JP6700092B2 - ナビゲーション装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置において走行軌跡を表示する技術に関するものである。
自動車に搭載されるナビゲーション装置において走行軌跡を表示する技術としては、自動車の位置を算出すると共に、算出した自動車の位置の履歴が表す自動車の走行軌跡を、自動車の現在の位置と共に地図上に表示する技術が知られている(たとえば、特許文献1、2)。
また、このような走行軌跡を表示するナビゲーション装置において、GPS受信機で測位した現在位置や、速度センサや方位センサを用いて計測した現在位置と、地図データ上の道路とのマップマッチングにより道路上の位置を、現在の自動車の位置として算定する技術も知られている(たとえば、特許文献3)。
特開2005- 241303号公報 特開2002-365064号公報 特開2002-133575号公報
上述したようにマップマッチングによって自動車の位置を算定する場合、自動車が走行中の道路の近くに、当該道路と並行する他の道路が存在するとき等には、当該他の道路上に誤って自動車の位置を算定してしまうことがある。
そして、このように誤った自車位置が算定された場合に走行軌跡の表示を行うと、実際に走行した経路と異なる経路が走行軌跡として表示され続けてしまうこととなり、走行軌跡表示の利便性を損なってしまう。
すなわち、たとえば、ユーザが過去に走行した経路と同じ経路、または、過去に走行した経路を逆に辿る経路を、走行軌跡の表示に従って走行しようとしても、そのような経路を走行することはできなくなる。
そこで、本発明は、自動車の位置として誤った位置が算定された場合でも、実際に走行した経路を表す走行軌跡を表示することができるナビゲーション装置を提供することを課題とする。
前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載されるナビゲーション装置に、前記自動車が現在位置していると推定される道路上の位置を地図データとのマップマッチングによって自車位置として算出する処理を繰り返す自車位置算出部と、自車位置算出部が各時点において算出した自車位置の履歴が示す走行軌跡を表す走行軌跡データを記憶する走行軌跡記憶部と、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡を前記地図データが表す地図上に示した画像を表示する走行軌跡表示部と、走行軌跡修正部とを設けたものである。ここで、前記走行軌跡修正部は、前記自車位置算出部が算出した自車位置が、第1の道路上の位置である第1位置から、前記第1の道路と異なる第2の道路上の、前記第1の道路上の位置と不連続な位置である第2位置に変化したときに、前記第2位置から前記第1位置までの経路を第1経路として探索し、第1経路と前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡とが重複する区間のうちの最も第1位置側にある区間の第1位置側の端点を第3位置として、前記第3位置から第1位置までの経路を第2経路として算定し、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データを、前記第3位置以降の走行軌跡として前記第2経路を表すように修正する。
ここで、このようなナビゲーション装置は、前記走行軌跡修正部において、前記第1経路として、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡と重複する区間を有する、前記第2位置から前記第1位置までの経路を探索するように構成してもよい。
また、以上のようなナビゲーション装置は、前記走行軌跡修正部において、前記第1経路の探索を、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡に含まれない、一方通行の道路区間については、当該道路区間を当該一方通行の方向と逆方向にのみ通行可能であるものとして行うように構成してもよい。
以上のようなナビゲーション装置は、前記走行軌跡修正部において、前記第2経路の前記第1位置から前記第3位置までの間の区間を、前記第2経路と逆方向に辿る経路を前記第2経路として算定するように構成してもよい。
