CN102057402A - 路线导向数据库的数据结构 - Google Patents

Abstract

本发明实现符合实际的通行方式并且没有别扭感的路线导向。在路线导向装置中，除了路线检索用的2维道路网络之外，另行配备路线导向用的3维道路网络和引导线形状数据。引导线形状数据为对应于在交叉路口处直行、右转、左转等的通行方式进行引导，或在进入交叉路口之前引导车辆变更车道的3维导向显示用的数据。2维道路网络的连线·节点经由3维道路网络，与引导线形状数据建立相互关联的关系。路线检索采用2维道路网络进行。路线导向采用与通过路线检索获得的连线·节点相关联的引导线形状数据进行。通过这样，可在不增加路线检索的负荷的情况下实现对应于通行方式的、从直觉上容易理解的路线导向。

Description

路线导向数据库的数据结构

技术领域

本发明涉及路线导向装置为了显示在路线上引导构成导向对象的移动体的引导线而采用的路线导向数据库的数据结构。

背景技术

在导航等的路线导向装置中，采用以节点和连线表达道路的2维的道路网络，检索从用户指定的出发地到目的地的路线。然后在地图上显示已检索出的路线，并且显示通过GPS(Global Positioning System)等检测到的当前位置，对路线进行导向。

近年来，为了使用户容易理解路线，采用建筑物等的地面物的3维模型的计算机制图，以3维方式显示地图的技术等的各种技术。

比如，专利文献1公开了下述路线导向装置，其中，在要导向的路线上，在进入难易度高于设定值的交叉路口之前，预览显示3维动画的导向。另外，在该3维动画中，根据到交叉路口的距离改变视点。

通常，道路网络作为2维数据库而构成。如果在以3维方式显示的地图上显示通过该数据库获得的路线、当前位置，则有时候会根据路面的高度，将路线、当前位置显示于离开地面的空中，或以潜入地下的状态显示。专利文献2公开了下述的技术，其中，为了解决上述课题，采用包括高度信息的道路网络，对路线、当前位置均进行考虑了各地点的高度的显示。

作为用于易于理解交叉路口的通行方法的技术，可以举出下述技术，其中，通过由上下行车道形成的2维的有向连线表现各条道路，并且在交叉路口内，配备对应于左右转的连线(参照专利文献3的图12)。

另外，专利文献4公开了下述技术，在这样使用有向连线的情况下，为导向用而显示的交叉路口的形状接近实际的形状。即在专利文献4的技术中，将对应于左右转而设置于交叉路口内的连线称为交叉路口内连线，采用不同于表示通常的道路的连线的种类的连线。而且将通过交叉路口内连线连接的多个节点视为1个交叉路口，以此实现接近实际交叉路口的显示。

专利文献1：日本特许第3745235号文献

专利文献2：日本特开2005-321370号文献

专利文献3：日本特许第2866358号文献

专利文献4：日本特开平11-108679号文献

对于用户来说，最容易理解符合实际通行方式的导向显示。而且也最容易理解在从用户本身的视点观看的3维图像内(在下面称为“驾驶者视点”)显示路线的情况。

比如，在交叉路口处，与显示沿直行的2条连线呈直角地弯曲的路线的情况相比，最好是用对应于实际的左右转的方式的曲线表示。特别是在多条行车道的道路交叉的较大的交叉路口，如果按照右转的路线大致呈直角地弯曲的方式显示，则用户会感到别扭。

图23为表示路线检索用的节点·连线的导向显示例的说明图。在上侧示出2维显示的例子，在下侧示出3维显示的例子。该图表示对用线表示的连线2301、2302上通行的路线进行导向的情况。将连线2301、2302分别设定在道路的中间，通过设定在交叉路口A23的节点来结合。通过显示表示本车的楔形的标记2303其顶点到达各连线上，由此来表示本车的行进方向。在该显示中，在交叉路口A23处，在应导向的路线从连线2301转移到连线2302的瞬间，如图所示，标记2303的方向急剧改变。

在驾驶者看来，在进行这样的显示时，用户也可能误解为直行，同时进入交叉路口的情况。为了使得用户能够在直觉上正确地理解路线，最好是显示向右转的曲线状的路线。

导向显示与用户行驶的行车道的位置关系也是重要的。有时候路线检索用的节点·连线设定在道路的中央，有偏离实际通行的行车道的情况。如果采用象这样设定的节点·连线进行路线导向，则在中央隔离带、反向行车道上显示路线，使人感觉到别扭。比如，从图23的下侧所示的例子可知，表示路线的导向2301在图中的红色×表示的区域A24以后，在反向行车道上超越显示。特别是在3维显示的情况下该显示给用户造成的混乱是很大的。在图23的例子中，沿导向2301朝图的上侧行驶的用户看到该显示靠右侧，从直觉上会误解为右转，进入右侧的右转行车道。这样的误解在以驾驶者的视点显示的情况下更容易产生。

在从有多条行车道的道路进入交叉路口的情况下，最好根据左右转，预先进行行车道变更导向。这是因为，在较大的交叉路口处，如果在进入交叉路口前没有先靠到右侧或左侧的行车道而行驶，则可能无法遵循导向左转或右转。在图23的下侧所示的例子中，在先前的交叉路口，可能会尽管要左转却引导到右侧的行车道，作为行车道变更的导向也是不合适的。

在进行路线导向的情况下，必须避免象这样给用户造成别扭，造成误解的显示，进行符合通行方式的导向显示。象这样符合通行方式的导向显示在以驾驶者视点进行导向显示时特别有用，但是，对于鸟瞰式的3维地图显示和2维的地图显示也是有用的。

在已有技术中，无法实现上述导向显示。如果象专利文献3中公开的那样，分别设置与在交叉路口的左右转相对应的连线，则可对曲线状的路线进行导向显示。但是，在这种情况下，导致路线检索用的连线数量增加、路线检索所要求的时间增加的另外的课题。如果要对进入交叉路口之前的行车道变更进行导向，则必须对应于行车道数量，增加表示道路的连线的数量，路线检索所需要的时间进一步增加。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，本发明的目的在于，在不对路线检索造成影响的情况下，实现符合通行方式的导向显示。

本发明提供为了显示在路线上引导作为导向对象的移动体的引导线而使用的路线导向数据库的数据结构。移动体包括车辆、自行车、步行者等。

路线导向数据库为由具有计算机，借助下述的处理，进行路线导向的路线导向装置所采用的数据库。

路线导向装置首先读入路线检索结果。路线检索结果用节点和连线表现要导向的路线。节点和连线为在路线检索数据库中表示道路的组成要素。连线为由通过与道路相对应的位置坐标表示的点列形成的线段或折线。节点为通过与连线的交点或端点相对应的位置坐标表示的地点。

路线导向装置可检测出移动体的当前位置的位置坐标，对应于位置坐标，参照路线检索结果，显示移动体应行进的路线。路线的显示可根据用路线检索结果表示的节点和连线进行，是用于将应通过哪条道路通知给用户的显示。路线既可在2维地图上显示，也可进行3维显示。

另外，路线导向装置也可参照路线导向数据库，显示用于在路线上引导移动体的通行的引导画面。引导画面可提供用户从直觉上容易理解应行进的方向的画面。引导画面既可以2维方式显示，也可以3维方式显示。从直觉上容易理解出发，最好采用通过3维模型表现地面物的3维的显示，而且最好采用移动体上的视点，即驾驶者视点。

在本发明中用于路线导向的路线导向数据库具备引导线形状数据与关联信息。另外，既可为包括上述路线检索数据库的结构，也可作为有别于路线检索数据库的其他数据库而配备。本发明也可采用下述的方式，即在服务器中设置例如路线检索数据库，用该服务器进行路线检索，然后仅将路线检索结果提供给路线检索装置。

引导线形状数据为用点列表示在路线上移动体应通行的引导线的数据。例如，在交叉路口内设置表示直行的直线状的引导线，表示左右转的曲线状的引导线即可。另外，也可设置对应于行车线变更的引导线。通过配备多种的引导线，可实现用户容易理解的导向显示。引导线既可用将具有位置坐标的点列连接的折线或曲线来规定，也可用函数来规定。

此外，由于引导线形状数据作为有别于路线检索数据库的其他数据库而配备，故即使增加引导线的数量，仍不对路线检索的处理负荷造成影响。

关联信息为对应于各引导线形状数据而设置的数据，其为使引导线形状数据与以节点和连线表示的路线相关联的数据。路线导向装置可根据路线检索结果中包含的节点和连线，参照关联信息，确定各引导线形状数据，可显示引导线。

本发明中，将象这样用于路线导向的引导线形状数据作为有别于路线检索数据库的其他数据库而构成，因此，能够在不增加路线检索处理的负荷的情况下显示符合通行方式的引导画面。从而，如果利用本发明的路线导向数据库，用户就能够实现直觉上更容易理解的路线导向。

在本发明的路线导向数据库中，关联信息是指使路线检索的节点和连线与引导线形状数据相互对应的广泛的形式的数据，可采用各种的结构。

比如，也可以将应该与各引导线形状数据相关联的节点和连线作为关联信息设置。

此外，作为另一方式，也可采用将把引导线形状数据简化表达的中间节点和中间连线作为关联信息的一部分配备，经由该中间节点和中间连线，使引导线形状数据与节点·连线相互关联的方式。中间节点和中间连线与各路线检索数据库的节点和连线可以以n对m(n、m为自然数)相互对应。

在采用上述中间节点、中间连线的情况下，具有表示节点和连线与中间节点和中间连线的对应关系的第1关联数据、以及表示引导线形状数据与中间节点和中间连线的对应关系的第2关联数据，借助于此，可使引导线形状数据与节点和连线相关联。在许多情况下，实际的道路由多个节点·连线构成，引导线形状数据相对于各节点·连线配备多个。从而，两者的对应的数量巨大。如果象本方式那样利用中间节点·中间连线，则具有下述的优点，即可以分别设定引导线形状数据与中间节点·中间连线的对应、以及中间节点·中间连线与节点·连线的对应，能够较灵活而容易地实现引导线形状数据与节点·连线之间的相互关联。比如，如果对应于路线检索数据库的种类，只要改变使该节点·连线与中间数据库相对应的第1关联数据，就能够在不改变引导线形状数据与关联信息的内容的情况下，使多个路线检索数据库与引导线形状数据相互关联。

在上述方式中，中间节点、中间连线、第1关联数据、第2关联数据构成关联信息。象这样本发明的关联信息并不限于由1种数据构成的信息，还包括由多种数据的组合构成的信息。在以下的说明中，也将包括中间节点、中间连线、以及使它们与路线检索数据库的节点·连线相互关联的第1关联数据的数据库称为中间数据库。

上述方式也可称为以包含中间节点、中间连线的层级结构来建立引导线形状数据与路线检索数据库的对应关系的方式。在上述方式中，列举仅介设有由中间节点和中间连线形成的1层的中间层的情况，但是也可采用介设多个层的方式。比如，在介设由第1中间节点、第1中间连线形成的第1层和由第2中间节点、第2中间连线形成的第2层的方式中，关联信息可由第1层和第2层的中间节点、中间连线形成的数据；使路线检索数据库的节点·连线与第1层相互关联的第1关联数据；使第1层与第2层相互关联的第2关联数据；使第2层与引导线形状相互关联的第3关联数据构成。在层级进一步增加的情况下也相同。

中间数据库也可采用各种结构。比如，中间节点也可与路线检索数据库的多个节点相互对应。通过这样做，在路线检索数据库中，可将接近的多个节点集中作为1个中间节点进行处理，可简化与引导线形状的对应关系。比如，在路线检索数据库中有包括多个节点的交叉路口的情况下，可用1个中间节点表示该交叉路口。

