WO2014171108A1 - 地図差分データ配信装置、車両用ナビゲーション装置、および地図差分データ配信方法 - Google Patents

Abstract

　道路の接続関係をノードとリンクを用いて示した道路データを階層構造で記述する元地図データを記憶した地図記憶装置（３４）を備え、元地図データに基づいて経路探索を行う車両用ナビゲーション装置（３）に対して、更新部分の地図データである差分データを逐次配信する地図差分データ配信装置は、差分データを記憶する差分データ記憶部（１２１）と設定状態記憶部（１２２）を備える。差分データは、減少リンクに対応するリンク減少データと新設道路に対応するリンク追加データを含む。設定状態記憶部は、リンク減少データおよびリンク追加データの少なくとも一つの組み合わせに対して、リンク追加データが配信済みでない場合に、リンク減少データおよびリンク追加データの組み合わせを１回で或いはリンク追加データをリンク減少データよりも先に配信する配信規則を記憶している。

Description

地図差分データ配信装置、車両用ナビゲーション装置、および地図差分データ配信方法 関連出願の相互参照

　本開示は、２０１３年４月１６日に出願された日本出願番号２０１３－０８５９９５号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、車両用ナビゲーション装置に地図の差分データを配信する地図差分データ配信装置、その地図差分データ配信装置から差分データが配信される車両用ナビゲーション装置、および地図差分データ配信方法に関する。

　新しく作られた道路に対応して、地図データの一部分を更新する技術が知られている（たとえば特許文献１）。特許文献１では、地図データは、車両用ナビゲーション装置が備える記憶装置に記憶されている。そして、地図作成会社において逐次作成された更新分の地図データが無線で車両用ナビゲーション装置に配信される。

　また、複数に区分した道路レベル別にデータを備える地図データが知られている（たとえば、特許文献２）。特許文献２に記載の地図データは、道路レベル別に、その道路レベルに属する道路のネットワークを記述した階層構造を有する。

　更新部分の地図データである差分データは、道路の追加や削除等、地図に示される要素（以下、地図要素）に変更が生じることに起因して作成することになる。しかし、地図差分データを車両用ナビゲーション装置に配信する順序は、地図要素の変更順であるとは限らない。車両用ナビゲーション装置の地図記憶装置の容量オーバーや通信データ量を考慮して、車両用ナビゲーション装置に配信する地図差分データを、全部の地図差分データのうちの一部とすることも考えられるからである。なお、全部の地図差分データを配信するとしても、複数回に分けて配信する場合には、最後の回の配信を行うまでは、全部の地図差分データの一部しか配信されていない状態が生じる。

　全部の地図差分データのうちの一部のみを配信する場合、経路探索精度が低下する恐れが生じる。特に、特許文献２のように階層構造を有する地図データに対して、全部の地図差分データのうちの一部のみを配信する場合、経路探索精度の低下として、次に説明することが生じる恐れがある。

　階層構造を有する地図データを用いた経路探索では、出発地から目的地までを幾つかの範囲に分け、範囲ごとに予め決まった階層のデータを用いて部分的な経路を探索することになる。ある階層で作成した経路と、そのすぐ上の階層で作成した経路とは連続している必要がある。したがって、上下の階層でともに存在するノードを、それらの階層の経路の端点としなければならない。上下の階層でともに存在するノードは、下の階層の道路が上の階層の道路と接続するノードであることから、以下、このノードを上位道路接続ノードという。

　ここで、たとえば、ある道路の新設に伴い、その道路の近くに存在していた古い道路が削除された場合に、その古い道路が削除されたことを示す差分データのみを配信してしまうとすると、上位道路接続ノードまでの経路が、本来は可能である経路よりも遠くなるリンクが発生し、その結果、遠回りになってしまう経路を探索してしまう恐れが生じる。

特許第４６８２０８９号公報 特開２０１２－１６３９０８号公報

　本開示は、上記点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、車両用ナビゲーション装置が遠回りになってしまう経路を探索してしまうことを抑制できる地図差分データを配信する地図差分データ配信装置、その地図差分データ配信装置から差分データが配信される車両用ナビゲーション装置、および地図差分データ配信方法を提供することにある。

　本開示の第一態様による地図差分データ配信装置は、道路の接続関係をノードとリンクを用いて示した道路データを階層構造で記述する元地図データを記憶した地図記憶装置を備え、この元地図データに基づいて経路探索を行う車両用ナビゲーション装置に対して、元地図データに含まれていない更新部分の地図データである差分データを逐次配信する地図差分データ配信装置は、差分データを記憶する差分データ記憶部と設定状態記憶部を備える。差分データは、通行できる方向が減少したリンクである減少リンクに対応する少なくとも一つのリンク減少データ、および、その減少リンクの周辺に新設された新設道路に対応する少なくとも一つのリンク追加データを含む。設定状態記憶部は、リンク減少データおよびリンク追加データの少なくとも一つの組み合わせに対して、リンク追加データが配信済みでない場合に、リンク減少データおよびリンク追加データの組み合わせを１回であるいはリンク追加データをリンク減少データよりも先に配信する配信規則を記憶している。

　本開示の第二態様による車両用ナビゲーション装置は、本開示の第一態様による地図差分データ配信装置から差分データを受信する通信部と受信した差分データと、地図記憶装置に記憶されている元地図データとに基づいて経路探索処理を行う制御部を備える。

