(57)【要約】【課題】実際の道路属性に対して違和感のない道路形状を有する要約地図を作成する。【解決手段】各リンクを構成する点（ノードおよび形状補間点）の初期配置を設定するための初期配置ステップＳ３１と、直交化処理、直進化処理の道路属性による重み付けを行うための重み付けステップＳ３２と、評価関数に基づいて各点を再配置するための再配置ステップＳ３４と、再配置結果の収束判定を行うための収束判定ステップＳ３５と、最適化処理ループステップＳ３３とを実行することにより、道路属性を考慮した直交・直進化処理を行って道路形状を簡略化し、要約地図を作成する。【選択図】図４
2007132971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路形状を簡略化して要約地図を作成する要約地図作成装置であって、
道路の交差角度を直交化する直交化手段と、
道なりに進む道路を直進化する直進化手段と、
道路を構成する各リンクに対して道路属性に応じた重み付けを行う重み付け手段とを備え、
前記直交化手段または前記直進化手段のいずれか少なくとも一方またはその両方は、前記重み付け手段による重み付けの結果に応じて、前記道路を構成する各リンクのうちいずれかを直交化または直進化することを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項２】
請求項１の要約地図作成装置において、
前記重み付け手段は、道路種別に基づいて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うことを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項３】
請求項１または２の要約地図作成装置において、
前記重み付け手段は、道路幅員に基づいて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うことを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか一項の要約地図作成装置において、
前記重み付け手段は、中央分離帯の有無に基づいて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うことを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか一項の要約地図作成装置において、
前記重み付け手段は、側道であるか否かに応じて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うことを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一項の要約地図作成装置において、
前記直交化手段および前記直進化手段は、道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とからなる評価関数Ｅに基づいてノードを再配置する直交・直進化処理により、前記直交化および前記直進化を行い、
前記重み付け手段は、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、前記第二の項Ｅ２を計算するときに相対的に小さな重み付け係数を設定し、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、前記第二の項Ｅ２を計算するときに相対的に大きな重み付け係数を設定することを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか一項の要約地図作成装置において、
前記直交化手段および前記直進化手段は、道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とからなる評価関数Ｅに基づいてノードを再配置する直交・直進化処理により、前記直交化および前記直進化を行い、
前記重み付け手段は、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、前記第三の項Ｅ３を計算するときに相対的に大きな重み付け係数を設定し、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、前記第三の項Ｅ３を計算するときに相対的に小さな重み付け係数を設定することを特徴とする要約地図作成装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか一項の要約地図作成装置と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
前記自車位置検出手段により検出された自車位置に基づいて前記要約地図を作成する範囲を設定する地図範囲設定手段とを備えることを特徴とする車載情報端末。
【請求項９】
請求項８の車載情報端末において、
