JPH0495816A - ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は走行中の車輌位置を認識するＡＥ（Ａｕｔｏｍ
ｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）分野のナビゲー
ションシステムに係り、特に予め用意されている地図デ
ータを修正追加することの出来る自己学習型ナビゲーシ
ョンシステムに関する。

［従来の技術］ 自動車用ナビゲーションシステムに関しては、例えば「
機械振興」　（財）機械振興協会　Ｖｏ］、２２Ｎｏ、
４１９８９　Ｐ３４−　”自動車用ナビゲーションシス
テムの現状と今後の方向″に開示されるものが知られて
いる。

第３図は従来のナビゲーションシステムの一構成例を示
したブロック図である。ディスプレイコンピュータ１に
車輌位置を検出するための各種センサ２と、自車位置を
地図データと共に表示するためのディスプレイ３と地図
データを格納しておくＣＤプレーヤ４とが接続されいて
いる。ＣＤプレーヤ４にはＣＤ（コンパクトディスク）
５をセットし、ディスプレイコンピータ１に接続されて
いる操作キー６を操作することにより本システムを運用
する。ＣＤ５には予め道路、地名、行政区分境界線、河
川、諸施設等のデータからなる地図データが記録されて
いる。ここでＣＤ５をＣＤプレーヤ４のセットし、シス
テムの電源を導入して運用を開始すると、ディスプレイ
コンピュータ１はＣＤプレーヤ４を介してＣＤＳ内に格
納されている地図データの一部を必要に応じ、ディスプ
レイコンピュータ１自身のメモリに読出してディスプレ
イ３に表示する。

一方各種センサ２からは自車位置測定のための信号が、
ディスプレイコンピュータ１へ入力される。ディスプレ
イコンピュータ１はその信号を基に自車位置を計算処理
し、ディスプレイ３に予め表示されている地図上に重ね
て自車位置マークとして表示する。

車輌が移動すると各種センサ２からの信号も変化し、デ
ィスプレイコンピュータ１の計算処理結果も変化するた
め、ディスプレイ３上に表示される自車位置マークが地
図上を移動する。

このようにして、車の移動に伴いディスプレイ３上に表
示された地図上を、自車位置マークが対応して移動する
ため、搭乗者は自車がどこにいるか、またどの方向を向
いて走行しているか、さらに目的地はどの方向にあるか
が即座に確認できるため、ナビゲータの役目を果たすこ
とが出来る。

ここで用いられるＣＤ５には地図データを格納しておく
が、このＣＤＳ内の地図データは現在、固定データとし
たものが多く新たな追加修正が出来ない。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上述した従来のシステムでは、次に示すような問
題があった。

■上述したように現在ＣＤＳ内に格納する地図データは
固定されているが、実際の地図データは刻々と変化する
。すなわち実際の地図データは工事により道路の位置が
変更されたり、新たに道路が追加されたりあるいはある
道路が通行禁止になったり、一方通行になるなどして道
路の位置や状況が変化する。正確なナビゲーションシス
テムを実現しようとすると、これらの地図データが変化
するたびに利用者はこれらの変化を修正追加した新しい
ＣＤを買い替える必要がある。しかしこのような交換は
不経済でもあり、また不便でもあって実際的ではない。

■ＣＤ内の地図データがすべての道路データを持つとは
限らず、実際には道路上を走行しているにもかかわらず
ディスプレイ上では道路の無い所を走行しているという
こともありうる。そこで各種センサ信号で求めた自車位
置の累積誤差を、地図データの道路に合わせて修正する
マツチング処理に不具合を生じたり、搭乗者に不安感を
与えることがある。しかしこれらの不具合を解消するた
めに、すべての道路データをＣＤ内に格納しておくこと
は現実的ではない。

■ＣＤ内の地図データ、特に道路データは手入力により
作成されているため、実際の道路との位置のずれがあり
うる。そのためマツチング処理を実行すると、逆に正し
い自車位置が誤った位置に修正されることがある。

