ナビゲーション装置
【課題】現在位置付近に高速道路と一般道が存在する場合でも、より正確にいずれかの道路上に出発地点を設定して、経路探索を行う。
【解決手段】
ナビゲーション装置は、経路探索を行う場合、最後に走行していた道路と同種の道路で、かつ現在位置から最も近い道路上に、経路探索の開始点を設定する。最後に走行した道路と同じ道路上に、経路探索の開始点を設定してもよい。
【解決手段】
ナビゲーション装置は、経路探索を行う場合、最後に走行していた道路と同種の道路で、かつ現在位置から最も近い道路上に、経路探索の開始点を設定する。最後に走行した道路と同じ道路上に、経路探索の開始点を設定してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置に関し、特に車載用ナビゲーション装置の経路探索技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在位置から最も近いリンクを開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索する車載用ナビゲーション装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７８６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、現在位置に最も近いリンクを、開始リンクとして設定すると、不都合が生じる場合がある。例えば、図８に示すように、駐車場５１０が高速道路５０５付近にある場合である。車両が、走行軌跡５２１に示すように、一般道５０１を通って、隣接する駐車場５１０に進入し停車したとする。この地点で、経路探索を行うと、駐車場５１０に最も近い高速道路５０５のリンクが、開始リンクに設定され、高速道路上を出発地点とする経路が探索されてしまう。これでは、適切な経路探索はできない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、より正確に開始リンクを設定して、経路探索を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明のナビゲーション装置は、最後に走行した道路と同種の道路上に、開始点を設定して、経路探索を行う。
【０００７】
例えば、本発明のナビゲーション装置は、地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、現在位置を算出する手段と、前記現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有している。そして、前記経路探索手段は、前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路種別の道路に属するリンクからの経路を探索する。
【０００８】
また、ナビゲーション装置は、地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、マップマッチングにより地図上の現在位置を求めるマップマッチング手段と、前記リンクデータを用いて現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有していてもよい。そして、前記マップマッチング手段は、リンク上またはリンク上でない位置に、現在位置を求めるものであり、前記経路探索手段は、最後にリンク上にマッチングした現在位置の存在するリンクの道路種別と同一の道路種別のリンクを、開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索するようにしてもよい。
【０００９】
また、前記経路探索手段は、前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路に属するリンクからの経路を探索するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、車載用ナビゲーション装置１００の概略構成図である。図示するように、車載用ナビゲーション装置１００は、演算処理部１と、ディスプレイ２と、記憶装置３と、音声入出力装置４と、入力装置５と、車輪速センサ６と、地磁気センサ７と、ジャイロセンサ８と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信装置９と、車内ＬＡＮ装置１１と、ＦＭ多重放送受信装置１２と、ビーコン受信装置１３と、ネットワーク通信装置１５とを有する。
【００１２】
演算処理部１は、様々な処理を行う中心的ユニットである。例えば各種センサ６〜８やＧＰＳ受信装置９から出力される情報を基にして現在地を検出する。また、得られた現在地情報に基づいて、表示に必要な地図データを記憶装置３から読み出す。また、読み出した地図データをグラフィックス展開し、そこに現在地を示すマークを重ねてディスプレイ２へ表示する。また、記憶装置３に記憶されている地図データおよび交通情報配信サーバ２００から受信した時系列交通情報を用いて、ユーザから指示された目的地と現在地（出発地）とを結ぶ最適な経路（推奨経路）を探索する。また、音声入出力装置４やディスプレイ２を用いてユーザを誘導する。
【００１３】
ディスプレイ２は、演算処理部１で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットである。ディスプレイ２は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどで構成される。演算処理部１とディスプレイ２との間の信号Ｓ１は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号で接続するのが一般的である。
【００１４】
記憶装置３は、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭやＨＤＤやＩＣカードといった記憶媒体で構成されている。この記憶媒体には、地図データ３００が記憶されている。
【００１５】
図２は、地図データ３００の構成を示す図である。地図データ３００は、地図上の区画された領域であるメッシュの識別コード（メッシュＩＤ）３１０ごとに、そのメッシュ領域に含まれる道路を構成する各リンクのリンクデータ３１１を含む。
【００１６】
