(57)【要約】【課題】自車位置を正確に把握し、走行中の走行領域上に位置するように自車位置を補正した上で、走行状況に即した自車位置を的確に示すことにより、ナビゲーションの品質向上に寄与することが可能な自車位置表示装置及び方法並びにプログラムを提供する。【解決手段】自車位置補正部４６は走行領域判断部４５の判断結果に基づいて自車位置特定部４０にて特定された自車位置を補正する。自車位置表示部５１は、地図データ表示部５０にて表示された地図上に、自車位置補正部４６で補正された自車位置を表示すると共に、自車位置補正部４６で補正された自車位置が地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には自車位置特定部４０で特定された自車位置を地図上に表示する。【選択図】図１
2007101214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に関するデータを含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、自車が前記地図データ上のどの位置にいるのかを特定する自車位置特定手段と、前記自車位置特定手段で特定された自車位置と対応付けた地点の地図データを抽出する地図データ抽出手段と、前記地図データ抽出手段で抽出された前記地図データを表示する地図データ表示手段と、前記地図データ表示手段に表示された地図上に自車位置を表示する自車位置表示手段を有する自車位置表示装置において、
自車が走行中の道路にて、その道路上のどの走行領域を走行しているのかを判断する走行領域判断手段と、
前記走行領域判断手段の判断結果に基づいて前記自車位置特定手段にて特定された自車位置を補正する自車位置補正手段を備え、
前記自車位置表示手段は、前記地図データ表示手段にて表示された地図上に、前記自車位置補正手段で補正された前記走行領域上の自車位置を表示すると共に、前記自車位置補正手段で補正された前記走行領域上の自車位置が前記地図データ表示手段にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には前記自車位置特定手段で特定された自車位置を前記地図データ表示手段にて表示された地図上に表示するように構成されることを特徴とした自車位置表示装置。
【請求項２】
自車が走行している道路の白線を含む自車周囲画像を撮影する撮影手段を備え、
前記走行領域判断手段は、前記撮影手段によって撮影された前記自車周囲画像のデータから前記道路の白線を認識して該道路の車線数を割り出し、自車が走行している道路において自車がどの車線を走行しているのかを検出することにより、前記走行領域を判断することを特徴とした請求項１に記載の自車位置表示装置。
【請求項３】
前記地図データ記憶手段は、記憶される道路に関するデータに道路幅と一方通行の情報を対応づけて記憶し、
前記自車位置補正手段は、前記道路幅と一方通行の情報に基づいて自車位置を補正することを特徴とした請求項１または２に記載の自車位置表示装置。
【請求項４】
前記地図データ表示手段は、前記地図データ抽出手段で抽出された前記地図データを立体的に表示可能であり、前記自車位置補正手段で補正された自車位置を表示する時、前記自車位置補正手段によって補正された自車位置を視点として見える立体表示を実施することを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の自車位置表示装置。
【請求項５】
コンピュータを利用することにより、道路に関するデータを含む地図データを記憶する地図データ記憶ステップと、自車が前記地図データ上のどの位置にいるのかを特定する自車位置特定ステップと、前記自車位置特定手段で特定された自車位置と対応付けた地点の地図データを抽出する地図データ抽出ステップと、前記地図データ抽出手段で抽出された前記地図データを表示する地図データ表示ステップと、前記地図データ表示ステップにて表示された地図上に自車位置を表示する自車位置表示ステップを含む自車位置表示方法において、
自車が走行中の道路にて、その道路上のどの走行領域を走行しているのかを判断する走行領域判断ステップと、
前記走行領域判断ステップでの判断結果に基づいて前記自車位置特定ステップにて特定された自車位置を補正する自車位置補正ステップを含み、
前記自車位置表示ステップでは、前記地図データ表示ステップにて表示された地図上に、前記自車位置補正ステップで補正された前記走行領域上の自車位置を表示すると共に、前記自車位置補正手段で補正された前記走行領域上の自車位置が前記地図データ表示手段にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には前記自車位置特定手段で特定された自車位置を前記地図データ表示手段にて表示された地図上に表示することを特徴とした自車位置表示方法。
【請求項６】
コンピュータを利用することにより、道路に関するデータを含む地図データを記憶する地図データ記憶機能と、自車が前記地図データ上のどの位置にいるのかを特定する自車位置特定機能と、前記自車位置特定機能で特定された自車位置と対応付けた地点の地図データを抽出する地図データ抽出機能と、前記地図データ抽出機能で抽出された前記地図データを表示する地図データ表示機能と、前記地図データ表示機能で表示された地図上に自車位置を表示する自車位置表示機能、をコンピュータに実現させる自車位置表示プログラムにおいて、
