JP2006052972A - 車載用電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一時的な道路形状の変更があった場合に、地図データの更新を速やかにかつ簡易に行うことができる「車載用電子装置」を提供する。
【解決手段】 本発明に係るナビゲーション装置１は、カメラからの撮像データが工事中や通行止などの一時的な道路形状の変更を示唆する標識２１０を含むとき、道路形状の変更があると判定する。道路形状の変更があると判定されると、自車の走跡軌跡データＰが蓄積される。そして、道路形状の変更の対象となるリンクデータが走行軌跡データＰに基づき補正され、道路形状の変更に対応する地図データの更新が行われる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、目的地までの経路を探索し、探索した経路を案内するナビゲーション装置に関し、特に、ナビゲーション装置に用いられる地図データの更新に関する。

ナビゲーション装置は、自車の現在位置を検出し、地図データベースから自車位置周辺の地図データを読み出し、これをディスプレイに描画するとともに該地図上に車両マークを重ねて表示する。車両の移動により現在位置が変化すると、地図がスクロールし、それに併せて車両マークが移動する。

地図データベースは、ハードディスク、ＤＶＤ、あるいはＣＤ等の記録媒体に格納されているが、時代の推移とともに道路や橋梁が新設されたり廃止されるため、地図データベースの内容を更新する必要がある。例えば、１年もしくは２年の割合でＤＶＤ等のディスクを交換したり、ハードディスクの内容を書き換えたり、地図配信サーバーから更新された地図データをダウンロードしている。

しかし、ユーザーにとっては、データ更新のタイミングや更新すべき地域を容易に知る由がない。特許文献１では、こうした問題に対処するため、地図データを自動で更新する技術を開示している。特許文献１によれば、自車の周囲を撮像するカメラにて撮像された映像から白線を抽出し、車両の走行位置に道路が存在するかどうかを判断し、道路が存在する場合に、当該道路が地図データに存在するか否かを判断し、存在していない場合には、当該道路を新たな道路として地図データに書き込むようにしている。

特開２００３−１２１１６１号

しかしながら、従来の地図データの更新には次のような課題がある。上記したように、地図データの更新には一定の期間を必要とするため、橋梁の架け替えなどで一時的に道路形状が変更された場合に、それに速やかに対応することができない。橋梁の架け替えなどは、道路の形状が大きく変化していることが多く、走行には十分な注意を必要とする。このため、できる限りリアルタイムに道路形状の変更を地図データに反映させ、更新された道路形状をユーザーに伝えることが望ましい。

特許文献１による地図データの自動更新技術は、カメラの撮像データから白線を抽出することにより道路の有無の判別を行うものであり、白線のない道路、白線が消えかかっているような道路の場合、道路の有無を判別することが難しい。さらに、特許文献１では、地図データに道路が存在しないとき、新たな道路を地図データに書き込むため、地図データに含まれるリンクデータ（道路データ）の識別の追加や変更を余儀なくされてしまう。リンクデータのＩＤの追加、変更が行われると、ルート探索処理やＶＩＣＳの渋滞情報等の処理にも影響を及ぼし、結果として、大掛かりな処理システムの変更を行わなければならない。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決し、一時的な道路形状の変更があった場合に、地図データの更新を速やかにかつ簡易に行うことができる車載用電子装置を提供する。

本発明に係るナビゲーション機能を備えた車載用電子装置は、地図データを格納する地図データ格納手段と、道路形状の変更の有無を判定する判定手段と、道路形状の変更があると判定されたとき、自車の走行軌跡データを蓄積する蓄積手段と、地図データに含まれるリンクデータの中から道路形状の変更に該当するリンクデータを特定し、特定されたリンクデータを走行軌跡データに基づき補正するリンクデータ補正手段とを有する。

さらに本発明に係るナビゲーション装置に用いられる地図データの更新方法は、道路形状の変更の有無を判定するステップと、道路形状の変更があると判定されたとき、自車の走行軌跡データを蓄積するステップと、地図データに含まれるリンクデータの中から道路形状の変更に該当するリンクデータを特定し、特定されたリンクデータを走行軌跡データに基づき補正するステップとを有する。

本発明の車載用電子装置によれば、道路形状の変更があると判定されたとき、対象となるリンクデータを走行軌跡データに基づき補正するようにしたので、一時的な道路形状の変更が生じても、その変更に対して速やかに対応し、地図データの更新を行うことができる。また、リンクデータの補正は、その形状変更に関するものであって、リンクデータ自身の識別（ＩＤ）を変更するものではない。このため、ナビゲーション装置におけるルート探索時の計算処理に影響を与えることなく地図データの更新を行うことができる。さらに、ＶＩＣＳからの渋滞情報の表示についても既存のシステムを継続して利用することができる。

