KR20040111446A

KR20040111446A - 지도 매칭 방법, 지도 매칭 장치, 형상 매칭용데이터베이스 및 형상 매칭 장치

Info

Publication number: KR20040111446A
Application number: KR10-2004-7015422A
Authority: KR
Inventors: 신야 아다치; 마코토 사토
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-12-31
Also published as: EP1492072A4; US7657372B2; EP1492072A1; CA2480493A1; CN1653505A; EP2278576A1; WO2003088189A1; US20050228584A1; AU2003236293A1

Abstract

본 발명의 과제는 고속으로 처리 가능한 지도 매칭 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 복수의 계층 a, b, c로 계층화되고, 상위의 계층의 도로망이 그 보다 하위의 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 이루어는 도로망 데이터를 이용하여, 최상위의 계층 a의 도로망과, 대상 도로의 형상을 나타내는 형상벡터의 매칭을 취하고, 최상위의 계층 a의 도로망에서 형상벡터와 메칭하는 후보 도로가 얻어지지 않는 경우에, 다른 계층 b 또는 c의 도로망과 형상벡터와의 매칭을 취함으로써 대상 도로를 특정하도록 하고 있다. 교통정보의 대상 도로 등은, 많은 경우, 최상위 계층 a의 도로망을 이용한 지도 매칭으로 대상 도로를 특정하는 것이 가능하고, 지도 매칭의 고속화가 가능하게 된다.

Description

지도 매칭 방법, 지도 매칭 장치, 형상 매칭용 데이터베이스 및 형상 매칭 장치{MAP MATCHING METHOD, MAP MATCHING DEVICE, DATABASE FOR SHAPE MATCHING, AND SHAPE MATCHING DEVICE}

종래, 카 네비게이션 장치는, 예를 들면, 일본 공개특허 평7-260499호 공보에 기재된 바와 같이, 지도 데이터를 유지하고, 주행 차량의 지도 데이터 상의 위치를 특정하기 위해, 예를 들면, 1초 간격으로 지도 매칭을 실행하고 있다. 이 지도 데이터에는 도로 폭 3.3m 이상의 도로의 전부가 포함되어 있다. 이 중에서, 자차 위치 주변의 제한된 영역(통상, 수 백 m 사방 정도)의 지도 데이터를 대상으로 지도 매칭을 수행하고, 자차 위치에 해당하는 지도상의 지점을 구한다.

지도 매칭에 대해서는, 몇 가지의 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 매크로지도 매칭의 알고리즘은 다음과 같다.

① 도 35(a)에 나타낸 바와 같이, GPS 수신기에 의해 구해진 차량위치를 형상벡터 상에 작성된 점인 WP(way point)로 사용하고, WP의 주변의 링크를 탐색하고, 1 번째의 WP1을 중심으로 하는 A미터(250m 정도) 사방의 중에 차량의 진행 방위의 차가 ±B°(예를 들면 45°정도)이내의 방위를 갖는 링크를 검출하고, 그 링크를 후보점(X표시)으로 설정한다. 후보점의 링크수(n)는 5~8개 정도로 한다. 도 35(b)에서는, WP1의 후보점을 1-1, 1-2, 1-3으로 하고 있다.

② 도 35(b)에 나타낸 바와 같이, 다음의 WP2를 중심으로 하는 A미터 사방의 중에 차량의 진행 방위와의 차가 ±B°이내의 방위를 갖는 링크를 검출하고, n 개의 링크를 후보점(2-1, 2-2, 2-3)으로 설정한다.

③ 이 처리를 최후의 WP에 도달할 때까지 반복한다.

④ 각각의 후보점들을 도로 링크에 따라 접속시키고, 형상 패턴을 작성한다. 후보점들이 도로를 따라 접속되지 않는 경우(예를 들면, WP3의 후보점 3-3, 3-2은 다음의 WP4의 후보점과 도로에 따라 접속하는 것이 불가능함)에는, 형상 패턴을 작성하지 않는다.

⑤ 각각의 형상 패턴과, WP1, WP2, .. 의 형상을 비교하고, 가장 닮은 형상패턴, 즉, 거리가 가깝고, 표준편차 등에 의해 평가된 WP1, WP2, ..의 형상과의 표준편차가 작은 것을 한 개 선택한다.

이 ④에서 얻어지는 형상 패턴은 WP의 수가 M 개이고 각 WP 마다 후보점이 평균 N 개 얻어지게 된다고 하면, N×M 개의 조합이 되고, 통상 수천~수만의 개수가 된다.

그런데, 본 발명의 발명자는 지도 매칭을 사용한 교통정보 전달 방식을 제안하고 있다(일본 특허출원 제2002-89069호). 이 방식에서는, 도로에 따라 변화하는 교통정보의 상태량(여행시간이나 정체도 등)을, 도로를 나타내는 형상벡터의 기준 노드로부터의 거리의 함수로 나타내고, 그 교통정보의 데이터와 도로형상을 나타내는 형상벡터의 데이터를 사용자 단말에 제공한다. 사용자 단말은 형상벡터 데이터르 이용하여 지도 매칭을 수행해 교통정보의 대상 도로를 특정하고, 교통정보의 데이터로부터, 이 도로에 대한 교통정보를 재현한다.

도 36(b)는 이 방식으로 전달되는 교통정보의 데이터를 나타내고, 도 36(a)는, 이 교통정보 데이터와 함께 전달되는 도로의 형상벡터 데이터를 나타낸다. 또한 이러한 데이터는 부호화하여 데이터량을 압축하는 것도 가능하다. 도 37(a) 및 도 37(b)는 부호화한 형상벡터 데이터 및 교통정보 데이터를 나타내고 있다. 이들을 수신한 사용자 단말은, 형상벡터 데이터 및 교통정보 데이터를 복호화한 후, 동시에, 형상벡터 데이터에 포함되는 각 노드를 WP로 하는 지도 매칭에서 교통정보의 대상 도로를 특정하고, 교통정보 데이터로부터 대상 도로에 대한 교통정보를 재현한다.

지금까지의 교통정보에서는, 노드나 링크에 통일적으로 번호를 부여하고, 그 번호로 대상 도로를 특정하고 있지만, 이 경우에는, 도로의 신설이나 경로변경에 따라 노드 번호나 링크번호의 갱신이 필요하고, 도로의 신설이나 경로의 변경은 장래적으로도 멈추는 것이 아니기 때문에, 통일된 번호를 사용하는 방법은 큰 유지관리 부하를 발생시킨다. 이에 비해, 상기 교통정보 전달방식에서는, 지도 매칭으로 도로 위치를 특정하기 때문에, 노드나 링크에 통일 번호를 부여할 필요가 없고, 부하의 경감을 도모할 수 있다.

그러나, 이 교통정보 전달 방식에서는, 수신측 장치(디코더:네비게이션장치 등)가 교통정보에 포함되는 광범위(예를 들면, 동경도 구내 전체, 또는 10 km 사방등)한 길이 구간을 대상으로 하는 지도 매칭을 수행할 필요가 있다.

지도 매칭의 처리에 대해서도, 상기한 차량 위치를 특정하기 위하여 WP를 사용한 경우에는, WP의 주변에 많은 후보점이 가능한 경우, 후보점의 검색 처리(상기 매크로 지도 매칭의 ①, ②의 처리)에 많은 시간이 걸린다. 이 시간은 WP의 수에 비례하여 증가한다. 또한 각 후보점 간의 조합은 후보점의 수 및 WP의 수에 대응하여 지수적으로 증가하고, 형상패턴의 작성 처리(상기 ④의 처리) 및 비교 처리(상기 ⑤의 처리)에 많은 시간이 걸리게 된다.

이 때문에, 지도 매칭의 처리시간을 단축하는 것이 과제가 된다.

또한 각 지역을 주행하는 차량(프로브)의 주행 데이터를 센터에서 수집하여 교통정보의 작성에 활용하는 프로브 수집 시스템에서는, 복수의 프로브로부터, 주행궤적을 나타내는 위치 데이터가 1 개의 센터에 집중되고, 센터에서는 이 위치 데이터로부터 지도 매칭으로 각 프로브가 주행하고 있는 도로를 특정한다. 이 때문에, 복수의 프로브로부터의 데이터를 신속하게 처리할 수 있도록 지도 매칭의 고속화가 요구된다.

또한, 네비게이션 차재기를 탑재한 차량이 급격하게 증가하고 있고, 이러한네비게이션 차재기가 이용되는 차재 내비게이션 시스템에서는 디지털 지도 데이터베이스를 유지하고, GPS 수신기에서 수신하는 위도·경도데이터에 기초하여 자차 위치 주변의 지도를 화면에 표시하고, 주행궤적이나 목적지까지의 경로 탐색 결과도 지도상에 함께 표시할 수 있다.

단, 디지털 지도 데이터베이스는, 축적 지도의 숙명으로서 소정의 오차를 포함한다. 오차의 정도는 디지털 지도 데이터베이스에 따라 다르지만, 예를 들면 축척 1/25000의 시판되고 있는 디지털 지도 데이터베이스에서는 장소에 따라 대략 50m 정도의 오차를 포함하고 있는 것도 있다.

또한, 이러한 네비게이션 차재기에서는, 교통정보 제공 시스템으로부터 제공되는 정체정보나 사고정보 등의 교통정보를 수신하고, 정체나 사고 위치를 지도상에 표시하고, 그러한 정보를 조건으로 부가하여 경로 탐색을 실시하고 있다.

상기 교통정보 제공 시스템은, 도 57에 나타낸 바와 같이, 지역을 관할하는 관제센터(71)로부터 교통정보 전송 센터(72)로 교통정보가 공급되고, 각 미디어(FM 방송, 노상 표지, 휴대전화 등)용으로 편집된 교통정보가 각 미디어를 통해 송신된다. 또한 관제센터(71)는 다른 지역의 관제센터(78)와 교통정보를 교환하고, 주변지역을 포함하여 넓은 권역 내의 교통정보를 수집한다.

이러한 교통정보 제공 시스템에서 공급되는 교통정보에 있어서, 예를 들면, 정체 위치나 사고 위치를 전송하기 위해, 그 위치의 위도·경도 데이터를 단독으로 제공한 경우, 상기한 바와 같이, 네비게이션 차재기가 유지하는 디지털 지도 데이터베이스는 종류별로 다른 오차를 갖기 때문에, 교통정보의 제공원과 제공 목적지에서 다른 종류의 디지털 지도 데이터베이스가 이용되는 경우, 제공 목적지의 네비게이션 차재기에서 다른 도로 상의 위치를 사고 위치로 식별하게 될 우려가 있었다.

이러한 정보 전달 또는 정보 표시의 부정확함을 개선하기 위해, 차재 네비게이션 시스템에서는 도 58에 나타낸 것과 같은 지도 정보가 이용되고 있다. 도 58(a)에 일례를 나타낸 바와 같이, 도로망의 교차점(a, b)을 노드, 노드간의 도로(c)를 링크로하고, 각 노드에서는 그 노드를 배타적으로 표시하는 노드번호(a=1111, b=3333)를 설정하고, 각 링크에서는 그 링크를 배타적으로 표시하는 링크번호(c=11113333)를 설정하고 있다. 그리고 각 회사의 디지털 지도 데이터베이스에서는 각 교차점 및 도로에 대해 설정된 노드 번호 및 링크번호가 대응하여 매겨져 기억된다.

또한, 정체 위치나 사고 위치 등을 나타내는 교통정보에서는, 도로상의 위치를 나타내기 위한 링크번호를 특정하고, 이러한 링크번호가 나타내는 도로의 선두로부터 몇 m 에 있는지의 표현으로 도로상의 지점을 나타내고 있다. 예를 들면 「링크번호="11113333"의 도로의 선두로부터 200m의 위치」와 같은 교통정보가 있으면, 네비게이션 차재기가 어떠한 디지털 지도 데이터베이스를 사용하여도, 링크번호 "11113333"의 도로의 노드번호 "1111"의 노드로부터 200m의 지점을 탐색함으로써, 동일 도로상의 위치, 즉 교통정보가 나타내는 지점을 구하는 것이 가능하다.

그러나, 도로망에 정의된 노드 번호나 링크번호는 도 58(b)에 나타난 바와 같이, 도로(d)가 신설되거나, 도로가 변경되면, 새로운 번호로 바꾸어야 할 필요가생기게 되고, 노드 번호나 링크번호가 변경되면 각 회사의 디지털 지도 데이터를 갱신하지 않으면 안된다.

도로의 신설이나 변경은 미래에도 계속 행해지므로, 종래와 같이 노드번호나 링크번호에 의한 도로 위치 표시 방법을 이용하면 디지털 지도 데이터베이스의 유지를 위한 많은 작업량과 그에 따른 비용을 지속적으로 투입시켜야만 하고, 그 유지는 큰 부하가 된다는 문제점이 있었다.

또한, 교통정보 제공 센터(72)로부터 제공된 교통정보에 기초한 형상 매칭 방식(지도 매칭 방식이라고도 함)에 의해 도로를 특정하는 방식도 있지만, 이러한 방법은 수신측의 네비게이션 차재기(네비게이션 등을 수행하는 디코더)의 처리 성능에 크게 의존한다. 종래의 네비게이션 차재기에서 수행되는 지도 매칭은, 자차 위치 주변의 한정된 영역(통상, 수 백 m 사방 정도) 중의 1 개소의 지도 매칭에 알맞기 때문에, 1 초에 1회 정도의 처리에 알맞다. 한편, 교통정보 제공 시스템에서 대상으로 하는 노선(도로)은, 통상, 고속도로나 국도, 주요 지방도 등 복수이고, 더욱 도시(都市)부에서는, 일반 도도부현(都道府縣)도로(행정구역상의 일반 도로)나 시(市)도로의 일부가 포함되어 있다. 또한, 기존의 링크 이외에도 정보 수집 노선이 증가할 가능성도 있다.

이 때문에, 종래의 네비게이션 차재기 정도의 처리능력에서는, 수취된 교통정보에 기초하여 형상 매칭을 수행하는 것에 의해, 도로를 특정하고 교통정보를 표시하기까지 많은 시간을 필요로 한다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 이러한 과제를 해결하는 것으로, 고속의 처리가 가능한 지도 매칭 방법을 제공하고, 또한, 그것을 실현하는 장치 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다. 더욱 지도 데이터베이스에 대한 과대한 유지관리를 수행함이 없이 지도상의 위치 정보를 제공할 수 있는 형상 매칭용 데이터베이스 및 형상 매칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 교통정보 등의 도로에 관한 정보의 표시 또는 제시를 신속하게 수행할 수 있는 형상 매칭용 데이터베이스 및 형상 매칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 지도 매칭의 방법과, 그것을 실시하는 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 특히 고속으로 지도 매칭을 가능하게 하는 것이다. 또한 본 발명은 교통정보 제공 시스템 등에 있어서, 정체나 사고 등의 위치정보를 전송하기 위한 정보전달 방법과, 그 방법을 이용하여 위치에 대한 정보교환을 수행하는 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 지도상의 위치를 정확하고 신속하게 전송하는 형상 매칭용 데이터베이스 및 형상 매칭 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 지도 데이터의 데이터 구성을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 계층 구조의 지도 매칭용 도로망를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 계층 구조의 지도 매칭용 도로망 데이터의 데이터 구조를 나타낸 도면이다.

도 4는 도로 형상을 나타낸 디지털 지도를 프린트 출력한 도면이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지도 매칭의 단계를 나타낸 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신측 장치 및 수신측 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가능한 한도의 상위층에서 지도 매칭을 행한 단계를 나타낸 흐름도이다.

도 8은 병렬 주행 유사 형상 도로를 나타낸 도면이다.

