JP2019128260A - 表示装置、地図データ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】移動経路を誤認させない技術を提供する。【解決手段】三次元空間上に存在する地物を平面的に表現する二次元地図情報および前記地物を立体的に表現する三次元地図情報を有する地図情報と、前記地物の一部に対応した移動体の移動経路を探索するための情報であるネットワーク情報とを記憶する記憶手段と、前記ネットワーク情報を利用して前記移動経路を探索する経路探索手段と、前記地物を用いた地図表示を実行するに際し、前記任意の地物毎に前記二次元地図情報あるいは前記三次元地図情報を選択可能にすることで平面的な地図の中の一部の地物を立体的に表現した混合地図として表示する処理手段と、を備え、前記処理手段は、前記探索された移動経路に対応する地物を示す経路地物と該移動経路に交差又は接続する部分を含む所定領域の地物を示す交差地物とを前記三次元地図情報から選択して前記混合地図を表示する、表示装置を提供する。【選択図】図１２

Description

本発明は処理装置及びそれに利用可能なデータに関するものである。

従来、探索した経路を地図上に３次元表示する地図表示装置が存在する。具体的には、道路の領域及び道路以外の領域のうち、道路の領域を三次元化させた道路地図を作成し、その作成し
た道路地図３０を表示部１６にて表示する（特許文献１参照）。

特開２００９−１０４０６３（デンソー）

本発明は、適切に地図上に地物を３次元表示させる装置及びそれに利用可能なデータを提供することを課題とする。

本発明の一実施態様として、地図表示を実行するに際し、平面的な地図の中の一部の地物を立体的に表現した二次元地図と三次元地図とを含む混合地図として表示する制御部、を備え、前記制御部は、探索された移動経路に対応する地物を示す経路地物に交差又は接続する部分を含む所定領域の地物を示す交差地物を前記三次元地図として前記混合地図を表示する、表示装置を提供する。

地図システム１０００の全体構成図を示す図である。 本実施形態における地図データの構造を示す図である。 三次元地物情報のデータ構造を説明する図である。 地図データを２次元表示させた例を示す図である。 三次元地物情報を概略的に説明するための図である。 本実施形態に係るナビゲーション処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るナビゲーション処理を説明するための図である。 経路の３次元表示処理を説明する図である。 ノード３次元選択処理を説明するためのフローチャートである。 リンク３次元選択処理を説明するためのフローチャートである。 混合地図生成処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態における表示領域Ｍを鳥瞰図で示す図である。 表示領域Ｍに対応するネットワークＤＢを示す図である。 表示領域Ｍに対応する三次元ＤＢを示す図である。

以下、本発明を具体化した実施形態について説明する。
実施形態１
図１は、本実施形態に係る地図システムの構成を表すブロック図である。地図システム１０００は、サーバシステム３００と、基地局ＢＳと、表示端末２００とを含んでいる。サーバシステム３００は地図サーバ１００を少なくとも有している。地図サーバ１００と基地局ＢＳとは、インターネットINTを介して通信可能に接続されている。表示端末２００は、基地局ＢＳと無線通信することが可能であり、この結果、表示端末２００は、基地局ＢＳを介して、地図サーバ１００と通信を行うことができる。

表示端末２００は、現在地検出部２１１と、表示パネル２１２と、音声出力部２１３と、入力部２１４と、通信部２１５と、外部記憶装置２１６と、主制御部２１０とを備えている。本実施形態における表示端末２００は、携帯可能なスマートフォンである。

現在地検出部２１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System／全地球測位システム）を構成する人工衛星から送信された電波を受信する装置である。現在地検出部２１１は表示端末２００の現在位置情報を検出する。表示パネル２１２は、液晶ディスプレイとこれを駆動する駆動回路を備えている。音声出力部２１３は、音声を出力するためのスピーカや、これを駆動する回路等から構成される。入力部２１４は、表示パネル２１２に表示される方向入力キーやその他の操作キー等のキー群から構成される。入力部２１４は例えばユーザが目的地などを入力する際に用いられる。

通信部２１５は、基地局ＢＳとの間でデータ通信を行うための回路である。通信部２１５は、基地局ＢＳを介して、地図サーバ１００にアクセスを行うことができる。ハードディスク、フラッシュメモリ、メモリカード等で構成される外部記憶装置２１６は、表示端末２００を動作させるための各種ソフトウェアやデータが格納されている。外部記憶装置２１６には、表示端末２００の利用者が任意に種々のデータを格納することが可能な構成としても良い。主制御部２１０、表示端末２００の上述した各部２１１〜２１６を制御するためのコントローラである。主制御部２１０は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭ等の内部記憶装置とを含んでいる。

地図サーバ１００は、通信部１０２と、地図データ記憶部１０４と、制御部１１０とを備えている。通信部１０２は、基地局ＢＳとの間でデータ通信を行うための回路である。通信部１０２は、基地局ＢＳを介して、表示端末２００とアクセスを行うことができる。地図データ記憶部１０４は地図データを記憶する。地図データの詳細については後述する。

