CN102667407B - 隧道出入口标高确定装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供自动生成隧道出入口的标高的装置及其方法。从地图数据存储部选择用于确定隧道的出入口标高用的对象出入口，将包含所选择的对象出入口的道路接驳指定为对象道路接驳，将从所选择的对象出入口沿着对象道路接驳至所述距隧道的外侧为设定距离上的地点提取为校正地点，将所提取的校正地点的标高确定为校正地点标高，将该校正地点标高确定为对象出入口的第1标高。

Description

隧道出入口标高确定装置及其方法

技术领域

本发明涉及确定隧道出入口标高的装置及其方法。 

背景技术

关于地图信息具备的地形图的位置精度，由于人为的误差、测量误差等的缘故，有十多米的误差。而且已知通常隧道出入口附近地形标高的变化很大，因此该出入口的位置的偏移对路面标高的影响很大。也就是说，隧道出入口的位置的确定稍微向隧道一侧偏移时，隧道上部存在的山的倾斜部分的标高就会被当作该出入口的路面标高计算。 

使用带有这样的误差的标高时，例如利用该标高的隧道内的路面梯度也因此发生误差。 

在这里，为了高精度推断路面标高，专利文献1提出了对根据地表标高数据运算的地表标高值的准确度进行运算，进行重视更准确的数据的过滤处理，以便能够推断接近实际路面标高值的路面标高的车辆用路面标高推断装置。 

还请参照将与本发明有关联的已有技术公开的专利文献2～4。 

专利文献1：日本特开2004-037141号公报 

专利文献2：日本特开2005-173681号公报 

专利文献3：日本特开2005-106906号公报 

专利文献4：日本特开2008-089606号公报 

发明内容

本发明的发明人为了能够在地形标高变化激烈的隧道出入口用更简单的方法确定路面标高，一再进行认真研究。结果注意到如下各点。 

如上所述，隧道出入口附近地形标高变化激烈。但是从安全方面考虑，隧道出入口附近的道路往往不采用大梯度结构，因此隧道出入口的标高与从该隧道出入口沿着道路离开数十米的道路上的路面标高之间的标高差 小。 

此外，地图信息中具备的标高数据是根据表示与规定间隔网格的格子点对应的地图信息的标高的网格标高数据求出的。也就是说，任意点的标高数据可以用包围该点的四个点的上述网格标高数据合适地求得。因此为了以更高精度求得该点的标高，选择合适的4点是很重要的。但是，求隧道出入口的标高时，作为被选择的点，有可能是存在于隧道上部的山上部分的点。在这种情况下，得到的标高被山上部分的网格标高值拉高，比实际标高值高。 

本发明是鉴于上述存在问题而作出的，其目的在于，提供不进行复杂的处理，能够更简单地确定隧道出入口标高的技术。 

即本发明的第1方面如下规定。 

隧道出入口标高确定装置包括 

从地图数据存储部选择确定隧道的出入口标高用的对象出入口的对象出入口选择部、 

从所述地图数据存储部将包含所述对象出入口的道路接驳(road link)指定为对象道路接驳的对象道路接驳指定部、 

将从所述对象出入口沿着对象道路接驳往至距所述隧道的外侧为设定距离上的地点作提取为校正地点的校正地点提取部、 

将所述校正地点的标高确定为校正地点标高的校正地点标高确定部、以及 

将所述校正地点标高确定为所述对象出入口的第1标高的第1对象出入口标高确定部。 

依据这样规定的第1方面的隧道出入口标高确定装置，选择用于确定隧道出入口标高的对象出入口，将从该对象出入口向包含该对象出入口的道路接驳上至距隧道外侧为设定距离的地点的标高确定为校正地点标高，将该校正地点标高确定为隧道出入口的第1标高。这样，取代隧道出入口标高，将与该出入口标高的标高差小而且能够得到高精度的标高值的校正地点的标高确定为隧道出入口标高，这样可以不进行复杂的处理，更简单地确定隧道出入口标高。也就是说，隧道出入口附近的道路往往是平坦的，因此求上述校正地点的标高时选择合适的4点的网格标高数据的可能性大，因此能够得到高精度的标高值。 

