(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の道案内を行うためのナビゲーションシステムにおいて、
どこにどのような道路があるかの情報と、各道路の近傍に設けられた発信機ごとに対応づけられたリンク番号データと、を含む地図データを予め格納するための手段と、
前記移動体の現在位置を計算するための現在位置計算手段と、
計算された前記現在位置に対応する前記道路の候補を前記地図データに基づいて選択するための手段と、
道路近傍に設けられた前記発信機から、交通情報に関するデータを受信するための手段と、
受信した前記データから、そのデータを発信した発信機に対応する前記リンク番号を取得するための手段と、
選択された前記道路の候補から、前記移動体が現在位置している道路を、取得した前記リンク番号に基づいて決定するための手段と、を備え、
前記現在位置計算手段は、
人工衛星からの電波に基づいて前記現在位置を計算するための第１の計算手段と、
自律航法に基づいて前記現在位置を計算するための第２の計算手段と、を備え、
取得した前記リンク番号が、前記現在位置計算手段によって計算された前記現在位置に基づいて選択されたどの前記候補のリンク番号とも一致しない場合に、前記第２の計算手段の異常を検出するための手段と、
前記異常が検出された場合に、前記第１の計算手段のみによって前記現在位置を計算するように前記現在位置計算手段を制御するための手段と、を備えたことを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項２】
移動体の道案内を行うためのナビゲーション方法において、
どこにどのような道路があるかの情報と、各道路の近傍に設けられた発信機ごとに対応づけられたリンク番号データと、を含む地図データを予め格納するためのステップと、
前記移動体の現在位置を計算するための現在位置計算ステップと、
計算された前記現在位置に対応する前記道路の候補を前記地図データに基づいて選択するためのステップと、
道路近傍に設けられた前記発信機から、交通情報に関するデータを受信するためのステップと、
受信した前記データから、そのデータを発信した発信機に対応する前記リンク番号を取得するためのステップと、
選択された前記道路の候補から、前記移動体が現在位置している道路を、取得した前記リンク番号に基づいて決定するためのステップと、を含み、
前記現在位置計算ステップは、
人工衛星からの電波に基づいて前記現在位置を計算するための第１の計算ステップと、
自律航法に基づいて前記現在位置を計算するための第２の計算ステップと、を含み、
取得した前記リンク番号が、前記現在位置計算ステップによって計算された前記現在位置に基づいて選択されたどの前記候補のリンク番号とも一致しない場合に、前記第２の計算ステップの異常を検出するためのステップと、
前記異常が検出された場合に、前記第１の計算ステップのみによって前記現在位置を計算するように前記現在位置計算ステップを制御するためのステップと、を含むことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項３】
移動体の道案内を行うためのナビゲーション用ソフトウェアを記録した記録媒体において、
そのソフトウェアは前記コンピュータに、
どこにどのような道路があるかの情報と、各道路の近傍に設けられた発信機ごとに対応づけられたリンク番号データと、を含む地図データを予め格納させ、前記移動体の現在位置を計算させ、
計算された前記現在位置に対応する前記道路の候補を前記地図データに基づいて選択させ、
道路近傍に設けられた前記発信機から、交通情報に関するデータを受信させ、受信した前記データから、そのデータを発信した発信機に対応する前記リンク番号を取得させ、
選択された前記道路の候補から、前記移動体が現在位置している道路を、取得した前記リンク番号に基づいて決定させるものであり、
さらに、前記現在位置の計算において、
人工衛星からの電波に基づいて前記現在位置を計算するための第１の計算と、
自律航法に基づいて前記現在位置を計算するための第２の計算と、を行わせ、
取得した前記リンク番号が、前記現在位置の計算によって計算された前記現在位置に基づいて選択されたどの前記候補のリンク番号とも一致しない場合に、前記第２の計算の異常を検出させ、
