JP2010539547A - 地図作成データを更新するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

所定の領域のための地図作成データ（１２）を更新するための装置（１０）であって、所定の領域においてカバーされる経路の位置情報を収集するための手段（１４）、収集された位置情報を所定の領域のための地図作成データ（１２）にオーバーレイするための手段（１８）、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて所定の領域のための地図作成データ（１２）において矛盾しまたは欠損している部分を決定するための手段（２０）、および収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて欠損しまたは矛盾している部分において地図作成データ（１２）を更新するための手段（２２）を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、地図作成データを更新するための特にデジタル地図作成データを更新するための装置および方法に関する。

ロケーション技術は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）の導入に伴って非常に速いペースで普及し始めた。ＧＰＳシステムは、特に地表において、位置を非常に精密にかつユーザーが使いやすいように決定することを可能にする。私的な目的のためのＧＰＳシステムの正確さの開放および端末装置の小型化および改良された移動性は、それの広範な受け入れおよび使用をさらに増大させている。

ユーザーおよびアプリケーションの臨界量に達すると、例えばスマートフォンまたはＰＤＡ（ＰＤＡ＝パーソナル・デジタル・アシスタント）などの大量生産品へのロケーション技術の進行中の統合および関連する位置関連サービスの進展は、現在、さらなる分布をもたらす。一方、さまざまな形式で利用可能な地図作成情報は、現在でこそロケーション技術の合理的なアプリケーションを可能にし、この進展において等しく重要な役割を果たす。

地図作成資料を生成することは、集約的な手順である。さまざまなソースは、例えば屋外または室外の区域のための公法の下で行政例のデータおよび屋内または室内の区域のための建築家からのデータなどのベースとして役立つ。生成することは、部分的に自動的なまたは手動的なベースで、アプリケーション、詳細度、ロケーション技術および要求事項に応じて達成される。既存のデータを作成することおよびインポートすることは、目標とされた手動測定値ピックアップによって補完される。１つの例は、マップ作成のためのロギングシステムを用いて車道を車で系統的に通り抜けることである。

この作成労力を低減しさらに環境の絶え間ない変更を考慮するために、適切なアプローチが必要である。同様に、関連するときに取り込まれないか不正確に取り込まれまたは利用される区域を統合することができ、または、追加情報を組み込むことができるやり方が提供されなければならない。

他の態様は、古典的な地球情報システム（ＧＩＳ）において表されていないデータであって、例えば人々の行動またはエレメント（区域、建物、その他）の有用性に関するデータの包含である。これは、この情報を収集し、それを評価し、さらにデータベースを適切に補完する対応する例の作成を必要とする。

従来技術において、ロケーション・アプリケーションのための地図作成資料を作成するためにとることができる既知の多くのやり方がある。最も基本的であるが最も集約的なやり方は、公の行政例によってとられ、それは、地球または天文の参照点（例えば星、衛星）を用いて広範囲にわたる手動測定を実行する。これは、いかなる別法も歴史的にほとんど可能でなかったことと、法的安定性が保証されなければならないことのために、必要である。初期作成は別として、特に地図作成データの更新は、実際の言葉の既知のおよび未知の変更が地図作成資料に連続的にかつリソースの部分的に巨大な使用によって組み入れられるように、大きな労力を意味する。これらのマップは、例えば統計のまたは行動のデータ、街路網など他の次元の情報によって補完されるうる。しかしながら、そのような論理的情報は、結果として地図作成データベース自体の変更とはならず、追加ビューの特徴を有する。

地図作成開始資料のこれらのソースは、専門化されたコンテンツ・プロバイダによって部分的に補完される。一方、公法の下で地球情報システム（ＧＩＳ）は、このために用いられる。ここで、地球情報システムは、ハードウェア、ソフトウェア、データおよびアプリケーションからなるコンピュータ支援情報システムである。それとともに、空間関連データは、デジタル的に取り込まれさらに編集され、格納されさらに再編成され、モデル化されさらに解析され、さらに、英数字でおよび図形で示されうる。しかしながら、さらに、専門化されたコンテンツ・プロバイダは、それら自体のデータベースを作成することに集中する。このために、例えば、車両は、（いくつかの）高品質のＧＰＳレシーバおよび運転区域の街路網において実行される系統的測定ドライブを備えている。これは、非常に集約的な方法も、むしろ、追加情報（例えば一方通行の車道、停留所）および詳細のない建物によって補完される通行可能な車道および経路に関する情報を取り込みおよび提供することに役立つ。地図作成データを最新の状態に保持しかつ実際の変更に適応させる問題がここで起こる。

それゆえに、本発明の目的は、地図作成データを更新するための改良された概念を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の装置、請求項１９に記載の方法、および請求項２０に記載のコンピュータプログラムによって達成される。

本発明は、現在利用可能なロケーション・システムが、集中的または局所的なやり方で、モバイル・ユニットの決定された位置の履歴に関する情報について、記録を取りさらに処理することを可能にするという知見に基づく。記録を取ることによって、ロケーション・システムのモバイル加入者の決定された位置のシーケンスは、生成されうる。これらの次元（時間、空間）の中のおよび互いに関するこれらの決定された位置の時間的または空間的な参照は、モバイル・ユニットのカバーされる経路を表すことを可能にする。モバイル・ユニットのカバーされる道または経路は、それらを対応する周辺に関する既存の情報および／または地図作成データにリンクするために、収集されさらに処理されうる。

