JPS6311985A

JPS6311985A - 地図デ−タの表示方法

Info

Publication number: JPS6311985A
Application number: JP61156889A
Authority: JP
Inventors: 雅幸細井; 福島　敦彦; 隆柏崎; 斉安藤
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1988-01-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】炎丘立１本発明は、地図データの表示方法に関し、特に車載ナビ
ゲーション装置においてメモリに記憶された地図データ
を複数の縮尺でディスプレイに表示する表示方法に関す
るものである。

背ｌｉｔ酉近年、地図情報をメモリに記憶しておき、その地図情報
をメモリから読み出して車両の現在地とともに表示装置
に表示させることにより、車両を所定の目的地に誘導す
る車載ナビゲーション装置が研究、開発されている。

かかるナビゲーション装置では、種々の縮尺の地図デー
タをディスプレイに表示する際、全ての縮尺の地図デー
タを持っていると、表示は簡単にしかも高速に行なえる
が、その半面データサイズが大きくなるというデメリッ
トがある。また、最も縮尺の大きい地図データだけを持
っていてその他の縮尺は単純な縮小によって表わすこと
も考えられるが、この場合データサイズは小さくなるが
表示が遅くなってしまう。

１匪公且１本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、データサ
イズの縮小を図るとともに、描画の高速化を可能とした
地図データの表示方法を提供することを目的とする。

本発明による地図データの表示方法は、地図データをメ
モリに記憶する際に、最大縮尺の地図データのみを記憶
し、地図の線状部分（ポリゴンとラインデータ）に関し
ては点座標データとして記憶するとともに各点座標デー
タには縮尺に対応した識別情報を入れておき、表示の際
には、この識別情報に基づいて指定縮尺に対応した点座
標データのみを表示することを特徴としている。

丈−一匝一一倒以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る車載ナビゲーション装置の構成
を示すブロック図である。同図において、１は地磁気に
基づいて車両の方位データを出力するための地磁気セン
サ、２は車両、の角速度を検出するための角速度センサ
、３は車両の移動距離を検出するための走行距離センサ
、４は緯度及び経度情報等から車両の現在地を検出する
ためのＧＰＳ　（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏ５ｉｔｉｏｎｉｎ
ｑ　Ｓｙｓｔｅｍ）装置であり、これら各センサ（装置
）の出力はシステムコントローラ５に供給される。

システムコントローラ５は、各センサ（装置）１〜４の
出力を入力としＡ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）変換
等を行なうインターフェース６と、種々の画像データ処
理を行なうとともにインターフェース６から順次送られ
てくる各センサ（装置）１〜４の出力データに基づいて
車両の移動量等を演算するｃｐｕ　＜中央処理回路）７
と、このＣＰＵ７の各種の処理プログラムやその他必要
な情報が予め古き込まれたＲＯＭ（リード・オンリ・メ
モリ）８と、プログラムを実行する上で必要な情報の書
込み及び読出しが行なわれるＲＡＭ（ランダム・アクセ
ス・メモリ）９と、いわゆるＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣカード
等からなり、ディジタル化（数値化）された地図情報が
記録された記録媒体１０と、Ｖ　−ＲＡ　Ｍ　（Ｖｉｄ
ｅｏ　ＲＡＭ）等からなるグラフィックメモリ１１と、
ＣＰＵ７から送られてくる地図等のグラフィックデータ
をグラフィックメモリ１１に描画しかつ画像としてＣＲ
Ｔ等のディスプレイ１２に表示すべく制御するグラフィ
ックコントローラ１３とから構成されている。入力装置
１４はキーボード等からなり、使用者によるキー人力に
より各種の指令等をシステムコントローラ５に対して発
する。

記録媒体１０には地図情報が記録されるのであるが、そ
のデータ構造について以下に説明する。

先ず、第２図（Ａ）に示すように、日本全図を例えば１
６３８４　（＝２”　）Ｃｍコ四方のメツシュに分割し
、このときの１つのメツシュをテリトリ−と呼ぶ。テリ
トリ−はテリトリ−Ｎｏ、（ＴＸ。

ＴＶ）で識別され、各テリトリ−には例えば図の左下の
テリトリ−を基準にテリトリ−Ｎｏ、が付与される。テ
リトリ−Ｎｏ、は現在地（ＣｒｎｔＸ。

ＣｒｎＮ／）より求まる。テリトリ−は本データ構造の
中で最も大きな管理単位となる。地図データファイル全
体の構成が第２図（Ｂ）に示されており、テリトリ−Ｉ
Ｄファイルには、第２図（Ｃ）に示すように、テリトリ
−Ｎｏ、（Ｔｘ、”ｒｙ）のファイルにおける先頭アド
レス、テリトリ−の左下の緯度（実数）、テリトリ−の
左下の経度（実数）、地磁気の偏角（実数）等のデータ
が各テリトリ−毎に書き込まれている。

