JP5152306B2 - 道路推定装置 - Google Patents
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Description
配信されるコアポイントの情報から、車載機側に用意される地図データ上で該当するリンクを効率的にかつ精度良く抽出し、コアポイントが示す道路を推定することができる。
<1.ナビゲーション装置の構成>
最初にナビゲーション装置の構成を図1に基づいて説明する。図1に示すナビゲーション装置10が「道路推定装置」として機能し、具体的には、TPEG(Transport Protocol Expert Group )データを受信し、データ中の位置情報から道路のマッチングを行い、位置情報と共に送信される交通情報を道路に対応させて表示する。
<2.制御回路の機能>
次に、TPEGデータの処理に関する制御回路17の機能を、図2に基づいて説明する。図2は、制御回路17の機能を模式的に示す説明図である。
選局ブロック171は、上述した受信装置11を介し、TPEGデータを受信するブロックである。つまり、選局ブロック171が、上述した選局機能を有している。受信されるTPEGデータは、選局ブロック171からアプリケーションブロック172へ渡される。
<3.マッチング処理>
本実施例は、DLRライブラリブロック173によるマッチング処理に特徴を有している。そこで、次にマッチング処理について説明する。図3は、マッチング処理を示すフローチャートである。
<3.1 変換後のCPの属性>
中間データへの変換後のCPが有する属性を図4に示す。通常、複数個のCPがTPEGデータの位置情報として送信される。したがって、CPは配列して管理される。もちろん、一つだけのCPから位置を推定することも可能であり、CPが一つだけ送信される場合を排除する趣旨ではない。
<3.1.1 非形状系の属性>
属性FCは、道路区分を示すものである。図5に一例を示すように、道路のクラスは、「0」〜「9」の10段階で示される。「0」が「Main road 」であり、「1」が「First class road」であり、「2」が「Second class road 」である。以下同様に、「9」の「Ninth class road」までランク付けされている。例えば、「Main road 」は国や首都に接続されている道路であり、「first class road 」は主要都市間を結ぶ国道であるという具合に、ランク付けされている。
属性DDは、許可された合法の運転方向を示す(図4参照)。例えば、「未定義」は「0」となっており、「順方向」が「1」となっており、同様に、「逆方向」が「2」、「両方向」が「3」となっているという具合である。なお、属性AFRは、属性DDが参照可能であるか否かを示すフラグである。属性DDが「0」〜「3」の値を持っている場合に属性AFRは「1」にセットされ、属性DDが値を持っていない場合には、参照不可として「0」がセットされる。
<3.1.2 形状系の属性>
次に形状系の属性を説明する。
属性CAは、脇道に対する角度を示す。脇道とは、道路番号が付加されないようなマイナーな道路である。脇道がある場合、属性BRの角度を基準に時計回りを「正」とし、反時計回りを「負」とする角度がCA値として設定される。属性DCAは、脇道に対する接続距離を示す。
属性PDは、次に属性PDを含むCPまでの対象道路に沿った道なりの運転距離を示す(図4参照)。
<4.マッチング処理の詳細(前半)>
図8中のS110では、対象パーセルの境界に仮想CPを付与する。図9は、CPによって表される道路形状を便宜的に二点鎖線で示す説明図である。もちろん、このような道路形状を推定し、地図データのリンク列で示される道路とのマッチングを行うことが終局的な目標である。したがって、図9中に二点鎖線で示す道路形状は、便宜的なものであり、実際の道路形状を示すものではない。ここで重要なのは、図9に示すように、CPの配列が対象パーセルだけでなくその周囲のパーセルにも跨ることがある、ということである。このような場合に、対象パーセルの境界に仮想CPを付与する。
<4.1 属性の再計算>
次のS120では、CPの属性を再計算する。仮想CPを付与することで、終端側のCP(図10(a)ではCP(b))は、後述するように、処理対象のCPから外される。そこで、始端側のCP(図10(a)ではCP(a))及び仮想CPの属性を再計算する。再計算される属性は、属性BR、属性DMB、属性PCI、属性CA、属性DCA、属性PDM、及び、属性PDである。
属性PDMは、次のCPまでを結ぶ直線からの道路の離間距離である(図4参照)。この属性PDMについては、仮想CPを付与する前の値に補正値を乗じて、設定する。具体的には、仮想CPの配置位置割合を算出し、次の式で補正値を計算する。
補正値=0.6×配置位置割合/100・・・式1
(ii)配置位置割合が50%以上のとき
