DE69615082T2

DE69615082T2 - Verfahren und System zur automatischen Darstellung von Strassennetzinformationen

Info

Publication number: DE69615082T2
Application number: DE69615082T
Authority: DE
Inventors: Koichi Ito; Tadashi Nunobiki; Kaoru Wakabayashi; Tsuneo Yasuda
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2016-04-20
Also published as: EP0738875A3; US5848375A; DE69615082D1; EP0738875B1; EP0738875A2

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen und auf ein System zu dessen Ausführung und insbesondere auf ein Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen, mit dem anhand von Straßenrandbildern, die in einer Karte in großem Maßstab enthalten sind, unter Verwendung von Straßennetzinformationen, die in einer Karte in kleinem Maßstab vorhanden sind, als (im folgenden als "Lehrinformationen" bezeichnete) zuvor gelieferte Informationen schließlich genaue, ausführliche und fertige Straßennetzinformationen erhalten werden können, und auf ein System zu dessen Ausführung.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Karte, die in einem verkleinerten Maßstab von etwa 1/500 bis 1/10.000 dargestellt ist (die im folgenden als "Karte in großem Maßstab" bezeichnet wird: d. h. eine Karte mit verhältnismäßig kleinem N, wobei der verkleinerte Maßstab 1/N ist), ist eine so ausführliche Karte, daß jede Straße durch zwei (im folgenden als "Straßenrandbild" bezeichnete) Linien ausgedrückt werden kann, die Blocklinien repräsentieren. Falls die Karte in großem Maßstab auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird, um die darin enthaltenen Karteninformationen in der Computerverarbeitung zu verwenden, kann ein Gebiet zwischen den zwei Linien mit den menschlichen Augen als die Straße erkannt werden.
Abb. 36 zeigt ein Beispiel, in dem lediglich in der Karte in großem Maßstab enthaltene Straßendaten in einem verkleinerten Maßstab von 1/2500 dargestellt sind. Wie in Abb. 36 gezeigt ist, enthält die Karte in großem Maßstab viel leserliche Informationen wie etwa ausführliche Straßenprofile und Gebäude um die Kreuzungen.
Falls aber eine so große Informationsmenge zu einem hohen Grad von dem Computer verwendet werden soll, ist die Darstellung von Verbindungsbeziehungen zwischen den jeweiligen Straßen durch Graphikstrukturen, d. h. einer Vernetzung der Straßen, wichtig. Wenn im Gegenteil auf andere Weise die Straßennetzinformationen in bezug auf die Karte in großem Maßstab konstruiert werden sollen, kann eine ausführliche und genaue Straßennetzkarte geschaffen werden, die viel Informationsgehalt wie etwa Ziele erhält, so daß sie einen außerordentlich hohen Gebrauchswert besitzt. Wenn die Vernetzung der Straßen in der Karte in großem Maßstab zu dieser Zeit von Hand durchgeführt wird, sind gewaltige Mannstunden erforderlich, da die Karte in großem Maßstab ausführlich dargestellt ist.
Inzwischen ist in verschiedenen Karten, die in einem verkleinerten Maßstab von etwa 1/25.000 bis 1/50.000 dargestellt sind (die im folgenden als "Karte in kleinem Maßstab" bezeichnet werden: d. h. eine Karte mit verhältnismäßig großem N, wenn der verkleinerte Maßstab 1/N ist), eine Straßennetzkarte enthalten, die bei der Auto- Navigation oder dergleichen verwendet wird. In Abb. 37 ist ein Beispiel der Straßennetzkarte gezeigt. Aus der in Abb. 37 gezeigten Karte kann eine Lenkungskarte abgeleitet werden, die die Wegführung und Routen zeigt. Als Zusatzinformationen des Straßennetzes sind Straßeneigenschaften wie etwa der Straßenname, die vorgeschriebene Geschwindigkeit (MB1) eine Einbahnstraße, eine Mautstraße, eine Auffahrt, eine Nationalstraße, eine Präfekturstraße, eine Stadtstraße, eine Privatstraße usw. eingegeben.
Da die in einer solchen Karte in kleinem Maßstab enthaltenen Straßennetzinformationen aber immer von der Papierkarte in dem verkleinerten Maßstab von 1/25.000 bis 1/50.000 als Originalzeichnung eingegeben werden, sind sie in bezug auf die Genauigkeit nicht so gut. Daher können genaue Straßenbreiten usw. nicht bekannt sein. Ferner sind wenige Ziele wie etwa Gebäude dargestellt. Aus diesem Grund sind in einer solchen Karte in kleinem Maßstab ausführliche Profile und Informationen um die Kreuzungen, nichtebenerdige Kreuzungen, Zugangswege usw., wo der Nutzer der Karte am wahrscheinlichsten die falsche Straße wählt, nicht so genau dargestellt.
Falls die Lagemessung oder -korrektur anhand von Straßennetzinformationen in einem differentiellen GPS (Satelliten-Navigationssystem) usw. betroffen ist, mangelt es den von der Karte in kleinem Maßstab in dem verkleinerten Maßstab von 1/25.000 gelieferten Straßennetzinformationen an Genauigkeit. Somit wird eine Karte erwartet, die höher aufgelöste Straßennetzinformationen enthält.
Da Informationen wie etwa die Straßenbreite ursprünglich anhand der Karte in kleinem Maßstab (z. B. der Karte in dem verkleinerten Maßstab von 1/25.000) eingegeben worden sind, können sie aber nicht entnommen werden. Somit ist es schwierig, die Karte in großem Maßstab, die hochgenaue Straßennetzinformationen enthalten kann, in der Weise herzurichten, daß sie ausführlichere Straßenbreiten liefert. Wenn die Karte in kleinem Maßstab und die Karte in großem Maßstab einfach kraft einer Koordinationentransformation überlagert werden, werden zwischen ihnen wegen der Verwendung der folgenden Technik beispielsweise enorme Diskrepanzen verursacht. Aus diesem Grund kann die auf einem praktischen Niveau verfügbare Karte nicht hergerichtet werden. Mit anderen Worten, da die Karte in kleinem Maßstab üblicherweise viel auf einfacher Beobachtung beruht, werden durch den Bediener verformte Profile eingegeben, die sich von den (im folgenden "wahre Profile" genannten) tatsächlichen Lageprofilen unterscheiden. Falls beispielsweise zwei Straßen parallel laufen, überschneiden sich diese zwei Straßen, wenn sie als das wahre Profil dargestellt werden, was somit zu einer Straße führt. Um diese Überschneidung zu verhindern, wird eine Technik verwendet, bei der die jeweiligen Lagen von zwei Straßen auf der Karte gegenüber ihren tatsächlichen Lagen verschoben werden, um zu zeigen, daß auf der Karte zwei Straßen angenommen worden sind.
Abb. 38 zeigt ein Beispiel, in dem die in Abb. 37 gezeigte Karte in kleinem Maßstab und die in Abb. 36 gezeigte Karte in großem Maßstab in das gleiche Koordinatensystem umgesetzt sind. Wie in Abb. 38 gezeigt ist, ist ersichtlich, daß zwischen den Straßennetzinformationen p und dem Straßenrandsegment q, wenn sie, wie in dem Gebiet s gezeigt ist, lediglich einfach überlagert werden, eine große Diskrepanz verursacht werden kann.
Falls in der Datenbank für die Karte in großem Maßstab ein Straßennetz konstruiert wird, erfordert das Digitalisieren der Straßennetzinformationen, d. h. das Eingeben der Mittellinien der Straßen und der Straßenbreiten, den größten Aufwand. Als die herkömmliche Technik zum automatischen Erfassen der Mittellinien der Straßen und der Straßenbreiten wurden folgende offenbart.
1) Droneys Dreiecksnetz-Verfahren, bei dem eine Vernetzung der Straßen durch Bedecken der Straßenrandsegmente kraft Droneys Dreiecksnetzen realisiert werden kann. Dieses Verfahren wird in der Karte verwendet, die Informationsstrukturen enthält, in denen Straßenbilder durch geschlossene Bilder dargestellt sind, und die den verkleinerten Maßstab von 1/10.000 besitzt. Insbesondere ist das Verfahren in einer Literatur, H. Yomono: "A Method to Generate a Network from Road Margin Data", Theory and Application of GIS, 1994, Bd. 2, Nr. 1, S. 33-40, angegeben.
2) Das Straßenerkennungsverfahren mittels geschlossener Schleifen, in dem eine Vernetzung der Straßen durch Darstellung der Straßenbilder kraft geschlossener Schleifen ausgeführt werden kann, um Straßenflächen zu erkennen. In diesem Verfahren werden sämtliche Straßensegmente als geschlossene Schleifen gebildet. Insbesondere ist das Verfahren in einer Literatur, Tobe, Kanbara, Kawabe: "A study on Road Width Generation Algorithm", General National Convention of the 70th Anniversary of the Founding of IEICE (1987), dargestellt.
3) Das Verfahren mittels paralleler Linien, in dem ein Straßennetz anhand der Parallelität der Straßenränder erzeugt wird. Das Verfahren ist in einer Literatur, M. Horie, K. Tanaka, N. Babaguchi, S. Dan, T. Kitabashi: "Generating a Road Network from Map Data with Vector Representation", IEICE 1994 Spring National Convention Rec., D-466, dargestellt. Allerdings besitzen die auf der Karte in großem Maßstab dargestellten Straßenrandbilder allgemein die folgenden Eigenschaften.
1. Straßenbilder sind lediglich Segmentsequenzen, die Blocklinien darstellen:
2. In den Straßensegmenten gibt es keine Eigenschaft der Verbindungsbeziehung, der Regularität und der Straßenseite/Gebäudeseite:
3. Breite Straßen und schmale Straßen sind gemischt vorhanden:
4. Straßenbilder sind durch Zugänge, Eisenbahnen usw. getrennt und nicht als geschlossene Bilder dargestellt.
5. Es gibt viele komplizierte Profile wie etwa Mittelstreifen, nichtebeneerdige Kreuzungen, parallel verlaufende Straßen.
6. Um die Kreuzungen gibt es eine Vielzahl komplizierter Profile.
Somit ist es schwierig, gemäß den vorstehenden Verfahren 1) bis 3) Mittellinien und Straßenbreiten zu entnehmen. Die obenerwähnten herkömmlichen Verfahren 1) bis 3) besitzen die jeweils unten beschriebenen Nachteile und haben somit unter den bestehenden Umständen kein Anwendungsniveau erreicht. Gemäß dem Droney-Dreiecksnetz-Verfahren kann das Verfahren nur auf diejenige Karte reagieren, die eine besondere Informationsstruktur besitzt, daß die Straßenbilder als die geschlossenen Bilder dargestellt werden und daß sie den verkleinerten Maßstab von 1/10.000 besitzt.
Gemäß dem Straßenerkennungsverfahren mittels geschlossener Schleifen erfordert es unvermeidlich einen gewaltigen Aufwand, sämtliche Straßensegmente als geschlossene Schleifen darzustellen.
Gemäß dem Verfahren mittels paralleler Linien wird ein so ernsthafter Nachteil verursacht, daß Blocklinien, die schmaler als die Straße sind, fehlerhaft als die Straße entnommen werden. Im Ergebnis werden Mittellinien und Straßenbreiten in sehr falscher Weise entnommen.
Folglich gibt es im Stand der Technik mit Ausnahme der Technik zu deren manueller Eingabe mittels Digitalisiergerät von Hand keinen Zugang zum Definieren von Mittellinien und Straßenbreiten in bezug auf Straßenrandbilder in der Karte in großem Maßstab. In diesem Fall ist zur Bestimmung der Mittellinie der Straßen und der Straßenbreiten ein großer Personalaufwand erforderlich, womit die Anzahl der Eingabepositionen wegen der ausführlichen Karte zusätzlich zu der Karte in großem Maßstab außerordentlich steigt. Aus diesem Grund ist ein Problem dahingehend entstanden, daß die Karte sehr schwer zu erhalten ist, da zur Eingabe der Informationen von Hand ein außerordentlicher Aufwand erforderlich ist.
Wie oben beschrieben wurde, verwendet die Karte in kleinem Maßstab demgegenüber wesentlich die einfache Beobachtung, weshalb der Bediener verformte Profile eingeben kann, die sich von den tatsächlichen Lageprofilen in der Karte unterscheiden. Somit kann zwischen der Karte in kleinem Maßstab und der Karte in großem Maßstab selbst dann, wenn beide Karten kraft Koordinatentransformation überlagert werden, eine große, nicht zu kompensierende Diskrepanz verursacht werden. Im Ergebnis ist es schwierig, überlagerte Karten jeweils mit einem anderen verkleinerten Maßstab anzuzeigen oder zu organisieren.
US-A-4.633.433 (Irvin M. Miller) offenbart ein Verfahren zum Erzeugen von Straßenrandinformationen aus Straßennetzinformationen, während sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung bezieht, in denen Straßennetzinformationen aus Straßenrandinformationen erzeugt werden.
"Regelbasiert" offenbart lediglich ein Verfahren zum Bezeichnen von Merkmalen in einer Karte. Insbesondere zeigt Abb. 6 einige Beispiele von Gerüsten von Gebietsmerkmalen zur Entscheidung zu bezeichnender Orte.
US-A-4.744.033 (Michima Ogawa u. a.) offenbart eine Systemform, bei der, wenn zwei Arten von Kartendaten jeweils in zwei Speichereinrichtungen gespeichert sind, die jeweiligen Kartendaten mit Bezug zueinander gleichzeitig auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
US-A-4.843.569 (Mobuo Sawada u. a.) offenbart eine Vorrichtung, in der Kartenobjekte, die durch geschlossene Schleifenlinien gezeichnet sind, aus einem ursprünglichen Bild als Vektordaten entnommen werden, woraufhin jedes entnommene Objekt mit den entsprechenden Eigenschaftsdaten zusammenfaßt wird, um automatisch Kartendaten zu erzeugen.
JP-A-6-289777 offenbart eine Vorrichtung, die ähnlich zu dem in US-A-4.744.033 offenbarten System ist.
JP-A-4-090060 offenbart eine Vorrichtung, in der aus den Koordinaten von Straßen in einer Straßenkarte, die über eine Eingabevorrichtung eingegeben wird, und aus Graphikdefinitionsdaten, die in einer Speichervorrichtung gespeichert sind, automatisch Straßenbreitendaten erzeugt werden.
JP-A-4303273 offenbart eine Vorrichtung zum genauen graphischen Darstellen einer Breitenliniengraphik mit durch T-förmige Straßen auf einer Karte repräsentierten T-förmigen Teilen mittels einer einfachen Operation.
JP-A-4-141788 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren, · in denen ein Paar-Liniensegment, das mit dem beim Verbinden der krummen Punkte des Umrisses der Straße erhaltenen Liniensegment ein Paar bildet, entnommen und daraufhin unter Verwendung der Mittellinie eines Vertrauensbereichs korrigiert wird. Es findet sich dort keine Beschreibung, daß unter Verwendung von Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab als Lehrinformationen Mittellinien in bezug auf Straßenrandinformationen in großem Maßstab entnommen werden und daß anhand von Straßenrandinformationen, aus denen bereits Mittellinien entnommen wurden, Mittellinien in bezug auf Straßenrandinformationen entnommen werden, aus denen noch keine Mittellinien entnommen worden sind.
