JP2007024515A - 地図情報生成装置および地図情報生成方法、ならびに地図情報生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】出発地から目的地までの経路を効率的に探索できる地図情報を生成するための地図情報生成装置を提供する。
【解決手段】階層化された道路地図情報を記憶した階層型地図情報記憶手段１１と、統計処理された道路ごとの過去の交通状況を蓄積した統計情報蓄積手段１２と、指定された階層の指定された道路の道路地図情報を階層型地図情報記憶手段１１から取得する地図情報取得手段１３と、指定された道路の統計処理された交通状況を統計情報蓄積手段から取得する統計情報取得手段１４と、統計情報取得手段１４で取得した統計情報が上位の階層において設定したものより優れていた場合、指定された道路の情報を上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成する地図情報生成手段１５とを備え、経路探索を行った場合、より早く目的地に到達できる経路を探索することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、出発地から目的地までの経路を探索するために使用する地図情報を生成する地図情報生成装置および地図情報生成方法、ならびに地図情報生成プログラムに関する。

従来、出発地から目的地までの経路を探索するために、地図情報として上位の道路（例えば、高速道路、首都高速道路、有料道路、国道）から下位の道路（例えば、一般道）までを、その道路の詳細度に応じて階層化された道路地図情報を使用し、出発地および目的地の近傍では、出発地および目的地からそれぞれその階層の道路とその階層より上位の階層の道路との交差点（上位交差点）までの経路を探索し、中間部分では、最終的に検索した所定の上位階層の上位交差点間の経路をその階層の道路地図情報を用いて探索するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このものによれば、出発地および目的地が下位の道路上にあり、出発地と目的地との間に上位の道路がある場合、出発地から上位の道路までは下位の道路、上位の道路に入ると目的地に近い位置までは上位の道路、上位の道路の目的地に近い位置から目的地までは下位の道路と言うように、上位の道路を適当に使用した経路を効果的に検索することができ、ユーザにとっては道を迷わなくてよいという効果を有する。

ところが、このものでは、中間部分において上位の道路がある場合、必ず上位の道路を探索することになり、途中、下位の道路を用いた方が近道であると言う場合でも、それに対応することができないという問題があった。

そこで、このような問題に対処するため、目的地までの経路を探索した後も、所定時間ごとに、或いは、所定距離ごとに、現在位置から目的地までの経路を、現在位置、目的地を含む全ての階層の地図情報を用いて再探索するように構成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

このものによれば、再探索する段階で、上位の道路を用いずに下位の道路を用いた方が近道である、或いは、早いといったような場合、その下位の道路を用いた経路を探索することができる。したがって、そのまま上位の道路を用いて遠回りしたり、多くの時間をかけたりするのを防止することができる。
特開平５−２７６７９号公報 特開２００２−１０７１６４号公報

しかしながら、このものでは、経路探索を終了した後も、引続いて、所定時間ごと、或いは、所定距離ごとに目的地までの経路を再探索しなければならないため、再探索に伴う処理負荷が大きくなるという問題があり、また、再探索に際しては、現在位置、目的地を含む全ての階層の地図情報を用いなければならないため、それだけ更に処理負荷が大きくなるという問題があった。

本発明は、このような従来の問題に対処してなされたものであり、出発地から目的地までの経路を探索するための効率的な地図情報を容易に生成できる地図情報生成装置および方法を提供するものである。

本発明の地図情報生成装置は、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報を記憶した階層型地図情報記憶手段と、統計処理された道路ごとの過去の交通状況を蓄積した統計情報蓄積手段と、指定された階層の指定された道路の道路地図情報を階層型地図情報記憶手段から取得する地図情報取得手段と、指定された道路の統計処理された交通状況を統計情報蓄積手段から取得する統計情報取得手段と、統計情報取得手段で取得した指定された道路の統計情報が上位の階層において設定されたものより優れていた場合、指定された道路の情報を上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成する地図情報生成手段と、地図情報生成手段で生成した新たな地図情報を記憶する地図情報記憶手段とを備えた構成を有する。

この構成により、指定された階層の道路における交通状況が上位の階層において設定されたものより優れている場合、指定された階層の当該道路が当該上位の階層に追加されることになり、経路探索を行った場合、より目的地まで早く到達できる経路を探索することができるようになる。

また、本発明の地図情報生成装置は、地図情報生成手段が、地図情報取得手段で取得した道路の少なくとも一方の端点が上位の階層に含まれる道路と接続している場合に、当該道路の統計情報を統計情報取得手段から取得し、その統計情報が上位の階層において設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成する構成を有する。

