JP3796835B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用ナビゲーション装置に関し、特にマップマッチング処理を実行して車両の現在位置を検出する車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に搭載された方向検出手段や走行距離検出手段等のセンサからの検出信号に基づいて、車両の走行方向と走行距離とを求めて車両の現在位置を計算し、この計算位置に基づいて、ＣＲＴ等のディスプレイに表示された道路地図上に車両位置を識別可能に表示する、いわゆる車載用ナビゲーション装置が知られている。
【０００３】
しかし、方向検出手段や走行距離検出手段の検出値には若干の誤差が含まれるため、これらの検出値を積算して得られる車両の計算位置には誤差が生じる。また、人工衛星を用いたＧＰＳシステムを併用した場合でも、人工衛星と車両との間に建物があったりした場合には測定データに誤差が生じる場合があった。
【０００４】
そこで、近年では、このような誤差を補正するために、マップマッチング処理を行う装置が主流となっている。
マップマッチング処理は、センサからの検出信号に基づき計算した計算位置を、所定条件の成立時に地図データ上に引き込むことで、センサの検出誤差や計算誤差を補正するものであり、例えば、車両の計算位置が地図データ内の道路上に予め設定された交差点等の特徴点から所定範囲内にある場合に、その計算位置を上記特徴点の位置に変更して、誤差を補正するものがある（特開昭６３−１２７１１３号公報）。
【０００５】
また、他の方式として、方向検出手段や走行距離検出手段等のセンサからの検出信号に基づき算出された車両の走行軌跡と、地図データの道路パターン（道路形状）とを比較して相関を求め、その一致度により、近接している何れの道路を走行しているのかを推定する装置も知られている。この装置は、例えば、道路の形状を表すパラメータを車両の走行軌跡から算出して、誤差範囲内における地図上の道路形状の内、近似のパラメータを有する道路が存在すれば、その道路上の所定位置に車両の計算位置を変更するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなマップマッチング処理を常時実行できれば、車両位置の検出精度は向上する。
しかしながら、上記従来のナビゲーション装置では、例えば、新たに設けられた新設道路や細い街路、或いは駐車場内等、道路に関するデータが予め準備されていない場所を車両が走行した場合には、マップマッチング処理によってセンサの検出誤差や計算誤差を補正することができない。
【０００７】
特に、車両が駐車場内を走行する場合には、屈曲走行により同じ経路を繰り返して走行することが多いため、上記センサの検出誤差のうち、方向（方位）を検出するためのセンサの検出誤差が蓄積されて、現在方位の検出値が大幅にずれてしまう可能性がある。また、このような駐車場内の走行時において、マップマッチング処理により車両の計算位置が予め準備された道路データ上の何れかの位置に強引に変更されてしまうと、車両位置の検出精度が一層悪化することもあった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、道路に関するデータが予め準備されていない場所を車両が走行した場合にも、車両の現在位置を正確に検出することができる車載用ナビゲーション装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置は、車両の走行方向及び走行距離を検出するための検出器からの検出信号に基づき車両の現在位置を算出すると共に、その算出した現在位置と地図記憶手段に記憶された道路地図内の何れかの道路とのずれの状態が所定条件を満たす場合に前記算出した現在位置を前記道路上の所定位置に変更するマップマッチング処理を実行して、車両の現在位置を検出する。つまり、検出器からの検出信号に基づいて算出した車両の現在位置（以下、計算位置ともいう）と、地図記憶手段に記憶された道路地図内の何れかの道路とのずれの状態が所定条件を満たす場合には、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上における所定位置が、車両の現在位置として決定され、そうでない場合には、上記計算位置が車両の現在位置として決定されて、車両の現在位置（車両位置）が検出される。
【００１０】
ここで特に、請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置では、道路離脱判定手段が、前記検出した車両の現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上にない道路離脱状態であるか否かを判定し、この道路離脱判定手段により道路離脱状態であると判定された場合に、屈曲検出手段が、車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたか否かを判定し、その屈曲検出手段により車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたと判定された場合に、仮想道路作成手段が、前述の如く検出される車両の現在位置を蓄積してなる車両の走行軌跡を、所定の記憶手段に仮想道路として記憶する。
【００１１】
そして、当該車載用ナビゲーション装置は、道路離脱判定手段によって道路離脱状態であると判定されている場合には、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いる。
【００１２】
このような請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置では、車両が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上でない場所（即ち、前述したように、道路に関するデータが予め準備されていない場所）を走行して、前述の如く検出される車両の現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上にない道路離脱状態になると、その後の車両の走行軌跡が仮想道路として所定の記憶手段に記憶され、その仮想道路が、地図記憶手段に予め記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いられる。
【００１３】
よって、車両が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上でない場所において、同じ経路を繰り返して走行しても、車両が一度走行した経路を再び走行した場合には、既に走行している経路が仮想道路として記憶されており、その仮想道路を対象としてマップマッチング処理が行われて、計算位置が上記仮想道路上の所定位置に変更されることとなる。この結果、車両が同じ経路を繰り返して走行しても、検出される車両の現在位置が実際の位置に対して次第に大きくずれていってしまうことが防止される。
【００１４】
従って、このような請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置によれば、道路に関するデータが予め準備されていない場所を車両が走行した場合にも、車両の現在位置を正確に検出することができ、延いては、当該装置の使用者に対して、車両の現在位置を常に正確に案内することができるようになる。
【００１５】
次に、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置は、請求項１に記載の装置に対して、更に、屈曲走行判定手段と領域設定手段と車両位置判定手段とを備えている。そして、屈曲走行判定手段が、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されてから、車両が予め定められた所定の複数回だけ屈曲走行したか否かを判定し、この屈曲走行判定手段により肯定判定されると（つまり、道路離脱判定手段により道路離脱状態であると判定されてから、車両が所定の複数回だけ屈曲走行したと判定されると）、領域設定手段が、道路離脱判定手段により道路離脱状態であると判定されてから屈曲走行判定手段により肯定判定されるまでの車両の走行軌跡を含む所定領域を設定する。また、車両位置判定手段が、車両の現在位置が領域設定手段により設定された上記所定領域内にあるか否かを判定する。
【００１６】
そして更に、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置は、道路離脱判定手段によって前記道路離脱状態であると判定されており、且つ、車両位置判定手段により肯定判定されている場合（つまり、車両の現在位置が領域設定手段により設定された所定領域内にあると判定されている場合）に、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いる。
【００１７】
つまり、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置では、検出した車両の現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上にない道路離脱状態になってから、車両が所定の複数回だけ屈曲走行すると、その後に車両はその付近を繰り返して走行する可能性があると推測して、上記道路離脱状態となってから車両が所定の複数回だけ屈曲走行するまでの走行軌跡を含む所定領域を設定し、その所定領域内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなるまでの間、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路をマップマッチング処理の実行に用いるようにしている。
【００１８】
そして、このような請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置によれば、駐車場内のように車両が同じ経路を繰り返し屈曲走行して、本当に車両位置の検出精度が低くなってしまう可能性がある場合にのみ、仮想道路を対象とするマップマッチング処理を行うようにすることができ、車両位置を検出するための処理の最適化・低減化を図ることができる。
【００１９】
次に、請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置は、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置において、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されており、且つ、車両位置判定手段により肯定判定されている場合（車両の現在位置が領域設定手段により設定された所定領域内にあると判定されている場合）に、前記所定条件を、前記算出した現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上の所定位置に変更され難く設定する。
【００２０】
つまり、請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置において、所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いる場合に、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路に対してはマップマッチングされ難くするようにしている（換言すれば、計算位置が地図記憶手段に予め記憶された道路地図内の道路上の所定位置に変更され難くしている）。
【００２１】
そして、このような車載用ナビゲーション装置によれば、車両が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上でない場所を走行している場合に、車両の計算位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上の何れかの位置に強引に変更されてしまうことが抑制され、車両位置の検出精度をより一層向上させることができる。
【００２２】
一方、請求項４に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項１に記載のナビゲーション装置において、仮想道路作成手段は、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態ではないと判定されると、所定の記憶手段に記憶した仮想道路を消去する。そして、このようにすれば、所定の記憶手段として、記憶容量の小さいものを用いることができるようになる。
