(57)【要約】【課題】少ないコストで、最新の地図情報を用いてシームレスな経路誘導を行なうようにする。【解決手段】地図情報を複数のレベルで構成し、レベル０を経路探索に使用しない非誘導対象道路の専用レベルとし、レベル１を非誘導対象道路以外の誘導対象道路のレベルとし、地図情報変更に際して、レベル１以上の地図情報のみ変更する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報を複数のレベルで構成し、
レベル０を経路探索に使用しない非誘導対象道路の専用レベルとし、レベル１を非誘導対象道路以外の誘導対象道路のレベルとし、
地図情報変更に際して、レベル１以上の地図情報のみ変更する、
ことを特徴とする地図情報変更方法。
【請求項２】
レベル０を経路探索に使用しない非誘導対象道路の専用レベルとし、レベル１を非誘導対象道路以外の誘導対象道路のレベルとする地図情報を備えた地図記録媒体、
道路表示に際して、レベル０の道路情報とレベル１の道路情報に基づいてそれぞれ道路画像を発生する道路画像発生部、
それぞれの道路画像を重ね合わせて表示する表示部、
を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
レベル１の道路上の出発地、目的地から上位レベルの道路上の地点までの経路、上位レベルの地点から更に上位レベルの道路上の地点までの経路を適宜探索して出発地から目的地までの経路を探索する経路探索手段、
探索されたレベル１以上の経路情報をレベル１の経路情報に変換し、変換して得られたレベル１の道路情報を用いて探索経路を描画する探索経路描画手段、
を備えたことを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
予め多数の交差点形状パターンをデフォルメ化して用意しておき、交差点情報にどの交差点形状パターンを用いて交差点拡大図を表示するかを示す拡大図指示データを付加しておき、該拡大図指示データが指示する交差点拡大図を描画する交差点拡大図描画手段、
を備えたことを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
レベル０とレベル１の地図情報を用いてマップマッチング処理を行い、レベル１の道路上の地点がマップマッチング処理の候補点であれば、このマップマッチング処理の候補点に現在位置を修正し、レベル０の道路上の地点がマップマッチング処理の候補点であればオフルートしていると判定するマップマッチング処理部、
を備えたことを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地図情報変更方法およびナビゲーション装置に係わり、特に、レベル０（ＬＶ０）を細街路（非誘導対象道路）専用レベルにし、細街路と誘導対象道路を切り離して地図情報を構成し、地図情報の変更に際して誘導対象道路のみの更新により地図情報の変更を行うようにした地図情報変更方法およびナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の地図データは少なくも下層及び上層の２層の道路情報をそれぞれ図葉単位で備えた階層化構造を有し、経路探索はかかる構造の地図データを用いて行うようになっている。ここで図葉とは所定縮尺の地図を所定の経度幅および緯度幅で区切った矩形形状の地図部分である。
図１０は、階層化構造を有する地図データを用いた経路探索処理の概略説明図であり、３つの階層を有する地図データの例を示している。同図に示すように、階層化構造を有する地図データでは、下位階層ほど、より小さな領域に分割した図葉が設定され、図葉毎に地図データが作成されている。下位階層（レベル１）の各図葉に対応する地図データには、高速道路、有料道路、国道に加えて一般道や都道府県道等を含む全誘導対象道路の道路情報が含まれる。また、上位階層（レベル１、レベル２）ほど、より大きな領域に分割した図葉が設定され、図葉毎に該当レベル以上の道路を含む地図データが作成される。最上位階層（レベル２）の各図葉に対応する地図データには、高速道路、有料道路、国道等の主要道路を主に対象とした道路情報のみが含まれる。レベル１〜３に加えて、図示しないが、経路誘導対象でない細街路（非誘導対象道路）を含む全道路情報を含むレベル０が存在し、地図描画はこのレベル０の地図データを用いて行われる。
【０００３】
