JP2012137361A - 軌跡情報補正装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】走行軌跡の正確性を向上させる軌跡情報補正装置を提供する。
【解決手段】車両が旋回して走行した場合の走行軌跡を取得し、後の旋回に対応した走行軌跡が後の旋回よりも前の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正する。走行軌跡は、車両が複数周旋回して走行した場合の走行軌跡を取得し、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡を後の旋回に対応した走行軌跡する。走行軌跡は、車両が立体駐車場内を走行した場合の走行軌跡を取得する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の走行軌跡を示す軌跡情報を生成する技術に関する。

従来、車両に搭載されたセンサを利用して車両の走行距離や車両の方位変化を検出することによって車両の走行軌跡を特定する技術が知られている。このような技術において、センサの出力誤差を０にすることは困難であるため、当該出力誤差に起因して走行期間が長くなるほど走行軌跡が不正確になってしまう。そこで、センサの出力に基づく現在位置の特定精度を向上する技術が開発されている。例えば、特許文献１においては、車両の走行軌跡が旋回軌跡である場合に、走行軌跡の半径と中心位置の座標に基づいて旋回開始地点を起点として旋回軌跡上を旋回走行距離だけ辿った地点を車両の現在位置とみなす技術が開示されている。

特開２００９−４２１５５号公報

従来の技術においては、旋回走行距離に基づいて車両の現在位置を算出しているため、車両の走行距離を特定するためのセンサの出力が不正確であれば、現在位置も不正確になってしまう。また、従来の技術においては、現在位置が特定されるが、車両の現在における方位は特定されず、走行軌跡に対応する車両の方位の正確性を向上させることはできない。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、走行軌跡の正確性を向上させることが可能な技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては、車両が旋回して走行した場合の走行軌跡を取得し、後の旋回に対応した走行軌跡が当該後の旋回よりも前の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正する。すなわち、車両が旋回して走行した場合の走行軌跡の形状には旋回に対応した軌跡の形状が繰り返されるという特徴があり、後の旋回に対応した走行軌跡を前の旋回に対応した走行軌跡に重ねることができれば、後の旋回から前の旋回までの間に生じた走行軌跡の誤差を極めて正確に補正することができる。また、走行軌跡が重なるような補正をすることにより、走行軌跡を特定するための情報を出力するセンサの正確性を向上させることも可能である。

ここで、走行軌跡取得手段は、車両が旋回して走行した場合の走行軌跡を取得することができればよく、例えば、車両の現在位置以前（進行方向後方）における車両の現在位置や方位を各種センサによって測定した結果の履歴を当該走行軌跡として取得する構成を採用可能である。なお、センサとしては車両の走行距離や車両の方位変化を検出するセンサが挙げられる。すなわち、これらのセンサによって基準位置からの走行距離や基準方位からの方位変化を測定すると、車両の位置や車両の方位を特定可能であるため、その履歴を走行軌跡として取得することが可能である。なお、ここでは、ＧＰＳ情報など、２次元の固定座標系内での位置や方位を取得することによって走行軌跡を補正することができない環境下での走行軌跡を取得し、補正対象とすることが好ましい。

走行軌跡補正手段は、後の旋回に対応した走行軌跡が当該後の旋回よりも前の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正することができればよい。すなわち、車両が螺旋状の登坂路を走行した場合など、道路形状の水平面上への投影が重なる状況においては、旋回に対応した走行軌跡が重なるはずである。そして、センサの出力に基づいて特定される走行軌跡は時間とともに不正確になるため、異なるタイミングにおける旋回に対応する走行軌跡が重ならない場合には後の旋回に対応した走行軌跡が前の旋回に対応した走行軌跡よりも不正確であるとみなすことができる。

そこで、後の旋回に対応した走行軌跡が前の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正すれば、後の旋回に対応した走行軌跡の正確性を向上することができる。なお、走行軌跡を重ねるための処理は種々の処理を採用可能である。例えば、複数周の走行軌跡を１周単位に分割し、同じ位置や同じ区間を走行中の車両に搭載された距離センサおよび方位センサの出力が同じ値となるように補正しても良いし、実際に、走行軌跡をシフトさせ、また、回転させる等して後の旋回に対応した走行軌跡を前の旋回に対応した走行軌跡に重ねてもよい。

さらに、異なるタイミングにおける旋回に対応した走行軌跡のうち、後の旋回に対応した走行軌跡が補正対象となり、前の旋回に対応した走行軌跡が補正の基準となれば良く、その好ましい構成例として、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡を後の旋回に対応した走行軌跡とし、１周目の旋回に対応した走行軌跡を後の旋回よりも前の旋回に対応した走行軌跡とする構成を採用可能である。