この構成により、下位階層の道路の少なくとも一方の端点が上位の階層に含まれる道路と接続している場合に、下位階層の道路が上位の階層に追加されることになり、上位階層の道路から下位階層の道路に入る経路が探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成装置は、地図情報生成手段が、統計情報取得手段から、地図情報取得手段で取得した道路の特定の時間に関する統計情報を取得し、その特定の時間に関する統計情報が上位の階層において設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成する構成を有する。

この構成により、指定された特定の時間の統計情報を取得し、その特定の時間における統計情報が上位の階層に設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成することになり、時間ごとで最適の経路を探索できるようになる。

また、本発明の地図情報生成装置は、特定の時間が、特別な日、又は、時間帯である構成を有する。

この構成により、曜日、祝祭日などの特別な日、或いは、時間帯に応じて、それぞれそのときに対応する過去の統計情報を取得し、それが上位の階層において設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成することになり、曜日、祝祭日などの特異日、或いは、時間帯に応じてそれぞれ最適の経路を探索できるようになる。

また、本発明の地図情報生成装置は、統計情報が、当該道路の速度情報である構成を有する。

この構成により、上位の階層において設定されたものが、上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均で、例えば、４０Ｋｍ／ｈであったとすると、下位の階層の道路において４０Ｋｍ／ｈ以上の速度で走行可能な道路があれば、その道路が上位の道路に付加され、その道路を経由する経路が容易に探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成装置は、上位の階層において設定されたものが、当該上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均値である構成を有する。

この構成により、上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均が上位の階層において設定されるため、下位の階層の道路において上位階層の道路における走行速度の平均よりも早く走行できる道路があれば、その道路が上位の道路に付加されることになり、その道路を経由する経路が容易に探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成装置は、上位の階層において設定されたものが、上位の階層に含まれる道路に関する統計情報である構成を有する。

この構成により、上位の階層に含まれる道路に関する統計情報が上位の階層において設定されるため、下位の階層の道路と上位の階層の道路の統計情報の比較によりその道路が上位の道路に付加されるか否かが判断されることになり、その道路を経由できる適切な経路が容易に探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成方法は、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、道路の情報を取得するステップで取得した道路の過去の交通状況を取得するステップと、交通状況を取得するステップで取得した交通状況が上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、判断するステップで優れている場合に当該道路の情報を上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含む。

このことにより、指定された階層の道路の交通状況が上位の階層において設定されたものより優れている場合、指定された階層の当該道路が当該上位の階層に追加されることになり、経路探索を行った場合、より目的地まで早く到達できる経路を探索することができるようになる。

また、本発明の地図情報生成方法は、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、道路の情報を取得するステップで取得した道路が上位の階層に含まれる道路と少なくとも一方の端点で接続しているかどうかを判断するステップと、接続しているかどうかを判断するステップで接続していると判断された場合に、その道路の過去の交通状況を取得するステップと、交通状況を取得するステップで取得した交通状況が上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、優れているかどうかを判断するステップで優れていると判断した場合に前記道路の情報を上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含む。

これにより、下位の階層の道路の少なくとも一方の端点が上位の階層に含まれる道路と接続している場合に、下位の階層の道路が上位の階層に追加されることになり、上位の階層の道路から下位の階層の道路に入る経路を探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成方法は、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、道路の情報を取得するステップで取得した道路が上位の階層に含まれる道路と少なくとも一方の端点で接続しているかどうかを判断するステップと、接続しているかどうかを判断するステップで接続していると判断された場合に、その道路の過去の特定の時間における交通状況を取得するステップと、交通状況を取得するステップで取得した交通状況が上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、優れているかどうかを判断するステップで優れていると判断した場合に道路の情報を上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含む。

これにより、指定された特定の時間の統計情報を取得し、その特定の時間における統計情報が上位の階層において設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成することになり、時間ごとで最適の経路を探索できるようになる。

また、本発明の地図情報生成方法は、特定の時間が、特別な日、又は、時間帯である。

これにより、曜日、祝祭日などの特別な日、或いは、時間帯に応じて、それぞれそのときに対応する過去の統計情報を取得し、それが上位の階層において設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成することになり、曜日、祝祭日などの特異日、或いは、時間帯に応じてそれぞれ最適の経路を探索できるようになる。

