(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図がカバーする範囲においてある時間帯にわたり道路網を通過する複数の車両の位置から導出された位置データから前記地図用のデータをコンピュータを使って作成する方法であって、前記地図は複数のセグメントを含み、各セグメントは前記道路網の一部分を表し、各セグメントは、長さと複数の時間帯で前記セグメントにより表される前記道路網の前記一部分に沿った車両の移動の平均速度を示す関連速度プロファイルとを有し、前記地図は前記道路網における交差点を表すセグメント間の交差点を更に含み、各交差点はそれに関連する複数の操作を持ち、前記方法は、
複数の交差点における各操作を複数のカテゴリの内の1つに分類するための分類スキームを使うステップであって、各カテゴリは交差点での類似の特徴を持つ操作を表すステップと、
前記道路網における複数の車両の動きについての実通過時間を決定するために前記位置データを分析し、
前記車両の動きのそれぞれについて、前記地図を通る経路を形成する前記複数のセグメントと前記複数の操作を決定し、
前記車両の動きのそれぞれについて、前記車両の動きについて予測通過時間を与える式を定め、前記式は前記複数のセグメントに沿った移動時間と前記複数の操作についての通過時間の合計であり、セグメントについての前記移動時間は、前記セグメントの前記長さとそれぞれの前記時間帯についての前記速度プロファイルからの前記平均速度を使って決定され、各カテゴリでの操作についての前記通過時間が前記式における未知パラメータになり、
各カテゴリにおける操作についての前記通過時間を決定するための前記複数の車両の動きのそれぞれについての前記実通過時間と前記式を使う、
ことにより各カテゴリにおける操作についての前記通過時間を決定するステップを、
処理回路を使って行う方法。
【請求項２】
各カテゴリにおいての操作についての前記決定された通過時間は、前記式において誤差を最小にすることを含む数学的近似を使って決定される、前記定められた式に対する近似解であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記定められた式において前記誤差を最小にすることは最小二乗法を使うことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記分類スキームは
前記操作を表す、入りセグメントと出のセグメントとの間の角度の差であって、各カテゴリは角度の範囲を表す、
前記操作を表す、前記入りセグメントと出のセグメントの形態、種類又は重要度、
前記操作を表す、前記入りセグメントと出のセグメントとの間の速度差、
の内の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記分類スキームは、操作が実行される時間を含み、各カテゴリは少なくとも所定時間帯を表し、前記方法は処理回路を使って、
各カテゴリについての通過時間プロファイルを計算し、前記通過時間プロファイルは複数の通過時間を含み、各通過時間は所定時間帯の前記カテゴリ内の交差点で操作を行うための平均時間を示す、
ことを行うことを含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
地図がカバーする範囲においてある時間帯にわたり道路網を通過する複数の車両の位置から導出された位置データから地図用のデータを、コンピュータを使用して作成する方法であって、前記地図は複数のセグメントを含み、各セグメントは前記道路網の一部分を表し、前記地図は前記道路網における交差点を表すセグメント間の交差点を更に含み、各交差点はそれに関連する複数の操作を持ち、前記方法は、
複数の前記交差点における各操作を複数のカテゴリの内の1つに分類するための分類スキームを使用するステップであって、各カテゴリは交差点での類似の特徴を持つ操作を表すステップと、
複数の交差点それぞれについて、前記交差点を通過する車両の走行する部分に対応する位置データを決定するために前記位置データを分析し、前記交差点を前記車両が通過するときに前記車両により行われた前記操作と前記操作が行われた時間とに従って前記決定された位置データを分類するステップと、
前記操作が行われた前記時間を決定するために前記分類された位置データを分析し、各カテゴリについて通過時間プロファイルを計算するために同じ前記カテゴリにおける操作についての前記決定された時間を平均するステップであって、前記通過時間プロファイルは複数の通過時間を含み、各通過時間は所定の時間帯においてセクタカテゴリ内の交差点での操作を行うための平均時間を示すステップを、
処理回路を使って行うことを含む方法。
【請求項７】
各カテゴリにおいて前記操作を表す前記セグメントの前記特徴は、道路の種別、道路形態、都市と非都市の設定及び速度プロファイルの内の少なくとも1つの点で同様であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
出発地から目的地への前記作成されたデータを使う経路及び出発地から目的地への前記作成されたデータを使う走行時間のうちの少なくとも1つを決定することを更に含む請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
地図を使い出発地から目的地への経路の走行時間をコンピュータを使って決定する方法であって、前記地図は、
各セグメントは前記地図によりカバーされる範囲における道路網の一部分を表し、各セグメントは長さと複数の時間帯での前記セグメントにより表される前記道路網の前記一部分に沿って移動する車両の平均速度を示す関連速度プロファイルを有する、複数のセグメントと、
前記道路網における交差点を表すセグメントの間の交差点であって、各交差点はそれに関連する複数の操作を有し、各操作は複数のカテゴリの内の１つに関連し、各カテゴリは交差点での類似の特徴を持つ操作を表す、交差点と、
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の方法を使って決定される前記複数のカテゴリのそれぞれに関連する通過時間プロファイルであって、各通過時間プロファイルは複数の時間帯でそれぞれの前記カテゴリ内の前記道路網の交差点で車両が操作を行うのに要する平均時間を示す、通過時間プロファイルと、を含み、
前記方法は、
前記地図を使って出発地から目的地への経路を決定するステップであって、前記経路は少なくとも1つのセグメントと交差点での少なくとも1つの操作とを含むステップと、
前記少なくとも1つのセグメントについての移動時間と前記少なくとも1つの操作についての通過時間を合計することにより前記経路についての前記走行時間を決定するステップであって、前記少なくとも1つのセグメントについての前記移動時間は、前記セグメントの前記長さとそれぞれの前記時間帯についての前記速度プロファイルからの前記平均速度とを使って決定され、前記少なくとも1つの操作に対する前記通過時間は、前記少なくとも1つの操作に関連する前記カテゴリについてのそれぞれの前記時間帯についての前記通過時間プロファイルからの前記平均時間を使って決定されるステップを、処理回路を使って行うことを含む方法。
【請求項１０】
複数のセグメントを含む地図用のデータを作成する装置であって、各セグメントは前記地図によりカバーされる範囲における道路網の一部分を表し、各セグメントは長さと複数の時間帯での前記セグメントにより表される前記道路網の前記一部分に沿って移動する車両の平均速度を示す関連速度プロファイルとを有し、前記地図は道路網の交差点を表すセグメントの間の交差点を更に含み、各交差点はそれに関連する複数の操作を有し、前記装置は、所定の時間帯にわたり前記道路網を通過する複数の車両の位置から導出された位置データを処理するための処理回路を含む装置であって、前記処理回路は、
複数の交差点における各操作を複数のカテゴリの内の1つに分類するための分類スキームを使うステップであって、各カテゴリは交差点での類似の特徴を持つ操作を表すステップと、
前記道路網における複数の車両の動きについての実通過時間を決定するために前記位置データを分析し、
前記車両の動きのそれぞれについて、前記地図を通る経路を形成する前記複数のセグメントと前記複数の操作を決定し、
前記車両の動きのそれぞれについて、前記車両の動きについて予測通過時間を与える式を定め、前記式は前記複数のセグメントに沿った移動時間と前記複数の操作についての通過時間の合計であり、セグメントについての前記移動時間は、前記セグメントの前記長さとそれぞれの前記時間帯についての前記速度プロファイルからの前記平均速度を使って決定され、各カテゴリでの操作についての前記通過時間が前記式における未知パラメータになり、
各カテゴリにおける操作についての前記通過時間を決定するための前記複数の車両の動きのそれぞれについての前記実通過時間と前記定められた式を使う、
ことにより各カテゴリにおける操作についての通過時間を決定するステップと、を実行するようにプログラムされていることを特徴とする装置。
【請求項１１】
地図用のデータを作成する装置であって、前記地図は複数のセグメントを含み、各セグメントは前記地図によりカバーされる範囲における道路網の一部分を表し、前記地図は前記道路網における交差点を表すセグメント間の交差点を更に含み、各交差点がそれに関連する複数の操作を持ち、前記装置は、ある時間帯にわたり前記道路網を通過する複数の車両の位置からの位置データを処理する処理回路を含み、
前記処理回路は、
複数の前記交差点における各操作を複数のカテゴリの内の1つに分類するための分類スキームを使うステップであって、各カテゴリは交差点での類似の特徴を持つ操作を表すステップと、
複数の交差点それぞれについて、前記交差点を通過する車両の走行する部分に対応する位置データを決定するために前記位置データを分析し、前記交差点を前記車両が通過するときに前記車両により行われた前記操作と前記操作が行われた時間とに従って前記決定された位置データを分類するステップと、
前記操作が行われた前記時間を決定するために前記分類された位置データを分析し、各カテゴリについて通過時間プロファイルを計算するために同じ前記カテゴリにおける操作についての前記決定された時間を平均するステップであって、前記通過時間プロファイルは複数の通過時間を含み、各通過時間は所定の時間帯においてセクタカテゴリ内の交差点での操作を行うための平均時間を示すステップとを、実行するようにプログラムされていることを特徴とする
装置。
【請求項１２】
地図を使って出発地から目的地への経路の走行時間を決定する装置であって、前記地図は、
各セグメントは前記地図によりカバーされる範囲における道路網の一部分を表し、各セグメントは長さと複数の時間帯での前記セグメントにより表される前記道路網の前記一部分に沿って移動する車両の平均速度を示す関連速度プロファイルとを有する、複数のセグメントと、
前記道路網における交差点を表すセグメントの間の交差点であって、各交差点はそれに関連する複数の操作を有し、各操作は複数のカテゴリの内の1つに関連し、各カテゴリは交差点での類似の特徴を持つ操作を表す、交差点と
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の方法を使って決定される前記複数のカテゴリのそれぞれに関連する通過時間プロファイルであって、各通過時間プロファイルは複数の時間帯で前記それぞれのカテゴリ内の前記道路網の交差点で車両が操作を行うのに要する平均時間を示す、通過時間プロファイルと、を含み、
前記装置は、
前記地図を使って出発地から目的地への経路を決定するステップであって、前記経路は少なくとも1つのセグメントと交差点での少なくとも1つの操作とを含むステップと、
