JP2016114970A - 地図データ生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の道路の接続関係や交差関係を維持しながら地図データの簡略化を行うこと。【解決手段】地図データ生成装置は、道路を表現したリンクデータが含まれている地図データを記憶する地図データ記憶部２０と、リンクデータが交差する部分において、そのリンクデータを複数の線分に分割するリンクデータ分割部４０と、分割された分割線分を構成する構成点の一部を削除することにより分割線分を簡略化する分割線分簡略化部６０と、簡略化された複数の分割線分の位置関係に基づいて簡略化の適否を判定する判定部８０とを備える。ここで、分割線分簡略化部６０は、判定部８０において複数の分割線分の位置関係が簡略化の前の位置関係と比較して変化していると判定された場合には、分割線分を構成する構成点の削除数を変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、地図データ生成装置に関するものである。

従来から、簡略化した地図データを自動作成する技術がある。例えば、簡略化前の特徴的な道路形状を簡略化後の道路形状でも維持させつつデータサイズを削減させる技術が提案されている（特許文献１参照）。この技術は具体的に、道路形状の構成点を削除することによる地図データの簡略化を行う際に、道路形状の処理単位を変曲点において分割して処理することで、簡略化前の特徴的な道路形状を簡略化後の道路形状へ反映するというものである。

また、簡略化前の道路形状同士の交差などの相対的な位置関係を保障しつつ簡略化処理を行う技術についても提案されている（特許文献２参照）。この技術は、具体的に、道路ネットワークの接続関係や位置関係に簡略化前後で矛盾が生じづらくなるように、簡略化処理を行う際の評価関数に拘束条件を設定し、簡略化後に道路ネットワークの接続関係や位置関係に矛盾が生じているか判定を行うものである。

特開２０１３−１７４７９６号公報 特開２００７−１０１７６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、変曲点で道路形状を分割することで特徴的な道路形状を保障しながら簡略化を行っているものの、簡略化後における道路形状同士の相対的な位置関係については保障されていなかった。具体的には、簡略化処理の前後において道路の一部の区間で位置が逆に表示される場合があった。一方、特許文献２に記載の技術では、道路形状同士の相対的な位置関係は保障されている。しかしながら、簡略化処理後の地図データに存在する道路形状同士の交差が、簡略化処理前から存在するものなのか、簡略化処理により新たに発生したものなのかを、全ての交差箇所について簡略化処理前の地図データと比較して判定を行う必要があり、処理負荷が増大していた。また、地図データをＣＤやＤＶＤ、ＳＤメモリ等の記録媒体へ記録する場合には、記録できる地図データの容量に制限がある。このような記録媒体へ地図データを記録する場合に、地図データの簡略化処理を行うことで、地図データのデータ量を記録媒体の記録容量に応じて削減することについては、いずれの文献にも開示されていない。

本発明は、このような従来の地図データを簡略化する装置が有する課題を解決しようとするものである。
本発明は、上記の課題を解決することのできる地図データ生成装置、および地図データ生成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、道路を表現したリンクデータが含まれている地図データを記憶する記憶部と、前記リンクデータが交差する部分において、該リンクデータを複数の線分に分割するリンクデータ分割部と、分割された分割線分を構成する構成点の一部を削除することにより前記分割線分を簡略化する分割線分簡略化部と、簡略化された前記複数の分割線分の位置関係に基づいて簡略化の適否を判定する判定部とを備え、前記分割線分簡略化部は、前記判定部において前記複数の分割線分の位置関係が簡略化の前の位置関係と比較して変化していると判定された場合には、前記分割線分を構成する前記構成点の削除数を変更することを特徴とする。

また、本発明は、分割線分簡略化部において、設定されている前記地図データのデータ容量に収まるデータ量となるように前記構成点の削除数を変更することを特徴とする。
なお、上述した特徴は、本発明の特徴のすべてを列挙したものではなく、これらを要部とする構成（または方法）もまた発明となり得る。

本発明によれば、リンクデータ分割部は、リンクデータ同士が交差する部分において、リンクデータを複数の線分に分割する。さらに、分割された線分の構成点の一部を削除して簡略化処理を行った後、簡略化処理前の分割線分同士の位置関係と簡略化処理後の分割線分同士の位置関係に基づいて簡略化処理の適否を判定部において判定する。簡略化処理前のリンクデータ同士が交差する部分において、リンクデータを複数の線分へ分割しておくことにより、簡略化処理後に分割線分同士の交差が発生している部分は簡略化処理により発生した交差であることが明らかとなる。つまり、簡略化処理により新たに生成された分割線分同士の交差を、簡略化処理前のリンクデータ同士の位置関係と簡略化処理後のリンクデータ同士の位置関係とを比較することなく容易に抽出することができる。したがって、コンピュータが、簡略化処理前のリンクデータ同士の位置関係と簡略化処理後のリンクデータ同士の位置関係とを記憶部から読み出して比較する必要がなく、処理負荷を軽減できる。

さらに、本発明によれば、判定部において、簡略化された複数の線分の位置関係が簡略化処理の前後で変化していないかを判定する。判定の結果、簡略化処理の前後で位置関係が変化している場合、分割線分簡略化部は、位置関係の変化が発生しなくなるまで簡略化のための閾値を変更して簡略化の程度、換言すれば構成点の削除点数を変更する。よって、本発明によれば、リンクデータの相対的な位置関係を簡略化の前後において維持しつつリンクデータの簡略化（データ量の削減）を行える。したがって、データ量を削減しつつ、実際の道路の接続関係や交差関係が維持された地図データを提供することができる。

また、本発明によれば、設定されている地図データのデータ容量に応じて、分割線分簡略化部において分割線分を構成する構成点の削除数を変更する。分割線分簡略化部は、分割線分の簡略化処理後、地図データ全体に含まれる構成点の数を計数し、設定されている地図データのデータ容量の範囲に収まるか否かを判定する。判定の結果、設定されているデータ容量の範囲外である場合には、簡略化と構成点数の計数を繰り返し、地図データがデータ容量の範囲に収まるようになるまで簡略化処理を行う。したがって、本発明によれば、記録媒体のデータ容量制限の範囲内に収まる地図データを自動で作成することができる。

地図データ作成システムの構成図。 実施形態１における地図データ簡略化処理のフローチャート。 実施形態２における地図データ簡略化処理のフローチャート。 実施形態２における地図データ簡略化処理のフローチャート。 処理結果一時記憶エリア７４に記憶されるデータのデータ構造。 仮ノードデータを含む道路ネットワークデータ。 仮ノードデータを含む道路ネットワークデータ。 立体的に交差する道路。 立体的に交差する道路における道路ネットワークデータ。 立体的に交差する道路におけるリンクデータの構成点。 リンクデータ分割処理前におけるリンクデータのデータ構造。 リンクデータ分割処理後におけるリンクデータのデータ構造。 リンクデータ分割処理前後における道路ネットワークデータ。 ダグラスパッカーアルゴリズムによる分割線分簡略化処理。 交差判定処理を説明する図。 重なり判定処理を説明する図。 内外判定処理を説明する図。 閾値設定機能６２において用いられる閾値設定のためのデータ。 実施形態２における２回目以降の閾値設定処理の概念図。 転位処理の説明図。 同一リンクに含まれる分割線分の交差判定を説明する図。 存在領域判定処理を説明する図。

以下、本発明を具体化した実施例について説明する。
図１に示すように、本実施例における地図データ作成システム１０は、端末装置１６、表示部としてのディスプレイ１２、入力部としてのキーボード１４及びマウス１８を含んで構成されている。

端末装置１６は、地図データ記憶部としてのハードディスク２０，一時記憶部としてのメモリ７０，座標変換部３０，リンクデータ分割部４０，分割線分結合部５０，分割線分簡略化部６０，判定部８０を含んで構成される。なお、ここでは説明の便宜上、各構成要素をそれぞれ独立したブロックで示してあるが、図示の各ブロック構成要素は、この端末装置１６を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）や記憶装置としてのメモリといったハードウエアに、後述する各処理を実施するためのソフトウエアを組み込むことにより構成される。

ディスプレイ１２は、端末装置１６から出力された情報を表示する。端末装置１６から出力された情報とは、例えば、地図データを簡略化する範囲の指定画面や、簡略化後の地図データの表示画面などである。

キーボード１４やマウス１８は、ユーザからの指示入力を受け付ける。本実施形態において、キーボード１４やマウス１８からは地図データを簡略化する処理範囲、紙媒体への印刷出力を行うか記録媒体へのデータ出力を行うかの選択、印刷出力の際の印刷サイズや解像度、データ出力の際のデータサイズや縮尺などが入力される。

