(57)【要約】【課題】離脱領域を確実に判定してマップマッチング動作による不具合を防止する車両用ナビゲーション装置を提供する。【解決手段】カーナビは、マップマッチング動作により道路を走行している場合に使用者が方向指示器を操作して分岐したときは（Ｓ１：ＹＥＳ）、その分岐点の情報を一時的に記憶し（Ｓ２）、その後に路側近接通信機から取得した道路情報が新規道路であることを示していた場合は（Ｓ１０：ＹＥＳ）、マップマッチング動作を停止してＧＰＳによるフリー軌跡モードに移行し（Ｓ１１）、解除条件が成立した場合は（Ｓ１３：ＹＥＳ）、マップマッチング動作に復帰し（Ｓ１４）、分岐点から解除点までを解除領域として地図データとして登録し（Ｓ１６）、次の走行時に離脱領域を走行する場合は、マップマッチング動作を停止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星からの信号を受信して現在位置を演算するＧＰＳ受信手段と、
地図データを記憶した記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信手段が演算した現在位置と当該現在位置に対して前記地図データの道路リンクデータ或いは地点データにマップマッチング可能かを判定し、マップマッチング可能な場合はマップマッチングするマップマッチング動作を実行するマップマッチング手段と、
前記マップマッチング手段がマップマッチングしていた道路から分岐した分岐点を記憶する一時記憶手段と、
前記分岐点通過後の道路が新規道路か否かを判定する道路判定手段と、を備え、
前記マップマッチング手段は、前記一時記憶手段が分岐点を記憶した後に前記道路判定手段が新規道路であると判定した場合は、マップマッチング動作を停止すると共に前記ＧＰＳ受信手段によるフリー軌跡モードに移行し、離脱領域を解除する解除条件が成立したと判定した場合は、前記分岐点から解除条件が成立した解除点までを離脱領域として登録する離脱判定動作を実行し、次の走行時に前回と同一分岐点から離脱領域に進入した場合は、マップマッチング動作を停止することを特徴とする車両用ナビゲーション装置
【請求項２】
前記一時記憶手段は、車両の方向指示器が操作された位置を分岐点として記憶することを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項３】
前記道路判定手段は、路側近接通信機から受信した道路情報により新規道路か否かを判定することを特徴とする請求項１または２記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項４】
前記マップマッチング手段は、前記一時記憶手段が分岐点を記憶した後に所定距離または所定時間までに前記道路判定手段が新規道路であると判定しない場合は、前記離脱判定動作を停止することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項５】
使用者により操作される解除操作手段を備え、
前記マップマッチング手段は、前記解除操作手段が操作された場合に、前記解除点を登録することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【請求項６】
自動料金収受システム用受信手段を備え、
前記マップマッチング手段は、前記自動料金収受システム用受信手段から新規のインターチェンジであることを示す道路情報を受信した場合に、前記解除点を登録することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の車両用ナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マップマッチング機能を改善した車両用ナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が離脱点（地図データにマップマッチングできる領域から地図データ、或いは地点データがない領域へ離脱する境界点）から離脱領域に進入した場合は、車両に搭載されたナビゲーション装置がその離脱領域近傍の道路リンクデータにマップマッチングし、誤った情報を使用者に提供してしまう虞がある。
例えば高速道路を走行中、分岐点から道路リンクデータが無い高速道路を走行しているにも関わらず、隣接した一般道路にマップマッチングしてしまうことがある。また、駐車場と隣接している道路の場合、駐車場に入ったのに関わらず、駐車場の隣接道路に車両がマップマッチングしてしまうことがある。このため、使用者に対して誤った情報を提供することになり、使用者にストレスを与えてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６００７号公報
【特許文献２】特開２００７−８５９１１号公報
【特許文献３】特開２００８−１４７５７号公報