前記少なくとも1つのセグメントについての移動時間と前記少なくとも1つの操作についての通過時間を合計することにより前記経路についての前記走行時間を決定するステップであって、前記少なくとも1つのセグメントについての前記移動時間は、前記セグメントの前記長さとそれぞれの前記時間帯についての前記速度プロファイルからの前記平均速度とを使って決定され、前記少なくとも1つの操作に対する前記通過時間は、前記少なくとも1つの操作に関連する前記カテゴリについての前記それぞれの時間帯についての前記通過時間プロファイルからの前記平均時間を使って決定されるステップと、を実行するようにプログラムされている処理回路を含む装置。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法を実行する命令を格納した機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位データを処理する方法に関し、特に、ナビゲーション装置及び特にポータブルナビゲーション装置（ＰＮＤ）、これに限定されない、で使用されるように構成された地図データを生成するために測位データを処理することに関する。更に本発明は、方法を提供するための関連した装置を提供する。
【背景技術】
【０００２】
ＴｏｍＴｏｍ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＢＶ  ＧＯ（登録商標）のようなＧＰＳを用いたパーソナルナビゲーション装置等の電子ナビゲーション装置のための地図データは、Ｔｅｌｅ  Ａｔｌａｓ  ＮＶ等の地図専門メーカから得られる。そのような装置は、ポータブルナビゲーション装置（ＰＮＤ）とも呼ばれる。特に、この地図データは、一般にＧＰＳシステムからの位置データを使用する経路ガイダンスアルゴリズムにより使用されるように設計される。例えば、道路は線、すなわちベクトル（例えば、道路の始点、終点、方向であり、道路全体は、各々が始点／終点方向パラメータにより一意に規定される数百の区分から構成される）として記述される。地図は、そのような道路区分、各区分と関連付けられたデータ（制限速度；移動方向等）＋地点情報（ＰＯＩ）＋道路名＋公園の境界や川の境界等の他の地理的特徴の集合であり、それらは全てベクトルに関して規定される。全ての地図の特徴（例えば、道路区分、ＰＯＩ等）は、一般にＧＰＳ座標系に対応するか又は関連する座標系で定義され、ＧＰＳシステムを介して判定される装置の位置を地図に示される関連道路に配置することを可能にし、目的地までの最適な経路の計画を可能にする。
【０００３】
この地図データベースを構築するために、Ｔｅｌｅ  Ａｔｌａｓは、英国の道路のＯｒｄｎａｎｃｅ  Ｓｕｒｖｅｙ等の種々の情報源からの基本的な道路情報を利用する。これは、道路を走行する車両専用の大きなチーム、並びに他の地図及び空中写真を調査する担当者を配備して、自身のデータを更新及び調査することを更に含むがそれに限定されない。このデータがＴｅｌｅ  Ａｔｌａｓの地図データベースの中核を構成する。この地図データベースは、地理参照データにより継続的に向上されている。これは、１年に複数回調査され、ＴｏｍＴｏｍのような装置製造業者に公表される。
【０００４】
そのような各道路区分は、道路区分に対する関連する速度データを有し、速度データは、車両がその区分に沿って移動可能である速度の指示を与え、例えばＴｅｌｅ  Ａｔｌａｓであってもよい地図データを生成する者により生成された平均速度である。速度データは、地図が処理されるＰＮＤ又は他の装置において経路計画アルゴリズムにより使用される。そのような経路計画の精度は、速度データの精度に依存する。例えば、ユーザはしばしば装置の現在地と目的地との間の最速経路を生成するためにＰＮＤにオプションを提示される。速度データが不正確である場合、ＰＮＤにより計算された経路は最速経路ではない可能性がある。
【０００５】
交通量等のパラメータが道路区分の速度プロファイルに重大な影響を及ぼすことは既知であり、そのような速度プロファイルのばらつきは、２つの地点間の最速経路が同一にとどまっていない可能性があることを意味する。道路区分の速度パラメータが不正確である場合、不正確な推定到着時間（ＥＴＡ）を導き且つ次善の最速経路の選択を導くことになる。
【０００６】
地図データは、道路区分間の交差点に対する時間許容を更に含む。これらの時間許容は、それらの時間許容が発生する道路区分の所定のカテゴリに対して固定値である傾向がある。経路指定アルゴリズムは、経路を判定するために地図データを処理している時にこの時間許容を使用するように構成される。
【０００７】
Ｔｅｌｅ  ＡｔｌａｓはＧＰＳデータがＰＮＤからアップロードされ、所定の時間帯の道路区分における実際の平均速度を示す速度パラメータを提供することを目的として地図データの区分に対する速度パラメータを提供するために使用されるシステムを開発した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
経路計画の精度は、速度データの精度に依存する。例えば、ユーザはしばしば装置の現在地と目的地との間の最速経路を生成するためにＰＮＤにオプションを提示される。速度データが不正確である場合、ＰＮＤにより計算された経路は最速経路ではない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によると、
ある期間にわたり少なくとも１台の車両の位置から導出された位置データから地図データを作成するコンピュータを使用した方法であり、前記地図データが地図によりカバーされる地域におけるナビゲート可能な経路の区分を表す複数のナビゲート可能な区分を含み且つ地図データがナビゲート可能な経路における交差点を表すナビゲート可能な区分間の交差点を更に含む方法であって：
i.位置データを処理するステップと；
ii.地図データの交差点の少なくとも一部に対する通過時間又は通過時間の集合を位置データの処理から計算するステップと；
iii.交差点の少なくともいくつかに対して、計算が行われた交差点と関連付けられた計算された通過時間又は通過時間の集合を含む更なる地図データを生成するステップと
を実行するために処理回路を使用することから成る方法が提供される。
【００１０】
位置データから交差点の通過時間を判定することにより、より明確な通過時間が交差点に割り当てられる。交差点の通過時間は、道路区分の通過時間と比較してより複雑な道路網の特性である。これは、所定の道路区分の属性ではなく、複数の道路区分にわたる運転行動の特性である。そのような「コスト」は、特定の状況下では大きい。その主な一例は、優先通行権を有する渋滞した道路（例えば、ラッシュアワーの時）に入りたいか又は横断したい車両の待ち時間である。従って、通過時間の精度を向上することにより、装置は地図データを使用してより正確な経路を計画できる。
【００１１】
区分によりナビゲート可能な経路を表すどんな地図に対しても、区分の間に境界線を有する必要があること、すなわちその地図を使用して計画されたどんな経路も短くない限り複数の区分を移動する必要があることが当業者には理解されるだろう。これは、それらの境界線がナビゲート可能な経路の交差点において提供される場合に便利であるが、必ずしも当てはまらない。しかし、どのようにこれらの区分が配置されても、本発明の実施形態は、区分間を通過するための通過時間又は通過時間の集合を判定するために利用されてもよい。区分間の通過時間は、通過が発生するセグメントに対して平均速度又は速度プロファイルから導出できない可能性がある。
【００１２】
この方法は、位置データ内で車両の移動を識別するために位置データを解析してもよい。
【００１３】
この方法は、交差点を通る経路を判定することと位置データを解析することから構成されてもよく、交差点を通る判定された経路を通過する移動を判定するために、一般に位置データ内で識別された移動を解析するように構成されてもよい。上述したように、いずれか１つの交差点を通る種々の経路は、非常に異なる通過時間を有することができる。例えば接近してくる交通を横断する左折は、交通を横断しない左折よりかなり遅い可能性が高い。
【００１４】
その後、判定された経路を通過するその移動又は各移動は、その移動が交差点を通過するのにかかる時間を判定するために、すなわち通過時間を判定するために、あるいは少なくとも通過時間の推定値を提供するために解析されてもよい。
【００１５】
所定の経路のうちの１つを利用したと判定された移動の時間は平均され、それによりその所定の移動に対するより正確な全体の時間を与えてもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態において、平均値はあらかじめ設定された期間内にとられてもよい。一実施形態において、移動は移動にかかる時間に従って平均される。移動はあらかじめ設定された長さの期間にわたり平均されてもよい。交通の流れが１日の推移のうちでいちじるしく越えることができるため、あらかじめ設定された期間を使用することにより精度が向上されることが理解されるだろう。
【００１７】
この方法のいくつかの実施形態は、平均値の品質を判定するために平均値を解析するように構成されてもよい。品質が所定の基準を満たさないと判定された場合、平均値は変更されてもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態において、あらかじめ設定された期間の長さが増加され、それによりいずれか１つの期間内の移動の数を増加してもよい。
【００１９】
この方法は、交差点を通る移動を、交差点前のゾーン、交差点内のゾーン及び交差点後のゾーンのうちの少なくとも１つに分析するように更に構成されてもよい。この方法は、交差点前のゾーン、交差点内のゾーン及び交差点後のゾーンのうちの１つ以上を交差点と関連した通過時間として利用することを更に含んでもよい。
【００２０】
この方法は交差点の周囲の道路区分に四角い境界（バウンディングボックス）を適用してもよい。そのような方法は、この位置データが交差点を通る進路の一部として考えられるべきであることを判定するのに便利である。
【００２１】
バウンディングボックスは、交差点の１つの地点からの所定の距離に関して判定されてもよい。例えばバウンディングボックスは、交差点から約１５０ｍであると判定されてもよい。約５０ｍ、７５ｍ、１００ｍ、１２５ｍ、１７５ｍ、２００ｍのうちのいずれかの距離等の他の距離が適切であってもよいことは、当業者には理解されるだろう。
【００２２】
あるいは又は更に、バウンディングボックスは、交差点として判定された地点からの通過時間を使って判定されてもよい。
【００２３】
交差点は種類に従って分類されてもよく、同一の又は少なくとも同様のカテゴリ内の交差点を通過するのにかかる移動時間は平均されてもよい。そのような方法は、平均値を改善する目的で先に判定された平均値に適用されてもよい。あるいは又は更に、交差点の種類は平均値を判定するために使用されてもよい。
【００２４】
この方法は、交差点の通過時間が未知の変数である式の集合を判定するために位置データから導出された移動を使用するように構成されてもよい。
【００２５】
更にこの方法は、少なくともいくつかの交差点の通過時間を判定するために式の集合を処理するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、方法は、交差点のカテゴリ毎に通過時間を判定して式の集合の誤差を最小限にすることにより通過時間を判定する。
【００２６】
本発明の第２の側面によると、地図によりカバーされる地域におけるナビゲート可能な経路の区分を表す複数のナビゲート可能な区分、並びに地図によりカバーされるナビゲート可能な経路の交差点を表す交差点を含む地図データを作成するように構成された装置であって、ある期間にわたり少なくとも１台の車両の位置から導出された位置データを処理するように構成された処理回路を備え、処理回路は：
i.位置データを処理し；
ii.地図データの交差点の少なくとも一部に対する通過時間又は通過時間の集合を位置データの処理から計算し；
iii.交差点の少なくともいくつかに対して計算が行われた交差点と関連付けられた計算による通過時間又は通過時間の集合を含む更なる地図データを生成する；
ようにプログラムされた装置が提供される。
【００２７】
本発明の第３の側面によると、地図によりカバーされた地域におけるナビゲート可能な経路の区分を表す複数のナビゲート可能な区分、並びに地図によりカバーされたナビゲート可能な区分間の交差点を表す交差点を含む地図データであって、交差点の少なくともいくつかは本発明の第１の側面の方法を使用して位置データを平均することにより導出された関連する通過時間を有する地図データが提供される。
