JP2008261915A - ナビゲーション用地図データ作成方法及び作成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】図葉境界上に交差点が存在する場合であっても地図データ量の増加を軽減する「ナビゲーション用地図データ作成方法及び作成装置」を提供することである。
【構成】 図葉境界上に交差点を有する図葉のナビゲーション用地図データ作成方法であり、図葉境界上に存在する交差点を検索し、該交差点を構成するリンクが最も多い図葉（第１図葉）を求め、交差点を該第１図葉内にシフトする。そして、交差点を構成する他図葉のリンクのそれぞれに対応させて第１図葉の境界上に隣接ノードを設定し、各隣接ノードとシフト交差点を結ぶリンクを距離ゼロのリンクとして設定し、シフト交差点および各隣接ノードの位置データを交差点の位置データと同じにし、これらシフト交差点、各隣接ノード及び距離ゼロリンクを含む第1図葉の地図データを作成し、前記交差点を構成する他図葉のリンクの端点を該図葉の境界上に設定して隣接ノードとし、該隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、該リンク、隣接ノードを有する他図葉の地図を図葉毎に作成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ナビゲーション用地図データ作成方法及び作成装置に係わり、特に、図葉境界上に交差点を有する場合における図葉のナビゲーション用地図データ作成方法及び作成装置に関する。

ナビゲーション装置は、車両の現在位置に応じた地図データをCD−ROM、DVD，HDDなどの地図記憶媒体から読み出してディスプレイ画面に描画すると共に、車両マークをディスプレイ画面の一定位置に固定表示し、走行に応じて地図をスクロ−ル表示する。また、ナビゲーション装置は以上に加えて、出発地から目的地に到る誘導経路あるいは出発地から指定された経由点を経由して目的地に到る誘導経路を探索し、該誘導経路を地図上に表示する経路誘導機能を備えている。地図データは、地図を描画するために必要な背景レイヤ情報、地図上に文字を表示するための文字レイヤ情報、誘導経路機能やマップマッチング機能を実現するための道路レイヤ情報を有している。道路レイヤ情報は、図葉毎に道路のリンク情報、ノード情報、交差点情報などで構成される。

図７は地図の１次メッシュ、２次メッシュの説明図である。地図はカバーするエリアの広さから１次メッシュ地図、２次メッシュ地図、３次メッシュ地図….と階層化されており、１次メッシュは多数の２次メッシュで構成されている。１次メッシュは約80km×80km四方のエリアであり、8×8個の2次メッシュで構成され、２次メッシュは約10km×10km四方のエリアであり、図示しないが10×10個の3次メッシュで構成され、3次メッシュは約1km×1km四方のエリアである。これら１次メッシュ、２次メッシュ、3次メッシュ、・・・毎に１つの図葉が対応つけられ、該図葉毎に地図データが作成される。
図７では１次メッシュ番号(例えば5339)により所定のエリアが特定され、２次メッシュ番号により該エリア内の所定のサブエリアが特定されている。一例として、２次メッシュの図葉０７に図示するように５本のリンクLK1〜LK5が存在する場合、該図葉の地図データは５つのリンクLK1〜LK5のリンク情報、6個のノードN１〜N6のノード情報、交差点情報、隣接図葉との接続情報などにより構成される。

図８はリンクレコードの説明図であり、リンク毎に、(1)リンクID(リンク番号)、(2)距離零リンクであるか否かを示すフラグ、(3)リンク両端のノード番号、(4)リンク距離、(5) リンクコスト、(6)道路種別、(7)車線数、(8)交通規制情報、(9)リンク形状を特定する形状情報などを有している。リンク形状は図９に示すようにリンクの形状を示すもので、始点ノード、中間のノード、終点ノードの位置データを有している。

