(57)【要約】【課題】  微小角分岐点での判定ミスを低減できる「ナビゲーション装置、車両位置表示方法、およびプログラム」を提供することを目的とする。【解決手段】  ナビゲーション装置１は、自立航法を用いてマップマッチングを行いながらディスプレイ装置３に車両位置を表示するナビゲーション装置において、車両の推定位置より候補道路を検索する候補道路検索部１８ｂと、候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する微小角分岐点検出部１８ｃと、微小角分岐点における各道路の幅員を考慮して、車両が微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する進行判定部１８ｄと、微小角分岐点の所定距離前からマップマッチングを緩める車両位置修正部１８ａとを有する。【選択図】        図６
2005114632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自立航法を用いてマップマッチングを行いながら所定の表示装置の画面に車両位置を表示するナビゲーション装置において、
車両の推定位置より候補道路を検索する検索手段と、
前記候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する検出手段と、
前記微小角分岐点における各道路の幅員を考慮して、前記車両が前記微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する判定手段とを有することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記ナビゲーション装置は更に、前記微小角分岐点の所定距離前から前記マップマッチングを緩める手段を有することを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記分岐点以降の各道路の開き具合を参照して前記微小角分岐点を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
自立航法を用いてマップマッチングを行いながら所定の表示装置の画面に車両位置を表示する車両位置表示方法であって、
車両の推定位置より候補道路を検索する検索ステップと、
前記候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する検出ステップと、
前記微小角分岐点における各道路の幅員を考慮して、前記車両が前記微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する判定ステップとを有することを特徴とする車両位置表示方法。
【請求項５】
前記車両位置表示方法は更に、前記微小角分岐点の所定距離前から前記マップマッチングを緩めるステップを有することを特徴とする請求項４記載の車両位置表示方法。
【請求項６】
自立航法を用いてマップマッチングを行いながら所定の表示装置の画面に車両位置を表示させるプログラムであって、
車両の推定位置より候補道路を検索する検索ステップ、
前記候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する検出ステップ、
前記微小角分岐点における各道路の幅員を考慮して、前記車両が前記微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する判定ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
前記プログラムは更に、前記微小角分岐点の所定距離前から前記マップマッチングを緩めるステップを前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項６記載のプログラム。
【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、車両位置表示方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行案内を行い、ドライバーが所望する目的地へ容易に到着できるようにしたナビゲーション装置は、自車の現在位置を検出してＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体から自車位置近辺の地図データを読み出し、地図画像をディスプレイ画面に表示するとともに、該地図画像上の所定箇所に自車位置マークを重ねて表示する。そして、自車の移動により現在位置が変化するに従い、画面の自車位置マークを移動したり、あるいは自車位置マークを画面中央等の所定位置に固定して地図をスクロールしたりして、常に、自車位置近辺の地図情報が一目で分かるようになっている。