自車が走行中の道路にて、その道路上のどの走行領域を走行しているのかを判断する走行領域判断機能と、
前記走行領域判断機能による判断結果に基づいて前記自車位置特定機能によって特定された自車位置を補正する自車位置補正機能、をコンピュータに実現させ、
さらに、前記自車位置表示機能では、前記地図データ表示機能にて表示された地図上に、前記自車位置補正機能で補正された前記走行領域上の自車位置を表示すると共に、前記自車位置補正手段で補正された前記走行領域上の自車位置が前記地図データ表示手段にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には前記自車位置特定機能によって特定された自車位置を前記地図データ表示手段にて表示された地図上に表示すること、をコンピュータに実現させることを特徴とした自車位置表示プログラム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビゲーション技術に係り、特に、走行領域を判定して走行状況に即した自車位置を表示する自車位置表示技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載用をはじめとするナビゲーションシステムでは、地図上の道路や地名、建物などを数値化して得たデータベースをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に保持させ、それらデジタル地図データベースに基づいて目的地を設定し、予め装置が保持している道路データベースにしたがって誘導路を経路探索する。そして、得られた誘導路と、ジャイロスコープや車速パルスを用いた自立航法及びＧＰＳやＦＭ多重を用いた電波航法から推定した自車位置とをマップマッチングしながら画面上に表示し、指定された目的地まで経路誘導するようになっている。
【０００３】
誘導路となる道路と自車位置とのマップマッチングは、ナビゲーションに不可欠な技術要素であるが、自車がその道路上のどの車線を走行しているかといった、走行している領域まで限定して自車位置を判別することができない。きめ細かなナビゲーションを実現するためには、自車が走行している走行領域のレベルまで正確に自車位置を特定するための技術が求められていた。
【０００４】
従来では、車両前方の道路を撮影して自車が走行している道路の白線を検出し、走行中の道路の車線数および自車の走行している車線を求める技術（特許文献１記載）や、自車速度等に応じて自車位置のマッピングされる位置を実際の走行位置側に移動させる技術（特許文献２記載）等が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２０５５２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２２１４２７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、上記の従来技術は、走行中の自車位置を正確に特定することを主眼としたものであって、その位置情報をユーザが理解し易いように的確に自車位置を表示するための技術ではなかった。すなわち、地図データベースは、道路の中心線を基準線としてデジタル化しているのが一般的である。そのため、図７に示すように、実際には、３車線の道路２０の最左レーン２１を車両２２が走行していたとしても、地図データベースの道路２３上には３車線であることは表示されていない。したがって、車両２２の自車位置をここにマッチングしても、単に道路２３上に自車位置マーク２４が表示されるだけであった。
【０００６】
この時、実際に走行している自車位置を高い精度で把握していたとしても、図７中、点線で示したように自車位置マーク２４を道路２３の中心線から左寄りにずらして表示するだけでは、誘導路である道路２３を、自車が走行していない印象をユーザに与えることになる。その結果、自車位置のマッチングが間違っていると誤解される可能性があるといった不具合があった。つまり、いくら自車位置の特定精度を高めたとしても、その自車位置を的確に表示してユーザに伝えることができなければ、返って経路誘導に混乱を招くことになりかねない。
【０００７】
ところで、最近のナビゲーションシステムでは、ユーザが道路の周辺状況を総合的に判断し易いように、現実の建物データを取り込んだ地図データの立体表示（３Ｄ表示）が実施されている。地図データの立体表示とは、道路と共に、道路沿いの実際の建物を立体的に表示し、ナビゲーションシステムのモニタ画面に表示される画像を、ユーザが車内から見ているリアルな景色に近づけるようにしたものである。
【０００８】
ただし、この地図データの立体表示を行う場合も、地図データベースが道路の中心線を基準線としてデジタル化しているので、道路の中心線が表示の中心に位置するようにして立体表示がなされている。例えば、図８に示した表示例では、道路のセンターラインＣを中心にして、右側の車線部分２５と、左側の車線部分２６が左右対称に表示され、それぞれの車線部分２５、２６の外側に、３Ｄ化された建物２７、２８が並んで表示されている。
