JP2006171456A - 地図データ精度評価方法、地図データ精度評価装置、地図データ精度評価プログラムおよび修正地図データ生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 専用の測量装置を用いた位置の実測によらずに、地図の精度評価を行えるような技術を提供する。
【解決手段】車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得し、地図データを読み出し、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づけ、対応づけられた推測航法軌跡データと道路との方向誤差を算出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、地図データ精度評価方法、地図データ精度評価装置、地図データ精度評価プログラムおよび修正地図データ生成方法に関する。

従来、ナビゲーション装置等に用いられる地図データの精度評価においては、測量装置により実測した位置情報列と地図の道路形状をなす位置情報とを比較し、その差分を指標として地図データの精度を算出していた。

しかし、このような精度評価を実施するためには、高価な測量装置が必要である。本発明は上記点に鑑み、専用の測量装置を用いた位置の実測によらずに、地図の精度評価を行えるような技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の特徴は、車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得する取得手順と、地図データを読み出す読み出し手順と、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づける対応づけ手順と、対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出する算出手順とを、地図データ精度評価方法が備えることである。

このようになっていることで、専用の測量装置を用いた位置の実測によらずに、車両の推測航法に基づく走行軌跡のデータと、地図データ中の道路との間の方向の誤差によって、地図データ精度評価を行うことができる。

また、対応付け手順において、取得した推測航法軌跡データの複数点のそれぞれを読み出した地図データ中の１つの交差点に同定することで、当該推測航法軌跡データと当該地図データ中の道路とを対応づけるようになっていてもよい。

また、対応付け手順は、読み出した地図データに基づく地図画面に、取得した推測航法軌跡データに基づく経路を重ねた画面表示を利用して、当該推測航法軌跡データと当該地図データ中の道路とを対応づけるようになっていてもよい。このようになっていることで、視覚および地理感覚に訴えた直感的な方法で対応づけを行うことができる。

また、本発明の第２の特徴は、地図データ精度評価装置が、車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得するインターフェースと、地図データを読み出す読み出し装置と、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づけ、対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出し、算出された方向誤差を表示装置に表示させる制御回路と、を備えることである。

このような地図データ精度評価装置を用いることで、専用の測量装置を用いた位置の実測によらずに、車両の推測航法に基づく走行軌跡のデータと、地図データ中の道路との、方向の誤差によって、地図データ精度評価を行うことができる。

また、制御回路は、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路との対応づけるユーザの操作に基づいて、当該推測航法軌跡データと当該地図データ中の道路とを対応づけるようになっていてもよい。このようになっていることで、ユーザの判断に基づいた対応付けを行うことができる。

また、本発明の第３の特徴は、地図データ精度評価プログラムが、車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得する取得制御機能、地図データを読み出す読み出し制御機能、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づける対応づけ機能、および対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出する算出機能、をコンピュータに実現させることである。

このような地図データ精度評価プログラムによって、専用の測量装置を用いた位置の実測によらずに、車両の推測航法に基づく走行軌跡のデータと、地図データ中の道路との、方向の誤差によって、地図データ精度評価を行うことができる。

また、本発明の第４の特徴は、修正地図データ生成方法が、車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得する取得手順と、地図データを読み出す読み出し手順と、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づける対応づけ手順と、対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出する算出手順と、算出した方向誤差に基づいて、読み出した地図データの修正を行う修正手順と、を備えることである。

このようになっていることで、専用の測量装置を用いた位置の実測によらずに、車両の推測航法に基づく走行軌跡のデータと、地図データ中の道路との間の、方向の誤差によって、地図データの精度評価を行い、その評価結果に基づいて修正地図を生成することができる。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に、本実施形態において用いる地図データ精度評価装置１を示す。この地図データ精度評価装置１は、ナビゲーション装置が生成した推測航法軌跡データを取得し、その推測航法軌跡データに基づいて、地図データの精度評価を行うための装置である。この地図データ精度評価装置１は、図１に示す通り、ディスプレイ１１、入力装置１２、外部インターフェース１３、ハードディスクドライブ１４、ＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６およびＲＯＭ１７を有している。

ディスプレイ１１は、ＣＰＵ１５から出力された映像信号に基づいた映像をユーザに表示する装置である。入力装置１２は、マウス、キーボード等の、ユーザによる操作に基づく信号をＣＰＵ１５に出力する装置である。

外部インターフェース１３は、外部からデータを取得し、取得したデータをＣＰＵ１５に出力する装置である。例えば通信を介してデータを取得する場合、外部インターフェース１３は、ネットワークカード、ＵＳＢインターフェース等の通信インターフェースであってもよい。また例えば、外部インターフェース１３は、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の取り外し可能な記憶媒体からデータを読み出す装置であってもよい。

