JPH11265441A - 地理データベース内の形状情報を表示し、使用する方法及び装置 - Google Patents
地理データベース内の形状情報を表示し、使用する方法及び装置Info
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- JPH11265441A JPH11265441A JP10329391A JP32939198A JPH11265441A JP H11265441 A JPH11265441 A JP H11265441A JP 10329391 A JP10329391 A JP 10329391A JP 32939198 A JP32939198 A JP 32939198A JP H11265441 A JPH11265441 A JP H11265441A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ナビゲーションシステムに使用するコンピュ
ータ可読地理データベース内に、直線以外の地図特色を
表現するデータを格納するシステム及び方法を提供す
る。 【解決手段】 計算可能関数によって生成される曲線
を、直線以外の地図特色の画像に適合させる。計算可能
関数は、形状がその係数によって限定される多項式であ
ることができる。一実施例では、多項式はある型のスプ
ライン曲線、特定的にはその形状が制御点によって限定
されるベジェ曲線である。多項式の係数を、直線以外の
特色を表現するデータに関連付ける。多項式がベジェ曲
線である場合は、ベジェ曲線を生成する制御点を、直線
以外の特色を表現するデータに関連付ける。これらの制
御点だけを地理データベース内に格納し、直線以外の特
色を表示するのに使用することによって記憶容量が大幅
に減少する。
ータ可読地理データベース内に、直線以外の地図特色を
表現するデータを格納するシステム及び方法を提供す
る。 【解決手段】 計算可能関数によって生成される曲線
を、直線以外の地図特色の画像に適合させる。計算可能
関数は、形状がその係数によって限定される多項式であ
ることができる。一実施例では、多項式はある型のスプ
ライン曲線、特定的にはその形状が制御点によって限定
されるベジェ曲線である。多項式の係数を、直線以外の
特色を表現するデータに関連付ける。多項式がベジェ曲
線である場合は、ベジェ曲線を生成する制御点を、直線
以外の特色を表現するデータに関連付ける。これらの制
御点だけを地理データベース内に格納し、直線以外の特
色を表示するのに使用することによって記憶容量が大幅
に減少する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナビゲーションシス
テムに関し、詳しく述べれば、ナビゲーションシステム
内で使用するための地理データセットに関する。
テムに関し、詳しく述べれば、ナビゲーションシステム
内で使用するための地理データセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】陸上で使用するためのコンピュータをベ
ースとするナビゲーションシステムがさまざまな形状で
使用可能になってきており、いろいろな有用な特色を提
供している。例えば１つの型のナビゲーションシステム
は、（１）１つまたはそれ以上の地理区域または領域を
表す１つまたはそれ以上の詳細なデータセット、（２）
ナビゲーションアプリケーションプログラム、（３）マ
イクロプロセッサ、メモリ、及びデータ記憶装置のよう
な適切なコンピュータハードウェア、及び、オプション
で、（４）測位システムを使用している。図１に、ナビ
ゲーションシステム１０の構成例を示す。ナビゲーショ
ンシステム１０はハードウェア及びソフトウェア成分の
組合せであり、種々の異種環境で、または異なるプラッ
トフォーム上で実現することができる。例えば、ナビゲ
ーションシステム１０は自動車１２上に配置することが
できる。図示実施例では、ナビゲーションシステム１０
は、ＧＰＳシステム１６、アンテナ１８、ビークル速度
及び走行距離を感知するように結合されているセンサ２
０、及びビークルの方向を感知するコンパス２２を含む
ことができる適切なハードウェア１４を含んでいる。更
に、ナビゲーションシステムは、ＣＰＵ ２６、メモリ
２８、並びに他の適切なハードウェアを含む適切なコン
ピュータ２４を含む。
ースとするナビゲーションシステムがさまざまな形状で
使用可能になってきており、いろいろな有用な特色を提
供している。例えば１つの型のナビゲーションシステム
は、（１）１つまたはそれ以上の地理区域または領域を
表す１つまたはそれ以上の詳細なデータセット、（２）
ナビゲーションアプリケーションプログラム、（３）マ
イクロプロセッサ、メモリ、及びデータ記憶装置のよう
な適切なコンピュータハードウェア、及び、オプション
で、（４）測位システムを使用している。図１に、ナビ
ゲーションシステム１０の構成例を示す。ナビゲーショ
ンシステム１０はハードウェア及びソフトウェア成分の
組合せであり、種々の異種環境で、または異なるプラッ
トフォーム上で実現することができる。例えば、ナビゲ
ーションシステム１０は自動車１２上に配置することが
できる。図示実施例では、ナビゲーションシステム１０
は、ＧＰＳシステム１６、アンテナ１８、ビークル速度
及び走行距離を感知するように結合されているセンサ２
０、及びビークルの方向を感知するコンパス２２を含む
ことができる適切なハードウェア１４を含んでいる。更
に、ナビゲーションシステムは、ＣＰＵ ２６、メモリ
２８、並びに他の適切なハードウェアを含む適切なコン
ピュータ２４を含む。
【０００３】ナビゲーションシステム１０の一部として
含まれているのは、その中にデータ記憶媒体３２を組み
込むことができるドライブ３０（または、他の適当な周
辺デバイス）である。１つまたはそれ以上の地理データ
セット３４が、記憶媒体３２上に格納されている。１実
施例では、記憶媒体３２はＣＤ−ＲＯＭディスクであ
る。別の代替実施例では、記憶媒体３２はＰＣＭＣＩＡ
カードであることができ、この場合、ドライブ３０はＰ
ＣＭＣＩＡスロットに置換される。固定即ちハードディ
スク、ＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）、または他
の現在使用可能な記憶媒体、または近い将来開発され得
る記憶媒体を含むいろいろな他の記憶媒体を使用するこ
とができる。ここで説明している実施例は、以下に説明
するように他の型のナビゲーションシステム内で使用す
ることができる。
含まれているのは、その中にデータ記憶媒体３２を組み
込むことができるドライブ３０（または、他の適当な周
辺デバイス）である。１つまたはそれ以上の地理データ
セット３４が、記憶媒体３２上に格納されている。１実
施例では、記憶媒体３２はＣＤ−ＲＯＭディスクであ
る。別の代替実施例では、記憶媒体３２はＰＣＭＣＩＡ
カードであることができ、この場合、ドライブ３０はＰ
ＣＭＣＩＡスロットに置換される。固定即ちハードディ
スク、ＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）、または他
の現在使用可能な記憶媒体、または近い将来開発され得
る記憶媒体を含むいろいろな他の記憶媒体を使用するこ
とができる。ここで説明している実施例は、以下に説明
するように他の型のナビゲーションシステム内で使用す
ることができる。
【０００４】ナビゲーションシステム１０は、コンピュ
ータ２４に接続されているユーザインタフェース４０を
も含む。ユーザインタフェース４０は、エンドユーザか
ら命令及び入力を受信し、情報をエンドユーザへ戻して
供給するための適切な手段を含んでいる。例えば、ユー
ザインタフェース４０は、入力パネルまたはキーボード
を含むことができ、エンドユーザは行先の選択をそれに
指示することができる。ユーザインタフェース４０は、
表示装置またはスピーカ（スピーチ合成ハードウェア及
びソフトウェアを含む）を含むこともでき、これらによ
ってユーザにナビゲーション情報を通報することができ
る。視覚ナビゲーション情報の場合にはユーザインタフ
ェース４０は、ユーザが表示装置上の特定の地理領域
を、より大きい地理領域へズームアウトさせたり、また
はより詳細な地理情報へズームインさせたりできるよう
にする機能を提供することができる。
ータ２４に接続されているユーザインタフェース４０を
も含む。ユーザインタフェース４０は、エンドユーザか
ら命令及び入力を受信し、情報をエンドユーザへ戻して
供給するための適切な手段を含んでいる。例えば、ユー
ザインタフェース４０は、入力パネルまたはキーボード
を含むことができ、エンドユーザは行先の選択をそれに
指示することができる。ユーザインタフェース４０は、
表示装置またはスピーカ（スピーチ合成ハードウェア及
びソフトウェアを含む）を含むこともでき、これらによ
ってユーザにナビゲーション情報を通報することができ
る。視覚ナビゲーション情報の場合にはユーザインタフ
ェース４０は、ユーザが表示装置上の特定の地理領域
を、より大きい地理領域へズームアウトさせたり、また
はより詳細な地理情報へズームインさせたりできるよう
にする機能を提供することができる。
【０００５】測位システムは、地理領域におけるエンド
ユーザの物理的位置を決定、または近似する幾つかの公
知の技術の何れをも使用することができる。例えば、測
位システムはＧＰＳ型システム（全地球測位システ
ム）、推測航法型システム、またはこれらの組合せ、ま
たは他のシステムであることができ、これらは全て公知
である。上述した全ての構成要素は普通のもの（また
は、普通ではないもの）であり、これらの構成要素の製
造及び使用は当分野においては公知である。ナビゲーシ
ョンシステム１０は、ナビゲーションアプリケーション
プログラム３８を格納するために使用される別のデータ
記憶デバイス３６（即ち、ＲＯＭ）を含んでいる。（代
替として、アプリケーションプログラム３８は、地理デ
ータセット３４として同じ記憶デバイス、または媒体３
２上に供給することができる。）ナビゲーションアプリ
ケーションプログラム３８は、地理データセット３４及
び測位システム（使用されている場合）を使用するソフ
トウェアプログラムである。ナビゲーションアプリケー
ションプログラム３８は、別のアプリケーション（即
ち、サブプログラム）を含むことができる。これらのサ
ブプログラムは、ナビゲーションシステム１０のエンド
ユーザにいろいろな機能を提供する。これらの機能は、
ルート計算機能、運転生成機能、地図表示機能、ビーク
ル位置決め機能、行先導出能力等々を含むことができ
る。ナビゲーション機能は、ユーザインタフェース４０
によってエンドユーザ（例えば、ビークル運転手）に供
給される。ナビゲーションアプリケーションプログラム
３８は、Ｃ言語のような適当なコンピュータプログラミ
ング言語で書くことができるが、他のプログラミング言
語も使用することができる。
ユーザの物理的位置を決定、または近似する幾つかの公
知の技術の何れをも使用することができる。例えば、測
位システムはＧＰＳ型システム（全地球測位システ
ム）、推測航法型システム、またはこれらの組合せ、ま
たは他のシステムであることができ、これらは全て公知
である。上述した全ての構成要素は普通のもの（また
は、普通ではないもの）であり、これらの構成要素の製
造及び使用は当分野においては公知である。ナビゲーシ
ョンシステム１０は、ナビゲーションアプリケーション
プログラム３８を格納するために使用される別のデータ
記憶デバイス３６（即ち、ＲＯＭ）を含んでいる。（代
替として、アプリケーションプログラム３８は、地理デ
ータセット３４として同じ記憶デバイス、または媒体３
２上に供給することができる。）ナビゲーションアプリ
ケーションプログラム３８は、地理データセット３４及
び測位システム（使用されている場合）を使用するソフ
トウェアプログラムである。ナビゲーションアプリケー
ションプログラム３８は、別のアプリケーション（即
ち、サブプログラム）を含むことができる。これらのサ
ブプログラムは、ナビゲーションシステム１０のエンド
ユーザにいろいろな機能を提供する。これらの機能は、
ルート計算機能、運転生成機能、地図表示機能、ビーク
ル位置決め機能、行先導出能力等々を含むことができ
る。ナビゲーション機能は、ユーザインタフェース４０
によってエンドユーザ（例えば、ビークル運転手）に供
給される。ナビゲーションアプリケーションプログラム
３８は、Ｃ言語のような適当なコンピュータプログラミ
ング言語で書くことができるが、他のプログラミング言
