(57)【要約】【課題】車両が地図データにない道路を走行した場合に、その走行軌跡を高精度に求め、また、その走行軌跡に基づいて、実際の道路形状に近似した道路データを作成すること。【解決手段】位置検出器１からの信号に基づいて算出される自車位置の位置情報、及びマップマッチング処理によって自車位置を道路上の位置に修正したマップマッチング位置の位置情報がメモリに記憶される。これら自車位置及びマップマッチング位置に関する位置情報を用いて、自車両が地図データに記憶されている記憶道路を逸脱した地点、及び記憶道路に復帰した地点を決定する。この結果、車両が記憶道路を逸脱してから記憶道路に復帰するまでの走行軌跡を高精度に求めることができる。その走行軌跡に基づいて、実際の道路形状に近似した道路データを作成できる。【選択図】      図４
2006170970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
道路地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
前記自車位置検出手段によって検出された自車位置と、前記地図データ記憶手段に記憶された道路地図データとに基づいて、当該自車位置を道路上に一致させるマップマッチング処理を実行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って道路上に一致された自車位置を、前記道路地図データに基づく道路地図とともに前記表示装置に表示させる表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置において、
前記自車位置検出手段によって検出された自車位置に関する履歴情報、及び前記マップマッチング処理によって道路上に一致されたマップマッチング位置に関する履歴情報を記憶する記憶手段と、
前記自車両が、前記地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行した場合に、前記記憶手段に記憶された前記自車位置に関する履歴情報及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報とに基づいて、前記地図データ記憶手段に記憶された記憶道路を逸脱してから再び記憶道路に復帰するまでの前記自車両の走行軌跡を決定する決定手段とを備えることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記自車位置検出手段によって検出された自車位置と、それに対応するマップマッチング位置とをペアとして、前記自車位置に関する履歴情報、及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報を記憶することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項３】
前記決定手段によって決定された走行軌跡に対応する形状の道路データを生成して、前記道路地図データに付加する道路データ生成手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項４】
前記道路データ生成手段は、前記道路データを生成したときに、ユーザに対して、その生成した道路データを付加するか否かを問い合わせて、ユーザによって生成道路データの付加が指示された場合に、前記道路地図データに付加することを特徴とする請求項３に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項５】
前記道路データ生成手段は、生成する道路データに対して、前記自車両が実際に走行した方向を通行可能方向とする属性を付与することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項６】
前記道路データ生成手段は、生成された道路データに該当する道路を、前記通行可能方向とは逆方向に前記自車両が走行した場合に、前記道路データの属性を、双方向に通行可能な属性に修正することを特徴とする請求項５に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項７】
往路と同じ経路を復路として案内することを指示する指示手段と、
前記指示手段による指示に基づいて、前記往路と同じ経路を案内経路として設定し、経路案内を行う案内手段とを備え、
前記往路を走行したときに前記道路データが生成された場合であって、前記指示手段による指示がなされたことに基づいて、前記道路データ生成手段は、その生成された道路データの属性を双方向に通行可能な属性に修正し、前記案内手段は、その生成された道路データに該当する道路を含む経路を案内経路とすることを特徴とする請求項５に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記記憶道路から逸脱した地点を、最後にマップマッチング処理の対象となった記憶道路の向きと、前記自車位置に関する履歴情報から求められる進行方向との角度差に基づいて、決定することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記記憶道路への復帰地点を、最初にマップマッチング処理の対象となった道路の向きと、前記自車位置に関する履歴情報から求められる進行方向との角度差に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、マップマッチング処理の対象道路が存在しない状態が継続し、その後、前記自車両の自車位置が前記記憶道路上の位置に一致した場合に、前記地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行したとみなして、前記自車両の走行軌跡を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記記憶手段は、前記自車位置に関する履歴情報及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報の記憶データ量が所定量に達すると、時間的に最も古い記憶データを最新の記憶データに置き換えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１２】
前記記憶手段は、前記自車位置に関する履歴情報及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報の記憶データ量が所定量に達すると、所定のルールに従って、前記自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報を間引くように消去することにより、記憶領域を確保することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１３】
前記記憶手段における、前記自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報の間引き消去は、前記自車両が、前記地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行しているときに実施されることを特徴とする請求項１２に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１４】
前記決定手段は、前記自車両が前記記憶道路へ復帰したとき、前記記憶手段が、前記記憶道路から逸脱して再び記憶道路に復帰するまでの前記自車両の走行軌跡を決定するために必要な、前記自車位置に関する履歴情報及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報を記憶しているかを判定する判定手段を有し、当該判定手段によって必要な自車位置履歴情報及びマップマッチング位置履歴情報が記憶されていると判定された場合に、前記自車両の走行軌跡を決定することを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１５】
表示装置と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
道路地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
前記自車位置検出手段によって検出された自車位置と、前記地図データ記憶手段に記憶された道路地図データとに基づいて、当該自車位置を道路上に一致させるマップマッチング処理を実行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って道路上に一致された自車位置を、前記道路地図データに基づく道路地図とともに前記表示装置に表示させる表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置において、
前記自車位置検出手段は、少なくとも自車位置の検出精度が相対的に高い高精度測位と、相対的に低い低精度測位の２種類の測位を行なうものであり、
