(57)【要約】      （修正有）【課題】車載端末が取得した位置情報に基づいて推定された新規道路と、既存道路との、道路接続状況を正しく推定することができる地図生成装置及び地図生成方法を提供する。【解決手段】複数の道路の位置及び形状を示す情報を含む地図データを保持し、複数の車両に搭載された複数の端末装置２から取得した、各車両の各時刻における座標値を含む車両位置データを保持する地図生成システムであって、地図データに保持されない新規道路を地図データに追加する際に、新規道路を含む複数の道路を連続して走行した車両の走行情報を車両位置データから取得し、走行情報に基づいて地図データに格納の既存道路との道路接続関係を推定する。【選択図】図１
2017097088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図生成装置であって、
複数の既存道路の位置及び形状を示す情報を含む地図データを保持する基地図データ記憶部と、
複数の車両から取得した、各車両の各時刻における座標値を含む位置情報を保持する車両位置情報記憶部と、
更新された地図データを記憶する更新地図データ記憶部と、
前記基地図データ記憶部に保持されない新規道路と、前記基地図データ記憶部に保持されたひとつ又は複数の既存道路とを連続して走行した車両についての複数の位置情報を、前記車両位置情報記憶部から取得し、複数の位置情報に基づいて、新規道路が既存の交差点ノードに追加されて接続されるか、新規道路が既存道路の新たなノードから分岐されるかを判定し、判定結果に応じて新規道路を既存道路に接続するよう地図データを更新し、前記更新地図データ記憶部に格納する処理部と
を備えた地図生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、
新規道路の端点から最小距離の既存道路上の点を暫定ノードに設定し、
暫定ノードの近傍に交差点ノードが存在するかどうかを判定し、
暫定ノードの近傍に交差点ノードが存在する場合、暫定ノード近傍での速度変化、走行方向変化、走行方向に対する加速度変化、走行方向に対する加速度変化のベクトル方向変化、あるいは軌跡変化、のいずれか、あるいはこれらの組み合わせ、により、新規道路が交差点ノードに接続される道路なのか、既存道路から新たに分岐する道路なのかを判定し、
新規道路が既存道路から新たに分岐されるクランク形状であると判定された場合、暫定ノードを新規の交差点ノードとして地図データを更新し、前記更新地図データ記憶部に格納し、
一方、新規道路が交差点ノードに追加される十字形状であると判定された場合、新規道路を交差点ノードに接続して地図データを更新し、前記更新地図データ記憶部に格納する、
ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、暫定ノードの近傍に交差点ノードが存在しなかった場合、新規道路が既存道路から新たに分岐されるＴ字形状と判定し、暫定ノードを新たな交差点ノードとすることで新規道路と既存道路の接続を行い、地図データを更新し、前記更新地図データ記憶部に格納する、ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、新規道路の端点から最小距離の既存道路上の点が、既存道路の端点である場合、新規道路を既存道路の端点と接続する、ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、前記車両位置情報記憶部を参照し、各車両の位置情報の、暫定ノードの近傍区間の、速度変化、走行方向変化、走行方向に対する加速度変化、走行方向に対する加速度変化のベクトル方向変化、あるいは軌跡変化、のいずれか、あるいはこれらの組み合わせ、のいずれかから、新規道路が既存の交差点に接続するのか否かを推定する、ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、
車両の位置情報の、暫定ノードの近傍区間の速度変化、走行方向変化、走行方向に対する加速度変化、走行方向に対する加速度変化のベクトル方向変化、のいずれか、あるいはこれらのうちの複数が、各々の変化に対して予め定められた一定値よりも小さい位置情報が予め定められた一定数以上存在したときに、新規道路を暫定ノード近傍の既存道路の交差点ノードに接続し、
車両の位置情報の、暫定ノードの近傍区間の速度変化、走行方向変化、走行方向に対する加速度変化、走行方向に対する加速度変化のベクトル方向変化、のいずれか、あるいはこれらのうちの複数が、各々の変化に対して予め定められた一定値以上の位置情報が予め定められた一定数以上存在したときに、新規道路を暫定ノードに接続する、
ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、
暫定ノードから予め定められた一定距離の円と、新規道路と角度の近い既存道路との交点、及び、該円と新規道路との交点、を結ぶ基準線を得て、
暫定ノードから該円の中にある車両の走行軌跡について基準線に対する上方向及び下方向の割合を算出し、割合から新規道路が既存の交差点ノードに接続するのか否かを推定する、
ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項８】