【００２８】
本発明の第４の側面によると、コンピュータにより読み出された時に本発明の第１の側面の方法をコンピュータに実行させる命令を含むコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【００２９】
本発明の第５の側面によると、コンピュータにより読み出された時にそのコンピュータを本発明の第２の側面の装置として機能させる命令を含むコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【００３０】
本発明の第６の側面によると、本発明の第３の側面の地図データを含む命令を含むコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【００３１】
本発明の第７の側面によると、ある期間にわたり少なくとも１台の車両の位置から導出された位置データから地図データを作成するコンピュータを使用した方法であり、地図データが地図によりカバーされた地域におけるナビゲート可能な経路の区分を表す複数のナビゲート可能な区分を含み且つナビゲート可能な経路における交差点を表すナビゲート可能な区分間の交差点を更に含む方法であって：
i.位置データを処理するステップと；
ii.地図データの交差点の少なくとも一部に対する通過時間又は通過時間の集合を位置データの処理から計算するステップと；
iii.通過時間から通過時間プロファイルを生成するために所定の期間内の計算された通過時間をクラスタリングするステップと；
iv. 交差点で判定された通過時間プロファイルを有する交差点の通過時間プロファイルを含む更なる地図データを生成するステップ；
とを実行するために処理回路を使用することから成る方法が提供される。
【００３２】
本発明の第８の側面によると、ある期間にわたり少なくとも１台の車両の位置から導出された位置データから地図データを作成するコンピュータを使用した方法であり、地図データが地図によりカバーされた地域におけるナビゲート可能な経路の区分を表す複数のナビゲート可能な区分を含み且つナビゲート可能な経路における交差点を表すナビゲート可能な区分間の交差点を更に含む方法であって：
i.位置データを処理するステップと；
ii.位置データの処理から交差点の通過時間が未知の変数である式の集合を生成するステップと；
iii.地図データの交差点の少なくとも一部の通過時間を式の集合から計算するステップと；
iv.交差点で計算された通過時間を有する交差点の通過時間を含む更なる地図データを生成するステップ；
とを実行するために処理回路を使用することから成る方法が提供される。
【００３３】
本発明の上記側面のいずれかにおいて、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、フロッピディスク、ＣＤ  ＲＯＭ、ＤＶＤ  ＲＯＭ／ＲＡＭ（−Ｒ／−ＲＷ及び＋Ｒ／＋ＲＷを含む）、ハードドライブ、固体メモリ（ＵＳＢメモリキー、ＳＤカード、Ｍｅｍｏｒｙｓｔｉｃｋ（登録商標）又はコンパクトフラッシュカード（登録商標）等を含む）、テープ、他のあらゆる形態の光磁気記憶装置、送信信号（インターネットダウンロード、ＦＴＰ転送等を含む）、ワイヤ又は他のあらゆる適切な媒体のうちのいずれを含んでもよい。
【００３４】
更に、本発明のいずれか１つの側面に関連して説明される特徴は、本発明の他の側面に対して適切に準用されることが当業者には理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の教示の種々の側面及びそれらの教示を具体化する構成について、添付の図面を参照しながら図の例によって以下に説明する。
【図１】全地球測位システム（ＧＰＳ）を示す概略図
【図２】ナビゲーション装置を提供するように構成された電子構成要素を示す概略図
【図３】ナビゲーション装置が無線通信チャネルを介して情報を受信する方法を示す概略図
【図４Ａ】ナビゲーション装置の例を示す透視図
【図４Ｂ】ナビゲーション装置の例を示す透視図
【図５】ナビゲーション装置により採用されたソフトウェアの概略表現を示す図
【図６】２つの道路区分の間の交差点を概略的に示す図
【図７】第１の交差点の例を示す図
【図８】第１の交差点の例より複雑な第２の交差点の例を示す図
【図９】種々のノード間の経路の計画を示す図
【図１０】本発明の実施形態の概略を示すフローチャート
【図１１】本発明の実施形態の概略を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の実施形態について、特にＰＮＤ（ポータブルナビゲーション装置）を参照して説明する。しかし、本発明の教示はＰＮＤに限定されず、経路計画及びナビゲーション機能性を提供するためにナビゲーションソフトウェアを実行するように構成されるどんな種類の処理装置にも例外なく適用可能である。従って、本出願において、ナビゲーション装置は、ＰＮＤ、車両に内蔵されたナビゲーション装置、地図サーバ（インターネットを介して経路及びナビゲーション機能性を提供する等）、あるいは実際には経路計画及びナビゲーションソフトウェアを実行する計算リソース（デスクトップ又はポータブルパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、移動電話、あるいはポータブルデジタルアシスタント（ＰＤＡ））として具体化されているか否かにかかわらず、どんな種類の経路計画及びナビゲーション装置も含むことを意図する（それに限定されない）。
【００３７】
本発明の教示は、ユーザが１つの地点から別の地点までのナビゲーション方法に関する命令を要求していないが単に所定の場所のビューを提供してほしい状況においても有用であることが以下から明らかとなるだろう。そのような状況において、ユーザが選択した「目的地」の場所は、ユーザがナビゲーションを開始したい出発地に対応する必要はないため、本明細書で「目的地」の場所又は実際には「目的地」のビューを参照することは、経路の生成が不可欠であること、「目的地」まで移動する必要があること又は実際には目的地の存在が対応する出発地の指示を必要とすることを意味すると解釈されるべきではない。
【００３８】
上記条件を考慮すると、図１は、ナビゲーション装置により使用可能な全地球測位システム（ＧＰＳ）の一例を示す図である。そのようなシステムは既知であり、種々の目的で使用される。一般にＧＰＳは、連続した位置、速度、時間及びいくつかの例においては無数のユーザに対する方向情報を判定できる衛星無線を使用したナビゲーションシステムである。以前はＮＡＶＳＴＡＲとして既知であったＧＰＳは、極めて正確な軌道で地球を周回する複数の衛星からなる。これらの正確な軌道に基づいて、ＧＰＳ衛星は自身の場所をいかなる数の受信ユニットにも中継できる。しかし、ＧＬＯＳＮＡＳＳ、欧州のＧａｌｉｌｅｏ測位システム、ＣＯＭＰＡＳＳ測位システム又はＩＲＮＳＳ（Ｉｎｄｉａｎ  Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の全地球測位システムが使用可能であることが理解されるだろう。
【００３９】
ＧＰＳデータを受信する能力を特別に備える装置がＧＰＳ衛星信号に対する無線周波数の走査を開始すると、ＧＰＳシステムは実現される。ＧＰＳ衛星から無線信号を受信すると、装置は、複数の異なる従来の方法のうちの１つを用いて、その衛星の正確な場所を判定する。殆どの例において、装置は、少なくとも３つの異なる衛星信号を取得するまで信号の走査を継続する（尚、位置は、通常は２つの信号のみでは判定されないが、他の三角測量技術を使用して２つの信号から判定することもできる）。幾何学的三角測量を実現する場合、受信機は、３つの既知の位置を利用して、衛星に対する自身の２次元位置を判定する。これは、周知の方法で行われる。更に、第４の衛星信号を取得することにより、受信装置は、周知の方法で同一の幾何学計算によりその３次元位置を計算できる。位置及び速度データは、無数のユーザにより連続的にリアルタイムで更新可能である。
【００４０】
図１に示すように、ＧＰＳシステム全体を参照番号１００で示す。複数の衛星１２０は、地球１２４の周囲の軌道上にある。各衛星１２０の軌道は、他の衛星１２０の軌道と必ずしも同期せず、実際には非同期であることが多い。本願の一実施形態のナビゲーション装置において利用可能なＧＰＳ受信機１４０は、種々の衛星１２０からスペクトル拡散ＧＰＳ衛星信号１６０を受信するように示される。
【００４１】
各衛星１２０から連続的に送信されるスペクトル拡散信号１６０は、極めて正確な原子時計を用いて達成される非常に正確な周波数標準を利用する。各衛星１２０は、そのデータ信号送信１６０の一部として、その特定の衛星１２０を示すデータストリームを送信する。一般に、ＧＰＳ受信機１４０が三角測量によりその２次元位置を計算するために、ＧＰＳ受信機１４０は少なくとも３つの衛星１２０からスペクトル拡散ＧＰＳ衛星信号１６０を取得することが当業者には理解される。更なる信号を取得すると、全部で４つの衛星１２０から信号１６０を取得する結果となり、これによってＧＰＳ受信機１４０は、その３次元位置を周知の方法で計算できる。
【００４２】
図２は、本願の一実施形態のナビゲーション装置２００の電子構成要素の一例を、ブロック構成要素の形式で示す図である。尚、ナビゲーション装置２００のブロック図は、ナビゲーション装置の全ての構成要素を含むものではなく、構成要素の多くの例を表すにすぎない。
【００４３】
ナビゲーション装置２００は、筐体（不図示）内に位置付けられる。筐体は、入力装置２２０及び表示画面２４０に接続されるプロセッサ２１０を含む。入力装置２２０は、キーボード装置、音声入力装置、タッチパネル、及び情報を入力するために利用される他の任意の周知の入力装置のうちの少なくとも１つを含むことができ、表示画面２４０は、例えばＬＣＤディスプレイ等の任意の種類の表示画面を含むことができる。好適な実施形態において、入力装置２２０及び表示画面２４０は、タッチパッド又はタッチスクリーン入力を含む一体型入力表示装置に一体化され、その場合、ユーザは、複数の表示選択肢のうちの１つを選択するか又は複数の仮想ボタンのうちの１つを操作するために、表示画面２４０の一部分に接触するだけでよい。
【００４４】
ナビゲーション装置は、例えば可聴出力装置（例えば、スピーカ）である出力装置２６０を含んでもよい。出力装置２６０がナビゲーション装置２００のユーザに対して可聴情報を生成できるため、入力装置２４０は入力音声コマンドを受信するマイク及びソフトウェアを含むことができることが同等に理解されるべきである。
【００４５】
ナビゲーション装置２００において、プロセッサ２１０は、接続２２５を介して入力装置２２０に動作可能に接続され且つ入力装置２２０から入力情報を受信するように設定され、情報を出力するために出力接続２４５を介して表示画面２４０及び出力装置２６０のうち少なくとも一方に動作可能に接続される。更にプロセッサ２１０は、接続２３５を介してメモリリソース２３０に動作可能に結合され、接続２７５を介して入出力（Ｉ／Ｏ）ポート２７０に対して情報を送受信するように更に構成され、Ｉ／Ｏポート２７０は、ナビゲーション装置２００の外部のＩ／Ｏ装置２８０に接続可能である。例えばメモリリソース２３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の揮発性メモリ及び例えばフラッシュメモリ等のデジタルメモリである不揮発性メモリを含む。
【００４６】
プロセッサ２１０は、取外し可能なメモリカード（一般にカードと呼ばれる）が装置２００に追加される際に使用されるポート２３４と接続２３６を介して通信してもよい。説明される実施形態において、ポートはＳＤ（セキュアデジタル）カードが追加されることを可能にするように構成される。他の実施形態において、ポートは、他の形態のメモリが接続されるのを可能にしてもよい（コンパクトフラッシュ（ＣＦ）カード（登録商標）、Ｍｅｍｏｒｙ  Ｓｔｉｃｋ（登録商標）、ｘＤメモリカード、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）フラッシュドライブ、ＭＭＣ（マルチメディア）カード又はＳｍａｒｔＭｅｄｉａカード（登録商標）又はマイクロドライブ等）。
