JP5749359B2 - 道路地図生成システム、道路地図生成装置、道路地図生成方法、及びナビゲーションシステム - Google Patents
道路地図生成システム、道路地図生成装置、道路地図生成方法、及びナビゲーションシステム Download PDFInfo
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Description
このような測位誤差に対しては、近年、マップマッチングの技術が進歩している。マップマッチングとは、ナビゲーションシステムにおける機能の1つであり、GPSを利用して算出した現在位置(現在の緯度、経度)の誤差を、道路地図を用いて補正する機能である。しかしながら、道路地図の精度が低いとマッチングが適切になされずに補正が有効に機能しない、といった問題も指摘されている。
前記移動体の現在位置の座標を所定時間毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される座標の集合(以下、座標群と称する)に基き、前記移動体の移動軌跡の近似線を算出する近似手段と、
前記近似手段により算出された近似線に基づき道路地図を生成する生成手段と、を備えた道路地図生成装置において、
前記近似線が前記道路の設計仕様に適合するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記近似線が前記設計仕様に適合しないと判定されると、前記近似線を前記設計仕様に適合するように補正する補正手段と、を備え、
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記生成手段は、前記近似手段により算出された近似線が前記補正手段により補正されると、前記補正手段により補正された近似線を用いて前記道路地図を生成し、
前記近似手段は、
前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上のデータに変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出する
ことを特徴とする道路地図生成装置である。
前記座標群を蓄積して記憶する記憶手段を備え、
前記近似手段は、前記近似線を算出した後、前記記憶手段に前記座標群が新たに蓄積されたと判断すると、その判断の際に前記記憶手段に記憶されている座標群に基づき再度近似線を算出するように構成されても良い。
前記検出手段により検出された前記車両の現在位置の座標が所定値以上の誤差を含むか否かを判定する異常判定手段を備え、
前記近似手段は、前記座標群のうち、前記異常判定手段により前記所定値以上の誤差を含むと判定された座標を除いて、前記近似線を算出するように構成されても良い。
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記近似手段は、前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記クロソイド曲線の部分であるクロソイド曲線部を、そのクロソイド曲線部に接続する直線部の近似線及び円弧部の近似線に基づき算出するように構成される。
前記近似手段は、
前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上のデータに変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出する。
ず、円弧部は円の一部であるから、その円弧部のどの部分においても(換言すればlの値によらず)、円弧部(円)の中心からの距離は一定である。換言すれば、円弧部については、lの値によらず1/rの値は一定となる。このため、円弧部は、演算用グラフ上では横軸に平行(縦軸に垂直)な線分で表される。
そして、クロソイド曲線は、演算用グラフ上においては横軸の変数(l)に比例する比例式で表されることが分かっている。演算用グラフにおいて、直線部と円弧部とを直線(横軸の変数に比例する比例式で表され得る直線)で結ぶことによって、直線部と円弧部との間のクロソイド曲線部に相当する線分を演算用グラフ上に描画することができる。そして、その演算用グラフ上にて描画した線分(直線部と円弧部とを結ぶ線分)を2次元のXY座標軸のグラフ上に変換すれば、クロソイド曲線部が得られる。
検出手段が前記移動体の現在位置の座標を所定時間毎に検出する検出ステップと、
近似手段が、前記検出ステップにより検出される座標の集合(以下、座標群と称する)に基き、前記移動体の移動軌跡の近似線を算出する近似ステップと、
生成手段が前記近似ステップにより算出された近似線に基づき道路地図を生成する生成ステップと、を備えた道路地図生成方法において、
判定手段が前記近似線は前記道路の設計仕様に適合するか否かを判定する判定ステップと、
補正手段が、前記判定ステップにより前記近似線が前記設計仕様に適合しないと判定されると、前記近似線を前記設計仕様に適合するように補正する補正ステップと、を備え、
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記生成ステップは、前記近似ステップにより算出された近似線が前記補正ステップにより補正されると、前記補正ステップにより補正された近似線を用いて前記道路地図を生成するステップを含み、
