JPH1124554A - 地図表示装置、地図データ記憶装置および地図データ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １本の道路につき、表示縮尺の段階数と同数
の道路データを持っていたので、データ量が多く、更新
作業の作業量が多い。 【解決手段】 道路上に短い間隔で多数の地点データが
設定されている。道路データは階層構造を有し、下位の
階層ほど地点データ間の距離水準が短くなるように、地
点データ群が分類されている。各地点データはポインタ
情報をもち、ポインタ情報は、その地点データと同一階
層で隣の地点データとの間にあって下位階層に含まれる
地点データを指し示す（矢印）。表示処理部は、表示縮
尺に応じて階層を選択し、選択した階層以上の階層か
ら、表示する地図領域に含まれる地点データを抽出し、
抽出した地点データをつないだラインを表示手段に表示
する。１本の道路データを用いて、複数の縮尺の地図表
示が効率よく行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地図記憶部に記憶
した地図データを読み出し、ディスプレイ等に表示する
地図表示装置に関する。また、本発明は、地図データを
記憶する地図記憶装置や地図記憶媒体に関する。特に、
本発明は、地図データのデータ量を削減し、かつ、地図
データの更新を容易にできる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、地図表示機能を有する装置と
して、車載ナビゲーション装置が周知である。車載ナビ
ゲーション装置は、例えば、地図データを記憶するＣＤ
−ＲＯＭなどの記憶媒体と、現在位置を検出する手段を
有する。そして、検出された現在位置の周辺の地図が、
記憶媒体から読み出され、車内のディスプレイ上に表示
される。ユーザは、ディスプレイを見て、車両の現在位
置や周辺の道路形状を確認でき、また、地図データを利
用した経路案内を受けることができる。

【０００３】このような地図表示装置は、例えば、特開
平３−１３９６９０号公報に記載されている。同公報で
は、地図データが、複数のセグメントデータ、例えば地
形図、一般道路地図、主要道路地図、有料道路地図など
に分けて記憶されている。これらのセグメントデータの
うちでユーザが選択したデータが表示される。なお、同
公報では、セグメントデータは地図を複数の階層に区分
したものであると記載されているが、この階層区分は、
上記の如く情報の種類（地形、道路など）に基づくもの
であり、後述する本発明の階層構造とは何ら関係ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】地図中の道路の形状
を、道路上の点の集合によって表すことが周知である。
すなわち、地図データは道路の形状を表す道路データを
含み、道路データは、道路上に散在する地点の位置を示
す地点データ群をもつ。各地点データは、例えば、該当
地点の座標（緯度、経度に相当）を含む。このように表
現されたデータはベクトルデータともいわれ、比較的少
ないデータ量で道路形状を表現できる。

【０００５】ところで、地図表示装置には、大縮尺、中
縮尺、小縮尺・・・というように、複数の縮尺の地図を
表示する機能を備えたものが多い。この機能を実現する
ため、道路形状を最も細かく表す道路データを記憶して
おき、この道路データを用いてすべての縮尺の表示を行
うことも考えられる。しかし、これでは、大縮尺表示を
行ったとき、データ処理量が多くなり処理速度も低下す
る。地図の表示範囲が広がるのに伴い、道路も長距離に
渡って表示されるからである。細かな道路形状は大縮尺
表示の画面上では表現されず、このような不要なデータ
まで処理するのでは処理効率が悪い。

【０００６】そこで、従来は、縮尺変更機能を実現する
ため、図１にモデル化して示すように、１本の道路に対
して複数の道路データが用意されている。各道路データ
は、異なる細かさで道路形状を表す。大縮尺用の道路デ
ータでは、地点データ間の距離水準が長く設定され、こ
れにより、大まかな道路形状が特定される。小縮尺用の
道路データでは、地点データ間の距離水準が短く設定さ
れ、細かな道路形状が特定される。

【０００７】しかし、図１から明らかなように、１本の
道路を表す複数の道路データが、同じ地点の地点データ
を重複してもっている（点線）。そのために地図データ
のデータ量が多くなり、記憶媒体の記憶容量が無駄に使
われている。

【０００８】また、１本の道路につき、表示縮尺の段階
数と同数の道路データを用意しているので、縮尺の段階
数を増やそうとすると、道路データの数を増やさなけれ
ばならならない。これに伴って、地図データ全体のデー
タ量がさらに増大してしまう。記憶媒体の容量が限られ
ているので、表示縮尺の段階数も制限される。

【０００９】また、地図データが更新されたときに、新
規の地図データ全部を読み込んで、記憶媒体を上書きす
るのは効率が悪い。そこで、変更のあった箇所だけデー
タを書き換えるのが普通である。ここで、従来は、上記
のように、１本の道路につき、複数の道路データを用意
している。従って、ある道路の形状が変わったときに
は、その道路に対応する複数の道路データを書き換える
必要がある。図１の例のように３段階の縮尺の表示機能
をもつときは、１つの道路の形が変わったときに、３つ
の道路データを修正しなくてはならない。そのため、地
図データの更新作業が大量で、煩雑であるという問題が
ある。

