JP2013250228A - 道路学習装置 - Google Patents

Abstract

【課題】未登録道路に対する未登録道路可能性軌跡の合致精度を高め、信頼性の高い未登録道路相当の新地図データを登録する。
【解決手段】第１の補正手段２０５で補正して得た第１軌跡に対して、マップマッチング試行手段２０３により、未登録道路走行データ群をマップマッチングさせ、マッチングしないときには、第１の補正手段２０５と補正態様が異なる第２の補正手段２０９で第１軌跡を補正して第２軌跡を得、再度マップマッチングさせる。ここでも第２軌跡に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしないときには、未登録道路走行データ群を破棄し、いずれかのマップマッチングでマッチングしたことが判定されると、マップマッチングした第１軌跡又は第２軌跡を登録道路の地図データにマージして新地図データとして登録する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地図データに記録されていない道路を移動した際に、その軌跡を利用して新たな道路を地図データに登録する道路学習装置に関する。

従来、新しく開通された道路等、既存の地図データに記憶されていない道路を車両が走行した場合に、その道路を地図データに自動的に変更、修正、追加等を行うことで既存の地図データを更新する技術が知られている（例えば特許文献１）。
特許文献１においては、自車位置検出部（ＧＰＳ受信機、ジャイロセンサ、車速度センサ等の各種センサを含む）に基づいて自車両位置を検出し、この自車両位置を繋いで自車の走行軌跡を未登録道路の走行軌跡（以下、未登録道路可能性軌跡）を作成し、この未登録道路可能性軌跡を各センサの誤差を考慮して補正し、当該補正後の未登録道路可能性軌跡を未登録道路相当の新地図データとして記憶するようにしている。

特開２０１１−１４５１５９号公報

ところが、上述した各特許文献１において、未登録道路可能性軌跡を補正するとはいうものの、実際には種々の誤差も考えられ、特に、未登録道路の走行距離が長くなった場合では、前記未登録道路可能性軌跡が実際の未登録道路の形状と合わない（精度が低い）可能性もある。そして、このように精度の低い未登録道路可能性軌跡を未登録道路相当の新地図データとして登録するのは、誤差の大きい地図データが登録されてしまい、次に走行したときに再度未登録道路として検出されてしまうおそれがあった。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、未登録道路に対する未登録道路可能性軌跡の合致精度を高めることができ、信頼性の高い未登録道路相当の新地図データを登録できる道路学習装置を提供することにある。

請求項１の道路学習装置においては、未登録道路走行判断手段により、自車両が、未登録道路を走行していることが判断されると、未登録道路走行データ記憶制御手段が、この未登録道路の走行データ群を未登録道路走行データ群として走行データ記憶手段に記憶する。そして、未登録道路可能性軌跡作成手段により、前記未登録道路走行データから未登録道路の未登録道路可能性軌跡を作成する。この場合、この未登録道路可能性軌跡には走行データの各種誤差が含まれているが、この作成された未登録道路可能性軌跡を第１の補正手段により補正することで、その誤差分を少なくする。
ところが、完全に走行データの誤差を除去することは困難であり、特に走行距離が長くなるとその誤差も蓄積される。従って、第１の補正手段で補正して得た第１軌跡が実際の未登録道路に合致する信頼性はさほどは向上しない。

この点請求項１の発明によれば、第１の補正手段で補正して得た第１軌跡を、マップマッチング試行手段により、未登録道路走行データ群でマップマッチングさせて疑似車両走行を試行し、一次マップマッチング成否判定手段により、前記第１軌跡に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定する。従って、第１軌跡が未登録道路に合致するか否かを確認することができる。そして、この第１軌跡に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしないときには、第１軌跡を、第１の補正手段と補正態様が異なる第２の補正手段により再度補正して第２軌跡を得る。そして再度マップマッチングし、二次マップマッチング成否判定手段により第２軌跡に対して未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定する。すなわち、第２の補正手段で補正して得た第２軌跡についても再度未登録道路に合致するか否かを確認することができる。そして、マップマッチングしたことが判断されると、第２軌跡が未登録道路の適正な地図データとなると判定できる。そして、新地図データ記憶制御手段は、マップマッチングした第１軌跡及び第２軌跡を登録道路の地図データにマージして地図データ記憶手段に記憶させる。