도 9는 도중에 절단된 병렬 주행 유사 형상 도로를 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬 주행 유사 형상 도로 유무 정보를 부가한 지도 매칭용 도로망 데이터의 데이터 구조를 나타낸 도면이다.

도 11은 교차점에서 링크 접속하지 않은 병렬 주행 유사 형상 도로를 나타낸 도면이다.

도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬 주행 유사 형상 도로 유무 정보를 부가한 지도 매칭용 도로망 데이터를 나타낸 도면이다.

도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 형상 비교에 의한 잘못된 매칭의 가능성 판단 단계를 나타낸 흐름도이다.

도 14는 형상벡터 및 지도 매칭에 의해 특정된 도로와 병렬 주행 유사 형상 도로와의 형상 비교를 나타낸 도면이다.

도 15는 일부 구간에만 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지도 매칭 방법에 의해 처리된 복수의계층을 브리지하는(bridge) 대상 도로를 나타낸 도면이다.

도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지도 매칭에서 설정되는 층간 연락 노드를 나타낸 도면이다.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지도 매칭에서 설정되는 층간 연락 노드의 의의를 설명하는 도면이다.

도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 지도 매칭에서 규정되는 권장 스킵 거리를 설명하는 도면이다.

도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지도 매칭에서 규정되는 특정 개소를 지정하는 권장 스킵 거리를 설명하는 도면이다.

도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 지도 매칭용 도로망 데이터를 나타낸 도면이다.

도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 지도 매칭의 처리 단계를 나타낸 흐름도이다.

도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 지도 매칭의 처리를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 24는 본 발명의 제5 실시예에 따라 수신되는 형상벡터 데이터를 나타낸 도면이다.

도 25는 본 발명의 제5 실시예에 따른 지도 매칭에서 후보점 탐색 범위를 결정하는 단계를 나타낸 흐름도이다.

도 26은 본 발명의 제6 실시예에 따른 계층 구조의 도로망 데이터의 업그레이드 단계를 나타낸 도면이다.

도 27은 본 발명의 제7 실시예에 따른 지도 매칭에서 이용되는 캐쉬층의 데이터의 생성 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 28은 본 발명의 제7 실시예에 따른 지도 매칭에서 이용되는 캐쉬층의 데이터의 데이터 구조를 나타낸 도면이다.

도 29는 지도 매칭에서 히트하는 링크를 나타낸 도면이다.

도 30은 본 발명의 제8 실시예에 따른 계층 구조의 도로망 데이터를 분배하는 송신측 장치를 나타낸 블럭도이다.

도 31은 본 발명의 제8 실시예에 따른 송신측 장치가 송신하는 형상벡터의 데이터 구조를 나타낸 도면이다.

도 32는 본 발명의 제8 실시예에 따른 대상 도로 구간을 조정하는 송신측 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 33은 본 발명의 제8 실시예에 따른 송신측 장치의 병렬 주행 유사 형상 추출 처리 단계를 나타낸 블럭도이다.

도 34는 본 발명의 제8 실시예에 따른 송신측 장치의 형상벡터 생성 단계를 나타낸 블럭도이다.

도 35는 종래의 지도 매칭의 처리 단계를 나타낸 도면이다.

도 36은 대상 도로의 형상벡터와 동시에 제공되는 교통 정보의 데이터 구성을 나타낸 도면이다.

도 37은 대상 도로의 형상벡터와 동시에 부호화되어 제공되는 교통 정보의데이터 구성을 나타낸 도면이다.

도 38은 본 발명의 제10 실시예에 따른 지도 매칭의 처리 단계를 나타낸 도면이다.

도 39는 본 발명의 제10 실시예에 따른 지도 매칭의 처리 단계에 이용되는 지도 데이터를 나타낸 도면이다.

도 40은 본 발명의 제9 실시예에 따른 계층 구조의 도로망 데이터의 생성 단계를 나타낸 도면이다.

도 41은 본 발명의 제9 실시예에 따른 계층 구조의 도로망 데이터의 생성 기구를 나타낸 도면이다.

도 42는 본 발명의 계층 구조를 정보 교환 방식에 적용시킬 경우의 상태를 나타낸 도면이다.

도 43은 형상 매칭에 의한 사상 정보를 송신 및 수신하는 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 44는 사상 정보의 구성의 일예를 나타낸 도면이다.

도 45는 링크의 정보 형상을 나타낸 도면이다.

도 46은 링크의 정보를 나타낸 도면이다.

도 47은 형상벡터 데이터를 나타낸 도면이다.

도 48은 송신하는 형상벡터를 나타낸 도면이다.

도 49는 계층에 의한 형상 매칭을 나타낸 개념도이다.

도 50은 계층에 의한 형상 매칭을 나타낸 처리 흐름을 나타낸 도면이다.

도 51은 계층 공통 노드를 이용하는 경우의 계층에 의한 형상 매칭을 나타낸 개념도이다.

도 52는 계층 공통 노드를 이용하는 경우의 송신하는 형상벡터를 나타낸 개념도이다.

도 53은 계층 식별자를 가진 링크를 이용하는 경우의 송신하는 형상벡터를 나타낸 도면이다.

도 54는 계층 식별자를 가진 링크를 이용하는 경우의 계층에 의한 형상 매칭을 나타낸 개념도이다.

도 55는 계층 식별자를 가진 링크를 이용하는 경우의 매칭 결과를 나타낸 도면이다.

도 56은 노드에 계층 정보를 갖는 경우의 계층에 의한 형상 매칭을 나타낸 처리 흐름을 나타낸 도면이다.

도 57은 교통 정보를 제공하는 센터의 종래 예를 나타낸 도면이다.

도 58은 노드 및 링크를 특정하는 종래 예를 나타낸 도면이다.

< 도면 부호의 간단한 설명 >

10: 수신측 장치

11: 데이터 수신부

12: 형상벡터 표현 사상 정보 데이터베이스

14: 지도 매칭부

15: 표시부/사상 정보 활용부

16: 디지털 지도 B 데이터베이스

17: 지도 데이터 정보 수신부

30: 송신측 장치

31: 데이터 송신부

32: 형상벡터 표현 사상 정보 데이터베이스

33: 특징 노드 추출/형상벡터 변형부

34: 형상벡터 데이터 표현 정보 생성부

35: 디지털 지도 A 데이터베이스

36: 사상 정보 데이터베이스

37: 지도 데이터 정보 송신부

38: 계층 구조 도로망 데이터

39: 병렬 주행 유사 형상 산출부

40: 병렬 주행 유사 형상 데이터베이스

113: 계층 구조 도로망 데이터

116: 디지털 지도 데이터 A

Ps: 개시 링크

Pe: 종료 링크

Pc: 공통 링크

81: 데이터 송신부

82: 형상벡터 표현 사상 정보 데이터

83: 특징 노드 추출/형상벡터 변형부

84: 형상벡터 표현 정보 생성부

85: 사상 정보 데이터

86: 지도 데이터베이스

87: 송신장치

88: 수신장치

241: 상위 계층

242: 하위 계층

261: 상위층

262: 중위층

263: 링크

264: 링크

265: 링크

본 발명에 따른 지도 매칭 방법은 지도 매칭의 대상 도로에 해당하는 빈도로 불균일을 가지는 도로망에 대하여, 상기 빈도에 따라 우선 순위를 설정하는 단계; 상기 대상 도로와 매칭을 취하는 도로망을 상기 우선 순위에 기초를 두어 제한하는 단계; 및 상기 대상 도로의 형상벡터와 매칭하는 후보 도로가 얻어지지 않는 경우, 상기 우선 순위에 따른 제한을 완화하고, 상기 대상 도로와 매칭을 취한 도로망의 범위를 넓히는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 지도 매칭 방법은 다른 가중치가 부가된 도로망의 집합으로부터 이루어진 하나의 지도의 도로망 데이터를 이용하여, 가중치가 비교적 큰 도로망, 대상 도로의 형상을 표시하는 형상벡터의 매칭을 수행하는 단계; 및 가중치가 비교적 큰 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로가 얻어지지 않는 경우에 상기 도로망에 가중치가 보다 작은 도로망을 부가한 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 취하는 것에 의해 상기 대상 도로를 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 지도 매칭 방법은 복수의 계층으로 계층화되고, 상위 계층의 도로망이 상기 상위 계층의 도로망 보다 하위 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 구성된 도로망 데이터를 이용하여 최상위의 계층의 도로망과 대상 도로의 형상을 표현하는 형상벡터의 매칭을 수행하는 단계; 및 상기 최상위 계층의 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로가 얻어지지 않는 경우에, 보다 하위 계층의 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 취하는 것에 의해 상기 대상 도로를 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 많은 경우, 우선 순위가 높은 도로, 또는 가중치가 큰 도로 또는 최상위 계층의 도로망을 이용한 지도 매칭으로 대상 도로를 특정하는 것이 가능하게 되어 지도 매칭을 고속으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수신장치는 디지털 지도; 상기 디지털 지도로부터 작성된 복수의 계층으로 계층화되고 상위 계층의 도로망이 그보다 하위 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 이루어진 지도 매칭용 도로망 데이터; 대상 도로의 형상을 표현하는 형상벡터를 포함하는 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 및 상기 도로망 데이터를 이용하여 상기 형상벡터의 매칭을 수행하고, 상기 대상 도로를 특정하는 지도 매칭부를 포함하고, 상기 지도 매칭부는 상기 도로망 데이터의 최하위 계층의 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 수행하고, 상기 최상위 계층의 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로를 얻지 못하는 경우에, 다른 계층의 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 수행하는 것에 의해 상기 대상 도로를 특정하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 수신 정보에 포함된 대상 도로를 지도 매칭에 의해 신속하게 특정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 사상 정보 제공 장치는 디지털 지도; 상기 디지털 지도로부터 작성된 복수의 계층으로 계층화되고 상위 계층의 도로망이 보다 하위 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 이루어진 지도 매칭용 도로망 데이터; 상기 디지털 지도 및 도로망 데이터를 분배하는 지도 데이터 정보 송신부; 상기 디지털 지도를 이용하여 사상 정보의 대상 도로의 형상을 나타내는 형상벡터를 생성하는 형상벡터 생성부; 상기 형상벡터 생성부에 의해 생성된 상기 형상벡터에 상기 도로망 데이터의 계층을 지정하는 정보의 부가 처리를 수행하는 형상벡터 변형부; 및 상기 형상벡터 변형부에 의해 처리된 상기 형상벡터를 포함한 사상 정보를 송신하는 사상 정보 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 수신측 장치에서는 사상 정보 제공 장치로부터 분배된 지도 매칭용 도로망 데이터의 지정된 계층의 도로망을 이용하여 지도 매칭을 수행하는 것에 의하여 사상 정보의 대상 도로를 신속하고 정확하게 특정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 사상 정보 제공 장치는 디지털 지도; 상기 디지털 지도의 데이터로부터 링크에 병렬 주행하는 해당 링크와 유사한 형상의 병렬 주행 유사 형상 링크를 산출하는 병렬 주행 유사 형상 산출부; 상기 디지털 지도의 데이터를 이용하여 사상 정보의 대상 도로의 형상을 나타내는 형상벡터를 생성하는 형상벡터 생성부; 상기 병렬 주행 유사 형상 산출부의 산출 결과를 이용하여 상기 대상도로의 링크에 상기 병렬 주행 유사 형상 링크가 존재하는 지의 여부를 식별하고, 상기 병렬 주행 유사 형상 링크가 존재하는 경우 상기 병렬 주행 유사 형상 링크 및 대상 도로의 형상이 구별 가능한 위치까지 상기 대상 도로를 연장함으로써 상기 형상벡터의 변형 처리를 수행하는 형상벡터 변형부; 및 상기 형상벡터 변형부에 의해 처리된 상기 형상벡터를 갖는 사상 정보를 송신하는 사상 정보 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 사상 정보를 수신한 수신측 장치에서는 상위 계층의 도로망을 이용한 지도 매칭에 의해 후보 도로를 특정하는 경우에, 낮은 계층의 도로망에 후보 도로와 유사한 병렬 주행 유사 형상 도로망이 존재하여도, 상기 형상들의 비교에 의해 후보 도로의 채용을 받아들일 지에 대하여 명확하게 식별할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 프로그램은 컴퓨터가 복수의 계층으로 계층화되고 상위 계층의 도로망이 하위 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 구성된 도로망 데이터를 이용하여 최상위 계층의 도로망과 대상 도로의 형상을 나타내는 형상벡터의 매칭을 취하고, 상기 최상위 계층의 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로를 얻지 못하는 경우, 다른 계층의 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 취함으로써 상기 대상 도로의 후보 도로를 얻는 단계; 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로를 얻는 경우, 상기 후보 도로를 얻은 도로망의 계층 보다 낮은 계층의 도로망에 상기 후보 도로와 병렬 주행하는 유사 형상의 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 지의 여부를 판정하는 단계; 상기 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우, 상기 형상벡터의 형상 및 상기 후보 도로의 형상을 상기 병렬 주행 유사 형상 도로의 형상과 비교하고, 상기 후보 도로의 채용을 받아들일 지의 여부를 판정하는 단계; 및 상기 후보 도로의 채용을 받아들이지 않는 것으로 판정된 경우, 상기 후보 도로를 얻은 도로망의 계층 보다 낮은 계층의 도로망을 이용하여 상기 형상벡터와의 매칭을 다시 수행하는 단계를 실행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 지도 매칭에 의해 대상 도로를 신속하고 정확하게 특정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형상 매칭용 지도 데이터베이스는 디지털 지도상의 도로위치를 전송하는 경우에, 복수의 계층으로 구성되고 각 계층에 노드 및 링크에 의해 도로망를 표현하는 형상벡터용 데이터베이스로서, 가장 중요한 도로를 표시하는 노드 및 링크를 갖는 최상위 계층; 및 도로를 표현하는 상기 노드 및 링크의 중요성에 의해 상기 최상위 계층으로부터 하위 계층으로 순차적으로 세분한 각 계층을 포함하고, 상기 도로망로부터 형상 매칭될 노드 및 링크를 상기 각 층을 이용하여 한정하는 지도 데이터베이스를 이용하는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 형상 매칭에 의해 처리된 노드 및 링크를 파악하고, 전체 처리 속도를 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형상 매칭 장치는 청구항 제 26 항에 기재된 형상 매칭용 데이터베이스 및 형상벡터를 이용하여 형상 매칭을 수행하는 형상 매칭 장치로서, 상기 최상위 계층으로부터 형상 매칭을 수행하고, 상기 최상위 계층에서 형상 매칭이 성공하고, 노드 및 링크가 특정되는 경우는 처리를 종료하고, 상기 형상벡터에 대응하는 노드 및 링크가 특정되지 않은 경우는, 하위 계층으로 이동하여형상 매칭을 수행하는 것에 의하여, 형상 매칭의 대상을 다음 계층으로 순차적으로 이동하여 형상 매칭을 수행하는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 미세한 도로를 나타내는 노드 및 링크에 대하여도 형상 매칭을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형상 매칭 장치에서는, 상기 복수의 계층 간에 공통 노드를 제공하고, 상기 공통 노드로부터 다음 계층으로 형상 매칭의 대상을 이동하고, 각 계층에서의 형상 매칭의 결과를 상기 공통 노드에서 연결하여 형상 매칭을 수행하는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 계층 간의 이동 및 데이터의 연락이 용이하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 형상 매칭 장치에서는 상위층에도 정의되어 있는 링크에 식별자를 부가하고, 상기 식별자를 이용하여 상기 상위층으로 이동하여 형상 매칭을 수행하는 도로 특정 방법에 의하여 노드 및 링크가 성글은 층에서 신속한 형상 매칭을 수행할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 형상 매칭 장치에서는 소정의 상기 계층에서 형상 매칭을 실패한 경우에, 그 장소를 나타내는 절대 위치를 이용하여 하위층으로 순차적으로 이동하고, 형상 매칭을 수행함으로써, 각 계층에서의 매칭을 용이하게 연결할 수 있다. 또한, 이러한 지도 데이터베이스를 저장하고, 소정 신호에 응답하여 상기 지도 데이터의 일부 또는 전체를 송출하는 서버를 이용하면, 많은 사람들이 지도 데이터베이스를 용이하게 사용할 수 있다.

