要約地図表示装置、車載ナビゲーション装置、要約地図作成装置
【課題】道路形状が簡略化された要約地図上に建物を立体的に分かりやすく表示することができる要約地図表示装置を提供する。
【解決手段】（ａ）の元の地図について（ｂ）の要約地図を作成し、その要約地図に対して（ｃ）のグリッド設定を行う。設定したグリッドの中から、建物区域２１〜２４にそれぞれ対応する（ｄ）の建物グリッドＧ２、Ｇ１２、Ｇ２２およびＧ３１を設定する。作成された要約地図をグリッドを含めて等角投影図法により表し、その上に建物グリッドＧ２、Ｇ１２、Ｇ２２およびＧ３１の部分を立体的に表示することにより、（ｅ）の立体要約地図を表示する。
【解決手段】（ａ）の元の地図について（ｂ）の要約地図を作成し、その要約地図に対して（ｃ）のグリッド設定を行う。設定したグリッドの中から、建物区域２１〜２４にそれぞれ対応する（ｄ）の建物グリッドＧ２、Ｇ１２、Ｇ２２およびＧ３１を設定する。作成された要約地図をグリッドを含めて等角投影図法により表し、その上に建物グリッドＧ２、Ｇ１２、Ｇ２２およびＧ３１の部分を立体的に表示することにより、（ｅ）の立体要約地図を表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡略化した道路地図上に建物を立体的に表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地図を表すための地図データに基づいて、本来の地図を簡略化する方法が知られている。たとえば、特許文献１に開示される装置では、地図データにおける道路形状に対して直線化や直交化などの処理を行い、さらに、マスクで規定した範囲内のランドマーク情報のみを表示することにより、本来の地図を簡略化する。このようにして簡略化された地図を表示することにより、見やすい地図を提供する。
【０００３】
また、道路を鳥瞰図によって表示し、その鳥瞰図上に建物を立体的に表示する立体地図表示装置も知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０２７６２号公報
【特許文献２】特開２００１−２７３５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に開示されるように鳥瞰図上に建物を立体的に表示すると、自車位置から前方に離れていくに従って鳥瞰図上に表示される地図の範囲が広がるため、次第に建物が密集して表示されることになる。このような表示方法を用いて、特許文献１の方法により簡略化された地図上に建物を立体的に表示すると、建物が密集して表示される部分については簡略化の効果が失われてしまい、簡略化された地図を用いても分かりやすく表示することができないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明による要約地図表示装置は、道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、要約地図作成手段により作成された要約地図を、等角投影図法を用いて表示モニタに表示する要約地図表示手段と、要約地図表示手段により表示された要約地図上に建物を立体表示する建物表示手段とを備えるものである。
請求項２の発明は、請求項１の要約地図表示装置において、要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、建物表示手段は、表示された要約地図上に建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示するものである。
請求項３の発明は、請求項２の要約地図表示装置において、建物グリッド設定手段は、複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が要約地図における建物の区域と重なっているグリッドを抽出し、抽出したグリッドのうち、要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とし、建物グリッド候補のうち、建物の区域と重なっている範囲が最も大きいものを、建物グリッドとして設定するものである。
請求項４の発明による車載ナビゲーション装置は、請求項１〜３のいずれかの要約地図表示装置を備え、表示された要約地図上に自車位置を表示するものである。
請求項５の発明による要約地図作成装置は、道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、要約地図作成手段により作成された要約地図に基づいて、その要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成する等角要約地図作成手段と、等角要約地図作成手段により作成された等角要約地図に基づいて、その等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する立体要約地図作成手段と、立体要約地図作成手段により作成された立体要約地図を外部へ出力する出力手段とを備えるものである。
請求項６の発明は、請求項５の要約地図作成装置において、要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、立体要約地図作成手段は、作成された等角要約地図上に建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示することにより、立体要約地図を作成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による要約地図表示装置および車載ナビゲーション装置によれば、要約地図を地図データに基づいて作成し、その要約地図を等角投影図法を用いて表示モニタに表示して、表示されたその要約地図上に建物を立体表示する。このようにしたので、道路形状が簡略化された要約地図上に建物を立体的に分かりやすく表示することができる。
また、本発明による要約地図作成装置によれば、要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成して、その等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する。このようにしたので、道路形状が簡略化された要約地図上に建物を立体的に分かりやすく表示するための立体要約地図を作成ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を図１に示す。このナビゲーション装置は、車両に搭載されており、通常の道路地図を基に道路形状を簡略化することで要約した地図（以下、要約地図という）を作成し、その要約地図を等角投影図法を用いて表示するものである。図１に示すナビゲーション装置１は、制御回路１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、現在地検出装置１４、画像メモリ１５、表示モニタ１６、入力装置１７、およびディスクドライブ１８を有している。ディスクドライブ１８には、地図データが記録されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９が装填される。
【０００９】
制御回路１１は、マイクロプロセッサおよびその周辺回路からなり、ＲＡＭ１３を作業エリアとしてＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを実行することにより、各種の処理や制御を行う。この制御回路１１において後で説明するような処理を行うことによって、ＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録された地図データに基づいて要約地図が作成され、その要約地図が等角投影図法を用いて表示モニタ１６に表示される。これにより、自車両を目的地まで案内するための指示がユーザに対して行われる。
【００１０】
現在地検出装置１４は、自車両の現在地を検出する装置であり、たとえば、自車両の進行方位を検出する振動ジャイロ１４ａ、車速を検出する車速センサ１４ｂ、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１４ｃ等からなる。ナビゲーション装置１は、この現在地検出装置１４により検出された自車両の現在地に基づいて、要約地図を作成する範囲や経路探索開始点などを決定するとともに、要約地図上に自車位置を表示することができる。
【００１１】
画像メモリ１５は、表示モニタ１６に表示するための画像データを一時的に格納する。この画像データは、要約地図を等角投影図法により表示するための道路地図描画用データや各種の図形データ等からなり、制御回路１１において、ＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録されている地図データに基づいて作成される。この画像メモリ１５に格納された画像データを用いて、表示モニタ１６に要約地図が表示される。
【００１２】
