(57)【要約】【課題】道路の出口を表す新しい道を生成して、地図の精度を改善する。【解決手段】デジタルデータ化された道路地図及び該道路地図を含む領域を撮像した写真写真画像とを用いて道路地図を作成する地図作成装置であって、提供された写真画像と提供された道路地図との地理的な位置を整合し、前記整合された航空写真から、道路本線と出口分岐道とを区画する出口分岐線の始点及び終点を抽出し、前記抽出された始点及び終点を結ぶ出口分岐線を定め、前記定められた出口分岐線に基づいて出口分岐の位置を特定することを特徴とする。【選択図】図１
2008020604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路地図と該道路地図を含む領域を撮像した写真画像との地理的な位置を整合する手順と、
前記整合された写真画像から、道路本線と分岐道とを区画する出口分岐線の始点及び終点を抽出する手順と、
前記抽出された始点及び終点を結ぶ出口分岐線を定める手順と、
前記定められた出口分岐線に基づいて、前記道路本線と前記分岐道との分岐位置を特定する手順と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２】
前記道路本線と分岐道とを区画する出口分岐線の始点及び終点を抽出する手順では、前記道路本線と前記分岐道との境界を示す道路上に表示された出口境界線の端点を、前記整合された写真画像から、前記出口分岐線の始点及び終点として抽出することを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
【請求項３】
前記プログラムは、さらに、
前記出口分岐線の特徴点の前記道路本線への投影点を計算する手順と、
少なくとも、前記投影点、前記特徴点及び前記出口分岐線の中心点をリンクすることによって、前記道路本線と前記分岐道とを結合する手順と、をコンピュータに実行させる請求項１に記載のプログラム。
【請求項４】
前記出口分岐線の特徴点は、前記出口分岐線の始点であって、
前記プログラムは、前記始点の道路本線上への投影点、前記出口分岐線の始点、出口分岐線の終点及び前記出口分岐線の中心点を順にリンクすることによって、道路本線と分岐道とを結合することを特徴とする請求項３に記載のプログラム。
【請求項５】
前記出口分岐線の特徴点は、前記出口分岐線の中心点であって、
前記プログラムは、前記中心点の道路本線上への投影点及び前記出口分岐線の中心点を順にリンクすることによって、道路本線と分岐道とを結合することを特徴とする請求項３に記載のプログラム。
【請求項６】
前記出口分岐線の特徴点は、前記出口分岐線の終点であって、
前記プログラムは、前記終点の道路本線上への投影点、前記出口分岐線の終点及び前記出口分岐線の中心点をリンクすることによって、道路本線と分岐道とを結合することを特徴とする請求項３に記載のプログラム。
【請求項７】
演算部及び記憶部を備え、デジタルデータ化された道路地図及び該道路地図を含む領域を撮像した写真画像とを用いて道路地図を作成する地図作成装置であって、
前記演算部は、
提供された写真画像と提供された道路地図との地理的な位置を整合し、
前記整合された航空写真から、道路本線と分岐道とを区画する出口分岐線の始点及び終点を抽出し、
前記抽出された始点及び終点を結ぶ出口分岐線を定め、
前記定められた出口分岐線に基づいて、前記道路本線と前記分岐道との分岐位置を特定することを特徴とする地図作成装置。
【請求項８】
前記演算部は、前記道路本線と前記分岐道との境界を示す道路上に表示された出口境界線の端点を、前記整合された航空写真から、前記出口分岐線の始点及び終点として抽出することを特徴とする請求項７に記載の地図作成装置。
【請求項９】
前記演算部は、さらに、
前記出口分岐線の特徴点の前記道路本線への投影点を計算し、
少なくとも、前記投影点、前記特徴点及び前記出口分岐線の中心点をリンクすることによって、前記道路本線と前記分岐道とを結合することを特徴とする請求項７に記載の地図作成装置。
【請求項１０】
演算部、表示部及び記憶部を備え、位置測定装置によって測定された位置情報に基づいて地図上に位置を表示する位置表示システムであって、
前記記憶部は、道路本線と分岐道とを区画する出口分岐線を含む地図のデータを格納し、
前記演算部は、
前記位置測定装置によって測定された位置を、前記道路本線上で特定し、
前記特定された位置が前記出口分岐線を用いて定められる該出口分岐線に接する所定領域内であれば、前記車の表示位置を前記分岐道に引き込むことを特徴とする位置表示システム。
【請求項１１】
前記所定領域は、前記出口分岐線の半分を１辺とし、前記出口分岐線の始点を一つの頂点とし、前記道路本線の幅の所定の割合の長さの他辺を有する略四角形の領域であることを特徴とする請求項１０に記載の位置表示システム。
【請求項１２】
前記演算部は、前記車の速度が所定値以下であり、かつ、前記車が前記分岐道に進む確率が大きいと判定した場合に、前記車の位置を前記分岐道に引き込むことを特徴とする請求項１０に記載の位置表示システム。