また、本発明の地図情報生成方法は、交通状況が当該道路の統計的な走行速度である。

これにより、上位の階層において設定されたものが、上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均で、例えば、４０Ｋｍ／ｈであったとすると、下位の階層の道路において４０Ｋｍ／ｈ以上の速度で走行可能な道路があれば、その道路が上位の道路に追加されることになり、その道路を経由する経路が探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成方法は、上位の階層において設定されたものが当該上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均値である。

これにより、上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均が上位の階層において設定されるため、下位の階層の道路において上位の階層の道路における走行速度の平均値より早く走行できる道路があれば、その道路が上位の階層の道路に追加されることになり、その道路を経由する経路が探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成方法は、上位の階層において設定されたものが、上位の階層に含まれる道路に関する統計情報である構成を有する。

この構成により、上位の階層に含まれる道路に関する統計情報が上位の階層において設定されるため、下位の階層の道路と上位の階層の道路の統計情報の比較によりその道路が上位の道路に付加されるか否かが判断されることになり、その道路を経由できる適切な経路が容易に探索可能になる。

また、本発明の地図情報生成プログラムは、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、道路の情報を取得するステップで取得した道路の過去の交通状況を取得するステップと、交通状況を取得するステップで取得した交通状況が上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、判断するステップで優れている場合に当該道路の情報を上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含む。

このことにより、指定された階層の道路の交通状況が上位の階層において設定されたものより優れている場合、指定された階層の当該道路が当該上位の階層に追加されることになり、経路探索を行った場合、より目的地まで早く到達できる経路を探索することができるようになる。

また、本発明の地図情報生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、道路の情報を取得するステップで取得した道路の過去の交通状況を取得するステップと、交通状況を取得するステップで取得した交通状況が上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、判断するステップで優れている場合に当該道路の情報を上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含む。

このことにより、指定された階層の道路の交通状況が上位の階層において設定されたものより優れている場合、指定された階層の当該道路が当該上位の階層に追加されることになり、経路探索を行った場合、より目的地まで早く到達できる経路を探索することができるようになる。

本発明の地図情報生成装置は、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報を記憶した階層型地図情報記憶手段と、統計処理された道路ごとの過去の交通状況を蓄積した統計情報蓄積手段と、指定された階層の指定された道路の道路地図情報を階層型地図情報記憶手段から取得する地図情報取得手段と、指定された道路の統計処理された交通状況を統計情報蓄積手段から取得する統計情報取得手段と、統計情報取得手段で取得した指定された道路の統計情報が上位の階層において設定されたものより優れていた場合、指定された道路の情報を上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成する地図情報生成手段と、地図情報生成手段で生成した新たな地図情報を記憶する地図情報記憶手段とを備えたものであり、指定された階層の道路における交通状況が上位の階層において設定されたものより優れている場合に、指定された階層の道路が上位の階層に追加されることになり、経路探索を行った場合、目的地までより早く到達できる経路を探索することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態における地図情報生成装置およびその地図情報生成装置で生成された地図情報を用いて出発地から目的地までの経路を探索し案内するナビゲーション装置について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態における地図情報生成装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施の形態における地図情報生成装置１０は、階層型地図情報記憶部１１と、統計情報蓄積部１２と、地図情報取得部１３と、統計情報取得部１４と、地図情報生成部１５と、地図情報記憶部１６とを備えている。

階層型地図情報記憶部１１には、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された経路探索に必要な道路地図情報が記憶されている。ここで、道路の詳細度としては、例えば、上位層には高速道路、有料道路、国道を含み、下位層には上位層の道路の他に一般道路を含むというような道路種別や、道路の幅員などを利用している。

統計情報蓄積部１２には、過去から現在に向かうある時点までに蓄積された道路ごとの交通状況が統計処理され蓄積されている。ここで、道路ごとの交通状況とは、例えば、現在日本で稼動中のＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：道路交通情報通信システム）などによって提供される渋滞情報、規制情報、旅行時間情報、駐車場情報などであり、また、現在研究が行われているプローブ情報システムによって収集、生成された渋滞情報、規制情報、旅行時間情報、右折左折情報などの交通情報であってもよい。統計情報とは、これらの交通情報を、例えば、曜日ごと、時間ごとに分類し、平均をとるというような形で統計処理された情報を指している。

