(57)【要約】【課題】  マップマッチング精度を改善したマップマッチング方法を提供する。【解決手段】  本発明のマップマッチング方法は、高速道路の本線から分岐された側道に接続された料金所のレーン情報を取得し、取得したレーン情報に基づき側道のリンクの位置を、本線に接近する方向に補正し、補正されたリンクを候補リンクに用いてマップマッチングする。これにより、本線から料金所に進行したとき、自車位置が本線に誤マップマッチングされるのが抑制される。【選択図】  図６
2020134309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出された車両位置をリンクに引き付け処理するマップマッチング方法であって、
他の道路から分岐された道路に接続された特定エリアのレーン情報を取得し、
取得したレーン情報に基づき前記分岐された道路のリンクの位置を、前記他の道路に接近する方向に補正し、
前記補正されたリンクを候補リンクに用いてマップマッチングする、マップマッチング方法。
【請求項２】
前記分岐された道路のリンクは、レーン数に応じた距離で補正される、請求項１に記載のマップマッチング方法。
【請求項３】
前記分岐された道路のリンクの一方の端部が特定エリアに接続され、他方の端部が前記他の道路に接続され、前記一方の端部の位置がシフトされる、請求項１または２に記載のマップマッチング方法。
【請求項４】
前記分岐された道路のリンクの一方の端部が特定エリアのレーン中央の位置から前記他の道路に接近する位置にシフトされる、請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項５】
前記分岐された道路のリンクは、前記他の道路の形状に応じて補正される、請求項１ないし４いずれか１つに記載のマップマッチング方法。
【請求項６】
前記分岐された道路のリンクの一方の端部が特定エリアの入口側に接続され、他方の端部が前記他の道路の第１のノードに接続され、特定エリアの出口側の道路のリンクが別の他の道路の第２のノードに接続されているとき、前記分岐された道路のリンクおよび前記出口側の道路のリンクが、第１のノードと第２のノードとを直線で結ぶリンクに補正される、請求項１に記載のマップマッチング方法。
【請求項７】
特定エリアは、有料道路の料金所である、請求項１ないし６いずれか１つに記載のマップマッチング方法。
【請求項８】
ナビゲーション機能を備えた電子装置であって、
自車位置を検出する検出手段と、
検出された自車位置をリンクにマップマッチングする手段とを含み、
前記マップマッチングする手段は、
他の道路から分岐された道路に接続された特定エリアのレーン情報を取得し、取得したレーン情報に基づき前記分岐された道路のリンクの位置を、前記他の道路に接近する方向に補正し、前記補正されたリンクを候補リンクに用いてマップマッチングする、電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション機能を備えた電子装置に関し、特に、マップマッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置では、自車位置をリンク上にマップマッチングさせることで、自車位置を道路上に正確に表示している。例えば、特許文献１のマップマッチング方法は、道路幅あるいは道路の車線数に応じた数の仮想リンクを用意し、仮想リンクをマップマッチングの対象リンクとしてマップマッチングを行い、その中から最適な仮想リンクを求め、最適な仮想リンクに応じた道路上に自車位置を修正する。特許文献２のナビゲーション装置は、車両が料金所エリアに進入すると、その時点で複数の仮想リンクを設定し、仮想リンクにマップマッチングする。特許文献３のマップマッチング方法は、マップマッチングの候補となる対象リンクについて、道路の形状に応じた仮想リンクを生成し、仮想リンクの位置と方位に基づきマップマッチングを行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２６３４１号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０８７５号公報
【特許文献３】特開２０１７−３４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
