JP2005274506A - ナビゲーション装置および現在位置推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現在位置の推定精度を向上させる。
【解決手段】ナビゲーション端末１は、ＧＰＳデータを所定間隔で出力するＧＰＳ出力部１１２と、ＧＰＳデータが出力される毎に、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置を経路上にマッチングし出力する位置検出部１１３と、経路情報を記憶する経路情報記憶部１１１と、ＧＰＳ出力部１１２から出力されたＧＰＳデータに含まれている移動速度を出力する速度検出部１１７と、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍に位置する経路の経路情報に基づいて速度検出部１１３から出力された移動速度を補正し出力する速度補正部１１４と、位置検出部１１７から出力された現在位置、速度補正部１１４から出力された移動速度、および、当該現在位置が出力されてからの経過時間に基づいて、経路上に新たな現在位置を推定して出力する位置推定部１１８と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ナビゲーション装置の現在位置推定技術に関する。

特許文献１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機によって得られた現在位置、走行速度および進行方位と地図データとを用いて、新たな現在位置を推定するナビゲーション装置が開示されている。このナビゲーション装置によれば、ＧＰＳ測位できない現在位置（例えばＧＰＳ受信間隔の中間時点における現在位置）を、それまでのＧＰＳ受信機からの情報（ＧＰＳデータ）を用いて推定することができる。

特開平８-０１４９２７号公報

ところで、上記特許文献１に記載のナビゲーション装置では、現在位置の推定にそれまでに入手したＧＰＳデータの走行速度を用いている。このため、車両が交差点に近づいた場合など、車両の走行速度が急激に変化する場合に、現在位置の推定精度が悪くなる。その結果、例えば、経路誘導中において、左折あるいは右折すべき交差点を通過してから、当該交差点を現在位置として推定してしまうといった事態が発生する可能性がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、現在位置の推定精度を向上させることにある。

上記課題を解決するために、本発明では、ＧＰＳデータの移動速度あるいは複数のＧＰＳデータの現在位置から求めた移動速度を、最新のＧＰＳデータの現在位置近傍に位置する移動中の経路情報に基づいて補正する。そして、この補正された移動速度、最新のＧＰＳデータの現在位置および移動中の経路情報を用いて現在位置を推定する。

例えば、本発明のナビゲーション装置は、
ＧＰＳを測位することにより得られるＧＰＳデータを、所定間隔で出力するＧＰＳ出力手段と、
前記ＧＰＳ出力手段からＧＰＳデータが出力される毎に、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置を経路上にマッチングし出力する位置検出手段と、
前記経路の経路情報を記憶する経路情報記憶手段と、
前記ＧＰＳ出力手段から出力されたＧＰＳデータに含まれている移動速度、あるいは、前記位置検出手段より出力された複数の現在位置およびＧＰＳデータの出力間隔に基づいて算出された移動速度を出力する速度検出手段と、
前記位置検出手段から出力された最新の現在位置の近傍に位置する前記経路の経路情報に基づいて、前記速度検出手段から出力された移動速度を補正して出力する速度補正手段と、
前記位置検出手段から出力された現在位置、前記速度補正手段から出力された移動速度、および、当該現在位置が出力されてからの経過時間に基づいて、前記経路上に新たな現在位置を推定して出力する位置推定手段と、を有する。

本発明によれば、ＧＰＳデータの移動速度あるいは複数のＧＰＳデータの現在位置から求めた移動速度を、最新のＧＰＳデータの現在位置近傍に位置する移動中の経路情報に基づいて補正する。例えば、現在位置近傍に位置する移動中の経路の道路形状の直線度合いが低くなる程、移動速度が小さくなるように補正する。あるいは、現在位置近傍に位置する移動中の経路に経路誘導の誘導点が存在する場合、移動速度が小さくなるように補正する。このようにすることで、道路形状の複雑さや誘導点での右左折のために、移動速度が急激に変化する場合に、現在位置の推定精度が悪くなるのを防止することができる。その結果、例えば、経路誘導中において、左折あるいは右折すべき交差点を通過してから、当該交差点を現在位置として推定してしまうといった事態が発生する可能性を低減できる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態のナビゲーション端末１が用いられたナビゲーションシステムの概略図である。

図示するように、ナビゲーションシステムは、ナビゲーション端末１、ナビゲーションサーバ２および交通情報センタ３が、通信ネットワーク５を介して互いに接続されて構成されている。ナビゲーション端末１は、無線基地局４を介して通信ネットワーク５に接続されている。ここで、ナビゲーションサーバ２は、ナビゲーション端末１からの指示に従い誘導経路を探索する処理を行なう。具体的には、ナビゲーション端末１から出発地（現在位置）および目的地の指定を伴う経路探索要求を受信すると、図示していない道路地図データベースを用いてダイクストラ法等により、出発地および目的地間の最適コストの経路を探索する。そして、検索した経路を誘導経路に設定し、当該誘導経路の経路誘導情報を、ナビゲーション端末１に送信する。また、交通情報センタ３は、ナビゲーション端末１からの指示に従い交通情報を検索する処理を行う。具体的には、ナビゲーション端末１から経路（移動中の経路）の指定を伴う交通情報検索要求を受信すると、図示していない交通情報データベースを用いて指定された経路の交通情報を検索し、検索した交通情報をナビゲーション端末１に送信する。なお、ナビゲーションサーバ２および交通情報センタ３は既存の技術であるので、ここではその詳細な説明を省略する。