【００２３】
また同様に、請求項５に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項２又は請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置において、仮想道路作成手段は、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態ではないと判定されるか、或いは、車両位置判定手段により否定判定されると、所定の記憶手段に記憶した仮想道路を消去する。そして、このようにすれば、所定の記憶手段として、記憶容量の小さいものを用いることができるようになる。
【００２４】
一方また、請求項６に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項１ないし請求項５の何れかに記載の車載用ナビゲーション装置において、仮想道路作成手段は、前記所定の記憶手段に既に記憶した仮想道路と、車両の新たな走行軌跡とを比較して、その一致度が所定範囲内である走行軌跡は、仮想道路として記憶する対象から除外するように構成されている。
【００２５】
このような請求項６に記載の車載用ナビゲーション装置によれば、車両が同じ経路を繰り返し走行した場合に、同様の仮想道路が所定の記憶手段に記憶されることが防止される。よって、所定の記憶手段の記憶容量を節約しつつ、前述した各効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００２７】
まず図１は、本実施例の車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。車両には、その走行方向及び走行距離を検出するための検出器として、車速センサ１と方位センサ２とが積載されている。車速センサ１は、車両の走行速度を検出するものであり、この走行速度を後述する電子制御回路２０により積分処理することによって、車両の走行距離が求められる構成となっている。方位センサ２は、車両の走行方向を検出するものであり、本実施例では、ジャイロコンパスの検出にて方向を得るものを用いている。但し、この方位センサ２としては、地磁気によるものや、左右操舵輪の回転差などから得られる車両のステアリング角を累積して方向を求めるものなどでもよい。
【００２８】
また、本実施例の車載用ナビゲーション装置は、コンパクトディスク等の大容量の記憶装置で構成された地図記憶手段としての地図メモリ４を備えており、この地図メモリ４には、国内各地の道路地図を再生するための地図データが記憶されている。地図データは、道路に関する道路データと、地名、地形、建物等の他のデータとから成るものであり、上記道路データは、図６に例示するような情報によって構成されている。即ち、本実施例において、道路地図内の道路は、所定距離毎の直線に分解されて記憶されており、道路データは、その各直線の識別番号である「道路ＩＤ」と、各直線の両端点の座標である「ノード座標」と、各直線の方向を示す「道路方位」と、各直線と接続する他の直線の道路ＩＤを示す「接続情報」と、各直線が所属する道路（つまり、その直線により形成される道路）の種類を示す「道路属性」と、から構成されている。
【００２９】
一方更に、本実施例の車載用ナビゲーション装置には、コントロールスイッチ６が設けられており、これは、運転者が初期値を入力したり、表示される地図を選択したり、あるいは目的地までのルートを設定するための各種スイッチで構成されている。
【００３０】
これらの車速センサ１、方位センサ２、地図メモリ４、コントロールスイッチ６は、夫々、電子制御回路２０に接続されている。この電子制御回路２０は、周知のＣＰＵ２２、制御用のプログラムやデータを予め格納してあるＲＯＭ２４、読み書き可能なＲＡＭ２６に、入出力回路２８がコモンバス３０を介して相互に接続されて構成されている。ＣＰＵ２２は、車速センサ１、方位センサ２、地図メモリ４、コントロールスイッチ６からの信号を入出力回路２８を介して入力し、これらの信号、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６内のプログラムやデータ等に基づいて、入出力回路２８、ＣＲＴコントローラ３２を介して表示装置としてのＣＲＴ３４に駆動信号を出力する。
【００３１】
このＣＲＴコントローラ３２は、ＣＲＴ３４の表示を制御し、電子制御回路２０から転送される地図データを、ＣＲＴ３４の画面に地図として再生すると共に、電子制御回路２０から転送される車両の検出位置を、現在表示中の地図上に表示する構成のものである。
【００３２】
前記電子制御回路２０では、図示しない電源スイッチがオンされると、ＲＯＭ２４に予め設定されたプログラムに従って、ＣＰＵ２２が様々な処理の実行を開始する。
本実施例では、発進前に車両の乗員が、コントロールスイッチ６を操作して、ＣＲＴ３４に表示される地図を選択し、この地図上に自らの現在位置を初期位置として指示する。あるいは、これ以外にも、前回の車両の運転停止時の位置を所定の不揮発性メモリに格納しておき、この位置を初期位置として自動設定するようにしてもよい。
【００３３】
そして、車両が走行を開始すると、車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と、方位センサ２から得られる走行方向が検出され、この検出された走行距離と走行方向とに基づき後述の如く検出される車両の現在位置が、ＣＲＴ３４の表示地図上に例えばカーソルにより識別可能に表示される。
【００３４】
次に、車両の現在位置（以下、車両位置ともいう）を検出するために電子制御回路２０で実行される車両位置検出処理について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
尚、図２の処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。また、電子制御回路２０は、この車両位置検出処理の実行周期よりも短い所定時間毎に、車速センサ１及び方位センサ２からの検出信号に基づき車両の現在位置を算出する位置演算処理を実行している。具体的には、車速センサ１と方位センサ２との出力を読み込み、後述するステップ１１０の処理で決定した最新の車両位置を起点とする現在位置を、車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と方位センサ２から得られる走行方向とに基づき、所定間隔（例えば２ｍ）毎に算出する。また、その算出した各現在位置を所定個蓄積することにより、車両の走行軌跡も求めている。但し、電源スイッチがオンされた直後には、前述したように指示或いは設定された初期位置が、現在位置及び走行軌跡を求めるための起点として用いられる。
【００３５】
図２に示すように、車両位置検出処理の実行が開始されると、まずステップ（以下、単に「Ｓ」と記す）１１０にて、前述した位置演算処理の演算結果と、地図メモリ４に予め記憶された地図データ中の道路データ及び後述するようにＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データとを用いて、マップマッチング処理を行うことにより車両の現在位置を決定する。尚、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域には、後述するＳ２００の仮想道路生成処理が実行されることで道路データが記憶され、この仮想道路データ領域に道路データが記憶されていない場合には、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがマップマッチング処理に用いられる。
【００３６】
このＳ１１０のマップマッチング処理は、例えば、地図メモリ４或いは更にＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データから、位置演算処理の実行で求めた車両の走行軌跡に対して道路形状（道路パターン）の一致度（近似の度合）が所定範囲内である道路を検索し、一致度が所定範囲内である道路が存在すれば、その道路のうちで上記走行軌跡に対する一致度が最も高い道路上にて、位置演算処理の実行で算出されている最新の現在位置に最も近い位置を、車両の現在位置として決定し、また、位置演算処理の実行で求めた車両の走行軌跡に対し一致度が所定範囲内である道路が存在しなければ、位置演算処理の実行で算出されている最新の現在位置を、そのまま車両の現在位置として決定する、といった手順で実行される。
【００３７】
また更に、このＳ１１０では、上記の如く決定した車両の現在位置を順次蓄積することにより、所定距離分の車両の走行軌跡をＲＡＭ２６に更新して記憶する処理も行っている。
即ち、本実施例では、Ｓ１１０のマップマッチング処理により、車速センサ１と方位センサ２の検出誤差及び位置演算処理の演算誤差を補正している。そして、Ｓ１１０の処理で決定した車両の現在位置は、車両の検出位置としてＣＲＴ３４の表示地図上に表示されると共に、位置演算処理にて、現在位置及び走行軌跡を求めるための新たな起点として用いられる。
【００３８】
このようにＳ１１０で車両の現在位置が決定されると（即ち、車両位置の検出が行われると）、Ｓ１２０に進んで、地図メモリ４に道路データが記憶されていない場所を車両が走行していることを示すフラグ（以下、駐車場走行判定フラグという）ＦがＯＮされているか否かを判定する。
【００３９】
そして、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされていない場合には、Ｓ１３０〜Ｓ１７０の処理を実行する。
即ち、まずＳ１３０にて、道路離脱状態であるか否かを判定する。道路離脱状態とは、Ｓ１１０で決定された車両の現在位置が地図メモリ４に予め記憶された道路データにて表される道路（換言すれば、地図メモリ４に道路データが記憶された道路）の上に存在しない状態であり、Ｓ１１０で決定された現在位置が地図メモリ４に記憶された何れの道路からも所定距離以上離れている場合に、道路離脱状態であると判定するようにしても良い。
【００４０】
このＳ１３０にて道路離脱状態ではないと判定した場合には、当該車両位置検出処理を一旦終了するが、道路離脱状態であると判定した場合には、Ｓ１４０に進み、位置演算処理の実行で求められる車両の走行軌跡、或いはＳ１１０でＲＡＭ２６に記憶した車両の走行軌跡に基づき、車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたか否かを判定する。
【００４１】
そして、Ｓ１４０で車両が屈曲走行していないと判定した場合には、当該車両位置検出処理を一旦終了するが、車両が屈曲走行したと判定した場合には、Ｓ１５０に進み、Ｓ１４０で今回判定した車両の屈曲が、Ｓ１３０で道路離脱状態と判定されてから車両が所定距離だけ走行するまでの間において、所定回数（本実施例では４回）目の屈曲であるか否かを判定する。そして、所定回数目の屈曲でなければ、当該車両位置検出処理を一旦終了するが、所定回数目の屈曲であれば、車両が、駐車場の如く地図メモリ４に道路データが記憶されていない場所を走行しているものと判断して、Ｓ１６０に進む。
【００４２】
そして、このＳ１６０にて、前述した駐車場走行判定フラグＦをＯＮし、更に続くＳ１７０にて、Ｓ１３０で道路離脱状態であると判定されてからＳ１５０で所定回数目の屈曲であると判定されるまでの車両の走行軌跡を含む領域を、駐車場領域Ｗとして設定し、その後、当該車両位置検出処理を一旦終了する。
【００４３】
ここで、Ｓ１３０〜Ｓ１７０の処理について、図５（Ａ）を用い具体的に説明する。尚、図５（Ａ）において、点線は、車両が走行した軌跡の一例を表しており、符号「Ｒ」を付した実線は、地図メモリ４に道路データが記憶された道路を表している。また、一点鎖線は、Ｓ１７０で設定される駐車場領域Ｗを表している。
【００４４】
図５（Ａ）に例示するように、車両が、地図メモリ４に道路データが記憶された道路Ｒから外れて走行すると、まず地点Ｐ１で道路離脱状態と判定される（Ｓ１３０：ＹＥＳ）。そして、その後、車両が所定距離だけ走行するまでの間に４回屈曲走行すると（Ｓ１４０：ＹＥＳ及びＳ１５０：ＹＥＳ）、その４回目の屈曲を判定した地点ＰＦｏｎで、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされると共に（Ｓ１６０）、道路離脱状態であると判定されてから４回目の屈曲を判定した地点ＰＦｏｎまでの車両の走行軌跡を含む一点鎖線の領域が、駐車場領域Ｗとして設定されるのである（Ｓ１７０）。