すなわち、センサの出力に基づいて特定される走行軌跡は時間とともに不正確になるため、複数周旋回して走行した場合の走行軌跡においては、１周目の旋回に対応した走行軌跡が最も正確である。そこで、１周目の旋回に対応した走行軌跡を補正の基準である前の旋回に対応した走行軌跡とする構成が好ましい。また、２周目や３周目など、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡は１周目の旋回に対応した走行軌跡よりも不正確である。そこで、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡を補正対象である後の旋回に対応した走行軌跡とする構成が好ましい。

さらに、基準位置からの走行距離を検出する距離センサおよび基準方位からの方位変化を検出する方位センサの出力に基づいて走行軌跡を取得する構成において、１周目の旋回の際に車両が直進した直進区間において方位センサが検出した方位変化と２周目以降の旋回の際に同じ直進区間を走行した際に方位センサが検出した方位変化とが等しいとみなすことで走行軌跡の補正を行う構成としても良い。すなわち、旋回に対応した走行軌跡のうち、直進以外の曲がった軌跡を正確に重ね合わせることは困難である。そこで、直進区間における直線状の走行軌跡同士が重なるような補正をすることで、旋回に対応した走行軌跡を容易に重ねることができる。

さらに、直進区間において走行軌跡同士を重ねるが、直進区間以外の区間について走行軌跡同士の重なりを考慮しないように構成しても方位は正確に補正することが可能である。すなわち、直進区間における車両の方位はほぼ一定であるため、２周目以降の旋回の際に車両が直進した直進区間において方位センサが検出した方位センサが１周目の旋回の直進区間において方位センサが検出した方位変化と等しいとみなせば、曲がった軌跡を含む走行軌跡の正確な重なりを考慮することなく、容易かつ正確に方位センサの出力を補正することができる。この結果、走行軌跡を容易かつ正確に補正することが可能である。

さらに、旋回の際に車両が直進した直進区間は、１周目の旋回に対応した走行軌跡と２周目以降の旋回に対応した走行軌跡とを重ねる際の基準となれば良く、当該直進区間を特定するための構成としては、種々の構成を採用可能である。例えば、２周目以降の旋回の際に方位センサが検出した方位変化の変動が所定範囲以内である区間の距離が１周分の旋回を行うための距離に占める割合が所定値以上である場合に、車両が直進したとみなす構成を採用可能である。ここで、方位変化の変動に関する基準である所定範囲は、当該変動が少なく、車両が直進しているとみなすことができる角度範囲として定義することができればよい。そして、車両が直進している区間の距離に関する基準である所定値は、螺旋形状の走行軌跡の中から車両が直進した場合に現れる軌跡を抽出できるような閾値として設定されていればよい。以上の構成によれば、走行軌跡を重ねる際の基準となる直進区間を特定することが可能である。

なお、本発明においては、車両が立体駐車場内を走行した場合の走行軌跡を取得して走行軌跡を重ね合わせる処理を実行する構成を採用しても良い。すなわち、立体駐車場においては、水平面への投影結果が同一の形状になる道路を走行した後に駐車可能なスペースまで移動するように構成されている場合が多い。このような場合、車両は同一の旋回方向の走行を繰り返すため、誤差の相殺が発生しにくく誤差が蓄積しやすい。そこで、このような立体駐車場における旋回について走行軌跡の補正を行えば、誤差が蓄積しやすい状況で走行軌跡を補正することができ、補正の効果を高めることができる。なお、本発明においては走行軌跡を重ねることによって後の旋回に対応した走行軌跡を補正するため、当該軌跡の重ね合わせ以外に走行軌跡を補正する手段が存在しない状態で実行されることが好ましい。また、立体駐車場において車両が走行する道路が屋内に存在する場合、固定座標系内での位置や方位を示すＧＰＳ情報を取得することができないため、走行軌跡の正確性はさらに低下する。そこで、道路が屋内に存在する立体駐車場において本発明を実施すれば、ＧＰＳ情報を取得することができない環境下であっても走行軌跡の正確性を向上させることができる。なお、ここで屋内に存在する道路は、ＧＰＳ情報が取得できないあるいは取得困難な道路であれば良く、外界を視認可能であるが天井や壁によってＧＰＳ情報の伝送路が遮断されたような施設も含む。

さらに、本発明のように、旋回して走行した車両の走行軌跡を取得し、後の旋回に対応した走行軌跡が前の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

軌跡情報補正装置を含むナビゲーション装置のブロック図である。 軌跡情報補正処理を示すフローチャートである。 （３Ａ）は立体駐車場の例、（３Ｂ）は立体駐車場における走行軌跡の例を示す図である。 （４Ａ）は立体駐車場における走行軌跡の例を示す図、（４Ｂ）は（４Ａ）の拡大図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）軌跡情報補正装置の構成：
（２）軌跡情報補正処理：
（３）他の実施形態：

