(57)【要約】【課題】誤マッチングを少なくすると共に、誤マッチングから早期に回復する。【解決手段】狭角分岐通過時に推測航法だけで確実に正しい道路にマッチングさせることは難しいため、各候補地点のコスト計算において、通常のコスト計算による通常コストに、ＧＰＳ座標からの距離に応じたＧＰＳコストを加算することで速やかに正しい道路にマッチングを復帰させる。このとき、ＧＰＳ座標には誤差があり、また、幅の広い道路では車両がＤＢリンクから離れた位置を走行していることも考えられるため、ＧＰＳの信頼度および幅員を加味してコストを算出する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上に設定した候補地点に対するコスト計算により最有力候補地点を特定し、特定した最有力候補地点に車両位置をマッチングさせるナビゲーション装置であって、
推測航法により車両の推測位置を取得する推測位置取得手段と、
ＧＰＳにより車両のＧＰＳ位置を取得するＧＰＳ位置取得手段と、
前記推測位置の周辺に存在する道路上に車両位置の候補地点を設定する候補地点設定手段と、
前記推測位置に対する候補地点の通常コストを前記各候補地点に対して算出する通常コスト算出手段と、
前記ＧＰＳ位置と候補地点の距離ｄから、前記候補地点が設定されている道路の幅員Ｗを減算した値Ｌ１に応じた補正コストを前記各候補地点に対して算出する補正コスト算出手段と、
前記各候補地点に対する前記通常コストと前記補正コストとの合計コストから最有力候補地点を特定する、最有力候補地点特定手段と、
を具備したことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記ＧＰＳ位置に対する誤差範囲の距離を示す想定最大誤差ｅを取得する想定最大誤差算出手段と、
前記値Ｌ１から前記値前記想定最大誤差ｅを減算した値Ｌ２を算出する算出手段と、を備え、
前記補正コスト算出手段は、
前記値Ｌ２がマイナスである場合、前記値Ｌ１に第１比例定数を乗じた値を補正コストとし、
前記値Ｌ２がプラスである場合、前記値Ｌ２に前記第１比例定数よりも大きな第２比例定数を乗じた値と、前記想定最大誤差ｅに第１比例定数を乗じた値とを加算した値を補正コストとする、
ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記補正コスト算出手段は、前記値Ｌ１がマイナスである場合には、補正コストをゼロとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記想定最大誤差ｅは、前記ＧＰＳのＤＯＰに基づく誤差円の半径であることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記想定最大誤差ｅは、ＤＯＰ、前記推測位置とＧＰＳ位置間の距離、及び推測位置の軌跡による方位とＧＰＳ位置の軌跡による方位の差から算出した信頼度に応じた距離であることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
道路上に設定した候補地点に対するコスト計算により最有力候補地点を特定し、特定した最有力候補地点に車両位置をマッチングさせるナビゲーション用プログラムであって、
推測航法により車両の推測位置を取得する推測位置取得機能と、
ＧＰＳにより車両のＧＰＳ位置を取得するＧＰＳ位置取得機能と、
前記推測位置の周辺に存在する道路上に車両位置の候補地点を設定する候補地点設定機能と、
前記推測位置に対する候補地点の通常コストを前記各候補地点に対して算出する通常コスト算出機能と、
前記ＧＰＳ位置と候補地点の距離ｄから、前記候補地点が設定されている道路の幅員Ｗを減算した値Ｌ１に応じた補正コストを前記各候補地点に対して算出する補正コスト算出機能と、
前記各候補地点に対する前記通常コストと前記補正コストとの合計コストから最有力候補地点を特定する、最有力候補地点特定機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とするナビゲーション用プログラム。
【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及びナビゲーション用プログラムに係り、詳細にはナビゲーションにおけるマップマッチングに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されて目的地までの走行経路を探索して車両を案内するナビゲーション装置が広く普及している。
このナビゲーション装置では、車両の現在位置を特定し、車両の現在位置を地図上に表示したり、走行の案内をしたりしている。
現在位置の特定にはジャイロ・車速パルス・加速度センサといったセンサ類が使用されており、それらの情報から推測航法により推測軌跡を作成する。推測軌跡とＤＢに格納した道路情報とで形状マッチングを行い、一致した位置を現在位置として特定し、特定した現在位置に自車位置を表す現在位置マークを表示している。
マッチングの方法としては各種情報からマッチング候補毎に確からしさを表すコスト値を付与し、コスト値の比較により最も小さいコスト値のマッチング候補位置にマッチングする。
【０００３】
一方、車両の絶対位置（緯度、経度）を測定するためにＧＰＳが用いられているが、ＧＰＳ情報は、ＧＰＳ精度が高い場合における上記センサの学習に用い、通常の現在位置の更新の際の位置補正等には常に使用されるわけではない。これは、ＧＰＳの弱点としてマルチパス等の影響で精度が悪化する場合があるためである。
【０００４】
このような、推測航法による現在位置の特定では、例えば、複数本の道路のなす角度が所定角以下の狭い角度で分岐（狭角分岐）している場合等に、次のような理由で現在位置の誤マッチングが発生しやすい。
道路種別やリンク形状等から判断された道なりの道路はマッチングの際に優先されるため、道なりの道路とは別の道路に自車が進行した場合には結果として誤マッチングとなってしまう。
また、推測軌跡の方位誤差によって誤った道路へ誤マッチングしてしまうことがある。
更に、実際には幅のある道路をＤＢでは線（リンク）で表現しているため、実際の走行経路とリンク形状とで一致しない場合があり、推測軌跡とリンク形状を比較しても正しい道路へマッチングさせることが出来ないことがある。
【０００５】
さらに狭角分岐において誤マッチングしてしまうと、次の理由により復帰（正しい道路へのマッチング）が遅れる場合があった。
すなわち、狭角分岐後の両道路がほぼ平行になっている場合は推測軌跡とリンク形状を比較しても差異がないため、正しい道路へマッチングを復帰させることが困難である。
また、表示用推測軌跡が誤マッチングしたリンクに重なるように補正されることがあり、その場合正しい道路への復帰がさらに困難になる。
【０００６】
このような狭角分岐後の誤マッチングを回避するためにＧＰＳの測位点を用いる技術が特許文献１で提案されている。
この特許文献１では、ＧＰＳ測位点を中心とし、ＤＯＰ（測位精度低下率）に応じてた誤差半径の誤差円を設定し、誤差円の範囲内に検出した自車位置が含まれていれば正しいものとみなしている。
そして、分岐点を通過した場合には、この誤差円を分岐点から段階的に小さくすることで、誤マッチングした場合の候補地点が早めに誤差円から外れることで、正しい道路に復帰させるようにしてる。
【０００７】
しかし、特許文献１記載技術では、実際の道路に対する幅員を考慮していず、道路データのリンク形状が誤差円に含まれるか否かを判断対象としている。