【請求項１３】
前記演算部は、
前記道路本線に略平行な第１軸及び前記道路本線に略直交する第２軸を定め、
前記演算部は、
前記測定された位置の、前記第２軸における位置を判定し、
前記出口分岐線の始点と前記車の位置との間の前記第２軸方向の第１の長さと、前記道路本線の中央分離線と前記車の位置との間の前記第２軸方向の第２の長さとを算出し、
前記第１の長さが長ければ小さな値を与え、前記第２の長さが長ければ大きな値を与える関数を用いて、前記車が前記分岐道に進む確率を算出し、
前記前記算出された確率が所定の閾値を超えると、前記測定された位置を走行する車は前記分岐道に進む確率が大きいと判定し、前記車の表示位置を前記分岐道に引き込むことを特徴とする請求項１０に記載の位置表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空写真から地理情報システム（ＧＩＳ）の情報の抽出に関し、特に、自動車用ナビゲーションシステムの効率を改善するための、出口分岐道のモデリングの新しい方式の開発、及び、出口分岐道の情報に関する既存の自動車ナビゲーション用デジタルマップを航空写真を用いた評価に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用ナビゲーションシステムの要求が高まると共に、ハードウェア及びソフトウェアの開発は高品質のロケーション・ベース・サービス（ＬＢＳ）に達している。しかし、ＬＢＳの基本的な情報であるＧＩＳデータ、特に、自動車用ナビゲーションシステムに関する道路地図の正確さは重要な問題となっている。
【０００３】
ＧＰＳデータを使用して地図上で位置を見つけることは「マップマッチング」と呼ばれ、車のナビゲーションシステムにおいて非常に重要な技術である。同様に、車が地図上で正確ではない位置にあることは「マップミスマッチング」と呼ばれる。この「マップミスマッチング」の問題は、ナビゲーションシステムで使用される地図データの不正確さに起因する。また、「マップミスマッチング」の問題解消するために、道路上の位置からのズレが所定の範囲内であれば、車の位置を道路上に引き込むロードマッチング技術が実用化されている。又、衛星等から撮像した画像を用いて、地図の精度を上げる技術もある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２３４６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したロードマッチング技術を用いても、車の位置と道路と地理的なミスマッチが予め定められた閾値より大きくいと、ナビゲーションシステムに表示される車の位置は、正しい道路上に表されず、突然正しい道路まで飛ぶことがある。特に、「マップミスマッチング」の問題は、道路の出口において（すなわち、ある道路を走行中の車が道路を変えたときに）頻繁に生じる。そして、ミスマッチが予め定められた閾値より大きくなると、ナビゲーションシステムに表示される車の位置は、道路本線から分岐道に（又は、分岐道から道路本線に）突然飛ぶことになる。
【０００５】
具体的には、従来のナビゲーション用の道路地図では、道路本線のと出口分岐道との交点Ｐによって道路の分岐を表している。このことが、しばしば道路の出口付近でのナビゲーション処理における「マップミスマッチング」の問題を引き起こす。
【０００６】
従来の地図の上の出口分岐点Ｐの情報は、あいまいで不正確である。そして、現実の分岐点と地図上の分岐点の対応を見つけるのことが難しく、多くの場合には両者の対応がとれていない。例えば、図３に示す道路地図の出口分岐において、道路本線ＡＢと出口分岐ＰＣとのなす角が大きければ、交点ＰはＢ方向に移動して、正しい出口分岐の位置から遠くなる。
【０００７】
さらに、地図は実際の道路との正確性を保証することは困難である。多くの場合、地図作成者は、図３に示す交点Ｐのように、２本の道路の交点を厳密には定めていない。この不正確さは、車が道路本線ＡＢ上のＶ１を走行しているとき、ナビゲーションシステムは、出口分岐道を走行しているような表示をする点で問題となる。同様のことは、車が出口分岐道５０２のＶ２を走行しているときにも生じ、既に出口分岐道へ曲がった車がいまだに道路本線を走行しているように表示される。
【０００８】
このような、「マップミスマッチング」は、現在の道路地図で引き起こされる問題の一例である。さらに、道路の出口のズレを評価する効果的な方法がないことも問題となっている。
【０００９】