前記要約地図をディスプレイに画面表示する表示制御手段をさらに備えることを特徴とする車載情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図データに基づいて道路形状を簡略化して要約地図を作成する要約地図作成装置および車載情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の交差角度をなるべく直交化するとともに、道なりに進む道路をなるべく直進化することによって道路形状を簡略化することにより、視認性を向上した要約地図を作成する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３９４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される方法で道路形状を簡略化すると、道路の分岐点においては分岐角度のより小さい道路が直進化され、分岐角度の大きい道路は直交化によって元の形状よりも折れ曲がって表される。したがって、たとえば高速道路から分岐する側道のように、主要な本線道路に分岐路が接続されている場合には、その分岐角度によっては道なりでない本線道路と分岐路の方が直進化されてしまい、道なりである本線道路の方は直交化によって折れ曲がって表されることがある。このように、従来の要約地図の作成方法では、実際の道路属性に対して違和感のある道路形状を有する要約地図が作成されてしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、道路形状を簡略化して要約地図を作成する要約地図作成装置であって、道路の交差角度を直交化する直交化手段と、道なりに進む道路を直進化する直進化手段と、道路を構成する各リンクに対して道路属性に応じた重み付けを行う重み付け手段とを備え、直交化手段または直進化手段のいずれか少なくとも一方またはその両方は、重み付け手段による重み付けの結果に応じて、道路を構成する各リンクのうちいずれかを直交化または直進化するものである。
請求項２の発明は、請求項１の要約地図作成装置において、重み付け手段は、道路種別に基づいて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うものである。
請求項３の発明は、請求項１または２の要約地図作成装置において、重み付け手段は、道路幅員に基づいて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うものである。
請求項４の発明は、請求項１〜３いずれか一項の要約地図作成装置において、重み付け手段は、中央分離帯の有無に基づいて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うものである。
請求項５の発明は、請求項１〜４いずれか一項の要約地図作成装置において、重み付け手段は、側道であるか否かに応じて各リンクの道路属性を判断することにより、道路属性に応じた重み付けを行うものである。
請求項６の発明は、請求項１〜５いずれか一項の要約地図作成装置において、直交化手段および直進化手段は、道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とからなる評価関数Ｅに基づいてノードを再配置する直交・直進化処理により直交化および直進化を行い、重み付け手段は、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、第二の項Ｅ２を計算するときに相対的に小さな重み付け係数を設定し、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、第二の項Ｅ２を計算するときに相対的に大きな重み付け係数を設定するものである。
請求項７の発明は、請求項１〜６いずれか一項の要約地図作成装置において、直交化手段および直進化手段は、道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とからなる評価関数Ｅに基づいてノードを再配置する直交・直進化処理により直交化および直進化を行い、重み付け手段は、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、第三の項Ｅ３を計算するときに相対的に大きな重み付け係数を設定し、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、第三の項Ｅ３を計算するときに相対的に小さな重み付け係数を設定するものである。
請求項８の発明による車載情報端末は、請求項１〜７いずれか一項の要約地図作成装置と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、自車位置検出手段により検出された自車位置に基づいて要約地図を作成する範囲を設定する地図範囲設定手段とを備えるものである。
請求項９の発明は、請求項８の車載情報端末において、要約地図をディスプレイに画面表示する表示制御手段をさらに備えるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、実際の道路属性に対して違和感のない道路形状を有する要約地図を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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、通常の地図を基に道路形状などを簡略化することにより、通常の地図を要約した地図（以下、要約地図という）を作成し表示するものである。図１の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。