ナビゲーション端末１は、ユーザからの指示に従い、ナビゲーションサーバ２に、出発地（現在位置）および目的地の指定を含む経路探索要求を送信する。そして、ナビゲーションサーバ２から入手した経路誘導情報に従い経路誘導処理を行う。なお、本実施形態のナビゲーション端末１は、車載電源を利用して動作する車載モードと、ナビゲーション端末１の内蔵バッテリを利用して動作する歩行モードとを有する。つまり、本実施形態のナビゲーション端末１は、車載用および携帯用の両方で使用できるように構成されている。

図２は、ナビゲーション端末１の機能構成図である。

図示するように、ナビゲーション端末１は、経路探索要求部１１０と、経路情報記憶部１１１と、ＧＰＳ出力部１１２と、速度検出部１１３と、速度補正部１１４と、電源検知部１１５と、交通情報入手部１１６と、位置検出部１１７と、位置推定部１１８と、経路誘導部１１９と、を有する。

経路探索要求部１１０は、ユーザよりの指示に従い、後述する位置検出部１１７により検出された現在位置を出発地とし、ユーザより受け付けた地点を目的地とする経路探索要求を生成する。そして、この経路探索要求をナビゲーションサーバ２に送信し、ナビゲーションサーバ２から経路誘導情報を入手する。

経路情報記憶部１１１は、経路探索要求部１１０がナビゲーションサーバ２から入手した経路誘導情報を記憶する。ここで、経路誘導情報は、経路情報および誘導情報を含む。経路情報は、出発地から目的地までの誘導経路を表す情報であり、出発地から目的地までを順番に並べた道路のリンク列あるいは座標点列の情報から構成される。また、誘導情報は、経路情報を構成する各座標点が誘導点（例えば交差点）であるか否かを識別する情報を含む。誘導点である座標点には、誘導点の名称（交差点名称）、道路名称、レーン情報、右左折指示、走行方向、信号機情報、および、誘導点近辺の地図データを含む案内情報が与えられている。

電源検知部１１５は、ナビゲーション端末１の駆動電源の種類（内蔵バッテリおよび外部（車載）電源のいずれか）を検知する。

交通情報入手部１１６は、例えば定期的に、経路情報記憶部１１１に記憶されている経路情報により特定される誘導経路の交通情報検索要求を生成し、これを交通情報センタ３に送信し、交通情報センタ３から誘導経路の交通情報を入手する。

ＧＰＳ出力部１１２は、複数のＧＰＳ衛星からの信号を所定間隔（例えば２秒）で測位し、ＧＰＳデータを生成して出力する。ここで、ＧＰＳデータには、現在位置および移動速度の情報を含む。

速度検出部１１３は、ＧＰＳ出力部１１２からＧＰＳデータが出力される毎に、当該ＧＰＳデータに含まれている移動速度を抽出して出力する。

位置検出部１１７は、ＧＰＳ出力部１１２からＧＰＳデータが出力される毎に、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置を抽出し、これを経路情報記憶部１１１に記憶されている経路情報により特定される誘導経路上にマッチングして出力する。

速度補正部１１４は、速度検出部１１３から移動速度が出力される毎に、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置および経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報を用いて当該移動速度を補正する。

位置推定部１１８は、位置検出部１１７が現在位置を出力する間隔（例えば２秒）よりも少なくとも短い間隔で、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置、速度補正部１１４から出力された最新の移動速度、および、経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報を用いて、現在位置を推定し出力する。また、現在位置を推定し出力する間隔（推定間隔と呼ぶ）を変更する。

そして、経路誘導部１１９は、位置検出部１１７および位置推定部１１８の何れかから出力された最新の現在位置と、経路情報記憶部１１１に記憶されている経路誘導情報とを用いて、経路誘導を行う。

図３は、ナビゲーション端末１のハードウエア構成図である。

図示するように、ナビゲーション端末１は、プロセッサ１２１と、メモリ１２２と、無線基地局４を介して通信ネットワーク５に接続するための無線通信装置１２３と、操作パネルやタッチパネルなどの入力装置１２４と、ＬＣＤなどの表示装置１２５と、ＧＰＳ受信機１２６と、内蔵バッテリ１２７と、外部（車載）電源を接続するための外部電源接続端子１２８と、電源供給ユニット１２９と、ナビゲーション端末１の各構成要素を接続する内部バス１３０と、を有する。

電源供給ユニット１２９は、外部電源接続端子１２８に外部電源が接続されている場合は外部電源を駆動電源とし、一方、外部電源接続端子１２８に外部電源が接続されていない場合は内蔵バッテリを駆動電源として、ナビゲーション端末１の各部に電力を供給する。また、電力供給源の情報（外部電源および内蔵バッテリのいずれか）をプロセッサ１２１に出力する。

