(57)【要約】【課題】  車線単位で車両の誘導又は運行制御を可能にする道路網データを生成する。【解決手段】  交差点切り抜き装置（１４）は車線データ（１０）から交差点範囲を切り抜き、各車線の当該交差点との接続点を示す接続点データ（１４ａ）と、交差点外車線データ（１４ｂ）を出力する。交差点ＤＢ生成装置（１６）は、接続点データ（１４）と、属性データ（１２）に含まれる進行方向属性データに従い、交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースを生成し、ハードディスク（１８）に格納する。交差点内車線生成装置（２０）は、交差点データベースから交差点内車線データを生成する。合成装置（２２）は、交差点外車線データ（１４ｂ）と交差点内車線生成装置（２０）からの交差点内車線データを合成して、道路網データ（２４）を生成する。【選択図】  図１
2010026875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線データから交差点範囲を切り抜き、交差点外車線データ、及び当該車線データが示す各車線の当該交差点との接続点を示す接続点データを出力する交差点切り抜き装置（１４）と、
当該接続点データと、当該各車線の進行可能方向を示す進行方向属性データに従い、当該交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースを生成する交差点データベース生成装置（１６）と、
当該交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成装置（２０）と、
当該交差点切り抜き装置からの交差点外車線データと当該交差点内車線生成装置からの当該交差点内車線データを合成して、道路網データを生成する合成装置（２２）
とを具備することを特徴とする道路網データ生成装置。
【請求項２】
当該交差点データベースが、当該各交差点内車線について進行方向を示す進行方向データを具備することを特徴とする請求項１に記載の道路網データ生成装置。
【請求項３】
当該交差点内車線生成装置が、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成手段（Ｓ３４）と、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する請求項１又は２に記載の道路網データ生成装置。
【請求項４】
当該交差点内車線生成装置が、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせに対し、
当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定する手段と、
当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続し、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続し、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成手段（Ｓ３４）と、
当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続して当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する請求項１又は２に記載の道路網データ生成装置。
【請求項５】
当該交差点データベース生成装置は、
進入点から進行可能な路線を順次選択する路線選択手段（Ｓ１３，Ｓ１４）と、
当該路線選択手段で選択された路線内で、路線の外側から見て当該進入点と同じ順位の退出点から当該路線の外側に向かって順番に、進行可能な退出点を探索する探索手段（Ｓ１５）と、
当該探索手段で最初に探索した退出点を当該進入点の対として当該交差点データベースに追加する追加手段（Ｓ１６）
とを具備することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の道路網データ生成装置。
【請求項６】
車線データから交差点範囲を切り抜き、交差点外車線データ、及び当該車線データが示す各車線の当該交差点との接続点を示す接続点データを出力する交差点切り抜きステップ（１４）と、
当該接続点データと、当該各車線の進行可能方向を示す進行方向属性データに従い、当該交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースを生成する交差点データベース生成ステップ（１６）と、
当該交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成ステップ（２０）と、
当該交差点切り抜き装置からの交差点外車線データと当該交差点内車線生成装置からの当該交差点内車線データを合成して、道路網データを生成する合成ステップ（２２）
とを具備することを特徴とする道路網データ生成方法。
【請求項７】
当該交差点データベースが、当該各交差点内車線について進行方向を示す進行方向データを具備することを特徴とする請求項６に記載の道路網データ生成方法．
【請求項８】
当該交差点内車線生成ステップが、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３４）と、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する請求項６又は７に記載の道路網データ生成方法。
【請求項９】
当該交差点内車線生成ステップが、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせに対し、
当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定するステップと、
当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続し、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続し、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３４）と、