このようなマップミスマッチングは、運転手を混乱させて、安全運転を脅かす一つの要因となる。そこで、道路の出口を表す新しい道を生成して、地図の精度を改善すること、及び、既存の地図に関して道路の出口の情報を評価することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、コンピュータに道路地図を作成させるためのプログラムであって、道路地図と該道路地図を含む領域を撮像した写真画像との地理的な位置を整合し、前記整合された写真画像から、道路本線と分岐道とを区画する出口分岐線の始点及び終点を抽出し、前記抽出された始点及び終点を結ぶ出口分岐線を定める手順と、前記定められた出口分岐線に基づいて、前記道路本線と前記分岐道との分岐位置を特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、道路の出口を明確に定めることができる。
【００１２】
また、出口を定義する出口分岐線は、航空写真から容易に抽出できる出口境界線に対応して定義される。よって、道路本線と分岐道とを効果的に区別することができる。このことは、マップミスマッチングを低減するのに有効であり、ナビゲーションシステムの性能を向上させる。
【００１３】
さらに、本発明によって定められた出口の情報は、航空写真から容易に抽出でき、道路地図のデータ構造によく整合する。よって、地図データベースとスムーズに協働することができる。また、道路本線と分岐道とを、多様なリンクモードで論理的かつ物理的に結合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態の道路地図作成システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【００１６】
本実施の形態の道路地図作成システムは、処理管理部１１０、道路分岐抽出部１２０、表示部１３０及び利用部１４０を備える。
【００１７】
処理管理部１１０は、道路地図管理部１１１、航空写真管理部１１２及び地図・航空写真重畳部１１３を含む。道路地図管理部１１１は、道路地図のデジタルデータを格納する記憶媒体を含む。航空写真管理部１１２は、航空写真データを格納する記憶媒体を含む。地図・航空写真重畳部１１３は、道路地図管理部１１１に格納された道路地図データに対応する航空写真を航空写真管理部１１２から選択し、選択された航空写真と道路地図データとの位置を合わせをして、重畳する。なお、本実施例でいう航空写真は対象とする道路領域を上空から撮像した写真画像であればよい。
【００１８】
道路分岐抽出部１２０は、分岐区域抽出部１２１及び分岐線抽出部１２２を含む。分岐区域抽出部１２１は、道路の分岐付近の道路地図及び航空写真を抽出する。分岐線抽出部１２２は、航空写真中の出口境界線を特定し、出口ベクトルを抽出する。
【００１９】
表示部１３０は、画像表示部１３１、地図表示部１３２及び道路出口属性表示部１３３を含む。画像表示部１３１は、表示装置（図示省略）に表示される画像データを生成する。地図表示部１３２は、表示装置（図示省略）に地図を表示するための画像データを生成する。道路出口属性表示部１３３は、分岐線抽出部１２２によって特定された出口ベクトルに基づいて出口の大きさ（例えば、ＰＳ間の距離及びＰＥ間の距離（図５参照））を算出し、さらに、出口の名称及び算出された出口の大きさ等の出口に関する属性データを表示するための表示データを生成する。
【００２０】
利用部１４０は、地図更新部１４１及び地図精度評価部１４２を含む。地図更新部１４１は、分岐線抽出部１２２によって特定された出口ベクトルに基づいて、地図を更新する。地図精度評価部１４２は、地図更新部１４１によって更新された地図に基づいて、更新前の地図に表された出口位置の精度を算出する。
【００２１】
なお、前述した各機能ブロックは、プロセッサ、記憶装置及びインターフェースを備えた計算機に実装される。すなわち、前述した各機能ブロックは、プロセッサによって実行される所定のプログラム及び記憶装置に記憶される所定のデータによって実現される。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態の道路地図作成システムの処理を示すフローチャートである。
【００２３】
まず、地図・航空写真重畳部１１３は、地図から道路の分岐位置を抽出する（Ｓ１０１）。例えば、図３に示すように道路の分岐は、道路本線と岐道との分岐点Ｐで表される。よって、道路本線の起点から終点の方向に道路本線上の分岐点Ｐを探し、分岐位置を抽出する。
【００２４】
その後、抽出された分岐位置が道路の出口であるか入口であるかを判定する（Ｓ１０２）。具体的には、出口は車の進行方向に従って距離が離れるように分岐している。一方、入口は車の進行方向に従って距離が近づくように分岐している。このため、分岐点から進行方向に延びている分岐道は出口であると判定され、分岐点から進行方向の逆方向に延びている分岐道は入口であると判定される。
【００２５】
判定の結果、分岐が出口であると判定されると、ステップＳ１０３に進む。一方、分岐が出口でないと判定されると、ステップＳ１０１に戻り、更に道路本線上の分岐点を探索し、次の分岐位置を抽出する。
【００２６】
