(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体交差道路において移動体が予め設定された目的地に向かうルートから逸脱した場合のリルート探索システムであって、
前記移動体の現在位置を測定する測定手段と、
前記立体交差道路における前記移動体の進行方向における傾斜を検出する傾斜検出手段と、
前記傾斜検出手段により検出された傾斜に基づいて、前記移動体が予め設定された前記ルートから逸脱したことを検出する逸脱検出手段と、
前記現在位置から前記目的地に対するリルート探索をすることを可能とする地図情報を格納する地図情報手段と、
前記傾斜検出手段により前記移動体が予め設定されたルートから逸脱したことを検出した場合、前記立体交差道路の交差点において交差している道路のうち、前記移動体が現に進行し前記交差点に向かう道路の所定地点と前記目的地とを結ぶ方位線が交わる道路を進行すべき道路として、前記地図情報に基づき前記現在位置から前記目的地に向かうルートに戻るためのリルート探索をする探索手段と、
前記探索手段により探索されたリルートを出力する出力手段と
を備えることを特徴とするリルート探索システム。
【請求項２】
前記移動体が現に進行している道路の所定地点とは前記現在位置であること
を特徴とする請求項１に記載のリルート探索システム。
【請求項３】
前記探索手段は、
前記進行すべき道路に代えて、前記立体交差道路の交差点で交差している道路のうち、前記移動体が進行している道路を除いた道路と前記目的地と前記交差点とを結ぶ方位線との間で形成される角度のうち、最も小さい角度となる道路を進行すべき道路として探索すること
を特徴とする請求項１に記載のリルート探索システム。
【請求項４】
前記逸脱検出手段により前記移動体が、前記立体交差道路において、前記予め設定された目的地に向かうルートから逸脱したことを検出した場合、自動的に前記探索手段により探索すること
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のリルート探索システム。
【請求項５】
当該リルート探索システムは前記移動体に搭載される一体型のナビゲーション装置に含まれること
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のリルート探索システム。
【請求項６】
当該リルート探索システムはナビゲーション端末と通信センタ装置とこれらを接続する通信回線とで構成される通信ナビゲーションシステムに含まれること
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のルート探索システム。
【請求項７】
立体交差道路において移動体が予め設定された目的地に向かうルートから逸脱した場合のリルート探索方法であって、
移動体の現在位置を測定する測定工程と、
前記立体交差道路における前記移動体の進行方向における傾斜を検出する傾斜検出行程と、
前記傾斜検出行程で検出された傾斜に基づいて前記移動体が予め設定された前記ルートから逸脱したことを検出する逸脱検出工程と、
前記逸脱検出工程により予め設定された前記ルートから逸脱したことを検出した場合、前記立体交差道路の交差点において交差している道路のうち、前記移動体が現に進行し前記交差点に向かう道路の所定地点と前記目的地とを結ぶ方位線が交わる道路を進行すべき道路として、地図情報手段の地図情報に基づき、前記現在位置からの前記目的地に向かうルートに戻るためのリルート探索をする探索工程と、
前記探索工程により探索されたリルートを出力する出力工程と
を備えることを特徴とするリルート探索方法。
【請求項８】
前記探索工程は、
前記進行すべき道路に代えて、前記立体交差道路の交差点で交差している道路のうち、前記移動体が現に進行している道路及びその延長線上の道路を除いた道路と、前記目的地と前記交差点とを結ぶ方位線との間で形成される角度のうち、最も小さい角度となる道路を進行すべき道路として探索する工程であること
を特徴とする請求項７に記載のリルート探索方法。
【請求項９】
前記逸脱検出工程により前記移動体が、前記立体交差道路において前記予め設定された目的地に向かうルートから逸脱したことを検出した場合、自動的に前記探索行程により探索が行われること
を特徴とする請求項７又は８一項に記載のリルート探索方法。
【請求項１０】
コンピュータを請求項１から６のいずれか一項に記載のリルート探索システムとして機能させること
を特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の移動体が立体交差道路において、立体交差道路の構造的特徴であるオーバーパス、アンダーパス(ここで「オーバーパス」とは立体交差道路の交差点をその上部において通過する道路であり、「アンダーパス」とは下部において通過する道路である)の傾斜を利用してリルート(ここで「リルート」とは予め設定された目的地に向かうルートに戻るルートである)を探索するリルート探索システム及びリルート探索方法、並びにコンピュータプログラムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、自動車の運転を支援するナビゲーション装置の普及が著しく、その機能もますます高機能化している。このナビゲーション装置には地図や交差点の状態等を表示する表示装置、目的地の設定や自宅等の設定など、ユーザからの情報を入力する入力装置、地図データ、店舗の位置情報等の検索データや道路データなどを記録しているＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶装置、自車位置を判断するためのＧＰＳセンサ・距離センサ・方位センサ・Ｇセンサなどからなる自車位置測位装置、誘導音声や操作方法などを案内する音声出力装置、音声操作を行う際に使用される音声入力装置、各装置からの情報、データを元に地図上に自車位置を表示させる処理やルート探索・誘導を行う処理などＣＰＵ／ＲＯＭ／ＲＡＭなどからなるナビゲーション処理部を備えている。
【０００３】
