JP2005283275A - ナビゲーションシステム及びナビゲーション方法のプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】道路の状況に変更があった場合でもマップマッチングを正確に行うことができるようにする。
【解決手段】現在地検出部と、記憶装置と、経路を探索して探索経路とする経路探索処理手段と、現在地が探索経路から離れてルート外れが発生したかどうかを判断するルート外れ判定処理手段と、地図情報と車両の走行軌跡とを比較して、検出された現在地を現在地の周辺の道路上にマップマッチングさせるマッチング処理手段と、ルート外れが発生した場合に、マッチング無効化条件が成立したかどうかを判断するマッチング無効化条件成立判定処理手段と、マッチング無効化条件が成立した場合に、マップマッチングを無効化するマッチング無効化処理手段とを有する。道路の状況に変更があった場合でもマップマッチングを正確に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ナビゲーションシステム及びナビゲーション方法のプログラムに関するものである。

従来、ナビゲーション装置においては、例えば、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）によって車両の現在の位置、すなわち、現在地が検出されるとともに、ジャイロセンサによって検出された車両の回転角速度、すなわち、旋回角に基づいて、車両の方位、すなわち、自車方位が検出され、データ記録部から地図データが読み出され、表示部に地図画面が形成され、該地図画面に、現在地を表す自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位が表示されるようになっている。したがって、操作者である運転者は、前記地図画面に表示された自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。

また、運転者が目的地を入力し、探索条件を設定すると、該探索条件に基づいて現在地で表される出発地から目的地までの経路が探索される。そして、探索された経路、すなわち、探索経路は前記地図画面に自車位置と共に表示される。したがって、運転者は表示された探索経路に沿って車両を走行させることができる。

ところで、前記ナビゲーション装置においては、マップマッチングが行われ、地図上の車両の位置が特定されるようになっている。そのために、前記データ記録部から読み出された道路データと、読み込まれた現在地の軌跡を表す車両の走行軌跡とを比較して、車両がいずれの道路上に位置するかの判定が行われ、現在地が、現在地の周辺の所定の道路上にマップマッチングされ、特定される（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３０４５１１号公報

しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、道路の状況に変更があった場合に、マップマッチングを正確に行うことができないことがある。

例えば、高速道路、都市高速道路、有料道路等の高速・有料道のように、地上より高い位置に形成された道路、すなわち、高架道路において入口又は出口が新設されると、一般道から高架道路に進入したり、高架道路から一般道に退出したりすることがあり、また、一般道において、道路が新設されると、既存の道路から新設された道路に進入することがあるが、その場合、新設された入口又は出口のデータ、新設された道路のデータが前記道路データにないので、地図上の車両の位置が誤って特定されてしまい、マップマッチングを正確に行うことができない。

すなわち、一般道から新設された入口を介して高架道路に進入した場合には、高架道路を走行しているにもかかわらず、一般道に対してマップマッチングが行われ、高架道路から新設された出口を介して一般道に退出した場合には、一般道を走行しているにもかかわらず、高架道路に対してマップマッチングが行われてしまう。

また、既存の道路から新設された道路に進入した場合に、新設された道路に隣接する細街路に対してマップマッチングが行われてしまう。

しかも、探索経路に沿って車両を走行させているときに、細街路に対してマップマッチングが行われると、経路の無用な再探索が繰り返し行われてしまう。

本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、道路の状況に変更があった場合でもマップマッチングを正確に行うことができるナビゲーションシステム及びナビゲーション方法のプログラムを提供することを目的とする。

そのために、本発明のナビゲーションシステムにおいては、車両の現在地を検出する現在地検出部と、地図情報が記録された記憶装置と、目的地までの経路を探索して探索経路とする経路探索処理手段と、現在地が探索経路から離れてルート外れが発生したかどうかを判断するルート外れ判定処理手段と、地図情報と車両の走行軌跡とを比較して、検出された現在地を現在地の周辺の道路上にマップマッチングさせるマッチング処理手段と、ルート外れが発生した場合に、マッチング無効化条件が成立したかどうかを判断するマッチング無効化条件成立判定処理手段と、マッチング無効化条件が成立した場合に、マップマッチングを無効化するマッチング無効化処理手段とを有する。

本発明の他のナビゲーションシステムにおいては、さらに、前記マッチング無効化条件成立判定処理手段は、車両の高度が変化した場合にマッチング無効化条件が成立したと判断する。

本発明の更に他のナビゲーションシステムにおいては、さらに、前記マッチング無効化条件成立判定処理手段は、車両の周囲の設定された範囲内に案内道路がない場合にマッチング無効化条件が成立したと判断する。

本発明の更に他のナビゲーションシステムにおいては、さらに、マップマッチングが無効化されているときに、マッチング有効化条件が成立したかどうかを判断するマッチング有効化条件成立判定処理手段と、マッチング有効化条件が成立した場合に、通常のマップマッチングを行う通常マッチング処理手段とを有する。