在这里，该校正地点标高确定部可以根据网络标高数据确定该校正地 点标高，该网络标高数据表示与所设定间隔网格的格子点对应的地图上的标高(第2方面)。所谓网格标高数据，是日本国土地理院提供的标高数据，与导航软件一样可以以CD-ROM等记录介质的形态得到，日本全国地图被细分为边长50米或10米左右的小正方形区域，分别记录着各区域的中心标高。此外所述设定距离可根据预先指定的条件设定(第4方面)。 

有时候从对象出入口开始延伸的对象道路(对象道路接驳)沿着山麓建设。在这种情况下，上述修正地点与对象出入口之间的标高差很可能比较大。 

因此，本发明的第3方面如下规定。即 

在第2方面规定的隧道出入口标高确定装置中，包括 

根据所述网格标高数据确定所述对象出入口的第2标高的第2对象出入口标高确定部、 

计算所述第1标高与所述第2标高的标高差的标高差计算部、以及 

所述标高差大于等于设定的阈值时，设定标志的标志设定部。 

依据这样规定的第3方面的隧道出入口标高确定装置，再将根据网格标高数据得到的第2标高确定为对象出入口的标高，在第1标高与第2标高的标高差在大于等于设定阈值时的对象出入口设定标志。可以将这样设定的标志作为进行对象出入口现场调查等的标志。 

此外，本发明的第5方面如下所述规定。即包括 

从地图数据存储部选择确定隧道的出入口标高用的对象出入口的对象出入口选择步骤、 

从所述地图数据存储部将包含所述对象出入口的道路接驳指定为对象道路接驳的对象道路接驳指定步骤、 

将从所述对象出入口沿着对象道路接驳往至距所述隧道的外侧为设定距离上的地点提取作为校正地点的校正地点提取步骤、 

将所述校正地点的标高确定为校正地点标高的校正地点标高确定步骤、以及 

将所述校正地点标高确定为所述对象出入口的第1标高的第1对象出入口标高确定步骤。 

依据这样规定的第5方面的发明，则能够实现与第1方面相同的效果。 

本发明的第6方面如下规定。即 

在第5方面规定的隧道出入口标高确定方法中，所述校正地点标高确 定步骤根据网络标高数据确定所述校正地点标高，该网络标高数据表示与所设定间隔网格的格子点对应的地图上的标高。 