このため、実際の車両はリンクから外れた幅員の範囲内で走行している場合であっても、リンクが誤差円から外れた場合には誤マッチングと判断してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８４４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、より誤マッチングを少なくすると共に、誤マッチングから早期に回復することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）請求項１記載の発明では、道路上に設定した候補地点に対するコスト計算により最有力候補地点を特定し、特定した最有力候補地点に車両位置をマッチングさせるナビゲーション装置であって、推測航法により車両の推測位置を取得する推測位置取得手段と、ＧＰＳにより車両のＧＰＳ位置を取得するＧＰＳ位置取得手段と、前記推測位置の周辺に存在する道路上に車両位置の候補地点を設定する候補地点設定手段と、前記推測位置に対する候補地点の通常コストを前記各候補地点に対して算出する通常コスト算出手段と、前記ＧＰＳ位置と候補地点の距離ｄから、前記候補地点が設定されている道路の幅員Ｗを減算した値Ｌ１に応じた補正コストを前記各候補地点に対して算出する補正コスト算出手段と、狭角分岐点を通過したか否かを判断する狭角分岐通過判断手段と、前記狭角分岐通過したと判断した場合に、前記各候補地点に対する前記通常コストと前記補正コストとの合計コストから最有力候補地点を特定する、最有力候補地点特定手段と、を具備したことを特徴とするナビゲーション装置を提供する。
（２）請求項２記載の発明では、前記最有力候補地点特定手段は、狭角分岐通過後所定距離の間、各候補地点に対して累積的に補正コストを加算する、ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置を提供する。
（３）請求項３記載の発明では、前記ＧＰＳ位置に対する誤差範囲の距離を示す想定最大誤差ｅを取得する想定最大誤差算出手段と、前記値Ｌ１から前記値前記想定最大誤差ｅを減算した値Ｌ２を算出する算出手段と、を備え、前記補正コスト算出手段は、前記値Ｌ２がマイナスである場合、前記値Ｌ１に第１比例定数を乗じた値を補正コストとし、前記値Ｌ２がプラスである場合、前記値Ｌ２に前記第１比例定数よりも大きな第２比例定数を乗じた値と、前記想定最大誤差ｅに第１比例定数を乗じた値とを加算した値を補正コストとする、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のナビゲーション装置を提供する。
（４）請求項４記載の発明では、前記補正コスト算出手段は、前記値Ｌ１がマイナスである場合には、補正コストをゼロとすることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のナビゲーション装置を提供する。
（５）請求項５記載の発明では、前記想定最大誤差ｅは、前記ＧＰＳのＤＯＰに基づく誤差円の半径であることを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置を提供する。
（６）請求項６記載の発明では、前記想定最大誤差ｅは、ＤＯＰ、前記推測位置とＧＰＳ位置間の距離、及び推測位置の軌跡による方位とＧＰＳ位置の軌跡による方位の差から算出した信頼度に応じた距離であることを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置を提供する。
（７）請求項７記載の発明では、前記設定した全候補地点に対する重心点を算出する重心点算出手段、を備え、前記候補地点設定手段は、前記重心点と前記ＧＰＳ位置との進行方向の距離が所定値を越える場合に、前記各候補地点を進行方向前後に補正する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１つの請求項に記載したナビゲーション装置を提供する。
（８）請求項８記載の発明では、道路上に設定した候補地点に対するコスト計算により最有力候補地点を特定し、特定した最有力候補地点に車両位置をマッチングさせるナビゲーション用プログラムであって、推測航法により車両の推測位置を取得する推測位置取得機能と、ＧＰＳにより車両のＧＰＳ位置を取得するＧＰＳ位置取得機能と、前記推測位置の周辺に存在する道路上に車両位置の候補地点を設定する候補地点設定機能と、前記推測位置に対する候補地点の通常コストを前記各候補地点に対して算出する通常コスト算出機能と、前記ＧＰＳ位置と候補地点の距離ｄから、前記候補地点が設定されている道路の幅員Ｗを減算した値Ｌ１に応じた補正コストを前記各候補地点に対して算出する補正コスト算出機能と、前記各候補地点に対する前記通常コストと前記補正コストとの合計コストから最有力候補地点を特定する、最有力候補地点特定機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とするナビゲーション用プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、道路上に設定した候補地点に対するコスト計算により最有力候補地点を特定する場合に、ＧＰＳ位置と各候補地点の距離ｄと道路の幅員Ｗを考慮したコスト計算により最有力候補地点を特定しているので、誤マッチングが少なくなると共に、誤マッチングした場合であっても早期に回復することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態におけるナビゲーション装置のシステム構成図である。
【図２】信頼度の定義と要素について概念的に表した説明図である。
【図３】推測方位と距離の信頼度を決定する各要素について表した説明図である。
【図４】ＧＰＳ方位と距離の信頼度を決定する各要素につい表した説明図である。
【図５】ＧＰＳ信頼度と道路幅員を考慮した場合と考慮しない場合のマップマッチングの状態を表した説明図である。
【図６】マップマッチング処理の詳細を表したフローチャートである。
【図７】ＧＰＳ位置からの距離によるＧＰＳコスト取得処理を表したフローチャートである。
【図８】候補地点に対するＧＰＳ位置Ｇと幅員Ｗの関係についての説明図である。
【図９】ＧＰＳ位置と候補地点との距離ｄに対するＧＰＳコストの値を表した説明図である。
【図１０】狭角分岐後の道路に対して正しくマッチングした場合の各候補地点に対するコストと、最有力候補地点との関係を表した説明図である。
【図１１】各候補点の進行方向前後のずれに対応する補正の概念説明図である。
【図１２】前後方向の補正処理を行う候補地点更新処理の内容を表したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のナビゲーション装置及びナビゲーション用プログラムにおける好適な実施の形態について、図１から図１２を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態のナビゲーション装置では、狭角分岐通過時に推測航法だけで確実に正しい道路にマッチングさせることは難しいため、各候補地点のコスト計算において、通常のコスト計算による通常コストに、ＧＰＳ座標からの距離に応じたＧＰＳコスト（補正コスト）を加算することで速やかに正しい道路にマッチングを復帰させる。
このとき、ＧＰＳ座標には誤差があり、また、幅の広い道路では車両がＤＢリンクから離れた位置を走行していることも考えられるため、ＧＰＳの信頼度および幅員を加味してコストを算出する。