（１）軌跡情報補正装置の構成：
図１は、本発明にかかる軌跡情報補正装置を含むナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えており、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムとしてナビゲーションプログラムを実行可能であり、当該ナビゲーションプログラムは軌跡情報補正プログラム２１を含んでいる。

軌跡情報補正プログラム２１は、自立航法を行うための自立航法情報に基づいて道路上の車両の位置および車両の進行方向の方位を特定し、当該車両の位置および進行方向の履歴を示す走行軌跡情報を生成し、表示部に表示させる機能を備えている。

記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａは、車両の位置の特定等に利用される情報であり、車両が走行する道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物の位置および種類等を示す地物データ等を含んでいる。なお、本実施形態において、地物が立体駐車場の併設された施設である場合、当該地物に関する地物データには、地物が立体駐車場の併設された施設であることを示す情報が含まれる。

本実施形態におけるナビゲーション装置１０が搭載された車両は、車速センサ４１とジャイロセンサ４２とＧＰＳ受信部４３とユーザＩ／Ｆ部４４とを備えている。車速センサ４１は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力し、ジャイロセンサ４２は、車両に作用する角速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介して車速センサ４１およびジャイロセンサ４２の出力信号を自立航法情報として取得する。そして、制御部２０は、車速センサ４１の出力信号に基づいて基準位置からの相対的な車両の位置変化を特定して現在の車両の位置を特定し、ジャイロセンサ４２の出力信号に基づいて基準方位からの相対的な車両の方位変化を特定して現在の車両の方位を特定する。

さらに、制御部２０は、複数の時点において車両の位置および車両の方位を特定することにより時系列の自立航法情報を特定し、走行軌跡として取得する。なお、車両の位置と車両の方位は予め決められた２次元の固定座標系（例えば、緯度および経度で座標を指定する座標系）で特定される。

ＧＰＳ受信部４３は、車両が存在している範囲（誤差円）の位置を特定するためのＧＰＳ情報を出力する。制御部２０は、当該ＧＰＳ情報に基づいて当該誤差円の位置を特定し、当該誤差円の内側に車両が存在しているとみなす。なお、上述の自立航法情報の基準となる基準位置や基準方位は、所定の時刻において特定された車両の位置や車両の方位（進行方向）であれば良く、例えば、ＧＰＳ情報に基づいて特定する構成等を採用可能である。

本実施形態においては、車速センサ４１の出力信号から特定される車両の位置が基準位置からの車両の位置変化に基づいて特定され、ジャイロセンサ４２の出力から特定される車両の方位が基準位置からの車両の方位変化に基づいて特定される。従って、車速センサ４１やジャイロセンサ４２の出力信号から特定される位置変化や方位変化に誤差が含まれると、車両の位置や方位に基づいて特定される走行軌跡は時間とともに不正確になる。

そこで、本実施形態において制御部２０は、マップマッチング処理部２２の処理により、マップマッチングによって自立航法情報が示す車両の位置および方位を補正する。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照してＧＰＳ情報に基づいて特定された誤差円に含まれる道路を特定し、当該道路をマップマッチングの対象とする。さらに、制御部２０は、マップマッチング処理部２２の処理により、走行軌跡が示す現在以前の所定期間における車両の位置の軌跡の形状と最も一致度が高い道路をマップマッチングの対象から抽出する。そして、制御部２０は、マップマッチング処理部２２の処理により、抽出された道路上に車両が存在するとみなして走行軌跡（車両の位置および方位）を補正し、補正された走行軌跡を示す情報をユーザＩ／Ｆ部４４に対して出力する。

ユーザＩ／Ｆ部４４は、ユーザが指示を入力し、またはユーザに各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しない表示部やボタン、スピーカー等を備えている。本実施形態において制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４４の表示部に対して地図を表示するとともに、上述の補正された走行軌跡を示す情報に基づいて走行軌跡を示す情報を表示する。以上の処理によって、車両が道路上を走行し、道路と平行の方位に進行していることを示す走行軌跡がユーザＩ／Ｆ部４４の表示部に表示される。

以上のように、本実施形態において、走行軌跡はマップマッチングによって補正される。しかし、立体駐車場内の道路の形状は地図情報３０ａに定義されていないため、立体駐車場内ではマップマッチングを実行するための候補が特定できずマッチング不可能な状態となる。この場合、本実施形態において、制御部２０は、走行軌跡が示す現在位置が地図情報３０ａの示す道路上ではないとみなし、ＧＰＳ情報や地図情報３０ａを利用せず自立航法情報に基づいて車両の現在位置および方位を特定する状態となる。この状態においては、マップマッチングによって走行軌跡を補正することができないため、やはり、車速センサ４１やジャイロセンサ４２の出力信号から特定される位置変化や方位変化に誤差が含まれると、車両の位置や方位に基づいて特定される走行軌跡は時間とともに不正確になる。特に、立体駐車場内の旋回道路において車両は同一の旋回方向の走行を繰り返すため、誤差の相殺が発生しにくく誤差が蓄積しやすい。従って、立体駐車場内の走行軌跡は不正確になりやすい。