ステップＳ１０３では、航空写真管理部１１２に格納された複数の航空写真から、出口であると判定された分岐点に対応する航空写真を選択する。そして、選択された航空写真と分岐位置周辺の地図との位置を合わせて、航空写真と地図とを重ね合わせる。この重ね合わせは、航空写真と道路地図との両方に存在する特徴的な構造物（例えば、建造物）及び／又は道路の特徴点（例えば、交差点、道路の境界の屈曲点）の位置を合わせが行われる。
【００２７】
次に、分岐区域抽出部１２１は、重ね合わされた航空写真及び地図から、道路出口区域を抽出する（Ｓ１０４）。具体的には、ステップＳ１０１で探索された分岐点Ｐの周辺で、出口分岐の全体を含むように、所定の画素数の領域を定める（図３の１点鎖線参照）。定められる領域の大きさは、出口分岐の大きさによって変えるとよい。また、定められる領域の大きさは、道路の進行方向と道路の横断方向で異なっても同じでもよい。さらに、定められる領域の大きさは、分岐点Ｐ、出口境界線及びその周辺を含めばよいので、分岐点Ｐに対して方向によって異なる大きさでもよい。
【００２８】
次に、分岐線抽出部１２２は、航空写真から出口分岐線を抽出する（Ｓ１０５）。具体的には、航空写真から出口分岐線の始点Ｓ及び終点Ｅを探す。そして、探された出口分岐線の始点Ｓ及び終点Ｅを結んで出口ベクトルとする。この処理は、図４を用いて後に詳細を述べる。
【００２９】
次に、道路出口属性表示部１３３は、出口ベクトルの属性を算出する（Ｓ１０６）。出口ベクトルの属性は、例えば、出口の誤差を評価するための長さを含む。出口の誤差を評価するための長さには様々なものがあるが、Ｓ'Ｐ間の距離及びＥ'Ｐ間の距離（図８参照）を用いるとよい。さらに、出口ベクトルの属性は、出口の名称も含む。出口の名称は、道路地図管理部１１１に格納された道路地図データから抽出される。
【００３０】
その後、地図表示部１３２及び道路出口属性表示部１３３は、道路出口地図オブジェクトを作成する（Ｓ１０７）。具体的には、まず、ステップＳ１０５で定められた出口ベクトルの中点（ｃ）を定める。そして、地図データを参照して、出口分岐道の中心線（ｃＣ）を定める。さらに、道路本線から出口ベクトルを経由して出口分岐道へのリンクを生成し、道路本線のデータと出口分岐道のデータとを結びつける。このリンクの生成は、図５、図６及び図７を用いて後に詳細を述べる。
【００３１】
その後、地図更新部１４１は、出口ベクトルを用いて地図データを更新する（Ｓ１０８）。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態の出口分岐線の抽出を示す図である。
【００３３】
図２のステップＳ１０５では、分岐線抽出部１２２によって出口分岐線が抽出される。
【００３４】
具体的には、図４に示すように、航空写真に写っている道路本線５０１と出口分岐道５０２との境界の道路上にペイントされた出口境界線５０３を探索する。この出口境界線５０３は所定の長さの白線が所定間隔で並んでいる特有のパターンを有するので、パターンマッチングによって探索できる。
【００３５】
その後、探索された出口分岐線の始点５０４を見つける。具体的には、出口境界線５０３と出口分岐道の外側の側帯（車道と路側の境界）５０５とが交わる点で、出口境界線の外側の角５０６を、出口分岐線の始点５０４に定める。なお、出口境界線の中心線５０７上に始点５０４を定めてもよい。
【００３６】
さらに、探索された出口分岐線の終点５０８を見つける。具体的には、出口境界線５０３と出口分岐道の内側の側帯５０９とが交わる点で、出口境界線の中心線５１０上を、出口分岐線の終点５０８に定める。すなわち、道路本線５０１と出口分岐道５０２とを区画する道路分離帯５１１の頂点を、出口分岐線の終点５０８に定める。なお、出口境界線の外側の角５１２に終点５０８を定めてもよい。
【００３７】
なお、出口分岐線の始点５０４を見つける際に、補助的に、操作者による出口分岐線の始点（出口境界線の端点）付近の指示を受け付けてもよい。同様に、出口分岐線の終点５０８を見つける際に、補助的に、操作者による出口分岐線の終点（出口境界線の端点）付近の指示を受け付けてもよい。このように、操作者による指示を補助的に用いることによって、出口分岐線の始点５０４及び終点５０８を探す処理に必要な時間を短縮することができる。
【００３８】
このようにして定められた出口分岐線の始点５０４及び終点５０８を結んで出口ベクトルとする。
【００３９】
図５は、本発明の実施の形態の道路出口ベクトルのリンクの具体的方法の第１例を示す図である。
【００４０】
前述したように、従来の道路地図によると、道路本線５０１ではＡからＰへのリンク及びＰからＢへのリンクが生成されている。これによって、地図の道路本線５０１上で、車はＡからＰを経由してＢに進むことができる。さらに、道路本線５０１上のＰから出口分岐道５０２上のＣへのリンクが生成されている。これによって、地図の道路本線５０１上（Ａ→Ｐ）を進んできた車は、道路本線５０１からＰで分岐して、出口分岐道５０２をＣに向けて進むことができる。
【００４１】
