ナビゲーション装置および移動体位置修正方法
【課題】 駐車場内の通路に道路データをあらかじめ登録しておくことなく、駐車場内における移動体の正確な位置を推定することが可能な「ナビゲーション装置および移動体位置修正方法」を提供する。
【解決手段】 駐車場への車両の進入が検出されたときに、地図データメモリ１１に格納されている駐車場の描画データに基づいて、駐車場内に仮想的な道路リンクを設定する仮想道路リンク設定部１５ｃと、仮想道路リンクを利用してマップマッチングを行うマップマッチング処理部１５ｄとを備え、車両が駐車場内に進入すると、その時点で駐車場内に仮想道路リンクが設定され、設定された仮想道路リンクに対してマップマッチングが行われるようにして、駐車場内の通路に道路リンクを設定した膨大なデータ量の地図データをあらかじめ用意することなく、駐車場内における車両の正確な位置を推定できるようにする。
【解決手段】 駐車場への車両の進入が検出されたときに、地図データメモリ１１に格納されている駐車場の描画データに基づいて、駐車場内に仮想的な道路リンクを設定する仮想道路リンク設定部１５ｃと、仮想道路リンクを利用してマップマッチングを行うマップマッチング処理部１５ｄとを備え、車両が駐車場内に進入すると、その時点で駐車場内に仮想道路リンクが設定され、設定された仮想道路リンクに対してマップマッチングが行われるようにして、駐車場内の通路に道路リンクを設定した膨大なデータ量の地図データをあらかじめ用意することなく、駐車場内における車両の正確な位置を推定できるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置および移動体位置修正方法に関し、特に、いわゆるマップマッチングを行うことによって自立航法による自車位置の誤差を修正する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載用のナビゲーション装置では、自立航法センサやＧＰＳ（Global Positioning System）受信機などを用いて車両の現在位置を検出し、その近傍の地図データを記録媒体から読み出して画面上に表示する。そして、画面上の所定箇所に自車位置を示す自車位置マークを重ね合わせて表示することにより、車両が現在どこを走行しているのかを一目で分かるようにしている。
【０００３】
この種のナビゲーション装置において、車両の現在位置を測定することは不可欠である。このため、車両に搭載した距離センサおよび角度センサを用いて車両の相対位置を測定する測定法（自立航法）と、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信してｎ次元測位処理によって車両の絶対位置を測定する測定法（衛星航法）とが実用化されている。
【０００４】
自立航法は、比較的低コストで車両位置を測定できるが、高精度に位置測定ができない問題があり、マップマッチング処理等の補正処理が必要になる。すなわち、自立航法では、車両が走行するにつれて誤差が累積し、車両位置が道路から外れてしまう。そこで、マップマッチング処理によって車両位置を道路データと照合し、必要に応じて車両位置を道路上に修正する。道路データは、交差点や分岐など複数の道路が交わる点を表すノードと、隣接するノード間を結ぶベクトルを表す道路リンクとから構成されている。車両位置を道路上に修正するというのは、具体的には車両位置を道路リンク上に引き付ける処理のことを言う。
【０００５】
マップマッチングの方法は種々提案されている。例えば、車両の走行軌跡（所定走行距離毎の位置と方位）を保存しておき、地図上でその走行軌跡と同形の道路を求め、当該道路上のポイントに車両位置を修正する方法がある。具体的には、保存した走行軌跡の形状と道路リンクの形状とを比較して、当該道路リンクが走行軌跡と一定以上の類似度を持った形状であった場合に、車両位置をその道路リンクへ引き付ける処理を行う。この他に、投影法によるマップマッチングの方法も存在する。処理の詳細について割愛するが、この投影法も、所定の条件を満たした道路リンクに車両位置を引き付ける処理を行うものである。
【０００６】
ところが、地図データベース中に道路リンクが存在しない領域、例えば駐車場や空き地などを走行する場合において、自車位置の近くに自車方位に近い方位を持つ道路リンクが存在すると、道路外の駐車場や空き地を走行中であるにもかかわらず、マップマッチングによって自車位置が道路上に修正されてしまうという問題があった。このような問題を解決するために、自車が駐車場内を走行中か否かを判定し、駐車場内を走行中のときは、自立航法により算出した自車位置をそのまま表示用の位置とすることにより、駐車場内での自車位置を示すことができるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１０５４２号公報
【０００７】
また、高速道路の料金所エリアは通常の道路よりも幅が広く、車両がコースを変えて自由に走行可能であるが、地図データベース上では１本の細い線状の道路リンクしか設定されていない。そのため、車両がコースを大きく変えて走行した場合に、設定されている道路リンクから自車位置が外れてマップマッチング処理が行われ、そのときの自車位置の近くに存在する他の道路上に自車位置が修正されてしまうという問題もあった。このような問題を解決するために、所定以上の幅員または広さを持つエリアをあらかじめ面データ化して面状の道路リンクとすることにより、車両位置が面データ内にあればマッチング外れを起こさないようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】特開２００２−１０７１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載された技術では、駐車場や料金所エリア以外の他の道路に対して自車位置が修正されてしまうという不都合は回避できるものの、駐車場や料金所エリアの中の正確な自車位置を測定することはできない。駐車場内の通路や料金所エリア内の各料金所へのコースに関する道路リンクが存在しないので、自立航法によって蓄積された自車位置の誤差を修正することができないからである。特に、駐車場などでは、車両が比較的右折または左折やカーブを繰り返して走行するので、方位変化量が多くなって自車位置の誤差が蓄積され、正確な自車位置を測定することが困難となる。
【０００９】
これに対して、屋内駐車場の範囲や、その駐車場内の構内道路（通路）、車両が駐車すべきスペースのデータを含んだ地図データをあらかじめ用意しておき、車両が屋内駐車場内で直線移動している状態であることが検出されたときに、算出した現在の進行方位を地図データの道路方位に応じて補正するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献２】特開２００２−３１８１２２号公報
【００１０】
しかし、これでは地図データのデータ量が膨大となり、大規模な記憶容量が必要となる。最近では大容量のハードディスクを搭載したナビゲーション装置も提供されているが、地図データの記録媒体としてＤＶＤ（Digital Versatile Disk）を用いたものが主流である。全国には非常に多くの駐車場が存在しており、それらの全てについて構内道路に道路データを持たせると、データ量がＤＶＤの記憶容量を越えてしまう。そのため、構内道路に道路データを持たせることができるのは、一部の大規模駐車場や必要性の高い駐車場（アミューズメントパークなど）に限定せざるを得ず、それ以外の駐車場等では正確な自車位置を測定することができないという問題を生じる。
【００１１】
また、車両の走行中や誘導経路の探索時などには、ハードディスクやＤＶＤに記録されている全国の地図データの中から、自車位置の周辺の地図データをメモリに読み出して所定の処理が行われる。しかし、駐車場の構内道路や料金所エリアの走行コースに道路データを持たせることによって地図データのデータ量が肥大化していると、その読み出しに時間がかかり、処理に大きな負荷を与えてしまう。車両が通常の道路を走行中で駐車場内の道路データが必要でないときも、これを含んだ大量のデータがメモリに読み出されることになるので、その読み出し処理に余計な負荷がかかってしまうという問題を生じる。また、大容量のメモリが必要になるという問題もあった。
【００１２】
さらに、全国には膨大な駐車場が存在し、新しい駐車場も日々作られている。したがって、これらの全てを調査して地図データを作成するには膨大な労力と時間を要し、現実的には極めて困難である。この観点からも、構内道路に道路データを持たせることができるのは、一部の大規模駐車場や必要性の高い駐車場に限定せざるを得ず、それ以外の駐車場等では正確な自車位置を測定することができないという問題を生じる。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、駐車場内の構内道路や料金所エリアの走行コースなどに道路データをあらかじめ登録しておくことなく、駐車場内や料金所エリア内における移動体の正確な位置を推定することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した課題を解決するために、本発明では、所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアに移動体が進入したことが検出されたときに、施設エリアの内部に仮想的な道路リンクを設定し、当該仮想道路リンクを利用してマップマッチング処理を行うようにしている。
【００１５】
本発明の他の態様では、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所において仮想道路リンクから現在位置が外れたとき、または、仮想道路リンクから外れた後の移動体の移動方向が格子の一辺と平行でないときに、仮想道路リンクから外れた後の移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直すようにしている。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成した本発明によれば、移動体が駐車場や料金所エリアなどの施設エリア内に進入すると、その時点でリアルタイムに当該施設エリア内に仮想的な道路リンクが設定され、設定された仮想道路リンクに対してマップマッチングによる現在位置の引き付けが必要に応じて行われることとなる。したがって、駐車場内の構内道路や料金所エリアの走行コースなどに道路リンクを設定した膨大なデータ量の地図データをあらかじめ用意することなく、施設エリア内における移動体の正確な位置を推定することができるようになる。
【００１７】
本発明の他の特徴によれば、移動体の施設エリアへの進入に応じて仮想道路リンクが設定された後、移動体の移動状態に応じて仮想道路リンクが再設定されることとなる。これにより、最初に設定した仮想道路リンクと実際の構内道路や走行コースとの間にずれがあっても、仮想道路リンクを適宜再設定することによって実際の構内道路や走行コースに合わせてずれを無くしていくことができる。したがって、施設エリア内における移動体の位置をより正確に推定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示す図である。図１において、１はシステムコントローラであり、ナビゲーション装置の全体を制御する。このシステムコントローラ１は、マイクロコンピュータ等により構成され、地図や車両位置マークの描画処理、位置修正処理などを行う。
【００１９】
２はＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk - Read Only Memory）などの地図記憶媒体であり、地図表示や経路探索などに必要な各種の地図データが記憶されている。なお、ここでは地図データを記憶する記録媒体としてＤＶＤ−ＲＯＭ２を用いているが、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクなどの他の記憶媒体を用いても良い。３はＤＶＤ制御部であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２からの地図データの読み取りを制御する。
【００２０】
ＤＶＤ−ＲＯＭ２に記憶されている地図データには、地図表示に必要な各種のデータから成る描画ユニットと、マップマッチングや経路探索等の各種の処理に必要なデータから成る道路ユニットと、交差点の詳細データから成る交差点ユニットとが含まれている。描画ユニットには、建物や河川等を表示するために必要な背景レイヤのデータと、市町村名や道路名等を表示するために必要な文字レイヤのデータと、駐車場や有料道路の料金所エリアなどのように所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアを表示するために必要な施設レイヤのデータとが含まれている。施設レイヤのデータは、施設エリアの位置データや施設エリアの外形情報を含む描画データ（ポリゴンデータ）を含んでいる。
【００２１】
上述の道路ユニットは、交差点や分岐など、複数の道路が交わる点に対応するノードに関する情報と、道路上のあるノードとこれに隣接する他のノードとの間を接続する、道路や車線等に対応するリンクに関する情報とを含んでいる。すなわち、道路ユニットには、全ノードの詳細データを納めた接続ノードテーブルと、隣接する２つのノードによって特定されるリンクの詳細データを納めたリンクテーブルとが含まれている。
【００２２】
接続ノードテーブルには、存在するノードのそれぞれ毎に、ノードの正規化経度・緯度、属性フラグ、交通規制の数、交通規制レコード等の情報が含まれている。正規化経度・緯度は、区画を基準とした経度方向・緯度方向の相対位置を示す。属性フラグは、そのノードが交差点ノードであるか否かを示す交差点ノードフラグを含んでいる。交通規制の数は、そのノードに接続されているリンクに右折禁止やＵターン禁止等の交通規制が存在する場合に、その交通規制の数を示す。交通規制レコードは、上述した交通規制が存在する場合にはその数に対応した交通規制の具体的な内容を示す。
【００２３】
また、リンクテーブルには、リンクの距離、リンクのコスト、道路属性フラグ、道路種別フラグ等の情報が含まれている。リンクの距離は、当該リンクに対応した実際の道路の実距離を示す。リンクのコストは、そのリンクを走行する場合の所要時間を道路種別等から計算により求めて、そのリンクの通過に必要な時間を例えば分単位で示したものである。道路属性フラグは、そのリンクに関する各種の属性を示す。道路種別フラグは、そのリンクに対応した実際の道路が高速道路であるか一般道であるかといった種別を示す。このリンクテーブルには、道路に対応したリンクの情報が含まれているが、駐車場内の構内道路（通路）や料金所エリアの走行コースに対応したリンクの情報は含まれていない。
【００２４】
４は操作部であり、例えばリモートコントローラ（リモコン）により構成される。この操作部４は、搭乗者がシステムコントローラ１に対して各種の情報（例えば、経路誘導の目的地や経由地）を設定したり、各種の操作（例えば、画面スクロールや地図検索、拡大／縮小、最適経路探索など）を行ったりするための各種操作子（ボタンやジョイスティック等）を備えており、操作子の操作状態に応じた赤外線信号がシステムコントローラ１に向けて送信される。なお、この操作部４は、後述するディスプレイ装置８の画面上に設けたタッチパネル等によって構成しても良い。
【００２５】
５はＧＰＳ受信機であり、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波をＧＰＳアンテナ６で受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算する（車両方位は、現時点における自車位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車位置とに基づいて計算する）。そして、これらの計算した車両の絶対位置および方位の情報を、測位時刻と共にシステムコントローラ１に出力する。
