JP2005172578A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 新設道路を利用して効果的な経路案内を行うことができるナビゲーション装置の提供。
【解決手段】 本発明は、与えられた地図データを用いて経路案内を行うナビゲーション装置において、車両の現在位置と前記地図データ内の道路との対応度合いを判断する判断手段と、前記対応度合いが所定の範囲から逸脱したと判断された場合に、該逸脱時の走行軌跡に基づいて新設道路を作成及び記録する新設道路記録手段と、前記逸脱中の車両走行状態の検出結果に基づいて、前記新設道路に関する付帯情報を取得及び記録する付帯情報記録手段と、前記地図データ内の道路と共に前記新設道路を利用して、前記付帯情報を考慮しつつ経路案内を作成する経路案内作成手段とを含むことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、所与の地図データを用いて経路案内を行うナビゲーション装置に関する。

従来から、ナビゲーション装置においては、道路が新設される等の環境変化によって、ナビゲーション装置の地図データが現実の道路と対応しなくなるという問題点があった。これに対して、地図データ内に存在しない道路を車両が走行した場合に、当該道路を新設道路として地図データ内に新たに登録することが知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、走行中に通過する各交差点にて交差点位置情報を路側機から受信し、当該交差点位置情報に基づく交差点位置同士を結ぶ道路が、地図データ内に存在しないと判断した場合に、当該道路を新設道路として地図データ内に新たに記録することが行われる。このアプローチでは、ナビゲーション装置により自動的に地図データが更新されるので、ユーザは、最新の地図データを新たに購買・アップロードする必要が無くなる。
特開２００３−４２７７５号公報

ところで、上述の従来技術では、新設道路が新たな道路として地図データ内に加えられ、ディスプレイ上の地図表示が更新される。しかしながら、新設道路の存在やその位置のみを地図データ内に登録するだけでは、当該新設道路を利用して効果的な経路案内を行うことができないという問題点がある。

そこで、本発明は、新設道路を利用して効果的な経路案内を行うことができるナビゲーション装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、与えられた地図データを用いて経路案内を行うナビゲーション装置において、
車両の現在位置と前記地図データ内の道路との対応度合いを判断する判断手段と、
前記対応度合いが所定の範囲から逸脱したと判断された場合に、該逸脱時の走行軌跡に基づいて新設道路を作成及び記録する新設道路記録手段と、
前記逸脱中の車両走行状態の検出結果に基づいて、前記新設道路に関する付帯情報を取得及び記録する付帯情報記録手段と、
前記地図データ内の道路と共に前記新設道路を利用して、前記付帯情報を考慮しつつ経路案内を作成する経路案内作成手段とを含むことを特徴とする、ナビゲーション装置が提供される。

本局面において、車両走行状態は、車輪速センサや舵角センサの出力信号、及び／又は、画像センサを用いた画像認識結果、及び／又は、シフト位置信号やイグニッション位置信号に基づいて、判断されてよい。また、新設道路及びそれに関する付帯情報は、地図データが記録されている記録媒体に直接的に加えられてもよく、若しくは、別の記録媒体に記録されてもよい。

また、本局面において、前記付帯情報は、通行規制情報及び／又は道路種別情報であってよい。付帯情報として通行規制情報を採用する場合、通行規制情報は、前記新設道路と該新設道路に接続する既存道路との間で考えられる複数の通過パターン毎に管理・記録されてよく、通過実績の無いパターンについては、通行規制有りとしてよい。また、前記逸脱中の車速が所定値以上であった場合、前記新設道路の付帯情報は、通常の道路であると判断してよい。この場合、前記新設道路記録手段は、前記対応度合いが所定の範囲から逸脱したと判断された場合であって、前記逸脱中の車速が所定値以上であった場合に、該逸脱時の走行軌跡に基づいて新設道路を作成及び記録してよい。

本発明によれば、新設道路を利用して効果的な経路案内を行うことができるナビゲーション装置を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の一実施例によるナビゲーション装置１０の構成図である。ナビゲーション装置１０は、電子制御ユニット２０（以下、「ナビゲーションＥＣＵ２０」と称する）を中心に構成されている。ナビゲーションＥＣＵ２０は、マイクロコンピューターで構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えている。