また、自動車に搭載したナビゲーション端末と、地図情報や地域に係わる情報などの膨大な情報や、高機能演算手段による検索機能等を備えた通信センタ装置と、これらナビゲーション端末と通信センタ装置とを通信回線を介して接続する、所謂、通信ナビゲーション装置がある。この通信ナビゲーション装置では自動車に搭載するナビゲーション端末には膨大な地図情報や高機能演算手段を備える必要は無く、また通信センタ装置に記憶された情報は随時最新の情報に更新することが可能となるものである。
【０００４】
更には、渋滞情報や天気情報などを入手するための通信装置を備えるものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述した従来のナビゲーション装置では、例えば図２に示すような立体交差において地点Ａ−Ｅ−Ｇ−Ｂを通るルートが設定されていたとして、車両が地点Ｆ−Ｇ間に進行したとすると、地点Ｅ−Ｇ間の傾斜と車両の傾斜とから地点Ｅ−Ｇを走行していないとしてリルートの探索が行われる。そのため予め設定された目的地に向かうルートに戻るルートとして地点Ａ−Ｅ−Ｆ−Ｇを通るルートが設定される。車両は地点Ｃ又は地点Ｄの方向に誘導されるべきだが、このときにまた案内されたルート地点Ａ−Ｅ−Ｆ−Ｇに対して戻るためのリルートの探索が行われることになる。
【０００６】
従って本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、オーバーパス、アンダーパスがある立体交差道路において、予め設定した目的地に向かうルートから逸脱した場合、元のルートに戻るためのリルート探索を繰り返し発生することのないリルート探索システム及びリルート探索方法、並びにコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のルート探索システムは上記課題を解決するために、立体交差道路において移動体が予め設定された目的地に向かうルートから逸脱した場合のリルート探索システムであって、前記移動体の現在位置を測定する測定手段と、前記立体交差道路における前記移動体の進行方向における傾斜を検出する傾斜検出手段と、前記傾斜検出手段により検出された傾斜に基づいて、前記移動体が予め設定された前記ルートから逸脱したことを検出する逸脱検出手段と、前記現在位置から前記目的地に対するリルート探索をすることを可能とする地図情報を格納する地図情報手段と、前記傾斜検出手段により前記移動体が予め設定されたルートから逸脱したことを検出した場合、前記立体交差道路の交差点において交差している道路のうち、前記移動体が現に進行し前記交差点に向かう道路の所定地点と前記目的地とを結ぶ方位線が交わる道路を進行すべき道路として、前記地図情報に基づき前記現在位置から前記目的地に向かうルートに戻るためのリルート探索をする探索手段と、前記探索手段により探索されたリルートを出力する出力手段とを備える。
【０００８】
尚、本願では「地図情報」を地形的な情報に限らず道路に関する情報、例えば立体交差道路の構造等に関する情報も含まれているものとする。
【０００９】
本発明のリルート探索システムによれば、自動車等の移動体の現在位置を検出する手段（例えば速度センサ、加速度センサ、角速度センサを備えた自立測位装置やＧＰＳ（Global Positioning System）測位装置）、立体交差道路においてオーバーパス或いはアンダーパスを通過する際の移動体の進行方向の傾斜を測定する傾斜検出装置（例えば傾斜計）、予め設定した目的地に向かうルートから逸脱した場合、これを検出する逸脱検出手段、リルート探索のための地図情報を格納する地図データベース、移動体が立体交差道路において予め設定された目的地に向かうルートから逸脱したことが検出された場合に、目的地に向かうための道路として、移動体が進入した道路の交差点に至る所定の位置と目的地とを結ぶ線を方位線として求め、交差点で交わる複数の道路のうち、この方位線が交差する道路を予め設定した目的地に向かうルートに戻る道路として、そのルートに戻るためのルートを探索するルート探索手段（例えば位置情報、地図情報、予め設定された目的地に向かうルート情報等に基づき探索するＣＰＵ）、探索されたルートをドライバに提示するための出力手段（例えば液晶等の表示装置や音声出力装置）が備わって構成される。
【００１０】
立体交差道路は交差点をオーバーパス或いはアンダーパスして通過可能な立体道路が設けられている。予めドライバはその立体道路を走行して交差点を通過するようにルートを設定していたとする。しかし実際のドライブにおいて交差点に入る道路に進入したとき、目的地に向かうルートに復帰するルートの探索を繰り返し行うことなく実行される。
【００１３】
本発明のルート探索システムの一態様は、前記移動体が現に進行している道路の所定地点とは前記現在位置であるとする。
【００１４】
この態様によれば、移動体の現在位置と目的地とを結ぶ線を方位線とする。移動体の現在位置はＧＰＳ等の測位装置で測定される。
【００１５】
本発明のルート探索システムの他の態様は、前記探索手段は、前記進行すべき道路に代えて、前記立体交差道路の交差点で交差している道路のうち、前記移動体が進行している道路を除いた道路と前記目的地と前記交差点とを結ぶ方位線との間で形成される角度のうち、最も小さい角度となる道路を進行すべき道路として探索する。
【００１６】
この態様によれば、予め設置された目的地に向かうルートに戻るための道路として、立体交差道路の交差点と目的地を結ぶ線を方位線として求め、更に交差点で交わる夫々の道路とこの方位線が成す角度を求め、それらの中でもっと小さい角度を有する道路を探索する。尚、車両が現に進行している道路及びその延長線上の道路はこの判定には加えない。
【００１７】
本発明のルート探索システムの他の態様は、前記逸脱検出手段により前記移動体が、前記立体交差道路において、前記予め設定された目的地に向かうルートから逸脱したことを検出した場合、自動的に前記探索手段により探索する。
【００１８】
この態様によれば、立体交差道路において予め設置された目的地に向かうルートから逸脱したことを検出した場合、自動的に元のルートに戻る道路が探索され、その探索された道路がドライバに提示される。
【００１９】
