(57)【要約】【課題】コストの上昇を抑えつつ十分な量の参照データを整備し、精度の高い位置同定を可能とする技術を実現する。【解決手段】車両Ｖからの風景の撮影画像Ｉを記憶し、当該記憶された撮影画像Ｉに基づいて画像マッチングのための参照データＲを整備するデータ管理システム。退出路Ｅを有する施設から車両Ｖが退出したとき、車両Ｖが実際に走行した実走行退出路を特定する実走行退出路特定部と、退出路進入点から実走行退出路と施設の外の道路との接続地点までの退出区間Ｆを設定する退出区間設定部と、退出区間Ｆ内に、当該退出区間Ｆ内で所定の音声案内を完了可能な案内開始地点の設定可能範囲である案内開始区間Ｇを設定する案内開始区間設定部と、案内開始区間Ｇ内で撮影された少なくとも１つの撮影画像Ｉに基づいて参照データＲを生成する参照データ生成部と、を備える。【選択図】図１
2012159373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両からの風景の撮影画像を記憶し、当該記憶された撮影画像に基づいて画像マッチングのための参照データを整備するデータ管理システムであって、
１つ又は複数の退出路を有する施設から車両が退出したとき、車両が実際に走行した前記退出路である実走行退出路を特定する実走行退出路特定部と、
前記実走行退出路への進入点である退出路進入点から、前記実走行退出路が前記施設の外の道路に接続する接続地点までの区間である退出区間を設定する退出区間設定部と、
前記退出区間内に、前記接続地点に関する所定の音声案内の発音開始地点である案内開始地点から前記接続地点までの間に前記音声案内を完了するような前記案内開始地点の設定可能範囲である案内開始区間を設定する案内開始区間設定部と、
前記案内開始区間内で撮影された少なくとも１つの撮影画像に基づいて前記参照データを生成する参照データ生成部と、
を備えるデータ管理システム。
【請求項２】
前記案内開始区間内で撮影された複数の候補撮影画像と前記施設内における前記退出区間以外の領域で撮影された複数の対照撮影画像との間の類似度を算出する類似度算出部を更に備え、
前記参照データ生成部は、前記類似度に基づいて前記複数の候補撮影画像の中から特定撮影画像を選択し、当該特定撮影画像に基づいて前記参照データを生成する請求項１に記載のデータ管理システム。
【請求項３】
前記参照データ生成部は、それぞれの前記候補撮影画像について類似度が最も高くなる前記対照撮影画像との間の類似度をそれぞれの最大類似度として求め、全ての前記候補撮影画像の中で最も低い最大類似度が付与された候補撮影画像を前記特定撮影画像として選択する請求項２に記載のデータ管理システム。
【請求項４】
前記参照データの基になる撮影画像が撮影された際の、日照状態を表す日照情報及び気象状態を表す気象情報の少なくとも一方を含む外部要因情報を取得する外部要因情報取得部と、
前記外部要因情報と前記参照データ生成部により生成される前記参照データとを関連付けて記憶する参照データ記憶部と、
を更に備える請求項１から３のいずれか一項に記載のデータ管理システム。
【請求項５】
車両からの風景の撮影画像を記憶し、当該記憶された撮影画像に基づいて画像マッチングのための参照データを整備するデータ管理システムにおけるデータ管理方法であって、
１つ又は複数の退出路を有する施設から車両が退出したとき、車両が実際に走行した前記退出路である実走行退出路を特定する実走行退出路特定ステップと、
前記実走行退出路への進入点である退出路進入点から、前記実走行退出路が前記施設の外の道路に接続する接続地点までの区間である退出区間を設定する退出区間設定ステップと、
前記退出区間内に、前記接続地点に関する所定の音声案内の発音開始地点である案内開始地点から前記接続地点までの間に前記音声案内を完了するような前記案内開始地点の設定可能範囲である案内開始区間を設定する案内開始区間設定ステップと、
前記案内開始区間内で撮影された少なくとも１つの撮影画像に基づいて前記参照データを生成する参照データ生成ステップと、
を備えるデータ管理方法。
【請求項６】
車両からの風景の撮影画像を記憶し、当該記憶された撮影画像に基づいて画像マッチングのための参照データを整備するデータ管理システムにおけるデータ管理プログラムであって、
１つ又は複数の退出路を有する施設から車両が退出したとき、車両が実際に走行した前記退出路である実走行退出路を特定する実走行退出路特定機能と、
前記実走行退出路への進入点である退出路進入点から、前記実走行退出路が前記施設の外の道路に接続する接続地点までの区間である退出区間を設定する退出区間設定機能と、
前記退出区間内に、前記接続地点に関する所定の音声案内の発音開始地点である案内開始地点から前記接続地点までの間に前記音声案内を完了するような前記案内開始地点の設定可能範囲である案内開始区間を設定する案内開始区間設定機能と、
前記案内開始区間内で撮影された少なくとも１つの撮影画像に基づいて前記参照データを生成する参照データ生成機能と、
をコンピュータに実現させるためのデータ管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両からの風景の撮影画像を記憶し、当該記憶された撮影画像に基づいて画像マッチングのための参照データを整備するデータ管理システム、並びにそのようなデータ管理システムにおけるデータ管理方法及びデータ管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車載ナビゲーションシステムでは、車両の現在位置を算出する方法には種々の手法が採用されている。そのような手法としては、例えば、ジャイロセンサや地磁気センサ等から取得した情報を利用する方法（自律航法）、ＧＰＳ衛星からの信号を利用する方法、又は自律航法とＧＰＳ信号の利用とを組み合わせる方法等が挙げられる。また、これらの手法により暫定的な現在位置を求めておき、更に車載カメラにより撮影された車両周辺の画像を用いて、高精度に現在位置を算出する手法も提案されている。例えば下記の特許文献１には、そのような手法を利用した位置測位装置が開示されている。これによれば、まず、暫定的な現在位置を基準にした座標系（自動車座標系）における道路標示の特徴点の座標（自動車座標系特徴点）が、車載カメラによる撮影画像に基づいて算出される。次に、自動車座標系における特徴点の座標と、予め記憶されている当該道路標示の特徴点のワールド座標系における座標とに基づいて、車両の現在位置が算出される。この装置では、ＧＰＳ衛星からの信号及び各種センサからの信号による測位では誤差を含んでしまう場合であっても、精度の高い現在位置を算出することが可能となる。
【０００３】
しかし、特許文献１による位置測位装置では、道路標示のない場所では当該装置を利用できない。また、画像処理によって認識された特徴点の空間座標を演算する必要があるので、装置には高い演算能力が要求され、コストアップの要因となる可能性もある。そこで、道路標示のない道路や特定敷地内においても利用でき、各特徴点の空間座標を演算することなく高精度な位置決めを行うために、車両周辺の風景画像の認識技術（画像マッチング技術）の利用が考えられる。ここで、例えば駐車場等の施設内では、ＧＰＳ衛星からの信号を利用した測位が円滑に実施できない場合もあることから、画像マッチング技術の利用に対する期待が特に大きくなる。
【０００４】
但し、画像マッチング処理の前提となる参照データを、量的に十分にしかも常に最新の状態を反映させるように予め整備しようとすれば、コスト上昇の要因となる可能性がある。特に、施設からの車両の退出時の案内等を行うべく退出予定判定を誤りなく高精度に行うこと等を想定した場合、施設毎・退出路毎、更には例えば日照状態や気象状態等の外部要因毎の参照データを個別に整備することが好ましいが、そのためには膨大な時間及び労力を要し、結果的にコストは大幅に上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０８０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、コストの上昇を抑えつつ十分な量の参照データを整備し、精度の高い位置同定を可能とする技術の実現が望まれる。また、その際には効率的なマッチング処理を可能とするような有用な参照データが整備されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る、車両からの風景の撮影画像を記憶し、当該記憶された撮影画像に基づいて画像マッチングのための参照データを整備するデータ管理システムの特徴構成は、１つ又は複数の退出路を有する施設から車両が退出したとき、車両が実際に走行した前記退出路である実走行退出路を特定する実走行退出路特定部と、前記実走行退出路への進入点である退出路進入点から、前記実走行退出路が前記施設の外の道路に接続する接続地点までの区間である退出区間を設定する退出区間設定部と、前記退出区間内に、前記接続地点に関する所定の音声案内の発音開始地点である案内開始地点から前記接続地点までの間に前記音声案内を完了するような前記案内開始地点の設定可能範囲である案内開始区間を設定する案内開始区間設定部と、前記案内開始区間内で撮影された少なくとも１つの撮影画像に基づいて前記参照データを生成する参照データ生成部と、を備える点にある。