　本開示の第三態様による地図差分データ配信方法は、道路の接続関係をノードとリンクを用いて示した道路データを階層構造で記述する元地図データを記憶した地図記憶装置を備え、この元地図データに基づいて経路探索を行う車両用ナビゲーション装置に対して、元地図データに含まれていない更新部分の地図データである差分データを逐次配信する地図差分データ配信方法である。元地図データの各階層は複数のメッシュに区切られて道路データが記述されており、階層のうち上位階層がある下位階層は、メッシュのそれぞれに対して、そのメッシュを含む区画であって、１つ上の階層においても存在するノードである上位道路接続ノードを少なくとも一つ含み、そのメッシュ内のすべてのリンクが同じ区画内の上位道路接続ノードに到達できるようになっている区画である経路区画が設定されている。地図差分データ配信方法は、通行できる方向が減少したリンクである減少リンクについての差分データであるリンク減少データは車両用ナビゲーション装置に配信するが、その減少リンクの周辺に新設された新設道路に対応するリンク追加データは車両用ナビゲーション装置に配信せず、また、配信済みでもないとすると、減少リンクと同じメッシュ内に、経路区画内で上位道路接続ノードへ到達する経路が存在しないリンクが生じる、という判定条件が成立する場合に、リンク減少データとリンク追加データを、リンク減少データとともに１回であるいはリンク減少データよりも先に、車両用ナビゲーション装置に配信する。

　上記第一態様から第三態様によれば、リンク追加データをリンク減少データとともに１回であるいはリンク減少データよりも先に車両用ナビゲーション装置に配信することになるので、通行できなくなった道路の代わりに、その通行できなくなった道路の近くに新しい道路が新設されたにも関わらず、車両用ナビゲーション装置の経路探索処理において、その新設道路を通る経路を探索できずに、遠回りをする経路を探索してしまうことを抑制できる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、本開示が適用された地図差分データ配信システムの概略的な構成の一例を示す図であり、 図２は、図１の抽出サーバ側制御部の機能を示すブロック図であり、 図３は、ベース地図データの構造を説明する図であり、 図４は、経路区画を説明する図であり、 図５は、経路探索処理において用いる道路レベルを説明する図であり、 図６は、地図要素のカテゴリ、サブカテゴリの例を示す図であり、 図７（Ａ）から図７（Ｃ）は、上位道路接続ノードに到達しない不整合を説明する図であり、 図８は、依存リストの例を示す図であり、 図９は、地図差分データ配信システムにおける処理の流れを示すシーケンス図である。

　＜地図差分データ配信システム１００＞
　図１に示すように、本開示による地図差分データ配信装置が適用された地図差分データ配信システム１００は、地図差分抽出サーバ１、更新管理サーバ２を備えた構成であり、地図差分データ配信システム１００は車両用ナビゲーション装置３（以下、単にナビゲーション装置３）に差分データを配信する。

　＜地図差分抽出サーバ１＞
　図１に示すように、地図差分抽出サーバ１は、抽出サーバ側通信部１１、抽出サーバ側記憶部１２、および抽出サーバ側制御部１３を備える。抽出サーバ側通信部１１は、通信網を介して、更新管理サーバ２やナビゲーション装置３との間で通信を行う。

　抽出サーバ側記憶部１２は、ハードディスクなどの書き換え可能な記憶装置であり、地図差分データベース（ＤＢ）１２１と、後述する依存リストが記憶されるリスト記憶部１２２を備える。これら地図差分ＤＢ１２１とリスト記憶部１２２は、いずれも、抽出サーバ側記憶部１２の一部の記憶領域を用いた構造である。また、地図差分ＤＢ１２１は差分データ記憶部に相当し、リスト記憶部１２２は設定状態記憶部に相当する。

　地図差分ＤＢ１２１は、地図差分データを格納するデータベースである。地図差分データは、ベース地図データ５（図３参照）から更新する必要が生じた地図要素のデータである。ベース地図データ５は、元地図データに相当し、この地図差分データ配信システム１００が適用される国の国土全体など、予め決定されている全範囲に対する地図（すなわち全体地図）のデータである。ベース地図データ５の構造は図３、４を用いて後にさらに説明する。

　上記地図要素は、例えば道路、ＰＯＩ（Points Of Interest）、背景、地名等を示す文字などであり、これらの地図要素のデータは、例えばノードデータおよびリンクデータからなる道路データ、地形等を示す背景データ、地名等を表示するための文字データ、各種施設のＰＯＩデータ等である。

　よって、ベース地図が作成された後に道路、ＰＯＩの追加変更などが生じた場合に、地図差分データとして、道路データ、ＰＯＩデータなどが作成されることになる。地図差分データは、たとえば、図示しない外部サーバからこの地図差分抽出サーバに提供される。なお、いくつかの地図差分データがまとめられて差分グループデータが構成される。ナビゲーション装置３への配信は、この差分グループデータを単位として行われる。差分グループデータにまとめられた地図差分データのそれぞれに対応する地図要素のまとまりは差分グループという。

　抽出サーバ側制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等（いずれも図示せず）よりなるマイクロコンピュータを主体として構成される。この抽出サーバ側制御部１３は、抽出サーバ側通信部１１から入力された各種情報に基づき、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、図２に示す差分グループ抽出部１３１（第１差分抽出部に相当）、依存差分グループ抽出部１３２（第２差分抽出部に相当）、配信データ作成部１３３、データＵＲＬ送信部１３４、配信部１３５として機能する。これら各部の具体的処理は図９を用いて後述する。

　＜更新管理サーバ２＞
　更新管理サーバ２は、管理サーバ側通信部２１、更新管理ＤＢ２２、管理サーバ側制御部２３を備える。管理サーバ側通信部２１は、通信網を介して、地図差分抽出サーバ１やナビゲーション装置３との間で通信を行う。

　更新管理ＤＢ２２は、地図差分抽出サーバ１からナビゲーション装置３に配信済みの地図差分データを判別するための判別用情報を格納しており、複数のナビゲーション装置３が存在する場合に、各ナビゲーション装置３のユーザごとに判別用情報を格納する。判別用情報は、例えばナビゲーション装置３に配信済みの差分グループＩＤである。差分グループＩＤは、差分グループのそれぞれに付与されるＩＤである。

　管理サーバ側制御部２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等（いずれも図示せず）よりなるマイクロコンピュータを主体として構成される。この管理サーバ側制御部２３は、管理サーバ側通信部２１、更新管理ＤＢ２２から入力された各種情報に基づき、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、図９に示す各種の処理を実行する。

