(57)【要約】【課題】装置構成を比較的簡略化した場合でも、地図情報上の車両位置の誤差を適切に補正することができるナビゲーション装置を提供する。【解決手段】自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置Ｂ１を検出する推定座標位置検出手段と、推定座標位置検出手段により検出された推定座標位置Ｂ１に基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置Ｐ１を算出する地図座標位置算出手段と、地図座標位置Ｐ１が存在する道路リンクの回転半径の中心点Ｏを算出する中心点算出手段と、中心点算出手段により算出された中心点Ｏと、推定座標位置Ｂ１と、道路リンクとに基づいて、地図座標位置Ｐ１を補正する座標位置補正手段と、座標位置補正手段により補正された地図座標位置Ａ１を表示する表示手段５０と、を有することを特徴とするナビケーション装置。【選択図】  図４
2010151598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置を検出する推定座標位置検出手段と、
前記推定座標位置検出手段により検出された推定座標位置に基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置を算出する地図座標位置算出手段と、
前記地図座標位置算出手段により算出された前記地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出する中心点算出手段と、
前記中心点算出手段により算出した中心点と、前記推定座標位置と、前記道路リンクとに基づいて、前記地図座標位置を補正する座標位置補正手段と、
前記座標位置補正手段により補正された地図座標位置を表示する表示手段と、を有することを特徴とするナビケーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記地図座標位置と前記推定座標位置との間の実際の距離が、所定の閾値よりも大きい場合に、前記地図座標位置を補正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１または２に記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記道路リンクの回転半径の中心点と前記推定座標位置とを通る直線を算出し、前記直線と前記道路リンクとの交点を求め、前記地図座標位置を前記交点の座標位置に補正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１〜３の何れかに記載のナビゲーション装置であって、
自車両が走行する道路の形状を判断する道路形状判断手段をさらに有し、
前記座標位置補正手段は、前記道路形状判断手段により前記道路が直線状であると判断された場合に、前記道路リンクに垂直に交わる垂線を算出し、前記垂線と前記道路リンクとの交点を求め、前記地図座標位置を前記交点の座標位置に補正することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記地図座標位置と前記推定座標位置との間の実際の距離の大きさに応じて、前記地図座標位置の補正を行う周期を決定することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項６】
請求項５に記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記地図座標位置と前記推定座標位置との間の実際の距離の大きさが大きいほど、前記地図座標位置の補正を短い周期で行うことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項７】
地図情報上の自車両の座標位置を表示するナビゲーション方法において、
自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置を検出し、前記検出した推定座標位置に基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置を算出し、前記地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出し、前記道路リンクの回転半径の中心点と、前記推定座標位置と、前記道路リンクとに基づいて、前記地図座標位置を補正することを特徴とするナビケーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の位置を検出し、ディスプレイ画面などの表示手段に車両位置を表示するナビゲーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自車両の位置を検出して車両周辺の地図情報および車両位置マークをディスプレイ画面に表示するナビゲーション装置が知られている。ここで、カーブ走行時に、道路上における車両が実際に走行する位置の回転半径と地図情報上の道路リンクの位置の回転半径とが異なる場合、ディスプレイ画面に表示される地図情報上の車両位置が前後方向に誤差を生じ、結果的に、車両位置マークが地図情報上の道路から逸脱してしまう。