ナビゲーションＥＣＵ２０には、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体上に地図データを保有する地図データベース２２や、地図表示や経路案内表示を映像により出力する液晶ディスプレイ等の表示装置２４、ユーザインターフェースとなるタッチパネル等の操作入力部２６等が接続されている。地図データベース２２には、所与の地図データが格納されている。地図データには、交差点・高速道路の合流点／分岐点に各々対応する各ノードの座標情報、隣接するノードを接続するリンク情報、各リンクに対応する道路の幅員情報、各リンクに対応する国道・県道・高速道路等の道路種別、各リンクの通行規制情報及び各リンク間の通行規制情報等が含まれている。

ナビゲーションＥＣＵ２０には、自車位置検出手段２８が接続されている。自車位置検出手段２８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機や、車速センサやジャイロセンサ等の各種センサを含む。自車位置検出手段２８は、ＧＰＳ受信機によりＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信する。自車位置検出手段２８は、ＧＰＳ信号を所定形式の信号に変換してナビゲーションＥＣＵ２０に供給する。ナビゲーションＥＣＵ２０は、ＧＰＳ信号や各種センサから供給された信号に基づいて、現在の車両位置及び車両方位を演算する。この際、ナビゲーションＥＣＵ２０は、周知のマップマッチング技術を用いて、演算した現在の車両位置に対応する表示装置２４上の地図表示の道路位置に、現在位置マークを重畳表示させ、また、現在の車両位置の変化に応じて現在位置マークの位置を更新させていく。

ナビゲーションＥＣＵ２０には、また、ハードディスクのような書き込み可能な記録媒体３０が接続される。記録媒体３０には、後述する如く、地図データベース２２内に存在しない有用な情報（本例では、新設道路に関する情報）が随時格納されていく。

図２は、本実施例のナビゲーション装置１０により実現される新規開通道路の検出及び登録動作のフローチャートである。図３（Ａ）は、更新前の地図データベース２２内の地図データに基づく道路ネットワーク（リンク同士がノードで結ばれた道路ネットワーク）を示す図であり、図３（Ｂ）は、更新後（新規開通道路の登録後）の道路ネットワークを示す図である。以下、図３を参照しつつ、図２に従って本実施例のナビゲーション装置１０の動作を説明する。尚、図３に示す道路ネットワークは、説明上のものであり、本発明は如何なる道路ネットワークに対しても適用可能である。

ナビゲーションＥＣＵ２０は、イグニッションスイッチがオンとされた後、現在の車両位置の演算結果が更新される毎に、適切なマップマッチング技術を用いて、新たな現在の車両位置に対応する地図データ内の道路上の位置を決定していく（ステップ１００）。具体的には、ナビゲーションＥＣＵ２０は、例えば、現在の車両位置周辺にあるリンクと車両位置との間の相関関係（対応度合い）を相関係数として導出し、最も相関係数の高いリンク上の適切な位置に、現在位置マークを重畳表示させる。

従って、ナビゲーションＥＣＵ２０は、この通常的な処理の間、現在の車両位置に対応する地図データ内のリンクが存在するか否かを監視・検出していることになる（ステップ１００）。この際、現在の車両位置に対応する地図データ内のリンクが存在しなくなった場合、ナビゲーションＥＣＵ２０は、新規開通道路が存在する可能性があると判断し（ステップ１１０）、ステップ１２０以後の処理に進む。

ここで、車両が、道路番号１０２の道路（道路１０２）を経由せずに、図３（Ａ）の点線で示すような経路（軌跡）を通って、道路１０３から道路１００に走行する場合を想定する。この場合、ナビゲーションＥＣＵ２０は、図３（Ａ）のＸ点において、道路１０３に対する相関係数が所定の閾値を下回り、且つ、相関係数が所定の閾値を上回る如何なる他の道路も存在しないことを検知する（即ち、道路１０２に対する相関係数も所定の閾値を下回る）。尚、相関係数に対する前記閾値は、使用するナビゲーション装置１０の位置検出精度に依存して決定されるべき値である。現在の車両位置を対応付けるべき道路が存在しないことが検出されると、ナビゲーションＥＣＵ２０は、現在位置マークを現在の車両位置に対応する位置（即ち、道路上で無い位置）に表示すると共に、以後、現在の車両位置に対応付けるべき道路が出現する（ステップ１３０）まで、ステップ１２０の処理を実行する。