前記異常が検出された場合に、前記第１の計算のみによって前記現在位置を計算させることを特徴とするナビゲーション用ソフトウェアを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの移動体に搭載して道案内を行うためのナビゲーションの技術の改良に関するもので、特に、自車が走行中の道路を優れた精度で特定するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車などの移動体に搭載して道案内を行うための装置として、ナビゲーションシステムが知られている。このナビゲーションシステムは、与えられた目的地までの最適な経路を地図データに基づいて計算し、この経路や、現在位置、周囲の地図などをリアルタイムに画面表示しながら、右左折点などについて、表示や合成音声などで案内するものである。
【０００３】
このようなナビゲーションシステムにおいて、自車の現在位置（自車位置とも呼ぶ）を測位するための手法として、ＧＰＳを用いたＧＰＳ航法すなわちＧＰＳ航法測位と、自律航法すなわち自律航法測位とが知られている。ここで、ＧＰＳとはグローバル・ポジショニング・システムの略であり、複数の人工衛星からの電波を受信し、それぞれの電波が到達するタイミングのずれから各衛星までの距離を計算し、三角測量の原理で、地表での位置座標を特定するものである。
【０００４】
また、自律航法は、ジャイロセンサや車速センサなどを用いて自車位置を特定する手法であり、このうちジャイロセンサは、コンパスと同様に自車が向いている方位を検出するものである。また、車速センサは、タイヤの回転に合わせて出力される車速パルスに基づいて、自車の移動距離や車速を検出するものである。そして、これらジャイロセンサと車速センサを組み合わせれば、自車の移動距離と方角が逐次特定できるため、人工衛星からの電波が届かない状況でも自車位置を特定することができる。
【０００５】
これらＧＰＳ航法と自律航法とを併用するナビゲーションシステムはハイブリッドタイプやハイブリッド方式と呼ばれる。また、計算された自車位置に誤差があっても、ＣＤ−ＲＯＭなどに格納された地図データと照合することで自車位置を修正するマップマッチングと呼ばれる手法も知られている。
【０００６】
ここで、マップマッチングとは、上記のようにセンサなどからもたらされる情報に基づいて計算された自車位置が、地図データ中のどの道路すなわち路線に該当するかを最終的に決定する処理である。すなわち、僅かな間隔で互いに並行する複数の路線のうち、いずれかを走行しているような場合、ＧＰＳやジャイロセンサなどの精度では、自車がどの路線上に位置しているかを正確に判断することが難しい場合も考えられる。
【０００７】
マップマッチングは、このように、センサなどに基づいて計算された自車位置の位置座標に該当するマッチング先すなわち候補路線が複数ある場合に、走行路、距離、方位といった履歴から、最良と考えられる候補路線を選び出す処理で、これによって、自車位置の誤差を減らすことができる。
【０００８】
このようなマップマッチングでは、例えば、図５に例示するように、一般道路Ｇと高速道路Ｈ１，Ｈ２が候補にある場合、過去の所定時間内に自車Ｓ周囲の所定範囲Ｒ内に一度も、高速道路が出現しておらず、また、高速道路Ｈ１，Ｈ２に進入できるようなランプやインターチェンジ（ＩＣとも表す）も出現していなければ、候補路線Ｇ，Ｈ１，Ｈ２のうち一般道路Ｇの方を選択し、そうでなければ、履歴に記録された走行距離や方位などからみて、自車Ｓに近いと考えられる方の候補路線を、自車Ｓが現在走行している路線として選択していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術には、必ずしも優れた精度で自車位置を特定できないという問題点があった。例えば、高架になっている高速道路の下に一般道路が走っていて、両者が高さ方向に並行しているような場合、実際は水平方向でみれば両者の位置は重なっている。これに対して、表示を見やすくするために、地図上では両者の水平的な位置関係が恣意的にずらされ、あたかも水平にずれた位置で並行しているかのように地図データが変更されている場合もある。この場合、地図データと、道路の実際の位置が整合しないので、仮にＧＰＳやジャイロセンサによって十分な精度が得られ、計算された自車位置が正確であっても、正しいマップマッチングができるとは限らない。