当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続して当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する請求項６又は７に記載の道路網データ生成方法。
【請求項１０】
当該交差点データベース生成ステップは、
進入点から進行可能な路線を順次選択する路線選択ステップ（Ｓ１３，Ｓ１４）と、
当該路線選択ステップで選択された路線内で、路線の外側から見て当該進入点と同じ順位の退出点から当該路線の外側に向かって順番に、進行可能な退出点を探索する探索ステップ（Ｓ１５）と、
当該探索ステップで最初に探索した退出点を当該進入点の対として当該交差点データベースに追加する追加ステップ（Ｓ１６）
とを具備することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の道路網データ生成方法。
【請求項１１】
コンピュータに車線データから交差点範囲を切り抜きさせ、交差点外車線データ、及び当該車線データが示す各車線の当該交差点との接続点を示す接続点データを出力させる交差点切り抜き機能（１４）と、
当該コンピュータに、当該接続点データと、当該各車線の進行可能方向を示す進行方向属性データに従い、当該交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースを生成させる交差点データベース生成機能（１６）と、
当該コンピュータに、当該交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成させる交差点内車線生成機能（２０）と、
当該コンピュータに、当該交差点切り抜き機能による交差点外車線データと当該交差点内車線生成機能による当該交差点内車線データを合成させ、道路網データを生成させる合成機能（２２）
とを具備することを特徴とする道路網データ生成プログラム。
【請求項１２】
当該交差点データベースが、当該各交差点内車線について進行方向を示す進行方向データを具備することを特徴とする請求項１１に記載の道路網データ生成プログラム。
【請求項１３】
当該交差点内車線生成機能が、
当該コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続させて、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成機能（Ｓ３４）と、
当該コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続させて、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成機能（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する請求項１１又は１２に記載の道路網データ生成プログラム。
【請求項１４】
当該交差点内車線生成機能が、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせに対し、
当該コンピュータに、当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定させる判定機能と、
当該コンピュータに、当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続させ、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続させ、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成機能（Ｓ３４）と、
当該コンピュータに、当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続させて当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成機能（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する請求項１１又は１２に記載の道路網データ生成プログラム。
【請求項１５】
当該交差点データベース生成機能が、
当該コンピュータに、進入点から進行可能な路線を順次選択させる路線選択機能（Ｓ１３，Ｓ１４）と、
当該コンピュータに、当該路線選択機能で選択された路線内で、路線の外側から見て当該進入点と同じ順位の退出点から当該路線の外側に向かって順番に、進行可能な退出点を探索させる探索機能（Ｓ１５）と、
当該コンピュータに、当該探索機能で最初に探索した退出点を当該進入点の対として当該交差点データベースに追加させる追加機能（Ｓ１６）
とを具備することを特徴とする請求項１１乃至１４の何れか１項に記載の道路網データ生成プログラム。
【請求項１６】
交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成装置であって、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成手段（Ｓ３４）と、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する交差点内車線生成装置。
【請求項１７】
交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成装置であって、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の各組み合わせに対し、当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定する判定手段と、
当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続し、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続し、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成手段（Ｓ３４）と、
当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続して当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する交差点内車線生成装置。
