(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データを記憶する記憶手段と、
前記地図データに依存しない車両の絶対推定位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された前記絶対推定位置と前記地図データが表す道路とのオフセットを算出するオフセット算出手段と、
前記オフセットに基づいてマップマッチング対象道路を特定するマップマッチング手段と、
前記マップマッチング手段により特定された前記マップマッチング対象道路に合わせて前記車両の位置を補正する補正手段と、
前記車両の前方における道路の形態に基づいて起動条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
分岐前の道路リンクについて前記オフセット算出手段により算出された前記オフセットを基準オフセットとして設定する基準オフセット設定手段とを備え、
前記判定手段は、前記車両の前方において道路が分岐しているとき、カーブしているとき、または幅広道路と接続されているときに前記起動条件を満たすと判定し、
前記判定手段により前記起動条件を満たすと判定されたときに、前記オフセット算出手段による前記オフセットの算出、前記マップマッチング手段による前記マップマッチング対象道路の特定、および前記補正手段による前記車両の位置の補正をそれぞれ行い、
前記マップマッチング手段は、前記車両の前方において道路が分岐しているときには、分岐後に前記位置検出手段により検出された前記絶対推定位置と前記基準オフセットとに基づいて、分岐後の各道路リンクのうちいずれかを前記マップマッチング対象道路として特定することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナビゲーション装置において、
前記オフセット算出手段は、前記車両の前方において道路がカーブしているときには、カーブしている道路の各道路リンクのうち前記絶対推定位置から最寄りのリンクに対して前記オフセットを算出し、
前記マップマッチング手段は、前記カーブしている道路の各道路リンクのうち前記オフセットの変動が所定範囲内である道路リンクを前記マップマッチング対象道路として特定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において、
前記車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、
前記進行方向検出手段により検出された前記進行方向に基づいて前記車両の旋回を検出する旋回検出手段とをさらに備え、
前記オフセット算出手段は、前記車両の前方において道路が幅広道路と接続されているときには、前記旋回検出手段により前記車両の旋回が検出されたとき、旋回後の前記車両の進行方向と一致する方向の道路リンクについて前記オフセットを算出し、
前記マップマッチング手段は、旋回後に前記オフセット算出手段により算出された前記オフセットの変動が所定範囲内である場合に、当該道路リンクを前記マップマッチング対象道路として特定することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項４】
車両用のナビゲーション装置において検出された前記車両の位置を補正するための位置補正方法であって、
前記ナビゲーション装置により、地図データに依存しない前記車両の絶対推定位置を検出し、
前記ナビゲーション装置により、前記車両の前方において道路が分岐しているときに、分岐前の道路リンクについて前記絶対推定位置と前記地図データが表す道路とのオフセットを算出して、算出した前記オフセットを基準オフセットとして設定し、
前記ナビゲーション装置により、分岐後に検出された前記絶対推定位置と前記基準オフセットとに基づいて、分岐後の各道路リンクのうちいずれかをマップマッチング対象道路として特定し、
前記ナビゲーション装置により、前記マップマッチング対象道路に合わせて前記車両の位置を補正することを特徴とする位置補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のナビゲーション装置と、ナビゲーション装置における車両の位置補正方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、距離センサや相対方位センサの検出値に基づいて推測した車両位置を地図データ中の道路データと照合して道路上に修正するマップマッチング処理が知られている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６０５６６号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来のマップマッチング処理では、前回のマップマッチングで確定した車両位置に基づいて今回の車両位置を推測し、これを道路データと照合してマップマッチングを行っている。したがって、前回のマップマッチングで実際とは異なる道路上に車両位置を誤って修正してしまった場合、今回のマップマッチングでも正しい結果が得られないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるナビゲーション装置は、地図データを記憶する記憶手段と、地図データに依存しない車両の絶対推定位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段により検出された絶対推定位置と地図データが表す道路とのオフセットを算出するオフセット算出手段と、オフセットに基づいてマップマッチング対象道路を特定するマップマッチング手段と、マップマッチング手段により特定されたマップマッチング対象道路に合わせて車両の位置を補正する補正手段と、車両の前方における道路の形態に基づいて起動条件を満たすか否かを判定する判定手段と、分岐前の道路リンクについてオフセット算出手段により算出されたオフセットを基準オフセットとして設定する基準オフセット設定手段とを備える。このナビゲーション装置において、判定手段は、車両の前方において道路が分岐しているとき、カーブしているとき、または幅広道路と接続されているときに起動条件を満たすと判定し、判定手段により起動条件を満たすと判定されたときに、オフセット算出手段によるオフセットの算出、マップマッチング手段によるマップマッチング対象道路の特定、および補正手段による車両の位置の補正をそれぞれ行い、マップマッチング手段は、車両の前方において道路が分岐しているときには、分岐後に位置検出手段により検出された絶対推定位置と基準オフセットとに基づいて、分岐後の各道路リンクのうちいずれかをマップマッチング対象道路として特定する。