メモリ１２２には、ナビゲーションプログラム（ＰＧ）１２３が記憶されている。プロセッサ１２１は、このナビゲーションプログラム１２３を実行することにより、図２に示すナビゲーション端末１の機能構成を実現する。この際、経路情報記憶部１１１にはメモリ１２２が、ＧＰＳ出力部１１２にはＧＰＳ受信機１２６が、そして、電源検知部１１５には電源供給ユニット１２８が用いられる。また、経路探索要求部１１０および交通情報入手部１１６における通信ネットワーク５との通信には無線通信装置１２３が、経路探索要求部１１０におけるユーザからの指示入力には入力装置１２４が、そして、経路誘導部１１９における情報表示には表示装置１２５が用いられる。

次に、ナビゲーション端末１の動作を説明する。

図４は、ナビゲーション端末２の動作を説明するためのフロー図である。このフローは、経路情報記憶部１１１に経路誘導情報が記憶された状態で、経路探索要求部１１０がユーザより経路誘導の開始指示を受付けると開始される。

位置検出部１１７は、ＧＰＳ出力部１１２からＧＰＳデータが出力されると（Ｓ１０１でＹＥＳ）、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置を抽出し、これを経路情報記憶部１１１に記憶されている経路情報により特定される誘導経路上にマッチングする。つまり、抽出した現在位置の座標情報を誘導経路上の最寄りの地点の座標情報に変更する。それから、誘導経路上にマッチングされた現在位置を出力する（Ｓ１０２）。但し、ＧＰＳデータに含まれている現在位置が誘導経路から所定距離以上離れている場合は、当該現在位置を誘導経路上にマッチングすることなく出力する。また、速度検出部１１３は当該ＧＰＳデータに含まれている移動速度を抽出して出力する（Ｓ１０３）。

さて、位置検出部１１７は、Ｓ１０２で現在位置を誘導経路上にマッチングした場合（Ｓ１５０でＮＯ）、その旨を速度補正部１１４に通知する。これを受けて、速度補正部１１４は、速度検出部１１３から出力された移動速度を、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置および経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報を用いて補正し出力する（Ｓ１０４）。移動速度の補正処理の詳細は後述する。

一方、位置検出部１１７は、Ｓ１０２で現在位置を誘導経路上にマッチングしなかった場合（Ｓ１５０でＹＥＳ）、その旨を経路誘導部１１９に通知する。これを受けて、経路誘導部１１９は、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍に位置する部分の誘導経路を特定する（Ｓ１５１）。具体的には、経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報が示す点列から、現在位置との距離が所定距離以内にある点列を抽出する。なお、現在位置から所定距離以内に誘導経路を構成する点列が存在しない場合は、当該所定距離を長くし、誘導経路を構成する点列が必ず抽出されるようにする。次に、経路誘導部１１９は、抽出した点列、および、経路情報記憶部１１１に記憶されている当該点列部分に対応する誘導経路の道路種別情報に基づいて、誘導経路の画像を生成する（Ｓ１５２）。また、最新の現在位置を示す画像（現在位置マークと呼ぶ）を生成する（Ｓ１５３）。そして、経路誘導部１１９は、誘導経路の画像および現在位置マークに基づいて、誘導画面を生成し表示する。（Ｓ１５４）。図８（Ｂ）は、誘導経路逸脱時における誘導画面の一例を示している。この例に示すように、誘導経路逸脱時には、現在位置マーク８０４が誘導経路８０５から離れた位置に表示されている。なお、誘導経路から逸脱したことを知らせるメッセージ８０６を表示するようにしてもよい。

また、位置推定部１１８は、位置検出部１１７から現在位置が出力されるとリセットされるタイマ（出力経過タイマと呼ぶ）を有しており、この出力経過タイマにより位置検出部１１７から最新の現在位置が出力されてからの経過時間Δｔを計測している。さて、位置推定部１１８は、ＧＰＳ出力部１１２からのＧＰＳデータ出力間隔よりも短い間隔（推定間隔）に設定された現在位置の推定タイミングになったならば（Ｓ１０５）、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置、速度補正部１１４から出力された最新の移動速度、および、経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報を用いて、現在位置を推定し出力する（Ｓ１０６）。現在位置の推定処理の詳細は後述する。

また、経路誘導部１１９は、位置検出部１１７および位置推定部１１８の何れかから現在位置が出力されたならば（Ｓ１０７でＹＥＳ）、この出力された最新の現在位置と、経路情報記憶部１１１に記憶されている経路誘導情報とを用いて、経路誘導を行う（Ｓ１０８）。経路誘導処理の詳細は後述する。

また、位置推定部１１８は、推定間隔よりも長い間隔に設定された推定間隔更新タイミングになったならば（Ｓ１０９でＹＥＳ）、速度検出部１１３から出力される移動速度と、位置検出部１１７から出力された現在位置近傍の誘導経路の道路形状および道路種別と、電源検知部１１５で検知されたナビゲーション端末１の駆動電源の種類と、交通情報入手部１１６で入手した誘導経路の交通情報とに基づいて、推定間隔を更新する（Ｓ１１０）。推定間隔の更新処理の詳細は後述する。

