JP3852932B2 - 歩行者用ネットワーク生成装置、歩行者用ネットワーク生成方法及びプログラム - Google Patents
歩行者用ネットワーク生成装置、歩行者用ネットワーク生成方法及びプログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば歩行者向け道案内等のための歩行者用道路ネットワークを生成する歩行者用ネットワーク生成装置、歩行者用ネットワーク生成方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車向けの道案内システムが普及してきているが、最近では、歩行者向けの道案内システムについても要求が高まっている。
【０００３】
自動車向けの道案内システムで道路網をデータ化した道路ネットワーク・データが用いられるのと同様に、歩行者向けの道案内システムでは、歩行者向けのネットワーク・データすなわち、歩道や横断歩道等の歩行者用道路網をデータ化したネットワーク・データが必要になる。
【０００４】
ところが、従来、歩行者向けのネットワークを生成するためには、実際に１本１本の歩道や横断歩道について実測を行い、その結果得られたデータをデジタイザなどで入力する必要があった。
【０００５】
なお、車道ネットワークの生成については、研究ベースでは、例えば非特許文献１〜３の技術が知られている。
【０００６】
【非特許文献１】
「ベクトル地図画像からの道路ネットワーク生成の一手法」、堀江政彦、上田俊弘、淡誠一郎、馬場口登、北橋忠宏、電子情報通信学会、信学技法ＩＥ９４−１３４，ＰＲＵ９４−１３４（１９９５−０３）、ｐｐ．３３−４０
【０００７】
【非特許文献２】
「地図画像からの道路ネットワークの抽出〜交差点近傍における細線図形の矯正〜」、糸永航、米山範隆、松田一朗、伊東晋、１９９８年電子情報通信学会論文誌総合大会論文集、Ｄ−１２−９６、ｐｐ．２９５
【０００８】
【非特許文献３】
「地図画像からの道路ネットワークの抽出〜ノードの最適配置に関する一検討〜」、糸永航、米山範隆、松田一朗、伊東晋、１９９８年電子情報通信学会総合大会論文集、Ｄ−１２−９７、ｐｐ．２９６
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように歩行者向けのネットワークを生成するために実測して得た測量データを最初からデジタイザなどで１本１本入力する方法では、非常に多くのコストもかかり、極めて非効率的であり、また、入力するオペレータに極めて高い負担を強いることになる。
【００１０】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、効率良く歩行者用ネットワークを生成することを可能にする歩行者用ネットワーク生成装置、歩行者用ネットワーク生成方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明に係る歩行者用道路網データ生成装置は、自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データを記憶する記憶手段と、前記道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件である歩道付加条件を入力する歩道付加条件入力手段と、前記道路網データ及び前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを生成する歩道生成手段と、前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段と、前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを生成する横断道生成手段と、前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する歩行者用道路網データ出力手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記歩道付加条件入力手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、前記歩道生成手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いることが好ましい。
また、前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、前記横断歩生成手段は、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、前記歩行者用道路網データ出力手段は、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る歩行者用道路網データ生成方法は、記憶手段に記憶された自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件を歩道付加条件入力手段が入力する歩道条件入力ステップと、前記道路網データ及び前記歩道付加条件入力手段によって設定された前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを歩道生成手段が生成する歩道生成ステップと、前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段が入力する対応関係入力ステップと、前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係入力手段によって入力された前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを横断道生成手段が生成する横断道生成ステップと、前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを歩行者用道路網データ出力手段が出力する歩行者用道路網データ出力ステップと、を備えることを特徴とする。
また、前記歩道付加条件入力ステップでは、前記車道のうち前記仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、前記歩道生成ステップは、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いることが好ましい。
また、前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、前記横断道生成ステップでは、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、前記歩行者用道路網データ出力ステップでは、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力することが好ましい。
【００１３】
本発明の歩行者用道路網データ生成装置として機能させるためのプログラムは、コンピュータを自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データを記憶する記憶手段、前記道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件である歩道付加条件を入力する歩道付加条件入力手段、前記道路網データ及び前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを生成する歩道生成手段、前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段、前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを生成する横断道生成手段、および、前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する歩行者用道路網データ出力手段、を有することを特徴とする。
また、前記歩道付加条件入力手段は、前記車道のうち前記仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、前記歩道生成手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いることが好ましい。
また、前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、前記横断道生成手段は、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、前記歩行者用道路網データ出力手段は、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力することが好ましい。
【００１４】
なお、装置に係る本発明は方法に係る発明としても成立し、方法に係る本発明は装置に係る発明としても成立する。
【００１５】
また、装置または方法に係る本発明は、コンピュータに当該発明に相当する手順を実行させるための（あるいはコンピュータを当該発明に相当する手段として機能させるための、あるいはコンピュータに当該発明に相当する機能を実現させるための）プログラムとしても成立し、該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体としても成立する。
【００１６】
本発明によれば、既にある車道ネットワークから歩行者用ネットワークを自動的に生成することができ、また、オペレータは必要に応じて確認・修正作業を行えばよいので、簡単で質の良い歩行者用ネットワークデータを効率的に生成することが可能になる。