また、以上のようなナビゲーション装置は、前記走行軌跡記憶部において、前記走行軌跡を表す走行軌跡データとして、自車位置算出部が各時点において算出した自車位置を記憶し、前記走行軌跡修正部において、前記走行軌跡記憶部に記憶されている前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データに記憶されている、当該走行軌跡データが表す走行軌跡の前記第3位置以降の区間に含まれる自車位置を削除すると共に、前記第2経路上の複数の位置を自車位置として前記走行軌跡データに登録することにより、走行軌跡データを、前記第3位置以降の走行軌跡として前記第2経路を表すように修正するように構成してもよい。
ここで、本発明は、自動車に搭載されるコンピュータを以上の各ナビゲーション装置として機能させるコンピュータプログラムも提供する。
以上のようなナビゲーション装置によれば、自車位置算出部において実際に走行していない道路上に自車位置が誤算定された場合でも、自車位置算出部において実際に位置している道路上の位置が自車位置として算定されるようになった時点で、走行軌跡データを、実際に走行したと推定される経路を走行軌跡として表すように修正するので、自車位置を誤算定している期間を除き、実際に走行した走行軌跡を表示できることが期待できる。
以上のように、本発明によれば、ナビゲーション装置において、自動車の位置として誤った位置が算定された場合でも、実際に走行した経路を表す走行軌跡を表示することができる。
本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る車載システムの表示例を示す図である。 本発明の実施形態に係る走行軌跡修正処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る走行軌跡修正処理の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る走行軌跡修正処理の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る走行軌跡修正処理の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る走行軌跡修正処理による表示例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
車載システムは自動車に搭載される装置であり、図示するように、車載システムは、ナビゲーション装置1と、操作部2と、表示装置3と、車両状態センサ4と、GPS受信機5とを備えて構成される。
ここで、車両状態センサ4は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや、車速パルスセンサなどである車速センサなどの、車両状態を検出する各種センサである。
次に、ナビゲーション装置1は、地図を表す地図データやその他の各種データを記憶したHDDなどの記憶装置11、ルート探索部12、現在状態算出部13、メモリ14、制御部15、ナビゲーション画像生成部16、操作部2や表示装置3を用いたGUIをユーザに提供するGUI制御部17を有する。
但し、以上のナビゲーション装置1は、ハードウエア的には、CPUや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたコンピュータであって良く、この場合、以上に示したナビゲーション装置1の各部は、CPUが予め用意されたプログラムを実行することにより実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、ナビゲーション装置1にインストールされるものであって良い。
さて、このような構成において、ナビゲーション装置1の現在状態算出部13は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部13は、車両状態センサ4やGPS受信機5の出力から求まる現在位置や走行方位と、記憶装置11から読み出した地図データが示す、前回決定した自車位置の周辺の地図とのマップマッチングによって、自動車の現在位置としての確からしさが最も確からしい道路上の位置を自車位置として、現在の進行方向として最も確からしい方向を自車進行方位として算定する。そして、メモリ14に自車位置情報として格納されている自車位置、自車進行方位を、算定した自車位置、現在進行方に更新すると共に、算定した自車位置を、メモリ14に格納されている走行軌跡データに追加登録する。
なお、現在状態算出部13は、自動車の現在位置としての確からしさが所定レベル以上の道路上の位置が存在しない場合には、車両状態センサ4やGPS受信機5の出力から求まる現在位置や走行方位を、そのまま自車位置、自車進行方位として算定する。