前記近似ステップは、
前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上のデータに変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出することを特徴とする道路地図生成方法である。
また、第3局面の本願発明は、車両の搭乗者に対し経路案内を行うナビゲーションシステムであって、
前記車両に搭載され、前記車両が道路に沿って移動することに伴いその道路の地図を生成する道路地図生成装置として、
前記車両の現在位置の座標を所定時間毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される座標の集合(以下、座標群と称する)に基き、前記車両の移動軌跡の近似線を算出する近似手段と、
前記近似手段により算出された近似線に基づき道路地図を生成する生成手段と、
前記近似線が前記道路の設計仕様に適合するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記近似線が前記設計仕様に適合しないと判定されると、前記近似線を前記設計仕様に適合するように補正する補正手段と、を備え、
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記生成手段は、前記近似手段により算出された近似線が前記補正手段により補正されると、前記補正手段により補正された近似線を用いて前記道路地図を生成し、
前記近似手段は、
前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上に変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出する、ように構成された道路地図生成装置を備え、
前記道路地図生成装置により生成された道路地図、及び前記検出手段により検出された前記車両の現在位置の座標を前記道路地図上に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された前記車両の現在位置に基き経路案内を行う経路案内手段と、
を備えたことを特徴とするナビゲーションシステムである。
また、本願発明のナビゲーションシステムは、
前記検出手段により検出された前記車両の現在位置の座標が第1所定値以上の誤差を含むか否かを判定する異常判定手段を備え、
前記表示手段は、前記異常判定手段により前記第1所定値以上の誤差を含むと判定された座標から前記道路地図上の道路へ垂線を形成した場合におけるその垂線とその道路との交点の座標を、車両の現在位置を表す座標として前記道路地図上に表示するように構成されていても良い。
前記車両の速度及び加速度の少なくとも一方を検出する速度検知手段と、
前記検出手段により検出された前記車両の現在位置の座標が、前記車両の進行方向に沿った方向に第2所定値以上の誤差を含むか否かを判定する誤差判定手段と、を備え、
前記表示手段は、前記誤差判定手段により前記第2所定値以上の誤差を含むと判定されると、その誤差を含むと判定された座標の直前に検出された座標及び前記速度検知手段の検出結果に基き前記車両の現在位置の座標を推定し、該推定した座標を、前記車両の現在位置を表す座標として前記道路地図上に表示するように構成されていても良い。
<第1実施形態>
[道路地図生成装置1の概要]
図1は、本実施形態の道路地図生成装置1の構成を表すブロック図である。
位置検出器12は、当該道路地図生成装置1を搭載した車両の現在位置や方位(進行方向)を検出するための機器であり、GNSS受信機12a、ジャイロスコープ12b、距離センサ12c、及び地磁気センサ12dを備える。
距離センサ12cは、車両の前後方向の加速度等から、車両が走行した距離を検出する。
構造令データ記憶部5には、予め、後述する構造令データが記憶される。
が格納される。この道路地図は、近似線データ記憶部7に記憶される近似線を表すデータの全てを統合して得られる、対象エリア全体の道路地図であり、本願発明の道路地図生成装置1により得られる結果物である。道路地図生成装置1(具体的には制御装置10)が道路地図を生成する処理については後述する。
[構造令データ]
構造令データ記憶部5に記憶される構造令データとは、政府機関が定める道路構造令(道路の安全性・円滑性を確保する観点から、最低限確保すべき一般的技術的基準を定めた法令)によって規定される道路の設計仕様(基準)を表すデータである。
そして、それら曲線半径、曲線部の片勾配、拡幅、緩和区間、縦断勾配、及び縦断曲線のそれぞれについて、設計速度、設計車両、及びその他の前提条件に基き、設計仕様(基準)が定められている。ここで、理解の助けのため、曲線半径、緩和区間、及び縦断曲線についてのみではあるが、道路構造令に基く実際の設計仕様(基準)を図2(A)〜(C)に示す。
[既存地図データ]