【００１４】
マップマッチングにおける通常コストは次のように計算される。
すなわち、距離センサと相対方位センサにより車両の移動距離と走行の方位を検出し、地図データ上の現在位置（推測位置）を推定し（推測航法）、推定位置から所定距離範囲内に存在する各道路上に設定されている前回の候補地点を車両の移動距離に応じて移動させる。そして、推定位置から各候補地点までの距離や方位などをパラメータとして各候補地点に対する通常コストを計算する。
【００１５】
一方、ＧＰＳの信頼度については、ＤＯＰに基づく誤差円を使用するようにしてもよいが、本実施形態では、ＧＰＳの信頼度を用いてより精度を高くしている。すなわち、ＤＯＰに加えて、推測軌跡による車両位置とＧＰＳ位置間の距離（距離の一致度）、及び推測軌跡による方位とＧＰＳ方位の一致度を考慮することで、誤差の範囲をより精度良く求め、誤差範囲をより小さくした、信頼度円（半径＝想定最大誤差ｅ）を使用する。
ＧＰＳ位置までの距離ｄが幅員Ｗ以下の候補地点については当該候補地点を設定した道路上を走行している可能性が高いのでＧＰＳコスト（補正コスト）を０とし、距離ｄが幅員Ｗよりも大きい候補地点に対しては距離ｄに応じて大きくなるＧＰＳコストを加算する。
ＧＰＳコストは、候補地点からその道路の幅員Ｗだけ離れた点（幅員点）ｗが信頼度円内に存在する場合にはＧＰＳ位置と幅員点ｗとの距離Ｌ１に応じたＧＰＳコストｋ１を加算する。
また、幅員点ｗが信頼度円内に存在しない場合には、距離Ｌ１＝想定最大誤差ｅとした場合のＧＰＳコストｋ１（候補地点が信頼度円上に位置する場合のコストｋ１）に加え、更に幅員点ｗから信頼度円までの距離Ｌ２に応じたＧＰＳコストｋ２を加算する。ただし、ＧＰＳコストｋ２には、ＧＰＳコストが極端に大きくなることを防止するために上限が設けられている。これにより、コストが所定値を超えた候補地点は候補対象から除外されるが、極端に大きなＧＰＳコストが累積加算されて、候補対象からすぐに外れてしまうことが回避される。
【００１６】
また、変形例では、分岐に到達するタイミングが実際と異なっていると、リンクと表示用推測軌跡の比較が適切に行われないため、前後位置を補正するために、ＧＰＳ座標とマッチング候補の重心を比較して差分がある場合にはマッチング候補の更新間隔を変化させて徐々に位置補正させる。
【００１７】
（２）実施形態の詳細
図１は本実施形態が適用されるナビゲーション装置のシステム構成図である。
このナビゲーション装置は、車両に搭載され、この図１に示すように、現在位置検出装置１０、情報処理制御装置２０、入出力装置４０及び情報記憶装置５０とを備えている。
【００１８】
現在位置検出装置１０は、以下のような構成を有している。
方位センサ１２は、基準角度（絶対方位）に対して、相対的に変化した角度を検出する手段であり、本実施形態では、角速度を利用して角度の変化を検出するジャイロセンサを使用している。なお、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム或いは車輪部に取り付ける角度センサでもよい。また、方位センサ１２として、例えば、磁石に基づいてＮ方向の検出から、車両がいずれの方向に位置するかを検出する地磁気センサであり、絶対方位を検出する手段であってもよい。
【００１９】
距離センサ１３は、車両の移動距離を計測できる手段であり、例えば、車輪の回転を検出して計数するものや、加速度を検出して２回積分するものを使用する。
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）受信装置１４は、人工衛星からの信号を受信する装置であり、信号の発信時刻、受信装置の位置情報、受信装置の移動速度、受信装置の進行方向など様々な情報を得ることができる。
【００２０】
次に、情報処理制御装置２０は、現在位置検出装置１０、入出力装置４０から入力される情報及び情報記憶装置５０に格納された情報に基づいて演算及び制御を行うとともに、演算結果をディスプレイ４２、プリンタ４３またはスピーカ４４等の出力手段に出力するように制御する手段である。
【００２１】
この情報処理制御装置２０は、以下のような構成を有している。
中央処理装置（ＣＰＵ）２１は、ナビゲーション装置全体の総括的な演算及び制御を行う。
ＲＯＭ２２は、目的地までの経路の探索、表示案内や音声案内等のナビゲーションに関するプログラムや、本実施形態による、ＧＰＳ信頼度と幅員を考慮したコスト計算によるマップマッチング処理プログラム等の各種プログラムを格納している。なお、ＲＯＭ２２を第１ＲＯＭと第２ＲＯＭの２つに分け、第２ＲＯＭに音声案内に関するナビゲーションプログラムを格納し、他のプログラムを第１ＲＯＭに格納するようにしてもよい。
本実施形態のマップマッチングプログラムにおいて、後述する信頼度データが定義されているが、プログラムとは独立した信頼度データの参照テーブルを設けプログラムの実行過程で信頼度データを参照するようにしてもよく、また、後述する情報記憶装置５０に信頼度データファイルを保存するようにしてもよい。
【００２２】
ＲＡＭ２４は、入力装置４１により入力された目的地の情報、通過地点の情報等の利用者が入力した情報を記憶すると共に、利用者の入力情報に基づいてＣＰＵ２１により演算された結果や、経路探索された結果、または情報記憶装置５０から読み込まれた地図情報を格納するための記憶手段である。
また、ＲＡＭ２４には、本実施形態のマップマッチングで使用する、推測位置及び候補地点が一時保存される。
【００２３】
通信インターフェイス２５は、伝送路４５を介して各種情報の入出力するための手段である。具体的には、伝送路４５を介して、ＧＰＳ受信装置１４、入力装置４１、プリンタ４３、情報記憶装置５０が接続される。
時計２８は、時刻を刻む。
その他、ＣＰＵ２１で処理されたベクトル情報を画像情報に処理するための画像処理専用の画像プロセッサ、画像プロセッサで処理された画像情報を格納する画像メモリ、情報記憶装置５０から読み込まれた音声情報を処理しスピーカ４４に出力する音声処理専用の音声プロセッサを配設するようにしてもよい。
【００２４】
入出力装置４０は、利用者により目的地、通過地点、探索条件等のデータを入力する入力装置４１、画像を表示するディスプレイ４２、情報を印刷するプリンタ４３、音声を出力するスピーカ４４より構成される。
入力装置４１は、例えば、タッチパネル、タッチスイッチ、ジョイスティック、キースイッチ等で構成される。
ディスプレイ４２には、現在地周辺の地図や、目的地までの走行経路が表示される。
なお、入出力装置４０は、プリンタ４３を有しない構成としてもよい。
【００２５】
情報記憶装置５０は、伝送路４５を介して情報処理制御装置２０に接続される。
情報記憶装置５０は、地図データファイル５１、その他のデータファイル５２を格納している。
この情報記憶装置５０は、一般的には、光学的記憶媒体であるＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭや磁気的記憶媒体であるハードディスクなどで構成されるが、光磁気ディスク、各種半導体メモリなどの各種情報記憶媒体で構成してもよい。
なお、書き換えが必要な情報については、書き換え可能なハードディスク、フラッシュメモリなどで構成し、その他の固定的な情報についてはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのＲＯＭを使用するようにしてもよい。
【００２６】