Die vorliegende Erfindung erfolgt im Licht der obengenannten Tatsachen, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Verfahrens zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen besteht, mit dem anhand von in einer Karte in großem Maßstab enthaltenen Straßenrandbildern selbst aus schmalen in der Karte in großem Maßstab enthaltenen Straßen schließlich genaue, ausführliche und fertige Straßennetzinformationen genau und mit hoher Geschwindigkeit erhalten werden können, und eines Systems zu dessen Ausführung, mit dem eine Kartendatenbank konstruiert werden kann, die genaue, ausführliche und ideale Straßennetzinformationen enthält und von beträchtlichem Gebrauchswert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung wie in den Ansprüchen 1. bzw. 18 definiert gelöst.
Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird ein Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen geschaffen, mit: einem 1-ten Schritt des Entnehmens von Mittellinien in bezug auf Straßenrandinformationen in großem Maßstab unter Verwendung von Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab als Lehrinformationen; einem 2-ten Schritt des Entnehmens von Mittellinien in bezug auf Straßenrandinformationen, aus denen noch keine Mittellinien entnommen worden sind, anhand von Straßenrandinformationen, aus denen bereits Mittellinien entnommen worden sind; und einem 3-ten Schritt des Interpolierens der bis zu dem 2-ten Schritt erhaltenen Mittellinien.
Somit können durch die vorliegende Erfindung genaue, ausführliche und fertige Straßennetzinformationen erhalten werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt der 1-te Schritt einen 11-ten Schritt des Umsetzens der Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab und der Straßennetzinformationen in großem Maßstab in ein gleiches Koordinatensystem; einen 13-ten Schritt des aufeinanderfolgenden Entnehmens von Mittellinien aus betroffenen Straßensegmenten in den Straßennetzinformationen in großem Maßstab in bezug auf sämtliche Straßensegmente durch einzelnes Auswählen von Straßensegmenten aus den Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab; und einen 14-ten Schritt des Übergebens der an die Straßennetzinformationen angefügten Informationen als an die Mittellinien angefügte Informationen durch Korrelieren der Lehrinformationen mit den betroffenen genauen Straßennetzinformationen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ferner ein 12-ter Schritt des Speicherns der Organisationsnummer und der Eigenschaftsinformationen der jeweiligen Segmente, die in den Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab und in den Straßennetzinformationen in großem Maßstab enthalten sind, nach dem 11-ten Schritt enthalten. Durch diese Ausführungsform können die Eigenschaftsinformationen in bezug auf die ursprünglichen Straßennetzinformationen auf einer Karte in kleinem Maßstab und die ursprünglichen Straßennetzinformationen in die Straßennetzinformationen in einer schließlich erhaltenen Karte in großem Maßstab übernommen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt der 13-te Schritt einen 131-ten Schritt des Entnehmens sämtlicher Straßenrandsegmente, die in bezug auf das ausgewählte Straßensegment innerhalb eines vorgegebenen Abstands von dem ausgewählten Straßensegment liegen und mehr als eine vorgegebene Parallelität zu dem ausgewählten Straßensegmente besitzen, aus den Straßenrandsegmenten in den Straßenrandinformationen, einen 132-ten Schritt des Entnehmens von Schnittpunkten zwischen horizontalen oder vertikalen Abtastlinien und den sämtlichen in dem 131-ten Schritt entnommenen Straßenrandsegmenten und des Einstellens der jeweiligen Mittelpunkte zwischen mehreren entnommenen Schnittpunkten als Straßenmittelpunktanwärter, einen 133-ten Schritt des Erzeugens von Mittellinienanwärtern durch Verbinden der Straßenmittelpunktanwärter, die in dem 132-ten Schritt eingestellt werden, und einen 134-ten Schritt des Auswählens eines Anwärters mit der ähnlichsten Länge, dem ähnlichsten Abstand und der ähnlichsten Straßenbreite zu denen des ausgewählten Straßensegmentes aus den in dem 133- ten Schritt erzeugten Mittellinienanwärtern und des Bestimmens des ausgewählten Anwärters als Mittellinie in bezug auf das ausgewählte Straßensegment.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt der 2-te Schritt einen 21-ten Schritt des Erkennens der Straßenflächenseite in bezug auf die Straßenrandinformationen, aus denen eine Mittellinie entnommen wird, anhand von Informationen der Mittellinie, einen 22-ten Schritt des Erkennens der Straßenflächenseite in bezug auf Straßenrandinformationen, deren Straßenfläche nicht definiert ist, anhand von Straßenrandinformationen, deren Straßenflächenseite in dem 21-ten Schritt definiert wird, einen 23-ten Schritt des Erkennens gepaarter Straßenrandsegmente, die die Straßenfläche bilden, aus Straßenrandinformationen, deren Straßenflächenseiten in dem 22-ten Schritt neu definiert werden, und einen 24-ten Schritt des Entnehmens einer Mittellinie anhand eines im 23-ten Schritt definierten gepaarten Straßenrandsegments.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Straßenrandinformationen und die Mittellinieninformationen in dem 21-ten Schritt von einer Straßenrandinformations-Speichereinrichtung, in der sämtliche Straßenrandinformationen gespeichert sind, beziehungsweise von einer Mittellinieninformations-Speichereinrichtung, in der die Mittellinieninformationen gespeichert sind, empfangen, wobei durch Korrelieren der Straßenrandinformationen mit den Mittellinieninformationen Straßenrandinformationen erzeugt werden, bei denen die Mittellinien entnommen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der 22-te Schritt einen 221-ten Schritt des Entnehmens von Straßenrandinformationen, deren Straßenfläche nicht definiert worden ist, und einen 222-ten Schritt des Erkennens der Straßenflächenseite in bezug auf entnommene Straßenrandinformationen, deren Straßenfläche nicht definiert worden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in dem 24-ten Schritt durch Hinzufügen neu erzeugter Mittellinieninformationen zu bereits erzeugten Mittellinieninformationen vollständige Mittellinieninformationen erzeugt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in dem 24-ten Schritt die Mittellinie durch Verbinden der Mittelpunkte der Außenpunkte an beiden Enden im Überschneidungsabschnitt des in dem 23-ten Schritt erkannten gepaarten Straßenrandsegments entnommen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der 3-te Schritt einen 31-ten Schritt des Bestimmens eines Außenpunkts der bis zu dem zweiten Schritt entnommenen Mittellinie als blindes Ende, einen 32-ten Schritt des Verbindens der Außenpunkte der zwei Mittellinien durch ein Segment, einen 33-ten Schritt des Entnehmens der Schnittpunkte der geschnittenen Mittellinien, einen 34-ten Schritt des Verbindens einer Mittellinie, die sich mit der verlängerten Linie einer anderen Mittellinie schneidet, mit einer verlängerten Mittellinie, einen 35-ten Schritt des Verbindens der Mittellinien in einem Schnittpunkt der verlängerten Linien der zwei Mittellinien, und einen 36-ten Schritt des Entnehmens der Außenpunktknoten aus sämtlichen Mittellinieninformationen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen geschaffen mit: einer Einrichtung zum Erzeugen genauer Mittellinieninformationen zum Entnehmen von Mittellinien in bezug auf Straßenrandinformationen in großem Maßstab unter Verwendung von Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab als Lehrinformationen; einer Einrichtung zum Erzeugen ausführlicher Mittellinieninformationen zum Entnehmen von Mittellinien in bezug auf Straßenrandinformationen, deren Mittellinien nicht entnommen worden sind, anhand von Straßenrandinformationen, deren Mittellinien entnommen worden sind; und einer Einrichtung zum Erzeugen fertiger Mittellinieninformationen zum Interpolieren der durch die Einrichtung zum Erzeugen ausführlicher Mittellinieninformationen entnommenen Mittellinien.
Durch die vorliegende Erfindung können unter Verwendung von Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab als Lehrinformationen genaue Mittellinien in bezug auf Straßenrandinformationen in großem Maßstab abgeleitet werden.
Durch die vorliegende Erfindung können ausführliche Straßenrietzinformationen konstruiert werden, da anhand eines Teils von Straßenrandinformationen, deren Straßenflächenseiten definiert wurden, Straßenflächenseiten beispielsweise in bezug auf Randinformationen für schmale Straßen, deren Straßenflächenseiten nicht definiert worden sind, erkannt werden können.
Das Wesen, das Prinzip und der Nutzen der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung hervor.
In der beigefügten Zeichnung sind:
Abb. 1 eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Verfahrens zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Abb. 2 ein Blockschaltplan, der ein Beispiel einer ersten Konfiguration eines Systems zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Abb. 3 ein Ablaufplan, der eine Operation der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen in Abb. 2 zeigt;
Abb. 4 eine Teilansicht, die eine Operation eines Koordinatenumsetzteils in Abb. 2 zeigt;
Abb. 5A und 5B Teilansichten, die eine Operation eines Segmentberechnungsteils in Abb. 2 zeigen;
Abb. 6 eine Teilansicht, die eine Operation eines Mittelpunktanwärter-Entnahmeteils in Abb. 2 zeigt;
Abb. 7 eine Teilansicht, die eine Operation eines Mittellinienanwärter-Erzeugungsteils in Abb. 2 zeigt;
Abb. 8 eine Teilansicht, die eine Operation des Mittellinienanwärter-Erzeugungsteils in Abb. 2 zeigt;
Abb. 9 eine Ansicht, die Beispiele von Mittellinienanwärtern zeigt, die gemäß dem Prozeß in dem Mittellinienanwärter- Erzeugungsteil in Abb. 2 entnommen werden;
Abb. 10A und 10B Teilansichten, die Operationen eines Mittellinien-Bestimmungsteils in Abb. 2 zeigen;
Abb. 11 eine Ansicht, die ein Beispiel von entnommenen Mittellinien zeigt;
Abb. 12 ein Blockschaltplan, der ein weiteres Beispiel der ersten Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Abb. 13 ein Ablaufplan, der eine Operation der in Abb. 12 gezeigten Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen zeigt;
Abb. 14 ein Blockschaltplan, der ein Beispiel einer zweiten Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Abb. 15 eine Teilansicht, die Beispiele von Straßenrandsegmenten und Mittellinien zeigt, die jeweils von einem Straßenrandbild-Informationsspeicherabschnitt und von einem Hauptstraßen-Mittellinien-Informationsspeicherabschnitt · in Abb. 14 eingegeben werden;
Abb. 16 ein Ablaufplan, der den ausführlichen Prozeßinhalt in einem Straßenflächen-Erkennungsteil für nicht erkannte Segmentsequenzen in Abb. 14 zeigt;
Abb. 17 eine Ansicht, die ein Datenformat zeigt, das eine Straßenrandsegmentsequenz enthält;
Abb. 18 eine Ansicht, die Datenformate zeigt, die einzelne Segmentsequenzen enthalten;
Abb. 19 eine Ansicht, die ein besonderes Verfahren zeigt, das bei der Verarbeitung des Straßenrandbilds mit dem nicht verbundenen Straßenrandsegment wirksam ist;
Abb. 20A und 20B Ansichten, die besondere Bedingungen für das Entnehmen eines Paars von Straßenrandsegmenten durch ein Erkennungsverarbeitungsteil für gepaarte Straßenrandsegmente in Abb. 14 zeigen;
Abb. 21 eine Ansicht, die ein besonderes Verfahren zum Entnehmen einer Mittellinie mit einem Mittellinien- Entnahmeteil in Abb. 14 zeigt;
Abb. 22 ein Blockschaltplan, der ein weiteres Beispiel der zweiten Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Abb. 23 ein Blockschaltplan, der eine dritte Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Abb. 24 ein Ablaufplan, der eine Prozeßprozedur in einem Verarbeitungsteil in Abb. 23 zum Bestimmen, ob ein Endpunkt der Mittellinie ein blindes Ende ist oder nicht, zeigt;
Abb. 25 eine Ansicht ist, die einen Prozeß in dem Verarbeitungsteil in Abb. 24 zeigt;
Abb. 26 ein Ablaufplan ist, der eine Prozeßprozedur in einem Verarbeitungsteil in Abb. 23 zum Verbinden von Endpunkten der Mittellinien durch Segmente zeigt;
Abb. 27A und 27B Ansichten sind, die einen Prozeß in dem Verarbeitungsteil in Abb. 26 zeigen;
Abb. 28 ein Ablaufplan ist, der eine Prozeßprozedur in einem Verarbeitungsteil in Abb. 23 zum Berechnen von Schnittpunktknoten zeigt;
Abb. 29A und 29B Ansichten sind, die einen Prozeß in dem Verarbeitungsteil in Abb. 28 zeigen;
Abb. 30 ein Ablaufplan ist, der eine Prozeßprozedur in einem Verarbeitungsteil in Abb. 23 zum Verbinden von Mittellinien, die sich mit einer verlängerten Linie der Mittellinie schneiden, zeigt;
Abb. 31A bis 31C Ansichten sind, die einen Prozeß in dem Verarbeitungsteil in Abb. 30 zeigen;
Abb. 32 ein Ablaufplan ist, der eine Prozeßprozedur in einem Verarbeitungsteil in Abb. 23 zum Verbinden von Mittellinien in Schnittpunkten verlängerter Linien der Mittellinien zeigt;
Abb. 33A und 33B Ansichten sind, die einen Prozeß in dem Verarbeitungsteil in Abb. 32 zeigen;
Abb. 34 ein Ablaufplan ist, der eine Prozeßprozedur in einem Verarbeitungsteil in Abb. 23 zum Berechnen von Außenpunktknoten zeigt;
Abb. 35 eine Ansicht ist, die einen Prozeß in dem Verarbeitungsteil in Abb. 34 zeigt;
Abb. 36 eine Teilansicht ist, die ein in einem verkleinerten Maßstab von 1/2500 gezeigtes Beispiel des Straßenrandbilds in einer Karte in großem Maßstab zeigt;
Abb. 37 eine Ansicht ist, die ein Beispiel einer Straßennetzkarte zeigt; und
Abb. 38 eine Teilansicht ist, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Karte in kleinem Maßstab und die Karte in großem Maßstab in das gleiche Koordinatensystem transformiert sind.
Mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert.
