JP2007225628A - 地図生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】違和感のないリアルな３次元地図を生成すること。
【解決手段】地図生成装置１００は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸によって構成される座標系を用いて、立体表示される電子地図を生成する。まず、形状生成部１０２によって、３次元位置情報を有するノードおよび当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、リンクに対し直角方向に所定の幅を有し、且つ、幅方向における中央部が前記幅方向における端部より盛り上がっている路面を有する交通路形状を生成する。そして、接続部１０３によって、交通路情報を用いて、複数の交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する。形状生成部１０２は、幅方向における中央部の厚さが幅方向における端部の厚さより厚くなるように厚みを付加することができる。また、複数の交通路形状の接続箇所における路面が連続面になるように前記厚みを調整することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、地図生成装置、地図生成方法、地図生成プログラム、および記録媒体に関する。

従来から、電子地図データについて簡易な３次元表示を実現する電子地図データ生成装置が提案されている。たとえば、電子地図データにおいて、道路およびスロープを表す閉図形を定義するデータを用意する。各データには、閉図形の頂点位置を表す２次元座標、および高さを表すレベル情報が含まれる。レベル情報は、量子化された高さ情報であり、例えば、高架道路に対しては、現実の高さに関わらず「レベル１０」のように付与される。３次元のグラフィックス表示は、レベル情報に基づいて予め設定された一定の高さを割り当てることで行う。こうすることにより、道路の高低関係を正確に反映した３次元表示を簡易なデータに基づいて実現することができる（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

特開２００２−３３３８３０号公報

しかしながら、上述した特許文献１の従来技術では、３次元グラフィックス表示において、スロープの図形を、単に道路の図形に重畳表示しているため、スロープと道路の接続箇所に段差が生じてしまい、あたかも道路上に壁面が存在するような図形が表示され、リアルさに欠けるという問題があった。また、上述した３次元地図データ生成装置をナビゲーション装置に適用した場合、ユーザの視点から眺めた実際の風景と、表示画面に擬似的に立体表示されている地図データとが異なるため、ユーザは、ナビゲーション装置が認識している現在位置が実際の現在位置と一致していないと誤認する場合が生じ、装置の信頼性を低下させる原因になるという問題があった。

請求項１の発明にかかる地図生成装置は、３次元位置情報を有するノードおよび当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクに対し直角方向に所定の幅を有し、且つ、前記幅方向における中央部が前記幅方向における端部より盛り上がっている路面を有する交通路形状を生成する形状生成手段と、前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項４の発明にかかる地図生成装置は、３次元位置情報を有するノードと当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクの端部を水平で、且つ、前記端部におけるノードの高さと同一の高さである所定長さの線分に変換する変換リンク生成手段と、前記変換リンク生成手段によって変換されたリンクに対し直角方向で且つ水平方向の幅を付加して交通路形状を生成する形状生成手段と、前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項５の発明にかかる地図生成装置は、互いに直交しあうＸ軸およびＹ軸からなるＸＹ平面を地表面とし前記ＸＹ平面に直交するＺ軸の方向を高さ方向とする座標系を用いて、３次元の電子地図を生成する地図生成装置であって、前記座標系を用いてあらわされる複数のノードと当該ノード間を結ぶリンクによって構成される交通路情報の中から、複数のリンクの一端を連結するノードを検出するノード検出手段と、前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結されるリンクと、当該リンクに直交しかつ前記ＸＹ平面に平行な方向のリンク幅に関する情報と、に基づいて、前記電子地図を構成する交通路オブジェクトを生成する交通路オブジェクト生成手段と、前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結される各リンクの他端のノードのＺ軸座標を比較する座標比較手段と、前記座標比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記交通路オブジェクト生成手段によって生成された各交通路オブジェクトの路面を示す路面図形が連続面となるように、当該各路面図形を変形する路面図形変形手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明にかかる地図生成装置は、互いに直交しあうＸ軸およびＹ軸からなるＸＹ平面を地表面とし前記ＸＹ平面に直交するＺ軸の方向を高さ方向とする座標系を用いて、３次元の電子地図を生成する地図生成装置であって、前記座標系を用いてあらわされる複数のノードと当該ノード間を結ぶリンクによって構成される交通路情報の中から、複数のリンクの一端を連結するノードを検出するノード検出手段と、前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結される各リンクの他端のノードのＺ軸座標を比較する座標比較手段と、前記座標比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結される各リンクの一端を、前記ＸＹ平面に平行な線分に変換するリンク変換手段と、前記リンク変換手段による変換がおこなわれたリンクと、当該リンクに直交しかつ前記ＸＹ平面に平行な方向のリンク幅に関する情報と、に基づいて、前記電子地図を構成する交通路オブジェクトを生成する交通路オブジェクト生成手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項７の発明にかかる地図生成方法は、３次元位置情報を有するノードおよび当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクに対し直角方向に所定の幅を有し、且つ、前記幅方向における中央部が前記幅方向における端部より盛り上がっている路面を有する交通路形状を生成する形状生成工程と、前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続工程と、を含んだことを特徴とする。

