(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノードとリンクからなる、第１の地図データと第２の地図データとを相互に接続する渡りノードを検出する渡りノード検出ステップと、
前記渡りノード検出ステップにより渡りノードが検出されたときに、前記渡りノードが前記第１または前記第２の地図データのいずれか一方にのみ存在する場合には孤立渡りノードであると判定する対応ノード判定ステップと、
前記対応ノード判定ステップにより前記孤立渡りノードであると判定されたときに、前記孤立渡りノードの座標位置から所定の距離以内で最も近接するリンクを前記孤立渡りノードを含まない方の地図データ中から探索するリンク探索ステップと、
前記リンク探索ステップにより求めた前記リンク上で前記渡りノードに最も近接する位置に渡りノードを作成する渡りノード作成ステップと、
前記渡りノード作成ステップにより追加した渡りノードと前記孤立渡りノードとを接続するように前記第１の地図データと前記第２の地図データとを合成する合成ステップと
を有する地図データ作成方法。
【請求項２】
前記リンク探索ステップで前記所定距離以内のリンクを探索できない場合、前記合成ステップは、前記孤立渡りノードを渡りノードでない中間点ノードに変更して、前記第１の地図データと前記第２の地図データとを合成する請求項１に記載の地図データ作成方法。
【請求項３】
前記第１の地図データと、前記第２の地図データとの重複するリンクを抽出する重複リンク抽出ステップと、前記重複するリンクを前記第１の地図データと、前記第２の地図データとのいずれか一方から削除する重複リンク削除ステップとを更に有し、前記重複リンク削除ステップの後に、前記合成ステップを行う請求項２に記載の地図データ作成方法。
【請求項４】
前記第１の地図データが路線毎にまとまりを持った地図データであり、前記第２の地図データが空間毎にまとまりを持った地図データである請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の地図データ作成方法。
【請求項５】
前記第１の地図データは、前記第２の地図データを含まない請求項４に記載の地図データ作成方法。
【請求項６】
前記第１の地図データが、前記第２の地図データの幹線道路とのアクセス路のリンクを含む請求項５に記載の地図データ作成方法。
【請求項７】
前記第１の地図データのリンクと、前記第２の地図データのリンクとは、それぞれ異なる階層の地図データであり、前記合成ステップは、更に、前記アクセス路と前記幹線道路との階層差が少なくとも一階層となるように前記アクセス路のリンクの階層を変更するステップを有する請求項６に記載の地図データ作成方法。
【請求項８】
前記第１の地図データが高速道路からなる路線地図データであり、前記第２の地図データが一般道路からなる道路地図データであることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の地図データ作成方法
【請求項９】
ノードとリンクを有する第１の地図データを記憶する第１の記憶手段と、
ノードとリンクを有する第２の地図データを記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の地図データと前記第２の地図データとを相互に接続する渡りノードを検出する渡りノード検出手段と、
前記渡りノード検出手段により渡りノードが検出されたときに、前記渡りノードが前記第１または前記第２の地図データのいずれか一方にのみ存在する場合には孤立渡りノードであると判定する対応ノード判定手段と、
前記対応ノード判定手段により前記孤立渡りノードであると判定されたときに、前記孤立渡りノードの座標位置から所定の距離以内で最も近接するリンクを前記孤立渡りノードを含まない方の地図データ中から探索するリンク探索手段と、
前記リンク探索手段により求めた前記リンク上で前記渡りノードに最も近接する位置に渡りノードを作成する渡りノード作成手段と、
前記渡りノード作成手段により追加した渡りノードと前記孤立渡りノードとを接続するように前記第１の地図データと前記第２の地図データとを合成する合成手段と
を備える地図データ作成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の地図データ作成方法により合成地図データを作成する手段を有するナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記第１の地図データが高速道路からなる路線地図データであり、前記第２の地図データが一般道路からなる道路地図データであることを特徴とする請求項１０に記載のナビゲーション装置。
【請求項１２】
コンピュータに、
ノードとリンクからなる第１の地図データと第２の地図データとを相互に接続する渡りノードを検出する渡りノード検出ステップと、
前記渡りノード検出ステップにより渡りノードが検出されたときに、前記渡りノードが前記第１または前記第２の地図データのいずれか一方にのみ存在する場合には孤立渡りノードであると判定する対応ノード判定ステップと、
前記対応ノード判定ステップにより前記孤立渡りノードであると判定されたときに、前記孤立渡りノードの座標位置から所定の距離以内で最も近接するリンクを前記孤立渡りノードを含まない方の地図データ中から探索するリンク探索ステップと、
前記リンク探索ステップにより求めた前記リンク上で前記渡りノードに最も近接する位置に渡りノードを作成する渡りノード作成ステップと、
前記渡りノード作成ステップにより追加した渡りノードと前記孤立渡りノードとを接続するように前記第１の地図データと前記第２の地図データとを合成する合成ステップと
を実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
前記第１の地図データが高速道路からなる路線地図データであり、前記第２の地図データが一般道路からなる道路地図データであることを特徴とする請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はナビゲーション装置の誘導経路探索などに使用される地図データの作成方法と、その作成装置及び地図データを作成するナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の地図データ作成方法、地図データ作成装置及び、ナビゲーション装置としては、例えば特開平１１−２３０７６８号公報に記載されているようなものがあった。図１８は、その公報に記載された従来のナビゲーション装置における地図データ作成方法を示すものである。