【００１０】
特に、並行する道路がともに一般道路である場合や、図６に例示するように、高速道路である候補路線Ｋ１と、一般道路である候補路線Ｋ２とが並行していて、自車Ｓ周囲の所定範囲Ｒ内にランプまたはＩＣといった候補路線Ｋ３が出現した後のような場合は、自車が候補路線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３のうちどれを走行していてもおかしくないことになる。このような場合、従来技術によれば、最良の路線を選択するには、上記のようにＧＰＳやセンサに基づいて計算された現在の位置座標以外には、もっぱら、距離・方位の履歴を用いることになる。
【００１１】
しかしながら、コンピュータ資源節約のため、このような履歴のために確保される記憶容量は限られており、履歴中に記録された自車の走行距離や向いていた方位などで表される特徴が十分でなかったり、計算された自車位置の誤差や、上記のような恣意的なずらしを含む地図データの誤差などのため、正しい路線を選ぶことの困難なことが多い。
【００１２】
また、ＧＰＳ航法と自律航法を利用した上記のようなハイブリッド方式において、ＧＰＳ受信に異常があったり、間違ってそのように検出されるなどして、自律航法が中心となる場合も考えられる。特にこのような場合は、自律航法に基づいて計算された自車位置を、ＧＰＳ航法による計算結果によって検証することはできないので、自律航法で累積誤差が大きくなっても、計算された自車位置の誤りを検出することは困難である。
【００１３】
従来のナビゲーションシステムでは、上記のように、現在車両の走行している路線を誤って認識することで、車両のドライバーへ正しい走行路線上の位置を表示して提供することが難しくなるだけでなく、経路誘導や、目的地までの経路を自動的に再探索するといった処理も正しく行えなくなる可能性があった。
【００１４】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、自車が走行中の道路を優れた精度で特定するナビゲーションの技術すなわちナビゲーションシステム及び方法並びにナビゲーションシステム用ソフトウェアを記録した記録媒体を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、移動体の道案内を行うためのナビゲーションシステムにおいて、どこにどのような道路があるかの情報と、各道路の近傍に設けられた発信機ごとに対応づけられたリンク番号データと、を含む地図データを予め格納するための手段と、前記移動体の現在位置を計算するための現在位置計算手段と、計算された前記現在位置に対応する前記道路の候補を前記地図データに基づいて選択するための手段と、道路近傍に設けられた前記発信機から、交通情報に関するデータを受信するための手段と、受信した前記データから、そのデータを発信した発信機に対応する前記リンク番号を取得するための手段と、選択された前記道路の候補から、前記移動体が現在位置している道路を、取得した前記リンク番号に基づいて決定するための手段と、を備え、前記現在位置計算手段は、人工衛星からの電波に基づいて前記現在位置を計算するための第１の計算手段と、自律航法に基づいて前記現在位置を計算するための第２の計算手段と、を備え、取得した前記リンク番号が、前記現在位置計算手段によって計算された前記現在位置に基づいて選択されたどの前記候補のリンク番号とも一致しない場合に、前記第２の計算手段の異常を検出するための手段と、前記異常が検出された場合に、前記第１の計算手段のみによって前記現在位置を計算するように前記現在位置計算手段を制御するための手段と、を備えたことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明を方法という見方からとらえたものであり、請求項３の発明は、請求項１，２の発明を、コンピュータのソフトウェアを記録した記録媒体という見方からとらえたものである。
【００１６】
以上の態様では、車両が現在走行中と考えられる道路すなわち路線の候補が、計算された現在位置から複数考えられる場合でも、ＶＩＣＳなどの交通情報を路傍の光ビーコンや電波ビーコンから受信し、そのビーコンのリンク番号に基づいて走行中の道路を正しく特定することができる。