制御部１１０は経路探索部１１１、表示部１１２および経路案内部１１３を少なくとも備えている。表示部１１２はリンク３Ｄ選択部１１４とノード３Ｄ選択部１１５と混合地図生成部１１６とを備えている。経路探索部１１１は、通信部１０２が受信した表示端末２００の現在位置から目的地までの経路について、ネットワークＤＢ１０７を用いて探索する。経路探索部１１１は入力部２１４により入力された地点を出発地や経由地として経路探索しても良い。表示部１１２は地図データ記憶部１０４を用いて経路探索部１１１が探索した経路を含む地図を表示する。本実施形態において、表示部１１２は表示端末２００で設定された表示領域に対応する二次元地物を二次元地図ＤＢ１０５から選択し、探索された経路および該経路に関連する三次元地物を三次元地図ＤＢ１０６から選択して重畳することで、平面的な地図の中の一部の地物を立体的に表現した混合地図を表示する。表示部１１２は、表示端末２００で設定された表示領域に対応する経路および該経路に関連する三次元地物を三次元地図ＤＢ１０６から選択し、その他の地物は二次元地図ＤＢ１０５から二次元地物を選択することで混合地図を表示してもよい。経路案内部１１３は経路探索部１１１が探索した経路を、表示部１１２が表示した地図を用いて案内する。

リンク３Ｄ選択部１１４は、経路探索部１１１が探索した経路のリンクを特定し、特定されたリンクに対応する道路とともに、リンクと交差する三次元地物を三次元地図ＤＢ１０６から選択する。リンク３Ｄ選択部１１４は、メッシュを基準とする単位又は範囲について、リンクに対応する三次元地物を三次元地図ＤＢ１０６から選択してもよい。具体的には、表示端末２００の現在位置に対応するメッシュに存在するリンクに対応する三次元地物を三次元地図ＤＢ１０６から選択してもよい。またリンク３Ｄ選択部１１４はリンクと交差する地物について、探索された移動経路を通過する移動体から視認可能な地物のみ三次元地図ＤＢ１０６から選択しても良い。

ノード３Ｄ選択部１１５は、経路探索部１１１が探索した経路のノードを特定し、特定されたノードに対応する交差点を三次元地図ＤＢ１０６から選択する。ノード３Ｄ選択部１１５は、特定されたノードに対応する三次元地物を全て三次元地図ＤＢ１０６から選択しても良いし、立体交差点に対応する三次元地物のみを三次元地図ＤＢ１０６から選択しても良い。また、ノード３Ｄ選択部１１５は、メッシュを基準とする単位又は範囲について、ノードに対応する三次元地物を三次元地図ＤＢ１０６から選択してもよい。具体的には、表示端末２００の現在位置に対応するメッシュに存在するノードに対応する三次元地物を選択してもよい。また、立体交差点に対応する三次元地物は全て選択し、平面交差点に対応する三次元地物は進行方向が変更する（右折または左折）する場合のみ選択してもよい。

混合地図生成部１１６は、表示部１１２へ二次元地物と三次元地物とを含む混合地図を生成して表示する。具体的には、混合地図生成部１１６は、表示端末２００で設定された表示領域の二次元地物を二次元地図ＤＢ１０５から取得し、ノード３Ｄ選択部１１５およびリンク３Ｄ選択部１１６が選択した三次元地物を二次元地物に重畳表示する。本実施形態において混合地図生成部１１６は二次元地物と三次元地物とのＩＤが関連づいていることに基づいて重畳表示する。なお表示パネル２１２の表示領域は任意に設定可能であり、表示端末２００の現在位置周辺の所定範囲でもよいし、経路探索部１１１が探索した経路を含む領域でもよい。

経路案内部１１３は、経路探索部１１１が探索した経路を、表示端末２００の現在位置の推移に応じた案内を行う。経路案内部１１３は目的地までの進行方向を案内するだけでなく、表示部１１２によって３次元ポリゴン表示されたネットワークと交差する地物についての案内も行う。

地図データ記憶部１０４の地図データについて詳細に説明を行う。地図データは、三次元空間上に存在する地物を平面的に表現する二次元地図情報および地物を立体的に表現する三次元地図情報と、地物の一部に対応した移動体の移動経路を探索するための情報であるネットワーク情報を含んでいる。図１において、二次元地図情報は二次元地図ＤＢ１０５に、三次元地図情報は三次元地図ＤＢ１０６に、ネットワーク情報はネットワークＤＢ１０７にそれぞれ記憶されている。地物とは三次元空間上に存在するすべての物を指しており、具体的には道路、建物、線路などの建築物や地表面、河川、山などの自然物などが含まれている。二次元地図情報はこれらの地物について標高値を０として平面的に表現した情報である。

図２において地図データの構造について例示的に示す。地図データはメッシュ単位で分割して格納されており、各メッシュには表示される縮尺を示す縮尺情報、メッシュの座標を示すメッシュ座標、地物を平面的に表現する情報である二次元地図情報、地物を立体的に表現する情報である三次元地図情報および移動経路を探索するための情報であるネットワーク情報が関連づいて記憶されている。なお、本実施形態において座標の情報は緯度経度を示す絶対座標であってもよいし、ある基準点からの相対座標であってもよい。

二次元地図情報にはメッシュに格納された第１から第ｎ番目までの二次元地物情報が格納されている。二次元地物情報には、二次元地物ＩＤ、形状、基本属性、三次元地物ＩＤ、発生時期などの項目を含んでいる。二次元地物ＩＤの項目は二次元地物を一意に特定できるコードを記憶する。形状の項目は二次元地物を平面的に表現するための二次元ポリゴンの構成点に関する座標（ｘ，ｙ）を記憶する。基本属性の項目は地物の種別に関する情報（例えば、道路、建物、河川等）を記憶する。三次元地物ＩＤの項目は関連する三次元地物のＩＤを記憶する。本実施形態において、二次元地物ＩＤと三次元地物ＩＤとは一対一で対応づいている。発生時期の項目は例えば道路であれば開通した時期や改修された時期、建物であれば建築された時期や修繕された時期などを記憶する。二次元地図情報は二次元地図ＤＢ１０５に記憶されている。