前記自車位置検出手段によって高精度測位が行なわれている場合には、当該自車位置検出手段によって検出された自車位置に関する位置情報のみを記憶し、前記自車位置検出手段によって低精度測位が行なわれている場合には、前記自車位置に関する位置情報、及び前記マップマッチング処理によって道路上に一致されたマップマッチング位置に関する位置情報を記憶する記憶手段と、
前記自車両が、前記地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行した場合に、前記記憶手段に記憶された位置情報の履歴に基づいて、前記地図データ記憶手段に記憶された記憶道路を逸脱してから再び記憶道路に復帰するまでの前記自車両の走行軌跡を決定する決定手段とを備えることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
【請求項１６】
前記記憶手段は、前記自車位置検出手段によって検出された自車位置と、それに対応するマップマッチング位置とをペアとして、前記自車位置に関する履歴情報、及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報を記憶することを特徴とする請求項１５に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１７】
前記決定手段によって決定された走行軌跡に対応する形状の道路データを生成して、前記道路地図データに付加する道路データ生成手段を備えることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１８】
前記道路データ生成手段は、前記道路データを生成したときに、ユーザに対して、その生成した道路データを付加するか否かを問い合わせて、ユーザによって生成道路データの付加が指示された場合に、前記道路地図データに付加することを特徴とする請求項１７に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項１９】
前記道路データ生成手段は、生成する道路データに対して、前記自車両が実際に走行した方向を通行可能方向とする属性を付与することを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２０】
前記道路データ生成手段は、生成された道路データに該当する道路を、前記通行可能方向とは逆方向に前記自車両が走行した場合に、前記道路データの属性を、双方向に通行可能な属性に修正することを特徴とする請求項１９に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２１】
往路と同じ経路を復路として案内することを指示する指示手段と、
前記指示手段による指示に基づいて、前記往路と同じ経路を案内経路として設定し、経路案内を行う案内手段とを備え、
前記往路を走行したときに前記道路データが生成された場合であって、前記指示手段による指示がなされたとき、前記道路データ生成手段は、その生成された道路データの属性を双方向に通行可能な属性に修正し、前記案内手段は、その生成された道路データに該当する道路を含む経路を案内経路とすることを特徴とする請求項１９に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２２】
前記記憶手段が前記高精度測位による前記自車位置に関する位置情報の履歴を記憶しており、かつ前記高精度測位によって検出した自車位置と、前記マップマッチング位置とが相違する場合、前記道路データ生成手段は、前記自車位置と前記マップマッチング位置との差分を用いて、前記高精度測位による前記自車位置に関する位置情報を補正して、その補正位置情報に基づいて前記道路データを生成することを特徴とする請求項１５乃至請求項２１のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２３】
前記記憶手段が前記高精度測位による前記自車位置に関する位置情報の履歴を記憶しており、かつ前記高精度測位によって検出した自車位置と、前記マップマッチング位置とが相違する場合、前記道路データ生成手段は、前記高精度測位による前記自車位置に関する位置情報の履歴から道路データを生成するとともに、前記高精度測位による自車位置と前記マップマッチング位置との差分に基づいて、前記道路データが付加される道路地図データを補正することを特徴とする請求項１５乃至請求項２１のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２４】
前記決定手段は、前記記憶手段に前記自車位置の位置情報の履歴と前記マップマッチング位置の位置情報の履歴が記憶されている場合、前記記憶道路から逸脱した地点を、最後にマップマッチング処理の対象となった記憶道路の向きと、前記自車位置に関する位置情報の履歴から求められる進行方向との角度差に基づいて、決定することを特徴とする請求項１５乃至請求項２３のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２５】
前記決定手段は、前記記憶手段に前記自車位置の位置情報の履歴と前記マップマッチング位置の位置情報の履歴が記憶されている場合、前記記憶道路への復帰地点を、最初にマップマッチング処理の対象となった道路の向きと、前記自車位置に関する位置情報の履歴から求められる進行方向との角度差に基づいて決定することを特徴とする請求項１５乃至請求項２４のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２６】
前記決定手段は、マップマッチング処理の対象道路が存在しない状態が継続し、その後、前記自車両の自車位置が前記記憶道路上の位置に一致した場合に、前記地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行したとみなして、前記自車両の走行軌跡を決定することを特徴とする請求項１５乃至請求項２５のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２７】
前記記憶手段は、記憶している位置情報のデータ量が所定量に達すると、時間的に最も古いデータを最新のデータに置き換えることを特徴とする請求項１５乃至請求項２６のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２８】
前記記憶手段は、前記自車位置に関する履歴情報及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報の記憶データ量が所定量に達すると、所定のルールに従って、前記自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報を間引くように消去することにより、記憶領域を確保することを特徴とする請求項１５乃至請求項２６のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項２９】
前記記憶手段における、前記自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報の間引き消去は、前記自車両が、前記地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行しているときに実施されることを特徴とする請求項２８に記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項３０】
前記決定手段は、前記自車両が前記記憶道路へ復帰したとき、前記記憶手段が、前記記憶道路から逸脱して再び記憶道路に復帰するまでの前記自車両の走行軌跡を決定するために必要な位置情報の履歴を記憶しているかを判定する判定手段を有し、当該判定手段によって必要な位置情報の履歴が記憶されていると判定された場合に、前記自車両の走行軌跡を決定することを特徴とする請求項２７乃至請求項２９のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項３１】
請求項１乃至請求項３０のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置は、外部と通信するための通信手段を備え、当該車両用ナビゲーション装置と、
前記車両用ナビゲーション装置と前記通信手段を介して通信を行ない、前記自車両が走行した前記地図データ記憶手段に記憶されていない道路に関する情報を受信するとともに、その道路に該当する道路データを前記車両用ナビゲーション装置に送信する地図データ管理センターとを備える道路地図配信システム。
【請求項３２】