【００１７】
また、ＧＰＳ航法測位と自律航法測位を併用して計算された現在位置と、最寄りのビーコンのリンク番号とが矛盾する場合、ジャイロの帯磁といった自律航法測位の異常とみなし、ＧＰＳ航法測位だけを用いることで、自車位置を優れた精度で特定することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明のナビゲーションシステムの実施の形態（以下、本実施形態又は本システムと呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。なお、本実施形態は、いろいろなハードウェア装置と、ソフトウェアによって制御されるコンピュータとを使って実現される。この場合、そのソフトウェアは、この明細書の記載にしたがった命令を組み合わせることで作られ、上に述べた従来技術と共通の部分には従来技術で説明した手法も使われる。
【００１９】
また、そのソフトウェアは、プログラムコードだけでなく、プログラムコードの実行のときに使うために予め用意されたデータも含む。そして、そのソフトウェアは、本システムに組み込まれたＣＰＵ、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。
【００２０】
但し、この発明を実現する具体的なハードウェアやソフトウェアの構成はいろいろ変更することができる。例えば、回路の構成やＣＰＵの処理能力に応じて、ある機能を、ＬＳＩなどの物理的な電子回路で実現する場合も、ソフトウェアによって実現する場合も考えられる。また、ソフトウェアを使う部分についても、ソフトウェアの形式として、コンパイラ、アセンブラなどいろいろ考えられる。また、この発明を実現するソフトウェアを記録した記録媒体は、それ単独でもこの発明の一態様である。
【００２１】
以上のように、コンピュータを使ってこの発明を実現する態様はいろいろ考えられるので、以下では、この発明や実施形態に含まれる個々の機能を実現する仮想的回路ブロックを使って、この発明と実施形態とを説明する。
【００２２】
〔１．構成〕
まず、図１は、本実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
〔１−１．全体の構成〕
すなわち、本実施形態は、移動体である自動車に搭載して経路を案内するためのナビゲーションシステムであり、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、ユーザインタフェース部９と、表示部１０と、入力部１１と、ＣＤ−ＲＯＭ制御部１２と、ＦＭ多重受信及び処理部１３と、ビーコン受信及び処理部１４と、を備えている。
【００２３】
このうち、絶対位置・方位検出部１は、本システムが搭載された自動車（自車）の現在位置について、地表での絶対的な位置座標や方位を計算するために、例えば、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ための部分である。また、相対方位検出部２は、ジャイロなどを使って自車の相対的な方位を検出するための部分である。また、車速検出部３は、自車の速度を計算するために、自動車より得られる車速パルスを処理するための部分である。
【００２４】
また、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、本システム全体を制御する制御回路の役割を果たす部分である。また、メモリ群Ｍは、本システムが動作するのに必要な各種のメモリである。これらのメモリのうち、例えば、ＲＯＭ５は、ＢＩＯＳやブートアッププログラムなどを予め格納し、本システムの起動時等にメインＣＰＵ及びその周辺回路４によってアクセスされる。また、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）６については、ワークエリアなどに使われる他、本システムの各機能を実現するためのコンピュータプログラムがロードされる。
【００２５】