このように第１の補正手段で補正して得た第１軌跡をマップマッチングにより未登録道路と合致するかを確認し、合致しないことが確認できたときには、補正態様を変えて第２の補正手段で補正し第２軌跡を得、この第２軌跡もマップマッチングにより未登録道路と合致するかを確認するから、第１軌跡及び第２軌跡の未登録道路への合致精度を高めることができる。しかも、第２の補正手段で補正して得た第２軌跡が未登録道路に合致することが確認できないときには、当該第２軌跡は、新地図データとして記憶させないから、未登録道路に合致する新地図データのみを登録できる。
そして、第２軌跡が未登録道路に合致しないことが確認されたときには、未登録道路走行データ群を破棄するから、無駄に走行データ記憶手段のメモリ領域を消費することがない。

実施形態による道路学習装置の機能的ブロック図 制御部の制御内容を示すフローチャート 補正前の未登録道路可能性軌跡の概略図 離脱側登録道路Ｓ及び復帰側登録道路Ｔに未登録道路可能性軌跡を結合する前の概略図 離脱側登録道路Ｓ及び復帰側登録道路Ｔに未登録道路可能性軌跡を結合した状態の概略図 連結部の形状補正を説明するための図 連結部の形状補正後を説明するための図 異なる連結部の形状補正を説明するための図 連結部の形状補正が不適正な例を説明するための図 経路形状補正が不適正な例を説明するための図

以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態では、本発明の道路学習装置を車両に搭載されるカーナビゲーション装置に適用した例について説明する。また、本発明は、下記の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的範囲に存在する限り、様々な形態を取り得る。
図１において、道路学習装置に相当するカーナビゲーション装置１００は、地図データ記憶手段に相当する地図データ記憶部１１０と、自車位置検出手段に相当する自車位置検出部１２０と、走行データ記憶手段に相当する外部メモリ１３０と、表示装置１４０と、操作スイッチ群１５０と、音声出力装置１６０と、制御部１７０とを備えている。

地図データ記憶部１１０には、表示装置１４０に地図を描画するために地図情報をユニット化した描画データ１１１、経路探索等に用いる地図データ１１２、及び、図示しなかったが案内用の画像や音声データが格納されている。なお、地図データ記憶部１１０の記憶媒体としては、ハードディスク、メモリ等を用いることができる。
前記描画データ１１１には、道路や線路、建造物、私有地等といった施設のポリゴンデータや、海や河川等の地形を描画するための背景データ、及び、地図上に存在する各種施設に対するそれぞれの位置情報等を記憶する施設データが含まれている。

前記地図データ１１２には、接続点を示すノードと、このノード間を接続するリンクからなる道路ネットワーク情報が含まれている。各道路及び交差点に該当するリンク及びノードには、例えば、各リンクやノードに付与された識別番号や、高速道路、有料道路、主要幹線道路、細街路等の道路種別、右左折禁止、一方通行、制限速度等の交通規制、幅員の広狭、車線数の多寡数、勾配、道路の形状等の情報が付与されている。そして、各リンク、及びノードにはそれら情報に基づきコストが設定されている。この地図データに基づいて、制御部１７０が周知のダイクストラ法等を用いて最適な経路計算を行う。

自車位置検出部１２０は、ＧＰＳ受信機１２１、ジャイロセンサ１２２、速度センサ１２３を備える。ＧＰＳ受信機１２１は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の衛星からの送信電波を、ＧＰＳアンテナを介して受信し、経度・緯度情報と現在時刻情報を検知する。ジャイロセンサ１２２は、車両に加えられる回転運動の大きさを検知し車両の移動方向を算出する。速度センサ１２３は、車両の速度を検知する。なお、各センサ等１２１乃至１２３は、それぞれが特有の誤差を有する。

自車位置検出部１２０は、ＧＰＳ受信機１２１が受信した経度・緯度から得た自車位置情報と現在時刻情報、ジャイロセンサ１２２が算出した車両移動方向、速度センサ１２３から得た車速情報といった走行データに基づいて、推測航法により自車位置を検出（算出）する。具体的には、ＧＰＳ受信機１２１にて検知された自車位置情報、これに基づいて算出される車両が移動した距離、速度センサ１２３により検知された車速度、ジャイロセンサ１２２により検知された移動方向とに基づいて、相対的な自車位置を所定区間（例えば、２メートル）毎に検出する。なお、自車位置検出部１２０は、上述したセンサの他に、地磁気から進行方位を検出するための地磁気センサ等を加えて構成されてもよい。

前記外部メモリ１３０は、例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなどから構成されている。
表示装置１４０は、カラー表示可能な液晶ディスプレイからなる。表示装置１４０の表示画面には、描画データ１１１に記憶されている背景データ、ポリゴンデータ等から構成される地図と、車両の現在位置を示すマークや、目的地までの誘導経路等がその地図に重ねて表示される。なお、各種施設の記号情報、名称、目印、渋滞情報等を地図に重ねて表示させてもよい。表示装置としては、液晶ディスプレイ以外にも、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等があるが、その何れを用いてもよい。

