JP2005267471A - 進入禁止判定方法。 - Google Patents

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Abstract

【目的】 判定対象となる道路に対する進入禁止情報を自動的に判定できるようにする。
【構成】 判定対象道路に対応する座標情報を含んだプローブ情報を選択し、
選択されたプローブ情報を生成したプローブカーの走行軌跡を時系列的に遡り、判定対象道路への流入元道路を特定することにより該判定対象道路への進入が禁止されている道路を判定する。
【選択図】 図2

Description

本発明は進入禁止判定方法に関する。更に詳しくは、この発明はナビゲーションシステム用等の道路地図のコンテンツとしての判定対象道路に対する進入禁止道路を判定するのに適した進入禁止判定方法に関する。
従来、道路地図のコンテンツ(道路、交差点、信号機等々)の更新はフィールドワークにより行われていた。例えば、地域ごとに担当者が割り当てられ、担当者がその地区を巡回することにより、道路地図のコンテンツの内容(道路情報:この発明において「進入禁止」に対応する)を確認していた。ここに、コンテンツに関する道路情報として、一方通行規制、進入禁止規制、交差点などを挙げることができる。これらの道路情報はナビゲーションシステムを稼動させるために利用できる。
なお、プローブカーを用いて情報を収集する技術として特許文献1や特許文献2等を挙げることができるが、いずれも道路地図のコンテンツの道路情報を更新対象とするものではない。また、本発明に関連する技術として特許文献3及び特許文献4を参照されたい。
特開2001−209883号公報 特開2002−189792号公報 特開2002−150495号公報 特開2003−207342号公報
既述のように人手により広域、例えば日本全国の道路地図のコンテンツの更新を行うためには多大な費用と時間を要することとなる。
そこでこの発明は、コンテンツのなかでも進入禁止規制に着目し、判定対象となる道路に対する進入禁止規制を安価かつ迅速に判定できるようにすることを目的とする。
この発明は上記課題の解決を次のようにして図る。即ち、
判定対象道路に対応する座標情報を含んだプローブ情報を選択し、
選択されたプローブ情報を生成したプローブカーの走行軌跡を時系列的に遡り、前記判定対象道路への流入元道路を特定することにより該判定対象道路への進入が禁止されている道路を判定する、ことを特徴とする進入禁止判定方法。
かかる進入禁止判定方法によれば、プローブカーのプローブ情報に基づき所望の道路に対する進入禁止規制を自動的に判定することが可能になる。よって当該判定作業をより安価にかつ迅速に行えることとなる。
この発明において、プローブカーのプローブ情報には少なくともその座標情報(緯度及び経度)、方位情報及び当該座標にプローブカーが存在するときの時間情報とが含まれる。GPS等の位置検出機能を有する車両であればこれらの情報を特定することができる。また、特許文献3に記載されているように、車両のナビゲーションシステムと基地局との間で双方向の情報伝達を行うシステムは周知である。したがって、当該情報伝達システムを利用すればナビゲーションシステムを装備した一般車両をプローブカーとして使用することができる。勿論、道路情報を収集するための専用機器を搭載したプローブカーの使用を排除するものではない。
プローブ情報として、上記座標情報と時間情報の他に、プローブカーの車両状況に関する情報を用いることもできる。プローブカーの車両状況に関する情報としてプローブカーのウインカーランプ、ハンドル、ブレーキ、ライト及び速度等に関する情報を挙げることができる。より具体的には、ウインカーランプ、ブレーキ、ライトについてはそれらのオン・オフが検出され、ハンドルについてはその回転角度が検出され、速度については速度計の数値が検出される。
更には車輌の発進及び停止の情報もプローブ情報として使用することができる。
プローブ情報としてマップマッチング等により補正されたものを用いることもできる。これにより、プローブ情報に含まれる誤差を減少することができる。