依据这样规定的第6方面的发明，能够实现与第2方面相同的效果。 

本发明的第7方面如下规定。即 

在第6方面规定的隧道出入口标高确定方法中，包括 

根据所述网格标高数据确定所述对象出入口的第2标高的第2对象出入口标高确定步骤、 

计算所述第1标高与所述第2标高的标高差的标高差计算步骤、以及 

所述标高差在大于等于设定的阈值时设定标志的标志设定步骤。 

依据这样规定的第7方面的发明，能够实现与第3方面相同的效果。 

本发明的第8方面如下规定。即 

在第5～7任一方面规定的隧道出入口标高确定方法中，所述设定距离根据预先指定的条件设定。 

而且本发明的第9方面如下所述规定。即 

一种用于确定隧道出入口标高用的计算机程序，使计算机作为下述单元起作用： 

从地图数据存储部选择确定隧道的出入口标高用的对象出入口的对象出入口选择单元、 

从所述地图数据存储部将包含所述对象出入口的道路接驳指定为对象道路接驳的对象道路接驳指定单元、 

将从所述对象出入口沿着所述对象道路接驳至距所述隧道的外侧为设定距离上的地点提取为校正地点的校正地点提取单元、 

将所述校正地点的标高确定为校正地点标高的校正地点标高确定单元、以及 

将所述校正地点标高确定为所述对象出入口的第1标高的第1对象出入口标高确定单元。 

依据这样规定的第9方面的发明，能够实现与第1方面相同的效果。 

本发明的第10方面如下所述规定。即 

在第9方面规定的计算机程序中，所述校正地点标高确定单元根据网络标高数据确定所述校正地点标高，该网络标高数据表示与设定间隔网格的格子点对应的地图上的标高。 

依据这样规定的第10方面的发明，能够实现与第2方面相同的效果。 

本发明的第11方面如下规定。即 

在第10方面中规定的计算机程序中，使所述计算机还作为下述单元起作用，即 

根据所述网格标高数据确定所述对象出入口的第2标高的第2对象出入口标高确定单元、 

计算所述第1标高与所述第2标高的标高差的标高差计算单元、以及 

所述标高差在大于等于所设定的阈值时设定标志的标志设定单元。 

依据这样规定的第11方面的发明，能够实现与第3方面相同的效果。 

本发明的第12方面如下规定。即 

在第9～11方面中的任一方面规定的计算机程序中，所述设定距离根据预先指定的条件设定。 

依据这样规定的第12方面的发明，能够实现与第4方面相同的效果。 

记录第9～12方面中的任一方面规定的计算机程序的记录介质被规定为第13方面。 

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的隧道出入口标高确定装置的结构的方框图。 

图2是说明第1标高的确定方法的示意图。 

图3是表示本发明的实施方式的隧道出入口标高确定装置的动作的流程图。 

图4是表示本发明的另一实施方式的隧道出入口标高确定装置的结构的方框图。 

图5表示构成本发明的实施方式的隧道出入口标高确定装置的计算机系统。 

具体实施方式

下面对本发明的实施方式的隧道出入口标高确定装置进行说明。 

图1表示本发明的实施方式的隧道出入口标高确定装置1的大概结构。下面用图2所示的示意图进行适当的说明。 

如图1所示，该隧道出入口标高确定装置1具备地图数据存储部3、标高数据存储部4、对象出入口选择部5、对象出入口存储部6、对象道 路接驳指定部7、对象道路接驳存储部8、校正地点提取部9、校正地点存储部10、校正地点标高确定部11、第1标高确定部12、以及第1标高存储部13。 

地图数据存储部3保存地图信息。地图信息中包含关于规定接驳、节点等地图信息用的道路要素的信息和地图上描绘的信息等。 

标高数据存储部4中与地图数据相关地保存标高数据。该标高数据也可以是预先准备的数据，而且最好是用区隔为规定尺寸的网格的区域单位表示，被赋予地形的标高信息的数据。作为这样的数据可以举出例如网格标高数据。该网格标高数据，是指日本国土地理院公开的标高数据，日本全国地图被细分为每边长度50米或10米左右的小正方形区域，分别存储各区域的中心的标高的数据。 

对象出入口选择部5参照地图数据存储部3，将作为确定标高的对象的隧道出入口选择为对象出入口(图2(A)所示的地点X)。所选择的该对象出入口被保存于对象出入口存储部6。 

对象道路接驳指定部7参照地图数据存储部3以及对象出入口存储部6，将包含对象出入口选择部5选择的对象出入口(X)的道路接驳指定为对象道路接驳(图2(A)所示的接驳Y)。所指定的对象道路接驳被存储至对象道路接驳存储部8。 

校正地点提取部9参照地图数据存储部3和对象道路接驳存储部8，将与上述对象出入口(X)的标高的标高差小，而且能够得到高精度的标高值的地点提取为校正地点(图2(A)所示的地点Z1)。也就是说，将沿着道路接驳指定部7指定的对象道路接驳(Y)，从对象出入口选择部5所选择的对象出入口(X)往至距隧道外侧为设定距离的地点提取为校正地点(Z1)。在这里，可以预先规定一定的距离作为该设定距离。作为该一定距离，只要能够满足作为能够高精度确定标高的上述校正地点的要件即可，没有特别限定。例如可以在30米～50米范围内确定一定距离。也就是说，只要是该范围内的距离，距离对象出入口比较近，因此很可能对象出入口的标高与校正地点的标高的标高差也小。此外，由于距离对象出入口一定距离，因此在下述校正地点标高确定部11中求校正地点的标高时，取山上部分存在的点作为包围校正地点的4点的网格标高数据的可能性小。而且上述设定距离此外也可以基于根据目的适当指定的条件进行设定。所提取的该校正地点被保存于校正地点存储部10。 

校正地点标高确定部11参照标高数据存储部4和校正地点存储部10确定校正地点提取部9提取的校正地点(Z1)的标高。该确定方法只要是能够高精度确定修正地点的标高的方法，就没有特别限定。作为这样的方法有例如基于上述网格标高数据确定该校正地点标高的方法。 