次に、従来の車載装置における料金所エリアの誤マップマッチングの例について説明する。図１（Ａ）に示すように、高速道路の本線１０から側道１２が分岐し、側道１２が料金所（ＥＴＣゲート）２０の入口側に接続される。料金所２０の出口側にはさらに側道１４が接続され、側道１４は一般道あるいは有料道路等の別の道路１６に接続される。料金所２０は、通常、複数の車両が同時に進入できるように複数レーンに対応している。それ故、側道１２および１４は、料金所２０に接続する部分おいて道幅が拡張されている。
【０００５】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の道路に対応する道路地図データベース上のリンクを示している。高速道路の本線１０のリンクがＬ１、Ｌ２、側道１２のリンクがＬ３、側道１４のリンクがＬ４、別の道路１６のリンクがＬ５である。リンクＬ１の分岐点がノードＮ１であり、リンクＬ３の一端がノードＮ１に接続され、他端が料金所２０のレーン中央位置であるノードＮ２に接続される。リンクＬ４の一端がノードＮ２に接続され、他部がノードＮ３を介してリンクＬ５に接続される。
【０００６】
道路地図データベース上において、料金所２０に繋がる側道１２のリンクＬ３は、側道１２の概ね中央を通るように引かれる。図に示すように、料金所２０が７レーンであれば、これに応じて側道１２の道路幅が広がり、ノードＮ２がレーン中央位置に設定され、リンクＬ３が側道１２のほぼ中央に置かれる。
【０００７】
本線１０が側道１２とある程度並走する関係にあるとき、本線１０から側道１２に降りた自車Ｍが側道１２の右側レーンを走行すると（つまり、本線１０に近い方を走行すると）、自車位置Ｍが側道１２のリンクＬ３よりも本線１０のリンクＬ２に近接し、本線１０を降りているにもかかわらず、自車位置Ｍが本線１０に誤マップマッチングされてしまう。これにより、自車位置のズレが生じ、車載装置の道路画面上において自車位置が別の道路上に表示されてしまうという課題がある。
【０００８】
図２（Ａ）は、目的地までのルート案内をしているときの表示例である。目的地までの当初のルートＲは、本線１０を降り、側道１２からＡ料金所を通過するものであり、自車位置Ｍが本線１０の分岐に近づくと、Ａ料金所（ＥＴＣゲート）を通過する旨の拡大表示や音声案内が行われる。しかし、上記したように、本線１０を降りたにもかかわらず自車位置Ｍが本線１０に誤マップマッチングされると、車載装置は、図２（Ｂ）に示すように、自車が本線１０を降りなかったと誤認識し、目的地までの別のルートＲ１を探索するリルート処理を行ってしまう。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の課題を解決し、マップマッチング精度を改善したマップマッチング方法および電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るマップマッチング方法は、検出された車両位置をリンクに引き付け処理するものであって、他の道路から分岐された道路に接続された特定エリアのレーン情報を取得し、取得したレーン情報に基づき前記分岐された道路のリンクの位置を、前記他の道路に接近する方向に補正し、前記補正されたリンクを候補リンクに用いてマップマッチングする。
【００１１】
ある実施態様では、前記分岐された道路のリンクは、レーン数に応じた距離で補正される。ある実施態様では、前記分岐された道路のリンクの一方の端部が特定エリアに接続され、他方の端部が前記他の道路に接続され、前記一方の端部の位置がシフトされる。ある実施態様では、前記分岐された道路のリンクの一方の端部が特定エリアのレーン中央の位置から前記他の道路に接近する位置にシフトされる。ある実施態様では、前記分岐された道路のリンクは、前記他の道路の形状に応じて補正される。ある実施態様では、前記分岐された道路のリンクの一方の端部が特定エリアの入口側に接続され、他方の端部が前記他の道路の第１のノードに接続され、特定エリアの出口側の道路のリンクが別の他の道路の第２のノードに接続されているとき、前記分岐された道路のリンクおよび前記出口側の道路のリンクが、第１のノードと第２のノードとを直線で結ぶリンクに補正される。ある実施態様では、特定エリアは、有料道路の料金所である。