テリトリ−ファイルは本データ構造において最も重要な
ファイルであり、各種の地図データや地図描画に必要な
データが書き込まれている。第３図（Ａ）において、ナ
ビＩＤ及びセクションテーブルがナビゲーションにおけ
る道路及び交差点検索用ファイル、ピクチャーＩＤが表
示管理用ファイル、道路セクションデータから交差点デ
ータまでが実際の地図データである。地図データは、第
３図（Ｂ）に示すように、階層構造となっており、最下
層が川、海、湖等のポリゴンデータ、その上が道路、鉄
道等のラインデータ、その上が各種マーク等のキャラク
タデータ、その上が地名等の文字データ、そして最上層
が交差点データとなっている。最上層の交差点データは
後述する交差点引込みのために用いられるデータであり
、ディスプレイ上には表示されない。

次に、第４図（Ａ）に示すように、１つのテリトリ−の
中を例えば２５６分割し、これにより得られる１　０２
４　（２１′１）［ｍ］四方のメツシュをユニットと呼
ぶ。このユニットも同様にユニットＮｏ、（Ｎｘ、Ｎｙ
）で管理され、そのＮｏ。

（Ｎｘ、Ｎｙ）は現在地（ＣｒｎｔＸ　、　ｃｒｎｔｙ
　）より求まる。ユニットは中間的な管理単位で、地図
情報はこの単位で記録され、ユニットが２５６個集まっ
てテリトリ−ファイルを構成する。地図描写の際はこの
単位を基に行なわれるので、描画の基本単位と言うこと
ができる。ナビ１０ファイルには、第４図（Ｂ）に示す
ように、ユニットＮｏ。

（ＮＸ、ＮＶ）のファイルにおけるライン先頭アドレス
、交差点先頭アドレス、道路セクション先頭アドレス、
交差点先頭アドレス等のデータが各ユニット毎に書き込
まれている。

更に、第５図（Ａ）に示すように、１つのユニット内を
例えば１６分割し、これにより得られる２５６　（２８
）［ｍ］四方のメツシュをセクションと呼ぶ。このセク
ションも同様にセクションＮｏ、（Ｓｘ、ｓｙ＞で管理
され、そのＮｏ、（ＳＸ、Ｓｙ）は現在地（Ｃｒｎｔｘ
　、　Ｃｒｎｔｙ　）より求まる。セクションは最も小
さい管理単位であり、この範囲内の線分（線分の繋りで
道路等が表わされる）や交差点の情報が第５図（Ｂ）、
（Ｃ）に示す如くセクションテーブルとして、更に第６
図（Ａ）、（Ｂ）及び第７図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く
セクションデータとしてテリトリ−ファイルに登録され
ている。

また、第３図ＣＡ　）に示すように、テリミルリーフア
イル内には表示管理用のビクチｖ−ＩＤというファイル
がある。本実施例では、地図データの縮尺が例えば２．
５万分の１，５万分の１．１０万分の１の３種類に設定
されており、実際の地図データとしては、最も縮尺の大
きい２６５万分の１のものだけを持っている。各縮尺の
地図は、第８図〜第１０図の各図（Ａ）に示すように、
エリアに分割され、このエリアはエリアＮ　ｏ　、　　
（Ａ　ｎｘ。

Ａｎｄ）で管理される。エリアＮｏ、　　（Ａｎｘ、　
Ａｎｙ＞は現在地（Ｃｒｎｔｘ　、、　Ｃｒｎｔｙ　）
より求まる。縮尺が２．５万分の１の場合、エリアＮｏ
、とユニットＮｏ、は同じであり、５万分の１の場合は
１つのエリアがユニットファイル４個分となり、１０万
分の１の場合は１つのエリアがユニット１６個分となる
。また、各縮尺のピクチャーＩＤには、第８図〜第１０
図の各図（Ｂ）にそれぞれ示すように、その縮尺の地図
を表示するのに必要なポリゴン、ライン、キャラクタ、
文字データの先頭アドレスとデータサイズが記録されて
いる。

