経路案内データベースのデータ構造
【課題】 実際の通行態様に即した違和感のない経路案内を実現する。
【解決手段】 経路案内装置において、経路探索用の２次元道路ネットワークとは別に、経路案内に使用する３次元道路ネットワークおよび誘導線形状データを用意する。誘導線形状データは、交差点を直進、右折、左折などの通行態様に合わせて誘導したり、交差点に進入する前に車線変更するよう誘導したりする３次元案内表示用のデータである。２次元道路ネットワークのリンク・ノードは３次元道路ネットワークを介して誘導線形状データと関連づけられている。経路探索は、２次元道路ネットワークを用いて行う。経路案内は、経路探索で得られたリンク・ノードに関連づけられた誘導線形状データを用いて行う。こうすることにより、経路探索の負荷を増大することなく、通行態様に応じた直感的に理解しやすい経路案内を実現することができる。
【解決手段】 経路案内装置において、経路探索用の２次元道路ネットワークとは別に、経路案内に使用する３次元道路ネットワークおよび誘導線形状データを用意する。誘導線形状データは、交差点を直進、右折、左折などの通行態様に合わせて誘導したり、交差点に進入する前に車線変更するよう誘導したりする３次元案内表示用のデータである。２次元道路ネットワークのリンク・ノードは３次元道路ネットワークを介して誘導線形状データと関連づけられている。経路探索は、２次元道路ネットワークを用いて行う。経路案内は、経路探索で得られたリンク・ノードに関連づけられた誘導線形状データを用いて行う。こうすることにより、経路探索の負荷を増大することなく、通行態様に応じた直感的に理解しやすい経路案内を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経路案内装置が、案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースのデータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーナビゲーションなどの経路案内装置では、道路をノードおよびリンクで表現した２次元の道路ネットワークデータを用いて、ユーザが指定した出発地から目的地まで至る経路を探索する。そして、探索された経路を地図上に表示するとともに、ＧＰＳ（Global Positioning System）などで検出された現在位置を表示して、経路を案内する。
【０００３】
近年では、ユーザに経路を理解しやすくするため、建物などの地物の３次元モデルによるコンピュータグラフィックスを用いて３次元的に地図を表示する技術など種々の技術が利用されている。
例えば、特許文献１は、案内すべき経路上で、難易度が設定値よりも高い交差点に進入する前に、３次元動画による案内をプレビュー表示する経路案内装置を開示している。また、この３次元動画は、交差点までの距離に応じて、視点が変更される。
道路ネットワークは２次元のデータベースとして構築されているのが通常である。このデータベースによって得られた経路や現在位置を、３次元的に表示された地図上に表示すると、道路面の高さによって、経路や現在位置が地面から離れた空中に表示されたり、地中に潜り込んだ状態で表示されたりすることがある。特許文献２は、かかる課題を解決するため、高さ情報を含めた道路ネットワークを用い、経路や現在位置も各地点の高さを考慮した表示を行う技術を開示する。
【０００４】
交差点の通行方法を理解しやすくするための技術としては、それぞれの道路を、上下車線からなる２次元の有向リンクで表現するとともに、交差点内には、右左折に対応したリンクを用意する技術が挙げられる（特許文献３の図１２参照）。
また、特許文献４は、このように有向リンクを用いた場合に、案内用に表示される交差点の形状を現実の形状に近づけるための技術を開示する。つまり、特許文献４の技術では、右左折に対応して交差点内に設けられたリンクを交差点内リンクと称し、通常の道路を表すリンクとは異なる種別のリンクとする。そして、交差点内リンクで結ばれた複数のノードを一つの交差点と認識することによって、現実の交差点に近い表示を実現する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７４５２３５号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１３７０号公報
【特許文献３】特許第２８６６３５８号公報
【特許文献４】特開平１１−１０８６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ユーザにとっては、実際の通行態様に即した案内表示が最も理解しやすい。また、ユーザ自身の視点からの３次元画像内（以下、「ドライバーズビュー」という）で経路を表示することが最も理解しやすい。
例えば、交差点では、直行する２本のリンクに沿って直角に曲がる経路が表示されるよりも、現実の右左折の態様に応じた曲線で表示される方が好ましい。特に、複数車線の道路が交差するような大きな交差点では、右折の経路がほぼ直角に折れ曲がるように表示されると、ユーザは違和感を覚える。
図２３は経路探索用のノード・リンクによる案内表示例を示す説明図である。上側に２次元表示の例を示し、下側には３次元表示の例を示した。線で示すリンク２３０１、２３０２を通行する経路を案内する場合を示している。リンク２３０１、２３０２はそれぞれ道路の中央に設定されており、交差点Ａ２３に設定されたノードで結合されている。自車を示すくさび形のマーク２３０３は、その頂点がそれぞれのリンク上に来るように表示されることによって自車の進行方向を表している。かかる表示では、交差点Ａ２３において、案内すべき経路が、リンク２３０１からリンク２３０２に移行した瞬間に、図示するように急激にマーク２３０３の向きが変わってしまう。
ドライバーズビューで、このような表示が行われた時には、ユーザは直進するものと誤解しながら交差点に進入してしまうことも起き得る。ユーザが、直感的に正確に経路を理解するためには、右折に沿った曲線状の経路を表示することが望まれる。
【０００７】
案内表示とユーザが走行する車線との位置関係も重要である。経路探索用のノード・リンクは、道路の中央に設定されていることがあり、実際に通行する車線からずれていることがある。このように設定されたノード・リンクを用いて、経路案内を行うと、中央分離帯や反対車線に経路が表示され、違和感を覚えることがある。例えば、図２３の下側に示した例では、経路を示す案内２３０１が、図中に赤の×で示した領域Ａ２４以降で、反対車線にはみ出して表示されていることが分かる。かかる表示が、ユーザに与える混乱は、特に３次元表示を行う場合に大きい。図２３の例では、案内２３０１に沿って図の上側に向かって走行しているユーザは、その表示が右側に寄っていることを見て、直感的に右折するものと誤解し、右側の右折車線に入ってしまうおそれがある。こうした誤解は、ドライバーズビューで表示した場合には、更に起きやすくなる。
【０００８】
複数車線からなる道路から交差点に進入する場合には、右左折に応じて、車線変更を予め案内しておくことが好ましい。大きな交差点では、交差点に進入する前に右または左の車線によっておかないと、案内に従って右左折することができなくなることもあるからである。図２３の下側に示した例では、先の交差点で、左折するにも関わらず右側の車線に誘導してしまうおそれがあり、車線変更の案内としても不適切である。
【０００９】
経路案内をする場合には、上述のようにユーザに違和感を与えたり、誤解を招いたりする表示は避け、通行態様に即した案内表示を行う必要がある。このように通行態様に即した案内表示は、ドライバーズビューでの案内表示をする際に特に有用であるが、バーズアイビューによる３次元地図表示や２次元での地図表示においても有用である。
従来技術では、上述の案内表示を実現することはできなかった。特許文献３に開示されているように、交差点での右左折に対応するリンクをそれぞれ設ければ、曲線状の経路を案内表示することは可能である。しかし、この場合には、経路探索用のリンク数が増え、経路探索に要する時間が増大するという別の課題を招くことになる。交差点に進入する前の車線変更を案内しようとすれば、車線数に応じて道路を表すリンク数を増やす必要が生じ、経路探索に要する時間が更に増大することになる。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、経路探索に影響を与えることなく、通行態様に即した案内表示を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースのデータ構造を提供する。移動体には、車両、自転車、歩行者などが含まれる。
経路案内データベースは、コンピュータを備え、次の処理によって経路案内を行う経路案内装置によって利用されるデータベースである。
経路案内装置は、まず、経路探索結果を読み込む。経路探索結果は、案内すべき経路をノードおよびリンクで表現したものである。ノードおよびリンクとは、経路探索データベースにおいて、道路を表す構成要素である。リンクは道路に対応した位置座標で表される点列からなる線分または折れ線である。ノードはリンクの交点または端点に対応する位置座標で表される地点である。
経路案内装置は、移動体の現在位置の位置座標を検出し、位置座標に応じて経路探索結果を参照して、移動体が進むべき経路を表示することができる。経路の表示は、経路探索結果で表されるノードおよびリンクに基づいて行えばよく、どの道路を通るかをユーザに知らせるための表示となる。経路は２次元の地図上に表示してもよいし、３次元表示としてもよい。
経路案内装置は、また、経路案内データベースを参照して、移動体の通行を経路上で誘導するための誘導画面を表示することもできる。誘導画面は、ユーザが進むべき方向を直感的に理解しやすい画面を提供することができる。誘導画面も、２次元的に表示してもよいし、３次元的に表示してもよい。直感的に理解しやすいという点では、３次元モデルで地物を表現した３次元的な表示を用いることが好ましく、更に、移動体上の視点、即ちドライバーズビューを用いることが好ましい。
【００１１】
本発明において経路案内に用いられる経路案内データベースは、誘導線形状データと、関連情報とを備えている。更に上述の経路探索データベースを含んだ構造としてもよいし、経路探索データベースとは別のデータベースとして用意してもよい。本発明は、例えば、経路探索データベースをサーバに用意し、このサーバで経路探索を行った上で、経路探索装置に経路探索結果のみを提供するという態様を採ることも可能である。
誘導線形状データとは、経路上において移動体が通行すべき誘導線を点列で表したものである。例えば、交差点内では、直進を表す直線状の誘導線、右左折を表す曲線状の誘導線を用意すればよい。また、車線変更に対応する誘導線を設けてもよい。多様な誘導線を用意することにより、ユーザに理解しやすい案内表示を実現することができる。誘導線は、位置座標を有する点列を結ぶ折れ線または曲線によって規定してもよいし、関数で規定してもよい。
また、誘導線形状データは、経路探索データベースとは別のデータベースとして用意されるため、誘導線の本数を増やしても、経路探索の処理負荷には影響を与えない。
関連情報は、各誘導線形状データに対応づけて設けられるデータであり、誘導線形状データをノードおよびリンクで表される経路に、関連づけるデータである。経路案内装置が、経路探索結果に含まれるノードおよびリンクに基づき、関連情報を参照することによって、各誘導線形状データを特定することが可能となり、誘導線を表示することができる。
【００１２】
本発明では、このように経路案内に用いる誘導線形状データを、経路探索データベースとは別のデータベースとして構成することによって、経路探索処理の負荷を増大することなく、通行態様に即した誘導画面を表示することが可能となる。従って、本発明の経路案内データベースを利用すれば、ユーザが、経路を、より直感的に理解しやすい案内を実現することができる。
【００１３】
本発明の経路案内データベースにおいて関連情報は、経路探索データのノードおよびリンクと、誘導線形状データとを対応づける広汎な形式のデータを意味し、種々の構造を採ることができる。
例えば、それぞれの誘導線形状データが関連づけられるべき、ノードおよびリンクを、関連情報として用意しても良い。
【００１４】
また、別の態様として、誘導線形状データを簡素化して表現した中間ノードおよび中間リンクを関連情報の一部として用意し、この中間ノードおよび中間リンクを介して、誘導線形状データとノード・リンクとを関連づける態様としてもよい。中間ノードおよび中間リンクは、それぞれ経路探索データベースのノードおよびリンクと、ｎ対ｍ（ｎ，ｍは自然数）で対応づけるものとすることができる。
かかる中間ノード、中間リンクを用いる場合には、ノードおよびリンクと中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第１の関連データと、誘導線形状データと中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第２の関連データとを備えることにより、誘導線形状データとノードおよびリンクとを関連づけることができる。 現実の道路は、多数のノード・リンクで構成されており、誘導線形状データは、それぞれのノード・リンクに対して複数用意されることが多い。従って、両者の対応付けは膨大な数にわたることになる。本態様のように、中間ノード・中間リンクを利用すれば、誘導線形状データと中間ノード・中間リンクとの対応付け、および中間ノード・中間リンクとノード・リンクとの対応づけを分けて設定することが可能となり、誘導線形状データとノード・リンクとの関連づけを比較的柔軟かつ容易に行うことができる利点がある。例えば、経路探索データベースの種類に応じて、そのノード・リンクと中間データベースとを対応づける第１の関連データを変更しさえすれば、誘導線形状データおよび関連情報の内容は変更することなく、複数の経路探索データベースと誘導線形状データとを関連づけることが可能となる。
【００１５】
上述の態様では、中間ノード、中間リンク、第１の関連データ、第２の関連データが、関連情報を構成することになる。このように本発明の関連情報は、１種類のデータから構成されるものに限らず、複数種類のデータの組み合わせによって構成されるものも含む。以下の説明では、中間ノード、中間リンクおよび、これらを経路探索データベースのノード・リンクと関連づける第１の関連データを含むデータベースを中間データベースと呼ぶこともある。
上述の態様は、中間ノード、中間リンクを含む階層構造で誘導線形状データと経路探索データベースとを対応づける態様と言うこともできる。上述の態様では、中間ノードおよび中間リンクからなる１層の中間層のみを介在させる場合を例示したが、複数の階層を介在させる態様を採ることもできる。例えば、第１中間ノード、第１中間リンクからなる第１層と、第２中間ノード、第２中間リンクからなる第２層とを介在させる態様では、関連情報は、第１層および第２層の中間ノード、中間リンクからなるデータと、経路探索データベースのノード・リンクと第１層とを関連づける第１の関連データと、第１層と第２層とを関連づける第２の関連データ、第２層と誘導線形状とを関連づける第３の関連データから構成すればよい。階層が更に増えた場合も同様である。
【００１６】
中間データベースも種々の構成を採ることができる。例えば、中間ノードは、経路探索データベースの複数のノードと対応づけ可能としてもよい。こうすることによって、経路探索データベースにおいて、近接する複数のノードをまとめて一つの中間ノードとして扱うことができ、誘導線形状との対応関係を簡素化することが可能となる。例えば、経路探索データベースにおいて複数のノードが含まれている交差点がある場合、この交差点を一つの中間ノードで表すことができる。
また、中間リンクは、移動体が通行可能な方向を表す情報を含むデータ、即ち有向リンクとしてもよい。こうすることによって、経路探索データベースのリンクが有向リンクとなっていない場合でも、中間リンクに道路の通行態様を反映させることができるため、誘導線形状データとの対応づけが容易になる利点がある。中間リンクは、道路の車線数に応じて、一つの道路に複数、設けるものとしてもよい。
【００１７】
経路案内データベースには、以下で示すコンビネーションデータを含めても良い。コンビネーションデータとは、経路探索結果で得られた前記経路探索結果において一の交差点に対して進入する際の経路として指定された進入リンクから、その交差点から脱出する際の経路として指定された脱出リンクに至る誘導線を、複数の交差点を通過するように複数の誘導線形状データの組み合わせで規定するデータである。
例えば、経路探索である交差点を通行する経路が得られている場合であっても、現実には、通行規制や中央分離帯の存在によって、探索結果通りに通行できないことがある。また、経路探索通りに通行可能であっても、他の交差点を迂回した方が通行しやすいこともある。
本発明では、経路探索データベースとは別に誘導線形状データが用意されているため、経路探索で得られた通行方法を離れて自由に誘導線を設定することができる。従って、上述のような場合には、探索結果で得られた経路に関わらず、複数の誘導線の組み合わせによって、周辺の交差点を通行する誘導線を表示することが可能である。コンビネーションデータを用いることにより、このように設定された複数の誘導線を一の交差点に対応づけることができる。従って、誘導線とノードとの対応関係を過度に複雑化することを回避しつつ、多様な誘導線を設定することが可能となる。
コンビネーションデータは、中間データベースおよび誘導線形状データのいずれに含めてもよい。従って、中間データベースを備えないデータ構造においても、コンビネーションデータを用いることは可能である。
【００１８】
本発明において、誘導線形状データには、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報を付しても良い。
この場合の区分としては、例えば、交差点内を示す交差点リージョン、交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンとすることができる。この他のリージョンを設けても構わない。
コネクションリージョンは、交差点に進入する際の車線変更用の誘導線形状データなどを表すための領域として活用することができる。従って、交差点に接近する側の道路の車線数、速度規制、右折用または左折用の車線の有無などの属性に応じて、車線変更に適した範囲を、交差点ごとに設定することができる。コネクションリージョンが設定されている交差点と、そうでない交差点とを混在させてもよい。
リージョン情報を活用することによって、ユーザにより理解しやすい案内画面を表示することが可能となる。例えば、移動体の現在位置が、ルートリージョン内にある時はバーズアイビューを用い、コネクションリージョンや交差点リージョンにある時は、ドライバーズビューを用いるというように、リージョン情報に応じて３Ｄ表示の視点を切り換えるようにしてもよい。別の態様として、リージョン情報に応じて、表示される地図の拡大を行ったり、ノースアップ（地図の上が北となる表示）／ヘディングアップ（地図の上が移動体の進行方向となる表示）の切り換えを行ったりしてもよい。
【００１９】
本発明において、誘導線形状データは種々の態様で用意することができる。
第１の態様として、誘導線形状データは、交差点においては、交差点に対して経路探索結果で指定された進入リンクから脱出リンクに至る通行可能な複数の誘導線に対応してそれぞれ用意してもよい。例えば、直進、右折、左折が全て可能な交差点においては、それぞれの進入リンクに対して直進、右折、左折に対応する３本の誘導線が設定されることになる。こうすることにより、交差点の全通行方法について誘導線を用いて違和感なく案内することが可能となる。
【００２０】
第２の態様として、誘導線形状データは、交差点への進入リンクと脱出リンクとの間の角度に応じて、異なる進入地点から交差点に進入するよう規定してもよい。こうすることによって、例えば、進入リンクと脱出リンクの角度に応じて、右折と判断される場合には、右車線によった位置から交差点に進入するように誘導線形状データを設定することができる。左折と判断される場合には、左車線によった位置から交差点に進入するように誘導線形状データを設定することができる。このように、異なる進入地点から進入するように誘導線形状データを設定することにより、現実の通行態様に即した誘導線を表示することが可能となる。
この場合、５叉路またはそれ以上の数の道路が交わる交差点では、脱出リンクごとに進入地点を変えると、誘導線の形状が複雑になりすぎることがある。こうした状態を避けるため、誘導線形状データは、進入リンクと脱出リンクの角度に応じて、交差点の通行方向を直進、右折、左折の３方向にグループ化し、それぞれのグループに対して進入地点を規定するようにしてもよい。こうすることによって、進入地点が３カ所以下に抑えられるため、誘導線形状の複雑化を抑制することができる。
上述の各態様において、進入地点は、全ての誘導線に対して異なっている必要はなく、複数の誘導線が同じ進入地点から開始していても構わない。例えば、直進と右折とを一つの進入地点から開始させ、左折の誘導線を別の進入地点から開始させるという態様を採っても良い。
【００２１】
誘導線を開始する進入地点を異ならせる態様では、更に、交差点に接近する道路上の領域において、道路上で移動体の移動軌跡を進入地点に接続する接続軌跡をそれぞれ表すデータを誘導線形状データに含めるようにしてもよい。こうすることによって、交差点に接近する領域で、進入地点に応じた車線変更に相当する誘導線を接続軌跡として表示することが可能となる。
この接続軌跡を表す誘導線形状データに対する関連情報には、進入地点を特定するデータを含めることが好ましい。こうすることによって、進入地点に応じて接続軌跡を使い分けることが可能となる。先に説明した通り、誘導線形状データがリージョンに区分されている場合には、接続軌跡はコネクションリージョン内で設定することが好ましい。
【００２２】
第３の態様として、少なくとも一つの交差点において、その交差点に対して経路探索結果で指定された進入リンクから脱出リンクに至る誘導線に対する誘導線形状データは、交差点を脱出した後の経路に応じて異なる脱出地点に向かう複数の誘導線に対応してそれぞれ用意してもよい。例えば、脱出リンクが複数車線からなる場合には、交差点を右折した後、左側の車線に入る誘導線と、右側の車線に入る誘導線とを設定することができる。左側の車線に入る誘導線は、交差点を右折した後、すぐに左折する経路に対して有用である。右側の車線に入る誘導線は、交差点を右折した後、そのまま直進する経路に対して有用である。
このように複数の脱出地点に対する誘導線を用意する場合、交差点における関連情報は、脱出後の経路も含めて誘導線形状データとノードおよびリンクとの関連づけを行うことが好ましい。こうすることによって、脱出後の経路に応じて異なる脱出地点に向かう誘導線を使い分けることが可能となり、より通行しやすい誘導線を案内することが可能となる。
【００２３】
本発明において、誘導線形状データは位置および高さの情報を含む３次元の点列で規定することが好ましい。こうすることにより、誘導線を用いた誘導画面をドライバーズビューその他の３次元表示内の道路高さに合わせて、誘導線や現在位置を表示することができる。例えば、高架道路への誘導なども適切に行うことが可能となる。
もっとも、誘導線形状データは、必ずしも３次元の点列である必要はなく、位置のみを示す２次元の点列として用意することも可能である。
【００２４】
本発明における誘導線の形状は任意に設定可能である。ただし、違和感のない案内を実現するため、誘導線形状データは、誘導線上の各地点における進行方向の変化を表すヨー角を上限値以下に抑えることが好ましい。この上限値は、例えば、誘導時の速度として想定される速度における移動体の偏向能力に応じて定めることができる。案内対象の移動体が車両である場合、車輌は急激に方向を変えることはできないため、ヨー角の上限値は１５度など比較的小さい値に抑えられることが好ましい。
【００２５】
本発明は、上述の経路案内データベースの生成を支援する生成支援装置として構成することもできる。
本発明の生成支援装置は、地図データ参照部、経路案内データ参照部、表示制御部、コマンド入力部、修正制御部を備える。
地図データ参照部は、地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する。経路案内データ参照部は、生成過程にある経路案内データベースを参照する。表示制御部は、３次元地図データに基づいて案内対象となる移動体の視点から見た３次元地図を表示するとともに、経路案内データベースに基づいて誘導線を表示する。
生成支援装置は、上述の表示によって、設定された経路案内データを用いた誘導線をシミュレーション表示することができる。従って、オペレータは、このシミュレーション表示を見て、設定された誘導線が案内に適しているか否かを判断することができる。
生成支援装置のコマンド入力部は、表示に対して、経路案内データベースの修正の要否に対するオペレータからの指示を受け付ける。オペレータが修正を指示した場合は、修正制御部は、経路案内データベースを修正するための修正画面に移行することができる。修正画面への移行に代えて、または移行とともに、経路案内データベースのうち、修正指示に対応する箇所を特定可能な情報を出力してもよい。この情報としては、オペレータが修正必要と指示した時点で表示されていた地点の位置座標、表示されていた誘導線やノード、リンクを示すＩＤなどの情報を用いることができる。
【００２６】
本発明の生成支援装置によれば、オペレータは設定された経路案内データベースによる案内画面を見ながら、不適切な設定データを効率的に修正することが可能となる。誘導線が滑らかな曲線で設定されていても、案内画面上では、急激に方向が変わっているように見えたり、道路標識に接近しすぎたりするなど不自然となっている場合もある。誘導線の自然さは、案内画面で表示してみないと確認できないことが多い。本発明の生成支援装置では、シミュレーション表示によって、誘導線の自然さを確認できるとともに、修正を要する誘導線を容易に特定することができるため、効率的な修正が可能となるのである。
【００２７】
生成支援装置には、ヨー角検査部を設けても良い。ヨー角検査部は、誘導線形状データのヨー角が予め設定された上限値以下となっているか否かを判断する。こうすることによって、急激に進行方向が変わるような不自然な誘導線を自動的に検出することができる。ヨー角が上限値を超える誘導線形状データが検出された場合には、上述の修正制御部の機能により、修正画面に移行したり、修正必要な箇所を特定可能な情報を出力可能とすればよい。こうすることによって、誘導線形状データを効率的に修正することが可能となる。
ヨー角の検査は、誘導線形状データの一部のみについて行うようにしてもよい。検査を行う点としては、例えば、交差点に進入する地点、交差点から脱出する地点、交差点の中央付近を通過する地点、車線変更を開始する地点、車線変更を終了する地点などが挙げられる。
【００２８】
本発明は、案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示する経路案内装置として構成してもよい。
経路案内装置には、地図データ参照部、経路探索結果記憶部、経路案内データベース記憶部、現在位置検出部、表示制御部を備える。
地図データ参照部は、地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する。経路探索結果記憶部は、案内すべき経路を、ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を記憶する。経路案内データベース記憶部は、経路探索データベース、誘導線形状データおよび関連情報とを備える経路案内データベースを記憶する。現在位置検出部は、移動体の現在位置の位置座標を検出する。
表示制御部は、位置座標に応じて、経路探索結果を参照して、移動体が進むべき経路を特定する。また、関連情報に基づいて経路に対応する誘導線形状データを特定し、３次元地図データおよび誘導線形状データに基づいて、移動体の通行を経路上で誘導するための誘導画面を３次元的に表示する。
本発明の経路案内装置によれば、ユーザが認識しやすい誘導画面を表示することができる。誘導画面は、移動体の視点からなるドライバーズビューで表示することが好ましいが、バーズアイビューなど種々の視点で表示することが可能である。また、併せて、２次元的な誘導画面を表示可能としてもよい。
【００２９】
誘導線形状データが、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報として、交差点内を示す交差点リージョン、交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンを表す情報を含んでいる場合には、この区分に応じて、誘導画面を３次元的に表示する際の視点を切り換えるようにしてもよい。
リージョン情報を用いることによって、交差点から現在位置までの距離を算出するなどの演算を行うまでなく、容易に視点を切り換えることが可能となる利点がある。ここでは、視点の切り換えを例示したが、誘導画面の拡大縮小や、ノースアップ／ヘディングアップなどの切り換えを行ってもよい。
【００３０】
本発明において、関連情報は、各誘導線形状データを経路探索データベースノードおよびリンクに関連づけることができるものであればよい。これは、最終的に経路探索データベースのノード、リンクが特定できれば良いことを意味しており、関連情報のみで直接にノード、リンクを特定可能である必要はない。例えば、経路探索データベースと何らかの形で関連づけられた外部データベースが用意されている場合には、関連情報は、経路探索データベースではなく、この外部データベースと誘導線形状データを対応づけるデータとして構成してもよい。外部データベースと経路探索データベースとが関連づけられている限り、関連情報は、外部データベースとの関連づけを行うことにより、誘導線形状を間接的に経路探索データベースに関連づけていると言えるからである。
【００３１】
間接的に関連づける態様として、例えば、先に示した中間データベースを、本発明の経路案内データベースの構成要素から外した外部データベースとして用意する態様が挙げられる。この場合、外部データベースとしての中間データベースには、中間ノード、中間リンク、および中間ノード・中間リンクを経路探索データベースのノード・リンクに関連づける第１の関連データが含まれる。一方、経路案内データベースには、誘導線形状データ、および関連情報、即ちこの誘導線形状データを中間ノード・中間リンクに関連づける第２の関連データが含まれる。
かかる構成とすれば、誘導線形状データは、第２の関連データを参照することによって、外部データベースにおける中間ノード・中間リンクに関連づけることが可能である。そして、外部データベースの中間ノード・中間リンクは第１の関連データによって経路探索データベースに関連づけられているから、この結果、誘導線形状データは経路探索データベースに間接的に関連づけられることになる。