そのため、あらかじめ記憶した道路の幅員の情報や、カメラで撮像した画像情報に基づいて補正値を算出し、地図情報上の車両位置の誤差を補正するナビゲーション装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９３５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、地図情報上の車両位置の誤差を補正するために、あらかじめ道路の幅員を記憶するための記憶媒体や、画像情報を撮像するためのカメラを必要とするために、ナビゲーション装置全体としてコストが高価となる問題点があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ナビゲーション装置全体としての構成を簡略なものとしながら、地図情報上の車両の座標位置の誤差を適切に補正することが可能なナビゲーション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置を検出し、この推定座標位置に基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置を算出し、算出した地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出し、算出した回転半径の中心点と、推定座標位置と、道路リンクとに基づいて、地図座標位置を補正することで、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ナビゲーション装置全体としての構成を簡略なものとしながら、カーブ走行時であっても、道路上における車両が実際に走行する位置と地図情報上の道路リンクの位置とが異なることにより、地図情報上の車両位置に生じた前後方向の誤差を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
≪第１実施形態≫
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、車両に搭載されるナビゲーションシステムを例示して説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るナビゲーションシステムを有する車両１（以下、自車両１ともいう）の構成を示すブロック図である。車両１は、ＧＰＳユニット１０と、速度センサ２０と、ジャイロセンサ３０と、地図情報データベース４０と、ディスプレイ５０と、コントローラ６０とを有する。これらの装置は、ＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続され、相互に情報の授受を行う。
【０００９】
ＧＰＳ（Global Positioning System）ユニット１０は、複数の衛星から送信される電波を検出してＧＰＳ情報を算出する。ＧＰＳ情報には、自車両１の座標位置、すなわち、自車両１の位置情報、例えば、自車両１の位置する緯度経度に加え、自車両１の進行方向の情報が含まれる。ＧＰＳユニット１０で取得されたＧＰＳ情報は、コントローラ６０に送信される。
【００１０】
車速センサ２０は、自車両１の速度を検出する。車速センサ２０で検出された車速情報は、コントローラ６０に送信される。
【００１１】
ジャイロセンサ３０は、自車両１の角度変化を検出する。ジャイロセンサ３０で検出された角度変化情報は、コントローラ６０に送信される。なお、ジャイロセンサ３０としては、一般的に用いられているジャイロセンサでよい。
【００１２】
地図情報データベース４０は、マップマッチング、ルートガイダンスなどに用いる地図データ、道路データ、地図上に表示させるアイコンデータなど、経路案内に必要となる各種地図情報を格納している。また、地図情報データベース４０に格納されている道路データには、道路リンク、ノードの情報が含まれている。このような地図情報データベース４０には、例えば、着脱自在な記憶媒体である光ディスクや、固定的に設置されるハードディスクドライブなどを用いることができる。また、地図情報データベース４０として、フラッシュメモリといった半導体メモリを搭載した各種リムーバブルメディアなどを用いるようにしてもよい。
【００１３】
ディスプレイ５０は、地図情報データベース４０に記憶される自車両１周辺の地図情報とともに、コントローラ６０から受信した地図情報上の車両位置などの情報を表す車両位置マークを、ディスプレイ５０の備える画面上に表示する。
【００１４】
次に、コントローラ６０について説明する。コントローラ６０は、自車両１の実際の座標位置を推定し、推定した座標位置である推定座標位置に基づいて、地図情報上の車両位置である地図座標位置を算出することに加え、推定座標位置に基づいて、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正する。
【００１５】