本発明の更に他のナビゲーションシステムにおいては、さらに、前記マッチング有効化条件成立判定処理手段は、平均車速に基づいてマッチング有効化条件が成立したと判断する。

本発明のナビゲーション方法のプログラムにおいては、コンピュータを、目的地までの経路を探索して探索経路とする経路探索処理手段、現在地検出部によって検出された車両の現在地が探索経路から離れてルート外れが発生したかどうかを判断するルート外れ判定処理手段、記憶装置に記録された地図情報と車両の走行軌跡とを比較して、検出された現在地を現在地の周辺の道路上にマップマッチングさせるマッチング処理手段、ルート外れが発生した場合に、マッチング無効化条件が成立したかどうかを判断するマッチング無効化条件成立判定処理手段、及びマッチング無効化条件が成立した場合に、マップマッチングを無効化するマッチング無効化処理手段として機能させる。

本発明によれば、ルート外れが発生した場合に、マッチング無効化条件が成立したかどうかを判断し、マッチング無効化条件が成立した場合に、マップマッチングが無効化されるので、道路の状況に変更があった場合でもマップマッチングを正確に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。

図において、１４は情報端末、例えば、車両に搭載された車載装置としてのナビゲーション装置であり、該ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、地図データ、道路データ、探索データ等のナビゲーション装置１４の基本的な情報、すなわち、ナビデータのほかに各種の情報が記録された情報記録部としてのデータ記録部１６、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能し、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、自車方位を検出する方位検出部としての方位センサ１８、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための第１の入力部としての操作部３４、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第１の出力部としての表示部３５、音声によって所定の入力を行うための第２の入力部としての音声入力部３６、音声によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第２の出力部としての音声出力部３７、通信端末として機能する送受信部としての通信部３８を備え、前記ナビゲーション処理部１７に、操作部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。また、前記ナビゲーション処理部１７には、車速検出部としての車速センサ４１も接続され、該車速センサ４１によって検出された車速はナビゲーション処理部１７に送られる。

前記ＧＰＳセンサ１５は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、併せて時刻を検出する。

本実施の形態においては、現在地検出部としてＧＰＳセンサ１５が使用されるが、該ＧＰＳセンサ１５に代えて図示されない距離センサ、ステアリングセンサ、高度計等を単独で、又は組み合わせて使用することもできる。なお、前記距離センサは、道路上の所定の地点間の距離を検出するものであり、図示されない車輪の回転速度に基づいて、又は加速度を２回積分して距離を算出する。前記ステアリングセンサは、舵（だ）角を検出するものであり、例えば、図示されないステアリングホイールの回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等を使用することができる。

また、前記方位センサ１８としてジャイロセンサ、地磁気センサ等を使用することができる。前記ジャイロセンサとしては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用され、旋回角を積分することによって自車方位を検出する。そして、前記地磁気センサは、地磁気を測定することによって自車方位を検出する。

前記データ記録部１６は、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、探索データファイル、施設データファイル等のデータファイルから成るデータベースを備え、前記各データファイルには前記ナビデータが記録される。なお、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するためのデータも記録される。

例えば、前記地図データファイルには地図を表示するための地図データが、交差点データファイルには各交差点に関する交差点データが、ノードデータファイルにはノード点に関するノードデータが、道路データファイルには道路に関する道路データが、探索データファイルには経路を探索するための探索データが、施設データファイルには各種の施設に関する施設データがそれぞれ記録され、前記地図データ、交差点データ、ノードデータ、道路データ等によって地図情報が構成される。

前記交差点データには、交差点の名称、交差点の形状、交差点に隣接する主要な施設、交差点の先の主要な地名、連続交差点における交差点間距離、交差点に進入する道路を表す進入路、交差点から退出する道路を表す退出路等を表すデータが含まれる。また、前記ノードデータには、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等も含む）、ノード点、各ノード点間を連結するノード点間リンク等を表すデータが含まれる。

そして、前記道路データには、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所等を、コーナについて、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等を、道路属性について、降坂路、登坂路等が、道路種別について、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速道路、都市高速道路、有料道路等の高速・有料道を表すデータが含まれる。さらに、道路データには、踏切、高速道路の入口及び出口の取付道（ランプウェイ）、高速・有料道の料金所等を表すデータが含まれる。また、前記施設データには、各地域のホテル、ガソリンスタンド、駐車場、観光地、デパート等の施設について、名称、住所、電話番号、施設案内等を表すデータが含まれる。

前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行う演算装置としての、かつ、制御装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用される第１の記録媒体としての、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ等のＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、経路案内等を行うための各種のプログラムが記録された第２の記録媒体としてのＲＯＭ３３、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される第３の記録媒体としての図示されないフラッシュメモリを備える。なお、前記ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、フラッシュメモリ等の記憶装置として半導体メモリ、磁気コア等が使用される。