入力装置１７は、ユーザが目的地や経由地（以下、これらを合わせて単に目的地という）を設定したりするための各種入力スイッチを有し、これは操作パネルやリモコンなどによって実現される。ユーザは、表示モニタ１６に表示される画面指示に従って入力装置１７を操作することにより、地名や地図上の位置を指定して目的地を設定することができる。
【００１３】
ディスクドライブ１８は、要約地図を作成するための地図データを、装填されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９より読み出す。この地図データには、目的地までの推奨経路を演算するために用いられる経路計算データや、交差点名称、道路名称など、推奨経路に従って自車両を目的地まで案内するために用いられる経路誘導データ、道路を表す道路データ、さらには河川や鉄道、地図上の各種施設（ランドマーク）など、道路以外の地図形状を表す背景データなどが含まれている。
【００１４】
道路データにおいて、道路区間を表す最小単位はリンクと呼ばれており、各道路は複数のリンクによって構成されている。リンク同士を接続している点はノードと呼ばれ、このノードはそれぞれに位置情報（座標情報）を有している。このノードの位置情報によって、リンク形状、すなわち道路の形状が決定される。このような道路データに対して後で説明するようなディフォルメ処理を実行することにより、要約地図が作成される。なお、ここではＤＶＤ−ＲＯＭを用いた例について説明しているが、ＤＶＤ−ＲＯＭ以外の他の記録メディア、たとえばＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなどより、地図データを読み出すこととしてもよい。
【００１５】
ユーザにより前述のようにして目的地が設定されると、ナビゲーション装置１は、現在地検出装置１４により検出された現在地を経路探索開始点として、目的地までの経路演算を前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムにより行う。こうして求められた推奨経路は、その表示形態、たとえば表示色などを変えることによって、他の道路とは区別して要約地図上に表される。これにより、ユーザは推奨経路を要約地図上に認識することができる。この推奨経路に従って、ナビゲーション装置１は自車両を目的地まで案内する。
【００１６】
ここで、要約地図の作成方法を説明する。要約地図の作成は、設定した地図範囲内に対して、その地図データに基づいてディフォルメ処理と呼ばれる処理を実行することによって行われる。ディフォルメ処理の内容について、以下に説明する。図２および図３は、それぞれ本発明で要約地図を作成するときに利用されるディフォルメ処理の内容を説明するための詳細説明図である。図２では、ディフォルメ化処理（１）として、道路形状の直線化（構成点の間引き処理）について説明する。
【００１７】
図２（ａ）に示す原図形が元の道路形状であるとすると、これに対して、（ｂ）に示すように、その両端点（第１端点、第２端点とする）を結んだ線（破線）に対する各点の垂線距離を計測し、そのうち最長の垂線距離ｄｍａｘを求める。そして、求められたｄｍａｘがあらかじめ設定された規定値ε以上ならば、対応する構成点を残す。つまり、（ｃ）に示すように、そのｄｍａｘに対応する点を新たな端点（第３端点とする）として追加して、第１端点と第３端点、および第３端点と第２端点とをそれぞれ結ぶ、破線で示す線を引く。なお、ここでいう点あるいは構成点とは、道路すなわちリンク列の形状を決定するためのものであって、道路データにおけるノードあるいは形状補間点（リンク形状を決めるためノード間に設定される点）に相当する。
【００１８】
このように、最長垂線距離ｄｍａｘがεよりも小さくなるまで、同様の処理を繰り返していく。そして、（ｄ）に示す状態でｄｍａｘ＜εとなったとする。このときに、隣接する端点相互を結んだ直線を引き、その直線の形状によって道路形状を表す。その結果、（ｅ）に示すような道路形状となる。このようにして、道路形状の直線化処理を行う。
【００１９】
図３では、ディフォルメ処理（２）として、道路形状の直交化について説明する。図３（ａ）に示す図形が元の道路形状であるとすると、これに対して、最初の折れ線の最初の点（Ｐ１）を通り、ｘ軸（地図の横方向）と平行な直線を求める。この直線を、破線で示す基準線とする。次に、（ｂ）に示すように、点Ｐ１と次の点Ｐ２を結ぶベクトル（リンク）Ｐ１Ｐ２について、基準線となす角θを求める。
【００２０】
次に、（ｃ）に示すように、ベクトル長を固定した状態で、θ’＝ｎ・Δθ（ｎは整数）となるように、ベクトルＰ１Ｐ２を、始点Ｐ１を中心に回転させる。これにより、終点Ｐ２を移動する。なお、角度Δθは、ベクトルＰ１Ｐ２を回転させるときの単位角度であり、たとえば４５°とする。この処理により、ベクトルＰ１Ｐ２と基準線とのなす角が、単位角度Δθ刻みで補正される。
【００２１】
次に、（ｄ）に示すように、点Ｐ２が移動した分（ｄｘ，ｄｙ）を、点Ｐ２の次の点に順次伝搬させていく。交差点の場合には、分岐させて伝搬させていく。これにより、他の点の位置が次々に移動する。
【００２２】
その後は、以上で説明したのと同様の処理を繰り返す。すなわち、（ｅ）に示すように、点Ｐ２を通るｘ軸と平行な直線を基準線とし、次のベクトルＰ２Ｐ３と基準線とのなす角θを求める。そして、（ｆ）に示すように、θ’＝ｎ・Δθとなるよう、始点Ｐ２を中心にベクトルＰ２Ｐ３を回転させ、終点Ｐ３を移動する。その後、（ｇ）に示すように、点Ｐ３が移動した移動分（ｄｘ、ｄｙ）を、Ｐ３の次の点に伝搬させていく。交差点の場合には分岐させて伝搬させていく。
【００２３】
このような処理を、全ての点に対して順次行うことにより、最終的に（ｈ）に示すような道路形状となる。このようにして、道路形状の直交化処理を行う。以上説明したようにして、道路形状の直線化および直交化処理を行うことにより、ディフォルメ処理が終了する。このディフォルメ処理を、設定した地図範囲内に対して行うことで、要約地図を作成することができる。
【００２４】
上記のディフォルメ処理によって作成された要約地図の例を図４に示す。（ａ）に示す元の要約前の地図上には、道路と建物の形状が表されている。この地図において太線で示している道路は、設定された目的地までの推奨経路を表している。また、ハッチングで示している符号２１〜２４の区域（以下、建物区域という）は、ビルなどの建物によって占められている区域を表している。この地図に対してディフォルメ処理を実行することにより、（ｂ）に示す要約地図が作成される。なお、この要約地図では単位角度Δθを４５°としている。すなわち、（ｂ）において各道路は４５°刻みで表されて形状が簡略化されている。
【００２５】
（ｂ）の要約地図では、道路形状は簡略化されているが、各建物の形状、すなわち建物区域２１〜２４の形状については簡略化されていない。したがって、建物区域２１および２２については、建物の区域を示しているにも関わらず、その一部が要約後の道路と重なってしまっている。このような問題点を解決するため、本発明では以下に説明するようにして要約後の道路と重ならないように建物の形状を簡略化し、さらにその建物を要約地図上に立体的に表示する。
【００２６】
はじめに、（ｂ）の要約地図に対して、（ｃ）に示すグリッド設定を行う。ここでは、図中に破線で示すように、要約地図上に複数のグリッド（マス目）を碁盤目状に並べて設定する。次に、設定したグリッドのうちのいずれかを、（ｄ）に示すように建物を表すためのグリッド（以下、建物グリッドという）として設定する。この建物グリッドの設定は、以下に説明する方法によって行われる。
【００２７】
建物グリッドの設定では、建物区域２１〜２４の各々について、要約地図上に設定した複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が当該建物区域と重なっているグリッドを抽出する。抽出したグリッドのうち、要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とする。そして、その建物グリッド候補のうち、当該建物区域と重なっている範囲が最も大きいものを、当該建物区域に対応する建物グリッドとして設定する。このようにして、建物区域２１〜２４に対応する建物グリッドがそれぞれ設定される。
【００２８】
たとえば建物区域２１については、図４（ｃ）に示すグリッドＧ１〜Ｇ７が重なっている。このうちグリッドＧ２以外は道路と重なっているため、グリッドＧ２のみが建物グリッド候補とされ、これが建物グリッドとして設定される。また建物区域２２については、グリッドＧ１１〜Ｇ１４のうち、道路と重なっていないグリッドＧ１１とＧ１２が建物グリッド候補とされる。その中から、建物区域２２と重なっている範囲がより大きいグリッドＧ１２が建物グリッドとして設定される。同様にして、建物区域２３についてはグリッドＧ２２が、建物区域２４についてはグリッドＧ３１が、それぞれ建物グリッドとして設定される。こうして、（ｄ）に示す各建物グリッドが設定される。
【００２９】