語も使用することができる。
【０００６】図１のナビゲーションシステムの典型的な
使用中、ナビゲーションアプリケーションプログラム３
８は、ＲＯＭ ３６からプロセッサ２６に付属するメモ
リ２８内へロードされる。コンピュータ２４は、ユーザ
インタフェース４０から入力を受信する。この入力は、
ナビゲーション情報に対する要求を含むことができる。
コンピュータ２４は、測位システムハードウェア１４か
ら情報を受信する。ハードウェア１４からの情報はナビ
ゲーションアプリケーションプログラム３８によって使
用され、ビークル１２の位置、方向、速度等が決定され
る。ナビゲーションアプリケーションプログラム３８
は、地理領域内のエンドユーザの特定位置の図形表示
（例えば、「地図」）をエンドユーザに供給できる。更
に、ナビゲーションアプリケーションプログラムは、エ
ンドユーザが何処に位置していようとも、そこから地理
領域内の位置までの特定の方向をエンドユーザに供給す
ることができる。
使用中、ナビゲーションアプリケーションプログラム３
８は、ＲＯＭ ３６からプロセッサ２６に付属するメモ
リ２８内へロードされる。コンピュータ２４は、ユーザ
インタフェース４０から入力を受信する。この入力は、
ナビゲーション情報に対する要求を含むことができる。
コンピュータ２４は、測位システムハードウェア１４か
ら情報を受信する。ハードウェア１４からの情報はナビ
ゲーションアプリケーションプログラム３８によって使
用され、ビークル１２の位置、方向、速度等が決定され
る。ナビゲーションアプリケーションプログラム３８
は、地理領域内のエンドユーザの特定位置の図形表示
（例えば、「地図」）をエンドユーザに供給できる。更
に、ナビゲーションアプリケーションプログラムは、エ
ンドユーザが何処に位置していようとも、そこから地理
領域内の位置までの特定の方向をエンドユーザに供給す
ることができる。
【０００７】これらのさまざまなナビゲーションアプリ
ケーション機能を提供するために、ナビゲーションシス
テム１０は、記憶媒体３２上に格納されている地理デー
タ３４を、オプションで測位システムハードウェア１４
からの出力と共に使用する。地理データ３４は、ナビゲ
ーションアプリケーションプログラム３８がその支援す
る機能を提供できるようにする１つまたはそれ以上のコ
ンピュータ可読ファイル、またはデータベースの形状で
あることができる。例えば、地理領域内の２つの位置間
のルートを計算できるようにするために、地理データ３
４は、地理領域内の道路及び交差点の位置、一方通行
路、回転禁止、停止標識、停止信号、速度制限等に関す
る情報を含むルート計算データを含むことができる。ナ
ビゲーションシステムを用いて地図表示機能を遂行する
場合、ある地理領域の一部分の地理特色のサイズ、形
状、及び相対位置がユーザインタフェース４０の表示装
置上に描かれる。これらの地理特色は、道路、交差点、
及び関心点、並びに湖、鉄道軌道、建物、空港、スタジ
アム、公園、山岳地、ドック、フェリー、トンネル、
橋、等々のような他の特色を含むことができる。この地
図表示機能を提供するために地理データセット３４は、
ナビゲーションアプリケーションプログラム３８が付属
表示装置デバイス上にこれらのさまざまな地理特色のサ
イズ、形状、位置、及び特徴を示す地図を表示できるよ
うにする地図作成データを含むことができる。表示され
た領域のズーミング及びパンニングも支援することがで
きる。
ケーション機能を提供するために、ナビゲーションシス
テム１０は、記憶媒体３２上に格納されている地理デー
タ３４を、オプションで測位システムハードウェア１４
からの出力と共に使用する。地理データ３４は、ナビゲ
ーションアプリケーションプログラム３８がその支援す
る機能を提供できるようにする１つまたはそれ以上のコ
ンピュータ可読ファイル、またはデータベースの形状で
あることができる。例えば、地理領域内の２つの位置間
のルートを計算できるようにするために、地理データ３
４は、地理領域内の道路及び交差点の位置、一方通行
路、回転禁止、停止標識、停止信号、速度制限等に関す
る情報を含むルート計算データを含むことができる。ナ
ビゲーションシステムを用いて地図表示機能を遂行する
場合、ある地理領域の一部分の地理特色のサイズ、形
状、及び相対位置がユーザインタフェース４０の表示装
置上に描かれる。これらの地理特色は、道路、交差点、
及び関心点、並びに湖、鉄道軌道、建物、空港、スタジ
アム、公園、山岳地、ドック、フェリー、トンネル、
橋、等々のような他の特色を含むことができる。この地
図表示機能を提供するために地理データセット３４は、
ナビゲーションアプリケーションプログラム３８が付属
表示装置デバイス上にこれらのさまざまな地理特色のサ
イズ、形状、位置、及び特徴を示す地図を表示できるよ
うにする地図作成データを含むことができる。表示され
た領域のズーミング及びパンニングも支援することがで
きる。
【０００８】図２は、地図表示に使用される地図作成デ
ータセット３４’の構成例を示している。地図作成デー
タセット３４’は図１の地理データセット３４の一部で
あって、ルート計算、運転生成、及び他のナビゲーショ
ン機能に使用される他の種類のデータセットを含むこと
ができる。図２に示すように、地図作成データセット３
４’は例えば ｓｅｇ（１）、ｓｅｇ（２）、・・・ｓ
ｅｇ（ｎ）のような道路セグメントデータエンティティ
の（サブ）セット４２を含む。各道路セグメントデータ
エンティティは、地理領域内の道路の一部分を表す。各
道路セグメントデータエンティティレコードｓｅｇ（）
と組合されているのは、表現されたそれぞれの道路部分
をコンピュータ表示デバイス上に描くのを容易にするデ
ータ（ノード及び属性４６（１）、４６（２）・・・４
６（ｎ）のような）である。道路セグメントデータエン
ティティｓｅｇ（１）、ｓｅｇ（２）、・・・ｓｅｇ
（ｎ）は、データベース構造に使用されている標準の型
のデータ構造を使用して実現することができる。
ータセット３４’の構成例を示している。地図作成デー
タセット３４’は図１の地理データセット３４の一部で
あって、ルート計算、運転生成、及び他のナビゲーショ
ン機能に使用される他の種類のデータセットを含むこと
ができる。図２に示すように、地図作成データセット３
４’は例えば ｓｅｇ（１）、ｓｅｇ（２）、・・・ｓ
ｅｇ（ｎ）のような道路セグメントデータエンティティ
の（サブ）セット４２を含む。各道路セグメントデータ
エンティティは、地理領域内の道路の一部分を表す。各
道路セグメントデータエンティティレコードｓｅｇ（）
と組合されているのは、表現されたそれぞれの道路部分
をコンピュータ表示デバイス上に描くのを容易にするデ
ータ（ノード及び属性４６（１）、４６（２）・・・４
６（ｎ）のような）である。道路セグメントデータエン
ティティｓｅｇ（１）、ｓｅｇ（２）、・・・ｓｅｇ
（ｎ）は、データベース構造に使用されている標準の型
のデータ構造を使用して実現することができる。
【０００９】図３は、地理データセット３４によって表
現された地理領域の一部分を示す地図である。この部分
は、直線道路５２Ｓ１、５２Ｓ２、及び直線以外の（即
ち、湾曲した）道路５２Ｃ１を含んでいる。地理領域の
この部分を表示するために必要な情報を格納する目的の
ために、道路に沿うノードが識別されている。ノード
は、２つの道路が交差する場所、またはその道路の部分
と組合された属性が変化するような場所（例えば、道路
が通学ゾーン内に入り、速度制限が変化する）として識
別される。データセット３４内では、図２に４６（）で
示されているように、各道路セグメントエンティティレ
コードは、その道路セグメントエンティティレコードに
よって表現される道路部分の端点位置に対応する２つの
ノード（及び／またはノードの地理座標）と組合されて
いる。地図作成データセット３４’内の道路セグメント
エンティティレコードには、これも図２に４６（）で示
されているように、道路部分を描くために必要な他の情
報も組合されている。
現された地理領域の一部分を示す地図である。この部分
は、直線道路５２Ｓ１、５２Ｓ２、及び直線以外の（即
ち、湾曲した）道路５２Ｃ１を含んでいる。地理領域の
この部分を表示するために必要な情報を格納する目的の
ために、道路に沿うノードが識別されている。ノード
は、２つの道路が交差する場所、またはその道路の部分
と組合された属性が変化するような場所（例えば、道路
が通学ゾーン内に入り、速度制限が変化する）として識
別される。データセット３４内では、図２に４６（）で
示されているように、各道路セグメントエンティティレ
コードは、その道路セグメントエンティティレコードに
よって表現される道路部分の端点位置に対応する２つの
ノード（及び／またはノードの地理座標）と組合されて
いる。地図作成データセット３４’内の道路セグメント
エンティティレコードには、これも図２に４６（）で示
されているように、道路部分を描くために必要な他の情
報も組合されている。
【００１０】ある道路部分、例えば図３の５２Ｓ１、５
２Ｓ２のような直線道路部分の形状を描くには、その道
路部分を表すセグメントデータエンティティレコードに
よって識別された端点（即ち、ノード）を連結する直線
を生成することによって行うことができる。しかしなが
ら道路部分が直線以外の場合は、その道路部分の形状を
表示させるためには、地理データベースが付加的な情報
を含んでいる必要がある。図３の地図は、ＬＮ（ｍ）及
びＲＮ（ｍ）で表された端点を有するセグメント（ｍ）
によって表現された湾曲道路部分５２Ｃ１を示してい
る。図４は、図３に示した湾曲道路部分５２Ｃ１を表現
するために使用されるデータセット３４’内の道路セグ
メントデータレコードｓｅｇ（ｍ）を示す図である。こ
れらの道路セグメントデータレコードｓｅｇ（ｍ）に
は、表現された道路部分５２Ｃ１の２つの端点ＬＮ
（ｍ）及びＲＮ（ｍ）の緯度及び経度座標位置を含むノ
ードデータ４８が組合されている。ナビゲーションシス
テムのための１つの公知地理データベースでは、湾曲し
た地理特色は形状点を使用して表現される。図３には、
データベースエンティティｓｅｇ（ｍ）によって表現さ
れた道路部分５２Ｃ１に沿って位置する例示形状点ＳＰ
（ｍ）(1) 、ＳＰ（ｍ）(2) 、ＳＰ（ｍ）(3) 、及びＳ
Ｐ（ｍ）(n) が示されている。ノードデータの他にこの
方法を使用する場合の地理データセット３４は、湾曲地
理特色に沿うこれらの形状点に対応するデータも格納し
ている。図４では、道路セグメントデータエンティティ
ｓｅｇ（ｍ）は、その湾曲道路部分５２Ｃ１内に位置す
る各形状点毎の緯度及び経度座標を格納している形状点
５０（ＳＰ（ｍ）(1) 、ＳＰ（ｍ）(2) ・・・ＳＰ
（ｍ）(n) ）と組合されている。これらの形状点は、地
理データベース内の幾つかの目的のために、そしてそれ
を使用するナビゲーションアプリケーションによって使
用される。例えば、形状点は、コンピュータ表示装置上
に表現される道路の部分の湾曲形状を近似するために使
用される。湾曲地理特色は、端点から始まって端点で終
わるように形状点から形状点まで直線を引くことによっ
て、表示装置上に再生される。所与の端点セットの間に
おいて格納される形状点の数は、湾曲の形状、及び再生
される表示に望まれる精度または分解能に依存する。形
状点は、精度が重要であるような湾曲道路部分に沿うビ
ークルの測位のために、ナビゲーションアプリケーショ
ンによっても使用される。（本明細書では「形状点」と
いう語を使用しているが、直線または湾曲地理特色に沿
う位置また軌跡を記述するために、他の用語を使用でき
ることを理解されたい。） 以上の説明は、道路の直線以外の部分を描くことに関係
している。同じような考え方が、池、鉄道軌道、建物、
空港、スタジアム、公園、山岳地、ドック、フェリー、
トンネル、橋等のような線または多角形の形状の他の地
理特色を描くのにも適用される。形状点は、これらの種
類の地理特色の長さまたは境界に沿って選択され、格納
され、そしてコンピュータの表示装置上に特色を描くた
めに使用される。
２Ｓ２のような直線道路部分の形状を描くには、その道
路部分を表すセグメントデータエンティティレコードに
よって識別された端点（即ち、ノード）を連結する直線
を生成することによって行うことができる。しかしなが
ら道路部分が直線以外の場合は、その道路部分の形状を
表示させるためには、地理データベースが付加的な情報
を含んでいる必要がある。図３の地図は、ＬＮ（ｍ）及
びＲＮ（ｍ）で表された端点を有するセグメント（ｍ）
によって表現された湾曲道路部分５２Ｃ１を示してい
