JP4559551B2 - フィードバックを用いた地理データベースの更新、拡張、並びに改良のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地理データベースを更新し拡張するためのシステムと方法に関し、特に、地理データの現地利用によるフィードバックに基づいて地理データベースを更新し拡張するためのシステムと方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
路上で利用されるコンピュータベースのナビゲーションシステムが様々な形で、また、さまざまなアプリケーションで使用されるようになってきた。1 つの代表的タイプのシステムとして、地理データセット、ナビゲーションアプリケーション、オプションではあるが位置決定システムが利用されている。この地理データセットには特定の地域にある又はその地域に関連する車道と交差点の位置に関する情報が含まれる。また、一方通行の通り、交通信号、停止信号、ターン制限、通りの所番地、代替ルート、ホテル、レストラン、博物館、競技場、オフィス、自動車の販売代理店、自動車修理サービスショップなどについての情報が含まれる場合もある。
【０００３】
オプションの位置決定システムには人の物理的地理上の位置を判定すなわちほぼ正しく特定するいくつかの公知のテクノロジーが採用されている場合もある。
例えば、位置決定システムでは、GPS-タイプのシステム( グローバル位置決定システム) 、推測航法タイプのシステム、あるいはこれらを組み合わせたシステムや、その他のシステムが採用されている場合もあり、これらのシステムは全て当業では公知のものである。
ナビゲーションシステムのナビゲーションアプリケーション部分は、詳細な地理データセットと位置決定システム( 採用されている場合には) を利用するソフトウェア・プログラムである。ナビゲーションアプリケーションプログラムによって、ユーザーに対してその地域の特定の場所を示す画像表示( たとえば" マップ")が与えられる。このナビゲーションアプリケーションは、ユーザーに自分自身のいる場所を示すデータとユーザーのいる任意の位置からその地域の場所へ向かうための特定の方向とを与えることもできる。
【０００４】
コンピュータベースのナビゲーションシステムは、車輌に搭載できる単一の装置として存在する場合もあるし人が持ち歩く場合さえある。このナビゲーションアプリケーションと地理データセットは、ユーザーに対して販売すなわちライセンスされ、パーソナルコンピュータにロードされるソフトウェア製品として提供される場合もある。パーソナルコンピュータ上で作動するシステムは、スタンドアローンでも、あるいは通信リンクによって中央や地域のシステムに接続したものであってもよい。トラック輸送会社、宅配サービス業者、緊急派遣部隊のような組織がナビゲーションシステムをトラック車隊に採用し、目的地へもっとも早く到着するためのルートを確保している。このナビゲーションシステムはまた、中央システムから多数のユーザーへの" 必要に応じた" サービスに基づいてオンラインで利用することもできるし、インターネット上や個人向けダイヤルアップサービスで利用可能なサービスのようなオンライン・サービスから利用することもできる。
【０００５】
個々のユーザーはナビゲーションシステムを利用して所望の目的地へ向かうための指示を入手し、それによって旅行にかかる時間や費用を少なくすることができる。その指示の中には工事中のために渋滞している道路の迂回路が含まれることもある。通りの所番地、交差点、あるいはレストラン、ホテル、ガソリンスタンドのような実在の施設を名指しで指示することもできる。
しかしながら、ナビゲーションシステムのこのような優れた特徴に対する将来起こり得る一つの障害として、地理データセットの最新情報の整備という難しい問題がある。地理データの発行者は地理データセットの一部となる情報を、現地情報を記録するためにそこへ派遣する実地調査員から取得したり、航空写真や地方自治体の記録やその他の情報源から取得する。しかし、新しい車道が造られたり、現在ある車道が変更されたり、交通信号機が設置されたり、会社が営業時間を変えたり、新しい会社が開業したり、現在ある会社が閉業したりなどするに伴い地理情報は更新される。変化が発生すると、地理データセットのデータは不正確となり、それによってデータの有用性は小さくなる。
【０００６】
上記と同じ技術を用いて変化を特定する情報が収集される。ひとたび変化に関する情報が収集されると、マスターの地理データセットの中へその情報は併合される。次いで地理データベースの発行者は変化を反映する更新された地理データを定期的にエンドユーザーへ配布する。しかし、変化に関する情報を取得するプロセスには時間がかかり費用もかさむ。更に、更新されたデータを入手する現在の方法では、地理データベースがより詳細になり範囲が広くなるにつれてますます費用がかさむことになる。
データ取得の現在の方法に対するもう一つの限界は正確さである。高品質の航空写真や他の現在ある収集方法を用いても、特徴を示す地理上の緯度と経度は必ずしも高いレベルの精確さでデータベースに入れることはできない。ルートガイダンスアプリケーションで車輌位置を決定するために十分な正確さを示す地理データは一般的には現在の方法を用いて十分に提供できるものの、車輌制御のような他のある種のアプリケーションについてはより大きな地理的正確さが要求される場合がある。
【０００７】
したがって、ナビゲーションシステムに対してある地域の変化と修正を反映する情報をもっと効率良く取得するシステム及び方法が望まれている。更に、拡張の対象となる地理データベースのデータの正確さを可能にするシステム及び方法が望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の点を考慮して、本発明の第1の態様は地理データベースを更新、拡張及び／又は改良するためのシステムを目的とするものである。地理データベースの中には、その地域の物理的特徴を表すデータ及び、オプションとしてそのような特徴の属性が含まれる。このシステムには複数のデータ収集用センサーが含まれる。これらのデータ収集用センサーの各々が複数の別個の車輌に設置され、その各車輌はある地域の車道を走行することができる。センサーが設置された車輌がその地域の車道を走行するとき、データ収集用センサーの各々はその地域の1 つ以上の特徴を示す出力を提供する。データ収集用センサーの出力を利用してコンピュータプログラムが地理データベースに対してフィードバック処理を実行する。このフィードバックプログラムの第一の部分が物理的特徴を特定するデータとデータ収集用センサーの出力とを比較し、その比較を示す結果が与えられる。このフィードバックプログラムの第二の部分は第一の部分から得られた結果に応答してその比較の有意性(significance)を決定する。プログラムの第2 部分によって決定されたその有意性に基づいてフィードバックプログラムの第3 の部分が地理データベースのデータを修正する。
【０００９】
本システムの更なる態様では、フィードバックプログラムによって決定されたこの有意性に基づいてその地域の物理的特徴を表す地理データベースのデータが更新、拡張、あるいは改良される。
本発明のもう一つの態様では、更新、拡張、あるいは改良されたデータは利用されて、更新、拡張、あるいは改良されたデータがエンドユーザーの車輌に与えられる。それらの車輌の中のいくつかにはデータ収集用センサーが設置された車輌が含まれる。
本発明のもう一つの態様では、エンドユーザーの車輌のセンサーは、フィードバック処理を用いて更新、拡張あるいは改良されたデータを使って高度の正確さに達するまで較正される。
【００１０】
本発明のさらにもう一つの態様では、エンドユーザーの車輌の較正外センサーが検出され、フィードバック処理により更新、拡張あるいは改良されたデータを用いて再較正される。
本発明のさらにもう一つの態様では、フィードバック処理を用いて、正確さの信頼性のレベルがその地域の物理的特徴を表すデータベース中のデータに割り当てられ、それによって高度の信頼性が要求される目的のためにこのデータを使用することが可能となる。
上記の態様では、そのデータ収集用センサーを用いて、その車輌の地理上の位置(GPS、推測航法や他の位置決定システムから得られる) 、車輌速度、車道勾配、車線幅( レーダーや他の類似システムから得られる) 、標識類( カメラから得られる) 、車道方向( 搭載コンパス又は他の進路決定手段から得られる) 及び様々なその他の物理的特徴が感知される。地理データベースのデータは、車道に関連するその他の属性のみならず車道( 又は車道部分) とその位置を表すこともできる。
【００１１】
もう一つの態様では、本発明は、地理データベースの複数の地図上の位置を含む車道データを格納するステップによって地理データベースを更新する方法を目的とするものである。走行した複数の現実の位置が、車輌が移動している間現実の位置を繰り返し感知することによって1台の車輌によって決定される。複数の現実の位置の少なくとも一部は地理データベースの複数の地図上の位置と照合される。複数の現実の位置における各々の現実の位置と複数の地図上の位置との間の位置の差が計算される。位置の差が所定の許容レベルを超える各々の現実の位置は複数の不照合位置として格納される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
I. システムの概観
参照図1 を見ると、地理データベースを更新し拡張するシステム9 には中央地理データマネージャ10が含まれる。この中央地理データマネージャ10には中央地理データベース20が含まれる。地理データベース20には地域47の物理的特徴を表すデータが含まれる。中央地理データベース20には、地図上のポイント44という観点やリンクという観点から位置データを記述するデータ、又は車道45の部分を記述するデータを含めてもよい。中央地理データベース20にはまた、車道勾配、車道幅、車線幅及び路肩幅を表すデータと、一時停止標識、建造物、橋梁支柱などのような静止物体を記述するデータが含まれてもよい。中央地理データベース20には、制限速度、その車道で許される走行方向及び許されているターンの方向のような位置に関係しない特徴が含まれてもよい。中央地理データベース20には、他のタイプの情報( 例えば、レストラン、博物館の開館時間などのタイプの情報) も含まれてもよい。
【００１３】
この地域47には複数のデータ収集車輌50( 車輌50(1) 、50(2) . . . 50(n) を含む) が配置されている。データ収集車輌50の各々にはデータ収集システム39が装備されている。各データ収集システム39には、車輌が移動又は停止しているとき、その車輌の環境又は車輌の物理的位置に関する物理的特徴を表すデータを収集することができる1 つ以上のセンサーが装備されている。データ収集車輌50の各々が地域47の車道上を移動する( 又は停止している) とき、車輌のデータ収集システムのセンサーが物理的特徴を感知する。これらのデータ収集車輌50には、車輌内ナビゲーションシステムが内部に設置されている車輌、又はナビゲーションシステムが搭載されていないデータ収集システム機器のみを持つ車輌が含まれてもよい。あるいは両方のタイプの車輌が含まれていてもよい。これら複数の車輌50には車隊車輌のみならず、プライベートパーティのエンドユーザーが所有( 又はリース) している車輌が含まれてもよい。データ収集車輌50のいくつかには地理データベース56( 図2 と3 に示す) のローカルコピーが含まれるが、これらのコピーは中央地理データベース20のコピーの一部すなわちバージョンであってもよい。データ収集システムから得られたデータは適当な通信リンク49を利用してデータ収集車輌50によって中央地理データマネージャ10へ通信される。
【００１４】
II. データ収集車輌
図2-4 はデータ収集車輌50の代替実施例を例示する。
図2 は、センサーデータ54を処理して中央地理データマネージャ10へ通信するためにフィルターされたセンサーデータ55F に変えるデータ収集車輌50(1) の実施例を例示する。このデータ収集車輌50(1) には、車輌コンピュータシステム52、センサーデータプロセッサ53、通信マネージャ58、ローカルマップデータベース56、及び1 つ以上のセンサー60を含むデータ収集システム39(1) が装備されている。( データ収集車輌50(1) はまた、必ずしもデータ収集システム39(1) の一部である必要はないが、更新マネージャ59を装備していてもよい。) データ収集車輌を示すこの実施例では、データ収集システム39(1) の一部が車輌内ナビゲーションシステムと共有されてもよい。例えば、センサー60、車輌コンピュータシステム52及び地図データベース56は、車輌内ナビゲーションシステムの構成要素であってもよいし、そのような目的のために車輌ドライバーが使用するものであってもよい。
【００１５】
1 つ以上のセンサー装置60の出力によってセンサー装置からのデータ54が与えられる。このセンサー装置60には、GPS(グローバル位置決定システム) 、イメージングシステム( 例えばレーダー、カメラなど) 、ジャイロスコープ、コンパス、走行距離計及びその他のセンサーが含まれてもよい。車輌50(1) が地域47を巡回移動しているときや停止中にこのセンサー装置60によってデータ54が出力される。センサー装置60から出されるこの出力54はデータ収集システム39(1) の車輌コンピュータシステム52へ与えられる。
センサーデータプロセッサ53は、センサー60から車輌コンピュータシステム52へ出力されたデータ54を利用して、センサー装置のデータ54をローカルマップデータベース56中のデータと比較する。このセンサーデータプロセッサ53は、車輌コンピュータシステム52のCPU で実行されるコンピュータプログラムとして実現されてもよいし、別個のプロセッサで実行されてもよい。センサーデータプロセッサ53によって、センサー装置からのデータ54と地図データベース56中の対応する要素との間の比較に基づいて、センサー装置からのデータ54とローカルマップデータベース56中のデータとの間の分散値が決定される。この分散値は比較されるデータのタイプによって決定される。例えば、位置センサーの出力がローカルマップデータベース56中の対応する位置と比較される場合、その分散値は2 つの値の間の差を表す距離であってもよい。その分散値にはこの差の相対的方向が含まれてもよい。この分散値は閾値レベルと比較され、その閾値レベルを超える値や未満のセンサー出力値は地図データベース要素に照合しないと見なされる。この閾値レベルはセンサーの許容値のような要因に基づくものであってもよい。
【００１６】
センサーデータプロセッサ53はセンサーデータ54を処理してフィルターされたセンサーデータ55F に変える。このフィルターされたセンサーデータには一定の定義済み閾値を超える分散値のみが含まれてもよい。このフィルターされたセンサーデータを車輌のデータ記憶装置( 図示していない) に一時的に格納してもよい。