另外，中间连线也可以是包括表示移动体可通行的方向的信息的数据，即有向连线。通过这样做，即使在路线检索数据库的连线不是有向连线的情况下，也由于可使中间连线反映道路的通行方式，故具有容易与引导线形状数据相对应的优点。中间连线也可根据道路的行车道数量在一条道路上设置多条。

在路线导向数据库中也可包括下面所示的组合数据。所谓组合数据是，用多个引导线形状数据的组合规定从被指定作为要进入路线探索结果中得到的该路线探索结果中的一个交叉路口时的路线的进入连线，到指定作为离开该交叉路口时的路线的离开连线的引导线，使得该引导线通过多个交叉路口的数据。

比如，即使在获得通过作为路线检索的交叉路口的路线的情况下，实际上，因通行限制和中间隔离带的存在等原因，有时候无法象检索结果所说明的那样通行。而且即使是能够象路线检索所示那样通行的情况下，也有迂回其它交叉路口的方式更容易通行的情况。

本发明中，由于有别于路线检索数据另行配备引导线形状数据，故可脱离通过路线检索获得的通行方法而自由地设定引导线。于是，在上述情况下，可与按照检索结果获得的路线无关地，通过将多条引导线进行组合，显示在周边的交叉路口通行的引导线。通过采用组合数据，可使象这样设定的多条引导线对应于1个交叉路口。于是，可避免使引导线与节点的对应关系过度复杂化的情况，同时设定多种引导线。

组合数据也可包括中间数据库和引导线形状数据中的任何一种。于是，在不具有中间数据库的数据结构中，也可采用组合数据。

在本发明中，也可在引导线形状数据中，附加表示分别对应于与交叉路口的位置关系的区分的区域信息。

作为该情况下的区分，可形成比如，表示交叉路口内的交叉路口区域，表示接近交叉路口侧的规定区域的连接区域，以及表示其它的区域的线路区域。也可设置其它的区域。

连接区域可灵活地用作表示进入交叉路口时的行车线变更用的引导线形状数据等用的区域。于是，可根据接近交叉路口侧的道路的行车道数量、速度限制、右转用或左转用的行车道的有无等的属性，针对每个交叉路口而设定适合于行车道变更的范围。也可使设定连接区域的交叉路口与不是这样设定的交叉路口混合存在。

通过灵活使用区域信息，可显示用户容易理解的导向画面。比如，移动体的当前位置也可按照在处于线路区域内时，采用鸟瞰，在处于连接区域和交叉路口区域时，采用驾驶视点的方式，根据区域信息切换3D显示的视点。作为另一方式，也可根据区域信息，将所显示的地图放大，或进行北在上(地图的上方为北的显示)/前行方向(heading up)在上(地图的上方为移动体的行进方向的显示)的切换。

在本发明中，引导线形状数据可按照各种方式配备。

作为第1方式，引导线形状数据也可在交叉路口分别对应于从路线探索结果所指定的进入连线到离开连线的可通行的多条引导线设置。例如，在直行、右转、左转都可以的十字路口，对各进入连线设定对应于直行、右转、左转的3条引导线。这样就可以使用引导线，在不产生不舒适感觉的情况进行交叉路口的所有通行的引导。

作为第2方式，引导线形状数据也可以规定为，根据该交叉路口的进入连线和离开连线之间的角度，规定为从不同的进入地点进入交叉路口。这样就能够在例如根据进入连线与离开连线之间的角度判断为右转的情况下，设定能够从靠右车道的位置进入交叉路口的引导线形状数据。判断为左转的情况下，可以设定引导线形状数据，使得能够从靠左车道的位置进入交叉路口。如此一来，通过设定引导线形状数据，使得能够从不同的进入地点进入，能够显示符合实际通行方式的引导线。

在此情况下，在5叉路或其以上数量的道路交叉的交叉路口，如果针对每条脱离连线，改变进入地点，则引导线的形状过于复杂。为了避免这样的状态，引导线形状数据也可根据进入连线和脱离连线的角度，将交叉路口的通行方向编组为直行、右转、左转3个方向，对各组规定进入地点。这样将进入地点抑制在3个以下，故可抑制引导线形状的复杂化。

在上述各方式中，进入地点不必相对于全部引导线不同，也可多条引导线从相同的进入地点开始。比如，也可采用使直行和右转从1个进入地点开始，使左转的引导线从另一进入地点开始的方式。

在使引导线开始的进入地点不同的方式中，另外，在接近交叉路口的道路上的区域，也可以在引导线形状数据中包括分别表示将在道路上移动体的移动轨迹与进入地点连接的连接轨迹的数据。像这样就可以在接近交叉路口的区域，将相当于与进入地点相对应的行车道变更的引导线作为连接轨迹显示。

最好是在对于表示该连接轨迹的引导线形状数据的关联信息中，包括确定进入地点的数据。通过像这样，可根据进入地点分开使用连接轨迹。在如上所述将引导线形状数据进行区分的情况下，最好是在连接区域内设定连接轨迹。

作为第3方式，在至少1个交叉路口，对于从对该交叉路口由路线检索结果指定的进入连线到脱离连线的引导线的引导线形状数据，也可对应于指向因脱离交叉路口后的路线而不同的脱离地点的多条引导线分别配备。比如，在脱离连线由多条行车道形成的情况下，可设定在于交叉路口处右转后，进入左侧的行车道的引导线和进入右侧的行车道的引导线。进入左侧的行车道的引导线对于在于交叉路口处右转后，马上左转的路线是有用的。进入右侧的行车道的引导线对于在交叉路口处右转后，照原样直行的路线是有用的。

在像这样配备相对于多个脱离地点的引导线的情况下，最好是交叉路口的关联信息也包括脱离后的路线，实现引导线形状数据与节点和连线的相互关联。通过像这样做，可分开使用指向因脱离后的路线而不同的脱离地点的引导线，可对更容易通行的引导线进行导向。

在本发明中，引导线形状数据最好用包括位置和高度的信息的3维的点列规定。像这样可使采用引导线的引导画面适合驾驶视点和其它的3维显示内的道路高度地显示引导线、当前位置。比如，对高架道路的引导等也能够合适地进行。

不过，引导线形状数据不必一定为3维点列，也可作为仅示出位置的2维点列配备。

本发明的引导线的形状可任意地设定。但是，为了实现没有别扭感的导向，最好是引导线形状数据将表示引导线上的各地点的行进方向的变化的偏航角抑制在上限值以下。该上限值可根据例如作为引导时的速度假定的速度的移动体的偏向能力来确定。在作为导向对像的移动体为车辆的情况下，由于车辆不能够急剧改变方向，故最好将偏航角的上限值抑制在15度等的较小的值。

本发明也可作为支援上述路线导向数据库的生成的生成支援装置构成。

本发明的生成支援装置包括地图数据参照部、路线导向数据参照部、显示控制部、命令输入部、修正控制部。

地图数据参照部参照用于显示以3维方式表示地面物的3维地图的3维地图数据。路线导向数据参照部参照处于生成过程的路线导向数据库。显示控制部根据3维地图数据，显示从构成导向对象的移动体的视点观看到的3维地图，并且根据引导线导向数据库显示引导线。

生成支援装置可通过上述的显示，对采用已设定的路线导向数据的引导线进行模拟显示。于是，操作人员可观看该模拟显示，判断已设定的引导线是否适于导向。

生成支援装置的命令输入部对于显示，接受是否进行路线导向数据库的修正这样的来自操作人员的指示。在操作人员指示修正的情况下，修正控制部可转移到用于修正路线导向数据库的修正画面。也可取代向修正画面的转移，或在转移的同时，输出路线导向数据库中能够确定与修正指示相对应的部位的信息。作为这种信息，可采用表示在操作人员指示必须修正的时刻显示的地点的位置坐标、已显示的引导线、节点、连线的ID等信息。

如果采用本发明的生成支援装置，操作人员可在观看已设定的路线导向数据库的导向画面的同时，高效率地修正不适合的设定数据。即使引导线设定成圆滑的曲线，在引导画面上，也有看起来有急剧的方向变化，或过份接近道路标志等不自然的情况。在许多情况下，如果不尝试引导线的自然程度在导向画面中显示，则往往不能够确认。在本发明的生成支援装置中，通过模拟显示，可确认引导线的自然程度，并且可容易确定要求修正的引导线，因此可进行高效率的修正。

在生成支援装置中，也可设置偏航角检查部。偏航角检查部判断引导线形状数据的偏航角是否在预定的上限值以下。像这样就能够自动检测行进方向急剧地改变的不自然的引导线。在检测到偏航角超过上限值的引导线形状数据的情况下，利用上述修正控制部的功能，转移到修正画面，能够输出可确定必须修正的部位的信息即可。通过像这样做，可高效地修正引导线形状数据。

偏航角的检查也可仅仅针对引导线形状数据的一部分进行。作为进行检查的点，可以举出有例如，进入交叉路口的地点、从交叉路口脱离的地点、通过交叉路口的中央附近的地点、开始变更行车道的地点、行车道变更结束的地点等。

本发明也可构成为显示在路线上引导构成导向对像的移动体的引导线的路线导向装置。

在路线导向装置中具备地图数据参照部、路线检索结果存储部、路线导向数据库存储部、当前位置检测部、显示控制部。

地图数据参照部参照显示以3维方式表示地面物的3维地图用的3维地图数据。路线检索结果存储部存储以节点和连线表现应导向的路线的路线检索结果。路线导向数据库存储部存储具有路线检索数据库、引导线形状数据和关联信息的路线导向数据库。当前位置检测部检测移动体的当前位置的位置坐标。

显示控制部根据位置坐标，参照路线检索结果，确定移动体应行进的路线。又根据关联信息，确定与路线相对应的引导线形状数据，根据3维地图数据和引导线形状数据，以3维方式显示用于在路线上引导移动体通行的引导画面。

如果采用本发明的路线导向装置，可显示用户容易识别的引导画面。最好是引导画面可以由移动体的视点形成的驾驶者视点进行显示，但是，可以鸟瞰等各种视点显示。另外，也可一起显示2维的引导画面。

引导线形状数据作为表示分别对应于与交叉路口的位置关系的区分的区域信息，包括表示交叉路口内的交叉路口区域、表示接近交叉路口的侧的规定区域的连接区域、以及表示其它区域的线路区域的表示用的信息，在此情况下，也可根据该区分，切换以3维方式显示引导画面时的视点。

由于采用区域信息，具有下述的优点，即在不进行计算从交叉路口到当前位置的距离等运算就能够容易地切换视点。在这里，列举了视点的切换例子，但是，也可进行引导画面的放大缩小、北在上/前行方向在上(heading up)等切换。

在本发明中，关联信息只要是能够使各引导线形状数据与路线检索数据库节点和连线相互关联的信息即可。这意味着只要最终路线检索数据库的节点、连线能够确定即可，不必仅用关联信息就能够直接确定节点、连线。比如，在配备按照某种形式与路线检索数据库相互关联的外部数据库的情况下，关联信息也可不是路线检索数据库，而作为使该外部数据库与引导线形状数据相互对应的数据构成。这是因为，只要外部数据库与路线检索数据库相互关联，则关联信息进行与外部数据库的相互关联处理，这样可使引导线形状间接地与路线检索数据库相互关联。

作为间接地相互关联的方式，有例如将在先示出的中间数据库作为脱离本发明的路线导向数据库的组成要素的外部数据库进行配备的方式。在此情况下，在作为外部数据库的中间数据库中，包括使中间节点、中间连线、和使中间节点·中间连线与路线检索数据库的节点·连线相互关联的第1关联数据。另一方面，在路线导向数据库中，包括引导线形状数据与关联信息、即使该引导线形状数据与中间节点·中间连线相互关联的第2关联数据。

如果采用这样的结构，引导线形状数据可通过参照第2关联数据，与外部数据库的中间节点·中间连线相互关联。另外，由于外部数据库的中间节点·中间连线通过第1关联数据与路线检索数据库相互关联，故其结果是，引导线形状数据间接地与路线检索数据库相互关联。

