説明

ナビゲーション装置およびナビゲーション方法

【課題】装置構成を比較的簡略化した場合でも、地図情報上の車両位置の誤差を適切に補正することができるナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置Bを検出する推定座標位置検出手段と、推定座標位置検出手段により検出された推定座標位置Bに基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置Pを算出する地図座標位置算出手段と、地図座標位置Pが存在する道路リンクの回転半径の中心点Oを算出する中心点算出手段と、中心点算出手段により算出された中心点Oと、推定座標位置Bと、道路リンクとに基づいて、地図座標位置Pを補正する座標位置補正手段と、座標位置補正手段により補正された地図座標位置Aを表示する表示手段50と、を有することを特徴とするナビケーション装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自車両の位置を検出し、ディスプレイ画面などの表示手段に車両位置を表示するナビゲーション装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
自車両の位置を検出して車両周辺の地図情報および車両位置マークをディスプレイ画面に表示するナビゲーション装置が知られている。ここで、カーブ走行時に、道路上における車両が実際に走行する位置の回転半径と地図情報上の道路リンクの位置の回転半径とが異なる場合、ディスプレイ画面に表示される地図情報上の車両位置が前後方向に誤差を生じ、結果的に、車両位置マークが地図情報上の道路から逸脱してしまう。そのため、あらかじめ記憶した道路の幅員の情報や、カメラで撮像した画像情報に基づいて補正値を算出し、地図情報上の車両位置の誤差を補正するナビゲーション装置が提案されている(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】特開2007−93541号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術では、地図情報上の車両位置の誤差を補正するために、あらかじめ道路の幅員を記憶するための記憶媒体や、画像情報を撮像するためのカメラを必要とするために、ナビゲーション装置全体としてコストが高価となる問題点があった。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、ナビゲーション装置全体としての構成を簡略なものとしながら、地図情報上の車両の座標位置の誤差を適切に補正することが可能なナビゲーション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置を検出し、この推定座標位置に基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置を算出し、算出した地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出し、算出した回転半径の中心点と、推定座標位置と、道路リンクとに基づいて、地図座標位置を補正することで、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ナビゲーション装置全体としての構成を簡略なものとしながら、カーブ走行時であっても、道路上における車両が実際に走行する位置と地図情報上の道路リンクの位置とが異なることにより、地図情報上の車両位置に生じた前後方向の誤差を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
≪第1実施形態≫
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、車両に搭載されるナビゲーションシステムを例示して説明する。ここで、図1は、本実施形態に係るナビゲーションシステムを有する車両1(以下、自車両1ともいう)の構成を示すブロック図である。車両1は、GPSユニット10と、速度センサ20と、ジャイロセンサ30と、地図情報データベース40と、ディスプレイ50と、コントローラ60とを有する。これらの装置は、CAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続され、相互に情報の授受を行う。
【0009】
GPS(Global Positioning System)ユニット10は、複数の衛星から送信される電波を検出してGPS情報を算出する。GPS情報には、自車両1の座標位置、すなわち、自車両1の位置情報、例えば、自車両1の位置する緯度経度に加え、自車両1の進行方向の情報が含まれる。GPSユニット10で取得されたGPS情報は、コントローラ60に送信される。
【0010】
車速センサ20は、自車両1の速度を検出する。車速センサ20で検出された車速情報は、コントローラ60に送信される。
【0011】
ジャイロセンサ30は、自車両1の角度変化を検出する。ジャイロセンサ30で検出された角度変化情報は、コントローラ60に送信される。なお、ジャイロセンサ30としては、一般的に用いられているジャイロセンサでよい。