　＜ナビゲーション装置３＞
　ナビゲーション装置３は、車載のナビゲーション装置であってもよいし、車両に持ち込み可能な携帯型のナビゲーション装置であってもよい。以降では、ナビゲーション装置３として車載のナビゲーション装置を用いた場合を例に挙げて説明を行う。

　まず、ナビゲーション装置３の概略的な構成について説明を行う。図１に示すようにナビゲーション装置３は、通信装置３１、位置検出器３２、外部入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）部３３、ナビ側記憶装置３４、表示装置３６、音声出力装置３７、操作スイッチ群３８、リモートコントロール端末（以下リモコン）３９、リモコンセンサ４０、および制御装置４１を備えている。

　通信装置３１は、通信網を介して、地図差分抽出サーバ１や更新管理サーバ２との間で通信を行う。通信装置３１としては、例えばテレマティクス通信に用いられるＤＣＭ（data communication module）といった車載通信モジュールなどの様々なものを採用することができる。

　位置検出器３２は、いずれも周知の加速度センサ、ジャイロスコープ、および衛星からの電波に基づいて自装置の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムのための受信機を有しており、自装置のユーザの現在位置（以下、ユーザ位置）を逐次検出する。例えば、ユーザ位置は、緯度・経度で表される座標であるものとする。なお、位置検出器３２を上述したセンサのうちの一部で構成してもよいし、他のセンサを用いる構成としてもよい。

　外部入力Ｉ／Ｆ部３３は、車両に搭載されたＥＣＵやセンサから、車両状態の情報を制御装置４１が取得するためのインターフェースである。例えば、外部入力Ｉ／Ｆ部３３には、車載ＬＡＮ等を介して車両に搭載されたＥＣＵやセンサから車両状態の情報が入力されてくるものとする。車両状態の情報の一例としては、アクセサリ（ＡＣＣ）電源のオンオフの信号等がある。

　ナビ側記憶装置３４は、本実施形態では、ＳＤカードおよびそのＳＤカードを収容するインターフェースからなる。もちろん、ＳＤカードに代えて、その他の書き換え可能な記憶媒体を用いてもよい。このナビ側記憶装置３４には地図データ記憶領域が設定されている。地図データ記憶領域はたとえばパーティションにより設定されている。

　この地図データ記憶領域に、前述のベース地図データ、地図差分データなどが記憶される。よって、ナビ側記憶装置３４は地図記憶装置に相当する。ベース地図データは出荷時に予め地図データ記憶領域に記憶されている。一方、地図差分データは、逐次、外部から取得して記憶する。

　表示装置３６は、例えばフルカラー表示が可能なものであり、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等を用いて構成することができる。また、音声出力装置３７は、スピーカ等から構成され、制御装置４１の指示に基づいて案内音声等を出力する。

　操作スイッチ群３８は、例えば表示装置３６と一体になったタッチスイッチ若しくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、スイッチ操作により制御装置４１へ各種機能の操作指示を行う。リモコン３９には複数の操作スイッチ（図示せず）が設けられ、スイッチ操作によりリモコンセンサ４０を介して各種指令信号を制御装置４１に入力することにより、操作スイッチ群３８と同じ機能を制御装置４１に対して実行させることが可能である。

　制御装置４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成される。そして、制御装置４１は、通信装置３１、位置検出器３２、外部入力Ｉ／Ｆ３３、ナビ側記憶装置３４、操作スイッチ群３８、リモコンセンサ３９から入力された各種情報に基づき、経路探索処理や図９に示す処理などを実行する。制御装置４１での処理の詳細については後述する。

　＜ベース地図データの構造＞
　図３に示すように、ベース地図データ５は、道路データ５１と背景データ５２を有する。道路データ５１および背景データ５２ともに、複数の階層（以下、レベル）に分けられた構造である。ただし、レベル数は道路データ５１と背景データ５２で異なっており、道路データ５１はレベル０～３までの４階層、背景データ５２はレベル０～５までの６階層である。なお、道路データ５１、背景データ５２ともにレベル数は図３の例に限定されない。

　背景データ５２は、表示する道路地図において背景として描画する部分のデータである。道路データ５１は、背景以外の種々のデータを含んでおり、たとえば、経路計算などに必要な道路の接続関係を記述したデータが含まれる。道路は分岐点を示すノードと、ノード間の道路区間を示すリンクを用いて表される。

　道路データ５１、背景データ５２ともに、地図収録領域を包含する矩形領域を細分化した矩形のメッシュ毎のデータ（以下、メッシュ単位データという）となっている。ベース地図データ５は、メッシュ単位データと、メッシュ単位データ群を管理するための管理データファイルと、を含むデータファイル群で構成される。メッシュ単位データは、メッシュの配列に対応した順序で配列される。

　＜道路データの階層構造＞
　道路データ５１のレベルは、道路の種類（高速道路や国道など）と、道路間の接続関係を考慮して決定される。たとえば、都市間を結ぶ高速道路がレベル３の道路データ５１として設定され、その他の高速道路や主要な国道がレベル２の道路データに設定される。細街路や私道はレベル０の道路データ５１とし、それ以外の道路（レベル２の道路データ５１に含まれていない国道や、市内を走る一般道など）をレベル１の道路とする。もちろん、これらはあくまで一例であり、適宜設計されれば良い。

　なお、各道路レベルに属する道路は、必ず他の道路と接続するように、各道路の道路レベルが決定される。よって、国道ｎ号が他の国道と接続せず、一般道にしか接続しない場合、その国道ｎ号は、多くの国道が属する道路レベルには分類されず、一般道が属する道路レベルに分類される。反対に、一般道を国道が属する道路レベルに分類することもある。ここでの接続には、上位の道路レベルとの接続も含む。つまり、必ずしも同じ道路レベル内で接続されている必要はなく、上位の道路レベルを含めて接続されていればよい。

　各道路レベルに属する道路を必ず他の道路と接続するようにしている理由は、階層別に経路計算を行うことを考慮しているからである。そして、道路データ５１は、同じ道路のデータを一つのレベルにしか格納していない。

