JP2017075965A - 地図データのデータ構造及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 目的地の目前にネットワークデータが整備されていない場合でも、案内に有用な情報を提供する。【解決手段】 建物等の形状、位置を格納する地物データに対し、ネットワークデータ上に設けた到着地点を登録しておき、到着地点から地物までの道のりなどの情報を併せて記憶しておく。経路探索時には、出発地、目的地として指定された地物の地物データを参照し、その到着地点を仮想目的地として、経路探索を行う。到着地点から目的地までの案内時には、その経路の道のりと到着地点通過後の移動距離に基づいて残存距離を提示する。また、目的地から現在位置の直線距離と残存距離との比較によって経路を誤っているか否かを判定し、その結果を提供する。こうすることで、到着地点から目的地までの間でも、ユーザに経路の案内に有用な情報を提供することができる。【選択図】 図３

Description

本発明は、指定された目的地までの経路を案内するための案内情報を提供する案内情報提供システムに関する。

道路網をノードおよびリンクで表したネットワークデータを用いて、指定された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システムが普及している。かかるシステムにおいて、ネットワークデータは全ての道路に整備されている訳ではないから、目的地となる建物の目前まで経路を案内できるとは限らない。
特許文献１は、リンク、ノードから離れた地点が目的地として指定された場合、２種類のネットワークデータを利用して経路探索を行う技術を開示する。まず、目的地から最寄りのノードを求め、このノードを終点とする経路探索を行う。そして、終点から目的地までは、別途得られる補完データを用いて経路探索を行うのである。
特許文献２は、ネットワークデータから外れた領域を特定エリアと称し、ネットワークデータが整備された主要道路からその特定エリアに至る接続道路を求め、主要道路と接続道路との交点を案内ポイントとして経路探索する技術を開示する。

特開２００６−８４２５６号公報 特許第３３８５９７５号公報 特開平８−３０４０９４号公報

しかし、従来技術では、リンクから離れた目的地が指定された場合に、必ずしも適切な経路が得られないという課題があった。
図１は、従来技術における経路探索例を示す説明図である。
図中の領域では、道路ＲＷ１〜ＲＷ４に対しては、リンクＬＷ１〜ＬＷ４、ノードＮ１２、Ｎ２３、Ｎ３４、Ｎ４１からなるネットワークデータが整備されており、道路ＲＮにはネットワークデータが整備されていない。領域内には建物ＨＡ〜ＨＪが存在する。
経路探索の目的地として、建物ＨＢ内の点ＤＥ１が指定された場合を考える。点ＤＥ１は、ネットワークから外れた地点である。
特許文献１記載の技術によれば、指定された点ＤＥ１の最寄りのノードＮ２３を終点とする経路探索が行われる。しかし、地点ＤＥ１に向かうには、道路ＲＮを使う必要があるから、ノードＮ１２またはＮ４１を終点とする経路探索が行われるべきである。ノードＮ２３を終点とする経路探索では、ノードＮ１２、Ｎ４１を通過してノードＮ２３に向かう経路が得られるおそれがあり、不適切な経路となってしまうおそれがある。
特許文献２記載の技術によれば、例えば、図中の破線で示すように特定エリアＳＡを設け、特定エリアＳＡに対する案内ポイントＣＰを終点とする経路探索を行うことになる。
しかし、この技術では、例えば、道路ＲＷ４から矢印ＡＨＣに示すように入るよう建てられている建物ＨＣが目的地として指定された場合も、案内ポイントＣＰに対する経路探索が行われてしまうことになり、必ずしも適切な経路が得られるとは言えない。

また、ネットワークデータを用いた経路探索による最終の案内地点と目的地が離れている場合に、ユーザが目的地にたどりつくことを支援するための方法として、特許文献３は、最終の案内地点から目的地を示す方向を提示する技術を開示する。他に、最終の案内地点と目的地との直線距離を計算し、提示する方法も考えられる。
しかし、従来技術で提示可能な情報は、必ずしもユーザにとって十分な情報とは言えなかった。例えば、図１において、点ＤＥ１を目的地としながらノードＮ２３に案内された場合、目的地に到達するためには、ノードＮ１２、点ＣＰを経由して道路ＲＮに入るように迂回する必要があるため、目的地の方向や直線距離を提供されても、ユーザは目的地にたどりつけるとは限らない。このように距離の問題に関わらず、従来、案内地点から目的地までが離れている場合に、ユーザに対し、目的地に到達するために有用な情報を十分に提供することはできていなかった。
本発明は、かかる課題に鑑み、案内地点から目的地までが離れている場合に、ユーザを目的地に応じた適切な地点に案内するとともに、案内地点から目的地に至るまでの経路について有用性の高い案内情報を提供することを目的とする。

本発明の案内情報提供システムは、
指定された目的地に向かう経路を案内するための案内情報を提供する案内情報提供システムであって、
道路網をノードおよびリンクで表したネットワークデータと、地物の位置および形状をポリゴンで表した形状データと、該地物からいずれかの道路を通行して到着できる前記ネットワークデータ上の地点である到着地点を表す到着地点データと、該地物から該到着地点までの経路の属性を表す通行関連情報とを格納する地図データベース記憶部と、
目的地を入力する入力部と、
前記目的地に相当する地物に対応する前記到着地点および通行関連情報を取得し、該通行関連情報に基づいて、前記到着地点の選択または前記到着地点から地物までの経路に関する案内情報を提示する経路案内部とを備えるものである。