地図情報取得部１３は、、地図情報生成部１５で指定された所定の階層の所定の道路の情報を階層型地図情報記憶部１１から読み込むものである。ここで、所定の道路の情報としては、次のものがある。道路の情報は、交差点を表すノード情報と、交差点と交差点との間の道路区間を表すリンク情報で構成される。ノード情報、リンク情報の詳細は、図２、図３に示すとおりである。すなわち、ノード情報は、図２（ｂ）に示すように、ノード番号、ノードの位置を表す座標（緯度、経度、若しくは、正規化された緯度、経度、又は、正規化されたＸ座標、Ｙ座標のいずれか）、ノードの属性、そのノードに接続するリンクの番号などで構成される。そして、これらのノード情報は、図２（ａ）に示すように連続して地図情報取得部１３にノード情報列として記憶されている。また、リンク情報は、図３（ｂ）に示すように、リンク番号、リンクの始点側のノード番号、終点側のノード番号、リンクの方向、リンクの長さ（距離）、リンクの種別（道路種別あるいは道路番号など）、リンクの幅員、そのリンク情報が有効な時間帯、或いは、曜日、特異日などを表すリンク有効時間帯フラグ、リンクの通過時間などで構成される。そして、これらのリンク情報は、図３（ａ）に示すように連続して地図情報取得部１３にリンク情報列として記憶されている。

統計情報取得部１４は、地図情報生成部１５で指定された所定の道路の情報から該当する道路の統計情報を統計情報蓄積部１２から取得するものである。統計情報としては、例えば、リンクの速度情報もしくはリンクの通過時間情報などが取得されるが、本発明は特にこれらに限るものではなく、そのリンクを通過した車の最高速度情報、最低速度情報、あるいはそのリンクの交通事故発生頻度情報、雨天時のスリップ発生頻度情報など、必要に応じていろいろな種類の情報を取得するようにすることは可能である。

地図情報生成部１５は、階層型地図情報記憶部１１の所定の階層に含まれる所定の道路の情報を地図情報取得部１３から取得すると、取得した道路が上位の階層に含まれる道路と少なくとも一方の端点で接続するか否かを判定し、接続している道路については、統計情報取得部１４から当該道路の特定の時間（例えば、曜日、祝日等の特異日、時間帯など）に関する統計情報として、例えば、速度情報を取得する。統計情報である速度情報が上位の階層において設定された所定値より優れていると判断された場合は、上位の階層にリンク有効時間帯フラグと共に当該道路情報を追加する。ここで、上位の階層において設定された所定値としては、上位の階層に含まれる道路の速度の平均値であっても、あらかじめ定めた所定の速度（例えば、道路種別ごとの法定速度など）であってもよい。

あるいは、上位の階層に含まれる道路に対して統計処理されて蓄積された交通状況の、上記のような特定の時間などに関する統計速度情報のような統計値であってもよい。この場合は、当該道路の統計情報と上位の階層に含まれる道路の統計情報が比較されて優劣が判定される。

従って、所定の階層の所定の道路の統計処理された速度情報が、上位の階層に含まれる道路の速度の平均値よりも速い場合には、上位の階層の道路に当該所定の階層の所定の道路情報を追加する。

本実施の形態では、地図情報生成部１５は、例えば、日々、１時間毎に、天気情報なども含めて道路情報の追加を行うようにしており、したがって、１日に２４時間分の２４枚の地図情報が作成される。これにより、曜日ごとや時間帯ごとに地図情報が作成され、後述する経路探索の際に、即座に経路探索の日時、天気状況などに合った最適な地図情報を用いて経路探索が行える。

したがって、例えば、ある地域について、時間帯を、午前１時から午前６時、午前６時から午前９時、午前９時から午後１時、午後１時から午後５時、午後５時から午前１時のように、混雑の時間帯に合わせて５つの時間帯に分け、また、曜日を、月曜から金曜の平日、土曜日、日曜日（含む、祝祭日）の３つの曜日帯に分ければ、同じ地域に対して１５通りの地図が作成でき、さらにきめ細かな経路探索が行える。

地図情報記憶部１６には、上位の階層に所定の階層の所定の道路を追加した道路情報が記憶されている。

図４は、本実施の形態における地図情報生成装置１０で生成された地図情報を利用して出発地から目的地までの経路を探索し、案内するナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。

図４に示すように、本ナビゲーション装置２０は、入力部２１、現在位置検出部２２、広域／狭域通信部２３、交通情報蓄積部２４、地図情報記憶部２５、経路探索部２６、経路案内部２７、出力部２８を備えている。