また、請求項８の発明にかかる地図生成方法は、３次元位置情報を有するノードと当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクの端部を水平で、且つ、前記端部におけるノードの高さと同一の高さである所定長さの線分に変換する変換リンク生成工程と、前記変換リンク生成工程によって変換されたリンクに対し直角方向で且つ水平方向の幅を付加して交通路形状を生成する形状生成工程と、前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続工程と、を含んだことを特徴とする。

また、請求項９の発明にかかる地図生成プログラムは、請求項７又は８に記載の地図生成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする。

また、請求項１０の発明にかかる記録媒体は、請求項９に記載の地図生成プログラムを記録していることを特徴とする。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる地図生成装置、地図生成方法、地図生成プログラム、および記録媒体の好適な実施の形態１〜３を詳細に説明する。この発明にかかる地図生成装置、地図生成方法、地図生成プログラム、および記録媒体は、互いに直交しあうＸ軸およびＹ軸からなるＸＹ平面を地表面としＸＹ平面に直交するＺ軸の方向を高さ方向とする座標系を用いて、３次元の電子地図を生成する。また、以下に示す実施の形態１〜３では、座標系のＸＹ平面を電子地図の地表面（または地表面に平行な基準面）とし、Ｚ軸方向を、電子地図の高さ方向として説明する。

（実施の形態１）
（地図生成装置の機能的構成）
まず、この発明の実施の形態１にかかる地図生成装置の機能的構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかる地図生成装置の機能的構成を示すブロック図である。図１において、地図生成装置１００は、交通路情報記憶部１０１と、形状生成部１０２と、接続部１０３と、変換リンク生成部１０４と、を備えている。

交通路情報記憶部１０１は、座標系を用いてあらわされる複数のノードと当該ノード間を結ぶリンクからなる交通路情報を記憶する。この交通路情報は、具体的には、ノードおよびリンクからなるネットワーク情報であり、たとえば、道路、鉄道などの交通網をあらわすネットワーク情報である。

ここで、交通路情報の一例について説明する。図２は、交通路情報の一例を示す説明図である。図２において、交通路情報２００は、上述したＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸によって構成される座標系を用いてあらわすことができる。この交通路情報２００は、４個のノード２０１〜２０４と３本のリンク２１１〜２１３から構成されている。ノード２０１およびノード２０２は、リンク２１１によって接続されており、ノード２０２およびノード２０３は、リンク２１２によって接続されており、ノード２０２およびノード２０４は、リンク２１３によって接続されている。

また、ノード２０１〜２０３の高さ、すなわち、Ｚ軸座標値ｚ１〜ｚ３は同一であり、ノード２０４のＺ軸座標値ｚ４のみが異なっている。また、各リンク２１１〜２１３の長さは、ノード２０１〜２０３の座標値を用いて算出することができる。さらに、各リンク２１１〜２１３は、後述するリンク幅情報を有している。また、この交通路情報２００は、あらかじめＸ軸〜Ｚ軸の座標値が与えられているが、２次元（Ｘ軸およびＹ軸）の座標値を有するノードに、Ｚ軸方向の高さ情報を付加した情報であってもよい。

形状生成部１０２は、交通路情報２００を用いて交通路形状を生成する。ここで、交通路情報とは、３次元位置情報を有するノードおよび当該ノード間を結ぶリンクにより構成されている。また、３次元位置情報とは、上述した座標系の座標値を示している。

また、交通路形状とは、リンクに対し直角方向に所定の幅を有し、且つ、幅方向における中央部が幅方向における端部より盛り上がっている路面を有する、座標系内の電子化された交通路オブジェクトである。

また、形状生成部１０２は、幅方向における中央部の厚さが、幅方向における端部の厚さより厚くなるように厚みを付加することによって、交通路形状を生成することができる。これにより、生成された交通路オブジェクトの路面は、幅方向の端辺よりも盛り上がった（隆起した）状態となる。さらに、形状生成部１０２は、複数の交通路形状の接続箇所における路面が連続面になるように厚みを調整することもできる。