【請求項１８】
交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成方法であって、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３４）と、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する交差点内車線生成方法。
【請求項１９】
交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成方法であって、
当該交差点データベースの当該進入点と退出点の各組み合わせに対し、当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定する判定ステップと、
当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続し、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続し、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３４）と、
当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続して当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成ステップ（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する交差点内車線生成方法。
【請求項２０】
交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成するコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続させ、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成機能（Ｓ３４）と、
当該コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続させ、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する交差点内車線生成プログラム。
【請求項２１】
交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成するコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の各組み合わせに対し、当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定させる判定機能と、
当該コンピュータに、当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続させ、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続させ、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成機能（Ｓ３４）と、
当該コンピュータに、当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続させて当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成機能（Ｓ３３）
とを具備することを特徴する交差点内車線生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路網データ生成装置及び交差点内車線生成装置、並びにこれらの方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カーナビゲーションの経路案内用の地図データは，道路のネットワークデータとして表現される。このような道路網データ又は道路地図データは、例えば、航空写真から道路部分を抽出して、データ化することで生成されうる。既存の道路網データと航空写真とを照合することで、未登録の道路データを追加する方法も知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、ＧＰＳ受信機を搭載した車両で現地を走行し、道路地図を作成するシステムが特許文献２、３に記載されている。
【０００４】
道路の交差点内の走行車線は、上述の方法では取り込むことは不可能であり、従来、人手で入力されていた。
【特許文献１】特開２００８−０２０６０４号公報
【特許文献２】特開２００７−２０６０９９号公報
【特許文献３】特開２００２−３１８５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
道路網データは、ナビゲーション用途であっても、より精密な、走行車線単位でのナビゲーションも必要になる。例えば、片側に３車線以上が存在する路線や、その交差点等である。車両の自動又は半自動での制御を目的とするときには、走行車線単位での道路データも必要になる。
【０００６】
道路を走行車線単位で管理又は表現する場合、交差点では入線と出線の多数の組み合わせが存在する。これをデータ化する作業を人手で行おうとすると、大きな交差点に限定されることになり、交差点内の走行車線を自動生成する装置又はプログラムが要望されている。
【０００７】
