(57)【要約】【課題】  複数種類のデータベースを併用して地図表示を行う際に、データベース間の不整合に基づく表示上の支障を回避する。【解決手段】  サーバ２００とナビゲーション装置１００とをネットワークＮＥＴで接続し、サーバ２００で地図表示データを生成し、ナビゲーション装置１００に提供する地図表示システムを構築する。サーバ２００は、地表面データ２３０に基づいて地表面のレイヤを生成し、二次元地図データ２４０に基づいてその他のレイヤを生成する。そして、地表面レイヤの上に、他のレイヤを重ね合わせることで地図表示データを生成する。地表面レイヤの生成時には、地表面以外の部分であっても、地表面と同系の色で塗りつぶしておく。こうすることにより、表示時に、海岸線などで地表面データ２３０と二次元地図データ２４０との間における地形の不整合を違和感を生じない程度に目立たせなくすることができる。【選択図】  図１
2006259035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の地図データベースを用いて地図を表示するための地図データを生成する地図データ生成装置であって、
前記地図上に表示されるべき地図要素の一部を含む下位レイヤを、いずれかの地図データベースを用いて生成する下位レイヤ生成部と、
前記下位レイヤよりも上位に位置し、前記下位レイヤとは別の地図要素を含む上位レイヤを、前記下位レイヤとは別の地図データベースを用いて生成する上位レイヤ生成部と、
前記下位レイヤおよび上位レイヤを関連づけて地図データを生成するレイヤ処理部とを備え、
前記下位レイヤ生成部は、前記下位レイヤに含まれる地図要素以外の部分について、該下位レイヤの地図要素と同系の色または模様を施した状態で、前記下位レイヤを生成する地図データ生成装置。
【請求項２】
複数種類の地図データベースを用いて地図を表示する地図表示装置であって、
前記地図データベースに含まれる少なくとも一部のレイヤは、地図上に表示されるべき共通の地図要素を含んでおり、
前記地図データベースの一つを地図表示に用いる主データベースとして参照する主データベース参照部と、
前記共通の地図要素を含むレイヤの少なくとも一部を、前記主データベース以外の地図データベースを用いて表示すべき差換レイヤとして特定する差換レイヤ特定部と、
前記差換レイヤについて、前記主データベース以外の地図データベースを差換データベースとして参照する差換データベース参照部と、
前記差換データベースを用いて前記差換レイヤの表示データを生成するとともに、前記主データベースを用いて前記差換レイヤ以外のレイヤの表示データを生成し、全レイヤを重ね合わせて地図表示データを生成する地図表示データ生成部とを備え、
前記地図表示データ生成部は、前記差換レイヤに含まれる地図要素以外の部分について、該差換レイヤの地図要素と同系の色または模様を施した状態で、前記差換レイヤの表示データを生成する地図表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の地図表示装置であって、
前記地図表示データ生成部は、該差換レイヤよりも下位のレイヤが存在する場合には、該下位のレイヤで表示されるべき箇所を除く部分について、該差換レイヤの地図要素と同系の色または模様を施す地図表示装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の地図表示装置であって、
前記差換レイヤは地表面を表すレイヤであり、
前記差換データベースは、地表面の高さ情報を有する地表面データを含んでおり、
前記地図表示データ生成部は、前記高さ情報に応じて色または模様を変化させて前記地表面の表示データを前記差換レイヤとして生成する地図表示装置。
【請求項５】
請求項２〜４いずれか記載の地図表示装置であって、
前記地図表示データ生成部は、前記地図要素ごとにいずれか単一の地図データベースを使用して前記地図表示データを生成する地図表示装置。
【請求項６】
請求項２〜５いずれか記載の地図表示装置であって、
前記差換レイヤおよび前記差換データベースの種類および使用可否の少なくとも一部についてユーザの指示を受け付ける指示入力部を有し、
前記地図表示データ生成部は、前記指示に応じて前記地図データベースを使い分けて前記地図表示データを生成する地図表示装置。
【請求項７】
複数種類の地図データベースを用いて地図を表示するための地図データを生成するためのコンピュータプログラムであって、
前記地図上に表示されるべき地図要素の一部を含む下位レイヤを、いずれかの地図データベースを用いて生成する下位レイヤ生成プログラムコードと、
前記下位レイヤよりも上位に位置し、前記下位レイヤとは別の地図要素を含む上位レイヤを、前記下位レイヤとは別の地図データベースを用いて生成する上位レイヤ生成プログラムコードと、
前記下位レイヤおよび上位レイヤを関連づけて地図データを生成するレイヤ処理プログラムコードとを備え、