地図データ作成システム１０で生成された地図データは、地図データ作成システム１０と接続された図示しない出力部から出力される。出力部としては、例えばプリンタや記録媒体書込装置等がある。プリンタからは、生成された地図データを用いた道路地図等が印刷される。記録媒体書込装置からは、生成された地図データがナビゲーション装置で用いられる道路地図データとしてＤＶＤやＳＤメモリ等の記録媒体に書き込まれる。

ハードディスク２０には、道路を表現したリンクデータと交差点を表現したノードデータとから構成されている道路ネットワークデータを含む地図データが記憶されている。ノードデータには交差点の位置を表す位置情報、交差点に接続する道路を認識する情報等が含まれる属性データ及び固有のノードＩＤ等が含まれている。リンクデータには複数の構成点の位置を表す位置情報、道路の種別や道路幅等の道路属性情報及び固有のリンクＩＤ等が含まれている。ノードデータ及びリンクデータに含まれる位置情報は、測地系と呼ばれる、経度・緯度及び標高の座標で規定される。リンクデータは、複数の構成点で構成されている。したがって、リンクデータは構成点の数が多いほど実際の道路形状に近似した、滑らかな形状での表現が可能となる。その反面、構成点の数が多いほどデータ量は増大する。

メモリ７０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される。メモリ７０には、端末装置１６における演算結果が一時的に記憶される。メモリ７０は、簡略化処理の対象となる分割線分が記憶される簡略化対象一時記憶エリア７２及び閾値設定処理のために前回までの処理結果が記憶される処理結果一時記憶エリア７４及び分割線分簡略化処理が行われた分割線分が記憶される簡略化後線分一時記憶エリア７６を含んで構成される。

簡略化対象一時記憶エリア７２には、リンクデータ分割部４０におけるリンクデータの分割処理により生成された分割線分が一時的に記憶される。

処理結果一時記憶エリア７４に記録されるデータ例を図５に示した。分割線分簡略化部６０は、前回及び今回の分割線分簡略化部６０における処理結果の構成点数及び閾値及び構成点判定機能６６における判定結果を処理結果一時記憶エリア７４に記憶する。処理結果一時記憶エリア７４に記憶されたデータは、閾値設定機能６２における閾値の設定処理に用いられる。初めてリンクデータの簡略化処理を行う際には、分割線分簡略化部６０は、処理結果一時記憶エリア７４の前回の処理結果及び判定結果の欄にそれぞれ何も存在しないことを意味する値を記憶するとともに、今回の処理結果及び判定結果の欄に今回の処理結果及び判定結果を記憶する。また、２回目以降の簡略化の際には、分割線分簡略化部６０は、処理結果一時記憶エリア７４の前回の処理結果及び判定結果欄に記憶されたデータを破棄し、今回の処理結果及び判定結果欄に記憶されていたデータを前回の処理結果及び判定結果欄に記憶する。そして、分割線分簡略化部６０は、処理結果一時記憶エリア７４の今回の処理結果及び判定結果欄に今回の処理結果及び判定結果を記憶する。

簡略化後線分一時記憶エリア７６には、分割線分簡略化部６０による分割線分簡略化処理により生成された簡略化処理後の分割線分が一時的に記憶される。判定部８０は、分割線分同士の相対的な位置関係に変化があると判定された簡略化処理後の分割線分に、簡略化失敗フラグを付与する。そして、判定部８０は、簡略化失敗フラグが付与された分割線分を簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶する。また、判定部８０は、分割線分同士の相対的な位置関係に変化がないと判定された簡略化処理後の分割線分に、簡略化成功フラグを付与する。そして、判定部８０は、簡略化成功フラグが付与された分割線分を簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶する。

座標変換部３０は、ハードディスク２０に記憶されている道路ネットワークデータを測地系から平面直角座標系へ変換する。

また、座標変換部３０は、道路ネットワークデータについて座標変換処理を実行する。具体的に、座標変換部３０は道路ネットワークデータの座標を平面直角座標系から出力フォーマットに合わせた出力座標系へと変換する。本実施形態では座標変換部３０が平面直角座標系から出力座標系への座標変換処理を行うことにより、平面直角座標系で表された座標が出力先の印刷フォーマットや、データフォーマットに対応した出力座標系に変換される。平面直角座標系とは、ある点を原点と定め、ＸＹ座標にて相対的な位置を表現するという地図投影法の一種である。一般的に国内の紙地図や電子地図に用いられる、ある程度狭い範囲の地図データは平面直角座標系で表現されているため、このような座標変換処理を行う必要がある。なお、座標変換処理には、ガウスの等角影法など一般的に知られた方法が採用される。

座標変換部３０は、地図データの出力先が印刷物である場合、指定された用紙サイズと解像度とに合致するように全ての座標について座標変換処理を行う。また、地図データをデジタルデータとしてディスプレイ等へ出力する場合には、座標変換部３０は、予め設定されているディスプレイサイズと解像度とに合致するように、印刷物の場合と同様に座標変換処理を行う。

リンクデータ分割部４０は、座標変換部３０によって座標変換処理された道路ネットワークデータに含まれるリンクデータ同士が実質的に交差する点において、リンクデータを複数の分割線分に分割する。リンクデータが実質的に交差する点には、実際の道路では交差点と呼ばれる平面的に道路が交差する場所及び高速道路等の高架道路と一般道路とが立体的に交差する場所などが含まれる。

ここで、リンクデータ分割部４０におけるリンクデータの分割処理を行わずに、分割線分簡略化部６０がリンクデータの簡略化処理を行う場合を考える。この場合、簡略化処理後の道路ネットワークデータに含まれるリンクデータ同士の交点が、簡略化処理前の道路ネットワークデータにも存在していた交点なのか、簡略化処理により新たに発生した交点なのかを、判定部８０が簡略化処理前後の道路ネットワークデータ同士を比較することにより判定する処理が必要になる。

一方、リンクデータ分割部４０がリンクデータの分割処理を行うと、簡略化処理前の道路ネットワークデータに存在していた交点を削除することができる。よって、簡略化処理後の道路ネットワークデータに存在する交点がすべて簡略化処理により発生した交点であることを、判定部８０は、簡略化処理前後の道路ネットワークデータ同士の比較を行うことなく判定することができる。

リンクデータ分割部４０は、平面的に道路が交差する点に付与されるノードデータを分割点として抽出する。一方、立体的に道路が交差する点にはノードデータが存在しないため、別の処理により分割点を抽出する。具体的には、リンクデータ分割部４０は、立体的に道路が交差する点において、リンクデータを構成する構成点の位置座標を用いて演算を行うことにより、分割点としての交点の抽出を行う。そして、リンクデータ分割部４０は、抽出された分割点においてリンクデータを分割するとともに、簡略化対象一時記憶エリア７２に分割後のリンクＩＤ及び位置座標情報が含まれる分割線分を記憶する。

リンクデータには、交差点以外の場所でも経路探索や経路案内の便宜上、ノードデータ（以下、通常のノードデータと区別するために「仮ノードデータ」ともいう。）が付与されることがある。仮ノードデータが付与される場所の例としては、トンネルなど道路種別が変化する地点や車線数が変化する地点などが挙げられる。表示用としてリンクデータが加工処理される場合、リンクデータは道路種別や交差点を表すノードデータによって分割されないことが望ましい。また、リンクデータの始終点にあたるノードデータは、道路形状の特徴点として扱われるため、位置が移動することのないように道路形状の加工処理が行われることが望ましい。このため、リンクデータ分割部４０は、仮ノードデータをリンクデータの分割処理の対象から除外する。なお、ノードデータが仮ノードデータであるか否かの判別は、リンクデータ分割部４０が構成点の道路属性情報に含まれる道路種別情報を参照することにより行う。

図６は、トンネル付近の道路ネットワークデータを表現した図である。トンネルに対応するリンクＬ２の端部に、仮ノードデータＮ１，Ｎ２が付与されている。また、通常の道路同士が交差する交差点には、ノードＮ３、ノードＮ４が付与されている。このリンクデータが表示用として加工処理される場合、リンクＬ１からリンクＬ３について１本の連続した道路として加工処理が行われると、より滑らかに交差点間を結ぶリンクデータが作成されるようになる。

また、図７は、車線数が変化する地点に仮ノードデータが付与された道路ネットワークデータを表現した図である。リンクＬ１０は１車線の道路であり、リンクＬ１１は２車線の道路である。車線数が変化する地点に仮ノードデータとしてノードＮ１０が付与されており、リンクＬ１０及びリンクＬ１１はともに同一の道路種別（例えば、国道）のリンクデータであるとする。ここで、道路種別によってリンクデータの色や線幅を決定する表示用の加工処理を行う場合を考える。この場合、車線数が変化するものの表示上は同一のリンクデータの色や線幅で表示させるため、リンクＬ１０及びリンクＬ１１は１本の連続した道路として道路形状の加工処理が行われる。