接続部１０３は、交通路情報２００を用いて、複数の交通路形状のリンク方向における端部を接続する。具体的には、形状生成部１０２によって生成された複数の道路オブジェクトが、同一のノードによって接続されたリンクから生成されている場合、ブーリアン演算を用いて両交通路オブジェクトの和（Ｕｎｉｏｎ）をとることによって、交通路オブジェクトを接続する。

また、変換リンク生成部１０４は、上述した交通路情報２００を用いて、リンクの端部を水平で、且つ、端部におけるノードの高さと同一の高さである所定長さの線分に変換する。これにより、上述した形状生成部１０２は、変換リンク生成部１０４によって変換されたリンクに対し直角方向で且つ水平方向の幅を付加して交通路形状を生成する。また、この発明の実施の形態１にかかる地図生成装置１００によって生成される電子地図（交通路オブジェクト）の具体例については、図３および図４を用いて、後述する実施例１において説明する。

（地図生成装置のハードウェア構成）
つぎに、この発明の実施の形態にかかる地図生成装置１００のハードウェア構成について説明する。図５は、この発明の実施の形態にかかる地図生成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。図５において、地図生成装置１００は、ＣＰＵ５０１と、ＲＯＭ５０２と、ＲＡＭ５０３と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）５０４と、ＨＤ（ハードディスク）５０５と、ＣＤ／ＤＶＤドライブ５０６と、着脱可能な記録媒体の一例としてのＣＤ／ＤＶＤ５０７と、映像／音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）５０８と、ディスプレイ５０９と、スピーカ（ヘッドホン）５１０と、入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）５１１と、リモコン５１２と、キーボード／マウス５１３と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）５１４と、を備えている。また、各構成部５０１〜５１４はバス５００によってそれぞれ接続されている。

ここで、ＣＰＵ５０１は、地図生成装置１００の全体の制御を司る。ＲＯＭ５０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ５０４は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってＨＤ５０５に対するデータのリード／ライトを制御する。ＨＤ５０５は、ＨＤＤ５０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。

ＣＤ／ＤＶＤドライブ５０６は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってＣＤ／ＤＶＤ５０７に対するデータのリード／ライトを制御する。ＣＤ／ＤＶＤ５０７は、ＣＤ／ＤＶＤドライブ５０６の制御にしたがって記録されたデータが読み出される着脱自在な記録媒体である。ＣＤ／ＤＶＤ５０７として、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。また、この着脱可能な記録媒体として、ＣＤ／ＤＶＤ５０７のほか、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、ＭＯ、メモリーカードなどであってもよい。

また、映像／音声Ｉ／Ｆ５０８は、映像表示用のディスプレイ５０９および音声出力用にヘッドホン（スピーカ）５１０と接続される。ディスプレイ５０９には、アイコン、カーソル、メニュー、ウインドウ、あるいは文字や画像等の各種データが表示される。このディスプレイ５０９は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。

また、入力Ｉ／Ｆ５１１は、文字、数値、各種指示等の入力のための複数のキーを備えたリモコン５１２やキーボード／マウス５１３から送信されてくるデータを入力する。また、不図示であるが必要に応じて出力Ｉ／Ｆを設け、この出力Ｉ／Ｆを介して文字や画像を光学的に読み取るスキャナや、文字や画像を印刷するプリンタを接続することができる。

また、通信Ｉ／Ｆ５１４は、無線、あるいは通信ケーブルを介してネットワーク５１５に接続され、このネットワーク５１５とＣＰＵ５０１とのインターフェースとして機能する。ネットワーク５１５は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、公衆回線網や携帯電話網等がある。

このＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＨＤ５０５、ＣＤ／ＤＶＤ５０７などの記録媒体は、図１に示した交通路情報記憶部１０１を構成することができる。また、交通路情報記憶部１０１は、ネットワーク５１５に接続された外部サーバに記憶され、この外部サーバから受信する構成であってもよい。また、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＨＤ５０５、ＣＤ／ＤＶＤ５０７などの記録媒体に記憶されたプログラムをＣＰＵ５０１が実行することにより、図１に示した形状生成部１０２、接続部１０３、および変換リンク生成部１０４の機能を実現することができる。

つぎに、実施例１にかかる地図生成装置について説明する。図３は、路面を隆起せずに接続された交通路オブジェクトを示す説明図である。図３には、交通路オブジェクト３０１〜３０３が示されている。交通路オブジェクト３０１〜３０３は、それぞれリンク２１１〜２１３が延出する方向を長手方向とし、それぞれリンク２１１〜２１３に直交しかつ座標系のＸＹ平面に平行な方向の長さを幅方向とする。上述したリンク幅情報は、この幅方向の長さ（幅長）ｄであり、各リンク２１１〜２１３が有している。