【0012】
地図情報データベース40は、マップマッチング、ルートガイダンスなどに用いる地図データ、道路データ、地図上に表示させるアイコンデータなど、経路案内に必要となる各種地図情報を格納している。また、地図情報データベース40に格納されている道路データには、道路リンク、ノードの情報が含まれている。このような地図情報データベース40には、例えば、着脱自在な記憶媒体である光ディスクや、固定的に設置されるハードディスクドライブなどを用いることができる。また、地図情報データベース40として、フラッシュメモリといった半導体メモリを搭載した各種リムーバブルメディアなどを用いるようにしてもよい。
【0013】
ディスプレイ50は、地図情報データベース40に記憶される自車両1周辺の地図情報とともに、コントローラ60から受信した地図情報上の車両位置などの情報を表す車両位置マークを、ディスプレイ50の備える画面上に表示する。
【0014】
次に、コントローラ60について説明する。コントローラ60は、自車両1の実際の座標位置を推定し、推定した座標位置である推定座標位置に基づいて、地図情報上の車両位置である地図座標位置を算出することに加え、推定座標位置に基づいて、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正する。
【0015】
コントローラ60は、地図情報上の車両位置を算出し、補正するためのプログラムを格納したROM(Read Only Memory)601と、このROM601に格納されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)602と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)603とから構成される。なお、動作回路としては、CPU(Central Processing Unit)601に代えて又はこれとともに、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などを用いることができる。
【0016】
本実施形態のコントローラ60は、以下の機能を備える。すなわち、自車両1の実際の座標位置であると推定される推定座標位置を検出する推定座標位置検出機能と、推定座標位置検出機能で検出した推定座標位置に対応する道路リンク上の自車両1の座標位置である地図座標位置を検出するマップマッチング機能と、自車両1が走行している道路の形状を判断する道路形状判断機能と、マップマッチング機能により検出された地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出する中心点算出機能と、中心点算出機能により算出した回転半径の中心点と推定座標位置と道路リンクとに基づいて、地図座標位置の誤差を補正する座標位置補正機能とを備える。そして、各機能を実現するためのソフトウェアと、上述したコントローラ60を含むハードウェアの協働により各機能を実行する。
【0017】
以下に、上述したコントローラ60が備える各機能についてそれぞれ詳細に説明する。
【0018】
まず、コントローラ60の推定座標位置検出機能について説明する。推定座標位置検出機能は、GPSユニット10から取得したGPS情報、車速センサ20から取得した車速、およびジャイロセンサ30から取得した角度変化情報を用いて、所定の基点から自車両1の移動距離、方位を推定することで、自車両1の実際の座標位置(緯度、経度を含む)を推定する。なお、自車両1の座標位置の推定方法は、既に知られている方法を用いてよい。また、GPSユニット10、車速センサ20、およびジャイロセンサ30以外のセンサを用いて自車両1の座標位置を推定してもよい。
【0019】
次に、コントローラ60のマップマッチング機能について説明する。マップマッチング機能は、自車両1が走行していると予測される地図情報上の道路、すなわち道路リンク上における自車両1の座標位置である地図座標位置を算出する。ここで、車両1は地図情報上の道路リンク上を走行していることが前提となるため、マップマッチング機能は、地図情報データベース40に記憶される道路データ、推定座標位置検出機能で検出した自車両1の推定座標位置、および、方位などの情報に基づいて、自車両1が走行していると予測される道路リンク上における自車両1の座標位置である地図座標位置を算出する。なお、マップマッチングは、公知の方法を用いて行われる。
【0020】
次に、コントローラ60の道路形状判断機能について説明する。本実施形態の道路形状判断機能は、マップマッチング機能により特定した車両1が走行していると予測される道路の道路リンク情報に基づいて、車両1の前方方向の道路の形状が曲線状であるか、直線状であるかを判断する。なお、道路の形状の判断方法は、車両1の道路リンク情報から道路の形状を判断する方法に限定されず、例えば、ジャイロセンサ30から取得した角度変化情報に基づいて道路の形状を判断してもよい。
【0021】