リンクデータ分割部４０が仮ノードデータにおいてリンクデータの分割を行うと仮定すると、仮ノードデータで分割された分割線分毎に道路形状の加工処理を行うこととなるため、表示用としては相応しくない道路形状を持つリンクデータが作成されることがある。したがって、リンクデータ分割部４０は、仮ノードデータが付与される地点ではリンクデータの分割処理を実行しない。すなわち、リンクデータ分割部４０は、道路ネットワークデータに含まれる全てのノードデータから仮ノードデータを除外して分割点の抽出を行うようにする。

分割線分簡略化部６０は、閾値設定機能６２、分割線分形状簡略化機能６４及び構成点判定機能６６を含んで構成される。

閾値設定機能６２は、分割線分形状簡略化機能６４において分割線分の簡略化処理を行う際に用いる閾値を設定する。閾値とは、分割線分形状簡略化機能６４での簡略化処理において、分割線分に含まれる構成点の削除の基準となる値である。例えば、図１４に示すように、ダグラスパッカーアルゴリズムは始点及び終点を接続した線分から、閾値以上の距離で且つ最も離れた構成点を特徴点と判定する処理を繰り返し行い、特徴点以外の構成点を削除するというアルゴリズムである。分割線分簡略化部６０が、ダグラスパッカーアルゴリズムを用いて構成点の削除を行う場合には、閾値を大きく設定するほど構成点の削除数は多くなり、簡略化処理結果の分割線分は、より簡略的な形状となる。

判定部８０が、簡略化処理の前後で分割線分の相対的な位置関係が変化していると判定した場合、閾値設定機能６２は閾値の再設定処理を行う。閾値の再設定処理は、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された前回までに実行された処理結果に基づいて、閾値を増減させることにより行う。

分割線分形状簡略化機能６４は、簡略化対象一時記憶エリア７２に記憶された分割線分に対して簡略化処理のためのアルゴリズムを用いて分割線分の構成点を削除することにより、分割線分の簡略化処理を行う。この際、分割線分形状簡略化機能６４は、閾値設定機能６２が設定した閾値を用いて簡略化処理を行い、構成点の削除を行う。また、分割線分形状簡略化機能６４は、簡略化処理を行った結果の道路ネットワークデータを処理結果一時記憶エリア７４に記憶する。複数回にわたって分割線分形状簡略化処理が行われると、簡略化後線分一時記憶エリア７６に前回の簡略化処理結果の分割線分が記憶されていることになる。そこで、分割線分形状簡略化機能６４は、簡略化処理前の分割線分が同一である複数の簡略化後の分割線分のうち、最新の分割線分形状簡略化処理により生成された分割線分を簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶する。分割線分形状簡略化機能６４において利用される形状変換アルゴリズムとしては、ラングの簡略化アルゴリズムやダグラスパッカーアルゴリズムなど、一般的に知られた方法が挙げられる。

構成点判定機能６６は、分割線分形状簡略化機能６４によって簡略化された分割線分の構成点の数を計数し、処理結果一時記憶エリア７４に記憶する。また、構成点判定機能６６は、出力される地図データに含まれるべき構成点数の範囲（以下、「目標構成点数範囲」ともいう）を演算する。そして、構成点判定機能６６は、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数が目標構成点範囲内か否かを判定する。

デジタルデータとして記録媒体に記録される地図データには、地図全体に関する情報と、道路形状に関する情報とがある。地図全体に関する情報には、例えば、縮尺の情報が含まれる。道路形状に関する情報には、例えば、道路種別情報や右左折レーンの情報、走行コスト、リンクデータの構成点などが含まれる。デジタル地図データを記録媒体に記録する場合、記録可能な地図データの上限容量が決まっている。そこで、本実施形態では、リンクデータの構成点を目標構成点数範囲内まで削減し、地図データの総データ量が記録媒体に記録可能な上限容量内に収まるデータ量となるように調整する。

構成点判定機能６６における目標構成点範囲の上限値の演算は、記録媒体に記録可能な上限容量及び記録したい地図データの容量を用いて行う。また、構成点判定機能６６は、目標構成点数の上限値の所定割合を目標構成点範囲の下限値として設定する。この所定割合は任意に設定することができる。構成点数の下限値を設定する理由は、可能な限り、実際の道路形状に近い形状で道路形状の表現を行うためである。例えば、本発明における地図データ作成装置によって作成された簡略化後の道路ネットワークデータに対して、後述する転位処理等の道路形状変換処理を行う場合には、可能な限り多くの構成点を含む道路ネットワークデータであった方が、道路形状変換処理後の道路形状が実際の道路形状に近い形となる。

また、構成点判定機能６６は、分割線分形状簡略化機能６４によって削減された分割線分の構成点数が目標構成点範囲内であるか否かの判定処理を行う。この判定は、構成点判定機能６６が目標構成点範囲と処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数とを比較することにより行う。処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数が目標構成点範囲内である場合には、構成点判定機能６６は、分割線分結合部５０に簡略化処理後の分割線分を送信する。その一方で、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数が目標構成点範囲外である場合には、構成点判定機能６６は判定結果を処理結果一時記憶エリア７４に記憶する。さらに、閾値設定機能６２が閾値の再設定処理を実行するとともに、分割線分形状簡略化機能６４が、再度分割線分の簡略化処理を行う。

記録媒体は、記録可能な容量に制限がある。一方、閾値設定機能６２が、構成点の削除数が増加するように閾値を演算して設定しても、分割線分簡略化部６０による簡略化処理で分割線分同士の相対的な位置関係の変化を解消しようとすると構成点の削除数に限界が生じる。このため、分割線分簡略化部６０における分割線分の簡略化処理によって分割線分同士の相対的な位置関係に変化が発生したとしても、記録媒体へ記録可能なデータ容量内の地図データを生成することを優先せざるを得ない場合がある。そこで、構成点判定機能６６は、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された今回の処理結果の構成点数と前回の処理結果の構成点数とが同一となる場合、判定部８０による相対位置判定を中止する。この処理により、地図データ作成システム１０は、記憶媒体の容量に応じて可能な限り分割線分同士の相対的な位置の変化を解消した地図データを作成することが可能となる。

判定部８０は、存在領域判定機能８１、交差判定機能８２、重なり判定機能８４及び内外判定機能８６を含んで構成される。

存在領域判定機能８１は、分割線分同士の位置関係の変化の判定（交差判定、重なり判定、内外判定を含む。以下、「相対位置変化判定」ともいう。）の対象となる分割線分の組み合わせを抽出する。

交差判定機能８２は、存在領域判定機能８１によって相対位置変化判定の必要があると判定された分割線分の組み合わせに対して、分割線分形状簡略化機能６４による簡略化処理後の分割線分同士の位置関係に変化がないかを判定する。

重なり判定機能８４は、交差判定機能８２によって簡略化後の分割線分同士の位置関係に変化がないと判定された分割線分の組み合わせに対して、分割線分形状簡略化機能６４による簡略化処理後の分割線分同士の位置関係に変化がないかを判定する。

内外判定機能８６は、重なり判定機能８４によって簡略化後の分割線分同士の位置関係に変化がないと判定された分割線分の組み合わせに対して、分割線分形状簡略化機能６４による簡略化処理後の分割線分同士の位置関係に変化がないかを判定する。

次に、以上のように構成される地図データ作成システム１０を用いて地図データ生成処理を実行する方法について説明する。

＜実施形態１＞
図２のフローチャートを用いて、地図データを紙媒体へ印刷する場合の地図データ作成システムの処理について説明する。地図データが紙媒体へ印刷される場合には、簡略化後の地図データの容量に制限がない。そこで、地図データ作成システム１０は、リンクデータ同士の相対的な位置関係が維持されることを優先した簡略化を行う。

端末装置１６は、ユーザが入力する簡略化処理を行う対象の地図データの範囲、入力データ及び出力データの縮尺、出力する用紙サイズ、解像度の設定を受け付ける（ステップＳ１１）。
端末装置１６は、ディスプレイ１２に図示しない地図データ設定入力画面を表示させる。そして、端末装置１６は、キーボード１４やマウス１８を介してユーザから入力された、地図データ設定入力画面に記載の設定項目のデータを受け付ける。設定項目は、例えば、入力データの縮尺として２５０００分の１、出力データの縮尺として２５００００分の１、用紙サイズＡ３（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）、解像度３００ｄｐｉという設定である。また、端末装置１６は、ユーザにより入力された、出力対象の地図データの左下、右上にあたる位置座標により出力対象の地図データの範囲の設定受け付ける。
本実施形態における地図データ作成装置は、簡略化を行う対象の入力データよりも縮尺が大きな地図を出力データとして作成するため、入力データの縮尺及び出力データの縮尺の設定が行われる。そして、端末装置１６は、設定された範囲と縮尺の地図データをハードディスク２０から読み出す。