本発明による位置補正方法は、車両用のナビゲーション装置において検出された車両の位置を補正するものであって、ナビゲーション装置により、地図データに依存しない車両の絶対推定位置を検出し、車両の前方において道路が分岐しているときに、分岐前の道路リンクについて絶対推定位置と地図データが表す道路とのオフセットを算出して、算出したオフセットを基準オフセットとして設定し、分岐後に検出された絶対推定位置と基準オフセットとに基づいて、分岐後の各道路リンクのうちいずれかをマップマッチング対象道路として特定し、マップマッチング対象道路に合わせて車両の位置を補正する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、前回のマップマッチング結果に関わらず、正しいマップマッチング結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態によ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２】分岐道路におけるオフセット方式のマップマッチングの一例を示す図である。
【図３】分岐道路におけるオフセット方式のマップマッチングの他の一例を示す図である。
【図４】カーブにおけるオフセット方式のマップマッチングの一例を示す図である。
【図５】幅広道路との接続点におけるオフセット方式のマップマッチングの一例を示す図である。
【図６】オフセット方式のマップマッチング処理のフローチャートである。
【図７】分岐マッチング処理のフローチャートである。
【図８】カーブマッチング処理のフローチャートである。
【図９】幅広道路マッチング処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施の形態によるナビゲーション装置の構成を図１に示す。ナビゲーション装置１は、車両に搭載されて使用されるものである。このナビゲーション装置１は、制御部１０、振動ジャイロ１１、車速センサ１２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１３、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１４、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）（登録商標）情報受信部１５、表示モニタ１６、スピーカ１７および入力装置１８を備える。
【０００９】
制御部１０は、マイクロプロセッサや各種周辺回路、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成されており、ＨＤＤ１３に記録されている制御プログラムや地図データに基づいて、各種の処理を実行する。この制御部１０が行う処理により、自車両を目的地まで案内するための様々な処理が実行される。たとえば、目的地を設定する際の目的地の探索処理、設定された目的地までの推奨経路の探索処理、自車両の現在位置の検出処理、各種の画像表示処理、ルート案内時の音声出力処理などが実行される。なお、地図上に自車位置を表示する際には、後述するマップマッチング処理が制御部１０によって実行される。
【００１０】
振動ジャイロ１１は、自車両の角速度を検出するためのセンサである。車速センサ１２は、自車両の車速を検出するためのセンサである。これらのセンサを用いて自車両の運動状態を所定の時間間隔ごとに検出することにより、自車両の位置移動量が求められ、それによって自車両の現在位置が検出される。
【００１１】
ＨＤＤ１３は、記録されたデータを記憶保持することができる不揮発性の記録媒体である。ＨＤＤ１３には、上記の制御プログラムおよび地図データを含む各種のデータが記録されている。ＨＤＤ１３に記録されているこれらのデータは、必要に応じて制御部１０の制御により読み出され、制御部１０が実行する様々な処理や制御に利用される。
【００１２】
ＨＤＤ１３に記録された地図データは、経路計算データと、道路データと、背景データとを含む。経路計算データは、目的地までの推奨経路を探索する際などに用いられるデータである。道路データは、道路の形状や種別などを表すデータである。なお、地図データにおいて各道路の最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、地図データにおいて各道路は複数のリンクにより構成される。背景データは、地図の背景を表すデータである。なお、地図の背景とは、地図上に存在する道路以外の様々な構成物である。たとえば、河川、鉄道、緑地帯、各種構造物などが背景データによって表される。
【００１３】
上記の地図データの中には、様々な種類の施設に関するＰＯＩ（Point Of Interest）データも含まれる。たとえば、旅館やホテル等の宿泊施設、レストラン、ガソリンスタンド、コンビニエンスストアなどの様々な施設について、その種類と位置の情報がＰＯＩデータに記録されている。このＰＯＩデータに基づいて、施設の種類に応じたアイコンが地図上に表示される。
【００１４】
ＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して制御部１０へ出力する。ＧＰＳ信号には、自車両の位置と現在時刻を求めるための情報として、そのＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星の位置と送信時刻に関する情報が含まれている。したがって、所定数以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することにより、これらの情報に基づいて自車両の現在位置と現在時刻を算出することができる。このＧＰＳ受信部１４と、前述の振動ジャイロ１１および車速センサ１２により、自車両の現在位置が検出される。