Abb. 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Verfahrens zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Abb. 1 gezeigt ist, umfaßt die vorliegende Erfindung drei untenbeschriebene Konfigurationen. Mit anderen Worten, als erste Konfiguration können anhand von in der Karte in kleinem Maßstab enthaltenen Straßennetzinformationen (die im folgenden als "Lehrstraßennetzinformationen" bezeichnet werden) in bezug auf Straßenrandinformationen in der Karte in großem Maßstab Mittellinien, d. h. genaue. Straßennetzinformationen, entnommen werden (Schritt 101). Da die in der Straßennetzkarte in kleinem Maßstab enthaltenen Straßennetzinformationen grob sind, können die Mittellinien in den in der Karte in großem Maßstab enthaltenen Straßenrandinformationen nicht bis zu den Rändern schmaler Straßen entnommen werden. Daraufhin können als zweite Konfiguration anhand von Straßenrandsegmenten, deren Mittellinien definiert worden sind, d. h. deren jeweilige Straßenflächenseiten bereits definiert worden sind, in bezug auf Randsegmente schmaler Straßen, deren jeweilige Straßenflächenseiten noch nicht definiert worden sind, Mittellinien, d. h. ausführliche Straßennetzinformationen, entnommen werden (Schritt 102). Die gemäß den Funktionen der zweiten Konfiguration abgeleiteten Straßennetzinformationen sind aber durch die Kreuzungen usw. getrennt und somit unvollständig. Daraufhin können als dritte Konfiguration durch Interpolieren oder Korrigieren der aus der zweiten Konfiguration abgeleiteten Straßennetzinformationen fertige Straßennetzinformationen entnommen werden (Schritt 103).
Abb. 2 ist ein Blockschaltplan, der ein Beispiel der ersten Konfiguration eines Systems zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Im folgenden wird mit Bezug auf Abb. 2 ein Verfahren zum Entnehmen von Mittellinien in bezug auf in der Karte in großem Maßstab enthaltene Straßenrandinformationen erläutert, wobei die Straßennetzinformationen in der Straßennetzkarte in kleinem Maßstab als Lehrinformationen verwendet werden.
Wie in Abb. 2 gezeigt ist, umfaßt ein System 100 zum automatischen Erzeugen genauer Straßennetzinformationen ein Koordinatentransformationsteil 110 zum Transformieren von von einem Straßenrandbildinformations-Speicherabschnitt 11 gelieferten Straßenrandbildern und von von einem Straßennetzbildinformations-Speicherabschnitt 13 gelieferten Straßennetzinformationen, so daß sie in dem gleichen Koordinatensystem den gleichen verkleinerten Maßstab besitzen, und daraufhin zu deren wechselweisen Überlagern; ein Straßennetzinformations-Entnahmeteil 120 zum Entnehmen von Organisationsnummern, Neigungen, Winkeln, Längen sämtlicher Segmente sowohl aus den von dem Straßenrandbildinformations-Speicherabschnitt 11 gelieferten Straßenrandbildern als auch aus den von dem Straßennetzbildinformations-Speicherabschnitt 13 gelieferten Straßennetzinformationen; ein Segmentberechnungsteil 130 zum Berechnen von Segmentanwärtern für Straßenrandbilder entsprechend den Lehrstraßennetzinformationen; ein Mittelpunktanwärter-Entnahmeteil 140 zum Entnehmen von Straßenmittelpunktanwärtern; ein Mittellinienanwärter- Erzeugungsteil 150 zum Entnehmen von Straßenmittellinienanwärtern; ein Mittellinien- Bestimmungsteil 160 zum Bestimmen der am besten genäherten Straßenmittellinienanwärter als Mittellinien; und ein Steuerteil 170 zum Steuern der jeweiligen Bestandteile. Das Steuerteil 170 kann insbesondere das Segmentberechnungsteil 130, das Mittelpunktanwärter-Entnahmeteil 140, das Mittellinienanwärter-Erzeugungsteil 150 und das Mittellinien- Bestimmungsteil 160 steuern, bis sämtliche Mittellinien und Straßenbreiten erhalten sind.
Der Straßenrandbildinformations-Speicherabschnitt 11 ist eine externe Speichereinheit, in der die Straßenrandbilder in großem Maßstab in dem verkleinerten Maßstab von 1/500 bis 1/10.000 gespeichert werden.
Der Straßennetzbildinformations-Speicherabschnitt 13 ist eine externe Speichereinheit, in der die Straßennetzkarten in kleinem Maßstab in dem verkleinerten Maßstab von 1/25.000 bis 1/50.000 sowie Straßeneigenschaften wie etwa der Straßenname, die vorgeschriebene Geschwindigkeit, eine Einbahnstraße, eine Mautstraße, eine Auffahrt, eine Nationalstraße, eine Präfekturstraße, eine Stadtstraße, eine Privatstraße usw., gespeichert werden.
Eine ausführliche Kartendatenbank 15 ist eine externe Speichereinheit zum Speichern, von durch das System 100 zum automatischen Erzeugen genauer Straßennetzinformationen erzeugten Daten. In der Datenbank 15 werden die Karten in großem Maßstab mit den Straßenmittellinien und Straßenbreiten, die entnommen worden sind, gespeichert, wobei Straßeneigenschaften wie etwa der Straßenname, die vorgeschriebene Geschwindigkeit, eine Einbahnstraße, eine Mautstraße, eine Auffahrt, eine Nationalstraße, eine Präfekturstraße, eine Stadtstraße, eine Privatstraße usw. übernommen und gespeichert werden.
Ein Zusatzinformations-Speicherabschnitt 17 ist eine externe Speichereinheit, in der Zusatzinformationen wie etwa Organisationsnummern, Neigungen, Winkel, Längen usw. sämtlicher durch das Straßennetzinformations-Entnahmeteil 120 entnommener Segmente gespeichert werden.
Abb. 3 ist ein Ablaufplan, der eine Operation des Systems 100 zum automatischen Erzeugen genauer Straßennetzinformationen zeigt. Die Operation wird im folgenden mit Bezug auf Abb. 3 erläutert.
In Schritt 301 kann das Koordinatentransformationsteil 110 von dem Straßenrandbildinformations-Speicherabschnitt 11 gelieferte Straßenrandbilder und von dem Straßennetzbildinformations-Speicherabschnitt 13 gelieferte Straßennetzinformationen empfangen und diese daraufhin transformieren, so daß sie in dem gleichen Koordinatensystem den gleichen verkleinerten Maßstab besitzen, und daraufhin die zwei Karten der Straßenrandbilder und der Straßennetzinformationen wechselweise überlagern. Die Einzelheiten werden später mit Bezug auf Abb. 4 beschrieben.
In Schritt 302 kann das Straßennetzinformations-Entnahmeteil 120 Organisationsnummern, Neigungen, Winkel, Längen sämtlicher Segmente sowohl in den von dem Straßenrandbildinformations-Speicherabschnitt 11 gelieferten Straßenrandbildern als auch in den von dem Straßennetzbildinformations-Speicherabschnitt 13 gelieferten Straßennetzinformationen entnehmen und diese daraufhin den. Zusatzinformations-Speicherabschnitt 17 als Zusatzinformationen der jeweiligen Segmente speichern lassen.
In Schritt 303 kann das Segmentberechnungsteil 130 das Entnehmen sämtlicher Segmentanwärter bezüglich Straßenrandbildern, die den in Schritt 301 erhaltenen Lehrstraßennetzinformationen entsprechen, ausführen. Mit anderen Worten, aus den Segmenten der Straßenrandbilder in bezug auf ein Straßensegment ti, die die Lehrstraßennetzinformationen bilden, werden sämtliche Segmente in der Nähe des Straßensegments ti, die im wesentlichen parallel zu dem Straßensegment ti sind, entnommen. Einzelheiten werden später mit Bezug auf die Abb. 5A und 5B beschrieben.
In Schritt 304 kann das Mittelpunktanwärter-Entnahmeteil 140 Schnittpunkte zwischen horizontalen oder vertikalen Abtastlinien und Straßenrandsegmenten in bezug auf sämtliche Straßenrandsegmente, die in Schritt 303 abgeleitet wurden, entnehmen und die jeweiligen Mittelpunkte zwischen mehreren entnommenen Schnittpunkten als Straßenmittelpunktanwärter auswählen. Die Einzelheiten werden später mit Bezug auf Abb. 6 beschrieben.
In Schritt 305 kann das Mittellinienanwärter-Erzeugungsteil 150 durch Verbinden von in Schritt 304 ausgewählten Straßenmittelpunktanwärtern Straßenmittellinienanwärter erzeugen. Die Einzelheiten werden später mit Bezug auf die Abb. 7 bis 9 beschrieben.
In Schritt 306 kann das Mittellinien-Bestimmungsteil 160 aus den in Schritt 305 erhaltenen Mittellinienanwärtern Anwärter auswählen, deren Längen, Abständen und Straßenbreiten jenen des Straßensegments ti in den Lehrstraßennetzinformationen am ähnlichsten sind, und daraufhin ausgewählte Mittellinienanwärter als Mittellinien in bezug auf das Straßensegment ti bestimmen. Die Einzelheiten werden später mit Bezug auf die Abb. 10A und 10B beschrieben.
In Schritt 307 kann das Steuerteil 170 bestimmen, ob die Prozesse für sämtliche Segmente abgeschlossen sind oder nicht. Wenn die Prozesse nicht abgeschlossen sind, kehrt der Prozeß zu Schritt 303 zurück. Wenn die Prozesse im Gegenteil abgeschlossen sind, schreitet der Prozeß zu Schritt 308 fort.
In Schritt 308 kann das Steuerteil 170 die durch die Prozesse bis zu Schritt 307 abgeleiteten genauen Mittellinien rendern, so daß sie die in den betroffenen Lehr- straßennetzinformationen enthaltene Informationen erben. Ergänzend wird eine Operation des Steuerteils 170 erläutert. Obgleich dies in dem in Abb. 3 gezeigten Ablaufplan weggelassen ist, kann das Steuerteil 170 nach Abschluß des Schrittes 302 bestimmen, ob die Prozesse in bezug auf sämtliche Segmente ti in den Straßennetzinformationen abgeschlossen worden sind oder nicht. Falls es Segmente gibt, die nicht verarbeitet werden, kann das Steuerteil 170 steuern, daß der Prozeß wieder zu Schritt 302 zurückkehrt. Außerdem kann das Steuerteil 170 nach Abschluß des Schrittes 303 bestimmen, ob die entsprechenden Segmentanwärter in bezug auf die gesamten Lehrnetzinformationen entnommen worden sind oder nicht. Falls es Lehrnetzinformationen gibt, die nicht entnommen werden, kann das Steuerteil 170 steuern, daß der Prozeß wieder zu Schritt 303 zurückkehrt. Ferner kann das Steuerteil 170 nach Abschluß des Schrittes 304 bestimmen, ob die Straßenmittelpunktanwärter in bezug auf sämtliche in Schritt 303 abgeleiteten Straßenrandsegmente entnommen worden sind oder nicht. Wenn das nicht der Fall ist, kann das Steuerteil 170 steuern, daß der Prozeß wieder zu Schritt 304 zurückkehrt. Außerdem kann das Steuerteil 170 nach Abschluß des Schrittes 305 bestimmen, ob mehr als ein Mittellinienanwärter entnommen worden ist oder nicht. Falls diese Bestimmung anhand der jeweiligen Entscheidungsbedingungen zum Zeitpunkt des Abschlusses des Prozesses in den jeweiligen Schritten ausgeführt wird, können wie oben die entsprechenden Mittellinien und Straßenbreiten in den Straßenrandbildern in bezug auf sämtliche in den Lehrnetzinformationen enthaltenen Segmente konsistent entnommen werden.
Durch Zuweisen von Organisationsnummern, die an die Straßensegmente in den Straßennetzinformationen als Organisationsnummern der betroffenen Mittellinien angefügt werden, können Straßeneigenschaftsdaten von Straßensegmenten in den Straßennetzinformationen wie etwa der Straßenname, die vorgeschriebene Geschwindigkeit, eine Einbahnstraße, eine Mautstraße, eine Auffahrt, eine Nationalstraße, eine Präfekturstraße, eine Stadtstraße, eine Privatstraße usw. so wie sie sind in die Straßenrandbilder übernommen werden. Abb. 4 ist eine Ansicht, die eine Operation des Koordinatentransformationsteils 110 zeigt. Wie in Abb. 4 gezeigt ist, kann das Koordinatentransformationsteil 110 ein von dem Straßenrandbildinformations-Speicherabschnitt 11 geliefertes Straßennetz a in kleinem Maßstab und die von dem Straßennetzbildinformations-Speicherabschnitt 13 gelieferten Straßenrandsegmentbilder b in großem Maßstab in dem gleichen Koordinatensystem überlagern.
Die Abb. 5A und 5B sind Ansichten, die eine Operation des Segmentberechnungsteils 130 zeigen. Wie in Abb. 5A gezeigt ist, kann das Segmentberechnungsteil 130 zunächst in den zwei in dem gleichen Koordinatensystem überlagerten Karten ein Straßensegment ti des Lehrstraßennetzes auswählen. Es wird angemerkt, daß, falls ausgewählte Straßensegmente eine kleinere als eine vorgegebene Länge (beispielsweise 10 m) haben, diese zu diesem Zeitpunkt bedingungslos gestrichen werden können. Wie in Abb. 5B gezeigt ist, werden daraufhin sämtliche in den Straßenrandbildern enthaltenen Segmente, die innerhalb eines vorgegebenen Abstands EL von dem ausgewählten Straßensegment ti und innerhalb eines vorgegebenen Winkels ET in bezug auf das ausgewählte Straßensegment ti liegen, ausgewählt und daraufhin als Mittellinienauswahl-Zielsegmente (d. h. als zur Mittellinienentnahme ausgewählte Straßenrandsegmente) eingestellt. Insbesondere werden, wenn in dem in Abb. 5B gezeigten Lehrstraßennetz sämtliche in den Straßenrandbildern enthaltenen Segmente ausgewählt werden, die innerhalb eines vorgegebenen Abstands EL (beispielsweise 50 m) von dem Straßensegment ti und innerhalb eines vorgegebenen Winkels ET (beispielsweise -45 Grad bis +45 Grad) liegen, die Mittellinienauswahl-Zielsegmente c abgeleitet. Außerdem wird angemerkt, daß die Bedingung gestellt werden kann, daß entweder eine Senkrechte, wenn sie an das von den Mittelpunkten der Segmente in den Straßenrandbildern ausgewählte Straßensegment ti gezeichnet wird, das ausgewählte Straßensegment ti erreichen kann, oder daß die Überschneidung zwischen dem Segment der Straßenrandbilder und dem ausgewählten Straßensegment ti mehr als eine vorgegebene Länge beträgt. Außerdem wird angemerkt, daß eine Obergrenze des Anzahl der Mittellinienauswahl- Zielsegmente c definiert werden kann, falls eine beträchtliche Anzahl der Mittellinienauswahl-Zielsegmente c abgeleitet wird.
Abb. 6 ist eine Teilansicht, die eine Operation eines Mittelpunktanwärter-Entnahmeteils 140 zeigt. Das Mittelpunktanwärter-Entnahmeteil 140 kann in bezug auf sämtliche durch den Segmentberechnungsabschnitt 130 entnommene Mittellinienauswahl-Zielsegmente horizontale oder vertikale Abtastlinien d zeichnen und sämtliche Schnittpunkte e zwischen den Abtastlinien und den Mittellinienauswahl- Zielsegmenten erfassen. Falls in diesem Fall ein Winkel zwischen dem Segment ti der Straßennetzinformationen und der X-Achse 0 ≤ θ < 45º oder 135 ≤ θ ≤ 180º beträgt, werden die zur Y-Achse parallelen vertikalen Abtastlinien d gezeichnet, während dann, wenn der Winkel 45 ≤ θ ≤ 135º beträgt, die zur X-Achse parallelen horizontalen Abtastlinien gezeichnet werden. Daraufhin werden die jeweiligen Mittelpunkte zwischen sämtlichen erfaßten Schnittpunkten e als Straßenmittelpunktanwärter f eingestellt. In Abb. 6 sind die mit dem Zeichen "·" bezeichneten Punkte f die Straßenmittelpunktanwärter. Wenn sich die Straßenmittelpunktanwärter f in den Straßenrandbildern innerhalb geschlossener Gebiete befinden, können diese Straßenmittelpunktanwärter f gleichzeitig aus den Anwärtern gelöscht werden. In Abb. 6 sind die Nummern ID124, ID456 usw. an den Mittellinienauswahl-Zielsegmenten c angebrachte Organisationsnummern.