【００３２】
このように間接的に関連づける態様によれば、例えば、経路探索データベースおよび外部データベースとしての中間データベースを外部のサーバで提供するという形で経路案内を行うことも可能となる。経路案内装置には、経路案内データベースとしての誘導線形状データおよび関連情報が用意されている。経路案内時には、経路探索結果に応じて、外部データベースを参照し、案内表示すべき中間ノード・中間リンクを特定して、その結果を経路案内装置に送信する。経路案内装置は、関連情報に基づいて、中間ノード・中間リンクに対応する誘導線形状データを特定し、案内表示を行うのである。
こうすることにより、サーバ側で経路探索データベースおよび第１の関連データを更新すれば、経路案内装置側の経路案内データベースは何らデータの更新をしなくても、更新後の経路探索データベースを利用することができる利点がある。
【００３３】
本発明は、上述の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、適宜、これらの一部を省略してもよいし、これらの特徴を組み合わせて用いても良い。本発明は、上述した経路案内データベースのデータ構造、経路案内データベースの生成を支援する生成支援装置、経路案内装置としての他にも種々の態様を採ることができる。
例えば、本発明は、生成支援装置、経路案内装置の機能をコンピュータによって実現する生成支援方法、経路案内方法としてもよい。また、これらの生成支援方法、経路案内方法をコンピュータによって実現するためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。更に、これらのコンピュータまたは経路案内データベースを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施例について以下の順序で説明する。
Ａ．経路案内装置の装置構成：
Ｂ．経路案内データベースの構造：
Ｂ１．全体構造：
Ｂ２．３次元道路ネットワークの構造：
Ｂ３．誘導線データベースの構造：
Ｂ４．経路案内データ設定例：
Ｃ．経路案内データベースの生成支援装置：
Ｃ１．装置構成：
Ｃ２．基本誘導線形状生成処理：
Ｃ３．ヨー角検査処理：
Ｃ４．シミュレーション処理：
Ｄ．経路案内処理：
Ｅ．効果：
【００３５】
Ａ．経路案内装置の装置構成：
図１は本実施例における経路案内装置１００の装置構成を示す説明図である。経路案内装置は、ユーザが指定した出発地から目的地までの経路を探索し、ユーザの現在位置に応じて、目的地までの経路を表示する装置である。図１には車載のカーナビゲーション装置としての構成例を示した。経路案内装置は、歩行者用のナビゲーション装置として構成してもよい。また、経路案内装置１００は、車載装置としての構成に限らず、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末を用いて構成することも可能である。
【００３６】
経路案内装置１００は、ディスプレイ１０１、スイッチ１０２等を備える本体から構成される。ユーザは、ディスプレイ１０１に表示されるメニュー等に従ってスイッチ１０２を操作することで、出発地、目的地、時間優先／距離優先などの経路探索の条件を指定することができる。また、経路案内時には、ディスプレイ１０１上に地図および経路が表示される。この画面では、スイッチ１０２を操作することによって、ノースアップ（地図の上が北となる表示）／ヘディングアップ（地図の上が移動体の進行方向となる表示）の切り換えや、地図の表示サイズの切り換えなどを行うことができる。
【００３７】
図の上方には、経路案内装置１００に備えられている機能ブロックを示した。本実施例では、経路案内装置１００は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを有しており、図中の各機能ブロックは、主としてＲＯＭに備えられた制御プログラムによってソフトウェア的に構成されている。これらの機能ブロックは、それぞれハードウェア的に構成してもよい。
また、本実施例では、経路案内装置１００に必要な機能ブロックを全て備えることによってスタンドアロンで稼働する装置構成とした。これに対し、図中の機能の少なくとも一部を、経路案内装置１００とネットワーク等の通信回線で接続されたサーバによって提供する構成としてもよい。
【００３８】
経路案内装置１００には、経路探索および経路案内に使用する種々のデータベースが用意されている。これらのデータベースは、経路案内装置１００内に記憶する他、ＤＶＤなどの記録媒体によって提供してもよいし、サーバからネットワーク等の通信回線を介して供給可能としてもよい。
【００３９】
経路探索・案内データベース１２０には、２次元道路ネットワーク１２１、３次元道路ネットワーク１２２、誘導線データベース１２３が備えられている。３次元道路ネットワーク１２２、誘導線データベース１２３が本発明における経路案内データベースに相当し、３次元道路ネットワーク１２２が中間データベースに相当する。
２次元道路ネットワーク１２１（以下、「ＰＦネットワーク」と示すこともある）は、道路をノードおよびリンクで表したネットワークであり、主として経路探索および２次元地図による経路案内に利用される。リンクとは道路に対応した位置座標で表される点列からなる線分または折れ線である。ノードはリンクの交点または端点に対応する位置座標で表される地点である。リンクは、各道路の交差点間の区間に対して１本だけ設定されている場合（以下、「１条」と言う）もあれば、上下線に分けて２本設定されている場合（以下、「２条」と言う）もある。
３次元道路ネットワーク１２２（以下、「３Ｄネットワーク」と示すこともある）および誘導線データベース１２３は、経路案内に利用されるデータベースである。誘導線データベース１２３は、主としてドライバーズビューでの案内画面において、経路を案内するための誘導線など、車両の通行態様に応じた軌跡を案内するための表示に用いられるデータである。３次元道路ネットワーク１２２は、誘導線データベース１２３と２次元道路ネットワーク１２１との間を関連づける中間データとして機能する。３次元道路ネットワーク１２２および誘導線データベース１２３の構造および内容については、後述する。
【００４０】
表示用データベース１３０には、２次元描画データ１３１および３次元モデル１３２が格納されている。２次元描画データ１３１は、２次元の地図を表示するための地図データであり、道路や種々の地物を表示するポリゴンデータなどを格納している。３次元モデル１３２は、地物等を３次元的に表示した案内画面を表示するためのデータである。３次元モデル１３２には、高架道路、ビルその他の建造物のデータの他、道路周辺に存在する案内板、道路標識、ガードレール、街路樹などを表示するためのデータも格納されており、ユーザが現実に視認する光景とほぼ同じ画面を再現可能となっている。
【００４１】
主制御部１１０は、経路探索および経路案内に関する経路案内装置１００の動作を統合制御する。コマンド入力部１１５は、ユーザによるスイッチ１０２の操作を介して、経路探索の条件指定や経路案内の表示切り換えなどのコマンドを入力する。表示制御部１１６は、ディスプレイ１０１へのメニュー画面や案内画面などの表示を制御する。
【００４２】
経路探索エンジン１１２は、ユーザから指定された条件に従って、２次元道路ネットワーク１２１を参照して、経路探索を行う。経路探索方法としては、例えば、周知のダイクストラ法を利用することができる。経路探索結果１１３は、経路探索の結果を記憶するメモリ領域である。経路探索の結果は、任意の形式で記憶可能である。本実施例では、通過すべきノードおよびリンクを順次指定したノード・リンク列の形式で記憶させている。
【００４３】
ＧＰＳ１１１は、Global Positioning Systemによって現在位置を検出する。ジャイロによる検出結果を併用することで検出精度を向上させることもできる。
経路案内部１１４は、検出された現在位置に応じて、経路探索結果１１３に記憶された経路の案内画面をディスプレイ１０１に表示する。案内画面としては、２次元地図上に経路を表示した画面（以下、「２次元表示」という）、３次元モデルを利用した画面（以下、「３次元表示」という）がある。２次元表示は、２次元描画データ１３１および２次元道路ネットワーク１２１を用いて行う。３次元表示は、３次元モデル１３２および誘導線データベース１２３を用いて行う。バーズアイビュー、ドライバーズビューなど、種々の視点での３次元表示が可能である。３次元表示の視点は、ユーザの操作によって切り換えられる他、交差点との位置関係によって自動的に切り換えることも可能である。視点を自動的に切り換えるための制御処理については、経路案内の制御処理と併せて後述する。
【００４４】
図２は経路案内の表示例を示す説明図である。ドライバーズビューでの表示例を示した。図示する通り、ドライバーズビューでは、高架道路、ビル、ガードレール、街路樹などが３次元的に表示され、ユーザの視点から見た光景がディスプレイ１０１上に表される。通行すべき経路は、画面内に誘導線２０２によって、３次元的に表示される。また、この例では、自車を誘導する先導車の役割をするものとして、マーカ２０１が表示されている。
誘導線２０２は、３次元のデータに基づいて生成されている。従って、領域Ａ２に示すように、誘導線は、高架道路へのランプに沿って表示することが可能である。かかる表示により、ユーザが直感的に理解しやすく、違和感のない案内を実現することが可能である。
ドライバーズビューは、図２の例に限らず種々の表示態様を採ることができる。例えば、誘導線２０２およびマーカ２０１のいずれか一方のみを表示するものとしてもよい。誘導線２０２の線種やマーカ２０１の形状なども任意に決めることができる。
【００４５】
Ｂ．経路案内データベースの構造：
Ｂ１．全体構造：
図３は経路案内データベースの関係を示す説明図である。本実施例では、３次元表示を行うためのデータベースとして、３次元道路ネットワーク（３Ｄネットワーク）、誘導線データベースを備えている。図中には、経路探索用の２次元道路ネットワーク（ＰＦネットワーク）と、３Ｄネットワーク、誘導線データベースとの対応関係を示した。最上位の平面内に２次元道路ネットワーク３１０、中央の平面内に３Ｄネットワーク３３０、および最下位の平面内に誘導線データベース３５０を示した。
【００４６】
ＰＦネットワーク３１０では、道路はノード３１２およびリンク３１４で表される。なお、個別のノード、リンクを示す時は、ノード３１２［１］、リンク３１４［１］のように［１］、［２］等を付して示す。
リンク３１４［１］、３１４［２］は図中に矢印で示す方向にのみ通行可能な有向リンクである。これは、道路の上下線を２条で表した状態に相当する。リンク３１４［３］、３１４［５］は双方向に通行可能なリンクであり、１条で表した状態に相当する。リンク３１４［３］、３１４［５］を２条で表しても良い。ノード３１２［３］〜３１２［５］は、リンク３１４［１］、３１４［２］によって２条で表された道路と、リンク３１４［１］によって１条で表された道路との交差点に存在するノードとなる。ノード３１２［４］は、交差点内でＵターンする経路を適切に探索可能とするために、実際の道路形状とは無関係に設けられたダミーノードである。
このように、ＰＦネットワーク３１０は、経路探索用のデータベースであるため、ノード３１２、リンク３１４は、現実の道路形状を忠実に反映した形状とはなっていない。上述の通り、実際には上下線が存在する道路であってもリンク３１４［３］のように１条で表されている場合がある。リンク３１４［１］、３１４［２］のようにＰＦネットワーク３１０上では異なる道路かのように表されている部分でも、現実には１本の道路の上下線に過ぎないこともある。ダミーノード３１２［４］のように現実の道路形状とは無関係に、経路探索の便宜のためだけに設けられたノードもある。
【００４７】
誘導線データベース３５０は、道路の通行態様を忠実に表現するためのデータである。図示する通り、誘導線３５４［１］〜３５４［６］は、各道路の上下線に併せて設定されている。誘導線３５４は、道路に複数車線が設けられている場合には各車線に対応して設けることができる。道路が車線で区分されていない場合でも、中央よりもいずれかの端によって通行するのが通常であるから、通行態様に合わせた位置に通行方向に対応するそれぞれの誘導線を設定すればよい。図の例では、誘導線３５４［１］、３５４［２］はそれぞれ片側２車線の道路に対応して設けられている。その他の誘導線３５４［３］〜３５４［６］は、片側一車線に対応して設けられている。
ＰＦネットワーク３１０では、リンク３１４［５］のように１条で表された道路であっても、誘導線データベース３５０では、複数の誘導線３５４［５］、３５４［６］で表すことにより、通行態様に即した案内表示が可能となる。もっとも、誘導線３５４は、必ずしも道路の車線を全て表現する必要はなく、代表的なもののみを表すようにしてもよい。例えば、図中では、誘導線３５４［１］、３５４［２］に対応する道路は片側２車線であるが、これを片側１車線の誘導線で表すようにしても構わない。
【００４８】
誘導線データベース３５０では、ＰＦネットワーク３１０においてノード３１２［３］〜３１２［５］で表されていた交差点も、一つの交差点３５２［２］として表される。こうすることによって、交差点か否かによって誘導方法を変えるなど、通行態様に即した案内表示を実現しやすくなる。
交差点３５２［１］、３５２［２］内には、通行態様に応じて誘導線が設定されている。但し、図の例では、煩雑になるのを避けるため、図示を省略した。交差点内の誘導線については、後で詳細に示す。
【００４９】
３Ｄネットワーク３３０は、ＰＦネットワーク３１０と誘導線データベース３５０とを関連づける中間データである。３Ｄネットワーク３３０は、ＰＦネットワーク３１０と同様、３Ｄノード３３２および３Ｄリンク３３４から構成されている。
３Ｄリンク３３４は、ＰＦネットワーク３１０のリンク３１４と対応づけられている。ただし、３Ｄリンク３３４は、現実の通行態様を考慮して、それぞれの道路の通行可能な方向に応じて設定されている。ＰＦネットワーク３１０のリンク３１４［３］、３１４［５］は１条で表されているが、３Ｄネットワーク３３０では、通行方向に合わせて３Ｄリンク３３４［３］〜３３４［６］で表される。ＰＦネットワーク３１０において２条で表されているリンク３１４［１］、３１４［２］については、３Ｄネットワーク３３０でも同様に２条の３Ｄリンク３３４［１］、３３４［２］で表されている。
３Ｄノード３３２は、ＰＦネットワーク３１０のノード３１２と対応づけられている。ただし、３Ｄノード３３２は、現実の交差点を考慮して設定されており、複数のＰＦネットワーク３１０のノード３１２と対応づけられることもある。図中の例では、ＰＦネットワーク３１０のノード３１２［３］〜３１２［５］に対応づけて３Ｄノード３３２［２］が設定されている。
【００５０】
図４は３Ｄノードの設定例を示す説明図である。ここではＰＦネットワークが２条のリンク４０４［０］〜４０４［７］で表されている交差点を例示した。交差点内には、リンク４０４の各交点に、ＰＦネットワークのノード４０２［０］〜４０２［３］が設けられている。ノード４０２［０］〜４０２［３］間を結ぶ交差点内のリンク４０６［０］〜４０６［５］を設けても良い。
【００５１】
この場合、３Ｄネットワークでは、ＰＦネットワークの２条のリンク４０４［０］〜４０４［７］に、それぞれ対応づけて８本の３Ｄリンクが設定される。また、交差点に対応づけて、３Ｄノード４１０が設定される。この結果、３Ｄノード４１０には、ＰＦネットワーク上の４つのノード４０２［０］〜４０２［３］が対応づけられることになる。
３Ｄネットワークでは、交差点を一つの３Ｄノード４１０で表現するため、交差点内リンク４０６［０］〜４０６［５］に対応する３Ｄリンクを設ける必要はない。従って、ＰＦネットワークにおいて設けられている交差点内のリンク４０６［０］〜４０６［５］は、それぞれ３Ｄノード４１０に対応づけられる。
【００５２】
本実施例では、３Ｄネットワークは、３Ｄノード、３Ｄリンクを、それぞれＰＦネットワークのノード（以下、「ＰＦノード」と呼ぶこともある）、リンク（以下、「ＰＦリンク」と呼ぶこともある）に関連づけるデータを有している。また、誘導線形状データには、各誘導線３５４および交差点３５２を、３Ｄネットワークの３Ｄリンク、３Ｄノードに関連づけるデータが付されている。
本実施例では、このように３Ｄネットワークを介して、誘導線形状データとＰＦネットワークとが関連づけられている。誘導線形状データをＰＦネットワークに直接関連づけるデータ構造とすることも可能ではあるが、３Ｄネットワークという中間データを介在させることにより、比較的容易かつ柔軟に関連づけを規定できる利点がある。
【００５３】
図５はデータベースの構成要素間の関連を示す説明図である。最上部に２次元道路ネットワーク、中央に３次元道路ネットワーク、最下部に誘導線データベースの構成要素をそれぞれ示すとともに、それぞれの構成要素間の関連を示した。
最上部に示す通り、２次元道路ネットワークは、ＰＦリンクおよびＰＦノードで構成される。中央に示す通り、３次元道路ネットワークは、３Ｄリンクおよび３Ｄノードで構成される。そして、ＰＦリンクおよびＰＦノードは、３Ｄリンクおよび３Ｄノードに関連づけられている。これらは、１対１で対応づけられる場合もあれば、図示するように複数のＰＦリンク、ＰＦノードが一つの３Ｄリンクまたは３Ｄノードに対応づけられる場合もある。
【００５４】
誘導線形状データは、後述する通り、ルートリージョン、交差点リージョン、などのリージョンに分けて定義されている。３Ｄリンクおよび３Ｄノードは、これらのリージョンに対応づけられている。これらは、１対１に対応づけられることもあれば、図示するように、一つの３Ｄリンクまたは３Ｄノードが、複数のリージョンに対応づけられることもある。
各リージョンには、ディレクション情報および誘導線形状データが含まれる。誘導線形状データとは、先に図２で示した誘導線を表示するための線分または折れ線の点列である。ディレクション情報は、各リージョンの通過態様に応じて、案内で使用すべき誘導線形状データを特定するための情報である。例えば、図中に示す交差点リージョンにおいては、直進、右折、左折など複数の通行態様が考えられる。そして、誘導線形状データは、この通行態様に適した案内表示を実現するよう複数用意される。ディレクション情報も誘導線形状データに対応して複数用意される。一部の交差点では、右折後に右車線に入る場合、左車線に入る場合など、右折という通行態様に対して複数の誘導線情報が用意される場合もある。従って、図示する通り、各リージョンには、複数のディレクション情報が対応づけられ、各ディレクション情報には１又は２以上の誘導線形状データが対応づけられる。
【００５５】
以上で示したデータベース構造により、本実施例では、経路探索結果に基づいて経路案内表示を行うことができる。つまり、３次元道路ネットワークを参照すれば、経路探索結果を表すＰＦノード、ＰＦリンク列に対応する３Ｄリンクおよび３Ｄノードを特定することができる。次に、誘導線データベースを参照することによって、３Ｄノードおよび３Ｄリンクに対応する１又は２以上のリージョンの中から、現在位置に対応するリージョンを特定する。そして、経路となる３Ｄリンクおよび３Ｄノードに基づいて、各リージョン内のディレクション情報を特定し、それに対応づけられている誘導線形状データを特定する。こうして特定された誘導線形状データを用いれば、探索された経路を誘導するための誘導線を案内画面上に表示することができる。
以下では、本実施例の３次元道路ネットワークおよび誘導線データベースについて、データ構造および内容を詳細に説明する。
【００５６】
Ｂ２．３次元道路ネットワークの構造：
図６は３Ｄネットワークのデータ構造を示す説明図である。３Ｄネットワークに含まれる構成要素を階層的に示した。
３Ｄネットワークには、図示する通り、複数の３Ｄリンクおよび３Ｄノードのデータが含まれる。３Ｄリンク、３Ｄノードに付した［０］、［１］等の数字は、複数のデータが存在することを示している。
【００５７】
（１）３Ｄリンク：
それぞれの３Ｄリンクは、３Ｄリンク属性、端点３Ｄノード情報、３Ｄリンク対応ＰＦ情報を有している。
３Ｄリンク属性とは、３Ｄリンクに一義的に付された識別子「３ＤリンクＩＤ」を格納する。その他、３Ｄリンクに対応する道路の種別や車線数などの情報を含めても良い。３ＤリンクＩＤは、３Ｄネットワークデータおよび誘導線データベースにおける検索キーとして使用される。
端点３Ｄノード情報とは、３Ｄリンクの始点、終点に位置する３Ｄノードを示すデータである。これらの３Ｄノードに付された識別子である「３ＤノードＩＤ」（後述）が格納される。
３Ｄリンク対応ＰＦ情報とは、３ＤリンクとＰＦリンクおよびＰＦノードとの対応関係を示す情報である。３Ｄリンクに対応するＰＦリンク、ＰＦノードを表す識別子「ＰＦリンクＩＤ」、「ＰＦノードＩＤ」が格納される。３Ｄリンクには、複数のＰＦリンク、ＰＦノードが対応づけられることもあるため、３Ｄリンク対応ＰＦ情報には、複数のＰＦリンクＩＤ、ＰＦノードＩＤが格納され得る。
【００５８】
（２）３Ｄノード：
それぞれの３Ｄノードは、３Ｄノード属性、３Ｄリンク接続情報、３Ｄノード対応ＰＦ情報を有している。
３Ｄノード属性は、３Ｄノードに一義的に付された識別子「３ＤノードＩＤ」および３Ｄノードの種別を格納する。
本実施例では、３Ｄノードの種別として、通常３Ｄノード、終端３Ｄノード、ダミー３Ｄノード、境界３Ｄノードの４種類を設けた。３Ｄノードは、通常、３Ｄリンクの交点、いわゆる交差点に設けられる。通常３Ｄノードは、このように交差点に設けられた３Ｄノードを表す。３Ｄノードは、３Ｄリンクの行き止まりにも設けられる。終端３Ｄノードは、このように行き止まりに設けられた３Ｄノードを表す。３Ｄノードは、ＰＦネットワーク上のＰＦノードに対応づけられて設けられるため、経路案内上は意味のない箇所に設けられることもある。ダミー３Ｄノードは、このようにＰＦネットワークとの対応関係を明確にするためだけに設けられ、経路案内上は意味のない３Ｄノードを表す。地図データは、通常、所定のサイズのメッシュに区切った領域単位で用意され、メッシュの境界で道路が分断される部分には、交差点でも終点でもない場所であっても仮想的なノードが設けられる。境界３Ｄノードは、このようにメッシュの境界に設けられた３Ｄノードを表す。このように３Ｄノードの種別を分けることで、種別に応じて案内画面の表示内容等を切り換えることが可能となる。
【００５９】
３Ｄリンク接続情報は、３Ｄノードに接続される３Ｄリンクを表す３ＤリンクＩＤを格納する。先に説明した通り、３Ｄリンクには、端点３Ｄノード情報が格納されている。３Ｄリンク接続情報は、端点３Ｄノード情報と対になる情報である。３Ｄリンクが特定された場合には、端点３Ｄノード情報を参照することによって、その両端に位置する３Ｄノードを特定することができる。逆に、３Ｄノードが特定された場合には、３Ｄリンク接続情報を参照することによって、その３Ｄノードに接続されている３Ｄリンクを特定することができる。従って、端点３Ｄノード情報および３Ｄリンク接続情報を順次、参照することによって、特定の３Ｄリンクまたは３Ｄノードの先に接続している他の３Ｄリンク、３Ｄノードを順次、特定することが可能となる。
【００６０】
（３）３Ｄノード対応ＰＦ情報：
３Ｄノード対応ＰＦ情報とは、３ＤノードとＰＦネットワーク上のＰＦノード、ＰＦリンクとの関連を示す情報である。図示する通り、ＰＦノードとの対応関係を表す情報を「３Ｄノード対応ＰＦノード情報」と呼び、ＰＦリンクとの対応関係を表す情報を「３Ｄリンク対応ＰＦリンク情報」と呼ぶ。３Ｄノード対応ＰＦノード情報は、３Ｄノードに対応づけられるＰＦノードを表す１又は２以上のＰＦノードＩＤが格納される。
【００６１】
３Ｄノード対応ＰＦリンク情報は、「リンク間対応ＰＦ情報」と「コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報」を含んでいる。
リンク間対応ＰＦ情報とは、ある３Ｄリンクから３Ｄノードに進入して、別の３Ｄリンクに脱出するまでの経路に対応するＰＦリンクを表す情報である。３Ｄノードに進入する３Ｄリンクを特定する「進入３Ｄリンク情報」、３Ｄノードから脱出する３Ｄリンクを特定する「脱出３Ｄリンク情報」、および両者の３Ｄリンク間の経路をＰＦリンクで表した「ＰＦリンク列情報」が格納される。これらの情報には、それぞれ３ＤリンクＩＤ、およびＰＦリンクＩＤが格納される。３Ｄノードへの進入から脱出までの経路は、複数存在するため、リンク間対応ＰＦ情報も複数設定される。
【００６２】
（４）リンク間対応ＰＦ情報：
先に示した図４に基づいてリンク間対応ＰＦ情報の内容を説明する。この例で、３Ｄノード４１０に対してＰＦリンク４０４［０］から進入し、右折して、ＰＦリンク４０４［６］に脱出する経路を考える。かかる経路としては、次の２通りが存在する。
経路１：ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０６［０］→ＰＦリンク４０６［１］→ＰＦリンク４０４［６］；
経路２：ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０６［４］→ＰＦリンク４０４［６］；
従って、上述の経路１を表すリンク列、および経路２を表すリンク列が、それぞれＰＦリンク列情報となる。これらの２つのＰＦリンク列情報には、進入側のＰＦリンク４０４［０］、脱出側のＰＦリンク４０４［６］に対応する３ＤリンクＩＤが、それぞれ進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報として対応づけられる。これらの進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報、およびＰＦリンク列情報が、とし、リンク間対応ＰＦ情報となる。
【００６３】
図４の３Ｄノード４１０において、ＰＦリンク４０４［０］から進入し、直進して、ＰＦリンク４０４［２］に脱出する経路に対しては、次の１通りが存在する。
経路３：ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０６［０］→ＰＦリンク４０４［２］；
従って、上述の経路３を表すリンク列も、３Ｄノード４１０に対するリンク間対応ＰＦ情報として格納される。この時、進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報は、それぞれＰＦリンク４０４［０］、ＰＦリンク４０４［２］に対応する３ＤリンクＩＤとなる。
【００６４】
同様にして、ＰＦリンク４０４［０］から進入して３Ｄノード４１０で左折し、ＰＦリンク４０４［５］に脱出する経路に対して、
ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０４［５］
というリンク列が、リンク間対応ＰＦ情報として格納される。この時、進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報は、それぞれＰＦリンク４０４［０］、ＰＦリンク４０４［５］に対応する３ＤリンクＩＤとなる。
【００６５】
３Ｄノード４１０に対しては、他のＰＦリンク４０４［３］、４０４［４］、４０４［７］から進入した場合についても、同様にリンク間対応ＰＦ情報を設定することができる。これらの複数の情報が、全て３Ｄノード４１０に対応するリンク間対応ＰＦ情報として格納されることになる。
【００６６】
上述の例では、一つの交差点に３Ｄノード４１０を割り当てた場合のリンク間対応ＰＦ情報の設定について説明した。本実施例では、複数のＰＦリンクおよびＰＦノードに、一つの３Ｄノードを対応づけることができる。こうすることにより、例えば、比較的近くに複数の交差点がある場合に、これらの交差点をまとめて一つの３Ｄノードとして扱うことができ、３Ｄネットワークの構造を簡略化することができる。また、このように割り当てることによって、以下に示す通り、実際の通行に適した経路をリンク間対応ＰＦ情報で規定することが可能となる。
【００６７】
図７はリンク間対応ＰＦ情報の応用例を示す説明図である。距離がＲ以内に近接している複数の交差点をまとめて一つの３Ｄノードとして扱う例を示した。
ケースＡは、交差点８０１の中心から半径Ｒの円８０２内に他の交差点が存在しない場合を例示している。この例では、交差点８０１単独で３Ｄノードとして扱えばよい。
【００６８】
ケースＢは、交差点８１１の中心から半径Ｒの円８１３内に他の交差点８１２が存在する場合を例示している。この場合には、交差点８１１、８１２をまとめて一つの３Ｄノードとして扱う。これらの交差点の間にある道路８１５も、この３Ｄノードに対応づけられる。
ケースＢにおいて、道路８１４から交差点８１１に進入し、右折した後、隣の交差点８１２で更に右折する場合を考える。この場合には、矢印Ｂ８１に示すように、交差点８１２での右折に備えて、交差点８１１の右折時には道路８１５の右車線に入っておくことが好ましい。これに対し、交差点８１２を直進する場合には、矢印Ｂ８２に示すように、交差点８１１の右折時には道路８１５の左車線に入っておけばよい。
交差点８１１、８１２を一つの３Ｄノードとして扱う場合、交差点８１２で右折する経路は、道路８１４から３Ｄノードに進入し、道路８１６から脱出する経路となる。従って、道路８１４、８１６を進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報とし、道路８１５で右車線に入る経路（矢印Ｂ８１）を表すＰＦリンク列情報を用いて、３Ｄノードのリンク間対応ＰＦ情報を設定すればよい。同じく、交差点８１２を直進する経路は、道路８１４から３Ｄノードに進入し、道路８１７から脱出する経路となる。従って、道路８１４、８１７の３ＤリンクＩＤを進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報とし、道路８１５で左車線に入る経路（矢印Ｂ８２）を表すＰＦリンク列情報を用いて、３Ｄノードのリンク間対応ＰＦ情報を設定すればよい。
道路８１５に対応するＰＦリンクは１本しか設定されていないのが通常であるから、矢印Ｂ８１、Ｂ８２は、この段階では、右車線、左車線の区別なく道路８１５を通過する経路として表わされているに過ぎない。しかし、本実施例のように交差点８１１、８１２を一つの３Ｄノードとして扱うことによって、矢印Ｂ８１、Ｂ８２を、３Ｄノードを通過する別経路として定義することができる。この結果、後述する通り矢印Ｂ８１、Ｂ８２に異なる誘導線形状データを割り当てることが可能となり、道路８１５の部分でそれぞれ右車線、左車線を使い分けた経路案内を実現することが可能となるのである。
【００６９】
ケースＣは、交差点８２１の中心から半径Ｒの円８２４内に他の交差点８２２、８２３が存在する場合を例示している。この場合には、交差点８２１〜８２３を一つの３Ｄノードとして扱う。これらの交差点の間にある道路８２６等も、この３Ｄノードに対応づけられる。
ケースＣにおいて、道路８２５から交差点８２１に進入し、右折する場合は、ケースＢで示したのと同様の状態となるため、図示および説明を省略する。