最初に、例えば、本発明の実施形態に基づいて、モバイル・ユニットの決定された位置および／または収集された位置情報のレンダリングが起こり、おそらく地理的なおよび時間的な種類の正規化、ソースおよび／または品質に関する評価が起こり、さらにおそらくさらなる処理が起こる。その後、このように収集される位置情報は、特定のパラメータ化でカバーされる典型的な経路をグループ化しさらにそれを識別することによって、解析されうる。ここで、影響量は、例えば、経路の数、速度、方向および／または経路プロファイル、ロケーション技術、空間的なおよび時間的な距離である。そのため、経路は、特定の境界および鮮明度の範囲内で調整可能なやり方で所定の領域および／または区域において認識されさらにマークされうり、そこにおいて、分類が起こることができ、それは地図作成データに関するそれらの影響に関してカバーされる経路の決定された特徴を評価する。分類は、さまざまなやり方でデータベースにおいて新しく得られた情報を表すためのベースとして役立つ。例えば、車道が特定の基本的な拡張でモデル化されるかまたは歩道が構造化されていない通行できる区域としてかどうかは、このように決定されうる。新しい地図作成データの信頼性は、記録を取られうり、さらに、さらなる処理のためのそれらの元の表示として役立つこともできる。

このために、本発明の実施形態は、所定の領域のための地図作成データを更新するための装置を提供し、それは、所定の領域においてカバーされる経路の位置情報を収集するための手段と、収集された位置情報を所定の領域のための地図作成データにオーバーレイするための手段と、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて所定の領域のための地図作成データにおいて矛盾しまたは欠損している部分を決定するための手段と、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて欠損しまたは矛盾している部分において地図作成データを更新するための手段とを有する。

本発明の実施形態において、地図作成データは、特に、例えば衛星写真のような景観のデジタル写真などのデジタル地図作成データ、または建物の室内の区域のためのＣＡＤ（コンピュータ支援設計）データである。

本発明の実施形態において、位置情報は、無線信号に基づいて決定される。これは、衛星支援ロケーションおよび／またはナビゲーションシステムからの無線信号であってもよいが、例えばＧＳＭ（モバイル通信のためのグローバル・システム）、ＵＭＴＳ（ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム）、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）およびさらなる標準（例えばＤＥＣＴ、ブルートゥース、・・・）に基づいて、ＲＦＩＤ（無線自動識別）システム、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＷＬＡＮ（無線ＬＡＮ）または他の共通のモバイル無線ネットワークからの無線信号であってもよい。

本発明の１つの利点は、位置情報検出のためのモバイル・ユニットの既存の一般的な分布が地図作成データを更新するために用いられるという事実にある。ロケーション技術の構成要素（ハードウェアおよびソフトウェア）は、大量生産品になって、さまざまな価格クラスの非常に多数のさまざまな商用の端末装置に統合される。これは、日常生活において広範囲に及ぶ連続使用をもたらし、それは、施設または商用ユーザーを見渡すためだけにもはや限定されない。そのため、地図作成データは、本発明の実施形態による高い詳細度を有するモバイル・ユニットのカバーされる経路を記録することによって生成されおよび／または更新されうる。

本発明の好適な実施形態は、添付図面を参照して以下にさらに詳細に説明される。

図１は、本発明の実施形態による、地図作成データを更新するための装置のブロック図である。 図２は、本発明の実施形態による、地図作成データを更新する方法を示すフローチャートである。 図３ａは、本発明の実施形態による、所定の領域においてカバーされる経路の位置情報の収集を説明するためのフローチャートである。 図３ｂは、本発明の実施形態による、収集された位置情報を既存の地図作成データにオーバーレイし、さらに、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて所定の領域のための地図作成データにおいて矛盾しまたは欠損している部分を決定するフローチャートである。 図３ｃは、本発明の実施形態による、地図作成データの更新のフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態による、位置情報の収集を説明するための概略図である。 図５ａは、本発明の実施形態による、位置情報の可能な例である。 図５ｂは、本発明の実施形態による、位置情報の可能な例である。 図６は、本発明の実施形態による、位置情報のフィルタリングを説明するための例である。 図７は、本発明の実施形態による、欠損しまたは矛盾しているマップ部分の決定を説明するための概略図である。 図８は、信頼性情報に基づいて重み付けられる２つの異なる経路の概略図である。 図９は、本発明の実施形態による、異なる重み関数の例である。 図１０は、異なる重み付けから生じる異なる経路および／または座標プロファイルの例である。 図１１は、本発明の実施形態による、位置情報がオーバーレイされる写真の地図作成資料の例である。 図１２は、カバーされる複数の類似の経路の位置情報のオーバーレイである。 図１３は、本発明の実施形態の機能を示すための総括ダイヤグラムである。

後の記載に関して、同じまたは同じように働く機能エレメントが異なる実施形態において同じ参照番号を有する点に留意すべきであり、そのため、これらの機能エレメントの記載は、以下において示されるさまざまな実施形態において相互に交換可能である。

図１は、所定の領域のための地図作成データ１２を更新するための装置１０の概略ブロック図を示す。

装置１０は、所定の領域においてカバーされる経路の位置情報１６を収集するための手段１４を含む。収集するための手段１４は、収集された位置情報を所定の領域のための地図作成データ１２にオーバーレイするための手段１８に結合される。さらに、装置１０は、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて所定の領域のための地図作成データ１２において矛盾しまたは欠損している部分を決定するための手段２０を含む。決定するための手段２０に結合される、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて欠損しまたは矛盾している部分において地図作成データ１２を更新するための手段２２がある。