【００１５】
ＶＩＣＳ情報受信部１５は、ＶＩＣＳセンターからナビゲーション装置１に対して送信されるＶＩＣＳ情報を受信する。このＶＩＣＳ情報をＶＩＣＳ情報受信部１５が受信することにより、渋滞情報を始めとする様々な道路交通情報がナビゲーション装置１において取得される。ＶＩＣＳ情報受信部１５により受信されたＶＩＣＳ情報は、制御部１０に出力され、渋滞情報の表示や推奨経路の探索などに利用される。
【００１６】
なお、ＶＩＣＳセンターからナビゲーション装置１へのＶＩＣＳ情報の送信は、主に高速道路上に設置されている電波ビーコンや、主に一般道路上に設置されている光ビーコン、またはＦＭ多重放送によって行われる。電波ビーコンや光ビーコンは、その設置地点付近を通過する車両に対して、電波あるいは光（赤外線）により局所的にＶＩＣＳ情報を送信するものである。これに対して、ＦＭ多重放送では比較的広い地域に対してＶＩＣＳ情報を送信することができる。
【００１７】
表示モニタ１６は、ナビゲーション装置１において様々な画面表示を行うための装置であり、液晶ディスプレイ等を用いて構成される。この表示モニタ１６により、たとえば自車位置周辺の地図などが表示される。なお、表示モニタ１６に表示される画面の内容は、制御部１０が行う画面表示制御によって決定される。表示モニタ１６は、たとえば自車両のダッシュボード上やインストルメントパネル内など、ユーザが見やすいような位置に設置されている。スピーカ１７は、制御部１０の制御により、ルート案内用の音声など様々な音声を出力する。
【００１８】
入力装置１８は、ナビゲーション装置１を動作させるための様々な入力操作をユーザが行うための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは入力装置１８を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。この入力装置１８は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置１８を表示モニタ１６と一体化されたタッチパネルとしてもよい。
【００１９】
ユーザが入力装置１８を操作して目的地を設定すると、ナビゲーション装置１は、自車両の現在位置を出発地として、前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムの演算を行うことにより、出発地から目的地までのルート探索を行う。このルート探索により求められた経路が、目的地までの推奨経路として設定される。こうして推奨経路が設定されると、他の道路とは異なる色を使用するなどの方法により、他の道路とは区別して推奨経路が地図上に表示される。これにより、ユーザは表示モニタ１６に表示される地図において、推奨経路を容易に認識することができる。また、この推奨経路に従って自車両が走行できるよう、ナビゲーション装置１は、ユーザに対して画像や音声などによる進行方向指示を行うことにより、自車両を誘導する。このようにして、目的地までのルート案内が行われる。
【００２０】
次に、ナビゲーション装置１において実行されるマップマッチング処理について説明する。ナビゲーション装置１は、地図上に自車位置を表示する際に、道路に合わせて自車位置を補正するためのマップマッチング処理を行う。このマップマッチング処理は、特定の起動条件を満たしたときに行われるオフセット方式のマップマッチングと、それ以外の通常の走行状態において行われる従来のマップマッチングとの二種類に分類される。
【００２１】
上記の二種類のマップマッチング処理のうち、オフセット方式のマップマッチングでは、ナビゲーション装置１において求められた自車位置と、ＨＤＤ１３に記録された地図データにおけるリンクの位置とが比較され、これらの位置のずれ（オフセット）が算出される。こうして算出したオフセットに基づいて、マップマッチングの対象とするリンクが特定され、このリンクに合わせて自車位置が補正される。このときの補正前の自車位置は、直前のマップマッチング結果の影響を受けることなく、前述のように振動ジャイロ１１、車速センサ１２およびＧＰＳ受信部１４の各検出結果に基づいて推定されたものである。すなわち、オフセット方式のマップマッチングでは、地図データに依存しない自車位置が用いられる。以下では、この地図データに依存しない補正前の自車位置のことを、絶対推定位置という。
【００２２】
一方、起動条件を満たさない通常の走行状態において行われる従来のマップマッチング処理では、直前のマップマッチングにより求められた自車位置に基づいてマップマッチングの対象とするリンクが特定され、このリンクに合わせて自車位置が補正される。このときの補正前の自車位置は、直前のマップマッチング結果と、振動ジャイロ１１、車速センサ１２およびＧＰＳ受信部１４の各検出結果とに基づいて推定されたものである。すなわち、オフセット方式でない従来のマップマッチングでは、地図データに依存した自車位置が用いられる。
【００２３】
図２は、分岐道路におけるオフセット方式のマップマッチングの一例を示す図である。高速道路のインターチェンジやジャンクションの手前を自車両が走行しているときのように、自車両の前方にランプ道路などの分岐道路がある場合、ナビゲーション装置１は起動条件を満たすと判定し、オフセット方式のマップマッチング処理を実行する。以下では、このとき実行されるマップマッチング処理の一例であるオフセット固定型のマップマッチング処理について、図２により説明する。
【００２４】
自車両の前方に分岐道路があると判断した場合、ナビゲーション装置１は、当該分岐道路への分岐点の手前において、現在走行中の道路に対応するリンクと、その時点での補正前の自車位置として求められた絶対推定位置２１との間の距離を算出し、これを基準オフセットに設定する。絶対推定位置２１は、前述のように振動ジャイロ１１、車速センサ１２およびＧＰＳ受信部１４の各検出結果に基づいて、地図データに依存せずに推定されたものである。そして、絶対推定位置２１に対応するリンク上のマッチング位置３１を求め、これを自車位置として、表示モニタ１６において地図上に表示する。
【００２５】