【０００３】
図１８において、従来のナビゲーション装置は、誘導経路を探索する際に、ＣＤ−ＲＯＭに記憶された経路探索用ノードデータを使用するが、通信回線を介して交通情報センタから補間用ノードデータを入手することもできるものであった。この従来の地図データ作成方法では、交通情報センタから入手できる補間用ノードＵ１〜Ｕ３が、ナビゲーション装置の経路探索用ノードＳ１、Ｓ２の間に存在するノードであり、補間用ノードデータには各補間用ノードＵ１〜Ｕ３の位置情報の他に、それぞれのノード間のリンク状態を示す情報ＰＳ１、ＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ２、ＰＵ３、ＰＳ２が含まれている。例えば、補間用ノードＵ１は、情報ＰＳ１を有しており、経路探索ノードＳ１に接続されるべきノードであることを示している。これらの情報を基に補間用ノードデータ（ａ）と経路探索用ノードデータ（ｂ）とが合成され、地図描画用データ（ｃ）を作成するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の地図データ作成方法では更新された補間用ノードＵ１、Ｕ２、Ｕ３は、既に存在する経路探索用ノードＳ１、Ｓ２としか接続できなかった。このため、補間用ノードを任意の位置で、経路探索用ノードと接続するためには、経路探索用ノードと経路探索用ノード間のリンク状態も更新する必要があるという課題を有していた。
本発明はこのような従来の課題を解決するもので、異なる地図データ間のリンク状態を更新可能にする地図データ作成方法、地図データ作成装置、及びナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の地図データ作成方法は、ノードとリンクからなる、第１の地図データと第２の地図データとを相互に接続する渡りノードを検出する渡りノード検出ステップと、前記渡りノード検出ステップにより渡りノードが検出されたときに、その渡りノードが前記第１または前記第２の地図データのいずれか一方にのみ存在する場合には孤立渡りノードであると判定する対応ノード判定ステップと、前記対応ノード判定ステップにより前記孤立渡りノードであると判定されたときに、その孤立渡りノードの座標位置から所定の距離以内で最も近接するリンクを、その孤立渡りノードを含まない方の地図データ中から探索するリンク探索ステップと、このリンク探索ステップにより求めた前記リンク上で前記渡りノードに最も近接する位置に渡りノードを作成する渡りノード作成ステップと、この渡りノード作成ステップにより追加した渡りノードと、孤立渡りノードとを接続するように第１の地図データと第２の地図データとを合成する合成ステップとを有している。
【０００６】
この方法により、一方の地図データが更新されても、任意のノード位置で両地図データを接続できるので、２つの地図間の接続性が保たれた合成地図データを作成することができる。
【０００７】
また、本発明の地図データ作成方法は、リンク探索ステップで所定距離以内のリンクを探索できない場合、合成ステップが、孤立渡りノードを渡りノードでない中間点ノードに変更して、第１の地図データと第２の地図データとを合成する。
【０００８】
この方法により、一方の地図データが更新され、両地図データを接続するノードの一方のみが消滅しても、接続の有無が更新された合成地図データを作成できる。これにより、この合成地図データを用いて位置検出するときなどに、ノードでの接続を誤検出することを避けることができる。
【０００９】
また、本発明の地図データ作成方法は、第１の地図データと、第２の地図データとの重複するリンクを抽出する重複リンク抽出ステップと、その重複するリンクを第１の地図データと、第２の地図データとのいずれか一方から削除する重複リンク削除ステップとを更に有し、この重複リンク削除ステップの後に、合成ステップを行っている。
【００１０】
この方法により、同じリンクを２重に持つことのない合成地図データを作成することができる。これにより、この合成地図を用いて位置検出するときなどに、リンクが途中で途切れたものを誤選択するといったことを避けることができる。
【００１１】
また、本発明の地図データ作成方法は、第１の地図データが路線毎にまとまりを持った地図データであり、第２の地図データが空間毎にまとまりを持った地図データであるとしている。
【００１２】
この方法により、高速道路のみからなるような路線地図データと、一般道路からなる道路地図データを、それぞれ独立して更新しても、両地図データのネットワーク接続性が確保された合成地図データを作成することができる。
【００１３】
また、本発明の地図データ作成方法は、第１の地図データは、第２の地図データを含まないとしている。
【００１４】
この方法により、同じ道路を二重に収録していない合成地図データを作成することができる。
【００１５】
また、本発明の地図データ作成方法は、第１の地図データが、第２の地図データの幹線道路とのアクセス路のリンクを含むようにしている。
【００１６】
この方法により、高速道路からなる路線地図データを更新するときに、高速道路と共に新設されたアクセス路を路線地図データが提供するので、このアクセス路を備えた、接続性がさらに保たれた合成地図データを作成することができる。
【００１７】
また、本発明の地図データ作成方法は、第１の地図データのリンクと、第２の地図データのリンクとが、それぞれ異なる階層の地図データであり、合成ステップは、更に、アクセス路と幹線道路との階層差が少なくとも一階層となるようにアクセス路のリンクの階層を変更するステップを有している。
【００１８】
この方法により、新設されたアクセス路と幹線道路との階層差に連続性のある合成地図データを作成することができる。これにより、この合成地図データを用いた正しい経路計算ができるようになる。
【００１９】
また、本発明の地図データ作成方法は、第１の地図データが高速道路からなる路線地図データであり、第２の地図データが一般道路からなる道路地図データであることを特徴とする。