三次元地図情報にはメッシュに格納された第１から第ｎ番目までの三次元地物情報が格納されている。三次元地物情報には、三次元地物ＩＤ、形状、基本属性、二次元地物ＩＤ、発生時期などの項目を含んでいる。三次元地物ＩＤの項目は三次元地物を一意に特定できるコードを記憶する。形状の項目は三次元地物を立体的に表現するための構成点に関する座標（ｘ，ｙ，ｚ）を記憶しており、平面交差情報、接続道路情報、立体交差情報、道路面情報および非接続交差情報を含んでいる。基本属性の項目は地物の種別に関する情報（例えば、道路、建物、河川等）を記憶する。二次元地物ＩＤの項目は関連する二次元地物のＩＤを記憶する。発生時期の項目は例えば道路であれば開通した時期や改修された時期、建物であれば建築された時期や修繕された時期などを記憶する。本実施形態において、二次元地物ＩＤと三次元地物ＩＤとは一対一で対応づいており、制御部１１０は二次元地物に代えて三次元地物を選択して二次元と三次元との混合地図を表示する。したがって二次元地物と三次元地物とで基本属性や発生時期は同じであり、形状の座標のｘ値とｙ値は同じ値である。後述するように平面交差情報、接続道路情報、立体交差情報および非接続交差情報のｘ値とｙ値は相互に交差または立体交差する部分を含む所定領域の地物を含む形状となっている。三次元地図情報は三次元地図ＤＢ１０６に記憶されている。

ネットワーク情報とは、地物の一部に対応した移動体の移動経路を探索するための情報である。本実施形態において、ネットワーク情報とは車両が移動可能な道路網をノードとリンクとの組み合わせにより表現された情報である。なお、ネットワーク情報は車両用だけでなく、歩行者用、鉄道用、無人航空機用であってもよい。ネットワーク情報はネットワークＤＢ１０７に記憶されている。

ネットワーク情報はノード情報およびリンク情報を含んでおり、例えばｎ個のノードとｍ個のリンクとで構成される。ノード情報はノードＩＤ、位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）、接続リンク、ノード関連情報およびメッシュ番号を少なくとも含んでいる。ノードＩＤの項目はノードを一意に特定するコードを記憶する。位置座標の項目はノードの緯度、経度、高度に関する情報を記憶する。接続リンクの項目はこのノードに接続されているリンクのリンクＩＤを記憶する。ノード関連情報の項目は当該ノードに対応する道路や交差点などを表示するために用いられる二次元地物ＩＤおよび三次元地物ＩＤを記憶する。メッシュＩＤの項目はノードが位置するメッシュのＩＤを記憶する。

リンク情報はリンクＩＤ、基本属性、リンク形状、接続ノード、リンク関連情報およびメッシュＩＤを少なくとも含んでいる。リンクＩＤの項目は、リンクを一意に特定するコードを記憶する。基本属性の項目は道路種別、リンクコスト、道路幅、車線数を記憶する。道路種別は例えば高速道路、国道、県道、市道などを示す情報である。リンクコストはリンクを通過する際に有するコストを示す情報である。道路幅はリンクに対応する道路の幅を示す情報である。車線数はリンクに対応する道路の車線数を示す情報である。基本属性はこれらに限らず、例えば一方通行などの規制情報を含んでいてもよい。リンク形状の項目はリンクの端点を含む構成点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を記憶する。接続ノードの項目はリンクに関連づいているノードのノードＩＤを記憶する。リンク関連情報の項目は当該リンクに対応する道路や交差点などを表示するために用いられる二次元地物ＩＤおよび三次元地物ＩＤを記憶する。メッシュＩＤの項目はリンクが位置するメッシュのＩＤを記憶する。

ノードはあるリンクと他のリンクとを接続している情報であり、本実施形態の場合、ある道路と他の道路とが通行可能に接続している場所を示している。ノード関連情報には、車両が通行可能に接続している場所である交差点に関する情報が関連づいている。リンク関連情報はリンクに対応する道路に関連づいた情報を示しており、本実施形態の場合、具体的には道路面情報又は非接続交差情報となる。

本実施形態において、ネットワーク情報は車両用ネットワーク情報としている。しかし上述したとおり、ネットワーク情報は車両用だけでなく、歩行者用、鉄道用、無人航空機用であってもよい。したがって非接続交差情報は、歩行者用のネットワーク情報の場合、例えば歩行者用道路を表す歩道やぺディストリアンデッキ、歩行者用道路と交差する歩道橋などが含まれる。また、鉄道用のネットワーク情報の場合、鉄道用ネットワークに関連する地物と非接続交差情報は、例えば鉄道路線を表す線路や駅、鉄道路線と交差する道路などが含まれる。また、無人航空機用ネットワーク情報の場合、非接続交差情報は、例えば飛行予定領域や飛行可能な領域、飛行予定領域と交差する河川や山脈や構造物、飛行予定領域と平行する河川や山脈や構造物などが含まれる。

図３は三次元地物情報における平面交差情報、接続道路情報、立体交差情報、道路面情報および非接続交差情報のデータ構造を説明する図である。
三次元地物情報の形状の項目には、平面交差点情報、接続道路情報、立体交差点情報、道路面情報および非接続交差情報が記憶されている。平面交差情報とは、ある道路と他の道路とが平面的に合流する交差点を表現するための情報であって、交差点に接続するすべての道路形状を所定領域含む情報ある。接続道路情報とは、ある道路と他の道路とが平面的に合流する交差点を表現するための情報であって、交差点に進入する一の道路と交差点から退出する一の道路とを所定領域含む情報である。立体交差情報とは、ある道路と他の道路とが立体交差する立体交差点を表現するための情報である。道路面情報とは、リンクに対応する道路を表現するための情報である。非接続交差情報とは、本実施形態の場合、複数の道路が通行可能に接続していないが交差している場所を表現するための情報である。