次に、コントローラ60の中心点算出機能について説明する。中心点算出機能は、マップマッチング機能により特定した、自車両1が走行していると予測される道路のノード情報、および道路リンク情報に基づいて、この道路のコーナーの回転半径と、その回転半径の中心点の座標とを算出する。なお、コーナーの回転半径と、その回転半径の中心点の座標は、一般的な方法を用いて算出される。
【0022】
次に、コントローラ60の座標位置補正機能について説明する。座標位置補正機能は、中心点算出機能により算出した回転半径の中心点と推定座標位置と道路リンクとに基づいて、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正する。ここで、マップマッチング機能により算出される地図座標位置は、推定座標位置に加えて車両1の車速、角度変化、進行方向などの情報に基づいて算出される。そのため、カーブ走行時に、地図情報上の道路リンクの位置と車両1が走行している位置とにずれが生じる場合には、前後方向に地図座標位置の誤差が生じてしまう。ここで、図2は、地図情報上の道路リンクの位置と車両1が走行している実際の位置とのずれと、前後方向に生じた地図座標位置の誤差との関係を示す図である。例えば、図2に示すように、車両1が道路100のコーナーを走行している場合では、道路100上において車両1が実際に走行している位置(図中破線で示す)が、道路100上における道路リンク(図中実線で示す)の位置よりもコーナーの内側に位置するため、車両1が推定座標位置Bまで移動した場合でも、車速などに基づいて算出される地図座標位置は、推定座標位置に対応する座標位置Aよりも後方の座標位置Pに算出される。すなわち、本来の座標位置Aと、推定座標位置Bから算出した地図座標位置Pとの間の距離である距離A−Pが地図座標位置の前後方向の誤差となる。座標位置補正機能は、このような地図座標位置の前後方向の誤差を補正する機能である。地図座標位置の詳細な補正方法は後述する。
【0023】
続いて、図3に示すフローチャートに基づいて、本実施形態のナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理のフローについて説明する。ここで、図3は本実施形態に係るナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理フローを示すフローチャートである。なお、本例においては、図2に示す場面例における地図座標位置の補正処理について説明する。
【0024】
まず、ステップS101では、コントローラ60の推定座標位置検出機能において、自車両1の実際の座標位置Bを推定する。具体的には、まず、GPSユニット10から取得したGPS情報に基づいて自車両の座標位置を検出する。また、この検出した座標位置と、GPS情報に含まれる進行方向情報、車速センサ20から取得した車速、および、ジャイロセンサ30から取得した自車両1の角度変化情報などの情報に基づいて、図2に示すように、GPS情報取得後の自車両1の現在の座標位置である推定座標位置Bを検出する。推定座標位置Bは、GPS情報、車速、角度変化などに基づいて推定された実際の車両1の座標位置であり、道路100上における車両1の実際の座標位置に相当する。
【0025】
ステップS102では、コントローラ60のマップマッチング機能が、図2に示すように、推定座標位置検出機能により算出された自車両1の推定座標位置Bと、地図情報データベース40に記憶されている地図情報とに基づいて、マップマッチングを行い、自車両1が走行していると予測される道路リンク上における自車両1の座標位置である地図座標位置Pを算出する。
【0026】
次に、ステップS103では、コントローラ60の道路形状判断機能により、自車両1の前方の道路100の形状を判断する。図2に示すように、前方の道路100の形状は曲線状であるため、本実施形態においては、道路形状判断機能は、ステップS102で検出した地図座標位置Pが存在する道路リンクの情報から、車両1の前方の道路100の形状が曲線状であると判断し、ステップS104に進む。一方、道路形状判断機能が、車両1の前方の道路100の形状が直線状であると判断した場合は、図5に示すステップS110に進む。
【0027】
ステップS104では、コントローラ60の座標位置補正機能が、図2に示すように、ステップS101で検出した推定座標位置Bと、ステップS102で検出した地図座標位置Pとの間の距離Dを検出し、検出した距離Dが所定の閾値よりも大きいかを判断する。ここで、距離Dは、推定座標位置の緯度経度と道路リンク上の地図座標位置の緯度経度とに基づいて求められる実際の距離である。図2に示す例においては、車両1は道路リンク(図中実線で示す)よりも内側(コーナーの中心側)の位置(図中破線で示す)を走行している。このように、カーブ走行時において、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが大きい場合は、道路100上において車両1が実際に走行している位置と地図情報上の道路リンクとの位置のずれも大きくなる。そして、道路100上において実際に車両1が走行している位置と地図情報上の道路リンクとの位置とのずれが大きくなると、推定座標位置Bに基づいて算出される地図座標位置Pにおいて前後方向の誤差が生じることとなる。そのため、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dを所定の閾値と比較することで、地図座標位置Pにおいて前後方向の誤差が生じているかを判断することができる。