【００２０】
この方法により、高速道路からなる路線地図データと、一般道路からなる道路地図データを、それぞれ独立して更新しても、両地図データのネットワーク接続性が確保された合成地図データを作成することができる。
【００２１】
また、本発明の地図データ作成装置は、ノードとリンクを有する第１の地図データを記憶する第１の記憶手段と、ノードとリンクを有する第２の地図データ記憶する第２の記憶手段と、その第１の地図データと第２の地図データとを相互に接続する渡りノードを検出する渡りノード検出手段と、前記渡りノード検出手段により渡りノードが検出されたときに、前記渡りノードが前記第１または前記第２の地図データのいずれか一方にのみ存在する場合には孤立渡りノードであると判定する対応ノード判定手段と、前記対応ノード判定手段により前記孤立渡りノードであると判定されたときに、前記孤立渡りノードの座標位置から所定の距離以内で最も近接するリンクを、孤立渡りノードを含まない方の地図データ中から探索するリンク探索手段と、このリンク探索手段により求めた前記リンク上で渡りノードに最も近接する位置に渡りノードを作成する渡りノード作成手段と、この渡りノード作成手段により追加した渡りノードと、孤立渡りノードとを接続するように第１の地図データと第２の地図データとを合成する合成手段とを備える構成をしている。
【００２２】
この構成により、一方の地図データが更新されても、任意のノード位置で両地図データを接続できるので、２つの地図間の接続性が保たれた合成地図データを作成することができる。
【００２３】
また、本発明のナビゲーション装置は、本発明の地図作成方法により合成地図データを作成する手段を有する構成をしている。
【００２４】
この構成により、一方の地図データを独立して更新しても、両者のネットワーク接続性が確保された合成地図データが作成できる。これにより、この地図を用いて表示や、マップマッチングや、経路探索や、経路案内が可能になる。
【００２５】
また、本発明のナビゲーション装置は、第１の地図データが高速道路からなる路線地図データであり、第２の地図データが一般道路からなる道路地図データであることを特徴とする。
【００２６】
この構成により、高速道路からなる路線地図データと、一般道路からなる道路地図データを、それぞれ独立して更新しても、両地図データのネットワーク接続性が確保された合成地図データを作成することができる。
【００２７】
また、本発明のプログラムは、コンピュータに、ノードとリンクからなる、第１の地図データと第２の地図データとを相互に接続する渡りノードを検出する渡りノード検出ステップと、前記渡りノード検出ステップにより渡りノードが検出されたときに、前記渡りノードが前記第１または前記第２の地図データのいずれか一方にのみ存在する場合には孤立渡りノードであると判定する対応ノード判定ステップと、前記対応ノード判定ステップにより前記孤立渡りノードであると判定されたときに、前記孤立渡りノードの座標位置から所定の距離以内で最も近接するリンクを、孤立渡りノードを含まない方の地図データ中から探索するリンク探索ステップと、このリンク探索ステップにより求めたリンク上であり、かつその渡りノードに最も近接する位置に渡りノードを作成する渡りノード作成ステップと、この渡りノード作成ステップにより追加した渡りノードと、孤立渡りノードとを結合するように第１の地図データと第２の地図データとを合成する合成ステップとを実行させている。
【００２８】
このプログラムにより、一方の地図データを独立して更新しても、両者のネットワーク接続性が確保された合成地図データが作成できる。
【００２９】
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明のプログラムを記録している。
【００３０】
このプログラムにより、一方の地図データを独立して更新しても、両者のネットワーク接続性が確保された合成地図データが作成できる
【００３１】
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、第１の地図データが高速道路からなる路線地図データであり、第２の地図データが一般道路からなる道路地図データである、本発明のプログラムを記録している。
【００３２】
このプログラムにより、高速道路からなる路線地図データと、一般道路からなる道路地図データを、それぞれ独立して更新しても、両地図データのネットワーク接続性が確保された合成地図データを作成することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の基本構成を示すブロック図である。図１において、ナビゲーション装置は、移動体に設置された方位センサ１０１、車速センサ１０２、ＧＰＳ受信機１０３から入力されるデータを基に移動体の位置を算出し、地図記憶装置１０８と合成地図記憶装置１０９に記憶された地図データに、移動体の位置を示すマークを重ねてディスプレイ装置１０５に表示する。
【００３５】
方位センサ１０１は角速度の検出をする振動ジャイロ、あるいは地球の磁場を検知し方位を検出する地磁気センサである。
【００３６】
車速センサ１０２は車輪の回転数を検出するロータリーエンコーダーである。
【００３７】
ＧＰＳ受信機１０３は、移動局と３つ以上の衛星との距離を計測することで、移動局自身の平面上の位置を知ることができるものである。
【００３８】
地図記憶装置１０８は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置やＤＶＤドライブ装置であり、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤのメディアに書き込まれている地図データがこれにより制御装置１１０へ読み出される。なお、地図データは、空間毎のまとまりを持つ道路地図データ１０６と、路線毎のまとまりを持つ路線地図データ１０７とからなっている。
【００３９】
合成地図記憶装置１０９は、ハードディスク装置やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、道路地図データ１０６と路線地図データ１０７との合成された地図データが記憶される。
【００４０】
