JP5412967B2

JP5412967B2 - ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP5412967B2
Application number: JP2009138113A
Authority: JP
Inventors: 健木村; 啓一倉田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: JP2010286258A

Description

本発明は、地図データの道路情報を更新するナビゲーション装置に関する。

従来、自機に記憶される地図データの既存道路から離脱し、既存道路に復帰するまでの走行軌跡を記録し、この記録した走行軌跡を新規道路として地図データに自動的に追加するナビゲーション装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のナビゲーション装置は、自車位置を地図上の道路に位置付けるマップマッチングが不可能であった場合の走行軌跡を新規道路として地図データに追加更新するものである。特許文献１に記載の技術では、既存道路から離脱し、マップマッチングが不可能となった離脱地点、及び、既存道路に復帰し、マップマッチングが再度可能となった復帰地点において既存道路と新規道路とを接続する。これにより、ナビゲーション装置に記憶されている地図データが古くても、既存道路から離脱した車両の走行軌跡が新規道路として地図データに追加更新され、この新規道路を含めた経路計算や経路案内を実行することができるようになる。

特開２００６−１２５８８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、新規道路から既存道路に復帰する復帰地点にて、例えば、近接した既存道路が平行して２本存在する場合には、どちらの既存道路に接続させるかを特定できない。具体的には、地図データに追加更新された新規道路から既存道路に復帰する際、復帰先に高速道路と一般道路とが、上下に平行して存在する場合、どちらの道路に復帰するかは、自車位置を平面の地図上の道路に位置付けるマップマッチングでは判別できない。仮に、マップマッチングの演算上において、どちらかの既存道路に自車位置が位置付けられてしまった場合、実際には接続されていない道路同士が接続されてしまう問題が生じる。これにより、経路探索において最適な経路を探索できなかったり、また、目的地までの経路の案内において間違った案内をしてしまったりすることがあり、ユーザに不利益を生じさせることがある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、例えば、新規道路から既存道路に復帰する際、高速道路と一般道路とが、上下に平行して存在する場合においても、どちらの既存道路に正しく接続するかを判定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。

上記課題を解決するために、請求項１に発明は、地図更新手段が、予め地図情報として記憶された既存道路を離脱し、既存道路に復帰するまでの走行軌跡を新規道路として地図データに追加更新し、道路接続手段が、新規道路から既存道路に復帰した復帰地点にて、新規道路と既存道路とを接続するナビゲーション装置であって、道路接続手段は、既存道路として高速道路と一般道路とが近接して平行に存在する場合に、前記新規道路と前記既存道路とを走行した際の車両の走行履歴情報である各平均車速差の大小により、前記新規道路が前記高速道路か前記一般道路に接続されているかを判定することを特徴とする。本発明によれば、新規道路から既存道路に復帰する復帰地点に、既存道路として高速道路と一般道路とが近接して存在する場合においても、新規道路と既存道路とを正しく接続させることができる。このため、ユーザに不利益を与えることはない。

本実施例のカーナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。本実施例における、離脱地点から復帰地点までのマップマッチング不可能な走行軌跡を示す説明図である。本実施例において、マップマッチング不可能な走行軌跡が新規道路として更新される場合の作用を示す説明図である。本実施例において、新規道路と、既存道路との接続を特定できない場合の具体例を示す説明図である。本実施例において、新規道路と、既存道路の一般道路とが接続される場合の作用を示す説明図である。本実施例において、新規道路と、既存道路の高速道路とが接続される場合の作用を示す説明図である。本実施例において、離脱地点にて同種の道路間が接続された場合の地図上に表示させる描画の具体例を示す説明図である。本実施例において、離脱地点にて異種の道路間が接続された場合の地図上に表示させる描画の具体例を示す説明図である。本実施例における接続判定処理を示すフローチャートである。本実施例におけるＥＴＣゲート情報を利用した接続判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。本実施例における走行履歴情報を利用した接続判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