また、制御部15は、操作部2、GUI制御部17を介してユーザの目的地設定操作を受け付けて目的地を設定し、設定した目的地をメモリ14に格納すると共に、ルート探索部12に目的地までの経路として好適な経路を探索させ、探索された経路を誘導経路に設定し、誘導経路のデータをメモリ14に格納する。
また、制御部15は、メモリ14に自車位置情報として格納されている自車進行方位、または、北方向が上になるように表示方位に設定し、予め成されたユーザ設定や初期設定に応じて地図表示縮尺を設置する。
そして、ナビゲーション画像生成部16は、メモリ14に自車位置情報として格納された自車位置を基準とした自車位置周辺の、設定されている表示方位と設定された地図表示縮尺とに応じて定まる所定の大きさの地理的範囲を地図表示範囲として設定し、地図表示範囲中の地図を設定されている地図図表示縮尺で表す地図画像を、地図データを用いて生成する。また、ナビゲーション画像生成部16は、生成した地図画像上の、メモリ14に自車位置情報として格納された自車位置に対応する位置に自車位置マークを描画したナビゲーション画像を生成し、生成したナビゲーション画像を、GUI制御部17を介して表示装置3に表示する。ただし、ナビゲーション画像生成部16は、メモリ14に目的地や誘導経路のデータがセットされている場合、自車位置マークに加え、地図画像上で目的地の位置を示す目的地マークや地図画像上で誘導経路を表す誘導経路図形も、地図画像上に描画して、ナビゲーション画像を生成する。
また、制御部15はユーザの操作部2を介した走行軌跡表示指示操作に応じて、走行軌跡表示モードを設定し、ナビゲーション画像生成部16は、走行軌跡表示モードが設定されているときは、メモリ14に格納されている走行軌跡データより求まる自動車の走行軌跡も地図画像上に描画して、ナビゲーション画像を生成する。
図2は、誘導経路が設定されておらず、走行軌跡表示モードが設定されているときに表示されるナビゲーション画像の例を示しており、ナビゲーション画像は、記憶装置11に記憶されている地図データが表す地図201上に、自車位置を表す現在地マーク202と、走行軌跡を表す円形の図形203を表したものとなる。ここで、円形の図形203の各々は、走行軌跡データに格納されている各時点の自車位置の各々を表している。
以下、このようなナビゲーション装置1において制御部15が行う走行軌跡修正処理について説明する。
図3に、この走行軌跡修正処理の手順を示す。なお、走行軌跡修正処理は、走行軌跡表示モードが設定されているかどうかに関わらずに常時実行される
図示するように、制御部15は走行軌跡修正処理において、メモリ14に自車位置情報として格納された自車位置の位置飛びの発生を監視する(ステップ302)。
ここで、自車位置の位置飛びは、今回算出された自車位置が、前回算出された自車位置が位置する道路と異なる道路上の、前回算出された自車位置と不連続な位置であったときに検出される。すなわち、たとえば、前回算出された自車位置が位置する道路に、前回算出された自車位置周辺の交差点で接続していない、前回算出された自車位置が位置する道路と異なる道路上の位置に、今回の自車位置が算出された場合に、自車位置の位置飛びを検出する。
また、このような自車位置の位置飛びは、実際には走行していない誤った道路上に自車位置が算出される状態が発生した後、正しい道路上に自車位置が算出される状態に復帰したときに発生する。
そして、自車位置の位置飛びが発生したならば(ステップ302)、自車位置の位置飛び発生直後の自車位置(今回算出された自車位置)を第1基準点P1に設定し(ステップ304)、自車位置の位置飛び発生直前の自車位置(前回算出された自車位置)を第2基準点P2に設定する(ステップ306)。
そして、第1基準点P1から第2基準点P2までの経路R1をルート探索部12に探索させる(ステップ308)。ここで、ルート探索部12は、たとえば、走行距離をコストとして、コストが最小となる第1基準点P1から第2基準点P2までの経路を経路R1として探索する。
また、ルート探索部12は、図4aに示すように、第1基準点P1から第2基準点P2までの経路として、メモリ14に格納されている走行軌跡データより求まる自動車の走行軌跡R0と重複する部分のない経路R11は経路R1の候補から除外し、走行軌跡R0と重複する部分のある経路R12を経路R1として算定する。