地図データ記憶部6に記憶される既存地図データは、本発明の道路地図を作成するにあたり車両の現在位置を概算して算出するために用いられるデータであり、そのようなデータとしては、従来利用されている既存の地図データが採用され得る。例えば、ノードデータとリンクデータとから構成される地図データが採用されても良い。なお、紙媒体上の地図をスキャンして得られるようなデータであっても良い。本実施形態では、道路地図生成装置1は、既存地図データを活用し車両の現在位置をおおよそ把握して、新たに算出対象とする道路(近似線)の範囲を設定して、その設定した範囲について近似線を算出するように構成されている。
[点群データ]
点群データ記憶部8に記憶される点群データは、位置検出器12によって測位される車両の現在位置の座標(緯度、経度)の群のデータである。本実施形態では、GNSS受信機12aは、1秒間に最大10回の測位を行う(なお、現状での一般的なGNSS受信機において、同様に1秒間に最大10回の測位が行われている)。点群データは、道路地図生成装置1が搭載される車両が走行している間、随時蓄積され得る。
[近似線データ]
近似線データ記憶部7に記憶される近似線データは、蓄積された点群データに基く近似線を表すデータである。なお、前述のように、道路構造令に基く道路は、直線部と、円弧部と、クロソイド曲線部とに分類することができる。近似線データには、直線部の近似線と、円弧部の近似線と、クロソイド曲線部の近似線とが含まれる。そして、本実施形態では、直線部及び円弧部の近似線は点群データに基き最小二乗法によって算出され、一方で、クロソイド曲線部の近似線は、最小二乗法により算出された直線部及び円弧部の近似線を活用して算出(演算)される。詳細については後述する。
[道路地図の生成方法]
次に、道路地図生成装置1による、道路地図の生成方法について説明する。
S120では、S110にて直線部のみであると判断されたことに基き、点群データから最小二乗法により直線部を算出(近似)する。
まず、S300にて、前述の対象範囲内の点群データに基き最小二乗法により直線部を算出(近似)する。
直線部の近似線を表す式がy=ax+bであるとき、xの平均分散(vx)、yの平均分散(vy)、x,yの共分散(vxy)は、それぞれ以下の式で表すことができる。
そして、相関係数(r)は、以下の式で表される。
S310の後はS320に移行し、相関係数(r)が所定の範囲内であるか否か(換言すれば、近似の正確度が所定度合以上か否か)を判断する。
S340では、算出(近似)済みである前区間との間で、相関係数が整合するか否かを判断する。換言すれば、今回算出(近似)した直線部と前区間との接続点が滑らかであるか否かを判断する。この判断は、具体的には、相関係数の相違が所定範囲内に収まるか否かに基き判断し得る。
S350では、相関係数が整合するよう直線部(近似式)を補正する。これは、今回の道路のパターンと前区間の道路のパターンとの連続性を維持する趣旨である。例えば、前区間がy=Ax+Bなる式によって近似され、今回の区間がy=ax+bなる式によって近似される場合に、それぞれの式から導かれる相関係数のそれぞれが所定の範囲内に収まり得るように、今回の区間についてのy=ax+bの係数a,bを許容される範囲で補正する。そして、S350の後は再びS320に移行する。
また、S110にて、対象範囲に含まれる道路について直線部のみでないと判断すると(S110:NO)、S130に移行し、円弧部のみであるか否かを判断する。
S140では、S130にて円弧部のみであると判断されたことに基き、点群データから最小二乗法により円弧部を算出(近似)する。
S140の処理(円弧部近似処理)の詳細について、図4に基き説明する。
S300の後はS310に移行し、S300にて算出(近似)した円弧部について、近似がどの程度正確であるかを表す係数である相関係数を算出する。
S320において、相関係数(r)が所定の範囲内であると判断すると(S320:YES)、S340に移行する。
S350では、相関係数が整合するよう円弧部(近似式)を補正する。これは、今回の道路のパターンと前区間の道路のパターンとの連続性を維持する趣旨である。
また、S130にて、対象範囲に含まれる道路について円弧部のみでないと判断すると(S130:NO)、S150に移行し、直線部及び円弧部のみであるか否かを判断する。
ただし、S160,170では、対象範囲のうち、直線部の部分、及び円弧部の部分が処理の最初において推定により絞り込まれたうえで、図4の処理が実行される。
クロソイド曲線部近似処理について、図5,7,8に基き説明する。
図5のクロソイド曲線部近似処理では、まず、S400において、図3の処理にて得られた直線部及び円弧部の両方について、横軸に長さlをとり縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離である)をとったグラフ上に変換して描画する(図7(B)参照)。なお、以下、横軸に長さlをとり縦軸に1/rをとったグラフを演算用グラフと称する。
S400の後はS410に進み、次のような処理を実行する。
[近似線(道路地図)の更新]
本実施形態の道路地図生成装置1では、位置検出器12により検出される、車両の現在位置の座標を蓄積して記憶し、近似線(道路地図)を逐一更新するように構成されている。
[道路地図生成装置1の作用]
次に、道路地図生成装置1の作用について、図6〜8に基き説明する。
