地図情報作成装置及び方法、並びにプログラム
【課題】既存の道路ネットワーク・データ及び市街地図データに基づき自動的に道路及び交差点のポリゴン・データを作成する道路情報作成方法の提供。
【解決手段】道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げ初期道路ポリゴンを作成する。市街地図データから初期道路ポリゴンに含まれる右側道路線と左側道路線を抽出する。道路リンクから各道路線までの平均距離をそれぞれ求める。初期道路ポリゴンの左側線及び右側線について、道路リンクからの距離が平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する。道路NWデータの交差点に接続する二つの道路ポリゴンの側線が交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する。各道路ポリゴンの交差点ポリゴンと重複する領域を削除し道路ポリゴンの補正を行う。これにより、構成点数の少ないポリゴンの自動作成が可能となる。
【解決手段】道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げ初期道路ポリゴンを作成する。市街地図データから初期道路ポリゴンに含まれる右側道路線と左側道路線を抽出する。道路リンクから各道路線までの平均距離をそれぞれ求める。初期道路ポリゴンの左側線及び右側線について、道路リンクからの距離が平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する。道路NWデータの交差点に接続する二つの道路ポリゴンの側線が交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する。各道路ポリゴンの交差点ポリゴンと重複する領域を削除し道路ポリゴンの補正を行う。これにより、構成点数の少ないポリゴンの自動作成が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、既存の地図データに基づき、カーナビゲーション装置等で利用するための道路詳細情報を作成する道路情報作成技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、カーナビゲーション,パソコン地図等に使用される道路地図や住宅地図などにおいて、電子地図は広く用いられている。かかる電子地図のデータ構造としては、大きく道路ネットワーク・データ、市街地図データ、及びポリゴン地図データなどに分類することができる。
【0003】
図60は、道路ネットワーク・データのデータ構造を示したものである(特許文献1,図2参照)。道路ネットワーク・データは、交差点をノード(以下「交差点ノード」という。)とし交差点間を結ぶ道路をリンク(以下「道路リンク」という。)とするグラフ・データとしてモデル化したデータ構造である。これは、主として、カーナビゲーションなどの道路地図に広く用いられている。
【0004】
図61は、市街地図データのデータ構造を示したものである(特許文献1,図1参照)。市街地図データは、道路形状、歩道形状、家枠形状などを詳細且つ正確に描いた線データ(ベクトル・データ)からなるデータ構造である。これは、主として、住宅地図のような市街図で用いられている。
【0005】
一方、地理情報システム(Geographic Information System:GIS)の分野においては、道路や交差点をポリゴンで表したポリゴン地図データが多く用いられる。近年では、カーナビゲーションや歩行者ナビゲーションにおいても、よりリアルな景観画像を表示するために、ポリゴン地図データが用いられるようになりつつある。ポリゴン地図データは、道路や交差点を、点や線ではなく、多角形状の面(ポリゴン)のデータとして表現したものである。ポリゴンで表現された領域はその面積や周囲長などが算出でき、領域の中外を判断したり、領域を塗りつぶしたりすることなどもできる。
【0006】
ところで、道路ネットワーク・データや市街地図データは、従来から広く使用されている。そのため、地図データベースとして充実しており、そのデータの蓄積量も膨大である。それに対し、ポリゴン地図データは、道路ネットワーク・データや市街地図データに比べるとデータの蓄積が少ない。そこで、既存の道路ネットワーク・データや市街地図データをポリゴン地図データに変換することにより、データの有効利用を図ることが好ましい。このような変換技術としては、例えば、特許文献1〜8に記載の道路情報作成技術が公知である。
【0007】
特許文献1に記載の道路情報作成方法は、道路ネットワーク・データベースと市街地図データベースに基づいて、道路ポリゴン・データベースを作成するものである。まず、道路ネットワーク・データから、道路(道路リンク)及び交差点(交差点ノード)を読み出し、それらに対応する市街地図データ上の道路線(幅員を持った道路形状を表す線)を内包する大きめの簡易道路多角形を生成する。次に、市街地図データから、道路の輪郭線を規定する鋏データを作成する。そして、鋏データが規定する輪郭線に沿って、簡易道路多角形をトリミングすることにより、市街地図データ上の道路形状に整形された道路ポリゴン・データを生成する。この方法によれば、市街地図データにより規定される精度の高い道路形状を忠実に再現する道路ポリゴン・データを得ることができる。また、グラフ・データである道路ネットワーク・データと道路ポリゴン・データとが一対一に対応するため、経路探索などのデータ処理を行う上で便利である。
【0008】
一方、特許文献2,3,4には、市街地図データベースの道路線データのみに基づいて道路ポリゴン・データベースを作成する道路情報作成方法が記載されている。市街地図データベースにおいては、各道路は、道路の輪郭線を表す道路線として表示されている。そこで、特許文献2,3,4の方法では、市街地図データベースからこの道路線を抽出し、適宜補間・修正することにより道路ポリゴンを作成する。
【0009】
例えば、特許文献2の道路情報作成方法の概略は次のとおりである:
(1)まず、最初に、オペレータにより市街地図データ上の道路領域内の一点が指定される;
(2)次に、指定点が、ある交差点内に存在すると仮定して、その交差点領域を示す凸多角形(凸包(convex hull))を抽出する。凸包の抽出方法については説明を省略する(特許文献2参照);
(3)抽出した凸包の各辺の中央付近が実線分(道路線)かどうかを判定し、実線分の辺の数により、指定点が本当に交差点内にあるか、交差点間を結ぶ道路要素内にあるかを判定する;
(4)指定点が本当に交差点内にあれば、その交差点の凸包を交差点ポリゴンに決定する。指定点が交差点間を結ぶ道路要素内にある場合、その指定点を内包する最小道路幅の矩形領域を二差路仮想交差点として決定する。この場合、二差路仮想交差点を表す凸包は、仮想的な交差点ポリゴンとされる;
(5)上記(4)で決定された交差点ポリゴン(仮想的な交差点ポリゴン)から、道路要素に対応する辺を抽出する。抽出した辺から、その道路要素を構成する線分を順次追跡する。そして、最も近い交差点を検出し、交差点ポリゴンとして登録する。また、両交差点間の道路要素を抽出し、道路ポリゴンとして登録する;
(6)検出された交差点ポリゴンの重心点をノードとする。また、抽出された道路ポリゴンの中心線を道路リンクとする。これにより、基本的な道路ネットワーク・データを同時に生成する;
(7)上記(5)(6)の操作を繰り返して、順次、交差点ポリゴン及び道路ポリゴンを作成し登録する。
【0010】
この方法でも、市街地図データにより規定される精度の高い道路形状を忠実に再現する道路ポリゴン・データを得ることが可能である。
【0011】
また、特許文献5,6,7,8には、道路ネットワーク・データベースのみに基づいて道路ポリゴン・データベースを作成する道路情報作成方法が記載されている。この場合、道路ネットワーク・データに含まれる道路属性情報から道路幅や車線数などを推定して三次元ポリゴンが作成される。主として、カーナビゲーション用として、画面上に表示される地図の見栄えを重視したものである。
【特許文献1】国際公開WO00/43953号公報
【特許文献2】特開2001−117487号公報
【特許文献3】特開平9−102034号公報
【特許文献4】特開平11−258978号公報
【特許文献5】特開2000−66583号公報
【特許文献6】特開2001−305953号公報
【特許文献7】特開2004−361465号公報
【特許文献8】特開号2003−315081公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
上記特許文献5〜8の道路情報作成方法では、道路ネットワーク・データに含まれる道路属性情報から道路幅や車線数などを推定して、道路や交差点をポリゴン化している。しかし、通常、道路属性情報だけでは、情報不足のため、道路の形状を精度よく再現することはできない。従って、作成された道路ポリゴンや交差点ポリゴンの形状が、実際の道路形状や交差点形状とはだいぶん異なる場合がある。
【0013】
一方、上記特許文献1〜4の道路情報作成方法では、道路ポリゴンや交差点ポリゴンの形状を作成する際に市街地図データを使用する。そのため、実際の道路形状をかなり忠実に再現する道路ポリゴンや交差点ポリゴンを作成することが可能である。
【0014】
しかしながら、実際の市街地図データの道路線の形状は、図61に示したように、複雑な形状を有する。上記特許文献1〜4の方法においては、市街地図データの道路線の形状をそのまま折線近似することにより、道路ポリゴンや交差点ポリゴンを作成している。従って、作成される道路ポリゴンや交差点ポリゴンの形状も複雑となり、データ量が多くなる。また、1本の道路リンクに対する道路ポリゴンの構成点の数は、道路ごとにバラバラであるため、データを取り扱う上においても煩雑である。道路ポリゴンごとに構成点数を別途記憶しておく必要があるため、データベースに記憶する際に記憶容量の無駄も多くなる。
【0015】
カーナビゲーション装置や歩行者ナビゲーション装置などに用いる電子地図データでは、或る程度実際の道路形状や交差点形状が再現され、運転者や歩行者が道路や交差点を認知できればよい。むしろ、記憶容量の制限を考えると、できる限り無駄なデータは排除したほうがよい。また、道路の微細な形状はできる限り簡略化して地図の視認性を高める必要もある。従って、忠実に道路形状や交差点形状が再現してデータ量が大きくなるよりは、むしろ運転者や歩行者が道路や交差点を認知できる程度に簡略化すべきである。
【0016】
また、現実の道路は、歩道、中央分離帯、車線境界線、道路側線などを含み、車両が通行可能な幅は限定されている。カーナビゲーション装置においては、これらの車線に関する情報は、道路形状や交差点形状以上に重要である。例えば、片側3車線の道路の次の交差点で右折する必要がある場合、予め右側の車線に移動するように誘導する等、車線の情報が必要な場合がしばしば生じるからである。しかしながら、上記特許文献1〜4の方法においては、道路ポリゴン作成の上で、車線に関する情報が考慮されていない。
【0017】
そこで、本発明の目的は、既存の道路ネットワーク・データ及び市街地図データに基づき自動的に道路及び交差点のポリゴン・データを作成することができ、ポリゴン・データのデータ量を抑えるとともに、実際の形状に近い道路の再現が可能で、道路車線情報等、正確なナビゲーションに必要な情報を含む道路詳細情報を作成することが可能な道路情報作成技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明に係る地図情報作成装置の第1の構成は、交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成装置であって、前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成手段;前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出手段;前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出手段;前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正手段;前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成手段;及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正手段;を備えたことを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、既存の道路ネットワーク・データ及び市街地図データに基づいて、自動的に道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成することが可能となる。また、各道路ポリゴンの幅は、市街地図データの道路線に合わせて決められるため、実際の道路形状に近い道路ポリゴンの形状を再現することができる。
【0020】
また、生成される道路ポリゴンの構成点の数は、もとの道路ネットワーク・データに含まれる各道路リンクの構成点の数のちょうど2倍である。従って、データの取り扱いが容易である。また、もとの各道路リンクの形状が保持されるため、少ない構成点数で比較的よい精度で道路ポリゴンを作成することができる。しかも、市街地図データにおける道路の細かい構造は省略されるため、カーナビゲーション装置などで表示する場合においても視認性に優れる。
【0021】
本発明に係る地図情報作成装置の第2の構成は、前記第1の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0022】
この構成によれば、T字路における交差点ポリゴンの形状は、そのT字交差部分の四角形形状に形成される。従って、横断歩道や停止線等の道路標示を行うのが容易となる。
【0023】
本発明に係る地図情報作成装置の第3の構成は、前記第1又は2の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0024】
この構成によれば、分岐・合流点における交差点ポリゴンを、道路標示を行うのに都合がよい形状に形成することができる。
【0025】
本発明に係る地図情報作成装置の第4の構成は、前記第1乃至3の何れか一の構成において、前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を備えていることを特徴とする。
【0026】
この構成によれば、分岐・合流点の交差点ポリゴン上に、自動的に優先本線車道標示を作成することができる。
【0027】
本発明に係る地図情報作成装置の第5の構成は、前記第1乃至4の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0028】
この構成によれば、車線数は変更する地点において、接続する2つの道路ポリゴンの間で段差が生じるのを防止し、実際の道路形状に即して、交差点ポリゴンを介して滑らかに接続することができる。
【0029】
本発明に係る地図情報作成装置の第6の構成は、前記第1乃至5の何れか一の構成において、前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を有することを特徴とする。
【0030】
この構成によれば、車線数が変更する地点において、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を自動的に作成することができる。
【0031】
本発明に係る地図情報作成装置の第7の構成は、前記第1乃至6の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0032】
この構成によれば、料金所が設置される部分に、料金所を標示するための交差点ポリゴンを自動的に作成することができる。
【0033】
本発明に係る地図情報作成装置の第8の構成は、前記第1乃至7の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定手段を備えていることを特徴とする。
【0034】
この構成によれば、もとの道路ネットワーク・データベースの高さ情報を用いて、作成される各道路ポリゴン及び交差点ポリゴンの各構成点に自動的に高さを付与することができる。従って、各道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを三次元的に表示させることが可能となる。
【0035】
本発明に係る地図情報作成装置の第9の構成は、前記第1乃至8の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン補正手段により形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出手段;その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成手段;及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成手段;を備えていることを特徴とする。
【0036】
この構成によれば、市街地図データベースに含まれる歩道線の情報に基づいて、歩道がある場合にはその歩道幅も考慮して路側線及び車道外側線を作成することが可能となる。従って、より現実の道路に近い道路標示を行うことが可能となる。
【0037】
本発明に係る地図情報作成装置の第10の構成は、前記第9の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出手段;前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成手段;を備えていることを特徴とする。
【0038】
この構成によれば、各道路ポリゴンに、車線境界線及び車道中央線を自動的に作成し、より現実の道路に近い形で道路ポリゴンを表示することが可能となる。
【0039】
本発明に係る地図情報作成装置の第11の構成は、前記第10の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、前記レーン作成手段は、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、前記レーン作成手段は、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成することを特徴とする。
【0040】
この構成によれば、道路に中央分離帯がある場合には、中央分離帯の幅も考慮して、車線(レーン)を表示させることが可能となる。
【0041】
本発明に係る地図情報作成装置の第12の構成は、前記第10又は11の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成手段;を備えていることを特徴とする。
【0042】
この構成によれば、交差点の手前に右折用の付加レーンが設けられている場合には、付加レーンを自動的に作成することができる。
【0043】
本発明に係る地図情報作成装置の第13の構成は、前記第10乃至12の何れか一の構成において、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成手段を備えていることを特徴とする。
【0044】
この構成によれば、交差点手前の道路の両側に歩道がある場合には、どの道路の交差点入口には横断歩道が有るであろうと推定し、自動的に横断歩道標示を作成することができる。
【0045】
本発明に係る地図情報作成装置の第14の構成は、前記第13の構成において、前記横断歩道作成手段は、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする。
【0046】
この構成によれば、歩道橋が設けられている箇所には、重複して横断歩道が設置されることは少ないため、そのような箇所に横断歩道を標示させないようにすることができる。
【0047】
本発明に係る地図情報作成装置の第15の構成は、前記第13又は14の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0048】
この構成によれば、横断歩道の手前に停止線の標示を自動的に作成することができる。
【0049】
本発明に係る地図情報作成装置の第16の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0050】
この構成によれば、信号機のある交差点の入口の道路ポリゴン上に、自動的に停止線を標示させることができる。
【0051】
本発明に係る地図情報作成装置の第17の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0052】
この構成によれば、T字路に進入する道路のうちの分岐道路(左右の2つの道路との成す角が90度である道路)については、交差点の入口の手前に停止線を自動的に作成することができる。
【0053】
本発明に係る地図情報作成装置の第18の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0054】
この構成によれば、格下の道路が格上の道路と交差する場合には、格下の道路の道路ポリゴン上に、交差点の入口部分に停止線を自動的に作成することができる。
【0055】
本発明に係る地図情報作成装置の第19の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0056】
この構成によれば、踏切の手前の道路ポリゴン上に自動的に停止線を作成することができる。
【0057】
本発明に係る地図情報作成装置の第20の構成は、前記第10乃至19の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成手段を備えていることを特徴とする。
【0058】
この構成によれば、道路ポリゴンの交差点入口の各レーン上に進行方向標示を自動的に作成することができる。
【0059】
本発明に係る地図情報作成方法の第1の構成は、交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成方法であって、前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成ステップ;前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出ステップ;前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出ステップ;前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正ステップ;前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成ステップ;及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正ステップ;を備えたことを特徴とする。
【0060】
本発明に係る地図情報作成方法の第2の構成は、前記第1の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0061】
本発明に係る地図情報作成方法の第3の構成は、前記第1又は2の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0062】
本発明に係る地図情報作成方法の第4の構成は、前記第1乃至3の何れか一の構成において、前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0063】
本発明に係る地図情報作成方法の第5の構成は、前記第1乃至4の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0064】
本発明に係る地図情報作成方法の第6の構成は、前記第1乃至5の何れか一の構成において、前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを有することを特徴とする。
【0065】
本発明に係る地図情報作成方法の第7の構成は、前記第1乃至6の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0066】
本発明に係る地図情報作成方法の第8の構成は、前記第1乃至7の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定ステップを備えていることを特徴とする。
【0067】
本発明に係る地図情報作成方法の第9の構成は、前記第1乃至8の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン補正ステップにおいて形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出ステップ; その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成ステップ;及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成ステップ;を備えていることを特徴とする。
【0068】
本発明に係る地図情報作成方法の第10の構成は、前記第9の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出ステップ;前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成ステップ;を備えていることを特徴とする。
【0069】
本発明に係る地図情報作成方法の第11の構成は、前記第10の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、前記レーン作成ステップにおいては、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、前記レーン作成ステップにおいては、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成することを特徴とする。
【0070】
本発明に係る地図情報作成方法の第12の構成は、前記第10又は11の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成ステップ;を備えていることを特徴とする。
【0071】
本発明に係る地図情報作成方法の第13の構成は、前記第10乃至12の何れか一の構成において、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0072】
本発明に係る地図情報作成方法の第14の構成は、前記第13の構成において、前記横断歩道作成ステップにおいては、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする。
【0073】
本発明に係る地図情報作成方法の第15の構成は、前記第13又は14の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0074】
本発明に係る地図情報作成方法の第16の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0075】
本発明に係る地図情報作成方法の第17の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0076】
本発明に係る地図情報作成方法の第18の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0077】
本発明に係る地図情報作成方法の第19の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0078】
本発明に係る地図情報作成方法の第20の構成は、前記第10乃至19の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0079】
本発明に係るプログラムは、コンピュータに読み込んで実行することにより、コンピュータを前記第1乃至20の何れか一の構成の地図情報作成装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0080】
以上のように、本発明によれば、既存の道路ネットワーク・データ及び市街地図データに基づき自動的に道路及び交差点のポリゴン・データを作成することができる。また、ポリゴン・データのデータ量を抑え、実際の形状に近い道路の再現が可能である。更に、道路車線情報等、正確なナビゲーションに必要な情報を含む道路詳細情報を作成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0081】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0082】
〔1〕装置の全体構成
図1は、本発明の実施例1に係る地図情報作成装置1の構成を表すブロック図である。本実施例の地図情報作成装置1は、汎用コンピュータ用のコンピュータ・プログラムとして実装されている。当該プログラムをコンピュータで実行することにより図1の地図情報作成装置1が機能的に構成される。
【0083】
地図情報作成装置1は、道路ネットワーク記憶手段2、市街地図記憶手段3、ポリゴン記憶手段4、道路ポリゴン作成手段5、道路ポリゴン補正手段6、交差点ポリゴン作成手段7、高さ補正手段8、道路標示作成手段9、及び交点テーブル記憶手段10を備えている。
【0084】
道路ネットワーク記憶手段2には、道路ネットワーク・データベースが記憶されている。「道路ネットワーク・データベース」とは、地図上の道路網の交差点を交差点ノード,交差点間を結ぶ道路(以下「交差点間道路」という。)を道路リンクとするグラフ・データとしてモデル化した電子道路地図データベースをいう。以下、これらの道路リンク及び交差点ノードの集合からなるグラフを「道路ネットワーク」と呼ぶ。
【0085】
市街地図記憶手段3には、市街地図データベースが記憶されている。「市街地図データベース」とは、道路,歩道,その他の地物を線分又はポリゴンとして正確に描いた電子地図データベースをいう。
【0086】
ポリゴン記憶手段4には、道路ネットワーク・データベース及び市街地図データベースから作成される道路ポリゴン及び交差点ポリゴンが記憶される。
【0087】
道路ポリゴン作成手段5は、道路ネットワークの各道路リンクに幅員を持たせることにより、初期の道路ポリゴンを作成する。道路ポリゴン補正手段6は、初期の道路ポリゴンに対応する道路線を市街地図データから抽出し、当該道路ポリゴンの幅員の補正を行う。交差点ポリゴン作成手段7は、道路ポリゴンが重なる部分において、交差点ポリゴンを作成するとともに、ポリゴン同士が重ならないように道路ポリゴンの補正を行う。高さ補正手段8は、接続するポリゴン同士に高さのずれが生じている場合に、高さの補正を行う。
【0088】
道路標示作成手段9は、それぞれの道路ポリゴン及び交差点ポリゴンに道路標示を付加する。各ポリゴンに付加された道路標示の情報は、ポリゴン記憶手段4に保存される。
【0089】
交点テーブル記憶手段10は、交差点ポリゴンを作成する際に作成される交点テーブルを記憶する。
【0090】
また、交差点ポリゴン作成手段7は、料金所作成手段11、幅員変化点作成手段12、分岐合流点作成手段13、三差路作成手段14、四差路作成手段15、及び一般交差点作成手段16を備えている。道路標示作成手段9は、車線区画線作成手段21、料金所区画線作成手段22、交差点標示作成手段23、進行方向標示作成手段24、優先本線車道作成手段25、及び車線数変更点区画線作成手段26を備えている。これら各構成要素の機能については後述する。