또한, 형상 매칭용 데이터베이스에서는 상기 상위층이 높아지면 높아질수록, 형상벡터의 노드 수가 적어진다.

또한, 형상벡터 송출 서버에서는 제 26 또는 제 31 항에 기재된 형상벡터용 데이터베이스를 저장하고, 소정 신호에 의해 상기 형상벡터의 일부 또는 전체를 송출한다.

또한, 본 발명에 따른 형상 매칭 장치에서는 상위층에서 형상 매칭을 수행할 때, 형상벡터를 구성하는 노드 열을 링크 길이의 정보를 이용하여 노드를 솎아내고, 솎아낸 노드 열을 이용하여 형상 매칭을 수행하면, 처리의 고속화를 한층 더 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형상 매칭 장치에서는, 형상벡터에 도로 종별 또는 유료도로 코드 등의 부가 정보를 부가하고, 상기 부가 정보를 이용하여 최초로 형상 매칭을 수행하는 계층을 선택하면, 최상위 계층으로부터 모든 형상 매칭을 수행하는 것에 의한 무의미한 처리를 회피할 수 있다.

(제1 실시예)

본 발명의 제1 실시예에서는, 본 발명의 지도 매칭 방법의 기초 개념에 대하여 설명한다.

지도 매칭을 실시하는 수신측 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 디지털 지도 데이터를 유지하고 있다. 상기 지도 데이터에는 헤더로 규정된 구간내의 노드 및 링크의 정보가 기술되고, 노드 정보에는 노드 수, 각 노드의 노드 번호, 각 노드의노드 속성 정보, 각 노드의 위도 및 경도, 및 각 노드에 접속된 접속 노드 및 접속 링크에 관한 정보가 포함된다. 또한, 링크 정보에는 링크 수, 링크번호, 링크의 도로 종별 등을 표시하는 속성 정보, 링크의 형상을 규정하는 보간점의 수, 및 각 보간점의 위도 및 경도의 정보가 포함되어 있다.

또한, 노드 번호, 링크번호 및 보간점은 상기 지도의 제작자가 독자적으로 설정한 것이고, 다른 제작자에 의해 제작된 지도 데이터와의 사이에는 공통성이 없다.

수신측 장치는 상기 지도 데이터를 기초로 하여 지도 매칭용 계층 구조의 도로망 데이터를 작성한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 계층 구조의 지도 매칭용 도로망를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2에는, 3 층의 계층 구조의 예가 도시되어 있다. 또한, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 계층 구조의 지도 매칭용 도로망 데이터의 데이터 구조를 나타낸 도면이다. 도 2(c)는 계층 구조의 최하위층의 도로망 데이터이고, 이것에는 전체 도로망의 데이터가 포함된다. 상기 최하위층의 도로망 데이터의 예가 도 3(c)에 도시되어 있다. 이것은 도 1과 동일한 지도 데이터이다. 도 2(b)는 도로 폭이 5.5mm 이상의 도로 만을 포함한 중위층의 도로망 데이터이고, 상기 도로망 데이터가 도 3(b)에 도시되어 있다. 도 2(a)는 주요 지방 도로 이상의 간선 도로 만을 포함하는 상위층의 도로망 데이터이고, 상기 도로망 데이터가 도 3(a)에 도시되어 있다.

상위층, 중위층 및 하위층의 도로망 데이터의 데이터 포맷은 상호 동일하다.다만, 노드 수, 링크 수 및 보간점의 수가 상위층을 될수록 많이 솎아지게 된다. 노드 번호는 최하위층에서 부여된 번호가 상위층의 해당 노드 번호로서 그대로 사용된다. 링크번호는 전체 층에 걸쳐 중복되지 않도록 각 층의 링크에 유일한 번호를 부여하는 것이 바람직하다.

또한, 여기에서는 3층의 계층 구조에 대하여 도시되어 있지만, 계층의 수는 3개 이외이어도 무방하다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신측 장치(10) 및 수신측 장치(30)의 구성을 나타낸 블럭도이다. 상기 수신측 장치(10)는 상기 계층 구조의 도로망 데이터를 유지하고, 상기 송신측 장치(30)는 상기 수신측 장치(10)에 교통 정보와 같은 도로 형상의 벡터를 제공한다. 상기 송신측 장치(30)는 교통 정보의 사상 정보를 저장하는 데이터베이스(36), 디지털 지도 A의 데이터베이스(35), 상기 데이터베이스(36) 및 디지털 지도 A의 데이터베이스(35)의 데이터를 이용하여 사상 도로를 형상벡터 데이터로 표현한 사상 정보를 생성하는 형상벡터 데이터 표현 정보 생성부(34), 잘못된 매칭의 방지 또는 상대 거리를 보정하기 위해 특징적인 노드 위치에 교차 도로의 형상의 일부를 형상벡터 데이터에 부가하는 특징 노드 추출·형상벡터 변형부(33), 생성된 형상벡터 데이터 및 사상 정보 데이터를 저장하는 형상벡터 표현 사상 정보 데이터베이스(32), 및 상기 데이터를 송신하는 데이터 송신부(31)를 포함한다. 도 36 또는 도 37에 도시된 데이터는 데이터 송신부(31)로부터 송신된다.

한편, 상기 수신측 장치(10)는 데이터를 수신하는 데이터 수신부(11), 수신데이터를 저장하는 형상벡터 표현 사상 정보 데이터베이스(12), 계층 구조의 도로망 데이터(13)를 이용하여 지도 매칭에 의해 대상 도로를 특정하는 지도 매칭부(14), 디지털 지도 B의 데이터베이스(16), 및 사상 정보를 표시하고 활용하는 표시부/사상 정보 활용부(15)를 포함한다.

또한, 지도 매칭부(14)는 상기 수신측 장치(10)의 컴퓨터가, 컴퓨터 프로그램에 규정된 처리를 수행하도록 하는 것에 의해 실현 가능하다.

계층 구조의 도로 네크워크 데이터(13)는 데이터베이스(16)의 디지털 지도 B를 이용하여 사전에 생성된다(이러한 단계에 대하여는 후술한다). 또한, 상기 수신측 장치(10)의 데이터베이스(16)에 유지된 디지털 지도 B의 제작자는 상기 송신측 장치(30)의 데이터베이스(35)에 유지된 디지털 지도 A의 제작자와는 서로 다르다.

또한, 표시부/사상 정보 활용부(15)는 대상 도로의 교통 정보를 이용하여, 도로 지도상에 정체 개소를 표시하고, 정체를 고려한 경로 탐색 등을 수행한다.

도 5의 흐름도는 상기 계층 구조의 도로망 데이터(13)를 유지하는 수신측 장치(10)가 송신측 장치(30)로부터 대상 도로의 형상벡터 데이터를 수신한 경우의 지도 매칭의 처리 단계를 나타낸다.

수신측 장치(10)가 대상 도로의 형상벡터 데이터를 수신하면, 가능한 한도의 상위층의 도로망 데이터를 이용하고, 형상벡터 데이터에 포함된 노드를 WP로 하여 지도 매칭을 수행한다(단계 1). 그 구체적인 단계는 아래에 설명한다. 지도 매칭의 처리 자체는 매크로 지도 매칭 등, 종래에 알려진 방법을 이용한다.

상기 층이 높아질수록, 도로망은 성글어지므로, WP 주위의 후보점이 작아지고, 지도 매칭의 처리가 고속으로 행해질 수 있다.

한편, 교통 정보의 대상 노선은 통상적으로 고속 도로, 국도, 주요 지방도로이고(도시부에서는 중요한 일반 도도부현도(郡道府縣道; 행정구역에 포함되는 일반 목적 도로) 또는 시도의 일부의 교통 정보도 제공된다), 상위층의 도로망 데이터를 이용한 지도 매칭에서 대상 도로가 특정될 수 있는 확률은 매우 높다.

만일 상위층의 도로망 데이터에서 도로의 특정이 가능하지 않은 경우 (예를 들면, 후보점이 설정되지 않은 경우)에는, 하위의 도로망를 이용하여 지도 매칭을 새로이 수행한다.

또한, 상위층의 도로망 데이터를 이용한 지도 매칭에서 대상 도로가 특정될 수 있는 경우에도, 병렬 주행하는 도로가 존재하는 경우에는 잘못된 매칭의 가능성이 있다.

예를 들면, 도 4에 있어서, 굵은 실선 및 굵은 쇄선이 주요 지방도이고, 점선이 군도부현도이고, 상기한 선들 사이에 존재하는 도로가 5.5 mm 미만의 생활 도로라고 하면, 최상위층의 도로망 데이터에는 굵은 실선 및 굵은 쇄선 만이 포함되고, 점선은 중위층 및 최하위층의 도로망 데이터에 포함되고, 생활 도로는 최하위의 도로망 데이터에만 포함된다.

상기 최상위층의 도로망 데이터를 이용한 지도 매칭에서 굵은 쇄선이 특정되는 경우, 중위층 및 최하위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 수행하는 경우에도, 굵은 쇄선으로 대체된 도로는 특정되지 않는다.

하지만, 최상위층의 도로망 데이터를 이용한 지도 매칭에서 굵은 실선이 특정되는 경우에는, 중위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 수행하면 점선이 특정된다. 또한, 최하위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 수행한 경우에는, 굵은 실선 또는 점선과 병렬 주행하는 생활 도로가 특정될 가능성이 있다. 다시 말하면, 최상위층의 도로망 데이터를 이용한 지도 매칭에서 특정된 굵은 실선을 대상 도로로 결정하는 것은 잘못된 매칭의 가능성이 있다.

그래서, 특정된 도로의 주위에 잘못 매칭될 수 있는 도로가 하위의 도로망 데이터에 존재하는 지의 여부를 판정한다(단계 2). 이러한 판정의 구체적 단계에 대하여는 아래에 설명한다.

잘못 매칭될 수 있는 도로가 존재하지 않는 경우에는, 상위층의 도로망 데이터를 이용하여 특정한 도로를 대상 도로로 결정한다(단계 6).

또한, 특정한 도로의 주위에 잘못 매칭될 수 있는 도로가 존재하는 경우에는, 특정한 도로가 대상 도로가 맞는 지의 여부를 점검하기 위하여, 형상벡터 데이터에 대한 형상 비교를 수행한다(단계 4). 이러한 형상 비교의 구체적인 방법에 대하여는 후술한다.

상기 형상 비교의 결과에 기초하여, 상위층의 도로망 데이터에 특정된 도로가 대상 도로가 맞는 지의 여부를 판정하고(단계 5), 상기 특정된 도로가 대상 도로가 맞는 경우, 특정한 도로를 대상 도로로서 결정한다(단계 6). 또한 대상 도로가 아닌 것이 판정된 경우는, 하위의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 새로이 수행한다(단계 7).

상기한 바와 같이, 상위층의 도로망 데이터에 의해 지도 매칭을 실시한 후,하위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 다시 하는 것은, 상위층에서의 처리가 무의미하게 되고, 시작 단계로부터 하위층에서 처리하는 경우 보다도 처리 효율이 감소하게 된다. 그러나, 상위층에서 매칭이 성공하고, 잘못된 매칭의 가능성이 있는 병렬 주행 도로가 존재하지 않는 경우에는, 처리가 순간적으로 종료된다. 이 때문에, 수십 ~ 수백의 지도 매칭 처리의 전체 성능에 대해서는, 도 5의 단계에 따라 상위층의 도로망 데이터의 지도 매칭에서부터 시작하는 방법이 더욱 바람직하게 된다.

도 7은 도 5의 단계 1의 처리 단계, 즉, 가능한 한도의 상위층에서 지도 매칭을 수행하기 위한 처리 단계의 일예를 도시하고 있다.

지도 매칭에 사용하는 도로망 데이터의 계층을 최상위(층번호 = 1)로 설정하고 (단계 10), 대상 도로의 형상벡터 데이터의 노드를 WP로 하여 지도 매칭을 실시한다 (단계 11).

선택된 형상 패턴의 후보점 및 WP와의 거리 오차 또는 방위 오차를 기초로 하여 평가치를 산출한다 (단계 12). 평가치는 예를 들면, 다음 식에 의해 산출된다.

평가치 Φ={Σ(α·Lj + β│θj - θj'│)}/S

여기에서, Lj는 WP(j)와 후보점 (j) 사이의 거리, θj는 WP(j)의 절대 각도, θj'는 후보점 (j)의 절대 각도, S는 형상벡터의 거리, α및 β는 계수이다.

후보점의 설정을 성공하고, 후보점의 평가치가 규정치 이내인 지의 여부를판정한다 (단계 13). 후보점의 평가치가 규정치 이내인 경우에는, 선택된 형상 패턴에 의해 대상 도로를 특정한다 (단계 14).

또한, 단계 13에 있어서, 후보점의 설정이 성공하지 않거나 후보점의 평가치가 규정치를 초과하는 경우에는, 사용된 도로망의 계층이 최하위층인 지의 여부를 식별하고 (단계 16), 최하위층인 경우에는 지도 매칭을 실패한 것으로 하여 처리 동작을 종료한다 (단계 17).

또한, 단계 16에 있어서, 사용된 도로망의 계층이 최하위층이 아닌 경우에는, 층 번호를 1 감소시키고 도로 네크워크 데이터를 이용하여 (단계 15), 단계 11로부터 단계를 반복 수행한다.

이와 같은 단계를 수행함에 의해, 가능한 한도의 상위층에서 지도 매칭을 수행할 수 있다.

이하, 도 5의 단계 2의 판정 처리에 대하여 설명한다.

상위층에서 특정된 대상 도로의 주위에 잘못 매칭될 수 있는 도로가 하위의 도로망 데이터에 존재하는 지의 여부를 판정할 수 있도록 하기 위하여, 상위 계층의 도로망 데이터에 링크 정보로서 병렬 주행하는 도로의 유무를 나타내는 속성 정보 (병렬 주행 유사 형상 속성)를 미리 추가한다. 여기에서 말하는 병렬 주행하는 도로는 각도 차이가 소정 각도 이내인 유사 형상 도로이다. 일반적으로, 상위층의 해당 도로 상에 설정된 복수의 WP, 상기 WP에 대응하는 인접 도로 상의 근접점과의 거리, 방위차, 및 근접점 간의 접속성, 노선 거리 중의 적어도 하나 이상을 이용하여 병렬 주행 유사 형상 속성 정보를 생성할 수 있다. 상세 설명은 다음과 같다.

상위층의 링크에 각각 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 지의 여부를 평가하기 위하여, ① 도 8에 도시된 바와 같이, 상위층의 링크에 따라, WP(Pj)를 적당하게 (보간점 간의 중심점 또는 고정 길이 단위로) 설정한다.

② 각 WP(Pj)로부터 하위층에 포함된 n 개의 주변 도로 상에 수직선을 내리고, 각 주변 도로 상에 후보 위치 Pnj'를 설정하고, 각 주변 도로에 대한 평가치를 다음의 식에 의해 산출한다.

평가치 Φ={Σ(α·Lnj + β│θj - θnj'│)}/S

여기에서, Lnj는 WP(Pj)와 후보 위치 (Pnj') 사이의 거리, θj는 WP(Pj)의 절대 각도, θj'는 후보 위치(Pnj')의 절대 각도, S는 링크 길이, α및 β는 계수이다.