【０００３】
上記ＤＶＤ−ＲＯＭに記憶された地図は、縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅、緯度幅の地域に区切られており、道路は経度、緯度の座標で表現された頂点（ノード）の集合で示される。２つのノードを連結した部分はリンクと呼ばれ、１または複数のリンクの連結で道路（道路リンク）が構成される。また、車両位置の検出法には、方位センサと距離センサを用いて出発地から累積的に自車位置を求める推測航法（自立航法）と、衛星を用いて３角測量の原理で絶対的に自車位置を求める衛星航法がある。
【０００４】
このうち、前者の推測航法は構成が簡単であり、衛星電波の届かないトンネルや衛星電波がビルに遮られたり多重反射したりする市街地の走行で衛星航法を利用できない場合でも確実に車両位置を検出できる利点があるが、センサ誤差や車両の蛇行による誤差が累積するため、検出精度が悪く、特に走行距離が長くなると、誤差が大きくなり過ぎて実際の位置とは掛け離れた地点に車両位置マークが表示されてしまうという欠点がある。このため、ナビゲーション装置では、地図データにマップマッチング用の道路データを含めておき、推測航法で検出した車両位置を道路データを用いて修正できるようにしている。
【０００５】
上記マップマッチングには、推測航法で求めた車両位置を道路データ中の最寄りの道路に投影して車両位置マークを正しい道路上に修正する投影法と、推測航法で求めた車両位置の移動軌跡と道路データでの道路形状を比較して走行中の正しい道路を探索し、該道路上に修正するパターンマッチング法の２つがある。
【０００６】
まず、推測航法による車両位置検出方法について説明する。図１は、推測航法による車両位置検出方法を示す説明図である。距離センサは、車両がある単位距離Ｌ0走行する毎にパルスを出力するものとし、基準方位（θ＝０）をＸ軸の正方向、基準方位から反時計方向回りを＋方位とした場合、前回の確定車両位置が点Ｐ0（Ｘ0，Ｙ0）であり、点Ｐ0での車両方位（車両進行方向の絶対方位）がθ0のとき、単位距離Ｌ0走行した時点での相対方位センサの出力がΔθ1であったとすると、Ｐ0からＬ0進んだ地点Ｐ1での車両方位θ1は、次式（１）により求めることができる。
・θ1＝θ0＋Δθ1・・・（１）
また、車両位置の変化分は、ΔＸ＝Ｌ0×ｃｏｓθ1、ΔＹ＝Ｌ0×ｓｉｎθ1となり、今回の点Ｐ1での位置座標（Ｘ1，Ｙ1）は、次式（２）（３）により求めることができる。
・Ｘ1＝Ｘ0＋ΔＸ＝Ｘ0＋Ｌ0×ｃｏｓθ1・・・（２）
・Ｙ1＝Ｙ0＋ΔＹ＝Ｙ0＋Ｌ0×ｓｉｎθ1・・・（３）
よって、スタート地点での車両方位と位置座標が与えられていれば、その後、車両が単位距離Ｌ0走行する毎に、上記（１）〜（３）の計算を繰り返すことで、車両位置をリアルタイムに検出することができる。
【０００７】
但し、距離センサや相対方位センサには、誤差が存在するので、推測航法により検出した車両位置は走行が進むにつれて、誤差が累積し、道路から外れてしまうという問題がある。このため、ナビゲーション装置では、推測航法で検出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を行っている。
【０００８】
次に、投影法によるマップマッチングについて説明する。図２は、投影法によるマップマッチングの説明図である。現車両位置が点Ｐi-1（Ｘi-1，Ｙi-1）にあり、車両方位がθi-1であったとして以下説明する。なお、図２では点Ｐi-1は道路ＲＤaと一致していない場合を示している。点Ｐi-1より一定距離Ｌ0（例えば１０ｍ）走行したときの相対方位がΔθiであれば、自立航法による推定車両位置Ｐi′（Ｘi′，Ｙi′）と、Ｐi′での推定車両方位θiは、次式（４）〜（６）により求めることができる。
・θi＝θi-1＋Δθi・・・（４）
・Ｘi′＝Ｘi-1＋Ｌ0×ｃｏｓθi・・・（５）
・Ｙi′＝Ｙi-1＋Ｌ0×ｓｉｎθi・・・（６）
このとき、(ａ)推定車両位置Ｐi′を中心に２００ｍ四方に含まれ、しかも、垂線を降ろすことのできるリンク（道路を構成するエレメント）であって、推定車両位置Ｐi′での推定車両方位θiとリンクの成す角度が一定値以内（たとえば４５°）で、かつ、推定車両位置Ｐi′からリンクに降ろした垂線の長さが一定距離（たとえば１００ｍ）以内となっているものを探す。ここでは道路ＲＤa上の方位θa1のリンクＬＫa1（ノードＮa0とＮa1を結ぶ直線）と道路ＲＤb上の方位θb1のリンクＬＫb1（ノードＮb0とＮb1を結ぶ直線）となる。ついで、（ｂ）推定車両位置Ｐi′からリンクＬＫa1，ＬＫb1に降ろした垂線ＲＬia、ＲＬibの長さを求める。
【０００９】
（ｃ）次に、次式（７）、（７´）により係数Ｚを演算する。
・Ｚ=ｄＬ×２０＋dθ×２０（ｄθ≦３５°）・・・（７）