本発明に係る車載用電子装置は、車載用ナビゲーション装置またはナビゲーションシステムにおいて好適に実施される。以下、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施例のナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。同図において、入力部１０は、例えば、操作パネル、操作リモコン、ディスプレイのタッチ入力、および音声入力を含み、これらを介してユーザーからの入力が演算処理部１００へ伝えられる。

位置計測部２０は、人工衛星（ＧＰＳ衛星）からの電波を受信し車両の現在位置および現在方位を測定するＧＰＳ受信機、車両の移動距離を検出する車速センサ、車両の回転角度を検出するセンサ等を含み、これらの位置情報は演算処理部１００へ出力される。

車両情報検出部３０は、ＶＩＣＳ・ＦＭ多重レシーバを含み、車両外部の現在の道路交通情報等を受信する。さらに、自車両の右左折ウインカーの点滅、パーキングブレーキのオン・オフ、ディマーライトのオン・オフの状況を検出し、これらの検出結果は演算処理部１００へ出力される。

カメラ画像入力部４０は、車両の前方に取り付けられたカメラからの撮像データを受け取り、これをカメラ画像処理部４２へ出力する。カメラ画像処理部４２は、撮像データの画像処理を行い、これを演算処理部１００へ出力する。

計時部５０は、現在時刻を演算処理部１００へ提供する。演算処理部１００は、この時刻を基準にして、例えば目的地までの予想到着時刻を算出する。音声出力部６０は、スピーカを含み、例えば、経路誘導時に交差点案内などの音声を出力する。

表示部７０は、例えば液晶ディスプレイ等を含み、そこに自車位置周辺の地図を表示したり、地図上に自車位置を示すマーク、目的地までのルート、交差点の案内表示等を表示する。

プログラム格納部８０は、ナビゲーションに関するプログラム、地図データの更新に関するプログラム等を格納し、演算処理部１００の動作を制御する。

データ記憶部９０は、地図データ等の大容量のデータを記憶する大容量記憶装置と演算処理部１００の処理演算データ等を一時的に記憶する演算処理用のメモリとを有する。大容量記憶装置は、書き換え可能なハードディスクが好ましいが、これ以外にも、書き換え可能なＤＶＤや半導体メモリ等の記録媒体を用いることができる。大容量記憶装置には、全国の都道府県の地形、道路等を表示するための地図データ９２が記憶される。

地図データ９２は、所定の経緯度で区切られた図葉を単位とし、各図葉の地図データには図葉番号が付与され、図葉番号を指定することで特定の図葉の地図データを読み出すことができる。各図葉の地図データには、地図表示に必要な描画データと、マップマッチングや経路探索等の処理に必要なリンクデータ（道路データ）とが含まれている。

さらに、データ記憶部９０は、カメラ画像処理部４２からの撮像データに含まれる物体、標識、看板等を認識するときに用いられる画像認識用データ９４を含む。画像認識用データ９４は、例えば、道路交通標識や工事中などを示すパターンデータを記憶している。

図２にリンクデータの詳細を示す。道路上の交差点、複数の道路が交わる点、道路種別が異なる点などをノードといい、ノード間を接続する道路をリンクという。リンクデータＬＤは、図２(ａ)に示すようにノードテーブル１１０と、リンクテーブル１２０を含む。ノードテーブル１１０は、選択された図葉に含まれる全ノードを格納し、各ノードには、識別（ＩＤ）番号として、＃０、＃１、・・・＃ｎが付与されている。各ノードには、経度・緯度データ１１１、ノードが交差点ノードであるか否かを示す交差点ノードフラグや他の図葉との境界にあるノードであるか否かを示す隣接ノードフラグなどのノード属性フラグ１１２、ノードに接続されているリンクに右折禁止やＵターン禁止等の交通規制がある場合には、その交通規制データ１１３、ノードが交差点ノードである場合には、その対応する交差点データの格納位置を示すデータ１１４などが含まれる。