なお、このフローは現在位置が目的地に到達した場合に終了する。

図５は、移動速度の補正処理（図４のＳ１０４）を説明するためのフロー図である。

先ず、速度補正部１１４は、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍に未通過（現在位置より目的地側）の誘導点が存在するか否かを調べる（Ｓ１０４１）。具体的には、経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報が示す点列から、現在位置との距離が所定距離以内の点を抽出する。そして、経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導点の案内情報に、前記抽出した点の座標値を持つ誘導点の案内情報が含まれているか否かを調べる。

Ｓ１０４１において、最新の現在位置近傍に誘導点が存在しない場合は、速度補正係数α１を補正なしを示すデフォルト値（例えば１）に設定する（Ｓ１０４２）。一方、最新の現在位置近傍に誘導点が存在する場合は、速度補正係数α１を、移動速度を小さくする補正を行うための値（例えば１未満）に、誘導点までの到達距離に基づいて設定する（Ｓ１０４３）。

次に、速度補正部１１４は、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍に位置する未通過部分の誘導経路の直線度合いβを求める（Ｓ１０４４）。直線度合いβは、例えば次のようにして求める。先ず、経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報が示す点列から、現在位置との距離が所定距離以内の点列を抽出する。次に、抽出した点列の始点および終点を結ぶ直線Ｄを設定する。次に、特定した点列の始点および終点を除く各点から直線Ｄへ下ろした垂線の距離Ｌを算出する。そして、算出した距離Ｌの総和ΣＬと直線Ｄとの比率（ΣＬ/Ｄ）を求め、これを直線度合いβとする。この場合、βの値が小さい程、直線度合いが高いことを意味する。

次に、速度補正部１１４は、直線度合いが低いほど（βの値が大きい程）、移動速度を小さくする補正を行うための速度補正係数α２（＝ｆ（β））を設定する（Ｓ１０４５）。但し、直線度合いが直線であることを示している場合（β＝０）に、補正なしを示すデフォルト値（例えば１）を採るようにする。

次に、速度補正部１１４は、交通情報入手部１１６で入手した交通情報から、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍の交通情報を特定し、特定した交通情報が示す誘導経路の渋滞度に基づいて、速度補正係数α３を設定する（Ｓ１０４６）。ここで、速度補正係数α３は、渋滞なしの場合に補正なしを示すデフォルト値（例えば１）とし、渋滞度合いが高くなるにつれて、移動速度を小さくする補正を行える値とする。

それから、速度補正部１１４は、以上のようにして設定した速度補正係数α１〜α３を用いて、速度検出部１１３から出力された最新の移動速度Ｈを補正する（Ｓ１０４７）。例えば、最新の移動速度Ｈに速度補正係数α１〜α３を乗算し、Ｈ’＝Ｈ×α１×α２×α３とする。

図６は、現在位置の推定処理（図４のＳ１０６）を説明するためのフロー図である。

先ず、位置推定部１１８は、速度補正部１１４より出力された最新の移動速度（補正された移動速度）Ｈ’と、出力経過タイマで計測した経過時間Δｔとを用いて、位置検出部１１７が最新の現在位置Ｐを出力してからの移動距離Δｄ（＝Ｈ’×Δｔ）を算出する（Ｓ１０６１）。

次に、位置推定部１１８は、経路情報記憶部１１１に記憶されている誘導経路の経路情報が示す点列を繋ぐことで形成される線分上において、位置検出部１１７が出力した最新の現在位置ＰからＳ１０６１で算出した移動距離Δｄだけ目的地側に離れた位置を求め、これを新たな現在位置Ｐに推定する（Ｓ１０６２）。

図７は、経路誘導処理（図４のＳ１０８）を説明するためのフロー図である。

先ず、経路誘導部１１９は、位置検出部１１７および位置推定部１１８の何れかから出力された最新の現在位置に最寄りの誘導点であって且つ未通過の誘導点を検出する（Ｓ１０８１）。具体的には、経路情報記憶部１１１に記憶されている経路の経路情報が示す点列から未通過（現在位置より目的地側）の点列を抽出する。そして、抽出した点列から誘導点の案内情報を持つ点をさらに抽出し、抽出した点の中から現在位置との距離が最も短い点を特定し、これを最寄りの誘導点とする。

次に、経路誘導部１１９は、最新の現在位置から当該誘導点までの距離が所定距離以内であるか否かを調べる（Ｓ１０８２）。そして、所定距離以内であるならば、最新の現在位置から当該誘導点までの距離、および、経路情報記憶部１１１に記憶されている当該誘導点の案内情報に従い、誘導画面を生成し表示する（Ｓ１０８３）。図８（Ａ）は、誘導点の案内情報に従って生成される誘導画面の一例を示している。この例では、誘導点での進行方向が示された誘導点近傍の地図８０１が、誘導点の名称８０２および誘導点までの距離８０３と共に表示されている。なお、経路誘導部１１９が現在位置から目的地までの距離を算出し、この距離を、誘導点までの距離８０３に代えて、あるいは、誘導点までの距離８０３と共に表示するようにしてもよい。