ここに、マップマッチングとは、カーナビゲーションシステムにおいてプローブカーの位置を地図情報の道路上から外れないようにする技術であり、これにより、プローブカーの位置が常に道路上に存在することとなる。マップマッチングを行うためにはカーナビゲーションシステムにおいてプローブカーの座標情報、方位情報、移動距離などから走行軌跡が形成され、この走行軌跡が地図情報にある道路形状データに照らしあわされる。道路形状データは複数存在するので、所定の優先度に従って重み付けを行い、一つの道路を選択する。そして、プローブカーの座標を当該道路上の座標へと変更する。
以上詳細はカーナビゲーションシステム(公開型データ構造KIWIとその利用方法)、第4章、共立出版、等を参照されたい。
また、このマップマッチングはプローブカーからプローブ情報を受け取った基地局側で行ってもよい。
この発明では、判定対象道路に関連するプローブ情報をその座標情報に基づき選択する。
たとえば、判定対象道路の座標と同じ座標を含むプローブ情報を選択する。当該座標を含むプローブ情報は判定対象道路上に位置したプローブカーの生成したものである。本発明者らの検討によれば、プローブ情報においてその座標情報には多少の誤差が含まれるので、他の道路からの影響を排除するために判定対象道路において両端(交差点等)から所定の距離(第1の距離)内にあるものはキャンセルすることが好ましい。また、交差点内では右左折するプローブカーの向きが道路に沿っておらず、方位情報が不安定になるおそれがある。後述するようにプローブカーが判定対象道路に沿って移動しているものか否かの判定が方位情報の分布に基づいて行われる。従って、予め不安定な方位情報(誤差を含む方位情報)を含むプローブ情報は除去しておくことが好ましい。
第1の距離は、交差点の形状(交差する道路の幅、交差数、交差する道路の角度)などから適宜設定する。
判定対象道路がリンクとして表現されている場合は、図1に示すように、当該リンク1を中心とした所定幅(第1の幅)の仮想領域3を設定する。そして当該仮想領域内の座標と一致する座標情報を含むプローブ情報が選択される。なお、第1の幅も適宜設定することができる。
かかる仮想領域を設定した場合においてもその両端5、6から第1の距離内にあるものはキャンセルすることが好ましい。
このようにして選択されたプローブ情報につき、その方位情報の分布に基づきプローブカーが判定対象道路に沿って移動したものか否かを判定する。
例えば、選択されたプローブ情報の方位が判定対象道路のリンクの方位から所定の交差角度(例えば30度)以上ずれているものを除く。即ち、リンクに沿った方位のプローブ情報のみを採用する。図1の例ではリンクに沿った5つのデータを採用し、大きな交差角度の2つ(NGで示す)を除外する。
このようにして選択されたプローブ情報につき、そのプローブカーを特定して当該プローブカーが生成したプローブ情報を時系列的に遡る。これにより、プローブカーの走行軌跡が形成される。
プローブカーの走行軌跡を多数形成することにより、判定対象道路に対して車輌が進入可能な道路(流入元道路)を特定することができる。換言すれば、判定対象道路に連結する道路において走行軌跡のないものは、これから判定対象道路への進入が禁止されているものと判断できる。
流入元道路の特定は次のようにして行うことができる。
上記のようにして選択されたプローブ情報を生成したプローブカーにつき、生成されたプローブ情報を時系列的に遡ってプロットしていったとき、判定対象道路と交差する道路において当該交差点から第2の距離を越えて離れた位置にある最初のものをポイントする。このようにしてポイントされたプローブ情報の分布に基づき流入元道路を特定し、またポイントされたプローブ情報のない道路はこれから判定対象道路への進入が禁止されているものと判断する。
判定対象道路と流入元道路との交差点から第2の距離をとってプローブ情報を採用するのは、交差点における他の道路の影響を除去してデータに信頼性を付与するためである。第2の距離を第1の距離と等しくすることができる。
道路地図のリンクを用いるとき、流入元道路に対応するプローブ情報は次のように選択することができる。
即ち、図2(B)に示すとおり、流入元道路においてもそのリンク7a〜7fを中心とした所定幅(第2の幅)の仮想領域8a〜8fを設定する。なお、図2(A)は判定対象道路におけるプローブ情報選択ルールを示している。そして、当該仮想領域内の座標と一致する座標情報を含むプローブ情報を採用する。第2の幅は適宜設定できる。