【００１７】
また、歩行者用ネットワークのデータ・フォーマットを、車道ネットワークのデータ・フォーマットと同じにすれば、位置データや、歩道か横断歩道か歩道橋かなどの種別あるいは歩道の幅等の属性を変更するだけで、簡単に歩行者用ネットワークを構築することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態に係る歩行者用ネットワーク生成装置の構成例を示す。
【００２０】
図１に示されるように、本歩行者用ネットワーク生成装置は、データ蓄積部１、情報入力部２、道路形状解析部３、歩行者用ネットワーク生成部４、呈示部５、データ確認・修正部６を備えている。
【００２１】
データ蓄積部１は、歩行者用道路（例えば、歩道、及び横断歩道など）に関する歩行者用ネットワークを生成する際の基本データとなる地図データを保持するためのものである。本実施形態では、地図データとして、自動車が通行可能な車両用道路（例えば、車道、及び車道と歩道の区別のない道路など）に関する道路ネットワーク（道路網）のデータを用いるものとする。地図データには、道路ネットワークとともに、地図画像や、目印になるランドマークに関する情報などのような、道案内図や道案内文章を生成するための基本データが含まれていてもよい。
【００２２】
なお、道路ネットワークと歩行者用ネットワークとを別々に管理するようにしてもよいが、後述するように本実施形態では、道路ネットワークのデータ・フォーマットと歩行者用ネットワークのデータ・フォーマットとを基本的には同じフォーマットにして一律に管理するものとする。歩行者用道路（歩行者用ネットワークのデータ）か、車両用道路（道路ネットワークのデータ）かは、属性で区別できるようにするものとする。両者を同一フォーマットにして一律に管理することにより、歩道と車道との関係を扱う処理等における検索処理等に役立つだけでなく、歩行者向けの道案内システムがこのデータを扱う場合にも、種々の処理に役立つことになる。
【００２３】
また、本実施形態では、自動生成する歩行者用道路としては、歩道、横断歩道の２つの種別を扱うものとする。それらは、やはり、属性で区別するものとする。もちろん、歩道橋や地下道など、他の種別も自動生成する構成も可能である。また、歩行者用道路の種別以外にも、歩道幅等、種々の属性情報を持ち得る。
【００２４】
車両用道路についても、種々の属性を持ちえる。例えば、国道、県道、高速道路、自動車専用道路等の道路種別、道路幅、高架か地上か地下かの区別、制限速度、歩行者が横断できるか否か、自転車専用道路を端部に有するか否かなど、種々のものが考えられる。
【００２５】
情報入力部２は、歩行者用道路を生成するための条件などの情報を入力するためのものである。
【００２６】
道路形状解析部３は、情報入力部２で得られた情報に基づいて、データ蓄積部１から道路ネットワーク・データを読み出し、道路形状を解析するためのものである。
【００２７】
歩行者用ネットワーク生成部４は、道路形状解析部３による結果に基づいて、歩行者用ネットワークのデータ（本実施形態では、歩道および横断歩道のデータ）を生成するためのものである。
【００２８】
本実施形態では、概略的には、歩道については、歩道を付加する対象となる道路に対して、歩道を生成する条件を満たす場合に、該対象となる道路に対して歩道を生成し、横断歩道については、横断歩道を付加する対象となる道路に対して、横断歩道を生成する条件を満たす場合に、該対象となる道路に対して横断歩道を生成する。なお、本実施形態では、基本的には、横断歩道は、交差点に付加するものである。
【００２９】
呈示部５は、生成された歩行者用ネットワークを呈示するためのものである。この呈示にあたっては、例えば、道路ネットワークを併せて呈示してもよいし、また、例えば、地図画像があれば、これを併せて呈示してもよい。
【００３０】
データ確認・修正部６は、生成された歩行者用ネットワークのデータをユーザが確認・修正するためのものである。
【００３１】
図２に、本実施形態の歩行者用ネットワーク生成装置の処理手順の一例を示す。
【００３２】
まず、ステップＳ１において、情報入力部２は、歩行者用道路のデータ（歩道線分等）を生成するための道路形状に関する条件などを入力する。
【００３３】
次に、ステップＳ２において、道路形状解析部３は、入力された情報に基づいて、データ蓄積部１から、該当する道路線分の情報等を抽出する。
【００３４】
次に、ステップＳ３において、道路形状解析部３は、抽出した情報をもとに、道路形状を解析する。
【００３５】
次に、ステップＳ４において、ステップＳ２の道路線分の道路種別や道路幅などの補足データ（属性データ）を用い、歩行者用道路を生成する。
【００３６】
次に、ステップＳ５では、目的に応じて、確認・修正などを行う。
【００３７】
そして、ステップＳ６で、結果を出力する。
【００３８】
以下では、本実施形態の歩行者用ネットワーク生成処理について、具体例を用いながらより詳しく説明する。
【００３９】
（ステップＳ１）
ステップＳ１における道路形状の条件入力としては、本実施形態では、歩道を生成する条件と、横断歩道を生成する条件とを、別々に入力するものとする。
【００４０】
それら条件の入力方法としては、どのような方法を用いても構わない。例えば、選択肢のメニューを表示し、ユーザによる選択入力を受け付けることによって、入力するようにしてもよいし、条件を定義した文書を入力するようにしてもよいし、あるいは、事前にプログラムの条件として与えるようにしてもよいし、それらを併用してもよい。いずれにしても、ユーザが、歩道を生成したい道路の条件や、横断歩道を付加したい交差点の条件などを指示できるようにするのが望ましい。
【００４１】
図３（ａ）に、歩道生成条件（歩道生成ルール）の一例を示す。この例では、対象となる道路の道路種別が「国道」で且つ道路幅が「４ｍ以上」である場合に、該対象となる道路に対して歩道を生成し、道路種別が「県道」で且つ道路幅が「４ｍ以上」である場合にも歩道を生成し、道路種別が「高速道路」であるものに対しては歩道を生成せず、道路種別にかかわらず道路幅が「２０ｍを超える」ものに対しても歩道を生成しないというルールである。
【００４２】
図３（ｂ）に、横断歩道生成条件（横断歩道生成ルール）の一例を示す。この例では、対象となる道路の道路種別が「国道」又は「県道」で且つ道路幅が「４ｍ以上」である場合に、該対象となる道路に対して横断歩道を生成し、道路種別にかかわらず道路幅が「２０ｍを超える」ものに対しても歩道を生成しないというルールである。なお、ここでは、高速道路に横断歩道を付加するかどうか判断する局面がないものとして、図３（ａ）の（３）に相当する条件が用いられていない。
【００４３】
なお、図３（ａ）や図３（ｂ）は一例であり、もちろん、種々の条件やルールを採用することができる。
【００４４】
例えば、本実施形態では、比較的簡単なルールを用いた場合を例示しているが、ユーザによる後の修正作業の負荷がより軽くなるように、より複雑若しくは精密なルールを用いても構わない。また、本実施形態では、歩道橋や地下道などは生成せず、後でユーザが必要に応じて修正するような構成となっているが、もちろん、歩道橋や地下道などの生成ルールを導入し、歩道橋や地下道なども歩行者ネットワークに含めて生成するようにしてもよい。
【００４５】
ここで、道路ネットワーク及び歩行者用ネットワークのデータ・フォーマットの一例について説明する。
【００４６】
道路ネットワーク及び歩行者用ネットワークは、例えば、ノードとアークで表現することができる。
【００４７】
図４（ａ）にノードの構造例を示し、図４（ｂ）にアークの構造例を示す。
【００４８】
道路ネットワークでは、ノードは、道路ネットワークの分岐点であり、例えば、交差点や曲がり角の他、道路を直線近似した場合の節点部分などに存在する。アークは、ノードとノードをつなぐ直線線分である。アークは、基本的には、道路の中心線を表しているものとし、走路種別や道路幅等は、当該アークの属性情報として持つものとする。アークの両側の道路幅／２の距離にある平行線が、当該道路の両端部分に相当する。
【００４９】
歩行者用ネットワークでは、ノードは、歩行者用ネットワークの分岐点であり、例えば、交差点や曲がり角の他、対応する道路が直線近似されている場合の節点部分などに存在する。アークは、ノードとノードをつなぐ直線線分である。アークは、基本的には、歩道や横断歩道の中心線ではなく、当該歩道の道路側の端部に相当する部分（道路との境界）又は当該横断歩道と同方向に向かう道路側の端部に相当する部分（道路の端部の延長線との境界）を表しているものとし、歩道種別や、歩道や横断歩道の幅等は、当該アークの属性情報として持つものとする。当該アークと当該アークから歩道幅の距離にある平行線が、当該歩道の両端部分に相当する。
【００５０】
なお、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）の例では、ノードのデータにのみ、接続するアークのＩＤを保持されているが、アークのデータにも接続するノードのＩＤを保持させるようにしてもよいし、同一のノードを介して接続するアークのデータに相互に接続相手となるアークのＩＤを保持させるようにしてもよい。
【００５１】
また、例えば、道路ネットワークにおけるノードやアークと、歩行者用ネットワークにおけるノードやアークとの間で、密接な関係を有するものの間には、一方から他方に、あるいは双方に、リンク情報（例えば、生成するもととなったデータのように、互いに関連するノードやリンクのＩＤ）を付加するようにしてもよい。