また、ルート探索部12は、図4bに示すように、経路R1の算出において、一方通行の道路401の走行軌跡R0と重複しない区間については、その区間を通行できる方向が当該道路401の一方通行の方向と逆の方向のみであるものとして、第1基準点P1から第2基準点P2までの経路R1の探索を行う。なお、一方通行の道路401の走行軌跡R0と重複する区間については、その道路の一方通行の方向のみが、その区間を通行できる方向として、第1基準点P1から第2基準点P2までの経路R1の探索を行う。なお、図4bの道路401上の矢印が道路401の一方通行の方向を表している。
図3に戻り、以上のようにして第1基準点P1から第2基準点P2までの経路R1を探索したならば(ステップ308)、探索した経路R1を第1基準点P1から第2基準点P2に向かって進んだ場合に、最初に到達する、メモリ14に格納されている走行軌跡データより求まる自動車の走行軌跡R0上の位置を分岐点P3に設定する(ステップ310)。すなわち、経路R1の自動車の走行軌跡R0と重複している区間のうちの、最も第1基準点P1側にある区間の、第1基準点P1側の端点を分岐点P3に設定する。
次に、分岐点P3から第1基準点P1までの経路R2を算定する(ステップ312)。この経路R2の算定は、分岐点P3から第1基準点P1までの経路をルート探索部12に探索させることにより算定する。ただし、経路R2は、経路R1の第1基準点P1から分岐点P3までの区間を、経路R1とは逆方向に進む経路を経路R2とすることにより算定するようにしてもよい。
そして、走行軌跡データが、分岐点P3以降の走行軌跡として経路R2を示すように修正する(ステップ314)。より具体的には、メモリ14に格納されている走行軌跡データの分岐点P3から第1基準点P1までの自車位置の登録を削除し、経路R2上に所定距離間隔で設定した複数の位置を分岐点P3に近いものより順に走行軌跡データに登録することにより、走行軌跡データを、分岐点P3以降の走行軌跡として経路R2を示すように修正する(ステップ314)。
次に、現在、走行軌跡表示モードが設定されているかどうかを調べ(ステップ316)、設定されていなければステップ302からの処理に戻り、走行軌跡表示モードが設定されている場合には、ナビゲーション画像生成部16に、ナビゲーション画像の走行軌跡の表示を、更新後の走行軌跡データに基づく走行軌跡の表示に更新させた上で(ステップ318)、ステップ302からの処理に戻る。
以上、制御部15が行う走行軌跡修正処理について説明した。
以下に、このような走行軌跡修正処理の処理例を示す。
いま、図5aに示すように、自動車が実際に走行した走行軌跡が、道路500を進んで交差点510で右折して道路501進む軌跡Rであるものとする。ここで、以下の図5、6中の黒丸は交差点を示す。
一方、図5aの実際の走行軌跡Rに対して、走行軌跡データは、図5bに示すように、実際には道路500の交差点510手前の区間を走行している期間中の走行軌跡として、道路502を走行した走行軌跡R0を表しているものとする。なお、図中の白丸C1,C2,..Cn-1,Cnは、走行軌跡データに登録されている現在までに算出された自車位置である。
この場合、自車位置として、前回算出された自車位置Cn-1が位置する道路502と、自車位置Cn-1周辺の交差点で接続していない、他の道路501上に自車位置Cnが算定された時点で、Cn-1からCnへの自車位置の位置飛びが検出される。
そして、図5cに示すように位置飛び直後の自車位置Cnが第1基準位置P1に設定され、位置飛び直前の自車位置Cn-1が第2基準位置P2に設定され、図5dに示すように第1基準位置P1から第2基準位置P2までの経路R1が探索される。
次に、図6aに示すように、経路R1を第1基準点P1から第2基準点P2に向かって進んだ場合に、最初に到達する、走行軌跡R0上の位置を分岐点P3に設定し、図6bに示すように、分岐点P3から第1基準点P1までの経路R2を算定する。
そして、図5bの走行軌跡R0の分岐点P3以降の走行軌跡の部分を経路R2に置換することにより、図5bの走行軌跡R0を図6cに示す走行軌跡R0に修正する。
より具体的には、この修正は、走行軌跡データの、分岐点P3から第1基準点P1までの自車位置C3,C4,...,Cnの登録を削除し、図6dに示すように経路R2上に所定距離間隔で設定した複数の位置C11,C12,...,C1nを、分岐点P3に近いものより順に走行軌跡データに登録することにより行う。
結果、図6cに示す修正後の走行軌跡R0は、図5aに示した自動車が実際に走行した経路であり、道路500を進んで交差点510で右折して道路501進む走行軌跡Rを表すものとなる。
次に、以上のような走行軌跡修正処理例による走行軌跡の表示を図7に示す。
