JP2001305953A - 地図情報作成装置、および、これを用いた地図情報表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次元地図情報に基づき、立体交差や地下道
などの道路を３次元的に表示するためには、高さ情報を
付加し、水平座標を修正する必要がある。 【解決手段】 外部記憶装置４３には、リンクおよびノ
ードを用いて表現される道路の位置情報と属性情報とを
含んだ２次元地図情報が格納されている。ＣＰＵ４１
は、まず、外部記憶装置４３から２次元地図情報を読み
出す（Ｓ１１）。次に、ＣＰＵ４１は、属性情報の一部
に基づき高さ情報を生成し、地図情報に付加する（Ｓ１
２）。次に、ＣＰＵ４１は、道路の勾配を算出し、付加
した高さ情報を修正する（Ｓ１３）。次に、ＣＰＵ４１
は、道路の道幅を算出し、道幅を付けた道路の位置関係
に基づき、地図情報の水平座標を修正する（Ｓ１４）。
最後に、ＣＰＵ４１は、求めた３次元地図情報を外部記
憶装置４３に記録する（Ｓ１５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次元表示用の地
図情報に基づき３次元表示用の地図情報を作成する地図
情報作成装置および地図情報作成方法に関し、より特定
的には、２次元表示用の地図情報に含まれる道路網情報
に対して高さ情報を付加し、水平座標を修正することに
より、３次元表示用の地図情報を作成する地図情報作成
装置および地図情報作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用ナビゲーション装置は、ＣＤ−Ｒ
ＯＭなどの記録媒体に格納された地図情報を画面に表示
することにより、利用者に行先案内情報を提供する。従
来の車両用ナビゲーション装置の多くは、平面的に地図
情報を画面に表示する２次元表示を採用する。２次元表
示を採用した車両用ナビゲーション装置は、立体交差や
地下道などのように上下関係を有する道路を表示する場
合でも、上下関係を考慮することなく、単に道路の重ね
描きを行う。このため、利用者は表示された画面を見て
も道路が立体交差や地下道であることを認識できないと
いう問題点があった。

【０００３】この問題点を解決するため、車両用ナビゲ
ーション装置では、高さ情報を付けて道路を表示するこ
とが必要とされる。しかし、高さ情報のみを付加して道
路を表示すると、利用者は、かえって道路の形状を認識
しにくくなる。一方、道路の３次元形状を忠実に再現し
た地図情報に基づき道路を３次元的に表示する方法は、
地図情報を作成することが極めて困難であるため、現実
的な方法ではない。

【０００４】そこで、既存の２次元表示用の地図情報に
高さ情報を付加し、ポリゴンを用いて道路を３次元的に
表示する方法（以下、「３次元表示」という）を考える
ことができる。この方法によっても、利用者は立体交差
や地下道などを容易に認識できるので、車両用ナビゲー
ション装置の利便性を向上させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この３
次元表示にも、以下のような問題点がある。第１の問題
点は、利用者にとって道路の高さを認識しやすい表示を
行う必要があることである。車両用ナビゲーション装置
における表示装置の表示領域は小さい。このため、利用
者が表示内容を瞬時に判断するには、道路の高さを認識
しやすい表示を行う必要がある。

【０００６】第２の問題点は、３次元表示用に新たな地
図情報を作成する必要があることである。２次元表示用
には、従来公知のように、ノードとリンクの組み合わせ
によって表現された道路網情報が、既に存在する。３次
元表示用の地図情報（以下、「３次元地図情報」とい
う）を作成するには、２次元表示用の地図情報（以下、
「２次元地図情報」という）に基づき、道路網情報に対
して高さ情報や道幅情報を付加する必要がある。この場
合、地図情報は膨大な量に及ぶので、既存の２次元地図
情報を用いて効率的に３次元地図情報を作成する必要が
ある。

【０００７】第３の問題点は、２次元地図情報に基づき
３次元地図情報を作成する場合、道路網情報に含まれる
水平座標を修正する必要が生じることである。２次元地
図情報に含まれる道路網情報は、道幅を考慮せずに作成
されている。このため、単に道路に道幅を付けて表示し
ただけでは、実際には２本ある道路が、リンク間の距離
が近すぎるために重なって表示され、１本の道路に見え
ることがある。逆に、実際には１本しかない道路が、距
離の離れた２本のリンクで表現されているために、２本
の道路であるかのように離れた位置に表示されることも
ある。このような不自然な道路を表示することは、正確
な行先案内情報を提供することを目的とする車両用ナビ
ゲーション装置にとって大きな問題である。

【０００８】第４の問題点は、現実には運転者には見え
ない道路が表示されることである。例えば、山を貫くト
ンネル内を走る道路と山肌を走る道路とが存在する場
合、前者の道路上を進行する運転者には後者の道路を見
ることはできず、後者の道路上を進行する運転者には前
者の道路を見ることはできないので、２本の道路が同時
に表示されることは不自然である。このような不自然な
道路が表示されることも、車両用ナビゲーション装置に
とって問題となっている。

【０００９】それ故に、本発明の第１の目的は、２次元
道路網情報に基づき、利用者が道路の構造や高さや現在
地を認識しやすい３次元道路網情報を作成する地図情報
作成装置および地図情報作成方法を提供することであ
る。また、本発明の第２の目的は、利用者が道路の構造
や高さや現在地を認識しやすい３次元表示を行う地図情
報表示装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、リンクおよびノードを用いて表現される２次元
道路網情報に基づき、３次元道路網情報を作成する地図
情報作成装置であって、少なくともリンクおよびノード
の位置情報と、それらの属性情報とを含む２次元道路網
情報を格納する地図情報格納手段と、属性情報の一部を
用いて高さ情報を生成し、生成した高さ情報を道路網情
報に対して新たな属性情報として付加する高さ情報付加
手段と、高さ情報を付加した道路網情報を格納する修正
地図情報格納手段とを備える。

【００１１】このような第１の発明によれば、２次元道
路網情報に含まれる属性情報の一部を用いて高さ情報が
生成されるので、各道路ごとに個別に高さ情報を指定す
ることなく、道路に一括して高さ情報を付加することが
できる。

【００１２】第２の発明は、第１の発明において、位置
情報を用いて、高さ情報を修正する高さ情報修正手段を
さらに備える。

【００１３】このような第２の発明によれば、生成した
高さ情報は道路の位置情報を用いて修正されるので、得
られた道路網情報を３次元的に表示した場合に、立体交
差や地下道などの道路を自然な高さで表示することがで
きる。これにより、利用者は、道路の構造や高さや現在
地を容易に認識することができる。

【００１４】第３の発明は、第２の発明において、高さ
情報修正手段は、位置情報と高さ情報とに基づき道路網
情報に含まれる各道路の勾配を算出し、算出した勾配が
所定の範囲内に入るように、高さ情報を修正することを
特徴とする。

【００１５】このような第３の発明によれば、生成した
高さ情報は道路の勾配を用いて修正されるので、得られ
た道路網情報を３次元的に表示した場合に、自然な勾配
を持たせて道路を表示することができる。

【００１６】第４の発明は、第３の発明において、高さ
情報修正手段は、算出した勾配が所定の範囲内に入るよ
うに、新たなノードを生成して道路網情報に追加するこ
とを特徴とする。

【００１７】このような第４の発明によれば、必要に応
じて新たなノードが道路網情報に追加されるので、大き
な自由度を持って高さ情報を修正することができる。こ
のため、得られた道路網情報を３次元的に表示した場合
に、勾配を好ましい値に設定して道路を表示することが
できる。

【００１８】第５の発明は、第２の発明において、属性
情報に基づき道路網情報に含まれる各道路の道幅を算出
し、道幅を付けた道路の位置関係によって、道路網情報
に含まれる水平座標を修正する水平座標修正手段をさら
に備える。

【００１９】このような第５の発明によれば、道幅を付
けた道路の位置関係を考慮して、道路の水平座標が修正
される。これにより、道路を道幅を付けて３次元的に表
示した場合に、道路が重ねて表示されるなどの不具合が
解消される。よって、利用者は、道路の構造や高さや現
在地を容易に認識することができる。

【００２０】第６の発明は、第５の発明において、水平
座標修正手段は、道路網情報に含まれる各道路につい
て、他の道路との距離を算出し、算出した距離が属性情
報に基づく許容範囲内に入るように、道路網情報に含ま
れる水平座標を修正することを特徴とする。

【００２１】このような第６の発明によれば、道路を道
幅を付けて３次元的に表示した場合に、道路間の距離が
許容範囲に入るように表示される。このため、道路が重
ねて、あるいは、離れて表示される不具合が解消され
る。

【００２２】第７の発明は、第５の発明において、水平
座標修正手段は、道路網情報に含まれる各交差点につい
て、道路の交差領域を算出し、算出した交差領域の大き
さが属性情報に基づく許容範囲内に入るように、新たな
ノードを生成して道路網情報に追加することを特徴とす
る。

【００２３】このような第７の発明によれば、道路を道
幅を付けて３次元的に表示した場合に、道路の交差領域
の大きさが許容範囲に入るように表示される。このた
め、交差点において道路が長い範囲に亘って重ねて表示
される不具合が解消される。

【００２４】第８の発明は、第５の発明において、水平
座標修正手段は、高さ情報に基づき、道路網情報に含ま
れる水平座標を修正するか否かを切り替えることを特徴
とする。

【００２５】このような第８の発明によれば、道路の高
さが異なる時には、道路の水平座標だけでは水平座標を
修正する必要があると判断される場合でも、水平座標の
修正は行われない。これにより、３次元的に表示した場
合に不具合を生じる道路についてのみ水平座標を修正
し、できるだけ元の位置を保って道路を表示することが
できる。

【００２６】第９の発明は、第１の発明において、高さ
情報付加手段は、リンクの高さを示す属性情報に基づ
き、高さ情報を生成することを特徴とする。

【００２７】このような第９の発明によれば、リンクの
高さ情報に基づき、道路網情報に付加する高さ情報を容
易に生成することができる。

【００２８】第１０の発明は、第１の発明において、高
さ情報付加手段は、リンクの高さを示す属性情報とリン
クの上下関係を示す属性情報とに基づき、高さ情報を生
成することを特徴とする。