本実施形態では、まず、既存地図データの地図上における、車両の現在位置が算出される(図3のS100)。なお、図6に示される道路地図において、丸で示されるポイントは、交差点、或いは道路の形状のパターンが変化するポイントを示す。
そして、演算用グラフ上において、線分の関係式が変化するポイント(つまり、直線部に相当する線分の端点、及び円弧部に相当する線分の端点)が算出される(図7(B))。
さらに、演算用グラフが二次元のXY座標軸のグラフに再変換される(図8(B))。具体的には、演算用グラフ上にて描画された線分(クロソイド曲線に相当し得る線分)が、XY座標軸のグラフ上に変換されて描画される。
また、本実施形態では、道路地図は、構造令データに対応して、要素データからなる形式にて構成され、保存される。この場合、道路地図データのデータ量を大幅に抑えることができ、一例では、ノードデータとリンクデータとからなる従来の道路地図データと比較して、データ量を100分の1程度に抑えることができる。このため、道路地図生成装置1におけるリソースを節約することができる。
[ナビゲーションシステム]
次に、本実施形態の道路地図生成装置1は、車両に搭載されて車両の搭乗者に経路案内を行うナビゲーションシステムに適用してもよい。
道路地図生成装置1については前述したとおりであるため具体的な説明を省略するが、ナビゲーションシステム100は、道路地図生成装置1と、その道路地図生成装置1の制御装置10によって制御される表示装置20、音声入出力装置22、及びインターフェース部24を備える。
音声入出力装置22は、図示しないマイクに対し使用者が発声した音声を電気信号に変換し、内部に格納された認識辞書中の語彙データ(比較対象パターン)と照合し、最も一致度の高いものを認識結果として制御装置10に送ったり、制御装置10から入力されるデータが表す音声(例えば経路案内の音声等)を、図示しないスピーカから出力させる装置である。
このようなナビゲーションシステム100は、道路地図生成装置1により生成された道路地図を表示装置20に表示させつつ、車両の現在位置をその道路地図上に表示させて、目的地までの経路案内を行う。
ところで、[発明が解決しようとする課題]の欄で述べたように、ノイズ及びGPS信号の多重反射等が原因で、GPSによる測位データのうち、5%程度は10m以上の誤差を含み得る。例えば、ナビゲーションシステム100において、位置検出器12により検出される車両の現在位置のデータは、その種の誤差を含み得る。なお、測位データ(測位座標)が誤差を含むか否かについては、既知のフィルタ処理により判別可能である。
図11は、車両の現在位置が、道路地図上の道路から10m以上ずれた位置として検出された例を模式的に示したものである。図11にてG1,G2,G3にて示される座標が、誤差を含む座標である。
具体的には、座標G1,G2,G3のそれぞれを起点に、点群データによって近似される近似線(道路地図)に対して垂線を生成する。そして、その垂線と近似線との交点を算出する。
車両の現在位置として測位された座標が道路地図上の道路地図から例えば10m以上ずれている場合には、上記のようにそのずれた座標と道路地図の道路との交点を算出して、その交点の座標を車両の現在位置の座標とみなして車両の現在位置を道路地図上に表示する。
また、位置検出器12により検出される座標が、車両の進行方向にずれた誤差を含む場合の補正について、図12(A)〜12(C)を用いて説明する。
なお、車両の加速度に基き範囲を推定しても良い。具体的には、車両が、加速可能な最大の加速度で走行した場合の地点、及び、車両が、減速可能な最大の減速度で走行した場合の地点を算出し、その算出した2点間を、車両が進むことのできる範囲として推定しても良い(図12(C))。
以上のような処理により、ナビゲーションシステム100において、道路地図上にて車両が実際の位置から大きくずれて表示されることを回避し得る。このため、経路案内の品質の低下を抑制することができる。
例えば、車両制御に本発明を適用することもできる。具体的には、本願の道路地図生成装置1によって生成される道路地図データは、精度が高い一方データ量が抑えられていることから、例えば、その道路地図データを用いて、車両の進行方向の先の道路のデータを事前に読み出して車両制御に用いるようなことも、実用上可能である。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
しかしながら、本発明は、そのような形態に限られない。例えば、車両がサーバと通信可能に接続され、車両によって検出されるデータがサーバに蓄積されてサーバにおいて道路地図が生成されても良い。
図13に示されるシステムは、複数の車両Sを含む車両群Sgと、ネットワーク40と、システムセンタ41と、を含む。
図14は、車両Sに搭載される車載装置1Sの概略構成を示す概略図である。なお、車載装置1Sにおいて、図1で示した道路地図生成装置1における構成と同じ構成については、同一の符号を付している。
制御装置10は、車両Sのイグニションスイッチ(図示省略)がオンされると図15(A)の通信処理を実行する。
次に、センサ等からの信号(検出結果を表すデータ)を取得するサンプリング処理を行う(S520)。図15(B)はサンプリング処理を表すフローチャートである。