상위층의 링크에 대하여 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 지를 평가하기 위하여, 주변 도로에 대한 상기 평가치가 일정치 이하인 것을 필요 조건으로 한다.

③ 상위층의 링크에 대하여 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우를 평가하기 위하여, 주변 도로 상의 후보 위치(Pnj-1') 및 후보 위치(Pnj')가 전체 j에 관하여 접속하는 것을 필요 조건으로 하고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상위층의 링크에 대응하는 주변 도로의 일부가 절단되어 있는 경우는 잘못된 매칭은 발생하지 않으므로, 이러한 주변 도로는 병렬 주행 유사 형상 도로의 대상으로부터 파생된다.

④ 상위층의 링크에 대하여 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 지를 평가하기 위하여, 주변 도로 상의 전체 j에 관하여, 후보 위치(Pnj-1') 및 후보 위치 (Pnj') 사이의 최단 경로의 편각 절대값 누적치가 일정치 이하이고, 2점 간의 노선 거리가 WP(Pj-1) ~ WP(Pj)와 대체로 동일하고, 또한 거리 Lnj의 편차가 일정값 이하일 것을 필요 조건으로 한다.

상기 ②, ③, 및 ④의 조건을 앤드(AND) 연산하여, 전체 조건이 만족되는 경우, 상위층의 링크에 대하여 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 것으로 한다.

도로망 데이터에는 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 각 링크의 속성 정보로서, 링크의 병렬 주행 유사 형상 속성을 부가하고, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 병렬 주행 유사 형상 도로의 존재 유무(존재/일부 구간 존재/없음)를 기술한다.

또한, 병렬 주행 유사 형상 속성에는 상기 병렬 주행 유사 형상 도로가 인접하는 상류/하류의 링크의 병렬 주행 유사 형상 도로와 교차점에서 접속하는 지의 여부 정보 "상하류측 교차점에서의 접속(있음/없음)"를 부가한다. 이러한 정보를 통하여 상위층의 링크의 각각에 대하여 존재하는 병렬 주행 유사 형상 도로가 상호 접속하는 지의 여부를 알 수 있고, 병렬 주행 유사 형상 도로들이 상호 접속되어 있지 않으면, 잘못된 매칭 발생의 염려는 없다고 판단할 수 있다. 예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이, 자신의 링크(qj)의 하류측에 인접한 링크(qj+1)에 대응하는 유사 형상 링크(qj+1')와 자신의 링크(qj)의 유사 형상 링크(qj')가 교차점에서 접속하지 않는 경우에는, 상위층 도로와 하위층의 병렬 주행 유사 형상 도로를 잘못 매칭할 염려는 없다.

도로망 데이터에, 상기 링크의 병렬 주행 유사 형상 속성을 미리 추가하는 것에 의해, 도 5의 단계 2의 처리는 다음과 같이 수행할 수 있다.

즉, 단계 1에서 대상 도로를 특정하기 위하여 이용된 도로망 데이터로부터 특정된 도로 구간을 구성하는 각 링크의 병렬 주행 유사 형상 속성을 참조한다.

그리고, 상기 도로 구간의 일부 이상의 구간에서 병렬 주행 유사 형상이 존재하고, 교차점부의 접속도 존재하는 경우에는 「하위층에서 근접하게 유사 형상 도로가 존재할 가능성이 있다」고 판정하고, 그것 이외의 경우에는 「가능성이 없다」고 판정한다.

또한, 상기 판정을, 잘못된 매칭의 발생 비율 또는 상기 ②에서 구해진 평가치 Φ를 고려하여 수행하여도 무방하다.

또한, 병렬 주행 유사 형상 도로의 존재를 평가하기 위한 평가치 Φ는 다른 식에 의해 구할 수도 있다.

또한, 상기 병렬 주행 유사 형상 도로의 존재를 평가할 때, 패턴 매칭의 알고리즘을 응용할 수 있다.

이어서, 도 5의 단계 4에서의 형상 비교의 일례에 대하여 설명한다.

상기 형상 비교를 용이하게 하기 위하여, 도로망 데이터에 부가된 링크의 병렬 주행 유사 형상 속성에 해당 링크의 형상 및 병렬 주행 유사 형상 도로의 형상을 표현하는 대표적인 값 "형상 대표치"를 포함한다.

상기 형상 대표치로서는 다음과 같은 값을 이용한다.

·「편각 누적치」: 도 8에 도시된 바와 같이, 상위층의 링크 상에 등거리로배치된 WP(Pj)(j = 1 ~ N)에 대응하는 병렬 주행 유사 형상 도로 상의 위치를 Pj' (j = 1 ~ N)로 하는 경우, 링크의 편각 누적치는 WP(Pj)(j = 1 ~ N)에서의 편각을 가산하여 구하고, 병렬 주행 유사 형상 도로의 편각 누적치는 위치 Pj'(j = 1 ~ N)에서의 편각을 가산하여 구한다.

·「편각 절대치 누적치」: 링크의 편각 절대치 누적치는 WP(Pj)(j = 1 ~ N)에서의 편각절대치를 가산하여 구하고, 병렬 주행 유사 형상 도로의 편각 절대치 누적치는 위치 Pj' (j = 1 ~ N)에서의 편각 절대치를 가산하여 구한다.

·「상위층의 해당 도로(병렬 이동 도로)와의 편차」: WP(Pj)와 위치 Pj'와의 거리 Lj(j = 1 ~ N)의 표준 편차에 의해 표현한다.

이와는 달리, 주파수 스펙트럼 등을 이용하여도 가능하다.

도 12에는 병렬 유사 형상 속성에 링크의 편각 누적치, 링크의 편각 절대치의 누적치, 병렬 주행 유사 형상의 총수의 정보를 부가하고, 각 병렬 주행 유사 형상 도로에 대하여, 유사 형상 평가치 (②의 평가치 Φ), 계층, 도로 속성, 상기 병렬 주행 유사 형상이 링크의 일부 또는 전체에 존재하고 있는 지를 나타내는 전체/일부 식별, 편각 누적치, 편각 절대치의 누적치, 링크와의 편차(표준편차), 상류측 교차점에서의 접속의 유무, 접속부의 편각 절대치의 누적치 (최소치)를 부가한 도로망 데이터를 나타내고 있다.

도 13에는 상기 도로망 데이터를 이용하여 도 5의 단계 4 및 7의 처리를 수행하는 경우의 상세 단계가 도시되어 있다.

단계 1에서 대상 도로를 특정하기 위해 사용된 도로 네크워크 데이터로부터,특정된 도로 구간을 구성하는 각 링크의 병렬 주행 유사 형상 속성을 참조하고, 병렬 주행 유사 형상 도로가 특정한 도로 구간의 일부 또는 전구간에서 존재하는 경우에는, 형상벡터의 형상 대표치를 산출한다 (단계 41).

이어서, 도로망 데이터로부터, 지도 매칭으로 특정된 도로 구간의 형상 대표치 및 링크 도로 속성 정보에 포함된 도로 종별을 독출하고, 또한, 도로망 데이터로부터 병렬 주행 유사 형상 도로의 형상 대표치와 도로 종별을 독출하고, 이것들과 형상벡터의 형상 대표치 및 도로 종별을 비교한다 (단계 42).

상기 비교 동작에서, 형상벡터의 도로 종별이 지도 매칭으로 특정된 도로 구간의 도로 종별과 일치하고, 병렬 주행 유사 형상 도로의 도로 종별과 다른 경우는 잘못된 매칭의 가능성은 없다고 평가한다 (단계 5). 또한, 도로 종별만으로 평가할 수 없으면, 형상 대표치를 비교하고, 지도 매칭으로 특정된 도로 구간이 병렬 주행 유사 형상 도로에 비해 형상벡터와의 형상 차이가 적은 경우에는, 잘못 매칭될 가능성은 없다고 평가한다 (단계 5).

또한, 형상벡터의 도로 종별이 지도 매칭으로 특정된 도로 구간의 도로 종별과 일치하지 않는 경우, 또는 도로 종별은 형상벡터의 도로 종별과 일치하지만 병렬 주행 유사 형상 도로 쪽이 형상벡터와의 형상 차이가 적은 경우에는, 잘못 매칭될 가능성이 있다고 판단하고, 상기 도로 종별 및 형상 대표치로부터, 해당 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 최상위층을 판정하고, 그것을 선택한다. 상기 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 층이 불명확한 경우는 최하위층을 선택한다 (단계 71).

선택된 층의 도로망 데이터를 이용하여, 형상벡터의 지도 매칭을 다시 수행하고 (단계 72), 대상 도로를 특정한다 (단계 73).

상기한 바와 같이, 상기 방법에서는, 「만약 잘못된 매칭이 발생하면, 어느 계층의 도로인 지」를 직접 특정할 수 있으므로, 처리 시간이 소요되는 최하위층을 반드시 사용하지 않아도, 직접적으로 특정된 계층의 도로망 데이터를 이용하여 2번의 매칭을 수행할 수 있고, 재 계산을 효율적으로 수행할 수 있다.

예를 들면, 도 14의 예에서, 형상벡터를 ①, 지도 매칭으로 특정된 상위층의 노선 구간을 ②, 하위층에 존재하는 병렬 주행 유사 형상 도로를 ③으로 하는 경우, ①, ②, 및 ③의 편각 누적치 및 편각 절대치의 누적치, 그리고 ① 및 ②의 형상의 편차 및 ①과 ③의 형상의 편차를 계산하면, 다음과 같이 된다.

·편각 누적치 ① ≒ ② ≒ ③ ≒ 0°

·편각 절대치의 누적치 180°= ① ≒ ③ ≠② ≒ 0°

·① 및 ②의 형상의 편차 ≒ ① 및 ③의 형상의 편차

상기 값들을 비교함으로써, 제3 층에 잘못 매칭될 수 있는 도로가 있다는 것을 알 수 있다.

또한, 단계 41에 있어서, 형상벡터의 형상 대표치의 산출은 송신측 장치에서, 형상벡터의 압축 시에 등거리 리샘플링하고, 편각을 가변 길이 부호화하는 경우에, 수신측 장치에서, 수신 데이터로부터 편각 누적치 및 편각 절대치의 누적치를 산출하는 것은 간단하게 이루어진다.

또한, 일부 구간에서 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우는, 도 15에도시된 바와 같은 형상을 취하는 것으로 되지만, 이 경우에 병렬 주행 유사 형상 도로는 반드시 어느 교차점에서 해당 도로에 합류하는 것이 당연하다. 다시 말하면, 병렬 주행 유사 형상 도로는 어느 장소에서 굽어진다는 것이 당연하다. 따라서, 단계 42에 있어서, 형상을 상세하게 조사하고, 형상벡터의 형상이 병렬 주행 유사 형상 도로와 같은 곡선을 가지지 않고, 간선 도로 형상에 가깝다고 판정하면, 대부분의 경우에 하위층의 도로망 데이터에 의한 재 매칭은 불필요하게 된다.

한편, 전구간에서 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우는, 대부분의 경우에 단지 형상만으로부터 형상벡터가 간선도로라고 확정하는 것은 어렵고, 하위층의 도로망 데이터에 의한 재 지도 매칭이 필요하게 된다.

이 때문에, 송신측 장치가 교통 정보의 대상 도로를 특정할 때, 여러가지 아이디어가 생기게 된다. 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우에, 상기 병렬 주행 유사 형상 도로가 「일부 구간에서 병렬 주행이 존재하게」 되는 대상 도로 구간을 선택하면, 대부분의 경우에 수신측 장치에서는 단계 42의 처리를 기초로 하여 잘못된 매칭의 가능성을 부정할 수 있고, 하위층에서의 재 지도 매칭이 불필요하게 된다.

또한, 그 외에, 상류로 향한 도로와 하류로 향한 도로가 병설되어 있는 것이 판별 가능한 경우는 일측 도로에 대해서만 지도 매칭을 수행하고, 타측 도로에 대한 지도 매칭을 생략하여 처리 동작을 효율적으로 수행한다.

상기한 바와 같이, 상기 지도 매칭 방법에서는, 대상 도로를 고속이면서 정확하게 특정할 수 있다. 특히, 교통 정보의 대상 도로와 같이, 도로망 내에서 대상으로 하는 도로에 불균일 상태가 보이는 경우에 큰 효과를 얻는다.

또한, 프로브 수집 시스템 (주행 차량)으로부터 송신된 주행궤적에 대하여도, 「간선 도로는 교통량이 많다. 교통량이 많으면 업-링크 빈도도 높다」고 하는 관계에 의하여 도로망 내에서 대상으로 하는 도로에 불균일 상태가 있고, 그 때문에, 상기 지도 매칭 방법을 적용함으로써, 매우 큰 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 10(a) 또는 도 12에 도시된 바와 같이, 벡터 정보 중에 포함된 계층 번호 정보에 사용자에 의해 선택된 빈도 및 통계적 정보(예를 들면, 계절, 연월일, 시간, 및 날씨에 따라 정체 또는 동결이 발생하는 빈도)를 부가하고, 상기 정보를 이용하여 특정 대상으로 될 확률의 변경을 예상하고, 지도 매칭 처리 시간을 더욱 더 단축하는 것도 무방하다.

이 경우에, 예상되는 도로망가 선택되지 않은 경우는 도 10(a)에 도시된 헤더 정보 중의 계층 정보에 따라 지도 매칭을 수행한다.

계층화 도로망의 각 계층의 도로는 다음과 같은 도로 속성에 기초하여 결정하여도 무방하다.

·도로 종별: 고속도로/국도/주요 지방도/군도부현도/시도/상세도로

·도로 번호: 각 도로 종별 내에 부가된 번호, 국도 246 →246, 현도 407 →407

·도로 통행료의 유무: 유료 도로인지의 여부 식별

·도로 형태: 본선/측도/연락도로(IC부 등)/회전 교차로 등, 도로의 기능을 나타낸다.

·교통 정보 제공 대상 노선: 사전 제공 대상으로 판명된 노선, VICS 링크 대상 도로

(제 2 실시예)

본 발명의 제 2 실시예에서는, 도 5의 단계 1의 처리, 즉, 가능한 범위의 상위층에서 지도 매칭을 수행하기 위한 처리의 개선에 관하여 설명한다.

계층구조의 도로망 데이터는, 어디까지나 수신측 장치가 유지하는 지도 데이터의 상태에 따라 분류하고 작성하므로, 통상적으로 통상 송신측 장치가 상기 계층구조의 상위층에 어느 도로 구간이 포함되고, 하위층에 어느 도로구간이 포함되는가는 판명할 수는 없다. 그래서, 송신측 장치로부터 전송되는 1개의 형상벡터의 중에는, 상위층의 도로구간과 하위층의 도로구간이 혼재하고 있는 가능성이 있다.

이 경우, 수신측 장치는 예를 들면, 상위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 개시하고, 도로 중간까지 순조롭게 후보점을 히트시켜도, 하위층의 도로구간의 형상벡터가 나타나는 시점에 후보점이 얻어지지 않게 되어, 하위층의 도로망 데이터를 이용하여 최초로부터 지도 매칭을 다시 시작하게 된다. 특히 이 문제는, 송신측 장치(30)의 특징노드 추출·형상벡터 변형부(33; 도 6)가 잘못된 매칭을 방지하기 위해서 또는 상대거리를 보정하기 위해, 「수염」이라고 칭하는, 교차도로의 형상의 일부를 형상벡터 데이터에 부가하는 경우에 현저하게 된다.

이 모양을 도 16에 나타내고 있다. 송신측 장치는 Pa→Pb 의 형상벡터 데이터를 송신하는 경우에, Ps→Pa 와 Pb→Pe를 수염으로 부가하고, Ps→Pa→Pb→Pe의형상벡터 데이터를 수신측에 송신한다.

