媒体から読み出された地図データを車両の現在位置とともに表示する表示手段と、目的地および一以上の経由地ならびに各種の命令を入力設定する操作入力手段と、入力された経由地の通過順位を予め設定された条件に従って並べ替える経由地並び替え手段と、算出された車両の現在位置から入力された経由地および目的地までの経路を探索して探索された経路を表示手段に表示する経路探索手段とを備えているので、目的地設定後、経由地を入力するだけで、予め設定した条件に従って経由地の通過順位が自動的に設定され、目的地/経由地入力設定操作を簡単に短時間で行うことができるという効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000005821 【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成11年9月13日(1999.9.13) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100082692 【弁理士】 【氏名又は名称】蔵合 正博
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| 【公開番号】 |
特開2001−82972(P2001−82972A) |
| 【公開日】 |
平成13年3月30日(2001.3.30) |
| 【出願番号】 |
特願平11−259389 |
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