如果采用像这样的间接地取得相互关联的方式，则例如也可按照通过外部的服务器，提供路线检索数据库和作为外部数据库的中间数据库的形式，进行路线导向。在路线导向装置中，配备作为路线导向数据库的引导线形状数据和关联信息。在路线导向时，根据路线检索结果，参照外部数据库，确定应导向显示的中间节点·中间连线，将其结果发送给路线导向装置。路线导向装置根据关联信息，确定与中间节点·中间连线相对应的引导线形状数据，进行导向显示。

如此，如果在服务器侧对路线检索数据库和第1关联数据进行更新，则具有下述优点，也就是说即使在路线导向装置侧的路线导向数据库不进行任何数据更新的情况下，也可利用更新后的路线检索数据库。

本发明不必一定具有全部上述特征，也可适当地省略它们中的一部分。还可将这些特征组合使用。除了作为上述的路线导向数据库的数据结构、支援路线导向数据库的生成的生成支援装置、路线导向装置外，本发明也可以采用其它各种方式。

比如，本发明也可为利用计算机实现生成支援装置、路线导向装置的功能的生成支援方法、路线导向方法。另外，还可作为利用计算机实现这些生成支援方法、路线导向方法用的计算机程序构成。另外，也可作为这些计算机或记录路线导向数据库的计算机可读取的记录媒体构成。作为记录媒体，比如，可采用软磁盘、CD-ROM、光磁盘、IC卡、ROM盒、开孔卡、印刷有条形码等符号的印刷物、计算机的内部存储装置(RAM、ROM等的存储器)和外部存储装置等，计算机可读取的各种媒体。

附图说明

图1为表示本实施例的路线导向装置100的装置结构的说明图；

图2为表示路线导向的显示例的说明图；

图3为表示路线导向数据库的关系的说明图；

图4为表示3D节点的设定例的说明图；

图5为表示数据库的组成要素之间的关联的说明图；

图6为表示3D网络的数据结构的说明图；

图7为表示连线间对应PF信息的应用例的说明图；

图8为表示组合连线间对应PF信息的概要的说明图；

图9为表示区域的结构的说明图；

图10为表示引导线数据库的数据结构的说明图；

图11为表示线路区域的引导线的设定例的说明图；

图12为表示连接区域和交叉路口区域的引导线的设定例的说明图；

图13为表示交叉路口区域的引导线的设定例的说明图；

图14为表示方向信息的设定例的说明图；

图15为表示组合方向信息组的设定例的说明图；

图16为表示路线导向数据的设定例的说明图；

图17为表示生成支援装置的结构的说明图；

图18为基本引导线形状生成处理的流程图；

图19为偏航角检查处理的流程图；

图20为模拟处理的流程图；

图21为表示路线导向的概要的说明图；

图22为路线导向处理的流程图；

图23为表示路线检索用的节点·连线的导向显示例的说明图。

具体实施方式

按照以下的顺序对本发明的实施例进行说明。

A.路线导向装置的装置结构：

B.路线导向数据库的结构：

B1.总体结构

B2.3维道路网络的结构；

B3.引导线数据库的结构；

B4.路线导向数据设定例；

C.路线导向数据库的生成支援装置：

C1.装置的结构

C2.基本引导线形状生成处理；

C3.偏航角检查处理；

C4.模拟处理；

D.路线导向处理；

E.效果；

A.路线导向装置的装置结构：

图1为表示本实施例的路线导向装置100的装置结构的说明图。路线导向装置为检索从用户指定的出发地到目的地的路线，根据用户的当前位置，显示到目的地的路线的装置。图1表示车载的导航装置的结构例。路线导向装置也可由步行者用的导航装置构成。另外，路线导向装置100并不限于作为车载装置的结构，也可采用便携电话、PDA(Personal Digital Assistant)等便携终端构成。

路线导向装置100由具有显示器101、开关102等的主体构成。用户可按照显示于显示器101中的菜单等，对开关102进行操作，以指定出发地、目的地、时间优先/距离优先等路线检索的条件。另外，在路线导向时，在显示器101中显示地图和路线。在该画面中，通过对开关102进行操作，可进行北在上(地图之上为北的显示)/前行在上(heading up)(地图之上为移动体的行进方向的显示)的切换，地图的显示尺寸的切换等。

在图的上方，显示出路线导向装置100中具有的功能块。在本实施例中，路线导向装置100包括在内部具有CPU、ROM、RAM的微型计算机，图中的各功能方框主要利用设置于ROM中的控制程序以软件方式构成。这些功能块也可分别利用硬件构成。

此外，在本实施例中，形成通过完全设置路线导向装置100所必需的功能块以独立(stand alone)运作的装置结构。相对于此，由利用网络等通信线路连接于路线引导装置100的服务器提供图中的功能的至少一部分的结构亦可。

在路线导向装置100中，配备用于路线检索和路线导向的各种的数据库。这些数据库除了可存储于路线导向装置100的内部之外，也可利用DVD等的记录媒体提供，还可从服务器经由网络等通信线路提供。

在路线检索·导向数据库120中，具备2维道路网络121、3维道路网络122、引导线数据库123。3维道路网络122、引导线数据库123相当于本发明的路线导向数据库，3维道路网络122相当于中间数据库。

2维道路网络121(在下面也有表示为“PF网络”的情况)为用节点和连线表示道路的网络，主要用于利用路线检索和2维地图进行的路线导向。所谓连线是指用与道路相对应的位置坐标表示的点列形成的线段或折线。节点表示由与连线的交点或端点相对应的位置坐标表示的地点。连线既有相对各道路的交叉路口间的区间仅设定1条的情况(在下面称为“1条”)，也有分上下行线设定2条的情况(在下面称为“2条”)。

3维道路网络122(在下面也有表示为“3D网络”的情况)和引导线数据库123是用于路线导向的数据库。引导线数据库123是用于主要在驾驶者视点的导向画面中对路线进行导向用的引导线等，对与车辆的通行方式相对应的轨迹进行导向用的显示的数据。3维道路网络122用作使引导线数据库123和2维道路网络121之间相互关联的中间数据。关于3维道路网络122和引导线数据库123的结构和内容，将在后面进行描述。

在显示用数据库130中，存储2维绘图数据131和3维模型132。2维绘图数据131为用于显示2维的地图的地图数据，存储表示道路、各种地面物的多边形数据等。3维模型132为用于显示以3维方式表示地面物等的导向画面的数据。在3维模型132中，还存储用于显示高架道路、大楼和其它的建筑物的数据，以及位于道路周边的导向板、道路标志、安全护栏、街道树木等的数据，可再现与用户实际上辨认的光景基本相同的画面。

主控制部110总和地控制涉及路线检索和路线导向的路线导向装置100的动作。命令输入部115通过用户对开关102的操作，输入路线检索的条件指定、路线导向的显示切换等的命令。显示控制部116对显示器101上显示的菜单画面、导向画面等的显示进行控制。

路线检索引擎112按照从用户指定的条件，参照2维道路网络121进行路线检索。路线检索方法可采用例如众所周知的迪科斯彻(Dijkstra)法。路线检索结果113为存储路线检索的结果的存储区域。路线检索的结果可按照任意的形式存储。在本实施例中，按照依次指定的节点·连线列的形式，存储应通过的节点和连线。

GPS111通过全球定位系统(Global Positioning System)检测当前位置。还可通过并用陀螺仪的检测结果的方式，提高检测精度。

路线导向部114根据检测出的当前位置，在显示器101中显示存储于路线检索结果113中的路线的导向画面。导向画面包括在2维地图上显示路线的画面(在下面称为“2维显示”)，利用3维模型的画面(在下面称为“3维显示”)。2维显示利用2维绘图数据131和2维道路网络121进行。3维显示用3维绘图数据132和引导线数据库123进行。可进行鸟瞰(birds eye view)、驾驶者视点等各种视点的3维显示。3维显示的视点通过用户的操作切换，此外也可借助于与交叉路口的位置关系自动切换。关于用于自动切换视点的控制处理，将与路线导向的控制处理一并在后面进行描述。

图2为表示路线导向的显示例的说明图。该图表示驾驶者视点的显示例。如图所示，在驾驶者视点的情况下，3维显示高架道路、建筑物、安全护栏、街道树木等，从用户的视点看到的光景显示于显示器101上。应通行的路线由引导线202以3维方式显示于画面中。另外，在本例子中，显示作为引导本车的先导车起作用的标记201。

引导线202根据3维数据生成。于是，像区域A2所示的那样，引导线可沿指向高架道路的灯显示。借助于这样的显示，可实现用户从直觉上容易理解的，没有别扭感的导向。

驾驶者视点并不限于图2的例子，可采用各种显示方式。比如，也可仅仅显示引导线202和标记201中的任何一种。引导线202的线种、标记201的形状等可任意确定。

B.路线导向数据库的结构：

B1.总体结构：

图3为表示路线导向数据库的关系的说明图。在本实施例中，用于进行3维显示的数据库具备3维道路网络(3D网络)、引导线数据库。在图中，给出路线检索用的2维道路网络(PF网络)、3D网络，引导线数据库的对应关系。在最上位的平面内示出2维道路网络310，在中间的平面内示出3D网络330，在最下位的平面内示出引导线数据库350。

在PF网络310中，道路用节点312和连线314表示。另外，在表示单个的节点、连线时，像节点312[1]、连线314[1]那样，按照附有[1]、[2]等的方式表示。

连线314[1]、314[2]为只有沿图中的箭头表示的方向可通行的有向连线。这相当于以2条表示道路的上下行线的状态。连线314[3]、314[5]为可双向通行的连线，相当于以1条表示的状态。也可用2条表示连线314[3]、314[5]。节点312[3]～312[5]为用连线314[1]、314[2]以2条表示的道路与用连线314[1]]以1条表示的道路的交叉路口处的节点。节点312[4]是为了能够合适地检索在交叉路口内掉头的路线，与实际道路形状无关地设置的虚拟节点。

像这样，PF网络310由于是路线检索用的数据库，故节点312、连线314不呈忠实地反映实际道路形状的形状。如上所述，即使是实际上存在上下行线的道路的情况下，也有像连线314[3]那样以1条表示的情况。即使像连线314[1]、314[2]那样，在PF网络310中表示为犹如不同的道路那样的部分，实际上也有不过是1条道路的上下行线的情况。也有像虚拟节点312[4]那样，与实际道路形状无关，只为线路检索的方便而设置的节点。

引导线数据库350为用于忠实地表现道路的通行方式的数据。如图所示，引导线354[1]～354[6]与各道路的上下行线一并地设定。引导线354在道路上设置多条行车道的情况下，可对应于各行车道设置。即使在道路没有按照行车道划分的情况下，通常也是沿中间偏任意一边通行，因此，只有在与通行方式相符合的位置设定与通行方向相对应的各引导线即可。在图例中，引导线354[1]、354[2]分别对应于一侧的2条行车道的道路设置。其它的引导线354[3]～354[6]对应于一侧的一条行车道设置。

在PF网络310中，即使是像连线314[5]那样以1条表示的道路，在引导线数据库350中，也用多条引导线354[5]、354[6]表示，借助于此，可进行符合通行方式的导向显示。不过，引导线354不必一定表现道路的全部行车道，也可仅仅显示有代表性的行车道。比如，在图中，与引导线354[1]、354[2]相对应的道路为单侧2条行车道，但是，也可用一侧的1条行车道的引导线表示它。

在引导线数据库350中，在PF网络310中用节点312[3]～312[5]表示的交叉路口也作为一个交叉路口352[2]表示。这样做容易实现根据是否是交叉路口改变引导方法等的，符合通行方式的导向显示。

