JP2016138816A - ナビゲーション装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳ受信機やセンサの相違によらずに、正しく現在位置を算出する「ナビゲーション装置及びコンピュータプログラム」を提供する。【解決手段】ＧＰＳ受信機で測定した現在位置を基準位置として、基準位置からの距離が所定距離内にある各道路上の、基準位置に直近の地点の各々を候補地点に設定する。基準位置と今回の候補地点との距離を算出し、今回の候補地点に至る道路上の軌跡を描く過去に設定された候補地点について算出した基準位置と候補地点との距離の履歴より統計的に推定される、基準位置と候補地点との距離の分布範囲のおおよその上限を定めるしきい値よりも、距離が大きい場合には、真の現在位置は候補地点が位置する道路上にないと判別する。【選択図】図６

Description

本発明は、ナビゲーション装置においてマップマッチングにより現在位置を算出する技術に関するものである。

ナビゲーション装置においてマップマッチングにより現在位置を算出する技術としては、ＧＰＳ受信機で計測した現在の位置や、走行距離や進行方位を検出するセンサを用いた推測航法によって算出した現在の位置を基準位置とし、基準位置の周辺の各道路の上の基準位置最寄りの位置を候補地点として、基準位置との間の距離が予め定めたしきい値以内となる候補地点のうちから現在位置とする地点を選定する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

特開平07-311048公報

上述した、基準位置との間の距離が所定のしきい値以内の候補地点のうちから現在位置とする地点を選定する技術を、動作環境として複数種類のモバイル装置を想定しているナビゲーションアプリケーションに適用する場合、以下のような問題が生じることがある。

すなわち、モバイル装置の種類毎にＧＰＳ受信機やセンサの計測誤差等の計測の特性が異なるため、候補地点のうちから現在位置とする地点を選定するために用いるしきい値の適切な値は、モバイル装置の種類毎に異なったものとなる。

したがって、上述の技術のように、しきい値を予め定めてしまうと、その値と、モバイル装置の種類との組み合わせによっては、真の現在位置が位置する道路上の候補地点を現在位置の選定対象から除外してしまうなど、現在位置の選定対象とする候補地点を適切に選定することができなくなってしまう場合がある。そして、このような場合には、その結果として、正しく現在位置を算定できなくなってしまうことがある。

そこで、本発明は、マップマッチングにより現在位置を算出するナビゲーション装置において、ＧＰＳ受信機やセンサなどのナビゲーション装置の位置を計測する計測装置の相違によらずに、正しく現在位置を算出することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自身の位置を計測するナビゲーション装置に、計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の道路上の基準位置に最寄りの地点を参照地点に設定する処理を繰り返し行う参照地点設定部と、参照地点が設定された各回において、参照地点が設定された道路外に現在位置が位置するかどうかを判定する道路外判定部とを備えたものである。ただし、前記道路外判定部は、参照地点が設定された各回において、今回設定された前記基準位置と今回設定された前記参照地点との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点の各々を着目参照地点として、各着目参照地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、今回設定された参照地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定し、小さい相関を表していない場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定しない。

ここで、このようなナビゲーション装置において、前記評価対象相関値としては、たとえば、前記基準位置と前記参照地点との距離を用いることができる。
また、前記課題達成のために、本発明は、自身の位置と進行方位を計測するナビゲーション装置に、計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定すると共に、計測した現在の当該ナビゲーション装置の進行方位を基準方位として設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の道路上の基準位置に最寄りの地点を参照地点に設定する処理を繰り返し行う参照地点設定部と、参照地点が設定された各回において、参照地点が設定された道路外に現在位置が位置するかどうかを判定する道路外判定部とを備えたものである。ただし、前記道路外判定部は、参照地点が設定された各回において、前記基準方位と、前記参照地点における道路の方位との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点の各々を着目参照地点として、各着目参照地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、今回設定された参照地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定し、小さい相関を表していない場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定しないものである。

ここで、このナビゲーション装置において、前記評価対象相関値としては、たとえば、前記基準方位と前記参照地点における道路の方位との差を用いることができる。
また、以上のナビゲーション装置は、前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点のうちの、直近に所定距離、当該ナビゲーション装置が移動する期間中に設定された参照地点を、前記着目参照地点とするように構成してもよい。

