(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在位置を検出して位置情報として出力するＧＰＳセンサと、
前記ＧＰＳセンサの受信状態を評価するための基準値を変更する基準値変更部と、
地図データに登録されていない未登録道路を前記ＧＰＳセンサからの位置情報に基づき検出し、該検出した未登録道路の複数の計測点について、前記ＧＰＳセンサの受信状態に関するデータと前記基準値変更部で変更された計測点毎の座標の誤差に関する基準値とを比較することにより算出したＧＰＳ受信状態データを含む未登録道路情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成された未登録道路情報に含まれるＧＰＳ受信状態データと前記基準値変更部で変更された未登録道路全体の座標の誤差に関する基準値とに基づいて、地図データに登録すべき未登録道路であるかどうかを判定する判定部と、
前記判定部により地図データに登録すべき未登録道路であると判定された場合に、前記検出部で検出された未登録道路を地図データに登録する登録部
とを備えたナビゲーション装置。
【請求項２】
基準値変更部は、地図データによって示される地域の特性に応じて検出部で使用される基準値を変更する
ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
基準値変更部は、未登録道路全体に対応する地域の特性に応じて判定部で使用される基準値を変更する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
ＧＰＳセンサからの位置情報を用いて算出された未登録道路の形状と、方位センサからの方位情報および速度センサからの速度情報を用いて算出された未登録道路の形状を比較して未登録道路の形状の誤差を算出する形状比較部をさらに備え、
基準値変更部は、前記形状比較部で算出された未登録道路の形状の誤差に基づいて検出部または判定部で使用される基準値を変更する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
検出部は、ＧＰＳセンサからの位置情報から得られた座標と方位センサからの方位情報および速度センサからの速度情報とをカルマンフィルタにより組み合わせて座標を算出し、ＧＰＳセンサの受信状態を評価するための基準値に応じてカルマンフィルタにおける位置の修正ゲインを調節する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ナビゲーション装置に関し、地図データに登録されていない未登録道路を移動体が移動した際に、登録すべき未登録道路であるかどうかを判断し、移動体の移動軌跡から未登録道路の形状を算出して登録する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のナビゲーション装置においては、自車位置が地図データによって示される道路上に存在しないと判断された場合であっても、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信することができたＧＰＳ衛星の数が３個未満である場合など、受信状態が良好でないと判断したときは、新しい道路の道路データとして地図データに登録する動作が抑止される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の他のナビゲーション装置では、地図データベース上にない道路を通ったときに、そのときの自車位置情報の確からしさに基づき道路と判断する（例えば、特許文献２参照）。この場合、自車位置情報の確からしさは、受信または自車位置の計算に用いた測位システムの衛星の数または測位システムの精度劣化度（ＤＯＰ値：測位衛星の幾何学的配置によって精度が劣化する程度を示す指数）などにより求められる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４８５５９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の技術では、測位時の衛星の数またはＤＯＰ値などといったＧＰＳの受信状態に関して予め決められた一定のパラメータ（例えば、衛星の数が４個以上など）を用いて未登録道路を登録するかどうかを判断する。したがって、ビル街通過時などといったマルチパス状況（送信された電波が相手に受信されるまでに、反射波などの影響で複数の経路をたどる状況）においては、衛星の数またはＤＯＰ値などを正確に測定できず、未登録道路検出時のＧＰＳの受信状態を正確に把握できないという問題がある。
【０００６】
また、未登録道路の途中に、局所的に、ビル街または短いトンネルなどが存在する場合は、未登録道路の大部分において受信状態が良好であるにもかかわらず一部分において受信状態が悪いために、未登録道路の検出および登録を行うことができないという問題がある。また、ＧＰＳの受信状態が悪い区間における未登録道路の形状が、悪い受信状態の影響を受けて不安定になり（乱れ）、ＧＰＳの受信状態が悪化した場合は、未登録道路の登録可否の判断精度および未登録道路の形状の精度が劣化するという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、地図データに登録されていない未登録道路を移動した際に、登録すべき未登録道路であるかどうかの判断の精度を高めて未登録道路の形状の精度を上げることができる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】