【００５２】
例えば、ある道路アークのデータをもとにして（その道路に対する）歩道アークを生成した場合に、該道路アークのデータに該歩道アークのＩＤ及び又は位置データ等を付加し、該歩道アークのデータに該道路アークのＩＤ及び又は位置データ等を付加するようにしてもよい。これによって、歩道と車道との関係を扱う処理等における検索処理等に役立つだけでなく、このネットワークデータを例えば歩行者向け道案内などで描画用と案内用にデータを使い分けることなどができ有効である。
【００５３】
（ステップＳ２）
ステップＳ２における道路ネットワーク抽出は、ステップＳ１によって入力された条件に適合するデータを、データ蓄積部１に蓄積されている地図データから検索する。
【００５４】
その際、ノードから、そのノードに接続するアーク群を抽出することもできるし、アークからノード、ノードからアークと辿ることによって、一連の道路線分をトレースすることもできる。
【００５５】
道路ネットワークは、どのように管理されていてもよく、地図データという性質上、緯度・経度の情報をもっているので、周辺データや連結データを検索するのは容易であるため、道路情報の抽出は容易である。
【００５６】
（ステップＳ３）
次に、ステップＳ３における形状解析による道路形状の解析処理について説明する。
【００５７】
具体例として、交差点の形状を解析する場合の処理について説明する。
【００５８】
道路形状解析部３は、道路ネットワーク抽出によって得られたネットワークの交差点近傍の道路網データに対して、進行方向の道路幅の数倍のサイズのマスクを用意し、このマスクを用いて道路ネットワーク・データを形状解析対象の交差点を中心に切り出す。この様子を図５（ａ）に例示する。
【００５９】
次に、このマスクを用いて切り出されたエリア（道路ネットワーク切出しエリア）に含まれる道路ネットワーク・データをパターン解析し、交差点から道路ネットワーク切出しエリアの外側に延びる道路線分の本数ｎ（この例では、ｎ＝４）と、各道路線分の方向（進入方向との角度差）及び道路幅（Ｗ）を求める。この様子を図５（ｂ）に例示する。
【００６０】
上記では、直交する２本の道路による交差点を具体例にとって説明したが、３差路や５差路、あるいは２つのＴ字路が近接したような変則的な４差路などについても、同様の方法が適用可能である（切出しエリアの外側に延びる道路線分について考えればよい）。
【００６１】
このような道路形状のパターン解析によって、対象の道路や交差点に歩道や横断歩道を追加するか否かを判定することができる。
【００６２】
なお、上記では、方向と道路幅を求める例を示しているが、例えば、生成条件に道路幅を用いるが方向は用いない場合には、方向は求めなくても構わない。すなわち、予め定められた全ての情報を（その必要性の有無にかかわらずに）求めるようにしてもよいし、ステップＳ１で入力された条件に応じて、必要な情報のみ求めるようにしてもよい。
【００６３】
（ステップＳ４）
次に、ステップＳ４におけるデータ生成について説明する。
【００６４】
まず、具体例として、歩道生成について説明する。
【００６５】
歩道生成では、ステップＳ１で入力された条件が、例えば「道路幅４ｍ以上の国道全てに生成」であれば、ステップＳ２において国道でかつ道路幅４ｍ以上のネットワークを抽出し、抽出された道路ネットワークから、道路幅の情報をとりだし、対象道路の両側に、対象道路を中心として、道路幅／２の距離に平行線を生成する。
【００６６】
図６に、この場合の歩道生成の処理手順の一例を示す。
【００６７】
また、図７に、道路ネットワークの一例を示す。なお、図中、点がノードを示し、線分がアークを示す。この点は、以降で参照する各図についても同様である（ただし、図によってはノード（点）の記述を省略する）。
【００６８】
以下、図７の道路ネットワークに歩道データを生成する場合を例にとって説明する。
【００６９】
ステップＳ１１では、図８の太線で示すように道路の交差点から交差点までの連結成分を抽出し、道路の平均道路幅を求める。
【００７０】
ステップＳ１２では、図９の点線で示すように、連結成分の両側で、上記で求めた平均道路幅に該当する距離に、平行線分を生成する（平行線分の交点を越える剰余部分は記述を省略している）。
【００７１】
ステップＳ１３では、図１０に示すように、生成された平行線分の端点を接続し（平行線分の剰余部分は削除し、不足部分は追加する）、スムーズに連結させる。
【００７２】
ステップＳ１４では、図１１に示すように、交差点部分の隣接する道路にも同様に処理を行い、隣接する道路の平行線分との交点を求める（平行線分の剰余部分は削除する）。
【００７３】
ステップＳ１５では、求められた平行線について、道路データと同様に、アークとノードのデータに変換する。
【００７４】
図１２に、図７の道路ネットワーク全体に歩道を付加した場合の歩道ネットワークのアークとノードを例示する。
【００７５】
なお、実際には、連結成分を構成する道路アークと道路ノードをコピーすることによって、対応する平行線分を構成する歩道アークと歩道ノードの基礎データを生成し、生成された歩道アークと歩道ノードについて、ＩＤデータ（新たに発番すればよい）、位置データ（スムーズに連結させた場合の端点）、属性データ（例えば、歩道を示す種別、歩道幅等）、リンク・データ等を適宜設定することによって、歩行者用ネットワークのデータを生成することができる。
【００７６】
なお、生成する歩道の幅は、予め定めた値（例えば、８０ｃｍ、あるいは１ｍなど）に設定するようにしてもよいし、対応する車道の種別や幅に応じて設定（例えば、広い道路ほど、歩道も広くするなど）するようにしてもよい。
【００７７】
また、上記では、連結成分について平均道路幅を求めたが、その代わりに、隣接するアークの道路幅が異なる場合に、各アークの道路幅を（例えばそのアークの道路幅の平均がそのアークの持つ道路幅になるように）連続的に変化させるようにして、隣接する道路幅の異なるアークをスムーズに連結させるようにしてもよい。
【００７８】
このような処理を繰り返し行って、対象となる全ての道路について、歩道を生成する。
【００７９】
次に、具体例として、横断歩道生成について説明する。
【００８０】
横断歩道生成では、ステップＳ１で入力された条件が、例えば図１３に例示すように「４ｍ以上の道路と４ｍ以上の道路とが交差する場合は、いずれの道路にも横断情報を生成する」という条件の場合には、例えば図１４に例示する交差点について、横断歩道のアークを生成する。
【００８１】
このように歩道のデータが付加された車道の場合は、歩道を延長することによって、ネットワークを接続することができる。実際には、曲がり角に相当する２つの歩道ノードのデータが存在するので、当該２つの歩道ノードに連結する１つの横断歩道アークを生成すればよい。
【００８２】
図１５（ａ）に図１４に対応する道路アーク及びノードを例示し、これに横断歩道アークを追加したものを図１５（ｂ）に例示する。また、この場合の横断歩道の様子を図１６に例示する。
【００８３】
なお、交差する２つの車道のうち一方の車道に歩道が付加されない場合で、横断歩道を付加するときも、もう一方の車道に付加された歩道ノードが存在するので、上記と同様で構わない。
【００８４】
他方、交差する２つの車道のいずれにも歩道のデータが付加されない場合で、横断歩道を付加するときは、例えば、（必要に応じて道路アークを適宜延長し若しくは分割して）道路アーク及びノード上に横断歩道アーク及びノードを生成しておいて、後で修正するようにしてもよいし、仮に歩道アーク及びノードが存在するものと考えて、より自然な位置に横断歩道アーク及びノードを生成しておいてもよい。
【００８５】
また、生成する横断歩道の幅は、予め定めた値（例えば、３ｍ、あるいは４ｍなど）に設定するようにしてもよいし、対応する車道の種別や幅に応じて設定（例えば、広い交差点ほど、横断歩道も広くするなど）するようにしてもよい。
【００８６】
また、データ・フォーマットを統一するために、例えば、歩道のデータが付加されない車道についても、歩道のデータが付加されたと仮定して、その仮定した歩道を延長することによって、横断歩道ノード及び横断歩道アークを生成するようにしてもよい。
【００８７】
次に、図１７に、交差点の他の例を示し、この場合の道路アーク及びノードを図１８（ａ）に例示する。
【００８８】
この例は、図１４の例と同様に（道路線分で言うと）４本の道路が交わる交差点であるが、図１４の例とは異なり、４本の道路Ａ，Ａ´，Ｂ，Ｂ´のうち１本の道路Ｂ´は細い車道のために横断歩道データを生成しないことになり、結局、図１８（ｂ）のように、３ヶ所にのみ横断歩道データが生成される。なお、この例では、図中３０で示す歩道ノードは、車道Ｂ´のアークから道路幅／２の距離に設定している。図１８（ｂ）の場合の横断歩道の様子を図１９に例示する。
【００８９】
なお、この横断歩道データが生成されない細い道路は、横断はできるので、横断歩道の代わりに、（画面表示の際は歩道としての表示はされない仮想的な）歩道データを、生成するようにしてもよい。この場合、当該歩道データが仮想的な歩道データであることを示す属性情報を付加するようにしてもよい。この仮想的な歩道データは、歩行者向け道案内のための処理などの内部的な処理で使用することができる（歩行者が横断できるものとして扱われる）。この場合のアーク及びノードを図２０に例示する。図中の３１で示すアークが、仮想的な歩道アークである。
【００９０】