【0091】
〔2〕道路ネットワーク・データベースのデータ構造
次に、図1の道路ネットワーク記憶手段2に記憶されている道路ネットワーク・データベースのデータ構造について説明する。道路ネットワーク・データベースは、既存のデータベースを用いる。前述のように、道路ネットワーク・データは、地図上の道路網の交差点をノード,交差点間道路を道路リンクとするグラフ・データとしてモデル化したものであり(図60参照)、本実施例では図2のようなデータ構造とする。
【0092】
道路ネットワーク・データは、交差点間道路を表す道路リンク情報(図2(a))と、交差点を表す交差点情報(図2(b))の2つからなる。
【0093】
(1)道路リンク情報
道路リンク情報は、地図上のそれぞれの交差点間道路に一対一に対応して設けられた“道路レコード”の集合からなる。それぞれの道路レコードは、“道路ID”,“リンク種別”,“車線数”,“幅員”,“一方通行情報”,“交差関係情報”,及び“構成点情報”により構成される。
【0094】
「道路ID」は、それぞれの交差点間道路を識別するために付される識別コードである。「リンク種別」は、交差点間道路の種別を表す。リンク種別には、‘上下線分離’,‘本線’,‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’などがある。
【0095】
「上下線分離」とは、道路の本線区間において、道路形状を上下線分離(2条化)している区間をいう。高速道路や都市高速道路の本線区間は、すべて‘上下線分離’とされる。また、その他の道路(国道以下)については、その本線区間において、形状が上下線分離している道路すべてが、‘上下線分離’とされる。‘上下線分離’の道路区間は必ず一方通行である。連続する‘上下線分離’の道路区間は、必ず同一種別である。また、‘上下線分離’の設定対象は、一般国道以上とされる。
【0096】
「本線」とは、‘上下線分離’以外の道路区間であって、本線間の渡り線,ランプ,SA,PA,側線リンク,ロータリーリンク,Uターンダミーリンクの何れにも該当しない道路をいう。
【0097】
「本線間の渡り線」とは、概ね同レベルの道路種別(本線)同士を連結している道路区間をいう。‘本線間の渡り線’としては、高速道路と高速道路,高速道路と都市高速道路,高速・都市高速道路と有料道路などの本線間を結ぶジャンクション区間が該当する。
【0098】
「ランプ」は、高速道路とその他の道路(国道以下)のように、基本的に道路種別が異なる道路の相互間を連結する道路リンクをいう。いわゆる、「インターチェンジ」や「ランプ」と呼ばれる道路区間である。「SA」及び「PA」は、本線からSA又はPAへの誘導路である。
【0099】
「車線数」は、その道路リンクの上り、下り、両方向の車線数である。ここで、各道路リンクは方向付けがされており、一端が始点、他端が終点とされる。始点から終点に向かう方向を「上り」、終点から始点に向かう方向を「下り」と呼ぶ。
【0100】
「幅員」とは、住宅地図データの道路線形状を元に、交差点間道路単位に幅員情報を算出したものである。幅員情報は、市街地図データから基本的に自動算出したものであり、実際の幅員とは必ずしも一致するものではない。
【0101】
「一方通行情報」は、当該道路リンクが一方通行の場合に、その方向が設定される。
【0102】
「交差関係情報」は、道路リンクが鉄道と交差する場合において、鉄道に対して‘踏切’,‘アンダーパス’,‘オーバーパス’のいずれかが設定される。
【0103】
「構成点情報」は、道路リンクの形状を定める構成点の位置座標に関する情報である。構成点情報は、“構成点数”及び複数の“構成点座標”により構成される。ここで、道路リンクの始点及び終点も構成点に含められる。本実施例においては、構成点座標は、経緯座標及び高さからなる三次元座標とする。
【0104】
(2)交差点情報
交差点情報は、地図上のそれぞれの交差点ノードに一対一に対応して設けられた“交差点レコード”の集合からなる。それぞれの交差点レコードは、“交差点ID”,“差路数”,“料金所”,“信号機の有無情報”,及び差路数分の“交差点付近情報”により構成される。
【0105】
「交差点ID」は、それぞれの交差点ノードを識別するために付される識別コードである。「差路数」は、当該交差点ノードに接続している道路(道路リンク)の数である。ここで、一般には三差路以上を交差点と呼ぶが、電子地図データにおいては、2本の道路のみが接続する場合も交差点の一種とみなし「二差路」と呼ぶ。
【0106】
「料金所」は、その交差点ノードが料金所であるか否かを表す。交差点ノードが料金所でない場合には0が設定され、料金所の場合は料金所内のレーン数が設定される。「信号機の有無情報」は、交差点ノードに信号機があるか否かを表すフラグである。
【0107】
「交差点付近情報」は、当該交差点(以下「注目交差点」という。)に接続する交差点間道路(以下「PF対象道路」という。)のそれぞれに関連づけて設けられ、そのPF対象道路から注目交差点に進入又は注目交差点からそのPF対象道路へ退去する際の、交差点付近の情報である。それぞれの交差点付近情報は、“交差点付近レーン数”,“付加レーン情報”,“通行可能レーン番号”,及び“進行方向対象レーン情報”からなる。
【0108】
「交差点付近レーン数」は、PF対象道路の注目交差点に接続する地点における全レーン数を表す。「レーン」とは、車線(道路で、自動車の通行をきめている路線)のことをいう。「付加レーン情報」は、PF対象道路の各レーンが付加レーンか否かを示すフラグである。付加レーン情報は、PF対象道路のそれぞれのレーンごとに設けられている。ここで、「付加レーン」とは、交差点の直近で付加されたレーン(右折専用レーン、左折専用レーン等)をいう。
【0109】
「通行可能レーン番号」は、注目交差点からPF対象道路の向きに進行可能であるレーンの番号を表す。「進行方向対象レーン情報」は、PF対象道路から注目交差点に向かって指定方向に進行可能なレーンを示す。すなわち、それぞれのレーンの進行方向別通行区分の情報をレーンごとに設定したものである。
【0110】
例えば、図3(b)のように、四差路の交差点ノードNに道路リンクL1,L2,L3,L4が接続されている場合を考える。道路リンクL1の交差点ノードN付近は図3(a)のようになっている。この場合、交差点ノードNに接続する道路リンクL1のレーン数は5である。レーンcが付加レーンである。「通行可能レーン番号」は、レーンd,eである。また、進行方向対象レーンは、レーンa,b,cであり、進行方向対象レーン情報は、次表のように設定される。
【0111】
【表1】
【0112】
〔3〕市街地図データベースのデータ構造
次に、図1の市街地図記憶手段3に記憶されている市街地図データベースのデータ構造について説明する。図4に市街地図データベースのデータ構造を示す。市街地図データベースは、住宅地図などの既存のデータベースを用いる。
【0113】
市街地図データは、線分で表される線分データと、多角形状の面で表されるポリゴン・データの2種類がある。線分データとしては、‘道路線’,‘歩道線’,‘中央分離帯’などがある。ポリゴン・データとしては、‘建物’,‘敷地’などがある。
【0114】
ここで、「道路線」とは、市街地図において道路の外郭を示す境界線をいう。「歩道線」とは、市街地図において歩道の外郭を示す境界線をいう。
【0115】
図4において、“線分レコード”は、1つの線分データに関する情報が格納されたレコードである。線分レコードは、“属性”,“種別”,“始点座標”,及び“終点座標”からなる。「属性」は、‘歩道’,‘道路線’,‘分離帯’などの値をとる。「種別」は、その線分データが‘道路線’の場合に有効であり、その道路線の道路種別を表す。道路種別としては、‘高速道路’,‘国道’などの値をとる。
【0116】
また、“ポリゴン・レコード”は、1つのポリゴン・データに関する情報が格納されたレコードである。ポリゴン・レコードは、“属性”,“種別”,“構成点数”,及び“構成点座標”からなる。「属性」は、‘建物’,‘敷地’などの値をとる。「建物」は、属性が‘建物’の場合には「補足施設種別」を表し、‘敷地’の場合には「施設種別」を表す。
【0117】
「補足施設種別」は、建物(地物)と関連づいて市街地図データの建物種別を市街図の建物に補足的に付与するための情報である。補足施設種別としては、‘目標物’,‘無壁舎’,‘一般建物’といった種別がある。
【0118】
「施設種別」は、その敷地にある施設の種別を表す。施設種別としては、‘鉄道敷’,‘歩道橋(道路に跨る)’などがある。
【0119】
〔4〕ポリゴン・データベースのデータ構造
次に、図1の地図情報作成装置1により作成されるポリゴン・データベースのデータ構造について説明する。作成されたポリゴン・データベースは、ポリゴン記憶手段4に記憶される。
【0120】
図5は、ポリゴン・データベースのデータ構造を表す図である。ポリゴン・データベースは、道路ポリゴン情報を表す道路ポリゴン・レコードの集合と、交差点ポリゴン情報を表す交差点ポリゴン・レコードの集合とから構成されている。道路ポリゴン・レコードも交差点ポリゴン・レコードも、データ構造としては同様の構造を有する。
【0121】
(1)道路ポリゴン・レコード
道路ポリゴン・レコードは、“道路ID”,“形状情報”,及び“道路標示情報”から構成される。「道路ID」は、道路ネットワーク・データベースの各道路レコードの道路IDに対応している。
【0122】
「形状情報」は、ポリゴンの三次元形状を規定する情報である。ポリゴンの形状は、ポリゴンを構成する頂点(以下「構成点」という。)の座標によって規定される。従って、形状情報は、“構成点数”及び構成点数分の“構成点座標”からなる。
【0123】
「道路表示情報」は、その道路ポリゴンにペイントされる道路標示に関する情報である。道路表示情報は、“道路標示数”及び道路標示数分の“道路標示レコード”からなる。各「道路標示レコード」には、道路標示がペイントされる位置(道路ポリゴン上の相対位置)を表す“位置情報”及びペイントする道路標示を特定する“道路表示オブジェクトID”が格納されている。
【0124】
(2)交差点ポリゴン・レコード
同様に、交差点ポリゴン・レコードは、“交差点ID”,“形状情報”,及び“道路標示情報”から構成される。“形状情報”,及び“道路標示情報”は道路ポリゴン・レコードと同様である。尚、「交差点ID」は、道路ネットワーク・データベースの各交差点レコードの交差点IDに対応している。
【0125】
〔5〕道路情報作成処理
以上のように構成された本実施例1に係る地図情報作成装置1について、以下それによる道路情報作成処理について説明する。
【0126】
〔6.1〕処理全体の流れ
最初に、道路情報作成方法の概略について説明する。図6は、実施例1に係る道路情報作成方法の全体の処理の流れを表すフローチャートである。
【0127】
まず、ステップS1において、道路ポリゴン作成手段5及び道路ポリゴン補正手段6により、道路ネットワーク・データベースの各道路リンクに対応する道路ポリゴンの作成処理が行われる。作成された道路ポリゴンはポリゴン記憶手段4に格納される。この段階において、各道路ポリゴンは、対応する道路リンクと同様に折れ曲がりを有する。また、各道路ポリゴンの幅は、市街地図データ内の対応する道路線の幅により補正されている。また、各道路ポリゴンの間の重なりは解消されていない状態にある。
【0128】
次に、ステップS2において、ポリゴン記憶手段4に格納された道路ポリゴンに基づいて、交差点ポリゴン作成手段7により交差点ポリゴンの作成処理が行われる。ここでは、道路ポリゴン同士が接続する部分に交差点ポリゴンを発生させるとともに、道路ポリゴンの形状を重なりが解消するように補正する。作成された交差点ポリゴンは、ポリゴン記憶手段4に格納される。
【0129】
次に、ステップS3において、高さ補正手段8により頂点高さの補正処理が行われる。ここでは、各交差点ポリゴンと道路ポリゴンとの接続部分において高さの不整合が生じた場合、その高さ補正を行う。
【0130】
次に、ステップS4において、道路標示作成手段9の車線区画線作成手段21により、車線標示の作成処理が行われる。これにより、道路外側線及び各レーン(車線)を区切るレーン境界線が作成される。
【0131】
次に、ステップS5において、道路標示作成手段9の料金所区画線作成手段22により、料金所の作成処理が行われる。ここでは、市街地図データから、‘建物’属性の‘無壁舎’を抽出する。そして、料金所の位置に設定されている交差点ポリゴン上に‘無壁舎’が設置されていれば、それを料金所の建物と見なす。そして、並列する料金所の建物の数から料金所におけるレーンの数を求める。そして求めたレーンの数に応じて、接続する交差点間道路の道路ポリゴンのレーン境界線、及び料金所の位置の交差点ポリゴンのレーン境界線をペイントする。
【0132】
次に、ステップS6において、道路標示作成手段9の交差点標示作成手段23により、交差点標示の作成処理が行われる。ここでは、道路ネットワーク・データに基づき交差点ノードにおける信号機,歩道,踏切の有無を評価して、横断歩道や停止線のペイントを行う。
【0133】
次に、ステップS7において、道路標示作成手段9の優先本線車道作成手段25により、分岐・合流区間の作成処理が行われる。ここでは、本線に接続するランプや渡り線がある場合に、その接続部分に交差点ポリゴンを発生させるとともに、優先本線車道標示のペイントを行う。
【0134】
次に、ステップS8において、道路標示作成手段9の進行方向標示作成手段24により、進行方向表示の作成処理が行われる。ここでは、各交差点ノードに接続する複線道路に対して、進行方向別通行区分のペイントを行う。
【0135】
最後に、ステップS9において、道路標示作成手段9の車線数変更点区画線作成手段26により、車線数変更区間の作成処理が行われる。ここでは、道路の幅員が変化して車線数が変更される地点に二差路の交差点ポリゴンを発生させるとともに、優先本線車道標示のペイントを行う。
【0136】
以下、それぞれの処理についての詳細を説明する。
【0137】
〔6.2〕道路ポリゴン作成処理(S1)
図7は、図6の道路ポリゴン作成処理(S1)の流れを表すフローチャートである。
【0138】
まず、ステップS101において、道路ポリゴン作成手段5は、道路ネットワーク・データベースから処理対象とする道路リンクを1つ選択する。以下、この選択された道路リンクをLiと記す。
【0139】
図8は、道路リンクLiの例を示す図である。この道路リンクLiは、始終点を含めて4つの構成点v1,v2,v3,v4を有する。構成点v1が始点であり、構成点v4が終点である。図においては、始終点は「●」、それ以外の構成点は「△」で表示することとする。
【0140】
次に、ステップS102において、道路ポリゴン作成手段5は、道路リンクLiの道路レコード(図2参照)の“幅員”から、幅員値W(Li)を取得する。ここで、道路レコードの“幅員”に幅員値が未設定の場合には(S103)、当該道路レコードの“車線数”から道路リンクLiの車線数を取得し、車線数に所定の車線幅員値w0(例えば、3.5m)を掛けて幅員値W(Li)を決定する(S104)。そして、ステップS105において、道路ポリゴン作成手段5は、道路リンクLiの左右に、道路リンクLiに平行に、道路リンクLiとの間隔W(Li)/2で平行な線分を発生させる。そして、発生した各線分を伸縮して交点を求め、2本の折線Li(L),Li(R)を作成する。この2本の折線Li(L),Li(R)の向かい合った端点同士を連結し、初期の道路ポリゴンPiのポリゴン・データを作成する。ポリゴン・データは、ポリゴン記憶手段4内のポリゴン・データベースに、新たな道路ポリゴン・レコードとして格納される(図5参照)。
【0141】
例えば、図9の例の場合は、道路リンクLiの3つの区間Li(1),Li(2),Li(3)に対し、左右に平行線Li(1L),Li(2L),Li(3L)及びLi(1R),Li(2R),Li(3R)を発生させる。これらの線分を伸縮して、図10に示したように、各線分を伸縮して交点v2(L),v3(L),v2(R),v3(R)を求め、2本の折線Li(L),Li(R)を作成する。最後に、折線Li(L),Li(R)の向かい合う端点を連結したポリゴン・データを作成し(図11)、新たな道路ポリゴン・レコードとしてポリゴン・データベースに保存する。この場合、道路ポリゴン・レコードの“道路ID”には、道路リンクLiの道路IDがコピーされる。“形状情報”の“構成点数”には8が、8つの“構成点座標”には、ポリゴンPiの構成点v1(L),v2(L),v3(L),v4(L),v4(R),v3(R),v2(R),v1(R)の位置座標が格納される。尚、各構成点の位置座標に関しては、現時点では経緯座標のみしか決まっていないため、高さについては0が設定される。“道路表示情報”は、現時点では空(Null)である。
【0142】
ここで、作成される道路ポリゴンPiの構成点数は、常にもとの道路リンクLiの構成点数の2倍である。従って、道路リンクLiの構成点数が決まっていれば道路ポリゴンPiのポリゴン・データを格納する配列の大きさが一意的に決まるため、データ処理が容易である。
【0143】
次に、ステップS106において、道路ポリゴン補正手段6は、市街地図データベースを参照して、道路ポリゴンPiに包含される‘道路線’を抽出する。この場合、道路ポリゴンPiの占める経緯平面上の領域が指定されているため、市街地図データベースの各線分レコードの始終点の座標(経緯座標)がその領域内にあるか否かを検査すればよい。以下、抽出された道路線のうち道路リンクLiの左側にあるものの折線をCi1(L)Ci2(L)…Cinl(L)、右側にあるものの折線をCi1(R)Ci2(R)…Cinr(R)と記すこととする。
【0144】
次に、ステップS107において、道路ポリゴン補正手段6は、道路リンクLiのそれぞれの構成点vk(k=1,2,…,ni:niは道路リンクLiの構成点数)から左側の道路線の折線Ci1(L)Ci2(L)…Cinl(L)までの最短距離lk(L)を計算する。同様に、構成点vkから右側の道路線の折線Ci1(R)Ci2(R)…Cinr(R)までの最短距離lk(R)を計算する。
【0145】
次に、ステップS108において、道路ポリゴン補正手段6は、最短距離lk(L),lk(R)の平均値l(L),l(R)をそれぞれ計算する。
【0146】
例えば、図12において、道路リンクLiの構成点v1,v2,v3,v4から左側の道路線の折線Ci1(L)Ci2(L)Ci3(L)までの最短距離は、それぞれl1(L),l2(L),l3(L),l4(L)である。また、右側の道路線の折線Ci1(R)Ci2(R)Ci3(R)までの最短距離は、それぞれl1(R),l2(R),l3(R),l4(R)である。従って、最短距離の平均値は、それぞれ、式(1)で与えられる。
【0147】
【数1】
【0148】
次に、ステップS109において、道路ポリゴン補正手段6は、ステップS108で求めた平均値l(R),l(R)を用いて、ステップS105と同様の処理により道路ポリゴンPiの各構成点の座標を再計算する。すなわち、道路リンクLiの左右に、道路リンクLiに平行に、道路リンクLiとの間隔がそれぞれl(L),l(R)で平行な線分を発生させる。そして、発生した各線分を伸縮して交点を求め、2本の折線Li(L),Li(R)を作成する。この2本の折線Li(L),Li(R)の向かい合った端点同士を連結し、補正された道路ポリゴンPiのポリゴン・データを作成する(図13参照)。このポリゴン・データにより、ポリゴン・データベースの道路ポリゴンPiの道路ポリゴン・レコードを更新する。
【0149】
次に、ステップS110において、道路ポリゴン補正手段6は、道路ポリゴンPiのそれぞれの構成点に最も近い道路リンクLi上の点を求め、その点における高さを当該構成点の高さとする。この際、道路リンクLi上の点の高さは、各道路リンクLiの構成点を直線補間した場合における折線上の高さとする。各構成点の高さが決定されると、ポリゴン・データベースの道路ポリゴンPiの道路ポリゴン・レコードに高さ情報を追加する。
【0150】
例えば、図14において、道路ポリゴンPiの構成点は、v1(L),v2(L),v3(L),v4(L),v1(R),v2(R),v3(R),v4(R)の8つである。構成点v1(L),v4(L),v1(R),v2(R),v3(R),v4(R)に対して最も近い道路リンクLi上の点は、各構成点から道路リンクLi上に下ろした垂線の足の点となる。それに対して、構成点v2(L),v3(L)から道路リンクLi上には垂線を下ろすことができない。この場合、各構成点v2(L),v3(L)から最も近い道路リンクLi上の点は、それらの構成点に最も近い道路リンクLiの構成点v2,v3となる。
【0151】
例えば、図14において、道路ポリゴンPiの構成点v2(R)から道路リンクLi上に下ろした垂線の足の点をvとする。道路リンクLiの構成点v2,v3の座標をそれぞれ(x2,y2,z2),(x3,y3,z3)、点vの高さを(x,y,z)とする。このとき、zは式(2)のような簡単な按分計算により与えられる。
【0152】
【数2】
【0153】
最後に、ステップS111において、すべての道路リンクについて道路ポリゴンの作成が終了したか否かを判定する。まだ道路ポリゴンが作成されていない道路リンクがある場合には、ステップS101に戻り、その道路リンクに対する道路ポリゴンの作成を行う。一方、すべての道路リンクに対して道路ポリゴンの作成が終了した場合、道路ポリゴンの作成処理を終了する。
【0154】
〔6.3〕交差点ポリゴン作成処理(S2)
図15は、一般交差点に対する図6の交差点ポリゴン作成処理(S2)の基本的な処理の流れを表すフローチャートである。
【0155】
ステップS201において、交差点ポリゴン作成手段7は、道路ネットワーク記憶手段2に記憶された道路ネットワーク・データベースから、まだ交差点ポリゴンの作成がされていない1つの交差点ノードNiを選択する。
【0156】
次に、ステップS202において、交差点ポリゴン作成手段7は、道路ネットワーク・データベースから、交差点ノードNiに接続する道路リンクL1(i)〜Ln(i)を求める。ここで、nは交差点ノードNiに接続する道路リンクの数である。
【0157】
次に、ステップS203において、交差点ポリゴン作成手段7の料金所作成手段11は、交差点ノードNiが料金所か否かを判定する。「料金所」とは、高速道路,都市高速道路,その他の有料道路の入口又は出口に設けられた、通行車(利用者)より通行料を収受するための施設をいう。この場合、料金所作成手段11は、交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が2(二差路)であるか否かを判定する。二差路の場合は、更に、市街地図データベースから、交差点ノードNiの位置に「属性」が‘建物’で「種別」が‘無壁舎’のポリゴン・データが存在するか否かを判定する。ここでもし‘無壁舎’のポリゴン・データが存在すれば、交差点ノードNiは料金所であると判定される。
【0158】
交差点ノードNiが料金所でなければ、ステップS205に移行する。一方、交差点ノードNiが料金所であれば、ステップS204において、料金所の交差点ポリゴンを作成し、ステップS214に移行する。ここで、料金所の交差点ポリゴンは、二差路の交差点ノードNiの位置座標を中心として、当該交差点ノードNiに接続するそれぞれの道路リンク上に所定距離だけ離れた平行線を引く。そして、それぞれの平行線が道路ポリゴンと公差する計4点を頂点とするポリゴンを作成し、これを料金所の交差点ポリゴンとする。また、各道路ポリゴンの交差点ノードNiに対向する構成点の座標は、作成した交差点ポリゴンと重畳しないように、当該道路ポリゴンの側の交差点ポリゴンの2つの構成点の位置座標に変更される。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。垂線の足の点の高さは、当該垂線の足の点が位置する道路リンクの構成点間を直線補間することにより求められる。
【0159】
ステップS205において、交差点ポリゴン作成手段7の幅員変化点作成手段12は、交差点ノードNiが幅員変化点であるかどうかを判定する。「幅員変化点」とは、二差路の交差点であって当該交差点に接続する2本の道路リンクの幅員が異なるものをいう。例えば、図16に示すように、車線数2の道路リンクL1と車線数3の道路リンクL3が結合した二差路の交差点ノードNiは、幅員変化点である。この場合、幅員変化点作成手段12は、交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が2(二差路)であるか否かを判定する。二差路の場合は、更に、交差点ノードNiに接続する2つの道路リンクの車線数を道路ネットワーク・データベースから取得する。双方の車線数が異なれば、当該交差点ノードNiは幅員変化点であると判定する。同じであれば、幅員変化点ではないと判定する。
【0160】
交差点ノードNiが幅員変化点ではないと判定された場合には、ステップS207に移行する。一方、幅員変化点であると判定された場合には、ステップS206において、幅員変化点作成手段12は、幅員変化点の交差点ポリゴンを作成し、同時に、交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンは、ステップS204の場合と同様の方法により補正し、ステップS214に移行する。
【0161】
ここで、ステップS206において、幅員変化点の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、幅員変化点iの両側の道路ポリゴンP1,P2は各道路リンクL1,L2に平行な折矩形状に形成されているので、図17(a)のように、幅員変化点iの接続部分に段差がある。ここで、道路ポリゴンP1の幅員変化点i側の構成点をv1(L),v1(R)とし、道路ポリゴンP2の幅員変化点i側の構成点をv2(L),v2(L)とする。それに対して、幅員変化点i付近の道路線は、図17(a)のように頂点u1,u2において鈍角に折れた折線である。そこで、図17(b)のように、道路ポリゴンP1の構成点v1(L)を頂点u1に移動し、構成点v1(R)をその対向する位置(構成点v1(L)から道路リンクL1に下ろした垂線と道路リンクL1の右側の道路線とが交差する位置)に移動する。また、道路ポリゴンP2の構成点v2(L)を頂点u2に移動し、構成点v2(R)をその対向する位置(構成点v2(L)から道路リンクL2に下ろした垂線と道路リンクL2の右側の道路線とが交差する位置)に移動する。そして、構成点v1(R),v1(L),v2(L),v2(R)により構成されるポリゴンP3を作成し、これを交差点ポリゴンとする。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0162】
ステップS207において、交差点ポリゴン作成手段7の分岐合流点作成手段13は、交差点ノードNiが分岐・合流点であるか否かを判定する。「分岐・合流点」とは、高速道路のインターチェンジやジャンクションのように、優先本線車道に対して非優先本線車道が鋭角に分岐する地点をいう(図51参照)。優先本線車道の“リンク種別”は‘本線’であり、非優先本線車道の“リンク種別”は‘本線’,‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’である。
【0163】
この場合、分岐合流点作成手段13は、まず交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が3(三差路)であるか否かを判定する。三差路の場合には、更に、交差点ノードNiに接続する各道路リンクのなす角度を検査する。2本の本線の道路リンクが180度で接続し、残りの1本の道路リンク(分岐線)と前記2本の本線の道路リンクの何れかとの成す角度が所定の閾値以下の場合には交差点ノードNiは分岐・合流点と判定される。また、交差点ノードNiに接続する3本の道路リンクの内の2本の“リンク種別”が‘本線’で残り1本(分岐線)が‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’の何れかであれば、交差点ノードNiは分岐・合流点と判定される。
【0164】
優先本線車道の判別は、2つの道路リンクの“リンク種別”が‘本線’で残り1つが‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’の何れかであれば、“リンク種別”が‘本線’の道路リンクが優先本線車道、残りの1本が非優先本線車道とされる。3つの道路リンクのすべての“リンク種別”が‘本線’の場合、2つの道路リンクの組み合わせのうち、2つの道路リンクの成す角度は180度に最も近い組が優先本線車道とされ、残りが非優先本線車道とされる。
【0165】
交差点ノードNiが分岐・合流点ではないと判定された場合には、ステップS209に移行する。一方、分岐・合流点であると判定された場合には、ステップS208において、分岐合流点作成手段13は、分岐・合流点の交差点ポリゴンを作成するとともに交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンを補正し、ステップS214に移行する。
【0166】
ここで、ステップS208において、分岐・合流点の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、分岐・合流点Niに接続する道路ポリゴンP1,P2,P3は各道路リンクL1,L2,L3に平行な折矩形状に形成されているので、図18のように、分岐・合流点Niの接続部分で重なりがある。そこで、まず図19のように、本線の道路ポリゴンP1,P2と分岐線の道路ポリゴンP3との交点a,dを求める。次に、これらの交点a,dから、それに対向する道路ポリゴンの辺(道路線)に垂線を下ろし、それぞれの垂線の足b,e,cの座標を求める。そして、図20のように、構成点a,b,c,d,eからなるポリゴンを分岐・合流点の交差点ポリゴンP4とする。そして、道路ポリゴンP1,P2,P3については、分岐・合流点の交差点ポリゴンP4との重なり部分を除いた部分のポリゴンに補正する。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0167】
ステップS209において、交差点ポリゴン作成手段7の三差路作成手段14は、交差点ノードNiが直角三差路であるか否かを判定する。「直角三差路」とは、3本の道路リンクが接続する交差点であって、2本の道路リンクが180度の角度をなし、残りの1本の道路リンクが他の2本の道路リンクと90度の角度をなすものをいう(図21参照)。
【0168】
この場合、三差路作成手段14は、まず交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が3(三差路)であるか否かを判定する。三差路の場合には、更に、交差点ノードNiに接続する各道路リンクのなす角度を検査する。2本の道路リンクが180度で接続し、残りの1本の道路リンク(分岐線)と前記他の2本の道路リンクの何れかとがなす角度が90度の場合には交差点ノードNiは直角三差路と判定される。
【0169】
交差点ノードNiが直角三差路ではないと判定された場合には、ステップS211に移行する。一方、直角三差路であると判定された場合には、ステップS210において、三差路作成手段14は、直角三差路の交差点ポリゴンを作成するとともに交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンを補正し、ステップS214に移行する。