また、前記課題達成のために、本発明は、自身の位置を計測し計測した位置に基づいて現在位置を算出する処理を繰り返し行うナビゲーション装置に、現在位置を算出する各回において、計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の各道路上の基準位置に最寄りの地点を候補地点に設定する候補地点設定部と、現在位置を算出する各回において、今回設定された前記各候補地点の真の現在位置としての確からしさを複数の評価値について評価して得られた評価結果に応じて最も真の現在位置としての尤度が大きい候補地点を現在位置として算定する現在位置算定部と、道路外判定部とを備えたものである。ここで、前記複数の評価値は、前記道路外判定部が算出する道路内外評価値を含むものである。また、前記道路外判定部は、現在位置を算出する各回において、今回設定された前記基準位置と評価する前記候補地点との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の候補地点であって、当該複数の候補地点と評価する候補地点とを候補地点の設定順に結んだ軌跡が、評価する候補地点に至る道路上の軌跡となる複数の候補地点の各々を着目候補地点として、各着目候補地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、評価する候補地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す値を算出し、小さい相関を表していない場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す値を算出するものである。また、前記道路内外評価値は、値が候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す場合に、値が補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す場合に比べ、候補地点が真の現在位置として確からしいことを表すものである。

ここで、このナビゲーション装置において、前記評価対象相関値としては、たとえば、前記基準位置と前記候補地点との距離を用いることができる。
また、前記課題達成のために、本発明は、自身の位置と進行方位を計測し計測した位置と進行方位に基づいて現在位置を算出する処理を繰り返し行うナビゲーション装置に、現在位置を算出する各回において、計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定すると共に、計測した現在の当該ナビゲーション装置の進行方位を基準方位として設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の各道路上の基準位置に最寄りの地点を候補地点に設定する候補地点設定部と、現在位置を算出する各回において、今回設定された前記各候補地点の真の現在位置としての確からしさを複数の評価値について評価して得られた評価結果に応じて最も真の現在位置としての尤度が大きい候補地点を現在位置として算定する現在位置算定部と、道路外判定部とを備えたものである。ただし、前記複数の評価値は、前記道路外判定部が算出する道路内外評価値を含むものである。また、前記道路外判定部は、現在位置を算出する各回において、今回設定された前記基準方位と評価する前記候補地点における道路の方位との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の候補地点であって、当該複数の候補地点と評価する候補地点とを候補地点の設定順に結んだ軌跡が、評価する候補地点に至る道路上の軌跡となる複数の候補地点の各々を着目候補地点として、各着目候補地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、評価する候補地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す値を算出し、小さい相関を表していない場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す値を算出するものである。また、前記道路内外評価値は、値が候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す場合に、値が補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す場合に比べ、候補地点が真の現在位置として確からしいことを表すものである。

ここで、このナビゲーション装置において、前記評価対象相関値としては、たとえば、前記基準方位と前記候補地点における道路の方位との差を用いることができる。
ここえ、以上の現在位置を算出するナビゲーション装置においては、前回以前に設定された複数の候補地点であって、当該複数の候補地点と評価する候補地点とを候補地点の設定順に結んだ軌跡が、評価する候補地点に至る道路上の軌跡となる複数の候補地点のうちの、直近に所定距離、当該ナビゲーション装置が移動する期間中に設定された候補地点を、前記着目候補地点とするようにしてもよい。

また、以上のナビゲーション装置において、前記計測した当該ナビゲーション装置の位置は、たとえば、ＧＰＳ受信機によって計測した当該ナビゲーション装置の位置であってよい。

以上のようなナビゲーション装置においては、計測した基準位置や基準位置の周辺の道路上の位置との相関の大きさ、または、計測した基準方位と基準位置の周辺の道路上の位置における道路方位との相関の大きさを評価対象相関値として用い、評価対象相関値の履歴に基づいて、評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布している場合に評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を算出してしきい値に設定し、評価対象相関値がしきい値よりも小さいかどうかによって現在位置が当該道路の外にあることを判別する。したがって、以上のようなナビゲーション装置によれば、所定の分布モデルとして、現在位置が当該道路上にあるときに評価対象相関値の分布が従う分布モデルを設定することにより、基準位置や基準方位を計測する計測装置の種類に関わらずに、基準位置が基準位置の周辺の道路外の位置であるかどうかを適切に判別することができるようになる。

以上のように、本発明によれば、マップマッチングにより現在位置を算出するナビゲーション装置において、ＧＰＳ受信機やセンサなどのナビゲーション装置の位置を計測する計測装置の相違によらずに、正しく現在位置を算出することができる。

