(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
地図データが格納される地図データ格納手段と、前記地図データ格納手段に格納された地図データに基づいて所定の処理を行うナビゲーション処理手段とを備えるナビゲーション装置であって、
前記地図データ格納手段に格納された前記地図データは、第1の地図データと、前記第1の地図データがカバーしている領域の一部である第1の領域に対応して内容が更新された第2の地図データと、前記第1の領域の周囲の所定範囲である第2の領域に含まれる道路を特定する第2の道路データであって、前記第2の地図データと同時期に作成されて前記第1の地図データに含まれる第1の道路データと実質的に同じである第2の道路データと、前記第1および第2の道路データに基づいてこれらの道路データに対応する道路が一致しているか否かを示す一致情報とを含んでいることを特徴とするナビゲーション装置。
前記一致情報作成手段は、前記第2の領域に対応する前記第1および第2の道路データについて道路単位でマッチング処理を行うことにより、前記一致情報を作成す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。
前記ナビゲーション処理手段は、自車両の位置を検出する自車位置検出手段を有し、検出された自車両の位置が前記第1の領域の内部から外部に、あるいは、前記第1の領域の外部から内部に移動しているときに、前記自車両の位置の移動軌跡と前記第1の地図データを用いて特定される第1の道路形状とを一致させる第1のマップマッチング処理と、前記自車両の位置の移動軌跡と前記第2の地図データを用いて特定される第2の道路形状とを一致させる第2のマップマッチング処理を行い、これら第1および第2のマップマッチング処理によって特定された前記第1および第2の道路形状を前記一致情報に基づいて対応付けることにより、前記ナビゲーション処理手段において使用する地図データを前記第1の地図データと前記第2の地図データの間で切り替えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
前記ナビゲーション処理手段は、出発地と目的地とを含む範囲に前記第1の領域とそれ以外の領域の両方が含まれる場合に、前記出発地から前記目的地までの走行経路を経路探索処理によって算出する際に、前記経路探索処理において使用する地図データを、前記第1の地図データと前記第2の地図データの間で、前記一致情報に基づいて前記第2の領域内で切り替えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述した特許文献1や特許文献2に開示されたナビゲーション装置において一部の地図データを新しいものに更新しようとすると、予め決められた所定の範囲を単位として行う必要があり、地図データ更新の自由度が低く、部分的に地図データを更新しようとしても更新範囲が広くなって更新対象の地図データの容量が大きくなるという問題があった。例えば、特許文献1のナビゲーション装置では、隣接するエリア間の境界に存在するノードを用いて接続の可否を判定しているため、エリアを単位として地図データの更新を行う必要がある。しかも、判定対象となるノードの座標は、新旧地図データのそれぞれにおいてずれるおそれがあり、このずれ量をどの程度許容するかによって、本来は異なる位置のノードを介した誤接続が生じたり、反対に、誤って接続不可の判定をすることを完全に排除することはできない。また、特許文献2のナビゲーション装置において一部の地図データを新しいものに更新しようとすると、行政区画およびその境界を含む複数のメッシュを単位として行う必要がある。したがって、複数の行政区画がまたがるような一部の地域の開発が進んで、その地域の地図データを更新しようとすると、この地域が一部でも含まれる複数の行政区画の地図データをすべて更新する必要があり、更新対象の地図データの容量が大きくなってしまう。