【００２９】このような第１０の発明によれば、リンク
が交点にノードを持たずに交わる場合を含めて、適切な
値を有する高さ情報を生成することができる。

【００３０】第１１の発明は、第２の発明において、地
図情報格納手段は、地図上の標高を表す標高情報をさら
に格納し、高さ情報修正手段は、位置情報と標高情報と
を用いて、高さ情報を修正することを特徴とする。

【００３１】このような第１１の発明によれば、高さ情
報は、地図上の標高を表す標高情報と位置情報とを用い
て修正される。このため、得られた道路網情報を３次元
的に表示した場合に、地形の変化を反映して道路を表示
することができる。

【００３２】第１２の発明は、第１１の発明において、
高さ情報修正手段は、標高情報に基づき算出した各地点
の標高値を加算することにより、高さ情報を修正するこ
とを特徴とする。

【００３３】このような第１２の発明によれば、高さ情
報には地表の標高値が加算されるので、得られた道路網
情報を３次元的に表示したときに、地形の変化を反映し
て道路を表示することができる。

【００３４】第１３の発明は、第１２の発明において、
高さ情報修正手段は、属性情報に基づき道路が所定の属
性を有すると判断したときには、標高値をそのまま高さ
情報に設定することを特徴とする。

【００３５】このような第１３の発明によれば、山を貫
くトンネルや谷を渡る橋などのように道路が所定の属性
を有する場合には、標高値が高さ情報として用いられ
る。このため、得られた道路網情報を３次元的に表示し
たときに、地形の変化を反映し、かつ、自然な勾配を持
った道路を表示することができる。

【００３６】第１４の発明は、第１１の発明において、
標高情報は、地図上の複数の地点における標高値を含
み、高さ情報修正手段は、標高情報に基づき、任意の地
点における標高値を算出することを特徴とする。

【００３７】このような第１４の発明によれば、地図上
のすべての地点における標高値を保持しなくても、任意
の地点における標高値を算出することができるので、標
高情報のデータ量を削減することができる。

【００３８】第１５の発明は、第１の発明において、修
正地図情報格納手段に格納された道路網情報に基づき、
多角形を用いて道路を３次元的に表示する地図表示手段
をさらに備える。

【００３９】このような第１５の発明によれば、修正さ
れた高さ情報を付加した道路網情報に基づき、立体交差
や地下道などの道路が多角形を用いて３次元的に表示さ
れる。修正地図情報格納手段に格納された道路網情報
は、修正された高さ情報を付加されているので、利用者
は、道路の構造や高さや現在地を容易に認識することが
できる。

【００４０】第１６の発明は、第１５の発明において、
地図表示手段は、地表面からの高低を表す表示付属物を
追加して、道路を３次元的に表示することを特徴とす
る。

【００４１】このような第１６の発明によれば、利用者
は、道路と同時に表示された表示付属物により、表示さ
れた道路の高さを容易に認識することができる。

【００４２】第１７の発明は、第１５または第１６の発
明の地図情報作成装置を備えたナビゲーション装置であ
る。

【００４３】このような第１７の発明によれば、道路を
３次元的に表示するナビゲーション装置において、利用
者は、道路の構造や高さや現在地を容易に認識すること
ができる。

【００４４】第１８の発明は、リンクおよびノードを用
いて表現される２次元道路網情報に基づき、３次元道路
網情報を作成する地図情報作成方法であって、少なくと
もリンクおよびノードの位置情報と、それらの属性情報
とを含む２次元道路網情報の供給を受け、属性情報の一
部を用いて高さ情報を生成する高さ情報生成ステップ
と、生成した高さ情報を道路網情報に対して新たな属性
情報として付加する高さ情報付加ステップとを備える。

【００４５】このような第１８の発明によれば、２次元
道路網情報に含まれる属性情報の一部を用いて高さ情報
が生成されるので、各道路ごとに個別に高さ情報を指定
することなく、道路に一括して高さ情報を付加すること
ができる。

【００４６】第１９の発明は、第１８の発明において、
位置情報を用いて、高さ情報を修正する高さ情報修正ス
テップをさらに備える。

【００４７】このような第１９の発明によれば、生成し
た高さ情報は道路の位置情報を用いて修正されるので、
得られた道路網情報を３次元的に表示した場合に、立体
交差や地下道などの道路を自然な高さで表示することが
できる。これにより、利用者は、道路の構造や高さや現
在地を容易に認識することができる。

【００４８】第２０の発明は、第１９の発明において、
高さ情報修正ステップは、位置情報と高さ情報とに基づ
き道路網情報に含まれる各道路の勾配を算出し、算出し
た勾配が所定の範囲内に入るように、高さ情報を修正す
ることを特徴とする。

【００４９】このような第２０の発明によれば、生成し
た高さ情報は道路の勾配を用いて修正されるので、得ら
れた道路網情報を３次元的に表示した場合に、自然な勾
配を持たせて道路を表示することができる。

【００５０】第２１の発明は、第２０の発明において、
高さ情報修正ステップは、算出した勾配が所定の範囲内
に入るように、新たなノードを生成して道路網情報に追
加することを特徴とする。

【００５１】このような第２１の発明によれば、必要に
応じて新たなノードが道路網情報に追加されるので、大
きな自由度を持って高さ情報を修正することができる。
このため、得られた道路網情報を３次元的に表示した場
合に、勾配を好ましい値に設定して道路を表示すること
ができる。

【００５２】第２２の発明は、第１９の発明において、
属性情報に基づき道路網情報に含まれる各道路の道幅を
算出し、道幅を付けた道路の位置関係によって、道路網
情報に含まれる水平座標を修正する水平座標修正ステッ
プをさらに備える。

【００５３】このような第２２の発明によれば、道幅を
付けた道路の位置関係を考慮して、道路の水平座標が修
正される。これにより、道路を道幅を付けて３次元的に
表示した場合に、道路が重ねて表示されるなどの不具合
が解消される。よって、利用者は、道路の構造や高さや
現在地を容易に認識することができる。

【００５４】第２３の発明は、第２２の発明において、
水平座標修正ステップは、道路網情報に含まれる各道路
について、他の道路との距離を算出し、算出した距離が
属性情報に基づく許容範囲内に入るように、道路網情報
に含まれる水平座標を修正することを特徴とする。

【００５５】このような第２３の発明によれば、道路を
道幅を付けて３次元的に表示した場合に、道路間の距離
が許容範囲に入るように表示される。このため、道路が
重ねて、あるいは、離れて表示される不具合が解消され
る。

【００５６】第２４の発明は、第２２の発明において、
水平座標修正ステップは、道路網情報に含まれる各交差
点について、道路の交差領域を算出し、算出した交差領
域の大きさが属性情報に基づく許容範囲内に入るよう
に、新たなノードを生成して道路網情報に追加すること
を特徴とする。

【００５７】このような第２４の発明によれば、道路を
道幅を付けて３次元的に表示した場合に、道路の交差領
域の大きさが許容範囲に入るように表示される。このた
め、交差点において道路が長い範囲に亘って重ねて表示
される不具合が解消される。

【００５８】第２５の発明は、第２２の発明において、
水平座標修正ステップは、高さ情報に基づき、道路網情
報に含まれる水平座標を修正するか否かを切り替えるこ
とを特徴とする。

【００５９】このような第２５の発明によれば、道路の
高さが異なる時には、道路の水平座標だけでは水平座標
を修正する必要があると判断される場合でも、水平座標
の修正は行われない。これにより、３次元的に表示した
場合に不具合を生じる道路についてのみ水平座標を修正
し、できるだけ元の位置を保って道路を表示することが
できる。

【００６０】第２６の発明は、第１８の発明において、
高さ情報生成ステップは、リンクの高さを示す属性情報
に基づき、高さ情報を生成することを特徴とする。

【００６１】このような第２６の発明によれば、リンク
の高さ情報に基づき、道路網情報に付加する高さ情報を
容易に生成することができる。

【００６２】第２７の発明は、第１８の発明において、
高さ情報生成ステップは、リンクの高さを示す属性情報
とリンクの上下関係を示す属性情報とに基づき、高さ情
報を生成することを特徴とする。

【００６３】このような第２７の発明によれば、リンク
が交点にノードを持たずに交わる場合を含めて、適切な
値を有する高さ情報を生成することができる。

【００６４】第２８の発明は、第１９の発明において、
２次元地図情報に加えて、地図上の標高を表す標高情報
の供給を受け、高さ情報修正ステップは、位置情報と標
高情報とを用いて、高さ情報を修正することを特徴とす
る。

【００６５】このような第２８の発明によれば、高さ情
報は、地図上の標高を表す標高情報と位置情報とを用い
て修正される。このため、得られた道路網情報を３次元
的に表示した場合に、地形の変化を反映して道路を表示
することができる。

【００６６】第２９の発明は、第２８の発明において、
高さ情報修正ステップは、標高情報に基づき算出した各
地点の標高値を加算することにより、高さ情報を修正す
ることを特徴とする。

【００６７】このような第２９の発明によれば、高さ情
報には地表の標高値が加算されるので、得られた道路網
情報を３次元的に表示したときに、地形の変化を反映し
て道路を表示することができる。

【００６８】第３０の発明は、第２９の発明において、
高さ情報修正ステップは、属性情報に基づき道路が所定
の属性を有すると判断したときには、標高値をそのまま
高さ情報に設定することを特徴とする。

【００６９】このような第３０の発明によれば、山を貫
くトンネルや谷を渡る橋などのように道路が所定の属性
を有する場合には、標高値が高さ情報として用いられ
る。このため、得られた道路網情報を３次元的に表示し
たときに、地形の変化を反映し、かつ、自然な勾配を持
った道路を表示することができる。

【００７０】第３１の発明は、第２８の発明において、
標高情報は、地図上の複数の地点における標高値を含
み、高さ情報修正ステップは、標高情報に基づき、任意
の地点における標高値を算出することと特徴とする。

【００７１】このような第３１の発明によれば、地図上
のすべての地点における標高値を保持しなくても、任意
の地点における標高値を算出することができるので、標
高情報のデータ量を削減することができる。

【００７２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態に係る３次元地図作成装置および３次元地図表
示装置について説明する。