在交叉路口352[1]、352[2]内，根据通行方式设定引导线。但是，在图示的例子中，为了避免复杂化，省略图示。关于交叉路口内的引导线将在后面具体给出。

3D网络330是使PF网络310和引导线数据库350相互关联的中间数据。3D网络330与PF网络310相同，由3D节点332和3D连线334构成。

3D连线334与PF网络310的连线314相对应。但是，考虑实际通行方式，根据各道路的可通行的方向设定3D连线334。PF网络310的连线314[3]、314[5]以1条表示，但是，在3D网络330中，按照通行方向，用3D连线334[3]～334[6]表示。关于在PF网络310中以2条表示的连线314[1]、314[2]，同样在3D网络330中也用2条的3D连线334[1]、334[2]表示。

3D节点332与PF网络310的节点312相对应。但是，3D节点332也有考虑实际交叉路口设定，与多个PF网络310的节点312相对应。在图中的例子中，对应于PF网络310的节点312[3]～312[5]，设定3D节点332[2]。

图4为表示3D节点的设定例的说明图。在这里，例示出PF网络用2条连线404[0]～404[7]表示的交叉路口的例子。在交叉路口内，在连线404的各交点，设置PF网络的节点402[0]～402[3]。也可设置将节点402[0]～402[3]之间加以连接的交叉路口内的连线406[0]～406[5]。

在此情况下，在3D网络中，分别对应于PF网络的2条连线404[0]～404[7]，设定8条3D连线，另外，对应于交叉路口设定3D节点410。其结果是，PF网络上的4个节点402[0]～402[3]对应于3D节点410。

在3D网络中，由于用1个3D节点410表示交叉路口，故不必设置与交叉路口内的连线406[0]～406[5]相对应的3D连线。于是，在PF网络中设置的交叉路口内的连线406[0]～406[5]分别与3D节点410相对应。

在本实施例中，3D网络具有将3D节点、3D连线分别与PF网络的节点(在下面也称为“PF节点”)、连线(在下面也称为“PF连线”)相互关联的数据。另外，在引导线形状数据中，附有使各引导线354和交叉路口352与3D网络的3D连线、3D节点相互关联的数据。

在本实施例中，就这样通过3D网络，使引导线形状数据与PF网络相互关联。也可形成使引导线形状数据与PF网络直接相互关联的数据结构，但是，通过3D网络这样的中间数据，可较容易而灵活地规定关联。

图5为表示数据库的组成要素间的关联的说明图。在最上部示出2维道路网络，在中央示出3维道路网络，在最下部示出引导线数据库的结构要素，同时给出各组成要素之间的关联。

如最顶部所示的那样，2维道路网络由PF连线和PF节点构成。如中央所示的那样，3维道路网络由3D连线和3D节点构成。另外，PF连线和PF节点与3D连线和3D节点相互关联。如果它们也有一一对应的情况，则也会有像图示的那样，多个PF连线、PF节点与1个3D连线或3D节点对应的情况。

引导线形状数据如下所述，分开定义为线路区域、交叉路口区域等区域。3D连线和3D节点与这些区域相对应。如果它们也一一对应，则也有像图示那样，1个3D连线或3D节点与多个区域对应的情况。

在各区域中，包含方向信息和引导线形状数据。引导线形状数据是指用于显示在前面图2所示的引导线的线段或折线的点列。方向信息是用于根据各区域的通过形式，确定在导向中应使用的引导线形状数据的信息。比如，在图中所示的交叉路口区域中，考虑直行、右转、左转等的多种通行方式。另外，引导线形状数据准备多个，以实现适合该通行方式的导向显示。方向信息也对应于引导线形状数据准备多个。在一部分的交叉路口，在右转后进入右行车道的情况、进入左行车道的情况等情况下，针对右转的通行方式有时也准备多种引导线信息。于是，如图所示，与各区域对应有多个方向信息，与各方向信息对应有1个或2个以上的引导线形状数据。

借助于上面所示的数据库结构，在本实施例中，可根据路线检索结果进行路线导向显示。也就是说，如果参照3维道路网络，则可确定与表示路线检索结果的PF节点、PF连线列相对应的3D连线和3D节点。接着，通过参照引导线数据库，从与3D节点和3D连线相对应的1个或2个以上的区域中，确定与当前位置相对应的区域。然后，根据构成路线的3D连线和3D节点，确定各区域内的方向信息，确定与其相对应的引导线形状数据。如果采用像这样确定的引导线形状数据，则能够在导向画面上显示用于对已检索出的路线进行引导的引导线。

下面，针对本实施例的3维道路网络和引导线数据库，对数据结构和内容进行详细说明。

B2.3维道路网络的结构：

图6为表示3D网络的数据结构的说明图。分层级地表示3D网络中包含的组成要素。

在3D网络中，如图所示，包含多个3D连线和3D节点的数据。3D连线、3D节点所附的[0]、[1]等的数字表示存在多个数据。

(1)3D连线：

各3D连线具有3D连线属性、端点3D节点信息、3D连线对应的PF信息。

3D连线属性存储唯一附加到3D连线上的识别符“3D连线ID”。此外，也可包含与3D连线相对应的道路的种类、行车道数量等信息。3D连线ID作为3D网络数据和引导线数据库中的检索密钥(key)使用。

端点3D节点信息是表示位于3D连线的起点、终点的3D节点的数据。存储作为在这些3D节点上所附的识别符即“3D节点ID”(后述)。

3D连线对应PF信息是表示3D连线与PF连线及PF节点的对应关系的信息。存储表示与3D连线相对应的PF连线、PF节点的识别符的“PF连线ID”，“PF节点ID”。由于与3D连线，也对应有多个PF连线、PF节点，因此在3D连线对应PF信息中存储多个PF连线ID、PF节点ID。

(2)3D节点：

各3D节点具有3D节点属性、3D连线连接信息、3D节点对应PF信息。

3D节点属性存储在3D节点上唯一附加的识别符“3D节点ID”和3D节点的种类。

在本实施例中，作为3D节点的种类，设置通常3D节点、终端3D节点、虚拟3D节点、边界3D节点的4种。3D节点通常设置于3D连线的交点，所谓交叉路口。通常3D节点表示像这样设置于交叉路口处的3D节点。3D节点还设置于3D连线的终点。终端3D节点表示像这样设置于终点的3D节点。由于3D节点对应于PF网络上的PF节点而设置，故也会有设置在路线导向上没有意义的地方的情况。虚拟3D节点表示仅仅为了像这样明确与PF网络的对应关系而设置，在路线导向上没有意义的3D节点。地图数据通常以划分为规定的尺寸的网格的区域单元配备，在网格的边界道路被割断的部分，即使并非交叉路口亦非终点的场所，也设置假想节点。边界3D节点表示像这样设置于网格的边界的3D节点。通过这样划分3D节点的种类，可根据种类切换导向画面的显示内容等。

3D连线连接信息存储表示与3D节点连接的3D连线的3D连线ID。如前面已描述的那样，在3D连线中，存储端点3D节点信息。3D连线连接信息为与端点3D节点信息成对的信息。在确定3D连线的情况下，通过参照端点3D节点信息，可确定位于其两端的3D节点。反之，在确定3D节点的情况下，通过参照3D连线连接信息，可确定与该3D节点连接的3D连线。于是，可通过依次参照端点3D节点信息和3D连线连接信息，依次确定与确定的3D连线或3D节点的在先连接的其它的3D连线、3D节点。

(3)3D节点对应PF信息：

3D节点对应PF信息是指表示3D节点与PF网络上的PF节点、PF连线的关联的信息。如图所示，将表示与PF节点的对应关系的信息称为“3D节点对应PF节点信息”，将表示与PF连线的对应关系的信息称为“3D连线对应PF连线信息”。在3D节点对应PF节点信息中，存储有表示与3D节点相对应的PF节点的1个或2个以上的PF节点ID。

3D节点对应PF连线信息包含“连线间对应PF信息”和“组合连线间对应PF信息”。

连线间对应PF信息是指表示与从某3D连线进入3D节点直到脱离至另一3D连线的路线相对应的PF连线的信息。存储确定进入3D节点的3D连线的“进入3D连线信息”、确定脱离3D节点的3D连线的“脱离3D连线信息”、以及用PF连线表示两者的3D连线间的路线的“PF连线列信息”。在这些信息中，分别存储3D连线ID、以及PF连线ID。从进入3D节点到脱离的路线由于具有多条，因此，也设定多个连线间对应PF信息。

(4)连线间对应PF信息：

下面根据在先给出的图4对连线间对应PF信息的内容进行说明。在该例中，考虑对3D节点410，从PF连线404[0]进入，右转，并于PF连线404[6]离开的路线。作为这样的路线，存在下述两条。

路线1：PF连线404[0]→PF连线406[0]→PF连线406[1]→PF连线404[6]；

路线2：PF连线404[0]→PF连线406[4]→PF连线404[6]。

于是，表示上述路线1的连线列与表示路线2的连线列分别构成PF连线列信息。在这2个PF连线列信息中，与进入侧的PF连线404[0]、脱离侧的PF连线404[6]相对应的3D连线ID分别作为进入3D连线信息、脱离3D连线信息相互对应。这些进入3D连线信息、脱离3D连线信息、以及PF连线列信息构成连线间对应PF信息。

在图4的3D节点410中，从PF连线404[0]进入，直行，于PF连线404[2]脱离的路线有下述1条。

路线3：PF连线404[0]→PF连线406[0]→PF连线404[2]。

于是，表示上述路线3的连线列也作为对3D节点410的连线间对应PF信息存储。此时，进入3D连线信息、脱离3D连线信息分别构成与PF连线404[0]、PF连线404[2]相对应的3D连线ID。

同样，对于从PF连线404[0]进入，在3D节点410处左转，于PF连线404[5]脱离的路线，

PF连线404[0]→PF连线404[5]

这样的连线列作为连线间对应PF信息存储。此时，进入3D连线信息、脱离3D连线信息分别构成与PF连线404[0]、PF连线404[5]对应的3D连线ID。

对于从其它的PF连线404[3]、404[4]、404[7]进入3D节点410的情况，同样也可以设定连线间对应PF信息。这些多个信息全部作为与3D节点410相对应的连线间对应PF信息进行存储。

在上述例中，对将3D节点410分配给1个交叉路口的情况下的连线间对应PF信息的设定进行了说明。在本实施例中，可使1个3D节点对应于多个PF连线和PF节点。通过这样做，在例如，在较近的地方具有多个交叉路口的情况下，可将这些交叉路口汇集而作为1个3D节点处理，可简化3D网络的结构。另外，通过这样分配，如下面所述，可用连线间对应PF信息规定适于实际通行的路线。

图7为表示连线间对应PF信息的应用例的说明图。该图表示将距离接近R以内的多个交叉路口汇总集，作为一个3D节点而处理的例子。

情况A例示从交叉路口801的中心起，在半径R的圆802内不存在其它交叉路口的情况的例子。在该情况下，可将交叉路口801单独作为3D节点处理。

情况B例示从交叉路口811的中心起，在半径R的圆813内存在另一交叉路口812的情况的例子。在该情况下，将交叉路口811、812汇总为一个3D节点进行处理。位于这些交叉路口间的道路815也对应于该3D节点。

在情况B，考虑从道路814进入交叉路口811，右转后，在相邻的交叉路口812再次右转的情况。在该情况下，最好是像箭头B81所示的那样，预备在交叉路口812右转，在交叉路口811右转时，预先进入道路815的右行车道。而直行通过交叉路口812的情况下，像箭头B82所示的那样，在交叉路口811右转时，进入道路815的左行车道即可。