【００４７】
外部Ｉ／Ｏ装置２８０は、例えばイヤホン等の外部リスニングデバイスを含んでもよいがこれに限定されない。Ｉ／Ｏ装置２８０への接続は、例えば、イヤホン又はヘッドホンへの接続及び移動電話への接続の少なくともいずれか一つのための例えばハンズフリー動作及び音声起動動作のいずれか一つを行うカーステレオユニット等のあらゆる他の外部装置への有線又は無線接続であってもよい。ここで、例えばナビゲーション装置２００とインターネット又は他のネットワークとの間のデータ接続を確立するため、あるいは例えばインターネット又は他の何らかのネットワークを介してサーバとの接続を確立するための少なくともいずれか一つの接続に移動電話接続が使用されてもよい。
【００４８】
図２は、接続２５５を介するプロセッサ２１０とアンテナ／受信機２５０との間の動作可能な接続を更に示す。この場合、アンテナ／受信機２５０は、例えばＧＰＳアンテナ／受信機であってもよい。参照番号２５０で示されるアンテナ及び受信機は、図示のために概略的に組み合わされるが、アンテナ及び受信機は、別個に位置する構成要素であってもよく、アンテナは、例えばＧＰＳパッチアンテナ又はヘリカルアンテナであってもよいことが理解されるだろう。
【００４９】
更に、図２に示す電子構成要素が従来の方法で電源（不図示）により電力を供給されることが当業者には理解されるだろう。当業者により理解されるように、図２に示す構成要素の構成と異なるものが本願の範囲内で考えられる。例えば、図２に示す構成要素は、有線接続と無線接続との少なくとも一方を介して互いに通信状態にあってもよい。従って、本願のナビゲーション装置２００の範囲は、ポータブル又はハンドヘルドナビゲーション装置２００を含む。
【００５０】
更に、図２のポータブル又はハンドヘルドナビゲーション装置２００は、例えば自転車、モーターバイクや自動車又は船舶等の乗物に周知の方法で接続されるか又は「ドッキング」される。その場合、そのようなナビゲーション装置２００は、ポータブル又はハンドヘルドナビゲーションとして使用するために、ドッキング場所から取り外し可能である。
【００５１】
次に図３を参照すると、ナビゲーション装置２００は、デジタル接続（例えば、既知のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を介するデジタル接続等）を確立する移動装置（不図示）（移動電話、ＰＤＡ及び／又は移動電話技術を有するあらゆる装置等）を介してサーバ３０２との「モバイル」又は電気通信ネットワーク接続を確立してもよい。その後、移動装置は、そのネットワークサービスプロバイダを介してサーバ３０２とのネットワーク接続（例えば、インターネットを介する）を確立できる。従って、「モバイル」ネットワーク接続は、情報に対する「リアルタイム」又は少なくとも非常に「最新」のゲートウェイを提供するためにナビゲーション装置２００（単独で且つ／又は車両に搭載されて移動するため移動装置であってもよく且つ多くの場合は移動装置である）とサーバ３０２との間に確立される。
【００５２】
移動装置（サービスプロバイダを介する）とサーバ３０２等の別の装置との間のネットワーク接続は、例えばインターネット（ワールドワイドウェブ等）を使用して既知の方法で確立される。これは、例えばＴＣＰ／ＩＰレイヤプロトコルを使用することを含むことができる。移動装置は、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＷＡＮ等のいかなる数の通信規格も利用できる。
【００５３】
従って、例えばデータ接続を達成するために、移動電話又はナビゲーション装置２００内の移動電話技術を介するインターネット接続が利用されてもよい。この接続のために、サーバ３０２とナビゲーション装置２００との間のインターネット接続が確立される。これは、例えば移動電話又は他の移動装置及びＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）接続（ＧＰＲＳ接続はテレコムオペレータにより提供された移動装置に対する高速データ接続であり、ＧＰＲＳはインターネットに接続するための方法である）を介して行われる。
【００５４】
更に、ナビゲーション装置２００は、移動装置とのデータ接続を完成し、例えば既存のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を介して周知の方法でインターネット及びサーバ３０２とのデータ接続を最終的に完成する。この場合、例えばデータプロトコルは、ＧＳＭ規格に対するデータプロトコル規格であるＧＳＲＭ等の任意の数の規格を利用できる。
【００５５】
ナビゲーション装置２００は、ナビゲーション装置２００自身の中に、自身の移動電話技術を含んでもよい（例えばアンテナを含み、またはナビゲーション装置２００の内部アンテナが選択されてもよい）。ナビゲーション装置２００内の移動電話技術は、上述のような内部構成要素を含むことができ、挿入可能なカード（加入者識別モジュールやＳＩＭカード）を含むこともでき、例えば必要な移動電話技術かアンテナの少なくとも一方を備える。そのため、ナビゲーション装置２００内の移動電話技術は、任意の移動装置と同様の方法で、例えばインターネット４１０を介して、ナビゲーション装置２００とサーバ３０２との間にネットワーク接続を同様に確立できる。
【００５６】
ＧＲＰＳ電話設定の場合、移動電話の機種、製造業者等のたえず変わる範囲に関して正しく動作するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応のナビゲーション装置が使用されてもよく、機種や製造業者の専用設定は、例えばナビゲーション装置２００に格納されてもよい。データは情報が更新されるよう格納される。
【００５７】
図３は、多くの異なる構成で実施される汎用通信チャネル３１８を介してサーバ３０２と通信するナビゲーション装置２００を示す図である。通信チャネル３１８を介する接続が本発明のサーバ３０２とナビゲーション装置２００との間に確立される場合、本願のサーバ３０２及びナビゲーション装置２００は通信可能である（尚、そのような接続は、移動装置を介するデータ接続やインターネットを介するパーソナルコンピュータを介する直接接続等である）。
【００５８】
サーバ３０２は、図示しない他の構成要素に加えて、メモリ３０６に動作可能に接続され且つ有線又は無線接続３１４を介して大容量データ記憶装置３１２に動作可能に更に接続されるプロセッサ３０４を含む。更に、プロセッサ３０４は、通信チャネル３１８を介してナビゲーション装置２００と情報の送受信を行うために、送信機３０８及び受信機３１０に動作可能に接続される。送受信される信号は、データ信号、通信信号又は他の伝搬信号の少なくともいずれか一つを含んでもよい。送信機３０８及び受信機３１０は、ナビゲーション装置２００の通信設計において使用される通信条件及び通信技術に従って選択又は設計されてもよい。さらに送信機３０８及び受信機３１０の機能は、単一の信号送受信機に組み合わされてもよい。
【００５９】
サーバ３０２は、大容量記憶装置３１２に更に接続される（又は含む）。なお、大容量記憶装置３１２は、通信リンク３１４を介してサーバ３０２に結合されてもよい。大容量記憶装置３１２は、ナビゲーションデータ及び地図情報のストアを含む。また、大容量記憶装置３１２は、サーバ３０２とは別個の装置であってもよく、サーバ３０２に組み込まれてもよい。
【００６０】
ナビゲーション装置２００は、通信チャネル３１８を介してサーバ３０２と通信するように構成され、図２に関して上述したように、プロセッサ、メモリ等を含み、更に、通信チャネル３１８を介して信号及びデータの少なくとも一方を送出する送信機３２０及び受信する受信機３２２を含む。尚、これらの装置は、サーバ３０２以外の装置と通信するためにも使用される。更に、送信機３２０及び受信機３２２は、ナビゲーション装置２００の通信設計において使用される通信条件及び通信技術に従って選択又は設計され、送信機３２０及び受信機３２２の機能は、単一の信号送受信機に組み合わされてもよい。
【００６１】
サーバメモリ３０６に格納されるソフトウェアは、プロセッサ３０４に命令を提供し、サーバ３０２がナビゲーション装置２００にサービスを提供できるようにする。サーバ３０２により提供される１つのサービスは、ナビゲーション装置２００からの要求の処理及び大容量データ記憶装置３１２からナビゲーション装置２００へのナビゲーションデータの送信を含む。サーバ３０２により提供される別のサービスは、所望のアプリケーションに対する種々のアルゴリズムを使用したナビゲーションデータの処理及びナビゲーション装置２００へのこれらの計算の結果の送出を含む。
【００６２】
一般に、通信チャネル３１８は、ナビゲーション装置２００とサーバ３０２とを接続する伝搬媒体又は進路を表す。サーバ３０２及びナビゲーション装置２００の双方は、通信チャネルを介してデータを送信する送信機及び通信チャネルを介して送信されたデータを受信する受信機を含む。
【００６３】
通信チャネル３１８は、特定の通信技術に限定されない。更に、通信チャネル３１８は、単一の通信技術に限定されない。すなわち、チャネル３１８は、種々の技術を使用する複数の通信リンクを含んでもよい。例えば、通信チャネル３１８は、電気通信、光通信、及び電磁通信等のうちの少なくとも１つのためのパスを提供するように構成されることができる。そのため、通信チャネル３１８は、電気回路、ワイヤ及び同軸ケーブル等の電気導体、光ファイバケーブル、コンバータ、無線周波数（ｒｆ）波、大気、空間等のうちの１つ又はそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。更に、少なくとも１つの様々な実施形態に従えば、通信チャネル３１８は例えば、ルータ、リピータ、バッファ、送信機及び受信機等の中間装置を含むことができる。
【００６４】
図示の構成では、通信チャネル３１８は、電話及びコンピュータネットワークを含む。更に、通信チャネル３１８は、無線周波数、マイクロ波周波数、赤外線通信等の無線通信に適応できてもよい。更に、通信チャネル３１８は衛星通信に適応できる。
【００６５】
通信チャネル３１８を介して送信される通信信号は、所定の通信技術に必要とされるか又は望まれる信号を含むが、それらに限定されない。例えば、信号は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ(Global System for Mobile Communications)（ＧＳＭ）等のセルラ通信技術において使用されるように構成されてもよい。デジタル信号及びアナログ信号の双方が通信チャネル３１８を介して送信できる。これらの信号は、通信技術にとって望ましい変調信号、暗号化信号、及び圧縮信号のうちの少なくとも１つであってもよい。
【００６６】
サーバ３０２は、無線チャネルを介してナビゲーション装置２００によりアクセス可能なリモートサーバを含む。サーバ３０２は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）等に位置するネットワークサーバを含んでもよい。
サーバ３０２は、デスクトップ又はラップトップコンピュータ等のパーソナルコンピュータを含んでもよく、通信チャネル３１８は、パーソナルコンピュータとナビゲーション装置２００との間に接続されるケーブルであってもよい。あるいは、パーソナルコンピュータは、ナビゲーション装置２００とサーバ３０２との間に接続されて、サーバ３０２とナビゲーション装置２００との間にインターネット接続を確立してもよい。あるいは、インターネットを介してナビゲーション装置２００をサーバ３０２に接続するために、移動電話又は他のハンドヘルド装置がインターネットへの無線接続を確立してもよい。
【００６７】