【００７３】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係る３次元地図作成装置のハードウェア構
成を示すブロック図である。３次元地図作成装置は、Ｃ
ＰＵ４１、メモリ４２、外部記憶装置４３、キーボード
４４、ディスプレイ４５、および、通信部４６を備えた
コンピュータシステムである。３次元地図作成装置は、
２次元地図情報に対して高さ情報の付加と水平座標の修
正とを行い、３次元地図情報を作成する。

【００７４】外部記憶装置４３は、２次元地図情報と３
次元地図作成プログラムとを予め格納している。ＣＰＵ
４１は、外部記憶装置４３から２次元地図情報と３次元
地図作成プログラムとをメモリ４２に読み出し、３次元
地図作成プログラムを実行する。ＣＰＵ４１は、求めた
３次元地図情報を外部記憶装置４３に記録する。ＣＰＵ
４１は、通信部４６を用いて、インターネットなどを介
して接続された遠隔地の記憶装置から２次元地図情報を
読み出してもよい。キーボード４４は、３次元地図作成
プログラムにコマンドを入力する入力装置として使用さ
れる。ディスプレイ４５は、３次元地図作成プログラム
の実行状況や実行結果を表示する出力装置として使用さ
れる。

【００７５】３次元地図作成装置の詳細を説明するに先
立ち、この装置によって処理される地図情報について説
明する。２次元地図情報には、従来公知のごとくノード
とリンクとの組み合わせにより表現された所定範囲の道
路網、交差点、鉄道交通網などの情報や、ランドマーク
や境界線の位置情報や属性情報などが含まれる。地図情
報を格納するためには、任意の記録媒体、例えば、カセ
ットテープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＡＴ、ＤＶＤ、半導体メ
モリ、あるいは、ＩＣメモリなどが使用される。また、
この地図情報には、利用者の便宜のために、1/12,500、
1/25,000、1/100,000、1/400,000などの各種縮尺の地図
情報が含まれていてもよい。

【００７６】２次元地図情報に含まれる道路網情報は、
図２に示すように、リンクとノードとの組み合わせによ
り表現される。図２（ａ）において、黒丸は各交差点に
対応したノードを表し、線分は交差点間を接続する道路
に対応したリンクを表す。なお、図２（ａ）では、図面
の簡略化のために、一部のリンクのみが描かれている。
また、交差点間の細かな道路の形状を表現するために、
図２（ｂ）に示すように、交差点ａ、ｂ以外の箇所に屈
曲点ｐないしｗが挿入される場合がある。本実施形態で
は、屈曲点は、すべてノードと同様に扱われる。

【００７７】道路網情報には、少なくともリンクおよび
ノードの位置情報と、リンクおよびノードの属性情報と
が含まれる。リンクの属性情報には、リンクが高架や地
下であることを示す絶対的高さ属性が含まれる。絶対的
高さ属性は、例えば、「地表」、「第１層めの高架」、
「第１層めの地下」、「第２層めの高架」などの値をと
る。以下では特に示さない限り、「第１層めの高架」を
「高架」、「第１層めの地下」を「地下」という。

【００７８】また、道路網情報では、図３に示すリンク
ｂｃとｆｇとのように、２本のリンクが交点にノードを
持たずに交差する場合がある。以下では、このようなリ
ンクの対を「交差リンク対」という。交差リンク対に属
するリンクの属性情報には、いずれのリンクが上側にあ
るかを示す相対的高さ属性が含まれる。上側にあるリン
クの相対的高さ属性の値は「オーバーパス」となり、下
側にあるリンクの相対的高さ属性の値は「アンダーパ
ス」となる。なお、絶対的高さ属性と相対的高さ属性と
は独立した属性であるので、交差リンク対に属するリン
クの属性情報には、絶対的高さ属性と相対的高さ属性と
の両方が含まれることになる。

【００７９】図４は、２次元地図情報のフォーマットの
例を示す図である。２次元地図情報には、ノード数ｎ、
リンク数ｍ、第１から第ｎのノード情報、および、第１
から第ｍのリンク情報などが含まれる。ノード数および
リンク数は、それぞれ、２次元地図情報に含まれるノー
ドおよびリンクの個数を表す。各ノード情報には、ノー
ド番号と２次元座標とノード属性情報とが含まれる。各
リンク情報には、始点ノード番号と終点ノード番号とリ
ンク属性情報とが含まれる。ノード番号は、各ノードに
割り当てられた番号を表す。２次元座標は、ノードの２
次元位置を緯度と経度とを用いて表したものである。始
点ノード番号および終点ノード番号は、リンクに接続さ
れたノードのノード番号を表す。リンクの位置情報は、
ノードの２次元座標と始点ノード番号と終点ノード番号
とを用いて求めることができる。

【００８０】ノード属性情報には、ノード高さ属性やノ
ード種別などが含まれる。リンク属性情報には、リンク
高さ属性、リンク種別、車線数および道路幅などが含ま
れる。ノード高さ属性とリンク高さ属性は、いずれも、
絶対的高さ属性と相対的高さ属性とからなる。ノード種
別とリンク種別とは、「交差点」、「高速道路」、「国
道」などの値を取る。車線数はリンクの車線数を表し、
道路幅は道路の幅を表す。ノード属性情報とリンク属性
情報とは、ノードまたはリンクがその属性を有すること
が知られている場合にのみ付加されるので、これらの属
性値が未定義である場合もある。この場合、例えば、絶
対的高さ属性や相対的高さ属性の値は「高さ属性なし」
となり、車線数や道幅は「未調査」となる。

【００８１】図５は、本実施形態に係る３次元地図作成
装置の動作を示すメインフローチャートである。ＣＰＵ
４１は、まず、外部記憶装置４３などに格納された２次
元地図情報を読み出す（ステップＳ１１）。次に、ＣＰ
Ｕ４１は、高さ情報付加処理（ステップＳ１２）におい
て、２次元地図情報に含まれる道路網情報の属性情報の
一部を用いて高さ情報を生成し、生成した高さ情報を道
路網情報に対して新たな属性情報として付加する。次
に、ＣＰＵ４１は、高さ情報修正処理（ステップＳ１
３）において、道路網情報に含まれる位置情報を用い
て、高さ情報付加処理によって付加された高さ情報を修
正する。次に、ＣＰＵ４１は、水平座標修正処理（ステ
ップＳ１４）において、道路網情報に含まれる道路の道
幅を算出し、道路網情報に含まれる水平座標を修正す
る。これら３つの処理の詳細は後述する。

【００８２】２次元地図情報に対して上記３つの処理を
適用した結果、図６に示す３次元地図情報が求められ
る。この３次元地図情報は、ノード情報に３次元座標が
含まれる点で、ノード情報に２次元座標が含まれる２次
元地図情報と相違する。３次元座標は、２次元座標に地
表面からの高さを表す「高さ情報」を追加したものであ
る。３次元地図情報は元の２次元地図情報よりも多くの
ノードとリンクを含むため、ノード数Ｎおよびリンク数
Ｍは、２次元地図情報のノード数ｎおよびリンク数ｍよ
りも大きな値を取る。

【００８３】ＣＰＵ４１は、求めた３次元地図情報を外
部記憶装置４３などに記録する（ステップＳ１５）。地
図情報を記録するためには、任意の記録媒体、例えば、
カセットテープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＡＴ、ＤＶＤ、半導
体メモリ、あるいは、ＩＣメモリなどが使用される。ま
た、３次元地図作成装置は、インターネットなどに接続
された遠隔の記憶媒体にアクセスしてもよい。

【００８４】このようにして得られた３次元地図情報
は、３次元表示を採用した車両用ナビゲーション装置な
どの地図情報表示装置における地図情報として使用され
る。図７は、図６に示す３次元地図情報を使用する車両
用ナビゲーションシステムのハードウェア構成を示すブ
ロック図である。このシステムは、ＣＰＵ５１、メモリ
５２、記録媒体制御装置５３、コマンド入力部５４、デ
ィスプレイ５５、および、現在地検出部５６を備える。
記録媒体制御装置５３には、３次元地図情報を記録した
記録媒体５７が挿入される。ＣＰＵ５１は、コマンド入
力部５４から入力されたコマンドと現在地検出部５６か
ら受け取った現在地情報とに従って、記録媒体５７から
３次元地図情報を読み出し、ディスプレイ５５に３次元
表示画面を表示させる。

【００８５】この３次元地図情報に含まれる道路網情報
には、高さ情報付加処理により生成された高さ情報が付
加されている。また、この道路網情報に付加された高さ
情報は、高さ情報修正処理により３次元表示に適した高
さに修正されている。さらに、この道路網情報に含まれ
る水平座標は、水平座標修正処理により３次元表示に適
した位置に修正されている。このため、この３次元地図
情報を使用する車両用ナビゲーション装置などは、利用
者にとって道路の構造や高さや現在地を認識しやすい３
次元表示を行うことができる。

【００８６】図８ないし図１６を参照して、高さ情報付
加処理（ステップＳ１２）の詳細を説明する。高さ情報
付加処理では、図８に示すように、リンク高さ属性生成
処理（ステップＳ１２１）、ノード高さ属性生成処理
（ステップＳ１２２）、ノード挿入処理（ステップＳ１
２３）、および、ノード高さ情報生成処理（ステップＳ
１２４）が順に実行される。これにより、リンクの絶対
的高さ属性に基づき、ノードの高さ情報が生成される。

【００８７】図９に示すリンク高さ属性生成処理（ステ
ップＳ１２１）では、与えられたリンクの絶対的高さ属
性に基づき、すべてのリンクの絶対的高さ属性が求めら
れる。ＣＰＵ４１は、絶対的高さ属性が「高さ属性な
し」であるリンクの絶対的高さ属性の値を「地表属性」
に設定する（ステップＳ１２１１）。次に、ＣＰＵ４１
は、２次元地図情報から未処理の交差リンク対を取り出
す（ステップＳ１２１２）。次に、ＣＰＵ４１は、２つ
のリンクの絶対的高さ属性値が一致し（ステップＳ１２
１３）、かつ、相対的高さ属性値が一致しない場合には
（ステップＳ１２１４）、高さ属性修正処理（ステップ
Ｓ１２１５）を行う。ＣＰＵ４１は、すべての交差リン
ク対について、ステップＳ１２１２からＳ１２１５まで
の処理を行う（ステップＳ１２１６）。

