JP4063235B2 - 道路情報収集装置 - Google Patents

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本発明は、地図更新のための情報を情報センタへ送信する道路情報収集装置に関する。
従来、車両に搭載されたカメラによって撮像した道路の映像を情報センタ等に収集し、この収集された道路の映像に基づいて地図情報を整備するものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、地図情報を収集する装置として、場所の特徴量を算出するための基準となる比較対象を含む場所の画像を撮影し、画像中の比較対象に予め定められている基準値に基づき画像から場所の特徴量を認識し、場所の特徴量を場所の位置情報に対応付けて地図情報として収集するようにしたものもある(例えば、特許文献2参照)。
特開平11−31295号公報 特開2002−297611号公報
特許文献1に記載の発明では、カメラなどによって撮像された画像情報を情報センタへ送信するようになっている。また、特許文献2に記載の発明では、場所の特徴量を場所の位置情報に対応付けて地図情報として情報センタへ送信するようになっている。
しかし、特許文献1、2に記載の発明のように、地図情報の更新のための情報を画像情報や地図情報として情報センタへ送信すると、送信側と情報センタ側との間の通信量の増大や通信費の増加を招いてしまうといった問題が生じる。
本発明は上記問題に鑑みたもので、道路状況と地図データの相違を、より少ない情報量で情報センタに通知することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、地図更新のための情報を情報センタへ送信する道路情報収集装置であって、現在位置を含む区画内における地図情報と現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出されない状態で走行した距離をアンマッチ走行距離として取得するアンマッチ走行距離取得手段と、アンマッチ走行距離取得手段が取得したアンマッチ走行距離を情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。
このように、送信手段は、アンマッチ走行距離取得手段が取得したアンマッチ走行距離として情報センタへ送信するので、道路状況と地図データの相違を、より少ない情報量で情報センタに通知することができる。
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、所定の区画毎に分割された地図情報から現在位置を含む区画の道路の総合距離を取得する総合距離取得手段と、総合距離取得手段が取得した現在位置を含む区画の道路の総合距離とアンマッチ走行距離取得手段が取得したアンマッチ走行距離との比を不整合率として算出する算出手段と、算出手段が算出した不整合率を情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。
このように、送信手段は、道路状況と地図データの相違を、不整合率として情報センタに通知することができる。
また、請求項3に記載の発明は、地図更新のための情報を情報センタへ送信する道路情報収集装置であって、現在位置を含む区画内において、地図情報と現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出された状態で、かつ、マッチングする道路と現在位置との距離が一定値以上離れた状態で走行した距離を一定値以上離れたマッチング走行距離として取得するマッチング走行距離取得手段と、マッチング走行距離取得手段が取得した一定値以上離れたマッチング走行距離を情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。
このように、送信手段は、マッチング走行距離取得手段が取得した一定値以上離れたマッチング走行距離として情報センタへ送信するので、道路状況と地図データの相違を、より少ない情報量で情報センタに通知することができる。
また、請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の発明において、所定の区画毎に分割された地図情報から現在位置を含む区画の道路の総合距離を取得する総合距離取得手段と、現在位置を含む区画内において、地図情報と現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出された状態で、かつ、マッチングする道路と現在位置との距離が一定値以上離れた状態で走行した距離を一定値以上離れたマッチング走行距離として取得するマッチング走行距離取得手段と、総合距離取得手段が取得した現在位置を含む区画の道路の総合距離とマッチング走行距離取得手段が取得した一定値以上離れたマッチング走行距離との比を変化率として算出する算出手段と、算出手段が算出した変化率を情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。