【００４５】
一方、前述したようにＳ１６０で駐車場走行判定フラグＦがＯＮされると、次回に当該車両位置検出処理が実行された場合には、Ｓ１２０で肯定判定されて、Ｓ１８０に移行する。
そして、このＳ１８０にて、未だ道路離脱状態であるか否かを判定し、道路離脱状態であれば、続くＳ１９０にて、Ｓ１１０で決定された車両の現在位置がＳ１７０で設定した駐車場領域Ｗ内にあるか否かを判定する。そして、現在位置が駐車場領域Ｗ内にある場合には、Ｓ２００に進んで仮想道路生成処理を実行する。
【００４６】
この仮想道路生成処理は、駐車場領域Ｗ内における車両の走行軌跡を、道路データ化して、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に仮想道路として記憶するための処理であり、図３に示す手順で実行される。
即ち、仮想道路生成処理の実行が開始されると、まずＳ３１０にて、駐車場走行判定フラグＦの変化状態を判定し、駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦからＯＮに変化した直後であれば、Ｓ３２０に進んで、前述したＳ１３０で道路離脱状態と判定されてからＳ１６０で駐車場走行判定フラグＦがＯＮとなるまでの間に、Ｓ１１０の処理でＲＡＭ２６に記憶された車両の走行軌跡（つまり、Ｓ１１０で決定した車両の現在位置を蓄積してなる走行軌跡）を読み出し、その読み出した走行軌跡を所定距離間隔毎の直線に分解する。
【００４７】
また、Ｓ３１０にて、駐車場走行判定フラグＦが前回から継続してＯＮであると判定した場合には、Ｓ３１５に移行する。そして、このＳ３１５にて、方位センサ２からの検出信号等に基づき車両が屈曲走行中であるか否かを判定し、屈曲走行中であれば、Ｓ３２０に進んで、車両が前回に屈曲走行を終えてから今回の屈曲走行を開始するまでの間に、Ｓ１１０の処理でＲＡＭ２６に記憶された車両の走行軌跡を読み出し、その読み出した走行軌跡を所定距離間隔毎の直線に分解する。
【００４８】
そして、このようにＳ３２０にて車両の走行軌跡が直線に分割されると、続くＳ３３０にて、Ｓ３２０で分解した直線の夫々について、道路データに変換する必要があるか否かを判定し、道路データに変換する必要のある直線があれば、続くＳ３４０で、その直線を図６に例示したような道路データに変換し、更に続くＳ３５０にて、上記変換した道路データをＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶する。そして、その後、当該仮想道路生成処理から図２の車両位置検出処理に戻って、この車両位置検出処理を一旦終了する。すると、Ｓ３５０でＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データは、次回からのＳ１１０にて、地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理に用いられることとなる。
【００４９】
また、Ｓ３３０にて、道路データに変換すべき直線がないと判定した場合、或いは、Ｓ３１５にて、車両が屈曲走行中ではないと判定した場合には、そのまま当該仮想道路生成処理から図２の車両位置検出処理に戻って、この車両位置検出処理を一旦終了する。
【００５０】
尚、Ｓ３３０の判定は次のように行われる。即ち、走行軌跡を分解してなる直線の方向（方位）及び両端点の座標が、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に道路データとして既に記憶されている直線の方向（＝「道路方位」）及び両端点の座標（＝「ノード座標」）に対し、所定方向差以内且つ所定距離差以内であれば、今回分解した直線を道路データ化しても、既に記憶した道路データと同じものになるとして、道路データに変換する必要がないと判定するようにしている。そして、このような判定を行うことにより、既にＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶されている道路データに対し一致度が所定範囲内である走行軌跡は、道路データ化して記憶する対象から除外するようにしている。
【００５１】
一方、前述した図２のＳ１８０にて、道路離脱状態ではないと判定されるか、或いは、Ｓ１９０にて、Ｓ１１０で決定された車両の現在位置がＳ１７０で設定した駐車場領域Ｗ内にないと判定した場合には、Ｓ２１０に移行して、駐車場走行判定フラグＦをＯＦＦし、更に続くＳ２２０にて、仮想道路生成処理の実行によりＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶した道路データを全て消去すると共に、Ｓ１７０で設定した駐車場領域Ｗを破棄する（ＲＡＭクリア）。そして、その後、当該車両位置検出処理を一旦終了する。すると、次回からのＳ１１０では、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがマップマッチング処理に用いられ、通常の処理に戻ることとなる。
【００５２】
ここで、Ｓ１８０〜Ｓ２００（Ｓ３１０〜Ｓ３５０），Ｓ２１０，Ｓ２２０の処理について、車両が図５（Ａ）の点線で示したように走行した場合を例に挙げて具体的に説明する。
まず、前述したように、図５（Ａ）の地点ＰＦｏｎで駐車場走行判定フラグＦがＯＮされると、Ｓ１８０とＳ１９０とで肯定（ＹＥＳ）判定されると共に、図３の仮想道路生成処理では、Ｓ３１０にて駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦからＯＮに変化した直後であると判定されて、Ｓ３２０以降の処理が実行される。
【００５３】
すると、道路離脱状態と判定された地点Ｐ１から駐車場走行判定フラグＦがＯＮとなった地点ＰＦｏｎまでの車両の走行軌跡が、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、地点Ｐ１〜Ｐ１３を夫々端点とする所定距離間隔毎の直線Ｌ１〜Ｌ９に分解される（Ｓ３２０）。
【００５４】
尚、この場合のＳ３２０では、道路離脱状態と判定された地点Ｐ１から車両が１回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ３までの走行軌跡が所定距離毎の直線Ｌ１，Ｌ２に分解され、車両が１回目の屈曲走行を終えた地点Ｐ４から車両が２回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ７までの走行軌跡が所定距離毎の直線Ｌ３〜Ｌ５に分解され、車両が２回目の屈曲走行を終えた地点Ｐ８から車両が３回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ９までの走行軌跡が所定距離毎の直線（この例では１つの直線Ｌ６）に分解され、車両が３回目の屈曲走行を終えた地点Ｐ１０から車両が４回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ１３までの走行軌跡が所定距離毎の直線Ｌ７〜Ｌ９に分解される、といった具合いに、車両の走行軌跡のうちで屈曲走行部分を含まない部分が直線に分解される。
【００５５】
そして、このように駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦからＯＮに変化した直後の場合には、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に道路データが未だ記憶されておらず、しかも、図５（Ａ）の如く車両が走行した場合には、Ｓ３２０の分割により得られる各直線Ｌ１〜Ｌ９の方向（方位）及び両端点の座標は、夫々が互いに異なるものとなるため、Ｓ３２０に続くＳ３３０の判定では、全ての直線Ｌ１〜Ｌ９を道路データに変換する必要があると判定される。
【００５６】
よって、続くＳ３４０及びＳ３５０の処理により、図５（Ｂ）の如く分割された各直線Ｌ１〜Ｌ９が、図６に示すような道路データに変換されて、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に格納される。
尚、図６は、図５（Ｂ）に示す各直線Ｌ１〜Ｌ９に、「道路ＩＤ」として１〜９を順に設定した場合の道路データを表している。よって、例えば直線Ｌ１については、「ノード座標」として、地点Ｐ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）と地点Ｐ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）とが設定され、「道路方位」として、南方（図５における下方）を示す２７０゜が設定され、「接続情報」として、一方のノード座標（Ｘ１，Ｙ１）に接続する直線が無く、他方のノード座標（Ｘ２，Ｙ２）に接続する直線が道路ＩＤ＝２のものであることを示す（−１，２）が設定される。また、例えば直線Ｌ４については、「ノード座標」として、地点Ｐ５の座標（Ｘ５，Ｙ５）と地点Ｐ６の座標（Ｘ６，Ｙ６）とが設定され、「道路方位」として、東方（図５における右方）を示す０゜が設定され、「接続情報」として、一方のノード座標（Ｘ５，Ｙ５）に接続する直線が道路ＩＤ＝３のものであり、他方のノード座標（Ｘ６，Ｙ６）に接続する直線が道路ＩＤ＝５のものであることを示す（３，５）が設定される。そして、これら各直線Ｌ１〜Ｌ９については、その「道路属性」として、地図メモリ４に予め記憶された道路データと区別可能な様に、駐車場を示すデータが設定される。
【００５７】
一方、次回以降に図３の仮想道路生成処理が実行される場合には、Ｓ３１０にて駐車場走行判定フラグＦが継続してＯＮであると判定されて、Ｓ３１５以降の処理が実行される。
そして、この場合には、車両が屈曲走行を行う度に（Ｓ３１５：ＹＥＳ）、車両が前回の屈曲走行を終えた地点から今回の屈曲走行を開始した地点までの走行軌跡が、所定距離毎の直線に分割される（Ｓ３２０）。そして、その分割された直線の方向及び両端点の座標が、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に道路データとして既に記憶されている直線の方向（＝「道路方位」）及び両端点の座標（＝「ノード座標」）に対し、所定方向差以内且つ所定距離差以内でなければ（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、上記分割された直線が図６の如き道路データに変換されてＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に追加して記憶され、所定方向差以内且つ所定距離差以内であれば（Ｓ３３０：ＮＯ）、上記分割された直線は道路データに変換されることなく破棄される。
【００５８】
よって、図５（Ａ）に例示するように、車両が駐車場走行判定フラグＦのＯＮされた地点ＰＦｏｎから、以前に走行したのと同じ経路を繰り返して走行した場合には、その２回目の走行軌跡については、道路データとしてＲＡＭ２６に記憶されることが禁止される。
【００５９】
そして、その後、図５（Ａ）の地点ＰＦｏｆｆに示すように車両がＳ１７０で設定した駐車場領域Ｗから出るか（Ｓ１９０：ＮＯ）、或いは、Ｓ１１０のマップマッチング処理により、地図メモリ４に道路データが予め記憶された道路Ｒの上に車両の現在位置が変更されて（引き込まれて）、道路離脱状態ではなくなると（Ｓ１８０：ＮＯ）、駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦされると共に、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶した車両の走行軌跡に基づく道路データが消去されて（Ｓ２１０，Ｓ２２０）、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがＳ１１０でのマップマッチング処理に用いられる状態に戻ることとなる。
【００６０】
尚、本実施例では、図２の車両位置検出処理において、Ｓ１３０及びＳ１８０が、道路離脱判定手段としての処理に相当し、Ｓ１４０及びＳ１５０が、屈曲走行判定手段としての処理に相当し、Ｓ１７０が、領域設定手段としての処理に相当しており、更にＳ１９０が、車両位置判定手段としての処理に相当している。そして、Ｓ２００の仮想道路生成処理及びＳ２２０が、仮想道路作成手段としての処理に相当している。また、Ｓ１４０は、屈曲検出手段としての処理にも相当している。