キー操作装置１０４は、ユーザからの指示をキー操作により制御装置１１０に入力させるものであり、現在位置や目的地などの設定及び、道路地図データ１０６あるいは路線地図データ１０７が更新されたときに、新たに地図データを合成するなどの指示をするのに使用される。
【００４１】
ディスプレイ装置１０５は、合成地図と共に現在位置を表示したり、入力メニューを表示する液晶パネルである。
【００４２】
制御装置１１０は、キー操作装置１０４の指示に従い、合成地図データを合成したり、方位センサ１０１乃至ＧＰＳ受信機１０３のデータや合成地図記憶装置１０９からのデータを用いて現在位置を特定し、ディスプレイ装置１０５に表示するなどの処理を行う。
【００４３】
ここで、図１２（Ｂ）に道路地図データ１０６の一例を示す。この図において、道路地図データは、地理的な領域単位で格納されており、リンクとノードにより構成される。この内、特にノードＷ１乃至ノードＷ４は渡りノードを示す。ここで渡りノードとは、路線地図データと道路地図データとを接続するためのノードである。これらのリンクやノードはそれぞれリンクＩＤ及び、緯度・経度データの座標で位置指定される。また、この道路地図データ１０６には他に、道路の名称、住所、電話番号などの情報が、緯度・経度や、地図を一定の空間サイズに区切って区画ごとにつけられた領域番号に関連付けられて登録されている。
【００４４】
また、図１２（Ａ）に路線地図データ１０７の一例として高速道路の路線を示す。この図において、インターチェンジ（以下、「ＩＣ」と記す。）１２０１は導入路（リンクＬ６、リンクＬ７）と、本線リンクＬ２の集合体である。なお、各リンクには、個々のリンク固有の識別子であるリンクＩＤが付与されている。また、この路線地図データ１０７はＩＣ情報とＩＣ間情報を有している。ＩＣ１２０１のＩＣ情報は、ノード（Ｎ１、Ｎ２、Ｗ１、Ｗ２）の位置座標である緯度・経度データと本線リンク（Ｌ２）番号データの他に、入口と出口の導入路（Ｌ６、Ｌ７）、料金所、サービスエリア、パーキングエリアの有無などからなっている。ＩＣ１２０１とＩＣ１２０２との間のＩＣ間情報は、本線道路を表すリンクＬ３、Ｌ４の各リンクＩＤとノードＮ３の位置データとからなっている。ＩＣ内にある渡りノード（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４）は、路線地図データ１０７から、道路地図データ１０６への接続可能なポイントを示している。
【００４５】
また更に、図１３に、図１２（Ｂ）で示した道路地図データと図１２（Ａ）で示した路線地図データとの合成地図データを示す。この合成地図データは、渡りノードＷ１乃至ノードＷ４で路線地図データ１０７と道路地図データ１０６とが接続されているため、表示用途だけでなく、経路探索、経路案内、マップマッチングの用途に適用できる。
【００４６】
以下に、図１を用いて本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の動作の概略を説明する。
【００４７】
ナビゲーション装置は、方位センサ１０１により検出された車両の進行方向と、車速センサ１０２から求まる走行距離とから、車両の現在位置を緯度、経度データとして算出し、それをＧＰＳ受信機１０３から受信した絶対位置情報で補正する。この現在位置を、合成地図記憶装置１０９から読み込んだ合成地図データに重ね合わせてディスプレイ装置１０５に出力する。
【００４８】
また、この合成地図データは地図記憶装置１０８から読み込まれた道路地図データ１０６と路線地図データ１０７とから合成される。この合成作業はユーザが道路地図データ１０６及び路線地図データ１０７の少なくとも一方を更新したときに、キー操作装置１０４から合成地図データ作成の指示を行うことにより開始され、合成後、合成地図記憶装置１０９に格納される。あるいは、制御装置１１０が道路地図データ１０６及び路線地図データ１０７の少なくとも一方が制御装置１１０に読み込まれる際に自動的にそのデータのバージョン情報からデータの新旧を判断し、新バージョンであれば自動的に合成地図データを合成し、そして、合成地図記憶装置１０９内の合成地図データを更新することもできる。
【００４９】
次に制御装置１１０のハードウェア構成の一例を図２に示す。
【００５０】
図２において、制御装置１１０は、方位センサ１０１からのアナログ信号（ＳＩＧ１）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０１、車速センサ１０２からのパルス数（ＳＩＧ２）をカウントするカウンタ２０２、ＧＰＳ受信機１０３からの信号（ＳＩＧ３）を受け付けるシリアル入出力ポート（ＳＩＯ）２０３、地図データや各種センサからのデータなどを一時的に保持するＲＡＭ２０４、処理プログラムやデータが書き込まれているＲＯＭ２０５、キー操作装置１０４、地図記憶装置１０８及び、合成地図記憶装置１０９からのデータ（ＳＩＧ４、ＳＩＧ６、ＳＩＧ７）をバスクロックに同期して入出力するパラレルＩＯポート（ＰＩＯ）２０６、ＲＡＭ２０４と地図記憶装置１０８及び、合成地図記憶装置１０９間の高速なデータ転送を行うＤＭＡコントローラ２０７、ディスプレイ装置１０５の表示制御（ＳＩＧ５）を行うディスプレイコントローラ２０８と、これらのプログラム制御を行うＣＰＵ２０９とを有しており、これらはバス接続されている。
【００５１】
次に図３を用いて、上述したようなハードウェア構成により実現される制御装置１１０の機能ブロックの構成について説明する。
【００５２】
地図データ読書き処理部３０１は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤメディアに記憶されている道路地図データ１０６及び路線地図データ１０７を、地図記憶装置１０８から読み込み、地図データ合成処理部３０２にロードする。また、地図データ合成処理部３０２が作成した合成地図データを合成地図記憶装置１０９へ書き込む。更にまた、地図データ読書き処理部３０１は、合成地図データを合成地図記憶装置１０９から読み込み、マップマッチング部３０４や経路探索部３０７にロードする。
【００５３】
地図データ合成処理部３０２は、地図データ読書き処理部３０１からロードされた道路地図データと路線地図データとを合成し、合成地図データを作成する。この合成方法については後述する。
【００５４】