【０００８】
この発明に係るナビゲーション装置は、上記課題を解決するために、現在位置を検出して位置情報として出力するＧＰＳセンサと、ＧＰＳセンサの受信状態を評価するための基準値を変更する基準値変更部と、地図データに登録されていない未登録道路をＧＰＳセンサからの位置情報に基づき検出し、該検出した未登録道路の複数の計測点について、ＧＰＳセンサの受信状態に関するデータと基準値変更部で変更された計測点毎の座標の誤差に関する基準値とを比較することにより算出したＧＰＳ受信状態データを含む未登録道路情報を生成する検出部と、検出部で生成された未登録道路情報に含まれるＧＰＳ受信状態データと基準値変更部で変更された未登録道路全体の座標の誤差に関する基準値とに基づいて、地図データに登録すべき未登録道路であるかどうかを判定する判定部と、判定部により地図データに登録すべき未登録道路であると判定された場合に、検出部で検出された未登録道路を地図データに登録する登録部とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るナビゲーション装置によれば、ＧＰＳセンサの受信状態を評価するための基準値を変更する基準値変更部を設け、地図データに登録されていない未登録道路をＧＰＳセンサからの位置情報に基づき検出し、この検出した未登録道路の複数の計測点においてＧＰＳセンサの受信状態に関するデータと基準値変更部で変更された計測点毎の座標の誤差に関する基準値とを比較してＧＰＳ受信状態データを含む未登録道路情報を生成し、生成した未登録道路情報に含まれるＧＰＳ受信状態データと基準値変更部で変更された未登録道路全体の座標の誤差に関する基準値とに基づいて、地図データに登録すべき未登録道路であるかどうかを判断するように構成したので、基準値を適宜変更することにより、登録すべき未登録道路であるかどうかの判断の精度を高めることができ、その結果、未登録道路の形状の精度を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。このナビゲーション装置は、ＧＰＳセンサ１１、方位センサ１２、速度センサ１３、検出部１４、判定部１５、登録部１６、地図データ記憶部１７、基準値変更部１８および通信部１９から構成されている。
【００１１】
ＧＰＳセンサ１１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより得られた信号から自車の現在位置（緯度、経度および高度など）を検出する。このＧＰＳセンサ１１で検出された現在位置は、位置情報として検出部１４に送られる。方位センサ１２は、例えばジャイロセンサから構成されており、車両の進行方位を検出する。この方位センサ１２で検出された進行方位は、方位情報として検出部１４に送られる。速度センサ１３は、例えば速度計から構成されており、車両の走行速度を検出する。この速度センサ１３で検出された走行速度は、速度情報として検出部１４に送られる。
【００１２】
検出部１４は、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報に基づき自車位置を検出し、この検出した自車位置を用いて、登録道路からの逸脱点（未登録道路の始点）および登録道路への復帰点（未登録道路の終点）を検出する。
【００１３】
また、検出部１４は、検出した未登録道路の始点と終点との間の複数の計測点において、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報と、基準値変更部１８から送られてくる受信状態に関する基準値Ａ（詳細は後述）とに基づき、各計測点の座標データおよび各計測点におけるＧＰＳ受信状態データを含む未登録道路情報を生成する。
【００１４】
座標データは、例えばカルマンフィルタなどを用いて、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報を複合的に考慮して算出される。なお、座標データは、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報だけを用いて算出したり、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報を用いずに、方位センサ１２から送られてくる方位情報と速度センサ１３から送られてくる速度情報とを用いた所謂自律航法により算出したりするように構成することもできる。
【００１５】
ＧＰＳ受信状態データは、ＧＰＳセンサ１１が、位置の算出時にＧＰＳ信号を受信することができたＧＰＳ衛星の数またはＤＯＰ値などといった「受信状態に関するデータ」と、「受信状態に関する基準値Ａ」（例えばＧＰＳ衛星の数の場合であれば４個など）とを比較して評価することにより算出される。具体的には、基準値Ａを閾値とし、受信状態に関するデータと基準値Ａとの大小関係を比較した結果を示す値が算出される。例えば、ＧＰＳ衛星の数で評価する場合は、ＧＰＳ衛星の数が４個より多ければ受信状態は良好であるとして評価結果の値“１”が、少なければ受信状態が悪いとして値“０”が算出される。なお、ＧＰＳ受信状態データとして、受信状態に関するデータと基準値Ａとの比率を用いるように構成することもできる。