本発明によれば、地物に対して到着地点が記憶されているから、指定された目的地の最寄りのノードではなく、到着地点を用いて経路探索を行う。到着地点は、目的地に対応する地物からいずれかの道路を通行して到達できる主ネットワーク上の点であるから、逆に言えば、主ネットワークから目的地にいずれかの道路を通行して向かうのに適した点となる。また、到着地点は、特許文献２にいう特定エリアのように地域対して設定される点ではなく、それぞれの地物に対して得られる点であるから、各地物の構造を踏まえて適した点を得ることができる。従って、この到着地点を用いた経路探索を行うことにより、本発明は、目的地周辺の道路状況や、目的地の構造等を考慮した好適な経路を探索することが可能となる。
また、本発明では、地物から到着地点までの通行関連情報が記憶されている。通行関連情報とは、地物から到着地点までの経路の属性を表す情報であり、道のり、道幅、道しるべ、通行困難性情報、安全性情報、景観情報などとすることができる。これらの情報を用いて、到着地点の選択または案内情報の提供を行うことにより、ユーザの希望に応じた案内を実現したり、ユーザに、到着地点から目的地までの経路の属性を知らせることができ、目的地到達を支援することができる。
「道のり」とは、到着地点から地物までの経路距離を表している。例えば、通行関連情報として「道のり」を用いる場合、案内情報は、到着地点から地物までの道のり自体であってもよいし、道のりを用いて得られる種々の情報であってもよい。「道のり」を用いることにより、到着地点から目的地まで直線経路でたどりつけない場合でも、経路に沿った道のりに基づいて適切な案内情報を提供することができる。ユーザは、直線距離を提供された場合のように、誤解や戸惑いを感じることなく、到着地点から目的地まで向かうことが可能となる。
道しるべとしては、経路に沿った建物数、右左折数、交差点数、右左折地点の座標、右左折地点の目印などを用いることができる。通行困難性としては、屋根、階段、坂の有無、凍結しやすさ、夜間の街灯の有無、日照の状態、通行規制の有無などを用いることができる。安全性としては、例えば、犯罪の発生率などを用いることができる。この他、町並みや景色などの景観情報を併せて用いても良い。

本発明において、到着地点は、全ての地物に対して記憶されている必要はない。
また、ネットワークデータを用いて指定された出発地から目的地までの経路探索を行う経路探索部を備えても良い。この場合には、出発地または目的地として指定された地物に対して、上述の到着地点を仮想出発地または仮想目的地に設定し、これらを用いて経路探索すればよい。

本発明の案内情報提供システムにおいては、
前記通行関連情報は、前記地物から前記到着地点までの道のりを含み、
前記経路案内部は、前記到着地点から現在位置までの移動距離を算出し、前記道のりおよび前記移動距離に応じて前記案内情報を提示してもよい。移動距離は、到着地点を通過した後、進んだ距離を距離計などで逐次実測して求めても良い。また、現在位置を検出する現在位置検出部を備えている場合には、到着地点経過後の通過地点を逐次取得し、各通過地点間の距離を算出することで移動距離を求めるようにしてもよい。
案内情報は、種々の態様で提示することができる。例えば、単に道のりと移動距離とを並列に提示してもよいし、道のりと移動距離との差違を示すようにしてもよい。案内情報は、到着地点通過後、逐次提示してもよいし、所定の条件下でのみ提示するようにしてもよい。例えば、道のりと移動距離との差違が所定値以内になった時に、現在位置が目的地付近であることを示す情報を提示する態様が考えられる。こうすれば、ユーザが目的地付近に来たことを認識できるから、目的地への到達を支援することができる。
案内情報は、「道のりから移動距離を引いた値＞０」となる条件下で報知するようにしてもよいし、「差違の絶対値＜所値」という条件下で報知するようにしてもよい。

本発明の案内情報提供システムにおいては、
現在位置を検出する現在位置検出部を備え、
前記経路案内部は、前記現在位置から目的地までの直線距離を算出し、前記道のり、前記移動距離および前記直線距離に応じた案内情報を提示してもよい。

例えば、道のり、移動距離、直線距離を並列に提示するようにしてもよいし、これらが所定の条件を満たす時に情報を提示するようにしてもよい。後者の例としては、例えば、
「道のり−移動距離＜目的地から現在位置までの直線距離」という条件、またはこれと等価な式で表される条件を満たすときに、経路から外れていると判定し、その旨の情報を提示する方法をとることができる。「道のり−移動距離」は、正規の経路で目的地に向かった場合の残りの道のりであり、現在位置が正しい経路上にいるのであれば、目的地から現在位置までの直線距離が、この残りの道のりよりも大きくなることはあり得ないからである。

本発明の案内情報提供システムは、
前記通行関連情報は、前記地物から到着地点までの経路の道幅情報を含んでおり、
前記経路案内部は、前記移動距離に応じて前記道幅情報を案内情報として提示してもよい。
こうすることによっても、経路の間違いを判定することができる。ユーザは、現在いる地点の道幅情報が、提示された道幅情報と異なっている場合には経路を間違えていると判断することができるからである。かかる判断を支援するため、現在地点での道幅を合わせて提示したり、これに基づいて経路の誤りを判断した結果を提示するようにしてもよい。