【０００８】
上記の特徴構成によれば、施設が有する１つ又は複数の退出路の中から実走行退出路が特定されると共に、当該実走行退出路に所定の退出区間及び案内開始区間が順次設定される。そして、その案内開始区間内で撮影された少なくとも１つの撮影画像に基づいて参照データが生成される。よって、施設毎・退出路毎に予め十分な量の参照データを整備しておかなくても、車両の実際の走行に伴って参照データを生成して整備することができる。つまり、コストの上昇を抑えつつ十分な量の参照データを整備することが可能となる。また、上記のようにして整備された参照データを利用してマッチング処理を行うことで、精度の高い位置同定が可能となる。
【０００９】
更に、上記の特徴構成では、退出区間内に設定される案内開始区間内で撮影された撮影画像に基づいて参照データが生成される。よって、例えばその参照データに基づいて退出予定判定を行った場合に、当該退出予定判定後であってかつ施設の外の道路に到達する前に、その後の経路案内等の音声案内フレーズの全部を確実に発音させることができる。
【００１０】
ここで、前記案内開始区間内で撮影された複数の候補撮影画像と前記施設内における前記退出区間以外の領域で撮影された複数の対照撮影画像との間の類似度を算出する類似度算出部を更に備え、前記参照データ生成部は、前記類似度に基づいて前記複数の候補撮影画像の中から特定撮影画像を選択し、当該特定撮影画像に基づいて前記参照データを生成する構成とすると好適である。
【００１１】
画像マッチングを利用した位置同定を行う場合、誤認識を極力抑制すると共に効率の良いマッチング処理を行うことが可能となるように参照データを整備することが好ましい。この点、上記の構成によれば、複数の候補撮影画像と複数の対照撮影画像との間の類似度が算出され、その類似度に基づいて選択される特定撮影画像に基づいて参照データが生成される。よって、例えば対照撮影画像との間の類似度が比較的低い候補撮影画像を特定撮影画像として選択する構成を採用することで、誤認識の可能性が抑制できると共に効率の良いマッチング処理を可能とする有用な参照データを得ることができる。
【００１２】
また、前記参照データ生成部は、それぞれの前記候補撮影画像について類似度が最も高くなる前記対照撮影画像との間の類似度をそれぞれの最大類似度として求め、全ての前記候補撮影画像の中で最も低い最大類似度が付与された候補撮影画像を前記特定撮影画像として選択する構成とすると好適である。
【００１３】
この構成によれば、誤認識の可能性を最大限抑制できると共に効率的なマッチング処理を可能とする、有用な参照データを得ることができる。
【００１４】
また、前記参照データの基になる撮影画像が撮影された際の、日照状態を表す日照情報及び気象状態を表す気象情報の少なくとも一方を含む外部要因情報を取得する外部要因情報取得部と、前記外部要因情報と前記参照データ生成部により生成される前記参照データとを関連付けて記憶する参照データ記憶部と、を更に備える構成とすると好適である。
【００１５】
撮影画像から特徴点の抽出を行う場合には、その時々における日照状態や気象状態等の外部要因に応じて様々な影響を受け得ることから、マッチング処理も同様に影響を受け得る。そのため、参照データはそのような各種の外部要因毎に整備されていることが好ましい。この点、上記の構成によれば、新たに生成される参照データの基になる撮影画像が撮影された際の日照情報及び気象情報の少なくとも一方を含む外部要因情報が取得され、その外部要因情報と参照データ生成部により生成される参照データとが関連付けて記憶される。よって、車両の実際の走行に伴って、日照情報及び気象情報の少なくとも一方に関連付けて参照データを整備することができる。従って、その後のマッチング処理において、その時々における日照状態や気象状態等に応じた参照データを利用することが可能となり、マッチング処理の効率を更に高めることが可能となる。
【００１６】
以上の各構成を備えた本発明に係るデータ管理システムの技術的特徴は、車両からの風景の撮影画像を記憶し、当該記憶された撮影画像に基づいて画像マッチングのための参照データを整備するデータ管理システムにおけるデータ管理方法やデータ管理プログラムにも適用可能である。そのため、本発明は、そのような方法やプログラムも権利の対象とすることができる。
【００１７】
その場合における、データ管理方法の特徴構成は、１つ又は複数の退出路を有する施設から車両が退出したとき、車両が実際に走行した前記退出路である実走行退出路を特定する実走行退出路特定ステップと、前記実走行退出路への進入点である退出路進入点から、前記実走行退出路が前記施設の外の道路に接続する接続地点までの区間である退出区間を設定する退出区間設定ステップと、前記退出区間内に、前記接続地点に関する所定の音声案内の発音開始地点である案内開始地点から前記接続地点までの間に前記音声案内を完了するような前記案内開始地点の設定可能範囲である案内開始区間を設定する案内開始区間設定ステップと、前記案内開始区間内で撮影された少なくとも１つの撮影画像に基づいて前記参照データを生成する参照データ生成ステップと、を備える点にある。
【００１８】
また、その場合における、データ管理プログラムの特徴構成は、１つ又は複数の退出路を有する施設から車両が退出したとき、車両が実際に走行した前記退出路である実走行退出路を特定する実走行退出路特定機能と、前記実走行退出路への進入点である退出路進入点から、前記実走行退出路が前記施設の外の道路に接続する接続地点までの区間である退出区間を設定する退出区間設定機能と、前記退出区間内に、前記接続地点に関する所定の音声案内の発音開始地点である案内開始地点から前記接続地点までの間に前記音声案内を完了するような前記案内開始地点の設定可能範囲である案内開始区間を設定する案内開始区間設定機能と、前記案内開始区間内で撮影された少なくとも１つの撮影画像に基づいて前記参照データを生成する参照データ生成機能と、をコンピュータに実現させる点にある。
【００１９】
当然ながら、これらのデータ管理方法やデータ管理プログラムも、上述したデータ管理システムに係る作用効果を得ることができる。更に、これらのデータ管理方法やデータ管理プログラムに、上述したデータ管理システムの好適な構成の例として挙げたいくつかの付加的技術を組み込むことも可能であり、その場合、それぞれの付加的技術に対応する作用効果も得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るデータ管理システムの基本概念を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】本発明の主な適用対象となる施設の概略構成を示す模式図である。
【図４】施設内に設定される各区間及び各地点の位置関係を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る特定撮影画像の選択手法を概念的に示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係るデータ管理処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】実走行退出路特定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】退出区間設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】案内開始区間設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】参照データ生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】参照データ記憶処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係るデータ管理システムの実施形態について、図面を参照して説明する。データ管理システムは、車両Ｖからの風景の撮影画像Ｉを記憶し、当該記憶された撮影画像Ｉに基づいて画像マッチングのための参照データＲを整備するシステムである。本実施形態では、データ管理システムが、車両Ｖに搭載されたナビゲーションシステム（車載ナビゲーションシステム）１の一部として構成されている場合を例として説明する。本実施形態に係るデータ管理システムは、以下に説明するように、車両Ｖの位置同定を行うための参照データ管理システム（車両位置同定用参照データ管理システム）として構成されている。
【００２２】
１．ナビゲーションシステムの概要