以下に本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、本実施例では、本発明のナビゲーション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、下記の実施例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。
（実施例）
図１は本実施例のカーナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置１は、ＥＴＣ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）車載機１０と、地図データ記憶部２０と、走行軌跡認識部３０と、操作スイッチ群４０と、表示装置５０と、制御部６０とを備えている。

ＥＴＣ車載機１０は、ＥＴＣアンテナ１１を介して、有料道路の料金所に設置された料金所端末との間で、通行料金収受に必要な情報（ＥＴＣゲート情報）を無線通信により送受信し、料金収受処理を行う。具体的には、まず、入口料金所の電子機器から送信される車種、料金所情報等といった料金収受情報を受信して記憶する。次いで、出口料金所の電子機器にこれら料金収受情報を送信するとともに、出口料金所の電子機器から送信される課金情報を受信し、料金収受処理を行う。料金所端末から受信するＥＴＣゲート情報には、料金収受処理に関わる情報だけでなく、料金所の位置情報や、情報を受信した時刻等が含まれる。なお、ＥＴＣゲート情報は、ＥＴＣ車載機１０に記憶される。

地図データ記憶部２０には、地図データとして、経路データ２１と描画データ２２とが記憶されている。なお、地図データ記憶部２０の記憶媒体としては、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｌｙ）、ハードディスク、メモリ等を用いることができる。

経路データ２１は、経路探索を行うために道路地図情報をノードと、ノード間を接続するリンクとのネットワーク情報として記憶している。この経路データ２１に基づいて、制御部６０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。

描画データ２２は、表示装置５０に地図を描画するために必要な情報として、道路データ２２ａと背景データ２２ｂとから構成される。道路データ２２ａは、地図上の各道路に対応する緯度・経度情報、ノード番号、リンク番号、道路の形状、道路種別等からなる。背景データ２２ｂは、地図上に道路や、線路、建造物、私有地、駐車場等といった施設、若しくは海や河川等の地形を描画するためのデータであって、例えば「河川」などのデータ種類を識別可能に構成されている。

走行軌跡認識部３０は、自車位置を検出する自車位置検出部３１と、車両の走行軌跡を記憶する走行軌跡記憶部３２と、自車位置を地図上の道路に位置付けるマップマッチング処理部３３とを備えている。

自車位置検出部３１は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）用の人口衛星から送信電波を、ＧＰＳアンテナ３１ａを介して受信し、車両の位置等を検出するＧＰＳ受信機３１ｂと、車両の速度を検出するための速度センサ３１ｃと、車両に加えられる回転運動の大きさを３次元軸で検出可能なジャイロセンサ３１ｄとを備えている。そして、これら各センサ等３１ｂ乃至３１ｄは、各々が性質の異なる誤差を有しているため、互いに補完しながら自車位置の検出を行うように構成されている。なお、位置を検出するセンサとしては、上述したセンサの一部のみで構成してもよい。また、地磁気から進行方位を検出するための地磁気センサや、ステアリングの回転角センサ等を併用してもよい。これらの各検出信号に基づき座標及び進行方向の組として現在の自車位置を算出する。

走行軌跡記憶部３２は、自車位置検出部３１において検出された自車位置の軌跡を走行軌跡として記憶する。

マップマッチング処理部３３は、自車位置検出部３１において検出された自車位置と、走行軌跡記憶部３２に記憶された走行軌跡、及び、地図データ記憶部２０に記憶された道路データ２２ａを照合して、自車位置を地図上の道路に位置付け（マップマッチング）する。

操作スイッチ群４０は、表示装置５０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５０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５０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。

表示装置５０は、カラー表示装置であり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）等があるが、その何れを用いてもよい。表示装置５０の表示画面には、描画データ２２により構成される地図と、マップマッチング処理部３３にて地図上に特定された現在位置を示すマークや、目的地までの誘導経路等が地図上に重ねて表示される。また、各種施設の記号データや名称、目印等を地図に重ねて表示させてもよい。