本発明の実施形態に係るモバイル装置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ナビゲーションアプリケーションの表示画面例を示す図である。 本発明の実施形態に係る道路内外評価値算出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道路内外評価値算出処理の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る道路内外評価値算出処理の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る道路内外評価値算出処理の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る道路内外評価値算出処理の処理例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、モバイル装置に搭載されたナビゲーションアプリケーションへの適用を例にとり説明する。
図１に、本第１実施形態に係るモバイル装置の構成を示す。
モバイル装置１は、ユーザによって携帯されるスマートフォンやタブレット装置などの携帯型の装置であり、図示するように、ディスプレイ１１、操作部１２、マイクやスピーカなどを備えた音声入出力部１３、Bluetooth(登録商標)やWi-Fiなどの外部インタフェース１４、オペレーティングシステム１５、オペレーティングシステム１５によって管理されオペレーティングシステム１５上で稼働するアプリケーション、ＧＰＳ受信機１６、ジャイロ/加速度センサ１７、地図データを記憶する記憶部１８、移動電話網にアクセスするための移動通信装置１９を備えている。

また、モバイル装置１は、上述したアプリケーションとして、移動通信装置１９や音声入出力部１３や操作部１２を用いた移動電話機能を提供する移動電話アプリケーション１０１と、ナビゲーション機能を提供するナビゲーションアプリケーション１０２と、その他のアプリケーション１０３を備えている。

ただし、モバイル装置１は、ハードウエア的には、ＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータを用いて構成されるものあり、オペレーティングシステム１５や、各アプリケーションなどは、当該コンピュータが、所定のコンピュータプログラムを実行することにより実現されるものである。

さて、このような構成において、モバイル装置１のナビゲーションアプリケーション１０２は、定期的に、ＧＰＳ受信機１６やジャイロ/加速度センサ１７を利用した基準位置や現在の基準方位の算出を行う。ここで、基準位置の算出は、たとえば、ＧＰＳ受信機１６を用いて衛星測位した現在の位置を基準位置とすることにより行う。また、基準方位の算出は、ＧＰＳ受信機１６を用いて衛星測位した現在の進行方位を基準方位としたり、ジャイロ/加速度センサ１７の検出値から求まる現在の進行方位を基準方位として算出することにより行う。

また、ナビゲーションアプリケーション１０２は、基準位置、基準方位と、記憶部１８に記憶された地図データとのマップマッチング処理を行い現在位置と現在進行方位とを算出する。

また、ナビゲーションアプリケーション１０２は、ユーザから設定された目的地までのルートを探索し、誘導経路として設定する処理を行う。
また、ナビゲーションアプリケーション１０２は、地図データが表す地図上に、現在位置や現在の進行方向を表す現在地マークや目的地までのルートやユーザ操作受け付け用のボタンオブジェクトを表したナビゲーション画面を生成し、ディスプレイ１１に表示するナビゲーション画面表示処理を行う。

ここで、図２に、このようにしてナビゲーションアプリケーション１０２がナビゲーション画面表示処理で生成表示するナビゲーション画面の例を示す。
図示するように、ナビゲーション画面画像は、基準方位を上方向として表示した地図２１上に、現在位置を表す現在地マーク２２や目的地までのルート２３やユーザ操作受け付け用のボタンオブジェクト２４を表したものとなっている。

以下、上述のようにナビゲーションアプリケーション１０２が行うマップマッチング処理について、ユーザが、モバイル装置１を自動車内で使用している場合を例にとり説明する。

マップマッチング処理は、基準位置からの距離が所定距離内にある各道路上の、基準位置に直近の地点の各々を候補地点に設定し、各候補地点について、候補地点の現在位置としての確からしさを示す評価値を算出し、評価値による候補地点の現在位置としての確からしさの評価が最も高い候補地点を現在位置として算出することにより行う。

ここで、各候補地点の評価値は、複数の評価要素を総合的に評価して算出する。
ここで、評価要素としては、図４ａに示すような今回の基準位置と評価対象の候補地点Ｐｒ（０）との間の距離ｄや、今回の基準方位Ａ（０）と、評価対象の候補地点Ｐｒ（０）が位置する道路の候補地点Ｐｒ（０）の位置における方位との方位差θ１や、後述する距離観点道路内外評価値や、後述する方位観点道路内外評価値などを用いる。

なお、評価要素の一つである距離ｄの評価は、距離ｄが小さい候補地点ほど現在位置としての確からしさが大きいと評価することにより行い、評価要素の一つである方位差θ１の評価は、方位差θ１が小さい候補地点ほど現在位置としての確からしさが大きいと評価することにより行う。

