JP2006292665A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 地図データ上に存在しない高速道路上を走行中に、誤って付近の一般道路にマップマッチングしてしまうことを防止することができ、ひいては、自車位置のずれを抑えることができ、ユーザに対して違和感なく自車位置を呈示することができる「ナビゲーション装置」を提供すること。
【解決手段】 自車位置が地図データにおける高速道路２１上から外れた場合に、自車の速度が判定基準速度以上の速度であるか否かを判定し、前記自車の速度が前記判定基準速度以上の速度であれば、マップマッチング処理を停止すること。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ナビゲーション装置に係り、特に、自車位置を地図データにおける道路上にマップマッチングさせるのに好適な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は、自車が走行中の道路を正確に追尾するために、位置情報や方位、移動距離などから、自車が今までに走行してきた軌跡の形状と、地図データ上の道路形状データとを照合し、自車位置を、地図データにおける該当する道路上の位置に整合させるように補正するマップマッチング処理を行うようになっていた。

マップマッチング処理を行うには、まず、自車位置を検出する必要がある。自車位置の検出方法としては、方位センサを用いて方位を検出し、車速センサを用いて自車の移動距離を算出することによって、自車位置を、1つ前の検出位置からの変化分である相対位置として検出する自律航法や、ＧＰＳを用いて自車位置を絶対座標として検出する電波航法、あるいは、これらの方法を組み合わせたハイブリッド方式が知られている。

そして、このような方法によって自車位置を検出した後には、この検出した自車位置に基づいて自車の走行軌跡を推定し、自車位置に近い地図データ上の道路形状データから複数のマッチング候補を挙げ、これらのマッチング候補を比較して最も適切な道路形状データ上に自車位置を移動補正するようになっている。

特開２００１−２６４０９１号公報

しかしながら、従来は、例えば、新設された高速道路等の地図データ上に存在しない高速道路上を自車が走行している場合には、付近の一般道路上にマップマッチングされることがあり、ナビゲーションの画面に表示される自車位置が、実際に走行している高速道路から大きくずれてしまうといった問題が生じていた。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、地図データ上に存在しない高速道路上を走行中に、誤って付近の一般道路上にマップマッチングされてしまうことを防止することができ、ひいては、自車位置のずれを抑えることができ、ユーザに対して違和感なく正確な自車位置を呈示することができるナビゲーション装置を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、自車位置を、地図データにおける該当する道路上の位置に整合させるように補正するマップマッチング処理を行うナビゲーション装置であって、前記マップマッチング処理によって、前記自車位置が前記地図データにおける高速道路上にマップマッチングされている場合において、前記自車位置が前記地図データにおける高速道路上から外れた場合に、自車の速度が判定基準速度以上の速度であるか否かを判定し、前記自車の速度が前記判定基準速度以上の速度であれば、自車が地図データ上に存在しない高速道路上を走行中であると判断して前記マップマッチング処理を停止する点にある。

そして、このような構成によれば、自車の走行速度に基づいて自車が地図データ上に存在しない高速道路上を走行中であると判断することができ、この判断にしたがって、マップマッチング処理を停止することができる。

なお、本発明において、高速道路とは、高速自動車国道および自動車専用道路のことをいい、一般道路とは、高速道路以外の道路のことをいうものとする。

また、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、自車の速度が判定基準速度未満の速度であれば、自車が一般道路上を走行中であると判断して、マップマッチング処理を継続する点にある。

そして、このような構成によれば、自車の走行速度に基づいて自車が一般道路上を走行中であると判断することができ、この判断にしたがってマップマッチング処理を継続することができる。

さらに、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、マップマッチング処理を停止した後は、自律走行のみによって自車位置を決定する点にある。

そして、このような構成によれば、マップマッチング処理を停止した後においても、自律走行によって自車位置を把握し続けることができる。

さらにまた、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、マップマッチング処理を停止した後に、自車の速度が判定基準速度未満の速度になった場合には、自車が一般道路上を走行中であると判断して、前記マップマッチング処理を再開する点にある。

そして、このような構成によれば、自車が地図データ上に存在しない高速道路上を走行中にマップマッチング処理を停止した後においても、自車が一般道路上を走行するようになった場合には、前記マップマッチング処理を再開することができる。

本発明に係るナビゲーション装置によれば、自車の走行速度に基づいて自車が地図データ上に存在しない高速道路上を走行中であると判断することができ、この判断にしたがって、マップマッチング処理を停止することができる結果、地図データ上に存在しない高速道路上を走行中に、誤って付近の一般道路上にマップマッチングされてしまうことを防止することができ、ひいては、自車位置のずれを抑えることができ、ユーザに対して違和感なく正確な自車位置を呈示することができるナビゲーション装置を実現することができる。