リンクデータ３１１は、リンクＩＤ３２１ごとに、リンクを構成する２つのノード（開始ノード、終了ノード）の座標情報３２２、リンクを含む道路の種別情報３２３、リンクの長さを示すリンク長情報３２４、リンク旅行時間３２５、２つのノードにそれぞれ接続するリンクのリンクＩＤ（接続リンクＩＤ）３２６などを含む。なお、ここでは、リンクを構成する２つのノードについて開始ノードと終了ノードとを区別することで、同じ道路の上り方向と下り方向とを、それぞれ別のリンクとして管理するようにしている。また、リンク旅行時間３２５は、日時、天気などの条件ごとに対応付けられたリンク旅行時間であってもよい。
【００１７】
また、地図データ３００には、対応するメッシュ領域に含まれている道路以外の地図構成物（例えば、駐車場）の情報（名称、種別、座標情報など）も含まれている。
【００１８】
図１に戻って説明する。音声入出力装置４は、演算処理部１で生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換し出力する。また、ユーザが発した声を認識し演算処理部１にその内容を転送する処理を行う。
【００１９】
入力装置５は、ユーザからの指示を受け付けるユニットである。入力装置５は、スクロールキー、縮尺変更キーなどのハードスイッチ、ジョイスティック、ディスプレイ上に貼られたタッチパネルなどで構成される。
【００２０】
センサ６〜８およびＧＰＳ受信装置９は、車載用ナビゲーション装置１００で現在地（自車位置）を検出するために使用されるものである。車輪速センサ６は、車輪の円周と計測される車輪の回転数の積から距離を測定し、さらに対となる車輪の回転数の差から移動体が曲がった角度を計測する。地磁気センサ７は、地球が保持している磁場を検知し、移動体が向いている方角を検出する。ジャイロ８は、光ファイバジャイロや振動ジャイロ等で構成され、移動体が回転した角度を検出するものである。ＧＰＳ受信装置９は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行速度および進行方位を測定する。
【００２１】
車内ＬＡＮ装置１１は、車載用ナビゲーション装置１００が搭載された車両の様々な情報、例えばドアの開閉情報、ライトの点灯状態情報、エンジンの状況や故障診断結果などを受ける。
【００２２】
ＦＭ多重放送受信装置１２は、ＦＭ多重放送信号としてＦＭ多重放送局から送られてくる概略現況交通情報、規制情報、ＳＡ／ＰＡ（サービスステーション／パーキング）情報、駐車場情報、天気情報などを受信する。
【００２３】
ビーコン受信装置１３は、ビーコンから送られてくる現況交通情報、規制情報、ＳＡ／ＰＡ情報、駐車場情報などを受信する。
【００２４】
ネットワーク通信装置１５は、車載用ナビゲーション装置１００と、交通情報配信するサーバとの間の情報の授受を仲介する。
【００２５】
図３は、演算処理部１の機能ブロック図である。
【００２６】
図示するように、演算処理部１は、ユーザ操作解析部４１と、経路探索部４２と、経路誘導部４３と、現在位置算出部４４と、情報記憶部４５、表示処理部４６とを有する。
【００２７】
ユーザ操作解析部４１は、入力装置５に入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、その要求内容に対応する処理が実行されるように演算処理部１の各部を制御する。例えば、ユーザが推奨経路の探索を要求したときは、目的地を設定するため、地図をディスプレイ２に表示する処理を表示処理部４５に要求する。また、現在地（出発地）から目的地までの経路を演算する処理を経路探索部４２に要求する。
【００２８】
現在位置算出部４４は、車輪速センサ６で計測される距離パルスデータＳ５およびジャイロ８で計測される角加速度データＳ７を各々積分した結果得られる距離データおよび角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（Ｘ，Ｙ）から自車走行後の位置である仮想現在位置（Ｘ′，Ｙ′）を定期的に演算する。また、演算結果を用いて、マップマッチ処理することにより、形状の相関が最も高い道路（リンク）上に、現在位置の候補点を求める。
【００２９】
経路探索部４２は、ダイクストラ法等を用いて、指定された２地点（現在地、目的地）間を結ぶ経路のコスト（例えば、旅行時間）が最少となる経路を探索する。
【００３０】
経路誘導部４３は、経路探索部４２で探索された経路を用いて経路誘導を行う。例えば、経路の情報と、現在地の情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置４を用いて音声でユーザに知らせる。また、経路誘導部４３は、ディスプレイ２に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに推奨経路を通知する。
【００３１】
表示処理部４６は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図データを記憶装置３から受け取り、指定された縮尺、描画方式で、道路、その他の地図構成物や、現在地、目的地、推奨経路のための矢印といったマークを描画するように地図描画コマンドを生成する。そして、生成したコマンドを、ディスプレイ２に送信する。
【００３２】
図４は、演算処理部１のハードウェア構成例を示す図である。
【００３３】
図示するように、演算処理部１は、各デバイス間をバス３２で接続した構成としてある。演算処理部１は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)２１と、記憶装置３から読み出した地図データ、演算データなどを格納するＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)２３と、メモリ間およびメモリと各デバイスとの間のデータ転送を実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）２４と、グラフィックス描画を実行し且つ表示制御を行う描画コントローラ２５と、グラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)２６と、イメージデータをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器２８と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ(Serial Communication Interface)２９と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるＰＩＯ(Parallel Input/Output)３０と、パルス信号を積分するカウンタ３１と、を有する。