また、距離観点道路内外評価値と方位観点道路内外評価値とは、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点である可能性があるか否かを表すものであり、距離観点道路内外評価値と方位観点道路内外評価値の評価は、これら評価値が、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点である可能性があることを表しているときに、候補地点が現在位置である可能性があると評価し、これら評価値が、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点でないことを表しているときに、候補地点が現在位置ではない評価することにより行う。または、距離観点道路内外評価値と方位観点道路内外評価値の評価は、これら評価値が、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点である可能性があることを表しているときに、候補地点の現在位置としての確からしさが大きいと評価し、これら評価値が、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点でないことを表しているときに、候補地点の現在位置としての確からしさが小さいと評価することにより行う。

以下、このような構成においてナビゲーションアプリケーション１０２が、設定した各候補地点について上述した距離観点道路内外評価値と方位観点道路内外評価値とを算出するために行う道路内外評価値算出処理について説明する。

図３に、道路内外評価値算出処理の手順を示す。
なお、道路内外評価値算出処理は、設定された個々の候補地点を対象として、それぞれ行われるものである。
図示するように、この処理では、まず、候補地点の位置する道路を着目道路に設定する（ステップ３０２）。
そして、図４ａに示すような、今回の基準位置Ｐ（０）と今回の候補地点Ｐｒ（０）との間の距離ｄを算出し保存する（ステップ３０４）。
そして、過去所定距離（たとえば、３００ｍ）走行中に今回の候補地点に至る経路上に連続して設定された前回以前の過去の候補地点のグループを算出し、算出したグループ内の各候補地点について算出され保存されている距離ｄより距離しきい値Thdを算出し、設定する（ステップ３０６）。

ここで、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に設定された候補地点のグループとは、過去所定距離走行中に設定された候補地点の集合であって、候補地点の設定順に集合内の候補地点と今回の候補地点を結んだ軌跡が、今回の候補地点に至る道路上の軌跡を描く候補地点のグループである。

すなわち、たとえば、図４ｂに示すように、現在までに所定距離を走行した期間中に、Ｐ（-ｎ）からＰ（０）のｎ+１個の基準位置が順次算出され、各基準位置に対して道路ｘ上にＰｒｘ（-ｎ）からＰｒｘ（０）のｎ+１個の候補地点が順次設定され、各基準位置に対して道路ｙ上にＰｒy（-ｎ）からＰｒｙ（０）のｎ+１個の候補地点が順次設定されている場合、Ｐｒｘ（-ｎ）からＰｒｘ（-１）の道路ｘ上の各候補地点が、過去所定距離走行中に今回の道路ｘ上の候補地点Ｐｒｘ（０）に至る経路上に設定された候補地点のグループとなり、Ｐｒｙ（-ｎ）からＰｒｙ（-１）の道路ｙ上の各候補地点が、過去所定距離走行中に今回の道路ｙ上の候補地点Ｐｒｙ（０）に至る経路上に設定された候補地点のグループとなる。

なお、今回の一つの候補地点に対して、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に設定された候補地点のグループとして、図４ｃに示すように、複数のグループＧ１、Ｇ２が設定可能な場合には、双方のグループについて距離しきい値Thdを求めた上で、より値が小さい方の距離しきい値Thdを、最終的な距離しきい値Thdとして算出する。

次に、距離しきい値Thdは、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に連続して設定された前回以前の過去の候補地点のグループ内の各候補地点について算出され保存されている距離ｄの平均値をＭｄ、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に連続して設定された前回以前の過去の候補地点のグループ内の各候補地点について算出され保存されている距離ｄの標準偏差をＳＤｄ、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に連続して設定された前回以前の過去の候補地点のグループ内の各候補地点が位置する道路の道路幅の平均値をＭｗとして、
距離しきい値Thd = Ｍｄ+（２×ＳＤｄ）+（ＭＷ/２）
により求める。

なお、走行距離は、たとえば、基準位置の移動距離より求めるようにする。
また、今回の候補地点に至る経路上に、過去所定距離走行中、候補始点が連続して設定されていない場合、すなわち、過去所定距離走行中に、今回の候補地点に至る経路上候補地点が設定されなかった回がある場合には、距離しきい値Thdとして予め定めた値を設定する。

さて、図３に戻り、次に、ステップ３０４で今回算出した距離ｄが、ステップ３０６で算出した距離しきい値Thdより大きいかどうかを調べ（ステップ３０８）、大きくなければ今回の候補地点の距離観点道路内外評価値を道路内に設定し（ステップ３１０）、大きければ今回の候補地点の距離観点道路内外評価値を道路外に設定する（ステップ３１２）。なお、距離観点道路内外評価値は、その値が道路内である場合、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点である可能性があることを表し、その値が道路外である場合、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点でないことを表す。