操作スイッチ群１５０は、表示装置１４０と一体に構成され、表示画面上に設置されるタッチパネル及び表示装置１４０の周囲に設けられた釦スイッチ等が用いられる。なおタッチパネルと表示装置１４０とは積層一体化されており、タッチパネルには、感圧方式、電磁誘導方式、静電容量方式、あるいはこれらを組み合わせた方式などがあるが、何れを用いてもよい。

音声出力装置１６０は、スピーカーから成り、地図データ記憶部１１０に記憶されている案内用の音声データ等に基づいて各種案内の音声を出力する。
制御部１７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに基づいて、操作スイッチ群１５０による操作によって指示された範囲の地図等を表示装置１４０に表示する地図表示処理、現在位置から目的地までの最適な経路を自動的に計算して、経路案内を行う経路案内処理等を行う。

又、この制御部１７０は、そのプログラムによるソフトウエア構成により、未登録道路走行判断手段２０１、未登録道路走行データ記憶制御手段２０２、マップマッチング試行手段２０３、未登録道路可能性軌跡作成手段２０４、第１の補正手段２０５、第１経路形状補正手段２０６、連結形状補正手段２０７、一次マップマッチング成否判定手段２０８、第２の補正手段２０９、第２経路形状補正手段２０９ａ、パラメータ値変更手段２０９ｂ、二次マップマッチング成否判定手段２１０、新地図データ記憶制御手段２１１としての機能を有している。

前記制御部１７０における上記各手段の機能を含む制御内容について図２を参照して説明する。
ステップＳ１では、自車両が走行中であるか否かを判断し、走行中であれば、ステップＳ２に移行して、走行データを逐次取得し、そしてステップＳ３で、この走行データによる自車位置が地図データ記憶部１１０に記憶された地図データ１１２とマップマッチングしていないか（未登録道路か）否かを判断する（未登録道路走行判断手段２０１）。このマップマッチングは、前記走行データから前記推測航法により算出された自車両位置及び自車両の走行軌跡と、地図データ記憶部１１０に記憶される地図上の道路が該当するリンクの形状とを照合し、自車位置を地図の道路（又は未登録道路可能性軌跡）上に位置付け（マップマッチング）する。
具体的には、自車の走行軌跡における、現在の地点から所定区間（例えば、３０メートル）遡った地点から現在の地点までの走行軌跡の形状と、ＧＰＳ受信機１２１により検知される自車位置（経度・緯度情報）近辺の地図上に存在する各道路が該当するリンクの形状とを照合し、最も相関が高くなるリンクを有する道路を、車両が走行している道路として推定する。自車の走行軌跡の形状と、各道路の形状とを比較して、全ての道路において相関が、定められた閾値よりも低くなった場合は、車両は地図データ記憶部１１０に記憶される道路を走行していないとして、マップマッチングが不可能な状態となる。つまり、未登録道路を走行していると判断する。

ここで、未登録道路である（登録道路を離脱して未登録道路に進入した）と判断されると、ステップＳ４に移行して、このシステムが自信をもって特定できる地点、つまり、離脱した登録道路（以下、離脱側登録道路という）における離脱直前にある離脱点（これは登録道路の地図データにある離脱直前の地点であるノードをいう）を外部メモリ１３０に記憶させ、そしてステップＳ５で当該未登録道路の走行データ（未登録道路走行データ）を順次記憶する（未登録道路走行データ記憶制御手段２０２）。そして、自車両が登録道路に復帰したことがステップＳ６で判断されると、ステップＳ７でこのシステムが自信をもって特定できる地点、つまり、復帰した登録道路（以下、復帰側登録道路という）における復帰直後にある復帰点（これは登録道路の地図データにある復帰直後の地点であるノードをいう）を外部メモリ１３０に記憶させる。このときまでに、外部メモリ１３０には、前記離脱点及び復帰点と、前記未登録道路を走行した分の未登録道路走行データ群とが記憶されている。

次のステップＳ８では、未登録道路走行データ群で示される自車位置群を順次つないで未登録道路可能性軌跡Ｍを作成する（未登録道路可能性軌跡作成手段２０４）。すなわち、車両が２メートル移動する毎に検出した未登録道路走行データによる自車位置をつなぎ合わせることで、自車の未登録道路可能性軌跡Ｍを算出する。