以上説明したように建物グリッドを設定したら、作成された要約地図をグリッドを含めて等角投影図法により表したものを、表示モニタ１６に表示する。等角投影図法を用いると、要約地図における横軸（Ｘ軸）、縦軸（Ｙ軸）および高さ方向軸（Ｚ軸）が、平面上にそれぞれ１２０°間隔で表される。最後に、等角投影図法によって表された要約地図において、建物グリッドに設定されたグリッドＧ２、Ｇ１２、Ｇ２２およびＧ３１の部分を、それぞれ立体的に表示する。これにより、各建物の形状が道路と重ならないように簡略化されて、要約地図上に建物が立体的に表示される。なお、このとき各建物グリッドの高さは全て一定としてもよいし、予め地図データにおいて建物ごとに高さ情報を設定しておくことで、その高さ情報に応じて対応する建物グリッドの高さを変えるようにしてもよい。
【００３０】
上記のようにして要約地図を表示し、さらにその上に建物グリッドを立体的に表示することにより、（ｅ）に示す立体要約地図が表示モニタ１６において表示される。このようにして、建物の形状が道路と重ならないように簡略化されて、要約地図上に立体的に表示される。なお、（ｅ）の立体要約地図には自車両の位置を示す自車位置マーク１００が表示される。
【００３１】
以上説明した立体要約地図を表示するときに、制御回路１１において実行される処理のフローチャートを図５に示す。ステップＳ１では、自車位置付近の所定の地図範囲を、要約地図を作成する要約範囲として設定する。なお、自車位置は現在地検出装置１４によって一定時間ごとに求められる。ステップＳ２では、ステップＳ１において設定された要約範囲に対して、前述のディフォルメ処理、すなわち直線化および直交化処理を実行する。これにより、図４（ａ）に示す地図に基づいて、図４（ｂ）の要約地図が作成される。
【００３２】
ステップＳ３では、ステップＳ２のディフォルメ処理によって作成された要約地図に対して、図４（ｃ）に示すグリッド設定を行う。ステップＳ４では、ステップＳ３において設定されたグリッドの中から、図４（ｄ）に示す建物グリッドを設定する。なお、このステップＳ４における建物グリッドの設定処理については、後で図６を用いて説明する。
【００３３】
ステップＳ５では、ステップＳ２において作成された要約地図を、ステップＳ３において設定されたグリッドごと、等角投影図法により表示モニタ１６へ表示する。このとき、予め定められた所定の座標変換方法によって、平面図で表された要約地図上の各点の座標を、等角投影図における座標へと変換する。ステップＳ６では、ステップＳ５において等角投影図法により表示された要約地図上に、ステップＳ４で設定された建物グリッドの部分を立体的な形状で表示する。これにより、図４（ｅ）に示す立体要約地図が表示モニタ１６において表示される。ステップＳ６を実行したら、図５の処理フローを終了する。
【００３４】
次に、ステップＳ４の建物グリッドの設定処理について説明する。図６は、建物グリッドの設定処理において実行されるフローチャートを示している。ステップＳ４１では、要約地図上の建物区域をいずれか１つ選択する。ステップＳ４２では、ステップＳ４１で選択した建物区域と重なるグリッドの中からいずれか１つを選択する。
【００３５】
ステップＳ４３では、ステップＳ４２で選択したグリッドと要約地図における道路が重なっているか否かを判定する。グリッドと道路が重なっていない場合はステップＳ４４へ進み、ステップＳ４４においてそのグリッドを建物グリッド候補とし、その後ステップＳ４５へ進む。一方、ステップＳ４３においてグリッドと道路が重なっていると判定した場合は、ステップＳ４４を実行せずにステップＳ４５へ進む。
【００３６】
ステップＳ４５では、それまでに実行したステップＳ４２において、ステップＳ４１で選択した建物区域と少なくともその一部分が重なる全てのグリッドを選択したか否かを判定する。当該建物区域と重なる全てのグリッドをステップＳ４２において選択済みである場合は、ステップＳ４６へ進む。まだ選択していないグリッドがある場合は、ステップＳ４２へ戻ってそれまでとは別のグリッドを選択する。
【００３７】
ステップＳ４６では、それまでに実行したステップＳ４４で建物グリッド候補とされたグリッドのうち、ステップＳ４１において選択された当該建物区域と重なる範囲が最も広いグリッドを特定する。ステップＳ４７では、ステップＳ４６において特定したグリッドを、当該建物区域に対応する建物グリッドとして設定する。
【００３８】
ステップＳ４８では、要約地図上に表示されている全ての建物区域を、それまでに実行したステップＳ４１において選択したか否かを判定する。全ての建物区域を選択済みである場合は図６の処理フローを終了して、図５のステップＳ４からステップＳ５へ進む。まだ選択していない建物区域がある場合は、ステップＳ４１へ戻ってそれまでと別の建物区域を選択した後、上記の処理を繰り返す。
【００３９】
なお、要約する前の地図では、図４の建物区域２１〜２４のように建物などのランドマークの位置を面状に示す場合だけでなく、ランドマークの位置を点状に示している場合もある。このような点状のランドマークについては、次のようにして要約後の道路形状に合わせてその位置を補正することができる。
【００４０】
図７では、点状のランドマークに対して行われるランドマークの位置補正の概要について説明する。図７（ａ）に示すように、ディフォルメ処理を行う前の地図では、ランドマークの位置と道路との微妙な位置関係が記述されている。この元の地図に対して、上記で説明したようなディフォルメ処理を行い、さらにランドマークの位置をそのままにして表示すると、たとえば（ｂ）に示すような要約地図となる。
【００４１】
（ｂ）に示す要約地図では、道路の位置のみが（ａ）に示す元の地図に対して変化しているため、元のランドマークと道路との位置関係が保たれていない。たとえば、地図の中央付近にある郵便局に着目すると、この郵便局は、（ａ）に示す元の地図と、（ｂ）に示す要約地図とで、互いに道路の反対側に位置している。そこで、このような不都合を是正するためにランドマークの位置補正を行い、その結果、（ｃ）に示す要約地図のように、道路とランドマークとの位置関係が、元の地図上での位置関係と近似するようにする。
【００４２】
次に、図８を用いて、ランドマークの位置補正の詳細アルゴリズムについて説明する。ランドマークの位置補正では、はじめに、図８（ａ）に示すように、要約前後での形状ベクトル間のペアリストの作成を行う。ここで、要約時に上記に説明したようなディフォルメ処理を行うことによって、道路の形状を表す形状ベクトルの構成点数が元のものから変化する。従って、ペアリストを作成するときには、このペアリストで関係付けられた形状ベクトル間の分岐点間の方向性が合致する必要がある。すなわち、ディフォルメ処理の前後で、それぞれの分岐点の位置に対して、１対１に対応関係が成立するようにする。
【００４３】
このようにしてペアリストを作成したら、その次に（ｂ）に示すように、各形状ベクトルのノルムと、対応する分岐点間の距離の割合を等価にする補正処理を行う。すなわち、要約する前の元の地図において、ランドマークが最近接する形状ベクトルのノルム値と、その形状ベクトルを含む道路経路における、そのランドマークから各分岐点までの距離の割合を測定する。この測定値により、ディフォルメ処理後の要約地図においても、上記のペアリストによって対応付けられる形状ベクトルに対して、そのノルム値と、ランドマークから分岐点間までの距離の割合が等価となるように、ランドマークの位置を計算する。そして、計算した位置にランドマークを表示する。
【００４４】
以上説明したランドマークの位置補正では、ディフォルメ処理によって通常の地図を要約地図に変換することにより道路の形状や距離が変わるので、対応するランドマーク（道沿いにある店等）も道路に合わせて座標を変換する必要がある。そのため、変換前のランドマークの位置についてのパラメータとして、そのランドマークが変換前の道路（リンク）の一方の端から全体の何％のところにあるか、道路のどちら側にあるか、道路から何メートル離れたところにあるかを求める。そして、変換後の対応する道路データに対して、これら３つのパラメータを用いて、変換後のランドマークの位置を決定する。これを、図９に示す具体例を用いて説明する。
【００４５】
図９（ａ）は、ディフォルメ処理する前の通常の地図におけるランドマーク位置の例を示す。地点Ａと地点Ｂとをつなぐ道路は、地点ＡとＡ１の間のリンク５１、地点Ａ１とＡ２の間のリンク５２、地点Ａ２とＡ３の間のリンク５３、および地点Ａ３とＢの間のリンク５４によって構成されており、その道路沿いにランドマーク６１が存在している。リンク５１〜５４のそれぞれの長さは、１５０ｍ、２００ｍ、３５０ｍおよび５００ｍであり、これらのリンクによって構成される地点ＡとＢをつなぐ道路は、その合計、すなわち１２００ｍの長さを有している。ランドマーク６１は、地点Ａ３から地点Ｂに向かって２００ｍ、すなわち地点Ａから９００ｍ地点の、道路の左側に位置している。また、ランドマーク６１の位置は道路から１０ｍ離れている。
【００４６】
このようなディフォルメ処理前のランドマーク位置について、上記に説明した３つのパラメータを求める。１つ目のパラメータ、すなわち、道路の一方の端（地点Ａ）からの距離の全体距離に対する割合は、９００／１２００＝０．７５（７５％）と求められる。２つ目のパラメータ、すなわち道路のどちら側にあるかは、地点ＡからＢに向かって道路の左側にあると求められる。３つ目のパラメータ、すなわち道路からの距離は、１０ｍと求められる。