本発明のリルート探索システムの他の態様は、当該リルート探索システムは前記移動体に搭載される一体型のナビゲーション装置に含まれる。
【００２０】
この態様によれば、移動体等に搭載されるナビゲーション装置が有する装置、例えば測位手段、地図情報手段、ルート探索手段、出力手段を用い、更に移動体に設けられた傾斜検出手段を用いてリルート探索システムが構成される。特段にコスト、装置のためのスペースを増加させることなく、リルート探索システムが構成される。
【００２１】
本発明のルート探索システムの他の態様は、当該リルート探索システムはナビゲーション端末と通信センタ装置とこれらを接続する通信回線とで構成される通信ナビゲーションシステムに含まれる。
【００２２】
この態様によれば、移動体等に搭載されるナビゲーション端末の入力手段、出力手段、測位手段、及び通信センタ装置の地図情報手段、設定ルート記憶手段、ルート探索手段、更に移動体に設けられた傾斜検出手段を用い、ナビゲーション端末と通信センタ装置とは夫々が備える通信手段により通信回線を介してデータの送受を行うことで本発明のリルート探索システムが構成される。特段にコスト、装置のためのスペースを増加させることなく、リルート探索システムが構成される。
【００２３】
本発明のリルート探索方法は上記課題を解決するために、立体交差道路において移動体が予め設定された目的地に向かうルートから逸脱した場合のリルート探索方法であって、移動体の現在位置を測定する測定工程と、前記立体交差道路における前記移動体の進行方向における傾斜を検出する傾斜検出行程と、前記傾斜検出行程で検出された傾斜に基づいて前記移動体が予め設定された前記ルートから逸脱したことを検出する逸脱検出工程と、前記逸脱検出工程により予め設定された前記ルートから逸脱したことを検出した場合、前記立体交差道路の交差点において交差している道路のうち、前記移動体が現に進行し前記交差点に向かう道路の所定地点と前記目的地とを結ぶ方位線が交わる道路を進行すべき道路として、地図情報手段の地図情報に基づき、前記現在位置からの前記目的地に向かうルートに戻るためのリルート探索をする探索工程と、前記探索工程により探索されたリルートを出力する出力工程とを備える。
【００２４】
本発明のリルート探索方法によれば、移動体の現在位置をＧＰＳ等の測位手段で検出し、傾斜検出手段により立体交差道路においてオーバーパス或いはアンダーパスによる進行方向の移動体の傾斜を測定し、予め設定した目的地に向かうルートから逸脱したか否かを判別する。逸脱したと判断された場合は、移動体が進入した道路の交差点に至る所定の位置と目的地とを結ぶ線を方位線として求め、交差点で交わる複数の道路のうち、この方位線が交差する道路を目的地に向かうルートに戻るための道路として、地図情報、設定ルート、目的地、現在位置等から元のルートに戻る道路を探索する。探索された道路はドライバに液晶等の表示手段や音声出力手段によって提示される。
【００２７】
本発明のリルート探索方法の一態様は、前記探索工程は、前記進行すべき道路に代えて、前記立体交差道路の交差点で交差している道路のうち、前記移動体が現に進行している道路及びその延長線上の道路を除いた道路と、前記目的地と前記交差点とを結ぶ方位線との間で形成される角度のうち、最も小さい角度となる道路を進行すべき道路として探索する工程である。
【００２８】
この態様によれば、目的地に向かうルートに戻るための道路として、立体交差道路の交差点と目的地を結ぶ線を方位線として求め、更に交差点で交わる夫々の道路とこの方位線が成す角度を求め、それらの中でもっと小さい角度を有する道路を探索する。尚、角度を求める際に自車両が現に進行している道路及び交差点を超えた延長線上の道路は含めない。
【００２９】
本発明のリルート探索方法の他の態様は、前記逸脱検出工程により前記移動体が、前記立体交差道路において前記予め設定された目的地に向かうルートから逸脱したことを検出した場合、自動的に前記探索行程により探索が行われる。
【００３０】
この態様によれば、立体交差道路において予め設定された目的地に向かうルートから逸脱したことを検出した場合、自動的に元のルートに戻る道路の探索が実行される。
【００３１】
本発明のコンピュータプログラムは上記課題を解決するために、コンピュータを請求項１から６のいずれか一項に記載のリルート探索システムとして機能させるプログラムである。
【００３２】
この態様によれば、本発明のコンピュータプログラムはコンピュータを、上述した本発明のリルート探索システムに含まれる各種手段を機能させ、また所定の探索アルゴリズムにしたがってルートの探索を行わせるものである。より具体的には、コンピュータを、測位装置による現在位置測定制御、傾斜検出装置制御、地図データベース制御、リルート探索制御、探索結果の出力制御等、各種構成要素をその要素が備える機能として作動、制御させるものである。
【００３３】
また、コンピュータプログラムはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体から、コンピュータに読み込んで実行させればよく、或いは固定的なプログラムであればＣＰＵのプログラム記録エリアに記述しておくことで簡単に機器制御を実現できる。また、通信手段を介してダウンロードするようにしても良い。
【００３４】
本発明のこのような作用、及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（システム構成例）
本発明のリルート探索システムに係わるシステム構成について図１のシステムの構成を示すブロック図を参照して説明する。
【００３６】
図１に示すように、本発明に係わるリルート探索システムは、リルート探索手段１０１、リルート探索判定部１０２、ルート記録部１０３、傾斜検出手段１０４、地図情報Ｄ／Ｂ１０５、出力手段１０６、測位装置１０７、探索プログラム１０８を備えて構成されている。
【００３７】
リルート探索手段１０１は、現在位置、目的地、その他探索条件に基づき、地図情報Ｄ／Ｂ１０５の地図情報を参照して所定の探索アルゴリズムに則り、予め設定された目的地に向かうルートを探索する。検索結果は所定の方法でドライバに提示される。特に立体交差道路におけるオーバーパス、アンダーパスをルートに組み入れている場合の立体交差点におけるリルートの探索を行う。