そして、演算装置及び制御装置としてＣＰＵ３１に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。

また、前記データ記録部１６は、前記各種のデータを記録するために、記憶装置として配設された第４の記録媒体としてのハードディスク、フレキシブルディスク等の図示されない磁気ディスクを備えるほかに、各種のデータを読み出したり、書き込んだりするための読出・書込ヘッド等の図示されないヘッドを備える。前記データ記録部１６には、同様に記憶装置として配設された第５の記録媒体としての磁気テープ、磁気ドラム、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード等を配設することもできる。

ところで、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムを記録し、前記データ記録部１６に各種のデータを記録することができるが、プログラム、データ等をハードディスク等に記録することもできる。この場合、ハードディスク等から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに書き込むことができる。したがって、ハードディスク等を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。また、車両に搭載された図示されない自動変速機の制御を行うために自動変速機制御装置が搭載されている場合には、該自動変速機制御装置の制御用のプログラム、データ等も前記ハードディスク等に記録することができる。さらに、通信部３８を介して前記プログラム、データ等を受信し、フラッシュメモリに書き込むこともできる。

前記操作部３４は、運転者が操作することによって、走行開始時の現在地を修正したり、出発地及び目的地を入力したり、通過点を入力したり、通信部３８を作動させたりするためのものであり、表示部３５とは独立に配設されたキーボード、マウス、バーコードリーダ、ライトペン、遠隔操作用のリモートコントロール装置、ジョイスティック等を使用することができる。また、前記操作部３４として、前記表示部３５に形成された画面に画像で表示された各種のキー、スイッチ、ボタン等の画像操作部をタッチ又はクリックすることによって、所定の入力操作を行うことができる。

前記表示部３５としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のディスプレイを使用したり、車両のフロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用したりすることができる。そして、表示部３５に形成された各種の画面に、現在地を表す自車位置、地図、探索経路、該探索経路に沿った案内情報、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等の交通情報等を表示したり、交差点又は探索経路における特徴的な写真、コマ図等、次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向を表示したりすることができるだけでなく、前記画像操作部、操作部３４、音声入力部３６等の操作案内、操作メニュー、キーの案内を表示したり、ＦＭ多重放送の番組等を表示したりすることができる。

また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声出力部３７から、前記探索経路、案内情報、交通情報等が、例えば、音声合成装置によって合成された音声で出力される。なお、音声合成装置によって合成された音声のほかに、各種の音、あらかじめテープ、メモリ等に録音された各種の案内情報等を出力することもできる。

前記通信部３８は、第１の情報提供者としてのＶＩＣＳ（登録商標：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタ等の図示されない道路交通情報センタから送信された各種の情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するためのビーコンレシーバ、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するためのＦＭ受信機等を備える。そして、前記ビーコンレシーバによって交通情報を受信したり、前記ＦＭ受信機によって前記交通情報のほかに、ニュース、天気予報等の一般情報をＦＭ多重情報として受信したりすることができる。なお、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。

また、通信部３８は、所定の基地局から送信されたＧＰＳセンサ１５の検出誤差を検出するためのＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信することもできる。さらに、前記通信部３８は、電波ビーコン、光ビーコン等によって位置情報を受信し、現在地を検出することもでき、その場合、前記ビーコンレシーバは、現在地検出部として機能する。

さらに、通信部３８は、第２の情報提供者としての情報センタ５１から交通情報、一般情報等の各種の情報を受信することもできる。そのために、前記通信部３８と情報センタ５１とはネットワーク４３を介して接続され、前記通信部３８と情報センタ５１の図示されない通信部との間で各種の情報の送受信が行われる。

前記ナビゲーション装置１４、道路交通情報センタ、情報センタ５１、ネットワーク４３等によってナビゲーションシステムが構成される。

本実施の形態においては、前記通信部３８を通信端末として機能させるために、通信部３８に携帯電話等の通信機器がモジュールとして内蔵されるようになっているが、通信部３８とは別に通信機器を接続し、通信機器と通信部３８とを接続することもできる。その場合、通信機器として、携帯電話、自動車電話、ＰＨＳ等の移動電話を使用したり、無線ＬＡＮカード等を使用したり、パソコン、携帯用コンピュータ、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、電子手帳、テレビ電話、ゲーム機等に通信機能を持たせたものを使用したりすることができる。

また、前記ネットワーク４３として、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信手段を使用することができる。そして、放送衛星によるＣＳ放送、ＢＳ放送、地上波ディジタルテレビ放送、ＦＭ多重放送等を利用する通信手段を使用することもできる。さらに、高度道路交通システム（ＩＴＳ）において利用されるノンストップ自動料金支払いシステム（ＥＴＣ）、狭域通信システム（ＤＳＲＣ）等の通信手段を使用することもできる。