そこで、本実施形態においては、車両が立体駐車場内を走行した場合に、マップマッチングと異なる手法によって走行軌跡を補正する構成を採用している。この補正を行うため、軌跡情報補正プログラム２１は、走行軌跡取得部２１ａと走行軌跡補正部２１ｂとを備えている。走行軌跡取得部２１ａは、車両が立体駐車場を走行している際の走行軌跡であって、車両が旋回して走行した場合の走行軌跡を取得する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。

すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照して現在以前における車両の走行軌跡が立体駐車場の併設された施設内での走行軌跡であるか否かを判定する。現在以前における車両の走行軌跡が立体駐車場の併設された施設内での走行軌跡である場合、さらに、当該走行軌跡が、車両が旋回した場合の走行軌跡であることを示す条件に合致しているか否かを判定する。そして、条件に合致している軌跡を車両が旋回した場合の走行軌跡とみなす。さらに、制御部２０は、走行軌跡取得部２１ａの処理により、車両が複数周旋回して走行した場合の走行軌跡を取得する。なお、車両が旋回した場合の走行軌跡であることを示す条件は後に詳述する。

走行軌跡補正部２１ｂは、後の旋回に対応した走行軌跡が当該後の旋回よりも前の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。本実施形態において、制御部２０は、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡が１周目の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正する。

すなわち、車両が旋回して走行した場合の走行軌跡の形状には旋回に対応した軌跡の形状が繰り返されるという特徴がある。従って、後の旋回に対応した走行軌跡を前の旋回に対応した走行軌跡に重ねることは容易であり、このような補正により、後の旋回から前の旋回までの間に生じた走行軌跡の誤差を極めて正確に補正することができる。

また、本実施形態において、車両の位置や方位に基づいて特定される走行軌跡は時間とともに不正確になるが、車両が立体駐車場に進入する前においてはマップマッチングによって走行軌跡が補正されているため、車両が立体駐車場において複数周旋回して走行した場合の走行軌跡において、１周目の旋回に対応した走行軌跡は最も正確である。しかし、２周目や３周目など、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡は１周目の旋回に対応した走行軌跡よりも不正確になる。一方、螺旋状の登坂路を車両が走行した場合の軌跡を水平面上へ投影すると軌跡同士が重なるはずであり、本実施形態において取得される走行軌跡は２次元の固定座標系において定義される。そこで、本実施形態において、制御部２０は、１周目の旋回に対応した走行軌跡を補正の基準とし、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡を補正対象として補正を行う。この結果、立体駐車場における旋回時に時間によって蓄積する誤差を解消することができる。

（２）軌跡情報補正処理：
次に、軌跡情報補正プログラム２１による軌跡情報補正処理を詳細に説明する。軌跡情報補正プログラム２１による軌跡情報補正処理は所定の期間毎に実行される。図２は自立航法情報補正処理を示すフローチャートである。図３Ａは立体駐車場の例、図３Ｂ，４Ａは立体駐車場における走行軌跡の例、図４Ｂは図４Ａの拡大図を示しており、ここでは、図３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂに示す例を適宜参照しながら軌跡情報補正処理を説明する。

軌跡情報補正処理において、制御部２０は、走行軌跡取得部２１ａの処理により、地図情報２０ａを参照して、現在以前の所定距離以内の走行軌跡が立体駐車場内の軌跡であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、走行軌跡との一致度が所定の基準以上となる候補道路を地図情報３０ａに基づいて特定できずマッチングが不可能な状態において、走行軌跡が示す現在位置が、立体駐車場の併設された施設内であるか否かを判定する。

例えば、図３Ａに示す例において、施設ＰＯＩは５階建ての建物である。当該施設ＰＯＩの５階は立体駐車場であり、施設の一部は立体駐車場に到達するための旋回登坂道路Ｒとなっている。すなわち、図３Ａにおいて破線で示すように、車両は旋回登坂道路Ｒの入口Ｅから旋回登坂道路Ｒに進入し、当該旋回登坂道路Ｒ内で旋回しながら登坂して５階の駐車場に進入することが可能である。本実施形態において、施設ＰＯＩの位置および当該施設ＰＯＩに立体駐車場が併設されていることを示す情報は地図情報３０ａに含まれているが、当該立体駐車場内の道路および旋回登坂道路Ｒの形状を示す情報は地図情報３０ａに含まれていない。