る。図４は、図３に示した湾曲道路部分５２Ｃ１を表現
するために使用されるデータセット３４’内の道路セグ
メントデータレコードｓｅｇ（ｍ）を示す図である。こ
れらの道路セグメントデータレコードｓｅｇ（ｍ）に
は、表現された道路部分５２Ｃ１の２つの端点ＬＮ
（ｍ）及びＲＮ（ｍ）の緯度及び経度座標位置を含むノ
ードデータ４８が組合されている。ナビゲーションシス
テムのための１つの公知地理データベースでは、湾曲し
た地理特色は形状点を使用して表現される。図３には、
データベースエンティティｓｅｇ（ｍ）によって表現さ
れた道路部分５２Ｃ１に沿って位置する例示形状点ＳＰ
（ｍ）(1) 、ＳＰ（ｍ）(2) 、ＳＰ（ｍ）(3) 、及びＳ
Ｐ（ｍ）(n) が示されている。ノードデータの他にこの
方法を使用する場合の地理データセット３４は、湾曲地
理特色に沿うこれらの形状点に対応するデータも格納し
ている。図４では、道路セグメントデータエンティティ
ｓｅｇ（ｍ）は、その湾曲道路部分５２Ｃ１内に位置す
る各形状点毎の緯度及び経度座標を格納している形状点
５０（ＳＰ（ｍ）(1) 、ＳＰ（ｍ）(2) ・・・ＳＰ
（ｍ）(n) ）と組合されている。これらの形状点は、地
理データベース内の幾つかの目的のために、そしてそれ
を使用するナビゲーションアプリケーションによって使
用される。例えば、形状点は、コンピュータ表示装置上
に表現される道路の部分の湾曲形状を近似するために使
用される。湾曲地理特色は、端点から始まって端点で終
わるように形状点から形状点まで直線を引くことによっ
て、表示装置上に再生される。所与の端点セットの間に
おいて格納される形状点の数は、湾曲の形状、及び再生
される表示に望まれる精度または分解能に依存する。形
状点は、精度が重要であるような湾曲道路部分に沿うビ
ークルの測位のために、ナビゲーションアプリケーショ
ンによっても使用される。（本明細書では「形状点」と
いう語を使用しているが、直線または湾曲地理特色に沿
う位置また軌跡を記述するために、他の用語を使用でき
ることを理解されたい。） 以上の説明は、道路の直線以外の部分を描くことに関係
している。同じような考え方が、池、鉄道軌道、建物、
空港、スタジアム、公園、山岳地、ドック、フェリー、
トンネル、橋等のような線または多角形の形状の他の地
理特色を描くのにも適用される。形状点は、これらの種
類の地理特色の長さまたは境界に沿って選択され、格納
され、そしてコンピュータの表示装置上に特色を描くた
めに使用される。
【００１１】直線以外の地理特色の形状を表現するため
に形状点を使用することは、それが概念的にデータベー
ス開発、コンパイル、アクセス、及び表示ソフトウェア
を動作させるのが比較的簡単であることから有利である
が、幾つかの欠陥を有している。直線以外の地理特色を
表示させるためのこれらの付加的なデータを格納する
と、地理データセットのデータ格納要求を増加させるこ
とになる。精度要求が控えめであるとしても、各データ
ベースの５乃至 10 ％が形状点データに専占され得る。
更に、このパーセンテージは、精度要求の増加に正比例
して増加する。また更に、形状情報は地図表示、及びビ
ークルの位置を推論するために使用される地理データサ
ブセットのかなり大きいパーセンテージを占めるから、
ＲＡＭメモリサイズ要求及びデータベース読み出し時間
に対する負のインパクトは比例的に大きくなる。
に形状点を使用することは、それが概念的にデータベー
ス開発、コンパイル、アクセス、及び表示ソフトウェア
を動作させるのが比較的簡単であることから有利である
が、幾つかの欠陥を有している。直線以外の地理特色を
表示させるためのこれらの付加的なデータを格納する
と、地理データセットのデータ格納要求を増加させるこ
とになる。精度要求が控えめであるとしても、各データ
ベースの５乃至 10 ％が形状点データに専占され得る。
更に、このパーセンテージは、精度要求の増加に正比例
して増加する。また更に、形状情報は地図表示、及びビ
ークルの位置を推論するために使用される地理データサ
ブセットのかなり大きいパーセンテージを占めるから、
ＲＡＭメモリサイズ要求及びデータベース読み出し時間
に対する負のインパクトは比例的に大きくなる。
【００１２】従って、ナビゲーションシステムにおい
て、格納要求を最小にして地理特色情報を表現し、格納
しながら、直線以外の特色を高レベルの精度で表現する
方法を提供することが望まれている。更に、地理データ
セットの分解能及び精度を高めても、ＲＡＭメモリサイ
ズまたはナビゲーションシステムの動作性能要求に負の
インパクトを与えないことも望まれている。従って、本
発明の目的は、地理特色の高度に正確な表現を供給し、
格納要求が最小であり、そしてハードウェア構成要求に
対するインパクトを最小にするような、地理特色情報を
表現し、格納するための改善された方法を提供すること
である。
て、格納要求を最小にして地理特色情報を表現し、格納
しながら、直線以外の特色を高レベルの精度で表現する
方法を提供することが望まれている。更に、地理データ
セットの分解能及び精度を高めても、ＲＡＭメモリサイ
ズまたはナビゲーションシステムの動作性能要求に負の
インパクトを与えないことも望まれている。従って、本
発明の目的は、地理特色の高度に正確な表現を供給し、
格納要求が最小であり、そしてハードウェア構成要求に
対するインパクトを最小にするような、地理特色情報を
表現し、格納するための改善された方法を提供すること
である。
【００１３】
【発明の概要】以上の、及び他の目的を達成するため
に、及び本発明の目的によれば、直線以外の地図特色を
表現するデータをナビゲーションシステム内で使用する
ためのコンピュータ可読地理データベース内に格納する
システム及び方法が提供される。直線以外の地理特色の
場合には、計算可能関数によって生成した曲線を、直線
以外の地図特色の画像に適合させる。計算可能関数は、
形状がその係数によって限定される多項式であることが
できる。多項式の係数は、直線以外の特色を表現するデ
ータと組合される。多項式がベジェ曲線（ベツィエ曲
線）であるような場合には、ベジェ曲線を生成するため
の制御点を、直線以外の特色を表現するデータと組合せ
る。これらの制御点は地理データベース内に格納され、
直線以外の特色の表示に使用される。直線以外の地理特
色を生成するために計算可能関数を使用し、計算可能関
数が使用するパラメータを格納することによって、直線
以外の特色を表現するための地理データベース内の格納
要求を大幅に減少させることができる。
に、及び本発明の目的によれば、直線以外の地図特色を
表現するデータをナビゲーションシステム内で使用する
ためのコンピュータ可読地理データベース内に格納する
システム及び方法が提供される。直線以外の地理特色の
場合には、計算可能関数によって生成した曲線を、直線
以外の地図特色の画像に適合させる。計算可能関数は、
形状がその係数によって限定される多項式であることが
できる。多項式の係数は、直線以外の特色を表現するデ
ータと組合される。多項式がベジェ曲線（ベツィエ曲
線）であるような場合には、ベジェ曲線を生成するため
の制御点を、直線以外の特色を表現するデータと組合せ
る。これらの制御点は地理データベース内に格納され、
直線以外の特色の表示に使用される。直線以外の地理特
色を生成するために計算可能関数を使用し、計算可能関
数が使用するパラメータを格納することによって、直線
以外の特色を表現するための地理データベース内の格納
要求を大幅に減少させることができる。
【００１４】更なる面によれば、正規化された制御点対
をデータ構造内に格納し、データ構造内への索引参照を
直線以外の地理特色を表現するために使用されるデータ
と組合せることによってデータ格納要求を更に減少させ
ている。
をデータ構造内に格納し、データ構造内への索引参照を
直線以外の地理特色を表現するために使用されるデータ
と組合せることによってデータ格納要求を更に減少させ
ている。
【００１５】
【実施例】Ｉ． 第１実施例 図５に、図３に示したものと同一の、直線道路部分５２
Ｓ１、５２Ｓ２、及び直線以外の道路部分５２Ｃ１を有
する地理領域及び道路を示す。図３及び４の実施例に関
して説明したように、道路部分の端点にノードが選択さ
れ、限定されており、２つまたはそれ以上の道路が交差
している場所に、または道路の属性が変化する場所に確
立される。地理データベースでは、これらのノードデー
タ点が道路を分割し、道路セグメントデータエンティテ
ィとして表現される道路部分の端点をマークする。この
実施例の地理データベースにおいては、直線道路部分
は、表現された道路部分の端点（例えば、ノード）の座
標位置と組合された道路セグメントエンティティによっ
て表現されている。
Ｓ１、５２Ｓ２、及び直線以外の道路部分５２Ｃ１を有
する地理領域及び道路を示す。図３及び４の実施例に関
して説明したように、道路部分の端点にノードが選択さ
れ、限定されており、２つまたはそれ以上の道路が交差
している場所に、または道路の属性が変化する場所に確
立される。地理データベースでは、これらのノードデー
タ点が道路を分割し、道路セグメントデータエンティテ
ィとして表現される道路部分の端点をマークする。この
実施例の地理データベースにおいては、直線道路部分
は、表現された道路部分の端点（例えば、ノード）の座
標位置と組合された道路セグメントエンティティによっ
て表現されている。
【００１６】これらの端点の座標を識別するデータに加
えて、直線以外の道路部分は２つ（またはそれ以上）の
パラメータの位置を使用して表現される。これらのパラ
メータは、直線以外の地理特色の形状を生成するために
計算可能関数によって使用される。図示の実施例では、
計算可能関数はベジェ曲線であり、格納されるパラメー
タはベジェ曲線を生成するための制御点である。図５に
は、制御点ＣＰ（ｍ）(1) 及びＣＰ（ｍ）(2) が示され
ており、後述するように、これらは地理データベース内
の直線以外の道路部分５２Ｃ１の形状の表現に使用され
る。これらの制御点は、スプライン曲線の三次スプライ
ンサブファミリのサブセットであるベジェ曲線を使用す
ることによって決定される。代替実施例では、他のスプ
ライン曲線ファミリを含む湾曲したベクトルを定義する
他の多項式を使用することができる。
えて、直線以外の道路部分は２つ（またはそれ以上）の
パラメータの位置を使用して表現される。これらのパラ
メータは、直線以外の地理特色の形状を生成するために
計算可能関数によって使用される。図示の実施例では、
計算可能関数はベジェ曲線であり、格納されるパラメー
タはベジェ曲線を生成するための制御点である。図５に
は、制御点ＣＰ（ｍ）(1) 及びＣＰ（ｍ）(2) が示され
ており、後述するように、これらは地理データベース内
の直線以外の道路部分５２Ｃ１の形状の表現に使用され
る。これらの制御点は、スプライン曲線の三次スプライ
ンサブファミリのサブセットであるベジェ曲線を使用す
ることによって決定される。代替実施例では、他のスプ
ライン曲線ファミリを含む湾曲したベクトルを定義する
他の多項式を使用することができる。
【００１７】スプライン曲線、特にベジェ曲線を使用す
ると、湾曲道路部分のような直線以外の地図特色は、所
望の程度の精度で地理特色の形状に一致する曲線を生成
するように係数が決定された多項式によって表現され
る。ベジェ曲線の特性は、それらがそれらの２つの端点
と、２つの付加的な制御点によって限定されることであ
る。図５に破線で示すように、これらの制御点は、端点
における曲線の接線に沿って位置している。ベジェ曲線
は、Ｓ字曲線、円弧、放物線形状を近似し、また直線で
さえも近似する。多項式曲線を点シリーズに適合させる
ための標準技術を使用して、地理データベース内の曲線
への直線セグメント近似に使用される形状点の特定シリ
ーズに対して、最良適合ベジェ曲線を与える制御点座標
を見出すことができる。
ると、湾曲道路部分のような直線以外の地図特色は、所
望の程度の精度で地理特色の形状に一致する曲線を生成
するように係数が決定された多項式によって表現され
る。ベジェ曲線の特性は、それらがそれらの２つの端点
と、２つの付加的な制御点によって限定されることであ
る。図５に破線で示すように、これらの制御点は、端点
における曲線の接線に沿って位置している。ベジェ曲線
は、Ｓ字曲線、円弧、放物線形状を近似し、また直線で
さえも近似する。多項式曲線を点シリーズに適合させる
ための標準技術を使用して、地理データベース内の曲線
への直線セグメント近似に使用される形状点の特定シリ
ーズに対して、最良適合ベジェ曲線を与える制御点座標
を見出すことができる。