ケースＣにおいて、道路８２５から交差点８２１に進入し、左折した後、隣の交差点８２２で更に右折する場合を考える。この場合には、矢印Ｃ８１に示すように、交差点８２２での右折に備えて、交差点８２１の左折時には道路８２６の右車線に入っておくことが好ましい。これに対し、交差点８２２を直進する場合には、矢印Ｃ８２に示すように、交差点８２１の左折時には道路８２６の左車線に入っておけばよい。
交差点８２１〜８２３を一つの３Ｄノードとして扱う場合、交差点８２２で右折する経路は、道路８２５から３Ｄノードに進入し、道路８２７から脱出する経路となる。従って、道路８２５、８２７に対応する３Ｄリンクを表す進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報、および道路８２６で右車線に入る経路（矢印Ｃ８１）を表すＰＦリンク列情報を、３Ｄノードのリンク間対応ＰＦ情報として格納すればよい。
【００７０】
上述の通り、本実施例では、複数の交差点を一つの３Ｄノードとして扱うことができる。図７の例において、一つの３Ｄノードとして扱うか否かの判断基準となる距離Ｒは、ケースＢ、ケースＣに示すように、交差点の通過後の車線の使い分けの有効と考えられる範囲で任意に設定可能である。
また、一つの３Ｄノードとして扱うか否かも任意に設定可能であり、半径Ｒ内にある交差点であっても、異なる３Ｄノードに割り当てることも可能である。
【００７１】
（５）コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報：
図６に戻り、コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報について説明する。コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報は、「経由３Ｄリンク情報列」、「リンク間対応ＰＦ情報へのポインタ情報列」から構成される。この情報は、ある３Ｄノードで表される交差点を通行するために、他の交差点を経由する必要が生じた場合には、その経路を特定する。経路を案内する際に、複数の交差点をまとめて扱うための情報と言うこともできる。
【００７２】
図８はコンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報の概要を示す説明図である。この例では、３Ｄノード７１２［０］、７１２［１］で表される２つの交差点の近傍に３Ｄリンク７１４が設定されている状態を示している。これらの３Ｄノード７１２、３Ｄリンク７１４には、ＰＦノード７０２、ＰＦリンク７０４が対応している。
ここで、３Ｄリンク７１４［０］から３Ｄノード７１２［０］に進入し、３Ｄリンク７１４［４］に脱出する経路に対して、３Ｄノード７１２［０］は右折禁止となっている場合を考える。この時、指定された経路を採るためには、図中の矢印Ａ７のように、隣の交差点３Ｄノード７１２［１］を経由する迂回経路を採る必要がある。この迂回経路を３Ｄリンク列で表すと次の通りである。
３Ｄリンク７１４［０］→３Ｄリンク７１４［２］→３Ｄリンク７１４［３］→３Ｄリンク７１４［４］；
図６の最初で示した通り、３Ｄリンクには、ＰＦリンクおよびＰＦノードが関連づけられている。従って、上述の３Ｄリンク列も、ＰＦリンクおよびＰＦノードと関連づけられることになる。
３Ｄリンク７１４［２］、７１４［３］は途切れているように見えるが、この間は、３Ｄノード７１２［１］を通過するため、問題はない。経路を、一連のＰＦノード、ＰＦリンク列と対応づけるため、３Ｄノード７１２[1]では、リンク間対応ＰＦ情報を参照することが好ましい。これを可能とするため、コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報には、途中で経由する３Ｄノード７１２［１］に対応するリンク間対応ＰＦ情報の格納場所を示すポインタを格納する。
コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報として、以上の情報を格納しておくことにより、図８中の矢印Ａ７のように、他の３Ｄノードを迂回する経路と、ＰＦリンク、ＰＦノードとの対応関係を特定することが可能となる。
【００７３】
本実施例の３次元道路ネットワークデータのデータ構造は、以上で説明した通りである。かかるデータ構造によって、２次元道路ネットワーク（ＰＦネットワーク）上のＰＦリンク、ＰＦノードとそれぞれ関連づけられた３Ｄリンク、３Ｄノードからなる道路ネットワークを構成することができる。
【００７４】
Ｂ３．誘導線データベースの構造：
（１）リージョンの構成：
次に、誘導線データベースの構造について説明する。誘導線形状は、経路探索結果に基づいて、実際の通行態様に即した案内画面を表示するためのデータである。
本実施例では、誘導線形状データは、交差点との位置関係に応じて設定されたリージョンに区分されて設定されている。
図９はリージョンの構成を示す説明図である。図中の矢印９０１〜９０３が誘導線を表している。交差点から離れた場所では、道路の中央または代表的な車線上を案内する１本の誘導線が設定されている。この区分を、ルートリージョン９１１と呼ぶ。
交差点に近づくと、直進、右折、左折の通行態様に応じて、予め車線変更するように誘導線が分岐される。このように交差点の手前で誘導線が分岐する区分を、コネクションリージョン９１２と呼ぶ。このようにコネクションリージョン９１２は、交差点の手前に必ず設けられる必要はない。交差点によっては、予め誘導線を分岐させる必要がない場合もある。このような場合には、コネクションリージョン９１２は省略可能である。
コネクションリージョン９１２は、交差点に接近する側の道路の車線数、速度規制、右折用または左折用の車線の有無などの属性に応じて、車線変更に適した範囲を、交差点ごとに設定することができる。例えば、車線数が多い道路や、規制速度が高い道路では、余裕をもって車線変更できるようにするためコネクションリージョン９１２を長く設定しておくことが好ましい。また、右折用、左折用の専用車線が設けられている場合には、これらの専用車線に進入可能となる地点の少し手前からコネクションリージョン９１２を設定すればよい。
交差点内では、直進、右折、左折の通行態様に応じた誘導線９０２、９０３、９０４が設定される。交差点に該当する区分を、交差点リージョン９１３と呼ぶ。交差点リージョン９１３は、交差点に設定された３Ｄノードに対応する区分である。従って、図７に示したように、複数の交差点を一つの３Ｄノードで表した場合には、この複数の交差点を含む区分が、一つの交差点リージョンを構成することになる。
【００７５】
誘導線形状データが割り当てられたリージョンの情報は、後述する通り、経路案内で有効活用することができる。上述の３つのリージョンは、例示に過ぎず、更に多くのリージョンに区分して誘導線形状データを設定してもよい。また、リージョンに区分せずに誘導線形状データを設定することも可能である。
【００７６】
（２）誘導線データベース：
図１０は誘導線データベースのデータ構造を示す説明図である。
誘導線データベースは、上述の通り、リージョンに区分して設けられている。それぞれのリージョンには、「リージョン属性」、「誘導線形状データ」、「ディレクション情報群」、「コンビネーショナルディレクション情報群」が含まれている。
以下、それぞれの内容を説明する。
【００７７】
（２−１）リージョン属性：
リージョン属性は、「リージョンＩＤ」および「リージョン種別」を含んでいる。リージョンＩＤとは、各リージョンに固有の識別子である。リージョン種別は、ルートリージョン、コネクションリージョン、交差点リージョンの別を表す情報である。
【００７８】
（２−２）誘導線形状データ：
誘導線形状データは、「誘導線形状属性」、「端点情報（開始点）」、「端点情報（終了点）」、「座標列」を含む。
誘導線形状属性は、「誘導線形状ＩＤ」、「誘導線種別」、「主誘導線種別」、「誘導線形状非対応区間」、「道路構造種別区間」などの情報を含む。
誘導線形状ＩＤは、誘導線形状データに一義的に付された識別情報である。
誘導線種別は、リージョンに対応して設定されている。本実施例では、交差点リージョン内の誘導線を「アクセスリンク」と呼び、ルートリージョンに属する誘導線を「ルートリンク」と呼び、コネクションリージョンに属する誘導線を「コネクションリンク」と呼ぶ。
主誘導線種別とは、一つのリージョン内に複数の誘導線が設定されている場合に、その中の代表を表すための情報である。例えば、図９に示したようにコネクションリージョン９１２には、３本の誘導線９０２、９０３、９０４が設定されている。この中の１本（例えば、直線用の誘導線９０２）が主誘導線と設定されることになる。
誘導線形状非対応区間は、誘導線の形状情報が存在するものの、誘導画面を３次元表示できない区間を示す情報である。誘導線形状非対応区間には、例えば、建物などの３次元モデルが未整備の区間が該当する。
道路構造種別区間は、トンネルや高架下などの道路構造に応じた種別、およびその区間を表す情報である。
【００７９】
端点情報（開始点）、端点情報（終了点）は、「端点接続情報」および「レーン情報」を有する。
端点接続情報とは、誘導線の端点に接続される他の誘導線を特定する情報である。他の誘導線は、通常、他のリージョンに存在している。従って、端点情報を参照することによって、リージョンをまたいで、誘導線の接続関係を特定することができる。
レーン情報とは、端点における車線数を表す情報である。
【００８０】
座標列は、誘導線を構成する点列である。本実施例では、各点は位置および高さの３次元座標で表される。誘導線は、これらの点列を通る線分または曲線で表現される。
【００８１】
図１１はルートリージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。ルートリージョンは、交差点から比較的離れたリージョンであり、このリージョン内では、誘導線形状は道路に沿って走行する比較的単純な形状となる。図中に示すのは、誘導線の一例であり、誘導線はこの例に限らず任意に設定可能である。図１１内では、それぞれ一本だけ誘導線を設定した例を示しているが、車線数に応じて複数の誘導線を設定してもよい。複数の誘導線を設定する場合には、いずれか一本を主誘導線として設定しておくことになる。
【００８２】
図の最上段には、基本形状として、車線数が一定の場合を例示した。ケースＡは３車線ある道路に設定された誘導線を表している。この例では、真ん中の車線を走行するように誘導線が設定されている。ケースＢは２車線の道路の場合である。この例では、車線に関わらず道路の中央に誘導線を設定した。こうすることにより、ユーザが右車線、左車線のいずれを走行している場合においても、正面からずれた場所に誘導線が表示されるものの、いずれの場合でも、ずれは車線幅の半分程度であるため、違和感の少ない案内表示を行うことができる。２車線の場合、いずれかの車線の中央を走行するように誘導線を設定することも可能である。ケースＣは、分離帯などの障害物がある場合の例を示した。この場合は、障害物を回避するよう、いずれかの車線上に誘導線が設定される。
【００８３】
２段目のケースＤ〜Ｆには、車線数が、１車線からそれぞれ２車線（ケースＤ）、３車線（ケースＥ）、４車線（ケースＦ）に増える場合を例示した。この場合は、１車線の時に走行していた車線をそのまま維持するように誘導線を設定する。無用な車線変更はしない方が、円滑かつ安全に走行可能だからである。
【００８４】
３段目には、２車線の道路から車線数が変化する例を示した。ケースＧは２車線から１車線に車線数が減少する。２車線の区間では、基本のケースＢのように道路の中央に誘導線が設定されており、１車線の区間では、その車線の中央に誘導線が設定される。従って、車線の減少に伴って、誘導線は車線変更するように、若干、シフトする形状となる。ケースＨ、Ｉはそれぞれ２車線から３車線、４車線に増加する例を示している。この場合は、車線増加後も、２車線の区間で設定された誘導線をそのまま維持するように誘導線が設定される。
【００８５】
４段目には、３車線の道路から車線数が変化する例を示した。ケースＪ、Ｋは３車線から１車線（ケースＪ）、２車線（ケースＫ）にそれぞれ車線数が減少する。この場合は、ケースＧと同様、誘導線は若干、シフトした形状となる。ケースＬは３車線から４車線に車線数が増加する例を示した。この場合は、車線増加後も、３車線の区間で設定された誘導線をそのまま維持するように誘導線が設定される。
【００８６】
５段目には、４車線の道路から車線数が変化する例を示した。ケースＭ、Ｎは４車線から１車線（ケースＭ）、２車線（ケースＮ）にそれぞれ車線数が減少する。この場合は、誘導線は若干、シフトした形状となる。ケースＯも４車線から３車線に車線数が減少する。ただし、ケースＯは、４車線の区間で設定された誘導線を、３車線の区間でもそのまま維持することが可能である。従って、ケースＯは車線数が減少しているにも関わらず、シフトのない直線的な誘導線が設定される。
【００８７】
図１２はコネクションリージョンおよび交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
中央に示す通り、直進、左折、右折という交差点内の通行態様に応じて、誘導線は交差点の手前で必要に応じて分岐される。この例では、左折の誘導線１２０１が左車線に移動し、直進および右折の誘導線１２０２、１２０３が右車線に設定されている。３車線以上の道路では、直進、左折、右折の誘導線が全て異なる車線上に設定されることもある。コネクションリージョンでは、ルートリージョンのように車線に関わらず道路の中央に誘導線を設定するのではなく、通行態様に応じて、いずれかの車線上に誘導線を設定する。コネクションリージョンは、ユーザに対して、車線変更を明確に案内するための区分だからである。
【００８８】
交差点領域での誘導線形状を、図の左右に例示した。左側のケースＡ、Ｂは左折の誘導線を例示している。ケースＡに示すように、交差点内にハッチングで示した障害物が存在する場合には、誘導線１２０１［１］のように障害物に衝突する誘導線とはせず、誘導線１２０１［２］のように障害物を避けつつ滑らかに方向を変える誘導線を設定する必要がある。左折後に入るべき車線は任意に選択可能である。ケースＢのように交差点内に障害物が存在しない場合には、誘導線の形状は任意に設定可能である。但し、誘導線１２０１［３］のように交差点の入り口、中央、出口付近で急激に方向を変える形状は避け、誘導線１２０１［４］のように交差点に進入する誘導線、交差点から脱出する誘導線に滑らかに接続でき、進行方向が徐々に変化するような形状とすることが好ましい。このように交差点内の誘導線は、障害物との関係や、進行方向の変化などを考慮して設定する必要がある。
【００８９】
図の右側には、右折時の誘導線を示した。右折時も障害物との関係や、進行方向の変化などを考慮して誘導線の形状を設定する必要があるが、更に、道路上のペイントとの関係も考慮することが好ましい。ケースＣのように右折時の停止線１２０４が描かれている場合には、誘導線１２０３［０］は、停止線１２０４にほぼ直交するように設定することが好ましい。停止線１２０４が描かれている場合には、ユーザは停止線１２０４で一旦停止して右折するコースを通るのが通常だからである。ケースＤに示すように交差点の中央付近に右折のガイド１２０５が描かれている場合には、誘導線は、ガイド１２０５に沿った形状とすることが好ましい。こうすることにより、右折時にユーザが通常走行するコースに沿って、違和感のない案内を行うことが可能となる。
【００９０】
図１３は交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。ここでは５叉路のように特殊な交差点における誘導線の設定例を示した。図中の破線は交差点リージョンの境界を示す。
ケースＡは交差点に進入する道路１３０１上に、交差点での進行方向を規制するペイントが描かれていない場合の例である。この場合には、通行可能な全方向に対する誘導線が設定される。つまり、道路１３０１から進入し、左折して道路１３０２に抜ける経路に対しては、誘導線１３３１が設定されている。同様にして、交差点リージョン内には、斜め左の道路１３０３に向かう誘導線１３３２、直進して道路１３０４に向かう誘導線１３３３、右折して道路１３０５に向かう誘導線１３３４が設定される。交差点リージョン内がＵターン禁止でなければ誘導線１３３５を設けても良い。Ｕターン禁止の場合には、誘導線１３３５は設定できない。
交差点内における誘導線１３３１は、交差点リージョンとの境界点１３４１が終点となる。この先は、道路１３０２に設けられたルートリージョン上の誘導線に接続される。他の誘導線も同様である。
【００９１】
ケースＢは、交差点での進行方向を規制するペイント１３２１が施されている場合の例である。ペイント１３２１によれば、左折、直進、右折の矢印は描かれているが、斜め左の道路１３０３に向かう矢印は描かれていない。従って、ケースＢでは、ケースＡで設定された誘導線のうち、斜め左の道路１３０３に抜ける誘導線１３３２が設定できなくなる。図中では、Ｕターンの誘導線１３３５は図示を省略したが、交差点リージョンでＵターンが禁止されていない場合には、誘導線１３３５を描いてもよい。
【００９２】
ケースＣは、交差点リージョン内に中央分離帯１３２２が存在する場合の例である。中央分離帯１３２２が障害物となるため、この交差点は右折することができない。従って、ケースＣでは、ケースＡで設定された誘導線のうち、右折して道路１３０５に抜ける誘導線１３３４が設定できなくなる。
【００９３】
ケースＤは、道路１３１１〜１３１４が交差する十字路ではあるが、直進する道路１３１１、１３１３の中央線がずれて設定されている場合の例である。この場合は、進入側の道路１３１１の中央に設定された誘導線を交差点内でも維持すると、図中の誘導線１３３７で示すように、道路１３１３の反対車線に入ってしまう。従って、このような交差点では、直進の経路であっても、脱出側の道路１３１３の中央に向かうよう、交差点内で斜めに進む誘導線１３３６が設定される。
【００９４】
以上で説明した通り、分岐のない道路上や交差点内であっても、誘導線を画一的に設定することはできない。本実施例では、図１１〜１３に示した種々の規則に応じて、できる限り画一的に扱いながら、実際の通行態様に即した誘導線の実現を図っている。もっとも、誘導線は基本的には任意に設定可能であるため、図１１〜１３で示した例に限らず更に多様な規則を設けてもよい。また逆に、これらの規則の一部を無視して誘導線形状を設定することも可能である。
【００９５】
（２−３）ディレクション情報群：
図１０に戻り、ディレクション情報群の内容について説明する。ディレクション情報群は、各リージョンに対応する３Ｄリンクまたは各リージョンに進入する３Ｄリンクと、各リージョンを通り抜けた後に通行すべき３Ｄリンクとの組み合わせによって、案内画面に表示されるべき誘導線を特定する情報である。ディレクション情報には、「進入３Ｄリンク情報」、「脱出３Ｄリンク情報」、「誘導線形状リンク群」が含まれる。これらの情報の内容は、リージョンに応じて異なっている。
ルートリージョンまたはコネクションリージョンでは、進入３Ｄリンク情報は、各リージョンに対応する３Ｄリンク（以下、「進入３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。脱出３Ｄリンク情報は、各リージョンの脱出側に位置する３Ｄノードを通り抜けた後に通行する３Ｄリンク（以下、「脱出３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。
交差点リージョンでは、進入３Ｄリンク情報は、各リージョンに進入する３Ｄリンク（以下、「進入３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。脱出３Ｄリンク情報は、各リージョンから脱出する３Ｄリンク（以下、「脱出３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。交差点リージョンには多方向から進入可能であり、直進、右折、左折などの交差点の通行態様に応じて、交差点リージョンからの脱出方向も多様である。従って、各交差点リージョンに対して、進入３Ｄリンク情報および脱出３Ｄリンク情報は、複数組、設定されることになる。
誘導線形状リンク群は、進入３Ｄリンク情報および脱出３Ｄリンク情報の組合わせをインデックスとして、これに対応する誘導線形状データを特定する情報を格納する。本実施例では、誘導線形状リンク群に格納すべき情報として、それぞれの誘導線形状情報の格納場所を表すポインタを用いるものとした。
【００９６】
図１４はディレクション情報の設定例を示す説明図である。
この例では、交差点リージョンＲ１、コネクションリージョンＲ２、ルートリージョンＲ３および３Ｄリンク３Ｌ１〜３Ｌ４が設定されている。ルートリージョンＲ３には、３Ｄリンク３Ｌ１が対応しているから、これが進入３Ｄリンクとなる。脱出３Ｄリンクは、交差点リージョンＲ１の先に位置する３Ｄリンク３Ｌ２〜３Ｌ４の３本から選択可能である。
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ４を選択した場合、これに対応する案内では、ルートリージョンＲ３内の誘導線Ｒ３ｇ１、コネクションリージョンＲ２内の誘導線Ｒ２ｇ１、交差点リージョン内の誘導線Ｒ１ｇ１を用いることになる。従って、ルートリージョンＲ３におけるディレクション情報としては、次の情報が格納される。
進入３Ｄリンク＝３Ｌ１、脱出３Ｄリンク＝３Ｌ４、誘導線形状リンク群＝誘導線Ｒ３ｇ１を示すポインタ；
ルートリージョンＲ３において、脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ３を選択した場合には、誘導線Ｒ３ｇ１、Ｒ３ｇ２のいずれをとっても案内可能となる。従って、この場合のディレクション情報には、次の情報が格納される。
進入３Ｄリンク＝３Ｌ１、脱出３Ｄリンク＝３Ｌ３、誘導線形状リンク群＝誘導線Ｒ３ｇ１を示すポインタ、誘導線Ｒ３ｇ２を示すポインタ；
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ２を選択した場合も同様にして、ディレクション情報には、２本の誘導線Ｒ３ｇ１，Ｒ２ｇ２を設定可能である。
【００９７】
コネクションリージョンＲ２には、３Ｄリンク３Ｌ１が対応しているから、これが進入３Ｄリンクとなる。脱出３Ｄリンクは、３Ｄリンク３Ｌ２〜３Ｌ４の３本から選択可能である。
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ４を選択した場合、これに対応する案内では、コネクションリージョン内の誘導線Ｒ２ｇ１を用いることになる。従って、この場合のディレクション情報には、次の情報が格納される。
進入３Ｄリンク＝３Ｌ１、脱出３Ｄリンク＝３Ｌ４、誘導線形状リンク群＝誘導線Ｒ２ｇ１を示すポインタ；
脱出３Ｄリンクとして、３Ｄリンク３Ｌ３を選択した場合には、誘導線形状リンク群には、誘導線Ｒ２ｇ１、Ｒ２ｇ２、Ｒ２ｇ３、Ｒ２ｇ５、Ｒ２ｇ６のポインタが格納される。脱出３Ｄリンクとして、３Ｄリンク３Ｌ２を選択した場合には、誘導線形状リンク群には、誘導線Ｒ２ｇ３〜Ｒ２ｇ５が格納される。
【００９８】
交差点リージョンＲ１には、３Ｄリンク３Ｌ１から進入可能であるから、これが進入３Ｄリンクとなる。脱出３Ｄリンクは、３Ｄリンク３Ｌ２〜３Ｌ４の３本から選択可能である。
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ４を選択した場合は、誘導線形状リンク群には誘導線Ｒ１ｇ１が格納される。３Ｄリンク３Ｌ３を選択した場合には、誘導線Ｒ１ｇ２〜Ｒ１ｇ４が格納される。３Ｄリンク３Ｌ２を選択した場合には、誘導線Ｒ１ｇ５、Ｒ１ｇ６が格納される。
【００９９】
このように、ディレクション情報は、リージョンごとに、進入３Ｄリンクおよび脱出３Ｄリンクを特定すれば、その経路を通る際に使用できる誘導線形状データを特定できる情報となっている。図１４の例では、進入３Ｄリンク、脱出３Ｄリンクの組み合わせに対して、多数の誘導線が対応づけられている例を示したが、誘導線の形状、本数は任意に設定可能であり、それぞれの組み合わせに対して、一つの誘導線が対応づけられるように設定してもよい。
【０１００】
（２−４）コンビネーショナルディレクション情報群：
図１０に戻り、コンビネーショナルディレクション情報群の内容について説明する。コンビネーショナルディレクション情報は、図８のように、一つの３Ｄノードとして扱われていない複数の交差点を通過する経路を案内する際に表示すべき誘導線を特定するための情報である。コンビネーショナルディレクション情報群は、「経由３Ｄリンク情報列」、「ディレクション情報ポインタ情報列」を有している。
経由３Ｄリンク情報列は、複数の交差点を通過する経路に対応する３Ｄリンクの３ＤリンクＩＤの配列である。ディレクション情報ポインタ情報列は、経路上の各リージョンにおいて経由３Ｄリンク情報列に応じた誘導線形状データを取得するための情報である。本実施例では、この情報として、各リージョンにおいて、経由３Ｄリンク情報列に含まれる３Ｄリンクに対応するディレクション情報の格納場所を示すポインタを用いている。
【０１０１】
本実施例の誘導線データベースのデータ構造は、以上で説明した通りである。かかるデータ構造によって、３次元道路ネットワーク（３Ｄネットワーク）上の３Ｄリンク、３Ｄノードとそれぞれ関連づけて誘導線形状データを格納することができる。３Ｄネットワークは、２次元道路ネットワーク（ＰＦネットワーク）と関連づけられているから、誘導線形状データも、間接的にＰＦネットワークと関連づけられることになる。この結果、経路探索結果を表すＰＦリンク、ＰＦノードに基づいて、誘導線形状データを特定し、経路案内を行うことが可能となる。
本実施例では、このように３Ｄネットワークを中間データとして用いるデータ構造を例示したが、ＰＦリンクおよびＰＦノードを、直接、誘導線形状データに関連づけるデータ構造を採ることも可能である。
【０１０２】
図１５はコンビネーショナルディレクション情報群の設定例を示す説明図である。交差点リージョンＲ１、Ｒ２およびルートリージョンＲ３〜Ｒ９を示した。各リージョン内に描かれている矢印は誘導線である。また、白抜きの矢印Ｌ１〜Ｌ７は３Ｄリンクを表している。
交差点リージョンＲ１に対し、３ＤリンクＬ１から進入して、３ＤリンクＬ４に抜ける経路を考える。但し、矢印Ａ１５で示すように交差点Ｒ１では、右折が禁止されているとする。
この場合には、交差点リージョンＲ１で左折して、３ＤリンクＬ３に入り、交差点リージョンＲ２でＵターンして、３ＤリンクＬ２に入り、交差点リージョンＲ１を直進して３ＤリンクＬ４に至る経路が考えられる。コンビネーショナルディレクション情報群は、このように複数の交差点を経由する経路を案内するための情報を有している。
経由３Ｄリンク情報列には、上述の経路で経由する３Ｄリンク、つまり「Ｌ１→Ｌ３→Ｌ２→Ｌ４」が格納される。
ディレクション情報ポインタ情報列には、各リージョンにおいて、これらの３Ｄリンクを経由する経路に対応するディレクション情報の格納場所を示すポインタが次の通り格納される。
ルートリージョンＲ３（進入３ＤリンクＬ１、脱出３ＤリンクＬ３）…誘導線Ｒ３−１；
交差点リージョンＲ１（進入３ＤリンクＬ１、脱出３ＤリンクＬ３）…誘導線Ｒ１−２；
ルートリージョンＲ５（進入３ＤリンクＬ３、脱出３ＤリンクＬ２）…誘導線Ｒ５−１；
交差点リージョンＲ２（進入３ＤリンクＬ３、脱出３ＤリンクＬ２）…誘導線Ｒ２−２；
ルートリージョンＲ４（進入３ＤリンクＬ２、脱出３ＤリンクＬ４）…誘導線Ｒ４−１；
交差点リージョンＲ１（進入３ＤリンクＬ２、脱出３ＤリンクＬ４）…誘導線Ｒ１−３；
上述のコンビネーショナルディレクション情報を順次参照することにより、３ＤリンクＬ１から交差点Ｒ２側に迂回して３ＤリンクＬ４に至る経路の誘導線を案内することが可能となる。
【０１０３】
Ｂ４．経路案内データ設定例：
図１６は経路案内データの設定例を示す説明図である。交差点リージョンＲ１、コネクションリージョンＲ２、ルートリージョンＲ３が図示する通り設定されている。白抜きの矢印１６０１は３Ｄリンクである。各リージョン内の矢印１６０２は誘導線である。図の煩雑化を避けるため、誘導線は一部のみを示し、また説明に用いない部分は符号を省略した。
【０１０４】
誘導線１６０２［０］、１６０２［３］、１６０２［４］、１６０２［５］のように、ルートリージョンまたはコネクションリージョンにおいて、複数の誘導線が設定されている箇所では、いずれか一本が主誘導線に設定される。図中では、主誘導線を実線、その他の誘導線を破線で示した。例えば、誘導線１６０２［４］は主誘導線、誘導線１６０２［３］はその他の誘導線である。ルートリージョンにおいては、誘導線１６０２［３］、１６０２［４］のように各車線に誘導線が設定される場合や、誘導線１６０２［５］のように本線と側道に設定される場合などがある。
【０１０５】
３Ｄリンク１６０１［０］を進むと、その先の交差点リージョンＲ１内の直進、右折、左折に応じて車線変更するように、コネクションリージョンに分岐する誘導線１６０２［０］が設定される。その先の交差点リージョンでは、それぞれ左折、直進、右折の誘導線が設定されている。この例では、右折後に、左車線の誘導線１６０２［３］に入る誘導線１６０２［１］と、右車線の誘導線１６０２［４］に入る誘導線１６０２［２］の２本が設定されている例を示した。誘導線１６０２［１］は、右折後に、誘導線１６０２［３］に入り、３Ｄリンク１６０１［８］の方に左折する経路に好適である。誘導線１６０２［２］は、右折後に、誘導線１６０２［４］に入り、３Ｄリンク１６０１［１０］に直進する経路に好適である。
【０１０６】
本実施例では、このように実際の通行態様に即して誘導線を設定することができ、違和感のない案内を行うことができる。また、３Ｄリンク、３Ｄノードからなる３次元道路ネットワークを中間データとして用いることにより、進行方向を考慮して経路と誘導線とを簡易に対応づけることが可能となっている。
【０１０７】
Ｃ．経路案内データベースの生成支援装置：
次に、本実施例の経路案内データベースを生成するための生成支援装置について説明する。経路案内データベースは、２次元道路ネットワークなどを参照しながら、オペレータが手作業で設定することができるが、負荷を軽減し、誤りを低減するため、少なくとも一部にコンピュータによる自動生成、自動判断処理を加えることが好ましい。以下では、オペレータの手作業によって経路案内データベースを設定することを前提としながら、その生成を支援する支援装置について説明する。
【０１０８】
Ｃ１．装置構成：
図１７は生成支援装置の構成を示す説明図である。本実施例では、図示する各機能ブロックは、汎用のコンピュータに、これらの機能を実現するコンピュータプログラムをインストールすることによってソフトウェア的に構成するものとした。これらの機能ブロックは、ハードウェア的に構成してもよい。
【０１０９】