現在位置算出部３０３は、方位センサ１０１及び、車速センサ１０２から得られるデータから、車両の現在位置を緯度・経度データとして算出する。更に、現在位置算出部３０３は、ＧＰＳ受信機１０３による絶対位置や進行方位のデータを加味して、現在位置を補正する。
【００５５】
マップマッチング部３０４は、合成地図データを地図データ読書き処理部３０１により読み込み、現在位置算出部３０３が算出した現在位置と、この合成地図データとを照合し、合成地図データ上に現在位置を確定する。この照合は、車両が走行した軌跡データと道路の形状データとの比較によって行われる。
【００５６】
キー操作処理部３０５は、キー操作装置１０４へ入力されたユーザの指示を解析し、地図データ合成処理部３０２や目的地設定部３０６や経路探索部３０７や経路案内部３０８やディスプレイ制御部３０９に処理を通知する。
【００５７】
目的地設定部３０６は、キー操作処理部３０５からの目的地情報である地図上の地名や施設などの名称、住所、電話番号、緯度・経度などのデータを受けた後、合成地図記憶装置１０９から合成地図データを地図データ読書き処理部３０１により読み込む。その合成地図データ上に、目的地情報から求めた位置座標データにより目的地を設定する。
【００５８】
経路探索部３０７は、合成地図記憶装置１０９から地図データ読書き処理部３０１により読み込んだ、合成地図データの道路上に指定された２点間の最短距離の経路を演算し決定する。この経路探索のアルゴリズムは階層化経路探索アルゴリズムであるダイクストラ法などであり、現在位置から目的地までの最短距離経路や、最短時間経路が道路の走行可能速度などの情報を用いたコスト計算により求められる。ここでいうコストとは、例えば、経路の距離を経路の走行可能速度で割った商で求められる値のことである。すなわち、コストが大きければ、その経路を通過するのに時間がかかることを示す。
【００５９】
経路案内部３０８は、経路探索部３０７で決定した経路上に、現在位置が位置し続けられるように、現在位置からの進行方向を決定する。
【００６０】
ディスプレイ制御部３０９は、マップマッチング部３０４で決定した車両現在位置や、経路探索部３０７で決定した最短経路や、経路案内部３０８で決定した進行方向や、目的地設定部３０６で設定した目的地などのデータを表示データに加工して、ディスプレイ装置１０５に出力する。
【００６１】
次に図４を用いて、上述した地図データ合成処理部３０２の機能について説明する。
【００６２】
路線地図データ記憶部４０１には地図記憶装置１０８内の路線地図データ１０７が地図データ読書き処理部３０１により読み込まれる。
【００６３】
道路地図データ記憶部４０２には、地図記憶装置１０８内の道路地図データ１０６が地図データ読書き処理部３０１により読み込まれる。
【００６４】
地図データ合成部４０３は路線地図データ記憶部４０１内の路線地図データのノードと道路地図データ記憶部４０２内の道路地図データのノードとを接合して一つの合成地図データを作成し、合成地図データ記憶部４０４に書き込む。
【００６５】
合成地図データ記憶部４０４は地図データ合成部４０３が合成した地図データを一時的に記憶すると共に、地図データ読書き処理部３０１の処理により合成地図記憶装置１０９に合成地図データを書き込む。
【００６６】
最近接リンク探索部４０５は路線地図データと道路地図データとのいずれか一方にしか存在していない渡りノードである孤立渡りノードを特定し、孤立渡りノードの位置と最も距離的に近いリンクを探索する。
【００６７】
渡りノード作成部４０６は渡りノードを路線地図データまたは道路地図データに新規に作成する処理を行う。
【００６８】
ここでいう渡りノードとは、他の地図データと接続されるべきノードである。渡りノードは、例えば、特定の地図データ上に新たな道路を追加したときに、新たな道路の終端を示すものとして与えられる。また、渡りノードは、後述する渡りノードを検出するステップにおいて、通常のノードと区別できるように、識別子等が付与されている。
【００６９】
なお、渡りノードは、キー操作装置１０４で地図データ上に緯度・経度を指定して決めてもよいし、交通情報センタ側から送信するようにしてもよい。
【００７０】
このような構成の地図データ合成処理部３０２の動作について図５に示すフローチャート図を用いて説明する。
【００７１】
最初に、地図データ合成部４０３はキー操作処理部３０５からの地図合成の要求があるか否かを判定し（ステップＳ５０１）、要求がない場合は、あるまで待機状態となる。
【００７２】
地図合成の要求があった場合、地図データ合成部４０３は路線地図データ記憶部４０１にある路線地図データ及び、道路地図データ記憶部４０２にある道路地図データのうち少なくとも一方に渡りノードがあるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
【００７３】
いずれの地図データにも渡りノードがない場合は、路線地図データと道路地図データのノード・リンクテーブルの結合を行う（ステップＳ５０３）。ここでノード・リンクテーブルとは、図７に示すようなノードとリンクとの間の関連付けを行うテーブルである。
【００７４】
また、いずれかの地図データに渡りノードがあった場合、その渡りノードが路線地図データと、道路地図データの両方に対で存在しているか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
【００７５】
その渡りノードが一対で存在する場合は、渡りノードの接合処理を行う（ステップＳ５０５）。ここでいう接合処理とは、路線地図データ上に存在する渡りノードと道路地図データ上に存在する渡りノードとを関連づける処理のことをいう。この処理を行うことにより、関連の無かったリンク同士が、互いに関連付けられることとなる。
【００７６】
また、その渡りノードが対でなく片方にしか存在しない場合は、その渡りノードが存在しない方の地図データに対して、その渡りノードの緯度・経度に最も距離的に近接しているリンクを検索する（ステップＳ５０６）。
【００７７】
次に検索したリンクが所定の距離以内にあるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。
【００７８】