前記地図データ管理センターは、道路地図データを記憶する地図記憶手段を備え、複数の車両用ナビゲーション装置から送信された位置情報に基づいて、道路データを生成して、前記道路地図データに付加することを特徴とする請求項３１に記載の道路地図配信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路地図データにない道路を走行した際に、その高精度な走行軌跡を求めることができ、その走行軌跡を利用して、新たな道路を道路地図データに付加することを可能とする車両用ナビゲーション装置及び道路地図配信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に、新しくできた道路を一度通過することで、その道路データを記憶することができる走行位置表示装置が示されている。この走行位置表示装置は、自車が走行した軌跡に対応する道路データが地図データ上にあるかを判定する。ない場合には、自車の走行軌跡を道路形状及び道路データとして記憶し、この記憶データを表示装置に表示する。
【特許文献１】特開平９−３３２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、自車位置を求める手法としては、ＧＰＳに代表される電波航法、及び走行距離及び進行方向に基づいて自車位置を測定する自立航法がある。しかしながら、いずれの手法を採用しても、求められる自車位置には測位誤差が含まれる。従って、自車位置の精度を高めるために、従来の車両用ナビゲーション装置においては、一般的に、マップマッチング処理が採用される。このマップマッチング処理は、車両は必ず道路上を走行することを前提として、求めた自車位置及びその走行軌跡を車両付近の道路上に当て嵌めて、最も確からしい道路上に一致するように、自車位置を補正するものである。
【０００４】
しかしながら、車両が道路地図データに記憶された道路から、記憶されていない道路へ進入した場合、誤って、道路地図データに記憶された道路にマップマッチングされてしまう可能性がある。このため、マップマッチングによって得られるマップマッチング位置の履歴を用いた場合であっても、実際の道路形状とは異なる道路データが作成されてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、車両が道路地図データにない道路を走行した場合に、その走行軌跡を高精度に求めることが可能な車両用ナビゲーション装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、その走行軌跡に基づいて、実際の道路形状に近似した道路データを作成することが可能な車両用ナビゲーション装置及び道路地図配信システムを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置は、
表示装置と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
道路地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
自車位置検出手段によって検出された自車位置と、地図データ記憶手段に記憶された道路地図データとに基づいて、当該自車位置を道路上に一致させるマップマッチング処理を実行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って道路上に一致された自車位置を、道路地図データに基づく道路地図とともに表示装置に表示させる表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置において、
自車位置検出手段によって検出された自車位置に関する履歴情報、及びマップマッチング処理によって道路上に一致されたマップマッチング位置に関する履歴情報を記憶する記憶手段と、
自車両が、地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行した場合に、記憶手段に記憶された自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報とに基づいて、地図データ記憶手段に記憶された記憶道路を逸脱してから再び記憶道路に復帰するまでの自車両の走行軌跡を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上述したように、請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置は、自車位置に関する履歴情報、及びマップマッチング位置に関する履歴情報を記憶する記憶手段を備える。このため、これらの情報を対比することによって、特に車両が記憶道路を逸脱した地点、及び記憶道路に復帰した地点を正確に決定し易くなる。この結果、車両が記憶道路を逸脱してから記憶道路に復帰するまでの走行軌跡を高精度に求めることができる。
【０００９】
請求項２に記載したように、記憶手段は、自車位置検出手段によって検出された自車位置と、それに対応するマップマッチング位置とをペアとして、自車位置に関する履歴情報、及びマップマッチング位置に関する履歴情報を記憶することが好ましい。自車位置検出手段によって検出された自車位置と、それに対応するマップマッチング位置とをペアとすることにより、それらの位置情報を対比し易くなるためである。
【００１０】
また、第２の目的を達成するために、請求項３に記載の車両用ナビゲーション装置は、決定手段によって決定された走行軌跡に対応する形状の道路データを生成して、道路地図データに付加する道路データ生成手段を備えることを特徴とする。上述したように、請求項１又は請求項２に記載の車両用ナビゲーション装置によって自車両が道路地図データにない道路を走行した際の走行軌跡を高精度に求めることができる。このため、その走行軌跡に対応する形状の道路データを生成して、道路地図データに付加することにより、実際の道路形状に近似した道路データを作成することができる。
【００１１】
この場合、請求項４に記載したように、道路データ生成手段は、道路データを生成したときに、ユーザに対して、その生成した道路データを付加するか否かを問い合わせて、ユーザによって生成道路データの付加が指示された場合に、道路地図データに付加するようにしても良い。これにより、例えば、ユーザが道路地図データにない道路を走行したことを確認した上で、生成した道路データを道路地図データに付加することができる。
【００１２】
請求項５に記載したように、道路データ生成手段は、生成する道路データに対して、自車両が実際に走行した方向を通行可能方向とする属性を付与することが好ましい。自車両が一度走行しただけでは、その道路が双方向に通行可能な道路であるか否かを判断できないためである。
【００１３】
従って、請求項６に記載したように、生成された道路データに該当する道路を、通行可能方向とは逆方向に自車両が走行した場合には、道路データ生成手段が、その道路データの属性を、双方向に通行可能な属性に修正することが好ましい。生成された道路データに該当する道路は、双方向に通行可能であることが確認できたためである。
【００１４】
また、請求項７に記載したように、往路と同じ経路を復路として案内することを指示する指示手段と、当該指示手段による指示に基づいて、往路と同じ経路を案内経路として設定し、経路案内を行う案内手段とを備え、往路を走行したときに道路データが生成された場合であって、指示手段による指示がなされたことに基づいて、道路データ生成手段は、その生成された道路データの属性を双方向に通行可能な属性に修正し、案内手段は、その生成された道路データに該当する道路を含む経路を案内経路とするようにしても良い。この場合、ユーザは、生成された道路データに該当する道路を走行したときに、その道路が双方向可能な道路であると認識し、そのため、往路と同じ経路の案内経路を設定することを指示したものと考えられるためである。
【００１５】
請求項８に記載したように、決定手段は、記憶道路から逸脱した地点を、最後にマップマッチング処理の対象となった記憶道路の向きと、自車位置に関する履歴情報から求められる進行方向との角度差に基づいて決定することが好ましい。これにより、記憶道路からの逸脱地点の精度良く決定できる。例えば、自車両が交差点通過後に、進行方向と記憶道路との角度差が小さい状態が続いた後に、その角度差が大きくなった場合には、自車両は、マップマッチング処理の対象となった記憶道路を走行した後に、道路地図にない道路の走行を開始したと考えられる。また、交差点通過後から、進行方向と記憶道路との角度差が大きければ、その大きな角度差が生じている地点において、自車両は記憶道路から逸脱したと考えられる。
【００１６】
同様の理由から、請求項９に記載するように、決定手段は、記憶道路への復帰地点を、最初にマップマッチング処理の対象となった道路の向きと、前記自車位置に関する履歴情報から求められる進行方向との角度差に基づいて決定することが好ましい。
【００１７】
請求項１０に記載したように、決定手段は、マップマッチング処理の対象道路が存在しない状態が継続し、その後、自車両の自車位置が記憶道路上の位置に一致した場合に、地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行したとみなして、自車両の走行軌跡を決定することが好ましい。マップマッチング処理の対象道路が存在しない状態が継続し、その後、自車両の自車位置が記憶道路上の位置に一致した場合、自車両が道路地図データに記憶されていない道路を走行した可能性が非常に高いためである。