　各レベルの道路データ５１は、メッシュ単位のデータとなっており、また、上位レベルの各メッシュは、図３に示すように、その下のレベルの複数のメッシュをまとめた大きさである。

　＜道路データのメッシュに定義される経路区画＞
　最上位レベルを除くレベルの道路データには、さらに、各メッシュに対し経路区画５３が設定されている。図４には経路区画５３とその経路区画５３に対応する対応メッシュ５４を示している。経路区画５３は対応メッシュ５４を含む区画であり、上位道路接続ノード５５を少なくとも一つ含むように設定される区画である。また、対応メッシュ５４に存在するすべてのリンクが、同じ区画内の上位道路接続ノード５５に同じ区画内のリンクのみを経由して到達できるようになっている。

　図４において、実線で示す道路５６は対応メッシュ５４を含んでいるレベルに存在する道路であり、破線で示す道路５７は、その１つ上のレベルに存在する道路を示している。上位道路接続ノード５５は、それら道路５６、５７の交点になっている。すなわち、上位道路接続ノード５５は、対応メッシュ５４を含んでいるレベルに存在するノードであって、且つ、その１つ上のレベルにも存在するノードである。

　よって、本実施形態のように、各道路に対応するデータが複数のレベルに分かれて格納されている構造である道路データ５１を用いた経路探索処理において、上位道路接続ノード５５を経由する経路を探索することで、複数のレベルの道路データ５１を用いた経路探索ができる。

　経路区画５３は、基本サイズが設定されている。たとえば、基本サイズは対応メッシュ５４を中心とする３×３の大きさである。この基本サイズの範囲に上位道路接続ノード５５が存在すれば、経路区画５３は基本サイズとする。しかし、基本サイズ内に上位道路接続ノード５５が存在しない場合には、上位道路接続ノード５５を含む範囲まで、経路区画５３は、適宜、広げられる。図４に例示した経路区画５３も、基本サイズから広げられた例である。

　図５は、出発地から目的地までの経路を探索する経路探索処理において用いる道路レベルを説明する図である。経路探索処理では、まず、レベル０の道路データ５１を用い、出発地を含む対応メッシュ５４により定まる経路区画５３の範囲内で上位道路接続ノード５５（図５には図示せず）へ至る部分経路を探索する。レベル１の道路データ５1を用いた探索では、レベル０の道路データ５1で探索した部分経路の終点となっている上位道路接続ノード５５を始点としてレベル２の道路と接続する上位道路接続ノード５５までの部分経路を探索する。レベル２の道路データ５１を用いた探索では、レベル１の道路データ５1で探索した部分経路の終点となっている上位道路接続ノード５５を始点としてレベル３の道路と接続する上位道路接続ノード５５までの部分経路を探索する。

　目的地側についても同様にして、レベル０の道路データ５１を用いて目的地から上位道路接続ノード５５までの部分経路を探索し、レベル１の道路データ５１を用いてレベル２の道路と接続する上位道路接続ノード５５までの部分経路を探索し、レベル２の道路データ５１を用いてレベル３の道路と接続する上位道路接続ノード５５までの経路を探索する。

　レベル３の道路データ５１を用いた経路探索では、出発地側において探索された部分経路のレベル３の道路と接続する側の上位道路接続ノード５５と、目的地側において探索された部分経路のレベル３の道路と接続する側の上位道路接続ノード５５との間の経路を探索する。

　なお、レベル３においても経路区画５３が設定されている。レベル３の経路区画５３は、出発地および目的地を含むように設定される。レベル３の経路区画５３も、あるレベルにおいて経路探索をする範囲を定めている点において、下位レベルの経路区画５３と共通する。

　＜背景データの階層構造＞
　図３に示すように、背景データ５２は６階層に分けて管理されており、描画処理時には表示縮尺に応じてそれぞれのレベルの背景データ５２が使い分けられる。たとえば、レベル０の背景データ５２は、表示縮尺が１／２万～１／１万に設定されている時の地図を描画する際に用いられ、レベル１の背景データ５２は、表示縮尺が１／８万～１／４万に設定されている時の地図を描画する際に用いられる。背景データ５２も、メッシュ単位のデータであり、道路データ５１が存在するレベルの背景データ５２のメッシュは、道路データ５１と同じ大きさ、形状、位置のメッシュである。

　＜差分グループデータの説明＞
　次に、差分グループデータについて説明する。差分グループデータは複数の地図差分データを含む。各地図差分データは、道路や施設などの地図要素が更新されたことに基づいて作成される。地図要素の更新は、たとえば、道路の新設や削除、施設の追加や削除などによって生じる。

　差分グループデータは、上記メッシュのＩＤであるメッシュＩＤと対応づけられており、これにより、差分グループデータはメッシュ単位で管理される。また、差分グループデータには、その差分グループデータを特定するＩＤ（以下、差分グループＩＤ）が付与されている。

　差分グループデータは、例えば更新された地図要素が交差点を挟んだ道路区間だった場合、道路区間を表すリンクデータおよびノードデータの集合になる。他の例として、更新された地図要素が施設であった場合には、施設を表すＰＯＩデータや文字データなどの集合になる。

　差分グループは、地図要素のカテゴリおよびサブカテゴリに基づいて形成される。図６は、地図要素のカテゴリおよびサブカテゴリを例示する図である。どのカテゴリ（あるいはサブカテゴリ）と、どのカテゴリ（あるいはサブカテゴリ）を同一のグループとするかは予め設定されている。一例としては、ある道路を示すリンクと、そのリンクの周囲にある背景は同一の差分グループとする、などの規則が決められている。差分グループは原則としてこの規則に基づいて形成される。

　＜依存リストの説明＞
　次に、依存リストを説明する。依存リストは、差分グループ間の依存関係を示したリストであり、依存先差分グループを依存元差分グループと同時に１回で、あるいは、依存先差分グループを先に配信する必要があるという配信規則に従わなければならない差分グループデータの組み合わせを示したリストである。なお、ナビゲーション装置３からの１回の要求に対応する配信を１回と数える。仮に、データ量等の関係で配信を便宜上分けたとしても、１回の配信である。