【００３４】
［動作の説明］次に、上記構成の車載用ナビゲーション装置１００の動作について説明する。
【００３５】
車載用ナビゲーション装置１００は、所定距離走行するごとに、現在位置の候補点を求める処理を行う。
【００３６】
図５は、かかる現在位置算出処理のフロー図である。
【００３７】
現在位置算出部４４は、所定距離（例えば、２０ｍ）走行するごとに、前回の現在位置の候補点からの相対変位（移動距離、移動方位）を、ＧＰＳ受信装置９や各種センサ６〜８の出力から求める。そして、前回の候補点に、相対変位を加算して、仮想現在位置を求める（Ｓ１０２）。
【００３８】
次に、現在位置算出部５５は、マップマッチングにより、仮想現在位置がマッチするリンクの選択を試みる（Ｓ１０４）。具体的には、現在位置算出部４４は、リンクデータ３２１を参照して、仮想現在位置から所定の範囲内に存在するリンクを抽出する。さらに、検索されたリンクのうち、その方位と車両の進行方位との差が所定値以内であるリンクを選択する。
【００３９】
こうして、いずれかのリンクが選択された場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）、現在位置算出部４４は、選択したリンク上に新たな候補点を算出する（Ｓ１０６）。なお、このように、いずれかのリンク上にマッチした候補点を、「マッチング候補点」と呼ぶ。
【００４０】
一方、リンクが選択されなかった場合（Ｓ１０４でＮｏ）、現在位置算出部４４は、Ｓ１０２で求めた仮想現在位置を、そのまま新たな候補点とする（Ｓ１０８）。なお、このように、いずれのリンクにもマッチしていない候補点を、「フリー候補点」と呼ぶ。
【００４１】
現在位置算出部４４は、以上の処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０８）を繰り返して、現在位置の候補点を更新していく。
【００４２】
次に、経路探索処理について説明する。
【００４３】
図６は、経路探索処理のフロー図である。このフローは、ユーザから入力装置５を介して、経路探索要求を受け付けたときに開始される。
【００４４】
まず、経路探索部４２は、出発地、目的地の設定を行う（Ｓ２１０）。ここでは、現在位置が出発地に設定された場合について説明する。
【００４５】
経路探索部４２は、開始リンクと終了リンクを設定し（Ｓ２２０）、開始リンクから終了リンクまでの経路を探索する（Ｓ２３０）。経路探索部４２は、例えば、リンク旅行時間をコストとして、総コストが最少の経路をダイクストラ法等により探索する。
【００４６】
ここで、経路探索部４２は、リンクデータ３２１を参照して、目的地に最も近いリンクを選択して、終了リンクに設定する。
【００４７】
一方、開始リンクは、以下のようにして設定する。
【００４８】
図７は、開始リンクの設定処理のフロー図である。また、図８は、具体的に、開始リンクを選択する方法を説明するための図である。
【００４９】
図８において、駐車場５１０は、高速道路５０５の付近にある。車両は、走行軌跡５２１に示すように、一般道５０１を通って、隣接する駐車場５１０に進入し停車するとする。その後、車両は、走行軌跡５２２に示すように、道路５２１とは異なる一般道５０２へ向けて発進するとする。そして、ユーザは、駐車場５１０の地点において、車載用ナビゲーション装置１００に経路探索を要求するとする。
【００５０】
車両が一般道５０１を走行中、現在位置算出部４４は、一般道５０１のリンク上に仮想現在位置をマッチさせることができる。したがって、一般道５０１のリンク上に、マッチング候補点を算出する。
【００５１】
一方、車両が駐車場５１０に進入すると、現在位置算出部４４は、仮想現在位置をリンクにマッチさせることができなくなる。したがって、いずれのリンク上にもマッチしていないフリー候補点を算出する。
【００５２】
なお、現在位置算出部４４は、候補点を順次更新していくが、過去の候補点を、マッチング候補点かフリー候補点かの情報とともに、情報記憶部４５に蓄積していく。
【００５３】
図７を用いて開始リンク設定処理について説明する。
【００５４】
まず、経路探索部４２は、情報記憶部４４に記憶されている過去のマッチング候補点の中から、最後に記憶されたマッチング候補点（言い換えれば、直近のマッチング候補点）の情報を抽出する。そして、リンクデータ３２１を参照して、そのマッチング候補点の存在するリンクの道路種別３２３を特定する（Ｓ２２２）。
【００５５】
図８に示すように、軌跡５２１を走行後、駐車場５１０において、経路探索要求がなされた場合、最後のマッチング候補点は、一般道５０１のリンク上にある。したがって、最後のマッチング候補点のリンクの道路種別として、「一般道」が特定される。
【００５６】
次に、経路探索部４２は、現在位置算出部４４から、現在位置の候補点を受信する。さらに、経路探索部４２は、リンクデータ３２１を参照して、候補点から近い順に、リンクを１つ抽出する（Ｓ２２４）。
【００５７】
図８の例では、経路探索部４２は、現在位置算出部４４から、駐車場５１０の位置のフリー候補点を受信することになる。そして、最寄りの高速道路５０５のリンクを抽出することになる。
【００５８】
次に、Ｓ２２４で抽出したリンクの道路種別が、Ｓ２２２で特定した最後のマッチング候補点のリンクの道路種別と同じであるか否か判定する（Ｓ２２６）。
【００５９】
道路種別が異なる場合（Ｓ２２６でＮｏ）、経路探索部４２は、Ｓ２２４に戻り、現在位置の候補点から前回抽出したリンクの次に近いリンクを選択し、以降の処理（Ｓ２２６）を行う。
【００６０】
図８の例では、最寄りのリンクは「高速道路」であるのに対して、最後のマッチング候補点のリンクは「一般道」である。したがって、道路種別が異なるため、経路探索部４２は、Ｓ２２４に戻って、前回抽出したリンクの次ぎに近いリンクとして、一般道５０２のリンクを抽出する。
【００６１】
道路種別が同じリンクである場合（Ｓ２２６でＹｅｓ）、経路探索部４２は、Ｓ２２２で抽出したリンクを、開始リンクに設定し（Ｓ２２８）、開始リンク設定処理を終了する。
【００６２】
図８の例では、道路５０２のリンクは、最後のマッチング候補点のリンクの道路と同種（一般道）である。したがって、経路探索部４２は、道路５０２のリンクを、開始リンクとして設定する。
【００６３】