レベル１の道路上の出発地ＳＰからレベル１の道路上の目的地ＤＰまでの経路探索においては、まず、より詳細な道路情報を含む最下位層（レベル１）の地図データを用いて、出発地ＳＰ及び目的地ＤＰからそれぞれ中間層（レベル２）の地図データにも共通に含まれている国道等に至るまでの経路を探索する。次に、中間層の地図データを用いて、出発地側及び目的地側からそれぞれ最上位層（レベル３）の地図データにも共通に含まれている道路に至るまでの経路を探索する。しかる後、最上位層の地図データを用いて、主用道路を探索対象として最上位層の出発地側地点ＳＰ′から目的地側地点ＤＰ′までの経路探索を行う。なお、出発地ＳＰや目的地ＤＰが細街路上に存在する場合には、レベル０の地図情報を用いて、出発地ＳＰ、目的地ＤＰ近傍で細街路上の出発地からレベル１の道路上の地点までの細街路探索やレベル１の道路上の地点から細街路上の目的地までの細街路探索をする。
経路探索が終了すれば、探索した経路情報をレベル０の地図情報に変換し、該変換されたレベル０の経路情報を用いて探索経路の描画を行う。
【０００４】
図１１はレベルが０〜３までの地図情報説明図であり、レベル０は非誘導対象道路（細街路）及び誘導対象道路全ての道路情報を含み、レベル１は非誘導対象道路以外の全誘導対象道路を含み、レベル２は幅員が第１の設定長以上の道路を含み、レベル３は幅員が第２の設定長以上の道路、高速道路、有料道路を含む。
図１２は現状のレベル０データを使用する機能の説明図であり、このレベル０のデータを用いて地図描画、経路描画、細街路探索、経路案内（交差点拡大図表示）、マップマッチング処理を行う。地図描画、経路描画、細街路探索機能はすでに説明した。交差点拡大図表示は、交差点に接近した時にレベル０の地図情報を用いて交差点拡大図を作成して表示する機能である。マップマッチングは、レベル０の地図情報を用いてマップマッチング処理を行う機能である。
【０００５】
最近のナビゲーション装置は、ハードディスク（ＨＤＤ）に地図情報を記録することにより高速に地図情報を読み出して探索経路表示、所望地図の表示を行うと共に、種々のナビゲーション制御を高速に行えるようになっている。かかるＨＤＤナビゲーション装置の場合、ＨＤＤに記録した地図情報が陳腐化した場合には、新たな地図情報で書き替えることにより対応することが可能である。
ＨＤＤのように書き替え可能な記録媒体を使用したナビゲーション装置において、新しいバージョンの地図情報に書き替える方法には以下の２つの方法が有る。
第１の方法は、最新データのＤＶＤ−ＲＯＭ数枚を用意しＨＤＤにコピーする方法であり、第２の方法は通信により、あるいはメモリーカードなどを利用して変更があった地域の地図情報のみを、差分データを用いて部分更新する方法（特許文献１）である。
【特許文献１】特開平１１−９５６５７  （要約及び図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
第１の方法では、最新ディスクを購入しなければならない。このため、ユーザーにかかるコストは従来のＤＶＤナビゲーション装置と変わらない。また８ＧＢ以上のデータをＨＤＤにコピーにしなければならないので、時間がかかる問題がある。
特許文献１の差分データを用いて部分更新する第２の方法は、更新された地域と更新されていない地域とでのシームレスな経路誘導が困難である。シームレスな経路誘導を行おうとすると、図葉間、レベル間の接続情報を人手で書き替える必要があり（自動化は困難）、人手が入る為コストがかかる。
以上から本発明の目的は、最新ディスクを購入しなくても、少ないコストで、最新の地図情報を用いてシームレスな経路誘導を行なえるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の地図情報変更方法では、地図情報を複数のレベルで構成し、レベル０を経路探索に使用しない非誘導対象道路の専用レベルとし、レベル１を非誘導対象道路以外の誘導対象道路のレベルとし、地図情報変更に際して、レベル１以上の地図情報のみ変更する。
地図情報のバージョンアップで更新される道路データのうち約９０％が非誘導対象道路（細街路）である。非誘導対象道路は経路誘導に際してほとんど使用しないデータである。レベル１以上の地図情報を用いて経路誘導を行えるようにすれば、レベル１以上の地図情報だけを更新しても問題が発生しない。そこで、本発明ではレベル１以上の地図情報のみ変更する。このようにすれば、変更箇所を約９０％削減でき、少ないコストで、最新の地図情報を用いてシームレスな経路誘導を行なえるようにできる。また、全国の地図更新を一度に行なえる程度の差分データ量に削減する事が出来る。
