JP2013040850A - 近似標高値特定装置及びその方法、並びに近似標高値を特定するためのコンピュータプログラム及びコンピュータプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択し、メッシュ標高データに基づいて当該対象リンクの3Dリンクを形成し、該3Dリンクの始点及び終点に基づいて基準線を形成し、該基準線と3Dリンク上各点との関係が第1の条件を満たすように該3Dリンク上の折れ点予定座標を決定し、該折れ点予定座標の標高値において誤差幅を考慮した、該3Dリンクに近似する近似折れ線を形成し、形成された近似折れ線における折れ点の標高値を近似標高値と特定する。
【選択図】図1
Description
このような技術として特許文献1では、リンクごとに記憶された道路勾配データに基づいて、各リンクにおける推定燃費を計算し、計算された推定燃費を利用して最適な経路探索を行う車両用経路探索装置等が提案されている。
上記道路勾配データは、一般にリンク上の所定のポイント(座標)の標高値に基づき定められることから、精度の良い標高値を用いることが好ましい。そして、当該標高値は、例えば、計測車により取得された標高データ、メッシュ標高データに基づき得られる標高データ等種々のデータベースで整備されている。
上述のように、道路勾配データを算出するために用いられる標高データとしては、計測車により取得された標高データ、メッシュ標高データに基づき得られる標高データ等が挙げられる。
ここで、上記計測車により取得された標高データで構成されるデータベースは、実際に計測車を走行させることにより道路の標高を取得するため、各標高データの精度が高い。しかしながら、当該データベースは、実際に計測車を走行させるため、作業工数・費用・時間がかかり、広範にわたって整備されていないのが現状である。
ここで、メッシュ標高データとは、上記のように国土地理院より提供される標高データであり、ナビソフトと同様にCD−ROM等の記録媒体の形態で入手可能であり、全国の地図が、1辺の長さが50m又は10m程度の小さな正方形の領域に細かく区分され、地図データにおいて所定領域に含まれる任意の点はこの点を取り囲む4つの格子点の標高(メッシュ標高データ)に基づき一般的に線形補間の手法により定めることができる。すなわち、上記所定ポイントの標高値は、当該ポイントを取り囲む4つの格子点のメッシュ標高データに基づき特定される。
また、実際には滑らかな路面形状であっても、上記誤差を含む標高データをそのまま用いると、得られる道路の標高断面はギザギザ形状となってしまう。即ち、実際の道路の標高起伏に比べ、データ上の標高起伏は比較的激しくなり、当該標高値を基に演算すると精度の良いエネルギー消費量を得ることが困難であった。
さらには、上記標高データのデータ量が大きい場合、処理装置への負荷が懸念される。
即ち、この第1の局面は次のように規定される。
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択部と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成部と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定部と、
前記3Dリンクの始点(x0,y0,z0)及び終点(xz,yz,zz)に基づいて、基準線を形成する基準線形成部と、
前記基準線と3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する第1の折れ点予定座標決定部と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)及び前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)を含む第1の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第1の折れ線を第1の近似折れ線と特定する第1の近似折れ線特定部と、
前記第1の近似折れ線と前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第2の条件を満たすように、第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する第2の折れ点予定座標決定部と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む第2の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第2の折れ線を第2の近似折れ線と特定する第2の近似折れ線特定部と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定部と、
を備える近似標高値特定装置。
このように、近似折れ線を形成する際に標高値の誤差幅を考慮することで、メッシュ標高データにおける種々の誤差を緩和することが可能となる。そして、このような近似折れ線の形成によれば、実際の道路の標高起伏の傾向を反映することが可能となる。また、近似折れ線上の折れ点の標高値を近似標高値とするため、当該近似標高値に関するデータを備えれば良い。したがって、データ量を削減でき、処理装置への負荷を低減することができる。
このような条件に基づいて、第1の折れ点予定座標及び第2の折れ点予定座標を決定することで、より精度良く、より実際に即して、実際の道路の標高起伏を反映した近似折れ線を形成することができる。
ここで、3Dリンク上各点に対応する基準線上あるいは第1の近似折れ線上の点との距離は、特に限定されないが、例えば、3Dリンク上の点と、当該点からZ方向延ばした直線と基準線あるいは第1の近似折れ線との交点との間の距離とすることができる。
第1〜第3の局面に規定の近似標高値特定装置において、第3〜mの折れ点予定座標決定部と、
第3〜mの近似折れ線特定部と、
前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と前記第mの近似折れ線との関係が、第3の条件を満たすか否かを検証する条件検証部と、を備え、
前記第3の条件を満たすとき、前記近似標高値特定部は、第1〜mの折れ点予定座標(xi1〜m,yi1〜m)に対応する前記第mの近似折れ線上の標高データを第1〜mの近似標高値と特定する。
このように規定される第4の局面の近似標高値特定装置によれば、所定の条件を満たすよう折れ点予定座標の決定及び近似折れ線の特定を繰り返し行う。したがって、より精度良く実際の道路の標高起伏を反映した近似折れ線を形成することができ、近似標高値についてもより精度良く特定することが可能となる。