【特許文献４】特開２００７−２６３６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような問題を解決するために、特許文献１のものは、前方を撮影するカメラを用い、離脱点の前方域を撮像して記憶しておき、次回に同じ地点を通過する場合に撮影画像を比較参照して走行を補助しようとするものである。
特許文献２のものも、カメラが撮像した内容を判別して、離脱点を特定するものである。
このようにカメラで撮影する構成のものでは、カメラを搭載する必要があるのに加えて、カメラで撮影したデータを蓄積するために大量のメモリ原資を使用しなければならず、コストが高くなる。
【０００５】
一方、特許文献３のものは、駐車場が存在する領域を走行軌跡に基づいて推定し、推定した領域ではマップマッチング動作を実行しないようにしている。
特許文献４のものも、駐車場に隣接するリンクデータが形成する多角形形状と車の位置関係により駐車場をソフト的に特定している。
このように離脱領域をソフト的に判定する場合は、コストを低減することができるものの、走行軌跡、或いは周知の地図データ道路と自車両のＧＰＳ測定結果との位置関係からの推定なので、確実性に問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、離脱領域を確実に判定してマップマッチング動作による不具合を防止する車両用ナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ＧＰＳ受信手段により演算された車両の現在位置を地図データとしての道路リンクデータ或いは地点データにマップマッチング可能な場合はマップマッチングを実行するので、車両位置を道路上或いは登録地点に補正することができる。
ところで、車両が離脱領域に進行したにも関わらず、道路リンクデータ或いは地点データにマップマッチング可能となった場合はマップマッチングが実行されてしまうので、使用者に対して誤った情報を提供してしまうことになる。
【０００８】
請求項１の発明によれば、マップマッチングしていた道路から分岐する分岐点を一時記憶し、離脱領域を解除する解除条件が成立したときは、分岐点（離脱点）から離脱条件が成立した解除点までを離脱領域として登録し、次の走行時に前回（過去）の走行と同一分岐点から離脱領域に進入した場合は、マップマッチング動作を停止する。これにより、離脱領域においてマップマッチング動作を確実に停止することができるので、使用者に対して誤った情報を与えることを防止することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、車両の方向指示器が操作された位置を分岐点として一時記憶するので、分岐点、つまり離脱点の精度を高めることができる。
請求項３の発明によれば、新規道路から既存道路に進入したことを判定できることから、解除点を確実に設定することができる。
請求項４の発明によれば、新規道路を走行していることを判定できない状態が継続する場合に、離脱判定動作を無意味に継続してしまうことを防止できる。
請求項５の発明によれば、使用者の判断により解除点を任意に設定することができる。
請求項６の発明によれば、離脱点を登録した後に自動料金収受システムから新規のインターチェンジであることを示す道路情報を受信した場合は、新規の高速道路のインターチェンジから既存の一般道路に進入したということであるので、このような場合は、解除点を登録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態におけるカーナビの全体構成を概略的に示す機能ブロック図
【図２】演算装置を示す機能ブロック図
【図３】離脱判定動作を示すフローチャート
【図４】既存の高速道路から新規の高速道路に分岐して進入する場合の車両の動きを説明するための図
【図５】既存の一般道路から新規の一般道路に進入する場合の車両の動きを説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、車両用ナビゲーション装置（以下「カーナビ」という）の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。カーナビ１は、近接通信用アンテナ２を有した近接通信装置３、方向指示器検出装置４、位置検出器５、一時データ保持装置６（一時記憶手段に相当）、地図データ記憶装置７（記憶手段に相当）、表示部８、操作スイッチ群９をカーナビ本体１０と接続して構成されている。
【００１２】
位置検出器５は何れも周知の車輪速検出装置１１、ジャイロセンサ１２、衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Position System）のためのＧＰＳ受信装置１３（ＧＰＳ受信手段に相当）を備えて構成されている。これらのセンサ等は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補間しながら使用するように構成されている。尚、精度によっては上述した内の一部で構成してもよく、さらにステアリングの回転センサ、各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。この位置検出器５によって、車両の現在位置（自車位置）を検出し、移動中の道路情報を地図データ記憶装置の地図データを基に取得して、自車位置を示す自車位置マークを付加して表示部８に表示させることが可能となる。