補正値=1.4×配置位置割合/100−0.4・・・式2
ここで、配置位置割合は、次の式で計算される。
始端側CPと仮想CPとの直線距離/始端側CPから終端側CPまでの直線距離合計
・・・式3
となる。
仮想CPと終端側CPとの直線距離/始端側CPから終端側CPまでの直線距離合計
・・・式4
となる。
<4.2 CPの絞り込み>
ここで図8の説明に戻り、S130では、対象パーセル内のCPに絞り込む。この処理は、対象パーセル内のCPだけ(仮想CPを含む)を処理対象とするものである。CPの配列は対象パーセルの境界を越えて続いていくことが考えられるが、アプリケーションで表示対象としている対象パーセルについてのみマッチングを行えば十分だからである。
<4.2.1 仮想CPを付与しない方法>
なお、本実施例では仮想CPを付与することにより対象パーセルの境界にCPが存在するものとして当該仮想CPまでを処理対象としているが、DLRデータとして引き渡される本来のCPを対象パーセルの終端CPとして処理を行うようにしてもよい。
<4.2.2 属性の引き継ぎ>
ところで、図8中のS130では、処理対象のCPを決定するに伴い、属性の引き継ぎ処理も行われる。
<5.マッチング処理の詳細(後半)>
図3のマッチング処理の説明に戻り、S200では、候補リンク検索処理を実行する。候補リンク検索処理は、候補となるリンク列を検索し、その後、リンク単位で絞り込みを行うものである。次のS300では、候補選定処理を実行する。候補選定処理は、S200にて絞り込まれたリンクを、さらに絞り込むものである。続くS400では、道路マッチング処理を実行する。道路マッチング処理は、CP間を繋ぐリンクを推定するものである。これらS200〜S400の処理は、図8中のS130で絞り込まれる各CPを対象CPとしてCPの数だけ繰り返し実行される。
最初のS210では、対象CPの情報が取得される。この処理は、CPの種類、緯度、経度を取得するものである。CPの種類は、交差点を示すCP、仮想CP、その他のCPの区別である。
<5.1 リンク列選定処理>
ここで、リンク列選定処理について詳細に説明する。リンク列選定処理の一例を図14に示す。このリンク列選定処理では、非形状系の属性である属性FC、属性FW、属性RDにより、リンク列単位での抽出が行われる。
<5.2 リンクの抽出>
図12のS250では、対象CPを中心とする検索範囲に一部が含まれるリンクを抽出する。S240のリンク列選定にてリンク列が選定されるため、ここでは、選定されたリンク列を構成するリンクのうち検索範囲に一部が含まれるリンクを抽出する。
<5.2.1 対象CPが交差点の場合>
対象CPが交差点を示す場合は、ノードを意識した処理を行う。すなわち、対象CPが交差点を示す場合は、対象CPがノードと対応付けられるためである。したがって、この場合、リンクを構成する2つのノードのうちのいずれかが検索範囲に含まれているリンクを「検索範囲に一部が含まれるリンク」とする。
<5.2.2 対象CPが仮想CPである場合>
対象CPが仮想CPである場合も、ノードを意識した処理を行う。地図データの仕様では、パーセル境界には必ずノードが設定される。したがって、対象CPが仮想CPである場合、当該仮想CPは、パーセル境界に付与されるものであるため、同一のパーセル境界に存在するノードがあれば、そのノードと対応付けられる。
<5.2.3 対象CPが交差点でも仮想CPでもない場合>
この場合、対象CPがノードと対応付けられるか否かは分からないため、ノードを意識することなく、リンクの抽出を行う。つまり、対象CPが交差点でも仮想CPでもない場合は、リンクを構成する少なくともいずれかのノードが検索範囲に含まれている場合の他に、ノードが検索範囲に存在しないリンクも一定条件を満たす場合には抽出する。この場合のリンクの抽出は、全てのパーセルレベルで同様に行われる。
<5.2.4 一定条件を満たす場合>
「一定条件を満たす場合」とは、次の2つの場合をいう。一つは、ノード間に形状補間点が設定されている場合、当該形状補間点を結んだ線分の一部が検索範囲に含まれている場合である。例えば図15(c)に示すリンクL9は、その形状補間点(小さな黒丸)を結ぶ線分の一部が検索範囲に含まれているため、ノードE,Fが検索範囲に含まれていないが「検索範囲に一部が含まれるリンク」となる。一方、リンクL10は、その形状補間点を結ぶ線分の一部が検索範囲に含まれていないため、「検索範囲に一部が含まれるリンク」にならない。もう一つは、ノード間に形状補間点が設定されていない場合、2つのノードを結ぶ線分の一部が検索範囲に含まれている場合である。例えば、図15(d)に示すリンクL11は、2つのノードG,Hを結ぶ線分の一部が検索範囲に含まれているため、「検索範囲に一部が含まれるリンク」となる。
<5.2.5 その他>