【００１８】地理データベースの第１実施例では、制御
点は、道路の直線以外の部分を表現する道路セグメント
データエンティティと組合される。一実施例では、これ
らの制御点ＣＰ（ｍ）(1) 及びＣＰ（ｍ）(2) 、または
それらの緯度及び経度座標がセグメントエンティティｓ
ｅｇ（ｍ）と組合される。一実施例では、これらの制御
点は、セグメントデータテンティティの属性として格納
される。図６に、図５の湾曲道路部分５２Ｃ１を表現す
る道路セグメントデータエンティティｓｅｇ（ｍ）を示
す。このセグメントエンティティは、道路部分を描くた
めに使用されるデータと組合されている。データは、道
路部分の対応する端点の緯度及び経度座標位置を識別す
るノードデータＬＮ（ｍ）及びＲＮ（ｍ）と、湾曲道路
部分５２Ｃ１の形状を表現するために使用できる２つの
制御点の緯度及び経度座標位置を識別する制御点データ
ＣＰ（ｍ）(1) 及びＣＰ（ｍ）(2) とを含んでいる。
点は、道路の直線以外の部分を表現する道路セグメント
データエンティティと組合される。一実施例では、これ
らの制御点ＣＰ（ｍ）(1) 及びＣＰ（ｍ）(2) 、または
それらの緯度及び経度座標がセグメントエンティティｓ
ｅｇ（ｍ）と組合される。一実施例では、これらの制御
点は、セグメントデータテンティティの属性として格納
される。図６に、図５の湾曲道路部分５２Ｃ１を表現す
る道路セグメントデータエンティティｓｅｇ（ｍ）を示
す。このセグメントエンティティは、道路部分を描くた
めに使用されるデータと組合されている。データは、道
路部分の対応する端点の緯度及び経度座標位置を識別す
るノードデータＬＮ（ｍ）及びＲＮ（ｍ）と、湾曲道路
部分５２Ｃ１の形状を表現するために使用できる２つの
制御点の緯度及び経度座標位置を識別する制御点データ
ＣＰ（ｍ）(1) 及びＣＰ（ｍ）(2) とを含んでいる。
【００１９】地理データベースの第１実施例の使用。図
７は、湾曲した特色を描くために、図６に示すような制
御点データを使用する地理データベースの実施例によっ
て表現された地理領域の部分を表示するために、地図表
示プログラム６６の実施例が遂行するステップを示して
いる。地図表示プログラム６６は、図１のナビゲーショ
ンアプリケーションプログラム３８の一部である。先
ず、地図表示プログラム６６は、表示すべき道路部分を
表現する道路セグメントデータエンティティｓｅｇ（）
のリスト６８を受信する。ステップ７０−７６は、リス
ト６８内の各道路セグメントデータエンティティ毎に繰
り返される。ステップ７０において、地図表示プログラ
ム６６は、各セグメントエンティティレコードと組合さ
れたデータを読み込む。これらのデータは、セグメント
データエンティティと組合されたノードの地理座標を含
む。（ノードデータは、表示すべき特定道路部分の端点
を含む。）ステップ７２は、セグメントエンティティと
組合された制御点の存否を調べる。もしセグメントデー
タエンティティが、それと組合された制御点を有してい
なければ、ステップ７２からステップ７６へスキップ
し、ユーザインタフェース４０の表示装置上の端点間に
直線を引くことによって道路セグメントが描かれる。し
かしながら、もしセグメントレコードと組合された制御
点が存在すれば、ステップ７２はそのセグメントと組合
されたデータをステップ７４に引き渡す。ステップ７４
においては、適切な多項式を使用してベジェ曲線が計算
され、曲線の画像が生成される。また、ステップ７６に
おいて、生成された曲線の画像がユーザインタフェース
４０の表示装置へ出力される。これらのステップは、リ
スト６８内に表現されている全ての道路部分がユーザイ
ンタフェース４０の表示装置上に描かれてしまうまで繰
り返される。
７は、湾曲した特色を描くために、図６に示すような制
御点データを使用する地理データベースの実施例によっ
て表現された地理領域の部分を表示するために、地図表
示プログラム６６の実施例が遂行するステップを示して
いる。地図表示プログラム６６は、図１のナビゲーショ
ンアプリケーションプログラム３８の一部である。先
ず、地図表示プログラム６６は、表示すべき道路部分を
表現する道路セグメントデータエンティティｓｅｇ（）
のリスト６８を受信する。ステップ７０−７６は、リス
ト６８内の各道路セグメントデータエンティティ毎に繰
り返される。ステップ７０において、地図表示プログラ
ム６６は、各セグメントエンティティレコードと組合さ
れたデータを読み込む。これらのデータは、セグメント
データエンティティと組合されたノードの地理座標を含
む。（ノードデータは、表示すべき特定道路部分の端点
を含む。）ステップ７２は、セグメントエンティティと
組合された制御点の存否を調べる。もしセグメントデー
タエンティティが、それと組合された制御点を有してい
なければ、ステップ７２からステップ７６へスキップ
し、ユーザインタフェース４０の表示装置上の端点間に
直線を引くことによって道路セグメントが描かれる。し
かしながら、もしセグメントレコードと組合された制御
点が存在すれば、ステップ７２はそのセグメントと組合
されたデータをステップ７４に引き渡す。ステップ７４
においては、適切な多項式を使用してベジェ曲線が計算
され、曲線の画像が生成される。また、ステップ７６に
おいて、生成された曲線の画像がユーザインタフェース
４０の表示装置へ出力される。これらのステップは、リ
スト６８内に表現されている全ての道路部分がユーザイ
ンタフェース４０の表示装置上に描かれてしまうまで繰
り返される。
【００２０】第１実施例による形状情報を格納する方
法。図８は、図６に示すような直線以外の特色を表現す
るための制御点データを含む地理データベースを生成す
る第１の方法を示している。地理領域の一部分の画像１
２０が入手される。画像１２０は、航空写真、ＧＰＳデ
ータ、紙の地図、または他の公知資源から入手し、電子
地理データベースを発生させることができる。代替とし
て、画像１２０は、図２及び３に関して説明した方法に
従って、形状点データから画像１２０を生成する地図表
示プログラムから入手することができる。図８では、画
像１２０はコンピュータ表示装置の画面上に表示されて
いるが、このプログラムを実施する場合、必ずしもこの
画像を物理的に表示装置の画面上に示す必要はない。形
状検出プログラム１２２は、領域の画像１２０から、道
路１２５のような地理特色の画像を自動的に検出する。
これは、普通のパターン認識技術を使用して達成され
る。これらのパターン認識技術は、例えば、対比的な色
のパターン、連続形状、サイズ、相互接続等の識別を含
む。普通のパターン認識技術を使用して画像１２０から
直線以外の道路を含む道路のような特色が自動的に検出
される。道路１２５を検出した後に、プログラムは、検
出した直線以外の道路とベジェ曲線とを一致させる曲線
適合プログラム１２６を実行する。曲線適合技術は当分
野においては公知である。ベジェ曲線と直線以外の道路
とが一致したことを識別すると、ベジェ曲線を生成する
ために使用した制御点が識別される。次いで、制御点の
座標が、検出された道路セグメントを表現するセグメン
トデータエンティティレコードと組合される。一実施例
では、ユーザ・操作者は、道路検出、曲線適合、及びベ
ジェ曲線生成ステップを検査することができる。この検
査は、ベジェ曲線制御点から生成された直線以外の道路
の画像を画像１２０上に重ね、それらがどれ程良好に一
致しているかを見ることによって行うことができる。も
しそれらが一致しなければ、ユーザ・操作者は、別の技
術を使用して制御点を生成することができる。しかしな
がら、もし検出した道路セグメントが表示装置上の道路
セグメントの画像と一致すれば、ユーザ・操作者は、コ
ンピュータが生成したベジェ制御点及び検出したノード
／端点ＬＮ、ＲＮ、ＣＰ１、ＣＰ２を地図作成データセ
ット３４’（Ｂ）内に格納することができる。
法。図８は、図６に示すような直線以外の特色を表現す
るための制御点データを含む地理データベースを生成す
る第１の方法を示している。地理領域の一部分の画像１
２０が入手される。画像１２０は、航空写真、ＧＰＳデ
ータ、紙の地図、または他の公知資源から入手し、電子
地理データベースを発生させることができる。代替とし
て、画像１２０は、図２及び３に関して説明した方法に
従って、形状点データから画像１２０を生成する地図表
示プログラムから入手することができる。図８では、画
像１２０はコンピュータ表示装置の画面上に表示されて
いるが、このプログラムを実施する場合、必ずしもこの
画像を物理的に表示装置の画面上に示す必要はない。形
状検出プログラム１２２は、領域の画像１２０から、道
路１２５のような地理特色の画像を自動的に検出する。
これは、普通のパターン認識技術を使用して達成され
る。これらのパターン認識技術は、例えば、対比的な色
のパターン、連続形状、サイズ、相互接続等の識別を含
む。普通のパターン認識技術を使用して画像１２０から
直線以外の道路を含む道路のような特色が自動的に検出
される。道路１２５を検出した後に、プログラムは、検
出した直線以外の道路とベジェ曲線とを一致させる曲線
適合プログラム１２６を実行する。曲線適合技術は当分
野においては公知である。ベジェ曲線と直線以外の道路
とが一致したことを識別すると、ベジェ曲線を生成する
ために使用した制御点が識別される。次いで、制御点の
座標が、検出された道路セグメントを表現するセグメン
トデータエンティティレコードと組合される。一実施例
では、ユーザ・操作者は、道路検出、曲線適合、及びベ
ジェ曲線生成ステップを検査することができる。この検
査は、ベジェ曲線制御点から生成された直線以外の道路
の画像を画像１２０上に重ね、それらがどれ程良好に一
致しているかを見ることによって行うことができる。も
しそれらが一致しなければ、ユーザ・操作者は、別の技
術を使用して制御点を生成することができる。しかしな
がら、もし検出した道路セグメントが表示装置上の道路
セグメントの画像と一致すれば、ユーザ・操作者は、コ
ンピュータが生成したベジェ制御点及び検出したノード
／端点ＬＮ、ＲＮ、ＣＰ１、ＣＰ２を地図作成データセ
ット３４’（Ｂ）内に格納することができる。
【００２１】形状情報を格納する代替方法。図９は、ベ
ジェ曲線を所与の地理特色に適合させるための代替方法
を示している。上述した方法と同じように、地理領域の
一部分の画像２２０が入手される。画像２２０は、航空
写真であることも、または航空写真から入手することも
できる。代替として、画像２２０は、（図２及び３に関
連して説明した従来技術の方法によって）形状点データ
から画像２２０を生成する地図表示プログラムから入手
することができる。画像２２０は紙上に印刷すること
も、またはコンピュータ表示デバイス上に描くこともで
きる。この方法を使用する場合、ユーザ・操作者は画像
を見ながら離散化タブレットまたはマウスのような位置
決め装置を操作（例えば、クリック）して、地理データ
ベース内のデータエンティティによって表現された画像
内に描かれている特色上の点を選択する。例えば、ユー
ザ・操作者は（セグメントデータエンティティによって
表現された道路の部分の終わりを表す画像の点上で位置
決めデバイスをクリックさせることによって）、セグメ
ントエンティティにより表現される特色の端点を位置決
めデバイスを使用して選択することができる。もし識別
されたセグメントが直線以外であれば、ユーザ・操作者
は、その道路部分の画像の長さに沿う臨時形状点ＴＳＰ
１、ＴＳＰ２・・・ＴＳＰｎを選択する。ユーザ・操作
者は、カーソルを道路セグメントの画像上で移動させ、
位置決めデバイスをクリックさせることによって、これ
らの臨時形状点を選択する（ステップ２２２）。コンピ
ュータプログラムは臨時形状点を使用して、それらを通
る曲線を生成する（ステップ２２６）。（端点ノード及
び識別された形状点を既に有している地図作成データセ
ットから画像２２０を生成する実施例においては、上述
したステップは省略することができる。） 次いでプログラムは、選択された端点及び形状点によっ
て表現される検出された直線以外の道路部分と、ベジェ
曲線とを一致させる曲線適合プログラム２２６を実行す
る。前述したように、曲線適合技術は当分野において公
知である。ベジェ曲線が直線以外の道路２２５と一致す
ることが識別されると、ベジェ曲線を生成するために使
用された制御点が識別される。次いで、制御点の座標
が、選択された道路セグメントを表現するセグメントデ
ータエンティティレコードと組合される。生成されたベ
ジェ曲線が道路２２５の画像を正しく表現していること
を確認するために、ベジェ曲線制御点から生成された直