なお、前記情報センタ５１は、個人、企業、団体、地方自治体、政府関係機関等のいずれが運営してもよく、前記道路交通情報センタが運営してもよい。

前記情報センタ５１は、サーバ５３、該サーバ５３に接続された情報記録部としてのデータベース（ＤＢ）５７、前記通信部等を備え、該通信部によって、ネットワーク４３を介して情報センタ５１とナビゲーション装置１４との間で双方向の通信が行われ、交通情報、一般情報等の提供が行われる。そのために、前記サーバ５３は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６等を備え、所定のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。また、前記データベース５７に前記データ記録部１６に記録された各種のデータ（ナビデータも含まれる。）と同様のデータを記録することができる。なお、前記サーバ５３及びナビゲーション処理部１７によってコンピュータを構成することもできる。また、ＣＰＵ５４に代えてＭＰＵ等を使用することができる。

そして、前記ＣＰＵ５４は、前記道路交通情報センタ等から送信された交通情報、一般情報等を受信し、一次情報としてデータベース５７に記録したり、前記一次情報を加工して統計処理を施し、渋滞状況の履歴を表す履歴情報、渋滞状況を予測する渋滞予測情報等を構成する統計データを作成し、該統計データを二次情報としてデータベース５７に記録したりする。本実施の形態においては、前記統計データを作成するに当たり、履歴情報に、日時、曜日、天候、各種イベント、季節、施設の情報（デパート、スーパーマーケット等の大型の施設の有無）等の詳細な条件が加えられる。

次に、前記構成のナビゲーションシステムの基本動作について説明する。

まず、運転者によって操作部３４が操作され、ナビゲーション装置１４が起動されると、ＣＰＵ３１の図示されないナビ初期化処理手段は、ナビ初期化処理を行い、ＧＰＳセンサ１５によって検出された現在地、及び方位センサ１８によって検出された自車方位を読み込むとともに、各種のデータを初期化する。なお、前記ＣＰＵ３１の図示されないマッチング処理手段は、マッチング処理を行い、前記データ記録部１６から道路データを読み出し、該道路データと、読み込まれた現在地の軌跡を表す車両の走行軌跡とを比較して、車両がいずれの道路上に位置するかの判定を行うことによって、現在地を、現在地の周辺の所定の道路上にマップマッチングさせ、特定する。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、前記ナビデータを、データ記録部１６から読み出して取得するか、又は通信部３８を介して情報センタ５１等から受信して取得する。なお、情報センタ５１からナビデータを取得する場合、前記情報取得処理手段は、受信したナビデータをフラッシュメモリ、ハードディスク等にダウンロードする。また、ナビデータを通信部３８を介して取得する際にプログラムを併せて取得することもできる。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない表示処理手段は、表示処理を行い、前記表示部３５に地図画面を形成し、該地図画面に、ナビデータに基づいて自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位を表示する。したがって、運転者は、前記自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。

次に、前記ナビゲーション装置１４又はナビゲーションシステムを、経路を案内するために使用する場合の動作について説明する。

運転者が操作部３４を操作して目的地を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない目的地設定処理手段は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。なお、必要に応じて出発地を入力し、設定することもできる。また、あらかじめ所定の地点を登録しておき、登録された地点を目的地として入力することができる。

そして、目的地が設定されると、ＣＰＵ３１の図示されない経路探索処理手段は、経路探索処理を行い、前記現在地、目的地等を読み込むとともに、データ記録部１６から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、現在地で表される出発地から目的地までの経路を探索して探索経路とし、該探索経路を表す経路データを出力する。

続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない経路案内処理手段は、経路案内処理を行い、運転者に探索経路の案内、すなわち、経路案内を行う。そのために、前記経路案内処理手段の経路表示処理手段は、経路表示処理を行い、前記経路データを読み込み、該経路データに従って、前記地図画面に探索経路を表示する。

なお、必要に応じて、前記経路案内処理手段の音声出力処理手段は、音声出力処理を行い、音声出力部３７から探索経路を音声で出力して経路案内を行う。

ところで、情報センタ５１において経路探索処理を行うことができる。その場合、ＣＰＵ３１は現在地、目的地等を情報センタ５１に送信する。該情報センタ５１において現在地、目的地を受信すると、ＣＰＵ５４の図示されない経路探索処理手段は、同様の経路探索処理を行い、データベース５７から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索し、探索経路を表す経路データを出力する。続いて、ＣＰＵ５４の図示されない送信処理手段は、送信処理を行い、前記経路データをナビゲーション装置１４に送信する。したがって、ナビゲーション装置１４において、前記情報取得処理手段が情報センタ５１からの経路データを受信すると、前記経路案内処理手段は、前述されたような経路案内を行う。

このようにして、経路案内が行われ、運転者は探索経路に従って車両を走行させることができる。

なお、前記ナビゲーション装置１４は、前記通信部３８を介して交通情報、一般情報等を受信することができるようになっている。そのために、前記情報取得処理手段の付加情報取得処理手段は、付加情報取得処理を行い、付加情報として前記交通情報、一般情報等を受信して取得する。したがって、前記経路案内処理手段は、前記地図画面に前記交通情報、一般情報等を表示する。