그러나, 수신측 장치의 상위층의 도로망 데이터에는, Ps→Pa→Pb의 구간은 포함되어 있지만, Pb→Pe의 구간은 포함되어 있지 않다. 이 때문에, 상위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 개시하면, Ps→Pb 까지는 후보점을 히트하지만 Pb→Pe 의 사이에서는 후보점이 얻어지지 않고, 하위층에서 다시 시작해야할 필요가 생긴다.

이러한 비효율을 개선하기 위해, 여기에서는 상위층에서 후보점이 더 이상 히트될 수 없게 된 경우에, 하위층으로 이동하도록 한다.

이것을 실현하기 위해, 각 계층의 도로망 데이터로 다음과 같은 데이터를 설정한다.

·도 17에 나타낸 바와 같이, 최하위층을 제외한 각 계층의 도로망 데이터에, 1개 아래의 계층으로 이동하기 위한 층간 연락 노드를 설정하고, 이 층간 연락 노드에 의해 링크를 분할한다. 층간 연락 노드는 교차점이 아니기 때문에, 접속링크는 1개 만 있다. 도 17에서는 1개 하위 계층에 교차점이 있는 위치에 층간 연락 노드를 설정하고 있지만, 반드시 교차점 상에 있을 필요는 없고, 임의의 장소에 설정하여도 무방하다.

단, 링크를 구획하는 것은, 성능 열화의 원인이 되기 때문에, 층간 연락 노드의 사이가 소정 거리 이상 떨어지도록 설정한다.

·최하위층을 포함하는 각 층의 도로망 데이터에서는 각 링크의 속성정보로서, 존재하는 최상위층 번호(예: 행정구역에 속한 일반 목적 도로에서는 2층 이하로 존재하기 때문에 "2")를 설정한다.

수신측 장치는, 상위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 개시하고, 순조롭게 후보점이 히트되고 있는 동안에는, 상위층의 도로망를 계속 사용한다. 후보점의 탐색에 실패한 경우는 이미 통과한 가장 가까운 층간 연락 노드의 위치까지 복귀하고, 그로부터 하위층의 도로망 데이터로 이동하고, 그 위치로부터의 지도 매칭을 하위층의 도로망 데이터를 이용하여 계속한다.

이러한 것에서, 상위층의 도로망 데이터를 이용하여 수행한 처리가 무효화되지 않고, 지도 매칭을 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 도 18(a)에 나타낸 바와 같이, 통상 교차점의 경우는, 「층간 연락 노드」는 반드시 특정 조건을 가질 필요는 없다. 굵은 실선만을 포함하는 상위층의 지도 매칭에서, WP(A)에서는 후보점 탐색에 성공하고, WP(B)에서는 후보점 탐색에 실패하면, 최종적으로 후보점 탐색에 성공한 WP(A)로 복귀하여 하위층으로 이동하면, 하위층에서의 지도 매칭을 계속할 수 있다.

그러나, 도 18(b)에 나타낸 바와 같은 경우에는, 굵은 실선만을 포함하는 상위층의 지도 매칭에서, WP(A)에서 후보점 탐색에 성공하고, WP(B)에서 후보점 탐색에 실패한 경우에, WP(A)로 복귀하여 하위층으로 이동하여도, 하위층에서 매칭한 도로와는 접속 불가능하다. 이러한 경우에서는 「하위층의 도로망에 접속하기 위한 지점은 어디인가」를 명확하게 할 필요가 있고, 이것이 층간 연락 노드 C 의 역할이 된다.

또한, 이 경우, 층간 연락 노드 C 보다도 오른쪽까지 복귀하여 하위층으로이동하면, 하위층의 도로망에의 접속은 가능하게 된다. 이 때문에, 층간 연락 노드 C 를 설정하는 대신에, 각 링크(보간점 간 링크 등)에, 층간 연락 노드 C 보다도 오른쪽까지 복귀하는 거리를 「하위층으로 이동하는 복귀 거리」로서 정의하여도 무방하다.

(제 3 실시예)

본 발명의 제 3 실시예에서는, 도 5의 단계 1의 처리에 있어서, 상위층에서의 지도 매칭을 효율화하는 방법에 대해서 설명한다.

상위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 수행하는 경우는, 평균적인 링크 길이가 길기 때문에, 형상벡터의 구성 노드열로부터 소정 간격을 두고 선택한 노드를 WP로 설정하는 것이 가능하다.

그래서 제 1의 방법에서는, 상위층의 도로망 데이터를 이용하는 경우에, 형상벡터의 구성 노드열로부터, 예를 들면, N 개 간격으로 선택한 노드를 WP로 이용하여 지도 매칭을 수행한다. 이에 의해, 형상벡터로부터 노드를 솎아내어(스킵하여) WP로 이용함으로써 WP의 수가 감소되고, 지도 매칭의 처리 시간을 단축할 수 있다. 노드를 솎아내는 비율은 평균 링크 길이나 형상벡터의 편각을 고려하여 설정한다. 또한 N 노드 단위로 1 노드를 WP로 추출하도록 하여도 무방하고 고정 거리 단위로 1 노드를 WP로 추출하도록 하여도 무방하다.

즉, 계층의 특성을 포함하는 노드를 솎아낸다. 그 구체적 방법으로는, N개 노드에서 1회, 또는 고정 거리에서 1회, 기계적으로 솎아낸다. 또는 더욱 고도화하여, 「스킵 거리」를 계층형 데이터 중에 설정한다.

또한, 제 2의 방법으로는, 형상벡터로부터 솎아내면서 선택하는 WP 간의 거리 간격을 상위층의 링크에 대응시켜 권장 스킵 거리로서 미리 설정하고, 상위층의 도로망 데이터의 링크정보로서 규정한다.

이 권장 스킵거리는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 각 보간점 또는 링크의 중점으로부터 지도 매칭하는 방향(하류측으로부터 지도 매칭을 수행하는 경우는 상류 하방)을 보고, 다음의 노드가 교차점 노드인 경우에는, 각 보간점 또는 링크의 중점으로부터 그 교차점 노드까지의 예상거리를 기초로하여 설정하고, 또는 각 보간점 또는 링크의 중점으로부터 지도 매칭하는 방향을 보고, 다음의 노드가 층간 연락 노드인 경우는, 각 보간점 또는 링크의 중점으로부터 그 다음의 링크의 중점까지의 예상거리를 기초로 설정한다.

상위층의 도로망 데이터를 이용하여 지도 매칭을 수행하는 경우는, 형상벡터의 구성 노드열로부터, 링크정보에 규정된 권장 스킵 거리에 따라서 노드를 솎아내고, WP로 이용하는 노드를 선택한다.

이 때문에, 후보점 탐색의 회수가 감소하고, 패턴 수도 감소하여, 지도 매칭의 처리 시간을 단축하는 것이 가능하다.

또한, 형상벡터 압축시에 등거리 리샘플하고 편각을 가변 길이 부호화하는 방법을 이용하면, 형상벡터의 노드 사이는 등거리가 되기 때문에 형상벡터에 따르는 노드를 지정거리마다 스킵하는 것은 간단하게 실행할 수 있다.

또한, 제 3의 방법에서는 해당층의 링크의 「형상의 특징이 발생하는 개소(= 체크하는 것이 바람직한 개소)」의 전후에 WP가 설정 가능하도록 권장 스킵 거리를지정한다.

이 방법에서는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 상위층의 도로망 데이터에 표현되는 링크 형상이 특징적인 크랭크 형상을 가지고 있는 경우, 이 크랭크 형상의 위치에 WP가 설정되도록 도로망 데이터의 링크정보에 권장 스킵 거리를 지정한다.

링크 형상에 있어서 특징적인 개소는, 링크의 단위 구간마다의 편각 누적치 및 편각 절대치 누적치의 크기로부터 판정할 수 있다.

이에 의해 WP를 링크 형상의 특징이 발생하는 개소에 설정하는 것에 의해, WP를 솎아내도, 링크의 특징을 파악할 수 있고, 지도 매칭에 의한 링크의 특정이 정확해진다.

또한, 이러한 링크의 형상으로 특징이 없어도, 병렬 주행 유사 형상도로가 특징을 갖고 있는 개소(= 체크하는 것이 바람직한 개소)를, 권장 스킵거리로 지정하도록 하여도 무방하다. 이 경우, 형상벡터의 지도 매칭으로 해당 링크가 후보점으로 선정되면, 하위층의 병렬 주행 유사 형상도로는 대상도로에 없는 것으로 판정될 수 있다.

(제 4 실시예)

본 발명의 제 4 실시예에서는, 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예의 실시예들을 조합시켜 도 5의 단계 1에 대한 상위층에서의 지도 매칭을 효율화하는 방법에 대해 설명한다.

도 21은 이 실시예에 대한 도로망 데이터(계층구조의 일부)를 나타내고 있지만, 여기에는, 링크 정보로서 제 2 실시예에서 설명한 「본 도로의 최상위층 번호」 및 「하위층으로 이동할 때의 복귀 거리」 및 제 3 실시예에서 설명한 「권장 스킵 거리」의 데이터가 포함되어 있다.

또한, 도 22의 흐름도는 이 실시예에서의 지도 매칭 방법을 나타내고, 또한,도 23은 이 방법을 개략적으로 나타내고 있다, 여기에서는, 도로망 데이터의 계층구조가 2개의 층이고, 또한, 형상벡터가 하류로부터 상류로 향하도록 Ps→Pa→Pb→Pc→Pd→Pe의 순으로 지도 매칭하는 경우를 나타내고 있다.

이 방법에서는, 우선, 최하위층에서 종단 WP(Ps) 주변의 후보점의 탐색으로부터 시작하여(단계 51), 최하위층에서의 지도 매칭을 단구간에서 수행하고, 복수의 후보점을 취득하고(단계 52), 그 층번호를 특정한다(단계 53). 이에 의한 최하위층으로부터의 시작은 치명적인 시작점으로부터의 잘못된 지도 매칭을 피하기 위해서이다.

다음의 WP를 결정하고, 후보점을 탐색한다(단계 54). 다음의 WP로는 지도 매칭 개시 단계에서는 인접점을 선정한다. 후보점 탐색이 반복되고, 동일의 층번호에서의 후보점 탐색이 연속되면, 권장 스킵 거리를 참조하여 다음의 WP를 결정한다.

다음의 WP에서의 후보점 탐색에 성공했는지의 여부를 식별한다(단계 55). 후보점 탐색의 성공이 연속되고, 또한 상위층에도 해당 도로가 정의되는 경우에는, 상위층으로 이동하고(단계 56), WP가 모두 종료되지 않으면(단계 59에서 No의 경우), 단계 54로부터의 상기 처리를 반복한다. 또한 WP가 모두 종료하면(단계 59의 Yes의 경우), 처리를 종료한다.

또한, 후보점 탐색에 실패한 경우는(단계 55의 No의 경우), 후보점 탐색의실패가 연속되고 있는지를 식별하고(단계 57), 실패가 연속되고 있지 않은 경우는 층간 연락 노드의 위치, 또는 하위층 이동시의 복귀 거리까지 탐색하는 WP를 복귀하고, 하위층으로 이동한다(단계 58). 그리고 WP가 모두 종료하지 않으면(단계 59의 No의 경우), 단계 54로부터의 상기 처리를 반복한다.

또한, 후보점 탐색의 실패가 연속되고 있는 경우는(단계 57에서 Yes의 경우), 시작점의 계층이 잘못되어 있다고 판정하고, 특정한 계층을 취득하여 정정한다.

도 23의 예에서는, Ps의 지도 매칭을 하위층으로부터 시작하고, Pa, Pb와 후보점 탐색이 연속하여 성공했기 때문에, 상위층으로 이동하고, Pc→Pd→Pe의 지도 매칭을 상위층에서 수행하고 있다. 그러나 Pe의 후보점 탐색에 실패했기 때문에, 층간 연락 노드Pc의 위치까지 복귀하여 하위층으로 이동하고, Pd→Pe의 지도 매칭은 하위층에서 수행하고 있다.

이렇게, 계층구조의 복수층의 도로망 데이터 사이를 왕래하는 것에의해, 상위층에 의한 효율적인 지도 매칭을 보다 많이 발생시키는 것이 가능하게 되고, 지도 매칭의 처리 시간을 단축하는 것이 가능하다.

(제 5 실시예)

본 발명의 제 5 실시예에서는, 지도 매칭의 후보점 탐색의 범위를 형상벡터의 오차 상황에 대응하여 결정하는 방법에 대해 설명한다.

지도 매칭에서는, WP를 부여하는 형상벡터의 오차가 적어지게 되면 후보점 탐색의 범위를 좁히는 것이 가능하고, 또한 형상벡터의 오차가 커지면 후보점 탐색의 범위를 넓히는 것이 필요하게 된다. 이렇게, 후보점 탐색의 범위는, 고정적으로설정하는 것보다 WP의 오차에 대응하여 가변되는 것이 탐색 범위를 적정화할 수 있고, 또한 지도 매칭에 있어서의 처리를 효율화하는 것이 가능하다.

형상벡터 데이터의 오차의 요소로는, 송신측 장치가 형상벡터 데이터를 생성하기 위해 사용한 기초 지도 데이터의 정밀도, 잘못된 매칭을 방지하기 위해 강제로 지도 데이터에 변형을 가한 변형량(일본 공개특허 제2001-132610호에 기재), 부호화된 형상벡터 데이터의 불가역 압축시의 형상변형 허용오차(일본 공개특허 제2001-132611호에 기재)등이 있다.

송신측 장치는, 도 24에 나타낸 바와 같이, 이들의 정보를 「형상벡터의 기초 지도 정밀도 정보」, 「잘못된 매칭 방지 변형시의 최대 변형량」 및 「불가역 압축시의 최대 허용오차」로서 형상벡터 데이터에 포함되어 수신측 장치에 송신한다.

수신측 장치는, 이들의 정보로부터 형상벡터의 오차 상황에 따른 후보점 탐색의 범위를 설정하는 것이 가능하다.

도 25의 흐름도는, 이 형상벡터의 오차 상황에 따른 후보점 탐색 범위의 설정 단계를 나타내고 있다.

형상벡터 데이터열로부터 기초 지도의 정밀도 정보(A)를 취득한다(단계 20). 다음으로, 형상벡터 데이터열로부터, 잘못된 매칭 방지 변형시의 최대 변형량(B)을 취득한다(단계 21). 다음으로, 형상벡터 데이터열로부터, 불가역 압축시의 최대 허용 오차(C)를 취득한다(단계 22). 이 (A) (B) (C)로부터 후보점 탐색 범위를 결정한다(단계 23).

예를 들면, 형상벡터에 「송신측의 기초 지도는 1/25000」 인 기초 지도 정밀도 정보가 입력되어 있고, 한편, 수신측 장치의 지도 데이터의 정밀도가 1/2500 이라고 하면, 최대 70m 의 차이가 생기게 된다.

또한, 잘못된 매칭 방지용 변형에서, 최대 10m 차이가 있으면, 기초 지도 정밀도에 의한 오차와 더해져 최대 80m의 차이가 생기게 된다.

또한, 형상벡터의 불가역 압축시에 최대 10m 의 허용오차를 설정했다고 하면 기초 지도 정밀도에 의한 오차 및 잘못된 매칭 방지용의 변형을 더해 최대 90m의 차이가 생기게 된다. 그렇기 때문에 후보점은 반경 90m의 범위로 찾아낼 수 있게 되어, 종래에 250m 정도로 고정된 것 보다 탐색범위를 더욱 적정하게 설정하는 것이 가능하다.