こうして、開始リンクが設定されると、経路探索部４２は、開始リンクから目的地までの経路を探索する（Ｓ２３０）。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
【００６５】
上記実施形態によれば、最後に走行した道路と同種の道路上に、経路探索の始点を求めることができる。したがって、図８に示すように、実際は、高速道路上にいないにも関らず、高速道路が最寄りにあるために、高速道路上を開始点とする経路が探索されてしまうのを防止できる。
【００６６】
本発明は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、本発明の要旨の範囲内で、様々な変形が可能である。
【００６７】
例えば、最後にマッチングしていたリンクを、そのまま経路探索の開始リンクとしてもよい。駐車場が狭い場合は、通常、元の道路に戻るので、このようにしても大きな問題とならない。図８に示すように、駐車場が広く、入口側の道路と出口側の道路が異なる場合は、多少誤差が生じるものの、全く異なる道路種別の道路を開始点としてしまうことは、防止できる。
【００６８】
また、図７のＳ２２６では、同種の道路か否かを判定しているが、特定の種別の道路か否かの判定は一致するか否かで判定してもよい。例えば、経路探索部４２は、まず、Ｓ２２２で特定した道路種別が、高速道路か否かを判定する。さらに、Ｓ２２４で抽出したリンクの道路種別が、高速道路か否を判定する。そして、判定結果が一致する場合（Ｓ２２６でＹｅｓ）、Ｓ２２４で抽出したリンクを開始リンクとする。かかる場合、有料道路か否か、一般道か否かの判定結果を用いてもよい。
【００６９】
また、上記の実施形態では、理解容易のため、現在位置の候補点が一つの場合で説明したが、複数の候補点があってもよい。すなわち、現在位置算出部４４は、複数の候補点について、上記処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０８）を行うようにしてもよい。かかる場合は、候補点ごとに信頼度を算出して、信頼度が最大の候補点を、現在位置の表示に用いる候補点（表示候補点）に設定するようにする。そして、図７の開始リンクを求める処理では、信頼度が最大の候補点を基準にして、その候補点から近い順にリンクを抽出するようにする（Ｓ２２４）。
【００７０】
なお、上記の実施形態では、本発明を車載用ナビゲーション装置に適用した例について説明したが、本発明は車載用以外のナビゲーション装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。
【図２】図２は、記憶装置３に記憶されている地図データの構成例を示す図である。
【図３】図３は、演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。
【図４】図４は、演算処理部１の機能構成を示す図である。
【図５】図５は、現在位置算出処理のフロー図である。
【図６】図６は、経路探索処理のフロー図である。
【図７】図７は、開始リンクの特定処理のフロー図である。
【図８】図８は、実施形態を具体的に説明するための地図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００・・・車載用ナビゲーション装置、
１・・・演算処理部、２・・・ディスプレイ、３・・・記憶装置、４・・・音声出入力装置、５・・・入力装置、６・・・車輪速センサ、７・・・地磁気センサ、８・・・ジャイロ、９・・・ＧＰＳ受信機、２１・・・ＣＰＵ、２２・・・ＲＡＭ、２３・・・ＲＯＭ、２４・・・ＤＭＡ、２５・・・描画コントローラ、２６・・・ＶＲＡＭ、２７・・・カラーパレット、２８・・・Ａ/Ｄ変換器、２９・・・ＳＣＩ、３０・・・ＰＩＯ、３１・・・カウンタ、４１・・・ユーザ操作解析部、４２・・・経路探索部、４３・・・経路誘導部、４４・・・現在位置算出部、４５・・・情報記憶部、４６・・・表示処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置に関し、特に車載用ナビゲーション装置の経路探索技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在位置から最も近いリンクを開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索する車載用ナビゲーション装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７８６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、現在位置に最も近いリンクを、開始リンクとして設定すると、不都合が生じる場合がある。例えば、図８に示すように、駐車場５１０が高速道路５０５付近にある場合である。車両が、走行軌跡５２１に示すように、一般道５０１を通って、隣接する駐車場５１０に進入し停車したとする。この地点で、経路探索を行うと、駐車場５１０に最も近い高速道路５０５のリンクが、開始リンクに設定され、高速道路上を出発地点とする経路が探索されてしまう。これでは、適切な経路探索はできない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、より正確に開始リンクを設定して、経路探索を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明のナビゲーション装置は、最後に走行した道路と同種の道路上に、開始点を設定して、経路探索を行う。
【０００７】
例えば、本発明のナビゲーション装置は、地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、現在位置を算出する手段と、前記現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有している。そして、前記経路探索手段は、前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路種別の道路に属するリンクからの経路を探索する。
【０００８】