データ収集車輌50(1) の1 つの実施例では、通信マネージャ58を利用してフィルターされたセンサーデータ55F が図1 の中央地理データマネージャ10へ伝送される。無線( 図1 の49) 、セルラー式移動電話、モデムによるアップロード、ｅ−メール等を含むデータ伝送のための適当な手段がこの通信マネージャ58によって利用されてもよい。データはいつ通信されてもよい。例えば、データを取得した時点で通信してもよい。若しくは、データ55F を格納し、毎日又は毎週の特定の時刻のような一定の時刻に通信してもよい。データ55F を中間データ収集システムへ通信し、次いでマネージャ10へ転送してもよい。もう一つの代替実施例では、データは車輌のディスクに集められ、モデムによってアップロードされたりマネージャ10へ郵送される。
【００１７】
図2 の実施例では、フィルターされたセンサーデータ55F からデータを選択して中央地理データマネージャ10へ通信してもよい。例えば、ある一定レベル以上の分散値を示すデータを選択して中央地理データマネージャ10へ通信してもよい。若しくは、センサー装置のデータとローカルデータベース56のデータとの間で完全な照合を示す分散値を含むフィルターされたセンサーデータ55F のすべてを中央地理データマネージャ10へ通信してもよい。フィルターされたセンサーデータ55F のすべてを送信することにより、中央地理データマネージャ10は、中央地理データベース20中の現在のデータの正確さを確認することによって地理データベース20の信頼度を決定することができる。
図3 はデータ収集車輌50(2) のもう一つの実施例を例示する。図3 の実施例50(2) は生のセンサーデータを収集し、中央地理データマネージャ10へそれを通信する。データ収集車輌50(2) には、センサードライバー51、車輌コンピュータシステム52、通信マネージャ58、ローカルマップデータベース56、及び1 つ以上のセンサー60から成るデータ収集システム39(2) が含まれる。( このデータ収集車輌50(2) には、必ずしもデータ収集システム39(2) の一部である必要はないが、更新マネージャ59を含めてもよい。) 図2 の実施例にあるように、車輌内ナビゲーションシステムをデータ収集システムの一部として利用することもできる。
【００１８】
1 つ以上のセンサー装置60からの出力は上に特定したものと同じであってもよいが、この出力によってセンサー装置からのデータ54が与えられる。車輌50(2) が地域47を巡回移動したり停止しながらこのセンサー装置60によってデータの収集が行われる。センサードライバー51はソフトウェアプログラムであってもよいが、センサー装置からのデータ54を処理し、生のセンサーデータ55R に変える。( センサードライバー51が行うこれらの機能には、センサー60の本質的にはアナログ的出力を適当なデジタルデータに変換したり、データのスケーリング、データのタイムスタンピング、データの圧縮を行ったり、データを生成するセンサーのタイプを照合したり、格納する目的で生データを組織化したりするなどの機能を含めてもよい。) この生のセンサーデータ55R は、車輌50(2) のデータ記憶装置( 図示していない) に一時的に格納してもよい。この生のセンサーデータ55R は中央データマネージャ10へ通信される。通信マネージャ58は図2 の実施例の通信マネージャに類似したものであってもよいが、通信マネージャの目的を果たすために利用される。
【００１９】
データ収集車輌50(3) のもう一つの実施例を図4 に例示する。データ収集車輌50(3) には、センサードライバー51、一時記憶装置63及びセンサー60から成るデータ収集システム39(3) が含まれる。これらの構成要素は、図2 と3 で類似の番号をつけた構成要素と類似した機能を果たす。図示されているように、図4 のデータ収集車輌50(3) には車輌内ナビゲーションシステムが含まれていない。図4 のデータ収集車輌50(3) の一時記憶装置63に生のセンサーデータ55R が格納される。次いでユーザーは、このデータをフロッピーディスクや取り外し可能なハードディスクドライブへ転送し、物理的にこのデータを中央データマネージャ10へ送る。若しくは、車輌中のこのデータ収集システム39(3) には、中央データマネージャへデータを転送するための上記の機能と類似した機能を提供する通信マネージャが含まれてもよい。
【００２０】
III. 中央地理データマネージャ
A. 車輌からのデータの収集
図1 に例示されている中央地理データマネージャ10には、データ収集車輌50からデータ55R と55F を受信し、中央地理データベース20に対して更新、改良、及び／又は拡張を行うためにデータを処理するためのハードウェアとソフトウェアからなる構成要素が含まれる。中央地理データマネージャ10はまた、以下に説明するように信頼度のレベルをデータベース20のデータへ割り当てることもできる。このハードウェアとソフトウェアから成る構成要素は1 つの場所に在る必要はなく、また1 つのコンピュータ上で操作する必要もない。異なる構成要素を接続する公知の通信技術を用いてこれらの構成要素を異なる場所に配置してもよい。
【００２１】
中央地理データマネージャ10は、生データ収集器28で得たフィルターされていないデータを通信するデータ収集車輌50(2) 、50(3) から生のセンサーデータ55R を受信する。この中央地理データマネージャ10は、フィルターされたデータ収集器12で得たフィルターされたデータ55F をデータ収集車輌50(1) から受信する。フィルターされたセンサーデータ収集器12と生のセンサーデータ収集器28とは通信リンク49へつながるインターフェースであり、データ受信のための適当な技術によって実現されているものであればよい。各々の収集器はその対応する複数のデータ収集車輌50から受信したデータを処理し、そのデータを中央地理データマネージャ10の適当なプロセスへ送信する。
このフィルターされたデータ収集器12は、フィルターされたセンサーデータ55F を中央のフィルターされたセンサーデータベース14中に格納し組織化する。中央地理データマネージャ10へ生のデータ55R を通信する車輌に対して、生データ収集器28は、複数の車輌から得た生のセンサーデータを中央の生データデータベース30で組織化する。この収集されたデータは、中央センサーデータプロセッサ32によって分散値について分析される。この中央センサーデータプロセッサは、図2 のローカルセンサーデータプロセッサ53に類似したコンピュータプログラムであり、このプログラムによって、中央データベース20中の地理データと生データとの比較に基づいて分散値を計算することができる。この中央センサーデータプロセッサ32によって、フィルターされたセンサーデータベース14中にフィルターされたセンサーデータとして分散値を格納する。
【００２２】
B. 中央データベースの更新／拡張
フィルターされたセンサーデータベース14に収集されたデータは統計データ分析器16によって分析される。この統計データ分析器16には、中央地理データベース20の地理データとの更なる比較に基づいて統計分析技術が適用されるコンピュータプログラムが含まれる。この統計分析技術によって何千又は何百万ものセンサーから読み取られたデータが考慮され、高いレベルの信頼度と信頼性をもつ結果が得られる。中央のフィルターされたセンサーデータセット14が統計的に有意な分散値を反映しているかどうかに基づいて、この統計データ分析器16は中央地理データベース20に対して更新を決定する。( 多数の読み取りデータを用いるデータ分析のための様々な種類の統計技術が知られており、また利用することができる。)
この統計分析技術には歴史的情報も考慮に入れられる。例えば、何年もの間1 日に数千回感知されていた高速道路部分が突然センサーによるデータ読み取りを報告しなくなった場合には、その車道はもはや通じていないことを示していることになろう。中央データベースへの適当な更新、若しくは少なくともデータベース記録中の考えられる変化の確認表示は状況に応じて処理すべきであろう。
【００２３】
統計データ分析器16は中央地理データベース20のデータ要素に対する信頼性レベルを決定することもできる。参照図39を見ると中央地理データベース20のデータ要素に対する信頼性レベルを格納することができる。この信頼性レベルはデータエンティティの属性として格納される。中央地理データベース20中のデータエンティティは、その地域の実際の物理的特徴に照合する確実性を表示する大きさとしてこの信頼性レベルを表現することができる。データ項目の信頼性レベルは、データ収集車輌がその特徴を感知する頻度と新しさに従って増減することもある。図39で、データエンティティDは位置情報属性を持つ車道部分の記録を表す。この車道部分の属性には、車道部分のデータエンティティD の左右の交点からなる緯度と経度(L-LAT、L-LON 、R-LAT 、R-LON)が含まれる。信頼性レベルの属性CLには、位置のデータが正確である信頼性を表現する値( 例えば1 〜10) が含まれる。例えば、"10"の信頼性レベルは、その位置データ(L-LAT、L-LON 、R-LAT 、R-LON)が1cm の範囲内にある99% 以上の確実性があることを統計分析に基づいて示すことができる。"8" の信頼性レベルは、その位置データが1mの範囲内にある75% のレベルの確実性があること、あるいはその位置データが15m の範囲内にある99% のレベルの確実性があることを統計分析に基づいて示すことができる。
【００２４】
この統計データ分析器16の動作については更に以下に図11〜22を参照しながら論じるが、この分析器によって、データベースを修正するときに必要となるかもしれないレイアウトの変更が行われる。そのようなレイアウトの変更は、新しいリンクの創出、現存のリンク構成の修正、そしてその新しい現存のリンクについて知られている特徴の明示を必然的に伴う。
1 つの更新方法によれば、この統計データ分析器16はメッセージ18を提供し、中央地理データベース20に対して更新処理22を開始する。更新処理22によって中央地理データベース20に対する個々の変更点が統計データ分析器16から収集され、配布処理24のための一連の更新処理においてその変更点が格納される。
1 つの実施例では、マネージャ10で行われるステップには、分散値の決定、車輌からのデータの収集、統計的な有意性分析、中央データベースの更新が含まれ、これらのステップは原則として前進的かつ連続的に行われる。しかし、代替実施例では、これらの仕事のいくつかを断続的にあるいは定期的に行う方が好まれるかもしれない。
【００２５】
C. ユーザーへの更新データの配布
参照図1 を見ると、中央データベースに対して施された更新処理を反映するデータがある時点でエンドユーザーに対して公開されている。データのこの公開及び／又は配布は更新データ配布装置26によって行ってもよい。無線通信リンク49を利用して電気的に配布を果たしてもよい。( 図2 と3 のような)通信マネージャを備えた車輌では、更新データ配布装置26は、中央データマネージャ10から直接、個々のデータ収集車輌50の元のローカル通信マネージャ58へ更新情報を通信してもよい。CD-ROMやPCMCIAカード、パーソナルコンピュータへのダウンロード等のようなハード媒体による配布を含む、配布のためのその他の代替手段を利用することもできる。
【００２６】
エンドユーザーには、その車輌で地理データベースのローカルバージョン56を利用する人が含まれてもよい。このエンドユーザーにはまた、その他の様々な人々が含まれてもよい。例えば、オンラインサービスを利用するパーソナルコンピュータユーザー46やネットワーク利用者48、インターネットを利用するサービス業者、緊急派遣センター、トラック輸送会社、宅配サービス業者のような、地理データベースの全部若しくは一部をアプリケーション中に組み入れている組織がある。
この更新データの公開は連続的に行われることもあれば、時には規則的に、また不規則的に、あるいは断続的に行われることもある。更新処理を反映するこのデータの公開はいくつかの異なるフォーマットの中の任意のフォーマットで行うことができる。更新データをエンドユーザーへ公開する1つのプロセスとして、地理データベースの各ユーザーのローカルコピーに対して必要に応じて施される一連の更新処理としてこの更新データを公開することもできる。エンドユーザーへデータを公開するためのもう一つのプロセスでは、更新データを反映する全データベースのバージョンを提供することもできる。
【００２７】
図1 のシステム9 のプロセスを例示するフローチャートを図5 に示す。コンピュータ装置( 図1 の32、図2 の53) では、センサー( 図2-4 の60) からの出力が利用され、地理データベース( 図1 の20、図2 の56) に関連づけられ( 図5 のステップS2) 、センサーデータとデータベース内容の解釈に基づいて何らかのアクションが行われる。センサーデータから得られた知覚された現実と地図データベースの内容との間のゼロ−分散値を含む分散値は、フィルターされたセンサーデータ( 図5 のステップD1、S3、S4; 図1 の14; 図2 の55F)として記憶媒体に格納することができ、この値はデータベース更新処理のための中央レポジトリの場所( 図1 の16) へ通信される。より正確な更新を行うための統計処理を可能にするために、このフィルターされたセンサーデータベース( 図1 の14) に分散値を保持することが望ましい。( 図5 のステップD2、S5、S6) 更新処理が中央データベースに対して施された後で( 図1 の22) 、データベースのエンドユーザーに対してデータベースの更新が通信される。( 若しくは、図3 と4 の実施例では、センサー装置から得られた生のデータは何らかの媒体に格納され、別個のシステムへ通信されて車輌ナビゲーションシステムの範囲外の地図データベースと比較される。)
【００２８】
D. 車輌センサーのフィードバック較正
更なる代替実施例では、様々なエンドユーザーの車輌センサーは非常に高度の正確さを求めてフィードバック処理で微調整される。このフィードバック処理では多数の車輌から収集したセンサーデータが利用され( 例えば上記の処理を用いて) 、中央データベースの高度に正確な地理データが与えられる。このデータは今度は個々のエンドユーザーの車輌に対して配布され、既知の高度に正確な地理データに一致するように個々のエンドユーザーの車輌の各々のセンサーを調節し較正するために利用される。このようにして、データ収集車輌を連続的に使用し、車輌のセンサーを較正するために既知の高度に正確なデータを個々のエンドユーザーの車輌へ再配布することによって、フィードバックループが形成され、このループによって個々の車輌の各々のセンサーの正確さが汲み上げられる。このようにして得られた正確さによって、1 台の車輌によって得ることのできる、あるいは従来の技術を用いた任意のセンサー測定によって得ることのできる正確さを凌ぐことが可能となる。このプロセスを例示する図が図40に示されている。