【００６１】
次に、以上のような車両位置検出処理（図２）と並行して、電子制御回路２０で所定時間毎に実行されるパラメータ変更処理について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
このパラメータ変更処理は、車両位置検出処理におけるＳ１１０のマップマッチング処理で用いられる演算パラメータを変更するために実行されるものであり、その実行が開始されると、まずＳ４１０にて、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされているか否かを判定する。
【００６２】
そして、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされている場合、即ち、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された車両の走行軌跡に基づく道路データが、地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理に用いられる場合には、Ｓ４２０に進み、Ｓ１１０のマップマッチング処理で用いられる演算パラメータを、地図メモリ４内の道路データに対してはマップマッチングされ難くなるように変更する。
【００６３】
具体的には、前述したようにＳ１１０のマップマッチング処理では、地図メモリ４とＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データから、位置演算処理の実行で求めた車両の走行軌跡に対して道路形状の一致度が所定範囲内である道路を検索するのであるが、Ｓ４２０の処理では、地図メモリ４に記憶された道路データから道路を検索する場合の前記所定範囲のみ、通常時よりも狭く設定する。そして、この設定変更により、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされている場合には、位置演算処理の実行で算出した車両の現在位置が、地図メモリ４に道路データが記憶された道路上の位置に変更され難く（マップマッチングされ難く）している。そして、このＳ４２０の処理を実行した後、当該パラメータ変更処理を一旦終了する。
【００６４】
一方、Ｓ４１０にて、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされていないと判定した場合、即ち、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがマップマッチング処理に用いられる場合には、Ｓ４３０に移行して、Ｓ１１０のマップマッチング処理で用いられる演算パラメータを、通常値に設定する。つまり、前述したＳ４２０での設定変更を無効にするのである。そして、このＳ４３０の処理を実行した後、当該パラメータ変更処理を一旦終了する。
以上詳述したように、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、マップマッチング処理により検出（決定）した車両の現在位置が地図メモリ４に予め道路データの記憶された道路上にない道路離脱状態になってから、車両が所定回数だけ屈曲走行すると（Ｓ１３０及びＳ１５０：ＹＥＳ）、その後に車両はその付近を繰り返して走行する可能性があると推測して、道路離脱状態となってから車両が所定回数だけ屈曲走行するまでの走行軌跡を含む駐車場領域Ｗを設定し（Ｓ１７０）、その駐車場領域Ｗ内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなるまでの間、駐車場領域Ｗ内での車両の走行軌跡を道路データに変換してＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶すると共に、その記憶した道路データを、地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理の実行に用いるようにしている（Ｓ１８０及びＳ１９０：ＹＥＳ，Ｓ２００）。
【００６５】
よって、車両が、駐車場の如く地図メモリ４に道路データが記憶されていな場所において、図５（Ａ）に例示したように同じ経路を繰り返して走行しても、車両が一度走行した経路を再び走行した場合には、既に走行している経路の軌跡が仮想の道路データとして記憶されており、その道路データを対象としてマップマッチング処理が行われるため、位置演算処理の実行で算出した車両の現在位置（計算位置）が上記仮想の道路データ上の所定位置に変更されることとなる。
【００６６】
この結果、地図メモリ４に道路データが記憶されていな場所において、車両が同じ経路を繰り返して走行しても、検出される車両の現在位置が実際の位置に対して次第に大きくずれていってしまう、といったことが防止される。
例えば、図５（Ａ）の点線で例示したように、車両が、地図メモリ４に道路データが記憶された道路Ｒから外れて長方形状に繰り返し周回走行した場合に、本実施例の如き処理を行わない従来の装置では、方位センサ２の検出誤差や演算誤差が次第に蓄積されて、車両の検出位置が実際の位置に対し次第に大きくずれていってしまうのであるが、本実施例では、既に走行した経路の軌跡に応じた仮想の道路データを対象としてマップマッチング処理が行われるため、このような問題を効果的に解決することができるのである。
【００６７】
従って、このような本実施例の車載用ナビゲーション装置によれば、地図メモリ４に道路データが予め記憶されていない場所を車両が走行した場合にも、車両の現在位置を正確に検出することができ、延いては、当該装置の使用者に対して、車両の現在位置を常に正確に案内することができるようになる。
【００６８】
また更に、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、図４に示したパラメータ変更処理を実行して、駐車場領域Ｗ内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなるまでの間、即ち、ＲＡＭ２６に記憶した仮想の道路データを地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理の実行に用いる場合に（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、地図メモリ４内の道路データに対してはマップマッチングされ難くしている（Ｓ４２０）。
【００６９】
よって、車両が、図５（Ａ）に例示した如く地図メモリ４に道路データが記憶されていな場所を走行している場合に、位置演算処理の実行で算出した車両の計算位置が、地図メモリ４に予め記憶された道路データ上の何れかの位置に強引に変更されてしまうことが抑制され、車両位置の検出精度をより一層向上させることができる。
【００７０】
一方、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、駐車場領域Ｗ内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなると（Ｓ１８０又はＳ１９０：ＮＯ）、ＲＡＭ２６に記憶した道路データを消去するようにしているため（Ｓ２２０）、ＲＡＭ２６の記憶容量を小さく設定することができる。
【００７１】
そして更に、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、図３の仮想道路生成処理におけるＳ３３０の判定により、既にＲＡＭ２６に記憶されている道路データに対し一致度が所定範囲内である走行軌跡は、道路データ化して記憶する対象から除外するようにしている。よって、車両が同じ経路を繰り返し走行した場合に、同様の道路データがＲＡＭ２６に記憶されることが防止され、ＲＡＭ２６の記憶容量を節約しつつ、前述した各効果を得ることができる。
【００７２】
尚、上記実施例では、道路離脱状態になってから、車両が所定回数だけ屈曲走行すると、仮想的な駐車場領域Ｗを設定し、その駐車場領域Ｗ内での車両の走行軌跡を、道路データに変換してマップマッチング処理に用いるようにしたが、駐車場領域Ｗを設定することなく、道路離脱状態であると判定されている場合に、車両の走行軌跡を道路データに変換してマップマッチング処理に用いるようにしても良い。
【００７３】
具体的には、まず、図２に示した車両位置検出処理は、Ｓ１１０の処理を実行した後、Ｓ１８０に移行して道路離脱状態であるか否かを判定し、道路離脱状態であれば、Ｓ２００に移行して仮想道路生成処理を実行し、また道路離脱状態でなければ、Ｓ２２０に移行してＲＡＭ２６の仮想道路データ領域を消去するように構成する。そして、図３に示した仮想道路生成処理は、Ｓ３１０の判定を行うことなく、最初からＳ３１５の判定を行い、車両が屈曲走行中であれば、Ｓ３２０〜Ｓ３５０の道路データ作成のための処理を実行するように構成する。また、この構成の場合、図４のパラメータ変更処理は、実行しないようにしても良いし、また、Ｓ４１０にて道路離脱状態であるか否かを判定し、道路離脱状態である場合にＳ４２０の処理を実行するようにしても良い。
【００７４】
そして、上記のように構成しても、前述した実施例の車載用ナビゲーション装置と同様の効果を得ることができるが、前述した実施例のように仮想的な駐車場領域Ｗを設定するようにすれば、駐車場内のように車両が同じ経路を繰り返し屈曲走行して、本当に車両位置の検出精度が低くなってしまう可能性がある場合にのみ、仮想の道路データを対象とするマップマッチング処理を行うようにすることができ、車両位置を検出するための処理の最適化・低減化を図ることができる、という点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。
【図２】 車両位置検出処理を表すフローチャートである。
【図３】 図２の車両位置検出処理の中で実行される仮想道路生成処理を表すフローチャートである。
【図４】 パラメータ変更処理を表すフローチャートである。
【図５】 図２及び図３の処理の作用を説明する説明図である。
【図６】 道路データを説明する説明図である。
【符号の説明】
１…車速センサ ２…方位センサ ４…地図メモリ
６…コントロールスイッチ ２０…電子制御回路 ２２…ＣＰＵ
２４…ＲＯＭ ２６…ＲＡＭ ２８…入出力回路 ３０…コモンバス
３２…ＣＲＴコントローラ ３４…ＣＲＴ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用ナビゲーション装置に関し、特にマップマッチング処理を実行して車両の現在位置を検出する車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に搭載された方向検出手段や走行距離検出手段等のセンサからの検出信号に基づいて、車両の走行方向と走行距離とを求めて車両の現在位置を計算し、この計算位置に基づいて、ＣＲＴ等のディスプレイに表示された道路地図上に車両位置を識別可能に表示する、いわゆる車載用ナビゲーション装置が知られている。
【０００３】
しかし、方向検出手段や走行距離検出手段の検出値には若干の誤差が含まれるため、これらの検出値を積算して得られる車両の計算位置には誤差が生じる。また、人工衛星を用いたＧＰＳシステムを併用した場合でも、人工衛星と車両との間に建物があったりした場合には測定データに誤差が生じる場合があった。
【０００４】
そこで、近年では、このような誤差を補正するために、マップマッチング処理を行う装置が主流となっている。
マップマッチング処理は、センサからの検出信号に基づき計算した計算位置を、所定条件の成立時に地図データ上に引き込むことで、センサの検出誤差や計算誤差を補正するものであり、例えば、車両の計算位置が地図データ内の道路上に予め設定された交差点等の特徴点から所定範囲内にある場合に、その計算位置を上記特徴点の位置に変更して、誤差を補正するものがある（特開昭６３−１２７１１３号公報）。
【０００５】
また、他の方式として、方向検出手段や走行距離検出手段等のセンサからの検出信号に基づき算出された車両の走行軌跡と、地図データの道路パターン（道路形状）とを比較して相関を求め、その一致度により、近接している何れの道路を走行しているのかを推定する装置も知られている。この装置は、例えば、道路の形状を表すパラメータを車両の走行軌跡から算出して、誤差範囲内における地図上の道路形状の内、近似のパラメータを有する道路が存在すれば、その道路上の所定位置に車両の計算位置を変更するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなマップマッチング処理を常時実行できれば、車両位置の検出精度は向上する。