また、本発明に係るナビゲーション装置によれば、自車の走行速度に基づいて自車が一般道路上を走行中であると判断することができ、この判断にしたがってマップマッチング処理を継続することができる結果、簡易な構成によって、マップマッチング処理後の自車位置を、高速道路上から一般道路上へと適切かつ円滑に移行させることができるナビゲーション装置を実現することができる。

さらに、本発明に係るナビゲーション装置によれば、マップマッチング処理を停止した後においても、自律走行によって自車位置を把握し続けることができる結果、自車が地図データ上に存在しない高速道路上を走行中であることをユーザに明確に呈示することができるナビゲーション装置を実現することができる。

さらにまた、本発明に係るナビゲーション装置によれば、自車が地図データ上に存在しない高速道路上を走行中にマップマッチング処理を停止した後においても、自車が一般道路上を走行するようになった場合には、前記マップマッチング処理を再開することができる結果、地図データ上に存在しない高速道路上から一般道路上に自車が移動した場合に、自車位置を、地図データにおける当該一般道路上に適切にマップマッチングさせることができ、自車位置をさらに適切に呈示することができるナビゲーション装置を実現することができる。

以下、本発明に係るナビゲーション装置の実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態におけるナビゲーション装置１は、ＧＰＳレシーバ２を有しており、このＧＰＳレシーバ２は、ＧＰＳ衛星３から軌道および時刻の情報を受信して受信結果を出力するようになっている。

ＧＰＳレシーバ２の出力側には、ナビゲーションメインユニット５が接続されており、このナビゲーションメインユニット５は、地図表示、マップマッチング、目的地までの推奨ルートを算出するルート計算および推奨ルートに沿って自車を目的地まで案内するルート案内等のナビゲーションに必要な各種の処理を実行するようになっている。

ナビゲーションメインユニット５には、液晶パネル等の表示部６が接続されており、この表示部６には、ナビゲーションメインユニット５による地図表示処理によって、地図データを用いた地図が表示されるようになっている。

また、表示部６には、自車位置を示す自車位置マーク７（図２参照）が、地図上における該当する位置に重ねて表示されるようになっている。

その他、表示部６には、ナビゲーションメインユニット５によるルート案内処理によって、交差点拡大図等のルート案内に必要な画像が適宜表示されるようになっている。

ナビゲーションメインユニット５の入力側には、リモコンユニット８が接続されており、このリモコンユニット８は、ユーザによる操作によって、目的地等の種々の入力情報をナビゲーションメインユニット５に入力するようになっている。

なお、表示部６がタッチパネル方式の液晶パネルである場合には、タッチパネルの操作画面を介してナビゲーションメインユニット５に入力情報を入力することができる。

さらに、ナビゲーションメインユニット５の出力側には、スピーカ等の音声出力部１０が接続されており、この音声出力部１０は、ナビゲーションメインユニット５によるルート案内処理によって、ルート案内に必要な音声を適宜出力して音声案内を行うようになっている。

さらにまた、ナビゲーションメインユニット５の入力側には、ディスクドライブ１１が接続されており、このディスクドライブ１１には、地図データが格納されたＣＤやＤＶＤ等のディスクが搭載可能とされている。なお、ディスクドライブ１１は、地図データが格納されたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であってもよい。

ディスクドライブ１１は、ナビゲーションメインユニット５による地図表示処理やルート案内処理等の際に、ディスクに格納された地図データを読み出してナビゲーションメインユニット５に出力するようになっている。

次に、ナビゲーションメインユニット５についてさらに詳述すると、このナビゲーションメインユニット５は、リモコンユニット８の出力側に、ユーザインターフェース１２を有している。このユーザインターフェース１２は、リモコンユニット８によってナビゲーションメインユニット５に入力された入力情報を、システムバス１４に出力するようになっている。

また、ナビゲーションメインユニット５は、ディスクドライブ１１の出力側に、デコーダ１５を有しており、このデコーダ１５は、ディスクドライブ１１からナビゲーションメインユニット５に出力された圧縮された地図データをデコードし、デコードした地図データをシステムバス１４に出力するようになっている。このデコーダ１５は、必要に応じて設けるようにすればよい。

さらに、ナビゲーションメインユニット５は、ナビＣＰＵ１７を有しており、このナビＣＰＵ１７は、前述した地図表示、マップマッチング、ルート計算およびルート案内等の各種の処理を実行するための主機能を有している。