【００８８】高さ属性修正処理（ステップＳ１２１５）
では、図１０に示すテーブルからリンクの絶対的高さ属
性と相対的高さ属性との値に基づき選択した処理が行わ
れる。例えば、２つのリンクの絶対的高さ属性がいずれ
も「地下」で、リンク１の相対的高さ属性が「高さ属性
なし」で、かつ、リンク２の相対的高さ属性が「アンダ
ーパス」である場合には、リンク２はリンク１よりも下
にあると判断される。このため、リンク２の絶対的高さ
属性の値は、リンク１の絶対的高さ属性の値より１つ下
の地下属性に修正される。

【００８９】図１１に示すノード高さ属性生成処理（ス
テップＳ１２２）では、リンクの絶対的高さ属性に基づ
き、すべてのノードの絶対的高さ属性が求められる。Ｃ
ＰＵ４１は、２次元地図情報から未処理のノードを取り
出す（ステップＳ１２２１）。次に、ＣＰＵ４１は、取
り出したノードの絶対的高さ属性が「高さ属性なし」で
ある場合には（ステップＳ１２２２）、そのノードに接
続されたすべてのリンクの絶対的高さ属性を求め（ステ
ップＳ１２２３）、求めた値の最頻値をノードの絶対的
高さ属性に設定する（ステップＳ１２２４）。ＣＰＵ４
１は、すべてのノードについて、ステップＳ１２２１か
らＳ１２２４までの処理を行う（ステップＳ１２２
５）。なお、ステップＳ１２２４において、絶対的高さ
属性の再頻値が２つ以上ある場合には、ＣＰＵ４１は、
例えば、そのうちで地表面に最も近い絶対的高さ属性を
設定する。

【００９０】図１２に示すノード挿入処理（ステップＳ
１２３）では、不自然な絶対的高さ属性を有するリンク
上に、新たなノードが挿入される。上述したリンク高さ
属性生成処理とノード高さ属性生成処理とは互いに独立
して行われるので、リンクに対して不自然な絶対的高さ
属性が付加される場合がある。例えば、図１３（ａ）に
示すように、リンクの絶対的高さ属性が「高架」である
のに、そのリンクに接続された２つのノードの絶対的高
さ属性が「地表」および「地下」である場合がある。こ
のような不自然なリンクの存在を解消するため、ノード
挿入処理では、図１３（ｂ）に示すように、リンクと同
じ絶対的高さ属性を有する２つのノードが、リンク上に
新たに挿入される。

【００９１】図１２に示すように、ＣＰＵ４１は、２次
元地図情報から未処理のリンクを取り出す（ステップＳ
１２３１）。次に、ＣＰＵ４１は、取り出したリンクの
絶対的高さ属性がそのリンクに接続されたノードの絶対
的高さ属性のいずれとも一致しない場合には（ステップ
Ｓ１２３２）、リンク上の所定の位置に２つのノードを
新たに挿入する（ステップＳ１２３３）。ノードの挿入
位置は、リンク上の任意の位置でよく、例えば、リンク
上で２つのノードからそれぞれ所定の距離だけ離れた位
置としてもよい。新たなノードの２次元座標は、元のノ
ードの２次元座標を用いて容易に求めることができる。
次に、ＣＰＵ４１は、挿入した２つのノードの絶対的高
さ属性をリンクの絶対的高さ属性と同じ値に設定する
（ステップＳ１２３４）。ＣＰＵ４１は、すべてのリン
クについて、ステップＳ１２３１からステップＳ１２３
４までの処理を行う（ステップＳ１２３５）。

【００９２】ノード高さ情報生成処理（ステップＳ１２
４）では、図１４に示すテーブルを参照して、すべての
ノードの絶対的高さ属性が、高さ情報に変換される。例
えば、絶対的高さ属性が「高架」であるノードの高さ情
報は、７ｍとなる。

【００９３】図１５および図１６は、ノード高さ情報生
成処理の実行例を説明する図である。ここでは、リンク
ｂｃ以外のリンクおよびすべてのノードの絶対的高さ属
性は、２次元地図情報ではいずれも「高さ属性なし」で
あったと仮定する。図１５に示す例において、リンクｂ
ｃの絶対的高さ属性が「高さ属性なし」である場合に
は、ノードｂおよびｃには、０ｍの高さ情報が付加され
る（図１５（ａ））。リンクｂｃの絶対的高さ属性が
「高架」である場合には、ノードｂおよびｃには、７ｍ
の高さ情報が付加される（図１５（ｂ））。リンクｂｃ
の絶対的高さ属性が「地下」である場合には、ノードｂ
およびｃには、−７ｍの高さ情報が付加される（図１５
（ｃ））。

【００９４】また、図１６に示す例において、リンクｂ
ｃの絶対的高さ属性が「高架」である場合、リンクｂｃ
およびリンクｆｇの絶対的高さ情報は、それぞれ「高
架」および「地表」となる。このため、ノードｂとｃと
には７ｍ、ノードｆとｇとには０ｍの高さ情報が、それ
ぞれ付加される。このように道路網情報に対して高さ情
報を付加することにより、図１６に示すように、２つの
道路が立体交差することを３次元的に表現することがで
きる。

【００９５】なお、図１０に示す高さ属性修正処理で
は、例えば、２つのリンクの絶対的高さ属性がいずれも
「高架」で、リンク２がリンク１の上にある場合には、
リンク２の絶対的高さ属性は、「第２層めの高架」に修
正される。このため、リンク１に接続された２つのノー
ドには、７ｍの高さ情報が付加され、リンク２に接続さ
れた２つのノードには、１４ｍの高さ情報が付加され
る。このように、高さ情報付加処理において付加される
高さ情報は、１階層分の高さだけでなく、複数階層分の
高架または地下の高さとなる場合がある。また、ノード
の高さ情報が０ｍである場合には、ノードに対して０ｍ
の高さ情報を付加するかわりに、ノードに対して高さ情
報を付加しないこととしてもよい。

【００９６】図１７ないし図１９を参照して、高さ情報
修正処理（ステップＳ１３）の詳細を説明する。高さ情
報修正処理が必要とされる理由は、次のとおりである。
高さ情報が付加された道路網情報において、図１８
（ａ）に示すリンクｅｆのように、一端のノードのみに
７ｍの高さ情報が付加された短いリンクが生じた場合を
考える。この道路を３次元的に表示すると、不自然に急
な勾配を持った道路として表示される。逆に、図１９
（ａ）に示すリンクａｂのように、一端のノードのみに
７ｍの高さ情報が付加された長いリンクが生じた場合を
考える。この道路を３次元的に表示した場合には、道路
の勾配が緩すぎるために、利用者が、道路の勾配を認識
しにくくなる。そこで、高さ情報修正処理では、道路網
情報に含まれる位置情報を用いて、高さ情報付加処理に
よって付加された高さ情報が修正される。より具体的に
は、高さ情報は、道路の勾配が所定の範囲内に入るよう
に修正される。

【００９７】図１７に示すように、ＣＰＵ４１は、道路
網情報から未処理の傾斜したリンクを取り出す（ステッ
プＳ１３１）。次に、ＣＰＵ４１は、リンクに接続され
た２つのノードの３次元座標を用いて、リンクの勾配を
求める（ステップＳ１３２）。リンクの勾配は、地図上
の両ノード間の距離と、高さ情報付加処理により付加さ
れた２つのノードの高さ情報を用いて算出される。次
に、ＣＰＵ４１は、リンクの勾配によって場合分けを行
う（ステップＳ１３３）。ＣＰＵ４１は、リンクの勾配
が第１の所定の値以上（例えば、４度以上）であるとき
には高さ変化範囲拡大処理を行い（ステップＳ１３
４）、リンクの勾配が第２の所定の値未満（例えば、２
度未満）であるときには高さ変化範囲制限処理を行う
（ステップＳ１３５）。ＣＰＵ４１は、すべての傾斜し
たリンクについて、ステップＳ１３１からスＳ１３５ま
での処理を行う（ステップＳ１３６）。

【００９８】高さ変化範囲拡大処理では、高さ情報を付
加する範囲が拡大され、新たに適切な高さ情報がノード
に付加される。例えば、図１８（ａ）に示す例におい
て、リンクｅｆの長さが５ｍであり、ノードｅには０
ｍ、ノードｆには７ｍの高さ情報が付加されているとす
る。この場合、リンクｅｆの勾配が急であると判断さ
れ、高さ情報を付加する範囲が、図１８（ｂ）に示すよ
うに、ノードｂとｆとの間にまでに拡大される。この
際、ノードｂとｆとの間にある各ノードには、ノードｂ
からの距離に応じた適切な高さ情報が付加される。

【００９９】高さ変化範囲制限処理では、リンク上に新
たなノードが設けられ、高さ情報を付加する範囲が縮め
られる。例えば、図１９（ａ）に示す例において、リン
クａｂの長さが１０００ｍであり、ノードａには０ｍ、
ノードｂには７ｍの高さ情報が付加されているとする。
この場合、リンクａｂの勾配が緩いと判断され、図１９
（ｂ）に示すように、０ｍの高さ情報を有する新たなノ
ードｃが、リンクａｂの途中でリンクの勾配が適切な値
となる位置に追加される。

【０１００】なお、高さ情報修正処理では、リンクの勾
配が第２の所定の値より小さい場合に、複数のノードを
追加することとしてもよい。また、リンクやノードの海
抜などの属性情報を用いて、地形変化に合わせて高さ情
報を修正することとしてもよい。

【０１０１】図２０ないし図２６を参照して、水平座標
修正処理（ステップＳ１４）の詳細を説明する。高さ情
報修正処理によって求めた３次元地図情報を道幅をつけ
て表示すると、不自然な３次元表示画面が得られる場合
がある。水平座標修正処理では、図２０に示すように、
交差点付近のノード挿入処理（ステップＳ１４１）、道
路間の距離を狭める処理（ステップＳ１４２）、およ
び、道路間の距離を広げる処理（ステップＳ１４３）が
順に実行される。このように３次元地図情報に含まれる
水平座標を修正することにより、３次元表示画面の不自
然さが解消される。なお、道路間の距離を狭める処理
（ステップＳ１４２）と道路間の距離を広げる処理（ス
テップＳ１４３）との実行順序を逆にしても、３次元表
示画面の不自然さは同様に解消される。