【００１０】以上に説明したように、細かな道路形状を
表す道路データだけをもっていたのでは、効率的な表示
処理ができない。そこで、従来は、１本の道路につき、
複数の道路データを記憶媒体に記憶していた。そのた
め、データ量が多い、表示縮尺の段階数が制限される、
道路データの更新作業が煩雑という問題があった。この
ような問題は道路データに限られるものではない。地図
中の道路以外の種類のライン、例えば鉄道や河川も、道
路と同様に、地点データの集合によって表すことができ
る。そして、これらのデータにも、道路データと同様の
問題が生じる。

【００１１】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、地図表示装置、地図データ記憶装置
および地図データ記憶媒体において、地図データのデー
タ量を削減するとともに、地図データの更新を容易に
し、また、少ないデータ量で、より多くの段階の縮尺の
地図表示を可能にすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、下記に述べるように、１本のライン（道
路など）につき、１つのラインデータでもって、複数段
階の縮尺での地図表示を効率よく行うことができるよう
にする。

【００１３】（１）本発明の地図表示装置は、地図を表
示する表示手段と、地図データを記憶する地図記憶部
と、地図記憶部から読み出された地図データに表示のた
めの処理を施す表示処理部とを有する。地図データは、
地図中の少なくとも一種類のラインを表すラインデータ
を含む。前記ラインデータは、ライン上の複数の地点の
位置を示す地点データ群を、下位の階層ほど地点データ
間の距離水準が短くなるように階層別に分類した階層構
造を有する。各地点データは、その地点データと同一階
層で隣り合う地点データとの間にありかつ下位側の階層
に含まれる地点データを示すポインタ情報をもってい
る。前記表示処理部は、地図表示の詳細度に応じて階層
を選択し、ポインタ情報に基づいて、選択した階層以上
の階層から、表示する地図領域に含まれる地点データを
抽出し、抽出した地点データをつないだラインを表示手
段に表示させる。

【００１４】ここで、ラインデータとは、例えば、道
路、鉄道、河川、地形を示す線、海岸線、湖の輪郭線、
行政区域の境界線である。道路は、一般道路、主要道
路、有料道路などに分けられる。本発明は、これら例示
を含む各種のラインの一部または全部のデータに適用で
きる。

【００１５】図２のモデル図を参照して、本発明の原理
を説明する。本発明によれば、一つのラインデータは、
図２に例示するような階層構造を有する。すなわち、ラ
イン上の複数の地点の位置を示す地点データ群が、階層
別に分類されている。最上位の第１階層では、地点デー
タ間の距離水準が長い。なお、同一階層内で、地点デー
タ間の距離は一定でも、一定でなくてもよい。下位の階
層に行くに従い、地点データ間の距離水準が短くなる。
階層数は最低２つであり、図２の例では３階層である。
ライン上にさらに多くの地点を設定するとともに、階層
の数を増やしてもよい。図２に矢印で示すように、各地
点データには、その地点データと隣り合う地点データと
の間にありかつ下位側の階層に含まれる地点データを示
すポインタ情報をもたせておく。

【００１６】表示処理部は、地図表示の詳細度に応じて
階層を選択し、ポインタ情報に基づいて、選択した階層
以上の階層から、表示する地図領域に含まれる地点デー
タを抽出し、抽出した地点データをつないだラインを表
示手段に表示させる。表示処理部の機能の具体例を、図
２に基づき下記に説明する。

【００１７】例えば、広範囲の大縮尺の地図を表示する
ときは表示の詳細度が低く、この場合は第１階層を選択
する。第１階層に含まれる地点データであって、表示す
る地図領域に含まれるもの（例えばラインの長さ１００
ｋｍ分の地点データ）が抽出される。抽出された地点デ
ータをつなげてできる線が表示手段（ＣＲＴや液晶ディ
スプレイなど）に表示される。

【００１８】また、例えば、狭い範囲の小縮尺の地図を
表示するときは詳細度が高く、詳細度が高いほど下位の
階層が選択される。ここでは、第３階層が選択されたと
する。また、表示する地図領域には、図示のように、ラ
イン中の範囲Ｘが含まれているとする。表示処理部は、
ポインタ情報に基づき、第３階層以上の階層から、範囲
Ｘに含まれる地点データを抽出する。図中に矢印で示し
たポインタ情報を辿っていけば、第３階層以上で範囲Ｘ
に含まれる地点データを抽出できる。抽出した地点デー
タをつなげてできる線が表示手段に表示される。

【００１９】以上のように、本発明では、１本のライン
につき、１つのラインデータでもって、複数段階の縮尺
での地図表示を行うことができる。このラインデータ
は、全体としては、ラインの細かい形状を表している。
すなわち、全階層の地点データにより、短い間隔でなら
んだ複数の地点の位置がわかる。表示処理の際は、詳細
度に応じた階層が選択され、その階層以上の階層から地
点データが抽出される。従って、必要以上に下位の階層
のデータ（すなわち、表示縮尺と比べると間隔の短すぎ
る地点データ）が処理されない。これにより、１つのラ
インデータを用いて、処理効率を落とすことなく、複数
段階の縮尺での地図表示を行うことができる。