本発明では、正しい出口の位置を示す出口ベクトル６０１を用いて、正確な道路地図を生成する。
【００４２】
具体的には、まず、ステップＳ１０５で定められた出口ベクトルの中点ｃを定める。中点ｃは、始点Ｓ及び終点Ｅの座標を平均することによって求めることができる。その後、地図データを参照して、出口分岐道の中心線（ｃＣ）６０３を定める。
【００４３】
次に、道路本線から出口ベクトルを経由して出口分岐道へのリンクを生成する。まず、出口ベクトルの始点Ｓを、道路本線上に投影した点Ｓ’を生成する。投影点Ｓ’は、始点Ｓから道路本線ＡＰに垂直に下ろした点を用いる。なお、道路本線の中心線６０２に垂直で始点Ｓを通る線と道路本線ＡＰとの交点を投影点Ｓ’としてもよい。
【００４４】
次に、道路本線５０１上のＡから投影点Ｓ’へのリンク６２１、投影点Ｓ’から始点Ｓへのダミーリンク６２２、始点Ｓから終点Ｅへの出口ベクトルによるリンク６０１、終点Ｅから中点ｃへのダミーリンク６２３及び中点ｃから出口分岐道５０２上のＣへのリンク６２４が生成される。生成された投影点Ｓ’から始点Ｓへのリンク６２２及び終点Ｅから中点ｃへのリンク６２３は、道路を結びつけるためのダミーリンクであり、車の正しい経路を示すものではない。
【００４５】
このリンクＳ’→Ｓ→Ｅ→ｃによって、道路本線のデータと出口分岐道のデータとを結びつける。これによって、地図の道路本線５０１上の点Ａから進んできた車は、Ａ→Ｓ’→Ｓ→Ｅ→ｃ→Ｃとリンクを辿って、道路本線５０１から分岐して出口分岐道５０２をＣに向けて進むことができる。
【００４６】
このとき、道路本線上のリンクは、ＡからＳ’へのリンク６２１及びＳ’からＢへのリンクが生成される。このリンクによって、地図の道路本線５０１上で、車はＡからＳ’を経由してＢに進むことができる。
【００４７】
図６は、本発明の実施の形態の道路出口ベクトルのリンクの具体的方法の第２例を示す図である。
【００４８】
前述した第１例（図５）では、道路本線６１１と出口ベクトル６０１とを、出口ベクトル６０１の始点Ｓでリンクしたが、第２例（図６）では、道路本線６１１と出口ベクトル６０１とを、出口ベクトル６０１の中点ｃでリンクする。
【００４９】
第２例では、前述した第１例と同様に、出口ベクトルの中点ｃを定め、出口分岐道の中心線（ｃＣ）６０３を定める。
【００５０】
次に、道路本線から出口ベクトルを経由して出口分岐道へのリンクを生成する。まず、出口ベクトルの中点ｃを、道路本線上に投影した点Ｃ’を生成する。投影点Ｃ’は、中点ｃから道路本線ＡＰに垂直に下ろした点を用いる。なお、道路本線の中心線６０２に垂直で中点ｃを通る線と道路本線ＡＰとの交点を投影点Ｃ’としてもよい。
【００５１】
次に、道路本線５０１上のＡから投影点Ｃ’へのリンク７２１、投影点Ｃ’から中点ｃへのダミーリンク７２２及び中点ｃから出口分岐道５０２上のＣへのリンク７２３が生成される。生成された投影点Ｃ’から中点ｃへのリンク７２２は、道路を結びつけるためのダミーリンクであり、車の正しい経路を示すものではない。
【００５２】
このリンクＣ’→ｃによって、道路本線のデータと出口分岐道のデータとを結びつける。これによって、地図の道路本線５０１上の点Ａから進んできた車は、Ａ→Ｃ’→ｃ→Ｃとリンクを辿って、道路本線５０１から分岐して出口分岐道５０２をＣに向けて進むことができる。
【００５３】
このとき、道路本線上のリンクは、ＡからＣ’へのリンク７２１及びＣ’からＢへのリンクが生成される。このリンクによって、地図の道路本線５０１上で、車はＡからＣ’を経由してＢに進むことができる。
【００５４】
図７は、本発明の実施の形態の道路出口ベクトルのリンクの具体的方法の第３例を示す図である。
【００５５】
前述した第１例（図５）では、道路本線６１１と出口ベクトル６０１とを、出口ベクトル６０１の始点Ｓでリンクしたが、第３例（図７）では、道路本線６１１と出口ベクトル６０１とを、出口ベクトル６０１の終点Ｅでリンクする。
【００５６】
第３例では、前述した第１例と同様に、出口ベクトルの中点ｃを定め、出口分岐道の中心線（ｃＣ）６０３を定める。
【００５７】
次に、道路本線から出口ベクトルを経由して出口分岐道へのリンクを生成する。まず、出口ベクトルの終点Ｅを、道路本線上に投影した点Ｅ’を生成する。投影点Ｅ’は、終点Ｅから道路本線ＡＰに垂直に下ろした点を用いる。なお、道路本線の中心線６０２に垂直で終点Ｅを通る線と道路本線ＡＰとの交点を投影点Ｅ’としてもよい。
【００５８】
次に、道路本線５０１上のＡから投影点Ｅ’へのリンク８２１、投影点Ｅ’から終点Ｅへのダミーリンク８２２、終点Ｅから中点ｃへのダミーリンク８２３及び中点ｃから出口分岐道５０２上のＣへのリンク８２４が生成される。生成された投影点Ｅ’から終点Ｅへのリンク８２２及び終点Ｅから中点ｃへのリンク８２３は、道路を結びつけるためのダミーリンクであり、車の正しい経路を示すものではない。
【００５９】