続いて、ポリゴンデータとラインデータについて説明す
る。ポリゴンデータとラインデータは、第１１図（Ａ）
及び第１２図（Ａ＞に示すように、始点と終点で表わさ
れる繋りのあるベクトル（線分）で表わされる。ここで
、最も縮尺の大きい２゜５万分の１の地図データで５万
分の１や１０万分の１の地図を表現すると、始点・終点
間が縮まるのでディスプレイ上で見た限りでは、全ての
点を表示しなくても差し支えないことがある。このこと
を考慮に入れて、ディスプレイ上に表示した場合に、見
た目上省略しても差し支えない点の情報を、第１１図（
Ｂ）及び第１２図（Ｂ）に示すように、予めポリゴン及
びラインデータの各間引きビットに入れておく。そして
、各縮尺の表示時に間引きビットをチェックして必要に
応じて間引きビットに情報が入っている点を除く、いわ
ゆる間引きを行なうことにより、表示する線分（ベクト
ル）数を減らすことができる。

また、第１３図（Ａ＞に示すように、１ユニツト内に存
在する交差点の全てに通し番号（ｘ　ｎ、　ｙｎ）が付
されている。ところで、交差点には、直交型、Ｙ字路、
５支路等種・々あるが、特に方位の似た道路が複数入っ
ている交差点では、この交差点を通過したときに、セン
サの精度、計算誤差、地図精度等により道路の選択を誤
り、ディスプレイ上に現在地が表示されている道路と実
際に走行している道路とが一致しない状態が生ずる可能
性がある。そこで、このような交差点に対しては、第１
３図＜８＞に示すように、交差点の難易度を示す難易度
データを交差点データ中の難易度ビットにいれておく。

そして、交差点を通過するときには、この難易度データ
に基づいた処理を行なえば、誤った道路の選択を防止で
きるのである。その処理に関しては後で説明する。

次に、地図データの表示に関して、グラフィックメモリ
１１として例えばＶ　−ＲＡＭを用いた場合について説
明する。表示の構成としては、第１４図（Ａ）に示すよ
うに、５１２（ドツト）Ｘ５１２（ドツト）のＶ−ＲＡ
Ｍ上で画面を１６分割し、それぞれのエリアに独立した
１枚の地図を表示するようにする。１エリアは１２８（
ドツト）Ｘ１２８（ドツト）の１ユニツトであり、更に
１６分割することにより１エリアは３２（ドツト）×３
２（ドツト）の１セクシヨンとなる（第１４図（Ｂ）、
（Ｃ）を参照）。実際の車載ディスプレイには、第１４
図＜Ａ）の中央の４画面に相当する２５６（ドツト）Ｘ
２５６（ドツト）のエリア（太線で囲ったエリア）が表
示され、このエリアがＶ−ＲＡＭ上を移動することによ
って車両の現在地の動きを表現する。

次に、ＣＰＬＩ７によって実行される基本的な手順を第
１５図のフローチャートに従って説明する。

ＣＰＵ７は、先ず最初にプログラムを実行させるための
イニシャライズを行ない（ステップ８１）、しかる後車
両の現在地がセットされているか否かを判断する（ステ
ップ８２＞。現在地がセットされていない場合は、現在
地セットルーチンの実行（ステップＳ３）、例えば入力
装置１４でのキー人力による現在地のセットが行なわれ
る。次に、走行距離を零にしくステップＳ４）、続いて
入力装置１４からのキー人力が有るか否かの判断を行な
う（ステップ３５）。

キー人力が無い場合は、ディスプレイ１２上に現在地周
辺の地図表示を行なうとともに車両の現在位置及びその
方位を例えば車両マークにてこの地図上に表示し、車両
が移動したらその移動に伴い地図をスクロールさせ、更
に現在グラフィックメモリ１１上にある地図データの範
囲を車両位置が越えそうなときには、記録媒体１０から
必要な地図データを読み出してディスプレイ１２上に表
示する（ステップ８６）。

キー人力が有ると、その入力データに応じて現在地の再
セット（ステップＳ７）、センサ補正（ステップＳ８）
、目的地セット（ステップ３９）及び地図の拡大・縮小
（ステップ５１０）の各ルーチンを実行する。

また、ＣＰＬＪ７はタイマーによる割込みにより、第１
６図に示すように、一定時間間隔で地磁気センサ１及び
角速度センサ２の各出力データに基づいて車両の方位を
常に計算する処理を行なう（ステップ８１１，５１２）
。

ＣＰＵ７は更に、走行距離センサ３よりデータが入力さ
れた場合は、走行距離センサによる割込み処理を行なう
。この割込み処理では、第１７図に示すように、走行距
離と方位からの現在地の算出（ステップ５１３）、右折
、左折の判定（ステップ８１４）、道路への引込み（ス
テップ５１５）、交差点引込み（ステップ８１６）、走
行距離による引込み（ステップ５１７）が実行される。