生成支援装置には、経路案内装置（図１参照）と同じ５つのデータベース、２次元道路ネットワーク１６１、３次元道路ネットワーク１６２、誘導線形状データ１６３、２次元描画データ１６４および３次元モデル１６５である。３次元道路ネットワーク１６２および誘導線形状データ１６３は、生成支援装置での生成対象となるデータベースであり、生成過程で順次、蓄積されていくものである。
【０１１０】
主制御部１５０は、生成支援装置の全体を制御する。コマンド入力部１５１は、コンピュータのキーボード、マウスなどの操作を通じて、オペレータからのコマンドを入力する。表示制御部１５２は、コンピュータのディスプレイ用の表示データを生成する。コマンド入力部１５１および表示制御部１５２の少なくとも一部の機能は、コンピュータのＯＳ（Operating System)で提供するようにしてもよい。
【０１１１】
３次元ネットワーク設定部１５３は、オペレータからの指示に従って、３次元道路ネットワーク１６２のデータを生成する。例えば、ディスプレイに表示された２次元地図上で、２次元道路ネットワーク１６１中のノード・リンクを選択して、３Ｄノード、３Ｄリンクを生成する処理を行う。また、３Ｄノードに対して進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報、ＰＦリンク列情報を設定したり、コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報を設定したりする処理も行う（図６参照）。設定されたデータは、３次元道路ネットワーク１６２に格納される。
【０１１２】
基本誘導線形状生成部１５４は、３次元道路ネットワークに基づいて、初期の誘導線形状を生成する。誘導線形状の生成処理の内容は後述する。
誘導線形状修正部１５５は、オペレータの操作に従って、２次元地図上に表示された誘導線形状を修正したり、新たに生成したりする。リージョン属性、ディレクション情報群、コンビネーショナルディレクション情報群（図１０参照）の設定を行うこともできる。オペレータは基本誘導線形状生成部１５４によって生成された誘導線形状を必要に応じて修正することによって、比較的軽い負荷で誘導線形状データを生成することができる。生成されたデータは、誘導線形状データ１６３に格納される。
【０１１３】
ヨー角検査部１５６は、誘導線形状データ１６３から誘導線のデータを読み出し、その方向の変化、即ちヨー角の検査を行う。この検査を行うことによって、急激に方向が変わるような不自然な誘導線を抽出することができる。検査で抽出された誘導線は、誘導線形状修正部１５５によって、形状を修正することが可能である。ヨー角検査部１５６の処理内容は後述する。
シミュレーション部１５７は、誘導線形状データ１６３から誘導線のデータ、および３Ｄモデル１６５を用いて、案内画面を３次元表示する。オペレータは、この画面を見て、誘導線形状データの不適切な部分を点検することができる。シミュレーション部１５７の処理内容は後述する。
【０１１４】
Ｃ２．基本誘導線形状生成処理：
図１８は基本誘導線形状生成処理のフローチャートである。生成支援装置としてのコンピュータのＣＰＵが実行する処理であり、基本誘導線形状生成部１５４（図１７）の機能に相当する。
処理を開始すると、ＣＰＵは３次元道路ネットワークを読み込む（ステップＳ１０）。そして、車線数に応じて、コネクションリージョン内の基本誘導線形状を生成する（ステップＳ１２）。
フローチャートの右側に基本誘導線形状の生成の様子を例示した。ケースａは、一車線の道路から交差点に進入する状況を示している。この状態では、車線変更は生じないため、進入する側は１本の誘導線Ｇ１が生成される。車線変更が生じない場合、誘導線Ｇ１は、コネクションリージョンではなく、ルートリージョンとして扱われる。
ケースｂは２車線の道路から交差点に進入する状況を示している。この状態では、左折用に左側に車線変更する誘導線Ｇ２と、直進、右折ように右側に車線変更する誘導線Ｇ３とが生成される。左側を左折、直進用とし、右側を右折用としてもよい。例えば、オペレータが、直進、左折、右折の車線を指定し、その指定に従って、誘導線を生成すればよい。
ケースｃは３車線の道路から交差点に進入する状況を示している。この状態では、左折用に左側に車線変更する誘導線Ｇ４と、直進用の誘導線Ｇ５と、右折用の誘導線Ｇ６とが生成される。３車線ある場合でも、２車線の時と同様、オペレータが車線を指定可能としてもよい。
【０１１５】
生成装置のＣＰＵは、次に、入り口の３Ｄリンクと出口の３Ｄリンクの角度に応じて、入り口レーンを決定する処理を行う（ステップＳ１４）。本実施例では、誘導線形状が煩雑になるのを回避するのを避けるため、コネクションリージョンでは、左折、直進、右折の３つの通行態様に分けて誘導線を設定するようにした。従って、交差点に接続されるそれぞれの道路を、左折、直進、右折に分類する必要がある。ステップＳ１４では、この分類を行う。
この処理は、斜めに交差する道路がある交差点に、有用な処理となる。
フローチャートの右側に処理内容を例示した。ここでは、進入側の道路１８０１に対して、交差点の先に道路１８０２〜１８０６の５本が接続されている例を示した。本実施例では、入り口の３Ｄリンク、即ち道路１８０１からの角度に応じて、直進領域、左折領域、右折領域の３つを定義する。図示する通り、道路１８０１を延長した軸Ａｘ０から左右に角度Ａｇ１に設定された軸Ａｘ３、Ａｘ１の間の領域を直進領域とする。軸Ａｘ３から角度Ａｇ２の位置にある軸Ａｘ４までの領域を左折領域とする。軸Ａｘ１から角度Ａｇ３の位置にある軸Ａｘ２までの領域を右折領域とする。角度Ａｇ１、Ａｇ２、Ａｇ３は任意に設定可能であるが、本実施例では、それぞれ３８°、９０°、９０°に設定した。
このように設定された領域に基づき、各道路が存在する領域を特定することができ、入り口レーンを決定することができる。例えば、道路１８０２は左折領域内にあるから、ステップＳ１２で左折用に設定された誘導線と接続される。従って、その入り口レーン、即ち交差点内の誘導線の開始点は、コネクションリージョンにおける左折用の誘導線の終点と設定される。同様にして、道路１８０３、１８０４は直進領域内にあるから、ステップＳ１２で直進用に設定された誘導線と接続される。道路１８０５、１８０６は右折領域内にあるから、ステップＳ１２で右折用に設定された誘導線と接続される。
【０１１６】
ＣＰＵは、入り口レーンが決まると、交差点内リンクを生成する（ステップＳ１６）。交差点内リンクとは、交差点リージョンにおける基本誘導線形状を意味する。図中に生成例を示した。誘導線１８１１から交差点に進入し、誘導線１８１２に脱出する場合を考える。誘導線１８１１には、ステップＳ１４で決定された入り口レーンに対応する誘導線を用いる。本実施例では、進入側の誘導線１８１１の終点から、脱出側の誘導線１８１２の始点に向かう線分１８１３を基本誘導線形状に設定するものとした。両者間を所定の曲率で結ぶ曲線を基本誘導線形状として設定してもよい。
【０１１７】
以上の処理によって、ＣＰＵは基本誘導線形状を生成する。オペレータは、ステップＳ１２、Ｓ１６でそれぞれ生成された誘導線を修正することにより、案内に使用する誘導線を設定することができる。
【０１１８】
Ｃ３．ヨー角検査処理：
図１９はヨー角検査処理のフローチャートである。生成支援装置としてのコンピュータのＣＰＵが実行する処理であり、ヨー角検査部１５６（図１７）の機能に相当する。
処理を開始すると、ＣＰＵは誘導線形状データを読み込む（ステップＳ２０）。そして、各誘導線について、ヨー角を算出する（ステップＳ２２）。フローチャートの右側に交差点を右折する誘導線Ａ１９に対するヨー角の算出例を示した。ヨー角は、誘導線Ａ１９の全ての点について計算することもできるが、本実施例では、交差点リージョンに入る開始点Ｐ１および交差点中心に最も近接する中央点Ｐ２で算出した。この他、誘導線Ａ１９の終点で算出するようにしてもよい。
ヨー角は、誘導線の方向の偏向角である。例えば、開始点Ｐ１では、開始点Ｐ１における接線ベクトルと、開始点Ｐ１から所定距離だけ移動した地点での接線ベクトルの間の角度ａがヨー角となる。中央点Ｐ２でも同様に、中央点Ｐ２における接線ベクトルと、中央点Ｐ２から所定距離だけ移動した地点での接線ベクトルの間の角度ｃがヨー角となる。中央点Ｐ２については、中央点Ｐ２における接線ベクトルと、中央点Ｐ２から所定距離だけ逆戻りした地点での接線ベクトルとの間の角度ｂも算出するものとした。
ヨー角の算出に用いる上述の所定距離は、任意に設定可能であり、例えば、誘導線を規定する点列に従って設定することができる。つまり、開始点Ｐ１での接線ベクトルと、開始点Ｐ１の次の座標点での接線ベクトルによって、ヨー角ａを求めてもよい。
【０１１９】
ＣＰＵは、次に、算出されたヨー角を基準値と比較し（ステップＳ２４）、基準値以下でない場合には、修正指示を表示する（ステップＳ２６）。例えば、誘導線Ａ１９において、ヨー角が基準値を超えている部分の表示色を変える方法を採ることができる。オペレータは、この表示に基づき、誘導線形状データを修正することができ、方向が急激に変化する不自然な誘導線をなくすことができる。
【０１２０】
Ｃ４．シミュレーション処理：
図２０はシミュレーション処理のフローチャートである。生成支援装置としてのコンピュータのＣＰＵが実行する処理であり、シミュレーション部１５７（図１７）の機能に相当する。
処理を開始すると、ＣＰＵは誘導線形状データおよび３次元モデルを読み込む（ステップＳ３０）。そして、誘導線形状上を移動しながらドライバーズビューで案内表示を行う（ステップＳ３２）。この案内表示は、オペレータから指定された終点に至るまで行われる（ステップＳ３４）。
フローチャートの右側に案内表示例を示した。表示ａは、横断歩道の下を通過する案内例である。領域Ａ２１において、横断歩道と誘導線Ｇ２１とは２次元的には交差していることになるが、案内表示上は何ら問題ないことが分かる。表示ｂは、左折の案内表示例である。Ａ２２において誘導線Ｇ２２は道路標識に接近しすぎていることが分かる。このようにシミュレーション表示することにより、２次元地図上で誘導線形状データを設定する際には分からない不適切な箇所を発見することができる。
【０１２１】
オペレータは、表示ｂのような不適切な箇所を発見すると、修正指示を入力する。ＣＰＵは修正指示があると案内表示を停止し（ステップＳ３６）、表示中の誘導線形状データの属性を出力する（ステップＳ３８）。例えば、表示ｂの場合には、誘導線Ｇ２２の誘導線形状ＩＤ、領域Ａ２２に対応する地点の座標等を出力する。これらの属性出力とともに、誘導線形状データを修正するための画面に移行しても良い。
こうすることにより、シミュレーション処理で発見された不適切な箇所を容易に特定することができ、誘導線形状データを修正することができる。
【０１２２】
Ｄ．経路案内処理：
本実施例の経路案内データベースを利用して、経路案内を行う処理について説明する。最初に、２次元道路ネットワーク、３次元道路ネットワークおよび誘導線形状データを地図上で併記したイメージ図に基づいて、経路案内の概要を説明し、次に、処理のフローチャートを説明する。
【０１２３】
図２１は経路案内の概要を示す説明図である。破線の矩形は、それぞれ交差点リージョンＲ１、コネクションリージョンＲ２、ルートリージョンＲ３を表している。太い破線は、２次元道路ネットワークのＰＦリンクを表している。白抜きの矢印は３Ｄリンクである。破線の円は３Ｄノードを表している。その他の細矢印は誘導線を表している。
経路探索で得られた「ＰＦリンク２１２１→ＰＦノード２１２２→ＰＦリンク２１２３→ＰＦノード２１２４→ＰＦリンク２１２５」という経路を案内する場合を考える。
この経路を、３Ｄリンク、３Ｄノードで表すと、「３Ｄリンク２１０１［０］→３Ｄノード２１０２［０］→３Ｄリンク２１０１［１］→３Ｄノード２１０２［１］→３Ｄリンク２１０１［２］」となる。
次に、この３Ｄリンク、３Ｄノードに基づき、各リージョンごとに案内に用いる誘導線を選択する。開始点ＰＡのルートリージョンＲ３では、誘導線２１１１が選択される。これに続くコネクションリージョンＲ２では、３本の誘導線２１１２［１］〜２１１２［３］のうち、右折用に車線変更する誘導線２１１２［３］が選択される。３Ｄノード２１０２［０］に対応する交差点リージョンＲ１では、右折車両ＰＢへの案内用に、３Ｄリンク２１０１［０］から進入し、３Ｄリンク２１０１［１］に脱出する誘導線２１１３が選択される。右折後、点ＰＣに至ると、３Ｄリンク２１０１［１］に対応する誘導線２１１４が選択される。その後、３Ｄノード２１０１［１］に対しては、３Ｄリンク２１０１［１］から進入し、３Ｄリンク２１０１［２］に脱出する誘導線２１１５が選択される。３Ｄノード２１０１［１］を通り抜けた後は、３Ｄリンク２１０１［２］に対応する誘導線２１１６が選択される。
このように、本実施例では、経路探索結果のＰＦリンク、ＰＦノードから、３Ｄリンク、３Ｄノードを特定し、特定された結果に基づいて各リージョンにおける誘導線を選択することができる。そして、この誘導線を用いて案内表示を行うことができる。案内表示は２次元表示で行うこともできるが、誘導線は３次元形状を有しているため、３次元表示での案内も可能である。
【０１２４】
図２２は経路案内処理のフローチャートである。経路案内装置（図１参照）のＣＰＵが実行する処理である。
処理を開始すると、ＣＰＵは経路探索結果を読み込む（ステップＳ１００）。これは、２次元道路ネットワークを用いて探索された結果であり、経路をＰＦリンク、ＰＦノードの並びで表したものである。
次に、ＣＰＵは現在位置を取得し（ステップＳ１０１）、２次元地図の案内表示用の表示データを生成する（ステップＳ１０２）。現在位置は、ＧＰＳで取得することができる。２次元地図の案内表示用の表示データは、２次元描画データおよび２次元道路ネットワークを用いて行うことができる。
【０１２５】
次に、ＣＰＵは３次元表示を行うか否かを判断する（ステップＳ１０３）。３次元モデル、誘導線形状データが用意されていない区間にいる場合や、ユーザから３次元表示を行わないように指定されている場合には、３次元表示は不要と判断する。
３次元表示を行う場合には、ＣＰＵはリージョンに応じて３次元表示の視点、即ちビューを決定する（ステップＳ１０４）。本実施例では、ルートリージョンおよびコネクションリージョン内にいる時にはバーズアイビューとし、交差点リージョン内にいる時はドライバーズビューを用いるものとした。いずれのビューを使用するかは任意に設定可能である。ユーザが指定可能としてもよい。本実施例では、このようにリージョンに応じてビューを切り換えるようにしたため、現在位置が交差点からどれだけの距離にあるのかを算出するまでなく、容易にビューの切り換えを行うことができる利点がある。
【０１２６】
ＣＰＵは、次に、現在位置に対応する３Ｄリンクまたは３Ｄノードおよび次に通行すべき３Ｄリンクを特定する（ステップＳ１０５）。先に図６で説明した通り、本実施例では、３Ｄリンク、３Ｄノードを、ＰＦリンク、ＰＦノードとの関連づけるデータが、３Ｄリンク対応ＰＦ情報、３Ｄノード対応ＰＦ情報として格納されている。経路探索結果に含まれるＰＦリンク、ＰＦノードに基づいて、３Ｄリンク対応ＰＦ情報、３Ｄノード対応ＰＦ情報を参照すれば、現在位置に対応する３Ｄリンク、次に通行すべき３Ｄリンクを特定することができる。
【０１２７】
こうして通行すべき３Ｄリンク、３Ｄノードが決定すると、これに基づいてＣＰＵは誘導線形状データを特定する（ステップＳ１０６）。先に図１０で説明した通り、本実施例では、誘導線形状データに対して、ディレクション情報群として進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報が設定されている。つまり、進入３Ｄリンク、脱出３Ｄリンクが特定されれば、それを検索キーとして誘導線が特定可能なデータベースとなっている。ルートリージョンおよびコネクションリージョン内にいる時は、現在の３Ｄリンクを進入３Ｄリンク、次の３Ｄリンクを脱出３Ｄリンクとすれば、誘導線を特定することができる。交差点リージョン内にいる時は、現在位置の３Ｄノードに対して、前に通行してきた３Ｄリンクを進入３Ｄリンクとし、および次に通行すべき３Ｄリンクを脱出３Ｄリンクとすることにより、誘導線を特定することができる。
【０１２８】
こうして誘導線形状データが特定されると、ＣＰＵは３次元モデルを用いて３次元案内用の表示データを生成し（ステップＳ１０７）、画面表示を行う（ステップＳ１０８）。画面表示は、種々のモードを採ることができ、例えば、３次元表示を行わない場合には、２次元案内表示をディスプレイ全体に表示させればよい。３次元表示を行う場合には、２次元表示と３次元表示とをディスプレイに並列的に表示させてもよいし、ユーザの指示に従って、いずれか一方を選択的に表示するようにしてもよい。
ＣＰＵは、以上の処理を目的地に到達するまで、または案内停止が指示されることによって終了するまで（ステップＳ１０９）、繰り返し実行する。
【０１２９】
Ｅ．効果：
本実施例の経路案内装置によれば、経路案内データを経路探索データベースとは別のデータベースとして構成しているため、経路探索処理の負荷を増大することなく、通行態様に即した誘導画面を表示することが可能である。従って、ユーザが、経路を、より直感的に理解しやすい案内を実現することができる。
【０１３０】
また、本実施例では、案内用の誘導線形状情報は、３次元道路ネットワークという中間データを介して経路探索用の２次元道路ネットワークデータと関連づけられている。３次元道路ネットワークでは３Ｄリンクを有向リンクとすることによって、経路探索データでは十分に表現されていない道路の通行方向を表現することができる。また、経路探索データでは、交差点を一つの３Ｄノードとして扱うことにより、複数のリンク、ノードが複雑に関連して存在する交差点を単純化して扱うことができる。従って、このような３次元道路ネットワークデータを中間データとして用いることによって、誘導線形状情報とＰＦノード・ＰＦリンクとの関連づけを比較的柔軟かつ容易に行うことができる。
【０１３１】
本実施例では、誘導線データベースをリージョンに分けて設定している。従って、交差点から現在位置までの距離などを算出するまでなく、リージョンごとに案内表示のビューを切り換えるなど表示態様の切り換えを容易に行うことができる。
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本実施例における経路案内装置１００の装置構成を示す説明図である。
【図２】経路案内の表示例を示す説明図である。
【図３】経路案内データベースの関係を示す説明図である。
【図４】３Ｄノードの設定例を示す説明図である。
【図５】データベースの構成要素間の関連を示す説明図である。
【図６】３Ｄネットワークのデータ構造を示す説明図である。
【図７】リンク間対応ＰＦ情報の応用例を示す説明図である。
【図８】コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報の概要を示す説明図である。
【図９】リージョンの構成を示す説明図である。
【図１０】誘導線データベースのデータ構造を示す説明図である。
【図１１】ルートリージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
【図１２】コネクションリージョンおよび交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
【図１３】交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
【図１４】ディレクション情報の設定例を示す説明図である。
【図１５】コンビネーショナルディレクション情報群の設定例を示す説明図である。
【図１６】経路案内データの設定例を示す説明図である。
【図１７】生成支援装置の構成を示す説明図である。
【図１８】基本誘導線形状生成処理のフローチャートである。
【図１９】ヨー角検査処理のフローチャートである。
【図２０】シミュレーション処理のフローチャートである。
【図２１】経路案内の概要を示す説明図である。
【図２２】経路案内処理のフローチャートである。
【図２３】経路探索用のノード・リンクによる案内表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３３】
２…経路
３…経路
３Ｄリンク…進入
３Ｄリンク…脱出
３Ｄリンク…脱出
１００…経路案内装置
１０１…ディスプレイ
１０２…スイッチ
１１０…主制御部
１１１…ＧＰＳ
１１２…経路探索エンジン
１１３…経路探索結果
１１４…経路案内部
１１５…コマンド入力部
１１６…表示制御部
１２０…経路探索・案内データベース
１２１…２次元道路ネットワーク
１２２…３次元道路ネットワーク
１２３…誘導線形状データ
１３０…表示用データベース
１３１…２次元描画データ
１３２…３次元モデル
１５０…主制御部
１５１…コマンド入力部
１５２…表示制御部
１５３…３次元ネットワーク設定部
１５４…基本誘導線形状生成部
１５５…誘導線形状修正部
１５６…ヨー角検査部
１５７…シミュレーション部
１６１…２次元道路ネットワーク
１６２…３次元道路ネットワーク
１６３…誘導線形状データ
１６４…２次元描画データ
１６５…３次元モデル
２０１…マーカ
２０２…誘導線
３１０…ＰＦネットワーク
３１２…ノード
３１４…リンク
３３０…３Ｄネットワーク
３５０…誘導線形状データ
３５２…交差点
３５４…誘導線
４０２…ノード
４０４、４０６…リンク
ＰＦノード…７０２
ＰＦリンク…７０４
３Ｄノード…７１２
３Ｄリンク…７１４
８０１、８１１、８１２…交差点
８０２、８１３、８２４…円
８１４〜８１７…道路
８２１、８２２…交差点
８２５〜８２７…道路
９０１〜９０３…誘導線
９１１…ルートリージョン
９１２…コネクションリージョン
９１３…交差点リージョン
１２０１〜１２０３…誘導線
１２０４…停止線
１２０５…ガイド
１３０１〜１３０５、１３１１〜１３１４…道路
１３２１…ペイント
１３２２…中央分離帯
１３３１〜１３３７…誘導線
１３４１…境界点
１６０１…３Ｄリンク
１６０２…誘導線
１８０１〜１８０６…道路
１８１１〜１８１３…誘導線
２１０１…３Ｄリンク
２１０２…３Ｄノード
２１１１〜２１１６…誘導線
２１２１、２１２３、２１２５…ＰＦリンク
２１２２、２１２４…ＰＦノード
２３０１、２３０２…リンク
２３０３…マーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経路案内装置が、案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースのデータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーナビゲーションなどの経路案内装置では、道路をノードおよびリンクで表現した２次元の道路ネットワークデータを用いて、ユーザが指定した出発地から目的地まで至る経路を探索する。そして、探索された経路を地図上に表示するとともに、ＧＰＳ（Global Positioning System）などで検出された現在位置を表示して、経路を案内する。
【０００３】
近年では、ユーザに経路を理解しやすくするため、建物などの地物の３次元モデルによるコンピュータグラフィックスを用いて３次元的に地図を表示する技術など種々の技術が利用されている。
例えば、特許文献１は、案内すべき経路上で、難易度が設定値よりも高い交差点に進入する前に、３次元動画による案内をプレビュー表示する経路案内装置を開示している。また、この３次元動画は、交差点までの距離に応じて、視点が変更される。
道路ネットワークは２次元のデータベースとして構築されているのが通常である。このデータベースによって得られた経路や現在位置を、３次元的に表示された地図上に表示すると、道路面の高さによって、経路や現在位置が地面から離れた空中に表示されたり、地中に潜り込んだ状態で表示されたりすることがある。特許文献２は、かかる課題を解決するため、高さ情報を含めた道路ネットワークを用い、経路や現在位置も各地点の高さを考慮した表示を行う技術を開示する。
【０００４】
交差点の通行方法を理解しやすくするための技術としては、それぞれの道路を、上下車線からなる２次元の有向リンクで表現するとともに、交差点内には、右左折に対応したリンクを用意する技術が挙げられる（特許文献３の図１２参照）。
また、特許文献４は、このように有向リンクを用いた場合に、案内用に表示される交差点の形状を現実の形状に近づけるための技術を開示する。つまり、特許文献４の技術では、右左折に対応して交差点内に設けられたリンクを交差点内リンクと称し、通常の道路を表すリンクとは異なる種別のリンクとする。そして、交差点内リンクで結ばれた複数のノードを一つの交差点と認識することによって、現実の交差点に近い表示を実現する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７４５２３５号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１３７０号公報
【特許文献３】特許第２８６６３５８号公報
【特許文献４】特開平１１−１０８６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ユーザにとっては、実際の通行態様に即した案内表示が最も理解しやすい。また、ユーザ自身の視点からの３次元画像内（以下、「ドライバーズビュー」という）で経路を表示することが最も理解しやすい。
例えば、交差点では、直行する２本のリンクに沿って直角に曲がる経路が表示されるよりも、現実の右左折の態様に応じた曲線で表示される方が好ましい。特に、複数車線の道路が交差するような大きな交差点では、右折の経路がほぼ直角に折れ曲がるように表示されると、ユーザは違和感を覚える。
図２３は経路探索用のノード・リンクによる案内表示例を示す説明図である。上側に２次元表示の例を示し、下側には３次元表示の例を示した。線で示すリンク２３０１、２３０２を通行する経路を案内する場合を示している。リンク２３０１、２３０２はそれぞれ道路の中央に設定されており、交差点Ａ２３に設定されたノードで結合されている。自車を示すくさび形のマーク２３０３は、その頂点がそれぞれのリンク上に来るように表示されることによって自車の進行方向を表している。かかる表示では、交差点Ａ２３において、案内すべき経路が、リンク２３０１からリンク２３０２に移行した瞬間に、図示するように急激にマーク２３０３の向きが変わってしまう。
ドライバーズビューで、このような表示が行われた時には、ユーザは直進するものと誤解しながら交差点に進入してしまうことも起き得る。ユーザが、直感的に正確に経路を理解するためには、右折に沿った曲線状の経路を表示することが望まれる。
【０００７】
案内表示とユーザが走行する車線との位置関係も重要である。経路探索用のノード・リンクは、道路の中央に設定されていることがあり、実際に通行する車線からずれていることがある。このように設定されたノード・リンクを用いて、経路案内を行うと、中央分離帯や反対車線に経路が表示され、違和感を覚えることがある。例えば、図２３の下側に示した例では、経路を示す案内２３０１が、図中に赤の×で示した領域Ａ２４以降で、反対車線にはみ出して表示されていることが分かる。かかる表示が、ユーザに与える混乱は、特に３次元表示を行う場合に大きい。図２３の例では、案内２３０１に沿って図の上側に向かって走行しているユーザは、その表示が右側に寄っていることを見て、直感的に右折するものと誤解し、右側の右折車線に入ってしまうおそれがある。こうした誤解は、ドライバーズビューで表示した場合には、更に起きやすくなる。
【０００８】
複数車線からなる道路から交差点に進入する場合には、右左折に応じて、車線変更を予め案内しておくことが好ましい。大きな交差点では、交差点に進入する前に右または左の車線によっておかないと、案内に従って右左折することができなくなることもあるからである。図２３の下側に示した例では、先の交差点で、左折するにも関わらず右側の車線に誘導してしまうおそれがあり、車線変更の案内としても不適切である。
【０００９】
経路案内をする場合には、上述のようにユーザに違和感を与えたり、誤解を招いたりする表示は避け、通行態様に即した案内表示を行う必要がある。このように通行態様に即した案内表示は、ドライバーズビューでの案内表示をする際に特に有用であるが、バーズアイビューによる３次元地図表示や２次元での地図表示においても有用である。
従来技術では、上述の案内表示を実現することはできなかった。特許文献３に開示されているように、交差点での右左折に対応するリンクをそれぞれ設ければ、曲線状の経路を案内表示することは可能である。しかし、この場合には、経路探索用のリンク数が増え、経路探索に要する時間が増大するという別の課題を招くことになる。交差点に進入する前の車線変更を案内しようとすれば、車線数に応じて道路を表すリンク数を増やす必要が生じ、経路探索に要する時間が更に増大することになる。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、経路探索に影響を与えることなく、通行態様に即した案内表示を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースのデータ構造を提供する。移動体には、車両、自転車、歩行者などが含まれる。
経路案内データベースは、コンピュータを備え、次の処理によって経路案内を行う経路案内装置によって利用されるデータベースである。
経路案内装置は、まず、経路探索結果を読み込む。経路探索結果は、案内すべき経路をノードおよびリンクで表現したものである。ノードおよびリンクとは、経路探索データベースにおいて、道路を表す構成要素である。リンクは道路に対応した位置座標で表される点列からなる線分または折れ線である。ノードはリンクの交点または端点に対応する位置座標で表される地点である。
経路案内装置は、移動体の現在位置の位置座標を検出し、位置座標に応じて経路探索結果を参照して、移動体が進むべき経路を表示することができる。経路の表示は、経路探索結果で表されるノードおよびリンクに基づいて行えばよく、どの道路を通るかをユーザに知らせるための表示となる。経路は２次元の地図上に表示してもよいし、３次元表示としてもよい。
経路案内装置は、また、経路案内データベースを参照して、移動体の通行を経路上で誘導するための誘導画面を表示することもできる。誘導画面は、ユーザが進むべき方向を直感的に理解しやすい画面を提供することができる。誘導画面も、２次元的に表示してもよいし、３次元的に表示してもよい。直感的に理解しやすいという点では、３次元モデルで地物を表現した３次元的な表示を用いることが好ましく、更に、移動体上の視点、即ちドライバーズビューを用いることが好ましい。
【００１１】
本発明において経路案内に用いられる経路案内データベースは、誘導線形状データと、関連情報とを備えている。更に上述の経路探索データベースを含んだ構造としてもよいし、経路探索データベースとは別のデータベースとして用意してもよい。本発明は、例えば、経路探索データベースをサーバに用意し、このサーバで経路探索を行った上で、経路探索装置に経路探索結果のみを提供するという態様を採ることも可能である。