基準オフセットの設定後に自車両が分岐点を通過すると、ナビゲーション装置１は、絶対推定位置２２〜２８を所定時間ごとに順次検出する。そして、検出した各絶対推定位置２２〜２８に対して、分岐点の手前で設定した基準オフセットに基づいて、マップマッチング候補とするリンクをそれぞれ探索する。ここでは、各絶対推定位置２２〜２８から基準オフセットの分だけずらした地点に最も近い位置にあるリンクを地図データからそれぞれ求め、そのリンクをマップマッチング候補のリンクとする。これにより、分岐後のリンクＡ、ＢのうちリンクＡがマップマッチング候補とされる。そして、絶対推定位置２２〜２８にそれぞれ最も近いリンクＡ上の各点を、絶対推定位置２２〜２８に対応するマッチング候補位置３２〜３８として設定する。
【００２６】
上記のようにして各絶対推定位置２２〜２８ごとにマップマッチング候補のリンクをそれぞれ探索した結果、同一のリンクが所定時間以上または所定回数以上マップマッチング候補として探索された場合、ナビゲーション装置１は、当該リンクをマップマッチング対象道路に設定する。これにより、リンクＡがマップマッチング対象道路とされる。そして、マップマッチング対象道路が設定されたときの絶対推定位置に対応する当該マップマッチング対象道路上のマッチング候補位置、ここでは絶対推定位置２８に対応するマッチング候補位置３８を、分岐点通過後のマッチング位置として特定する。こうしてマッチング位置３８が特定されることにより、道路に合わせて自車位置が補正される。
【００２７】
分岐点通過後のマッチング位置３８を特定できたら、ナビゲーション装置１は、そのマッチング位置３８を自車位置として地図上に表示する。その後、オフセット固定型のマップマッチング処理を完了する。以降ではオフセット固定型ではない従来のマップマッチング処理へと戻り、直前のマップマッチング結果を反映して、自車位置を道路に合わせて補正する。
【００２８】
以上説明した図２では、オフセット方式のマップマッチングの例として、分岐点の手前において設定した基準オフセットを用いてマップマッチングを行うオフセット固定型のマップマッチング処理を示した。しかし、これに替えて、分岐点通過後の各絶対推定位置に対してオフセットを求め、これを用いてマップマッチングを行うオフセット可変型のマップマッチング処理を行うこともできる。このオフセット可変型のマップマッチング処理を以下に図３を用いて説明する。
【００２９】
分岐点の手前において、ナビゲーション装置１は、図２の場合と同様に、絶対推定位置４１を検出する。この絶対推定位置４１に対応するリンク上のマッチング位置５１が自車位置として地図上に表示される。
【００３０】
自車両が分岐点を通過すると、ナビゲーション装置１は、次に絶対推定位置４２を検出する。そして、分岐後のリンクＡ、Ｂをマップマッチング候補のリンクとして、これらの各リンクと検出した絶対推定位置４２との間の距離を算出することで、リンクＡ、Ｂに対するオフセットをそれぞれ求める。さらに、絶対推定位置４２に最も近いリンクＡ、Ｂ上の各点を、絶対推定位置４２に対応するマッチング候補位置５２Ａ、５２Ｂとして設定する。その後も同様に、絶対推定位置４３〜４６を所定時間ごとに順次検出し、各絶対推定位置４３〜４６について、リンクＡ、Ｂに対するオフセットをそれぞれ求めると共に、マッチング候補位置５３Ａ〜５６Ａおよび５３Ｂ〜５６ＢをリンクＡ、Ｂ上にそれぞれ設定する。
【００３１】
ここで、絶対推定位置４６において求められたオフセットのうち、リンクＡに対するオフセットが所定のしきい値以上であったとする。このときナビゲーション装置１は、絶対推定位置４６に対応するリンクＡ上のマッチング候補位置５６Ａを削除すると共に、リンクＡをマップマッチング候補から除外する。このようにして、絶対推定位置から離れていくことでオフセットが増大したリンクについては、マップマッチング候補から除外する。なお、マップマッチング候補から除外されたリンクは、以降の処理においてオフセット算出の対象とはされず、マッチング候補位置の設定も行われない。
【００３２】
その後は、絶対推定位置４７、４８を検出し、これらについてリンクＢに対するオフセットをそれぞれ求めると共に、マッチング候補位置５７、５８をリンクＢ上にそれぞれ設定する。そして、オフセットが定量的になったとき、すなわち前後のオフセット間での変動が所定の範囲内となったときに、そのオフセットが求められたマップマッチング候補のリンクをマップマッチング対象道路に設定する。これにより、リンクＢがマップマッチング対象道路とされる。
【００３３】
上記のようにしてリンクＢがマップマッチング対象道路として設定されたら、絶対推定位置４８に対応するリンクＢ上のマッチング候補位置５８を分岐点通過後のマッチング位置として特定する。こうしてマッチング位置５８が特定されることにより、道路に合わせて自車位置が補正される。
【００３４】
分岐点通過後のマッチング位置５８を特定できたら、ナビゲーション装置１は、そのマッチング位置５８を自車位置として地図上に表示する。その後、オフセット可変型のマップマッチング処理を完了する。以降ではオフセット可変型ではない従来のマップマッチング処理へと戻り、直前のマップマッチング結果を反映して、自車位置を道路に合わせて補正する。
【００３５】
なお、以上説明したオフセット方式のマップマッチング処理では、自車両が分岐点を通過して処理を開始してから分岐点通過後のマッチング位置を特定するまでの間において、マッチング候補位置または絶対推定位置のいずれかを表示することとしてもよい。たとえば、図２で説明したオフセット固定型のマップマッチング処理では、マッチング候補位置３２〜３７または絶対推定位置２２〜２７を地図上に表示する。また、図３で説明したオフセット可変型のマップマッチング処理では、絶対推定位置４２〜４７の各々から最も距離が近いマッチング候補位置５２Ｂ〜５６Ｂおよび５７、または絶対推定位置４２〜４７を地図上に表示する。このように、マッチング位置を特定するまでの間の自車位置表示方法として、マッチング候補位置や絶対推定位置を利用することができる。
【００３６】
次に、カーブにおけるオフセット方式のマップマッチングについて説明する。自車両の前方の道路がカーブしている場合、ナビゲーション装置１は起動条件を満たすと判定し、オフセット方式のマップマッチング処理を実行する。以下では、このとき実行されるマップマッチング処理の一例を図４により説明する。