【０００９】
つまり、立体表示の画像は、道路のセンターラインＣ寄り（左側の車線部分２６から見れば右寄り）の走行領域を走っている車両から見た景色（ここでは建物２７、２８の見え方）に近いものであって、センターラインＣから離れるに従って、車内から見た景色とは、ずれていく。
【００１０】
図９は図８における車線部分２５、２６の平面図であり、車両２２が左側の車線部分２６のうち最左レーン２１上に位置した状態を示している。この図９に示したように、車両２２が左側の車線部分２６のうち最左レーン２１を走っている場合には、ユーザが実際に見ている景色は、図８に示した立体表示の画像とは、かなり異なることになる。両者の違いは、道幅の広い道路であればあるほど大きくなり、車線部分２５、２６が３車線ともなれば、車両２２から見える実際の景色と、立体表示された画像とのずれは大きく、ユーザが違和感や戸惑いを覚えることも少なくない。
【００１１】
しかも、最左レーン２１上の車両２２は通常、道路の左側に建つ建物２８を目印にしながら走行するので、ここを走るユーザにとって重要な情報は、左側の車線部分２６に沿って建つ建物２８に関するデータ（ビル名や店舗の看板等）であって、そもそも交通量が多ければセンターラインＣを越えた道路右側の（右側の車線部分２５に沿って建つ）建物２７は殆ど目に入らない。すなわち、左側の車線部分２６の最左レーン２１を走る車両２２のユーザにとってみれば、道路の左右の建物２７、２８が同程度の比重で表示されていても、立体表示とした効果は薄いことになる。
【００１２】
むしろ、実際の景色と異なることで、表示された立体画像に対してユーザが違和感を感じることになれば、道路の周辺状況が分かり難くなるおそれもある。そこで従来より、車両の走行状況の変化に応じて地図データの立体表示を変化させ、常に実際の景色に近い立体表示を実施する技術の確立が待たれていた。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、自車位置を正確に把握し、走行中の走行領域上に位置するように自車位置を補正した上で、走行状況に即した自車位置を的確に示すことにより、ナビゲーションの品質向上に寄与する自車位置表示装置及び方法並びにプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、道路に関するデータを含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、自車が前記地図データ上のどの位置にいるのかを特定する自車位置特定手段と、前記自車位置特定手段で特定された自車位置と対応付けた地点の地図データを抽出する地図データ抽出手段と、前記地図データ抽出手段で抽出された前記地図データを表示する地図データ表示手段と、前記地図データ表示手段に表示された地図上に自車位置を表示する自車位置表示手段を有する自車位置表示装置において、自車が走行中の道路にて、その道路上のどの走行領域を走行しているのかを判断する走行領域判断手段と、前記走行領域判断手段の判断結果に基づいて前記自車位置特定手段にて特定された自車位置を補正する自車位置補正手段を備え、前記自車位置表示手段は、前記地図データ表示手段にて表示された地図上に、前記自車位置補正手段で補正された前記走行領域上の自車位置を表示すると共に、前記自車位置補正手段で補正された自車位置が前記地図データ表示手段にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には前記自車位置特定手段で特定された自車位置を前記地図データ表示手段にて表示された地図上に表示するように構成されることを特徴としている。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１の発明を方法の観点から捉えたものであり、コンピュータを利用することにより、道路に関するデータを含む地図データを記憶する地図データ記憶ステップと、自車が前記地図データ上のどの位置にいるのかを特定する自車位置特定ステップと、前記自車位置特定手段で特定された自車位置と対応付けた地点の地図データを抽出する地図データ抽出ステップと、前記地図データ抽出手段で抽出された前記地図データを表示する地図データ表示ステップと、前記地図データ表示ステップにて表示された地図上に自車位置を表示する自車位置表示ステップを含む自車位置表示方法において、自車が走行中の道路にて、その道路のどの走行領域を走行しているのかを判断する走行領域判断ステップと、前記走行領域判断ステップでの判断結果に基づいて前記自車位置特定ステップにて特定された自車位置を補正する自車位置補正ステップを含み、前記自車位置表示ステップでは、前記地図データ表示ステップにて表示された地図上に、前記自車位置補正ステップで補正された前記走行領域上の自車位置を表示すると共に、前記自車位置補正手段で補正された自車位置が前記地図データ表示手段にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には前記自車位置特定ステップで特定された自車位置を前記地図データ表示手段にて表示された地図上に表示することを特徴としている。
【００１６】