リンクテーブル１２０は、選択された図葉に含まれる全リンクを格納し、各リンクは、識別（ＩＤ）番号として、＃０、＃１、・・・＃ｎが付与され、各リンクには、リンクの始点および終点の位置座標１２１（ノードの経度、緯度データ１１１に対応する）、道路形状が直線以外の形状を含む場合にその形状位置を補間するための補間データ１２２、リンクの距離や道幅を示す距離データ１２３、リンクの通過に要する時間(コスト)を示すコストデータ１２４、リンクに対応する実際の道路が高速道路、国道、主要県道、細街路のいずれであるかを示す道路種別フラグ１２５、リンクに対応する道路の属性データ（例えばトンネルの有無や経路探索の対象道路になっているか否か示すデータ）１２６、リンクに対応する道路に付与された路線番号データ１２７、登坂車線、右折または左折専用車線、車線数などを示す車線データ１２８を含む。

ナビゲーション装置１はさらに、データ通信機能を有する携帯電話９６等を接続することができる。この通信機能を利用して外部のネットワーク等と接続し、サーバーから種々のデータの配信を受けたり、データを送信することができる。

次に、本実施例によるナビゲーション装置の地図データの更新を図３のフローチャートを参照して説明する。なお、本実施例では、道路形状の一時的な変更があったときに、これに速やかに対応するように地図データの更新を行うが、道路形状の変更の一例として図４に示すような橋梁２２０の架け替え工事を対象とする。すなわち、既存の道路２００と道路２４０との間にある橋梁２２０（図中、破線で示す）を新たな橋梁２２２に架け替えが行われる場合、道路２００と道路２４０の間に橋梁２２０を通過する道路２３０を迂回し、橋梁２２２を通過する道路２３２が新設される。また、道路２３０の前後には通行止または工事中の標識２１０が設置される。地図データには、道路２００、２３０、２４０のリンクデータが格納されており、新設道路２３２の更新が行われていないものとする。

ナビゲーション装置が起動され、車両の走行が開始されると、車両の前方に取り付けられたカメラから撮像データがカメラ画像入力部４０に取り込まれる（ステップＳ１０１）。カメラ画像の取り込みの開始時期またはその停止は、ユーザーが命令するようにしてもよい。

カメラ画像入力部４０で取り込まれた撮像データは、カメラ画像処理部４２において画像処理が施され、これが演算処理部１００へ供給される。演算処理部１００は、この撮像データと画像認識用データ９４に記憶されたパターンデータとを照合し、道路形状の変更を示唆する標識や合図が存在するか否かを判定する。図４の例の場合、演算処理部１００は、橋梁２２０の前後に設置されている通行止または工事中を示唆する標識２１０を認識したとき、前方の道路形状に変更があると判定する（ステップＳ１０２）。

道路形状の変更があると判定したとき、演算処理部１００は、地図データの中から現在走行中のリンクを特定し、これをメモリに記憶する（ステップＳ１０３）。図４の例では、現在走行中の道路２００に対応するリンクが特定される。以下、このリンクを変更対象始点リンクという。変更対象始点リンクは、更新候補としてメモリに一時的に記憶される。

次に、演算処理部１００は、位置計測部２０からの計測データに基づき、自車両の走行位置が変更対象リンクから離脱（オフロード）したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。演算処理部１００は、自車位置の検出誤差を考慮し、自車位置が変更始点対象リンクから一定の距離以上離れたとき、リンクへのマップマッチング処理を行わず、地図データにない道路を走行している、すなわちオフロード走行であると判定する。

オフロード走行であると判定した場合、演算処理部１００は、自車の走行軌跡データをメモリに記憶させる（ステップＳ１０５）。これは、位置計測部２０からの計測データを蓄積することによって行われる。走行軌跡データは、自車位置が地図データに含まれるリンクデータに再結合するまで、すなわちオンロード走行になるまで記憶される。

演算処理部１００は、自車位置が地図データに含まれるリンクデータにマップマッチング可能になったとき、自車位置がオンロード走行であると判定する（ステップＳ１０６）。演算処理部１００は、オンロード走行となったときのリンクを特定する（ステップＳ１０７）。このリンクを変更対象終点リンクという。例えば図４の場合、自車両は、道路２００から新設道路２３２を走行し道路２４０に戻るため、道路２４０を走行した時点でオンロード走行と判定され、道路２４０が変更対象終点リンクとなる。

演算処理部１００は、変更対象始点リンクから変更対象終点リンクまでのリンクデータを読出し（ステップＳ１０７）、また走行軌跡データを読み出し（ステップＳ１０９）、変更対象リンクを走行軌跡データに基づき補正する（ステップＳ１１０）。リンクデータの補正とは、リンクデータのリンクＩＤを変更することなく、リンクデータに含まれるリンクの始点および終点の座標位置１２１の変更、補間データ１２２の追加または変更を意味する。言い換えれば、ディスプレイに描画される道路の形状を変更し、または、自車位置を道路(リンク)上へマップマッチングさせるときの基準位置を変更するものである。