コントローラ６０は、地図情報上の車両位置を算出し、補正するためのプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）６０１と、このＲＯＭ６０１に格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６０２と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）６０３とから構成される。なお、動作回路としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１に代えて又はこれとともに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いることができる。
【００１６】
本実施形態のコントローラ６０は、以下の機能を備える。すなわち、自車両１の実際の座標位置であると推定される推定座標位置を検出する推定座標位置検出機能と、推定座標位置検出機能で検出した推定座標位置に対応する道路リンク上の自車両１の座標位置である地図座標位置を検出するマップマッチング機能と、自車両１が走行している道路の形状を判断する道路形状判断機能と、マップマッチング機能により検出された地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出する中心点算出機能と、中心点算出機能により算出した回転半径の中心点と推定座標位置と道路リンクとに基づいて、地図座標位置の誤差を補正する座標位置補正機能とを備える。そして、各機能を実現するためのソフトウェアと、上述したコントローラ６０を含むハードウェアの協働により各機能を実行する。
【００１７】
以下に、上述したコントローラ６０が備える各機能についてそれぞれ詳細に説明する。
【００１８】
まず、コントローラ６０の推定座標位置検出機能について説明する。推定座標位置検出機能は、ＧＰＳユニット１０から取得したＧＰＳ情報、車速センサ２０から取得した車速、およびジャイロセンサ３０から取得した角度変化情報を用いて、所定の基点から自車両１の移動距離、方位を推定することで、自車両１の実際の座標位置（緯度、経度を含む）を推定する。なお、自車両１の座標位置の推定方法は、既に知られている方法を用いてよい。また、ＧＰＳユニット１０、車速センサ２０、およびジャイロセンサ３０以外のセンサを用いて自車両１の座標位置を推定してもよい。
【００１９】
次に、コントローラ６０のマップマッチング機能について説明する。マップマッチング機能は、自車両１が走行していると予測される地図情報上の道路、すなわち道路リンク上における自車両１の座標位置である地図座標位置を算出する。ここで、車両１は地図情報上の道路リンク上を走行していることが前提となるため、マップマッチング機能は、地図情報データベース４０に記憶される道路データ、推定座標位置検出機能で検出した自車両１の推定座標位置、および、方位などの情報に基づいて、自車両１が走行していると予測される道路リンク上における自車両１の座標位置である地図座標位置を算出する。なお、マップマッチングは、公知の方法を用いて行われる。
【００２０】
次に、コントローラ６０の道路形状判断機能について説明する。本実施形態の道路形状判断機能は、マップマッチング機能により特定した車両１が走行していると予測される道路の道路リンク情報に基づいて、車両１の前方方向の道路の形状が曲線状であるか、直線状であるかを判断する。なお、道路の形状の判断方法は、車両１の道路リンク情報から道路の形状を判断する方法に限定されず、例えば、ジャイロセンサ３０から取得した角度変化情報に基づいて道路の形状を判断してもよい。
【００２１】
次に、コントローラ６０の中心点算出機能について説明する。中心点算出機能は、マップマッチング機能により特定した、自車両１が走行していると予測される道路のノード情報、および道路リンク情報に基づいて、この道路のコーナーの回転半径と、その回転半径の中心点の座標とを算出する。なお、コーナーの回転半径と、その回転半径の中心点の座標は、一般的な方法を用いて算出される。
【００２２】
次に、コントローラ６０の座標位置補正機能について説明する。座標位置補正機能は、中心点算出機能により算出した回転半径の中心点と推定座標位置と道路リンクとに基づいて、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正する。ここで、マップマッチング機能により算出される地図座標位置は、推定座標位置に加えて車両１の車速、角度変化、進行方向などの情報に基づいて算出される。そのため、カーブ走行時に、地図情報上の道路リンクの位置と車両１が走行している位置とにずれが生じる場合には、前後方向に地図座標位置の誤差が生じてしまう。ここで、図２は、地図情報上の道路リンクの位置と車両１が走行している実際の位置とのずれと、前後方向に生じた地図座標位置の誤差との関係を示す図である。例えば、図２に示すように、車両１が道路１００のコーナーを走行している場合では、道路１００上において車両１が実際に走行している位置（図中破線で示す）が、道路１００上における道路リンク（図中実線で示す）の位置よりもコーナーの内側に位置するため、車両１が推定座標位置Ｂ１まで移動した場合でも、車速などに基づいて算出される地図座標位置は、推定座標位置に対応する座標位置Ａ１よりも後方の座標位置Ｐ１に算出される。すなわち、本来の座標位置Ａ１と、推定座標位置Ｂ１から算出した地図座標位置Ｐ１との間の距離である距離Ａ１−Ｐ１が地図座標位置の前後方向の誤差となる。座標位置補正機能は、このような地図座標位置の前後方向の誤差を補正する機能である。地図座標位置の詳細な補正方法は後述する。