■現在のＣＤ内の地図データは、固定データであるため
、搭乗者が使用しやすいように都合よく修正、追加する
ことが困難である。

本発明は上述した種々の問題点を解決し、道路の位置や
状況が変化してもメモリ装置の地図データを実際に合わ
せて変更でき、メモリ装置の地図データに無い道路を走
行したときには、その道路を地図データとしてメモリ装
置に追加でき、メモリ装置の地図データに誤りがあれば
、正しく修正ししかもメモリ装置の地図データに搭乗者
の意志により各種情報を追加、修正することの出来るナ
ビゲーションシステムを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明はナビゲーションシステムにおいて、地図データ
上の自車の道路位置と実際の道路上の自車位置とのずれ
を検出し、前記地図データ上の道路位置データを実際の
走行に合わせて修正、追加する第１の手段と、前記地図
データ上の道路状況データ地名データ、施設データ又は
マークデータを車輌搭乗者の手動操作または自動操作に
より修正、追加する第２の手段とを設けたものである。

［作用］ 本発明では地図データ上の道路位置データが実際の道路
位置とずれた場合には、第１の手段がこれを検出して実
際の走行に合わせて修正、追加する。さらに地図データ
上の道路状況データ、地名データ、施設データ又はマー
クデータ等が実際の状況と異なった場合でも、第２の手
段がこれらの各種データを修正、追加して実際の地図状
況に合致するようにすることが出来る。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す自己学習型ナビゲーシ
ョンシステムのブロック図を示したもので、第１図（ａ
）は地図データを格納するためのメモリ装Ｍ４０として
リード／ライト可能なメモリ装置を使用した場合を、第
１図（ｂ）はリードのみ可能なメモリ装置４５を使用し
た場合を示している。第１図（ｂ）のシステムでは、メ
モリ装Ｍ４５は第３図に示す従来のシステムにおけるＣ
Ｄプレーヤ４と同様に、リードだけ可能なメモリ装置で
あって、固定データを格納したＣＤ５をセットして用い
るようにしており、リード／ライト可能なメモリとして
は、ディスプレイコンピュータ１内に電源を切っても内
容が消去されないＥＥＰＲＯＭ等のメモリ１５を備える
ことにより、実質的に第１図（ａ）と同様のシステムを
実現している。ディスプレイコンピュータ１と、各種セ
ンサ２、ディスプレイ３およびメモリ装置４０．４５と
の接続関係は第３図に示す従来のシステムと同様である
ため、その詳細説明は省略する。

本発明ではメモリ装置４０あるいはディスプレイコンピ
ュータ１内に設けたメモリ１５がリード／ライト可能な
構成としであるため、必要に応じ地図データの修正、追
加を可能にしている。

ここで、ＣＤ−ＲＯＭ等にある地図データとは、例えば
第４図に示すようなユニット構造となっている。

ヘッダデータは、各データの先頭アドレスやデータ数を
示すデータである。

文字、記号データは画面上に表示する市町村名、河川、
公差点名の文字列や地図上の記号、表示、位置などのデ
ータである。

背景データは、道路幅や鉄道、公園、建物の輪郭などを
画面に表示するためのデータである。

道路データは、マップマ・ｙチング処理に利用するベク
トル化された道路データである。

す：ビスデータは、レストラン、ガソリンスタンドなど
の表示のようじ各種アプリケーション処理に対応したデ
ータである。

マツプマツチング処理では、この内、主に道路データを
利用するが、道路データは基本的に、道路名と、その構
成ノード列とから成っている。

本発明では、道路データの追加や変更は、例えばメモリ
に第５図に示すように修正道路データを保持してＣＤ−
ＲＯＭなどからリードした地図データ、修正道路データ
内の地図番号やユニット番号、道路名の一致するものを
検索し、そのデータから地図データを追加、変更処理を
行なう。