【0028】
ステップS104で、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが所定の閾値よりも大きいと判断した場合(ステップS104=YES)は、地図座標位置を補正するために、ステップS105に進む。一方、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが、所定の閾値よりも大きくないと判断した場合は(ステップS104=NO)、処理を終了して、ステップS101に戻る。このような場合は、道路100上において車両1が実際に走行している位置と地図情報上の道路リンクの位置とがほぼ等しいものと判断でき、地図座標位置Pに前後方向の誤差が生じていないと判断できるためである。
【0029】
図2に示す例においては、ステップS104で、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが、所定の閾値よりも大きいと判断され、ステップS105へ進む。ステップS104以降の処理について図4を用いて説明を続ける。図4は、図2の部分拡大図であり、道路100の形状が曲線状の場合における地図座標位置の補正方法を説明するための図面である。
【0030】
ステップS105では、図4に示すように、コントローラ60の中心点算出機能が、ステップS102で特定した地図座標位置Pが存在する道路リンクの回転半径Rと回転半径の中心点Oとを図4に示す道路リンクA−P間に形成される円弧の形状に基づいて算出する。なお、図4に示す座標位置Aは、前回の地図座標位置の補正処理において補正された地図座標位置である。
【0031】
次に、ステップS106では、コントローラ60の座標位置補正機能が、図4に示すように、ステップS105で算出した中心点Oと自車両1の推定座標位置Bとを通る直線Lを算出する。
【0032】
次に、ステップS107において、コントローラ60の座標位置補正機能は、ステップS106で算出した直線Lと地図情報上の道路リンクとの交点Aを算出する。ここで、道路100が曲線状の場合、この道路リンク上の交点Aを通る道路リンクの接線と、この直線Lとは垂直に交わることとなる。すなわち、ステップS107においては、道路リンクの回転半径の中心点Oと自車両1の推定座標位置Bとを通る直線Lに、垂直に交わる道路リンクの接線との交点を求めていることになる。
【0033】
続いて、ステップS108において、コントローラ60の座標位置補正機能は、図4に示す地図座標位置Pを、S107で算出した交点Aの座標位置に補正する。
【0034】
図4に示すように、道路100上において自車両1が実際に走行している位置と地図情報上の道路リンクの位置とに誤差が生じている場合には、推定座標位置Bに基づいて算出される地図座標位置Pに前後方向の誤差が生じる場合がある。すなわち、図4に示すように、実際に車両1が走行していると推定される車両1の位置と地図情報上の道路リンクとは、ともに回転半径の中心点Oは共通するものの、道路100上において車両1が実際に走行していると推定される位置は、地図情報上の道路リンクの位置よりも回転半径が短く、中心点Oに近い位置にあるため、推定座標位置Bと地図情報とに基づいて算出される車両1の座標位置は本来の座標位置Aよりも後方の座標位置Pに算出されてしまう。つまり、本来の座標位置Aと、推定座標位置Bから算出した地図座標位置Pとの間の距離である距離A−Pが地図座標位置の前後方向の誤差となる。そのため、中心点Oと自車両1の推定座標位置Bとを通る直線Lを求め、ステップS108で地図座標位置Pを、地図座標位置Pが存在する道路リンクと直線Lとの交点Aの座標位置に補正することで、この前後方向の地図座標位置の誤差(距離A−P)を解消することができる。
【0035】
次に、ステップS109において、コントローラ60は、補正された地図座標位置Aをディスプレイ50に送信し、ディスプレイ50の備える画面上に補正された地図座標位置Aを表す車両位置マークを車両周辺の地図情報とともに表示する。これにより、1回の地図座標位置の補正処理が終了する。
【0036】
なお、この地図座標位置の補正処理は所定の周期で繰り返して行われる。例えば、図4に示す場面例においては、地図座標位置の補正処理は座標位置B、および、座標位置Bの位置で行われる。そのため、上述した地図座標位置Pの補正処理の前の補正処理においては、推定座標位置Bを検出し、この推定座標位置Bに基づいて地図座標位置Pが算出されることとなる。ここで、推定座標位置Bの時点においては、車両1は、図3に示す補正処理フローに従い、地図座標位置Pが存在する道路リンクの回転半径の中心点Oと推定座標位置Bとを通る直線Lを算出し、この直線Lと道路リンクとの交点Aを算出し、地図座標位置をPからAに補正する。
【0037】