【0170】
ここで、ステップS210において、直角三差路の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、直角三差路iに接続する道路ポリゴンP1,P2,P3は各道路リンクL1,L2,L3に平行な折矩形状に形成されているので、図21のように、直角三差路iの接続部分で重なりがある。そこで、まず図21のように、直線状に接続する道路ポリゴンP1,P2とそれに直交する道路ポリゴンP3との交点a,bを求める。次に、これらの交点a,bから、それに対向する道路ポリゴンP1,P2の辺(道路線)に垂線を下ろし、それぞれの垂線の足d,cの座標を求める。そして、図22のように、構成点a,b,c,dからなるポリゴンを直角三差路の交差点ポリゴンP4とする。そして、道路ポリゴンP1,P2,P3については、直角三差路の交差点ポリゴンP4との重なり部分を除いた部分のポリゴンに補正する。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0171】
ステップS211において、交差点ポリゴン作成手段7の四差路作成手段15は、交差点ノードNiが直交四差路であるか否かを判定する。「直交四差路」とは、4本の道路リンクが接続する交差点であって、各道路リンクが互いに直交するものをいう(図23参照)。
【0172】
この場合、四差路作成手段15は、まず交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が4(四差路)であるか否かを判定する。四差路の場合には、更に、交差点ノードNiに接続する各道路リンクのなす角度を検査する。各道路リンクがなす角度が90度の場合には交差点ノードNiは直交四差路と判定される。
【0173】
交差点ノードNiが直交四差路ではないと判定された場合には、ステップS213に移行する。一方、直交四差路であると判定された場合には、ステップS212において、四差路作成手段15は、直交四差路の交差点ポリゴンを作成するとともに交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンを補正し、ステップS214に移行する。
【0174】
ここで、ステップS212において、直交四差路の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、直交四差路iに接続する道路ポリゴンP1,P2,P3,P4は各道路リンクL1,L2,L3,L4に平行な折矩形状に形成されているので、図24(a)のように、直交四差路iの接続部分で重なりがある。そこで、まず図24(a)のように、直交する各道路ポリゴンP1,P2,P3,P4の辺(道路線)が直交する交点a,b,c,dを求める。そして、図24(b)のように、構成点a,b,c,dからなるポリゴンを直交四差路の交差点ポリゴンP5とする。そして、道路ポリゴンP1,P2,P3,P4については、直交四差路の交差点ポリゴンP5との重なり部分を除いた部分のポリゴンに補正する。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0175】
ステップS213において、交差点ポリゴン作成手段7の一般交差点作成手段16は、一般交差点の交差点ポリゴンの作成処理を行い、ステップS214に移行する。ここで、「一般交差点」とは、3以上の道路リンクが接続する交差点ノードであって、上記‘直角三差路’及び‘直交四差路’ではないものをいう。例えば、図26のような5差路は、一般交差点である。ステップS213の一般交差点の交差点ポリゴンの作成処理の詳細については後述する。
【0176】
ステップS214において、交差点ポリゴン作成手段7は、すべての交差点ノードについて交差点ポリゴン作成処理が終了したか否か判定する。まだ交差点ポリゴン作成処理が未終了の交差点ノードがある場合、ステップS201に戻ってその未終了の交差点ノードを選択し、以下同様の処理を行う。すべての交差点ノードについて交差点ポリゴン作成処理が終了した場合には、交差点ポリゴン作成処理を終了する。
【0177】
次に、上記ステップS213における一般交差点ポリゴンの作成処理の詳細について説明する。図25は一般交差点ポリゴンの作成処理を表すフローチャートである。
【0178】
まず、ステップS221において、一般交差点作成手段16は、交差点ノードNiに接続する道路リンクのうちの一つを選択し、これを「注目道路リンク」とする。ここでは、交差点ノードNiに接続する道路リンクを、交差点ノードNiを中心に反時計回り(左回り)にL1,L2,…,Lnとし、注目道路リンクをLjと記す。最初は、j=nに設定する。例えば、一般交差点iが図26のような5差路交差点の場合、各道路リンクは、交差点ノードNiを中心に反時計回りに、L1,L2,L3,L4,L5とする。道路リンクL1の選び方は任意である。
【0179】
次に、ステップS222において、一般交差点作成手段16は、j<1か否かを判定する。j<1の場合、ステップS227に移行する。j≧1の場合には、次のステップS223に移行する。
【0180】
ステップS223において、一般交差点作成手段16は、注目道路リンクLjの左右に隣接する道路リンクLj−1,Lj+1を抽出する(但し、j=1のときはj−1=5、j=5のときはj+1=1とする)。これは、交差点ノードNiに接続する各道路リンクと注目道路リンクLjとが成す角度を計算し、その角度が小さい順に2つの道路リンクを選択することによって行われる。例えば、図27の例の場合、注目道路リンクをL5とすると、注目道路リンクL5に対して最小の鋭角及び二番目に小さい鋭角を構成する左右の道路リンクはL1,L4である。
【0181】
次に、ステップS224において、一般交差点作成手段16は、注目道路リンクLjの道路ポリゴンPjと、道路リンクLj+1,Lj−1の道路ポリゴンPj+1,Pj−1とをポリゴン・データベースから抽出する。そして、道路ポリゴンPjと各道路ポリゴンPj+1,Pj−1との道路線の交点a,bを求める。例えば、図27の例の場合、道路ポリゴンP5,P1,P4は図28に示すように得られる。道路ポリゴンP5,P1の道路線の交点はa、道路ポリゴンP5,P4の道路線の交点はbである。
【0182】
次に、ステップS225において、一般交差点作成手段16は、前記交点a,bの座標を、交点テーブル記憶手段10に記憶された交点テーブルに右・左の順にスタックする。このとき、既に交点テーブルにスタックされている交点座標と同じ交点座標については間引く。また、それとともに、注目道路リンクLjの道路ポリゴンPjの一般交差点iに対応する構成点v1,v2を交点a,bの位置に移動し、道路ポリゴンPjの形状の補正を行う。
【0183】
次に、ステップS226において、一般交差点作成手段16は、jをj−1に変更し、現在の注目道路リンクの左側に隣接した道路リンクを注目道路リンクに設定して、ステップS222に戻る。
【0184】
以上のステップS222〜S226の処理を繰り返すことにより、一般交差点iに接続する道路リンクの道路ポリゴンの形状を補正するとともに、交点テーブルを作成する。例えば、図28の例において、注目道路リンクL5の処理(S222〜S225)が終了した時点では、交点テーブルには交点a,bの交点座標がスタックされている(図28(b)参照)。ステップS226において、注目道路リンクは道路リンクL4に設定され、同様の処理(S222〜S225)が実行される。これにより、図29のように交点b,cが求められ、これが交点テーブルにスタックされる。この際、交点bの交点座標は既に交点テーブルにスタックされているので重複してスタックされることはなく、交点cの交点座標のみがスタックされる。同様の処理を繰り返すことによって、図30に示したように、各道路ポリゴンP1〜P5の道路線の交点a,b,c,d,eが求まり、これらの交点座標が交点テーブルに格納される(図30(b)参照)。
【0185】
ステップS222〜S226の処理がすべて終わると、次に、ステップS227において、交点テーブルにスタックされた交点座標を構成点とするポリゴンを作成し、これを一般交差点iの交差点ポリゴンとする。
【0186】
最後に、ステップS228において、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。そして、交差点ポリゴンをポリゴン・テーブルに格納する。
【0187】
〔6.4〕頂点高さの補正処理(S3)
上記ステップS2において、各交差点ノードにおいて交差点ポリゴンの作成を行った結果、道路ポリゴン同士の重なりは除去され、交差点ノードにおいては道路ポリゴンと道路ポリゴンは交差点ポリゴンを介して接続される。ここで、道路ポリゴンについては高さの補正を行っていないため、道路ポリゴンと交差点ポリゴンとの接続部分において、両者間に高さのずれが生じている。
【0188】
例えば、図31に分岐・合流点Niの交差点ポリゴンとその周辺の道路ポリゴンの例を示す。この例では、本線の道路ポリゴンP1,P2と、ジャンクション又はランプの道路ポリゴンP3とが、分岐・合流点Niの交差点ポリゴンP4を介して接続されている。道路ポリゴンP3は8つの構成点c〜jにより構成されている。このうち、構成点c,gが交差点ポリゴンP4の構成点a,bと経緯座標が重なっている。構成点a,bの高さは補正がされていないため、構成点c,gの高さとずれが生じている。
【0189】
そこで、交差点ポリゴンの構成点に重なった道路ポリゴンの構成点(以下「重畳構成点」という。)の高さを、当該交差点ポリゴンの構成点の高さに変更することにより、ずれの補正を行う。この場合、交差点ポリゴンの構成点に重なった道路ポリゴンの構成点の高さのみを補正しただけでは、不自然な傾斜勾配が生じる場合がある。そこで、かかる不自然な傾斜勾配を解消するために、図32に示したように、補正対象である道路ポリゴンについて、重畳構成点とその反対側の構成点(以下「対極構成点」という。)とを補間することにより、補正対象である道路ポリゴンの各構成点の高さの補正を行う。この場合、補間の仕方は特に問わないが、最も簡単な方法として、道路線の折線に沿った道のりに対し、高さ成分が道のりに比例して重畳構成点と対極構成点の間で変化するように補間するのが簡単である。
【0190】
〔6.5〕車線標示作成処理(S4)
以上で、道路ネットワーク・データのすべての道路リンク及び交差点ノードに対して道路ポリゴン及び交差点ポリゴンが作成されたので、ここからは、それらのポリゴンに対して道路標示を付する処理に入る。
【0191】
図33は、図6の車線標示作成処理(S4)の全体的な流れを表すフローチャートである。車線標示作成処理においては、各道路ポリゴンの中心線を作成するとともに、車道外側線、車道中央線、車線境界線、付加レーン、レーン中心線、及び中央分離帯を作成する処理である。
【0192】
ここで、「道路ポリゴンの中心線」とは、道路ポリゴンの車両通行幅の中心線をいう。「車道外側線」とは、車道の外側の縁線を示す区画線であって、道路または車道の路端寄りに白の実線で引かれている区画線をいう。「車道中央線」とは、中央線を表示する区画線であって、車道の中央に白色又は黄色の実践又は破線で標示される区画線をいう。「車線境界線」とは、3車線以上の車道の区間内の車線の境界線を示す必要がある区間の車線の境界に表示される区画線をいう。「付加レーン」とは、交差点の直近で付加されたレーン(右折専用レーン、左折専用レーン等)をいう。「レーン中心線」とは、各レーンの中央を表す線である。「中央分離帯」とは、対向する交通を分け離すために道路の中央につくられている帯状の部分をいう。
【0193】
まず、ステップS41において、道路標示作成手段9の車線区画線作成手段21は、ポリゴン・データベースから道路ポリゴンPiを1つ選択する。
【0194】
次に、ステップS42において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiに対して道路外側線作成処理を行う。道路外側線作成処理の詳細は後述する。
【0195】
次に、ステップS43において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiに対してレーン作成処理を行う。レーン作成処理の詳細は後述する。
【0196】
最後に、ステップS44において、車線区画線作成手段21は、ポリゴン・データベース内のすべての道路ポリゴンに対してステップS42,S43の処理が終了したか否かを判定する。未終了の道路ポリゴンがあれば、ステップS41に戻り、未終了の道路ポリゴンに対してステップS42,S43の処理を行う。すべて終了したならば、車線標示作成処理を終了する。
【0197】
次に、道路外側線作成処理とレーン作成処理の詳細について説明する。
【0198】
(1)道路外側線作成処理
道路外側線作成処理においては、道路ポリゴンPiに対して、その中心線及び車道外側線の作成が行われる。図34は、道路外側線作成処理を表すフローチャートである。
【0199】
まず、ステップS401において、車線区画線作成手段21は、市街地図データベースを参照し、道路ポリゴンPiに包含される領域に係る歩道線及び道路線の情報を抽出する。
【0200】
次に、ステップS402において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiの中央線よりも左側に歩道線があるか否かを判定する。ここで、「左側」,「右側」とは、道路ポリゴンPiに対応する道路リンクLiの始点から終点への方向に向かって左側,右側であることを意味する。左側に歩道線がある場合には、当該歩道線を対象線分(以下「路側線」という。)とする(S403)。一方、左側に歩道線がない場合には道路線を路側線とする(S404)。
【0201】
例えば、図35の例では、区間1,3では左側の歩道線としてW1,W2が路側線とされる。区間2では、左側の歩道線がないので、道路線R1が路側線とされる。
【0202】
尚、市街地図データにおいては、道路ポリゴンPiが高架下の道路である場合、道路線や歩道線は、図37に示したように、高架下部分において分断された状態となる。このような場合には、分断された道路線や歩道線の端点同士を直線補間(又は直線補外)して、隠線部分の道路線や歩道線を作成し、作成した道路線や歩道線に基づき路側線を決定する。
【0203】
次に、ステップS405においては、車線区画線作成手段21は、道路リンクLiの各点において路側線までの距離を求め、その最頻値(又は平均値)dlを計算する。そして、当該路側線を、道路リンクLiの左側に最頻値(又は平均値)dlの間隔で道路リンクLiに平行となるように補正する。
【0204】
例えば、図35の例では、道路リンクLiの各点から左側の路側線までの距離の最頻値d1は、歩道線が道路リンクLiと平行な区間における道路リンクLiと歩道線との距離である。従って、路側線は、図36のように、道路リンクLiと距離d1で平行な直線Rlとなる。
【0205】
次に、ステップS406において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiの中央線よりも右側に歩道線があるか否かを判定する。右側に歩道線がある場合には、当該歩道線を対象線分(以下「路側線」という。)とする(S407)。一方、右側に歩道線がない場合には道路線を路側線とする(S408)。
【0206】
例えば、図35の例では、全区間で右側の歩道線としてW3が路側線とされる。
【0207】
次に、ステップS409においては、車線区画線作成手段21は、道路リンクLiの各点において路側線までの距離を求め、その最頻値(又は平均値)d2を求める。そして、当該路側線を、道路リンクLiの右側に最頻値(又は平均値)d2の間隔で道路リンクLiに平行となるように補正する。
【0208】
例えば、図35の例では、道路リンクLiの各点から右側の路側線までの距離の最頻値d2は、歩道線が道路リンクLiと平行な区間における道路リンクLiと歩道線との距離である。従って、路側線は、図36のように、道路リンクLiと距離d2で平行な直線R2となる。
【0209】
次に、ステップS410において、車線区画線作成手段21は、左右の路側線間の中心線(一般に折線)を求め、これを道路ポリゴンPiの中心線とする。この中心線は、道路標示オブジェクトとしてポリゴン記憶手段4に格納され、その道路標示オブジェクトに対するオブジェクトID(道路標示オブジェクトID)が道路ポリゴンPiの道路標示レコードに登録される。
【0210】
例えば、図38において、道路ポリゴン中心線は左右の路側線Rr,Rl間の中心線Rcとされる。
【0211】
最後に、ステップS411において、車線区画線作成手段21は、左右の路側線の内側(中心線の側)に、路側線に平行に車道外側線を作成し、道路外側線の作成処理を終了する。路側線と車道外側線との間隔は、パラメータとして予め設定された幅(通常、50〜70cm)とされる。この車道外側線は、道路標示オブジェクトとしてポリゴン記憶手段4に格納され、その道路標示オブジェクトに対するオブジェクトID(道路標示オブジェクトID)が道路ポリゴンPiの道路標示レコードに登録される。
【0212】
例えば、図38の例では、左右の路側線Rr,Rlの内側にそれぞれ車道外側線Sl,Srが作成される。
【0213】
(2)レーン作成処理
レーン作成処理においては、道路ポリゴンPiについて、中央分離帯(又は車道中央線)、車線境界線、付加レーン、及びレーン中心線の作成を行う。図39はレーン作成処理のフローチャートである。
【0214】
まず、ステップS421において、車線区画線作成手段21は、この場合、道路ネットワーク・データベースの道路リンクLiの道路リンク情報を抽出し、道路リンクLiの“リンク種別”及び“車線数”を取得する。そして、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiに中央分離帯があるか否かを判定する。その“リンク種別”が‘上下分離線’か否かによって判定をする。‘上下分離線’の場合には中央分離帯ありとし、それ以外の場合は中央分離帯なしとする。
【0215】
中央分離帯があると判断された場合には、ステップS422において、車線区画線作成手段21は、左右の車道外側線の間隔(道路の幅員)Dを(車線数+1)で割って、各レーン(車道)の幅員dを算出する。ここで、中央分離帯の幅はレーン幅dと等しいと仮定している。そして、道路ポリゴンPiの中心線に平行で間隔がレーン幅dとなるように車線境界線を作成する。
【0216】
一方、中央分離帯がないと判断された場合には、ステップS423において、車線区画線作成手段21は、左右の車道外側線の間隔(道路の幅員)Dを(車線数)で割って、各レーン(車道)の幅員dを算出する。そして、道路ポリゴンPiの中心線に平行で間隔がレーン幅dとなるように車線境界線及び車道中央線を作成する。
【0217】
次に、ステップS424において、車線区画線作成手段21は、道路リンクLiの始終点が連結している交差点ノードNs,Neの交差点情報をそれぞれ取得する。そして、各交差点ノードNs,Neの道路リンクLiに対する“交差点付近情報”の中の“付加レーン情報”を参照し、道路ポリゴンPiの各交差点ノードNs,Ne近傍に付加レーンがあるか否かを判定する。
【0218】
付加レーンがある場合、ステップS425において、車線区画線作成手段21は、付加レーン付き中央線を作成する(図41参照)。付加レーンの長さは、ユーザーにより予め設定された長さとする。
【0219】
一方、付加レーンがない場合、ステップS426において、車線区画線作成手段21は、付加レーンの無い中央線(又は中央分離帯)を作成する(図40参照)。
【0220】
次に、ステップS427において、車線区画線作成手段21は、各レーンの中心線(以下「レーン中心線」という。)を作成する。
【0221】
最後に、ステップS428において、車線区画線作成手段21は、各線分の構成点から道路リンクLiに垂線を下ろし、各線分の各構成点の高さ情報を設定し、レーン作成処理を終了する。
【0222】
図40は、中央分離帯がない道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、車道中央線、及びレーン中心線を作成した例である。また、図41は、中央分離帯がある道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、中央分離帯、付加レーン、及びレーン中心線を作成した例である。
【0223】
〔6.6〕料金所作成処理(S5)
料金所と判定される交差点ノードNiについては、料金所作成処理(S5)において、それに対応する交差点ポリゴンPi及びその交差点ノードNiに接続する2本の道路リンクLj,Lkに対応する道路ポリゴンPj,Pkに対して、レーン中央線の補正を行う。
【0224】
この場合、道路標示作成手段9の料金所区画線作成手段22は、道路ネットワーク・データベースの交差点ノードNiの交差点情報における“料金所”を参照する。ここで、交差点ノードNiが料金所の交差点の場合(“料金所”に1以上のレーン数が設定されている場合)は、交差点ポリゴンPiにおけるレーン幅を、交差点ポリゴンPiにおける幅員を料金所のレーン数で割った値とする。そして、各料金所レーンの中心線を作成する。そして、道路ポリゴンPj,Pkにおいては、交差点ポリゴンPiにおける各レーン中心線と道路ポリゴンPj,Pkにおける中心線とが所定の区間で接続するように、レーン中心線を分岐する。
【0225】
例えば、図42のように、料金所の交差点ポリゴンPiにおけるレーン数が2の場合、交差点ポリゴンPiにおけるレーン中心線を上述の方法で2つに分離させる。そして、道路ポリゴンPj,Pkにおいては、交差点ポリゴンPiにおける各レーン中心線と道路ポリゴンPj,Pkにおける中心線とが区間xの間で接続するように、レーン中心線を分岐させる。ここで、区間xの長さは予めユーザーにより設定される。
【0226】
〔6.7〕交差点標示作成処理(S6)
交差点標示作成処理(S6)においては、交差点及び踏切における横断歩道及び停止線の表示を作成する処理である。図43は、図6の交差点標示作成処理(S6)の流れを表すフローチャートである。
【0227】
まず、ステップS601において、道路標示作成手段9の交差点標示作成手段23は、一つの道路リンクLiについて、その道路リンク情報(図2参照)を道路ネットワーク・データベースから抽出する。次に、ステップS602において、当該道路リンクLiの始点側に連結する交差点ノードNjの交差点情報を取得する。
【0228】
次に、ステップS603において、交差点標示作成手段23は、交差点ノードNjの交差点情報の“信号機の有無情報”を参照し、交差点ノードNjに信号機が設置されているか否かを判定する。信号機が設置されている場合は、ステップS604に移行し、設置されていない場合はステップS607に移行する。
【0229】
ステップS604において、交差点標示作成手段23は、市街地図データベースを参照し、道路リンクLiに対応する道路ポリゴンの領域において道路両側に歩道線があるか否かを検査する。もし、道路両側に歩道線がある場合には、次のステップS605に移行する。それ以外の場合は、ステップS607に移行する。
【0230】
ステップS605において、交差点標示作成手段23は、道路ポリゴンPiにおいて、交差点ポリゴンPjの直前に横断歩道を作成する(図44参照)。そして、ステップS606において、作成した横断歩道の手前に停止線を作成し(図45参照)、ステップS608に移行する。
【0231】
ここで、ステップS606において、横断歩道の手前に停止線を作成する場合、交差点標示作成手段23は、まず交差点ノードNjの交差点情報(図2参照)のうち道路リンクLiに対する“交差点付近情報”を抽出する。そして、その中の“交差点付近レーン数”を参照する。“交差点付近レーン数”が1であれば、道路ポリゴンPiのレーンは1本だけなので、そのレーンに停止線を作成する。“交差点付近レーン数”が2以上の場合、“交差点付近情報”の中の“進行方向対象レーン情報”を参照し、道路リンクLiから交差点ノードNjに向かって進行可能なレーンを抽出し、そのレーンに停止線を作成する。
【0232】
一方、ステップS607においては、後述の停止線作成処理が行われ、その後ステップS608に移行する。ここで、停止線作成処理は、交差点手前に横断歩道がない道路リンクLiにおいて停止線の表示が必要か否かを判断して、必要な場合には停止線を作成する処理である。
【0233】
次に、ステップS608において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの終点側に連結する交差点ノードNkの交差点情報を取得する。そして、ステップS609〜S613において、終点側の交差点ノードNkに対してステップS603〜S607と同様の処理を行い、必要に応じて横断歩道又は停止線の作成を行う。
【0234】
次に、ステップS614において、交差点標示作成手段23は、道路ポリゴンPiに踏切があるか否かを判定する。この場合、交差点標示作成手段23は、まず市街地図データベースを参照し、道路ポリゴンPiに重畳するポリゴン・データを検索する。道路ポリゴンPiに重畳するポリゴン・データで“属性”が‘敷地’、“施設種別”が‘鉄道敷’のもがあれば、そのポリゴン・データが道路ポリゴンPiに重畳する部分が踏切であると判定される。道路ポリゴンPiに踏切がなければ、ステップS617に移行する。一方、踏切がある場合、まず、ステップS615において‘鉄道敷’の敷地ポリゴンが道路と交差する位置を求める。そして、ステップS616において、‘鉄道敷’の敷地ポリゴンの手前に停止線を作成する。この場合、道路ポリゴンPiのレーンが複数ある場合には、各レーンについて、‘鉄道敷’に進入する側に停止線を作成する(図46参照)。
【0235】
最後に、ステップS617において、交差点標示作成手段23は、すべての道路リンクに対して上記ステップS601〜S616の処理が終了したかどうかを判定する。未終了の道路リンクがある場合、ステップS601に戻り、その未終了の道路リンクについて上記ステップS602〜S616の処理を実行する。未終了の道路リンクがなければ、交差点標示の作成処理を終了する。
【0236】
次に、上記ステップS607,S613において行われる停止線作成処理の詳細を説明する。図47は、停止線作成処理の流れを表すフローチャートである。
【0237】
まず、ステップS621において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの一方に接続する交差点ノードNxに信号機があるか否かを判定する。この場合、交差点ノードNxの交差点情報の“信号機の有無情報”を参照することによって判定する。信号機が設置されていなければ、ステップS629に移行する。一方、信号機が設置されている場合は、次のステップS222に移行する。
【0238】
ステップS622において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの道路リンク情報の“リンク種別”を参照し、道路リンクLiが‘上下線分離道路’か否かを判定する。‘上下線分離道路’でない場合は、ステップS624に移行し、‘上下線分離道路’の場合はステップS623に移行する。
【0239】
ステップS623において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの交差点ノードNxに接続する側が進行方向の出口(道路リンクから交差点ノードへ進行可能)か否かを判定する。これは、交差点ノードNxの交差点情報の中の道路リンクLiに対応する“交差点付近情報”において、“進行方向対象レーン情報”を調べることにより判定することができる。進行方向の出口ではない場合には、停止線を表示する必要はないので、停止線作成処理を終了する。一方、進行方向の出口の場合には、ステップS627に移行する。
【0240】
一方、ステップS624において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiは一方通行であるか否かを判定する。これは、道路リンクLiの道路リンク情報の中の“一方通行情報”を参照することで判定することができる。一方通行でなければ、ステップS627に移行する。一方通行ならば、次のステップS625に移行する。
【0241】
ステップS625において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの交差点ノードNxに接続する側が進行方向の出口(道路リンクから交差点ノードへ進行可能)か否かを判定する。進行方向の出口側ではない場合には、ステップS629に移行し、出口側の場合には、ステップS629に移行する。
【0242】
ステップS626において、交差点標示作成手段23は、交差点ノードNxが一方通行道路同士の合流地点か否かを判定する。交差点ノードNxが一方通行道路同士の合流地点ならば、ステップS626に移行し、そうでなければ、ステップS627に移行する。
【0243】
ステップS627において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの“リンク種別”と交差点ノードNxに接続する他の道路リンクの“リンク種別”とを比較して、道路リンクLiが他の道路リンクよりも格下道路か否かを判定する。ここで、道路の「格」は、格上から順に、
(a)‘上下線分離’
(b)‘本線’
(c)‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’
(d)‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’
の順に決められている。
【0244】
道路リンクLiが格下道路の場合は、ステップS629に移行する。一方、道路リンクLiが格下道路でない場合には、ステップS628に移行する。
【0245】
ステップS628において、交差点標示作成手段23は、交差点ノードNxが三差路であって、道路リンクLiは交差点ノードNxに接続する他の道路リンクの何れに対しても直角又は何れか一方に対して鋭角で接続しているか否かを判定する。直角又は鋭角で接続している道路がなければ、停止線作成処理を終了する。一方、直角又は鋭角で接続する道路があれば、ステップS629に移行する。
【0246】
ステップS629において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの交差点ノードNxに接続する側において、交差点ノードNxに進入するレーンに対して停止線を作成し、停止線作成処理を終了する。
【0247】
以上の停止線作成処理によれば、次のように道路ポリゴンPi上に停止線が作成される。
(A)道路ポリゴンPiが信号機のない交差点ノードに接続する場合。
(B)道路ポリゴンPiが格下道路の場合、道路ポリゴンPiの交差点ノードNjに進入するレーンに、停止線が作成される(図48参照)。
(C)T字路の場合、直角又は鋭角で交差点に進入する道路の進入レーンに、停止線が作成される(図49参照)。
(D)道路ポリゴンPiが一方通行道路で、進行方向に接続する交差点ノードNjに他の一方通行道路の進行方向の出口側が接続されている場合(図50参照)。
【0248】
〔6.8〕分岐・合流区間標示作成処理(S7)
分岐・合流区間標示作成処理では、道路の分岐・合流において、道路ポリゴン上に優先本線車道標示の表示を行う。「分岐・合流点」とは、優先本線車道に対して非優先本線車道が鋭角に分岐する地点をいう。例えば、高速道路のインターチェンジやジャンクションなどがある。「優先本線車道標示」とは、高速自動車国道や自動車専用道路において、本線車道と本線車道、本線車道と渡り線、本線車道と取り付け道路等が合流する場合に前方の本線車道が優先であることを表す道路標示をいう。優先本線車道標示は、図51に示すように、白の破線で標示される。