・Ｚ=ｄＬ×２０＋dθ×４０（ｄθ＞３５°）・・・（７´）
なお、ここで、ｄＬは、推定車両位置Ｐi′からリンクに降ろした垂線の長さ(推定車両位置からリンクまでの距離)、ｄθは、推定車両方位θiとリンクの成す角度であり、角度ｄθが大きいほど重み係数を大きくしている。
【００１０】
（ｄ）係数値Ｚが求まれば、以下の条件、距離ｄＬ≦７５ｍ（最大引き付け距離７５ｍ）、角度差ｄθ≦３０°（最大引き付け角度３０°）、係数値Ｚ≦１５００を満足するリンクを求め、係数値が最小のリンクをマッチング候補(最適道路)とする。ここではリンクＬＫa1となる。
【００１１】
（ｅ）そして、点Ｐi-1と点Ｐi′を結ぶ走行軌跡ＳＨiを垂線ＲＬiaの方向に点Ｐi-1がリンクＬＫa1上（またはリンクＬＫa1の延長線上）に来るまで平行移動して、点Ｐi-1とＰi′の移動点ＰＴi-1とＰＴi′を求め、（ｆ）最後に、点ＰＴi-1を中心にＰＴi′がリンクＬＫa1上（またはリンクＬＫa1の延長線上）に来るまで回転移動して移動点を求め、実車両位置Ｐi（Ｘi，Ｙi）とする。なお、実車両位置Ｐiでの車両方位はθiのままとされる。
【００１２】
しかし、上記手法では、比較的小さい角度で分岐している道路を走行する場合、マップマッチングミスが生じてしまうという問題がある。このような問題点を解決する従来技術として特許文献１記載の車両位置修正方法が提案されている。特許文献１記載の車両位置修正方法は、車両が比較的小さい角度で分岐する道路を走行するとき、一時的に、マップマッチングを中止して推測航法だけで車両位置を検索し、枝別れ箇所を抜けたあと、投影法によるマップマッチングを再開するようにしているので、車両の走行の仕方等によって、枝分かれ箇所で生じ易いマッチングミスの発生を回避できるというものである。
【００１３】
【特許文献１】特開平５−６０５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１記載の方法では、以下のような問題がある。図３は従来技術における問題点を説明するための図であり、同図（ａ）は実際の道路の形状を示す図、同図（ｂ）は地図データベース上の形状リンクを示す図、同図（ｃ）は実際の走行イメージを示す図である。同図（ａ）において、ＢＫａは実際の道路の分岐点、ＲＤｘは分岐点ＢＫａの手前から続いている実際の直線道路、ＲＤｙは分岐点ＢＫａから微小角度で分岐する道路をそれぞれ示している。
【００１５】
同図（ｂ）において、ＢＫｂは形状リンク上の分岐点、ＬＫｘは分岐点ＢＫｂの手前から続いている直線道路ＲＤｘを示す形状リンク、ＬＫｙは分岐点ＢＫｂから微小角度で分岐する道路ＲＤｙを示す形状リンクをそれぞれ示している。なお、これらの形状リンクは、ＤＶＤ−ＲＯＭ等に格納されているものである。図３（ｃ）において、実線で示すＳ１は、車両の方位を含めたナビゲーション装置上の走行イメージを示している。破線で示すＳ２は、車両の方位を含めた実際の走行イメージを示している。Ｐ１１〜Ｐ１４は、ナビゲーション装置の走行イメージ上の各ポイントでの車両位置を示している。Ｐ２１〜Ｐ２４は、実際の走行イメージ上の各ポイントでの車両位置を示している。
【００１６】
実際の車両は、Ｐ２１、Ｐ２２に示すように、分岐する道路ＲＤｙに向かって移動しているが、ナビゲーション装置の走行イメージでは、Ｐ１１、Ｐ１２に示すように、車両は形状リンクの分岐点ＢＫｂまで到達していないため、マップマッチングによって、直線道路を示す形状リンクＬＫｘに引きついてしまっている。
【００１７】
分岐点通過後、車両が微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する際に、実際の車両位置Ｐ２３から形状リンクＬＫｘまでの距離と、位置Ｐ２３から形状リンクＬＫｙの直線箇所までの距離で、直線道路を示す形状リンクＬＫｘまでの距離の方が近いと判定される。このため、車両は直線道路を進行していると判定されてしまい、ナビゲーション装置の走行イメージでは、Ｐ１３に示すように、マップマッチングによって、車両が直線道路ＲＤｘを示す形状リンクＬＫｘに引きついてしまう。さらに進むと、車両は、実際には道路ＲＤｙを走行しているにもかかわらず、ナビゲーション装置上の走行イメージでは、Ｐ１４に示すように、直線道路ＲＤｘを示す形状リンクＬＫｘに引きついてしまう。
【００１８】
このように、なだらかに分岐して分岐後に並行になる微小角分岐点では、地図データベース上での形状リンクの分岐点が一点で表現されているため、実際の分岐点との位置や角度が合わないことが多い。このため、分岐点の手前で、道路が一本しかない場合、直線道路に引きついてしまい、分岐判定でミスマッチが発生してしまうという問題がある。
【００１９】
そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、微小角分岐点での判定ミスを低減できるナビゲーション装置、車両位置表示方法、および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】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置は、自立航法を用いてマップマッチングを行いながら所定の表示装置の画面に車両位置を表示するナビゲーション装置において、車両の推定位置より候補道路を検索する検索手段と、前記候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する検出手段と、前記微小角分岐点における各道路の幅員を考慮して、前記車両が前記微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、道路の幅員を考慮して分岐判定を行うようにしたので、実際の車両の位置と形状リンクとの距離によって分岐判定を行っていた従来とは異なり、実際の道路を考慮した妥当な判定を行うことができる。これにより、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上させることができるので、微小角分岐点での判定ミスを低減することができる。
【００２２】
また、本発明は、上記構成において、更に、前記微小角分岐点の所定距離前から前記マップマッチングを緩める手段を有することを特徴とする。本発明によれば、微小角分岐点の所定距離前からマップマッチングを緩めて、形状リンクへの引き付けを緩めるようにしたので、分岐角度や形状リンクと実際の車両との分岐位置の違い吸収することができるため、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明は、上記構成において、前記検出手段は、前記分岐点以降の各道路の開き具合を参照して前記微小角分岐点を検出することを特徴とする。本発明によれば、分岐点での角度を具体的に検出することができない場合でも、分岐点が微小角度で分岐しているかどうか判別することができる。
【００２４】
また、本発明の車両位置表示方法は、自立航法を用いてマップマッチングを行いながら所定の表示装置の画面に車両位置を表示する車両位置表示方法であって、車両の推定位置より候補道路を検索する検索ステップと、前記候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する検出ステップと、前記微小角分岐点における各道路の幅員を考慮して、前記車両が前記微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、道路の幅員を考慮して分岐判定を行うようにしたので、実際の車両の位置と形状リンクとの距離によって分岐判定を行っていたのとは異なり、実際の道路を考慮した妥当な判定を行うことができる。これにより、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上させることができるので、微小角分岐点での判定ミスを低減することができる。
【００２６】
また、本発明は、上記構成において、更に、前記微小角分岐点の所定距離前から前記マップマッチングを緩めるステップを有することを特徴とする。本発明によれば、分岐点の所定距離前からマップマッチングを緩めて、形状リンクへの引き付けを緩めるようにしたので、分岐角度や形状リンクと実際の車両との分岐位置の違い吸収することができるため、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上することができる。
【００２７】
また、本発明のプログラムは、自立航法を用いてマップマッチングを行いながら所定の表示装置の画面に車両位置を表示させるプログラムであって、車両の推定位置より候補道路を検索する検索ステップ、前記候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する検出ステップ、前記微小角分岐点における各道路の幅員を考慮して、前記車両が前記微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する判定ステップをコンピュータに実行させる。
【００２８】
本発明によれば、道路の幅員を考慮して分岐判定を行うようにしたので、実際の車両の位置と形状リンクとの距離によって分岐判定を行っていたのとは異なり、実際の道路を考慮した妥当な判定を行うことができる。これにより、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上させることができるので、微小角分岐点での判定ミスを低減することができる。
【００２９】