制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなど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４０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５０に表示する地図表示処理や、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を行う。

さらに、制御部６０は地図データ更新部６１を備える。地図データ更新部６１は、道路判定部６１ａと、接続判定部６１ｂと、データ生成部６１ｃとを備え、データ生成部６１ｃにて生成されたデータを地図データ記憶部２０に格納することで地図データの追加更新を行う。

道路判定部６１ａは、図２に示すように、地図上の既存道路から外れた位置を車両が走行した間の、つまり、マップマッチングが不可能であった間の車両の走行軌跡が、地図データに更新すべき新規道路であるかどうかを判定する。マップマッチングが不可能になる直前の既存道路上の地点を離脱地点とし、再度マップマッチングが可能になった直後の既存道路上の地点を復帰地点とすると、新規道路であるかどうかの判定は、その離脱地点から復帰地点までを走行した間の車両の走行履歴情報に基づいて判定される。

具体的には、例えば、離脱地点から復帰地点まで走行した間の車両の平均速度や、その間に駐車したか、河川や線路を越えて走行したか、といった情報に基づいて判定される。車両の平均速度が所定速度以上で、且つ、その間に駐車しなかった場合や、河川や線路を越えて走行した場合等は新規道路であると判定される。また、車両の平均速度が非常に速い場合（例えば、７０ｋｍ／ｈ以上）や、ＥＴＣゲートを通過し、ＥＴＣ車載機１０がＥＴＣゲート情報を受信した場合等においては、新規道路は一般道路ではなく高速道路であると判定される。

接続判定部６１ｂは、道路判定部６１ａにて判定された新規道路と、既存道路とが接続しているかどうかを判定する。具体的には、図２、及び、図３に示すように、既存道路から離脱し、新規道路に進入する離脱地点、及び、新規道路から離脱し、既存道路に復帰する復帰地点において、既存道路と新規道路とを接続させる。また、新規道路が既存道路を横切って通過するだけである場合は、既存道路上に自車位置が存在したとしても、マップマッチングは不可能であるので、既存道路に復帰したと判定されることはない。即ち、新規道路と既存道路とが実際に接続しているかどうかが不明であるときは双方を接続させない。

次に、図４に示すように、新規道路と判定された走行軌跡に対する既存道路への復帰地点にて、復帰先の既存道路として、高速道路と、一般道路とが上下に平行して存在する場合の接続判定について述べる。この場合、復帰地点にてどちらの既存道路に車両が復帰したかは、自車位置を平面の地図上の道路に位置付けるマップマッチングでは判別できない。従って、復帰地点の前後を走行する際の車両の走行履歴情報に基づいて、新規道路がどちらの既存道路に接続するかを判定する。

まず、図５に示すように、一般道路に接続する場合について説明する。新規道路が一般道路で、復帰地点にて一般道路に接続する場合、新規道路を走行した際の平均速度と、その後の既存道路を走行した際の平均速度との差は、ともに一般道路を走行しているために小さくなる。一方、新規道路が高速道路で、復帰地点にて一般道路に接続する場合、車両はＥＴＣゲートを通過し、その際、ＥＴＣ車載機１０はＥＴＣゲート情報を受信する。このとき得られるＥＴＣゲート情報には、通過したＥＴＣゲートが高速道路の出口であることを示す情報が含まれる。また、高速道路である新規道路を走行した際の平均速度と、その後の既存道路を走行した際の平均速度の差は、既存道路の方が平均速度が３０ｋｍ／ｈ程度遅くなると考えられる。なお、一般道路の制限速度は６０ｋｍ／ｈ以下であるため、車両の平均速度は６０ｋｍ／ｈ以下となる。なお、既存道路を走行した際の平均速度は、復帰地点から１ｋｍを走行した際の平均速度とする。