本発明は、上述した特徴の全てを備えている必要はなく、適宜、一部を省略したり組み合わせたりして構成することができる。また、本発明は、上述の他、コンピュータを用いた案内情報提供方法として構成してもよいし、かかる案内情報の提供をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。また、かかるコンピュータプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。
記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。

従来技術における案内例を示す説明図である。 案内情報提供システムの構成を示す説明図である。 地物データの内容例を示す説明図である。 経路案内処理のフローチャートである。 到着地点設定処理のフローチャートである。 間違い判定処理の概要（１）を示す説明図である。 間違い判定処理の概要（２）を示す説明図である。 間違い判定処理のフローチャートである。

Ａ．システム構成：
図２は、案内情報提供システムの構成を示す説明図である。案内情報提供システムは、端末１００とサーバ２００とをネットワークＮＥで接続して構成される。端末１００としては、カーナビゲーション装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）などを用いることができる。端末１００およびサーバ２００は、それぞれＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えたコンピュータである。本実施例では、図示する各機能を実現するコンピュータプログラムをインストールすることによって、ソフトウェア的にシステムを構成するものとした。
実施例では、端末１００とサーバ２００とからなる構成としたが、図示する機能を単体で備えスタンドアロンで稼働する構成としてもよいし、更に多くのコンピュータからなる分散システムとして構成してもよい。

サーバ２００は、地図データベース記憶部２１０、送受信部２０１、およびデータベース管理部２０２を備えている。
送受信部２０１は、端末１００とネットワークＮＥを介した通信を行う。
データベース管理部２０２は、端末１００から要求された地図情報を、地図データベース記憶部２１０から読み出す。地図データベース記憶部２１０には、地物データ２１１、文字データ２１２、およびネットワークデータ２１３が格納されている。
地図データベース記憶部２１０は、道路や建物など地図に描画すべき地物のポリゴンデータおよび到着地点などを記憶している。到着地点とは、地物に対して、経路探索で使用する仮の案内地点を与える情報である。地物によっては、複数の到着地点が設定されていることもある。また地図データベース記憶部２１０は、到着地点とともに、該到着地点から地物までの通行関連情報を記憶している。地物データ２１１の内容については後述する。
文字データ２１２は、地図上に表示される文字を記憶している。
ネットワークデータ２１３は、道路網をノード、リンクのつながりで表したデータである。

なお、本実施例において、地物データ２１１は、到着地点とともに、該到着地点から地物までの通行関連情報が記憶されているが、到着地点および通行関連情報は地物データ２１１とは別に記憶されていても良い。つまり、地図データベース記憶部２１０には、地物データ２１１、文字データ２１２、ネットワークデータ２１３、と並列に、到着地点のデータおよび通行関連情報を到着地点データベースとして格納する形式としてもよい。各地物データ２１１には、図３に示した到着地点（１）、（２）などのデータに代えて、到着地点データベース内の到着地点および通行関連情報へのリンク、またはリレーションを格納することになる。
かかる形式をとることによって、複数の地物で共通の到着地点、通行関連情報を用いる場合、これらのデータの重複を回避することができ、データ容量を抑制することができる。

端末１００には、主制御部１０１の下で稼働する種々の機能ブロックが構成されている。
送受信部１０２は、サーバ２００とのネットワークＮＥを介した通信を行う。
コマンド入力部１０３は、端末１００の操作を通じて、経路探索の出発地、目的地の指定など、ユーザからの指示を入力する。
センサ入力部１０４は、経路案内等に使用する種々の情報をセンサから入力する。入力対象となる情報としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）で検出される現在位置、移動距離を検出するためのジャイロセンサ、速度センサの入力などが挙げられる。現在の道路幅を検出するためレーザ計測装置などを含めても良い。
地図データベース記憶部１０５は、サーバ２００から提供された各データを格納する。
サーバ２００が備える地図データベースの全体を格納してもよいし、経路探索や地図表示に必要となる部分のみを、その都度、サーバ２００から取得し格納してもよい。
経路探索部１０７は、地図データベース記憶部１０５を参照して、経路探索を行う。到着地点設定部１０７Ａは、目的地として指定された地物に対応する複数の到着地点のうち、経路探索に用いるものを設定する。経路探索部１０７、到着地点設定部１０７Ａをサーバ２００側の機能として備えても良い。この態様は、端末１００の処理能力が比較的低い場合に有用である。
経路案内部１０６は、地図データベース記憶部１０５を用いた地図および探索結果に基づいて、探索された経路を案内するとともに、ユーザが目的地に到達する案内として有用な種々の情報（以下、「案内情報」ということもある）を端末１００のディスプレイに表示する。移動距離算出部１０６Ａは、センサ入力部１０４からの入力に従って、ユーザが到着地点から移動した距離である移動距離を算出する。間違い判定部１０６Ｂは、算出された移動距離や道幅などを用いて、ユーザが経路を間違えているか否かを判定する。この判定結果は、案内情報の一つとしてユーザに提供される。