図１は、本実施形態に係るナビゲーションシステム１及びデータ管理システムの基本概念を示す模式図である。本実施形態に係るナビゲーションシステム１は、地図描画機能、自車位置算出機能、経路探索機能、及び経路案内機能等、一般的なナビゲーションシステムに通常備えられる機能を備えている。また、このナビゲーションシステム１は、自車位置を高精度に算出することを可能とするべく、車両周辺の風景画像の画像認識（画像マッチング）技術を利用して自車位置を算出するように構成されている。すなわち、車両Ｖに搭載された車載カメラ１４（図２を参照）により撮影されて得られる撮影画像Ｉについて、所定の参照データＲとのパターンマッチング処理（画像マッチング処理の一例であり、以下「マッチング処理」と称する場合がある。）を実行し、そのマッチング処理の結果に基づいて自車位置を高精度に算出することが可能である。また、ナビゲーションシステム１は、上記マッチング処理の結果に基づいて、ユーザー（車両Ｖの乗員）により設定された目的地へ車両Ｖを案内するための経路案内（例えば、音声案内）を所定のタイミングで実行することが可能である。
【００２３】
本実施形態に係るナビゲーションシステム１は、特に、ショッピングモール等の駐車場に代表される施設Ｐ内においても、上記のような画像マッチング技術を利用した自車位置算出や経路案内を行うように構成されている。より具体的には、図１の下側に示すように、施設Ｐが有する退出路Ｅから車両Ｖが退出するとき、当該退出路Ｅのいずれかの地点に画像マッチングのための参照データＲが整備されている場合には、その参照データＲと車載カメラ１４からの撮影画像Ｉから得られる画像特徴点データとに基づいてマッチング処理が行われる。そして、マッチングに成功した際に、施設Ｐ内における車両Ｖの現在位置が特定されると共に、目的地が設定されている場合には施設Ｐ（退出路Ｅ）からの退出後の経路案内が行われる。施設Ｐからの退出の際には、車両Ｖが発進してから間もない場合が多く、元来ＧＰＳ衛星からの信号や推測航法に基づく自車位置算出が円滑に実施できないこともあると考えられることから、上記のような画像マッチング技術の利用が特に有効である。
【００２４】
但し、画像マッチングの前提となる参照データＲを、量的に十分にしかも常に最新の状態を反映させるように予め整備しようとすれば、コスト上昇の要因となる可能性がある。また、それぞれの施設Ｐが有する退出路Ｅは必ずしも１つであるとは限らず、施設Ｐによっては図３に示すように複数の退出路Ｅを有している場合も少なくない。そのような場合に、施設Ｐ毎及び退出路Ｅ毎に参照データＲを個別に整備しようとすれば膨大な時間及び労力を要し、結果的にコストは大幅に上昇する。更に、マッチング処理を誤りなく高精度に行うためには、上記に加えて更に、例えば日照状態や気象状態等の外部要因毎の参照データＲを個別に整備することが好ましいが、その場合コストは更に上昇する。
【００２５】
そこで、本実施形態に係るナビゲーションシステム１は、後述する参照データ管理モジュール３を中核として構成されるデータ管理システムを備えた構成とされている。図１の上側に示すように、このナビゲーションシステム１（データ管理システム）では、車両Ｖが施設Ｐ内を走行している間は車載カメラ１４からの撮影画像Ｉが記憶格納される（ステップ＃０１）。その後、車両Ｖが施設Ｐの退出路Ｅから退出したことが判定されると（ステップ＃０２）、車両Ｖが実際に走行した退出路Ｅが特定され（ステップ＃０３）、退出区間Ｆが設定される（ステップ＃０４）。また、退出区間Ｆ内に案内開始区間Ｇが設定され（ステップ＃０５）、当該案内開始区間Ｇにおいて参照データＲが生成される（ステップ＃０６）。なお、参照データＲの生成に際しては、案内開始区間Ｇで撮影された候補撮影画像Ｉａと、施設Ｐ内の退出区間Ｆ以外の領域で撮影された対照撮影画像Ｉｂとの間の類似度が考慮される。
【００２６】
新たに生成された参照データＲは、別系統で取得される外部要因情報Ｃと関連付けられて、学習参照データＲｂとして参照データベース６３に追加格納される（ステップ＃０７）。これにより、コストの上昇を抑えつつ、効率的なマッチング処理を可能とするような有用な参照データＲを十分に整備することが可能となっている。そして、次にその施設Ｐを訪れて当該施設Ｐから退出する際には、上記のようにして更新された参照データベース６３（参照データＲ）を利用してマッチング処理を行う。本実施形態に係るナビゲーションシステム１では、以上の処理が繰り返し実行される。以下、本実施形態に係るナビゲーションシステム１について、詳細に説明する。
【００２７】
２．ナビゲーションシステムの概略構成
次に、ナビゲーションシステム１の概略構成について、図２を参照して説明する。図２に示すように、ナビゲーションシステム１は、自車位置検出モジュール２と、参照データ管理モジュール３と、ナビ制御モジュール５と、記憶装置６と、を備えている。記憶装置６には、道路地図データベース（図２においては「道路地図ＤＢ」と表示）６１と、施設情報データベース（図２においては「施設情報ＤＢ」と表示）６２と、参照データベース（図２においては「参照ＤＢ」と表示）６３と、走行履歴データベース（図２においては「走行履歴ＤＢ」と表示）６４と、が含まれる。
【００２８】
自車位置検出モジュール２、参照データ管理モジュール３、及びナビ制御モジュール５のそれぞれは、後述するように、１つ又は複数の機能部を備えている。そして、これらの各機能部は、互いに共通の或いはそれぞれ独立のＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、ハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により構成されている。また、これらの各機能部は、通信ラインを介して相互に情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。更に、これらの機能部は、必要に応じて所定のデータを記憶装置６から抽出して読み出すことができるように構成されている。
【００２９】
また、記憶装置６は、例えばハードディスクドライブやフラッシュメモリ等のように、情報を記憶及び書き換え可能な記録媒体をハードウェア構成として備えている。なお、記憶装置６を構成する道路地図データベース６１、施設情報データベース６２、参照データベース６３、及び走行履歴データベース６４は、それぞれ独立のハードウェアを有していても良いし、共通のハードウェアに備えられていても良い。
【００３０】
２−１．自車位置検出モジュール
自車位置検出モジュール２は、ＧＰＳ処理部２１、推測航法処理部２２、自車位置算定部２３、マップマッチング部２４、自車位置決定部２５、撮影画像処理部２７、及び画像認識部２８を備えている。また、本実施形態では、図２に示すように、自車位置検出モジュール２は、車両Ｖに備えられた車載カメラ１４、ＧＰＳ測定ユニット１５、距離センサ１６、方位センサ１７、道路地図データベース６１、及び参照データベース６３に接続されており、これらからの情報を取得可能に構成されている。
【００３１】
道路地図データベース６１は、道路地図データを格納したデータベースである。ここで、道路地図データには、複数のノードと複数のリンク（図３を参照）とで表される道路間の接続情報や、それぞれの道路の種別（高速道路、有料道路、国道、県道等の種別）や長さ、形状、識別子等の属性情報が含まれている。この道路地図データベース６１は、ナビゲーションシステム１による通常の経路探索処理や経路案内処理を実行する際や、マップマッチング処理を実行する際等に参照される。
【００３２】
参照データベース６３は、画像マッチングのための参照データＲを格納したデータベースである。ここで、参照データＲには、所定位置において撮影された車両からの風景画像を画像処理することによって得られる画像特徴点データが含まれている。この参照データＲを生成する際の画像処理は、後述する撮影画像処理部２７が行う処理と同様である。また、各参照データＲには、それぞれの参照データＲの基になる風景画像が撮影された位置、日照状態、気象状態、及び識別子等の属性情報が含まれている。本例では、日照状態は１日のうちにおける時間帯区分として、例えば「昼」、「夜」等のように表され、気象状態は例えば「晴」、「雨」等のように表される。各画像特徴点データと各属性情報とは互いに関連付けて記憶格納されている。
【００３３】
また、本実施形態では、図２に示すように、参照データベース６３に格納される参照データＲには、既存参照データＲａと学習参照データＲｂとが含まれる。既存参照データＲａは、ナビゲーションシステム１のメーカー側において整備されて提供される普遍的・画一的な参照データＲである。既存参照データＲａは、その整備時のコスト面を考慮して、属性情報のうちの日照状態及び気象状態が、それぞれ一律に「昼・晴」となるようなデータとされている。学習参照データＲｂは、本実施形態では、ナビゲーションシステム１を搭載した車両Ｖの実際の走行に伴って既存参照データＲａとは別にユーザー毎に独自に生成して整備される個別的な参照データＲである。もちろん、ナビゲーションシステム１の使用開始時には学習参照データＲｂは整備されておらず、既存参照データＲａのみを有する状態である。これらの既存参照データＲａ及び学習参照データＲｂの双方を含む参照データＲを格納した参照データベース６３は、車両Ｖの走行中等に、自車位置同定を行うためのマッチング処理を実行する際等に参照される。