【００１２】
本発明に係るナビゲーション機能を備えた電子装置は、自車位置を検出する検出手段と、検出された自車位置をリンクにマップマッチングする手段とを含み、前記マップマッチングする手段は、他の道路から分岐された道路に接続された特定エリアのレーン情報を取得し、取得したレーン情報に基づき前記分岐された道路のリンクの位置を、前記他の道路に接近する方向に補正し、前記補正されたリンクを候補リンクに用いてマップマッチングする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、分岐された道路のリンク位置を他の道路に接近する方向に補正し、補正したリンクをマップマッチングに用いるようにしたので、他の道路から特定エリアに進行したときに補正したリンクにマップマッチングされ易くなり、他の道路に誤マップマッチングされることが抑制される。これにより、自車位置を正確に道路上に表示させ、かつ、誤マップマッチングによる不要なリルートを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の車載装置において料金所エリアで誤マップマッチングが生じる例を説明する図である。
【図２】図２（Ａ）は、当初の目的地までのルートを案内する例、図２（Ｂ）は、ごマップマッチングによりリルートが行われた例を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る車載装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るマップマッチング機能の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係るマップマッチング機能の動作を説明するフローである。
【図６】本発明の実施例に係る側道リンクの補正方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施例に係る料金所のレーン数とシフト量との関係を規定するテーブルである。
【図８】本発明の変形例に係る側道リンクの補正方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明に係るナビゲーション機能を搭載した電子装置は、コンピュータ装置、スマートフォンに代表される高機能型携帯電話端末、ポータブル端末、またはナビゲーション・オーディオ・ビジュアル機能を備えた車載装置であることができる。以下の実施例では、ナビゲーション機能を搭載した車載装置を例示する。
【実施例】
【００１６】
図３は、本実施例の車載装置１００の内部構成を示すブロック図である。車載装置１００は、入力部１１０、位置検出部１２０、ナビゲーション部１３０、通信部１４０、表示部１５０、音声出力部１６０、記憶部１７０、および制御部１８０を含んで構成される。但し、ここに示す構成は一例であり、車載装置１００は、他の機能、例えば、オーディオ・ビジュアル機能、テレビ・ラジオ放送の受信機能、車載カメラの映像を表示する機能等を包含するものであってもよい。
【００１７】
入力部１１０は、入力キーデバイス、音声入力認識装置、タッチパネルなどを含み、これらのデバイスを介してユーザーからの指示を受け取り、これを制御部１８０へ提供する。位置検出部１２０は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号および／またはジャイロセンサ等の方位センサ等を利用して自車の現在位置を検出する。位置検出部１２０は、検出した自車位置を制御部１８０やナビゲーション部１３０に提供する。
【００１８】
ナビゲーション部１３０は、位置検出部１２０により検出された自車位置を道路地図データのリンク上にマップマッチングする機能を備える。また、ナビゲーション部１３０は、入力部１１０を介して目的地または経由地が設定されたとき、自車位置等から目的地までの経路を探索し、探索した経路案内を表示部１５０や音声出力部１６０から出力させる。
【００１９】
通信部１４０は、外部の装置やネットワークとの間で無線通信を可能にする。車載装置１００は、例えば、地図配線サーバーに対して地図配信をリクエストし、そこから自車位置周辺の地図をダウンロードすることも可能である。