以上のように、本実施形態では、例えば、地図座標位置Pが存在する道路リンクの回転半径の中心点Oを算出し、算出した中心点Oと推定座標位置Bとを通る直線Lを求め、この直線Lと道路リンクとの交点Aを補正後の地図座標位置とすることで、車両1のカーブ走行時において、道路リンクの位置と、道路100上において実際に車両1が走行する位置とが異なることにより、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を、実際の車両1の座標位置に相当する推定座標位置Bに対応した座標位置Aに適切に補正することができる。また、本実施形態においては、道路100の幅員の情報やカメラにより撮像された画像を用いることなく地図座標位置の補正を行うことができるために、装置全体を簡略化することもできる。
【0038】
次に、ステップS103において、コントローラ60の道路形状判断機能により、ステップS102において検出した地図座標位置が存在する道路リンクの情報から、自車両1の道路100が直線状であると判断した場合(ステップS103=NO)に行われるステップS110以降の処理について説明する。図5は、ステップS110以降の地図座標位置の補正処理のフローを示すフローチャートである。また、図6は、道路100の形状が直線状の場合における地図座標位置の補正方法を説明するための図面である。例えば、図6に示すように、車両1が車線変更をした場合や、地図情報と異なり実際の道路100に若干の曲線部分がある場合には、地図座標位置は、実際に車両1が走行している座標位置に相当する推定座標位置Bに対応する道路リンク上の座標位置Aよりも前方の座標位置Pに算出されることとなる。このように、道路リンクが直線状の場合にも、地図座標位置において前後方向の誤差を生じる場合がある。以下において、道路の形状が直線状の場合の地図座標位置の前後方向の誤差を補正する方法について説明する。
【0039】
まず、ステップS110では、コントローラ60の座標位置補正機能が、図6に示すように、推定座標位置Bを通り道路リンクに垂直に交わる垂線Mを算出する。ここで、図4に示す場面例のように道路リンクが曲線状の場合、補正後の地図座標位置Aにおいて道路リンクに接する接線と、道路リンクから算出した回転半径の中心点Oおよび推定座標位置Bを通る直線Lとは垂直に交わることとなる。もし仮に、道路の形状が直線状の場合においても、道路の形状が曲線状の場合と同様に道路リンクの回転半径の中心点を求めるとすると、算出される中心点は無限遠となる。また、この場合、道路リンクは曲線状ではなく直線状であるため、道路リンクに接する接線は直線状の道路リンクと等しくなる。このように、道路の形状が直線状の場合においても、この無限遠にある中心点および推定座標位置を通る直線と、直線状の道路リンクの接線とは垂直に交わることとなる。そこで、本処理において、道路100の形状が直線状であると判断した場合には、回転半径の中心点Oを求めることなく、道路リンクに対して垂直に交わる垂線であって、推定座標位置Bを通る垂線Mを求めることで、推定座標位置Bに対応した地図座標位置Aを算出できる。
【0040】
次に、ステップS111においては、コントローラ60の座標位置補正機能が、ステップS110で算出した垂線Mと道路リンクとの交点Aを算出する。そして、ステップS112において、地図座標位置Pを、ステップS111で算出した交点Aの座標位置に補正する。そして、ステップS113において、補正した地図座標位置Aに対応する車両位置マークをディスプレイ50に備える画面上に表示する。
【0041】
以上のように、第1実施形態では、道路100の形状が直線状である場合であっても、道路100の形状が曲線状である場合と同様の観点から、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正することができる。すなわち、図6に示すように、推定座標位置Bを通り、道路リンクに垂直に交差する垂線Mを算出し、この垂線Mと道路リンクとの交点Aを求めることにより、前後方向に生じた地図座標位置の誤差を補正することができる。
このように、本実施形態によれば、装置構成を簡略なものとしながら、道路リンクが曲線状である場合であっても、道路リンクが直線状である場合であっても、前後方向に生じた地図情報上の地図座標位置の誤差を適切に補正することができる。
【0042】
≪第2実施形態≫
続いて、第2実施形態に係るナビゲーションシステムの地図補正位置の補正処理フローについて説明する。第2実施形態では、図1に示す第1実施形態と同様の車両1において、以下に説明するとおり、図7に示す処理フローで地図座標位置を補正する。ここで、図7は、第2実施形態に係るナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理を示すフローチャートであり、ステップS201、ステップS202の処理が行われること以外は図3に示す第1実施形態の処理フローと同様である。
【0043】