そして、次に、図４ａに示す、今回の基準方位Ａ（０）と今回の候補地点が位置する道路の今回の候補地点における方位との方位差θ（0）を算出し保存する（ステップ３１４）。

そして、過去所定距離（たとえば、３００ｍ）走行中に今回の候補地点につながる道路上に設定された前回以前の過去の候補地点のグループを算出し、算出したグループ内の各候補地点について算出され保存されている方位差θより方位差しきい値Thθを算出する（ステップ３１６）。

ここで、方位差しきい値Thθは、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に連続して設定された前回以前の過去の候補地点のグループ内の各候補地点について算出され保存されている方位差θの平均値をＭθ、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に連続して設定された前回以前の過去の候補地点のグループ内の各候補地点について算出され保存されている方位差θの標準偏差をＳＤθとして、
距離しきい値Thθ = Ｍθ+（２×ＳＤθ）
により求める。

なお、今回の候補地点に至る経路上に、過去所定距離走行中、候補始点が連続して設定されていない場合、すなわち、過去所定距離走行中に、今回の候補地点に至る経路上候補地点が設定されなかった回がある場合には、方位差しきい値Thθとして予め定めた値を設定する。

また、図４ｂに示すように、今回の一つの候補地点に対して、過去所定距離走行中に今回の候補地点に至る経路上に設定された候補地点のグループとして、図４ｃに示すように、複数のグループＧ１、Ｇ２が設定可能な場合には、双方のグループについて方位差しきい値Thθを求めた上で、より値が小さい方の方位差しきい値Thθを、最終的な方位差しきい値Thθとして算出する。

そして、ステップ３１４で今回算出した方位差θが、ステップ３１６で算出した方位差しきい値Thθより大きいかどうかを調べ（ステップ３１８）、大きくなければ今回の候補地点の方位観点道路内外評価値を道路内に設定し（ステップ３２０）、大きければ今回の候補地点の方位観点道路内外評価値を道路外に設定する（ステップ３２２）。

ここで、方位観点道路内外評価値は、その値が道路内である場合、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点である可能性があることを表し、その値が道路外である場合、候補地点が現在位置が位置する道路上の地点でないことを表す。

以上、道路内外評価値算出処理について説明した。
ところで、図５ａに示すように、走行速度が変化する場合、基準位置や候補地点が算出される空間的間隔は一様とはならない。
そこで、以上の道路内外評価値算出処理のステップ３０６、３１６における過去所定距離走行中に今回の候補地点につながる道路上に設定された前回以前の過去の候補地点のグループの算出においては、図５ｂに示すように、現在までに所定距離を走行した期間中の各回において算出された基準位置のうちから、基準位置を、今回の基準位置Ｐ（0）及び抽出後の基準位置(図では、Ｐ（-1）、Ｐ（-2）、Ｐ（-ｊ）、Ｐ（-ｋ）...)の間隔がほぼ一定の空間的間隔となるように抽出し、抽出した基準位置に対して設定された候補地点のみがグループに含まれるように、当該前回以前の過去の候補地点のグループを算出するようにすることが好ましい。

以下、以上のような道路内外評価値の処理例を示す。
いま、図６に示すように、現在までに、Ｐ（-ｎ）からＰ（０）のｎ+１個の基準位置が算出され、各基準位置に対して道路ｘ上にＰｒｘ（-ｎ）からＰｒｘ（０）のｎ+１個の候補地点が設定され、各基準位置に対して道路ｙ上にＰｒy（-ｎ）からＰｒｙ（０）のｎ+１個の候補地点が設定されているものとする。

この場合、Ｐｒｘ（-ｎ）からＰｒｘ（０）の道路ｘ上の各候補地点Ｐｒｘ（i）に対して、その候補地点Ｐｒｘ（i）より前に道路ｘ上に設定された各候補地点Ｐｒｘについて算出した距離ｄに基づいて距離しきい値Thdxが設定され、Ｐｒｘ（i）について算出した距離ｄが距離しきい値Thdxより大きくない場合には、今回の候補地点の距離観点道路内外評価値は道路内に設定され、大きければ今回の候補地点の距離観点道路内外評価値は道路外に設定される。

また、Ｐｒｙ（-ｎ）からＰｒｙ（０）の道路ｙ上の各候補地点Ｐｒｙ（i）に対して、その候補地点Ｐｒｙ（i）より前に道路ｙ上に設定された各候補地点Ｐｒｙについて算出した距離ｄに基づいて距離しきい値Thdyが設定され、Ｐｒｙ（i）について算出した距離ｄが距離しきい値Thdyより大きくない場合には、今回の候補地点の距離観点道路内外評価値は道路内に設定され、大きければ今回の候補地点の距離観点道路内外評価値は道路外に設定される。