An den jeweiligen Straßenmittelpunktanwärtern f werden Organisationsnummern, Neigungen, Winkel, Längen von zwei jeweiligen Straßenrandsegmenten und Straßenbreiten g dieser jeweiligen Straßenrandsegmente sowie Organisationsnummern von Segmenten in den betroffenen Lehrstraßennetzinformationen angebracht. Dadurch können beim Entnehmen von Mittellinien gemäß den Organisationsnummern Eigenschaftsinformationen von Segmenten von Straßennetzinformationen an die Mittellinien übergeben werden.
Die Abb. 7 und 8 sind Ansichten, die eine Operation des Mittellinienanwärter-Erzeugungsteils 150 zeigen. Das Mittellinienanwärter-Erzeugungsteil 150 kann die zur Entnahme der Straßenmittelpunktanwärter f verwendeten Straßenmittelpunktanwärter f mit den gleichen Straßenrandsegmenten an beiden Seiten verbinden, um Mittellinienanwärter zu erzeugen. Diese Mittellinienanwärter sind aber auf jene beschränkt, die den folgenden Bedingungen genügen. Das heißt, ein Abstand zwischen den Straßenmittelpunktanwärtern f liegt innerhalb eines vorgegebenen Abstands, zwischen benachbarten Straßenmittelpunktanwärtern f wird keine Abweichung der Straßenbreiten über einen vorgegebenen Wert hinaus verursacht und ein Biegewinkel jeder Mittellinie ist kleiner als ein vorgegebener Wert.
Um das Auffinden jedes Straßenmittelpunktanwärters f zu erleichtern, kann das Mittellinienanwärter-Erzeugungsteil 150 die Straßenmittelpunktanwärter f numerieren. Mit anderen Worten, die Straßenmittelpunktanwärter f werden in der Reihenfolge der Anordnung der Abtastlinien numeriert, während die Straßenmittelpunktanwärter f auf der gleichen Abtastlinie ebenfalls aufeinanderfolgend numeriert werden.
Beispielsweise ist in Abb. 7 die Numerierung gezeigt, wenn die Abtastlinien in horizontaler Richtung gezeichnet sind. In Abb. 7 ist ein als nächster mit dem Straßenmittelpunktanwärter MY1 zu verbindender Straßenmittelpunktanwärter irgendeiner der auf der benachbarten Abtastlinie in der Auffindsequenz liegenden Anwärter My21 My3 und MY4, während nachfolgend ein als nächster zu verbindender Straßenmittelpunktanwärter irgendeiner der Anwärter My5, My6 und My7 ist. Gemäß dieser Numerierung kann ein effektives Auffinden ausgeführt werden. Mit anderen Worten, die Anwärter sind wie My1 → (irgendeiner von MY3 und → (irgendeiner von Mis. MY6 und MY?) → ...
beschränkt, um somit die Effizienz des Auffindens zu verbessern. Wenn keine solche Numerierung erfolgt, muß das Auffinden der Anwärter, da die als nächste zu verbindenden Anwärter nicht beschränkt sind, wie My1 → (sämtliche verbleibenden My?) → (sämtliche verbleibenden My?) → ... überaus niedrig.
Andererseits ist in Abb. 8 die Numerierung gezeigt, wenn die Abtastlinien in vertikaler Richtung gezeichnet sind. Wie im Fall der horizontalen Abtastlinie ist in Abb. 8 ein als nächster mit dem Straßenmittelpunktanwärter MY1 zu verbindender Straßenmittelpunktanwärter irgendeiner der auf der benachbarten Abtastlinie in der Auffindsequenz liegenden Anwärter My2, My3 und My4, während ferner ein als nächster zu verbindender Straßenmittelpunktanwärter irgendeiner der Anwärter MY5, My6 und My7 ist.
Gemäß dem vorstehenden Numerierungsprozeß wird die Prozedur zum Verbinden der Straßenmittelpunktanwärter mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt.
Abb. 9 ist eine Ansicht, die Beispiele von gemäß dem Prozeß in dem Mittellinienanwärter-Erzeugungsteil 150 entnommenen Mittellinienanwärtern zeigt.
Die Abb. 10A und 10B sind Teilansichten, die Operationen des Mittellinien-Bestimmungsteils 160 zeigen. Das Mittellinien- Bestimmungsteil 160 kann aus den wie oben entnommenen Mittellinienanwärtern die Mittellinie bestimmen. Genauer wird als die Mittellinie ein Anwärter ausgewählt, dessen Länge nahe der des Straßensegments ti ist, dessen Abstand von dem Straßensegment ti kurz ist und dessen Straßenbreite nahe der des Straßensegments ti ist. Außer diesen Kennzahlen können beispielsweise solche Prozesse angewendet werden, daß Mittellinien, die sich mit Straßenrändern schneiden, bedingungslos gestrichen werden. Die in Abb. 10B gezeigte Eingabelinie kann aus den jeweiligen Mittellinienanwärtern in Abb. 10A entnommen werden.
In Verbindung mit dem obengenannten Prozeß werden an die abgeleiteten Mittellinien die an den Straßensegmenten in den jeweiligen Lehrstraßennetzinformationen angebrachten Organisationsnummern als deren Organisationsnummern angebracht. Im Ergebnis können die an den Straßensegmenten in den jeweiligen Lehrstraßennetzinformationen angebrachten Informationen von den resultierenden Mittellinien so wie sie sind geerbt werden. Außerdem können auch die in den Straßenrandbildern in der Karte in großem Maßstab enthaltenen Informationen dadurch geerbt werden, daß die.
Organisationsnummern von zwei betroffenen Straßenrandsegmenten an beiden Seiten und ihre Eigenschaftsinformationen an den resultierenden Mittellinien angebracht werden. Aus diesem Grund können auf der Karte in großem Maßstab Mittellinien, d. h. ein Straßennetz mit genauen und reichlichen Eigenschaftsinformationen, realisiert werden.
Mit dem obengenannten Prozeß als dem in Abb. 1 gezeigten Prozeß in Schritt 101 können unter Verwendung der Straßennetzinformationen in kleinem Maßstab, d. h. grober Straßennetzinformationen, als Lehrinformationen aus den Straßenrandinformationen in großem Maßstab genaue Mittellinien, d. h. genaue Straßennetzinformationen, abgeleitet werden.
Abb. 11 ist eine Ansicht, die ein Einzelbeispiel der gemäß dem obengenannten Prozeß entnommenen Mittellinien zeigt. Wie in Abb. 11 gezeigt ist, ist selbstverständlich, daß die Mittellinien in bezug auf die Straßenrandbilder mit dem entsprechenden Straßennetz konsistent entnommen werden können. Um ausführlichere und genauere Mittellinien zu entnehmen, müssen aber die zweite und dritte in Abb. 1 gezeigte Konfiguration verwendet werden.
Abb. 12 ist ein Blockschaltplan, der ein weiteres Beispiel der ersten Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In diesem weiteren Beispiel sind das Straßennetzinformations- Entnahmeteil 120 und der Zusatzinformations-Speicherabschnitt 17 in Abb. 2 weggelassen, während der Schritt 302 in dem obengenannten Beispiel gelöscht ist. Im Ergebnis sind die Operationsprozeßprozeduren wie in Abb. 13 gezeigt gegeben. In diesem Fall können dadurch, daß jedes Mal in dem Prozeß nach Schritt 1302 die Organisationsnummern, die Neigungen, die Winkel und die Längen sämtlicher Segmente berechnet werden, die gleichen Funktionen wie in dem obengenannten Beispiel erreicht werden. Umgekehrt gesagt gibt es, nachdem diese Informationen entnommen und gespeichert wurden, keine Notwendigkeit, sie wie im vorstehenden Beispiel in dem nachfolgenden Prozeß jedes Mal zu entnehmen.
Nachfolgend wird eine zweite Konfiguration erläutert, in der anhand von Straßenrandsegmenten, deren Mittellinien definiert worden sind, d. h., deren jeweilige Straßenflächenseiten bereits definiert worden sind, die Mittellinien, d. h. ausführliche Straßennetzinformationen, in bezug auf schmale Straßenrandsegmente, deren jeweilige Straßenflächenseiten noch nicht definiert worden sind, entnommen werden können.
In dem Prozeß gemäß der zweiten Konfiguration können Straßenflächenseiten von Straßenrandsegmenten, deren Straßenflächenseiten nicht definiert wurden, gemäß Straßenrandsegmenten, deren Straßenflächenseiten in den Straßenrandbildinformationen definiert sind, entnommen werden und daraufhin Mittellinien entnommen werden. Wenn die Straßenflächenseiten definiert sind, können die Mittellinien aber leicht entnommen werden, weshalb ein ausführlicherer Prozeß zum Entnehmen der Mittellinie unter Verwendung des Ergebnisses in dem Prozeß gemäß der ersten Konfiguration erläutert wird.
Abb. 14 ist ein Blockschaltplan, der ein Beispiel der zweiten Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein in Abb. 14 gezeigtes System 200 zum automatischen Erzeugen ausführlicher Straßennetzinformationen umfaßt ein Straßenflächen-Erkennungsverarbeitungsteil 210 zum Erkennen von Straßenflächenseiten in bezug auf Straßenrandbilder anhand von Mittellinieninformationen; ein Straßenflächen- Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen zum Erkennen von Straßenflächenseiten in bezug auf Straßenrandsegmente, deren Straßenflächenseiten nicht definiert sind, anhand von Straßenrandsegmenten, deren Straßenflächenseiten definiert sind; ein Erkennungsverarbeitungsteil 230 für gepaarte Straßenrandsegmente zum Entnehmen gepaarter Straßenrandsegmente, die erkannte Straßenflächen bilden; und ein Mittellinien-Entnahmeteil 240 zum Entnehmen von Mittellinien anhand von gepaarten Straßenrandsegmenten, deren Straßenflächenseiten neu definiert sind.
Das Straßenflächen-Erkennungsverarbeitungsteil 210 kann von einem Straßenrandbildinformations-Speicherabschnitt 11 Informationen über Straßenrandsegmente und von einem Hauptstraßen-Mittellinieninformations-Speicherabschnitt 19 Mittellinieninformationen empfangen und daraufhin anhand der Mittellinieninformationen in bezug auf die der Mittellinie entsprechenden Straßenrandbilder Straßenflächenseiten erkennen. Da diese Mittellinieninformationen wie oben erwähnt anhand von Netzinformationen der Straßennetzbilder in kleinem Maßstab erhalten wurden, sind sie grob, so daß die Straßenflächenseiten in bezug auf schmale Straßenflächen- Randsegmente wie oben beschrieben nicht definiert werden können. Beispielsweise können das Straßenrandsegment u&sub1; und das Straßenrandsegment u&sub2; in Abb. 36 nicht erkannt werden.
Das Straßenflächen-Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen umfaßt ein Entnahmeteil 221 für nicht erkannte Segmentsequenzen und ein Straßenflächen- Erkennungsteil 222. Das Entnahmeteil 221 für nicht erkannte Segmentsequenzen kann (im folgenden als "nicht erkannte Straßenrandsegmente" bezeichnete) Straßenrandsegmente entnehmen, deren Straßenflächenseiten nicht definiert sind. Das Straßenflächen-Erkennungsteil 222 kann Straßenflächenseiten in bezug auf entnommene nicht erkannte Straßenrandsegmente erkennen. Der in dem Straßenflächen- Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen ausgeführte Prozeß wird später beschrieben. Das Erkennungsverarbeitungsteil 230 für gepaarte Straßenrandsegmente kann gepaarte Straßenrandsegmente erkennen, die Straßenflächen bilden, die durch das Straßenflächen-Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen neu erkannt werden. Das Mittellinien- Entnahmeteil 240 kann anhand von gepaarten Straßenrandsegmenten, die durch das Erkennungsverarbeitungsteil 230 für gepaarte Straßenrandsegmente erkannt wurden, die Mittellinien entnehmen und die resultierenden Mittellinien entweder, wenn sämtliche nicht erkannten Straßenrandsegmente erkannt sind, oder jedes Mal, wenn die Mittellinie entnommen ist, zusammen mit den vorhandenen Mittellinien in einem Speicherabschnitt 21 für ausführliche Straßennetzinformationen speichern.
Gemäß dem obengenannten Prozeß können anhand von Straßenrandsegmenten, deren Straßenflächenseiten definiert. worden sind, da ihre Mittellinien vorhanden sind usw., Straßenflächenseiten in bezug auf nicht erkannte Straßenrandsegmente definiert werden, womit Mittellinien in bezug auf nicht erkannte Straßenrandsegmente erhalten werden könnten, was somit zu ausführlichen Straßennetzinformationen führt.
Falls durch das Straßenflächen-Erkennungsverarbeitungsteil 210 Straßenflächenseiten erkannt werden, gibt es einige Fälle, in denen falsche Mittellinien entnommen worden sind. In diesem Fall wird der Prozeß zum Aufheben eines solchen Nachteils ausgeführt. Beispielsweise wird angenommen, daß von dem Straßenrandbildinformations-Speicherteil 11 und von dem Straßennetzbildinformations-Speicherteil 13 die in Abb. 15 gezeigten Straßenrandsegmente und Mittellinien eingegeben werden. In diesem Fall werden falsche Mittellinien in bezug auf inkonsistente Straßenrandsegmentsequenzen dadurch entfernt, daß die Möglichkeiten, in denen die rechten Seiten der jeweiligen Segmente Straßenflächenseiten sind (0,2 + 0,7 + 0,9 + 0,5 + 0,2), hinzugefügt werden und daß die Möglichkeiten, in denen die linken Seiten der jeweiligen Segmente Straßenflächenseiten sind (0,6 + 0,6), hinzugefügt werden und diese zwei Summen daraufhin verglichen werden.
Abb. 16 ist ein Ablaufplan, der Einzelheiten des Prozeßinhalts in dem Straßenflächen-Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen zeigt. Abb. 17 ist eine Ansicht, die eine Datenstruktur zeigt, die die Straßenrand- Straßensequenz enthält. Diese Datenstruktur enthält eine Bildart, die eine Datenart zeigt, die Einzelpunktnummer N, die die Anzahl der in einer Segmentsequenz enthaltenen Punkte zeigt, den Straßenflächen-Erkennungsmerker F, der repräsentiert, ob die Straßenfläche erkannt ist oder nicht, die Felder der jeweiligen Koordinatenwerte der Einzelpunkte der Segmentsequenzen, die als Sequenzen von Koordinatenwerten von Punkten, die die Segmentsequenzen bilden, gebildet sind.
Falls die Straßenflächenseiten wegen der Anwesenheit entsprechender Mittellinien oder dergleichen bereits definiert worden sind, ist der Straßenflächen-Erkennungsmerker F in einen EIN-Zustand (= "1"-Zustand) gesetzt. Die Koordinaten der Einzelpunkte, die Segmentsequenzen bilden, sind in der Weise ausgerichtet, daß sie beim Verfolgen der Anordnung der Koordinaten vom Anfangspunkt zum Endpunkt immer die rechte Seite als die Straßenfläche zeigen. Im Gegenteil bleibt der Straßenflächen-Erkennungsmerker F im Fall von Segmentsequenzen, deren Straßenflächenseiten nicht definiert worden sind, weiter in einem AUS-Zustand (= "0"- Zustand).
Im folgenden wird mit Bezug auf die Abb. 16 bis 19 der Prozeß in dem Straßenflächen-Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen ausführlich erläutert.
