(57)【要約】【課題】  道路区間内の複数の地点についての道路勾配の取得値の平均値の有効性を向上させる。【解決手段】  カーナビゲーション装置１が、地図データを記憶する内部メモリ制御装置１６を備え、この地図データ中のリンク内の複数の地点における道路勾配の測定値を取得し（ステップ２０５）、この道路勾配の値のばらつきを示す変動係数（標準偏差と平均値の関数）が所定の閾値以上の場合に、そのばらつきを低減するよう、その道路区間を更に区間分けするためのノードの情報を内部メモリ制御装置１６に記憶させる。【選択図】        図２
2005091083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の区間分けの情報を記憶する記憶媒体（１６）と、
前記記憶装置が記憶する前記区間分けの情報によるある道路区間内の複数の地点における道路勾配の値を取得する取得手段（２０５）と、
前記取得手段が取得した前記道路区間内の複数の地点における道路勾配の値に基づいて、前記道路区間を更に区間分けする情報を前記記憶媒体に記憶させる記憶制御手段（２１０〜２６０）と、を備えた道路区間情報記憶制御装置。
【請求項２】
前記記憶制御手段は、前記取得手段が取得した前記道路区間内の複数の地点における道路勾配の値のばらつきが所定の基準以上の場合に、そのばらつきを低減するよう、前記道路区間を更に区間分けする情報を前記記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の道路区間情報記憶制御装置。
【請求項３】
前記記憶制御手段は、前記取得手段が取得した前記道路区間内の複数の地点における道路勾配の値に基づいて、これら道路勾配の値の極性が変化する位置を境に前記道路区間を更に区間分けする情報を前記記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項２に記載の道路区間情報記憶制御装置。
【請求項４】
前記記憶制御手段は、前記更に区分けされた前記道路区間のそれぞれにおける前記道路勾配の値の平均値を前記記憶媒体に記憶させる勾配記憶制御手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の道路区間情報記憶制御装置。
【請求項５】
コンピュータを、道路の区間分けの情報を記憶する記憶媒体、
前記記憶装置が記憶する前記区間分けの情報によるある道路区間内の複数の地点における道路勾配の値を取得する取得手段、および
前記取得手段が取得した前記道路区間内の複数の地点における道路勾配の値に基づいて、前記道路区間を更に区間分けする情報を前記記憶媒体に記憶させる記憶制御手段、として機能させるための道路区間情報記憶制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の区間分けの情報を記憶媒体に記憶させるための道路区間情報記憶制御装置、および道路区間情報記憶制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両に搭載されたセンサを利用して得た測定値に基づいてデータベースを作り、そのデータベースを利用して車両を制御する技術が多く研究されている。また、ナビゲーションシステムが書き込み可能な不揮発性記憶媒体としてハードディクスドライブ等を搭載するようになり、そのデータベースをこれら不揮発性記憶媒体に長期記憶させることが可能になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような技術の応用として、道路の情報を有する道路地図データベースを不揮発性記憶媒体に記憶させておき、その道路地図データをセンサを利用して得た測定値に基づいて更新する技術が考えられる。ここで、道路地図データベース中の道路は、リンクとノードとから成る。リンクは区間分けされた道路片、すなわち道路区間である。ノードは、リンクとリンクを繋ぐ節点、すなわち、道路を区間分けする境となる点である。
【０００４】
上記した道路地図データベースを更新する技術として更に、１つのリンクを挟んで隣り合う２つのノード間で、センサからの道路勾配データを複数の地点で取得し、それらデータの平均を求め、その値をノード間の代表値の学習データとして不揮発性記憶媒体に保存を行うことが考えられる。
【０００５】
しかし、発明者の考察によれば、道路勾配は、その値に正負の極性があるようなデータであり、そのようなデータの平均を計算する場合には、以下のような問題がある。
【０００６】