前記交通情報は、情報の種別を表す情報種別データ、メッシュとしての２次メッシュを特定するための２次メッシュＸ、Ｙデータ、二つの地点（例えば、交差点）間を連結する道路リンクを特定し、かつ、上り／下りの別を表すリンク番号データ、該リンク番号データに対応させて提供される情報の内容を表すリンク情報を含み、該リンク情報は、例えば、前記道路リンクの始点から渋滞の先頭までの距離を表す渋滞先頭データ、渋滞の度合いを表す渋滞度合データ、渋滞区間を前記渋滞の先頭から渋滞の末尾までの渋滞長（距離）によって表す渋滞長データ等から成る。

したがって、前記経路案内処理手段は、交通情報のうちの各リンク情報を、例えば、渋滞が発生している道路の上り／下りの別及び渋滞区間を表す交通状況指標としての渋滞矢印に変換し、該渋滞矢印を前記地図画面上の道路に沿って表示する。この場合、渋滞の度合いに応じて前記道路、渋滞矢印等の色が、赤、橙（だいだい）等に変更される。

このようにして、運転者は、車両を走行させる予定の経路、探索経路等における渋滞状況を知ることができる。

ところで、前述されたように、ナビゲーション装置１４においては、マッチング処理手段によってマッチング処理が行われ、現在地が所定の道路に対してマップマッチングさせられるようになっているが、道路の状況に変更があった場合、マップマッチングを正確に行うことができないと、運転者は、自車位置に従って車両を走行させたり、探索経路に従って車両を走行させたりすることができない。

例えば、高架道路において入口又は出口が新設されると、一般道から高架道路に進入したり、高架道路から一般道に退出したりすることがあり、また、一般道において、道路が新設されると、既存の道路から新設された道路に進入することがあるが、その場合、新設された入口又は出口のデータ、新設された道路のデータが前記道路データにないので、地図上の車両の位置を誤って特定すると、マップマッチングを正確に行うことができなくなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、あらかじめ設定されたマップマッチングの無効化条件が成立した場合に、マップマッチングを無効化し、その後、あらかじめ設定されたマップマッチングの有効化条件が成立した場合に、マップマッチングを有効化するようにしている。

次に、経路案内処理が行われている間に、マップマッチングを無効化したり、有効化したりする動作について説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるマッチング処理の動作を示すフローチャート、図３は本発明の第１の実施の形態におけるマップマッチングの例を示す図である。

図３において、Ｐｒは現在地であり、該現在地Ｐｒより前方に道路ｗ１〜ｗ３が延びる。道路ｗ１、ｗ２間に三叉（さ）路の交差点ＣＲ１が、道路ｗ２、ｗ３間に四叉路の交差点ＣＲ２がある。前記道路ｗ２上を高架道路ｗ４が交差して延び、該高架道路ｗ４とほぼ平行に延びる道路ｗ５、ｗ６と、前記道路ｗ１〜ｗ３とが前記交差点ＣＲ２で交差する。なお、前記交差点ＣＲ１は、既存の高架道路ｗ４の入口Ｉｎが新設されるのに伴って新設された交差点であり、さらに、交差点ＣＲ１と高架道路ｗ４との間に取付道ｗ８が接続され、該取付道ｗ８の所定の位置に料金所ｇｔが新設される。

そして、Ｒｔ１は探索経路、Ｔｋ１は実際に車両が走行した経路を表す走行経路である。

まず、前記マッチング処理手段の通常マッチング処理手段は、通常マッチング処理を行い、通常のマップマッチングを開始する。すなわち、現在地を読み込み、該現在地の変化に基づいて現在地の軌跡を算出する。そして、前記通常マッチング処理手段は、データ記録部１６（図１）から道路データを読み出し、該道路データと車両の走行軌跡とを比較して、車両がいずれの道路上に位置するかの判定を行う。そして、車両が所定の道路上に位置することが分かると、前記通常マッチング処理手段は、現在地を、現在地の周辺の前記所定の道路上にマップマッチングさせ、特定する。

ところで、前記経路案内処理手段によって経路案内が開始されると、前記マッチング処理手段のルート外れ判定処理手段は、ルート外れ判定処理を行い、現在地Ｐｒを読み込み、探索経路Ｒｔ１の経路データの各案内リンク（本実施の形態においては、道路ｗ１、ｗ２、ｗ６、…）の座標と現在地Ｐｒの座標とを比較することによって、現在地Ｐｒが探索経路Ｒｔ１から離れてルート外れが発生したかどうかを判断する。例えば、図３において、車両を探索経路Ｒｔ１に沿って道路ｗ１上を走行させているときに、運転者が、交差点ＣＲ１から、前記入口Ｉｎを介して高架道路ｗ４に進入しようとする場合、車両が交差点ＣＲ１から取付道ｗ８に進入すると、前記ルート外れ判定処理手段は、ルート外れが発生したと判断する。

その場合、前記通常マッチング処理手段によって、通常のマップマッチングをそのまま継続して行っていると、通常マッチング処理手段は、実際に車両を走行させている取付道ｗ８に対してではなく、探索経路Ｒｔ１における道路ｗ２、ｗ６に対してマップマッチングを行ってしまう。