【0249】
図52は、図6の分岐・合流区間標示作成処理(S7)の流れを表すフローチャートである。
【0250】
ステップS701において、道路標示作成手段9の優先本線車道作成手段25は、分岐・合流点の交差点ノードNiを選択する。
【0251】
次に、ステップS702において、優先本線車道作成手段25は、道路ネットワーク・データベースから、当該交差点ノードNiに接続する各道路リンクL1,L2,L3の道路リンク情報を抽出する。ここで、道路リンクL1,L3は優先本線車道とし、“リンク種別”は‘本線’とする。また、道路リンクL2は非優先本線車道とし、“リンク種別”は‘本線’,‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’のいずれかであるとする(優先本線車道と非優先本線車道の判別方法は、〔6.3〕のステップS207の説明を参照)。また、道路リンクL1,L2が合流前、道路リンクL3が合流後の道路リンクであるとする。優先本線車道作成手段25は、各道路リンクL1,L2,L3の道路リンク情報の“車線数”を参照して、合流後の道路リンクL3の車線数n3が、合流前の道路リンクL1,L2の車線数の和n1+n2に比べて小さいか否かを判定する。n3≧n1+n2であれば、ステップS705に移行する。一方、n3<n1+n2であれば、ステップS703に移行する。
【0252】
ステップS703において、優先本線車道作成手段25は、“リンク種別”が‘本線’ではない道路リンクL2に対する道路ポリゴンP2の道路線と、道路ポリゴンP1とが接続する地点の交差点ポリゴンPiの構成点a及びそれに対向する交差点ポリゴンPiの構成点dを求める(図53参照)。次いで、ステップS704において、線分adを合流区間として、線分adに沿って優先本線車道標示を作成する。
【0253】
次に、ステップS705において、すべての分岐・合流点の交差点ノードに対してステップS701〜S704の処理が終了したか否かを判定する。終了していない分岐・合流点の交差点ノードがあれば、ステップS701に戻り、当該交差点ノードについてステップS702以降の処理を実行する。一方、すべての分岐・合流点の交差点ノードに対してステップS702〜S704の処理が終了した場合には、分岐・合流区間の作成処理を終了する。
【0254】
以上のような分岐・合流区間の作成処理により、n3<n1+n2の場合には、図53のように構成点ad間に優先本線車道標示が作成される。一方、n3=n1+n2であれば、優先本線車道標示は作成されない(図54参照)。
【0255】
〔6.9〕進行方向標示作成処理(S8)
進行方向標示作成処理では、交差点の手前の道路の各レーン上に設置される進行方向標示の作成を行う。図55に進行方向標示の例を示す(一般的には、図55の道路標示は「進行方向別通行区分」と呼ばれるが、ここでは矢印部分を簡単に「進行方向標示」という)。
【0256】
図56は、図6の進行方向標示作成処理(S8)の流れを表すフローチャートである。
【0257】
まず、ステップS801において、道路標示作成手段9の進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベースから、道路リンクLiの道路リンク情報を取得する。
【0258】
次に、ステップS802において、進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベースから、道路リンクLiの始点側に連結する交差点ノードNjの交差点情報を取得する。また、交差点ノードNjに接続する道路リンクLi以外の道路リンクの道路リンク情報を抽出する。
【0259】
次に、ステップS803において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjの交差点情報において、道路リンクLiに対する“交差点付近情報”を参照する。そして、“交差点付近情報”に“進行方向対象レーン情報”が有るか否かを判定する。“進行方向対象レーン情報”が無い場合は、ステップS809へ移行する。一方、有る場合には、次のステップS804に移行する。
【0260】
次に、ステップS804において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjに接続する道路リンクのうち、道路リンクLiに対して左折方向の道路リンクLlを選択する。そして、“進行方向対象レーン情報”において、「交差点間道路Li→Ll」の対象レーン(以下「左折レーン」という。)を求める。
【0261】
次に、ステップS805において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjに接続する道路リンクのうち、道路リンクLiに対して直進方向の道路リンクLsを選択する。そして、“進行方向対象レーン情報”において、「交差点間道路Li→Ls」の対象レーン(以下「直進レーン」という。)を求める。
【0262】
次に、ステップS806において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjに接続する道路リンクのうち、道路リンクLiに対して右折方向の道路リンクLrを選択する。そして、“進行方向対象レーン情報”において、「交差点間道路Li→Lr」の対象レーン(以下「右折レーン」という。)を求める。
【0263】
次に、ステップS807において、進行方向標示作成手段24は、ステップS804〜S806で求めたレーン情報を統合する。すなわち、‘直進レーン’で且つ‘左折レーン’であるレーンは「左折直進レーン」とする(理論上は、「右折直進レーン」や「左折右折レーン」なども考えられるが、実際にはそのようなレーンは存在しない)。
【0264】
次に、ステップS808において、進行方向標示作成手段24は、上記4種類のレーンに対して、それぞれ道路ポリゴンPi上の始点側の停止線の手前に進行方向標示を作成する。
【0265】
次に、ステップS809において、進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベースから、道路リンクLiの終点側に連結する交差点ノードNkの交差点情報を取得する。また、交差点ノードNkに接続する道路リンクLi以外の道路リンクの道路リンク情報を抽出する。
【0266】
次に、ステップS810〜S815において、道路リンクLiの終点側の交差点ノードNkに対して、ステップS803〜S808と同様の処理を行い、道路ポリゴンPi上の終点側の停止線の手前に進行方向標示を作成する。
【0267】
最後に、ステップS816において、進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベース内のすべての道路リンクにおいてステップS801〜S815の処理が終了したか否かを判定する。未終了の道路リンクがあれば、ステップS801に戻り、当該未終了の道路リンクに対して、ステップS801以降の処理を実行する。すべての道路リンクについて処理が終了したならば、進行方向標示生成処理を終了する。
【0268】
〔6.10〕車線数変更区間作成処理(S9)
最後に、幅員変化点における道路標示の作成処理について説明する。「幅員変化点」とは、上記〔6.3〕のステップS202において説明したとおり、二差路の交差点であって当該交差点に接続する2本の道路リンクの幅員が異なるものをいう。幅員変化点である交差点ノードNiにおいては、交差点ポリゴンPiが作成されているので、まずその交差点ポリゴンPiのポリゴン・データをポリゴン・データベースから抽出する。また、交差点ノードNiに接続する2つの道路リンクLj,Lkの道路リンク情報を道路ネットワーク・データベースから抽出し、道路リンクLj,Lkの車線数nj,nkを取得する。ここでは、便宜上nj>nkとする。
【0269】
そして、図57に示したように、まず、道路リンクLj,Lkに対応する道路ポリゴンPj,Pkの間で車道中央線(又は中央分離帯)が連続するように、交差点ポリゴンPiに車道中央線(又は中央分離帯)を作成する。次に、車道中央線(又は中央分離帯)の側から、道路ポリゴンPj,Pkの間で連続する車線境界線を交差点ポリゴンPi上に作成する。次に、道路ポリゴンPj,Pkの間で連続しない車線境界線(以下「不連続車線境界線」という。)については、不連続車線境界線のうち最も中央よりの不連続車線境界線の交差点ポリゴンPiに接続する端点と、それに対向する交差点ポリゴンPiの構成点とを点線で結ぶことにより、図57に示したような優先本線車道標示を作成する。
【0270】
〔7〕道路詳細情報の作成例
最後に、上述のような本実施例の地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンにより表した例を示す。図58は、地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンと、市街地図データベース内の敷地ポリゴン,建物ポリゴンを用いて、三次元的に地図データを標示した例である。また、図59は、地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを用いて、交差点付近の形状を標示した例である。本実施例の地図情報作成装置1によれば、横断歩道や停止線、車線、道路標示を自動的に作成するため、ユーザーの視認性に優れた立体地図の標示が可能となる。また、道路幅も市街地図データベースの道路線を用いて補正されているために、現実の道路幅に即したものとなっている。更に、市街地図の道路線を簡略化して道路ポリゴンを作成しているため、ポリゴン・データベースのデータ量は小さくできる。また、各道路の構造が単純な図形で表示されるので、ユーザーに対する視認性も高くなる。
【図面の簡単な説明】
【0271】
【図1】本発明の実施例1に係る地図情報作成装置の構成を表すブロック図である。
【図2】道路ネットワーク・データベースの各データのデータ構造である。(a)道路リンク情報,(b)交差点情報。
【図3】進行方向対象レーン情報について説明する図である。
【図4】市街地図データベースのデータ構造である。
【図5】ポリゴン・データベースのデータ構造を表す図である。
【図6】実施例1に係る道路情報作成方法の全体の処理の流れを表すフローチャートである。
【図7】図6の道路ポリゴン作成処理(S1)の流れを表すフローチャートである。
【図8】道路リンクLiの例を示す図である。
【図9】道路リンクLiの左右に平行線を設定した図である。
【図10】道路リンクLiの左右に平行線を接続した状態を表す図である。
【図11】道路リンクLiに対して作成される初期の道路ポリゴンを表す図である。
【図12】道路ポリゴンの形状の補正を説明する図である。
【図13】形状を補正した後の道路ポリゴンを表す図である。
【図14】道路ポリゴンの構成点の高さの設定方法を説明する図である。
【図15】一般交差点に対する図6の交差点ポリゴン作成処理(S2)の基本的な処理の流れを表すフローチャートである。
【図16】幅員変化点の交差点ノードを表す図である。
【図17】幅員変化点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図18】分岐・合流点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図19】分岐・合流点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図20】分岐・合流点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図21】直角三差路の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図22】直角三差路の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図23】直交四差路の交差点ノードを表す図である。
【図24】直交四差路の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図25】一般交差点ポリゴンの作成処理を表すフローチャートである。
【図26】5差路交差点を表す図である。
【図27】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図28】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図29】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図30】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図31】分岐・合流点Niの交差点ポリゴンとその周辺の道路ポリゴンの例を示す図である。
【図32】分岐・合流点Niの交差点ポリゴンの周辺の道路ポリゴンの高さ補正を表す図である。
【図33】図6の車線標示作成処理(S4)の全体的な流れを表すフローチャートである。
【図34】道路外側線の作成処理を表すフローチャートである。
【図35】歩道線と道路線を表す図である。
【図36】路側線の作成方法を説明する図である。
【図37】高架がある場合の路側線の作成方法を説明する図である。
【図38】道路ポリゴン中心線及び車道外側線の作成例を表す図である。
【図39】レーン作成処理のフローチャートである。
【図40】中央分離帯がない道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、車道中央線、及びレーン中心線を作成した例である。
【図41】中央分離帯がある道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、中央分離帯、付加レーン、及びレーン中心線を作成した例である。
【図42】料金所ポリゴンの例を表す図である。
【図43】図6の交差点標示作成処理(S6)の流れを表すフローチャートである。
【図44】歩道がある交差点における横断歩道の作成例を表す図である。
【図45】停止線の作成例を表す図である。
【図46】踏切における停止線の作成例である。
【図47】停止線作成処理の流れを表すフローチャートである。
【図48】横断歩道のない四差路における停止線の作成例である。
【図49】横断歩道のない三差路における停止線の作成例である。
【図50】一方通行道路が合流する交差点における停止線の作成例である。
【図51】優先本線車道標示の例を表す図である。
【図52】図6の分岐・合流区間作成処理(S7)の流れを表すフローチャートである。
【図53】分岐・合流区間において優先本線車道標示を作成した例を表す図である。
【図54】分岐・合流区間において優先本線車道標示が作成されない例を表す図である。
【図55】進行方向標示の例を表す図である。
【図56】図6の進行方向標示作成処理(S8)の流れを表すフローチャートである。
【図57】車線数変更区間における優先本線車道標示の作成例である。
【図58】地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンと、市街地図データベース内の敷地ポリゴン,建物ポリゴンを用いて、三次元的に地図データを標示した例である。
【図59】地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを用いて、交差点付近の形状を標示した例である。
【図60】道路ネットワーク・データのデータ構造を示したものである。
【図61】市街地図データのデータ構造を示したものである。
【符号の説明】
【0272】
1 地図情報作成装置
2 道路ネットワーク記憶手段
3 市街地図記憶手段
4 ポリゴン記憶手段
5 道路ポリゴン作成手段
6 道路ポリゴン補正手段
7 交差点ポリゴン作成手段
8 高さ補正手段
9 道路標示作成手段
10 交点テーブル記憶手段
11 料金所作成手段
12 幅員変化点作成手段
13 分岐合流点作成手段
14 三差路作成手段
15 四差路作成手段
16 一般交差点作成手段
21 車線区画線作成手段
22 料金所区画線作成手段
23 交差点標示作成手段
24 進行方向標示作成手段
25 優先本線車道作成手段
26 車線数変更点区画線作成手段
【技術分野】
【0001】
本発明は、既存の地図データに基づき、カーナビゲーション装置等で利用するための道路詳細情報を作成する道路情報作成技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、カーナビゲーション,パソコン地図等に使用される道路地図や住宅地図などにおいて、電子地図は広く用いられている。かかる電子地図のデータ構造としては、大きく道路ネットワーク・データ、市街地図データ、及びポリゴン地図データなどに分類することができる。
【0003】
図60は、道路ネットワーク・データのデータ構造を示したものである(特許文献1,図2参照)。道路ネットワーク・データは、交差点をノード(以下「交差点ノード」という。)とし交差点間を結ぶ道路をリンク(以下「道路リンク」という。)とするグラフ・データとしてモデル化したデータ構造である。これは、主として、カーナビゲーションなどの道路地図に広く用いられている。
【0004】
図61は、市街地図データのデータ構造を示したものである(特許文献1,図1参照)。市街地図データは、道路形状、歩道形状、家枠形状などを詳細且つ正確に描いた線データ(ベクトル・データ)からなるデータ構造である。これは、主として、住宅地図のような市街図で用いられている。
【0005】
一方、地理情報システム(Geographic Information System:GIS)の分野においては、道路や交差点をポリゴンで表したポリゴン地図データが多く用いられる。近年では、カーナビゲーションや歩行者ナビゲーションにおいても、よりリアルな景観画像を表示するために、ポリゴン地図データが用いられるようになりつつある。ポリゴン地図データは、道路や交差点を、点や線ではなく、多角形状の面(ポリゴン)のデータとして表現したものである。ポリゴンで表現された領域はその面積や周囲長などが算出でき、領域の中外を判断したり、領域を塗りつぶしたりすることなどもできる。
【0006】
ところで、道路ネットワーク・データや市街地図データは、従来から広く使用されている。そのため、地図データベースとして充実しており、そのデータの蓄積量も膨大である。それに対し、ポリゴン地図データは、道路ネットワーク・データや市街地図データに比べるとデータの蓄積が少ない。そこで、既存の道路ネットワーク・データや市街地図データをポリゴン地図データに変換することにより、データの有効利用を図ることが好ましい。このような変換技術としては、例えば、特許文献1〜8に記載の道路情報作成技術が公知である。
【0007】
特許文献1に記載の道路情報作成方法は、道路ネットワーク・データベースと市街地図データベースに基づいて、道路ポリゴン・データベースを作成するものである。まず、道路ネットワーク・データから、道路(道路リンク)及び交差点(交差点ノード)を読み出し、それらに対応する市街地図データ上の道路線(幅員を持った道路形状を表す線)を内包する大きめの簡易道路多角形を生成する。次に、市街地図データから、道路の輪郭線を規定する鋏データを作成する。そして、鋏データが規定する輪郭線に沿って、簡易道路多角形をトリミングすることにより、市街地図データ上の道路形状に整形された道路ポリゴン・データを生成する。この方法によれば、市街地図データにより規定される精度の高い道路形状を忠実に再現する道路ポリゴン・データを得ることができる。また、グラフ・データである道路ネットワーク・データと道路ポリゴン・データとが一対一に対応するため、経路探索などのデータ処理を行う上で便利である。
【0008】
一方、特許文献2,3,4には、市街地図データベースの道路線データのみに基づいて道路ポリゴン・データベースを作成する道路情報作成方法が記載されている。市街地図データベースにおいては、各道路は、道路の輪郭線を表す道路線として表示されている。そこで、特許文献2,3,4の方法では、市街地図データベースからこの道路線を抽出し、適宜補間・修正することにより道路ポリゴンを作成する。
【0009】
例えば、特許文献2の道路情報作成方法の概略は次のとおりである:
(1)まず、最初に、オペレータにより市街地図データ上の道路領域内の一点が指定される;
(2)次に、指定点が、ある交差点内に存在すると仮定して、その交差点領域を示す凸多角形(凸包(convex hull))を抽出する。凸包の抽出方法については説明を省略する(特許文献2参照);
(3)抽出した凸包の各辺の中央付近が実線分(道路線)かどうかを判定し、実線分の辺の数により、指定点が本当に交差点内にあるか、交差点間を結ぶ道路要素内にあるかを判定する;
(4)指定点が本当に交差点内にあれば、その交差点の凸包を交差点ポリゴンに決定する。指定点が交差点間を結ぶ道路要素内にある場合、その指定点を内包する最小道路幅の矩形領域を二差路仮想交差点として決定する。この場合、二差路仮想交差点を表す凸包は、仮想的な交差点ポリゴンとされる;
(5)上記(4)で決定された交差点ポリゴン(仮想的な交差点ポリゴン)から、道路要素に対応する辺を抽出する。抽出した辺から、その道路要素を構成する線分を順次追跡する。そして、最も近い交差点を検出し、交差点ポリゴンとして登録する。また、両交差点間の道路要素を抽出し、道路ポリゴンとして登録する;
(6)検出された交差点ポリゴンの重心点をノードとする。また、抽出された道路ポリゴンの中心線を道路リンクとする。これにより、基本的な道路ネットワーク・データを同時に生成する;
(7)上記(5)(6)の操作を繰り返して、順次、交差点ポリゴン及び道路ポリゴンを作成し登録する。
【0010】
この方法でも、市街地図データにより規定される精度の高い道路形状を忠実に再現する道路ポリゴン・データを得ることが可能である。
【0011】
また、特許文献5,6,7,8には、道路ネットワーク・データベースのみに基づいて道路ポリゴン・データベースを作成する道路情報作成方法が記載されている。この場合、道路ネットワーク・データに含まれる道路属性情報から道路幅や車線数などを推定して三次元ポリゴンが作成される。主として、カーナビゲーション用として、画面上に表示される地図の見栄えを重視したものである。
【特許文献1】国際公開WO00/43953号公報
【特許文献2】特開2001−117487号公報
【特許文献3】特開平9−102034号公報
【特許文献4】特開平11−258978号公報
【特許文献5】特開2000−66583号公報
【特許文献6】特開2001−305953号公報
【特許文献7】特開2004−361465号公報
【特許文献8】特開号2003−315081公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
上記特許文献5〜8の道路情報作成方法では、道路ネットワーク・データに含まれる道路属性情報から道路幅や車線数などを推定して、道路や交差点をポリゴン化している。しかし、通常、道路属性情報だけでは、情報不足のため、道路の形状を精度よく再現することはできない。従って、作成された道路ポリゴンや交差点ポリゴンの形状が、実際の道路形状や交差点形状とはだいぶん異なる場合がある。
【0013】
一方、上記特許文献1〜4の道路情報作成方法では、道路ポリゴンや交差点ポリゴンの形状を作成する際に市街地図データを使用する。そのため、実際の道路形状をかなり忠実に再現する道路ポリゴンや交差点ポリゴンを作成することが可能である。
【0014】
しかしながら、実際の市街地図データの道路線の形状は、図61に示したように、複雑な形状を有する。上記特許文献1〜4の方法においては、市街地図データの道路線の形状をそのまま折線近似することにより、道路ポリゴンや交差点ポリゴンを作成している。従って、作成される道路ポリゴンや交差点ポリゴンの形状も複雑となり、データ量が多くなる。また、1本の道路リンクに対する道路ポリゴンの構成点の数は、道路ごとにバラバラであるため、データを取り扱う上においても煩雑である。道路ポリゴンごとに構成点数を別途記憶しておく必要があるため、データベースに記憶する際に記憶容量の無駄も多くなる。
【0015】
カーナビゲーション装置や歩行者ナビゲーション装置などに用いる電子地図データでは、或る程度実際の道路形状や交差点形状が再現され、運転者や歩行者が道路や交差点を認知できればよい。むしろ、記憶容量の制限を考えると、できる限り無駄なデータは排除したほうがよい。また、道路の微細な形状はできる限り簡略化して地図の視認性を高める必要もある。従って、忠実に道路形状や交差点形状が再現してデータ量が大きくなるよりは、むしろ運転者や歩行者が道路や交差点を認知できる程度に簡略化すべきである。
【0016】
また、現実の道路は、歩道、中央分離帯、車線境界線、道路側線などを含み、車両が通行可能な幅は限定されている。カーナビゲーション装置においては、これらの車線に関する情報は、道路形状や交差点形状以上に重要である。例えば、片側3車線の道路の次の交差点で右折する必要がある場合、予め右側の車線に移動するように誘導する等、車線の情報が必要な場合がしばしば生じるからである。しかしながら、上記特許文献1〜4の方法においては、道路ポリゴン作成の上で、車線に関する情報が考慮されていない。
【0017】
そこで、本発明の目的は、既存の道路ネットワーク・データ及び市街地図データに基づき自動的に道路及び交差点のポリゴン・データを作成することができ、ポリゴン・データのデータ量を抑えるとともに、実際の形状に近い道路の再現が可能で、道路車線情報等、正確なナビゲーションに必要な情報を含む道路詳細情報を作成することが可能な道路情報作成技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明に係る地図情報作成装置の第1の構成は、交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成装置であって、前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成手段;前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出手段;前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出手段;前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正手段;前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成手段;及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正手段;を備えたことを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、既存の道路ネットワーク・データ及び市街地図データに基づいて、自動的に道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成することが可能となる。また、各道路ポリゴンの幅は、市街地図データの道路線に合わせて決められるため、実際の道路形状に近い道路ポリゴンの形状を再現することができる。
【0020】
また、生成される道路ポリゴンの構成点の数は、もとの道路ネットワーク・データに含まれる各道路リンクの構成点の数のちょうど2倍である。従って、データの取り扱いが容易である。また、もとの各道路リンクの形状が保持されるため、少ない構成点数で比較的よい精度で道路ポリゴンを作成することができる。しかも、市街地図データにおける道路の細かい構造は省略されるため、カーナビゲーション装置などで表示する場合においても視認性に優れる。
【0021】
本発明に係る地図情報作成装置の第2の構成は、前記第1の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0022】
この構成によれば、T字路における交差点ポリゴンの形状は、そのT字交差部分の四角形形状に形成される。従って、横断歩道や停止線等の道路標示を行うのが容易となる。
【0023】
本発明に係る地図情報作成装置の第3の構成は、前記第1又は2の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0024】
この構成によれば、分岐・合流点における交差点ポリゴンを、道路標示を行うのに都合がよい形状に形成することができる。
【0025】
本発明に係る地図情報作成装置の第4の構成は、前記第1乃至3の何れか一の構成において、前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を備えていることを特徴とする。
【0026】
この構成によれば、分岐・合流点の交差点ポリゴン上に、自動的に優先本線車道標示を作成することができる。
【0027】
本発明に係る地図情報作成装置の第5の構成は、前記第1乃至4の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0028】
この構成によれば、車線数は変更する地点において、接続する2つの道路ポリゴンの間で段差が生じるのを防止し、実際の道路形状に即して、交差点ポリゴンを介して滑らかに接続することができる。
【0029】
本発明に係る地図情報作成装置の第6の構成は、前記第1乃至5の何れか一の構成において、前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を有することを特徴とする。
【0030】
この構成によれば、車線数が変更する地点において、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を自動的に作成することができる。
【0031】
本発明に係る地図情報作成装置の第7の構成は、前記第1乃至6の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0032】
この構成によれば、料金所が設置される部分に、料金所を標示するための交差点ポリゴンを自動的に作成することができる。
【0033】
本発明に係る地図情報作成装置の第8の構成は、前記第1乃至7の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定手段を備えていることを特徴とする。
【0034】
この構成によれば、もとの道路ネットワーク・データベースの高さ情報を用いて、作成される各道路ポリゴン及び交差点ポリゴンの各構成点に自動的に高さを付与することができる。従って、各道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを三次元的に表示させることが可能となる。
【0035】
本発明に係る地図情報作成装置の第9の構成は、前記第1乃至8の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン補正手段により形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出手段;その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成手段;及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成手段;を備えていることを特徴とする。
【0036】
この構成によれば、市街地図データベースに含まれる歩道線の情報に基づいて、歩道がある場合にはその歩道幅も考慮して路側線及び車道外側線を作成することが可能となる。従って、より現実の道路に近い道路標示を行うことが可能となる。