地図データファイル５１には、ナビゲーションにおける地図表示、経路探索、経路案内に必要な各種データとして、地図データ、道路データ、目的地データ、案内地点データ、その他のデータが記憶されている。
地図データとしては、全国道路地図、各地域の道路地図または住宅地図等が記憶されている。道路地図は、主要幹線道路、高速道路、細街路等の各道路と地上目標物（施設等）から構成される。住宅地図は、地上建造物等の外形を表す図形及び、道路名称等が表示される市街図である。細街路とは、例えば、国道、県道以下の道幅が所定値以下の比較的狭い道路である。
地図データは、車両現在位置やユーザに指定された地点を含む、所定縮尺による一定範囲の地図がディスプレイ４２に表示される。この地図上には、車両の現在位置や指定された地点が表示される。
【００２７】
道路データは、各道路の位置と種類及び車線数及び各道路間の接続関係、本実施形態で使用する道路の幅員、分岐する道路が狭角分岐である場合を示す狭角分岐情報等の道路に関するデータで、ノードデータとリンクデータで構成される。この道路データは、経路探索やマップマッチングに使用されると共に、探索した走行経路を地図データ上に重ねて表示する場合にも使用される。
ノードデータは、地図上において経路探索に利用される各ノードの地理座標データ等を表したデータである。
例えば、交差点などの道路の接続点はノードにより表され、接続点の間の道路（即ち道路の内分岐しない領域）はリンクによって表される。このように、ノードデータ経路の接続関係を表した経路データとして機能している。
なお、進入禁止や一方通行など、交通規制により走行が制限されるものに関しては、これを表す属性が、各リンクに付与されているが、これらの属性については、交差点ノードに付与するようにしてもよい。
ノードデータは、各交差点に対して常に設定される交差点ノードと共に、各交差点間の特徴的な点（例えば、カーブの開始、中間、終了の各地点や、高度が変化する地点など）に補助的に設定される場合がある補助ノードが存在する。交差点ノードには、交差点の地理的位置座標や名称等の交差点に関する情報が含まれる。
【００２８】
目的地データは、主要観光地や建物、電話帳に記載されている企業・事業所等の目的地になる可能性の高い場所や施設等の位置と名称等のデータである。
案内地点データは、道路に設置されている案内表示板の内容や分岐点の案内等、案内が必要とされる地点の案内データである。
【００２９】
その他のデータファイル５２には、例えば、各種施設や観光地、または主要な交差点等の視覚的表示が要求される場所を写した写真の画像データや、設定した走行経路を音声により案内する場合の音声データ等が記憶されている。
【００３０】
次に本実施形態のマップマッチングプログラムにおいて、定義されている信頼度データについて説明する。
図２は、信頼度の定義と要素について概念的に表したものである。
図２（ａ)は、本実施形態の信頼度に対する、方位と距離についての想定誤差が規定されている。すなわち、方位に関し、想定方位誤差が１度以内である場合を信頼度５、想定方位誤差が３度以内である場合を信頼度４、想定方位誤差が１０度以内である場合を信頼度３、想定方位誤差が４５度以内である場合を信頼度２、想定方位誤差が不明である場合を信頼度１と規定している。
【００３１】
また距離に関し、想定距離誤差が５ｍ以内である場合を信頼度５、想定距離誤差が１０ｍ以内である場合を信頼度４、想定距離誤差が２５ｍ以内である場合を信頼度３、想定距離誤差が５０ｍ以内である場合を信頼度２、想定距離誤差が不明である場合を信頼度１と規定している。
この想定距離誤差の値が、本実施形態における想定最大誤差ｅ（信頼度円の半径）となる。
【００３２】
このように本実施形態では、方位、距離ともに信頼度が５段階に規定されているが、より詳細に規定（例えば、１０段階）するようにしてもよい。
なお、想定誤差（方位、距離）については、後述する信頼度の各要素に対する値と、その場合の誤差を実測することで予め規定しておく。
【００３３】
図２（ｂ)は、推測方位と推測距離の信頼度と、ＧＰＳによる方位と距離の信頼度を決定するための要素について表したものである。
この図に示されるように、推測信頼度（方位、距離）を決定する要素としては、前回信頼度、想定累積方位誤差、ジャイロ感度学習状態、推測方位信頼度、距離係数学習状態があり、ＧＰＳ信頼度（方位、距離）を決定する要素としては、ＧＰＳ・推測軌跡方位一致度、速度、ＤＯＰ、座標間距離によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度、座標間方位によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度がある。
【００３４】
そして図２（ｂ)に示される通り、推測方位の信頼度は、前回信頼度、想定累積方位誤差、ジャイロ感度学習状態から決定する。
推測距離の信頼度は、前回信頼度、推測方位信頼度、距離係数学習状態から決定する。
また、ＧＰＳ方位信頼度は、ＧＰＳ・推測軌跡方位一致度、速度、ＤＯＰから決定する。
ＧＰＳ距離の信頼度は、ＤＯＰ、座標間距離によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度、座標間方位によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度から決定する。
【００３５】
図３は、推測方位と距離の信頼度を決定する各要素について規定したものである。
前回信頼度は、図３に示すように、前回のマップマッチングにおいて算出した推測方位の信頼度と、推測距離の信頼度をそのまま使用する。
これは、推測航法により求めた推測方位の信頼度は、ジャイロの故障を除き、急激に変化する場合はないと考えられるため、前回の信頼度をそのまま使用するものである。
【００３６】
通常、ナビゲーション装置の左右が水平に取り付けられていれば、ジャイロセンサの左右感度はほぼ等しくなる。このため、ジャイロセンサの左右感度がずれている場合、左右感度の学習が間違っている可能性が高く、方位変化時に誤差がでると考えられる。
そこで、想定累積方位誤差は、所定区間（例えば、１０ｍ）を走行する間の方位変化に対して、方位誤差は累積して大きくなると考えられるため、累積方位誤差（度）が大きくなるほど信頼度は小さくなるように規定されている。
本実施形態では、方位誤差率として、左右感度差１°に対して、０．１％の割合で設定されている。従って、ジャイロセンサの左右感度差α°に０．００１を乗じた値を所定区間の走行毎に累積する。
なお、左右感度差は、次に説明するジャイロ感度学習による補正後の左右感度差が使用される。
【００３７】
ジャイロ感度学習状態は、ジャイロセンサに対する感度学習の回数を表し、感度学習の回数が少ない場合には推測方位の精度が低く、学習回数が多い場合に精度が高いと考えられるため、学習回数の増加に応じて信頼度が高くなるように設定されてる。
なお、本実施形態におけるジャイロセンサの感度学習の回数は、左折に対する学習と、右折に対する学習のセットで１回カウントされる。
【００３８】
ここで、ジャイロの感度学習は、右折及び左折に対するジャイロセンサの感度を補正するもので、周知の各種方法により行われる。
例えば、右左折時においてジャイロセンサから求めた角度を、ＧＰＳ測位による走行軌跡から求めた角度によって補正する。この学習は、ＧＰＳ測位による精度が低い場合には補正により感度が悪化する可能性があるので、ＧＰＳ測位の精度が高い場合における右左折時に行われる。