【００２０】
記憶部１７０は、ナビゲーション部１３０に使用される道路地図データを記憶したり、車載装置１００に必要なデータやアプリケーションソフトウエア等を記憶する。道路地図データは、リンクデータ、ノードデータ、施設データ等を含む。リンクデータは、リンクを識別するリンクＩＤ、リンクが接続されるノードを識別するノードＩＤ、レーン情報（レーン数を含む）、道路種別情報（高速道路、料金所に繋がる側道、一般道、国道など）を含む。ノードデータは、ノードを識別するノードＩＤ、ノードの緯度、経度、ノードが接続される接続リンクＩＤ、交差点情報等を含む。
【００２１】
また、本実施例では、マップマッチングにおいて、特定エリアに属する側道のリンク位置を自動的に補正する機能を備える。特定エリアは、例えば、高速道路等の料金所、パーキングエリア、サービスエリア等であり、これらの特定エリアは、本線から分岐した側道に接続されている。側道のリンク位置を補正するために必要な情報は、特定エリアの識別情報、特定エリアの座標、特定エリアに同時に進入することができるレーン数、特定エリアに接続された側道を識別するリンクＩＤ、特定エリアにおいて側道リンクを接続するノードＩＤ（座標を含む）等である。これらの特定エリアに関する情報は、例えば、ノードデータに格納されてもよいし、施設データに格納されてもよい。
【００２２】
制御部１８０は、車載装置１００の各部の動作を制御する。ある実施態様では、制御部１８０は、ＲＯＭ／ＲＡＭ等を備えたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含み、ＲＯＭには、各部を制御するためのプログラムが格納される。本実施例では、制御部１８０は、ナビゲーション部１３０を制御するためのプログラムを実行し、ここでは、ナビゲーション部１３０のマップマッチング機能の詳細について説明する。
【００２３】
マップマッチングは、位置検出部１２０で検出された自車位置をリンクに引き付け処理し、検出された自車位置を修正する。例えば特許文献１にも開示されるように、マップマッチングは、自車位置からリンクまでの垂直距離や、自車の相対的方位とリンク方位の差などから最適リンクを求め、最適リンク上に自車位置をマップマッピングする。
【００２４】
本実施例では、高速道路等において、本線を降りて側道から特定エリアに進行するとき、側道のリンク位置を仮想的に本線側にシフトさせ、本線への誤マップマッチングを抑制する。特定エリアは、例えば、料金所、サービスエリア、パーキングエリア等であり、以下の説明では、特定エリアとして料金所を例に用いる。
【００２５】
図４は、本実施例のマップマッチング機能の構成を示すブロック図である。マップマッチング機能２００は、位置検出部１２０で検出された自車位置を取得する自車位置取得部２１０、道路地図データを参照しそこから高速道路等の有料道路の料金所を検索する料金所検索部２２０、検索された料金所のレーン情報あるいは料金所に接続された側道のレーン情報を抽出するレーン情報抽出部２３０、抽出されたレーン情報に基づき側道のリンク位置を補正する側道リンク補正部２４０、自車が料金所を通過したかあるいは自車位置が料金所から一定距離以上離れたときに側道リンクの位置補正を解除するリンク補正解除部２５０を含む。
【００２６】
次に、本実施例によるマップマッチングの動作フローを図５に示す。ナビゲーション部１３０が動作され、自車が走行を開始すると（Ｓ１００）、位置検出部１２０により自車位置が検出され、自車位置取得部２１０が自車位置を検出する。マップマッチング機能は、検出された自車位置とリンクとのマップマッチング処理を行い、表示部１５０の道路画面上には、自車位置を示すマークが走行する道路上に重畳して表示される。
【００２７】
料金所検索部２２０は、自車が有料道路を走行しているか否か判定する（Ｓ１０２）。料金所検索部２２０は、自車位置がマップマッチングされたリンクのリンクデータを参照し、その道路種別が有料道路を示すか否かを判定する。料金所検索部２２０は、自車が有料道路を走行していると判定した場合、自車位置から一定範囲内の料金所を検索する（Ｓ１０４）。例えば、自車位置から一定範囲内に位置座標を有する料金所が検索される。
【００２８】