まず、第1実施形態と同様に、ステップS201まで進行する。すなわち、図4に示すように、ステップS101で推定絶対位置Bを検出し、ステップS102で地図座標位置Pを算出する。次に、ステップS103では、コントローラ60の道路形状判断機能は、車両1の前方の道路リンク情報から道路100の形状を判断する。ここで、道路形状判断機能が、道路100が曲線状であると判断した場合(ステップS103=YES)、ステップS104で、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが所定の閾値よりも大きいか判断する。ステップS104で、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが所定の閾値よりも大きいと判断した場合(ステップS104=YES)は、ステップS201に進む。なお、ステップS103で、道路形状判断機能が、道路100が直線状であると判断した場合(ステップS103=NO)は、第1実施形態と同様に、図5に示すステップS110からステップS113までの処理を行い、地図座標位置を補正する。
【0044】
ステップS201では、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dの大きさに基づいて、地図座標位置の補正処理の周期を決定する。具体的には、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが大きいほど、この地図座標位置の補正処理の周期を短くする。すなわち、道路100上において車両1が実際に走行していると推定される位置と車両1が走行している地図情報上の道路リンクの位置との誤差が大きいほど、地図座標位置の補正処理の周期を短くする。
【0045】
図8A〜図8Cは、推定座標位置と地図座標位置との間の距離Dと、地図座標位置の補正処理の周期との関係を説明するための図である。図8A〜図8Cを用いて、推定座標位置と地図座標位置との間の距離Dと、地図座標位置の補正処理の周期との関係について例示する。ここで、図7に示す地図座標位置の補正処理は所定の周期で繰り返し行われている。1周期の長さは、所定の走行距離に基づいて決定しても良いし、所定の時間に設定しても良い。あるいは、1周期の長さを所定の走行距離および所定の時間に基づいて決定しても良い。例えば、図8Aに示す場面例においては、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dは、5m以内である。この場合、車両1が座標位置Bに位置する時点において1回目の補正処理が行われ、地図座標位置をPからAに補正する。この1回目の補正処理におけるステップS201において、コントローラ60の座標位置補正機能は、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離は5m以内であると判断し、地図座標位置の補正処理の周期を所定の初期周期に決定する。地図座標位置の補正処理の周期が、例えば、初期周期の場合、車両1が座標位置Bに位置する時点において1回目の地図座標位置の補正処理が行われた後は、車両1が座標位置Bに位置する時点において2回目の補正処理を行い、地図座標位置をPからAに補正する。図8Aに示すように、地図座標位置Aと推定座標位置Bとの間の距離が5m以内の場合は、地図座標位置Aと推定座標位置Bとの誤差が少ないため、地図座標位置Aの前後方向の誤差は少ないと判断できる。よって、地図座標位置の補正処理の周期を所定の初期周期として、地図座標位置の補正処理を繰り返し行う。
【0046】
一方、図8Bに示すように、地図座標位置と推定座標位置との間の距離が5mより大きく10m以内の場合は、図8Bに示すように、まず、車両1が座標位置Bに位置した時点で1回目の地図座標位置の補正処理を行う。この補正処理におけるステップS201において、コントローラ60の座標位置補正機能は、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離は5mよりも大きく、10m以内であると判断する。そこで、コントローラ60の座標位置補正機能は、地図座標位置の補正処理の周期を、例えば、所定の初期周期の半分の周期に決定する。つまり、推定座標位置Bと地図座標位置Pとの間の距離Dが5m以内の図8Aの場面例で例示した所定の初期周期での補正処理と比べて、図8Bの場面例においては、地図座標位置の補正処理を行う頻度を2倍にする。すなわち、図8Bに示すように、車両1が座標位置Bの位置の時点で2回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置PをAに補正する。そして、車両1が座標位置Bの位置において、3回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置PをAに補正する。
【0047】