【０００８】
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が後で説明するような要約地図作成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、表示モニタ１６に表示される。
【０００９】
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、自車両の進行方向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、要約地図上にその現在地を表示する。
【００１０】
画像メモリ１５は、表示モニタ１６に表示する画像データを格納する。この画像データは、要約地図を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、それらは制御回路１１の要約地図作成処理によって作成される。表示モニタ１６は、制御回路１１からの制御により、画像メモリ１５に格納された画像データを用いて要約地図を画面表示しユーザに提供する。
【００１１】
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。
【００１２】
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誘導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。
【００１３】
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、すなわち各リンクの端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。なお、複雑な道路形状を表現するために、必要に応じてリンクの途中に屈曲点または形状補間点と呼ばれる点が設定されることもある。以下の説明では、これらの点を全て合わせてノードと呼ぶこととする。
【００１４】
上記のような道路データに対して、後で説明するような要約地図作成処理を実行することにより、要約地図が作成される。リンクのそれぞれには、道路の種別に関する情報（リンク種別）が設定されている。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、ユーザは要約地図上の推奨経路を画面上で認識することができる。また、この推奨経路に従って自車両が走行できるよう、ナビゲーション装置１は、ユーザに対して画像や音声などによる進行方向指示を行うことにより、自車両を誘導する。このようにして、自車両を目的地まで案内する。
【００１６】
次に、本実施形態のナビゲーション装置１における要約地図の作成方法について説明する。従来のナビゲーション装置では、直交・直進化処理と呼ばれる公知の処理手法を用いて道路形状を簡略化することにより、要約地図を作成していた。この直交・直進化処理は、道路の交差角度をなるべく直交化するとともに、道なりに進む道路をなるべく直進化することによって行われる。なお、直交・直進化処理はデフォルメ処理とも呼ばれる。
【００１７】
図２は、従来の直交・直進化処理によって作成された要約地図の一部分における道路形状を例示している。図２（ａ）は要約前の簡略化されていない道路における道路形状を表し、図２（ｂ）は要約後の簡略化された道路における道路形状を表している。図２において、道路は各ノード間をそれぞれ結ぶリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５によって構成されている。リンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は主要な本線道路を表しており、リンクＬ５は、その本線道路にリンクＬ２とＬ３の間で接続された分岐路を表している。
【００１８】
図２（ａ）の要約前の道路において、リンクＬ２からリンクＬ５へ進むときの分岐角度は、リンクＬ２から道なりであるリンクＬ３へ進むときの角度よりも大きい。すなわち、リンクＬ２とリンクＬ５の接続の方が、リンクＬ２とリンクＬ３の接続よりも直線的であるように見える。このような場合、直交・直進化処理において、実際は道なりでないにも関わらず、リンクＬ２からリンクＬ５へ進む道路が道なりであると判定される。
【００１９】
その結果、図２（ｂ）のような要約後の道路が作成される。図２（ｂ）において、リンクＬ１と、道なりであると判定されたリンクＬ２およびリンクＬ５とが、直進化によって直線的に表される。リンクＬ３およびＬ４は、直交化によってリンクＬ２と直交するように表される。このように、従来の直交・直進化処理では、実際は道なりでない本線道路と分岐路の方が直線的に表されてしまい、道なりである本線道路の方は直交化によって折れ曲がって表されることがある。
【００２０】