そこで、前記マッチング処理手段のマッチング無効化条件成立判定処理手段は、マッチング無効化条件成立判定処理を行い、マップマッチングを無効化するマッチング無効化条件が成立したかどうかを判断する。該マッチング無効化条件は、既存の道路（本実施の形態においては、探索経路Ｒｔ１）に沿って車両を走行させている場合には生じない状況の変化がある場合、本実施の形態においては、車両の高度が変化した場合に成立し、車両の高度に変化がない場合には成立しない。また、車両の高度が変化したかどうかは、図示されない水準器を使用し、車両が前方又は後方に傾いたかどうかに基づいて判断することができる。さらに、４個のＧＰＳセンサ１５による三次元検出計を使用し、車両の高度を直接検出し、検出結果に基づいて、車両の高度が変化したかどうかを判断することができる。本実施の形態において、取付道ｗ８は、一般道である道路ｗ１と高架道路ｗ４とを接続するので、車両を取付道ｗ８に沿って走行させる間に、高度の変化があり、徐々に高度が高くなったと判断される。

そして、車両の高度が変化して、前記マッチング無効化条件成立判定処理手段が、マッチング無効化条件が成立したと判断すると、前記マッチング処理手段のマッチング無効化処理手段は、マッチング無効化処理を行い、マップマッチングを無効化し、前記通常マッチング処理手段による通常マッチング処理を停止させ、現在地を、ＧＰＳセンサ１５の検出結果、方位センサ１８の検出結果、図示されない距離センサによって検出された車両の走行距離等に基づいて特定する。なお、車両の高度に変化がない場合、前記通常マッチング処理手段は、通常のマップマッチングを行う。

続いて、前記マッチング処理手段のマッチング有効化条件成立判定処理手段は、マッチング有効化条件成立判定処理を行い、マップマッチングを有効化するマッチング有効化条件が成立したかどうかを判断する。該マッチング有効化条件は、既存の道路、例えば、一般道に沿って車両を走行させているときに発生する状況、本実施の形態においては、車両の平均車速Ｖａが閾（しきい）値ｖｔｈ１（例えば、４０〔ｋｍ〕）以下である場合に成立し、平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ１より高い場合に成立しない。そのために、前記マッチング有効化条件成立判定処理手段は、車速Ｖを読み込み、所定の時間における車速Ｖに基づいて平均車速Ｖａを算出する。

そして、車両の平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ１以下であり、前記マッチング有効化条件成立判定処理手段がマッチング有効化条件が成立したと判断すると、マッチング処理手段のマッチング有効化処理手段は、マッチング有効化処理を行い、マップマッチングを有効化し、車両が高架道路ｗ４から退出したと判断し、前記通常マッチング処理手段は、通常のマップマッチングを行う。

その結果、前記経路探索処理手段による経路の再探索が行われ、再探索によって得られた探索経路に基づいて経路案内が行われる。

一方、平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ１より高い場合、マッチング処理手段のマッチング修正条件成立判定処理手段は、マッチング修正条件成立判定処理を行い、マップマッチングを修正する条件、すなわち、マッチング修正条件が成立したかどうかを判断する。該マッチング修正条件は、マップマッチングすることができる道路、本実施の形態においては、道路データ内において、高架道路ｗ４が存在する場合に成立し、マップマッチングすることができる高架道路が存在しない場合は成立しない。

そして、マップマッチングすることができる高架道路ｗ４が存在し、マッチング修正条件が成立すると、前記マッチング処理手段の修正マッチング処理手段は、修正マッチング処理を行い、マップマッチングを修正し、高架道路ｗ４に対してマップマッチングを行う。

なお、本実施の形態においては、一般道の道路ｗ１から高架道路ｗ４に進入する場合について説明しているが、高架道路から一般道の道路に退出する場合も、高度の変化に基づいて、マップマッチングを無効化したり、有効化したりすることができる。

このように、本実施の形態においては、マップマッチングを無効化する無効化条件が成立すると、マップマッチングを有効化する有効化条件が成立するまで通常のマップマッチングが行われないので、道路の状況に変更があった場合でも、道路の状況の変化に対応させて正確にマップマッチングを行うことができる。

すなわち、一般道の道路ｗ１から新設された入口Ｉｎを介して高架道路ｗ４に進入した場合に、高架道路ｗ４を走行しても、一般道の道路ｗ２、ｗ６に対してマップマッチングが行われることがない。また、高架道路から図示されない新設された出口を介して一般道に退出した場合に、一般道を走行しても、高架道路に対してマップマッチングが行われることがなくなる。