また、スタチックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）７は、自動車のアクセサリ電源など本システムのメイン電源がオフになっている間も、バッテリーバックアップされることで、電源がオンになったときのためにメモリ内容を保持するための不揮発性メモリである。また、ＶｉｄｅｏＲＡＭ（ＶＲＡＭ）８は、表示部１０でビデオ表示を行うためのメモリである。
【００２６】
また、表示部１０は、地図や操作メニューなど各種の情報を、図示しない液晶表示パネルや音声合成装置などを使って出力するための部分であり、入力部１１は、ユーザがキースイッチなどを使って命令や目的地などさまざまな情報を本システムに入力するための部分である。また、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、表示部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。
【００２７】
また、ＣＤ−ＲＯＭ制御部１２は、どこにどのような道路があるかを表す検索用の地図データなどを記憶するための手段であり、具体的には、ナビゲーションシステム用のソフトウェアや前記のような地図データなど各種の情報をＣＤ−ＲＯＭから読み出すように構成されている。なお、ＣＤ−ＲＯＭに記録されたこれらの情報を合わせてデータベースと呼ぶ。また、本実施形態における地図データは、各道路の近傍に設けられた発信機ごとに対応づけられたリンク番号を表す情報も含んでいる。
【００２８】
また、ＦＭ多重受信及び処理部１３は、ＦＭ放送波を受信するとともに、受信した電波からＶＩＣＳの交通情報など所望のデータを取り出すための処理を行うための部分である。  ここで、ＶＩＣＳとは、"Vehicle Information and Communication System"すなわち道路交通情報通信システムの略であり、ＦＭ多重放送の他、道路近傍に設置された光ビーコンや電波ビーコンから、渋滞、事故、交通規制、駐車場の空きといった交通情報を、走行中の各車に搭載されたナビゲーションシステムにリアルタイムで提供するものである。
【００２９】
このうちＦＭ多重放送では、上記のような交通情報を、ＦＭ放送電波で広範囲に提供するもので、その電波を受信できる限り、どのような道路でも交通情報が得られる。また、光ビーコンや電波ビーコンは、国道や県道などの主要幹線道路、高速道路やサービスエリアなどに設置され、赤外線や準マイクロ波などで、車両に搭載された装置に交通情報を提供するものである。
【００３０】
ナビゲーションシステムでは、構成や設定などに応じ、このように得られた交通情報に基づいて、例えば主要道路や高速道路などにおける混雑、事故、落下物、工事などの状況、通過所要時間などを表示することが可能となる。特に、混雑の激しい道路区間を、所定の色で表示することにより、ユーザは、一見して渋滞区間を把握でき、迂回などによる渋滞回避も容易になる。
【００３１】
すなわち、ビーコン受信及び処理部１４は、道路近傍に設けられた発信機から交通情報に関するデータを受け取るための手段であり、具体的には、上記のようにＶＩＣＳからサービスされる交通情報に関するデータを搬送する赤外線や準マイクロ波などを、路傍に設けられた光ビーコンや電波ビーコンから受信するとともに、このように受信した信号から、ＶＩＣＳの交通情報といった所望のデータを取り出す処理を行うための部分である。
【００３２】
〔１−２．メインＣＰＵ及びその周辺回路の役割〕
さらに、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、上記のようなソフトウェアの作用によって、経路計算部４１と、現在位置計算部４３と、候補選択部４４と、路線決定部４５と、リンク番号取得部４６と、検出部４７と、制御部４８と、案内部４９と、の役割を果たす。
【００３３】
このうち経路計算部４１は、与えられた目的地までの最適な経路を、ＣＤ−ＲＯＭ制御部１２によって読み出される前記地図データに基づいて計算するための手段である。このように計算された経路は、経路データ４２として記憶される。
【００３４】
また、現在位置計算部４３は、自車の現在位置を計算するための現在位置計算手段であり、具体的には、ＧＰＳ航法測位に基づく第１の計算手段と、自律航法測位に基づく第２の計算手段と、としての役割を果たすように構成されている。すなわち、ＧＰＳ航法測位は、人工衛星からの電波に基づいて絶対位置・方位検出部１から得られる情報を使って現在位置を計算するものであり、自律航法測位は、地磁気及び自車の速度に基づいて相対方位検出部２及び車速検出部３から得られる情報を使って現在位置を計算するものである。
