JP3568108B2

JP3568108B2 - デジタル地図の位置情報伝達方法とそれを実施する装置

Info

Publication number: JP3568108B2
Application number: JP21406899A
Authority: JP
Inventors: 晋哉足立; 聡子市島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JP2001041757A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、交通情報提供システムなどにおいて、渋滞や事故等の位置情報を伝えるための情報伝達方法と、その方法を用いて位置についての情報交換を行う装置に関し、特に、デジタル地図上の位置を的確に伝えられるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ナビゲーション車載器を搭載する車両が急激に増加している。車載ナビゲーションシステムでは、デジタル地図データベースを保持し、ＧＰＳ受信機で受信する緯度・経度データに基づいて、自車位置周辺の地図を画面に表示したり、走行軌跡や目的地までの経路探索結果を地図上に併せて表示することができる。
【０００３】
我が国において、デジタル地図のデータベースは、現在、数社で作成されているが、縮尺地図の宿命として、地図データには誤差が含まれている。その誤差はそれぞれのデジタル地図により違っているが、一部の１／２５０００の地図には、場所により凡そ５０ｍ程度の誤差が含まれているものも市販されている。
【０００４】
また、ＧＰＳ受信機から得られる緯度・経度データにも数１０ｍの誤差が含まれている。
【０００５】
また、ナビゲーション車載器では、交通情報提供システムから提供される渋滞情報や事故情報などの交通情報を受信して、渋滞や事故位置を地図上に表示したり、それらの情報を条件に加えて経路探索を実施する機種が作られている。
【０００６】
過去実現された交通情報提供システムでは、図７に示すように、地域を管轄する交通情報収集センター７１から情報配信センター７２に交通情報が供給され、各メディア（ＦＭ放送、路上ビーコン、携帯電話）用に編集された交通情報がそれぞれのメディアを通じて送信される。
【０００７】
また、交通情報収集センター７１は、他の地域の交通情報収集センター７８と交通情報を交換し、周辺地域を含む広い圏内の交通情報を収集する。
【０００８】
この交通情報において、例えば、渋滞位置や事故位置を伝えるために、その位置の緯度・経度データを単独で提示した場合には、前述するように、車載器が保持しているデジタル地図データベースの種類に応じて異なる誤差を有しているため、例えば、Ａ社製のデジタル地図データベースを保持する車載器とＢ社製のデジタル地図データベースを保持する車載器とで、異なる道路上の位置を事故位置として識別してしまう虞れがある。
【０００９】
こうした情報伝達の不正確さを改善するため、図８（ａ）に示すように、道路網の交差点ａ、ｂをノードとし、ノード間の道路ｃをリンクとして、各ノードには、そのノードを一意に表すノード番号（ａ＝１１１１、ｂ＝３３３３）が設定され、また、各リンクには、そのリンクを一意に表すリンク番号（ｃ＝１１１１３３３３）が設定されており、各社のデジタル地図データベースには、各交差点及び道路に対して、設定されたノード番号及びリンク番号が対応付けて記憶されている。
【００１０】
そして、交通情報では、道路上の位置を表す場合に、リンク番号を特定し、その先頭から何メートル、と云う表現方法で道路上の地点を表示する。例えば「リンク番号＝１１１１３３３３の道路の先頭から２００ｍの位置」と表示された場合、どのようなデジタル地図データを使用する車載器においても、リンク番号１１１１３３３３の道路のノード番号１１１１のノードから２００ｍの地点を辿ることによって、同一道路上の位置Ｐを求めることが可能になる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、道路網に定義したノード番号やリンク番号は、図８（ｂ）に示すように、道路ｄが新設されたり、道路が変更された場合に、新しい番号に付け替える必要が生じ、このようにノード番号やリンク番号が変更されると、各社のデジタル地図データを更新しなければならなくなる。
【００１２】
道路の新設や変更は将来に渡って継続して行われるため、ノード番号やリンク番号による道路位置表示方法を取る限り、デジタル地図データベースのメンテナンスのために多大の作業量とそれに伴う費用とを永続的に投入しなければならないという問題点がある。
【００１３】