図１に概略的に示されるように、地図作成データ１２を更新するための装置１０の機能は、図２〜図１２に基づいて以下にさらに詳細に説明される。

図２は、本発明の実施形態による、地図作成データ１２を更新する方法のフローを示すためのフローチャートを示す。

第１のステップＳ２０において、位置情報１６は、所定の領域において収集される。さまざまな位置発見および／またはロケーション技術は、ここでベースを形成することができる。室外の区域においてロケーションおよび／またはナビゲーションのためのおそらく最もよく知られたシステムは、衛星支援ＧＰＳである。建物の中および／または室内の区域においてロケーションおよび／またはナビゲーションのために、例えば、赤外線システム、ＲＦＩＤシステムまたはＷＬＡＮシステムが使用されうる。現在、ＧＰＳは、室外の区域だけに信頼性のあるやり方で利用できる。例えば高感度レシーバまたはＡ−ＧＰＳ（支援ＧＰＳ）と呼ばれる最近の拡張は、技術を建物の中でも使用可能にする試みを表す。ここで、Ａ−ＧＰＳは、衛星に基づくＧＰＳの使用をセルラー・モバイル・ネットワークからいわゆる支援情報の受信と組み合わせる。建物の中または比較的小さい限られた室外の区域の中で位置に対して、例えば、ＷＬＡＮ標準に基づいて無線システムがそれら自体を示唆する。ここで、ＷＬＡＮに基づく位置決定は、例えば、一種のＲＦ（無線周波数）指紋によって実現されうり、そこにおいて、対応する無線レシーバは、例えば受信電界強度レベルなどのその周辺の電磁特性を記録し、そこにおいて、無線レシーバに対して比較的正確な位置がそこから導出されうる。

（モバイル）局所的加入者装置がマップおよび参照情報とセンサの測定値とを有するならば、特に、それはそれ自体の位置を決定することができる。しかしながら、マップおよび／または参照情報がなければ、測定値は、測定値から加入者装置の位置を決定することができるロケーション手段に送信されてもよい。位置情報を収集するステップＳ２０に対して、位置決定がどの技術に基づくか、さらに、それが局所の、中央のまたはいかなるハイブリッドのやり方で実行されるかどうかは、無関係である。位置決定が連続的であることだけが関係する。これは、位置情報を接続するときに、位置決定およびおそらく位置出力が、一般的に循環的なやり方で実行されるが、ユーザーによってインタラクティブに引き起こされないことを意味する。ここで、位置情報１６が決定される周波数は、高速移動でも、加入者にあまりジャンプしない表現を提供し、本発明の実施形態の機能を確実にすることができるように、十分に高い。

図３ａに概略的に示されるように、位置情報１６を収集するステップＳ２０において、すなわちステップＳ２１において、加入者に特有の装置および／またはロケーション・ユニットの移動を表す位置のシーケンスが生成される。ここで、生成されたシーケンスは、決定されおよび／または推定された位置で支持される。

図４は、加入者ｉおよびｉ＋１（ｉ＝０、１、２、・・・、Ｉ）にそれぞれ関連する２つのモバイル加入者装置３０を例示的に示す。加入者装置３０は、それぞれ、それらの決定された位置情報１６を、収集するための手段１４に送る。すなわち、実施形態によれば、収集するための手段１４は、モバイル加入者装置３０のトランシーバに結合される。加入者に特有の位置情報１６は、測定時刻Ｔ_n（ｎ＝０、１、２、・・・、Ｎ）に対して、位置座標ｘ_i（ｔ_n）、ｙ_i（ｔ_n）および３次元表現のための高さに対応するおそらくｚ_i（ｔ_n）を含む。さらに、位置情報１６は、それぞれの測定時刻ｔ_n（ｎ＝０、１、２、・・・、Ｎ）に関する時間情報およびそれぞれの加入者装置３０のトランシーバ・タグを含む。位置情報［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、・・・、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］および／または［ｘ_i+1（ｔ₀）、ｙ_i+1（ｔ_N）、ｙ_i+1（ｔ_N））］の時間的な配列は、所定の位置領域４４においてそれぞれの加入者によってカバーされる経路４０、４２に対応する。典型的な地図作成表現は、所定の位置領域４４において２次元領域に関係する。けれども、もちろん、３次元位置領域のための本発明のアプリケーションも可能である。

そのため、実施形態によれば、モバイル加入者および／またはそれらの端末装置３０によって生成される位置情報１６は、収集するための手段１４において座標［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、・・・、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］および／または［ｘ_i+1（ｔ₀）、ｙ_i+1（ｔ₀））、・・・、（ｘ_i+1（ｔ_N）、ｙ_i+1（ｔ_N））］のシーケンスとして現れる。

図３ａに関して、収集された位置情報は、次のサブステップＳ２２において適切に表されさらに正規化される。ここで、収集された位置情報は、例えば、位置のシーケンスまたはベクトルのチェーンとして表されうる。

図５ａに示すように、加入者ｉおよび／またはそれの端末装置３０から生じる位置情報１６は、サブステップＳ２１の後に座標［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、・・・、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］のシーケンス５０として現れる。１つのやり方は、位置蓄積の検出によって、一般の、通行できる、さらに、確実に検出された領域を識別するために、このシーケンス５０を直接的に用いることである。しかしながら、後の図において、方向的なおよび時間的な参照は、シーケンシャルなモデリングが本発明の実施形態に対して理にかなっているように、ここで失われるかもしれない。この点において、支持点としてグローバルなおよび／または局所的な座標系において決定された位置［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、・・・、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］を含んでいるトラバース５２が、図５ａに示される。直線部分によって位置の接続による位置［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、．．．、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］間の非定義の領域の補完が、特徴である。この手順は、位置情報の完全な履歴に適しているが、時間的におよび空間的に制限された領域のために実行されることもできる。