図４は、路面図形が連続面に変形された交通路オブジェクトを示す説明図である。図３に示した交通路オブジェクト３０１〜３０３の路面図形３０１ａ〜３０３ａを変形することにより、交通路オブジェクト４１１〜４１３が形成される。また、変形の対象となった路面図形３０１ａ〜３０３ａを構成する座標は、たとえば、ノード２０１〜２０４の座標とすることができる。

図４において、ノード２０１〜２０３を所定量上昇させたノードをそれぞれ、ノード４０１〜４０３とすると、リンク２１１およびリンク２１２もこの上昇に追従して、リンク４２１およびリンク４２２となる。また同様に、ノード２０４を、図３に示した路面図形３０３ａから垂直に所定量上昇させると、ノード４０３となり、リンク２１３もこの上昇に追従してリンク４２３となる。

これにより、交通路オブジェクト４１１の路面図形４１１ａ上において、交通路オブジェクト４１３の側面図形４１３ｂが表出しない。したがって、交通路オブジェクト４１１の路面図形４１１ａと交通路オブジェクト４１３の路面図形４１３ａとは連続面となる。交通路オブジェクト４１２の路面図形４１２ａと交通路オブジェクト４１３の路面図形４１３ｃについても同様である。これにより、違和感のないリアルな電子地図を生成することができる。

（実施の形態２）
（地図生成装置の機能的構成）
まず、この発明の実施の形態２にかかる地図生成装置の機能的構成について説明する。図６−１は、この発明の実施の形態２にかかる地図生成装置の機能的構成を示すブロック図である。なお、図１に示した符号と同一内容については同一符号を付し、その説明を省略する。図６−１において、地図生成装置６００は、交通路情報記憶部１０１と、ノード検出部６０２と、交通路オブジェクト生成部６０３と、座標比較部６０４と、路面図形変形部６０５と、から構成されている。

ノード検出部６０２は、交通路情報記憶部１０１に記憶されている交通路情報の中から、複数のリンクの一端を連結するノード（以下、「連結ノード」という。）を検出する。具体的には、任意のリンクの両端のノードの座標値を、他のリンクの両端の座標値と比較し、同一座標のノードがある場合、そのノードを連結ノードとして検出する。たとえば、図２に示した交通路情報２００の場合、ノード２０１〜２０４の中から、複数のリンク２１１〜２１３の一端に連結されているノード２０２を検出することができる。

また、交通路オブジェクト生成部６０３は、ノード検出部６０２によって検出されたノード（連結ノード）に連結されるリンクと、当該リンクに直交しかつ座標系のＸＹ平面に平行な方向のリンク幅情報と、に基づいて、電子地図を構成する交通路オブジェクト（図３を参照）を生成する。

また、座標比較部６０４は、Ｚ軸の方向を電子地図の高さ方向とした場合に、ノード検出部６０２によって検出されたノード（連結ノード）に連結される各リンクの他端のノードのＺ軸座標を比較する。図３を用いて具体的に説明すると、連結ノード２０２に連結されるリンク２１１〜２１３の他端のノード２０１、２０３、２０４のＺ軸座標値ｚ１、ｚ３、ｚ４を比較する。

より具体的には、ノード２０１のＺ軸座標値ｚ１とノード２０３のＺ軸座標値ｚ３との比較、ノード２０１のＺ軸座標値ｚ１とノード２０４のＺ軸座標値ｚ４との比較、ノード２０３のＺ軸座標値ｚ３とノード２０４のＺ軸座標値ｚ４との比較をおこなう。また、座標比較部６０４は、他端のノードのＺ軸座標どうしが同一座標値であると判定された場合、その座標値と連結ノードの座標値とを比較する。図３を用いて具体的に説明すると、他端のノード２０１、２０３のＺ軸座標値ｚ１、ｚ３は同一座標値であるため、連結ノード２０２のＺ軸座標値ｚ２と比較する。

また、図６−１において、路面図形変形部６０５は、座標比較部６０４によって比較された比較結果に基づいて、交通路オブジェクト生成部６０３によって生成された各交通路オブジェクトの路面を示す路面図形が連続面となるように、当該各路面図形を変形する。図３を用いて具体的に説明すると、ノード２０１のＺ軸座標値ｚ１とノード２０４のＺ軸座標値ｚ４とが異なるため、ノード２０１を有する交通路オブジェクト３０１と、ノード２０４を有する交通路オブジェクト３０３とでは、段差が生じている。