また、センターでは、過去に販売されたナビゲーションのために、一定期間（３〜５年）、過去のノード番号やリンク番号に準じた情報を最新年度の情報と重複して送る必要があり、そのメンテナンス負担は大きなものとなる。
【００１４】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、メンテナンスの過大な負担を伴わずに、デジタル地図上の位置情報を伝えることができる位置情報伝達方法を提供し、その方法を実施する装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の位置情報伝達方法では、情報提供側は、道路位置を伝えるために、その道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、この道路区間内での前記道路位置を示す相対データとを用いて道路位置情報を伝達し、この道路位置情報を受信した側では、道路形状データを用いる形状マッチングを行って、受信側のデジタル地図上で道路区間を特定し、相対データを用いてこの道路区間内の道路位置を特定するようにしている。
【００１６】
また、本発明の位置情報伝達装置では、情報提供側の装置に、伝達する道路位置の情報を、その道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、この道路区間内での道路位置を示す相対データとに変換する位置情報変換部を設け、デジタル地図を有する情報受信側の装置に、受信した道路形状データを用いて形状マッチングを行い、前記デジタル地図上で道路区間を特定し、相対データを用いて道路区間内の道路位置を特定する形状マッチング部を設けている。
【００１７】
そのため、道路網にノード番号やリンク番号を定義しなくても、デジタル地図上の位置を正確に、進行方向とともに相手方に伝えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、デジタル地図上の道路位置を伝えるための位置情報伝達方法において、情報提供側は、この道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、この道路区間内での前記道路位置を示す相対データとを用いて道路位置情報を伝達し、この道路位置情報を受信した側では、道路形状データを用いる形状マッチングを行って、受信側のデジタル地図上の道路区間を特定し、相対データを用いてこの道路区間内の道路位置を特定するようにしたものであり、道路網にノード番号やリンク番号を定義しなくても、デジタル地図上の位置を正確に伝えることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、道路形状を示す座標列として、所定距離間隔ごとの道路地点の緯度・経度データを配列した座標列を用いるようにしたものであり、道路位置情報の受信側では、この各地点の緯度・経度データを用いて形状マッチングを行うことにより、同一道路形状を有する道路区間を特定することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、相対データとして、道路区間中の特定地点からの距離データを用いるようにしたものであり、道路位置情報の受信側では、道路区間を特定した後、この距離データを用いて、道路位置を特定することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、デジタル地図上の道路位置について情報交換する位置情報伝達装置において、情報提供側の装置に、伝達する道路位置の情報を、その道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、この道路区間内での道路位置を示す相対データとに変換する位置情報変換部を設け、デジタル地図を有する情報受信側の装置に、道路形状データを用いて形状マッチングを行い、前記デジタル地図上で道路区間を特定し、相対データを用いて道路区間内の道路位置を特定する形状マッチング部を設けたものであり、道路網にノード番号やリンク番号を定義しなくても、デジタル地図上の位置を正確に情報交換することが可能である。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、道路形状を示す座標列として、所定距離間隔ごとの道路地点の緯度・経度データを配列した座標列を用いるようにしたものであり、情報受信側の装置の形状マッチング部では、各道路地点の緯度・経度データを用いて形状マッチングを行い、同一形状を有する道路区間を特定する。