在将交叉路口811、812作为一个3D节点处理的情况下，在交叉路口812处右转的路线，是从道路814进入3D节点，从道路816离开的路线。于是，可将道路814、816作为进入3D连线信息、脱离3D连线信息，采用表示在道路815进入右行车道的路线(箭头B81)的PF连线列信息，设定3D节点的连线间对应PF信息。同样，直行通过交叉路口812的路线是从道路814进入3D节点，从道路817离开的路线。于是，可将道路814、817的3D连线ID作为进入3D连线信息、脱离3D连线信息，采用表示在道路815进入左行车道的路线(箭头B82)的PF连线列信息，设定3D节点的连线间对应PF信息。

由于通常与道路815相对应的PF连线仅设定1条，所以箭头B81、B82在该阶段不过是作为在没有右行车道、左行车道的区别的情况下通过道路815的路线表示。但是像本实施例这样，将交叉路口811、812作为一个3D节点进行处理，可将箭头B81、B82作为通过3D节点的另一路线定义。其结果是，如后所述，可将不同的引导线形状数据分配给箭头B81、B82，实现在道路815的部分分别分开使用右行车道、左行车道的路线导向。

情况C例示从交叉路口821的中心起，在半径R的圆824内具有其它的交叉路口822、823的情况的例子。在该情况下，将交叉路口821～823作为1个3D节点处理。位于这些交叉路口间的道路826等也与该3D节点相对应。

在情况C，从道路825进入交叉路口821，右转的情况下，由于处于与情况B中所示的相同的状态，故省略其图示和说明。

在情况C，考虑从道路825进入交叉路口821，左转后在相邻的交叉路口822处再右转的情况。在该情况下，最好是像箭头C81所示的那样，准备在交叉路口822右转，在交叉路口821左转时，预先进入道路826的右行车道。而在直行通过交叉路口822的情况下，像箭头C82所示的那样，可在交叉路口821左转时进入道路826的左行车道。

在将交叉路口821～823作为1个3D节点处理的情况下，在交叉路口822处右转的路线，是从道路825进入3D节点，从道路827离开的路线。于是，可将表示与道路825、827相对应的3D连线的进入3D连线信息、脱离3D连线信息、以及表示在道路826上进入右行车道的路线(箭头C81)的PF连线列信息作为3D节点的连线间对应PF信息存储。

如上所述，在本实施例中，可将多个交叉路口作为1个3D节点处理。在图7的例子中，构成是否作为1个3D节点处理的判断基准的距离R，像情况B、情况C所示的那样，在视为交叉路口的通过后的行车道的分开使用有效的范围内可任意设定。

另外，是否作为1个3D节点处理也可任意设定，即使是位于半径R内的交叉路口的情况下，也可分配给不同的3D节点。

(5)组合连线间对应PF信息：

下面返回到图6，对组合连线间对应PF信息进行说明。组合连线间对应PF信息由“通过3D连线信息列”、“连线间对应PF信息的标志(pointer)信息列”构成。该信息在为了从由某3D节点表示的交叉路口通行，必须经由其它交叉路口的情况下确定该路线。也可以说是在对路线进行导向时将多个交叉路口汇总处理用的信息。

图8为表示组合连线间对应PF信息的概要的说明图。在该例子中，例示在由3D节点712[0]、712[1]表示的2个交叉路口附近，设定3D连线714的状态。在这些3D节点712、3D连线714上，对应有PF节点702、PF连线704。

在这里，考虑对从3D连线714[0]进入3D节点712[0]，沿3D连线714[4]离开的路线，3D节点712[0]禁止右转的情况。此时，为了采用已指定的路线，像图中的箭头A7那样，必须采用经由邻近的交叉路口3D节点712[1]的迂回路线。若用3D连线列表示该迂回路线则如下所述。

3D连线714[0]→3D连线714[2]→3D连线714[3]→3D连线714[4]；

如图6最初所示的那样，PF连线和PF节点与3D连线相关联。于是，上述3D连线列也与PF连线和PF节点相互关联。

3D连线714[2]、714[3]看上去好像中间断开，但是在其间通过3D节点712[1]，因此不存在问题。由于使路线与一系列的PF节点、PF连线列相对应，故最好在3D节点712[1]，参照连线间对应PF信息。由于能够实现该动作，故在组合连线间对应PF信息中，存储表示与在中途经过的3D节点712[1]相对应的连线间对应PF信息的存储部位的标志(pointer)。

作为组合连线间对应PF信息，通过存储上述信息，像图8的箭头A7那样，可确定迂回经过其它3D节点的路线与PF连线、PF节点的对应关系。

本实施例的3维道路网络数据的数据结构如在前面所描述。利用这样的数据结构，可构成由分别与2维道路网络(PF网络)上的PF连线、PF节点相关联的3D连线、3D节点构成的道路网络。

B3.引导线数据库的结构：

(1)区域的结构：

下面对引导线数据库的结构进行说明。引导线形状为用于根据路线检索结果显示符合实际通行方式的导向画面的数据。

在本实施例中，引导线形状数据区分为根据与交叉路口的位置关系设定的区域而进行设定。

图9为表示区域的结构的说明图。图中的箭头901～903表示引导线。在离开交叉路口的场所，设定在道路的中央或有代表性的行车道上导向的1条引导线。将该区分称为线路区域911。

一旦接近交叉路口，就按照直行、右转、左转的通行方式，使引导线分支以便预先进行行车道变更。将像这样在交叉路口眼前使引导线分支的区分被称为连接区域912。这样，连接区域912不必一定在交叉路口眼前设置。有时候也不必借助于交叉路口预先使引导线分支。在这样的情况下，连接区域912可省略。

连接区域912可根据接近交叉路口侧的道路的行车道数量、速度限制、有无右转用或左转用的行车道等属性，对每个交叉路口设定适合于行车道变更的范围。比如，在行车道数量多的道路、限制速度高的道路，为了有能够变更行车道的余地，最好是把连接区域912设定得较长。另外，在设置右转用、左转用的专用行车道的情况下，从可进入这些专用行车道的地点的稍靠近自己眼前，设定连接区域912即可。

在交叉路口内，设定对应于直行、右转、左转的通行方式的引导线902、903、904。将相当于该交叉路口的区分称为交叉路口区域913。交叉路口区域913为对应于在交叉路口处设定的3D节点的区分。于是，像图7所示的那样，在用1个3D节点表示多个交叉路口的情况下，包括该多个交叉路口的区分构成1个交叉路口区域。

分配了引导线形状数据的区域的信息如后面所述，可在路线导向中有效地灵活使用。上述3个区域不过是例示，也可划分为更多区域，设定引导线形状数据。另外，也可以不划分区域，而设定引导线形状数据。

(2)引导线数据库：

图10为表示引导线数据库的数据结构的说明图。

引导线数据库如上所述，划分为区域设置。在各区域中，包含“区域属性”、“引导线形状数据”、“方向信息组”、“组合方向信息组”。

下面对各内容进行说明。

(2-1)区域属性：

区域属性包括“区域ID”和“区域种类”。区域ID指各区域中固有的识别符。区域种类为表示线路区域、连接区域、交叉路口区域的类别的信息。

(2-2)引导线形状数据

引导线形状数据包含“引导线形状属性”、“端点信息(开始点)”、“端点信息(结束点)”、“坐标列”。

引导线形状属性包括“引导线形状ID”、“引导线种类”、“主引导线种类”、“引导线形状非对应区间”、“道路结构种类区间”等的信息。

引导线形状ID为唯一地附加于引导线形状数据中的识别信息。

引导线种类对应于区域而设定。在本实施例中，将交叉路口区域内的引导线称为“通道(アクセス)连线”，将属于线路区域的引导线称为“线路连线”，将属于连接区域的引导线称为“连接连线”。

主引导线种类指在于1个区域内设定多条引导线的情况下，用于表示其中的代表的信息。比如，像图9所示的那样，在连接区域912中，设定3条引导线902、903、904。将其中的1条(例如直线用的引导线902)设定为主引导线。

引导线形状非对应区间是表示虽然存在引导线的形状信息，但是不能够以3维方式显示引导画面的区间的信息。例如建筑物等3维模型未完备的区间相当于引导线形状非对应区间。

道路结构种类区间是表示对应于隧道、高架下等道路结构的种类及其区间的信息。

端点信息(开始点)、端点信息(结束点)包括“端点连接信息”和“车道信息”。

端点连接信息是确定与引导线的端点连接的其它引导线的信息。其它的引导线通常位于其它区域。于是，通过参照端点信息，可跨过区域确定引导线的连接关系。

车道信息是表示端点处的行车道数量的信息。

坐标列为构成引导线的点列。在本实施例中，各点用位置和高度的3维坐标表示。引导线借助通过这些点列的线段或曲线表现。

图11为表示线路区域的引导线的设定例的说明图。线路区域为离交叉路口较远的区域，在该区域内，引导线形状为沿道路行驶的较单纯的形状。图中所示的是引导线的一个例子，引导线并不限于本例，可任意地设定。在图11内，给出分别仅设定1条引导线的例子，但是也可根据行车道数量设定多条引导线。在设定多条引导线的情况下，将任意一条作为主引导线设定。

在图中的最上层，作为基本形状，例示了行车道数量为一定的情况。情况A表示在具有3条行车道的道路中设定的引导线。在本例中，按照在正中的行车道行驶的方式设定引导线。情况B为2条行车道的道路的情况。在本例中，不管行车道如何，在道路的中央设定引导线。通过像这样做，即使用户在右行车道、左行车道中的任意一条上行驶的情况下，虽然在偏离正面的场所显示引导线，但是由于在任何情况下偏差都是行车道宽度的一半左右，这样可进行别扭感较小的导向显示。在2条行车道的情况下，也可按照在任意行车道中央行驶的方式设定引导线。情况C例示具有隔离带等的障碍物的情况的例子。在该情况下，避开障碍物，在任意的行车道上设定引导线。

在第2层的情况D～F，给出行车道数量从1条行车道，分别增加到2条行车道(情况D)、3条行车道(情况E)、4条行车道(情况F)情况的例子。在该情况下，设定引导线并维持1条行车道时行驶的行车道。因为不进行无用的行车道变更可顺利而安全地行驶。

在第3层，例示出从2条行车道的道路改变行车道数量的例子。在情况G，行车道数量从2条行车道减少到1条行车道。在2条行车道的区间，像基本的情况B那样，在道路的中央设定引导线，在1条行车道的区间，在该行车道的中央设定引导线。于是，伴随行车道的减少，引导线稍稍移动，以便能够改变行车道。情况H、I分别例示从2条行车道增加到3条行车道、4条行车道的例子。在此情况下，行车道增加后设定引导线时，也仍按照照原样维持在2条行车道的区间设定的引导线而设定引导线。

在第4层，给出从3条行车道的道路其行车道数量发生变化的例子。在情况J、K中，行车道数量分别从3条行车道减少到1条行车道(情况J)、2条行车道(情况K)。在此情况下，与情况G相同，引导线为稍稍移动的形状。情况L例示行车道数量从3条行车道增加到4条行车道的例子。在该情况下，在行车道增加后设定引导线，仍按照照原样维持在3条行车道的区间设定的引导线而设定引导线。

在第5层，例示行车道数量从4条行车道行车道发送变化的例子。在情况M、N，行车道数量分别从4条行车道减少到1条行车道(情况M)、2条行车道(情况N)。在该情况下，引导线为稍稍移动的形状。在情况O，行车道数量也从4条行车道减少到3条行车道。但是，在情况O，也能够在3条行车道的区间照原样维持在4条行车道的区间设定的引导线。于是，在情况O，尽管行车道数量减少，也能够设定没有移动的直线的引导线。

图12为表示连接区域和交叉路口区域的引导线的设定例的说明图。

如中央所示，对应于直行、左转、右转的交叉路口内的通行方式，引导线在交叉路口前根据需要分支。在本例中，左转的引导线1201移动到左行车道，直行和右转的引导线1202、1203设定在右行车道。还有在3条行车道以上的道路中，直行、左转、右转的引导线设定在完全不同的行车道上的情况。在该连接区域中，不是像线路区域那样，不管行车道如何，在道路的中央处设定引导线，而是根据通行方式，在任何的行车道上设定引导线。因为连接区域是为了使用户明确行车道的变更而进行导向的区分。