次に、図６に示すように、高速道路に接続する場合について説明する。新規道路が一般道路で、復帰地点にて高速道路に接続する場合、車両はＥＴＣゲートを通過し、その際、ＥＴＣ車載機１０はＥＴＣゲート情報を受信する。このとき得られるＥＴＣゲート情報には、通過したＥＴＣゲートが高速道路の入り口であることを示す情報が含まれる。また、新規道路を走行した際の平均速度と、その後の既存道路を走行した際の平均速度との差は、高速道路である既存道路の平均速度が３０ｋｍ／ｈ程度早くなると考えられる。一方、新規道路が高速道路で、復帰地点にて高速道路に接続する場合、車両はＥＴＣゲートを通過することがあり、その際、ＥＴＣ車載機１０はＥＴＣゲート情報を受信する。このとき得られるＥＴＣゲート情報には、通過したＥＴＣゲートが高速道路の中継地点であることを示す情報が含まれる。また、新規道路を走行した際の平均速度と、既存道路を走行した際の平均速度の差は、ともに高速道路を走行しているために小さくなる。なお、既存道路の平均速度は、既存道路が高速道路であるため６０ｋｍ／ｈ以上である可能性が高い。

データ生成部６１ｃは、道路判定部６１ａ、及び、接続判定部６１ｂにて判定された情報に基づいて、新規道路を更新するために必要なデータを作成する。具体的には、まず、道路判定部６１ａにおける判定に基づいて、新規道路の道路データや、地図上に新規道路を描画するための描画を生成する。次に、接続判定部６１ｂにて判定された情報に基づいて、接続されていなかったリンク間、ノード間、若しくは、リンク・ノード間を新たに新規道路に該当するリンクやノードで接続することで経路データ２１を新たに生成する。このとき、新規道路と既存道路との接続状況に対応した描画を生成する。

図７、及び、図８は、新規道路と既存道路とを復帰地点において接続させる場合の、地図上に表示させる描画の具体例を示している。図７（ａ）は一般道路（新規道路）から一般道路（既存道路）に接続された場合、図７（ｂ）は高速道路（新規道路）から高速道路（既存道路）に接続された場合の具体例を示している。また、図８（ａ）は、一般道路（新規道路）から高速道路（既存道路）に接続された場合、図８（ｂ）は、高速道路（新規道路）から一般道路（既存道路）に接続された場合の具体例を示している。図８に示すように、平面的な走行軌跡が同じである場合でも、道路間の接続に応じて（高架が上に表示されるように）描画を表示させる。

続いて、上述した接続判定処理について、図９、図１０、及び、図１１のフローチャートを参照して説明する。なお、本フローチャートに示す処理は、制御部６０に記憶されているコンピュータプログラムに従って実行される。

既に更新されている新規道路、若しくは新規道路として更新される経路を車両が走行している場合に接続判定処理は開始される。始めに、図９におけるステップＳ９０において、ＥＴＣゲート情報を受信したか否かを判定する。車両がＥＴＣゲートを通行し、ＥＴＣゲート情報を受信した場合は（ステップＳ９０：Ｙｅｓ）、ステップＳ９１に移行し、ＥＴＣゲート情報を記憶する。ＥＴＣゲート情報を受信していない場合は（ステップＳ９０：Ｎｏ）、ステップＳ９２に移行する。
ステップＳ９２では、車両が新規道路から既存道路に復帰したかどうかを判定する。新規道路から既存道路に復帰した場合は（ステップＳ９２：Ｙｅｓ）、ステップＳ９３に移行し、そうでない場合は（ステップＳ９２：Ｎｏ）、ステップＳ９０に戻る。

ステップＳ９３では、復帰地点にて新規道路と既存道路とが既に接続されているかどうかを判定する。既に接続されている場合は（ステップＳ９３：Ｙｅｓ）、本処理を終了し、接続されていない場合は（ステップＳ９３：Ｎｏ）、ステップＳ９４に移行する。