請求項１に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、位置情報の数、位置情報に基づくある地点からある地点に到着するまでの走行であるトリップの数、位置情報に基づくトリップの軌跡の相関、のいずれかひとつ又は複数に基づいて、新規道路と既存道路の接続状況判定の信頼性を評価し、評価情報を更新した地図データに含める、ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項９】
請求項１に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、２本以上の新規道路形状が推定され、かつそのうちの２本が同一の既存道路近傍に存在する場合、走行軌跡及び／速度変化により、立体交差なのか交差点なのかを判定する、ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、
全ての走行軌跡が、２つの新規道路に挟まれた既存道路を経由し、もう一つの新規道路を走行する場合、車両の速度変化を確認し、
速度変化が全て予め定められた一定値未満であれば、２つの新規道路は、既存道路を跨ぐ立体交差を構成すると判定し、新たな交差点ノードを設置せず、
一方、速度変化が予め定められた一定値以上のものがあり、速度が０になっている位置情報が存在していれば、２つの新規道路は、既存道路と交差点を構成すると判定し、新たな交差点ノードを設置する、
ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の地図生成装置において、
前記処理部は、
２つの新規道路に挟まれた既存道路を経由し、その既存道路と接続する別の既存道路を走行する走行軌跡があれば、新規道路は既存道路と交差点を構成すると判定する、ことを特徴とする地図生成装置。
【請求項１２】
地図生成方法であって、
複数の既存道路の位置及び形状を示す情報を含む地図データを保持し、
複数の車両から取得した、各車両の各時刻における座標値を含む位置情報を保持し、
地図データとして保持されない新規道路と、地図データとして保持されたひとつ又は複数の既存道路とを連続して走行した車両についての複数の位置情報を取得し、複数の位置情報に基づいて、新規道路が既存の交差点ノードに追加されて接続されるか、新規道路が既存道路の新たなノードから分岐されるかを判定し、判定結果に応じて新規道路を既存道路に接続するよう地図データを更新し、更新された地図データを保持する、
地図生成方法。
【請求項１３】
ナビゲーション管理システムであって、
複数の既存道路の位置及び形状を示す情報を含む地図データを保持する基地図データ記憶部と、
複数の車両から取得した、各車両の各時刻における座標値を含む位置情報を保持する車両位置情報記憶部と、
更新された地図データを記憶する更新地図データ記憶部と、
前記基地図データ記憶部に保持されない新規道路と、前記基地図データ記憶部に保持されたひとつ又は複数の既存道路とを連続して走行した車両についての複数の位置情報を、前記車両位置情報記憶部から取得し、複数の位置情報に基づいて、新規道路が既存の交差点ノードに追加されて接続されるか、新規道路が既存道路の新たなノードから分岐されるかを判定し、判定結果に応じて新規道路を既存道路に接続するよう地図データを更新し、前記更新地図データ記憶部に格納し、
前記更新地図データ記憶部に格納された更新された地図データを、地図の情報を更新して車両が保持するナビゲーション機能を持つ車載端末に配信する、処理部と、
を備えたナビゲーション管理システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のナビゲーション管理システムにおいて、
前記処理部は、新規道路と既存道路との接続状況判定の信頼性を算出し、信頼性を含んだ更新地図データを車両に配信する、ことを特徴とするナビゲーション管理システム。
【請求項１５】
請求項１３に記載のナビゲーション管理システムにおいて、
前記処理部は、新規道路と既存道路との接続状況判定の信頼性に基づき、車載端末のナビゲーションシステムでの表示を変更する指示を行う、ことを特徴とするナビゲーション管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図データを生成する地図生成装置及び地図生成方法、ナビゲーション管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーションシステムなどに用いられる地図情報は一般に、測量車両を走行させ、該測量車両が収集した情報を解析することで生成される。広域に分布する道路を網羅した地図情報を生成するためには、測量車両を網羅的に長時間走行させる必要がある。そのため、地図情報の更新は、日本国において数カ月程度要する。
上述の期間を短縮するための方策として、例えば特開２００９−１５０７９６号公報では、概略、測量車両ではない一般車両から、該車両が具備するナビゲーションシステムに付随のＧＰＳ等から取得される位置情報を収集し、複数の車両から収集した位置情報から、基の地図に存在していない地点を走行した位置情報を抽出し、その位置情報から該地図に存在しない道路を新規道路として推定する方式が開示されている。
また、特開２０１４−５２３４１号公報では、概略、駐車場等の道路ではない箇所を走行した位置情報を除外し、新規道路として推定する際の精度を高める方式が開示されている。