【００３５】
また、候補選択部４４は、現在位置計算部４３によって計算された現在位置に対応する道路の候補を、前記地図データに基づいて選択するための手段である。また、リンク番号取得部４６は、ビーコン受信及び処理部１４によって受信されたＶＩＣＳのデータから、そのデータを発信した発信機に対応するリンク番号を取得するための手段である。
【００３６】
また、路線決定部４５は、候補選択部４４によって選択された道路の候補のなかから、自車が現在位置している道路を、リンク番号取得部４６が取得した前記リンク番号に基づいて決定するための手段である。
【００３７】
また、検出部４７は、リンク番号取得部４６が取得したリンク番号が、現在位置計算部４３によって計算された現在位置に基づいて選択されたどの候補のリンク番号とも一致しない場合に、前記第２の計算手段すなわち自律航法測位の異常を検出するための手段である。また、制御部４８は、検出部４７によって上記のように自律航法測位の異常が検出された場合に、ＧＰＳ航法測位のみによって現在位置を計算するように現在位置計算部４３を制御するための手段である。
【００３８】
また、案内部４９は、路線決定部４５によって決定された道路と、経路データ４２と、ＣＤ−ＲＯＭ制御部１２によって読み出されるデータベースの内容とを使って、道案内を行うための部分である。
【００３９】
〔２．作用〕
上記のように構成された本実施形態は、現在位置計算部４３によって計算された現在位置に基づいて、地図データに含まれるどの道路を自車が現在走行中かを特定する場合、次のように作用する。
【００４０】
〔２−１．現在位置の計算〕
まず、現在位置は、絶対位置・方位検出部１から渡されるＧＰＳに関する情報と、相対方位検出部２から渡されるジャイロに関する情報と、車速検出部３から渡される車速パルスに関する情報と、に基づいて現在位置計算部４３によって計算される。なお、このように現在位置計算の基礎となる情報をセンサ情報と呼ぶこととする。
【００４１】
ここで、このように計算された現在位置は誤差を含む可能性が大きく、また、地図データに含まれる道路の座標などのデータにも誤差がある。このため、計算された現在位置の座標は、そのままでは、地図データで表されている道路の位置座標と一致していない場合が多いため、マップマッチング処理を行う。
【００４２】
〔２−２．マップマッチング処理の手順〕
すなわち、マップマッチング処理は、センサ情報によって上記のように計算された現在位置を中心とした所定の範囲に含まれる路線を、前記地図データから検索することによって、自車が現在、地図データに含まれるどの道路を走行しているか特定する処理である。なお、マップマッチング処理によって特定される道路、その区間やそれらの候補はマッチング先と呼ばれ、路線とも呼ぶ。
【００４３】
ここで、本実施形態における上記のようなマップマッチング処理の手順を、図２及び図３のフローチャートに示す。すなわち、これら図２及び図３のフローチャートは、マップマッチング処理の手順の前半（図２）及び後半（図３）を示すもので、結合子１及び２によって一体に結合されているものである。
【００４４】
この手順では、まず、路線決定部４５又はリンク番号取得部４６が、光ビーコン又は電波ビーコンのうち少なくとも一方から、ＦＭ多重受信及び処理部１３やビーコン受信及び処理部１４がＶＩＣＳデータを受信しているかどうかをチェックする（ステップ１）。そして、もしＶＩＣＳデータの受信がなければ、従来の方式すなわち従来技術によってマッチング先を決定するために、必要な処理ルーチンの起動などを行う。
【００４５】
一方、ＶＩＣＳデータの受信があれば、リンク番号取得部４６が、受信したデータのうち、ビーコンの設置位置を表すデータフィールドから、ＶＩＣＳのリンク番号（ＶＩＣＳリンク番号とも呼ぶ）を取得する（ステップ２）。このリンク番号は、ＶＩＣＳデータを発信する個々のビーコンに固有又はそのビーコンが設置されている道路区間に固有の番号などの情報である。
【００４６】