平面交差情報は平面交差ポリゴン、代表地点およびノードＩＤの項目を含んでいる。平面交差ポリゴンの項目には当該ポリゴンの構成点を示す形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）の情報が記憶されている。代表地点の項目には代表地点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されている。代表地点は例えば平面交差ポリゴンの中心点の座標である。ノードＩＤの項目には平面交差情報に対応するノードＩＤが記憶されている。接続道路情報は接続道路ポリゴン、代表地点およびノードＩＤの項目を含んでいる。接続交差ポリゴンの項目には当該ポリゴンの構成点を示す形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）の情報が記憶されている。代表地点の項目には代表地点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されている。代表地点は例えば接続道路ポリゴンの中心点の座標である。ノードＩＤの項目には接続交差情報に対応するノードＩＤが記憶されている。

立体交差情報は立体交差ポリゴン、代表地点およびノードＩＤの項目を含んでいる。立体交差ポリゴンの項目には当該ポリゴンの構成点を示す形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）の情報が記憶されている。代表地点の項目には代表地点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されている。代表地点は例えば立体交差ポリゴンの中心点の座標である。ノードＩＤの項目には立体交差情報に対応するノードＩＤが記憶されている。道路面情報は道路面ポリゴン、代表地点およびノードＩＤの項目を含んでいる。道路面ポリゴンの項目には当該ポリゴンの構成点を示す形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）の情報が記憶されている。代表地点の項目には代表地点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されている。代表地点は例えば道路面ポリゴンの中心点の座標である。リンクＩＤの項目には道路面情報に対応するリンクＩＤが記憶されている。

非接続交差情報は座標、非接続地物ポリゴン、代表地点、視認可否およびリンクＩＤの項目を含んでいる。座標の項目には非接続交差地点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されている。非接続地物ポリゴンの項目には当該ポリゴンの構成点を示す形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）の情報が記憶されている。代表地点の項目には代表地点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されている。代表地点は例えば非接続地物ポリゴンの中心点の座標である。視認可否の項目には、対応するリンクから視認可能か否かについての情報が記憶されている。リンクＩＤの項目には非接続交差情報に対応するリンクＩＤが記憶されている。道路面情報は道路面ポリゴン、代表地点およびノードＩＤの項目を含んでいる。なお、視認可能か否かの情報は予め非接続交差情報に記憶されていてもよいし、交差する地物の位置や構造から、制御部１１０が視認可能か否かを判定してもよい。平面交差情報、接続道路情報および立体交差情報は交差点に対応する情報であるためノードに関連づいている。また道路面情報および非接続交差情報は道路に対応する情報であるためリンクに関連づいている。

三次元地物情報の各ポリゴンの形状と二次元地物情報の形状とは関連づいており、その関連づいている単位または範囲は地物やメッシュや距離などが基準になっている。例えば、地物が基準の場合、道路・橋・線路・河川を基準とする。道路の場合、道路種別やリンクを基準としてもよい。例えば、メッシュが基準の場合、代表点が位置する地図データのメッシュを基準とする。例えば、距離が基準の場合、代表点から３０ｍの距離を基準とする。本実施形態において三次元地物情報のポリゴンは地物・メッシュ・距離を組み合わせた基準を用いており、例えば平面交差ポリゴンは、同一メッシュ内の道路であって代表点から３０ｍの距離範囲をポリゴンの形状としている。

非接続交差情報の具体例としては、一般道路と高速道路とが交差する場所などがある。また、非接続交差情報は、移動経路を通過する移動体から視認可能か否かのフラグが関連づいている。例えば、地上の車両用ネットワークの場合、交差する地物が高架の高速道路であれば視認可能のフラグが関連づくが、交差する地物が地下道であれば視認不能のフラグが関連づいている。視認可能か否かに関するフラグは、移動体の速度や高度などの状況によって、制御部１１０によって変更されてもよい。

後述する混合地図表示処理を実施する前の表示パネル２１２へ地図データを２次元表示させた例について、図４を用いて説明する。表示パネル２１２の表示領域Ｍには、二次元地図ＤＢ１０５に記憶された道路を示すリンクＬ１〜リンクＬ１５、交差点を示すノードＮ１〜ノードＮ５、河川を示すＲ１、非接続交差点を示す非接続交差点Ｋ１、経路探索の出発地を示すＳ、経路探索の目的地を示すＧが表示されている。

図４において、道路を示すリンク（リンクＬ１〜リンクＬ１５）は表示領域Ｍにおいて二重線で表示されている。リンクＬ１〜リンクＬ８およびリンクＬ１０〜リンクＬ１２は一般道路を示している。リンクＬ１３およびリンクＬ１４は高架であるバイパス道路を示しており、リンクＬ１５は高架である高速道路を示している。すなわち、バイパス道路を示すリンクＬ１３およびリンクＬ１４と一般道路を示すリンクＬ７およびリンクＬ８とは交差点ノードＮ３において通行可能に接続している。本実施形態において、また、一般道路を示すリンクＬ８と高速道路を示すリンクＬ１５とは非接続交差点Ｋ１において交差はするが通行可能には接続していない。

図４において、交差点を示すノード（ノードＮ１〜Ｎ５）は表示領域Ｍにおいて丸点で表示されている。交差点には平面的に道路が通行可能に接続する平面交差点と立体的に道路が通行可能に接続する立体交差点とがある。図４において、ノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ４およびノードＮ５は平面交差点であり、パイパス道路と一般道路とを接続するノードＮ３は立体交差点である。平面交差点または立体交差点の情報はノード関連情報としてネットワークＤＢ１０７に平面交差ＩＤまたは立体交差ＩＤとして記憶されている。