また、新規道路を既存道路に接続する方式として、特開２０１０−２８６２５８号公報では、「復帰地点に、高速道路と一般道が上下に平行して存在する場合、新規道路を走行した際の平均速度と、既存道路を走行した際の平均速度とを比較することにより、新規道路がどちらの既存道路に接続したかを判定する」（要約）ナビゲーション装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５０７９６号公報
【特許文献２】特開２０１４−５２３４１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８６２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＧＰＳから取得できる位置情報は、衛星の位置やＧＰＳ端末の周辺状況などにより誤差を含む場合が想定される。そのため、背景技術に記載の技術等を用いて、基の地図に存在しない道路の形状を推定する場合、実際の道路の形状に対して誤差が含まれる場合が想定される。特に、該新規道路が、既存の道路や交差点から分岐する場合、その分岐箇所を正しく推定することができなければ、推定された新規道路を含んだ地図を基にしたナビゲーションシステムにおいて、誤った地点での右左折指示などを行う場合がある。
本発明は、以上の点に鑑み、車載端末が取得した位置情報に基づいて、道路接続状況を正しく推定して、更新地図を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の解決手段によると、
地図生成装置であって、
複数の既存道路の位置及び形状を示す情報を含む地図データを保持する基地図データ記憶部と、
複数の車両から取得した、各車両の各時刻における座標値を含む位置情報を保持する車両位置情報記憶部と、
更新された地図データを記憶する更新地図データ記憶部と、
前記基地図データ記憶部に保持されない新規道路と、前記基地図データ記憶部に保持されたひとつ又は複数の既存道路とを連続して走行した車両についての複数の位置情報を、前記車両位置情報記憶部から取得し、複数の位置情報に基づいて、新規道路が既存の交差点ノードに追加されて接続されるか、新規道路が既存道路の新たなノードから分岐されるかを判定し、判定結果に応じて新規道路を既存道路に接続するよう地図データを更新し、前記更新地図データ記憶部に格納する処理部と
を備えた地図生成装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２の解決手段によると、
地図生成方法であって、
複数の既存道路の位置及び形状を示す情報を含む地図データを保持し、
複数の車両から取得した、各車両の各時刻における座標値を含む位置情報を保持し、
地図データとして保持されない新規道路と、地図データとして保持されたひとつ又は複数の既存道路とを連続して走行した車両についての複数の位置情報を取得し、複数の位置情報に基づいて、新規道路が既存の交差点ノードに追加されて接続されるか、新規道路が既存道路の新たなノードから分岐されるかを判定し、判定結果に応じて新規道路を既存道路に接続するよう地図データを更新し、更新された地図データを保持する、
地図生成方法が提供される。
【０００７】
本発明の第３の解決手段によると、
ナビゲーション管理システムであって、
複数の既存道路の位置及び形状を示す情報を含む地図データを保持する基地図データ記憶部と、
複数の車両から取得した、各車両の各時刻における座標値を含む位置情報を保持する車両位置情報記憶部と、
更新された地図データを記憶する更新地図データ記憶部と、
前記基地図データ記憶部に保持されない新規道路と、前記基地図データ記憶部に保持されたひとつ又は複数の既存道路とを連続して走行した車両についての複数の位置情報を、前記車両位置情報記憶部から取得し、複数の位置情報に基づいて、新規道路が既存の交差点ノードに追加されて接続されるか、新規道路が既存道路の新たなノードから分岐されるかを判定し、判定結果に応じて新規道路を既存道路に接続するよう地図データを更新し、前記更新地図データ記憶部に格納し、
前記更新地図データ記憶部に格納された更新された地図データを、地図の情報を更新して車両が保持するナビゲーション機能を持つ車載端末に配信する、処理部と、
を備えたナビゲーション管理システムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車載端末が取得した位置情報に基づいて、道路接続状況を正しく推定して、更新地図を生成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】地図生成システムの構成を示すブロック図
【図２】第一の実施例における新規道路推定処理フローチャート
【図３】車両位置情報記憶部に保持される位置情報を示す説明図
【図４】トリップ、部分トリップ、推定新規道路形状と既存道路の関係性を示す説明図
【図５】第一の実施例における新規道路の接続状況推定処理フローチャート
【図６】第一の実施例における新規道路形状の端点と既存道路の端点が近い場合の一例を示す説明図
【図７】第一の実施例における新規道路形状の端点と既存道路の端点が近くない場合の一例を示す説明図