かかる仮想領域を設定した場合においても、第1の距離の場合と同様な理由により、その両端(交差点)から第2の距離にあるものはキャンセルすることが好ましい。
流入元道路においてポイントされたプローブ情報の分布に基づき当該道路から判定対象道路への進入禁止が判断される。
例えば、次の条件を満足した場合「進入禁止」と判断される。
(i) ポイントされたプローブ情報の総数が所定の閾値以上である。
(ii) いずれかの隣接する道路においてポイントされたプローブ情報の数が所定の閾値以下である。
また、上記の処理を時間帯毎に行うことができる。これにより、進入禁止規制を所望の時間帯毎に判定可能となる。即ち、時間規制の進入禁止を判定可能となる。
以下、この発明の実施例について説明をする。
図3はこの発明の進入禁止判定装置の機能ブロック図を示す。
プローブカーP1、P2 … Pmはそのコンピュータがインターネット等のネットワークNへ無線で連結されている。プローブカーは所定のインターバルでプローブ情報を発信する。このプローブ情報には当該プローブカーの現在の座標情報(X,Y)、時間情報(T)、方位情報(D)及びその他の情報が含まれる。このプローブ情報はネットワークNを介して中央装置10へ伝達され、そのプローブ情報メモリ11へ格納される。
プローブ情報を伝達する方法は上記ネットワークを介する方法に限定されず、プローブカー内のメモリへ一旦格納し、当該メモリから直接又は有線を介してプローブ情報メモリ11へプローブ情報を供給することもできる。
進入禁止判定装置12は、判定対象となる道路を特定するための判定対象道路座標付与装置123を備える。当該装置123においてオペレータが特定の道路を指定すると、当該道路のリンク1がメモリ125から読出され、図2(A)に示すように、リンク1を中心として幅10mの仮想領域3が自動的に指定される。なお、ノード5、6から5mの範囲においては領域指定から外される。これは、プローブ情報に含まれる誤差をキャンセルするためである。仮想領域3の座標が特定され、座標比較装置127へ送られる。
プローブ情報メモリ11に格納されているプローブ情報がプローブ情報読出装置121により読み出され、座標比較装置127において各プローブ情報における座標情報と判定対象道路座標付与装置123により指定された仮想領域3の座標情報とが比較される。
プローブ情報読出装置121により読み出すプローブ情報の取得時間帯を特定することにより、特定時間帯における進入禁止規制情報を得ることができる。また、プローブカーから送られてくるプローブ情報を座標比較装置127へ直接入力して、判定に必要なプローブ情報をリアルタイムに選択することもできる。
座標比較装置127において仮想領域3内の座標と一致した座標情報を有するプローブ情報は方位情報比較装置129へ送られる。この方位情報比較装置129はプローブ情報に含まれる方位情報とリンクの方位とを比較することによりリンク1に沿った方位のプローブ情報を抽出する。即ち、リンク1に対する交差角度が30度以上のものはカウント対象から除外した。
方位情報比較装置129により抽出されたプローブ情報を生成したプローブカーを特定し、当該プローブ情報から時系列的に遡って当該プローブカーの走行軌跡を形成する。具体的には、プローブ情報読出装置121により当該プローブカーの生成したプローブ情報を時系列的に遡って読み出し、保存する。
流入元道路座標付与装置133は、オペレータが判定対象道路を指定すると、図2(B)に示すようにそれに接続する全ての道路のリンク7a〜7fがメモリ125より読み出され、当該リンク7a〜7fを中心として幅10m(第2の幅)の仮想領域8a〜8fが自動的に指定される。なお、交差点5,6から5m(第2の距離)の範囲においては領域指定から除外される。これは、プローブ情報に含まれる誤差をキャンセルし、道路間の干渉を防止するためである。このように指定された仮想領域8a〜8bの座標が特定され、第2の座標比較装置137へ送られる。
第2の座標比較装置137においては、軌跡形成装置において読み出されたプローブ情報(判定対象道路上にあるプローブ情報から時系列的に遡ったもの)を時系列的に順に遡ってその座標情報と仮想領域8a〜8fの座標情報とを比較する。両者が一致したときに方位情報比較装置137によりそのプローブ情報における方位情報がリンク7a〜7fの方位と比較される。当該プローブ情報における方位情報が対応するリンクの方位に沿ったものであるとき、そのプローブ情報が対応するリンクに関連付けられてポイントされる。当該プローブ情報における方位情報が対応するリンクの方位からずれたものであるとき、そのプローブ情報はキャンセルされる。そして、仮想領域8a〜8fと等しい座標情報を有し、かつ対応するリンクに沿ったものが現れるまでこの処理は続けられる。