【００１３】
地図データ記憶装置７は、位置検出の精度向上のためのマップマッチング用データ、地図データ及び施設データを含む各種地図を表示するためのデータ等を記憶している。地図データ記憶装置７の記憶媒体としては、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭ（又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ）を用いるのが一般的であるが、メモリカード等の媒体或いはハードディスク等を用いてもよい。
操作スイッチ群９は、例えば表示装置と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ、リモートコントロール端末等によって構成されており、従来のカーナビと同様に、表示の広域・詳細表示の指示や経路探索の際の目的地設定など各種情報入力をさせる機能を可能とする。
【００１４】
表示部８は液晶表示装置を主に用いるが、ＣＲＴ表示装置や有機ＥＬディスプレイ等を用いることもできる。表示部８には、地図や自車位置マークや案内経路や交通情報等を表示し、移動に関する情報を利用者に報知することができる。
一時データ保持装置６は、バックアップＲＡＭ，書換可能なＲＯＭ，フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性記憶媒体より構成され、後述するように分岐点データを一時的に記憶する。
近接通信装置３は、外部（例えば、情報（ＶＩＣＳ（登録商標））センタ等のインフラ）から提供される交通情報等を受信するＶＩＣＳ受信ユニットである。近接通信装置３から受信した情報は演算装置１４で処理される。
【００１５】
図２は、カーナビ本体１０を構成する演算装置１４を示す機能ブロック図である。演算装置１４（マップマッチング手段、道路判定手段に相当）は、ＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、車輪速検出装置１１からのパルス信号を計数するカウンタ１８、方向指示器検出装置４からの信号を受信する方向指示器信号受信部１９、ジャイロセンサ１２からの信号を受信するジャイロセンサ受信部２０、ＧＰＳ受信装置１３からの信号を受信して現在位置を演算する位置演算部２１、近接通信装置３の受信信号を処理する近接通信信号処理演算部２２を備えて構成されている。ＲＯＭ１７はプログラムの記憶媒体としてカーナビ用のプログラムデータ等を格納し、ＲＡＭ１６にはプログラムの実行に必要なデータや地図データ記憶装置７から取得する地図データ等を一時的に格納する。そして、ＣＰＵ１５は各種プログラムを実行することにより経路探索や地図表示等の各種制御処理を実行し、処理された情報を表示部８等によって報知する機能を備えている。
【００１６】
本実施の形態では、カーナビ１は、動作中は周知の経路案内動作に加えて離脱点から離脱領域に進入したかを判定する離脱判定動作を実行しており、以下、この離脱判定動作について説明する。尚、離脱点とは、地図データとして道路リンクデータ、地点データが定義されていて、それらのデータにマップマッチングすることができる領域から、道路リンクデータ、地点データがない離脱領域へ離脱する境界点のことであり、離脱領域としては以下の領域が想定される。
【００１７】
（ａ）地図データの道路リンクデータとして登録されていない新規の高速道路
（ｂ）地図データの道路リンクデータとして登録されていない新規の一般道
（ｃ）地図データの地点データとして登録されていないＳＡ（サービスエリア）
（ｄ）地図データの地点データとして登録されていない駐車場
（ｆ）車両が進入可能な私有地、空き地など
尚、本実施の形態のカーナビ１が判定可能な離脱領域は、離脱領域であることを路側近接通信機により確認可能であることを条件としており、離脱領域に路側近接通信機が設置されていない場合は対象外とする。
【００１８】
以下、高速道路走行中の分岐点を離脱点とする場合と、一般市街地道路走行中の分岐点、或いは交差点を離脱点とする場合について説明する。
図３は、離脱判定動作を示すフローチャート、図４は、既存の高速道路から新規の高速道路に分岐して進入する場合の車両の動きを説明するための図であり、黒線が既存の高速道路を示し、二重線が新規の高速道路を示し、三角マークが車両を示している。尚、カーナビ１は、マップマッチング動作によりどの道路上を走行しているのかを特定しており、高速道路を走行していることを認識しているものとする。
【００１９】