第1标高确定部12将校正地点标高确定部11所确定的校正地点(Z1)的标高确定为对象出入口(X)的第1标高。为了以更高精度确定该第1标高，在符合预定的条件的情况下，可以将校正地点标高优化确定第1标高。例如从对象出入口(X)延伸的对象道路(对象道路接驳、Y)沿着山麓延伸等情况下，对象出入口(X)与校正地点(图2(B)所示地点Z2)之间很可能有标高差。在这种情况下，很可能校正地点(Z2)的标高与离开校正地点(Z2)还有一定距离的地点A(图2(B)所示的地点A1)的标高之间的标高差也很大。因而，在这样的情况下，最好是将例如校正地点标高优化后的值作为第1标高。也就是说，从校正地点(Z2)与地点A1之间的标高差求每单位距离的标高上升值，将从用于确定第1标高用的对象出入口(X)到校正地点(Z2)的距离乘以该标高上升值得到的值与校正地点标高相加，可以以更高的精度确定第1标高。此外，隧道出入口附近的路面梯度往往比较平缓，因此作为与校正地点标高相加的值，也可以采用标高上升值乘以负数使标高上升值减小的值。上述优化处理也可以在下述标志设定部设定标志的对象出入口进行。此外如图2(C)所示，校正地点(Z3)与地点A2之间的标高差较小的情况下，很可能对象出入口(X)与校正地点(Z3)之间的标高差也小，因此可以不进行上述优化处理。而且在信息表明对象出入口附近有桥梁或高架等的情况下，也可以不进行上述处理。所确定的第1标高与该对象出入口相关地保存于第1标高存储部13。 

下面用图3对图1所示的隧道出入口标高确定装置1的动作进行说明。 

首先，在步骤1，参照地图数据存储部3，将作为确定标高的对象的隧道出入口选择为对象出入口加以保存。 

步骤3参照地图数据存储部3和对象出入口存储部6，将包含步骤1所选择的对象出入口的道路接驳指定为对象道路接驳加以保存。 

接着参照地图数据存储部3和对象道路接驳存储部8，将沿着步骤3指定的对象道路接驳，从步骤1选择的对象出入口至距隧道外侧为设定距离的地点提取为校正地点并加以保存(步骤5)。 

在步骤7参照标高数据存储部4和校正地点存储部10，确定步骤5提取的校正地点的标高。 

将步骤7确定的校正地点的校正地点标高确定为步骤1所选择的对象出入口的第1标高，将该信息与对象出入口相关地保存于第1标高存储部13(步骤9)。 

图4表示另一实施方式的隧道出入口标高确定装置21。在图4中，对于与图1相同的要素标以相同的符号并部分省略其说明。 

图4所示的隧道出入口标高确定装置21，是在图1所示的隧道出入口标高确定装置1中还具备第2标高确定部23、第2标高存储部24、标高差计算部25、标高差存储部26、标志设定部27、以及标志存储部28。 

第2标高确定部23参照标高数据存储部4，基于网格标高数据确定对象出入口选择部5所选择的对象出入口的第2标高。所确定的第2标高保存于第2标高存储部24。 

标高差计算部25参照第1标高存储部13和第2标高存储部24，计算出第1标高与第2标高之差。计算出的标高差保存于标高差存储部26。 

标志设定部27根据标高差计算部25计算出的标高差设定标志。该标志的设定只要根据目的适当设定即可。例如可以在该标高差在一定值以上的对象出入口设定标志。设定的标志保存于标志存储部28。可以将这样设定的标志作为进行对象出入口的现场调查等的指标。 

图5是表示隧道出入口标高确定装置1的硬件结构的方框图。 

该装置1的硬件结构与一般的计算机系统一样，通过系统总线222使各种要素与中央控制装置221接合。 

中央控制装置221包含通用的CPU、存储器控制装置、总线控制装置、中断控制装置、还有DMA(直接存储器访问)装置，系统总线222也包含数据线、地址线、控制线。系统总线222上连接着RAM(随机访问存储器)223、非易失存储器(ROM224、CMOS-RAM225等)构成的存储电路。RAM223中存储的数据由中央控制装置221或其他硬件要素读取或改写。非易失存储器的数据是读取专用的，在装置关闭时也不丢失该处的数据。控制该硬件的系统程序存储于硬盘装置227，此外保存于RAM223，通过盘片驱动器控制装置226适当读入中央控制装置221使用。在该硬盘装置227，确保使通用结构的计算机系统作为隧道出入口标高确定装置1工作用的计算机程序的保存区域。 

该硬盘装置227的规定区域被分配给保存第1标高确定部12的确定结果的存储部使用。 

硬盘装置227的其他区域被分配给地图数据存储部3和标高数据存储部4使用。 

系统总线222上连接对软盘232进行数据的读入和写入的软盘驱动器控制装置231、对CD234进行这些数据的读取的CD/DVD控制装置233。在这个例子中，打印接口237上连接打印机238。 