また、ナビゲーション装置は、地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、マップマッチングにより地図上の現在位置を求めるマップマッチング手段と、前記リンクデータを用いて現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有していてもよい。そして、前記マップマッチング手段は、リンク上またはリンク上でない位置に、現在位置を求めるものであり、前記経路探索手段は、最後にリンク上にマッチングした現在位置の存在するリンクの道路種別と同一の道路種別のリンクを、開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索するようにしてもよい。
【０００９】
また、前記経路探索手段は、前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路に属するリンクからの経路を探索するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、車載用ナビゲーション装置１００の概略構成図である。図示するように、車載用ナビゲーション装置１００は、演算処理部１と、ディスプレイ２と、記憶装置３と、音声入出力装置４と、入力装置５と、車輪速センサ６と、地磁気センサ７と、ジャイロセンサ８と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信装置９と、車内ＬＡＮ装置１１と、ＦＭ多重放送受信装置１２と、ビーコン受信装置１３と、ネットワーク通信装置１５とを有する。
【００１２】
演算処理部１は、様々な処理を行う中心的ユニットである。例えば各種センサ６〜８やＧＰＳ受信装置９から出力される情報を基にして現在地を検出する。また、得られた現在地情報に基づいて、表示に必要な地図データを記憶装置３から読み出す。また、読み出した地図データをグラフィックス展開し、そこに現在地を示すマークを重ねてディスプレイ２へ表示する。また、記憶装置３に記憶されている地図データおよび交通情報配信サーバ２００から受信した時系列交通情報を用いて、ユーザから指示された目的地と現在地（出発地）とを結ぶ最適な経路（推奨経路）を探索する。また、音声入出力装置４やディスプレイ２を用いてユーザを誘導する。
【００１３】
ディスプレイ２は、演算処理部１で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットである。ディスプレイ２は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどで構成される。演算処理部１とディスプレイ２との間の信号Ｓ１は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号で接続するのが一般的である。
【００１４】
記憶装置３は、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭやＨＤＤやＩＣカードといった記憶媒体で構成されている。この記憶媒体には、地図データ３００が記憶されている。
【００１５】
図２は、地図データ３００の構成を示す図である。地図データ３００は、地図上の区画された領域であるメッシュの識別コード（メッシュＩＤ）３１０ごとに、そのメッシュ領域に含まれる道路を構成する各リンクのリンクデータ３１１を含む。
【００１６】
リンクデータ３１１は、リンクＩＤ３２１ごとに、リンクを構成する２つのノード（開始ノード、終了ノード）の座標情報３２２、リンクを含む道路の種別情報３２３、リンクの長さを示すリンク長情報３２４、リンク旅行時間３２５、２つのノードにそれぞれ接続するリンクのリンクＩＤ（接続リンクＩＤ）３２６などを含む。なお、ここでは、リンクを構成する２つのノードについて開始ノードと終了ノードとを区別することで、同じ道路の上り方向と下り方向とを、それぞれ別のリンクとして管理するようにしている。また、リンク旅行時間３２５は、日時、天気などの条件ごとに対応付けられたリンク旅行時間であってもよい。
【００１７】
また、地図データ３００には、対応するメッシュ領域に含まれている道路以外の地図構成物（例えば、駐車場）の情報（名称、種別、座標情報など）も含まれている。
【００１８】
図１に戻って説明する。音声入出力装置４は、演算処理部１で生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換し出力する。また、ユーザが発した声を認識し演算処理部１にその内容を転送する処理を行う。
【００１９】
入力装置５は、ユーザからの指示を受け付けるユニットである。入力装置５は、スクロールキー、縮尺変更キーなどのハードスイッチ、ジョイスティック、ディスプレイ上に貼られたタッチパネルなどで構成される。
【００２０】
センサ６〜８およびＧＰＳ受信装置９は、車載用ナビゲーション装置１００で現在地（自車位置）を検出するために使用されるものである。車輪速センサ６は、車輪の円周と計測される車輪の回転数の積から距離を測定し、さらに対となる車輪の回転数の差から移動体が曲がった角度を計測する。地磁気センサ７は、地球が保持している磁場を検知し、移動体が向いている方角を検出する。ジャイロ８は、光ファイバジャイロや振動ジャイロ等で構成され、移動体が回転した角度を検出するものである。ＧＰＳ受信装置９は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行速度および進行方位を測定する。
【００２１】
車内ＬＡＮ装置１１は、車載用ナビゲーション装置１００が搭載された車両の様々な情報、例えばドアの開閉情報、ライトの点灯状態情報、エンジンの状況や故障診断結果などを受ける。
【００２２】
ＦＭ多重放送受信装置１２は、ＦＭ多重放送信号としてＦＭ多重放送局から送られてくる概略現況交通情報、規制情報、ＳＡ／ＰＡ（サービスステーション／パーキング）情報、駐車場情報、天気情報などを受信する。
【００２３】
ビーコン受信装置１３は、ビーコンから送られてくる現況交通情報、規制情報、ＳＡ／ＰＡ情報、駐車場情報などを受信する。
【００２４】
ネットワーク通信装置１５は、車載用ナビゲーション装置１００と、交通情報配信するサーバとの間の情報の授受を仲介する。
【００２５】
図３は、演算処理部１の機能ブロック図である。
【００２６】
図示するように、演算処理部１は、ユーザ操作解析部４１と、経路探索部４２と、経路誘導部４３と、現在位置算出部４４と、情報記憶部４５、表示処理部４６とを有する。
【００２７】
ユーザ操作解析部４１は、入力装置５に入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、その要求内容に対応する処理が実行されるように演算処理部１の各部を制御する。例えば、ユーザが推奨経路の探索を要求したときは、目的地を設定するため、地図をディスプレイ２に表示する処理を表示処理部４５に要求する。また、現在地（出発地）から目的地までの経路を演算する処理を経路探索部４２に要求する。