すなわち、常に上り坂である等、そのノード間における道路勾配のデータの極性が一定である場合は、その平均の値は有効なデータとして使うことができる。しかし、上り下りがある等、そのノード間における道路勾配のデータの極性が一定でない場合、その平均値は必ずしも有効なデータであるとは言えない。
【０００７】
このことを、図５〜図８に示す２つのリンクの道路勾配を例にとって具体的に説明する。図５は、隣接するノード５８およびノード５９に挟まれたリンクの実際の勾配を視覚化した曲線５０を示している。矢印５１〜５７は、この曲線５０に対応するリンク中において勾配が測定された地点を指している。また図６は、隣接するノード６９およびノード７０に挟まれたリンクの実際の勾配を表した曲線６０を示している。矢印６１〜６８は、この曲線６０に対応するリンク中において勾配が測定された地点を指している。ただし、これら矢印５１〜５７、矢印６１〜６８は表記の簡単のために概略的にした測定の地点であって、実際に測定された地点はもっと多い。
【０００８】
曲線５０は、ほとんど上り坂のみを含んでいるので、その複数の地点における勾配の値の極性もほぼ常にプラスである。曲線６０は上り坂と下り坂を含んでいるので、その複数の地点における勾配の値の極性は一定ではない。すなわち図６における左側では勾配の極性はプラスであり、右側では勾配の極性はマイナスである。図７に、これら２つの曲線５０、６０に対応するリンクについて、それぞれ測定によって取得した勾配値を横軸に、その勾配値を中心とする所定のデータ区間に対応する測定値の取得数（図７中ではサンプル数と表記）を縦軸としたグラフを示す。曲線７１が、曲線５０に対応するリンクについてのプロットであり、曲線７２が、曲線６０に対応するリンクについてのプロットである。
【０００９】
これら曲線５０、６０についての、取得した複数の勾配値の平均を図８の表に示す。曲線５０のリンクについては、正値の平均値（図中では＋２）となる。これは、実際の勾配を反映した有効な値である。しかし、曲線６０のリンクについては、図７の曲線７２の分布からもわかる様に、平均値をとることで勾配の正負の値が打ち消し合い、結果として勾配平均がゼロとなる。しかし、実際の曲線６０は、図６のようにゼロとは大きく異なる勾配を有しているので、このような平均値は有効度が著しく低い。
【００１０】
本発明は上記点に鑑み、道路区間内の複数の地点についての道路勾配の取得値の平均値の有効性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、道路の区間分けの情報を記憶する記憶媒体（１６）と、前記記憶装置が記憶する前記区間分けの情報によるある道路区間内の複数の地点における道路勾配の値を取得する取得手段（２０５）と、前記取得手段が取得した前記道路区間内の複数の地点における道路勾配の値に基づいて、前記道路区間を更に区間分けする情報を前記記憶媒体に記憶させる記憶制御手段（２１０〜２６０）と、を備えた道路区間情報記憶制御装置である。
【００１２】
このように、記憶制御手段が、道路区間内の複数の地点における道路勾配の値に基づいて、その道路区間を更に区間分けするので、道路区間内をその勾配に応じて区分けすることができる。したがって、道路区間内の複数の地点についての道路勾配の取得値の平均値の有効性を向上させることが可能となる。
【００１３】
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の道路区間情報記憶制御装置において、前記記憶制御手段は、前記取得手段が取得した前記道路区間内の複数の地点における道路勾配の値のばらつきが所定の基準以上の場合に、そのばらつきを低減するよう、前記道路区間を更に区間分けする情報を前記記憶媒体に記憶させることを特徴とする。
【００１４】
この発明は、勾配が概ね一定している道路区間では、複数の地点の勾配値のばらつきが少なく、また勾配の極性が一定しない等、勾配の変化が激しい道路区間では、複数の地点の勾配値のばらつきが少なくなるという性質に基づいて、その道路区間の道路勾配の値のばらつきがあるときは、そのばらつきを低減するよう、区間内を更に区間分けしている。このようにすることで、各区間の勾配値のばらつきが低減され、ひいては道路区間内の複数の地点についての道路勾配の取得値の平均値の有効性を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の道路区間情報記憶制御装置において、前記記憶制御手段は、前記取得手段が取得した前記道路区間内の複数の地点における道路勾配の値に基づいて、これら道路勾配の値の極性が変化する位置を境に前記道路区間を更に区間分けする情報を前記記憶媒体に記憶させることを特徴とする。