例えば図４に示す橋梁の架け替えによる道路形状の変更があったとき、リンクデータの補正は次にようにして行われる。図５(ａ)は、当初の地図データに含まれるリンクデータを示し、道路２００、橋梁２２０、道路２３０に対応するリンクデータをリンク＃１、リンク＃２、リンク＃３とする。橋梁２２０は、他の道路と種別が異なるため、この部分には独自のリンクが付与されている。リンク＃１は、始点＃１−１から終点＃１−２であり、リンク＃２は、始点＃２−１から終点＃２−２、リンク＃３は、始点＃３−１から終点＃３−２である。リンク＃１の終点＃１−２とリンク＃２の始点＃２−１は共通であり、リンク＃２の終点＃２−２とリンク＃３の始点＃３−１は共通である。なお、これらの始点、終点の位置座標は、ノードデータの緯度、経度データ１１１と対応する。

図５（ｂ）は、更新後のリンクデータを示す。橋梁２２２の架け替えにより走行軌跡Ｐ（図中、太線）であるとき、走行軌跡Ｐに対応するようにリンク＃１、＃２、＃３が補正される。リンク＃１の終点＃１−２ａが水平方向へ変更され、かつ、始点＃１−１と終点＃１−２ａとの間に２つの補間データｈ１−１、ｈ１−２が追加されている。始点と終点の間に補間データを追加することで、リンクは、補間データを通過するように描画される。これにより、リンク＃１は、クランク状の道路形状に補正される。リンク＃２は、直線状の橋梁２２２に対応するため補間データは追加されないが、その始点＃２−１ａが、リンク＃１の終点＃１−２ａに一致するように水平方向へ移動される。リンク＃３は、始点＃３−１ａがリンク＃２の終点＃２−２ａと一致するように水平方向に移動され、かつ、始点＃３−１ａと終点＃３−２との間に補間データｈ３−１、ｈ３−２が追加される。

こうして、リンク＃１、リンク＃２、リンク＃３の識別（ＩＤ）を変更することなく、走行軌跡Ｐに対応するように補正される。補正されたリンクデータは、地図データ９２に格納され、地図データ９２の更新が行われる（ステップＳ１１１）。

図６(ａ)は、更新前の地図データによる橋梁部分の表示であり、図６（ｂ）は更新後の地図データによる橋梁部分の表示である。リンクデータを補正したことにより、橋梁２２２の架け替えに伴う道路形状２３２の変更を反映した道路を表示することでき、これにより、ユーザーは、以後の走行において、道路形状の変更を認識することができる。さらに、道路形状が変更されたことにより、自車位置Ｍは、更新された道路にマップマッチングされるようになり、ディスプレイ上の見た目も改善される。なお、地図データ９２の更新を行うときに、図６（ｂ）のような更新ボタンＲを表示し、地図データの更新をすべきかどうかをユーザーの判断に委ねるようにしてもよい。

本実施例において注意すべきことは、リンクデータの補正は、リンクデータの形状変更に関するデータ（始点、終点の位置座標および補間データの追加、変更）の補正であって、リンクＩＤそのものを変更しない点である。リンクＩＤは、ルート探索時のコスト計算等の処理において参照され、またＶＩＣＳからの渋滞情報を表示するときに参照される。このため、もし、リンクＩＤが変更されてしまうと、ナビゲーション装置のシステムの変更を余儀なくされてしまう。しかしながら、本実施例によるリンクデータの補正は、リンクＩＤを変更するものではなく、ディスプレイに表示される道路形状を補正し、かつ、自車位置を道路へマップマッチングするときの基準位置を補正するものであり、ナビゲーション装置の既存のシステムをそのまま利用することができる。

上記実施例では、地図データ９２の内容を更新するようにしたが、これ以外にも、例えば携帯電話９６等の通信手段を介して地図データを保有するセンターへ更新データを送信するようにしてもよい。センターは、更新した地図データを他のユーザーへダウンロードするサービスを展開するようにしてもよい。さらに、車々間通信を用いたネットワークにより、後続車両などに道路形状の変更があったことを通知するようにしてもよい。

さらに上記実施例では、道路変更の形状の一例として、橋梁の架け替えを示したが、勿論、これ以外にも道路の通行止などに伴う道路形状の変更にも柔軟に対応することができる。