図３は、従来の直交・直進化処理によって作成された要約地図の一部分における道路形状の別の例として、二条線の場合を例示している。なお、二条線とは中央分離帯などによって上下線が分離している道路のことである。
【００２１】
図３（ａ）は要約前の簡略化されていない道路における道路形状を表し、図３（ｂ）は要約後の簡略化された道路における道路形状を表している。図３において、道路は各ノード間をそれぞれ結ぶリンクＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ１８およびＬ１９によって構成されている。そのうちリンクＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３およびＬ１４は主要な本線道路である二条線の一方を表しており、リンクＬ１６、Ｌ１７、Ｌ１８およびＬ１９は二条線のもう一方を表している。残りのリンクＬ１５は、二条線の一方にリンクＬ１２とＬ１３の間で接続された分岐路を表している。
【００２２】
リンクＬ１３とリンクＬ１５の角度は、直交化によって図３（ａ）の要約前の道路よりも、図３（ｂ）の要約後の道路の方が大きくなる。その結果、リンクＬ１１〜Ｌ１４が表す二条線の一方は、図３（ｂ）のように折れ曲がって表される。しかし、リンクＬ１６〜Ｌ１９が表す二条線のもう一方については、直進化によって図３（ｂ）のように直線的に表される。その結果、二条線の平行性が保てずに交差してしまう。このように、従来の直交・直進化処理では、実際は平行する二条線が交差して表されることがある。
【００２３】
以上説明したように、従来の直交・直進化処理をそのまま用いて道路形状を簡略化すると、その内容が適切でなく違和感のある要約地図が作成されてしまう場合がある。そこで本実施形態のナビゲーション装置１では、道路を構成する各リンクの道路属性を考慮し、各リンクに対して道路属性に応じて重み付けを行った上で直交・直進化処理を行うことにより、上記のような違和感のある要約地図が作成されるのを防止する。その具体的な方法について、次に説明する。
【００２４】
ナビゲーション装置１において要約地図を作成するときに実行される道路属性を考慮した直交・直進化処理のフローチャートを図４に示す。ナビゲーション装置１は、各リンクを構成する点（ノードおよび形状補間点）の初期配置を設定するための初期配置ステップＳ３１と、直交化処理、直進化処理の道路属性による重み付けを行うための重み付けステップＳ３２と、評価関数に基づいて各点を再配置するための再配置ステップＳ３４と、再配置結果の収束判定を行うための収束判定ステップＳ３５と、最適化処理ループステップＳ３３とを実行する。なお、重み付けステップＳ３２以外の各処理ステップは、従来の直交・直進化処理においても実行されるものである。
【００２５】
直交・直線化処理は、道路地図における各リンクの端点及び屈曲点を含む各ノードの位置を初期配置として設定し、所定の評価関数に基づいて各ノードを再配置する最適化処理ループをその評価関数の収束条件が満足されるまで繰り返すことにより行われる。上記の評価関数は、道路長の保存を示す第一の項と、道路の直交化を示す第二の項と、道路の直進化を示す第三の項とからなる。すなわち、（Ａ）道路長をなるべく初期値のまま保存すること（道路長の保存）、（Ｂ）道路間の交差角度をなるべく直交化すること（道路の直交化）、（Ｃ）道なりに進む道路をなるべく直進化すること（道路の直進化）を最終目標に設定して、直交・直線化処理が行われる。
【００２６】
具体的には、上記（Ａ）で述べた道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、上記（Ｂ）で述べた道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、上記（Ｃ）で述べた道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とからなる評価関数Ｅを、下記の式（１）のように設定する。この評価関数Ｅに基づいて、評価関数Ｅの値を最小とするようなＥ１、Ｅ２およびＥ３を求める最適化処理を行い、その結果にしたがって各リンクのノードや形状補間点を再配置する。これにより、直交・直線化処理が行われる。
Ｅ  ＝Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３  ・・・（１）
【００２７】
図４の初期配置ステップＳ３１では、地図データに基づいて道路地図の初期形状を入力し、端点及び屈曲点を含むリンク上の各点の初期配置として設定する。
【００２８】
重み付けステップＳ３２では、各道路の道路属性に応じた重み付けを道路の直交化を示す第２の項Ｅ２と道路の直進化を示す第３の項Ｅ３に対して行う。その後、式（１）によって表される評価関数Ｅの初期値が算出される。
【００２９】
再配置ステップＳ３４では、式（１）において道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とからなる上記の評価関数Ｅに基づいて、各ノードを再配置し、評価関数Ｅを再計算する。
【００３０】