上記のフィードバック較正処理を用いて、高い信頼性レベルを持つ高度に正確なデータを開発することができる。達成し得る正確さのレベルは±1cm あるいはそれよりも高いレベルにまですることが可能である。これらのレベルの正確さが与えられると、車輌制御と安全システムのために地理データベースを利用することが可能となる。地理データベースと車輌位置決定センサーの双方における高度の正確さを用いて、車輌がその車線から外れるなどして車道から逸れているかの判定がこの安全システムによって可能となる。この高度の正確さと関連して、上記の信頼性レベルの属性を利用してそのデータが正確なだけでなく信頼性があることがこの安全システムすなわち車輌制御システムによって確認される。
もう一つの代替実施例では、フィードバック処理を利用して車輌の提携外センサーを検出し修正することもできる。上記のように高度に正確なデータを開発するフィードバック処理を利用して、多数の車輌から相当の期間にわたって収集された多数のデータ記録の統計分析の結果として、ひとたび地理データが既知の高度に正確なもの( すなわちその信頼性レベルが高いもの) となれば、データを利用する一台の車輌によって分散値が報告されたとき分散値−報告車輌中のセンサーが較正されていない可能性があると判定できる。次いで、その一台の車輌から報告された分散値データと既知の高度に正確なデータとのみを用いて、分散値−報告車輌中のセンサーはその他の車輌と同じレベルの正確さになるまで再較正される。( このプロセスの一つのステップとして、その分散値−報告車輌から分散値を収集し、その他のデータ収集車輌から一定の期間データを取得後に、その他のデータ収集車輌から得た分散値と同じ分散値が観測されないことを確認する必要がある。) このプロセスを例示する図を図41に示す。
【００２９】
この実施例の更なる態様によるデータ収集車輌の各々のデータ収集システムでは、データを収集するために使用されるセンサーのタイプを特定するデータが与えられる。次いで、車輌からの分散値が収集されると、分散値を測定するセンサーのタイプが考慮される。例えば、あるタイプのセンサーから、そのセンサーを再較正すべきであるということを示唆する分散値が報告された場合、そのセンサーはまず類似の種類のセンサーと比較される。そうすることによって、同様の装備をした車輌で達成できる正確さに基づいて、特定のタイプのセンサーを較正できる程度に関してより良い評価を行うことができる。
【００３０】
V. センサーデータ処理
A. センサーデータと地理データベースとの比較
図6-8 を参照しながら、単一車輌からの収集データに基づく現在のデータベースに対する修正処理を例示する。この例は位置情報( 緯度、経度、及び高度) について言及するものであり、位置センサーデータを地理データベース中の要素( 例えば、図1 の中央地理データベース20あるいは、図2 と3 の地図データベース56) と照合する試みを例示するものである。他のタイプのデータに対しても同様のステップが用いられる。
図6 は、地理データベースで表すことのできるある地域を視覚的に描いたものである。図6 には、地図上の位置80(1) 、80(2) ... 80(n) 及び、地図上の位置80とつながっている車道部分を表す地図上のリンク100(1)、100(2)、... 100(n)が例示されている。図7 には、車輌に搭載されたセンサー装置によって確定された1 セットの現実の位置90(1) ... 90(n) が時間的連続状態を示す識別子T1-T14で矢印として示されている。この地図照合処理では、車輌の方位、そのリンク100(1)への接近度及び、照合したリンク100(1)上に車輌が配置される様々なリンクの特徴が利用される。
センサーデータポイントから照合したリンク100(1)までの最短距離を決定することによって、センサーデータポイントは地図上の位置80及び照合したリンク100(1)と比較される。その結果得られた距離が特定の許容レベルを超える場合には、あるいは、センサーデータが照合したリンク100(1)の特徴と矛盾する場合には、関連するセンサーデータと共にこの分散値についての記録が作成される。この記録は、図8 に新しいリンク110(1)として例示され、フィルターされたセンサーデータベース( 図2 の55F 又は図1 の14) に格納される。
【００３１】
もしあるリンクが許容レベルの範囲内のすべてのセンサーサンプルと矛盾する場合には、照合したリンクの正確さとその特徴を検証し、そのセンサー装置あるいは複数の使用装置を特定する記録がフィルターされたセンサーデータベースに作成される。
図9 に、多数の収集センサーデータを含むある時間にわたる収集データが例示されているが、これは結果的に図10に示すようなデータベースの更新となる。
B. 中央地理データベースの更新
フィルターされたセンサーデータには変化の可能性のある新しいリンクに関する情報が含まれ、この地理データベースを更新すべきかどうかの決定に利用される場合もある。この地理データベースの更新中、現実の位置に関連する特徴がセンサーデータから決定される場合もある。その地理データベースの更新に際してその特徴を含むことができるように、フィルターされたセンサーデータとしてそのような特徴に関連するデータを含むこともできる。例えば、図7 と8 に示す収集データしか使用できなければ、単一の収集センサーデータに基づいてこの新しいリンク100(m)(L9 という記号でもラベルをつけられている) を左から右へ( 収集用車輌が走行した方向に) 横切らせることができる。更新作業中にこの新しいリンク100(m)が中央地理データベース20に対して付け加わると、センサーデータの受信によってもう一方の方向への走行許可が示されるまで、この新しいリンク100(m)の特徴として一方向への走行しか許可されないという制限が追加される。
【００３２】
このフィルターされたセンサーデータは、この地理データベースの更新中に使用できるその他の特徴に関する情報を提供するものであってもよい。例えば、この新しいリンク100(m)の追加によって、図8 に例示されているように以前100(1)(L3 とラベルされている) しか存在しなかった場所に、100(1)(2)(L3b と同じ) と100(1)(1)(L3a と同じ) というラベルがつけられた2 つの新しいリンクが形成される。この地理データベースの更新には、車輌がリンクL3a からL9(100(m) とラベルされている) へ横断することは許可するが、L3b からL9へ横断することは許可しないという特徴が含まれる場合もある。L3b からL9への走行をサポートするデータが受信された場合にはこの特徴は改訂される場合もある。
図11-22 には、センサーデータを利用して地理データベースを更新する時間的連続状態の例が示されている。図11-16 には、センサーデータの単一サンプルのために地理データベースを更新するためのセンサーデータの利用方法が例示されている。図17-22 には、第2 のサンプルデータを同じリンクで収集した後地理データベースを更新するためのセンサーデータの利用方法が例示されている。
【００３３】
図11には、サンプル道路網120 と、公開時の地理データベース20( 図1 に図示) の図形表現122 の例が含まれている。この地理データベース20には、1 丁目と2 丁目との間にある市場通りのためのリンクは含まれていない。図12には、道路網120 とデータベース122 の双方について、現実の位置130 を描きながら、センサー装置を搭載したある車輌が通った跡が例示されている。矢印で示されているように、図13のブランクの三角形130Uはデータベースのリンクと照合できた位置を表している。図13の塗りつぶされた三角形130Fは、地図照合の許容レベルを超え、したがって、不照合データとしてフィルターされたセンサーデータベースの中にこれらの位置を格納するように地図照合処理に促すような位置を表す。この照合しなかった位置を、図14に示すような順序づけられた1 セットのポイント136 として格納してもよい。フィルターされたセンサーデータベースへの登録内容は、うまく照合した以前のリンクL8、各々の照合しなかった位置の緯度／経度、及びうまく照合した次のリンクL11 となる。データ分析器プロセッサ16( 図1 と2 に図示) は次いで図15と16に例示した方法を利用して新しいリンクを引き出す。
【００３４】
新しいリンクを引き出し、最初の照合しなかった位置175 から以前のリンクL8までの最短距離180 を決定し、リンクを分割し、リンクL8の最も近いポイント190 で2 つの新しいリンクL8A とL8B をリンクL8から創りだすこともできる。プロセッサ16は、最後の照合しなかった位置176 から照合した次のリンクL11 までの最短距離182 を決定し、リンクL11 の最も近いポイント192 で2 つの新しいリンクL11AとL11BをリンクL11 から創りだすこともできる。
図15に示すように、L8A とL8B の交点で始まり、すべての照合しなかった位置をつなぎリンクL11AとL11Bの交点で終わることによって、新しいリンク100(q)がつくられる。フィルターされた位置データベースは次いで更新され、すべての照合しなかった位置が新しいリンク100(q)と関係づけられる。
【００３５】
この結果得られるデータベースの内容を図16に例示する。この時点で、( 左から右への) 走行方向、平均速度、及び法規上L8B から100(q)へ、また100(q)からL11Aへターンが可能であるという事実を含むことができる特徴をこの新しいリンクに対して追加してもよい。
図17-22 には、センサーデータを利用してデータの2 番目のサンプルを収集した後地理データベースを更新するプロセスが例示されている。図17には、道路網120 の同じ例図と図11-16 で更新された地図データベース122 を描いた図とが含まれる。図18には、反対方向に走行する車輌のための新しい1 セットのセンサーデータポイント202 が含まれる。図19は、地図照合の許容レベルを超えたけれども新しいリンク100(q)と照合すると決定されたかもしれない位置202Uを強調する図である。この地図照合処理によって、図20に示すような順序づけられた1 セットのポイント206 として、フィルターされたセンサーデータと共にこれらの位置202Uが格納される。このフィルターされたセンサーデータには、以前のリンク照合したL11A、順序づけられた1 セットのポイント206 、次のリンク照合したL8B 、及び仮定上の照合リンク100(q)を含めてもよい。このセンサーデータプロセッサによって、次いで図20、21及び22を参照しながら以下に説明するプロセスを利用する地理データベースが更新される。
【００３６】
地理データベースを更新する際、新しいリンク100(q)( この例では順序づけられた1セットのポイント206 である) と関連づけられたフィルターされたセンサーデータから得られるすべての順序づけられた１セットのポイントが特定される。更に、その位置が処理される際、同じ走行方向のすべての位置( この例では、順序づけられた1セットのポイント206)が特定される。この例では、順序づけられた1 セットのポイント206 によって表された位置は新しいリンク100(q)の方向とは逆の方向を表す。この順序づけられた1 セットのポイント206 は次いで、連続平均化すなわちカーブフィッティング技法を利用して平均化され単一の連続的位置が創りだされる。
順序づけられたセット206 の最初の位置に最も近いリンクとの交点214 が特定される。順序づけられたこのセットの最後の位置に最も近いリンクとの交点216 も特定される。
【００３７】
連続平均化すなわちカーブフィッティング技法を利用して、順序づけられた1 セットのポイント136 の方向とは逆の走行方向を持つすべてのポイントが次いで平均化、反対方向に順序づけられた1 セットのポイント136Aが創りだされる。図20の例では、新しいリンク100(q)と同じ方向に走行する2 番目のサンプルではポイントは1 つも収集されていない。したがって、この新しいリンク100(q)、すなわち新しいリンク100(q)のポイントは反対方向に順序づけられた1 セットのポイント136Aについて利用できる。
大部分のポイントによって表される順序づけられた数セットのポイントから始まる各々のポイントからの距離を計算することによって、反対方向の136 と136Aのセットのポイント間の距離は平均化され、図20の1 セットの平均ポイント136Mが生み出される。平均ポイント136Mは次いで図21に新しいリンク100(q)( 新) として示される。若しくは、この新リンク100(q)( 新) を移動して修正し、平均ポイント136Cに対応させることができる。このリンクの特徴を更新し、走行方向を双方向と特定することもできる。平均速度もまた更新することができる。ターンをL11Bから100(q)( 新) へまた100(q)( 新) からL8B へ法規上変更すると仮定することもできる。その結果として得られるデータベースの内容を図22に例示する。
【００３８】
C. トレンド分析
図23-27 に例示したように図9 に例示したある時間にわたる収集データをトレンド分析処理にかけることもできる。図24のサンプルから与えられたセンサーデータに基づいて、図25のリンクL5の追加を図23の地図データベースに対する更新として利用してもよい。しかし、図26には、この車輌の進路は実際にはガソリンスタンドの中を通りぬける操縦であったことが例示されている。図27には、センサーデータ位置の高い発生例を表す濃い線250 で、また、図24で確定されている進路を進むその車輌の単一の横断を表す点線260 で一つのトレンド分析が例示されている。センサー収集データ全体に統計分析を施すことによって、リンクL5は統計的に有意でないものとして分類され、結果的に地理上の地図データベース20に対して追加されない。
【００３９】
図28-31 には更に、トレンド分析においてフィードバックループから得たセンサーデータを利用して地理上の更新をどのように実現するかが例示されている。
その元の状態の地図データベース20の一部のイラストレーションが図28に示されている。図29に、センサーデータから決定された平均的進路を表すより重みがかかった弧形270 を持つ元のデータベース内容が表されている。この2 つの全く別個の弧形は方位及び統計上の標準化によって決められる。図30に例示されているように、新しい弧形290 が車の通った跡を示す弧形T1とT2の幾何学上の中心292 に生成される。この元のリンクLorig が次いで更新され、新しい弧形290 によって新しい幾何学図形が反映される。カーブフィッティングやその他の標準的技術を替わりに用いて位置の変更を決定することもできよう。
【００４０】
D. その他の特徴を表すデータの分散値
図5 に示すように、基本的位置情報( 緯度、経度、及び高度) を収集するために利用される分散値を決定するための同じプロセスを、その物理的車道の構造を記述するその他の物理的特徴に対して適用することができる。例えば図32-33 には車道勾配情報を収集している車輌が例示されている。図34には、車道幅、車線幅及び路肩幅に関する情報を収集している車輌が例示されている。センサー装置によって与えられた情報はデータベースと比較され、参照図5 と図6-10の上記のループを通じて分散値/ 信頼性情報が通信される。0 のタイプのデータは上記の高度の車輌安全システムによって利用される。なぜなら、データベースがより正確で改良されていればいるほどシステムはより早急にかつ知的に機能することが可能となるからである。車線幅に対して誤りの発生する余地を減らすことによって、誤った操縦パターンを検出するシステムが早めに関り、誤りの防止に成功することが可能となる。カーブ横断中の過度の速度を検出したシステムは、カーブの勾配に基づいてより正確に最大安全速度を決定することができる。