次に、図のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 通常のマップマッチングを開始する。
ステップＳ２ ルート外れが発生したかどうかを判断する。ルート外れが発生した場合はステップＳ３に、発生していない場合は、処理を終了する。
ステップＳ３ 車両の高度が変化したかどうかを判断する。車両の高度が変化した場合はステップＳ４に、変化していない場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ４ マップマッチングを無効化する。
ステップＳ５ 平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ１以下であるかを判断する。平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ１以下である場合はステップＳ６に、閾値ｖｔｈ１より高い場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ マップマッチングを有効化する。
ステップＳ７ 通常のマップマッチングを行う。
ステップＳ８ マップマッチングすることができる高架道路ｗ４が存在するかどうかを判断する。マップマッチングすることができる高架道路ｗ４が存在する場合はステップＳ９に、存在しない場合はステップＳ５に戻る。
ステップＳ９ 高架道路ｗ４に対してマップマッチングを行い、処理を終了する。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図４は本発明の第２の実施の形態におけるマッチング処理の動作を示すフローチャート、図５は本発明の第２の実施の形態におけるマップマッチングの例を示す図である。

図５において、Ｐｒは現在地であり、該現在地Ｐｒより前方に道路ｗ１１、ｗ１２が延びる。道路ｗ１１、ｗ１２と道路ｗ１３〜ｗ１５とが三叉路の交差点ＣＲ１１で合流する。また、道路ｗ１１、ｗ１２間に三叉路の交差点ＣＲ１２があり、該交差点ＣＲ１２において、道路ｗ１１、ｗ１２から直角の方向に道路ｗ１６、Ｗ１７が分岐させられる。そして、前記道路ｗ１１、ｗ１２と平行に道路ｗ１８、ｗ１９が延び、前記道路ｗ１６、ｗ１７と道路ｗ１８、ｗ１９とが四叉路の交差点ＣＲ１３で交差し、前記道路ｗ１８、ｗ１９と道路ｗ１３〜ｗ１５とが三叉路の交差点ＣＲ１４で合流する。なお、前記道路ｗ１２は新設された道路であり、道路ｗ１２の新設に伴って、交差点ＣＲ１１、ＣＲ１２が新設された。

そして、Ｒｔ１１は探索経路、Ｔｋ１１は実際に車両が走行した経路を表す走行経路である。

まず、前記通常マッチング処理手段は、通常のマップマッチングを開始する。そして、前記経路案内処理手段によって経路案内が開始されると、前記ルート外れ判定処理手段は、現在地Ｐｒを読み込み、探索経路Ｒｔ１１の経路データの各案内リンク（本実施の形態においては、道路ｗ１１、ｗ１６、ｗ１９、ｗ１４、ｗ１５、…）の座標と現在地Ｐｒの座標とを比較することによって、現在地Ｐｒが探索経路Ｒｔ１１から離れてルート外れが発生したかどうかを判断する。例えば、図５において、車両を、探索経路Ｒｔ１１に沿って道路ｗ１１上を走行させているときに、車両が交差点ＣＲ１２から道路ｗ１２に進入すると、前記ルート外れ判定処理手段は、ルート外れが発生したと判断する。

その場合、そのまま、前記通常マッチング処理手段によって、通常のマップマッチングを継続して行っていると、通常マッチング処理手段は、実際に車両を走行させている前記道路ｗ１２に隣接する図示されない細街路に対してマップマッチングを行ってしまう。

そこで、前記マッチング無効化条件成立判定処理手段は、マップマッチングを無効化するマッチング無効化条件が成立したかどうかを判断する。該マッチング無効化条件は、道路データ内において車両の周囲の設定された範囲ζ〔ｍ〕以内に既存の細街路以外の道路、すなわち、案内道路が存在せず、かつ、平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ２（例えば、４０〔ｋｍ〕）以上である場合に成立し、案内道路が存在するか、又は平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ２より低い場合に成立しない。

そして、範囲ζ〔ｍ〕以内に案内道路が存在せず、かつ、平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ２以上であり、前記マッチング無効化条件成立判定処理手段が、マッチング無効化条件が成立したと判断すると、前記マッチング無効化処理手段は、マッチング無効化処理を行い、マップマッチングを無効化し、前記通常マッチング処理手段による通常マッチング処理を停止させ、ＧＰＳセンサ１５（図１）の検出結果、方位センサ１８の検出結果、図示されない距離センサによって検出された車両の走行距離等に基づいて、現在地を特定する。なお、範囲ζ〔ｍ〕以内に案内道路が存在する場合、及び該案内道路が存在せず、かつ、平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ２より低い場合、前記通常マッチング処理手段は、通常のマップマッチングを行う。なお、前記案内道路は、一定以上の幅員がある道路、上下車線が存在する道路等であり、経路の探索、案内等に使用される道路を表す。

続いて、前記マッチング有効化条件成立判定処理手段は、マッチング有効化条件成立判定処理を行い、マップマッチングを有効化するマッチング有効化条件が成立したかどうかを判断する。該マッチング有効化条件は、前記範囲ζ〔ｍ〕以内に他の案内道路、本実施の形態においては、道路ｗ１１、ｗ１２と合流する道路ｗ１３〜ｗ１５が存在する場合に成立し、範囲ζ〔ｍ〕以内に他の案内道路が存在しない場合に成立しない。