【００２６】
７は自立航法センサであり、車両の回転角度を検出する振動ジャイロ等の相対方位センサ（角度センサ）７ａと、所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサ７ｂとを備えている。自立航法センサ７は、これらの角度センサ７ａおよび距離センサ７ｂによって車両の相対位置および方位を検出し、その情報をシステムコントローラ１に出力する。
【００２７】
８はディスプレイ装置であり、システムコントローラ１から出力される画像データに基づいて、自車周辺の地図情報を車両位置マークや各種ランドマークと共に表示したり、この地図上に走行軌跡や誘導経路を表示したり、車両の位置が交差点近傍に近づいたときに交差点拡大図を表示したりする。
【００２８】
次に、システムコントローラ１の詳細な構成について説明する。１１は地図データメモリであり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２から読み出された地図データを一時的に格納するためのものである。１２は地図読出制御部であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２から地図データを読み出す際の制御を行う。地図読出制御部１２は、車両位置修正部１５から車両現在位置の情報を入力し、その車両現在位置を含む所定範囲の地図データをＤＶＤ−ＲＯＭ２から読み出して地図データメモリ１１に格納する。
【００２９】
１３はＧＰＳデータ記憶部であり、ＧＰＳ受信機５から出力される自車の絶対的な位置および方位のデータを順次格納する。１４は車両位置・方位計算部であり、自立航法センサ７から出力される自車の相対的な位置および方位のデータに基づいて、絶対的な自車位置（推定車両位置）および車両方位を計算する。
【００３０】
１５は車両位置修正部であり、走行軌跡記憶部１５ａ、進入判定部１５ｂ、仮想道路リンク設定部１５ｃ、マップマッチング処理部１５ｄ、外れ位置判定部１５ｅおよび退出判定部１５ｆをその機能構成として備えている。走行軌跡記憶部１５ａは、ＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４より出力されるデータに基づいて、所定時間毎あるいは所定走行距離毎の車両位置と車両方位の情報を走行軌跡として記憶する。
【００３１】
進入判定部１５ｂは、車両が駐車場等の施設エリアに進入したか否かを判定する。車両が駐車場に進入したか否かの判定は、様々な手法を用いて行うことが可能であり、本発明ではその手法は問わない。例えば、地図データメモリ１１に格納されている地図データ（描画レイヤに含まれている施設エリアの位置データとポリゴンデータ）と、ＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４から出力される自車の位置データとに基づいて、ポリゴンデータで示される区画内に自車位置が入ったか否かを検出することによって駐車場への進入を判定することが可能である。また、車両が路車間通信装置を搭載している場合には、駐車場の入口付近で路車間通信装置が駐車場の設備から信号を受信したか否かによって駐車場への進入を判定することも可能である。また、屋内駐車場の場合には、ＧＰＳ受信機５にてＧＰＳ衛星からの電波を受信できなくなったか否か（ＧＰＳデータ記憶部１３からのデータが無くなったか否か）によって駐車場への進入を判定することも可能である。
【００３２】
仮想道路リンク設定部１５ｃは、進入判定部１５ｂにより駐車場への進入が検出されたときに、地図データメモリ１１に格納されている地図データを用いて、駐車場の内部に仮想的な道路リンクを設定する。このとき仮想道路リンク設定部１５ｃは、例えば図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、駐車場２１の外形（ポリゴンデータの形状）に沿って外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。格子状の仮想道路リンク２３ｂは、例えば格子の一辺が、駐車場２１に面した道路（その道路に対応する道路リンク）２２に直交するように設定する。
【００３３】
なお、２つ以上の仮想道路リンクが接する点および交わる点は、ノードとして設定する。以下では、このノードも含めて仮想道路リンクと呼ぶ（ノードを含めたものを広義の仮想道路リンク、ノードを含めないものを狭義の仮想道路リンクとし、特に区別しない限り広義の仮想道路リンクを言うものとする）。このようにして設定した仮想道路リンク２３（外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂ）の情報は、例えば、地図データ中にあらかじめ含まれている道路のリンク情報やノード情報と同様の構成としても良いし、最低限必要な情報だけから構成しても良い。例えば、各ノードの位置情報、各ノードに接続するリンクの距離の情報から構成することが可能である。設定された仮想道路リンク２３は、地図データメモリ１１に格納される。
【００３４】
格子状の仮想道路リンク２３ｂが有する格子の幅は、あらかじめ決められた間隔（例えば、駐車場法に従って定める）で割り当てられ、格子の本数は駐車場２１の広さによって変化する。駐車場法によれば、車両一台分の駐車スペースは、幅２．３ｍ以上、奥行き５ｍ以上のサイズが基本である。また、駐車場内の通路幅は５．５ｍ以上が基本であり、一方通行の場合は３．５ｍ以上である。このような内容に従って、仮想道路リンク設定部１５ｃが格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定するときは、縦横１５．５ｍ｛＝（駐車スペースの奥行き＋通路幅の半分）×２＝（５＋２．７５）×２｝おきの格子を設定する。また、仮想道路リンク設定部１５ｃが外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するときは、駐車場２１の外周部にも駐車スペースがあることを考慮して、外周から７．７５ｍ（＝１５．５÷２）だけ内側の位置に外枠の仮想道路リンク２３ａを設定する。
【００３５】
図３は、駐車場法に従ってあらかじめ定めた間隔毎に長方形の駐車場２１に対して仮想道路リンク２３（外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂ）を設定する場合の例を示す図である。なお、図３において、２４は駐車スペースを示している。
【００３６】
図３に示すように、駐車場２１の外形が縦５０ｍ×横１００ｍの長方形である場合、駐車場２１の外周から７．７５ｍだけ内側の位置に外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の仮想道路リンク２３ａの中に、縦横１５．５ｍおきに格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する際には、外枠の仮想道路リンク２３ａが持つ１つの角を基準点として、縦横１５．５ｍの位置を順番に決めていく。このようにすると、図３の例では縦方向に２本、横方向に５本の仮想道路リンク２３ｂが設定される。
【００３７】
規準点は任意に決めてよいが、例えば駐車場２１の入口に一番近い角とする。入口の位置は、ポリゴンデータの付属情報として入口の位置を示す情報が付いていれば、それを利用して判別することができる。また、進入判定部１５ｂによって駐車場２１への進入が検出されたときにＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４から出力される自車位置データや、走行軌跡記憶部１５ａに記憶されている走行履歴データに基づいて入口の位置を判別することも可能である。
【００３８】
なお、ここでは仮想道路リンク２３を構成する要素として外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂの２つを例に挙げたが、駐車場２１の入口に仮想道路リンクを更に設定しても良い。図４は、入口の仮想道路リンク２３ｃを設定する場合の例を示す図である。図４に示すように、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたら、仮想道路リンク設定部１５ｃは、まず走行軌跡記憶部１５ａに格納された走行軌跡データを用いて、駐車場２１に進入してから所定距離（例えば、７．７５ｍ）の走行軌跡に沿って駐車場２１の入口部分に入口の仮想道路リンク２３ｃを設定する。その後、駐車場２１の外形を基準にして、図３に示した要領で外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。
【００３９】
入口の仮想道路リンク２３ｃは必ずしも設定する必要はないが、退出判定部１５ｆによって車両が駐車場２１から退出したか否かの判定を行う際に、この入口の仮想道路リンク２３ｃを利用すると判定がしやすくなる点で、入口の仮想道路リンク２３ｃは設定するのが好ましい。
【００４０】
マップマッチング処理部１５ｄは、地図データメモリ１１に読み出されている地図データと、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータと、ＧＰＳデータ記憶部１３に格納されたＧＰＳ受信機５による自車位置および車両方位のデータとを用いて、車両走行距離毎にマップマッチング処理を行って、自車の走行位置を地図データの道路上に位置修正する。
【００４１】
自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータを用いたマップマッチングでは、例えば、走行軌跡記憶部１５ａに格納されている走行軌跡（所定走行距離毎の位置と方位）と同形の道路リンクを地図データ中から求め、当該道路リンク上のポイントに車両位置マークを引き付ける処理を行う。また、公知の投影法によるマップマッチングの方法を用いても良い。
【００４２】
自立航法では、誤差が蓄積されて車両位置が道路リンクから大きく外れると、車両位置を実際の道路リンク上の現在位置にマップマッチングすることができない。すなわち、走行軌跡によるマップマッチング方法では走行軌跡と同形の道路を探すことができなくなり、投影法によるマップマッチング方法ではマッチングさせるための条件を満足する道路を探すことができなくなる。このように自立航法によるマップマッチングが不可能になったときには、ＧＰＳ受信機５から得られる位置データと方位データとを用いて、自立航法センサ７による車両位置と走行方位とを修正する。
【００４３】
進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出された後も、基本的には、自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータと、ＧＰＳ受信機５に基づく自車位置および車両方位のデータとを用いてマップマッチング処理を行う。ただし、駐車場２１が屋内駐車場の場合には、ＧＰＳ受信機５においてＧＰＳ衛星からの電波を受信できなくなるので、自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータのみに基づいてマップマッチング処理を行う。
【００４４】
駐車場２１への進入後にマップマッチング処理を行う際には、仮想道路リンク設定部１５ｃにより設定された仮想道路リンク２３を利用して、自立航法の誤差により発生するオフセットを必要に応じて修正する。すなわち、必要に応じて自車位置を仮想道路リンク２３上に引き付ける処理を行う。仮想道路リンク２３を用いることにより、自立航法の誤差を蓄積させずに済むようになる。
【００４５】
外れ位置判定部１５ｅは、仮想道路リンク設定部１５ｃにより設定された仮想道路リンク２３から自車位置が外れたときに、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する。ここで、仮想道路リンク２３から自車位置が外れたか否かは、地図データメモリ１１に設定されている仮想道路リンク２３の位置と、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置のデータとを比較することによって判定する。また、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかは、仮想道路リンク２３が持っているリンクの距離情報と、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置のデータとに基づいて判定する。
【００４６】
仮想道路リンク設定部１５ｃは、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所で自車位置が仮想道路リンク２３から外れたことが外れ位置判定部１５ｅによって検出されたときに、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３を設定し直す。
【００４７】
図３に示した要領で仮想道路リンク２３を設定した場合、その仮想道路リンク２３の設定位置は、駐車場２１における実際の通路の位置と一致していない可能性がある。その場合、車両が駐車場２１の中を走行すると、その走行位置と仮想道路リンク２３の位置との間には当然に誤差が生じるので、マップマッチング処理によって自車位置が誤った仮想道路リンク２３に引き付けられてしまう。したがって、一度設定した仮想道路リンク２３は、車両の実際の走行状態に応じて適宜修正するのが好ましい。
【００４８】
ただし、仮想道路リンク２３から自車位置が外れたら常に仮想道路リンク２３を設定し直すようにすると、マップマッチング処理が全く行われなくなってしまうので、好ましくない。そこで、本実施形態では、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所で自車位置が仮想道路リンク２３から外れたときにのみ仮想道路リンク２３を設定し直し、そうでない場合には、仮想道路リンク２３を再設定することなくそのままマップマッチング処理を行うようにしている。所定の距離は、例えば、リンクの距離（ノード間の距離で、上述の例では１５．５ｍ）の１／３あるいは１／４とすることが可能である。
【００４９】
図５は、仮想道路リンク２３の再設定の例を示す図である。この図５は、駐車場２１が長方形をしている場合の例である。図５（ａ）は、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたときに初期設定される仮想道路リンク２３を示し、図５（ｂ）は、その後の車両の走行状態に応じて再設定される仮想道路リンク２３’，２３”を示している。
【００５０】
図５（ａ）に示す例は、互いに隣接する仮想道路リンク２３-1，２３-2の両方（当該仮想道路リンク２３-1，２３-2の一方端を構成する各ノード）から所定距離以上離れた場所で車両が左折することによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れた状態を示している。このような状態が外れ位置判定部１５ｅによって検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、図５（ｂ）に示すように、左折した後の自車の走行方向に沿って仮想道路リンク２３’を追加するとともに、それと平行な方向に他の仮想道路リンク２３”も設定し直す。再設定する仮想道路リンク２３’，２３”の間隔は、駐車場法に従ってあらかじめ定めた間隔でも良いし、外枠の仮想道路リンク２３ａと最初に追加した仮想道路リンク２３’との距離Ｄでも良い。
