(57)【要約】【課題】地図データの表す道路形状と実際の道路形状との差の大きさに関わらず、より精度の高い地図データに修正することができる地図データ修正装置、地図データ修正方法、及び地図データ修正プログラムを提供する。【解決手段】地図データを修正する地図データ修正装置であって、地図を表す地図データを記憶する地図データ記憶部と、車両の現在の位置を計測する測位部と、地図データ記憶部に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと測位部が計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、地図データの修正が必要か否かを推定する地図データ修正推定部と、地図データ修正推定部が前記地図データの修正が必要であると推定した場合、測位部が計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、地図データを修正する地図データ修正部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データを修正する地図データ修正装置であって、
地図を表す地図データを記憶する地図データ記憶部と、
車両の現在の位置を計測する測位部と、
前記地図データ記憶部に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと前記測位部が計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、前記地図データの修正が必要か否かを推定する地図データ修正推定部と、
前記地図データ修正推定部が前記地図データの修正が必要であると推定した場合、前記測位部が計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、前記地図データを修正する地図データ修正部とを備える、地図データ修正装置。
【請求項２】
前記地図データ修正推定部は、前記地図データのうちの地図上の車両の現在位置の道路リンクと前記測位部が計測した車両の現在位置との距離が道路の幅員の範囲内でない場合、前記地図データの修正が必要であると推定することを特徴とする、請求項１に記載の地図データ修正装置。
【請求項３】
前記地図データ修正推定部は、前記地図データの修正が必要であると推定した場合、前記地図データのうちの地図上の車両の現在位置の道路リンクと前記測位部が計測した車両の現在位置との距離が所定距離以上である場合、新設道路として前記地図データの修正が必要であると推定することを特徴とする、請求項２に記載の地図データ修正装置。
【請求項４】
前記地図データ修正推定部は、新設道路として前記地図データの修正が必要であると推定した道路数が所定数以上あった場合、新設道路として前記地図データの修正が必要であると推定することを特徴とする、請求項３に記載の地図データ修正装置。
【請求項５】
ユーザに情報の提示を行う表示部と、
前記表示部の情報の提示に応じてユーザから応答指示を受付ける入力部とを更に備え、
前記表示部は、前記地図データ修正判定部が新設道路として前記地図データの修正が必要であると推定した場合、前記地図データを修正するか否かを問い合せる情報を提示し、
前記入力部は、前記地図データを修正するか否かを問い合せる情報の提示に対してのユーザからの応答指示を受付け、
前記地図データ修正部は、前記入力部が前記地図データを修正する旨の応答指示を受付けた場合に、新設道路として前記地図データを修正することを特徴とする、請求項４に記載の地図データ修正装置。
【請求項６】
前記測位部は、前記地図上に碁盤の目状の区画を設定し、当該区画各々において、車両の現在位置が通過した箇所の中心を車両の現在位置とすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の地図データ修正装置。
【請求項７】
前記地図データ修正推定部は、前記測位部が計測した現在位置に基づく走行軌跡を作成し、道路の上下線を走行して得られた走行軌跡から中央線を推定することによって、前記地図データの修正が必要であるか否かを推定することを特徴とする、請求項１に記載の地図データ修正装置。
【請求項８】
地図データを修正する地図データ修正方法であって、
車両の現在の位置を計測する測位ステップと、
地図データ記憶部に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと前記測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、前記地図データの修正が必要か否かを推定する地図データ修正推定ステップと、
前記地図データ修正推定ステップで前記地図データの修正が必要であると推定した場合、前記測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、前記地図データを修正する地図データ修正ステップとを備える、地図データ修正方法。
【請求項９】
地図データを修正する地図データ修正装置のコンピュータで実行される地図データ修正プログラムであって、
前記コンピュータに、
車両の現在の位置を計測する測位ステップと、
地図データ記憶部に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと前記測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、前記地図データの修正が必要か否かを推定する地図データ修正推定ステップと、