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、相対データとして、道路区間中の特定地点からの距離データを用いるようにしたものであり、情報受信側の装置の形状マッチング部では、道路区間を特定した後、この距離データを用いて、道路位置を特定することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の位置情報伝達装置を交通情報提供／受信システムに適用したものであり、ノード番号やリンク番号を用いずに、デジタル地図上の位置を伝えることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、情報提供側の装置を、地域の交通情報を収集するセンターとし、情報受信側の装置を、他の地域の交通情報を収集するセンターとしたものであり、センター間での交通情報の情報交換に、この位置情報伝達方法を用いることができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、情報提供側の装置を、交通情報を提供するインフラとし、情報受信側の装置を、車両に搭載された車載器としたものであり、車載器への情報提供に、この位置情報伝達方法を用いることができる。
請求項１０に記載の発明は、情報提供側の装置からデジタル地図上の道路位置についての情報を受信する受信装置において、情報提供側の装置から、道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと道路区間内での前記道路位置を示す相対データとを受信する受信手段と、デジタル地図と、道路形状データを用いて形状マッチングを行い、前記デジタル地図上で道路区間を特定し、相対データを用いて前記道路区間内の道路位置を特定する形状マッチング手段とを設けたものであり、提供された情報に基づいてデジタル地図上の位置を正確に特定することができる。
請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の位置情報伝達方法によりデジタル地図上の道路位置についての情報を提供する情報提供装置において、伝達する道路位置の情報を、前記道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、前記道路区間内での道路位置を示す相対データとに変換する位置情報変換手段を設けたものであり、デジタル地図上の位置を正確に伝えることができる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、図７の交通情報収集センター間で交通情報を交換する場合を例に、本発明の位置情報伝達方法について説明する。
【００２９】
この交通情報収集センターＡは、図１に示すように、交通事故や渋滞等の事象発生の情報が入力する事象情報入力部１と、事象発生位置を表すための位置情報を生成する位置情報変換部２と、生成された位置情報を送信する位置情報送信部３と、位置情報を受信する位置情報受信部６と、形状マッチングを行って位置情報から事象発生位置を特定する形状マッチング部５と、地図上に事象発生位置を表示するデジタル地図表示部４と、デジタル地図のデータベース７とを備えている。
交通情報収集センターＢはセンターＡと同様の構成を備えている。
【００３０】
この交通情報収集センターの動作フローを図２に示している。
ステップ１：交通事故や渋滞等の事象が発生すると、
ステップ２：その事象内容と発生位置の情報が交通情報収集センターの事象情報入力部１に入力する。例えば、道路上に設置されている車両感知器から渋滞の発生を示す情報が入力すると、
ステップ３：この渋滞情報を交通情報収集センターＢに伝えるため、位置情報変換部２は、渋滞発生位置を含む所定長さの道路区間の道路形状を座標列で表した道路形状データと、その道路区間の開始地点から渋滞発生位置までの距離を示す距離データとを生成する。
【００３１】
図３は、位置情報変換部２が生成する位置情報を模式的に示している。道路上のＡ〜Ｂの区間で渋滞が発生している場合に、その区間を含む道路の道路形状を５ｍ間隔の６００ポイントの座標列、Ｐ_０（ｘ_０，ｙ_０）、Ｐ_１（ｘ_１，ｙ_１）、‥、Ｐ_６００（ｘ_６００，ｙ_６００）で表示する。ここで、ｘｋ，ｙｋは、デジタル地図データベース７から取得した道路上の地点Ｐｋの緯度・経度データである。さらに、地点Ｐ_０（ｘ_０，ｙ_０）から、渋滞開始地点Ａまでの距離ｌ_１及び渋滞終了地点Ｂまでの距離ｌ_２を求め、
道路形状データ：（ｘ_０，ｙ_０）（ｘ_１，ｙ_１）‥（ｘ_６００，ｙ_６００）
渋滞の距離データ：ｌ_１〜ｌ_２ｍ
を位置情報として生成する。
【００３２】
この位置情報に、さらに渋滞の程度を示すランク情報や、使用したデジタル地図データベースの種別を示す情報などを付加して送信情報を作成し、
ステップ４：位置情報送信部３が、この送信情報を交通情報収集センターＢに送信する。
【００３３】
ステップ５：一方、この情報を位置情報受信部６で受信した交通情報収集センターでは、