【００５１】
図６は、仮想道路リンク２３の再設定に関する他の例を示す図である。この図６は、駐車場２１が複雑な形状をしている場合の例である。図６（ａ）は、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたときに初期設定される仮想道路リンク２３を示し、図６（ｂ）は、その後の車両の走行状態に応じて再設定される仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を示している。
【００５２】
図６（ａ）に示す例は、互いに隣接する仮想道路リンクの両方（当該仮想道路リンクの一方端を構成する各ノード）から所定距離以上離れた場所で車両が左折することによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れた状態を示している。このような状態が外れ位置判定部１５ｅによって検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、図６（ｂ）に示すように、左折した後の自車の走行方向に沿って仮想道路リンク２３’を追加するとともに、それと平行な方向に他の仮想道路リンク２３”も設定し直す。さらに、これらの仮想道路リンク２３’，２３”に対して垂直な方向に仮想道路リンク２３’’’を再設定する。このように、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向が元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺と平行でないときは、元の格子状の仮想道路リンク２３ｂを消して、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定する。
【００５３】
なお、図５および図６の例では、初期設定された仮想道路リンク２３においてノードがない位置で車両が曲がることによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れる例について説明しているが、これに限定されない。例えば、車両が直進中のときでも、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所を走行していることが外れ位置判定部１５ｅによって検出されたときは、そのときの走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直す。
【００５４】
ここまでに示した仮想道路リンク２３の初期設定の方法は単なる一例に過ぎず、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、駐車場２１の外形によらず、駐車場２１の中に入る大きさで外形が矩形の格子状の仮想道路リンク２３を設定するようにしても良い。この場合における矩形の仮想道路リンク２３は、例えば、駐車場２１に面した道路２２を表す道路リンクに直交するように設定する。このように初期設定した場合も同様に、駐車場２１内における車両の走行状態に応じて仮想道路リンク２３を適宜修正する。
【００５５】
退出判定部１５ｆは、車両が駐車場２１から退出したか否かを判定する。車両が駐車場２１から退出したか否かの判定は、様々な手法を用いて行うことが可能であり、本発明ではその手法は問わない。例えば、地図データメモリ１１に格納されている地図データと、ＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４から出力される自車の位置データとに基づいて、描画レイヤに含まれている施設エリアのポリゴンデータで示される区画内から自車位置が出たか否かを検出することによって駐車場２１からの退出を判定することが可能である。
【００５６】
また、車両が路車間通信装置を搭載している場合には、駐車場２１の出口付近で路車間通信装置が駐車場２１の設備から信号を受信したか否かによって駐車場２１からの退出を判定することも可能である。また、屋内駐車場の場合には、ＧＰＳ受信機５にてＧＰＳ衛星からの電波を受信できるようになったか否か（ＧＰＳデータ記憶部１３からのデータが供給されたか否か）によって駐車場２１からの退出を判定することも可能である。
【００５７】
さらに、図４に示したように入口の仮想道路リンク２３ｃを設定している場合は、その入口の仮想道路リンク２３ｃを進入時とは逆方向に自車位置が移動したか否かを検出することによって、駐車場２１からの退出を判定することが可能である。多くの駐車場２１は入口と出口とが同じであることが多いため、このような判定方法が可能である。入口の仮想道路リンク２３ｃは実際の走行軌跡に従って設定されているから、実際の通路との誤差はほとんど無い。しかも、駐車場２１内では外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂを用いたマップマッチング処理により自立航法の誤差が修正されているので、駐車場２１内での自車位置もほぼ正確に捉えられている。したがって、入口の仮想道路リンク２３ｃを駐車場２１からの退出判定に用いることにより、駐車場２１からの退出をより確実に検出することができる。
【００５８】
駐車場２１が屋内駐車場でＧＰＳ衛星からの電波を受信できず、自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータのみに基づいてマップマッチング処理を行っていた場合、マップマッチング処理部１５ｄは、退出判定部１５ｆにより駐車場２１からの退出が検出されたことに応答して、ＧＰＳ受信機５に基づく自車位置および車両方位のデータと自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータとを用いたマップマッチング処理を行うようにする。
【００５９】
１６は車両位置マーク発生部であり、車両位置修正部１５によってマップマッチング処理された後の車両現在位置を入力して、自車位置を表す車両位置マークを発生する。１７は地図描画制御部であり、地図データメモリ１１に格納された地図データと、車両位置マーク発生部１６により発生された車両位置マークとに基づいて、車両位置周辺の地図を車両位置マークと共にディスプレイ装置８に表示させるのに必要な地図画像データを生成する。
【００６０】
次に、上記のように構成した本実施形態によるナビゲーション装置の動作について説明する。図８は、本実施形態のナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れを示すフローチャートである。図８において、マップマッチング処理部１５ｄは、車両の走行中において、地図データメモリ１１に読み出されている地図データと、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータと、ＧＰＳデータ記憶部１３に格納されたＧＰＳ受信機５による自車位置および車両方位のデータとを用いて、車両走行距離毎にマップマッチング処理を行って、自車の走行位置を地図データの道路上に位置修正している（ステップＳ１）。
【００６１】
このようなマップマッチング処理の実行中に、進入判定部１５ｂは、駐車場２１に車両が進入したか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、駐車場２１への進入が検出されなければ、ステップＳ１のマップマッチング処理をそのまま続行する。一方、駐車場２１への車両の進入が検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、地図データメモリ１１に格納されている道路リンク情報を含む道路データと、駐車場２１の外形情報を含むポリゴンデータとを含んだ地図データを用いて、駐車場２１の内部に仮想道路リンク２３を設定する（ステップＳ３）。
【００６２】
このとき仮想道路リンク設定部１５ｃは、まず、駐車場２１に進入してから所定距離の走行軌跡に沿って入口の仮想道路リンク２３ｃを設定する。その後、駐車場２１の外形に沿って外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。なお、この場合の走行軌跡情報は、走行軌跡記憶部１５ａが、所定時間毎あるいは所定走行距離毎に、例えば車両位置・方位計算部１４によって自立航法センサ７の出力データから演算された車両の現在位置および走行方位のデータを順次記憶したものである。この走行軌跡情報は、駐車場２１に入る前の道路の走行中から継続して取得するようにしても良いし、駐車場２１への進入を検出してから取得し始めても良い。
【００６３】
仮想道路リンク２３が設定されると、マップマッチング処理部１５ｄは、その設定された仮想道路リンク２３を利用して、必要に応じて自車位置を仮想道路リンク２３上に引き付けるマップマッチング処理を行うことによって自車位置を修正する（ステップＳ４）。このようなマップマッチング処理を行っている際に、退出判定部１５ｆは、車両が駐車場２１から退出したか否かを判定する（ステップＳ５）。退出していれば、ステップＳ３で設定した仮想道路リンク２３を地図データメモリ１１から消去して（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。
【００６４】
一方、車両が駐車場２１から退出していなければ、外れ位置判定部１５ｅは、駐車場２１内に設定されている仮想道路リンク２３から自車位置が外れたか否かを判定する（ステップＳ７）。外れていなければ、ステップＳ４のマップマッチング処理をそのまま続行する。一方、仮想道路リンク２３から自車位置が外れたことが検出された場合には、外れ位置判定部１５ｅは更に、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。
【００６５】
ここで、仮想道路リンク２３から自車位置が外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所でない場合には、ステップＳ４のマップマッチング処理をそのまま続行する。また、所定距離以上離れた場所であった場合には、仮想道路リンク設定部１５ｃは、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直して（ステップＳ９）、ステップＳ４のマップマッチング処理に戻る。
【００６６】
以上詳しく説明したように、本実施形態によれば、車両が駐車場２１に進入したことが検出されたときに、駐車場２１の内部に仮想道路リンク２３を設定し、当該仮想道路リンク２３を利用してマップマッチング処理を行うようにしている。これにより、車両が駐車場２１に進入すると、その時点でリアルタイムに駐車場２１内に仮想道路リンク２３が設定され、設定された仮想道路リンク２３に対してマップマッチングによる車両位置の引き付けが必要に応じて行われることとなる。したがって、駐車場２１内の通路に道路リンクを設定した膨大なデータ量の地図データをあらかじめ用意することなく、駐車場２１内における車両の正確な位置を推定することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所において仮想道路リンク２３から自車位置が外れたときに、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直すようにしている。これにより、最初に設定した仮想道路リンク２３と駐車場２１内の実際の通路との間にずれがあっても、仮想道路リンク２３を適宜再設定することによって実際の通路に合わせてずれを無くしていくことができる。したがって、駐車場２１内における車両の位置をより正確に推定することができる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、外れ位置判定部１５ｅを設け、仮想道路リンク２３から自車位置の外れた場所が互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所であることを外れ位置判定部１５ｅが検出したときに、仮想道路リンク２３を再設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、外れ位置判定部１５ｅの代わりに外れ方向判定部１５ｇを設けても良い。
【００６９】
外れ方向判定部１５ｇは、車両の走行方向が、仮想道路リンク設定部１５ｃにより初期設定された元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向から外れたかか否かを判定する。そして、外れ方向判定部１５ｇにより車両の走行方向が元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向から外れたと判定されたときに、仮想道路リンク設定部１５ｃは、元の格子状の仮想道路リンク２３ｂを消して、車両の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直す。
【００７０】
図１０は、外れ方向判定部１５ｇを用いた仮想道路リンク２３の再設定に関する例を示す図である。この図１０は、駐車場２１が複雑な形状をしている場合の例である。図１０（ａ）は、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたときに初期設定される仮想道路リンク２３を示し、図１０（ｂ）は、その後の駐車場２１内における車両の走行状態に応じて再設定される仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を示している。
【００７１】
図１０（ａ）に示す例は、任意の場所で車両が右折することによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れた状態を示している。図１０のような複雑な形状の駐車場２１では、初期設定された仮想道路リンク２３のノードが存在する位置で右折したとしても、図１０（ａ）のように、右折後の車両の進行方向と、格子状の仮想道路リンク２３ｂの方向との間にずれが生じる場合がある。そこで、外れ方向判定部１５ｇでは、自車の走行方向が、元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺と平行でなくなったかどうか、つまり、右折後の車両の進行方向と格子の一辺の方向との間にずれが生じたか否かを判定する。
【００７２】
右折後の車両の進行方向と格子の一辺の方向との間のずれが外れ方向判定部１５ｇによって検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、図１０（ｂ）に示すように、右折した後の自車の走行方向に沿って仮想道路リンク２３’を追加するとともに、それと平行な方向に他の仮想道路リンク２３”も設定し直す。さらに、これらの仮想道路リンク２３’，２３”に対して垂直な方向に仮想道路リンク２３’’’を再設定する。このとき、元の格子状の仮想道路リンク２３ｂは消去する。
【００７３】
なお、外れ方向判定部１５ｇを用いる場合も、車両の進行方向と格子の一辺の方向との間にずれが生じた場合に一律に仮想道路リンク２３の再設定を行うのではなく、そのずれ量が所定角度以上の場合にのみ仮想道路リンク２３を設定し直すようにすることが好ましい。
【００７４】
図１１は、外れ方向判定部１５ｇを用いたナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、外れ方向判定部１５ｇを用いた場合の車両位置修正処理は、図８におけるステップＳ７，Ｓ８の処理をステップＳ１１，Ｓ１２に置き換えることによって実現することが可能である。
【００７５】