【００４７】
図９（ｂ）は、ディフォルメ処理が実行された後の要約地図におけるランドマーク位置の例を示す。この要約地図では、地点Ａと地点Ｂとをつなぐ道路は１つのリンク５５によって表されており、その長さは１０００ｍである。この要約地図上にランドマーク６１を表示するとき、先に求めた３つのパラメータを用いて、変換後の位置を決定する。すなわち、地点Ａからの距離は、１つ目のパラメータを用いて、１０００×０．７５＝７５０ｍと求められる。また、２つ目のパラメータと３つ目のパラメータにより、地点Ａから見て道路（リンク５５）の左側であり、その道路から１０ｍ離れた位置が決定される。これらの条件を満たす位置にランドマーク６１を表示することにより、ランドマーク６１の位置補正が行われる。
【００４８】
上記に説明したような処理を行うことにより、要約地図においてランドマークの位置が補正され、道路とランドマークとの位置関係を要約前の元の地図に近似させることができる。その結果、図７（ａ）に示す元の地図のランドマーク位置に対して、要約地図におけるランドマーク位置を図７（ｃ）のようにすることができる。こうしてディフォルメ処理された地図上にランドマーク位置を表して、要約地図が作成される。
【００４９】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を得ることができる。
（１）要約地図を作成し（ステップＳ２）、等角投影図法を用いて表示モニタ１６に表示して（ステップＳ５）、その要約地図上に建物を立体表示する（ステップＳ６）こととした。このようにしたので、道路形状が簡略化された要約地図上に建物を立体的に分かりやすく表示することができる。
【００５０】
（２）要約地図上に複数のグリッドを並べて設定し（ステップＳ３）、そのグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する（ステップＳ４）。設定された建物グリッドの部分を立体表示する（ステップＳ６）ことにより、要約地図上に建物を立体表示することとした。このようにしたので、建物の形状を簡略化して要約地図上に立体表示することができる。
【００５１】
（３）要約地図における各建物区域について建物グリッドを設定するとき、要約地図上に設定した複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が当該建物区域と重なっているグリッドを抽出する（ステップＳ４２）。抽出したグリッドのうち、要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とする（ステップＳ４３，Ｓ４４）。そして、その建物グリッド候補のうち、当該建物区域と重なっている範囲が最も大きいものを、当該建物区域に対応する建物グリッドとして設定する（ステップＳ４６，Ｓ４７）。このようにしたので、道路と重ならないように建物の形状を簡略化することができる。
【００５２】
上記の実施の形態では、ナビゲーション装置において、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアより地図データを読み出して要約地図を作成する例について説明しているが、本発明はこの内容には限定されない。たとえば、携帯電話などによる無線通信を用いて、地図データを情報配信センターからダウンロードする通信ナビゲーション装置などにおいても、本発明を適用できる。この場合、上記に説明したような立体要約地図を作成する処理を情報配信センターにおいて行い、その結果を情報配信センターから信号出力してナビゲーション装置へ配信することにより、ナビゲーション装置において図４（ｅ）に示す立体要約地図を表示することができる。
【００５３】
すなわち、上記の情報配信センターは、要約地図を地図データに基づいて作成し、作成された要約地図に基づいて、その要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成し、作成された等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する。作成されたその立体要約地図を、外部のナビゲーション装置へ出力するものである。
【００５４】
また、上記の実施の形態では要約地図上にグリッドを設定し、このグリッドの一部を建物グリッドとして立体表示することにより、建物を立体的に表示していた。しかし、これ以外の方法によって要約地図上に建物を立体表示するようにしてもよい。たとえば、前述の建物区域のうち道路と重ならない部分のみを切り出し、その部分を立体表示することにより、建物を立体的に表示するようにしてもよい。
【００５５】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】要約地図を作成するときに利用するディフォルメ化処理（１）の説明図である。
【図３】同じくディフォルメ化処理（２）の説明図である。
【図４】要約地図を立体的に表示する方法を説明するための図であり、（ａ）は元の要約前の地図、（ｂ）は要約地図、（ｃ）はグリッド設定、（ｄ）は建物グリッドの設定、（ｅ）は立体要約地図をそれぞれ示している。
【図５】立体要約地図を表示するときに実行される処理のフローチャートである。
【図６】建物グリッドの設定処理において実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図７】ランドマークの位置補正の概要の説明図である。
【図８】ランドマークの位置補正の詳細アルゴリズムの説明図である。
【図９】ランドマークの位置補正の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ナビゲーション装置
１１ 制御回路
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 現在地検出装置
１５ 画像メモリ
１６ 表示モニタ
１７ 入力装置
１８ ディスクドライブ
１９ ＤＶＤ−ＲＯＭ
２１〜２４ 建物区域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡略化した道路地図上に建物を立体的に表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地図を表すための地図データに基づいて、本来の地図を簡略化する方法が知られている。たとえば、特許文献１に開示される装置では、地図データにおける道路形状に対して直線化や直交化などの処理を行い、さらに、マスクで規定した範囲内のランドマーク情報のみを表示することにより、本来の地図を簡略化する。このようにして簡略化された地図を表示することにより、見やすい地図を提供する。
【０００３】
また、道路を鳥瞰図によって表示し、その鳥瞰図上に建物を立体的に表示する立体地図表示装置も知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０２７６２号公報
【特許文献２】特開２００１−２７３５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に開示されるように鳥瞰図上に建物を立体的に表示すると、自車位置から前方に離れていくに従って鳥瞰図上に表示される地図の範囲が広がるため、次第に建物が密集して表示されることになる。このような表示方法を用いて、特許文献１の方法により簡略化された地図上に建物を立体的に表示すると、建物が密集して表示される部分については簡略化の効果が失われてしまい、簡略化された地図を用いても分かりやすく表示することができないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明による要約地図表示装置は、道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、要約地図作成手段により作成された要約地図を、等角投影図法を用いて表示モニタに表示する要約地図表示手段と、要約地図表示手段により表示された要約地図上に建物を立体表示する建物表示手段とを備えるものである。
請求項２の発明は、請求項１の要約地図表示装置において、要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、建物表示手段は、表示された要約地図上に建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示するものである。
請求項３の発明は、請求項２の要約地図表示装置において、建物グリッド設定手段は、複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が要約地図における建物の区域と重なっているグリッドを抽出し、抽出したグリッドのうち、要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とし、建物グリッド候補のうち、建物の区域と重なっている範囲が最も大きいものを、建物グリッドとして設定するものである。