しかしながら、上記従来のナビゲーション装置では、例えば、新たに設けられた新設道路や細い街路、或いは駐車場内等、道路に関するデータが予め準備されていない場所を車両が走行した場合には、マップマッチング処理によってセンサの検出誤差や計算誤差を補正することができない。
【０００７】
特に、車両が駐車場内を走行する場合には、屈曲走行により同じ経路を繰り返して走行することが多いため、上記センサの検出誤差のうち、方向（方位）を検出するためのセンサの検出誤差が蓄積されて、現在方位の検出値が大幅にずれてしまう可能性がある。また、このような駐車場内の走行時において、マップマッチング処理により車両の計算位置が予め準備された道路データ上の何れかの位置に強引に変更されてしまうと、車両位置の検出精度が一層悪化することもあった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、道路に関するデータが予め準備されていない場所を車両が走行した場合にも、車両の現在位置を正確に検出することができる車載用ナビゲーション装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置は、車両の走行方向及び走行距離を検出するための検出器からの検出信号に基づき車両の現在位置を算出すると共に、その算出した現在位置と地図記憶手段に記憶された道路地図内の何れかの道路とのずれの状態が所定条件を満たす場合に前記算出した現在位置を前記道路上の所定位置に変更するマップマッチング処理を実行して、車両の現在位置を検出する。つまり、検出器からの検出信号に基づいて算出した車両の現在位置（以下、計算位置ともいう）と、地図記憶手段に記憶された道路地図内の何れかの道路とのずれの状態が所定条件を満たす場合には、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上における所定位置が、車両の現在位置として決定され、そうでない場合には、上記計算位置が車両の現在位置として決定されて、車両の現在位置（車両位置）が検出される。
【００１０】
ここで特に、請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置では、道路離脱判定手段が、前記検出した車両の現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上にない道路離脱状態であるか否かを判定し、この道路離脱判定手段により道路離脱状態であると判定された場合に、屈曲検出手段が、車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたか否かを判定し、その屈曲検出手段により車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたと判定された場合に、仮想道路作成手段が、前述の如く検出される車両の現在位置を蓄積してなる車両の走行軌跡を、所定の記憶手段に仮想道路として記憶する。
【００１１】
そして、当該車載用ナビゲーション装置は、道路離脱判定手段によって道路離脱状態であると判定されている場合には、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いる。
【００１２】
このような請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置では、車両が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上でない場所（即ち、前述したように、道路に関するデータが予め準備されていない場所）を走行して、前述の如く検出される車両の現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上にない道路離脱状態になると、その後の車両の走行軌跡が仮想道路として所定の記憶手段に記憶され、その仮想道路が、地図記憶手段に予め記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いられる。
【００１３】
よって、車両が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上でない場所において、同じ経路を繰り返して走行しても、車両が一度走行した経路を再び走行した場合には、既に走行している経路が仮想道路として記憶されており、その仮想道路を対象としてマップマッチング処理が行われて、計算位置が上記仮想道路上の所定位置に変更されることとなる。この結果、車両が同じ経路を繰り返して走行しても、検出される車両の現在位置が実際の位置に対して次第に大きくずれていってしまうことが防止される。
【００１４】
従って、このような請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置によれば、道路に関するデータが予め準備されていない場所を車両が走行した場合にも、車両の現在位置を正確に検出することができ、延いては、当該装置の使用者に対して、車両の現在位置を常に正確に案内することができるようになる。
【００１５】
次に、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置は、請求項１に記載の装置に対して、更に、屈曲走行判定手段と領域設定手段と車両位置判定手段とを備えている。そして、屈曲走行判定手段が、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されてから、車両が予め定められた所定の複数回だけ屈曲走行したか否かを判定し、この屈曲走行判定手段により肯定判定されると（つまり、道路離脱判定手段により道路離脱状態であると判定されてから、車両が所定の複数回だけ屈曲走行したと判定されると）、領域設定手段が、道路離脱判定手段により道路離脱状態であると判定されてから屈曲走行判定手段により肯定判定されるまでの車両の走行軌跡を含む所定領域を設定する。また、車両位置判定手段が、車両の現在位置が領域設定手段により設定された上記所定領域内にあるか否かを判定する。
【００１６】
そして更に、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置は、道路離脱判定手段によって前記道路離脱状態であると判定されており、且つ、車両位置判定手段により肯定判定されている場合（つまり、車両の現在位置が領域設定手段により設定された所定領域内にあると判定されている場合）に、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いる。
【００１７】
つまり、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置では、検出した車両の現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上にない道路離脱状態になってから、車両が所定の複数回だけ屈曲走行すると、その後に車両はその付近を繰り返して走行する可能性があると推測して、上記道路離脱状態となってから車両が所定の複数回だけ屈曲走行するまでの走行軌跡を含む所定領域を設定し、その所定領域内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなるまでの間、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路をマップマッチング処理の実行に用いるようにしている。
【００１８】
そして、このような請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置によれば、駐車場内のように車両が同じ経路を繰り返し屈曲走行して、本当に車両位置の検出精度が低くなってしまう可能性がある場合にのみ、仮想道路を対象とするマップマッチング処理を行うようにすることができ、車両位置を検出するための処理の最適化・低減化を図ることができる。
【００１９】
次に、請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置は、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置において、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されており、且つ、車両位置判定手段により肯定判定されている場合（車両の現在位置が領域設定手段により設定された所定領域内にあると判定されている場合）に、前記所定条件を、前記算出した現在位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上の所定位置に変更され難く設定する。
【００２０】
つまり、請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置において、所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共にマップマッチング処理の実行に用いる場合に、地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路に対してはマップマッチングされ難くするようにしている（換言すれば、計算位置が地図記憶手段に予め記憶された道路地図内の道路上の所定位置に変更され難くしている）。
【００２１】
そして、このような車載用ナビゲーション装置によれば、車両が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上でない場所を走行している場合に、車両の計算位置が地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上の何れかの位置に強引に変更されてしまうことが抑制され、車両位置の検出精度をより一層向上させることができる。
【００２２】
一方、請求項４に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項１に記載のナビゲーション装置において、仮想道路作成手段は、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態ではないと判定されると、所定の記憶手段に記憶した仮想道路を消去する。そして、このようにすれば、所定の記憶手段として、記憶容量の小さいものを用いることができるようになる。
【００２３】
また同様に、請求項５に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項２又は請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置において、仮想道路作成手段は、道路離脱判定手段により前記道路離脱状態ではないと判定されるか、或いは、車両位置判定手段により否定判定されると、所定の記憶手段に記憶した仮想道路を消去する。そして、このようにすれば、所定の記憶手段として、記憶容量の小さいものを用いることができるようになる。
【００２４】
一方また、請求項６に記載の車載用ナビゲーション装置では、請求項１ないし請求項５の何れかに記載の車載用ナビゲーション装置において、仮想道路作成手段は、前記所定の記憶手段に既に記憶した仮想道路と、車両の新たな走行軌跡とを比較して、その一致度が所定範囲内である走行軌跡は、仮想道路として記憶する対象から除外するように構成されている。
【００２５】
このような請求項６に記載の車載用ナビゲーション装置によれば、車両が同じ経路を繰り返し走行した場合に、同様の仮想道路が所定の記憶手段に記憶されることが防止される。よって、所定の記憶手段の記憶容量を節約しつつ、前述した各効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００２７】
まず図１は、本実施例の車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。車両には、その走行方向及び走行距離を検出するための検出器として、車速センサ１と方位センサ２とが積載されている。車速センサ１は、車両の走行速度を検出するものであり、この走行速度を後述する電子制御回路２０により積分処理することによって、車両の走行距離が求められる構成となっている。方位センサ２は、車両の走行方向を検出するものであり、本実施例では、ジャイロコンパスの検出にて方向を得るものを用いている。但し、この方位センサ２としては、地磁気によるものや、左右操舵輪の回転差などから得られる車両のステアリング角を累積して方向を求めるものなどでもよい。