ナビゲーション装置２００は、情報ダウンロードを介してサーバ３０２から情報を与えられてもよい。情報は、周期的に自動更新されたり、ユーザがナビゲーション装置２００をサーバ３０２に接続する場合に更新されたり、例えば無線移動接続装置及びＴＣＰ／ＩＰ接続を介してサーバ３０２とナビゲーション装置２００との間に接続がより継続して又は頻繁に確立される場合に更に動的に更新されてもよい。多くの動的計算のために、サーバ３０２内のプロセッサ３０４が大量の処理要求を処理するために使用されてもよい。しかし、ナビゲーション装置２００のプロセッサ２１０も同様に、多くの場合においてはサーバ３０２への接続に関係なく、多くの処理及び計算を処理できる。
【００６８】
更にプロセッサ２１０は、装置２００の所在の記録（すなわち、ＧＰＳデータ及びタイムスタンプ）をサーバ３０２に時々アップロードするように構成される。ナビゲーション装置２００が装置２００をサーバ３０２に接続する永続的な又は少なくとも一般的に存在する通信チャネル３１８を有するいくつかの実施形態において、データのアップロードは定期的に、例えば２４時間に１回行われる。当業者には他の周期が可能であり、実質的には１５分、３０分、１時間毎、２時間毎、５時間毎、１２時間毎、２日毎、週毎又はそれらの時間の間のあらゆる時間のうちのいずれの周期であってもよいことが理解されるだろう。実際には、そのような実施形態において、プロセッサ２１０は、ほぼリアルタイムに所在の記録をアップロードするように構成されてもよい。これは、データが実際には送信の間の比較的に短い周期で時々送信されることを必然的に意味してよく、より正確には擬似リアルタイムであると考えられる。そのような擬似リアルタイムの実施形態において、ナビゲーション装置は、メモリ２３０又はポート２３４に挿入されたカードの少なくともいずれか一つにＧＰＳ座標（ＧＰＳ  ｆｉｘｅｓ）をバッファリングし且つ所定の数が格納された時にそれらを送信するように構成されてもよい。この所定の数は、２０、３６、１００、２００又はそれらの間のどのような数であってもよい。所定の数は、メモリ２３０やポート２３４のカードのサイズにより部分的に決定されることが当業者には理解されるだろう。
【００６９】
他の実施形態において、通常の時は通信チャネル３１８を有さないプロセッサ２１０は、通信チャネル３１８が作成される時に記録をサーバ３０２にアップロードするように構成されてもよい。例えばこれは、ナビゲーション装置２００がユーザのコンピュータに接続される時であってもよい。ここでも、そのような実施形態において、ナビゲーション装置は、メモリ２３０内又はポート２３４に挿入されたカードにＧＰＳ座標をバッファリングするように構成されてもよい。メモリ２３０又はポート２３４に挿入されたカードがＧＰＳ座標決定で一杯になった場合、ナビゲーション装置は、最も古いＧＰＳ座標を削除するように構成されてもよいため、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）バッファと考えられてもよい。
【００７０】
説明される実施形態において、所在の記録は、各々が２４時間以内のナビゲーション装置２００の動きを表す１つ以上のトレースを含む。２４時間の各期間はカレンダーの日付と一致するように構成されるが、他の実施形態においては一致する必要はない。
【００７１】
一般に、ナビゲーション装置２００のユーザは、装置の所在の記録がサーバ３０２にアップロードされることに対して同意する。同意されない場合、記録はサーバ３０２にアップロードされない。ナビゲーション装置自体及びナビゲーション装置が接続されるコンピュータの少なくともいずれか一方は、所在の記録のそのような使用に対する同意をユーザに求めるように構成されてもよい。
【００７２】
サーバ３０２は、装置の所在の記録を受信し且つ処理するために大容量データ記憶装置３１２内にそのレコードを格納するように構成される。従って、時間の経過と共に、大容量データ記憶装置３１２はデータをアップロードした複数のナビゲーション装置２００の所在の記録を蓄積する。
【００７３】
大容量データ記憶装置３１２は地図データを更に含む。そのような地図データは、道路区分の場所、地点情報及び一般に地図で見つけられる他のそのような情報に関する情報を提供する。
【００７４】
第１の処理として、サーバ３０２は、地図データと受信された所在の記録の中に含まれたＧＰＳ座標との間のマップマッチング機能を実行するように構成される。そのようなマップマッチングは、いわゆるリアルタイムに、すなわち所在の記録が受信されると実行されてもよく、あるいは所在の記録が後で大容量データ記憶装置３１２から再度呼び出されて実行されてもよい。
【００７５】
マップマッチングの精度を向上するために、所在の記録の前処理は以下のように実行される。各ＧＰＳトレース（すなわち、２４時間のＧＰＳデータ）は、ナビゲーション装置２００の１つの行程を表す１つ以上の移動に分割され、後の処理のために格納される。
【００７６】
各移動内で、ナビゲーション装置から受信された精度レポートが十分に高くないＧＰＳ座標は廃棄される。従って、いくつかの実施形態において、ＧＰＳ座標に関連して３つ未満の衛星１０２からの信号がナビゲーション装置２００により受信されていたことを精度レポート示す場合、座標は廃棄されてもよい。更に、座標と座標の間の報告時間が閾値を上回る移動はクリップされる。この前処理段階を通過した各移動は、マップマッチングされるために渡される。
【００７７】
図２に示す様に、ナビゲーション装置２００はプロセッサ２１０、入力装置２２０、表示画面２４０を含む。入力装置２２０及び表示画面２４０は、例えばタッチパネルスクリーンを介して情報（直接入力、メニュー選択など）を入力すること及び情報を表示することとの両方を可能にするために、一体型入力表示装置に統合される。このようなスクリーンは、当業者には周知であるように、例えばタッチ入力ＬＣＤスクリーンであってもよい。更に、ナビゲーション装置２００は、例えばオーディオ入力／出力装置などの、更なる任意の入力装置２２０と更なる任意の出力装置２４０との少なくとも一方を有しても良い。
【００７８】
図４Ａ及び図４Ｂは、ナビゲーション装置２００のを示している。図４Ａに示すように、ナビゲーション装置２００は、一体型入力表示装置２９０（例えばタッチパネル画面）と図２の他の構成要素（内蔵ＧＰＳ受信機２５０、マイクロプロセッサ２１０、電源、メモリシステム２２０などを含むがこれに限定されない）を含むユニットであっても良い。
【００７９】
ナビゲーション装置２００は、アーム２９２上に備え付けられても良い。このアーム２９２は、大きな吸着カップ２９４を用いて、車両のダッシュボード／窓／等に固定されても良い。このアーム２９２は、ナビゲーション装置２００がドッキング可能なドッキングステーションの一例である。
【００８０】
図４Ｂに示すように、ナビゲーション装置２００は、例えば、アーム２９２に対してナビゲーション装置２９２をスナップ接続することで、ドッキングステーションのアーム２９２にドッキング若しくは接続することができる。図４Ｂにおける矢印で示すように、ナビゲーション装置２００は、アーム２９２上で回転可能である。ナビゲーション装置２００とドッキングステーションとの間の接続を解除するためには、例えば、ナビゲーション装置２００上のボタンを押下すればよい。ナビゲーション装置をドッキングステーションに接続したり外したりするための他の等価で適した構成は当業者に知られている。
【００８１】
次に添付の図面の図５を参照すると、メモリリソース２３０は、機能性ハードウェア構成要素４６０による実行のためにメモリリソース２３０からオペレーティングシステム４７０をロードするため、プロセッサ２１０により実行されるブートローダプログラム（不図示）を格納し、アプリケーションソフトウェア４８０が実行可能である環境を提供する。オペレーティングシステム４７０は、機能性ハードウェア構成要素４６０を制御し、アプリケーションソフトウェア４８０と機能性ハードウェア構成要素４６０との間に常駐する。アプリケーションソフトウェア４８０は、ナビゲーション装置２００の中核機能、例えば地図閲覧、経路計画、ナビゲーション機能及びその他関連する機能などをサポートするＧＵＩを含む動作環境を提供する。
【００８２】
使用する際、ＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ）２００は、地図データによりカバーされる地域内のナビゲート可能な経路を表す地図データをメモリ２３０又は他の場所に含む。そのようなナビゲート可能な経路６００の一例を図６に示す。説明する例において、図６は第２の道路６０４を介して道路６０２を地点ＴＣに接続するいわゆる「Ｔ字路」と共に地点ＴＡからＴＢに伸びる道路６０２を示す。
【００８３】
ＰＮＤ２００が有用なのは、地図データによりカバーされる地域において使用されるときである。ＰＮＤ２００は、その地域内を移動すると、上述したようにＧＰＳシステムから自身の位置を周期的に判定し、その位置を記録する。これをドット６０６により図６に示す。システム内には元々不正確なところがあり、ＰＮＤ２００は、自身の位置がドット６０６ａで例示されるように道路区分６０２、６０４外にあることを判定できる。これは、後述するように後の処理で考慮され、当業者には完全に理解されるだろう。
【００８４】
図６に示す経路において、ＰＮＤ２００は、地点ＴＡから地点ＴＢに向けて移動６０７をとり、地点ＴＣに向けて道路６０４に入るためにＴ字路で左折する。左折するために、移動しているＰＮＤ２００を搭載する車両は灰色のボックスで表されるゾーン６０８で減速する。このゾーン６０８は、減速（又は交差点前）ゾーン又は操作前の進路として考えられてもよい。車両は左折し、次にゾーン６１０（灰色のボックスにより表される）の間で加速する。従って、ゾーン６１０は、加速（又は交差点後）ゾーン又は操作後の進路として考えられてもよい。
【００８５】
従って、図６に示す移動において、ＰＮＤ２００が置かれる車両は、道路区分に沿って移動し、曲がり、第２の道路区分に沿って移動する。
【００８６】
いくつかの実施形態において、道路区分（線形空間範囲を有する）毎に、区間の平均速度値として提供されてもよいその区分の速度プロファイルと称されるデータが地図データ内に保持される。他の実施形態において、速度プロファイルは、道路区分の長さを考慮して当該道路区分の平均通過時間と等価にモデル化されてもよい。分岐点／交差点／横断歩道が道路網のネットワークモデルにおいて空間範囲を有さないか又はより不明瞭で不自然にみえる空間範囲を有するとすると、交差点操作プロファイルは、平均速度に関して容易に表されず、通過時間又は通過時間の集合により容易に表される。交差点の通過時間を、減速、待機及び加速等をした時に「失われた」ある旅程に沿う道路区分通過時間の合計を補完する、通過時間オフセットとして表せてもよい。
【００８７】
通過時間の集合は、通過時間プロファイルとして考えられてもよい。そのような通過時間プロファイルは、所定の間隔で通過時間を提供してもよい。例えば、通過時間プロファイルは１時間間隔で通過時間を提供してもよい。
【００８８】
操作に関連した通過時間コストは、車両が交差点を走る際に沿う、一部又は全ての軌道、あるいは重要な軌道の部分集合と関連付けられてもよい。
【００８９】
関連する軌道の一例は以下に検討される。図６に示す交差点は比較的に単純である。より複雑な交差点は図７に示され、一般に十字路と呼ばれる。方向転換の制限が考慮されるかどうか、そして許可される運転操作のみが処理されるかどうかは実行時の選択肢である。
【００９０】
道路区分Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ（Ａ←→Ｃが優先権を有する）を含む４方向の交差点（すなわち、十字路）の場合、軌道Ｂ→Ｃ、Ｂ→Ｄ、Ｂ→Ａ、Ｄ→Ａ、Ｄ→Ｂ、Ｄ→Ｃは、通過時間プロファイルの最も明らかな候補である。
【００９１】
更に、更なる候補（この例においては右側通行と仮定する）Ａ→Ｂ及びＣ→Ｄが存在してもよく、左折に追加の時間がかかる可能性があるからである。例えば、交通渋滞中にはそのような操作に更に３０秒を要する可能性があると考えられる。
【００９２】