ナビＣＰＵ１７の入力側には、前述したＧＰＳレシーバ２が接続されており、このＧＰＳレシーバ２によって出力された受信結果が、ナビＣＰＵ１７に入力されるようになっている。

また、ナビＣＰＵ１７の入力側には、ジャイロセンサ等の方位センサ１８が接続されており、この方位センサ１８は、自車の方位を検出して、検出結果をナビＣＰＵ１７側に出力するようになっている。

そして、ナビＣＰＵ１７は、方位センサ１８から出力された検出結果を入力するようになっている。

さらに、ナビＣＰＵ１７の入力側には、車速センサ１９が接続されており、この車速センサ１９は、自車の速度（以下、自車速度と称する）を検出して、検出結果をナビＣＰＵ１７側に出力するようになっている。

そして、ナビＣＰＵ１７は、車速センサ１９から出力された検出結果を入力するようになっている。

ナビＣＰＵ１７は、ＧＰＳレシーバ２から入力された情報（受信結果）、方位センサ１８から入力された検出結果および車速センサ１９から入力された検出結果を適宜用いることによって、自車位置を検出するようになっている。

本実施形態において、ナビＣＰＵ１７は、前記検出した自車位置（以下、検出自車位置と称する）を、地図データにおける該当する道路上の位置に整合させるように補正するマップマッチング処理を行うようになっている。

ナビＣＰＵ１７は、自車位置が、マップマッチング処理によって既に地図データにおける高速道路上、すなわち、高速道路の道路形状データにおけるリンク（以下、高速道路形状リンク２１と称する）上にマップマッチングされている場合において（図２破線仮想枠内参照）、自車位置が、高速道路形状リンク２１上から外れた場合に（図２実線仮想枠内参照）、自車速度が判定基準速度以上の速度であるか否かを判定するようになっている。

そして、ナビＣＰＵ１７は、前記自車速度の判定において、自車速度が前記判定基準速度以上の速度であると判定した場合には、図３に示すように、自車２２が地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中であると判断して、前記マップマッチング処理を停止するようになっている。

なお、自車速度については、車速センサ１９の検出結果から取得することができる。

また、判定基準速度については、種々の速度を設定することができるが、高速道路における走行速度であるか、または、一般道路における走行速度であるかを明確に峻別することができる速度（例えば、８０ｋｍ／ｈ）であることが望ましい。

さらに、判定基準速度は、固定されたものであってもよいし、ユーザ等による操作によって変更可能なものであってもよい。

さらにまた、自車が走行している高速道路の制限速度や、交通渋滞などの道路状況等に応じて、判定基準速度が自動的に変更されるように構成してもよい。

したがって、ナビＣＰＵ１７により、自車速度に基づいて自車２２が地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中であると判断することができ、この判断にしたがって、前記マップマッチング処理を停止することができる。

上記構成に加えて、さらに、ナビＣＰＵ１７は、前記自車速度の判定において、自車速度が前記判定基準速度未満の速度であれば、自車２２が一般道路上を走行中であると判断して、前記マップマッチング処理を継続するようになっている。

これにより、自車位置が、地図データにおける前記一般道路上、すなわち、前記一般道路の道路形状データにおけるリンク（以下、一般道路形状リンクと称する）上にマップマッチングされるようになっている。

したがって、ナビＣＰＵ１７により、自車速度に基づいて自車２２が一般道路上を走行していると判断し、この判断にしたがって前記マップマッチング処理を継続することにより、自車位置を一般道路形状リンク上にマップマッチングさせることができる。

上記構成に加えて、さらに、ナビＣＰＵ１７は、前記自車速度の判定の結果、前記マップマッチング処理を停止した後には、自律走行のみによって自車位置を決定するようになっている。

つまり、ナビＣＰＵ１７は、前記検出自車位置が、マップマッチング処理を行わずにそのまま地図上に自車位置マーク７として表示する自車位置であると決定するようになっている。

したがって、前記マップマッチング処理を停止した後においても、自律走行によって自車位置を把握し続けることができる。

この場合、図２の実線仮想枠内に示すように、表示部６には、地図上における高速道路道路２５が存在しない位置に自車位置マーク７が表示されることになる。

これにより、図３に示すように、自車２２が地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中であることをユーザに明確に呈示することができる。

上記構成に加えて、さらに、ナビＣＰＵ１７は、前記自車速度の判定の結果、前記マップマッチング処理を停止した後においても、自車速度が前記判定基準速度以上の速度であるか否かの判定を続行するようになっている。