このリンクＥ’→Ｅ→ｃによって、道路本線のデータと出口分岐道のデータとを結びつける。これによって、地図の道路本線５０１上の点Ａから進んできた車は、Ａ→Ｅ’→Ｅ→ｃ→Ｃとリンクを辿って、道路本線５０１から分岐して出口分岐道５０２をＣに向けて進むことができる。
【００６０】
このとき、道路本線上のリンクは、ＡからＥ’へのリンク８２１及びＥ’からＢへのリンクが生成される。このリンクによって、地図の道路本線５０１上で、車はＡからＥ’を経由してＢに進むことができる。
【００６１】
以上説明したように、リンクの第１例から第３例のようにリンクを辿ることによって、道路本線５０１と、正しい出口分岐線（出口ベクトル）によって記載される出口分岐道５０２とが結びつけられ、道路地図上の車の正しい位置を示すことができる。
【００６２】
図８は、本発明の実施の形態の地図精度評価の説明図である。
【００６３】
地図精度評価部１４２は、道路地図管理部１１１に格納された地図データ上の分岐点Ｐの位置と、分岐線抽出部１２２によって定められた出口分岐線の始点Ｓとの誤差を評価する。すなわち、出口出発点Ｓから分岐点Ｐまでのベクトルと、出口ベクトルＳＥとを比較して、誤差を求める。なお、出口出発点の投影点Ｓ’から分岐点Ｐまでのベクトルと、投影された出口ベクトルＳ'Ｅ'とを比較しても、ほぼ同様の結果が得られる。よって、本実施の形態では、計算の容易の観点から、投影点Ｓ’、Ｅ’を用いる。
【００６４】
具体的には、数式（１）を用いて、出口出発点の投影点Ｓ’から分岐点ＰまでのベクトルＳ'Ｐと、投影された出口ベクトルＳ'Ｅ'とを比較して、偏差εを求める。
【００６５】
【数１】
2008020604.tif 000003
【００６６】
その結果、偏差εが負であれば、分岐点Ｐの位置は出口区間より（正しい分岐点Ｓの位置より）手前の分岐点手前区間にある。また、偏差εが０から１００％の間であれば、分岐点Ｐの位置は出口区間内にある。また、偏差εが１００％より大きければ、分岐点Ｐの位置は出口区間を超過した分岐点超過区間にある。
【００６７】
図９は、本発明の実施の形態の地図精度評価処理のフローチャートである。
【００６８】
まず、地図精度評価部１４２は、道路地図管理部１１１に格納された地図データから、分岐点Ｐの位置（座標）を抽出する（Ｓ１１１）。ステップＳ１１１の処理は、前述したステップＳ１０１の処理と同じである。
【００６９】
次に、前述した道路地図作成処理（図２）のステップＳ１０５において探し出された出口ベクトルの始点Ｓと、ステップＳ１１１で抽出された分岐点Ｐとの間の距離を算出する（Ｓ１１２）。出口ベクトルの始点Ｓと分岐点Ｐとの間の距離を分岐点位置オフセット距離と定め、ベクトルＳＰを地図上に表示する（Ｓ１１３）。
【００７０】
次に、出口出発点の投影点Ｓ’から分岐点ＰまでのベクトルＳ'Ｐと、投影された出口ベクトルＳ'Ｅ'とを比較して、偏差εを求める（Ｓ１１４）。
【００７１】
その結果、偏差εが負であれば、分岐点Ｐの位置は出口区間より手前にあることが分かる（Ｓ１１５）。また、偏差εが０から１００％の間であれば、分岐点Ｐの位置は出口区間内にあることが分かる（Ｓ１１６）。また、偏差εが１００％より大きければ、分岐点Ｐの位置は出口区間を超過した位置にあることが分かる（Ｓ１１７）。
【００７２】
複数の出口について求められた偏差εを、ステップＳ１１５からＳ１１７で区別した後、偏差εをグラフに表示する（Ｓ１１８）。これによって、地図の誤差の傾向を知ることができる。
【００７３】
図１０は、本発明を適用したカーナビゲーションの実施の形態の説明図である。
【００７４】
カーナビゲーションシステムは、位置取得部、演算部、記憶部及び表示部を備える。位置取得部は、ＧＰＳ受信機を備え、ＧＰＳ衛星からの信号によって、車の位置情報を取得する。演算部は、プロセッサを含み、位置取得部が取得した車の位置を利用して演算処理を実行する。特に、本実施の形態では、図１１に示す処理を実行する。記憶部は、演算部で実行されるプログラム及び演算部で用いられる地図情報を格納する記憶装置である。表示部は、演算部によって演算された結果をユーザに表示する。
【００７５】
次に、車が道路本線を進むか、出口分岐道に進むかを判定する出口分岐判定の一例について説明する。
【００７６】
まず、道路本線上を出口準備区間（Ａ−Ｓ’）、出口区間（Ｓ’−Ｅ’）及び出口超過区間（Ｅ−Ｂ）に区分する。道路本線を走行する車Ｖがどの区間に存在するかは、数式（１）を用いて解散されるパラメータａによって判定される。
【００７７】
【数２】
2008020604.tif 000004
【００７８】
前述のように定義されるａが１であれば、車Ｖは投影点Ｓ’上にある。また、ａが０であれば、車Ｖは投影点Ｅ’上にある。すなわち、ａが１００％を超えれば車Ｖは出口準備区間にあり、ａが１００％以下及び０％以上であれば車Ｖは出口区間にあり、ａが０％未満であれば車Ｖは出口超過区間にある。
【００７９】