そして、ステップＳ９では、上記未登録道路可能性軌跡Ｍに対して第１の補正を行う（第１の補正手段２０５）。この第１の補正手段２０５は、第１経路形状補正手段２０６と連結形状補正手段２０７を有する。第１経路形状補正手段２０６を備えた趣旨は次にある。未登録道路走行データには、ジャイロセンサ１２２の電圧オフセットにより車両の進行方向に対して僅かながら一定の誤差がある。このため、走行距離が長くなると、前記未登録道路走行データの繋ぎ合わせである前記未登録道路可能性軌跡Ｍは、実際の走行軌跡（実際の未登録道路）との相違が大きくなり、離脱側登録道路Ｓ及び復帰側登録道路Ｔとうまく連結できない可能性がある。この点を改善するために経路形状補正を行う。

上記未登録道路可能性軌跡Ｍが、図３で示すような形態の奇跡であったとする。この未登録道路可能性軌跡Ｍを平行移動して未登録道路可能性軌跡Ｍの始点を、図４に示すように、離脱側登録道路Ｓにおける離脱点Ｓ１に合わせる。そして、復帰側登録道路Ｔの復帰点Ｔ１に対して未登録道路可能性軌跡Ｍの終点Ｍｅを合わせ込むことを行う。この場合、離脱点Ｓ１をｘ，ｙ座標の原点（０．０）とする。そして下記式（１）による座標変換（回転伸縮）を行う（アフィン変換）。図４において、離脱点Ｓ１の座標、復帰点Ｔ１の座標、未登録道路可能性軌跡Ｍの終点Ｍｅの座標は既知であり、式（１）における未知数のパラメータである未登録道路可能性軌跡Ｍ及び第１軌跡Ｍ１並びに第２軌跡Ｍ２に対する回転角度θ、ｘ軸方向長さａ、ｙ軸方向長さｄを求める。この場合、θ、ａ、ｄをデフォルト値として予め適宜値に定め、これによって、未登録道路可能性軌跡Ｍを回転収縮して、当該未登録道路可能性軌跡Ｍの経路形状を補正する（図５参照）。なお、前記経路形状補正手段２０６及び／又は連結形状補正手段２０７による補正後の軌跡を第１軌跡Ｍ１と称する。

さらに、連結形状補正手段２０７を備えた趣旨は、次にある。すなわち、離脱側登録道路Ｓ又は復帰側登録道路Ｔと前記第１軌跡Ｍ１との各連結部においては、そこが交差点であったり、あるいは、側路への分岐点、高速道路への分岐道路、あるいは高速道路からの分岐道路であったりする。交差点である場合には、上記離脱側登録道路Ｓ又は復帰側登録道路Ｔに対して第１軌跡Ｍ１が直線的に連結する形状（Ｔ字やＹ字）とするのが良い。この場合、第１軌跡Ｍ１は、両方向通行可能道路の可能性があると判定できる利点がある。これに対して、分岐道路であった場合には、第１軌跡Ｍ１の連結部形状をそのまま採用したほうが良い。この場合、第１軌跡Ｍ１を一方通行道路の可能性があると判定できる利点がある。

前記連結部形状補正手段２０７は、前記補正して得た第１軌跡Ｍ１における離脱側登録道路Ｓと復帰側登録道路Ｔとの連結部の連結形状を所定条件のときに補正する。すなわち、図６に示すように、例えば離脱側登録道路Ｓと前記第１軌跡Ｍ１との連結部Ｍａの形状が、比較的小さな円弧状をなすものとする。この連結部Ｍａの軌跡が離脱側登録道路Ｓの推定道路領域Ｒｓ（これは地図データに予め記憶されている登録道路の幅と所定長）と、未登録道路可能性軌跡Ｍにおける推定道路領域Ｒｍ（これは一義的にデフォルトの道路幅（例えば１車線幅）と所定長）の内部に全て入っているか否かを判断し、入っていれば（これが所定条件に相当する）、この連結部Ｍａは交差点（この場合Ｔ字形状）であると判断し、連結部Ｍａを図７に示すように直線状に補正する。入っていなければ、交差点ではなく、分岐道路の可能性があると判断でき、円弧形状（第１軌跡Ｍ１そのままの円弧形状）とするのが良いと判断する。前記復帰側登録道路Ｔに対する連結部Ｍｂについても同様に、前記所定条件のときに補正する。

なお、第１軌跡Ｍ１の連結部Ｍａが図８に示すように比較的大きな円弧状をなすと、当該連結部Ｍａの一部が前記離脱側登録道路Ｓの推定道路領域Ｒｓ及び第１軌跡Ｍ１における推定道路領域Ｒｍの範囲内に入らないから、当該連結部Ｍａは交差点ではなく、カーブ状の分岐路と判断し、その形状のままとする。