【００１８】
なお、マップマッチング処理の対象道路が存在しない状態が継続したことは、例えば車両が所定距離以上走行したことにより判定することができる。そして、車両がデータ記憶手段に記憶されていない道路を所定距離以上走行したことを道路データ作成の条件とすることにより、走行軌跡に基づいて、むやみに新たな道路データが作成されることを防止できる。
【００１９】
請求項１１に記載したように、記憶手段は、自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報の記憶データ量が所定量に達すると、時間的に最も古い記憶データを最新の記憶データに置き換えることが好ましい。このようにすれば、車両が長距離もしくは長時間に渡って走行しても、記憶手段は、履歴情報に関する所定量のデータを記憶するだけであり、履歴情報を記憶するための記憶容量が過度に大きくなることを防止できる。
【００２０】
また、請求項１２に記載したように、記憶手段は、自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報の記憶データ量が所定量に達すると、所定のルールに従って、自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報を間引くように消去することにより、記憶領域を確保するようにしても良い。これにより、道路地図データに記憶されていない道路の走行距離が長くなった場合でも、その道路における履歴情報を記憶できる可能性を高めることができる。
【００２１】
請求項１３に記載したように、記憶手段における、自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報の間引き消去は、自車両が、地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行しているときに実施されるようにしても良い。地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行しているときの自車両の走行軌跡を決定したり、道路データを生成したりするには、記憶道路を逸脱してから記憶道路に復帰するまでの自車位置に関する履歴情報及びマップマッチング位置に関する履歴情報が必要となるためである。
【００２２】
請求項１４に記載したように、決定手段は、自車両が記憶道路へ復帰したとき、記憶手段が、記憶道路から逸脱して再び記憶道路に復帰するまでの自車両の走行軌跡を決定するために必要な、自車位置に関する履歴情報及び前記マップマッチング位置に関する履歴情報を記憶しているかを判定する判定手段を有し、当該判定手段によって必要な自車位置履歴情報及びマップマッチング位置履歴情報が記憶されていると判定された場合に、自車両の走行軌跡を決定することが好ましい。履歴情報の記憶データ量が所定量に制限された場合、自車両が記憶道路を逸脱してから復帰するまでの走行軌跡に対応する履歴情報がすべて記憶されていないこともありえるためである。
【００２３】
請求項１５に記載の車両用ナビゲーション装置は、
表示装置と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
道路地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
自車位置検出手段によって検出された自車位置と、地図データ記憶手段に記憶された道路地図データとに基づいて、当該自車位置を道路上に一致させるマップマッチング処理を実行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って道路上に一致された自車位置を、道路地図データに基づく道路地図とともに表示装置に表示させる表示制御手段とを備えた車両用ナビゲーション装置において、
自車位置検出手段は、少なくとも自車位置の検出精度が相対的に高い高精度測位と、相対的に低い低精度測位の２種類の測位のいずれかを行なうものであり、
自車位置検出手段によって高精度測位が行なわれている場合には、当該自車位置検出手段によって検出された自車位置に関する位置情報のみを記憶し、自車位置検出手段によって低精度測位が行なわれている場合には、自車位置に関する位置情報、及び前記マップマッチング処理によって道路上に一致されたマップマッチング位置に関する位置情報を記憶する記憶手段と、
自車両が、地図データ記憶手段に記憶されていない道路を走行した場合に、記憶手段に記憶された位置情報の履歴に基づいて、地図データ記憶手段に記憶された記憶道路を逸脱してから再び記憶道路に復帰するまでの自車両の走行軌跡を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項１５に記載の車両用ナビゲーション装置では、上述したように、自車位置検出手段によって高精度測位が行なわれている場合には、記憶手段は、その高精度測位による自車位置に関する位置情報のみを記憶する。なお、高精度測位の例として、ＲＴＫ−ＧＰＳやＶＲＳ−ＧＰＳがある。これらＲＴＫ−ＧＰＳやＶＲＳ−ＧＰＳによる測位誤差は、数ｃｍ〜数十ｃｍであるため、この高精度測位による自車位置の位置情報の履歴に基づいて、高精度な走行軌跡を決定することができる。また、高精度測位が行なわれている場合に、その高精度測位による自車位置に関する位置情報のみを記憶することにより、記憶すべきデータ量を少なくすることができる。
【００２５】
なお、低精度測位による自車位置の検出が行なわれる場合の作用・効果は、請求項１と同様である。また、請求項１６〜請求項２１、及び請求項２４〜請求項３０にそれぞれ記載した車両用ナビゲーション装置の作用・効果は、上述した請求項２〜請求項１４の各々とほぼ同様である。
【００２６】
請求項２２に記載の車両用ナビゲーション装置は、記憶手段が高精度測位による自車位置に関する位置情報の履歴を記憶しており、かつ高精度測位によって検出した自車位置と、マップマッチング位置とが相違する場合、道路データ生成手段は、自車位置とマップマッチング位置との差分を用いて、高精度測位による自車位置に関する位置情報を補正して、その補正位置情報に基づいて道路データを生成することを特徴とする。
【００２７】
上述したように、高精度測位による自車位置の測位誤差は非常に小さい。その一方で、道路地図データが、実際の道路地図からずれて、誤差を持つ場合がある。そのため、誤差を持つ道路地図データに新たに道路データを付加する場合には、同様の誤差を持つように道路データを生成しないと、道路地図が不連続なものとなってしまう可能性がある。
【００２８】
ここで、高精度測位による自車位置とマップマッチング位置との差分は、その道路地図データと実道路地図との誤差に相当する。従って、その差分を用いて、高精度測位による自車位置に関する位置情報を補正すれば、不連続箇所等を発生させることなく、道路データを付加することができる。
【００２９】
逆に、請求項２３に記載したように、記憶手段が高精度測位による自車位置に関する位置情報の履歴を記憶しており、かつ高精度測位によって検出した自車位置と、マップマッチング位置とが相違する場合、道路データ生成手段は、高精度測位による自車位置に関する位置情報の履歴から道路データを生成するとともに、高精度測位による自車位置とマップマッチング位置との差分に基づいて、道路データが付加される道路地図データを補正するようにしても良い。
【００３０】
請求項３１に記載の道路地図配信システムにおいては、
上述した請求項１乃至請求項３０のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置が、外部と通信するための通信手段を備え、当該車両用ナビゲーション装置と、
車両用ナビゲーション装置と通信手段を介して通信を行ない、自車両が走行した地図データ記憶手段に記憶されていない道路に関する情報を受信するとともに、その道路に該当する道路データを車両用ナビゲーション装置に送信する地図データ管理センターとを備えることを特徴とする。
【００３１】
これにより、車両用ナビゲーション装置は、自身の道路地図データには記録されていない道路について、地図データ管理センターから精度の高い道路データを取得することができる。
【００３２】
請求項３２に記載したように、地図データ管理センターは、道路地図データを記憶する地図記憶手段を備え、複数の車両用ナビゲーション装置から送信された位置情報に基づいて、道路データを生成して、道路地図データに付加するようにしても良い。これにより、各車両に搭載されたナビゲーション装置と通信を行なうことによって、新たな道路についての道路データの追加が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態における車両用ナビゲーション装置に関して、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係わる車両用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