収束判定ステップＳ３５では、再配置ステップＳ３４において再計算された評価関数Ｅの値に基づいて、所定の収束条件が満足されているかどうかの判定を行う。最適化処理ループステップＳ３３では、収束判定ステップＳ３５において収束条件が満足されると判定されるまで、上記の再配置ステップＳ３４と収束判定ステップＳ３５を繰り返す。
【００３１】
上記の各ステップを実行することにより、道路長をなるべく初期値のまま保存しながら、道路間の交差角度をなるべく直交化し、道なりに進む道路をなるべく直進化することができる。ここで、道なりに進む道路とは交差点での直進性の高い道路を表すものとし、交差点での仰角差が最小となる組合せについて、その仰角差が小さい場合に直進性が高いと判断する。すなわち、直交・直進化処理は、評価関数Ｅに基づいてノードを再配置させながら、最適なノード配置を求める。これにより、複数の道路が複雑に交差するような形状であっても有効な変形を可能にしている。
【００３２】
式（１）の評価関数Ｅを設定する際に、Ｅ１〜Ｅ３の各項は次のようにして設定される。道路長の保存を示す第一の項Ｅ１は、道路長をなるべく初期値のまま保存するように、例えば、道路長が初期値のときに最小となり、初期値との差が大きくなるほど増大する関数を設定する。
【００３３】
道路の直交化を示す第二の項Ｅ２は、道路の交差角度をなるべく直交化するように、例えば、道路の交差角度が理想的な角度のときに最小となる関数を設定する。ここで、理想的な角度は初期角度を９０度単位で正規化した値をとり、ノードのまわりでの交差角度の和が３６０度になる等のトポロジー保存条件が満足されない場合には、例えば、１／２の角度で正規化しなおす等の措置をとって、なるべくトポロジー保存条件が満足されるように設定する。
【００３４】
道路の直進化を示す第三の項Ｅ３は、道なりに進む道路をなるべく直進化するように、交差点において直進性の高い道路の組合せについて、例えば、交差角度が１８０度のときに最小となる関数を設定する。交差点における直進性の判定では、例えば、仰角の差が最小となる組合せで、仰角の差が閾値以下となる場合に直進性が高いと判断する。この第三の項Ｅ３が示すように、直交・直進化処理では道路方向を正規化することでなく、道路をなるべく直交化することを目指している。そのため、最初の地図の向きによって結果が異なってしまうという問題を解決し、座標回転に依存しない変形を可能にしている。
【００３５】
評価関数Ｅの各項Ｅ１、Ｅ２およびＥ３の具体的な設定方法を図５に示す。図５（ａ）は、道路長の保存を示す第一の項Ｅ１の設定方法を示している。第一の項Ｅ１は、ノード間を結ぶリンクの各々に対応する項の和として計算される。図５（ｂ）は、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２の設定方法を示している。第二の項Ｅ２は、隣接するリンク間の相対角度の各々に対応する項の和として計算される。図５（ｃ）は、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３の設定方法を示している。第三の項Ｅ３は、三本以上のリンクが接続するノードで直進すると判断されたリンク間の相対角度の各々に対応する項の和として計算される。
【００３６】
なお、前述したように、第一の項Ｅ１は、例えば、リンク長が初期値のときに最小となる関数として設定される。第二の項Ｅ２は、例えば、相対角度が理想的な角度のときに最小となる関数として設定される。第三の項Ｅ３は、例えば、相対角度が１８０度のときに最小となる関数として設定される。
【００３７】
上記のようにすることで、道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とを総合的に評価できるようになる。その結果、道路地図全体をバランスよく、且つ、矛盾のないように変形させることが可能となる。
【００３８】
道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３については、リンクの各々に対応する各項に対して道路属性に応じた重み付けを行った上で、その各項の和が計算される。すなわち、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、直進化の割合を高くして直交化の割合を低くするように、第二の項Ｅ２を計算するときには相対的に小さな重み付け係数を設定し、第三の項Ｅ３を計算するときには相対的に大きな重み付け係数を設定する。逆に、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、直進化の割合を低くして直交化の割合を高くするように、第二の項Ｅ２を計算するときには相対的に大きな重み付け係数を設定し、第三の項Ｅ３を計算するときには相対的に小さな重み付け係数を設定する。
【００３９】
こうして道路属性に応じた重み付け係数をリンクの各々に対応する各項に対して設定した上で、その各項の和が計算されることにより、評価関数Ｅの各項Ｅ１、Ｅ２およびＥ３が求められる。このような重み付け係数の設定は、図４の重み付けステップＳ３２において行われる。そして、求められたＥ１、Ｅ２およびＥ３を合計することにより、評価関数Ｅが求められる。
【００４０】