なお、このステップ８１３〜ステツプ８１７における各
処理に関しては、後で詳細に説明する。

また、ＧＰＳ装置４より得られる緯度、経度データは、
第１８図に示すように、ＧＰＳデータ受信割込みにより
処理され、現在地データとして座標変換される（ステッ
プ８１８）。

車両の走行距離は走行距離センサ３の出力から求められ
る。この走行距離センサ３としては、例えば、車のいわ
ゆるスピードメータケーブルの回転数（ＪＩＳ規格では
、６３７回転／Ｋｍ）より１回転の距離を積分すること
により走行距離を求める構成のものが用いられるが、セ
ンサ３の精度により得られる走行距離に誤差が生ずるこ
とは避けられない。また、センサ３の粘度だけではなく
、地図の精度、タイヤの空気圧の変化、或はスリップ等
も走行距離の誤差の要因となる。従って、走行距離の補
正を度々行なわないと、正確に距離を求めることができ
なくなってしまうことになる。

このため、走行距離センサ３の出力より得た実測の距離
と地図データより得た距離とから距離補正係数ｒｓを求
め、この補正係数ｒｓを用いて距離補正を行なうことに
より、走行距離を常に正確に検出できるのである。

また、車両の方位は地磁気センサ１の出力から求められ
る。この方位検出方法に関しては、本出願人等による特
願昭６０−２８２３４１号明細書等に記載されている。

この地磁気センサ１の示す北は磁北であり、地図北では
ない。このため、磁北が地図北に対してずれていた場合
、第１９図に示すように、基准位置から一定距離だけ走
行したときに地磁気センサ１の出力から得られる推測現
在地Ｐ＋は実際の現在地Ｐ２に対してずれを生じること
になる。そのため、地磁気センサ１より求めた方位を地
図方位に変換する作業が必要となる。

この変換作業は、第２０図に示すように、２次元幾何の
座標変換で求まる回転角、即ち方位補正係数θＳによっ
て行なわれる。この方位補正係数θＳは地域により変化
し、更に地磁気センサ１を車体に取り付けたときに生じ
る取付は誤差によっても変わる。この方位補正係数θＳ
は、第２１図に示すように、当該係数を零として位置の
わかっている２点間を走行し、慣性航法により求められ
た現在地と到着点との誤差により求めることができる。

この方位補正係数θＳを用いて方位補正を行なうことに
より、車両の方位を常に正確に検出できるのである。

なお、距離補正係数ｒｓ及び方位補正係数θＳの算出方
法は、本出願人等による特願昭６０−２８２３４４号明
細書等に記載されている。

次に、ＣＰＵ７によって実行される走行距離センサ３に
よる割込み処理の手順を、第２２図のフローチャートに
従って説明する。走行距離センサ３の出力データにより
、現在地の推測地点が随時計算されており、現在地認識
ルーチンとして、本ルーチンが所定のタイミングで呼び
出される。

ＣＰＵ７は先ず、単位路ｆｌｌｆｌｏを走ったが否かを
判断する（ステップ８２０）。ここに、単位距離とは、
車両が実際に走行した一定の道程を言い、例えば２０［
ｍ］に設定されている。そして、一定走行距離毎に水ル
ーチンが実行され、先ず地図データとの関係即ち、第２
３図に示す如く最近傍線弁りまでの距離ｆＪｍ、その線
分りの地図北となす角度θｎ等を求め、更にほぼ等距離
に２本以上の線分があるときは、その旨をフラグで示す
（ステップ５２１）。その他、近傍交差点の有無などを
ここで求めるようにしても良い。続いて、距離、Ｑｍが
予め設定した閾値ｆＪｔｈを超えたか否かを判断する（
ステップ５２２）。超えていなければ、はぼその線分近
傍に現在地があるとして、誤差分１ｍの修正を行なう（
ステップ５２３）。この誤差分子Ｊｒａは、走行距離セ
ンＩす３の検出誤差、地図データのデジタイズ誤差等に
起因するものである。

この修正を行なうのは、次の現在地の認識のためには、
それらの誤差をキャンセルしておく必要があるためであ
る。この後、後述するパターン引込みルーチンに進む。

一方、距ｔｎｆＪｒｎが閾値！Ｊｔｈを超えている場合
は、次に車両がカーブ（右折又は左折）したか否かを判
断する（ステップ５２４）。カーブの検出方法について
は、後で別に述べる。カーブしなかった場合、地磁気セ
ンサ１の出力データから得られた車両の進行方位θと線
分りの角度θｎの差を設定基準値θｔｈと比較する（ス
テップ５２５）。１θ−θｎＩ〉θｔｈならば、何もせ
ずにパターン引込みルーチンに進む。このケースとして
は、例えば、１字路をつき当り方向に進んだり、或は地
図データとして記憶されていない道を走っているような
場合が考えられる。続いて、近傍にＹ字路等、より小さ
い角度をもった難易度の高い交差点があるか否かを判断
する（ステップ８２６）。近傍に例えばＹ字路がある場
合には、現在走っている道路とは別の道路に引き込んで
しまう可能性があるので、何もせずにパターン引込みル
ーチンに進む。