【００１６】
このように、この発明においては、ばらつきを低減するような区間分けの具体例として、道路勾配の値の極性が変化する位置を境として道路区間を更に区分けしている。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の道路区間情報記憶制御装置において、前記記憶制御手段は、前記更に区分けされた前記道路区間のそれぞれにおける前記道路勾配の値の平均値を前記記憶媒体に記憶させる勾配記憶制御手段を有することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明をプログラムとして実現している。
【００１９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段、または具体的手段として下記制御回路１８を機能させるためのソフトウェアの処理との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に、本発明の第１実施形態に係る道路区間情報記憶制御装置としてのカーナビゲーション装置１の構成を示す。カーナビゲーション装置１は、位置検出器１１、内部メモリ制御装置１６、操作スイッチ群１７、表示装置２０、リモコンセンサ２１およびこれらに接続された制御回路１８を備えている。またカーナビゲーション装置１には、車両走行制御装置３０が接続されている。
【００２１】
車両走行制御装置３０は、カーナビゲーション装置１の制御回路１８から道路の勾配の情報を受け取り、その情報に基づいて車両走行制御を実行する。車両走行制御装置３０としては、例えば図示しないエンジンＥＣＵ、トランスミッションＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ等が該当し、これらにより、制御回路１８から得た道路の勾配の情報に基づいたエンジン制御や、ギア位置の調整、ブレーキ制御等が行われる。
【００２２】
表示装置２０は、液晶ディスプレイ等の表示面およびスピーカを有し、制御回路１８からの映像信号の入力に応じて液晶ディスプレイ等の表示面に当該映像を表示し、また制御回路１８からの音声信号の入力に応じてスピーカに当該音声を出力させる。
【００２３】
操作スイッチ群１７は、表示装置２０の表示面の周囲に設けられた複数のメカニカルスイッチ、当該表示面に重ねて設けられたタッチパネル等の入力装置から成り、ユーザによるメカニカルスイッチの押下（例えば押しボタンの押下）、タッチパネルのタッチに基づいた信号を制御回路１８に出力する。
【００２４】
リモコンセンサ２１は、ユーザの操作に基づいて赤外線等による無線信号を送信するリモコン２２から受信した信号を制御回路１８に出力する。
【００２５】
位置検出器１１は、いずれも周知の地磁気センサ１２、ジャイロスコープ１３、車速センサ１４、および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）のためのＧＰＳ受信機１５を有している。これらのセンサ等１２〜１５は、各々の性質に基づいた現在位置を特定するための情報を制御回路１８に出力する。また位置検出器１１は、更に図示しないステアリングの回転センサ、各駆動輪の車輪センサ等を有していてもよい。
【００２６】
ジャイロスコープ１３は、所定の検出軸の周りの車両の回転角速度を検出し、その値を電気信号として制御回路１８に出力する。この所定の検出軸は、車両の進行方向および鉛直方向を含む平面内にあり、かつ車両の進行方向に垂直な方向、すなわち車両の垂直方向を向いている。
【００２７】
Ｇセンサ１６は、車両の進行方向への加速度を検出し、その値を電気信号として制御回路１８に出力する装置である。
【００２８】
内部メモリ制御装置１６は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の不揮発性記憶媒体を備え、制御回路１８からの制御命令等に基づいて、この不揮発性記憶媒体に対してデータの読み出しおよび可能であればデータの書き込みの制御を行う。この不揮発性記憶媒体が記憶している情報としては、上記した位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、地図データおよび目印データを含む各種データ、カーナビゲーション装置１の動作のためのプログラム等がある。
【００２９】
地図データは、リンクとノードとから成る道路情報を有している。リンクは区間分けされた道路片、すなわち道路区間である。ノードは、リンクとリンクを繋ぐ節点、すなわち、道路を区間分けする境となる点である。