入力部２１は、出発地、目的地などの経路探索に必要な情報を入力するためのものである。

現在位置検出部２２は、ＧＰＳ（全地球測位システム）やジャイロスコープなどの位置を取得するためのセンサなどにより、ナビゲーション装置の現在位置を検出するものである。なお、検出した現在位置情報は、入力部２１に提供し、出発地として設定することも可能なように構成されている。

広域／狭域通信部２３は、例えば、ＶＩＣＳセンタやプローブ情報システムのセンタのような交通情報を提供する外部機関との間で交通情報の送受信を行うための通信部である。

交通情報蓄積部２４は、広域／狭域通信部２３を介して取得した渋滞、規制、旅行時間、駐車場情報などの交通情報を蓄積するためのものである。

地図情報記憶部２５は、先に説明した地図情報生成装置１０で生成された階層化された道路地図情報を記憶する記憶部である。

経路探索部２６は、入力部２１より入力された経路探索に必要な出発地、目的地、経由地などの情報と、地図情報記憶部２５に記憶された道路情報のリンクに交通情報蓄積部２４に蓄積された交通情報を旅行時間情報として上書き、若しくは、所定の重み付けを施して旅行時間情報として加算した道路地図情報を利用して、出発地から目的地までのルート情報を探索するものである。

経路案内部２７は、経路探索部２６で探索された経路情報に基づき、現在位置検出部２２で検出された位置情報に応じて、この先進むべき方向を案内する案内情報を生成するためのものである。

出力部２８は、経路探索部２６で探索された経路情報を画面に表示したり、経路案内部２７で生成された案内情報を画面に表示、若しくは、音声で案内するためのものである。

次に、本実施の形態における地図情報生成装置１０の動作について説明する。

図５は、本実施の形態における地図情報生成装置１０の動作を示すフローチャートである。

本実施の形態における地図情報生成装置１０において、新たな地図情報を生成する場合には、先ず、図５に示すように、階層型地図情報記憶部１１から地図情報取得部１３を用いて所定の階層の所定の道路の道路情報を取得する（Ｓ５０１）。そして、取得した道路情報を用いて、その取得した道路が上位の階層に含まれる道路と少なくとも一方の端点において接続しているかどうかを判断する（Ｓ５０２）。

接続していない場合は、下位の階層の全ての道路リンクについて処理を終了したかどうかを判断し（Ｓ５０６）、終了していない場合は、改めて所定の階層の次の道路の道路情報を階層型地図情報記憶部１１から取得し（Ｓ５０１）、同じ動作を繰り返す。

Ｓ５０２で、接続していると判断した場合（Ｓ５０２のＹＥＳ）には、その道路について、その道路に関する過去から現在に向かうある時点までに蓄積された道路ごとの交通状況のうち、特定の時間（例えば曜日、祝日等の特異日、時間帯など）に関する統計情報として、例えば、速度情報を統計情報取得部１４を用いて統計情報蓄積部１２から取得する（Ｓ５０３）。そして、取得した統計情報（例えば、速度情報）が上位の階層において設定された所定値として、例えば、上位の階層における道路の速度情報の平均値よりも速いかどうかを判断する（Ｓ５０４）。

早くないと判断された場合（Ｓ５０４のＮＯ）には、改めて所定の階層の次の道路の道路情報を階層型地図情報記憶部１１から取得し（Ｓ５０１）、同じ動作を繰り返す。Ｓ５０４で、速いと判断された場合（Ｓ５０４のＹＥＳ）には、上位の階層の道路情報に上記所定の道路情報を時間帯有効フラグと共に追加し（Ｓ５０５）、所定の階層に含まれる全ての道路について処理を終了したかどうかを判断する（Ｓ５０６）。

判断の結果、全ての道路について処理を終了していなかった場合（Ｓ５０６のＮＯ）には、改めて所定の階層の次の道路の道路情報を階層型地図情報記憶部１１から取得し（Ｓ５０１）、同じ動作を繰り返す。全ての道路について処理を終了していた場合（Ｓ５０６のＹＥＳ）には、一連の地図情報生成処理を終了する。

図６（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態における地図情報生成装置によって具体的にどのように地図が生成されるかを簡単に示したものである。

図６（ａ）、（ｂ）は、道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化されて階層型地図情報記憶部１１に記憶された道路地図情報であり、図６（ａ）が上位階層の道路地図情報、図６（ｂ）が下位階層の道路地図情報を示している。