さらに、請求項６の発明は、請求項１、５の発明に係る施設検索装置及びその方法に関してこれをプログラムの観点から捉えたものであり、コンピュータを利用することにより、道路に関するデータを含む地図データを記憶する地図データ記憶機能と、自車が前記地図データ上のどの位置にいるのかを特定する自車位置特定機能と、前記自車位置特定機能で特定された自車位置と対応付けた地点の地図データを抽出する地図データ抽出機能と、前記地図データ抽出機能で抽出された前記地図データを表示する地図データ表示機能と、前記地図データ表示機能で表示された地図上に自車位置を表示する自車位置表示機能、をコンピュータに実現させる自車位置表示プログラムにおいて、自車が走行中の道路にて、その道路のどの走行領域を走行しているのかを判断する走行領域判断機能と、前記走行領域判断機能による判断結果に基づいて前記自車位置特定機能によって特定された自車位置を補正する自車位置補正機能、をコンピュータに実現させ、さらに、前記自車位置表示機能では、前記地図データ表示機能にて表示された地図上の道路に関して、複数の走行領域が表示されている場合には前記自車位置補正機能で補正された前記走行領域上の自車位置を表示し、前記自車位置補正手段で補正された自車位置が前記地図データ表示手段にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には前記自車位置特定機能によって特定された自車位置を前記地図データ表示手段にて表示された地図上に表示すること、をコンピュータに実現させることを特徴としている。
【００１７】
以上の構成を有する請求項１、５、６の発明においては、走行領域判断手段が自車の走行領域を判断し、この判断結果に基づいて前記自車位置特定手段にて特定された地図データ上の自車位置を、自車位置補正手段が補正する。そして、地図データ表示手段にて表示された地図上に、自車位置表示手段は自車位置を走行中の走行領域上に表示することができる。ただし、自車位置補正手段で補正された自車位置が地図データ表示手段にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある場合には、自車位置特定手段によって特定された自車位置の方を地図データ上に表示することで、自車位置のマッチングが間違っているといった誤解が生じることを防いでいる。
【００１８】
以上のような本発明によれば、走行領域判断手段にて自車の走行領域を判断し、自車位置補正手段により判断結果に基づいて自車位置を補正して、自車位置表示手段が補正された自車位置を表示するので、走行中の道路においてどの走行領域を走行しているのかをユーザに的確に示すことができる。また、補正された自車位置が、表示されている地図上の道路から逸脱する可能性があれば、自車位置表示手段は従来通り、自車位置特定手段で特定された地図データ上の自車位置を表示する。このため、自車位置が地図上の道路から、いたずらにずれることがなく、ユーザに混乱を与える心配がない。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自車位置表示装置において、自車が走行している道路の白線を含む自車周囲画像を撮影する撮影手段を備え、前記走行領域判断手段は、前記撮影手段によって撮影された前記自車周囲画像のデータから前記道路の白線を認識して該道路の車線数を割り出し、自車が走行している道路において自車がどの車線を走行しているのかを検出することにより、前記走行領域を判断することを特徴としている。
【００２０】
以上の請求項２の発明では、走行領域判断手段が道路の白線を認識することで、道路の車線数と、自車がどの車線を走行しているのかを検出するため、自車が走行している走行領域を簡単且つ確実に判断することができる。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の自車位置表示装置において、前記地図データ記憶手段は、記憶される道路に関するデータに道路幅と一方通行の情報を対応づけて記憶し、前記自車位置補正手段は、前記道路幅と一方通行の情報に基づいて自車位置を補正することを特徴としている。
【００２２】
このような請求項３の発明では、自車位置補正手段が道路の道路幅および一方通行の情報に基づいて自車位置を補正するので、白線が不鮮明であっても、確実に自車位置の補正量を求めることができる。しかも車線単位ではなく、道路の中心線からどの程度、車両がずれているのかといった細かいレベルでの補正量を算出可能である。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自車位置表示装置において、前記地図データ表示手段は、前記地図データ抽出手段で抽出された前記地図データを立体的に表示可能であり、前記自車位置補正手段で補正された前記走行領域上の自車位置を表示する時、前記自車位置補正手段によって補正された自車位置を視点として見える立体表示を実施することを特徴としている。
【００２４】
この請求項４の発明では、地図データ表示手段が補正された自車位置を視点とした立体表示を行うので、実際の景色と立体表示の画像との間にずれが生じることがなく、走行状況の変化に応じて地図データの立体表示を変化させて、常に実際の景色に近い立体表示を実施することができる。このため、道路の周辺状況を把握させるといった立体表示の効果を十分に発揮させることが可能である。