このように、送信手段は、道路状況と地図データの相違を、変化率として情報センタへ送信することができる。
また、請求項5に記載の発明では、請求項3または4に記載の発明において、総合距離取得手段は、所定の区画毎に分割された地図情報から現在位置を含む区画の道路の総合距離を、道路種別毎に取得し、マッチング走行距離取得手段は、現在位置を含む区画内における一定値以上離れたマッチング走行距離をマッチングする道路の道路種別毎に取得し、算出手段は、総合距離取得手段によって道路種別毎に取得された現在位置を含む区画の道路の総合距離とマッチング走行距離取得手段によってマッチングする道路の道路種別毎に取得された一定値以上離れたマッチング走行距離に基づいて、道路種別毎に変化率を算出することを特徴としている。
このように、算出手段は、総合距離取得手段によって道路種別毎に取得された現在位置を含む区画の道路の総合距離とマッチング走行距離取得手段によってマッチングする道路の道路種別毎に取得された一定値以上離れたマッチング走行距離に基づいて、道路種別毎に変化率を算出し、送信手段は、算出手段によって道路種別毎に算出された変化率を送信することができる。
本発明の一実施形態に係る地図情報整備システムの概略構成を図1に示す。車両1は、図示しない道路情報収集装置を備え、この道路情報収集装置には、地図データが記憶されたDVD−ROMが装着されるようになっている。この道路情報収集装置は、走行により現地の道路状況と地図データの相違点を認識すると、後述する不整合率、変化率といった判定情報を用いて、情報センタ(以下、センタと称す)4に無線で通知する。センタ4は、これらの不整合率、変化率を記憶媒体に蓄積する。地図作製業者(以下、地図メーカと称す)5は、センタ4に蓄積された不整合率、変化率に基づいて現地調査候補地を選定し、地図データの選定した候補地の現地調査を実施する。そして、地図データに修正の必要がある場合には地図データの修正を行い、最新の地図データを作成する。
図2に、道路情報収集装置の構成を示す。道路情報収集装置2は、カーナビゲーション装置を利用したもので、GPS衛星からの信号を受信するGPS受信機11と、車輪速センサ12と、ジャイロスコープを利用して東西南北の方位を検出する方位センサ13と、地図データベースを記憶した記憶媒体としてのDVD−ROMを駆動するためのDVD−ROMドライブユニット14と、制御装置15と、データ設定/表示装置16と、車両周辺の画像を撮像するカメラ17などから構成されている。
ここで、データ設定/表示装置16は、地図を表示するための画面や、音声によるアナウンスを行うためのスピーカや、各種のコマンド、数値等を入力するための操作パネルを備えたものである。
制御装置15は、CPU、ROM、RAM、ハードディスク、無線通信部等を備えたコンピュータで構成され、GPS受信機11の受信電波に基づいて車両の絶対位置を計算する電波航法と、車輪速センサ12および方位センサ13の検出信号に基づいて車両の移動方向および移動量を算出して行う自律航法とを併用して車両の現在位置を算出し、DVD−ROM内の地図データベースと重ね合わせて走行経路を案内するようになっている。
DVD−ROMには、緯度経度座標に従って表された全国地図のデータベースが格納されている。さらに、この全国地図を、緯度×経度=900秒×900秒の升目からなる1次メッシュを単位として指定できるように上述の地図データベースが構築されている。そして、データベースは、この1次メッシュの各升目内の領域を、緯度×経度=30秒×30秒の升目からなる2次メッシュを単位として指定できるようにも構築され、この2次メッシュの各升目内の領域をさらに、緯度×経度=1秒×1秒の升目からなる3次メッシュを単位として指定できるようにも構築されている。
また、この全国地図のデータベースには、地図上の地点の位置(例えば緯度、経度)を特定するための情報、その地図上の地形や道路等の情報(レーン数、停止線の有無、標識の内容等の情報を含む)、その地図上の施設の名称、種類、業種、位置等の情報が含まれる。