例えば、ＧＰＳ速度が３０ｋｍ／ｈ以上であり、ＤＯＰから求まる誤差円の直径が１００ｍ以内であることを学習開始条件として、学習が行われる。なお、学習開始条件としては、さらに、車両現在位置の周辺に所定以上の高度のビルが存在しないことを条件に追加するようにしてもよい。
【００３９】
推測方位信頼度は、推測距離の信頼度を求めるために使用するもので、推測方位の信頼度が高ければ、推測距離の精度も高いと考えられるので推測方位信頼度（各要素から求めた最終値）をそのまま使用する。
【００４０】
距離係数学習状態は、距離に対する学習回数を示し、学習回数が多ければ、距離係数の精度は高い（推測距離の精度が高い）と考えられるので、推測距離の信頼度も高く規定されている。
ここで距離に対する学習も、ジャイロの感度学習と同様に、周知の各種方法を使用することができる。
例えば、ＧＰＳ測位により算出した車両の移動距離を基準とし、車両の走行距離を計測する距離センサで出力される距離パルスの回数を計数することで距離パルス１回に対する移動距離を算出した回数を学習回数とする。距離パルス１回当たりの移動距離は、各学習で求めた移動距離の分布から最も多い値に基づいて統計的に決定する。
なお、距離に対する学習も、ジャイロの学習と同様にＧＰＳの精度が高い場合に行われ、車両が所定距離だけ移動する間で学習開始条件を満たしている必要がある。
【００４１】
図４は、ＧＰＳ方位と距離の信頼度を決定する各要素について規定したものである。
ＧＰＳ・推測軌跡方位一致度は、ＧＰＳによる軌跡の形状と推測軌跡の形状の一致度を判定するものである。推測方位の変化量とＧＰＳ方位の変化量が近ければ（差が小さければ）、ＧＰＳ方位の精度は高いと考えられることから、図４に示すように、両方位の一致度が高いほど、ＧＰＳ方位の信頼度が高く規定されている。
【００４２】
ここで、ＧＰＳ・推測軌跡方位一致度は次のようにして算出する。
（ａ）ＧＰＳ信頼度算出位置（最新ＧＰＳ測位点）を基点とする。
同様に推測軌跡は、ＧＰＳの基点と同ｍの推測軌跡位置（同期した位置）を基点とする。
【００４３】
（ｂ）基点から、測位点間隔でＧＰＳ測位点を最大２０点取得し、基点方位からの方位変化量を各測位点毎に取得する。この時、ＧＰＳの連続性（測位間隔）を５秒以内とする（２、３秒非測位になっても処理が動く）。
同様に、推測軌跡も基点方位からの方位変化量を、各測位点に対応する点毎に取得する（推測軌跡座標はＧＰＳ測位ｍ位置と同期をとること）。
【００４４】
（ｃ）取得したＧＰＳと推測軌跡の各方位変化量に対して、対応する測位点間の差分を算出し、その和をとり平均値を算出する（相関値）。この相関値が図４平均方位差（°）となる。
なお、取得するＧＰＳ方位は、ＧＰＳ方位信頼度が２以上のもののみとする。
【００４５】
ＧＰＳ速度が速ければ、ＧＰＳ方位の精度は高くなると考えられるので、図４に示すように、信頼度も高く規定されている。
【００４６】
ＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）は、ＧＰＳ衛星の配置から計算される測位精度を示す値（精度低下率）で、ＤＯＰが小さければＧＰＳ距離、ＧＰＳ方位も比較的高いと考えられるので、図４に示すように、信頼度も高く規定されている。なお、ＤＯＰ値は１．０が最もよい値である。
ＤＯＰには、幾何学的精度低下率ＨＤＯＰ、水平精度低下率ＰＤＯＰ、位置精度低下率ＲＤＯＰ等があり、本実施形態ではＨＤＯＰを使用するが、他を使用し、また、他を併用してもよい。
ＤＯＰは、ＧＰＳ受信装置１４で算出される。
【００４７】
座標間距離によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度は、図４で規定される。推測軌跡との距離の一致度が高ければ、ＧＰＳ距離の精度も高いと考えられるので、座標間距離によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度の信頼度も高く規定されてる。
【００４８】
この座標間距離によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度は、次のようにして算出する。
（ａ）ＧＰＳ信頼度算出位置（最新ＧＰＳ測位点）を基点とする。
同様に推測軌跡は、ＧＰＳの基点に対応して測定される推測軌跡位置を基点とする。
（ｂ）ＧＰＳ基点位置から１０ｍ以上間の間隔でＧＰＳ測位点を１０点取得し、基点からの座標間距離を算出する。
同様に、推測軌跡について、推測軌跡位置の基点から、ＧＰＳの各測位点に対応する各位置までの座標間距離を算出する。
（ｃ）（ｂ）で算出した、対応するＧＰＳ位置（測位点）と推測位置までの両座標間距離の差分を、各測位点毎に算出し、２乗の和をとり平均値を算出する（相関値）。
この相関値から信頼度を決定する。
【００４９】
座標間方位によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度は、図４で規定されている。すなわち、推測軌跡との座標間の方位の一致度が高ければ、ＧＰＳ方位の精度も高いと考えられるので、座標間方位によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度の信頼度も高く規定されてる。
【００５０】
この座標間方位によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度は、次のようにして算出する。
（ａ）ＧＰＳ信頼度算出位置（最新ＧＰＳ測位点）から、１０ｍ以上の間隔でＧＰＳ測位点を最大１０点取得し、隣どうしの２点間の座標から、当該２点間に対する方位を算出する。なお、本実施形態では、比較する点間の間隔が小さいと、少しのずれでも方位が大きく成ってしまうため１０ｍ以上の間隔に設定している。
同様に、推測軌跡についても、ＧＰＳ測位点に対応する各位置に対し、隣どうしの２点間の座標から、当該２点間に対する方位を算出する。
（ｂ）ＧＰＳ測位点に基づき算出した各方位に対して、隣同士の方位の差分を算出し、推測方位変化量を算出する。
同様に、推測軌跡についても、各点に基づき算出した各方位に対して、隣同士の方位の差分を算出し、方位変化量を算出する。
【００５１】
（ｃ）（ｂ）で算出した、対応するＧＰＳの方位変化量と推測方位変化量の差分を、各点毎に算出し、２乗の和をとり平均値を算出する（相関値）。
この相関値から信頼度を決定する。
【００５２】
以上により各要素毎に信頼度を求め、最終的な推測方位と距離、ＧＰＳ方位と距離の各信頼度は、要素毎の信頼度の平均値として算出する。
例えば、ＧＰＳ距離の信頼度は、ＤＯＰによる信頼度が４、座標間距離によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度による信頼度が３、座標間方位によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度による信頼度が３であれば、これら３要素の信頼度の平均値が３．３３となる。
図２（ａ）で示した想定距離誤差（想定最大誤差ｅ）を求める場合には、求めた平均値３．３３を四捨五入した値３を信頼度とする。これにより信頼度３に対応する想定方位誤差は１０度以内となる。
なお、より精度を高めるため、求めた平均値を五捨六入、六捨七入、…としても良く、また小数点以下を切り捨てするようにしてもよい。
【００５３】
また、各要素の信頼度に対して重み付けをするようにしてもよい。
この場合、重み付けとしては、前回信頼度の重み付けを他の要素よりも高くする。