【発明の効果】
【００２５】
以上述べたように、本発明の自車位置表示装置、その方法及びプログラムによれば、自車位置を正確に判定して自車位置を補正し、補正した自車位置およびそれに対応した立体表示を示すことができるため、ユーザに的確な自車位置情報を与えることができ、ナビゲーションの品質を向上させることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
続いて、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）について、図１〜図４を参照して具体的に説明する。図１は本実施形態の機能ブロック図、図２、図３図５および図６は本実施形態による表示例を示す図、図４は本実施形態のフローチャートである。
【００２７】
なお、本実施形態は、カーナビゲーションシステムに組み込まれた自車位置表示装置及びその方法に係り、周辺装置を備えたコンピュータをプログラム制御することで実現する。その場合のハードウェアやプログラムの実現態様は各種変更可能であり、さらに地図データや経路計算のためのアルゴリズムに関しても適宜選択自由である。
【００２８】
また、本発明は、自車表示装置及び方法に加えて、上記プログラム、そのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体としても把握でき、当該プログラムは自車位置表示装置に組み込まれたＣＰＵや各種チップセットといった物理的な処理装置を活用することでこの発明の作用効果を実現するものである。
【００２９】
〔１．構成〕
〔１−１．全体の構成〕
本実施形態の各要素について、図１の機能ブロック図を用いて説明する。各要素とは、絶対位置・方位検出部１と、相対方位検出部２と、車速検出部３と、メインＣＰＵ及びその周辺回路４と、メモリ群Ｍと、出力部１０と、入力部１１と、ディスク制御部１２と、ＦＭ多重受信及び処理部１３と、光／ビーコン受信及び処理部１４と、ＴＶ受信及び処理部１５と、カメラ１６である。
【００３０】
このうち、絶対位置・方位検出部１は、ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ電波をアンテナやレシーバなどで受信することにより、本装置が搭載された車両の現在地である自車位置について地表での絶対的な位置座標や方位を計算する部分である。相対方位検出部２は、ジャイロセンサなどを使って自車の相対的な方位を検出する部分である。車速検出部３は、自車より得られる車速パルスを検出処理することで、自車の速度を計算する部分である。
【００３１】
また、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、本実施形態の装置全体を制御する制御回路の役割を果たす部分である。メモリ群ＭにはＲＯＭ５、ＤＲＡＭ６、ＳＲＡＭ７、ＶＲＡＭ８が設けられている。このうち、ＲＯＭ５は、ＢＩＯＳやブートアッププログラムなどが予め格納されており、本装置の起動時にメインＣＰＵ及びその周辺回路４によってアクセスされる。ＤＲＡＭ６はワークエリアなどに使用される。また、ＳＲＡＭ７は不揮発性のメモリであり、自車のアクセサリ電源など本装置のメイン電源がオフになっている場合でも、電池などでバックアップされることでメモリ内容を保持するものである。ＶＲＡＭ８は、出力部１０でビデオ表示を行うためのメモリである。
【００３２】
ユーザインタフェース部９は、Ｉ／Ｏ制御回路やドライバなどを使って、出力部１０及び入力部１１と、メインＣＰＵ及びその周辺回路４とを結ぶユーザインタフェースである。出力部１０は、自車位置、誘導経路、目的地や中継地、さらに誘導経路付近の建物等をモニタ画面に表示すると共に、表示された情報に関する誘導案内等の音声をスピーカから出力する部分である。
【００３３】
入力部１１は、リモコンやタッチパネル等を使ってユーザが入力する命令や目的地もしくは中継地等、さまざまな情報を本装置に入力するための部分である。ディスク制御部１２は、ナビゲーションプログラムや、交差点や道路を含む地図データ、道路データの道路属性として道路種別、車線数、道幅、一方通行情報等、地図データ上に存在する施設のデータ等を、ハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のディスクに記録されたデータベースから読み出す手段である。
【００３４】
ＦＭ多重受信及び処理部１３は、複数のアンテナを受信状態に応じて切り換えることで、ラジオのＦＭ放送波を受信し、この放送波からＶＩＣＳ情報を取得する部分である。光／ビーコン受信及び処理部１４は、光／ビーコン信号を受信し、この信号を処理する部分である。ＴＶ受信及び処理部１５は、ＴＶ信号を受信し、この信号を処理する部分である。カメラ１６は、車両の前方に設置されており、走行中の車両から自車が走行している道路の白線を含む自車周囲画像を撮影する撮影手段である。
【００３５】
〔１−２．メインＣＰＵ及びその周辺回路の構成〕