料金所検索部２２０によって料金所が検索されると、次に、レーン情報抽出部２３０によって料金所のレーン情報が抽出される（Ｓ１０６）。レーン情報は、料金所の属性データから抽出されてもよいし、料金所に接続された側道のリンクデータから抽出されてもよい。
【００２９】
レーン情報が抽出されると、側道リンク補正部２４０は、料金所に接続された側道リンクの位置をレーン情報に基づき補正する（Ｓ１０８）。このリンクの位置補正は、自車が本線を降りて側道から料金所に向かうとき、自車が本線に誤マップマッチングされることを防止するための一時的または疑似的な処理である。側道リンクの補正情報は、記憶部１７０またはレジスタに保持され、位置補正された側道リンクがマップマッチングの候補リンクとして使用される。
【００３０】
側道リンクの位置補正方法について図６を参照して説明する。図６（Ａ）に示すリンクは、図１（Ａ）に示す道路環境に対応し、かつ、側道リンクの位置が補正されていないデフォルト状態を示す。リンクＬ１、Ｌ２は、高速道路の本線であり、Ｌ３は、本線から料金所へ分岐する側道である。リンクＬ３の一端は、リンクＬ１の分岐点であるノードＮ１に接続され、他端は、料金所２０の複数レーン（ここでは、７レーン）の中央位置であるノードＮ２に接続される。リンクＬ４は、料金所２０の出口側の側道であり、リンクＬ４の一端がノードＮ２に接続され、他端が別の道路のリンクＬ５と合流するノードＮ３に接続される。
【００３１】
側道リンク補正部２４０は、図６（Ｂ）に示すように、料金所２０のレーン数に応じて、側道リンクＬ３の位置を高速道路の本線のリンクＬ２に接近する方向にシフトさせる。具体的には、料金所２０のノードＮ２の座標（Ｘ１、Ｙ１）を本線側にシフト量Ｄ１だけ近づくようにノードＮ２Ａの座標（Ｘ１、Ｙ２）に変更し、ノードＮ１とノードＮ２Ａとを結ぶ側道リンクＬ３Ａを仮想的に作成する。この場合、Ｘ座標は変わらないので、シフト量Ｄ１は、｜Ｙ１−Ｙ２｜で表されるが、ノードＮ２Ａの座標を（Ｘ２、Ｙ２）に変更し、Ｘ座標の位置を変更してもよい。また、側道リンク４も同様に、ノードＮ２ＡとノードＮ３とを結ぶ側道リンク４Ａにシフトさせるようにしてもよい。但し、側道リンク４のシフトは必須ではない。
【００３２】
図６（Ｃ）に示す例は、料金所２０のレーン数が１１であり、図６（Ｂ）に示す料金所２０のレーン数７よりも多い場合のシフト例である。料金所２０のレーン中央位置にあるノードＮ２の座標（Ｘ１、Ｙ１）を本線側にシフト量Ｄ２だけ近づくようにノードＮ２Ｂの座標（Ｘ１、Ｙ３）に変更し、ノードＮ１とノードＮ２Ｂを結ぶ側道リンクＬ４Ｂを仮想的に作成する。シフト量Ｄ２は、レーン数に比例した大きさであり、シフト量Ｄ１よりも大きく設定される。料金所２０のレーン数が大きくなると、側道リンクＬ３と本線のリンクＬ２との間の距離が大きくなり、側道の右側を走行した場合、本線のリンクＬ２にさらにマップマッチングされ易くなる。これを抑制するため、レーン数が増加した場合には、側道リンクをレーン数に応じて本線側にシフトさせることで、側道の右側を走行する車両が側道リンクにマップマッチングされ易くする。
【００３３】
料金所のレーン数Ｌｎとシフト量との関係は、例えば、図７に示すようなテーブルに予め規定しておき、側道リンク補正部２４０は、当該テーブルを参照して側道リンクのシフト量を決定することができる（Ｄ０＜Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）。側道リンク補正部２４０は、側道リンクが本線側に近づくように、例えば、Ｘ座標を変更しない場合には、Ｄ１＝｜Ｙ１−Ｙ２｜、Ｄ２＝｜Ｙ１−Ｙ３｜のように、ノードＮ２のＹ座標を変換してノードＮ２Ａ、ノードＮ２Ｂを求め、側道リンクＬ３Ａ、Ｌ３Ｂを作成する。
【００３４】
側道リンク補正部２４０により位置補正された側道リンクは、自車が料金所近傍を通過するとき、マップマッチングの候補リンクとして用いられる（Ｓ１１０）。もし、自車が本線を降り、本線に近い側道の右側を走行したとき、補正された側道リンクがマップマッチングの候補リンクに使用されるため、自車位置が本線のリンクよりも側道リンクにマップマッチングされ易くなり、本線への誤マップマッチングが抑制される。補正された側道リンクに自車位置がマップマッチングされた場合、自車位置は、側道を走行していると判定され、表示部１５０の道路地図画面には、自車位置マークが側道上に表示される。また、側道を通るルートが探索されている場合に、リルート処理が回避される。