さらに上記実施例では、道路形状の変更の有無を判定するに際して、カメラからの撮像データを用いる例を示したが、必ずしも撮像データを用いなくとも良い。この場合、演算処理部１００は、自車位置が走行中の道路から一定の距離を離脱したときには、マップマッチングが困難であると判定し、地図データに含まれていない道路を走行していると判定する。そして、自車位置が地図データに含まれる道路に戻った時点で、道路形状の変更があったものと判定し、その間の走行軌跡データに基づきリンクデータの補正をするようにしてもよい。

さらに、道路形状の変更の有無を判定するに際して、自車位置が走行中の道路から離脱したときに、自車の走行速度を参照するようにしてもよい。つまり、自車の走行速度が落ちず、一定速度以上であるときは、明らかに道路が存在していると想定されるため、この時点で、変更対象始点リンクを特定するようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明に係る車載用電子装置は、ナビゲーション装置、ナビゲーションシステム、あるいは、ナビゲーション機能を備えたコンピュータ装置において利用することができる。さらに、車載用電子装置は、ナビゲーション機能に加えて、オーディオ・ビデオ機能等を含むものであってもよい。

本発明の実施例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。 リンクデータの内容を説明する図である。 本実施例による地図データの更新を説明する動作フローチャートである。 道路形状の変更の一例として、橋梁の架け替えを示す図である。 橋梁の架け替えによる走行軌跡を示す図である。 図６(ａ)は更新前の地図データによる表示例、図６(ｂ)は更新された地図データによる表示例である。

符号の説明

１０：入力部 ２０：位置計測部
３０：車両情報検出部 ４０：カメラ画像入力部
４２：カメラ画像処理部 ５０：計時部
６０：音声出力部 ７０：表示部
８０：プログラム格納部 ９０：データ記憶部
９２：地図データ ９４：画像認識用データ
１００：演算処理部 ２００、２４０：既存の道路
２１０：標識 ２２０：元の橋梁
２２２：架け替えられた橋梁 ２３２：新設道路

Claims (12)

1. ナビゲーション機能を備えた車載用電子装置であって、
   地図データを格納する地図データ格納手段と、
   道路形状の変更の有無を判定する判定手段と、
   道路形状の変更があると判定されたとき、自車の走行軌跡データを蓄積する蓄積手段と、
   地図データに含まれるリンクデータの中から道路形状の変更に該当するリンクデータを特定し、特定されたリンクデータを走行軌跡データに基づき補正するリンクデータ補正手段と、
   を有する地図データの更新システム。
2. リンクデータ補正手段は、リンクデータに含まれる道路形状に関するデータを補正する、請求項１に記載の車載用電子装置。
3. リンクデータ補正手段は、道路形状を変更するための補間データを付加する、請求項１または２に記載の車載用電子装置。
4. 前記判定手段は、自車位置周辺を撮像した撮像データが工事中や通行止等の道路形状の変更を示唆する標識データを含むとき、道路形状の変更があると判定する、請求項１に記載の車載用電子装置。
5. 前記判定手段は、自車位置がリンクデータから一定距離以上離脱したとき、道路形状の変更があると判定する、請求項１に記載の車載用電子装置。
6. 前記判定手段は、自車位置がリンクデータから離脱し、かつ、自車の走行速度が一定速度以上であるとき、道路形状の変更があると判定する、請求項５に記載の車載用電子装置。
7. 車載用電子装置はさらに、補正されたリンクデータに基づき地図データ格納手段の内容を更新する更新手段を有する、請求項１に記載の車載用電子装置。
8. 車載用電子装置はさらに、補正されたリンクデータの更新情報を通信手段を介して外部へ送信する送信手段を含む、請求項１に記載の車載用電子装置。
9. ナビゲーション装置に用いられる地図データの更新方法であって、
   道路形状の変更の有無を判定するステップと、
   道路形状の変更があると判定されたとき、自車の走行軌跡データを蓄積するステップと、
   地図データに含まれるリンクデータの中から道路形状の変更に該当するリンクデータを特定し、特定されたリンクデータを走行軌跡データに基づき補正するステップと、
   を有する地図データの更新方法。
10. 判定するステップは、自車位置周辺を撮像した撮像データが工事中や通行止等の道路形状の変更を示唆する標識データを含むとき、道路形状の変更があると判定する、請求項８に記載の地図データの更新方法。
11. 更新方法はさらに、補正されたリンクデータに基づき地図データの更新を行うステップを含む、請求項９に記載の地図データの更新方法。
12. 更新方法はさらに、補正されたリンクデータの更新情報を通信手段を介して外部へ送信するステップを含む、請求項９に記載の地図データの更新方法。

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