請求項４の発明による車載ナビゲーション装置は、請求項１〜３のいずれかの要約地図表示装置を備え、表示された要約地図上に自車位置を表示するものである。
請求項５の発明による要約地図作成装置は、道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、要約地図作成手段により作成された要約地図に基づいて、その要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成する等角要約地図作成手段と、等角要約地図作成手段により作成された等角要約地図に基づいて、その等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する立体要約地図作成手段と、立体要約地図作成手段により作成された立体要約地図を外部へ出力する出力手段とを備えるものである。
請求項６の発明は、請求項５の要約地図作成装置において、要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、立体要約地図作成手段は、作成された等角要約地図上に建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示することにより、立体要約地図を作成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による要約地図表示装置および車載ナビゲーション装置によれば、要約地図を地図データに基づいて作成し、その要約地図を等角投影図法を用いて表示モニタに表示して、表示されたその要約地図上に建物を立体表示する。このようにしたので、道路形状が簡略化された要約地図上に建物を立体的に分かりやすく表示することができる。
また、本発明による要約地図作成装置によれば、要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成して、その等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する。このようにしたので、道路形状が簡略化された要約地図上に建物を立体的に分かりやすく表示するための立体要約地図を作成ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を図１に示す。このナビゲーション装置は、車両に搭載されており、通常の道路地図を基に道路形状を簡略化することで要約した地図（以下、要約地図という）を作成し、その要約地図を等角投影図法を用いて表示するものである。図１に示すナビゲーション装置１は、制御回路１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、現在地検出装置１４、画像メモリ１５、表示モニタ１６、入力装置１７、およびディスクドライブ１８を有している。ディスクドライブ１８には、地図データが記録されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９が装填される。
【０００９】
制御回路１１は、マイクロプロセッサおよびその周辺回路からなり、ＲＡＭ１３を作業エリアとしてＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを実行することにより、各種の処理や制御を行う。この制御回路１１において後で説明するような処理を行うことによって、ＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録された地図データに基づいて要約地図が作成され、その要約地図が等角投影図法を用いて表示モニタ１６に表示される。これにより、自車両を目的地まで案内するための指示がユーザに対して行われる。
【００１０】
現在地検出装置１４は、自車両の現在地を検出する装置であり、たとえば、自車両の進行方位を検出する振動ジャイロ１４ａ、車速を検出する車速センサ１４ｂ、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１４ｃ等からなる。ナビゲーション装置１は、この現在地検出装置１４により検出された自車両の現在地に基づいて、要約地図を作成する範囲や経路探索開始点などを決定するとともに、要約地図上に自車位置を表示することができる。
【００１１】
画像メモリ１５は、表示モニタ１６に表示するための画像データを一時的に格納する。この画像データは、要約地図を等角投影図法により表示するための道路地図描画用データや各種の図形データ等からなり、制御回路１１において、ＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録されている地図データに基づいて作成される。この画像メモリ１５に格納された画像データを用いて、表示モニタ１６に要約地図が表示される。
【００１２】
入力装置１７は、ユーザが目的地や経由地（以下、これらを合わせて単に目的地という）を設定したりするための各種入力スイッチを有し、これは操作パネルやリモコンなどによって実現される。ユーザは、表示モニタ１６に表示される画面指示に従って入力装置１７を操作することにより、地名や地図上の位置を指定して目的地を設定することができる。
【００１３】
ディスクドライブ１８は、要約地図を作成するための地図データを、装填されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９より読み出す。この地図データには、目的地までの推奨経路を演算するために用いられる経路計算データや、交差点名称、道路名称など、推奨経路に従って自車両を目的地まで案内するために用いられる経路誘導データ、道路を表す道路データ、さらには河川や鉄道、地図上の各種施設（ランドマーク）など、道路以外の地図形状を表す背景データなどが含まれている。
【００１４】
道路データにおいて、道路区間を表す最小単位はリンクと呼ばれており、各道路は複数のリンクによって構成されている。リンク同士を接続している点はノードと呼ばれ、このノードはそれぞれに位置情報（座標情報）を有している。このノードの位置情報によって、リンク形状、すなわち道路の形状が決定される。このような道路データに対して後で説明するようなディフォルメ処理を実行することにより、要約地図が作成される。なお、ここではＤＶＤ−ＲＯＭを用いた例について説明しているが、ＤＶＤ−ＲＯＭ以外の他の記録メディア、たとえばＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなどより、地図データを読み出すこととしてもよい。
【００１５】
ユーザにより前述のようにして目的地が設定されると、ナビゲーション装置１は、現在地検出装置１４により検出された現在地を経路探索開始点として、目的地までの経路演算を前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムにより行う。こうして求められた推奨経路は、その表示形態、たとえば表示色などを変えることによって、他の道路とは区別して要約地図上に表される。これにより、ユーザは推奨経路を要約地図上に認識することができる。この推奨経路に従って、ナビゲーション装置１は自車両を目的地まで案内する。
【００１６】
ここで、要約地図の作成方法を説明する。要約地図の作成は、設定した地図範囲内に対して、その地図データに基づいてディフォルメ処理と呼ばれる処理を実行することによって行われる。ディフォルメ処理の内容について、以下に説明する。図２および図３は、それぞれ本発明で要約地図を作成するときに利用されるディフォルメ処理の内容を説明するための詳細説明図である。図２では、ディフォルメ化処理（１）として、道路形状の直線化（構成点の間引き処理）について説明する。
【００１７】
図２（ａ）に示す原図形が元の道路形状であるとすると、これに対して、（ｂ）に示すように、その両端点（第１端点、第２端点とする）を結んだ線（破線）に対する各点の垂線距離を計測し、そのうち最長の垂線距離ｄｍａｘを求める。そして、求められたｄｍａｘがあらかじめ設定された規定値ε以上ならば、対応する構成点を残す。つまり、（ｃ）に示すように、そのｄｍａｘに対応する点を新たな端点（第３端点とする）として追加して、第１端点と第３端点、および第３端点と第２端点とをそれぞれ結ぶ、破線で示す線を引く。なお、ここでいう点あるいは構成点とは、道路すなわちリンク列の形状を決定するためのものであって、道路データにおけるノードあるいは形状補間点（リンク形状を決めるためノード間に設定される点）に相当する。
【００１８】
このように、最長垂線距離ｄｍａｘがεよりも小さくなるまで、同様の処理を繰り返していく。そして、（ｄ）に示す状態でｄｍａｘ＜εとなったとする。このときに、隣接する端点相互を結んだ直線を引き、その直線の形状によって道路形状を表す。その結果、（ｅ）に示すような道路形状となる。このようにして、道路形状の直線化処理を行う。
【００１９】
図３では、ディフォルメ処理（２）として、道路形状の直交化について説明する。図３（ａ）に示す図形が元の道路形状であるとすると、これに対して、最初の折れ線の最初の点（Ｐ１）を通り、ｘ軸（地図の横方向）と平行な直線を求める。この直線を、破線で示す基準線とする。次に、（ｂ）に示すように、点Ｐ１と次の点Ｐ２を結ぶベクトル（リンク）Ｐ１Ｐ２について、基準線となす角θを求める。