【0037】
本発明に係る地図情報作成装置の第10の構成は、前記第9の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出手段;前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成手段;を備えていることを特徴とする。
【0038】
この構成によれば、各道路ポリゴンに、車線境界線及び車道中央線を自動的に作成し、より現実の道路に近い形で道路ポリゴンを表示することが可能となる。
【0039】
本発明に係る地図情報作成装置の第11の構成は、前記第10の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、前記レーン作成手段は、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、前記レーン作成手段は、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成することを特徴とする。
【0040】
この構成によれば、道路に中央分離帯がある場合には、中央分離帯の幅も考慮して、車線(レーン)を表示させることが可能となる。
【0041】
本発明に係る地図情報作成装置の第12の構成は、前記第10又は11の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成手段;を備えていることを特徴とする。
【0042】
この構成によれば、交差点の手前に右折用の付加レーンが設けられている場合には、付加レーンを自動的に作成することができる。
【0043】
本発明に係る地図情報作成装置の第13の構成は、前記第10乃至12の何れか一の構成において、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成手段を備えていることを特徴とする。
【0044】
この構成によれば、交差点手前の道路の両側に歩道がある場合には、どの道路の交差点入口には横断歩道が有るであろうと推定し、自動的に横断歩道標示を作成することができる。
【0045】
本発明に係る地図情報作成装置の第14の構成は、前記第13の構成において、前記横断歩道作成手段は、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする。
【0046】
この構成によれば、歩道橋が設けられている箇所には、重複して横断歩道が設置されることは少ないため、そのような箇所に横断歩道を標示させないようにすることができる。
【0047】
本発明に係る地図情報作成装置の第15の構成は、前記第13又は14の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0048】
この構成によれば、横断歩道の手前に停止線の標示を自動的に作成することができる。
【0049】
本発明に係る地図情報作成装置の第16の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0050】
この構成によれば、信号機のある交差点の入口の道路ポリゴン上に、自動的に停止線を標示させることができる。
【0051】
本発明に係る地図情報作成装置の第17の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0052】
この構成によれば、T字路に進入する道路のうちの分岐道路(左右の2つの道路との成す角が90度である道路)については、交差点の入口の手前に停止線を自動的に作成することができる。
【0053】
本発明に係る地図情報作成装置の第18の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0054】
この構成によれば、格下の道路が格上の道路と交差する場合には、格下の道路の道路ポリゴン上に、交差点の入口部分に停止線を自動的に作成することができる。
【0055】
本発明に係る地図情報作成装置の第19の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成手段を備えていることを特徴とする。
【0056】
この構成によれば、踏切の手前の道路ポリゴン上に自動的に停止線を作成することができる。
【0057】
本発明に係る地図情報作成装置の第20の構成は、前記第10乃至19の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成手段を備えていることを特徴とする。
【0058】
この構成によれば、道路ポリゴンの交差点入口の各レーン上に進行方向標示を自動的に作成することができる。
【0059】
本発明に係る地図情報作成方法の第1の構成は、交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成方法であって、前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成ステップ;前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出ステップ;前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出ステップ;前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正ステップ;前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成ステップ;及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正ステップ;を備えたことを特徴とする。
【0060】
本発明に係る地図情報作成方法の第2の構成は、前記第1の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0061】
本発明に係る地図情報作成方法の第3の構成は、前記第1又は2の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0062】
本発明に係る地図情報作成方法の第4の構成は、前記第1乃至3の何れか一の構成において、前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0063】
本発明に係る地図情報作成方法の第5の構成は、前記第1乃至4の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成することを特徴とする。
【0064】
本発明に係る地図情報作成方法の第6の構成は、前記第1乃至5の何れか一の構成において、前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを有することを特徴とする。
【0065】
本発明に係る地図情報作成方法の第7の構成は、前記第1乃至6の何れか一の構成において、前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成することを特徴とする。
【0066】
本発明に係る地図情報作成方法の第8の構成は、前記第1乃至7の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定ステップを備えていることを特徴とする。
【0067】
本発明に係る地図情報作成方法の第9の構成は、前記第1乃至8の何れか一の構成において、前記道路ポリゴン補正ステップにおいて形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出ステップ; その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成ステップ;及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成ステップ;を備えていることを特徴とする。
【0068】
本発明に係る地図情報作成方法の第10の構成は、前記第9の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出ステップ;前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成ステップ;を備えていることを特徴とする。
【0069】
本発明に係る地図情報作成方法の第11の構成は、前記第10の構成において、前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、前記レーン作成ステップにおいては、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、前記レーン作成ステップにおいては、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成することを特徴とする。
【0070】
本発明に係る地図情報作成方法の第12の構成は、前記第10又は11の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成ステップ;を備えていることを特徴とする。
【0071】
本発明に係る地図情報作成方法の第13の構成は、前記第10乃至12の何れか一の構成において、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0072】
本発明に係る地図情報作成方法の第14の構成は、前記第13の構成において、前記横断歩道作成ステップにおいては、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする。
【0073】
本発明に係る地図情報作成方法の第15の構成は、前記第13又は14の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0074】
本発明に係る地図情報作成方法の第16の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0075】
本発明に係る地図情報作成方法の第17の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0076】
本発明に係る地図情報作成方法の第18の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0077】
本発明に係る地図情報作成方法の第19の構成は、前記第10乃至14の何れか一の構成において、前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0078】
本発明に係る地図情報作成方法の第20の構成は、前記第10乃至19の何れか一の構成において、前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成ステップを備えていることを特徴とする。
【0079】
本発明に係るプログラムは、コンピュータに読み込んで実行することにより、コンピュータを前記第1乃至20の何れか一の構成の地図情報作成装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0080】
以上のように、本発明によれば、既存の道路ネットワーク・データ及び市街地図データに基づき自動的に道路及び交差点のポリゴン・データを作成することができる。また、ポリゴン・データのデータ量を抑え、実際の形状に近い道路の再現が可能である。更に、道路車線情報等、正確なナビゲーションに必要な情報を含む道路詳細情報を作成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0081】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0082】
〔1〕装置の全体構成
図1は、本発明の実施例1に係る地図情報作成装置1の構成を表すブロック図である。本実施例の地図情報作成装置1は、汎用コンピュータ用のコンピュータ・プログラムとして実装されている。当該プログラムをコンピュータで実行することにより図1の地図情報作成装置1が機能的に構成される。
【0083】
地図情報作成装置1は、道路ネットワーク記憶手段2、市街地図記憶手段3、ポリゴン記憶手段4、道路ポリゴン作成手段5、道路ポリゴン補正手段6、交差点ポリゴン作成手段7、高さ補正手段8、道路標示作成手段9、及び交点テーブル記憶手段10を備えている。
【0084】
道路ネットワーク記憶手段2には、道路ネットワーク・データベースが記憶されている。「道路ネットワーク・データベース」とは、地図上の道路網の交差点を交差点ノード,交差点間を結ぶ道路(以下「交差点間道路」という。)を道路リンクとするグラフ・データとしてモデル化した電子道路地図データベースをいう。以下、これらの道路リンク及び交差点ノードの集合からなるグラフを「道路ネットワーク」と呼ぶ。
【0085】
市街地図記憶手段3には、市街地図データベースが記憶されている。「市街地図データベース」とは、道路,歩道,その他の地物を線分又はポリゴンとして正確に描いた電子地図データベースをいう。
【0086】
ポリゴン記憶手段4には、道路ネットワーク・データベース及び市街地図データベースから作成される道路ポリゴン及び交差点ポリゴンが記憶される。
【0087】
道路ポリゴン作成手段5は、道路ネットワークの各道路リンクに幅員を持たせることにより、初期の道路ポリゴンを作成する。道路ポリゴン補正手段6は、初期の道路ポリゴンに対応する道路線を市街地図データから抽出し、当該道路ポリゴンの幅員の補正を行う。交差点ポリゴン作成手段7は、道路ポリゴンが重なる部分において、交差点ポリゴンを作成するとともに、ポリゴン同士が重ならないように道路ポリゴンの補正を行う。高さ補正手段8は、接続するポリゴン同士に高さのずれが生じている場合に、高さの補正を行う。
【0088】
道路標示作成手段9は、それぞれの道路ポリゴン及び交差点ポリゴンに道路標示を付加する。各ポリゴンに付加された道路標示の情報は、ポリゴン記憶手段4に保存される。
【0089】
交点テーブル記憶手段10は、交差点ポリゴンを作成する際に作成される交点テーブルを記憶する。
【0090】
また、交差点ポリゴン作成手段7は、料金所作成手段11、幅員変化点作成手段12、分岐合流点作成手段13、三差路作成手段14、四差路作成手段15、及び一般交差点作成手段16を備えている。道路標示作成手段9は、車線区画線作成手段21、料金所区画線作成手段22、交差点標示作成手段23、進行方向標示作成手段24、優先本線車道作成手段25、及び車線数変更点区画線作成手段26を備えている。これら各構成要素の機能については後述する。
【0091】
〔2〕道路ネットワーク・データベースのデータ構造
次に、図1の道路ネットワーク記憶手段2に記憶されている道路ネットワーク・データベースのデータ構造について説明する。道路ネットワーク・データベースは、既存のデータベースを用いる。前述のように、道路ネットワーク・データは、地図上の道路網の交差点をノード,交差点間道路を道路リンクとするグラフ・データとしてモデル化したものであり(図60参照)、本実施例では図2のようなデータ構造とする。
【0092】
道路ネットワーク・データは、交差点間道路を表す道路リンク情報(図2(a))と、交差点を表す交差点情報(図2(b))の2つからなる。
【0093】
(1)道路リンク情報
道路リンク情報は、地図上のそれぞれの交差点間道路に一対一に対応して設けられた“道路レコード”の集合からなる。それぞれの道路レコードは、“道路ID”,“リンク種別”,“車線数”,“幅員”,“一方通行情報”,“交差関係情報”,及び“構成点情報”により構成される。
【0094】
「道路ID」は、それぞれの交差点間道路を識別するために付される識別コードである。「リンク種別」は、交差点間道路の種別を表す。リンク種別には、‘上下線分離’,‘本線’,‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’などがある。
【0095】
「上下線分離」とは、道路の本線区間において、道路形状を上下線分離(2条化)している区間をいう。高速道路や都市高速道路の本線区間は、すべて‘上下線分離’とされる。また、その他の道路(国道以下)については、その本線区間において、形状が上下線分離している道路すべてが、‘上下線分離’とされる。‘上下線分離’の道路区間は必ず一方通行である。連続する‘上下線分離’の道路区間は、必ず同一種別である。また、‘上下線分離’の設定対象は、一般国道以上とされる。
【0096】
「本線」とは、‘上下線分離’以外の道路区間であって、本線間の渡り線,ランプ,SA,PA,側線リンク,ロータリーリンク,Uターンダミーリンクの何れにも該当しない道路をいう。
【0097】
「本線間の渡り線」とは、概ね同レベルの道路種別(本線)同士を連結している道路区間をいう。‘本線間の渡り線’としては、高速道路と高速道路,高速道路と都市高速道路,高速・都市高速道路と有料道路などの本線間を結ぶジャンクション区間が該当する。
【0098】
「ランプ」は、高速道路とその他の道路(国道以下)のように、基本的に道路種別が異なる道路の相互間を連結する道路リンクをいう。いわゆる、「インターチェンジ」や「ランプ」と呼ばれる道路区間である。「SA」及び「PA」は、本線からSA又はPAへの誘導路である。
【0099】
「車線数」は、その道路リンクの上り、下り、両方向の車線数である。ここで、各道路リンクは方向付けがされており、一端が始点、他端が終点とされる。始点から終点に向かう方向を「上り」、終点から始点に向かう方向を「下り」と呼ぶ。
【0100】
「幅員」とは、住宅地図データの道路線形状を元に、交差点間道路単位に幅員情報を算出したものである。幅員情報は、市街地図データから基本的に自動算出したものであり、実際の幅員とは必ずしも一致するものではない。
【0101】
「一方通行情報」は、当該道路リンクが一方通行の場合に、その方向が設定される。
【0102】
「交差関係情報」は、道路リンクが鉄道と交差する場合において、鉄道に対して‘踏切’,‘アンダーパス’,‘オーバーパス’のいずれかが設定される。
【0103】
「構成点情報」は、道路リンクの形状を定める構成点の位置座標に関する情報である。構成点情報は、“構成点数”及び複数の“構成点座標”により構成される。ここで、道路リンクの始点及び終点も構成点に含められる。本実施例においては、構成点座標は、経緯座標及び高さからなる三次元座標とする。
【0104】
(2)交差点情報
交差点情報は、地図上のそれぞれの交差点ノードに一対一に対応して設けられた“交差点レコード”の集合からなる。それぞれの交差点レコードは、“交差点ID”,“差路数”,“料金所”,“信号機の有無情報”,及び差路数分の“交差点付近情報”により構成される。
【0105】
「交差点ID」は、それぞれの交差点ノードを識別するために付される識別コードである。「差路数」は、当該交差点ノードに接続している道路(道路リンク)の数である。ここで、一般には三差路以上を交差点と呼ぶが、電子地図データにおいては、2本の道路のみが接続する場合も交差点の一種とみなし「二差路」と呼ぶ。
【0106】
「料金所」は、その交差点ノードが料金所であるか否かを表す。交差点ノードが料金所でない場合には0が設定され、料金所の場合は料金所内のレーン数が設定される。「信号機の有無情報」は、交差点ノードに信号機があるか否かを表すフラグである。
【0107】
「交差点付近情報」は、当該交差点(以下「注目交差点」という。)に接続する交差点間道路(以下「PF対象道路」という。)のそれぞれに関連づけて設けられ、そのPF対象道路から注目交差点に進入又は注目交差点からそのPF対象道路へ退去する際の、交差点付近の情報である。それぞれの交差点付近情報は、“交差点付近レーン数”,“付加レーン情報”,“通行可能レーン番号”,及び“進行方向対象レーン情報”からなる。
【0108】
「交差点付近レーン数」は、PF対象道路の注目交差点に接続する地点における全レーン数を表す。「レーン」とは、車線(道路で、自動車の通行をきめている路線)のことをいう。「付加レーン情報」は、PF対象道路の各レーンが付加レーンか否かを示すフラグである。付加レーン情報は、PF対象道路のそれぞれのレーンごとに設けられている。ここで、「付加レーン」とは、交差点の直近で付加されたレーン(右折専用レーン、左折専用レーン等)をいう。
【0109】
「通行可能レーン番号」は、注目交差点からPF対象道路の向きに進行可能であるレーンの番号を表す。「進行方向対象レーン情報」は、PF対象道路から注目交差点に向かって指定方向に進行可能なレーンを示す。すなわち、それぞれのレーンの進行方向別通行区分の情報をレーンごとに設定したものである。
【0110】
例えば、図3(b)のように、四差路の交差点ノードNに道路リンクL1,L2,L3,L4が接続されている場合を考える。道路リンクL1の交差点ノードN付近は図3(a)のようになっている。この場合、交差点ノードNに接続する道路リンクL1のレーン数は5である。レーンcが付加レーンである。「通行可能レーン番号」は、レーンd,eである。また、進行方向対象レーンは、レーンa,b,cであり、進行方向対象レーン情報は、次表のように設定される。
【0111】
【表1】
【0112】
〔3〕市街地図データベースのデータ構造
次に、図1の市街地図記憶手段3に記憶されている市街地図データベースのデータ構造について説明する。図4に市街地図データベースのデータ構造を示す。市街地図データベースは、住宅地図などの既存のデータベースを用いる。
【0113】
市街地図データは、線分で表される線分データと、多角形状の面で表されるポリゴン・データの2種類がある。線分データとしては、‘道路線’,‘歩道線’,‘中央分離帯’などがある。ポリゴン・データとしては、‘建物’,‘敷地’などがある。
【0114】
ここで、「道路線」とは、市街地図において道路の外郭を示す境界線をいう。「歩道線」とは、市街地図において歩道の外郭を示す境界線をいう。
【0115】
図4において、“線分レコード”は、1つの線分データに関する情報が格納されたレコードである。線分レコードは、“属性”,“種別”,“始点座標”,及び“終点座標”からなる。「属性」は、‘歩道’,‘道路線’,‘分離帯’などの値をとる。「種別」は、その線分データが‘道路線’の場合に有効であり、その道路線の道路種別を表す。道路種別としては、‘高速道路’,‘国道’などの値をとる。
【0116】
また、“ポリゴン・レコード”は、1つのポリゴン・データに関する情報が格納されたレコードである。ポリゴン・レコードは、“属性”,“種別”,“構成点数”,及び“構成点座標”からなる。「属性」は、‘建物’,‘敷地’などの値をとる。「建物」は、属性が‘建物’の場合には「補足施設種別」を表し、‘敷地’の場合には「施設種別」を表す。
【0117】
「補足施設種別」は、建物(地物)と関連づいて市街地図データの建物種別を市街図の建物に補足的に付与するための情報である。補足施設種別としては、‘目標物’,‘無壁舎’,‘一般建物’といった種別がある。
【0118】
「施設種別」は、その敷地にある施設の種別を表す。施設種別としては、‘鉄道敷’,‘歩道橋(道路に跨る)’などがある。
【0119】
〔4〕ポリゴン・データベースのデータ構造
次に、図1の地図情報作成装置1により作成されるポリゴン・データベースのデータ構造について説明する。作成されたポリゴン・データベースは、ポリゴン記憶手段4に記憶される。
【0120】
図5は、ポリゴン・データベースのデータ構造を表す図である。ポリゴン・データベースは、道路ポリゴン情報を表す道路ポリゴン・レコードの集合と、交差点ポリゴン情報を表す交差点ポリゴン・レコードの集合とから構成されている。道路ポリゴン・レコードも交差点ポリゴン・レコードも、データ構造としては同様の構造を有する。
【0121】
(1)道路ポリゴン・レコード
道路ポリゴン・レコードは、“道路ID”,“形状情報”,及び“道路標示情報”から構成される。「道路ID」は、道路ネットワーク・データベースの各道路レコードの道路IDに対応している。
【0122】
「形状情報」は、ポリゴンの三次元形状を規定する情報である。ポリゴンの形状は、ポリゴンを構成する頂点(以下「構成点」という。)の座標によって規定される。従って、形状情報は、“構成点数”及び構成点数分の“構成点座標”からなる。
【0123】
「道路表示情報」は、その道路ポリゴンにペイントされる道路標示に関する情報である。道路表示情報は、“道路標示数”及び道路標示数分の“道路標示レコード”からなる。各「道路標示レコード」には、道路標示がペイントされる位置(道路ポリゴン上の相対位置)を表す“位置情報”及びペイントする道路標示を特定する“道路表示オブジェクトID”が格納されている。
【0124】
(2)交差点ポリゴン・レコード
同様に、交差点ポリゴン・レコードは、“交差点ID”,“形状情報”,及び“道路標示情報”から構成される。“形状情報”,及び“道路標示情報”は道路ポリゴン・レコードと同様である。尚、「交差点ID」は、道路ネットワーク・データベースの各交差点レコードの交差点IDに対応している。
【0125】
〔5〕道路情報作成処理
以上のように構成された本実施例1に係る地図情報作成装置1について、以下それによる道路情報作成処理について説明する。
【0126】
〔6.1〕処理全体の流れ
最初に、道路情報作成方法の概略について説明する。図6は、実施例1に係る道路情報作成方法の全体の処理の流れを表すフローチャートである。
【0127】
まず、ステップS1において、道路ポリゴン作成手段5及び道路ポリゴン補正手段6により、道路ネットワーク・データベースの各道路リンクに対応する道路ポリゴンの作成処理が行われる。作成された道路ポリゴンはポリゴン記憶手段4に格納される。この段階において、各道路ポリゴンは、対応する道路リンクと同様に折れ曲がりを有する。また、各道路ポリゴンの幅は、市街地図データ内の対応する道路線の幅により補正されている。また、各道路ポリゴンの間の重なりは解消されていない状態にある。
【0128】
次に、ステップS2において、ポリゴン記憶手段4に格納された道路ポリゴンに基づいて、交差点ポリゴン作成手段7により交差点ポリゴンの作成処理が行われる。ここでは、道路ポリゴン同士が接続する部分に交差点ポリゴンを発生させるとともに、道路ポリゴンの形状を重なりが解消するように補正する。作成された交差点ポリゴンは、ポリゴン記憶手段4に格納される。
【0129】
次に、ステップS3において、高さ補正手段8により頂点高さの補正処理が行われる。ここでは、各交差点ポリゴンと道路ポリゴンとの接続部分において高さの不整合が生じた場合、その高さ補正を行う。
【0130】
次に、ステップS4において、道路標示作成手段9の車線区画線作成手段21により、車線標示の作成処理が行われる。これにより、道路外側線及び各レーン(車線)を区切るレーン境界線が作成される。
【0131】
次に、ステップS5において、道路標示作成手段9の料金所区画線作成手段22により、料金所の作成処理が行われる。ここでは、市街地図データから、‘建物’属性の‘無壁舎’を抽出する。そして、料金所の位置に設定されている交差点ポリゴン上に‘無壁舎’が設置されていれば、それを料金所の建物と見なす。そして、並列する料金所の建物の数から料金所におけるレーンの数を求める。そして求めたレーンの数に応じて、接続する交差点間道路の道路ポリゴンのレーン境界線、及び料金所の位置の交差点ポリゴンのレーン境界線をペイントする。
【0132】
次に、ステップS6において、道路標示作成手段9の交差点標示作成手段23により、交差点標示の作成処理が行われる。ここでは、道路ネットワーク・データに基づき交差点ノードにおける信号機,歩道,踏切の有無を評価して、横断歩道や停止線のペイントを行う。
【0133】
次に、ステップS7において、道路標示作成手段9の優先本線車道作成手段25により、分岐・合流区間の作成処理が行われる。ここでは、本線に接続するランプや渡り線がある場合に、その接続部分に交差点ポリゴンを発生させるとともに、優先本線車道標示のペイントを行う。
【0134】
次に、ステップS8において、道路標示作成手段9の進行方向標示作成手段24により、進行方向表示の作成処理が行われる。ここでは、各交差点ノードに接続する複線道路に対して、進行方向別通行区分のペイントを行う。
【0135】
最後に、ステップS9において、道路標示作成手段9の車線数変更点区画線作成手段26により、車線数変更区間の作成処理が行われる。ここでは、道路の幅員が変化して車線数が変更される地点に二差路の交差点ポリゴンを発生させるとともに、優先本線車道標示のペイントを行う。
【0136】
以下、それぞれの処理についての詳細を説明する。
【0137】
〔6.2〕道路ポリゴン作成処理(S1)
図7は、図6の道路ポリゴン作成処理(S1)の流れを表すフローチャートである。
【0138】
まず、ステップS101において、道路ポリゴン作成手段5は、道路ネットワーク・データベースから処理対象とする道路リンクを1つ選択する。以下、この選択された道路リンクをLiと記す。
【0139】
図8は、道路リンクLiの例を示す図である。この道路リンクLiは、始終点を含めて4つの構成点v1,v2,v3,v4を有する。構成点v1が始点であり、構成点v4が終点である。図においては、始終点は「●」、それ以外の構成点は「△」で表示することとする。
【0140】
次に、ステップS102において、道路ポリゴン作成手段5は、道路リンクLiの道路レコード(図2参照)の“幅員”から、幅員値W(Li)を取得する。ここで、道路レコードの“幅員”に幅員値が未設定の場合には(S103)、当該道路レコードの“車線数”から道路リンクLiの車線数を取得し、車線数に所定の車線幅員値w0(例えば、3.5m)を掛けて幅員値W(Li)を決定する(S104)。そして、ステップS105において、道路ポリゴン作成手段5は、道路リンクLiの左右に、道路リンクLiに平行に、道路リンクLiとの間隔W(Li)/2で平行な線分を発生させる。そして、発生した各線分を伸縮して交点を求め、2本の折線Li(L),Li(R)を作成する。この2本の折線Li(L),Li(R)の向かい合った端点同士を連結し、初期の道路ポリゴンPiのポリゴン・データを作成する。ポリゴン・データは、ポリゴン記憶手段4内のポリゴン・データベースに、新たな道路ポリゴン・レコードとして格納される(図5参照)。
【0141】
例えば、図9の例の場合は、道路リンクLiの3つの区間Li(1),Li(2),Li(3)に対し、左右に平行線Li(1L),Li(2L),Li(3L)及びLi(1R),Li(2R),Li(3R)を発生させる。これらの線分を伸縮して、図10に示したように、各線分を伸縮して交点v2(L),v3(L),v2(R),v3(R)を求め、2本の折線Li(L),Li(R)を作成する。最後に、折線Li(L),Li(R)の向かい合う端点を連結したポリゴン・データを作成し(図11)、新たな道路ポリゴン・レコードとしてポリゴン・データベースに保存する。この場合、道路ポリゴン・レコードの“道路ID”には、道路リンクLiの道路IDがコピーされる。“形状情報”の“構成点数”には8が、8つの“構成点座標”には、ポリゴンPiの構成点v1(L),v2(L),v3(L),v4(L),v4(R),v3(R),v2(R),v1(R)の位置座標が格納される。尚、各構成点の位置座標に関しては、現時点では経緯座標のみしか決まっていないため、高さについては0が設定される。“道路表示情報”は、現時点では空(Null)である。
【0142】
ここで、作成される道路ポリゴンPiの構成点数は、常にもとの道路リンクLiの構成点数の2倍である。従って、道路リンクLiの構成点数が決まっていれば道路ポリゴンPiのポリゴン・データを格納する配列の大きさが一意的に決まるため、データ処理が容易である。