【００３０】
制御回路１８は、通常のコンピュータとして構成されており、内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、Ｉ／Ｏおよ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。制御回路１８は、ＲＯＭ、内部メモリ制御装置１６から読み出したカーナビゲーション装置１の動作のためのプログラムを実行し、その実行の際にはＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリから情報を読み出し、ＲＡＭ、フラッシュメモリに対して情報の書き込みを行い、Ｉ／Ｏを介して位置検出器１１、操作スイッチ群１７、表示装置２０、リモコンセンサ２１、車両走行制御装置３０等と信号の授受を行う。
【００３１】
この制御回路１８のＣＰＵは、カーナビゲーション装置１が起動するとき、ＲＯＭからブートプログラム、オペレーティングシステム（以下ＯＳと記す）等を読み出して実行し、このＯＳに基づいたハードウェア制御およびプロセス管理を行う。ＯＳ上で動作するプロセスとしては、メニュープログラム、経路探索プログラム、地図表示プログラム、勾配測定プログラム、道路区間情報記憶制御プログラム、およびその他のプログラムがある。
【００３２】
なお制御回路１８のＣＰＵは、これらプログラムの実行において、現在位置を特定する必要があれば、位置検出器１１が有するセンサ等１２〜１５から出力される現在位置を特定するための信号に基づいて、現在位置を算出する。その際、各種センサ１２〜１５からの出力は、それぞれ性質が異なる誤差を持っているため、制御回路１８のＣＰＵにおける現在位置の特定は、複数のセンサを相補的に使用するようになっている。
【００３３】
以下では、当該ＣＰＵがプログラムを読み込んで実行する動作を、当該実行されるプログラム自体の動作であると表現して説明する。
【００３４】
メニュープログラムは、ＯＳ上で動作する各種プログラムを、そのプログラムの機能や目的別に階層的にメニュー表示し、そのメニュー表示されたものの中からユーザが選択したプログラムの実行を開始させる。なお、メニュー表示は表示装置２０に当該メニューの画像データを出力することで行い、また、ユーザの選択は、リモコンセンサ２１を介した下リモコン２２または操作スイッチ群１７に対する選択操作（カーソル移動、確定ボタン押下等）によって制御回路１８に入力された信号に基づいて検出する。
【００３５】
経路探索プログラムは、リモコン２２により、あるいは操作スイッチ群１７により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誘導経路を形成し表示装置２０に表示させる。自動的に最適な経路を設定する手法としては、ダイクストラ法等が知られている。
【００３６】
地図表示プログラムは、特定した現在位置情報に基づく車両現在位置マークと、内部メモリ制御装置１６を用いて読み出した地図データと、経路探索プログラムによって形成した誘導経路等の付加データとを重ねて表示装置２０の表示面に表示させる。
【００３７】
勾配算出プログラムは、カーナビゲーション装置１の作動中には常に実行されており、定期的（例えば１００ミリ秒毎）に車両の勾配の値を算出する。勾配の値は、例えば、Ｇセンサ１９の検出した車両の走行方向への加速度から、車速センサ１４が検出した車両の進行方向への速度の時間微分を減算したものを、重力加速度で除算し、その結果の値のアークサインを取ることで算出してもよい。また、この値を、ジャイロスコープ１３が検出した検出軸のまわりの車両の回転角速度の値に基づいて補正してもよい。
【００３８】
このようして算出された勾配の値を、上記したように位置検出器１１を用いて算出した現在位置の情報、およびその現在位置が属するリンクを特定する情報と合わせて内部メモリ制御装置１６のＨＤＤ等に記憶させる。なお、現在位置と、その現在位置が属するリンクとの対応は、内部メモリ制御装置１６中の地図データを用いて特定する。
【００３９】
道路区間情報記憶制御プログラムは、カーナビゲーション装置１の作動中には常に実行され、隣接するノード間、すなわち１つのリンク中の複数の地点における道路勾配の値の標準偏差σが所定の基準以上の場合に、そのばらつきを低減するよう、そのリンク上にノードを生成し、そのノードの情報を内部メモリ制御装置１６に記憶させる。このような動作のために、道路区間情報記憶制御プログラムは、繰り返し位置検出器１１を用いて現在位置を特定し、その特定した現在位置と、地図データ中のノードとの位置を比較し、現在位置がノードのいずれか１つに達したときに図２にフローチャートとして示される処理を実行する。