前記下位レイヤ生成プログラムコードは、前記下位レイヤに含まれる地図要素以外の部分について、該下位レイヤの地図要素と同系の色または模様を施した状態で、前記下位レイヤを生成するコンピュータプログラム。
【請求項８】
複数種類の地図データベースを用いて生成された、地図を表示するための地図データであって、
いずれかの地図データベースを用いて生成され、前記地図上に表示されるべき地図要素の一部を含む下位レイヤと、
前記下位レイヤとは別の地図データベースを用いて生成され、前記下位レイヤよりも上位に位置し、前記下位レイヤとは別の地図要素を含む上位レイヤとを備え、
前記下位レイヤは、前記下位レイヤに含まれる地図要素以外の部分について、該下位レイヤの地図要素と同系の色または模様を施した地図データ。
【請求項９】
少なくとも一部のレイヤが地図上に表示されるべき共通の地図要素を含む複数種類の地図データベースを用いて地図を表示させるためのコンピュータプログラムであって、
前記地図データベースの一つを地図表示に用いる主データベースとして参照するための主データベース参照プログラムコードと、
前記共通の地図要素を含むレイヤの少なくとも一部を、前記主データベース以外の地図データベースを用いて表示すべき差換レイヤとして特定するための差換レイヤ特定プログラムコードと、
前記差換レイヤについて、前記主データベース以外の地図データベースを差換データベースとして参照する差換データベース参照プログラムコードと、
前記差換データベースを用いて前記差換レイヤの表示データを生成するとともに、前記主データベースを用いて前記差換レイヤ以外のレイヤの表示データを生成し、全レイヤを重ね合わせて地図表示データを生成する地図表示データ生成プログラムコードとを備え、
前記地図表示データ生成プログラムコードは、前記差換レイヤに含まれる地図要素以外の部分について、該差換レイヤの地図要素と同系の色または模様を施した状態で、前記差換レイヤの表示データを生成するためのプログラムであるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の地図データベースを併用して地図を表示する地図表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地図データベースを用いた地図表示において、地表面の凹凸を３次元的に表現するために国土地理院が用意したメッシュ状の地表面データを活用する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この地表面データは、地表面を矩形のメッシュに区切り、各メッシュ単位で高さ情報を有するデータベースである。海岸線などの複雑な形状を有する部分は、メッシュ状のデータでは正確に表現できないため、特許文献１では、地表面データとは別に用意された海岸線のデータを参照しながら、地表面データで与えられるポリゴン形状を海岸線に沿うように変形させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０６０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
地図データベースは、要求される全ての情報を必ずしも１種類のデータベースで過不足なく提供できるとは限らない。かかる場合には、特許文献１記載が海岸線を他のデータベースから取得したように、不足する情報を他の地図データベースから補った上で地図を提示することが望まれる。この際、複数の地図データベース間では、細部の地形データにずれが存在する場合があり、単純にそれぞれの地図データベースで作成された地図を重ねて表示しただけでは、細部の形状が整合しない違和感のある地図となってしまうおそれがある。
【０００５】
かかる違和感は、特許文献１記載の技術のように、他の地図データベースを参照しながら、地図表示に使用される地図データベースを加工することにより、回避することは可能である。しかし、この場合には、地図データベースの加工に要する負荷が大きいという別の課題を招くことになる。
【０００６】
上述の課題は、必ずしも地表面の高さを表現する場合のみならず、複数種類の地図データベースの情報を統合して、一つの地図を表示する際に共通の課題である。本発明は、こうした課題に鑑み、複数種類の地図データベースを参照して地図表示を行う際における違和感の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数種類の地図データベースを用いて地図を表示するための地図データを生成する地図データ生成装置として構成することができる。地図データ生成装置は、地図上に表示されるべき地図要素の一部を含む下位レイヤを、いずれかの地図データベースを用いて生成する。また、下位レイヤよりも上位に位置し、下位レイヤとは別の地図要素を含む上位レイヤを、下位レイヤとは別の地図データベースを用いて生成する。そして、これらの下位レイヤおよび上位レイヤを関連づけて地図データを生成する。下位レイヤを生成する際には、その下位レイヤに含まれる地図要素以外の部分についても、下位レイヤに含まれる地図要素と同系の色または模様を施しておく。地図データ生成装置は、地図を表示するための地図データを予め生成し、保存しておくものであってもよいし、地図表示の要求を受け付けた時点で上述の手順に従って、地図データを生成するものであってもよい。