いま、走行軌跡表示モードが設定されており、図7aの時点において、ナビゲーション画像は、走行軌跡を表す円形の図形203によって、自動車が走行した軌跡を正しく表したものとなっている。その後、自車位置として、真に走行している道路と並行している他の道路上の位置が自車位置として誤算出されるようになると、ナビゲーション画像において、図7aの時点の自車位置以降の走行軌跡として、図7b、cのように図形203によって走行軌跡として誤った軌跡が表示されるようになる。
そして、その後、図7dに示すように、自動車が右折し、その後、自車位置が正しく算出されるようになると、自車位置の位置飛びが発生して、走行軌跡の図7aの時点の自車位置以降の部分が上述のように修正され、図7eに示すように、ナビゲーション画像は、図形203によって実際に走行した軌跡を、走行軌跡として正しく表すものとなる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、実際に走行していない道路上に自車位置が誤算定された場合でも、自車位置算出部において実際に位置している道路上の位置が自車位置として算定されるようになった時点で、走行軌跡データを、実際に走行したと推定される経路を走行軌跡として表すように修正するので、自車位置を誤算定している期間を除き、実際に走行した走行軌跡を表示できることが期待できる。
なお、以上の実施形態では、走行軌跡データに各時点において算出した自車位置を格納するようにしたが、走行軌跡データとしては、各時点において算出した自車位置から求まる走行軌跡を表すものでであれば任意のデータを用いるようにしてよい。また、以上の実施形態では、ナビゲーション画像において、地図画像201上に円形の図形203の配列によって走行軌跡を表したが、走行軌跡は線分その他の図形によって地図画像201上に表すようにしてよい。
1…ナビゲーション装置、2…操作部、3…表示装置、4…車両状態センサ、5…GPS受信機、11…記憶装置、12…ルート探索部、13…現在状態算出部、14…メモリ、15…制御部、16…ナビゲーション画像生成部、17…GUI制御部。

Claims (10)

  1. 自動車に搭載されるナビゲーション装置であって、
    前記自動車が現在位置していると推定される道路上の位置を地図データとのマップマッチングによって自車位置として算出する処理を繰り返す自車位置算出部と、
    自車位置算出部が各時点において算出した自車位置の履歴が示す走行軌跡を表す走行軌跡データを記憶する走行軌跡記憶部と、
    前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡を前記地図データが表す地図上に示した画像を表示する走行軌跡表示部と、
    走行軌跡修正部とを有し、
    前記走行軌跡修正部は、前記自車位置算出部が算出した自車位置が、第1の道路上の位置である第1位置から、前記第1の道路と異なる第2の道路上の、前記第1の道路上の位置と不連続な位置である第2位置に変化したときに、
    前記第2位置から前記第1位置までの経路を第1経路として探索し、
    第1経路と前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡とが重複する区間のうちの最も第2位置側にある区間の第2位置側の端点を第3位置として、前記第3位置から第2位置までの経路を第2経路として算定し、
    前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データを、前記第3位置以降の走行軌跡として前記第2経路を表すように修正することを特徴とするナビゲーション装置。
  2. 請求項1記載のナビゲーション装置であって、
    前記走行軌跡修正部は、前記第1経路として、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡と重複する区間を有する、前記第2位置から前記第1位置までの経路を探索することを特徴とするナビゲーション装置。
  3. 請求項1または請求項2記載のナビゲーション装置であって、
    前記走行軌跡修正部は、前記第1経路の探索を、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡に含まれない、一方通行の道路区間については、当該道路区間を当該一方通行の方向と逆方向にのみ通行可能であるものとして行うことを特徴とするナビゲーション装置。
  4. 請求項1、2または3記載のナビゲーション装置であって、
    前記走行軌跡修正部は、前記第1経路の前記第2位置から前記第3位置までの間の区間を、前記第1経路と逆方向に辿る経路を前記第2経路として算定することを特徴とするナビゲーション装置。