ここで、メモリデータ量を減らすため、ある道路名の道
路データすべてを持たずノード番号に対応したデータだ
けを持つこともできる。

次に第２図に示すディスプレイコンピュータ１の処理フ
ローを示すフローチャートを用いて、本発明の詳細な説
明する。

処理が開始きれ（ステップ２０１）、車輌が地図データ
に存在する道路上を走行している場合は自車位置マーク
を地図上に重ねて表示し、車の移動に合わせて自車位置
マークを移動表示させる。

しかし道路から外れた地図上の場所を走行し始めると、
ディスプレイコンピュータ１はフローチャートに示すよ
うに、まず道路を外れたことを検出しくステップ２０２
）、次に修正判断処理を実行する（ステップ２０３）。

なお道路の外れの検出は、道路データが始点、中途点、
終点のベクトルデータとして表きれているため、自車位
置の軌跡と比較し、差異の面積を求めてその値が道路近
辺の状況に合わせたパラメータと比較し、差異面積の方
が大きい場合を道路はずれ、少ない場合を道路上と判定
する等の処理を行なうことにより実行する。

これらの処理はＡＩ（人工知能処理）の手法を用いて行
なうことも出来る。ここで修正判断処理とは、地図デー
タ内の道路位置データを修正するか否かの判断をする処
理をいう。また修正とは、実際の道路が工事等で迂回し
、地図データの道路位置データの位置が異なっていたり
、地図データの道路位置データが作成時の入力誤差で実
際の道路とずれている場合等に、誤っている道路を地図
データから消去し、実際の道路を地図データに追加、記
録して地図データを変更することをいう。

修正に当たっては、道路近辺の状況に合わせたパラメー
タを使用し修正の可否を決めるが、過去２回以上同一場
所で同一誤差が出たときのみ修正を行なうなど、過去の
データを利用する方法を採ることも出来る。

なおここで位置とは道路の場所、方向、形状、傾斜等を
含む概念で用いている。ディスプレイコンピュータ１は
修正判断の結果（ステップ２０４）修正することになれ
ば道路データを修正しくステップ２０５）、修正しない
場合には次に追加判断処理を行なう（ステップ２０６）
。

ここで追加判断処理とは地図データ内の道路データを追
加するか否かの判定をする処理をいう。

また追加とは地図データに存在しない道路を走行した時
、その道路を地図データに追加することをいう。この時
走行中の道路が近辺の地図データ内の道路と、位置が似
ていたり近い時には修正となり、位置が異なったり離れ
ていると判断された時には追加となる。したがって修正
と追加とは別々の機能とせず、ひとつの機能に合わせて
処理することも可能である。

本発明では、修正、追加の判断は、次のパラメタの値の
程度と組合わせでおこなっている。

■道路データと軌跡のパラメータ ■道路データと軌跡の差異面積のパラメータ■道路デー
タと軌跡の角度差のパラメータなど例えば、修正は、■
が小きく■が小さい場合、追加は■が大きく、■が大き
い場合に実行すると判断する。

■が大きい場合は、判断を保留し、次のタイミングで行
なうこともできる。

また、修正、追加処理は、前述の修正道路データのデー
タ形式にしたがって、該道路データを該フラグと共に修
正道路データに追加し、データ個数を更新することで行
なう。

また道路から離れても空き地を走行する時には道路の追
加をしないよう、走行軌跡や地図データあるいは各種セ
ンサやカメラを用いて道路か空き地かの判断を行なう。

例えば、道路近辺の状況をカメラを用いて判断する場合
には、カメラ入力データをアナログ・ディジタル変換し
た後、ディスプレイコンピュータ１に取り込み、画像処
理を行なう。

画像処理は、主に道路エツジおよびエツジの変化量、車
線の有無、道路両脇の建物の有無と道路との距離を認識
、抽出し道路上か空き地かを判断する。

また、センサは、距離センサ、加速度センサの出力をア
ナログ・ディジタル変換し、ディスプレイコンピュータ
１に取り込み、自車位置の軌跡データを作成し、前述の
パラメータを用いて判断する。