【図８】第一の実施例における暫定ノード近傍のトリップ、既存道路リンク、ノードの関係性一例を示す説明図
【図９】第一の実施例における暫定ノードから一定距離内にあるトリップの速度変化一例を示す説明図
【図１０】第一の実施例における軌跡変化による接続状況判定のための基準線一例を示す説明図
【図１１】第一の実施例における軌跡変化による接続状況判定の原理を示す説明図
【図１２】第一の実施例における推定新規道路の更新と新規交差点ノードの設置、既存交差点ノードへの接続一例を示す説明図
【図１３】第二の実施例における新規道路推定処理フローチャート
【図１４】第二の実施例における交差点と立体交差の判定処理フローチャート
【図１５】第二の実施例における２つの新規道路と既存道路の関係一例を示す説明図
【図１６】第二の実施例における速度変化を監視するトリップの抽出例を示す説明図
【図１７】第二の実施例におけるマージされた推定新規道路形状例を示す説明図
【図１８】推定された新規道路を含む地図を表示するナビゲーションシステムにおける表示の具体例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の２つの実施形態を添付の図面を参照しながら説明する。
＜第一の実施例＞
第一の実施例は、推定された新規道路が既存道路上に存在する既存の交差点からの新規の分岐であるか否かを判定する処理について述べる。
【００１１】
図１は、本発明の実施例を示し、地図生成システムの構成を示すブロック図である。
地図生成サーバ１は、車載端末２から送信される車両の位置情報から新規道路を推定する機能を持つサーバである。
車両位置情報記憶部１１は、ネットワークを介して車載端末２から送信される車両の位置情報を記憶するデータベースである。
基地図データ記憶部１２は、地図データを格納するデータベースであり、本実施例においては、少なくとも、道路の位置、形状及び接続状況関係を示す地図データが格納される。
更新地図データ記憶部１３は、地図生成サーバ１内の処理によって更新される地図情報を記憶するデータベースである。
プロセッサ（処理部）１４は、メモリ１６に格納されたプログラムを実行する。
ネットワークＩ／Ｆ１５は、地図生成サーバ１が外部ネットワークと接続するためのインターフェースである。
メモリ１６は、新規道路を推定するプログラムを格納する。
位置情報抽出プログラム１６１は、車両位置情報記憶部１１に格納された車両位置情報から、新規道路を走行したと考えられる位置情報を抽出する処理を記述したプログラムである。
新規道路形状推定プログラム１６２は、新規道路を走行したと考えられる位置情報から、新規道路の形状を推定する処理を記述したプログラムである。
新規道路接続状況推定プログラム１６３は、新規道路形状推定プログラム１６２の処理で推定された新規道路と既存道路の接続状況を推定する処理を記述したプログラムである。
更新地図配信プログラム１６４は、位置情報抽出プログラム１６１、新規道路形状推定プログラム１６２、新規道路接続状況推定プログラム１６３の処理によって得られた新規道路が格納された更新地図データ記憶部１３に格納の地図情報を、車載端末の地図データ記憶部に配信する処理を記述したプログラムである。
【００１２】
車載端末２は、個々の車両に具備され、走行中に定期的又は予め定められた時刻等の適宜のタイミングに計測される位置情報を、ネットワークを介して地図生成サーバ１に送信する機能を持つ。
車載端末２の各機能は、車載ナビゲーションシステムや、スマートフォン等のアプリケーションとして提供されてもよい。
ネットワークＩ／Ｆ２は、車載端末２が地図生成サーバ１に位置情報を送信する際に用いられる。
プロセッサ２２は、メモリ２３に格納されたプログラムを実行する。
メモリ２３は、位置情報を地図生成サーバ１に送信するプログラムを格納する。
車両位置送信プログラム２３１は、位置情報取得部２４から定期的又は予め定められた時刻等の適宜のタイミングに位置情報を取得し、取得した位置情報を定期的又は予め定められた時刻等の適宜のタイミングに地図生成サーバに送信する処理を記述したプログラムである。車両位置送信プログラム２３１は、車載端末２毎に一意な機器ＩＤや、ある地点からある地点に到着するまでの走行をトリップとして識別するトリップＩＤや、位置（座標値）を取得した時刻などを含む位置情報を生成し地図生成サーバ１に送信する。トリップは、例えば、車載端末がナビゲーション機能を保持している場合、目的地を入力した地点からその目的地に到達するまでの一走行を示す。このとき、トリップＩＤは、トリップを一意に識別可能なＩＤであってもよい。
地図更新プログラム２３２は、更新地図配信プログラム１６４の処理によって地図生成サーバから配信される地図情報を受信し、地図データ記憶部２６を更新する処理を記述したプログラムである。
ナビゲーション処理プログラム２３３は、地図データ記憶部２６に格納の地図の情報を基に、画面入出力Ｉ／Ｆ２７にナビゲーション機能を表示させる処理を記述したプログラムである。画面入出力Ｉ／Ｆ２７によってユーザから入力される目的地情報や、位置情報取得部２４から取得される自車位置情報に基づいて、目的地までの経路を計算し、画面入出力Ｉ／Ｆに表示する機能を提供してもよい。
位置情報取得部２４は、ＧＰＳなど、ある時刻での位置を測定する機能である。