そのような情報は、減速ゾーン（例えば、Ａ）に拠る方向転換前の、そして加速ゾーン（例えば、Ｂ）に拠る方向転換後の双方２つの道路区分の特性である。方向転換をするのにかかる時間はＡ、Ｂ両方の道路区分の特性であるため、「通過時間コスト」属性をＡかＢに付けることは、適切に方向転換をモデル化しない。従って、時間は有向対Ａ→Ｂの属性であることが都合がよい。すなわち、交差点の通過時間は、交差点を通過する経路（及び交通量等の他の要因）に依存する。
【００９３】
また、例えば中央分離帯、安全地帯又は反対の運転方向との間の他の種類の分離帯を仮定すると、Ａ→Ａ又はＣ→Ｃ等のＵターンの例が範囲に含まれてもよい。
【００９４】
最後に、上記に含まれなかった全ての対の残部、すなわちＡ→Ｃ、Ａ→Ｄ、Ｂ→Ｂ、Ｃ→Ａ、Ｃ→Ｂ、Ｄ→Ｄが範囲に含まれてもよい（デフォルト手段により黙示的又は明示的に）。
【００９５】
多車線道路、侵入路等を含む複雑な交差点のより複雑な例において、モデルは図８に関連して詳述されるように３つ以上の区分に関連してもよい。図８は、多車線道路を含む４方向の一例を示し、関連する軌道は、多くは交差点内の連結部、すなわちＡＣ、ＤＢ、ＣＡ及びＢＤを含み、ここでは潜在的な、付加的な方向転換専用車線又は侵入路を無視する。上述したように、Ａ←→Ｃ（簡潔に言うと、Ａ２→Ｃ２及びＣ１→Ａ１）は、優先権を有し且つ右側通行であると仮定される。
【００９６】
通過時間プロファイルの最も明らかな候補は以下の通りである。
【００９７】
Ｂ１→ＢＤ→ＡＣ→Ｃ２
Ｂ１→ＢＤ→Ｄ１
Ｂ１→Ａ１
Ｄ２→ＤＢ→ＣＡ→Ａ１
Ｄ２→ＤＢ→Ｂ２
Ｄ２→Ｃ２
更なる候補は、Ａ２→ＡＣ→ＤＢ→Ｂ２及びＣ１→ＣＡ→ＢＤ→Ｄ１であってもよく、左折はＡ←→Ｃに沿う交通渋滞中の追加の待ち時間により影響を受ける可能性がある。
【００９８】
また、Ａ２→ＡＣ→ＤＢ→ＣＡ→Ａ１及びＣ１→ＣＡ→ＢＤ→ＡＣ→Ｃ２、並びにＢ１→ＢＤ→ＡＣ→ＤＢ→Ｂ２及びＤ２→ＤＢ→ＣＡ→ＢＤ→Ｄ１を含むＵターンの例が範囲に含まれてもよく、上述したように、左折はＡ←→Ｃに沿う交通渋滞中の追加の待ち時間により影響を受ける可能性がある。
【００９９】
最後に、上記で含まれなかった以下の全ての対の残部が範囲に含まれてもよい（デフォルト手段で黙示的又は明示的に）。
【０１００】
Ａ２→ＡＣ→Ｃ２
Ａ２→Ｄ１
Ｃ１→ＣＡ→Ａ１
Ｃ１→Ｂ２
運転者がＡ２に沿って運転し、Ｂ２に曲がりたいことを考慮すると、Ｃ１→Ａ１の交通渋滞は、ＤＢにいる間の長い待ち時間の原因になるだろう。同様に、ＤＢでの待ち時間は、Ｄ２から接近してくる、Ａ１又はＢ２が目的地方向の運転者にも起こる可能性がある。本発明の実施形態は、交差点を横断する移動時間を推定する時に考慮されることを許容する。これは、信号で規制される多車線道路の交差点等での待ち時間を含んでもよい。
【０１０１】
使用する際、道路区分及び交差点を通る経路と関連付けられた速度プロファイルは、位置データ及び特に上述したようにＧＰＳトレースから導出された移動から作成される。説明される実施形態において、そのような位置データはＰＮＤ及びそのＧＰＳ受信機から収集された。しかし、そのように収集される必要はない。
【０１０２】
特定の交差点を通る通過時間遅延を表す包括的なデータを判定するのに利用可能ないくつかの特殊な方法が存在してもよく、そのような２つの特殊な方法を以下に概略的に説明する。
【０１０３】
第１の方法は、個別化された通過時間プロファイルを対象とし、種々の交差点の軌道に対する時間の影響を評価するために位置データを解析し、所定の時間間隔で所定の操作に沿う低下した平均速度の影響による通過時間を提供しようとする。
【０１０４】
この方法は、各々が複数のステップを含む複数のサブタスクに細分されてもよい。第１のサブタスクにおいて、移動は地図データに保持された道路区分間の交差点と関連付けられる。
【０１０５】
このために、所定の交差点と関連する移動の集合が判定される。これは、以下のステップをその順番又は変更された順番（図１０を参照して説明する）で含んでもよい。
【０１０６】
i.  地図データを使用して所定の交差点との接続性を判定する。この結果、当該交差点に対するサブネットワーク（すなわち、交差点と位相幾何学的に接続された全ての道路区分に関する「共通の境界線」）が得られる。
【０１０７】
ii.  当該交差点の周囲のバウンディングボックスを使用して処理されている移動内でＧＰＳ座標の空間フィルタリングを適用する。バウンディングボックスのサイズは、交差点のサブネットワークの空間範囲に基づいて、あるいはデータ検索のために最適化されたデフォルトの寸法に基づいて又は他の理由で選択されてもよい。すなわち、交差点を通過する移動の一部に対応するＧＰＳ座標を判定する―ステップ１０００。ＧＰＳを使用する実施形態において、ＧＰＳ座標は所定の時の車両の位置に対応することが当業者には理解されるだろう。
【０１０８】
iii.  ＧＰＳ座標毎に、交差点のサブネットワークと対応する道路区分において最も近接する位置（該当する場合）を判定することにより、空間フィルタリングされたＧＰＳ座標に対してマップマッチングを実行する（すなわち、たとえば６０６ａのＧＰＳ座標は最も近接する道路区分６０２と関連付けられる）。マップマッチングは、より高度なマッチング基準をとってもよく、マッチング基準は、ＧＰＳ＆地図精度の状態、地理的な近さ、ＧＰＳ速度＆地図属性の近似、ＧＰＳ＆道路区分の方向性、隣接するデータ点の間の依存性を含むがこれらに限定されない。これもステップ１０００の一部と考えられてもよい。
【０１０９】
あるいは、通過時間プロファイルの生成は、道路区分に対する速度プロファイルの生成等の他の目的で実行された位置データ処理を利用してもよく、通過時間プロファイルの副産物として、ＧＰＳトレース及びＧＰＳ移動の少なくともいずれか一方のマップマッチングレイヤが既に提供されていてもよい。
【０１１０】
所定の交差点に対する更なる位置データ処理ステップは以下を含む（この順番又は変更された順番で）。
【０１１１】
iv.  マップマッチングされたＧＰＳ座標に対応する道路区分を横切る進路に関して、空間フィルタリング及びマップマッチングされた移動毎に交差点の軌道を判定する。これはステップ１００２として示され、交差点を通る経路に応じて交差点に関連した位置データを分類すると考えられてもよい。
【０１１２】
v.  交差点を通る軌道に基づいて全ての移動をクラスタリングし、運転操作により移動を分類する（「操作にマッチしたＧＰＳ移動」として考えられてもよい）。当該交差点で開始又は終了するＧＰＳ移動は本実施形態において廃棄される。これは、ステップ１００２の一部として考えられてもよい。
【０１１３】
vi.  考慮に入れる操作にマッチしたＧＰＳ移動の（最小の）長さを判定する。これを達成するために、以下の基準が適用されてもよい。所定の交差点の前（又は後）の十分なＧＰＳ座標の範囲は、以下の範囲にわたる。
【０１１４】
○速度プロファイルが確立される、少なくとも１つの道路区分全体又は複数の接続が可能にされた道路区分
○微調整が行われることを条件として、特定の所定の距離Ｄ（約１５０ｍとする）
○１つ又は複数の道路区分全体を選択するための道路区分の最小の長さ閾値である距離Ｄ。
【０１１５】
vii.  第１のサブ進路を判定するために各操作にマッチしたＧＰＳ移動のコアセグメンテーションを実行する：
○道路区分への接近（ａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇ  ｒｏａｄ  ｓｅｇｍｅｎｔ）にマッチしたＧＰＳ座標を含む操作前の進路。
【０１１６】
viii.  オプションとして、他のサブ進路を更に判定するために各操作にマッチしたＧＰＳ移動のより包括的なセグメンテーションを実行する：
○地図データベース中の交差点表現の一部としてモデル化された道路区分にマッチしたＧＰＳ座標を含む操作中の進路
及び
○離れていく道路区分にマッチしたＧＰＳ座標を含む操作後の進路
の少なくともいずれか一方。これらのステップをステップ１００４内に示す。
【０１１７】
サブ進路の境界において、ＧＰＳ座標は、操作前の進路と操作中の進路又は操作中の進路と操作後の進路の双方にそれぞれに属してもよい。図７に示した上述のＡＢＣＤの例等の「単純な」交差点／横断歩道の（一般的な）例において、所定のＧＰＳトレースの操作中の進路は「空」であってもよく、ＧＰＳ座標は操作前又は操作後の進路に属してもよい。
【０１１８】
ix.  繰り返しパターンに対応する通常の通過時間プロファイルを確立するために、時間帯毎／曜日毎の別個のタイムスロットのように定めた時間間隔スキームに基づいて操作にマッチしたＧＰＳ移動の第２のクラスタリングを適用する。
【０１１９】
例えば別個のタイムスロットは、例えば第１の時間（例えば、午前９時）と第２の時間（例えば、午前９時５９分）との間に起こる各操作にマッチしたＧＰＳ移動が同一の時間範囲内に配置されるように、ほぼ１時間の長さの時間範囲に対応してもよい。時間範囲は、１時間以外の長さ、例えば約１０分、１５分、２０分、３０分、４５分、２時間、６時間、１２時間又はそれらの長さの間のあらゆる時間のうちのいずれかであってもよいことが当業者には理解されるだろう。
【０１２０】
これは、ステップ１００６に示され、この例においては所定の長さである予め定められた期間内の時間を平均するものと考えられる。
【０１２１】
x.  オプションとして、不規則なパターンに対応した異常通過時間プロファイルを確立し正常通過時間プロファイルを上書きするするために、国の祝日や祭典等の日毎や週毎に起こるのではない不規則な時間パターンに基づいて同じ操作にマッチしたＧＰＳ移動の第２の並列クラスタリングを適用する。異常通過時間プロファイルを考慮した操作にマッチしたＧＰＳ移動は、正常通過時間プロファイルに対して作成された第２のクラスタから除外される。
【０１２２】
そのような第２の並列クラスタリングにより、交通の流れが国の祝祭日のように「正常」パターンに当てはまらない日に対して交差点の通過時間プロファイルがマッピング可能になる。従って、速度プロファイルが経路計画に後で使用される場合、その日の交通の流れが「正常」である可能性が高いか又は「異常」である可能性が高いかに関わらず、可能性の高い交通の流れをより正確に反映する交差点の通過時間プロファイルを使用できる。
【０１２３】
xi.  操作にマッチしたＧＰＳ移動の第２のクラスタ毎を平均することにより操作前のＧＰＳ座標の時間的な挙動を評価する。特に、操作前のＧＰＳ座標の平均速度の低下（対応する道路区分の速度プロファイルと比較して）を観察できたかを評価する。
【０１２４】
○評価が肯定的である場合（すなわち、第２のクラスタにおける速度が道路区分全体の平均速度より遅い場合）、評価した操作と当該時間間隔に対する操作前の時間ペナルティを判定する。これは、対応する道路区分の長さを平均速度比較の絶対差分で除算した値に等しい
○これに対して、評価が否定的である場合（すなわち、第２のクラスタと道路区分の平均速度との間の速度差がない場合）、評価した操作と当該時間間隔に対して操作前の時間ペナルティはゼロとして宣言される（且つ／又は適用不可としてフラグが立てられる）。
【０１２５】
xii.  同様に、操作後の進路の包括的なセグメンテーションが適用可能である場合、操作にマッチしたＧＰＳトレースの第２のクラスタ毎に平均することにより操作後のデータ点の時間挙動を評価する。
【０１２６】
○評価が肯定的である場合（すなわち、第２のクラスタにおける速度が道路区分の平均速度より遅い場合）、評価された操作と当該時間間隔とに対する操作後の時間ペナルティを判定する。これは、対応する道路区分の長さを平均速度比較の絶対差分で除算した値に等しい
○これに対して、評価が否定的である場合（すなわち、第２のクラスタにおける速度が道路区分の平均速度以上である場合）、評価された操作と当該時間間隔とに対して操作後の時間ペナルティはゼロとして宣言される（且つ／又は適用不可としてフラグが立てられる）。
【０１２７】
xiii.  あるいは、操作後の進路の包括的なセグメンテーションが適用可能である場合、操作にマッチしたＧＰＳ移動の第２のクラスタ毎に平均することにより操作前と操作後のＧＰＳ座標の組み合わされた時間挙動を評価する。特に、平均して、何らかの所定の操作前の進路のＧＰＳ座標に対する最後（又は最後のいくつか）のタイムスタンプと関連する操作後の進路のＧＰＳ座標の最初（又は最初のいくつか）のタイムスタンプとの間の大きな時間差が観察されるかを評価する。