そして、ナビＣＰＵ１７は、この判定において、自車速度が前記判定基準速度未満の速度になった場合には、自車２２が地図データ上に存在しない高速道路２３を降りて一般道路上を走行中であると判断するようになっている。

この場合に、ナビＣＰＵ１７は、前記マップマッチング処理を再開するようになっている。

したがって、ナビＣＰＵ１７により、自車２２が地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中にマップマッチング処理を停止した後においても、自車２２が一般道路上を走行するようになった場合には、マップマッチング処理を再開することにより、自車位置を当該一般道路に対応する一般道路形状リンク上にマップマッチングさせることができる。

また、ナビＣＰＵ１７は、システムバス１４を介してリモコンユニット８からの入力情報を取得するとともに、取得した入力情報にしたがって目的地までのルート計算処理を行うようになっている。

さらに、ナビＣＰＵ１７は、地図表示処理として、表示部６に地図を表示するための描画データを作成させることを内容とした地図描画データ作成指令信号を出力するようになっている。

この地図表示処理の際に、ナビＣＰＵ１７は、地図上の該当する位置に自車位置マーク７を重ねて表示するための描画データを作成させることを内容とした自車位置描画データ作成指令信号を出力するようになっている。

この自車位置描画データ作成指令信号は、より具体的には、自車２２が、地図データ上に存在する道路（高速道路および一般道路）上を走行中は、マップマッチング処理後の自車位置を示す自車位置マーク７を表示するための描画データを作成させることを内容としている。

さらに、自車位置描画データ作成指令信号は、自車２２が、地図データ上に存在しない高速道路上を走行中は、マップマッチング処理が行われていない自車位置、すなわち、前記検出自車位置そのものを示す自車位置マーク７を表示するための描画データを作成させることを内容としている。

その他に、ナビＣＰＵ１７は、ルート案内処理として、ルート計算処理によって算出された奨励ルートに沿って自車２２を案内するのに必要な画像を表示するための描画データを作成させることを内容とした案内画像描画データ作成指令信号を出力するようになっている。

また、ナビＣＰＵ１７は、ルート案内処理として、ルート計算処理によって算出された奨励ルートに沿って自車を案内するのに必要な音声を出力するための音声データを作成させることを内容とした音声データ作成指令信号を出力するようになっている。

ナビＣＰＵ１７の出力側には、システムバス１４を介してグラフィックレンダ２７が接続されており、このグラフィックレンダ２７には、ナビＣＰＵ１７から出力された地図描画データ作成指令信号、自車位置描画データ作成指令信号および案内画像描画データ作成指令信号が入力されるようになっている。

グラフィックレンダ２７は、入力された各描画データ作成指令信号に基づいて、ディスクドライブ１１から地図データを取得して加工することによって、各描画データ作成指令信号に対応する描画データを作成するようになっている。

なお、描画データの作成に際しては、描画データの作成に必要な一部の処理（座標変換等）をナビＣＰＵ１７に負担させるようにしてもよい。

そして、グラフィックレンダ１４は、作成した描画データを表示部６に出力するようになっている。

これにより、表示部６には、地図、自車位置マーク７および案内画像が適宜表示されることになる。

ここで、表示部６に表示される自車位置マーク７は、具体的には、自車２２が、地図データ上に存在する道路（高速道路および一般道路）上を走行中は、前記マップマッチング処理後の自車位置を示すことになる。

一方、自車２２が、地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中は、自車位置マーク７は、前記マップマッチング処理が行われていない自車位置、すなわち、前記検出自車位置そのものを示すことになる（図２実線仮想枠内参照）。

ナビＣＰＵ１７の出力側には、音声ＬＳＩ２８が接続されており、この音声ＬＳＩ２８には、ナビＣＰＵ１７から出力された音声データ作成指令信号が入力されるようになっている。

そして、音声ＬＳＩ２８は、入力された音声データ作成指令信号に基づいて音声データを作成し、作成した音声データを音声出力部１０に出力するようになっている。

これにより、音声出力部１０によって音声案内が行われることになる。

その他にも、システムバス１４には、メモリ２９が接続されており、このメモリ２９は、ナビゲーションのための前記各処理を実行する際に、種々のデータを一時的に記憶するために用いられるようになっている。

次に、本実施形態の作用について、図４を参照して説明する。

本実施形態においては、ナビＣＰＵ１７によるマップマッチング処理を開始した後、まず、図４のステップ１（ＳＴ１）に示すように、自車位置が、高速道路形状リンク２１上にマップマッチングされているか否かを判定する。

この判定は、例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システムに連動させて行うようにしてもよい。