誘導線形状データとは、経路上において移動体が通行すべき誘導線を点列で表したものである。例えば、交差点内では、直進を表す直線状の誘導線、右左折を表す曲線状の誘導線を用意すればよい。また、車線変更に対応する誘導線を設けてもよい。多様な誘導線を用意することにより、ユーザに理解しやすい案内表示を実現することができる。誘導線は、位置座標を有する点列を結ぶ折れ線または曲線によって規定してもよいし、関数で規定してもよい。
また、誘導線形状データは、経路探索データベースとは別のデータベースとして用意されるため、誘導線の本数を増やしても、経路探索の処理負荷には影響を与えない。
関連情報は、各誘導線形状データに対応づけて設けられるデータであり、誘導線形状データをノードおよびリンクで表される経路に、関連づけるデータである。経路案内装置が、経路探索結果に含まれるノードおよびリンクに基づき、関連情報を参照することによって、各誘導線形状データを特定することが可能となり、誘導線を表示することができる。
【００１２】
本発明では、このように経路案内に用いる誘導線形状データを、経路探索データベースとは別のデータベースとして構成することによって、経路探索処理の負荷を増大することなく、通行態様に即した誘導画面を表示することが可能となる。従って、本発明の経路案内データベースを利用すれば、ユーザが、経路を、より直感的に理解しやすい案内を実現することができる。
【００１３】
本発明の経路案内データベースにおいて関連情報は、経路探索データのノードおよびリンクと、誘導線形状データとを対応づける広汎な形式のデータを意味し、種々の構造を採ることができる。
例えば、それぞれの誘導線形状データが関連づけられるべき、ノードおよびリンクを、関連情報として用意しても良い。
【００１４】
また、別の態様として、誘導線形状データを簡素化して表現した中間ノードおよび中間リンクを関連情報の一部として用意し、この中間ノードおよび中間リンクを介して、誘導線形状データとノード・リンクとを関連づける態様としてもよい。中間ノードおよび中間リンクは、それぞれ経路探索データベースのノードおよびリンクと、ｎ対ｍ（ｎ，ｍは自然数）で対応づけるものとすることができる。
かかる中間ノード、中間リンクを用いる場合には、ノードおよびリンクと中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第１の関連データと、誘導線形状データと中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第２の関連データとを備えることにより、誘導線形状データとノードおよびリンクとを関連づけることができる。 現実の道路は、多数のノード・リンクで構成されており、誘導線形状データは、それぞれのノード・リンクに対して複数用意されることが多い。従って、両者の対応付けは膨大な数にわたることになる。本態様のように、中間ノード・中間リンクを利用すれば、誘導線形状データと中間ノード・中間リンクとの対応付け、および中間ノード・中間リンクとノード・リンクとの対応づけを分けて設定することが可能となり、誘導線形状データとノード・リンクとの関連づけを比較的柔軟かつ容易に行うことができる利点がある。例えば、経路探索データベースの種類に応じて、そのノード・リンクと中間データベースとを対応づける第１の関連データを変更しさえすれば、誘導線形状データおよび関連情報の内容は変更することなく、複数の経路探索データベースと誘導線形状データとを関連づけることが可能となる。
【００１５】
上述の態様では、中間ノード、中間リンク、第１の関連データ、第２の関連データが、関連情報を構成することになる。このように本発明の関連情報は、１種類のデータから構成されるものに限らず、複数種類のデータの組み合わせによって構成されるものも含む。以下の説明では、中間ノード、中間リンクおよび、これらを経路探索データベースのノード・リンクと関連づける第１の関連データを含むデータベースを中間データベースと呼ぶこともある。
上述の態様は、中間ノード、中間リンクを含む階層構造で誘導線形状データと経路探索データベースとを対応づける態様と言うこともできる。上述の態様では、中間ノードおよび中間リンクからなる１層の中間層のみを介在させる場合を例示したが、複数の階層を介在させる態様を採ることもできる。例えば、第１中間ノード、第１中間リンクからなる第１層と、第２中間ノード、第２中間リンクからなる第２層とを介在させる態様では、関連情報は、第１層および第２層の中間ノード、中間リンクからなるデータと、経路探索データベースのノード・リンクと第１層とを関連づける第１の関連データと、第１層と第２層とを関連づける第２の関連データ、第２層と誘導線形状とを関連づける第３の関連データから構成すればよい。階層が更に増えた場合も同様である。
【００１６】
中間データベースも種々の構成を採ることができる。例えば、中間ノードは、経路探索データベースの複数のノードと対応づけ可能としてもよい。こうすることによって、経路探索データベースにおいて、近接する複数のノードをまとめて一つの中間ノードとして扱うことができ、誘導線形状との対応関係を簡素化することが可能となる。例えば、経路探索データベースにおいて複数のノードが含まれている交差点がある場合、この交差点を一つの中間ノードで表すことができる。
また、中間リンクは、移動体が通行可能な方向を表す情報を含むデータ、即ち有向リンクとしてもよい。こうすることによって、経路探索データベースのリンクが有向リンクとなっていない場合でも、中間リンクに道路の通行態様を反映させることができるため、誘導線形状データとの対応づけが容易になる利点がある。中間リンクは、道路の車線数に応じて、一つの道路に複数、設けるものとしてもよい。
【００１７】
経路案内データベースには、以下で示すコンビネーションデータを含めても良い。コンビネーションデータとは、経路探索結果で得られた前記経路探索結果において一の交差点に対して進入する際の経路として指定された進入リンクから、その交差点から脱出する際の経路として指定された脱出リンクに至る誘導線を、複数の交差点を通過するように複数の誘導線形状データの組み合わせで規定するデータである。
例えば、経路探索である交差点を通行する経路が得られている場合であっても、現実には、通行規制や中央分離帯の存在によって、探索結果通りに通行できないことがある。また、経路探索通りに通行可能であっても、他の交差点を迂回した方が通行しやすいこともある。
本発明では、経路探索データベースとは別に誘導線形状データが用意されているため、経路探索で得られた通行方法を離れて自由に誘導線を設定することができる。従って、上述のような場合には、探索結果で得られた経路に関わらず、複数の誘導線の組み合わせによって、周辺の交差点を通行する誘導線を表示することが可能である。コンビネーションデータを用いることにより、このように設定された複数の誘導線を一の交差点に対応づけることができる。従って、誘導線とノードとの対応関係を過度に複雑化することを回避しつつ、多様な誘導線を設定することが可能となる。
コンビネーションデータは、中間データベースおよび誘導線形状データのいずれに含めてもよい。従って、中間データベースを備えないデータ構造においても、コンビネーションデータを用いることは可能である。
【００１８】
本発明において、誘導線形状データには、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報を付しても良い。
この場合の区分としては、例えば、交差点内を示す交差点リージョン、交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンとすることができる。この他のリージョンを設けても構わない。
コネクションリージョンは、交差点に進入する際の車線変更用の誘導線形状データなどを表すための領域として活用することができる。従って、交差点に接近する側の道路の車線数、速度規制、右折用または左折用の車線の有無などの属性に応じて、車線変更に適した範囲を、交差点ごとに設定することができる。コネクションリージョンが設定されている交差点と、そうでない交差点とを混在させてもよい。
リージョン情報を活用することによって、ユーザにより理解しやすい案内画面を表示することが可能となる。例えば、移動体の現在位置が、ルートリージョン内にある時はバーズアイビューを用い、コネクションリージョンや交差点リージョンにある時は、ドライバーズビューを用いるというように、リージョン情報に応じて３Ｄ表示の視点を切り換えるようにしてもよい。別の態様として、リージョン情報に応じて、表示される地図の拡大を行ったり、ノースアップ（地図の上が北となる表示）／ヘディングアップ（地図の上が移動体の進行方向となる表示）の切り換えを行ったりしてもよい。
【００１９】
本発明において、誘導線形状データは種々の態様で用意することができる。
第１の態様として、誘導線形状データは、交差点においては、交差点に対して経路探索結果で指定された進入リンクから脱出リンクに至る通行可能な複数の誘導線に対応してそれぞれ用意してもよい。例えば、直進、右折、左折が全て可能な交差点においては、それぞれの進入リンクに対して直進、右折、左折に対応する３本の誘導線が設定されることになる。こうすることにより、交差点の全通行方法について誘導線を用いて違和感なく案内することが可能となる。
【００２０】
第２の態様として、誘導線形状データは、交差点への進入リンクと脱出リンクとの間の角度に応じて、異なる進入地点から交差点に進入するよう規定してもよい。こうすることによって、例えば、進入リンクと脱出リンクの角度に応じて、右折と判断される場合には、右車線によった位置から交差点に進入するように誘導線形状データを設定することができる。左折と判断される場合には、左車線によった位置から交差点に進入するように誘導線形状データを設定することができる。このように、異なる進入地点から進入するように誘導線形状データを設定することにより、現実の通行態様に即した誘導線を表示することが可能となる。
この場合、５叉路またはそれ以上の数の道路が交わる交差点では、脱出リンクごとに進入地点を変えると、誘導線の形状が複雑になりすぎることがある。こうした状態を避けるため、誘導線形状データは、進入リンクと脱出リンクの角度に応じて、交差点の通行方向を直進、右折、左折の３方向にグループ化し、それぞれのグループに対して進入地点を規定するようにしてもよい。こうすることによって、進入地点が３カ所以下に抑えられるため、誘導線形状の複雑化を抑制することができる。
上述の各態様において、進入地点は、全ての誘導線に対して異なっている必要はなく、複数の誘導線が同じ進入地点から開始していても構わない。例えば、直進と右折とを一つの進入地点から開始させ、左折の誘導線を別の進入地点から開始させるという態様を採っても良い。
【００２１】
誘導線を開始する進入地点を異ならせる態様では、更に、交差点に接近する道路上の領域において、道路上で移動体の移動軌跡を進入地点に接続する接続軌跡をそれぞれ表すデータを誘導線形状データに含めるようにしてもよい。こうすることによって、交差点に接近する領域で、進入地点に応じた車線変更に相当する誘導線を接続軌跡として表示することが可能となる。
この接続軌跡を表す誘導線形状データに対する関連情報には、進入地点を特定するデータを含めることが好ましい。こうすることによって、進入地点に応じて接続軌跡を使い分けることが可能となる。先に説明した通り、誘導線形状データがリージョンに区分されている場合には、接続軌跡はコネクションリージョン内で設定することが好ましい。
【００２２】
第３の態様として、少なくとも一つの交差点において、その交差点に対して経路探索結果で指定された進入リンクから脱出リンクに至る誘導線に対する誘導線形状データは、交差点を脱出した後の経路に応じて異なる脱出地点に向かう複数の誘導線に対応してそれぞれ用意してもよい。例えば、脱出リンクが複数車線からなる場合には、交差点を右折した後、左側の車線に入る誘導線と、右側の車線に入る誘導線とを設定することができる。左側の車線に入る誘導線は、交差点を右折した後、すぐに左折する経路に対して有用である。右側の車線に入る誘導線は、交差点を右折した後、そのまま直進する経路に対して有用である。
このように複数の脱出地点に対する誘導線を用意する場合、交差点における関連情報は、脱出後の経路も含めて誘導線形状データとノードおよびリンクとの関連づけを行うことが好ましい。こうすることによって、脱出後の経路に応じて異なる脱出地点に向かう誘導線を使い分けることが可能となり、より通行しやすい誘導線を案内することが可能となる。
【００２３】
本発明において、誘導線形状データは位置および高さの情報を含む３次元の点列で規定することが好ましい。こうすることにより、誘導線を用いた誘導画面をドライバーズビューその他の３次元表示内の道路高さに合わせて、誘導線や現在位置を表示することができる。例えば、高架道路への誘導なども適切に行うことが可能となる。
もっとも、誘導線形状データは、必ずしも３次元の点列である必要はなく、位置のみを示す２次元の点列として用意することも可能である。
【００２４】
本発明における誘導線の形状は任意に設定可能である。ただし、違和感のない案内を実現するため、誘導線形状データは、誘導線上の各地点における進行方向の変化を表すヨー角を上限値以下に抑えることが好ましい。この上限値は、例えば、誘導時の速度として想定される速度における移動体の偏向能力に応じて定めることができる。案内対象の移動体が車両である場合、車輌は急激に方向を変えることはできないため、ヨー角の上限値は１５度など比較的小さい値に抑えられることが好ましい。
【００２５】
本発明は、上述の経路案内データベースの生成を支援する生成支援装置として構成することもできる。
本発明の生成支援装置は、地図データ参照部、経路案内データ参照部、表示制御部、コマンド入力部、修正制御部を備える。
地図データ参照部は、地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する。経路案内データ参照部は、生成過程にある経路案内データベースを参照する。表示制御部は、３次元地図データに基づいて案内対象となる移動体の視点から見た３次元地図を表示するとともに、経路案内データベースに基づいて誘導線を表示する。
生成支援装置は、上述の表示によって、設定された経路案内データを用いた誘導線をシミュレーション表示することができる。従って、オペレータは、このシミュレーション表示を見て、設定された誘導線が案内に適しているか否かを判断することができる。
生成支援装置のコマンド入力部は、表示に対して、経路案内データベースの修正の要否に対するオペレータからの指示を受け付ける。オペレータが修正を指示した場合は、修正制御部は、経路案内データベースを修正するための修正画面に移行することができる。修正画面への移行に代えて、または移行とともに、経路案内データベースのうち、修正指示に対応する箇所を特定可能な情報を出力してもよい。この情報としては、オペレータが修正必要と指示した時点で表示されていた地点の位置座標、表示されていた誘導線やノード、リンクを示すＩＤなどの情報を用いることができる。
【００２６】
本発明の生成支援装置によれば、オペレータは設定された経路案内データベースによる案内画面を見ながら、不適切な設定データを効率的に修正することが可能となる。誘導線が滑らかな曲線で設定されていても、案内画面上では、急激に方向が変わっているように見えたり、道路標識に接近しすぎたりするなど不自然となっている場合もある。誘導線の自然さは、案内画面で表示してみないと確認できないことが多い。本発明の生成支援装置では、シミュレーション表示によって、誘導線の自然さを確認できるとともに、修正を要する誘導線を容易に特定することができるため、効率的な修正が可能となるのである。
【００２７】
生成支援装置には、ヨー角検査部を設けても良い。ヨー角検査部は、誘導線形状データのヨー角が予め設定された上限値以下となっているか否かを判断する。こうすることによって、急激に進行方向が変わるような不自然な誘導線を自動的に検出することができる。ヨー角が上限値を超える誘導線形状データが検出された場合には、上述の修正制御部の機能により、修正画面に移行したり、修正必要な箇所を特定可能な情報を出力可能とすればよい。こうすることによって、誘導線形状データを効率的に修正することが可能となる。
ヨー角の検査は、誘導線形状データの一部のみについて行うようにしてもよい。検査を行う点としては、例えば、交差点に進入する地点、交差点から脱出する地点、交差点の中央付近を通過する地点、車線変更を開始する地点、車線変更を終了する地点などが挙げられる。
【００２８】
本発明は、案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示する経路案内装置として構成してもよい。
経路案内装置には、地図データ参照部、経路探索結果記憶部、経路案内データベース記憶部、現在位置検出部、表示制御部を備える。
地図データ参照部は、地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する。経路探索結果記憶部は、案内すべき経路を、ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を記憶する。経路案内データベース記憶部は、経路探索データベース、誘導線形状データおよび関連情報とを備える経路案内データベースを記憶する。現在位置検出部は、移動体の現在位置の位置座標を検出する。
表示制御部は、位置座標に応じて、経路探索結果を参照して、移動体が進むべき経路を特定する。また、関連情報に基づいて経路に対応する誘導線形状データを特定し、３次元地図データおよび誘導線形状データに基づいて、移動体の通行を経路上で誘導するための誘導画面を３次元的に表示する。
本発明の経路案内装置によれば、ユーザが認識しやすい誘導画面を表示することができる。誘導画面は、移動体の視点からなるドライバーズビューで表示することが好ましいが、バーズアイビューなど種々の視点で表示することが可能である。また、併せて、２次元的な誘導画面を表示可能としてもよい。
【００２９】
誘導線形状データが、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報として、交差点内を示す交差点リージョン、交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンを表す情報を含んでいる場合には、この区分に応じて、誘導画面を３次元的に表示する際の視点を切り換えるようにしてもよい。
リージョン情報を用いることによって、交差点から現在位置までの距離を算出するなどの演算を行うまでなく、容易に視点を切り換えることが可能となる利点がある。ここでは、視点の切り換えを例示したが、誘導画面の拡大縮小や、ノースアップ／ヘディングアップなどの切り換えを行ってもよい。
【００３０】
本発明において、関連情報は、各誘導線形状データを経路探索データベースノードおよびリンクに関連づけることができるものであればよい。これは、最終的に経路探索データベースのノード、リンクが特定できれば良いことを意味しており、関連情報のみで直接にノード、リンクを特定可能である必要はない。例えば、経路探索データベースと何らかの形で関連づけられた外部データベースが用意されている場合には、関連情報は、経路探索データベースではなく、この外部データベースと誘導線形状データを対応づけるデータとして構成してもよい。外部データベースと経路探索データベースとが関連づけられている限り、関連情報は、外部データベースとの関連づけを行うことにより、誘導線形状を間接的に経路探索データベースに関連づけていると言えるからである。
【００３１】
間接的に関連づける態様として、例えば、先に示した中間データベースを、本発明の経路案内データベースの構成要素から外した外部データベースとして用意する態様が挙げられる。この場合、外部データベースとしての中間データベースには、中間ノード、中間リンク、および中間ノード・中間リンクを経路探索データベースのノード・リンクに関連づける第１の関連データが含まれる。一方、経路案内データベースには、誘導線形状データ、および関連情報、即ちこの誘導線形状データを中間ノード・中間リンクに関連づける第２の関連データが含まれる。
かかる構成とすれば、誘導線形状データは、第２の関連データを参照することによって、外部データベースにおける中間ノード・中間リンクに関連づけることが可能である。そして、外部データベースの中間ノード・中間リンクは第１の関連データによって経路探索データベースに関連づけられているから、この結果、誘導線形状データは経路探索データベースに間接的に関連づけられることになる。
【００３２】
このように間接的に関連づける態様によれば、例えば、経路探索データベースおよび外部データベースとしての中間データベースを外部のサーバで提供するという形で経路案内を行うことも可能となる。経路案内装置には、経路案内データベースとしての誘導線形状データおよび関連情報が用意されている。経路案内時には、経路探索結果に応じて、外部データベースを参照し、案内表示すべき中間ノード・中間リンクを特定して、その結果を経路案内装置に送信する。経路案内装置は、関連情報に基づいて、中間ノード・中間リンクに対応する誘導線形状データを特定し、案内表示を行うのである。
こうすることにより、サーバ側で経路探索データベースおよび第１の関連データを更新すれば、経路案内装置側の経路案内データベースは何らデータの更新をしなくても、更新後の経路探索データベースを利用することができる利点がある。
【００３３】
本発明は、上述の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、適宜、これらの一部を省略してもよいし、これらの特徴を組み合わせて用いても良い。本発明は、上述した経路案内データベースのデータ構造、経路案内データベースの生成を支援する生成支援装置、経路案内装置としての他にも種々の態様を採ることができる。
例えば、本発明は、生成支援装置、経路案内装置の機能をコンピュータによって実現する生成支援方法、経路案内方法としてもよい。また、これらの生成支援方法、経路案内方法をコンピュータによって実現するためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。更に、これらのコンピュータまたは経路案内データベースを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施例について以下の順序で説明する。
Ａ．経路案内装置の装置構成：
Ｂ．経路案内データベースの構造：
Ｂ１．全体構造：
Ｂ２．３次元道路ネットワークの構造：
Ｂ３．誘導線データベースの構造：
Ｂ４．経路案内データ設定例：
Ｃ．経路案内データベースの生成支援装置：
Ｃ１．装置構成：
Ｃ２．基本誘導線形状生成処理：
Ｃ３．ヨー角検査処理：
Ｃ４．シミュレーション処理：
Ｄ．経路案内処理：
Ｅ．効果：
【００３５】
Ａ．経路案内装置の装置構成：
図１は本実施例における経路案内装置１００の装置構成を示す説明図である。経路案内装置は、ユーザが指定した出発地から目的地までの経路を探索し、ユーザの現在位置に応じて、目的地までの経路を表示する装置である。図１には車載のカーナビゲーション装置としての構成例を示した。経路案内装置は、歩行者用のナビゲーション装置として構成してもよい。また、経路案内装置１００は、車載装置としての構成に限らず、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末を用いて構成することも可能である。
【００３６】
経路案内装置１００は、ディスプレイ１０１、スイッチ１０２等を備える本体から構成される。ユーザは、ディスプレイ１０１に表示されるメニュー等に従ってスイッチ１０２を操作することで、出発地、目的地、時間優先／距離優先などの経路探索の条件を指定することができる。また、経路案内時には、ディスプレイ１０１上に地図および経路が表示される。この画面では、スイッチ１０２を操作することによって、ノースアップ（地図の上が北となる表示）／ヘディングアップ（地図の上が移動体の進行方向となる表示）の切り換えや、地図の表示サイズの切り換えなどを行うことができる。
【００３７】
図の上方には、経路案内装置１００に備えられている機能ブロックを示した。本実施例では、経路案内装置１００は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを有しており、図中の各機能ブロックは、主としてＲＯＭに備えられた制御プログラムによってソフトウェア的に構成されている。これらの機能ブロックは、それぞれハードウェア的に構成してもよい。
また、本実施例では、経路案内装置１００に必要な機能ブロックを全て備えることによってスタンドアロンで稼働する装置構成とした。これに対し、図中の機能の少なくとも一部を、経路案内装置１００とネットワーク等の通信回線で接続されたサーバによって提供する構成としてもよい。
【００３８】
経路案内装置１００には、経路探索および経路案内に使用する種々のデータベースが用意されている。これらのデータベースは、経路案内装置１００内に記憶する他、ＤＶＤなどの記録媒体によって提供してもよいし、サーバからネットワーク等の通信回線を介して供給可能としてもよい。
【００３９】
経路探索・案内データベース１２０には、２次元道路ネットワーク１２１、３次元道路ネットワーク１２２、誘導線データベース１２３が備えられている。３次元道路ネットワーク１２２、誘導線データベース１２３が本発明における経路案内データベースに相当し、３次元道路ネットワーク１２２が中間データベースに相当する。
２次元道路ネットワーク１２１（以下、「ＰＦネットワーク」と示すこともある）は、道路をノードおよびリンクで表したネットワークであり、主として経路探索および２次元地図による経路案内に利用される。リンクとは道路に対応した位置座標で表される点列からなる線分または折れ線である。ノードはリンクの交点または端点に対応する位置座標で表される地点である。リンクは、各道路の交差点間の区間に対して１本だけ設定されている場合（以下、「１条」と言う）もあれば、上下線に分けて２本設定されている場合（以下、「２条」と言う）もある。
３次元道路ネットワーク１２２（以下、「３Ｄネットワーク」と示すこともある）および誘導線データベース１２３は、経路案内に利用されるデータベースである。誘導線データベース１２３は、主としてドライバーズビューでの案内画面において、経路を案内するための誘導線など、車両の通行態様に応じた軌跡を案内するための表示に用いられるデータである。３次元道路ネットワーク１２２は、誘導線データベース１２３と２次元道路ネットワーク１２１との間を関連づける中間データとして機能する。３次元道路ネットワーク１２２および誘導線データベース１２３の構造および内容については、後述する。
【００４０】
表示用データベース１３０には、２次元描画データ１３１および３次元モデル１３２が格納されている。２次元描画データ１３１は、２次元の地図を表示するための地図データであり、道路や種々の地物を表示するポリゴンデータなどを格納している。３次元モデル１３２は、地物等を３次元的に表示した案内画面を表示するためのデータである。３次元モデル１３２には、高架道路、ビルその他の建造物のデータの他、道路周辺に存在する案内板、道路標識、ガードレール、街路樹などを表示するためのデータも格納されており、ユーザが現実に視認する光景とほぼ同じ画面を再現可能となっている。
【００４１】
主制御部１１０は、経路探索および経路案内に関する経路案内装置１００の動作を統合制御する。コマンド入力部１１５は、ユーザによるスイッチ１０２の操作を介して、経路探索の条件指定や経路案内の表示切り換えなどのコマンドを入力する。表示制御部１１６は、ディスプレイ１０１へのメニュー画面や案内画面などの表示を制御する。
【００４２】
経路探索エンジン１１２は、ユーザから指定された条件に従って、２次元道路ネットワーク１２１を参照して、経路探索を行う。経路探索方法としては、例えば、周知のダイクストラ法を利用することができる。経路探索結果１１３は、経路探索の結果を記憶するメモリ領域である。経路探索の結果は、任意の形式で記憶可能である。本実施例では、通過すべきノードおよびリンクを順次指定したノード・リンク列の形式で記憶させている。
【００４３】
ＧＰＳ１１１は、Global Positioning Systemによって現在位置を検出する。ジャイロによる検出結果を併用することで検出精度を向上させることもできる。
経路案内部１１４は、検出された現在位置に応じて、経路探索結果１１３に記憶された経路の案内画面をディスプレイ１０１に表示する。案内画面としては、２次元地図上に経路を表示した画面（以下、「２次元表示」という）、３次元モデルを利用した画面（以下、「３次元表示」という）がある。２次元表示は、２次元描画データ１３１および２次元道路ネットワーク１２１を用いて行う。３次元表示は、３次元モデル１３２および誘導線データベース１２３を用いて行う。バーズアイビュー、ドライバーズビューなど、種々の視点での３次元表示が可能である。３次元表示の視点は、ユーザの操作によって切り換えられる他、交差点との位置関係によって自動的に切り換えることも可能である。視点を自動的に切り換えるための制御処理については、経路案内の制御処理と併せて後述する。
【００４４】
図２は経路案内の表示例を示す説明図である。ドライバーズビューでの表示例を示した。図示する通り、ドライバーズビューでは、高架道路、ビル、ガードレール、街路樹などが３次元的に表示され、ユーザの視点から見た光景がディスプレイ１０１上に表される。通行すべき経路は、画面内に誘導線２０２によって、３次元的に表示される。また、この例では、自車を誘導する先導車の役割をするものとして、マーカ２０１が表示されている。
誘導線２０２は、３次元のデータに基づいて生成されている。従って、領域Ａ２に示すように、誘導線は、高架道路へのランプに沿って表示することが可能である。かかる表示により、ユーザが直感的に理解しやすく、違和感のない案内を実現することが可能である。
ドライバーズビューは、図２の例に限らず種々の表示態様を採ることができる。例えば、誘導線２０２およびマーカ２０１のいずれか一方のみを表示するものとしてもよい。誘導線２０２の線種やマーカ２０１の形状なども任意に決めることができる。
【００４５】
Ｂ．経路案内データベースの構造：
Ｂ１．全体構造：
図３は経路案内データベースの関係を示す説明図である。本実施例では、３次元表示を行うためのデータベースとして、３次元道路ネットワーク（３Ｄネットワーク）、誘導線データベースを備えている。図中には、経路探索用の２次元道路ネットワーク（ＰＦネットワーク）と、３Ｄネットワーク、誘導線データベースとの対応関係を示した。最上位の平面内に２次元道路ネットワーク３１０、中央の平面内に３Ｄネットワーク３３０、および最下位の平面内に誘導線データベース３５０を示した。
【００４６】
ＰＦネットワーク３１０では、道路はノード３１２およびリンク３１４で表される。なお、個別のノード、リンクを示す時は、ノード３１２［１］、リンク３１４［１］のように［１］、［２］等を付して示す。