図１０はノードレコード、交差点レコード、隣接ノードレコードの説明図であり、ノードレコードは、ノード毎に、(１)ノードID(ノード番号)、(2)ノード位置データ(経緯度)、(3)ノードが接続するリンクのリンク番号、(4)交差点であるかを示す交差点フラグ、(5)図葉境界上のノード(隣接ノードという)であるかを示すフラグ、などを有している。交差点レコードは、(1)交差点毎に交差点ID(交差点番号)、(2)交差点を構成するリンクのリンク番号、(3)交差点案内音声情報などを含む。隣接ノードレコードは(1) 隣接ノードID、(2)隣接図葉番号、(3)隣接図葉側のノード番号、(4)隣接図葉側のリンク番号などを含む。
上記の道路レイヤ情報は、道路形状データを入力されて地図データ作成部が図葉毎に作成する。かかる道路レイヤ情報の作成に際して、交差点が図葉境界上に存在していることがある。地図作成フォーマットの仕様により交差点を図葉境界上に位置させることができない。換言すれば、図葉境界上のノードに交差点情報を持たせることはできない。これは、交差点が図葉境界上に存在すると、該交差点情報を着目図葉内のリンクだけでは作成できず、隣接図葉のリンクを使用しなければならないからである。

このため、従来は、図葉境界上の交差点をいずれかの図葉内に移動し、該移動後の交差点とそれに接続する道路リンクが図葉をまたぐ場合は、その間に、距離零リンクを作成し、交差点と道路の接続性を保持するようにしている。そして、地図データ作成装置は現状、交差点をより左側、より下側の図葉に移動することになっている。図１１（A）は４つの図葉A〜Ｄの境界上に交差点CPが存在し、該交差点を構成する３つのリンクLa，Lc，Ldが図葉A,C,Dに存在する場合を示している。かかる場合、従来は、図１１(B)に示すように、自動的に交差点CPを図葉C内に移動し、移動後の仮想交差点CP′に接続する道路リンクLa，Ldが図葉境界と交差する場合、該図葉境界上に仮想の隣接ノードP1,P2を設定し、かつ、各仮想隣接ノードP1,P2と仮想交差点CP′間に距離(長さ)零のリンクＬ01，L02を設定して道路形状を変更する。ただし、仮想交差点CP′および各仮想隣接ノードP1,P2の位置データは交差点CPの位置データと同じにする。そして、図１１(B)に示す道路形状について各図葉の地図データを作成する。このようにすれば、図葉境界上から交差点をなくせ、しかも、リンクＬ01，L02の距離は零であり、また、仮想交差点CP′および各仮想隣接ノードP1,P2の位置データは交差点CPの位置データと同じであるため、実質的に図１１(A)の道路形状通りの地図データを作成することができる。なお、図１１（B）の交差点移動により、リンク(距離零リンク)が２本、ノード(仮想隣接ノード)が２つ増加し、これらのための地図情報量が増加する。

図１２は別の道路形状例であり、４つの図葉A〜Ｄの境界上に交差点CPが存在し、該交差点を構成する３つのリンクL1、L2，L3が図葉B内にのみ存在する場合を示している。かかる場合、従来は、図１３に示すように自動的に交差点CPを図葉C内に移動する。そして、移動後の仮想交差点CP′（Ncとする）に接続する道路リンクL1、L2，L3が図葉境界と交差する場合、該図葉境界上に仮想の隣接ノードN1〜N3、N1′〜N3′を設定し、かつ、各仮想隣接ノードN1′〜N3′と仮想交差点Nc間に距離零のリンクL1′，L2′，L3′を設定して道路形状を変更する。ただし、仮想交差点Ncおよび各仮想隣接ノードN1〜N3、N1′〜N3′の位置データは交差点CPの位置データと同じにする。そして、図１２に示す道路形状について各図葉の地図データを作成する。

図１４は図１３の道路形状部分に関係する図葉Bの地図データ例であり、（A）はリンク情報、（B）はノード情報、（C）は隣接ノード情報の一覧を示し、リンクL1、L2，L3の交差点と反対側ノードをN4,N5,N6としている。図１５は図１３の道路形状部分に関係する図葉Cの地図データ例であり、（A）はリンク情報、（B）はノード情報、（C）は隣接ノード情報の一覧を示している。
図１３のように交差点を移動すると、図葉境界上の１個の交差点につき、リンク(距離零リンク)が３本、ノード(仮想隣接ノード)が６個増加し、これらのための地図情報量が図１３、図１５に示すように増加する。このため、地図データベースにおける図葉境界上の交差点に起因する情報量が非常に多くなる問題が生じる。
従来技術として、地図情報作成方法を備えた装置が提案されている(特許文献１)。この従来技術は、下層の図葉の各境界ノードから上層の道路リンクまでの最適経路を求め、境界ノードから該最適経路上の最初の下層・上層共通ノードまでの経路に関する情報を拡張情報として下層の図葉の道路情報に結合することにより地図情報を作成するものである。
特開２００３−２１４８６７号公報