在图的左右处，列举了交叉路口区域的引导线形状。左侧的情况A、B例示左转的引导线。像情况A所示的那样，在交叉路口内有阴影线表示的障碍物的情况下，不设定像引导线1201[1]那样会与障碍物冲突的引导线，而必须设定像引导线1201[2]那样避开障碍物，平滑地改变方向的引导线。应当在左转后进入的行车道可任意地选择。在像情况B那样在交叉路口内不存在障碍物的情况下，引导线的形状可任意地设定。但是，最好是像引导线1201[3]那样，避免形成在交叉路口的入口、中央、出口附近急剧地改变方向的形状，而采用像引导线1201[4]那样，能够平滑地与进入交叉路口的引导线、脱离交叉路口的引导线连接，行进方向慢慢改变的形状。这样，交叉路口内的引导线必须考虑与障碍物的关系、行进方向的变化等而设定。

在图的右侧示出右转时的引导线。在右转时，也必须考虑与障碍物的关系、行进方向的变化等，设定引导线的形状，但是此外最好还考虑与道路上的画线(paint)的关系。在像情况C那样绘制右转时的停止线1204的情况下，最好是引导线1203[0]设定为与停止线1204基本上相正交。因为在绘制停止线1204的情况下，通常，用户采取暂时停止于停止线1204上而后右转的路线(course)。在像情况D所示的那样，在交叉路口的中央附近绘制右转导向1205的情况下，最好是引导线为沿导向1205的形状。通过像这样做，沿着右转时用户通常行驶的路线(course)，可进行没有别扭感的导向。

图13为表示交叉路口区域的引导线的设定例的说明图。在这里，表示像5叉路那样的特殊的交叉路口的引导线的设定例。图中的虚线表示交叉路口区域的边界。

情况A为在进入交叉路口的道路1301上没有绘制限制交叉路口处的行进方向的画线的情况的例子。在该情况下，设定相对于可通行的全部方向的引导线。即相对于从道路1301进入，左转到道路1302的路线，设定引导线1331。同样，在交叉路口区域内，设定向倾左方的道路1303的引导线1332，直行而朝向道路1304的引导线1333，右转而朝向道路1305的引导线1334。如果在交叉路口区域内没有禁止掉头，则也可设置引导线1335。在禁止掉头的情况下，不能够设定引导线1335。

在交叉路口内的引导线1331，与交叉路口区域的边界点1341为终点。其前端与设置于道路1302上的线路区域上的引导线连接。其它的引导线也一样。

情况B为有规定交叉路口处的行进方向的画线1321的情况的例子。如果采用画线1321，绘制左转、直行、右转的箭头，但是没有绘制指向斜左方的道路1303的箭头。于是，在情况B，无法设定在情况A中已设定的引导线中的，到斜左方的道路1303的引导线1332。在图中，掉头的引导线1335的图示省略，但是，在于交叉路口区域处没有禁止掉头的情况下，也可绘制引导线1335。

情况C为在交叉路口区域内具有中央隔离带1322的情况的例子。由于中央隔离带1322为障碍物，故在该交叉路口处无法右转。于是，在情况C，在情况A中已设定的引导线中的右转到道路1305的引导线1334无法设定。

情况D为道路1311～1314交叉的十字路口，是直行的道路1311、1313的中央线设定有偏差的情况的例子。在该情况下，如果在交叉路口内也维持在进入侧的道路1311的中央设定的引导线，则像图中的引导线1337所示的那样，进入道路1313的反向行车道。于是，在这样的交叉路口，即使是直行的路线，也设定朝向脱离侧的道路1313的中央的、在交叉路口内倾斜地行进的引导线1336。

如前面所述，即使是没有分支的道路上、交叉路口内，也不能够划一地设定引导线。在本实施例中，对应于图11～13所示的各种的规则，在尽可能划一地处理的同时，谋求实现符合实际通行方式的引导线。不过，由于引导线基本上可任意设定，故并不限于图11～13所示的例子，也可设置更多的规则。另外，与此相反，也可忽略这些规则的一部分而设定引导线形状。

(2-3)方向信息组：

下面返回到图10对方向信息组的内容进行说明。方向信息组是借助于与各区域对应的3D连线或进入各区域的3D连线与在脱离各区域后应当通行的3D连线的组合，确定应当显示于导向画面中的引导线的信息。在方向信息中包含“进入3D连线信息”，“脱离3D连线信息”，“引导线形状连线组”。这些信息的内容因区域而不同。

在线路区域或连接区域中，进入3D连线信息存储与各区域相对应的3D连线(在下面称为“进入3D连线”)的3D连线ID。脱离3D连线信息存储通过位于各区域的脱离侧的3D节点后行驶的3D连线(以下称为「脱离3D连线」的3D连线ID。

在交叉路口区域中，进入3D连线信息存储进入各区域的3D连线(在下面称为“进入3D连线”)的3D连线ID。脱离3D连线信息存储从各区域脱离的3D连线(在下面称为“脱离3D连线”)的3D连线ID。交叉路口区域可从多个方向进入，对应于直行、右转、左转等的交叉路口的通行方式，从交叉路口区域脱离的方向也有多个。于是，针对各交叉路口区域，设定多组进入3D连线信息和脱离3D连线信息。

引导线形状连线组存储将进入3D连线信息和脱离3D连线信息的组合作为索引，确定与此相对应的引导线形状数据的信息。在本实施例中，作为应存储于引导线形状连线组中的信息，采用表示各引导线形状信息的存储部位的标志(pointer)。

图14为表示方向信息的设定例的说明图。

在该例中，设定交叉路口区域R1、连接区域R2、线路区域R3和3D连线3L1～3L4。对于线路区域R3，由于有3D连线3L1与其对应，所以其构成进入3D连线。脱离3D连线可从位于交叉路口区域R1的前面的3D连线3L2～3L4这3条连线中选择。

在脱离3D连线选择3D连线3L4的情况下，在与此相对应的导向中，采用线路区域R3内的引导线R3g1、连接区域R2内的引导线R2g1、交叉路口区域内的引导线R1g1。于是，作为线路区域R3中的方向信息，存储下述的信息。

表示进入3D连线＝3L1、脱离3D连线＝3L4、引导线形状连线组＝引导线R3g1的标志(pointer)；

在线路区域R3中，脱离3D连线选择3D连线3L3的情况下，选取引导线R3g1、R3g2中的任一个也能够进行导向。于是，在该情况下的方向信息中存储下述的信息。

进入3D连线＝3L1，脱离3D连线＝3L3、引导线形状连线组＝表示引导线R3g1的标志(pointer)、表示引导线R3g2的标志(pointer)；

作为脱离3D连线选择3D连线3L2的情况也同样地，在方向信息中可设定2条引导线R3g1、R2g2。

对于连接区域R2，由于有3D连线3L1与其对应，故其为进入3D连线。脱离3D连线可从3D连线3L2～3L4这3条连线中选择。

在作为脱离3D连线选择3D连线3L4的情况下，在与此相对应的导向中，采用连接区域内的引导线R2g1。于是，在此情况下的方向信息中，存储有下述信息。

进入3D连线＝3L1、脱离3D连线＝3L4、引导线形状连线组＝表示引导线R2g1的标志(pointer)；

在作为脱离3D连线选择3D连线3L3的情况下，在引导线形状连线组中存储引导线R2g1、R2g2、R2g3、R2g5、R2g6的标志(pointer)。在作为脱离3D连线选择3D连线3L2的情况下，在引导线形状连线组中存储引导线R2g3～R2g5。

对于交叉路口区域R1，可从3D连线3L1进入，故其成为进入3D连线。作为脱离3D连线可从3D连线3L2～3L4这3条连线中选择。

在作为脱离3D连线选择3D连线3L4的情况下，引导线形状连线组中存储引导线R1g1。在选择3D连线3L3的情况下，存储引导线R1g2～R1g4。在选择3D连线3L2的情况下，存储引导线R1g5、R1g6。

这样，方向信息是如果针对每个区域确定进入3D连线和脱离3D连线，则能够确定通过该路线时能够使用的引导线形状数据的信息。在图14的例子中，给出对于进入3D连线、脱离3D连线的组合，有多条引导线与其对应的例子，但是，也可按照下述的方式设定，即引导线的形状、条数可任意地设定，也可以针对各组合，设置1条引导线与其对应。

(2-4)组合方向信息组：

返回到图10，对组合方向信息组的内容进行说明。组合方向信息，如图8所示，是用于确定在对通过不作为1个3D节点处理的多个交叉路口的路线进行导向时应显示的引导线的信息。组合方向信息组具有“通过3D连线信息列”、“方向信息指针(pointer)信息列”。

通过3D连线信息列是与通过多个交叉路口的路线相对应的3D连线的3D连线ID的排列。方向信息指针(pointer)信息列为用于获得在路线上的各区域，对应于通过3D连线信息列的引导线形状数据的信息。在本实施例中，该信息采用表示在各区域，与在通过3D连线信息列中包含的3D连线相对应的方向信息的存储部位的指针(pointer)。

本实施例的引导线数据库的数据结构如前面所述。借助于这样的数据结构，能够与3维道路网络(3D网络)上的3D连线、3D节点分别关联地存储引导线形状数据。3D网络由于与2维道路网络(PF网络)相互关联，故引导线形状数据也间接地与PF网络相互关联。其结果是，可根据表示路线检索结果的PF连线、PF节点，确定引导线形状数据，进行路线导向。

在本实施例中，例示了像这样将3D网络用作中央数据的数据结构，但是，也可采用使PF连线和PF节点直接与引导线形状数据相互关联的数据结构。

图15为表示组合方向信息组的设定例的说明图。给出交叉路口区域R1、R2和线路区域R3～R9。在各区域内绘制的箭头为引导线。另外，空白箭头L1～L7表示3D连线。

考虑对于交叉路口区域R1，从3D连线L1进入，从3D连线L4离开的路线。但是，在像由箭头A15所示的那样，在交叉路口R1禁止右转。

在此情况下，考虑在交叉路口区域R1左转，进入3D连线L3，在交叉路口区域R2掉头，进入3D连线L2，通过交叉路口区域R1直行，直至3D连线L4的路线。组合方向信息组具有像这样对经由多个交叉路口的路线进行导向用的信息。

在通过3D连线信息列中，存储在上述路线中经过的3D连线，即“L1→L3→L2→L4”。

在方向信息指针(pointer)信息列中，如下所述存储表示在各区域与经由这些3D连线的路线相对应的方向信息的存储部位的指针(pointer)。

线路区域R3(进入3D连线L1、脱离3D连线L3)……引导线R3-1；

交叉路口区域R1(进入3D连线L1、脱离3D连线L3)……引导线R1-2；

线路区域R5(进入3D连线L3、脱离3D连线L2)……引导线R5-1；

交叉路口区域R2(进入3D连线L3、脱离3D连线L2)……引导线R2-2；

线路区域R4(进入3D连线L2、脱离3D连线L4)……引导线R4-1；

交叉路口区域R1(进入3D连线L2、脱离3D连线L4)……引导线R1-3；

通过依次参照上述组合方向信息，可对从3D连线L1，迂回到交叉路口R2侧，至3D连线L4的路线的引导线进行导向。

B4.路线导向数据设定例：

图16为表示路线导向数据的设定例的说明图。交叉路口区域R1、连接区域R2、线路区域R3如图所示那样进行设定。空白的箭头1601为3D连线。各区域内的箭头1602为引导线。为了避免图的复杂化，引导线仅示出一部分，另外，对于说明中未使用的部分，省略标号。