【００１６】
判定部１５は、検出部１４で生成された未登録道路情報を用いて、登録すべき未登録道路であるかどうかを判断する。具体的には、例えば未登録道路情報に含まれるＧＰＳ受信状態データによって受信状態が良好であると評価された計測点（座標）の未登録道路情報全体に対する割合、つまり、「受信状態が良好な計測点の数／全計測点の数」と、「受信状態に関する基準値Ｂ」とを比較することにより、登録すべき未登録道路であるかどうかを判断する。例えば、基準値Ｂが５０％である場合は、未登録道路全体に対してＧＰＳ受信状態データによって受信状態が良好であると判定された計測点が半数以上あれば、登録すべき未登録道路であると判断される。より一般的には、ＧＰＳ受信状態データの平均値が基準値Ｂ以上であれば、登録すべき未登録道路であると判断するように構成できる。この判定部１５は、登録すべき未登録道路であることを判断した場合に、その未登録道路を登録すべき旨を登録部１６に指示する。
【００１７】
このように、各計測点におけるＧＰＳ受信状態データを未登録道路情報全体（例えば平均値など）で評価して登録すべき未登録道路であるかどうかを判断することにより、例えばトンネルなどにおいて局所的に受信状態が悪くても、トンネル区間以外での受信状態が良好であれば、登録すべき未登録道路であると判断することができる。
【００１８】
また、未登録道路の始点および終点付近のＧＰＳ受信状態データに重み付けを行った後に、平均値を算出して評価を行うように構成することもできる。この構成は、登録道路からの逸脱および復帰を重視した検出を行いたい場合に有効である。
【００１９】
登録部１６は、判定部１５から登録すべき旨の指示があった場合に、検出部１４で生成された未登録道路情報を用いて生成した未登録道路を、地図データ記憶部１７に格納されている地図データに登録する。地図データ記憶部１７は、地図データを記憶している。この地図データ記憶部１７に記憶されている地図データは、上述したように、登録部１６から更新される。
【００２０】
基準値変更部１８は、各計測点の座標データに対応する地域の特性に応じて、検出部１４において使用される受信状態に関する基準値Ａおよび判定部１５において使用される受信状態に関する基準値Ｂを変更する。なお、以下においては、基準値Ａおよび基準値ＢとしてＧＰＳ衛星の数を用いる場合について説明するが、ＤＯＰ値を基準値Ａおよび基準値Ｂとして用いるように構成することもできる。通信部１９は、ナビゲーション装置（より詳しくは基準値変更部１８）とセンタ１との間の通信を制御する。
【００２１】
さらに具体的に説明すると、基準値変更部１８は、地図データ記憶部１７から読み出した地図データによって示される土地利用区分などの地域の特性に応じて、基準値Ａを変更する。例えば、ビル街通過時などマルチパス状況においては、ビル、鉄塔または橋梁などの影響により実際にはＧＰＳセンサ１１で位置の算出に用いることができるＧＰＳ衛星の数が低下しているにもかかわらず、計測されるＧＰＳ衛星の数が多くなる（ＤＯＰ値が小さくなる）場合があり、ＧＰＳセンサ１１における受信状態を正確に把握できない状況が存在する。このような場合、建物などの影響で受信状態が悪くなると予想される地域の基準値Ａが厳しくなるように（ＧＰＳ衛星の数の場合は多くなるように）、基準値Ａを予め変更する。
【００２２】
このように受信状態を正確に計測できないと推測される特定の地域における比較評価の基準が厳しくなるように変更することにより、マルチパスなどの影響により比較評価の結果が不当に良好になることを防止することができる。特に日本など、都市計画法により定められた用途地域に応じて、建物の高さ制限および建蔽率などが詳細に決められている地域においては、土地利用区分と受信状態との間の相関が高く、地域に応じて基準値を変更することによりＧＰＳ受信状態データの精度を大きく高めることができる。
【００２３】
また、基準値変更部１８は、未登録道路全体に対応する地域の特性に応じて、判定部１５において使用される受信状態に関する基準値Ｂを変更する。例えば、地図データ記憶部１７から読み出した地図データによって示される土地利用区分などの地域の特性に応じて、地域の特性上、道路の新設などの可能性が低い地域における基準値を厳しく変更しておく。これによって登録すべきでない未登録道路が登録すべき未登録道路と誤判定されることを防止できる。
【００２４】
また、基準値変更部１８は、外部のセンタ１から送られてくる基準値変更指示を、通信部１９を介して受信し、この受信した基準値変更指示に含まれる地域または時刻などに応じて、検出部１４において使用される受信状態に関する基準値Ａまたは判定部１５において使用される受信状態に関する基準値Ｂを変更するように構成することもできる。この場合、センタ１から基準値変更指示を受信する前に、予め移動体の位置に関する情報をセンタ１へ送信しておくように構成できる。この構成によれば、基準値変更指示を受信する地域の範囲を限定することができるので、通信量を抑制することが可能になる。
【００２５】