次に、図２１に、Ｔ字の交差点の他の例を示し、この場合の道路アーク及びノードを図２２（ａ）に例示する。
【００９１】
この例は、歩道が付加されない細い車道Ｂが太い道路Ａ，Ａ´と交差する場合であるが、この場合は、細い車道Ｂを延長して、太い道路の向こう側の歩道（３２参照）と接続することによって、横断歩道データ３３あるいは３４を生成することができる。この場合、道路の中央に横断歩道が生成されるが、後にユーザが修正すればよい。
【００９２】
図２２（ｂ）に、上記のように横断歩道アークを追加したものを例示する。なお、この例では、図中３５で示す歩道ノードは、車道Ｂ´のアークから道路幅／２の距離に設定している。図２２（ｂ）の場合の横断歩道の様子を図２３（ａ）に例示する。
【００９３】
もちろん、より自然な位置に横断歩道を生成するように、歩行者用ネットワーク生成部４が、自動的に、アークの分割やノードの生成などを行ってもよい。
【００９４】
図２２（ｃ）に、上記のように横断歩道アークを追加したものを例示する。また、この場合の横断歩道の様子を図２３（ｂ）に例示する。
【００９５】
以上のような接続の仕方は、図１３に例示したような条件入力を適宜選択することによって、変更することができる。
【００９６】
（ステップＳ５）
ステップＳ５における確認・修正は、従来から存在する一般的なＣＡＤと同様で構わない。例えば、ディスプレイ上に、背景となる地図画像を表示し、歩行者用ネットワークを重畳表示し（車道ネットワークも併せて重畳表示してもよい）、歩道や横断歩道を、色あるいは模様等で識別可能に描画し、マウス等でクリックすることによって、（生成したデータをまず未確定の状態にしておく場合には）確定の指示、アークやノードの削除の指示、アークやノードの移動の指示、アークやノードの再構成（分割・統合など）の指示、アークやノードの例えば種別や幅などの属性情報の変更の指示、新たなアークやノードの追加の指示など、様々なネットワーク編集ができる。なお、データ確認・修正部６は、基本的には、従来のＣＡＤと同様に、ユーザの指示内容に応じて、ネットワーク・データすなわちアークやノードの内容を変更したり、アークやノードの追加や削除を行ったり、アークの分割や統合を行ったりする。
【００９７】
編集方法は、どのような方法によってもよい。例えば、指示内容は、メニューを選択することによって選択し、操作対象のアークやノードは、マウスで選択するようにしてもよい。
【００９８】
また、例えば、新たに生成した歩道と横断歩道を順次、色別に表示してユーザに確認を促すようにしてもよい。
【００９９】
また、例えば、ユーザが選択した部品を、すべて、ユーザが指定した特定の属性に確定するようにしてもよい。
【０１００】
その他、種々の方法が考えられる。
【０１０１】
本実施形態では、ユーザが何もない状態からネットワークの端点を指示する処理を行ったり、ネットワークの追加や切断の処理を行ったりするようなことは不要となり、ユーザは、自動生成されたネットワークを確認し、必要に応じて適宜修正するだけで、歩道や横断歩道等の歩行者用ネットワークを編集することができる、ユーザの手間が激減するという利点がある。
【０１０２】
（ステップＳ６）
ステップＳ６における出力は、従来の地図データベースと同様に出力するものであって構わない。例えば、記録媒体に保存するようにしてもよいし、通信媒体を介して所定の送信先に送信するようにしてもよい。
【０１０３】
なお、図２の手順例では、ステップＳ６で出力を行っているが、例えばステップＳ４の後で一旦データの出力を行っておき（例えば、外部の記録媒体に保存しておき）、ステップＳ５を行うにあたって、再度入力する（例えば、外部の記録媒体から読み込む）ようにしてもよい。
【０１０４】
なお、以上の各機能は、ソフトウェアとして記述し適当な機構をもったコンピュータに処理させても実現可能である。
【０１０５】
また、本実施形態は、コンピュータに所定の手段を実行させるための、あるいはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュータに所定の機能を実現させるためのプログラムとして実施することもできる。加えて該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として実施することもできる。
【０１０６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によれば、効率良く歩行者用ネットワークを生成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る歩行者用ネットワーク生成装置の構成例を示すブロック図
【図２】 同実施形態に係る歩行者用ネットワーク生成装置の処理手順の一例を示すフローチャート
【図３】 歩道生成条件入力の一例を示す図
【図４】 ノードとアークの一例を示す図
【図５】 道路形状解析部の交差点内部の解析について説明するための図
【図６】 歩道データ生成の処理手順の一例を示すフローチャート
【図７】 歩道データ生成の対象となる道路ネットワークの一例を示す図
【図８】 連結成分抽出結果の一例を示す図
【図９】 平行線分生成例の一例を示す図
【図１０】 端点接続例の一例を示す図
【図１１】 交点生成例の一例を示す図
【図１２】 歩道生成例の一例を示す図
【図１３】 横断条件入力の一例を示す図
【図１４】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１５】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１６】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１７】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１８】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１９】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２０】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２１】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２２】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２３】 横断歩道生成例について説明するための図
【符号の説明】
１…データ蓄積部、２…情報入力部、３…道路形状解析部、４…歩行者用ネットワーク生成部、５…呈示部、６…データ確認・修正部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば歩行者向け道案内等のための歩行者用道路ネットワークを生成する歩行者用ネットワーク生成装置、歩行者用ネットワーク生成方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車向けの道案内システムが普及してきているが、最近では、歩行者向けの道案内システムについても要求が高まっている。
【０００３】
自動車向けの道案内システムで道路網をデータ化した道路ネットワーク・データが用いられるのと同様に、歩行者向けの道案内システムでは、歩行者向けのネットワーク・データすなわち、歩道や横断歩道等の歩行者用道路網をデータ化したネットワーク・データが必要になる。
【０００４】
ところが、従来、歩行者向けのネットワークを生成するためには、実際に１本１本の歩道や横断歩道について実測を行い、その結果得られたデータをデジタイザなどで入力する必要があった。
【０００５】
なお、車道ネットワークの生成については、研究ベースでは、例えば非特許文献１〜３の技術が知られている。
【０００６】
【非特許文献１】
「ベクトル地図画像からの道路ネットワーク生成の一手法」、堀江政彦、上田俊弘、淡誠一郎、馬場口登、北橋忠宏、電子情報通信学会、信学技法ＩＥ９４−１３４，ＰＲＵ９４−１３４（１９９５−０３）、ｐｐ．３３−４０
【０００７】
【非特許文献２】
「地図画像からの道路ネットワークの抽出〜交差点近傍における細線図形の矯正〜」、糸永航、米山範隆、松田一朗、伊東晋、１９９８年電子情報通信学会論文誌総合大会論文集、Ｄ−１２−９６、ｐｐ．２９５
【０００８】
【非特許文献３】
「地図画像からの道路ネットワークの抽出〜ノードの最適配置に関する一検討〜」、糸永航、米山範隆、松田一朗、伊東晋、１９９８年電子情報通信学会総合大会論文集、Ｄ−１２−９７、ｐｐ．２９６
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように歩行者向けのネットワークを生成するために実測して得た測量データを最初からデジタイザなどで１本１本入力する方法では、非常に多くのコストもかかり、極めて非効率的であり、また、入力するオペレータに極めて高い負担を強いることになる。