【０００８】
実際の地図表示に際しては、レベル０の道路情報とレベル１の道路情報に基づいてそれぞれ道路画像を発生し、それぞれの道路画像を重ね合わせて表示する。これにより、細街路は陳腐化しているが、運転中において真に必要なレベル１以上の道路は正しく表示できる。
また、レベル１の道路上の出発地、目的地からレベル２の道路上の地点までの経路、レベル２の地点から更に上位レベルの道路上の地点までの経路を適宜探索して出発地から目的地までの経路を探索し、探索されたレベル１以上の経路情報をレベル１の経路情報に変換し、このレベル１の道路情報を用いて探索経路を描画する。これにより、レベル１での経路探索、経路表示ができる。
なお、細街路は、陳腐化しているので従来のように出発地、目的地近傍で細街路上の出発地からレベル１までの細街路探索やレベル１の道路上の地点から細街路上の目的地までの細街路探索をすると誤る可能性が有るため、細街路探索はしない。
交差点に接近した時に交差点拡大図を表示するが、従来はレベル０の地図情報を用いて交差点拡大図を作成して表示する。本発明では，レベル０の地図情報を使用できないから、予め多数の交差点形状パターン（進行方向矢印を含む）をデフォルメ化して用意しておき、交差点情報にどの交差点形状パターンを用いて交差点拡大図を表示するかを示す拡大図指示データを付加する。これにより、該拡大図指示データが指示する交差点拡大図を描画する。
マップマッチングは従来レベル０の地図情報を用いて行っているが、本発明ではレベル０とレベル１の地図情報を用いてマップマッチング処理をおこなう。そして、レベル１の道路上の地点がマップマッチング処理の候補点である場合には、このマップマッチング処理の候補点に現在位置を修正し、レベル０の道路上の地点がマップマッチング処理の候補点であればオフルートしていると判定する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（Ａ）地図情報のレベル構成
図１は本発明の地図情報のレベル説明図で、レベルが０〜３までの例である。レベル０は経路探索に使用しない非誘導対象道路（５．５ｍ以下の細街路）の専用レベルである。レベル１は非誘導対象道路以外の全誘導対象道路を含むレベル、レベル２は幅員が第１の設定長以上の道路を含むレベル、レベル３は幅員が第２の設定長以上の道路、高速道路、有料道路を含むレベルである。
【００１０】
（Ｂ）従来のレベル０で行われていた機能と本発明レベルとの対応
図２は従来のレベル０で行われていた機能と本発明におけるレベルとの対応関係図である。
・地図描画
地図描画は、レベル０の道路情報とレベル１の道路情報に基づいてそれぞれ道路画像を発生し、それぞれの道路画像を重ね合わせて表示することにより行う。
・経路描画
レベル１の道路上の出発地、目的地からレベル２の道路上の地点までの経路、レベル２の地点から更に上位レベルの道路上の地点までの経路を適宜探索して出発地から目的地までの経路を探索する。しかる後、探索されたレベル１以上の経路情報をレベル１の経路情報に変換し、このレベル１の道路情報を用いて探索経路を描画する。
【００１１】
・細街路探索
細街路探索は行わない。
・交差点経路案内
予め多数の交差点形状パターン（進行方向矢印を含める）をデフォルメ化して用意しておき、図３（ａ）に示すように、交差点情報ＣＰＩにどの交差点形状パターンを用いて交差点拡大図を表示するかを示す拡大図指示データＥＬＰを付加しておき、接近交差点の拡大図指示データＥＬＰが指示する（ｂ）のベクトルデータを用いて交差点拡大図を（ｃ）に示すように描画する。
・マップマッチング処理
レベル０とレベル１の地図情報を用いてマップマッチング処理を行い、レベル１の道路上の地点がマップマッチング処理の候補点である場合には、このマップマッチング処理の候補点に現在位置を修正し、レベル０の道路上の地点がマップマッチング処理の候補点であれば、オフルートしていると判定する。
【００１２】
（Ｃ）本発明ナビゲーション装置の構成
図４は本発明のＨＤＤナビゲーション装置の構成図であり、１はナビゲーション制御装置、２はリモコン、３はディスプレイ装置（カラーモニター）、４ａはハードディスク（ＨＤＤ）、４ｂはＨＤＤ制御装置、５は通信インターフェース、６はマルチビームアンテナ、７はＧＰＳ受信機、８は自立航法用センサ、９はオーディオ部である。自立航法センサ８は、車両回転角度を検出する振動ジャイロ等の相対方位センサ（角度センサ）８ａ、所定走行距離毎に１個のパルスを発生する距離センサ８ｂを備えている。