従って、図３Ａにおいて破線で示すように車両が旋回登坂道路Ｒに進入して旋回しながら登坂する過程においては、マップマッチングを実行するための候補が特定できずマッチング不可能な状態となる。従って、車両が旋回登坂道路Ｒを走行している過程においては、ＧＰＳ情報や地図情報３０ａを利用せず自立航法情報に基づいて車両の現在位置および方位を特定する状態となる。そして、地図情報３０ａに施設ＰＯＩの位置および当該施設ＰＯＩに立体駐車場が併設されていることを示す情報が含まれているため、車両が図３Ａに示す旋回登坂道路Ｒを走行している過程においてステップＳ１００が実行されると、走行軌跡が示す車両の現在位置が立体駐車場の併設された施設内であると判定される。

図２に示す処理において、ステップＳ１００にて、現在以前の所定距離以内の走行軌跡が立体駐車場内の軌跡であると判定されない場合、制御部２０は軌跡情報補正処理を終了する。一方、ステップＳ１００にて、現在以前の所定距離以内の走行軌跡が立体駐車場の軌跡であると判定された場合、制御部２０は、走行軌跡取得部２１ａの処理により、現在以前の所定距離以内の走行軌跡が、車両が旋回した場合の走行軌跡であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ここで、制御部２０は、走行軌跡が、車両が旋回した場合の走行軌跡であることを示す条件に合致しているか否かを判定する構成となっており、本実施形態においては、現在の車両の位置と旋回を行っていると仮定した場合の方位とに基づいて走行軌跡であることを示す以下の条件が定義されている。

条件１：現在位置から所定距離以内の走行軌跡に、車両の現在位置と同じ位置（現在位置から所定範囲の位置）を通過した後に、再度現在位置に到達する走行軌跡が含まれる。当該条件１は、現在位置の１周前の位置とみなすことのできる位置を特定できるという条件である。なお、所定距離は旋回１周分以上の距離として予め決められた距離である。
条件２：現在位置の１周前の位置から現在位置までの軌跡が旋回軌跡であると仮定した場合に、現在位置における車両の方位と現在位置より１／２周前の位置における車両の方位とが互いに逆向き（角度の差分が１８０°±α（αは誤差値））である。
条件３：現在位置の１周前の位置から現在位置までの軌跡が旋回軌跡であると仮定した場合に、現在位置より１／４周前の位置における車両の方位と現在位置より３／４周前の位置における車両の方位とが互いに逆向き（角度の差分が１８０°±α（αは誤差値））である。
すなわち、走行軌跡が示す位置および方位の変化が、車両が旋回をした場合の位置および方位の変化に合致しているか否かを複数の位置および方位によって特定する条件が定義されており、以上の３条件を満たす場合に現在位置から所定距離以内の走行軌跡が、車両が旋回した場合の走行軌跡であると判定する。

図３Ｂは、図３Ａにおける旋回登坂道路Ｒ内での車両の走行軌跡（２次元の固定座標系での走行軌跡）の例を示しており、実線で示す曲線が１周目、一点鎖線で示す曲線が２週目の走行軌跡である。なお、破線は旋回登坂道路Ｒに進入する前の車両の軌跡である。この例において、位置Ｓは１周目の旋回の開始位置であるとともに１周目の旋回の終了位置である。また、所定距離は旋回１周分以上の距離として予め決められた距離である。従って、車両が位置Ｓを１回通過して再度位置Ｓに達した場合に条件１を満たすことになる。

また、図３Ｂに示す例においては、位置Ｓより１／４周前の位置が位置Ｓ₁、１／２周前の位置が位置Ｓ₂、３／４周前の位置が位置Ｓ₃であり、位置Ｓにおける車両の方位を方位Ｄ、１／４周前の位置Ｓ₁における車両の方位を方位Ｄ₁、１／２周前の位置が位置Ｓ₂における車両の方位を方位Ｄ₂、３／４周前の位置が位置Ｓ₃における車両の方位を方位Ｄ₃として示している。なお、各方位は二点鎖線の矢印で示されている。当該図３Ｂに示すように、位置Ｓ（現在位置）における方位と位置Ｓ₂における方位とは互いに逆向きである。従って、条件２を満たす。さらに、位置Ｓ₁における方位と位置Ｓ₃における方位とは互いに逆向きである。従って、条件３を満たす。このように図３に示す軌跡であれば、ステップＳ１０５にて、車両が旋回した場合の走行軌跡であると判定される。

ステップＳ１０５にて、現在以前の所定距離以内の走行軌跡が、車両が旋回した場合の走行軌跡であると判定されない場合、制御部２０は軌跡情報補正処理を終了する。一方、ステップＳ１０５にて、現在以前の所定距離以内の走行軌跡が、車両が旋回した場合の走行軌跡であると判定された場合、制御部２０は、走行軌跡取得部２１ａの処理により、車両の位置および方位の履歴を車両が旋回した場合の走行軌跡として取得する（ステップＳ１１０）。取得した走行軌跡を示す情報は図示しないＲＡＭに記録される。