【００２３】
続いて、図３に示すフローチャートに基づいて、本実施形態のナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理のフローについて説明する。ここで、図３は本実施形態に係るナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理フローを示すフローチャートである。なお、本例においては、図２に示す場面例における地図座標位置の補正処理について説明する。
【００２４】
まず、ステップＳ１０１では、コントローラ６０の推定座標位置検出機能において、自車両１の実際の座標位置Ｂ１を推定する。具体的には、まず、ＧＰＳユニット１０から取得したＧＰＳ情報に基づいて自車両の座標位置を検出する。また、この検出した座標位置と、ＧＰＳ情報に含まれる進行方向情報、車速センサ２０から取得した車速、および、ジャイロセンサ３０から取得した自車両１の角度変化情報などの情報に基づいて、図２に示すように、ＧＰＳ情報取得後の自車両１の現在の座標位置である推定座標位置Ｂ１を検出する。推定座標位置Ｂ１は、ＧＰＳ情報、車速、角度変化などに基づいて推定された実際の車両１の座標位置であり、道路１００上における車両１の実際の座標位置に相当する。
【００２５】
ステップＳ１０２では、コントローラ６０のマップマッチング機能が、図２に示すように、推定座標位置検出機能により算出された自車両１の推定座標位置Ｂ１と、地図情報データベース４０に記憶されている地図情報とに基づいて、マップマッチングを行い、自車両１が走行していると予測される道路リンク上における自車両１の座標位置である地図座標位置Ｐ１を算出する。
【００２６】
次に、ステップＳ１０３では、コントローラ６０の道路形状判断機能により、自車両１の前方の道路１００の形状を判断する。図２に示すように、前方の道路１００の形状は曲線状であるため、本実施形態においては、道路形状判断機能は、ステップＳ１０２で検出した地図座標位置Ｐ１が存在する道路リンクの情報から、車両１の前方の道路１００の形状が曲線状であると判断し、ステップＳ１０４に進む。一方、道路形状判断機能が、車両１の前方の道路１００の形状が直線状であると判断した場合は、図５に示すステップＳ１１０に進む。
【００２７】
ステップＳ１０４では、コントローラ６０の座標位置補正機能が、図２に示すように、ステップＳ１０１で検出した推定座標位置Ｂ１と、ステップＳ１０２で検出した地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄを検出し、検出した距離Ｄが所定の閾値よりも大きいかを判断する。ここで、距離Ｄは、推定座標位置の緯度経度と道路リンク上の地図座標位置の緯度経度とに基づいて求められる実際の距離である。図２に示す例においては、車両１は道路リンク（図中実線で示す）よりも内側（コーナーの中心側）の位置（図中破線で示す）を走行している。このように、カーブ走行時において、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄが大きい場合は、道路１００上において車両１が実際に走行している位置と地図情報上の道路リンクとの位置のずれも大きくなる。そして、道路１００上において実際に車両１が走行している位置と地図情報上の道路リンクとの位置とのずれが大きくなると、推定座標位置Ｂ１に基づいて算出される地図座標位置Ｐ１において前後方向の誤差が生じることとなる。そのため、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄを所定の閾値と比較することで、地図座標位置Ｐ１において前後方向の誤差が生じているかを判断することができる。
【００２８】
ステップＳ１０４で、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄが所定の閾値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０４＝ＹＥＳ）は、地図座標位置を補正するために、ステップＳ１０５に進む。一方、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄが、所定の閾値よりも大きくないと判断した場合は（ステップＳ１０４＝ＮＯ）、処理を終了して、ステップＳ１０１に戻る。このような場合は、道路１００上において車両１が実際に走行している位置と地図情報上の道路リンクの位置とがほぼ等しいものと判断でき、地図座標位置Ｐ１に前後方向の誤差が生じていないと判断できるためである。
【００２９】
図２に示す例においては、ステップＳ１０４で、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄが、所定の閾値よりも大きいと判断され、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０４以降の処理について図４を用いて説明を続ける。図４は、図２の部分拡大図であり、道路１００の形状が曲線状の場合における地図座標位置の補正方法を説明するための図面である。