【００４０】
まず図２のステップ２０５で、ノード間のデータを取得する。具体的には、勾配算出プログラムが内部メモリ制御装置１６のＨＤＤに記憶させた勾配値のうち、現在位置のノードと、その直前のノードとの間のリンクに対応付けられているものを全て読み出す。なお、直前のノードとは、自車両が現在位置のノードの１つ前に通過したノードをいう。
【００４１】
次にステップ２１０では、ステップ２０５で読み出した勾配値の全サンプルについての統計量として、平均μ、標準偏差σを算出する。なお、勾配値のサンプルをＡｉ（ｉ＝１、２、…）とすると、平均μ、標準偏差σは以下の式で表される
μ＝ΣＡｉ
σ＝［Σ（Ａｉ−μ）２］１／２
ただし、Σは以下に続く式のｉについての全サンプルの総和を表す。この標準偏差は、勾配の平均値からのばらつきを示す値である。
【００４２】
次にステップ２１５で、変動係数が閾値γ以上であるか否かを判定する。変動係数は、σ／（μ＋β）で表される。ここでβは、あらかじめ定められた定数であり、現実的な道路の勾配値の最大値よりも大きく取られた値である。例えばβは４５°である。閾値γは、あらかじめ定められた定数であり、例えば２である。変動係数が閾値γ以上である場合、当該リンク中に新たなノードを生成するために処理はステップ２２０に進み、変動係数が閾値γ未満である場合、ステップ２６０に進む。
【００４３】
ステップ２６０では、算出した勾配の平均μを、当該リンクを特定するための情報と関連づけて内部メモリ制御装置１６のＨＤＤに記憶させ、その後処理は上記した現在位置とノードの位置とを繰り返し比較する処理に戻る。
【００４４】
ステップ２２０では、当該リンク中において、最も手前の極点を検出する。極点とは、勾配の値の極性が正から負へ、あるいは負から正へ変化する点を言う。例えば、図６の曲線６０中においては、点７３が極点である。ここで、最も手前とは、初期位置に最も近いことをいう。初期位置とは、後述するステップ２４５において変更されない限り、直前のノードの位置のことをいう。極点検出の具体的な内容は後述する。
【００４５】
次にステップ２２５では、初期位置からステップ２２０で検出した極点までの勾配値の平均μを計算する。具体的には、ステップ２０５で読み込んだ勾配値のうち、初期位置から当該極点までの位置での測定値に基づくものを取り出し、その取り出したものについての勾配値の平均を計算する。
【００４６】
次にステップ２３０では、ステップ２２０で検出した極点の位置と、ステップ２２５で計算した勾配の平均μとを関連づけて内部メモリ制御装置１６のＨＤＤに記憶させる。
【００４７】
次にステップ２３５で、当該極点から終端位置までのサンプル、すなわち、ステップ２０５で読み込んだ勾配値のうち、当該始点から現在位置のノードまでの位置での測定値に基づく勾配値のサンプルを基に、勾配値の平均μおよび標準偏差σを計算する。
【００４８】
次にステップ２４０では、ステップ２３５で計算した平均μおよび標準偏差σについての変動係数σ／（μ＋β）が、上記した閾値γ以上であるか否かを判定する。変動係数が閾値γ以上である場合、処理はステップ２４５に進み、変動係数が閾値γ未満である場合、ステップ２５０に進む。
【００４９】
ステップ２４５では、処理範囲を極点から終端位置に変更する。具体的には、ステップ２２０、２２５等で用いる初期位置を、現在の極点の位置に変更する。そしてステップ２４５の後、処理はステップ２２０に戻る。
【００５０】
ステップ２５０では、最後に検出された極点から、現在位置のノードまでの道路区間における勾配値の平均μを計算する。計算方法はステップ２１０、ステップ２２５と同様である。
【００５１】
ステップ２５５では、ステップ２５０で計算した勾配値の平均μを、現在位置のノードに関連づけて内部メモリ制御装置１６のＨＤＤに記憶させ、その後処理は上記した現在位置とノードの位置とを繰り返し比較する処理に戻る。
【００５２】
ここで、ステップ２２０の極点の検出処理について詳述する。このステップ２２０の処理内容を詳細に示したフローチャートを図３に示す。
【００５３】
ステップ２２０では、まずステップ３１０において勾配データの平均化数ｎを決定する。この平均化数は、予め内部メモリ制御装置１６のＨＤＤ等に記憶されている値であり、ステップ３１０においては、そのように記憶されている値を読み出すことによって平均化数ｎを決定する。平均化数ｎの具体的な値としては、例えば２、３、４、５、等の値が考えられる。