ステップＳ９４では、復帰先の既存道路として、高速道路と一般道路とが上下に平行して存在しているかどうかを判定する。地図データ上に、高速道路と一般道路とが上下に平行して存在している場合は（ステップＳ９４：Ｙｅｓ）、ステップＳ９５に移行する。高速道路と一般道路とが上下に平行して存在していない場合は（ステップＳ９４：Ｎｏ）、マップマッチングにより復帰先の既存道路が特定可能なので、ステップＳ９８に移行し、復帰地点にて新規道路と既存道路とを接続させる。

ステップＳ９５では、復帰地点付近で受信したＥＴＣゲート情報が記憶されているかを判定する。復帰地点付近とは、例えば、復帰地点から３００メートル以内、若しくは、復帰地点に到達する３分以内とし、それらは復帰地点の位置情報、及び、到達時刻と、ＥＴＣゲート情報とから判定することができる。復帰地点付近で受信したＥＴＣゲート情報が記憶されている場合は（ステップＳ９５：Ｙｅｓ）、ステップＳ９６に移行する。ＥＴＣゲートが存在しないために、若しくは、ユーザがＥＴＣを利用しなかったために、ＥＴＣゲート情報を受信しなかった場合は（ステップＳ９５：Ｎｏ）、ステップＳ９７に移行する。

ステップＳ９６では、ＥＴＣゲート情報を利用した接続判定処理サブルーチンを実行する。なお、ＥＴＣゲート情報を利用した接続判定処理サブルーチンの具体的な処理は後述する。その後、ステップＳ９９へ移行する。

ステップＳ９７では、走行履歴情報を利用した接続判定処理サブルーチンを実行する。なお、走行履歴情報を利用した接続判定処理サブルーチンの具体的な処理については後述する。その後、ステップＳ９９へ移行する。

ステップＳ９９では、上記フローチャートにて判定された、接続判定結果に基づいて地図データを更新し、本処理を終了する。

続いて、図９におけるステップＳ９６におけるＥＴＣゲート情報を利用した接続判定処理サブルーチンについて、図１０のフローチャートを用いて説明する。

まず、ＥＴＣゲート情報を利用した道路判定処理サブルーチンが開始すると、図１０におけるステップＳ９６１において、ＥＴＣ車載機１０が受信し、記憶しているＥＴＣゲート情報に基づき、通過したＥＴＣゲートが高速道路の出口であることを示す情報が含まれるかどうかを判定する。ＥＴＣゲートが高速道路の出口であった場合は（ステップＳ９６１：Ｙｅｓ）、ステップＳ９６２に移行する。ＥＴＣゲートが高速道路の出口でなかった場合は（ステップＳ９６１：Ｎｏ）、ＥＴＣゲートは入り口、若しくは、高速道路の中継地点であるため、ステップＳ９６３に移行する。

ステップＳ９６２では、復帰地点にて、新規道路と一般道路とを接続させ、本処理を終了する。ステップＳ９６３では、復帰地点にて、新規道路と高速道路とを接続させ、本サブルーチンを終了する。

続いて、図９におけるステップＳ９７における走行履歴情報を利用した接続判定処理サブルーチンについて、図１１のフローチャートを用いて説明する。

まず、走行履歴情報を利用した道路判定処理サブルーチンが開始すると、図１１におけるステップＳ９７１において、新規道路を走行した際の平均速度と、既存道路を走行した際の平均速度との差が１５ｋｍ／ｈ未満であるかどうかを判定する。平均速度の差が小さい場合には、新規道路と既存道路とが同じ道路種別であると判定することができる。平均速度の差が１５ｋｍ／ｈ未満である場合は（ステップＳ９７１：Ｙｅｓ）、ステップＳ９７２に移行し、平均速度の差が１５ｋｍ／ｈ以上である場合は（ステップＳ９７１：Ｎｏ）、ステップＳ９７５に移行する。