ディスプレイコンピュータ１が追加と判断した時には、
地図データに道路データを追加しくステップ２０７．２
０８）、次に道路状況変更の処理に進む（ステップ２０
９）。

道路状況変更とは、通行規則等道路規則の変更や、地図
データに存在する道路データに相当する道路が実際に無
い場合に搭乗者の意志により地図データの修正を行なう
処理をいう。特に路上側に情報発信装置のある路車間情
報システムなどが、利用でき、経路誘導や道路情報が受
信できる場合には、ビーフンやセンタからの情報に従っ
て道路状況などが、自動修正も可能となる。

以上の判断はマツプマツチング処理の確実性（信頼度）
の高低も一つのパラメータとして考慮し処理可否の判断
を行なう。

さらに搭乗者の利用に便利なように、目印のマークを地
図上に表示きせたり、利用施設のマークを表示させるた
め、付加情報を地図データあるいは、独立したデータと
してシステムに記憶許せ、その後、システムの使用で表
示させることが出来る。なお地図データは一種類のメモ
リ装置あるいは媒体に格納するだけでなく、複数種類の
装置や媒体にまたがって分散して格納しておくことも出
来る。ここでメモリ装置４０．４５としては、集積回路
やＣＤプレーヤおよび磁気記憶装置等のハトウェアが利
用できる。

このようにして必要に応じ変更操作を行なって（ステッ
プ２１０）、処理を終了する（ステップ２１１）。

［発明の効果コ 以上実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明で
は地図データを現実の道路位置や道路状況に即して変更
することが出来るため、地図データ上の不備（データ入
力ミス、データ入力誤差、地図データにない道路）を補
うことができる。また工事で迂回したり、道路の半永久
的変更などの道路位置の変更や通行止め、道路の廃止、
一方通行変更、車幅変更、施設の追加変更、地名の追加
変更等の道路状況の変更に対応して地図データの書き替
えが可能となる。

このため本発明によるナビゲーションシステムでは、マ
ツプマツチング精度の向上がはかれるだけでなく、常に
最新の地図データを用いることが出来るため使い勝手が
向上し、さらに地図データの交換を頻繁に行なう必要が
無くなるため、経済性が向上する。しかも搭乗者が自在
に地図データを追加変更することが出来るため搭乗者毎
の個性的な地図データを構築することができ利用に際し
便利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自己学習型ナビゲーションシステ
ムの一実施例を示すブロック図、第２図は本発明に用い
られるディスプレイコンピュータの処理フローを示すフ
ローチャート、第３図は従来のシステムの構成を示すブ
ロック図、第４図は地図データの構造の一例を示す図、
第５図は修正道路データの構造の一例を示す図である。 図中、１・・・・・・ディスプレイコンピュータ、２・
・・・・・各種センサ、３・・・・・・ディスプレイ、
４・・・・・・ＣＤプレーヤ、５・・・・・・ＣＤ、６
・・・・・・操作キー　１５・・・・・・メモリ１．４
０，４５・・・・・・メモリ装置。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　熊谷　隆（外１名） 未顎朗の臼改習イナと゛ｙシーンンシ又子ムのフＯソフ
ロ第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車輌に取付けた各種センサにより走行中の自車位置を測
   定するための信号を検出して自車位置を算出し、予め記
   憶装置に格納されている地図データを読出して前記自車
   位置と共にディスプレイ上に表示するナビゲーションシ
   ステムにおいて、前記地図データ上の自車の道路位置と
   実際の道路上の自車の道路位置とのずれを検出し前記地
   図データ上の道路位置データを実際の走行に合わせて修
   正、追加する第１の手段と、 前記地図データ上の道路状況データ、地名データ、施設
   データ又はマークデータを車輌搭乗車の手動操作又は自
   動操作により修正、追加する第２の手段とを設けたこと
   を特徴とするナビゲーションシステム。