　依存関係とは、ある地図要素（以下、第１地図要素）のデータを更新する場合に予め他の地図要素（以下、第２地図要素）のデータを更新しておかないと、ベース地図データと差分グループデータとを合わせた地図データ（以下、単に地図データということもある）に不整合を生じさせてしまう関係をいう。

　地図データに生じる不整合の代表例としては、第１地図要素が、その他の地図要素から孤立することである。孤立とは、たとえばその地図要素が道路であれば、その道路が他の道路と接続していないことを意味する。孤立以外の不整合の例として、経路区画内に上位道路接続ノード５５へ到達する経路が存在しないリンクが発生する状態がある。後者の不整合の具体例およびそれを回避するための依存関係を次に説明する。

　＜上位道路接続ノード５５に到達しない不整合の回避＞
　図７（Ａ）から図７（Ｃ）は、リンクＬ１に対応する道路（以下、単にリンクＬ１）が新設され、代わりに、そのリンクＬ１の周辺に存在していたリンクＬ２に対応する道路（以下、単にリンクＬ２）が削除された例である。また、図７（Ａ）から図７（Ｃ）において、白丸はノード、線分はリンクを示している。また、図７（Ａ）から図７（Ｃ）の例では、経路区画５３内に上位道路接続ノード５５は一つのみである。

　図７（Ａ）の状態は、リンクＬ２の削除前、且つ、リンクＬ１の新設前の状態である。対応メッシュ５４の中のリンクは全て、経路区画５３の中のみを経由して上位道路接続ノード５５に到達することができる。

　図７（Ｂ）の状態は、リンクＬ１が追加され、リンクＬ２が削除された状態を示している。この図７（Ｂ）の状態でも、対応メッシュ５４の中のリンクは全て、経路区画５３の中のみを経由して上位道路接続ノード５５に到達することができる。

　図７（Ｃ）の状態は、リンクＬ２の削除を示す差分データは配信したが、リンクＬ１の追加を示す差分データは配信しなかったと仮定した例である。この図７（Ｃ）の状態では、対応メッシュ５４の中のリンクＬ３は、経路区画５３の中のみを経由するだけでは上位道路接続ノード５５に到達することができない。この図７（Ｃ）の状態になってしまうと、前述した経路探索処理に支障が生じる。そこで、本実施形態では、リンクＬ２の削除を示す差分データは配信したが、リンクＬ１の追加を示す差分データは配信しない、という状態が生じないようにする。具体的には、リンクＬ２の削除を示す差分データ（リンク減少データに相当）はリンクＬ１の追加を示す差分データ（リンク追加データに相当）に依存するという依存関係を設定する。なお、図７（Ｃ）の状態になってしまうことが設定条件および判定条件である。

　上記依存関係が設定されることで、リンクＬ２の削除を示す差分データを配信する際、リンクＬ１の追加を示す差分データが未配信であれば、リンクＬ１の追加を示す差分データも同時に配信する。

　この依存関係は、リンクＬ２の削除を示す差分データを作成して、地図差分ＤＢ１２１に保存する際に、依存リストを作成する者が依存リストに追加する。

　＜依存リストの例＞
　図８は依存リストの例である。なお、図８の例は依存リストを説明するためだけのものであり、実際の依存リストよりも簡略化している。図８の依存リストにおいて、依存先は依存される側であり、依存元にとってその依存先のＩＤの差分グループが先に配信されていないと地図データに不整合が生じてしまう差分グループである。依存元にとって依存先が必要であることから、依存先を親、依存元を子とも表記している。図８の例では、ＩＤ２の差分グループを配信する場合には、ＩＤ１の差分グループを同時に配信する、あるいは配信済みである必要があることが、依存リストにより規定されている。

　なお、差分グループは、一定の配信周期で更新される。よって、依存リストもその周期で更新する。配信周期ごとの各回の配信をリリース番号で区別するとした場合、依存リストに設定される依存先と依存元は、必ずしも番号の同じリリースに属する必要はない。依存先の差分グループは、依存元の差分グループと同じか、それよりも過去に配信されたリリースであればよい。

　＜地図差分データ配信システム１００における処理の流れ＞
　次に、図９のシーケンス図を用いて、配信データが配信される処理の流れを説明する。

　＜ｔ１．抽出用情報送信処理（ナビゲーション装置３）＞
　まず、ナビゲーション装置３の制御装置４１（この図９においては、以下、単にナビゲーション装置３と記載）が、差分抽出用情報送信処理を行う（ｔ１）。差分抽出用情報送信処理は、所定のトリガを検出した場合に行う。所定のトリガは、例えば自車両のＡＣＣ電源オンやナビゲーション装置３での目的地設定である。自車両のＡＣＣ電源オンは、外部入力Ｉ／Ｆ部３３を介して取得したＡＣＣ電源のオンオフの信号をもとに検出すればよい。

　差分抽出用情報送信処理では、ナビ側記憶装置３４に記憶されているベース地図よりも後に作成された地図差分データを地図差分抽出サーバ１および更新管理サーバ２で抽出するための情報（以下、差分抽出用情報）を、更新管理サーバ２に送信する。

　差分抽出用情報は、たとえば、自車両のＡＣＣ電源オンを検出した場合には、位置検出器３２で検出したユーザ位置（緯度・経度）、ベース地図データのバージョン、および送信元を特定するための識別情報としてのナビＩＤを含む。

　また、目的地設定を検出した場合の差分抽出用情報は、たとえば、位置検出器３２で検出したユーザ位置の座標（緯度・経度）、目的地の座標（緯度・経度）、ベース地図データのバージョン、およびナビＩＤを含む。経由地の設定も行われていた場合には、経由地の座標（緯度・経度）も含む差分抽出用情報を送信する。以降では、自車両のＡＣＣ電源オンを検出した場合の処理をＡＣＣオン時、目的地設定を検出した場合の処理を目的地設定時として区別する。