前記地図データ修正推定ステップで前記地図データの修正が必要であると推定した場合、前記測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、前記地図データを修正する地図データ修正ステップとを実行させる、地図データ修正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図データ修正装置、地図データ修正方法、及び地図データ修正プログラムに関し、より特定的には、より精度の高い地図データに修正することができる地図データ修正装置、地図データ修正方法、及び地図データ修正プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設置されるナビゲーション装置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や自立センサを用いて算出した現在位置情報（現在位置、速度、方位）とＨＤＤ等の記憶媒体に予め記憶している地図データとの整合性を確認する。この確認により、現在走行している道路、及び自車位置を特定して、ディスプレイ装置に地図と共に表示する。
【０００３】
そのため、実際の道路形状と地図データの表す道路形状との差が大きい場合、車両が道路上を走行しているにも関わらず、表示画面には道路から離れた位置に自車位置が表示されてしまうことがある。このような現象をミスマッチング（地図データとの整合の失敗）という。
【０００４】
そこで、ミスマッチングが発生した道路の区間を記憶し、予め設定された回数以上ミスマッチングが発生している道路の区間では、地図データの表す道路形状と実際の道路形状との差が大きいものと判断し、当該区間の地図データを車両の走行軌跡に沿って修正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０９１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、地図データの表す道路形状と実際の道路形状との差が大きい場合に発生するミスマッチングが、予め設定された回数以上発生しないと地図データの表す道路形状を修正することはできない。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされた。すなわち、地図データの表す道路形状と実際の道路形状との差の大きさに関わらず、より精度の高い地図データに修正することができる地図データ修正装置、地図データ修正方法、及び地図データ修正プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の局面は、地図データを修正する地図データ修正装置に向けられている。本発明は、地図を表す地図データを記憶する地図データ記憶部と、車両の現在の位置を計測する測位部と、地図データ記憶部に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと測位部が計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、地図データの修正が必要か否かを推定する地図データ修正推定部と、地図データ修正推定部が前記地図データの修正が必要であると推定した場合、測位部が計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、地図データを修正する地図データ修正部とを備える。
【０００８】
また、地図データ修正推定部は、地図データのうちの地図上の車両の現在位置の道路リンクと測位部が計測した車両の現在位置との距離が道路の幅員の範囲内でない場合、地図データの修正が必要であると推定することが好ましい。
【０００９】
また、地図データ修正推定部は、地図データの修正が必要であると推定した場合、地図データのうちの地図上の車両の現在位置の道路リンクと測位部が計測した車両の現在位置との距離が所定距離以上である場合、新設道路として地図データの修正が必要であると推定することが好ましい。
【００１０】
また、地図データ修正推定部は、新設道路として地図データの修正が必要であると推定した道路数が所定数以上あった場合、新設道路として前記地図データの修正が必要であると推定することが好ましい。
【００１１】
また、ユーザに情報の提示を行う表示部と、表示部の情報の提示に応じてユーザから応答指示を受付ける入力部とを更に備え、表示部は、地図データ修正判定部が新設道路として地図データの修正が必要であると推定した場合、地図データを修正するか否かを問い合せる情報を提示し、入力部は、地図データを修正するか否かを問い合せる情報の提示に対してのユーザからの応答指示を受付け、地図データ修正部は、入力部が地図データを修正する旨の応答指示を受付けた場合に、新設道路として地図データを修正することが好ましい。
【００１２】
また、測位部は、地図上に碁盤の目状の区画を設定し、当該区画各々において、車両の現在位置が通過した箇所の中心を車両の現在位置とすることが好ましい。
【００１３】