【００１０】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、効率良く歩行者用ネットワークを生成することを可能にする歩行者用ネットワーク生成装置、歩行者用ネットワーク生成方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明に係る歩行者用道路網データ生成装置は、自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データを記憶する記憶手段と、前記道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件である歩道付加条件を入力する歩道付加条件入力手段と、前記道路網データ及び前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを生成する歩道生成手段と、前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段と、前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを生成する横断道生成手段と、前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する歩行者用道路網データ出力手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記歩道付加条件入力手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、前記歩道生成手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いることが好ましい。
また、前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、前記横断歩生成手段は、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、前記歩行者用道路網データ出力手段は、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る歩行者用道路網データ生成方法は、記憶手段に記憶された自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件を歩道付加条件入力手段が入力する歩道条件入力ステップと、前記道路網データ及び前記歩道付加条件入力手段によって設定された前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを歩道生成手段が生成する歩道生成ステップと、前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段が入力する対応関係入力ステップと、前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係入力手段によって入力された前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを横断道生成手段が生成する横断道生成ステップと、前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを歩行者用道路網データ出力手段が出力する歩行者用道路網データ出力ステップと、を備えることを特徴とする。
また、前記歩道付加条件入力ステップでは、前記車道のうち前記仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、前記歩道生成ステップは、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いることが好ましい。
また、前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、前記横断道生成ステップでは、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、前記歩行者用道路網データ出力ステップでは、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力することが好ましい。
【００１３】
本発明の歩行者用道路網データ生成装置として機能させるためのプログラムは、コンピュータを自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データを記憶する記憶手段、前記道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件である歩道付加条件を入力する歩道付加条件入力手段、前記道路網データ及び前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを生成する歩道生成手段、前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段、前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを生成する横断道生成手段、および、前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する歩行者用道路網データ出力手段、を有することを特徴とする。
また、前記歩道付加条件入力手段は、前記車道のうち前記仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、前記歩道生成手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いることが好ましい。
また、前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、前記横断道生成手段は、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、前記歩行者用道路網データ出力手段は、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力することが好ましい。
【００１４】
なお、装置に係る本発明は方法に係る発明としても成立し、方法に係る本発明は装置に係る発明としても成立する。
【００１５】
また、装置または方法に係る本発明は、コンピュータに当該発明に相当する手順を実行させるための（あるいはコンピュータを当該発明に相当する手段として機能させるための、あるいはコンピュータに当該発明に相当する機能を実現させるための）プログラムとしても成立し、該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体としても成立する。
【００１６】
本発明によれば、既にある車道ネットワークから歩行者用ネットワークを自動的に生成することができ、また、オペレータは必要に応じて確認・修正作業を行えばよいので、簡単で質の良い歩行者用ネットワークデータを効率的に生成することが可能になる。
【００１７】
また、歩行者用ネットワークのデータ・フォーマットを、車道ネットワークのデータ・フォーマットと同じにすれば、位置データや、歩道か横断歩道か歩道橋かなどの種別あるいは歩道の幅等の属性を変更するだけで、簡単に歩行者用ネットワークを構築することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態に係る歩行者用ネットワーク生成装置の構成例を示す。
【００２０】
図１に示されるように、本歩行者用ネットワーク生成装置は、データ蓄積部１、情報入力部２、道路形状解析部３、歩行者用ネットワーク生成部４、呈示部５、データ確認・修正部６を備えている。
【００２１】
データ蓄積部１は、歩行者用道路（例えば、歩道、及び横断歩道など）に関する歩行者用ネットワークを生成する際の基本データとなる地図データを保持するためのものである。本実施形態では、地図データとして、自動車が通行可能な車両用道路（例えば、車道、及び車道と歩道の区別のない道路など）に関する道路ネットワーク（道路網）のデータを用いるものとする。地図データには、道路ネットワークとともに、地図画像や、目印になるランドマークに関する情報などのような、道案内図や道案内文章を生成するための基本データが含まれていてもよい。
【００２２】
なお、道路ネットワークと歩行者用ネットワークとを別々に管理するようにしてもよいが、後述するように本実施形態では、道路ネットワークのデータ・フォーマットと歩行者用ネットワークのデータ・フォーマットとを基本的には同じフォーマットにして一律に管理するものとする。歩行者用道路（歩行者用ネットワークのデータ）か、車両用道路（道路ネットワークのデータ）かは、属性で区別できるようにするものとする。両者を同一フォーマットにして一律に管理することにより、歩道と車道との関係を扱う処理等における検索処理等に役立つだけでなく、歩行者向けの道案内システムがこのデータを扱う場合にも、種々の処理に役立つことになる。
【００２３】
また、本実施形態では、自動生成する歩行者用道路としては、歩道、横断歩道の２つの種別を扱うものとする。それらは、やはり、属性で区別するものとする。もちろん、歩道橋や地下道など、他の種別も自動生成する構成も可能である。また、歩行者用道路の種別以外にも、歩道幅等、種々の属性情報を持ち得る。
【００２４】
車両用道路についても、種々の属性を持ちえる。例えば、国道、県道、高速道路、自動車専用道路等の道路種別、道路幅、高架か地上か地下かの区別、制限速度、歩行者が横断できるか否か、自転車専用道路を端部に有するか否かなど、種々のものが考えられる。
【００２５】
情報入力部２は、歩行者用道路を生成するための条件などの情報を入力するためのものである。
【００２６】
道路形状解析部３は、情報入力部２で得られた情報に基づいて、データ蓄積部１から道路ネットワーク・データを読み出し、道路形状を解析するためのものである。
【００２７】