非接続交差点とは道路と他の地物とが交差しているが通行可能に接続されていない地点を示すものである。具体的には、例えば一般道路と高架の高速道路とが交差する地点などがある。なお、非接続交差点とは道路と道路との交差だけでなく、道路と線路や道路と河川などといった、道路と道路以外の地物との交差を含んでいても良い。図２の表示領域Ｍにおいて、非接続交差点を示す地点（非交差点Ｋ１）は四角点で表示されている。非接続交差点はリンクＬ８および／またはリンクＬ１５のリンク関連情報として記憶されている。

図５は三次元地物情報を概略的に説明するために図４の一部を抽出した図である。図５の四角形吹き出しＡはノードＮ２に対応する平面交差ポリゴンの例である。ノードＮ２にはノード関連情報としてノードＮ２の全ての接続リンクを所定範囲含む形状であるポリゴンＮ２Ｐ１、リンクＬ７とリンクＬ６とを所定範囲含む形状であるポリゴンＮ２Ｐ２およびリンクＬ２とリンクＬ３とを所定範囲含む形状であるポリゴンＮ２Ｐ３が記憶されている。経路探索部１１１が探索した移動経路に基づいて、制御部１１０はポリゴンＮ２Ｐ１、ポリゴンＮ２Ｐ２、ポリゴンＮ２Ｐ３のいずれかを選択する。すなわち、移動経路がノードＮ２で右左折する場合はポリゴンＮ２Ｐ１が選択され、移動経路がリンクＬ７とリンクＬ６とを直進する場合はポリゴンＮ２Ｐ２が選択され、経路がリンクＬ２とリンクＬ３とを直進する場合はポリゴンＮ２Ｐ３が選択される。選択された平面交差ポリゴンは形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）に基づき３次元表示されている。四角形吹き出しＢは立体交差表示ポリゴンであるポリゴンＮ３Ｐの例である。ノードＮ３にはノード関連情報としてポリゴンＮ３Ｐの代表座標（ｘ，ｙ，ｚ）および形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されており、表示部１１２により３次元表示される。立体交差ポリゴンはノードＮ３の全ての接続リンクを所定範囲含む形状で記憶されている。

四角形吹き出しＣは道路表示ポリゴンであるポリゴンＬ７Ｐの例である。リンクＬ７にはリンク関連情報として、ポリゴンＬ７Ｐの代表座標（ｘ，ｙ，ｚ）および形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されており、表示部１１２により３次元表示される。四角形吹き出しＤは非接続交差ポリゴンであるポリゴンＫ１Ｐの例である。リンクＬ８にはリンク関連情報としてポリゴンＫ１ＰのリンクＬ８上の位置である座標（ｘ，ｙ，ｚ）と形状座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記憶されており、表示部１１２により３次元表示される。交差地物ポリゴンは非接続交差点Ｋ１でリンクＬ８と交差するリンクＬ１５を所定範囲含む形状で記憶されている。

次に本地図システムの動作について説明する。
図６は、本実施形態に係る地図システムの制御部１１０が実行するナビゲーション処理を説明するためのフローチャートである。まず、表示端末２００の現在位置および目的地に関する情報を通信部１０２が受信する。次に制御部１１０の経路探索部１１１は、受信した現在位置を出発地、目的地に関する情報を目的地に設定する処理を実施する（ステップＳ１００）。次に制御部１１０の経路探索部１１１は、ネットワークＤＢ１０７を用いて出発地から目的地までの移動経路を探索する処理を実施する（ステップＳ２００）。次に制御部１１０の表示部１１２は、地図表示を実行するに際し、平面的な地図の中の一部の地物を立体的に表現した二次元地図と三次元地図とを含む混合地図として表示する処理を実施する。なお、当該処理は、探索された移動経路に対応する地物を示す経路地物に交差又は接続する部分を含む所定領域の地物を示す交差地物を三次元地図として混合地図を表示するものである（ステップＳ３００）。次に制御部１１０の経路案内部１１３は、３次元表示した経路および該経路に関連する地物を用いて経路を案内する処理を実施する（ステップＳ４００）。

ナビゲーション処理のステップＳ１００およびステップＳ２００について、図７を用いて具体的に説明する。図７の表示領域Ｍは図４の表示領域Ｍと同じである。ステップＳ１００において、経路探索部１１１は表示端末２００の現在位置を出発地ＳとしてリンクＬ１の所定地点に設定する。また経路探索部１１１は表示端末２００で入力された目的地を目的地ＧとしてリンクＬ１２の所定地点に設定する。次にステップ２００において、ネットワークＤＢ１０７を用いて、経路探索部１１１は出発地Ｓから目的地Ｇまでの経路である移動経路Ｔを探索する。図７において、経路探索部１１１が探索した移動経路Ｔは太い黒線で表示されている。

次にステップＳ３００の経路の混合地図表示処理について図８〜図１０を用いて詳細に説明する。図８は混合地図表示処理を説明する。制御部１１０はネットワークＤＢ１０７を参照し、ステップＳ２００で探索した経路のノード、リンクを取得する処理を実施する（ステップＳ３１０）。図７において、制御部１１０は移動経路Ｔのノードとして、ノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ３、ノードＮ４およびノードＮ５を抽出する。また制御部１１０は、移動経路Ｔのリンクとして、リンクＬ１、リンクＬ２、リンクＬ７、リンクＬ８、リンクＬ１１およびリンクＬ１２を取得する。