【００４１】
車輌の進路に物体を認めることが可能なセンサー装置は、常設建造物、( 例えば標識、柱、歩道橋、電柱など) を認めて混乱するかもしれない。これらの常設建造物の正確なモデルを保持することによってセンサー装置は物体を選別して識別することが可能となるが、そのような機能がなければ物体を危険物である可能性を持つものとして解釈するかもしれない。上記のようにデータベースの信頼性のレベルを上げることによって、車道にある危険物を特定するシステムが関り、より信頼性のある適切な行動を起こすことが可能となる。図5のプロセスと類似したプロセスを用いて画像センサーから感知された画像と比較した物体を表すデータベース要素のための分散値を決定することもできる。画像の検出と関連して、画像や形状検出プログラムを用いて標識やその他の境界標識をカメラによって検出することができる。標識に書かれた掲示内容は記録され、上記のように分散値が格納される。更に、標識の位置やその他の沿道の境界標識を感知し、格納し、比較して分散値を出すことができる。これらの境界標識として標識だけでなく街灯、陸橋などを含む任意の検出可能な特徴を含めることができる。任意の検出可能な特徴物の位置を測定して分散値を出したり、較正や信頼性のレベルを生成するためなどに利用することができる。このようにして、多くの種類の境界標識の位置をあまり費用をかけずに検出することができる。
【００４２】
ルートガイダンスやその他のアプリケーションで役に立つ車輌の位置決定は、常設建造物の位置データに関する知識及びより大きな精確さによっても容易になる。例えば、ある車輌が相当の距離を直線車道に沿って走行するとき、位置決定センサーと関連する誤りが蓄積するにつれその車輌の位置ははっきりしなくなる。そのようなとき、境界標識を感知して車輌の位置を修正( 又は地図照合) できる境界標識として、そのような直線車道に沿った常設建造物の位置に関する拡張された知識が役立つ。
この特徴が例示されているある実施例では、一台の車輌の中に、図2-4のセンサー60に類似したセンサーが含まれている。この車輌センサーには構造物を検出する能力がある。一つの実施例ではこの構造物検出センサーはレーダーシステムである。その車輌には自動車輌制御システムが含まれ、また、ローカル地理データベース( 図2 と3 のデータベース56と類似の) が含まれる。このローカル地理データベースには、標識、街灯、陸橋などのような沿道を検出できる特徴を含むデータが備えられている。このローカル地理データベースにはまた、車道に関連するデータが含まれる。街灯、陸橋などのような沿道の構造物の検出を利用して、その地域のその車輌の位置を地図照合によって決定することができる。地図照合処理プログラムは公知のプログラムである。例えば、街灯、陸橋などのようなレーダー検出可能な特徴を示す既知の位置が与えられれば、その車輌の位置を地理データベースの車道部分上に照合させることにより、その車輌の位置を非常に正確に決定することができる。この車輌位置は、検出可能な沿道の境界標識の既知の位置にその車輌位置を照合させることにより微調整することが可能となる。
このレベルの正確さで、レーダーによって検出された障害物を自動的に避ける自動安全システムを実現することが可能となる。
【００４３】
図35-38 に示すように、これらのセンサー装置は常設構造物分析を行うための画像センサーを含み、視野に入る静止要素を決定し、画像によるトラッキングをデータベースと比較し、相違のある又は信頼性のある情報を必要なものとして記録する。図35、37及び38には、標識の位置、寸法及び内容(300) 及び標識ポストの位置(302) に従って画像センサーが標識をどのように特定するかが例示されている。図36と38には、画像センサーがガードレール304 、橋梁支柱306 及び近くの建造物308 のような常設建造物をどのように照合できるかが例示されている。
センサーデータはまた可能性のある誤りを照合し、データベース中に表すことのできる位置に関係しない特徴について評価し、これらの特徴に対する信頼性レベルを確定することもできる。評価の対象となる特徴の例としては、走行方向、ディバイダー位置、速度制限、並びにターン制限が含まれる。地理データベース中に含まれるリンクの特徴は、位置のデータと同じ方法で処理される。地図データベース56に保持されているのと反対走行方向に一台の収集車輌がリンクを横断したにもかかわらず、かなりの数のその他の収集データが地図データベース56に保持されているのと同じ走行方向を示した場合には、この単一のケースは統計的に有意でないものとして記録される。
【００４４】
地理データベースを更新するためのあるシステムの実施例を以上説明してきた。当業者であればこの開示から代替実施例を理解することができる。例えば、生のセンサーデータ収集器28のみあるいはフィルターされたセンサーデータ収集器12のみと、生のセンサーデータかフィルターされたセンサーデータのいずれかを処理するために使用する構成要素が中央地理データマネージャ10に含まれるようにして、中央地理データマネージャ10は生データのみをあるいはフィルターされたセンサーデータのみを収集することもできる。更に、更新データ配布装置26による更新データの配布スケジュールに対して限定を設けないようにする。あるスケジュールに従ってあるいは何らかの方法で更新データを配布してもよい。
本明細書に記載の当システムの実施例の利益には、データベース更新を処理するためのデータをナビゲーションシステムのユーザーから直接受信する能力が含まれる。ナビゲーションシステムのユーザーは多数いるので、それによって変更がその地域で起こったかどうかを決定するための対策、すなわち、従業員を派遣してその地域を確認したり、その地域を訪問して情報を記録したり、航空写真を撮ったり、地方自治体の記録をチェックしたりするするような対策をとる必要を少なくすることができる。
【００４５】
以上本発明の推奨実施例を説明した。当業者であれば、特許請求の範囲に含まれる他の実施例が実施可能であることを理解されるであろう。上述の詳細な説明は、限定的なものではなくあくまで例示的なものであることを意図したものであり、すべての同等例を含む以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を画定するために意図されたものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例によるシステムを例示する図である。
【図２】図１に示すデータ収集車輌の代替実施例を例示する図である。
【図３】図１に示すデータ収集車輌の代替実施例を例示する図である。
【図４】図１に示すデータ収集車輌の代替実施例を例示する図である。
【図５ 】図１のシステムを用いてセンサーデータを処理する方法を例示するフローチャートである。
【図６】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図７】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図８】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図９】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図１０】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図１１】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１２】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１３】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１４】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１５】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１６】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１７】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１８】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１９】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２０】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２１】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２２】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２３】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２４】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２５】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２６】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２７】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２８】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図２９】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図３０】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図３１】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図３２】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３３】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３４】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３５】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３６】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３７】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３８】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３９】信頼性レベルの表示を含む地理データベース中のデータエンティティレコードを例示する図である。
【図４０】データ収集車輌を利用するフィードバック処理のもう一つの態様を行うためのステップを示すフローチャートである。
【図４１】ある車輌の較正外センサーを再較正するためのステップを示すフローチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明は地理データベースを更新し拡張するためのシステムと方法に関し、特に、地理データの現地利用によるフィードバックに基づいて地理データベースを更新し拡張するためのシステムと方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
路上で利用されるコンピュータベースのナビゲーションシステムが様々な形で、また、さまざまなアプリケーションで使用されるようになってきた。1 つの代表的タイプのシステムとして、地理データセット、ナビゲーションアプリケーション、オプションではあるが位置決定システムが利用されている。この地理データセットには特定の地域にある又はその地域に関連する車道と交差点の位置に関する情報が含まれる。また、一方通行の通り、交通信号、停止信号、ターン制限、通りの所番地、代替ルート、ホテル、レストラン、博物館、競技場、オフィス、自動車の販売代理店、自動車修理サービスショップなどについての情報が含まれる場合もある。
【０００３】
オプションの位置決定システムには人の物理的地理上の位置を判定すなわちほぼ正しく特定するいくつかの公知のテクノロジーが採用されている場合もある。
例えば、位置決定システムでは、GPS-タイプのシステム( グローバル位置決定システム) 、推測航法タイプのシステム、あるいはこれらを組み合わせたシステムや、その他のシステムが採用されている場合もあり、これらのシステムは全て当業では公知のものである。
ナビゲーションシステムのナビゲーションアプリケーション部分は、詳細な地理データセットと位置決定システム( 採用されている場合には) を利用するソフトウェア・プログラムである。ナビゲーションアプリケーションプログラムによって、ユーザーに対してその地域の特定の場所を示す画像表示( たとえば" マップ")が与えられる。このナビゲーションアプリケーションは、ユーザーに自分自身のいる場所を示すデータとユーザーのいる任意の位置からその地域の場所へ向かうための特定の方向とを与えることもできる。
【０００４】
コンピュータベースのナビゲーションシステムは、車輌に搭載できる単一の装置として存在する場合もあるし人が持ち歩く場合さえある。このナビゲーションアプリケーションと地理データセットは、ユーザーに対して販売すなわちライセンスされ、パーソナルコンピュータにロードされるソフトウェア製品として提供される場合もある。パーソナルコンピュータ上で作動するシステムは、スタンドアローンでも、あるいは通信リンクによって中央や地域のシステムに接続したものであってもよい。トラック輸送会社、宅配サービス業者、緊急派遣部隊のような組織がナビゲーションシステムをトラック車隊に採用し、目的地へもっとも早く到着するためのルートを確保している。このナビゲーションシステムはまた、中央システムから多数のユーザーへの" 必要に応じた" サービスに基づいてオンラインで利用することもできるし、インターネット上や個人向けダイヤルアップサービスで利用可能なサービスのようなオンライン・サービスから利用することもできる。
【０００５】
個々のユーザーはナビゲーションシステムを利用して所望の目的地へ向かうための指示を入手し、それによって旅行にかかる時間や費用を少なくすることができる。その指示の中には工事中のために渋滞している道路の迂回路が含まれることもある。通りの所番地、交差点、あるいはレストラン、ホテル、ガソリンスタンドのような実在の施設を名指しで指示することもできる。