しかし、上記従来技術は、図葉境界上に交差点が存在する場合の地図データ作成に関するものではない。
したがって、本発明の目的は、図葉境界上に交差点が存在する場合であっても地図データ量の増加を軽減することである。

本発明の第１の態様は、図葉境界上に交差点を有する図葉のナビゲーション用地図データ作成方法であり、図葉境界上に存在する交差点を検索するステップ、該交差点を構成するリンクが最も多い図葉（第１図葉）を求めるステップ、前記交差点を該第１図葉内にシフトするステップ、前記交差点を構成する他図葉のリンクのそれぞれに対応させて第１図葉の境界上に隣接ノードを設定し、各隣接ノードと前記シフトした交差点を結ぶリンクを距離ゼロのリンクとして設定するステップ、前記シフト交差点および各隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、これらシフト交差点、各隣接ノード及び距離ゼロリンクを含む第1図葉の地図データを作成するステップ、前記交差点を構成する他図葉のリンクの端点を該図葉の境界上に設定して隣接ノードとし、該隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、該リンクと隣接ノードを有する他図葉の地図を図葉毎に作成するステップを有している。
上記本発明のナビゲーション用地図データ作成方法は、更に、第１図葉の各隣接ノードを他図葉の隣接ノードに関係付けるデータを第1図葉の地図データに含ませ、他図葉の隣接ノードを第１図葉の隣接ノードに関係付けるデータを他図葉の地図データに含ませるステップを有している。
本発明の第２の態様は、図葉境界上に交差点を有する図葉のナビゲーション用地図データ作成装置であり、図葉境界上に存在する交差点を検索する手段、該交差点を構成するリンクが最も多い図葉（第１図葉）を求める手段、前記交差点を該第1図葉内にシフトし、前記交差点を構成する他図葉のリンクのそれぞれに対応させて第1図葉の境界上に隣接ノードを設定し、各隣接ノードと前記シフト交差点を結ぶリンクを距離ゼロのリンクとして設定し、前記シフト交差点および各隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、これらシフト交差点、各隣接ノード及び距離ゼロリンクを含む第1図葉の地図データを作成する手段、前記交差点を構成する他図葉のリンクの端点を該図葉の境界上に設定して隣接ノードとし、該隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、該リンクと隣接ノードを有する他図葉の地図を、図葉毎に作成する手段を有している。

本発明によれば、図葉境界上に存在する交差点を、該交差点を構成するリンクが最も多い図葉内にシフトするようにしたから、図葉境界上に交差点が存在する場合であっても、少ない地図情報量の増加で該交差点があたかも図葉境界上に存在しないようにすることができる。

(A)本発明の概要
図１は本発明の概要説明図であり、（A）に示すように、図葉A,Bの境界上に交差点CPが存在し、該交差点を構成する３つのリンクLa1，La2，LcのうちリンクLa1，La2が図葉A内に存在し、リンクLcが図葉C内に存在する場合である。
かかる場合、従来は、図１(C)に示すように、自動的に交差点CPを図葉C内に移動し、移動後の仮想交差点CP′に接続する道路リンクLa1，La2が図葉境界と交差する場合、該図葉境界上に仮想の隣接ノードP1,P2を設定し、かつ、各仮想隣接ノードP1,P2と仮想交差点CP′間に距離零のリンクＬ01，L02を設定して道路形状を変更する。ただし、仮想交差点CP′および各仮想隣接ノードP1,P2の位置データは交差点CPの位置データと同じにする。かかる従来方法によれば、交差点移動により、リンク(距離零リンク)が２本、ノード(仮想隣接ノード)が２つ増加する。
しかし、交差点を構成するリンクが最も多い図葉内にシフトするようにすれば、すなわち、図１(B)に示すように交差点CPを図葉A内に移動すれば、交差点移動により発生する距離零リンクの数及び仮想隣接ノードの数を減少することができる。すなわち、図１(B)に示すように、交差点CPを図葉A内に移動すれば、移動後の仮想交差点CP′に接続する道路リンクLcのみが図葉境界と交差する。したがって、該図葉境界上に１つの仮想隣接ノードP3を設定し、かつ、該仮想隣接ノードP3と仮想交差点CP′間に距離零リンクL03を設定することにより、道路形状を変更することができる。この交差点移動によれば、距離零リンクが１本、仮想隣接ノードが１つとなり、図１(C)に示す従来方法に比べてそれらの数が減少し、少ない地図情報量の増加で交差点CPがあたかも図葉境界上に存在しないようにできる。