また、本発明は、上記構成において、更に、前記微小角分岐点の所定距離前から前記マップマッチングを緩めるステップを前記コンピュータに実行させることを特徴とする。本発明によれば、分岐点の所定距離前からマップマッチングを緩めて、形状リンクへの引き付けを緩めるようにしたので、分岐角度や形状リンクと実際の車両との分岐位置の違い吸収することができるため、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、微小角分岐点での判定ミスを低減できるナビゲーション装置、車両位置表示方法、および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】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００３２】
図４は、本実施例に係るナビゲーション装置を説明するための図である。図４に示すように、ナビゲーション装置１は、スピーカ２、ディスプレイ装置３、ＲＯＭドライブ４、リモコン５、ＧＰＳ受信機６、自立航法センサ７、ナビゲーション制御部８を有する。ナビゲーション制御部８は、地図読出制御部９、地図バッファ１０、地図描画部１１、ＶＲＡＭ１２、読出制御部１３、交差点案内部１４、リモコン制御部１５、ＧＰＳデータ記憶部１６、車両位置方位計算部１７、マップマッチング制御部１８、誘導経路制御部１９、誘導経路メモリ２０、誘導経路描画部２１、マーク発生部２２、操作画像発生部２３、画像合成部２４を有する。
【００３３】
このナビゲーション制御部８は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いて構成され、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている各種プログラムをＲＡＭをワークエリアとして使用して、各種処理を実行する。
【００３４】
スピーカ２は、交差点での案内音声を出力する。ディスプレイ装置３は、地図、誘導経路、交差点案内図、各種メニュー等を表示する。ＲＯＭドライブ４は、地図情報を記憶するＤＶＤ−ＲＯＭ４１から地図情報の読出しを行う。リモコン５は、ナビゲーション制御装置１に対する各種指令の入力、誘導経路設定操作、各種データの設定操作等を行うものである。ＧＰＳ受信機６は、衛星からの電波を受信して車両の現在位置、方位を測定する。自立航法センサ７は、車両回転角度を検出する振動ジャイロ等の角度センサ７１、所定走行距離毎に１個のパルスを発生する距離センサ７２を備えている。
【００３５】
地図読出制御部９は、リモコン５や地図の縮小／拡大キー等で地図の移動操作や地図選択操作がなされた時にフォーカス位置を計算するとともに、自車位置又はフォーカス位置等に基づいてＲＯＭドライブ４を制御してＤＶＤ−ＲＯＭ４１より所定の地図情報を読み出すものである。地図バッファ１０は、１ＤＶＤ−ＲＯＭ４１から読み出された地図情報を記憶するものである。地図バッファ１０には、地図スクロールができるように自車位置あるいはフォーカス位置周辺の複数枚（複数ユニット）の地図情報、例えば、３×３ユニットの地図情報が読み出される。
【００３６】
地図描画部１１は、地図バッファ１０に記憶された地図情報を用いて地図画像を発生するものである。ＶＲＡＭ１２は、地図画像を記憶する。読出制御部１３は、画面中心位置（自車位置、フォーカス位置）に基づいてＶＲＡＭ１２より切り出す１画面分の位置を変えて自車位置の移動またはフォーカス移動に従って地図をスクロール表示する。交差点案内部１４は、接近中の交差点における案内をディスプレイ画像および音声で行い、実際の経路誘導時に自車が接近中の交差点より所定距離内に接近した時、該交差点案内図（交差点拡大図、行先、進行方向矢印等）をディスプレイ画面に表示するとともに進行方向を音声で案内する。リモコン制御部１５は、リモコン５の操作に応じた信号を受信して各部に指示する。ＧＰＳデータ記憶部１６は、ＧＰＳ受信機６からの絶対位置を記憶する。
【００３７】
車両位置方位計算部１７は、自立航法センサ７の出力に基づいて、前回の推定位置に移動距離、変化方位を加算して今回の推定車両位置を求め、求めた推定車両位置をマップマッチング制御部１８へ出力する。具体的には、車両位置方位計算部１７は、上記（１）〜（３）式に従って推定車両位置（Ｘ，Ｙ）および車両方位θを計算してマップマッチング部１８に出力する。
【００３８】
マップマッチング制御部１８は、車両位置方位計算部１７からの推定車両位置、ＧＰＳデータ記憶部１６からの絶対座標、および地図バッファメモリ１０からの地図データに基づき、マップマッチング処理を行って車両位置を修正して、修正した位置情報を誘導経路制御部１９に出力する。このマップマッチング制御部１８の構成については後述する。
【００３９】