【００２８】
現在位置算出部４４は、車輪速センサ６で計測される距離パルスデータＳ５およびジャイロ８で計測される角加速度データＳ７を各々積分した結果得られる距離データおよび角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（Ｘ，Ｙ）から自車走行後の位置である仮想現在位置（Ｘ′，Ｙ′）を定期的に演算する。また、演算結果を用いて、マップマッチ処理することにより、形状の相関が最も高い道路（リンク）上に、現在位置の候補点を求める。
【００２９】
経路探索部４２は、ダイクストラ法等を用いて、指定された２地点（現在地、目的地）間を結ぶ経路のコスト（例えば、旅行時間）が最少となる経路を探索する。
【００３０】
経路誘導部４３は、経路探索部４２で探索された経路を用いて経路誘導を行う。例えば、経路の情報と、現在地の情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置４を用いて音声でユーザに知らせる。また、経路誘導部４３は、ディスプレイ２に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに推奨経路を通知する。
【００３１】
表示処理部４６は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図データを記憶装置３から受け取り、指定された縮尺、描画方式で、道路、その他の地図構成物や、現在地、目的地、推奨経路のための矢印といったマークを描画するように地図描画コマンドを生成する。そして、生成したコマンドを、ディスプレイ２に送信する。
【００３２】
図４は、演算処理部１のハードウェア構成例を示す図である。
【００３３】
図示するように、演算処理部１は、各デバイス間をバス３２で接続した構成としてある。演算処理部１は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)２１と、記憶装置３から読み出した地図データ、演算データなどを格納するＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)２３と、メモリ間およびメモリと各デバイスとの間のデータ転送を実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）２４と、グラフィックス描画を実行し且つ表示制御を行う描画コントローラ２５と、グラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)２６と、イメージデータをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器２８と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ(Serial Communication Interface)２９と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるＰＩＯ(Parallel Input/Output)３０と、パルス信号を積分するカウンタ３１と、を有する。
【００３４】
［動作の説明］次に、上記構成の車載用ナビゲーション装置１００の動作について説明する。
【００３５】
車載用ナビゲーション装置１００は、所定距離走行するごとに、現在位置の候補点を求める処理を行う。
【００３６】
図５は、かかる現在位置算出処理のフロー図である。
【００３７】
現在位置算出部４４は、所定距離（例えば、２０ｍ）走行するごとに、前回の現在位置の候補点からの相対変位（移動距離、移動方位）を、ＧＰＳ受信装置９や各種センサ６〜８の出力から求める。そして、前回の候補点に、相対変位を加算して、仮想現在位置を求める（Ｓ１０２）。
【００３８】
次に、現在位置算出部５５は、マップマッチングにより、仮想現在位置がマッチするリンクの選択を試みる（Ｓ１０４）。具体的には、現在位置算出部４４は、リンクデータ３２１を参照して、仮想現在位置から所定の範囲内に存在するリンクを抽出する。さらに、検索されたリンクのうち、その方位と車両の進行方位との差が所定値以内であるリンクを選択する。
【００３９】
こうして、いずれかのリンクが選択された場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）、現在位置算出部４４は、選択したリンク上に新たな候補点を算出する（Ｓ１０６）。なお、このように、いずれかのリンク上にマッチした候補点を、「マッチング候補点」と呼ぶ。
【００４０】
一方、リンクが選択されなかった場合（Ｓ１０４でＮｏ）、現在位置算出部４４は、Ｓ１０２で求めた仮想現在位置を、そのまま新たな候補点とする（Ｓ１０８）。なお、このように、いずれのリンクにもマッチしていない候補点を、「フリー候補点」と呼ぶ。
【００４１】
現在位置算出部４４は、以上の処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０８）を繰り返して、現在位置の候補点を更新していく。
【００４２】
次に、経路探索処理について説明する。
【００４３】
図６は、経路探索処理のフロー図である。このフローは、ユーザから入力装置５を介して、経路探索要求を受け付けたときに開始される。
【００４４】
まず、経路探索部４２は、出発地、目的地の設定を行う（Ｓ２１０）。ここでは、現在位置が出発地に設定された場合について説明する。
【００４５】
経路探索部４２は、開始リンクと終了リンクを設定し（Ｓ２２０）、開始リンクから終了リンクまでの経路を探索する（Ｓ２３０）。経路探索部４２は、例えば、リンク旅行時間をコストとして、総コストが最少の経路をダイクストラ法等により探索する。
【００４６】
ここで、経路探索部４２は、リンクデータ３２１を参照して、目的地に最も近いリンクを選択して、終了リンクに設定する。
【００４７】
一方、開始リンクは、以下のようにして設定する。
【００４８】
図７は、開始リンクの設定処理のフロー図である。また、図８は、具体的に、開始リンクを選択する方法を説明するための図である。
【００４９】