（B）本発明の地図作成処理
図２は本発明の地図作成装置の構成図、図３は地図作成処理フローである。図２において、道路情報入力部１１は各図葉における道路形状データを入力し、地図データ作成部１２は道路形状データを用いてリンク情報、ノード情報、隣接ノード情報、交差点情報を作成して地図データベース１３を構築する。

地図データ作成部１２は、入力された道路形状データに基づいて図葉境界上に交差点が存在するか調べ、存在する場合には距離零リンク、仮想隣接ノードを道路形状データに追加する変更処理を行ってから図葉の地図データを作成する。以下、図４を参照して図3の処理フローを説明する。なお、図４は（A）に示すように、図葉A,B,C,Dの境界上に交差点CPが存在し、該交差点を構成する4つのリンクLa1，La2，Lc，LdのうちリンクLa1，La2が図葉A内に存在し、リンクLbが図葉B内に存在し、リンクLcが図葉C内に存在する場合である。
データ作成部１２は、入力された道路形状データを参照して、着目している図葉Aの図葉境界上に存在する交差点を検索する(ステップ１０１)。図葉境界上に存在する交差点CPを検索できれば、該交差点を構成するリンクが最も多い図葉（図３の例では図葉A）を求める(ステップ１０２)。ついで、前記交差点を図葉A内にシフトして仮想交差点CP′(図４（B）)を生成する(ステップ１０３)。
しかる後、交差点CPを構成する他図葉のリンクLb，Lcのそれぞれに対応させて図葉境界上に仮想隣接ノードPb、Pcを設定し、該仮想隣接ノードPb、Pc と仮想交差点CP′をそれぞれ結ぶリンクLb′，Lc′を距離零リンクとして設定し、また、仮想交差点CP′および仮想隣接ノードPb、Pc の位置データを交差点CPの位置データと同じにする。
しかる後、道路情報入力部１１から入力された図葉Aに関する道路形状データにおける交差点CPを仮想交差点CP′で置き換え、該道路形状データに仮想隣接ノードPb、Pcと距離零リンクLb′，Lc′を追加し、図葉Aの地図データを作成する(ステップ１０４)。

ついで、地図データ作成部１２は、交差点CPを構成するリンクLbが存在する図葉Bに着目し、該リンクLbの端点としてPb′を図葉Bの境界上に設定して隣接ノードとし(図４（C）)、該隣接ノードPb′の位置データを交差点CPの位置データと同じにする。そして、図葉BのリンクLbの端点ノードをCPからPb′に変更して図葉Bの地図データを作成する。また、同様に、地図データ作成部１２は、交差点CPを構成するリンクLcが存在する図葉Cに着目し、該リンクLcの端点としてPc′を図葉Cの境界上に設定して隣接ノードとし(図４（D）)、該隣接ノードPc′の位置データを交差点CPの位置データと同じにする。そして、図葉CのリンクLcの端点ノードをCPからPc′に変更して、図葉Cの地図データを作成する(ステップ１０５)。
最後に、図葉Aの各隣接ノードPb,Pcを他図葉B,Cの隣接ノードPb′, Pc′に関係付ける隣接ノードデータを作成して図葉Aの地図データに追加し、また、図葉Bの隣接ノードPb′を図葉Aの隣接ノードPbに関係付ける隣接ノードデータを図葉Bの地図データに追加し、図葉Cの隣接ノードPc′を図葉Aの隣接ノードPcに関係付ける隣接ノードデータを図葉Cの地図データに追加する。