次に、制御部２０は、走行軌跡取得部２１ａの処理により、１周分の走行軌跡を取得したか否かを判定する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、上述の条件１での判定において現在位置の１周前の位置とみなすことのできる位置を初めて特定できた場合に当該現在位置の１周前の位置を旋回の起点とする。そして、制御部２０は、車両が当該旋回の起点を通過してから再び車両が当該旋回の起点に戻るまでの走行軌跡を単位として走行軌跡を取得することで、１周毎に走行軌跡を取得する。

ステップＳ１１５にて、１周分の走行軌跡を取得したと判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１１５にて、１周分の走行軌跡を取得したと判定された場合、制御部２０は、ステップＳ１２０以降を実行する。なお、本実施形態においてはステップＳ１０５の判定によって少なくとも１周分の旋回を行った後にステップＳ１１０，Ｓ１１５が実行されるため、旋回の１周目を完了した直後にステップＳ１０５，Ｓ１１０を経てステップＳ１１５が実行されると、すぐに１周分の走行軌跡を取得したと判定される。一方、旋回の１周目を完了した後、旋回の２周目が完了するまでステップＳ１００〜Ｓ１１５のループ処理が繰り返される。

ステップＳ１１５にて、１周分の走行軌跡を取得したと判定された場合、制御部２０は、走行軌跡補正部２１ｂの処理により、走行軌跡を重ねる際の基準となる直進区間を特定済であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、直進区間を特定済であると判定されない場合、制御部２０は、走行軌跡補正部２１ｂの処理により、走行軌跡から直進区間を特定する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２０にて、直進区間を特定済みであると判定された場合、制御部２０は、ステップＳ１２５，Ｓ１３０をスキップする。

なお、直進区間は、車両が直進したとみなされる区間であれば良く、走行軌跡に対応する車両の位置と方位とに基づいて特定することが可能である。本実施形態のステップＳ１２５において、制御部２０は、１周目の旋回の際にジャイロセンサ４３が検出した方位変化の変動が所定範囲以内である区間の距離を特定し、当該距離が１周分の旋回を行うための距離に占める割合が所定値以上である場合に、車両が直進したとみなす。すなわち、車両の方位が一定の方向である状態で旋回軌跡の所定割合以上を走行していた場合、その区間を直進区間とみなす。図４Ａは、図３Ｂと同様の走行軌跡を示すとともに、１周目の旋回に対応する走行軌跡上で特定された直進区間をＺ₁として示している。

このような直進区間の特定の後、制御部２０は、走行軌跡補正部２１ｂの処理により、直進区間が特定できたか否かを判定し（ステップＳ１３０）、直進区間が特定できたと判定されない場合にはステップＳ１３５以降の処理をスキップする。すなわち、１周目の旋回の際にジャイロセンサ４３が検出した方位変化の変動が所定範囲以内である区間が存在しない場合、制御部２０は、直進区間が特定できたと判定しない。また、当該区間の距離が１周分の旋回を行うための距離に占める割合が所定値より小さい場合、制御部２０は、直進区間が特定できたと判定しない。なお、直進区間が特定できたと判定されない場合ステップＳ１３５以降がスキップされるため、走行軌跡の補正は行われない。

以上のように特定された直進区間は、２周目以降の旋回に対応した走行軌跡が１周目の旋回に対応した走行軌跡に重なるように補正を行うための基準となる。すなわち、車両が走行する旋回登坂道路は円形ではなく、直線状の部分と曲線状の部分との組み合わせによって構成されるのが通常である。また、誤差を含む走行軌跡の中の曲線状の部分同士を重ねることは困難であるが、直線状の部分であれば２つの走行軌跡を重ねることは容易であり、走行軌跡を重ねることと実質的に等価となるような補正を行うことも容易である。そこで、本実施形態においては、車両が旋回した場合の軌跡に直線区間が含まれるとみなし、ステップＳ１２５において、走行軌跡の補正を行うための基準となる直線区間を特定する。

なお、本実施形態において制御部２０は、ステップＳ１１５にて１周分の走行軌跡を取得したと判定した後に、ステップＳ１２０にて直進区間が特定済みであるか否かを判定する。従って、１周目の走行軌跡を取得した直後にステップＳ１１５，Ｓ１２０を経てステップＳ１２５が実行される段階でそれ以前にステップＳ１２５が実行されている場合はなく、１周目の走行軌跡を取得した直後にステップＳ１１５，Ｓ１２０の判定が行われるとその後にステップＳ１２５が実行されて直進区間を特定するための処理が行われる。一方、２周目以降の旋回が開始された後にステップＳ１１５の判定を経てステップＳ１２０の判定が行われる段階では、１周目に関して行われたステップＳ１２５の処理で、既に直進区間が特定済みである。従って、２周目以降において、直進区間を特定するためのステップＳ１２５はスキップされる。