例えば、道路の開通予定が判明した場合などは、センタ１から開通予定の地域に対する基準値を低く設定する指示を送信することにより、登録すべき未登録道路が登録すべきでないと誤判定される確率を小さくすることができる。また、イベントなどを催すために、本来道路でない場所（サーキットなど）が一時的に開放された場合などは、センタ１から基準値を高く設定する指示を送信することにより、登録すべきでない道路が登録すべき未登録道路であると誤判定されるのを防止することができる。
【００２６】
また、基準値変更部１８は、ユーザ２からの指示がなされた場合に、検出部１４における受信状態に関する基準値Ａまたは判定部１５における受信状態に関する基準値Ｂを、地域または時刻などに応じて変更するように構成することができる。例えば、ユーザは、登録したくない地域の基準値を高く変更したり、自宅近くの道路などといった登録したい地域に関する基準値を低く変更したりすることにより、ユーザの意思を反映した判断を行うことができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００２７】
なお、上述した検出部１４における未登録道路の始点および終点の検出方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、地図データ記憶部１７に記憶されている地図データに登録されている道路に対してマップマッチングを実施し、移動時の座標データと登録道路の座標または形状などを比較することによって、未登録道路の始点および終点を検出するように構成できる。
【００２８】
図２は、この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置が未登録道路を走行した時のイメージを示す概念図である。登録道路から逸脱した地点が「未登録道路の始点」とされ、登録道路に復帰した地点が「未登録道路の終点」とされ、これら未登録道路の始点と終点との間が、「未登録道路」として検出され、登録される。
【００２９】
図３は、この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置の動作を、図２に示すように走行する場合に行われる未登録道路の登録処理を中心に示すフローチャートである。
【００３０】
未登録道路の登録処理においては、まず、始点検出処理が行われる（ステップＳＴ１１）。すなわち、検出部１４は、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３からの速度情報に基づき自車位置を検出し、この検出した自車位置を用いて登録道路からの逸脱点を検出する。この検出された逸脱点が未登録道路の始点とされる。
【００３１】
次いで、終点検出処理が行われる（ステップＳＴ１２）。すなわち、検出部１４は、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３からの速度情報に基づき自車位置を検出し、この検出した自車位置を用いて登録道路への復帰点を検出する。この検出された復帰点が未登録道路の終点とされる。
【００３２】
次いで、未登録道路情報生成処理が行われる（ステップＳＴ１３）。すなわち、検出部１４は、ステップＳＴ１１で検出された未登録道路の始点およびステップＳＴ１２で検出された未登録道路の終点との間の複数の計測点において、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報と、基準値変更部１８から送られてくる受信状態に関する基準値Ａとに基づき、各計測点の座標データおよび各計測点におけるＧＰＳ受信状態データを含む未登録道路情報を生成し、判定部１５に送る。
【００３３】
次いで、登録すべき未登録道路であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１４）。すなわち、判定部１５は、ステップＳＴ１３で生成された未登録道路情報を用いて、登録すべき未登録道路であるかどうかを判断する。このステップＳＴ１４において、登録すべき未登録道路でないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ１１に戻り上述した処理が繰り返される。
【００３４】
一方、ステップＳＴ１４において、登録すべき未登録道路であることが判断されると、次いで、登録処理が行われる（ステップＳＴ１５）。すなわち、登録部１６は、未登録道路情報を用いて未登録道路を地図データへ登録する。その後、シーケンスはステップＳＴ１１に戻り上述した処理が繰り返される。
【００３５】
なお、上述した実施の形態１に係るナビゲーション装置においては、判定部１５は、登録すべき未登録道路であると判断した場合に、未登録道路情報を登録部１６に送って自動的に登録するように構成したが、図４に示すように、判定部１５は、登録すべき未登録道路であると判断した場合に、未登録道路情報を、通信部１９を介してセンタ１へ送信し、センタ１で地図データの変更情報を作成し、通信部１９を介して登録部１６に送り、登録部１６は、受信した変更情報を用いて未登録道路を地図データへ登録するように構成することができる。また、センタ１で未登録道路情報を受け取った際に、再度、センタ１で登録すべき未登録道路であるかどうかの判断を行うように構成することもできる。