位置情報記憶部２５は、車両位置送信プログラム２３１の処理によって位置情報取得部２４が計測した位置情報を格納するデータベースである。
【００１３】
無線通信装置３は、ネットワークＩ／Ｆ２１に接続され、セルラ通信などの無線通信機能によってデータの送受信を実施する。
無線基地局４は、無線通信装置３との無線通信接続を実行する。無線基地局４と地図生成サーバ１のネットワークＩ／Ｆ１５は、ネットワークを介して接続される。
車両位置情報記憶部１１、基地図データ記憶部１２、更新地図データ記憶部１３、位置情報記憶部２５は、それがハードディスクドライブやフラッシュメモリのような記憶装置であってもよいし、一つの記憶装置内の記憶領域であってもよい。
【００１４】
次に、本実施例の具体的な処理について示す。
図２は、新規道路を推定する際の処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ１１の処理で、プロセッサ１４は、車載端末２から収集され、車両位置情報記憶部１１に格納された位置情報を参照し、位置情報抽出プログラム１６１の処理により、基地図データ記憶部１２に格納された既存道路の情報を参照しながら、新規道路を走行したと思われる位置情報を抽出する。
【００１５】
図３は、Ｓ１１の処理を行う前の、車両位置情報記憶部１１に格納されたデータベースの一例を示す。
各行には、機器ＩＤ１１１、トリップＩＤ１１２，タイムスタンプ１１３、位置情報（経度）１１４、位置情報（緯度）１１５等が格納される。トリップ６は、機器ＩＤやトリップＩＤによって一意に識別される。
【００１６】
図４は、トリップと既存道路の関係を示す。
図４上段の図は、Ｓ１１の処理を行う前の位置情報を地図上に再現した一例を示す。
Ｓ１１の処理では、プロセッサ１４は、例えば、位置情報が、既存道路から一定距離離れた行のみを抽出する。図３の部分トリップ６−３、部分トリップ６−４はそれぞれ、既存道路から一定距離離れたという条件を満たす行の情報を含む、トリップ６−１とトリップ６−２の一部であり、本処理によって抽出された位置情報の具体例を示す。以下、部分トリップは、トリップの内任意の条件に適合する部分を取り出したもの、として用いる。図４中段の図は、抽出された位置情報を地図上に再現した一例を示す。また、トリップ内の各位置座標は、その座標から最近傍の既存道路からの距離が一定値未満であれば、該既存道路上を走行した物と扱うことができる。
次に、Ｓ１２の処理により、プロセッサ１４は、新規道路の形状を推定する。
本処理は、例えば特開２０１４−５２３４１に開示の手法等を用いて実施してよい。即ち、プロセッサ１４は、座標空間内の複数の範囲の各々における、Ｓ１１の処理で抽出された位置情報の座標値の分布の中心を計算し、得られた中心を結ぶ線を新規道路の形状として推定する。
図４下段の図は、推定された新規道路の形状を表す一例を示す。新規道路の形状は、複数の座標点の集合として表現される。
次に、Ｓ１３の処理で、プロセッサ１４は、既存道路との接続状況を推定する。
【００１７】
図５は、Ｓ１３の処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、プロセッサ１４は、推定された新規道路形状の片端点を選択する（Ｓ１３１）。
プロセッサ１４は、選択された推定新規道路形状の端点から、最近傍に存在する既存道路への最小距離を直線で結ぶ。このとき、プロセッサ１４は、その直線と既存道路の交点が、該最近傍既存道路の端点であるかを判定する（Ｓ１３２）。一般に、地図情報はノードとリンクで構成されるネットワークで表現される。
【００１８】
図６は、該直線と既存道路の交点が該既存道路の端点であるケースの具体例を示す。図６上段の図のように、推定新規道路形状７の左端から既存道路５−１への最短距離直線と既存道路５−１を表す既存道路リンク９の交点が、既存道路５−１の端点を表すノード８−１になっている。
【００１９】
図７は、該直線と既存道路の交点が該既存道路の端点でないケースの具体例を示す。図７上段の図のように、推定新規道路形状７の左端から既存道路５−１への最短距離直線と既存道路５−１を表す既存道路リンク９の交点は、ノード８−２及びノード８−３のいずれでもない。
【００２０】
Ｓ１３２の判定で、推定新規道路の端点と最近傍既存道路を最短距離で結ぶ直線と、該最近傍既存道路との交点が、該最近傍既存道路の端点であった場合、プロセッサ１４は、推定新規道路の形状に該最近傍既存道路の端点を追加する。そして、推定新規道路を該近傍既存道路の該端点と接続する（Ｓ１３３）。図６下段の図は本処理結果の一例を示す。本処理後、プロセッサ１４は、本条件での推定新規道路の該端点の接続状況推定は終了し、終了する。
Ｓ１３２の判定で、推定新規道路の端点と最近傍既存道路を最短距離で結ぶ直線と、該最近傍既存道路との交点が、該最近傍既存道路の端点でなかった場合、プロセッサ１４は、新規道路形状を延長した直線と最近傍既存道路の交点に暫定ノードを設置する（Ｓ１３４）。図７下段の図は、暫定ノード設置の具体例を示す。推定新規道路形状を延長した直線と既存道路リンク９−１の交点に、暫定ノード８１を設置する。プロセッサ１４は、推定新規道路形状の延長は、推定新規道路を構成する直線の内該既存道路に最も近いものを延長することで実施されてもよい。