【0143】
次に、ステップS106において、道路ポリゴン補正手段6は、市街地図データベースを参照して、道路ポリゴンPiに包含される‘道路線’を抽出する。この場合、道路ポリゴンPiの占める経緯平面上の領域が指定されているため、市街地図データベースの各線分レコードの始終点の座標(経緯座標)がその領域内にあるか否かを検査すればよい。以下、抽出された道路線のうち道路リンクLiの左側にあるものの折線をCi1(L)Ci2(L)…Cinl(L)、右側にあるものの折線をCi1(R)Ci2(R)…Cinr(R)と記すこととする。
【0144】
次に、ステップS107において、道路ポリゴン補正手段6は、道路リンクLiのそれぞれの構成点vk(k=1,2,…,ni:niは道路リンクLiの構成点数)から左側の道路線の折線Ci1(L)Ci2(L)…Cinl(L)までの最短距離lk(L)を計算する。同様に、構成点vkから右側の道路線の折線Ci1(R)Ci2(R)…Cinr(R)までの最短距離lk(R)を計算する。
【0145】
次に、ステップS108において、道路ポリゴン補正手段6は、最短距離lk(L),lk(R)の平均値l(L),l(R)をそれぞれ計算する。
【0146】
例えば、図12において、道路リンクLiの構成点v1,v2,v3,v4から左側の道路線の折線Ci1(L)Ci2(L)Ci3(L)までの最短距離は、それぞれl1(L),l2(L),l3(L),l4(L)である。また、右側の道路線の折線Ci1(R)Ci2(R)Ci3(R)までの最短距離は、それぞれl1(R),l2(R),l3(R),l4(R)である。従って、最短距離の平均値は、それぞれ、式(1)で与えられる。
【0147】
【数1】
【0148】
次に、ステップS109において、道路ポリゴン補正手段6は、ステップS108で求めた平均値l(R),l(R)を用いて、ステップS105と同様の処理により道路ポリゴンPiの各構成点の座標を再計算する。すなわち、道路リンクLiの左右に、道路リンクLiに平行に、道路リンクLiとの間隔がそれぞれl(L),l(R)で平行な線分を発生させる。そして、発生した各線分を伸縮して交点を求め、2本の折線Li(L),Li(R)を作成する。この2本の折線Li(L),Li(R)の向かい合った端点同士を連結し、補正された道路ポリゴンPiのポリゴン・データを作成する(図13参照)。このポリゴン・データにより、ポリゴン・データベースの道路ポリゴンPiの道路ポリゴン・レコードを更新する。
【0149】
次に、ステップS110において、道路ポリゴン補正手段6は、道路ポリゴンPiのそれぞれの構成点に最も近い道路リンクLi上の点を求め、その点における高さを当該構成点の高さとする。この際、道路リンクLi上の点の高さは、各道路リンクLiの構成点を直線補間した場合における折線上の高さとする。各構成点の高さが決定されると、ポリゴン・データベースの道路ポリゴンPiの道路ポリゴン・レコードに高さ情報を追加する。
【0150】
例えば、図14において、道路ポリゴンPiの構成点は、v1(L),v2(L),v3(L),v4(L),v1(R),v2(R),v3(R),v4(R)の8つである。構成点v1(L),v4(L),v1(R),v2(R),v3(R),v4(R)に対して最も近い道路リンクLi上の点は、各構成点から道路リンクLi上に下ろした垂線の足の点となる。それに対して、構成点v2(L),v3(L)から道路リンクLi上には垂線を下ろすことができない。この場合、各構成点v2(L),v3(L)から最も近い道路リンクLi上の点は、それらの構成点に最も近い道路リンクLiの構成点v2,v3となる。
【0151】
例えば、図14において、道路ポリゴンPiの構成点v2(R)から道路リンクLi上に下ろした垂線の足の点をvとする。道路リンクLiの構成点v2,v3の座標をそれぞれ(x2,y2,z2),(x3,y3,z3)、点vの高さを(x,y,z)とする。このとき、zは式(2)のような簡単な按分計算により与えられる。
【0152】
【数2】
【0153】
最後に、ステップS111において、すべての道路リンクについて道路ポリゴンの作成が終了したか否かを判定する。まだ道路ポリゴンが作成されていない道路リンクがある場合には、ステップS101に戻り、その道路リンクに対する道路ポリゴンの作成を行う。一方、すべての道路リンクに対して道路ポリゴンの作成が終了した場合、道路ポリゴンの作成処理を終了する。
【0154】
〔6.3〕交差点ポリゴン作成処理(S2)
図15は、一般交差点に対する図6の交差点ポリゴン作成処理(S2)の基本的な処理の流れを表すフローチャートである。
【0155】
ステップS201において、交差点ポリゴン作成手段7は、道路ネットワーク記憶手段2に記憶された道路ネットワーク・データベースから、まだ交差点ポリゴンの作成がされていない1つの交差点ノードNiを選択する。
【0156】
次に、ステップS202において、交差点ポリゴン作成手段7は、道路ネットワーク・データベースから、交差点ノードNiに接続する道路リンクL1(i)〜Ln(i)を求める。ここで、nは交差点ノードNiに接続する道路リンクの数である。
【0157】
次に、ステップS203において、交差点ポリゴン作成手段7の料金所作成手段11は、交差点ノードNiが料金所か否かを判定する。「料金所」とは、高速道路,都市高速道路,その他の有料道路の入口又は出口に設けられた、通行車(利用者)より通行料を収受するための施設をいう。この場合、料金所作成手段11は、交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が2(二差路)であるか否かを判定する。二差路の場合は、更に、市街地図データベースから、交差点ノードNiの位置に「属性」が‘建物’で「種別」が‘無壁舎’のポリゴン・データが存在するか否かを判定する。ここでもし‘無壁舎’のポリゴン・データが存在すれば、交差点ノードNiは料金所であると判定される。
【0158】
交差点ノードNiが料金所でなければ、ステップS205に移行する。一方、交差点ノードNiが料金所であれば、ステップS204において、料金所の交差点ポリゴンを作成し、ステップS214に移行する。ここで、料金所の交差点ポリゴンは、二差路の交差点ノードNiの位置座標を中心として、当該交差点ノードNiに接続するそれぞれの道路リンク上に所定距離だけ離れた平行線を引く。そして、それぞれの平行線が道路ポリゴンと公差する計4点を頂点とするポリゴンを作成し、これを料金所の交差点ポリゴンとする。また、各道路ポリゴンの交差点ノードNiに対向する構成点の座標は、作成した交差点ポリゴンと重畳しないように、当該道路ポリゴンの側の交差点ポリゴンの2つの構成点の位置座標に変更される。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。垂線の足の点の高さは、当該垂線の足の点が位置する道路リンクの構成点間を直線補間することにより求められる。
【0159】
ステップS205において、交差点ポリゴン作成手段7の幅員変化点作成手段12は、交差点ノードNiが幅員変化点であるかどうかを判定する。「幅員変化点」とは、二差路の交差点であって当該交差点に接続する2本の道路リンクの幅員が異なるものをいう。例えば、図16に示すように、車線数2の道路リンクL1と車線数3の道路リンクL3が結合した二差路の交差点ノードNiは、幅員変化点である。この場合、幅員変化点作成手段12は、交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が2(二差路)であるか否かを判定する。二差路の場合は、更に、交差点ノードNiに接続する2つの道路リンクの車線数を道路ネットワーク・データベースから取得する。双方の車線数が異なれば、当該交差点ノードNiは幅員変化点であると判定する。同じであれば、幅員変化点ではないと判定する。
【0160】
交差点ノードNiが幅員変化点ではないと判定された場合には、ステップS207に移行する。一方、幅員変化点であると判定された場合には、ステップS206において、幅員変化点作成手段12は、幅員変化点の交差点ポリゴンを作成し、同時に、交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンは、ステップS204の場合と同様の方法により補正し、ステップS214に移行する。
【0161】
ここで、ステップS206において、幅員変化点の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、幅員変化点iの両側の道路ポリゴンP1,P2は各道路リンクL1,L2に平行な折矩形状に形成されているので、図17(a)のように、幅員変化点iの接続部分に段差がある。ここで、道路ポリゴンP1の幅員変化点i側の構成点をv1(L),v1(R)とし、道路ポリゴンP2の幅員変化点i側の構成点をv2(L),v2(L)とする。それに対して、幅員変化点i付近の道路線は、図17(a)のように頂点u1,u2において鈍角に折れた折線である。そこで、図17(b)のように、道路ポリゴンP1の構成点v1(L)を頂点u1に移動し、構成点v1(R)をその対向する位置(構成点v1(L)から道路リンクL1に下ろした垂線と道路リンクL1の右側の道路線とが交差する位置)に移動する。また、道路ポリゴンP2の構成点v2(L)を頂点u2に移動し、構成点v2(R)をその対向する位置(構成点v2(L)から道路リンクL2に下ろした垂線と道路リンクL2の右側の道路線とが交差する位置)に移動する。そして、構成点v1(R),v1(L),v2(L),v2(R)により構成されるポリゴンP3を作成し、これを交差点ポリゴンとする。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0162】
ステップS207において、交差点ポリゴン作成手段7の分岐合流点作成手段13は、交差点ノードNiが分岐・合流点であるか否かを判定する。「分岐・合流点」とは、高速道路のインターチェンジやジャンクションのように、優先本線車道に対して非優先本線車道が鋭角に分岐する地点をいう(図51参照)。優先本線車道の“リンク種別”は‘本線’であり、非優先本線車道の“リンク種別”は‘本線’,‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’である。
【0163】
この場合、分岐合流点作成手段13は、まず交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が3(三差路)であるか否かを判定する。三差路の場合には、更に、交差点ノードNiに接続する各道路リンクのなす角度を検査する。2本の本線の道路リンクが180度で接続し、残りの1本の道路リンク(分岐線)と前記2本の本線の道路リンクの何れかとの成す角度が所定の閾値以下の場合には交差点ノードNiは分岐・合流点と判定される。また、交差点ノードNiに接続する3本の道路リンクの内の2本の“リンク種別”が‘本線’で残り1本(分岐線)が‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’の何れかであれば、交差点ノードNiは分岐・合流点と判定される。
【0164】
優先本線車道の判別は、2つの道路リンクの“リンク種別”が‘本線’で残り1つが‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’の何れかであれば、“リンク種別”が‘本線’の道路リンクが優先本線車道、残りの1本が非優先本線車道とされる。3つの道路リンクのすべての“リンク種別”が‘本線’の場合、2つの道路リンクの組み合わせのうち、2つの道路リンクの成す角度は180度に最も近い組が優先本線車道とされ、残りが非優先本線車道とされる。
【0165】
交差点ノードNiが分岐・合流点ではないと判定された場合には、ステップS209に移行する。一方、分岐・合流点であると判定された場合には、ステップS208において、分岐合流点作成手段13は、分岐・合流点の交差点ポリゴンを作成するとともに交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンを補正し、ステップS214に移行する。
【0166】
ここで、ステップS208において、分岐・合流点の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、分岐・合流点Niに接続する道路ポリゴンP1,P2,P3は各道路リンクL1,L2,L3に平行な折矩形状に形成されているので、図18のように、分岐・合流点Niの接続部分で重なりがある。そこで、まず図19のように、本線の道路ポリゴンP1,P2と分岐線の道路ポリゴンP3との交点a,dを求める。次に、これらの交点a,dから、それに対向する道路ポリゴンの辺(道路線)に垂線を下ろし、それぞれの垂線の足b,e,cの座標を求める。そして、図20のように、構成点a,b,c,d,eからなるポリゴンを分岐・合流点の交差点ポリゴンP4とする。そして、道路ポリゴンP1,P2,P3については、分岐・合流点の交差点ポリゴンP4との重なり部分を除いた部分のポリゴンに補正する。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0167】
ステップS209において、交差点ポリゴン作成手段7の三差路作成手段14は、交差点ノードNiが直角三差路であるか否かを判定する。「直角三差路」とは、3本の道路リンクが接続する交差点であって、2本の道路リンクが180度の角度をなし、残りの1本の道路リンクが他の2本の道路リンクと90度の角度をなすものをいう(図21参照)。
【0168】
この場合、三差路作成手段14は、まず交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が3(三差路)であるか否かを判定する。三差路の場合には、更に、交差点ノードNiに接続する各道路リンクのなす角度を検査する。2本の道路リンクが180度で接続し、残りの1本の道路リンク(分岐線)と前記他の2本の道路リンクの何れかとがなす角度が90度の場合には交差点ノードNiは直角三差路と判定される。
【0169】
交差点ノードNiが直角三差路ではないと判定された場合には、ステップS211に移行する。一方、直角三差路であると判定された場合には、ステップS210において、三差路作成手段14は、直角三差路の交差点ポリゴンを作成するとともに交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンを補正し、ステップS214に移行する。
【0170】
ここで、ステップS210において、直角三差路の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、直角三差路iに接続する道路ポリゴンP1,P2,P3は各道路リンクL1,L2,L3に平行な折矩形状に形成されているので、図21のように、直角三差路iの接続部分で重なりがある。そこで、まず図21のように、直線状に接続する道路ポリゴンP1,P2とそれに直交する道路ポリゴンP3との交点a,bを求める。次に、これらの交点a,bから、それに対向する道路ポリゴンP1,P2の辺(道路線)に垂線を下ろし、それぞれの垂線の足d,cの座標を求める。そして、図22のように、構成点a,b,c,dからなるポリゴンを直角三差路の交差点ポリゴンP4とする。そして、道路ポリゴンP1,P2,P3については、直角三差路の交差点ポリゴンP4との重なり部分を除いた部分のポリゴンに補正する。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0171】
ステップS211において、交差点ポリゴン作成手段7の四差路作成手段15は、交差点ノードNiが直交四差路であるか否かを判定する。「直交四差路」とは、4本の道路リンクが接続する交差点であって、各道路リンクが互いに直交するものをいう(図23参照)。
【0172】
この場合、四差路作成手段15は、まず交差点ノードNiに接続する道路リンクの数が4(四差路)であるか否かを判定する。四差路の場合には、更に、交差点ノードNiに接続する各道路リンクのなす角度を検査する。各道路リンクがなす角度が90度の場合には交差点ノードNiは直交四差路と判定される。
【0173】
交差点ノードNiが直交四差路ではないと判定された場合には、ステップS213に移行する。一方、直交四差路であると判定された場合には、ステップS212において、四差路作成手段15は、直交四差路の交差点ポリゴンを作成するとともに交差点ノードNiに接続する道路ポリゴンを補正し、ステップS214に移行する。
【0174】
ここで、ステップS212において、直交四差路の交差点ポリゴンは、次のようにして作成される。まず、ステップS1で道路ポリゴンが作成された段階においては、直交四差路iに接続する道路ポリゴンP1,P2,P3,P4は各道路リンクL1,L2,L3,L4に平行な折矩形状に形成されているので、図24(a)のように、直交四差路iの接続部分で重なりがある。そこで、まず図24(a)のように、直交する各道路ポリゴンP1,P2,P3,P4の辺(道路線)が直交する交点a,b,c,dを求める。そして、図24(b)のように、構成点a,b,c,dからなるポリゴンを直交四差路の交差点ポリゴンP5とする。そして、道路ポリゴンP1,P2,P3,P4については、直交四差路の交差点ポリゴンP5との重なり部分を除いた部分のポリゴンに補正する。最後に、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。
【0175】
ステップS213において、交差点ポリゴン作成手段7の一般交差点作成手段16は、一般交差点の交差点ポリゴンの作成処理を行い、ステップS214に移行する。ここで、「一般交差点」とは、3以上の道路リンクが接続する交差点ノードであって、上記‘直角三差路’及び‘直交四差路’ではないものをいう。例えば、図26のような5差路は、一般交差点である。ステップS213の一般交差点の交差点ポリゴンの作成処理の詳細については後述する。
【0176】
ステップS214において、交差点ポリゴン作成手段7は、すべての交差点ノードについて交差点ポリゴン作成処理が終了したか否か判定する。まだ交差点ポリゴン作成処理が未終了の交差点ノードがある場合、ステップS201に戻ってその未終了の交差点ノードを選択し、以下同様の処理を行う。すべての交差点ノードについて交差点ポリゴン作成処理が終了した場合には、交差点ポリゴン作成処理を終了する。
【0177】
次に、上記ステップS213における一般交差点ポリゴンの作成処理の詳細について説明する。図25は一般交差点ポリゴンの作成処理を表すフローチャートである。
【0178】
まず、ステップS221において、一般交差点作成手段16は、交差点ノードNiに接続する道路リンクのうちの一つを選択し、これを「注目道路リンク」とする。ここでは、交差点ノードNiに接続する道路リンクを、交差点ノードNiを中心に反時計回り(左回り)にL1,L2,…,Lnとし、注目道路リンクをLjと記す。最初は、j=nに設定する。例えば、一般交差点iが図26のような5差路交差点の場合、各道路リンクは、交差点ノードNiを中心に反時計回りに、L1,L2,L3,L4,L5とする。道路リンクL1の選び方は任意である。
【0179】
次に、ステップS222において、一般交差点作成手段16は、j<1か否かを判定する。j<1の場合、ステップS227に移行する。j≧1の場合には、次のステップS223に移行する。
【0180】
ステップS223において、一般交差点作成手段16は、注目道路リンクLjの左右に隣接する道路リンクLj−1,Lj+1を抽出する(但し、j=1のときはj−1=5、j=5のときはj+1=1とする)。これは、交差点ノードNiに接続する各道路リンクと注目道路リンクLjとが成す角度を計算し、その角度が小さい順に2つの道路リンクを選択することによって行われる。例えば、図27の例の場合、注目道路リンクをL5とすると、注目道路リンクL5に対して最小の鋭角及び二番目に小さい鋭角を構成する左右の道路リンクはL1,L4である。
【0181】
次に、ステップS224において、一般交差点作成手段16は、注目道路リンクLjの道路ポリゴンPjと、道路リンクLj+1,Lj−1の道路ポリゴンPj+1,Pj−1とをポリゴン・データベースから抽出する。そして、道路ポリゴンPjと各道路ポリゴンPj+1,Pj−1との道路線の交点a,bを求める。例えば、図27の例の場合、道路ポリゴンP5,P1,P4は図28に示すように得られる。道路ポリゴンP5,P1の道路線の交点はa、道路ポリゴンP5,P4の道路線の交点はbである。
【0182】
次に、ステップS225において、一般交差点作成手段16は、前記交点a,bの座標を、交点テーブル記憶手段10に記憶された交点テーブルに右・左の順にスタックする。このとき、既に交点テーブルにスタックされている交点座標と同じ交点座標については間引く。また、それとともに、注目道路リンクLjの道路ポリゴンPjの一般交差点iに対応する構成点v1,v2を交点a,bの位置に移動し、道路ポリゴンPjの形状の補正を行う。
【0183】
次に、ステップS226において、一般交差点作成手段16は、jをj−1に変更し、現在の注目道路リンクの左側に隣接した道路リンクを注目道路リンクに設定して、ステップS222に戻る。
【0184】
以上のステップS222〜S226の処理を繰り返すことにより、一般交差点iに接続する道路リンクの道路ポリゴンの形状を補正するとともに、交点テーブルを作成する。例えば、図28の例において、注目道路リンクL5の処理(S222〜S225)が終了した時点では、交点テーブルには交点a,bの交点座標がスタックされている(図28(b)参照)。ステップS226において、注目道路リンクは道路リンクL4に設定され、同様の処理(S222〜S225)が実行される。これにより、図29のように交点b,cが求められ、これが交点テーブルにスタックされる。この際、交点bの交点座標は既に交点テーブルにスタックされているので重複してスタックされることはなく、交点cの交点座標のみがスタックされる。同様の処理を繰り返すことによって、図30に示したように、各道路ポリゴンP1〜P5の道路線の交点a,b,c,d,eが求まり、これらの交点座標が交点テーブルに格納される(図30(b)参照)。
【0185】
ステップS222〜S226の処理がすべて終わると、次に、ステップS227において、交点テーブルにスタックされた交点座標を構成点とするポリゴンを作成し、これを一般交差点iの交差点ポリゴンとする。
【0186】
最後に、ステップS228において、交差点ポリゴンの各構成点から、最も近い道路リンクに垂線を下ろす。そして、その垂線の足の点の高さを当該構成点の高さとする。そして、交差点ポリゴンをポリゴン・テーブルに格納する。
【0187】
〔6.4〕頂点高さの補正処理(S3)
上記ステップS2において、各交差点ノードにおいて交差点ポリゴンの作成を行った結果、道路ポリゴン同士の重なりは除去され、交差点ノードにおいては道路ポリゴンと道路ポリゴンは交差点ポリゴンを介して接続される。ここで、道路ポリゴンについては高さの補正を行っていないため、道路ポリゴンと交差点ポリゴンとの接続部分において、両者間に高さのずれが生じている。
【0188】
例えば、図31に分岐・合流点Niの交差点ポリゴンとその周辺の道路ポリゴンの例を示す。この例では、本線の道路ポリゴンP1,P2と、ジャンクション又はランプの道路ポリゴンP3とが、分岐・合流点Niの交差点ポリゴンP4を介して接続されている。道路ポリゴンP3は8つの構成点c〜jにより構成されている。このうち、構成点c,gが交差点ポリゴンP4の構成点a,bと経緯座標が重なっている。構成点a,bの高さは補正がされていないため、構成点c,gの高さとずれが生じている。
【0189】
そこで、交差点ポリゴンの構成点に重なった道路ポリゴンの構成点(以下「重畳構成点」という。)の高さを、当該交差点ポリゴンの構成点の高さに変更することにより、ずれの補正を行う。この場合、交差点ポリゴンの構成点に重なった道路ポリゴンの構成点の高さのみを補正しただけでは、不自然な傾斜勾配が生じる場合がある。そこで、かかる不自然な傾斜勾配を解消するために、図32に示したように、補正対象である道路ポリゴンについて、重畳構成点とその反対側の構成点(以下「対極構成点」という。)とを補間することにより、補正対象である道路ポリゴンの各構成点の高さの補正を行う。この場合、補間の仕方は特に問わないが、最も簡単な方法として、道路線の折線に沿った道のりに対し、高さ成分が道のりに比例して重畳構成点と対極構成点の間で変化するように補間するのが簡単である。
【0190】
〔6.5〕車線標示作成処理(S4)
以上で、道路ネットワーク・データのすべての道路リンク及び交差点ノードに対して道路ポリゴン及び交差点ポリゴンが作成されたので、ここからは、それらのポリゴンに対して道路標示を付する処理に入る。
【0191】
図33は、図6の車線標示作成処理(S4)の全体的な流れを表すフローチャートである。車線標示作成処理においては、各道路ポリゴンの中心線を作成するとともに、車道外側線、車道中央線、車線境界線、付加レーン、レーン中心線、及び中央分離帯を作成する処理である。
【0192】
ここで、「道路ポリゴンの中心線」とは、道路ポリゴンの車両通行幅の中心線をいう。「車道外側線」とは、車道の外側の縁線を示す区画線であって、道路または車道の路端寄りに白の実線で引かれている区画線をいう。「車道中央線」とは、中央線を表示する区画線であって、車道の中央に白色又は黄色の実践又は破線で標示される区画線をいう。「車線境界線」とは、3車線以上の車道の区間内の車線の境界線を示す必要がある区間の車線の境界に表示される区画線をいう。「付加レーン」とは、交差点の直近で付加されたレーン(右折専用レーン、左折専用レーン等)をいう。「レーン中心線」とは、各レーンの中央を表す線である。「中央分離帯」とは、対向する交通を分け離すために道路の中央につくられている帯状の部分をいう。
【0193】
まず、ステップS41において、道路標示作成手段9の車線区画線作成手段21は、ポリゴン・データベースから道路ポリゴンPiを1つ選択する。
【0194】
次に、ステップS42において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiに対して道路外側線作成処理を行う。道路外側線作成処理の詳細は後述する。
【0195】
次に、ステップS43において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiに対してレーン作成処理を行う。レーン作成処理の詳細は後述する。
【0196】
最後に、ステップS44において、車線区画線作成手段21は、ポリゴン・データベース内のすべての道路ポリゴンに対してステップS42,S43の処理が終了したか否かを判定する。未終了の道路ポリゴンがあれば、ステップS41に戻り、未終了の道路ポリゴンに対してステップS42,S43の処理を行う。すべて終了したならば、車線標示作成処理を終了する。
【0197】
次に、道路外側線作成処理とレーン作成処理の詳細について説明する。
【0198】
(1)道路外側線作成処理
道路外側線作成処理においては、道路ポリゴンPiに対して、その中心線及び車道外側線の作成が行われる。図34は、道路外側線作成処理を表すフローチャートである。
【0199】
まず、ステップS401において、車線区画線作成手段21は、市街地図データベースを参照し、道路ポリゴンPiに包含される領域に係る歩道線及び道路線の情報を抽出する。
【0200】
次に、ステップS402において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiの中央線よりも左側に歩道線があるか否かを判定する。ここで、「左側」,「右側」とは、道路ポリゴンPiに対応する道路リンクLiの始点から終点への方向に向かって左側,右側であることを意味する。左側に歩道線がある場合には、当該歩道線を対象線分(以下「路側線」という。)とする(S403)。一方、左側に歩道線がない場合には道路線を路側線とする(S404)。
【0201】
例えば、図35の例では、区間1,3では左側の歩道線としてW1,W2が路側線とされる。区間2では、左側の歩道線がないので、道路線R1が路側線とされる。
【0202】
尚、市街地図データにおいては、道路ポリゴンPiが高架下の道路である場合、道路線や歩道線は、図37に示したように、高架下部分において分断された状態となる。このような場合には、分断された道路線や歩道線の端点同士を直線補間(又は直線補外)して、隠線部分の道路線や歩道線を作成し、作成した道路線や歩道線に基づき路側線を決定する。
【0203】
次に、ステップS405においては、車線区画線作成手段21は、道路リンクLiの各点において路側線までの距離を求め、その最頻値(又は平均値)dlを計算する。そして、当該路側線を、道路リンクLiの左側に最頻値(又は平均値)dlの間隔で道路リンクLiに平行となるように補正する。
【0204】
例えば、図35の例では、道路リンクLiの各点から左側の路側線までの距離の最頻値d1は、歩道線が道路リンクLiと平行な区間における道路リンクLiと歩道線との距離である。従って、路側線は、図36のように、道路リンクLiと距離d1で平行な直線Rlとなる。
【0205】
次に、ステップS406において、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiの中央線よりも右側に歩道線があるか否かを判定する。右側に歩道線がある場合には、当該歩道線を対象線分(以下「路側線」という。)とする(S407)。一方、右側に歩道線がない場合には道路線を路側線とする(S408)。
【0206】
例えば、図35の例では、全区間で右側の歩道線としてW3が路側線とされる。
【0207】
次に、ステップS409においては、車線区画線作成手段21は、道路リンクLiの各点において路側線までの距離を求め、その最頻値(又は平均値)d2を求める。そして、当該路側線を、道路リンクLiの右側に最頻値(又は平均値)d2の間隔で道路リンクLiに平行となるように補正する。
【0208】
例えば、図35の例では、道路リンクLiの各点から右側の路側線までの距離の最頻値d2は、歩道線が道路リンクLiと平行な区間における道路リンクLiと歩道線との距離である。従って、路側線は、図36のように、道路リンクLiと距離d2で平行な直線R2となる。
【0209】
次に、ステップS410において、車線区画線作成手段21は、左右の路側線間の中心線(一般に折線)を求め、これを道路ポリゴンPiの中心線とする。この中心線は、道路標示オブジェクトとしてポリゴン記憶手段4に格納され、その道路標示オブジェクトに対するオブジェクトID(道路標示オブジェクトID)が道路ポリゴンPiの道路標示レコードに登録される。
【0210】
例えば、図38において、道路ポリゴン中心線は左右の路側線Rr,Rl間の中心線Rcとされる。
【0211】
最後に、ステップS411において、車線区画線作成手段21は、左右の路側線の内側(中心線の側)に、路側線に平行に車道外側線を作成し、道路外側線の作成処理を終了する。路側線と車道外側線との間隔は、パラメータとして予め設定された幅(通常、50〜70cm)とされる。この車道外側線は、道路標示オブジェクトとしてポリゴン記憶手段4に格納され、その道路標示オブジェクトに対するオブジェクトID(道路標示オブジェクトID)が道路ポリゴンPiの道路標示レコードに登録される。
【0212】
例えば、図38の例では、左右の路側線Rr,Rlの内側にそれぞれ車道外側線Sl,Srが作成される。
【0213】
(2)レーン作成処理