【００３６】
実施の形態２．
上述した実施の形態１に係るナビゲーション装置では、地図データによって示される土地利用区分などを利用して、検出部１４および判定部１５における受信状態に関する基準値を変更するように構成したが、実施の形態２に係るナビゲーション装置は、計測点毎の座標の誤差の大きさを用いてＧＰＳの受信状態を推定し、検出部１４における受信状態に関する基準値Ａおよび判定部１５における受信状態に関する基準値Ｂを変更するようにしたものである。
【００３７】
図５は、本発明の実施の形態２に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。このナビゲーション装置は、実施の形態１に係るナビゲーション装置から通信部１９が除去されるとともに、形状比較部２０が追加され、さらに基準値変更部１８の機能が変更されて構成されている。
【００３８】
形状比較部２０は、検出部１４によって検出された未登録道路の始点と終点との間の複数の計測点において、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報を用いて算出した座標と、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報とを用いて算出した座標との誤差（距離など）を算出することにより未登録道路の形状の誤差を算出する。この形状比較部２０で算出された未登録道路の形状の誤差は、基準値変更部１８に送られる。
【００３９】
基準変更部１８は、形状比較部２０から送られてくる未登録道路の形状の誤差、つまり計測点毎の座標の誤差の大きさを用いてＧＰＳの受信状態を推定し、検出部１４において使用される、受信状態に関する基準値Ａを変更する。また、基準変更部１８は、未登録道路全体の座標の誤差（各計測点毎の座標の誤差の和や平均値など）の大きさに応じて判定部１５において使用される受信状態に関する基準値Ｂを変更する。
【００４０】
図６は、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報を用いて算出した座標と、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報を用いて算出した座標との違いを示す概念図である。例えば、未登録道路区間にビル街、鉄塔または橋梁などが存在する場合は、マルチパスなどの影響によりＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報を用いて算出した座標が不安定になる場合がある。このような場合であっても、ＧＰＳセンサ１１の受信状態の影響を受けない方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報を用いて算出した座標と、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報を用いて算出した座標を比較した結果、両者の誤差が大きければ、ＧＰＳ衛星の数などがたとえ多くても受信状態が良好でないことを推定できる。この性質を利用して、例えば座標の誤差が大きい場合には、基準値を厳しく（ＧＰＳ衛星の数の場合は多く）変更する。
【００４１】
このように受信状態を正確に計測できないと推測される場合に、比較評価の基準が厳しくなるように変更することにより、マルチパスなどの影響により比較評価の結果が不当に良好になることを防止することができる。
【００４２】
また、座標の誤差を算出する前に、ＧＰＳの受信状態が良好な未登録道路の始点および終点付近において、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報を用いて算出した座標と、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報を用いて算出した座標とが一致するように、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報を用いて算出した座標を、平行移動、回転、伸縮移動（アフィン変換）させるように構成することができる。この構成により、積算によって誤差が蓄積しやすい方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報を用いて算出した座標の誤差を除去することができる。
【００４３】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るナビゲーション装置は、未登録道路情報に含まれる移動軌跡を表す座標データの精度を高めるために、検出部１４で生成される座標データを以下の方法で算出するようにしたものである。
【００４４】
以下においては、時間間隔ΔＴの離散時間系で説明し、次の各変数を定義する。ただし方位は水平方向を基準としている。図７は、座標データの算出方法に関する座標系を示す図である。
【数１】
0004974801.tif 000002
【００４５】
また、離散時間間隔（ΔＴ）が十分短く、次の仮定が成り立つものとする。
【数２】
0004974801.tif 000003
【００４６】