ここで、真の現在位置が道路ｘ上にある場合、基準位置と道路ｘとの距離の分布は、平均値±標準偏差の２倍の範囲に９５％の値が分布する正規分布に従うため、道路ｘ上の各候補地点について算出される距離ｄはほぼ、道路ｘ上の各候補地点について算出される距離しきい値Thdxより小さくなる。

一方で、真の現在位置が道路ｘ上にある場合、基準位置と道路ｙとの距離の分布は、正規分布とはならず、道路ｙ上の各候補地点について算出される距離ｄは、図示するように、真の現在位置が位置する道路ｘと道路ｙとの間の距離の拡大に伴って、距離しきい値Thdyより大きくなる。

よって、このような距離しきい値Thdを用いれば、現在位置が算出された候補地点が位置する道路外の位置であるか否かを適切に判別することができる。
次に、図７ａに示すように、現在までに、Ｐ（-ｎ）からＰ（０）のｎ+１個の基準位置と、Ａ（-ｎ）からＡ（０）のｎ+１個の基準方位が算出され、各基準位置に対して道路ｘ上にＰｒｘ（-ｎ）からＰｒｘ（０）のｎ+１個の候補地点が設定され、各基準位置に対して道路ｙ上にＰｒy（-ｎ）からＰｒｙ（０）のｎ+１個の候補地点が設定されているものとする。

この場合、Ｐｒｘ（-ｎ）からＰｒｘ（０）の道路ｘ上の各候補地点Ｐｒｘ（ｉ）に対して、その候補地点Ｐｒｘ（i）より前に道路ｘ上に設定された各候補地点Ｐｒｘについて算出した方位差θｘに基づいて方位差しきい値Thθxが設定され、Ｐｒｘ（i）について算出した方位差θｘ（i）が、しきい値Thθxより大きくない場合には、今回の候補地点の方位観点道路内外評価値は道路内に設定され、大きければ今回の候補地点の方位観点道路内外評価値は道路外に設定される。

また、Ｐｒｙ（-ｎ）からＰｒｙ（０）の道路ｘ上の各候補地点Ｐｒｙ（i）に対して、その候補地点Ｐｒｙ（i）より前に道路ｘ上に設定された各候補地点Ｐｒｙについて算出した方位差θｙに基づいて方位差しきい値Thθyが設定され、Ｐｒｙ（i）について算出した方位差θｙ（i）が方位差しきい値Thθyより大きくない場合には、今回の候補地点の方位観点道路内外評価値は道路内に設定され、大きければ今回の候補地点の方位観点道路内外評価値は道路外に設定される。

ここで、真の現在位置が道路ｘ上にある場合、基準方位と道路ｘ上の候補地点における道路ｘの方位との方位差の分布は、平均値±標準偏差の２倍の範囲に９５％の値が分布する正規分布に従うため、図７ｂに示すように、道路ｘ上の各候補地点について算出される方位差θｘは、図７ｂに示すように、ほぼ、道路ｘ上の各候補地点について算出される方位差しきい値Thθxより小さくなる。

一方で、真の現在位置が道路ｘ上にある場合、基準方位と道路ｙ上の候補地点における道路ｙの方位との方位差の分布は、正規分布とはならず、図７ｂに示すように、道路ｙ上の各候補地点について算出される方位差θｙは、図示するように、真の現在位置における道路ｘの方位と、道路ｙ上の候補地点における道路ｙの方位との方位差の拡大に伴って、方位差しきい値Thθyより大きくなる。

よって、このような方位差しきい値Thθを用いれば、現在位置が算出された候補地点が位置する道路外の位置であるか否かを適切に判別することができる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上では、現在位置が候補地点が位置する道路上にあるか否かの判別に距離観点道路内外評価値と方位観点道路内外評価値とを用いたが、現在位置が候補地点が位置する道路上にあるか否かの判別には、基準位置と候補地点の相関の大きさや、基準方位と候補地点における道路の方位との相関の大きさを表す任意の評価値を用いることができる。

なお、以上の実施形態は、モバイル装置１への適用を例にとり説明したが、本実施形態におけるナビゲーションアプリケーション１０２の動作、構成は、車載のナビゲーション装置の動作、構成としても適用できる。また、この場合において、車載のナビゲーション装置における、上述した基準位置や基準方位の算出は、自動車に備えたジャイロセンサや加速度センサや車速センサに基づく推測航法によって算出するようにしてもよい。