この後、ステップＳ１０で、第１軌跡Ｍ１に対して前記未登録道路走行データを逐次マップマッチングさせる疑似車両走行を試行する（マップマッチング試行手段２０３）。
そして、ステップＳ１１では、前記第１軌跡Ｍ１に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定する（一次マップマッチング成否判定手段２０８）。ここで、マップマッチングしたことが判定されるとステップＳ１６に移行して前記第１軌跡Ｍ１を登録道路の地図データにマージして前記地図データ記憶部１１０に記憶させる。なお、上記地図データは前記第１軌跡Ｍ１又は後述する第２軌跡Ｍ２に対してノードやリンクを付して作成される。

上記ステップＳ１１でマップマッチングしないことが判定されると、ステップＳ１２に移行して、非マップマッチング箇所が前記連結部形状補正手段２０７が補正した連結部（連結部Ｍａ又は／及びＭｂ）であるか否かを判断する。ここで「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ１３に移行して、該当する連結部について連結形状補正手段２０７による補正が有効ではなかったと判断して、前記第１軌跡Ｍ１における非マップマッチングの連結部のみを未登録道路可能性軌跡Ｍにおける連結部に戻す補正をし（第２の補正）第２軌跡Ｍ２とする。つまり、未登録道路可能性軌跡Ｍ１を第１経路形状補正手段２０６のみで再度補正し第２軌跡とする。

例えば、図９に示すように、実際には未登録道路の連結部が分岐路であっても、円弧形状の半径が小さい場合には、同図に第１軌跡Ｍ１の連結部が符号Ｉで示すように交差点であると判定（補正）されることがある。この場合には、前記ステップＳ１２で、上記連結部が非マップマッチング箇所であると判定されることになり、ステップＳ１３で、元の未登録道路可能性軌跡Ｍを、経路形状補正手段２０６のみで補正することで、その非マップマッチング箇所が元の未登録道路可能性軌跡Ｍの連結部Ｍａ及び／又はＭｂに戻される。

上記ステップＳ１３の後、ステップＳ１４に移行して、第２軌跡Ｍ２に対して前記未登録道路走行データを逐次マップマッチングさせる疑似車両走行を試行し（マップマッチング試行手段２０３）、ステップＳ１５で前記第２軌跡Ｍ２に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定する（二次マップマッチング成否判定手段２１０）。マッチングしたと判定されれば、ステップＳ１６に移行して前記第２軌跡Ｍ２を登録道路の地図データにマージして前記地図データ記憶部１１０に記憶させる（新地図データ記憶制御手段２１１）。

前述のステップＳ１２で「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１７に移行して、第２の補正手段２０９のうち、第２経路形状補正手段２０９ａによる補正を実行する。すなわち、前述のパラメータである角度θ、長さａ、ｄを順次変更して（パラメータ値変更手段２０９ｂ）第１軌跡Ｍ１の経路形状を補正する。

すなわち、前述した式（１）の行列式では、未知数がθ、ａ、ｂの３つあるため、この行列式だけでは、解は一つに定まらず、このθ、ａ、ｂの値を少しずつ変える。
ここで、行列（ａ，ｄ）は全体の長さを伸縮する行列であるから、このステップＳ１７では、これが実行される都度、第１軌跡Ｍ１のベクトルの長さ（ｘ軸方向長さａ，ｙ方向長さｄで決まる）を、最短（離脱点と復帰点との間の直線距離）から最長（離脱点と復帰点との間の第１軌跡Ｍ１の道のり距離）の間で少しづつ変化させるように、ａ，ｂの値を変更してゆく。又、角度θは登録道路への接続角度は全角度あり得るので、ａ，ｂの各値で０〜３６０度の間で少しづつ変更してゆく。これにより第１軌跡Ｍ１が、このステップＳ１２が実行される都度、順次補正（第２軌跡Ｍ２が作成され、順次更新）されてゆくことになる。全ての値を変更したことをもって、パラメータの全てを適用したこととする。

ここで、図１０のように登録道路に対して、実際の未登録道路が特殊な形状である場合、実際には、符号Ｇで示す走行軌跡であったとしても、第１軌跡Ｍ１が実際の走行軌跡Ｇとはかなり異なることがある。この場合には、前記ステップＳ１１で「ＮＯ」で且つステップＳ１２も「ＮＯ」となる。この場合、上記ステップＳ１７で、前述のパラメータである角度θ、長さａ、ｄを順次変更して第１軌跡Ｍ１の経路形状を補正し第２軌跡Ｍ２を得ることになる。