次に、プロセッサ１４は、暫定ノードの近傍に交差点ノードが存在するかどうかを判定する（Ｓ１３５）。ここで、交差点ノードは、３つ以上の既存道路リンクが接続されているノードを示す。プロセッサ１４は、例えば、３つ以上の既存道路リンクが接続されているノードの有無により、交差点ノードが存在するかどうかを判定することができる。
暫定ノードの近傍に交差点ノードが存在する場合、プロセッサ１４は、推定新規道路がその交差点に接続されるのか、既存道路から新たに分岐する道路なのかを判定する（Ｓ１３６）。
本処理では、プロセッサ１４は、まず該交差点ノードに接続する既存道路リンクの内、該新規道路形状と角度が最も近い既存道路リンクを選択する。次に、プロセッサ１４は、車両位置情報記憶部１１に格納された各トリップから、選択された既存道路リンクと新規道路を連続して走行したトリップを抽出する。
【００２１】
図８は、暫定ノード、既存交差点ノード、既存道路リンク、トリップの関係性の一例を示す。本図の例では、暫定ノード８１の近傍に既存交差点ノード８２が存在しており、既存交差点ノード８２には既存道路リンク９−２、９−３、９−４が接続されており、推定新規道路形状７と角度が近い既存道路リンク９−３が選択される。そして、既存道路リンク９−３と、推定新規道路形状７と、を走行するトリップ６−５が抽出される。
次に、プロセッサ１４は、抽出されたトリップの、暫定ノード近傍での振る舞いにより、上記判定を実施する。
本判定には、抽出された該トリップの、速度変化や、軌跡等の特徴により実施される。本判定は、これらの特徴を複数種組み合わせて実施してもよい。
まず、速度変化から判定する手段について述べる。
【００２２】
＜速度変化による判定＞
プロセッサ１４は、抽出された該トリップから、暫定ノード８１から一定距離内にある部分トリップを抽出する。
次に、該部分トリップの速度変化を算出する。ここで、速度変化とは、車両の走行速度の絶対値の変化だけではなく、その走行方向の変化や、加速度の絶対値変化、及び加速度のベクトル方向の変化を含んでもよい。
図９は、トリップ６−５の位置情報から、暫定ノードから一定距離内の部分トリップを抽出し、その位置変化量を算出した結果を示す。速度は、前行の位置から移動した距離を、タイムスタンプの差で割って算出されてもよい。
プロセッサ１４は、暫定ノードから一定距離内という条件を満たす全ての部分トリップに対し、この速度の変動が、予め定めた一定値未満になっているものが存在するかどうかを算出し、速度の変動が一定値未満になっている部分トリップが存在すれば、該新規道路は交差点に接続されるものと判定する。プロセッサ１４は、この条件を満たす全ての部分トリップにおいて、速度の変動が一定値以上になっていれば、該新規道路は既存道路からの分岐であると判定する。
あるいは、プロセッサ１４は、速度の変動がどのような特性を示すかによって判定してもよい。例えば、プロセッサ１４は、この部分トリップにおいて、一定値以上の速度減速が複数回観測されたときに、該新規道路は既存道路からの分岐である、と判定してもよい。
あるいは、該部分トリップにおける走行方向の変動によって判定されてもよい。例えば、プロセッサ１４は、この部分トリップにおいて、走行方向の変化が、一定角度を超えているとき、該新規道路は既存道路からの分岐である、と判定してもよい。
あるいは、該部分トリップにおいて、加速度の変動によって判定されてもよい。あるいは、その加速度の方向の変動によって判定されてもよい。本実施例においては、一例として、該暫定ノード近傍での部分トリップの速度変化によって接続形状を判定する機能を提供するものであり、その変化について制限するものではない。
速度変化による判定の原理は以下の通りである。すなわち、既存交差点に新規道路が接続されている場合は、既存道路から新規道路に走行する車両は、該交差点で信号等により停止することもあるが、減速せずに走行する車両も存在するため、速度変化が小さくなる部分トリップが存在する。他方、既存交差点の近傍に新たな交差点を構成する形で新規道路が接続される場合、既存道路から新規道路へ走行する車両は、既存交差点で右折あるいは左折し、新規交差点で左折あるいは右折するため、大きく減速するため、比較的全ての部分トリップで走行速度変化および走行方向の加速度変化が大きくなると想定される。また、既存交差点に新規道路が接続されている場合は、走行方向の変化及び走行方向に対する加速度の方向変化は、既存道路と新規道路の角度が近ければほとんど観測されず、既存道路と新規道路の角度が大きく異なっている場合においても緩やかな変化が一度起こるが、既存交差点の近傍に新たな交差点を構成する形で新規道路が接続される場合、右左折が２回行われるため、急峻な変化が２回観測されると想定される。
【００２３】
次に、軌跡変化から判定する手段について述べる。
＜軌跡変化による判定＞
まず、プロセッサ１４は、暫定ノードから予め定めた一定距離の円を作成し、その円と、新規道路と角度の近い既存道路との交点、及びその円と、新規道路との交点を算出する。そして、プロセッサ１４は、その２つの交点を結ぶ基準線を得る。
図１０に、該直線を設定する一例を示す。
次に、プロセッサ１４は、抽出された該トリップのうち、暫定ノード８１から上記一定距離と同距離内にある部分トリップを抽出する。
次に、プロセッサ１４は、上記部分トリップの各位置座標から、上記直線からの最短距離を、基準線から上方向、下方向を区別して算出する。そして、プロセッサ１４は、その上方向の最大値、下方向の最大値を得る。