【００３０】
ステップＳ１０５では、図４に示すように、コントローラ６０の中心点算出機能が、ステップＳ１０２で特定した地図座標位置Ｐ１が存在する道路リンクの回転半径Ｒと回転半径の中心点Ｏとを図４に示す道路リンクＡ０−Ｐ１間に形成される円弧の形状に基づいて算出する。なお、図４に示す座標位置Ａ０は、前回の地図座標位置の補正処理において補正された地図座標位置である。
【００３１】
次に、ステップＳ１０６では、コントローラ６０の座標位置補正機能が、図４に示すように、ステップＳ１０５で算出した中心点Ｏと自車両１の推定座標位置Ｂ１とを通る直線Ｌ１を算出する。
【００３２】
次に、ステップＳ１０７において、コントローラ６０の座標位置補正機能は、ステップＳ１０６で算出した直線Ｌ１と地図情報上の道路リンクとの交点Ａ１を算出する。ここで、道路１００が曲線状の場合、この道路リンク上の交点Ａ１を通る道路リンクの接線と、この直線Ｌ１とは垂直に交わることとなる。すなわち、ステップＳ１０７においては、道路リンクの回転半径の中心点Ｏと自車両１の推定座標位置Ｂ１とを通る直線Ｌ１に、垂直に交わる道路リンクの接線との交点を求めていることになる。
【００３３】
続いて、ステップＳ１０８において、コントローラ６０の座標位置補正機能は、図４に示す地図座標位置Ｐ１を、Ｓ１０７で算出した交点Ａ１の座標位置に補正する。
【００３４】
図４に示すように、道路１００上において自車両１が実際に走行している位置と地図情報上の道路リンクの位置とに誤差が生じている場合には、推定座標位置Ｂ１に基づいて算出される地図座標位置Ｐ１に前後方向の誤差が生じる場合がある。すなわち、図４に示すように、実際に車両１が走行していると推定される車両１の位置と地図情報上の道路リンクとは、ともに回転半径の中心点Ｏは共通するものの、道路１００上において車両１が実際に走行していると推定される位置は、地図情報上の道路リンクの位置よりも回転半径が短く、中心点Ｏに近い位置にあるため、推定座標位置Ｂ１と地図情報とに基づいて算出される車両１の座標位置は本来の座標位置Ａ１よりも後方の座標位置Ｐ１に算出されてしまう。つまり、本来の座標位置Ａ１と、推定座標位置Ｂ１から算出した地図座標位置Ｐ１との間の距離である距離Ａ１−Ｐ１が地図座標位置の前後方向の誤差となる。そのため、中心点Ｏと自車両１の推定座標位置Ｂ１とを通る直線Ｌ１を求め、ステップＳ１０８で地図座標位置Ｐ１を、地図座標位置Ｐ１が存在する道路リンクと直線Ｌ１との交点Ａ１の座標位置に補正することで、この前後方向の地図座標位置の誤差（距離Ａ１−Ｐ１）を解消することができる。
【００３５】
次に、ステップＳ１０９において、コントローラ６０は、補正された地図座標位置Ａ１をディスプレイ５０に送信し、ディスプレイ５０の備える画面上に補正された地図座標位置Ａ１を表す車両位置マークを車両周辺の地図情報とともに表示する。これにより、１回の地図座標位置の補正処理が終了する。
【００３６】
なお、この地図座標位置の補正処理は所定の周期で繰り返して行われる。例えば、図４に示す場面例においては、地図座標位置の補正処理は座標位置Ｂ０、および、座標位置Ｂ１の位置で行われる。そのため、上述した地図座標位置Ｐ１の補正処理の前の補正処理においては、推定座標位置Ｂ０を検出し、この推定座標位置Ｂ０に基づいて地図座標位置Ｐ０が算出されることとなる。ここで、推定座標位置Ｂ０の時点においては、車両１は、図３に示す補正処理フローに従い、地図座標位置Ｐ０が存在する道路リンクの回転半径の中心点Ｏと推定座標位置Ｂ０とを通る直線Ｌ０を算出し、この直線Ｌ０と道路リンクとの交点Ａ０を算出し、地図座標位置をＰ０からＡ０に補正する。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、例えば、地図座標位置Ｐ１が存在する道路リンクの回転半径の中心点Ｏを算出し、算出した中心点Ｏと推定座標位置Ｂ１とを通る直線Ｌ１を求め、この直線Ｌ１と道路リンクとの交点Ａ１を補正後の地図座標位置とすることで、車両１のカーブ走行時において、道路リンクの位置と、道路１００上において実際に車両１が走行する位置とが異なることにより、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を、実際の車両１の座標位置に相当する推定座標位置Ｂ１に対応した座標位置Ａ１に適切に補正することができる。また、本実施形態においては、道路１００の幅員の情報やカメラにより撮像された画像を用いることなく地図座標位置の補正を行うことができるために、装置全体を簡略化することもできる。
【００３８】
次に、ステップＳ１０３において、コントローラ６０の道路形状判断機能により、ステップＳ１０２において検出した地図座標位置が存在する道路リンクの情報から、自車両１の道路１００が直線状であると判断した場合（ステップＳ１０３＝ＮＯ）に行われるステップＳ１１０以降の処理について説明する。図５は、ステップＳ１１０以降の地図座標位置の補正処理のフローを示すフローチャートである。また、図６は、道路１００の形状が直線状の場合における地図座標位置の補正方法を説明するための図面である。例えば、図６に示すように、車両１が車線変更をした場合や、地図情報と異なり実際の道路１００に若干の曲線部分がある場合には、地図座標位置は、実際に車両１が走行している座標位置に相当する推定座標位置Ｂ１に対応する道路リンク上の座標位置Ａ１よりも前方の座標位置Ｐ１に算出されることとなる。このように、道路リンクが直線状の場合にも、地図座標位置において前後方向の誤差を生じる場合がある。以下において、道路の形状が直線状の場合の地図座標位置の前後方向の誤差を補正する方法について説明する。