像引导线1602[0]、1602[3]、1602[4]，1602[5]那样，在线路区域或连接区域，在设定多条引导线的部位，将任意一个引导线设定为主引导线。在图中，主引导线由实线表示，其它引导线由虚线表示。比如，引导线1602[4]为主引导线，引导线1602[3]为其它引导线。在线路区域中，像引导线1602[3]、1602[4]那样，有在各行车道中设定引导线的情况，像引导线1602[5]那样设定为主行车道和侧行车道的情况等。

在3D连线1601[0]行进时，在连接区域设定分支的引导线1602[0]，以便能够根据在其前面的交叉路口区域R1内的直行、右转、左转，改变行车道。在其前面的交叉路口区域，分别设定左转、直行、右转的引导线。在本例中，例示设定在右转后，进入左行车道的引导线1602[3]的引导线1602[1]与进入右行车道的引导线1602[4]的引导线1602[2]这2条引导线的例子。引导线1602[1]适合在右转后，进入引导线1602[3]，左转到3D连线1601[8]的路线。引导线1602[2]适合在右转后，进入引导线1602[4]，在3D连线1601[10]上直线的路线。

在本实施例中，可以像这样按照实际通行方式设定引导线，进行没有别扭感的导向。另外，将由3D连线、3D节点形成的3维道路网络用作中央数据，借助于此，能够考虑行进方向，简单地使路线与引导线相对应。

C.路线导向数据库的生成支援装置：

下面对本实施例的用于生成路线导向数据库的生成支援装置进行说明。路线导向数据库可在参照2维道路网络等的同时，由操作人员通过手工操作进行设定，但是，为了减轻负荷，减少错误，最好至少一部分，利用计算机自动生成、自动判断处理。下面对以利用操作人员的手工操作，设定路线导向数据库为前提，同时支援其生成的支援装置进行说明。

C1.装置结构：

图17为表示生成支援装置的结构的说明图。在本实施例中，图示的各功能块采用下述方式借助于软件构成，该方式为：在通用的计算机中，安装实现这些功能的计算机程序。这些功能块也可利用硬件构成。

生成支援装置中包含有与路线导向装置(参照图1)相同的5个数据库、2维道路网络161、3维道路网络162、引导线形状数据163、2维绘图数据164和3维模型165。3维道路网络162和引导线形状数据163为构成生成支援装置中的生成对象的数据库，是在生成过程中依次存储的数据库。

主控制部150控制生成支援装置的整体。命令输入部151通过计算机的键盘、鼠标等的操作，输入来自操作人员的命令。显示控制部152生成计算机的显示用的显示数据。命令输入部151和显示控制部152中的至少一部分功能也可用计算机的操作系统(Operating System)提供。

3维网络设定部153按照来自操作人员的指示，生成3维道路网络162的数据。比如，在显示于显示器中的2维地图上，进行选择2维道路网络161中的节点·连线，生成3D节点、3D连线的处理。另外，还对3D节点设定进入3D连线信息、脱离3D连线信息、PF连线列信息，或设定组合连线间对应PF信息的处理(参照图6)。已设定的数据存储于3维道路网络162中。

基本引导线形状生成部154根据3维道路网络，生成初始的引导线形状。引导线形状的生成处理的内容将在后面描述。

引导线形状修正部155还能够按照操作人员的操作，修正显示于2维地图上的引导线形状，或新生成该形状。也能够进行区域属性、方向信息组、组合方向信息组(参照图10)的设定。操作人员根据需要对基本引导线形状生成部154生成的引导线形状进行修正，借助于此，能够以较轻的负荷生成引导线形状数据。已生成的数据存储于引导线形状数据163中。

偏航角检查部156从引导线形状数据163读出引导线的数据，进行其方向的变化，即偏航角的检查。通过进行该检查，可提取方向急剧变化的不自然的引导线。利用引导线形状修正部155，可修正在检查中提取的引导线的形状。偏航角检查部156的处理内容将在后面描述。

模拟部157使用从引导线形状数据163得到的引导线的数据和3D模型165，以3维方式显示导向画面。操作人员可观看该画面，检查引导线形状数据的不合适的部分。模拟部157的处理内容将在后面描述。

C2.基本引导线形状生成处理：

图18为基本引导线形状生成处理的流程图。本处理是作为生成支援装置的计算机的CPU实施的处理，相当于基本引导线形状生成部154(图17)的功能。

一旦开始处理，则CPU就读入3维道路网络(步骤S10)。接着，根据行车道数量，生成连接区域内的基本引导线形状(步骤S12)。

在流程图的右侧，例示基本引导线形状的生成情况。情况a表示从一条行车道的道路进入交叉路口的状况。在该状态下，由于不发生行车道变更，故在进入侧生成1条引导线G1。在不发生行车道变更的情况下，引导线G1不作为连接区域，而作为线路区域处理。

情况b表示从2条行车道的道路进入交叉路口的状况。在该状态下，生成为了左转，行车道向左侧变道的引导线G2以及行车道向右侧变道以便直行、右转的引导线G3。也可将左侧用于左转、直行，而将右侧用于右转。比如，可以由操作人员指定直行、左转、右转的行车道，按照该指定生成引导线。

情况c表示从3条行车道的道路进入交叉路口的状况。在该状态下，生成为了左转，向左侧实施行车道变更的引导线G4、直行用的引导线G5、以及右转用的引导线G6。即使在具有3条行车道的情况下，也与2条行车道时同样，操作人员也可指定行车道。

生成装置的CPU接着进行根据入口的3D连线和出口的3D连线的角度，决定进入口车道的处理(步骤S14)。在本实施例中，为了不回避引导线形状复杂化的情况，在连接区域，分左转、直行、右转的3个通行方式设定引导线。于是，必须将与交叉路口上连接的各道路的种类分为左转、直行、右转。在步骤S14进行该分类。

该处理为对具有倾斜交叉的道路的交叉路口是有用的处理。

在流程图的右侧例示了处理内容。在这里例示了对进入侧的道路1801，在交叉路口的前方连接着道路1802～1806五条道路的例子。在本实施例中，根据偏离入口的3D连线、即道路1801的角度，定义直行区域、左转区域、右转区域这3个区域。如图所示，将与道路1801延长的轴Ax0在左右构成角度Ag1地设定的轴Ax3、Ax1间的区域作为直行区域。将从轴Ax3到位于角度Ag2的位置的轴Ax4的区域作为左转区域。将从轴Ax1到位于角度Ag3的位置的轴Ax2的区域作为右转区域。角度Ag1、Ag2、Ag3可任意地设定，但是，在本实施例中，分别设定为38°、90°、90°。

根据这样设定的区域，可确定各道路存在的区域，可确定入口车道。比如，道路1802由于位于左转区域内，故在步骤S12，与为了左转而设定的引导线连接。于是，将该入口车道，即交叉路口内的引导线的开始点设定为连接区域的左转用的引导线的终点。同样，由于道路1803、1804位于直行区域内，故与在步骤S12为了直行而设定的引导线连接。道路1805、1806由于位于右转区域内，故与在步骤S12为了右转而设定的引导线连接。

CPU在确定入口车道时，生成交叉路口内连线(步骤S16)。交叉路口内连线意味着交叉路口区域的基本引导线形状。在图中给出生成例。考虑从引导线1811进入交叉路口，从引导线1812离开的情况。引导线1811采用与在步骤S14确定的入口车道相对应的引导线。在本实施例中，将从进入侧的引导线1811的终点，指向脱离侧的引导线1812的开始点的线段1813设定为基本引导线形状。也可将按照规定的曲率连接两者的曲线设定为基本引导线形状。

通过以上的处理，CPU生成基本引导线形状。操作人员通过修正在步骤S12、S16分别生成的引导线，可设定用于导向的引导线。

C3：偏航角检查处理

图19为偏航角检查处理的流程图。该处理为作为生成支援装置的计算机的CPU所进行的处理，相当于偏航角检查部156(图17)的功能。

一旦开始处理，CPU就读入引导线形状数据(步骤S20)。接着，针对各引导线，计算偏航角(步骤S22)。在流程图的右侧例示对在交叉路口处右转的引导线A19的偏航角的计算例。偏航角也可对引导线A19的全部点进行计算，但是，在本实施例中，以进入交叉路口区域的开始点P1和最接近交叉路口中心的中间点P2计算。此外，也可在引导线A19的终点进行计算。

偏航角为引导线的方向的偏向角。比如，在开始点P1，开始点P1的切线矢量与从开始点P1移动规定距离的地点的切线矢量之间的角度a为偏航角。在中间点P2也相同，中间点P2的切线矢量与从中间点P2移动规定距离的地点的切线矢量之间的角度c为偏航角。对于中间点P2，还计算中间点P2的切线矢量与从中间点P2反向返回规定距离的地点的切线矢量之间的角度b。

偏航角的计算所采用的上述规定距离可任意地设定，比如，可按照规定引导线的点列设定。即，也可利用开始点P1的切线矢量与开始点P1的下一坐标点的切线矢量，计算偏航角a。

接着，CPU在将已计算出的偏航角与基准值相比较(步骤S24)，在不小于基准值的情况下，显示修正指示(步骤S26)。比如，可以采用改变在引导线A19中偏航角超过基准值的部分的显示色的方法。操作人员可根据该显示修正引导线形状数据，可消除方向急剧变化的不自然的引导线。

C4.模拟处理：

图20为模拟处理的流程图。该处理是作为生成支援装置的计算机的CPU进行的处理，相当于模拟部157(图17)的功能。

一旦开始处理，则CPU读入引导线形状数据和3维模型(步骤S30)。接着，在引导线形状上移动，同时以驾驶者视点进行导向显示(步骤S32)。该导向显示进行到操作人员指定的终点(步骤S34)。

在流程图的右侧给出导向显示例。显示a是从人行横道下通过的导向例。可知在区域A21，人行道与引导线G212维交叉，但是，在导向显示上没有任何问题。显示b为左转的导向显示例。可知在A22，引导线G22过于接近道路指针。通过像这样进行模拟显示，可在2维地图上设定引导线形状数据时发现无法理解的不合适的部位。

操作人员发现显示b的这样的不合适的部位时，输入修正指示。CPU在有修正指示时，停止导向显示(步骤S36)，输出正在显示的引导线形状数据的属性(步骤S38)。比如，在显示b的情况下，输出引导线G22的引导线形状ID，与区域A22相对应的地点的坐标等。也可伴随这些属性输出，转移到用于修正引导线形状数据的画面。

通过这样做，可容易地确定在模拟处理中发现的不合适的部位，可修正引导线形状数据。

D.路线导向处理：

下面对利用本实施例的路线导向数据库进行路线导向的处理进行说明。最初，根据在地图上并记有2维道路网络、3维道路网络和引导线形状数据的影像图，对路线导向的概要进行说明，接着，对处理的流程图进行说明。

图21为表示路线导向的概要的说明图。虚线的矩形分别表示交叉路口区域R1、连接区域R2、线路区域R3。粗的虚线表示2维道路网络的PF连线。空白的箭头为3D连线。虚线的圆表示3D节点。其它的细箭头表示引导线。

考虑对在路线检索中获得的“PF连线2121→PF节点2122→PF连线2123→PF节点2124→PF连线2125”的路线进行导向的情况。

如果用3D连线、3D节点表示该路线，则形成“3D连线2101[0]→3D节点2102[0]→3D连线2101[1]→3D节点2102[1]→3D连线2101[2]”。