次に、候補選択部４４が、上記のようなセンサ情報を基に現在位置計算部４３によって計算された現在位置を取得し（ステップ３）、マップマッチング先の候補となる路線すなわち候補路線を検索する（ステップ４）。この検索では、ＣＤ−ＲＯＭ制御部１２によって読み出される地図データから、現在位置を中心とした所定範囲に含まれる路線を検索する（ステップ４）。そして、候補選択部４４は、このように検索された路線の数をレジスタｎに記憶する（ステップ５）。
【００４７】
続いて、路線決定部４５は、候補選択部４４によって選択された道路の候補のなかから、自車が現在位置している道路を、リンク番号取得部４６が取得した前記リンク番号に基づいて決定する。すなわち路線決定部４５は、レジスタｎの値が０でなければ（ステップ６）、候補路線のリンク番号と、受信したリンク番号とを順次比較する（ステップ７）。すなわち、この比較において、もし両者が一致したなら、路線決定部４５は、そのリンク番号に対応するｎ番めの候補路線をマッチング先とする（ステップ８）。
【００４８】
一方、一致しなければ（ステップ７）、路線決定部４５は、レジスタｎから１を減じ（ステップ９）、残りの候補道路のリンク番号と、受信したリンク番号が一致するかどうかの判断を繰り返す（ステップ７）。そして、リンク番号が一致することなくレジスタｎが０となった場合は（ステップ１０）、検出部４７が、自律航法の異常を検出する。
【００４９】
すなわち、各候補路線は、計算された現在位置に基づいて候補選択部４４によって選択されたものであるから、どの候補路線のリンク番号もビーコンから得られたリンク番号と一致しない場合は、センサ情報に基づいて現在位置計算部４３によって計算された現在位置が誤っていることになる。この場合、ジャイロの帯磁やタイヤの擦り減りなどの関係で、現在位置の誤りの原因となっているのは、ＧＰＳ航法測位よりも自律航法測位である可能性が高い。
【００５０】
そこで、検出部４７が異常を検出すると、制御部４８は、自律航法測位を排除してＧＰＳ航法測位だけを行うように、現在位置計算部４３を制御する。すなわち、現在位置計算部４３は、このような制御にしたがって、相対方位検出部２から得られるジャイロに関する情報と、車速検出部３から得られる車速パルスに関する情報を排除し、絶対位置・方位検出部１から得られるＧＰＳに関する情報だけに基づいて、ＧＰＳ航法測位による現在位置（ＧＰＳ測位位置と呼ぶ）を候補選択部４４に渡し、候補選択部４４は、このＧＰＳ測位位置から所定範囲に含まれる路線を、マッチング先の候補路線として地図データから検索し、選択する（ステップ１１）。
【００５１】
この場合、路線決定部４５は、検索された路線の数をレジスタｎに記憶し（ステップ１２）、レジスタｎの値が０でなければ（ステップ１３）、各候補路線のリンク番号と受信したリンク番号が一致するかどうかの判断を行う（ステップ１４，１６）。そして、路線決定部４５は、この判断で一致する候補路線があればその路線をマッチング先とし（ステップ１５）、ｎ＝０になるまで、受信したリンク番号と一致するリンク番号の候補が見つからなければ（ステップ１７）、失敗としてマップマッチングを放棄し、処理を終える。
【００５２】
〔２−３．マップマッチングの例〕
ここで、受信したリンク番号に基づいてマッチング先を決定する一例を示す。すなわち、図４の概念図に示すように、自車Ｓについて計算された現在位置から所定範囲内の候補路線として、現在位置からほぼ等しい距離で、互いに並行する路線Ｋ１１と路線Ｋ１２という２つの路線が候補として選択され、路線Ｋ１１に対応するリンク番号は例えば「Ａ」、路線Ｋ１２に対応するリンク番号は例えば「Ｂ」だった場合を考える。
【００５３】
このような場合、本実施形態では、路傍の光ビーコン又は電波ビーコンＣより受信したデータから、リンク番号「Ｂ」が得られれば、同じリンク番号＝Ｂに対応する路線Ｋ１２を、自車Ｓが現在走行している路線すなわちマッチング先の路線として特定することができる。
【００５４】
そして、上記のようにステップ８やステップ１４によってマッチング先の路線が決定すれば、案内部４９は、路線上の推定位置を計算し、このように推定した位置を、表示部１０に現在位置として表示したり、推定した位置に基づいて道案内などの処理を行うことができる。
【００５５】