【００３９】
まず、ステップＳ１１０では、コントローラ６０の座標位置補正機能が、図６に示すように、推定座標位置Ｂ１を通り道路リンクに垂直に交わる垂線Ｍを算出する。ここで、図４に示す場面例のように道路リンクが曲線状の場合、補正後の地図座標位置Ａ１において道路リンクに接する接線と、道路リンクから算出した回転半径の中心点Ｏおよび推定座標位置Ｂ１を通る直線Ｌ１とは垂直に交わることとなる。もし仮に、道路の形状が直線状の場合においても、道路の形状が曲線状の場合と同様に道路リンクの回転半径の中心点を求めるとすると、算出される中心点は無限遠となる。また、この場合、道路リンクは曲線状ではなく直線状であるため、道路リンクに接する接線は直線状の道路リンクと等しくなる。このように、道路の形状が直線状の場合においても、この無限遠にある中心点および推定座標位置を通る直線と、直線状の道路リンクの接線とは垂直に交わることとなる。そこで、本処理において、道路１００の形状が直線状であると判断した場合には、回転半径の中心点Ｏを求めることなく、道路リンクに対して垂直に交わる垂線であって、推定座標位置Ｂ１を通る垂線Ｍを求めることで、推定座標位置Ｂ１に対応した地図座標位置Ａ１を算出できる。
【００４０】
次に、ステップＳ１１１においては、コントローラ６０の座標位置補正機能が、ステップＳ１１０で算出した垂線Ｍと道路リンクとの交点Ａ１を算出する。そして、ステップＳ１１２において、地図座標位置Ｐ１を、ステップＳ１１１で算出した交点Ａ１の座標位置に補正する。そして、ステップＳ１１３において、補正した地図座標位置Ａ１に対応する車両位置マークをディスプレイ５０に備える画面上に表示する。
【００４１】
以上のように、第１実施形態では、道路１００の形状が直線状である場合であっても、道路１００の形状が曲線状である場合と同様の観点から、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正することができる。すなわち、図６に示すように、推定座標位置Ｂ１を通り、道路リンクに垂直に交差する垂線Ｍを算出し、この垂線Ｍと道路リンクとの交点Ａ１を求めることにより、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正することができる。
このように、本実施形態によれば、装置構成を簡略なものとしながら、道路リンクが曲線状である場合であっても、道路リンクが直線状である場合であっても、前後方向に生じた地図情報上の地図座標位置の誤差を適切に補正することができる。
【００４２】
≪第２実施形態≫
続いて、第２実施形態に係るナビゲーションシステムの地図補正位置の補正処理フローについて説明する。第２実施形態では、図１に示す第１実施形態と同様の車両１において、以下に説明するとおり、図７に示す処理フローで地図座標位置を補正する。ここで、図７は、第２実施形態に係るナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理を示すフローチャートであり、ステップＳ２０１、ステップＳ２０２の処理が行われること以外は図３に示す第１実施形態の処理フローと同様である。
【００４３】
まず、第１実施形態と同様に、ステップＳ２０１まで進行する。すなわち、図４に示すように、ステップＳ１０１で推定絶対位置Ｂ１を検出し、ステップＳ１０２で地図座標位置Ｐ１を算出する。次に、ステップＳ１０３では、コントローラ６０の道路形状判断機能は、車両１の前方の道路リンク情報から道路１００の形状を判断する。ここで、道路形状判断機能が、道路１００が曲線状であると判断した場合（ステップＳ１０３＝ＹＥＳ）、ステップＳ１０４で、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄが所定の閾値よりも大きいか判断する。ステップＳ１０４で、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄが所定の閾値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０４＝ＹＥＳ）は、ステップＳ２０１に進む。なお、ステップＳ１０３で、道路形状判断機能が、道路１００が直線状であると判断した場合（ステップＳ１０３＝ＮＯ）は、第１実施形態と同様に、図５に示すステップＳ１１０からステップＳ１１３までの処理を行い、地図座標位置を補正する。
【００４４】
ステップＳ２０１では、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄの大きさに基づいて、地図座標位置の補正処理の周期を決定する。具体的には、推定座標位置Ｂ１と地図座標位置Ｐ１との間の距離Ｄが大きいほど、この地図座標位置の補正処理の周期を短くする。すなわち、道路１００上において車両１が実際に走行していると推定される位置と車両１が走行している地図情報上の道路リンクの位置との誤差が大きいほど、地図座標位置の補正処理の周期を短くする。