次に、当該処理を終了するか否か(換言すれば、継続するか否か)を判定する(S550)。終了しないと判定すると(S550:NO)、S520に戻り、S520〜S540の処理を再度実行する。終了すると判定すると(S550:YES)、当該処理を終了する。例えば、車両のイグニションスイッチがオフされることをもって当該処理を終了すると判定されても良い。
ストレージ42aは、車両データ記憶部4、構造令データ記憶部5、地図データ記憶部6、近似線データ記憶部7、点群データ記憶部8、及び生成地図データ格納部9を有する。これらは、格納されるデータのデータ量に応じて、複数のストレージ42aにわたって設けられても良いし、1つのストレージ42aにのみ設けられても良い。また、全部または一部について、メインサーバ43に設けられることも考えられる。
本実施形態においては、前述したように、各車両Sの情報がリアルタイムでストレージ42aに蓄積される。
地図上に車両Sの位置が個々にマッピングされることにより、交通量が視覚化され得る。これにより、渋滞の有無が把握できるようになることに加え、プロット点の密集度に基づき渋滞の程度を把握することも可能である。さらに、渋滞の有無、及び渋滞の程度の情報に基づき、目的地までの最適ルートをより効率的かつ効果的に設定することができるようになる。例えば、渋滞が発生しているとしても渋滞の区間が所定の距離より短いと判断できる場合には、その渋滞の区間を走行ルートとして設定しても良い。このような処理及び判断は、メインサーバ43において実行されても良いし、車両Sの車載装置1S(具体的には制御装置10)において実行されても良い。
Claims (8)
- 移動体に搭載され、前記移動体が道路に沿って移動することに伴いその道路の地図を生成する道路地図生成装置であって、
前記移動体の現在位置の座標を所定時間毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される座標の集合(以下、座標群と称する)に基き、前記移動体の移動軌跡の近似線を算出する近似手段と、
前記近似手段により算出された近似線に基づき道路地図を生成する生成手段と、を備えた道路地図生成装置において、
前記近似線が前記道路の設計仕様に適合するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記近似線が前記設計仕様に適合しないと判定されると、前記近似線を前記設計仕様に適合するように補正する補正手段と、を備え、
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記生成手段は、前記近似手段により算出された近似線が前記補正手段により補正されると、前記補正手段により補正された近似線を用いて前記道路地図を生成し、
前記近似手段は、
前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上のデータに変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出する
ことを特徴とする道路地図生成装置。 - 請求項1に記載の道路地図生成装置であって、
前記座標群を蓄積して記憶する記憶手段を備え、
前記近似手段は、前記近似線を算出した後、前記記憶手段に前記座標群が新たに蓄積されたと判断すると、その判断の際に前記記憶手段に記憶されている座標群に基づき再度近似線を算出するように構成されていることを特徴とする道路地図生成装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の道路地図生成装置であって、
前記検出手段により検出された前記移動体の現在位置の座標が所定値以上の誤差を含むか否かを判定する異常判定手段を備え、
前記近似手段は、前記座標群のうち、前記異常判定手段により前記所定値以上の誤差を含むと判定された座標を除いて、前記近似線を算出する
ことを特徴とする道路地図生成装置。 - 移動体に搭載され、前記移動体が道路に沿って移動することに伴いその道路の地図を生成する道路地図生成装置が実行する道路地図生成方法であって、
検出手段が前記移動体の現在位置の座標を所定時間毎に検出する検出ステップと、
近似手段が、前記検出ステップにより検出される座標の集合(以下、座標群と称する)に基き、前記移動体の移動軌跡の近似線を算出する近似ステップと、
生成手段が前記近似ステップにより算出された近似線に基づき道路地図を生成する生成ステップと、を備えた道路地図生成方法において、
判定手段が前記近似線は前記道路の設計仕様に適合するか否かを判定する判定ステップと、
補正手段が、前記判定ステップにより前記近似線が前記設計仕様に適合しないと判定されると、前記近似線を前記設計仕様に適合するように補正する補正ステップと、を備え、
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記生成ステップは、前記近似ステップにより算出された近似線が前記補正ステップにより補正されると、前記補正ステップにより補正された近似線を用いて前記道路地図を生成するステップを含み、
前記近似ステップは、
前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上のデータに変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出する