上記した構成における制御装置15のソフト機能のブロック構成を図3に示す。制御装置15のソフト機能には、地図読込処理110、画像処理120、マップマッチング処理130、判定情報生成処理140およびナビゲーション制御部150がある。
地図読込処理110は、ナビゲーション制御部150によって特定された地点(例えば、現在位置)を含む所定の地図管理区画(メッシュに相当する)の地図データをDVD−ROMに記憶された地図データベース(図中では、車両地図データと記す)から読み込む。この地図読込処理110によって読み込まれる地図データには、車両の位置する地図管理区画における区画内道路総距離や特定された地点の道路の種別などが含まれる。
画像処理120は、カメラ17によって撮像された画像情報に画像認識処理を施し、レーン数、停止線の有無、標識の内容の認識を行う。
マップマッチング処理130は、GPS受信機11、車輪側センサ12および包囲センサ13から入力される信号に基づいて得られた走行軌跡と地図読込処理110によって読み込まれた地図データとを照合して、車両の現在位置と地図データの道路との距離が所定距離以内の場合、自車位置を道路上の位置に修正する処理(いわゆるマップマッチング)を行う。また、マッチングする道路と現在位置との距離が一定値以上離れているか否かに基づきマッチング、アンマッチングの判定を行い、判定結果をナビ制御150へ通知する。
ナビ制御140は、地図表示や経路探索などの通常のナビゲーション装置としての処理とともに、上記したマップマッチング処理100、画像処理110、地図読込120および判定情報生成処理140の各ブロック間の情報のやりとりを制御する。
判定情報生成処理140は、地図読込110、画像処理120、マップマッチング130、ナビ制御150の各ブロックによって処理された情報に基づき、不整合率、変化率といった判定情報を生成して制御装置15のハードディスクに記憶する。
次に、図4、図5を参照して、この判定情報の生成について説明する。
図4は、地図読込110によって読み込まれる地図データに存在しない新設の橋を車両が走行した例を示したものである。このように地図データに存在しない新設の橋を車両が走行する場合、マップマッチング処理130はアンマッチングと判定し、この橋を車両が走行し終えると、再度マッチングと判定し、この判定結果はナビ制御150に通知される。
判定情報生成処理140は、このマッチング、アンマッチングの判定結果に基づいて、図5に示す不整合率算出用の情報を求め、判定情報として制御装置15のハードディスクに記憶する。
図5に示すように、不整合率算出用の情報には、区画内道路総距離、アンマッチ走行距離、アンマッチ形状数n、離脱前のマッチング道路種別、離脱後の再マッチング道路種別、アンマッチ走行形状が含まれる。
「区画内道路総距離」は現在位置を含む区画の道路の総合距離である。また、「アンマッチ走行距離」は現在位置を含む区画内における地図情報と現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出されない状態で走行した距離である。アンマッチ走行形状は、アンマッチとなった状態で走行した走行軌跡の形状を示す情報である。また、アンマッチ形状数nは、収集されたアンマッチ走行形状の数である。
なお、本実施形態において、「区画内道路総距離」および「アンマッチ走行距離」の設定は必須、アンマッチ形状数n、離脱前のマッチング道路種別、離脱後の再マッチング道路種別およびアンマッチ走行形状の設定は任意となっている。
判定情報生成処理140は、車両の位置する地図管理区画内における、「区画内道路総距離」と「アンマッチ走行距離」から不整合率を算出し、この不整合率を制御装置15のハードディスクに記憶する。不整合率は、数式1で表される。
(数1)
(不整合率)=(アンマッチ走行距離)/(区画内道路総距離)
図6は、曲がりくねった道路が直線的に変更された状態を示した図である。図6に示す状態では、車両の走行軌跡が地図読込110によって読み込まれる地図データの道路とマッチングしているものの、完全に一致しないといった状況が考えられる。
そこで、判定情報生成処理140は、現在位置を含む区画内において、地図情報と現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出された状態で、かつ、マッチングする道路と現在位置との距離が一定値(例えば、10m)以上離れた状態で走行した距離を「一定値以上離れたマッチング走行距離」として算出する。そして、図7に示す変化率算出用の情報を判定情報として制御装置15のハードディスクに記憶する。