このようにして流入元道路においてポイントされたプローブ情報の数がデータ数比較回路139において比較され、比較結果が出力装置141から出力される。出力方式は特に限定されないが、道路地図上において判定の終了した道路を点滅表示(顕現化)し、これをクリックしたとき当該判定対象道路に対する進入禁止の情報が画面表示されるようにすることができる。また、当該判定結果に基づき道路地図において判定の終了した道路に関する進入禁止情報を自動的に更新することもできる。
図4は実施例の進入禁止判定装置12のハード構成を示すブロック図である。
この装置12のハード構成は、一般的なコンピュータ装置と同様に中央制御装置21に対してシステムバス22を介して各種の要素が結合されたものである。
中央制御装置21は汎用的なCPU、メモリ制御装置、バス制御装置、割り込み制御装置更にはDMA(直接メモリアクセス)装置を含み、システムバス22もデータライン、アドレスライン、制御ラインを含む。システムバス22にはRAM(ランダムアクセスメモリ)23、不揮発メモリ(ROM24,CMOS−RAM25等)からなるメモリ回路が接続されている。RAM23には中央制御装置21や他のハードウエア要素によって読み取られたり、書き換えられたりする。不揮発メモリのデータは読み取り専用であり、装置をオフとしたときにもそこのデータは喪失されない。このハードウエアを制御するシステムプログラムはハードディスク装置27に保存されており、また、RAM23に保存されており、ディスクドライブ制御装置26を介して適宜中央制御装置21に読みこまれて使用される。このハードディスク装置27には、また各種のデータ処理を実行するアプリケーションプログラムも保存される。また、このハードディスク装置27の所定の区域に地図上道路情報がデータベースとして保存されている。
システムバス22には、フレキシブルディスク32に対してデータの読み込み及び書き込みを行うフレキシブルドライブ制御装置31、コンパクトディスク34に対してそれからデータの読み取りを行うCD/DVD制御装置33が接続されている。この実施例ではプリンタインターフェース37にプリンタ38を接続させている。
システムバス22にはキーボード・マウス制御装置41が接続され、キーボード42及びマウス43からのデータ入力を可能としている。モニタ45がモニタ制御装置44を介してシステムバス22に接続されている。モニタ45にはCRTタイプ、液晶タイプ、プラズマディスプレイタイプなどを利用することができる。
各種の要素(モデムなど)の増設を可能とするため空きのスロット51が準備されている。
実施例のシステムはネットワークアダプタ61を介して、ネットワークNに接続される。このネットワーク(インターネット)Nにはプローブカーが連結されている。
この進入禁止判定装置12を稼動させるために必要なプログラム(OSプログラム、アプリケーションプログラム(本発明のものも含む))は、各種の媒体を介してシステムの中にインストールされる。例えば非書き込み記録媒体(CD−ROM、ROMカード等)、書き込み可能記録媒体(FD、DVD等)、更にはネットワークNを利用して通信媒体の形式でインストールすることも可能である。勿論、不揮発メモリ24、25やハードディスク装置27に予めこれらのプログラムを書きこんでおくこともできる。
このようなコンピュータシステムによれば、プローブカーからのプローブ情報は全てネットワークアダプタ61を介してシステム内に取り込まれ、一旦ハードディスク27の所定のフォルダに保存される。次に、ハードディスク27に保存された全プローブ情報から所定のプローブ情報を読み出す。読み出されたプローブ情報は一旦RAM23に保存される。
次に、中央制御装置21はハードディスク27に保存されていた所定のプログラムに従い、RAM23のプローブ情報に基づき進入禁止規制判定を行う。
以下、実施例の進入禁止判定装置の動作を説明する(図5のフローチャート参照)。
ステップ1においては、判定対象となる道路のリンクを道路地図上において指定する。