　＜ｔ２．指定情報決定処理（更新管理サーバ２）＞
　更新管理サーバ２の管理サーバ側制御部２３（この図９においては、以下、更新管理サーバ２と記載）は差分抽出用情報を受信すると、その差分抽出用情報と、更新管理ＤＢ２２でナビＩＤ別に管理している配信済み差分グループデータとを照らし合わせる。そして、照らし合わせた結果から、今回配信すべき差分グループデータが定まる差分グループ指定情報を決定する（ｔ２）。なお、抽出用情報に含まれる緯度・経度、すなわち、座標は、抽出用座標に相当する。

　＜ｔ３．指定情報送信処理（更新管理サーバ２）＞
　更新管理サーバ２は、ｔ２時点で決定した差分グループ指定情報を、管理サーバ側通信部２１を介して地図差分抽出サーバ１へ送信する（ｔ３）。抽出用情報に含まれる座標が抽出用座標に相当することから、これを取得する管理サーバ側制御部２３は座標取得部に相当する。

　＜ｔ４．差分グループ抽出処理（地図差分抽出サーバ１）＞
　差分グループ指定情報を、抽出サーバ側通信部１１を介して地図差分抽出サーバ１の抽出サーバ側制御部１３が受信すると、地図差分抽出サーバ１の抽出サーバ側制御部１３（この図９においては、以下、地図差分抽出サーバ１と記載）の差分グループ抽出部１３１が差分グループ抽出処理を行う（ｔ４）。

　差分グループ抽出処理では、受信した差分グループ指定情報をもとに、地図差分ＤＢ１２１に格納されている差分グループデータに対応する差分グループＩＤのうちから、更新管理サーバ２に送信する差分グループＩＤを抽出する。一例として、差分グループＩＤの抽出は以下のようにして行う。

　ＡＣＣオン時か目的地設定時かに関わらず、差分グループ抽出処理では、今回配信する全国配信差分グループを抽出する。全国配信差分グループとは、高速道路のように、広い範囲に跨る地図要素であって全てのユーザにとって更新が望ましいと推定される差分グループである。この全国配信差分グループのうち、指定情報において配信済みであることが示されている差分グループを除いたものを、今回配信する全国配信差分グループとして抽出する。

　一例として、道路種別が高速道路であるリンクを含む差分グループは、全国配信対象差分グループと判別する。全国配信対象差分グループの差分グループＩＤを、以降では全国配信ＩＤと呼ぶ。

　ＡＣＣオン時の差分グループ抽出処理では、差分抽出用情報に含まれるユーザ位置の緯度・経度を中心とした所定の矩形範囲（以下、要求矩形範囲）に少なくともメッシュの一部が含まれる前述のメッシュＩＤを決定する。ここで決定したメッシュＩＤにより特定されるメッシュが第１差分抽出部（第１差分抽出工程）における地域範囲である。

　所定の矩形範囲は、ユーザの平均的な一日の行動範囲に基づいて決定する。そして、決定したメッシュＩＤが示すメッシュ内に含まれ、且つ、まだ配信していない差分グループ（以下、個人配信差分グループ）を抽出する。なお、今回配信する全国配信対象差分グループと重複するものについては、抽出対象外とする。

　目的地設定時の差分グループ抽出処理では、差分抽出用情報に含まれるユーザ位置の緯度・経度および目的地の緯度・経度を中心とした要求矩形範囲に少なくともメッシュの一部が含まれるメッシュＩＤを決定する。差分抽出用情報に経由地の緯度・経度も含まれる場合には、経由地の緯度・経度を中心とした要求矩形範囲に少なくともメッシュの一部が含まれるメッシュＩＤも決定する。

　また、ユーザ位置から目的地までの経路探索を実施し、探索した経路がのったメッシュのメッシュＩＤも決定する。経路探索については、公知の経路探索方法に従って行う構成とすればよい。そして、決定したメッシュＩＤが示すメッシュ内に含まれ、且つ、まだ配信していない差分グループを抽出する。この差分グループも以降は個人配信差分グループと呼ぶ。なお、全国配信対象差分グループと重複するものについては、抽出対象外とする。個人配信差分グループの差分グループＩＤを、以降では個人配信ＩＤと呼ぶ。

　＜ｔ５．依存先差分グループ抽出処理（地図差分抽出サーバ１）＞
　差分グループが抽出された場合には、地図差分抽出サーバ１の依存先差分グループ抽出部１３２が依存先差分グループ抽出処理を行う（ｔ５）。この処理では、図８に例示した依存リストを参照して、差分グループ抽出処理で抽出した差分グループが依存する先である依存先差分グループを抽出する。なお、ナビＩＤで特定されるナビゲーション装置３に配信済みの依存先差分グループは抽出対象外とする。依存先差分グループの差分グループＩＤを、以降では依存先差分ＩＤと呼ぶ。

　なお、差分グループ抽出処理で差分グループが抽出されなかった場合には、差分グループなしとして結果を更新管理サーバ２に返し、ｔ５以降の処理は行わない。

　前述したように、依存リストには、上位道路接続ノード５５に到達しない不整合を回避するための依存関係も設定されている。したがって、この依存先差分グループ抽出処理を実行することで、図７（Ｃ）に示した例のように、リンクの削除を示す差分データだけが配信されてしまい、経路区画５３の中で上位道路接続ノード５５に到達する経路が存在しなくなってしまうリンクが発生することを防止できる。

　＜ｔ６．差分グループＩＤ送信処理（地図差分抽出サーバ１）＞
　地図差分抽出サーバ１は次に差分グループＩＤ送信処理を行う（ｔ６）。差分グループＩＤ送信処理では、差分データ抽出処理で抽出した差分グループ及び依存差分グループ抽出処理で抽出した依存差分グループの差分グループＩＤを、抽出サーバ側通信部１１を介して更新管理サーバ２へ送信する。