【００３５】
リンク補正解除部２５０は、自車が料金所を通過したとき、あるいは自車位置が料金所から一定距離以上離れたとき（Ｓ１１２）、側道リンクの補正を解除する（Ｓ１１４）。つまり、側道リンクは、図６（Ａ）の状態に戻る。
【００３６】
このように本実施例によれば、本線から分岐して料金所に向かう側道リンクを、料金所のレーン数に応じて本線側にシフトさせるようにしたので、自車が本線を降りて側道を走行するときに、自車位置が側道リンクにマップマッチングされ易くなり、本線への誤マップマッチングが抑制される。その結果、表示部１５０の道路画面上には、自車位置マークが走行する道路上に正確な表示され、また、誤マップマッチングによる不要なリルート処理を回避することができる。
【００３７】
次に、本実施例の変形例について説明する。上記実施例では、側道リンクの位置を補正する場合に、側道リンクが接続された料金所のノードの座標を変更するようにしたが、変形例では、図８に示すように、側道リンクＬ３およびＬ４を、１つの側道リンクＬ３Ｃに変換する。具体的には、側道リンクＬ３が本線のリンクＬ１に接続されたノードＮ１と、側道リンクＬ４が別の道路のリンクＬ５に接続されたノードＮ３とを直線で結んだ仮想リンクＬ３Ｃを作成する。ノードＮ３がノードＮ２よりも本線側に位置していれば、仮想リンクＬ３Ｃは、元の側道リンクＬ３よりも本線側にシフトされ、上記実施例と同様の効果を期待することができる。
【００３８】
さらに他の変形例として、側道リンクは、誤マップマッチングされ易い本線のリンクＬ２の形状または方位に合わせて、形状や方位が補正されるようにしてもよい。リンクの形状または方位等の情報は、リンクデータに含めることが可能である。このため、側道リンク補正部２４０は、側道リンクを補正するとき、側道が分岐した本線のリンクデータを参照し、本線の形状や方位を考慮して側道リンクの位置を本線側にシフトさせ、かつその形状や方位を補正する。例えば、本線のリンクＬ２の絶対方位または相対方位がθａであるとき、側道リンクの絶対方位または相対方位がθａと近づくように、側道リンクが接続される料金所のノードＮ２の座標（緯度、経度）が変更される。これにより、本線から側道に進行した自車位置が側道リンクにマップマッチングされ易くなる。
【００３９】
上記実施例では、高速道路の本線から側道を介して繋がる料金所の例を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本線から分岐した駐車場、パーキングエリア、サービスエリアなどの特定エリアに繋がる側道のマップマッチングにも適用することができる。この場合にも、駐車所、パーキングエリア、サービスエリアなどに進入するレーン情報を、道路地図データ等から取得し、側道リンクが本線のリンクに接近するように側道リンクの位置を補正する。
【００４０】
さらに上記実施例では、道路地図データベースに格納されている側道リンクの一時的に補正するようにしたが、これ以外にも、側道リンクが恒久的に補正された道路地図データベースを用いるようにしてもよい。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１００：車載装置                        １１０：入力部
１２０：位置検出部                      １３０：ナビゲーション部
１４０：通信部                          １５０：表示部
１６０：音声出力部                      １７０：記憶部
１８０：制御部                          Ｒ、Ｒ１：ルート
Ｍ：自車位置
【図１】
2020134309.tif 000003
【図２】
2020134309.tif 000004
【図３】
2020134309.tif 000005
【図４】
2020134309.tif 000006
【図５】
2020134309.tif 000007
【図６】
2020134309.tif 000008
【図７】
2020134309.tif 000009
【図８】
2020134309.tif 000010