なお、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３のうち、いずれか一方のみについて道路属性に応じた重み付けを行うようにしてもよい。第二の項Ｅ２または第三の項Ｅ３のうちいずれか少なくとも一方について重み付けを行うことにより、道路属性を考慮した直交・直進化処理を行うことができる。
【００４１】
各リンクの道路属性は、道路データに含まれる道路種別、道路幅員、中央分離帯の有無、側道の情報などから判断することができる。たとえば、道路種別が高速道路や国道である場合は、県道などそれ以外の道路種別よりも直進性の高い道路属性であると判断できる。また、道路幅員が大きいほど直進性の高い道路属性であると判断できる。さらに、中央分離帯がある場合は直進性の高い道路属性であると判断したり、側道である場合は直進性の低い道路属性であると判断したりすることもできる。
【００４２】
なお、交差点などの分岐点を挟んで同じ種類の道路がつながっている場合は、その道路同士について他の道路よりも直進性が高いと判断し、それに応じた重み付け係数を設定するようにしてもよい。
【００４３】
各リンクの道路属性は、上記のように地図データに含まれる情報から判断してもよいし、あるいは道路属性を判断するためのデータを新たに追加してもよい。すなわち、道路の形状や接続状態などに応じて各リンクに対して道路属性を設定し、その情報を地図データに記録しておくことにより、道路属性を考慮した直交・直進化処理を行って要約地図を作成することができる。
【００４４】
以上説明したように、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３において、道路属性に応じた重み付け係数をリンクの各々に対応する各項に対して設定する代わりに、各ノードにそれぞれ直進化の優先度を設定することとしてもよい。すなわち、道路属性から直進性が高いと判断されたリンクを構成するノードに対しては、相対的に高い優先度を設定し、逆に直進性が低いと判断されたリンクを構成するノードに対しては、相対的に低い優先度を設定する。そして、設定された優先度が高いノードを優先的に直線状に並べて各ノードを再配置する。
【００４５】
式（１）の評価関数Ｅを設定する際、更に、道路長の保存を示す第一の項と、道路の直交化を示す第二の項の重み付け係数と、道路の直進化を示す第三の項の重み付け係数をそれぞれ、最適化処理ループの反復回数に応じて変化させることにより、各項の優先度を反復ステップに応じて変化させてもよい。これにより、各項の優先度は反復ステップに応じて制御できるようになるため、道路長の保存と、道路の直交化と、道路の直進化とが矛盾する場合であっても、反復処理によって矛盾を解消することができ、有効なデフォルメ結果を得ることが可能となる。
【００４６】
図６は、評価関数Ｅの各項Ｅ１、Ｅ２およびＥ３の係数を反復回数に応じて変化させた場合における反復回数と各項の大きさの変化の様子の一例を示している。図６において、（ａ）は道路長の保存を示す第一の項Ｅ１、（ｂ）は道路の直交化を示す第二の項Ｅ２、（ｃ）は道路の直進化を示す第三の項Ｅ３の反復回数に対する依存性をそれぞれ表す。この図は、第三の項Ｅ３の重み付け係数を一定に保ちながら、第一の項Ｅ１と第二の項Ｅ２の重み付け係数を反復係数に伴って減衰させ、さらに、第一の項Ｅ１を第二の項Ｅ２より急速に減衰させることを表している。すなわち、道路の直進化を最も優先させ、その次に道路の直交化と道路長の保存をこの順に優先させることを表している。このように、各項の重み付け係数を適切に変化させることにより、道路の直進化を最優先させ、道路の直交化を道路長の保存より優先させたいといった要求の実現も可能となる。
【００４７】
以上説明したような道路属性を考慮した直交・直線化処理を行うことにより、道路の形状が簡略化され、要約地図が作成される。その例を図７および図８に示す。図７は、図２と同じ道路に対して道路属性を考慮した直交・直進化処理を行ったときの道路形状を示している。図７（ａ）は図２（ａ）と同様に要約前の簡略化されていない道路における道路形状を表し、図７（ｂ）は要約後の簡略化された道路における道路形状を表している。図２（ｂ）とは異なり図７（ｂ）では、リンクＬ１〜Ｌ４によって構成される道なりの本線道路が直線的に表されており、リンクＬ５の分岐路は折れ曲がって表される。
【００４８】
図８は、図３と同じ道路に対して道路属性を考慮した直交・直進化処理を行ったときの道路形状を示している。図８（ａ）は図３（ａ）と同様に要約前の簡略化されていない道路における道路形状を表し、図８（ｂ）は要約後の簡略化された道路における道路形状を表している。図３（ｂ）とは異なり図８（ｂ）では、リンクＬ１１〜Ｌ１４によって構成される二条線の一方と、リンクＬ１６〜Ｌ１９によって構成される二条線のもう一方とが平行して直線的に表され、交差することがない。
【００４９】
このように、道路属性を考慮した直交・直線化処理を行うことによって、主要な本線道路に分岐路が接続されている分岐点の道路形状を簡略化する際に、本線道路と分岐路が直線的に表されてしまい、本線道路が折れ曲がって表されることを防止できる。したがって、違和感のない要約地図を表示することができる。