ステップ１２０では、ナビゲーションＥＣＵ２０は、例えば車輪速センサや舵角センサ等の出力値に基づいて車両の走行状態を監視し、車両の走行速度や走行距離等を走行状態量として検出する。

ステップ１３０として、ナビゲーションＥＣＵ２０は、図３（Ａ）のＹ点において、相関係数が所定の閾値を上回る道路（本例では、道路１００）の出現を検出し、当該道路に対して現在位置マークを重畳表示させる。この際、ナビゲーションＥＣＵ２０は、復帰後の道路のリンク番号（本例では、１００）が、逸脱前の道路のリンク番号（本例では、１０３）と異なるか否かを判断する（ステップ１４０）。逸脱前後で道路のリンク番号が一致している場合（即ち、他の既存道路を経由せずに元の道路（本例では、道路１０３）に戻った場合（例えば、行き止まりの場合））、逸脱時に走行した領域は新規開通道路で無かったと判断して、今回の処理ルーチンが終了される。

一方、道路のリンク番号が逸脱前後で異なると判断した場合、ナビゲーションＥＣＵ２０は、上記ステップ１２０の処理により記憶した走行状態量（走行速度や走行距離等）に基づいて、逸脱の間に走行した領域（軌跡）が新規開通道路であるか否かを判断する（ステップ１５０）。本例では、ナビゲーションＥＣＵ２０は、走行状態量が所定の閾値を上回った場合（例えば、車速が所定値以上であり、且つ、走行距離が所定値以上である場合）、新規開通道路が存在する可能性が高いとして、当該領域に対応する記憶領域を、所定の不揮発性の記録媒体内に作成又は更新する（ステップ１６０）。尚、所定の不揮発性の記録媒体は、例えばＥＥＰＲＯＭであるが、以下では、記録媒体３０として説明を続ける。ここで、新規開通道路を検出する際に、車両の走行速度等の走行状態量を考慮しているのは、車両が駐車場等のような道路でない領域を新規開通道路と検出しないようにするためである。駐車場等のような道路以外の領域では、道路走行時とは異なる態様の走行状態量が検出される。従って、車両の走行速度や走行距離等に対する所定の閾値は、かかる観点から決定されてよい。また、判定の信頼性を高めるため、ステアリングホイールの操舵角（舵角）の履歴を考慮してもよい。これは、駐車場等のような道路以外の領域では、道路とは異なる態様でステアリングハンドルが操作されるからである。

上記ステップ１５０において、走行状態量が所定の閾値を下回った場合やその他の条件が成立した場合（例えば、駐車場等の施設に車両が入ったことが明らかな条件として、エンジンの停止があった場合や、シフトがパーキング位置に入れられた場合等）には、新規開通道路で無いと判断して、記憶領域の作成・更新が実行されること無く、今回の処理ルーチンが終了される。尚、この場合、逸脱の間に走行した領域に“駐車場”が存在することを記録媒体３０に記録してもよい。

このように、本実施例では、地図データ内に無い領域であって新規開通道路の可能性が高い領域（以下、「候補道路」という）を通過する毎に、候補道路に対応した記憶領域が、記録媒体３０に割り当てられていく。この際、この記録媒体３０の各記憶領域には、候補道路の走行実績（走行回数）、走行方向（下り方向か上り方向か）、候補道路に対する侵入及び退出時の態様（即ち、右折若しくは左折）が、記憶される。尚、各候補道路が同一若しくは相違であるかは（即ち、候補道路が検出された際、当該候補道路が以前に検出された候補道路に一致するかどうかは）、各候補道路を通過した際の各走行軌跡の相関関係（類似性）に基づいて判断されてよい。