ステップＳ１３０にて直進区間を特定できたと判定された場合、またはステップＳ１２０にて直進区間を特定済であると判定された場合、制御部２０は、走行軌跡補正部２１ｂの処理により、車両の現在位置が直進区間からＮ周（Ｎは１以上の整数）したか否かを判定する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、２周目以降の旋回において車両の現在位置が直進区間の中点に最接近した位置を直進区間からＮ周の位置であるとみなす構成を採用しており、当該最接近した位置を通過した場合、制御部２０は、車両の現在位置が直進区間からＮ周したと判定する。例えば、図４Ａに示す例においては、１周目の直進区間の中点をＣ₁として示しており、２周目の旋回において、車両の位置が１周目の直進区間の中点Ｃ₁に最も近くなる位置Ｃ₂を通過した場合に、直進区間から１周したと判定される。

ステップＳ１３５にて、車両の現在位置が直進区間からＮ周したと判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１３５にて、車両の現在位置が直進区間からＮ周したと判定された場合、制御部２０は、走行軌跡補正部２１ｂの処理により、直進区間からＮ周後の車両の方位を特定する（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、１周目の走行軌跡内の直進区間の中点に車両が最接近した位置を特定し、走行軌跡に基づいて当該位置における車両の方位を特定する。例えば、図４Ａに示す例において、１周目の走行軌跡内の直進区間の中点Ｃ₁に車両が最接近する位置は、２周目における直進区間の中点付近の位置Ｃ₂である。そこで、制御部２０は、走行軌跡に基づいて当該位置Ｃ₂の車両の方位Ｄ_c2を特定することで、直進区間から１周後の車両の方位を特定することになる。なお、図４Ａにおいては、位置Ｃ₂の車両の方位Ｄ_c2を二点鎖線の矢印にて示している。

次に、制御部２０は、直進区間におけるＮ周後の車両の方位と１周目の方位との方位差を取得する（ステップＳ１４５）。本実施形態において、直進区間の基準は１周目の直進区間の中点に設定されているため、制御部２０は、当該１周目の直進区間の中点における方位Ｄ_c1とステップＳ１４０にて特定したＮ周後の方位との差分を直進区間におけるＮ周後の車両の方位と１周目の方位との方位差として取得する。例えば、図４Ａに示す例において、直進区間における１周目の方位は直進区間の中点に相当する位置Ｃ₁の車両の方位Ｄ_c1である。そして、直進区間における１周後の車両の方位は、２周目の旋回において１周目の直進区間の中点に最接近する位置Ｃ₂での方位Ｄ_c2である。従って、この例においては、図４Ｂに示すように方位Ｄ_c1と方位Ｄ_c2との差分αが方位差として取得される。

次に、制御部２０は、走行軌跡補正部２１ｂの処理により、直進区間におけるＮ周後の車両の方位を補正する（ステップＳ１５０）。すなわち、制御部２０は、Ｎ周後において１周目の直進区間の中点に最接近する位置の方位にステップＳ１４５にて取得した方位差を加算し、あるいはＮ周後において１周目の直進区間の中点に最接近する位置の方位からステップＳ１４５にて取得した方位差を減算し、当該中点に最接近する位置の方位が１周目の直進区間の中点に相当する位置と等しくなるように補正する。例えば、図４Ａ，４Ｂに示す例においては、２周目において１周目の直進区間の中点Ｃ₁に最接近する位置Ｃ₂での方位Ｄ_c2が方位Ｄ_c1と等しくなるように補正する。

さらに、制御部２０は、走行軌跡補正部２１ｂの処理により、車両の現在位置以前の走行軌跡を補正する（ステップＳ１５５）。すなわち、制御部２０は、現在より過去における車両の走行軌跡のうち、２周目以降に１周目の直進区間の中点に最接近する位置での方位が１周目の直進区間の中点に相当する位置での方位と等しくなるように、２周目以降、現在位置までの走行軌跡を回転させる。この結果、２周目以降の旋回に対応する走行軌跡が１周目の旋回に対応する走行軌跡に重なるように補正されることとなる。従って、例えば、ユーザＩ／Ｆ部４４に表示される車両の過去の走行軌跡がより正確に表示される。また、２周目以降に１周目の直進区間の中点に最接近する位置での方位が１周目の直進区間の中点に相当する位置での方位と等しくなるように方位が補正されることにより、車両の現在位置以降にて取得される走行軌跡の精度を向上させることが可能になる。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、旋回して走行した車両の走行軌跡を取得し、後の旋回に対応した走行軌跡が前の旋回に対応した走行軌跡に重なるように走行軌跡を補正する限りにおいて他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、走行軌跡の補正は、車両の方位に基づく補正の他、車両の位置の補正を行っても良いし、車両の方位および位置の双方を補正しても良い。すなわち、走行軌跡をシフトさせて重ねることを想定する場合には、位置の補正量を特定可能である。