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択部と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成部と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定部と、
第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)及び第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する折れ点予定座標決定部と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記折れ線を近似折れ線と特定する近似折れ線特定部と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定部と、
を備える近似標高値特定装置。
この第5の局面における近似折れ線特定部は、見方を変えれば、第1の局面における第2の近似折れ線特定部と同様の機能を実現する。
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択ステップと、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成ステップと、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定ステップと、
前記3Dリンクの始点(x0,y0,z0)及び終点(xz,yz,zz)に基づいて、基準線を形成する基準線形成ステップと、
前記基準線と3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する第1の折れ点予定座標決定ステップと、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)及び前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)を含む第1の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第1の折れ線を第1の近似折れ線と特定する第1の近似折れ線特定ステップと、
前記第1の近似折れ線と前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第2の条件を満たすように、第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する第2の折れ点予定座標決定ステップと、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む第2の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第2の折れ線を第2の近似折れ線と特定する第2の近似折れ線特定ステップと、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定ステップと、
を備える近似標高値特定方法。
このように規定される第6の局面の発明によれば、第1の局面と同等の効果を奏する。
第6の局面に規定の近似標高値特定方法において、前記第2の近似折れ線特定ステップは、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第2の近似折れ線上の点との距離の差の2乗和が最小になるように前記第2の近似折れ線を形成する。
このように規定される第7の局面の発明によれば、第2の局面と同等の効果を奏する。
第6又は第7の局面に規定の近時標高値特定方法において、前記第1の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記基準線上の点との距離が最も大きいことであり、前記第2の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第1の近似折れ線上の点との距離が最も大きいことである。
このように規定される第8の局面の発明によれば、第3の局面と同等の効果を奏する。
第6〜第8のいずれかの局面に規定の近似標高値特定方法において、第3〜mの折れ点予定座標決定ステップと、
第3〜mの近似折れ線特定ステップと、
前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と前記第mの近似折れ線との関係が、第3の条件を満たすか否かを検証する条件検証ステップと、を備え、
前記第3の条件を満たすとき、前記近似標高値特定ステップは、第1〜mの折れ点予定座標(xi1〜m,yi1〜m)に対応する前記第mの近似折れ線上の標高データを第1〜mの近似標高値と特定する。
このように規定される第9の局面の発明によれば、第4の局面と同等の効果を奏する。
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択ステップと、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成ステップと、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定ステップと、
第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)及び第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する折れ点予定座標決定ステップと、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記折れ線を近似折れ線と特定する近似折れ線特定ステップと、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定ステップと、
を備える近似標高値特定方法。
このように規定される第10の局面の発明によれば、第5の局面と同等の効果を奏する。
近似標高値を特定するためのコンピュータプログラムにであって、コンピュータを、
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択手段と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成手段と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定手段と、
前記3Dリンクの始点(x0,y0,z0)及び終点(xz,yz,zz)に基づいて、基準線を形成する基準線形成手段と、