ことを特徴とする道路地図生成方法。 - 車両の搭乗者に対し経路案内を行うナビゲーションシステムであって、
前記車両に搭載され、前記車両が道路に沿って移動することに伴いその道路の地図を生成する道路地図生成装置として、
前記車両の現在位置の座標を所定時間毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される座標の集合(以下、座標群と称する)に基き、前記車両の移動軌跡の近似線を算出する近似手段と、
前記近似手段により算出された近似線に基づき道路地図を生成する生成手段と、
前記近似線が前記道路の設計仕様に適合するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記近似線が前記設計仕様に適合しないと判定されると、前記近似線を前記設計仕様に適合するように補正する補正手段と、を備え、
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記生成手段は、前記近似手段により算出された近似線が前記補正手段により補正されると、前記補正手段により補正された近似線を用いて前記道路地図を生成し、
前記近似手段は、
前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上に変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出する、ように構成された道路地図生成装置を備え、
前記道路地図生成装置により生成された道路地図、及び前記検出手段により検出された前記車両の現在位置の座標を前記道路地図上に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された前記車両の現在位置に基き経路案内を行う経路案内手段と、
を備えたことを特徴とするナビゲーションシステム。 - 請求項5に記載のナビゲーションシステムであって、
前記検出手段により検出された前記車両の現在位置の座標が第1所定値以上の誤差を含むか否かを判定する異常判定手段を備え、
前記表示手段は、前記異常判定手段により前記第1所定値以上の誤差を含むと判定された座標から前記道路地図上の道路へ垂線を形成した場合におけるその垂線とその道路との交点の座標を、車両の現在位置を表す座標として前記道路地図上に表示するように構成されている
ことを特徴とするナビゲーションシステム。 - 請求項5又は請求項6に記載のナビゲーションシステムであって、
前記車両の速度及び加速度の少なくとも一方を検出する速度検知手段と、
前記検出手段により検出された前記車両の現在位置の座標が、前記車両の進行方向に沿った方向に第2所定値以上の誤差を含むか否かを判定する誤差判定手段と、を備え、
前記表示手段は、前記誤差判定手段により前記第2所定値以上の誤差を含むと判定されると、その誤差を含むと判定された座標の直前に検出された座標及び前記速度検知手段の検出結果に基き前記車両の現在位置の座標を推定し、該推定した座標を、前記車両の現在位置を表す座標として前記道路地図上に表示するように構成されている
ことを特徴とするナビゲーションシステム。 - 移動体が道路に沿って移動することに伴いその道路の地図を生成する道路地図生成システムであって、
前記移動体の現在位置の座標を所定時間毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される座標の集合(以下、座標群と称する)に基き、前記移動体の移動軌跡の近似線を算出する近似手段と、
前記近似手段により算出された近似線に基づき道路地図を生成する生成手段と、を備えた道路地図生成システムにおいて、
前記近似線が前記道路の設計仕様に適合するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記近似線が前記設計仕様に適合しないと判定されると、前記近似線を前記設計仕様に適合するように補正する補正手段と、を備え、
前記設計仕様により、前記道路は、直線、所定の曲率半径を有する円弧、及び前記直線と前記円弧とを接続するクロソイド曲線により表されるように規定され、
前記生成手段は、前記近似手段により算出された近似線が前記補正手段により補正されると、前記補正手段により補正された近似線を用いて前記道路地図を生成し、
前記近似手段は、
前記移動軌跡のうち、前記直線の部分である直線部、及び前記円弧の部分である円弧部を最小二乗法により算出し、前記直線部及び前記円弧部を、横軸に長さlをとり、縦軸に1/r(ただし、rは、円弧部を含む円の中心からの距離とする)をとったグラフ上のデータに置換し、該グラフ上にて、前記直線部に相当する線分の端点及び前記円弧部に相当する線分の端点を算出して、その2つの端点を接続する直線のデータを算出し、さらに、該算出したその直線のデータを、XY座標軸のグラフ上のデータに変換して、該XY座標軸のグラフ上における変換後のデータが表す線分を、前記クロソイド曲線部の近似線として算出する
ことを特徴とする道路地図生成システム。
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