交差点の難易度を示すデータは、地図を数値化する際に
予め第１３図（Ｂ）に示す如く交差点データの難易度ビ
ットに挿入されているので、ＣＰＵ７はステップ８２６
でこのビットをチェックすれば良いのである。

以上の２つの条件が当てはまらないときは、センサ等の
誤差が生じて通路データから外れつつあると判断し、こ
の場合は、現在地の修正、即ち道路データへの引込みを
行なう（ステップ５２７）。

新しい現在地の推測点Ｐ　ｃｐｄは、第２４図に示すよ
うに、センサ出力から求めた前回推測地点Ｐｐｐｄから
の相対関係より演算された現在推定地点Ｐｃｐより、最
近傍線分しにおろした垂線と交わる点とし、表示等を変
更する。距＠ｊｍ及び現在推定地点Ｐｃｐの座標（Ｘ　
ｍ、　Ｙ　ｍ）はその地点における修正値として、後で
述べるパターン引込みルーチンで使用するため記憶され
る。

ステップ８２４でカーブしたと判断した場合、交差点引
込みルーチンに入る。先ず、前回交差点として認識した
地点からの走行距離ρＣを求め、この走行路ｆｎｊｃに
対して一定値ａＣを乗じたものを、交差点検出閾値ｆＪ
Ｃｔｈとする（ステップ８２８）。一定値ａＣは走行距
離センサ３の精度に関連した値で、例えば０．０５程度
の値とする。

地図データとして入っている交差点データに対し、現在
地ｐｃρから各交差点までの距離Ｊｃを求め（ステップ
８２９）　、（Ｊ　ｃ　＜Ｊｌ　ｃｔｈなる交差点が存
在するか否かを判断する（ステップ５３０）。

ステップ３３０では、一定距離範囲（例えば、数面［ｍ
］程度）以内か否かの判断も行なう。ここで、交差点が
存在しなかった場合には、パターン引込みルーチンに進
む。また、近傍交差点が複数あり、かつ交差点までの距
１１１ｊｃが同程度で近傍交差点を特定できないと判断
（ステップ５３１）した場合も、パターン引込みルーチ
ンに進む。

近傍交差点が特定された場合、その交差点を新しい現在
地推測地点Ｐ　ｃｐｄとして引込みを行なう（ステップ
５３２）。この際、交差点までの距離ρＣ及び現在地Ｐ
ｃｐの座標（Ｘ　ｃ、　Ｙ　ｃ）は引込み量として記憶
される。また、現在地推測地点ｐ　ｃｐｄを新しい認識
交差点として記憶（更新）する。これにより、車両の現
在地がディスプレイ１２上に表示されている地図の道路
上から外れた場合に、強制的に地図上の交差点上に車両
の現在地をのせる、いわゆる交差点引込みが行なわれる
のである。

続いて、前回認識した交差点の座標、そこからの修正値
の和及び現在地の座標に基づいて距離及び方位の補正係
数ｒｓ、θＳを更新する（ステップ５３３）。このよう
に、交差点を認識する毎又は交差点間の！１２１１が長
い場合には一定ＷＨＹ！ｉｌ　ｐだけ走行する毎に、距
離及び方位の補正係数ｒｓ、θＳの更新を行なえば、よ
り精度の高い現在地推測が可能となる。

次に、パターン引込みについて説明する。このルーチン
は一定距離ρｐｏだけ走った時点で実行される。距離ρ
ｐＯは、例えば１０００　［ｍ］という値である。なお
、ステップ３３１で交差点認識が行なわれた場合には、
走行距離はリセットされる。

一定距離Ｊｌ　ｐｏだけ走行する間に、最近傍線分まで
の距離Ｅｒａが、ｎ−１ｐｏ／Ｊ　ｏ　　［回］測定さ
れることになり、ｎ個の誤差修正１ｅｉがデータとして
記憶されている。更に、１回の測定に対し、前回測定時
の誤差修正量ｅｉ−１と今回の誤差修正量ｅ１との差を
、変化ｆｉｃｉ　　（ｅｉ　−ｅｉ−１）として計算し
ておくものとする。