図12の説明に戻り、続くS260では、検索範囲に一部が含まれるリンクのうちで属性RDが一致するリンクに絞り込む。属性RDが道路番号を示す場合は図14中のS243にて判断するため、ここでは属性RDが道路名称である場合に、当該道路名称による一致を判断する。なお、道路名称は最大5文字となっているため、属性RDの値としての文字列がリンクに付与される道路名称に含まれるか否かを判断する。
<5.3 候補選定処理>
次に、図3中のS300の候補選定処理について説明する。候補選定処理は、リンク、ノード単位の候補選定を行うものである。候補選定処理の一例を図16に示した。
<5.3.1 非形状系属性の一致判定>
ここで、S310の非形状系属性の一致判定の詳細を説明する。非形状系属性の一致判定の一例を図17に示す。
<5.3.2 形状系属性の一致判定>
続けて、S330の形状系属性の一致判定の詳細を説明する。形状系属性の一致判定の一例を図18に示す。
<5.4 道路マッチング処理>
次に、S400の道路マッチング処理について説明する。道路マッチング処理の一例を図22に示す。道路マッチング処理では、2つのCPを対象CPとし、始端側に位置するCPを始端側CP、終端側に位置するCPを終端側CPとして処理を行う。
<5.4.1 道路探索>
最初のS410では、始端候補リンクから終端候補リンクを繋ぐ道路を探索する。始端候補リンクは、始端側CPに対し抽出されたリンクである。また、終端候補リンクは、終端側CPに対し抽出されたリンクである。ここでは、始端候補リンクと終端候補リンクとを結ぶ全ての道路を探索する。例えば、図23に示すように、始端側CPをCP(a)とし、終端側CPをCP(b)とし、CP(a)に対し抽出されたリンクをSLとし、CP(b)に対し抽出されたリンクをGLとする。このとき、始端候補リンクSLと終端候補リンクGLとの間の道路を探索する場合、リンクSLを構成する2つのノードSN1,SN2とリンクGLを構成する2つのノードGN1,GN2との全ての組み合わせを考える。具体的には、SN1→GN1、SN1→GN2、SN2→GN1、SN2→GN2を結ぶ道路を探索する。
<5.4.2 道路探索の省略>
なお、このような道路マッチング処理(S410〜S440)がペアとなる2つの対象CPに対して繰り返されるのであるが、上述のS410では、先の道路マッチング処理の結果を用いて探索する道路を省略する場合がある。
CP(b)が交差点である場合、例えば図23(c)に示すように、交差点を示すノードGN2と対応するため、リンクGLについては、一方のノードGN1に接続される道路を探索する。すなわち、SN1→GN1、SN2→GN1を結ぶ道路を探索する。
例えば図24(a)に実線で示すノードN1→N2→N3→N4という探索を最初に行ったものとする。このとき、ノードN1からの道路探索を2度目に行う場合、ノードN1→N5→N2という道路探索は行うが、ノードN2から先の探索は既に行っているため、ノードN2から先の探索は行わない。
<5.4.3 道路探索の中止>
ところで、S410における道路探索が所定時間以内に終了するとは限らない。そこで、道路探索を途中で中止するようにしてもよい。
<5.4.4 道路単位候補選定>
ここで、図22中の道路単位候補選定について説明する。道路単位候補選定の一例を図26に示す。道路単位候補選定は、CP間で抽出された道路の単位で、「OK」又は「NG」判定を行うものである。
PDM運転距離=CP間の直線距離を直径とする円周の半分×補正値・・・式5
ここで補正値は、属性PDMの値とCP間の直線距離の半分との比率からテーブルによって確定する。例えば、図31(a)に示すようにCP(a)−CP(b)間の直線距離の半分をrとすると、図31(b)に示すテーブルによって、属性PDMの値と距離rとの比率(PDM/r)から補正値を求める。なお、図31(b)に示したテーブルは、一部を抜粋したものである。
PDM運転距離×0.5<道路運転距離<PDM運転距離×1.5・・・式6
<5.4.5 マッチング結果の出力>
そして、上述したように、これらの判定結果によって道路を絞り込み(図22中のS430)、道路が一意に決定されると(S440でYES)、S450にてマッチング結果を出力する。マッチング結果は、一意に特定された道路を構成する全リンクのリンクID、始点オフセット距離、終点オフセット距離などで構成される。なお、始点オフセット距離は、道路の始点となるリンクのどの位置からがマッチングの開始位置かを示す距離である。同様に、終点オフセット距離は、道路の終点となるリンクのどの位置までがマッチングの終了位置かを示す距離である。
<5.4.6 道路の決定について>
なお、通常、道路が一意に決定されないと(S440でNO)、道路マッチング失敗となって、マッチング結果が出力されないことになる。ただし、次のような場合には、道路が一意に決定されたものとする。
<6.効果>