ステップＳ１１では、外れ方向判定部１５ｇによって、車両の走行方向が、仮想道路リンク設定部１５ｃにより設定された元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向から外れたか否かを判定する。また、ステップＳ１２では、方向がずれた場合のそのずれ量が所定角度以上か否かを判定する。そして、車両の走行方向が元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れていることが検出された場合に、仮想道路リンク設定部１５ｃが格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直す（ステップＳ９）。
【００７６】
なお、図１および図９では、外れ位置判定部１５ｅおよび外れ方向判定部１５ｇの何れか一方のみを用いる例について示しているが、その両方を用いて車両位置修正部１５を構成するようにしても良い。
【００７７】
また、上記実施形態では、所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアの例として駐車場２１を挙げたが、これに限定されない。例えば、有料道路の料金所エリアでも良い。図１２は、料金所エリアに対する仮想道路リンクの設定例を示す図である。図１２において、３２は通常の道路リンク、３３は広義の仮想道路リンクであり、狭義の仮想道路リンク３３ａ，３３ｂと仮想的なノード３３ｃとを含む。３４ａ，３４ｂは通常のノードである。
【００７８】
図１２に示すように、料金所エリア３１の場合、仮想道路リンク設定部１５ｃは、料金所エリア３１の入口に当たる１つのノード３４ａから一列に並んだ各料金所に当たる複数のノード３３ｃに至るコースの各々に仮想道路リンク３３ａを設定するとともに、複数のノード３３ｃから料金所エリア３１の出口に当たる１つのノード３４ｂに至るコースの各々に仮想道路リンク３３ｂを設定する。
【００７９】
また、駐車場２１か料金所エリア３１かのどちらか一方に対してのみ仮想道路リンクを設定することのほかに、その両方に対して仮想道路リンクを設定するようにしても良い。ただし、駐車場２１に対する仮想道路リンクの設定方法と料金所エリア３１に対する仮想道路リンクの設定方法とは異なっているので、ポリゴンデータで表される施設エリアが駐車場２１か料金所エリア３１かを判別し、その結果に応じて仮想道路リンクを設定する必要がある。
【００８０】
図１３は、駐車場２１にも料金所エリア３１にも対応可能に構成したナビゲーション装置の構成例を示す図である。図１３に示すナビゲーション装置は、車両位置修正部１５がエリア判定部１５ｈを更に備えている。エリア判定部１５ｈは、進入判定部１５ｂによって進入が検出された施設エリアが駐車場２１か料金所エリア３１かを判定する。この判定は、例えばポリゴンデータの付属情報として施設の種類を示す情報を付けておき、それを利用して行うことができる。
【００８１】
仮想道路リンク設定部１５ｃは、エリア判定部１５ｈによる判定の結果に応じて仮想道路リンクの設定内容を変える。すなわち、施設エリアが駐車場２１の場合は、例えば駐車場２１の外形に沿って外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。また、施設エリアが料金所エリア３１の場合は、料金所エリア３１の入口に当たる１つのノード３４ａから一列に並んだ各料金所に当たる複数のノード３３ｃに至るコースの各々と、複数のノード３３ｃから料金所エリア３１の出口に当たる１つのノード３４ｂに至るコースの各々とに仮想道路リンク３３ａ，３３ｂを設定するようにする。
【００８２】
また、上記実施形態では、施設エリアが地図データにおいてポリゴンデータとして記憶されている例について説明したが、これに限定されない。必ずしもポリゴンとして施設エリアの形状が表されている必要はなく、これ以外の形式で形状や大きさが表されたデータであっても良い。
【００８３】
また、上記実施形態では、移動体の例として車両を挙げたが、これに限定されない。例えば、移動体が携帯用のナビゲーション装置を持った人間であっても良い。ただし、移動体が人間の場合、有料道路の料金所エリア３１に関する実施形態は適用されない。また、移動体が人間の場合、施設エリアは駐車場２１に限らず、内部に通路が存在する施設であれば適用することが可能である。
【００８４】
また、上記実施形態では、地図データ中の全ての駐車場に仮想道路リンクを設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一部の大規模駐車場や必要性の高い駐車場（アミューズメントパークなど）については、実際の通路に即した道路リンクを地図データ中にあらかじめ用意しておき、それ以外の駐車場に対して仮想道路リンクを設定するようにしても良い。
【００８５】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、マップマッチング機能を備えたナビゲーション装置に有用である。車両の走行案内をする車載用ナビゲーション装置に限らず、人間の歩行案内をする携帯用ナビゲーション装置にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態による仮想道路リンクの設定例を示す図である。
【図３】駐車場法に従った本実施形態による仮想道路リンクの設定例を示す図である。
【図４】入口の仮想道路リンクを用いた本実施形態による仮想道路リンクの設定例を示す図である。
【図５】本実施形態による仮想道路リンクの再設定例を示す図である。
【図６】本実施形態による仮想道路リンクの他の再設定例を示す図である。
【図７】本実施形態による仮想道路リンクの他の設定例を示す図である。
【図８】本実施形態のナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図９】本実施形態によるナビゲーション装置の他の構成例を示す図である。
【図１０】本実施形態による仮想道路リンクの再設定に関する他の例を示す図である。
【図１１】本実施形態のナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れに関する他の例を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態による仮想道路リンクの他の設定例を示す図である。
【図１３】本実施形態によるナビゲーション装置の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１１ 地図データメモリ
１５ 車両位置修正部
１５ａ 走行軌跡記憶部
１５ｂ 進入判定部
１５ｃ 仮想道路リンク設定部
１５ｄ マップマッチング処理部
１５ｅ 外れ位置判定部
１５ｆ 退出判定部
１５ｇ 外れ方向判定部
１５ｈ エリア判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置および移動体位置修正方法に関し、特に、いわゆるマップマッチングを行うことによって自立航法による自車位置の誤差を修正する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載用のナビゲーション装置では、自立航法センサやＧＰＳ（Global Positioning System）受信機などを用いて車両の現在位置を検出し、その近傍の地図データを記録媒体から読み出して画面上に表示する。そして、画面上の所定箇所に自車位置を示す自車位置マークを重ね合わせて表示することにより、車両が現在どこを走行しているのかを一目で分かるようにしている。
【０００３】
この種のナビゲーション装置において、車両の現在位置を測定することは不可欠である。このため、車両に搭載した距離センサおよび角度センサを用いて車両の相対位置を測定する測定法（自立航法）と、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信してｎ次元測位処理によって車両の絶対位置を測定する測定法（衛星航法）とが実用化されている。
【０００４】
自立航法は、比較的低コストで車両位置を測定できるが、高精度に位置測定ができない問題があり、マップマッチング処理等の補正処理が必要になる。すなわち、自立航法では、車両が走行するにつれて誤差が累積し、車両位置が道路から外れてしまう。そこで、マップマッチング処理によって車両位置を道路データと照合し、必要に応じて車両位置を道路上に修正する。道路データは、交差点や分岐など複数の道路が交わる点を表すノードと、隣接するノード間を結ぶベクトルを表す道路リンクとから構成されている。車両位置を道路上に修正するというのは、具体的には車両位置を道路リンク上に引き付ける処理のことを言う。
【０００５】
マップマッチングの方法は種々提案されている。例えば、車両の走行軌跡（所定走行距離毎の位置と方位）を保存しておき、地図上でその走行軌跡と同形の道路を求め、当該道路上のポイントに車両位置を修正する方法がある。具体的には、保存した走行軌跡の形状と道路リンクの形状とを比較して、当該道路リンクが走行軌跡と一定以上の類似度を持った形状であった場合に、車両位置をその道路リンクへ引き付ける処理を行う。この他に、投影法によるマップマッチングの方法も存在する。処理の詳細について割愛するが、この投影法も、所定の条件を満たした道路リンクに車両位置を引き付ける処理を行うものである。
【０００６】
ところが、地図データベース中に道路リンクが存在しない領域、例えば駐車場や空き地などを走行する場合において、自車位置の近くに自車方位に近い方位を持つ道路リンクが存在すると、道路外の駐車場や空き地を走行中であるにもかかわらず、マップマッチングによって自車位置が道路上に修正されてしまうという問題があった。このような問題を解決するために、自車が駐車場内を走行中か否かを判定し、駐車場内を走行中のときは、自立航法により算出した自車位置をそのまま表示用の位置とすることにより、駐車場内での自車位置を示すことができるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１０５４２号公報
【０００７】
また、高速道路の料金所エリアは通常の道路よりも幅が広く、車両がコースを変えて自由に走行可能であるが、地図データベース上では１本の細い線状の道路リンクしか設定されていない。そのため、車両がコースを大きく変えて走行した場合に、設定されている道路リンクから自車位置が外れてマップマッチング処理が行われ、そのときの自車位置の近くに存在する他の道路上に自車位置が修正されてしまうという問題もあった。このような問題を解決するために、所定以上の幅員または広さを持つエリアをあらかじめ面データ化して面状の道路リンクとすることにより、車両位置が面データ内にあればマッチング外れを起こさないようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】特開２００２−１０７１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載された技術では、駐車場や料金所エリア以外の他の道路に対して自車位置が修正されてしまうという不都合は回避できるものの、駐車場や料金所エリアの中の正確な自車位置を測定することはできない。駐車場内の通路や料金所エリア内の各料金所へのコースに関する道路リンクが存在しないので、自立航法によって蓄積された自車位置の誤差を修正することができないからである。特に、駐車場などでは、車両が比較的右折または左折やカーブを繰り返して走行するので、方位変化量が多くなって自車位置の誤差が蓄積され、正確な自車位置を測定することが困難となる。
【０００９】
これに対して、屋内駐車場の範囲や、その駐車場内の構内道路（通路）、車両が駐車すべきスペースのデータを含んだ地図データをあらかじめ用意しておき、車両が屋内駐車場内で直線移動している状態であることが検出されたときに、算出した現在の進行方位を地図データの道路方位に応じて補正するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献２】特開２００２−３１８１２２号公報
【００１０】
しかし、これでは地図データのデータ量が膨大となり、大規模な記憶容量が必要となる。最近では大容量のハードディスクを搭載したナビゲーション装置も提供されているが、地図データの記録媒体としてＤＶＤ（Digital Versatile Disk）を用いたものが主流である。全国には非常に多くの駐車場が存在しており、それらの全てについて構内道路に道路データを持たせると、データ量がＤＶＤの記憶容量を越えてしまう。そのため、構内道路に道路データを持たせることができるのは、一部の大規模駐車場や必要性の高い駐車場（アミューズメントパークなど）に限定せざるを得ず、それ以外の駐車場等では正確な自車位置を測定することができないという問題を生じる。
【００１１】
また、車両の走行中や誘導経路の探索時などには、ハードディスクやＤＶＤに記録されている全国の地図データの中から、自車位置の周辺の地図データをメモリに読み出して所定の処理が行われる。しかし、駐車場の構内道路や料金所エリアの走行コースに道路データを持たせることによって地図データのデータ量が肥大化していると、その読み出しに時間がかかり、処理に大きな負荷を与えてしまう。車両が通常の道路を走行中で駐車場内の道路データが必要でないときも、これを含んだ大量のデータがメモリに読み出されることになるので、その読み出し処理に余計な負荷がかかってしまうという問題を生じる。また、大容量のメモリが必要になるという問題もあった。
【００１２】
さらに、全国には膨大な駐車場が存在し、新しい駐車場も日々作られている。したがって、これらの全てを調査して地図データを作成するには膨大な労力と時間を要し、現実的には極めて困難である。この観点からも、構内道路に道路データを持たせることができるのは、一部の大規模駐車場や必要性の高い駐車場に限定せざるを得ず、それ以外の駐車場等では正確な自車位置を測定することができないという問題を生じる。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、駐車場内の構内道路や料金所エリアの走行コースなどに道路データをあらかじめ登録しておくことなく、駐車場内や料金所エリア内における移動体の正確な位置を推定することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した課題を解決するために、本発明では、所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアに移動体が進入したことが検出されたときに、施設エリアの内部に仮想的な道路リンクを設定し、当該仮想道路リンクを利用してマップマッチング処理を行うようにしている。
【００１５】
本発明の他の態様では、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所において仮想道路リンクから現在位置が外れたとき、または、仮想道路リンクから外れた後の移動体の移動方向が格子の一辺と平行でないときに、仮想道路リンクから外れた後の移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直すようにしている。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成した本発明によれば、移動体が駐車場や料金所エリアなどの施設エリア内に進入すると、その時点でリアルタイムに当該施設エリア内に仮想的な道路リンクが設定され、設定された仮想道路リンクに対してマップマッチングによる現在位置の引き付けが必要に応じて行われることとなる。したがって、駐車場内の構内道路や料金所エリアの走行コースなどに道路リンクを設定した膨大なデータ量の地図データをあらかじめ用意することなく、施設エリア内における移動体の正確な位置を推定することができるようになる。