そして、図６（ｃ）は、地図情報生成部１５で新たに生成され、地図情報記憶部１６に記憶された上位階層の道路地図情報を示している。

なお、図６（ａ）〜（ｃ）において、Ａ１〜Ａ３は、上位階層の道路における交差点ノード、Ｂ１〜Ｂ１１は、下位階層の道路における交差点ノードを示しており、太い実線は、上位階層に存在する道路リンク、細い実線は、下位階層に存在する道路リンクを示している。すなわち、上位階層の道路地図情報では、図６（ａ）に示すように、太い実線で表される上位階層の道路リンクとその道路リンクの接続点である交差点ノード（Ａ１〜Ａ３）のみを有しており、下位階層の道路地図情報では、図６（ｂ）に示すように、太い実線で表される上位階層の道路リンク、そのリンクの接続点である交差点ノード（Ａ１〜Ａ３）のほかに、細い実線で表される下位階層の道路リンクと、それらのリンクの接続点である交差点ノード（Ｂ１〜Ｂ１１）をそれぞれ有している。

今、図６（ａ）、（ｂ）に示す道路リンクにおいて、その平均速度、統計情報（速度情報）がそれぞれ図７（ａ）、（ｂ）に示す通りであったとする。なお、道路リンクは、通常方向を持っているが、ここでは、説明を簡略化するために、両方向共に、同一の速度情報を持っているものとする。

上位階層の道路地図情報、下位階層の道路地図情報がそれぞれ図６（ａ）、（ｂ）に示す通りであり、各リンクの平均速度、統計情報（速度情報）がそれぞれ図７（ａ）、（ｂ）に示す通りであったとすると、本実施の形態における地図情報生成部１５では、次のようにして新たな地図情報が生成される。

すなわち、先ず、図６（ｂ）に示す下位階層の道路情報として道路リンクＢ２−Ｂ５を階層型地図情報記憶部１１より取得する。道路リンクＢ２−Ｂ５については、少なくとも一方の端点であるＢ２が上位階層の道路（太線のＡ１−Ａ３）と接続しているので、この道路リンクＢ２−Ｂ５について統計情報を取得し、その統計情報が上位階層に存在するリンクの平均速度より早いかどうかを判断する。道路リンクＢ２−Ｂ５の統計情報は、図７（ｂ）から、１５Ｋｍ／ｈであり、これは、上位階層に含まれる道路の平均速度、すなわち、図７（ａ）に示す平均速度２０Ｋｍ／ｈより遅いため、道路リンクＢ２−Ｂ５は、上位階層に追加せず、次の道路リンクの処理に移る。

次に、同じようにして、道路リンクＢ３−Ｂ６を階層型地図情報記憶部１１より取得する。道路リンクＢ３−Ｂ６についても、一方の端点であるＢ３が上位階層の道路（太線のＡ１−Ａ３）と接続しているので、この道路リンクＢ３−Ｂ６についても、同じように統計情報を取得し、その統計情報が上位階層に存在するリンクの平均速度より早いかどうかを判断する。道路リンクＢ３−Ｂ６の統計情報は、図７（ｂ）から、２５Ｋｍ／ｈであり、これは、上位階層に含まれる道路の平均速度２０Ｋｍ／ｈより早いため、この道路リンクＢ３−Ｂ６は、上位階層に追加し、次の道路リンクの処理に移る。

このように繰り返していくと、上位階層に追加される道路リンクは、図７（ｂ）より明らかなように、Ｂ１−Ｂ５、Ｂ５−Ｂ６、Ｂ６−Ｂ７、Ｂ７−Ｂ８、Ｂ３−Ｂ６、Ｂ６−Ｂ１０の６つになり、これらの道路リンクが図６（ｃ）に示すように上位階層に追加され、新たな上位階層の地図情報が生成されることになる。

したがって、このようにして生成された地図情報を用い、出発地から目的地までの経路を探索した場合、元々下位階層の地図情報にしか存在しなかった道路であっても、その道路において上位階層の道路より早く走行できる道路であれば、その道路を上位階層の道路に追加し、その道路を経由する経路を探索することができ、目的地により早く到達できる経路を探索することが可能になる。

図８、図９は、この状態を説明するために、従来の地図情報をそのまま用いて経路探索を行った場合と、本実施の形態における地図情報生成装置を用いて生成した地図情報を用いて経路探索を行った場合の経路をそれぞれ示したものである。

なお、ここで、道路の詳細度としては、例えば、上位階層には、高速道路、首都高速道路、有料道路、国道を含め、下位階層には、上位階層の道路の他に一般道路を含むというような道路種別によって階層化しているものとする。