本発明は、このような要望に適う道路網データ生成装置及び交差点内車線生成装置、並びにこれらの方法及びプログラムを提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る道路網データ生成装置は、車線データから交差点範囲を切り抜き、交差点外車線データ、及び当該車線データが示す各車線の当該交差点との接続点を示す接続点データを出力する交差点切り抜き装置と、当該接続点データと、当該各車線の進行可能方向を示す進行方向属性データに従い、当該交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースを生成する交差点データベース生成装置と、当該交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成装置と、当該交差点切り抜き装置からの交差点外車線データと当該交差点内車線生成装置からの当該交差点内車線データを合成して、道路網データを生成する合成装置とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る道路網データ生成方法は、車線データから交差点範囲を切り抜き、交差点外車線データ、及び当該車線データが示す各車線の当該交差点との接続点を示す接続点データを出力する交差点切り抜きステップと、当該接続点データと、当該各車線の進行可能方向を示す進行方向属性データに従い、当該交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースを生成する交差点データベース生成ステップと、当該交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成ステップと、当該交差点切り抜き装置からの交差点外車線データと当該交差点内車線生成装置からの当該交差点内車線データを合成して、道路網データを生成する合成ステップとを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る道路網データ生成プログラムは、コンピュータに車線データから交差点範囲を切り抜きさせ、交差点外車線データ、及び当該車線データが示す各車線の当該交差点との接続点を示す接続点データを出力させる交差点切り抜き機能と、当該コンピュータに、当該接続点データと、当該各車線の進行可能方向を示す進行方向属性データに従い、当該交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースを生成させる交差点データベース生成機能と、当該コンピュータに、当該交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成させる交差点内車線生成機能と、当該コンピュータに、当該交差点切り抜き機能による交差点外車線データと当該交差点内車線生成機能による当該交差点内車線データを合成させ、道路網データを生成させる合成機能とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る交差点内車線生成装置は、交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成装置であって、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成手段と、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段とを具備することを特徴する。
【００１２】
本発明に係る交差点内車線生成装置は、交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成装置であって、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の各組み合わせに対し、当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定する判定手段と、当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続し、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続し、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成手段と、当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続して当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段とを具備することを特徴する。
【００１３】
本発明に係る交差点内車線生成方法は、交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成方法であって、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成ステップと、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続して、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成ステップとを具備することを特徴する。
【００１４】
本発明に係る交差点内車線生成方法は、交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成する交差点内車線生成方法であって、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の各組み合わせに対し、当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定する判定ステップと、当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続し、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続し、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成ステップと、当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続して当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成ステップとを具備することを特徴する。
【００１５】
本発明に係る交差点内車線生成プログラムは、交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成するコンピュータプログラムであって、コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが直進である場合に、当該進入点と当該退出点をそれぞれ所定距離後退させた点同士を２つの円弧で接続させ、当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成機能と、当該コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の組み合わせが左折及び右折の何れかの場合に、当該進入点と当該退出点を１つの円弧で接続させ、当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成手段とを具備することを特徴する。