上記ステップＳ１７の後、ステップＳ１８で再度マップマッチングを試行し、次のステップＳ１９（二次マップマッチング成否判定手段２１０）でマップマッチングがなされたと判断されれば、ステップＳ１６に移行して前記第２軌跡Ｍ２を新地図データとして前記地図データ記憶部１１０に記憶させる。

前記ステップＳ１９でマップマッチングしていないと判断されると、前記パラメータの変更が、当初予定されていた変更値を全て適用したか否か（パラメータの変更が全て終了したか否か）を判断し、全て適用されれば、マップマッチングの可能性がないと判断して、ステップＳ２１で未登録道路走行データ群を外部メモリ１３０から破棄（削除）する。

上述した実施形態によれば、第１の補正手段２０５での補正により作成した第１軌跡Ｍ１を、マップマッチング試行手段２０３により、未登録道路走行データ群でマップマッチングさせて疑似車両走行を試行し、一次マップマッチング成否判定手段２０８により、前記第１軌跡Ｍ１に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定する。従って、第１軌跡Ｍ１が未登録道路に合致するか否かを、自車両を実際に再走行させることなく確認することができる。そして、この第１軌跡Ｍ１に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしないときには、第１軌跡Ｍ１を、第１の補正手段２０５と補正態様が異なる第２の補正手段２０９により再度補正して第２軌跡Ｍ１を作成し、そして再度マップマッチングし、二次マップマッチング成否判定手段２１０により第２軌跡Ｍ２に対して未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定する。すなわち、この場合も第２の補正手段２０９により補正して作成した第２軌跡Ｍ２が未登録道路に合致するか否かを、実際に車両を再走行させることなく確認することができる。そして、マップマッチングしたことが判断されると、第２軌跡Ｍ２が未登録道路の適正な地図データであると判定でき、そして、新地図データ記憶制御手段２１１が、適正地図データである第１軌跡Ｍ１又は第２軌跡Ｍ２を登録道路の地図データにマージして地図データ記憶部１１０に記憶させる。

このように第１の補正手段２０５で補正して作成した第１軌跡Ｍ１をマップマッチングにより未登録道路と合致するかを確認し、合致しないことが確認できたときには、補正態様を変えて第２の補正手段２０９で補正して第２軌跡Ｍ２を作成するから、未登録道路可能性軌跡Ｍを実際の未登録道路に合致するように補正することができて、これら補正で得た第１軌跡Ｍ１又は第２軌跡Ｍ２の未登録道路への合致精度を高めることができる。しかも、第１の補正手段２０５及び第２の補正手段２０９で補正した第１軌跡Ｍ１又は第２軌跡Ｍ２が未登録道路に合致することが確認できたときにのみ、記憶させるから、未登録道路に合致する新地図データのみを登録できる。

そして、第２の補正手段２０９で補正しても第２軌跡Ｍ２が未登録道路に合致しないことが確認されたときには、未登録道路走行データ群を破棄するから、無駄に走行データ記憶部１１０のメモリ領域を消費することがない。なお、ステップＳ１６で、第１軌跡Ｍ１又は第２軌跡Ｍ２を記憶した後であれば、未登録道路走行データ群を破棄するようにしても良い。

又、上記実施形態においては、前記第１の補正手段２０５が、未登録道路可能性軌跡Ｍを任意のパラメータθ、ａ、ｄで回転伸縮して当該未登録道路可能性軌跡Ｍの形状を補正し第１軌跡Ｍ２とする補正態様の第１経路形状補正手段２０６を有し、第２の補正手段２０９が、前記第１軌跡Ｍ１を前記経路形状補正手段２０６の前記パラメータの値とは異なる値で回転伸縮して当該第１軌跡Ｍ１の形状を補正し第２軌跡Ｍ２とする補正態様の第２経路形状補正手段２０９ａを有する。

これによれば、未登録道路可能性軌跡Ｍの経路形状を異なる補正態様で補正でき、実際の未登録道路の経路形状に適合した第１軌跡Ｍ１又は第２軌跡Ｍ２を得ることができる。
又、本実施形態においては、前記第２経路形状補正手段２０９ａにより得た第２軌跡Ｍ２が二次マップマッチング成否判定手段２１０でマップマッチングしないと判定されたときには、第２の補正手段２０９が、当該二次マップマッチング成否判定手段２１０でマップマッチングすることが判定されるまで第２経路形状補正手段２０９ａのパラメータの値を順次変更するパラメータ値変更手段２０９ｂを備え、新地図データ記憶制御手段２１１が、パラメータ値変更手段２０９ｂによるパラメータの値の変更が全て終了しても二次マップマッチング成否判定手段２１０でマップマッチングしないと判定されたときを条件に前記未登録道路走行データ群を破棄するようにした。