Ｂ．データ構造：
図３は地物データの内容例を示す説明図である。地物データ２１１は、建物、道路等の地物を描画するためのポリゴンデータ、名称、形状、代表点、出入り口線、到着地点などを格納している。図中に、「○○ビル」なる建物を例にとって地物データの内容を示した。名称は、地物の名称またはポリゴンに固有のＩＤである。形状は、地物のポリゴンの頂点Ｐ１、Ｐ２…Ｐｎを示す座標の列である。代表点は、地物の位置を表す地点ＣＧの座標である。出入口線は、地物と道路とを関連づけるための情報である。図の例では、玄関から道路に出るための線分［ＷＰ１０，ＷＰ１１］、裏口からの線分［ＷＰ２０，ＷＰ２１］が出入口線として登録される。ＷＰ１０等は、それぞれ点の座標値を表す。出入口線は、建物や駐車場など、出入りを伴う地物に設定されるものであり、地物の全てに設定する必要はない。

到着地点は、地物の出入口線の道路上の端点から、いずれかの道路を経てたどりつけるネットワーク上の点である。図の例では、ネットワークデータとしてリンクＬ１、Ｌ２が設定されているから、建物の出入口線［ＷＰ１０，ＷＰ１１］からは、点線の経路ＰＳ１を経て到達できるリンクＬ１上の点ＣＰ１を到着地点とすることができる。到着地点（１）の「ＣＰ１→ＷＰ１１」は、到着地点ＣＰ１の座標を与えるとともに、この到着地点からは出入口線［ＷＰ１０，ＷＰ１１］に向かうのが好ましいことを表している。また、出入口線［ＷＰ２０，ＷＰ２１］からは、破線の経路ＰＳ２をたどって到達できるリンクＬ
２上の点ＣＰ２を到着地点とすることができるから、到着地点（２）として「ＣＰ２→ＷＰ２１」という情報が記憶されている。このように到着地点を設定することにより、「○○ビル」が目的地として設定された時には、道路ネットワーク上の到着地点ＣＰ１、ＣＰ２を仮想目的地として経路探索を行うことが可能となる。

各到着地点には、経路探索時の到着地点の選択、および到着地点から地物までの経路（破線ＰＳ１、ＰＳ２）の案内等に活用できる通行関連情報として、道のり、道幅、道しるべ、通行困難性情報、安全性情報、景観情報などが記憶されている。「道のり」は、当該経路に沿った距離を表している。「道幅」は、当該経路の最小道幅および最大道幅である。「道しるべ」は、当該経路をたどる際の道しるべとして活用できる情報であり、例えば、経路に沿った建物数、右左折数、交差点数、右左折地点の座標、右左折地点の目印などとすることができる。「通行困難性」は、当該経路について屋根、階段、坂の有無、凍結しやすさ、夜間の街灯の有無、日照の状態、時間帯規制等を含む通行規制の有無などとすることができる。「安全性」としては、例えば、犯罪や事故の発生率などとすることができる。「景観」としては、町並みや景色などの状況などとすることができる。

Ｃ．経路探索処理：
以下、経路探索処理の内容を説明する。本実施例では、この処理は、端末１００のＣＰＵが実行するが、サーバ２００のＣＰＵで実行させてもよい。
図４は、経路案内処理のフローチャートである。経路案内部１０６、経路探索部１０７の機能に相当する処理である。
処理を開始するとＣＰＵは、出発地、目的地の指定を入力する（ステップＳ２０）。出発地、目的地の指定はユーザが出発地、目的地に対応する地物の指定を行っても良いし、出発地の指定はＧＰＳで検出される現在位置を用いても良い。次にＣＰＵは到着地点設定処理を行う（ステップＳ３０）。この処理は、ＣＰＵが地物データを参照し、出発地、目的地として指定された地物に対応づけられている到着地点を取得し、経路探索に用いる到着地点を選択する処理である。具体的な処理内容については後述する。
経路探索に用いる到着地点が設定されると、ＣＰＵは、地図データ記憶部１０５を参照し、この到着地点を仮想出発地、仮想目的地として経路探索を行う（ステップＳ５０）。
次に、ＣＰＵは到着地点案内処理を実行する（ステップＳ６０）。到着地点案内処理とは通常の経路案内のことであり、具体的には、ＣＰＵが、探索された仮想出発地から仮想目的地までの経路をユーザに提示するとともに、現在位置に応じて、進行方向などの音声案内を行う処理である。処理内容は周知であるため、詳細な説明を省略する。
ユーザが到着地点に到達した後は、ＣＰＵが次の手順で目的地までの案内を行う。
ＣＰＵは、センサ入力部１０４からユーザの現在位置を取得し、端末１００へ表示する（ステップＳ９０）。次に、ＣＰＵは到達した到着地点からの移動距離を算出する（ステップＳ９２）。移動距離は、到達した到着地点の位置からＧＰＳによる現在位置までの移動軌跡から求めても良いし、ジャイロ、速度センサなどの入力に基づいて算出してもよい。次にＣＰＵは、求めた移動距離などを用いて間違い判定処理を行う（ステップＳ１００）。間違い判定処理とは、ユーザの現在位置が、到着地点から目的地に向かう経路から外れているか否かをＣＰＵが判定する処理である。具体的な処理内容については後述する。
次に、ＣＰＵは、通行案内および通行関連情報を端末１００に出力する（ステップＳ１２０）。
ＣＰＵは、ステップＳ１００の間違い判定の結果、正しい経路を進んでいると仮定した場合に、通行案内として現在位置から目的地までの残存距離を出力できる。この残存距離は、到着地点から目的地までの道のりを地物データから取得し、「道のり−移動距離」を計算すればよい。ＣＰＵは、ステップＳ１２０において、残存距離が所定値以下になった場合に、目的地付近であることを報知してもよい。この報知は、残存距離が正値の時にのみ行うようにしてもよいし、残存距離が負値の場合も含めて絶対値が所定値以下の時に行うようにしてもよい。
通行関連情報としては、地物データに記憶された道しるべを用いることができる。安全性情報や景観情報を併せて提示してもよい。
ＣＰＵは、以上の処理を、目的地に到着するまで（ステップＳ１２２）、繰り返し実行して、経路案内処理を終了する。