リンク３１４［１］、３１４［２］は図中に矢印で示す方向にのみ通行可能な有向リンクである。これは、道路の上下線を２条で表した状態に相当する。リンク３１４［３］、３１４［５］は双方向に通行可能なリンクであり、１条で表した状態に相当する。リンク３１４［３］、３１４［５］を２条で表しても良い。ノード３１２［３］〜３１２［５］は、リンク３１４［１］、３１４［２］によって２条で表された道路と、リンク３１４［１］によって１条で表された道路との交差点に存在するノードとなる。ノード３１２［４］は、交差点内でＵターンする経路を適切に探索可能とするために、実際の道路形状とは無関係に設けられたダミーノードである。
このように、ＰＦネットワーク３１０は、経路探索用のデータベースであるため、ノード３１２、リンク３１４は、現実の道路形状を忠実に反映した形状とはなっていない。上述の通り、実際には上下線が存在する道路であってもリンク３１４［３］のように１条で表されている場合がある。リンク３１４［１］、３１４［２］のようにＰＦネットワーク３１０上では異なる道路かのように表されている部分でも、現実には１本の道路の上下線に過ぎないこともある。ダミーノード３１２［４］のように現実の道路形状とは無関係に、経路探索の便宜のためだけに設けられたノードもある。
【００４７】
誘導線データベース３５０は、道路の通行態様を忠実に表現するためのデータである。図示する通り、誘導線３５４［１］〜３５４［６］は、各道路の上下線に併せて設定されている。誘導線３５４は、道路に複数車線が設けられている場合には各車線に対応して設けることができる。道路が車線で区分されていない場合でも、中央よりもいずれかの端によって通行するのが通常であるから、通行態様に合わせた位置に通行方向に対応するそれぞれの誘導線を設定すればよい。図の例では、誘導線３５４［１］、３５４［２］はそれぞれ片側２車線の道路に対応して設けられている。その他の誘導線３５４［３］〜３５４［６］は、片側一車線に対応して設けられている。
ＰＦネットワーク３１０では、リンク３１４［５］のように１条で表された道路であっても、誘導線データベース３５０では、複数の誘導線３５４［５］、３５４［６］で表すことにより、通行態様に即した案内表示が可能となる。もっとも、誘導線３５４は、必ずしも道路の車線を全て表現する必要はなく、代表的なもののみを表すようにしてもよい。例えば、図中では、誘導線３５４［１］、３５４［２］に対応する道路は片側２車線であるが、これを片側１車線の誘導線で表すようにしても構わない。
【００４８】
誘導線データベース３５０では、ＰＦネットワーク３１０においてノード３１２［３］〜３１２［５］で表されていた交差点も、一つの交差点３５２［２］として表される。こうすることによって、交差点か否かによって誘導方法を変えるなど、通行態様に即した案内表示を実現しやすくなる。
交差点３５２［１］、３５２［２］内には、通行態様に応じて誘導線が設定されている。但し、図の例では、煩雑になるのを避けるため、図示を省略した。交差点内の誘導線については、後で詳細に示す。
【００４９】
３Ｄネットワーク３３０は、ＰＦネットワーク３１０と誘導線データベース３５０とを関連づける中間データである。３Ｄネットワーク３３０は、ＰＦネットワーク３１０と同様、３Ｄノード３３２および３Ｄリンク３３４から構成されている。
３Ｄリンク３３４は、ＰＦネットワーク３１０のリンク３１４と対応づけられている。ただし、３Ｄリンク３３４は、現実の通行態様を考慮して、それぞれの道路の通行可能な方向に応じて設定されている。ＰＦネットワーク３１０のリンク３１４［３］、３１４［５］は１条で表されているが、３Ｄネットワーク３３０では、通行方向に合わせて３Ｄリンク３３４［３］〜３３４［６］で表される。ＰＦネットワーク３１０において２条で表されているリンク３１４［１］、３１４［２］については、３Ｄネットワーク３３０でも同様に２条の３Ｄリンク３３４［１］、３３４［２］で表されている。
３Ｄノード３３２は、ＰＦネットワーク３１０のノード３１２と対応づけられている。ただし、３Ｄノード３３２は、現実の交差点を考慮して設定されており、複数のＰＦネットワーク３１０のノード３１２と対応づけられることもある。図中の例では、ＰＦネットワーク３１０のノード３１２［３］〜３１２［５］に対応づけて３Ｄノード３３２［２］が設定されている。
【００５０】
図４は３Ｄノードの設定例を示す説明図である。ここではＰＦネットワークが２条のリンク４０４［０］〜４０４［７］で表されている交差点を例示した。交差点内には、リンク４０４の各交点に、ＰＦネットワークのノード４０２［０］〜４０２［３］が設けられている。ノード４０２［０］〜４０２［３］間を結ぶ交差点内のリンク４０６［０］〜４０６［５］を設けても良い。
【００５１】
この場合、３Ｄネットワークでは、ＰＦネットワークの２条のリンク４０４［０］〜４０４［７］に、それぞれ対応づけて８本の３Ｄリンクが設定される。また、交差点に対応づけて、３Ｄノード４１０が設定される。この結果、３Ｄノード４１０には、ＰＦネットワーク上の４つのノード４０２［０］〜４０２［３］が対応づけられることになる。
３Ｄネットワークでは、交差点を一つの３Ｄノード４１０で表現するため、交差点内リンク４０６［０］〜４０６［５］に対応する３Ｄリンクを設ける必要はない。従って、ＰＦネットワークにおいて設けられている交差点内のリンク４０６［０］〜４０６［５］は、それぞれ３Ｄノード４１０に対応づけられる。
【００５２】
本実施例では、３Ｄネットワークは、３Ｄノード、３Ｄリンクを、それぞれＰＦネットワークのノード（以下、「ＰＦノード」と呼ぶこともある）、リンク（以下、「ＰＦリンク」と呼ぶこともある）に関連づけるデータを有している。また、誘導線形状データには、各誘導線３５４および交差点３５２を、３Ｄネットワークの３Ｄリンク、３Ｄノードに関連づけるデータが付されている。
本実施例では、このように３Ｄネットワークを介して、誘導線形状データとＰＦネットワークとが関連づけられている。誘導線形状データをＰＦネットワークに直接関連づけるデータ構造とすることも可能ではあるが、３Ｄネットワークという中間データを介在させることにより、比較的容易かつ柔軟に関連づけを規定できる利点がある。
【００５３】
図５はデータベースの構成要素間の関連を示す説明図である。最上部に２次元道路ネットワーク、中央に３次元道路ネットワーク、最下部に誘導線データベースの構成要素をそれぞれ示すとともに、それぞれの構成要素間の関連を示した。
最上部に示す通り、２次元道路ネットワークは、ＰＦリンクおよびＰＦノードで構成される。中央に示す通り、３次元道路ネットワークは、３Ｄリンクおよび３Ｄノードで構成される。そして、ＰＦリンクおよびＰＦノードは、３Ｄリンクおよび３Ｄノードに関連づけられている。これらは、１対１で対応づけられる場合もあれば、図示するように複数のＰＦリンク、ＰＦノードが一つの３Ｄリンクまたは３Ｄノードに対応づけられる場合もある。
【００５４】
誘導線形状データは、後述する通り、ルートリージョン、交差点リージョン、などのリージョンに分けて定義されている。３Ｄリンクおよび３Ｄノードは、これらのリージョンに対応づけられている。これらは、１対１に対応づけられることもあれば、図示するように、一つの３Ｄリンクまたは３Ｄノードが、複数のリージョンに対応づけられることもある。
各リージョンには、ディレクション情報および誘導線形状データが含まれる。誘導線形状データとは、先に図２で示した誘導線を表示するための線分または折れ線の点列である。ディレクション情報は、各リージョンの通過態様に応じて、案内で使用すべき誘導線形状データを特定するための情報である。例えば、図中に示す交差点リージョンにおいては、直進、右折、左折など複数の通行態様が考えられる。そして、誘導線形状データは、この通行態様に適した案内表示を実現するよう複数用意される。ディレクション情報も誘導線形状データに対応して複数用意される。一部の交差点では、右折後に右車線に入る場合、左車線に入る場合など、右折という通行態様に対して複数の誘導線情報が用意される場合もある。従って、図示する通り、各リージョンには、複数のディレクション情報が対応づけられ、各ディレクション情報には１又は２以上の誘導線形状データが対応づけられる。
【００５５】
以上で示したデータベース構造により、本実施例では、経路探索結果に基づいて経路案内表示を行うことができる。つまり、３次元道路ネットワークを参照すれば、経路探索結果を表すＰＦノード、ＰＦリンク列に対応する３Ｄリンクおよび３Ｄノードを特定することができる。次に、誘導線データベースを参照することによって、３Ｄノードおよび３Ｄリンクに対応する１又は２以上のリージョンの中から、現在位置に対応するリージョンを特定する。そして、経路となる３Ｄリンクおよび３Ｄノードに基づいて、各リージョン内のディレクション情報を特定し、それに対応づけられている誘導線形状データを特定する。こうして特定された誘導線形状データを用いれば、探索された経路を誘導するための誘導線を案内画面上に表示することができる。
以下では、本実施例の３次元道路ネットワークおよび誘導線データベースについて、データ構造および内容を詳細に説明する。
【００５６】
Ｂ２．３次元道路ネットワークの構造：
図６は３Ｄネットワークのデータ構造を示す説明図である。３Ｄネットワークに含まれる構成要素を階層的に示した。
３Ｄネットワークには、図示する通り、複数の３Ｄリンクおよび３Ｄノードのデータが含まれる。３Ｄリンク、３Ｄノードに付した［０］、［１］等の数字は、複数のデータが存在することを示している。
【００５７】
（１）３Ｄリンク：
それぞれの３Ｄリンクは、３Ｄリンク属性、端点３Ｄノード情報、３Ｄリンク対応ＰＦ情報を有している。
３Ｄリンク属性とは、３Ｄリンクに一義的に付された識別子「３ＤリンクＩＤ」を格納する。その他、３Ｄリンクに対応する道路の種別や車線数などの情報を含めても良い。３ＤリンクＩＤは、３Ｄネットワークデータおよび誘導線データベースにおける検索キーとして使用される。
端点３Ｄノード情報とは、３Ｄリンクの始点、終点に位置する３Ｄノードを示すデータである。これらの３Ｄノードに付された識別子である「３ＤノードＩＤ」（後述）が格納される。
３Ｄリンク対応ＰＦ情報とは、３ＤリンクとＰＦリンクおよびＰＦノードとの対応関係を示す情報である。３Ｄリンクに対応するＰＦリンク、ＰＦノードを表す識別子「ＰＦリンクＩＤ」、「ＰＦノードＩＤ」が格納される。３Ｄリンクには、複数のＰＦリンク、ＰＦノードが対応づけられることもあるため、３Ｄリンク対応ＰＦ情報には、複数のＰＦリンクＩＤ、ＰＦノードＩＤが格納され得る。
【００５８】
（２）３Ｄノード：
それぞれの３Ｄノードは、３Ｄノード属性、３Ｄリンク接続情報、３Ｄノード対応ＰＦ情報を有している。
３Ｄノード属性は、３Ｄノードに一義的に付された識別子「３ＤノードＩＤ」および３Ｄノードの種別を格納する。
本実施例では、３Ｄノードの種別として、通常３Ｄノード、終端３Ｄノード、ダミー３Ｄノード、境界３Ｄノードの４種類を設けた。３Ｄノードは、通常、３Ｄリンクの交点、いわゆる交差点に設けられる。通常３Ｄノードは、このように交差点に設けられた３Ｄノードを表す。３Ｄノードは、３Ｄリンクの行き止まりにも設けられる。終端３Ｄノードは、このように行き止まりに設けられた３Ｄノードを表す。３Ｄノードは、ＰＦネットワーク上のＰＦノードに対応づけられて設けられるため、経路案内上は意味のない箇所に設けられることもある。ダミー３Ｄノードは、このようにＰＦネットワークとの対応関係を明確にするためだけに設けられ、経路案内上は意味のない３Ｄノードを表す。地図データは、通常、所定のサイズのメッシュに区切った領域単位で用意され、メッシュの境界で道路が分断される部分には、交差点でも終点でもない場所であっても仮想的なノードが設けられる。境界３Ｄノードは、このようにメッシュの境界に設けられた３Ｄノードを表す。このように３Ｄノードの種別を分けることで、種別に応じて案内画面の表示内容等を切り換えることが可能となる。
【００５９】
３Ｄリンク接続情報は、３Ｄノードに接続される３Ｄリンクを表す３ＤリンクＩＤを格納する。先に説明した通り、３Ｄリンクには、端点３Ｄノード情報が格納されている。３Ｄリンク接続情報は、端点３Ｄノード情報と対になる情報である。３Ｄリンクが特定された場合には、端点３Ｄノード情報を参照することによって、その両端に位置する３Ｄノードを特定することができる。逆に、３Ｄノードが特定された場合には、３Ｄリンク接続情報を参照することによって、その３Ｄノードに接続されている３Ｄリンクを特定することができる。従って、端点３Ｄノード情報および３Ｄリンク接続情報を順次、参照することによって、特定の３Ｄリンクまたは３Ｄノードの先に接続している他の３Ｄリンク、３Ｄノードを順次、特定することが可能となる。
【００６０】
（３）３Ｄノード対応ＰＦ情報：
３Ｄノード対応ＰＦ情報とは、３ＤノードとＰＦネットワーク上のＰＦノード、ＰＦリンクとの関連を示す情報である。図示する通り、ＰＦノードとの対応関係を表す情報を「３Ｄノード対応ＰＦノード情報」と呼び、ＰＦリンクとの対応関係を表す情報を「３Ｄリンク対応ＰＦリンク情報」と呼ぶ。３Ｄノード対応ＰＦノード情報は、３Ｄノードに対応づけられるＰＦノードを表す１又は２以上のＰＦノードＩＤが格納される。
【００６１】
３Ｄノード対応ＰＦリンク情報は、「リンク間対応ＰＦ情報」と「コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報」を含んでいる。
リンク間対応ＰＦ情報とは、ある３Ｄリンクから３Ｄノードに進入して、別の３Ｄリンクに脱出するまでの経路に対応するＰＦリンクを表す情報である。３Ｄノードに進入する３Ｄリンクを特定する「進入３Ｄリンク情報」、３Ｄノードから脱出する３Ｄリンクを特定する「脱出３Ｄリンク情報」、および両者の３Ｄリンク間の経路をＰＦリンクで表した「ＰＦリンク列情報」が格納される。これらの情報には、それぞれ３ＤリンクＩＤ、およびＰＦリンクＩＤが格納される。３Ｄノードへの進入から脱出までの経路は、複数存在するため、リンク間対応ＰＦ情報も複数設定される。
【００６２】
（４）リンク間対応ＰＦ情報：
先に示した図４に基づいてリンク間対応ＰＦ情報の内容を説明する。この例で、３Ｄノード４１０に対してＰＦリンク４０４［０］から進入し、右折して、ＰＦリンク４０４［６］に脱出する経路を考える。かかる経路としては、次の２通りが存在する。
経路１：ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０６［０］→ＰＦリンク４０６［１］→ＰＦリンク４０４［６］；
経路２：ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０６［４］→ＰＦリンク４０４［６］；
従って、上述の経路１を表すリンク列、および経路２を表すリンク列が、それぞれＰＦリンク列情報となる。これらの２つのＰＦリンク列情報には、進入側のＰＦリンク４０４［０］、脱出側のＰＦリンク４０４［６］に対応する３ＤリンクＩＤが、それぞれ進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報として対応づけられる。これらの進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報、およびＰＦリンク列情報が、とし、リンク間対応ＰＦ情報となる。
【００６３】
図４の３Ｄノード４１０において、ＰＦリンク４０４［０］から進入し、直進して、ＰＦリンク４０４［２］に脱出する経路に対しては、次の１通りが存在する。
経路３：ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０６［０］→ＰＦリンク４０４［２］；
従って、上述の経路３を表すリンク列も、３Ｄノード４１０に対するリンク間対応ＰＦ情報として格納される。この時、進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報は、それぞれＰＦリンク４０４［０］、ＰＦリンク４０４［２］に対応する３ＤリンクＩＤとなる。
【００６４】
同様にして、ＰＦリンク４０４［０］から進入して３Ｄノード４１０で左折し、ＰＦリンク４０４［５］に脱出する経路に対して、
ＰＦリンク４０４［０］→ＰＦリンク４０４［５］
というリンク列が、リンク間対応ＰＦ情報として格納される。この時、進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報は、それぞれＰＦリンク４０４［０］、ＰＦリンク４０４［５］に対応する３ＤリンクＩＤとなる。
【００６５】
３Ｄノード４１０に対しては、他のＰＦリンク４０４［３］、４０４［４］、４０４［７］から進入した場合についても、同様にリンク間対応ＰＦ情報を設定することができる。これらの複数の情報が、全て３Ｄノード４１０に対応するリンク間対応ＰＦ情報として格納されることになる。
【００６６】
上述の例では、一つの交差点に３Ｄノード４１０を割り当てた場合のリンク間対応ＰＦ情報の設定について説明した。本実施例では、複数のＰＦリンクおよびＰＦノードに、一つの３Ｄノードを対応づけることができる。こうすることにより、例えば、比較的近くに複数の交差点がある場合に、これらの交差点をまとめて一つの３Ｄノードとして扱うことができ、３Ｄネットワークの構造を簡略化することができる。また、このように割り当てることによって、以下に示す通り、実際の通行に適した経路をリンク間対応ＰＦ情報で規定することが可能となる。
【００６７】
図７はリンク間対応ＰＦ情報の応用例を示す説明図である。距離がＲ以内に近接している複数の交差点をまとめて一つの３Ｄノードとして扱う例を示した。
ケースＡは、交差点８０１の中心から半径Ｒの円８０２内に他の交差点が存在しない場合を例示している。この例では、交差点８０１単独で３Ｄノードとして扱えばよい。
【００６８】
ケースＢは、交差点８１１の中心から半径Ｒの円８１３内に他の交差点８１２が存在する場合を例示している。この場合には、交差点８１１、８１２をまとめて一つの３Ｄノードとして扱う。これらの交差点の間にある道路８１５も、この３Ｄノードに対応づけられる。
ケースＢにおいて、道路８１４から交差点８１１に進入し、右折した後、隣の交差点８１２で更に右折する場合を考える。この場合には、矢印Ｂ８１に示すように、交差点８１２での右折に備えて、交差点８１１の右折時には道路８１５の右車線に入っておくことが好ましい。これに対し、交差点８１２を直進する場合には、矢印Ｂ８２に示すように、交差点８１１の右折時には道路８１５の左車線に入っておけばよい。
交差点８１１、８１２を一つの３Ｄノードとして扱う場合、交差点８１２で右折する経路は、道路８１４から３Ｄノードに進入し、道路８１６から脱出する経路となる。従って、道路８１４、８１６を進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報とし、道路８１５で右車線に入る経路（矢印Ｂ８１）を表すＰＦリンク列情報を用いて、３Ｄノードのリンク間対応ＰＦ情報を設定すればよい。同じく、交差点８１２を直進する経路は、道路８１４から３Ｄノードに進入し、道路８１７から脱出する経路となる。従って、道路８１４、８１７の３ＤリンクＩＤを進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報とし、道路８１５で左車線に入る経路（矢印Ｂ８２）を表すＰＦリンク列情報を用いて、３Ｄノードのリンク間対応ＰＦ情報を設定すればよい。
道路８１５に対応するＰＦリンクは１本しか設定されていないのが通常であるから、矢印Ｂ８１、Ｂ８２は、この段階では、右車線、左車線の区別なく道路８１５を通過する経路として表わされているに過ぎない。しかし、本実施例のように交差点８１１、８１２を一つの３Ｄノードとして扱うことによって、矢印Ｂ８１、Ｂ８２を、３Ｄノードを通過する別経路として定義することができる。この結果、後述する通り矢印Ｂ８１、Ｂ８２に異なる誘導線形状データを割り当てることが可能となり、道路８１５の部分でそれぞれ右車線、左車線を使い分けた経路案内を実現することが可能となるのである。
【００６９】
ケースＣは、交差点８２１の中心から半径Ｒの円８２４内に他の交差点８２２、８２３が存在する場合を例示している。この場合には、交差点８２１〜８２３を一つの３Ｄノードとして扱う。これらの交差点の間にある道路８２６等も、この３Ｄノードに対応づけられる。
ケースＣにおいて、道路８２５から交差点８２１に進入し、右折する場合は、ケースＢで示したのと同様の状態となるため、図示および説明を省略する。
ケースＣにおいて、道路８２５から交差点８２１に進入し、左折した後、隣の交差点８２２で更に右折する場合を考える。この場合には、矢印Ｃ８１に示すように、交差点８２２での右折に備えて、交差点８２１の左折時には道路８２６の右車線に入っておくことが好ましい。これに対し、交差点８２２を直進する場合には、矢印Ｃ８２に示すように、交差点８２１の左折時には道路８２６の左車線に入っておけばよい。
交差点８２１〜８２３を一つの３Ｄノードとして扱う場合、交差点８２２で右折する経路は、道路８２５から３Ｄノードに進入し、道路８２７から脱出する経路となる。従って、道路８２５、８２７に対応する３Ｄリンクを表す進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報、および道路８２６で右車線に入る経路（矢印Ｃ８１）を表すＰＦリンク列情報を、３Ｄノードのリンク間対応ＰＦ情報として格納すればよい。
【００７０】
上述の通り、本実施例では、複数の交差点を一つの３Ｄノードとして扱うことができる。図７の例において、一つの３Ｄノードとして扱うか否かの判断基準となる距離Ｒは、ケースＢ、ケースＣに示すように、交差点の通過後の車線の使い分けの有効と考えられる範囲で任意に設定可能である。
また、一つの３Ｄノードとして扱うか否かも任意に設定可能であり、半径Ｒ内にある交差点であっても、異なる３Ｄノードに割り当てることも可能である。
【００７１】
（５）コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報：
図６に戻り、コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報について説明する。コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報は、「経由３Ｄリンク情報列」、「リンク間対応ＰＦ情報へのポインタ情報列」から構成される。この情報は、ある３Ｄノードで表される交差点を通行するために、他の交差点を経由する必要が生じた場合には、その経路を特定する。経路を案内する際に、複数の交差点をまとめて扱うための情報と言うこともできる。
【００７２】
図８はコンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報の概要を示す説明図である。この例では、３Ｄノード７１２［０］、７１２［１］で表される２つの交差点の近傍に３Ｄリンク７１４が設定されている状態を示している。これらの３Ｄノード７１２、３Ｄリンク７１４には、ＰＦノード７０２、ＰＦリンク７０４が対応している。
ここで、３Ｄリンク７１４［０］から３Ｄノード７１２［０］に進入し、３Ｄリンク７１４［４］に脱出する経路に対して、３Ｄノード７１２［０］は右折禁止となっている場合を考える。この時、指定された経路を採るためには、図中の矢印Ａ７のように、隣の交差点３Ｄノード７１２［１］を経由する迂回経路を採る必要がある。この迂回経路を３Ｄリンク列で表すと次の通りである。
３Ｄリンク７１４［０］→３Ｄリンク７１４［２］→３Ｄリンク７１４［３］→３Ｄリンク７１４［４］；
図６の最初で示した通り、３Ｄリンクには、ＰＦリンクおよびＰＦノードが関連づけられている。従って、上述の３Ｄリンク列も、ＰＦリンクおよびＰＦノードと関連づけられることになる。
３Ｄリンク７１４［２］、７１４［３］は途切れているように見えるが、この間は、３Ｄノード７１２［１］を通過するため、問題はない。経路を、一連のＰＦノード、ＰＦリンク列と対応づけるため、３Ｄノード７１２[1]では、リンク間対応ＰＦ情報を参照することが好ましい。これを可能とするため、コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報には、途中で経由する３Ｄノード７１２［１］に対応するリンク間対応ＰＦ情報の格納場所を示すポインタを格納する。
コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報として、以上の情報を格納しておくことにより、図８中の矢印Ａ７のように、他の３Ｄノードを迂回する経路と、ＰＦリンク、ＰＦノードとの対応関係を特定することが可能となる。
【００７３】
本実施例の３次元道路ネットワークデータのデータ構造は、以上で説明した通りである。かかるデータ構造によって、２次元道路ネットワーク（ＰＦネットワーク）上のＰＦリンク、ＰＦノードとそれぞれ関連づけられた３Ｄリンク、３Ｄノードからなる道路ネットワークを構成することができる。
【００７４】
Ｂ３．誘導線データベースの構造：
（１）リージョンの構成：
次に、誘導線データベースの構造について説明する。誘導線形状は、経路探索結果に基づいて、実際の通行態様に即した案内画面を表示するためのデータである。
本実施例では、誘導線形状データは、交差点との位置関係に応じて設定されたリージョンに区分されて設定されている。
図９はリージョンの構成を示す説明図である。図中の矢印９０１〜９０３が誘導線を表している。交差点から離れた場所では、道路の中央または代表的な車線上を案内する１本の誘導線が設定されている。この区分を、ルートリージョン９１１と呼ぶ。
交差点に近づくと、直進、右折、左折の通行態様に応じて、予め車線変更するように誘導線が分岐される。このように交差点の手前で誘導線が分岐する区分を、コネクションリージョン９１２と呼ぶ。このようにコネクションリージョン９１２は、交差点の手前に必ず設けられる必要はない。交差点によっては、予め誘導線を分岐させる必要がない場合もある。このような場合には、コネクションリージョン９１２は省略可能である。
コネクションリージョン９１２は、交差点に接近する側の道路の車線数、速度規制、右折用または左折用の車線の有無などの属性に応じて、車線変更に適した範囲を、交差点ごとに設定することができる。例えば、車線数が多い道路や、規制速度が高い道路では、余裕をもって車線変更できるようにするためコネクションリージョン９１２を長く設定しておくことが好ましい。また、右折用、左折用の専用車線が設けられている場合には、これらの専用車線に進入可能となる地点の少し手前からコネクションリージョン９１２を設定すればよい。
交差点内では、直進、右折、左折の通行態様に応じた誘導線９０２、９０３、９０４が設定される。交差点に該当する区分を、交差点リージョン９１３と呼ぶ。交差点リージョン９１３は、交差点に設定された３Ｄノードに対応する区分である。従って、図７に示したように、複数の交差点を一つの３Ｄノードで表した場合には、この複数の交差点を含む区分が、一つの交差点リージョンを構成することになる。
【００７５】
誘導線形状データが割り当てられたリージョンの情報は、後述する通り、経路案内で有効活用することができる。上述の３つのリージョンは、例示に過ぎず、更に多くのリージョンに区分して誘導線形状データを設定してもよい。また、リージョンに区分せずに誘導線形状データを設定することも可能である。
【００７６】
（２）誘導線データベース：
図１０は誘導線データベースのデータ構造を示す説明図である。
誘導線データベースは、上述の通り、リージョンに区分して設けられている。それぞれのリージョンには、「リージョン属性」、「誘導線形状データ」、「ディレクション情報群」、「コンビネーショナルディレクション情報群」が含まれている。
以下、それぞれの内容を説明する。
【００７７】
（２−１）リージョン属性：
リージョン属性は、「リージョンＩＤ」および「リージョン種別」を含んでいる。リージョンＩＤとは、各リージョンに固有の識別子である。リージョン種別は、ルートリージョン、コネクションリージョン、交差点リージョンの別を表す情報である。
【００７８】
（２−２）誘導線形状データ：
誘導線形状データは、「誘導線形状属性」、「端点情報（開始点）」、「端点情報（終了点）」、「座標列」を含む。
誘導線形状属性は、「誘導線形状ＩＤ」、「誘導線種別」、「主誘導線種別」、「誘導線形状非対応区間」、「道路構造種別区間」などの情報を含む。
誘導線形状ＩＤは、誘導線形状データに一義的に付された識別情報である。
誘導線種別は、リージョンに対応して設定されている。本実施例では、交差点リージョン内の誘導線を「アクセスリンク」と呼び、ルートリージョンに属する誘導線を「ルートリンク」と呼び、コネクションリージョンに属する誘導線を「コネクションリンク」と呼ぶ。
主誘導線種別とは、一つのリージョン内に複数の誘導線が設定されている場合に、その中の代表を表すための情報である。例えば、図９に示したようにコネクションリージョン９１２には、３本の誘導線９０２、９０３、９０４が設定されている。この中の１本（例えば、直線用の誘導線９０２）が主誘導線と設定されることになる。
誘導線形状非対応区間は、誘導線の形状情報が存在するものの、誘導画面を３次元表示できない区間を示す情報である。誘導線形状非対応区間には、例えば、建物などの３次元モデルが未整備の区間が該当する。
道路構造種別区間は、トンネルや高架下などの道路構造に応じた種別、およびその区間を表す情報である。
【００７９】
端点情報（開始点）、端点情報（終了点）は、「端点接続情報」および「レーン情報」を有する。
端点接続情報とは、誘導線の端点に接続される他の誘導線を特定する情報である。他の誘導線は、通常、他のリージョンに存在している。従って、端点情報を参照することによって、リージョンをまたいで、誘導線の接続関係を特定することができる。
レーン情報とは、端点における車線数を表す情報である。
【００８０】
座標列は、誘導線を構成する点列である。本実施例では、各点は位置および高さの３次元座標で表される。誘導線は、これらの点列を通る線分または曲線で表現される。
【００８１】
図１１はルートリージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。ルートリージョンは、交差点から比較的離れたリージョンであり、このリージョン内では、誘導線形状は道路に沿って走行する比較的単純な形状となる。図中に示すのは、誘導線の一例であり、誘導線はこの例に限らず任意に設定可能である。図１１内では、それぞれ一本だけ誘導線を設定した例を示しているが、車線数に応じて複数の誘導線を設定してもよい。複数の誘導線を設定する場合には、いずれか一本を主誘導線として設定しておくことになる。
【００８２】