【０１０２】道路網情報に含まれる各道路の道幅は、次
のようにして算出される。リンク属性情報の車線数に値
が与えられている場合には、道幅は、車線数に１車線あ
たりの幅を乗じて算出される。車線数に値が与えられて
いない場合には、道幅は、他のリンク属性情報を用い
て、例えば、高速道路は２車線、私道は１車線として、
その値に１車線あたりの幅を乗じて算出される。

【０１０３】図２１に示す交差点付近のノード挿入処理
（ステップＳ１４１）では、交差点付近での道路の重な
りを解消するために、道路網情報に新たなノードが追加
される。例えば、図２２（ａ）に示すように、道路が小
さな角度で交差する交差点を道幅を付けて表示した場
合、交差点付近の道路は、図２２（ｂ）に示すように、
長い距離に亘って重ねて表示される。このため、利用者
は、交差点を認識しににくなる。この場合、図２２
（ｃ）に示すように、新たにノードｐとｑとを追加する
ことにより、交差点付近での道路の重なりを解消するこ
とができる。

【０１０４】以下では、１つのノードに接続されたリン
クの集合から２本のリンクを選択したときに、２本のリ
ンクがなす角の間に他のリンクが存在しないときに、そ
のリンクの対を「隣接リンク対」という。例えば、図２
２に示す例では、リンクｂｃとリンクｂｄとは隣接リン
ク対であるが、リンクｂｃとリンクｂｅは隣接リンク対
ではない。

【０１０５】図２１に示すように、ＣＰＵ４１は、道路
網情報から未処理の隣接リンク対を取り出す（ステップ
Ｓ１４１１）。次に、ＣＰＵ４１は、隣接リンク対を道
幅を付けて表示した場合に２本の道路が重なる領域を求
める（ステップＳ１４１２）。例えば、図２１に示した
例では、隣接リンク対ｂｃおよびｂｄについて、斜線を
付した領域が求められる。次に、ＣＰＵ４１は、求めた
領域内で交差点から最も遠い点と交差点との間の距離を
求める（ステップＳ１４１３）。上述した例では、交差
点ｂと点ｇとの間の距離が求められる。求めた距離が所
定の値を越えている場合には（ステップＳ１４１４）、
ＣＰＵ４１は、隣接リンク対の一方のリンク上の所定の
位置に新たなノードを挿入する（ステップＳ１４１
５）。ノードの挿入位置は、例えば、リンク上で交差点
から所定の距離となる位置とする。次に、ＣＰＵ４１
は、挿入したノードと他方のリンクとの距離Ｌが２本の
道路の道幅の和（Ｗ₁ ＋Ｗ₂ ）より大きくなる位置に、
挿入したノードを移動させる（ステップＳ１４１６）。
ＣＰＵ４１は、すべての隣接リンク対について、ステッ
プＳ１４１１からステップＳ１４１６までの処理を行う
（ステップＳ１４１７）。

【０１０６】図２３に示す道路間の距離を狭める処理
（ステップＳ１４２）では、リンク属性情報に基づき近
くに位置すべきリンクの組が求められ、道路間の距離が
狭められる。例えば、高架道路と高架下道路とは本来近
くに位置すべきであるが、２本のリンクが離れた位置に
置かれる場合がある。道路間の距離を狭める処理では、
このような道路間の距離が狭められる。

【０１０７】ＣＰＵ４１は、リンク属性情報などを用い
て、近くに位置すべきリンクの対の集合を求める（ステ
ップＳ１４２１）。次に、ＣＰＵ４１は、求めた集合か
ら未処理のリンクの対を取り出す（ステップＳ１４２
２）。次に、ＣＰＵ４１は、２本のリンク間の距離が所
定の値以下となるように、各リンクに接続されたノード
の水平座標を修正する（ステップＳ１４２３）。例え
ば、図２４（ａ）に示すように、２本のリンクａｂとｃ
ｄとの距離がＬ₁ であり、リンクａｂとリンクｃｄの道
路の道幅が、それぞれＷ₁ 、Ｗ₂ であるとする。ステッ
プＳ１４２３では、２本のリンク間の距離が（Ｗ₁ ＋Ｗ
₂ ＋α）以下になるように、リンクａｂおよびリンクｃ
ｄの水平座標が修正される（図２４（ｂ）を参照）。Ｃ
ＰＵ４１は、ステップＳ１４２１で求めたすべてのリン
クの組について、ステップＳ１４２２およびＳ１４２３
の処理を行う（ステップＳ１４２４）。

【０１０８】図２５に示す道路間の距離を広げる処理
（ステップＳ１４３）では、道路の重なり表示を解消す
るため、道路間の距離が広げられる。ＣＰＵ４１は、リ
ンクの水平座標を用いて、重なっているリンクの対の集
合を求める（ステップＳ１４３１）。次に、ＣＰＵ４１
は、求めた集合から未処理のリンクの対を取り出す（ス
テップＳ１４３２）。次に、ＣＰＵ４１は、２本のリン
ク間の距離が所定の値以上となるように、各リンクに接
続されたノードの水平座標を修正する（ステップＳ１４
３３）。例えば、図２６（ａ）に示すように、２本のリ
ンクａｂとｃｄとの距離がＬ₁ であり、リンクａｂとリ
ンクｃｄの道路の道幅が、それぞれＷ₁ 、Ｗ₂ であると
する。ステップＳ１４３３では、２本のリンク間の距離
が（Ｗ₁ ＋Ｗ₂ ＋β）以上になるように、リンクａｂお
よびリンクｃｄの水平座標が修正される（図２６（ｂ）
を参照）。ＣＰＵ４１は、ステップＳ１４３１で求めた
すべてのリンクの組について、ステップＳ１４３２およ
びＳ１４３３の処理を行う（ステップＳ１４３４）。

【０１０９】水平座標修正処理における上記の３つの処
理では、高さ情報を用いて、これらの処理を行うか否か
を切り替えることとしてよい。例えば、図２６に示す例
において、リンクａｂにより表現される道路が高架道路
で、リンクｃｄにより表現される道路が地表面上の道路
である場合に、ＣＰＵ４１は、道路の高さが異なるので
水平座標を修正する必要がないと判断してもよい。これ
により、３次元表示した場合に不具合を生じる道路につ
いてのみ水平座標を修正し、できるだけ元の位置を保っ
て道路を表示することができる。

【０１１０】以上に示すように、本実施形態によれば、
高さ情報が、２次元道路網情報の属性情報の一部を用い
て生成され、道路の勾配を用いて修正された後に、道路
網情報に付加される。このように属性情報に基づき高さ
情報が生成されるので、各道路ごとに個別に高さ情報を
指定することなく、道路に一括して高さ情報を付加する
ことができる。また、道路の勾配が所定の範囲内に入る
ように高さ情報が修正されるので、得られた道路網情報
に基づき、立体交差や地下道などの道路を自然な勾配を
持たせて３次元的に表示することができる。

【０１１１】また、本実施形態によれば、属性情報に基
づき道路の道幅が算出され、道幅を付けた道路の位置情
報を用いて、道路網情報に含まれる水平座標が修正され
る。これにより、得られた道路網情報に基づき道路を道
幅を付けて３次元的に表示した場合に、道路が重ねて表
示されるなどの不具合が解消される。

【０１１２】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態に係る３次元地図情報作成装置は、第１の実施形態と
同様に図１に示すハードウエア構成を備え、標高情報を
含んだ３次元地図情報を作成することを特徴とする。標
高情報とは、各地点の標高を海抜で表現したものいい、
高さ情報とは、第１の実施形態と同様に、各地点におけ
る地表面からの高さをいう。

【０１１３】図２７は、本実施形態に係る３次元地図作
成装置の動作を示すメインフローチャートである。ＣＰ
Ｕ４１は、２次元地図情報と地形情報とを読み出した後
に（ステップＳ２１、Ｓ２２）、屈曲点追加処理（ステ
ップＳ２３）、高さ情報付加処理（ステップＳ２４）、
高さ情報修正処理（ステップＳ２５）、標高算出処理
（ステップＳ２６）、標高／高さ合成処理（ステップＳ
２７）、水平座標修正処理（ステップＳ２８）を順次行
い、求めた３次元地図情報を記録する（ステップＳ２
９）。このフローチャートは、図５に示したフローチャ
ートに、地形情報読み出し処理、屈曲点追加処理、標高
算出処理、および、標高／高さ合成処理を追加したもの
である。これら４つ以外の処理は、第１の実施形態と同
一であるので、説明を省略する。

【０１１４】図１に示す外部記憶装置４３には、２次元
地図情報に加えて、所定の地点の標高値を含んだ地形情
報が予め格納されている。地形情報読み出し処理（ステ
ップＳ２２）では、ＣＰＵ４１は、外部記憶装置４３に
格納された地形情報を読み出す。地形情報の表現方法は
任意であるが、本実施形態に係る地形情報は、図２８
（ａ）に示すように、地図のＸ軸方向とＹ軸方向とにそ
れぞれ等間隔に設けた格子点の標高値を有しているもの
とする。以下では、各格子点を接続して得られる矩形領
域を「正方形領域」といい、その辺を「境界線」とい
う。この地形情報を用いれば、図２８（ｂ）に示すよう
に、地形を３次元的に表示することができる。

【０１１５】図２９は、本実施形態に係る３次元地図作
成装置によって作成される３次元地図情報のフォーマッ
トの例を示す図である。この３次元地図情報は、ノード
の３次元座標に新たな要素を含んでいる点で、図６に示
した３次元地図情報と相違する。このフォーマットにお
けるノードのＺ座標は、高さ情報、第２の高さ情報、標
高情報、および、合成結果からなる。標高情報は、この
ノードの標高を海抜で表したものである。高さ情報は、
第１の実施形態に係る高さ情報と同じである。第２の高
さ情報は、標高／高さ合成処理により求めた高さ情報で
ある。合成結果は、標高情報と第２の高さ情報との和で
ある。

【０１１６】図３０を参照して、屈曲点追加処理（ステ
ップＳ２３）の詳細を説明する。屈曲点追加処理では、
リンクと正方形領域の境界線とが交わる点に新たな屈曲
点が追加される。例えば、図３０（ａ）に示すように、
道路網情報に正方形領域にまたがるリンクａｂが含まれ
ている場合、リンクａｂと正方形領域の境界線とが交わ
る点ｐに屈曲点が追加される。この処理を行った道路網
情報を３次元的に表示すると、リンクは、図３０（ｂ）
に示すように、地形の折れ曲がり部分で地形に沿って曲
げて表示される。追加された屈曲点には、ノードと同じ
処理が適用される。