また、図８、図９において、実線は国道以上の道路、太い破線、及び、黒丸の点線は案内ルートを示し、矢印は渋滞の道路区間、及び、その方向を示している。

従来の階層化された道路地図情報をそのまま用いて経路探索を行った場合には、図８に示すように、出発地と目的地の間に上位階層の道路があった場合、その中間部分では、高速道路、首都高速道路、有料道路、国道といった上位階層の道路のみを経由する、例えば、破線で示す２つの経路が候補として探索されるだけであり、この２つの候補のうち、渋滞などの交通情報も含めて目的地までの到達時間が短いものを決定し、それを画面に表示するというに留まる。そして、従来の階層化された道路地図情報をそのまま用いた場合には、図８に示すように、候補となる２つの経路において、共に渋滞などの交通障害が発生していたとしても、それを回避する経路が提供されないという問題がある。

ところが、本実施の形態における地図情報生成装置１０を用いて新たに生成した地図情報では、元々下位階層にしかなかった道路もその道路が元々上位階層の道路より早く走行できる道路であれば、その道路も上位階層の道路として追加されているため、その道路を含めた状態で、図９に示すように、より早く走行できる経路を探索し、案内することができ、目的地により早く到達することが可能になる。

以上説明したように、本発明の地図情報生成装置および地図情報生成方法によれば、上位階層の地図情報に、下位階層の地図情報にしか存在しない道路であっても、上位階層の道路より速い速度で走行できる道路があれば、その道路が追加されるため、こうした道路を利用した経路も探索可能になり、出発地と目的地との中間地点において上位階層の道路地図情報を利用して経路探索を行っても、例えば、図９のように、渋滞区間を回避した破線のような経路も探索可能になり、目的地まで最短時間で到達可能な経路を提供することが可能になる。

例えば、詳細度の高い、上位の階層の道路として、高速道路、首都高速道路、有料道路、国道を含み、下位の階層の道路として、高速道路、首都高速道路、有料道路、国道のほかに一般道路を含む場合、上位階層の道路、例えば、国道より下位階層の道路、例えば、一般道路の方が早く走行できる場合、出発地から目的地までの中間付近でも下位階層の道路、例えば、一般道路を経由する経路を探索することが可能になり、目的地により早く到達できる経路を探索することができるようになる。

なお、上記実施の形態では、統計情報取得手段で取得した指定された道路の情報が上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを、目的地までの所要時間が短縮可能な値であるかどうかで判断したが、本発明はこれに限らず、運転手の好みなどに応じて、例えば、最低地上高の低いスポーツカーのような車に対しては、砂利道か舗装道路かなどの路面状況によって、また運転手または同乗者が海が好きなら海岸線に近いか遠いかの道路の位置情報によって、あるいは出費を抑えたいドライブなら有料道路か否か、値段の高い有料道路か否かのような料金情報によってなど、いろいろな要素で優劣を判断することができる。

本発明の地図情報生成装置は、指定された階層の道路における交通状況が上位の階層において設定されたものより優れていた場合、指定された階層の道路が上位の階層に追加されることになり、経路探索を行った場合、より目的地まで早く到達できる経路を探索することができるようになるので、出発地から目的地までを最短時間で到達できる経路を探索するカーナビゲーションシステムや、携帯電話機、ＰＤＡ、パソコンのようなモバイル端末に案内ルート情報を提供するナビゲーションセンタシステムなどに有用である。

本発明の一実施の形態における地図情報生成装置の概略構成を示すブロック図 道路地図情報のノード情報列を示す図 道路地図情報のリンク情報列を示す図 本発明の一実施の形態における地図情報生成装置によって生成された地図情報を用いて経路探索を行うナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態における地図情報生成装置の動作を示すフローチャート 本発明の一実施の形態における地図情報生成装置によって生成される地図情報を説明する図 （ａ）上位階層の道路の平均速度を例示した図（ｂ）下位階層の道路リンクの速度情報を例示した図 従来の道路地図情報を用いて経路探索を行ったときの経路を例示した図 本発明の一実施の形態における地図情報生成装置によって生成された道路地図情報を用いて経路探索を行ったときの経路を例示した図

符号の説明

１０ 地図情報生成装置
１１ 階層型地図情報記憶部
１２ 統計情報蓄積部
１３ 地図情報取得部
１４ 統計情報取得部
１５ 地図情報生成部
１６ 地図情報記憶部
２０ ナビゲーション装置
２１ 入力部
２２ 現在位置検出部
２３ 広域／狭域通信部
２４ 交通情報蓄積部
２５ 地図情報記憶部
２６ 経路探索部
２７ 経路案内部
２８ 出力部