ステップ６：形状マッチング部５が、デジタル地図データベース７の地図データと、道路形状を示す座標列との形状マッチングを実行して、デジタル地図上の道路区間を特定し、その道路区間の開始位置からの距離データに基づいて、デジタル地図上の渋滞区間を特定する。
【００３４】
図４は、この形状マッチングの一例を示している。
【００３５】
まず、デジタル地図データベース７から読み出した地図データのＰ_０（ｘ_０，ｙ_０）地点を中心とする誤差の範囲に含まれる道路Ｑ、Ｒを候補として選定する。
【００３６】
次いで、Ｐ_０（ｘ_０，ｙ_０）に最も近い各候補道路上の位置Ｑ_０、Ｒ_０を求め、Ｐ_０〜Ｑ_０、Ｐ_０〜Ｒ_０間の距離を算出する。
【００３７】
この操作をＰ_１（ｘ_１，ｙ_１）、‥、Ｐ_６００（ｘ_６００，ｙ_６００）の各点について実行し、各点Ｐ_０、Ｐ_１、‥、Ｐ_６００からの距離の二乗平均の加算値が最小となる道路区間を求める。
【００３８】
次いで、その道路区間の開始位置からｌ_１〜ｌ_２ｍの区間を渋滞区間として特定する。
【００３９】
ステップ７：デジタル地図表示部４は、デジタル地図データベース７からデータを読みだして地図を表示し、形状マッチング部５が求めた渋滞区間に、渋滞レベルに応じた色を着色する。
【００４０】
このように、ノード番号やリンク番号を定義しなくても、情報の提供側が道路形状を座標列で表すことにより、情報の受け手側では、形状マッチングを行って、その道路形状を有する道路区間を特定することが可能になる。
【００４１】
なお、この実施形態では、道路区間の形状を示すためのポイントの間隔を５ｍ、ポイント数を６００としたが、この間隔及び個数に限定されない。
【００４２】
また、この実施形態では、座標列の座標データとして緯度・経度データを用いているが、情報提供側と情報の受け手側とが共有できるデータであれば、それ以外の座標データを用いることが可能である。
【００４３】
また、送信する位置情報に、さらに、有効な補助情報を加えることにより、受信側での形状マッチングの効率を高めることが可能になる。
【００４４】
また、形状マッチングのアルゴリズムとしては、例示した最小二乗法以外の方法を用いることも可能である。
【００４５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、交通情報提供システムのインフラ側（情報提供側）と車載器との間の位置情報の伝達について説明する。
【００４６】
図５は、情報を提供するインフラ側５１と、情報を受ける車載器６１との構成を示している。
【００４７】
インフラ側５１は、事象発生の情報が入力する事象情報入力部５２と、事象発生位置を表すための位置情報を生成する位置情報変換部５３と、生成された位置情報を送信する位置情報送信部５４と、デジタル地図表示部５５と、デジタル地図データベース５６とを備えている。
【００４８】
一方、車載器６１は、位置情報を受信する位置情報受信部６２と、形状マッチングを行って位置情報から事象発生位置を特定する形状マッチング部６３と、地図上に事象発生位置を表示するデジタル地図表示部６４と、デジタル地図データベース６５とを備えている。
【００４９】
このインフラ側５１の動作は、図２のステップ１からステップ４までの動作と同じであり、また、車載器６１の動作は、図２のステップ５からステップ７までの動作と同じである。
【００５０】
この交通情報提供システムでは、インフラ側が、ＦＭ放送やビーコンを通じて、事象発生位置を含む所定長さの道路区間の座標列と、その道路区間を基準とする事象発生位置の情報とを情報提供し、車載器は、その座標列から道路区間を特定し、その道路区間を基準として事象発生位置を特定する。そのため、ノード番号やリンク番号を定義しなくても、デジタル地図上の位置を正確に伝えることが可能になる。
【００５１】
また、図６は、車載器が、インフラ側と同じように、事象情報入力部、位置情報変換部、位置情報送信部、位置情報受信部、形状マッチング部、デジタル地図表示部及びデジタル地図データベースを備える場合を示している。この車載器は、例えば、事故が発生した場合に、その事故位置をインフラ側に伝えることができる。
【００５２】
このとき、車載器は、事故位置を含む所定長さの道路区間内の複数位置の座標データをデジタル地図データベースから取得し、その座標列のデータと、その道路区間を基準とする事象発生位置の情報とを送信する。センター側では、この情報を受信して、形状マッチングを行い、その道路形状から道路区間を特定した後、事故位置を特定することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の位置情報伝達方法及び装置では、道路網のノード番号やリンク番号を用いること無く、デジタル地図上の位置を正確に相手方に伝えることができる。