誘導経路制御部１９は、入力された目的地までの誘導経路の計算処理、車両が誘導経路より外れた時（オフルート）、現車両位置から目的地までの誘導経路の再計算処理を行うものである。誘導経路メモリ２０は、誘導経路を記憶する。誘導経路描画部２１は、走行時、誘導経路メモリ２０より誘導経路情報（ノード列）を読み出して地図上に描画する。マーク発生部２２は、自車位置マーク、カーソル等の各種マークを表示する。操作画像発生部２３は、各種メニュー画面（操作画面）を表示する。画像合成部２４は、読出制御部１３、操作画像発生部２３、マーク発生部２２、誘導経路描画部２１からの画像を合成し、合成した画像をディスプレイ装置３へ出力する。
【００４０】
次に、ＤＶＤ−ＲＯＭの構成について説明する。図５は、地図データ中の道路データの構成を示す図である。ＤＶＤ−ＲＯＭ４１に記憶される地図情報は、（１）道路レイヤと、（２）地図上のオブジェクトを表示するための背景レイヤと、（３）市町村名など文字を表示するための文字レイヤと、（４）ＩＩＳ（Integrated  Information  Service）情報を記憶するＩＩＳレイヤなどから構成されている。このうち、道路レイヤは道路リンクデータＲＬＤＴ、ノードデータＮＤＤＴ、交差点データＣＲＤＴを有している。
【００４１】
道路リンクデータＲＬＤＴは該当道路の属性情報を与えるもので、道路リンク上の全ノード数、道路を構成する各ノードの番号、道路番号（道路名）、道路の種別（国道、高速道路、県道、その他の別）等のデータより構成されている。この道路リンクデータＲＬＤＴには、各道路の幅員が含まれている。また、交差点データＣＲＤＴは地図上の交差点毎に、該交差点に連結するリンク上のノードのうち該交差点に最も近いノード（交差点構成ノードという）の集合であり、ノードデータＮＤＤＴは道路を構成する全ノードのリストであり、ノード毎に位置情報（経度、緯度）、該ノードが交差点であれば交差点データを指し、交差点でなければ該ノードが属する道路リンクを指すポインタ等で構成されている。
【００４２】
次に、マップマッチング制御部の構成について説明する。図６はマップマッチング制御部１８のブロック図である。図６に示すように、マップマッチング制御部１８は、車両位置修正部１８ａ、候補道路検索部１８ｂ、微小角分岐点検出部１８ｃ、進行判定部１８ｄ、分岐点通過検出部１８ｅを有する。
【００４３】
車両位置修正部１８ａは、車両位置方位計算部１７からの推定車両位置、ＧＰＳデータ記憶部１６からの絶対座標、および地図バッファメモリ１０からの地図データ等に基づき、マップマッチング処理を行って車両位置を修正する。また、車両位置修正部１８ａは、微小角分岐点の所定距離（例えば１００［ｍ］）前からマップマッチングを緩める手段として機能する。つまり、車両位置修正部１８ａは、自車が微小角分岐点を通過すると、道路への引き付けを一時的に緩めて、分岐先の形状リンクの方位と自車との位置が、自車の方位と形状リンクとの距離差で分岐先の道路を選択して引き付けている。
【００４４】
候補道路検索部１８ｂは、地図バッファメモリ１０からの地図データを参照して、車両の推定位置よりマップマッチングすべき候補道路を検索する。この候補道路検索部１８ｂが検索手段に相当する。この候補道路検索部１８ｂにおける処理は、例えば以下の通りである。候補道路検索部１８ｂは、推定車両位置を中心に例えば２００ｍ四方に含まれ、しかも、垂線を降ろすことのできるリンクであって、推定車両位置における車両方位とリンクの成す角度が一定値以内（たとえば４５°）で、かつ、推定車両位置からリンクに降ろした垂線の長さが一定距離（たとえば１００ｍ）以内となっているものを探す。ついで、求まった各リンクに上記（７）、（７´）式を適用して係数Ｚを演算する。
【００４５】
各リンクの係数値Ｚが求まれば、距離ｄＬ≦７５ｍ（最大引き付け距離７５ｍ）、角度差ｄθ≦３０°（最大引き付け角度３０°）、係数値Ｚ≦１５００を満足するリンクを求め、係数値がもっとも小さなリンクを最適道路とし、次に係数値が小さなリンクを次順位候補道路とする。
【００４６】
微小角分岐点検出部１８ｃは、候補道路上に微小角度で分岐する微小角分岐点が有るかどうかを検出する。この微小角分岐点検出部１８ｃが検出手段に相当する。この微小角分岐検出部１８ｃは、候補道路上の各リンクの情報を地図バッファメモリ１０からの地図データを参照して、候補道路上の各リンクの接続点における角度を求めて、分岐点が微小角度で分岐するかどうかを検出する。
【００４７】
微小角分岐検出部１８ｃは、分岐点以降の各道路を示す形状リンクの開き具合を参照して分岐点が微小角度で分岐するかどうかを検出するようにしてもよい。ここで、各道路を示す形状リンクの開き具合は、分岐点から所定間隔毎に各道路を示す形状リンク間の距離を求め、分岐点から所定距離通過しても各道路を示す形状リンク間の距離が開かない場合は、上記分岐点を微小角分岐点と検出する。