また、走行軌跡の補正は、後の旋回に対応した走行軌跡が当該後の旋回よりも前の旋回に対応した走行軌跡に実質的に重なるように補正されればよい。従って、当該補正が行われた状態での走行軌跡のうち、車両の現在位置以降の走行軌跡のみを利用するのであれば、ジャイロセンサ４２の出力値や車速センサ４１の出力値を補正する構成とすればよいし、車両の現在位置以前の走行軌跡のみを利用するのであれば、走行軌跡の履歴のみを補正する構成とすればよい。

さらに、上述の例においては、直進区間の中点を補正の基準としていたが、直進区間の全体を基準とし、１周目の直進区間と２周目の直進区間とが重なるように補正をする構成としても良い。

さらに、ジャイロセンサ４３が検出した方位変化の変動が所定範囲以内である区間の距離が１周分の旋回を行うための距離に占める割合が所定値以上である場合に車両が直進したとみなす構成において、所定範囲や所定値は旋回登坂道路の形状によって変動させても良い。例えば、旋回登坂道路の幅が狭いほど所定範囲を小さくする構成や、旋回登坂道路の螺旋形状が円形に近いほど所定値を小さくする構成等を採用可能である。

さらに、上述の立体駐車場において車両が走行する道路は屋外に存在しても良いし、屋内に存在しても良い。後者の場合、車両において固定座標系内での位置や方位を示すＧＰＳ情報を取得することができないため、走行軌跡の正確性はさらに低下する。しかし、道路が屋内に存在する立体駐車場において本発明を実施すれば、ＧＰＳ情報を取得することができない環境下であっても走行軌跡の正確性を向上させることができる。なお、ここで屋内に存在する道路は、ＧＰＳ情報が取得できないあるいは取得困難な道路であれば良く、外界を視認可能であるが天井や壁によってＧＰＳ情報の伝送路が遮断されたような施設も含む。

１０…ナビゲーション装置、２０…制御部、２０ａ…地図情報、２１…軌跡情報補正プログラム、２１ａ…走行軌跡取得部、２１ｂ…走行軌跡補正部、２２…マップマッチング処理部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…車速センサ、４２…ジャイロセンサ、４３…ＧＰＳ受信部、４４…ユーザＩ／Ｆ部

Claims (7)

1. 車両が旋回して走行した場合の走行軌跡を取得する走行軌跡取得手段と、
   後の旋回に対応した前記走行軌跡が当該後の旋回よりも前の旋回に対応した前記走行軌跡に重なるように前記走行軌跡を補正する走行軌跡補正手段と、
   を備える軌跡情報補正装置。
2. 前記走行軌跡取得手段は、前記車両が複数周旋回して走行した場合の前記走行軌跡を取得し、
   前記走行軌跡補正手段は、２周目以降の旋回に対応した前記走行軌跡を前記後の旋回に対応した前記走行軌跡とし、１周目の旋回に対応した前記走行軌跡を前記後の旋回よりも前の旋回に対応した前記走行軌跡とする、
   請求項１に記載の軌跡情報補正装置。
3. 前記走行軌跡取得手段は、基準位置からの走行距離を検出する距離センサおよび基準方位からの方位変化を検出する方位センサの出力に基づいて前記走行軌跡を取得し、
   前記走行軌跡補正手段は、前記１周目の旋回の際に前記車両が直進した直進区間において前記方位センサが検出した前記方位変化と前記２周目以降の旋回の前記直進区間において前記方位センサが検出した前記方位変化とが等しいとみなすことで前記走行軌跡の補正を行う、
   請求項２に記載の軌跡情報補正装置。
4. 前記走行軌跡補正手段は、前記走行軌跡に基づいて、前記１周目の旋回の際に前記方位センサが検出した前記方位変化の変動が所定範囲以内である区間の距離が１周分の旋回を行うための距離に占める割合が所定値以上である場合に、前記車両が直進したとみなす、
   請求項３に記載の軌跡情報補正装置。
5. 前記走行軌跡取得手段は、前記車両が立体駐車場内を走行した場合の前記走行軌跡を取得する、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の軌跡情報補正装置。
6. 車両が旋回して走行した場合の走行軌跡を取得する走行軌跡取得工程と、
   後の旋回に対応した前記走行軌跡が当該後の旋回よりも前の旋回に対応した前記走行軌跡に重なるように前記走行軌跡を補正する走行軌跡補正工程と、
   を含む軌跡情報補正方法。
7. 車両が旋回して走行した場合の走行軌跡を取得する走行軌跡取得機能と、
   後の旋回に対応した前記走行軌跡が当該後の旋回よりも前の旋回に対応した前記走行軌跡に重なるように前記走行軌跡を補正する走行軌跡補正機能と、
   をコンピュータに実現させる軌跡情報補正プログラム。

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