判定対象道路座標付与装置123は、図2(A)に示すとおり、指定されたリンク1を中心として幅10mの範囲(仮想領域3)を指定する。また、リンク両端のノード(交差点)5,6から5mの範囲を除外する。これは、リンク両端においては他のリンク(道路)上のプローブ情報の影響が出るおそれがあるためである。この仮想領域3内の座標と一致する座標情報を含むプローブ情報が進入禁止規制を判定するときに抽出・使用されることとなる(ステップ3)。
次に、ステップ5においてプローブ情報読出装置121がプローブ情報メモリ11からプローブ情報を読み出す。読み出されたプローブ情報が後述するステップ9で特定された走行軌跡のものと一致する場合は当該プローブ情報はキャンセルする(ステップ7)。データの重複を防ぐためである。
ステップ9では、このようにして読み出されたプローブ情報の座標情報とステップ3において特定された仮想領域3内の座標情報とが座標比較装置127において比較される。そして仮想領域3内の座標情報と等しい座標情報を有するプローブ情報のみが選択される。
このように選択されたプローブ情報の方位情報がリンク1に沿ったもの(交差角度30度未満)と沿っていないもの(交差角度30度以上)とに仕分けられる。そして、リンク1に沿ったもののみが抽出される。
ステップ11では、ステップ9で抽出されたプローブ情報を生成したプローブカーを特定し、当該プローブカーの走行軌跡を時系列的に遡って形成する。ステップ9で抽出されたプローブ情報から時系列的に遡って当該プローブカーの生成したプローブ情報を読み出す。そして、ステップ7において利用するために、読出したプローブ情報を保存する。
ステップ13では、図2(B)に示すように、判定対象道路1に接続する全ての道路のリンク7a〜7fに対し、当該リンク7a〜7fを中心として幅10mの範囲(仮想領域8a〜8f)を指定する。また、リンク両端のノード(交差点)から5mの範囲を除外する。この範囲を仮想領域から除外するのは方位誤差を含むデータを未然に除外するためである。
ステップ15では、ステップ11で読み出された走行軌跡に関係するプローブ情報とステップ13で特定された仮想領域8a〜8fの座標とが比較される。
そして、当該仮想領域8a〜8fの座標と一致するプローブ情報の中で、その方位が対象道路に沿っており(交差角度が30度未満)、かつ最も時系列的に新しいもの(判定対象道路のプローブ情報に時間的に近いもの)を抽出する。そして、そのプローブ情報をリンク7a〜7fに関連つけてポイントする(図2(B)参照)。
ステップ17では、ポイントされたプローブ情報のデータ数が比較処理される。この実施例では、次の条件を満足した場合「進入禁止」と判断される。
(i) ポイントされたプローブ情報の総数が(50×判定対象道路の流入元交差点に隣接する道路数、第1の閾値)以上である。
(ii) いずれかの隣接する道路においてポイントされたプローブ情報の数が、総数の10%以下(第2の閾値)である。(10%以下であればその道路から判定対象道路への進入が禁止されている。)
判定例を図6、図7に示す。
図6は名古屋市内の所定の判定対象道路(対象リンク、なおこの道路は図示下方から上方への一方通行である)について進入禁止を判定したものであり、図6(A)において網掛表示される仮想領域内において抽出されたプローブ情報につき上記の処理を行ったときにポイントされたプローブ情報を図6(B)示す。図6(C)はポイントされたプローブ情報の分布を数値化したものである。ここで判定対象とした道路には3つの流入元道路があるので、実施例の判定方法に基づけば50×3=150のデータが必要となる。カウント対象となるデータ数は205であるので当該第1の閾値(150)を超えている。そして、第2の閾値(10%)に満たないのは東側道路(2(0.98%))であり、他方、南側道路及び西側道路においては当該第2の閾値を満足している。従って、東側道路からは判定対象道路へ進入禁止と判定される。