１…モバイル装置、１１…ディスプレイ、１２…操作部、１３…音声入出力部、１４…外部インタフェース、１５…オペレーティングシステム、１６…ＧＰＳ受信機、１７…加速度センサ、１８…記憶部、１９…移動通信装置、１０１…移動電話アプリケーション、１０２…ナビゲーションアプリケーション、１０３…他のアプリケーション。

Claims (17)

1. 自身の位置を計測するナビゲーション装置であって、
   計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の道路上の基準位置に最寄りの地点を参照地点に設定する処理を繰り返し行う参照地点設定部と、
   参照地点が設定された各回において、参照地点が設定された道路外に現在位置が位置するかどうかを判定する道路外判定部とを有し、
   前記道路外判定部は、参照地点が設定された各回において、今回設定された前記基準位置と今回設定された前記参照地点との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点の各々を着目参照地点として、各着目参照地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、今回設定された参照地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定し、小さい相関を表していない場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定しない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、
   前記評価対象相関値として、前記基準位置と前記参照地点との距離を用いることを特徴とするナビゲーション装置。
3. 自身の位置と進行方位を計測するナビゲーション装置であって、
   計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定すると共に、計測した現在の当該ナビゲーション装置の進行方位を基準方位として設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の道路上の基準位置に最寄りの地点を参照地点に設定する処理を繰り返し行う参照地点設定部と、
   参照地点が設定された各回において、参照地点が設定された道路外に現在位置が位置するかどうかを判定する道路外判定部とを有し、
   前記道路外判定部は、参照地点が設定された各回において、前記基準方位と、前記参照地点における道路の方位との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点の各々を着目参照地点として、各着目参照地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、今回設定された参照地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定し、小さい相関を表していない場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定しないことを特徴とするナビゲーション装置。
4. 請求項３記載のナビゲーション装置であって、
   前記評価対象相関値として、前記基準方位と前記参照地点における道路の方位との差を用い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、
   前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点のうちの、直近に所定距離、当該ナビゲーション装置が移動する期間中に設定された参照地点を、前記着目参照地点とすることを特徴とするナビゲーション装置。
6. 自身の位置を計測し計測した位置に基づいて現在位置を算出する処理を繰り返し行うナビゲーション装置であって、
   現在位置を算出する各回において、計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の各道路上の基準位置に最寄りの地点を候補地点に設定する候補地点設定部と、
   現在位置を算出する各回において、今回設定された前記各候補地点の真の現在位置としての確からしさを複数の評価値について評価して得られた評価結果に応じて最も真の現在位置としての尤度が大きい候補地点を現在位置として算定する現在位置算定部と、
   道路外判定部とを有し、
   前記複数の評価値は、前記道路外判定部が算出する道路内外評価値を含み、
   前記道路外判定部は、現在位置を算出する各回において、今回設定された前記基準位置と評価する前記候補地点との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の候補地点であって、当該複数の候補地点と評価する候補地点とを候補地点の設定順に結んだ軌跡が、評価する候補地点に至る道路上の軌跡となる複数の候補地点の各々を着目候補地点として、各着目候補地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、評価する候補地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す値を算出し、小さい相関を表していない場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す値を算出し、
   前記道路内外評価値は、値が候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す場合に、値が補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す場合に比べ、候補地点が真の現在位置として確からしいことを表すことを特徴とするナビゲーション装置。
7. 請求項６記載のナビゲーション装置であって、
   前記評価対象相関値として、前記基準位置と前記候補地点との距離を用いることを特徴とするナビゲーション装置。
8. 自身の位置と進行方位を計測し計測した位置と進行方位に基づいて現在位置を算出する処理を繰り返し行うナビゲーション装置であって、
   現在位置を算出する各回において、計測した現在の当該ナビゲーション装置の位置を基準位置に設定すると共に、計測した現在の当該ナビゲーション装置の進行方位を基準方位として設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の各道路上の基準位置に最寄りの地点を候補地点に設定する候補地点設定部と、
   現在位置を算出する各回において、今回設定された前記各候補地点の真の現在位置としての確からしさを複数の評価値について評価して得られた評価結果に応じて最も真の現在位置としての尤度が大きい候補地点を現在位置として算定する現在位置算定部と、