線以外の道路セグメントの画像を画像２２０の上に重ね
て、それらがどれ程良く一致するかを見ることができ
る。ユーザ・操作者は、重ね合わせた画像を見て、ベジ
ェ曲線が生成した道路画像と、供給さた道路部分２２５
とが、所与の許容差内で一致するか否かを判断する。も
しそれらが一致しなければ、ユーザ・操作者は付加的な
臨時形状点を選択し、ベジェ曲線を再生成することがで
きる。このプロセスは、道路部分の画像と充分に適合す
る曲線が生成されるまで繰り返される。次いで、前述し
たように、最良適合曲線のための制御点データ及びノー
ドデータＬＮ、ＲＮ、ＣＰ１、ＣＰ２が地図作成データ
セット３４’（Ｂ）内に格納される。代替実施例では、
コンピュータプログラムを使用して、生成されたベジェ
曲線と、表現された道路部分の画像とがどれ程良く一致
するかを決定することができる。コンピュータプログラ
ムは、満足できる適合を表すしきい値が得られたことを
決定する普通の適合技術を使用することができる。 II. 第２実施例 ベジェ曲線の別の特性は、もし曲線の２つの端点が正規
化された位置に固定されていれば、曲線の形状の変化
が、制御点の相対位置だけによって決定されることであ
る（即ち、形状が「正規化」されている）。従って共通
曲線のライブラリが、２つの標準端点位置に対する制御
点位置対のテーブルの形状で限定される。このライブラ
リは、正規化形状アレイ内に格納されている。望まれる
場合には何時でも、既知の数学演算によって、これらの
ライブラリ曲線形状は空間内で基準化（スケール）さ
れ、回転され、そして並進されて地図表示上に配置され
る。地理データベースの実施例では、この正規化形状ア
レイ内への索引参照値が、各直線以外の道路セグメント
データエンティティと組合される。この索引参照値は、
実際の制御点座標位置の代わりに使用される。
ジェ曲線を所与の地理特色に適合させるための代替方法
を示している。上述した方法と同じように、地理領域の
一部分の画像２２０が入手される。画像２２０は、航空
写真であることも、または航空写真から入手することも
できる。代替として、画像２２０は、（図２及び３に関
連して説明した従来技術の方法によって）形状点データ
から画像２２０を生成する地図表示プログラムから入手
することができる。画像２２０は紙上に印刷すること
も、またはコンピュータ表示デバイス上に描くこともで
きる。この方法を使用する場合、ユーザ・操作者は画像
を見ながら離散化タブレットまたはマウスのような位置
決め装置を操作（例えば、クリック）して、地理データ
ベース内のデータエンティティによって表現された画像
内に描かれている特色上の点を選択する。例えば、ユー
ザ・操作者は（セグメントデータエンティティによって
表現された道路の部分の終わりを表す画像の点上で位置
決めデバイスをクリックさせることによって）、セグメ
ントエンティティにより表現される特色の端点を位置決
めデバイスを使用して選択することができる。もし識別
されたセグメントが直線以外であれば、ユーザ・操作者
は、その道路部分の画像の長さに沿う臨時形状点ＴＳＰ
１、ＴＳＰ２・・・ＴＳＰｎを選択する。ユーザ・操作
者は、カーソルを道路セグメントの画像上で移動させ、
位置決めデバイスをクリックさせることによって、これ
らの臨時形状点を選択する（ステップ２２２）。コンピ
ュータプログラムは臨時形状点を使用して、それらを通
る曲線を生成する（ステップ２２６）。（端点ノード及
び識別された形状点を既に有している地図作成データセ
ットから画像２２０を生成する実施例においては、上述
したステップは省略することができる。） 次いでプログラムは、選択された端点及び形状点によっ
て表現される検出された直線以外の道路部分と、ベジェ
曲線とを一致させる曲線適合プログラム２２６を実行す
る。前述したように、曲線適合技術は当分野において公
知である。ベジェ曲線が直線以外の道路２２５と一致す
ることが識別されると、ベジェ曲線を生成するために使
用された制御点が識別される。次いで、制御点の座標
が、選択された道路セグメントを表現するセグメントデ
ータエンティティレコードと組合される。生成されたベ
ジェ曲線が道路２２５の画像を正しく表現していること
を確認するために、ベジェ曲線制御点から生成された直
線以外の道路セグメントの画像を画像２２０の上に重ね
て、それらがどれ程良く一致するかを見ることができ
る。ユーザ・操作者は、重ね合わせた画像を見て、ベジ
ェ曲線が生成した道路画像と、供給さた道路部分２２５
とが、所与の許容差内で一致するか否かを判断する。も
しそれらが一致しなければ、ユーザ・操作者は付加的な
臨時形状点を選択し、ベジェ曲線を再生成することがで
きる。このプロセスは、道路部分の画像と充分に適合す
る曲線が生成されるまで繰り返される。次いで、前述し
たように、最良適合曲線のための制御点データ及びノー
ドデータＬＮ、ＲＮ、ＣＰ１、ＣＰ２が地図作成データ
セット３４’（Ｂ）内に格納される。代替実施例では、
コンピュータプログラムを使用して、生成されたベジェ
曲線と、表現された道路部分の画像とがどれ程良く一致
するかを決定することができる。コンピュータプログラ
ムは、満足できる適合を表すしきい値が得られたことを
決定する普通の適合技術を使用することができる。 II. 第２実施例 ベジェ曲線の別の特性は、もし曲線の２つの端点が正規
化された位置に固定されていれば、曲線の形状の変化
が、制御点の相対位置だけによって決定されることであ
る（即ち、形状が「正規化」されている）。従って共通
曲線のライブラリが、２つの標準端点位置に対する制御
点位置対のテーブルの形状で限定される。このライブラ
リは、正規化形状アレイ内に格納されている。望まれる
場合には何時でも、既知の数学演算によって、これらの
ライブラリ曲線形状は空間内で基準化（スケール）さ
れ、回転され、そして並進されて地図表示上に配置され
る。地理データベースの実施例では、この正規化形状ア
レイ内への索引参照値が、各直線以外の道路セグメント
データエンティティと組合される。この索引参照値は、
実際の制御点座標位置の代わりに使用される。
【００２２】特定の道路部分の場合、２つの端点位置
は、その特定湾曲道路セグメントデータエンティティの
関連ノードデータによって供給される。特定形状のベジ
ェ曲線のための制御点は、正規化形状アレイ内に格納さ
れている。索引される形状アレイ内の特定の道路部分の
形状に対応する索引参照値は、道路セグメントデータエ
ンティティ内に格納されている。この情報は、地図表示
アプリケーションプログラム（または、サブプログラ
ム）によって使用され、端点及び制御点情報が湾曲した
道路部分を表現するベジェ曲線に数学的に変換され、表
示デバイス上に湾曲した道路部分が再生される。正規化形状アレイを用いる地理データベースの作成 。地
理データベースのこの実施例を作成する方法例を図１０
に示す。公知の技術を使用して、地理領域内の全ての直
線以外の道路部分の画像が入手される。これらの画像
は、航空写真または衛星画像から、印刷された形状また
は電子形状で入手することも、または画像は直線以外の
道路部分を表現する形状点データを含む既存地理データ
ベースから入手することもできる。図１０には、これら
の複数の画像３００（１）、３００（２）・・・３００
（ｎ）が示されている。次に、各直線以外の道路セグメ
ントのノードが選択される。もし画像が既存地理データ
ベースから生成されるのであれば、ノードデータは、そ
の画像を生成するために使用された道路セグメントデー
タエンティティ内に既に含まれている。そうでなけれ
ば、端点／ノードは上述した技術または当分野において
公知の技術を使用して識別される。
は、その特定湾曲道路セグメントデータエンティティの
関連ノードデータによって供給される。特定形状のベジ
ェ曲線のための制御点は、正規化形状アレイ内に格納さ
れている。索引される形状アレイ内の特定の道路部分の
形状に対応する索引参照値は、道路セグメントデータエ
ンティティ内に格納されている。この情報は、地図表示
アプリケーションプログラム（または、サブプログラ
ム）によって使用され、端点及び制御点情報が湾曲した
道路部分を表現するベジェ曲線に数学的に変換され、表
示デバイス上に湾曲した道路部分が再生される。正規化形状アレイを用いる地理データベースの作成 。地
理データベースのこの実施例を作成する方法例を図１０
に示す。公知の技術を使用して、地理領域内の全ての直
線以外の道路部分の画像が入手される。これらの画像
は、航空写真または衛星画像から、印刷された形状また
は電子形状で入手することも、または画像は直線以外の
道路部分を表現する形状点データを含む既存地理データ
ベースから入手することもできる。図１０には、これら
の複数の画像３００（１）、３００（２）・・・３００
（ｎ）が示されている。次に、各直線以外の道路セグメ
ントのノードが選択される。もし画像が既存地理データ
ベースから生成されるのであれば、ノードデータは、そ
の画像を生成するために使用された道路セグメントデー
タエンティティ内に既に含まれている。そうでなけれ
ば、端点／ノードは上述した技術または当分野において
公知の技術を使用して識別される。
【００２３】湾曲道路部分の場合には、湾曲道路の画像
は、各直線以外の道路部分の各点位置を標準化位置へ配
置するように正規化される（ステップ３１０）。正規化
プロセス３１０は、湾曲した道路を基準化し、回転さ
せ、及び／または並進させる必要があろう。湾曲した道
路が正規化されると、ベジェ曲線適合のための標準数学
技術を使用して、湾曲した道路セグメントを最良近似
（「最良適合」）するベジェ曲線を見出す。最良適合が
決定されると、その曲線を限定する２つの制御点位置が
識別される。これらの制御点の座標は端点に対して正規
化され、更に、制御点の次元に沿う分離が標準であるよ
うに、端点を通る線に垂直な次元内で基準化することに
よって正規化される。曲線の標準化端点位置が与えられ
れば、その曲線の形状を限定するのに必要なものは２つ
の制御点の位置だけでよい。この制御点対を識別するデ
ータは、正規化形状アレイ３２０内に入力される。正規
化形状アレイ３２０内で、各分離した正規化制御点対Ｃ
ＰＮ１、ＣＰＮ２は分離した形状識別子ＣＰＥと組合さ
れている。湾曲した道路部分を表現するセグメントデー
タエンティティは、制御点の座標位置の代わりに索引Ｃ
ＰＥを使用する。ノードＬＮ、ＲＮに対応するデータを
含むセグメントデータエンティティ、及び索引参照値Ｃ
ＰＥは地図作成データセグメント３４’（Ａ）内に格納
される。
は、各直線以外の道路部分の各点位置を標準化位置へ配
置するように正規化される（ステップ３１０）。正規化
プロセス３１０は、湾曲した道路を基準化し、回転さ
せ、及び／または並進させる必要があろう。湾曲した道
路が正規化されると、ベジェ曲線適合のための標準数学
技術を使用して、湾曲した道路セグメントを最良近似
（「最良適合」）するベジェ曲線を見出す。最良適合が
決定されると、その曲線を限定する２つの制御点位置が
識別される。これらの制御点の座標は端点に対して正規
化され、更に、制御点の次元に沿う分離が標準であるよ
うに、端点を通る線に垂直な次元内で基準化することに
よって正規化される。曲線の標準化端点位置が与えられ
れば、その曲線の形状を限定するのに必要なものは２つ
の制御点の位置だけでよい。この制御点対を識別するデ
ータは、正規化形状アレイ３２０内に入力される。正規
化形状アレイ３２０内で、各分離した正規化制御点対Ｃ
ＰＮ１、ＣＰＮ２は分離した形状識別子ＣＰＥと組合さ
れている。湾曲した道路部分を表現するセグメントデー
タエンティティは、制御点の座標位置の代わりに索引Ｃ
ＰＥを使用する。ノードＬＮ、ＲＮに対応するデータを
含むセグメントデータエンティティ、及び索引参照値Ｃ
ＰＥは地図作成データセグメント３４’（Ａ）内に格納
される。
【００２４】地理データセット内のその後の湾曲道路部
分が、同じようにして調べられ、処理される。地理デー
タセット内の湾曲道路部分を調べる時、若干の道路部分
が先に調べた道路部分と同じ正規化制御点対を有してい
ることがあり得る。例えば、図１０において画像３００
（ｎ）は、回転させるかまたは他の正規化を行うと、最
初の画像３００（１）に示す道路セグメントと同じ形状
を有する道路セグメントになる。この画像３００（ｎ）
内の道路セグメントについて正規化制御点を決定する時
に、それらは、画像３００（１）の道路セグメントを生
成したアレイ３２０内に既に存在しているものと一致し
よう。そこで、画像３００（ｎ）に示す道路セグメント
を表現するセグメントデータエンティティレコードをデ
ータセット３４’（Ａ）内に格納する時に、このレコー