例えば、前回信頼度を１．５倍、想定累積方位誤差の信頼度を０．８倍、ジャイロ感度学習状態の信頼度を０．７倍する。
更に、各要素毎に算出した信頼度に基づき、ファジィ制御により最終的な信頼度を決定するようにしてもよい。
【００５４】
このように構成されたナビゲーション装置では、次のようにして経路案内が行われる。
ナビゲーション装置は、現在位置検出装置１０で現在位置を検出し、情報記憶装置５０の地図データファイル５１から現在位置周辺の地図情報を読み込みディスプレイ４２に表示する。
そして、入力装置４１から目的地が入力されると、情報処理制御装置２０は、現在位置から目的地に至る走行経路の候補を複数探索（演算）し、ディスプレイ４２に表示した地図上に表示し、運転者がいずれかの走行経路を選択すると、選択した走行経路をＲＡＭ２４に格納することで、走行経路を取得する（走行経路取得手段）。
【００５５】
なお、情報処理制御装置２０は、情報処理センタに車両現在位置（又は入力された出発地）と目的地を送信し、情報処理センタで探索された目的地までの走行経路を受信することにより走行経路を取得するようにしてもよい。この場合、目的地や走行経路の通信は通信インターフェイス２５を介して、無線通信により行う。
また、自宅等のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を使用して、出発地から目的地までの走行経路を探索し、ＵＳＢメモリ等の記憶媒体に格納し、該記憶媒体読取り装置を介して取得するようにしてもよい。この場合の記憶媒体読取装置は伝送路４５を介して情報処理制御装置２０に接続される。
【００５６】
車両が走行すると、現在位置検出装置１０によって検出された現在位置を追跡することにより、経路案内を行う。
経路案内は、探索した走行経路に対応する道路データと現在位置検出装置１０で検出される現在位置とのマップマッチングにより地図上の車両位置を特定し、車両現在位置周辺の地図をディスプレイ４２に表示し、探索した走行経路を地図上に表示すると共に、車両の現在位置を示す現在位置マークを地図上に表示する。
また、探索した走行経路と現在位置との関係から、案内の必要性、すなわち直進が所定距離以上続く場合、所定の進路変更地点等の走行経路の案内、及び方面案内が必要か否か等について判断し、必要である場合にはディスプレイ４２の表示及び音声による案内を実行する。
【００５７】
次に、このように構成されたナビゲーション装置による、マップマッチング処理について説明する。
図５は、ＧＰＳ信頼度と道路幅員を考慮した場合と考慮しない場合（従来）の、分岐点通過以降のマップマッチング処理による現在位置の特定（最有力方補の決定）状態について表したものである。
従来のマップマッチングでは、図５（ａ)に示すように、実際には図面上側の道路を走行している場合でも、分岐点通過後に一度下側の道路に誤マッチングされてしまうと、マッチングしているリンク（道路）上に現在位置や走行軌跡が修正されてしまう。このため、通常コスト計算では、実際の走行道路の方向等が大きく変化するまで、誤マッチング状態から復帰しにくい状態となる。
【００５８】
これに対して本実施形態によるマップマッチング処理では、狭角分岐通過後に誤マッチングがあったとしても、図５（ｂ)に示すように、誤マッチングした道路上の候補地点Ｂは、ＧＰＳ位置までの距離ｄが幅員Ｗ以下ではなく、更に、候補地点Ｂから幅員Ｗ離れた点が信頼度円内に存在もしていないため、大きなＧＰＳコストが分岐点通過後累積的に通常コストに加算される。
一方、実際に走行している側（図面上側）の道路上に設定された候補地点Ａに対しては、ＧＰＳ位置までの距離ｄが幅員Ｗ以下であるので、ＧＰＳコストが加算されない。
【００５９】
このように分岐点通過後、各回のコスト計算による通常コストに、ＧＰＳコストが累積的に加算されるため、図５（ｂ)に示されるように、最有力候補地点が候補地点Ｂから候補地点Ａに入れ替わり、分岐後の両道路が並行している場合であっても、正しい道路へマッチングさせることができる。
【００６０】
また、ＧＰＳコストが累積的に加算されるので、正しい道路にマッチングしている場合に、通常コストにＧＰＳコストを加算したコストは、一時的にＧＰＳ位置が大きくずれてたとしても急変（大きく変化）しないため、誤マッチングやハンチング（マッチング対象の変更が繰り返されること）が発生しにくくなる。
【００６１】
また、本実施形態では、ＧＰＳ位置までの距離ｄが幅員Ｗよりも大きい場合であっても、候補地点から道路の幅員Ｗだけ離れた幅員点ｗが信頼度円内に存在する場合には、当該候補地点が設定されている道路を走行している可能性が存在するので、幅員点ｗが信頼度円内に存在しない場合に比べて、加算するＧＰＳコストを小さくしている。
このように各道路の幅員を考慮することでよりマップマッチングの精度を高めることができる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、ＧＰＳのＤＯＰに基づく誤差円よりも、より精度の高い信頼度円、すなわち、誤差円よりも半径が小さい円を用いているので、誤マッチングからの回復をより早く行うことができる。
【００６３】
図６は、本実施形態によるマップマッチング処理の詳細を表したフローチャートである。
情報処理制御装置２０は、現在位置検出装置１０等で検出される各種センサ情報を取得する（ステップ１）。
そして、情報処理制御装置２０は、次の手順により、推測航法による車両の推測位置Ｐと、各候補地の位置を進める（ステップ２）。
（ｉ）前回の推測位置（Ｐ０とする）を基準とし、車両の移動距離と方位とに基づいて推測位置（Ｐ１とする）を求め、さらに、推測軌跡に基づき推測位置Ｐ１における推測方位（進行方向）を求める。
【００６４】
（ｉｉ）推測位置Ｐ１に対する各候補地点を特定する。
この候補地点は、推測位置Ｐ１から所定距離Ｌｍ以内に存在する道路に対して特定され、前回の推測位置Ｐ０でマッチングした各候補地点を、車両の移動距離分だけ道路に沿って移動させた地点を推測位置Ｐ１に対する候補地点とする。
なお、前回の候補地点Ｐ０を車両の移動距離分だけ道路に沿って移動させた結果、推測位置Ｐ１から所定距離Ｌｍ以内に存在しない場合には、その候補地点は候補対象外となる。
また、推測位置Ｐ１から所定距離の範囲内に、前回マップマッチング時の各候補地点が存在する道路と連続する道路で、分岐や交差点等による新たな道路が存在する場合には、各道路に対して、前回推測位置Ｐ０から車両移動距離分だけ移動させた地点を候補地点とする。
更に、推測位置Ｐ１から所定距離の範囲に、前回マップマッチング時の各候補地点が存在するいずれの道路とも連続しない新たな道路が存在する場合には、推測位置Ｐ１から当該道路に引いた垂線と交わる点を新たな候補地点として設定する。
【００６５】
次に情報処理制御装置２０は、車両が狭角分岐点を通過しているか否かを判断する（ステップ３）。この狭角分岐点を通過してから所定距離の間は本実施形態による幅員ＷとＧＰＳ信頼度を考慮したマップマッチングを行うので、分岐点通過後所定距離（例えば、１ｋｍ）以内は通過と判断する。
分岐が狭角分岐か否かについては、道路データファイル５４の分岐する道路が狭角分岐である場合を示す狭角分岐情報に基づき判断する。
【００６６】
狭角分岐を通過していない場合（ステップ３；Ｎ）、情報処理制御装置２０は、ステップ５に移行し、ステップ２で移動した各候補地点に対して通常のコスト計算（後述する）を行う（ステップ５）。
一方、狭角分岐を通過している場合（ステップ３；Ｙ）、情報処理制御装置２０は、ＧＰＳ位置からの距離によるＧＰＳコストを取得する（ステップ４）。