図7に示すように、変化率算出用の情報には、区画内道路総距離、一定値以上離れたマッチング走行距離、一定値以上離れたマッチング形状数が含まれる。一定値以上離れたマッチング形状数は、収集された「一定値以上離れたマッチング形状」の数である。
なお、本実施形態において、「区画内道路総距離」および「一定値以上離れたマッチング走行距離」の設定は必須、一定値以上離れたマッチング形状数、区画内道路総距離および一定値以上離れたマッチング走行距離の設定は任意となっている。
また、判定情報生成処理140は、車両の位置する地図管理区画内における、「区画内道路総距離」と「一定値以上離れたマッチング走行距離」から変化率を算出し、この変化率を制御装置15のハードディスクに記憶する。変化率は、数式2で表される。
(数2)
(変化率)=(一定値以上離れたマッチング走行距離)/(区画内道路総距離)
次に、図8を参照して、車両1の道路情報収集装置2、センタ4および地図メーカ5の間の情報の流れについて説明する。
まず、車両1の道路情報収集装置2のDVD−ROMドライブユニット14に、地図メーカ5によって作成された全国地図のデータベースと同じものが記憶されたDVD−ROMを装着する(200)。
次に、道路情報収集装置2は、不整合率、変化率を算出し、判定情報として制御装置15のハードディスクに記憶、蓄積する(210)。
次に、センタ4は、車両1の道路情報収集装置2に変化点の通知を要求する。具体的には、変化点通知要求信号を送信する(220)。
車両1の道路情報収集装置2は、この変化点通知要求信号を受信すると、制御装置15のハードディスクに記憶した不整合率算出用の情報、不整合率、変化率算出用の情報、変化率をセンタ4へ通知する(230)。
次に、センタ4は、これらの情報を受信すると、受信した情報について統計処理を行い、記憶媒体に蓄積する(240)。
地図メーカ5は、センタ4に蓄積された不整合率、変化率に基づいて現地調査候補地を選定し(250)、地図データの選定した候補地の現地調査を実施する(260)。そして、地図データに修正の必要がある場合には地図データの修正を行い(270)、最新の地図データを作成する(280)。
次に、図9を参照して、道路情報収集装置2の制御装置15の処理について説明する。制御装置15は、通常のナビゲーション装置としての処理と並行して、図9に示す処理を行う。
まず、メッシュ毎に分割された地図データから現在位置を含む区画の地図データをDVD−ROMドライブユニットから読み込む。この地図データには、現在位置を含む区画の道路の総合距離が含まれる(S300)。
次に、現地情報を取得する。例えば、以下のように道路状況の変化箇所を認識することにより現地情報を取得する(S302)。
(1)地図データと現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出されない状態で走行した距離を「アンマッチ走行距離」として取得する。
(2)地図データと現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出された状態で、かつ、マッチングする道路と現在位置との距離が一定値以上離れた状態で走行した距離を「一定値以上離れたマッチング走行距離」として取得する。
次に、判定情報を生成する。具体的には、前述した、不整合率、変化率といった判定情報を算出する(S304)。
次に、不整合、変化があるか否かを判定する。具体的には、S304において算出した不整合率、変化率が、それぞれ予め定められた所定の閾値以上であるか否かに基づき、不整合、変化があるか否かを判定する(S306)。ここで、不整合、変化がないと判定した場合(S306でNOと判定)、S300の処理に戻り、S300〜S306の処理を繰り返す。
また、S306において、不整合、変化があると判定した場合(S306でYESと判定)、整合率、変化率を判定情報として制御装置15のハードディスクに記憶、蓄積する(308)。
次に、センタ4から変化点通知要求信号を受信したか否かに基づき、変化点の通知要求があるか否かを判定する(S310)。ここで、センタ4から変化点通知要求信号を受信した場合、変化点の通知要求があったと判定し、整合率、変化率をセンタ4へ通知し(S312)、本処理を終了する。
また、S310においてセンタ4から変化点通知要求信号を受信しない場合、変化点の通知要求がないものと判定し、S300の処理へ戻る。
上記したように、道路情報収集装置は、地図更新のための情報を情報センタへ送信する道路情報収集装置であって、現在位置を含む区画内における地図情報と現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出されない状態で走行した距離を「アンマッチ走行距離」として取得し、取得した「アンマッチ走行距離」を情報センタへ送信するので、道路状況と地図データの相違を、より少ない情報量で情報センタに通知することができる。