  5. 請求項1、2、3または4記載のナビゲーション装置であって、
    前記走行軌跡記憶部は、前記走行軌跡を表す走行軌跡データとして、自車位置算出部が各時点において算出した自車位置を記憶し、
    前記走行軌跡修正部は、前記走行軌跡記憶部に記憶されている前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データに記憶されている、当該走行軌跡データが表す走行軌跡の前記第3位置以降の区間に含まれる自車位置を削除すると共に、前記第2経路上の複数の位置を自車位置として前記走行軌跡データに登録することにより、走行軌跡データを、前記第3位置以降の走行軌跡として前記第2経路を表すように修正することを特徴とするナビゲーション装置。
  6. 自動車に搭載されるコンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、
    当該コンピュータプログラムは前記コンピュータを、
    前記自動車が現在位置していると推定される道路上の位置を地図データとのマップマッチングによって自車位置として算出する処理を繰り返す自車位置算出部と、
    自車位置算出部が各時点において算出した自車位置の履歴が示す走行軌跡を表す走行軌跡データを記憶する走行軌跡記憶部と、
    前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡を前記地図データが表す地図上に示した画像を表示する走行軌跡表示部と、
    走行軌跡修正部として機能させ、
    前記走行軌跡修正部は、前記自車位置算出部が算出した自車位置が、第1の道路上の位置である第1位置から、前記第1の道路と異なる第2の道路上の、前記第1の道路上の位置と不連続な位置である第2位置に変化したときに、
    前記第2位置から前記第1位置までの経路を第1経路として探索し、
    第1経路と前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡とが重複する区間のうちの最も第2位置側にある区間の第2位置側の端点を第3位置として、前記第3位置から第2位置までの経路を第2経路として算定し、
    前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データを、前記第3位置以降の走行軌跡として前記第2経路を表すように修正することを特徴とするコンピュータプログラム。
  7. 請求項6記載のコンピュータプログラムであって、
    前記走行軌跡修正部は、前記第1経路として、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡と重複する区間を有する、前記第2位置から前記第1位置までの経路を探索することを特徴とするコンピュータプログラム。
  8. 請求項6または請求項7記載のコンピュータプログラムであって、
    前記走行軌跡修正部は、前記第1経路の探索を、前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データが表す走行軌跡に含まれない、一方通行の道路区間については、当該道路区間を当該一方通行の方向と逆方向にのみ通行可能であるものとして行うことを特徴とするコンピュータプログラム。
  9. 請求項6、7または8記載のコンピュータプログラムであって、
    前記走行軌跡修正部は、前記第1経路の前記第2位置から前記第3位置までの間の区間を、前記第1経路と逆方向に辿る経路を前記第2経路として算定することを特徴とするコンピュータプログラム。
  10. 請求項6、7、8または9記載のコンピュータプログラムであって、
    前記走行軌跡記憶部は、前記走行軌跡を表す走行軌跡データとして、自車位置算出部が各時点において算出した自車位置を記憶し、
    前記走行軌跡修正部は、前記走行軌跡記憶部に記憶されている前記走行軌跡記憶部に記憶されている走行軌跡データに記憶されている、当該走行軌跡データが表す走行軌跡の前記第3位置以降の区間に含まれる自車位置を削除すると共に、前記第2経路上の複数の位置を自車位置として前記走行軌跡データに登録することにより、走行軌跡データを、前記第3位置以降の走行軌跡として前記第2経路を表すように修正することを特徴とするコンピュータプログラム。
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