【００６７】
図７は、ＧＰＳ位置からの距離によるＧＰＳコスト取得処理を表したフローチャートである。
情報処理制御装置２０は、ＧＰＳデータを取得し（ステップ４０）、ＧＰＳ信頼度に対応する想定最大誤差ｅを取得する（ステップ４１）。
すなわち、情報処理制御装置２０は、図４で説明したように、ＧＰＳ距離の各要素（ＤＯＰ、座標間距離によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度、座標間方位によるＧＰＳ・推測軌跡位置一致度）に基づく各信頼度を算出し、これらの平均値を四捨五入した信頼度を求め、この信頼度に対応する想定最大誤差ｅ（図２（ａ)の信頼度に対応した距離）を取得する。
【００６８】
また情報処理制御装置２０は、ＤＢ（道路データファイル５４）から、各候補地点が設定されている道路の幅員Ｗを取得する（ステップ４２）。
そして、ＧＰＳ位置からの距離ｄと幅員Ｗに基づくＧＰＳコストを各候補地点に対して算出する（ステップ４３）。
【００６９】
図８は、候補地点に対するＧＰＳ位置Ｇと幅員Ｗの関係について表したものである。
図８において、信頼度円は、ＧＰＳ位置Ｇを中心とし、ステップ４１で取得した想定最大誤差ｅ（ｍ）を半径とする円である。幅員円は、候補地点を中心とし、幅員Ｗ（ｍ）を半径とする円である。なお、ＧＰＳ位置Ｇと候補点を結ぶ線分と幅員円との交点が幅員点ｗである。
また、ＧＰＳ位置Ｇと候補地点との距離をｄ、図８（ｂ)に示すように、ＧＰＳ位置Ｇと幅員点ｗとの距離をＬ１（＝ｄ−Ｗ）、幅員点ｗから信頼度円までの距離をＬ２（＝Ｌ１−ｅ＝ｄ−Ｗ−ｅ）とする。
【００７０】
そして、図８（ａ)〜（ｃ)に示す、ＧＰＳ位置Ｇ、候補地点Ａ、幅員Ｗの各関係に応じて、次のようにＧＰＳコストを決定する。
図８（ａ)は、ＧＰＳ位置Ｇと候補地点Ａ１との距離ｄが、幅員Ｗより小さい場合（ｄ≦Ｗ）である。すなわち、幅員円の中にＧＰＳ位置Ｇが存在している場合である。
この場合の候補地点Ａ１近傍に車両が存在する可能性が高いので、ＧＰＳコストは０である。すなわち、候補地点Ａ１にはＧＰＳコストを加算しない。
【００７１】
一方、図８（ｂ)は、距離ｄ＞幅員Ｗで、かつ、距離ｄ≦幅員Ｗ＋想定最大誤差ｅの場合（Ｌ１−ｅ≦０）である。すなわち、幅員円の中にＧＰＳ位置Ｇが存在しないが、幅員点ｗが信頼度円内に存在する場合であり、
この場合、候補地点Ａ２に対して、ＧＰＳ位置Ｇと幅員点ｗとの距離Ｌ１に比例したＧＰＳコストｋ１を加算する。ただし、幅員Ｗの範囲で車両が存在している可能性が残されているので、比例常数を小さくする。
【００７２】
具体的には、次の数式（１）によりＧＰＳコストｋ１を算出する。
ＧＰＳコストｋ１＝距離Ｌ１×比例定数Ｈ１…（１）
ここで、比例定数Ｈ１＝Ｋｄ／想定最大誤差ｅである。
Ｋｄは信頼度円境界コスト（固定値）で、距離Ｌ１＝想定最大誤差ｅとした場合のＧＰＳコストｋ１（候補地点が信頼度円上に位置する場合のコストｋ１）である。
【００７３】
また、図８（ｃ)は、距離ｄ＞幅員Ｗで、かつ、距離ｄ＞幅員Ｗ＋想定最大誤差ｅの場合（Ｌ２＝Ｌ１−ｅ＞０）である。すなわち、幅員円の中にＧＰＳ位置Ｇが存在せず、且つ、幅員点ｗが信頼度円内に存在もしていない場合である。
この場合、候補地点Ａ３に対して、幅員点ｗから信頼度円までの距離Ｌ２に比例したＧＰＳコストｋ２を加算する。ただし、幅員点ｗも信頼度円内に存在しないほどにＧＰＳ位置Ｇが離れているので、比例定数Ｈ２を図８（ｂ)の場合の比例定数Ｈ１よりも大きくする。
【００７４】
具体的には、次の数式（２）によりＧＰＳコストｋ２を算出する。
ＧＰＳコストｋ２＝Ｌ２×比例定数Ｈ２＋信頼度円境界コストＫｄ  …（２）
ここで、比例定数Ｈ２＞比例定数Ｈ１である。
なお、ＧＰＳコストｋ２は、上限が設けられており、Ｌ２が上限距離Ｌｍ以上である場合には、Ｌ２＝Ｌｍとして式（２）によりＧＰＳコストｋ２が算出される。
【００７５】
図９は、ＧＰＳ位置と候補地点との距離ｄに対するＧＰＳコストの値を表したものである。
この図９に示されるように、距離ｄが幅員ＷまではＧＰＳコストが０で、幅員Ｗ〜幅員Ｗ＋想定最大誤差ｅまでは距離Ｌ１に応じて小な傾きで増加するＧＰＳコストｋ１、幅員Ｗ＋想定最大誤差ｅ〜上限距離Ｌｍまでは距離Ｌ２に応じて大きな傾きで増加するＧＰＳコストｋ２、上限距離Ｌｍより大きい場合は一律最大のＧＰＳコストとなる。
【００７６】
なお、ＧＰＳ受信後に車両が距離ｄｒ（ｍ）だけ走行している場合には、数式（１）、（２）における幅員Ｗを換算した幅員Ｗ’に置き換えてＧＰＳコストｋ１、ｋ２を算出するようにしてもよい。
換算後の幅員Ｗ’は、実際の幅員Ｗと距離ｄｒから次の数式（３）により算出する。
Ｗ’＝√（ｄ×ｄ＋Ｗ×Ｗ）  …（３）
【００７７】
以上のように、ＧＰＳ位置と各候補地点との距離ｄと幅員Ｗの関係により各候補地点に対するＧＰＳコストを算出（ステップ４３）すると、情報処理制御装置２０は、図６のメインルーチンにリターンし、各候補地点のコスト計算を行う（ステップ５）。
すなわち、情報処理制御装置２０は、ステップ２で求めた車両の推測位置Ｐ１に対する各候補地のコストを計算する。
このコスト計算では、推測位置Ｐ１に対する通常コストを算出し、ＧＰＳコストが算出されている場合（ステップ４）にはＧＰＳコストを加算する。
なお、各候補に対するＧＰＳコストは、分岐点通過後所定距離までの間は各マップマッチングにおいて算出されたＧＰＳコストが累積的に加算される。そのため、各候補地点に対して算出されたそれぞれの推測位置ＰにおけるＧＰＳコスト（又は、累計したＧＰＳコスト）はＲＡＭ２４に保存されている。
【００７８】
通常コストの計算の考え方は次の通りである。
推測位置Ｐからの距離、方位差共に値が小さい候補地点ほど、最適な候補地点である可能性が高いと考えられる。
また、車速等の走行状態としては、高速（例えば、１００ｋｍ／ｈ）で走行しているのであれば、高速道路を走行している可能性が高いと考えられる。
過去の状態は、近い過去に一般道（高速）を走行しているのであれば、一般道（高速）を走行している可能性が高いと考えられる。
過去の候補地点の状態としては、１つ前の候補地点における通常コストの１／２が使用される。
上記の各状態を点数化（距離差、方位差はその値を点数にする）し、その合計値を各候補地点に対する通常コストとして算出する。
【００７９】
例えば、車両が時速１００ｋｍ／ｈで走行しているものとし、一般道上に設定された候補地点Ｘについて、距離差が５ｍ、方位差が５度、走行状態が１０（車速１００ｋｍ／ｈなので一般道を走行している可能性は低いため）、前回の通常コストが５０であるとする。
この場合、候補地点Ｘの通常コスト合計は、５＋５＋１０＋（５０×１／２）＝４５となる。
【００８０】
一方、高速道路上に設定された候補地点Ｙについて、距離差が１０ｍ、方位差が３度、走行状態が０（車速１００ｋｍ／ｈなので高速道路を走行している可能性が高いため）、前回の通常コストが４０であるとする。
この場合、候補地点Ｙの通常コスト合計は、１０＋３＋０＋（４０×１／２）＝３３となる。
【００８１】
なお、上記の計算例は、通常コストについての考え方を示したものであり、実際の係数や加算の方法は、最適なものが採用される。
【００８２】
情報処理制御装置２０は、各候補地点に対するコスト（通常コスト＋ＧＰＳコスト）を算出すると、コストが最も小さい候補地点を最有力の候補地点に決定すると共に、車両位置を最有力候補地点に決定し（ステップ６）、メインルーチンにリターンする。
【００８３】