【００４５】
図８Ａ〜図８Ｃは、推定座標位置と地図座標位置との間の距離Ｄと、地図座標位置の補正処理の周期との関係を説明するための図である。図８Ａ〜図８Ｃを用いて、推定座標位置と地図座標位置との間の距離Ｄと、地図座標位置の補正処理の周期との関係について例示する。ここで、図７に示す地図座標位置の補正処理は所定の周期で繰り返し行われている。１周期の長さは、所定の走行距離に基づいて決定しても良いし、所定の時間に設定しても良い。あるいは、１周期の長さを所定の走行距離および所定の時間に基づいて決定しても良い。例えば、図８Ａに示す場面例においては、推定座標位置Ｂ０と地図座標位置Ｐ０との間の距離Ｄは、５ｍ以内である。この場合、車両１が座標位置Ｂ０に位置する時点において１回目の補正処理が行われ、地図座標位置をＰ０からＡ０に補正する。この１回目の補正処理におけるステップＳ２０１において、コントローラ６０の座標位置補正機能は、推定座標位置Ｂ０と地図座標位置Ｐ０との間の距離は５ｍ以内であると判断し、地図座標位置の補正処理の周期を所定の初期周期に決定する。地図座標位置の補正処理の周期が、例えば、初期周期の場合、車両１が座標位置Ｂ０に位置する時点において１回目の地図座標位置の補正処理が行われた後は、車両１が座標位置Ｂ１に位置する時点において２回目の補正処理を行い、地図座標位置をＰ１からＡ１に補正する。図８Ａに示すように、地図座標位置Ａ０と推定座標位置Ｂ０との間の距離が５ｍ以内の場合は、地図座標位置Ａ０と推定座標位置Ｂ０との誤差が少ないため、地図座標位置Ａ０の前後方向の誤差は少ないと判断できる。よって、地図座標位置の補正処理の周期を所定の初期周期として、地図座標位置の補正処理を繰り返し行う。
【００４６】
一方、図８Ｂに示すように、地図座標位置と推定座標位置との間の距離が５ｍより大きく１０ｍ以内の場合は、図８Ｂに示すように、まず、車両１が座標位置Ｂ０に位置した時点で１回目の地図座標位置の補正処理を行う。この補正処理におけるステップＳ２０１において、コントローラ６０の座標位置補正機能は、推定座標位置Ｂ０と地図座標位置Ｐ０との間の距離は５ｍよりも大きく、１０ｍ以内であると判断する。そこで、コントローラ６０の座標位置補正機能は、地図座標位置の補正処理の周期を、例えば、所定の初期周期の半分の周期に決定する。つまり、推定座標位置Ｂ０と地図座標位置Ｐ０との間の距離Ｄが５ｍ以内の図８Ａの場面例で例示した所定の初期周期での補正処理と比べて、図８Ｂの場面例においては、地図座標位置の補正処理を行う頻度を２倍にする。すなわち、図８Ｂに示すように、車両１が座標位置Ｂ１の位置の時点で２回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置Ｐ１をＡ１に補正する。そして、車両１が座標位置Ｂ２の位置において、３回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置Ｐ２をＡ２に補正する。
【００４７】
このように、図８Ａの場面例と比べて、推定座標位置と地図座標位置との間の距離が大きい図８Ｂの場面例において、仮に、図８Ａの場面例と同じ所定の初期周期で地図座標位置の補正処理を行うとすると、図８Ｂに示す車両１が座標位置Ｂ１に位置する時点において、地図座標位置の補正処理が行われないため、推定座標位置Ｂ２に基づいて算出される地図座標位置は、図８Ｂに示す地図座標位置Ｐ２よりも後方の座標位置となる。このように補正前の地図座標位置と補正後の地図座標位置との距離である補正距離が大きい場合に、地図座標位置の補正処理を行うと、地図座標位置に基づいてディスプレイ画面上に表示される車両位置マークが、地図座標位置の補正により不自然に動くために、ユーザに違和感を与えることとなる。そこで、図８Ａの半分の周期、すなわち２倍の頻度で地図座標位置の補正処理を行うことにより、補正処理１回当たりの補正距離、例えば、Ａ２−Ｐ２間の距離を小さくすることができる。これにより、地図座標位置に基づいてディスプレイ画面上に表示される車両位置マークの動きが滑らかになり、ユーザに違和感を与えることなく、地図座標位置の補正処理を行うことができる。
【００４８】
さらに、図８Ｃに示すように、地図座標位置と推定座標位置との間の距離が１０ｍより大きく１５ｍ以内の場合、地図座標位置と推定座標位置との誤差はさらに大きくなる。従って、図８Ｃに示す場面例においては、所定の初期周期の１／３の周期、すなわち、所定の初期周期の３倍の頻度で、地図座標位置の補正処理を行う。例えば、図８Ｃに示すように、車両１が座標位置Ｂ０の時点において、１回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置をＰ０からＡ０に補正する。そして、車両１が座標位置Ｂ１の時点において、２回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置をＰ１からＡ１に補正する。さらに、同様に、車両１が座標位置Ｂ２の時点において、３回目の地図座標位置の補正処理を行い、車両１が座標位置Ｂ３の時点において、４回目の補正処理を行う。このように、所定の初期周期と比べて１／３の周期で地図座標位置の補正処理を行うことにより、補正１回当たりの補正距離、例えば、Ａ３−Ｐ３間の距離を小さくすることができる。