前記基準線と3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する第1の折れ点予定座標決定手段と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)及び前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)を含む第1の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第1の折れ線を第1の近似折れ線と特定する第1の近似折れ線特定手段と、
前記第1の近似折れ線と前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第2の条件を満たすように、第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する第2の折れ点予定座標決定手段と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む第2の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第2の折れ線を第2の近似折れ線と特定する第2の近似折れ線特定手段と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定手段、
として機能させる、コンピュータプログラム。
このように規定される第11の局面の発明によれば、第1の局面と同等の効果を奏する。
第11の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記第2の近似折れ線特定手段は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第2の近似折れ線上の点との距離の差の2乗和が最小になるように前記第2の近似折れ線を形成する。
このように規定される第12の局面の発明によれば、第2の局面と同等の効果を奏する。
第11又は第12の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記第1の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記基準線上の点との距離が最も大きいことであり、前記第2の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第1の近似折れ線上の点との距離が最も大きいことである。
このように規定される第13の局面の発明によれば、第3の局面と同等の効果を奏する。
第11〜第13のいずれかの局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータを、更に、
第3〜mの折れ点予定座標決定手段と、
第3〜mの近似折れ線特定手段と、
前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と前記第mの近似折れ線との関係が、第3の条件を満たすか否かを検証する条件検証手段、として機能させ、
前記第3の条件を満たすとき、前記近似標高値特定手段は、第1〜mの折れ点予定座標(xi1〜m,yi1〜m)に対応する前記第mの近似折れ線上の標高データを第1〜mの近似標高値と特定する。
このように規定される第14の局面の発明によれば、第4の局面と同等の効果を奏する。
近似標高値を特定するためのコンピュータプログラムにであって、コンピュータを、
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択手段と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成手段と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定手段と、
第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)及び第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する折れ点予定座標決定手段と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記折れ線を近似折れ線と特定する近似折れ線特定手段と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定手段、
として機能させるコンピュータプログラム。
このように規定される第15の局面の発明によれば、第5の局面と同等の効果を奏する。
図1に、近似標高値特定装置1の概略構成を示す。適宜、図2に示す模式図を用いて、以下に説明する。
図1に示すように、この近似標高値特定装置1は、地図データ保存部3、メッシュ標高データ保存部4、対象リンク選択部7、第1保存部8、3Dリンク形成部9、第2保存部10、基準線形成部11、第3保存部12、第1の折れ点予定座標決定部13、第4保存部14、誤差幅決定部5、誤差幅保存部6、第1の近似折れ線特定部15、第5保存部16、第2の折れ点予定座標決定部17、第6保存部18、第2の近似折れ線特定部19、第7保存部20、近似標高値特定部21及び近似標高値保存部22を備えている。
メッシュ標高データ保存部4にはメッシュ標高データが保存される。当該メッシュ標高データとして、例えば10mメッシュ標高データ等を格納することとでき、メッシュ標高データの出典情報と関連付けて構成されている。
当該所定の条件としては、例えば、地図データ保存部3を参照して、各点の位置精度に起因する誤差幅を求めることとできる。地図の位置精度は、人的誤差、測量誤差等により、十数メートルの誤差があるとも言われており、当該誤差に基づいて対象地点の位置が水平方向にズレることにより、標高値も誤差幅を生じることとなるためである。そして、このようにして生じる誤差は、地図の種別によっても異なることから、地図データ保存部3に保存された地図の出典情報を参照して、各点の誤差幅を求めることとできる。すなわち、例えば、より高精度な市街図が用いられる場合には、比較的精度の低い地形図が用いられた場合に比べて、水平位置のズレが小さいため、算出される標高値の誤差幅は狭いものと考えられる。
上記条件は、目的に応じて適宜用いれば良く、1であっても良いし、2以上の条件を組み合わせて用いても良い。決定された当該誤差幅は、各点の座標と関連付けて誤差幅保存部6に保存される。
図3を用いて、誤差幅決定部5として機能する適正誤差幅特定装置について説明する。なお、この点についての技術的説明の詳細については、本出願人による特願2011−169441号明細書及び図面を参照されたい。
図3に示すように、この適正誤差幅特定装置51は、地図データ保存部3、メッシュ標高データ保存部4、道路勾配情報保存部55、対象地点抽出部56、第11保存部57、標高値演算部58、第12保存部59、第1の誤差幅算出部60、第13保存部61、第2の誤差幅算出部62、第14保存部63、適正誤差幅特定部64及び第15保存部65を備えている。