同図に示すように、本実施形態の車両用ナビゲーション装置は、位置検出器１、地図データＲ／Ｗ器６、操作スイッチ群７、これらの接続された制御回路８、制御回路８に接続された外部メモリ９、表示装置１０、音声入出力装置１１、及びリモコンセンサ１２を備えている。
【００３５】
制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、制御回路８が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が所定の演算処理を実行する。
【００３６】
位置検出器１は、いずれも周知の地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を測定するＧＰＳ（Global Positioning System）のためのＧＰＳ受信機５を有している。これらは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。すなわち、ＧＰＳによる電波航法と、地磁気センサ、ジャイロスコープ３及び距離センサ４による自立航法を組み合わせたハイブリッド航法により、自車位置に関する位置情報が測定される。
【００３７】
例えば、ハイブリッド航法の一例としては、自立航法によって自車位置を算出しつつ、電波航法によって演算される緯度経度に基づいて、その自車位置を修正することにより、自立航法におけるセンサの誤差の影響を排除する。
【００３８】
また、本実施形態における、ＧＰＳ受信機５は、衛星からの電波を受信するのみではなく、基準点となる固定局とのデータ通信によって、ＧＰＳ測位誤差を補正する公知のＲＴＫ−ＧＰＳ測位、ＶＲＳ−ＧＰＳ測位、又はＤＧＰＳ測位等の高精度測位を行なうことが可能である。すなわち、本実施形態における制御回路８は、ＧＰＳ受信機５によって、衛星からの電波が受信され、かつ固定局とのデータ通信が行なわれたときには、位置検出器１からの出力信号に基づいて、高精度な自車位置の測位（高精度測位）を行なうことができる。それ以外は、上述した自立航法もしくはハイブリッド航法によって相対的に低精度な自車位置の測位（低精度測位）が行なわれる。
【００３９】
地図データＲ／Ｗ器６は、道路データ、背景データ及び文字データを含む地図データを制御回路８に入力するとともに、後述するように新たな道路データが作成された場合に、その道路データを記憶するための装置である。このように、地図データの読出し・書き込みを行なうため、地図データＲ／Ｗ器６の記憶媒体としては、ハードディスク，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭなどが用いられる。
【００４０】
ここで、道路データの構成について図２を用いて説明する。図２に示すように、道路データ６ａは、道路毎に固有の番号を付したリンクＩＤ、リンク座標データ、ノード座標データ、高速道路や国道等の道路種別を示す道路種別データ、道路幅員データ、一方通行などの規制データ等の各データから構成されている。道路データ６ａにおけるリンクとは、地図上の各道路を、交差点、分岐点などを示すノードにより複数に分割し、２つのノード間をリンクとして規定したものである。そして、リンク座標データには、このリンクの始端と終端の座標が記述される。なお、リンクの途中にノードが含まれる場合には、ノード座標データにノード座標が記述される。この道路データ６ａは、地図を表示する以外に、マップマッチング処理を行う際の道路の形状を与えるために用いられたり、目的地までの案内経路を検索する際に用いられたりする。
【００４１】
背景データは、図示していないが、地図上の各施設や地形等と、それに対応する地図上の座標を関連付けたデータとして構成している。なお、施設に関しては、その施設に関連付けて電話番号や、住所等のデータも記憶されている。この施設データは、後述する外部メモリ９に記憶されているものであってもよい。また、文字データは、地名、施設名、道路名等を地図上に表示するものであって、その表示すべき位置に対応する座標データと関連付けて記憶されている。
【００４２】
操作スイッチ群７は、例えば、後述する表示装置１０と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、各種入力に使用される。
【００４３】
外部メモリ９は、例えば、メモリカードやハードディスク等の記憶媒体からなる。この外部メモリ９には、ユーザによって記憶されたテキストデータ、画像データ、音声データ等の各種データが記憶される。
【００４４】
表示装置１０は、例えば、液晶ディスプレイによって構成され、表示装置１０の画面には車両の現在位置に対応する自車位置マーク、及び、地図データＲ／Ｗ器６より入力された地図データによって生成される自車両周辺の道路地図を表示することができる。さらに、目的地が設定された場合、この道路地図上には、現在位置から目的地までの案内経路を重ねて表示することが出来る。
【００４５】
音声入出力装置１１は、図示しない音声入力装置及び音声出力装置から構成される。音声入力装置は、ユーザの発話内容を認識して、車両用ナビゲーション装置の各種入力に用いられるものである。一方、音声出力装置は、スピーカやオーディオアンプ等から構成されるもので、音声案内等を行なう際に用いられる。
【００４６】
本実施形態の車両用ナビゲーション装置は、リモートコントロール端末（以下、リモコンと称する）１３及びリモコンセンサ１２を備えており、このリモコン１３によっても各種のナビゲーション操作を行なうことが可能である。例えば、地図の縮尺、地図の向き、２画面と１画面との切り換え等の地図表示の設定操作に加え、リモコン１３あるいは操作スイッチ群７から目的地の位置が入力されると、現在位置からその目的地までの最適な経路を自動的に選択して案内経路を形成し表示する。また、ユーザによって、例えば住所、施設名称、電話番号等が入力されると、該当する施設等の位置を検索する。
【００４７】
これらの表示や検索等の処理は、主に制御回路８によって各種の演算処理がなされることによって実行される。例えば、制御回路８は目的地が入力されると地図データＲ／Ｗ器６の地図データを用いて経路を計算し、その経路を表示するとともに、分岐地点や右左折すべき交差点において道路地図の拡大表示や音声案内を行なう。
【００４８】
次に、図３を用いて、制御回路８が、車両の位置を示す自車両マークとその周辺の道路地図を表示装置１０に表示させる処理について説明する。この処理において、位置検出器１からの出力信号に基づいて算出される自車位置や、後述するマップマッチング処理によって自車位置を道路上の位置に修正したマップマッチング位置が記憶される。これら自車位置やマップマッチング位置は、自車両が、地図データに記憶されていない道路を走行した際に、その道路形状に対応する走行軌跡を高精度に求めるために用いられる。そして、走行軌跡が求められた場合には、走行軌跡に基づいて道路データを作成し、地図データＲ／Ｗ器６に記憶させる。
【００４９】
図３のステップＳ１０では、位置検出器１の各センサによって測定された位置データに基づいて、自車位置の算出が行なわれる。このとき、ＧＰＳ受信機５による位置データは、上述の道路データの座標データ（緯度と経度）と同じ形態で取得される。また、地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４によって自車両の進行方向及び走行距離に関するデータが取得され、過去に算出、もしくは確定された自車位置を基準として、自車位置の座標データの算出を行なう（自立航法による座標データの算出）。
【００５０】
なお、低精度測位が行なわれている場合、自車位置は、基本的に、自立航法により算出された座標データに基づいて求められる。ただし、ＧＰＳ受信機５による位置データが取得されている場合には、両者を比較し、その差が所定距離以上である場合には、自車位置として、ＧＰＳ受信機５による位置データを採用する。または、このような場合、自立航法による位置データとＧＰＳ受信機５による位置データとの両データに基づいて、自車位置を求めても良い。
【００５１】
一方、高精度測位が行なわれている場合には、自車位置は、基本的に、ＧＰＳ受信機５により測定された座標データに基づいて求められ、自立航法により算出される座標データは、ＧＰＳ受信機５による座標データ間を補間するために用いられる。
【００５２】
続いて、ステップＳ２０では、ステップＳ１０にて算出された自車位置の座標に基づいて、自車両周辺の地図データの読み込みを行なう。次に、ステップＳ３０において、マップマッチング処理を行なう。このマップマッチング処理では、例えば、ステップＳ１０にて算出した自車位置と所定距離以内の道路、もしくは既に道路上にマッチングされている場合には、そのマッチング道路に接続された道路を車両が走行する可能性のある道路として特定する。そして、ステップＳ１０にて過去に算出された複数個の現在位置と最新の現在位置とを連結して、走行軌跡を算出する。その走行軌跡の形状と、車両が走行する可能性のある道路の形状とを比較して、最も相関の高い道路を車両が走行している道路と推定する。
【００５３】