図５は、到着地点設定処理のフローチャートである。図４のステップＳ３０に相当する処理であり、到着地点設定部１０７Ａの機能に相当する処理である。
到着地点設定処理では、ＣＰＵは、目的地に対応する到着地点を地物データから読み込む（ステップＳ３１）。次にＣＰＵは、到着地点の選択条件を端末１００へ表示し、ユーザはこの表示された到着地点選択条件を入力する（ステップＳ３２）。図中には、移動手段が車か徒歩か、坂道を回避するか否か、安全性の高い道を選択するか否か、景観を優先するかなどの条件を例示した。この他に、雨の日などに向けて屋根がある道を優先する設定や、夏の日差しを避けるため日照状態を考慮するなど、地物データに記憶されている通行困難性情報、安全性情報、景観情報を用いて判定可能な種々の条件を設定することができる。選択条件は、経路探索の都度、ユーザが指定してもよいし、予め設定しておくものとしてもよい。
ＣＰＵは、上述の選択条件に適合する到着地点を選択する（ステップＳ３３）。図中に選択の様子を示した。目的地の地物には、到着地点（１）〜（３）が設定されているとする。ユーザが、移動手段として「車」を選択している場合には、階段がある経路は通行し得ない。ＣＰＵは、到着地点に「階段あり」と記録されている場合、移動手段のうち車、車椅子および自転車等が通行不能であると判定する。従って、通行関連情報として「階段あり」と登録されている到着地点（１）は候補から除外されることになる。また、ＣＰＵは、ユーザが安全性を考慮する指定をしている場合には、残った候補の到着地点（２）、（３）について、安全性評価値を比較する。安全性評価値は、例えば、照明の有無、凍結のしやすさなど、通行の安全性に関する要素に対し、各項目に点数を与え、その点数の重み加算値などで求めることができる。
こうして選択条件に応じた到着地点を設定して（ステップＳ３４）、ＣＰＵはこの処理を完了する。なお、上述の各選択条件を考慮しても、いずれか一つの到着地点を選択できない場合には、ユーザに選択させるようにしてもよい。

図６は、間違い判定処理の概要（１）を示す説明図である。間違い判定処理は、図４のステップＳ１００に相当する処理であり、間違い判定部１０６Ｂの機能に相当する処理である。
到着地点から目的地に向かうまでの道路には、リンクが整備されていないから、経路探索によって経路が得られている訳ではない。ＣＰＵは、地物データに記憶されている道のりなどの情報、およびユーザの移動距離などの情報を用いて、ユーザが到着地点から目的地までの経路を間違えているか否かを判断するのである。
図の目的地ＣＧ（ハッチングを付した建物）に向かう場合に、経路探索の結果により到着地点１に案内された場合を考える。目的地に向かうためには、矢印Ａ、Ｂの経路をたどる必要がある。地物データには、この経路をたどった場合の「道のり」が記憶されている。ところが、ユーザは、右折すべき点ＴＰを間違えて矢印Ｃ方向に進んでしまったものとする。本実施例では、ＣＰＵは次の条件が満たされる時に経路を間違えていると判定する。
現在位置ＰＣから目的地ＣＧまでの直線距離ＤＰ＞道のりー移動距離；
直線距離ＤＰは、ユーザの現在位置ＰＣに応じて変化する。ＣＰＵは所定の時間間隔で現在位置ＰＣを測定し、その都度、目的地ＣＧまでの直線距離ＤＰを算出する。しかし、正しい経路を進んでいる場合には、「道のり−移動距離」は、０に向かって単調減少するはずであり、この値が直線距離ＤＰよりも小さくなることはあり得ない。従って、ＣＰＵは上式が成り立つ時はユーザが経路を誤っていると判定することができる。
本実施例では、別の判定条件も用いる。
別の例として、到着地点２に案内された場合を考える。目的地に向かうためには、破線の経路Ｄを通る必要がある。ところが、ユーザは、矢印Ｅのように進み、現在位置ＰＤにいるものとする。
到着地点２は、破線の経路Ｄについて最小道幅から最大道幅までの範囲が記憶されている。ＣＰＵは、現在位置ＰＤの道路ＲＤの道幅が、この範囲から外れている時には、到着地点から目的地までの経路を誤っていると判定することができる。道路ＲＤの道幅は、例えば、現在位置ＰＤに対応する地図データの道路ポリゴンから求める方法、道路ポリゴンに属性として登録されている道幅情報または車線情報を用いる方法、現在位置ＰＤでレーザ計測を使用して求める方法などによって得ることができる。
次に、具体的な処理内容を説明する。