座標変換部３０は、ハードディスク２０から、ユーザによって設定された範囲の地図データを読み出すとともに、地図データに含まれる道路ネットワークデータの位置座標情報を出力座標系の座標情報に変換する（ステップＳ１２）。

一例として、出力用紙サイズがＡ３（１１．６９インチ×１６．５４インチ）、解像度３００ｄｐｉの場合の変換処理について説明を行う。
まず、座標変換部３０は、ハードディスク２０から読み出した測地座標系の地図データから、単位をメートル（ｍ）とした平面直角座標系の地図データを作成する。測地系座標から平面直角座標への変換処理は、ガウスの等角影法など一般的に用いられる座標変換方法を使用して行われる。次に、座標変換部３０は、平面直角座標系の地図データから、単位をポイント（ｐｔ）とした出力座標系の地図データを作成する。これは、平面直角座標系における１メートルを１ポイントに換算することによって行われる。そして、座標変換部３０は、出力座標系の地図データの各構成点を、出力用紙のサイズに合わせてそれぞれスケーリングする。スケーリングとは、出力用紙サイズがＡ３（１１．６９インチ×１６．５４インチ）、解像度３００ｄｐｉであることから、地図データの左下にあたる座標を原点（０ポイント、０ポイント）、右上にあたる座標を最大値（３５０８ポイント×４９６１ポイント）となるように、各構成点の値を変換することである。
以上のように、座標変換部３０は、出力媒体に合わせた単位（１ピクセル（ｐｉｘｅｌ）または、１ドット（ｄｏｔｓ））と、出力座標系における１ポイントとの比率を１対１に規定した出力座標系の地図データを作成する。

閾値設定機能６２は、後述する分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）で使用する簡略化処理の閾値を計算して設定する処理を行う（ステップＳ１３）。座標変換処理（ステップＳ１２）により、地図データにおける１ポイントのサイズが１ピクセルのサイズと同等となるように変換されているため、１ポイント×１ポイントの正方形は、プリンタが印刷を行う際の最小単位であるといえる。つまり、この範囲に含まれる最大の線分である√２ピクセルより変化量の少ない構成点は、印刷上意味のない（表現不可能である）構成点であるといえる。したがって、後述する分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）では、これら印刷上意味のない構成点を簡略化処理によって削除するため、閾値設定機能６２が閾値設定処理（ステップＳ１３）において、閾値を√２ピクセルに設定する。

リンクデータ分割部４０は座標変換処理（ステップＳ１２）が完了した道路ネットワークデータに対して、リンクデータの分割処理を行う（ステップＳ１４）。まず、リンクデータ分割部４０は、分割点として不要なノードデータである仮ノードデータの抽出を行う。仮ノードデータの抽出は、構成点に付与された道路属性情報を参照することにより行われる。例えば、図６では、リンクＬ１の構成点には、通常の道路であることを示す道路属性情報が付与されており、リンクＬ２の構成点にはトンネルであることを示す道路属性情報が付与されている。リンクデータ分割部４０は、これらの道路属性情報を参照し、道路属性情報が変化する点に付与されるノードデータが仮ノードデータであると判別する。リンクデータ分割部４０は、仮ノードデータであると判別したノードデータに対して、仮ノードデータであることを示すフラグを付与する。

リンクデータ分割部４０は、仮ノードデータフラグの付与が完了した道路ネットワークデータに対して、リンクデータの分割点としてのノードデータの抽出を行う。リンクデータ分割部４０は、座標変換処理が完了した道路ネットワークデータに含まれるノードデータのうち、仮ノードデータフラグが付与されたノードデータ以外の全てのノードデータを分割点として抽出する。

次に、リンクデータ分割部４０は、実質的に道路が交差する点において、リンクデータの分割点としての交点の抽出を行う。図８は現実の道路構造を示している。道路Ｄ２０及び道路Ｄ２１は高架道路であり、道路Ｄ２２は道路Ｄ２０より低い場所を通る道路である。図９に図８の道路に対応する道路ネットワークデータを示す。道路Ｄ２０及び道路Ｄ２１が平面的に交差している点にはノードＮ２０が付与されているが、道路Ｄ２０及び道路Ｄ２２が立体的に交差している点であるＭ２０には、ノードデータが付与されていない。このような実質的に道路が交差する場所においてもリンクデータを分割するために、リンクデータ分割部４０はリンクデータ同士の交点の抽出を行う。

図１０に、リンクデータ同士の交点の例を示す。リンクＬ２０は、構成点Ｃ２０及び構成点Ｃ２２を接続する線分Ａを含むリンクデータであり、リンクＬ２２は、構成点Ｃ２１及び構成点Ｃ２３を接続する線分Ｂを含むリンクデータである。リンクＬ２０及びリンクＬ２２は、線分Ａ及び線分Ｂの交点である交点Ｍ２０において交差している。リンクデータ分割部４０は、この交点Ｍ２０をリンクＬ２０及びリンクＬ２２の実質的な交差点と判別し、分割点として抽出する。また、リンクデータ同士の交点の抽出は、同一リンクによる交点に対しても行われる。図２１に同一リンクで交点が発生する例を示した。図２１に示したリンクＬ２００はノードＮ２００及びノードＮ２１０を端点とするリンクであり、交点Ｚにおいて交差している。リンクデータ分割部４０は、このような同一リンクに含まれる交点についてもリンクデータの分割点として抽出する。なお、この交点抽出処理は、リンクデータの構成点同士を接続する線分の全ての組み合わせに対してリンクデータ分割部４０が行う。

ノードデータ及び実質的な交差点を含む分割点の抽出が完了すると、リンクデータ分割部４０は、抽出された分割点においてリンクデータを分割する。分割処理前のリンクデータのデータ構造を図１１に、簡略化対象一時記憶エリア７６に記憶される分割処理後の分割線分のデータ構造を図１２に、分割処理前のリンクデータ及び分割処理後の分割線分のイメージを図１３に示した。リンクＩＤ１０００のリンクデータは、ノードＮ１０００を分割点として分割されるリンクデータである。この場合は、分割処理によりリンクデータの数が増減することはないので、リンクデータ分割部４０は、リンクＩＤ１０００に対して処理ＩＤ１０００を付与する。リンクＩＤ１００１のリンクデータは、実質的な交差点Ｍ１００１を含むリンクデータである。分割処理後は、実質的な交差点でリンクデータが分割されるため、リンクデータ分割部４０は、処理ＩＤとしてＩＤ１００１−１及びＩＤ１００１−２を付与する。リンクＩＤ１００２及びリンクＩＤ１００３は、分割処理前には、ノードＮ１００２を境界として２つのリンクデータとして管理されていた。しかし、これらのリンクデータは実質上、連続した１つのリンクデータとしてリンクデータ簡略化処理を行うことが望ましい。よって、リンクデータ分割部４０は、分割処理後のリンクＩＤ１００２及びリンクＩＤ１００３のリンクデータに対して、処理ＩＤ１００２を付与する。

リンクデータ分割部４０は、座標変換処理（ステップＳ１２）が行われた全てのリンクデータに対してリンクデータ分割処理（ステップＳ１４）を行い、生成された分割線分を簡略化対象一時記憶エリア７２に記憶する。

分割線分形状簡略化機能６４は、簡略化対象一時記憶エリア７２に記憶された分割線分を読み出し、ダグラスパッカーアルゴリズムを用いて分割線分を構成する構成点を削除することで、分割線分の簡略化処理を行う（ステップＳ１５）。

図１４を用いて、ダグラスパッカーアルゴリズムを用いた分割線分の簡略化処理（ステップＳ１５）を説明する。予め、閾値設定機能６２が閾値としてＴＨ４の値を設定したとする。分割線分形状簡略化機能６４は、ノードＮ３０及びノードＮ３１を端点とする分割線分Ｌ３０を簡略化するために、ノードＮ３０及びノードＮ３１を接続する仮線分Ｔ３０を作成する。そして、分割線分形状簡略化機能６４は、仮線分Ｔ３０から閾値ＴＨ４を超えて離れている構成点のうち、仮線分Ｔ３０から最も離れている構成点Ａを抽出する。この構成点Ａは構成点の削除の際、削除の対象から除外される構成点である。さらに、分割線分形状簡略化機能６４は、構成点Ａ及びノードＮ３０を接続する仮線分Ｔ３１を作成し、仮線分Ｔ３０と同様の方法により構成点Ｂを抽出する。ここで、構成点Ｂ及びノードＮ３０を接続する仮線分を作成すると、仮線分から閾値ＴＨ４を超えて離れている構成点が存在しなくなる。よって、分割線分形状簡略化機能６４は、ノードＮ３０、構成点Ｂ、構成点Ａ及びノードＮ３１を接続する線分を簡略化後の分割線分Ｋ３０として生成する。