対象地点抽出部56は、地図データ保存部3を参照し、標高値の適正誤差幅の特定対象となる道路リンク上の地点を対象地点(図4(A)に示す地点P)として抽出する。当該抽出の方法は、特に限定されないが、例えば、当該地図データから任意に選択された領域内に存在するリンク上の地点を自動的に抽出することとできる。また、別の方法として、オペレータの手動による対象地点の抽出を許容するよう設計されていても良い。抽出された当該対象地点は、第11保存部57に保存される。
第1の誤差幅算出部60は、地図データ保存部3及びメッシュ標高データ保存部4を参照して、第12保存部59に保存された標高値に関連する第1の誤差幅(同、誤差幅A)を算出する。第1の誤差幅の算出方法としては、対象地点の標高値について当該標高値に関連する精度に基づく誤差幅を算出できれば、特に限定されない。また、第1の誤差幅算出部60は、第1−1の誤差幅算出部101、第1−2の誤差幅算出部102及び算出部103を備えることとできる。
第1−2の誤差幅算出部102は、地図データ保存部3を参照して、対象地点Pの位置特定に用いた地図データの出典精度(位置精度)に基づいて、水平位置の誤差範囲を求め、さらに、メッシュ標高データ保存部4を参照して、当該水平位置の誤差範囲内における標高値を算出して最小標高値及び最大標高値を求め、対象地点Pの標高値Pzを基準に、当該最小標高値〜最大標高値の範囲を第1−2の誤差幅(例えば、Pzを基準とする−5〜15m)とする。
この装置51では、第1の誤差幅算出部60と第2の誤差幅算出部62とを並列的に行ったが、当該第1の誤差幅算出部60と第2の誤差幅算出部62とを直列的に行うこととしても良い。
3Dリンク形成部9は、メッシュ標高データ保存部4を参照して、上記対象リンク上の各点座標の標高値を演算し、三次元のリンク(図2(A)に示すリンクL、以下3Dリンクともいう)を形成する。形成された当該3Dリンクは、第2保存部10に保存される。
第1の折れ点予定座標決定部13は、第2保存部10及び第3保存部12を参照して、上記基準線Iから最も離れて位置する3DリンクL上の点(同、O1)における第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する。決定された当該第1の折れ点予定座標は、第4保存部14に保存される。
第2の近似折れ線特定部19は、第2保存部10、第4保存部14及び誤差幅保存部6を参照して、3DリンクLと、始点M(x0,y0,z0)、終点N(xz,yz,zz)、上記第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む第2の折れ線とを比較して、3DリンクLに最も近い第2の折れ線を第2の近似折れ線(図2(C)に示すJ2)と特定する。すなわち、3DリンクL上各点(xi,yi,zi)と、当該3DリンクL上各点に対応する第2の近似折れ線J2上の点(xi,yi,zj2)との垂直方向の距離の差の2乗和が最小になるように第2の近似折れ線J2を特定する。特定された当該第2の近似折れ線は、第7保存部20に保存される。
まず、ステップ1では、地図データ保存部3を参照し、近似標高値の特定対象となる対象リンクを選択し、保存する。
ステップ3では、メッシュ標高データ保存部4を参照し、ステップ1で選択された対象リンク上の各点座標の標高値を演算し、3Dリンク(図2(A)に示すリンクL)を形成し、保存する。
ステップ7では、ステップ3で形成された3DリンクLの始点M及び終点Nに基づいて、当該MとNとを結ぶ基準線Iを形成し、保存する。
ステップ9では、ステップ3で形成された3DリンクLとステップ7で形成された基準線Iとに基づいて、基準線Iから最も離れて位置する3Dリンク上の点O1における第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定し、保存する。
ステップ13では、ステップ3で形成された3DリンクLとステップ11で特定された第1の近似折れ線J1とに基づいて、第1の近似折れ線J1から最も離れて位置する3Dリンク上の点O2における第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定し、保存する。
ステップ17では、ステップ9で決定された第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)、ステップ13で決定された第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する、ステップ15で特定された第2の近似折れ線J2上の点O1’及び点O2’の標高値を夫々第1の近似標高値及び第2の近似標高値と特定し、保存する。
図6に示すのは、近似折れ線が予め定められた条件を満たすまで繰り返し近似折れ線の特定を行うことにより、より精度良く近似標高値を特定可能な近似標高値特定装置41である。すなわち、当該装置41は、図1に示す装置1において、第1の折れ点予定座標決定部13及び第2の折れ点予定座標決定部17に代えて折れ点予定座標決定部43、第1の近似折れ線特定部15及び第2の近似折れ線特定部19に代えて近似折れ線特定部45を備え、条件検証部47を更に備えている。
第1の決定部431は、上述のように、第2保存部10及び第3保存部12を参照して、上記基準線Iから最も離れて位置する3DリンクL上の点(同、O1)における第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する。
第3〜mの決定部は、上記第2の決定部432と同様に機能する。そして、折れ点予定座標決定部43には、後述する第2〜mの特定部で特定される近似折れ線が後述の条件検証部47において予め定められた条件を満たすまで、第2〜mの折れ点予定座標の決定を繰り返し行う第2〜mの決定部が適宜設けられる。
第1の特定部451は、第2保存部10及び誤差幅保存部6を参照して、第1の決定部431で決定された第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)、始点M(x0,y0,z0)及び終点N(xz,yz,zz)を含む第1の折れ線と、3DリンクLとを比較して、3DリンクLに最も近い第1の折れ線を第1の近似折れ線(図2(B)に示すJ1)と特定する。
第3〜mの特定部は、上記第2の特定部452と同様に機能する。そして、近似折れ線特定部45には、第2〜mの特定部で特定される近似折れ線が後述の条件検証部47において予め定められた条件を満たすまで、第2〜mの近似折れ線の特定を繰り返し行う第2〜mの特定部が適宜設けられる。