カーナビ１は、分岐点を判定するために方向指示器が作動したかを判定している（Ｓ１）。運転者が高速道路の走行中に分岐するために方向指示器を作動させると（Ｓ１：ＹＥＳ）、作動時点の位置、日時、指示方向（左折方向か右折方向か）等の分岐点データを一時データ保持装置６に一時的に保持する（Ｓ２）。
次に、スリーピング状態にある近接通信装置３を信号待ち受け状態にし（Ｓ３）、距離（時間）を測定開始し（Ｓ４）、ＧＰＳ軌跡データを演算し（Ｓ５）、データを一時保持してから（Ｓ６）、所定距離（時間）か（Ｓ７）、近接通信信号を受信したか（Ｓ８）を判定しながら、ＧＰＳ軌跡データの一時保存を継続する（Ｓ５）。所定距離としては、高速道路を走行している場合は例えば２７ｋｍに設定されている（図４参照）。これは、時速８０ｋｍで２０分間タイマが動作していることと等価とする。つまり、８０ｋｍ／Ｈ×２０／６０≒２７ｋｍとなる。この場合、所定距離（タイマ時間）は道路種別或いは地域に応じたパラメータとして設定されている。例えば道路種別が地方の高速道路の場合は、ビーコンの設置間隔が長いことから、所定距離（タイマ時間）が長く設定されている。
尚、設定された所定距離を走行するにしても近接通信信号を受信できない場合は（Ｓ７：ＮＯ）、離脱判定動作を終了する。この場合、マップマッチング動作が継続して実行されることになり、離脱判定動作が無意味に継続してしまうことを防止できる。
【００２０】
カーナビ１は、高速道路に設置されている路側近接通信機２３からビーコン信号を受信したときは（図４参照）、その受信内容を解読し、その路側近接通信機２３が持つ道路情報を取得する（Ｓ９）。この道路情報には設置位置が含まれており，その設置位置と現在位置とを比較することにより新規道路を走行しているかを確認する（Ｓ１０）。取得した道路情報が新規道路でないことを示していた場合は（Ｓ１０：ＮＯ）、離脱判定動作を終了する。
【００２１】
これに対して、取得した道路情報が新規道路であることを示していたときは（Ｓ１０：ＹＥＳ）、マップマッチング動作を停止する（Ｓ１１）。つまり、新規道路を走行しているにも関わらずマップマッチング動作を継続した場合は、新規道路に並設された既存の一般道路にマップマッチングしている虞があることから、マップマッチング動作を停止するのである。これにより、既存道路にマップマッチングしていた場合は、現在位置はＧＰＳ受信装置１３による検出位置となる。次に、開始トリガーとしての方向指示器の操作地点である分岐点を離脱点として確定する（Ｓ１２）。
【００２２】
尚、離脱判定動作の終了は所定距離（タイマ時間）で定義しているが、路側近接通信機２３との通信が成立するまで継続するようにしてもよい。路側近接通信機２３としては、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System、（登録商標））、光ビーコン、電波ビーコンなどがあるが、交通量測定用の超音波センサ、或いは速度検出レーダなどの信号を受信して判定するようにしてもよい。
【００２３】
さて、カーナビ１が上述のようにしてマップマッチング動作を停止した状態では、新規道路を走行する車両の走行軌跡がＧＰＳで検出したフリー軌跡となることから、車両位置が地図上の道路とずれた位置を走行する位置ずれ状態が継続することになる。
そこで、車両が既存の一般道路を走行するようになった場合は、このような位置ずれ状態を迅速に解消する必要があることから、新規道路から既存道路に進入したことを確定できる解除条件が成立したかを判定し（Ｓ１３）、成立した場合は（Ｓ１３：ＹＥＳ）、マップマッチング動作を復帰する（Ｓ１４）。即ち、新規の高速道路から既存の一般道路に進入する場合は、表示部８にＧＰＳによるフリーの軌跡状態であることが表示されると同時に図示しない解除ボタンが表示されるので、使用者の判断で解除ボタンが操作された場合は、解除条件が成立したとし（Ｓ１３：ＹＥＳ）、既存の地図データの道路上にマップマッチングする（Ｓ１４）。このとき、解除された地点は解除点（図４参照）として地図データに登録され（Ｓ１５）、離脱点から解除点までのＧＰＳ軌跡データを離脱領域として地図データに登録する（Ｓ１６）。
【００２４】
また、車両にＥＴＣ車載機（自動料金収受システム用受信手段に相当）が搭載されている場合は、高速道路のインターチェンジに存在するＥＴＣゲートからＥＴＣ信号を受信することから、その受信信号が新規のＩＣであることを示していたときにも解除条件が成立したとして、マップマッチング動作の停止状態を解除し、離脱点から解除点までの離脱領域を登録する(図４参照)。
また、新規の高速道路から地図データが登録されている既存の高速道路に進入した場合も、使用者が手動操作でＧＰＳによるフリー軌跡モードを解除してマップマッチング動作に復帰させる（図４参照）。
【００２５】
以上のような動作により、既存の高速道路から新規の高速道路に分岐してから、新規のＩＣから既存の一般道路に進入するまで、或いは手動でＧＰＳによるフリー軌跡モードが解除されるまでの経路が離脱領域として地図データに登録される。この場合、離脱領域は、線形状のリンクデータを接続した線ではなく多角形形状のリンクデータを接続した面として登録される。