さらに、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、マップマッチング判定部３９、自車位置特定部４０、目的地指定部４１、経路計算部４２、案内制御部４３、走行領域データ取得部４４、走行領域判断手段４５、自車位置補正部４６、地図データ取得部４７、地図データ記憶部４８、地図データ抽出部４９、地図データ表示部５０、自車位置表示部５１としての役割を果たすように構成されている。
【００３６】
このうち、マップマッチング判定部３９は、ディスク制御部１２を使ってＣＤ−ＲＯＭ等のディスクから道路データを読み出して、その道路がマップマッチングしている道路か否かを判定する部分である。判定する道路自車位置特定部４０は、ＧＰＳ航法測位と自律航法測位とを組み合わせることで自車位置を逐次計算し、自車位置を特定するための手段である。
【００３７】
目的地指定部４１は、入力部１１を介してユーザが入力した目的地を、目的地として指定するための部分である。経路計算部４２は、ディスク制御部１２を使ってＣＤ−ＲＯＭ等のディスクから道路データ等の地図データを読み出しながら、ダイクストラ法等の経路探索アルゴリズムを使って経路探索を行い、自車位置特定部４０によって特定される自車位置から、目的地指定部４１にて指定された目的地までの誘導経路を、前記地図データに基づいて計算することで、誘導経路を表す経路データを作成する部分である。
【００３８】
また、案内制御部４３は、誘導経路のうち表示する部分を決めたり、合成音声の併用などにより誘導案内を制御する手段である。以上の自車位置特定部４０、目的地指定部４１、経路計算部４２及び案内制御部４３が、ディスク制御部１２から読み出される道路データを含む地図データに基づいて、指定された目的地までの誘導経路を探索し、これを誘導案内するナビゲーション手段を構成している。
【００３９】
〔１−３．本実施形態の特徴的な部分の構成〕
続いて、本実施形態の特徴的な部分について説明する。前記のマップマッチング判定部３９、自車位置特定部４０およびカメラ１６に加えて、走行領域データ取得部４４、走行領域判断部４５、自車位置補正部４６、地図データ取得部４７、地図データ記憶部４８、地図データ抽出部４９、地図データ表示部５０、自車位置表示部５１が、本実施形態の特徴的な部分である。
【００４０】
このうち、走行領域データ取得部４４はカメラ１６から自車周囲画像を取得したデータをデジタル化する部分である。デジタル化された画像データはＤＲＡＭ６に保存される。走行領域判断部４５は、自車が走行中の道路において、その道路のどの走行領域を走行しているのかを判断する部分であって、走行領域データ取得部４４にて取得された自車周囲画像データから道路の白線を認識し、この道路の車線数を割り出すと共に、自車が走行している道路上の、どの車線を自車が走行しているのかを検出することにより、走行領域を判断するようになっている。
【００４１】
白線を利用した車線数及び走行車線の位置を検出する方法に関しては、特許文献１等で一般的に知られている方法を採用する。ここでは、白線に対応した輪郭点を抽出し、その輪郭点を使用して自車が走行している道路の車線の白線を検出し、車線数、及び走行車線の位置を求めるようにしている。
【００４２】
自車位置補正部４６は、走行領域判断部４５の判断結果に基づいて、実際に走行中の走行領域上に自車が位置するように補正量を算出し、自車位置特定部４０にて特定された地図データ上の自車位置を補正する部分である。自車位置の補正量Ｄは次の式１から求めるようになっている。
【００４３】
すなわち、マップマッチング判定部３９によってマップマッチングしていると判定された道路（以下、マップマッチング道路と呼ぶ）の道路幅をＷ、カメラ１６の撮影した画像のデータより走行領域判断部４５にて判定された車線数をＮ、走行中の車線位置を最左側からの位置をＸ（最左側車線を１）とすると、マップマッチング道路の中心線（デジタル化された実際のデータ）を基準にして、補正量Ｄが算出される。
【００４４】
Ｄ＝（Ｗ／（２×Ｎ）＋（Ｗ／Ｎ）×（Ｘ−１））−（Ｗ／２）‥‥‥‥式１
（Ｄ＜０  の場合、道路中心線から左方向にＤの距離離れた場所）
（Ｄ＞０  の場合、道路中心線から右方向にＤの距離離れた場所）
【００４５】
図２では、道路幅２１ｍの一方通行、車線幅７ｍの３車線道路に関して、車線位置が１（最左側）とした場合を示している。
Ｄ＝（２１／（２×３）＋（２１／３）×（１−１））−（２１／２）＝−７（ｍ）
ここでは、道路中心線から左方向に７ｍ離れた場所が、自車が走行している車線の中央位置である。
【００４６】
このように、本実施形態では、マップマッチング道路の中心線（デジタル化された実際のデータ）と、自車が走行していると判断された車線の中央との距離のずれを、自車位置の補正量Ｄとする。すなわち、上記の式１より算出された補正量Ｄにより、自車が走行している車線の中央が、道路の中心線からどれだけ左右にずれているかを求める。
【００４７】
そして、図３に示すように、マップマッチング道路の位置およびマップマッチングにより判定した自車位置の座標（図３中の黒丸）、道路方向（図３中の矢印）から、自車位置補正部４６にて算出された補正量Ｄの距離だけ移動した位置（負なら左側へ、正なら右側へ）が、自車が走行している車線の中央として、自車位置を補正するようになっている。
【００４８】