レーン作成処理においては、道路ポリゴンPiについて、中央分離帯(又は車道中央線)、車線境界線、付加レーン、及びレーン中心線の作成を行う。図39はレーン作成処理のフローチャートである。
【0214】
まず、ステップS421において、車線区画線作成手段21は、この場合、道路ネットワーク・データベースの道路リンクLiの道路リンク情報を抽出し、道路リンクLiの“リンク種別”及び“車線数”を取得する。そして、車線区画線作成手段21は、道路ポリゴンPiに中央分離帯があるか否かを判定する。その“リンク種別”が‘上下分離線’か否かによって判定をする。‘上下分離線’の場合には中央分離帯ありとし、それ以外の場合は中央分離帯なしとする。
【0215】
中央分離帯があると判断された場合には、ステップS422において、車線区画線作成手段21は、左右の車道外側線の間隔(道路の幅員)Dを(車線数+1)で割って、各レーン(車道)の幅員dを算出する。ここで、中央分離帯の幅はレーン幅dと等しいと仮定している。そして、道路ポリゴンPiの中心線に平行で間隔がレーン幅dとなるように車線境界線を作成する。
【0216】
一方、中央分離帯がないと判断された場合には、ステップS423において、車線区画線作成手段21は、左右の車道外側線の間隔(道路の幅員)Dを(車線数)で割って、各レーン(車道)の幅員dを算出する。そして、道路ポリゴンPiの中心線に平行で間隔がレーン幅dとなるように車線境界線及び車道中央線を作成する。
【0217】
次に、ステップS424において、車線区画線作成手段21は、道路リンクLiの始終点が連結している交差点ノードNs,Neの交差点情報をそれぞれ取得する。そして、各交差点ノードNs,Neの道路リンクLiに対する“交差点付近情報”の中の“付加レーン情報”を参照し、道路ポリゴンPiの各交差点ノードNs,Ne近傍に付加レーンがあるか否かを判定する。
【0218】
付加レーンがある場合、ステップS425において、車線区画線作成手段21は、付加レーン付き中央線を作成する(図41参照)。付加レーンの長さは、ユーザーにより予め設定された長さとする。
【0219】
一方、付加レーンがない場合、ステップS426において、車線区画線作成手段21は、付加レーンの無い中央線(又は中央分離帯)を作成する(図40参照)。
【0220】
次に、ステップS427において、車線区画線作成手段21は、各レーンの中心線(以下「レーン中心線」という。)を作成する。
【0221】
最後に、ステップS428において、車線区画線作成手段21は、各線分の構成点から道路リンクLiに垂線を下ろし、各線分の各構成点の高さ情報を設定し、レーン作成処理を終了する。
【0222】
図40は、中央分離帯がない道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、車道中央線、及びレーン中心線を作成した例である。また、図41は、中央分離帯がある道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、中央分離帯、付加レーン、及びレーン中心線を作成した例である。
【0223】
〔6.6〕料金所作成処理(S5)
料金所と判定される交差点ノードNiについては、料金所作成処理(S5)において、それに対応する交差点ポリゴンPi及びその交差点ノードNiに接続する2本の道路リンクLj,Lkに対応する道路ポリゴンPj,Pkに対して、レーン中央線の補正を行う。
【0224】
この場合、道路標示作成手段9の料金所区画線作成手段22は、道路ネットワーク・データベースの交差点ノードNiの交差点情報における“料金所”を参照する。ここで、交差点ノードNiが料金所の交差点の場合(“料金所”に1以上のレーン数が設定されている場合)は、交差点ポリゴンPiにおけるレーン幅を、交差点ポリゴンPiにおける幅員を料金所のレーン数で割った値とする。そして、各料金所レーンの中心線を作成する。そして、道路ポリゴンPj,Pkにおいては、交差点ポリゴンPiにおける各レーン中心線と道路ポリゴンPj,Pkにおける中心線とが所定の区間で接続するように、レーン中心線を分岐する。
【0225】
例えば、図42のように、料金所の交差点ポリゴンPiにおけるレーン数が2の場合、交差点ポリゴンPiにおけるレーン中心線を上述の方法で2つに分離させる。そして、道路ポリゴンPj,Pkにおいては、交差点ポリゴンPiにおける各レーン中心線と道路ポリゴンPj,Pkにおける中心線とが区間xの間で接続するように、レーン中心線を分岐させる。ここで、区間xの長さは予めユーザーにより設定される。
【0226】
〔6.7〕交差点標示作成処理(S6)
交差点標示作成処理(S6)においては、交差点及び踏切における横断歩道及び停止線の表示を作成する処理である。図43は、図6の交差点標示作成処理(S6)の流れを表すフローチャートである。
【0227】
まず、ステップS601において、道路標示作成手段9の交差点標示作成手段23は、一つの道路リンクLiについて、その道路リンク情報(図2参照)を道路ネットワーク・データベースから抽出する。次に、ステップS602において、当該道路リンクLiの始点側に連結する交差点ノードNjの交差点情報を取得する。
【0228】
次に、ステップS603において、交差点標示作成手段23は、交差点ノードNjの交差点情報の“信号機の有無情報”を参照し、交差点ノードNjに信号機が設置されているか否かを判定する。信号機が設置されている場合は、ステップS604に移行し、設置されていない場合はステップS607に移行する。
【0229】
ステップS604において、交差点標示作成手段23は、市街地図データベースを参照し、道路リンクLiに対応する道路ポリゴンの領域において道路両側に歩道線があるか否かを検査する。もし、道路両側に歩道線がある場合には、次のステップS605に移行する。それ以外の場合は、ステップS607に移行する。
【0230】
ステップS605において、交差点標示作成手段23は、道路ポリゴンPiにおいて、交差点ポリゴンPjの直前に横断歩道を作成する(図44参照)。そして、ステップS606において、作成した横断歩道の手前に停止線を作成し(図45参照)、ステップS608に移行する。
【0231】
ここで、ステップS606において、横断歩道の手前に停止線を作成する場合、交差点標示作成手段23は、まず交差点ノードNjの交差点情報(図2参照)のうち道路リンクLiに対する“交差点付近情報”を抽出する。そして、その中の“交差点付近レーン数”を参照する。“交差点付近レーン数”が1であれば、道路ポリゴンPiのレーンは1本だけなので、そのレーンに停止線を作成する。“交差点付近レーン数”が2以上の場合、“交差点付近情報”の中の“進行方向対象レーン情報”を参照し、道路リンクLiから交差点ノードNjに向かって進行可能なレーンを抽出し、そのレーンに停止線を作成する。
【0232】
一方、ステップS607においては、後述の停止線作成処理が行われ、その後ステップS608に移行する。ここで、停止線作成処理は、交差点手前に横断歩道がない道路リンクLiにおいて停止線の表示が必要か否かを判断して、必要な場合には停止線を作成する処理である。
【0233】
次に、ステップS608において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの終点側に連結する交差点ノードNkの交差点情報を取得する。そして、ステップS609〜S613において、終点側の交差点ノードNkに対してステップS603〜S607と同様の処理を行い、必要に応じて横断歩道又は停止線の作成を行う。
【0234】
次に、ステップS614において、交差点標示作成手段23は、道路ポリゴンPiに踏切があるか否かを判定する。この場合、交差点標示作成手段23は、まず市街地図データベースを参照し、道路ポリゴンPiに重畳するポリゴン・データを検索する。道路ポリゴンPiに重畳するポリゴン・データで“属性”が‘敷地’、“施設種別”が‘鉄道敷’のもがあれば、そのポリゴン・データが道路ポリゴンPiに重畳する部分が踏切であると判定される。道路ポリゴンPiに踏切がなければ、ステップS617に移行する。一方、踏切がある場合、まず、ステップS615において‘鉄道敷’の敷地ポリゴンが道路と交差する位置を求める。そして、ステップS616において、‘鉄道敷’の敷地ポリゴンの手前に停止線を作成する。この場合、道路ポリゴンPiのレーンが複数ある場合には、各レーンについて、‘鉄道敷’に進入する側に停止線を作成する(図46参照)。
【0235】
最後に、ステップS617において、交差点標示作成手段23は、すべての道路リンクに対して上記ステップS601〜S616の処理が終了したかどうかを判定する。未終了の道路リンクがある場合、ステップS601に戻り、その未終了の道路リンクについて上記ステップS602〜S616の処理を実行する。未終了の道路リンクがなければ、交差点標示の作成処理を終了する。
【0236】
次に、上記ステップS607,S613において行われる停止線作成処理の詳細を説明する。図47は、停止線作成処理の流れを表すフローチャートである。
【0237】
まず、ステップS621において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの一方に接続する交差点ノードNxに信号機があるか否かを判定する。この場合、交差点ノードNxの交差点情報の“信号機の有無情報”を参照することによって判定する。信号機が設置されていなければ、ステップS629に移行する。一方、信号機が設置されている場合は、次のステップS222に移行する。
【0238】
ステップS622において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの道路リンク情報の“リンク種別”を参照し、道路リンクLiが‘上下線分離道路’か否かを判定する。‘上下線分離道路’でない場合は、ステップS624に移行し、‘上下線分離道路’の場合はステップS623に移行する。
【0239】
ステップS623において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの交差点ノードNxに接続する側が進行方向の出口(道路リンクから交差点ノードへ進行可能)か否かを判定する。これは、交差点ノードNxの交差点情報の中の道路リンクLiに対応する“交差点付近情報”において、“進行方向対象レーン情報”を調べることにより判定することができる。進行方向の出口ではない場合には、停止線を表示する必要はないので、停止線作成処理を終了する。一方、進行方向の出口の場合には、ステップS627に移行する。
【0240】
一方、ステップS624において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiは一方通行であるか否かを判定する。これは、道路リンクLiの道路リンク情報の中の“一方通行情報”を参照することで判定することができる。一方通行でなければ、ステップS627に移行する。一方通行ならば、次のステップS625に移行する。
【0241】
ステップS625において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの交差点ノードNxに接続する側が進行方向の出口(道路リンクから交差点ノードへ進行可能)か否かを判定する。進行方向の出口側ではない場合には、ステップS629に移行し、出口側の場合には、ステップS629に移行する。
【0242】
ステップS626において、交差点標示作成手段23は、交差点ノードNxが一方通行道路同士の合流地点か否かを判定する。交差点ノードNxが一方通行道路同士の合流地点ならば、ステップS626に移行し、そうでなければ、ステップS627に移行する。
【0243】
ステップS627において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの“リンク種別”と交差点ノードNxに接続する他の道路リンクの“リンク種別”とを比較して、道路リンクLiが他の道路リンクよりも格下道路か否かを判定する。ここで、道路の「格」は、格上から順に、
(a)‘上下線分離’
(b)‘本線’
(c)‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’
(d)‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’
の順に決められている。
【0244】
道路リンクLiが格下道路の場合は、ステップS629に移行する。一方、道路リンクLiが格下道路でない場合には、ステップS628に移行する。
【0245】
ステップS628において、交差点標示作成手段23は、交差点ノードNxが三差路であって、道路リンクLiは交差点ノードNxに接続する他の道路リンクの何れに対しても直角又は何れか一方に対して鋭角で接続しているか否かを判定する。直角又は鋭角で接続している道路がなければ、停止線作成処理を終了する。一方、直角又は鋭角で接続する道路があれば、ステップS629に移行する。
【0246】
ステップS629において、交差点標示作成手段23は、道路リンクLiの交差点ノードNxに接続する側において、交差点ノードNxに進入するレーンに対して停止線を作成し、停止線作成処理を終了する。
【0247】
以上の停止線作成処理によれば、次のように道路ポリゴンPi上に停止線が作成される。
(A)道路ポリゴンPiが信号機のない交差点ノードに接続する場合。
(B)道路ポリゴンPiが格下道路の場合、道路ポリゴンPiの交差点ノードNjに進入するレーンに、停止線が作成される(図48参照)。
(C)T字路の場合、直角又は鋭角で交差点に進入する道路の進入レーンに、停止線が作成される(図49参照)。
(D)道路ポリゴンPiが一方通行道路で、進行方向に接続する交差点ノードNjに他の一方通行道路の進行方向の出口側が接続されている場合(図50参照)。
【0248】
〔6.8〕分岐・合流区間標示作成処理(S7)
分岐・合流区間標示作成処理では、道路の分岐・合流において、道路ポリゴン上に優先本線車道標示の表示を行う。「分岐・合流点」とは、優先本線車道に対して非優先本線車道が鋭角に分岐する地点をいう。例えば、高速道路のインターチェンジやジャンクションなどがある。「優先本線車道標示」とは、高速自動車国道や自動車専用道路において、本線車道と本線車道、本線車道と渡り線、本線車道と取り付け道路等が合流する場合に前方の本線車道が優先であることを表す道路標示をいう。優先本線車道標示は、図51に示すように、白の破線で標示される。
【0249】
図52は、図6の分岐・合流区間標示作成処理(S7)の流れを表すフローチャートである。
【0250】
ステップS701において、道路標示作成手段9の優先本線車道作成手段25は、分岐・合流点の交差点ノードNiを選択する。
【0251】
次に、ステップS702において、優先本線車道作成手段25は、道路ネットワーク・データベースから、当該交差点ノードNiに接続する各道路リンクL1,L2,L3の道路リンク情報を抽出する。ここで、道路リンクL1,L3は優先本線車道とし、“リンク種別”は‘本線’とする。また、道路リンクL2は非優先本線車道とし、“リンク種別”は‘本線’,‘本線間の渡り線’,‘ランプ(取り付け道路)’,‘サービス・エリア(SA)’,‘パーキング・エリア(PA)’のいずれかであるとする(優先本線車道と非優先本線車道の判別方法は、〔6.3〕のステップS207の説明を参照)。また、道路リンクL1,L2が合流前、道路リンクL3が合流後の道路リンクであるとする。優先本線車道作成手段25は、各道路リンクL1,L2,L3の道路リンク情報の“車線数”を参照して、合流後の道路リンクL3の車線数n3が、合流前の道路リンクL1,L2の車線数の和n1+n2に比べて小さいか否かを判定する。n3≧n1+n2であれば、ステップS705に移行する。一方、n3<n1+n2であれば、ステップS703に移行する。
【0252】
ステップS703において、優先本線車道作成手段25は、“リンク種別”が‘本線’ではない道路リンクL2に対する道路ポリゴンP2の道路線と、道路ポリゴンP1とが接続する地点の交差点ポリゴンPiの構成点a及びそれに対向する交差点ポリゴンPiの構成点dを求める(図53参照)。次いで、ステップS704において、線分adを合流区間として、線分adに沿って優先本線車道標示を作成する。
【0253】
次に、ステップS705において、すべての分岐・合流点の交差点ノードに対してステップS701〜S704の処理が終了したか否かを判定する。終了していない分岐・合流点の交差点ノードがあれば、ステップS701に戻り、当該交差点ノードについてステップS702以降の処理を実行する。一方、すべての分岐・合流点の交差点ノードに対してステップS702〜S704の処理が終了した場合には、分岐・合流区間の作成処理を終了する。
【0254】
以上のような分岐・合流区間の作成処理により、n3<n1+n2の場合には、図53のように構成点ad間に優先本線車道標示が作成される。一方、n3=n1+n2であれば、優先本線車道標示は作成されない(図54参照)。
【0255】
〔6.9〕進行方向標示作成処理(S8)
進行方向標示作成処理では、交差点の手前の道路の各レーン上に設置される進行方向標示の作成を行う。図55に進行方向標示の例を示す(一般的には、図55の道路標示は「進行方向別通行区分」と呼ばれるが、ここでは矢印部分を簡単に「進行方向標示」という)。
【0256】
図56は、図6の進行方向標示作成処理(S8)の流れを表すフローチャートである。
【0257】
まず、ステップS801において、道路標示作成手段9の進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベースから、道路リンクLiの道路リンク情報を取得する。
【0258】
次に、ステップS802において、進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベースから、道路リンクLiの始点側に連結する交差点ノードNjの交差点情報を取得する。また、交差点ノードNjに接続する道路リンクLi以外の道路リンクの道路リンク情報を抽出する。
【0259】
次に、ステップS803において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjの交差点情報において、道路リンクLiに対する“交差点付近情報”を参照する。そして、“交差点付近情報”に“進行方向対象レーン情報”が有るか否かを判定する。“進行方向対象レーン情報”が無い場合は、ステップS809へ移行する。一方、有る場合には、次のステップS804に移行する。
【0260】
次に、ステップS804において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjに接続する道路リンクのうち、道路リンクLiに対して左折方向の道路リンクLlを選択する。そして、“進行方向対象レーン情報”において、「交差点間道路Li→Ll」の対象レーン(以下「左折レーン」という。)を求める。
【0261】
次に、ステップS805において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjに接続する道路リンクのうち、道路リンクLiに対して直進方向の道路リンクLsを選択する。そして、“進行方向対象レーン情報”において、「交差点間道路Li→Ls」の対象レーン(以下「直進レーン」という。)を求める。
【0262】
次に、ステップS806において、進行方向標示作成手段24は、交差点ノードNjに接続する道路リンクのうち、道路リンクLiに対して右折方向の道路リンクLrを選択する。そして、“進行方向対象レーン情報”において、「交差点間道路Li→Lr」の対象レーン(以下「右折レーン」という。)を求める。
【0263】
次に、ステップS807において、進行方向標示作成手段24は、ステップS804〜S806で求めたレーン情報を統合する。すなわち、‘直進レーン’で且つ‘左折レーン’であるレーンは「左折直進レーン」とする(理論上は、「右折直進レーン」や「左折右折レーン」なども考えられるが、実際にはそのようなレーンは存在しない)。
【0264】
次に、ステップS808において、進行方向標示作成手段24は、上記4種類のレーンに対して、それぞれ道路ポリゴンPi上の始点側の停止線の手前に進行方向標示を作成する。
【0265】
次に、ステップS809において、進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベースから、道路リンクLiの終点側に連結する交差点ノードNkの交差点情報を取得する。また、交差点ノードNkに接続する道路リンクLi以外の道路リンクの道路リンク情報を抽出する。
【0266】
次に、ステップS810〜S815において、道路リンクLiの終点側の交差点ノードNkに対して、ステップS803〜S808と同様の処理を行い、道路ポリゴンPi上の終点側の停止線の手前に進行方向標示を作成する。
【0267】
最後に、ステップS816において、進行方向標示作成手段24は、道路ネットワーク・データベース内のすべての道路リンクにおいてステップS801〜S815の処理が終了したか否かを判定する。未終了の道路リンクがあれば、ステップS801に戻り、当該未終了の道路リンクに対して、ステップS801以降の処理を実行する。すべての道路リンクについて処理が終了したならば、進行方向標示生成処理を終了する。
【0268】
〔6.10〕車線数変更区間作成処理(S9)
最後に、幅員変化点における道路標示の作成処理について説明する。「幅員変化点」とは、上記〔6.3〕のステップS202において説明したとおり、二差路の交差点であって当該交差点に接続する2本の道路リンクの幅員が異なるものをいう。幅員変化点である交差点ノードNiにおいては、交差点ポリゴンPiが作成されているので、まずその交差点ポリゴンPiのポリゴン・データをポリゴン・データベースから抽出する。また、交差点ノードNiに接続する2つの道路リンクLj,Lkの道路リンク情報を道路ネットワーク・データベースから抽出し、道路リンクLj,Lkの車線数nj,nkを取得する。ここでは、便宜上nj>nkとする。
【0269】
そして、図57に示したように、まず、道路リンクLj,Lkに対応する道路ポリゴンPj,Pkの間で車道中央線(又は中央分離帯)が連続するように、交差点ポリゴンPiに車道中央線(又は中央分離帯)を作成する。次に、車道中央線(又は中央分離帯)の側から、道路ポリゴンPj,Pkの間で連続する車線境界線を交差点ポリゴンPi上に作成する。次に、道路ポリゴンPj,Pkの間で連続しない車線境界線(以下「不連続車線境界線」という。)については、不連続車線境界線のうち最も中央よりの不連続車線境界線の交差点ポリゴンPiに接続する端点と、それに対向する交差点ポリゴンPiの構成点とを点線で結ぶことにより、図57に示したような優先本線車道標示を作成する。
【0270】
〔7〕道路詳細情報の作成例
最後に、上述のような本実施例の地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンにより表した例を示す。図58は、地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンと、市街地図データベース内の敷地ポリゴン,建物ポリゴンを用いて、三次元的に地図データを標示した例である。また、図59は、地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを用いて、交差点付近の形状を標示した例である。本実施例の地図情報作成装置1によれば、横断歩道や停止線、車線、道路標示を自動的に作成するため、ユーザーの視認性に優れた立体地図の標示が可能となる。また、道路幅も市街地図データベースの道路線を用いて補正されているために、現実の道路幅に即したものとなっている。更に、市街地図の道路線を簡略化して道路ポリゴンを作成しているため、ポリゴン・データベースのデータ量は小さくできる。また、各道路の構造が単純な図形で表示されるので、ユーザーに対する視認性も高くなる。
【図面の簡単な説明】
【0271】
【図1】本発明の実施例1に係る地図情報作成装置の構成を表すブロック図である。
【図2】道路ネットワーク・データベースの各データのデータ構造である。(a)道路リンク情報,(b)交差点情報。
【図3】進行方向対象レーン情報について説明する図である。
【図4】市街地図データベースのデータ構造である。
【図5】ポリゴン・データベースのデータ構造を表す図である。
【図6】実施例1に係る道路情報作成方法の全体の処理の流れを表すフローチャートである。
【図7】図6の道路ポリゴン作成処理(S1)の流れを表すフローチャートである。
【図8】道路リンクLiの例を示す図である。
【図9】道路リンクLiの左右に平行線を設定した図である。
【図10】道路リンクLiの左右に平行線を接続した状態を表す図である。
【図11】道路リンクLiに対して作成される初期の道路ポリゴンを表す図である。
【図12】道路ポリゴンの形状の補正を説明する図である。
【図13】形状を補正した後の道路ポリゴンを表す図である。
【図14】道路ポリゴンの構成点の高さの設定方法を説明する図である。
【図15】一般交差点に対する図6の交差点ポリゴン作成処理(S2)の基本的な処理の流れを表すフローチャートである。
【図16】幅員変化点の交差点ノードを表す図である。
【図17】幅員変化点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図18】分岐・合流点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図19】分岐・合流点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図20】分岐・合流点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図21】直角三差路の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図22】直角三差路の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図23】直交四差路の交差点ノードを表す図である。
【図24】直交四差路の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図25】一般交差点ポリゴンの作成処理を表すフローチャートである。
【図26】5差路交差点を表す図である。
【図27】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図28】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図29】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図30】5差路交差点の交差点ポリゴンの作成方法を説明する図である。
【図31】分岐・合流点Niの交差点ポリゴンとその周辺の道路ポリゴンの例を示す図である。
【図32】分岐・合流点Niの交差点ポリゴンの周辺の道路ポリゴンの高さ補正を表す図である。
【図33】図6の車線標示作成処理(S4)の全体的な流れを表すフローチャートである。
【図34】道路外側線の作成処理を表すフローチャートである。
【図35】歩道線と道路線を表す図である。
【図36】路側線の作成方法を説明する図である。
【図37】高架がある場合の路側線の作成方法を説明する図である。
【図38】道路ポリゴン中心線及び車道外側線の作成例を表す図である。
【図39】レーン作成処理のフローチャートである。
【図40】中央分離帯がない道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、車道中央線、及びレーン中心線を作成した例である。
【図41】中央分離帯がある道路ポリゴンPiにおける車道外側線、車線境界線、中央分離帯、付加レーン、及びレーン中心線を作成した例である。
【図42】料金所ポリゴンの例を表す図である。
【図43】図6の交差点標示作成処理(S6)の流れを表すフローチャートである。
【図44】歩道がある交差点における横断歩道の作成例を表す図である。
【図45】停止線の作成例を表す図である。
【図46】踏切における停止線の作成例である。
【図47】停止線作成処理の流れを表すフローチャートである。
【図48】横断歩道のない四差路における停止線の作成例である。
【図49】横断歩道のない三差路における停止線の作成例である。
【図50】一方通行道路が合流する交差点における停止線の作成例である。
【図51】優先本線車道標示の例を表す図である。
【図52】図6の分岐・合流区間作成処理(S7)の流れを表すフローチャートである。
【図53】分岐・合流区間において優先本線車道標示を作成した例を表す図である。
【図54】分岐・合流区間において優先本線車道標示が作成されない例を表す図である。
【図55】進行方向標示の例を表す図である。
【図56】図6の進行方向標示作成処理(S8)の流れを表すフローチャートである。
【図57】車線数変更区間における優先本線車道標示の作成例である。
【図58】地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンと、市街地図データベース内の敷地ポリゴン,建物ポリゴンを用いて、三次元的に地図データを標示した例である。
【図59】地図情報作成装置1により作成した道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを用いて、交差点付近の形状を標示した例である。
【図60】道路ネットワーク・データのデータ構造を示したものである。
【図61】市街地図データのデータ構造を示したものである。
【符号の説明】
【0272】
1 地図情報作成装置
2 道路ネットワーク記憶手段
3 市街地図記憶手段
4 ポリゴン記憶手段
5 道路ポリゴン作成手段
6 道路ポリゴン補正手段
7 交差点ポリゴン作成手段
8 高さ補正手段
9 道路標示作成手段
10 交点テーブル記憶手段
11 料金所作成手段
12 幅員変化点作成手段
13 分岐合流点作成手段
14 三差路作成手段
15 四差路作成手段
16 一般交差点作成手段
21 車線区画線作成手段
22 料金所区画線作成手段
23 交差点標示作成手段
24 進行方向標示作成手段
25 優先本線車道作成手段
26 車線数変更点区画線作成手段
【特許請求の範囲】
【請求項1】
交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成装置であって、
前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成手段;
前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出手段;
前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出手段;
前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正手段;
前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成手段;
及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正手段;
を備えた地図情報作成装置。
【請求項2】
前記交差点ポリゴン作成手段は、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、
左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項1記載の地図情報作成装置。