【００３８】
リルート探索判定部１０２は、車両の現在位置情報、設定されているルートの情報、車両の傾斜情報に基づいて、設定されているルートから外れリルートを探索することが必要であるか否かを判別する。立体交差道路におけるオーバーパス、アンダーパスをルートに組み入れている場合、この部分を通過するときに車両が前後に傾斜することになる。しかしこの位置において車両が傾斜していなければオーバーパス、アンダーパスを通過していないことになり、設定したルートを走行していないことになりリルートの探索が必要になる。
【００３９】
ルート記録部１０３は、予め設定されたルートを記録しておく。この記録されているルートは車両の位置情報に基づいて設定されたルートどおりに車両が移動しているか否かの監視に提供される。例えば車両がその位置情報により設定されているルートと参照して立体交差点に差しかかると判別されれば、車両の傾斜をチェックして立体交差道路におけるオーバーパス或いはアンダーパスを通過しているか否かの判断が開始される。
【００４０】
傾斜検出手段１０４は、車両に設けられている車両の進行車線方向の傾斜を検出する手段である。ここで検出された車両の傾きは、地図情報として記録されている道路の傾きと比較され、立体交差点で設定されているルートのルートに沿って移動しているか否かの判定に供される。尚、以下の説明では車両の傾斜の有無の観点から設定されたルートに沿って移動しているか否かを判別しているが、例えば道路の若干の凹凸により小さな傾斜出力があったとしても、その傾斜値が所定値以下であれば傾斜はないと判断し、リルートの探索が行われるものとする。
【００４１】
地図情報Ｄ／Ｂ１０５は、地図情報を格納していて、例えば道路のノード情報、リンク情報、都市間高速、都市高速、有料道路や、立体交差道路における道路構成、オーバーパスやアンダーパスの傾斜に関する情報、縮尺の表示用地図情報等、膨大な地図情報データが格納されている。リルート探索手段１０１に必要な探索のための地図情報を提供する。
【００４２】
出力手段１０６は、リルート探索手段１０１が探索したルートを出力し、ドライバに知らしめる手段である。例えば画像として探索したルートを出力する液晶等からなる表示装置や、音声としてルートを指示するためのスピーカ等を含む音声出力装置がある。また、プリターによりプリントアウトするようにしても良い。
【００４３】
測位装置１０７は、自車両の現在位置を知るためのものであり、複数の衛星からの電波を受信して位置決定をするＧＰＳ測位装置や、加速度センサ、角速度センサ、速度センサを用いた自立測位装置等が用いられる。検出された位置情報はリルート探索手段１０１に入力され、リルート探索の情報に供される。
【００４４】
探索プログラム１０８は、現在位置から目的地へのルートを探索するための所定のアルゴリズムに則り記述されたプログラムである。測位装置１０７で求められる車両の現在位置、ルート記録部１０３に記録されているルート及び目的地、地図情報Ｄ／Ｂ１０５に記録されている地図情報、傾斜検出手段１０４で求められる車両の傾斜情報等に基づき探索する所定の方法が記述されている。
【００４５】
以上説明したブロック構成は本発明のリルート探索システムを具現化する一つの例であり、同様の機能、作用をする他のブロック構成も本発明のリルート探索システムに含まれる。
（第一実施形態）
次に図１に示したリルート探索システムを用いたリルート探索の第一実施形態について図２及び図３を参照して説明する。ここで図２は本実施形態を示し、図３はそのリルート探索の流れを示す。
【００４６】
まず、図２に示すように例えば立体交差道路は地点Ａから地点Ｅ、地点Ｇを経由して地点Ｂへの道路と地点Ｃから地点Ｄへの道路が交差点Fで交差していて、地点Ｇから地点Ｅにかけてオーバーパスが設けられているものとする。このような構成の立体交差道路において設定されたルートでは地点Ｇから地点Ｅにかけてのオーバーパスを選択していたが、実際には地点Ｇを通過し地点Ｇ−Ｆの道路に入った場合を想定する。
【００４７】
次に上述した状態でのリルート探索の流れは、まず自車両の現在位置を測定する（ステップ１０１）。これはＧＰＳ等の測位装置１０７により測定される。
【００４８】
立体交差点に来ていれば自車両の傾斜を検出する（ステップ１０２）。ルートとして地点Ｂ−Ｇ−Ｅ−Ａが設定されていて、交差点Ｆをオーバーパスするルートが選択されていたとし、走行すると地点Gにおいて上向きの傾斜が傾斜検出手段１０４により検出されることになる。この検出は車両に搭載された傾斜計や上下方向の加速度センサで検出可能である。ここで傾斜が検出されれば立体交差の地点Ｇ−Ｅの道路に乗ったとして、ステップ１０１に戻りそれ以後のルートの監視を続ける。
【００４９】
傾斜が検出されなければ地点Ｇ−Ｆの道路に進入したとしてリルートの探索を開始する（ステップ１０３）。このときまず、地点Ｇ−Ｆのある地点Ｐ１（車両の現在位置であってもよい）から目的地Ｐ２に向かう方位線を、設定されたルートにある目的地と地図情報とに基づいて求める（ステップ１０４）。次に交差点Ｆに接続する道路であって求められた方位線と交差する道路を検索する（ステップ１０５）。例えば図２で地点Ｆ−Ｄの道路を選択すべきルートとして探索され、出力手段１０６から出力されてドライバに提示される（ステップ１０６）。以上説明したようにしてリルートの探索が行われる。
【００５０】
尚、ステップ１０２において、例えば道路の若干の凹凸により小さな傾斜出力があったとしても、その傾斜値が所定値以下であれば傾斜はないと判断し、ステップ１０３以降のリルート探索が行われる。
（第二実施形態）
次に図１に示したリルート探索システムを用いたリルート探索の第二実施形態について図４及び図５を参照して説明する。ここで図４は本実施形態を示し、図５はそのリルート探索の流れを示す。尚、本実施形態の係わる立体交差道路の構成や設定されているルートからの逸脱の検出は図２を参照して説明したことと同様であり、また、図５のステップ２０３までは図３のステップ１０３までと同様である。従ってここでのそれらの説明は省略し、必要によりそれらの説明を適宜参照することとする。