このように、図8Aの場面例と比べて、推定座標位置と地図座標位置との間の距離が大きい図8Bの場面例において、仮に、図8Aの場面例と同じ所定の初期周期で地図座標位置の補正処理を行うとすると、図8Bに示す車両1が座標位置Bに位置する時点において、地図座標位置の補正処理が行われないため、推定座標位置Bに基づいて算出される地図座標位置は、図8Bに示す地図座標位置Pよりも後方の座標位置となる。このように補正前の地図座標位置と補正後の地図座標位置との距離である補正距離が大きい場合に、地図座標位置の補正処理を行うと、地図座標位置に基づいてディスプレイ画面上に表示される車両位置マークが、地図座標位置の補正により不自然に動くために、ユーザに違和感を与えることとなる。そこで、図8Aの半分の周期、すなわち2倍の頻度で地図座標位置の補正処理を行うことにより、補正処理1回当たりの補正距離、例えば、A−P間の距離を小さくすることができる。これにより、地図座標位置に基づいてディスプレイ画面上に表示される車両位置マークの動きが滑らかになり、ユーザに違和感を与えることなく、地図座標位置の補正処理を行うことができる。
【0048】
さらに、図8Cに示すように、地図座標位置と推定座標位置との間の距離が10mより大きく15m以内の場合、地図座標位置と推定座標位置との誤差はさらに大きくなる。従って、図8Cに示す場面例においては、所定の初期周期の1/3の周期、すなわち、所定の初期周期の3倍の頻度で、地図座標位置の補正処理を行う。例えば、図8Cに示すように、車両1が座標位置Bの時点において、1回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置をPからAに補正する。そして、車両1が座標位置Bの時点において、2回目の地図座標位置の補正処理を行い、地図座標位置をPからAに補正する。さらに、同様に、車両1が座標位置Bの時点において、3回目の地図座標位置の補正処理を行い、車両1が座標位置Bの時点において、4回目の補正処理を行う。このように、所定の初期周期と比べて1/3の周期で地図座標位置の補正処理を行うことにより、補正1回当たりの補正距離、例えば、A−P間の距離を小さくすることができる。
【0049】
また、図座標位置と推定座標位置との間の距離が15mを超える場合は、所定の初期周期と比べて1/4の周期、すなわち、所定の初期周期の4倍の頻度で、地図座標位置の補正処理を行うことにより、図8B、図8Cと同様に、補正1回当たりの補正距離を短くすることができる。なお、以上で説明した地図座標位置と推定座標位置との間の距離と地図座標位置の補正処理の周期との関係は一例であり、これに限定されることなく、適宜設定することができる。
【0050】
ステップS201により、次回以降の地図座標位置の補正処理の周期を決定したあとは、第1実施形態と同様に、道路リンクの回転半径の中心点Oと推定座標位置Bとを通る直線Lを算出し、算出した直線Lと道路リンクとの交点Aを算出して、地図座標値Pを算出した交点Aの座標位置に補正する(ステップS105〜ステップS109)。
【0051】
なお、ステップS104において、推定座標位置と地図座標位置との間の距離Dが所定の閾値よりも小さいと判断した場合(ステップS104=NO)は、地図座標位置と推定座標位置との誤差はほとんどなく、地図座標位置の前後方向の誤差もほとんどないと判断できる。そのため、ステップS202に進み、地図座標位置の補正処理の周期を所定の初期周期とする。
【0052】
以上のように、第2実施形態では、例えば、車両1がカーブを走行する時のように、地図座標位置の前後方向の誤差が大きくなる場合に、地図座標位置の補正処理の周期を短くすることにより、地図座標位置の補正距離を短くすることができる。これにより、ユーザに、ディスプレイ画面に表示される車両位置マークの動きに不自然さを感じさせることなく、地図座標位置を前後方向に補正することができる。すなわち、地図座標位置の誤差が大きくなる可能性がある場合に、地図座標位置の補正処理の周期を短くすることで、補正前の地図座標位置と補正後の地図座標位置との間の距離を短くすることができ、ユーザが認知する車両位置マークの動きを滑らかにすることができる。
【0053】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0054】
例えば、道路形状機能により道路の形状を判断して、道路の形状が直線状である場合には、地図座標位置の補正処理を行なわないようにしても良いし、また、地図座標位置の補正処理の周期を、道路の形状が曲線状である場合の補正処理と比べて、長くしても良い。
【0055】
なお、上述した実施形態のコントローラ60の推定座標位置検出機能は本発明の推定座標位置検出手段に相当し、コントローラ60の地図座標位置算出機能は本発明の地図座標位置算出手段に相当し、コントローラ60の道路形状判断機能は本発明の道路形状判断手段に相当し、コントローラ60の中心点算出機能は本発明の中心点算出手段に相当し、コントローラ60の座標位置補正機能は本発明の座標位置補正手段に相当し、ディスプレイ50は本発明の表示手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本実施形態に係るナビゲーションシステムを有する車両1の構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施形態に係る地図情報上の道路リンクの位置と車両1が走行している実際の位置とのずれと、前後方向に生じた地図座標位置の誤差との関係を示す図である。
【図3】第1実施形態に係るナビゲーションシステムにおける地図座標位置の補正処理を示すフローチャートである。