接着，根据该3D连线、3D节点，对每个区域，选择导向用的引导线。在开始点PA的线路区域R3，选择引导线2111。在与其连接的连接区域R2中，选择3条引导线2112[1]～2112[3]中的，为了右转而进行行车道变更的引导线2112[3]。在与3D节点2102[0]相对应的交叉路口区域R1，为了对右转车辆PB进行导向，选择从3D连线2101[0]进入，从3D连线2101[1]脱离的引导线2113。在右转后，一旦达到点PC，就选择与3D连线2101[1]相对应的引导线2114。然后，选择对3D节点2101[1]，从3D连线2101[1]进入，从3D连线2101[2]脱离的引导线2115。在穿过3D节点2101[1]后，选择与3D连线2101[2]相对应的引导线2116。

像这样，在本实施例中，可根据路线检索结果的PF连线、PF节点，确定3D连线、3D节点，根据该已确定的结果，选择各区域的引导线。另外，可采用该引导线进行导向显示。导向显示也可用2维显示方式进行，但是由于引导线具有3维形状，故也可进行3维显示的导向。

图22为路线导向处理的流程图。该处理为路线导向装置(参照图1)的CPU进行的处理。

一旦开始处理，CPU就读入路线检索结果(步骤S100)。这是采用2维道路网络检索的结果，用PF连线、PF节点的并列方式表示路线。

接着，CPU获得当前位置(步骤S101)，生成2维地图的导向显示用的显示数据(步骤S102)。当前位置可通过GPS获得。2维地图的导向显示用的显示数据可采用2维绘图数据和2维道路网进行。

然后，CPU判断是否进行3维显示(步骤S103)。在位于没有配备3维模型、引导线形状数据的区间的情况下，或用户指定不进行3维显示的情况下，判定3维显示不需要。

在进行3维显示的情况下，CPU对应于区域确定3维的视点(亦即view)(步骤S104)。在本实施例中，在处于线路区域和连接区域内时，采用鸟瞰，而在交叉路口区域内时，采用驾驶者视点。采用哪个视点可任意地设定。也可由用户指定。在本实施例中，由于像这样对应于区域切换视点，并不仅是计算出当前位置离交叉路口有多远，并且有能够容易地执行视点切换的优点。

CPU接着确定对应于当前位置的3D连线或3D节点以及应接着通行的3D连线(步骤S105)。像在先通过图6而说明的那样，在本实施例中，使3D连线、3D节点与PF连线、PF节点关联的数据作为3D连线对应PF信息、3D节点对应PF信息存储。如果根据路线检索结果中包括的PF连线、PF节点，参照3D连线对应PF信息、3D节点对应PF信息，则可指定与当前位置相对应的3D连线，应下次通行的3D连线。

如果确定应这样通行的3D连线、3D节点，则CPU据此确定引导线形状数据(步骤S106)。像在先通过图10说明的那样，在本实施例中，对引导线形状数据，设定作为方向信息组的进入3D连线信息、脱离3D连线信息。即，如果确定进入3D连线、脱离3D连线，则将其作为检索密钥(key)，引导线可指定的数据库。在位于线路区域和连接区域内时，如果将当前的3D连线作为进入3D连线，将下一3D连线作为脱离3D连线，则可确定引导线。在位于交叉路口区域内时，对当前位置的3D节点，将在先通行过来的3D连线作为进入3D连线，并且将下一次应通行的3D连线作为脱离3D连线，以此可确定引导线。

如果像这样确定引导线形状数据，则CPU用3维模型，生成3维导向用的显示数据(步骤S107)，进行画面显示(步骤S108)。画面显示可采用各种模式，比如，在未进行3维显示的情况下，可在整个显示器上进行2维导向显示。在进行3维显示的情况下，既可在显示器中并列地进行2维显示和3维显示，也可按照用户的指示，有选择地选择任意一种显示。

CPU在到达目的地之前，或通过指示导向停止而结束之前(步骤S109)，反复进行以上的处理。

E.效果：

如果采用本实施例的路线导向装置，由于将路线导向数据作为不同于路线检索数据库的数据库构成，故能够在不增加路线检索处理的负荷的情况下显示符合通行方式的引导画面。于是，用户可对路线进行直觉上更容易理解的导向。

另外，在本实施例中，导向用的引导线形状信息通过称为3维道路网络的中间数据与路线检索用的2维道路网络数据相互关联。在3维道路网络中，使3D连线为有向连线，借助于此，可表现用路线检索数据未能充分表现的道路的通行方向。另外，在路线检索数据中，将交叉路口作为一个3D节点处理，借助于此，能够将多条连线、节点复杂地相关地存在的交叉路口简化处理。于是，通过将这样的3维道路网络数据用作中间数据，可较灵活而且容易地使引导线形状信息与PF节点·PF连线相互关联。

在本实施例中，将引导线数据库分为区域设定。于是，可不计算从交叉路口到当前位置的距离等，就能够容易进行针对每个区域，切换导向显示的视点等显示方式的切换。

以上对本发明的各种实施例进行了说明，但是本发明并不限于这些实施例，在不脱离其精神的范围内，可采用各种结构。

产业上的利用可能性

本发明的目的在于，在路线导向装置中，在不对路线检索造成影响的情况下实现符合通行方式的导向显示。

Claims (16)

1.一种路线导向数据库的数据结构，是用于显示在路线上引导作为导向对象的移动体的引导线而使用的路线导向数据库的数据结构，其特征在于，

上述路线导向数据库是路线导向装置为了显示用于在上述路线上引导上述移动体的通行的引导画面而参考的数据库，该路线导向装置能够读入路线检索结果，检测上述移动体的当前位置的位置坐标，根据位置坐标，参照上述路线检索结果，显示上述移动体应行进的路线，其中上述路线检索结果用包含位置坐标的节点和连线表示道路的路线检索数据库中所包含的上述节点和连线来表现应导向的路线，

该数据库具备括：

引导线形状数据，其表示在上述路线上上述移动体应当通行的引导线；以及

关联信息，其与上述各引导线形状数据相对应，使该引导线形状数据与上述节点和连线相关联。

2.根据权利要求1所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于，

上述关联信息包括：

中间节点和中间连线，在上述引导线形状数据之外另行配备，将该引导线形状数据加以简化；

第1关联数据，其表示上述路线检索数据库的节点和连线与上述中间节点和中间连线的对应关系；以及

第2关联数据，其表示上述引导线形状数据与上述中间节点及中间连线的对应关系。

3.根据权利要求2所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

允许上述中间节点与上述路线检索数据库的多个节点相对应；

上述中间连线包括表示上述移动体可通行的方向的信息。

4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

包括组合数据，其用于以多个引导线形状数据的组合，规定从被指定作为要进入上述路线探索结果中得到的上述路线探索结果中的一个交叉路口时的路线的进入连线，到指定作为离开该交叉路口时的路线的离开连线的引导线，以使得该引导线通过多个交叉路口。

5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

在上述引导线形状数据中附加有表示分别对应于与交叉路口的位置关系的区分的区域信息；

该区分包括表示交叉路口内的交叉路口区域、表示接近该交叉路口侧的规定的区域的连接区域、以及表示其它区域的线路区域。

6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

上述引导线形状数据对应于从被指定作为要进入上述路线探索结果中的一个交叉路口时的路线的进入连线，到指定作为离开该交叉路口时的路线的离开连线的可通行的多条引导线而分别配备。

7.根据权利要求6所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

上述引导线形状数据被规定为根据对于上述交叉路口的进入连线与脱离连线之间的角度，从不同的进入地点进入上述交叉路口。

8.根据权利要求7所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

上述引导线形状数据被规定为根据上述角度，将上述交叉路口的通行方向分组为直行、右转、左转3个方向，对各组规定上述进入地点。

9.根据权利要求7或8所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

上述引导线形状数据包括分别表示在接近上述交叉路口的道路上的区域，在上述道路上将上述移动体的移动轨迹与上述进入地点连接的连接轨迹的数据，

对于表示上述连接轨迹的引导线形状数据的上述关联信息包括确定上述进入地点的数据。

10.根据权利要求6所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：在至少1个交叉路口处，对于该交叉路口，用上述路线探索结果所指定的进入连线到离开连线的引导线的所述引导线形状数据，对应于向着随离开上述交叉路口之后的路线而不同的离开地点的多条引导线而分别配置，

上述交叉路口的上述关连信息也包含上述离开后的路线，进行上述引导线形状数据与所述节点及连线的相互关连。

11.根据权利要求1～10中的任何一项所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

上述引导线形状数据用包括位置和高度的信息的3维点列进行规定。

12.根据权利要求1～11中的任何一项所述的路线导向数据库的数据结构，其特征在于：

在上述引导线形状数据中，表示上述引导线上的各地点的行进方向的变化的偏航角在根据作为上述引导时的速度而假定的速度的上述移动体的偏向能力确定的上限值以下。

13.一种生成支援装置，其支援为了显示在路线上引导作为导向对象的移动体的引导线而使用的路线导向数据库的生成，其特征在于：

上述路线导向数据库是路线导向装置为了显示用于在上述路线上引导上述移动体的通行的引导画面而参考的数据库，该路线导向装置能够读入路线检索结果，检测上述移动体的当前位置的位置坐标，根据位置坐标，参照上述路线检索结果，显示上述移动体应行进的路线，其中，上述路线检索结果以包含位置坐标的节点和连线表示道路的路线检索数据库中所包含的上述节点和连线来表现应导向的路线，

该数据库包括：

引导线形状数据，其表示在上述路线上上述移动体应当通行的引导线；以及

关联信息，其与上述各引导线形状数据相对应，使上述引导线形状数据与用上述节点和连线所表示的上述路径相关联，

上述生成支援装置包括：

地图数据参照部，其参照用于显示以3维方式表示地面物的3维地图数据；

路线导向数据参照部，其参照处于生成过程的上述路线导向数据库；

显示控制部，其根据上述3维地图数据，显示从作为上述导向对象的移动体的视点看到的上述3维地图，并且根据上述路线导向数据库，显示上述引导线；

命令输入部，其对于上述显示，接受针对是否修正上述路线导向数据库的来自操作人员的指示；以及

修正控制部，其在被指示进行上述修正的情况下，实施向用于修正上述路线导向数据库的修正画面的转移，或上述路线导向数据库中的能确定与修正指示相对应的部位的信息的输出。

14.根据权利要求13所述的生成支援装置，其特征在于：

包括偏航角检查部，其对于上述引导线形状数据，判断表示沿上述引导线移动的情况下各地点的行进方向的变化的偏航角是否在对应于作为上述引导时的速度而假定的速度的上述移动体的偏向能力而确定的上限值以下。

15.一种路线导向装置，其显示在路线上引导作为导向对象的移动体的引导线，其特征在于，该装置包括：

地图数据参照部，其参照用于显示以3维方式表示地面物的3维地图的3维地图数据；

路线检索结果存储部，其存储路线检索结果，上述路线检索结果是通过借助包含位置坐标的节点和连线表示道路的路线检索数据库中所包含的上述节点和连线来表现应导向的路线；

路线导向数据库存储部，其存储路线导向数据库，该路线导向数据库为用于上述路线导向的数据库，该数据库具有：表示在上述路线上上述移动体应通行的引导线的引导线形状数据；以及与上述各引导线形状数据相对应，使上述引导线形状数据与用上述节点及连线表示的上述路线相互关联的关联信息；

当前位置检测部，其检测上述移动体的当前位置的位置坐标；以及

显示控制部，其根据上述位置坐标，参照上述路线检索结果，确定上述移动体应行进的路线，并且根据上述关联信息确定与上述路线相对应的上述引导线形状数据，根据上述3维地图数据和上述引导线形状数据，以3维方式显示用于在上述路线上引导上述移动体的通行的引导画面。

16.根据权利要求15所述的路线导向装置，其特征在于：

在上述引导线形状数据中，附加有表示分别对应于与交叉路口的位置关系的区分的区域信息；

该区分包括表示交叉路口内的交叉路口区域、表示接近该交叉路口侧的规定的区域的连接区域、以及表示其它区域的线路区域；

上述显示控制部根据上述区分，切换以3维方式显示上述引导画面时的视点。

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