【００３７】
自車両の前方で道路がカーブしていると判断した場合、ナビゲーション装置１は、そのカーブの手前において、絶対推定位置６１を検出する。このとき、絶対推定位置６１に対応するリンク上のマッチング位置７１が自車位置として地図上に表示される。
【００３８】
自車両がカーブに進入すると、ナビゲーション装置１は、カーブ中の各リンクをマップマッチング候補のリンクに設定する。そして、絶対推定位置６２〜６７を所定時間ごとに順次検出し、検出した各絶対推定位置６２〜６７について、マップマッチング候補のリンクに対するオフセットをそれぞれ求める。ここでは、カーブ中の各リンクのうち、絶対推定位置６２〜６７に対して最寄りの各リンク、すなわち絶対推定位置６２〜６７からの距離が最も近い各リンクをそれぞれオフセット算出の対象とすることで、当該距離をオフセットとして求める。さらに、マッチング候補位置７２〜７７を当該リンク上にそれぞれ設定する。
【００３９】
上記のようにして算出したオフセットが定量的になったとき、すなわち前後のオフセット間での変動が所定の範囲内となったときに、ナビゲーション装置１は、そのオフセットが求められたマップマッチング候補のリンクをマップマッチング対象道路に設定する。そして、マップマッチング対象道路が設定されたときの絶対推定位置に対応する当該マップマッチング対象道路上のマッチング候補位置、ここでは絶対推定位置６７に対応するマッチング候補位置７７を、カーブにおけるマッチング位置として特定する。こうしてマッチング位置７７が特定されることにより、道路に合わせて自車位置が補正される。
【００４０】
カーブにおけるマッチング位置７７を特定できたら、ナビゲーション装置１は、そのマッチング位置７７を自車位置として地図上に表示する。その後、オフセット方式のマップマッチング処理を完了する。以降ではオフセット方式ではない従来のマップマッチング処理へと戻り、直前のマップマッチング結果を反映して、自車位置を道路に合わせて補正する。
【００４１】
次に、幅広道路との接続点におけるオフセット方式のマップマッチングについて説明する。自車両の前方に幅広道路と接続されている交差点などの接続点がある場合、ナビゲーション装置１は起動条件を満たすと判定し、オフセット方式のマップマッチング処理を実行する。なお、幅広道路とは、たとえば車線が所定数以上の道路や、道路幅が所定の長さ以上の道路のことである。このような幅広道路は、ＨＤＤ１３に記録されている地図データに基づいて判断することができる。以下では、このとき実行されるマップマッチング処理の一例を図５により説明する。
【００４２】
自車両が走行中の道路が前方で幅広道路と接続されていると判断した場合、ナビゲーション装置１は、その接続点の手前において、絶対推定位置８１を検出する。さらに、走行中のリンクに対するオフセットを求め、マッチング位置９１を当該リンク上に設定する。このマッチング位置９１が自車位置として地図上に表示される。その後、同様にして絶対推定位置８２を検出して当該リンクに対するオフセットを求め、マッチング候補位置９２を当該リンク上に設定する。
【００４３】
自車両が旋回を始めたら、ナビゲーション装置１は、旋回中に検出された絶対推定位置８３、８４に対するオフセットの算出を停止する。旋回が終了したら、車両の進行方向と同一方向に延びるリンクをマップマッチング候補のリンクに設定する。図５の例では、接続点から左方向に延びる幅広道路のリンクをマップマッチング候補のリンクとして設定する。そして、絶対推定位置８５〜８７を所定時間ごとに順次検出し、検出した各絶対推定位置８５〜８７について、マップマッチング候補のリンクに対するオフセットをそれぞれ求め、マッチング候補位置９５〜９７を当該リンク上にそれぞれ設定する。
【００４４】
上記のようにして算出したオフセットが定量的になったとき、すなわち前後のオフセット間での変動が所定の範囲内となったときに、ナビゲーション装置１は、そのオフセットが求められたマップマッチング候補のリンクをマップマッチング対象道路に設定する。そして、マップマッチング対象道路が設定されたときの絶対推定位置に対応する当該マップマッチング対象道路上のマッチング候補位置、ここでは絶対推定位置８７に対応するマッチング候補位置９７を、幅広道路におけるマッチング位置として特定する。こうしてマッチング位置９７が特定されることにより、道路に合わせて自車位置が補正される。
【００４５】
幅広道路におけるマッチング位置９７を特定できたら、ナビゲーション装置１は、そのマッチング位置９７を自車位置として地図上に表示する。その後、オフセット方式のマップマッチング処理を完了する。以降ではオフセット方式ではない従来のマップマッチング処理へと戻り、直前のマップマッチング結果を反映して、自車位置を道路に合わせて補正する。
【００４６】
ナビゲーション装置１は、上記のような各場合において、オフセット方式のマップマッチング処理の起動条件を満たすと判定し、それぞれについて説明したようなオフセット方式のマップマッチング処理を実行する。これにより、地図データに依存しない自車位置に基づいてマップマッチングを行い、補正後の自車位置を表示モニタ１６において地図上に表示する。
【００４７】
以上説明したオフセット方式のマップマッチング処理のフローチャートを図６に示す。このフローチャートは、自車両の走行中に地図を表示する際、制御部１０において実行されるものである。
【００４８】
ステップＳ１０において、制御部１０は、オフセット方式のマップマッチング処理の起動条件を満たすか否かを判定する。この判定は、自車位置とＨＤＤ１３に記録された地図データとに基づいて、自車両の前方にある道路の形態が前述のようなものに該当するか否かを判断することによって行われる。すなわち、自車両の前方にある道路が分岐道路、カーブまたは幅広道路のいずれかに該当する場合は、起動条件を満たすと判定してステップＳ２０へ進む。一方、これらの道路に該当しない場合は、起動条件を満たさないと判定してステップＳ１０に留まる。
【００４９】
ステップＳ２０において、制御部１０は、自車両の前方における道路形態が上記のいずれに該当するかを判定する。自車両の前方にある道路が分岐道路である場合はステップＳ３０へ、カーブしている場合はステップＳ４０へ、幅広道路と接続されている場合はステップＳ５０へそれぞれ進む。