【００１６】
本発明に係る交差点内車線生成プログラムは、交差点において進行可能な進入点と退出点の１以上の組み合わせを有する交差点データベースに従い、進行可能な進入点と退出点の各組み合わせに対する交差点内車線を示す交差点内車線データを生成するコンピュータプログラムであって、コンピュータに、当該交差点データベースの当該進入点と退出点の各組み合わせに対し、当該進入点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線と、当該退出点に接続する当該交差点外車線の当該交差点内への延長線が、当該交差点内で交点を有するか否かを判定させる判定機能と、当該コンピュータに、当該交点が存在しない場合に、当該進入点を当該交差点外に進入車線に沿って所定距離、後退させた点と、当該進入点と当該退出点を結ぶ線の中点との間を第１の曲線で接続させ、当該退出点を当該交差点外に退出車線に沿って所定距離、後退させた点と当該中点との間を第２の曲線で接続させ、当該第１及び第２の曲線を接続して当該交差点内車線とする第１の交差点内車線生成機能と、当該コンピュータに、当該交点が存在する場合に、当該進入点と当該退出点とを所定曲線により接続させて当該交差点内車線とする第２の交差点内車線生成機能とを具備することを特徴する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、交差点内の車線を自動生成することができ、車線単位で車両を誘導又は、その運行を自動制御又は半自動制御することを可能にする道路網データを生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。本実施例は、交差点内の走行車線を自動生成し、交差点外の車線データと、自動生成した交差点内車線データとを合成して、交差点内外で車線が連続的に繋がる道路網データを生成する。図２は、本実施例の動作フローチャートを示す。
【００２０】
車線データ１０とその属性を示す属性データ１２が入力する（Ｓ１，Ｓ２）。車線データ１０は、線分を表現する関数又はその係数で車線の中心線を規定するベクトルデータであり、航空写真、航空レーザ測量及び現地調査等により得られる。表現方法としては、車線の中心線を規定する方法、車線の中心線と幅を規定する方法、車線の両側端を規定する方法がありうるが、本発明の目的では、中心線とする方法が理解しやすいので，中心線であるとする。属性データ１２は、個々の車線の属する路線又は道路を識別する情報からなり、車両の進行方向を示す進行方向データを含む。
【００２１】
図３は、十字路の道路例を示す。図３に示す例では、４本の道路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが交差点に接続している。道路Ａは、交差点に進入する４本の進入車線を具備し，交差点から退出する３本の退出車線を具備する。１本の進入車線は右折用である。道路Ｂは、２本の進入車線と１本の退出車線を具備する。道路Ｃは、３本の進入車線と３本の退出車線を具備する。道路Ｄは、３本の進入車線と３本の退出車線を具備する。１本の進入車線は右折用である。
【００２２】
航空写真では、車線の境界線で車線を分離できる。この段階の処理では、図３に例示するように、交差点内にも、対抗する道路の車線同士を接続する車線データが形成されることがある。勿論、本実施例では、交差点内の車線データを有しない車線データを入手できる場合には、その車線データで良い。
【００２３】
航空写真ではまた、路上に印刷される進行方向記号で進行方向の規制を同時に読み取れる。勿論、現地調査の結果も利用する。属性情報の進行方向データは、そのようにして収集入力される。
【００２４】
交差点切り抜き装置１４が車線データ１０から交差点を囲む部分を切り抜き、各車線が交差点の外側から交差点に接続する接続点（即ち、交差点への進入点及び交差点からの退出点）を決定し、その接続点の三次元座標値（少なくとも水平面の座標値）を示す接続点データ１４ａを出力する（Ｓ３）。図４は、図３に示す交差点例に対する交差点の切り抜き例を示す。図４に示す例では、進入線となる車線に外側から１、２、３、・・・と順に番号を付与し、退出線となる車線には、外側から１１、１２、１３、・・・と順に番号を付与している。
【００２５】
交差点範囲は基本的に、交差する道路の外郭線の交点を頂点とする多角形を設定し、この多角形を交差点外側に所定距離、拡張した範囲とすれば良い。道路の交差部分は自動で探索可能であり、勿論、手動で指定しても良く、交差点部分の探索又は指定の後に、このような方法で交差点範囲を自動決定すれば良い。いうまでもないが、複雑な交差状況の交差点では、人手で決定した方が良い場合もありえる。すなわち、交差点切り抜き装置１４は、交差点範囲をマニュアル設定する操作を受け付けることができる。
【００２６】
車線データ１０が交差点範囲までの端点で表現されている場合、交差点切り抜き装置１４は、その各端点を接続点として抽出する。車線データ１０が交差点内部を通過する線分として表現されている場合には、交差点切り抜き装置１４は、交差点への進入点及び交差点からの退出点を接続点として決定する。
【００２７】
交差点切り抜き装置１４はまた、交差点との接続点を端点とし、交差点内の線分を含まない車線データ（交差点外車線データ）１４ｂを出力する。車線データ１０が交差点範囲までの端点で表現されている場合、車線データ１０をそのまま交差点外車線データ１４ｂとなる。
【００２８】
接続点データ１４ａは交差点データベース（交差点ＤＢ）生成装置１６に入力する。交差点ＤＢ生成装置１６には更に、属性データ１２が入力する。先に説明したように、属性データ１２は、車線データ１０で表現される各車線の進行方向を示す情報を含み、交差点ＤＢ生成装置１６は、以下の処理のために、その進行方向データを属性データ１２から抽出する（Ｓ４）。交差点ＤＢ生成装置１６は、交差点切り抜き装置１４からの接続点データ１４ａと属性データ１２の進行方向データとから、交差点に接続する道路（路線）毎の進入点（進入車線）と退出点（退出車線）の進行可能な組み合わせを表現する交差点ＤＢを生成し、ハードディスク１８に格納する（Ｓ５）。図５は、図３に示す交差点例に対する交差点ＤＢの内容例を示す。