ステップＳ９７２では、新規道路の道路種別が高速道路であるかを判定する。新規道路が高速道路として更新されている場合は（ステップＳ９７２：Ｙｅｓ）、ステップＳ９７３に移行し、復帰地点にて、新規道路と高速道路とを接続させ、本サブルーチンを終了する。新規道路が高速道路ではなく、一般道路として更新されている場合は（ステップＳ９７２：Ｎｏ）、ステップＳ９７４に移行し、復帰地点にて、新規道路と一般道路とを接続させ、本サブルーチンを終了する。

ステップＳ９７５では、既存道路を走行した際の平均速度が、新規道路を走行した際の速度がよりも３０ｋｍ／ｈ以上速くなったか否かを判定する。３０ｋｍ／ｈ以上速くなった場合（ステップＳ９７５：Ｙｅｓ）、新規道路は高速道路に接続したと判定されるため、ステップＳ９７３に移行する。そうでない場合は（ステップＳ９７５：Ｎｏ）、ステップＳ９７６に移行する。

一方、ステップＳ９７６では、既存道路を走行した際の平均速度が、新規道路を走行した際の速度がよりも３０ｋｍ／ｈ以上遅くなったか否かを判定する。３０ｋｍ／ｈ以上遅くなった場合（ステップＳ９７６：Ｙｅｓ）、新規道路は一般道路に接続したと判定されるため、ステップＳ９７４に移行する。そうでない場合は（ステップＳ９７６：Ｎｏ）、ステップＳ９７７に移行する。

ステップＳ９７７では、既存道路に復帰後の車両の平均速度が６０ｋｍ／ｈ以上かどうかを判定する。６０ｋｍ／ｈ以上である場合は（ステップＳ９７７：Ｙｅｓ）、既存道路は高速道路である可能性が高いので、ステップＳ９７３に移行し、６０ｋｍ／ｈ以下である場合は（ステップＳ９７７：Ｎｏ）、既存道路は一般道路である可能性が高いので、ステップＳ９７４に移行する。

以上のように本実施例によれば、新規道路から既存道路に復帰する復帰地点にて、高速道路と一般道路とが、上下に平行して存在する場合、新規道路がどちらの既存道路に接続するかを判定することができる。詳しくは、新規道路を走行した際の平均速度と、既存道路を走行した際の平均速度とを比較することにより、新規道路がどちらの既存道路に接続したかを判定する。また、新規道路を走行した際にＥＴＣゲート情報を受信した場合においては、その受信したＥＴＣゲート情報に基づいて、どちらの既存道路に接続したかを判定する。従って、復帰地点にて、高速道路と一般道路とが、上下に平行して存在する場合においても、新規道路と既存道路とを正しく接続させることができる。これにより、実際には接続されていない道路同士が接続されてしまうことにより、間違った経路が探索されたり、間違った案内をしてしまったりと、ユーザに不利益を生じさせることはない。

１カーナビゲーション装置
１０ＥＴＣ車載機
２０地図データ記憶部
２１経路データ
２２描画データ
３０走行軌跡認識部
３１自車位置検出部
３２走行軌跡記憶部
３３マップマッチング処理部
４０操作スイッチ群
５０表示装置
６０制御部
６１地図データ更新部
６１ａ道路判定部
６１ｂ接続判定部
６１ｃデータ生成部

Claims

予め地図情報として記憶された既存道路を離脱し、該既存道路に復帰するまでの走行軌跡を新規道路として地図データに追加更新する地図更新手段と、
前記新規道路から前記既存道路に復帰した復帰地点にて、該新規道路と該既存道路とを接続する道路接続手段とを備えるナビゲーション装置であって、
前記道路接続手段は、前記既存道路として高速道路と一般道路とが近接して平行に存在する場合に、前記新規道路と前記復帰した後の前記既存道路とを走行した際の車両の走行履歴情報である各平均車速差の大小により、前記新規道路が前記高速道路か前記一般道路に接続されているかを判定することを特徴とするナビゲーション装置。