【００３４】
本実施形態では特に、各施設Ｐが有する少なくとも１つの退出路Ｅにおいて得られた風景画像に基づく既存参照データＲａが予め整備されている。また、後述するように、各施設Ｐが有する１つ又は複数の退出路Ｅにおいて得られた撮影画像Ｉに基づく学習参照データＲｂが、車両Ｖの実際の走行に伴って蓄積されて事後的に整備される。このような退出路Ｅにおける参照データＲは、車両Ｖがその後直ちに施設Ｐから退出する予定であることの判定（退出予定判定）を行うためのマッチング処理を実行する際等に参照される。
【００３５】
車載カメラ１４は、所定のタイミングで車両Ｖの周辺の風景を撮影する撮像装置である。本実施形態では、車載カメラ１４は、光軸が車両Ｖの進行方向前方を向くように設置されており、車両Ｖの前方を撮影するフロントカメラとされている。この車載カメラ１４により、車両Ｖの前方の風景の撮影画像Ｉが逐次取得される。なお、車載カメラ１４がリヤカメラとされ、車両Ｖの後方風景の撮影画像Ｉが逐次取得される構成としても良い。
【００３６】
ＧＰＳ処理部２１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ測定ユニット１５が接続されている。ＧＰＳ処理部２１は、ＧＰＳ測定ユニット１５で受信されたＧＰＳ衛星からの信号を解析して車両Ｖの現在位置（緯度及び経度で表わされる現在位置座標）を導出し、導出結果としてのＧＰＳ位置データを自車位置算定部２３に出力する。
【００３７】
推測航法処理部２２には、距離センサ１６と方位センサ１７とが接続されている。距離センサ１６は、車両Ｖの走行速度（車速）や移動距離を検出するセンサである。距離センサ１６は、例えば車速パルスセンサ等により構成され、その検出結果としての車速及び移動距離の情報を推測航法処理部２２へ出力する。方位センサ１７は、車両Ｖの進行方位を検出するセンサである。方位センサ１７は、例えばジャイロセンサや地磁気センサ等により構成され、その検出結果としての進行方位の情報を推測航法処理部２２へ出力する。推測航法処理部２２は、刻々と送られてくる移動距離情報と進行方位情報とに基づいて推測航法位置座標を導出し、導出結果としての推測航法位置データを自車位置算定部２３に出力する。
【００３８】
自車位置算定部２３は、ＧＰＳ位置データと推測航法位置データとに基づいて、公知の方法により車両Ｖの推定される現在位置（推定自車位置）を算出する。ここで、自車位置算定部２３により算出された推定自車位置は、測定誤差等を含んだ情報となっている。そのため、マップマッチング部２４は、道路地図データベース６１に記憶された地図データを参照して、推定自車位置が道路地図データに含まれるいずれかの道路上となるように自車位置座標を補正する。その補正された自車位置座標で表される位置は推定自車位置として自車位置決定部２５に出力され、自車位置決定部２５において自車位置が決定される。ここで、自車位置決定部２５は、後述するマッチング処理の結果を加味して最終的な自車位置を決定する。
【００３９】
撮影画像処理部２７は、車載カメラ１４による車両Ｖの前方の風景の撮影画像Ｉから複数の特徴点を抽出して画像特徴点データを生成する。本実施形態では、撮影画像処理部２７は、撮影画像Ｉにエッジ検出処理を施すことでエッジ検出画像を生成し、当該エッジ検出画像に基づいて取り出されるエッジ点を特徴点として抽出して、特徴点群からなる画像特徴点データを生成する。なお、エッジ検出処理に際しては、撮影画像Ｉ中における輝度差（濃度差）、彩度差、及び色相差等に基づいてエッジ点を抽出する構成とすることができる。撮影画像処理部２７は、生成した画像特徴点データを画像認識部２８に出力する。
【００４０】
画像認識部２８は、撮影画像処理部２７から画像特徴点データを受け取ると共に、参照データベース６３から画像マッチングのための参照データＲを抽出して受け取り、画像特徴点データと参照データＲとのパターンマッチング処理を行う。マッチング処理において、画像認識部２８は、参照データＲに含まれる特徴点群の配置と一致する特徴点群が画像特徴点データに所定の割合以上で含まれる場合には、マッチングに成功したと判定する。一方、画像認識部２８は、参照データＲに含まれる特徴点群の配置と一致する特徴点群が画像特徴点データに所定の割合未満しか含まれていない場合には、マッチングに失敗したと判定する。
【００４１】
画像認識部２８は、マッチングに成功した場合には、参照データＲに含まれる位置情報を読み出して、当該位置情報を自車位置決定部２５に出力する。自車位置決定部２５は、その位置情報を受け取り、先に取得された自車位置情報を新たに受け取った位置情報に置き換える自車位置修正を行う。これにより、自車位置決定部２５は、画像認識部２８によるマッチング処理の結果に基づいて、より高精度な自車位置を決定することが可能である。また、画像認識部２８は、所定の案内処理に対応付けられた参照データＲとのマッチングに成功した場合には、その旨の情報をナビ制御モジュール５に出力する。ナビ制御モジュール５では、案内処理部５２により音声案内等の案内処理が実行される。
【００４２】
２−２．参照データ管理モジュール
参照データ管理モジュール３は、走行履歴管理部３１、退出判定部３２、実走行退出路特定部３３、退出区間設定部３４、案内開始区間設定部３５、撮影画像管理部４１、参照データ生成部４２、類似度算出部４３、外部要因情報取得部４４、及び参照データ記憶部４５を備えている。また、本実施形態では、図２に示すように、参照データ管理モジュール３は、車載カメラ１４、施設情報データベース６２、及び走行履歴データベース６４に接続されており、これらからの情報を取得可能に構成されている。また、参照データ管理モジュール３は、参照データベース６３にも接続されており、当該参照データベース６３に対して生成した参照データＲを転送して追加格納することが可能である。なお、本実施形態では、これらの参照データ管理モジュール３、車載カメラ１４、施設情報データベース６２、参照データベース６３、及び走行履歴データベース６４により、本発明における「データ管理システム」が構成されている。
【００４３】
施設情報データベース６２は、施設Ｐに関する施設情報を格納したデータベースである。ここで、本実施形態では、「施設Ｐ」にはショッピングモール等の商業施設が含まれる他、当該商業施設等に付帯して又はそれらとは独立に設けられる駐車場が含まれる。施設情報には、各施設Ｐの位置、大きさ、形状等の属性情報が含まれている。それぞれの施設情報は、施設Ｐ毎に割り当てられた識別子等の関連付け情報を用いて、道路地図データベース６１に格納された道路地図データに関連付けられている。
【００４４】
また、本実施形態では、施設情報には各施設Ｐ（特に駐車場）から退出するための退出路Ｅの情報が含まれている。この退出路Ｅは、施設Ｐの外の道路に接続されている一方通行道路等、一旦その道路上を走行すればその後必ず施設Ｐから退出することになる施設内道路である。施設情報には、各施設Ｐとは別に、各退出路Ｅの位置、大きさ、形状等の属性情報が含まれている。退出路Ｅに関するそれぞれの施設情報は、退出路Ｅ毎に割り当てられた識別子等の関連付け情報を用いて、道路地図データベース６１に格納された道路地図データに関連付けられている。
【００４５】
走行履歴データベース６４は、車両Ｖの走行履歴に関する各種の情報を格納したデータベースである。本実施形態では、走行履歴データベース６４には、少なくとも車載カメラ１４により取得される撮影画像Ｉと車両Ｖの走行軌跡とが格納される。
【００４６】
撮影画像管理部４１は、車載カメラ１４により逐次取得される車両Ｖの前方の風景の撮影画像Ｉを管理する機能部である。撮影画像管理部４１により撮影画像管理機能が実現される。撮影画像管理部４１は、車載カメラ１４により取得される撮影画像Ｉを逐次受け取り、取得された各撮影画像Ｉを走行履歴データベース６４に記憶格納する。本実施形態では特に、車両Ｖが施設Ｐに入場してから所定の駐車区画に駐車し、所定時間後に当該施設Ｐから退出するまでの、施設Ｐ内における一連の走行に伴う撮影画像Ｉが、互いに同じ記憶領域にまとめて記憶格納される。その際、撮影画像Ｉは、撮影位置及び撮影日時の情報に関連付けられて記憶格納される。また、撮影画像管理部４１は、必要に応じて走行履歴データベース６４から所望の撮影画像Ｉを抽出して読み出すことが可能である。
【００４７】
走行履歴管理部３１は、車両Ｖの走行履歴を管理する機能部である。走行履歴管理部３１により走行履歴管理機能が実現される。本実施形態では、走行履歴管理部３１は、車両Ｖの走行履歴として主に走行軌跡の情報を管理する。そのため本実施形態では、走行履歴管理部３１は、推測航法処理部２２で導出される推測航法位置座標の情報を逐次受け取り、連続する所定数の推測航法位置座標の集合として車両Ｖの走行軌跡の情報を取得可能である。取得された走行軌跡は、走行履歴データベース６４に記憶格納される。その際、走行軌跡は、取得日時の情報に関連付けられて記憶格納される。そして、撮影画像Ｉと走行軌跡とは撮影日時（取得日時）の情報に基づいて互いに関連付けられる。また、走行履歴管理部３１は、必要に応じて走行履歴データベース６４から所望の走行軌跡を抽出して読み出すことが可能である。