Das Entnahmeteil 221 für nicht erkannte Segmentsequenzen kann Straßenrandsegmentsequenzen, deren Straßenflächenseiten durch das Straßenflächen-Erkennungsverarbeitungsteil 210 definiert worden sind (und die im folgenden als "erkannte Straßenrandsegmentsequenz" bezeichnet werden), einzeln abrufen (Schritt 1601). Falls keine Straßenrandsegmentsequenz abzurufen ist (Schritt 1602), wird der Prozeß abgeschlossen, da bestimmt ist, daß sämtliche Straßenrandsegmentsequenzen, deren Straßenflächenseiten definiert worden sind, bereits abgerufen worden sind. Falls daraufhin die Straßenrandsegmentsequenz abgerufen wird, wird ein Außenpunkt der Segmentsequenz als momentaner Außenpunkt Tc betrachtet (Schritt 1603). Nachfolgend wird bestimmt, ob ein momentaner Außenpunkt Tc einen Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz bildet, deren Straßenflächenseiten definiert worden sind, oder nicht (Schritt 1604). Falls bestimmt worden ist, daß der Punkt Tc den Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz bildet, wird bestimmt, daß beide Außenpunkte der abgerufenen Segmentsequenz geprüft worden sind (Schritt 1605). Falls sie nicht geprüft worden sind, kehrt der Prozeß zu Schritt 1603 zurück, um andere Außenpunkte zu prüfen. Falls im Gegenteil bestimmt wird, daß beide Außenpunkte der abgerufenen Segmentsequenz geprüft worden sind, kehrt der Prozeß zu Schritt 1601 zurück, um die nächste Segmentsequenz abzurufen.
Falls in Schritt 1604 bestimmt worden ist, daß der momentane Außenpunkt Tc keinen Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz bildet, deren Straßenflächenseiten definiert worden sind, wird bestimmt, daß es eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz mit dem momentanen Außenpunkt Tc als Außenpunkt gibt (Schritt 1607). Falls bestimmt wird, daß es eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz mit dem momentanen Außenpunkt Tc als Außenpunkt gegeben hat, d. h., daß nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenzen verbunden sind, geht der Prozeß zum Schritt 1611. In Schritt 1611 können die Straßenflächen einer nicht erkannten Straßenrandsegmentsequenz erkannt werden. Diese Erkennung kann durch das obengenannte Straßenflächen-Erkennungsteil 222 ausgeführt werden. Das Straßenflächen-Erkennungsteil 222 kann einen weiteren Außenpunkt desjenigen Segments, dessen Straßenfläche definiert worden ist, als neuen momentanen Außenpunkt Tc einstellen, woraufhin das Entnahmeteil 221 für nicht erkannte Segmentsequenzen gestartet wird. Daraufhin kehrt der Prozeß zu Schritt 1607 zurück.
Wenn andererseits in Schritt 1607 bestimmt wird, daß es keine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz mit dem momentanen Außenpunkt Tc als Außenpunkt gibt, wird bestimmt, ob es in der Nähe des momentanen Außenpunkts Tc Außenpunkte anderer Segmentsequenzen gibt, d. h. es wird bestimmt, ob es eine Segmentsequenz in der Nähe des momentanen Außenpunkts Tc gibt oder nicht (Schritt 1608). Wenn es in der Nähe des momentanen Außenpunkts Tc keine Außenpunkte anderer Segmentsequenzen gibt, kehrt der Prozeß zu Schritt 1601 zurück, um die nächste nicht geprüfte erkannte Segmentsequenz abzurufen. Wenn es umgekehrt in der Nähe des momentanen Außenpunkts Tc die Außenpunkte anderer Segmentsequenzen gibt, werden diese nahen Außenpunkte als die momentanen Außenpunkte Tc eingestellt (Schritt 1609). Daraufhin wird bestimmt, ob die Segmentsequenz mit dem momentanen Außenpunkt Tc als Außenpunkt derjenigen Segmentsequenz entspricht, deren Straßenflächen definiert worden sind, oder nicht (Schritt 1610). Falls die Segmentsequenz derjenigen Segmentsequenz, deren Straßenflächen definiert worden sind, entspricht, kehrt der Prozeß zu Schritt 1601 zurück, um die nächste nicht geprüfte Segmentsequenz abzurufen. Falls umgekehrt die Segmentsequenz derjenigen Segmentsequenz, deren Straßenflächen nicht definiert worden sind, entspricht, schreitet der Prozeß zu Schritt 1611 fort, um die Straßenfläche der Segmentsequenz zu erkennen.
Der obengenannte Prozeß wird mit Bezug auf ein Einzelbeispiel erläutert. Abb. 18 ist eine Ansicht, die Datenformate zeigt, die einzelne Segmentsequenzen enthalten. In Abb. 18 sind die Segmentsequenzen gezeigt, die die Punkte A&sub1;, A&sub2;, A&sub3;, A&sub4; und A&sub5; enthalten, wobei die Straßenflächenseiten in bezug auf die Segmentsequenzen, die die Punkte A&sub1; bis A&sub4; enthalten, definiert worden sind, während die Straßenflächenseiten in bezug auf die Segmentsequenzen, die die Punkte A&sub4; bis A&sub5; enthalten, nicht definiert worden sind. Somit werden die Segmentsequenzen, die die Punkte A&sub1; bis A&sub4; enthalten, durch die in (a) aus Abb. 18 gezeigte Datenstruktur ausgedrückt, während die Segmentsequenzen, die die Punkte A&sub4; bis A&sub5; enthalten, durch die in (b) aus Abb. 18 gezeigte Datenstruktur ausgedrückt werden.
Zunächst wird in Abb. 16 eine ungeprüfte erkannte Segmentsequenz A&sub1;-A&sub2; abgerufen (Schritt 1601) und der Punkt A&sub1; als ein momentaner Außenpunkt eingestellt (Schritt 1603). Da der Punkt A&sub1; keinen Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz bildet, deren Straßenflächenseite definiert worden ist (Schritt 1604), wird daraufhin bestimmt, ob es eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz gibt, die den Punkt A&sub1; als den Außenpunkt enthält, oder nicht (Schritt 1607). Da keine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz mit dem Punkt A&sub1; als dem Außenpunkt existiert, wird daraufhin bestimmt, ob eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz in der Nähe des Punktes A&sub1; existiert oder nicht (Schritt 1608). Da keine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz in der Nähe des Punktes A&sub1; existiert, kehrt der Prozeß daraufhin zu Schritt 1601 zurück.
Nachfolgend wird eine nicht geprüfte erkannte Segmentsequenz A&sub2;-A&sub3; abgerufen (Schritt 1601), wobei der Fall, indem die Punkte A&sub2; und A&sub3; als die momentanen Außenpunkte verwendet werden, wie in dem Fall, in dem der Punkt A&sub1; als der momentane Außenpunkt verwendet worden ist, wiederholt mit dem gleichen Prozeß behandelt werden.
Falls in Schritt 1603 der Punkt A&sub4; als momentaner Außenpunkt eingestellt worden ist, bildet der Punkt A&sub4; keinen Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz, deren Straßenflächenseite definiert worden ist (Schritt 1604). Daraufhin wird bestimmt, ob eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz mit dem Punkt A&sub4; als dem Außenpunkt existiert oder nicht (Schritt 1607). Da in diesem Fall eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz mit dem Punkt A&sub4; als dem Außenpunkt existiert, geht der Prozeß daraufhin zu Schritt 1611 über.
Beim Erkennen der Straßenfläche der nicht erkannten Straßenrandsegmentsequenz in Schritt 1611 muß die Straßenfläche in der Weise definiert werden, daß die Straßenfläche bei Betrachtung der Segmentsequenz von ihrem Anfangspunkt zu ihrem Endpunkt immer auf der rechten Seite der Segmentsequenz liegt. Da in diesem Fall der momentane Außenpunkt A&sub4; der Endpunkt in der nicht erkannten Straßenrandsegmentsequenz (b) in Abb. 18 ist, d. h., da die nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz (b) durch die Segmentsequenz A&sub5;-A&sub4; ausgedrückt worden ist, wird die nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz (b) in eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz umgesetzt, woraufhin die Außenpunkte A&sub4; und A&sub5; als nächster Anfangspunkt bzw. als nächster Endpunkt erkannt werden. Wie in dem unteren Teil von Abb. 18 gezeigt ist, wird die Segmentsequenz auf diese Weise wie die Segmentsequenz A&sub4;-A&sub5; umgeordnet und der Straßenerkennungsmerker F auf 1 gesetzt.
Nachfolgend wird in Schritt 1612 der Punkt A&sub5; als neuer momentaner Außenpunkt erkannt, woraufhin der Prozeß zu · Schritt 1607 zurückkehrt. Da dort keine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz mit dem Punkt A&sub5; als Außenpunkt existiert (Schritt 1607), wird daraufhin bestimmt, ob in der Nähe des Punktes A&sub5; eine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz existiert oder nicht (Schritt 1608). Da aber in der Nähe des Punktes A&sub5; keine nicht erkannte Straßenrandsegmentsequenz existiert, kehrt der Prozeß daraufhin zu Schritt 1601 zurück. Selbst wenn in Schritt 1601 versucht wird, eine nicht geprüfte erkannte Segmentsequenz abzurufen, sind sämtliche erkannte Segmentsequenzen bereits geprüft worden (Schritt 1602). Somit werden eine Reihe von Erkennungsprozessen der Straßenfläche abgeschlossen.
Nachfolgend werden ausführliche Prozeduren, die in den Prozessen in den Schritten 1608 bis 1610 in Abb. 16 ausgeführt werden, erläutert. Diese Prozeduren sind wirksam bei der Verarbeitung der Straßenrandbilder einschließlich der in Abb. 36 gezeigten getrennten Straßenrandsegmente. Abb. 19 ist eine Ansicht, die ein besonderes Verfahren erläutert.
Falls der momentane Außenpunkt Tc kein Außenpunkt einer nicht erkannten Straßenrandsegmentsequenz ist, wird, wie in Abb. 19 gezeigt ist, eine Schablone mit einem Radius r (z. B. der maximalen Straßenbreite, die in dem verkleinerten Maßstab in der Karte, die dem Prozeß unterliegt, ausgedrückt werden kann) mit dem Mittelpunkt in dem Außenpunkt Tc eingestellt. Daraufhin wird bestimmt, ob in der Schablone ein Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz existiert oder nicht (Schritt 1608). Falls in der Schablone kein Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz existiert, kann die Segmentsequenz mit dem momentanen Außenpunkt Tc als isölierte Segmentsequenz betrachtet werden. Daraufhin kehrt der Prozeß zu Schritt 1601 zurück. Falls in der Schablone umgekehrt der Außenpunkt einer anderen Straßenrandsegmentsequenz existiert, wird der Außenpunkt als neuer momentaner Außenpunkt Tc eingestellt (Schritt 1609). Daraufhin wird bestimmt, ob die Straßenfläche in bezug auf die Segmentsequenz mit dem momentanen Außenpunkt Tc erkannt worden ist oder nicht (Schritt 1610). Wenn die Straßenfläche in bezug auf die Segmentsequenz mit dem momentanen Außenpunkt Tc nicht bereits erkannt worden ist, schreitet der Prozeß zur Erkennung der Straßenfläche zu Schritt 1611 fort. Bei der Erkennung der Straßenfläche kann die Straßenflächenseite unter Annahme des neuen momentanen Außenpunkts als Anfangspunkt, falls der vorausgehende momentane Außenpunkt der Endpunkt ist, oder unter Annahme des neuen momentanen Außenpunkts als Endpunkt, falls der vorausgehende momentane Außenpunkt der Anfangspunkt ist, bezüglich der getrennten Abschnitte des Straßenrandsegments erkannt werden.
Nachfolgend werden konkrete Bedingungen für die Entnahme gepaarter Straßenrandsegmente in dem Erkennungsverarbeitungsteil 230 für gepaarte Straßenrandsegmente erläutert. Die Abb. 20A und 20B sind Ansichten, die besondere Bedingungen für die Entnahme eines Paars von Straßenrandsegmenten durch das Erkennungsverarbeitungsteil 230 für gepaarte Straßenrandsegmente zeigen.
Falls in Abb. 20A ein Straßenrandsegment erfaßt wird, das mit dem Straßenrandsegment L gepaart werden soll, werden die Bedingungen gefordert, daß beispielsweise die Straßenseitenrichtung des Straßenrandsegments entgegengesetzt zu der des Straßenrandsegments L ist, daß wenigstens ein Teil des Straßenrandsegments in einem durch das Straßenrandsegment L definierten Gebiet enthalten ist, daß das Straßenrandsegment einen kürzesten Abstand von seinem Mittelpunkt zu dem Straßenrandsegment L hat und daß ein Winkel zwischen dem Straßenrandsegment und dem Straßenrandsegment L kleiner als ein vorgegebener Winkel ist und daß diese fast parallel sind.
Falls das Straßenrandsegment wie in Abb. 20B gezeigt fast parallel zur X-Achse ist, wird dadurch, daß geprüft wird, ob sich das Straßenrandsegment und das Straßenrandsegment L in einem durch das X-Achsengebiet definierten Gebiet überschneiden oder nicht, geprüft, ob von der Straße die Mittellinie entnommen werden kann oder nicht. Falls das Straßenrandsegment im Gegenteil fast parallel zur Y-Achse ist, wird geprüft, ob sich das Straßenrandsegment und das Straßenrandsegment L in einem durch das Y-Achsengebiet definierten Gebiet überschneiden oder nicht.
Nachfolgend wird ein konkretes Verfahren zum Entnehmen von Mittellinien in dem Mittellinien-Entnahmeteil 240 beschrieben. Abb. 21 ist eine Ansicht, die ein besonderes Verfahren zum Entnehmen der Mittellinie durch das Mittellinien-Entnahmeteil 240 zeigt. Wie in Abb. 21 gezeigt ist, kann die Mittellinie durch Verbinden der Mittelpunkte zwischen den jeweiligen Außenpunkten an beiden Enden der sich überschneidenden Teile der Straßenrandsegmente entnommen werden. Zu diesem Zeitpunkt wird geprüft, ob sich die erfaßte Mittellinie mit Straßenrandsegmenten schneidet oder nicht, wobei die erfaßte Mittellinie, wenn das der Fall ist, gestrichen werden kann.
Wie oben festgestellt wurde, können durch Entnehmen von Phaseninformationen, d. h. von Straßenflächenseiteninformationen von Straßenrandsegmenten, deren Straßenflächenseiten definiert sind, und unter Verwendung dieser Phaseninformationen zusammen mit durch die erste Konfiguration zuvor abgeleiteten Mittellinieninformationen ausführliche Mittellinien, d. h. Straßennetzinformationen, gezeichnet werden.
Abb. 22 ist ein Blockschaltplan, der ein weiteres Beispiel der zweiten Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dem Beispiel werden keine groben Mittellinieninformationen der Straße geliefert, wobei der Bediener aber die Straßenflächenseite in bezug auf einen Teil des Straßenrandsegments in interaktiver Weise angeben kann, woraufhin anhand von Straßenrandsegmenten, deren Straßenflächenseiten angegeben worden sind, die Mittellinien von Straßenrandsegmenten entnommen werden können, deren Straßenflächenseite noch nicht angegeben worden ist.
Der Bediener wählt über eine Eingabevorrichtung 25 aus den auf einer Anzeige 23 angezeigten Straßenrandsegmentsequenzen einen Teil der Straßenrandsegmente aus, erkennt daraufhin die Straßenflächenseiten der Straßenrandsegmente und informiert daraufhin das Straßenflächen-Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen über sie. Wie oben kann das Straßenflächen-Erkennungsteil 220 für nicht erkannte Segmentsequenzen anhand dieser Informationen nacheinander die Straßenflächenseite der nicht erkannten Straßenrandsegmentsequenz erkennen. Außerdem ist der Prozeßinhalt in dem Erkennungsverarbeitungsteil 230 für gepaarte Straßenrandsegmente und in dem Mittellinien- Entnahmeteil 240 ähnlich zu dem vorstehenden Inhalt.