このため、交通路オブジェクト３０１の路面を示す路面図形３０１ａ上に、交通路オブジェクト３０３の側面をあらわす側面図形（非路面図形）３０３ｂの一部（図３中、ハッチ部分）が形成された状態になり、路面図形３０１ａと、交通路オブジェクト３０３の路面を示す路面図形３０３ａとが不連続面となっている。また、ノード２０３のＺ軸座標値ｚ３とノード２０４のＺ軸座標値ｚ４も異なっているため、ノード２０３を有する交通路オブジェクト３０２と、ノード２０４を有する交通路オブジェクト３０３との関係も同様である。

したがって、路面図形変形部６０５は、路面図形３０１ａ〜３０３ａが連続面となるように、路面図形３０１ａ〜３０３ａを変形する。この変形は、図３および図４に示したように、路面図形３０１ａ〜３０３ａを構成する頂点座標または線上の任意の点の座標を変換することによりおこなうことができる。これにより、交通路オブジェクト４１１の路面図形４１１ａ上において、交通路オブジェクト４１３の側面図形４１３ｂが表出しない。したがって、交通路オブジェクト４１１の路面図形４１１ａと交通路オブジェクト４１３の路面図形４１３ａとは連続面となる。交通路オブジェクト４１２の路面図形４１２ａと交通路オブジェクト４１３の路面図形４１３ｃについても同様である。これにより、違和感のないリアルな電子地図を生成することができる。

（地図生成装置のハードウェア構成）
この発明の実施の形態２にかかる地図生成装置６００のハードウェア構成については、図５に示した構成と同一構成である。また、図５に示したＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＨＤ５０５、ＣＤ／ＤＶＤ５０７などの記録媒体は、図６−１に示した交通路情報記憶部１０１を構成することができる。また、交通路情報記憶部１０１は、ネットワーク５１５に接続された外部サーバに記憶され、この外部サーバから受信する構成であってもよい。また、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＨＤ５０５、ＣＤ／ＤＶＤ５０７などの記録媒体に記憶されたプログラムをＣＰＵ５０１が実行することにより、図６−１に示したノード検出部６０２、交通路オブジェクト生成部６０３、座標比較部６０４、路面図形変形部６０５の機能を実現することができる。

つぎに、この実施例２にかかる地図生成処理手順について説明する。図６−２は、実施例２にかかる地図生成処理手順を示すフローチャートである。図６−２において、まず、図２に示した交通路情報２００の中から連結ノードを検出する（ステップＳ６０１）。つぎに、交通路情報２００に基づいて、図３に示した交通路オブジェクト３０１〜３０３を生成する（ステップＳ６０２）。

そして、連結ノード２０２に連結される各リンク２１１〜２１３の他端のノード２０１、２０３、２０４のＺ軸座標値ｚ１、ｚ３、ｚ４を比較する（ステップＳ６０３）。具体的には、Ｚ軸座標値ｚ１、ｚ３、ｚ４から２つのＺ軸座標値を抽出して、抽出したＺ軸座標値どうしを比較する。

つぎに、比較したＺ軸座標値が同一でない場合（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、交通路オブジェクトの路面図形が連続面となるように、路面図形を変形する（ステップＳ６０５）。一方、すべて同一座標値である場合（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、連結ノード２０２のＺ軸座標値ｚ２と同一かどうかを比較し（ステップＳ６０６）、同一でない場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、ステップＳ６０５に移行する。一方、同一である場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、Ｚ軸座標値のすべての組み合わせについて比較をおこなったかどうかを判定する（ステップＳ６０７）。

比較をおこなっていない組み合わせがある場合（ステップＳ６０７：Ｎｏ）、ステップＳ６０３に移行する。一方、Ｚ軸座標値のすべての組み合わせについて比較をおこなった場合（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。この実施例によれば、交通路オブジェクトどうしの接続箇所の路面を連続面とすることができ、違和感のないリアルな電子地図を表示することができる。

（実施の形態３）
（地図生成装置の機能的構成）
つぎに、この発明の実施の形態３にかかる地図生成装置の機能的構成について説明する。図７は、この発明の実施の形態３にかかる地図生成装置の機能的構成を示すブロック図である。なお、図６−１に示した構成と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

図７において、地図生成装置７００は、交通路情報記憶部１０１と、ノード検出部６０２と、座標比較部６０４と、リンク変換部７０１と、交通路オブジェクト生成部７０２と、から構成されている。リンク変換部７０１は、座標比較部６０４によって比較された比較結果に基づいて、ノード検出部６０２によって検出されたノードに連結される各リンクの一端を、座標系のＸＹ平面に平行な線分に変換する。具体的には、リンク変換部７０１は、補助ノード生成部７０３と、座標変換部７０４と、から構成されている。