トラバース５２によるこの単純な部分的な補間は別として、また、実質的により集約的な方法も、別々に既存の位置値［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、．．．、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］からカバーされる経路を表す連続関数を提供するために、本発明の実施形態において用いられうる。異なる程度のさまざまな数学的なアプローチが適用されうり、それらは図５ｂにおいて参照番号５４によって例示的にラベリングされる。このより高度の表現は、数値解析を越えて、グループ化および相似解析に関して関数比較を可能にする。カバーされる経路のループは、本発明の実施形態において対応する検出によって取り除かれうる。

サブステップＳ２２において、収集された位置情報の正規化は、異なる加入者装置を有する複数の異なる加入者によってカバーされる経路間に比較可能性を生じるために、まだ必要かもしれない。このような正規化は、例えば、異なる加入者装置が異なるロケーション技術に基づき、さらに、例えば異なるデータ形式においてそれらの位置的なおよび／または時間的なデータを、収集するための手段１４に伝えるときに起こる。さらに、地理的な位置情報（経緯表示）がピクセル座標に変換されなければならないことが考えられる。これは、例えば、所定の位置領域のための地図作成データ１２がデジタル画像データとして現れるときの場合である。サブステップＳ２２において正規化は、カバーされる異なる経路の後の比較可能性を増大する。

収集するステップＳ２０は、実施形態によれば、さらなるサブステップＳ２３（図３ａ）において、例えば、適切なフィルタによって、技術によって誘発されたエラーを取り除くことによる収集された位置情報の信頼性の改良を含む。このために、図６は、加入者のカバーされる経路を表す位置情報のシーケンス６０を示す。個々の位置データ６２、６４は、カバーされる仮定された経路６６からわずかな偏差を示さなく、目立つ。位置シーケンス６０をカバーされる仮定された経路６６に適応させるために、実施形態による収集するための手段１４は、例えば、位置シーケンス６０を滑らかにするローパスフィルタを含み、そのため、不完全であると仮定される位置６２および６４を実際のまたは適当な位置に適応させる。

サブステップＳ２３において、収集された位置情報は、例えばそれぞれのロケーション技術の信頼性および品質、ソースの評判、エイジなどのさまざまな基準に応じて、カバーされる経路を分類するために、さらに評価されうる。このために、実施形態によれば、収集するための手段１４は、収集された位置情報に信頼性情報を提供するように構成される。

さらなるサブステップＳ２４において、カバーされる経路に対応する収集されフィルタリングされ評価された位置情報は、位置情報シーケンス管理ユニットにハンドオーバーされる。このために、収集するための手段１４はメモリを含む。実施形態において、これは、例えば、デジタルメモリであってもよい。ここで、収集されフィルタリングされ評価された位置情報は、比較可能性およびアクセス可能性に関して収集され、さらに、最適化されたやり法で管理される。（デジタル）メモリから、転送は、カバーされる個々の経路の個別の考慮を越えて、カバーされる複数の道および／または経路の評価のために起こる。

図２に関して所定の領域において位置情報１６を収集するステップＳ２０の後に、収集された位置情報を所定の領域のための地図作成データ１２にオーバーレイするステップＳ３０が続く。次のステップＳ４０において、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて所定の領域のための地図作成データ１２において矛盾しまたは欠損している部分を決定するステップが続く。

ステップＳ３０およびＳ４０の組み合わせのための例示的なフローチャートが、図３ｂに概略的に示される。

ステップＳ２０において収集され前処理された位置情報は、（デジタル）メモリにおいてある種の生の形式で現れ、その形式において、サブステップＳ３２において既知のおよび／または所定の領域にマップされうる。このために、実施形態による収集するための手段１４は、収集された位置情報１６の座標を所定の領域の地図作成データのスケールにスケーリングするように構成される。さらに、サブステップＳ３２において、本発明の実施形態によれば、カバーされる経路および／または通行できるまたは通行可能なことが知られている領域において経路の部分は、さらなる考慮から外されうる。もちろん、地図作成データ１２において知られている領域に対応する位置情報は、さらに処理されうり、そして、それは、詳細度または補完よりむしろ、既知のデータの評価または増強の更新に役立つ。サブステップＳ２３は、図７に基づいて以下にさらに詳細に説明される。

図７は、地図作成データ１２にマップされる複数の位置および／または経路情報８２、８４、８６を有する所定の領域のための既知の地図作成データ１２を示す。経路情報８２、８４は、すでに知られている部分（例えば車道または歩道）に完全にマップされる。さらなる経路情報８６の部分は、通行できないおよび／または通行可能でないように前もってラベリングされる地図作成データ１２の部分に到達することによって既存の地図作成データ１２とコンフリクトする。サブステップＳ３２において、地図作成データ１２の既知の部分にマップされる経路情報８２、８４および経路情報８６の対応する既知の部分は、それ以上考慮されない。すなわち、これらの既知の経路セグメントは、効率の理由でさらなる考慮のために無視されうる。図７において囲まれる経路情報８６の部分だけが考慮される。そのため、実施形態によれば、オーバーレイするための手段１８は、カバーされる経路に対応する位置情報において既知の部分が地図作成データ１２において考慮されないままであるように、カバーされる経路に対応する位置情報を地図作成データ１２にリンクするように構成される。