また、所定の区画毎に分割された地図情報から「区画内道路総距離」を取得し、取得した「区画内道路総距離」と「アンマッチ走行距離」との比を不整合率として算出し、算出した不整合率を情報センタへ送信することができる。
また、上記したように、道路情報収集装置は、地図更新のための情報を情報センタへ送信する道路情報収集装置であって、現在位置を含む区画内において、地図情報と現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出された状態で、かつ、マッチングする道路と現在位置との距離が一定値以上離れた状態で走行した距離を「一定値以上離れたマッチング走行距離」として取得し、取得した「一定値以上離れたマッチング走行距離」を情報センタへ送信するので、道路状況と地図データの相違を、より少ない情報量で情報センタに通知することができる。
また、所定の区画毎に分割された地図情報から現在位置を含む「区画内道路総距離」を取得し、取得した「区画内道路総距離」と「一定値以上離れたマッチング走行距離」との比を変化率として算出し、算出した変化率を情報センタへ送信することができる。
また、道路種別毎の「区画内道路総距離」を取得し、「一定値以上離れたマッチング走行距離」をマッチングする道路の道路種別毎に取得し、道路種別毎に変化率を算出して情報センタへ送信することもできる。
なお、上記実施形態において、総合距離取得手段は図9のS300の処理に相当し、
アンマッチ走行距離取得手段およびマッチング走行距離取得手段は、図9のS302に相当し、算出手段は、図9の304の処理に相当し、送信手段は、図9のS312の処理に相当する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態において、道路情報収集装置2は不整合率を算出し、算出した不整合率を情報センタ4へ送信する例について示したが、例えば、図5に示した不整合率算出用の情報を情報センタ4へ送信し、情報センタ4において数式1を用いて不整合率を算出するようにしてもよい。
また、道路情報収集装置2は、数式1の分子に相当する「アンマッチ走行距離」のみを情報センタ4へ送信し、情報センタ4において数式1を用いて不整合率を算出するようにしてもよい。
また、上記実施形態において、道路情報収集装置2は変化率を算出し、算出した変化率を情報センタ4へ送信する例について示したが、例えば、図7に示した変化率算出用の情報を送信し、情報センタ4において数式2を用いて変化率を算出するようにしてもよい。
また、道路情報収集装置2は、数式2の分子に相当する「一定値以上離れたマッチング走行距離」のみを情報センタ4へ送信し、情報センタ4において数式2を用いて変化率を算出するようにしてもよい。
上記実施形態において、車両1の道路情報収集装置2は、センタ4から変化点通知要求信号を受信した場合、変化点の通知要求があったと判定し、整合率、変化率をセンタ4へ通知する例について示したが、例えば、定期的に整合率、変化率をセンタ4へ通知するようにしてもよい。また、車両1の道路情報収集装置2がセンタ4へ通知可能なところに位置したときに整合率、変化率を通知するようにしてもよい。
また、道路情報収集装置2は、図5に示した不整合算出用の情報に対し、更に、図10に示すように国道や県道などの道路種別毎に分類して、センタ4へ通知してもよい。また、図7に示した変化率算出用の情報に対し、更に、図11に示すように国道や県道などの道路種別毎に分類して、センタ4へ通知してもよい。
また、道路情報収集装置2の制御装置15は、例えば、走行中の道路のレーン数、停止線の有無、標識の内容を地図データから読み出し、この地図データから読み出したレーン数、停止線の有無、標識の内容と、画像認識によって認識したレーン数、停止線の有無、標識の内容が一致するか否かを判定し、判定結果を文字または数値化して情報センタへ送信してもよい。
また、道路情報収集装置2の制御装置15は、例えば、走行中の道路の勾配を地図データから読み出し、この地図データから読み出した道路の勾配と、傾斜センサから入力される傾斜角とが一致するか否かを判定し、判定結果を文字または数値化して情報センタへ送信してもよい。
道路情報収集装置と情報センタ4との間の通信手段は、携帯電話回線、PHS、Bluetoothなどの無線通信手段や、CD、DVD、ハードディスク、メモリカードなどの記憶媒体など、その手段は構わない。