図７は、間違い判定処理の概要（２）を示す説明図である。間違い判定処理は、図４のステップＳ１００に相当する処理であり、間違い判定部１０６Ｂの機能に相当する処理である。
図７（ａ）は、到着地点から目的地までの道幅情報のデータ例を示す。道幅情報は、到着地点からの移動距離（道のり）に応じて記憶されている。この例では、到着地点から目的地までの経路の道幅は、移動距離が０〜１００ｍでは４ｍ、１００〜２００ｍでは３ｍ、２００〜２２０ｍでは３ｍから２ｍに徐々に狭くなり、２２０〜３００ｍでは２ｍ、３００〜４００ｍでは４ｍ、４００〜５００ｍでは５ｍとなっている。
道幅を用いた間違い判定処理は、移動中の各地点の道幅と、図７（ａ）に示した道幅情報との比較によって間違いの有無を判定する。例えば、到着地点から１５０ｍ移動した地点での判定処理を図の例に従って説明する。図示する通り、移動距離１５０ｍの地点では、道幅情報Ｗｉによれば、本来の道幅は３ｍとなるはずである。これに対し、ユーザがいる地点で現実に推定または測定された道幅が、点Ｗ１で示される値であった場合は、本来の道幅から誤差Ｔｈ範囲内であるため、経路案内部１０６はユーザのいる位置は間違っていないと判断する。一方、推定または測定された道幅が点Ｗ２の値であった場合には、誤差Ｔｈを超えるため、経路案内部１０６は経路を間違っていると判定するのである。誤差Ｔｈは、道幅を推定または測定する精度を考慮して、任意に設定可能である。

上述の道幅情報Ｗｉは、実際には図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すようなテーブル形式で格納されることになる。
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した道幅情報Ｗｉの値が変化する点を捉えて、移動距離と道幅とを対応づけて記憶したテーブルである。移動距離１００ｍにおける道幅「４，３」という表記は、１００ｍの地点で、道幅が４ｍから３ｍに変化していることを表している。この形式では、道幅情報Ｗｉを比較的少ないデータ量で正確に表すことができる利点がある。
図７（ｃ）は、所定の移動距離ごと（この例では５０ｍ）に道幅情報Ｗｉを記録したテーブルである。１００ｍ地点における道幅「４，３」の表記の意味は図７（ｂ）と同じである。この形式では、２００ｍ〜２２０ｍのように、道幅が所定距離（５０ｍ）よりも短い区間で変化するとき、それを正確に表すことができない。しかし、所定距離ごとにデータが記憶されているため、図７（ｃ）における移動距離は省略することができ、単に道幅の情報のみを羅列した数列「４，４，（４，３）。３，３，２，…」という形式で簡易なーブルを作成できる利点がある。また、道幅による間違い判定を、所定距離（５０ｍ）ごとに行うものとすれば、図７（ｃ）のテーブルを補間等するまでなく道幅情報Ｗｉを得ることが可能となるため、処理が簡略化できる利点もある。

図８は、間違い判定処理のフローチャートである。ＣＰＵは、目的地に対応する地物データを参照して、目的地から到着地点の経路に対応する道のりＬ、道幅情報を取得する（ステップＳ１０１）。次に、ＣＰＵは到着地点から現在位置までの移動距離Ｍを取得する（ステップＳ１０２）。また、ＣＰＵは現在位置に基づき、道幅Ｗを推定する（ステップＳ１０３）。道幅の推定方法は、図６で説明したいずれの方法を用いても良い。
次に、ＣＰＵは、「｜道幅Ｗ−道幅情報Ｗｉ｜＜Ｔｈ」の条件を判定し、現在位置に対応する道幅Ｗがこの条件を満たしていない時は、ユーザが到着地点から目的地までの経路を誤って進行していると判断する（ステップＳ１０４）。この判定は、図７で説明した間違い判定処理に相当する。ステップＳ１０４の判定処理に代えて、「最小道幅≦道幅Ｗ≦最大道幅」という条件を用いても良い。現在の道幅Ｗが、到着地点から目的地までの道幅の最小値、最大値で決まる範囲を超える場合には、経路を間違えていると判断できるからである。この態様では、図７（ａ）に示したように移動距離に応じた道幅を記憶する必要はなく、道幅の最小値、最大値を記憶するだけで済むため、データ量を抑制でき、間違い判定も簡略化できる利点がある。
また、ＣＰＵは、上記条件を満たしている場合には、目的地から現在位置までの直線距離ＤＰを算出し（ステップＳ１０５）、「直線距離ＤＰ＞道のりＬ−移動距離Ｍ」の条件を判定する。ＣＰＵは、この条件を満たす場合には、ユーザが到着地点から目的地までの経路を誤って進行していると判断する（ステップＳ１０６）。
ＣＰＵは、ステップＳ１０４またはステップＳ１０６で経路を誤って進行していると判断した場合には、ユーザに間違いを報知して（ステップＳ１０７）、間違い判定処理を完了する。間違いの報知は、警告を端末１００の画面表示、音声出力などの方法をとることができる。
ユーザが経路を間違っていない場合、ＣＰＵは案内情報を提示する（ステップＳ１０８）。この案内情報は、道のりＬおよび移動距離Ｍに応じた内容とすることが好ましい。例えば、道のりＬと移動距離Ｍを並列で表示してもよいし、「道のりＬ−移動距離Ｍ」で求められる残りの道のりを表示するようにしてもよい。
また、残りの道のりが、所定値よりも小さくなった場合に、「目的地付近です」のように目的地が近いことを報知してもよい。