また、地図データ修正推定部は、測位部が計測した現在位置に基づく走行軌跡を作成し、道路の上下線を走行して得られた走行軌跡から中央線を推定することによって、地図データの修正が必要であるか否かを推定することが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の局面は、地図データを修正する地図データ修正方法に向けられている。本発明は、車両の現在の位置を計測する測位ステップと、地図データ記憶部に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、地図データの修正が必要か否かを推定する地図データ修正推定ステップと、地図データ修正推定ステップで地図データの修正が必要であると推定した場合、測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、地図データを修正する地図データ修正ステップとを備える。
【００１５】
本発明の第３の局面は、地図データを修正する地図データ修正装置のコンピュータで実行される地図データ修正プログラムに向けられている。本発明は、コンピュータに、車両の現在の位置を計測する測位ステップと、地図データ記憶部に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、地図データの修正が必要か否かを推定する地図データ修正推定ステップと、地図データ修正推定ステップで地図データの修正が必要であると推定した場合、測位ステップで計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、地図データを修正する地図データ修正ステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、地図データの表す道路形状と実際の道路形状との差の大きさに関わらず、より精度の高い地図データに修正することができる地図データ修正装置、地図データ修正方法、及び地図データ修正プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係る地図データ修正装置１００について、図面に従って詳細に説明する。なお、本実施の形態に係る地図データ修正装置１００が自動車等の車両に設置されるナビゲーション装置に適用された場合を例に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る地図データ修正装置１００の全体構成を示すブロック図である。図１において、地図データ修正装置１００は、地図データ記憶部１０１、測位部１０２、地図データ修正推定部１０３、地図データ修正部１０４、表示部１０５、及び入力部１０６を備える。
【００１９】
地図データ記憶部１０１は、道路上に所定間隔で設定された多数のノードの座標、ノードとノードを接続するリンクの方位や道幅等の道路に関する地図データを予め記憶する、例えば、ＨＤＤ、ＤＶＤ、又はフラッシュメモリである。なお、図示しない通信手段（例えば、携帯電話、ＰＨＳ等）によって、地図データ記憶部１０１に格納する情報がセンター設備（非図示）から適宜ダウンロードされてもよい。
【００２０】
測位部１０２は、車両の現在の位置を計測する、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、角度センサ、速度センサ、及び距離センサから構成される。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星から電波を受信して地球上における車両の絶対位置（緯度、経度、及び高度）を算出し、またそのドップラーシフトから車両の速度を算出する。角度センサは、例えば振動ジャイロや光ファイバジャイロ等のジャイロ装置によって構成され、車両の相対角度を検出する。なお、検出された相対角度から車両の姿勢角を算出するため、角度センサは、車両の進行方向の角度（ロール角）、右側方向の角度（ピッチ角）、鉛直下向き方向の角度（ヨー角）を検出できる構成がよい。また、ロール角、ピッチ角の検出については、車両の加速度を検出する加速度センサを用いて算出されてもよい。速度センサは、例えば加速度センサ等によって構成され、車両の相対速度を検出する。なお、検出された相対速度から車両の速度、位置が算出されるため、角度センサと同様に予め定められた座標系における加速度が検出されてもよい。距離センサは、車両の移動距離を検出する。距離センサは、好ましくは、車両に元々設置されており、車両の走行速度に応じてパルス周期が変化する車速パルスを発生する車速パルス発生装置である。具体的な算出方法について図３、及び図４を用いて説明する。まず、推測航法によって現在位置情報を算出する。図３に示すように、車両の進行方向をＸＢ軸、車両の右側方向をＹＢ軸、ＸＢ−ＹＢ軸平面に対して垂直下方向をＺＢ軸とし、これらＸＢ軸、ＹＢ軸、ＺＢ軸からなる座標系は、車両座標系とする（下添え字は車両座標系（Ｂｏｄｙ  ｆｒａｍｅ）を表す）。角度センサ、速度センサ、距離センサは車両に直接設置され、それぞれ車両座標系に沿った出力値を検知する。そのため、それぞれの出力値を推測航法を行う航法座標系（図４に示すような局地水平座標系（Ｌｏｃａｌｌｙ  ｌｅｖｅｌ  ｆｒａｍｅ））に適切に変換する必要がある。航法座標系に対する車両座標系の回転角度（ヨー角θ１、ピッチ角θ２、ロール角θ３）は、角度センサから得られる相対角度に初期角度を加えることで算出でき、回転角度を用いた座標変換を行う。車両座標系から航法座標系への座標変換行列Ｔは次式で表される。
【数１】
2008256621.tif 000003
【００２１】
したがって、座標変換行列Ｔを用いて速度センサで得られた車両座標系における速度ＶＢは航法座標系における速度ＶＬに変換することができる。