そして、範囲ζ〔ｍ〕以内に他の案内道路が存在し、前記マッチング有効化条件成立判定処理手段がマッチング有効化条件が成立したと判断すると、前記マッチング有効化処理手段は、マッチング有効化処理を行い、マップマッチングを有効化し、車両が道路ｗ１２から退出すると判断し、前記通常マッチング処理手段は、通常のマップマッチングを行う。

その結果、前記経路探索処理手段による経路の再探索が行われ、再探索によって得られた探索経路に基づいて経路案内が行われる。

このように、本実施の形態においては、マップマッチングを無効化するマッチング無効化条件が成立すると、マップマッチングを有効化する，マッチング有効化条件が成立するまで通常のマップマッチングが行われないので、道路の状況に変更があった場合でも、道路の状況の変化に対応させて正確にマップマッチングを行うことができる。

例えば、既存の道路ｗ１１から新設された道路ｗ１２に進入した場合に、新設された道路ｗ１２に隣接する細街路に対してマップマッチングが行われることがない。

しかも、経路案内に従って車両を走行させているときに、細街路に対してマップマッチングが行われないので、経路の無用な再探索が繰り返し行われるのを防止することができる。

次に、図のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 通常のマップマッチングを開始する。
ステップＳ１２ ルート外れが発生したかどうかを判断する。ルート外れが発生した場合はステップＳ１３に、発生していない場合は処理を終了する。
ステップＳ１３ 車両の周囲に設定された範囲ζ〔ｍ〕以内に既存の案内道路が存在しないかどうかを判断する。車両の周囲に設定された範囲ζ〔ｍ〕以内に既存の案内道路が存在しない場合はステップＳ１４に、存在する場合はステップＳ１８に進む。
ステップＳ１４ 平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ２以上であるかどうかを判断する。平均車速Ｖａが閾値ｖｔｈ２以上である場合はステップＳ１５に、閾値ｖｔｈ２より低い場合はステップＳ１８に進む。
ステップＳ１５ マップマッチングを無効化する。
ステップＳ１６ 車両の周囲に設定された範囲ζ〔ｍ〕以内に他の案内道路が存在するかどうかを判断する。車両の周囲に設定された範囲ζ〔ｍ〕以内に他の案内道路が存在する場合はステップＳ１７に、存在しない場合は待機する。
ステップＳ１７ マップマッチングを有効化する。
ステップＳ１８ 通常のマップマッチングを行い、処理を終了する。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるマッチング処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるマップマッチングの例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるマッチング処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるマップマッチングの例を示す図である。

符号の説明

１４ ナビゲーション装置
１５ ＧＰＳセンサ
３１、５４ ＣＰＵ
４３ ネットワーク
５１ 情報センタ
５３ サーバ
Ｐｒ 現在地
Ｒｔ１、Ｒｔ１１ 探索経路

Claims (6)

1. 車両の現在地を検出する現在地検出部と、地図情報が記録された記憶装置と、目的地までの経路を探索して探索経路とする経路探索処理手段と、現在地が探索経路から離れてルート外れが発生したかどうかを判断するルート外れ判定処理手段と、地図情報と車両の走行軌跡とを比較して、検出された現在地を現在地の周辺の道路上にマップマッチングさせるマッチング処理手段と、ルート外れが発生した場合に、マッチング無効化条件が成立したかどうかを判断するマッチング無効化条件成立判定処理手段と、マッチング無効化条件が成立した場合に、マップマッチングを無効化するマッチング無効化処理手段とを有することを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 前記マッチング無効化条件成立判定処理手段は、車両の高度が変化した場合にマッチング無効化条件が成立したと判断する請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. 前記マッチング無効化条件成立判定処理手段は、車両の周囲の設定された範囲内に案内道路がない場合にマッチング無効化条件が成立したと判断する請求項１に記載のナビゲーションシステム。
4. マップマッチングが無効化されているときに、マッチング有効化条件が成立したかどうかを判断するマッチング有効化条件成立判定処理手段と、マッチング有効化条件が成立した場合に、通常のマップマッチングを行う通常マッチング処理手段とを有する請求項１に記載のナビゲーションシステム。
5. 前記マッチング有効化条件成立判定処理手段は、平均車速に基づいてマッチング有効化条件が成立したと判断する請求項４に記載のナビゲーションシステム。
6. コンピュータを、目的地までの経路を探索して探索経路とする経路探索処理手段、現在地検出部によって検出された車両の現在地が探索経路から離れてルート外れが発生したかどうかを判断するルート外れ判定処理手段、記憶装置に記録された地図情報と車両の走行軌跡とを比較して、検出された現在地を現在地の周辺の道路上にマップマッチングさせるマッチング処理手段、ルート外れが発生した場合に、マッチング無効化条件が成立したかどうかを判断するマッチング無効化条件成立判定処理手段、及びマッチング無効化条件が成立した場合に、マップマッチングを無効化するマッチング無効化処理手段として機能させることを特徴とするナビゲーション方法のプログラム。
   

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