【００２０】
次に、（ｃ）に示すように、ベクトル長を固定した状態で、θ’＝ｎ・Δθ（ｎは整数）となるように、ベクトルＰ１Ｐ２を、始点Ｐ１を中心に回転させる。これにより、終点Ｐ２を移動する。なお、角度Δθは、ベクトルＰ１Ｐ２を回転させるときの単位角度であり、たとえば４５°とする。この処理により、ベクトルＰ１Ｐ２と基準線とのなす角が、単位角度Δθ刻みで補正される。
【００２１】
次に、（ｄ）に示すように、点Ｐ２が移動した分（ｄｘ，ｄｙ）を、点Ｐ２の次の点に順次伝搬させていく。交差点の場合には、分岐させて伝搬させていく。これにより、他の点の位置が次々に移動する。
【００２２】
その後は、以上で説明したのと同様の処理を繰り返す。すなわち、（ｅ）に示すように、点Ｐ２を通るｘ軸と平行な直線を基準線とし、次のベクトルＰ２Ｐ３と基準線とのなす角θを求める。そして、（ｆ）に示すように、θ’＝ｎ・Δθとなるよう、始点Ｐ２を中心にベクトルＰ２Ｐ３を回転させ、終点Ｐ３を移動する。その後、（ｇ）に示すように、点Ｐ３が移動した移動分（ｄｘ、ｄｙ）を、Ｐ３の次の点に伝搬させていく。交差点の場合には分岐させて伝搬させていく。
【００２３】
このような処理を、全ての点に対して順次行うことにより、最終的に（ｈ）に示すような道路形状となる。このようにして、道路形状の直交化処理を行う。以上説明したようにして、道路形状の直線化および直交化処理を行うことにより、ディフォルメ処理が終了する。このディフォルメ処理を、設定した地図範囲内に対して行うことで、要約地図を作成することができる。
【００２４】
上記のディフォルメ処理によって作成された要約地図の例を図４に示す。（ａ）に示す元の要約前の地図上には、道路と建物の形状が表されている。この地図において太線で示している道路は、設定された目的地までの推奨経路を表している。また、ハッチングで示している符号２１〜２４の区域（以下、建物区域という）は、ビルなどの建物によって占められている区域を表している。この地図に対してディフォルメ処理を実行することにより、（ｂ）に示す要約地図が作成される。なお、この要約地図では単位角度Δθを４５°としている。すなわち、（ｂ）において各道路は４５°刻みで表されて形状が簡略化されている。
【００２５】
（ｂ）の要約地図では、道路形状は簡略化されているが、各建物の形状、すなわち建物区域２１〜２４の形状については簡略化されていない。したがって、建物区域２１および２２については、建物の区域を示しているにも関わらず、その一部が要約後の道路と重なってしまっている。このような問題点を解決するため、本発明では以下に説明するようにして要約後の道路と重ならないように建物の形状を簡略化し、さらにその建物を要約地図上に立体的に表示する。
【００２６】
はじめに、（ｂ）の要約地図に対して、（ｃ）に示すグリッド設定を行う。ここでは、図中に破線で示すように、要約地図上に複数のグリッド（マス目）を碁盤目状に並べて設定する。次に、設定したグリッドのうちのいずれかを、（ｄ）に示すように建物を表すためのグリッド（以下、建物グリッドという）として設定する。この建物グリッドの設定は、以下に説明する方法によって行われる。
【００２７】
建物グリッドの設定では、建物区域２１〜２４の各々について、要約地図上に設定した複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が当該建物区域と重なっているグリッドを抽出する。抽出したグリッドのうち、要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とする。そして、その建物グリッド候補のうち、当該建物区域と重なっている範囲が最も大きいものを、当該建物区域に対応する建物グリッドとして設定する。このようにして、建物区域２１〜２４に対応する建物グリッドがそれぞれ設定される。
【００２８】
たとえば建物区域２１については、図４（ｃ）に示すグリッドＧ１〜Ｇ７が重なっている。このうちグリッドＧ２以外は道路と重なっているため、グリッドＧ２のみが建物グリッド候補とされ、これが建物グリッドとして設定される。また建物区域２２については、グリッドＧ１１〜Ｇ１４のうち、道路と重なっていないグリッドＧ１１とＧ１２が建物グリッド候補とされる。その中から、建物区域２２と重なっている範囲がより大きいグリッドＧ１２が建物グリッドとして設定される。同様にして、建物区域２３についてはグリッドＧ２２が、建物区域２４についてはグリッドＧ３１が、それぞれ建物グリッドとして設定される。こうして、（ｄ）に示す各建物グリッドが設定される。
【００２９】
以上説明したように建物グリッドを設定したら、作成された要約地図をグリッドを含めて等角投影図法により表したものを、表示モニタ１６に表示する。等角投影図法を用いると、要約地図における横軸（Ｘ軸）、縦軸（Ｙ軸）および高さ方向軸（Ｚ軸）が、平面上にそれぞれ１２０°間隔で表される。最後に、等角投影図法によって表された要約地図において、建物グリッドに設定されたグリッドＧ２、Ｇ１２、Ｇ２２およびＧ３１の部分を、それぞれ立体的に表示する。これにより、各建物の形状が道路と重ならないように簡略化されて、要約地図上に建物が立体的に表示される。なお、このとき各建物グリッドの高さは全て一定としてもよいし、予め地図データにおいて建物ごとに高さ情報を設定しておくことで、その高さ情報に応じて対応する建物グリッドの高さを変えるようにしてもよい。
【００３０】
上記のようにして要約地図を表示し、さらにその上に建物グリッドを立体的に表示することにより、（ｅ）に示す立体要約地図が表示モニタ１６において表示される。このようにして、建物の形状が道路と重ならないように簡略化されて、要約地図上に立体的に表示される。なお、（ｅ）の立体要約地図には自車両の位置を示す自車位置マーク１００が表示される。
【００３１】
以上説明した立体要約地図を表示するときに、制御回路１１において実行される処理のフローチャートを図５に示す。ステップＳ１では、自車位置付近の所定の地図範囲を、要約地図を作成する要約範囲として設定する。なお、自車位置は現在地検出装置１４によって一定時間ごとに求められる。ステップＳ２では、ステップＳ１において設定された要約範囲に対して、前述のディフォルメ処理、すなわち直線化および直交化処理を実行する。これにより、図４（ａ）に示す地図に基づいて、図４（ｂ）の要約地図が作成される。
【００３２】
ステップＳ３では、ステップＳ２のディフォルメ処理によって作成された要約地図に対して、図４（ｃ）に示すグリッド設定を行う。ステップＳ４では、ステップＳ３において設定されたグリッドの中から、図４（ｄ）に示す建物グリッドを設定する。なお、このステップＳ４における建物グリッドの設定処理については、後で図６を用いて説明する。
【００３３】
ステップＳ５では、ステップＳ２において作成された要約地図を、ステップＳ３において設定されたグリッドごと、等角投影図法により表示モニタ１６へ表示する。このとき、予め定められた所定の座標変換方法によって、平面図で表された要約地図上の各点の座標を、等角投影図における座標へと変換する。ステップＳ６では、ステップＳ５において等角投影図法により表示された要約地図上に、ステップＳ４で設定された建物グリッドの部分を立体的な形状で表示する。これにより、図４（ｅ）に示す立体要約地図が表示モニタ１６において表示される。ステップＳ６を実行したら、図５の処理フローを終了する。
【００３４】
次に、ステップＳ４の建物グリッドの設定処理について説明する。図６は、建物グリッドの設定処理において実行されるフローチャートを示している。ステップＳ４１では、要約地図上の建物区域をいずれか１つ選択する。ステップＳ４２では、ステップＳ４１で選択した建物区域と重なるグリッドの中からいずれか１つを選択する。
【００３５】
ステップＳ４３では、ステップＳ４２で選択したグリッドと要約地図における道路が重なっているか否かを判定する。グリッドと道路が重なっていない場合はステップＳ４４へ進み、ステップＳ４４においてそのグリッドを建物グリッド候補とし、その後ステップＳ４５へ進む。一方、ステップＳ４３においてグリッドと道路が重なっていると判定した場合は、ステップＳ４４を実行せずにステップＳ４５へ進む。
【００３６】
ステップＳ４５では、それまでに実行したステップＳ４２において、ステップＳ４１で選択した建物区域と少なくともその一部分が重なる全てのグリッドを選択したか否かを判定する。当該建物区域と重なる全てのグリッドをステップＳ４２において選択済みである場合は、ステップＳ４６へ進む。まだ選択していないグリッドがある場合は、ステップＳ４２へ戻ってそれまでとは別のグリッドを選択する。
【００３７】
ステップＳ４６では、それまでに実行したステップＳ４４で建物グリッド候補とされたグリッドのうち、ステップＳ４１において選択された当該建物区域と重なる範囲が最も広いグリッドを特定する。ステップＳ４７では、ステップＳ４６において特定したグリッドを、当該建物区域に対応する建物グリッドとして設定する。
【００３８】