Da gemäß diesem Verfahren ein Prozeß gemäß falschen Mittellinieninformationen beseitigt werden kann, kann der Prozeß genau realisiert werden.
Gemäß der obengenannten zweiten Konfiguration sind die Mittellinien, d. h. die Straßennetzinformationen, in bezug auf schmale Straßen erhalten worden. Allerdings gibt es einige Fälle, in denen gemäß der zweiten Konfiguration unvollständige Mittellinien entnommen worden sind, da sie beispielsweise in der Kreuzung getrennt sind. Somit wird die dritte Konfiguration ausgeführt, um durch Interpolieren dieser Trennung fertige Mittellinien, d. h. fertige Straßennetzinformationen, zu konstruieren.
Abb. 23 ist ein Blockschaltplan, der die dritte Konfiguration der Vorrichtung zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein System 300 zum automatischen Erzeugen fertiger Straßennetzinformationen zur Ausführung der dritten Konfiguration umfaßt ein Verarbeitungsteil 320 zum Bestimmen eines blindes Endes des Außenpunkts einer Mittellinie; ein Verarbeitungsteil 330 zum Verbinden von Außenpunkten von Mittellinien durch ein Segment; ein Verarbeitungsteil 340 zum Entnehmen von Schnittpunktknoten; ein Verarbeitungsteil 350 zum Verbinden von Mittellinien, die sich gegenseitig schneiden, durch Verlängern einer der Mittellinien; ein Verarbeitungsteil 360 zum Verbinden von Mittellinien an den Schnittpunkten der verlängerten Linien der Mittellinien; und ein Verarbeitungsteil 370 zum Entnehmen von Außenpunktknoten. Außerdem ist ebenfalls ein Steuerteil 310 zum Steuern der obengenannten jeweiligen Verarbeitungsteile enthalten.
Das System 300 zum automatischen Erzeugen fertiger Straßennetzinformationen kann von einem Speicherabschnitt 21 für ausführliche Straßennetzinformationen ausführliche Mittellinieninformationen empfangen, daraufhin mittels der jeweiligen Verarbeitungsteile die jeweiligen Prozesse ausführen und daraufhin die erhaltenen fertigen Mittellinieninformationen an einen Speicherabschnitt 27 für fertige Straßennetzinformationen ausgeben. Die jeweiligen Verarbeitungsteile werden im folgenden erläutert.
Abb. 24 ist ein Ablaufplan, der die Prozeßprozedur in dem Verarbeitungsteil 320 zur Bestimmung, ob ein Außenpunkt der Mittellinie ein blindes Ende ist oder nicht, zeigt. Abb. 25 ist eine Ansicht, die den Prozeß in dem Verarbeitungsteil 320 zeigt. Zuerst werden die Mittelliniendaten abgerufen (Schritt 2401). Unter Beachtung eines vorderen Punkts und eines hinteren Punkts der Mittellinie wird ein betroffenes Straßenrandsegment entnommen (Schritt 2402). Daraufhin wird anhand des betroffenen Straßenrandsegments bestimmt, ob der Außenpunkt der Mittellinie ein blindes Ende ist oder nicht (Schritt 2403). Diese Bestimmung wird beispielsweise gemäß den folgenden Entscheidungskriterien durchgeführt. Genauer ist das entnommene Straßenrandsegment der Kopf eines gepaarten Straßenrandsegments oder nicht, während der Außenpunkt der entnommenen Straßenrandsegmente in der Nähe des Außenpunkts der Mittellinie liegt oder nicht. Falls im Ergebnis der Entscheidung der Außenpunkt der Mittellinie als blindes Ende bestimmt worden ist, wird der Außenpunkt der Mittellinie daraufhin als Außenpunktknoten eingestellt (Schritt 2404). In diesem Fall werden die Daten, die Koordinaten der Außenpunkte betreffen usw., in einer vorgegebenen Datei gespeichert. Falls andererseits der Außenpunkt der Mittellinie nicht als blindes Ende bestimmt worden ist, kehrt der Prozeß daraufhin direkt zu Schritt 2405 zurück. In Schritt 2405 wird bestimmt, ob sämtliche Mittellinien geprüft worden sind oder nicht, wobei der Prozeß, wenn das nicht der Fall ist, zu Schritt 2401 zurückkehrt. Wenn die Prüfung sämtlicher Mittellinien abgeschlossen worden ist, werden daraufhin eine Reihe von Prozessen abgeschlossen.
Abb. 26 ist ein Ablaufplan, der die Prozeßprozedur in dem Verarbeitungsteil 330 zum Verbinden von Außenpunkten der Mittellinien durch Segmente zeigt. Die Abb. 27A und 27B sind Ansichten, die einen Prozeß in dem Verarbeitungsteil 330 zeigen. Zunächst werden die Mittelliniendaten abgerufen (Schritt 2601). Es wird bestimmt, ob die beiden Außenpunkte der Mittellinie bereits verbunden worden sind oder nicht (Schritt 2602). Falls beide Außenpunkte bereits verbunden worden sind, kehrt der Prozeß zu Schritt 2601 zurück, um die nächste Mittellinie abzurufen, während, falls die beiden Außenpunkte noch nicht verbunden worden sind, andere zu verbindende Mittellinien abgerufen werden (Schritt 2603). Die Bedingungen zum Verbinden der Außenpunkte sind die, daß beispielsweise ein Abstand zwischen den Außenpunkten kleiner als ein vorgegebener Wert ist, daß ein Winkel zwischen den Mittellinien kleiner als ein vorgegebener Wert ist und daß sich die verbundenen Mittellinien nicht mit dem Straßenrandsegment schneiden. Es wird der Reihe nach bestimmt, ob zu verbindende Mittellinien existieren oder nicht (Schritt 2604). Wenn das der Fall ist, wird der Prozeß zu deren Verbinden ausgeführt (Schritt 2605). Genauer wird beispielsweise die neu erzeugte Mittellinie in eine vorgegebene Datei eingetragen, wobei beide Außenpunkte als "bereits verbunden" gekennzeichnet werden. Falls mehrere zu verbindende Mittellinien aufgefunden werden, ist eine Mittellinie auszuwählen, die den Bedingungen am besten entspricht. Wenn im Gegenteil keine zu verbindenden Mittellinien existieren, schreitet der Prozeß direkt zu Schritt 2606 fort. In Schritt 2606 wird bestimmt, ob die Prüfung sämtliche Mittellinien abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß daraufhin zu Schritt 2601 zurück, während eine Reihe von Prozessen abgeschlossen werden, wenn das der Fall ist. Abb. 28 ist ein Ablaufplan, der die Prozeßprozedur in dem Verarbeitungsteil 340 zum Berechnen von Schnittpunktknoten zeigt. Die Abb. 29A und 29B sind Ansichten, die den Prozeß in dem Verarbeitungsteil 340 zeigen. Zunächst werden die Mittelliniendaten abgerufen (Schritt 2801). Daraufhin werden andere Mittellinien aufgefunden, die sich mit der Mittellinie schneiden (Schritt 2802). Daraufhin wird entschieden, ob andere Mittellinien, die sich mit der Mittellinie schneiden, gefunden worden sind oder nicht (Schritt 2803). Wenn das der Fall ist, werden die jeweiligen Mittellinien an den Schnittpunkten geteilt (Schritt 2804), während der Prozeß zu Schritt 2805 übergeht, wenn das nicht der Fall ist. In Schritt 2805 wird bestimmt, ob sämtliche Mittellinien geprüft worden sind oder nicht. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß daraufhin zu Schritt 2801 zurück, während eine Reihe von Prozessen abgeschlossen worden sind, wenn das der Fall ist.
Abb. 30 ist ein Ablaufplan, der die Prozeßprozedur in dem Verarbeitungsteil 350 zum Verbinden von Mittellinien, die einander schneiden, durch Verlängern einer der Mittellinien zeigt. Die Abb. 31A bis 31C sind Ansichten, die den Prozeß in dem Verarbeitungsteil 350 zeigen. Zunächst werden die Mittelliniendaten abgerufen (Schritt 3001). Es wird bestimmt, ob die beiden Außenpunkte der Mittellinie bereits verbunden worden sind oder nicht (Schritt 3002). Falls die beiden Außenpunkte bereits verbunden worden sind, kehrt der Prozeß zu Schritt 3001 zurück, um die nächste Mittellinie abzurufen, während dann, wenn die beiden Außenpunkte noch nicht verbunden worden sind, andere zu verbindende Mittellinien aufgefunden werden (Schritt 3003). Die Bedingungen zum Verbinden der Mittellinien sind die, daß sich beispielsweise die verlängerte Linie einer Mittellinie mit der anderen Mittellinie schneidet, daß der Abstand zwischen der verlängerten Mittellinie und dem Schnittpunkt kleiner als ein vorgegebener Abstand ist und daß sich die verbundenen Mittellinien nicht mit dem Straßenrandsegment schneiden. Es wird der Reihe nach bestimmt, ob irgendeine zu verbindende Mittellinie existiert oder nicht (Schritt 3004). Wenn das der Fall ist, wird der Prozeß zu deren Verbinden ausgeführt (Schritt 3005). Insbesondere wird beispielsweise die ausgewählte Mittellinie tatsächlich verlängert und in eine vorgegebene Datei eingetragen, wobei die Mittellinie bzw. die Mittellinien, die mit der ausgewählten Mittellinie verbunden ist bzw. sind, an dem Schnittpunkt bzw. an den Schnittpunkten geteilt wird bzw. werden. Außerdem wird der Schnittpunkt bzw. werden die Schnittpunkte als "bereits verbunden" gekennzeichnet. Falls in bezug auf jeden Außenpunkt mehrere zu verbindende Mittellinien aufgefunden werden, sollte eine Mittellinie ausgewählt werden, die den Bedingungen am besten entspricht. Falls im Gegenteil keine zu verbindenden Mittellinien existieren, schreitet der Prozeß direkt zu Schritt 3006 fort. In Schritt 3006 wird bestimmt, ob die Prüfung sämtlicher Mittellinien abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß daraufhin zu Schritt 3001 zurück, während eine Reihe von Prozessen abgeschlossen werden, wenn das der Fall ist.
Abb. 32 ist ein Ablaufplan, der die Prozeßprozedur in dem Verarbeitungsteil 360 zum Verbinden von Mittellinien an den Schnittpunkten der verlängerten Linien der Mittellinien Schnittpunkten der verlängerten Linien der Mittellinien zeigt. Die Abb. 33A und 33B sind Ansichten, die den Prozeß in dem Verarbeitungsteil 360 zeigen. Zunächst werden die Mittelliniendaten abgerufen (Schritt 3201). Es wird bestimmt, ob die beiden Außenpunkte der Mittellinie bereits verbunden worden sind oder nicht (Schritt 3202). Falls die beiden Außenpunkte bereits verbunden worden sind, kehrt der Prozeß zu Schritt 3201 zurück, um die nächste Mittellinie abzurufen, während dann, wenn beide Außenpunkte noch nicht verbunden worden sind, andere zu verbindende Mittellinien abgefunden werden (Schritt 3203). Die Bedingungen zum Verbinden der Außenpunkte sind, daß beispielsweise ein Abstand zwischen dem Schnittpunkt und der jeweiligen Mittellinie kleiner als ein vorgegebener Abstand ist, daß ein Schnittwinkel zwischen den Mittellinien fast parallel (größer als ein vorgegebener Winkel) ist und daß sich die verbundenen Mittellinien nicht mit dem Straßenrandsegment schneiden. Es wird der Reihe nach bestimmt, ob zu verbindende Mittellinien existieren oder nicht (3204). Wenn das der Fall ist, wird der Prozeß zu deren Verbinden ausgeführt (Schritt 3205). Genauer werden beispielsweise beide Mittellinien tatsächlich verlängert und eingetragen, wobei der Schnittpunkt als "bereits verbunden" gekennzeichnet wird. Falls in bezug auf jeden Außenpunkt mehrere zu verbindende Mittellinien abgefunden werden, sollte eine Mittellinie ausgewählt werden, die den Bedingungen am besten entspricht. Falls im Gegenteil keine zu verbindenden Mittellinien existieren, schreitet der Prozeß direkt zu Schritt 3206 fort. In Schritt 3206 wird bestimmt, ob die Prüfung sämtlicher Mittellinien abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß daraufhin zu Schritt 3201 zurück, während eine Reihe von Prozessen abgeschlossen werden, wenn das der Fall ist.
Abb. 34 ist ein Ablaufplan, der die Prozeßprozedur in dem Verarbeitungsteil 370 zum Berechnen von Außenpunktknoten zeigt. Abb. 35 ist eine Ansicht, die den Prozeß in dem Mittelliniendaten abgerufen (Schritt 3401). Es wird bestimmt, ob es den nicht verbundenen Außenpunkt gibt oder nicht (Schritt 3402). Falls es den nicht verbundenen Außenpunkt gibt, wird der Außenpunkt als Außenpunktknoten in eine vorgegebene Datei eingetragen (Schritt 3403). Falls es umgekehrt keinen nicht verbundenen Außenpunkt gibt, geht der Prozeß daraufhin direkt zu Schritt 3404 über. In Schritt 3404 wird bestimmt, ob sämtliche Mittellinien geprüft worden sind oder nicht. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß daraufhin zu Schritt 3401 zurück, während eine Reihe von Prozessen abgeschlossen werden, wenn das der Fall ist.
Mit dem Obengenannten können gemäß der ersten Konfiguration anhand von groben Straßennetzinformationen aus Straßenrandbildern genaue Mittellinien, d. h. genaue Straßennetzinformationen, abgeleitet werden. Ferner können gemäß der zweiten Konfiguration die Mittellinien aus Randinformationen von schmalen Straßen abgeleitet werden. Das heißt, es können genaue und ausführliche Straßennetzinformationen abgeleitet werden. Außerdem können gemäß der dritten Konfiguration fertige Mittellinien abgeleitet werden. Das heißt, es können genaue, ausführliche und fertige Straßennetzinformationen abgeleitet werden.
Ausführlich können unter Bezugnahme auf Straßennetzinformationen, die eine niedrige Genauigkeit besitzen, aber mit niedrigem Aufwand eingegeben werden können, automatisch Mittellinien und Straßenbreiten in der hochgenauen Karte abgeleitet werden. Folglich kann ein so bemerkenswerter Vorteil geschaffen werden, daß ein Eingabeaufwand der Karte überaus verringert werden kann.
Außerdem kann die Karte in großem Maßstab mit Straßennetzinformationen mit überaus hoher Genauigkeit vorbereitet werden. Im Ergebnis kann eine solche Karte im Dienst verwendet werden, in dem eine ausführliche Ortsmessung und -korrektur gefordert werden. Außerdem kann die Karte auch als ausführliche Karteninformationen verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein großes Fahrzeug wie etwa ein Löschfahrzeug durch die Straße fahren kann oder kann.
Außerdem sind in der vorbereiteten ausführlichen Karte die Organisationsnummern der Straßennetzinformationen enthalten. Somit kann eine ausführliche Kartendatenbank mit aus den Organisationsnummern der Lehrkartennetzinformationen auszulesenden Informationen erhalten werden. Im Ergebnis kann eine Kartendatenbank konstruiert werden, die ausführliche und hohe Informationen enthält und von außerordentlich hohem Nutzen ist.
Mit anderen Worten, es kann eine genaue, ausführliche und fertige Datenbank vorbereitet werden, wobei eine Karteninformationsdatenbank mit Straßennetzinformationen und mit einem überaus hohen Gebrauchswert konstruiert werden kann, womit bei der effektiven Verwendung der Karte ein großer Vorteil erhalten werden kann.
Selbstverständlich sind für den Fachmann auf dem Gebiet viele Abwandlungen und Anpassungen der Erfindung offensichtlich, wobei solche offensichtlichen Abwandlungen und Änderungen im Umfang der hierzu beigefügten Ansprüche enthalten sein sollen.