図の最上段には、基本形状として、車線数が一定の場合を例示した。ケースＡは３車線ある道路に設定された誘導線を表している。この例では、真ん中の車線を走行するように誘導線が設定されている。ケースＢは２車線の道路の場合である。この例では、車線に関わらず道路の中央に誘導線を設定した。こうすることにより、ユーザが右車線、左車線のいずれを走行している場合においても、正面からずれた場所に誘導線が表示されるものの、いずれの場合でも、ずれは車線幅の半分程度であるため、違和感の少ない案内表示を行うことができる。２車線の場合、いずれかの車線の中央を走行するように誘導線を設定することも可能である。ケースＣは、分離帯などの障害物がある場合の例を示した。この場合は、障害物を回避するよう、いずれかの車線上に誘導線が設定される。
【００８３】
２段目のケースＤ〜Ｆには、車線数が、１車線からそれぞれ２車線（ケースＤ）、３車線（ケースＥ）、４車線（ケースＦ）に増える場合を例示した。この場合は、１車線の時に走行していた車線をそのまま維持するように誘導線を設定する。無用な車線変更はしない方が、円滑かつ安全に走行可能だからである。
【００８４】
３段目には、２車線の道路から車線数が変化する例を示した。ケースＧは２車線から１車線に車線数が減少する。２車線の区間では、基本のケースＢのように道路の中央に誘導線が設定されており、１車線の区間では、その車線の中央に誘導線が設定される。従って、車線の減少に伴って、誘導線は車線変更するように、若干、シフトする形状となる。ケースＨ、Ｉはそれぞれ２車線から３車線、４車線に増加する例を示している。この場合は、車線増加後も、２車線の区間で設定された誘導線をそのまま維持するように誘導線が設定される。
【００８５】
４段目には、３車線の道路から車線数が変化する例を示した。ケースＪ、Ｋは３車線から１車線（ケースＪ）、２車線（ケースＫ）にそれぞれ車線数が減少する。この場合は、ケースＧと同様、誘導線は若干、シフトした形状となる。ケースＬは３車線から４車線に車線数が増加する例を示した。この場合は、車線増加後も、３車線の区間で設定された誘導線をそのまま維持するように誘導線が設定される。
【００８６】
５段目には、４車線の道路から車線数が変化する例を示した。ケースＭ、Ｎは４車線から１車線（ケースＭ）、２車線（ケースＮ）にそれぞれ車線数が減少する。この場合は、誘導線は若干、シフトした形状となる。ケースＯも４車線から３車線に車線数が減少する。ただし、ケースＯは、４車線の区間で設定された誘導線を、３車線の区間でもそのまま維持することが可能である。従って、ケースＯは車線数が減少しているにも関わらず、シフトのない直線的な誘導線が設定される。
【００８７】
図１２はコネクションリージョンおよび交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
中央に示す通り、直進、左折、右折という交差点内の通行態様に応じて、誘導線は交差点の手前で必要に応じて分岐される。この例では、左折の誘導線１２０１が左車線に移動し、直進および右折の誘導線１２０２、１２０３が右車線に設定されている。３車線以上の道路では、直進、左折、右折の誘導線が全て異なる車線上に設定されることもある。コネクションリージョンでは、ルートリージョンのように車線に関わらず道路の中央に誘導線を設定するのではなく、通行態様に応じて、いずれかの車線上に誘導線を設定する。コネクションリージョンは、ユーザに対して、車線変更を明確に案内するための区分だからである。
【００８８】
交差点領域での誘導線形状を、図の左右に例示した。左側のケースＡ、Ｂは左折の誘導線を例示している。ケースＡに示すように、交差点内にハッチングで示した障害物が存在する場合には、誘導線１２０１［１］のように障害物に衝突する誘導線とはせず、誘導線１２０１［２］のように障害物を避けつつ滑らかに方向を変える誘導線を設定する必要がある。左折後に入るべき車線は任意に選択可能である。ケースＢのように交差点内に障害物が存在しない場合には、誘導線の形状は任意に設定可能である。但し、誘導線１２０１［３］のように交差点の入り口、中央、出口付近で急激に方向を変える形状は避け、誘導線１２０１［４］のように交差点に進入する誘導線、交差点から脱出する誘導線に滑らかに接続でき、進行方向が徐々に変化するような形状とすることが好ましい。このように交差点内の誘導線は、障害物との関係や、進行方向の変化などを考慮して設定する必要がある。
【００８９】
図の右側には、右折時の誘導線を示した。右折時も障害物との関係や、進行方向の変化などを考慮して誘導線の形状を設定する必要があるが、更に、道路上のペイントとの関係も考慮することが好ましい。ケースＣのように右折時の停止線１２０４が描かれている場合には、誘導線１２０３［０］は、停止線１２０４にほぼ直交するように設定することが好ましい。停止線１２０４が描かれている場合には、ユーザは停止線１２０４で一旦停止して右折するコースを通るのが通常だからである。ケースＤに示すように交差点の中央付近に右折のガイド１２０５が描かれている場合には、誘導線は、ガイド１２０５に沿った形状とすることが好ましい。こうすることにより、右折時にユーザが通常走行するコースに沿って、違和感のない案内を行うことが可能となる。
【００９０】
図１３は交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。ここでは５叉路のように特殊な交差点における誘導線の設定例を示した。図中の破線は交差点リージョンの境界を示す。
ケースＡは交差点に進入する道路１３０１上に、交差点での進行方向を規制するペイントが描かれていない場合の例である。この場合には、通行可能な全方向に対する誘導線が設定される。つまり、道路１３０１から進入し、左折して道路１３０２に抜ける経路に対しては、誘導線１３３１が設定されている。同様にして、交差点リージョン内には、斜め左の道路１３０３に向かう誘導線１３３２、直進して道路１３０４に向かう誘導線１３３３、右折して道路１３０５に向かう誘導線１３３４が設定される。交差点リージョン内がＵターン禁止でなければ誘導線１３３５を設けても良い。Ｕターン禁止の場合には、誘導線１３３５は設定できない。
交差点内における誘導線１３３１は、交差点リージョンとの境界点１３４１が終点となる。この先は、道路１３０２に設けられたルートリージョン上の誘導線に接続される。他の誘導線も同様である。
【００９１】
ケースＢは、交差点での進行方向を規制するペイント１３２１が施されている場合の例である。ペイント１３２１によれば、左折、直進、右折の矢印は描かれているが、斜め左の道路１３０３に向かう矢印は描かれていない。従って、ケースＢでは、ケースＡで設定された誘導線のうち、斜め左の道路１３０３に抜ける誘導線１３３２が設定できなくなる。図中では、Ｕターンの誘導線１３３５は図示を省略したが、交差点リージョンでＵターンが禁止されていない場合には、誘導線１３３５を描いてもよい。
【００９２】
ケースＣは、交差点リージョン内に中央分離帯１３２２が存在する場合の例である。中央分離帯１３２２が障害物となるため、この交差点は右折することができない。従って、ケースＣでは、ケースＡで設定された誘導線のうち、右折して道路１３０５に抜ける誘導線１３３４が設定できなくなる。
【００９３】
ケースＤは、道路１３１１〜１３１４が交差する十字路ではあるが、直進する道路１３１１、１３１３の中央線がずれて設定されている場合の例である。この場合は、進入側の道路１３１１の中央に設定された誘導線を交差点内でも維持すると、図中の誘導線１３３７で示すように、道路１３１３の反対車線に入ってしまう。従って、このような交差点では、直進の経路であっても、脱出側の道路１３１３の中央に向かうよう、交差点内で斜めに進む誘導線１３３６が設定される。
【００９４】
以上で説明した通り、分岐のない道路上や交差点内であっても、誘導線を画一的に設定することはできない。本実施例では、図１１〜１３に示した種々の規則に応じて、できる限り画一的に扱いながら、実際の通行態様に即した誘導線の実現を図っている。もっとも、誘導線は基本的には任意に設定可能であるため、図１１〜１３で示した例に限らず更に多様な規則を設けてもよい。また逆に、これらの規則の一部を無視して誘導線形状を設定することも可能である。
【００９５】
（２−３）ディレクション情報群：
図１０に戻り、ディレクション情報群の内容について説明する。ディレクション情報群は、各リージョンに対応する３Ｄリンクまたは各リージョンに進入する３Ｄリンクと、各リージョンを通り抜けた後に通行すべき３Ｄリンクとの組み合わせによって、案内画面に表示されるべき誘導線を特定する情報である。ディレクション情報には、「進入３Ｄリンク情報」、「脱出３Ｄリンク情報」、「誘導線形状リンク群」が含まれる。これらの情報の内容は、リージョンに応じて異なっている。
ルートリージョンまたはコネクションリージョンでは、進入３Ｄリンク情報は、各リージョンに対応する３Ｄリンク（以下、「進入３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。脱出３Ｄリンク情報は、各リージョンの脱出側に位置する３Ｄノードを通り抜けた後に通行する３Ｄリンク（以下、「脱出３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。
交差点リージョンでは、進入３Ｄリンク情報は、各リージョンに進入する３Ｄリンク（以下、「進入３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。脱出３Ｄリンク情報は、各リージョンから脱出する３Ｄリンク（以下、「脱出３Ｄリンク」と呼ぶ）の３ＤリンクＩＤを格納する。交差点リージョンには多方向から進入可能であり、直進、右折、左折などの交差点の通行態様に応じて、交差点リージョンからの脱出方向も多様である。従って、各交差点リージョンに対して、進入３Ｄリンク情報および脱出３Ｄリンク情報は、複数組、設定されることになる。
誘導線形状リンク群は、進入３Ｄリンク情報および脱出３Ｄリンク情報の組合わせをインデックスとして、これに対応する誘導線形状データを特定する情報を格納する。本実施例では、誘導線形状リンク群に格納すべき情報として、それぞれの誘導線形状情報の格納場所を表すポインタを用いるものとした。
【００９６】
図１４はディレクション情報の設定例を示す説明図である。
この例では、交差点リージョンＲ１、コネクションリージョンＲ２、ルートリージョンＲ３および３Ｄリンク３Ｌ１〜３Ｌ４が設定されている。ルートリージョンＲ３には、３Ｄリンク３Ｌ１が対応しているから、これが進入３Ｄリンクとなる。脱出３Ｄリンクは、交差点リージョンＲ１の先に位置する３Ｄリンク３Ｌ２〜３Ｌ４の３本から選択可能である。
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ４を選択した場合、これに対応する案内では、ルートリージョンＲ３内の誘導線Ｒ３ｇ１、コネクションリージョンＲ２内の誘導線Ｒ２ｇ１、交差点リージョン内の誘導線Ｒ１ｇ１を用いることになる。従って、ルートリージョンＲ３におけるディレクション情報としては、次の情報が格納される。
進入３Ｄリンク＝３Ｌ１、脱出３Ｄリンク＝３Ｌ４、誘導線形状リンク群＝誘導線Ｒ３ｇ１を示すポインタ；
ルートリージョンＲ３において、脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ３を選択した場合には、誘導線Ｒ３ｇ１、Ｒ３ｇ２のいずれをとっても案内可能となる。従って、この場合のディレクション情報には、次の情報が格納される。
進入３Ｄリンク＝３Ｌ１、脱出３Ｄリンク＝３Ｌ３、誘導線形状リンク群＝誘導線Ｒ３ｇ１を示すポインタ、誘導線Ｒ３ｇ２を示すポインタ；
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ２を選択した場合も同様にして、ディレクション情報には、２本の誘導線Ｒ３ｇ１，Ｒ２ｇ２を設定可能である。
【００９７】
コネクションリージョンＲ２には、３Ｄリンク３Ｌ１が対応しているから、これが進入３Ｄリンクとなる。脱出３Ｄリンクは、３Ｄリンク３Ｌ２〜３Ｌ４の３本から選択可能である。
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ４を選択した場合、これに対応する案内では、コネクションリージョン内の誘導線Ｒ２ｇ１を用いることになる。従って、この場合のディレクション情報には、次の情報が格納される。
進入３Ｄリンク＝３Ｌ１、脱出３Ｄリンク＝３Ｌ４、誘導線形状リンク群＝誘導線Ｒ２ｇ１を示すポインタ；
脱出３Ｄリンクとして、３Ｄリンク３Ｌ３を選択した場合には、誘導線形状リンク群には、誘導線Ｒ２ｇ１、Ｒ２ｇ２、Ｒ２ｇ３、Ｒ２ｇ５、Ｒ２ｇ６のポインタが格納される。脱出３Ｄリンクとして、３Ｄリンク３Ｌ２を選択した場合には、誘導線形状リンク群には、誘導線Ｒ２ｇ３〜Ｒ２ｇ５が格納される。
【００９８】
交差点リージョンＲ１には、３Ｄリンク３Ｌ１から進入可能であるから、これが進入３Ｄリンクとなる。脱出３Ｄリンクは、３Ｄリンク３Ｌ２〜３Ｌ４の３本から選択可能である。
脱出３Ｄリンクとして３Ｄリンク３Ｌ４を選択した場合は、誘導線形状リンク群には誘導線Ｒ１ｇ１が格納される。３Ｄリンク３Ｌ３を選択した場合には、誘導線Ｒ１ｇ２〜Ｒ１ｇ４が格納される。３Ｄリンク３Ｌ２を選択した場合には、誘導線Ｒ１ｇ５、Ｒ１ｇ６が格納される。
【００９９】
このように、ディレクション情報は、リージョンごとに、進入３Ｄリンクおよび脱出３Ｄリンクを特定すれば、その経路を通る際に使用できる誘導線形状データを特定できる情報となっている。図１４の例では、進入３Ｄリンク、脱出３Ｄリンクの組み合わせに対して、多数の誘導線が対応づけられている例を示したが、誘導線の形状、本数は任意に設定可能であり、それぞれの組み合わせに対して、一つの誘導線が対応づけられるように設定してもよい。
【０１００】
（２−４）コンビネーショナルディレクション情報群：
図１０に戻り、コンビネーショナルディレクション情報群の内容について説明する。コンビネーショナルディレクション情報は、図８のように、一つの３Ｄノードとして扱われていない複数の交差点を通過する経路を案内する際に表示すべき誘導線を特定するための情報である。コンビネーショナルディレクション情報群は、「経由３Ｄリンク情報列」、「ディレクション情報ポインタ情報列」を有している。
経由３Ｄリンク情報列は、複数の交差点を通過する経路に対応する３Ｄリンクの３ＤリンクＩＤの配列である。ディレクション情報ポインタ情報列は、経路上の各リージョンにおいて経由３Ｄリンク情報列に応じた誘導線形状データを取得するための情報である。本実施例では、この情報として、各リージョンにおいて、経由３Ｄリンク情報列に含まれる３Ｄリンクに対応するディレクション情報の格納場所を示すポインタを用いている。
【０１０１】
本実施例の誘導線データベースのデータ構造は、以上で説明した通りである。かかるデータ構造によって、３次元道路ネットワーク（３Ｄネットワーク）上の３Ｄリンク、３Ｄノードとそれぞれ関連づけて誘導線形状データを格納することができる。３Ｄネットワークは、２次元道路ネットワーク（ＰＦネットワーク）と関連づけられているから、誘導線形状データも、間接的にＰＦネットワークと関連づけられることになる。この結果、経路探索結果を表すＰＦリンク、ＰＦノードに基づいて、誘導線形状データを特定し、経路案内を行うことが可能となる。
本実施例では、このように３Ｄネットワークを中間データとして用いるデータ構造を例示したが、ＰＦリンクおよびＰＦノードを、直接、誘導線形状データに関連づけるデータ構造を採ることも可能である。
【０１０２】
図１５はコンビネーショナルディレクション情報群の設定例を示す説明図である。交差点リージョンＲ１、Ｒ２およびルートリージョンＲ３〜Ｒ９を示した。各リージョン内に描かれている矢印は誘導線である。また、白抜きの矢印Ｌ１〜Ｌ７は３Ｄリンクを表している。
交差点リージョンＲ１に対し、３ＤリンクＬ１から進入して、３ＤリンクＬ４に抜ける経路を考える。但し、矢印Ａ１５で示すように交差点Ｒ１では、右折が禁止されているとする。
この場合には、交差点リージョンＲ１で左折して、３ＤリンクＬ３に入り、交差点リージョンＲ２でＵターンして、３ＤリンクＬ２に入り、交差点リージョンＲ１を直進して３ＤリンクＬ４に至る経路が考えられる。コンビネーショナルディレクション情報群は、このように複数の交差点を経由する経路を案内するための情報を有している。
経由３Ｄリンク情報列には、上述の経路で経由する３Ｄリンク、つまり「Ｌ１→Ｌ３→Ｌ２→Ｌ４」が格納される。
ディレクション情報ポインタ情報列には、各リージョンにおいて、これらの３Ｄリンクを経由する経路に対応するディレクション情報の格納場所を示すポインタが次の通り格納される。
ルートリージョンＲ３（進入３ＤリンクＬ１、脱出３ＤリンクＬ３）…誘導線Ｒ３−１；
交差点リージョンＲ１（進入３ＤリンクＬ１、脱出３ＤリンクＬ３）…誘導線Ｒ１−２；
ルートリージョンＲ５（進入３ＤリンクＬ３、脱出３ＤリンクＬ２）…誘導線Ｒ５−１；
交差点リージョンＲ２（進入３ＤリンクＬ３、脱出３ＤリンクＬ２）…誘導線Ｒ２−２；
ルートリージョンＲ４（進入３ＤリンクＬ２、脱出３ＤリンクＬ４）…誘導線Ｒ４−１；
交差点リージョンＲ１（進入３ＤリンクＬ２、脱出３ＤリンクＬ４）…誘導線Ｒ１−３；
上述のコンビネーショナルディレクション情報を順次参照することにより、３ＤリンクＬ１から交差点Ｒ２側に迂回して３ＤリンクＬ４に至る経路の誘導線を案内することが可能となる。
【０１０３】
Ｂ４．経路案内データ設定例：
図１６は経路案内データの設定例を示す説明図である。交差点リージョンＲ１、コネクションリージョンＲ２、ルートリージョンＲ３が図示する通り設定されている。白抜きの矢印１６０１は３Ｄリンクである。各リージョン内の矢印１６０２は誘導線である。図の煩雑化を避けるため、誘導線は一部のみを示し、また説明に用いない部分は符号を省略した。
【０１０４】
誘導線１６０２［０］、１６０２［３］、１６０２［４］、１６０２［５］のように、ルートリージョンまたはコネクションリージョンにおいて、複数の誘導線が設定されている箇所では、いずれか一本が主誘導線に設定される。図中では、主誘導線を実線、その他の誘導線を破線で示した。例えば、誘導線１６０２［４］は主誘導線、誘導線１６０２［３］はその他の誘導線である。ルートリージョンにおいては、誘導線１６０２［３］、１６０２［４］のように各車線に誘導線が設定される場合や、誘導線１６０２［５］のように本線と側道に設定される場合などがある。
【０１０５】
３Ｄリンク１６０１［０］を進むと、その先の交差点リージョンＲ１内の直進、右折、左折に応じて車線変更するように、コネクションリージョンに分岐する誘導線１６０２［０］が設定される。その先の交差点リージョンでは、それぞれ左折、直進、右折の誘導線が設定されている。この例では、右折後に、左車線の誘導線１６０２［３］に入る誘導線１６０２［１］と、右車線の誘導線１６０２［４］に入る誘導線１６０２［２］の２本が設定されている例を示した。誘導線１６０２［１］は、右折後に、誘導線１６０２［３］に入り、３Ｄリンク１６０１［８］の方に左折する経路に好適である。誘導線１６０２［２］は、右折後に、誘導線１６０２［４］に入り、３Ｄリンク１６０１［１０］に直進する経路に好適である。
【０１０６】
本実施例では、このように実際の通行態様に即して誘導線を設定することができ、違和感のない案内を行うことができる。また、３Ｄリンク、３Ｄノードからなる３次元道路ネットワークを中間データとして用いることにより、進行方向を考慮して経路と誘導線とを簡易に対応づけることが可能となっている。
【０１０７】
Ｃ．経路案内データベースの生成支援装置：
次に、本実施例の経路案内データベースを生成するための生成支援装置について説明する。経路案内データベースは、２次元道路ネットワークなどを参照しながら、オペレータが手作業で設定することができるが、負荷を軽減し、誤りを低減するため、少なくとも一部にコンピュータによる自動生成、自動判断処理を加えることが好ましい。以下では、オペレータの手作業によって経路案内データベースを設定することを前提としながら、その生成を支援する支援装置について説明する。
【０１０８】
Ｃ１．装置構成：
図１７は生成支援装置の構成を示す説明図である。本実施例では、図示する各機能ブロックは、汎用のコンピュータに、これらの機能を実現するコンピュータプログラムをインストールすることによってソフトウェア的に構成するものとした。これらの機能ブロックは、ハードウェア的に構成してもよい。
【０１０９】
生成支援装置には、経路案内装置（図１参照）と同じ５つのデータベース、２次元道路ネットワーク１６１、３次元道路ネットワーク１６２、誘導線形状データ１６３、２次元描画データ１６４および３次元モデル１６５である。３次元道路ネットワーク１６２および誘導線形状データ１６３は、生成支援装置での生成対象となるデータベースであり、生成過程で順次、蓄積されていくものである。
【０１１０】
主制御部１５０は、生成支援装置の全体を制御する。コマンド入力部１５１は、コンピュータのキーボード、マウスなどの操作を通じて、オペレータからのコマンドを入力する。表示制御部１５２は、コンピュータのディスプレイ用の表示データを生成する。コマンド入力部１５１および表示制御部１５２の少なくとも一部の機能は、コンピュータのＯＳ（Operating System)で提供するようにしてもよい。
【０１１１】
３次元ネットワーク設定部１５３は、オペレータからの指示に従って、３次元道路ネットワーク１６２のデータを生成する。例えば、ディスプレイに表示された２次元地図上で、２次元道路ネットワーク１６１中のノード・リンクを選択して、３Ｄノード、３Ｄリンクを生成する処理を行う。また、３Ｄノードに対して進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報、ＰＦリンク列情報を設定したり、コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報を設定したりする処理も行う（図６参照）。設定されたデータは、３次元道路ネットワーク１６２に格納される。
【０１１２】
基本誘導線形状生成部１５４は、３次元道路ネットワークに基づいて、初期の誘導線形状を生成する。誘導線形状の生成処理の内容は後述する。
誘導線形状修正部１５５は、オペレータの操作に従って、２次元地図上に表示された誘導線形状を修正したり、新たに生成したりする。リージョン属性、ディレクション情報群、コンビネーショナルディレクション情報群（図１０参照）の設定を行うこともできる。オペレータは基本誘導線形状生成部１５４によって生成された誘導線形状を必要に応じて修正することによって、比較的軽い負荷で誘導線形状データを生成することができる。生成されたデータは、誘導線形状データ１６３に格納される。
【０１１３】
ヨー角検査部１５６は、誘導線形状データ１６３から誘導線のデータを読み出し、その方向の変化、即ちヨー角の検査を行う。この検査を行うことによって、急激に方向が変わるような不自然な誘導線を抽出することができる。検査で抽出された誘導線は、誘導線形状修正部１５５によって、形状を修正することが可能である。ヨー角検査部１５６の処理内容は後述する。
シミュレーション部１５７は、誘導線形状データ１６３から誘導線のデータ、および３Ｄモデル１６５を用いて、案内画面を３次元表示する。オペレータは、この画面を見て、誘導線形状データの不適切な部分を点検することができる。シミュレーション部１５７の処理内容は後述する。
【０１１４】
Ｃ２．基本誘導線形状生成処理：
図１８は基本誘導線形状生成処理のフローチャートである。生成支援装置としてのコンピュータのＣＰＵが実行する処理であり、基本誘導線形状生成部１５４（図１７）の機能に相当する。
処理を開始すると、ＣＰＵは３次元道路ネットワークを読み込む（ステップＳ１０）。そして、車線数に応じて、コネクションリージョン内の基本誘導線形状を生成する（ステップＳ１２）。
フローチャートの右側に基本誘導線形状の生成の様子を例示した。ケースａは、一車線の道路から交差点に進入する状況を示している。この状態では、車線変更は生じないため、進入する側は１本の誘導線Ｇ１が生成される。車線変更が生じない場合、誘導線Ｇ１は、コネクションリージョンではなく、ルートリージョンとして扱われる。
ケースｂは２車線の道路から交差点に進入する状況を示している。この状態では、左折用に左側に車線変更する誘導線Ｇ２と、直進、右折ように右側に車線変更する誘導線Ｇ３とが生成される。左側を左折、直進用とし、右側を右折用としてもよい。例えば、オペレータが、直進、左折、右折の車線を指定し、その指定に従って、誘導線を生成すればよい。
ケースｃは３車線の道路から交差点に進入する状況を示している。この状態では、左折用に左側に車線変更する誘導線Ｇ４と、直進用の誘導線Ｇ５と、右折用の誘導線Ｇ６とが生成される。３車線ある場合でも、２車線の時と同様、オペレータが車線を指定可能としてもよい。
【０１１５】
生成装置のＣＰＵは、次に、入り口の３Ｄリンクと出口の３Ｄリンクの角度に応じて、入り口レーンを決定する処理を行う（ステップＳ１４）。本実施例では、誘導線形状が煩雑になるのを回避するのを避けるため、コネクションリージョンでは、左折、直進、右折の３つの通行態様に分けて誘導線を設定するようにした。従って、交差点に接続されるそれぞれの道路を、左折、直進、右折に分類する必要がある。ステップＳ１４では、この分類を行う。
この処理は、斜めに交差する道路がある交差点に、有用な処理となる。
フローチャートの右側に処理内容を例示した。ここでは、進入側の道路１８０１に対して、交差点の先に道路１８０２〜１８０６の５本が接続されている例を示した。本実施例では、入り口の３Ｄリンク、即ち道路１８０１からの角度に応じて、直進領域、左折領域、右折領域の３つを定義する。図示する通り、道路１８０１を延長した軸Ａｘ０から左右に角度Ａｇ１に設定された軸Ａｘ３、Ａｘ１の間の領域を直進領域とする。軸Ａｘ３から角度Ａｇ２の位置にある軸Ａｘ４までの領域を左折領域とする。軸Ａｘ１から角度Ａｇ３の位置にある軸Ａｘ２までの領域を右折領域とする。角度Ａｇ１、Ａｇ２、Ａｇ３は任意に設定可能であるが、本実施例では、それぞれ３８°、９０°、９０°に設定した。
このように設定された領域に基づき、各道路が存在する領域を特定することができ、入り口レーンを決定することができる。例えば、道路１８０２は左折領域内にあるから、ステップＳ１２で左折用に設定された誘導線と接続される。従って、その入り口レーン、即ち交差点内の誘導線の開始点は、コネクションリージョンにおける左折用の誘導線の終点と設定される。同様にして、道路１８０３、１８０４は直進領域内にあるから、ステップＳ１２で直進用に設定された誘導線と接続される。道路１８０５、１８０６は右折領域内にあるから、ステップＳ１２で右折用に設定された誘導線と接続される。
【０１１６】
ＣＰＵは、入り口レーンが決まると、交差点内リンクを生成する（ステップＳ１６）。交差点内リンクとは、交差点リージョンにおける基本誘導線形状を意味する。図中に生成例を示した。誘導線１８１１から交差点に進入し、誘導線１８１２に脱出する場合を考える。誘導線１８１１には、ステップＳ１４で決定された入り口レーンに対応する誘導線を用いる。本実施例では、進入側の誘導線１８１１の終点から、脱出側の誘導線１８１２の始点に向かう線分１８１３を基本誘導線形状に設定するものとした。両者間を所定の曲率で結ぶ曲線を基本誘導線形状として設定してもよい。
【０１１７】
以上の処理によって、ＣＰＵは基本誘導線形状を生成する。オペレータは、ステップＳ１２、Ｓ１６でそれぞれ生成された誘導線を修正することにより、案内に使用する誘導線を設定することができる。
【０１１８】
Ｃ３．ヨー角検査処理：
図１９はヨー角検査処理のフローチャートである。生成支援装置としてのコンピュータのＣＰＵが実行する処理であり、ヨー角検査部１５６（図１７）の機能に相当する。
処理を開始すると、ＣＰＵは誘導線形状データを読み込む（ステップＳ２０）。そして、各誘導線について、ヨー角を算出する（ステップＳ２２）。フローチャートの右側に交差点を右折する誘導線Ａ１９に対するヨー角の算出例を示した。ヨー角は、誘導線Ａ１９の全ての点について計算することもできるが、本実施例では、交差点リージョンに入る開始点Ｐ１および交差点中心に最も近接する中央点Ｐ２で算出した。この他、誘導線Ａ１９の終点で算出するようにしてもよい。
ヨー角は、誘導線の方向の偏向角である。例えば、開始点Ｐ１では、開始点Ｐ１における接線ベクトルと、開始点Ｐ１から所定距離だけ移動した地点での接線ベクトルの間の角度ａがヨー角となる。中央点Ｐ２でも同様に、中央点Ｐ２における接線ベクトルと、中央点Ｐ２から所定距離だけ移動した地点での接線ベクトルの間の角度ｃがヨー角となる。中央点Ｐ２については、中央点Ｐ２における接線ベクトルと、中央点Ｐ２から所定距離だけ逆戻りした地点での接線ベクトルとの間の角度ｂも算出するものとした。
ヨー角の算出に用いる上述の所定距離は、任意に設定可能であり、例えば、誘導線を規定する点列に従って設定することができる。つまり、開始点Ｐ１での接線ベクトルと、開始点Ｐ１の次の座標点での接線ベクトルによって、ヨー角ａを求めてもよい。
【０１１９】
ＣＰＵは、次に、算出されたヨー角を基準値と比較し（ステップＳ２４）、基準値以下でない場合には、修正指示を表示する（ステップＳ２６）。例えば、誘導線Ａ１９において、ヨー角が基準値を超えている部分の表示色を変える方法を採ることができる。オペレータは、この表示に基づき、誘導線形状データを修正することができ、方向が急激に変化する不自然な誘導線をなくすことができる。
【０１２０】
Ｃ４．シミュレーション処理：
図２０はシミュレーション処理のフローチャートである。生成支援装置としてのコンピュータのＣＰＵが実行する処理であり、シミュレーション部１５７（図１７）の機能に相当する。
処理を開始すると、ＣＰＵは誘導線形状データおよび３次元モデルを読み込む（ステップＳ３０）。そして、誘導線形状上を移動しながらドライバーズビューで案内表示を行う（ステップＳ３２）。この案内表示は、オペレータから指定された終点に至るまで行われる（ステップＳ３４）。
フローチャートの右側に案内表示例を示した。表示ａは、横断歩道の下を通過する案内例である。領域Ａ２１において、横断歩道と誘導線Ｇ２１とは２次元的には交差していることになるが、案内表示上は何ら問題ないことが分かる。表示ｂは、左折の案内表示例である。Ａ２２において誘導線Ｇ２２は道路標識に接近しすぎていることが分かる。このようにシミュレーション表示することにより、２次元地図上で誘導線形状データを設定する際には分からない不適切な箇所を発見することができる。
【０１２１】
オペレータは、表示ｂのような不適切な箇所を発見すると、修正指示を入力する。ＣＰＵは修正指示があると案内表示を停止し（ステップＳ３６）、表示中の誘導線形状データの属性を出力する（ステップＳ３８）。例えば、表示ｂの場合には、誘導線Ｇ２２の誘導線形状ＩＤ、領域Ａ２２に対応する地点の座標等を出力する。これらの属性出力とともに、誘導線形状データを修正するための画面に移行しても良い。
こうすることにより、シミュレーション処理で発見された不適切な箇所を容易に特定することができ、誘導線形状データを修正することができる。
【０１２２】
Ｄ．経路案内処理：
本実施例の経路案内データベースを利用して、経路案内を行う処理について説明する。最初に、２次元道路ネットワーク、３次元道路ネットワークおよび誘導線形状データを地図上で併記したイメージ図に基づいて、経路案内の概要を説明し、次に、処理のフローチャートを説明する。