ドは、そのノードを識別するデータＬＮ（ｎ）、ＲＮ
（ｎ）の他に、画像３００（１）に示した道路と同じ正
規化制御点対ＣＰ１（１）、ＣＰ１（２）を含む。この
例では、正規化形状アレイ３２０内への制御点対の新た
なエントリは行われない。
分が、同じようにして調べられ、処理される。地理デー
タセット内の湾曲道路部分を調べる時、若干の道路部分
が先に調べた道路部分と同じ正規化制御点対を有してい
ることがあり得る。例えば、図１０において画像３００
（ｎ）は、回転させるかまたは他の正規化を行うと、最
初の画像３００（１）に示す道路セグメントと同じ形状
を有する道路セグメントになる。この画像３００（ｎ）
内の道路セグメントについて正規化制御点を決定する時
に、それらは、画像３００（１）の道路セグメントを生
成したアレイ３２０内に既に存在しているものと一致し
よう。そこで、画像３００（ｎ）に示す道路セグメント
を表現するセグメントデータエンティティレコードをデ
ータセット３４’（Ａ）内に格納する時に、このレコー
ドは、そのノードを識別するデータＬＮ（ｎ）、ＲＮ
（ｎ）の他に、画像３００（１）に示した道路と同じ正
規化制御点対ＣＰ１（１）、ＣＰ１（２）を含む。この
例では、正規化形状アレイ３２０内への制御点対の新た
なエントリは行われない。
【００２５】各湾曲道路セグメントを調べる時に、もし
特定制御点位置対に関してアレイ３２０内に一致が存在
しなければ、新たなエントリがアレイに追加され、新た
な索引参照値がこの特定道路部分の道路セグメントデー
タエンティティの形状データ属性内に格納される。しか
しながら、もし正規化制御点対がアレイ３２０内の既存
エントリと一致すれば、新たなエントリは行われない。
このプロセスは、全ての道路部分が、道路セグメントデ
ータエンティティ及び対応ノード及び形状データ属性に
変換されるまで繰り返される。正規化アレイを開発する
際に、各制御点対をセグメントデータエンティティの形
状点と置換するために使用した回数を追跡することが好
ましい。そこで、ある領域内の全ての道路セグメントデ
ータを調べる時に、使用された回数が最大の対だけのた
めの索引が構築される。例えば、アレイは、 2000 の最
も屡々使用された正規化制御点対だけを含んでいるかも
知れない。アレイ内では、探索を速めるために、制御点
対は頻度または他の手段によって順序付けされている。
もし正規化制御点対が、アレイ内に格納されている制御
点対の中に存在しなければ、それらの制御点は正規化さ
れずに格納することも、またはデータを制御点データの
代わりに形状点データとして格納することもできる。
特定制御点位置対に関してアレイ３２０内に一致が存在
しなければ、新たなエントリがアレイに追加され、新た
な索引参照値がこの特定道路部分の道路セグメントデー
タエンティティの形状データ属性内に格納される。しか
しながら、もし正規化制御点対がアレイ３２０内の既存
エントリと一致すれば、新たなエントリは行われない。
このプロセスは、全ての道路部分が、道路セグメントデ
ータエンティティ及び対応ノード及び形状データ属性に
変換されるまで繰り返される。正規化アレイを開発する
際に、各制御点対をセグメントデータエンティティの形
状点と置換するために使用した回数を追跡することが好
ましい。そこで、ある領域内の全ての道路セグメントデ
ータを調べる時に、使用された回数が最大の対だけのた
めの索引が構築される。例えば、アレイは、 2000 の最
も屡々使用された正規化制御点対だけを含んでいるかも
知れない。アレイ内では、探索を速めるために、制御点
対は頻度または他の手段によって順序付けされている。
もし正規化制御点対が、アレイ内に格納されている制御
点対の中に存在しなければ、それらの制御点は正規化さ
れずに格納することも、またはデータを制御点データの
代わりに形状点データとして格納することもできる。
【００２６】地理データセット３４’（Ａ）の例では、
２つの制御点を６バイト程度の小ささで格納することが
できる。 2000 のこれらの形状のライブラリは、メモリ
の丁度 12,000 バイトを占める正規化形状アレイテーブ
ル内に格納され、1.5 バイトのデータサイズを有する索
引値を用いてアクセスすることができる。もしこれらの
2000 の線形状がデータベース内で比較的高い頻度で再
出現すれば、これらの各出現毎の形状情報は、２つのベ
ジェ制御点（＋端点のために必要な空間）のための６バ
イトではなく、僅か 1.5バイトで媒体上にエンコードす
ることができるので、かなりな量の媒体空間が節約され
る。代替実施例では、湾曲道路部分の画像に重ね合わせ
るのに、固定地理位置格子が使用される。これは、制御
点及び道路部分端点が占める可能位置を制限し、それに
よって、作成または表現できる可能／予め限定された曲
線形状の数が限定される。変換プロセスを開始する前
に、コンピュータは正規化端点位置に対する全ての可能
制御点位置を計算し、与えられた所望のレベルの分解能
で全ての可能曲線形状を描く。次いで、これらの曲線形
状は全て始めに、上述したアレイ３２０のような正規化
形状アレイ内に格納される。特定道路部分に関する曲線
適合／制御点決定プロセスが完了すると、得られた制御
点位置対が正規化形状アレイ内のエントリと比較され
る。計算された制御点位置を、予め限定されたしきい値
内で最も精密に近似するテーブル内のエントリが選択さ
れる。次いでそのエントリのための対応索引値が、その
道路部分を表現する道路セットデータエンティティと組
合される。このプロセスは、その特定の地理領域内の全
ての道路部分が変換されてしまうまで繰り返される。
２つの制御点を６バイト程度の小ささで格納することが
できる。 2000 のこれらの形状のライブラリは、メモリ
の丁度 12,000 バイトを占める正規化形状アレイテーブ
ル内に格納され、1.5 バイトのデータサイズを有する索
引値を用いてアクセスすることができる。もしこれらの
2000 の線形状がデータベース内で比較的高い頻度で再
出現すれば、これらの各出現毎の形状情報は、２つのベ
ジェ制御点（＋端点のために必要な空間）のための６バ
イトではなく、僅か 1.5バイトで媒体上にエンコードす
ることができるので、かなりな量の媒体空間が節約され
る。代替実施例では、湾曲道路部分の画像に重ね合わせ
るのに、固定地理位置格子が使用される。これは、制御
点及び道路部分端点が占める可能位置を制限し、それに
よって、作成または表現できる可能／予め限定された曲
線形状の数が限定される。変換プロセスを開始する前
に、コンピュータは正規化端点位置に対する全ての可能
制御点位置を計算し、与えられた所望のレベルの分解能
で全ての可能曲線形状を描く。次いで、これらの曲線形
状は全て始めに、上述したアレイ３２０のような正規化
形状アレイ内に格納される。特定道路部分に関する曲線
適合／制御点決定プロセスが完了すると、得られた制御
点位置対が正規化形状アレイ内のエントリと比較され
る。計算された制御点位置を、予め限定されたしきい値
内で最も精密に近似するテーブル内のエントリが選択さ
れる。次いでそのエントリのための対応索引値が、その
道路部分を表現する道路セットデータエンティティと組
合される。このプロセスは、その特定の地理領域内の全
ての道路部分が変換されてしまうまで繰り返される。
【００２７】地理データベースの第２実施例の使用。図
１１に示すように、地図表示アプリケーションプログラ
ム（または、サブプログラム）３６６は、ノードデータ
及び道路セグメントを表現するデータエンティティ内の
正規化形状アレイへの索引を使用して、表示データベー
ス上に道路部分の画像を再生する。図１１において、セ
グメントエンティティｓｅｇ（）のリスト３６８が、地
図表示プログラム３６６へ入力される。このリストは、
表示すべき道路の部分を表現するセグメントデータエン
ティティを識別する。道路セグメントデータエンティテ
ィは、表示すべき地理領域内の道路の直線部分及び湾曲
部分の両方を描くデータを含んでいる。地図表示アプリ
ケーションプログラム３６６は、先ずリスト３６８内に
含まれている各道路セグメントデータエンティティと組
合されたデータを描くことによって、表示デバイス上に
道路部分を表現する（ステップ３７０）。もし所与の道
路セグメントデータエンティティに関する制御点索引参
照が存在しなければ（ステップ３７２）、地図表示アプ
リケーションプログラム３６６はステップ３７６へスキ
ップし、表示装置４０上で、そのセグメントデータエン
ティティの端点（即ち、ノード）として識別された位置
の間に直線を描く。制御点索引参照を有するセグメント
の場合には（ステップ３７２）、地図表示アプリケーシ
ョンプログラム３６６はステップ３７３へ進む。この索
引参照値は、正規化形状アレイ３２０内への索引であ
る。動作を向上させるために、正規化形状アレイ３２０
は、ナビゲーションシステムの初期化時に、または地図
表示機能が呼出されると、メモリ内にロードされる。地
図表示アプリケーションプログラム（または、サブプロ
グラム３６６）は索引参照値を使用し、制御点位置対デ
ータを含む正規化形状アレイエンティティ３２０内のエ
ントリを表引きする（ステップ３７３）。この制御点位
置データは、標準化端点位置、及び両端を通る線に垂直
な次元内の基準化因子と共に、公知の技術によって表示
デバイス上に湾曲道路部分を描く（ステップ３７６）の
に使用できるベジェ曲線のためのパラメトリック方程式
を計算（ステップ３７４）するために使用される。 III. 代替実施例 上述した両実施例においては、各直線以外の地理特色
は、端点の座標を識別するデータ、及びベジェ曲線を生
成するために使用される２つの付加的な点（即ち、２つ
の制御点）の座標を識別するデータによって表現されて
いる。若干の直線以外の地理特色は、１つより多くのベ
ジェ曲線によって生成できることに注目されたい。ま
た、２つより多くの制御点、または他のパラメータを、
直線以外の地理特色を表現するデータエンティティと組
合せ得ることにも注目されたい。
１１に示すように、地図表示アプリケーションプログラ
ム（または、サブプログラム）３６６は、ノードデータ
及び道路セグメントを表現するデータエンティティ内の
正規化形状アレイへの索引を使用して、表示データベー
ス上に道路部分の画像を再生する。図１１において、セ
グメントエンティティｓｅｇ（）のリスト３６８が、地
図表示プログラム３６６へ入力される。このリストは、
表示すべき道路の部分を表現するセグメントデータエン
ティティを識別する。道路セグメントデータエンティテ
ィは、表示すべき地理領域内の道路の直線部分及び湾曲
部分の両方を描くデータを含んでいる。地図表示アプリ
ケーションプログラム３６６は、先ずリスト３６８内に
含まれている各道路セグメントデータエンティティと組
合されたデータを描くことによって、表示デバイス上に
道路部分を表現する（ステップ３７０）。もし所与の道
路セグメントデータエンティティに関する制御点索引参
照が存在しなければ（ステップ３７２）、地図表示アプ
リケーションプログラム３６６はステップ３７６へスキ
ップし、表示装置４０上で、そのセグメントデータエン
ティティの端点（即ち、ノード）として識別された位置
の間に直線を描く。制御点索引参照を有するセグメント
の場合には（ステップ３７２）、地図表示アプリケーシ
ョンプログラム３６６はステップ３７３へ進む。この索
引参照値は、正規化形状アレイ３２０内への索引であ
る。動作を向上させるために、正規化形状アレイ３２０
は、ナビゲーションシステムの初期化時に、または地図
表示機能が呼出されると、メモリ内にロードされる。地
図表示アプリケーションプログラム（または、サブプロ
グラム３６６）は索引参照値を使用し、制御点位置対デ
ータを含む正規化形状アレイエンティティ３２０内のエ
ントリを表引きする（ステップ３７３）。この制御点位
置データは、標準化端点位置、及び両端を通る線に垂直
な次元内の基準化因子と共に、公知の技術によって表示
デバイス上に湾曲道路部分を描く（ステップ３７６）の
に使用できるベジェ曲線のためのパラメトリック方程式
を計算（ステップ３７４）するために使用される。 III. 代替実施例 上述した両実施例においては、各直線以外の地理特色
は、端点の座標を識別するデータ、及びベジェ曲線を生
成するために使用される２つの付加的な点（即ち、２つ
の制御点）の座標を識別するデータによって表現されて
いる。若干の直線以外の地理特色は、１つより多くのベ
ジェ曲線によって生成できることに注目されたい。ま
た、２つより多くの制御点、または他のパラメータを、
直線以外の地理特色を表現するデータエンティティと組
合せ得ることにも注目されたい。