(제 6 실시예)

본 발명의 제 6 실시예에서는, 수신정보를 기초로 도로망 데이터의 계층구조를 순차적으로 최적화하는 방법에 대해 설명한다.

교통정보를 수신하는 도로구간은, 실제로는 어떤 정도로 결정되어 있다. 이러한 디폴트로 설정한 계층구조의 도로망 데이터를 데이터 수신 회수나 매칭 결과 등에 기초하여 갱신하고, 수신 환경에 합치하는 게층구조의 도로망 데이터로 순차적으로 최적화하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상위층에 포함된 도로구간이, 교통정보를 10회 수신한 중에서 1~2 회만 대상 도로로 되는 경우는, 상위층으로부터 삭제된다. 이러한 데이터 정리를 수행하는 것으로 상위층의 도로망 데이터가 간단해지고, 지도 매칭 처리를 고속화할 수 있다.

또한, 당초 하위층에만 포함되는 도로구간에서 있어서도, 대상 도로로 나타나는 빈도가 높게되면 상위층에 포함된다. 도로에 새로이 센서 등이 설치되어 그 도로의 교통정보가 제공되도록 하는 경우가 이에 해당한다. 이러한 계층구조의 최적화 처리에 의해 상위층에서의 히트율이 증가하고, 지도 매칭을 고속화할 수 있다.

또한 제 2 실시예 및 제 4 실시예에 설명한 바와 같이, 형상벡터 중의 1 개의 대상 도로가 복수 계층으로 브리지(bridge)하는 경우에, 대상 도로는 상위층으로 특정된다. 또한 이러한 특정된 교통정보가 제공되는 빈도가 높으면, 계층구조의 축차 최적화에 의해 이 대상도로의 모든 구간을 상위층으로 포함시킬 수 있다.

상기한 축차 최적화의 처리 단계에 대해 설명한다.

우선, 계층구조의 각 층에, 교통정보의 수신 회수에 대한 교통정보로의 출현 확률을 목표 히트율로 정의한다.

예를 들면, 과거 수십 건의 수신 회수에 대한 출현 확률을 다음에 의해 설정한다.

제 1층 : 수신 회수에 대한 출현 확률 80% 이상

제 2층 : 수신 회수에 대한 출현 확률 80~50%

제 3층 : 수신 회수에 대한 출현 확률 50~10%

제 4층 : 수신 회수에 대한 출현 확률 10% 미만

다음으로 도 26(a)에 나타난 단계에서 교통정보 수신시의 지도 매칭 처리에따라 대상 도로를 특정하고(대상 도로를 특정하기까지의 단계는, 도 7의 단계와 동일하다), 특정한 대상 도로에 히트수 카운터를 세트하고(단계 18), 대상 도로가 된 도로 구간을 카운트한다.

이 계수치를 이용하여, 도 26(b)에 나타낸 단계에서 오프라인 처리에 의해, 계층구조의 축차 최적화를 수행한다.

수신 회수와 히트수 카운터의 값으로부터 도로 구간 단위의 히트율을 산출한다(단계 80).

수신 회수가 소정 값에 도달하는 경우에, 각 도로 구간을 그 히트율이 목표 히트율에 일치하는 계층으로 재배치하고, 각 계층의 도로를 재결합시키고, 계층구조의 도로망 데이터를 갱신한다. 다음, 수신 회수 및 히트수 카운터를 리셋한다(단계 81).

또한, 이 경우, 지도 매칭 처리용의 파일과, 갱신용 파일을 준비하고, 지도 매칭 처리를 수행하는 데이터와, 백그라운드에서 갱신되는 데이터를 구별하고, 갱신처리 종료시에 이러한 파일의 구별을 전환하도록 하여도 무방하다.

이러한 처리에 의해 각 층의 도로망를 수신 환경에 맞추어 최적화할 수 있다.

또한, 네트워크의 추가·삭제에서는 목표 히트율의 경계부근에서 헌팅 현상(hunting phenomenon)이 발생하지 않도록 히스테리시스(hysteresis, 이력현상)를 갖도록 하여도 무방하다. 예를 들면, 제 1 층으로부터 삭제하는 것은, 출현 확률이 75% 이하로 된 경우지만, 제 1층에 추가하는 것은 출현 확률이 85%를 넘는 경우로한다.

또한, 도로에 설치된 센서에 고장이 발생하여, 일시적으로 교통정보의 제공이 정지된 경우도 있을 수 있고, 그러한 경우에도, 고속도로나 국도 등에 대해서는 상위층으로부터 삭제되지 않도록, 고속도로나 국도 등에 「절대로 삭제되지 않는」식별 플래그를 부여하여도 무방하다.

또한 차량이 이동 도착지에서 수신하는 교통정보는, 그 주변의 도로 상황에 대해서는 상세한 정보가 제공되고, 그로부터 멀리 떨어진 지역의 도로 상황에 대해서는 성글은 정보가 제공된다. 이 때문에 각 층의 도로망를 갱신할 때, 자차 위치 주변의 도로 구간은 도로 밀도가 높게 되도록 계층을 낮추고, 자차 위치로부터 먼 곳은 도로 밀도가 낮게 되도록 계층을 높이도록 하여도 무방하다.

또한 교통정보의 상세함은 표지형과 방송형에서 서로 다르기 때문에, 미디어별로 다른 계층구조의 도로망 데이터를 관리하도록 하여도 무방하다.

또한, 교통정보의 발신원 ID(방송국 번호 <TOKYO·KANAGAWA 등>)나, 정보원 ID(경시청·수도 고속도로 공단 등)에 의해, 다른 계층 구조의 도로망 데이터를 관리하도록 하여도 무방하다.

또한, 프로브 정보수집 시스템의 경우에서는, 센터가 유지하는 계층구조의 도로망 데이터를 단위 시간마다의 히트수나 모든 수신궤적 데이터 중의 히트 확률 등을 파라미터로하여 갱신한다.

또한 이 경우, 일별(평일/휴일/5일/10일/토요일)과 시간대에 따라 특징이 변하기 때문에, 일별 및 시간대 별로 계층구조의 도로망 데이터를 관리하도록 하여도무방하다.

이러한, 과거의 수회의 매칭 실적으로부터, 어느 구간이 히트율이 높은지를 학습하고, 그것을 기초로 계층구조의 도로망 데이터를 축차 갱신함으로써, 계층을 변경하는 지도 매칭을 다시 수행하거나 지도 매칭의 도중에 계층을 전환하는 수고를 감소시킬 수 있고, 지도 매칭의 처리 시간을 단축 할 수 있다.

(제 7 실시예)

본 발명의 제 7 실시예에서는, 계층 구조의 도로망 데이터의 최상위층의 캐쉬 영역을 이용한 방법에 대해 설명한다.

이 방법에서는 도 27에 모식적으로 나타난 바와 같이, 각 층에서 히트한 링크(층간 연락 노드 사이의 링크)를 캐쉬 영역으로 복사하고, 그 캐쉬 영역의 도로망를 최상위층으로 이용한다.

도 28은 이 때의 계층구조의 도로망 데이터를 나타내고 있고, 도 28(a)는 상위층의 도로망 데이터, 도 28(b)는 하위층의 도로망 데이터, 도 28(c)는 캐쉬층의 도로망 데이터를 나타내고 있다.

도 29에 나타낸 바와 같이, 하위층의 노드 K2로부터 지도 매칭을 개시하여 노드 S에 이르는 링크 SK2가 히트되면, 하위층의 도로망 데이터(도 28(b))의 링크 SK2의 링크번호 및 링크 정보와, 노드 K2 및 노드 S의 노드번호, 속성정보, 위도 경도 및 이러한 노드 사이의 접속정보가 캐쉬층의 도로망 데이터(도 28(c))에 복사된다. 링크정보에 형상 대표치나 병렬 주행 유사도로 형상 속성 등의 정보가 포함되어 있으면, 그들도 일제히 캐쉬층으로 복사된다. 또한, 권장 스킵거리 등에 대해서는 재계산할 필요가 있다.

캐쉬층의 도로망 데이터(도 28(c))의 노드 수나 링크 수는, 캐쉬층으로 데이터가 복사되는 매번 계산하여 갱신된다.

또한, 도 29의 상위층의 노드 S로부터 노드 J1에 이르는 링크 SJ1이 히트되면, 상위층의 도로망 데이터(도 28(a))의 링크 SJ1의 링크번호 및 링크 정보와, 노드 S 및 노드 J1의 노드 번호, 속성정보, 위도 경도 및 이들 노드간의 접속정보가 캐쉬층의 도로망 데이터에 복사된다.

교통정보는 도로상에 설치된 센서를 이용하여 정보수집이 수행되기 때문에, 대상 도로 구간은 매 회 거의 같다고 할 수 있다. 그 때문에, 이렇게 복사한 캐쉬층의 도로망 데이터를 최상위 계층으로 이용함으로써, 시스템에 업로드된 직후의 1회 번째의 교통정보 수신시의 지도 매칭 처리는 느리지만, 2회 번째부터 그 다음의 지도 매칭은 신속하게 처리할 수 있다.

(제 8 실시예)

본 발명의 제 8 실시예에서는 지도 매칭을 고속화하기 위한 송신측 장치의 기여에 대해 설명한다.

여기까지의 각 실시예에서는 계층구조의 도로망 데이터를 수신측에서 준비하고, 이것을 이용하여 지도 매칭을 수행하는 경우에 대해 설명하였지만, 송신측 장치가 계층 구조의 도로망 데이터를 수신측 장치로 분배하는 형태도 가능하다.

도 30은 이 송신측 장치(30) 및 수신측 장치(10)의 구성을 나타내고 있다. 송신측 장치(30)는, 계층구조의 도로망 데이터(38)와, 데이터베이스(35)에 저장된디지털 지도 A를 수신측 장치(10)로 전송하는 지도 데이터 정보 송신부(37)를 구비하고 있다. 또한 수신측 장치(10)는 이들의 지도 데이터 정보를 수신하는 지도 데이터 정보 수신부(17)를 구비하고 있고, 송신측 장치(30)로부터 수신한 계층 구조의 도로망 데이터(113) 및 디지털 지도 데이터 A(116)를 이용하여 지도 매칭이나 사상정보의 활용을 실행한다. 그와 다른 구성은 제 1 실시예(도 6)과 같다.

상기 송신측 장치(30)는, 사상정보 송신부(31)를 통해 수신측 장치(10)로 송신하는 형상벡터 데이터의 중에, 지도 매칭에 사용하는 도로망 데이터의 계층을 식별하기 위한 정보를 포함한다.

도 31(a)는 상기의 계층 식별정보로서 형상벡터 단위로 계층 번호 및 도로속성정보(도로 종별 등)를 부가한 형상벡터 데이터를 나타내고, 도 31(b)는 계층 식별정보로서 노드 단위로 계층 번호 및 도로 속성정보(도로 종별 등)를 부가한 형상벡터 데이터를 나타내고 있다. 계층 식별정보로서, 계층번호 만을 나타내어도 무방하지만, 도로망 데이터의 각 계층의 도로가 도로 속성에 따라 결정될 때에는 도로 속성을 나타내기만 하여도 무방하다.

수신측 장치(10)의 지도 매칭부(14)는, 이들의 형상벡터 데이터의 지도 매칭을 수행할 때, 계층 식별 정보에 나타난 계층의 도로망 데이터(113)를 이용하여 지도 매칭을 실행한다.

이 경우, 형상벡터에서 표현된 대상 도로가 포함되는 계층의 네트워크 데이터를 직접 사용하여 지도 매칭을 수행하는 것이 가능하기 때문에, 다른 계층의 병렬 주행 도로에 대한 배려가 모두 불필요하며, 지도 매칭을 고속으로 처리할 수 있게 된다.

또한, 「계층 정보」나 「도로 속성정보」는, 색인 헤더정보의 부대정보에 삽입되는 것도 가능하다.

또한 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 대상 도로로 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우에도, 이 병렬 주행 유사 형상 도로가 「일부 구간에서 병렬 주행」하도록 대상 도로 구간을 선택하면, 대부분의 경우 수신측 장치에서는 형상의 체크(굽어져 있는 포인트의 체크나, 형상 대표치에 의한 비교)에서 「이 대상 도로에는 잘못이 없는」것으로 판명되고, 보다 하위층에서의 재차 지도 매칭이 불필요하게 된다. 이하에서 이러한 대상 도로 구간의 선택이 가능한 송신측 장치에 대해 설명한다.

상기 송신측 장치는 도 32에 나타난 바와 같이, 데이터베이스(35)에 저장된 디지털 지도 데이터 A를 이용하여, 병렬 주행 유사 형상 도로를 미리 추출하는 병렬 주행 유사 형상 산출부(39)와, 상기 병렬 주행 유사 형상 산출부(39)가 추출한 병렬 주행 유사 형상 도로의 데이터를 저장하는 병렬 주행 유사 형상 데이터베이스(40)를 구비하고 있고, 특징 노드 추출·형상벡터 변형부(33)는 병렬 주행 유사 형상 데이터베이스(40)에 저장된 병렬 주행 유사 형상 도로의 데이터를 이용하여, 형상벡터 데이터 표현정보 생성부(34)에서 생성된 형상벡터 데이터의 대상 구간을 병렬 주행 유사 형상 도로가 「일부 구간에서 병렬 주행」하도록 변형한다. 그와 다른 구성은 제 1 실시예(도 6)와 동일하다.

도 33의 흐름도는, 병렬 주행 유사 형상 산출부(39)의 처리 단계에 대해 나타내고 있다.

링크번호 L=1 의 링크를 대상으로 하여(단계 90), 지도 데이터베이스(35)로부터 링크 L 및 주변 링크의 정보를 취득하고(단계 91), 링크 L의 병렬 주행 유사 형상 도로의 존재 상황을 산출하고(단계 92), 산출 결과를 병렬 주행 유사 형상 데이터베이스(40)에 보존한다(단계 93). 모든 링크에 대해 처리가 종료할 때까지(단계 94), 링크번호를 증가시키면서(단계 95), 단계 91로부터의 단계를 반복한다.

또한 도 34의 흐름도는 형상벡터 데이터 표현정보 생성부(34)와 특징 노드 추출·형상벡터 변형부(33)의 처리 단계를 나타내고 있다.

형상벡터 데이터 표현정보 생성부(4)는 사상 정보(36)를 취득하고 (단계 100), 형상벡터를 생성한다(단계 101).

특징노드 추출·형상벡터 변형부(33)는 형상벡터에 대응하는 링크번호를 산출하고(단계 102), 병렬 주행 유사 형상 데이터베이스(40)로부터 각 링크의 병렬 주행 유사 형상 도로의 존재 상황을 취득하고(단계 103), 형상벡터 전체를 통해 병렬 주행 유사 형상 도로의 존재 상황을 산출한다(단계 104).

형상벡터의 시작 및 종단 주변에 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는지 여부를 식별하고(단계 105), 존재하는 경우는 존재하는 측의 형상벡터의 단을 도로를 따라 연장되도록 변형하고(단계 107), 단계 102로부터의 단계를 반복한다.

또한 존재하지 않는 경우(단계 105의 No 의 경우)는 형상벡터의 도중에 병렬 주행 유사 형상도로가 「없음」 또는 「일부 구간에 존재」인지, 어느 쪽에도 해당되지 않는지를 식별한다(단계 106). 형상벡터의 도중에 병렬 주행 유사 형상도로가「없음」 또는 「일부 구간 존재」의 경우는, 형상벡터를 그것을 통해 결정한다(단계 108). 그 어느 쪽에도 해당되지 않는 경우(단계 106의 No 의 경우)는, 형상벡터를 양단에서 도로를 따라 연장되도록 변형하고(단계 107), 단계 102로부터의 단계를 반복한다.