【００１３】
ナビゲーション制御装置１において、１１は地図読出制御部であり、▲１▼ジョイスティックキーや地図の縮小／拡大キー等で地図の移動操作や地図選択操作がなされた時にフォーカス位置（画面中心の経緯度位置）を計算すると共に、▲２▼自車位置あるいはフォーカス位置等に基づいて、ＨＤＤ制御装置４ｂを制御してＨＤＤ  ４ａより所定の地図情報を読み出すものである。１２はＨＤＤから読み出された地図情報を記憶する地図バッファである。地図バッファには地図スクロールができるように自車位置あるいはフォーカス位置周辺の複数枚（複数ユニット）の地図情報、例えば３×３ユニットの地図情報が読み出される。
１３は地図描画部であり、地図バッファ１２に記憶された地図情報を用いて地図画像を発生するもの、１４は地図画像を記憶するＶＲＡＭ、１５は画面中心位置（自車位置、フォーカス位置）に基づいてＶＲＡＭ１４より切り出す１画面分の位置を変えて自車位置の移動あるいはフォーカス移動に従って地図をスクロール表示する読出制御部である。
【００１４】
１６は接近中交差点における案内をディスプレイ画像及び音声で行う交差点案内部であり、実際の経路誘導時に、自車が接近中交差点より所定距離内に接近した時、該交差点案内図（交差点拡大図、進行方向矢印）をディスプレイ画面に表示すると共に進行方向を音声で案内する。１７はリモコンの操作に応じて信号を受信して各部に指示するリモコン制御部、１８はＧＰＳ受信機からのＧＰＳデータを記憶するＧＰＳデータ記憶部、１９は自立航法センサ出力に基づいて自車位置（推定車両位置）、車両方位を計算する車両位置・方位計算部、２０はマップマッチング制御部であり、地図バッファ１２に読み出されている地図情報と推定車両位置、車両方位を用いて所定走行距離（たとえば１０ｍ）毎に投影法によるマップマッチング処理を行って自車位置を走行道路上に位置修正する。マップマッチング制御部２０は、マップマッチング処理による候補点がレベル０上の道路に存在する場合には、車両が誘導経路から外れたものとみなしてオフルート信号を出力する。
【００１５】
２１は誘導経路制御部であり、入力された出発地から目的地までの誘導経路（探索経路）の計算処理、車両が誘導経路より外れた時（オフルート）、経路の探索処理を行うもの、２２は誘導経路を記憶する誘導経路メモリ、２３は誘導経路描画部であり、走行時、誘導経路メモリ２２より誘導経路情報（ノード列）を読み出して地図上に描画するもの、２４は各種メニュー画面（操作画面）を表示する操作画面発生部、２５は画像合成部である。
【００１６】
（Ｄ）各種処理
（ａ）地図情報変更処理
地図情報変更処理に際して、ＨＤＤ制御装置４ｂは通信インターフェース５を介してセンター（図示せず）と接続して最新地図情報のダウンロードを要求する。これにより、センターより、レベル１〜３（図１の場合）の地図情報がダウンロードされる。ＨＤＤ制御装置４ｂはダウンロードされた最新のレベル１〜３の地図情報で古いレベル１〜３の地図情報を書き替える。以上により、地図情報の変更処理が完了する。
なお、上記の例では、最新のレベル１〜３の情報をダウンロードした場合であるが、最新のレベル１〜３の地図情報と古いレベル１〜３の地図情報の差分をダウンロードするように構成することもできる。
【００１７】
（ｂ）地図描画
図５は地図描画処理フローである。地図描画処理に際して、地図描画部１３はレベル０の地図情報を用いて細街路画像を発生してＶＲＡＭ１４に保存し（ステップ１０１）、ついで、レベル１の地図情報を用いて細街路以外の全道路画像を発生してＶＲＡＭ１４に保存する（ステップ１０２）。これにより、図６に示すように、レベル０の細街路とレベル１のその他の道路画像がＶＲＡＭ上で重ね合わせられ、従来のレベル０の道路画像になる。読出制御部１５は、ＶＲＡＭから自車位置周辺の地図画像を読み出して表示する（ステップ１０３）。
【００１８】
（ｃ）経路描画
図７は探索経路の描画処理フローである。
経路探索が指示されると、誘導経路制御部２１はレベル１以上の地図データを用いて経路探索を行い（ステップ２０１）、経路探索が完了すれば（ステップ２０２）、レベル１〜３の誘導経路データをレベル１の経路データに変換して誘導経路メモリ２２に保存する（ステップ２０３）。ついで、誘導経路描画部２３は、該変換により得られたレベル１の誘導経路データを用いて誘導経路を地図上に表示する（ステップ２０４）。