Claims (16)

1. 道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報を記憶した階層型地図情報記憶手段と、統計処理された前記道路ごとの過去の交通状況を蓄積した統計情報蓄積手段と、指定された階層の指定された前記道路の道路地図情報を前記階層型地図情報記憶手段から取得する地図情報取得手段と、前記指定された道路の前記統計処理された交通状況を前記統計情報蓄積手段から取得する統計情報取得手段と、前記統計情報取得手段で取得した前記指定された道路の統計情報が前記上位の階層において設定されたものより優れていた場合、前記指定された道路の情報を前記上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成する地図情報生成手段と、前記地図情報生成手段で生成した前記新たな地図情報を記憶する地図情報記憶手段とを備えた地図情報生成装置。
2. 前記地図情報生成手段は、前記地図情報取得手段で取得した道路の少なくとも一方の端点が前記上位の階層に含まれる道路と接続していた場合に、当該道路の統計情報を前記統計情報取得手段から取得し、その統計情報が前記上位の階層において設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の地図情報生成装置。
3. 前記地図情報生成手段は、前記統計情報取得手段から前記地図情報取得手段で取得した道路の特定の時間に関する統計情報を取得し、その特定の時間に関する統計情報が前記上位の階層において設定されたものより優れている場合に、当該道路の情報を当該上位の階層に追加し、新たな地図情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の地図情報生成装置。
4. 前記特定の時間が、特別な日、又は、時間帯であることを特徴とする請求項３に記載の地図情報生成装置。
5. 前記統計情報が、当該道路の速度情報または通過時間情報であることを特徴とする請求項１に記載の地図情報生成装置。
6. 前記上位の階層において設定されたものが、前記上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均値であることを特徴とする請求項５に記載の地図情報生成装置。
7. 前記上位の階層において設定されたものが、前記上位の階層に含まれる道路に関する統計情報であることを特徴とする請求項１に記載の地図情報生成装置。
8. 道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、前記道路の情報を取得するステップで取得した前記道路の過去の交通状況を取得するステップと、前記交通状況を取得するステップで取得した前記交通状況が上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、前記判断するステップで優れていると判断した場合に前記道路の情報を前記上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含むことを特徴とする地図情報生成方法。
9. 道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、前記道路の情報を取得するステップで取得した道路が上位の階層に含まれる道路と少なくとも一方の端点で接続しているかどうかを判断するステップと、前記接続しているかどうかを判断するステップで接続していると判断された場合に、その道路の過去の交通状況を取得するステップと、前記交通状況を取得するステップで取得した交通状況が前記上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、前記優れているかどうかを判断するステップで優れていると判断した場合に前記道路の情報を前記上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含むことを特徴とする地図情報生成方法。
10. 道路の詳細度に応じて上位の道路から下位の道路まで階層化された道路地図情報から指定された階層の指定された道路の情報を取得するステップと、前記道路の情報を取得するステップで取得した道路が上位の階層に含まれる道路と少なくとも一方の端点で接続しているかどうかを判断するステップと、前記接続しているかどうかを判断するステップで接続していると判断された場合に、その道路の過去の特定の時間における交通状況を取得するステップと、前記交通状況を取得するステップで取得した交通状況が前記上位の階層において設定されたものより優れているかどうかを判断するステップと、前記優れているかどうかを判断するステップで優れていると判断した場合に前記道路の情報を前記上位の階層に追加し、新たな道路地図情報を生成するステップとを含むことを特徴とする地図情報生成方法。
11. 前記特定の時間が、特別な日、又は、時間帯であることを特徴とする請求項１０に記載の地図情報生成方法。
12. 前記交通状況が、当該道路の統計的な走行速度または通過時間情報であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の地図情報生成方法。
13. 前記上位の階層において設定されたものが、前記上位の階層に含まれる道路の走行速度の平均値であることを特徴とする請求項１２に記載の地図情報生成方法。
14. 前記上位の階層において設定されたものが、前記上位の階層に含まれる道路に関する統計情報であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の地図情報生成方法。
15. 請求項８〜１０のいずれかに記載の地図情報生成方法のステップをコンピュータに実行させるための地図情報生成プログラム。
16. 請求項８〜１０のいずれかに記載の地図情報生成方法のステップをコンピュータに実行させるための地図情報生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    

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