【００２９】
図５に示す例では、進行方向毎に車線のデータを持たせている。例えば、左折と直進の両方が可能な進入車線に対しては、左折可能な退出点（退出車線）を示すレコードと、直進可能な退出点（退出車線）を示すレコードを持たせている。これにより、経路探索の場合に、進行可能性の判断が可能になり、容易になる。
【００３０】
図６は、交差点ＤＢ生成装置１６による交差点ＤＢ生成動作のフローチャートを示す。
【００３１】
まず、進入路線となる路線を選択する（Ｓ１１）。これは、例えば、注目する交差点に接続する路線から一定の基準で順番に選択すれば良い。図４に示す例で、例えば，路線Ａを選択する。また、選択した路線Ａの中で進入車線を選択する（Ｓ１２）。例えば、選択した進入路線Ａの中で、若い車線番号順に車線を選択する。最初は、路線Ａの車線番号１の車線を選択することになる。
【００３２】
次に、退出することになる路線、すなわち、退出路線を選択する（Ｓ１３）。交差点内でのＵターンが許容される場合には、進入路線と同じ路線から順に選択することになる。例えば、交差点を中心に、進入路線として選択された路線から反時計方向に順番に選択する。図４に示す例では、路線Ｄが選択される。
【００３３】
選択された進入車線と、選択された退出路線の組み合わせで、進行が可能かどうかを確認する（Ｓ１４）。進入車線に対し退出路線が進行を許可された方向に位置する場合、又は、進行を禁止された方向で無い場合に、進行可能になる。
【００３４】
進行可能な場合（Ｓ１４）、退出路線の退出車線から進入するのに適したものを選択する（Ｓ１５）。退出路線に１つしか退出車線が存在しない場合、それを選択する。退出車線に複数の退出車線が存在する場合、以下のように退出車線を選択する。すなわち、進入車線の車線番号に１０を加算した車線番号から、より若い車線番号のものに向かって存否を調べ、最初に発見した車線を退出車線として選択する。例えば、進入車線の車線番号が３の場合、退出車線として、車線番号１３、１２、１１と順に存否を調べ、最初に見つけた車線を退出車線として選択する。一律に退出路線の最も左側の車線を退出車線として選択してもよいが、本実施例のように選択することで、交差点内での交差を極力、回避しつつ、複数の走行車線を有する路線の当該複数の走行車線を有効に活用できる。
【００３５】
この実施例では、交差点内のＵターンはそもそもあり得ないと想定している。しかし、交差点内のＵターンにも対応させる場合には、退出車線は、退出路線の外側の車線から順に選択する。これにより、可能な限り大きな回転半径を得ることができ、Ｕターンが容易になる。
【００３６】
選択した進入路線、進入車線、退出路線及び退出車線を特定し、進行方向を記述したレコードを交差点データベースに追加する（Ｓ１６）。
【００３７】
未検討の退出路線から次の退出路線を選択し（Ｓ１８）、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を実行する。即ち、全退出路線についてステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を実行する。例えば、進入路線Ａに対して、路線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを順番に退出路線として選択して、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を実行する。
【００３８】
選択した進入路線に次の進入車線がある場合（Ｓ１９）、次の進入車線を選択して（Ｓ２０）、ステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３〜Ｓ１８を再実行する。
【００３９】
選択した進入路線の全進入車線に対して、ステップＳＳ１３〜Ｓ１８の処理を終了したら（Ｓ１９）、次の進入路線を選択し（Ｓ２１，Ｓ２２）、ステップＳ１２に戻る。即ち、次の進入路線、例えば、路線Ｂに対して、ステップＳ１２〜１９の処理を実行する。
【００４０】
全進入路線、図４に示す例では、路線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの全てに対して、ステップＳ１２〜１９の処理を実行したら（Ｓ２１）、交差点データベース作成処理を終了する。これにより、図５に示すような交差点データベースが生成され、ハードディスク１８に格納される。図５に示す交差点データベースでは、進行方向に関する情報も含まれているが、これは、この交差点について進行方向を条件として進行可能かどうかを検索する便宜のためであり、後述する交差点内車線の生成には、無くても良い。
【００４１】
交差点内車線生成装置２０は、ハードディスク１８の交差点データベースの各レコードを順次、読み込み、交差点内の車線を示す交差点内車線データを生成する（Ｓ６）。図７は、その動作フローチャートを示す。
【００４２】
交差点内車線生成装置２０は、交差点データベースの最初のレコードを選択して読み込む（Ｓ３１）。このレコードの進行方向の情報から、直進、左折及び右折の何れであるかを調べる（Ｓ３２）。
【００４３】
左折又は右折の場合（Ｓ３２）、進入点と退出点とを単一の円弧、例えば，二次ベジェ曲線で表現される円弧で接続する（Ｓ３３）。交差点内を安全に走行しうる最大速度は分かっているので、これを越えずに回転できるような曲率半径の円弧とすれば良い。
【００４４】
より数学的な方法として、次のように交差点内車線を決定しても良い。図８は、交差点データベースのレコード４、１４に対する交差点内車線の例を示し、算出された交差点内車線を実線で示す。進入車線と退出車線を交差点内に延長して，その交点を求める。当該交点と進入点及び退出点との間の距離を測定し、近い距離に相当する距離の点（補正点）を、交点と遠い方の接続点とを結ぶ線上に設定する。そして、交点、交点に近い方の接続点、及び補正点からなる３点構成で、交点に近い方の接続点と補正点とをベジェ曲線で接続する。このベジェ曲線で描かれる線を交差点内車線とする。
【００４５】