ステップＳ４０では、上述したマップマッチング処理において、マップマッチングの対象となる道路が、記憶している地図データに存在したか否かを判定する。このとき、マップマッチングの対象となる道路が存在していると判定されると、ステップＳ５０に進み、対象となる道路が存在しないと判定されると、ステップＳ６０に進む。
【００５４】
ステップＳ５０では、マップマッチング処理によって自車両が走行していると推定される道路に、上述した走行軌跡の形状を当て嵌めることによって、マップマッチング位置を求める。このように、マップマッチング位置が求められると、その後、このマップマッチング位置等を基準として自立航法による位置データが算出される。
【００５５】
ステップＳ６０では、自車位置及びその自車位置に対応するマップマッチング位置をペアとして、それらの位置に関する位置情報の記憶が行なわれる。この位置情報の記憶処理については、後に、詳細に説明する。
【００５６】
ステップＳ７０では、マップマッチング位置が求められている場合には、そのマップマッチング位置に対応する位置に自車位置マークを表示しつつ、その周辺の道路地図を表示するための表示データを作成し、その表示データを用いて、自車位置マーク及び周辺道路地図を表示装置１０に表示する。
【００５７】
一方、マップマッチングの対象となる道路が道路地図データに記憶されておらず、マップマッチング位置が求められていない場合には、ステップＳ１０にて算出した自車位置に対応する位置に自車位置マークを表示しつつ、ステップＳ２０にて読み込んだ周辺道路地図を併せて表示する。従って、例えば、新たに建設され、地図データに記憶されていない道路を走行するような場合は、自車位置マークが道路上にマッチングされずに、算出された自車位置に対応する位置に表示されることになる。
【００５８】
次に、図４のフローチャートに基づき、上述した位置情報の記憶処理について詳しく説明する。
【００５９】
まず、図４のステップＳ１１０では、ナビゲーション装置が起動されてから、位置情報記憶処理が初めて実行されるか否かを判定する。この判定において、位置情報記憶処理が初めて実行されると判定されると、ステップＳ１２０において、メモリに記憶された位置履歴情報をすべてクリアする。なお、位置情報を記憶するメモリとしては、制御回路８の内部メモリもしくは、外部メモリ９が使用される。
【００６０】
ステップＳ１３０では、メモリに記憶した位置情報のデータ量が上限値に達したか否かを判定する。上限値に達していると判定された場合には、ステップＳ１４０にて、時間的に最も古い位置情報データを削除する。
【００６１】
車両がいつの時点で、地図データに記憶されていない道路の走行を開始するかは予測できない。このため、車両の走行中、常に自車位置やマップマッチング位置をメモリに記憶する必要がある。しかしながら、車両が走行を開始した後の全ての自車位置及びマップマッチング位置の履歴を記憶させるには、膨大な容量のメモリが必要となる。そのため、本実施形態では、自車位置やマップマッチング位置の位置情報を記憶するための容量値を定め、位置情報のデータ量がその容量値の上限値に達した場合には、最も古い位置情報データを削除する。このようにすれば、車両が長距離もしくは長時間に渡って走行しても、メモリには、所定量の位置情報データが記憶されるだけであり、位置情報を記憶するための記憶容量が過度に大きくなることを防止できる。
【００６２】
ステップＳ１５０では、車両用ナビゲーション装置において、上述した高精度測位が行なわれているか否かを判定する。このステップＳ１５０において、高精度測位が行なわれていると判定されると、ステップＳ１８０に進む。ステップＳ１８０では、位置情報として、高精度測位によって測定された自車位置に関する位置情報のみを記憶する。上述したように、高精度測位が行なわれる場合には、自車位置についての測位誤差は、数ｃｍ〜数十ｃｍである。従って、その高精度測位による自車位置の位置情報の履歴に基づいて、自車の走行軌跡を高精度に決定することができる。また、高精度測位が行なわれている場合に、その高精度測位による自車位置に関する位置情報のみを記憶することにより、記憶すべきデータ量を少なくすることができる。
【００６３】
ステップＳ１５０にて、高精度測位が行なわれていないと判定された場合には、ステップＳ１６０に進んで、地図データＲ／Ｗ器６が記憶する地図データに含まれる道路の中で、マップマッチング処理の対象となった道路があり、マップマッチング位置が算出されたか否かを判定する。このステップＳ１６０にて、マップマッチング位置が算出されていないと判定されると、上述したステップＳ１８０に進んで、低精度測位によって求められた自車位置に関する位置情報のみを記憶する。一方、ステップＳ１６０にてマップマッチング位置が算出されていると判定された場合には、ステップＳ１７０に進んで、低精度測位によって求められた自車位置、及びその自車位置に対応する、図３のステップＳ５０にて算出されたマップマッチング位置をペアとして、それらの位置に関する位置情報が記憶される。
【００６４】
このように、本実施形態では、自車位置に関する位置情報及びマップマッチング位置に関する位置情報がともに記憶されるので、自車両が地図データに記憶されている記憶道路を逸脱した地点、及び記憶道路に復帰した地点を正確に決定し易くなる。特に、自車位置とその自車位置に対応するマップマッチング位置をペアとして記憶しているので、それらの位置情報を容易に対比して、逸脱地点や復帰地点を決定できる。この結果、車両が記憶道路を逸脱してから記憶道路に復帰するまでの走行軌跡を高精度に求めることができる。
【００６５】
ここで、図６及び図７（ａ）〜（ｃ）を参照して、自車位置に関する位置情報及びマップマッチング位置に関する位置情報に基づいて、自車両が地図データに記憶されている記憶道路を逸脱した地点を決定する方法について説明する。なお、図６は、自車両がＴ字路交差点に向かって道路Ｔ１を走行し、そのＴ字路交差点から、地図データに記憶されていない道路の走行を開始した例を示すものである。
【００６６】
図６に示すように、車両がＴ字路に向かって道路Ｔ１を走行しているとき、位置検出器１の各センサによって測定された位置データに基づいて算出される自車位置Ａ１〜Ａ５は、測位誤差によって道路位置と一致しないため、マップマッチング処理によって、道路位置に一致するマップマッチング位置Ｂ１〜Ｂ５が算出される。
【００６７】
そして、自車両がＴ字路交差点に到達し、そのＴ字路交差点から、地図データに記憶されていない道路の走行を開始した場合、自車両が記憶道路から逸脱直後は、自車両の近傍の道路上に一致するようにマップマッチング位置が算出される場合がある。本実施形態では、自車位置に関する位置情報から求められる進行方向とマップマッチングの対象となった道路との角度差Δθに応じて、走行軌跡として採用すべき自車位置の位置情報を取捨選択することにより、自車両の記憶道路からの逸脱地点を決定するとともに、道路データに対応する走行軌跡を求める。
【００６８】
なお、自車位置に関する位置情報から求められる進行方向としては、車両が記憶道路を逸脱する直前と直後の位置情報、すなわち、図６に示す例では、記憶道路の逸脱直前の位置Ｂ５から、逸脱直後の位置Ａ６への進行方向を用いても良いし、逸脱後、２番目或いは３番目に求められた自車位置Ａ７，Ａ８への進行方向を用いても良い。また、それらの平均を求め、その平均値に相当する方向を進行方向として用いても良い。さらに、このような進行方向の算出を容易にするため、自車位置に関する位置情報として、地磁気センサ２やジャイロスコープ３の出力に基づく方位情報を併せて記憶するようにしても良い。
【００６９】
まず、図７（ａ）に示すように、Ｔ字路交差点からの自車両の進行方向と自車両の近傍の道路との角度差Δθが、例えば８０度以上あって、ほぼ直角に近い場合には、地図データ上はＴ字路交差点であるが、実際には十字路交差点であると推測できる。このような場合には、記憶道路からの逸脱直後の数個の自車位置Ａ６，Ａ７の測位誤差により誤って十字交差点以外の形状となったり、マップマッチング位置Ｂ６，Ｂ７が走行軌跡を求めるために利用されることを防止するために、それらの自車位置Ａ６，Ａ７を間引く。そして、図６のマップマッチング位置Ｂ５を逸脱地点として、マップマッチング位置Ｂ５と、間引いた自車位置Ａ６，Ａ７の後に得られた自車位置Ａ８とを接続する線分を求める。この線分が、求めるべき道路データに対応する走行軌跡の開始部分となる。そして、自車位置Ａ８、Ａ９，Ａ１０，…と順に接続する線分を、走行軌跡の残り部分として求める。
【００７０】
次に、図７（ｂ）に示すように、Ｔ字路交差点からの自車両の進行方向と自車両の近傍の道路との角度差Δθが、例えば１０度以上８０度未満である場合には、Ｔ字路交差点から斜めに、地図データに記憶されていない道路が延びていると推測できる。従って、この場合には、図６のマップマッチング位置Ｂ５を逸脱地点とし、記憶道路からの逸脱直後の数個の自車位置Ａ６，Ａ７も用いて走行軌跡を求める。すなわち、マップマッチング位置Ｂ５から、自車位置Ａ６，Ａ７，Ａ８、…を順番に接続する線分を、走行軌跡として求める。
【００７１】