【００１７】
本発明の他の特徴によれば、移動体の施設エリアへの進入に応じて仮想道路リンクが設定された後、移動体の移動状態に応じて仮想道路リンクが再設定されることとなる。これにより、最初に設定した仮想道路リンクと実際の構内道路や走行コースとの間にずれがあっても、仮想道路リンクを適宜再設定することによって実際の構内道路や走行コースに合わせてずれを無くしていくことができる。したがって、施設エリア内における移動体の位置をより正確に推定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示す図である。図１において、１はシステムコントローラであり、ナビゲーション装置の全体を制御する。このシステムコントローラ１は、マイクロコンピュータ等により構成され、地図や車両位置マークの描画処理、位置修正処理などを行う。
【００１９】
２はＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk - Read Only Memory）などの地図記憶媒体であり、地図表示や経路探索などに必要な各種の地図データが記憶されている。なお、ここでは地図データを記憶する記録媒体としてＤＶＤ−ＲＯＭ２を用いているが、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクなどの他の記憶媒体を用いても良い。３はＤＶＤ制御部であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２からの地図データの読み取りを制御する。
【００２０】
ＤＶＤ−ＲＯＭ２に記憶されている地図データには、地図表示に必要な各種のデータから成る描画ユニットと、マップマッチングや経路探索等の各種の処理に必要なデータから成る道路ユニットと、交差点の詳細データから成る交差点ユニットとが含まれている。描画ユニットには、建物や河川等を表示するために必要な背景レイヤのデータと、市町村名や道路名等を表示するために必要な文字レイヤのデータと、駐車場や有料道路の料金所エリアなどのように所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアを表示するために必要な施設レイヤのデータとが含まれている。施設レイヤのデータは、施設エリアの位置データや施設エリアの外形情報を含む描画データ（ポリゴンデータ）を含んでいる。
【００２１】
上述の道路ユニットは、交差点や分岐など、複数の道路が交わる点に対応するノードに関する情報と、道路上のあるノードとこれに隣接する他のノードとの間を接続する、道路や車線等に対応するリンクに関する情報とを含んでいる。すなわち、道路ユニットには、全ノードの詳細データを納めた接続ノードテーブルと、隣接する２つのノードによって特定されるリンクの詳細データを納めたリンクテーブルとが含まれている。
【００２２】
接続ノードテーブルには、存在するノードのそれぞれ毎に、ノードの正規化経度・緯度、属性フラグ、交通規制の数、交通規制レコード等の情報が含まれている。正規化経度・緯度は、区画を基準とした経度方向・緯度方向の相対位置を示す。属性フラグは、そのノードが交差点ノードであるか否かを示す交差点ノードフラグを含んでいる。交通規制の数は、そのノードに接続されているリンクに右折禁止やＵターン禁止等の交通規制が存在する場合に、その交通規制の数を示す。交通規制レコードは、上述した交通規制が存在する場合にはその数に対応した交通規制の具体的な内容を示す。
【００２３】
また、リンクテーブルには、リンクの距離、リンクのコスト、道路属性フラグ、道路種別フラグ等の情報が含まれている。リンクの距離は、当該リンクに対応した実際の道路の実距離を示す。リンクのコストは、そのリンクを走行する場合の所要時間を道路種別等から計算により求めて、そのリンクの通過に必要な時間を例えば分単位で示したものである。道路属性フラグは、そのリンクに関する各種の属性を示す。道路種別フラグは、そのリンクに対応した実際の道路が高速道路であるか一般道であるかといった種別を示す。このリンクテーブルには、道路に対応したリンクの情報が含まれているが、駐車場内の構内道路（通路）や料金所エリアの走行コースに対応したリンクの情報は含まれていない。
【００２４】
４は操作部であり、例えばリモートコントローラ（リモコン）により構成される。この操作部４は、搭乗者がシステムコントローラ１に対して各種の情報（例えば、経路誘導の目的地や経由地）を設定したり、各種の操作（例えば、画面スクロールや地図検索、拡大／縮小、最適経路探索など）を行ったりするための各種操作子（ボタンやジョイスティック等）を備えており、操作子の操作状態に応じた赤外線信号がシステムコントローラ１に向けて送信される。なお、この操作部４は、後述するディスプレイ装置８の画面上に設けたタッチパネル等によって構成しても良い。
【００２５】
５はＧＰＳ受信機であり、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波をＧＰＳアンテナ６で受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算する（車両方位は、現時点における自車位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車位置とに基づいて計算する）。そして、これらの計算した車両の絶対位置および方位の情報を、測位時刻と共にシステムコントローラ１に出力する。
【００２６】
７は自立航法センサであり、車両の回転角度を検出する振動ジャイロ等の相対方位センサ（角度センサ）７ａと、所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサ７ｂとを備えている。自立航法センサ７は、これらの角度センサ７ａおよび距離センサ７ｂによって車両の相対位置および方位を検出し、その情報をシステムコントローラ１に出力する。
【００２７】
８はディスプレイ装置であり、システムコントローラ１から出力される画像データに基づいて、自車周辺の地図情報を車両位置マークや各種ランドマークと共に表示したり、この地図上に走行軌跡や誘導経路を表示したり、車両の位置が交差点近傍に近づいたときに交差点拡大図を表示したりする。
【００２８】
次に、システムコントローラ１の詳細な構成について説明する。１１は地図データメモリであり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２から読み出された地図データを一時的に格納するためのものである。１２は地図読出制御部であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２から地図データを読み出す際の制御を行う。地図読出制御部１２は、車両位置修正部１５から車両現在位置の情報を入力し、その車両現在位置を含む所定範囲の地図データをＤＶＤ−ＲＯＭ２から読み出して地図データメモリ１１に格納する。
【００２９】
１３はＧＰＳデータ記憶部であり、ＧＰＳ受信機５から出力される自車の絶対的な位置および方位のデータを順次格納する。１４は車両位置・方位計算部であり、自立航法センサ７から出力される自車の相対的な位置および方位のデータに基づいて、絶対的な自車位置（推定車両位置）および車両方位を計算する。
【００３０】
１５は車両位置修正部であり、走行軌跡記憶部１５ａ、進入判定部１５ｂ、仮想道路リンク設定部１５ｃ、マップマッチング処理部１５ｄ、外れ位置判定部１５ｅおよび退出判定部１５ｆをその機能構成として備えている。走行軌跡記憶部１５ａは、ＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４より出力されるデータに基づいて、所定時間毎あるいは所定走行距離毎の車両位置と車両方位の情報を走行軌跡として記憶する。
【００３１】
進入判定部１５ｂは、車両が駐車場等の施設エリアに進入したか否かを判定する。車両が駐車場に進入したか否かの判定は、様々な手法を用いて行うことが可能であり、本発明ではその手法は問わない。例えば、地図データメモリ１１に格納されている地図データ（描画レイヤに含まれている施設エリアの位置データとポリゴンデータ）と、ＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４から出力される自車の位置データとに基づいて、ポリゴンデータで示される区画内に自車位置が入ったか否かを検出することによって駐車場への進入を判定することが可能である。また、車両が路車間通信装置を搭載している場合には、駐車場の入口付近で路車間通信装置が駐車場の設備から信号を受信したか否かによって駐車場への進入を判定することも可能である。また、屋内駐車場の場合には、ＧＰＳ受信機５にてＧＰＳ衛星からの電波を受信できなくなったか否か（ＧＰＳデータ記憶部１３からのデータが無くなったか否か）によって駐車場への進入を判定することも可能である。
【００３２】
仮想道路リンク設定部１５ｃは、進入判定部１５ｂにより駐車場への進入が検出されたときに、地図データメモリ１１に格納されている地図データを用いて、駐車場の内部に仮想的な道路リンクを設定する。このとき仮想道路リンク設定部１５ｃは、例えば図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、駐車場２１の外形（ポリゴンデータの形状）に沿って外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。格子状の仮想道路リンク２３ｂは、例えば格子の一辺が、駐車場２１に面した道路（その道路に対応する道路リンク）２２に直交するように設定する。
【００３３】
なお、２つ以上の仮想道路リンクが接する点および交わる点は、ノードとして設定する。以下では、このノードも含めて仮想道路リンクと呼ぶ（ノードを含めたものを広義の仮想道路リンク、ノードを含めないものを狭義の仮想道路リンクとし、特に区別しない限り広義の仮想道路リンクを言うものとする）。このようにして設定した仮想道路リンク２３（外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂ）の情報は、例えば、地図データ中にあらかじめ含まれている道路のリンク情報やノード情報と同様の構成としても良いし、最低限必要な情報だけから構成しても良い。例えば、各ノードの位置情報、各ノードに接続するリンクの距離の情報から構成することが可能である。設定された仮想道路リンク２３は、地図データメモリ１１に格納される。
【００３４】
格子状の仮想道路リンク２３ｂが有する格子の幅は、あらかじめ決められた間隔（例えば、駐車場法に従って定める）で割り当てられ、格子の本数は駐車場２１の広さによって変化する。駐車場法によれば、車両一台分の駐車スペースは、幅２．３ｍ以上、奥行き５ｍ以上のサイズが基本である。また、駐車場内の通路幅は５．５ｍ以上が基本であり、一方通行の場合は３．５ｍ以上である。このような内容に従って、仮想道路リンク設定部１５ｃが格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定するときは、縦横１５．５ｍ｛＝（駐車スペースの奥行き＋通路幅の半分）×２＝（５＋２．７５）×２｝おきの格子を設定する。また、仮想道路リンク設定部１５ｃが外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するときは、駐車場２１の外周部にも駐車スペースがあることを考慮して、外周から７．７５ｍ（＝１５．５÷２）だけ内側の位置に外枠の仮想道路リンク２３ａを設定する。
【００３５】
図３は、駐車場法に従ってあらかじめ定めた間隔毎に長方形の駐車場２１に対して仮想道路リンク２３（外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂ）を設定する場合の例を示す図である。なお、図３において、２４は駐車スペースを示している。
【００３６】
図３に示すように、駐車場２１の外形が縦５０ｍ×横１００ｍの長方形である場合、駐車場２１の外周から７．７５ｍだけ内側の位置に外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の仮想道路リンク２３ａの中に、縦横１５．５ｍおきに格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する際には、外枠の仮想道路リンク２３ａが持つ１つの角を基準点として、縦横１５．５ｍの位置を順番に決めていく。このようにすると、図３の例では縦方向に２本、横方向に５本の仮想道路リンク２３ｂが設定される。
【００３７】
規準点は任意に決めてよいが、例えば駐車場２１の入口に一番近い角とする。入口の位置は、ポリゴンデータの付属情報として入口の位置を示す情報が付いていれば、それを利用して判別することができる。また、進入判定部１５ｂによって駐車場２１への進入が検出されたときにＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４から出力される自車位置データや、走行軌跡記憶部１５ａに記憶されている走行履歴データに基づいて入口の位置を判別することも可能である。
【００３８】
なお、ここでは仮想道路リンク２３を構成する要素として外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂの２つを例に挙げたが、駐車場２１の入口に仮想道路リンクを更に設定しても良い。図４は、入口の仮想道路リンク２３ｃを設定する場合の例を示す図である。図４に示すように、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたら、仮想道路リンク設定部１５ｃは、まず走行軌跡記憶部１５ａに格納された走行軌跡データを用いて、駐車場２１に進入してから所定距離（例えば、７．７５ｍ）の走行軌跡に沿って駐車場２１の入口部分に入口の仮想道路リンク２３ｃを設定する。その後、駐車場２１の外形を基準にして、図３に示した要領で外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。
【００３９】
入口の仮想道路リンク２３ｃは必ずしも設定する必要はないが、退出判定部１５ｆによって車両が駐車場２１から退出したか否かの判定を行う際に、この入口の仮想道路リンク２３ｃを利用すると判定がしやすくなる点で、入口の仮想道路リンク２３ｃは設定するのが好ましい。
【００４０】
マップマッチング処理部１５ｄは、地図データメモリ１１に読み出されている地図データと、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータと、ＧＰＳデータ記憶部１３に格納されたＧＰＳ受信機５による自車位置および車両方位のデータとを用いて、車両走行距離毎にマップマッチング処理を行って、自車の走行位置を地図データの道路上に位置修正する。
【００４１】
自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータを用いたマップマッチングでは、例えば、走行軌跡記憶部１５ａに格納されている走行軌跡（所定走行距離毎の位置と方位）と同形の道路リンクを地図データ中から求め、当該道路リンク上のポイントに車両位置マークを引き付ける処理を行う。また、公知の投影法によるマップマッチングの方法を用いても良い。
【００４２】
自立航法では、誤差が蓄積されて車両位置が道路リンクから大きく外れると、車両位置を実際の道路リンク上の現在位置にマップマッチングすることができない。すなわち、走行軌跡によるマップマッチング方法では走行軌跡と同形の道路を探すことができなくなり、投影法によるマップマッチング方法ではマッチングさせるための条件を満足する道路を探すことができなくなる。このように自立航法によるマップマッチングが不可能になったときには、ＧＰＳ受信機５から得られる位置データと方位データとを用いて、自立航法センサ７による車両位置と走行方位とを修正する。