歩行者用ネットワーク生成部４は、道路形状解析部３による結果に基づいて、歩行者用ネットワークのデータ（本実施形態では、歩道および横断歩道のデータ）を生成するためのものである。
【００２８】
本実施形態では、概略的には、歩道については、歩道を付加する対象となる道路に対して、歩道を生成する条件を満たす場合に、該対象となる道路に対して歩道を生成し、横断歩道については、横断歩道を付加する対象となる道路に対して、横断歩道を生成する条件を満たす場合に、該対象となる道路に対して横断歩道を生成する。なお、本実施形態では、基本的には、横断歩道は、交差点に付加するものである。
【００２９】
呈示部５は、生成された歩行者用ネットワークを呈示するためのものである。この呈示にあたっては、例えば、道路ネットワークを併せて呈示してもよいし、また、例えば、地図画像があれば、これを併せて呈示してもよい。
【００３０】
データ確認・修正部６は、生成された歩行者用ネットワークのデータをユーザが確認・修正するためのものである。
【００３１】
図２に、本実施形態の歩行者用ネットワーク生成装置の処理手順の一例を示す。
【００３２】
まず、ステップＳ１において、情報入力部２は、歩行者用道路のデータ（歩道線分等）を生成するための道路形状に関する条件などを入力する。
【００３３】
次に、ステップＳ２において、道路形状解析部３は、入力された情報に基づいて、データ蓄積部１から、該当する道路線分の情報等を抽出する。
【００３４】
次に、ステップＳ３において、道路形状解析部３は、抽出した情報をもとに、道路形状を解析する。
【００３５】
次に、ステップＳ４において、ステップＳ２の道路線分の道路種別や道路幅などの補足データ（属性データ）を用い、歩行者用道路を生成する。
【００３６】
次に、ステップＳ５では、目的に応じて、確認・修正などを行う。
【００３７】
そして、ステップＳ６で、結果を出力する。
【００３８】
以下では、本実施形態の歩行者用ネットワーク生成処理について、具体例を用いながらより詳しく説明する。
【００３９】
（ステップＳ１）
ステップＳ１における道路形状の条件入力としては、本実施形態では、歩道を生成する条件と、横断歩道を生成する条件とを、別々に入力するものとする。
【００４０】
それら条件の入力方法としては、どのような方法を用いても構わない。例えば、選択肢のメニューを表示し、ユーザによる選択入力を受け付けることによって、入力するようにしてもよいし、条件を定義した文書を入力するようにしてもよいし、あるいは、事前にプログラムの条件として与えるようにしてもよいし、それらを併用してもよい。いずれにしても、ユーザが、歩道を生成したい道路の条件や、横断歩道を付加したい交差点の条件などを指示できるようにするのが望ましい。
【００４１】
図３（ａ）に、歩道生成条件（歩道生成ルール）の一例を示す。この例では、対象となる道路の道路種別が「国道」で且つ道路幅が「４ｍ以上」である場合に、該対象となる道路に対して歩道を生成し、道路種別が「県道」で且つ道路幅が「４ｍ以上」である場合にも歩道を生成し、道路種別が「高速道路」であるものに対しては歩道を生成せず、道路種別にかかわらず道路幅が「２０ｍを超える」ものに対しても歩道を生成しないというルールである。
【００４２】
図３（ｂ）に、横断歩道生成条件（横断歩道生成ルール）の一例を示す。この例では、対象となる道路の道路種別が「国道」又は「県道」で且つ道路幅が「４ｍ以上」である場合に、該対象となる道路に対して横断歩道を生成し、道路種別にかかわらず道路幅が「２０ｍを超える」ものに対しても歩道を生成しないというルールである。なお、ここでは、高速道路に横断歩道を付加するかどうか判断する局面がないものとして、図３（ａ）の（３）に相当する条件が用いられていない。
【００４３】
なお、図３（ａ）や図３（ｂ）は一例であり、もちろん、種々の条件やルールを採用することができる。
【００４４】
例えば、本実施形態では、比較的簡単なルールを用いた場合を例示しているが、ユーザによる後の修正作業の負荷がより軽くなるように、より複雑若しくは精密なルールを用いても構わない。また、本実施形態では、歩道橋や地下道などは生成せず、後でユーザが必要に応じて修正するような構成となっているが、もちろん、歩道橋や地下道などの生成ルールを導入し、歩道橋や地下道なども歩行者ネットワークに含めて生成するようにしてもよい。
【００４５】
ここで、道路ネットワーク及び歩行者用ネットワークのデータ・フォーマットの一例について説明する。
【００４６】
道路ネットワーク及び歩行者用ネットワークは、例えば、ノードとアークで表現することができる。
【００４７】
図４（ａ）にノードの構造例を示し、図４（ｂ）にアークの構造例を示す。
【００４８】
道路ネットワークでは、ノードは、道路ネットワークの分岐点であり、例えば、交差点や曲がり角の他、道路を直線近似した場合の節点部分などに存在する。アークは、ノードとノードをつなぐ直線線分である。アークは、基本的には、道路の中心線を表しているものとし、走路種別や道路幅等は、当該アークの属性情報として持つものとする。アークの両側の道路幅／２の距離にある平行線が、当該道路の両端部分に相当する。
【００４９】
歩行者用ネットワークでは、ノードは、歩行者用ネットワークの分岐点であり、例えば、交差点や曲がり角の他、対応する道路が直線近似されている場合の節点部分などに存在する。アークは、ノードとノードをつなぐ直線線分である。アークは、基本的には、歩道や横断歩道の中心線ではなく、当該歩道の道路側の端部に相当する部分（道路との境界）又は当該横断歩道と同方向に向かう道路側の端部に相当する部分（道路の端部の延長線との境界）を表しているものとし、歩道種別や、歩道や横断歩道の幅等は、当該アークの属性情報として持つものとする。当該アークと当該アークから歩道幅の距離にある平行線が、当該歩道の両端部分に相当する。
【００５０】
なお、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）の例では、ノードのデータにのみ、接続するアークのＩＤを保持されているが、アークのデータにも接続するノードのＩＤを保持させるようにしてもよいし、同一のノードを介して接続するアークのデータに相互に接続相手となるアークのＩＤを保持させるようにしてもよい。
【００５１】
また、例えば、道路ネットワークにおけるノードやアークと、歩行者用ネットワークにおけるノードやアークとの間で、密接な関係を有するものの間には、一方から他方に、あるいは双方に、リンク情報（例えば、生成するもととなったデータのように、互いに関連するノードやリンクのＩＤ）を付加するようにしてもよい。
【００５２】
例えば、ある道路アークのデータをもとにして（その道路に対する）歩道アークを生成した場合に、該道路アークのデータに該歩道アークのＩＤ及び又は位置データ等を付加し、該歩道アークのデータに該道路アークのＩＤ及び又は位置データ等を付加するようにしてもよい。これによって、歩道と車道との関係を扱う処理等における検索処理等に役立つだけでなく、このネットワークデータを例えば歩行者向け道案内などで描画用と案内用にデータを使い分けることなどができ有効である。
【００５３】
（ステップＳ２）
ステップＳ２における道路ネットワーク抽出は、ステップＳ１によって入力された条件に適合するデータを、データ蓄積部１に蓄積されている地図データから検索する。
【００５４】
その際、ノードから、そのノードに接続するアーク群を抽出することもできるし、アークからノード、ノードからアークと辿ることによって、一連の道路線分をトレースすることもできる。
【００５５】
道路ネットワークは、どのように管理されていてもよく、地図データという性質上、緯度・経度の情報をもっているので、周辺データや連結データを検索するのは容易であるため、道路情報の抽出は容易である。
【００５６】
（ステップＳ３）
次に、ステップＳ３における形状解析による道路形状の解析処理について説明する。
【００５７】
具体例として、交差点の形状を解析する場合の処理について説明する。
【００５８】
道路形状解析部３は、道路ネットワーク抽出によって得られたネットワークの交差点近傍の道路網データに対して、進行方向の道路幅の数倍のサイズのマスクを用意し、このマスクを用いて道路ネットワーク・データを形状解析対象の交差点を中心に切り出す。この様子を図５（ａ）に例示する。
【００５９】
次に、このマスクを用いて切り出されたエリア（道路ネットワーク切出しエリア）に含まれる道路ネットワーク・データをパターン解析し、交差点から道路ネットワーク切出しエリアの外側に延びる道路線分の本数ｎ（この例では、ｎ＝４）と、各道路線分の方向（進入方向との角度差）及び道路幅（Ｗ）を求める。この様子を図５（ｂ）に例示する。
【００６０】
上記では、直交する２本の道路による交差点を具体例にとって説明したが、３差路や５差路、あるいは２つのＴ字路が近接したような変則的な４差路などについても、同様の方法が適用可能である（切出しエリアの外側に延びる道路線分について考えればよい）。
【００６１】
このような道路形状のパターン解析によって、対象の道路や交差点に歩道や横断歩道を追加するか否かを判定することができる。
【００６２】
なお、上記では、方向と道路幅を求める例を示しているが、例えば、生成条件に道路幅を用いるが方向は用いない場合には、方向は求めなくても構わない。すなわち、予め定められた全ての情報を（その必要性の有無にかかわらずに）求めるようにしてもよいし、ステップＳ１で入力された条件に応じて、必要な情報のみ求めるようにしてもよい。
【００６３】
（ステップＳ４）