図８において、駐車場５１０は、高速道路５０５の付近にある。車両は、走行軌跡５２１に示すように、一般道５０１を通って、隣接する駐車場５１０に進入し停車するとする。その後、車両は、走行軌跡５２２に示すように、道路５２１とは異なる一般道５０２へ向けて発進するとする。そして、ユーザは、駐車場５１０の地点において、車載用ナビゲーション装置１００に経路探索を要求するとする。
【００５０】
車両が一般道５０１を走行中、現在位置算出部４４は、一般道５０１のリンク上に仮想現在位置をマッチさせることができる。したがって、一般道５０１のリンク上に、マッチング候補点を算出する。
【００５１】
一方、車両が駐車場５１０に進入すると、現在位置算出部４４は、仮想現在位置をリンクにマッチさせることができなくなる。したがって、いずれのリンク上にもマッチしていないフリー候補点を算出する。
【００５２】
なお、現在位置算出部４４は、候補点を順次更新していくが、過去の候補点を、マッチング候補点かフリー候補点かの情報とともに、情報記憶部４５に蓄積していく。
【００５３】
図７を用いて開始リンク設定処理について説明する。
【００５４】
まず、経路探索部４２は、情報記憶部４４に記憶されている過去のマッチング候補点の中から、最後に記憶されたマッチング候補点（言い換えれば、直近のマッチング候補点）の情報を抽出する。そして、リンクデータ３２１を参照して、そのマッチング候補点の存在するリンクの道路種別３２３を特定する（Ｓ２２２）。
【００５５】
図８に示すように、軌跡５２１を走行後、駐車場５１０において、経路探索要求がなされた場合、最後のマッチング候補点は、一般道５０１のリンク上にある。したがって、最後のマッチング候補点のリンクの道路種別として、「一般道」が特定される。
【００５６】
次に、経路探索部４２は、現在位置算出部４４から、現在位置の候補点を受信する。さらに、経路探索部４２は、リンクデータ３２１を参照して、候補点から近い順に、リンクを１つ抽出する（Ｓ２２４）。
【００５７】
図８の例では、経路探索部４２は、現在位置算出部４４から、駐車場５１０の位置のフリー候補点を受信することになる。そして、最寄りの高速道路５０５のリンクを抽出することになる。
【００５８】
次に、Ｓ２２４で抽出したリンクの道路種別が、Ｓ２２２で特定した最後のマッチング候補点のリンクの道路種別と同じであるか否か判定する（Ｓ２２６）。
【００５９】
道路種別が異なる場合（Ｓ２２６でＮｏ）、経路探索部４２は、Ｓ２２４に戻り、現在位置の候補点から前回抽出したリンクの次に近いリンクを選択し、以降の処理（Ｓ２２６）を行う。
【００６０】
図８の例では、最寄りのリンクは「高速道路」であるのに対して、最後のマッチング候補点のリンクは「一般道」である。したがって、道路種別が異なるため、経路探索部４２は、Ｓ２２４に戻って、前回抽出したリンクの次ぎに近いリンクとして、一般道５０２のリンクを抽出する。
【００６１】
道路種別が同じリンクである場合（Ｓ２２６でＹｅｓ）、経路探索部４２は、Ｓ２２２で抽出したリンクを、開始リンクに設定し（Ｓ２２８）、開始リンク設定処理を終了する。
【００６２】
図８の例では、道路５０２のリンクは、最後のマッチング候補点のリンクの道路と同種（一般道）である。したがって、経路探索部４２は、道路５０２のリンクを、開始リンクとして設定する。
【００６３】
こうして、開始リンクが設定されると、経路探索部４２は、開始リンクから目的地までの経路を探索する（Ｓ２３０）。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
【００６５】
上記実施形態によれば、最後に走行した道路と同種の道路上に、経路探索の始点を求めることができる。したがって、図８に示すように、実際は、高速道路上にいないにも関らず、高速道路が最寄りにあるために、高速道路上を開始点とする経路が探索されてしまうのを防止できる。
【００６６】
本発明は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、本発明の要旨の範囲内で、様々な変形が可能である。
【００６７】
例えば、最後にマッチングしていたリンクを、そのまま経路探索の開始リンクとしてもよい。駐車場が狭い場合は、通常、元の道路に戻るので、このようにしても大きな問題とならない。図８に示すように、駐車場が広く、入口側の道路と出口側の道路が異なる場合は、多少誤差が生じるものの、全く異なる道路種別の道路を開始点としてしまうことは、防止できる。
【００６８】
また、図７のＳ２２６では、同種の道路か否かを判定しているが、特定の種別の道路か否かの判定は一致するか否かで判定してもよい。例えば、経路探索部４２は、まず、Ｓ２２２で特定した道路種別が、高速道路か否かを判定する。さらに、Ｓ２２４で抽出したリンクの道路種別が、高速道路か否を判定する。そして、判定結果が一致する場合（Ｓ２２６でＹｅｓ）、Ｓ２２４で抽出したリンクを開始リンクとする。かかる場合、有料道路か否か、一般道か否かの判定結果を用いてもよい。
【００６９】
また、上記の実施形態では、理解容易のため、現在位置の候補点が一つの場合で説明したが、複数の候補点があってもよい。すなわち、現在位置算出部４４は、複数の候補点について、上記処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０８）を行うようにしてもよい。かかる場合は、候補点ごとに信頼度を算出して、信頼度が最大の候補点を、現在位置の表示に用いる候補点（表示候補点）に設定するようにする。そして、図７の開始リンクを求める処理では、信頼度が最大の候補点を基準にして、その候補点から近い順にリンクを抽出するようにする（Ｓ２２４）。
【００７０】
なお、上記の実施形態では、本発明を車載用ナビゲーション装置に適用した例について説明したが、本発明は車載用以外のナビゲーション装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。
【図２】図２は、記憶装置３に記憶されている地図データの構成例を示す図である。
【図３】図３は、演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。
【図４】図４は、演算処理部１の機能構成を示す図である。
【図５】図５は、現在位置算出処理のフロー図である。
【図６】図６は、経路探索処理のフロー図である。
【図７】図７は、開始リンクの特定処理のフロー図である。
【図８】図８は、実施形態を具体的に説明するための地図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００・・・車載用ナビゲーション装置、