Claims

1. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation, welches Verfahren folgendes aufweist:

einen Schritt 1 (S1 01) zum Extrahieren von Mittellinien relativ zu großräumiger Straßenrandinformation mit einem Verwenden kleinräumiger Straßennetzinformation als Lehrinformation;

einen Schritt 2 (S1 02) zum Extrahieren von Mittellinien relativ zu Straßenrandinformation, von welcher Mittellinien noch nicht extrahiert worden sind, basierend auf Straßenrandinformation, von welcher Mittellinien bereits extrahiert worden sind; und

einen Schritt 3 (S1 03) zum Interpolieren von Mittellinien, die durch die Schritte bis zum zweiten Schritt erhalten sind.

2. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 1, wobei der Schritt 1(S1 01) folgendes aufweist:

einen Schritt 1.1 (S3 01) zum Umwandeln der kleinräumigen Straßennetzinformation und der großräumigen Straßennetzinformation auf einem selben Koordinatensystem;

einen Schritt 1.3 (S303 : 5304 : 5305 : 5306) zum sequentiellen Extrahieren von Mittellinien aus betrachteten Straßensegmenten in der großräumigen Straßennetzinformation relativ zu allen Straßensegmenten durch Auswählen von Straßensegmenten aus der kleinräumigen Straßennetzinformation einzeln nacheinander; und

einen Schritt 1.4 (S3 08) zum Weitergeben von Information, die an die Straßennetzinformation angebracht ist, als Information, die an die Mittellinien angebracht ist.

3. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 2, das weiterhin einen Schritt 1.2 (S3 02) zum Speichern einer administrativen Zahl und von Attributeninformation jeweiliger Segmente aufweist, die die kleinräumige Straßennetzinformation und die großräumige Straßennetzinformation nach dem Schritt 1.1 (S3 01) bilden.

4. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 2, wobei die administrative Zahl und eine abgeleitete Attributeninformation jedesmal dann gespeichert werden, wenn ein Segment, das ist, als Prozeßobjekt im Schritt 1.3 (S303 : 5304:S305 : 5306) und im Schritt 1.4 (S3 08) verarbeitet wird.

5. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 2, wobei der Schritt 1.3 folgendes aufweist: einen Schritt 1.3.1 (S3 03) zum Extrahieren, relativ zum ausgewählten Straßensegment, aller Straßehrandsegmente, die innerhalb eines vorbestimmten Abstands vom ausgewählten Straßensegment sind und mehr als einen vorbestimmten Parallelismus zum ausgewählten Straßensegment haben, aus Straßenrandsegmenten in der Straßenrandinformation, einen Schritt 1.3.2 (S3 04) zum Extrahieren von Schnittpunkten zwischen horizontalen oder vertikalen Abtastlinien und allen Straßenrandsegmenten, die im Schritt 1.3.1 (S3 03) extrahiert sind, und zum Einstellen jeweiliger Mittelpunkte zwischen einer Vielzahl von extrahierten Schnittpunkten als Straßenmittelpunktskandidaten, einen Schritt 1.3.3 (S3 05) zum Erzeugen von Mittellinienkandidaten durch Verbinden von Straßenmittelpunktskandidaten, die im Schritt 1.3.2 (S3 04) eingestellt sind, und einen Schritt 1.3.4 (S3 06) zum Auswählen eines Kandidaten, der eine ähnlichste Länge, einen ähnlichsten Abstand und eine ähnlichste Straßenbreite zu denjenigen des ausgewählten Straßensegments hat, aus den im Schritt 1.3.3 (S3 05) erzeugten Mittellinienkandidaten und zum Bestimmen des ausgewählten Kandidaten als eine Mittellinie relativ zum ausgewählten Straßensegment.

6. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 5, wobei im Schritt 1.3.2 (S3 04) administrative Zahlen und Attributeninformation von zwei Straßenrandsegmenten, auf die Bezug genommen ist, Straßenbreiten in bezug auf diese Straßenrandsegmente und administrative Zahlen von Straßensegmenten in betrachteter Straßennetzinformation an jeweilige Straßenmittelpunktskandidaten angebracht werden.

7. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 5, wobei im Schritt 1.3.3 (S3 05)

jeweilige Mittelpunktskandidaten in der Reihenfolge einer Anordnung der Abtastlinien numeriert werden und Straßenmittelkandidaten auf denselben Abtastlinien sequentiell numeriert werden, und

Mittellinienkandidaten durch Verbinden der Straßenmittelpunktskandidaten unter Bedingungen erzeugt werden, daß die Straßenrandsegmente auf beiden Seiten, die zum Extrahieren der Straßenmittelpunktskandidaten verwendet werden, identisch sind, Abstände zwischen den Straßenmittelpunktskandidaten innerhalb eines vorbestimmten Abstands sind, eine Variation in bezug auf Straßenbreiten, die über einen vorbestimmten Wert hinausgeht, nicht zwischen benachbarten Straßenmittelpunktskandidaten verursacht wird und ein Krümmungswinkel jeder Mittellinie kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

8. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 5, wobei im Schritt 1.3.4 (S306) ein solcher Kandidat aus Mittellinienkandidaten als eine Mittellinie ausgewählt wird, daß eine Länge nahe derjenigen des Straßensegments ist, ein Abstand, der entfernt vom Straßensegment ist, kurz ist und eine Straßenbreite nahe derjenigen des Straßensegments ist.

9. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 1, wobei der Schritt 2 (S1.02) folgendes aufweist:

einen Schritt 2.1 zum Erkennen einer Straßenebenenseite relativ zur Sträßenrandinformation, aus welcher eine Mittellinie extrahiert ist, basierend auf Information der Mittellinie,

einen Schritt 2.2 (S16 01-S1612) zum Erkennen einer Straßenebenenseite relativ zur Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert ist, basierend auf Straßenrandinformation, deren Straßenebenenseite im Schritt 2.1 definiert ist,

einen Schritt 2.3 zum Erkennen gepaarter Straßenrandsegmente, die eine Straßenebene bilden, aus Straßenrandinformation, von welcher Straßenebenenseiten im Schritt 2.2 (S16 01-S1612) neu definiert sind, und einen Schritt 2.4 zum Extrahieren einer Mittellinie basierend auf gepaarten Straßenrandsegmenten, die im Schritt 2.3 definiert sind.

10. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 9, wobei im Schritt 2.1 Straßenrandinformation und Mittellinieninformation jeweils aus einer Straßenrandinformations- Speichereinrichtung (11) empfangen werden, in welcher die gesamte Straßenrandinformation gespeichert ist, und einer Mittellinieninformations-Speichereinrichtung (19), in welcher Mittellinieninformation gespeichert ist, und Straßenrandinformation, in welcher Mittellinien extrahiert werden, durch Korrelieren der Straßenrandinformation mit der Mittellinieninformation erzeugt wird.

11. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 9, wobei der Schritt 2.2. folgendes aufweist: einen Schritt 2.2.1 (S16 01-S1610) zum Extrahieren von Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert worden ist, und

einen Schritt 2.2.2 (S1611 : S1612) zum Erkennen einer Straßenebenenseite relativ zu extrahierter Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert worden ist.

12. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 11, wobei im Schritt 2.2.1 (S1601-S1610) Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert worden ist und die benachbart zur Straßenrandinformation ist, deren Straßenebene definiert worden ist, extrahiert wird.

13. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 11, wobei im Schritt 2.2.1 (S16 01-S1610) Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert worden ist und die kontinuierlich nahe der Straßenrandinformation existiert, deren Straßenebene definiert worden ist, extrahiert wird.

14. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 11, wobei im Schritt 2.2.2 (S1611 : S1612) dann, wenn eine Straßenebenenseite relativ zur Straßenrandinformation zu erkennen ist, deren Straßenebene nicht definiert worden ist, eine Verbindungsrichtung von Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert worden ist, so definiert wird, daß ihre Straßenebenenseite auf derselben Seite wie diejenige der Straßenrandinformation ist, deren Straßenebene definiert worden ist.

15. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 9, wobei im Schritt 2.4 eine vollständige Mittellinieninformation durch Hinzufügen von neu erzeugter Mittellinieninformation zu bereits erzeugter Mittellinieninformation erzeugt wird.

16. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 9, wobei im Schritt 2.4 die Mittellinie durch Verbinden von Mittelpunkten von Extremstellen an beiden Enden in einem Überlappungsteil von im Schritt 2.3 erkannten gepaarten Straßenrandsegmenten extrahiert wird.

17. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 1, wobei der Schritt 3 (Straßenrandinformation 03) folgendes aufweist:

einen Schritt 3.1 zum Bestimmen einer Extremstelle der Mittellinie, die bis zum 2-ten Schritt als eine Sackgasse bzw. ein totes Ende extrahiert ist,

einen Schritt 3.2 zum Verbinden von Extremstellen zweier Mittellinien durch ein Segment,

einen Schritt 3.3 zum Extrahieren von Schnittpunkten von geschnittenen Mittellinien,

einen Schritt 3.4 zum Verbinden einer Mittellinie, die sich mit einer verlängerten Linie einer weiteren Mittellinie schneidet, mit einer verlängerten Mittellinie,

einen Schritt 3.5 zum Verbinden von Mittellinien bei einem Schnittpunkt von verlängerten Linien von zwei Mittellinien, und

einen Schritt 3.6 zum Extrahieren von Extremstellenknoten aus der gesamten Mittellinieninformation.

18. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation, welches System folgendes aufweist:

eine Einrichtung zum Erzeugen präziser Mittellinieninformation (100 : 100a) zum Extrahieren von Mittellinien relativ zu großräumiger Straßenrandinformation mit einem Verwenden kleinräumiger Straßennetzinformation als Lehrinformation;

eine Einrichtung zum Erzeugen detaillierter Mittellinieninformation (200 : 200a) zum Extrahieren von Mittellinien relativ zur Straßenrandinformation, deren Mittellinien nicht extrahiert worden sind, basierend auf Straßenrandinformation, deren Mittellinien extrahiert worden sind; und

eine Einrichtung zum Erzeugen fertiggestellter Mittellinieninformation (300) zum Interpolieren der durch die Einrichtung zum Erzeugen detaillierter Mittellinieninformation (200 : 200a) extrahierten Mittellinien.

19. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 18, wobei die Einrichtung zum Erzeugen präziser Mittellinieninformation (100) folgendes aufweist,

eine Koordinatentransformationseinrichtung (110) zum Transformieren der kleinräumigen Straßennetzinformation und der großräumigen Straßenrandinformation, um dasselbe Koordinatensystem zu haben,

eine Einrichtung zum Extrahieren einer betrachteten Mittellinie (130 : 140 : 150 : 160) zum Ausführen solcher Prozesse relativ zu allen Straßensegmenten, wobei diese Straßensegmente aus der kleinräumigen Straßennetzinformation einzeln nacheinander ausgewählt werden und dann Mittellinien relativ zur großräumigen Straßenrandinformation entsprechend den Straßensegmenten extrahiert werden, und

eine Zusatzinformations-Übernahmeeinrichtung zum Übernehmen von Information, die an die Straßennetzinformation angebracht ist, als Information, die an die Mittellinien angebracht ist.

20. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 19, das weiterhin eine Speichereinrichtung (120) zum Speichern einer administrativen Zahl und von Attributinformation relativ zu jeweiligen Segmenten aufweist, die die kleinräumige Straßennetzinformation und die großräumige Straßenrandinformation bilden.

21. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 19, wobei eine administrative Zahl und Attributinformation jedesmal dann gespeichert werden, wenn Segmente, die einem Prozeß unterzogen, werden, in der Einrichtung zum Extrahieren betrachteter Mittellinien (130 : 140 : 150 : 160) und der Zusatzinformations-Übernahmeeinrichtung verarbeitet werden.

22. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 19, wobei die Einrichtung zum Extrahieren einer betrachteten Mittellinie (130 : 140 : 150 : 160) folgendes aufweist:

eine Segmentberechnungseinrichtung (130) zum Berechnen, relativ zum ausgewählten Straßensegment, aller Straßenrandsegmente, die innerhalb eines vorbestimmten Abstands von den ausgewählten Straßenrandsegmenten sind und mehr als einen vorbestimmten Parallelismus zu den ausgewählten Straßensegmenten haben, aus Straßenrandsegmenten in der Straßenrandinformation,

eine Einrichtung zum Extrahieren eines Mittelpunktskandidaten (140) zum Extrahieren von Schnittpunkten zwischen horizontalen oder vertikalen Abtastlinien und den gesamten Straßenrandsegmenten, die durch die Segmentenberechnungseinrichtung (130) berechnet sind, und zum Einstellen jeweiliger Mittelpunkte zwischen einer Vielzahl von extrahierten Schnittpunkten als Straßenmittelpunktskandidaten,

eine Einrichtung (150) zum Erzeugen von Mittellinienkandidaten zum Erzeugen von Mittellinienkandidaten durch Verbinden der Straßenmittelpunktskandidaten, die durch die Einrichtung zum Extrahieren von Mittelpunktskandidaten (140) eingestellt sind, und

eine Mittellinien-Bestimmungseinrichtung (160) zum Auswählen eines Kandidaten, dessen Länge, Abstand und Straßenbreite am ähnlichsten zu denjenigen der ausgewählten Stfaßensegmente von Mittellinienkandidaten sind, die durch die Einrichtung zum Erzeugen eines Mittellinienkandidaten (150) erzeugt sind, und zum Bestimmen des ausgewählten Kandidaten als eine Mittellinie in bezug auf das ausgewählte Straßensegment.

23. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 22, wobei in der Einrichtung zum Extrahieren von Mittelpunktskandidaten (140) administrative Zahlen und Attributinformation von zwei Straßenrandsegmenten, auf die Bezug genommen ist, Straßenbreiten in bezug auf die zwei Straßenrandsegmente, auf die Bezug genommen ist, und administrative Zahlen von Straßensegmenten in betrachteter Straßennetzinformation an jeweilige Straßenmittelpunktskandidaten angebracht werden.

24. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 22, wobei in der Einrichtung zum Erzeugen von Mittellinienkandidaten (150)

Mittellinienkandidaten durch Verbinden der Straßenmittelpunktskandidaten unter Bedingungen erzeugt werden, daß die Straßenrandsegmente an beiden Seiten, die zum Extrahieren der Straßenmittelpunktskandidaten verwendet werden, identisch sind, Abstände zwischen den Straßenmittelpunktskandidaten innerhalb eines vorbestimmten Abstands sind, eine Variation in bezug auf Straßenbreiten, die über einen vorbestimmten Wert hinausgeht, nicht zwischen benachbarten Straßenmittelpunktskandidaten verursacht wird, und Krümmungswinkel jeder Mittellinie kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

25. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 22, wobei die Mittellinien-Bestimmungseinrichtung (160) einen solchen Kandidaten aus Mittellinienkandidaten als Mittellinie auswählt, daß eine Länge nahe derjenigen des Straßensegments ist, ein Abstand, der vom Straßensegment entfernt ist, kurz ist, und eine Straßenbreite nahe derjenigen des Straßensegments ist.

26. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 18, wobei die Einrichtung zum Erzeugen von detaillierter Mittellinieninformation (200) folgendes aufweist:

eine Straßenebenenerkennungs-Verarbeitungseinrichtung (210) zum Erkennen einer Straßenebenenseite relativ zu Straßenrandinformation, aus welcher eine Mittellinie extrahiert ist, basierend auf Information der Mittellinie,

eine Straßenebenen-Erkennungseinrichtung (220) für nicht erkannte Straßenrandinformation zum Erkennen einer Straßenebenenseite relativ zu Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert ist, basierend auf Straßenrandinformation, deren Straßenebenenseite in der Sträßenebenenerkennungs-Verarbeitungseinrichtung (210) definiert ist,

eine Verarbeitungseinrichtung zur Erkennung eines gepaarten Straßenrandsegments (230) zum Erkennen von gepaarten Straßenrandsegmenten, die eine Straßenebene bilden, aus Straßenrandinformation, von welcher Straßenebenenseiten in der Straßenebenen- Erkennungseinrichtung (220) für unerkannte Straßenrandinformation neu definiert sind, und

eine Mittellinien-Extraktionseinrichtung (240) zum Extrahieren einer Mittellinie basierend auf einem gepaarten Straßenrandsegment, das in der Verarbeitungseinrichtung (230) für eine Erkennung eines gepaarten Straßenrandsegments definiert ist.

27. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 26, wobei die Straßenebenenerkennungs-Verarbeitungseinrichtung (210) jeweils Straßenrandinformation und Mittellinieninformation von einer Straßenrandinformations-Speichereinrichtung (11), in welcher die gesamte Straßenrandinformation gespeichert ist, und einer Mittellinieninformations- Speichereinrichtung (19), in welcher Mittellinieninformation gespeichert ist, empfängt und Straßenrandinformation erzeugt, in welcher Mittellinien durch Korrelieren der Straßenrandinformation mit der Mittellinieninformation extrahiert sind.

28. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 26, wobei die Straßenebenen-Erkennungseinrichtung (200) für unerkannte Straßenrandinformation folgendes aufweist:

eine Extraktionseinrichtung (221) für unerkannte Straßenrandinformation zum Extrahieren von Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert worden ist, und

eine Straßenebenen-Erkennungseinrichtung (222) zum Erkennen einer Straßenebenenseite relativ zu extrahierter Straßenrandinformation, deren Straßenebene nicht definiert worden ist.

29. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 28, wobei die Extraktionseinrichtung (221) für nicht erkannte Straßenrandinformation Straßenrandinförmation extrahiert, deren Straßenebene nicht definiert worden ist, und die benachbart zu der Straßenrandinformation ist, deren Straßenebene definiert worden ist.

30. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 28, wobei die Extraktionseinrichtung (221) für nicht erkannte Straßenrandinformation Straßenrandinformation extrahiert, deren Straßenebene nicht definiert worden ist und die kontinuierlich neben bzw. nahe der Straßenrandinformation existiert, deren Straßenebene definiert worden ist.

31. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 28, wobei die Straßenebenen-Erkennungseinrichtung (222) eine Verbindungsrichtung von Straßenrandinformation definiert, deren Straßenebene nicht definiert worden ist, so daß ihre Straßenebenenseite auf derselben Seite wie derjenigen der Straßenrandinformation ist, der Straßenebene definiert worden ist, wenn eine Straßenebenenseite relativ zur Straßenrandinformation zu erkennen ist, deren Straßenebene nicht definiert worden ist.

32. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 26, wobei die Mittellinien-Extraktionseinrichtung (240) eine vollständige Mittellinieninformation durch Hinzufügen neu erzeugter Mittellinieninformation zu bereits erzeugter Mittellinieninformation erzeugt.

33. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 26, wobei die Mittellinien-Extraktionseinrichtung (240) die Mittellinie durch Verbindungen von Mittelpunkten von Extremstellen an beiden Enden in einem Überlappungsteil von gepaarten Straßenrandsegmenten extrahiert, die in der Verarbeitungseinrichtung (230) für eine Erkennung eines gepaarten Straßenrandsegments erkannt sind.

34. System zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 18, wobei die Einrichtung zum Erzeugen fertiggestellter Mittellinieninformation (300) folgendes aufweist:

eine Einrichtung (320) zum Bestimmen einer Extremstelle der Mittellinie, die durch die Erzeugungseinrichtung für detaillierte Mittellinieninformation (200 : 200a) extrahiert ist, als Sackgasse bzw. totes Ende,

eine Einrichtung (330) zum Verbinden von Extremstellen von zwei Mittellinien durch Segmente, eine Einrichtung (340) zum Extrahieren von Schnittpunkten von geschnittenen Mittellinien,

eine Einrichtung (350) zum Verbinden einer Mittellinie, die sich mit einer verlängerten Linie einer weiteren Mittellinie schneidet, mit einer verlängerten Mittellinie,

eine Einrichtung (360) zum Verbinden von Mittellinien bei einem Schnittpunkt von verlängerten Linien zweier Mittellinien, und

eine Einrichtung (370) zum Extrahieren von Extremstellenknoten aus der gesamten Mittellinieninformation.

35. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 9, wobei im Schritt 2.1 Straßenrandinformation und Mittellinieninformation jeweils von einer Straßenrandinformations- Speichereinrichtung (11), in welcher die gesamte Straßenrandinformation gespeichert ist, und einer Mittellinieninformations-Speichereinrichtung (19), in welcher Mittellinieninformation gespeichert ist, empfangen werden, und Straßenrandinformation, in welcher Mittellinien extrahiert sind, durch Korrelieren der Straßenrandinformation mit der Mittellinieninformation erzeugt wird, und dann Straßenebenenseiten relativ zu Straßenrandinformation mit entsprechender Mittellinieninformation erkannt werden.

36. Verfahren zum automatischen Erzeugen von Straßennetzinformation nach Anspruch 9, wobei im Schritt 2.1 die Straßenrandinformation auf eine Anzeigeeinrichtung (23) angezeigt wird und ein Bediener eine Straßenebenenseite zur Straßenrandinformation bestimmt, die auf der Anzeigeeinrichtung (23) angezeigt wird, über eine Befehlseinrichtung (25 : 252).