判定部８０は、同一リンクに含まれる分割線分同士の組み合わせも含め、すべての分割線分の組み合わせに対して、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）によって、分割線分同士の相対的な位置関係の変化が発生していないかを判定する（ステップＳ１６）。相対的な位置関係の変化には、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）の前には発生していなかった分割線分同士の交差や重複が発生すること及び分割線分が含まれる領域の位相関係が変化することが含まれる。

また、複数回にわたって分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）が行われると、簡略化後線分一時記憶エリア７６に前回の簡略化処理結果の分割線分が記憶されていることになる。そこで、判定部８０は、簡略化処理前の分割線分が同一である複数の簡略化後の分割線分のうち、最新の分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）により生成された分割線分を簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶する。

存在領域判定機能８１は、２つの分割線分の組み合わせに対して、相対位置変化判定を行う必要があるかを判定する。まず、存在領域判定機能８１は、判定対象の分割線分に対して、それぞれ簡略化前の分割線分の位置座標の最小値及び最大値より、分割線分の存在する領域（以下、「存在領域」という）を設定する。次に、存在領域判定機能８１は、互いの分割線分に対応する存在領域同士が重なっているかを判定する。

図２２（ａ）に示した、分割線分Ｌ１１０及び分割線分Ｌ１２０は、ノードＮ１１１、ノードＮ１１２、ノードＮ１２１、ノードＮ１２２において分割されている。図２２（ｂ）には、分割線分Ｌ１１０の存在領域Ｒ１１０及び分割線分Ｌ１２０の存在領域Ｒ１２０を示した。存在領域判定機能８１は、存在領域Ｒ１１０及び存在領域Ｒ１２０が、領域Ｑ２２において重なっていることを検出する。そして、存在領域判定機能８１は分割線分Ｌ１１０及び分割線分Ｌ１２０が、相対位置変化判定の必要な分割線分の組み合わせであると判定する。

交差判定機能８２は、存在領域判定機能８１が相対位置変化判定の必要があると判定した分割線分の組み合わせに対して、分割線分同士の構成点の位置座標情報を用いて交差が発生しているか否かを判定する。

分割線分同士の交差が発生する例を図１５に示した。図１５（ａ）は、分割線分形状簡略化機能６４における簡略化処理を行う前の分割線分Ｌ４０及び分割線分Ｌ４１を示したものである。分割線分Ｌ４０はノードＮ４０及びノードＮ４１を端点とする線分であり、分割線分Ｌ４１も同様に、ノードＮ４０及びノードＮ４１を端点とする線分である。本実施形態では、道路ネットワークデータに存在する実質的なリンクデータ同士の交差部分において、リンクデータ分割部４０がリンクデータを予め全て分割している。このため、分割線分形状簡略化機能６４による簡略化処理を行う前の分割線分は互いに交差のない状態となる。図１５（ｂ）は、分割線分Ｌ４０及び分割線分Ｌ４１に対して、それぞれ分割線分形状簡略化機能６４における簡略化処理を行った結果の分割線分Ｆ４０及び分割線分Ｌ４１を示したものである。分割線分Ｆ４０及び分割線分Ｌ４１は交点Ｐ４０において交差している。この交点Ｐ４０の抽出は、交差判定機能８２が、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）後における分割線分の構成点同士を接続する線分の交点を抽出することにより行う。この交点の求め方は、リンクデータ分割処理（ステップＳ１４）における実質的な交差点の抽出処理と同様である。このように分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）後に分割線分同士の交差が発生した場合、交差判定機能８２は交差判定対象とされた分割線分に対し、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）によって位置関係が変化したと判定する。一方、交差判定機能８２は、分割線分同士の交差が発生していない場合、分割線分同士で位置関係に変化がないと判定する。

交差判定機能８２は、分割線分同士の交点が抽出された分割線分に簡略化失敗フラグを付与し、分割線分同士の交点が抽出されなかった分割線分には、簡略化成功フラグを付与する。

次に、重なり判定機能８４は、交差判定機能８２が分割線分同士の相対位置関係は変化していないと判定し、簡略化成功フラグを付与した分割線分同士に対して、重なりが発生しているか否かを判定する。

分割線分同士の重なりが発生する例を図１６に示した。図１６（ａ）に、分割線分形状簡略化機能６４における簡略化処理を行う前の分割線分を示す。分割線分Ｌ５１０は、構成点Ｃ５１０及び構成点Ｃ５１１を含む分割線分であり、分割線分Ｌ５２０は、構成点Ｃ５２１及び構成点Ｃ５２２を含む分割線分である。図１６（ｂ）に、分割線分Ｌ５１０及び分割線分Ｌ５２０に対して、それぞれ分割線分形状簡略化機能６４における簡略化処理を行った結果の分割線分Ｆ５１０及び分割線分Ｆ５２０を示す。分割線分Ｆ５１０及び分割線分Ｆ５２０は、区間Ｑ５０において重なっている。このように、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）後に分割線分の重なりが発生した場合、重なり判定機能８４は重なり判定対象とされた分割線分に対し、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）によって分割線分の位置関係が変化したと判定する。一方、重なり判定機能８４は、分割線分同士の重なりが発生していない場合、分割線分同士で位置関係に変化がないと判定する。

重なり判定機能８４は、分割線分同士の重なりがあると判定した分割線分には簡略化失敗フラグを付与し、分割線分同士の重なりがないと判定した分割線分には簡略化成功フラグを付与する。

次に、内外判定機能８６は、重なり判定機能８４が分割線分同士の重なりなしと判定し、簡略化成功フラグを付与した分割線分同士に対して、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）の前後において分割線分を含む領域（以下、変化領域とよぶ）をそれぞれ作成し、変化領域同士の重なりが発生しているか否かを判定する。

図１７（ａ）に、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）前の分割線分を示す。分割線分Ｌ７１０は、構成点Ｃ７１０及び構成点Ｃ７１１を含む分割線分であり、分割線分Ｌ６１０は、構成点Ｃ６１０及び構成点Ｃ６１１を含む分割線分である。

図１７（ｂ）に、分割線分形状簡略化機能６４が、閾値ＴＨ８６１で分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）を行った後の分割線分を示す。分割線分形状簡略化機能６４は、分割線分Ｌ７１０を分割線分Ｆ７１０へ、分割線分Ｌ６１０を分割線分Ｆ６１０へと形状変換している。

内外判定機能８６は、分割線分Ｌ７１０及び分割線分Ｆ７１０に囲まれた変化領域Ｒ７１０を形成する。同様に、内外判定機能８６は、分割線分Ｌ６１０及び分割線分Ｆ６１０に囲まれた変化領域Ｒ６１０を形成する。すると、変化領域Ｒ７１０及び変化領域Ｒ６１０は、領域Ｑ８６において重なる。このように、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）後に変化領域同士の重なりが発生した場合、内外判定機能８６は、内外判定対象とされた分割線分に対し、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）によって分割線分の位置関係が変化したと判定する。

図１７（ｃ）に、分割線分形状簡略化機能６４が、閾値ＴＨ８６２で分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）を行った後の分割線分を示す。分割線分形状簡略化機能６４は、分割線分Ｌ７１０を分割線分Ｋ７１１に形状変換している。また、分割線分形状簡略化機能６４は、分割線分Ｌ６１０を分割線分Ｋ６１１に形状変換している。内外判定機能８６は、分割線分Ｌ７１０及び分割線分Ｋ７１１に囲まれた変化領域Ｒ７１１を形成する。同様に、内外判定機能８６は、分割線分Ｌ６１０及び分割線分Ｋ６１１に囲まれた変化領域Ｒ６１１を形成する。すると、変化領域Ｒ７１１及び変化領域Ｒ６１１は重ならない。 このように、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）後に変化領域同士の重なりが発生していない場合、内外判定機能８６は、内外判定対象とされた分割線分に対し、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）によって分割線分の位置関係が変化していないと判定する。

内外判定機能８６は、位置関係が変化したと判定した分割線分に簡略化失敗フラグを付与し、位置関係の変化が発生していないと判定した分割線分に簡略化成功フラグを付与する。

簡略化対象一時記憶エリア７２へ記憶された分割線分に対して、閾値設定機能６２は、再度、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）を行うための閾値の設定を行う（ステップＳ１７）。この閾値再設定処理では、閾値設定機能６２は前回の処理結果と比較して削除する構成点数を減少させるような閾値を設定する。したがって、閾値再設定処理（ステップＳ１７）の後の分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）で得られる分割線分形状は、前回の分割線分の形状簡略化処理で得られた分割線分形状と比較して、より、分割線分の形状簡略化処理の前の分割線分形状に近づく。