１・・・演算処理部、２・・・ディスプレイ、３・・・記憶装置、４・・・音声出入力装置、５・・・入力装置、６・・・車輪速センサ、７・・・地磁気センサ、８・・・ジャイロ、９・・・ＧＰＳ受信機、２１・・・ＣＰＵ、２２・・・ＲＡＭ、２３・・・ＲＯＭ、２４・・・ＤＭＡ、２５・・・描画コントローラ、２６・・・ＶＲＡＭ、２７・・・カラーパレット、２８・・・Ａ/Ｄ変換器、２９・・・ＳＣＩ、３０・・・ＰＩＯ、３１・・・カウンタ、４１・・・ユーザ操作解析部、４２・・・経路探索部、４３・・・経路誘導部、４４・・・現在位置算出部、４５・・・情報記憶部、４６・・・表示処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナビゲーション装置であって、
地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、
現在位置を算出する手段と、
前記現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有し、
前記経路探索手段は、
前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路種別の道路に属するリンクから開始する経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
ナビゲーション装置であって、
地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、
マップマッチングにより地図上の現在位置を求めるマップマッチング手段と、
前記リンクデータを用いて現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有し、
前記マップマッチング手段は、リンク上またはリンク上でない位置に、現在位置を求めるものであり、
前記経路探索手段は、
最後にリンク上にマッチングした現在位置の存在するリンクの道路種別と同一の道路種別のリンクを、開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記経路探索手段は、
最後にリンク上にマッチングした現在位置の存在するリンクの道路種別と同一の道路種別のリンクであって、当該現在位置から最も近いリンクを、開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記道路種別には、高速道路、有料道路及び一般道のうち少なくとも１つが含まれている
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
ナビゲーション装置であって、
地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、
現在位置を算出する手段と、
前記現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有し、
前記経路探索手段は、
前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路に属するリンクからの経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項１】
ナビゲーション装置であって、
地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、
現在位置を算出する手段と、
前記現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有し、
前記経路探索手段は、
前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路種別の道路に属するリンクから開始する経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
ナビゲーション装置であって、
地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、
マップマッチングにより地図上の現在位置を求めるマップマッチング手段と、
前記リンクデータを用いて現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有し、
前記マップマッチング手段は、リンク上またはリンク上でない位置に、現在位置を求めるものであり、
前記経路探索手段は、
最後にリンク上にマッチングした現在位置の存在するリンクの道路種別と同一の道路種別のリンクを、開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記経路探索手段は、
最後にリンク上にマッチングした現在位置の存在するリンクの道路種別と同一の道路種別のリンクであって、当該現在位置から最も近いリンクを、開始リンクに設定し、当該開始リンクから目的地までの経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記道路種別には、高速道路、有料道路及び一般道のうち少なくとも１つが含まれている
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
ナビゲーション装置であって、
地図上の道路を構成するリンクのリンクデータを記憶する手段と、
現在位置を算出する手段と、
前記現在位置から目的地までの経路を探索する経路探索手段とを有し、
前記経路探索手段は、
前記現在位置が最後に存在したリンクの属する道路と同じ道路に属するリンクからの経路を探索する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２７５７６６（Ｐ２００６−２７５７６６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９５２８９（Ｐ２００５−９５２８９）
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（５９１１３２３３５）株式会社ザナヴィ・インフォマティクス (745)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（５９１１３２３３５）株式会社ザナヴィ・インフォマティクス (745)
【Ｆターム（参考）】
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