【００２８】
また、本実施例の車載用ナビゲーション装置は、コンパクトディスク等の大容量の記憶装置で構成された地図記憶手段としての地図メモリ４を備えており、この地図メモリ４には、国内各地の道路地図を再生するための地図データが記憶されている。地図データは、道路に関する道路データと、地名、地形、建物等の他のデータとから成るものであり、上記道路データは、図６に例示するような情報によって構成されている。即ち、本実施例において、道路地図内の道路は、所定距離毎の直線に分解されて記憶されており、道路データは、その各直線の識別番号である「道路ＩＤ」と、各直線の両端点の座標である「ノード座標」と、各直線の方向を示す「道路方位」と、各直線と接続する他の直線の道路ＩＤを示す「接続情報」と、各直線が所属する道路（つまり、その直線により形成される道路）の種類を示す「道路属性」と、から構成されている。
【００２９】
一方更に、本実施例の車載用ナビゲーション装置には、コントロールスイッチ６が設けられており、これは、運転者が初期値を入力したり、表示される地図を選択したり、あるいは目的地までのルートを設定するための各種スイッチで構成されている。
【００３０】
これらの車速センサ１、方位センサ２、地図メモリ４、コントロールスイッチ６は、夫々、電子制御回路２０に接続されている。この電子制御回路２０は、周知のＣＰＵ２２、制御用のプログラムやデータを予め格納してあるＲＯＭ２４、読み書き可能なＲＡＭ２６に、入出力回路２８がコモンバス３０を介して相互に接続されて構成されている。ＣＰＵ２２は、車速センサ１、方位センサ２、地図メモリ４、コントロールスイッチ６からの信号を入出力回路２８を介して入力し、これらの信号、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６内のプログラムやデータ等に基づいて、入出力回路２８、ＣＲＴコントローラ３２を介して表示装置としてのＣＲＴ３４に駆動信号を出力する。
【００３１】
このＣＲＴコントローラ３２は、ＣＲＴ３４の表示を制御し、電子制御回路２０から転送される地図データを、ＣＲＴ３４の画面に地図として再生すると共に、電子制御回路２０から転送される車両の検出位置を、現在表示中の地図上に表示する構成のものである。
【００３２】
前記電子制御回路２０では、図示しない電源スイッチがオンされると、ＲＯＭ２４に予め設定されたプログラムに従って、ＣＰＵ２２が様々な処理の実行を開始する。
本実施例では、発進前に車両の乗員が、コントロールスイッチ６を操作して、ＣＲＴ３４に表示される地図を選択し、この地図上に自らの現在位置を初期位置として指示する。あるいは、これ以外にも、前回の車両の運転停止時の位置を所定の不揮発性メモリに格納しておき、この位置を初期位置として自動設定するようにしてもよい。
【００３３】
そして、車両が走行を開始すると、車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と、方位センサ２から得られる走行方向が検出され、この検出された走行距離と走行方向とに基づき後述の如く検出される車両の現在位置が、ＣＲＴ３４の表示地図上に例えばカーソルにより識別可能に表示される。
【００３４】
次に、車両の現在位置（以下、車両位置ともいう）を検出するために電子制御回路２０で実行される車両位置検出処理について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
尚、図２の処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。また、電子制御回路２０は、この車両位置検出処理の実行周期よりも短い所定時間毎に、車速センサ１及び方位センサ２からの検出信号に基づき車両の現在位置を算出する位置演算処理を実行している。具体的には、車速センサ１と方位センサ２との出力を読み込み、後述するステップ１１０の処理で決定した最新の車両位置を起点とする現在位置を、車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と方位センサ２から得られる走行方向とに基づき、所定間隔（例えば２ｍ）毎に算出する。また、その算出した各現在位置を所定個蓄積することにより、車両の走行軌跡も求めている。但し、電源スイッチがオンされた直後には、前述したように指示或いは設定された初期位置が、現在位置及び走行軌跡を求めるための起点として用いられる。
【００３５】
図２に示すように、車両位置検出処理の実行が開始されると、まずステップ（以下、単に「Ｓ」と記す）１１０にて、前述した位置演算処理の演算結果と、地図メモリ４に予め記憶された地図データ中の道路データ及び後述するようにＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データとを用いて、マップマッチング処理を行うことにより車両の現在位置を決定する。尚、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域には、後述するＳ２００の仮想道路生成処理が実行されることで道路データが記憶され、この仮想道路データ領域に道路データが記憶されていない場合には、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがマップマッチング処理に用いられる。
【００３６】
このＳ１１０のマップマッチング処理は、例えば、地図メモリ４或いは更にＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データから、位置演算処理の実行で求めた車両の走行軌跡に対して道路形状（道路パターン）の一致度（近似の度合）が所定範囲内である道路を検索し、一致度が所定範囲内である道路が存在すれば、その道路のうちで上記走行軌跡に対する一致度が最も高い道路上にて、位置演算処理の実行で算出されている最新の現在位置に最も近い位置を、車両の現在位置として決定し、また、位置演算処理の実行で求めた車両の走行軌跡に対し一致度が所定範囲内である道路が存在しなければ、位置演算処理の実行で算出されている最新の現在位置を、そのまま車両の現在位置として決定する、といった手順で実行される。
【００３７】
また更に、このＳ１１０では、上記の如く決定した車両の現在位置を順次蓄積することにより、所定距離分の車両の走行軌跡をＲＡＭ２６に更新して記憶する処理も行っている。
即ち、本実施例では、Ｓ１１０のマップマッチング処理により、車速センサ１と方位センサ２の検出誤差及び位置演算処理の演算誤差を補正している。そして、Ｓ１１０の処理で決定した車両の現在位置は、車両の検出位置としてＣＲＴ３４の表示地図上に表示されると共に、位置演算処理にて、現在位置及び走行軌跡を求めるための新たな起点として用いられる。
【００３８】
このようにＳ１１０で車両の現在位置が決定されると（即ち、車両位置の検出が行われると）、Ｓ１２０に進んで、地図メモリ４に道路データが記憶されていない場所を車両が走行していることを示すフラグ（以下、駐車場走行判定フラグという）ＦがＯＮされているか否かを判定する。
【００３９】
そして、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされていない場合には、Ｓ１３０〜Ｓ１７０の処理を実行する。
即ち、まずＳ１３０にて、道路離脱状態であるか否かを判定する。道路離脱状態とは、Ｓ１１０で決定された車両の現在位置が地図メモリ４に予め記憶された道路データにて表される道路（換言すれば、地図メモリ４に道路データが記憶された道路）の上に存在しない状態であり、Ｓ１１０で決定された現在位置が地図メモリ４に記憶された何れの道路からも所定距離以上離れている場合に、道路離脱状態であると判定するようにしても良い。
【００４０】
このＳ１３０にて道路離脱状態ではないと判定した場合には、当該車両位置検出処理を一旦終了するが、道路離脱状態であると判定した場合には、Ｓ１４０に進み、位置演算処理の実行で求められる車両の走行軌跡、或いはＳ１１０でＲＡＭ２６に記憶した車両の走行軌跡に基づき、車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたか否かを判定する。
【００４１】
そして、Ｓ１４０で車両が屈曲走行していないと判定した場合には、当該車両位置検出処理を一旦終了するが、車両が屈曲走行したと判定した場合には、Ｓ１５０に進み、Ｓ１４０で今回判定した車両の屈曲が、Ｓ１３０で道路離脱状態と判定されてから車両が所定距離だけ走行するまでの間において、所定回数（本実施例では４回）目の屈曲であるか否かを判定する。そして、所定回数目の屈曲でなければ、当該車両位置検出処理を一旦終了するが、所定回数目の屈曲であれば、車両が、駐車場の如く地図メモリ４に道路データが記憶されていない場所を走行しているものと判断して、Ｓ１６０に進む。
【００４２】
そして、このＳ１６０にて、前述した駐車場走行判定フラグＦをＯＮし、更に続くＳ１７０にて、Ｓ１３０で道路離脱状態であると判定されてからＳ１５０で所定回数目の屈曲であると判定されるまでの車両の走行軌跡を含む領域を、駐車場領域Ｗとして設定し、その後、当該車両位置検出処理を一旦終了する。
【００４３】
ここで、Ｓ１３０〜Ｓ１７０の処理について、図５（Ａ）を用い具体的に説明する。尚、図５（Ａ）において、点線は、車両が走行した軌跡の一例を表しており、符号「Ｒ」を付した実線は、地図メモリ４に道路データが記憶された道路を表している。また、一点鎖線は、Ｓ１７０で設定される駐車場領域Ｗを表している。
【００４４】
図５（Ａ）に例示するように、車両が、地図メモリ４に道路データが記憶された道路Ｒから外れて走行すると、まず地点Ｐ１で道路離脱状態と判定される（Ｓ１３０：ＹＥＳ）。そして、その後、車両が所定距離だけ走行するまでの間に４回屈曲走行すると（Ｓ１４０：ＹＥＳ及びＳ１５０：ＹＥＳ）、その４回目の屈曲を判定した地点ＰＦｏｎで、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされると共に（Ｓ１６０）、道路離脱状態であると判定されてから４回目の屈曲を判定した地点ＰＦｏｎまでの車両の走行軌跡を含む一点鎖線の領域が、駐車場領域Ｗとして設定されるのである（Ｓ１７０）。
【００４５】
一方、前述したようにＳ１６０で駐車場走行判定フラグＦがＯＮされると、次回に当該車両位置検出処理が実行された場合には、Ｓ１２０で肯定判定されて、Ｓ１８０に移行する。
そして、このＳ１８０にて、未だ道路離脱状態であるか否かを判定し、道路離脱状態であれば、続くＳ１９０にて、Ｓ１１０で決定された車両の現在位置がＳ１７０で設定した駐車場領域Ｗ内にあるか否かを判定する。そして、現在位置が駐車場領域Ｗ内にある場合には、Ｓ２００に進んで仮想道路生成処理を実行する。
【００４６】
この仮想道路生成処理は、駐車場領域Ｗ内における車両の走行軌跡を、道路データ化して、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に仮想道路として記憶するための処理であり、図３に示す手順で実行される。
即ち、仮想道路生成処理の実行が開始されると、まずＳ３１０にて、駐車場走行判定フラグＦの変化状態を判定し、駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦからＯＮに変化した直後であれば、Ｓ３２０に進んで、前述したＳ１３０で道路離脱状態と判定されてからＳ１６０で駐車場走行判定フラグＦがＯＮとなるまでの間に、Ｓ１１０の処理でＲＡＭ２６に記憶された車両の走行軌跡（つまり、Ｓ１１０で決定した車両の現在位置を蓄積してなる走行軌跡）を読み出し、その読み出した走行軌跡を所定距離間隔毎の直線に分解する。
【００４７】
また、Ｓ３１０にて、駐車場走行判定フラグＦが前回から継続してＯＮであると判定した場合には、Ｓ３１５に移行する。そして、このＳ３１５にて、方位センサ２からの検出信号等に基づき車両が屈曲走行中であるか否かを判定し、屈曲走行中であれば、Ｓ３２０に進んで、車両が前回に屈曲走行を終えてから今回の屈曲走行を開始するまでの間に、Ｓ１１０の処理でＲＡＭ２６に記憶された車両の走行軌跡を読み出し、その読み出した走行軌跡を所定距離間隔毎の直線に分解する。
【００４８】