本処理においては、プロセッサ１４は、各位置座標の暫定ノードからの距離によって、重みを付ける等の処理を行ってもよい。
プロセッサ１４は、全てのトリップに対して、２種の最大値を算出し、両値が一定以上になっているトリップが一定割合以上であれば、該新規道路は既存道路からの分岐であると判定する。プロセッサ１４は、上記条件を満たさなければ、該新規道路は、既存交差点に接続されるものと判定する。
【００２４】
図１１に軌跡変化による判定の原理を示す。ここで、太枠線で示された矩形が新規道路を示す。図１１左のように、新規道路が既存交差点に接続されていて、既存道路と角度が近い場合は、部分トリップ６−６のように、部分トリップの位置座標は該基準線から小さな誤差を上下に持つ。図１１中のように、新規道路が既存交差点に接続されていて、既存道路と角度が変わる場合は、部分トリップ６−７のように、基準線から下方向に大きな誤差を持つ。図１１右のように、新規道路が既存交差点に接続せず、新たな交差点を形成する場合は、部分トリップ６―８のように、部分トリップの位置座標は該基準線から大きな誤差を上下に持つ。特に、交差点をノードの近傍において、この誤差は大きくなる。
プロセッサ１４は、Ｓ１３６の判定処理結果によって、処理を分岐する（Ｓ１３７）。
Ｓ１３７の判定で、新規道路が既存交差点に接続されず、既存道路から分岐されていると判定された場合、あるいはＳ１３５の処理で、暫定ノードの近傍に交差点ノードが存在しなかった場合、プロセッサ１４は、推定新規道路形状に暫定ノードを追加し、暫定ノードを新規交差点ノードとする（Ｓ１３８）。
【００２５】
図１２上段及び中断に本処理の概要を示す。暫定ノードは新規交差点ノード８４として道路ネットワークに追加される。推定新規道路形状７は、新規交差点ノード８４の位置座標が追加される。なお、図１２上段の図はＳ１３５（Ｎｏ）を経由した場合のＴ字形状を示し、図１２中断の図はＳ１３５（Ｙｅｓ）〜Ｓ１３６〜Ｓ１３７を経由した場合のクランク形状を示す。
Ｓ１３７の判定で、新規道路が既存交差点に追加されると判定された場合、プロセッサ１４は、暫定ノードを破棄し、推定新規道路形状に該既存交差点ノードの位置座標を追加し、新規道路を該交差点に接続して道路ネットワークを更新する。
図１２下段に本処理の概要を示す。新規道路７は既存交差点ノード８２に十字路形状に接続される。暫定ノード８４は破棄され、新規道路形状７に既存交差点ノード８２の位置座標が追加される。
【００２６】
以上の処理により、プロセッサ１４は、新規道路を既存道路に接続する。そして、プロセッサ１４は、新規道路が接続された既存地図を、更新地図データ記憶部１３に格納する。なお、更新地図データ記憶部１３には、基地図データ記憶部１２に格納される、新規道路が接続される前の地図と、推定された新規道路とを含んでいてもよいし、推定された新規道路と接続の差分情報のみを保持していてもよい。
このとき、プロセッサ１４は、使用した位置情報の数や、該接続状況の推定に用いた条件を満たす部分トリップの数や、条件を満たすトリップの軌跡の相関が低い等の情報に基づいて、統計処理により、接続状況の信頼性を評価するようにしてもよい。プロセッサ１４は、例えば、接続状況の推定に用いた部分トリップの数が多い、あるいは、条件を満たす部分トリップの軌跡の相関が高い場合には、該接続状況の推定は信頼性が高いと評価し、その評価値を更新地図データ配信部に追加することができる。ここで、相関は、部分トリップを構成する座標群の実数値の相関であってもよいし、部分トリップが形成する線分の形状の相関であってもよい。また、信頼性を評価する評価値は、暫定ノードあるいは既存交差点ノードの一属性として追加されてもよい。
次に、プロセッサ１４は、更新地図配信プログラム１６４の処理により、更新地図データ記憶部１３に格納された地図データを、車載端末２に配信する。
【００２７】
車載端末２のプロセッサ２２は、地図更新プログラム２３２により、更新地図配信プログラム１６４の処理に対応して、自車のもつ地図データ記憶部２６の地図データを更新する。
プロセッサ２２は、ナビゲーション処理プログラム２３３により、地図データ記憶部２６に保持された地図情報に基づき、地図の表示やナビゲーションの機能を提供する。このとき、新規道路の接続推定処理で得られた接続の信頼性情報に基づいて、画面入出力Ｉ／Ｆ２７に表示する情報を変えてもよい。
例えば、図１８は、接続の信頼性情報に基づいて画面入出力Ｉ／Ｆ２７の表示を変更する一例である。図１８上段の図のように、接続の信頼性が低い場合には、プロセッサ２２は、新規道路と既存道路の接続状況が不明確であることを、例えば「実際の道路形状に従って走行して下さい」と明示する。接続の信頼性が高い場合には、該交差点あるいは分岐の表示にはそのようなメッセージを表示しない。
上記の表示は、更新地図データの更新に同期して変更される。即ち、ある時点で車両位置情報が十分でなく、接続の信頼性が低い場合には、プロセッサ２２は、図１８上段の図のように表示し、その後車両位置情報が充分に得られて、該接続状況の信頼性が高くなった場合には、プロセッサ２２は、図１８下段の図のように表示を変更する。
【００２８】
以上のように、本実施例によれば、収集した位置情報に基づいて、道路の接続関係を補正することにより、ナビゲーションに適した高精度な地図データを生成することができる。