【００５０】
ステップＳ３０において、制御部１０は、分岐道路に対するオフセット方式のマップマッチング処理として、図２、３で説明したようなマップマッチング処理を実現するための分岐マッチング処理を実行する。この分岐マッチング処理の具体的な内容は、後で図７のフローチャートにより詳しく説明する。
【００５１】
ステップＳ４０において、制御部１０は、カーブしている道路に対するオフセット方式のマップマッチング処理として、図４で説明したようなマップマッチング処理を実現するためのカーブマッチング処理を実行する。このカーブマッチング処理の具体的な内容は、後で図８のフローチャートにより詳しく説明する。
【００５２】
ステップＳ５０において、制御部１０は、幅広道路に対するオフセット方式のマップマッチング処理として、図５で説明したようなマップマッチング処理を実現するための幅広道路マッチング処理を実行する。この幅広道路マッチング処理の具体的な内容は、後で図９のフローチャートにより詳しく説明する。
【００５３】
ステップＳ３０〜Ｓ５０のいずれかの処理を実行することで、マップマッチング対象道路とするリンクが特定される。その後、制御部１０はステップＳ６０へ進む。ステップＳ６０において、制御部１０は、ステップＳ３０〜Ｓ５０のいずれかで特定されたマップマッチング対象道路に合わせて自車位置を補正する。
【００５４】
ステップＳ７０において、制御部１０は、ステップＳ６０で補正した自車位置を地図上に表示する。これにより、道路に合わせて自車位置が補正され、表示モニタ１６において道路上に自車位置が表示される。ステップＳ７０を実行したら、制御部１０は図６のフローチャートを終了する。その後は、再び起動条件を満たすと判定されるまで、オフセット方式ではない従来のマップマッチング処理を実行する。
【００５５】
次に、図６のステップＳ３０で実行される分岐マッチング処理について説明する。図７は、分岐マッチング処理のフローチャートである。
【００５６】
ステップＳ３０１において、制御部１０は、オフセット固定型のマップマッチング処理を行うか否かを判定する。図２で説明したようなオフセット固定型のマップマッチング処理を行う場合はステップＳ３０２へ進み、そうでない場合、すなわち図３で説明したようなオフセット可変型のマップマッチング処理を行う場合はステップＳ３１０へ進む。なお、ナビゲーション装置１では、オフセット固定型とオフセット可変型いずれのマップマッチング処理を行うかが予め定められている。あるいは、ユーザがいずれのマップマッチング処理を行うかを予め設定可能としてもよい。
【００５７】
オフセット固定型のマップマッチング処理を行う場合、ステップＳ３０２において制御部１０は、分岐点の手前における絶対推定位置を検出する。続くステップＳ３０３において、制御部１０は、ステップＳ３０２で検出した絶対推定位置について、自車両が走行中のリンクに対するオフセットを算出し、これを基準オフセットとする。
【００５８】
ステップＳ３０４において、制御部１０は、ステップＳ３０２で検出した絶対推定位置に基づいて、車両が分岐点を通過したか否かを判定する。分岐点を通過するまではステップＳ３０４に留まり、分岐点を通過したらステップＳ３０５へ進む。
【００５９】
ステップＳ３０５において、制御部１０は、分岐点通過後の絶対推定位置を検出する。続くステップＳ３０６において、制御部１０は、ステップＳ３０３で求めた基準オフセットと、ステップＳ３０５で検出した絶対推定位置とに基づいて、マップマッチング候補のリンクを探索する。ここでは前述のように、絶対推定位置から基準オフセットの分だけずらした地点に最も近い位置にあるリンクを地図データから求め、そのリンクをマップマッチング候補のリンクとする。
【００６０】
ステップＳ３０７において、制御部１０は、ステップＳ３０６でマップマッチング候補が探索されたか否かを判定する。少なくとも一つのリンクがマップマッチング候補として探索された場合はステップＳ３０８へ進み、マップマッチング候補のリンクが一つも探索されなかった場合はステップＳ３０５へ戻る。
【００６１】
ステップＳ３０８において、制御部１０は、ステップＳ３０６で同一のリンクが所定時間以上にわたってマップマッチング候補として探索されたか否かを判定する。同一の探索結果が所定時間以上得られた場合はステップＳ３０９へ進み、得られていない場合はステップＳ３０５へ戻る。なお、ここでは同一の探索結果が所定時間以上得られたか否かを判定するようにしたが、同一の探索結果が所定回数以上得られたか否かを判定することとしてもよい。
【００６２】
ステップＳ３０９において、制御部１０は、ステップＳ３０６で探索されたマップマッチング候補のリンクをマップマッチング対象道路とする。これにより、分岐後の各リンクのうちいずれかがマップマッチング対象道路として特定される。ステップＳ３０９を実行したら制御部１０は図７のフローチャートを終了し、図６のステップＳ６０へ進む。以上説明したようにして、オフセット固定型のマップマッチング処理が行なわれる。
【００６３】
一方、オフセット可変型のマップマッチング処理を行う場合、ステップＳ３１０において制御部１０は、分岐点を通過したか否かを判定する。分岐点を通過するまではステップＳ３１０に留まり、分岐点を通過したらステップＳ３１１へ進む。
【００６４】
ステップＳ３１１において、制御部１０は、分岐後の各リンクをマップマッチング候補に設定する。続くステップＳ３１２において、制御部１０は、分岐点通過後の絶対推定位置を検出する。
【００６５】
ステップＳ３１３において、制御部１０は、ステップＳ３１２で検出した絶対推定位置について、ステップＳ３１１で設定したマップマッチング候補の各リンクに対するオフセットを算出する。なお、後述するようにステップＳ３１６においていずれかのリンクをマップマッチング候補から除外していた場合は、当該リンクについてはオフセットの算出を行わないようにする。
【００６６】
ステップＳ３１４において、制御部１０は、マップマッチング候補のリンクが複数あるか否かを判定する。この時点で複数のリンクがマップマッチング候補として設定されている場合は、ステップＳ３１５へ進む。一方、後述するようにステップＳ３１６においていずれかのリンクをマップマッチング候補から除外した結果、この時点では分岐後の各リンクのうち一つのリンクのみがマップマッチング候補として設定されている場合は、ステップＳ３１７へ進む。