　＜ｔ７．未更新差分グループ抽出処理（更新管理サーバ２）＞
　更新管理サーバ２は、差分グループＩＤを受信すると、未更新差分グループ抽出処理を行う（ｔ７）。未更新差分グループ抽出処理では、受信した差分グループＩＤが示す差分グループのうちの、ナビゲーション装置３に未配信の差分グループ（以下、未更新差分グループ）を抽出する。一例としては、受信した差分グループＩＤから、更新管理ＤＢ２２に格納している配信済みの差分グループＩＤを除いた差分グループＩＤを抽出することで、未更新差分グループを抽出する。

　未更新差分グループ抽出処理で未更新差分グループが抽出されなかった場合には、未更新差分グループなしとして、結果を地図差分抽出サーバ１に返す構成とすればよい。未更新差分グループなしの場合には、ｔ７以降の処理は行わない。

　＜ｔ８．未更新差分グループ送信処理（更新管理サーバ２）＞
　管理サーバ側制御部２３が、未更新差分グループ送信処理を行う（ｔ８）。未更新差分グループ送信処理では、未更新差分グループ抽出処理で抽出した未更新差分グループの差分グループＩＤを、管理サーバ側通信部２１を介して地図差分抽出サーバ１へ送信する。未更新差分グループの差分グループＩＤを、以降では未更新グループＩＤと呼ぶ。

　＜ｔ９．配信データ作成処理（地図差分抽出サーバ１）＞
　地図差分抽出サーバ１は、未更新グループＩＤを受信すると、配信データ作成部１３３により配信データ作成処理を行う（ｔ９）。配信データ作成処理では、差分グループ抽出処理、依存先差分グループ抽出処理で抽出した差分グループ、依存先差分グループを、必要に応じて規定の通信サイズに収まるデータに分割・圧縮等して、配信データを作成する。作成した配信データはＨＤＤ等の大容量の記憶装置に格納する。

　＜ｔ１０．データＵＲＬ送信処理（地図差分抽出サーバ１）＞
　地図差分抽出サーバ１は、次に、データＵＲＬ送信部１３４がデータＵＲＬ送信処理を行う（ｔ１０）。データＵＲＬ送信処理では、前述の配信データ作成処理で作成して記憶装置に格納した配信データのアドレスを示すデータＵＲＬおよび配信データに含む差分グループＩＤを、抽出サーバ側通信部１１を介して更新管理サーバ２へ送信する。

　＜ｔ１１．データＵＲＬ中継処理（更新管理サーバ２）＞
　地図差分抽出サーバ１から送信されたデータＵＲＬを、管理サーバ側通信部２１を介して更新管理サーバ２の管理サーバ側制御部２３が受信すると、更新管理サーバ２はデータＵＲＬ中継処理を行う（ｔ１１）。データＵＲＬ中継処理では、受信したデータＵＲＬを、管理サーバ側通信部２１を介してナビゲーション装置３へ送信する。また、更新管理サーバ２は、地図差分抽出サーバ１から送信された差分グループＩＤを、配信済みの差分グループＩＤとして更新管理ＤＢ２２に格納する。

　＜ｔ１２．差分データ取得処理（ナビゲーション装置３）＞
　更新管理サーバ２から送信されたデータＵＲＬをナビゲーション装置３が受信すると、ナビゲーション装置３は差分データ取得処理を行う（ｔ１２）。差分データ取得処理では、受信したデータＵＲＬが示すアドレスにアクセスを行い、そのアドレスに格納されている配信データの送信を要求する。

　＜ｔ１３．配信処理（地図差分抽出サーバ１）＞
　上記要求を受信した地図差分抽出サーバ１は、配信部１３５により配信処理を行う（ｔ１３）。ナビゲーション装置３から要求された配信データを、抽出サーバ側通信部１１を介してナビゲーション装置３へ配信する。

　＜ｔ１４．更新処理（ナビゲーション装置３）＞
　地図差分抽出サーバ１から配信された配信データを受信すると、ナビゲーション装置３は、その配信データをナビ側記憶装置３４の地図データ記憶領域に格納する（ｔ１４）。この時点で行うのは格納までであり、ベース地図と差分グループの合成は、地図データをもとにして案内を行うアプリケーションプログラムで必要となるタイミング（たとえば経路探索処理の実行時）で行う。

　なお、配信データ作成処理で作成した配信データは、地図差分抽出サーバ１以外のサーバに格納する構成としてもよい。この場合には、差分データ取得処理において、配信データが格納されたサーバにナビゲーション装置３が配信データの送信を要求し、配信データが格納されたサーバが配信データを配信する。

　以上、説明した本実施形態の地図差分データ配信システム１００は、上位道路接続ノード５５に到達しない不整合を回避するための依存関係を設定した依存リスト（図８）を備えている。そして、ナビゲーション装置３から取得した座標に基づいて定まる地域範囲の差分グループを抽出するだけでなく（図９のｔ４）、抽出した差分グループを依存元とする依存関係が依存リスト（図８）に設定されていれば、その依存リストから定まる依存先差分グループも抽出する（ｔ５）。そして、その依存先差分グループがナビゲーション装置３に未配信であれば、その依存先差分グループもナビゲーション装置３に配信する。これにより、削除された道路の代わりに、その道路の近くに新しい道路が新設されたにも関わらず、ナビゲーション装置３の経路探索処理において、その新設道路を通る経路を探索できずに、遠回りをする経路を探索してしまうことを抑制できる。

　以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

　（変形例１）
　前述の実施形態では、リンク減少データの例として、リンクＬ２（削除リンク）の削除を示す差分データを示していたが、他に、通行できる方向が減少したリンクについての差分データとしては、通行できる方向の規制が追加されたリンクについての差分データがある。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (6)