しかしながら、ナビゲーションシステムのこのような優れた特徴に対する将来起こり得る一つの障害として、地理データセットの最新情報の整備という難しい問題がある。地理データの発行者は地理データセットの一部となる情報を、現地情報を記録するためにそこへ派遣する実地調査員から取得したり、航空写真や地方自治体の記録やその他の情報源から取得する。しかし、新しい車道が造られたり、現在ある車道が変更されたり、交通信号機が設置されたり、会社が営業時間を変えたり、新しい会社が開業したり、現在ある会社が閉業したりなどするに伴い地理情報は更新される。変化が発生すると、地理データセットのデータは不正確となり、それによってデータの有用性は小さくなる。
【０００６】
上記と同じ技術を用いて変化を特定する情報が収集される。ひとたび変化に関する情報が収集されると、マスターの地理データセットの中へその情報は併合される。次いで地理データベースの発行者は変化を反映する更新された地理データを定期的にエンドユーザーへ配布する。しかし、変化に関する情報を取得するプロセスには時間がかかり費用もかさむ。更に、更新されたデータを入手する現在の方法では、地理データベースがより詳細になり範囲が広くなるにつれてますます費用がかさむことになる。
データ取得の現在の方法に対するもう一つの限界は正確さである。高品質の航空写真や他の現在ある収集方法を用いても、特徴を示す地理上の緯度と経度は必ずしも高いレベルの精確さでデータベースに入れることはできない。ルートガイダンスアプリケーションで車輌位置を決定するために十分な正確さを示す地理データは一般的には現在の方法を用いて十分に提供できるものの、車輌制御のような他のある種のアプリケーションについてはより大きな地理的正確さが要求される場合がある。
【０００７】
したがって、ナビゲーションシステムに対してある地域の変化と修正を反映する情報をもっと効率良く取得するシステム及び方法が望まれている。更に、拡張の対象となる地理データベースのデータの正確さを可能にするシステム及び方法が望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の点を考慮して、本発明の第1の態様は地理データベースを更新、拡張及び／又は改良するためのシステムを目的とするものである。地理データベースの中には、その地域の物理的特徴を表すデータ及び、オプションとしてそのような特徴の属性が含まれる。このシステムには複数のデータ収集用センサーが含まれる。これらのデータ収集用センサーの各々が複数の別個の車輌に設置され、その各車輌はある地域の車道を走行することができる。センサーが設置された車輌がその地域の車道を走行するとき、データ収集用センサーの各々はその地域の1 つ以上の特徴を示す出力を提供する。データ収集用センサーの出力を利用してコンピュータプログラムが地理データベースに対してフィードバック処理を実行する。このフィードバックプログラムの第一の部分が物理的特徴を特定するデータとデータ収集用センサーの出力とを比較し、その比較を示す結果が与えられる。このフィードバックプログラムの第二の部分は第一の部分から得られた結果に応答してその比較の有意性(significance)を決定する。プログラムの第2 部分によって決定されたその有意性に基づいてフィードバックプログラムの第3 の部分が地理データベースのデータを修正する。
【０００９】
本システムの更なる態様では、フィードバックプログラムによって決定されたこの有意性に基づいてその地域の物理的特徴を表す地理データベースのデータが更新、拡張、あるいは改良される。
本発明のもう一つの態様では、更新、拡張、あるいは改良されたデータは利用されて、更新、拡張、あるいは改良されたデータがエンドユーザーの車輌に与えられる。それらの車輌の中のいくつかにはデータ収集用センサーが設置された車輌が含まれる。
本発明のもう一つの態様では、エンドユーザーの車輌のセンサーは、フィードバック処理を用いて更新、拡張あるいは改良されたデータを使って高度の正確さに達するまで較正される。
【００１０】
本発明のさらにもう一つの態様では、エンドユーザーの車輌の較正外センサーが検出され、フィードバック処理により更新、拡張あるいは改良されたデータを用いて再較正される。
本発明のさらにもう一つの態様では、フィードバック処理を用いて、正確さの信頼性のレベルがその地域の物理的特徴を表すデータベース中のデータに割り当てられ、それによって高度の信頼性が要求される目的のためにこのデータを使用することが可能となる。
上記の態様では、そのデータ収集用センサーを用いて、その車輌の地理上の位置(GPS、推測航法や他の位置決定システムから得られる) 、車輌速度、車道勾配、車線幅( レーダーや他の類似システムから得られる) 、標識類( カメラから得られる) 、車道方向( 搭載コンパス又は他の進路決定手段から得られる) 及び様々なその他の物理的特徴が感知される。地理データベースのデータは、車道に関連するその他の属性のみならず車道( 又は車道部分) とその位置を表すこともできる。
【００１１】
もう一つの態様では、本発明は、地理データベースの複数の地図上の位置を含む車道データを格納するステップによって地理データベースを更新する方法を目的とするものである。走行した複数の現実の位置が、車輌が移動している間現実の位置を繰り返し感知することによって1台の車輌によって決定される。複数の現実の位置の少なくとも一部は地理データベースの複数の地図上の位置と照合される。複数の現実の位置における各々の現実の位置と複数の地図上の位置との間の位置の差が計算される。位置の差が所定の許容レベルを超える各々の現実の位置は複数の不照合位置として格納される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
I. システムの概観
参照図1 を見ると、地理データベースを更新し拡張するシステム9 には中央地理データマネージャ10が含まれる。この中央地理データマネージャ10には中央地理データベース20が含まれる。地理データベース20には地域47の物理的特徴を表すデータが含まれる。中央地理データベース20には、地図上のポイント44という観点やリンクという観点から位置データを記述するデータ、又は車道45の部分を記述するデータを含めてもよい。中央地理データベース20にはまた、車道勾配、車道幅、車線幅及び路肩幅を表すデータと、一時停止標識、建造物、橋梁支柱などのような静止物体を記述するデータが含まれてもよい。中央地理データベース20には、制限速度、その車道で許される走行方向及び許されているターンの方向のような位置に関係しない特徴が含まれてもよい。中央地理データベース20には、他のタイプの情報( 例えば、レストラン、博物館の開館時間などのタイプの情報) も含まれてもよい。
【００１３】
この地域47には複数のデータ収集車輌50( 車輌50(1) 、50(2) . . . 50(n) を含む) が配置されている。データ収集車輌50の各々にはデータ収集システム39が装備されている。各データ収集システム39には、車輌が移動又は停止しているとき、その車輌の環境又は車輌の物理的位置に関する物理的特徴を表すデータを収集することができる1 つ以上のセンサーが装備されている。データ収集車輌50の各々が地域47の車道上を移動する( 又は停止している) とき、車輌のデータ収集システムのセンサーが物理的特徴を感知する。これらのデータ収集車輌50には、車輌内ナビゲーションシステムが内部に設置されている車輌、又はナビゲーションシステムが搭載されていないデータ収集システム機器のみを持つ車輌が含まれてもよい。あるいは両方のタイプの車輌が含まれていてもよい。これら複数の車輌50には車隊車輌のみならず、プライベートパーティのエンドユーザーが所有( 又はリース) している車輌が含まれてもよい。データ収集車輌50のいくつかには地理データベース56( 図2 と3 に示す) のローカルコピーが含まれるが、これらのコピーは中央地理データベース20のコピーの一部すなわちバージョンであってもよい。データ収集システムから得られたデータは適当な通信リンク49を利用してデータ収集車輌50によって中央地理データマネージャ10へ通信される。
【００１４】
II. データ収集車輌
図2-4 はデータ収集車輌50の代替実施例を例示する。
図2 は、センサーデータ54を処理して中央地理データマネージャ10へ通信するためにフィルターされたセンサーデータ55F に変えるデータ収集車輌50(1) の実施例を例示する。このデータ収集車輌50(1) には、車輌コンピュータシステム52、センサーデータプロセッサ53、通信マネージャ58、ローカルマップデータベース56、及び1 つ以上のセンサー60を含むデータ収集システム39(1) が装備されている。( データ収集車輌50(1) はまた、必ずしもデータ収集システム39(1) の一部である必要はないが、更新マネージャ59を装備していてもよい。) データ収集車輌を示すこの実施例では、データ収集システム39(1) の一部が車輌内ナビゲーションシステムと共有されてもよい。例えば、センサー60、車輌コンピュータシステム52及び地図データベース56は、車輌内ナビゲーションシステムの構成要素であってもよいし、そのような目的のために車輌ドライバーが使用するものであってもよい。
【００１５】
1 つ以上のセンサー装置60の出力によってセンサー装置からのデータ54が与えられる。このセンサー装置60には、GPS(グローバル位置決定システム) 、イメージングシステム( 例えばレーダー、カメラなど) 、ジャイロスコープ、コンパス、走行距離計及びその他のセンサーが含まれてもよい。車輌50(1) が地域47を巡回移動しているときや停止中にこのセンサー装置60によってデータ54が出力される。センサー装置60から出されるこの出力54はデータ収集システム39(1) の車輌コンピュータシステム52へ与えられる。
センサーデータプロセッサ53は、センサー60から車輌コンピュータシステム52へ出力されたデータ54を利用して、センサー装置のデータ54をローカルマップデータベース56中のデータと比較する。このセンサーデータプロセッサ53は、車輌コンピュータシステム52のCPU で実行されるコンピュータプログラムとして実現されてもよいし、別個のプロセッサで実行されてもよい。センサーデータプロセッサ53によって、センサー装置からのデータ54と地図データベース56中の対応する要素との間の比較に基づいて、センサー装置からのデータ54とローカルマップデータベース56中のデータとの間の分散値が決定される。この分散値は比較されるデータのタイプによって決定される。例えば、位置センサーの出力がローカルマップデータベース56中の対応する位置と比較される場合、その分散値は2 つの値の間の差を表す距離であってもよい。その分散値にはこの差の相対的方向が含まれてもよい。この分散値は閾値レベルと比較され、その閾値レベルを超える値や未満のセンサー出力値は地図データベース要素に照合しないと見なされる。この閾値レベルはセンサーの許容値のような要因に基づくものであってもよい。
【００１６】
センサーデータプロセッサ53はセンサーデータ54を処理してフィルターされたセンサーデータ55F に変える。このフィルターされたセンサーデータには一定の定義済み閾値を超える分散値のみが含まれてもよい。このフィルターされたセンサーデータを車輌のデータ記憶装置( 図示していない) に一時的に格納してもよい。
データ収集車輌50(1) の1 つの実施例では、通信マネージャ58を利用してフィルターされたセンサーデータ55F が図1 の中央地理データマネージャ10へ伝送される。無線( 図1 の49) 、セルラー式移動電話、モデムによるアップロード、ｅ−メール等を含むデータ伝送のための適当な手段がこの通信マネージャ58によって利用されてもよい。データはいつ通信されてもよい。例えば、データを取得した時点で通信してもよい。若しくは、データ55F を格納し、毎日又は毎週の特定の時刻のような一定の時刻に通信してもよい。データ55F を中間データ収集システムへ通信し、次いでマネージャ10へ転送してもよい。もう一つの代替実施例では、データは車輌のディスクに集められ、モデムによってアップロードされたりマネージャ10へ郵送される。
【００１７】
図2 の実施例では、フィルターされたセンサーデータ55F からデータを選択して中央地理データマネージャ10へ通信してもよい。例えば、ある一定レベル以上の分散値を示すデータを選択して中央地理データマネージャ10へ通信してもよい。若しくは、センサー装置のデータとローカルデータベース56のデータとの間で完全な照合を示す分散値を含むフィルターされたセンサーデータ55F のすべてを中央地理データマネージャ10へ通信してもよい。フィルターされたセンサーデータ55F のすべてを送信することにより、中央地理データマネージャ10は、中央地理データベース20中の現在のデータの正確さを確認することによって地理データベース20の信頼度を決定することができる。
図3 はデータ収集車輌50(2) のもう一つの実施例を例示する。図3 の実施例50(2) は生のセンサーデータを収集し、中央地理データマネージャ10へそれを通信する。データ収集車輌50(2) には、センサードライバー51、車輌コンピュータシステム52、通信マネージャ58、ローカルマップデータベース56、及び1 つ以上のセンサー60から成るデータ収集システム39(2) が含まれる。( このデータ収集車輌50(2) には、必ずしもデータ収集システム39(2) の一部である必要はないが、更新マネージャ59を含めてもよい。) 図2 の実施例にあるように、車輌内ナビゲーションシステムをデータ収集システムの一部として利用することもできる。
【００１８】
1 つ以上のセンサー装置60からの出力は上に特定したものと同じであってもよいが、この出力によってセンサー装置からのデータ54が与えられる。車輌50(2) が地域47を巡回移動したり停止しながらこのセンサー装置60によってデータの収集が行われる。センサードライバー51はソフトウェアプログラムであってもよいが、センサー装置からのデータ54を処理し、生のセンサーデータ55R に変える。( センサードライバー51が行うこれらの機能には、センサー60の本質的にはアナログ的出力を適当なデジタルデータに変換したり、データのスケーリング、データのタイムスタンピング、データの圧縮を行ったり、データを生成するセンサーのタイプを照合したり、格納する目的で生データを組織化したりするなどの機能を含めてもよい。) この生のセンサーデータ55R は、車輌50(2) のデータ記憶装置( 図示していない) に一時的に格納してもよい。この生のセンサーデータ55R は中央データマネージャ10へ通信される。通信マネージャ58は図2 の実施例の通信マネージャに類似したものであってもよいが、通信マネージャの目的を果たすために利用される。
【００１９】