【００４３】
進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出された後も、基本的には、自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータと、ＧＰＳ受信機５に基づく自車位置および車両方位のデータとを用いてマップマッチング処理を行う。ただし、駐車場２１が屋内駐車場の場合には、ＧＰＳ受信機５においてＧＰＳ衛星からの電波を受信できなくなるので、自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータのみに基づいてマップマッチング処理を行う。
【００４４】
駐車場２１への進入後にマップマッチング処理を行う際には、仮想道路リンク設定部１５ｃにより設定された仮想道路リンク２３を利用して、自立航法の誤差により発生するオフセットを必要に応じて修正する。すなわち、必要に応じて自車位置を仮想道路リンク２３上に引き付ける処理を行う。仮想道路リンク２３を用いることにより、自立航法の誤差を蓄積させずに済むようになる。
【００４５】
外れ位置判定部１５ｅは、仮想道路リンク設定部１５ｃにより設定された仮想道路リンク２３から自車位置が外れたときに、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する。ここで、仮想道路リンク２３から自車位置が外れたか否かは、地図データメモリ１１に設定されている仮想道路リンク２３の位置と、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置のデータとを比較することによって判定する。また、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかは、仮想道路リンク２３が持っているリンクの距離情報と、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置のデータとに基づいて判定する。
【００４６】
仮想道路リンク設定部１５ｃは、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所で自車位置が仮想道路リンク２３から外れたことが外れ位置判定部１５ｅによって検出されたときに、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３を設定し直す。
【００４７】
図３に示した要領で仮想道路リンク２３を設定した場合、その仮想道路リンク２３の設定位置は、駐車場２１における実際の通路の位置と一致していない可能性がある。その場合、車両が駐車場２１の中を走行すると、その走行位置と仮想道路リンク２３の位置との間には当然に誤差が生じるので、マップマッチング処理によって自車位置が誤った仮想道路リンク２３に引き付けられてしまう。したがって、一度設定した仮想道路リンク２３は、車両の実際の走行状態に応じて適宜修正するのが好ましい。
【００４８】
ただし、仮想道路リンク２３から自車位置が外れたら常に仮想道路リンク２３を設定し直すようにすると、マップマッチング処理が全く行われなくなってしまうので、好ましくない。そこで、本実施形態では、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所で自車位置が仮想道路リンク２３から外れたときにのみ仮想道路リンク２３を設定し直し、そうでない場合には、仮想道路リンク２３を再設定することなくそのままマップマッチング処理を行うようにしている。所定の距離は、例えば、リンクの距離（ノード間の距離で、上述の例では１５．５ｍ）の１／３あるいは１／４とすることが可能である。
【００４９】
図５は、仮想道路リンク２３の再設定の例を示す図である。この図５は、駐車場２１が長方形をしている場合の例である。図５（ａ）は、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたときに初期設定される仮想道路リンク２３を示し、図５（ｂ）は、その後の車両の走行状態に応じて再設定される仮想道路リンク２３’，２３”を示している。
【００５０】
図５（ａ）に示す例は、互いに隣接する仮想道路リンク２３-1，２３-2の両方（当該仮想道路リンク２３-1，２３-2の一方端を構成する各ノード）から所定距離以上離れた場所で車両が左折することによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れた状態を示している。このような状態が外れ位置判定部１５ｅによって検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、図５（ｂ）に示すように、左折した後の自車の走行方向に沿って仮想道路リンク２３’を追加するとともに、それと平行な方向に他の仮想道路リンク２３”も設定し直す。再設定する仮想道路リンク２３’，２３”の間隔は、駐車場法に従ってあらかじめ定めた間隔でも良いし、外枠の仮想道路リンク２３ａと最初に追加した仮想道路リンク２３’との距離Ｄでも良い。
【００５１】
図６は、仮想道路リンク２３の再設定に関する他の例を示す図である。この図６は、駐車場２１が複雑な形状をしている場合の例である。図６（ａ）は、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたときに初期設定される仮想道路リンク２３を示し、図６（ｂ）は、その後の車両の走行状態に応じて再設定される仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を示している。
【００５２】
図６（ａ）に示す例は、互いに隣接する仮想道路リンクの両方（当該仮想道路リンクの一方端を構成する各ノード）から所定距離以上離れた場所で車両が左折することによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れた状態を示している。このような状態が外れ位置判定部１５ｅによって検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、図６（ｂ）に示すように、左折した後の自車の走行方向に沿って仮想道路リンク２３’を追加するとともに、それと平行な方向に他の仮想道路リンク２３”も設定し直す。さらに、これらの仮想道路リンク２３’，２３”に対して垂直な方向に仮想道路リンク２３’’’を再設定する。このように、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向が元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺と平行でないときは、元の格子状の仮想道路リンク２３ｂを消して、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定する。
【００５３】
なお、図５および図６の例では、初期設定された仮想道路リンク２３においてノードがない位置で車両が曲がることによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れる例について説明しているが、これに限定されない。例えば、車両が直進中のときでも、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所を走行していることが外れ位置判定部１５ｅによって検出されたときは、そのときの走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直す。
【００５４】
ここまでに示した仮想道路リンク２３の初期設定の方法は単なる一例に過ぎず、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、駐車場２１の外形によらず、駐車場２１の中に入る大きさで外形が矩形の格子状の仮想道路リンク２３を設定するようにしても良い。この場合における矩形の仮想道路リンク２３は、例えば、駐車場２１に面した道路２２を表す道路リンクに直交するように設定する。このように初期設定した場合も同様に、駐車場２１内における車両の走行状態に応じて仮想道路リンク２３を適宜修正する。
【００５５】
退出判定部１５ｆは、車両が駐車場２１から退出したか否かを判定する。車両が駐車場２１から退出したか否かの判定は、様々な手法を用いて行うことが可能であり、本発明ではその手法は問わない。例えば、地図データメモリ１１に格納されている地図データと、ＧＰＳデータ記憶部１３または車両位置・方位計算部１４から出力される自車の位置データとに基づいて、描画レイヤに含まれている施設エリアのポリゴンデータで示される区画内から自車位置が出たか否かを検出することによって駐車場２１からの退出を判定することが可能である。
【００５６】
また、車両が路車間通信装置を搭載している場合には、駐車場２１の出口付近で路車間通信装置が駐車場２１の設備から信号を受信したか否かによって駐車場２１からの退出を判定することも可能である。また、屋内駐車場の場合には、ＧＰＳ受信機５にてＧＰＳ衛星からの電波を受信できるようになったか否か（ＧＰＳデータ記憶部１３からのデータが供給されたか否か）によって駐車場２１からの退出を判定することも可能である。
【００５７】
さらに、図４に示したように入口の仮想道路リンク２３ｃを設定している場合は、その入口の仮想道路リンク２３ｃを進入時とは逆方向に自車位置が移動したか否かを検出することによって、駐車場２１からの退出を判定することが可能である。多くの駐車場２１は入口と出口とが同じであることが多いため、このような判定方法が可能である。入口の仮想道路リンク２３ｃは実際の走行軌跡に従って設定されているから、実際の通路との誤差はほとんど無い。しかも、駐車場２１内では外枠の仮想道路リンク２３ａおよび格子状の仮想道路リンク２３ｂを用いたマップマッチング処理により自立航法の誤差が修正されているので、駐車場２１内での自車位置もほぼ正確に捉えられている。したがって、入口の仮想道路リンク２３ｃを駐車場２１からの退出判定に用いることにより、駐車場２１からの退出をより確実に検出することができる。
【００５８】
駐車場２１が屋内駐車場でＧＰＳ衛星からの電波を受信できず、自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータのみに基づいてマップマッチング処理を行っていた場合、マップマッチング処理部１５ｄは、退出判定部１５ｆにより駐車場２１からの退出が検出されたことに応答して、ＧＰＳ受信機５に基づく自車位置および車両方位のデータと自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータとを用いたマップマッチング処理を行うようにする。
【００５９】
１６は車両位置マーク発生部であり、車両位置修正部１５によってマップマッチング処理された後の車両現在位置を入力して、自車位置を表す車両位置マークを発生する。１７は地図描画制御部であり、地図データメモリ１１に格納された地図データと、車両位置マーク発生部１６により発生された車両位置マークとに基づいて、車両位置周辺の地図を車両位置マークと共にディスプレイ装置８に表示させるのに必要な地図画像データを生成する。
【００６０】
次に、上記のように構成した本実施形態によるナビゲーション装置の動作について説明する。図８は、本実施形態のナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れを示すフローチャートである。図８において、マップマッチング処理部１５ｄは、車両の走行中において、地図データメモリ１１に読み出されている地図データと、車両位置・方位計算部１４により計算された自立航法センサ７に基づく自車位置および車両方位のデータと、ＧＰＳデータ記憶部１３に格納されたＧＰＳ受信機５による自車位置および車両方位のデータとを用いて、車両走行距離毎にマップマッチング処理を行って、自車の走行位置を地図データの道路上に位置修正している（ステップＳ１）。
【００６１】
このようなマップマッチング処理の実行中に、進入判定部１５ｂは、駐車場２１に車両が進入したか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、駐車場２１への進入が検出されなければ、ステップＳ１のマップマッチング処理をそのまま続行する。一方、駐車場２１への車両の進入が検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、地図データメモリ１１に格納されている道路リンク情報を含む道路データと、駐車場２１の外形情報を含むポリゴンデータとを含んだ地図データを用いて、駐車場２１の内部に仮想道路リンク２３を設定する（ステップＳ３）。
【００６２】
このとき仮想道路リンク設定部１５ｃは、まず、駐車場２１に進入してから所定距離の走行軌跡に沿って入口の仮想道路リンク２３ｃを設定する。その後、駐車場２１の外形に沿って外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。なお、この場合の走行軌跡情報は、走行軌跡記憶部１５ａが、所定時間毎あるいは所定走行距離毎に、例えば車両位置・方位計算部１４によって自立航法センサ７の出力データから演算された車両の現在位置および走行方位のデータを順次記憶したものである。この走行軌跡情報は、駐車場２１に入る前の道路の走行中から継続して取得するようにしても良いし、駐車場２１への進入を検出してから取得し始めても良い。
【００６３】
仮想道路リンク２３が設定されると、マップマッチング処理部１５ｄは、その設定された仮想道路リンク２３を利用して、必要に応じて自車位置を仮想道路リンク２３上に引き付けるマップマッチング処理を行うことによって自車位置を修正する（ステップＳ４）。このようなマップマッチング処理を行っている際に、退出判定部１５ｆは、車両が駐車場２１から退出したか否かを判定する（ステップＳ５）。退出していれば、ステップＳ３で設定した仮想道路リンク２３を地図データメモリ１１から消去して（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。
【００６４】
一方、車両が駐車場２１から退出していなければ、外れ位置判定部１５ｅは、駐車場２１内に設定されている仮想道路リンク２３から自車位置が外れたか否かを判定する（ステップＳ７）。外れていなければ、ステップＳ４のマップマッチング処理をそのまま続行する。一方、仮想道路リンク２３から自車位置が外れたことが検出された場合には、外れ位置判定部１５ｅは更に、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。
【００６５】
ここで、仮想道路リンク２３から自車位置が外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所でない場合には、ステップＳ４のマップマッチング処理をそのまま続行する。また、所定距離以上離れた場所であった場合には、仮想道路リンク設定部１５ｃは、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直して（ステップＳ９）、ステップＳ４のマップマッチング処理に戻る。
【００６６】