1. 　道路の接続関係をノードとリンクを用いて示した道路データを階層構造で記述する元地図データを記憶した地図記憶装置（３４）を備え、この元地図データに基づいて経路探索を行う車両用ナビゲーション装置（３）に対して、
   　前記元地図データに含まれていない更新部分の地図データである差分データを逐次配信する地図差分データ配信装置であって、
   　前記差分データを記憶する差分データ記憶部（１２１）と、前記差分データは、通行できる方向が減少したリンクである減少リンクに対応する少なくとも一つのリンク減少データ、および、その減少リンクの周辺に新設された新設道路に対応する少なくとも一つのリンク追加データを含み、
   　前記リンク減少データおよび前記リンク追加データの少なくとも一つの組み合わせに対して、前記リンク追加データが配信済みでない場合に、前記リンク減少データおよび前記リンク追加データの組み合わせを１回であるいは前記リンク追加データを前記リンク減少データよりも先に配信することが規定された配信規則を記憶した設定状態記憶部（１２２）を備えている地図差分データ配信装置。
2. 　前記元地図データの各階層は複数のメッシュに区切られて道路データが記述されており、前記階層のうち上位階層がある下位階層は、前記メッシュのそれぞれに対して、そのメッシュを含む区画であって、１つ上の階層においても存在するノードである上位道路接続ノードを少なくとも一つ含み、そのメッシュ内のすべてのリンクが同じ区画内の前記上位道路接続ノードに到達できるようになっている区画である経路区画が設定されており、
   　前記配信規則は、設定条件が成立する前記リンク減少データおよび前記リンク追加データに対して記憶されており、
   　前記設定条件が、前記リンク減少データに対応する前記減少リンクが通行できなくなり、且つ、前記リンク追加データに対応する前記新設道路は追加されない状態を仮定すると、前記減少リンクと同じメッシュ内に、前記経路区画内で前記上位道路接続ノードへ到達する経路が存在しないリンクが発生するという条件である請求項１に記載の地図差分データ配信装置。
3. 　前記差分データ記憶部に記憶されている差分データから前記車両用ナビゲーション装置に配信する差分データを抽出する地域範囲を設定するための座標である抽出用座標を、前記車両用ナビゲーション装置から取得する座標取得部（２３）と、
   　その座標取得部で取得した抽出用座標に基づいて、前記差分データ記憶部に記憶されている差分データから前記車両用ナビゲーション装置に配信する差分データを抽出する地域範囲を決定し、その地域範囲に含まれており、且つ、前記車両用ナビゲーション装置に未配信の差分データを、前記車両用ナビゲーション装置に配信する差分データとして抽出する第１差分抽出部（１３１）と、
   　前記第１差分抽出部で抽出した差分データと前記設定状態記憶部に記憶されている配信規則とに基づいて、前記第１差分抽出部で抽出した差分データが前記リンク減少データである場合に、そのリンク減少データとともに配信するリンク追加データを前記差分データ記憶部から抽出する第２差分抽出部（１３２）と、
   　それら第１差分抽出部と第２差分抽出部で抽出した差分データを前記車両用ナビゲーション装置に配信する配信処理部（１３５）と、
   　を備えている請求項１または２に記載の地図差分データ配信装置。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の地図差分データ配信装置（１００）から前記差分データを受信する通信部（３１）と、
   　受信した前記差分データと、前記地図記憶装置に記憶されている前記元地図データとに基づいて経路探索処理を行う制御部（４１）とを備える車両用ナビゲーション装置。
5. 　道路の接続関係をノードとリンクを用いて示した道路データを階層構造で記述する元地図データを記憶した地図記憶装置を備え、この元地図データに基づいて経路探索を行う車両用ナビゲーション装置に対して、前記元地図データに含まれていない更新部分の地図データである差分データを逐次配信する地図差分データ配信方法であって、
   　前記元地図データの各階層は複数のメッシュに区切られて道路データが記述されており、前記階層のうち上位階層がある下位階層は、前記メッシュのそれぞれに対して、そのメッシュを含む区画であって、１つ上の階層においても存在するノードである上位道路接続ノードを少なくとも一つ含み、そのメッシュ内のすべてのリンクが同じ区画内の前記上位道路接続ノードに到達できるようになっている区画である経路区画が設定されており、
   　通行できる方向が減少したリンクである減少リンクに対応する前記差分データであるリンク減少データは前記車両用ナビゲーション装置に配信するが、その減少リンクの周辺に新設された新設道路に対応する前記差分データであるリンク追加データは前記車両用ナビゲーション装置に配信せず、また、配信済みでもないとすると、前記減少リンクと同じメッシュ内に、前記経路区画内で前記上位道路接続ノードへ到達する経路が存在しないリンクが発生する、という判定条件が成立する場合に、
   　前記リンク追加データを、前記リンク減少データとともに１回であるいは前記リンク減少データよりも先に、前記車両用ナビゲーション装置に配信する地図差分データ配信方法。
6. 　前記差分データを記憶した差分データ記憶部から前記車両用ナビゲーション装置に配信する差分データを抽出する地域範囲を設定するための座標である抽出用座標を、前記車両用ナビゲーション装置から取得する座標取得工程（ｔ２）と、
   　その座標取得工程で取得した抽出用座標に基づいて、前記差分データ記憶部に記憶されている差分データから前記車両用ナビゲーション装置に配信する差分データを抽出する地域範囲を決定し、その地域範囲に含まれており、且つ、前記車両用ナビゲーション装置に未配信の差分データを、前記車両用ナビゲーション装置に配信する差分データとして抽出する第１差分抽出工程（ｔ４）と、
   　前記第１差分抽出工程で抽出した差分データと、前記判定条件に基づいて予め設定された規則であって、前記リンク追加データを前記リンク減少データとともに１回であるいは前記リンク減少データよりも先に配信する前記リンク減少データおよび前記リンク追加データの組み合わせを規定した配信規則とに基づいて、前記第１差分抽出工程で抽出した差分データが前記リンク減少データである場合に、そのリンク減少データとともに配信するリンク追加データを前記差分データ記憶部から抽出する第２差分抽出部（ｔ５）と、
   　それら第１差分抽出工程と第２差分抽出工程で抽出した差分データを前記車両用ナビゲーション装置に配信する配信処理工程（ｔ１３）と、
   　をさらに含む請求項５に記載の地図差分データ配信方法。

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