また、図７（ｃ）に示すように、Ｔ字路交差点からの自車両の進行方向と自車両の近傍の道路との角度差Δθが、例えば１０度未満である場合には、Ｔ字路交差点において道路Ｔ１から右折して、そのＴ字路交差点に接続された道路Ｔ２を走行した後に、地図データに記憶されていない道路の走行を開始したと推測できる。この場合、Ｔ字路交差点の接続道路Ｔ２へのマップマッチング位置Ｂ７を記憶道路からの逸脱地点とし、そのマップマッチング位置Ｂ７から自車位置Ａ８，Ａ９，Ａ１０、…を順番に接続する線分を、走行軌跡として求める。
【００７２】
上述したように、記憶道路から逸脱した地点を、最後にマップマッチング処理の対象となる自車両近傍の記憶道路の向きと、自車位置に関する位置情報から求められる進行方向との角度差Δθに基づいて決定する。これにより、記憶道路からの逸脱地点を精度良く決定でき、結果として、道路データに対応する走行軌跡の精度も向上できる。
【００７３】
なお、図８は、自車両が、地図データに記憶されている記憶道路から逸脱して、他の記憶道路へ復帰した状況を示すものであるが、この復帰地点の決定も、上述した逸脱地点の決定と同様の方法にて行なうことができる。例えば、図８に示す例では、自車両の復帰地点における記憶道路の向きと自車両の進行方向との角度が９０°に近いので、記憶道路への復帰直前の自車位置を間引いている。これにより、走行軌跡と記憶道路とが不連続となることを防止することができる。
【００７４】
次に、車両用ナビゲーション装置において、高精度測位が行なわれている際の、道路データに対応する走行軌跡の算出方法について説明する。上述したように、高精度測位の測位誤差は非常に小さいため、基本的には、高精度測位によって得られた自車位置を接続する線分を求めることで、非常に精度の高い走行軌跡を得ることができる。
【００７５】
ただし、地図データに基づいて描画される道路地図が、実際の道路地図からずれて、誤差を持つ場合がある。このように誤差を持つ道路地図に新たに道路を付加する場合には、同様の誤差を持つように道路データを生成しないと、道路地図が不連続なものとなってしまう可能性がある。
【００７６】
そのため、本実施形態では、図９に示すように、高精度測位が行なわれている際に、その高精度測位による自車位置Ａ５がマップマッチング処理によってマップマッチング位置Ｃ５に補正された場合、自車位置Ａ５とマップマッチング位置Ｃ５との差を補正ベクトルとして算出する。そして、高精度測位によって得られた自車位置Ａ６，Ａ７，…をその補正ベクトル分だけずらした補正位置Ｃ６，Ｃ７，…を求める。そして、マップマッチング位置Ｃ５から補正位置Ａ６，Ａ７，…を順に接続する線分を走行軌跡として求める。これにより、地図データに誤差がある場合であっても、その地図データにおける道路と連続するように走行軌跡を求めることができる。従って、この走行軌跡に基づいて、道路データを生成すれば、不連続箇所等を発生させることなく、道路データを付加することができる。
【００７７】
次に道路データの作成処理について、図５のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップＳ２１０にて、自車両が、地図データに記憶されていない道路の走行を終了したか否かが判定される。具体的には、自車両の自車位置が記憶道路の位置と一致した場合、あるいは、自車両の走行軌跡形状と記憶道路の形状とが一致した場合に、地図データに記憶されていない道路の走行終了判定がなされる。このステップＳ２１０において、走行終了と判定された場合、ステップＳ２２０の処理が行なわれる。
【００７８】
ステップＳ２２０では、地図データに記憶されていない道路全体に対応する位置情報の履歴が、メモリに保存されているか否かを判定する。この判定は、例えば、マップマッチング処理の対象道路なしと判定される以前のマップマッチング位置が保存されているか否か、又は記憶している自車位置の位置情報に、自車両が逸脱した道路の位置に一致する位置情報が含まれているか否か等に基づいて行なうことができる。地図データに記憶されていない道路全体に対応する位置情報がメモリに記憶されていると判定されると、ステップＳ２３０に進む。
【００７９】
ステップＳ２３０では、上述した決定方法に従って、自車両が記憶道路を逸脱した逸脱地点の決定を行ない、ステップＳ２４０では、自車両が記憶道路に復帰した復帰地点の決定を行なう。
【００８０】
なお、高精度測位による自車位置の位置情報が記憶されている場合には、地図データに誤差がなければ、その高精度測位による自車位置の位置情報がそのまま、記憶道路間の走行軌跡として利用される。従って、その走行軌跡が記憶道路から分岐した地点が逸脱地点として決定され、記憶道路に合流した地点が復帰地点として決定される。
【００８１】
ステップＳ２５０では、ステップＳ２３０及びステップＳ２４０にて決定された逸脱地点及び復帰地点と、その間の位置情報とに基づいて求められる走行軌跡から道路データを作成する。具体的には、逸脱地点及び復帰地点をノードとし、その間をリンクとする道路データを作成する。ただし、逸脱地点と復帰地点間における位置情報が、直線とみなしえない場合には、その間に１つ以上のノードを設定し、極力、実際の道路形状を模擬した道路データを作成する。そして、作成した道路データを地図データＲ／Ｗ器６に保存して処理を終了する。
【００８２】
なお、このようにして作成する道路データのリンクデータに対して、自車両が走行した方向のみ走行が可能である旨を示す一方通行の規制情報が付与される。自車両が一度走行しただけでは、その道路が双方向に通行可能な道路であるか否かを判断できないためである。作成された道路データに該当する道路を自車両が逆方向から走行した場合には、一方通行の規制情報はクリアされる。
【００８３】
また、作成した道路データのリンクデータには、通行可能方向に関する属性に加え、リンクコストに関する属性も付与される。このリンクコストは、例えば、作成した道路データのリンク全体を走行するのに要した時間や、そのリンクを走行した（平均）速度に基づいて設定できる。その他、作成された道路データに接続される、予め記憶されている道路のリンクコスト、走行速度、走行時間との対比の下で、作成道路データのリンクコストを設定することも可能である。例えば、作成された道路データに接続する記憶道路のリンクコストが２で、その平均走行速度が３０ｋｍ／ｈであったときに、作成された道路データのリンクにおける平均走行速度が３０ｋｍ／ｈであれば、作成された道路データのリンクコストは２に設定される。
【００８４】
（変形例）
上述した実施形態では、地図データに記憶されていない道路全体に対応する位置情報がメモリに記憶されている場合には、道路データの作成を行なうこととしたが、さらに、自車両が、記憶道路を逸れて記憶されていない道路を所定距離以上走行した場合に、道路データを作成するようにしても良い。これにより、例えば自車両が記憶道路に接続する駐車場を走行した場合などに、道路データが作成されることを防止することができる。
【００８５】
また、上述した実施形態では、自車両が地図データに記憶されていない道路を走行した場合に、その道路データを作成するものであったが、単に走行軌跡を求め、それを表示するものであっても良い。上述した手法によって走行軌跡を求めることにより、従来よりも正確な走行軌跡を算出・表示できる。
【００８６】
上述した実施形態では、作成された道路データに該当する道路を、記憶された通行可能方向とは逆方向に自車両が走行した場合に、属性である一方通行の規制情報はクリアされ、双方向に通行可能な属性に修正された。その他にも、例えば、自宅を出発し、所定の目的地に到達したときに、その目的地までの経路と同じ経路を通って自宅への案内を行わせる「自宅に帰る」スイッチなどのように、往路と同じ経路を復路として案内することを指示する指示スイッチを備える場合には、この指示スイッチの操作に基づいて、作成された道路データの、通行可能方向に関する属性を修正しても良い。
【００８７】
すなわち、往路を走行したときに道路データが作成された場合であって、指示スイッチが操作された場合には、その作成された道路データの属性を双方向に通行可能な属性に修正するとともに、車両用ナビゲーション装置は、その作成された道路データに該当する道路を含む経路を、復路の案内経路とするようにしても良い。この場合、ユーザは、作成された道路データに該当する道路を走行したときに、その道路が双方向可能な道路であると認識し、そのため、往路と同じ経路の案内経路を設定することを指示したものと考えられるためである。
【００８８】
なお、慎重を期すために、作成された道路データに該当する道路を含む経路を復路の案内経路を設定する際に、その道路データに該当する道路が、双方向に通行可能かどうかをユーザに確認し、「通行可能」との応答があった場合に、道路データの通行可能方向に関する属性を修正するようにしても良い。
【００８９】