地図データ取得部４７はマップマッチング部３９にて判定されたマップマッチング道路について、その道路幅と一方通行の情報を取得する部分であり、地図データ記憶部４８は、地図データ取得部４７にて取得した地図データを記憶する部分である。なお、地図データ取得部４７によるマップマッチング道路の「道路幅、一方通行情報」の取得は、道路データに、予め道路属性として道路種別、車線数、道幅、一方通行情報等を格納しておくことで、マップマッチング道路と共に取得可能である。また、地図データ記憶部４８はマップマッチング道路と、その「道路幅、一方通行情報」情報を対応づけて記憶するようになっている。
【００４９】
地図データ抽出部４９は、自車位置特定部４０で特定された自車位置と対応付けた地点の地図データを地図データ記憶部４８から抽出する部分である。地図データ表示部５０は、地図データ抽出部４９で抽出された地図データを表示する部分である。
【００５０】
地図データ表示部５０は、地図データ抽出部４５で抽出された地図データを立体表示可能であり、マップマッチング判定部３９によって判定されたマップマッチング道路に関して、自車位置補正部４６で補正された走行領域上の自車位置を視点として見える立体表示するようになっている（図５参照）。なお、地図データ表示部５０による立体表示では、自車位置補正部４６で補正された走行領域上の自車位置を視点とするので、補正される自車位置が変われば（つまり実際に走っている走行領域が変われば）、それに応じて立体表示の画像も変わることになる。
【００５１】
自車位置表示部５１は、地図データ表示部４９に表示された地図上に自車位置補正部４６で補正された自車位置を表示する部分である。また、自車位置表示部５１は、自車位置補正部４６で補正された走行領域上の自車位置が地図データ表示部４９にて表示された地図上の道路から逸脱することが想定されるため、次の３つの場合には、自車位置特定部４０で特定された自車位置を地図データ表示部４９にて表示された地図上に表示するように構成されている。
【００５２】
すなわち、１．マップマッチング判定部３９の読み出した道路がマップマッチングしていない場合、２．マップマッチング道路についてその道路幅と一方通行の情報を取得できない場合、３．道路の車線数、走行車線を判断できない場合である。これらの場合では、自車位置補正部５１で算出される補正量Ｄを求めるための条件が整わないため、補正量Ｄが不確定となり、走行領域上の自車位置が特定できない。
【００５３】
したがって、自車位置補正部４６で補正された走行領域上の自車位置は、地図データ表示部４９にて表示された地図上の道路から逸脱する可能性がある。例えば、図６に示した俯瞰図では、車線表示がない場合を示している。このような表示では、自車位置補正部４６で補正された自車位置を表示しようとすると、自車位置は道路から外れてしまうことになる。そこで、前記３つの場合には、従来通りの自車位置の表示方法を採用して、自車位置特定部４０で特定された自車位置を地図データ上に表示するようになっている。
【００５４】
〔２．作用〕
次に、本実施形態の作用について、図４のフローチャートを用いて説明する。まず、ＳＴＥＰ０１では、マップマッチング判定部３９が読み出した道路がマップマッチングしているかどうかを判断し、マップマッチングしていなければ（ＳＴＥＰ０１のＮｏ）、従来通りの方法にて処理を進める（ＳＴＥＰ０２）。
【００５５】
マップマッチング判定部３９にてマップマッチングしていると判定されれば、つまりマップマッチング道路であれば（ＳＴＥＰ０１のＹｅｓ）、地図データ取得部４７は、マップマッチング道路について、その道路幅と一方通行の情報を取得する（ＳＴＥＰ０３）。続いて、ＳＴＥＰ０４では、マップマッチング道路について、その道路幅と一方通行の情報を取得できたかどうかを判断し、取得できなければ、（ＳＴＥＰ０４のＮｏ）、従来通りの方法にて処理を進める（ＳＴＥＰ０２）。
【００５６】
また、マップマッチング道路の道路幅と一方通行の情報を取得できれば（ＳＴＥＰ０４のＹｅｓ）、走行領域データ取得部４４はカメラ１６から自車周囲画像のデータを取得し、走行領域判断部４５は走行領域データ取得部４４にて取得された自車周囲画像データから道路の車線数、走行車線を判断する（ＳＴＥＰ０５）。より詳しくは、前記自車周囲画像データを分析して白線を認識し、白線に対応した輪郭点を抽出して、その輪郭点を使用して自車が走行している道路の車線の白線を検出し、車線数、及び走行車線の位置を求める。
【００５７】
ＳＴＥＰ０６では、走行領域判断部４５により道路の車線数、走行車線を判断できたかどうかを判定し、道路の車線数、走行車線を判断できていなければ（ＳＴＥＰ０６のＮｏ）、ＳＴＥＰ０２に進み、従来通りの方法にて処理を行う。
【００５８】
一方、走行領域判断部４５により道路の車線数、走行車線を判断できれば（ＳＴＥＰ０６のＹｅｓ）、上記の式１より、マップマッチング道路の中心線から、自車が走行していると判断された車線中央まで距離、すなわち自車位置の補正量Ｄを求める（ＳＴＥＰ０７）。そして、ＳＴＥＰ０８では、自車位置補正部４６は、算出した補正量Ｄに従い、自車位置特定部４０にて特定された地図データ上の自車位置を補正する。
【００５９】