これによれば、マップマッチングが成功しない場合には（ステップＳ１８）パラメータである角度θ、長さａ、ｄの値を順次変更して第２軌跡Ｍ２を順次変更し、マップマッチングを再試行することを繰り返すから、第２軌跡Ｍ２がマップマッチングする確率がさらに高くなり、第２軌跡Ｍ２が実際の未登録道路に対して合致する確率を飛躍的に高めることができる。そして、前記パラメータの値を全て変更しても第２軌跡Ｍ２が実際の未登録道路に対して合致しないとき未登録道路走行データ群を破棄するから、真に不適合な未登録道路走行データ群を破棄できる。

又、本実施形態によれば、第１の補正手段２０５が、さらに、前記未登録道路可能性軌跡Ｍにおける前記離脱側登録道路と復帰側登録道路との各連結部の連結形状を所定条件のときに補正する連結形状補正手段２０７を有し、前記一次マップマッチング成否判定手段２０８が、マップマッチング試行手段２０３の実行後に第１軌跡Ｍ１に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定することに加え、マップマッチングしない場合において前記第１軌跡Ｍ１における非マップマッチング箇所を特定可能であり、そして、一次マップマッチング成否判定手段２０８がマップマッチングしないと判定し且つ前記第１軌跡Ｍ１における非マップマッチング箇所が前記連結部形状補正手段２０７が補正した連結部であるときには、該当する連結部の形状を前記未登録道路可能性軌跡Ｍの連結部の形状に戻す補正をし、当該第１軌跡Ｍ１における非マップマッチング箇所が前記連結部以外であるときに前記第２経路形状補正手段２０９ａを実行させるようにした。

これによれば、連結部形状補正手段２０７がした補正が有効でなかった場合に、第１軌跡Ｍ１の連結部のみを前記未登録道路可能性軌跡Ｍの連結部の形状に戻す補正をするから、連結部補正が原因でのマップマッチング不成功を極力少なくできる。
又、本実施形態によれば、第１経路形状補正手段２０６及び第２経路形状補正手段２０９ａが行う回転伸縮は、前述した式（１）を用いた座標変換で行い、値を変更するパラメータを、θ、ａ、ｄとしたから、経路形状を少しづつ変形させる補正ができて、マップマッチング成功の確率を高めることができる。

又、本実施形態によれば、自車位置検出部１２０が、自車両の走行時に自車両の位置及び方位を検出し自車位置データ及び方位データなどの走行データから自車両位置を検出するから、自車両位置の検出精度が高く、この走行データから作成される未登録道路走行データ群の精度も高めることができる。
このように実施形態の道路学習装置によれば、未登録道路に対する未登録道路可能性軌跡の合致精度を高めることができ、信頼性の高い未登録道路相当の新地図データを登録できる。

図面中、１００はカーナビゲーション装置（道路学習装置）、１１０は地図データ記憶部（地図データ記憶手段）、１２０は自車位置検出部（自車位置検出手段）、１３０は外部メモリ（走行データ記憶手段）、１７０は制御部、２０１は未登録道路走行判断手段、２０２は未登録道路走行データ記憶制御手段、２０３はマップマッチング試行手段、２０４は未登録道路可能性軌跡作成手段、２０５は第１の補正手段、２０６は第１経路形状補正手段、２０７は連結形状補正手段、２０８は一次マップマッチング成否判定手段、２０９は第２補正手段、２０９ａは第２経路形状補正手段、２０９ｂはパラメータ値変更手段、２１０は二次マップマッチング成否判定手段、２１１は新地図データ記憶制御手段を示す。

Claims (7)