【０１１７】ＣＰＵ４１は、屈曲点を追加した２次元地
図情報に対して、第１の実施形態と同じく、高さ情報付
加処理（ステップＳ２４）と高さ情報修正処理（ステッ
プＳ２５）とを行い、３次元地図情報を求める。

【０１１８】図３１ないし図３４を参照して、標高算出
処理（ステップＳ２６）の詳細を説明する。標高算出処
理では、読み出した地形情報を用いて、ノードの標高情
報が算出される。図３１に示すように、ＣＰＵ４１は、
道路網情報から未処理のノードを取り出し（ステップＳ
２６１）、そのノードに接続されたすべてのリンクのリ
ンク属性情報を求める（ステップＳ２６２）。次に、Ｃ
ＰＵ４１は、求めたリンク属性情報に基づき、そのノー
ドがトンネル内または橋の上にあるか否かを判断する
（ステップＳ２６３、Ｓ２６４）。例えば、ＣＰＵ４１
は、すべてのリンク種別が「トンネル」であれば、ノー
ドはトンネル内にあると判断し、すべてのリンク種別が
「橋」であれば、ノードは橋の上にあると判断する。次
に、ＣＰＵ４１は、ノードがトンネル内または橋の上に
あると判断したときは第２の算出方法で（ステップＳ２
６６）、それ以外のときは第１の算出方法で（ステップ
Ｓ２６５）、そのノードの標高値を求める。ＣＰＵ４１
は、すべてのノードについて、ステップＳ２６１からＳ
２６６までの処理を行う（ステップＳ２６７）。

【０１１９】第１の算出方法を用いてノードａの標高情
報を求める場合、ＣＰＵ４１は、まずノードａを含む正
方形領域を求める（図３２を参照）。このためには、ノ
ードａのＸ座標およびＹ座標をそれぞれ格子点の間隔ｗ
で除算すればよい。求めた正方形領域の格子点の１つを
原点としたとき、正方形領域の４つの格子点の座標はｇ
₁ （０、０）、ｇ₂ （ｗ、０）、ｇ₃ （ｗ、ｗ）および
ｇ₄ （０、ｗ）と表すことができる。正方形領域の対角
線の交点をｇ₀ とする。

【０１２０】次に、ＣＰＵ４１は、正方形領域を対角線
によって４つの三角形領域に分割し、ノードａを含む三
角形領域を求める。次に、ＣＰＵ４１は、求めた三角形
領域の各頂点にそれぞれ標高値を与えることにより、３
次元三角形領域を求める。例えば、ノードａが三角形領
域ｇ₀ ｇ₂ ｇ₃ に含まれる場合、３次元三角形領域Ｇ ₀
Ｇ₂ Ｇ₃ の各頂点の座標は、 Ｇ₀ ：（ｗ／２、ｗ／２、ｈ₀ ） Ｇ₂ ：（ｗ、０、ｈ₂ ） Ｇ₃ ：（ｗ、ｗ、ｈ₃ ） となる。ここで、ｈ_i （ｉ＝１〜４）は地形情報に含ま
れる各格子点ｇ_i の標高値であり、ｈ₀ はｈ_i （ｉ＝１
〜４）の平均値である。

【０１２１】ノードａを通りＺ軸に平行な直線と求めた
３次元三角形領域との交点をＡとしたとき、ＣＰＵ４１
は、点ＡのＺ座標ｈ_a をノードａの標高情報に設定す
る。この第１の算出方法によれば、任意の地点の標高情
報を求めることができる。

【０１２２】一方、トンネル内や橋の上では道路の勾配
はほぼ一定であるので、ＣＰＵ４１は、トンネル内また
は橋の上にあるノードについては、第１の算出方法とは
異なる第２の算出方法で標高情報を求める。仮に第１の
算出方法で標高情報を求めると、トンネル内や橋の上で
道路の勾配が大きく変化し、道路の表示が不自然となる
からである。

【０１２３】トンネルまたは橋の両端に位置するノード
をｐ₀ およびｐ_n 、トンネル内または橋の上に位置する
ノードをｐ₁ 〜ｐ_n-1 とし、第１の算出方法で求めたノ
ードｐ₀ とノードｐ_n の標高情報をそれぞれｈ₀ とｈ_n
とする。ＣＰＵ４１は、ノードｐ_i （ｉ＝１〜ｎ−１）
の標高情報ｈ_i を ｈ_i ＝（ｈ_n −ｈ₀ ）×Ｌ_i ／Ｌ_n ＋ｈ₀ により求める。ここで、Ｌ_i （ｉ＝１〜ｎ）は、 Ｌ_i ＝Σ｜ｐ_j −ｐ_j-1 ｜ （ただし、ｊ＝１〜ｉ） によって定義される、ノードｐ₀ からノードｐ_i までに
至るリンクの距離の和である。

【０１２４】図３３および図３４は、それぞれ、ノード
ａからノードｃに至るトンネルおよび橋を３次元的に表
した図である。ノードｂの標高情報は第２の算出方法で
求められるので、トンネル内や橋の上で道路の勾配が大
きく変化することなく、自然な道路表示を行うことがで
きる。

【０１２５】図３５ないし図４０を参照して、標高／高
さ合成処理（ステップＳ２７）の詳細を説明する。標高
／高さ合成処理では、標高情報と高さ情報とに基づき、
ノードの３次元座標に含まれる第２の高さ情報と合成結
果とが求められる。この処理を行う前の時点では、ノー
ドの高さ情報と標高情報とは、それぞれ、高さ情報生成
処理（ステップＳ２４）と標高算出処理（ステップＳ２
６）とによって算出されている。図３５（ａ）および
（ｂ）は、それぞれ、高さ情報および標高情報を有する
ノードを３次元的に表した図である。ＣＰＵ４１は、標
高／高さ合成処理では、多くの場合、第２の高さ情報に
高さ情報の値を設定し、高さ情報と標高情報との和を合
成結果に設定する。図３５（ｃ）は、合成結果を有する
ノードを３次元的に表した図である。このように、標高
情報と高さ情報との和を用いて道路を３次元的に表示す
ることにより、より現実感のある表示を行うことができ
る。

【０１２６】図３６は、標高／高さ合成処理のフローチ
ャートである。ＣＰＵ４１は、道路網情報から未処理の
ノードを取り出し（ステップＳ２７１）、そのノードに
接続されたすべてのリンクのリンク属性情報を求める
（ステップＳ２７２）。次に、ＣＰＵ４１は、求めたリ
ンク属性情報に基づき、ノードがトンネル内にあると判
断したときにはステップＳ２７５へ、ノードが橋の上に
あると判断したときにはステップＳ２７６へ、それ以外
のときはステップＳ２７７へ進む（ステップＳ２７３、
Ｓ２７４）。

【０１２７】次に、ＣＰＵ４１は、ノードが「山を貫く
トンネル」内または「谷を渡る橋」の上に位置すると判
断したときはステップＳ２７８へ進み、それ以外のとき
はステップＳ２７７へ進む（ステップＳ２７５、Ｓ２７
６）。ＣＰＵ４１は、ステップＳ２７７では、高さ情報
を第２の高さ情報に設定し、標高情報と高さ情報との和
を合成結果に設定する。また、ＣＰＵ４１は、ステップ
Ｓ２７８では、第２の高さ情報を値０に設定し、標高情
報をそのまま合成結果に設定する。ＣＰＵ４１は、すべ
てのノードについて、ステップＳ２７１からＳ２７８ま
での処理を行う（ステップＳ２７９）。

【０１２８】ノードが「山を貫くトンネル」内に位置す
る場合に異なる処理を行う理由は、次のとおりである。
ノードが「山を貫くトンネル」内に位置しない場合、地
表面は、図３７（ａ）に示すように、ほぼ水平であると
考えられる。このため、合成結果として標高情報と高さ
情報との和を用いても、道路の３次元表示に支障を与え
ない。これに対し、ノードが「山を貫くトンネル」内に
位置する場合、地表面は、図３７（ｂ）に示すように、
水平ではないと考えられる。このため、合成結果として
標高情報と高さ情報との和を用いると、トンネル内で不
自然な勾配を有するリンクが発生する可能性がある。例
えば、図３７（ｂ）において、リンクａｂおよびｂｃの
リンク種別が「トンネル」であるとし、合成結果として
標高情報と高さ情報との和を用いると、４本のリンクＡ
Ｐ₁ 、Ｐ₁ Ｂ₁ 、Ｂ₁ Ｑ₁ およびＱ₁ Ｃが表示され、リ
ンクＱ₁ Ｃの勾配はトンネル内の勾配として不自然な値
となる。したがって、ＣＰＵ４１は、ノードが「山を貫
くトンネル」内に位置する場合には、標高情報をそのま
ま合成結果とする。このように処理すれば、リンクＡＢ
₂ およびＢ₂ Ｃが表示されるので、不自然な勾配を有す
る道路が表示されることがなくなる。

【０１２９】ＣＰＵ４１は、ステップＳ２７５では、２
次元地図情報に含まれる属性情報に基づき、ノードが
「山を貫くトンネル」内に位置するか否かを判断する。
また、属性情報が与えられていない場合には、ＣＰＵ４
１は、図３８に示す２つの面積Ｓ₁ およびＳ₂ を求め、
Ｓ₁ がＳ₂ より小さい場合にノードが「山を貫くトンネ
ル」内に位置すると判断してもよい。面積Ｓ₁ およびＳ
₂ は、次のように定義される。２次元地図上をトンネル
の一端から他端まで点Ｘが移動するときに、点Ｘの真上
を３つの点が移動すると考える。第１の点Ｘ₁ は標高情
報と高さ情報との和を与えたリンク上を、第２の点Ｘ₂
は標高情報のみを与えたリンク上を、第３の点Ｘ₃ は地
表面に沿ってそれぞれ移動するとしたとき、線分Ｘ₁ Ｘ
₂ が掃く面積を面積Ｓ₁ と、線分Ｘ₂ Ｘ₃ が掃く面積を
面積Ｓ₂ と定義する。