地図作成データ１２において欠損しまたは矛盾している部分に関連するそれらの経路セグメントがステップＳ３２において決定された場合、これらの経路セグメントは、実施形態によれば、次のサブステップＳ３４において地図作成データ１２の対応する部分上に投影されうる。このために、経路セグメントは、例えば、サブステップＳ２３において実行される評価に応じて重み付けられうる、例えばピクセル・マトリックス（散乱ありおよび散乱なし）または（近似）関数として表されうる。重み付けのための可能な実施形態は、図８〜図１１に基づいて以下にさらに詳細に説明される。

図８は、例えばそれらの信頼性などの選択可能な基準に応じて重み付けられる２つの経路セグメント９０、９２を示す。図８に例示的に示される状況において、カバーされる経路９０は、カバーされる経路９２より信頼性が低いロケーション技術で決定された。そのため、カバーされる経路９０は、第１の位置不鮮明度関数で与えられ、それは、対応するマップ部分にカバーされる経路９０の投影をもたらし、さらに、それは、カバーされる経路９０を不鮮明度回廊において特定の幅ｂ１で現す。それとは対照的に、より正確なロケーション技術で記録されたカバーされる経路９２は、それがより幅の広くない不鮮明度回廊において対応するマップ部分に関する幅ｂ２によって表されるように、第２の位置不鮮明度関数で提供される。

そのため、実施形態によれば、オーバーレイするための手段１８は、位置確率ステートメントを得るために、その正確さおよび／または信頼性に対応するカバーされる経路に対応する位置情報を位置不鮮明度関数で重み付けるように構成される。それぞれのマップ部分にカバーされる経路の投影は、特に、実際には、カバーされる経路に対応する領域において、経路の意図されたオーバーレイをもたらすことができる。

カバーされる経路に対応する位置情報を重み付けるためのさらなる実施形態が図９に示される。

収集された位置情報および解析アルゴリズムの元の表現に応じて、適切な重み付けおよび／または散乱が、用いられうる。図９は、投影された位置点または位置経路の可能な彩度および／または重み付けプロファイルを示す。

参照番号１００で示される彩度プロファイルにおいて、最大彩度を有する点［（ｘ_i（ｔ_n）、ｙ_i（ｔ_n））］または経路［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、．．．、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］は、図１０において参照番号１００でも示されるように、散乱なしにその位置に正確に表現される。図９において参照番号１０２で示される彩度プロファイルにおいて、点［（ｘ_i（ｔ_n）、ｙ_i（ｔ_n））］は、図１０において参照番号１０２でも表現されるように、特定の幅に対応して、中心として元の位置で鋭く描かれた円および経路［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、．．．、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］で表される。図９および図１０において参照番号１０４によって示される放物線状の彩度特性は、構成された散乱に関して測定された位置のより高い重み付けを明らかにする。図９および図１０において参照番号１０６によって示される特性は、前に述べた特性をリンクし、そこにおいて、散乱はいかなる鋭い境界も有しなく、プラトーのような領域は低減された彩度を有する影響をとり、さらに、計測値はピークを通して散乱からの完全彩度点および／または線として顕著である。

前に述べた特性は別として、もちろん、例えば３角形または台形など、さらなる形式が可能である。散乱の導入のための１つの理由は、例えば、カバーされる隣接する経路間のホールを閉じることおよび不正確さを阻止することであり、それは、位置においてシステムによって誘発されたやり方で進展することができる。最大彩度レベルは、さらに、例えば位置信頼性または速度に応じて、変更されうる。そのため、マップ部分のすべての利用可能な点および／または経路は、解析のためのこのスキームに従って表現されうる。そこにおいて、頻繁に用いられた領域は、オーバーレイから識別されうる。

サブステップＳ３４において対応するマップ部分上に位置情報の重み付けおよび投影の後に、実施形態によれは、次のサブステップＳ３６において相似解析が続き、そこにおいて、類似のプロファイルの空間的に隣接する経路セグメントは、カバーされる複数の経路をそれぞれ互いに比較することによって検出される。このために、実施形態による決定するための手段２０は、カバーされる複数の経路に対応する収集された位置情報から許容できる最大許容差範囲だけそれぞれ互いに外れる類似の経路を決定するように構成される。解析は、さまざまなやり方において実行されうる。第１の可能性は、位置情報の投影Ｓ３４に基づき、さらに、図式評価を確実にする。特定のマップ部分においてカバーされる複数の経路に対応する複数の位置情報は、利用可能な完全な移動履歴のレプリカがマップ部分において得られるように、追加的にオーバーレイされる。特に、段階的な散乱特性が、ここで役立つ。そのため、図１２ａに示すように、単純な線図解の場合において進展しているホールは閉じ、さらに、近隣関係がオーバーレイによって経路間で確立される。

隣接した領域は、図形エッジ検出によってすぐに決定されうり、そこにおいて、認識閾は、彩度（図１２ｂ）に関して調整されうる。そのため、好ましくは、検出されるエッジは、図１２ｃに示すように、例えばトラバースまたは多角形として、再びモデル化されうる。このように、隣接する経路間のホールは取り除かれうり、エッジは滑らかにされる。例えば、含まれる経路の数、平均彩度、または、含まれた経路間の距離は、関連およびさらなる処理に何らかの影響を与えることができる。

列方向の考慮も可能である。ここで、計算は、定義されたセクションで経路の点でされ、それぞれの間の距離が決定される。ここで、セクションは、例えば参照経路に関して近軸的にまたは直交的に、さまざまなやり方において起こる。そして、距離は、経路グループ化がそれから導出されうるように、セクションごとにまたは合計として経路の類似性および近接性を定量化する。