【０１２３】
図２１は経路案内の概要を示す説明図である。破線の矩形は、それぞれ交差点リージョンＲ１、コネクションリージョンＲ２、ルートリージョンＲ３を表している。太い破線は、２次元道路ネットワークのＰＦリンクを表している。白抜きの矢印は３Ｄリンクである。破線の円は３Ｄノードを表している。その他の細矢印は誘導線を表している。
経路探索で得られた「ＰＦリンク２１２１→ＰＦノード２１２２→ＰＦリンク２１２３→ＰＦノード２１２４→ＰＦリンク２１２５」という経路を案内する場合を考える。
この経路を、３Ｄリンク、３Ｄノードで表すと、「３Ｄリンク２１０１［０］→３Ｄノード２１０２［０］→３Ｄリンク２１０１［１］→３Ｄノード２１０２［１］→３Ｄリンク２１０１［２］」となる。
次に、この３Ｄリンク、３Ｄノードに基づき、各リージョンごとに案内に用いる誘導線を選択する。開始点ＰＡのルートリージョンＲ３では、誘導線２１１１が選択される。これに続くコネクションリージョンＲ２では、３本の誘導線２１１２［１］〜２１１２［３］のうち、右折用に車線変更する誘導線２１１２［３］が選択される。３Ｄノード２１０２［０］に対応する交差点リージョンＲ１では、右折車両ＰＢへの案内用に、３Ｄリンク２１０１［０］から進入し、３Ｄリンク２１０１［１］に脱出する誘導線２１１３が選択される。右折後、点ＰＣに至ると、３Ｄリンク２１０１［１］に対応する誘導線２１１４が選択される。その後、３Ｄノード２１０１［１］に対しては、３Ｄリンク２１０１［１］から進入し、３Ｄリンク２１０１［２］に脱出する誘導線２１１５が選択される。３Ｄノード２１０１［１］を通り抜けた後は、３Ｄリンク２１０１［２］に対応する誘導線２１１６が選択される。
このように、本実施例では、経路探索結果のＰＦリンク、ＰＦノードから、３Ｄリンク、３Ｄノードを特定し、特定された結果に基づいて各リージョンにおける誘導線を選択することができる。そして、この誘導線を用いて案内表示を行うことができる。案内表示は２次元表示で行うこともできるが、誘導線は３次元形状を有しているため、３次元表示での案内も可能である。
【０１２４】
図２２は経路案内処理のフローチャートである。経路案内装置（図１参照）のＣＰＵが実行する処理である。
処理を開始すると、ＣＰＵは経路探索結果を読み込む（ステップＳ１００）。これは、２次元道路ネットワークを用いて探索された結果であり、経路をＰＦリンク、ＰＦノードの並びで表したものである。
次に、ＣＰＵは現在位置を取得し（ステップＳ１０１）、２次元地図の案内表示用の表示データを生成する（ステップＳ１０２）。現在位置は、ＧＰＳで取得することができる。２次元地図の案内表示用の表示データは、２次元描画データおよび２次元道路ネットワークを用いて行うことができる。
【０１２５】
次に、ＣＰＵは３次元表示を行うか否かを判断する（ステップＳ１０３）。３次元モデル、誘導線形状データが用意されていない区間にいる場合や、ユーザから３次元表示を行わないように指定されている場合には、３次元表示は不要と判断する。
３次元表示を行う場合には、ＣＰＵはリージョンに応じて３次元表示の視点、即ちビューを決定する（ステップＳ１０４）。本実施例では、ルートリージョンおよびコネクションリージョン内にいる時にはバーズアイビューとし、交差点リージョン内にいる時はドライバーズビューを用いるものとした。いずれのビューを使用するかは任意に設定可能である。ユーザが指定可能としてもよい。本実施例では、このようにリージョンに応じてビューを切り換えるようにしたため、現在位置が交差点からどれだけの距離にあるのかを算出するまでなく、容易にビューの切り換えを行うことができる利点がある。
【０１２６】
ＣＰＵは、次に、現在位置に対応する３Ｄリンクまたは３Ｄノードおよび次に通行すべき３Ｄリンクを特定する（ステップＳ１０５）。先に図６で説明した通り、本実施例では、３Ｄリンク、３Ｄノードを、ＰＦリンク、ＰＦノードとの関連づけるデータが、３Ｄリンク対応ＰＦ情報、３Ｄノード対応ＰＦ情報として格納されている。経路探索結果に含まれるＰＦリンク、ＰＦノードに基づいて、３Ｄリンク対応ＰＦ情報、３Ｄノード対応ＰＦ情報を参照すれば、現在位置に対応する３Ｄリンク、次に通行すべき３Ｄリンクを特定することができる。
【０１２７】
こうして通行すべき３Ｄリンク、３Ｄノードが決定すると、これに基づいてＣＰＵは誘導線形状データを特定する（ステップＳ１０６）。先に図１０で説明した通り、本実施例では、誘導線形状データに対して、ディレクション情報群として進入３Ｄリンク情報、脱出３Ｄリンク情報が設定されている。つまり、進入３Ｄリンク、脱出３Ｄリンクが特定されれば、それを検索キーとして誘導線が特定可能なデータベースとなっている。ルートリージョンおよびコネクションリージョン内にいる時は、現在の３Ｄリンクを進入３Ｄリンク、次の３Ｄリンクを脱出３Ｄリンクとすれば、誘導線を特定することができる。交差点リージョン内にいる時は、現在位置の３Ｄノードに対して、前に通行してきた３Ｄリンクを進入３Ｄリンクとし、および次に通行すべき３Ｄリンクを脱出３Ｄリンクとすることにより、誘導線を特定することができる。
【０１２８】
こうして誘導線形状データが特定されると、ＣＰＵは３次元モデルを用いて３次元案内用の表示データを生成し（ステップＳ１０７）、画面表示を行う（ステップＳ１０８）。画面表示は、種々のモードを採ることができ、例えば、３次元表示を行わない場合には、２次元案内表示をディスプレイ全体に表示させればよい。３次元表示を行う場合には、２次元表示と３次元表示とをディスプレイに並列的に表示させてもよいし、ユーザの指示に従って、いずれか一方を選択的に表示するようにしてもよい。
ＣＰＵは、以上の処理を目的地に到達するまで、または案内停止が指示されることによって終了するまで（ステップＳ１０９）、繰り返し実行する。
【０１２９】
Ｅ．効果：
本実施例の経路案内装置によれば、経路案内データを経路探索データベースとは別のデータベースとして構成しているため、経路探索処理の負荷を増大することなく、通行態様に即した誘導画面を表示することが可能である。従って、ユーザが、経路を、より直感的に理解しやすい案内を実現することができる。
【０１３０】
また、本実施例では、案内用の誘導線形状情報は、３次元道路ネットワークという中間データを介して経路探索用の２次元道路ネットワークデータと関連づけられている。３次元道路ネットワークでは３Ｄリンクを有向リンクとすることによって、経路探索データでは十分に表現されていない道路の通行方向を表現することができる。また、経路探索データでは、交差点を一つの３Ｄノードとして扱うことにより、複数のリンク、ノードが複雑に関連して存在する交差点を単純化して扱うことができる。従って、このような３次元道路ネットワークデータを中間データとして用いることによって、誘導線形状情報とＰＦノード・ＰＦリンクとの関連づけを比較的柔軟かつ容易に行うことができる。
【０１３１】
本実施例では、誘導線データベースをリージョンに分けて設定している。従って、交差点から現在位置までの距離などを算出するまでなく、リージョンごとに案内表示のビューを切り換えるなど表示態様の切り換えを容易に行うことができる。
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本実施例における経路案内装置１００の装置構成を示す説明図である。
【図２】経路案内の表示例を示す説明図である。
【図３】経路案内データベースの関係を示す説明図である。
【図４】３Ｄノードの設定例を示す説明図である。
【図５】データベースの構成要素間の関連を示す説明図である。
【図６】３Ｄネットワークのデータ構造を示す説明図である。
【図７】リンク間対応ＰＦ情報の応用例を示す説明図である。
【図８】コンビネーショナルリンク間対応ＰＦ情報の概要を示す説明図である。
【図９】リージョンの構成を示す説明図である。
【図１０】誘導線データベースのデータ構造を示す説明図である。
【図１１】ルートリージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
【図１２】コネクションリージョンおよび交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
【図１３】交差点リージョンにおける誘導線の設定例を示す説明図である。
【図１４】ディレクション情報の設定例を示す説明図である。
【図１５】コンビネーショナルディレクション情報群の設定例を示す説明図である。
【図１６】経路案内データの設定例を示す説明図である。
【図１７】生成支援装置の構成を示す説明図である。
【図１８】基本誘導線形状生成処理のフローチャートである。
【図１９】ヨー角検査処理のフローチャートである。
【図２０】シミュレーション処理のフローチャートである。
【図２１】経路案内の概要を示す説明図である。
【図２２】経路案内処理のフローチャートである。
【図２３】経路探索用のノード・リンクによる案内表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３３】
２…経路
３…経路
３Ｄリンク…進入
３Ｄリンク…脱出
３Ｄリンク…脱出
１００…経路案内装置
１０１…ディスプレイ
１０２…スイッチ
１１０…主制御部
１１１…ＧＰＳ
１１２…経路探索エンジン
１１３…経路探索結果
１１４…経路案内部
１１５…コマンド入力部
１１６…表示制御部
１２０…経路探索・案内データベース
１２１…２次元道路ネットワーク
１２２…３次元道路ネットワーク
１２３…誘導線形状データ
１３０…表示用データベース
１３１…２次元描画データ
１３２…３次元モデル
１５０…主制御部
１５１…コマンド入力部
１５２…表示制御部
１５３…３次元ネットワーク設定部
１５４…基本誘導線形状生成部
１５５…誘導線形状修正部
１５６…ヨー角検査部
１５７…シミュレーション部
１６１…２次元道路ネットワーク
１６２…３次元道路ネットワーク
１６３…誘導線形状データ
１６４…２次元描画データ
１６５…３次元モデル
２０１…マーカ
２０２…誘導線
３１０…ＰＦネットワーク
３１２…ノード
３１４…リンク
３３０…３Ｄネットワーク
３５０…誘導線形状データ
３５２…交差点
３５４…誘導線
４０２…ノード
４０４、４０６…リンク
ＰＦノード…７０２
ＰＦリンク…７０４
３Ｄノード…７１２
３Ｄリンク…７１４
８０１、８１１、８１２…交差点
８０２、８１３、８２４…円
８１４〜８１７…道路
８２１、８２２…交差点
８２５〜８２７…道路
９０１〜９０３…誘導線
９１１…ルートリージョン
９１２…コネクションリージョン
９１３…交差点リージョン
１２０１〜１２０３…誘導線
１２０４…停止線
１２０５…ガイド
１３０１〜１３０５、１３１１〜１３１４…道路
１３２１…ペイント
１３２２…中央分離帯
１３３１〜１３３７…誘導線
１３４１…境界点
１６０１…３Ｄリンク
１６０２…誘導線
１８０１〜１８０６…道路
１８１１〜１８１３…誘導線
２１０１…３Ｄリンク
２１０２…３Ｄノード
２１１１〜２１１６…誘導線
２１２１、２１２３、２１２５…ＰＦリンク
２１２２、２１２４…ＰＦノード
２３０１、２３０２…リンク
２３０３…マーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースのデータ構造であって、
前記経路案内データベースは、
案内すべき経路を、位置座標を含むノードおよびリンクで道路を表した経路探索データベースに含まれる前記ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を読み込み、前記移動体の現在位置の位置座標を検出し、位置座標に応じて、前記経路探索結果を参照して、前記移動体が進むべき経路を表示可能な経路案内装置が、前記移動体の通行を前記経路上で誘導するための誘導画面を表示するために参照するデータベースであり、
前記経路上において前記移動体が通行すべき誘導線を表す誘導線形状データと、
前記各誘導線形状データに対応づけられ、該誘導線形状データを前記ノードおよびリンクに関連づける関連情報とを備えるデータ構造。
【請求項２】
請求項１記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記関連情報は、
前記誘導線形状データとは別に用意され、該誘導線形状データを簡素化した中間ノードおよび中間リンクと、
前記経路探索データベースのノードおよびリンクと前記中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第１の関連データと、
前記誘導線形状データと前記中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第２の関連データとを備えるデータ構造。
【請求項３】
請求項２記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記中間ノードは、前記経路探索データベースの複数のノードと対応づけられることが許容されており、
前記中間リンクは、前記移動体が通行可能な方向を表す情報を含んでいるデータ構造。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記経路探索結果で得られた前記経路探索結果において一の交差点に対して進入する際の経路として指定された進入リンクから、該交差点から脱出する際の経路として指定された脱出リンクに至る誘導線を、複数の交差点を通過するように複数の誘導線形状データの組み合わせで規定するためのコンビネーションデータを含むデータ構造。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データには、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報が付されており、
該区分は、
交差点内を示す交差点リージョン、該交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンを含むデータ構造。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記経路探索結果において一の交差点に対して進入する際の経路として指定された進入リンクから、該交差点から脱出する際の経路として指定された脱出リンクに至る通行可能な複数の誘導線に対応してそれぞれ用意されているデータ構造。
【請求項７】
請求項６記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記交差点への進入リンクと脱出リンクとの間の角度に応じて、異なる進入地点から前記交差点に進入するよう規定されているデータ構造。
【請求項８】
請求項７記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記角度に応じて、前記交差点の通行方向を直進、右折、左折の３方向にグループ化し、それぞれのグループに対して前記進入地点を規定しているデータ構造。
【請求項９】
請求項７または８記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記交差点に接近する道路上の領域において、前記道路上で前記移動体の移動軌跡を前記進入地点に接続する接続軌跡をそれぞれ表すデータを含み、
前記接続軌跡を表す誘導線形状データに対する前記関連情報は、前記進入地点を特定するデータを含んでいるデータ構造。
【請求項１０】
請求項６記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
少なくとも一つの交差点において、該交差点に対して前記経路探索結果で指定された進入リンクから脱出リンクに至る誘導線に対する前記誘導線形状データは、前記交差点を脱出した後の経路に応じて異なる脱出地点に向かう複数の誘導線に対応してそれぞれ用意されており、
前記交差点における前記関連情報は、前記脱出後の経路も含めて前記誘導線形状データと前記ノードおよびリンクとの関連づけを行うデータ構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、位置および高さの情報を含む３次元の点列で規定されているデータ構造。
【請求項１２】
請求項１〜１１いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記誘導線上の各地点における進行方向の変化を表すヨー角が、前記誘導時の速度として想定される速度における前記移動体の偏向能力に応じて定まる上限値以下となっているデータ構造。
【請求項１３】
案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースの生成を支援する生成支援装置であって、
前記経路案内データベースは、
案内すべき経路を、位置座標を含むノードおよびリンクで道路を表した経路探索データベースに含まれる前記ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を読み込み、前記移動体の現在位置の位置座標を検出し、位置座標に応じて、前記経路探索結果を参照して、前記移動体が進むべき経路を表示可能な経路案内装置が、前記移動体の通行を前記経路上で誘導するための誘導画面を表示するために参照するデータベースであり、
前記経路上において前記移動体が通行すべき誘導線を表す誘導線形状データと、
前記各誘導線形状データに対応づけられ、該誘導線形状データを前記ノードおよびリンクで表される前記経路に関連づける関連情報とを備えており、
前記生成支援装置は、
地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する地図データ参照部と、
生成過程にある前記経路案内データベースを参照する経路案内データ参照部と、
前記３次元地図データに基づいて前記案内対象となる移動体の視点から見た前記３次元地図を表示するとともに、前記経路案内データベースに基づいて前記誘導線を表示する表示制御部と、
前記表示に対して、前記経路案内データベースの修正の要否に対するオペレータからの指示を受け付けるコマンド入力部と、
前記修正が指示された場合には、前記経路案内データベースを修正するための修正画面への移行、または前記経路案内データベースのうち、修正指示に対応する箇所を特定可能な情報の出力を行う修正制御部とを備える生成支援装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の生成支援装置であって、
前記誘導線形状データについて、前記誘導線に沿って移動した場合の各地点における進行方向の変化を表すヨー角が、前記誘導時の速度として想定される速度における前記移動体の偏向能力に応じて定まる上限値以下となっているか否かを判断するヨー角検査部を備える生成支援装置。
【請求項１５】
案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示する経路案内装置であって、
地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する地図データ参照部と、
案内すべき経路を、位置座標を含むノードおよびリンクで道路を表した経路探索データベースに含まれる前記ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を記憶する経路探索結果記憶部と、
前記経路案内に用いられるデータベースであって、
前記経路上において前記移動体が通行すべき誘導線を表す誘導線形状データと、
前記各誘導線形状データに対応づけられ、該誘導線形状データを前記ノードおよびリンクで表される前記経路に関連づける関連情報とを備える経路案内データベースを記憶する経路案内データベース記憶部と、
前記移動体の現在位置の位置座標を検出する現在位置検出部と、
前記位置座標に応じて、前記経路探索結果を参照して、前記移動体が進むべき経路を特定するとともに、前記関連情報に基づいて前記経路に対応する前記誘導線形状データを特定し、前記３次元地図データおよび該誘導線形状データに基づいて、前記移動体の通行を前記経路上で誘導するための誘導画面を３次元的に表示する表示制御部とを備える経路案内装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の経路案内装置であって、
前記誘導線形状データには、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報が付されており、
該区分は、
交差点内を示す交差点リージョン、該交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンを含み、
前記表示制御部は、前記区分に応じて、前記誘導画面を３次元的に表示する際の視点を切り換える経路案内装置。
【請求項１】
案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースのデータ構造であって、
前記経路案内データベースは、
案内すべき経路を、位置座標を含むノードおよびリンクで道路を表した経路探索データベースに含まれる前記ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を読み込み、前記移動体の現在位置の位置座標を検出し、位置座標に応じて、前記経路探索結果を参照して、前記移動体が進むべき経路を表示可能な経路案内装置が、前記移動体の通行を前記経路上で誘導するための誘導画面を表示するために参照するデータベースであり、
前記経路上において前記移動体が通行すべき誘導線を表す誘導線形状データと、
前記各誘導線形状データに対応づけられ、該誘導線形状データを前記ノードおよびリンクに関連づける関連情報とを備えるデータ構造。
【請求項２】
請求項１記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記関連情報は、
前記誘導線形状データとは別に用意され、該誘導線形状データを簡素化した中間ノードおよび中間リンクと、
前記経路探索データベースのノードおよびリンクと前記中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第１の関連データと、
前記誘導線形状データと前記中間ノードおよび中間リンクとの対応関係を示す第２の関連データとを備えるデータ構造。
【請求項３】
請求項２記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記中間ノードは、前記経路探索データベースの複数のノードと対応づけられることが許容されており、
前記中間リンクは、前記移動体が通行可能な方向を表す情報を含んでいるデータ構造。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記経路探索結果で得られた前記経路探索結果において一の交差点に対して進入する際の経路として指定された進入リンクから、該交差点から脱出する際の経路として指定された脱出リンクに至る誘導線を、複数の交差点を通過するように複数の誘導線形状データの組み合わせで規定するためのコンビネーションデータを含むデータ構造。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データには、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報が付されており、
該区分は、
交差点内を示す交差点リージョン、該交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンを含むデータ構造。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記経路探索結果において一の交差点に対して進入する際の経路として指定された進入リンクから、該交差点から脱出する際の経路として指定された脱出リンクに至る通行可能な複数の誘導線に対応してそれぞれ用意されているデータ構造。
【請求項７】
請求項６記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記交差点への進入リンクと脱出リンクとの間の角度に応じて、異なる進入地点から前記交差点に進入するよう規定されているデータ構造。
【請求項８】
請求項７記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記角度に応じて、前記交差点の通行方向を直進、右折、左折の３方向にグループ化し、それぞれのグループに対して前記進入地点を規定しているデータ構造。
【請求項９】
請求項７または８記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記交差点に接近する道路上の領域において、前記道路上で前記移動体の移動軌跡を前記進入地点に接続する接続軌跡をそれぞれ表すデータを含み、
前記接続軌跡を表す誘導線形状データに対する前記関連情報は、前記進入地点を特定するデータを含んでいるデータ構造。
【請求項１０】
請求項６記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
少なくとも一つの交差点において、該交差点に対して前記経路探索結果で指定された進入リンクから脱出リンクに至る誘導線に対する前記誘導線形状データは、前記交差点を脱出した後の経路に応じて異なる脱出地点に向かう複数の誘導線に対応してそれぞれ用意されており、
前記交差点における前記関連情報は、前記脱出後の経路も含めて前記誘導線形状データと前記ノードおよびリンクとの関連づけを行うデータ構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、位置および高さの情報を含む３次元の点列で規定されているデータ構造。
【請求項１２】
請求項１〜１１いずれか記載の経路案内データベースのデータ構造であって、
前記誘導線形状データは、前記誘導線上の各地点における進行方向の変化を表すヨー角が、前記誘導時の速度として想定される速度における前記移動体の偏向能力に応じて定まる上限値以下となっているデータ構造。
【請求項１３】
案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示するために使用する経路案内データベースの生成を支援する生成支援装置であって、
前記経路案内データベースは、
案内すべき経路を、位置座標を含むノードおよびリンクで道路を表した経路探索データベースに含まれる前記ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を読み込み、前記移動体の現在位置の位置座標を検出し、位置座標に応じて、前記経路探索結果を参照して、前記移動体が進むべき経路を表示可能な経路案内装置が、前記移動体の通行を前記経路上で誘導するための誘導画面を表示するために参照するデータベースであり、
前記経路上において前記移動体が通行すべき誘導線を表す誘導線形状データと、
前記各誘導線形状データに対応づけられ、該誘導線形状データを前記ノードおよびリンクで表される前記経路に関連づける関連情報とを備えており、
前記生成支援装置は、
地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する地図データ参照部と、
生成過程にある前記経路案内データベースを参照する経路案内データ参照部と、
前記３次元地図データに基づいて前記案内対象となる移動体の視点から見た前記３次元地図を表示するとともに、前記経路案内データベースに基づいて前記誘導線を表示する表示制御部と、
前記表示に対して、前記経路案内データベースの修正の要否に対するオペレータからの指示を受け付けるコマンド入力部と、
前記修正が指示された場合には、前記経路案内データベースを修正するための修正画面への移行、または前記経路案内データベースのうち、修正指示に対応する箇所を特定可能な情報の出力を行う修正制御部とを備える生成支援装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の生成支援装置であって、
前記誘導線形状データについて、前記誘導線に沿って移動した場合の各地点における進行方向の変化を表すヨー角が、前記誘導時の速度として想定される速度における前記移動体の偏向能力に応じて定まる上限値以下となっているか否かを判断するヨー角検査部を備える生成支援装置。
【請求項１５】
案内対象となる移動体を、経路上で誘導する誘導線を表示する経路案内装置であって、
地物を３次元的に表した３次元地図を表示するための３次元地図データを参照する地図データ参照部と、
案内すべき経路を、位置座標を含むノードおよびリンクで道路を表した経路探索データベースに含まれる前記ノードおよびリンクで表現した経路探索結果を記憶する経路探索結果記憶部と、
前記経路案内に用いられるデータベースであって、
前記経路上において前記移動体が通行すべき誘導線を表す誘導線形状データと、
前記各誘導線形状データに対応づけられ、該誘導線形状データを前記ノードおよびリンクで表される前記経路に関連づける関連情報とを備える経路案内データベースを記憶する経路案内データベース記憶部と、
前記移動体の現在位置の位置座標を検出する現在位置検出部と、
前記位置座標に応じて、前記経路探索結果を参照して、前記移動体が進むべき経路を特定するとともに、前記関連情報に基づいて前記経路に対応する前記誘導線形状データを特定し、前記３次元地図データおよび該誘導線形状データに基づいて、前記移動体の通行を前記経路上で誘導するための誘導画面を３次元的に表示する表示制御部とを備える経路案内装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の経路案内装置であって、
前記誘導線形状データには、それぞれ交差点との位置関係に応じた区分を示すリージョン情報が付されており、
該区分は、
交差点内を示す交差点リージョン、該交差点に接近する側の所定の領域を示すコネクションリージョン、およびその他の領域を示すルートリージョンを含み、
前記表示制御部は、前記区分に応じて、前記誘導画面を３次元的に表示する際の視点を切り換える経路案内装置。
【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】
【公開番号】特開２００９−１７６２２３（Ｐ２００９−１７６２２３Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６４６２（Ｐ２００８−１６４６２）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（５０２００２１８６）株式会社ジオ技術研究所 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（５０２００２１８６）株式会社ジオ技術研究所 (23)
【Ｆターム（参考）】
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