一定距ｌ！１ｆＪｐｏだけ走ったと判断したら（ステッ
プ５３４）、変化量Ｃ１の値のばらつきについて計算を
行なう。先ず、平均値Ｃｍ　　（＝上ｆ　Ｃｉ）をｎ−
・１計算しくステップ５３５）、続いてその偏差α（＝ｎ　
遍、　（Ｃｍ−Ｃｉ　）　）を計算する（ステップ＄３
６）。そして、この値αを予め定めた閾値αｔｈｈと比
較する（ステップ５３７）。この値αは、各センサの検
出誤差、走行距離等を考慮して求めたものである。α〉
αｔｈｈの場合、引込み不可能と判断し、パターン引込
みは行なわない。一方、α〈αｔｈｈの場合、更に現在
引込みが行なわれているか否かを判断しくステップ８３
８）、引込みが行なわれていない場合、即ち道路データ
から外れた位置に現在地がある場合、現在地の最近傍線
分への引込みを行なう（ステップ８３９）。更に、閾値
αｔｈｈと同様に定められた閾値αｔｈｕと比較しくス
テップ５４０）、α〈αｔｈｎのときには、距離及び方
位の補正係数ｒｓ、θＳを更新する（ステップ５４１）
。

以上の方法で、一度道路から外れたところを走行した後
、他の道路に再引込みを行なうことが可能となる。すな
わち、デジタイズされていない道路を走行し、再びデジ
タイズされた道路を走行すると、一定距離を走った時点
でその道路が認識され、精度の良い現在地推測が可能と
なる。また、一定距離４１　ｐｏに対し、より長い距離
１ｔについて偏差計算を行ない、距離４１　ｐｏを短く
とって精度を上げ、応答時間を短くすることも可能であ
る。第２５図（Ａ）、（Ｂ）に、その様子を示す。

以上のようにして、最近傍交差点への引込みや最近傍線
分への引込みが行なわれるのであるが、この引込みを行
なうためには、現在地に最も近い道路（Ｒ近傍線分）や
交差点（最近傍交差点）を探し出す作業が必要となる。

この最近傍交差点や最近傍線分をサーチする作業は、線
分や交差点データの吊が多い、即ちサーチエリアが広い
と、時間がかかってしまい、時々刻々と変化する現在地
をスムーズに表示できないことになる。ところが、本実
施例においては、第２図〜第５図に示したデータ構造か
ら明らかなように、現在地からのサーチエリアをできる
だけ小さくし、かつそのエリアに入る線分や交差点のデ
ータを管理するデータ（セクションデータ、セクション
テーブル）を持たせていることにより、最小単位のセク
ションをサーチエリアとしてその中から線分や交差点を
サーチすることができるので、サーチに要する時間を短
縮できるのである。以下、ＣＰＵ７によって実行される
現在地から最近傍線分と最近傍交差点をサーチする手順
を、第２６図のフローチャートに従って説明する。

ＣＰｔＪ７は先ず、現在地（Ｃｒｎｔｘ　、　Ｃｒｎｔ
ｙ　）がらテリトＩ）　−Ｎｏ、（Ｔｘ、Ｔｙ）、ｌニ
ットＮｏ、（Ｎｘ、　Ｎｙ）、セクションＮｏ、（Ｓｘ
。

Ｓｙ）をそれぞれ求める（ステップＳ　５０−８５２）
。これは、各エリアが２　単位で分割されているので、
量産な演算（割算）で求めることができる。次に、セク
ションをサーチエリアとして、この中に存在する線分と
交差点データをセクションテーブルとセクションデータ
を参照することによりロードする（ステップ３５３〜５
５５）。ロードしたデータを基に、現在地からサーチエ
リア内の全ての線分までの距Ｉｌ！（線分に対する垂線
の長さ）、全ての交差点までの距離を計算し、それらを
比較することによって最近傍線分と最近傍交差点を得る
ことができる（ステップ８５６）。サーチを行なう際の
スピードは、線分の本数や交差点の個数に比例するが、
前述したデータ構造に基づくサーチ方式によれば、サー
チエリア（セクション）が小さく、計算の対象となる線
分の本数や交差点の個数が少ないので、高速サーチが可
能となるのである。

ところで、ナビゲーションシステムにおいては、種々の
縮尺の地図データを表示する際、全ての縮尺の地図デー
タを持っていると、表示は簡単にしかも高速に行なえる
が、その半面データサイズが大きくなるというデメリッ
トがある。逆に配も縮尺の大きい地図データだけを持っ
ていてその他の縮尺を単純な縮小によって表わす場合、
データサイズは小さくなるが表示が遅くなるという欠点
を持つ。