【０１２８】
○評価が肯定的である場合、もし該当する場合は、（明示的な）交差点内の遅延を含む平均された全部の時間差と等しい、当該評価された操作と時間間隔とに対する操作前後の時間ペナルティを判定する
○これに対して、評価が否定的である場合、当該評価された操作と時間間隔とに対して操作前後の時間ペナルティはゼロと宣言される（且つ／又は適用不可能としてフラグが立てられる）。
【０１２９】
xiv.  更に又はあるいは、操作中の進路の包括的なセグメンテーションが適用可能である場合、操作にマッチしたＧＰＳトレースの第２のクラスタ毎に平均することにより操作中のＧＰＳ座標（存在する場合）の速度挙動を評価する。特に、操作中のデータ点と関連付けられた全ての速度の平均が関連する操作前及び操作後の平均速度より非常に遅いか（対応する道路区分の速度プロファイルと比較し、それにより全ての平均速度が同一の原理に従って判定される）を評価する：
○評価が肯定的である場合、当該評価した操作と時間間隔とに対する操作中の相対時間ペナルティを判定する。これは、操作中の進路の長さを平均速度比較の絶対差分により除算した値に等しい。更に又はあるいは、当該評価した操作と時間間隔とに対する絶対的な操作中の時間ペナルティを判定する。これは、操作中の進路の長さを操作中の進路の平均速度により除算した値に等しい
○これに対して、評価が否定的である場合、当該評価した操作と時間間隔とに対して操作中の時間ペナルティはゼロと宣言される（且つ／又は適用不可としてフラグが立てられる）。
【０１３０】
所定の交差点に対するＧＰＳ座標処理ステップの最後の集合は以下を含む。
【０１３１】
xv.  操作にマッチしたＧＰＳ移動の所定の第２のクラスタと所定の時間間隔とに対して導出された各時間ペナルティの統計的な有意性及び信頼度の少なくともいずれか一方を検査する。すなわち、クラスタリングから導出された平均値は、平均値を生成したデータが所定の品質基準ステップ１００８を満たすかを判定するために解析される。
【０１３２】
○位置データが大まかすぎると検査が示す場合、フォールバック戦略（「ギャップフィリング」と呼ばれてもよい）を適用し、低解像度時間間隔法を適用することにより（当該時間間隔、あるいは同様の又は全ての時間間隔に対して）第２のクラスタリングステップ（及び次の時間操作挙動評価ステップ）を繰り返す。すなわち、時間範囲の時間の長さが１時間であった場合、より多くのＧＰＳ移動がより長い時間範囲に入るように、新しいより長い長さ（例えば、３時間の時間ビンが最初に設定されてもよい）にする。位置データが依然として大まかすぎる場合、時間範囲を更に長くしてもよい
・第１のフォールバック応答において、ラッシュアワー対残りの日中時間対夜間等のように、より長い期間にわたる操作にマッチしたＧＰＳ移動のより大きなサンプルの利用を一般化する。そのような時間間隔のマージは、道路区分の速度プロファイルに対して観察される交通量パターンに基づいてもよい
・第２のフォールバック応答として（十分なＧＰＳ座標の有効範囲及び／又は密度の不足が持続すると仮定する）、速度プロファイルが同様の特性を有する交差点の集合に対して作成されるように、比較及び統一された処理の基礎として交差点の分類を利用する（個々の交差点毎に速度プロファイルを形成しようとするのではない）。このように、同一あるいは同様の特性（道路種別、道路形態、接続された道路区分の速度プロファイル及び都市対非都市の設定等）を有する交差点に対する通過時間プロファイルは、不十分なＧＰＳ座標数を有する例におけるギャップフィリングに対して共有されてもよい
・第３のフォールバック応答として、通過時間遅延を判定する第２の特殊な方法は、以下に更に説明するように交差点方向転換分類に対する方法を詳述する
○オプションとして、位置データがより高い粒度を有する可能性があると検査が示す場合、高解像度時間間隔法を適用する（当該時間間隔、あるいは同様の又は全ての時間間隔に対して）ことにより第２のクラスタリングステップ（及び次の時間操作挙動評価ステップ）を繰り返す。
【０１３３】
xvi.  所定の時間間隔（すなわち、時間範囲）において操作にマッチしたＧＰＳ移動の所定のクラスタに対して所定の時間単位で測定した時間オフセット（合計の「時間損失」）を判定する。以下のように、種々の戦略が適用されてもよい。
【０１３４】
○最も一般的には、操作前の進路のコアセグメンテーションに基づくと、時間オフセットは操作前の時間ペナルティと等しい。交差点での時間損失の殆どは、減速が行われ且つ何らかの列ができる可能性が高い操作前の進路（図６の６０８）内で起こることが当業者には理解されるだろう
○あるいは、操作中の進路及び操作後の進路（必要に応じて）の少なくとも一方を含む包括的なセグメンテーションに基づくと、時間オフセットは、操作前の時間ペナルティ、操作後の時間ペナルティ、操作中の相対時間ペナルティ（該当する場合）の合計と等しい
○第２の別の例として、操作中の進路及び操作後の進路（必要に応じて）の少なくとも一方を含み且つ交差点内の連結部を除く道路区分に対する速度プロファイルの範囲を更に予想する包括的なセグメンテーションに基づくと、時間オフセットは、操作前の時間ペナルティ、操作後の時間ペナルティ、操作中の絶対時間ペナルティ（該当する場合）の合計と等しい
○第３の別の例として、少なくとも操作後の進路を含む包括的なセグメンテーションに基づくと、時間オフセットは、操作前後の時間ペナルティと等しくてもよい。
【０１３５】
xvii.  時間帯／曜日の関数、ｃそして該当する場合は異常時間間隔スキームの関数における時間オフセットに関して交差点の操作毎の時間コストのプロファイルをアセンブルする。
【０１３６】
方向転換コストプロファイルは、時間オフセットの離散平均又はパラメータ関数としてモデル化される。時間オフセットは、絶対の又は分類（符号化）された値又は時間オフセット関数のパラメータとして指定されてもよい。
【０１３７】
上記ステップ又はそれ以外に従って生成された通過時間プロファイルのデータセットは、一実施形態において、道路区分への接近→道路区分からの出（ｄｅｐａｒｔｉｎｇ  ｒｏａｄ  ｓｅｇｍｅｎｔ）の全ての組み合わせを範囲に含む交差点毎の完全な時間依存方向転換コストマトリクス又は重要な方向転換のみ（地図データベースの交差点の全て又は部分集合に対する）を含む縮小されたマトリクスとして提供される。そのようなマトリクスは、データベース、テーブル又はリスト構造で編成されてもよい（道路区分に対する速度プロファイルと共に又は別個に）。それらのマトリクスは、コンテンツファイル、ソフトウェアライブラリとして又はウェブサービスを介して利用可能にされてもよい。通過時間プロファイルのデータセットは、地図データベースコンテンツの必須部分として格納及び管理されてもよく、あるいは補助的なルックアップテーブル等のアドオンデータとして処理されてもよい。
【０１３８】
上述の実施形態と同等の別の実施形態において、方向転換コストマトリクスのコンテンツは、種々の道路区分への接近に添付される属性集合へ時間オフセットプロファイルを転送することにより再計算（ｒｅｃａｓｔ）されてもよい。これは、所定の道路区分の方向での特定の道路区分への接近の可能な操作毎に、以下を含む位相時間コストプロファイル属性が添付されることを意味する。
・交差点や横断歩道に対する方向性、及び交差点や横断歩道の地図データ参照（ＩＤ）のいずれか一方。
・出て行く道路区分に対応する地図データ参照（ＩＤ）。
・時間コストプロファイル。
【０１３９】
更に又は更なる別の例として、上述したモデル（道路区分への接近の属性の集合である時間コストプロファイル）は、位相的表現（「区分Ａ→区分Ｂ」）の実際の操作の意味が地理的／幾何学的表現（「左折」、「＋９０°に曲がる」及び「北東に向けて曲がる」等）に変換される。従って、各通過時間プロファイルは、定量化された方向転換時の相対角度又は絶対角度、並びに／あるいは分類された相対的又は絶対的な方向転換の意味により記述される。操作に用いるために、そのような地理的や幾何学的な時間コストプロファイル属性は、地図データ参照（ＩＤ）を利用しないため、通過時間プロファイルに対する地図データベースモデルを簡略化する。１つのアプリケーションによる対象とされた用途に依存して、この属性モデルは利点（例えば、人間‐機械インタフェースのより直感的な表現）及び欠点（例えば、実行時に経路計画者による解釈を必要とする）の双方を有する。
【０１４０】
地理的や幾何学的な時間コストプロファイル属性は、視覚特性（可能性として、時間に依存し且つ／又は動的である他の道路又は環境特性と共に）に容易に変換されるという点で安全で効率的なアプリケーションの拡張機能を容易にする。所定の道路又は経路に沿うか又は所定の地域における可能な方向転換操作の範囲に対するカラー符号化アイコンは、例えばスループットレベルの評価のある形を示してもよい。
【０１４１】
更なる一実施形態において、方向転換コストプロファイルのデータの表し方は、ある道路区分への接近から直線（又はほぼ直線）の通過進路（through-path）に対応する、所定の交差点や横断歩道における主運転方向を考慮に入れる。主運転方向は、所定の時間／日付におけるそれぞれの時間オフセットに関して基準通過時間プロファイルとしての役割をする。すなわち、同一の道路区分への接近を有する当該交差点や横断歩道における残りの操作の時間オフセットプロファイルは、基準時間オフセットに対する差分ペナルティとして表される。その結果として、所定の方向転換及び所定の時間間隔に対する適用可能な差分ペナルティは、負でも正でもよい。すなわち、通過時間は遅延でも利得でも表示してよい（負が時間の遅延を示すか又は利得を示すかは実現する際の選択肢である）。道路区分に対する速度プロファイルが主方向に沿う速度や通過時間（交差点横断操作を含む）を十分に範囲に含むと仮定される場合、実際の基準時間オフセットはアプリケーションによりゼロと仮定されてもよく又は無視されてもよい。差分ペナルティプロファイルは最新の解決策を高め、解決策は時間依存プロファイルを使用しない場合には主方向以外の操作に対する一定のペナルティ又は何らかの分類されたペナルティのパターンを仮定する必要がある。
【０１４２】
上述の実施形態の一変形例は、所定の交差点での他の何かの操作に対する差分ペナルティプロファイルと当該道路区分への接近とを導出するための基準操作として「時間損失がゼロ」の操作又は「時間損失が最小」の操作を使用することである。「時間損失がゼロ」の操作又は「時間損失が最小」の操作の判定は通過時間プロファイルを生成する（説明したように又は別の方法で行われるように）処理に基づき、この処理は減速せず且つ時間オフセットなしで又は最小の減速及び最小の時間オフセットで操作が自然に継続されることを判定することを可能にする。判定されると、そのような自然な継続は所定の交差点及び道路区分への接近における他の何らかの方向転換に対する差分ペナルティプロファイルを生成する基準となる。本実施形態の変形例において、差分ペナルティは、常に負であり（又は実現する際の選択肢に従って常に正であり）、最速の基準操作又は最小の障害の基準操作と比較した時間遅延を常に示す。
【０１４３】
組み込まれた解決策（経路指定アプリケーションの道路網地図データベースの一部として管理される通過時間プロファイル）に対して、既存のデータ構造が再利用又は修正されてもよい。
−  事前に生成された方向転換コストマトリクス（特定の又は全ての種別の交差点や横断歩道に対する）を使用する経路指定アプリケーションの場合、静的な方向転換コストデータは、時間依存方向転換コストにより補完や置換されてもよい。
−  位相時間コストプロファイル属性の同等の表現を考慮すると、それらの属性は、経路指定アプリケーションが方向転換コストデータにアクセスし且つ処理する方法に対応してもしなくてもよい。
−  地理的や幾何学的な時間コストプロファイル属性は、一般に経路指定アプリケーションがアクセス可能であるようにする必要がある属性の新しい集合である。