【０００８】
本発明は、また、複数種類の地図データベースを用いて地図を表示する地図表示装置として構成することができる。これらの地図データベースはそれぞれ一または二以上のレイヤから構成されている。また、２つの地図データベースを比較した場合、少なくとも一部のレイヤでは、地図上に表示されるべき地図要素が共通となっている。地図要素とは、地表面、水系、種々の地物など、地図上のポリゴンまたは記号の区分を言う。
【０００９】
地図表示装置は、地図データベースの一つを地図表示に用いる主データベースとして特定し参照する。また、この主データベースと共通の地図要素を含むレイヤの少なくとも一部を、主データベース以外の地図データベースを用いて表示すべき差換レイヤとして特定する。この差換レイヤについては、主データベース以外の地図データベースを差換データベースとして参照する。
【００１０】
地図表示装置は、差換データベースを用いて差換レイヤの表示データを生成するとともに、主データベースを用いて差換レイヤ以外のレイヤの表示データを生成し、全レイヤを重ね合わせて地図表示データを生成する。この際、差換レイヤの表示データは、そのレイヤに含まれる地図要素以外の部分をブランク状態とするのではなく、差換レイヤの地図要素と同系の色または模様を施した状態で表示可能なデータとして生成する。ただし、差換レイヤよりも更に下位のレイヤが存在する場合には、その下位のレイヤでの表示を損なわないようにするため、差換レイヤよりも下位のレイヤで表示されるべき箇所については、差換レイヤの表示データはブランク状態とする。
【００１１】
本発明の地図データ生成装置および地図表示装置は、上述した通り、下位レイヤまたは差換レイヤ（以下、双方を「差換レイヤ等」と総称する）では、地図要素以外の部分（以下、「周辺領域」と呼ぶ）についても表示データを生成する。従って、差換レイヤ等とその上位のレイヤのそれぞれで表される地形のずれを周辺領域の表示で埋めることができ、違和感のない地図表示を実現できる。具体的に、差換レイヤ等の地図要素と上位のレイヤの地図要素との間に双方の地形の不整合によって空白部分ができる場合には、差換レイヤ等で周辺領域の表示がなされることによって、この空白部分を目立たなくすることができる。逆に、差換レイヤ等の地図要素に上位のレイヤの地図要素が覆い被さる部分では、周辺領域は、上位のレイヤで隠されるが、空白部分も生じないため、地図表示における違和感は生じない。
【００１２】
上述の周辺領域は、差換レイヤ等の地図要素と同系の色または模様で表示される。例えば、差換レイヤ等の地図要素が単色で表現される場合には、周辺領域は同一色を用いることができる。差換レイヤ等が単色を明度または彩度を変化させて地図要素の表示に用いる場合には、周辺領域にはこれらのうちの一色またはこれらと同様の規則で明度または彩度を変化させた色を用いることができる。差換レイヤ等が地図要素の表示に複数色を用いる場合には、周辺領域はこれらの一色またはこれらと同様の規則で色相を変化させた色を用いることができる。差換レイヤが地図要素の表示に、ハッチングパターンその他の模様を用いる場合には、周辺領域も同一または同じ規則で生成される模様を用いることができる。このように同系の色または模様を用いることにより、周辺領域の表示に対する違和感を低減することができる。
【００１３】
本発明の具体的態様として、差換レイヤ等は地表面を表すレイヤとし、差換データベースは地表面の高さ情報を有する地表面データを含むものとすることができる。地図表示装置は、高さ情報に応じて色または模様を変化させて地表面の表示データを差換レイヤ等として生成する。この際、本来の陸地の他、海その他の水系部分は陸地と同様の規則によってこれらの水系部分の高さに応じた色または模様で表示する。また、地表面レイヤ以外のレイヤは主データベースに基づいて生成する。そして、両者を重ね合わせて地図表示データを生成する。地表面データは最下層であり、この上に海や河川などの水系や地物などの表示データが重ね合わされる。こうすることによって、地表面には高さに応じた表現を施しつつ、表示上の違和感がない程度に地表面と水系などとの整合性を保つことができる。
【００１４】
本発明では、地表面レイヤのみならず、種々のレイヤを差換レイヤ等とすることができる。もっとも、本発明は、差換レイヤ等と上位のレイヤとで表される地形に空白部分が生じる可能性があるレイヤに適用することが好ましい。周辺領域の表示は、かかる場合に違和感低減効果を十分に発揮することができるからである。
【００１５】