道路本線を走行する車Ｖは、Ａ→Ｓ’に進む。そして、ａ＝０となり、車ＶがＳ’に到達し、さらにＣ’に進む。車ＶがＳ’からＣ’に進む間に、車Ｖの実際の位置（例えば、ＧＰＳによって取得した車が実在する位置）が領域Ａを通過するか否かを判定する。
【００８０】
領域Ａは、道路本線５０１の出口区間のうち道路中心線９０１より出口分岐側で、かつ、出口ベクトルの中点Ｃより始点Ｓ側の四角形で区分される。具体的には、領域Ａは、出口ベクトルの始点Ｓと投影点Ｓ’を結ぶ線分６２２、出口ベクトルの中点Ｃと投影点Ｃ’を結ぶ線分９０２、出口ベクトル６０１、及び道路本線の中心線９０１で囲まれる略長方形で定義される。
【００８１】
領域Ｂは、道路本線５０１の出口区間のうち、領域Ａを除いた領域である。具体的には、領域Ｂは、出口ベクトルの始点Ｓと投影点Ｓ’を結ぶ直線６２２、出口ベクトルの終点Ｅと投影点Ｅ’を結ぶ直線９０２、出口ベクトル６０１、及び道路本線の中央分離線９０３で囲まれる略長方形から領域Ａを除いて定義される。
【００８２】
なお、道路本線が片側３車線以上の場合、出口に最も近い車線上を領域Ａと定めてもよい。
【００８３】
すなわち、領域Ａは、道路本線の幅の所定の割合の幅を有する長方形によって定義される。なお、所定の割合は、道路本線の車線数によって定めるとよい。
【００８４】
車ＶがＳ’からＣ’に進む間に、車の実際の位置が領域Ａを通過すると、車Ｖは出口分岐道５０２に進むと判定し、車Ｖの位置を本道５０１から出口ベクトル６０１に移す。本道５０１と出口ベクトル６０１は、Ｓ→Ｓ’のダミーリンクにょってリンクされているので、本道５０１を進む車Ｖは、出口ベクトル６０１を経由して出口分岐道５０２に進むことができる。
【００８５】
なお、車Ｖが領域Ａを通過しても、出口区間を過ぎ、出口超過区間に入っても、道路本線５０１上にあれば、車Ｖは道路本線上を進んでいると判定し、車Ｖは出口ベクトル６０２から道路本線Ｅ→Ｂに戻される。
【００８６】
図１１は、本発明を適用したカーナビゲーションの実施の形態の処理のフローチャートである。
【００８７】
まず、ＧＰＳによって、車の位置を取得する（Ｓ１２１）。次に、前述した数式（２）を用いてａを算出して、車がどの区間を走行中かを判定する（Ｓ１２２）。
【００８８】
その結果、車が出口区間を走行中と判定されると、出口表示をする（Ｓ１２４）。出口表示は、具体的には、出口ベクトルの始点Ｓ及び終点Ｅを、道路地図上に重畳して表示する。
【００８９】
次に、車の道路本線上の位置を算出する（Ｓ１２５）。具体的には、車と出口ベクトルの距離ｄ１及び車と道路本線の境界（対向車線との間の中央分離線）９０３の距離ｄ２を求める。
【００９０】
次に、出口区間における車が存在する位置を判定する（Ｓ１２６）。具体的には、ステップＳ１２５で算出された車の位置によって（すなわち、ｄ１とｄ２を比較することによって）、車が道路本線上の出口側を走行しているのか、中央分離線側を走行しているのかが分かる。例えば、図１０において、車がＶ’にいるとき、ｄ１はｄ２より大きいので、車は中央分離線側の車線を走行していことが分かる。さらに、パラメータａを用いて、車が出口区間のどこにいるのかを判定する。
【００９１】
その結果、
１００％≧ａ≧５０％  かつ  ｄ１≦ｄ２
であれば、車は領域Ａを走行中であると判定できる。また、
５０％＞ａ≧０  又は  ｄ１＞ｄ２
であれば、車は領域Ｂを走行中であると判定できる。
【００９２】
そして、車が領域Ａに存在すれば、車は出口分岐道５０２に進入する可能性が高いと判定し、地図上の車の走行位置を出口分岐道５０２に引き込む（Ｓ１２７）。一方、車が領域Ｂに存在すれは、車は出口分岐道５０２に進入する可能性が低い（道路本線５０１をそのまま走行するする可能性が高い）と判定し、地図上の車の走行位置は道路本線上を維持する（Ｓ１２８）。
【００９３】
このとき、車速が所定値以下の場合にのみ、出口分岐道５０２に引き込んでもよい。車が領域Ａを走行中であったとしても、車速が速い場合は、出口分岐道５０２に分岐する可能性は低いからである。
【００９４】
また、ステップＳ１２２において、車が出口区間に到達していない（出口準備区間にいる）と判定されると、車の位置座標と出口ベクトルの始点Ｓの位置座標を用いて、車と出口ベクトルの始点（出口始点）との距離ＶＳを算出する（Ｓ１２９）。
【００９５】
その後、算出された距離ＶＳと出口ベクトルの長さＳＥとを比較する（Ｓ１３０）。
【００９６】
例えば、後述する数式（３）が真であれば、車は出口始点に近づいていると判定して、出口準備表示をする（Ｓ１３１）。具体的には、出口準備表示は、出口が近づいている旨、及び／又は出口側のレーンに変えるような指示を表示部に表示する。なお、表示部による表示と併用して又は単独で、音声によって運転者に注意を促してもよい。
【００９７】
【数３】
2008020604.tif 000005
【００９８】
ここで、計数ｎは任意の数を設定しうる。また、ｎを車速に応じて変更してもよい。すなわち、車速が早ければ、ｎを大きな値にして、出口より十分遠い位置から出口準備表示をする。
【００９９】