【００２９】
＜第二の実施例＞
第二の実施例では、複数の新規道路が既存道路を跨いで構築された場合に、それが立体交差なのか交差点なのかを判定する処理について述べる。
本実施例における地図システムの構成の一例は、図１の通りであるが、さらに、メモリ１６１に、立体交差／交差点判定プログラムを備え、プロセッサ１４がそれを実行する。
【００３０】
図１３は、本実施例における処理の流れを示すフローチャートである。Ｓ２１及びＳ２２は、それぞれ第一の実施例のＳ１１、Ｓ１２と同様である。
Ｓ１２の処理で、２本以上の新規道路形状が推定され、かつそのうちの２本が同一の既存道路近傍に存在する場合、プロセッサ１４は、立体交差なのか交差点なのかを判定する。
図１５に、該２本の新規道路と既存道路の関係を示す。推定新規道路形状７−１、７−２は共に既存道路リンク９−３の近傍に端点が存在している。
【００３１】
図１４に、本処理のフローチャートを示す。
まず、プロセッサ１４は、同一の既存道路近傍に２本の新規道路が存在している場合、該２本の新規道路の双方、あるいはいずれか片方を走行したトリップを抽出する（Ｓ２３２）。
このとき、該トリップのうち、２つの推定新規道路に挟まれた既存道路（図１５の既存道路リンク９−３）を経由し、その既存道路リンクと接続する別の既存道路リンク（図１５の既存道路リンク９−４又は９−５）を走行するトリップがあれば、プロセッサ１４は、該新規道路は該既存道路と交差点を構成すると判定する（Ｓ２３３）。図１５のトリップ６−９は、上記条件を満たすトリップの具体例である。
該トリップのうち、全てのトリップが、２つの推定新規道路に挟まれた既存道路（図１５の既存道路リンク９−３）を経由し、一方の推定新規道路からもう一つの他方の推定新規道路を走行する場合、プロセッサ１４は、該トリップの速度変化を確認する（Ｓ２３４）。ここで用いる速度変化とは、第一の実施例と同様に、車両の走行速度の絶対値の変化だけではなく、その走行方向の変化や、加速度の絶対値変化、及び加速度のベクトル方向の変化を含んでもよい。ただし、本実施例では、一般には、走行方向の変動や走行方向の加速度のベクトル方向変化は少ないと考えられるため、走行速度の絶対値の変化を用いる。
【００３２】
図１６に該トリップの速度変化を確認する処理の一例を示す。即ち、プロセッサ１４は、２つの推定新規道路に挟まれた既存道路（図１５の既存道路リンク９−３）を経由し、一方の推定新規道路からもう一つの他方の推定新規道路を走行するという条件を満たす該トリップの内、２本の推定新規道路の端点間を結んだ直線と該既存道路（図１５の既存道路リンク９−３）との交点から一定距離内にある部分トリップ６−１０を選択し、その速度変化を見る。
上記部分トリップの速度変化が全て一定値未満であれば、プロセッサ１４は、該２つの新規道路は、既存道路を跨ぐ立体交差を構成すると判定する（Ｓ２３７）。
上記トリップの速度変化が一定値以上のものがあり、速度が０になっているトリップが存在していれば、プロセッサ１４は、該２つの新規道路は、該既存道路と交差点を構成すると判定する（Ｓ２３５）。
２つの新規道路が、既存道路と交差点を構成する、と判定された場合、プロセッサ１４は、各々の新規道路について、第一の実施例におけるＳ１３１からの処理を行い、交差点を推定する（Ｓ２３６）。ただし、プロセッサ１４は、片方の新規道路を既存道路に接続し、次にもう片方の新規道路を既存道路に接続する際は、先行して既存道路に接続した新規道路を既存道路と見做し、判定処理を実行する。
２つの新規道路が、立体交差を構成する、と判定された場合、プロセッサ１４は、二つの新規道路の両端点をつないで二つの新規道路をマージする（Ｓ２３８）。このとき、既存道路とマージされた新規道路の交点には交差点ノードを設置しない。
【００３３】
図１７に、マージされた新規道路の一例を示す。
以上の処理により、プロセッサ１４は、新規道路と既存道路の接続関係を推定する。
以下、接続の信頼性評価、及び更新地図の車載端末２への配信については、実施例１と同様であるため、省略する。
【００３４】
以上のように本実施例によれば、複数の新規道路が既存道路を跨いで構築された場合に、それが立体交差なのか交差点なのかを判定することで、収集した位置情報に基づいて、道路の接続関係を補正することにより、ナビゲーションに適した高精度な地図データを生成することができる。
【００３５】
＜付記＞
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  地図生成サーバ
１１  車両位置情報記憶部
１２  基地図データ記憶部
１３  更新地図データ記憶部
１６１  位置情報抽出プログラム
１６２  新規道路形状推定プログラム
１６３  新規道路接続状況推定プログラム
２  車載端末
２３１  車両位置送信プログラム
２４  位置情報取得部
２５  位置情報記憶部
５  既存道路
６  トリップ
７  新規道路
８  ノード
９  道路リンク
【図１】
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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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