これに対し、本実施例においては、第８図〜第１０図に
示したデータ構造から明らかなように、データサイズを
小さくするために最も縮尺の大きい地図データだけを持
ち、更に仙の縮尺のデータを表示する際は表示用の管理
ファイル及び間引きデータを用いることによって表示の
高速化を図っている。以下、第２７図のフローチャート
に従って、ＣＰＵ７によって実行される地図の拡大・縮
小の手順を説明する。

ＣＰＵ７は先ず、表示すべき縮尺が入力装置９からキー
人力されたことを判別すると（ステップ５６０）、現在
地（Ｃｒｎｔｘ　、　ＣｒｎＣｙ　）から縮尺に対応し
たエリアＮｏ、　　（Ａｎｘ、　Ａｒｒｙ）を求め（ス
テップ８６１〜．５６３）、続いてその縮尺のピクチャ
ーＩＤを参照しくステップ３６４〜８６６）、先頭アド
レスとデータサイズによって地図データをロードしてＶ
−ＲＡＭ上の１６個のエリアにそれぞれ描画する（ステ
ップ５６７）。このように、表示管理用のピクチャーＩ
Ｄによって、表示すべき識別された地図データの参照が
（縮尺が小さくなるに従って表示する道路、地名等を重
要なものに絞る）ができるので、表示の高速化が実現で
きるのである。

また、ポリゴンとラインデータに対しては、第１１図及
び第１２図で説明したように、表示を省略しても差し支
えない点の間引きビットにはその旨の情報が入れである
ので、５万分の１や１０万分の１の地図の描画の際に、
この間引きビットをチェックしくステップ８６８）　、
間引きの対象となっている点を除いて描画する（ステッ
プ５６９）。このように、地図の縮小の際、ディスプレ
イに表示した場合に、見た目上省略しても差し支えない
点を間引いて表示を行なうことにより、表示する線分の
数を減すことができるので、表示のより高速化が図れる
のである。

なお、上記実施例では、ポリゴンとラインデータに間引
きビットを設け、表示を省略しても差し支えない点の間
引きビットにはその旨の情報が入れるようにしたが、ポ
リゴンとラインのデータを等間隔でプロットしておき、
表示の際に所定の規則（例えば、縮尺５万分の１の場合
１つ飛び、１０万分の１の場合４つ飛び等）に従って間
引くようにしても良く、同様の効果が得られる。

次に、第２２図のフローチャートにおけるステップ３２
４のカーブ（右折・左折）の判断方法について説明する
。

基本的には、方位センサである例えば地磁気センサ１の
出力データに基づいて右折・左折を判別し、曲がったこ
とを検出した場合に、ステップ＄２８以降の処理によっ
て交差点引込みを行なうのである。しかしながら、地磁
気センサ１は外乱に弱く、踏切通過時、鉄橋通過時、自
車の側を大きな車（例えば、トラック、バス）が通過し
た際、その比カデータに大きな誤差が含まれるここにな
る。このデータをそのまま右折・左折判断に利用すると
、直進しているところで曲がったと誤認して、交差点で
もないのに交差点引込みを行なって・しまい、現在地が
正しい位置からずれてしまうことになる。

そこで、本実施例においては、曲がったことを判断する
のに、曲率半径と車速を判断基準に入れることにより、
正確な右折・左折の判断を可能としている。以下、ＣＰ
Ｕ７によって実行される右折・左折の判断方法の手順に
ついて、第２８図のフローチャートに従って説明する。

ＣＰｔＪ７は先ず、ある一定路１１ｉ（例えば、１５　
［ｍｌ　）を走行した際に一定角（例えば、４０度）以
上曲がったときをカーブ（右折又は左折）したと判断す
る（ステップ８７０）。しかし、カーブしたときにその
ときの曲率半径Ｒが判断基準最小回転半径である一定値
Ｒｍｉｎ　　（例えば、３．５　［ｍｌ　）以下のとき
は、そのデータは間違っていると判断し、カーブしたと
は判定しない（ステップ５７１）。

これは、自動車の最小回転半径以下では曲がれないから
である。更に、車速Ｓがある判断基準最高速度である一
定速度３ｍａｘ（（例えば、４０［Ｋｍ／ｈ］）以上の
場合は、交差点を曲がることは通常は考えられないので
、この速度以上では、カーブしたとは判定しない（ステ
ップ５７２）。また、右折・左折の判定は、例えば、束
を方位０度、北を方位９０度、西を方位１８０度、南を
方位２７０度とすると、その方位の増減によって行なう
ことができる（ステップ５７３）。すなわち、方位が増
える方向が左折（ステップ５７４）、方位が減る方向が
右折（ステップ５７５）となるので、これにより右折・
左折を判断できるのである。