さらなる可能性は数学的解析である。前に述べたように、より複雑な補間まで単純なトラバースを通して位置座標の変換は、ベースとして役立つことができる。経路の類似性および近接性を決定することができるようにするために、異なる計算が用いられうる。例えば積分または勾配などの連続関数に基づいて、絶対値、相関または均等なスペクトル挙動は、閲覧されうる。これは、グローバルなまたは一時的に定義された局所的な座標系において起こることができる。

図１２ｄ〜図１２ｆは、類似性および近接性がどのように異なるパラメータ化を通して特定され調整されうるかについて示す。図１２ｄにおいて、彩度閾値は、カバーされる非常に近くに隣接した経路だけが１つのグループに分類されるように、調整されるが、図１２ｅにおいてグループ化するための彩度閾値は、カバーされるさらに遠くに隣接した経路が経路の共通のグループに属するように、調整される。彩度閾値は、例えば、速度に応じて調整されうる。ここで、経路がカバーされた速度は、それぞれの位置座標のためのタイムスタンプから容易に決定されうる。本発明の実施形態によれば、決定するための手段２０は、カバーされる複数の経路に対応する収集された位置情報から、彩度閾値によって決定される、許容できる最大許容差範囲だけそれぞれ互いに外れる類似の経路を決定するように構成される。

例えばロケーションにおいてまたは共通の経路を離れたユーザーによって生じるエラーを通して、進展しうる外れ値は、パラメータ化によってフィルタリング除去されうる。

カバーされる経路の位置情報の解析およびグループ化の後に、収集されオーバーレイされた位置情報を評価し分類するためのサブステップＳ３８は、更新された地図作成データ１２をデータベースに送り込むタイプについて後で決定するために特に重要である。図３ｂに関して、本発明の実施形態において、地図作成データベースは、位置情報を地図作成データベースに格納されるモデルおよび／または地図作成データ１２に関連付けるために、ステップＳ３０およびステップＳ４０によって要約されうる、位置情報解析の始まりにすでに用いられている。すなわち、ステップＳ３０およびステップＳ４０において、矛盾しおよび／または欠損しているマップ部分は、すでに識別され、そのため、それは、どの位置で、地理的におよび論理的に、変更および／または更新が地図作成データ１２に組み込まれなければならないか知られている。サブステップＳ３８において分類は、データ形式および変更を整合する表現を選択することに役立つ。ここで、例えば、カバーされる経路の幅および／またはカバーされる１つのグループの隣接する経路の幅および／または経路がそれぞれカバーされた速度に応じて、新しい領域が、歩道、自転車専用道路または車道であるかどうか結論を出すことができる。すなわち、決定するための手段２０は、位置情報から経路幅および／または経路速度情報を抽出し、さらに、それに基づき収集された位置情報の分類を実行するように構成される。ここで、新しい経路の幅は、例えば、カバーされる経路またはカバーされる経路の中央の経路に対応する経路から一定距離によって定義される。多くのさらなる可能性が、例えば、多角形によって検出され使用可能な区域の最大拡張についての領域定義として適用されうる。

ステップＳ３０、Ｓ４０の後に、そこから得られる情報の既存の地図作成データ１２への統合が必要である。このために、図２に関して、地図作成データ１２を更新する方法は、収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて欠損しまたは矛盾している部分において地図作成データ１２を更新するステップＳ５０を含む。

図３ｃに関して、更新するステップＳ５０は、サブステップＳ５２を含み、そこにおいて、サブステップＳ３８において前に分類される新しい地図作成領域は、適切に表されさらに寸法決めされる。換言すれば、これは、例えば、自転車専用道路として分類される領域が、自転車専用道路として表されさらに適切に寸法決めされることを意味する。すなわち、自転車専用道路は、一般的に、交通混雑を有する多車線道路より広くない。表現および寸法決めの後に、さらなるサブステップＳ５４が続き、そこにおいて、表現され寸法決めされた位置情報は、例えば、論理的にまたは図形で、例えば色、メタデータまたは他の特徴によって、対応して最終的にラベリングされ、さらに、前に収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて地図作成データ１２の更新されたバージョンを得るために、地図作成データベースに最終的に統合される。

本発明の実施形態において、地図作成データ１２の更新は、例えば地図作成データ１２に含まれない経路情報に対応する類似の経路の最小数などの更新基準が満たされる場合にだけ起こる。換言すれば、これは、カバーされる少ない類似の経路が更新を実行するために十分ではなくてもよいことを意味し、その理由は、カバーされる少ない類似の経路が例えば実際に既存の車道などをまだ実際に保証しないからである。

以下には、本発明の概念が図１１に基づいて再び説明される。

図１１ａは、貯蔵庫の周辺の所定の領域のための航空写真の形式における地図作成データ１２を示す。図１１ｂは、貯蔵庫の周辺の所定の領域においてカバーされる経路に関する収集された位置情報を示す。ここで、図１１ｂは、それぞれが前に述べたパターンのうちの１つによって重み付けられる２つの経路１２０、１２２のようにいくつかを例示的に示すだけである。カバーされる２つの経路１２０、１２２の巨大な区域がオーバラップすることが分かる。図１１ｃは、貯蔵庫の周辺の所定の領域のための地図作成データ１２へのカバーされる経路のオーバーレイを示す。そこにおいて、カバーされる経路１２０、１２２の部分が車道に関する経路に対応するが、カバーされる経路１２０、１２２の残りの部分は貯蔵建物上にあることが分かる。

図１１ｄは、カバーされる経路１２０、１２２の例を示し、そこにおいて、経路１２０、１２２のグループ化を通して検出される領域の境界が示される。地図作成資料においてさらなる情報が欠損している、図１１ｄにおいて検出される新しい領域は、図１１ｅにおいて写真上に投影されるように示される。