なお、路線上の推定位置を計算する具体的な手法は自由であるが、典型的には、計算された現在位置から、マッチング先の路線に垂線を下した位置を基準としたり、走行座標の履歴や、走行距離及び走行方位の履歴などを基に計算することが考えられ、一例として、特開昭６１−５６９１０や特表昭６２−５０１６５０などに示される技術を用いることも考えられる。
【００５６】
〔３．効果〕
以上のように、本実施形態では、車両が現在走行中と考えられる道路すなわち路線の候補が、計算された現在位置から複数考えられる場合でも、ＶＩＣＳなどの交通情報を路傍の光ビーコンや電波ビーコンから受信し、そのビーコンのリンク番号に基づいて走行中の道路を正しく特定することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、ＧＰＳ航法測位と自律航法測位を併用して計算された現在位置と、最寄りのビーコンのリンク番号が矛盾する場合、ジャイロの帯磁といった自律航法測位の異常とみなし、ＧＰＳ航法測位だけを用いることで、自車位置を優れた精度で特定することが可能となる。
【００５８】
つまり、本発明によれば、複数の並行する路線が存在し、それらの組み合わせが高速道路と一般道路であるような場合や、それらの組み合わせが一般道路同士であるような場合でも、計算された現在位置から、走行中の路線を正しく決定することができる。また、本発明によれば、自律航法測位に異常があっても正しい位置を計算し直すことができる。
【００５９】
〔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、次に例示するような他の実施形態も包含するものである。例えば、本発明は、自動車だけでなく二輪車など他の種類の移動体にも適用することができる。また、本発明は、ＶＩＣＳの発信機だけでなく他の種類の発信機を利用するように構成することもできる。また、発信機ごとに対応づけられた「リンク番号」は、名称のいかんを問わず、発信機又は発信機の設置された路線を特定できる情報を意味する。また、移動体の現在位置の計算においてＧＰＳ航法測位と自律航法測位とを併用することは必ずしも必須ではない。また、この場合、自律航法測位の異常を検出したり、ＧＰＳ航法測位のみによって現在位置を計算するように制御することも必須ではない。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、自車位置を優れた精度で特定するナビゲーションの技術すなわちナビゲーションシステム及び方法並びにナビゲーションシステム用ソフトウェアを記録した記録媒体を提供することができるので、ナビゲーションの使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の実施形態におけるマップマッチング処理の手順を示すフローチャート（前半）。
【図３】本発明の実施形態におけるマップマッチング処理の手順を示すフローチャート（後半）。
【図４】本発明の実施形態において、ビーコンのリンク番号に基づいて、現在走行中の路線を特定する例を示す概念図。
【図５】従来技術において、自車が走行中の道路を複数の候補から正しく特定できる例を示す概念図。
【図６】従来技術において、自車が走行中の道路を複数の候補から正しく特定できない可能性がある例を示す概念図。
【符号の説明】
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
Ｍ…メモリ群
５…ＲＯＭ
６…ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）
７…スタチックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）
８…ＶｉｄｅｏＲＡＭ（ＶＲＡＭ）
９…ユーザインタフェース部
１０…表示部
１１…入力部
１２…ＣＤ−ＲＯＭ制御部
１３…ＦＭ多重受信及び処理部
１４…ビーコン受信及び処理部
４１…経路計算部
４２…経路データ
４３…現在位置計算部
４４…候補選択部
４５…路線決定部
４６…リンク番号取得部
４７…検出部
４８…制御部
４９…案内部
【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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