また、上述した実施形態では、自車両が、道路地図データに記憶されていない道路を走行したと判断した場合には、その道路に対応する道路データを作成して、地図データＲ／Ｗ器６に保存するものであった。しかしながら、作成した道路データを地図データＲ／Ｗ器６に保存する前に、その保存の可否をユーザに確認するようにしても良い。これにより、例えば、ユーザがそのような道路を走行した覚えがない場合には、道路データの保存を拒否することができる。その結果、不要な、あるいは不正確な道路データが保存されることを確実に防止することができる。
【００９０】
さらに、上述した実施形態では、自車位置及びマップマッチング位置の位置情報を記憶するための容量値を定め、位置情報のデータ量がその容量値の上限値に達した場合には、最も古い位置情報データを削除するものであった。しかしながら、所定のルールに従って、自車位置及びマップマッチング位置の位置情報を間引くように消去することにより、最新の位置情報の記憶のための記憶領域を確保するようにしても良い。具体的な間引き消去のルールとしては、例えば、位置履歴情報の古い方から、所定個数ごとにデータを間引いて消去したり、直線とみなせるデータの集まりを特定し、そのデータを間引いて消去することが好ましい。なお、位置履歴情報として、方向情報も併せて記憶すると進行方向の変化を容易に判定できるため好ましい。
【００９１】
上述のように、位置履歴情報の中から特定の位置情報を間引いて消去するのは、自車両が、道路地図データに記憶されていない道路を走行していると判定されている間に行えば良い。すなわち、マップマッチングの対象道路が存在し、マップマッチング位置が継続して求められている場合には、間引き消去を行わなくとも良い。位置履歴情報は、記憶されていない道路を走行しているときの自車両の走行軌跡を決定したり、道路データを生成したりするために必要となるためである。
【００９２】
また、上述した実施形態では、高精度測位による自車位置とマップマッチング位置とに差分がある場合、高精度測位によって得られた自車位置をその差分だけずらした補正位置に基づき、走行軌跡を求め、その走行軌跡から道路データを生成した。このようにすれば、既存の道路地図データにおける道路に対して、不連続箇所等を発生させることなく、道路データを付加することができる。
【００９３】
同様の効果を得るために、生成した道路データではなく、既存の道路地図データを、高精度測位による自車位置とマップマッチング位置との差分だけずらすように補正しても良い。この場合、既存の道路地図データ全体を、高精度測位による自車位置とマップマッチング位置との差分だけずらすように補正しても良いし、作成された道路データが接続される地点における記憶道路の一端のノードを、高精度測位による自車位置とマップマッチング位置との差分だけずらすように補正しても良い。
【００９４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による車両用ナビゲーション装置について説明する。上述した第１実施形態では、自車位置に関する位置情報やマップマッチング位置に関する位置情報に基づいて、車両用ナビゲーション装置において道路データを作成した。本実施形態においては、その道路データを外部の、道路地図情報を管理する管理センターから取得するものである。
【００９５】
図１０は、本実施形態による車両用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態による車両用ナビゲーション装置と同様の構成には、同じ参照番号を付与している。
【００９６】
図１０に示すように、本実施形態による車両用ナビゲーション装置は、図示しない管理センターとのデータ通信を行なうために、車内ＬＡＮに接続される車両Ｉ／Ｆ２０及び通信装置２１が、追加されている。その他の構成は、第１実施形態による車両用ナビゲーション装置と同じであるため、説明を省略する。
【００９７】
次に、管理センターから道路データを取得して、保存する処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。図１１において、まずステップＳ３１０では、自車両が地図データに記憶されていない道路の走行を終了したか否かを判定する。自車両が地図データに記憶されていない道路の走行を終了したと判定した場合には、ステップＳ３２０に進む。
【００９８】
ステップＳ３２０では、地図データに記憶されていない道路に対応する自車位置情報を、上述した車両Ｉ／Ｆ２０及び通信装置２１を介して管理センターに送信する。このとき送信する自車位置情報としては、位置検出器１の各センサによって測定された位置データに基づいて算出された自車位置の位置情報の履歴、マップマッチング処理によって求められたマップマッチング位置の位置情報の履歴の少なくとも一方を用いることができる。
【００９９】
ステップＳ３３０では、管理センターとの通信により、送信した自車位置情報に対応する道路データが管理センターに記憶されているか否かを確認する。そして、管理センターに道路データがある場合には、ステップＳ３４０において、管理センターから送信される道路データの受信処理を行ない、道路データを取得する。そして、続くステップＳ３５０にて、取得した道路データを地図データＲ／Ｗ器６に保存する。
【０１００】
本実施形態では、車両用ナビゲーション装置は単に、地図データに記憶されていない道路に対応する自車位置情報を送信するだけで良いため、車両用ナビゲーション装置の処理負荷を軽減できるとともに、精度の高い道路データを管理センターから取得することができる。
【０１０１】
ここで、管理センターにおける地図データの更新処理について説明する。管理センターでは、最新の道路の整備情報を入手し、定期的に、管理センター内の記憶装置に記憶された道路地図データを更新することで、各ユーザに道路データを提供することが可能である。
【０１０２】
しかし、そのような道路地図データの更新は手間がかかるので、各ユーザのナビゲーション装置から送信された自車位置情報に基づいて、新たな道路データを作成し、それによって道路地図データを更新するようにしても良い。各ユーザのナビゲーション装置から送信された自車位置情報に基づく道路データの作成方法は、上述した第１実施形態とほぼ同様であるが、管理センターの場合には、複数のユーザのナビゲーション装置から自車位置情報を取得できる。このため、それぞれの自車位置情報から道路データを作成し、それらを平均化することにより、より精度の高い道路データを作成できる。
【０１０３】
（変形例）
車両用ナビゲーション装置において、地図データに記憶されていない道路の道路データを作成し、その道路データを上述した自車位置情報として、管理センターに送信しても良い。
【０１０４】
また、自車位置情報として道路データを送信する場合には、管理センターにおいて、既に対応する道路データが保存されている場合には、送信道路データと保存道路データを比較し、送信道路データの精度が不十分と判定した場合に、管理センターからより精度の高い道路データを車両用ナビゲーション装置に送信するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる車両用ナビゲーション装置の概要構成を示すブロック図である。
【図２】道路データのデータ構造を示す説明図である。
【図３】車両の位置を示す自車両マークとその周辺の道路地図を表示装置１０に表示させる処理を示すフローチャートである。
【図４】自車両の位置情報の記憶処理を示すフローチャートである。
【図５】記憶された自車両の位置情報に基づいて道路データを作成する処理を示すフローチャートである。
【図６】道路データの作成方法を説明するために、自車両がＴ字路交差点に向かって道路Ｔ１を走行し、そのＴ字路交差点から、地図データに記憶されていない道路の走行を開始した例を示す説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図６に示すＴ字交差点に対して接続される道路の接続形態のバリエーションを示す説明図である。
【図８】自車両が、地図データに記憶されている記憶道路から逸脱して、他の記憶道路へ復帰した状況を示す説明図である。
【図９】車両用ナビゲーション装置において、高精度測位が行なわれている際の、道路データに対応する走行軌跡の算出方法を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係わる車両用ナビゲーション装置の概要構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係わる車両用ナビゲーション装置において、管理センターから道路データを取得して、保存する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０６】
１  位置検出器
２  地磁気センサ
３  ジャイロスコープ
４  距離センサ
５  ＧＰＳ受信機
６  地図データＲ／Ｗ器
７  操作スイッチ群
８  制御回路
９  外部メモリ
１０  表示装置
１１  音声入出力装置
１２  リモコンセンサ
１３  リモコン
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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