【００５０】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）各リンクに対して道路属性に応じた重み付けを行い（ステップＳ３２）、その重み付けの結果に応じて、評価関数Ｅが収束条件を満足するまでの間、ノードの再配置によって各リンクのいずれかを直交化または直進化する（ステップＳ３４）こととした。このようにしたので、実際の道路属性に対して違和感のない道路形状を有する要約地図を作成することができる。
【００５１】
（２）各リンクの道路属性の判断を、道路種別、道路幅員、中央分離帯の有無または側道であるか否かに基づいて行うこととしたので、道路属性を簡単かつ的確に判断し、それに応じた重み付けを行うことができる。
【００５２】
（３）道路長の保存を示す第一の項Ｅ１と、道路の直交化を示す第二の項Ｅ２と、道路の直進化を示す第三の項Ｅ３とからなる評価関数Ｅに基づいてノードを再配置する直交・直進化処理により直交化および直進化を行う（ステップＳ３４）。このとき、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、第二の項Ｅ２を計算するときに相対的に小さな重み付け係数を設定し、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、第二の項Ｅ２を計算するときに相対的に大きな重み付け係数を設定することとした。また、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、第三の項Ｅ３を計算するときに相対的に大きな重み付け係数を設定し、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、第三の項Ｅ３を計算するときに相対的に小さな重み付け係数を設定することとした。このようにしたので、直進性の高い道路属性のリンクに対しては、直進化の割合を高くして直交化の割合を低くすることができ、直進性の低い道路属性のリンクに対しては、直進化の割合を低くして直交化の割合を高くすることができる。
【００５３】
上記実施の形態では、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。たとえばパソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯電話など、ナビゲーション装置以外であっても、地図データに基づいて道路形状を簡略化することにより要約地図を作成する各種の装置について適用可能である。また、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要約地図の作成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ようにしてもよい。すなわち、情報配信センターは、要約地図を作成する装置と、その要約地図を外部へ信号出力する装置によって構成される。
【００５４】
以上説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。
【００５５】
上記の実施の形態では、自車位置検出手段を現在地検出装置１４により実現し、その他の各手段を制御回路１１の処理によって実現することとした。すなわち、直交化手段、直進化手段、重み付け手段、地図範囲設定手段および表示制御手段を、いずれも制御回路１１が実行するプログラムの処理によって実現している。しかし、これはあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の各実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係には何ら限定も拘束もされない。
【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】従来の直交・直進化処理によって簡略化された道路形状の一例である。
【図３】二条線の場合に従来の直交・直進化処理によって簡略化された道路形状の一例である。
【図４】道路属性を考慮した直交・直進化処理のフローチャートである。
【図５】評価関数Ｅの各項Ｅ１、Ｅ２およびＥ３の具体的な設定方法である。
【図６】評価関数Ｅの各項Ｅ１、Ｅ２およびＥ３の係数を反復回数に応じて変化させた場合における反復回数と各項の大きさの変化の様子の一例を示した図である。
【図７】道路属性を考慮した直交・直進化処理によって簡略化された道路形状の一例である。
【図８】二条線の場合に道路属性を考慮した直交・直進化処理によって簡略化された道路形状の一例である。
【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
【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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【図７】
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【図８】
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