本実施形態において外部インターフェース１３が取得するデータは、推測航法軌跡データである。推測航法軌跡データとは、推測航法を用いて特定した車両の走行軌跡のデータのことである。この推測航法軌跡データは、車両に搭載されたナビゲーション装置によって生成される。このナビゲーション装置は、周知の車速センサ、ジャイロセンサ等、自立航法のための装置からの信号に基づいて、所定周期（例えば１秒、３メートル走行等）毎の、その周期の期間内における自車両の移動量および相対的な移動方向を特定し、それを推測航法軌跡データとして外部に出力する。すなわち、推測航法軌跡データは、推測航法軌跡に基づいて特定した、車両の軌跡中の区間毎に順序づけられた、移動ベクトル群として、出力される。なお、ナビゲーション装置が、ＧＰＳ受信機等の衛星航法用装置からの位置データを取得できるようになっている場合、推測航法軌跡データと併せて、その推測航法軌跡データの各期間における位置データ、すなわち衛星航法軌跡データを出力するようになっていてもよい。

外部インターフェース１３は、この出力された推測航法軌跡データを、このナビゲーション装置との直接の通信によって取得するようになっていてもよいし、また、このナビゲーション装置から出力されたデータを一時記憶するためのロギング用パーソナルコンピュータと通信することで、推測航法軌跡データを取得するようになっていてもよい。また、出力された推測航法軌跡データが記憶された持ち運び可能な記憶媒体から当該推測航法軌跡データを読み出して取得するようになっていてもよい。

ハードディスクドライブ１４は、ＣＰＵ１５が実行するためのプログラムや精度評価対象となる地図データ等を記憶する記憶媒体と、ＣＰＵ１５からの制御に従って当該記憶媒体に対してデータの読み書きを行う装置を有する。

ＣＰＵ（コンピュータに相当する）１５は、ＲＯＭ１７およびハードディスクドライブ１４から読み出した地図データ精度評価装置１の動作のためのプログラムを実行し、その実行の際には、必要に応じて、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、およびハードディスクドライブ１４から情報を読み出し、ＲＡＭ１６および外部記憶媒体１８に対して情報の書き込みを行い、入力装置１２、外部インターフェース１３から信号を受け、ディスプレイ１１に映像信号を出力する。

より具体的には、ＣＰＵ１５は、ユーザによる地図データ精度評価プログラム１００の実行開始の操作に基づいて、地図データ精度評価プログラム１００の実行を開始し、まずステップ１１０で、推測航法軌跡データを外部インターフェース１３を介して取得する。そして続いてステップ１２０で、ハードディスクドライブ１４から精度評価対象となる地図データを取得する。そして続いてステップ１３０で、地図データに基づく地図と、ステップ１１０で取得した推測航法軌跡データによる経路とを重ねて表示する。ここで、推測航法軌跡データによる経路とは、推測航法軌跡データ中のベクトル群をそのベクトル群の順序に従って順次繋ぎ合わせていくことによってできる経路をいう。なお、地図に重ねる推測航法軌跡の経路の大きさは、その推測航法軌跡データ中の移動量と地図の縮尺とが整合するような大きさとする。図３に、このようなＣＰＵ１５の制御によってディスプレイ１１が表示する地図１８および推測航法軌跡の経路１９の一例を示す。

ここで、地図データのうち、どの地域の地図を表示するかについては、ユーザが、取得した推測航法軌跡データに係る地域を大まかに把握していれば、ユーザ入力装置１２を用いてその地域を表示させるような操作を行うことで、表示地域を特定するようになっていてもよい。また、ステップ１１０で衛星航法軌跡データを取得していれば、そのデータに相当する地域を表示させるようになっていてもよい。

続いてステップ１４０で、取得した推測航法軌跡データと、読み出した地図データ上の道路との対応関係を設定するためのユーザ入力を受け付ける。ここでいうユーザの入力は、具体的には、ユーザが、入力装置１２のマウスまたはキーボードを操作して、ステップ１３０によってディスプレイ１１に表示された地図および推測航法軌跡の経路の画面上のポインタ等をインタラクティブに動かしながら、推測航法軌跡の経路上にある複数の屈曲点のそれぞれを、地図中の交差点の１つに同定するための入力を行うことをいう。なお、ここでいう屈曲点とは、推測航法軌跡の経路中の、大きく曲がっているとユーザが判断する点をいう。

このような入力を受け付けることに基づいて、ＣＰＵ１５は、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路との対応づけを行う。すなわち、ＣＰＵ１５は、推測航法軌跡の屈曲点と同定された交差点群を連続的に繋ぐことによってできる道路と、当該推測航法軌跡とを対応づける。これによって、推測航法軌跡の経路上のある隣り合った２つの屈曲点間の複数のベクトルと、その２つの屈曲点にそれぞれに対応づけられた２つの交差点間の道路片の各部が対応づけられる。