そして、このようにＳ３２０にて車両の走行軌跡が直線に分割されると、続くＳ３３０にて、Ｓ３２０で分解した直線の夫々について、道路データに変換する必要があるか否かを判定し、道路データに変換する必要のある直線があれば、続くＳ３４０で、その直線を図６に例示したような道路データに変換し、更に続くＳ３５０にて、上記変換した道路データをＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶する。そして、その後、当該仮想道路生成処理から図２の車両位置検出処理に戻って、この車両位置検出処理を一旦終了する。すると、Ｓ３５０でＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データは、次回からのＳ１１０にて、地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理に用いられることとなる。
【００４９】
また、Ｓ３３０にて、道路データに変換すべき直線がないと判定した場合、或いは、Ｓ３１５にて、車両が屈曲走行中ではないと判定した場合には、そのまま当該仮想道路生成処理から図２の車両位置検出処理に戻って、この車両位置検出処理を一旦終了する。
【００５０】
尚、Ｓ３３０の判定は次のように行われる。即ち、走行軌跡を分解してなる直線の方向（方位）及び両端点の座標が、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に道路データとして既に記憶されている直線の方向（＝「道路方位」）及び両端点の座標（＝「ノード座標」）に対し、所定方向差以内且つ所定距離差以内であれば、今回分解した直線を道路データ化しても、既に記憶した道路データと同じものになるとして、道路データに変換する必要がないと判定するようにしている。そして、このような判定を行うことにより、既にＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶されている道路データに対し一致度が所定範囲内である走行軌跡は、道路データ化して記憶する対象から除外するようにしている。
【００５１】
一方、前述した図２のＳ１８０にて、道路離脱状態ではないと判定されるか、或いは、Ｓ１９０にて、Ｓ１１０で決定された車両の現在位置がＳ１７０で設定した駐車場領域Ｗ内にないと判定した場合には、Ｓ２１０に移行して、駐車場走行判定フラグＦをＯＦＦし、更に続くＳ２２０にて、仮想道路生成処理の実行によりＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶した道路データを全て消去すると共に、Ｓ１７０で設定した駐車場領域Ｗを破棄する（ＲＡＭクリア）。そして、その後、当該車両位置検出処理を一旦終了する。すると、次回からのＳ１１０では、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがマップマッチング処理に用いられ、通常の処理に戻ることとなる。
【００５２】
ここで、Ｓ１８０〜Ｓ２００（Ｓ３１０〜Ｓ３５０），Ｓ２１０，Ｓ２２０の処理について、車両が図５（Ａ）の点線で示したように走行した場合を例に挙げて具体的に説明する。
まず、前述したように、図５（Ａ）の地点ＰＦｏｎで駐車場走行判定フラグＦがＯＮされると、Ｓ１８０とＳ１９０とで肯定（ＹＥＳ）判定されると共に、図３の仮想道路生成処理では、Ｓ３１０にて駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦからＯＮに変化した直後であると判定されて、Ｓ３２０以降の処理が実行される。
【００５３】
すると、道路離脱状態と判定された地点Ｐ１から駐車場走行判定フラグＦがＯＮとなった地点ＰＦｏｎまでの車両の走行軌跡が、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、地点Ｐ１〜Ｐ１３を夫々端点とする所定距離間隔毎の直線Ｌ１〜Ｌ９に分解される（Ｓ３２０）。
【００５４】
尚、この場合のＳ３２０では、道路離脱状態と判定された地点Ｐ１から車両が１回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ３までの走行軌跡が所定距離毎の直線Ｌ１，Ｌ２に分解され、車両が１回目の屈曲走行を終えた地点Ｐ４から車両が２回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ７までの走行軌跡が所定距離毎の直線Ｌ３〜Ｌ５に分解され、車両が２回目の屈曲走行を終えた地点Ｐ８から車両が３回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ９までの走行軌跡が所定距離毎の直線（この例では１つの直線Ｌ６）に分解され、車両が３回目の屈曲走行を終えた地点Ｐ１０から車両が４回目の屈曲走行を開始した地点Ｐ１３までの走行軌跡が所定距離毎の直線Ｌ７〜Ｌ９に分解される、といった具合いに、車両の走行軌跡のうちで屈曲走行部分を含まない部分が直線に分解される。
【００５５】
そして、このように駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦからＯＮに変化した直後の場合には、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に道路データが未だ記憶されておらず、しかも、図５（Ａ）の如く車両が走行した場合には、Ｓ３２０の分割により得られる各直線Ｌ１〜Ｌ９の方向（方位）及び両端点の座標は、夫々が互いに異なるものとなるため、Ｓ３２０に続くＳ３３０の判定では、全ての直線Ｌ１〜Ｌ９を道路データに変換する必要があると判定される。
【００５６】
よって、続くＳ３４０及びＳ３５０の処理により、図５（Ｂ）の如く分割された各直線Ｌ１〜Ｌ９が、図６に示すような道路データに変換されて、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に格納される。
尚、図６は、図５（Ｂ）に示す各直線Ｌ１〜Ｌ９に、「道路ＩＤ」として１〜９を順に設定した場合の道路データを表している。よって、例えば直線Ｌ１については、「ノード座標」として、地点Ｐ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）と地点Ｐ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）とが設定され、「道路方位」として、南方（図５における下方）を示す２７０゜が設定され、「接続情報」として、一方のノード座標（Ｘ１，Ｙ１）に接続する直線が無く、他方のノード座標（Ｘ２，Ｙ２）に接続する直線が道路ＩＤ＝２のものであることを示す（−１，２）が設定される。また、例えば直線Ｌ４については、「ノード座標」として、地点Ｐ５の座標（Ｘ５，Ｙ５）と地点Ｐ６の座標（Ｘ６，Ｙ６）とが設定され、「道路方位」として、東方（図５における右方）を示す０゜が設定され、「接続情報」として、一方のノード座標（Ｘ５，Ｙ５）に接続する直線が道路ＩＤ＝３のものであり、他方のノード座標（Ｘ６，Ｙ６）に接続する直線が道路ＩＤ＝５のものであることを示す（３，５）が設定される。そして、これら各直線Ｌ１〜Ｌ９については、その「道路属性」として、地図メモリ４に予め記憶された道路データと区別可能な様に、駐車場を示すデータが設定される。
【００５７】
一方、次回以降に図３の仮想道路生成処理が実行される場合には、Ｓ３１０にて駐車場走行判定フラグＦが継続してＯＮであると判定されて、Ｓ３１５以降の処理が実行される。
そして、この場合には、車両が屈曲走行を行う度に（Ｓ３１５：ＹＥＳ）、車両が前回の屈曲走行を終えた地点から今回の屈曲走行を開始した地点までの走行軌跡が、所定距離毎の直線に分割される（Ｓ３２０）。そして、その分割された直線の方向及び両端点の座標が、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に道路データとして既に記憶されている直線の方向（＝「道路方位」）及び両端点の座標（＝「ノード座標」）に対し、所定方向差以内且つ所定距離差以内でなければ（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、上記分割された直線が図６の如き道路データに変換されてＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に追加して記憶され、所定方向差以内且つ所定距離差以内であれば（Ｓ３３０：ＮＯ）、上記分割された直線は道路データに変換されることなく破棄される。
【００５８】
よって、図５（Ａ）に例示するように、車両が駐車場走行判定フラグＦのＯＮされた地点ＰＦｏｎから、以前に走行したのと同じ経路を繰り返して走行した場合には、その２回目の走行軌跡については、道路データとしてＲＡＭ２６に記憶されることが禁止される。
【００５９】
そして、その後、図５（Ａ）の地点ＰＦｏｆｆに示すように車両がＳ１７０で設定した駐車場領域Ｗから出るか（Ｓ１９０：ＮＯ）、或いは、Ｓ１１０のマップマッチング処理により、地図メモリ４に道路データが予め記憶された道路Ｒの上に車両の現在位置が変更されて（引き込まれて）、道路離脱状態ではなくなると（Ｓ１８０：ＮＯ）、駐車場走行判定フラグＦがＯＦＦされると共に、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶した車両の走行軌跡に基づく道路データが消去されて（Ｓ２１０，Ｓ２２０）、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがＳ１１０でのマップマッチング処理に用いられる状態に戻ることとなる。
【００６０】
尚、本実施例では、図２の車両位置検出処理において、Ｓ１３０及びＳ１８０が、道路離脱判定手段としての処理に相当し、Ｓ１４０及びＳ１５０が、屈曲走行判定手段としての処理に相当し、Ｓ１７０が、領域設定手段としての処理に相当しており、更にＳ１９０が、車両位置判定手段としての処理に相当している。そして、Ｓ２００の仮想道路生成処理及びＳ２２０が、仮想道路作成手段としての処理に相当している。また、Ｓ１４０は、屈曲検出手段としての処理にも相当している。
【００６１】
次に、以上のような車両位置検出処理（図２）と並行して、電子制御回路２０で所定時間毎に実行されるパラメータ変更処理について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
このパラメータ変更処理は、車両位置検出処理におけるＳ１１０のマップマッチング処理で用いられる演算パラメータを変更するために実行されるものであり、その実行が開始されると、まずＳ４１０にて、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされているか否かを判定する。
【００６２】
そして、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされている場合、即ち、ＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された車両の走行軌跡に基づく道路データが、地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理に用いられる場合には、Ｓ４２０に進み、Ｓ１１０のマップマッチング処理で用いられる演算パラメータを、地図メモリ４内の道路データに対してはマップマッチングされ難くなるように変更する。
【００６３】
具体的には、前述したようにＳ１１０のマップマッチング処理では、地図メモリ４とＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶された道路データから、位置演算処理の実行で求めた車両の走行軌跡に対して道路形状の一致度が所定範囲内である道路を検索するのであるが、Ｓ４２０の処理では、地図メモリ４に記憶された道路データから道路を検索する場合の前記所定範囲のみ、通常時よりも狭く設定する。そして、この設定変更により、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされている場合には、位置演算処理の実行で算出した車両の現在位置が、地図メモリ４に道路データが記憶された道路上の位置に変更され難く（マップマッチングされ難く）している。そして、このＳ４２０の処理を実行した後、当該パラメータ変更処理を一旦終了する。
【００６４】