【数２】
2008256621.tif 000004
【００２２】
また、距離センサで得られた走行距離Ｒも同様に変換することができる。ただし、距離センサにより得られる走行距離Ｒは進行方向のみのため、ＲＢ＝（０，０，Ｒ）で表すことができる。
【数３】
2008256621.tif 000005
【００２３】
航法座標系で得られる速度、走行距離にそれぞれ初期値を加えることでナビゲーション装置の地図画面上における現在位置、速度が算出される。（通常、ナビゲーション装置の地図画面上に表示される位置は、この現在位置、速度、方位を用いて地図にマッチングすることで算出される。そこで、以下では、推測航法やＧＰＳで求められる位置を現在位置とし、地図にマッチングされた位置を自車位置と称する）。しかしながら、推測航法ではそれぞれのセンサ固有の誤差が時間の経過とともに累積するため、長時間の航法に耐えることができない。そこで、測位部１０２では、ＧＰＳ受信機から得られる位置、速度と推測航法によって得られる位置、速度の差を観測量（位置誤差、速度誤差）とし、カルマンフィルタを用いて航法誤差（位置誤差、速度誤差、姿勢角誤差）を推定し補正することで現在位置、速度、姿勢角を算出する。なお、算出される現在位置は正確には車両に設置されたＧＰＳアンテナの位置に等しい。したがって、車両の重心の位置を算出したい場合にＧＰＳアンテナの取り付け位置が分からなければ、位置誤差を生じる可能性がある。そのため、図５に示すように地図上に碁盤の目を用意し、現在位置が通過した箇所の中心を現在位置に置き換えることで位置誤差を減少させることができる。なお、碁盤の目の大きさは車両の大きさを想定して決定すればよい。
【００２４】
地図データ修正推定部１０３は、地図データ記憶部１０１に記憶された地図データの表す地図上の車両の現在の位置を表すデータと測位部が計測した車両の現在の位置を表すデータとを比較して、地図データの修正が必要か否かを推定する。
【００２５】
地図データ修正部１０４は、地図データ修正推定部１０３が地図データの修正が必要であると推定した場合、測位部１０２が計測した車両の現在の位置を表すデータに基づいて、地図データを修正する。
【００２６】
表示部１０５は、案内、問い合わせ、地図等の情報を提示するための画像を表示する、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は有機ＥＬディスプレイである。入力部１０６は、ユーザからの応答指示を受付ける、押圧式のスイッチ、タッチパネル、リモコン、利用者の声を認識してナビゲーション装置への入力情報に変換するマイクロフォン、又は音声認識エンジンである。なお、表示部１０５、及び入力部１０６は、地図データ修正装置１００に別体として接続される機器であってもよい。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係る地図データ修正装置１００の動作について、図２のフロー図に従って説明する。
【００２８】
まず、測位部１０２は、角度センサから得られる車両の姿勢角、速度センサから得られる移動速度、距離センサから得られる移動距離を用いて推測航法を行うことで算出した位置、及び速度と、ＧＰＳ受信機から得られる位置、及び速度とを複合させることで、車両の現在位置を算出する（ステップＳ２０１）。
【００２９】
次に、地図データ修正推定部１０３は、図６に示すように、測位部１０２が算出した現在位置と予め地図データ記憶部１０１に記憶されている自車位置が存在する道路リンクとの距離が道路の幅員の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。道路リンクは基本的に１つの道路（上下道路）に付き１つで、道路の中央線の位置を示すことから、現在位置と自車位置は一致しないが、自車位置が存在する道路リンクの道路の幅員内に必ず現在位置は存在すると考えられる。
【００３０】
ステップＳ２０２において、道路の幅員の距離の範囲内であると判定された場合、地図データ修正推定部１０３は処理を終了する。これは、現在位置と自車位置が存在する道路リンクの距離が道路の幅員の距離よりも小さい場合、地図精度はよいため、道路データを修正する必要がないからである。
【００３１】
一方、ステップＳ２０２において、道路の幅員の距離の範囲内でないと判定された場合、地図データ修正推定部１０３は車両の現在位置の道路を修正道路と推定する（ステップＳ２０３）。これは、現在位置と自車位置が存在する道路リンクの距離が道路の幅員の距離以上である場合、その距離差が大きい程、地図精度は悪いため、例えば距離差が５ｍ未満であれば地図データを修正する必要があるからである。
【００３２】
次に、地図データ修正推定部１０３は、測位部１０２が算出した現在位置と予め地図データ記憶部１０１に記憶されている自車位置が存在する道路リンクとの距離が所定距離、例えば５ｍより大きいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００３３】
ステップＳ２０４において、所定距離より大きいと判定された場合、地図データ修正推定部１０３は、車両の現在位置の道路を新設道路と推定する（ステップＳ２０５）。このとき、地図データ修正推定部１０３は、この新設道路の推定道路数をカウントし、カウント値を記憶する（ステップＳ２０６）。
【００３４】