【００６７】
ステップＳ３１５において、制御部１０は、ステップＳ３１３でマップマッチング候補の各リンクに対して算出したオフセットに基づいて、オフセットが所定のしきい値以上のリンクがあるか否かを判定する。いずれかのリンクに対して算出されたオフセットが所定のしきい値以上であった場合はステップＳ３１６へ進み、そうでない場合はステップＳ３１２へ戻る。
【００６８】
ステップＳ３１６において、制御部１０は、ステップＳ３１５においてオフセットが所定のしきい値以上であると判定されたリンクをマップマッチング候補から除外する。ここで除外されたリンクは、以降の処理においてオフセットの算出対象とはされず、また、後述するステップＳ３１８においてマップマッチング対象道路とされることもない。これにより、オフセットがしきい値以上であるリンクを除いてマップマッチング対象道路が特定される。
【００６９】
ステップＳ３１７において、制御部１０は、ステップＳ３１３で算出したオフセットの変動が所定範囲内であるか否かを判定する。たとえば、所定期間内に検出された各オフセット間の差を求め、その差がいずれも所定範囲内であるか否かを判定することで、ステップＳ３１７の判定を行うことができる。オフセットの変動が所定範囲内であると判定した場合はステップＳ３１８へ進み、そうでない場合はステップＳ３１２へ戻る。
【００７０】
ステップＳ３１８において、制御部１０は、この時点で設定されているマップマッチング候補のリンクをマップマッチング対象道路とする。これにより、分岐後の各リンクのうちいずれかがマップマッチング対象道路として特定される。ステップＳ３１８を実行したら制御部１０は図７のフローチャートを終了し、図６のステップＳ６０へ進む。以上説明したようにして、オフセット可変型のマップマッチング処理が行なわれる。
【００７１】
次に、図６のステップＳ４０で実行されるカーブマッチング処理について説明する。図８は、カーブマッチング処理のフローチャートである。
【００７２】
ステップＳ４０１において、制御部１０は、道路のカーブしている部分に当たる各リンクをマップマッチング候補に設定する。続くステップＳ４０２において、制御部１０は、絶対推定位置を検出する。
【００７３】
ステップＳ４０３において、制御部１０は、ステップＳ４０２で検出した絶対推定位置について、ステップＳ４０１で設定したマップマッチング候補の各リンクのうち最寄りのリンクに対するオフセットを算出する。すなわち、カーブ中の各リンクのうち絶対推定位置からの距離が最も近いリンクを対象に、オフセットの算出を行う。
【００７４】
ステップＳ４０４において、制御部１０は、ステップＳ４０３で算出したオフセットの変動が所定範囲内であるか否かを判定する。ここでは、図７のステップＳ３１７と同様の判定方法を用いることができる。オフセットの変動が所定範囲内であると判定した場合はステップＳ４０５へ進み、そうでない場合はステップＳ４０２へ戻る。
【００７５】
ステップＳ４０５において、制御部１０は、ステップＳ４０１でマップマッチング候補として設定されたリンクのうち、ステップＳ４０４でオフセットの変動が所定範囲内であると判定されたリンクをマップマッチング対象道路とする。これにより、カーブ中の各リンクのうちいずれかがマップマッチング対象道路として特定される。ステップＳ４０５を実行したら制御部１０は図８のフローチャートを終了し、図６のステップＳ６０へ進む。以上説明したようにして、カーブにおけるオフセット方式のマップマッチング処理が行なわれる。
【００７６】
次に、図６のステップＳ５０で実行される幅広道路マッチング処理について説明する。図９は、幅広道路マッチング処理のフローチャートである。
【００７７】
ステップＳ５０１において、制御部１０は、自車両が走行中の道路に対応するリンクをマップマッチング候補に設定する。続くステップＳ５０２において、制御部１０は、自車両の進行方向および絶対推定位置を検出する。なお、自車両の進行方向は、振動ジャイロ１１により検出された自車両の角速度に基づいて求めることができる。
【００７８】
ステップＳ５０３において、制御部１０は、ステップＳ５０２で検出した進行方向に基づいて、自車両が旋回中であるか否かを判定する。自車両が旋回中である場合、すなわち進行方向が変化している場合はステップＳ５０４へ進み、旋回中でない場合はステップＳ５０６へ進む。
【００７９】
ステップＳ５０４において、制御部１０は、自車両の旋回が終了したか否かを判定する。旋回が終了した場合、すなわち進行方向が変化しなくなった場合はステップＳ５０５へ進む。一方、自車両がまだ旋回中である場合はステップＳ５０２へ戻る。これにより、旋回中はオフセットの算出が停止される。
【００８０】
ステップＳ５０５において、制御部１０は、ステップＳ５０２で検出した自車両の進行方向と同一方向のリンクをマップマッチング候補に設定する。これにより、自車両が旋回した場合、以降の処理では、旋回後の自車両の進行方向と一致する方向のリンクについてオフセットが算出される。
【００８１】
ステップＳ５０６において、制御部１０は、ステップＳ５０２で検出した絶対推定位置に基づいて、この時点でマップマッチング候補に設定されているリンクに対するオフセットを算出する。すなわち、自車両が旋回していない場合は、ステップＳ５０１でマップマッチング候補として設定した走行中のリンクに対してオフセットを算出する。一方、自車両が旋回した場合は、ステップＳ５０５でマップマッチング候補として設定した自車両の進行方向と同一方向のリンクに対してオフセットを算出する。
【００８２】
ステップＳ５０７において、制御部１０は、ステップＳ５０６で算出したオフセットの変動が所定範囲内であるか否かを判定する。ここでは、図７のステップＳ３１７や図８のステップＳ４０４と同様の判定方法を用いることができる。オフセットの変動が所定範囲内であると判定した場合はステップＳ５０８へ進み、そうでない場合はステップＳ５０２へ戻る。
【００８３】