一方、Ｓ４１０にて、駐車場走行判定フラグＦがＯＮされていないと判定した場合、即ち、地図メモリ４に予め記憶された道路データだけがマップマッチング処理に用いられる場合には、Ｓ４３０に移行して、Ｓ１１０のマップマッチング処理で用いられる演算パラメータを、通常値に設定する。つまり、前述したＳ４２０での設定変更を無効にするのである。そして、このＳ４３０の処理を実行した後、当該パラメータ変更処理を一旦終了する。
以上詳述したように、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、マップマッチング処理により検出（決定）した車両の現在位置が地図メモリ４に予め道路データの記憶された道路上にない道路離脱状態になってから、車両が所定回数だけ屈曲走行すると（Ｓ１３０及びＳ１５０：ＹＥＳ）、その後に車両はその付近を繰り返して走行する可能性があると推測して、道路離脱状態となってから車両が所定回数だけ屈曲走行するまでの走行軌跡を含む駐車場領域Ｗを設定し（Ｓ１７０）、その駐車場領域Ｗ内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなるまでの間、駐車場領域Ｗ内での車両の走行軌跡を道路データに変換してＲＡＭ２６の仮想道路データ領域に記憶すると共に、その記憶した道路データを、地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理の実行に用いるようにしている（Ｓ１８０及びＳ１９０：ＹＥＳ，Ｓ２００）。
【００６５】
よって、車両が、駐車場の如く地図メモリ４に道路データが記憶されていな場所において、図５（Ａ）に例示したように同じ経路を繰り返して走行しても、車両が一度走行した経路を再び走行した場合には、既に走行している経路の軌跡が仮想の道路データとして記憶されており、その道路データを対象としてマップマッチング処理が行われるため、位置演算処理の実行で算出した車両の現在位置（計算位置）が上記仮想の道路データ上の所定位置に変更されることとなる。
【００６６】
この結果、地図メモリ４に道路データが記憶されていな場所において、車両が同じ経路を繰り返して走行しても、検出される車両の現在位置が実際の位置に対して次第に大きくずれていってしまう、といったことが防止される。
例えば、図５（Ａ）の点線で例示したように、車両が、地図メモリ４に道路データが記憶された道路Ｒから外れて長方形状に繰り返し周回走行した場合に、本実施例の如き処理を行わない従来の装置では、方位センサ２の検出誤差や演算誤差が次第に蓄積されて、車両の検出位置が実際の位置に対し次第に大きくずれていってしまうのであるが、本実施例では、既に走行した経路の軌跡に応じた仮想の道路データを対象としてマップマッチング処理が行われるため、このような問題を効果的に解決することができるのである。
【００６７】
従って、このような本実施例の車載用ナビゲーション装置によれば、地図メモリ４に道路データが予め記憶されていない場所を車両が走行した場合にも、車両の現在位置を正確に検出することができ、延いては、当該装置の使用者に対して、車両の現在位置を常に正確に案内することができるようになる。
【００６８】
また更に、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、図４に示したパラメータ変更処理を実行して、駐車場領域Ｗ内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなるまでの間、即ち、ＲＡＭ２６に記憶した仮想の道路データを地図メモリ４に予め記憶された道路データと共にマップマッチング処理の実行に用いる場合に（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、地図メモリ４内の道路データに対してはマップマッチングされ難くしている（Ｓ４２０）。
【００６９】
よって、車両が、図５（Ａ）に例示した如く地図メモリ４に道路データが記憶されていな場所を走行している場合に、位置演算処理の実行で算出した車両の計算位置が、地図メモリ４に予め記憶された道路データ上の何れかの位置に強引に変更されてしまうことが抑制され、車両位置の検出精度をより一層向上させることができる。
【００７０】
一方、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、駐車場領域Ｗ内から車両の現在位置が出るか、或いは、道路離脱状態でなくなると（Ｓ１８０又はＳ１９０：ＮＯ）、ＲＡＭ２６に記憶した道路データを消去するようにしているため（Ｓ２２０）、ＲＡＭ２６の記憶容量を小さく設定することができる。
【００７１】
そして更に、本実施例の車載用ナビゲーション装置では、図３の仮想道路生成処理におけるＳ３３０の判定により、既にＲＡＭ２６に記憶されている道路データに対し一致度が所定範囲内である走行軌跡は、道路データ化して記憶する対象から除外するようにしている。よって、車両が同じ経路を繰り返し走行した場合に、同様の道路データがＲＡＭ２６に記憶されることが防止され、ＲＡＭ２６の記憶容量を節約しつつ、前述した各効果を得ることができる。
【００７２】
尚、上記実施例では、道路離脱状態になってから、車両が所定回数だけ屈曲走行すると、仮想的な駐車場領域Ｗを設定し、その駐車場領域Ｗ内での車両の走行軌跡を、道路データに変換してマップマッチング処理に用いるようにしたが、駐車場領域Ｗを設定することなく、道路離脱状態であると判定されている場合に、車両の走行軌跡を道路データに変換してマップマッチング処理に用いるようにしても良い。
【００７３】
具体的には、まず、図２に示した車両位置検出処理は、Ｓ１１０の処理を実行した後、Ｓ１８０に移行して道路離脱状態であるか否かを判定し、道路離脱状態であれば、Ｓ２００に移行して仮想道路生成処理を実行し、また道路離脱状態でなければ、Ｓ２２０に移行してＲＡＭ２６の仮想道路データ領域を消去するように構成する。そして、図３に示した仮想道路生成処理は、Ｓ３１０の判定を行うことなく、最初からＳ３１５の判定を行い、車両が屈曲走行中であれば、Ｓ３２０〜Ｓ３５０の道路データ作成のための処理を実行するように構成する。また、この構成の場合、図４のパラメータ変更処理は、実行しないようにしても良いし、また、Ｓ４１０にて道路離脱状態であるか否かを判定し、道路離脱状態である場合にＳ４２０の処理を実行するようにしても良い。
【００７４】
そして、上記のように構成しても、前述した実施例の車載用ナビゲーション装置と同様の効果を得ることができるが、前述した実施例のように仮想的な駐車場領域Ｗを設定するようにすれば、駐車場内のように車両が同じ経路を繰り返し屈曲走行して、本当に車両位置の検出精度が低くなってしまう可能性がある場合にのみ、仮想の道路データを対象とするマップマッチング処理を行うようにすることができ、車両位置を検出するための処理の最適化・低減化を図ることができる、という点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。
【図２】 車両位置検出処理を表すフローチャートである。
【図３】 図２の車両位置検出処理の中で実行される仮想道路生成処理を表すフローチャートである。
【図４】 パラメータ変更処理を表すフローチャートである。
【図５】 図２及び図３の処理の作用を説明する説明図である。
【図６】 道路データを説明する説明図である。
【符号の説明】
１…車速センサ ２…方位センサ ４…地図メモリ
６…コントロールスイッチ ２０…電子制御回路 ２２…ＣＰＵ
２４…ＲＯＭ ２６…ＲＡＭ ２８…入出力回路 ３０…コモンバス
３２…ＣＲＴコントローラ ３４…ＣＲＴ
Claims (6)
- 道路地図をデータ化して記憶する地図記憶手段と、
車両の走行方向及び走行距離を検出するための検出器と、
を備え、前記検出器からの検出信号に基づき前記車両の現在位置を算出すると共に、該算出した現在位置と前記地図記憶手段に記憶された道路地図内の何れかの道路とのずれの状態が所定条件を満たす場合に前記算出した現在位置を前記道路上の所定位置に変更するマップマッチング処理を実行して、前記車両の現在位置を検出する車載用ナビゲーション装置において、
前記検出した車両の現在位置が前記地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上にない道路離脱状態であるか否かを判定する道路離脱判定手段と、
該道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定された場合に、前記車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたか否かを判定する屈曲検出手段と、
該屈曲検出手段により前記車両が所定旋回角度以上の屈曲走行をしたと判定された場合に、前記検出した現在位置を蓄積してなる前記車両の走行軌跡を、所定の記憶手段に仮想道路として記憶する仮想道路作成手段と、
を備え、前記道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されている場合には、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、前記地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共に前記マップマッチング処理の実行に用いるように構成されていること、
を特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置において、
前記道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されてから、前記車両が予め定められた所定の複数回だけ屈曲走行したか否かを判定する屈曲走行判定手段と、
該屈曲走行判定手段により肯定判定されると、前記道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されてから前記屈曲走行判定手段により肯定判定されるまでの前記車両の走行軌跡を含む所定領域を設定する領域設定手段と、
前記車両の現在位置が前記設定された所定領域内にあるか否かを判定する車両位置判定手段と、
を備え、
当該装置は、前記道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されており、且つ、前記車両位置判定手段により肯定判定されている場合に、前記所定の記憶手段に記憶された仮想道路を、前記地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路と共に前記マップマッチング処理の実行に用いるように構成されていること、
を特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置において、
当該装置は、前記道路離脱判定手段により前記道路離脱状態であると判定されており、且つ、前記車両位置判定手段により肯定判定されている場合に、前記所定条件を、前記算出した現在位置が前記地図記憶手段に記憶された道路地図内の道路上の所定位置に変更され難く設定するように構成されていること、
を特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置において、
前記仮想道路作成手段は、
前記道路離脱判定手段により前記道路離脱状態ではないと判定されると、前記所定の記憶手段に記憶した仮想道路を消去すること、
を特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 請求項２又は請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置において、
前記仮想道路作成手段は、
前記道路離脱判定手段により前記道路離脱状態ではないと判定されるか、或いは、前記車両位置判定手段により否定判定されると、前記所定の記憶手段に記憶した仮想道路を消去すること、
を特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 請求項１ないし請求項５の何れかに記載の車載用ナビゲーション装置において、
前記仮想道路作成手段は、
前記所定の記憶手段に既に記憶した仮想道路と前記車両の新たな走行軌跡とを比較して、その一致度が所定範囲内である走行軌跡は、前記仮想道路として記憶する対象から除外するように構成されていること、
を特徴とする車載用ナビゲーション装置。
Priority Applications (1)
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