1. 地図データを記憶する地図データ記憶手段（１１０）と、
   自車両の位置を検出する自車位置検出部（１２０）と、
   前記自車両の位置を含む走行データを記憶する走行データ記憶手段（１３０）と、
   前記自車両が、前記地図データ記憶手段に記憶された地図データで示された登録道路を走行しているか、当該地図データには示されていない未登録道路を走行しているか否かを判断する未登録道路走行判断手段（２０１）と、
   前記未登録道路走行判断手段により前記未登録道路を走行したことが判断されると、この未登録道路の前記走行データ群を未登録道路走行データ群として前記走行データ記憶手段に記憶する未登録道路走行データ記憶制御手段（２０２）と、
   前記走行データ記憶手段に記憶された未登録道路走行データ群から未登録道路の走行軌跡を未登録道路可能性軌跡として作成する未登録道路可能性軌跡作成手段（２０４）と、
   前記未登録道路可能性軌跡を前記登録道路の地図データにマージするために所定の補正態様で補正し、第１軌跡とする第１の補正手段（２０５）と、
   前記第１軌跡に対して前記未登録道路走行データを逐次マップマッチングさせるマップマッチング試行手段（２０３）と、
   前記マップマッチング試行手段の実行後に前記第１軌跡に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定する一次マップマッチング成否判定手段（２０８）と、
   この一次マップマッチング成否判定手段によりマップマッチングしないことが判定されたときに、前記第１軌跡を前記第１の補正手段の補正態様と異なる補正態様で補正し、第２軌跡とする第２の補正手段（２０９）と、
   前記第２軌跡に対して前記マップマッチング試行手段を再実行させ、前記未登録道路走行データ群がマップマッチングするか否かを判定する二次マップマッチング成否判定手段（２１０）と、
   前記二次マップマッチング成否判定手段によりマップマッチングしないことが判定されたときに前記未登録道路走行データ群を破棄し、前記一次マップマッチング成否判定手段によりマップマッチングすることが判定されたときには前記第１軌跡を前記登録道路の地図データにマージして前記地図データ記憶手段に記憶させ、及び前記二次マップマッチング成否判定手段によりマップマッチングすることが判定されたときには前記第２軌跡を前記登録道路の地図データにマージして前記地図データ記憶手段に記憶させる新地図データ記憶制御手段（２１１）と
   を備えてなる道路学習装置。
2. 前記未登録道路走行データ記憶制御手段（２０２）は、前記未登録道路走行データ群の他に、自車両が未登録道路進入の際に離脱した離脱側登録道路における離脱直前にある前記地図データが記憶した地点と、自車両が未登録道路から登録道路に復帰した際に復帰した復帰側登録道路における復帰直後にある前記地図データが記憶した地点とを前記走行データ記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の道路学習装置。
3. 前記第１の補正手段（２０５）は、前記未登録道路可能性軌跡を任意のパラメータで回転伸縮して当該未登録道路可能性軌跡の形状を補正し第１軌跡とする補正態様の第１経路形状補正手段（２０６）を有し、
   前記第２の補正手段（２０９）は、前記第１軌跡を前記第１経路形状補正手段（２０６）の前記パラメータの値とは異なる値で回転伸縮して当該第１軌跡の形状を補正し第２軌跡とする補正態様の第２経路形状補正手段（２０９ａ）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の道路学習装置。
4. 前記第２の補正手段（２０９）は、前記第２経路形状補正手段（２０９ａ）により得た第２軌跡が二次マップマッチング成否判定手段でマップマッチングしないと判定されたときには、当該二次マップマッチング成否判定手段でマップマッチングすることが判定されるまで前記第２経路形状補正手段（２０９ａ）の前記パラメータの値を順次変更するパラメータ値変更手段（２０９ｂ）を備え、
   前記新地図データ記憶制御手段（２１１）は、前記パラメータ値変更手段（２０９ｂ）によるパラメータの値の変更が全て終了しても前記二次マップマッチング成否判定手段でマップマッチングしないと判定されたときを条件に前記未登録道路走行データ群を破棄することを特徴とする請求項３に記載の道路学習装置。
5. 前記第１の補正手段（２０５）は、さらに、前記未登録道路可能性軌跡における前記離脱側登録道路と復帰側登録道路との各連結部の連結形状を所定条件のときに補正する連結形状補正手段（２０７）を有し、
   前記一次マップマッチング成否判定手段は、前記マップマッチング試行手段の実行後に前記第１軌跡に対して前記未登録道路走行データ群がマップマッチングしたか否かを判定することに加え、マップマッチングしない場合において前記第１軌跡における非マップマッチング箇所を特定可能であり、
   前記第２の補正手段（２０９）は、一次マップマッチング成否判定手段がマップマッチングしないと判定し且つ前記第１軌跡における非マップマッチング箇所が前記連結部形状補正手段（２０７）が補正した連結部であるときには、当該連結部の形状を、前記未登録道路可能性軌跡の連結部の形状に戻す補正をし、当該第１軌跡における非マップマッチング箇所が前記連結部以外であるときに前記第２経路形状補正手段（２０９ａ）を実行させることを特徴とする請求項３又は４に記載の道路学習装置。
6. 前記第１経路形状補正手段（２０６）及び第２経路形状補正手段（２０９ａ）が行う回転伸縮は、下記式（１）を用いた座標変換で行い、
   

   

   前記パラメータは、θ、ａ、ｄであることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の道路学習装置。
7. 前記自車位置検出手段は、自車両の走行時に自車両の位置及び方位を検出し自車位置データ及び方位データなどの走行データから自車両位置を検出することを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の道路学習装置。
   
   

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