データ収集車輌50(3) のもう一つの実施例を図4 に例示する。データ収集車輌50(3) には、センサードライバー51、一時記憶装置63及びセンサー60から成るデータ収集システム39(3) が含まれる。これらの構成要素は、図2 と3 で類似の番号をつけた構成要素と類似した機能を果たす。図示されているように、図4 のデータ収集車輌50(3) には車輌内ナビゲーションシステムが含まれていない。図4 のデータ収集車輌50(3) の一時記憶装置63に生のセンサーデータ55R が格納される。次いでユーザーは、このデータをフロッピーディスクや取り外し可能なハードディスクドライブへ転送し、物理的にこのデータを中央データマネージャ10へ送る。若しくは、車輌中のこのデータ収集システム39(3) には、中央データマネージャへデータを転送するための上記の機能と類似した機能を提供する通信マネージャが含まれてもよい。
【００２０】
III. 中央地理データマネージャ
A. 車輌からのデータの収集
図1 に例示されている中央地理データマネージャ10には、データ収集車輌50からデータ55R と55F を受信し、中央地理データベース20に対して更新、改良、及び／又は拡張を行うためにデータを処理するためのハードウェアとソフトウェアからなる構成要素が含まれる。中央地理データマネージャ10はまた、以下に説明するように信頼度のレベルをデータベース20のデータへ割り当てることもできる。このハードウェアとソフトウェアから成る構成要素は1 つの場所に在る必要はなく、また1 つのコンピュータ上で操作する必要もない。異なる構成要素を接続する公知の通信技術を用いてこれらの構成要素を異なる場所に配置してもよい。
【００２１】
中央地理データマネージャ10は、生データ収集器28で得たフィルターされていないデータを通信するデータ収集車輌50(2) 、50(3) から生のセンサーデータ55R を受信する。この中央地理データマネージャ10は、フィルターされたデータ収集器12で得たフィルターされたデータ55F をデータ収集車輌50(1) から受信する。フィルターされたセンサーデータ収集器12と生のセンサーデータ収集器28とは通信リンク49へつながるインターフェースであり、データ受信のための適当な技術によって実現されているものであればよい。各々の収集器はその対応する複数のデータ収集車輌50から受信したデータを処理し、そのデータを中央地理データマネージャ10の適当なプロセスへ送信する。
このフィルターされたデータ収集器12は、フィルターされたセンサーデータ55F を中央のフィルターされたセンサーデータベース14中に格納し組織化する。中央地理データマネージャ10へ生のデータ55R を通信する車輌に対して、生データ収集器28は、複数の車輌から得た生のセンサーデータを中央の生データデータベース30で組織化する。この収集されたデータは、中央センサーデータプロセッサ32によって分散値について分析される。この中央センサーデータプロセッサは、図2 のローカルセンサーデータプロセッサ53に類似したコンピュータプログラムであり、このプログラムによって、中央データベース20中の地理データと生データとの比較に基づいて分散値を計算することができる。この中央センサーデータプロセッサ32によって、フィルターされたセンサーデータベース14中にフィルターされたセンサーデータとして分散値を格納する。
【００２２】
B. 中央データベースの更新／拡張
フィルターされたセンサーデータベース14に収集されたデータは統計データ分析器16によって分析される。この統計データ分析器16には、中央地理データベース20の地理データとの更なる比較に基づいて統計分析技術が適用されるコンピュータプログラムが含まれる。この統計分析技術によって何千又は何百万ものセンサーから読み取られたデータが考慮され、高いレベルの信頼度と信頼性をもつ結果が得られる。中央のフィルターされたセンサーデータセット14が統計的に有意な分散値を反映しているかどうかに基づいて、この統計データ分析器16は中央地理データベース20に対して更新を決定する。( 多数の読み取りデータを用いるデータ分析のための様々な種類の統計技術が知られており、また利用することができる。)
この統計分析技術には歴史的情報も考慮に入れられる。例えば、何年もの間1 日に数千回感知されていた高速道路部分が突然センサーによるデータ読み取りを報告しなくなった場合には、その車道はもはや通じていないことを示していることになろう。中央データベースへの適当な更新、若しくは少なくともデータベース記録中の考えられる変化の確認表示は状況に応じて処理すべきであろう。
【００２３】
統計データ分析器16は中央地理データベース20のデータ要素に対する信頼性レベルを決定することもできる。参照図39を見ると中央地理データベース20のデータ要素に対する信頼性レベルを格納することができる。この信頼性レベルはデータエンティティの属性として格納される。中央地理データベース20中のデータエンティティは、その地域の実際の物理的特徴に照合する確実性を表示する大きさとしてこの信頼性レベルを表現することができる。データ項目の信頼性レベルは、データ収集車輌がその特徴を感知する頻度と新しさに従って増減することもある。図39で、データエンティティDは位置情報属性を持つ車道部分の記録を表す。この車道部分の属性には、車道部分のデータエンティティD の左右の交点からなる緯度と経度(L-LAT、L-LON 、R-LAT 、R-LON)が含まれる。信頼性レベルの属性CLには、位置のデータが正確である信頼性を表現する値( 例えば1 〜10) が含まれる。例えば、"10"の信頼性レベルは、その位置データ(L-LAT、L-LON 、R-LAT 、R-LON)が1cm の範囲内にある99% 以上の確実性があることを統計分析に基づいて示すことができる。"8" の信頼性レベルは、その位置データが1mの範囲内にある75% のレベルの確実性があること、あるいはその位置データが15m の範囲内にある99% のレベルの確実性があることを統計分析に基づいて示すことができる。
【００２４】
この統計データ分析器16の動作については更に以下に図11〜22を参照しながら論じるが、この分析器によって、データベースを修正するときに必要となるかもしれないレイアウトの変更が行われる。そのようなレイアウトの変更は、新しいリンクの創出、現存のリンク構成の修正、そしてその新しい現存のリンクについて知られている特徴の明示を必然的に伴う。
1 つの更新方法によれば、この統計データ分析器16はメッセージ18を提供し、中央地理データベース20に対して更新処理22を開始する。更新処理22によって中央地理データベース20に対する個々の変更点が統計データ分析器16から収集され、配布処理24のための一連の更新処理においてその変更点が格納される。
1 つの実施例では、マネージャ10で行われるステップには、分散値の決定、車輌からのデータの収集、統計的な有意性分析、中央データベースの更新が含まれ、これらのステップは原則として前進的かつ連続的に行われる。しかし、代替実施例では、これらの仕事のいくつかを断続的にあるいは定期的に行う方が好まれるかもしれない。
【００２５】
C. ユーザーへの更新データの配布
参照図1 を見ると、中央データベースに対して施された更新処理を反映するデータがある時点でエンドユーザーに対して公開されている。データのこの公開及び／又は配布は更新データ配布装置26によって行ってもよい。無線通信リンク49を利用して電気的に配布を果たしてもよい。( 図2 と3 のような)通信マネージャを備えた車輌では、更新データ配布装置26は、中央データマネージャ10から直接、個々のデータ収集車輌50の元のローカル通信マネージャ58へ更新情報を通信してもよい。CD-ROMやPCMCIAカード、パーソナルコンピュータへのダウンロード等のようなハード媒体による配布を含む、配布のためのその他の代替手段を利用することもできる。
【００２６】
エンドユーザーには、その車輌で地理データベースのローカルバージョン56を利用する人が含まれてもよい。このエンドユーザーにはまた、その他の様々な人々が含まれてもよい。例えば、オンラインサービスを利用するパーソナルコンピュータユーザー46やネットワーク利用者48、インターネットを利用するサービス業者、緊急派遣センター、トラック輸送会社、宅配サービス業者のような、地理データベースの全部若しくは一部をアプリケーション中に組み入れている組織がある。
この更新データの公開は連続的に行われることもあれば、時には規則的に、また不規則的に、あるいは断続的に行われることもある。更新処理を反映するこのデータの公開はいくつかの異なるフォーマットの中の任意のフォーマットで行うことができる。更新データをエンドユーザーへ公開する1つのプロセスとして、地理データベースの各ユーザーのローカルコピーに対して必要に応じて施される一連の更新処理としてこの更新データを公開することもできる。エンドユーザーへデータを公開するためのもう一つのプロセスでは、更新データを反映する全データベースのバージョンを提供することもできる。
【００２７】
図1 のシステム9 のプロセスを例示するフローチャートを図5 に示す。コンピュータ装置( 図1 の32、図2 の53) では、センサー( 図2-4 の60) からの出力が利用され、地理データベース( 図1 の20、図2 の56) に関連づけられ( 図5 のステップS2) 、センサーデータとデータベース内容の解釈に基づいて何らかのアクションが行われる。センサーデータから得られた知覚された現実と地図データベースの内容との間のゼロ−分散値を含む分散値は、フィルターされたセンサーデータ( 図5 のステップD1、S3、S4; 図1 の14; 図2 の55F)として記憶媒体に格納することができ、この値はデータベース更新処理のための中央レポジトリの場所( 図1 の16) へ通信される。より正確な更新を行うための統計処理を可能にするために、このフィルターされたセンサーデータベース( 図1 の14) に分散値を保持することが望ましい。( 図5 のステップD2、S5、S6) 更新処理が中央データベースに対して施された後で( 図1 の22) 、データベースのエンドユーザーに対してデータベースの更新が通信される。( 若しくは、図3 と4 の実施例では、センサー装置から得られた生のデータは何らかの媒体に格納され、別個のシステムへ通信されて車輌ナビゲーションシステムの範囲外の地図データベースと比較される。)
【００２８】
D. 車輌センサーのフィードバック較正
更なる代替実施例では、様々なエンドユーザーの車輌センサーは非常に高度の正確さを求めてフィードバック処理で微調整される。このフィードバック処理では多数の車輌から収集したセンサーデータが利用され( 例えば上記の処理を用いて) 、中央データベースの高度に正確な地理データが与えられる。このデータは今度は個々のエンドユーザーの車輌に対して配布され、既知の高度に正確な地理データに一致するように個々のエンドユーザーの車輌の各々のセンサーを調節し較正するために利用される。このようにして、データ収集車輌を連続的に使用し、車輌のセンサーを較正するために既知の高度に正確なデータを個々のエンドユーザーの車輌へ再配布することによって、フィードバックループが形成され、このループによって個々の車輌の各々のセンサーの正確さが汲み上げられる。このようにして得られた正確さによって、1 台の車輌によって得ることのできる、あるいは従来の技術を用いた任意のセンサー測定によって得ることのできる正確さを凌ぐことが可能となる。このプロセスを例示する図が図40に示されている。
上記のフィードバック較正処理を用いて、高い信頼性レベルを持つ高度に正確なデータを開発することができる。達成し得る正確さのレベルは±1cm あるいはそれよりも高いレベルにまですることが可能である。これらのレベルの正確さが与えられると、車輌制御と安全システムのために地理データベースを利用することが可能となる。地理データベースと車輌位置決定センサーの双方における高度の正確さを用いて、車輌がその車線から外れるなどして車道から逸れているかの判定がこの安全システムによって可能となる。この高度の正確さと関連して、上記の信頼性レベルの属性を利用してそのデータが正確なだけでなく信頼性があることがこの安全システムすなわち車輌制御システムによって確認される。
もう一つの代替実施例では、フィードバック処理を利用して車輌の提携外センサーを検出し修正することもできる。上記のように高度に正確なデータを開発するフィードバック処理を利用して、多数の車輌から相当の期間にわたって収集された多数のデータ記録の統計分析の結果として、ひとたび地理データが既知の高度に正確なもの( すなわちその信頼性レベルが高いもの) となれば、データを利用する一台の車輌によって分散値が報告されたとき分散値−報告車輌中のセンサーが較正されていない可能性があると判定できる。次いで、その一台の車輌から報告された分散値データと既知の高度に正確なデータとのみを用いて、分散値−報告車輌中のセンサーはその他の車輌と同じレベルの正確さになるまで再較正される。( このプロセスの一つのステップとして、その分散値−報告車輌から分散値を収集し、その他のデータ収集車輌から一定の期間データを取得後に、その他のデータ収集車輌から得た分散値と同じ分散値が観測されないことを確認する必要がある。) このプロセスを例示する図を図41に示す。
【００２９】
この実施例の更なる態様によるデータ収集車輌の各々のデータ収集システムでは、データを収集するために使用されるセンサーのタイプを特定するデータが与えられる。次いで、車輌からの分散値が収集されると、分散値を測定するセンサーのタイプが考慮される。例えば、あるタイプのセンサーから、そのセンサーを再較正すべきであるということを示唆する分散値が報告された場合、そのセンサーはまず類似の種類のセンサーと比較される。そうすることによって、同様の装備をした車輌で達成できる正確さに基づいて、特定のタイプのセンサーを較正できる程度に関してより良い評価を行うことができる。
【００３０】
V. センサーデータ処理
A. センサーデータと地理データベースとの比較
図6-8 を参照しながら、単一車輌からの収集データに基づく現在のデータベースに対する修正処理を例示する。この例は位置情報( 緯度、経度、及び高度) について言及するものであり、位置センサーデータを地理データベース中の要素( 例えば、図1 の中央地理データベース20あるいは、図2 と3 の地図データベース56) と照合する試みを例示するものである。他のタイプのデータに対しても同様のステップが用いられる。
図6 は、地理データベースで表すことのできるある地域を視覚的に描いたものである。図6 には、地図上の位置80(1) 、80(2) ... 80(n) 及び、地図上の位置80とつながっている車道部分を表す地図上のリンク100(1)、100(2)、... 100(n)が例示されている。図7 には、車輌に搭載されたセンサー装置によって確定された1 セットの現実の位置90(1) ... 90(n) が時間的連続状態を示す識別子T1-T14で矢印として示されている。この地図照合処理では、車輌の方位、そのリンク100(1)への接近度及び、照合したリンク100(1)上に車輌が配置される様々なリンクの特徴が利用される。