ステップＳ５０７での判定の結果、所定の距離以内にリンクがあった場合は、そのリンク上に渡りノードを作成する。そして、追加した渡りノードにより、そのリンクを２つに分割する。この処理により地図データのノード・リンクテーブルは更新される（ステップＳ５０８）。
【００７９】
その後、渡りノードにつながっている路線地図データのリンクと、道路地図データのリンクとを合成する接合処理（ステップＳ５０５）を行う。
【００８０】
また、ステップＳ５０７での判定の結果、所定の距離以内にない場合は、その渡りノードでは両地図データを接続できないとして、その渡りノードを元の地図データ上の中間点ノードに変更しノード・リンクテーブルを更新する（ステップＳ５０９）。そして、他に渡りノードがあるか否かの判定のために、再びステップＳ５０２へ戻る。
【００８１】
以上のステップＳ５０２乃至ステップＳ５０９の処理について、以下に図を用いて詳細に説明する。
【００８２】
図６はノードＮ１乃至Ｎ４及び、リンクＬ１乃至Ｌ３とからなる第１の地図データ（図６（Ａ））と、ノードＮ５乃至Ｎ７、渡りノードＷ１及び、リンクＬ４乃至Ｌ６からなる第２の地図データ（図６（Ｂ））とを示す。
【００８３】
図６の第１の地図データ（Ａ）と第２の地図データ（Ｂ）はそれぞれ道路地図データと路線地図データである。
【００８４】
図７（Ａ）は、道路地図データのノード・リンクテーブル７０１であり、図７（Ｂ）は路線地図データのノード・リンクテーブル７０２である。図中、渡りノード識別子は、ノードが渡りノードであるか否かを識別するデータであり、‘１’は渡りノード、‘０’は渡りノードでないことを示す。
【００８５】
ノード・リンクテーブル７０１は、例えばノードＮ２が渡りノードではなく、リンクＬ１とリンクＬ２とリンクＬ３に接続しており、ノード・リンクテーブル７０２では、例えばノードＷ１が渡りノードであり、リンクＬ４に接続していることを示している。
【００８６】
この場合、地図データ合成部４０３が渡りノードの検索をノード・リンクテーブル７０１及び７０２を用いて行い、渡りノードＷ１を路線地図データに見つけ（ステップＳ５０２）、道路地図データにはそれに対応する渡りノードがないと判定する（ステップＳ５０４）。
【００８７】
次に、最近接リンク探索部４０５が渡りノードＷ１の緯度・経度データからその緯度・経度に最も近くに存在するリンクを道路地図データのノード・リンクテーブル７０１上で最寄り線検索の方法により検索する（ステップＳ５０６）。その結果リンクＬ３を見つけ、渡りノードＷ１から所定の距離以内にあることを確認する（ステップＳ５０７）。
【００８８】
次に渡りノード作成部４０６が、このリンクＬ３上で、最も路線地図データの渡りノードＷ１の緯度・経度データに近い位置に渡りノードＷ１を追加する。この緯度・経度の座標は最寄り線における最寄点の座標（Ｗ１の座標から最寄り線へ下ろした垂線の足の座標）により求められる。また、これに伴い、道路地図データのノード・リンクテーブル７０１をノード・リンクテーブル７０３のように更新する。すなわち、７０４に示すように渡りノードＷ１を追加し、リンクＬ３はリンクＬ３１とＬ３２に分割され、それぞれのリンクは渡りノードＷ１に接続される。ノードＮ２、Ｎ３に接続していたリンクＬ３もそれぞれＬ３１、Ｌ３２に変更される（ステップＳ５０８）。図６（Ｃ）は、この更新された道路地図データを示す。図６（Ｄ）には変更点はなく、図６（Ｂ）と同じである。
【００８９】
次に、地図データ合成部４０３が、渡りノードＷ１の接合をノード・リンクテーブル７０２と７０３について行う。７０５に示すように、渡りノードＷ１に接合するリンクは、Ｌ３１、Ｌ３２、及びＬ４となる（ステップＳ５０５）。
【００９０】
そして、ノード・リンクテーブル７０２とノード・リンクテーブル７０３には、他に渡りノードがないため（ステップＳ５０２）、地図データ合成部４０３が表示用の道路地図データと路線地図データとの合成と共に、両ノード・リンクテーブルの結合を行い、ノード・リンクテーブル７０６を作成する（ステップＳ５０３）。
【００９１】
なお、第１の地図データが路線地図データであり、第２の地図データが道路地図データである場合も上記処理は可能であり、両地図データが共に路線地図データであっても同様の処理により合成できる。これにより、高速道路の路線同士の接続も可能になる。
【００９２】
次に、図８及び図９を用いて、渡りノードが道路地図データ及び路線地図データの両方に対で存在する例を示す。
【００９３】
この場合は、渡りノードを新規に作成することなしに、図９（Ｃ）の９０１に示すような渡りノードの接合処理（ステップＳ５０５）を行った後に、両ノード・リンクテーブルを結合する（ステップＳ５０３）。
【００９４】
更にまた、図１０及び図１１を用いて、以前存在していた路線地図データの渡りノードと渡りノードに接続したリンクがなくなった場合の例を示す。すなわち、図１０の破線で示す渡りノードＷ１及びリンクＬ４が、路線地図データの更新によってなくなった場合である。
【００９５】
この場合は、ステップＳ５０７において、道路地図データにある渡りノードＷ１に近接するリンクが、路線地図データには所定の距離以内に存在しないことが検出される。そして、ステップＳ５０９で道路地図データの渡りノードの識別コードが、図１１（Ｃ）のノード・リンクテーブル１１０１に示すように「なし（“０”）」にセットされ、道路地図データのノード・リンクテーブルが合成される（ステップＳ５０３）。これにより、合成地図データのノードＷ１は、渡りノードでないと扱われるようになる。
【００９６】
以上の構成によれば、新たな渡りノードやリンクが追加された路線地図データを更新する場合であっても、合成地図データを作成しなおすことにより、道路地図データとのネットワーク接続性を保つことができるので、その渡りノードに合わせて更新された道路地図データを別に用意する必要がない。
【００９７】
なお、本発明の第１の実施の形態では地図記憶装置１０８から更新される新しい路線地図データあるいは道路地図データが、制御装置１１０に読み込まれるが、これに限らず、ナビゲーション装置が通信機能を有し、地図データ配信センターから逐次、配信される新しい路線地図データや道路地図データを受信することも可能である。この場合は、ユーザからの地図データの合成の指示なしに、自動的に新地図データ受信時に合成処理が動作することが好ましい。
【００９８】