ステップＳ５０８において、制御部１０は、この時点で設定されているマップマッチング候補のリンクをマップマッチング対象道路とする。これにより、幅広道路またはこれと接続されている道路の各リンクのうちいずれかがマップマッチング対象道路として特定される。ステップＳ５０８を実行したら制御部１０は図９のフローチャートを終了し、図６のステップＳ６０へ進む。以上説明したようにして、幅広道路におけるオフセット方式のマップマッチング処理が行なわれる。
【００８４】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。
【００８５】
（１）ナビゲーション装置１は、制御部１０の処理により、ＨＤＤ１３において記憶された地図データに依存しない自車両の絶対推定位置を検出し（ステップＳ３０２、Ｓ３０５、Ｓ３１２、Ｓ４０２、Ｓ５０２）、この絶対推定位置と地図データが表す道路とのオフセットを算出する（ステップＳ３０３、Ｓ３１３、Ｓ４０３、Ｓ５０６）。そして、算出したオフセットに基づいてマップマッチング対象道路を特定し（ステップＳ３０９、Ｓ３１８、Ｓ４０５、Ｓ５０８）、このマップマッチング対象道路に合わせて自車両の位置を補正する（ステップＳ６０）。このようにしたので、前回のマップマッチング結果に関わらず、正しいマップマッチング結果を得ることができる。
【００８６】
（２）制御部１０は、自車両の前方における道路の形態に基づいて起動条件を満たすか否かを判定し（ステップＳ１０）、起動条件を満たすと判定されたときに、上記の各ステップのうちで必要なものに対応する処理を行うこととした。このようにしたので、オフセット方式のマップマッチング処理が必要な状況を適切に判断して、これを実行することができる。
【００８７】
（３）制御部１０は、ステップＳ１０において、自車両の前方において道路が分岐しているときに起動条件を満たすと判定する。このとき制御部１０は、ステップＳ３０３において、分岐前の道路リンクについて算出したオフセットを基準オフセットとして設定する。そして、ステップＳ３０９において、分岐後にステップＳ３０５で検出された絶対推定位置と基準オフセットとに基づいて、分岐後の各道路リンクのうちいずれかをマップマッチング対象道路として特定する。あるいは、ステップＳ３１２において、分岐後の各道路リンクについてオフセットをそれぞれ算出する。そして、分岐後の各道路リンクのうちオフセットの変動が所定範囲内である道路リンクを判定し（ステップＳ３１７）、この道路リンクをステップＳ３１８でマップマッチング対象道路として特定する。このようにしたので、道路が分岐している場合に、分岐後の自車両の位置を素早く正確に補正することができる。
【００８８】
（４）なお、制御部１０は、分岐後の各道路のうちオフセットが所定のしきい値以上である道路リンクをマップマッチング候補から除外する（ステップＳ３１５、Ｓ３１６）。これにより、ステップＳ３１８において、その道路リンクを除いてマップマッチング対象道路を特定するようにした。したがって、分岐後の道路のうち絶対推定位置から遠く離れてしまった道路が誤ってマップマッチング対象道路とされてしまうのを効果的に防止することができる。
【００８９】
（５）制御部１０は、ステップＳ１０において、自車両の前方において道路がカーブしているときに起動条件を満たすと判定する。このとき制御部１０は、ステップＳ４０３において、カーブしている道路の各道路リンクのうち絶対推定位置から最寄りのリンクに対してオフセットを算出する。そして、カーブしている道路の各道路リンクのうちオフセットの変動が所定範囲内である道路リンクを判定し（ステップＳ４０４）、この道路リンクをステップＳ４０５でマップマッチング対象道路として特定する。このようにしたので、道路がカーブしている場合に、カーブ中の自車両の位置を素早く正確に補正することができる。
【００９０】
（６）制御部１０は、ステップＳ１０において、自車両の前方において道路が幅広道路と接続されているときに起動条件を満たすと判定する。このとき制御部１０は、ステップＳ５０２において自車両の進行方向を検出し、この進行方向に基づいて自車両の旋回状態を判定する（ステップＳ５０３、Ｓ５０４）ことで、自車両の旋回を検出する。そして、自車両の旋回が検出されたときには、旋回後の自車両の進行方向と一致する方向の道路リンクをマップマッチング候補とし（ステップＳ５０５）、これについて、ステップＳ５０２においてオフセットを算出する。こうして旋回後に検出したオフセットの変動が所定範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ５０７）、所定範囲内である場合に、当該道路リンクをステップＳ５０８でマップマッチング対象道路として特定する。このようにしたので、自車両が走行中の道路から旋回して幅広道路に進んだことでオフセットが急変した場合においても、旋回後の自車両の位置を素早く正確に補正することができる。
【００９１】
なお、以上説明した実施の形態では、補正後の自車両の位置を表示モニタ１６において地図上に表示することとしたが、補正後の自車両の位置を他の処理に用いてもよい。たとえば、車両が車線内を走行するように制御するレーンキープ制御や、カーブ等の手前で車両を減速制御するカーブアシスト制御などにおいても、本発明による補正後の自車位置を利用することができる。
【００９２】
以上説明した実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記実施の形態と変形例とを組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１：ナビゲーション装置、１０：制御部、１１：振動ジャイロ、１２：車速センサ、
１３：ＨＤＤ、１４：ＧＰＳ受信部、１５：ＶＩＣＳ情報受信部、１６：表示モニタ、
１７：スピーカ、１８：入力装置
【図１】
0005574810.tif 000002
【図２】
0005574810.tif 000003
【図３】
0005574810.tif 000004
【図４】
0005574810.tif 000005
【図５】
0005574810.tif 000006
【図６】
0005574810.tif 000007
【図７】
0005574810.tif 000008
【図８】
0005574810.tif 000009
【図９】
0005574810.tif 000010