地図表示に用いる地図データベースは、地図要素ごとに統一することが好ましい。こうすることにより、地図要素間での不整合を回避することができる。例えば、水系の地図要素について海と河川とで別の地図データベースを利用すると、河川と海との間に空白ができるなどの不整合が生じる可能性がある。水系について統一の地図データベースを利用すれば、かかる不整合を回避することができる。本態様によれば、水系の表示に限らず、その他種々の地図要素について同様の効果が得られる。
【００１６】
本発明においては、差換レイヤ等および差換データベースの種類および使用可否の少なくとも一部についてユーザの指示を受け付け可能とし、この指示に応じて地図データベースを使い分けて地図表示データを生成するようにしてもよい。こうすることによって、多様な地図を表示することが可能になるとともに、ユーザの指示に要求に応じた地図を柔軟に表示することが可能となる。
【００１７】
本発明は上述した特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、これらの一部を省略したり、適宜、組み合わせて適用したりしても差し支えない。本発明の地図表示装置は、２次元の地図を表示する装置として構成してもよいし、３次元地図を表示する装置として構成してもよい。
【００１８】
本発明は、また、上述した地図表示装置または地図データ生成装置としての構成の他、コンピュータによって地図を表示するための表示方法として構成することもできるし、地図データを生成する地図データ生成装置として構成することもできる。また、かかる地図表示または地図データの生成をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして構成してもよいし、このコンピュータプログラムを記録した記録媒体として構成することもできる。さらに、上記地図データ生成装置により生成されたデータをコンピュータにより実行させるための地図データや、この地図データを記録した記録媒体として構成することもできる。この場合、記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施例について以下の順序で説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．地表面データ：
Ｃ．地図表示処理：
Ｄ．地図表示例：
【００２０】
Ａ．装置構成：
図１は実施例としての地図表示システムの構成を示す説明図である。地図表示システムは、ナビゲーション装置１００からの指示に従ってサーバ２００で経路探索を行い、その結果とともに経路案内用の地図をナビゲーション装置１００に提供するシステムである。本実施例の地図表示システムは、サーバ２００とナビゲーション装置１００とをネットワークＮＥＴで接続して構成されている。ネットワークＮＥＴは無線通信を利用したネットワークであり、ＬＡＮやイントラネットのように限定的なものであってもよいし、インターネットのように広域的なものであってもよい。
【００２１】
ナビゲーション装置１００は、ユーザの操作に応じて、経路探索および地図表示に必要な指示をサーバ２００に送信するための機能を奏する。図中には、ナビゲーション装置１００の機能ブロックを併せて示した。ナビゲーション装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えたマイクロコンピュータを制御装置として内蔵しており、このＣＰＵはＲＯＭに記憶されたソフトウェアを実行することで、図示する各機能ブロックを構成する。これらの機能ブロックは、このようにソフトウェア的に構成する他、ハードウェア的に構成することも可能である。
【００２２】
通信部１２０は、ネットワークＮＥＴを介してサーバ２００と通信する機能を奏する。ＧＰＳ１４０は、全地球測位システム（Global Positioning System）を利用して、ナビゲーション装置１００の現在位置の緯度、経度を検出する。コマンド入力部１３０は、スイッチ等に対するユーザ操作に基づいて、経路探索や地図表示に関するコマンドを入力する。コマンドとしては、図示した通り、経路探索の目的地の指定、表示モード、ズームなどが挙げられる。表示モードとは地図の表示態様の指定であり、後述する通り、表示モードを指定することによって地図表示中に使用されるデータベースが指定されることになる。これらの指定は、サーバ２００に送信される。表示制御部１５０は、ナビゲーション装置１００のディスプレイに、上述したコマンド入力用のメニューを表示したり、サーバ２００から受信した地図表示データに基づいて地図を表示させたりする。主制御部１１０は、上述した各機能ブロックを統括制御することで、ナビゲーション装置１００の全体機能を制御する。
【００２３】
サーバ２００は、ナビゲーション装置１００からのコマンドに基づいて、種々のデータベースを参照しながら、地図表示するための地図表示データを生成したり、経路探索を行ったりし、その結果をナビゲーション装置１００に提供する。かかる機能を実現するための機能ブロックおよびデータベースの例を図中に示した。図中の各機能ブロックは、サーバ２００のＣＰＵが実行するコンピュータプログラムによって、ソフトウェア的に構成されるが、ハードウェア的に構成することも可能である。