また、他の条件として、例えば、上記近似折れ線Jm上の全ての点における標高値と、対応する3DリンクL上の点における標高値(zi)との差を演算し、当該差が所定の閾値内に収まることとしても良い。さらには、当該差の絶対値の平均値が、所定の閾値内に収まることとすることもできる。上記条件は、単独で用いても良いし、複数の条件を適宜組み合わせて用いることとしても良い。
この装置41のハード構成は、一般的なコンピュータシステムと同様に中央制御装置221に対してシステムバス222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221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222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222にはRAM(ランダムアクセスメモリ)223、不揮発メモリ(ROM224,CMOS−RAM225等)からなるメモリ回路が接続されている。RAM223に格納されるデータは中央制御装置221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227に保存されており、また、RAM223に保存されており、ディスクドライブ制御装置226を介して適宜中央制御装置221に読みこまれて使用される。このハードディスク装置227には、汎用的な構成のコンピュータシステムを近似標高値特定装置41として動作させるためのコンピュータプログラムを保存する領域が確保される。
このハードディスク装置227の所定の領域が、近似標高値特定部48の特定結果を保存する保存部用に割り付けられる。
ハードディスク装置227の他の領域が地図データ保存部3、メッシュ標高データ保存部4用に割り付けられる。
システムバス222にはキーボード・マウス制御装置241が接続され、キーボード242及びマウス243からのデータ入力を可能としている。モニタ245がモニタ制御装置244を介してシステムバス222に接続されている。モニタ245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251が準備されている。
この発明の第17の局面は次のように規定される。即ち、
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択部と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成部と、
前記3Dリンクの始点(x0,y0,z0)及び終点(xz,yz,zz)に基づいて、基準線を形成する基準線形成部と、
前記基準線と3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第1の条件を満たすように、第1の折れ点(xi1,yi1,zi1)を決定する第1の折れ点決定部と、
前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)及び前記第1の折れ点(xi1,yi1,zi1)を含む折れ線を第1の近似折れ線と特定する第1の近似折れ線特定部と、
前記第1の近似折れ線と前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第2の条件を満たすように、第2の折れ点(xi2,yi2,zi2)を決定する第2の折れ点決定部と、
前記第1の折れ点(xi1,yi1,zi1)における標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点(xi2,yi2,zi2)における標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定部と、
を備える近似標高値特定装置。
このように規定される第17の局面に規定の発明によれば、実際の道路の標高起伏に相当する折れ点を決定し、当該折れ点を結ぶ近似折れ線を形成する。そして、当該折れ点の標高値を近似標高値とするため、当該近似標高値に関するデータを備えれば良く、データ量を削減できる。したがって、実際の道路の標高起伏の傾向を反映するとともに、データ量の削減により処理装置への負荷を低減することができる。
第17の局面に規定の近似標高値特定装置において、前記第1の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記基準線上の点との距離が最も大きいことであり、前記第2の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第1の近似折れ線上の点との距離が最も大きいことである。
このように規定される第18の局面に規定の発明によれば、第3の局面と同等の効果を奏する。
第17及び第18の局面に規定の近似標高値特定装置において、
第3〜mの折れ点決定部と、
第2〜nの近似折れ線特定部と、
前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と前記第nの近似折れ線との関係が、第3の条件を満たすか否かを検証する条件検証部と、を備え、
前記第3の条件を満たすとき、前記近似標高値特定部は、第1〜mの折れ点(xi1〜m,yi1〜m,zi1〜m)における標高値を第1〜mの近似標高値と特定する。
このように規定される第19の局面に規定の発明によれば、第4の局面と同等の効果を奏する。
3 地図データ保存部
4 メッシュ標高データ保存部
7 対象リンク選択部
9 3Dリンク形成部
11 基準線形成部
13 17 43 折れ点予定座標決定部
5 誤差幅決定部
6 誤差幅保存部
15 19 45 近似折れ線特定部
21 48 近似標高値特定部
22 49 近似標高値保存部
47 条件検証部
Claims (16)
- 地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択部と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成部と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定部と、
前記3Dリンクの始点(x0,y0,z0)及び終点(xz,yz,zz)に基づいて、基準線を形成する基準線形成部と、
前記基準線と3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する第1の折れ点予定座標決定部と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)及び前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)を含む第1の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第1の折れ線を第1の近似折れ線と特定する第1の近似折れ線特定部と、