系统总线222上连接键盘·鼠标控制装置241，能够从键盘242和鼠标243进行数据输入。监视器245通过监视器控制装置244连接于系统总线222。监视器245可采用CRT型、液晶型、等离子显示器型等监视器。 

为了使各种要素(调制解调器等)的增设成为可能，准备空的插槽251。 

开动这种计算机系统构成的隧道出入口标高确定装置1所需要的程序(OS程序、应用程序(也包含本发明的))通过各种记录介质安装于系统中。也可以利用例如非写入记录介质(CD-ROM、ROM卡等)、可写入记录介质(FD、DVD等)、还有网络N，以通讯介质的形式安装。当然，也可以预先将这些程序写入非易失存储器224、225和硬盘装置227。 

上面对本发明的实施方式进行了说明，但是也可以将这些说明中的两个以上的实施方式加以组合实施。或也可以将这些实施方式中的一个实施方式部分实施，还可以将这些实施方式中的两个以上的实施方式部分组合实施。 

本发明不受上述发明的实施方式及实施例的说明的任何限制。在不超过权利要求书记载范围的情况下，在本领域的普通技术人员容易想到的范围实施的各种变形也包括在本发明中。 

标号说明 

1、21 隧道出入口标高确定装置 

3 地图数据存储部 

4 标高数据存储部 

5 对象出入口选择部 

7 对象道路接驳指定部 

9 校正地点提取部 

11 校正地点标高确定部 

12 第1标高确定部 

23 第2标高确定部 

25 标高差计算部 

27 标志设定部 

Claims (8)

1.一种隧道出入口标高确定装置，其中包括：

对象出入口选择部，用于从地图数据存储部中选择确定隧道的出入口标高的对象出入口；

对象道路接驳指定部，用于从所述地图数据存储部将包含所述对象出入口的道路接驳指定为对象道路接驳；

校正地点提取部，用于将从所述对象出入口沿着所述对象道路接驳至距所述隧道外侧为设定距离上的地点提取为校正地点；

校正地点标高确定部，用于将所述校正地点的标高确定为校正地点标高；以及

第1对象出入口标高确定部，用于将所述校正地点标高确定为所述对象出入口的第1标高。

2.根据权利要求1所述的隧道出入口标高确定装置，其特征在于，所述校正地点标高确定部基于网格标高数据确定所述校正地点标高，该网格标高数据表示与所设定间隔网格的格子点相对应的地图上的标高。

3.根据权利要求2所述的隧道出入口标高确定装置，其特征在于，包括：

第2对象出入口标高确定部，用于基于所述网格标高数据确定所述对象出入口的第2标高；

标高差计算部，用于计算所述第1标高与所述第2标高的标高差；以及

标志设定部，用于在所述标高差大于等于设定的阈值时设定标志。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的隧道出入口标高确定装置，其特征在于，所述设定距离基于预先指定的条件来设定。

5.一种隧道出入口标高确定方法，其中包括：

对象出入口选择步骤，用于从地图数据存储部选择确定隧道的出入口标高的对象出入口；

对象道路接驳指定步骤，用于从所述地图数据存储部中将包含所述对象出入口的道路接驳指定为对象道路接驳；

校正地点提取步骤，用于将从所述对象出入口沿着所述对象道路接驳至距所述隧道外侧为设定距离上的地点提取为校正地点；

校正地点标高确定步骤，用于将所述校正地点的标高确定为校正地点标高；以及

第1对象出入口标高确定步骤，用于将所述校正地点标高确定为所述对象出入口的第1标高。

6.根据权利要求5所述的隧道出入口标高确定方法，其特征在于，所述校正地点标高确定步骤基于网格标高数据确定所述校正地点标高，该网格标高数据表示与所设定间隔网格的格子点相对应的地图上的标高。

7.根据权利要求6所述的隧道出入口标高确定方法，其特征在于，包括：

第2对象出入口标高确定步骤，用于根据所述网格标高数据确定所述对象出入口的第2标高；

标高差计算步骤，用于计算所述第1标高与所述第2标高的标高差；以及

标记设定步骤，用于在所述标高差大于等于设定的阈值时设定标记。

8.根据权利要求5到7中任一项所述的隧道出入口标高确定方法，其特征在于，所述设定距离基于预先指定的条件来设定。