【0006】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、地図データ更新の自由度が高く、更新対象となる地図データの容量を低減することができるナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置は、地図データが格納される地図データ格納手段と、地図データ格納手段に格納された地図データに基づいて所定の処理を行うナビゲーション処理手段とを備えるナビゲーション装置であって、地図データ格納手段に格納された地図データは、第1の地図データと、第1の地図データがカバーしている領域の一部である第1の領域に対応して内容が更新された第2の地図データと、第1の領域の周囲の所定範囲である第2の領域に含まれる道路を特定する第2の道路データであって、第2の地図データと同時期に作成されて第1の地図データに含まれる第1の道路データと実質的に同じである第2の道路データと、第1および第2の道路データに基づいてこれらの道路データに対応する道路が一致している
か否かを示す一致情報とを含んでいる。
【0008】
第1の領域の境界に特定のノードを設定して周囲との間の接続を行う必要がなく、第1の領域を行政区画等の制約の多い特定の領域とする必要もないため、地図データ更新の自由度を高くすることができる。また、内容の更新が必要な領域を限定して第1の領域とすればよいため、この第1の領域とその周囲の第2の領域に含まれる第2の道路データのみを対象に地図データの更新を行えばよいため、更新対象となる地図データの容量を低減することができる。
【0009】
また、上述した第2の地図データと第2の道路データを取得する更新データ取得手段と、第2の道路データと、第1の地図データに含まれる第1の道路データとに基づいて一致情報を作成する一致情報作成手段とをさらに備えることが望ましい。具体的には、上述した一致情報作成手段は、第2の領域に対応する第1および第2の道路データについて道路単位でマッチング処理を行うことにより、一致情報を作成することが望ましい。これにより、第2の地図データを更新する際に、この第2の地図データと第2の道路データに基づいて一致情報を作成することができるため、更新のために必要な地図データの容量をさらに少なくすることができる。
【0010】
また、ナビゲーション処理手段は、自車両の位置を検出する自車位置検出手段を有し、検出された自車両の位置が第1の領域の内部から外部に、あるいは、第1の領域の外部から内部に移動しているときに、自車両の位置の移動軌跡と第1の地図データを用いて特定される第1の道路形状とを一致させる第1のマップマッチング処理と、自車両の位置の移動軌跡と第2の地図データを用いて特定される第2の道路形状とを一致させる第2のマップマッチング処理を行い、これら第1および第2のマップマッチング処理によって特定された第1および第2の道路形状を一致情報に基づいて対応付けることにより、ナビゲーション処理
手段において使用する地図データを第1の地図データと第2の地図データの間で切り替えることが望ましい。これにより、自車両の位置を補正するマップマッチング処理を行いながら、新しい第2の地図データと古い第1の地図データとを必要に応じて切り替えることができる。
【0011】
また、上述したナビゲーション処理手段は、出発地と目的地とを含む範囲に第1の領域とそれ以外の領域の両方が含まれる場合に、出発地から目的地までの走行経路を経路探索処理によって算出する際に、経路探索処理において使用する地図データを、第1の地図データと第2の地図データの間で、一致情報に基づいて第2の領域内で切り替えることが望ましい。これにより、経路探索処理において探索枝をのばしながら、新しい第2の地図データと古い第1の地図データとを必要に応じて切り替えることができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明のナビゲーション装置を適用した一実施形態の車載装置について、図面を参照しながら説明する。
【0014】
図1は、一実施形態の車載装置の構成を示す図である。
図1に示すように、車載装置1は、ナビゲーション処理部10、操作部20、入力制御部22、表示処理部30、表示装置32、デジタル−アナログ変換器(D/A)40、スピーカ42、制御部50、ハードディスク装置70、USB(Universal Serial Bus)インタフェース部(USB I/F)80を備えている。
【0015】