上記ステップ１６０に続くステップ１７０では、信頼性を高めることを目的として、今回検出した候補道路が、新規開通道路として登録・表示してよいか否かが最終判断される。この判断は、今回検出した候補道路に対する走行実績が所定回数（例えば、３回以上）を超えたか否かに基づいて実現されてよい。この結果、今回検出した候補道路が新規開通道路であると判断された場合には、ステップ１８０の処理が実行され、その他の場合は、今回の処理ルーチンが終了される。

ステップ１８０では、ナビゲーションＥＣＵ２０は、今回検出した候補道路を新規開通道路として記録媒体３０に登録・記録する処理を実行する。即ち、ナビゲーションＥＣＵ２０は、図３（Ｂ）に示すように、今回検出した候補道路（新規開通道路）を、既存の道路ネットワーク（図３（Ａ）参照）に組み込む。この際、好ましくは、新規開通道路にはは、既存の道路に付与されているリンク番号と区別ができるようなリンク番号が付与される。例えば、図３（Ｂ）に示す例では、新規開通道路には桁の異なるリンク番号１００２が付与されると共に、当該新規開通道路が接続する既存道路にも同様のリンク番号１０００−１００４が新たに付与されている。これにより、新規開通道路と既存道路とを容易に区別することが可能となる。尚、新規開通道路と既存道路との接続位置や、新規開通道路の表示形状は、記憶した走行軌跡に基づいて、適切な方法で決定・作成されてよい。例えば、新規開通道路のリンク形状及びノード位置は、新規開通道路走行中の走行軌跡情報と共に、当該新規開通道路と既存道路との接続部付近の施設位置情報に基づいて決定されてよい。また、新規開通道路と既存道路との接続部から所定距離範囲内に交差点がある場合には、当該交差点に新規開通道路のノード位置を設定してもよい。

ステップ１８０では、ナビゲーションＥＣＵ２０は、更に、新規開通道路に対する付加情報を作成し、当該付加情報をも記録媒体３０に記録する。付加情報は、新規開通道路と既存道路との接続部に対する通行規制情報を含む。例えば、上述の例では、道路１００３から道路１００２を介して道路１００１と走行したので、作成される通行規制情報が図４（Ａ）に示すようなものとなる。即ち、走行実績のある通過パターンに対してのみ“侵入可能”とする通行規制情報が作成される。この付加情報は、以前若しくは今後の走行履歴に基づいて、更新される。例えば、以前に道路１００１から道路１００２を介して道路１００３と走行した履歴が存在する場合、図４（Ｂ）に示す通行規制情報が作成されており、これらを総合して、図４（Ｃ）に示す通行規制情報が作成されてよい。尚、図４では、実績の無い経路に関しては、規制の有無を判断できないため、“侵入不可能”とされているが、“不明”としてもよい（この区別は、後述する如く、付加情報の作成がユーザの支援される場合に有効である）。

このステップ１８０の処理が実行されると、以後、表示装置２４上の地図表示には、当該地図表示範囲内の登録された新規開通道路が表示される。この際、新規開通道路の表示は、新規開通道路であることがユーザに容易に分かるように、既存道路とは異なる色等を付与してもよい。

また、ステップ１８０の処理が実行されると、以後、ナビゲーションＥＣＵ２０は、新規開通道路を案内経路内に含めることも可能となる。この場合、ナビゲーションＥＣＵ２０は、新規開通道路に関する付帯情報（通行規制情報）を考慮して、案内経路を決定・表示する。例えば、図４（Ａ）に示す通行規制情報が記録媒体３０に記録されている場合、ナビゲーションＥＣＵ２０は、図５（Ａ）に示すような新規開通道路を含む案内経路（太線により指示）を作成することが可能となる。一方、図５（Ｂ）に示すように、目的地が、新規開通道路の出口での左折を必要とする場合、新規開通道路の出口での左折は実績がないので、新規開通道路を用いない案内経路（太線により指示）が提示される。或いは、この場合であっても、新規開通道路を細街路とみなして、新規開通道路を含む案内経路が提示されてもよい。この場合、案内経路上に、新規開通道路の出口での左折が可能であるかどうか不明である旨の表示を提示してもよい。また、付帯情報に道路幅員情報や道路種別情報が含まれている場合には、新規開通道路を細街路としてよいか否かを容易に判断できる。