補助ノード生成部７０３は、座標比較部６０４によって比較された比較結果に基づいて、ノード検出部６０２によって検出されたノードに連結される各リンク上にそれぞれ補助ノードを生成する。ここで、補助ノード生成部７０３の具体的内容について説明する。図８は、ノード検出部６０２によって検出された連結ノードを含む交通路情報を示す説明図である。

図８において、交通路情報８００は、３個のノード８０１〜８０３と、２本のリンク８１１、８１２とによって構成されている。ノード８０２は、連結ノードである。ノード８０１〜８０３のＺ軸座標値は、それぞれｚ１１〜ｚ１３である。補助ノード生成部７０３は、連結ノード８０２に連結されるリンク８１１、８１２上に補助ノードを生成する。図９は、補助ノードが追加された交通路情報８００を示す説明図である。図９において、補助ノード９０１、９０２は、連結ノード８０２に連結されるリンク８１１、８１２上に生成される。また、補助ノード９０１、９０２のＺ軸座標値ｚ１４、ｚ１５は同一である。

また、図７において、座標変換部７０４は、ノード検出部６０２によって検出されたノード（連結ノード）のＹ軸座標を、補助ノード生成部７０３によって生成された補助ノードのＹ軸座標に変換する。図１０を用いて具体的に説明する。図１０は、連結ノードのＹ軸座標が変換された交通路情報を示す説明図である。

図９に示した補助ノード９０１、９０２のＺ軸座標値ｚ１４（またはｚ１５）を、連結ノード８０２のＺ軸座標値ｚ１２に変換する。これにより、図１０において、補助ノード９０１および連結ノード８０２を結ぶリンク８１１の一端の線分８１１ａと、連結ノード８０２および補助ノード９０２を結ぶリンク８１２の一端の線分８１２ａとを、ともにＸＹ平面に平行な線分にすることができる。

また、図７において、交通路オブジェクト生成部７０２は、リンク変換部７０１による変換がおこなわれたリンクと、当該リンクに直交しかつ座標系のＸＹ平面に平行な方向のリンク幅情報と、に基づいて、電子地図を構成する交通路オブジェクトを生成する。図１１を用いて具体的に説明する。図１１は、リンクとリンク幅情報とに基づいて生成された交通路オブジェクトを示す説明図である。

図１１において、リンク８１１（線分８１１ａも含む）を、当該リンクに直交しかつ座標系のＸＹ平面に平行な方向に所定のリンク幅ｄ分広げることにより、交通路オブジェクト１１０１を生成する。同様に、リンク８１２（線分８１２ａも含む）を、当該リンクに直交しかつ座標系のＸＹ平面に平行な方向に所定のリンク幅分広げることにより、交通路オブジェクト１１０２を生成する。

また、線分８１１ａおよび線分８１２ａがＸＹ平面と平行とされているため、交通路オブジェクト１１０１、１１０２の各一端部の路面１１０１ａ、１１０２ａは、ＸＹ平面と平行な面となり、交通路オブジェクト１１０１と交通路オブジェクト１１０２とを滑らかに連結することができる。これにより、違和感のないリアルな交通路オブジェクトを表示することができる。

また、図８〜図１１に示した例では、リンク８１１およびリンク８１２をＸＹ平面にお投影した線分が一直線となる交通路情報８００を例に説明したが、ＸＹ平面に投影した線分が交差する場合についても適用することができる。図１２は、ノード検出部６０２によって検出された連結ノードを含む交通路情報の他の例を示す説明図である。

図１２において、交通路情報１２００は、３個のノード１２０１〜１２０３と、２本のリンク１２１１、１２１２とによって構成されている。ノード１２０２は、連結ノードである。この交通路情報１２００から上述と同様な手法によって交通路オブジェクトを生成することができる。図１３は、リンクとリンク幅情報とに基づいて生成された交通路オブジェクトの他の例を示す説明図である。

図１３において、交通路オブジェクト１３０１と交通路オブジェクト１３０２は、連結ノード１２０２によって連結されている。より具体的には、補助ノード１２２１によって、交通路オブジェクト１３０１の一端に、路面１３０１ａが屈曲形成されている。同様に、補助ノード１２２２によって、交通路オブジェクト１３０２の一端に、路面１３０２ａが屈曲形成されている。路面１３０１ａ，１３０２ａは、ＸＹ平面と平行な面である。交通路オブジェクト１３０１と交通路オブジェクト１３０２では、その路面１３０１ａ，１３０２ａが、いわゆる糊代のように重畳される。