ナビゲーション処理部10は、ハードディスク装置70に格納されている地図データ(詳細は後述する)を用いて車載装置1が搭載された車両の走行を案内するナビゲーション処理を行う。このために、ナビゲーション処理部10は、自車位置検出部11、マップマッチング処理部(MM処理部)12、地図描画部13、経路探索処理部14、経路誘導処理部15を備えている。このナビゲーション処理部10は、ROMやRAMなどに格納された所定のプログラムをCPUで実行することにより実現することができるが、一部を専用のハードウエアで実現するようにしてもよい。
【0016】
自車位置検出部11は、GPS装置および自立航法センサ(ともに図示せず)の各出力に基づいて自車両の位置(自車位置)を検出する。マップマッチング処理部12は、自車位置検出部11によって検出された自車位置の移動軌跡を自車位置周辺の道路形状に一致させることにより、自車位置を補正するマップマッチング処理を行う。
【0017】
地図描画部13は、ハードディスク装置70に格納されている地図データに基づいて、自車位置周辺あるいは操作部20によって指定された位置周辺の地図画像を描画する。経路探索処理部14は、出発地(例えば自車位置)から目的地までの走行経路を経路探索処理によって算出する。経路誘導処理部15は、経路探索処理によって算出された走行経路(誘導経路)に沿って自車両の走行を案内する経路誘導処理を行う。
【0018】
操作部20は、利用者による各種操作を受け付けるためのものであり、各種のスイッチや操作つまみ等が備わっている。例えば、経路探索処理に必要な目的地は、利用者が操作部20を操作することにより設定することができる。入力制御部22は、操作部20の操作状態を監視し、利用者による操作内容を検出する。
【0019】
表示処理部30は、各種の操作画面や入力画面等を表示する映像信号を出力して表示装置32にこれらの画面を表示するとともに、ナビゲーション処理部10によって作成される地図画像や経路誘導(交差点案内)画像等を表示する映像信号を出力して表示装置32にこれらの画像を表示する。表示装置32は、運転席と助手席の中央前方に設置されており、例えば液晶表示装置(LCD)を用いて構成されている。デジタル−アナログ変換器40は、ナビゲーション処理部10の処理によって生成される音声データをアナログの音声信号に変換してスピーカ42から出力する。
【0020】
制御部50は、車載装置1の全体を制御するためのものであり、ROMやRAMなどに格納された所定のプログラムをCPUで実行することにより実現される。また、
図1では、この制御部50とは別にナビゲーション処理部10を設けたが、ナビゲーション処理部10の一部あるいは全部の機能を制御部50によって実現するようにしてもよい。制御部50の詳細については後述する。
【0021】
ハードディスク装置70は、ナビゲーション処理部10によるナビゲーション処理に必要な地図データを格納する。この地図データには、旧地図データ72、新地図データ74、一致情報76が含まれる。
【0022】
地図データは、経度および緯度で適当な大きさに区切られた矩形形状の図葉を単位としている。各図葉の地図データは、図葉番号を指定することにより特定され、読み出すことが可能となる。図葉は、大きな面積に対応する広域レベル、小さな面積に対応する詳細レベル、それらの中間の中域レベルのそれぞれに対応して設けられており、本実施形態では、中域レベルの図葉に含まれる地図データの一部の内容が更新され、広域レベルや詳細レベルの図葉に含まれる地図データには変更がないものとする。
【0023】
また、地図データは、経緯度で表現された点(ノード)の座標集合で表されており、道路は2以上のノードの連結からなり、2つのノードを連結した部分はリンクと呼ばれる。地図データは、道路リスト、ノードテーブル、交差点構成ノードリスト、交差点ネットリスト等からなるマップマッチング用及び経路探索用の道路ネットワークレイヤ、地図画面上に道路、公園、河川、目印となる建物や施設等の各種物件を表示するための背景レイヤ、市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名、建物の名前等の文字や地図記号等を表示するための文字・記号レイヤなどから構成されている。
【0024】
図2は、地図データの更新範囲を示す説明図である。