閾値再設定処理では、前回の閾値から、初回の閾値に０乃至１の間の値である係数を掛けた値を減ずることにより求められた値を新たな閾値として算出する。例えば、閾値設定処理（ステップＳ１３）で閾値を√２ピクセルに設定してから初めての閾値再設定処理（ステップＳ１７）で、係数として０．１を用いるとすると、閾値設定機能６２が設定する閾値は、０．９×√２ピクセルとなる。

閾値再設定処理（ステップＳ１７）により設定された新たな閾値を用いて、簡略化対象一時記憶エリア７２に記憶された分割線分に対し、分割線分形状簡略化機能６４が分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）を行う。そして、再度、相対位置判定処理（ステップＳ１６）及び閾値再設定処理（ステップＳ１７）が行われる。

例えば、図１７（ｂ）に示したように、内外判定機能８６によって分割線分同士の相対的な位置関係が変化していると判定された場合、閾値設定機能６２は閾値再設定処理（ステップＳ１７）を行い、前回の閾値であるＴＨ８６１よりも小さな閾値ＴＨ８６２を設定する。この新たな閾値ＴＨ８６２を用いて簡略化対象一時記憶エリア７２に記憶されている分割線分Ｌ６１０及び分割線分Ｌ７１０に対して、分割線分形状簡略化機能６４が分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）を行うと、図１７（ｃ）に示すように、分割線分Ｌ６１０は分割線分Ｋ６１１へ簡略化されるとともに、分割線分Ｌ７１０は分割線分Ｋ７１１へと簡略化され、分割線分Ｌ６１０及び分割線分Ｌ７１０の相対的な位置関係が維持される。

このように、地図データ作成システム１０は、閾値再設定処理（ステップＳ１７）及び分割線分形状変換処理（ステップＳ１５）及び相対位置判定処理（ステップＳ１６）を、相対位置判定処理（ステップＳ１６）において簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された全ての分割線分の相対的な位置の変化がないと、判定部８０が判定するまで繰り返し行う。

判定部８０が簡略化後線分一時記憶エリア７２に記憶された全ての分割線分について相対的な位置の変化がないと判定すると、分割線分結合部５０が分割線分結合処理（ステップＳ１８）を行う。分割線分結合処理は、リンクデータ分割処理（ステップＳ１４）が分割した分割点において分割線分を結合する処理である。分割線分結合部５０は簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分を読み出し、分割点において分割線分を結合して出力部へリンクデータを送信する。

分割線分結合処理（ステップＳ１８）が完了すると、プリンタは、ユーザからのキーボード１４やマウス１８を介した指示により地図データを印刷する（ステップＳ１９）。

＜実施形態１の効果＞
以上説明した本実施例によれば、判定部８０は、簡略化された複数の分割線分の位置関係が分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）の前後で変化していないか判定する。その結果、簡略化処理前後で位置関係が変化していると判定された場合、分割線分簡略化部６０は、分割線分の相対的な位置関係の変化が発生しなくなるまで簡略化処理のための閾値を変更して簡略化の程度を変更する。よって、リンクデータの相対的な位置関係を保障しつつ、地図の印刷や表示の際に表現することのできない不要な構成点を削除することが可能となる。したがって、実際の道路の接続関係や交差関係と簡略化処理後の道路の接続関係や交差関係とが合致した地図データを提供することができる。

さらに、リンクデータ分割処理（ステップＳ１４）により、簡略化処理前のリンクデータ同士が交差する部分において、リンクデータを複数の線分へ分割しておくため、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）後に分割線分同士の交差が発生している部分は簡略化処理により発生した交差であることが明らかとなる。つまり、簡略化処理により新たに生成された分割線分同士の交差を、簡略化処理前のリンクデータ同士の位置関係と簡略化後の分割線分同士の位置関係とを比較することなく容易に抽出することができる。したがって、端末装置１６が、簡略化処理前のリンクデータ同士の位置関係と簡略化処理後の分割線分同士の位置関係とを、ハードディスク２０に記憶された道路ネットワークデータ及び簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された道路ネットワークデータを用いて比較する必要がなく、処理負荷を軽減できる。

＜実施形態２＞
図３及び図４のフローチャートを用いて、地図データが記録媒体へ記録される場合のリンクデータ簡略化処理について説明する。記録媒体は、容量に制限がある。そこで、地図データ作成システム１０は、地図データのデータ容量が記録媒体の記録容量内となるような簡略化処理を行う。このような簡略化処理においては、地図データのデータ容量を記録媒体の記録容量内とすることが優先されるため、実施形態１とは異なり、判定部８０がリンクデータ同士の相対的な位置関係の変化を許容する場合がある。

端末装置１６は、簡略化処理対象の地図データの範囲及び地図データを表示する際の最小縮尺の設定を受け付ける（ステップＳ２０）。地図データを表示する際の最小縮尺とは、ナビゲーション装置等がＤＶＤやＳＤメモリ等の記録媒体から地図データを読み出して表示する際の最小の縮尺を意味する。ハードディスク２０には、地図データの描画速度を向上させるために、同一の道路に対して予め複数の縮尺に応じた表示用のリンクデータが記憶されている。そこで、本実施形態では、この複数の表示用リンクデータのうち、最も小さな縮尺のリンクデータを用いて簡略化処理を行う。こうすることで、ハードディスク２０に記憶された地図のうち、最も詳細な地図を表示させる場合にも、リンクデータ同士の相対的な位置関係が保障されることになる。

地図データの範囲や地図データを表示する際の最小縮尺の設定は、実施形態１のデータ入力処理（ステップＳ１３）と同様の方法により行われる。端末装置１６は、設定された範囲と縮尺の地図データをハードディスク２０から読み出す。

次に、データ入力処理（ステップＳ２０）によりハードディスク２０から読み出された地図データに対して、座標変換部３０が座標変換処理（ステップＳ２１）を行う。この座標変換処理は、実施形態１の座標変換処理（ステップＳ１２）と同様の方法により行われる。座標変換処理は、簡略化処理対象の道路ネットワークデータに含まれるリンクデータの構成点全てについて行われる。

座標変換処理（ステップＳ２１）が完了した道路ネットワークデータに対して、リンクデータ分割部４０がリンクデータ分割処理（ステップＳ２２）を行う。このリンクデータ分割処理は、実施形態１のリンクデータ分割処理（ステップＳ１４）と同様の方法により行われる。リンクデータ分割部４０は、簡略化対象の道路ネットワークデータに含まれる全てのリンクデータに対して分割処理を行い、分割後の分割線分を簡略化対象一時記憶エリア７２へ記憶する。

リンクデータ分割処理（ステップＳ２２）が完了すると、構成点判定機能６６が、構成点数判定のための目標構成点数の範囲を設定する。構成点判定機能６６は、まず、目標構成点数の範囲の上限値の演算を行う。目標構成点範囲の上限値は、構成点判定機能６６が記録媒体に記録可能な地図データの全体容量から、地図全体に関する情報の容量及び道路形状に関する情報の容量のうちリンクデータの構成点以外の情報の容量を減算した容量を、１つの構成点あたりの容量で除算することで算出する。また、構成点判定機能６６は、上限値の所定割合を目標構成点数の範囲の下限値として設定する。

例えば、簡略化後の地図データを記録する記録媒体の容量を４．７ＧＢ、リンクデータの構成点以外の地図情報を記憶するための容量を３．７ＧＢとする。また、リンクデータの構成点１つあたりの容量を８ｂｙｔｅとする。このような記録媒体において、構成点を記録することが可能な容量は、
１．０ＧＢ ＝ ４．７ＧＢ − ３．７ＧＢ・・・（１）
であり、このような記録媒体に記録可能な構成点数の上限値は、
約１３１０７２点 = １．０ＧＢ ／ ８ｂｙｔｅ・・・（２）
である。また、目標構成点数の下限値を上限値の８０％とすると、目標構成点数の下限値は、約１０４８５７点となる。したがって、本実施形態２における目標構成点数の範囲は１０４８５７点乃至１３１０７２点となる。

構成点判定機能６６は、次に、簡略化対象一時記憶エリア７２へ記憶された分割線分に含まれる構成点数を計数し、処理結果一時記憶エリア７４に記憶する。

構成点判定機能６６は、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数が、目標構成点数の上限値を超過するか否かを判定する（ステップＳ２３）。処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数が目標構成点数の範囲の上限値以下である場合、フローは、分割線分結合処理（ステップＳ２６）へ進む。処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数が目標構成点数の上限値を超過する場合、フローは、目標構成点数判定処理（ステップＳ２４）へ進む。