【００４８】
退出判定部３２は、車両Ｖが施設Ｐから当該施設Ｐの外に退出したことを判定する機能部である。退出判定部３２により退出判定機能が実現される。本実施形態では、退出判定部３２は、自車位置決定部２５により決定される自車位置が道路地図データに含まれるいずれかの道路（ここでは特に、施設Ｐに隣接している道路）上に一致しているか否かにより退出判定を行う。すなわち、退出判定部３２は、自車位置が施設Ｐに隣接している道路上に一致していない間は車両Ｖが未だ施設Ｐに存在していると判定し、自車位置が施設Ｐに隣接している道路上に一致する状態となった時点で車両Ｖが施設Ｐから実際に退出したと判定する。なお、本実施形態ではこのようにして施設Ｐからの退出判定を行うため、退出路Ｅと施設Ｐに隣接する道路との接続地点と、実際の退出判定位置とが一致しない場合がある。退出判定部３２は、退出判定結果の情報を実走行退出路特定部３３に出力する。
【００４９】
実走行退出路特定部３３は、１つ又は複数の退出路Ｅを有する施設Ｐから車両Ｖが退出したとき、車両Ｖが実際に走行した退出路Ｅである実走行退出路Ｅａを特定する機能部である。実走行退出路特定部３３により実走行退出路特定機能が実現される。本実施形態では、実走行退出路特定部３３は、車両Ｖが施設Ｐから実際に退出したとの判定結果を退出判定部３２から受け取ると、走行履歴管理部３１を介して、退出判定部３２により実際に施設Ｐから退出したと判定された地点（退出判定地点）よりも手前の所定距離（所定走行距離）分の走行軌跡を走行履歴データベース６４から抽出して取得する。この場合の所定距離は、退出路Ｅの長さ以上に設定される。また、所定距離は、各施設Ｐの規模等を考慮して退出路Ｅの一般的な長さに基づいて施設Ｐ毎に予め規定されていると好適である。
【００５０】
実走行退出路特定部３３は、施設情報データベース６２から、車両Ｖが退出した施設Ｐが有する各退出路Ｅについての形状を表す属性情報をそれぞれ抽出して取得する。そして、実走行退出路特定部３３は、取得された走行軌跡と取得された各退出路Ｅの形状情報とに基づいて、走行軌跡に所定以上の割合で一致する形状を有する退出路Ｅが存在するか否かを判定する。実走行退出路特定部３３は、そのような退出路Ｅが存在する場合には、その退出路Ｅを実走行退出路Ｅａとして特定する。実走行退出路特定部３３は、特定した実走行退出路Ｅａの情報を退出区間設定部３４に出力する。
【００５１】
退出区間設定部３４は、特定された実走行退出路Ｅａに対して退出区間Ｆを設定する機能部である。ここで退出区間Ｆは、図３及び図４に示すように、実走行退出路Ｅａへの進入点である退出路進入点Ｆａから、実走行退出路Ｅａが施設Ｐの外の道路に接続する接続地点Ｆｂまでの区間である。退出区間設定部３４により退出区間設定機能が実現される。退出区間設定部３４は、実走行退出路特定部３３により特定された実走行退出路Ｅａの情報と、走行履歴データベース６４から抽出された走行軌跡の情報とに基づいて退出路進入点Ｆａを決定する。すなわち、退出区間設定部３４は、走行軌跡と実走行退出路Ｅａとが最初に重なるようになった地点を退出路進入点Ｆａとして決定する。ここでは、退出区間設定部３４は、走行軌跡上における退出路進入点Ｆａに対応する地点を決定する。
【００５２】
また、退出区間設定部３４は、車両Ｖが退出した施設Ｐの外において当該施設Ｐの周辺に存在する道路（ここでは、隣接する道路）を道路地図データベース６１から抽出し、抽出された隣接道路の情報と実走行退出路Ｅａの情報と走行軌跡とに基づいて、接続地点Ｆｂを決定する。すなわち、退出区間設定部３４は、抽出された隣接道路と実走行退出路Ｅａとの合流地点付近において、走行軌跡から推定される車両Ｖの進行方向が所定量以上変化している地点を接続地点Ｆｂとして決定する。ここでは、退出区間設定部３４は、走行軌跡上における接続地点Ｆｂに対応する地点を決定し、その情報を取得する。退出区間設定部３４は、取得された実走行退出路Ｅａ、並びに当該実走行退出路Ｅａについての退出路進入点Ｆａ及び接続地点Ｆｂの情報に基づいて、実走行退出路Ｅａ上における退出路進入点Ｆａから接続地点Ｆｂまでの区間を退出区間Ｆとして設定する。退出区間設定部３４は、設定した退出区間Ｆの情報を案内開始区間設定部３５に出力する。
【００５３】
案内開始区間設定部３５は、設定された退出区間Ｆ内に、所定の案内開始区間Ｇを設定する機能部である。ここで案内開始区間Ｇは、接続地点Ｆｂに関する所定の音声案内の発音開始地点である案内開始地点から接続地点Ｆｂまでの間に上記音声案内を完了するような案内開始地点の設定可能範囲である。案内開始区間設定部３５により案内開始区間設定機能が実現される。ここで、接続地点Ｆｂに関する所定の音声案内は、ナビゲーションシステム１において目的地が設定されている場合に、後述するナビ制御モジュール５を中核として接続地点Ｆｂでの進行方位を音声フレーズによりユーザーに案内通知するものである。本実施形態では、そのような音声フレーズは、例えば「次の施設出口分岐を左方向、○○方面です。」等のように案内内容に応じて規則的に定まる。そのため、音声案内のために要する時間（案内所要時間）はほぼ一定となる。
【００５４】
案内開始区間設定部３５は、上記のような音声案内を接続地点Ｆｂに到達するまでの間に完了させることができるような音声案内の開始地点（発音開始地点）の設定可能範囲を、案内開始区間Ｇとして設定する。本実施形態では、案内開始区間設定部３５は、車両Ｖが退出した施設Ｐ内における交通規制の一種である制限車速（一般に、徐行速度に設定されている）と、案内所要時間とに基づいて案内開始区間Ｇを設定する。より具体的には、案内開始区間設定部３５は、制限車速と案内所要時間とを乗算することにより、車両Ｖが制限車速で走行すると仮定した場合における音声案内のために要する走行距離（案内所要距離）を算出する。そして、車両Ｖが接続地点Ｆｂに到達すると同時に音声案内が完了すると仮定した場合における発音開始地点（すなわち、接続地点Ｆｂよりも案内所要距離だけ手前の地点）を、音声案内開始限界地点Ｇａとして設定する（図４を参照）。
【００５５】
案内開始区間設定部３５は、退出区間Ｆ内における退出路進入点Ｆａから音声案内開始限界地点Ｇａまでの区間を案内開始区間Ｇとして設定する。なお、施設Ｐが複数の退出路Ｅを有する場合には、退出区間Ｆの長さは退出路Ｅ毎によって異なるのに対して、当該施設Ｐにおける案内所要距離は一定である。そのため、同一の施設Ｐであっても退出路Ｅが異なれば、当該退出路Ｅの退出区間Ｆに設定される案内開始区間Ｇの長さも異なったものとなる。案内開始区間設定部３５は、設定した案内開始区間Ｇの情報を参照データ生成部４２に出力する。
【００５６】
参照データ生成部４２は、案内開始区間Ｇ内で撮影された少なくとも１つの撮影画像Ｉに基づいて参照データＲ（学習参照データＲｂ）を生成する機能部である。参照データ生成部４２により参照データ生成機能が実現される。参照データ生成部４２は、設定された案内開始区間Ｇの情報を案内開始区間設定部３５から受け取ると、撮影画像管理部４１を介して、車両Ｖが退出した施設Ｐ内の領域である施設内領域Ｑ（図３及び図４を参照）で撮影されて走行履歴データベース６４に記憶格納された複数の撮影画像Ｉを取得する。ここで、施設内領域Ｑは、施設Ｐの入口から出口までの領域であって、車両Ｖを駐車するための区画である駐車区画や、退出区間Ｆ（案内開始区間Ｇを含む）を含む領域である。また、取得された撮影画像Ｉは、バッファメモリに一時的に格納される。
【００５７】
参照データ生成部４２は、取得される複数の撮影画像Ｉを、施設内領域Ｑ内における各撮影画像Ｉが撮影された位置に応じて少なくとも２つのカテゴリに分類する。本例では、参照データ生成部４２は、施設内領域Ｑのうち案内開始区間Ｇ内で撮影された複数の撮影画像Ｉを、第一のカテゴリである候補撮影画像Ｉａに分類すると共に、施設内領域Ｑのうち退出区間Ｆ以外の領域（退出路進入点Ｆａよりも施設入口側の領域）で撮影された複数の撮影画像Ｉを、第二のカテゴリである対照撮影画像Ｉｂに分類する。本例では、参照データ生成部４２は、退出区間Ｆのうち案内開始区間Ｇ以外の領域（音声案内開始限界地点Ｇａよりも施設出口側の領域）で撮影された複数の撮影画像Ｉを、第三のカテゴリである棄却撮影画像に分類する。なお、この棄却撮影画像は、ここではそのまま棄却（バッファメモリから消去）される。これは、仮に棄却撮影画像に基づいて新たな学習参照データＲｂが生成されたとしても、その学習参照データＲｂに基づいて退出予定判定を行った場合には、退出路Ｅを退出するまでに音声案内を完了することができないからである。
【００５８】