以上では、図葉境界上に１つの交差点が存在する場合の地図データ作成処理であるが、複数の交差点が存在する場合には、全図葉の道路形状情報を変更してからそれぞれの図葉の地図データを作成することができる。すなわち、予め、図葉境界上に存在する全交差点について距離零リンク及び仮想隣接ノードの追加、変更処理を行ってから各図葉の地図データを作成することができる。

図１２の道路形状の場合、従来は、図葉C内に交差点CPを移動させたが、本発明では図５に示すようにリンク数が最大の図葉B内に交差点CPを移動する。このようにすれば、距離零リンクは０、仮想ノードも０になり、図葉Bに関して道路形状変更部分の地図データは図６に示すようになり、図１２の従来技術に比べて大幅に減少する。また、図葉Cに関して道路形状変更部分の地図データは必要でなくなる。

本発明の概要説明図である。 本発明の地図作成装置の構成図である。 地図作成処理フローである。 本発明の処理説明図である。 リンク数が最大の図葉B内に交差点を移動する説明図である。 本発明の地図データ説明図である。 地図の１次メッシュ、２次メッシュの説明図である。 リンクレコードの説明図である。 リンク形状を特定する形状情報の説明図である。 ノードレコード、交差点レコード、隣接ノードレコードの説明図である。 従来の交差点移動説明図である。 従来の交差点移動の別の説明図である。 従来の交差点移動の地図データ作成説明図である。 従来の交差点移動による地図データ説明図(図葉B)である。 従来の交差点移動による地図データ説明図(図葉C)である。

符号の説明

CP 図葉A,Bの境界上の交差点
La1，La2，Lc 交差点構成リンク
CP′ 仮想交差点
P3 仮想隣接ノード
L03 距離零リンク

Claims (3)

1. 図葉境界上に交差点を有する図葉のナビゲーション用地図データ作成方法において、
   図葉境界上に存在する交差点を検索し、
   該交差点を構成するリンクが最も多い図葉（第１図葉）を求め、
   前記交差点を該第１図葉内にシフトし、
   前記交差点を構成する他図葉のリンクのそれぞれに対応させて第１図葉の境界上に隣接ノードを設定し、各隣接ノードと前記シフトした交差点を結ぶリンクを距離ゼロのリンクとして設定し、
   前記シフト交差点および各隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、これらシフト交差点、各隣接ノード及び距離ゼロリンクを含む第1図葉の地図データを作成し、
   前記交差点を構成する他図葉のリンクの端点を該図葉の境界上に設定して隣接ノードとし、該隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、該リンクと隣接ノードを有する他図葉の地図を図葉毎に作成する、
   ことを特徴とする地図データ作成方法。
2. 第１図葉の各隣接ノードを他図葉の隣接ノードに関係付けるデータを第1図葉の地図データに含ませ、他図葉の隣接ノードを第１図葉の隣接ノードに関係付けるデータを他図葉の地図データに含ませる、
   ことを特徴とする請求項１記載の地図データ作成方法。
3. 図葉境界上に交差点を有する図葉のナビゲーション用地図データ作成装置において、
   図葉境界上に存在する交差点を検索する手段、
   該交差点を構成するリンクが最も多い図葉（第１図葉）を求める手段、
   前記交差点を該第1図葉内にシフトし、前記交差点を構成する他図葉のリンクのそれぞれに対応させて第1図葉の境界上に隣接ノードを設定し、各隣接ノードと前記シフト交差点を結ぶリンクを距離ゼロのリンクとして設定し、前記シフト交差点および各隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、これらシフト交差点、各隣接ノード及び距離ゼロリンクを含む第1図葉の地図データを作成する手段、
   前記交差点を構成する他図葉のリンクの端点を該図葉の境界上に設定して隣接ノードとし、該隣接ノードの位置データを前記交差点の位置データと同じにし、該リンクと隣接ノードを有する他図葉の地図を、図葉毎に作成する手段、
   を有することを特徴とする地図データ作成装置。

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