また、図１中の破線で囲まれた部分は地図データ作成装置１１１を示し、上記ナビゲーション装置との構成の違いは、地図データ作成装置１１１が方位センサ１０１、車速センサ１０２、ＧＰＳ受信機１０３及び、ディスプレイ装置１０５を備えていない点である。更に、図３中の破線で囲まれた部分はも地図データ作成装置３１０を示し、機能構成はマップマッチング部３０４、経路探索部３０７、経路案内部３０８及び、ディスプレイ制御部３０９を備えていない点が、ナビゲーション装置と異なる。
【００９９】
そして、この地図データ作成装置１１１、３１０はナビゲーション装置の地図データ作成を行う構成部と全く同じように機能し、合成地図記憶装置に地図が作成される。ナビゲーション装置の場合、ＨＤＤやＤＶＤ−ＲＷのような不揮発性メモリで、かつ書き換え可能な装置が好ましいが、地図データ作成装置の場合、これらの他に、この作成された地図データを、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤメディアに書き込んで配布することも可能である。
【０１００】
なお、本発明の第１の実施の形態では、２つの地図データを合成する地図データ作成方法、地図データ作成装置及び、ナビゲーション装置を示したが、地図データの数は２つに限られることはなく、何階層からなるものであっても、記憶部をその階層分増設することにより、同様の方法により実現することが可能である。
【０１０１】
（第２の実施の形態）
高速道路のＩＣ建設を行った際に、導入路以外に、通常、主要幹線道路へのアクセス路を整備する。その際、既存の道路をアクセス路として活用する場合と、新規に道路建設を行う場合とがある。路線地図データの更新時にこうしたアクセス路の対応が必要となる場合がある。
【０１０２】
新しいアクセス路が建設された場合では、路線地図データにこうしたアクセス路を含めておく。図１４はこの様子を示したもので、高速本線リンク１４０１が、導入路１４０２を経由してアクセス路１４０３につながり、主要幹線道路１４０４と接続されている。路線地図データには高速本線リンク１４０１、導入路１４０２の他にアクセス路１４０３を収録することで、主要幹線道路１４０４との接続性を確保しやすくできる。
【０１０３】
しかし、アクセス路１４０３がすでに道路地図データに収録されていることもあり得る。この場合、アクセス路１４０３が路線地図データと道路地図データの両方に存在することになり、このまま合成すると合成地図データには同一リンクが２個存在してしまう。このため、マップマッチングや経路探索において、例えば、高速道路を走行してきた場合、渡りノードで本来ならば幹線道路につながっているアクセス路を選択すべきところ、高速道路地図データであるところの路線地図データに付加されていたアクセス路をそのまま選択してしまい、幹線道路に乗れずに、途中で道路がなくなるような誤動作が生じることがある。従って、路線地図データと道路地図データを合成する場合には、両者で重複しているリンクを取り除く必要がある。
【０１０４】
以下に、図を用いて、この重複リンクの一方を削除して、合成する方法を説明する。
【０１０５】
本発明の第２の実施の形態の機能ブロックの構成は、図３で示した第１の実施の形態と同じであるが、地図データ合成処理部３０２の機能の一部が異なる。
【０１０６】
図１５を用いて、第２の実施の形態の地図データ合成処理部３０２の機能について説明する。
【０１０７】
この図において、重複リンク抽出部１５０１のみが第１の実施の形態の地図データ合成処理部３０２に追加されている。
【０１０８】
初めに、地図データ合成部４０３は路線地図データ１０７と道路地図データ１０６との合成の要求を受けると重複リンク抽出部１５０１に重複リンク抽出の要求を伝える。
【０１０９】
重複リンク抽出部１５０１は路線地図データ記憶部４０１内の路線地図データと道路地図データ記憶部４０２内の道路地図データの重複リンクを検出し、路線地図データと道路地図データのいずれか一方からその重複リンクを削除する。
【０１１０】
この処理について、図１６と図１７とを用いて説明する。
【０１１１】
図１６の道路地図データ（Ａ）において、渡りノードＷ１１はアクセス路であるリンクＬ１３を経由して幹線道路リンクＬ１１及びＬ１２と、ノードＮ１１で接続している。
【０１１２】
一方、路線地図データにおいて、渡りノードＷ１１からアクセス路であるリンクＬ１５が伸びており、その先端に渡りノードでないノードＮ１１が存在している。
【０１１３】
図１６の道路地図データ（Ａ）のノード・リンクテーブル図１７（Ａ）と図１６の路線地図データ（Ｂ）のノード・リンクテーブル図１７（Ｂ）において、渡りノードＷ１１の他に渡りノードでないノードＮ１１が共通に存在することを検出する。そして、両ノードに共通に接続するリンクＬ１３及びＬ１５を抽出することができる。
【０１１４】
このリンクは同じものであるため、リンクＬ１３及びＬ１５のいずれかをノード・リンクテーブルから全て削除する。ノード・リンクテーブル図１７（Ｃ）はリンクＬ１５を削除した例を示す。なお、リンクＬ１６も同様にして削除される。
【０１１５】
これ以降の処理は第１の実施の形態と同じである。
【０１１６】
これにより、ナビゲーション装置は路線地図データと道路地図データとに重複したリンクが存在していても、合成地図データには重複したリンクが存在しないようにすることができる。
【０１１７】
また、地図データを経路探索に用いる場合、単に接続性を確保しただけでは不十分であり、ナビゲーション装置で通常用いられる階層化経路探索アルゴリズムを適用するには、道路地図データには何段階かのランクを付与する必要がある。このランクは道路ネットワークの優先道路選択において効果を発揮し、あるランクの道路からそのランクより上位のランクへは、ランクを飛び越えて接続することがないように全てのリンクに付けられている。これにより、経路探索をする際に、より上位のランクの道路を優先的に選択すればよく、下位のランク道路での経路探索作業を除外でき、経路探索時間の短縮が図られる。
【０１１８】
このため、合成地図データの作成の際には、渡りノードに接続するリンクのランクが、道路ネットワークで不自然な途切れが生じないようにする必要がある。したがって、地図データ合成部４０３は、高速道路のランクと周囲の幹線道路を結ぶアクセス路のランクが正しく設定されるように、必要な場合はアクセス路のランクを幹線道路と同じランクではなく、高速道路に接続できるように幹線道路よりも上位のランクに格上げを行う。すなわち、地図データ合成部４０３は、アクセス路に接続する前後のノードに接続するリンクのランクを参照し、それらのランクより低くならないように設定する。