一方、数式（３）が偽であれば、車は出口始点から遠いと判定し、出口準備表示（Ｓ１３１）をしない。
【０１００】
また、ステップＳ１２２において、車が出口区間を過ぎている（出口超過区間を走行中）と判定されると、出口超過表示をする（Ｓ１３２）。具体的には、出口超過表示は、出口を通り過ぎた旨を表示部に表示する。なお、表示部による表示と併用して又は単独で、音声によって運転者に注意を促してもよい。
【０１０１】
このとき、ステップＳ１２７で車を出口分岐道に引き込んだが、車の実際の位置が道路本線上にあれば、車の地図上の位置を道路本線上に修正する。一方、ステップＳ１２８で車を道路本線に引き込んだが、車の実際の位置が出口分岐道上にあれば、車の地図上の位置を出口分岐道上に修正する。
【０１０２】
次に、出口分岐判定（Ｓ１２６）の別の例について説明する。
【０１０３】
以下に説明する第２例では、数式（４）で定義される出口分岐確率Ｐを用いて、車が出口分岐道５０２に進むか否かを判定する。
【０１０４】
【数４】
2008020604.tif 000006
【０１０５】
数式（４）において、パラメータａは、数式（２）で算出され、車が出口区間のどこにいるかを示すパラメータである。ｄ１及びｄ２は、ステップＳ１２５で算出された車の位置を示すパラメータである。Ｋは、確率Ｐを後の処理で扱いやすい値にするための予め定められた係数である。
【０１０６】
そして、計算された確率Ｐと所定の閾値との比較結果に基づいて、地図上の車の走行位置を出口分岐道５０２に引き込むか否かを判定する。すなわち、計算された確率Ｐが所定値（例えば、０．５）以上であれば、車は出口分岐道５０２に進入する可能性が高いので、地図上の車の走行位置を出口分岐道５０２に引き込む（Ｓ１２７）。一方、計算された確率Ｐが所定値未満であれば、車は道路本線５０１を走行するする可能性が高いので、車の地図上の位置は道路本線上が維持される（Ｓ１２８）。
【０１０７】
また、前述したと同様に、車速が所定値以下の場合にのみ、出口分岐道５０２に引き込んでもよい。また、確率Ｐを車速の関数としてもよい。具体的には、車速が遅ければＰが大きくなり、車速が速ければＰが小さくなる関数とする。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態の道路地図作成システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の道路地図作成システムの処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態で用いられる道路地図の出口分岐の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の出口分岐線の抽出を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の道路出口ベクトルのリンクの具体的方法の第１例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の道路出口ベクトルのリンクの具体的方法の第２例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の道路出口ベクトルのリンクの具体的方法の第３例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の地図精度評価の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の地図精度評価処理のフローチャートである。
【図１０】本発明を適用したカーナビゲーションの実施の形態の説明図である。
【図１１】本発明を適用したカーナビゲーションの実施の形態の処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１１０  処理管理部
１１１  道路地図管理部
１１２  航空写真管理部
１１３  地図・航空写真重畳部
１２０  道路分岐抽出部
１２１  分岐区域抽出部
１２２  分岐線抽出部
１３０  表示部
１３１  画像表示部
１３２  地図表示部
１３３  道路出口属性表示部
１４０  利用部
１４１  地図更新部
１４２  地図精度評価部
【図１】
2008020604.tif 000007
【図２】
2008020604.tif 000008
【図３】
2008020604.tif 000009
【図４】
2008020604.tif 000010
【図５】
2008020604.tif 000011
【図６】
2008020604.tif 000012
【図７】
2008020604.tif 000013
【図８】
2008020604.tif 000014
【図９】
2008020604.tif 000015
【図１０】
2008020604.tif 000016
【図１１】
2008020604.tif 000017