次に、ステップＳ４におけるデータ生成について説明する。
【００６４】
まず、具体例として、歩道生成について説明する。
【００６５】
歩道生成では、ステップＳ１で入力された条件が、例えば「道路幅４ｍ以上の国道全てに生成」であれば、ステップＳ２において国道でかつ道路幅４ｍ以上のネットワークを抽出し、抽出された道路ネットワークから、道路幅の情報をとりだし、対象道路の両側に、対象道路を中心として、道路幅／２の距離に平行線を生成する。
【００６６】
図６に、この場合の歩道生成の処理手順の一例を示す。
【００６７】
また、図７に、道路ネットワークの一例を示す。なお、図中、点がノードを示し、線分がアークを示す。この点は、以降で参照する各図についても同様である（ただし、図によってはノード（点）の記述を省略する）。
【００６８】
以下、図７の道路ネットワークに歩道データを生成する場合を例にとって説明する。
【００６９】
ステップＳ１１では、図８の太線で示すように道路の交差点から交差点までの連結成分を抽出し、道路の平均道路幅を求める。
【００７０】
ステップＳ１２では、図９の点線で示すように、連結成分の両側で、上記で求めた平均道路幅に該当する距離に、平行線分を生成する（平行線分の交点を越える剰余部分は記述を省略している）。
【００７１】
ステップＳ１３では、図１０に示すように、生成された平行線分の端点を接続し（平行線分の剰余部分は削除し、不足部分は追加する）、スムーズに連結させる。
【００７２】
ステップＳ１４では、図１１に示すように、交差点部分の隣接する道路にも同様に処理を行い、隣接する道路の平行線分との交点を求める（平行線分の剰余部分は削除する）。
【００７３】
ステップＳ１５では、求められた平行線について、道路データと同様に、アークとノードのデータに変換する。
【００７４】
図１２に、図７の道路ネットワーク全体に歩道を付加した場合の歩道ネットワークのアークとノードを例示する。
【００７５】
なお、実際には、連結成分を構成する道路アークと道路ノードをコピーすることによって、対応する平行線分を構成する歩道アークと歩道ノードの基礎データを生成し、生成された歩道アークと歩道ノードについて、ＩＤデータ（新たに発番すればよい）、位置データ（スムーズに連結させた場合の端点）、属性データ（例えば、歩道を示す種別、歩道幅等）、リンク・データ等を適宜設定することによって、歩行者用ネットワークのデータを生成することができる。
【００７６】
なお、生成する歩道の幅は、予め定めた値（例えば、８０ｃｍ、あるいは１ｍなど）に設定するようにしてもよいし、対応する車道の種別や幅に応じて設定（例えば、広い道路ほど、歩道も広くするなど）するようにしてもよい。
【００７７】
また、上記では、連結成分について平均道路幅を求めたが、その代わりに、隣接するアークの道路幅が異なる場合に、各アークの道路幅を（例えばそのアークの道路幅の平均がそのアークの持つ道路幅になるように）連続的に変化させるようにして、隣接する道路幅の異なるアークをスムーズに連結させるようにしてもよい。
【００７８】
このような処理を繰り返し行って、対象となる全ての道路について、歩道を生成する。
【００７９】
次に、具体例として、横断歩道生成について説明する。
【００８０】
横断歩道生成では、ステップＳ１で入力された条件が、例えば図１３に例示すように「４ｍ以上の道路と４ｍ以上の道路とが交差する場合は、いずれの道路にも横断情報を生成する」という条件の場合には、例えば図１４に例示する交差点について、横断歩道のアークを生成する。
【００８１】
このように歩道のデータが付加された車道の場合は、歩道を延長することによって、ネットワークを接続することができる。実際には、曲がり角に相当する２つの歩道ノードのデータが存在するので、当該２つの歩道ノードに連結する１つの横断歩道アークを生成すればよい。
【００８２】
図１５（ａ）に図１４に対応する道路アーク及びノードを例示し、これに横断歩道アークを追加したものを図１５（ｂ）に例示する。また、この場合の横断歩道の様子を図１６に例示する。
【００８３】
なお、交差する２つの車道のうち一方の車道に歩道が付加されない場合で、横断歩道を付加するときも、もう一方の車道に付加された歩道ノードが存在するので、上記と同様で構わない。
【００８４】
他方、交差する２つの車道のいずれにも歩道のデータが付加されない場合で、横断歩道を付加するときは、例えば、（必要に応じて道路アークを適宜延長し若しくは分割して）道路アーク及びノード上に横断歩道アーク及びノードを生成しておいて、後で修正するようにしてもよいし、仮に歩道アーク及びノードが存在するものと考えて、より自然な位置に横断歩道アーク及びノードを生成しておいてもよい。
【００８５】
また、生成する横断歩道の幅は、予め定めた値（例えば、３ｍ、あるいは４ｍなど）に設定するようにしてもよいし、対応する車道の種別や幅に応じて設定（例えば、広い交差点ほど、横断歩道も広くするなど）するようにしてもよい。
【００８６】
また、データ・フォーマットを統一するために、例えば、歩道のデータが付加されない車道についても、歩道のデータが付加されたと仮定して、その仮定した歩道を延長することによって、横断歩道ノード及び横断歩道アークを生成するようにしてもよい。
【００８７】
次に、図１７に、交差点の他の例を示し、この場合の道路アーク及びノードを図１８（ａ）に例示する。
【００８８】
この例は、図１４の例と同様に（道路線分で言うと）４本の道路が交わる交差点であるが、図１４の例とは異なり、４本の道路Ａ，Ａ´，Ｂ，Ｂ´のうち１本の道路Ｂ´は細い車道のために横断歩道データを生成しないことになり、結局、図１８（ｂ）のように、３ヶ所にのみ横断歩道データが生成される。なお、この例では、図中３０で示す歩道ノードは、車道Ｂ´のアークから道路幅／２の距離に設定している。図１８（ｂ）の場合の横断歩道の様子を図１９に例示する。
【００８９】
なお、この横断歩道データが生成されない細い道路は、横断はできるので、横断歩道の代わりに、（画面表示の際は歩道としての表示はされない仮想的な）歩道データを、生成するようにしてもよい。この場合、当該歩道データが仮想的な歩道データであることを示す属性情報を付加するようにしてもよい。この仮想的な歩道データは、歩行者向け道案内のための処理などの内部的な処理で使用することができる（歩行者が横断できるものとして扱われる）。この場合のアーク及びノードを図２０に例示する。図中の３１で示すアークが、仮想的な歩道アークである。
【００９０】
次に、図２１に、Ｔ字の交差点の他の例を示し、この場合の道路アーク及びノードを図２２（ａ）に例示する。
【００９１】
この例は、歩道が付加されない細い車道Ｂが太い道路Ａ，Ａ´と交差する場合であるが、この場合は、細い車道Ｂを延長して、太い道路の向こう側の歩道（３２参照）と接続することによって、横断歩道データ３３あるいは３４を生成することができる。この場合、道路の中央に横断歩道が生成されるが、後にユーザが修正すればよい。
【００９２】
図２２（ｂ）に、上記のように横断歩道アークを追加したものを例示する。なお、この例では、図中３５で示す歩道ノードは、車道Ｂ´のアークから道路幅／２の距離に設定している。図２２（ｂ）の場合の横断歩道の様子を図２３（ａ）に例示する。
【００９３】
もちろん、より自然な位置に横断歩道を生成するように、歩行者用ネットワーク生成部４が、自動的に、アークの分割やノードの生成などを行ってもよい。
【００９４】
図２２（ｃ）に、上記のように横断歩道アークを追加したものを例示する。また、この場合の横断歩道の様子を図２３（ｂ）に例示する。
【００９５】
以上のような接続の仕方は、図１３に例示したような条件入力を適宜選択することによって、変更することができる。
【００９６】
（ステップＳ５）
ステップＳ５における確認・修正は、従来から存在する一般的なＣＡＤと同様で構わない。例えば、ディスプレイ上に、背景となる地図画像を表示し、歩行者用ネットワークを重畳表示し（車道ネットワークも併せて重畳表示してもよい）、歩道や横断歩道を、色あるいは模様等で識別可能に描画し、マウス等でクリックすることによって、（生成したデータをまず未確定の状態にしておく場合には）確定の指示、アークやノードの削除の指示、アークやノードの移動の指示、アークやノードの再構成（分割・統合など）の指示、アークやノードの例えば種別や幅などの属性情報の変更の指示、新たなアークやノードの追加の指示など、様々なネットワーク編集ができる。なお、データ確認・修正部６は、基本的には、従来のＣＡＤと同様に、ユーザの指示内容に応じて、ネットワーク・データすなわちアークやノードの内容を変更したり、アークやノードの追加や削除を行ったり、アークの分割や統合を行ったりする。
【００９７】
編集方法は、どのような方法によってもよい。例えば、指示内容は、メニューを選択することによって選択し、操作対象のアークやノードは、マウスで選択するようにしてもよい。
【００９８】
また、例えば、新たに生成した歩道と横断歩道を順次、色別に表示してユーザに確認を促すようにしてもよい。
【００９９】
また、例えば、ユーザが選択した部品を、すべて、ユーザが指定した特定の属性に確定するようにしてもよい。
【０１００】
その他、種々の方法が考えられる。
【０１０１】
本実施形態では、ユーザが何もない状態からネットワークの端点を指示する処理を行ったり、ネットワークの追加や切断の処理を行ったりするようなことは不要となり、ユーザは、自動生成されたネットワークを確認し、必要に応じて適宜修正するだけで、歩道や横断歩道等の歩行者用ネットワークを編集することができる、ユーザの手間が激減するという利点がある。