이러한 단계에 의해, 형상벡터 데이터의 대상 구간에 병렬 주행 유사 형상도로가 존재하는 경우에도, 그 병렬 주행 유사 형상 도로가 대상 도로 구간의 「일부 구간」에서만 존재하도록 대상 도로를 변형할 수 있다. 또한 지도 매칭 처리에 있어서 특히 중요한 대상 도로의 시작 및 종단에는 병렬 주행 유사 형상도로가 존재하지 않도록 대상 도로 구간을 설정할 수 있다.

(제 9 실시예)

제 9 실시예에서는 계층구조의 도로망 데이터의 생성 단계에 대해 설명한다.

이 도로망 데이터는 도 41에서 모식적으로 나타낸 바와 같이 데이터 생성 처리부(121)가 디지털 지도 데이터베이스(120)의 지도 데이터로부터 각 계층의 도로망 데이터(123, 124 및 125)를 생성한다. 도 40은 이 처리 단계를 나타내고 있다.

우선 디지털 지도 데이터의 목표하는 구획을 N=1 로부터 순서대로 설정하고(단계 130), 그 구획내의 목표하는 링크를 링크번호=1 로부터 순서대로 설정한다(단계 131). 디지털 지도 데이터베이스로부터 해당하는 구획 N의 해당하는 링크L의 데이터를 취득하고, 그 도로의 속성정보로부터, 그 링크 L의 계층번호를 결정한다(단계 132). 또한 그 링크 L의 주변 도로정보를 취득한다(단계 133). 이러한 처리를 모든 링크에 대해 실시하고(단계 134 및 단계 142), 모든 링크에 대한 처리가 종료하면 계층 번호를 M=1로 설정하고(단계 135), 계층 M의 도로네트워크를 구축한다(단계 136). 상기 처리를 모든 계층에 대해 실시하고(단계 137 및 단계 143), 모든 계층의 도로망의 구축이 종료되면, 층간 연락노드를 설정하고(단계 138), 또한 구간 N의 계층 M에 새로 설정된 모든 링크에 대해 주변 도로정보로부터 병렬 주행 유사 형상 속성정보를 생성하고(단계 139), 각 보간점 간 링크에 스킵거리를 설정한다(단계 140). 상기의 처리를 모든 구간에 대해 실시한다(단계 141 및 단계 144).

이러한 처리에 의해, 도 1의 디지털 지도 데이터로부터 도 3(a), 도 3(b), 및 도 3(c)의 데이터가 생성된다. 또한, 병렬 주행 유사 형상 속성정보를 생성하는 경우는 도 10의 데이터가 생성되고, 형상 대표치를 생성하는 경우는 도 12의 데이터 구성이 된다. 또한, 스킵 거리를 생성하는 경우는 도 21의 데이터 구성이 얻어진다.

(제 10 실시예)

제 10 실시예에서는 계층구조를 채택하는 대신에, 1 매의 지도 데이터에 포함되는 도로에 대해 상위, 중위, 하위의 가중치 부여를 설정하는 방식에 관해 설명한다. 이 방식에서는, 도 39에 나타낸 바와 같이 1 매의 지도 데이터에 포함되는 각 도로를 상위도로, 중위도로, 하위도로로 구별하고, 계층구조의 상위층에서의 지도 매칭에 대응하여 상위도로를 이용한 지도 매칭을 수행하고, 계층구조의 중위층에서의 지도 매칭에 대응하여 상위도로 및 중위도로를 이용한 지도 매칭을 수행하고, 또한, 계층구조의 하위층에서의 지도 매칭에 대응하여, 상위도로, 중위도로 및 하위도로의 전부를 이용한 지도 매칭을 수행한다.

도 38은 이 처리 흐름을 나타내고 있다.

지도 매칭에서 어느 레벨의 도로 까지를 대상으로 하는지를 결정하고(단계 120), 지도 매칭을 실시하고(단계 121), 평가치를 산출한다(단계 122). 평가치의 산출은 도 7의 경우와 같다.

후보점의 설정에 성공하고, 또한, 후보점의 평가치가 규정치 이내인지 여부를 판정한다(단계 123). 후보점의 평가치가 규정치 이내인 경우는, 선택한 형상패턴에 따라 대상 도로를 특정한다(단계 124).

또한 단계 13에 있어서, 후보점의 설정에 성공했지만, 후보점의 평가치가 규정치를 초과하는 경우는, 사용한 도로가 하위도로인지의 여부를 식별하고(단계 126), 최하위도로인 경우는, 지도 매칭에 실패한 것으로 하여 처리를 종료한다(단계 127). 최하위도로가 아니면, 보다 하위의 도로를 대상으로 추가하고(단계 125), 단계 121로부터의 처리를 반복한다.

이에 의해, 1 매의 지도를 이용하여 도로에 가중치를 부여하고, 지도 매칭에 사용하는 도로를 선별함으로써, 후보점 탐색시의 후보점 수를 줄일 수 있고, 지도 매칭의 고속화를 도모할 수 있다.

또한, 여기까지의 각 실시예에서는 형상벡터의 지도 매칭을 수행하여 도로를 특정하는 방법에 대해 설명하였지만, 계층화의 아이디어는 노드 사이를 경로계산으로 산출하는 정보 교환방식 등에도 적용 가능하다. 이 방식에서는 링크 도중이나 교차점에서 간결적인 노드를 선택하고, 노드 사이를 경로계산으로 구한다. 도 42는, 이 방식에 계층화의 아이디어를 도입한 경우의 모양을 나타내고 있다. 노드P1(링크 중점), P2(=교차점), P3(=링크 중점), P4(=링크 중점)는 간결적으로 선택되고, 그들의 위도 경도 데이터를 참조하여 상위층에서의 노드 위치가 검출된다. 이 경우, P1, P2, P3의 후보점의 검출에는 성공하였지만, P4의 후보점의 검출에는 실패한다. 그 결과 P1~P2~P3는 대상도로 구간을 특정하는 것이 가능하다. P3~P4간은 아직 특정되지 않았다.

그래서, 하위층으로 이동하여 P3 및 P4의 후보점을 검출하고, P3~P4 간을 경로 탐색으로 산출하고, 상위층에서의 특정 지점과 결합하여, P1~P2~P3~P4 간의 도로 구간을 모두 특정한다.

이에 의해 계층화의 고안 방법은, 위도 경도정보를 기초로 도로를 특정하는 위치 전달 방법의 모두에 대해 적용이 가능하다.

본 발명은 기본적으로는 지도 매칭의 대상 도로에 해당하는 불균일한 빈도를 갖는 도로망에 대하여 상기 빈도에 따라 우선순위를 설정하고, 상기 대상 도로와 매칭을 취하는 도로망를 상기 우선순위에 기초하여 제한하고, 상기 대상 도로의 형상벡터와 매칭하는 후보도로가 얻어지지 않는 경우, 상기 우선순위에 따라 제한을 완화시키고, 상기 대상 도로와 매칭을 취하는 도로망의 범위를 넓히는 것을 특징으로 한다. 이렇게 함으로써, 지도 매칭의 신속화가 도모된다.

(제 11 실시예)

다음으로 본 발명에 따른 형상 매칭용 데이터베이스 및 형상 매칭 장치의 실시예에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

또한, 본 실시예에서는, 지도상의 특정의 지점 또는 도로 등을 나타내는 정보로서, 노드 링크 또는 보조적인 노드의 보간점을 사용한다. 노드는 교차점이나 터널의 입구·출구, 교량의 입구·출구, 행정구획의 경계등에 대응하여 설정되어 있는 도로상의 점이고, 보간점은 노드간의 도로 형상을 재현하기 위해 설정되어 있는 점이고, 링크는 노드와 노드를 이어주는 선분이다. 이하의 설명은 노드와 링크를 이용하여 설명한다.

도 43은, 본 실시예의 형상 매칭용 데이터베이스 및 형상 매칭 장치를 이용한 도로정보 제공 시스템을 나타낸다. 본 도면에 있어서, 교통사고나 도로공사, 정체, 강우, 강설, 교통 단속 등의 사상정보는 특정하는 도로나 지역의 정보 등과 함께 사상정보 데이터베이스(85)에 저장된다. 또한, 지도 데이터베이스(86)에는 도로나 하천, 교량, 건물 등으로 나타나는 정보가 노드라는 「점」과 링크라는 「선분」에 의해 저장되어 있다.

사상정보의 데이터 구성을 도 44에, 링크정보의 데이터 구성을 도 45에, 노드정보의 데이터 구성을 도 46에, 형상벡터의 데이터 구성을 도 47에 나타내고 있다. 도 43에 나타낸 지도 데이터베이스(86)에 축적되어 있는 지도 데이터 및 형상 매칭(지도 매칭)용의 데이터는 노드와 링크로 구성되고, 도 47에 나타낸 바와 같이 필요한 포인트에 있어서는 노드가 절대위치 또는 상대위치로 나타나 있다.

도 43에 나타낸 도로정보 제공 시스템이 갖는 형상벡터 데이터 표현 정보 생성부(84)는, 사상정보가 나타내는 사상 발생 위치를 위도·경도 등의 절대위치와 이러한 절대위치로부터의 상대 위치에 의해 나타내고, 지도 데이터베이스(86)에 기억되어 있는 노드와 링크로부터 대상이 되는 도로를 나타내는 형상벡터를 생성한다. 본 실시예에서는 도 48에 나타낸 형상 벡터 "Ps-Pa-Pb-Pe"를 송신하는 예에 대해 설명한다. 또한, 형상벡터의 표현은 시작지점으로부터 노드에 대응하는 지점의 명칭을 통과 순서로 표시하는 것으로 한다.

이러한, 특징노드 추출·형상벡터 변형부(83)는 송신하려고 하는 형상벡터에 특징이 없고 수신장치(88)에서의 지도 매칭이 곤란한 경우, 형상벡터를 "Ps-Pa-Pm2-Pms2-Pm2-Pm3-Pm4-Pb-Pe"에 따라 노드 또는 보간점을 추가하여, 상세한 링크로 표현하도록 하여도 무방하다.

도 48은 도로를 나타내는 형상벡터 "Ps-Pa-Pb-Pe"를 나타내는 설명도이다. 또한 도 49는 도 48의 형상벡터를 수신한 수신장치(88)가 형상 매칭(지도 매칭)을 수행하는 경우의 상태를 모식적으로 표현한 설명도이다.

또한, 본 실시예에서는 노드 및 보간점의 좌표열의 정보에 추가하여, 디지털 지도 데이터베이스에 미리 존재하는 도로 종별, 도로 번호, 유료도로 코드 또는 교차점 노드 등의 상세정보나 고속도로, 국도, 주요지방도 등의 도로 종별을 노드에 부가하여도 무방하다. 또한, 부가정보로서, 교차점 노드의 경우에 교차점명을 부가하거나, 노드가 터널의 입구·출구, 교량의 입구·출구, 행정구획의 경계 등을 나타내는 경우에는 그들의 정보를 부가하여도 무방하다. 더욱, 부가정보로서 전달정보의 정밀도의 기준을 전달하기 위해, 축척 1/25000의 지도 데이터로부터 얻어진 데이터, 또는, 축척 1/10000의 지도 데이터로부터 얻어진 데이터와 같은 기초 지도의 정밀도 레벨을 나타내는 정보를 부가하여도 무방하다.

여기서 형상벡터를 포함하는 데이터를 수취한 도 48에 나타나는 수신장치(88)는 데이터 수신부(88e)에서 데이터를 복원하고, 형상벡터 표현 사상정보부(88b)에서 형상벡터를 재현하고, 이러한 형상벡터에 부가된 정보를 분리한다. 다음으로 형상 매칭부(88d)는, 사상의 발생 개소를 특정하기 위해 형상 매칭용 데이터베이스(88b)를 이용하여 형상벡터가 나타내는 지도상의 위치를 특정한다.

제 11 실시예의 형상벡터용 데이터베이스(88b)는, 데이터를 3층(상위층, 중위층, 하위층)의 구성으로 나누어 저장하고 있다. 상위층에는, 국도, 주요지방도, 경찰이 설치한 도로정보 수집장치인 광표지가 설치된 도로나 그 다른 주요도로를 나타내는 노드와 링크가 저장되어 있다. 중위층에는 현도로(縣道)나 시정촌도로(市町村道) 등, 1/100000의 지도에 나타나는 정도의 도로를 나타내는 노드와 링크가 저장되어 있다. 또한, 하위층에는 1/5000의 지도에 나타나는 정도의 도로를 나타내는 노드와 링크가 저장되어 있다.

제 11 실시예에서는 수신장치(88)의 형상 매칭부(88d)가 형상벡터에 대해 상위층으로부터 순차적으로 형상 매칭을 수행하고, 형상이 합치하는 매칭 조작을 완료하여 형상벡터의 대상이 되는 도로를 판별한다.

제 11 실시예에 있어서, 이러한 형상 매칭 방법의 흐름도를 도 50에 나타내고 있다. 본 도면에 나타낸 바와 같이, 상위층에서 형상 매칭이 성공하지 않은 경우(도 49에 나타내 예에서는 도 49(c)에 나타난 바와 같이 Pb-Pe 사이가 상위층(a)에 존재하지 않음) 중위층(b)으로 이동하고, 최초의 점 Ps로부터 재차 매칭을 수행한다. 도 49는 중위층에서 전부의 형상 매칭이 완료한 예이지만, 중위층에서도 매칭이 완료되지 않은 경우는, 더욱 상세한 도로를 나타내는 하위층으로 이동하여 매칭을 수행한다.

(제 12 실시예)

다음으로 각 층에 공통의 노드를 설정한 경우의 형상 매칭을 도 51에 나타내고 있다.

도 51에 나타난 바와 같이, 상위층의 Pa, Pc는 하위층의 P1, P2에 각각 대응한 노드이다. 이에 의한 형상 매칭용 데이터베이스는 도 43에 나타난 센터 시스템 등의 송신장치(87) 및 네비게이션 탑재기 등 수신장치(88)와 하드웨어 면에서는 구성이 같기 때문에, 도 43을 참조하여 설명한다. 이 경우도 처리 자체는 각부분에 있어서 도 50에 나타난 흐름도에 기초하여 수행된다.

도 52에 나타난 형상벡터가 송신장치(87)로부터 송신된 경우, Ps로부터 Pd까지는 상위층으로 존재하지만 Pd-Pe에 해당하는 부분이 상위층에는 존재하지 않기 때문에, 수신장치(88)의 형상 매칭부(88d)는 형상 매칭용 데이터베이스(88b)의 중위층으로 이동하여 형상 매칭을 수행한다. 이때, Ps로부터 Pd의 경로 중에 상위층 및 중위층의 2층에 공통으로 정의된 노드 Pc(상위층), P2(중위층)가 존재하기 때문에, 도 53에 나타난 바와 같이, Ps로부터 Pc 사이는 상위층에서의 매칭 결과를 이용하고, Pc에 대응하는 P2로부터 Pe'의 사이는 중위층에서의 매칭 결과를 이용함으로써, Ps로부터 Pe 까지의 형상 매칭을 완료한다.

이 방법에서는, 중위층과 하위층과의 사이에도 마찬가지로 공통의 노드를 설정하는 것으로, 각 층의 형상 매칭 결과를 공통의 노드에 연결함으로써 유효하게 활용될 수 있다.