次に表示部１１２のノード３Ｄ選択部１１５が、ステップＳ３１０で取得したノードのノード関連情報を参照してノード３次元選択処理を実施する（ステップＳ３３０）。次に表示部１１２のリンク３Ｄ選択部１１４が、ステップＳ３１０で取得したリンクの属性情報を参照してリンク３次元選択処理を実施する（ステップＳ３５０）。次に表示部１１２の混合地図生成部１１６が、ノード３次元選択処理およびリンク３次元選択処理によって３次元表示された経路と二次元地図ＤＢ１０５とを組み合わせた混合地図を生成する処理を実施する（ステップＳ３６０）。ノード３次元選択処理（ステップＳ３３０）、リンク３次元選択処理（ステップＳ３５０）および混合地図生成処理（ステップＳ３６０）の具体的な処理は後述する。

本実施形態におけるノード３次元選択処理について、図９のフローチャートを用いて具体的に説明をする。ノード３Ｄ選択部１１５は、ステップＳ３１０で取得したノードのいずれか一つを選択する処理を実施する（ステップＳ３３１）。次にノード３Ｄ選択部１１５は、三次元地図ＤＢ１０６を参照し、選択したノードのノード関連情報が立体交差情報か否かを判定する処理を実施する（ステップＳ３３２）。ステップＳ３３２においてノード関連情報が立体交差情報である場合（ステップＳ３３２がＹｅｓ）、ノード３Ｄ選択部１１５は、三次元地図ＤＢ１０６を参照し、立体交差ポリゴンを選択する処理を実施する（ステップＳ３３３）。

一方、ステップＳ３３２においてノード関連情報が立体交差情報でない場合（ステップＳ３３２がＮｏ）、ノード３Ｄ選択部１１５は、ノード情報から接続リンクを参照し、移動経路が直進しているか否かを判定する処理を実施する（ステップＳ３３４）。すなわち、ノード３Ｄ選択部１１５は、経路探索部１１１が探索した移動経路のリンクとノード情報の接続リンクとから移動経路が直進するのか、右左折するのかを判定する。

ステップＳ３３４において、移動経路が直進であると判定する場合（ステップＳ３３４でＹｅｓ）、ノード３Ｄ選択部１１５は三次元地図ＤＢ１０６を参照し、接続道路ポリゴンを選択する処理を実施する（ステップＳ３３５）。一方、経路が直進でないと判定する場合（ステップＳ３３４でＮｏ）、ノード３Ｄ選択部１１５は三次元地図ＤＢ１０６を参照し、平面交差ポリゴンを選択する処理を実施する（ステップＳ３３６）。

ステップＳ３３３、ステップＳ３３５、ステップＳ３３６のいずれかの処理が実施されると、ノード３Ｄ選択部１１５は移動経路のノードはすべて選択したか否かを判定する処理を実施する（ステップＳ３３７）。ノード３Ｄ選択部１１５は移動経路のノードをすべて選択したと判定すると（ステップＳ３３７でＹｅｓ）、ノード３次元選択処理を終了する。一方、ノード３Ｄ選択部１１５は移動経路のノードをすべて選択していないと判定すると（ステップＳ３３７でＮｏ）、ステップＳ３３１へ移行し、ノードを選択する処理を実施する。

本実施形態におけるリンク３次元選択処理について、図１０のフローチャートを用いて具体的に説明をする。リンク３Ｄ選択部１１４は、ステップＳ３１０で取得したリンクのいずれか一つを選択する処理を実施する（ステップＳ３６１）。次にリンク３Ｄ選択部１１４は、選択したリンクのリンク関連情報を参照し、非接続交差情報が関連づいているか否かを判定する処理を実施する（ステップＳ３６２）。リンク３Ｄ選択部１１４は、選択したリンクに非接続交差情報が関連づいていると判定する場合（ステップＳ３６２でＹｅｓ）、非接続交差情報が視認可能か否かを判定する処理を実施する（ステップＳ３６３）。リンク３Ｄ選択部１１４は、非接続交差情報が視認可能であると判定すると（ステップＳ３６３でＹｅｓ）、非接続交差ポリゴンを選択する処理を実施する（ステップＳ３６４）。次にリンク３Ｄ選択部１１４は、選択したリンクのリンク関連情報をすべて参照したか否かを判定する処理を実施する（ステップＳ３６５）。リンク３Ｄ選択部１１４は、ステップＳ３６５においてリンク関連情報をすべて参照していないと判定すると（ステップＳ３６５でＮｏ）、ステップＳ３６２へ移行してリンク関連情報に非接続交差情報があるか否かを判定する処理を実施する。

一方、リンク３Ｄ選択部１１４は、ステップＳ３６２において非接続交差情報が関連づいていないと判定する場合（ステップＳ３６２でＮｏ）、またはステップＳ３６３において非接続交差情報が視認可能でないと判定する場合（ステップＳ３６３でＮｏ）、道路面ポリゴンを選択する処理を実施する（ステップＳ３６６）。リンク３Ｄ選択部１１４は、ステップＳ３６５においてリンク関連情報をすべて参照したと判定する場合、またはステップＳ３６６の道路面ポリゴンを表示する処理を実施すると、探索した移動経路のリンクをすべて選択したか否かを判定する処理を実施する（ステップＳ３６７）。ステップＳ３６７において、リンク３Ｄ選択部１１４はリンクをすべて選択したと判定すると（ステップＳ３６７でＹｅｓ）、リンク３次元選択処理を終了する。一方、ステップＳ３６７において、リンク３Ｄ選択部１１４はリンクをすべて選択していないと判定すると（ステップＳ３６７でＮｏ）、ステップＳ３６１へ移行し、移動経路のリンクを選択する処理を実施する。