ステップＳ４８では、要約地図上に表示されている全ての建物区域を、それまでに実行したステップＳ４１において選択したか否かを判定する。全ての建物区域を選択済みである場合は図６の処理フローを終了して、図５のステップＳ４からステップＳ５へ進む。まだ選択していない建物区域がある場合は、ステップＳ４１へ戻ってそれまでと別の建物区域を選択した後、上記の処理を繰り返す。
【００３９】
なお、要約する前の地図では、図４の建物区域２１〜２４のように建物などのランドマークの位置を面状に示す場合だけでなく、ランドマークの位置を点状に示している場合もある。このような点状のランドマークについては、次のようにして要約後の道路形状に合わせてその位置を補正することができる。
【００４０】
図７では、点状のランドマークに対して行われるランドマークの位置補正の概要について説明する。図７（ａ）に示すように、ディフォルメ処理を行う前の地図では、ランドマークの位置と道路との微妙な位置関係が記述されている。この元の地図に対して、上記で説明したようなディフォルメ処理を行い、さらにランドマークの位置をそのままにして表示すると、たとえば（ｂ）に示すような要約地図となる。
【００４１】
（ｂ）に示す要約地図では、道路の位置のみが（ａ）に示す元の地図に対して変化しているため、元のランドマークと道路との位置関係が保たれていない。たとえば、地図の中央付近にある郵便局に着目すると、この郵便局は、（ａ）に示す元の地図と、（ｂ）に示す要約地図とで、互いに道路の反対側に位置している。そこで、このような不都合を是正するためにランドマークの位置補正を行い、その結果、（ｃ）に示す要約地図のように、道路とランドマークとの位置関係が、元の地図上での位置関係と近似するようにする。
【００４２】
次に、図８を用いて、ランドマークの位置補正の詳細アルゴリズムについて説明する。ランドマークの位置補正では、はじめに、図８（ａ）に示すように、要約前後での形状ベクトル間のペアリストの作成を行う。ここで、要約時に上記に説明したようなディフォルメ処理を行うことによって、道路の形状を表す形状ベクトルの構成点数が元のものから変化する。従って、ペアリストを作成するときには、このペアリストで関係付けられた形状ベクトル間の分岐点間の方向性が合致する必要がある。すなわち、ディフォルメ処理の前後で、それぞれの分岐点の位置に対して、１対１に対応関係が成立するようにする。
【００４３】
このようにしてペアリストを作成したら、その次に（ｂ）に示すように、各形状ベクトルのノルムと、対応する分岐点間の距離の割合を等価にする補正処理を行う。すなわち、要約する前の元の地図において、ランドマークが最近接する形状ベクトルのノルム値と、その形状ベクトルを含む道路経路における、そのランドマークから各分岐点までの距離の割合を測定する。この測定値により、ディフォルメ処理後の要約地図においても、上記のペアリストによって対応付けられる形状ベクトルに対して、そのノルム値と、ランドマークから分岐点間までの距離の割合が等価となるように、ランドマークの位置を計算する。そして、計算した位置にランドマークを表示する。
【００４４】
以上説明したランドマークの位置補正では、ディフォルメ処理によって通常の地図を要約地図に変換することにより道路の形状や距離が変わるので、対応するランドマーク（道沿いにある店等）も道路に合わせて座標を変換する必要がある。そのため、変換前のランドマークの位置についてのパラメータとして、そのランドマークが変換前の道路（リンク）の一方の端から全体の何％のところにあるか、道路のどちら側にあるか、道路から何メートル離れたところにあるかを求める。そして、変換後の対応する道路データに対して、これら３つのパラメータを用いて、変換後のランドマークの位置を決定する。これを、図９に示す具体例を用いて説明する。
【００４５】
図９（ａ）は、ディフォルメ処理する前の通常の地図におけるランドマーク位置の例を示す。地点Ａと地点Ｂとをつなぐ道路は、地点ＡとＡ１の間のリンク５１、地点Ａ１とＡ２の間のリンク５２、地点Ａ２とＡ３の間のリンク５３、および地点Ａ３とＢの間のリンク５４によって構成されており、その道路沿いにランドマーク６１が存在している。リンク５１〜５４のそれぞれの長さは、１５０ｍ、２００ｍ、３５０ｍおよび５００ｍであり、これらのリンクによって構成される地点ＡとＢをつなぐ道路は、その合計、すなわち１２００ｍの長さを有している。ランドマーク６１は、地点Ａ３から地点Ｂに向かって２００ｍ、すなわち地点Ａから９００ｍ地点の、道路の左側に位置している。また、ランドマーク６１の位置は道路から１０ｍ離れている。
【００４６】
このようなディフォルメ処理前のランドマーク位置について、上記に説明した３つのパラメータを求める。１つ目のパラメータ、すなわち、道路の一方の端（地点Ａ）からの距離の全体距離に対する割合は、９００／１２００＝０．７５（７５％）と求められる。２つ目のパラメータ、すなわち道路のどちら側にあるかは、地点ＡからＢに向かって道路の左側にあると求められる。３つ目のパラメータ、すなわち道路からの距離は、１０ｍと求められる。
【００４７】
図９（ｂ）は、ディフォルメ処理が実行された後の要約地図におけるランドマーク位置の例を示す。この要約地図では、地点Ａと地点Ｂとをつなぐ道路は１つのリンク５５によって表されており、その長さは１０００ｍである。この要約地図上にランドマーク６１を表示するとき、先に求めた３つのパラメータを用いて、変換後の位置を決定する。すなわち、地点Ａからの距離は、１つ目のパラメータを用いて、１０００×０．７５＝７５０ｍと求められる。また、２つ目のパラメータと３つ目のパラメータにより、地点Ａから見て道路（リンク５５）の左側であり、その道路から１０ｍ離れた位置が決定される。これらの条件を満たす位置にランドマーク６１を表示することにより、ランドマーク６１の位置補正が行われる。
【００４８】
上記に説明したような処理を行うことにより、要約地図においてランドマークの位置が補正され、道路とランドマークとの位置関係を要約前の元の地図に近似させることができる。その結果、図７（ａ）に示す元の地図のランドマーク位置に対して、要約地図におけるランドマーク位置を図７（ｃ）のようにすることができる。こうしてディフォルメ処理された地図上にランドマーク位置を表して、要約地図が作成される。
【００４９】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を得ることができる。
（１）要約地図を作成し（ステップＳ２）、等角投影図法を用いて表示モニタ１６に表示して（ステップＳ５）、その要約地図上に建物を立体表示する（ステップＳ６）こととした。このようにしたので、道路形状が簡略化された要約地図上に建物を立体的に分かりやすく表示することができる。
【００５０】
（２）要約地図上に複数のグリッドを並べて設定し（ステップＳ３）、そのグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する（ステップＳ４）。設定された建物グリッドの部分を立体表示する（ステップＳ６）ことにより、要約地図上に建物を立体表示することとした。このようにしたので、建物の形状を簡略化して要約地図上に立体表示することができる。
【００５１】
（３）要約地図における各建物区域について建物グリッドを設定するとき、要約地図上に設定した複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が当該建物区域と重なっているグリッドを抽出する（ステップＳ４２）。抽出したグリッドのうち、要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とする（ステップＳ４３，Ｓ４４）。そして、その建物グリッド候補のうち、当該建物区域と重なっている範囲が最も大きいものを、当該建物区域に対応する建物グリッドとして設定する（ステップＳ４６，Ｓ４７）。このようにしたので、道路と重ならないように建物の形状を簡略化することができる。
【００５２】
上記の実施の形態では、ナビゲーション装置において、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアより地図データを読み出して要約地図を作成する例について説明しているが、本発明はこの内容には限定されない。たとえば、携帯電話などによる無線通信を用いて、地図データを情報配信センターからダウンロードする通信ナビゲーション装置などにおいても、本発明を適用できる。この場合、上記に説明したような立体要約地図を作成する処理を情報配信センターにおいて行い、その結果を情報配信センターから信号出力してナビゲーション装置へ配信することにより、ナビゲーション装置において図４（ｅ）に示す立体要約地図を表示することができる。
【００５３】
すなわち、上記の情報配信センターは、要約地図を地図データに基づいて作成し、作成された要約地図に基づいて、その要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成し、作成された等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する。作成されたその立体要約地図を、外部のナビゲーション装置へ出力するものである。