図2において、A〜Lは中域レベルの各図葉を示している。これらの各図葉に対応する地図データ(第1の地図データ)には、上述した道路ネットワークレイヤ、背景レイヤ、文字・記号レイヤのデータが含まれる。ハードディスク装置70に格納された旧地図データ72は、これらの各図葉の地図データに対応している。
【0025】
また、
図2において、U1は中域レベルで更新対象の地図データの範囲(第1の領域)を示している。この範囲U1は、任意の大きさの矩形で指定されるが、矩形以外の形状で指定するようにしてもよい。例えば、行政区界や道路に沿った形状を部分的に含めたり、地形の形状に合わせるようにしてもよい。範囲U1の境界と道路(リンク)が交差する位置にノードがなくてもよい。この範囲U1に対応する地図データ(第2の地図データ)には、上述した道路ネットワークレイヤ、背景レイヤ、文字・記号レイヤのデータが含まれる。
【0026】
また、
図2において、U2は範囲U1の周囲の所定範囲に設定された重複領域(第2の領域)を示している。この重複範囲U2の地図データ(第2の道路データ)は、範囲U1の更新対象の地図データを同時期に作成されたものであって、上述した道路ネットワークレイヤのみが含まれる。また、この範囲U1の地図データは、A〜Lで示された地図データに対して内容が更新されていないため、重複範囲U2の地図データは、A〜Lで示された地図データに含まれる対応箇所の道路ネットワークレイヤ(第1の道路データ)と実質的に同じはずである。ハードディスク装置70に格納された新地図データ74は、範囲U1および重複範囲U2の地図データに対応している。
【0027】
また、本実施形態では、重複範囲U2の地図データ(道路ネットワークレイヤ)と、A〜Lで示された地図データに含まれる対応箇所の道路ネットワークレイヤとに基づいて、これらの地図データで特定される道路が一致しているか否かを示す一致情報76が作成され、ハードディスク装置70に格納されている。この一致情報76を作成する手順については後述する。なお、上述した重複範囲U2は、この一致判定が可能な大きさを有しており、一致判定の対象となる道路の粗密の程度等によって大きさを適宜変更するようにしてもよい。
【0028】
USBインタフェース部80は、USBケーブルを介して携帯端末装置90などとの間で信号の入出力を行うためのものである。このUSBインタフェース部80には、USBポートやUSBホストコントローラが含まれる。
【0029】
次に、制御部50の詳細について説明する。
図1に示すように、制御部50は、更新データ取得部52と一致情報作成部54とを有している。
【0030】
更新データ取得部52は、利用者が操作部20を操作することにより所定の送信要求を携帯端末装置90から地図配信サーバ(図示せず)に送り、この送信要求に応じて地図配信サーバから送られてくる更新データを受信して取得する。この取得した更新データは、新地図データ74としてハードディスク装置70に格納される。
【0031】
一致情報作成部54は、旧地図データ72と新地図データ74とに基づいて、
図2に示す重複範囲U2に対応する一致情報76を作成する。この作成された一致情報76は、ハードディスク装置70に格納される。
【0032】
上述したハードディスク装置70が地図データ格納手段に、ナビゲーション処理装置10がナビゲーション処理手段に、更新データ取得部52が更新データ取得手段に、一致情報作成部54が一致情報作成手段に、自車位置検出部11が自車位置検出手段にそれぞれ対応する。
【0033】
本実施形態の車載装置1はこのような構成を有しており、次に、その動作について説明する。
【0034】
図3は、地図データの更新処理の動作手順を示す流れ図である。更新データ取得部52によって更新対象となる地図データが取得され(ステップ100)、ハードディスク装置70に新地図データ74として保存されると(ステップ102)、一致情報作成部54は、重複領域U2(
図2)についてマッチング用道路データを作成する(ステップ104)。
【0035】
具体的には、一致情報作成部54は、重複領域U2に含まれる全リンクを、道路単位のリンク列にまとめ、道路単位で全リンクを管理できるようにする。例えば、連続した1本の道路ごとに、上位レベル(広域レベル)において対応するリンクID、この道路に含まれるリンク列およびノード列、この道路の道路名称などがひとまとまりとしてハードディスク装置70に格納される。この作業は、新地図データ74と旧地図データ72のそれぞれを用いて別々に行われる。なお、旧地図データ72を用いたマッチング用道路データがすでに作成済みの場合にはこの作業は省略してもよい。