【００５１】
本実施例のリルートの探索は、車両が立体交差道路で設定されているルートから逸脱したことを検知して、まず、交差点Ｆから目的地Ｐ２に向かう方位線を、設定ルートにある目的地と地図情報とに基づいて求める（ステップ２０４）。
【００５２】
その後、交差点Ｆに接続する全ての道路について、求められ方位線との角度を求める（ステップ２０５）。例えば地点Ｆ−Ｐ２と地点Ｆ−Ｄのなす角をθ1、地点Ｆ−Ｐ２と地点Ｆ−Ｃのなす角をθ2とする。但しオーバーパスと接続している地点Ｂ−Ｆの道路及び地点Ｆ−Ａの道路は除くものとする。
【００５３】
次に求められた全ての角θ1、θ2・・・から最も小さい角を求め（この場合は角θ1）、この道路が選択すべきルートとして探索され、出力手段１０６から出力されてドライバに提示される（ステップ２０６）。以上説明したようにしてリルートの探索が行われる。
【００５４】
尚、上述したリルート探索の流れを制御するアルゴリズム（リルート探索の方法、手順）は探索プログラム１０８に記述されていて、リルート探索手段１０１による探索を制御する。この探索プログラム１０８は例えばリルート探索手段１０１中のＣＰＵに固定して書き込まれていても良く、また書き換え可能にしておいても良い。また、オーバーパスについて説明したが立体交差がアンダーパスの構造を採っていたとしても同様の探索方を用いることができることは当然である。
（本発明が適用されるナビゲーション装置及び通信ナビゲーションシステムの構成例）
次に本発明のルート探索システムが適用されるナビゲーション装置及び通信ナビゲーションシステムについて図６から図８を参照して説明する。ここで図６は車両に搭載される完結型のナビゲーション装置の構成を示すブロック図であり、図７は車両に搭載されるナビゲーション端末と通信センタ装置が通信回線を介して接続される通信ナビゲーションシステムの全体構成を示すブロック図であり、図８は通信センタ装置の構成を示す図である。尚、通信ナビゲーションシステムにおけるナビゲーション端末は基本的には図６に示す装置構成が用いられるが、後述するように必ずしも必要としない構成要素や機能的に低いランクの構成要素で十分なものがあり、小型、簡潔な端末構成となっている。
【００５５】
まず、図６に示すようにナビゲーション装置５は、自立測位装置１０、ＧＰＳ受信機１８、システムコントローラ２０、入出力（Ｉ／Ｏ）回路２１、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３２、ハードディスク装置（ＨＤＤ）３６、無線通信装置３８、表示部４０、音声出力部５０、入力装置６０、及び外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）部６１を備えて構成されており、各部が、制御データ及び処理データ転送用のバスライン３０に接続されている。
【００５６】
自立測位装置１０は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び速度センサ１３から構成されている。加速度センサ１１は、例えば、圧電素子で構成され、車両の加速度を検出した加速度データを出力する。角速度センサ１２は、例えば、振動ジャイロで構成され、車両の方向変換時における車両の角速度を検出した、その角速度データ及び相対方位データを出力する。速度センサ１３は、機械的、磁気的又は光学的に車両の車軸の回転を検出し、車軸における所定角度の回転ごとに車速に対応したパルス数の信号を出力する。
【００５７】
ＧＰＳ受信機１８は、平面偏波無指向性受信アンテナや、高周波受信処理部とともに、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）又はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、メモリなどを備えた既知の構成である。ＧＰＳ受信機１８は、天空を飛翔する少なくとも三つのＧＰＳ衛星からの電波Ｗａ〜Ｗｃ（高度値を得る場合は四つの電波Ｗａ〜Ｗｄ）を受信し、スペクトル逆拡散、距離測定、ドップラ測定、軌道データ処理を行い、位置計算及び移動速度方位計算を行って受信地点（車両走行地点）の絶対位置情報を連続的にＩ／Ｏ回路２１からバスライン３０に出力し、システムコントローラ２０が取り込んで、その地図道路上への画面表示を行うように構成されている。
【００５８】
システムコントローラ２０は、ＣＰＵ２２、不揮発性固体記憶素子であるＲＯＭ２３及びワーキング用ＲＡＭ２４から構成され、バスライン３０に接続された各部とデータをやり取りしている。このデータのやり取りによる処理制御はＲＯＭ２３に格納されているブートプログラム及び制御プログラムによって実行される。ＲＡＭ２４は、特に、入力装置６０からユーザ操作で地図表示を変更（全体又は地区地図表示に変更）する設定情報などを一時的に格納する。
【００５９】
ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１及びＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３２は、ＣＤ−ＲＯＭ３３及びＤＶＤ−ＲＯＭ３４から、それぞれに格納された地図データベース情報（例えば、地図情報（図葉）における車線数、道幅などの各種道路データ）を読み出して出力する。
【００６０】
ハードディスク装置３６は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３２で読み込まれた地図データを格納し、この格納後に任意の時点で読み出すことが出来る。ハードディスクユニット３６は更に、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１或いはＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３２から読み込まれた、音声データや映像データを格納することも可能である。これにより例えば、ＣＤ−ＲＯＭ３３やＤＶＤ−ＲＯＭ３４上の地図データを読み出してナビゲーション動作を行いながら、ハードディスクユニット３６に格納された音声データや映像データを読み出して音声出力や映像出力が可能となる。或いは、ＣＤ−ＲＯＭ３３やＤＶＤ−ＲＯＭ３４上の音声データや映像データを読み出して音声出力や映像出力を行いながら、ハードディスクユニット３６に格納された地図データを読み出してナビゲーション動作が可能となる。更に、無線通信装置３８によりダウンロードした音声データや映像データ或いは地図データ等をハードディスクユニット３６に格納しておき、その後の任意の時点でこれを読み出して出力可能となる。