【請求項3】
前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項1又は2記載の地図情報作成装置。
【請求項4】
前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を備えていること
を特徴とする請求項1乃至3の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項5】
前記交差点ポリゴン作成手段は、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項1乃至4の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項6】
前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を有すること
を特徴とする請求項1乃至5の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項7】
前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項1乃至6の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項8】
前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定手段
を備えていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項9】
前記道路ポリゴン補正手段により形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出手段;
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成手段;
及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成手段;
を備えていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項10】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、
前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出手段;
前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成手段;
を備えていることを特徴とする請求項9記載の地図情報作成装置。
【請求項11】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、
前記レーン作成手段は、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、
前記レーン作成手段は、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成すること
を特徴とする請求項10記載の地図情報作成装置。
【請求項12】
前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成手段;
を備えていることを特徴とする請求項10又は11記載の地図情報作成装置。
【請求項13】
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至12の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項14】
前記横断歩道作成手段は、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする請求項13記載の地図情報作成装置。
【請求項15】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項13又は14に記載の地図情報作成装置。
【請求項16】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項17】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項18】
前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項19】
前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項20】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至19の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項21】
交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成方法であって、
前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成ステップ;
前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出ステップ;
前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出ステップ;
前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正ステップ;
前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成ステップ;
及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正ステップ;
を備えた地図情報作成方法。
【請求項22】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、
左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項21記載の地図情報作成方法。
【請求項23】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項21又は22記載の地図情報作成方法。
【請求項24】
前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを備えていること
を特徴とする請求項21乃至23の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項25】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項21乃至24の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項26】
前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを有すること
を特徴とする請求項21乃至25の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項27】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項21乃至26の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項28】
前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定ステップ
を備えていることを特徴とする請求項21乃至27の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項29】
前記道路ポリゴン補正ステップにおいて形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出ステップ;
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成ステップ;
及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成ステップ;
を備えていることを特徴とする請求項21乃至28の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項30】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、
前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出ステップ;
前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成ステップ;
を備えていることを特徴とする請求項29記載の地図情報作成方法。
【請求項31】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、
前記レーン作成ステップにおいては、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、
前記レーン作成ステップにおいては、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成すること
を特徴とする請求項30記載の地図情報作成方法。
【請求項32】
前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成ステップ;
を備えていることを特徴とする請求項30又は31記載の地図情報作成方法。
【請求項33】
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至32の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項34】
前記横断歩道作成ステップにおいては、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする請求項33記載の地図情報作成方法。
【請求項35】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項33又は34に記載の地図情報作成方法。
【請求項36】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項37】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項38】
前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項39】
前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項40】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至39の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項41】
コンピュータに読み込んで実行することにより、コンピュータを請求項1乃至20の何れか一記載の地図情報作成装置として機能させるプログラム。
【請求項1】
交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成装置であって、
前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成手段;
前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出手段;
前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出手段;
前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正手段;
前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成手段;
及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正手段;
を備えた地図情報作成装置。
【請求項2】
前記交差点ポリゴン作成手段は、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、
左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項1記載の地図情報作成装置。
【請求項3】
前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項1又は2記載の地図情報作成装置。
【請求項4】
前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を備えていること
を特徴とする請求項1乃至3の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項5】
前記交差点ポリゴン作成手段は、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項1乃至4の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項6】
前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成手段を有すること
を特徴とする請求項1乃至5の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項7】
前記交差点ポリゴン作成手段は、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項1乃至6の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項8】
前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定手段
を備えていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項9】
前記道路ポリゴン補正手段により形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出手段;
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成手段;
及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成手段;
を備えていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項10】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、
前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出手段;
前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成手段;
を備えていることを特徴とする請求項9記載の地図情報作成装置。
【請求項11】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、
前記レーン作成手段は、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、
前記レーン作成手段は、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成すること
を特徴とする請求項10記載の地図情報作成装置。
【請求項12】
前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成手段;
を備えていることを特徴とする請求項10又は11記載の地図情報作成装置。
【請求項13】
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至12の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項14】
前記横断歩道作成手段は、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする請求項13記載の地図情報作成装置。
【請求項15】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項13又は14に記載の地図情報作成装置。
【請求項16】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項17】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項18】
前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項19】
前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至14の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項20】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成手段
を備えていることを特徴とする請求項10乃至19の何れか一記載の地図情報作成装置。
【請求項21】
交差点を表す交差点ノード及び交差点間の道路を表す道路リンクからなるグラフ構造として地図の道路網をモデル化した道路ネットワーク・データ、及び地図の各道路及び歩道の形状を描線した道路線及び歩道線の線データからなる市街地図データに基づき、道路及び交差点を表すポリゴンである道路ポリゴン及び交差点ポリゴンを作成する地図情報作成方法であって、
前記道路リンクを左右に所定間隔だけ平行に広げることにより、道路リンクの構成点数の2倍の構成点数を有する初期の道路ポリゴンを作成する道路ポリゴン作成ステップ;
前記市街地図データから初期の道路ポリゴンの領域に含まれる道路線のうち、前記道路リンクの左側及び右側に位置する道路線(以下「右側道路線」及び「左側道路線」という。)を抽出する道路線抽出ステップ;
前記道路リンクから前記左側道路線及び前記右側道路線までの平均距離(以下「左平均距離」及び「右平均距離」という。)をそれぞれ求める平均距離算出ステップ;
前記初期の道路ポリゴンの構成辺のうち前記道路リンクの左側及び右側の構成辺(以下「左側線」及び「右側線」という。)について、道路リンクからの距離が左平均距離及び右平均距離となるように道路ポリゴンの形状を補正する道路ポリゴン補正ステップ;
前記道路ネットワーク・データの各交差点ノードにおいて、当該交差点に接続する二つの道路ポリゴンの左側線と右側線とが交差する交点をすべて求め、それらの交点を構成点とする凸多角形からなる交差点ポリゴンを作成する交差点ポリゴン作成ステップ;
及び、前記各交差点ノードに接続する各道路ポリゴンについて、その交差点ノードの前記交差点ポリゴンと重複する領域を削除することにより、当該道路ポリゴンの補正を行う重複補正ステップ;
を備えた地図情報作成方法。
【請求項22】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、3つの道路リンクが接続する交差点ノードのうち、隣り合う道路リンクの成す角度が90度又は180度である直角三差路の交差点ノードに対しては、
左右の道路リンクと成す角度が90度である道路リンク(以下「分岐道路リンク」という。)の左側線及び右側線が他の2つの道路リンクの構成辺と交差する2つの交点、及び前記2つの交点からそれらに対向する他の2つの道路リンクの構成辺に下ろした垂線の足に位置する2つの点を構成点とする四角形の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項21記載の地図情報作成方法。
【請求項23】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の本線道路の道路リンクL1,L2と他の1本の道路リンクL3とが接続する交差点ノードのうち、前記道路リンクL3と一方の本線道路の道路リンクL1との成す角が所定の閾値以下である分岐・合流点の交差点ノードに対しては、
(1)前記道路リンクL3の道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL1の道路ポリゴンP1の構成辺とが交差する交点a、
(2)前記道路ポリゴンP3の左側線又は右側線と道路リンクL2の道路ポリゴンP2の構成辺とが交差する交点d、
(3)前記交点aから前記道路ポリゴンP1の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点b、
(4)前記交点aから前記道路ポリゴンP3の交点aに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点e、
(5)及び、前記交点dから前記道路ポリゴンP2の交点dに対向する構成辺に下ろした垂線の足に位置する点c、
を構成点とする凸5角形からなる交差点ポリゴン(以下「分岐・合流点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項21又は22記載の地図情報作成方法。
【請求項24】
前記分岐・合流点の交差点ポリゴンにおいて、前記交点a及び交点dの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを備えていること
を特徴とする請求項21乃至23の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項25】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、車線数が異なる2本の道路リンクが接続する交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する台形状の交差点ポリゴン(以下「車線数変更点の交差点ポリゴン」という。)を作成すること
を特徴とする請求項21乃至24の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項26】
前記車線数変更点の交差点ポリゴンにおいて、車線減少により消滅するレーンとそれに隣接するレーンとの間に優先本線車道標示を作成する優先本線車道作成ステップを有すること
を特徴とする請求項21乃至25の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項27】
前記交差点ポリゴン作成ステップにおいては、2本の道路リンクが接続する交差点ノードのうち料金所が設置された交差点ノードに対しては、当該交差点ノードを中心に前記各道路リンクの方向に等距離だけ離れた2本の平行辺を有する四角形状の交差点ポリゴンを作成すること
を特徴とする請求項21乃至26の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項28】
前記道路ポリゴン又は前記交差点ポリゴンの各構成点について、当該構成点に最も近い前記道路リンク上の点を算出し、その点における前記道路リンク上の高さを当該構成点に設定する高さ設定ステップ
を備えていることを特徴とする請求項21乃至27の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項29】
前記道路ポリゴン補正ステップにおいて形状補正がされた前記各道路ポリゴンについて、その道路ポリゴンの領域に属する道路線及び歩道線を前記市街地図データから抽出する道路・歩道線抽出ステップ;
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がある場合は、その道路ポリゴンの中心線と歩道線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成し、
その道路ポリゴンの左側線又は右側線に沿った歩道線がない場合は、その道路ポリゴンの中心線と道路線との距離の最頻値又は平均値を求め、当該中心線から当該最頻値又は平均値だけ左側又は右側に離れて当該中心線に平行な路側線を作成する路側線作成ステップ;
及び、前記路側線から所定距離だけ内側に車道外側線を作成する車道外側線作成ステップ;
を備えていることを特徴とする請求項21乃至28の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項30】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報が含まれており、
前記各道路ポリゴンに対し、左右の前記車道外側線の間隔を全車線数で割った値をレーン間隔として算出するレーン間隔算出ステップ;
前記レーン間隔だけ間隔をおいて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び車道中央線を作成することでレーンを作成するレーン作成ステップ;
を備えていることを特徴とする請求項29記載の地図情報作成方法。
【請求項31】
前記道路ネットワーク・データには、それぞれの道路リンクに対してその道路リンクの上り車線数及び下り車線数の情報、及び中央分離帯の有無の情報が含まれており、
前記レーン作成ステップにおいては、前記各道路リンクのうち、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、左右の車道外側線の間隔を全車線数に1を加えた値で割った値をレーン間隔として算出するものであり、
前記レーン作成ステップにおいては、中央分離帯の有る道路リンクに対する道路ポリゴンに対しては、レーン間隔だけ間隔をあけて左右の路側線の間に、路側線と平行に車線境界線及び中央分離帯を作成することでレーンを作成すること
を特徴とする請求項30記載の地図情報作成方法。
【請求項32】
前記道路ネットワーク・データには、各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクが有する付加レーンの有無の情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、その交差点ノードに接続する道路リンクに付加レーンが有る場合には、当該道路リンクの道路ポリゴンに対し、当該交差点ノードとの接続部分に付加レーンの道路標示を追加する付加レーン作成ステップ;
を備えていることを特徴とする請求項30又は31記載の地図情報作成方法。
【請求項33】
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する前記道路ポリゴンの左右両側に歩道線が有る場合、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道の道路標示を作成する横断歩道作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至32の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項34】
前記横断歩道作成ステップにおいては、前記交差点ノードに接続する道路リンクの交差点ノード側の端部近傍に歩道橋が存在する場合には、当該道路リンクの交差点ノード側の端部には横断歩道の道路標示を作成しないことを特徴とする請求項33記載の地図情報作成方法。
【請求項35】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に横断歩道がある場合には、その横断歩道の手前に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項33又は34に記載の地図情報作成方法。
【請求項36】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに信号機が設置されているか否かに関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードのうち、信号機が設置されている交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項37】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報が記憶されており、
前記各交差点ノードにおいて、当該交差点ノードに接続する道路リンクがT字状に接続している場合には、3つの道路リンクのうち、他の2つの道路リンクとの間の内角が90度の道路リンクに対して、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項38】
前記道路ネットワーク・データには、各道路リンクの道路種別に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクのうち、他の道路リンクよりも道路種別が格下である道路リンクがある場合は、その道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、当該道路ポリゴンの当該交差点ノード側の端部に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項39】
前記各道路リンクについて、その道路リンクに踏切がある場合には、その踏切の手前に停止線を作成する停止線作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至34の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項40】
前記道路ネットワーク・データには、前記各交差点ノードに対して、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに含まれるそれぞれのレーンの進行方向に関する情報、及び交差点ノードに進入する各レーンの進行方向に関する情報が含まれており、
前記各交差点ノードについて、当該交差点ノードに接続する各道路リンクに対応する道路ポリゴンの当該交差点ノード側のレーンのうち当該交差点ノードに進入するレーンに対し、そのレーンの進行方向に対する進行方向標示を作成する進行方向標示作成ステップ
を備えていることを特徴とする請求項30乃至39の何れか一記載の地図情報作成方法。
【請求項41】
コンピュータに読み込んで実行することにより、コンピュータを請求項1乃至20の何れか一記載の地図情報作成装置として機能させるプログラム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【公開番号】特開2007−86156(P2007−86156A)
【公開日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−271890(P2005−271890)
【出願日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【出願人】(597151563)株式会社ゼンリン (155)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【出願人】(597151563)株式会社ゼンリン (155)
【Fターム(参考)】
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