【００５４】
また、上記の実施の形態では要約地図上にグリッドを設定し、このグリッドの一部を建物グリッドとして立体表示することにより、建物を立体的に表示していた。しかし、これ以外の方法によって要約地図上に建物を立体表示するようにしてもよい。たとえば、前述の建物区域のうち道路と重ならない部分のみを切り出し、その部分を立体表示することにより、建物を立体的に表示するようにしてもよい。
【００５５】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】要約地図を作成するときに利用するディフォルメ化処理（１）の説明図である。
【図３】同じくディフォルメ化処理（２）の説明図である。
【図４】要約地図を立体的に表示する方法を説明するための図であり、（ａ）は元の要約前の地図、（ｂ）は要約地図、（ｃ）はグリッド設定、（ｄ）は建物グリッドの設定、（ｅ）は立体要約地図をそれぞれ示している。
【図５】立体要約地図を表示するときに実行される処理のフローチャートである。
【図６】建物グリッドの設定処理において実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図７】ランドマークの位置補正の概要の説明図である。
【図８】ランドマークの位置補正の詳細アルゴリズムの説明図である。
【図９】ランドマークの位置補正の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ナビゲーション装置
１１ 制御回路
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 現在地検出装置
１５ 画像メモリ
１６ 表示モニタ
１７ 入力装置
１８ ディスクドライブ
１９ ＤＶＤ−ＲＯＭ
２１〜２４ 建物区域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、
前記要約地図作成手段により作成された要約地図を、等角投影図法を用いて表示モニタに表示する要約地図表示手段と、
前記要約地図表示手段により表示された要約地図上に建物を立体表示する建物表示手段とを備えることを特徴とする要約地図表示装置。
【請求項２】
請求項１の要約地図表示装置において、
前記要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、
前記グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、
前記建物表示手段は、前記表示された要約地図上に前記建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示することを特徴とする要約地図表示装置。
【請求項３】
請求項２の要約地図表示装置において、
前記建物グリッド設定手段は、
前記複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が前記要約地図における建物の区域と重なっているグリッドを抽出し、
抽出したグリッドのうち、前記要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とし、
前記建物グリッド候補のうち、前記建物の区域と重なっている範囲が最も大きいものを、前記建物グリッドとして設定することを特徴とする要約地図表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの要約地図表示装置を備え、前記表示された要約地図上に自車位置を表示することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
【請求項５】
道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、
前記要約地図作成手段により作成された要約地図に基づいて、その要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成する等角要約地図作成手段と、
前記等角要約地図作成手段により作成された等角要約地図に基づいて、その等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する立体要約地図作成手段と、
前記立体要約地図作成手段により作成された立体要約地図を外部へ出力する出力手段とを備えることを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項６】
請求項５の要約地図作成装置において、
前記要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、
前記グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、
前記立体要約地図作成手段は、前記作成された等角要約地図上に前記建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示することにより、前記立体要約地図を作成することを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項１】
道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、
前記要約地図作成手段により作成された要約地図を、等角投影図法を用いて表示モニタに表示する要約地図表示手段と、
前記要約地図表示手段により表示された要約地図上に建物を立体表示する建物表示手段とを備えることを特徴とする要約地図表示装置。
【請求項２】
請求項１の要約地図表示装置において、
前記要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、
前記グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、
前記建物表示手段は、前記表示された要約地図上に前記建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示することを特徴とする要約地図表示装置。
【請求項３】
請求項２の要約地図表示装置において、
前記建物グリッド設定手段は、
前記複数のグリッドの中から、少なくともその一部分が前記要約地図における建物の区域と重なっているグリッドを抽出し、
抽出したグリッドのうち、前記要約地図における道路と重なっていないものを建物グリッド候補とし、
前記建物グリッド候補のうち、前記建物の区域と重なっている範囲が最も大きいものを、前記建物グリッドとして設定することを特徴とする要約地図表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの要約地図表示装置を備え、前記表示された要約地図上に自車位置を表示することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
【請求項５】
道路形状を簡略化した要約地図を地図データに基づいて作成する要約地図作成手段と、
前記要約地図作成手段により作成された要約地図に基づいて、その要約地図を等角投影図法を用いて表した等角要約地図を作成する等角要約地図作成手段と、
前記等角要約地図作成手段により作成された等角要約地図に基づいて、その等角要約地図上に建物を立体表示した立体要約地図を作成する立体要約地図作成手段と、
前記立体要約地図作成手段により作成された立体要約地図を外部へ出力する出力手段とを備えることを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項６】
請求項５の要約地図作成装置において、
前記要約地図上に複数のグリッドを並べて設定するグリッド設定手段と、
前記グリッド設定手段により設定された複数のグリッドのいずれかを建物を表すための建物グリッドとして設定する建物グリッド設定手段とをさらに備え、
前記立体要約地図作成手段は、前記作成された等角要約地図上に前記建物グリッド設定手段により設定された建物グリッドの部分を立体表示することにより、前記立体要約地図を作成することを特徴とする要約地図作成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１８０２２（Ｐ２００６−１８０２２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９５７１１（Ｐ２００４−１９５７１１）
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（５９１１３２３３５）株式会社ザナヴィ・インフォマティクス (745)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（５９１１３２３３５）株式会社ザナヴィ・インフォマティクス (745)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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