センサーデータポイントから照合したリンク100(1)までの最短距離を決定することによって、センサーデータポイントは地図上の位置80及び照合したリンク100(1)と比較される。その結果得られた距離が特定の許容レベルを超える場合には、あるいは、センサーデータが照合したリンク100(1)の特徴と矛盾する場合には、関連するセンサーデータと共にこの分散値についての記録が作成される。この記録は、図8 に新しいリンク110(1)として例示され、フィルターされたセンサーデータベース( 図2 の55F 又は図1 の14) に格納される。
【００３１】
もしあるリンクが許容レベルの範囲内のすべてのセンサーサンプルと矛盾する場合には、照合したリンクの正確さとその特徴を検証し、そのセンサー装置あるいは複数の使用装置を特定する記録がフィルターされたセンサーデータベースに作成される。
図9 に、多数の収集センサーデータを含むある時間にわたる収集データが例示されているが、これは結果的に図10に示すようなデータベースの更新となる。
B. 中央地理データベースの更新
フィルターされたセンサーデータには変化の可能性のある新しいリンクに関する情報が含まれ、この地理データベースを更新すべきかどうかの決定に利用される場合もある。この地理データベースの更新中、現実の位置に関連する特徴がセンサーデータから決定される場合もある。その地理データベースの更新に際してその特徴を含むことができるように、フィルターされたセンサーデータとしてそのような特徴に関連するデータを含むこともできる。例えば、図7 と8 に示す収集データしか使用できなければ、単一の収集センサーデータに基づいてこの新しいリンク100(m)(L9 という記号でもラベルをつけられている) を左から右へ( 収集用車輌が走行した方向に) 横切らせることができる。更新作業中にこの新しいリンク100(m)が中央地理データベース20に対して付け加わると、センサーデータの受信によってもう一方の方向への走行許可が示されるまで、この新しいリンク100(m)の特徴として一方向への走行しか許可されないという制限が追加される。
【００３２】
このフィルターされたセンサーデータは、この地理データベースの更新中に使用できるその他の特徴に関する情報を提供するものであってもよい。例えば、この新しいリンク100(m)の追加によって、図8 に例示されているように以前100(1)(L3 とラベルされている) しか存在しなかった場所に、100(1)(2)(L3b と同じ) と100(1)(1)(L3a と同じ) というラベルがつけられた2 つの新しいリンクが形成される。この地理データベースの更新には、車輌がリンクL3a からL9(100(m) とラベルされている) へ横断することは許可するが、L3b からL9へ横断することは許可しないという特徴が含まれる場合もある。L3b からL9への走行をサポートするデータが受信された場合にはこの特徴は改訂される場合もある。
図11-22 には、センサーデータを利用して地理データベースを更新する時間的連続状態の例が示されている。図11-16 には、センサーデータの単一サンプルのために地理データベースを更新するためのセンサーデータの利用方法が例示されている。図17-22 には、第2 のサンプルデータを同じリンクで収集した後地理データベースを更新するためのセンサーデータの利用方法が例示されている。
【００３３】
図11には、サンプル道路網120 と、公開時の地理データベース20( 図1 に図示) の図形表現122 の例が含まれている。この地理データベース20には、1 丁目と2 丁目との間にある市場通りのためのリンクは含まれていない。図12には、道路網120 とデータベース122 の双方について、現実の位置130 を描きながら、センサー装置を搭載したある車輌が通った跡が例示されている。矢印で示されているように、図13のブランクの三角形130Uはデータベースのリンクと照合できた位置を表している。図13の塗りつぶされた三角形130Fは、地図照合の許容レベルを超え、したがって、不照合データとしてフィルターされたセンサーデータベースの中にこれらの位置を格納するように地図照合処理に促すような位置を表す。この照合しなかった位置を、図14に示すような順序づけられた1 セットのポイント136 として格納してもよい。フィルターされたセンサーデータベースへの登録内容は、うまく照合した以前のリンクL8、各々の照合しなかった位置の緯度／経度、及びうまく照合した次のリンクL11 となる。データ分析器プロセッサ16( 図1 と2 に図示) は次いで図15と16に例示した方法を利用して新しいリンクを引き出す。
【００３４】
新しいリンクを引き出し、最初の照合しなかった位置175 から以前のリンクL8までの最短距離180 を決定し、リンクを分割し、リンクL8の最も近いポイント190 で2 つの新しいリンクL8A とL8B をリンクL8から創りだすこともできる。プロセッサ16は、最後の照合しなかった位置176 から照合した次のリンクL11 までの最短距離182 を決定し、リンクL11 の最も近いポイント192 で2 つの新しいリンクL11AとL11BをリンクL11 から創りだすこともできる。
図15に示すように、L8A とL8B の交点で始まり、すべての照合しなかった位置をつなぎリンクL11AとL11Bの交点で終わることによって、新しいリンク100(q)がつくられる。フィルターされた位置データベースは次いで更新され、すべての照合しなかった位置が新しいリンク100(q)と関係づけられる。
【００３５】
この結果得られるデータベースの内容を図16に例示する。この時点で、( 左から右への) 走行方向、平均速度、及び法規上L8B から100(q)へ、また100(q)からL11Aへターンが可能であるという事実を含むことができる特徴をこの新しいリンクに対して追加してもよい。
図17-22 には、センサーデータを利用してデータの2 番目のサンプルを収集した後地理データベースを更新するプロセスが例示されている。図17には、道路網120 の同じ例図と図11-16 で更新された地図データベース122 を描いた図とが含まれる。図18には、反対方向に走行する車輌のための新しい1 セットのセンサーデータポイント202 が含まれる。図19は、地図照合の許容レベルを超えたけれども新しいリンク100(q)と照合すると決定されたかもしれない位置202Uを強調する図である。この地図照合処理によって、図20に示すような順序づけられた1 セットのポイント206 として、フィルターされたセンサーデータと共にこれらの位置202Uが格納される。このフィルターされたセンサーデータには、以前のリンク照合したL11A、順序づけられた1 セットのポイント206 、次のリンク照合したL8B 、及び仮定上の照合リンク100(q)を含めてもよい。このセンサーデータプロセッサによって、次いで図20、21及び22を参照しながら以下に説明するプロセスを利用する地理データベースが更新される。
【００３６】
地理データベースを更新する際、新しいリンク100(q)( この例では順序づけられた1セットのポイント206 である) と関連づけられたフィルターされたセンサーデータから得られるすべての順序づけられた１セットのポイントが特定される。更に、その位置が処理される際、同じ走行方向のすべての位置( この例では、順序づけられた1セットのポイント206)が特定される。この例では、順序づけられた1 セットのポイント206 によって表された位置は新しいリンク100(q)の方向とは逆の方向を表す。この順序づけられた1 セットのポイント206 は次いで、連続平均化すなわちカーブフィッティング技法を利用して平均化され単一の連続的位置が創りだされる。
順序づけられたセット206 の最初の位置に最も近いリンクとの交点214 が特定される。順序づけられたこのセットの最後の位置に最も近いリンクとの交点216 も特定される。
【００３７】
連続平均化すなわちカーブフィッティング技法を利用して、順序づけられた1 セットのポイント136 の方向とは逆の走行方向を持つすべてのポイントが次いで平均化、反対方向に順序づけられた1 セットのポイント136Aが創りだされる。図20の例では、新しいリンク100(q)と同じ方向に走行する2 番目のサンプルではポイントは1 つも収集されていない。したがって、この新しいリンク100(q)、すなわち新しいリンク100(q)のポイントは反対方向に順序づけられた1 セットのポイント136Aについて利用できる。
大部分のポイントによって表される順序づけられた数セットのポイントから始まる各々のポイントからの距離を計算することによって、反対方向の136 と136Aのセットのポイント間の距離は平均化され、図20の1 セットの平均ポイント136Mが生み出される。平均ポイント136Mは次いで図21に新しいリンク100(q)( 新) として示される。若しくは、この新リンク100(q)( 新) を移動して修正し、平均ポイント136Cに対応させることができる。このリンクの特徴を更新し、走行方向を双方向と特定することもできる。平均速度もまた更新することができる。ターンをL11Bから100(q)( 新) へまた100(q)( 新) からL8B へ法規上変更すると仮定することもできる。その結果として得られるデータベースの内容を図22に例示する。
【００３８】
C. トレンド分析
図23-27 に例示したように図9 に例示したある時間にわたる収集データをトレンド分析処理にかけることもできる。図24のサンプルから与えられたセンサーデータに基づいて、図25のリンクL5の追加を図23の地図データベースに対する更新として利用してもよい。しかし、図26には、この車輌の進路は実際にはガソリンスタンドの中を通りぬける操縦であったことが例示されている。図27には、センサーデータ位置の高い発生例を表す濃い線250 で、また、図24で確定されている進路を進むその車輌の単一の横断を表す点線260 で一つのトレンド分析が例示されている。センサー収集データ全体に統計分析を施すことによって、リンクL5は統計的に有意でないものとして分類され、結果的に地理上の地図データベース20に対して追加されない。
【００３９】
図28-31 には更に、トレンド分析においてフィードバックループから得たセンサーデータを利用して地理上の更新をどのように実現するかが例示されている。
その元の状態の地図データベース20の一部のイラストレーションが図28に示されている。図29に、センサーデータから決定された平均的進路を表すより重みがかかった弧形270 を持つ元のデータベース内容が表されている。この2 つの全く別個の弧形は方位及び統計上の標準化によって決められる。図30に例示されているように、新しい弧形290 が車の通った跡を示す弧形T1とT2の幾何学上の中心292 に生成される。この元のリンクLorig が次いで更新され、新しい弧形290 によって新しい幾何学図形が反映される。カーブフィッティングやその他の標準的技術を替わりに用いて位置の変更を決定することもできよう。
【００４０】
D. その他の特徴を表すデータの分散値
図5 に示すように、基本的位置情報( 緯度、経度、及び高度) を収集するために利用される分散値を決定するための同じプロセスを、その物理的車道の構造を記述するその他の物理的特徴に対して適用することができる。例えば図32-33 には車道勾配情報を収集している車輌が例示されている。図34には、車道幅、車線幅及び路肩幅に関する情報を収集している車輌が例示されている。センサー装置によって与えられた情報はデータベースと比較され、参照図5 と図6-10の上記のループを通じて分散値/ 信頼性情報が通信される。0 のタイプのデータは上記の高度の車輌安全システムによって利用される。なぜなら、データベースがより正確で改良されていればいるほどシステムはより早急にかつ知的に機能することが可能となるからである。車線幅に対して誤りの発生する余地を減らすことによって、誤った操縦パターンを検出するシステムが早めに関り、誤りの防止に成功することが可能となる。カーブ横断中の過度の速度を検出したシステムは、カーブの勾配に基づいてより正確に最大安全速度を決定することができる。
【００４１】
車輌の進路に物体を認めることが可能なセンサー装置は、常設建造物、( 例えば標識、柱、歩道橋、電柱など) を認めて混乱するかもしれない。これらの常設建造物の正確なモデルを保持することによってセンサー装置は物体を選別して識別することが可能となるが、そのような機能がなければ物体を危険物である可能性を持つものとして解釈するかもしれない。上記のようにデータベースの信頼性のレベルを上げることによって、車道にある危険物を特定するシステムが関り、より信頼性のある適切な行動を起こすことが可能となる。図5のプロセスと類似したプロセスを用いて画像センサーから感知された画像と比較した物体を表すデータベース要素のための分散値を決定することもできる。画像の検出と関連して、画像や形状検出プログラムを用いて標識やその他の境界標識をカメラによって検出することができる。標識に書かれた掲示内容は記録され、上記のように分散値が格納される。更に、標識の位置やその他の沿道の境界標識を感知し、格納し、比較して分散値を出すことができる。これらの境界標識として標識だけでなく街灯、陸橋などを含む任意の検出可能な特徴を含めることができる。任意の検出可能な特徴物の位置を測定して分散値を出したり、較正や信頼性のレベルを生成するためなどに利用することができる。このようにして、多くの種類の境界標識の位置をあまり費用をかけずに検出することができる。
【００４２】
ルートガイダンスやその他のアプリケーションで役に立つ車輌の位置決定は、常設建造物の位置データに関する知識及びより大きな精確さによっても容易になる。例えば、ある車輌が相当の距離を直線車道に沿って走行するとき、位置決定センサーと関連する誤りが蓄積するにつれその車輌の位置ははっきりしなくなる。そのようなとき、境界標識を感知して車輌の位置を修正( 又は地図照合) できる境界標識として、そのような直線車道に沿った常設建造物の位置に関する拡張された知識が役立つ。
この特徴が例示されているある実施例では、一台の車輌の中に、図2-4のセンサー60に類似したセンサーが含まれている。この車輌センサーには構造物を検出する能力がある。一つの実施例ではこの構造物検出センサーはレーダーシステムである。その車輌には自動車輌制御システムが含まれ、また、ローカル地理データベース( 図2 と3 のデータベース56と類似の) が含まれる。このローカル地理データベースには、標識、街灯、陸橋などのような沿道を検出できる特徴を含むデータが備えられている。このローカル地理データベースにはまた、車道に関連するデータが含まれる。街灯、陸橋などのような沿道の構造物の検出を利用して、その地域のその車輌の位置を地図照合によって決定することができる。地図照合処理プログラムは公知のプログラムである。例えば、街灯、陸橋などのようなレーダー検出可能な特徴を示す既知の位置が与えられれば、その車輌の位置を地理データベースの車道部分上に照合させることにより、その車輌の位置を非常に正確に決定することができる。この車輌位置は、検出可能な沿道の境界標識の既知の位置にその車輌位置を照合させることにより微調整することが可能となる。
このレベルの正確さで、レーダーによって検出された障害物を自動的に避ける自動安全システムを実現することが可能となる。
【００４３】