【0036】
次に、一致情報作成部54は、新地図データ74を用いて作成したマッチング用道路データと、旧地図データ72を用いて作成したマッチング用道路データとを用いて、道路単位のマッチング処理を行う(ステップ106)。例えば、地図データの作成時期の違い等により、各ノードの座標にずれが生じた場合であっても、この道路単位のマッチング処理によって、これらの座標がずれたノードが含まれる2本の道路が同一のものとして判定される。一致情報作成部54は、道路単位のマップマッチング処理の結果を一致情報76としてハードディスク装置70に保存する(ステップ108)。このようにして、更新対象の地図データを取得した際の更新処理が終了する。
【0037】
図4は、更新された地図データを考慮して経路探索処理を行う場合の動作手順を示す流れ図である。
【0038】
出発地と目的地が設定されると(ステップ200)、経路探索処理部14は、探索範囲を確認する(ステップ202)。具体的には、経路探索処理部14は、以下の3つの条件のいずれに該当するかを確認する。
(条件1)出発地と目的地とを含む矩形範囲の全てが、新地図データ74の範囲(
図2のU1で示された範囲、あるいはU1とU2で示された範囲)に完全に含まれる。
(条件2)出発地と目的地とを含む矩形範囲の一部が、新地図データ74の範囲に全く含まれない。
(条件3)それ以外の場合(出発地と目的地とを含む矩形範囲の一部が新地図データ74の範囲に含まれ、残りが新地図データ74の範囲を除く旧地図データ72の範囲に含まれる)。
【0039】
条件1に該当する場合には、経路探索処理部14は、新地図データ74のみを用いて、所定の探索条件のもとでコストが最少となる出発地から目的地までの走行経路を経路探索処理によって算出する(ステップ204)。
【0040】
条件2に該当する場合には、経路探索処理部14は、旧地図データ72のみを用いて、所定の探索条件のもとでコストが最少となる出発地から目的地までの走行経路を経路探索処理によって算出する(ステップ206)。
【0041】
条件3に該当する場合には、経路探索処理部14は、新地図データ74と旧地図データ72の両方を用い、重複領域U2(
図2)についてはマタギ処理を行いながら、所定の探索条件のもとでコストが最少となる出発地から目的地までの走行経路を経路探索処理によって算出する(ステップ208)。
【0042】
ここで、マタギ処理とは、重複範囲U2において、新地図データ74の道路ネットワークレイヤを用いて範囲U1(
図2)から重複範囲U2に向かって探索枝を広げる際に、一致情報76に基づいて、旧地図データ72の道路ネットワークレイヤに対応する道路(リンク)と対応させる処理であり、このマタギ処理を行うことにより、重複範囲U2からさらに外側に探索枝を広げた際に引き続き旧地図データ72の道路ネットワークレイヤを用いて経路探索処理を継続することができる。また、重複範囲U2の外側から範囲U1に向かって探索枝を広げる場合も同様であり、重複範囲U2において、旧地図データ72の道路ネットワークレイヤを用いて重複範囲U2の外側から範囲U1に向かって探索枝を広げる際に、一致情報76に基づいて、新地図データ74の道路ネットワークレイヤに対応する道路(リンク)と対応させることにより、重複範囲U2からさらに範囲U1に探索枝を広げた際に引き続き新図データ74の道路ネットワークレイヤを用いて経路探索処理を継続することができる。
【0043】
図5は、更新された地図データを考慮してマップマッチング処理を行う場合の動作手順を示す流れ図である。
【0044】
自車位置検出部11によって自車位置が検出されると、マップマッチング処理部12は、この検出された自車位置が重複範囲U2(
図2)に含まれるか否かを判定する(ステップ300)。含まれない場合には否定判断が行われ、マップマッチング処理部12は、自車位置に対応する地図データを用いてマップマッチング処理を行って自車位置を補正する(ステップ302)。例えば、自車位置が範囲U1(
図2)に含まれる場合には、マップマッチング処理部12は、新地図データ74を用いてマップマッチング処理を行う。自車位置が重複範囲U2の外側にある場合には、マップマッチング処理部12は、旧地図データ72を用いてマップマッチング処理を行う。