【００６１】
無線通信装置３８は、汎用携帯電話機と同様の構成である。例えば、ＰＤＣ(Personal Digital Cellular Telecommunication System)方式、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)方式のＴＤＭＡ、ＴＤＤ或いはＣＤＭＡ構成（高周波無線送受信部、符号化復号化部、時分割多重化部、制御部、音声入出力部等）として知られた構成である。
【００６２】
表示部４０は、システムコントローラ２０の制御で各種処理データを画面表示する。表示部４０は、内部のグラフィックコントローラ４１が、バスライン３０を通じてＣＰＵ２２から転送される制御データに基づいて表示部４０の各部の制御を行う。また、Ｖ−ＲＡＭなどを用いたバッファメモリ４２が、即時表示可能な画像情報を一時的に記憶する。さらに、表示制御部４３が表示制御を行うとともに、ディスプレイ４４が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はＥＬ（Electro-Luminescence）、ブラウン管（ＣＲＴ）によって構成されるとともに、グラフィックコントローラ４１から出力される画像データを画面表示する。このディスプレイ４４は、例えば、車内のフロントパネル近傍に配置される。
【００６３】
音声出力部５０は、Ｄ／Ａコンバータ５１が、システムコントローラ２０の制御でバスライン３０を通じて転送されてきたデジタル信号をアナログ信号に変換するとともに、Ｄ／Ａコンバータ５１から出力される音声アナログ信号を可変増幅器（ＡＭＰ）５２で可変増幅してスピーカ５３に出力し、ここから音声出力される。
【００６４】
入力装置６０は、各種コマンドやデータを入力するためのキー、スイッチ、ボタン、リモートコントローラ、音声入力装置等から構成される。入力装置６０は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ４４の周囲に配置される。
【００６５】
この入力装置６０は、微弱無線送受信方式や、赤外線遠隔方式を採用することも可能である。赤外線遠隔方式では、赤外線受信部やデコーダをナビゲーション装置５に内蔵（一般的にはディスプレイ４４の周囲に配置）するとともに、赤外線遠隔操作をユーザの手元で行うための行うリモートコントローラを用いた構成となる。
【００６６】
次に図７に示すように通信ナビゲーション装置の全体構成は、通信センタ装置３とナビゲーション端末６がデジタル移動回線網４（以下適宜、通信回線網と表記する）を介して接続される構成である。この通信回線網では、ＴＣＰ／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 環境下（例えば、インターネット）のＩＰパケット通信がナビゲーション端末６の他に携帯電話機や携帯情報端末／ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等に対しても行われる。
【００６７】
通信センタ装置３は、伝統的に車載用ナビゲーション装置で行われていた、膨大なデータ量となるルート探索用情報、各種縮尺の表示用地図情報等を含む最新の地図データベース情報の保持やメンテナンスを行い、更に処理負担が大きい最適経路の探索処理等を代行するように構成されている。
【００６８】
ナビゲーション端末６は、車載用であり、少なくともナビゲーション動作における地図表示時には、表示に最低限必要な表示用地図情報を、通信センタ装置３の地図データベース情報中からダウンロードしたり、係る表示用地図情報を格納するＤＶＤ、ＣＤ等の記録媒体を装備している。そして、このような表示用地図情報を用いて、道路地図を画面表示すると共に、例えば、目的地までの最適経路、自車位置、進行方向、走行軌跡等の表示を行う。
【００６９】
次に通信センタ装置３の構成について図８を参照して説明する。通信センタ装置３は、回線接続装置７１、マイクロプロセッサ７２、通信制御装置７３、地図情報処理データベース装置７４、地図情報読取部７５、記憶装置７６、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部７７、タイマ回路８２及びバスライン９０から構成されている。
【００７０】
通信制御装置７３は、センタ側無線手段の一例を構成し、地図情報処理データベース装置７４は、探索手段の一例を構成している。
【００７１】
回線接続装置７１は、ナビゲーション端末６からの信号、或いはナビゲーション端末６への信号を、デジタル移動回線網４を介して送受するためのものである。
【００７２】
マイクロプロセッサ７２は、ＲＯＭ及びワーキングＲＡＭとＣＰＵから構成され、通信センタ装置３が、プログラムに基づき、各部を制御し、その制御データ及び処理データがバスライン９０を通じてやり取りされる。マイクロプロセッサ７２は、更に地図情報処理データベース装置７４と連動して、後述の如く最適経路の探索処理等の各種データ処理を実行する。
【００７３】
通信制御装置７３は、回線接続装置７１と連動して通信回線網との通信プロトコルを実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを実行する。
【００７４】
地図情報処理データベース装置７４は、例えば日本全域、或いは本州全域など広範囲の領域に配備された道路網を網羅する、膨大なデータ量のノード情報、リンク情報等からなるルート探索用情報、多数の縮尺の表示用地図情報等を含む地図データベース情報を格納する。更に、地図情報処理データベース装置７４は、この地図データベース情報を用いて、最適経路の探索処理等のデータ処理をマイクロプロセッサ７２と連動して実行する。