【００２４】
サーバ２００が参照するデータベースについて説明する。本実施例では、ネットワークデータ２２０、地表面データ２３０、二次元地図データ２４０の３種類のデータベースを利用する。ネットワークデータ２２０は、経路探索に利用されるデータベースであり、道路の接続状態をリンクやノードで表したデータ、通行規制情報、およびリンクの評価値であるコストなどを記録している。二次元地図データ２４０は、二次元の地図を表示するためのポリゴンデータである。二次元地図データ２４０は、地表面、水系、道路、鉄道、建造物などの地図要素の形状を、地図要素ごとにレイヤに分けて格納している。地表面データ２３０は、地表面をメッシュ状に区切り、メッシュの各頂点に対応して標高データを保持している。地表面データ２３０の構造については、後で詳述する。
【００２５】
サーバ２００が有する機能ブロックは、次の通りである。ネットワークデータ管理部２２２、地表面データ管理部２３２、二次元地図データ管理部２４２は、それぞれ上述のデータベースを参照する機能を奏する。通信部２０２は、ネットワークＮＥＴ経由でのナビゲーション装置１００との通信を制御する。サーバ２００からナビゲーション装置１００に通信される情報には、地図表示データおよび経路探索結果が含まれる。
【００２６】
経路探索部２０４は、ユーザから指定された目的地およびＧＰＳ１４０が検出した現在位置に基づき経路探索を行う。経路探索は、ネットワークデータ２２０を参照しつつ、例えば、ダイクストラ法などの周知の方法で行うことができる。
【００２７】
地図表示データ生成部２１０は、地表面データ２３０および二次元地図データ２４０を参照して、地図表示データを生成する。本実施例では、上述の２種類のデータベースを併用して地図表示を行う「併用モード」と、二次元地図データ２４０のみを用いて地図表示を行う「単独モード」とが利用可能である。両者は、ユーザによる表示モードの指定に応じて使い分けられる。
【００２８】
併用モードでは、二次元地図データ２４０で生成される各レイヤのうち、地表面レイヤのみを地表面データ２３０で生成されるレイヤに差換える。差換レイヤ特定部２１２は、ユーザからの表示モードの指定内容を解析し、「併用モード」が指定された場合には地表レイヤの差換を指示する。
【００２９】
本実施例では、２種類のデータベースのみを使用する場合を例示しているが、更に多くのデータベースを利用することも可能である。また、地表面のみならず更に多様なレイヤを差換対象としてもよい。かかる場合には、差換レイヤ特定部２１２には、ユーザからの指示に応じて、差換えるべきレイヤ、差換時に使用すべきデータベースなどを特定する機能を備えることが好ましい。
【００３０】
差換レイヤ生成部２１４は、併用モードにおいて、地表面データ２３０を参照し、地表面レイヤを生成する。主レイヤ生成部２１６は、二次元地図データ２４０を参照し、地図表示に要求される各レイヤの地図表示データを生成する。併用モードでは、地表面レイヤの生成を省略することも可能ではあるが、本実施例では、表示モードに関わらず全レイヤの表示データを生成するものとした。
【００３１】
合成部２１８は、差換レイヤ生成部２１４および主レイヤ生成部２１６によって生成された全レイヤの地図表示データを重ね合わせて、ナビゲーション装置１００に提供するための地図表示データを生成する。合成部２１８は、単独モードが指定されている場合には、主レイヤ生成部２１６が生成したレイヤのみを重ね合わせることになる。併用モードが指定されている場合には、差換レイヤ生成部２１４が生成した地表面レイヤに、主レイヤ生成部２１６が生成したその他のレイヤを重ね合わせることになる。この重ね合わせ処理については、後でフローチャートを用いながら説明する。
【００３２】
Ｂ．地表面データ：
図２は地表面データ２３０の構造を示す説明図である。説明の便宜上、二次元地図データ２４０のデータ例と併せて斜視図的に示した。上側に位置するのが二次元地図データ２４０のデータであり、下側に位置するのが地表面データ２３０である。
【００３３】
二次元地図データ２４０は、図示する通り、地形や地物のポリゴンデータを記録している。先に説明した通り、地形や地物などの地図要素は、個別のレイヤに分けて管理されているが、ここでは全レイヤを重ねた状態を図示した。二次元地図データ２４０の格納には、周知の種々のデータ構造を適用可能であるため、データ構造に関する詳細な説明は省略する。
【００３４】