一方、Ｓ１０８２において、最新の現在位置から当該誘導点までの距離が所定距離以内でない場合、経路誘導部１１９は、当該誘導点の誘導情報および現在位置から当該誘導点までの距離を用いて、図１１に示すようなＴＢＴ（Turn By Turn）式の誘導画面を表示する（Ｓ１０８４）。図１１に示す例では、次に通過すべき誘導点での進行方向１１０３が、当該誘導点の名称１１０１、現在位置から当該誘導点までの距離１１０２、現在位置から目的地までの距離１１０４、および、残距離バー１１０５と共に表示されている。ここで、残距離バー１１０５は、最後に通過した誘導点から次に通過すべき誘導点までの距離（バーの全長）に対する、最後に通過した誘導点から現在位置までの距離（ハッチ部分のバー長）を示す。この残距離バー１１０５は、経路誘導部１１９が、最後に通過した誘導点から次に通過すべき誘導点までの距離、および、最後に通過した誘導点から現在位置までの距離を計算して生成する。なお、残距離バーにおいても、予測箇所は線の色を変えるとよい。

図９は、推定間隔更新処理（図４のＳ１１０）を説明するためのフロー図である。

位置推定部１１８は、速度検出部１１３から出力された最新の移動速度に基づいて、間隔補正係数γ１を設定する（Ｓ１１０１）。ここで、間隔補正係数γ１は、移動速度Ｈが所定の基準値Ｈｄのときに補正なしを示すデフォルト値（例えば１）とし、移動速度Ｈが基準値Ｈｄより速くなるにつれて、推定間隔をより小さくする補正を行える値とする（例えばγ１＝Ｈｄ/Ｈ）。

また、位置推定部１１８は、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍に位置する未通過部分の誘導経路の直線度合いβに基づいて、間隔補正係数γ２を設定する（Ｓ１１０２）。ここで、間隔補正係数γ２は、直線度合いが低くなるほど（βの値が大きくなるほど）、推定間隔をより大きくする補正を行える値とする（例えばγ２＝Ａ*β+１、但しＡは係数）。なお、直線度合いβの求め方は、図５のＳ１０４４と同様である。

また、位置推定部１１８は、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍に未通過（現在位置より目的地側）の誘導点が存在するか否かに応じて、間隔補正係数γ３を設定する（Ｓ１１０３）。ここで、間隔補正係数γ３は、誘導点が存在しない場合に補正なしを示すデフォルト値（例えば１）とし、存在する場合に推定間隔を短くする補正を行える値（例えば１未満）とする。なお、誘導点の有無の判断方法は、図５のＳ１０４１と同様である。

また、位置推定部１１８は、交通情報入手部１１６で入手した交通情報から、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍の交通情報を特定し、特定した交通情報が示す誘導経路の渋滞度に基づいて、間隔補正係数γ４を決定する（Ｓ１１０４）。ここで、間隔補正係数γ４は、渋滞なしの場合に補正なしを示すデフォルト値（例えば１）とし、渋滞度合いが高くなるにつれて、推定間隔をより短くする補正を行える値とする。

また、位置推定部１１８は、電源検知部１１５が検知した駆動電源の種類に応じて、間隔補正係数γ５を決定する（Ｓ１１０５）。ここで、間隔補正係数γ５は、駆動電源が内蔵バッテリの場合に補正なしを示すデフォルト値（例えば１）とし、駆動電源が外部電源の場合に、駆動電源が内蔵バッテリのときよりも推定間隔を短くする補正を行える値（例えば１未満）とする。

また、位置推定部１１８は、経路情報記憶部１１１に記憶されている、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置近傍に位置する未通過部分の誘導経路の道路種別に基づいて、間隔補正係数γ６を設定する（Ｓ１１０７）。ここで、間隔補正係数γ６は、道路種別が一般道路の場合に補正なしを示すデフォルト値（例えば１）とし、高速道路の場合に推定間隔を短くする補正を行える値（例えば１未満）とする。

さて、位置推定部１１８は、以上のようにして算出した間隔補正係数γ１〜γ６を用いて、所定の基準間隔を補正し、これを位置推定部１１８が現在位置を推定し出力する間隔に設定する（Ｓ１１０６）。例えば、基準間隔Ｔに間隔補正係数γ１〜γ６を乗算し、新たな基準間隔Ｔ’＝Ｔ×γ１×γ２×γ３×γ４×γ５×γ６とする。

次に、本実施形態のナビゲーション端末１による現在位置の更新内容について説明する。図１０は、ナビゲーション端末１によって現在位置が更新される様子を示す図である。
なお、図１０において、符号１００１は誘導経路を、符号１００２は誘導経路を構成する点（ノード）を示している。

先ず、位置検出部１１７は、時刻ｔ１のときにＧＰＳ出力部１１２からＧＰＳデータを受け取ると、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置１００３を誘導経路１００２上にマッチングし、これを時刻ｔ１での現在位置１００４とする。