参照データ生成部４２は、複数の候補撮影画像Ｉａの中から特定の候補撮影画像Ｉａ（特定撮影画像ＩＡ）を選択する。本実施形態では、参照データ生成部４２は、複数の候補撮影画像Ｉａと複数の対照撮影画像Ｉｂとの間の類似度Ｓに基づいて、特定撮影画像ＩＡを選択する。このような類似度Ｓを算出するための機能部として、参照データ管理モジュール３には類似度算出部４３が備えられている。類似度算出部４３により類似度算出機能が実現される。本実施形態では、類似度算出部４３は、全ての候補撮影画像Ｉａのうち所定間隔（例えば、２〜１０〔ｍ〕）で撮影された一部の候補撮影画像Ｉａのみを残し、残りを棄却する。類似度算出部４３は、同様に全ての対照撮影画像Ｉｂのうち所定間隔（例えば、２〜１０〔ｍ〕）で撮影された一部の対照撮影画像Ｉｂのみを残し、残りを棄却する。そして、類似度算出部４３は、上記のようにして間引かれた候補撮影画像Ｉａのそれぞれと間引かれた対照撮影画像Ｉｂのそれぞれとの間の類似度Ｓを算出する。
【００５９】
なお、類似度Ｓを算出する手法としては、例えば、画素値の平均を用いる手法、画像ヒストグラムを用いる手法、同一位置画素値の差分を用いる手法、画像の空間周波数ヒストグラムを用いる手法等、公知の種々の手法が採用可能である。これらの算出手法は、好適な１つを予め選択して固定しておいても良いし、撮影画像Ｉが取得される状況に応じて変更可能としても良い。
【００６０】
参照データ生成部４２は、類似度算出部４３から得られる類似度Ｓの情報に基づいて、候補撮影画像Ｉａのそれぞれに対して、対照撮影画像Ｉｂのそれぞれとの間の類似度Ｓの変化の様子を解析するための解析データを生成する。この解析データの一例を図５に示している。図５に示すように、各候補撮影画像Ｉａについての解析データは、本例では撮影順に並べられた比較対照となる対照撮影画像Ｉｂを横軸にとる共に縦軸を類似度Ｓとした二次元プロットとして生成される。当然、候補撮影画像Ｉａが異なれば、二次元プロットの形状も異なることになる。図５においては、複数の候補撮影画像Ｉａについての解析データのうち、３つの候補撮影画像Ｉａについての解析データを例示している。
【００６１】
参照データ生成部４２は、それぞれの候補撮影画像Ｉａについて、類似度Ｓが最も高くなる所定の対照撮影画像Ｉｂとの間の類似度Ｓをそれぞれの最大類似度Ｓｘとして求める。図５の下段の解析データに対応する候補撮影画像Ｉａについては、所定の対照撮影画像Ｉｂとの間で類似度Ｓが最大となり、その値が最大類似度Ｓｘ１として付与される。中段及び上段の解析データに対応する候補撮影画像Ｉａについても、それぞれ所定の対照撮影画像Ｉｂとの間で類似度Ｓが最大となり、それぞれの値が最大類似度Ｓｘ２，Ｓｘ３として付与される。なお、他の候補撮影画像Ｉａについても同様に最大類似度Ｓｘが付与される。参照データ生成部４２は、各候補撮影画像Ｉａに付与された最大類似度Ｓｘどうしを比較し、全ての候補撮影画像Ｉａの中で最も低い最大類似度Ｓｘが付与された候補撮影画像Ｉａを、特定撮影画像ＩＡとして選択する。なお、図５に示す例では、最も低い最大類似度Ｓｘ２が付与された中段の候補撮影画像Ｉａが、特定撮影画像ＩＡとして１つだけ選択されることになる。
【００６２】
参照データ生成部４２は、選択された特定撮影画像ＩＡに基づいて学習参照データＲｂを生成する。参照データ生成部４２は、特定撮影画像ＩＡから複数の特徴点を抽出して画像特徴点データを生成する。本実施形態では、参照データ生成部４２は、上述した撮影画像処理部２７と同様に、特定撮影画像ＩＡにエッジ検出処理を施すことでエッジ検出画像を生成し、当該エッジ検出画像に基づいて取り出されるエッジ点を特徴点として抽出して、特徴点群からなる画像特徴点データを生成する。参照データ生成部４２は、このようにして特定撮影画像ＩＡから得られる画像特徴点データとして、学習参照データＲｂを生成する。この学習参照データＲｂは、既存参照データＲａとは別の新たな参照データＲであり、ユーザー毎に独自に整備されるものである。
【００６３】
外部要因情報取得部４４は、学習参照データＲｂの生成とは別系統で、所定の外部要因情報Ｃを取得する機能部である。ここで、外部要因情報Ｃは、新たに生成される学習参照データＲｂの基になる特定撮影画像ＩＡが撮影された際の、日照状態及び気象状態の少なくとも一方を含む情報である。外部要因情報取得部４４により外部要因情報取得機能が実現される。本例では、外部要因情報Ｃとして日照状態及び気象状態の双方を含む情報が取得される。本例では、撮影時の日照状態を表す日照情報は、複数区分（例えば、「昼」、「夜」等の区分であり、「夕方」等を含めて更に細分化した区分とすることも可能）に分けられた時間帯を表す情報として取得される。撮影時の気象状態を表す情報は、複数区分（例えば、「晴」、「雨」等の区分であり、「曇」、「雪」等を含めて更に細分化した区分とすることも可能）に分けられた状態を表す情報として取得される。外部要因情報取得部４４は、取得される外部要因情報Ｃの情報を参照データ記憶部４５に出力する。
【００６４】
参照データ記憶部４５は、外部要因情報Ｃと学習参照データＲｂとを関連付けて記憶する機能部である。参照データ記憶部４５により参照データ記憶機能が実現される。本実施形態では、参照データ記憶部４５は、外部要因情報取得部４４から受け取った外部要因情報Ｃの情報を参照して、生成された学習参照データＲｂの基になる特定撮影画像ＩＡが撮影された実走行退出路Ｅａに、外部要因情報Ｃで表される条件に一致する既存参照データＲａが存在するか否かを判定する。そして、そのような既存参照データＲａが存在しない場合には、参照データ記憶部４５は、当該実走行退出路Ｅａに割り当てられた識別子及び外部要因情報Ｃと関連付けて学習参照データＲｂを記憶する。このようにして、参照データ記憶部４５は新たな学習参照データＲｂを追加するように参照データベース６３を更新する。図４には一例として、「昼・晴」の状態における既存参照データＲａとは別に、「夜・雨」の状態における学習参照データＲｂが既存参照データＲａの整備地点とは異なる地点に新たに生成された様子を示している。
【００６５】
なお本例では、実走行退出路Ｅａに外部要因情報Ｃで表される条件に一致する既存参照データＲａが存在する場合には、参照データ記憶部４５は、その退出路Ｅにおける外部要因情報Ｃに対応付けられた既存参照データＲａを破棄（参照データベース６３から削除）すると共に、当該退出路Ｅに割り当てられた識別子及び外部要因情報Ｃと関連付けて学習参照データＲｂを記憶する。このようにすることで、最新の風景の状態が反映された参照データＲを整備することができる。
【００６６】
２−３．ナビ制御モジュール
ナビ制御モジュール５は、経路探索部５１及び案内処理部５２を備えている。経路探索部５１は、ナビゲーションシステム１においてユーザーにより設定された条件に基づいて出発地から目的地までの案内経路を探索する機能部である。案内処理部５２は、経路探索部５１により探索された案内経路に従って、ユーザーに対して適切な経路案内を行う機能部である。案内処理部５２は、モニタ１２の表示画面に表示される案内表示やスピーカ１３から発音される音声案内等により経路案内を行う。
【００６７】
３．参照データ管理処理の手順
次に、本実施形態に係るデータ管理システムを含むナビゲーションシステム１において実行されるデータ管理処理の手順（データ管理方法）について説明する。以下に説明するデータ管理処理の手順は、ナビゲーションシステム１の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、ナビゲーションシステム１が有する演算処理装置が、上記の各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
【００６８】
図６は、データ管理処理の全体の処理手順（メインフロー）を示すフローチャートである。図１及び図６に示すように、車両Ｖが施設内領域Ｑにある間は、撮影画像管理部４１により、走行履歴データベース６４に撮影画像Ｉが記憶格納される（ステップ＃０１）。なおその際、走行履歴データベース６４には、走行履歴管理部３１により、車両Ｖの走行軌跡の情報も記憶格納される。撮影画像Ｉと走行軌跡の情報とは互いに関連付けられて記憶格納される。退出判定部３２により、車両Ｖが施設Ｐから退出したか否かが判定される（ステップ＃０２）。車両Ｖが施設Ｐから退出したと判定されない場合には（ステップ＃０２：Ｎｏ）、データ管理処理はそのまま終了する。一方、車両Ｖが施設Ｐから退出したと判定された場合には（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、実走行退出路特定部３３により、実走行退出路Ｅａを特定する実走行退出路特定処理が実行される（ステップ＃０３）。
【００６９】