地表面データ２３０は、図示する通り、一定間隔の矩形状メッシュで構成される。本実施例では５０ｍ間隔とした。各メッシュは、平面上に定義されたｘ、ｙ座標で規定される。メッシュの格子点を「Ｐ［ｘ方向の番号、ｙ方向の番号］」の形式で表した。各格子点には、３次元の位置情報（緯度、経度、標高）が対応づけられている。例えば、格子点Ｐ［１，０］は、「緯度＝Ｌａｔ，経度＝Ｌｏｎ，標高＝Ｈ」である。標高は、本実施例では、格子点を中心とする５０ｍ四方の領域内における確率的な値を意味している。即ち、この標高値は、格子点の厳密な標高値ではなく、かかる領域内のいずれかの地点における標高値を表すに過ぎない。本実施例では、地表面データ２３０は、正方形メッシュで規定されているが、ｘ方向、ｙ方向でメッシュの間隔が異なっていても良い。地表面データ２３０としては、例えば、国土地理院によって提供されている数値地図データを用いることができる。
【００３５】
Ｃ．地図表示処理：
図３は地図表示処理のフローチャートである。ユーザの指示に応じて、サーバ２００のＣＰＵが実行する処理である。この処理を開始すると、ＣＰＵはナビゲーション装置１００との通信によって差換レイヤの指定を入力する（ステップＳ１０）。先に説明した通り、「併用モード」、「単独モード」という表示モードの指定の受付けがこれに相当する。
【００３６】
併用モード、即ち差換レイヤの使用が指定されている時（ステップＳ１２）、ＣＰＵは地表面データ２３０を用いて地表面レイヤ生成処理を実行する（ステップＳ２０）。地表面データ２３０は高さ情報を有するメッシュ状のデータである。地表面レイヤ生成処理は、このデータベースを利用して、高さ情報を表示態様に反映させた地表面レイヤを生成する処理である。この処理内容については後述する。
【００３７】
次に、ＣＰＵは二次元地図データ２４０を用いて、各レイヤの生成処理を実行する（ステップＳ３０）。生成されるレイヤとしては、地表面レイヤ、水系レイヤ、道路レイヤ、鉄道レイヤ、建造物レイヤなどが挙げられる。各レイヤは、二次元地図データ２４０における地図要素の管理単位と対応している。ただし、レイヤは地図要素と完全に１対１に対応している必要はなく、複数の地図要素を一つのレイヤにまとめて表示したり、一つの地図要素を複数のレイヤに分けて表示したりする態様を採ることも可能である。
【００３８】
この際、各レイヤに含まれるべき地図要素のうち、少なくともつながった状態で表示されるべきものについては全て表示する。例えば、水系レイヤに含まれる河川、湖沼、海などの地図要素について、河川と海、河川と湖沼などはつながって表示されるべき地図要素であるから、省略することなく表示する。いずれの河川ともつながっていない湖沼が存在すれば、それは省略することも可能である。これは、つながって表示されるべき地図要素は二次元地図データ２４０を統一的に用いて表示することを意味する。技術的には、河川と海とで別のデータベースを使い分けて表示させることも可能ではあるが、かかる場合には、両者の接続部分で不整合が生じる可能性があり、この不整合を解消するための加工が必要となる可能性がある。これに対し、本実施例では、上述のようにつながって表示されるべき地図要素には同一のデータベースを用いるため、こうした加工を施すまでなく地図要素間の不整合を回避することができる利点がある。
【００３９】
本実施例では表示モードに関係なく地表面レイヤも含む全レイヤの地図表示データを生成するものとしたが、併用モードが指定されている場合には地表面レイヤの生成は省略してもよい。併用モードでは、地表面レイヤはステップＳ２０で生成されているからである。
【００４０】
こうして全レイヤの地図表示データが生成されると、ＣＰＵは各レイヤを所定の順序で重ね合わせることで地図表示データを生成する（ステップＳ３２）。図中にレイヤを重ね合わせる方法を示した。本実施例では、地表面レイヤを最下層とし、その上に水系、道路、鉄道、建造物の順に重ね合わせるものとした。併用モードが指定されている場合には、二次元地図データ２４０で生成された地表面レイヤに代えて、地表面データ２３０に基づいてステップＳ２０で生成された差換レイヤを用いる。
【００４１】
ＣＰＵは、以上の処理が完了すると、生成された地図表示データをナビゲーション装置１００に出力して（ステップＳ３４）、地図表示処理を終了する。地図表示データは画像データの形式で生成してもよいし、ベクトルデータの形式で生成してもよい。ナビゲーション装置１００では、この地図表示データを受信し、表示制御部１５０がその内容を解析して、ディスプレイに地図を表示させる。
【００４２】
図４は地表面レイヤ生成処理のフローチャートである。図３のステップＳ２０に相当する処理であり、地表面データ２３０に基づいて地表面レイヤを生成する処理である。本実施例では、標高に応じて色を塗り分けた地表面レイヤを生成する。
【００４３】
この処理を開始すると、ＣＰＵは、まず地表面データ２３０を構成する各格子点の標高を入力する（ステップＳ２１）。図２で示した通り、地表面データ２３０は１辺５０ｍの正方形の格子で構成されるメッシュ状のデータとなっている。ＣＰＵは各格子について、対角線の標高差ｄｈ１、ｄｈ２を算出し（ステップＳ２２）、標高差が小さい側の対角線で格子を分割する（ステップＳ２３）。
【００４４】