次に、位置推定部１１８は、位置検出部１１７が時刻ｔ１での現在位置１００４を出力した後、次の現在位置を出力する前に、推定タイミングを検出する。そして、速度補正部１１４によって補正された、時刻ｔ１のときのＧＰＳデータに含まれている移動速度Ｈ’と、時刻ｔ１からの経過時間Δｔとを用いて、現在位置１００４からの移動距離Δｄ＝Ｈ’×Δｔを算出する。そして、時刻ｔ１の現在位置１００４からΔｄだけ離れた誘導経路１００２上の位置を、時刻ｔ１+Δｔでの現在位置１００５に推定する。

次に、位置検出部１１７は、時刻ｔ２のときにＧＰＳ出力部１１２からＧＰＳデータを受け取ると、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置１００６を誘導経路１００２上にマッチングし、これを時刻ｔ２での現在位置１００７とする。このように、本実施形態によればＧＰＳデータの受信間隔よりも短い間隔で現在位置を更新することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

本実施形態では、ＧＰＳデータの移動速度を、ＧＰＳデータの現在位置近傍に位置する誘導経路の経路情報に基づいて補正する。具体的には、現在位置近傍に位置する誘導経路の直線度合いが低くなる程、移動速度が小さくなるように補正する。また、現在位置近傍に位置する誘導経路に誘導点が存在する場合、移動速度が小さくなるように補正する。このようにすることで、道路形状の複雑さや誘導点での右左折のために、移動速度が急激に変化する場合であっても、現在位置の推定精度が悪くなるのを防止することができる。また、本実施形態では、ＧＰＳデータの現在位置近傍に位置する誘導経路の交通情報をも考慮して、ＧＰＳデータの移動速度を補正するので、交通渋滞のために移動速度が急激に変化する場合であっても、現在位置の推定精度が悪くなるのを防止することができる。したがって、本実施形態によれば、例えば、経路誘導中において、左折あるいは右折すべき交差点を通過してから、当該交差点を現在位置として推定してしまうといった事態が発生する可能性を低減できる。

また、本実施形態では、現在位置の推定間隔を調整している。具体的には、移動速度が速い場合に推定間隔を短くしている。このようにすることで、移動速度に関わらず、略一定の距離毎に現在位置を推定することが可能となる。また、誘導経路の直線度合いが低い場合や現在位置近傍に誘導点が存在する場合に、推定間隔を短くしている。このようにすることで、ユーザがより多くの注意を払うと考えられる誘導経路上の部分では、より多くの現在位置を推定することが可能となる。また、誘導経路の道路種別が高速道路の場合に一般道路の場合に比べて推定間隔を短くしている。このようにすることで、道路種別に関わらず、略一定の距離毎に現在位置を推定することが可能となる。また、誘導経路の渋滞度合いが大きい場合に、推定間隔をより短くしている。このようにすることで、誘導経路の渋滞度合いに関わらず、略一定の距離毎に現在位置を推定することが可能となる。また、ナビゲーション端末１の駆動電源が外部電源か内蔵バッテリかに応じて、推定間隔を変更している。このようにすることで、車載モード（外部電源駆動）および歩行モード（内蔵バッテリ駆動）のぞれぞれに適した推定間隔を設定することが可能となる。

また、本実施形態では、経路誘導部１１９が表示する現在位置マークの表示態様を、位置検出部１１７から出力された現在位置の場合と位置推定部１１８から出力された現在位置の場合とで異ならせるようにしている。このようにするこで、ユーザは現在位置の確からしさを確認することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記の実施形態において、速度検出部１１３は、ＧＰＳデータに含まれている移動速度を抽出し出力している。しかし、ＧＰＳデータに速度がない場合などがあるため、位置検出部１１７から出力される現在位置の履歴を用いて移動速度を算出し出力してもよい。例えば、位置検出部１１７から出力された最新の現在位置とその一つ前あるいはそれ以前に出力された現在位置との距離を、この２つの現在位置の出力間隔で割ることで、移動速度を算出してもよい。

また、上記の実施形態において、速度補正部１１４は、速度検出部１１３が出力した最新の移動速度を速度補正係数で補正して出力している。しかし、本発明はこれに限定されない。速度検出部１１３が出力した複数の移動速度および当該複数の移動速度の出力間隔に基づいて、位置検出部１１７が最新の現在位置を出力してから位置推定部１１８での推定タイミングとなるまでの移動速度の平均の推定値を算出し、この推定値を、速度補正係数で補正し出力するようにしてもよい。

例えば、速度補正部１１４は、速度検出部１１３が出力した最新の移動速度Ｈｎと、速度検出部１１３がこの移動速度Ｈ_ｎの一つ前に出力した移動速度Ｈ_ｎ-１と、この２つの移動速度の出力間隔Ｔとを用いて、速度関数Ｖｐ＝（（Ｈ_ｎ-Ｈ_ｎ-１）/Ｔ）ｔ+Ｈ_ｎを算出する。ここで、ｔは移動速度Ｈ_ｎが出力されてからの経過時間である。そして、速度補正部１１４は、位置推定部１１８が推定タイミングになったときに、そのときの経過時間ｘを検出し、経過時間ｔがｔ＝０からｔ＝ｘとなるまでの移動速度Ｖｐの平均を算出し、これを速度補正係数で補正し出力する。