このとき、時刻ｋ＋１の位置と時刻ｋの位置との間に次の関係が成り立つ。ただし、移動距離（Δｄ）および旋回角度（Δθ）の計測間隔（５００［ｍｓ］）は、それぞれの変化の速さに比べて十分に短く、計測間隔（５００［ｍｓ］）の間においては等速円運動を仮定できるものとしている。
【数３】
0004974801.tif 000004
【００４７】
状態変数のうちｘ座標とｙ座標がＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報により算出できる場合は、カルマンフィルタのためのモデル（状態方程式）は、次式で表される。
【数４】
0004974801.tif 000005
ただし、次の行列およびベクトルを定義している。ただし、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報からｘ、ｙ座標に加え方位（θ）も計測できる場合は、上記行列Ｃは４×４の単位行列となる。以下においては、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報に基づき、ｘ、ｙ座標が算出できる場合について説明する。
【数５】
0004974801.tif 000006
【００４８】
上記のモデルに対して、カルマンフィルタを用いて状態変数の推定を行うアルゴリズムは、次式で表される（Ｋ（ｋ）はカルマンゲインと呼ばれ、観測値ｙ（ｋ）による修正量を調節する役割を負う）。
【数６】
0004974801.tif 000007
【００４９】
上記のアルゴリズムにより、行列Ｐの初期値、状態変数の初期値を与え、各時点の計測値により上式を更新していくことにより、位置に関する推定値を得ることができる。具体的には、時刻ｋのＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報により算出したｘ、ｙ座標（ｘ（ｋ）、ｙ（ｋ））、ならびに、方位センサ１２から方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報から求めたΔｄ（ｋ）、Δθ（ｋ）を用いて、時刻ｋ＋１における位置に関する推定値を得ることができる。
【００５０】
さらに、各時刻における観測誤差に関する共分散行列（Ｒ（ｋ））を、未登録道路情報におけるＧＰＳ受信状態データまたはＧＰＳ受信状態データ算出時の受信状態に関する基準値Ａに応じて変更することにより、上記式で表されるカルマンゲイン（Ｋ（ｋ））による修正量を適切に調整する。例えば、ＧＰＳ受信状態データまたはＧＰＳ受信状態データ算出時の受信状態に関する基準値からＧＰＳセンサ１１に関する観測誤差が大きいと推測される場合、関連する共分散行列（Ｒ（ｋ））の成分を大きくすることにより、カルマンゲイン（Ｋ（ｋ））を小さくし、ＧＰＳセンサ１１からの位置情報による修正量を小さく抑えることができる。
【００５１】
以上のように、ＧＰＳセンサ１１から送られてくる位置情報から得られた座標と、方位センサ１２から送られてくる方位情報および速度センサ１３から送られてくる速度情報とをカルマンフィルタにより組み合わせ、さらにＧＰＳセンサ１１の観測誤差の基準となる受信状態に関する基準値に応じてカルマンフィルタにおける位置の修正ゲイン（カルマンゲイン）を調節することにより、ＧＰＳ衛星からの電波が途絶えて受信状態が悪い状況であっても、連続的に不安定化することなく精度の高い座標データの計算を行うことができ、座標データの算出精度を向上させることができる。
【００５２】
このように、移動軌跡の算出精度を向上させ、検出部１４が出力する未登録道路情報の移動軌跡を表す座標データを生成すれば、未登録道路を登録した際の座標精度を高めることができ、登録後に未登録道路を走行する際の利便性および安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置が未登録道路を走行した時のイメージを示す概念図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置の動作を、図２に示すように走行する場合の未登録道路の登録処理を中心に示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るナビゲーション装置において、ＧＰＳセンサによる座標と方位センサおよび速度センサによる座標との違いを示す概念図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るナビゲーション装置における座標データの算出方法に関する座標系を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  センタ、２  ユーザ、１１  ＧＰＳセンサ、１２  方位センサ、１３  速度センサ、１４  検出部、１５  判定部、１６  登録部、１７  地図データ記憶部、１８  基準値変更部、１９  通信部、２０  形状比較部。
【図１】
0004974801.tif 000008
【図２】
0004974801.tif 000009
【図３】
0004974801.tif 000010
【図４】
0004974801.tif 000011
【図５】
0004974801.tif 000012
【図６】
0004974801.tif 000013
【図７】
0004974801.tif 000014