図１０は、狭角分岐後の道路に対して正しくマッチングした場合の各候補地点に対するコスト（通常コスト＋ＧＰＳコスト）と、最有力候補地点との関係を表したものである。
この図１０に示されるように、本実施形態により次のような効果も得られる。
なお、図１０に表示した各候補点に対するコストは、最初の数値がその地点での通常コストで、２つめ以降の数値が累積的に加算されるＧＰＳコストである。
（ａ)ＧＰＳの信頼度に応じたＧＰＳ位置Ｇの誤差（想定最大誤差ｅ）を考慮したコスト算出を行うことで、誤ったＧＰＳコスト加算を最小限に抑えることができる。
（ｂ)各地点の通常コストには、分岐点通過後の各候補地点におけるＧＰＳコストを累積的に加算するため、一時的にＧＰＳ位置Ｇがずれても全体のコストは急変せず、誤マッチングやハンチングが発生しにくい。
（ｃ)ＧＰＳの信頼度を考慮したコスト計算を行うことで、ＧＰＳの精度が高いときには想定最大誤差ｅが小さくなり、距離Ｌ２も大きくなることから、大きなＧＰＳコストｋ２が加算され、誤マッチングから復帰しやすくなる。
【００８４】
以上、本実施形態の幅員ＷとＧＰＳ信頼度を考慮しコスト計算によるマップマッチングについて説明した。
この実施形態では、各候補地点の前後方向の位置精度がある程度高く、各候補地点が進行方向前後に大きくずれていない場合には、ＧＰＳ位置からの距離に応じた異なるＧＰＳコストが各候補点に累積的に加算されるため、誤マッチングから復帰し易くなるとともに、正しいマッチングから外れにくくなる。
しかし、各候補地点の前後方向の位置精度がある程度悪く、各候補地点が進行方向前後に大きくずれている場合には、全ての候補地点に対して上限値（最大ＧＰＳコスト）が加算されるため、ＧＰＳコストの加算による効果がない。
【００８５】
そこで、本実施形態の変形例として、各候補地点が進行方向前後に大きくずれている場合に、各候補地点の位置を補正しながら進めることで、徐々に前後方向の精度を高める場合について説明する。
図１１は、各候補点の進行方向前後のずれに対応する補正についての概念説明図である。
図１１（ａ）に示されるように、ｎ本の道路上に設定された複数の候補地点Ａ１〜Ａｎが設定されているものとする。図の例では２本の道路に４つの候補地点Ａ１〜Ａ４が設定されている。この図のように、同一の道路に対して複数の候補地点が設定される場合がある。
例えば、推測位置Ｐから所定距離内に新たな道路が含まれることになり、その新たな道路が屈曲しているために、推測位置Ｐから２本の垂線が引ける場合や、候補地点が設定されている２本の道路が合流した場合などがある。
【００８６】
情報処理制御装置２０は、これら候補地点群の重心点Ｑを各候補の座標値から算出する。すなわち、各候補地点の座標値の算術平均を重心点Ｑの座標値とする。
そして、重心点ＱがＧＰＳ位置から想定最大誤差ｅの範囲よりも前、又は後ろにある場合に、次の候補地点を移動するステップ２の処理において、移動量の補正を行う。
すなわち、情報処理制御装置２０は、図１１（ｂ）に示すように、ＧＰＳ位置に対する重心点Ｑの前後方向のずれＲ（推測軌跡の方位Ｓ方向のずれ）を次の数式（４）により算出し、ずれＲが想定最大誤差ｅよりも大きい場合に補正を行う。
【００８７】
Ｒ＝ｄ’×ｃｏｓ（θｇ−θｔ）  …（４）
数式（４）において、ｄ’は候補地点群の重心点ＱからＧＰＳ位置Ｇまでの距離（ｍ）、θｔは推測軌跡の方位（°）、θｇは候補地点の重心からみたＧＰＳ位置Ｇの方位（°）である。
【００８８】
補正は、候補更新のタイミングで、重心点ＱがＧＰＳ位置よりも後ろにある場合には通常よりも所定距離ｔ（例えば、１ｍ）だけ余分に進ませ、前にある場合には通常よりも所定距離ｔだけ遅らせることで、徐々に補正を実施する。
【００８９】
図１２は、ステップ２において、本変形例の前後方向の補正処理を行う候補地点更新処理の内容を表したフローチャートである。
情報処理制御装置２０は、ＧＰＳデータを取得し（ステップ２１）、ステップ４０で説明したと同様にしてＧＰＳ信頼度に対応する想定最大誤差ｅを取得する（ステップ２２）。なお、本変形例のステップ２２において取得した想定最大誤差ｅはＲＡＭ２４に格納しておき、ステップ４１ではＲＡＭ２４から想定最大誤差ｅを読み出すことで取得する。
【００９０】
次に情報処理制御装置２０は、推測軌跡の方位Ｓを取得する（ステップ２３）。すなわち、推測航法による前回の推測位置を基準とし、今回の推測位置から方位Ｓを取得する。
【００９１】
そして、情報処理制御装置２０は、全候補地点群の重心点Ｑを算出する（ステップ２４）。すなわち、前回の推測位置Ｐ０を基準とした車両の移動距離を、通常移動量として各候補地点をそれぞれの道路に沿って進行方向に移動させ、移動後の各候補地点座標から重心点Ｑを算出する。
【００９２】
情報処理制御装置２０は、算出した重心点ＱとＧＰＳ位置の前後方向のずれＲを算出し（ステップ２５）、各候補地点の移動量を決定する（ステップ２６）。
すなわち情報処理制御装置２０は、ずれＲが重心点Ｑよりも前方で、想定最大誤差ｅよりも大きい場合には、移動量＝通常移動量−１（ｍ）とする。
また、ずれＲが想定最大誤差ｅ以内であれば移動量＝通常移動量（ｍ）とする。
更に、ずれＲが重心点Ｑよりも後方で、想定最大誤差ｅよりも大きい場合には、移動量＝通常移動量＋１（ｍ）とする。
【００９３】
情報処理制御装置２０は、各候補地点の位置を、それぞれステップ２６で決定した各移動量分だけ各々の道路上を進行歩行に移動させて（ステップ２７）、メインルーチンにリターンする。
【００９４】
なお、上記変形例の説明では、次の候補地点に対する重心点Ｑを求めて、ずれＲが想定最大誤差ｅ以内か否かを判断したが、前回の推測位置Ｐ０に対応する各候補地点（移動前の候補地点）の重心点Ｑ’を求め、前回のＧＰＳ位置とのずれＲ’が想定最大誤差ｅ以内か否かに基づいて、今回の候補点の移動の際に補正を行うようにしてもよい。
【００９５】
以上、本発明のナビゲーション装置及びナビゲーション用プログラムにおける１実施形態及び変形例について説明したが、本発明は説明した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において更に各種の変形を行うことが可能である。
例えば、上述した実施形態及び変形例では、信頼度円の半径である想定最大誤差ｅをＧＰＳ信頼度に基づいて決定するようにしたが、ＧＰＳのＤＯＰに基づく誤差円を使用するようにしてもよい。この場合の想定最大誤差は誤差円の半径を使用する。
【００９６】
さらに、ＧＰＳコストを算出する場合に誤差円の半径を使用しなくてもよい。
この場合のＧＰＳコストは、ＧＰＳ位置と候補地点との距離ｄから、候補地点が設定されている道路の幅員Ｗを減算した値Ｌ１を求め、この値Ｌ１が大きいほど大きくなるようにＧＰＳコストを算出する。
なお、この場合においても、距離ｄ−幅員Ｗがマイナスとなる候補地点のＧＰＳコストをゼロとするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０  現在位置検出装置
２０  情報処理制御装置
２１  ＣＰＵ
４０  入出力装置
５０  情報記憶装置
【図１】
2010197279.tif 000003
【図２】
2010197279.tif 000004
【図３】
2010197279.tif 000005
【図４】
2010197279.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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