なお、曲率半径Ｒは、第２９図に示すように、ある点ａ
における車両の方位とその点ａから一定距離」だけ走行
した点すにおける車両の方位とのなす角度をθ［ラジア
ン］とすると、Ｎ＝Ｒ・θであるから、この式を変形し
て得られる次式Ｒ＝ρ／θ から求めることができる。

また、第２２図のフローに沿った処理によって行なわれ
る交差点引込み等により、現在地がディスプレィ上に表
示されている地図の道路上に常に位置するように制御さ
れるが、例えば交差点間の距離が長い場合には、その間
現在地の微小修正が行なわれるのであるが、センサの精
度、計算誤差、地図精度等による距離誤差により、前回
引込んだ交差点からの実際の現在地と地図上の現在地と
に距離差が生じ、その誤差は交差点間の距離が長い程大
きくなる）このような場合、次に引込みを行なうべき交
差点の近傍に複数の交差点が近接して複数あると、間違
った交差点に引込みを行なう可能性がある。そこで、本
実施例では、交差点間において一定距離だけ走行したら
、いわゆる走行距離による引込みを行なうようにしてい
る。以下、その手順を第３０図のフローチャートに従っ
て説明する。

先ず初期値を設定する（ステップ５８０）。この初期値
としては、ある確定した現在地が必要となるが、これは
使用者が最初に設定するか、交差点など確定した点へ引
き込んだ場合の現在地を利用できるし、またすでに確定
した現在地ならば不揮発性メモリにそのデータを登録し
ておけば、一度だけセラｌ−すれば良いことになる。こ
の確定した現在地で走行距離をゼロリセットしくステッ
プ５８１）、交着点を曲がったかくステップ５８２）、
一定距離を走ったかくステップ５８３）を常に監視しな
がら、一定距離走ったときに、地図データに基づいてゼ
ロリセットシた地図上の点く前回検出位置）からこの一
定距離の点を求めてその点に現在地を変更し引込みを行
なう（ステップ５８４）。一定距離を走る間は、見掛は
上一番近い線分に垂線をおろし、その交点に引込みを行
なうことにより（ステップ５８５）、ディスプレイ上に
表示された地図の道路上に車両の現在地をのせることが
できる。車両が曲がったことを検出した場合には、交差
点引込みを行なう（ステップ８８６）。この交差点引込
みは先述した通りである。

なお、交差点で曲がったという判断にも、この走行距離
による引込みが有効に使える。すなわち、交差点間の距
離と走行距離により曲がった交差点を地図データより判
断できるのである。

ル旦Ｊと丸ス以上説明したように、本発明によれば、地図データをメ
モリに記憶する際に、最大縮尺の地図データのみを記憶
し、地図の線状部分に関しては点座標データとして記憶
するとともに各点座標データには縮尺に対応した識別情
報を入れておき、表示の際には、この識別情報に基づい
て指定縮尺に対応した点座標データのみを表示すること
により、データサイズを縮小できるとともに、地図の縮
小の際には表示するデータが少なくなるので、描画の高
速化も図れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車載ナビゲーションＨｆｆｉの構
成を示すブロック図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）乃至第１３
図（Ａ）、（Ｂ）は第１図における記録媒体に記憶され
る地図情報のデータ構造を示す図、第１４図（Ａ）　〜
（Ｃ）はＶ−ＲＡＭ上の画面構成を示す図、第１５図乃
至第１８図は第１図におけるＣＰＵによって実行される
基本的な手順を示すフローチャート、第１９図乃至第２
１図は方位補正係数θＳの求め方を示す図、第２２図は
ＣＰＵによって実行される交差点引込みルーチン及びパ
ターン引込みルーチンの手順を示すフローチャート、第
２３図及び第２４図は地図上の現在地と最近傍線分との
位置関係を示す図、第２５図は道路への引込みを行なう
他の方法を示す図、第２６図は最近傍線分及び交差点を
サーチする手順を示すフローチャート、第２７図は地図
の拡大・縮小の手順を示すフローチャート、第２８図は
右折・左折の判定方法の手順を示すフローチャート、第
２９図は曲率半径の求め方を示す図、第３０図は走行距
離による引込み方法の手順を示すフローチャー１・であ
る。主要部分の符号の説明

Claims

【特許請求の範囲】

メモリに記憶された地図データを複数の縮尺でディスプ
レイに表示する表示方法であって、前記地図データを前
記メモリに記憶する際に、最大縮尺の地図データのみを
記憶し、地図の線状部分に関しては点座標データとして
記憶するとともに各点座標データには縮尺に対応した識
別情報を入れておき、表示の際には、前記識別情報に基
づいて指定縮尺に対応した点座標データのみを表示する
ことを特徴とする地図データの表示方法。