これにより、立体的に交差する交通路オブジェクト１３０１と交通路オブジェクト１３０２の連結箇所を平滑にすることができる。また、一端面１３０１ａを除いた交通路オブジェクト１３０１の路面図形の直上に、交通路オブジェクト１３０２の路面図形が配置されなくなるため、違和感のないリアルな交通路オブジェクトを表示することができる。

また、この実施の形態２では、補助ノードを２つ生成することとしているが、補助ノードは１つであってもよい。この場合、補助ノードのｚ軸座標値を、連結ノードのｚ軸座標値に変換する。これにより、連結ノードと補助ノードとを結ぶ線分が、ＸＹ平面に対して平行となり、さらにリンク幅情報をあたえることにより、ＸＹ平面に対して平行な一端面を生成することができる。

なお、図７に示した交通路情報記憶部１０１は、具体的には、たとえば、図５に示したＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＨＤ５０５、ＣＤ／ＤＶＤ５０７などの記録媒体によってその機能を実現する。また、ノード検出部６０２、座標比較部６０４、リンク変換部７０１、および交通路オブジェクト生成部７０２は、具体的には、たとえば、図５に示したＲＯＭ５０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ５０１が実行することにより、その機能を実現する。

つぎに、実施例３にかかる地図生成処理手順について説明する。図１４は、実施例３にかかる地図生成処理手順を示すフローチャートである。ここでは、図８に示した交通路情報８００を用いて説明する。

図１４において、まず、図８に示した交通路情報８００の中から連結ノード８０２を検出する（ステップＳ１４０１）。つぎに、連結ノード８０２に連結される各リンク８１１、８１２の他端のノード８０１、８０３のＺ軸座標値ｚ１１、ｚ１３を比較する（ステップＳ１４０２）。そして、比較したＺ軸座標値ｚ１１、ｚ１３が同一でない場合（ステップＳ１４０３：Ｎｏ）、図９に示したように補助ノード９０１、９０２を生成し（ステップＳ１４０４）、図１０に示したように座標変換をおこなう（ステップＳ１４０５）。

一方、比較したＺ軸座標値ｚ１１、ｚ１３が同一である場合（ステップＳ１４０３：Ｙｅｓ）、連結ノード８０２のＺ軸座標値ｚ１２と同一であるかどうかを判定する（ステップＳ１４０６）。同一でないと判定された場合（ステップＳ１４０６：Ｎｏ）、ステップＳ１４０４に移行する。一方、同一であると判定された場合（ステップＳ１４０６：Ｙｅｓ）、または座標変換（ステップＳ１４０５）後、交通路オブジェクトを生成する（ステップＳ１４０７）。具体的には、座標変換（ステップＳ１４０５）をおこなった場合、図１１に示したような交通路オブジェクト１１０１、１１０２を生成する。

この実施例によれば、交通路オブジェクトの連結ノード側の端部を糊代のように形成することができ、連結しあう交通路オブジェクトの連結箇所を平滑にすることができ、違和感のないリアルな地図情報を表示することができる。

以上説明したように、この実施の形態にかかる地図生成装置、地図生成方法、および地図生成プログラムによれば、交通路オブジェクトの連結箇所において、その路面図形を連続面とすることができ、違和感のないリアルな３次元地図を簡単な手法によって生成することができる。また、車載用ナビゲーション装置に適用した場合、自車が交通路オブジェクトの裏面を突き抜けるような表示にならないため、ユーザの視点から眺めた実際の風景と、表示画面に擬似的に立体表示されている地図データとが一致していることが、直感的に視認することができ、装置の信頼性の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態で説明した地図生成方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

この発明の実施の形態１にかかる地図生成装置の機能的構成を示すブロック図である。 交通路情報の一例を示す説明図である。 交通路オブジェクト生成部によって生成された交通路オブジェクトを示す説明図である。 路面図形が連続面に変形された交通路オブジェクトを示す説明図である。 この発明の実施の形態１〜３にかかる地図生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２にかかる地図生成装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例２にかかる地図生成処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３にかかる地図生成装置の機能的構成を示すブロック図である。 ノード検出部によって検出された連結ノードを含む交通路情報を示す説明図である。 補助ノードが追加された交通路情報を示す説明図である。 連結ノードのＹ軸座標が変換された交通路情報を示す説明図である。 リンクとリンク幅情報とに基づいて生成された交通路オブジェクトを示す説明図である。 ノード検出部によって検出された連結ノードを含む交通路情報の他の例を示す説明図である。 リンクとリンク幅情報とに基づいて生成された交通路オブジェクトの他の例を示す説明図である。 実施例３にかかる地図生成処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００、６００、７００ 地図生成装置
１０１ 交通路情報記憶部
１０２ 形状生成部
１０３ 接続部
１０４ 変換リンク生成部
６０２ ノード検出部
６０３、７０２ 交通路オブジェクト生成部
６０４ 座標比較部
６０５ 路面図形変形部
７０１ リンク変換部
７０３ 補助ノード生成部
７０４ 座標変換部