【0045】
また、自車位置が重複範囲U2に含まれる場合にはステップ300の判定において肯定判断が行われる。次に、マップマッチング処理部12は、新地図データ74と旧地図データ72のそれぞれを用いて別々にマップマッチング処理を行う(ステッ304)。
【0046】
次に、マップマッチング処理部12は、新地図データ74と旧地図データ72のそれぞれを用いて行ったマップマッチング処理が両方とも成功したか否かを判定する(ステップ306)。重複範囲U2に進入した直後の場合などでは一方のマップマッチング処理のみが成功する。このような場合には否定判断が行われ、ステップ300に戻って自車位置が重複範囲U2に含まれるか否かの判定動作以降が繰り返される。
【0047】
また、両方のマップマッチング処理が成功した場合にはステップ306の判定において肯定判断が行われる。次に、マップマッチング処理部12は、自車位置が重複範囲U2を抜けたか否かを判定する(ステップ308)。抜けていない場合には否定判断が行われ、ステップ304に戻って新地図データ74と旧地図データ72のそれぞれを用いたマップマッチング処理以降の動作が繰り返される。
【0048】
また、自車位置が重複範囲U2を抜けた場合にはステップ308の判定において肯定判断が行われる。次に、マップマッチング処理部12は、重複範囲U2内で行ったマップマッチング処理の結果をハードディスク装置70に保存する(ステップ310)。また、マップマッチング処理部12は、新旧の地図データ切り替えが必要か否かを判定する(ステップ312)。例えば、範囲U1から重複範囲U2に進入し、さらに重複範囲U2の外側に進入する場合(反対に進む場合も同様)には、新地図データ74から旧地図データ72に切り替える必要がある。このような場合には肯定判断が行われ、マップマッチング処理部12は、使用する地図データを切り替える(ステップ314)。なお、地図データを切り替える際は、ステップ310で保存したマップマッチング処理の結果と一致情報76とに基づいて、切替後の地図データを用いたマップマッチング処理をその後も継続することができる。
【0049】
このように、本実施形態の車載装置1では、範囲U1の境界に特定のノードを設定して周囲との間の接続を行う必要がなく、範囲U1を行政区画等の制約の多い特定の領域とする必要もないため、地図データ更新の自由度を高くすることができる。また、地図データの内容更新が必要な領域を限定して範囲U1を設定すればよいため、この範囲U1の地図データとその周囲の重複範囲U2に含まれる道路データ(道路ネットワークレイヤ)のみを対象に地図データの更新を行えばよいため、更新対象となる地図データの容量を低減することができる。
【0050】
また、地図データを更新する際に、範囲U1の地図データとその周囲の重複範囲U2に含まれる道路データとに基づいて車載装置1において一致情報76を作成することができるため、この一致情報76を地図配信サーバから取得する必要がなく、更新のために必要な地図データの容量をさらに少なくすることができる。
【0051】
また、自車両の位置を補正するマップマッチング処理を行いながら、新地図データ74と旧地図データ72とを必要に応じて切り替えることが可能となる。また、経路探索処理において探索枝をのばしながら、新地図データ74と旧地図データ72とを必要に応じて切り替えることが可能となる。
【0052】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、更新対象となる地図データを地図配信サーバから取得するようにしたが、半導体メモリやCD−R等に格納された地図データを読み込むことにより取得してもよい。
【0053】
また、上述した実施形態では、車載装置1としてのナビゲーション装置に本発明を適用したが、車載装置以外のナビゲーション装置に本発明を適用することができる。
【0054】
また、上述した実施形態では、ハードディスク装置70に地図データを格納したが、それ以外の記憶媒体を用いるようにしてもよい。例えば、半導体メモリに置き換えたり、CDやDVDに旧地図データ72を格納するとともに、追加で取得あるいは作成する新地図データ74と一致情報76等を半導体メモリに格納する場合が考えられる。