あるいは、速度検出部１１３が出力した移動速度の履歴を用いて速度関数を算出し、速度関数の傾きを速度補正係数で補正し、それから、この補正された速度関数を用いて、位置検出部１１７が最新の現在位置を出力してから位置推定部１１８での推定タイミングとなるまでの移動速度の平均の推定値を算出し出力するようにしてもよい。

例えば、上記の速度関数の傾き（（Ｈ_ｎ-Ｈ_ｎ-１）/Ｔ）を速度補正係数で補正し、この傾きが補正された速度関数を用いて、経過時間ｔがｔ＝０からｔ＝ｘとなるまでの移動速度Ｖｐの平均を算出し出力する。この場合、速度補正係数は、速度関数の傾きに応じて値を変更するようにする。つまり、傾きが正の場合は、上記の速度補正係数をそのまま用いる。一方、傾きが負の場合は、上記の速度補正係数に反比例する値（例えば逆数）を用いる。

また、上記の実施形態では、速度補正係数として、現在位置近傍に誘導点が存在するか否かに応じて設定された係数α１、現在位置近傍の誘導経路の直線度合いβに応じて設定された係数α２、および、現在位置近傍の誘導経路の渋滞度合いに応じて設定された係数α３を用いている。しかし、これらの速度補正係数はこれらに限られない。本発明は、移動速度の変化に影響を与える因子となり得る、現在位置近傍の誘導経路の状況に応じた、様々な速度補正係数を用いることができる。例えば、誘導経路のレーン数と、誘導経路の進行方向（左折か右折か）とに応じて、速度補正係数を設定するようにしてもよい。例えば、レーン数が多いと右折の困難度が高くなり、その結果、移動速度が遅くなることが多い。そこで、このような場合は、他の場合に比べてより移動速度を小さくする補正を行えるように速度補正係数を設定するようにしてもよい。

また、上記の実施形態において、位置検出部１１７は、ＧＰＳデータに含まれている現在位置を、経路情報記憶部１１１に記憶されている経路情報により特定される誘導経路上にマッチングしている。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、経路情報記憶部１１１に、道路地図データを記憶しておき、位置検出部１１７に、この道路地図データを用いて、ＧＰＳデータに含まれている現在位置をマッチングさせるようにしてもよい。そして、位置推定部１１８に、当該現在位置がマッチングされた経路上に新たな現在位置を推定させるようにしてもよい。

また、上記の実施形態において、ＧＰＳ出力部１１２のＧＰＳ出力間隔を変えられるようにしてもよい。例えば、歩行モード（内蔵バッテリ駆動）の場合のＧＰＳ出力間隔を、車載モード（外部電源駆動）の場合のそれよりも長くするようにしてもよい。

図１は本発明の一実施形態のナビゲーションシステムの概略図である。 図２はナビゲーション端末１の機能構成図である。 図３はナビゲーション端末１のハードウエア構成例を示す図である。 図４はナビゲーション端末１の動作フローを示す図である。 図５は速度補正処理（図４のＳ１０４）の動作フローを示す図である。 図６は位置推定処理（図４のＳ１０６）の動作フローを示す図である。 図７は経路誘導処理（図４のＳ１０８）の動作フローを示す図である。 図８は誘導画面例を説明するための図である。 図９は推定間隔更新処理（図４のＳ１１０）の動作フローを説明するための図である。 図１０は現在位置が更新される様子を説明するための図である。 図１１は誘導画面例を説明するための図である。

符号の説明

１・・・ナビゲーション端末、２・・・ナビゲーションサーバ、３・・・交通情報センタ、４・・・無線基地局、５・・・通信ネットワーク、１１０・・・経路誘導部、１１２・・・ＧＰＳ出力部、１１３・・・速度検出部、１１４・・・速度補正部、１１５・・・電源検知部、１１６・・・交通情報入手部、１１７・・・位置検出部、１１８・・・位置推定部、１１９・・・経路誘導部

Claims (12)