前記第1の近似折れ線と前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第2の条件を満たすように、第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する第2の折れ点予定座標決定部と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む第2の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第2の折れ線を第2の近似折れ線と特定する第2の近似折れ線特定部と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定部と、
を備える近似標高値特定装置。 - 前記第2の近似折れ線特定部は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第2の近似折れ線上の点との距離の差の2乗和が最小になるように前記第2の近似折れ線を形成する、
請求項1に記載の近似標高値特定装置。 - 前記第1の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記基準線上の点との距離が最も大きいことであり、前記第2の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第1の近似折れ線上の点との距離が最も大きいことである、
請求項1又は2に記載の近似標高値特定装置。 - 第3〜mの折れ点予定座標決定部と、
第3〜mの近似折れ線特定部と、
前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と前記第mの近似折れ線との関係が、第3の条件を満たすか否かを検証する条件検証部と、を備え、
前記第3の条件を満たすとき、前記近似標高値特定部は、第1〜mの折れ点予定座標(xi1〜m,yi1〜m)に対応する前記第mの近似折れ線上の標高データを第1〜mの近似標高値と特定する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の近似標高値特定装置。 - 地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択部と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成部と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定部と、
第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)及び第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する折れ点予定座標決定部と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記折れ線を近似折れ線と特定する近似折れ線特定部と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定部と、
を備える近似標高値特定装置。 - 地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択ステップと、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成ステップと、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定ステップと、
前記3Dリンクの始点(x0,y0,z0)及び終点(xz,yz,zz)に基づいて、基準線を形成する基準線形成ステップと、
前記基準線と3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する第1の折れ点予定座標決定ステップと、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)及び前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)を含む第1の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第1の折れ線を第1の近似折れ線と特定する第1の近似折れ線特定ステップと、
前記第1の近似折れ線と前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第2の条件を満たすように、第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する第2の折れ点予定座標決定ステップと、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む第2の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第2の折れ線を第2の近似折れ線と特定する第2の近似折れ線特定ステップと、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定ステップと、
を備える近似標高値特定方法。 - 前記第2の近似折れ線特定ステップは、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第2の近似折れ線上の点との距離の差の2乗和が最小になるように前記第2の近似折れ線を形成する、
請求項6に記載の近似標高値特定方法。 - 前記第1の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記基準線上の点との距離が最も大きいことであり、前記第2の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第1の近似折れ線上の点との距離が最も大きいことである、
請求項6又は7に記載の近似標高値特定方法。 - 第3〜mの折れ点予定座標決定ステップと、
第3〜mの近似折れ線特定ステップと、
前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と前記第mの近似折れ線との関係が、第3の条件を満たすか否かを検証する条件検証ステップと、を備え、
前記第3の条件を満たすとき、前記近似標高値特定ステップは、第1〜mの折れ点予定座標(xi1〜m,yi1〜m)に対応する前記第mの近似折れ線上の標高データを第1〜mの近似標高値と特定する、