図７は、実走行退出路特定処理のより詳細な処理手順を示すフローチャートである。図７に示すように、実走行退出路特定処理では、退出判定部３２により施設Ｐからの退出が判定された地点（退出判定地点）より手前の所定距離分の走行軌跡が走行履歴データベース６４から読み出されて取得される（ステップ＃１１）。施設情報データベース６２から、車両Ｖが退出した施設Ｐが有する各退出路Ｅについての形状を表す属性情報が取得され、退出した施設Ｐに走行軌跡に一致する形状の退出路Ｅが存在するか否かが判定される（ステップ＃１２）。そのような退出路Ｅが存在しない場合には（ステップ＃１２：Ｎｏ）、データ管理処理はそのまま終了する。一方、そのような退出路Ｅが存在する場合には（ステップ＃１２：Ｙｅｓ）、該当する退出路Ｅが実走行退出路Ｅａとして特定される（ステップ＃１３）。また、特定された実走行退出路Ｅａに付与された識別子としての退出路ＩＤが、施設情報データベース６２から読み出されて取得される（ステップ＃１４）。以上で実走行退出路特定処理を終了して、メインフローに戻る。
【００７０】
次に、退出区間設定部３４により、実走行退出路Ｅａに対して退出区間Ｆを設定する退出区間設定処理が実行される（ステップ＃０４）。図８は、退出区間設定処理のより詳細な処理手順を示すフローチャートである。図８に示すように、退出区間設定処理では、実走行退出路Ｅａと走行軌跡とに基づいて、実走行退出路Ｅａにおける退出路進入点Ｆａが決定される。（ステップ＃２１）。施設Ｐの周辺に存在する道路の情報が、道路地図データベース６１から抽出される（ステップ＃２２）。抽出された隣接道路と実走行退出路Ｅａと走行軌跡とに基づいて接続地点Ｆｂが決定され、当該接続地点Ｆｂの情報が取得される（ステップ＃２３）。そして、走行軌跡上にそれぞれ取得される退出路進入点Ｆａから接続地点Ｆｂまでの区間が、実走行退出路Ｅａにおける退出区間Ｆとして設定される（ステップ＃２４）。以上で退出区間設定処理を終了して、メインフローに戻る。
【００７１】
次に、案内開始区間設定部３５により、退出区間Ｆ内に案内開始区間Ｇを設定する案内開始区間設定処理が実行される（ステップ＃０５）。図９は、案内開始区間設定処理のより詳細な処理手順を示すフローチャートである。図９に示すように、案内開始区間設定処理では、施設Ｐ内に制限車速の規制があるか否かが判定される（ステップ＃３１）。制限車速の規制がある場合には（ステップ＃３１：Ｙｅｓ）、その制限車速の情報が取得される（ステップ＃３２）。一方、制限車速の規制がない場合には（ステップ＃３１：Ｎｏ）、制限車速として予め定められた所定速度（例えば、１０〔ｋｍ／ｈ〕）が設定される（ステップ＃３３）。音声案内に必要な発音時間（案内所要時間）が取得され（ステップ＃３４）、制限車速と案内所要時間とに基づいて、音声案内に必要な走行距離（案内所要距離）が更に算出されて取得される（ステップ＃３５）。退出区間Ｆにおける、接続地点Ｆｂよりも案内所要距離だけ手前の地点が、音声案内開始限界地点Ｇａとして設定される（ステップ＃３６）。そして、退出区間Ｆにおける、退出路進入点Ｆａから音声案内開始限界地点Ｇａまでの区間が、案内開始区間Ｇとして設定される（ステップ＃３７）。以上で案内開始区間設定処理を終了して、メインフローに戻る。
【００７２】
次に、参照データ生成部４２により、案内開始区間Ｇ内において取得された候補撮影画像Ｉａの１つである特定撮影画像ＩＡに基づいて参照データＲ（学習参照データＲｂ）を生成する参照データ生成処理が実行される（ステップ＃０６）。図１０は、参照データ生成処理のより詳細な処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、参照データ生成処理では、施設Ｐ内で撮影された複数の撮影画像Ｉが、走行履歴データベース６４から読み出されて取得される（ステップ＃４１）。取得された撮影画像Ｉは、その撮影位置に応じて候補撮影画像Ｉａと対照撮影画像Ｉｂとに分類される（ステップ＃４２）。類似度算出部４３により、各候補撮影画像Ｉａと各対照撮影画像Ｉｂとの間の類似度Ｓが算出される（ステップ＃４３）。算出されたそれぞれの組み合わせについての類似度Ｓに基づいて、各候補撮影画像Ｉａについてそれぞれ最大類似度Ｓｘが導出され（ステップ＃４４）、最大類似度Ｓｘどうしが比較される（ステップ＃４５）。複数の最大類似度Ｓｘの中で最も低い最大類似度Ｓｘが付与された候補撮影画像Ｉａが、特定撮影画像ＩＡとして決定される（ステップ＃４６）。決定された特定撮影画像ＩＡから複数の特徴点が抽出され、特徴点群からなる画像特徴点データとして参照データＲ（学習参照データＲｂ）が生成される（ステップ＃４７）。以上で参照データ生成処理を終了して、メインフローに戻る。
【００７３】
最後に、参照データ記憶部４５により、新たに生成した学習参照データＲｂを参照データベース６３に記憶格納する参照データ記憶処理が実行される（ステップ＃０７）。図１１は、参照データ記憶処理のより詳細な処理手順を示すフローチャートである。図１１に示すように、参照データ記憶処理では、生成された新たな参照データＲ（学習参照データＲｂ）に、識別子としての退出路ＩＤ及び外部要因情報Ｃが付与される（ステップ＃５１）。なお、外部要因情報Ｃは、上記のとおり新たに生成される学習参照データＲｂの基になる特定撮影画像ＩＡが撮影された際の日照状態及び気象状態の双方を含む情報であり、データ管理処理のメインフローとは別系統で外部要因情報取得部４４により取得される。そして、退出路ＩＤ及び外部要因情報Ｃで表される外部要因が一致する既存参照データＲａが既に存在するか否かが判定される（ステップ＃５２）。そのような既存参照データＲａが存在する場合には（ステップ＃５２：Ｙｅｓ）当該既存参照データＲａは破棄され（ステップ＃５３）、その後、新たに生成した参照データＲ（学習参照データＲｂ）は退出路ＩＤ及び外部要因情報Ｃと関連付けられて参照データベース６３に記憶格納される（ステップ＃５４）。以上で参照データ記憶処理が終了し、それに伴ってデータ管理処理のメインフローも終了する。
【００７４】
以上説明したようなナビゲーションシステム１（データ管理システム）によれば、施設Ｐ毎・退出路Ｅ毎に予め十分な量の既存参照データＲａを整備しておかなくても、車両Ｖの実際の走行に伴って、既存参照データＲａとは別の学習参照データＲｂを生成して整備することができる。よって、コストの上昇を抑えつつ十分な量の参照データＲを整備することが可能である。
【００７５】
学習参照データＲｂを生成して整備するに際しては、案内開始区間Ｇで撮影された複数の候補撮影画像Ｉａと施設内領域Ｑのうち退出区間Ｆ以外の領域で撮影された複数の対照撮影画像Ｉｂとの間の類似度Ｓが算出され、その類似度Ｓに基づいて特定撮影画像ＩＡが選択される。その際、各候補撮影画像Ｉａに付与された最大類似度Ｓｘどうしが比較され、全ての候補撮影画像Ｉａの中で最も低い最大類似度Ｓｘが付与された候補撮影画像Ｉａが特定撮影画像ＩＡとして選択される。そして、その特定撮影画像ＩＡに基づいて学習参照データＲｂが生成される。よって、そのようにして生成された学習参照データＲｂは、施設内領域Ｑで撮影される全ての撮影画像Ｉに対して、類似する割合が相対的に低いものとなる。よって、誤認識の可能性を最大限抑制できると共に効率の良いマッチング処理を可能とする有用な参照データＲを整備することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、新たに生成される学習参照データＲｂの基になる特定撮影画像ＩＡが撮影された際の日照状態及び気象状態の双方を含む外部要因情報Ｃが、当該学習参照データＲｂに関連付けて記憶される。そのため、その時々における日照状態や気象状態等に応じた参照データＲ（既存参照データＲａ及び学習参照データＲｂの双方を含む）を、その後のマッチング処理に利用することが可能である。従って、その時々における日照状態や気象状態等の外部要因の影響を極力排除してマッチング処理の効率を更に高めることが可能な、非常に有用な参照データＲを整備することができる。
【００７７】
４．その他の実施形態
最後に、本発明に係るデータ管理システムの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００７８】
（１）上記の実施形態においては、参照データ生成部４２が、各候補撮影画像Ｉａに付与された最大類似度Ｓｘどうしを比較し、全ての候補撮影画像Ｉａの中で最も低い最大類似度Ｓｘが付与された候補撮影画像Ｉａを特定撮影画像ＩＡとして選択する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、特定撮影画像ＩＡの選択に際しては少なくとも類似度Ｓが考慮されていれば良く、例えば参照データ生成部４２が、各候補撮影画像Ｉａに付与された平均類似度（ここでは、これをＳｍとする。）どうしを比較し、全ての候補撮影画像Ｉａの中で最も低い平均類似度Ｓｍが付与された候補撮影画像Ｉａを特定撮影画像ＩＡとして選択する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７９】
（２）上記の実施形態においては、参照データ生成部４２が、複数の候補撮影画像Ｉａと複数の対照撮影画像Ｉｂとの間の類似度Ｓに基づいて特定撮影画像ＩＡを選択する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば参照データ生成部４２が、類似度Ｓとは無関係に、複数の候補撮影画像Ｉａの中の任意の候補撮影画像Ｉａを特定撮影画像ＩＡとして選択する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８０】