続いてステップ１５０で、このようにして対応づけられた推測航法軌跡データと道路との方向誤差を算出する。ここでいう方向誤差とは、推測航法軌跡データ中のベクトルの方向と、そのベクトルに対応する道路上の位置における、当該道路に沿った方向との誤差をいう。より具体的には、方向誤差Ｄは、推測航法軌跡の経路の部分区間毎に、
Ｄ＝［｛Σ（α_ｉ−β_ｉ）^２｝／ｎ］^１／２
という数式を用いて算出する。ここで、Σは、ｉについての０からｎまでの総和を意味し、ｎは、当該部分区間内に含まれるベクトル群の数である。ここで、角度α_ｉおよび角度β_ｉについて、図４および図５を用いて説明する。

図４は、推測航法軌跡データのある部分区間中のｎ個のベクトル（図４中の各矢印に相当する）の群を、そのベクトル群の順序に従って、位置Ｐ_０を始点として繋ぎ合わせた図である。また、図４における位置Ｐ_ｋ（ｋ＝１、２、…、ｎ）が、このベクトル群中のｋ番目の順序のベクトルの終点の位置に相当する。角度α_ｉは、位置Ｐ_０を始点とし、位置Ｐ_ｎを終点とするベクトル繋Ｖ_０ｎ（点線で示すベクトルに相当する）と、ｉ番目のベクトル、すなわち位置Ｐ_ｉ−１を始点とし、位置Ｐ_ｉを終点とするベクトルＶ_ｉと、のなす角度である。

図５は、図４のベクトル群に対応づけられた道路片（図５中の実線に相当する）を、当該ベクトル群の数ｎと同じ個数に区分けした様子を示す図である。点Ｒ_０…Ｒ_ｎが、区分けの境界点に相当し、点Ｒ_ｋ−１と点Ｒ_ｋに挟まれる区間が、ベクトルＶ_ｋに対応する区間である。各区間の長さは、対応するベクトルの長さに比例するように区分けされている。角度β_ｉは、位置Ｒ_０を始点とし、位置Ｒ_ｎを終点とするベクトルＶ’_０ｎ（点線で示すベクトルに相当する）と、位置Ｒ_ｉ−１を始点とし、位置Ｒ_ｉを終点とするベクトルＶ’_ｉと、のなす角度である。

したがって（α_ｉ−β_ｉ）は、方向誤差算出の対象となる部分区間における、推測航法軌跡の経路の一部の向きと、その一部に対応づけられた地図上の道路片の一部の向きとの誤差である。なお、部分区間としては、ステップ１４０で交差点と対応づけられた屈曲点を区切りとする区間であってもよいし、所定数のベクトル群毎に分けられた区間であってもよいし、ベクトル群の移動距離の総和が所定距離以内となる最大個数のベクトル群毎に分けられた区間であってもよい。

続いてステップ１５０では、このようにして算出された各部分区間毎の方向誤差Ｄを、グラフとしてディスプレイ１１に表示させる。図６に、このようなＣＰＵ１５の制御によってディスプレイ１１が表示するグラフの一例を示す。なお、このグラフにおいては、１つの推測航法軌跡データに対する２つの地図データの方向誤差を表示されている。点線で示されるグラフは、修正前の地図データについての方向誤差を示し、実線で示されるグラフは、修正後の地図データについての方向誤差を示している。ここでいう修正は、まず修正前の地図データについて上述のような誤差を算出し、その結果に基づいて、誤差の大きい区間を、その区間の実測等、何らかの方法を用いて修正することをいう。ステップ１６０の後、地図データ精度評価プログラム１００の実行が終了する。

以上のような地図データ精度評価プログラム１００をＣＰＵ１５が実行することで、地図データ精度評価装置１は、車両の推測航法軌跡データを取得し（ステップ１１０参照）、地図データを読み出し（ステップ１２０参照）、読み出した地図データに基づく地図画面に、取得した推測航法軌跡データに基づく経路を重ねた画面表示を行い（ステップ１３０参照）、さらに、この画面表示を利用したユーザの操作に基づいて、取得した推測航法軌跡データの複数点のそれぞれを読み出した地図データ中の１つの交差点に同定することで、当該推測航法軌跡データと当該地図データ中の道路とを対応づけ（ステップ１４０参照）、対応づけられた推測航法軌跡データと道路との方向誤差を部分区間毎に算出し（ステップ１５０参照）、その算出結果をグラフとして表示する（ステップ１６０）。そしてユーザは、この表示に基づいて、地図データを修正してもよい。

このようになっていることで、専用の測量装置を用いた位置の実測によらずに、車両の推測航法に基づく走行軌跡のデータと、地図データ中の道路との、方向の誤差によって、地図データ精度評価を行うことができる。また、推測航法軌跡の経路と地図中の道路の対応付けは、地図に推測航法軌跡の経路を重ねた画面表示を利用するという、視覚に訴えた直感的な方法で行うことができる。