目標構成点数判定処理（ステップＳ２４）では、構成点判定機能６６が、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数について、目標構成点数の範囲の上限値以下かつ下限値以上の範囲にあるか否かを判定する。構成点判定機能６６が処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数について、目標構成点数の範囲上限値以下かつ下限値以上の範囲外であると判定した場合、構成点判定機能６６は、判定結果を処理結果一時記憶エリア７４の今回結果欄に記憶する。例えば、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数が１４００００点で目標構成点数の上限値を超過する場合、構成点判定機能６６は、処理結果一時記憶エリア７４の今回結果欄に、構成点数：１４００００点、閾値：閾値なし、構成点判定結果：目標構成点数を超える旨をそれぞれ記憶する。一方、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数について、構成点判定機能６６が目標構成点数の上限値以下かつ下限値以上の範囲内であると判定した場合、フローは、分割線分結合処理（ステップＳ２６）へ進む。

構成点判定機能６６が処理結果一時記憶エリア７４に記憶された構成点数について、目標構成点数の上限値以下かつ下限値以上の範囲外であると判定すると、分割線分形状簡略化機能６４が簡略化処理（ステップＳ２５）を行う。図４のフローチャートを用いて簡略化処理を説明する。簡略化処理は、処理結果破棄処理（ステップＳ３０）、閾値設定処理（ステップＳ３１）、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ３２）、相対位置判定要否判定処理（ステップＳ３３）、相対位置判定処理（ステップＳ３４）及び閾値再設定処理（ステップＳ３５）を含む。

まず、構成点判定機能６６は、簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分を破棄する（ステップＳ３０）。初めて簡略化処理（ステップＳ２５）が行われる場合には、簡略化後線分一時記憶エリア７６に分割線分が記憶されていない。しかしながら、簡略化処理（ステップＳ２５）が複数回行われる場合、すなわち、構成点判定機能６６が目標構成点数判定処理（ステップＳ２４）において、構成点数が目標構成点数の範囲外であると判定したとき、前回の簡略化処理（ステップＳ２５）において記憶された分割線分が簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶されている。そこで、構成点判定機能６６は、簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分を破棄する。

次に、閾値設定機能６２が処理結果一時記憶エリア７４に記憶された前回構成点数判定結果及び今回構成点数判定結果のデータを用いて閾値設定処理を行う（ステップＳ３１）。閾値設定機能６２は、図１８に示したパターンのうち、今回の閾値設定がどのパターンに当てはまるのかを判定し、閾値を設定する。例えば、初めて閾値設定処理（ステップＳ３１）を行う場合、処理結果一時記憶エリア７４に記憶されている前回構成点数判定結果が「なし」であるため、閾値設定機能６２は、図１８のパターンＡの閾値√２を閾値として設定する。

そして、分割線分形状簡略化機能６４が閾値設定処理（ステップＳ３１）により設定された閾値を用いて、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ３２）を行う。この分割線分形状簡略化処理（ステップＳ３２）は実施形態１の分割線分形状簡略化処理（ステップＳ１５）と同様の方法により行われる。

簡略化対象一時記憶エリア７２へ記憶された分割線分全てについて分割線分形状簡略化処理（ステップＳ３２）が完了すると、構成点判定機能６６が簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分に含まれる分割線分の構成点数を計数する。構成点判定機能６６は、計数された結果を、処理結果一時記憶エリア７４に記憶する。次に、構成点判定機能６６が、判定部８０による相対位置判定処理（ステップＳ３４）が必要であるか否かの判定を処理結果一時記憶エリア７４に記憶された前回構成点数及び今回構成点数を比較することにより行う（ステップＳ３３）。具体的には、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された前回構成点数が今回構成点数と同一値である場合、構成点判定機能６６は、相対位置判定処理（ステップＳ３４）が不要であると判定する。また、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された前回構成点数が今回構成点数と異なる場合には、構成点判定機能６６は、相対位置判定処理（ステップＳ３４）が必要であると判定する。また、前回構成点数がなしである場合にも、構成点判定機能６６は、相対位置判定処理（ステップＳ３４）が必要であると判定する。

構成点判定機能６６によって相対位置判定処理（ステップＳ３４）が必要であると判定された場合、判定部８０は、簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分に対して相対位置判定処理（ステップＳ３４）を行う。この相対位置判定処理（ステップＳ３４）は、実施形態１の相対位置判定処理（ステップＳ１６）と同様の方法により行われる。判定部８０は、分割線分同士の位置関係の変化があると判定した分割線分へ簡略化失敗フラグを付与する。また、判定部８０は、分割線分同士の位置関係の変化がないと判定した分割線分へ簡略化成功フラグを付与する。また、簡略化後線分一時記憶エリア７６へ記憶された分割線分全てについて、判定部８０が分割線分同士の位置関係の変化がないと判定した場合、簡略化処理（ステップＳ２５）は終了する。

判定部８０によって相対位置判定処理（ステップＳ３４）においてリンクデータの相対的な位置関係の変化があると判定された場合、閾値設定機能６２は閾値再設定処理を行う（ステップＳ３５）。閾値再設定処理（ステップＳ３５）は、実施形態１における閾値再設定処理（ステップＳ１７）と同様の方法により行われる。

閾値再設定処理（ステップＳ３５）が終了すると、簡略化対象一時記憶エリア７２に記憶されている分割線分のうち、簡略化後線分一時記憶エリア７６において簡略化失敗フラグが付与されている分割線分に対して、再設定された閾値を用いて分割線分形状簡略化機能６４が分割線分形状簡略化処理（ステップＳ３２）を行う。この際、簡略化後線分一時記憶エリア７６には、前回の分割線分簡略化処理（ステップＳ３２）により簡略化された分割線分が記憶されている。そこで、分割線分形状簡略化機能６４は、簡略化処理前のリンクＩＤが同一の分割線分については、最新の簡略化結果の分割線分を簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶する。そして、閾値再設定処理（ステップＳ３５）、分割線分形状簡略化処理（ステップＳ３２）、相対位置判定要否判定処理（ステップＳ３３）及び相対位置判定処理（ステップＳ３４）は、構成点判定機能６６が相対位置判定要否判定（ステップＳ３３）で分割線分同士の位置関係の判定が不要であると判定するか、判定部８０が相対位置判定処理（ステップＳ３４）において簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された全ての分割線分の相対的な位置関係の変化がないと判定するまで繰り返し行われる。

簡略化処理（ステップＳ２５）が終了すると、構成点判定機能６６は、構成点判定機能６６が相対位置判定要否判定処理（ステップＳ３３）で分割線分同士の位置関係の判定が不要であると判定するか、判定部８０が相対位置判定処理（ステップＳ３４）で分割線分同士の位置関係の変化がないと判定した道路ネットワークデータに対して構成点判定処理（ステップＳ２４）を行う。構成点判定機能６６による構成点判定処理（ステップＳ２４）において構成点数が目標構成点数の範囲外であると判定された場合、分割線分簡略化部６０は、簡略化処理（ステップＳ２５）及び構成点判定処理（ステップＳ２４）を実行する。これらの処理は、構成点判定機能６６によって簡略化対象の道路ネットワークデータに含まれる構成点数は目標構成点数の範囲内であると判定されるまで繰り返し行われる。

構成点判定機能６６による構成点判定処理（ステップＳ２４）において構成点数が目標構成点数の範囲外であると判定されると、分割線分形状簡略化機能６４が再び簡略化処理（ステップＳ２５）を行う。この簡略化処理（ステップＳ２５）における閾値設定（ステップＳ３１）では、閾値設定機能６２が、処理結果一時記憶エリア７４に記憶された今回処理結果及び前回処理結果の構成点判定結果のデータを用いて閾値の設定を行う。閾値設定機能６２が閾値設定処理（ステップＳ３１）を複数回にわたって行う場合、既に処理結果一時記憶エリア７４の前回構成点判定結果に目標構成点数範囲内か否かの情報が記憶されているため、閾値設定機能６２は、図１８のパターンＢ乃至パターンＥのいずれかの閾値を設定する。

ここで、パターンＢ乃至パターンＥの閾値設定のための演算式について図１９を用いて説明する。図１９に構成点数及び閾値の関係を例示した。この例では、閾値設定機能６２が設定した前回の閾値に比べ、今回の閾値が大きすぎた結果、簡略化処理対象の道路ネットワークデータに含まれる構成点数が目標構成点数の範囲未満となっている。つまり、図１９の例は、図１８のパターンＤの場合に当てはまる。よって、閾値設定機能６２は次回の閾値として、前回設定した閾値と今回設定した閾値との間の値を設定することが好ましい。そこで、パターンＤの場合、閾値設定機能６２は、今回の閾値から前回の閾値と今回の閾値との中央値を減算した値を次回の閾値として設定する。