【００７５】
地図情報読取部７５は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭから地図データベース情報を読み取るドライブとして動作する。この読み取られた地図データベース情報を、バスライン９０を通じて地図情報処理データベース装置７４に転送して、格納している。そして、地図情報処理データベース装置７４における地図データベース情報の更新は、最新の地図データベース情報を格納するＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭからのデータの読み取りにより実行される。
【００７６】
記憶装置７６は、バスライン９０を通じて転送されたマイクロプロセッサ７２の制御処理における変数及び装置設定情報を保持する。
【００７７】
Ｉ／Ｆ部７７は、地図情報読取部７５での地図データベース情報の入替えなどの各種の情報処理や保守管理を実行するための外部ＬＡＮ（Local Area Network）を収容している。
【００７８】
尚、この通信センタ装置３がインターネットとして使用される場合は、既知のポータルサイト構成となる。例えば、ウェブサーバと、ＦＴＰ(File Transfer Protocol)ファイル転送サーバ、ＤＮＳ(Domain Name System)サーバ、ＦＡＸ／電子メールサーバなどを備えて構成される。
【００７９】
また、ナビゲーション端末６は上述したように図６に示すナビゲーション装置５と基本的には同様の構成であるが、地図情報をデータベースとして備えている必要は無く、従って地図情報を記録したＣＤ−ＲＯＭ３３やＤＶＤ−ＲＯＭ３４は不要となる。また、ハードディスクユニット３６も音声データや映像データのみを記録すればよく、膨大な記録エリアを必要とするハードディスクユニットを用いる必要はない。更に、ルート探索を膨大な地図情報データに基づき高速で探索を行うための高品位のＣＰＵ２２を必要とせず、記憶容量の大きなＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４も必要としないので全体として軽装備で安価な構成である。
【００８０】
以上説明したように通信ナビゲーションシステムは、ナビゲーション端末６からの要求により通信センタ装置３においてマイクロプロセッサ７２及び地図情報処理データベース装置７４等によって、伝統的に車載用ナビゲーション装置の内部で行われていたルート探索を代行し、そのルート探索の結果として得られた最適経路を示す経路情報を、ナビゲーション端末６に提供するものである。
【００８１】
また、ナビゲーション端末６の他に家庭内のパソコンから通信センタ装置３にアクセスされ、ルート設定を行うことも可能である。ここで設定されたルートはナビゲーション端末６に移植されドライブの便に供される。
【００８２】
ここで地図データベース情報とは、例えば日本全域或いは本州全域など広範囲の領域に配備された道路網を網羅するノード情報、リンク情報、多数の縮尺の表示用地図情報等、更に例えば、各地図の道路、鉄道／水域などの背景、道路／地図の名称（文字）及び施設記号、観光地／施設などの案内情報、及び地図縮尺などの付加情報のデータ等を含み、そのデータ量は膨大となる。
（リルート探索の第一実施例に係わるシーケンスの流れ）
次に図９のシーケンスチャートを参照し、ユーザ（ドライバ）と本発明のリルート探索システムの機能を備えたナビゲーション装置５によるリルート探索について、時間の流れを追って説明する。図９はユーザとナビゲーション装置５との関係を経時的に示すものであって、横のラインは相互の関係を示し、縦のラインは時間の経過を示している。
【００８３】
まず、予めドライバはナビゲーション装置５を用いて目的地に対するルートを探索し記録してあり、ドライブに際してナビゲーション装置５はその設定されたルートに沿って車両の運行をサポートしているものとする。また、本発明が適用される状態は、立体交差道路において車両がオーバーパス、或いはアンダーパスして立体交差を通過することが設定されている場合である。
【００８４】
車両は設定されたルートに沿って移動中は、常時現在位置の測定がＧＰＳ等の測位装置により行われ（ステップ３０１）、設定されているルートとの間で現在位置との関係が確認されている（ステップ３０２）。
【００８５】
車両に車線方向の傾きがあるか否かが判別される（ステップ３０３）。車両の傾きは車両に搭載された傾斜検出装置により検出され、傾きがある場合は設定されているルートに沿って立体交差道路をオーバーパス、或いはアンダーパスしている状態であり、ステップ３０１からの動作が行われる。
【００８６】
一方、傾きがない場合はルートを外れていると判断しリルートの探索が行われる。このリルート探索は自動的に開始するようにしても良く、また、ドライバにルートから外れたことを知らせてリルート探索を実行するか否か、更にリルート探索を実行する場合の探索アルゴリズム等の指示を求めるようにしても良い（ステップ３０４、ステップ３０５、ステップ３０６）。
【００８７】
次にナビゲーション装置５では車両の現在位置、設定されているルート、地図情報等に基づき探索プログラムにしたがってリルートの探索が実行され（ステップ３０７）、探索された道路の情報はナビゲーション装置５の表示部４０に表示される（ステップ３０８）。ドライバはこれを確認し予め設定された目的地に向かうルートへの復帰動作を行うことになる（ステップ３０９）。尚、探索アルゴリズムとしては、例えば図２及び図３を参照して説明した探索方法がとられる。
【００８８】
以上説明した手順によりナビゲーション装置５が備える各種機能を活用し、立体交差道路において予め設定したルートから外れた場合、所定のアルゴリズムにしたがって目的地へのリルート探索が行われ、ドライバはこの探索結果に基づいてリルート操作を行うことになる。
（リルート探索の第二実施例に係わるシーケンスの流れ）
次に図１０のシーケンスチャートを参照し、ユーザ（ドライバ）と本発明のリルート探索の機能を備えた通信ナビゲーションシステムによるリルート探索について、時間の流れを追って説明する。尚、図１０はユーザとナビゲーション端末６と通信センタ装置３との関係を経時的に示すものである。