図中に格子の分割方法を例示した。Ｈ１〜Ｈ４は各格子点の標高を表している。標高差は「ｄｈ１＝｜Ｈ１−Ｈ３｜、ｄｈ２＝｜Ｈ２−Ｈ４｜」でそれぞれ求められる。そして、「ｄｈ１＜ｄｈ２」であれば、格子を対角線Ｈ１Ｈ３で２つの三角形ポリゴンに分割することになる。逆に、「ｄｈ１＞ｄｈ２」であれば、格子を対角線Ｈ２Ｈ４で２つの三角形ポリゴンに分割することになる。分割方法はこれに限定されるものではなく、標高差が大きい側の対角線で分割するようにしてもよいし、両対角線で格子を４分割するようにしてもよい。また、分割を省略することも可能である。
【００４５】
次に、ＣＰＵは各三角形ポリゴンの平均標高値を算出する（ステップＳ２４）。図中には、対角線Ｈ２Ｈ４で分割した場合の平均標高値の算出を例示した。Ｈ１Ｈ２Ｈ４で構成される三角形ポリゴンについては、「平均標高値Ａｈ１２４＝（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ４）／３」で求められる。同様に、Ｈ２Ｈ３Ｈ４で構成される三角形ポリゴンについては、「平均標高値Ａｈ２３４＝（Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４）／３」で求められる。格子の分割を省略した場合、この処理は４つの格子点の標高を用いた平均標高値「（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４）／４」の算出で置き換えることができる。
【００４６】
こうして求められた平均標高値に基づいてＣＰＵは三角形ポリゴンの塗りつぶし色を決定する（ステップＳ２５）。本実施例では、地表面については緑で塗りつぶすものとし、その明度を標高に応じて変化させるものとした。図中に明度と標高との対応関係を例示した。ＣＰＵは予め設定されたこの対応関係を参照し、平均値Ａｈ１２４、Ａｈ２３４に対して、それぞれ緑の明度Ｂ１、Ｂ２を求め、塗りつぶし色を決定し、塗りつぶす。図の対応関係は一例に過ぎず、明度を標高に対して線形に変化させたり、階段状に変化させたりしてもよい。また、併せて色相や彩度を変化させるようにしてもよい。
【００４７】
地表面データ２３０には、陸地に相当する箇所のデータと、海その他の水系に相当する箇所のデータとが混在している。本実施例では、ＣＰＵは両者を区別することなく同一の処理で三角形ポリゴンの生成および塗りつぶしを実行する。この結果、地表面以外の領域、即ち水系も、地表面であるかのように塗りつぶされた地表面レイヤが完成することになる。
【００４８】
もっとも、水系に相当する箇所については種々の取扱が可能である。例えば、水系に相当すると判断される箇所については、ステップＳ２５の処理を省略し、陸地と同系色で予め設定された単一色で無条件に塗りつぶすようにしてもよい。本実施例では、水系に相当する全領域を陸地と同様に塗りつぶすものとしたが、陸地から所定距離内の領域のみを塗りつぶすようにしてもよい。本実施例は、陸地と周辺領域に同系色を用いる場合を例示したが、例えば、陸地に相当する部分にハッチングなどの模様を付す場合には、周辺領域にも同様の模様を付すものとすればよい。このように、本実施例は、陸地と周辺領域で違和感を生じない程度に表示態様を併せて、地表面レイヤを生成するのである。
【００４９】
Ｄ．地図表示例：
以上で説明した本実施例の地図表示装置による効果を地図の表示例を示しながら説明する。図５は本実施例による地表面レイヤの表示例を示す説明図である。下側には国土地理院の数値地図データに基づいて生成された地表面レイヤの実例を示し、上側には、その一部の拡大図を模式的に示した。
【００５０】
下側の図で領域Ａｇは陸地を示し、領域Ａｓは海となるべき領域と示している。標高に応じた明度の変化は、図中ではドットの密度で表現した。先に説明した通り、本実施例では、海となるべき領域Ａｓについても陸地と同様、所定の明度の色で塗りつぶしが行われている。地図表示データの生成時には、この状態で、領域Ａｓには二次元地図データ２４０に基づいて生成された水系レイヤが重ねて表示されることになる。
【００５１】
上側の図は、地表面レイヤの一部を模式的に示した部分拡大図である。領域Ａｇは下側の図の陸地に相当する領域である。図の煩雑化を回避するため、領域Ａｇは実際の塗りつぶしとは無関係に単一のハッチングで表し、水系Ａｓは余白状態とした。領域Ａｓａは二次元地図データ２４０で生成された水系レイヤを表している。水系領域Ａｓａは、陸地領域Ａｇと異なるデータベースを利用している。従って、水系領域Ａｓａで表される海岸線の形状と、陸地領域Ａｇで表される海岸線の形状は、ずれている。水系領域Ａｓａが陸地に重なるオーバラップ領域Ａｏでは、陸地領域Ａｇが削られたかのような状態となるものの、陸地Ａｇと水系Ａｓａとの間に隙間は生じないため地図表示上の違和感は比較的小さい。
【００５２】