【０１１９】
これにより、ナビゲーション装置は、階層化経路探索に必要なランク内の連続性も考慮された、接続性を保証した合成地図データを作成することが出来る。
【０１２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば路線地図データと道路地図データのようなそれぞれに異なる地図データを独立して更新しても、両者のネットワーク接続性が確保された地図を作成することができる。そして、この作成した地図を用いて表示や、マップマッチングや、経路探索や、経路案内が可能なナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の基本構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の制御装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の制御装置の機能構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の地図データ合成機能の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の動作を示すフローチャート
【図６】（Ａ）本発明の第１の実施の形態における道路地図データの合成を示す地図データ構成図
（Ｂ）本発明の第１の実施の形態における路線地図データの合成を示す地図データ構成図
（Ｃ）本発明の第１の実施の形態における更新された道路地図データの合成を示す地図データ構成図
（Ｄ）本発明の第１の実施の形態における路線地図データの合成を示す地図データ構成図
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるノード・リンクテーブルの遷移を示すテーブル遷移図
【図８】本発明の第１の実施の形態における地図データの合成を示す地図データ構成図
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるノード・リンクテーブルの遷移を示すテーブル遷移図
【図１０】本発明の第１の実施の形態における地図データの合成を示す地図データ構成図
【図１１】本発明の第１の実施の形態におけるノード・リンクテーブルの遷移を示すテーブル遷移図
【図１２】（Ａ）本発明の第１の実施の形態における路線地図データ構成図
（Ｂ）本発明の第１の実施の形態における道路地図データ構成図
【図１３】本発明の第１の実施の形態における地図の合成を示す地図データ構成図
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるアクセス路を含む地図データ構成図
【図１５】本発明の第２の実施の形態におけるナビゲーション装置の制御装置の機能構成を示すブロック図
【図１６】（Ａ）本発明の第２の実施の形態における道路地図データの合成を示す地図データ構成図
（Ｂ）本発明の第２の実施の形態における路線地図データの合成を示す地図データ構成図
【図１７】本発明の第２の実施の形態におけるノード・リンクテーブルの遷移を示すテーブル遷移図
【図１８】従来のナビゲーション装置の合成処理を示す地図データ構成図
【符号の説明】
１０１  方位センサ
１０２  車速センサ
１０３  ＧＰＳ受信機
１０４  キー操作装置
１０５  ディスプレイ装置
１０６  道路地図データ
１０７  路線地図データ
１０８  地図記憶装置
１０９  合成地図記憶装置
１１０  制御装置
１１１  地図データ作成装置
２０１  Ａ／Ｄ変換器
２０２  カウンタ
２０３  ＳＩＯ
２０４  ＲＡＭ
２０５  ＲＯＭ
２０６  ＰＩＯ
２０７  ＤＭＡ
２０８  ディスプレイコントローラ
２０９  ＣＰＵ
３０１  地図データ読書き処理部
３０２  地図データ合成処理部
３０３  現在位置算出部
３０４  マップマッチング部
３０５  キー操作処理部
３０６  目的地設定部
３０７  経路探索部
３０８  経路案内部
３０９  ディスプレイ制御部
３１０  地図データ作成装置
４０１  路線地図データ記憶部
４０２  道路地図データ記憶部
４０３  地図データ合成部
４０４  合成地図データ記憶部
４０５  最近接リンク探索部
４０６  渡りノード作成部
７０１  道路地図データのノード・リンクテーブル
７０２  路線地図データのノード・リンクテーブル
７０３  道路地図データのノード・リンクテーブル
７０４  渡りノード追加データ
７０５  渡りノード合成データ
７０６  合成地図データのノード・リンクテーブル
９０１  渡りノード合成データ
１１０１  渡りノード合成データ
１２０１  ＩＣ
１２０２  ＩＣ
１４０１  高速道路本線
１４０２  導入路
１４０３  アクセス路
１４０４  幹線道路
１５０１  重複リンク抽出部
１７０１  渡りノード合成データ
【図１】
0003840974.tif 000002
【図２】
0003840974.tif 000003
【図３】
0003840974.tif 000004
【図４】
0003840974.tif 000005
【図５】
0003840974.tif 000006
【図６】
0003840974.tif 000007
【図７】
0003840974.tif 000008
【図８】
0003840974.tif 000009
【図９】
0003840974.tif 000010
【図１０】
0003840974.tif 000011
【図１１】
0003840974.tif 000012
【図１２】
0003840974.tif 000013
【図１３】
0003840974.tif 000014
【図１４】
0003840974.tif 000015
【図１５】
0003840974.tif 000016
【図１６】
0003840974.tif 000017
【図１７】
0003840974.tif 000018
【図１８】
0003840974.tif 000019