【００５４】
次にステップ３２０では、先頭から平均化数ｎ個分のデータの平均値Ａを計算する。先頭とは、上述した初期位置をいう。すなわち初期位置に最も近いｎ個の位置での測定値に基づく勾配値をｎサンプル分抽出し、その値の平均値Ａを計算する。そしてカウンタｐという変数の領域を制御回路１８のＲＡＭ中に設け、そのカウンタｐに値ｎを代入する
次にステップ３３０では、次のｎ個分のデータの平均値Ｂを計算する。ここで、次のｎ個分のデータとは、初期位置にｐ番目に近い勾配測定位置からｐ＋ｎ−１番目に近い勾配測定位置におけるｎサンプル分の勾配値のデータである。
【００５５】
次にステップ３４０では、平均値Ａ、平均値Ｂの極性、すなわち平均値Ａ、平均値Ｂがそれぞれ正値であるか、負値であるかを計算する。
【００５６】
次にステップ３５０では、平均値Ａの極性と平均値Ｂの極性が同じか否かを判定する。同じ場合は処理はステップ３６０に進み、同じでない場合は処理はステップ３７０に進む。
【００５７】
ステップ３６０では、平均値Ａの値を現在の平均値Ｂの値に変更する。すなわち、制御回路１８のＲＡＭ中の平均値Ａの記憶領域の値を、平均値Ｂの記憶領域の値と同じものに変更し、更にカウンタｐの値をｎ−１だけ増加させる。そしてステップ３６０の後に、処理はステップ３３０に戻る。
【００５８】
ステップ３７０では、２つのサンプル群の共有点を極点として検出する。２つのサンプル群とは、平均値Ａを算出するための勾配値のサンプルの群と、平均値Ｂを算出するための勾配値のサンプルの群の２つをいう。この２つのサンプル群の共有点とは、具体的には
カウンタｐの値に対応する位置、すなわち初期位置にｐ番目に近い勾配測定の地点である。そしてステップ３７０の後、処理は図２のステップ２２５に進む。
【００５９】
以上のように、道路区間情報記憶制御プログラムの図２のステップ２２０の処理は、初期位置から現在位置のノードの道路区間中で、所定のサンプル数分の勾配データの平均値を隣り合う２つの道路区間について算出し（ステップ３２０、３３０）、それらの平均値の極性が異なる場合、その隣り合う道路区間の境界の位置を極点の位置として検出する。また、ステップ３５０、３６０によって、隣り合う道路区間で上記した極性が異なるまで、初期位置に近い方から遠い方へ順に勾配データの所定のサンプルを比較していき、最初に極性が異なった位置を極点とするので、初期位置に最も近い極点が、極点として検出される。
【００６０】
このように、道路区間情報記憶制御プログラムは、車両がノードに到達する毎に、ステップ２０５で内部メモリ制御装置１６が記憶する地図データ中のリンク内の複数の地点における道路勾配の値を取得し、また、ステップ２１５で、直前のノードから現在位置のノードまでのリンクにおける勾配値の変動係数が閾値γ以上の場合、このリンクについて、ステップ２２０〜２３０の処理を行うことで、当該処リンク内の最も手前の極点が検出され、その極点が新たなノードとして保存される。
【００６１】
一般に、勾配が概ね一定している道路区間では、複数の地点の勾配値のばらつきが少なく、また勾配の極性が一定しない等、勾配の変化が激しい道路区間では、複数の地点の勾配値のばらつきが少なくなるという傾向がある。したがって、このように、道路勾配のばらつきとしての変動係数が閾値γ以上である場合、すなわちばらつきが所定の基準以上ある場合に、リンク内に新たなノードを生成することで、リンクを更に区間分けしている。
【００６２】
また、ステップ２２０においては、勾配の極性の変化する点を極点として検出し、その極点で道路を区間分けすることで、極性の異なる部分が区間分けされることになる。その結果、区間分けされたそれぞれの道路区間においては、勾配値のデータの標準偏差が低減されるようになる。このようにすることで、各区間の勾配値のばらつきが低減され、ひいては道路区間内の複数の地点についての道路勾配の取得値の平均値の有効性を向上させることができる。
【００６３】
また、ステップ２４０で、検出された最も手前の極点から現在位置のノードまでの道路区間における勾配値の変動係数が閾値γ以上の場合、ステップ２４５で変更された処理範囲、すなわち当該極点から現在位置ノードの道路区間について、ステップ２２０〜２３０の処理を行うことで、当該処理範囲内の最も手前の極点が検出される。その極点が新たなノードとして保存される。
【００６４】
このようなステップ２２０〜２４５の処理の繰り返しによって、当該リンク中の極点が、手前側から順に検出されていく。そして、残りの道路区間、すなわち最後に検出された極点と現在位置のノードについての変動計数が閾値γ未満となると、ステップ２４０〜２５５の処理によって当該残りの道路区間の勾配値の平均が記憶される。