これに対し、水系領域Ａｓａが陸地領域Ａｇに到達していないブランク領域Ａｂでは、地表面レイヤの余白部分が表示上も視認されることになる。ただし、本実施例の地表面レイヤは、かかる余白部分も陸地と同系の色で塗りつぶしている（図４のステップＳ２５参照）。従って、上述のブランク領域Ａｂも、一見、陸地として視認されるため、表示上の違和感を抑えることができる。このように本実施例では、地表面レイヤで本来表示されるべき陸地部分以外の周辺領域については、陸地と同系の色を用いて塗りつぶしを行うことにより、他のデータベースを用いて形成されたレイヤとの形状のずれに伴う表示上の違和感を簡易な方法で抑制することができる利点がある。
【００５３】
図６は水系を含む地図表示例を示す説明図である。図６（ａ）は比較例として河川と海とで異なるデータベースを利用した場合の表示例を示した。図６（ｂ）は実施例に相当する表示であり、両者共に二次元地図データ２４０を用いた場合の表示例を示した。図６（ａ）において領域Ａｇ１は陸地を示しており、領域Ａｓ１は海を示している。この例では、領域Ａｇ１、Ａｓ１共に、地表面データ２３０を用いて生成した。これに対し、河川Ｒは二次元地図データ２４０を用いて生成した。この結果、図示する通り、本来つながって表示されるべき河川と海は点Ｐｒ１で分断された状態で表示されている。異なるデータベースで生成された水系同士には、形状のずれが生じる場合があるからである。
【００５４】
図６（ｂ）において領域Ａｇ２は地表面データ２３０で生成された陸地を示している。領域Ａｓ２は二次元地図データ２４０で生成された海を示している。図５で説明したように陸地レイヤの生成時に陸地の周辺領域も陸地と同系色で塗りつぶしてあるため、海岸線には表示上の違和感は生じない。更に、図６（ｂ）の例では、河川Ｒ２を海領域Ａｓ２と同じく二次元地図データ２４０に基づき生成している。従って、河川Ｒ２と海領域Ａｓ２との接続点Ｐｒ２で、両者は分断されることなくつながって表示される。このように本実施例の地図表示装置は、つながって表示されるべき地図要素については同一のデータベースを用いてレイヤを生成するため、表示上の違和感を回避することが可能となる。
【００５５】
実施例では、最下位層に相当する地表面レイヤのみが異なるデータベースで生成される例を示した。本実施例は、水系、道路、鉄道など、その他のレイヤで異なるデータベースを利用することもできる。異なるデータベースを用いて生成される差換レイヤについては、本実施例と同様、各レイヤに含まれる地図要素の周辺領域も、地図要素と同系色または同系パターンで塗りつぶして表示することが好ましい。ただし、差換レイヤよりも下位のレイヤが存在する場合には、この下位のレイヤで表示されている部分を避けて周辺領域を設定する必要がある。このように周辺領域を設定することにより、周辺領域が下位のレイヤにおける表示を覆い隠してしまうことを回避しながら、上位のレイヤとの不整合を回避することができる。
【００５６】
実施例では、地表面レイヤを有する二次元地図データを用いて地図を表示する際に、地表面レイヤのみを異なるデータベースに基づいて生成される差換レイヤで差し換える例を示した。本実施例は、地表面レイヤが存在しない二次元地図データに対して、他のデータベースに基づいて生成された地表面レイヤを追加して、地図表示を行う装置として構成することも可能である。また、図３のステップＳ１０〜Ｓ３２を予め行っておき、地図データを生成する地図データ生成装置として構成することもできる。
【００５７】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、本実施例においてソフトウェアによって実現している各処理はハードウェア的に実現することも可能である。本実施例では、ナビゲーション装置１００に地図を提供する例を示したが、本発明はスタンドアロンの地図表示装置として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例としての地図表示システムの構成を示す説明図である。
【図２】地表面データ２３０の構造を示す説明図である。
【図３】地図表示処理のフローチャートである。
【図４】地表面レイヤ生成処理のフローチャートである。
【図５】本実施例による地表面レイヤの表示例を示す説明図である。
【図６】水系を含む地図表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００…ナビゲーション装置
１１０…主制御部
１２０…通信部
１３０…コマンド入力部
１４０…ＧＰＳ
１５０…表示制御部
２００…サーバ
２０２…通信部
２０４…経路探索部
２１０…地図表示データ生成部
２１２…差換レイヤ特定部
２１４…差換レイヤ生成部
２１６…主レイヤ生成部
２１８…合成部
２２０…ネットワークデータ
２２２…ネットワークデータ管理部
２３０…地表面データ
２３２…地表面データ管理部
２４０…二次元地図データ
２４２…二次元地図データ管理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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