以上のように、本実施例によれば、ナビゲーションＥＣＵ２０が、車両の走行軌跡に基づいて新規開通道路を精度よく検出し、且つ、検出した新規開通道路を地図データに組み入れるので、ユーザは、最新の地図データを購買・アップデートすることなく、有用で正確な地図情報を得ることができる。また、新規開通道路にそれに関連した付帯情報を付与することで、新規開通道路を含む案内経路で安全にユーザを目的地まで導くことができる。

また、本実施例において、新規開通道路に関する付帯情報は、上述の走行状態の監視結果を利用することに加えて若しくはそれに代えて、例えばＣＣＤカメラ等による画像認識結果を利用して作成されてもよい。この場合、新規開通道路に関する通行規制状況は、道路標識や道路表示に基づいて、より正確に判断することができる。当然に、画像処理結果は、新規開通道路自体であるか否かの判断（上記ステップ１５０等）に利用されてもよい。また、この場合、付帯情報には、画像処理結果に基づく新規開通道路の道路種別情報や幅員情報等が含められてもよい。

また、新規開通道路の登録の際には、当該登録の許可確認を操作入力部２６を介してユーザに求めてもよい。また、新規開通道路に関する付帯情報（通行規制情報、道路種別情報、幅員情報）の作成は、ユーザにより操作入力部２６を介して支援されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、地図データベース２２とは別に記録媒体３０が存在しているが、書き込み可能な記録媒体３０のみを用いた構成であってよい。この場合、書き込み可能な記録媒体３０には、所定の地図データが初期的に格納されると共に、上述の如く、新規開通道路やそれに関する付帯情報が後発的に格納される。

本発明の一実施例によるナビゲーション装置１０の構成図である。 図２は、本実施例のナビゲーション装置１０により実現される新規開通道路の検出及び登録動作のフローチャートである。 図３（Ａ）は、更新前の道路ネットワークを示す図であり、図３（Ｂ）は、更新後（新規開通道路の登録後）の道路ネットワークを示す図である。 新規開通道路を含む各通過パターンに対する通行規制情報の一例を示す図である。 本実施例のナビゲーション装置１０により作成されうる案内経路の一例を示す図である。

符号の説明

１０ ナビゲーション装置
２０ ナビゲーションＥＣＵ
２２ 地図データベース
２４ 表示装置
２６ 操作入力部
２８ 自車位置検出手段
３０ 書き込み可能な記録媒体

Claims (5)

1. 与えられた地図データを用いて経路案内を行うナビゲーション装置において、
   車両の現在位置と前記地図データ内の道路との対応度合いを判断する判断手段と、
   前記対応度合いが所定の範囲から逸脱したと判断された場合に、該逸脱時の走行軌跡に基づいて新設道路を作成及び記録する新設道路記録手段と、
   前記逸脱中の車両走行状態の検出結果に基づいて、前記新設道路に関する付帯情報を取得及び記録する付帯情報記録手段と、
   前記地図データ内の道路と共に前記新設道路を利用して、前記付帯情報を考慮しつつ経路案内を作成する経路案内作成手段とを含むことを特徴とする、ナビゲーション装置。
2. 前記付帯情報は、通行規制情報である、請求項１記載のナビゲーション装置。
3. 前記新設道路と該新設道路に接続する既存道路との間で考えられる複数の通過パターンのうち、通過実績の無いパターンについては、通行規制有りとして登録する、請求項２記載のナビゲーション装置。
4. 前記付帯情報は、道路種別情報である、請求項１記載のナビゲーション装置。
5. 前記逸脱中の車速が所定値以上であった場合、前記新設道路の付帯情報は、通常の道路であると判断する、請求項１記載のナビゲーション装置。

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