検出された領域の評価および分類に関係するサブステップＳ３８において、例えば、地図作成データ１２において類似の領域は、例えばデジタル写真において、すなわち検出された領域と同じ色合いを有する領域において、すぐに検索されうる。このために、決定するための手段２０は、地図作成データ１２からの位置情報および表面状態情報から所定の領域において通行できるおよび／または通行可能な区域を決定するために構成される。図１１に示される例において、これは、車道上の追加アスファルト区域および貯蔵建物によって検出された領域の拡張をもたらす。検出された領域と同じ表面状態および／または色合いのデジタル写真において追加区域があるので、人は、追加領域が通行できるおよび／または通行可能として分類されることもできると仮定することができる。それによって、図１１ｆにおいて表現されるハッチングされた領域は、進展し、地図作成データ１２において通行できるおよび／または通行可能としてラベリングされることができ、さらに、統合されうる。

前に示される本発明の概念は、さまざまな目的を達成するために用いられうる。１つの明らかな例は、既存の地図作成資料の更新であり、それは、すでに利用可能である情報が検証されることを意味する。これは、加入者による暗黙のチェックおよびランタイムで変更の包含によって行われる。さらに、地図作成資料は、補完を実行することによってさらに連続的に定義されうる。特に、これは、未知または不正確である使用を領域と関係付ける。例えば構成活動を通しての実際の変更は、適応ユーザー行動を通して地図作成資料にも導入される。最大の付加価値は、このように処理されるデータが完全に新しいやり方において地図作成資料を生じるためにロケーション技術および行動履歴によって利用されうるときに得られる。極端な場合において、これは、未知の有用性の区域が情報によって段階的に補完されることを意味する。そして、それは、再び、マップとしてさまざまなロケーション・アプリケーションが利用できるようにされることができ、そこで開始資料として役立つことができる。１つの例は、さらなる利用可能な構成詳細なしで、建物または景観のマップの作成である。経路、回廊、通路、部屋、その他は、このような方法で識別されうる。

さらなる形態は、ピクセル・ベースのデータを用いて、通常は写真のように生成された画像情報を用いて、移動履歴および導出された使用分類の整合である。これは、経験に基づく位置情報が例えば空中または衛星の画像に（任意の周波数範囲において）組み合わされることを意味する。このような写真またはピクセル整合において、２つの情報レベル、画像および位置情報は、オーバーレイされ、それから、整合される。そのため、写真に基づいて、例えば、解析的に決定された領域の境界領域は、特定されうる。さらに、エラーは、色、色の遷移およびテクスチャから識別されさらに取り除かれることもできる。同様に、そこで位置履歴がまだ利用できない潜在的に使用可能な領域の推定も、可能である。これは、すでにリンクされた（整合された）領域に、類似性を通して行われる。

要約すると、図１３に基づいて、ナビゲーションおよび／またはロケーション・システムにおいて本発明の概念の使用が再び説明される。

位置シーケンス［（ｘ_i（ｔ₀）、ｙ_i（ｔ₀））、．．．、（ｘ_i（ｔ_N）、ｙ_i（ｔ_N））］は、測定およびセンサ技術１４２を用いてモバイル加入者および／またはそれらの関連するロケーション・ユニット１４０によって生成される。それぞれに関してさらにこれらの次元（時間、空間）間の位置シーケンスの位置の時間的なおよび空間的な参照は、カバーされるそれぞれの経路を表すことを可能にする。カバーされるこれらの経路は、装置１０よって収集され、さらに、それらをデータベース１４４から周辺に関する既存の情報にリンクするために、さらに処理される。ここで、データベース１４４は、前もってまたはさらに、送ることができおよび／または外部データ１４６によって更新されうる。装置１０において、例えばレンダリング、おそらく地理的なおよび時間的な種類の正規化、収集された位置情報のソースおよび品質に関する評価、さらにおそらくさらなるステップが、本発明の実施形態に応じて起こる。さらに、このように収集される位置情報は、特定のパラメータ化でカバーされる典型的な経路をグループ化しさらに識別することによって解析される。ここで影響力は、例えば、数、速度、方向および／または経路プロファイル、ロケーション技術、空間的なおよび時間的な距離である。そのため、領域においてカバーされる経路は、特定の境界および鮮明度の範囲内で調整可能なやり方で認識されさらにラベリングされうり、そこにおいて、分類は起こることができ、それはデータベース１４４の地図作成資料に関する影響に関して決定された特徴を分類する。前に述べた評価は、データベース１４４においてさまざまなやり方で新しく得られた情報を表すためのベースとして役立つ。例えば、特定の基本的な拡張の車道または歩道が構造化されていない通行できる区域としてモデル化されるかどうかは、このように決定されうる。新しいデータの信頼性は、保持されうり、さらなる処理のための元の表示として役立つこともできる。

完全なアプローチは、自己学習方法と考えられるときに、すなわち循環的に動作しさらに自動的に評価するときに、特に関係するようになり、さらに、上述の手順に従ってモバイル・ユニットから提供されるいかなる新しい情報を組み込む。

本発明の実施形態は、ユーザーの行動を利用する。これは、人々または車両が一般的に通行できるまたは通行可能な区域を用いることを意味する。車両ナビゲーションにおいて、例えば、決定された位置は、わずかな偏差の場合でも、近接性において最も可能性の高い車道上に投影される（いわゆるマップ・マッチング）。これは、視覚化の静けさおよび信頼性を増大する。逆に、モバイル・ユーザーの大多数が、障壁を回避し、一定のおよび／または所定の経路をたどると仮定される場合、カバーされるこれらの経路に関する情報は、本発明の実施形態によって地図作成資料に結合されうる。さらに、未知のまたは変更された経路は、前に存在していたこの点においての情報なしで、本発明の実施形態によって検出されることもできる。１つの例は、そこを動き回る人々の大多数によって通常用いられるが、地図作成データベースにおいて通常置かれていない、公園を通り抜ける歩道である。