以上詳述したように、本実施例では、図16に示した候補選定処理において、図12の候補リンク検索処理にて絞り込まれたリンクを判定対象リンクとし、非形状系の属性に関し、判定対象となるリンクの属性に基づく一致判定を行い(S310)、この非形状の属性での判定結果に基づき、リンクの絞り込みを行う(S320)。次に、形状系の属性に関し、判定対象となるリンクの属性に基づく一致判定を行い(S330)、この形状系の属性での判定結果に基づき、リンクの絞り込みを行う(S340)。
(イ)上記実施形態では、形状系属性の一致判定において(図16中のS330)、非形状系の属性で絞り込まれたリンクのみを判定対象のリンクとしているが、形状系属性の一致判定においても、非形状系属性の一致判定と同様、図12の候補リンク検索処理で絞り込まれた全てのリンクを判定対象のリンクとしてもよい。
11:受信装置
12:位置検出装置
13:地図データ入力装置
14:操作デバイス
15:音声出力デバイス
16:表示デバイス
17:制御回路
17a:CPU
17b:ROM
17c:RAM
20:センタ
171:選局ブロック
172:アプリケーションブロック
173:DLRライブラリブロック
174:描画ブロック
Claims (8)
- 道路に沿って付与され当該道路を特定するための属性を有するコアポイントのデータを外部から受信し、当該コアポイントが示す前記道路に該当する地図上のリンクを抽出することで前記道路を推定する道路推定装置であって、
前記コアポイントの有する属性に応じた属性を有するリンクで構成される地図データを入力する地図データ入力手段と、
前記リンクの有する属性と前記コアポイントの有する属性とに基づき、前記地図データから前記コアポイントが示す前記道路の候補となるリンクを抽出するリンク抽出手段と、
を備え、
前記リンク抽出手段は、
最初に、前記コアポイントの属性のうちで道路形状に関わらない属性である非形状系の属性に基づき、当該非形状系の属性に応じた属性を有するリンクを候補として絞り込む非形状系絞込処理を実行し、
次に、前記コアポイントの属性のうちで道路形状に関わる属性である形状系の属性に基づき、前記絞り込んだリンクのうち、さらに当該形状系の属性に応じた属性を有するリンクを候補として絞り込む形状系絞込処理を実行すること、
を特徴とする道路推定装置。 - 請求項1に記載の道路推定装置において、
前記リンク抽出手段は、前記非形状系の属性に関し、判定対象となるリンクの属性に基づく一致判定を行う非形状系一致判定処理を実行し、当該非形状系一致判定処理の結果に基づき、前記非形状系絞込処理を実行すること
を特徴とする道路推定装置。 - 請求項2に記載の道路推定装置において、
前記非形状系一致判定処理では、道路のクラスを示す道路区分情報(属性FC)、道路の種別を示す物理道路タイプ情報(属性FW)、交差点の分類を示す交差点分類情報(属性IT)、交差点の名称を示す交差点名称情報(属性RDI)、並びに、許可された合法の運転方向及び当該運転方向の利用可否を示す運転方向情報(属性DD及び属性AFR)の少なくとも何れかの属性に関し、判定対象となるリンクの一致判定を行うこと
を特徴とする道路推定装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の道路推定装置において、
前記リンク抽出手段は、前記形状系の属性に関し、判定対象となるリンクの属性に基づく一致判定を行う形状系一致判定処理を実行し、当該形状系一致判定処理の結果に基づき、前記形状系絞込処理を実行すること
を特徴とする道路推定装置。 - 請求項4に記載の道路推定装置において、
前記リンク抽出手段は、前記非形状系絞込処理にて絞り込まれたリンクについてのみ、前記形状系一致判定処理を実行すること
を特徴とする道路推定装置。 - 請求項4又は5に記載の道路推定装置において、
前記形状系一致判定処理では、次のコアポイントへの位置的な角度を示すコアポイント角度情報(属性BR)、同一方向において複数の車道が存在する場合にいずれの車道かを示す並走車道情報(属性PCI)、及び、脇道への角度及び当該脇道への接続距離を示す脇道情報(属性CA及び属性DCA)の少なくとも何れかの属性に関し、判定対象となるリンクの一致判定を行うこと
を特徴とする道路推定装置。 - 請求項6に記載の道路推定装置において、
前記コアポイント角度情報に基づく一致判定では、前記コアポイント角度情報に基づく次のコアポイントへ向かう方向と判定対象のリンクの走行方向とのなす角が、所定角度よりも小さい場合に一致していると判定すること
を特徴とする道路推定装置。 - 請求項6又は7に記載の道路推定装置において、
前記脇道情報に基づく一致判定では、コアポイント角度情報に基づく次のコアポイントへ向かう方向に対し脇道が右側にあるか左側にあるかを判断し、判定対象のリンクに対する脇道が同じ側にあった場合に一致していると判定すること
を特徴とする道路推定装置。
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