【００６５】
その結果、直前のノードから現在位置のノードまでの間の新たなノードの位置と、そのノードからその１つ前のノードの間の道路区間、すなわち新たなリンクの勾配値の平均μとが関連づけられて内部メモリ制御装置１６のＨＤＤに記憶される。
【００６６】
また、ばらつきの指標として、標準偏差σを用いずに、標準偏差σを［平均μ＋定数β］で除算した変動係数を用いている。このように、変動係数の分母にμがあることで、平均値μの大きいときと小さいときとで極点の存在の判定の基準が大きく異なることを防ぐことができる。また、分母において平均μに、現実的な道路の勾配値の最大値よりも大きい定数βが加算されていることにより、平均値μがゼロに近い場合に変動係数の値が非常に大きな値となってしまうことを防ぎ、また分母が負になることをも防いでいる。
【００６７】
このような作動のカーナビゲーション装置１においては、例えば図６に示したような曲線６０で示されるリンクについて、図２、図３の様な処理が実行されると、曲線６０の複数の地点についての勾配値は図７の７２の様な広がった分布曲線となり、変動係数が閾値γを超え、さらに、極点である点７３の位置に新たなノードが生成され、その情報および、このノードによって区分けされた道路区間のそれぞれについての勾配の平均値がＨＤＤに保存される。
【００６８】
リンク中の新たなノードによって区分けされた各道路区間のそれぞれについての勾配の平均値の保存形式の一例として、勾配テーブルを図４に示す。勾配テーブルは、新ノードによって区分けされる前のリンク毎に設けられるエントリを複数有するデータである。各エントリは、リンクの識別子等のリンクを特定する情報、そのリンクにおいて区分けされた各道路区間の平均勾配情報を要素として有する。例えば、図４中の２行目のエントリは、曲線５０のリンクのエントリであり、このエントリが含む情報により、曲線５０は、区間分けされておらず、その平均勾配は＋２（単位は例えば１が５°に相当する）であることが特定できる。また、３行目のエントリは、曲線６０のリンクのエントリであり、このエントリが含む情報により、曲線５０は、２つの区間に分けられており、その各道路区間の平均勾配は、手前から順に＋２、−２であることが特定できる。
【００６９】
なお図４中「ＮＵＬＬ」および「−」と記載された部分は、それぞれデータの終了および空を意味する値であることを示している。
【００７０】
なお、本実施形態においては、勾配のばらつきとして、標準偏差σ、平均μの関数である変動係数を用いているが、変動係数以外でも、勾配のばらつきを示す指標ならどのようなものを用いてもよい。
【００７１】
また、地図データや新たに生成されたノードのデータの記憶媒体としては、ＨＤＤ、メモリスティック、制御回路１８のフラッシュメモリ等、複数の記憶媒体によって構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態におけるカーナビゲーション装置１のハードウェア構成を示す図である。
【図２】道路区間情報記憶制御プログラムのフローチャートである。
【図３】図２のステップ２２０の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４】リンクの勾配平均値の保存形式の一例を示す図である。
【図５】勾配の変動係数が小さいリンクを示す曲線５０の図である。
【図６】勾配の変動係数が小さいリンクを示す曲線６０の図である。
【図７】２つの曲線５０、６０に対応するリンクの、勾配値を横軸、サンプル数を縦軸としたグラフである。
【図８】従来技術における、リンクの勾配平均値の保存形式の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…カーナビゲーション装置、１１…位置検出器、１２…地磁気センサ、
１３…ジャイロスコープ、１４…車速センサ、１５…ＧＰＳ受信機、
１６…内部メモリ制御装置、１７…操作スイッチ群、１８…制御回路、
１９…Ｇセンサ、２０…表示装置、２１…リモコンセンサ、２２…リモコン、
３０…車両走行制御装置、３１…外部記憶媒体、５０、６０…曲線、
５１〜５７、６１〜６８…矢印、５８、５９、６９、７０…ノード、７３…極点。
【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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