（３）上記の実施形態においては、複数の候補撮影画像Ｉａの中から１つの候補撮影画像Ｉａが特定撮影画像ＩＡとして選択される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば２つ以上の候補撮影画像Ｉａが特定撮影画像ＩＡとして選択される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８１】
（４）上記の実施形態においては、学習参照データＲｂと関連付けて参照データベース６３に記憶格納される外部要因情報Ｃが、日照状態及び気象状態の双方を含む情報とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、外部要因情報Ｃは撮影時の日照状態及び気象状態の少なくとも一方を表す情報を含んでいれば好適であり、外部要因情報Ｃに撮影時の日照状態の情報のみが含まれた構成や、外部要因情報Ｃに撮影時の気象状態の情報のみが含まれた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。これらの場合において、外部要因情報Ｃに、日照状態及び気象状態以外に更に撮影時の明るさ（照度）や季節を表す情報が含まれた構成としても好適である。なお、学習参照データＲｂが、外部要因情報Ｃと関連付けられることなく単独で参照データベース６３に記憶格納される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８２】
（５）上記の実施形態においては、参照データベース６３に、ナビゲーションシステム１のメーカー側から提供される既存参照データＲａが予め格納されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば参照データベース６３にこのような既存参照データＲａが備えられずに、ナビゲーションシステム１（データ管理システム）によって生成される学習参照データＲｂのみが随時参照データベース６３に格納される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８３】
（６）上記の実施形態においては、参照データ記憶部４５が、実走行退出路Ｅａに外部要因情報Ｃで表される条件に一致する既存参照データＲａが存在する場合に、既存参照データＲａを破棄すると共に学習参照データＲｂを参照データベース６３に記憶格納する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば既存参照データＲａが整備された日時と学習参照データＲｂが生成された日時との間の期間の長さに応じて、既存参照データＲａ及び学習参照データＲｂのどちらを破棄するかを選択可能な構成としても良い。或いは、既存参照データＲａがいかなる場合にも破棄されることなく常に残される構成としても良い。
【００８４】
（７）上記の実施形態においては、退出判定部３２が、自車位置が道路地図データに含まれる施設Ｐの隣接道路上に一致しているか否かにより施設Ｐからの退出判定を行う場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば退出判定部３２が、車両Ｖの挙動（例えば、ステアリング操作量や車速の変化）に基づいて施設Ｐからの退出判定を行う構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８５】
（８）上記の実施形態においては、退出路進入点Ｆａ、接続地点Ｆｂ、退出区間Ｆ、音声案内開始限界地点Ｇａ、及び案内開始区間Ｇ等の設定に関して、具体例を挙げて説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、これらの各地点、各区間は、所期の目的に応じて任意の形態で設定することが可能である。例えば退出路進入点Ｆａに関しては、施設情報データベース６２に格納された施設情報に各退出路Ｅにおける施設入口側（施設Ｐの外の道路とは反対側）の端部である退出路進入点Ｆａの情報が含まれている場合には、施設情報データベース６２からその情報を抽出して退出路進入点Ｆａが設定される構成とすることができる。接続地点Ｆｂに関しても同様である。また例えば音声案内開始限界地点Ｇａに関しては、車両Ｖが施設内領域Ｑにおける制限速度を必ずしも遵守しない可能性があることを考慮して、接続地点Ｆｂよりも案内所要距離だけ手前の地点に対して更に所定の余裕距離分だけ手前の地点が音声案内開始限界地点Ｇａとして設定される構成としても好適である。
【００８６】
（９）上記の実施形態においては、車載カメラ１４により取得される撮影画像Ｉが走行履歴データベース６４に記憶格納されてその後の類似度算出処理に提供され、選択された特定撮影画像ＩＡから特徴点が抽出されて学習参照データＲｂが生成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば車載カメラ１４により取得される撮影画像Ｉに対して撮影画像処理部２７にて処理後の画像特徴点データが走行履歴データベース６４に記憶格納されてその後の類似度算出処理に提供され、選択された画像特徴点データがそのまま学習参照データＲｂとされる構成としても実質的に同じである。従って、仮にそのような改変がなされたとしても、そのような構成は本発明の構成と均等であって本発明の技術的範囲に属する。
【００８７】
（１０）上記の実施形態においては、データ管理システムを含むナビゲーションシステム１の全ての構成が、車両Ｖに搭載されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ナビゲーションシステム１（又はデータ管理システム）の一部の構成が、所定の通信網を介して情報を伝達可能に構成されたサーバ装置に備えられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような構成においては、参照データベース６３をサーバ装置に備えさせ、複数の車両Ｖにおいてそれぞれ生成された学習参照データＲｂが共通の参照データベース６３に記憶格納されて順次蓄積される構成としても好適である。この場合、サーバ装置と複数の車両Ｖに搭載された複数のナビゲーションシステム１とにより、参照データＲの整備に関して改良が施された、所謂プローブカーシステムが構成される。
【００８８】
（１１）上記の実施形態においては、施設情報データベース６２に格納される施設情報に、各施設Ｐにおける退出路Ｅの情報が含まれている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば上記のような所謂プローブカーシステムが構成されている場合において、施設情報データベース６２にそのような退出路Ｅの情報が格納されることなく、複数の車両Ｖの走行軌跡に基づいて各施設Ｐにおける退出路Ｅの情報が取得される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、例えば施設Ｐ内における多数の車両Ｖの走行軌跡が互いに重複する部分が、当該施設Ｐ内における退出路Ｅとして取得される構成とすることができる。なお、データ管理システムを含むナビゲーションシステム１の全ての構成が車両Ｖに搭載されている場合であっても、当該車両Ｖの過去の走行軌跡に基づいて、同様に、複数の走行軌跡が互いに重複する部分として退出路Ｅが取得される構成とすることも可能である。
【００８９】
（１２）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、車両からの風景の撮影画像を記憶し、当該記憶された撮影画像に基づいて画像マッチングのための参照データを整備するデータ管理システムに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
３３      実走行退出路特定部
３４      退出区間設定部
３５      案内開始区間設定部
４２      参照データ生成部
４３      類似度算出部
４４      外部要因情報取得部
４５      参照データ記憶部
Ｖ        車両
Ｐ        施設
Ｅ        退出路
Ｅａ      実走行退出路
Ｆ        退出区間
Ｆａ      退出路進入点
Ｆｂ      接続地点
Ｇ        案内開始区間
Ｉ        撮影画像
Ｉａ      候補撮影画像
Ｉｂ      対照撮影画像
ＩＡ      特定撮影画像
Ｓ        類似度
Ｓｘ      最大類似度
Ｒ        参照データ
Ｃ        外部要因情報
【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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