【０１３０】ノードが「谷を渡る橋」の上に位置する場
合も、ノードが「山を貫くトンネル」内に位置する場合
と同様に、異なる処理が必要とされるが、その説明は同
じであるので省略する。図３９および図４０は、それぞ
れ、図３７および図３８に対応した図である。なお、図
面の簡略化のため、図３７および図３９では、ステップ
Ｓ２３で追加した屈曲点は、省略されている。

【０１３１】以上に示すように、本実施形態によれば、
地表面に対する高さ情報と標高情報とを反映した３次地
図情報を作成することができる。このため、得られた３
次元地図情報を３次元的に表示した場合に、地形の変化
を反映して道路を表示することができる。また、山を貫
くトンネル内や谷を渡る橋の上に位置するノードの高さ
情報にはその地点の標高情報が用いられるので、自然な
勾配を持った道路を表示することができる。

【０１３２】なお、第１の実施形態に係る水平座標修正
処理（ステップＳ１４）で、高さ情報を用いて３つの処
理を行うか否かを切り替えてもよいとしたのと同様に、
本実施形態に係る水平座標修正処理（ステップＳ２８）
でも、高さ情報と標高情報とを用いて３つの処理を行う
か否かを切り替えてもよい。具体的には、標高／高さ合
成処理（ステップＳ２７）によって求めた合成結果を用
いて、３つの処理を行うか否かを切り替えることとして
もよい。

【０１３３】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態に係る３次元地図表示装置は、図７に示すハードウェ
ア構成を備え、２次元地図情報に対して高さ情報の追加
と水平座標の修正とを行って３次元地図情報を作成し、
作成した３次元地図情報を画面に表示する。この装置
は、車両用ナビゲーションシステムとして使用される。

【０１３４】図４１は、本実施形態に係る３次元地図表
示装置の動作を示すメインフローチャートである。記録
媒体５７には、図４２に示す２次元地図情報が予め記録
されている。この２次元地図情報は、図４に示した２次
元地図情報に、表示付属物数Ｌと第１から第Ｌの表示付
属物情報とを追加したものである。各表示付属物情報に
は、表示付属物種別と２次元座標とが含まれる。表示付
属物種別は、「信号機」、「街灯」、「街路樹」、「ラ
ンドマーク」など表示付属物の種類を表す。２次元座標
は、表示付属物の平面上の位置を緯度と経度とを用いて
表したものである。

【０１３５】ＣＰＵ５１は、コマンド入力部５４から入
力されたコマンドと現在地検出部５６から受け取った現
在地情報とに従って、記録媒体５７から２次元地図情報
を読み出す（ステップＳ３１）。その後、ＣＰＵ５１
は、第１の実施形態と同様に、高さ情報付加処理（ステ
ップＳ３２）、高さ情報修正処理（ステップＳ３３）、
および、水平座標修正処理（ステップＳ３４）を順次行
う。この際、表示付属物情報の３次元座標も算出され
る。

【０１３６】２次元地図情報に対して上記３つの処理を
適用した結果、図４３に示す３次元地図情報が求められ
る。この３次元地図情報は、ノード情報と表示付属物情
報とに３次元座標が含まれる点で、元の２次元地図情報
と相違する。３次元座標は、元の２次元座標に地表面か
らの高さを示す「高さ情報」を追加したものである。Ｃ
ＰＵ５１は、求めた３次元地図情報をメモリ５２に格納
する（ステップＳ３５）。

【０１３７】次に、ＣＰＵ５１は、道幅情報付加処理
（ステップＳ３６）において、メモリ５２に格納した３
次元地図情報に対して、さらに道路の道幅情報を追加す
る。図４４は、道幅情報付加処理の説明図である。例え
ば、記録媒体５７に、図４４（ａ）に示す２次元地図情
報が予め記録されていた場合、道幅情報付加処理を行う
前の時点でメモリ５２には、図４４（ｂ）に示す３次元
地図情報が格納されている。ＣＰＵ５１は、道幅情報付
加処理を行うことにより、図４４（ｃ）に示す３次元地
図情報を求める。

【０１３８】次に、ＣＰＵ５１は、表示画面作成処理
（ステップＳ３７）において、道幅情報付加処理を行っ
た３次元地図情報に基づき、３次元表示画面を作成す
る。この際、ＣＰＵ５１は、より良い３次元表示を行う
ために、各種の表示付属物を追加して表示する。表示付
属物とは、３次元地図情報を表示した際に利用者が道路
の高低を容易に認識できるように、地表面からの高さを
示すものである。表示付属物には、例えば、高架柱、信
号機、街路樹、街灯、高架影、地下道表現、案内板、ガ
ードレール、路肩、防音壁、ビル、家屋、ランドマー
ク、トンネル、橋、橋脚、歩道橋、料金所、ＥＴＣ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏ
ｎ；自動料金収受）レーン、あるいは、ＩＴＳ（Ｉｎｔ
ｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ：高度道路交通システム）設備などがある。

【０１３９】次に、ＣＰＵ５１は、作成した３次元表示
画面をディスプレイ５５に対して出力する（ステップＳ
３８）。ディスプレイ５５は、ＣＲＴ、液晶モニタ、プ
ラズマディスプレイなどの表示装置である。ディスプレ
イ５５には、３次元地図情報が表示付属物とともに表示
される。この際、道路は、多角形を用いて３次元的に表
示される。

【０１４０】図４５ないし図４８は、道路と表示付属物
とを同時に表示した画面の例を示す図である。図４５に
おいて、高架道路２０は、表示付属物である高架柱２１
と高架影２２と街路樹２３とを伴って表示される。これ
により、利用者は、道路が高架であることを認識するこ
とができる。図４６において、道路２４は、表示付属物
である路肩２５を伴って表示される。これにより、利用
者は、道路が地表面上にあることを認識することができ
る。図４７において、道路２６は、表示付属物である防
音壁２７と街灯２８とを伴って表示される。これによ
り、利用者は、防音壁２７や街灯２８の高さと道路の勾
配とを比較して、道路の勾配を認識することができる。
図４８において、地下道２９は、表示付属物である地下
道表現３０を伴って表示される。これにより、利用者
は、道路が地下道であることを認識することができる。

【０１４１】以上に示すように、本実施形態によれば、
２次元地図情報に基づき作成された３次元地図情報に基
づき、道路が、多角形を用いて３次元的に表示される。
これにより、利用者は、道路の構造や高さや現在地を容
易に認識することができる。特に、道路が地表面からの
高さを示す表示付属物を伴って表示されるので、利用者
は、道路の高さを容易に認識することができる。本実施
形態に係る地図情報表示装置は、上記の特徴を備えるの
で、車両用ナビゲーション装置として使用された場合に
有効な効果を奏する。また、本実施形態においても、第
２の実施形態と同様に、地表面に対する高さ情報と標高
情報とを反映した３次元地図情報を作成し、作成した３
次元地図情報に基づき道路を３次元的に表示してもよ
い。

【０１４２】なお、第１ないし第３の実施形態では、い
ずれも、道路網情報に付加された高さ情報と道路網情報
に含まれる水平座標とは、それぞれ、高さ情報修正処理
と水平座標修正処理とにより修正されるものとした。し
かしながら、本発明はこれに限るものでなく、高さ情報
付加処理を行い、高さ情報修正処理および水平座標修正
処理の両方または一方を行わないこととしてもよい。こ
のような地図情報作成装置または地図情報表示装置であ
っても、道路表示の一部に不自然な箇所が発生するもの
の、道路ごとに個別に高さ情報を指定することなく、道
路に一括して高さ情報を付加することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る３次元地図作成
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置にお
ける道路網情報を示す図である。

【図３】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置にお
ける立体交差する道路を表す道路網情報を示す図であ
る。

【図４】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置にお
ける２次元地図情報のフォーマットの例を示す図であ
る。

【図５】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置の動
作を示すメインフローチャートである。

【図６】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置にお
ける３次元地図情報のフォーマットの例を示す図であ
る。

【図７】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置によ
って作成された３次元地図情報を用いる車両用ナビゲー
ションシステムの構成を示すブロック図である。

【図８】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置にお
ける高さ情報付加処理のフローチャートである。

【図９】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置にお
けるリンク高さ属性生成処理のフローチャートである。

【図１０】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける高さ属性修正処理の内容を示すテーブルである。

【図１１】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おけるノード高さ属性生成処理のフローチャートであ
る。

【図１２】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おけるノード挿入処理のフローチャートである。

【図１３】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おけるノード挿入処理の説明図である。

【図１４】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おけるノードの高さ情報を求めるためのテーブルであ
る。

【図１５】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
より、高さ情報が付加される様子を示す図である。

【図１６】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
より、立体交差する道路に高さ情報が付加される様子を
示す図である。

【図１７】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける高さ情報修正処理のフローチャートである。

【図１８】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける高さ変化範囲拡大処理の説明図である。

【図１９】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける高さ変化範囲制限処理の説明図である。

【図２０】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける水平座標修正処理のフローチャートである。

【図２１】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける交差点付近のノード挿入処理のフローチャートで
ある。

【図２２】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける交差点付近のノード挿入処理の説明図である。

【図２３】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける道路間の距離を狭める処理のフローチャートであ
る。

【図２４】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける道路間の距離を狭める処理の説明図である。

【図２５】第１の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける道路間の距離を広げる処理のフローチャートであ
る。

【図２６】第１に実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける道路間の距離を広げる処理の説明図である。

【図２７】本発明の第２の実施形態に係る３次元地図作
成装置の動作を示すメインフローチャートである。

【図２８】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける地形情報を示す図である。

【図２９】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける３次元地図情報のフォーマットの例を示す図であ
る。

【図３０】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける屈曲点追加処理の説明図である。

【図３１】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける標高算出処理のフローチャートである。

【図３２】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける第１の標高算出方法の説明図である。

【図３３】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける、トンネル内のノードに対する第２の標高算出方
法の説明図である。

【図３４】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける、橋の上のノードに対する第２の標高算出方法の
説明図である。

【図３５】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける標高／高さ合成処理の説明図である。

【図３６】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける標高／高さ合成処理のフローチャートである。

【図３７】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける、山を貫くトンネルに対する標高／高さ合成処理
の説明図である。

【図３８】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける、山を貫くトンネルの判断方法の説明図である。