以上詳しく説明したように、本実施形態によれば、車両が駐車場２１に進入したことが検出されたときに、駐車場２１の内部に仮想道路リンク２３を設定し、当該仮想道路リンク２３を利用してマップマッチング処理を行うようにしている。これにより、車両が駐車場２１に進入すると、その時点でリアルタイムに駐車場２１内に仮想道路リンク２３が設定され、設定された仮想道路リンク２３に対してマップマッチングによる車両位置の引き付けが必要に応じて行われることとなる。したがって、駐車場２１内の通路に道路リンクを設定した膨大なデータ量の地図データをあらかじめ用意することなく、駐車場２１内における車両の正確な位置を推定することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所において仮想道路リンク２３から自車位置が外れたときに、仮想道路リンク２３から外れた後の自車の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直すようにしている。これにより、最初に設定した仮想道路リンク２３と駐車場２１内の実際の通路との間にずれがあっても、仮想道路リンク２３を適宜再設定することによって実際の通路に合わせてずれを無くしていくことができる。したがって、駐車場２１内における車両の位置をより正確に推定することができる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、外れ位置判定部１５ｅを設け、仮想道路リンク２３から自車位置の外れた場所が互いに隣接する仮想道路リンク２３の両方から所定距離以上離れた場所であることを外れ位置判定部１５ｅが検出したときに、仮想道路リンク２３を再設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、外れ位置判定部１５ｅの代わりに外れ方向判定部１５ｇを設けても良い。
【００６９】
外れ方向判定部１５ｇは、車両の走行方向が、仮想道路リンク設定部１５ｃにより初期設定された元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向から外れたかか否かを判定する。そして、外れ方向判定部１５ｇにより車両の走行方向が元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向から外れたと判定されたときに、仮想道路リンク設定部１５ｃは、元の格子状の仮想道路リンク２３ｂを消して、車両の走行方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直す。
【００７０】
図１０は、外れ方向判定部１５ｇを用いた仮想道路リンク２３の再設定に関する例を示す図である。この図１０は、駐車場２１が複雑な形状をしている場合の例である。図１０（ａ）は、進入判定部１５ｂにより駐車場２１への進入が検出されたときに初期設定される仮想道路リンク２３を示し、図１０（ｂ）は、その後の駐車場２１内における車両の走行状態に応じて再設定される仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を示している。
【００７１】
図１０（ａ）に示す例は、任意の場所で車両が右折することによって自車位置が仮想道路リンク２３から外れた状態を示している。図１０のような複雑な形状の駐車場２１では、初期設定された仮想道路リンク２３のノードが存在する位置で右折したとしても、図１０（ａ）のように、右折後の車両の進行方向と、格子状の仮想道路リンク２３ｂの方向との間にずれが生じる場合がある。そこで、外れ方向判定部１５ｇでは、自車の走行方向が、元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺と平行でなくなったかどうか、つまり、右折後の車両の進行方向と格子の一辺の方向との間にずれが生じたか否かを判定する。
【００７２】
右折後の車両の進行方向と格子の一辺の方向との間のずれが外れ方向判定部１５ｇによって検出されると、仮想道路リンク設定部１５ｃは、図１０（ｂ）に示すように、右折した後の自車の走行方向に沿って仮想道路リンク２３’を追加するとともに、それと平行な方向に他の仮想道路リンク２３”も設定し直す。さらに、これらの仮想道路リンク２３’，２３”に対して垂直な方向に仮想道路リンク２３’’’を再設定する。このとき、元の格子状の仮想道路リンク２３ｂは消去する。
【００７３】
なお、外れ方向判定部１５ｇを用いる場合も、車両の進行方向と格子の一辺の方向との間にずれが生じた場合に一律に仮想道路リンク２３の再設定を行うのではなく、そのずれ量が所定角度以上の場合にのみ仮想道路リンク２３を設定し直すようにすることが好ましい。
【００７４】
図１１は、外れ方向判定部１５ｇを用いたナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、外れ方向判定部１５ｇを用いた場合の車両位置修正処理は、図８におけるステップＳ７，Ｓ８の処理をステップＳ１１，Ｓ１２に置き換えることによって実現することが可能である。
【００７５】
ステップＳ１１では、外れ方向判定部１５ｇによって、車両の走行方向が、仮想道路リンク設定部１５ｃにより設定された元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向から外れたか否かを判定する。また、ステップＳ１２では、方向がずれた場合のそのずれ量が所定角度以上か否かを判定する。そして、車両の走行方向が元の仮想道路リンク２３を構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れていることが検出された場合に、仮想道路リンク設定部１５ｃが格子状の仮想道路リンク２３’，２３”，２３’’’を設定し直す（ステップＳ９）。
【００７６】
なお、図１および図９では、外れ位置判定部１５ｅおよび外れ方向判定部１５ｇの何れか一方のみを用いる例について示しているが、その両方を用いて車両位置修正部１５を構成するようにしても良い。
【００７７】
また、上記実施形態では、所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアの例として駐車場２１を挙げたが、これに限定されない。例えば、有料道路の料金所エリアでも良い。図１２は、料金所エリアに対する仮想道路リンクの設定例を示す図である。図１２において、３２は通常の道路リンク、３３は広義の仮想道路リンクであり、狭義の仮想道路リンク３３ａ，３３ｂと仮想的なノード３３ｃとを含む。３４ａ，３４ｂは通常のノードである。
【００７８】
図１２に示すように、料金所エリア３１の場合、仮想道路リンク設定部１５ｃは、料金所エリア３１の入口に当たる１つのノード３４ａから一列に並んだ各料金所に当たる複数のノード３３ｃに至るコースの各々に仮想道路リンク３３ａを設定するとともに、複数のノード３３ｃから料金所エリア３１の出口に当たる１つのノード３４ｂに至るコースの各々に仮想道路リンク３３ｂを設定する。
【００７９】
また、駐車場２１か料金所エリア３１かのどちらか一方に対してのみ仮想道路リンクを設定することのほかに、その両方に対して仮想道路リンクを設定するようにしても良い。ただし、駐車場２１に対する仮想道路リンクの設定方法と料金所エリア３１に対する仮想道路リンクの設定方法とは異なっているので、ポリゴンデータで表される施設エリアが駐車場２１か料金所エリア３１かを判別し、その結果に応じて仮想道路リンクを設定する必要がある。
【００８０】
図１３は、駐車場２１にも料金所エリア３１にも対応可能に構成したナビゲーション装置の構成例を示す図である。図１３に示すナビゲーション装置は、車両位置修正部１５がエリア判定部１５ｈを更に備えている。エリア判定部１５ｈは、進入判定部１５ｂによって進入が検出された施設エリアが駐車場２１か料金所エリア３１かを判定する。この判定は、例えばポリゴンデータの付属情報として施設の種類を示す情報を付けておき、それを利用して行うことができる。
【００８１】
仮想道路リンク設定部１５ｃは、エリア判定部１５ｈによる判定の結果に応じて仮想道路リンクの設定内容を変える。すなわち、施設エリアが駐車場２１の場合は、例えば駐車場２１の外形に沿って外枠の仮想道路リンク２３ａを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンク２３ｂを設定する。また、施設エリアが料金所エリア３１の場合は、料金所エリア３１の入口に当たる１つのノード３４ａから一列に並んだ各料金所に当たる複数のノード３３ｃに至るコースの各々と、複数のノード３３ｃから料金所エリア３１の出口に当たる１つのノード３４ｂに至るコースの各々とに仮想道路リンク３３ａ，３３ｂを設定するようにする。
【００８２】
また、上記実施形態では、施設エリアが地図データにおいてポリゴンデータとして記憶されている例について説明したが、これに限定されない。必ずしもポリゴンとして施設エリアの形状が表されている必要はなく、これ以外の形式で形状や大きさが表されたデータであっても良い。
【００８３】
また、上記実施形態では、移動体の例として車両を挙げたが、これに限定されない。例えば、移動体が携帯用のナビゲーション装置を持った人間であっても良い。ただし、移動体が人間の場合、有料道路の料金所エリア３１に関する実施形態は適用されない。また、移動体が人間の場合、施設エリアは駐車場２１に限らず、内部に通路が存在する施設であれば適用することが可能である。
【００８４】
また、上記実施形態では、地図データ中の全ての駐車場に仮想道路リンクを設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一部の大規模駐車場や必要性の高い駐車場（アミューズメントパークなど）については、実際の通路に即した道路リンクを地図データ中にあらかじめ用意しておき、それ以外の駐車場に対して仮想道路リンクを設定するようにしても良い。
【００８５】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、マップマッチング機能を備えたナビゲーション装置に有用である。車両の走行案内をする車載用ナビゲーション装置に限らず、人間の歩行案内をする携帯用ナビゲーション装置にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態による仮想道路リンクの設定例を示す図である。
【図３】駐車場法に従った本実施形態による仮想道路リンクの設定例を示す図である。
【図４】入口の仮想道路リンクを用いた本実施形態による仮想道路リンクの設定例を示す図である。
【図５】本実施形態による仮想道路リンクの再設定例を示す図である。
【図６】本実施形態による仮想道路リンクの他の再設定例を示す図である。
【図７】本実施形態による仮想道路リンクの他の設定例を示す図である。
【図８】本実施形態のナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図９】本実施形態によるナビゲーション装置の他の構成例を示す図である。
【図１０】本実施形態による仮想道路リンクの再設定に関する他の例を示す図である。
【図１１】本実施形態のナビゲーション装置によって行われる車両位置修正処理の全体の流れに関する他の例を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態による仮想道路リンクの他の設定例を示す図である。
【図１３】本実施形態によるナビゲーション装置の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１１ 地図データメモリ
１５ 車両位置修正部
１５ａ 走行軌跡記憶部
１５ｂ 進入判定部
１５ｃ 仮想道路リンク設定部
１５ｄ マップマッチング処理部
１５ｅ 外れ位置判定部
１５ｆ 退出判定部
１５ｇ 外れ方向判定部
１５ｈ エリア判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路リンク情報を含む道路データと、所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアの外形情報を含む描画データとを含んだ地図データを一時的に格納する地図データメモリと、
上記施設エリアに移動体が進入したか否かを判定する進入判定手段と、
上記進入判定手段により上記施設エリアへの進入が検出されたときに、上記地図データメモリに格納されている地図データを用いて、上記施設エリアの内部に仮想的な道路リンクを設定する仮想道路リンク設定手段と、
上記仮想道路リンク設定手段により設定された仮想道路リンクを利用して、必要に応じて上記移動体の現在位置を上記仮想道路リンク上に引き付けるマップマッチング処理を行うマップマッチング手段とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
上記仮想道路リンク設定手段は、上記施設エリアの外形に沿って外枠の仮想道路リンクを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
上記格子状の仮想道路リンクは、格子の一辺が、上記施設エリアに面した道路を表す道路リンクに直交するように設定されることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
上記仮想道路リンク設定手段は、上記施設エリアの外形によらず、上記施設エリアの中に入る大きさで外形が矩形の格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
上記矩形の格子状の仮想道路リンクは、上記施設エリアに面した道路を表す道路リンクに直交するように設定されることを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
上記仮想道路リンク設定手段は、上記施設エリアの入口に当たる１つのノードから一列に並んだ複数のノードに至るコースの各々と、上記複数のノードから上記施設エリアの出口に当たる１つのノードに至るコースの各々とに仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
上記施設エリアが駐車場か料金所エリアかを判定するエリア判定手段を備え、
上記仮想道路リンク設定手段は、上記エリア判定手段による判定の結果に応じて上記仮想道路リンクの設定内容を変えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
上記仮想道路リンク設定手段により設定された仮想道路リンクから上記移動体の現在位置が外れたか否か、外れた場合にはその外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する外れ位置判定手段を備え、
上記外れ位置判定手段により上記互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所で上記移動体の現在位置が上記仮想道路リンクから外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直すことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向が元の仮想道路リンクを構成する格子の一辺と平行でないときは、元の格子状の仮想道路リンクを消して、上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項８に記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
上記移動体の移動方向が、上記仮想道路リンク設定手段により設定された仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたか否かを判定する外れ方向判定手段を備え、