【００２８】代替実施例においては、ベジェ曲線関数以
外の他の種類の計算可能関数を使用することができる。
これらの他の種類の計算可能関数は、表現される地理特
色の形状を限定するために係数を使用するどのような次
数の多項式をも含む。スプライン曲線関数を使用するこ
とができる。さらなる代替実施例では、直線以外の特色
と一致し、それを表現する曲線を生成するために、どの
ような他の種類の計算可能関数（フラクタル関数、また
は他の繰り返し関数、または再帰的に定義される関数を
含む）をも使用することができる。上述した実施例で
は、コンピュータ表示装置上に直線以外の地理特色を描
いてナビゲーションシステムのユーザに見せるために、
その特色を表現するデータが使用されている。直線以外
の地理特色の表現は、地図表示に加えて他の用途も有し
ていることを理解されたい。例えば、ナビゲーションシ
ステムによって提供される別の重要な機能は、ビークル
の位置決めである。ビークル位置決めでは、ナビゲーシ
ョンシステムは、ＧＰＳシステムのような測位システム
を使用してユーザの物理的地理座標（例えば、緯度及び
経度）を決定し、これらの座標を地理データベース内に
表現されている道路特色の座標と突き合わせ、地理領域
内の道路網上のユーザの位置をユーザに通報する。相対
的な精度で直線以外の地理特色の形状を決定する上述し
た実施例の能力は、ユーザの物理的地理座標を道路網の
座標と突き合わせて道路網に対するユーザの位置を識別
する情報をユーザに提示することを可能にする。
外の他の種類の計算可能関数を使用することができる。
これらの他の種類の計算可能関数は、表現される地理特
色の形状を限定するために係数を使用するどのような次
数の多項式をも含む。スプライン曲線関数を使用するこ
とができる。さらなる代替実施例では、直線以外の特色
と一致し、それを表現する曲線を生成するために、どの
ような他の種類の計算可能関数（フラクタル関数、また
は他の繰り返し関数、または再帰的に定義される関数を
含む）をも使用することができる。上述した実施例で
は、コンピュータ表示装置上に直線以外の地理特色を描
いてナビゲーションシステムのユーザに見せるために、
その特色を表現するデータが使用されている。直線以外
の地理特色の表現は、地図表示に加えて他の用途も有し
ていることを理解されたい。例えば、ナビゲーションシ
ステムによって提供される別の重要な機能は、ビークル
の位置決めである。ビークル位置決めでは、ナビゲーシ
ョンシステムは、ＧＰＳシステムのような測位システム
を使用してユーザの物理的地理座標（例えば、緯度及び
経度）を決定し、これらの座標を地理データベース内に
表現されている道路特色の座標と突き合わせ、地理領域
内の道路網上のユーザの位置をユーザに通報する。相対
的な精度で直線以外の地理特色の形状を決定する上述し
た実施例の能力は、ユーザの物理的地理座標を道路網の
座標と突き合わせて道路網に対するユーザの位置を識別
する情報をユーザに提示することを可能にする。
【００２９】直線以外の地理特色を表現するために制御
点を使用することによって記憶要求を減少させることは
できるが、制御点の代わりに形状点を使用することによ
って特定の地理特色をより効率的に表現することができ
る。これらの地理特色を処理するために、単一の地理デ
ータベースが、制御点を使用して若干の直線以外の特色
を表現し、形状点を使用して若干の直線以外の特色を表
現することができる。このような地理データベースの一
実施例においては、直線以外の地理特色を表現する各デ
ータエンティティが形状点または制御点の何れかを使用
して（しかしながら、両者は使用しない）、特色の直線
以外の形状を表現する。直線以外の地理特色を表現する
各データエンティティは、その地理データベースを使用
するナビゲーションアプリケーションに対して、制御点
を使用しているのか、または形状点を使用しているのか
を識別する手段をも含む。特定のデータベースエンティ
ティ内で制御点を使用しているのか、または形状点を使
用しているのかを指示することができる手段は、制御ビ
ットの使用、異なる範囲の値の使用、異なるデータ順序
等のような、どのような技術を使用してもよい。
点を使用することによって記憶要求を減少させることは
できるが、制御点の代わりに形状点を使用することによ
って特定の地理特色をより効率的に表現することができ
る。これらの地理特色を処理するために、単一の地理デ
ータベースが、制御点を使用して若干の直線以外の特色
を表現し、形状点を使用して若干の直線以外の特色を表
現することができる。このような地理データベースの一
実施例においては、直線以外の地理特色を表現する各デ
ータエンティティが形状点または制御点の何れかを使用
して（しかしながら、両者は使用しない）、特色の直線
以外の形状を表現する。直線以外の地理特色を表現する
各データエンティティは、その地理データベースを使用
するナビゲーションアプリケーションに対して、制御点
を使用しているのか、または形状点を使用しているのか
を識別する手段をも含む。特定のデータベースエンティ
ティ内で制御点を使用しているのか、または形状点を使
用しているのかを指示することができる手段は、制御ビ
ットの使用、異なる範囲の値の使用、異なるデータ順序
等のような、どのような技術を使用してもよい。
【００３０】地理データベースのさらなる実施例におい
ては、地理特色を表現するのに使用される単一のデータ
エンティティ内において制御点及び形状点の両方を一緒
に使用して、若干の直線以外の地理特色を最も効率的に
表現することができる。前述したように、直線以外の地
理特色の形状が、制御点データによって表現されている
のか、または形状点データによって表現されているのか
を区別する手段が設けられる。これらの手段は、単一の
データエンティティ内で、形状点データ及び制御点デー
タの両方が使用されていることを指示するようにも拡張
することができる。制御点及び形状点の両方を使用する
ような実施例では、ナビゲーションアプリケーション
は、表現される地理特色の精密な近似を生成するために
制御点データを使用することができる。次いで形状点を
使用して、制御点によって生成した曲線が、表現される
特色と正確に一致していない位置の表現を精細に調整す
る。別の例では、制御点を使用してある道路セグメント
の第１の部分を表現し、形状点を使用してある道路セグ
メントの別の部分を表現することができる。
ては、地理特色を表現するのに使用される単一のデータ
エンティティ内において制御点及び形状点の両方を一緒
に使用して、若干の直線以外の地理特色を最も効率的に
表現することができる。前述したように、直線以外の地
理特色の形状が、制御点データによって表現されている
のか、または形状点データによって表現されているのか
を区別する手段が設けられる。これらの手段は、単一の
データエンティティ内で、形状点データ及び制御点デー
タの両方が使用されていることを指示するようにも拡張
することができる。制御点及び形状点の両方を使用する
ような実施例では、ナビゲーションアプリケーション
は、表現される地理特色の精密な近似を生成するために
制御点データを使用することができる。次いで形状点を
使用して、制御点によって生成した曲線が、表現される
特色と正確に一致していない位置の表現を精細に調整す
る。別の例では、制御点を使用してある道路セグメント
の第１の部分を表現し、形状点を使用してある道路セグ
メントの別の部分を表現することができる。
【００３１】以上の詳細な説明は例示に過ぎず、本発明
を限定するものではなく、本発明の範囲は特許請求の範
囲によってのみ限定されることを理解されたい。
を限定するものではなく、本発明の範囲は特許請求の範
囲によってのみ限定されることを理解されたい。
【図１】普通のナビゲーションシステムのブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す地理データベースの一部を表すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図２の地理データベースによって表現される地
理領域の一部分を示す地図を表す図である。
理領域の一部分を示す地図を表す図である。
【図４】従来技術の方法による図２の地理データベース
内の道路セグメントレコードの一部を示すブロック図で
ある。
内の道路セグメントレコードの一部を示すブロック図で
ある。
【図５】地理領域の一部及び本発明の第１実施例の適用
を示す地図を表す図である。
を示す地図を表す図である。
【図６】第１実施例による地理データベース内の道路セ
グメントレコードの一部を示すブロック図である。
グメントレコードの一部を示すブロック図である。
【図７】セグメントレコードを有する地理データベース
を図６に示すように使用するために変更した図１のナビ
ゲーションアプリケーションプログラムの表示部分のブ
ロック図である。
を図６に示すように使用するために変更した図１のナビ
ゲーションアプリケーションプログラムの表示部分のブ
ロック図である。
【図８】制御点を有する地理データベースを図６に示す
ように形成する第１のプロセスを示す図である。
ように形成する第１のプロセスを示す図である。
【図９】制御点を有する地理データベースを図６に示す
ように形成する別のプロセスを示す図である。
ように形成する別のプロセスを示す図である。
【図１０】正規化された制御点のテーブルを有する地理
データベースを形成する第３のプロセスを示す図であ
る。
データベースを形成する第３のプロセスを示す図であ
る。
【図１１】図１０のプロセスによって形成された地理デ
ータベースを使用するために変更されたナビゲーション
アプリケーションプログラムの表示部分を示す図７と類
似のブロック図である。
ータベースを使用するために変更されたナビゲーション
アプリケーションプログラムの表示部分を示す図７と類
似のブロック図である。
１０ ナビゲーションシステム １２ 自動車 １４ 測位システムハードウェア １６ ＧＰＳシステム １８ アンテナ ２０ センサ ２２ コンパス ２４ コンピュータ ２６ ＣＰＵ ２８ メモリ ３０ ドライブ ３２ データ記憶媒体 ３４ 地理データセット ３４’ 地図作成データセット ３６ ＲＯＭ ３８ ナビゲーションアプリケーションプログラム ４０ ユーザインタフェース ４２ 道路セットデータエンティティ ４６ ノード及び属性 ４８ ノードデータ ５０ 形状点 ６６、３６６ 地図表示プログラム ６８、３６８ セグメントのリスト １２０、２２０、３００ 画像 １２２ 形状検出プログラム １２５、２２５ 道路 １２６、２２６ 曲線適合プログラム ３２０ 正規化形状アレイ ３６６ 地図表示アプリケーションプログラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード エイ アッシュビー アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53518 ブルー リヴァー ワイルド ロ ーズ ドライヴ 27993 (72)発明者 ディヴィッド エス ラムパート アメリカ合衆国 イリノイ州 60035 ハ イランド パーク ブラックストーン プ レイス 650
Claims (29)
- 【請求項１】 物理的な直線以外の地図特色をコンピュ
ータ可読データベース内に格納し、コンピュータをベー
スとするナビゲーションシステム内で使用する方法であ
って、 物理的地図特色を表現する多項式の係数を計算するステ
ップと、 上記係数を、上記物理的地図特色を表現するデータと組
合せるステップと、 上記係数、及び上記物理的地図特色を表現するデータ
を、コンピュータ可読媒体上の上記ナビゲーションデー
タベース内に格納するステップと、を備えていることを
特徴とする方法。 - 【請求項２】 上記多項式は、スプライン曲線ファミリ
である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 上記多項式は、三次スプラインサブファ
ミリのベジェ曲線サブセットである請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】 上記多項式の上記係数を、正規化する請
求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 上記多項式の上記正規化された係数を、
正規化された形状アレイ内に線形状として格納する請求
項４に記載の方法。 - 【請求項６】 上記線形状は、制御点位置対の形状であ