そして、ステップ１（ＳＴ１）において、自車位置が高速道路形状リンク２１上にマップマッチングされている場合には、ステップ２（ＳＴ２）に進み、マップマッチングされていない場合には、ステップ１（ＳＴ１）に戻る。

次いで、ステップ２（ＳＴ２）においては、ナビＣＰＵ１７により、ステップ１（ＳＴ１）の後に、自車位置が高速道路形状リンク２１上から外れたか否かを判定し、外れた場合には、ステップ３（ＳＴ３）に進み、依然として外れていない場合には、ステップ２（ＳＴ２）に戻る。

次いで、ステップ３（ＳＴ３）においては、ナビＣＰＵ１７により、車速センサ１９の検出結果に基づいて、自車速度が判定基準速度以上の速度であるか否かを判定する。

そして、ステップ３（ＳＴ３）において、自車速度が判定基準速度以上の速度である場合には、自車２２が地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中であると判定してステップ４（ＳＴ４）に進む。

一方、ステップ３（ＳＴ３）において、自車速度が判定基準速度未満の速度である場合には、自車２２が一般道路上を走行中であると判定してステップ５（ＳＴ５）に進む。

次いで、ステップ４（ＳＴ４）においては、ナビＣＰＵ１７により、マップマッチング処理を停止して、ステップ６（ＳＴ６）に進む。

一方、ステップ５（ＳＴ５）においては、マップマッチング処理を継続して処理を終了する。この場合、自車位置は、一般道路形状リンク上にマップマッチングされる。

次いで、ステップ６（ＳＴ６）においては、ナビＣＰＵ１７により、ステップ４（ＳＴ４）の後に、自車速度が依然として判定基準速度以上の速度になっているか否かを判定する。

そして、ステップ６（ＳＴ６）において、自車速度が判定基準速度以上の速度になっている場合には、ステップ４（ＳＴ４）に戻ってマップマッチング処理を停止し続ける。

マップマッチング処理が停止している間は、自車位置は、高速道路形状リンク上にも一般道路形状リンク上にもマップマッチングされず、前記検出自車位置そのものとなる。

一方、ステップ６（ＳＴ６）において、自車速度が判定基準速度未満の速度になった場合には、ステップ７（ＳＴ７）に進む。

次いで、ステップ７（ＳＴ７）においては、ナビＣＰＵ１７により、マップマッチング処理を再開して処理を終了する。この場合、自車位置は、ステップ５（ＳＴ５）と同様に一般道路形状リンク上にマップマッチングされる。

以上述べたように、本発明によれば、ナビＣＰＵ１７により、自車２２の走行速度に基づいて自車２２が地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中であると判断することができ、この判断にしたがって、前記マップマッチング処理を停止することができる。

この結果、地図データ上に存在しない高速道路２３上を走行中に、誤って付近の一般道路上にマップマッチングされてしまうことを防止することができ、ひいては、自車位置のずれを抑えることができ、ユーザに対して違和感なく正確な自車位置を呈示することができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、本発明は、地図データを通信を介して取得する通信ナビにも有効に適用することができるものである。

本発明に係るナビゲーション装置の実施形態を示すブロック図 本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、自車位置が高速道路形状リンク上から外れる状態を、表示部に表示される地図および自車位置によって示す説明図 本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、自車速度が判定基準速度以上の速度である場合における実世界の様子を示す説明図 本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、ナビゲーション装置の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ ナビゲーション装置
５ ナビゲーションメインユニット
１７ ナビＣＰＵ
２１ 高速道路形状リンク
２２ 自車
２３ 地図データ上に存在しない高速道路

Claims (4)

1. 自車位置を、地図データにおける該当する道路上の位置に整合させるように補正するマップマッチング処理を行うナビゲーション装置であって、
   前記マップマッチング処理によって、前記自車位置が前記地図データにおける高速道路上にマップマッチングされている場合において、前記自車位置が前記地図データにおける高速道路上から外れた場合に、自車の速度が判定基準速度以上の速度であるか否かを判定し、
   前記自車の速度が前記判定基準速度以上の速度であれば、自車が地図データ上に存在しない高速道路上を走行中であると判断して前記マップマッチング処理を停止すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記自車の速度が前記判定基準速度未満の速度であれば、自車が一般道路上を走行中であると判断して、前記マップマッチング処理を継続すること
   を特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記マップマッチング処理を停止した後は、自律走行のみによって自車位置を決定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
4. 前記マップマッチング処理を停止した後に、前記自車の速度が前記判定基準速度未満の速度になった場合には、自車が一般道路上を走行中であると判断して、前記マップマッチング処理を再開すること
   を特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。

Images