【００２６】
そして、次の高速道路の走行時に車両が上述のように地図データとして登録された離脱領域に位置すると、マップマッチング動作を停止し、ＧＰＳ受信装置１３のみによる位置測定に基づくフリー軌跡モードで走行する。これにより、離脱領域を走行した場合であっても、マップマッチング動作により運転者に誤った情報を提供してしまうことを防止することができる。
【００２７】
図５は、既存の一般道路から新規の一般道路に進入する場合の車両の動きを説明するための図である。
カーナビ１は、一般道路を分岐した場合は、分岐点から離脱判定動作を実行する走行距離を測定する。測定距離は例えば１３Ｋｍである。これは、時速４０ｋｍで２０分間タイマが動作していることと等価とする。４０ｋｍ／Ｈ×２０／６０＝１３Ｋｍ
カーナビ１は、その間に近接通信信号を受信したかを判定する。
【００２８】
一般道路から新規の一般道路に進入した場合に、近接通信装置３が路側近接通信機２３から受信した道路情報が新規道路であることを示していたいときは、マップマッチング動作を停止し、ＧＰＳによるフリー軌跡モードに移行する。同時に、一時データ保持装置６に保持していた分岐点を離脱点として地図データに登録する。
そして、使用者が表示部８に表示されている解除釦をタッチ操作すると、マップマッチング動作を復帰して分岐点から離脱点までの離脱領域を地図データとして登録し、次回からは、前回（過去）の走行と同一分岐点から離脱領域に進入した場合にマップマッチング動作を停止する。
【００２９】
尚、一般道路から離脱領域として駐車場に進入する場合は、駐車場への進入時の離脱点と、新規道路での離脱点とを確実に区別する必要があることから、離脱後、ＤＳＲＣの信号を受信することは駐車場であるか否かの判定に有用である。また、駐車場の駐車ゲートを通過する際に、ＤＳＲＣ信号処理により駐車場に進入したと判定した場合、進入してから精算時のＤＳＲＣ信号処理を確認するまでは、方向指示器での信号判定を停止する。
【００３０】
このような実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
カーナビ１は、マップマッチング動作により道路を走行している場合に使用者が方向指示器を操作したときは、その分岐点の情報を一時的に記憶し、その後に路側近接通信機２３から取得した道路情報が新規道路であることを示していた場合は、マップマッチング動作を停止してＧＰＳによるフリー軌跡モードに移行し、解除条件が成立した場合は、マップマッチング動作に復帰し、分岐点（離脱点）から解除点までを解除領域として地図データとして登録し、次の走行時に離脱領域を走行する場合は、マップマッチング動作を停止するようにしたので、離脱領域においてマップマッチング動作を確実に停止することができ、使用者に対して誤った情報を与えることを防止することができる。
【００３１】
車両の方向指示器が操作された位置を分岐点としたので、分岐点の精度を高めることができる。
路側近接通信機２３から既存道路を走行していることを示す情報を受信した場合に解除点を登録するので、新規道路から既存道路に進入したことを判定でき、解除点を確実に設定することができる。
分岐点を記憶後、所定距離走行するまでに路側近接通信装置２３から新規道路であることを示す道路情報を受信しない場合は離脱判定動作を停止するので、新規道路を走行していることを判定できない状態が継続する場合に、離脱判定動作を無意味に継続してしまうことを防止できる。
表示部８に表示された解除釦が操作された場合に解除点を登録するので、使用者の判断により解除点を任意に設定することができる。
【００３２】
（他の実施の形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
本実施の形態では路側近接通信機２３から道路情報を取得するようにしたが、超音波センサ、速度レーダ等の信号を受信する受信装置でも、新規道路を走行しているかを判定できる構成であればよい。
新規道路か否かを判定する道路判定手段として、車両に取付けたカメラにより判定するようにしてもよい。
車両の軌跡を記憶しておき、路側近接通信機から新規道路であることの信号を受信した場合に分岐点（離脱点）を遡って判断するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
図面中、１はカーナビ（車両用ナビゲーション装置）、６は一時データ保持装置（一時記憶手段）、７は地図データ記憶装置（記憶手段）、１３はＧＰＳ受信装置（ＧＰＳ受信手段）、１４は演算装置（マップマッチング手段、道路判定手段）、２３は路側近接通信機である。
【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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