Ｄ．効果および変形例：
以上で説明した実施例の案内情報提供システムによれば、到着地点から目的地までの経路について、道のりなどの有用な案内情報を提示することができる。
また、間違い判定（図６，７）を行うことにより、経路を誤ったことをユーザに知らせることができ、経路案内の利便性を向上させることができる。

本発明は、必ずしも上述した実施例の全ての機能を備えている必要はなく、一部のみを実現するようにしてもよい。また、上述した内容に追加の機能を設けてもよい。
本発明は上述の実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、実施例においてハードウェア的に構成されている部分は、ソフトウェア的に構成することもでき、その逆も可能である。

本発明は、ネットワークデータが整備されていない領域の案内に有用な情報を提供するために利用可能である。

１００…端末
１０１…主制御部
１０２…送受信部
１０３…コマンド入力部
１０４…センサ入力部
１０５…地図データベース記憶部
１０６…経路案内部
１０６Ａ…移動距離算出部
１０６Ｂ…間違い判定部
１０７…経路探索部
１０７Ａ…到着地点設定部
２００…サーバ
２０１…送受信部
２０２…データベース管理部
２１０…地図データベース記憶部
２１１…地物データ
２１２…文字データ
２１３…ネットワークデータ

本発明は、地図データのデータ構造及びその地図データを利用した制御装置に関する。

また、ネットワークデータを用いた経路探索による最終の案内地点と目的地が離れている場合に、ユーザが目的地にたどりつくことを支援するための方法として、特許文献３は、最終の案内地点から目的地を示す方向を提示する技術を開示する。他に、最終の案内地点と目的地との直線距離を計算し、提示する方法も考えられる。
しかし、従来技術で提示可能な情報は、必ずしもユーザにとって十分な情報とは言えなかった。例えば、図１において、点ＤＥ１を目的地としながらノードＮ２３に案内された場合、目的地に到達するためには、ノードＮ１２、点ＣＰを経由して道路ＲＮに入るように迂回する必要があるため、目的地の方向や直線距離を提供されても、ユーザは目的地にたどりつけるとは限らない。このように距離の問題に関わらず、従来、案内地点から目的地までが離れている場合に、ユーザに対し、目的地に到達するために有用な情報を十分に提供することはできていなかった。
本発明は、車両の適切な走行制御を行うための地図データのデータ構造及びその地図データ用いた制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態の地図データのデータ構造は、制御部を有するコンピュータに用いられる地図データのデータ構造であって、地物に関する情報であって、地物の形状をあらわす情報を含む地物情報と、走行領域と前記地物との垂直方向の隔たりをあらわす情報を含む通行関連情報と、前記地物を挟んで前記地物の一方の側である前記走行領域に沿って車両が走行するために必要な情報であり、前記走行領域の所定の地点の位置情報を含む走行情報と、前記地物情報及び前記通行関連情報と前記走行情報とを関連付ける関連付け情報と、を有し、前記地物情報、前記通行関連情報及び前記走行情報は、車両の誘導処理に用いられるものである。また、本発明の一実施形態の制御装置は、請求項１に記載の地図データの前記地物情報、前記通行関連情報及び前記走行情報に基づき、車両の誘導処理を行う制御部を有するものである。
また、本発明の一実施形態の案内情報提供システムは、指定された目的地に向かう経路を案内するための案内情報を提供する案内情報提供システムであって、道路網をノードおよびリンクで表したネットワークデータと、地物の位置および形状をポリゴンで表した形状データと、該地物からいずれかの道路を通行して到着できる前記ネットワークデータ上の地点である到着地点を表す到着地点データと、該地物から該到着地点までの経路の属性を表す通行関連情報とを格納する地図データベース記憶部と、目的地を入力する入力部と、前記目的地に相当する地物に対応する前記到着地点および通行関連情報を取得し、該通行関連情報に基づいて、前記到着地点の選択または前記到着地点から地物までの経路に関する案内情報を提示する経路案内部とを備えるものである。