【００４９】
また、図座標位置と推定座標位置との間の距離が１５ｍを超える場合は、所定の初期周期と比べて１／４の周期、すなわち、所定の初期周期の４倍の頻度で、地図座標位置の補正処理を行うことにより、図８Ｂ、図８Ｃと同様に、補正１回当たりの補正距離を短くすることができる。なお、以上で説明した地図座標位置と推定座標位置との間の距離と地図座標位置の補正処理の周期との関係は一例であり、これに限定されることなく、適宜設定することができる。
【００５０】
ステップＳ２０１により、次回以降の地図座標位置の補正処理の周期を決定したあとは、第１実施形態と同様に、道路リンクの回転半径の中心点Ｏと推定座標位置Ｂ１とを通る直線Ｌ１を算出し、算出した直線Ｌ１と道路リンクとの交点Ａ１を算出して、地図座標値Ｐ１を算出した交点Ａ１の座標位置に補正する（ステップＳ１０５〜ステップＳ１０９）。
【００５１】
なお、ステップＳ１０４において、推定座標位置と地図座標位置との間の距離Ｄが所定の閾値よりも小さいと判断した場合（ステップＳ１０４＝ＮＯ）は、地図座標位置と推定座標位置との誤差はほとんどなく、地図座標位置の前後方向の誤差もほとんどないと判断できる。そのため、ステップＳ２０２に進み、地図座標位置の補正処理の周期を所定の初期周期とする。
【００５２】
以上のように、第２実施形態では、例えば、車両１がカーブを走行する時のように、地図座標位置の前後方向の誤差が大きくなる場合に、地図座標位置の補正処理の周期を短くすることにより、地図座標位置の補正距離を短くすることができる。これにより、ユーザに、ディスプレイ画面に表示される車両位置マークの動きに不自然さを感じさせることなく、地図座標位置を前後方向に補正することができる。すなわち、地図座標位置の誤差が大きくなる可能性がある場合に、地図座標位置の補正処理の周期を短くすることで、補正前の地図座標位置と補正後の地図座標位置との間の距離を短くすることができ、ユーザが認知する車両位置マークの動きを滑らかにすることができる。
【００５３】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５４】
例えば、道路形状機能により道路の形状を判断して、道路の形状が直線状である場合には、地図座標位置の補正処理を行なわないようにしても良いし、また、地図座標位置の補正処理の周期を、道路の形状が曲線状である場合の補正処理と比べて、長くしても良い。
【００５５】
なお、上述した実施形態のコントローラ６０の推定座標位置検出機能は本発明の推定座標位置検出手段に相当し、コントローラ６０の地図座標位置算出機能は本発明の地図座標位置算出手段に相当し、コントローラ６０の道路形状判断機能は本発明の道路形状判断手段に相当し、コントローラ６０の中心点算出機能は本発明の中心点算出手段に相当し、コントローラ６０の座標位置補正機能は本発明の座標位置補正手段に相当し、ディスプレイ５０は本発明の表示手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態に係るナビゲーションシステムを有する車両１の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る地図情報上の道路リンクの位置と車両１が走行している実際の位置とのずれと、前後方向に生じた地図座標位置の誤差との関係を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理を示すフローチャートである。
【図４】図２の部分拡大図であり、第１実施形態に係る道路１００の形状が曲線状の場合における地図座標位置の補正方法を説明するための図面である。
【図５】第１実施形態に係るステップＳ１１０以降の地図座標位置の補正処理を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る道路１００の形状が直線状の場合における、地図座標位置の補正を説明するための図面である。
【図７】第２実施形態に係るナビゲーションシステムの地図座標位置の補正処理を示すフローチャートである。
【図８Ａ】第２実施形態に係る推定座標位置と地図座標位置との間の距離Ｄと、補正処理の周期との関係を説明するための図である。
【図８Ｂ】第２実施形態に係る推定座標位置と地図座標位置との間の距離Ｄと、補正処理の周期との関係を説明するための図である。
【図８Ｃ】第２実施形態に係る推定座標位置と地図座標位置との間の距離Ｄと、補正処理の周期との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…車両（自車両）
１０…ＧＰＳユニット
２０…車速センサ
３０…ジャイロセンサ
４０…地図情報データベース
５０…ディスプレイ
６０…コントローラ
【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】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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