Claims (10)

1. ３次元位置情報を有するノードおよび当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクに対し直角方向に所定の幅を有し、且つ、前記幅方向における中央部が前記幅方向における端部より盛り上がっている路面を有する交通路形状を生成する形状生成手段と、
   前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続手段と、
   を備えることを特徴とする地図生成装置。
2. 前記形状生成手段は、前記幅方向における中央部の厚さが前記幅方向における端部の厚さより厚くなるように厚みを付加することを特徴とする請求項１に記載の地図生成装置。
3. 前記形状生成手段は、複数の前記交通路形状の接続箇所における路面が連続面になるように前記厚みを調整することを特徴とする請求項２に記載の地図生成装置。
4. ３次元位置情報を有するノードと当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクの端部を水平で、且つ、前記端部におけるノードの高さと同一の高さである所定長さの線分に変換する変換リンク生成手段と、
   前記変換リンク生成手段によって変換されたリンクに対し直角方向で且つ水平方向の幅を付加して交通路形状を生成する形状生成手段と、
   前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続手段と、
   を備えることを特徴とする地図生成装置。
5. 互いに直交しあうＸ軸およびＹ軸からなるＸＹ平面を地表面とし前記ＸＹ平面に直交するＺ軸の方向を高さ方向とする座標系を用いて、３次元の電子地図を生成する地図生成装置であって、
   前記座標系を用いてあらわされる複数のノードと当該ノード間を結ぶリンクによって構成される交通路情報の中から、複数のリンクの一端を連結するノードを検出するノード検出手段と、
   前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結されるリンクと、当該リンクに直交しかつ前記ＸＹ平面に平行な方向のリンク幅に関する情報と、に基づいて、前記電子地図を構成する交通路オブジェクトを生成する交通路オブジェクト生成手段と、
   前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結される各リンクの他端のノードのＺ軸座標を比較する座標比較手段と、
   前記座標比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記交通路オブジェクト生成手段によって生成された各交通路オブジェクトの路面を示す路面図形が連続面となるように、当該各路面図形を変形する路面図形変形手段と、
   を備えることを特徴とする地図生成装置。
6. 互いに直交しあうＸ軸およびＹ軸からなるＸＹ平面を地表面とし前記ＸＹ平面に直交するＺ軸の方向を高さ方向とする座標系を用いて、３次元の電子地図を生成する地図生成装置であって、
   前記座標系を用いてあらわされる複数のノードと当該ノード間を結ぶリンクによって構成される交通路情報の中から、複数のリンクの一端を連結するノードを検出するノード検出手段と、
   前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結される各リンクの他端のノードのＺ軸座標を比較する座標比較手段と、
   前記座標比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記ノード検出手段によって検出されたノードに連結される各リンクの一端を、前記ＸＹ平面に平行な線分に変換するリンク変換手段と、
   前記リンク変換手段による変換がおこなわれたリンクと、当該リンクに直交しかつ前記ＸＹ平面に平行な方向のリンク幅に関する情報と、に基づいて、前記電子地図を構成する交通路オブジェクトを生成する交通路オブジェクト生成手段と、
   を備えることを特徴とする地図生成装置。
7. ３次元位置情報を有するノードおよび当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクに対し直角方向に所定の幅を有し、且つ、前記幅方向における中央部が前記幅方向における端部より盛り上がっている路面を有する交通路形状を生成する形状生成工程と、
   前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続工程と、
   を含んだことを特徴とする地図生成方法。
8. ３次元位置情報を有するノードと当該ノード間を結ぶリンクにより構成される交通路情報を用いて、前記リンクの端部を水平で、且つ、前記端部におけるノードの高さと同一の高さである所定長さの線分に変換する変換リンク生成工程と、
   前記変換リンク生成工程によって変換されたリンクに対し直角方向で且つ水平方向の幅を付加して交通路形状を生成する形状生成工程と、
   前記交通路情報を用いて、複数の前記交通路形状の前記リンク方向における端部を接続する接続工程と、
   を含んだことを特徴とする地図生成方法。
9. 請求項７又は８に記載の地図生成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする地図生成プログラム。
10. 請求項９に記載の地図生成プログラムを記録していることを特徴とする記録媒体。

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