図８に示す例で、交差点データベースのレコード４に対しては、路線Ａの車線４と路線Ｂの車線１１を交差点内に延長して得られる交点３０に対し、交点３０と路線Ａの車線４とを接続する線上に補正点３２が設定される。そして、交点３０と、補正点３２と、路線Ｂの車線１１の交差点との接続点（退出点）とからなる３点に対して、二次ベジェ曲線による円弧を設定し、交差点内車線３４とする。そして、補正点３２と路線Ａの車線４とを接続する交差点内の線も交差点内車線３４とする。
【００４６】
交差点データベースのレコード１４に対しては、路線Ｃの車線３と路線Ｄの車線１３を交差点内に延長して得られる交点３６に対し、交点３６と路線Ｃの車線３とを接続する線上に補正点３８が設定される。そして、交点３６と、補正点３８と、路線Ｄの車線１３と交差点との接続点（進入点）とからなる３点に対して、二次ベジェ曲線による円弧を設定し、交差点内車線４０とする。そして、補正点３８と路線Ｃの車線３とを接続する交差点内の線も交差点内車線４０とする。
【００４７】
また、直進の場合（Ｓ３２）、進入点と退出点を所定距離だけ後退させた（交差点から離した）上で、Ｓ字状に２つの円弧で接続する（Ｓ３４）。図９は、交差点データベースのレコード７に対する交差点内車線を実線で示す。直進の場合、一般に、進入車線と退出車線を交差点内に延長しても、交点が得られない場合がある。ステップＳ３４は、このような場合に対応する交差点内車線生成方法でもある。
【００４８】
図９に示す例では、路線Ｂの進入車線１と路線Ｄの退出車線１１を交差点内に延長しても、交点を得られない。この場合、進入点（路線Ｂの進入車線１の交差点との接続点）と、退出点（路線Ｄの退出車線１１の交差点との接続点）とを結ぶ線上の中点４２を設定する。中点４２と進入点との間の距離と等しい距離だけ、進入点から離れた後退点４４を進入車線上に設定する。同様に、中点４２と退出点との間の距離と等しい距離だけ、退出点から離れた後退点４６を退出車線上に設定する。そして、中点４２と後退点４４、４６とからなる３点に対して、後退点４４、４６を接続する二次ベジェ曲線による円弧を設定し、交差点内車線４８とする。又は，後退点４４、進入点及び中点４２からなる３点に対して、後退点４４と中点４２を接続する二次ベジェ曲線を設定し、中点４２、退出点及び後退点４６からなる３点に対して、中点４２と後退点４６を接続する二次ベジェ曲線を設定し、両ベジェ曲線を接続して交差点内車線４８とする。
【００４９】
交差点データベースの生成エラーに備えて、進行方向が規定されていないレコードに対しては（Ｓ３２）、エラーを表示する（Ｓ３５）。
【００５０】
交差点データベースの全レコードに対して以上のステップＳ３２〜Ｓ３５を実行する（Ｓ３６，Ｓ３７）。すなわち、未処理のレコードがあれば（Ｓ３６）、次のレコードを選択して（Ｓ３７）、ステップＳ３２に戻る。
【００５１】
より安全を見込む場合、後退点４４，４６の後退距離は、車線の幅員内から外れることの無い一定距離に予め決めておいても良い。
【００５２】
先に説明したように、ステップＳ３４は、進入車線と退出車線を交差点内に延長しても、交点を得られない場合の交差点内車線生成処理である。従って、ステップＳ３２の分岐条件を、進入車線と退出車線を交差点内に延長した場合に、交点を得られるかどうかにしてもよい。交点を得られる場合、ステップＳ３３を実行し，交点を得られない場合，ステップＳ３４を実行する。進行方向に関わらず、ステップＳ３４の交差点内車線生成処理を採用する場合、交差点内車線データを生成する目的では、交差点データベース１８には、進行方向の情報は無くても良い。
【００５３】
なお、図７に示すフローでは、交差点内のＵターンはそもそもあり得ないとしている。交差点内のＵターンがあり得ると想定する場合、進入車線と退出車線を交差点内に延長しても、交点を得られないのであるから、直線の場合に準拠し、ステップＳ３４に従い交差点内車線を生成すればよい。
【００５４】
図１に戻り、合成装置２２は、交差点切り抜き装置１４からの交差点外車線データ１４Bと、交差点内車線生成装置２０からの交差点内車線データとを合成し、属性データを付加して、交差点内の車線網を記述した道路網データ２４を生成する（Ｓ７）。
【００５５】
本実施例により、交差点内の進行可能車線を記述する交差点内車線データを自動生成するので、より簡易な手間で、交差点内車線データを含む道路網データを生成できる。この道路網データにより、車線単位でのナビゲーションが可能になり、また、交差点内において、車両走行の車線単位での自動又は半自動制御を実現できる。
【００５６】
本実施例の主要機能は，コンピュータ及びその上で動作するプログラムソフトウエアにより実現されるが、勿論、専用ハードウエアとそのファームウエアにより実現することも可能である。
【００５７】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
【図２】図１に示す実施例の動作フローチャートを示す。
【図３】十字路の交差点例を示す。
【図４】図３に示す交差点例に対する交差点の切り抜き例を示す。
【図５】図３に示す交差点例に対する交差点ＤＢの内容例を示す。
【図６】交差点ＤＢ生成装置１６による交差点ＤＢ生成動作のフローチャートを示す。
【図７】交差点内車線生成装置２０による交差点内車線生成動作のフローチャートである。
【図８】路線Ａの車線４と路線Ｂの車線１１を接続する交差点内車線、及び、路線Ｃの車線３と路線Ｄの車線１３を接続する交差点内車線の例である。
【図９】路線Ｂの進入車線１と路線Ｄの退出車線１１を接続する交差点内車線の例である。
【符号の説明】
【００５９】
１０：車線データ
１２：属性データ
１４：交差点切り抜き装置
１４ａ：接続点データ
１４ｂ：交差点外車線データ
１６：交差点データベース（交差点ＤＢ）生成装置
１８：ハードディスク
２０：交差点内車線生成装置
３０：交点
３２：補正点
３４：交差点内車線
３６：交点
３８：補正点
４０：交差点内車線
４２：中点
４４，４６：後退点
４８：交差点内車線
【図１】
2010026875.tif 000003
【図２】
2010026875.tif 000004
【図３】
2010026875.tif 000005
【図４】
2010026875.tif 000006
【図５】
2010026875.tif 000007
【図６】
2010026875.tif 000008
【図７】
2010026875.tif 000009
【図８】
2010026875.tif 000010
【図９】
2010026875.tif 000011