【００４８】
進行判定部１８ｄは、微小角分岐点における角道路の幅員を考慮して、車両が微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する。この進行判定部１８ｄが判定手段に相当する。分岐点通過検出部１８ｅは、微小角分岐点検出部１８ｃからの微小角分岐点の情報、車両位置方位計算部１７からの推定車両位置、地図バッファメモリ１０からの地図データを取得して、これらの情報に基づき車両が微小角分岐点を通過したかどうかを検出する。
【００４９】
次に、本実施例に係るナビゲーション装置の車両位置表示を説明する。図７は、本実施例に係るナビゲーション装置の車両位置表示を説明するための図であって、同図（ａ）は実際の道路の形状を示す図、同図（ｂ）は地図データベース上の形状リンクを示す図、同図（ｃ）は実際の走行イメージを示す図である。同図（ａ）において、ＢＫａは実際の道路の分岐点、ＲＤｘは分岐点ＢＫａの手前から続いている実際の直線道路、ＲＤｙは分岐点ＢＫａから微小角度で分岐する道路をそれぞれ示している。
【００５０】
同図（ｂ）において、ＢＫｂは形状リンクの分岐点、ＬＫｘは分岐点ＢＫｂの手前から続いている直線道路ＲＤｘを示す形状リンク、ＬＫｙは分岐点ＢＫｂから微小角度で分岐する道路ＲＤｙを示す形状リンク、Ｂ１は地図データに含まれる道路ＲＤｘの幅員、Ｂ２は地図データに含まれる道路ＲＤｙの幅員をそれぞれ示している。なお、これらの形状リンクは、ＤＶＤ−ＲＯＭ等に格納されているものである。
【００５１】
図７（ｃ）において、実線で示すＳ３は、車両の方位を含めたナビゲーション装置上の走行イメージを示している。破線で示すＳ２は、車両の方位を含めた実際の走行イメージを示している。Ｐ３１〜Ｐ３４は、ナビゲーション装置の走行イメージ上の各ポイントでの車両位置を示している。Ｐ２１〜Ｐ２４は、実際の走行イメージ上の各ポイントでの車両位置を示している。
【００５２】
Ｐ２１では、実際の車両は、微小角分岐する道路ＲＤｙに向かって移動している。このとき、ナビゲーション装置の走行イメージ上では、Ｐ３１に示すように、車両は形状リンクの分岐点ＢＫｂまで到達していないため、マップマッチングによって、直線道路を示す形状リンクＬＫｘに引きついている。Ｐ２２では、実際の車両は、Ｐ２１と同様に、微小角分岐する道路ＲＤｙに向かって移動している。このとき、車両位置修正部１８ａは、マップマッチングを緩めて、形状リンクＬＫｘへの引き付けを緩めているため、Ｐ３２に示す位置に車両マークが表示される。
【００５３】
進行判定部１８ｄは、形状リンクの分岐点ＢＫｂ通過後、車両が微小角分岐点でいずれの道路に進行したかを判定する際に、各道路の幅員を考慮して、分岐判定を行う。ここで、進行判定部１８ｄは、各道路の幅員を考慮して判定すると、Ｐ２３で、実際の車両はすでに道路ＲＤｙ内に存在するため、車両が微小角分岐点で道路ＲＤｙ方向に進行していると判定する。このため、ナビゲーション装置の走行イメージでは、Ｐ３３に示すように、マップマッチングによって、車両が道路ＲＤｙを示す形状リンクＬＫｙに引き付けられる。
【００５４】
さらに、実際に車両が道路ＲＤｙを走行しているのと同様に、ナビゲーション装置上の走行イメージも、Ｐ３４に示すように、道路ＲＤｙを走行しているように表示される。微小角分岐判定が正しくマッチングされる。
【００５５】
このように、なだらかに分岐して分岐後に並行になる微小角分岐点では、地図データ上での形状リンクの分岐点が一点で表現されているため、分岐点の所定距離前からマップマッチングを緩めて、形状リンクへの引き付けを緩めるようにしたので、分岐角度や形状リンクと実際の車両との分岐位置の違い吸収することができるため、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上させることができる。また、道路の幅員を考慮して分岐判定を行うようにしたので、実際の車両の位置と形状リンクとの距離によって分岐判定を行っていた従来とは異なり、実際の道路を考慮した妥当な判定を行うことができる。
【００５６】
次に動作について説明する。図８は、本実施例に係るナビゲーション装置の動作フローチャートである。まず、自立航法センサ７によって、移動した距離、および変化した方位を検出し、また、ＧＰＳデータ受信機６によって、ＧＰＳ衛星から受信したデータにより求めた絶対位置とその誤差範囲を算出し、これらをＧＰＳデータ記憶部１６へ出力し、ＧＰＳデータ記憶部１６は、絶対位置とその誤差範囲をマップマッチング制御部１８へ出力する。車両位置・方位計算部１７は、前回の推定位置に移動距離・方位変化量を加算して今回の推定車両位置を求め、求めた推定車両位置をマップマッチング制御部１８へ出力する。次に、マップマッチング制御部１８は以下の処理を行う。
【００５７】