【００８９】
まず、予めドライバはナビゲーション端末６からデジタル移動回線網４を介して通信センタ装置３にアクセスし、目的地に対するルートを探索する。その設定されたルートはナビゲーション端末６に記録され、ドライブに際してナビゲーション端末６はその設定されたルートに沿って車両の運行をサポートしているものとする。また、本発明が適用される状態は、立体交差道路において車両がオーバーパス、或いはアンダーパスして立体交差を通過することが設定されている場合である。
【００９０】
車両は設定されているルートに沿って移動中は、常時現在位置の測定がＧＰＳ等の測位装置により行われ（ステップ４０１）、設定されているルートとの間で現在位置との関係が確認されている（ステップ４０２）。
【００９１】
車両の前後方向の傾きがあるか否かが判別される（ステップ４０３）。車両の傾きは車両に搭載された傾斜検出装置により検出され、傾きがある場合は設定されたルートに沿って立体交差点をオーバーパス、或いはアンダーパスしている状態であり、ステップ４０１からの動作が行われる。
【００９２】
一方、傾きがない場合はルートを外れていると判断しリルートの探索が実行される。このリルートの探索は自動的に開始するようにしても良く、また、ドライバにルートから外れたことを知らせてリルートの探索を実行するか否か、更にリルートの探索を実行する場合の探索アルゴリズム等の指示を求めるようにしても良い（ステップ４０４、４０５、４０６）。
【００９３】
次にナビゲーション端末６は車両の現在位置情報をつけて通信センタ装置３に対してリルートの探索を要求する（ステップ４０７）。通信センタ装置３では要求があると、伝送される位置情報、記録されている設定ルート、地図情報等に基づき探索プログラムにしたがってリルートの探索が実行され（ステップ４０８）、探索された道路情報はナビゲーション端末６に伝送される（ステップ４０９）。ナビゲーション端末６では送られてきたその道路情報を表示部４０に表示し（ステップ４１０）、ドライバはこれを確認して予め設定された目的地に向かうルートへの復帰動作を行うことになる（ステップ４１１）。尚、通信センタ装置３における探索アルゴリズムとして、例えば図２及び図３を参照して説明した探索方法がとられる。
【００９４】
以上説明した手順により通信センタ装置３とナビゲーション端末６がデジタル移動回線網４を介して接続される通信ナビゲーションシステムが備える機能を活用し、所定のアルゴリズムにより立体交差点において設定されたルートから逸脱した場合の目的地へ向かうためのルートに復帰するためのリルートの探索が実行され、ドライバはこの探索された道路情報に基づいてリルートの操作を行うことになる。
【００９５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うリルート探索システムとリルート探索方法、およびコンピュータプログラムもまた本発明の技術思想に含まれるものである。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればオーバーパス、アンダーパスがある立体交差道路において、オーバーパス又はアンダーパスを目的地に向かうルートとして計画していた場合、このオーバーパス又はアンダーパスから逸脱しても目的地に対するリルートの探索を繰り返すことなく、速やかに元の目的地に向かうルートに復帰する最適な道路を探索して出力する。
【００９７】
また、適切な誘導案内が行われることによって、リルートの回数が低減され、従って通信型のナビゲーションシステムを利用している場合においては通信費用が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリルート探索システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のリルート探索システムの第一の実施形態を示す図である。
【図３】第一の実施形態における探索の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明のリルート探索システムの第二の実施形態を示す図である。
【図５】第二の実施形態における探索の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明を適用するナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明を適用する通信ナビゲーションシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図８】通信ナビゲーションシステムの通信センタ装置の構成を示す図である。
【図９】本発明を適用するナビゲーション装置によるリルート探索のシーケンスチャートである。
【図１０】本発明を適用する通信ナビゲーションシステムによるリルート探索のシーケンスチャートである。
【符号の説明】
３…通信センタ装置
４…デジタル移動回線網
５…ナビゲーション装置
６…ナビゲーション端末
１０…自立測位装置
１１…加速度センサ
１２…角速度センサ
１３…速度センサ
１８…ＧＰＳ受信機
２０…システムコントローラ
２１…Ｉ／Ｏ回路
３０、９０…バスライン
３１…ＣＤ−ＲＯＭドライブ
３２…ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
３６…ＨＤＤ
３８…無線通信装置
４０…表示部
５０…音声出力部
６０…入力装置
６１…外部Ｉ／Ｆ部
７１…回線接続装置
７２…マイクロプロセッサ
７３…通信制御装置
７４地図情報処理データベース装置
１０１…リルート探索手段
１０２…リルート探索判定部
１０８…探索プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003975112.tif 000008
【図８】
0003975112.tif 000009
【図９】
0003975112.tif 000010
【図１０】
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