本発明の一実施形態に係る地図情報整備システムの概略構成を示す図である。 地図情報整備システムの道路情報収集装置の構成を示す図である。 道路情報収集装置の制御回路のソフト機能のブロック構成を示す図である。 判定情報の生成についての説明図である。 不整合率算出用の情報の説明図である。 判定情報の生成についての説明図である。 変化率算出用の情報の説明図である。 車両の道路情報収集装置、センタ、地図メーカ相互間の情報の流れを示すシーケンス図である。 道路情報収集装置の制御回路の処理を示す図である。 他の実施形態における不整合率算出用の情報の説明図である。 他の実施形態における変化率算出用の情報の説明図である。
符号の説明
1…車両、2…道路情報収集装置、4…センタ、5…地図メーカ、21…位置検出器、
26…操作スイッチ群、27…内部メモリ制御装置、28…外部メモリ制御装置、
29…表示装置、30…リモコンセンサ、32…通信装置、33…カメラ、
34…制御回路。

Claims (5)

  1. 地図更新のための情報を情報センタへ送信する道路情報収集装置であって、
    前記現在位置を含む区画内における前記地図情報と前記現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出されない状態で走行した距離をアンマッチ走行距離として取得するアンマッチ走行距離取得手段と、
    前記アンマッチ走行距離取得手段が取得した前記アンマッチ走行距離を前記情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする道路情報収集装置。
  2. 所定の区画毎に分割された地図情報から現在位置を含む区画の道路の総合距離を取得する総合距離取得手段と、
    前記総合距離取得手段が取得した前記現在位置を含む区画の道路の総合距離と前記アンマッチ走行距離取得手段が取得した前記アンマッチ走行距離との比を不整合率として算出する算出手段と、
    前記算出手段が算出した前記不整合率を前記情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の道路情報収集装置。
  3. 地図更新のための情報を情報センタへ送信する道路情報収集装置であって、
    前記現在位置を含む区画内において、前記地図情報と前記現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出された状態で、かつ、前記マッチングする道路と現在位置との距離が一定値以上離れた状態で走行した距離を一定値以上離れたマッチング走行距離として取得するマッチング走行距離取得手段と、
    前記マッチング走行距離取得手段が取得した一定値以上離れたマッチング走行距離を情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする道路情報収集装置。
  4. 所定の区画毎に分割された地図情報から現在位置を含む区画の道路の総合距離を取得する総合距離取得手段と、
    前記現在位置を含む区画内において、前記地図情報と前記現在位置とのマップマッチングによりマッチングする道路が検出された状態で、かつ、前記マッチングする道路と現在位置との距離が一定値以上離れた状態で走行した距離を一定値以上離れたマッチング走行距離として取得するマッチング走行距離取得手段と、
    前記総合距離取得手段が取得した前記現在位置を含む区画の道路の総合距離と前記マッチング走行距離取得手段が取得した一定値以上離れたマッチング走行距離との比を変化率として算出する算出手段と、
    前記算出手段が算出した前記変化率を情報センタへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする請求項3に記載の道路情報収集装置。
  5. 前記総合距離取得手段は、前記所定の区画毎に分割された地図情報から現在位置を含む区画の道路の総合距離を、前記道路種別毎に取得し、
    前記マッチング走行距離取得手段は、前記現在位置を含む区画内における前記一定値以上離れたマッチング走行距離を前記マッチングする道路の道路種別毎に取得し、
    前記算出手段は、前記総合距離取得手段によって前記道路種別毎に取得された前記現在位置を含む区画の道路の総合距離と前記マッチング走行距離取得手段によって前記マッチングする道路の道路種別毎に取得された前記一定値以上離れたマッチング走行距離に基づいて、前記道路種別毎に前記変化率を算出することを特徴とする請求項3または4に記載の道路情報収集装置。
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