−  差分ペナルティプロファイルは、実行時の計算の複雑さを最小限にするＴｏｍＴｏｍ  ＩＱ  Ｒｏｕｔｅｓ等の時間の影響を受ける経路指定エンジンの現在の手法を対象とする。交差点／横断歩道へ入る道路区分と関連付けられた速度プロファイルは、当該交差点／横断歩道への接近において可能な所定の操作に対する差分ペナルティを考慮する追加的な操作の影響を受ける通過時間プロファイルの集合により補完される。上述の図７の４方向の交差点のＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄの例を参照すると、Ａから接近する場合、道路区分Ａの速度プロファイルは２つの更なる通過時間プロファイルにより補完される。一方のプロファイルはＡ→Ｂの方向転換操作に対応し、他方のプロファイルはＡ→Ｄの方向転換操作に対応する（各プロファイルは所定の時間や日付に対する速度と差分ペナルティとの組合せプロファイルに関す。）。基準操作である主方向Ａ→Ｃの場合、差分ペナルティはゼロである（ゼロと仮定される）。
【０１４４】
通過時間遅延を判定する第２の方法について図９を参照して概略的に示す。図９は、方向転換の種類の分類に基づく一般的な通過時間コスト関数に特化している。
【０１４５】
あらゆる１つの移動は、方向転換が後続する多くのそのような道路区分のトラバーサル（ｔｒａｖｅｒｓａｌ）から構成される。上述したように、各方向転換は、操作前、操作中及び操作後の部分として考えられる。しかし、図９を参照すると、ＳからＥまでの移動は、Ａ及びＣにおける交差点と共に道路区分９００（ＳＡ）、９０２（ＡＣ）及び９０４（ＣＥ）を含む。
【０１４６】
従って、その移動の特定の地点に到着するための時間コストとして考えられる合計の移動時間は、前の交差点からの道路区分を運転するのに必要な時間＋方向転換コスト（その道路区分に到着するのに必要な時間；すなわち先の道路からの通過時間）の合計により与えられる。図９を考慮すると、交差点ｉから交差点ｊまでの運転コストをＤｉ＿ｊで示し、交差点ｉ及びｊの間の道路区分と交差点ｊ及びｋの間の道路区分との間を移動するための方向転換コストをＴｃｉｊ＿ｊｋで示す。
【０１４７】
この場合、ソースノードＳからグラフ中の各ノードに到着するためのコストは以下の通りである。
【０１４８】
ＣＳ＝０
ＣＡ＝ＤＳ＿Ａ
ＣＢ＝ＤＳ＿Ａ＋ＴｃＳＡ＿ＡＢ＋ＤＡ＿Ｂ
ＣＣ＝ＤＳ＿Ａ＋ＴｃＳＡ＿ＡＣ＋ＤＡ＿Ｃ
ＣＤ＝ＤＳ＿Ａ＋ＴｃＳＡ＿ＡＣ＋ＤＡ＿Ｃ＋ＴｃＡＣ＿ＣＤ＋ＤＣ＿Ｄ
ＣＥ＝ＤＳ＿Ａ＋ＴｃＳＡ＿ＡＣ＋ＤＡ＿Ｃ＋ＴｃＡＣ＿ＣＥ＋ＤＣ＿Ｅ                  （式１）
道路区分に沿う運転時間は、線の長さと運転速度との間の比により与えられる。例えばＤＳ＿Ａ＝ｌＳＡ／ｖＳＡである。長さは一般に一定であり、速度は処理されている位置データ、例えばＧＰＳ座標（すなわち、車両の位置）から測定される。比較すると、方向転換は地図表現において厳密であり、その一方で上述したように方向転換時間は実際の運転においてある距離にわたり分布し且つ複数の道路区分にわたり分布する可能性が高いため、方向転換コストはより非決定論的である。例えば方向転換時間は、交差点における時間（交差点内の時間）と共に操作前のゾーン及び操作後のゾーンにおける時間により構成される。
【０１４９】
これにより、交差点遅延を推定するのは困難になり、その値は同様の状況において異なる可能性がある。この点に関して、第２の方法である統計的方法が使用され、種々の方向転換コストは所定のカテゴリに分類され、交差点遅延の平均時間はカテゴリ毎に推定される。
【０１５０】
道路は、測定された速度（平均又は速度プロファイル）、道路の形状（高速道路、多車線道路、非分離道路等）を説明する道路形態又は道路網に対する道路の重要度のような属性を有する。交差点が２つの道路間のリンクとして考えられてもよいことを考慮すると、これらの属性のどのような組合せも交差点のカテゴリを規定できる。存在する入力データが多いほど、考慮されるカテゴリは多く、推定される通過時間はより正確である。しかし、カテゴリの数が多すぎると、冗長性がもたらされるという欠点がある。精度と過度な複雑さとの間の均衡がとられるだろう。
【０１５１】
方向転換コスト（図７に関連して上述したように交差点を通る経路に割り当てられる時間）をグループ化するいくつかの方法がある。
【０１５２】
例えば道路区分への入りと出との間の角度差を使用できてもよい。そのような一実施形態において、複数のセクタ（説明される実施形態においては８個であるが、４個、１６個、３２個等の他のどんな数であってもよい）が作成され、交差点をカテゴリに分類するために交差点における道路区分間の角度差が使用される。例えば現在の実施形態において、０〜４４°はカテゴリ０であり、４５°〜８９°はカテゴリ１であり、９０°〜１３４°はカテゴリ２であり、１３５°〜１７９°はカテゴリ３であり、１８０°〜２２４°はカテゴリ４であり、２２５°〜２６９°はカテゴリ５であり、２７０°〜３１４°はカテゴリ６であり、３１５°〜３５９°はカテゴリ７である。従って、各セクタは方向転換コストカテゴリになる。
【０１５３】
他の実施形態において、更に又はあるいは、交差点に対する入りと出の道路区分の道路の形態、種類又は重要度（道路分類）を使用できてもよい。
【０１５４】
他の実施形態において、更に又はあるいは、交差点に対する進入路区分と分岐路区分との間の運転速度の差分を使用できてもよい。この基準は、先の基準と部分的に重なる可能性があり、冗長性をもたらす可能性がある。
【０１５５】
道路網の構造が国毎に非常に異なる可能性があることを考慮すると、カテゴリは地図別又は国別であってもよい。
【０１５６】
各移動は、式１に類似する式により表されてもよい。従って、位置データから収集されるＧＰＳ移動は、そのような式により各移動を表すために処理される。図１１を参照すると、第１のステップは、そのような式の集合を生成するために位置データを処理することである。従って、方向転換コストが未知の変数である一次方程式の集合が生成され、各道路区分の移動時間は区分速度プロファイル（地図データから取得されてもよく又は位置データから生成されてもよい）及び道路の長さから推定される。合計の移動時間は、開始時間と終了時間との間の差分により与えられる。
【０１５７】
収集された位置データを処理することにより、大量のＧＰＳ移動が解析可能になり、式の数は未知数の数を上回ることを意味する。結果として得られる線形系は、最小二乗平均で解かれる。これは、予測通過時間と実際の通過時間（ＧＰＳ移動から既知である）との間の誤差を最小限にする方向転換コストの集合を見つけるだろうことを意味する。
【０１５８】
コスト構造は、運転コスト（すなわち、道路区分を運転する時間）及び方向転換コスト（すなわち、交差点における時間損失）から構成される。合計の移動コストＳは、
【０１５９】
0006027075.tif 000002
【０１６０】
により与えられる。式中、Ｄｉは道路に属する各道路の運転時間であり、Ｔｃｊは経路に沿う方向転換コスト（時間で表される）である。測定速度は正確であると仮定され、方法は方向転換コストによりその推定を最適化しようとする。
【０１６１】
方法は、コストモデルに規定された方向転換の種類がＮ個存在すると仮定する。上記説明を参照すると、道路区分への入りと出との間の角度の関係に関連して８つのカテゴリを使用した一実施形態においてはＮ＝８である。方向転換の種類をＴｃ１〜ＴｃＮにより示す場合、経路番号ｋに対して
【０１６２】
0006027075.tif 000003
【０１６３】
を得るだろう。式中、
【０１６４】
0006027075.tif 000004
【０１６５】
は経路に沿う運転時間であり、
【０１６６】
0006027075.tif 000005
【０１６７】
は経路ｋの合計の方向転換コストにおける方向転換の各種類の頻度である。
【０１６８】
例えばＮ＝８である本発明の実施形態において、
【０１６９】
0006027075.tif 000006
【０１７０】
はまっすぐ運転した回数を示す、
【０１７１】
0006027075.tif 000007
【０１７２】
は４５度の右折を行った回数を示す。
【０１７３】
ｋ＝１，．．．，Ｌからいくつかの経路を考慮する場合、以下の線形系が得られる。
【０１７４】
0006027075.tif 000008
【０１７５】
0006027075.tif 000009
【０１７６】
を定義すると、線形系は以下のような短縮形式で書き換えられる。
【０１７７】
Ａｘ＝ｂ
上述したように、経路数Ｌは未知の方向転換コスト変数の数よりはるかに大きい、すなわち、Ｌ＞＞Ｎであり、そうではあるが正確な解は存在しない。
【０１７８】
上記で提示された線形系は、最小二乗法ｘ＋＝Ａ＋ｂで解かれる。式中、Ａ＋はムーアペンローズ疑似逆行列である。方向転換コストベクトルｘ＋は、所定の地図と組み合わせて経路制御により使用される最適な方向転換コスト値を提供する。
【０１７９】
ムーアペンローズ疑似逆行列は、誤差ベクトルの第２のノルムの最小値を与える未知の方向転換コストに対する値の集合を計算するのを支援する。これは、
【０１８０】
0006027075.tif 000010
【０１８１】
であることを意味する。
【０１８２】
これは、計算された経路に対する正確な推定時間を生成する方向転換コストの集合を計算することはできないが、グローバル推定誤差を最小限にする最適な値の集合を得ることを意味する。従って、一次方程式の集合に対する近似解を導出するために数学的方法が使用されてきた（ステップ１１０２）。
【０１８３】
誤差の第２のノルムを最小限にするから、疑似逆行列の方法は最小二乗法である。
【０１８４】
従って、この第２の方法は、例えば所定の角度関係を有する交差点を見いだせる実施形態において、どの１つのカテゴリにおいても方向転換の平均方向転換コストを判定する。
【０１８５】
最後にステップ１０１０及び１１０４において、更なる地図データが作成され、この地図データにおいて、計算された特性を有するどの交差点に対する通過時間もその交差点と関連付けられる。そのような関連付けは、明示的であってもよく（例えば、地図データの一部等としてルックアップテーブル形式に通過時間又は通過時間の集合を提供する）、あるいは通過時間又は通過時間の集合が推定される方法論を規定することにより（例えば、通過時間が計算されることを可能にする基本時間に対するオフセットを提供することにより）行われてもよい。
【０１８６】
ＧＰＳデータという用語は、例えば図１に関連して説明したようなＧＰＳ全地球測位システムから導出された測位データを参照するために使用されてきたことが当業者には理解されるだろう。本明細書で説明した方法と類似した方法で他の測位データを処理できる。従って、ＧＰＳデータという用語は、測位データという語句で置き換えられてもよい。そのような測位データは、例えば移動電話動作から導出された位置データ、料金所で受信したデータ、道路に埋設された誘導ループから取得したデータ、ナンバープレート認識システムから取得したデータ、自動車間通信から取得したデータ、周囲の移動オブジェクト及び静止オブジェクトを観察し且つ相対測位をサポートする搭載型センサ（例えば、レーザスキャナ）から取得したデータ、あるいは他のあらゆる適切なデータから導出される。
【０１８７】
本明細書で説明した実施形態はソフトウェアにより特定の機能性を実現するが、その機能性はハードウェアでのみ（例えば、１つ以上のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を使用することにより）又は実際にはハードウェアとソフトウェアとの組合せにより同様に実現可能であることが当業者には十分に理解されるだろう。従って、本発明の範囲は、ソフトウェアで実現されることにのみ限定されるものとして解釈されるべきではない。
【０１８８】
尚、最後に、添付の請求の範囲は本明細書で説明した特徴の特定の組合せを示すが、本発明の範囲は、以下に請求される特定の組合せに限定されず、特定の組合せが添付する請求の範囲に特に列挙されているか否かに関係なく、本明細書で開示された特徴又は実施形態のいかなる組合せも含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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