ステップＳ１で、微小角分岐検出部１８ｃは、この先Ｘ［ｍ］以内で走行する道路が微小角で分岐する微小角分岐点があるかどうかを判断する。ステップＳ１で、微小角分岐検出部１８ｃは、走行する道路が微小角分岐していることを検出した場合、ステップＳ２で、分岐先毎の分岐先判定積算距離をクリアする。ステップＳ３で、車両位置修正部１８ａは、微小角分岐点ＢＫｂの所定距離前からマップマッチングを抑制し、微小角分岐点ＢＫｂの手前から形状リンクＬＫｘへの引き付けを緩める。
【００５８】
ステップＳ４で、分岐点通過検出部１８ｅは、車両が微小角分岐点ＢＫｂを通過したか否かを判断し、車両が微小角分岐点ＢＫｂを通過したと判断した場合、ステップＳ５で、車両位置修正部１８ａは、分岐先毎に自車位置と分岐先それぞれの道路幅員までの距離を分岐先判定積算距離に加算する。ステップＳ６で、車両位置修正部１８ａは、それぞれの分岐先判定積算距離に大きな差があるか否かを判断し、分岐先判定積算距離に大きな差がある場合、ステップＳ７で、分岐先判定距離が最小の分岐先にマップマッチングし、処理を終了する。
【００５９】
ステップＳ６で、車両位置修正部１８ａは、それぞれの分岐先判定積算距離に大きな差が無い場合、ステップＳ８で、分岐点通過検出部１８ｅは、分岐点を通過してからＹ［ｍ］以上走行したか否かを判断し、Ｙ［ｍ］以上走行していると判断した場合、ステップＳ９で、進行判定部１８ｅは、微小角分岐点において各道路の幅員を考慮して、車両が微小角分岐でいずれの道路に進行したかを判定する。例えば、自車位置が分岐先の道路幅員内に存在する場合は、その道路を分岐先として判定する。また、形状リンク（線）と、その形状リンクに対応する道路の幅員を考慮して、車両がいずれの道路に近いかどうかを判定する。次に、車両位置修正部１８ａは、判定結果に基づいて、近い方の道路を分岐先としてマップマッチングを行って処理を終了する。
【００６０】
このように、分岐判定を行う際に、形状リンクおよび形状リンクに対応する道路の幅員を考慮して、微小角分岐点での分岐判定を行うようにしたので、分岐角度や分岐位置の違いをある程度吸収することができるため、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上させることができる。
【００６１】
以上、本実施例によれば、地図データベースの微小角分岐点を、その手前から検索し、形状リンクへの引き付けを緩めて、微小角分岐判定で、形状リンク（線）に道路幅員の幅分を考慮した面として捉えて、分岐後、ある程度の走行区間に、自車がその面（道路）のどちら側により多く存在したか、あるいは、より近かったかにより道路の選択を行うようにしたので、実際の車両の位置と形状リンクとの距離によって分岐判定を行っていた従来とは異なり、実際の道路を考慮した妥当な判定を行うことができる。これにより、微小角分岐点での分岐判定の精度を向上させることができるので、微小角分岐点での判定ミスを低減することができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施例では、２つの道路に分岐する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、２以上の道路に分岐する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】推測航法による車両位置検出方法を示す説明図である。
【図２】投影法によるマップマッチングの説明図である。
【図３】従来の問題点を説明するための図であり、同図（ａ）は実際の道路の形状を示す図、同図（ｂ）は地図データベース上の形状リンクを示す図、同図（ｃ）は実際の走行イメージを示す図である。
【図４】本実施例に係るナビゲーション装置を説明するための図である。
【図５】地図データ中の道路データの構成を示す図である。
【図６】マップマッチング制御部のブロック図である。
【図７】本実施例に係るナビゲーション装置の車両位置表示を説明するための図であって、同図（ａ）は実際の道路の形状を示す図、同図（ｂ）は地図データベース上の形状リンクを示す図、同図（ｃ）は実際の走行イメージを示す図である。
【図８】本実施例に係るナビゲーション装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１  ナビゲーション装置
８  ナビゲーション制御部
１８  マップマッチング部
１８ａ  車両位置修正部
１８ｂ  候補道路検索部
１８ｃ  微小角分岐検出部
１８ｄ  進行判定部
１８ｅ  分岐点通過検出部
【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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