【００１９】
（ｄ）交差点拡大図表示
図８は交差点拡大図表示処理フローである。
予め交差点形状パターン（進行方向矢印を含む）をデフォルメ化して地図情報に含めると共に（ステップ３０１）、交差点情報に交差点形状ポインタＥＬＰを含める（図３参照、ステップ３０２）。
交差点案内部１６は、誘導経路に従って走行中に、自車が交差点に接近したか監視し（ステップ３０３）、接近すれば、該接近交差点に応じたデフォルメ化された交差点拡大図を表示して案内する（ステップ３０４）。そして交差点を通過するまで、（ステップ３０５）、進行方向を含む交差点拡大図を表示し、交差点を通過すれば交差点拡大図の描画を終了する（ステップ３０６）。
【００２０】
（ｅ）マップマッチング処理
図９はマップマッチング処理フローである。
マップマッチング制御部２０は、レベル０の地図情報とレベル１の地図情報を用いてマップマッチング処理を行う（ステップ４０１）。
マップマッチング処理によりレベル１の道路上に候補があるか調べ（ステップ４０２）、候補が存在すれば、レベル１の道路上の候補で最適な候補を求め（ステップ４０３）、該最適候補に基づいて位置修正、表示位置修正を行う（ステップ４０４）。
一方、ステップ４０２において、レベル１の道路上に候補がなく、レベル０の道路上に候補が存在する場合には、オフルートしているものとみなし、誘導経路制御部２１にオフルートを通知する（ステップ４０５）。
なお、ステップ４０２において、▲１▼レベル１の道路上に最適候補が存在するか、レベル０の道路上に最適候補が存在するか調べ、▲２▼レベル１の道路上に最適候補が存在する場合には位置修正し、▲３▼レベル０の道路上に最適候補が存在する場合にはオフルートしているものとみなし、誘導経路制御部２１にオフルートを通知するように構成することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上本発明によれば、レベル１以上の地図情報のみ変更するように構成したから、最新ディスクを購入しなくても、少ないコストで、最新の地図情報を用いてシームレスな経路誘導を行なうことができる。
また、本発明によれば、レベル０の地図情報を変更しないため、変更量を少なくでき、このため部分更新をした場合の新旧間の接続関係リストを人手で作成するコストを削減することが出来る。
また、本発明によれば、更新比率の高い細街路（非誘導対象道路）を更新しなくても、従来と同様のナビゲーション機能を実現することが出来る。
また、本発明によれば、細街路更新を行なわない事により差分データ量を９０％削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地図情報のレベル説明図である。
【図２】従来のレベル０で行われていた機能と本発明におけるレベルとの対応関係図である。
【図３】交差点情報に拡大図指示データを含ませた場合の説明図である。
【図４】本発明のＨＤＤナビゲーション装置の構成図である。
【図５】地図描画処理フローである。
【図６】重ね合わ描画例である。
【図７】探索経路の描画処理フローである。
【図８】交差点拡大図表示処理フローである。
【図９】マップマッチング処理フローである。
【図１０】階層化構造を有する地図データを用いた経路探索処理の概略説明図である。
【図１１】従来のレベルが０〜３までの地図情報説明図である。
【図１２】現状のレベル０データを使用する機能の説明図である。
【符号の説明】
１  ナビゲーション制御装置
４ａ  ハードディスク（ＨＤＤ）
４ｂ  ＨＤＤ制御装置
１３  地図描画部
１４  ＶＲＡＭ
１６  交差点案内部
２０  マップマッチング制御部
２１  誘導経路制御部
【図１】
2004286524.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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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】
2004286524.tif 000012
【図１１】
2004286524.tif 000013
【図１２】
2004286524.tif 000014