本実施形態における混合地図生成処理について、図１１のフローチャートを用いて具体的に説明する。まず、混合地図生成部１１６は、表示端末２００で設定された表示領域に含まれる二次元地物を二次元地図ＤＢ１０５から取得し、表示領域に二次元地図を表示する処理を実施する（ステップＳ３７１）。表示端末２００の表示領域は例えば表示端末２００の現在位置、縮尺、使用者の指定などによって設定される。混合地図生成部１１６は二次元地物情報の形状の項目に記憶された二次元ポリゴンの構成点に関する座標（ｘ，ｙ）を用いて表示する。具体的には、図４に示すように表示領域Ｍに含まれる道路、交差点、河川などの地物が表示される。

次に混合地図生成部１１６は、ノード３次元選択処理（ステップＳ３３０）およびリンク３次元選択処理（ステップＳ３５０）において選択された三次元地物を、ステップＳ３７１で表示した二次元地図に重畳する処理を実施する（ステップＳ３７２）。本実施形態において、三次元地物と二次元地物とは互いに関連づいており、混合地図生成部１１６は表示領域Ｍに含まれる二次元地物に対応する、ノード３次元選択処理（ステップＳ３３０）およびリンク３次元選択処理（ステップＳ３５０）において選択された三次元地物を重畳表示する。

図１２〜図１４を用いて表示領域Ｍにおける混合地図表示処理の具体例について説明する。図１２は図６の表示領域Ｍを鳥瞰図で表示している例である。図１３は表示領域Ｍに対応するネットワークＤＢ１０７の例であり、図１４は表示領域Ｍに対応する三次元ＤＢ１０６の例である。

ノード３Ｄ選択部１１５は、移動経路Ｔのノードを特定し、ノード関連情報の三次元地物を選択する。移動経路ＴはノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ３、ノードＮ４およびノードＮ５で構成されており、ノード３Ｄ選択部１１５は各ノードの三次元地物を選択する。

ノード３Ｄ選択部１１５は、例えばノードＮ１を選択した場合、図１３のノードＮ１のノード関連情報を参照する。Ｎ１のノード関連情報には平面交差ポリゴンであるポリゴンＮ１Ｐ１、接続道路ポリゴンＮ１Ｐ２およびポリゴンＮ１Ｐ３が記憶されている。ノード３Ｄ選択部１１５は、移動経路がリンクＬ１とリンクＬ２とを直進するので、リンクＬ１およびリンクＬ２を所定範囲含む形状であるポリゴンＮ１Ｐ３を選択する。ノード３Ｄ選択部１１５は、図１４のポリゴン形状座標と代表地点の座標とに基づきポリゴンＮ１Ｐ３を３次元表示する。

また、ノード３Ｄ選択部１１５は例えばノードＮ２を選択した場合、図１４のノードＮ２のノード関連情報を参照する。ノードＮ２のノード関連情報には平面交差ポリゴンであるポリゴンＮ２Ｐ１、接続道路ポリゴンＮ２Ｐ２およびポリゴンＮ２Ｐ３が記憶されている。ノード３Ｄ選択部１１５は、移動経路がリンクＬ２からリンクＬ７へ左折しているので、全ての接続リンクを所定範囲含む十字型の形状である平面交差ポリゴンＮ２Ｐ１が選択される。また、ノード３Ｄ選択部１１５は、例えばノードＮ３を選択した場合、図１４のノードＮ３のノード関連情報を参照する。ノード３Ｄ選択部１１５はノードＮ３のノード関連情報として立体交差ポリゴンＮ３Ｐを選択する。

次にリンク３Ｄ選択部１１５は、移動経路Ｔのノードを特定し、リンク関連情報の三次元地物を選択する。移動経路ＴはリンクＬ１、リンクＬ２、リンクＬ７、リンクＬ８、リンクＬ１１およびリンクＬ１２で構成されており、リンク３Ｄ選択部１１５は各リンクの三次元地物を選択する。

リンク３Ｄ選択部１１４は、例えばリンクＬ８を選択した場合、リンクＬ８のリンク関連情報を参照し、非接続交差情報の有無を判定する。図１５のように、リンクＬ８のリンク関連情報として非接続交差Ｋ１Ｐが記憶されており、リンク３Ｄ選択部１１４は、座標、形状座標および視認可能である情報に基づき、非接続交差ポリゴンＫ１Ｐを選択する。次にリンク３Ｄ選択部１１４はリンク関連情報を参照し、道路表示情報のポリゴンＬ８Ｐ１およびポリゴンＬ８Ｐ２を選択する。

なお、ノード３次元選択処理およびリンク３次元選択処理において、表示部１１４は探索された移動経路を構成するノードおよびリンクを３次元表示処理の対象としていたが、この限りではない。すなわち、表示部１１４は移動経路を構成するリンクおよびノードを含むメッシュに存在する地物を３次元表示処理の対象としてもよい。

次に、混合地図生成部１１６は図４のように二次元地図ＤＢ１０５から表示領域Ｍに含まれる地物を取得して表示する。次に混合地図生成部１１６はノード３Ｄ選択部１１５およびリンク３Ｄ選択部１１４が選択した三次元地物を重畳表示する。混合地図生成部１１６は、例えばノードＮ１、ノードＮ２およびノードＮ３に対応する三次元地物として選択された平面交差ポリゴンＮ１Ｐ３、平面交差ポリゴンＮ２Ｐ１および立体交差ポリゴンＮ３Ｐを図１４のポリゴン形状座標と代表地点の座標とに基づき重畳表示する。なお、立体交差ポリゴンＮ３Ｐは、接続リンクであるリンクＬ７、リンクＬ８、リンクＬ１３およびリンクＬ１４を所定範囲含む形状をしており、高架バイパスであるリンクＬ１３およびリンクＬ１４を一般道路であるリンクＬ７およびリンクＬ８が潜る形状で重畳表示される。
また、混合地図生成部１１６は、例えばリンクＬ８に対応する三次元地物として選択された非接続交差ポリゴンＫ１Ｐ、道路表示ポリゴンＬ８Ｐ１および道路表示ポリゴンＬ８Ｐ２を重畳表示する。