   道路外判定部とを有し、
   前記複数の評価値は、前記道路外判定部が算出する道路内外評価値を含み、
   前記道路外判定部は、現在位置を算出する各回において、今回設定された前記基準方位と評価する前記候補地点における道路の方位との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の候補地点であって、当該複数の候補地点と評価する候補地点とを候補地点の設定順に結んだ軌跡が、評価する候補地点に至る道路上の軌跡となる複数の候補地点の各々を着目候補地点として、各着目候補地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、評価する候補地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す値を算出し、小さい相関を表していない場合に、評価する候補地点の道路内外評価値の値として、候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す値を算出し、
   前記道路内外評価値は、値が候補地点が設定された道路上に現在位置が位置する可能性があることを表す場合に、値が補地点が設定された道路外に現在位置が位置することを表す場合に比べ、候補地点が真の現在位置として確からしいことを表すことを特徴とするナビゲーション装置。
9. 請求項８記載のナビゲーション装置であって、
   前記評価対象相関値として、前記基準方位と前記候補地点における道路の方位との差を用いることを特徴とするナビゲーション装置。
10. 請求項６、７、８または９記載のナビゲーション装置であって、
    前回以前に設定された複数の候補地点であって、当該複数の候補地点と評価する候補地点とを候補地点の設定順に結んだ軌跡が、評価する候補地点に至る道路上の軌跡となる複数の候補地点のうちの、直近に所定距離、当該ナビゲーション装置が移動する期間中に設定された候補地点を、前記着目候補地点とすることを特徴とするナビゲーション装置。
11. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載のナビゲーション装置であって、
    前記計測した当該ナビゲーション装置の位置は、ＧＰＳ受信機によって計測した当該ナビゲーション装置の位置であることを特徴とするナビゲーション装置。
12. 自身の位置を計測する計測装置を備えた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、
    計測した現在の当該コンピュータの位置を基準位置に設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の道路上の基準位置に最寄りの地点を参照地点に設定する処理を繰り返し行う参照地点設定部と、
    参照地点が設定された各回において、参照地点が設定された道路外に現在位置が位置するかどうかを判定する道路外判定部として機能させるコンピュータプログラムであって、
    前記道路外判定部は、参照地点が設定された各回において、今回設定された前記基準位置と今回設定された前記参照地点との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点の各々を着目参照地点として、各着目参照地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、今回設定された参照地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定し、小さい相関を表していない場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定しないことを特徴とするコンピュータプログラム。
13. 請求項１２記載のコンピュータプログラムであって、
    前記評価対象相関値として、前記基準位置と前記参照地点との距離を用いることを特徴とするコンピュータプログラム。
14. 自身の位置と進行方位を計測する計測装置を備えた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、
    計測した現在の当該コンピュータの位置を基準位置に設定すると共に、計測した現在の当該コンピュータの進行方位を基準方位として設定し、地図を表す地図データを参照し、基準位置の周辺の道路上の基準位置に最寄りの地点を参照地点に設定する処理を繰り返し行う参照地点設定部と、
    参照地点が設定された各回において、参照地点が設定された道路外に現在位置が位置するかどうかを判定する道路外判定部として機能させるコンピュータプログラムであって、
    前記道路外判定部は、参照地点が設定された各回において、前記基準方位と、前記参照地点における道路の方位との相関の大きさを表す評価対象相関値を算出し、前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点の各々を着目参照地点として、各着目参照地点について各々算出された評価対象相関値の履歴より、評価対象相関値のおおよそが含まれることとなる分布範囲の境界の値を、当該履歴内の評価対象相関値が所定の分布モデルに従って分布していると仮定して統計的に求め、求めた境界の値をしきい値に設定し、今回設定された参照地点について算出した評価対象相関値が前記しきい値よりも小さい相関を表しているかどうかを判定し、小さい相関を表している場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定し、小さい相関を表していない場合に、今回設定された参照地点が設定された道路外に現在位置が位置すると判定しないことを特徴とするとしてコンピュータプログラム。
15. 請求項１４記載のコンピュータプログラムであって、
    前記評価対象相関値として、前記基準方位と前記参照地点における道路の方位との差を用いることを特徴とするコンピュータプログラム。
16. 請求項１２、１３、１４または１５記載のコンピュータプログラムであって、
    前回以前に設定された複数の参照地点であって、当該複数の参照地点と今回設定された参照地点とを参照地点の設定順に結んだ軌跡が、今回設定された参照地点に至る道路上の軌跡となる複数の参照地点のうちの、直近に所定距離、当該コンピュータが移動する期間中に設定された参照地点を、前記着目参照地点とするコンピュータプログラム。
17. 請求項１２、１３、１４、１５または１６記載のコンピュータプログラムであって、
    前記計測装置は、ＧＰＳ受信機であることを特徴とするコンピュータプログラム。