ここで、特許請求の範囲の用語と上記実施形態の用語の関係について記載する。上記実施形態においては、外部インターフェース１３がインターフェースに相当し、ハードディスクドライブ１４が読み出し装置に相当し、ＣＰＵ１５が制御回路に相当する。

また、ＣＰＵ１５が地図データ精度評価プログラム１００のステップ１１０を実行することで、取得手順が実現し、ステップ１２０を実行することで、読み出し手順が実現する。また、ＣＰＵ１５が地図データ精度評価プログラム１００のステップステップ１３０および１４０を実行し、ユーザが交差点と屈曲点との対応情報を入力することで、対応づけ手順が実現する。また、ＣＰＵ１５が地図データ精度評価プログラム１００のステップ１５０を実行することで、算出手順が実現する。また、図６を用いて説明に示したように地図データを修正することで、修正手順が実現する。

また、ＣＰＵ１５が地図データ精度評価プログラム１００のステップ１１０を実行することで取得制御手段として機能し、ステップ１２０を実行することで読み出し制御手段として機能し、ステップ１３０および１４０を実行することで対応づけ手段として機能し、ステップ１５０を実行することで算出手段として機能する。

（他の実施形態）
なお、上記の実施形態においては、地図データ精度評価装置１は、ユーザの、屈曲点と交差点とを対応づける操作に基づいて、取得した推測航法軌跡の経路を、読み出した地図データ中の道路に対応づけるようになっているが、必ずしもこのようになっている必要はない。例えば、ＣＰＵ１５が、地図データ道路と推測航法軌跡データの経路とのパターンマッチングを行うことで、推測航法軌跡の経路を、地図データ中の道路に対応づけるようになっていてもよい。また、ＣＰＵ１５が推測航法軌跡の経路中、直線になっている部分と、地図上の直線となっている道路とを同定することで、推測航法軌跡の経路を、地図データ中の道路に対応づけるようになっていてもよい。

本発明の実施形態に係る地図データ精度評価装置１の構成を示す図である。 ＣＰＵ１５が実行する地図データ精度評価プログラム１００のフローチャートである。 地図と推測航法軌跡データとを重ねた表示画面を示す図である。 推測航法軌跡データに基づく経路を示す図である。 推測航法軌跡データに対応づけられた道路の形状を示す図である。 地図データの修正前の誤差と修正後の誤差とを示す図である。

符号の説明

１…地図データ精度評価装置、１１…ディスプレイ、１２…入力装置、
１３…外部インターフェース、１４…ハードディスクドライブ、１５…ＣＰＵ、
１６…ＲＡＭ、１７…ＲＯＭ、２１…修正前の地図データの方向誤差、
２２…修正後の地図データの方向誤差、１００…地図データ精度評価プログラム。

Claims (7)

1. 車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得する取得手順と、
   地図データを読み出す読み出し手順と、
   取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づける対応づけ手順と、
   対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出する算出手順と、を備えた地図データ精度評価方法。
2. 前記対応付け手順は、取得した推測航法軌跡データの複数点のそれぞれを読み出した地図データ中の１つの交差点に同定することで、当該推測航法軌跡データと当該地図データ中の道路とを対応づけることを特徴とする請求項１に記載の地図データ精度評価方法。
3. 前記対応付け手順は、読み出した地図データに基づく地図画面に、取得した推測航法軌跡データに基づく経路を重ねた画面表示を利用して、当該推測航法軌跡データと当該地図データ中の道路とを対応づけることを特徴とする請求項１または２に記載の地図データ精度評価方法。
4. 車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得するインターフェースと、
   地図データを読み出す読み出し装置と、
   取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づけ、対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出し、算出された方向誤差を表示装置に表示させる制御回路と、を備えた地図データ精度評価装置。
5. 前記制御回路は、取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路との対応づけるユーザの操作に基づいて、当該推測航法軌跡データと当該地図データ中の道路とを対応づけることを特徴とする請求項４に記載の地図データ精度評価装置。
6. 車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得する取得制御手段、
   地図データを読み出す読み出し制御手段、
   取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づける対応づけ手段、および
   対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出する算出手段、として、コンピュータを機能させる地図データ精度評価プログラム。
7. 車両の推測航法に基づく走行軌跡データである推測航法軌跡データを取得する取得手順と、
   地図データを読み出す読み出し手順と、
   取得した推測航法軌跡データと読み出した地図データ中の道路とを対応づける対応づけ手順と、
   対応づけられた推測航法軌跡データと道路との間の方向誤差を算出する算出手順と、
   算出した方向誤差に基づいて、読み出した地図データの修正を行う修正手順と、
   を備えた修正地図データ生成方法。

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