特に、状況に応じて、本発明のスキームは、ソフトウェアで実施されてもよいことが指摘される。実施は、対応する方法が実行されるように、プログラミング可能なコンピュータシステムおよび／またはマイクロコントローラと協働することができる電子的に読み込み可能な制御信号を有するデジタル記憶媒体、特にディスクまたはＣＤにおいてされてもよい。そのため、本発明は、一般に、コンピュータプログラム製品がコンピュータおよび／またはマイクロコントローラ上で実行されるときに、地図作成データを更新する本発明の方法を実行するために、機械で読み取り可能なキャリアに格納された、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品にある。したがって、換言すれば、本発明は、コンピュータプログラムがコンピュータおよび／またはマイクロコントローラ上で実行されるときに、地図作成データを更新する方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムとして実現することができる。

さらに、本発明は、装置１０または説明された手順のそれぞれの構成要素に限定されないことが指摘され、なぜなら、これらの構成要素および方法は、変更されうるからである。ここで用いられる用語は、特定の実施形態を表すことだけを意図しており、限定する意味で用いられていない。明細書においておよび特許請求の範囲において、単数または不定冠詞を用いるときに、これらも、全体のコンテクストによって他のことを明らかに示さない限り、複数のこれらのエレメントも言及する。同じことが、その逆にも適用される。

Claims (20)

1. 所定の領域のための地図作成データ（１２）を更新するための装置（１０）であって、
   前記所定の領域においてカバーされる経路の位置情報を収集するための手段（１４）、
   前記収集された位置情報を前記所定の領域のための前記地図作成データ（１２）にオーバーレイするための手段（１８）、
   前記収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて前記所定の領域のための前記地図作成データ（１２）において矛盾しまたは欠損している部分を決定するための手段（２０）、および
   前記収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて前記欠損しまたは矛盾している部分において前記地図作成データ（１２）を更新するための手段（２２）を含む、装置。
2. 前記地図作成データ（１２）は、デジタル地図作成データである、請求項１に記載の装置。
3. 前記位置情報（１６）を収集するための前記手段（１４）は、無線信号に基づいて前記位置情報を収集するために形成される、請求項１または請求項２に記載の装置。
4. 収集するための前記手段（１４）は、ＷＬＡＮトランシーバに結合される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
5. 前記位置情報（１６）は、位置座標、時間情報、およびトランシーバ・タグを含む、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
6. 収集するための前記手段（１４）は、前記収集された位置情報（１６）の座標を前記所定の領域にスケーリングするために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
7. 収集するための前記手段（１４）は、前記収集された位置情報に信頼性情報を提供するために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
8. 収集するための前記手段（１４）は、前記収集された位置情報（１６）をレンダリングするための手段を含む、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
9. レンダリングするための前記手段は、カバーされる前記経路に対応する前記位置情報を滑らかにするためのフィルタを含む、請求項８に記載の装置。
10. 収集するための前記（１４）は、前記収集された位置情報（１６）を格納しさらに管理するデジタルメモリを含む、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
11. オーバーレイするための前記手段（１８）は、前記地図作成データにおいて既知の部分がカバーされる前記経路に対応する前記位置情報において考慮されないままであるように、カバーされる前記経路に対応する前記位置情報を前記地図作成データ（１２）にリンクするために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
12. オーバーレイするための前記手段（１８）は、選択可能な基準に対応するカバーされる前記経路に対応する前記位置情報を重み付けるために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
13. 前記位置情報のそれぞれの座標は、位置確率ステートメントを得るために重み付けるための位置不鮮明度関数で重み付けられる、請求項１２に記載の装置。
14. 決定するための前記手段（２０）は、カバーされる複数の経路に対応する収集された位置情報から許容できる最大許容差範囲だけそれぞれ互いに外れる類似の経路を決定するために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
15. 決定するための前記手段（２０）は、前記位置情報から経路幅および／または経路速度情報を抽出し、さらに、それに基づいて前記収集された位置情報の分類を実行するために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
16. 決定するための前記手段（２０）は、前記地図作成データ（１２）からの前記位置情報および表面状態情報から前記所定の領域において通行できるおよび／または通行可能な区域を決定するために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
17. 更新するための前記手段（２２）は、更新基準が満たされる場合だけに、前記地図作成データの更新を実行するために形成される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
18. 前記更新基準は、前記地図作成データに含まれない経路情報に対応する類似の経路の最小数を含む、請求項１７に記載の装置。
19. 所定の領域のための地図作成データを更新する方法であって、
    前記所定の領域においてカバーされる経路の位置情報を収集するステップ（Ｓ２０）、
    前記収集された情報を前記所定の領域のための前記地図作成データにオーバーレイするステップ（Ｓ３０）、
    前記収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて前記所定の領域のための前記地図作成データにおいて矛盾しまたは欠損している部分を決定するステップ（Ｓ４０）、および
    前記収集されオーバーレイされた位置情報に基づいて前記欠損しまたは矛盾している部分において前記地図作成データを更新するステップ（Ｓ５０）を含む、方法。
20. コンピュータおよび／またはマイクロコントローラ上で実行されるときに、請求項１９に記載の地図作成データを更新する方法を実行するためのコンピュータプログラム。