以上の処理によって、経路探索部１１１によって探索された移動経路Ｔは図１３のように表示される。移動経路Ｔは道路表示ポリゴンＬ１Ｐ、平面交差ポリゴンＮ１Ｐ３、道路表示ポリゴンＬ２Ｐ、平面交差ポリゴンＮ２Ｐ１、道路表示ポリゴンＬ７Ｐ、立体交差ポリゴンＮ３Ｐ、道路面ポリゴンＬ８Ｐ１、非接続交差地物ポリゴンＫ１Ｐ、道路面ポリゴンＬ８Ｐ２、平面交差ポリゴンＮ４Ｐ、道路面ポリゴンＬ１１Ｐ、平面交差ポリゴンＮ５Ｐおよび道路表示ポリゴンＬ１２Ｐが３次元で表示される。

２次元３次元混合地図において、従来のように移動経路のみを３次元表示するだけでは移動経路を認識しやすくする上で不十分であった。すなわち、出発地から目的地までの移動経路を通行するには、目印となる交差点や高架道路などが移動経路とどのように関連しているのかが重要であるが、従来はこのような移動経路に関連する地物が表示に反映されていなかった。本実施の形態はこのような課題を解決するものであり、次のような効果がある。

表示領域Ｍにおいて、その他の地物の高度は０に設定されるので、３次元表示された移動経路Ｔおよび移動経路Ｔに関連する地物が強調され、表示端末２００のユーザは移動経路の視認性が向上する効果がある。また、移動経路ＴはノードＮ２において左折する際、接続リンクであるリンクＬ３およびリンクＬ６の道路も一部３次元表示されるので、表示端末２００のユーザは交差点を認識しやすい効果がある。また、移動経路ＴはノードＮ３や非交差点Ｋ１において高架のバイパスと高架の高速道路が３次元表示されるので、表示端末２００のユーザは経路上で交差する特徴的な構造物や地物を視認できる効果がある。

以上の実施形態の全部又は一部に記載された態様は、適切に地図上に地物を３次元表示させる装置及びそれに利用可能なデータのデータ構造の提供、処理速度の向上、処理精度の向上、使い勝手の向上、データを利用した機能の向上又は適切な機能の提供その他の機能向上又は適切な機能の提供、データ及び／又はプログラムの容量の削減、装置及び／又はシステムの小型化等の適切なデータ、プログラム、記録媒体、装置及び／又はシステムの提供、並びにデータ、プログラム、装置又はシステムの制作・製造コストの削減、制作・製造の容易化、制作・製造時間の短縮等のデータ、プログラム、記録媒体、装置及び／又はシステムの制作・製造の適切化のいずれか一つの課題を解決する。

１００・・・・地図サーバ
１０２・・・・回路
１０４・・・・地図データ記憶部
１１０・・・・制御部
２００・・・・スマートフォン
２１０・・・・ＣＰＵ
２１１・・・・ＧＰＳ
２１２・・・・液晶ディスプレイ
２１３・・・・スピーカ
２１４・・・・キー群
２１５・・・・回路
２１６・・・・外部記憶装置
３００・・・・サーバシステム
１０００・・・地図システム
ＩＮＴ・・・・インターネット通信網
ＢＳ・・・・基地局

Claims (7)

1. 地図表示を実行するに際し、平面的な地図の中の一部の地物を立体的に表現した二次元地図と三次元地図とを含む混合地図として表示する制御部、を備え、
   前記制御部は、
   探索された移動経路に対応する地物を示す経路地物に交差又は接続する部分を含む所定領域の地物を示す交差地物を前記三次元地図として前記混合地図を表示する、表示装置。
2. 前記経路地物及び交差地物を表現する情報の単位又は範囲は、前記二次元地図情報と前記三次元地図情報とで略同一とすることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記交差地物の情報は、前記経路地物が相互に立体交差する部分を含む所定領域の地物を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記交差地物の情報は、前記移動経路を通過する移動体から視認可能であることを示す情報を含むことを特徴とする、請求項１から請求項３に記載の表示装置。
5. 前記単位は所定距離を基準とする単位であり、前記範囲は所定区画を基準とする範囲であることを特徴とする、請求項２から請求項４に記載の表示装置。
6. 前記単位は前記交差地物を基準とする単位であることを特徴とする、請求項２から請求項５に記載の表示装置。
7. 地図表示を実行するに際し、平面的な地図の中の一部の地物を立体的に表現した二次元地図と三次元地図とを含む混合地図として表示する制御部の処理に用いられ、記憶部に記憶された地図データのデータ構造であって、
   移動経路を探索するための情報であるネットワーク情報と、
   三次元空間上に存在する地物を平面的に表現する二次元地図情報と、
   前記地物を立体的に表現する三次元地図情報とを有し、
   前記移動経路を探索するための情報であるネットワーク情報が、前記二次元地図情報および前記三次元地図情報と関連付いており、
   前記制御部において、前記ネットワーク情報に関連する前記二次元地図情報および前記三次元地図情報に基づいて、探索された移動経路に対応する地物を示す経路地物に交差又は接続する部分を含む所定領域の地物を示す交差地物を前記三次元地図として前記混合地図を表示する処理に用いられる地図データのデータ構造。

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