本発明の一実施形態によれば、地物に対して到着地点が記憶されているから、指定された目的地の最寄りのノードではなく、到着地点を用いて経路探索を行う。到着地点は、目的地に対応する地物からいずれかの道路を通行して到達できる主ネットワーク上の点であるから、逆に言えば、主ネットワークから目的地にいずれかの道路を通行して向かうのに適した点となる。また、到着地点は、特許文献２にいう特定エリアのように地域対して設定される点ではなく、それぞれの地物に対して得られる点であるから、各地物の構造を踏まえて適した点を得ることができる。従って、この到着地点を用いた経路探索を行うことにより、本発明の一実施形態は、目的地周辺の道路状況や、目的地の構造等を考慮した好適な経路を探索することが可能となる。
また、本発明の一実施形態では、地物から到着地点までの通行関連情報が記憶されている。通行関連情報とは、地物から到着地点までの経路の属性を表す情報であり、道のり、道幅、道しるべ、通行困難性情報、安全性情報、景観情報などとすることができる。これらの情報を用いて、到着地点の選択または案内情報の提供を行うことにより、ユーザの希望に応じた案内を実現したり、ユーザに、到着地点から目的地までの経路の属性を知らせることができ、目的地到達を支援することができる。
「道のり」とは、到着地点から地物までの経路距離を表している。例えば、通行関連情報として「道のり」を用いる場合、案内情報は、到着地点から地物までの道のり自体であってもよいし、道のりを用いて得られる種々の情報であってもよい。「道のり」を用いることにより、到着地点から目的地まで直線経路でたどりつけない場合でも、経路に沿った道のりに基づいて適切な案内情報を提供することができる。ユーザは、直線距離を提供された場合のように、誤解や戸惑いを感じることなく、到着地点から目的地まで向かうことが可能となる。
道しるべとしては、経路に沿った建物数、右左折数、交差点数、右左折地点の座標、右左折地点の目印などを用いることができる。通行困難性としては、屋根、階段、坂の有無、凍結しやすさ、夜間の街灯の有無、日照の状態、通行規制の有無などを用いることができる。安全性としては、例えば、犯罪の発生率などを用いることができる。この他、町並みや景色などの景観情報を併せて用いても良い。

本発明の一実施形態において、到着地点は、全ての地物に対して記憶されている必要はない。
また、ネットワークデータを用いて指定された出発地から目的地までの経路探索を行う経路探索部を備えても良い。この場合には、出発地または目的地として指定された地物に対して、上述の到着地点を仮想出発地または仮想目的地に設定し、これらを用いて経路探索すればよい。

本発明の一実施形態の案内情報提供システムにおいては、前記通行関連情報は、前記地物から前記到着地点までの道のりを含み、前記経路案内部は、前記到着地点から現在位置までの移動距離を算出し、前記道のりおよび前記移動距離に応じて前記案内情報を提示してもよい。移動距離は、到着地点を通過した後、進んだ距離を距離計などで逐次実測して求めても良い。また、現在位置を検出する現在位置検出部を備えている場合には、到着地点経過後の通過地点を逐次取得し、各通過地点間の距離を算出することで移動距離を求めるようにしてもよい。
案内情報は、種々の態様で提示することができる。例えば、単に道のりと移動距離とを並列に提示してもよいし、道のりと移動距離との差違を示すようにしてもよい。案内情報は、到着地点通過後、逐次提示してもよいし、所定の条件下でのみ提示するようにしてもよい。例えば、道のりと移動距離との差違が所定値以内になった時に、現在位置が目的地付近であることを示す情報を提示する態様が考えられる。こうすれば、ユーザが目的地付近に来たことを認識できるから、目的地への到達を支援することができる。
案内情報は、「道のりから移動距離を引いた値＞０」となる条件下で報知するようにしてもよいし、「差違の絶対値＜所値」という条件下で報知するようにしてもよい。

本発明の一実施形態の案内情報提供システムにおいては、現在位置を検出する現在位置検出部を備え、前記経路案内部は、前記現在位置から目的地までの直線距離を算出し、前記道のり、前記移動距離および前記直線距離に応じた案内情報を提示してもよい。

本発明の一実施形態の案内情報提供システムは、前記通行関連情報は、前記地物から到着地点までの経路の道幅情報を含んでおり、前記経路案内部は、前記移動距離に応じて前記道幅情報を案内情報として提示してもよい。
こうすることによっても、経路の間違いを判定することができる。ユーザは、現在いる地点の道幅情報が、提示された道幅情報と異なっている場合には経路を間違えていると判断することができるからである。かかる判断を支援するため、現在地点での道幅を合わせて提示したり、これに基づいて経路の誤りを判断した結果を提示するようにしてもよい。

Claims (4)

1. 指定された目的地に向かう経路を案内するための案内情報を提供する案内情報提供システムであって、
   道路網をノードおよびリンクで表したネットワークデータと、地物の位置および形状をポリゴンで表した形状データと、該地物からいずれかの道路を通行して到着できる前記ネットワークデータ上の地点である到着地点を表す到着地点データと、該地物から該到着地点までの経路の属性を表す通行関連情報とを格納する地図データベース記憶部と、
   目的地を入力する入力部と、
   前記目的地に相当する地物に対応する前記到着地点および通行関連情報を取得し、該通行関連情報に基づいて、前記到着地点の選択または前記到着地点から地物までの経路に関する案内情報を提示する経路案内部とを備える案内情報提供システム。
2. 請求項１記載の案内情報提供システムであって、
   前記通行関連情報は、前記地物から前記到着地点までの道のりを含み、
   前記経路案内部は、前記到着地点から現在位置までの移動距離を算出し、前記道のりおよび前記移動距離に応じて前記案内情報を提示する案内情報提供システム。
3. 請求項２記載の案内情報提供システムであって、
   現在位置を検出する現在位置検出部を備え、
   前記経路案内部は、前記現在位置から目的地までの直線距離を算出し、前記道のり、前記移動距離および前記直線距離に応じた案内情報を提示する案内情報提供システム。
4. 請求項２記載の案内情報提供システムであって、
   前記通行関連情報は、前記地物から到着地点までの経路の道幅情報を含んでおり、
   前記経路案内部は、前記移動距離に応じて前記道幅情報を案内情報として提示する案内情報提供システム。