1. ナビゲーション装置であって、
   ＧＰＳを測位することにより得られるＧＰＳデータを、所定間隔で出力するＧＰＳ出力手段と、
   前記ＧＰＳ出力手段からＧＰＳデータが出力される毎に、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置を経路上にマッチングし出力する位置検出手段と、
   前記経路の経路情報を記憶する経路情報記憶手段と、
   前記ＧＰＳ出力手段から出力されたＧＰＳデータに含まれている移動速度、あるいは、前記位置検出手段より出力された複数の現在位置およびＧＰＳデータの出力間隔に基づいて算出された移動速度を出力する速度検出手段と、
   前記位置検出手段から出力された最新の現在位置の近傍に位置する前記経路の経路情報に基づいて、前記速度検出手段から出力された移動速度を補正して出力する速度補正手段と、
   前記位置検出手段から出力された現在位置、前記速度補正手段から出力された移動速度、および、当該現在位置が出力されてからの経過時間に基づいて、前記経路上に新たな現在位置を推定して出力する位置推定手段と、を有すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
2. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   前記速度補正手段は、前記近傍に位置する前記経路の経路情報が示す道路形状の直線度合いが低くなる程、移動速度が小さくなるように、前記速度検出手段から出力された移動速度を補正すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
3. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   前記速度補正手段は、前記近傍に位置する前記経路の経路情報が経路誘導の誘導点の情報を含んでいる場合、前記速度検出手段から出力された移動速度を小さくする補正をすること
   を特徴とするナビゲーション装置。
4. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   前記速度補正手段は、前記速度検出手段が出力した複数の移動速度および当該複数の移動速度の出力間隔に基づいて、前記現在位置が出力されてからの経過時間における移動速度の平均の推定値を算出し、この推定値を前記速度検出手段から出力された移動速度として補正し出力すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
5. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   交通情報を受信する交通情報受信手段をさらに有し、
   前記速度補正手段は、前記交通情報受信手段で受信した、前記位置検出手段から出力された最新の現在位置の近傍の交通情報が示す渋滞度が大きい程、移動速度が小さくなるように、前記速度検出手段から出力された移動速度を補正すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
6. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   前記位置推定手段は、前記速度検出手段から出力される速度に応じて現在位置の推定間隔を変更すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
7. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   前記位置推定手段は、前記近傍に位置する前記経路の経路情報が示す道路形状に基づいて現在位置の推定間隔を変更すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
8. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   前記位置推定手段は、前記近傍に位置する前記経路の経路情報が示す道路種別に基づいて現在位置の推定間隔を変更すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
9. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
   交通情報を受信する交通情報受信手段をさらに有し、
   前記位置推定手段は、前記交通情報受信手段で受信した、前記位置検出手段から出力された最新の現在位置の近傍の交通情報に基づいて、現在位置の推定間隔を変更すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
10. 請求項１に記載のナビゲーション装置であって、
    供給電源として、外部電源が使用可能な場合は外部電源を選択し、外部電源が使用不可能な場合は内蔵バッテリを選択する電力制御手段をさらに有し、
    前記位置推定手段は、前記電力制御手段が外部電源を選択しているか、それとも内部バッテリを選択しているかに応じて、現在位置の推定間隔を変更すること
    を特徴とするナビゲーション装置。
11. コンピュータ読取り可能なプログラムであって、
    前記プログラムは、コンピュータに、
    ＧＰＳを測位することにより得られるＧＰＳデータを、所定間隔で出力するＧＰＳ出力手段、
    前記ＧＰＳ出力手段からＧＰＳデータが出力される毎に、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置を経路上にマッチングし出力する位置検出手段、
    前記経路の経路情報を記憶する経路情報記憶手段、
    前記ＧＰＳ出力手段から出力されたＧＰＳデータに含まれている移動速度、あるいは、前記位置検出手段から出力された複数の現在位置およびＧＰＳデータの出力間隔に基づいて算出された移動速度を出力する速度検出手段、
    前記位置検出手段から出力された最新の現在位置の近傍に位置する前記経路の経路情報に基づいて、前記速度検出手段から出力された移動速度を補正して出力する速度補正手段、および、
    前記位置検出手段から出力された現在位置、前記速度補正手段から出力された移動速度、および、当該現在位置が出力されてからの経過時間に基づいて、前記経路上に現在位置を推定して出力する位置推定手段として、機能させること
    を特徴とするコンピュータ読取り可能なプログラム。
12. ＧＰＳを測位することにより得られるＧＰＳデータを、所定間隔で出力するＧＰＳ出力手段と、経路の経路情報を記憶する経路情報記憶手段と、現在位置を検出して出力する位置検出手段と、移動速度を出力する速度検出手段と、前記移動速度を補正する速度補正手段と、現在位置を推定して出力する位置推定手段と、を有するナビゲーション装置の現在位置推定方法であって、
    前記位置検出手段が、前記ＧＰＳ出力手段からＧＰＳデータが出力される毎に、当該ＧＰＳデータに含まれている現在位置を経路上にマッチングし出力するステップと、
    前記速度検出手段が、前記ＧＰＳ出力手段から出力されたＧＰＳデータに含まれている移動速度、あるいは、前記位置検出手段から出力された複数の現在位置およびＧＰＳデータの出力間隔に基づいて算出された移動速度を出力するステップと、
    前記速度補正手段が、前記位置検出手段から出力された最新の現在位置の近傍に位置する前記経路の経路情報に基づいて、前記速度検出手段から出力された移動速度を補正して出力するステップと、
    前記位置推定手段が、前記位置検出手段から出力された現在位置、前記速度補正手段から出力された移動速度、および、当該現在位置が出力されてからの経過時間に基づいて、前記経路上に現在位置を推定するステップと、を行うこと
    を特徴とする現在地位置推定方法。
    

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