次に、地図データ修正推定部１０３は、記憶している新設道路の推定道路数のカウント値が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７において、所定値以下であると判定された場合、地図データ修正推定部１０３は処理を終了する。一方、ステップＳ２０７において、所定値よりも大きいと判定された場合、地図データ修正推定部１０３は、表示部１０５を介して、図７に示すように、地図データに新設道路を追加する修正を行うか否かをユーザに問い合せる情報を提示する。このように、新設道路の推定道路数が、例えば２０本を越えるような場合、地図データの変更箇所が多く更新時期であると判定し、その主旨をユーザに注意事項として促す。なお、新設道路と推定された道路や地図精度に合わせて道路の色を変化させ、ユーザに地図データの更新時期が近づいていることを知らせるようにしてもよい。
【００３５】
地図データ修正推定部１０３は、上記問い合わせに対して、入力部１０６を介し、ユーザから修正する応答指示を受付けたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８において、修正する応答指示が受付けられなかったと判定された場合、地図データ修正推定部１０３は処理を終了する。一方、ステップＳ２０７において、修正する応答指示が受付けられたと判定された場合、地図データ修正推定部１０３は、自車位置が存在する道路リンク方位と前後に接続する道路リンク方位の差が、例えば５[ｄｅｇ]未満の道路リンクを含めて修正範囲と算出する（ステップＳ２０９）。
【００３６】
次に、地図データ修正推定部１０３は、現在位置が道路の幅員の範囲内になるように道路の中央線を推定する（ステップＳ２１０）。そして、地図データ修正部１０４は、図８に示すように、予め地図データ記憶部１０１に記憶されている道路リンクを推定した中央線の位置に一致するように平行移動する。更に、修正範囲外の接続する道路の道路リンク方位、リンク長、ノード座標を修正する（ステップＳ２１１）。なお、道路リンクの修正量が、例えば１ｍ程度と微小の場合には、道路の幅員を変更し、現在位置が道路の幅員の範囲内になるようにすることで、道路の中央線の位置を修正することによる処理負荷を軽減してもよい。
【００３７】
また、測位部１０２で算出した現在位置の走行軌跡を記憶し、図９に示すように、進行車線と対向車線とを走行した際に記憶した走行軌跡から道路の中央線を推定し、予め地図データ記憶部１０１に記憶されている道路リンクの位置と比較することで地図データを修正するか否かを判定してもよい。
【００３８】
また、本発明は、上述した実施の形態を実現するソフトウェアのプログラム（実施の形態では図に示すフロー図に対応したプログラム）が装置に供給され、その装置のコンピュータが、供給されたプログラムを読出して、実行することによっても達成させる場合を含む。したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現させるための地図データ修正プログラムも含む。
【００３９】
このように、本発明によれば、地図データの表す道路形状と実際の道路形状との差の大きさに関わらず、より精度の高い地図データに修正することができる地図データ修正装置、地図データ修正方法、及び地図データ修正プログラムを提供することができる。
【００４０】
上記実施の形態で説明した構成は、単に具体例を示すものであり、本願発明の技術的範囲を制限するものではない。本願の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の地図データ修正装置は、ＧＰＳ等を用いて算出した現在位置と自車位置が存在する道路リンクの距離から道路地図精度を判定し、既存の地図データを精度良く修正することができるため、車両に搭載される装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る地図データ修正装置の全体構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る地図データ修正装置の動作を示すフロー図
【図３】車両に設置されたセンサの座標系を示す図
【図４】推測航法の演算を行う座標系を示す図
【図５】現在位置の位置誤差を低減する方法を示す図
【図６】現在位置と自車位置が存在する道路リンクの関係を示す図
【図７】ユーザに注意を促す表示画面の構成の一例を示す図
【図８】道路リンクの修正内容を示す図
【図９】走行軌跡から道路の中央線を推定する方法を示す図
【符号の説明】
【００４３】
１００  地図データ修正装置
１０１  地図データ記憶部
１０２  測位部
１０３  地図データ修正推定部
１０４  地図データ修正部
１０５  表示部
１０６  入力部
【図１】
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【図２】
2008256621.tif 000007
【図３】
2008256621.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008256621.tif 000011
【図７】
2008256621.tif 000012
【図８】
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【図９】
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