【００５４】
この方法によれば、デジタル地図データベースのメンテナンスに費やす作業量及び費用を大幅に削減することができ、交通情報提供システムの維持に必要な社会的コストを引き下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における位置情報伝達装置の構成を示すブロック図、
【図２】第１の実施形態の位置情報伝達装置の動作を示すフロー図、
【図３】道路位置情報を構成する道路形状データ及び距離データを説明する説明図、
【図４】形状マッチングの一例を示す説明図、
【図５】本発明の第２の実施形態における位置情報伝達装置の構成を示すブロック図、
【図６】第２の実施形態における位置情報伝達装置の他の構成を示すブロック図、
【図７】交通情報提供システムを示す説明図、
【図８】ノード番号及びリンク番号の説明図（ａ）と、道路が新設されたときのノード番号及びリンク番号の変更を示す説明図（ｂ）である。
【符号の説明】
１、５２事象情報入力部
２、５３位置情報変換部
３、５４位置情報送信部
４、５５、６４デジタル地図表示部
５、６３形状マッチング部
６、６２位置情報受信部
７、５６、６５デジタル地図データベース
５１インフラ
６１車載器
７１Ａ交通情報収集センター
７２情報配信センター
７４ＦＭ局
７５ビーコン
７８Ｂ交通情報収集センター

Claims

デジタル地図上の道路位置を伝えるための位置情報伝達方法において、
情報提供側は、前記道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、前記道路区間内での前記道路位置を示す相対データとを用いて道路位置情報を伝達し、
前記道路位置情報を受信した側では、前記道路形状データを用いる形状マッチングを行って、受信側のデジタル地図上で前記道路区間を特定し、前記相対データを用いて前記道路区間内の道路位置を特定することを特徴とする位置情報伝達方法。
前記道路形状を示す座標列として、所定距離間隔ごとの道路地点の緯度・経度データを配列した座標列を用いることを特徴とする請求項１に記載の位置情報伝達方法。
前記相対データとして、前記道路区間中の特定地点からの距離データを用いることを特徴とする請求項１に記載の位置情報伝達方法。
デジタル地図上の道路位置について情報交換する位置情報伝達装置において、
情報提供側の装置は、伝達する道路位置の情報を、前記道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、前記道路区間内での前記道路位置を示す相対データとに変換する位置情報変換部を備え、
デジタル地図を有する情報受信側の装置は、前記道路形状データを用いて形状マッチングを行い、前記デジタル地図上で前記道路区間を特定し、前記相対データを用いて前記道路区間内の道路位置を特定する形状マッチング部を備えることを特徴とする位置情報伝達装置。
前記道路形状を示す座標列として、所定距離間隔ごとの道路地点の緯度・経度データを配列した座標列を用いることを特徴とする請求項４に記載の位置情報伝達装置。
前記相対データとして、前記道路区間中の特定地点からの距離データを用いることを特徴とする請求項４に記載の位置情報伝達装置。
請求項４に記載の位置情報伝達装置を備えることを特徴とする交通情報提供／受信システム。
前記情報提供側の装置が、地域の交通情報を収集するセンターであり、前記情報受信側の装置が、他の地域の交通情報を収集するセンターであることを特徴とする請求項７に記載の交通情報提供／受信システム。
前記情報提供側の装置が、交通情報を提供するインフラであり、前記情報受信側の装置が、車両に搭載された車載器であることを特徴とする請求項７に記載の交通情報提供／受信システム。
情報提供側の装置からデジタル地図上の道路位置についての情報を受信する受信装置において、
情報提供側の装置から、前記道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと前記道路区間内での前記道路位置を示す相対データとを受信する受信手段と、デジタル地図と、前記道路形状データを用いて形状マッチングを行い、前記デジタル地図上で前記道路区間を特定し、前記相対データを用いて前記道路区間内の道路位置を特定する形状マッチング手段とを備えることを特徴とする受信装置。
請求項１に記載の位置情報伝達方法によりデジタル地図上の道路位置についての情報を提供する情報提供装置であって、伝達する道路位置の情報を、前記道路位置を含む、状況に応じた長さの道路区間の道路形状を示す座標列から成る道路形状データと、前記道路区間内での前記道路位置を示す相対データとに変換する位置情報変換手段を備えることを特徴とする情報提供装置。