도 54에는 공통의 노드에 대해 어느 계층으로 링크되어 있는지를 나타내는 식별자를 갖는 경우의 형상 매칭의 상태를 나타내고 있다. 도 54에 있어서, 263, 264 및 265는 모두 링크를 나타내고 있지만, 특히 264는 상위층에도 존재하는 도로에 식별자의 정의가 있는 링크를 나타내고 있다. 한편, 263 및 265는 중위층에만 존재하는 도로이지만, 263은 264와 일부 구간에서 병렬 주행하고 있다. 또한, 도 54에 나타나는 형상 매칭의 결과를 도 55에 나타내고 있다. 이 경우에 있어서도, 하드웨어의 구성은 도 43d 와 동등하다.

도 45는 형상 매칭 데이터베이스(88b)내의 링크 정보의 데이터 구성을 나타내고 있다. 또한, 제 12 실시예에 있어서 형상 매칭 방식의 흐름도를 도 56에 나타내고 있다. 이 방식의 특징은, 링크에 계층의 소속정보가 있기 때문에 이 정보에 따라 매칭을 수행하면 전체에서도 신속한 형상 매칭을 수행하는 것이 가능하게 된다.

본 발명을 상세하게 또는 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에 있어 명백한 것이다.

본 출원은 2002년 3월 29일 출원된 일본 특허출원 (특원2002-096893) 및 2002년 9월 30일 출원된 일본 특허출원 (특원2002-288149)에 기초한 것으로서, 그 내용은 이를 참조하여 작성되었다.

이상의 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 지도 매칭 방법은 대상으로 하는 도로를 신속하고 정확하게 특정할 수 있다.

특히, 교통정보의 대상 도로나 프로브 수집 시스템의 프로브(주행 차량)로부터 전송되는 주행궤적 등, 도로망 중에서 대상이 되는 도로에 불균일을 보이는 경우에 큰 효과가 발현된다.

또한, 본 발명의 장치 및 컴퓨터 프로그램은, 지도 매칭의 고속화 및 정확화를 실현하고, 지원할 수 있다.

더욱, 본 발명에 의하면, 교통정보 제공의 대상 노선이 증가하거나, 또는 카 네비게이션에 과도한 처리 능력을 요구하지 않으면서도, 수취한 정보를 형상 매칭에 의해 도로를 특정하고, 교통정보를 표시할 수 있다. 그래서 도로 데이터의 유지관리에 대한 과다한 부하를 없애면서도, 디지털 지도상의 위치 정보를 전달할 수 있고 또한 신속하게 교통정보 등의 도로에 관한 정보의 표시 및 제공이 가능해진다.

Claims

지도 매칭의 대상 도로에 해당하는 주파수에 응답하여 바이어스를 가지는 도로망에 대하여, 상기 주파수에 따라 우선 순위를 설정하는 단계;

상기 대상 도로와 매칭을 취하는 도로망을 상기 우선 순위에 기초를 두어 제한하는 단계; 및,

상기 대상 도로의 형상벡터와 매칭하는 후보 도로가 얻어지지 않는 경우, 상기 우선 순위에 따른 제한을 완화하고, 상기 대상 도로와 매칭을 취한 도로망의 범위를 연장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
다른 가중치가 부가된 도로망의 집합으로부터 이루어진 하나의 지도의 도로망 데이터를 이용하여, 가중치가 비교적 큰 도로망과 대상 도로의 형상을 표시하는 형상벡터와의 매칭을 수행하는 단계; 및,

가중치가 비교적 큰 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로가 얻어지지 않는 경우에 상기 도로망에 가중치가 보다 작은 도로망을 부가한 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 취함으로써 상기 대상 도로를 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
복수의 계층으로 계층화되고, 상위 계층의 도로망이 상기 상위 계층의 도로망 보다 하위의 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 구성된 도로망 데이터를이용하여, 비교적 상위의 계층의 도로망과 대상 도로의 형상을 표현하는 형상벡터와의 매칭을 수행하는 단계; 및,

상기 비교적 상위 계층의 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로가 얻어지지 않는 경우에 보다 하위 계층의 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 취하는 것에 의해 상기 대상 도로를 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 형상벡터의 속성 정보를 참조하여 매칭을 취하는 계층을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 계층화된 도로망의 각 계층을 도로 속성에 따라 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 도로 속성으로서, 도로 종별, 도로 번호, 도로 통행료의 유무, 도로 형태, 또는 교통 정보 제공 대상 도로의 식별 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로가 얻어지는 경우, 상기 후보 도로를 얻은 도로망의 계층 보다 낮은 계층의 도로망에 상기 후보 도로와 병렬 주행하는 유사 형상의 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 지의 여부를판정하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우에, 상기 형상벡터의 형상 및 상기 후보 도로의 형상을 상기 병렬 주행 유사 형상 도로의 형상과 비교하고, 상기 후보 도로의 채용을 받아들일 지의 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 후보 도로의 채용이 받아들여지지 않은 경우에, 상기 후보 도로를 얻은 도로망의 계층 보다 낮은 계층의 도로망을 이용하여 상기 형상벡터와의 매칭을 다시 시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상위 계층의 도로망으로부터 1 계층 낮은 도로망으로 이동하는 층간 연락 노드를 상기 상위 계층의 도로망에 설정하는 단계;

상기 상위 계층의 도로망의 중간에 상기 형상벡터와 매칭을 취하지 않은 경우에 상기 층간 연락 노드까지 복귀하여 상기 상위 계층 보다 1 계층이 낮은 도로망으로 이동하는 단계; 및

상기 하위 계층의 도로망을 상기 형상벡터와 매칭시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상위 계층의 도로망에 대하여 1 계층이 낮은 도로망으로 이동하기 위한 복귀 거리를 규정하는 단계;

상기 상위 계층의 도로망의 중간에 상기 형상벡터와의 매칭을 취하지 않은 경우에 상기 복귀 거리로 복귀하여 상기 상위 계층 보다 1 계층이 낮은 도로망으로 이동하는 단계; 및

상기 상위 계층 보다 1 계층이 낮은 도로망을 상기 형상벡터와 매칭시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 최상위 계층을 제외한 각 계층의 도로망 데이터에 각 링크가 존재하는 최상위 계층을 나타내는 데이터를 설정하는 단계;

최상위 이외의 계층의 도로망과 상기 형상벡터와의 매칭을 취하는 경우, 하나 이상의 지점에서 매칭이 성공한 경우에 링크를 통해 해당 링크가 존재하는 상위 계층의 도로망으로 이동하는 단계; 및

상기 하위 계층을 갖는 상기 도로망을 상기 형상벡터와 매칭시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 형상벡터에 포함된 오차의 크기를 기초로 하여, 상기 형상벡터와의 매칭을 취하는 도로망에서의 후보점의 탐색 범위를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 각 계층의 도로망의 평균 링크 길이에 기초하여, 상기 형상벡터와 매칭을 취하는 웨이 포인트의 솎아냄 거리를 설정하는 단계; 및,

상기 솎아냄 거리에 따라 웨이 포인트를 솎아내어 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 도로망 데이터의 각 계층의 도로망에 포함되는 도로 구간을 해당 도로 구간이 상기 대상 도로로서 특정된 빈도에 따라 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 대상 도로로서 특정된 각 계층의 도로 구간을 캐쉬 영역으로 복사하는 단계를 더 포함하고, 상기 캐쉬 영역에 기록된 도로망을 상기 최상위 계층의 도로망으로 이용하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 도로망 데이터의 최하위 계층을 제외한 각 계층의 링크 데이터에 상기 병렬 주행 유사 형상 도로의 유무를 표시하는 병렬 주행 유사 형상 도로 유무 정보를 사전에 부가하는 단계; 및

상기 병렬 주행 유사 형상 도로 유무 정보를 기초로 하여 상기 병렬 주행 유사 형상 도로의 존재 유무를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 병렬 주행 유사 형상 도로 유무 정보를 상위층의 해당 도로 상에 설정한 복수의 웨이 포인트, 인접 도로 상의 각 웨이 포인트의 근접점과의 거리, 방위차, 근접점간의 접속성, 및 노선 거리 중의 적어도 하나를 이용하여 작성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 도로망 데이터의 각 계층의 링크 데이터에 링크 형상을 표시하는 형상 대표치를 미리 부가하는 단계를 더 포함하고, 상기 형상벡터의 형상과의 비교에 상기 형상 대표치를 이용하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 솎아냄 거리를 링크 형상의 특징점에 웨이 포인트가 설정되도록 규정하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 형상벡터의 형상이 상기 후보 도로의 형상 보다 상기 병렬 주행 유사 형상 도로의 형상에 근접하는 경우, 상기 병렬 주행 유사 형상 도로를 갖는 계층의 도로망을 이용하여 상기 형상벡터와의 매칭을 다시 시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 매칭 방법.
디지털 지도;

상기 디지털 지도로부터 작성된 복수의 계층으로 계층화되고 상위 계층의 도로망이 그보다 하위 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 이루어진 지도 매칭용 도로망 데이터;

대상 도로의 형상을 표현하는 형상벡터를 포함하는 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 및

상기 도로망 데이터를 이용하여 상기 형상벡터의 매칭을 수행하고, 상기 대상 도로를 특정하는 지도 매칭부를 포함하고,

상기 지도 매칭부는 상기 도로망 데이터의 최상위 계층의 도로망과 상기 형상벡터의 매칭을 수행하고, 상기 최상위 계층의 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로를 얻지 못하는 경우에, 다른 계층의 도로망과 상기 형상벡터와의 매칭을 수행함으로써 상기 대상 도로를 특정하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
디지털 지도;

상기 디지털 지도로부터 작성된 복수의 계층으로 계층화되고 상위 계층의 도로망이 그보다 하위 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 이루어진 지도 매칭용 도로망 데이터;

상기 디지털 지도 및 도로망 데이터를 분배하는 지도 데이터 정보 송신부;

상기 디지털 지도의 데이터를 이용하여 사상 정보의 대상 도로의 형상을 나타내는 형상벡터를 생성하는 형상벡터 데이터 생성부;

상기 형상벡터 데이터 생성부에서 생성된 상기 형상벡터에 상기 도로망 데이터의 계층을 지정하는 정보의 부가 처리를 수행하는 형상벡터 변형부; 및,

상기 형상벡터 변형부에 의해 처리된 상기 형상벡터를 포함하는 사상 정보를 송신하는 사상 정보 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사상 정보 제공 장치.
디지털 지도;

상기 디지털 지도의 데이터로부터 링크에 병렬 주행하는 해당 링크와 유사한 형상의 병렬 주행 유사 형상 링크를 산출하는 병렬 주행 유사 형상 산출부;

상기 디지털 지도의 데이터를 이용하여 사상 정보의 대상 도로의 형상을 나타내는 형상벡터를 생성하는 형상벡터 데이터 생성부;

상기 병렬 주행 유사 형상 산출부의 산출 결과를 이용하여 상기 대상 도로의 링크에 상기 병렬 주행 유사 형상 링크가 존재하는 지의 여부를 식별하고, 상기 병렬 주행 유사 형상 링크가 존재하는 경우 상기 병렬 주행 유사 형상 링크 및 대상 도로의 형상이 구별 가능한 위치까지 상기 대상 도로를 연장함으로써 상기 형상벡터의 변형 처리를 수행하는 형상벡터 변형부; 및

상기 형상벡터 변형부에 의해 처리된 상기 형상벡터를 갖는 사상 정보를 송신하는 사상 정보 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사상 정보 제공 장치.
컴퓨터가, 복수의 계층으로 계층화되고 상위 계층의 도로망이 그보다 하위 계층의 도로망으로부터 추출된 도로망으로 구성된 도로망 데이터를 이용하여 최상위 계층의 도로망과 대상 도로의 형상을 나타내는 형상벡터의 매칭을 취하고, 상기 최상위 계층의 도로망에서는 상기 형상벡터와 매칭을 하는 후보 도로를 얻지 못하는 경우에, 다른 계층의 도로망과 상기 형상벡터와의 매칭을 취하는 것에 의하여 상기 대상 도로의 후보 도로를 얻는 단계;

상기 형상벡터와 매칭하는 후보 도로를 얻는 경우에, 상기 후보 도로를 얻은 도로망의 계층 보다 낮은 계층의 도로망에 상기 후보 도로와 병렬 주행하는 유사 형상의 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 지의 여부를 판정하는 단계;

상기 병렬 주행 유사 형상 도로가 존재하는 경우에, 상기 형상벡터의 형상 및 상기 후보 도로의 형상을 상기 병렬 주행 유사 형상 도로의 형상과 비교하고, 상기 후보 도로의 채용을 받아들일 지의 여부를 판정하는 단계; 및

상기 후보 도로의 채용을 받아들이지 않는 것으로 판정된 경우, 상기 후보 도로를 얻은 도로망의 계층 보다 낮은 계층의 도로망을 이용하여 상기 형상벡터와의 매칭을 다시 수행하는 단계를 실행하도록 하는 프로그램.
복수의 계층으로 구성되고, 각 계층에 노드 및 링크에 의해 도로망를 표현하는 형상벡터용 데이터베이스로서,

가장 중요한 도로를 표시하는 노드 및 링크를 갖는 최상위 계층; 및

도로를 표현하는 상기 노드 및 링크의 중요성에 의해 상기 최상위 계층으로부터 하위 계층으로 순차적으로 세분한 각 계층을 포함하고,

상기 도로망로부터 형상 매칭될 노드 및 링크를 상기 각 층을 이용하여 한정하는 것을 특징으로 하는 형상벡터용 데이터베이스.
제 26 항에 기재된 형상 매칭용 지도 데이터 벡터 및 형상벡터를 이용하여 형상 매칭을 수행하는 형상 매칭 장치로서,

상기 최상위 계층으로부터 형상 매칭을 수행하고,

상기 최상위 계층에서 형상 매칭이 성공하고, 노드 및 링크가 특정되는 경우는 처리를 종료하고,

상기 형상벡터에 대응하는 노드 및 링크가 특정되지 않은 경우는, 하위 계층으로 이동하여 형상 매칭을 수행하는 것에 의하여,

형상 매칭의 대상을 다음 계층으로 순차적으로 이동하여 형상 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 형상 매칭 장치.
제 27 항에 있어서, 상기 복수의 계층 간에 공통 노드를 설정하고, 상기 공통 노드로부터 다음 계층으로 형상 매치의 대상을 이동하고, 각 계층에서의 형상 매칭의 결과를 상기 공통 노드로 연결하여 형상 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 형상 매칭 장치.
제 27 또는 제 28 항에 있어서, 상위층에도 정의되어 있는 링크에 식별자를 부가하고, 상기 식별자를 이용하여 상기 상위층으로 이동하여 형상 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 형상 매칭 장치.
제 27, 제 28, 또는 제 29 항에 있어서, 소정의 상기 계층에서 형상 매칭을실패한 경우에, 그 장소를 나타내는 절대 위치를 이용하여 하위층으로 순차적으로 이동하고, 형상 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 형상 매칭 장치.
제 26 항에 있어서, 상위층으로 높아질수록, 형상벡터의 노드 수가 성글어지도록 하는 것을 특징으로 하는 형상벡터용 데이터베이스.
제 26 또는 제 31 항에 기재된 형상벡터용 데이터베이스를 저장하고, 소정 신호에 의해 상기 형상벡터의 일부 또는 전체를 송출하는 것을 특징으로 하는 형상벡터 송출 서버.
제 27, 제 28, 제 29 또는 제 30 항에 있어서, 상위층에서 형상 매칭을 수행할 때, 형상벡터를 구성하는 노드 열을 링크 길이의 정보를 이용하여 노드를 솎아내고, 솎아낸 노드 열을 이용하여 형상 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 형상 매칭 장치.
제 27, 제 28, 제 29, 제 30 또는 제 33 항에 있어서, 형상벡터에 부가 정보를 부가하고, 상기 부가 정보를 이용하여 최초로 형상 매칭을 수행할 계층을 선택하는 것을 특징으로 하는 형상 매칭 장치.