請求項6〜8のいずれか一項に記載の近似標高値特定方法。 - 地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択ステップと、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成ステップと、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定ステップと、
第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)及び第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する折れ点予定座標決定ステップと、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記折れ線を近似折れ線と特定する近似折れ線特定ステップと、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定ステップと、
を備える近似標高値特定方法。 - 近似標高値を特定するためのコンピュータプログラムにであって、コンピュータを、
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択手段と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成手段と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定手段と、
前記3Dリンクの始点(x0,y0,z0)及び終点(xz,yz,zz)に基づいて、基準線を形成する基準線形成手段と、
前記基準線と3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)を決定する第1の折れ点予定座標決定手段と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)及び前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)を含む第1の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第1の折れ線を第1の近似折れ線と特定する第1の近似折れ線特定手段と、
前記第1の近似折れ線と前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)との関係が第2の条件を満たすように、第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する第2の折れ点予定座標決定手段と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む第2の折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記第2の折れ線を第2の近似折れ線と特定する第2の近似折れ線特定手段と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記第2の近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定手段、
として機能させる、コンピュータプログラム。 - 前記第2の近似折れ線特定手段は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第2の近似折れ線上の点との距離の差の2乗和が最小になるように前記第2の近似折れ線を形成する、
請求項11に記載のコンピュータプログラム。 - 前記第1の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記基準線上の点との距離が最も大きいことであり、前記第2の条件は、前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と、該3Dリンク上各点に対応する前記第1の近似折れ線上の点との距離が最も大きいことである、
請求項11又は12に記載のコンピュータプログラム。 - 前記コンピュータを、更に、
第3〜mの折れ点予定座標決定手段と、
第3〜mの近似折れ線特定手段と、
前記3Dリンク上各点(xi,yi,zi)と前記第mの近似折れ線との関係が、第3の条件を満たすか否かを検証する条件検証手段、として機能させ、
前記第3の条件を満たすとき、前記近似標高値特定手段は、第1〜mの折れ点予定座標(xi1〜m,yi1〜m)に対応する前記第mの近似折れ線上の標高データを第1〜mの近似標高値と特定する、
請求項11〜13のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - 近似標高値を特定するためのコンピュータプログラムにであって、コンピュータを、
地図データ保存部から、近似標高値の特定対象となる道路リンクを選択する対象リンク選択手段と、
メッシュ標高データに基づいて演算された前記リンク上各点座標(xi,yi)の標高値(zi)に基づいて、三次元のリンクを形成する3Dリンク形成手段と、
所定の条件に基づいて、前記標高値(zi)の誤差幅(i=k〜n)を決定する誤差幅決定手段と、
第1の条件を満たすように、第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)及び第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)を決定する折れ点予定座標決定手段と、
前記3Dリンクと、前記始点(x0,y0,z0)、前記終点(xz,yz,zz)、前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)において前記誤差幅が考慮された第1の折れ点予定点(xi1,yi1,zi1=k〜n)及び前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)において前記誤差幅が考慮された第2の折れ点予定点(xi2,yi2,zi2=k〜n)を含む折れ線とを比較し、前記3Dリンクに最も近い前記折れ線を近似折れ線と特定する近似折れ線特定手段と、
前記第1の折れ点予定座標(xi1,yi1)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第1の近似標高値と特定し、前記第2の折れ点予定座標(xi2,yi2)に対応する前記近似折れ線上の標高値を第2の近似標高値と特定する近似標高値特定手段、
として機能させるコンピュータプログラム。 - 請求項11〜15のいずれかに記載のコンピュータプログラムを記録する記録媒体。
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