上記外れ方向判定手段により上記移動体の移動方向が上記仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、外れる前の元の格子状の仮想道路リンクを消して、上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直すことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１１】
上記進入判定手段により上記施設エリアへの進入が検出されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、進入してから所定距離の移動軌跡に沿って進入口の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１２】
上記進入口の仮想道路リンクを進入時とは逆方向に上記移動体の現在位置が移動したか否かを検出して上記施設エリアからの退出を判定する退出判定手段を備え、
上記退出判定手段により上記施設エリアからの退出が検出されたときに、上記マップマッチング手段は、自立航法および衛星航法を用いたマップマッチング処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１３】
上記施設エリアは、上記地図データにおいてポリゴンデータとして記憶されているものであることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１４】
所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアに移動体が進入したか否かを判定する第１のステップと、
上記第１のステップで上記施設エリアへの進入が検出されたときに、道路リンク情報を含む道路データと上記施設エリアの外形情報を含む描画データとを含んだ地図データを用いて、上記施設エリアの内部に仮想的な道路リンクを設定する第２のステップと、
上記第２のステップで設定された仮想道路リンクを利用して、必要に応じて上記移動体の現在位置を上記仮想道路リンク上に引き付けるマップマッチング処理を行うことによって上記移動体の現在位置を修正する第３のステップとを有することを特徴とする移動体位置修正方法。
【請求項１５】
上記第２のステップでは、上記施設エリアの外形に沿って外枠の仮想道路リンクを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１６】
上記第２のステップでは、上記施設エリアの入口に当たる１つのノードから一列に並んだ複数のノードに至るコースの各々と、上記複数のノードから上記施設エリアの出口に当たる１つのノードに至るコースの各々とに仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１７】
上記第２のステップは、上記施設エリアが駐車場か料金所エリアかを判定するステップと、
上記エリア判定手段による判定の結果に応じて上記仮想道路リンクの設定内容を変え、上記施設エリアが上記駐車場の場合は、上記施設エリアの外形に沿って外枠の仮想道路リンクを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンクを設定するように成し、上記施設エリアが上記料金所エリアの場合は、上記施設エリアの入口に当たる１つのノードから一列に並んだ各料金所に当たる複数のノードに至るコースの各々と、上記複数のノードから上記施設エリアの出口に当たる１つのノードに至るコースの各々とに仮想道路リンクを設定するように成すことを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１８】
上記第２のステップで設定された仮想道路リンクから上記移動体の現在位置が外れたときに、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する第４のステップと、
上記互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所で上記移動体の現在位置が上記仮想道路リンクから外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直す第５のステップとを有することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１９】
上記移動体の移動方向が、上記第２のステップで設定された仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたか否かを判定する第４のステップと、
上記移動体の移動方向が上記仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、外れる前の元の格子状の仮想道路リンクを消して、上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直す第５のステップとを有することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項２０】
上記第１のステップで上記施設エリアへの進入が検出されたときに、上記第２のステップでは、進入してから所定距離の移動軌跡に沿って進入口の仮想道路リンクを設定し、
上記進入口の仮想道路リンクを進入時とは逆方向に上記移動体の現在位置が移動したか否かを検出して上記施設エリアからの退出を判定する第６のステップを更に有することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１】
道路リンク情報を含む道路データと、所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアの外形情報を含む描画データとを含んだ地図データを一時的に格納する地図データメモリと、
上記施設エリアに移動体が進入したか否かを判定する進入判定手段と、
上記進入判定手段により上記施設エリアへの進入が検出されたときに、上記地図データメモリに格納されている地図データを用いて、上記施設エリアの内部に仮想的な道路リンクを設定する仮想道路リンク設定手段と、
上記仮想道路リンク設定手段により設定された仮想道路リンクを利用して、必要に応じて上記移動体の現在位置を上記仮想道路リンク上に引き付けるマップマッチング処理を行うマップマッチング手段とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
上記仮想道路リンク設定手段は、上記施設エリアの外形に沿って外枠の仮想道路リンクを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
上記格子状の仮想道路リンクは、格子の一辺が、上記施設エリアに面した道路を表す道路リンクに直交するように設定されることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
上記仮想道路リンク設定手段は、上記施設エリアの外形によらず、上記施設エリアの中に入る大きさで外形が矩形の格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
上記矩形の格子状の仮想道路リンクは、上記施設エリアに面した道路を表す道路リンクに直交するように設定されることを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
上記仮想道路リンク設定手段は、上記施設エリアの入口に当たる１つのノードから一列に並んだ複数のノードに至るコースの各々と、上記複数のノードから上記施設エリアの出口に当たる１つのノードに至るコースの各々とに仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
上記施設エリアが駐車場か料金所エリアかを判定するエリア判定手段を備え、
上記仮想道路リンク設定手段は、上記エリア判定手段による判定の結果に応じて上記仮想道路リンクの設定内容を変えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
上記仮想道路リンク設定手段により設定された仮想道路リンクから上記移動体の現在位置が外れたか否か、外れた場合にはその外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する外れ位置判定手段を備え、
上記外れ位置判定手段により上記互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所で上記移動体の現在位置が上記仮想道路リンクから外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直すことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向が元の仮想道路リンクを構成する格子の一辺と平行でないときは、元の格子状の仮想道路リンクを消して、上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項８に記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
上記移動体の移動方向が、上記仮想道路リンク設定手段により設定された仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたか否かを判定する外れ方向判定手段を備え、
上記外れ方向判定手段により上記移動体の移動方向が上記仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、外れる前の元の格子状の仮想道路リンクを消して、上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直すことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１１】
上記進入判定手段により上記施設エリアへの進入が検出されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、進入してから所定距離の移動軌跡に沿って進入口の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１２】
上記進入口の仮想道路リンクを進入時とは逆方向に上記移動体の現在位置が移動したか否かを検出して上記施設エリアからの退出を判定する退出判定手段を備え、
上記退出判定手段により上記施設エリアからの退出が検出されたときに、上記マップマッチング手段は、自立航法および衛星航法を用いたマップマッチング処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１３】
上記施設エリアは、上記地図データにおいてポリゴンデータとして記憶されているものであることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項１４】
所定以上の幅員または広さを持つ施設エリアに移動体が進入したか否かを判定する第１のステップと、
上記第１のステップで上記施設エリアへの進入が検出されたときに、道路リンク情報を含む道路データと上記施設エリアの外形情報を含む描画データとを含んだ地図データを用いて、上記施設エリアの内部に仮想的な道路リンクを設定する第２のステップと、
上記第２のステップで設定された仮想道路リンクを利用して、必要に応じて上記移動体の現在位置を上記仮想道路リンク上に引き付けるマップマッチング処理を行うことによって上記移動体の現在位置を修正する第３のステップとを有することを特徴とする移動体位置修正方法。
【請求項１５】
上記第２のステップでは、上記施設エリアの外形に沿って外枠の仮想道路リンクを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１６】
上記第２のステップでは、上記施設エリアの入口に当たる１つのノードから一列に並んだ複数のノードに至るコースの各々と、上記複数のノードから上記施設エリアの出口に当たる１つのノードに至るコースの各々とに仮想道路リンクを設定することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１７】
上記第２のステップは、上記施設エリアが駐車場か料金所エリアかを判定するステップと、
上記エリア判定手段による判定の結果に応じて上記仮想道路リンクの設定内容を変え、上記施設エリアが上記駐車場の場合は、上記施設エリアの外形に沿って外枠の仮想道路リンクを設定するとともに、その外枠の内部に格子状の仮想道路リンクを設定するように成し、上記施設エリアが上記料金所エリアの場合は、上記施設エリアの入口に当たる１つのノードから一列に並んだ各料金所に当たる複数のノードに至るコースの各々と、上記複数のノードから上記施設エリアの出口に当たる１つのノードに至るコースの各々とに仮想道路リンクを設定するように成すことを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１８】
上記第２のステップで設定された仮想道路リンクから上記移動体の現在位置が外れたときに、その外れた場所が、互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所であるかどうかを判定する第４のステップと、
上記互いに隣接する仮想道路リンクの両方から所定距離以上離れた場所で上記移動体の現在位置が上記仮想道路リンクから外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンクから外れた後の上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直す第５のステップとを有することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項１９】
上記移動体の移動方向が、上記第２のステップで設定された仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたか否かを判定する第４のステップと、
上記移動体の移動方向が上記仮想道路リンクを構成する格子の一辺の方向に対して所定角度以上外れたと判定されたときに、上記仮想道路リンク設定手段は、外れる前の元の格子状の仮想道路リンクを消して、上記移動体の移動方向に平行および直角な方向から成る格子状の仮想道路リンクを設定し直す第５のステップとを有することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【請求項２０】
上記第１のステップで上記施設エリアへの進入が検出されたときに、上記第２のステップでは、進入してから所定距離の移動軌跡に沿って進入口の仮想道路リンクを設定し、
上記進入口の仮想道路リンクを進入時とは逆方向に上記移動体の現在位置が移動したか否かを検出して上記施設エリアからの退出を判定する第６のステップを更に有することを特徴とする請求項１４に記載の移動体位置修正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−２５０８７５（Ｐ２００６−２５０８７５Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７１１４０（Ｐ２００５−７１１４０）
【出願日】平成１７年３月１４日（２００５．３．１４）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１４日（２００５．３．１４）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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