ステップＳ２３において構成点数が目標構成点数の上限値以下であると構成点判定機能６６によって判定された場合及び構成点判定処理（ステップＳ２４）により簡略化対象の道路ネットワークデータに含まれる構成点数が目標構成点数の範囲内であると判定された場合には、分割線分結合部５０が分割線分結合処理（ステップＳ２６）を行う。構成点判定機能６６がステップＳ２３において構成点数が目標構成点数の上限値以下であると判定した場合、分割線分結合部５０は簡略化対象一時記憶エリア７２に記憶された分割線分を読み出し、分割点において分割線分を結合してリンクデータを生成する。また、構成点判定処理（ステップＳ２４）を経て、分割線分結合部５０が分割線分結合処理（ステップＳ２６）を行う場合、分割線分結合部５０は簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分を読み出し、分割点において分割線分を結合してリンクデータを生成する。分割線分結合処理（ステップＳ２６）が完了すると、出力部は、分割線分結合部５０が分割線分結合処理（ステップＳ２６）により作成したリンクデータを含む地図データを記録媒体に記録する（ステップＳ２７）。

＜実施形態２の効果＞
本実施形態２の効果としては、実施形態１の効果に加えて、以下に記載する効果を奏する。本実施形態２によれば、キーボード１４やマウス１８を介してユーザにより設定された地図データのデータ容量の制限に応じて、閾値設定機能６２が閾値の設定を変更することで、リンクデータの構成点の削除数を変更する。構成点判定機能６６は、簡略化処理（ステップＳ２５）の後、簡略化対象の道路ネットワークデータ全体に含まれる構成点の数を計数し、設定されている地図データのデータ容量の範囲に収まるか否かを判定する。構成点判定機能６６による判定の結果、設定されているデータ容量の範囲外である場合には、地図データのデータ容量が設定されているデータ容量の範囲に収まるようになるまで簡略化処理（ステップＳ２５）と構成点数判定処理（ステップＳ２４）とが繰り返される。したがって、本実施形態によれば、リンクデータの相対的な位置関係を可能な限り保証しつつ、地図の印刷や表示の際に表現することのできない不要な構成点を削除することで、記録媒体のデータ容量制限の範囲内の地図データを自動で作成することができる。

＜変形例１＞
上記実施形態において、端末装置１６にハードディスク２０が含まれる構成としたが、端末装置１６とハードディスク２０とがインターネットを介して接続されている構成としてもよい。

＜変形例２＞
上記実施形態において、端末装置１６に座標変換部３０、リンクデータ分割部４０、分割線分結合部５０、分割線分簡略化部６０、メモリ７０及び判定部８０が含まれる構成としたが、端末装置１６と座標変換部３０、リンクデータ分割部４０、分割線分結合部５０、分割線分簡略化部６０、メモリ７０及び判定部８０とがインターネットを介して接続されている構成としてもよい。

＜変形例３＞
上記実施形態において、出力部において印刷物や記録媒体として簡略化後の地図データを出力することとしたが、そのほか、出力部がインターネットを介して簡略化後の地図データを顧客へ送信する構成を採用してもよい。

＜変形例４＞
上記実施形態において、座標変換部３０は、ハードディスク２０に記憶されている地図データの位置座標を測地系から平面直角座標系へ変換する処理を行ったが、ハードディスク２０に予め平面直角座標系の地図データが記憶されている場合においては、座標変換部３０における測地系から平面直角座標系への座標変換は必要ない。

＜変形例５＞
上記実施形態において、リンクデータ分割部４０は、ノードデータが仮ノードデータであるか否かの判定を、分割線分の構成点に付与されている道路属性情報により行うこととしたが、その他、仮ノードデータに対して仮ノードデータであることを示す道路属性情報が直接的に付与されている場合には、その道路属性情報を用いて判別してもよい。

＜変形例６＞
上記実施形態において、判定部８０による相対位置変化判定処理は、存在領域判定機能８１が相対位置変化判定の必要があると判定した分割線分に対してのみ行っているが、その他、判定部８０による相対位置変化判定処理を簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された全ての分割線分に対して行ってもよい。

＜変形例７＞
上記実施形態において、分割線分形状簡略化機能６４は、簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分に対して簡略化失敗フラグまたは簡略化成功フラグのいずれかを付与することとした。しかし、その他にも、メモリ７０へ簡略化失敗線分一時記憶エリア及び簡略化成功線分一時記憶エリアを設け、簡略化後線分一時記憶エリア７６に記憶された分割線分を簡略化失敗線分一時記憶エリアまたは簡略化成功線分一時記憶エリアへコピーして記憶しもよい。この場合、次回の分割線分形状簡略化処理の際に分割線分形状簡略化機能６４は、簡略化失敗線分記憶エリアに記憶された分割線分に対応する分割線分を簡略化対象一時記憶エリア７２から読み出して分割線分形状簡略化処理の対象とする。さらに、実施形態２において、構成点判定機能６６が相対位置判定処理は不要であると判定した場合、分割線分結合部５０は、簡略化失敗線分一時記憶エリア及び簡略化成功線分一時記憶エリアに記憶された分割線分を用いて分割線分結合処理（ステップＳ２６）を行う。

＜変形例８＞
上記実施形態に加え、データ出力処理の前に転位処理を行うようにしてもよい。転位処理とは、リンクデータが重複する場合に、重複したリンクデータのいずれかをずらして描画することで、重複したリンクデータを見やすく表示するようにする処理である。例えば、図２０のリンクＬ８０は高架道路、リンクＬ８２はリンクＬ８０より低いところを通る一般道路であるとする。図２０（ａ）では、リンクＬ８２の右端は、リンクＬ８０の下に隠れており、描画されていない。このように、高架道路と一般道路が狭い範囲で並走している場所ではリンクの重複が発生することがある。そこで、地図データ作成システム１０に含まれる図示しない転位処理部が、重複するリンクの判定を行い、重複すると判定したリンクのいずれかの構成点を、重複する他方のリンクの構成点と重複しない位置へと移動する。転位処理を行った結果を図２０（ｂ）に示した。図２０（ｂ）では、転位処理部がリンクＬ８２の構成点を移動したことにより、リンクＬ８２の右端も描画されるようになっている。

１０…地図データ作成システム、
１２…表示部としてのディスプレイ、
１４…入力部としてのキーボード、
１６…端末装置としてのコンピュータ、
１８…入力部としてのマウス、
２０…地図データ記憶部としてのハードディスク、
３０…座標変換部、
４０…リンクデータ分割部、
５０…分割線分結合部、
６０…分割線分簡略化部、
６２…閾値設定機能、
６４…分割線分形状簡略化機能、
６６…構成点判定機能、
７０…一時記憶部としてのメモリ、
７２…簡略化対象一時記憶エリア、
７４…処理結果一時記憶エリア、
７６…簡略化後線分一時記憶エリア、
８０…判定部、
８１…存在領域判定機能、
８２…交差判定機能、
８４…重なり判定機能、
８６…内外判定機能。

Claims (4)

1. 道路を表現したリンクデータが含まれている地図データを記憶する記憶部と、
   前記リンクデータが交差する部分において、該リンクデータを複数の線分に分割するリンクデータ分割部と、
   分割された分割線分を構成する構成点の一部を削除することにより前記分割線分を簡略化する分割線分簡略化部と、
   簡略化された前記複数の分割線分の位置関係に基づいて簡略化の適否を判定する判定部と
   を備え、
   前記分割線分簡略化部は、前記判定部において前記複数の分割線分の位置関係が簡略化の前の位置関係と比較して変化していると判定された場合には、前記分割線分を構成する前記構成点の削除数を変更する
   地図データ生成装置。
2. 請求項１に記載の地図データ生成装置において、
   前記分割線分簡略化部は、設定されている前記地図データのデータ容量に収まるデータ容量となるように前記構成点の削除数を変更する
   地図データ生成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の地図データ生成装置において、
   前記判定部は、
   前記簡略化された複数の分割線分が交差しているか否かの判定処理、重なり合っているか否かの判定処理、前記簡略化の前後で作成した、前記分割線分に囲まれた複数の領域同士の位置関係が変化しているか否かの判定処理のうち、少なくとも１つの判定処理を実行する地図データ生成装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の地図データ生成装置において、
   前記分割線分簡略化部は、前記判定部によって位置関係が変化すると判定された場合であって、かつ前記分割線分を構成する構成点の削除数が複数回にわたって同一値である場合に簡略化処理を中止する
   地図データ生成装置。
   
   

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