【図３９】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける、谷を渡る橋に対する標高／高さ合成処理の説明
図である。

【図４０】第２の実施形態に係る３次元地図作成装置に
おける、谷を渡る橋の判断方法の説明図である。

【図４１】本発明の第３の実施形態に係る３次元地図表
示装置の動作を示すフローチャートである。

【図４２】第３の実施形態に係る３次元地図表示装置に
おける２次元地図情報のフォーマットの例を示す図であ
る。

【図４３】第３の実施形態に係る３次元地図表示装置に
おける３次元地図情報のフォーマットの例を示す図であ
る。

【図４４】第３の実施形態に係る３次元地図表示装置に
おける道幅付加処理の説明図である。

【図４５】第３の実施形態に係る３次元地図表示装置に
よる、高架道路、高架橋、高架影および街路樹の表示例
を示す図である。

【図４６】第３の実施形態に係る３次元地図表示装置に
よる、路肩の表示例を示す図である。

【図４７】第３の実施形態に係る３次元地図表示装置に
よる、街灯と防音壁との表示例を示す図である。

【図４８】第３の実施形態に係る３次元地図表示装置に
よる、地下道の表示例を示す図である。

【符号の説明】

４１、５１…ＣＰＵ ４２、５２…メモリ ４３…外部記憶装置 ４４…キーボード ４５、５５…ディスプレイ ４６…通信部 ５３…記録媒体制御装置 ５４…コマンド入力部 ５６…現在地検出部 ５７…記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 敦士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 濱田 浩行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C032 HB02 HB05 HB31 HC23 2F029 AA02 AC03 5B050 BA17 EA05 EA28 GA06 5H180 AA01 FF23 FF27 FF32 FF40

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リンクおよびノードを用いて表現される
   ２次元道路網情報に基づき、３次元道路網情報を作成す
   る地図情報作成装置であって、 少なくともリンクおよびノードの位置情報と、それらの
   属性情報とを含む２次元道路網情報を格納する地図情報
   格納手段と、 前記属性情報の一部を用いて高さ情報を生成し、生成し
   た高さ情報を前記道路網情報に対して新たな属性情報と
   して付加する高さ情報付加手段と、 前記高さ情報を付加した道路網情報を格納する修正地図
   情報格納手段とを備えた、地図情報作成装置。
2. 【請求項２】 前記位置情報を用いて、前記高さ情報を
   修正する高さ情報修正手段をさらに備えた、請求項１に
   記載の地図情報作成装置。
3. 【請求項３】 前記高さ情報修正手段は、前記位置情報
   と前記高さ情報とに基づき前記道路網情報に含まれる各
   道路の勾配を算出し、算出した勾配が所定の範囲内に入
   るように、前記高さ情報を修正することを特徴とする、
   請求項２に記載の地図情報作成装置。
4. 【請求項４】 前記高さ情報修正手段は、算出した勾配
   が所定の範囲内に入るように、新たなノードを生成して
   前記道路網情報に追加することを特徴とする、請求項３
   に記載の地図情報作成装置。
5. 【請求項５】 前記属性情報に基づき前記道路網情報に
   含まれる各道路の道幅を算出し、道幅を付けた道路の位
   置関係によって、前記道路網情報に含まれる水平座標を
   修正する水平座標修正手段をさらに備えた、請求項２に
   記載の地図情報作成装置。
6. 【請求項６】 前記水平座標修正手段は、前記道路網情
   報に含まれる各道路について、他の道路との距離を算出
   し、算出した距離が前記属性情報に基づく許容範囲内に
   入るように、前記道路網情報に含まれる水平座標を修正
   することを特徴とする、請求項５に記載の地図情報作成
   装置。
7. 【請求項７】 前記水平座標修正手段は、前記道路網情
   報に含まれる各交差点について、道路の交差領域を算出
   し、算出した交差領域の大きさが前記属性情報に基づく
   許容範囲内に入るように、新たなノードを生成して前記
   道路網情報に追加することを特徴とする、請求項５に記
   載の地図情報作成装置。
8. 【請求項８】 前記水平座標修正手段は、前記高さ情報
   に基づき、前記道路網情報に含まれる水平座標を修正す
   るか否かを切り替えることを特徴とする、請求項５に記
   載の地図情報作成装置。
9. 【請求項９】 前記高さ情報付加手段は、リンクの高さ
   を示す属性情報に基づき、前記高さ情報を生成すること
   を特徴とする、請求項１に記載の地図情報作成装置。
10. 【請求項１０】 前記高さ情報付加手段は、リンクの高
    さを示す属性情報とリンクの上下関係を示す属性情報と
    に基づき、前記高さ情報を生成することを特徴とする、
    請求項１に記載の地図情報作成装置。
11. 【請求項１１】 前記地図情報格納手段は、地図上の標
    高を表す標高情報をさらに格納し、 前記高さ情報修正手段は、前記位置情報と前記標高情報
    とを用いて、前記高さ情報を修正することを特徴とす
    る、請求項２に記載の地図情報作成装置。
12. 【請求項１２】 前記高さ情報修正手段は、前記標高情
    報に基づき算出した各地点の標高値を加算することによ
    り、前記高さ情報を修正することを特徴とする、請求項
    １１に記載の地図情報作成装置。
13. 【請求項１３】 前記高さ情報修正手段は、前記属性情
    報に基づき道路が所定の属性を有すると判断したときに
    は、前記標高値をそのまま前記高さ情報に設定すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の地図情報作成装置。
14. 【請求項１４】 前記標高情報は、地図上の複数の地点
    における標高値を含み、 前記高さ情報修正手段は、前記標高情報に基づき、任意
    の地点における標高値を算出することを特徴とする、請
    求項１１に記載の地図情報作成装置。
15. 【請求項１５】 前記修正地図情報格納手段に格納され
    た道路網情報に基づき、多角形を用いて道路を３次元的
    に表示する地図表示手段をさらに備えた、請求項１に記
    載の地図情報作成装置。
16. 【請求項１６】 前記地図表示手段は、地表面からの高
    低を表す表示付属物を追加して、道路を３次元的に表示
    することを特徴とする、請求項１５に記載の地図情報作
    成装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５または１６に記載の地図情
    報作成装置を備えたナビゲーション装置。
18. 【請求項１８】 リンクおよびノードを用いて表現され
    る２次元道路網情報に基づき、３次元道路網情報を作成
    する地図情報作成方法であって、 少なくともリンクおよびノードの位置情報と、それらの
    属性情報とを含む２次元道路網情報の供給を受け、 前記属性情報の一部を用いて高さ情報を生成する高さ情
    報生成ステップと、 生成した前記高さ情報を前記道路網情報に対して新たな
    属性情報として付加する高さ情報付加ステップとを備え
    た、地図情報作成方法。
19. 【請求項１９】 前記位置情報を用いて、前記高さ情報
    を修正する高さ情報修正ステップをさらに備えた、請求
    項１８に記載の地図情報作成方法。
20. 【請求項２０】 前記高さ情報修正ステップは、前記位
    置情報と前記高さ情報とに基づき前記道路網情報に含ま
    れる各道路の勾配を算出し、算出した勾配が所定の範囲
    内に入るように、前記高さ情報を修正することを特徴と
    する、請求項１９に記載の地図情報作成方法。
21. 【請求項２１】 前記高さ情報修正ステップは、算出し
    た勾配が所定の範囲内に入るように、新たなノードを生
    成して前記道路網情報に追加することを特徴とする、請
    求項２０に記載の地図情報作成方法。
22. 【請求項２２】 前記属性情報に基づき前記道路網情報
    に含まれる各道路の道幅を算出し、道幅を付けた道路の
    位置関係によって、前記道路網情報に含まれる水平座標
    を修正する水平座標修正ステップをさらに備えた、請求
    項１９に記載の地図情報作成方法。
23. 【請求項２３】 前記水平座標修正ステップは、前記道
    路網情報に含まれる各道路について、他の道路との距離
    を算出し、算出した距離が前記属性情報に基づく許容範
    囲内に入るように、前記道路網情報に含まれる水平座標
    を修正することを特徴とする、請求項２２に記載の地図
    情報作成方法。
24. 【請求項２４】 前記水平座標修正ステップは、前記道
    路網情報に含まれる各交差点について、道路の交差領域
    を算出し、算出した交差領域の大きさが前記属性情報に
    基づく許容範囲内に入るように、新たなノードを生成し
    て前記道路網情報に追加することを特徴とする、請求項
    ２２に記載の地図情報作成方法。
25. 【請求項２５】 前記水平座標修正ステップは、前記高
    さ情報に基づき、前記道路網情報に含まれる水平座標を
    修正するか否かを切り替えることを特徴とする、請求項
    ２２に記載の地図情報作成方法。
26. 【請求項２６】 前記高さ情報生成ステップは、リンク
    の高さを示す属性情報に基づき、前記高さ情報を生成す
    ることを特徴とする、請求項１８に記載の地図情報作成
    方法。
27. 【請求項２７】 前記高さ情報生成ステップは、リンク
    の高さを示す属性情報とリンクの上下関係を示す属性情
    報とに基づき、前記高さ情報を生成することを特徴とす
    る、請求項１８に記載の地図情報作成方法。
28. 【請求項２８】 前記２次元地図情報に加えて、地図上
    の標高を表す標高情報の供給を受け、 前記高さ情報修正ステップは、前記位置情報と前記標高
    情報とを用いて、前記高さ情報を修正することを特徴と
    する、請求項１９に記載の地図情報作成方法。
29. 【請求項２９】 前記高さ情報修正ステップは、前記標
    高情報に基づき算出した各地点の標高値を加算すること
    により、前記高さ情報を修正することを特徴とする、請
    求項２８に記載の地図情報作成方法。
30. 【請求項３０】 前記高さ情報修正ステップは、前記属
    性情報に基づき道路が所定の属性を有すると判断したと
    きには、前記標高値をそのまま前記高さ情報に設定する
    ことを特徴とする、請求項２９に記載の地図情報作成方
    法。
31. 【請求項３１】 前記標高情報は、地図上の複数の地点
    における標高値を含み、 前記高さ情報修正ステップは、前記標高情報に基づき、
    任意の地点における標高値を算出することと特徴とす
    る、請求項２８に記載の地図情報作成方法。