さらに、ＳＴＥＰ０９では、自車位置表示部５１は、マップマッチング判定部３９によって判定されたマップマッチング道路に関して自車位置補正部５１で補正された走行領域上の自車位置を表示する（図２、図３参照）。同時に、地図データ表示部５０は、地図データ抽出部４５で抽出された地図データを立体表示し、マップマッチング判定部３９によって判定されたマップマッチング道路に関して、自車位置補正部４６で補正された走行領域上の自車位置を視点として見える立体表示する（図５参照）。
【００６０】
図５は、本実施形態による立体表示の一例である。ここでは、片側３車線の道路において左側の車線部分２６のうち最左側の車線２１上に位置する車両２２（前記図９の平面図に示した状態）からの視点を基準にして表示している。なお、前記図８に示した立体表示例での視点は、マップマッチング道路の中心線つまりセンターライン上に位置することになる。
【００６１】
図５にて示した立体表示の画像では、図８の立体表示と比べて、道路のセンターラインＣが画面右に寄り、最左側の車線２１上の車両２２から見た景色に近いものとなっている。すなわち、道路右側の建物２７は僅かに見えるだけで、道路左側の建物２８が画面の半分程度を占めている。このため、建物２８を目印にしての走行が容易となり、現実の建物と画面上の建物を見比べながら、安心して誘導経路に従うことができる。
【００６２】
なお、自車位置表示部５１では、マップマッチング判定部３９によって判定されたマップマッチング道路に関して、走行領域判断部４５により複数の車線が存在すると判断された場合に、自車位置補正部４６で補正された走行領域上の自車位置を立体表示実際の自車位置が、道路のセンターラインＣ寄りであれば、図８に示したような立体表示の方が実際の景色に近いため、有効である。
【００６３】
また、上述したように、マップマッチング判定部３９の読み出した道路がマップマッチングしていない場合、マップマッチング道路についてその道路幅と一方通行の情報を取得できない場合、道路の車線数、走行車線を判断できない場合には、自車位置補正部５１で算出される補正量Ｄを求めるための条件が整わないため、補正量Ｄが不確定となり、走行領域上の自車位置を特定することができなくなる。
【００６４】
したがって、図４のフローチャートのＳＴＥＰ０１、０４、０６におけるＮｏの場合には、従来通りの表示方法を採用することになる。すなわち、図６の俯瞰図で示したように、車線表示がなければ、自車位置補正部４６で補正された自車位置を表示しようとしても、自車位置が道路から外れてしまうことになるので、自車位置特定部４０で特定された自車位置を道路上に表示する。
【００６５】
〔３．効果〕
上述したように、本実施形態によれば、走行領域判断部４５にて自車の走行中の車線を判断し、この判断結果に基づいて自車位置補正部４６にて補正量Ｄを算出し、自車位置表示部５１が補正された自車位置を表示するので、マップマッチング道路においてどの車線を自車が走行しているのかをユーザに的確に示すことができる。また、地図上の道路から補正した自車位置が外れる場合には、従来通り、自車位置特定部４０で特定された自車位置を表示するため、自車位置が地図上の道路からいたずらにずれることがなく、マッチングが間違っているといった誤解をユーザに与える心配がない。
【００６６】
しかも、地図データ表示部５０が自車位置補正部４６によって補正された自車位置を視点として見える立体表示を行うので、立体表示の画像を実際の景色に近づけることができる。図５を例にとれば、左側の車線部分２６に沿って建つ建物２８に関する情報量が豊富になり、最左レーン２１を走るユーザは、道路の周辺状況を容易に把握できる。
【００６７】
〔４．他の実施形態〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、構成要素に関しては適宜変更可能であり、例えば、車線を検出する方法や自車位置に関する補正量を求めるための計算式等も適宜選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る実施の形態の構成を示す機能ブロック図。
【図２】本実施形態における表示例。
【図３】本実施形態における表示例。
【図４】本実施形態のフローチャート。
【図５】本実施形態における表示例。
【図６】本実施形態における表示例。
【図７】従来の自車位置表示装置の表示例。
【図８】従来の立体表示の表示例。
【図９】図８の平面図。
【符号の説明】
【００６９】
１…絶対位置・方位検出部
２…相対方位検出部
３…車速検出部
４…メインＣＰＵ及びその周辺回路
５…ＲＯＭ
６…ＤＲＡＭ
７…ＳＲＡＭ
８…ＶＲＡＭ
９…ユーザインタフェース部
１０…出力部
１１…入力部
１２…ディスク制御部
１３…ＦＭ多重受信及び処理部
１４…光／ビーコン受信及び処理部
１５…ＴＶ受信及び処理部
１６…カメラ
３９…マップマッチング判定部
４０…自車位置特定部
４１…目的地指定部
４２…経路計算部
４３…案内制御部
４４…走行領域データ取得部
４５…走行領域判断部
４６…自車位置補正部
４７…地図データ記憶部
４８…地図データ抽出部
４９…地図データ表示部
５０…自車位置表示部
Ｍ…メモリ群
【図１】
2007101214.tif 000003
【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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