る請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 物理的な直線以外の地図特色をコンピュ
ータ可読媒体内に格納されている地理データベース内に
格納し、コンピュータをベースとするナビゲーションシ
ステム内で使用する方法であって、上記地理データベー
スは、索引付き正規化形状アレイ、及び上記物理的な直
線以外の地図特色を表現する複数のデータエンティティ
からなり、上記方法は、 物理的地図特色を表現する多項式の係数を計算するステ
ップと、 上記係数を、上記物理的地図特色の端点に対して正規化
するステップと、 上記正規化された係数を、上記索引付き正規化形状アレ
イ内に格納するステップと、 上記正規化された係数に対する索引値を、上記物理的地
図特色を表現するデータエンティティと組合せるステッ
プと、 上記データエンティティ及び上記組合された索引値を、
上記コンピュータ可読媒体上に格納するステップと、を
備えていることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 直線以外の形状を有する物理的な道路部
分を表現するデータをコンピュータ可読媒体内に格納さ
れている地理データベース内に格納し、コンピュータを
ベースとするナビゲーションシステム内で使用する方法
であって、上記各物理的道路部分は第１の端点位置及び
第２の端点位置によって表現され、上記方法は、 多項式によって上記物理的道路部分の形状を限定する少
なくとも２つの付加的な制御点位置を計算するステップ
と、 上記少なくとも２つの付加的な制御点位置を表現するデ
ータを、上記コンピュータ可読データベース内の上記ナ
ビゲーションデータベース内に格納するステップと、を
備えていることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 上記少なくとも２つの付加的な制御点位
置を、上記第１及び第２の端点位置に対して正規化する
請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 上記少なくとも２つの付加的な制御点
位置を、索引付き正規化形状アレイ内に格納する請求項
９に記載の方法。 - 【請求項１１】 上記物理的道路部分の上記第１の端点
位置及び上記第２の端点位置を表現するデータを、上記
索引付き正規化形状アレイ内の上記正規化された少なく
とも２つの制御点位置に対する索引値が組合されている
上記コンピュータ可読媒体内に格納する請求項１０に記
載の方法。 - 【請求項１２】 物理的な湾曲地理特色をコンピュータ
可読媒体内に格納されている地理データベース内に格納
し、コンピュータをベースとするナビゲーションシステ
ム内で使用する方法であって、上記地理ナビゲーション
データベースは地理特色の部分を表現する複数のデータ
エンティティからなり、更に上記複数の各データエンテ
ィティはノードデータエンティティ及び形状データから
なり、上記方法は、 地理特色の一部分の形状に対応する係数を、多項式によ
って計算するステップと、 上記係数を、上記地理特色の端点を識別するノードデー
タエンティティと組合せるステップと、を備えているこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 上記係数を、索引付き形状データアレ
イエンティティ内に格納し、且つ上記形状データアレイ
への索引と組合せ、上記組合せるステップは、上記アレ
イ内の上記係数への索引を上記端点と組合せることから
なる請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 形状点により表現された物理的湾曲地
図特色を、ベジェ曲線により表現された物理的湾曲地図
特色に変換して地理データベース内に格納し、コンピュ
ータをベースとするナビゲーションシステム内で使用す
る方法であって、上記形状点により表現された物理的湾
曲地図特色は少なくとも２つの端点位置からなり、上記
方法は、 上記形状点により表現された物理的湾曲地図特色を基準
化し、回転させ、そして並進させて上記少なくとも２つ
の端点位置を標準位置に配置することによって上記形状
点により表現された物理的湾曲地図特色を正規化するス
テップと、 上記正規化された形状点により表現された物理的湾曲地
図特色を、曲線適合によってベジェ曲線及び対応する制
御点位置対に変換するステップと、 上記ベジェ曲線の上記対応する制御点位置対を、格納さ
れている制御点位置対のライブラリと比較するステップ
と、 上記形状点により表現された物理的湾曲地図特色を、索
引参照としてコンピュータ可読媒体上の上記ライブラリ
内に格納するステップと、を備えていることを特徴とす
る方法。 - 【請求項１５】 多項式を使用して物理的湾曲地図特色
を表現し、コンピュータをベースとするナビゲーション
システム内で使用するための方法であって、上記方法
は、 上記物理的湾曲地図特色を一連の形状点に変換するステ
ップと、 上記一連の形状点に多項式を適合させるステップと、 上記多項式の係数を計算するステップと、 上記係数をコンピュータ可読媒体内に格納するステップ
と、を備えていることを特徴とする方法。 - 【請求項１６】 上記多項式の上記係数を正規化する請
求項１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 上記多項式の上記係数を、線形状とし
て索引付き正規化形状アレイ内に格納する請求項１６に
記載の方法。 - 【請求項１８】 上記線形状は、制御点位置対の形状で
ある請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 請求項１、７、８、１２、１４、また
は１５に記載の方法に従って製造され、ナビゲーション
システム内で使用するためのコンピュータ可読媒体製品
であって、上記コンピュータ可読媒体製品は、直線以外
の形状を有する物理的特色を表現するデータからなる地
理データベースを格納していることを特徴とするコンピ
ュータ可読媒体製品。 - 【請求項２０】 請求項１、７、１２、１４、または１
５に記載の方法に従って製造された地理データベースを
使用するコンピュータをベースとするナビゲーションシ
ステムと組合されているコンピュータ表示デバイス上
に、物理的地理特色を再生する方法であって、 地理特色の表現を描くために使用されるデータエンティ
ティを識別して上記コンピュータ表示デバイス上に表示
させるステップと、 サブプログラムを実行し、上記係数から直線以外の形状
を計算するステップと、 上記直線以外の地理特色を、上記直線以外の形状を使用
して上記コンピュータ出力デバイス上に表示させるステ
ップと、を備えていることを特徴とする方法。 - 【請求項２１】 コンピュータをベースとするナビゲー
ションシステム内で使用するために、コンピュータ可読
媒体内に埋め込まれている地理データベース内で使用す
るための索引付き正規化形状アレイであって、 複数の制御点エンティティを含み、上記複数の各制御点
エンティティは更に多項式の２つまたはそれ以上の係数
値からなる索引付きアレイと、 上記複数の各制御点エンティティに対応し、上記索引付
き正規化形状アレイ内のエントリの数を表現するのに充
分なビット長を有する索引参照属性と、を備えているこ
とを特徴とする索引付き正規化形状アレイ。 - 【請求項２２】 コンピュータ可読媒体上に格納されて
いる地理データベースからコンピュータ出力デバイス上
に物理的地理特色を再生し、コンピュータをベースとす
るナビゲーションシステム内で使用する方法であって、 上記地理ナビゲーションデータベースは、 索引付き正規化形状アレイを備え、上記索引付き正規化
形状アレイは複数の形状エンティティを含み、上記複数
の各形状エンティティは１つまたはそれ以上の多項式係
数を含み、また上記形状エンティティは索引参照値属性
をも有し、 複数の道路セグメントデータエンティティを更に備え、
上記複数の各道路セグメントデータエンティティは形状
データ属性及びノードデータ属性からなり、上記形状デ
ータ属性は上記索引付き正規化形状アレイ内のエントリ
に対応する索引参照値の形状の物理的地理特色の表現を
含み、上記ノードデータ属性は地理位置点を表現し、 上記方法は、 上記コンピュータ出力デバイス上に表示するために、選
択された地理特色を決定するステップと、 上記選択された地理特色に対応する道路セグメントデー
タエンティティ、及び組合された形状データ属性及びノ
ードデータ属性を探知するステップと、 上記道路セグメントデータエンティティの上記形状デー
タ属性内に格納されている上記索引参照値を読み出すス
テップと、 上記索引参照値を使用して上記正規化形状アレイ内を索
引し、上記対応する形状エンティティエントリから上記
多項式係数を読み出すステップと、 上記ノードデータ属性エンティティ内に含まれている地
理位置情報、及び上記多項式係数に基づいて多項式曲線
を計算するステップと、 上記多項式曲線を上記コンピュータ出力デバイス上に表
示させるステップと、を備えていることを特徴とする方
法。 - 【請求項２３】 直線以外の地理特色を、コンピュータ
をベースとするナビゲーションアプリケーションによっ
て表現させるために、埋め込まれたコンピュータ可読プ
ログラムデータ手段を有するコンピュータ可用媒体であ
って、 上記直線以外の地理特色の部分の端点の座標を表現する
コンピュータ可読データと、 上記直線以外の地理特色を表現するために計算可能関数
に従って曲線を生成するために、上記コンピュータをベ
ースとするナビゲーションアプリケーション内で可用の
パラメータを含むコンピュータ可読データと、を備えて
いることを特徴とするコンピュータ可用媒体。 - 【請求項２４】 上記計算可能関数はベジェ曲線生成関
数からなり、上記パラメータは上記ベジェ曲線を生成す
るための制御点からなる請求項２３に記載のコンピュー
タ可用媒体。 - 【請求項２５】 地理データベースと共に使用するため
のコンピュータをベースとするナビゲーションアプリケ
ーションプログラムであって、 上記地理データベース内の直線以外の地理特色の端点を
表現するデータにアクセスする第１のコンピュータコー
ド手段と、 端点が上記第１のコンピュータコード手段によってアク
セスされる上記各直線以外の地理特色と組合された上記
地理データベースデータパラメータ内にアクセスする第
２のコンピュータコード手段と、 端点及びパラメータが、上記点及び上記パラメータを使
用することによって上記第１及び第２のコンピュータコ
ード手段によってアクセスされる上記直線以外の地理特
色のための曲線を計算する第３のコンピュータコード手
段と、を備えていることを特徴とするアプリケーション
プログラム。 - 【請求項２６】 上記第３のコンピュータコード手段に
応答し、上記曲線の画像をコンピュータ表示装置上に生
成させる第４のコンピュータコード手段を更に備えてい
る請求項２５に記載のアプリケーションプログラム。 - 【請求項２７】 上記パラメータはベジェ制御点であ
り、上記第３のコンピュータコード手段は上記端点及び
上記ベジェ制御点を使用してベジェ曲線を計算する請求
項２５に記載のアプリケーションプログラム。 - 【請求項２８】 上記パラメータは正規化されて形状ア
レイ内に含まれており、上記第２のコンピュータコード
手段は更に、 上記形状アレイ内への索引参照によって上記正規化パラ
メータにアクセスする手段と、 上記正規化パラメータを、上記端点に基づく上記正規化
パラメータに再基準化し、再配向する手段と、を含んで
いる請求項２５に記載のアプリケーションプログラム。 - 【請求項２９】 コンピュータをベースとするナビゲー
ションシステム内で使用するために、コンピュータ可読
媒体内に埋め込まれている地理ナビゲーションデータベ
ースであって、物理的湾曲地理特色が多項式の係数とし
て表現されており、上記地理ナビゲーションデータベー
スは、 上記多項式の上記係数を含む索引付き正規可形状テーブ
ルエントリと、 ノードデータ属性エンティティ、及び形状データ属性エ
ンティティからなる複数の道路セグメントデータエンテ
ィティと、を備え、 上記複数の道路セグメントデータエンティティの上記形
状データ属性エンティティは、走行可能な道路の部分を
表現する上記索引付き正規化形状テーブルエンティティ
内への索引値を含み、 上記複数の道路セグメントデータエンティティの上記ノ
ードデータ属性エンティティは、上記道路の部分の端点
を表現する地理位置点を含む、ことを特徴とする地理ナ
ビゲーションデータベース。
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