図35-38 に示すように、これらのセンサー装置は常設構造物分析を行うための画像センサーを含み、視野に入る静止要素を決定し、画像によるトラッキングをデータベースと比較し、相違のある又は信頼性のある情報を必要なものとして記録する。図35、37及び38には、標識の位置、寸法及び内容(300) 及び標識ポストの位置(302) に従って画像センサーが標識をどのように特定するかが例示されている。図36と38には、画像センサーがガードレール304 、橋梁支柱306 及び近くの建造物308 のような常設建造物をどのように照合できるかが例示されている。
センサーデータはまた可能性のある誤りを照合し、データベース中に表すことのできる位置に関係しない特徴について評価し、これらの特徴に対する信頼性レベルを確定することもできる。評価の対象となる特徴の例としては、走行方向、ディバイダー位置、速度制限、並びにターン制限が含まれる。地理データベース中に含まれるリンクの特徴は、位置のデータと同じ方法で処理される。地図データベース56に保持されているのと反対走行方向に一台の収集車輌がリンクを横断したにもかかわらず、かなりの数のその他の収集データが地図データベース56に保持されているのと同じ走行方向を示した場合には、この単一のケースは統計的に有意でないものとして記録される。
【００４４】
地理データベースを更新するためのあるシステムの実施例を以上説明してきた。当業者であればこの開示から代替実施例を理解することができる。例えば、生のセンサーデータ収集器28のみあるいはフィルターされたセンサーデータ収集器12のみと、生のセンサーデータかフィルターされたセンサーデータのいずれかを処理するために使用する構成要素が中央地理データマネージャ10に含まれるようにして、中央地理データマネージャ10は生データのみをあるいはフィルターされたセンサーデータのみを収集することもできる。更に、更新データ配布装置26による更新データの配布スケジュールに対して限定を設けないようにする。あるスケジュールに従ってあるいは何らかの方法で更新データを配布してもよい。
本明細書に記載の当システムの実施例の利益には、データベース更新を処理するためのデータをナビゲーションシステムのユーザーから直接受信する能力が含まれる。ナビゲーションシステムのユーザーは多数いるので、それによって変更がその地域で起こったかどうかを決定するための対策、すなわち、従業員を派遣してその地域を確認したり、その地域を訪問して情報を記録したり、航空写真を撮ったり、地方自治体の記録をチェックしたりするするような対策をとる必要を少なくすることができる。
【００４５】
以上本発明の推奨実施例を説明した。当業者であれば、特許請求の範囲に含まれる他の実施例が実施可能であることを理解されるであろう。上述の詳細な説明は、限定的なものではなくあくまで例示的なものであることを意図したものであり、すべての同等例を含む以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を画定するために意図されたものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例によるシステムを例示する図である。
【図２】図１に示すデータ収集車輌の代替実施例を例示する図である。
【図３】図１に示すデータ収集車輌の代替実施例を例示する図である。
【図４】図１に示すデータ収集車輌の代替実施例を例示する図である。
【図５ 】図１のシステムを用いてセンサーデータを処理する方法を例示するフローチャートである。
【図６】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図７】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図８】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図９】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図１０】地理データセットを更新するための図のシステムの利用方法の適用例を例示する。
【図１１】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１２】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１３】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１４】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１５】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１６】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１７】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１８】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図１９】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２０】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２１】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２２】地理データセットのサンプル部分に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図２３】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２４】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２５】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２６】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２７】図1 のシステムの利用方法の拡張例を例示する。
【図２８】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図２９】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図３０】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図３１】図1 のシステムの利用方法のもう一つの拡張例を例示する。
【図３２】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３３】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３４】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３５】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３６】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３７】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３８】位置に関係しないある地域の特徴に対して適用された図１のシステムの利用方法を例示する。
【図３９】信頼性レベルの表示を含む地理データベース中のデータエンティティレコードを例示する図である。
【図４０】データ収集車輌を利用するフィードバック処理のもう一つの態様を行うためのステップを示すフローチャートである。
【図４１】ある車輌の較正外センサーを再較正するためのステップを示すフローチャートである。
Claims (10)
- 地理データベースを提供するシステムにおいて、
複数のセンサーであって、前記センサーの各々が複数の車輌の個別の一台一台に設置され、前記車輌の各々がある地域の車道上を走行する能力を有し、前記それぞれの車輌が前記地域の車道を走行するとき、前記センサーの各々が、前記地域の前記センサーによって感知された沿道の物理的特徴を表示する出力を提供するように機能する前記複数のセンサーと、
前記地域の前記沿道の物理的特徴を特定するデータを含む中央地理データベースと、
前記沿道の物理的特徴を特定する前記データと前記出力を比較し、前記沿道の物理的特徴を特定する前記データと前記出力との間の差を提供する第一のプログラム部分と、
前記第一のプログラム部分から得られた前記差に対して応答し、複数の前記出力についての差が或る閾値を越え、従って、前記出力が沿道の物理的特徴を特定する前記データと一致しないと見なされる場合に、前記出力を有意性のあるものと決定する第二のプログラム部分と、
前記第二のプログラム部分によって決定された前記有意性のある出力を追加するようにして、前記沿道の物理的特徴を特定する前記データを修正するように機能する第三のプログラム部分とから成る
更新フィードバックプログラムを実行するための少なくとも一つのコンピュータプロセッサと
を有することを特徴とする前記システム。 - 前記複数の車輌の各々の車輌がローカルセンサーデータプロセッサ及びローカル地理データベースを含み、前記ローカルセンサーデータプロセッサが前記コンピュータプロセッサの一つであり、前記ローカルセンサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記差が与えられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記複数の車輌の各々がローカル通信マネージャを含み、前記ローカル通信マネージャが前記差を中央データマネージャへ伝送し、前記中央データマネージャの統計分析プロセッサにおいて前記第二のプログラム部分が実行され、前記統計分析プロセッサが前記コンピュータプロセッサの一つであることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
- 請求項１に記載のシステムが更に中央データマネージャを有し、前記中央データマネージャの少なくとも1つのプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分と前記第二のプログラム部分とが実行され、前記中央データマネージャにおける前記少なくとも一つのプロセッサが前記コンピュータプロセッサに含まれることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記複数の車輌の各々の車輌におけるローカル通信マネージャが、無線システムによる通信システムを介して前記出力を中央データマネージャへ伝送し、前記中央データマネージャの中央センサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記差が与えられ、前記中央センサーデータプロセッサが前記コンピュータプロセッサの一つであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記複数の車輌の各々の車輌におけるセンサードライバーが前記車輌に配置されているローカルデータ記憶装置の中に前記出力を格納し、各々の車輌が更に、前記ローカルデータ記憶装置から中央データマネージャへ前記出力を伝送するローカル通信マネージャを含み、前記中央データマネージャの中央センサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記差が与えられ、前記中央センサーデータプロセッサが前記コンピュータプロセッサの一つであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記複数の車輌の第一のサブセットの各々の車輌がローカルセンサーデータプロセッサとそこに配置されたローカル地理データベースとを含み、前記第一のサブセットの各々の車輌の前記ローカルセンサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記第一のサブセットに対する前記差が与えられ、
前記複数の車輌の第二のサブセットの各々の車輌が前記出力を取得し、前記出力はローカル通信マネージャを使用して中央データマネージャへ伝えられ、そこで、前記中央データマネージャの中央センサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記第二のサブセットに対する前記差が与えられ、前記ローカルセンサーデータプロセッサと前記中央センサーデータプロセッサとが２つの前記コンピュータプロセッサであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 前記複数の車輌の第一のサブセットの各々の車輌がローカルセンサーデータプロセッサとそこに配置されたローカル地理データベースとを含み、前記第一のサブセットの各々の車輌の前記ローカルセンサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記第一のサブセットに対する前記差が与えられ、
前記複数の車輌の第二のサブセットの各々の車輌が前記出力を取得し、前記出力はローカル通信マネージャを使用して中央データマネージャへ伝えられ、そこで、前記中央データマネージャの中央センサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記第二のサブセットに対する前記差が与えられ、
更に、前記複数の車輌の第三のサブセットの各々の車輌が前記出力を取得し、前記第三のサブセットの前記車輌に配置されたローカルデータ記憶装置に前記出力を格納し、前記出力が前記第三のサブセットの前記車輌からローカル通信マネージャを使用して前記中央データマネージャへ伝えられ、そこで、前記中央データマネージャの前記中央センサーデータプロセッサにおいて前記第一のプログラム部分が実行され、前記第三のサブセットに対する前記差が与えられ、前記ローカルセンサーデータプロセッサと前記中央センサーデータプロセッサとが２つの前記コンピュータプロセッサであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 前記出力が中央データマネージャへ伝えられる前に、前記複数の車輌の各々の車輌におけるセンサードライバーがローカルデータ記憶装置に前記出力を格納することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記第二及び第三のプログラム部分が実行される少なくとも1つのプロセッサを中央データマネージャが更に有し、前記少なくとも一つのプロセッサが前記コンピュータプロセッサに含まれることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
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