【図4】図2の部分拡大図であり、第1実施形態に係る道路100の形状が曲線状の場合における地図座標位置の補正方法を説明するための図面である。
【図5】第1実施形態に係るステップS110以降の地図座標位置の補正処理を示すフローチャートである。
【図6】第1実施形態に係る道路100の形状が直線状の場合における、地図座標位置の補正を説明するための図面である。
【図7】第2実施形態に係るナビゲーションシステムの地図座標位置の補正処理を示すフローチャートである。
【図8A】第2実施形態に係る推定座標位置と地図座標位置との間の距離Dと、補正処理の周期との関係を説明するための図である。
【図8B】第2実施形態に係る推定座標位置と地図座標位置との間の距離Dと、補正処理の周期との関係を説明するための図である。
【図8C】第2実施形態に係る推定座標位置と地図座標位置との間の距離Dと、補正処理の周期との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【0057】
1…車両(自車両)
10…GPSユニット
20…車速センサ
30…ジャイロセンサ
40…地図情報データベース
50…ディスプレイ
60…コントローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置を検出する推定座標位置検出手段と、
前記推定座標位置検出手段により検出された推定座標位置に基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置を算出する地図座標位置算出手段と、
前記地図座標位置算出手段により算出された前記地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出する中心点算出手段と、
前記中心点算出手段により算出した中心点と、前記推定座標位置と、前記道路リンクとに基づいて、前記地図座標位置を補正する座標位置補正手段と、
前記座標位置補正手段により補正された地図座標位置を表示する表示手段と、を有することを特徴とするナビケーション装置。
【請求項2】
請求項1に記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記地図座標位置と前記推定座標位置との間の実際の距離が、所定の閾値よりも大きい場合に、前記地図座標位置を補正することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記道路リンクの回転半径の中心点と前記推定座標位置とを通る直線を算出し、前記直線と前記道路リンクとの交点を求め、前記地図座標位置を前記交点の座標位置に補正することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項4】
請求項1〜3の何れかに記載のナビゲーション装置であって、
自車両が走行する道路の形状を判断する道路形状判断手段をさらに有し、
前記座標位置補正手段は、前記道路形状判断手段により前記道路が直線状であると判断された場合に、前記道路リンクに垂直に交わる垂線を算出し、前記垂線と前記道路リンクとの交点を求め、前記地図座標位置を前記交点の座標位置に補正することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項5】
請求項1〜3の何れかに記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記地図座標位置と前記推定座標位置との間の実際の距離の大きさに応じて、前記地図座標位置の補正を行う周期を決定することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項6】
請求項5に記載のナビゲーション装置であって、
前記座標位置補正手段は、前記地図座標位置と前記推定座標位置との間の実際の距離の大きさが大きいほど、前記地図座標位置の補正を短い周期で行うことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項7】
地図情報上の自車両の座標位置を表示するナビゲーション方法において、
自車両の実際の座標位置と推定される推定座標位置を検出し、前記検出した推定座標位置に基づいて、地図情報に含まれる道路リンク上における自車両の座標位置である地図座標位置を算出し、前記地図座標位置が存在する道路リンクの回転半径の中心点を算出し、前記道路リンクの回転半径の中心点と、前記推定座標位置と、前記道路リンクとに基づいて、前記地図座標位置を補正することを特徴とするナビケーション方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8A】
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【図8B】
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【図8C】
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