図7は名古屋市内の所定の判定対象道路(対象リンク)について進入禁止を判定したものであり、図7(A)に網掛け表示される仮想領域内において抽出されたプローブ情報につき上記の処理を行ったときにポイントされたプローブ情報を示す。図7(B)は対象道路の図示左側に接続する流入元道路A〜Eにおけるポイント数の分布を示し、図7(C)は対象道路の図示右側に接続する流入元道路F〜Hにおけるポイント数分布を示す。流入元道路A〜Eについて実施例の判定方法を適用するならば、第1の閾値は50×5=250であり、有効母数は当該第1の閾値を満足している。そして第2の閾値に満たないのはB及びEであり、他方、A,C及びDはこれを満足している。従って、B及びEからは侵入禁止と判定される。また、流入元道路F〜Hについて実施例の判定方法を適用するならば、第1の閾値は50×3=150であり、有効母数は当該第1の閾値を満足している。そして第2の閾値に満たないのはH、他方、F及びGはこれを満足している。従って、Hからは侵入禁止と判定される。
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
この発明において判定対象道路上のプローブ情報を選択するための基本原理を説明する図である。 この発明の実施例の進入禁止判定方法の基本原理を説明する図である。 この発明の実施例の進入禁止判定装置の構成を説明するブロック図である。 実施例の進入禁止判定装置の動作を行うコンピュータ装置の構成を示すブロック図である。 同じく動作を示すフローチャートである。 実施例の進入禁止判定結果を示す。 実施例の進入禁止判定結果を示す。
符号の説明
1 判定対象道路のリンク
3 仮想領域
5,6 ノード
7 流入元道路のリンク
8 仮想領域
12 進入禁止判定装置

Claims (8)

  1. 判定対象道路に対応する座標情報を含んだプローブ情報を選択し、
    選択されたプローブ情報を生成したプローブカーの走行軌跡を時系列的に遡り、前記判定対象道路への流入元道路を特定することにより該判定対象道路への進入が禁止されている道路を判定する、ことを特徴とする進入禁止判定方法。
  2. 前記プローブ情報を選択するステップは、前記道路の両端点から第1の距離内にあるものをキャンセルする、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記プローブ情報を選択するステップは、前記道路を示すリンクを中心にして第1の幅内に存在し、かつ前記リンクの両端点から第1の距離内に存在しないものを選択する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記座標情報はマップマッチングされたものである、ことを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 前記流入元道路を特定するステップは、前記プローブカーの走行軌跡を時系列に遡ったとき該プローブカーの生成したプローブ情報のうち前記流入元道路において前記判定対象道路側の端点から第2の距離を越えた位置に対応するもの選択し、該プローブ情報の分布を判定することにより行われる、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記流入元道路を特定するステップは、前記プローブカーの走行軌跡を時系列に遡ったとき該プローブカーの生成したプローブ情報のうち、該流入元道路を示すリンクを中心にして第2の幅内に存在し、かつ該流入元道路のリンクにおいて前記判定対象道路側の端点から第2の距離を越えた位置に対応するものを選択し、該プローブ情報の分布を判定することにより行われる、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  7. 判定対象道路に対応する座標情報を含んだプローブ情報を選択する手段と、
    選択されたプローブ情報を生成したプローブカーの走行軌跡を時系列的に遡り、前記判定対象道路への流入元道路を特定することにより該判定対象道路への進入が禁止されている道路を判定する手段と、
    を備えることを特徴とする進入禁止判定装置。
  8. 判定対象道路への進入禁止を判定するコンピュータプログラムであって、コンピュータを
    判定対象道路に対応する座標情報を含んだプローブ情報を選択する手段と、
    選択されたプローブ情報を生成したプローブカーの走行軌跡を時系列的に遡り、前記判定対象道路への流入元道路を特定することにより該判定対象道路への進入が禁止されている道路を判定する手段と、
    として機能させるコンピュータプログラム。
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