【０１０２】
（ステップＳ６）
ステップＳ６における出力は、従来の地図データベースと同様に出力するものであって構わない。例えば、記録媒体に保存するようにしてもよいし、通信媒体を介して所定の送信先に送信するようにしてもよい。
【０１０３】
なお、図２の手順例では、ステップＳ６で出力を行っているが、例えばステップＳ４の後で一旦データの出力を行っておき（例えば、外部の記録媒体に保存しておき）、ステップＳ５を行うにあたって、再度入力する（例えば、外部の記録媒体から読み込む）ようにしてもよい。
【０１０４】
なお、以上の各機能は、ソフトウェアとして記述し適当な機構をもったコンピュータに処理させても実現可能である。
【０１０５】
また、本実施形態は、コンピュータに所定の手段を実行させるための、あるいはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュータに所定の機能を実現させるためのプログラムとして実施することもできる。加えて該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として実施することもできる。
【０１０６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によれば、効率良く歩行者用ネットワークを生成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る歩行者用ネットワーク生成装置の構成例を示すブロック図
【図２】 同実施形態に係る歩行者用ネットワーク生成装置の処理手順の一例を示すフローチャート
【図３】 歩道生成条件入力の一例を示す図
【図４】 ノードとアークの一例を示す図
【図５】 道路形状解析部の交差点内部の解析について説明するための図
【図６】 歩道データ生成の処理手順の一例を示すフローチャート
【図７】 歩道データ生成の対象となる道路ネットワークの一例を示す図
【図８】 連結成分抽出結果の一例を示す図
【図９】 平行線分生成例の一例を示す図
【図１０】 端点接続例の一例を示す図
【図１１】 交点生成例の一例を示す図
【図１２】 歩道生成例の一例を示す図
【図１３】 横断条件入力の一例を示す図
【図１４】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１５】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１６】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１７】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１８】 横断歩道生成例について説明するための図
【図１９】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２０】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２１】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２２】 横断歩道生成例について説明するための図
【図２３】 横断歩道生成例について説明するための図
【符号の説明】
１…データ蓄積部、２…情報入力部、３…道路形状解析部、４…歩行者用ネットワーク生成部、５…呈示部、６…データ確認・修正部
Claims (9)
- 自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データを記憶する記憶手段と、
前記道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件である歩道付加条件を入力する歩道付加条件入力手段と、
前記道路網データ及び前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを生成する歩道生成手段と、
前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段と、
前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを生成する横断道生成手段と、
前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する歩行者用道路網データ出力手段と、
を備える歩行者用道路網データ生成装置。 - 前記歩道付加条件入力手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、
前記歩道生成手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の歩行者用道路網データ生成装置。 - 前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、
前記横断歩生成手段は、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、
前記歩行者用道路網データ出力手段は、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の歩行者用道路網データ生成装置。 - 記憶手段に記憶された自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件を歩道付加条件入力手段が入力する歩道条件入力ステップと、
前記道路網データ及び前記歩道付加条件入力手段によって設定された前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを歩道生成手段が生成する歩道生成ステップと、
前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段が入力する対応関係入力ステップと、
前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係入力手段によって入力された前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを横断道生成手段が生成する横断道生成ステップと、
前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを歩行者用道路網データ出力手段が出力する歩行者用道路網データ出力ステップと、
を備える歩行者用道路網データ生成方法。 - 前記歩道付加条件入力ステップでは、前記車道のうち前記仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、
前記歩道生成ステップは、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いる、
ことを特徴とする請求項４に記載の歩行者用道路網データ生成方法。 - 前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、
前記横断道生成ステップでは、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、
前記歩行者用道路網データ出力ステップでは、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する、
ことを特徴とする請求項４に記載の歩行者用道路網データ生成方法。 - コンピュータを
自動車が通行可能な道路である車道に関するデータを含む道路網データを記憶する記憶手段、
前記道路網データに含まれる車道のうち、歩道を付加すべきものが満足すべき条件である歩道付加条件を入力する歩道付加条件入力手段、
前記道路網データ及び前記歩道付加条件に基づいて、前記車道に付加される前記歩道に関するデータを生成する歩道生成手段、
前記車道が交差または接続する地点での前記歩道間の接続の仕方と当該地点で交差または接続する前記車道間の道路幅の条件と前記歩道間との対応関係を入力する対応関係入力手段、
前記道路網データ、前記歩道に関するデータ及び前記対応関係に基づいて、前記歩道間を接続する横断歩道に関するデータを生成する横断道生成手段、および、
前記歩道に関するデータ及び前記横断歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する歩行者用道路網データ出力手段、
を有する歩行者用道路網データ生成装置として機能させるためのプログラム。 - 前記歩道付加条件入力手段は、前記車道のうち前記仮定した歩道を生成する条件をさらに設定し、
前記歩道生成手段は、前記車道のうち仮定した歩道を生成する条件を満たすものについては当該車道に関するデータを前記歩道に関するデータとして用いる、
ことを特徴とする請求項７に記載のプログラム。 - 前記対応関係は、前記歩道間を仮想的な歩道で接続する場合の前記車道の道路幅の条件をも含み、
前記横断道生成手段は、前記歩道間を接続する仮想的な歩道に関するデータをも生成し、
前記歩行者用道路網データ出力手段は、前記歩道に関するデータ、前記横断歩道に関するデータ、および、前記仮想的な歩道に関するデータを含む歩行者用道路網データを出力する、
ことを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
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