【００２０】そして、図２に示されるように、１本のラ
インを表すラインデータを複数持つ必要がない。従っ
て、複数のラインデータで、同じ地点データを重複して
もたなくてよいので、地図データのデータ量を削減でき
る。

【００２１】また、ラインデータの階層構造の階層数を
増やせば、階層に応じたいろいろな詳細度の地図表示が
できる。表示縮尺を多段階に設定した場合でも、それぞ
れの段階に適した地図表示ができる。従って、本発明に
よれば、少ないデータ量で、より多くの縮尺の表示がで
きる。この点は、例えば、ナビゲーション装置におい
て、現在位置と走行目的地を画面の決まった位置（例え
ば両端付近）に表示しようとしたときに有利である。ま
ず現在位置と走行目的地の表示位置を決め、両表示位置
から地図表示の縮尺を逆算し、逆算結果に応じた詳細度
の地図表示ができる。

【００２２】また、ラインの形状が変わった場合、本発
明では、一つのラインデータを書き直せばよい。例え
ば、変更のあった地点データを新しいものに取り替えれ
ばよい。従って、作業者による更新作業が容易になり、
また、地図表示装置での更新処理の効率がよくなる。通
信手段を用いて更新データを取り寄せる場合は、通信時
間が短くてすむ。

【００２３】以上より、本発明によれば、１つのライン
データを用いて効率よく縮尺変更表示が実現でき、これ
により、地図データのデータ量が削減され、地図データ
の更新が容易となり、また、少ないデータ量で、より多
くの段階の縮尺の地図表示が可能になる。

【００２４】なお、図２では、説明のため、各階層の地
点データがとびとびに示されている。好ましくは、デー
タを効率的に読めるように、各階層のデータは記憶媒体
に連続して記録される。

【００２５】（２）本発明の一態様の地図表示装置にお
いて、前記ラインデータは、ある階層の２つの地点デー
タの間の部分にある複数の地点データを連結するリンク
データを下位側の階層に有し、前記ポインタ情報は、こ
のリンクデータと上記２つの地点データの少なくとも一
方とを対応づけるものである。

【００２６】上記のリンクデータは、図２の例におい
て、点線で囲まれた地点データを連結している。この態
様では、ある地点データがもつポインタ情報が、下位階
層の多数の地点データを示すのではなく、一つのリンク
データを示せばよい。従って、ポインタ情報自体のデー
タ量が削減され、データ構造も簡単になる。

【００２７】また、本発明の一態様の地図表示装置は、
地図記憶部に記憶された地図データを更新する地図更新
処理部を含み、地図更新処理部は、変更のあった地点デ
ータを含むリンクデータを新しいものに取り替えるとと
もに、そのリンクデータに関連するポインタ情報を必要
に応じて変更する。好ましくは、前記リンクデータは、
そのリンクデータがいつ作成または変更されたかを示す
情報を含む。リンクデータ毎にデータの更新を行うこと
により、更新作業を効率的に行える。

【００２８】（３）本発明の地図データ記憶装置は、地
図データを記憶する地図記憶部と、地図記憶部に記憶さ
れた地図データを更新する地図更新処理部とを有する装
置である。地図データは、地図中の少なくとも一種類の
ラインを表すラインデータを含み、前記ラインデータ
は、ライン上の複数の地点の位置を示す地点データ群
を、下位の階層ほど地点データ間の距離水準が短くなる
ように階層別に分類した階層構造を有し、各地点データ
は、その地点データと同一階層で隣り合う地点データと
の間にありかつ下位側の階層に含まれる地点データを示
すポインタ情報をもっている。前記地図更新処理部は、
地図データの更新に際して、変更のあった地点データを
新しいものに取り替えるとともに、その地点データに関
連し上位側の階層の地点データがもつポインタ情報を必
要に応じて変更する。

【００２９】この態様によれば、上記の（１）と同様
に、地図データの削減、更新作業の容易化が可能とな
る。特に、更新処理部は変更のあった地点データを新し
いものに取り替えればよいので、更新のための処理が少
なくてすむ。地点データを取り替える場合、上記（２）
のように、リンクデータ単位で処理してもよいことはも
ちろんである。

【００３０】（４）また、本発明の地図データ記憶媒体
は、地図中の少なくとも一種類のラインを表すラインデ
ータを含む地図データを記憶した記憶媒体である。前記
ラインデータは、ライン上の複数の地点の位置を示す地
点データ群を、下位の階層ほど地点データ間の距離水準
が短くなるように階層別に分類した階層構造を有し、各
地点データは、その地点データと同一階層で隣り合う地
点データとの間にありかつ下位側の階層に含まれる地点
データを示すポインタ情報をもっている。記憶媒体は、
上記階層構造に対応して、それぞれ一の階層の地点デー
タ群を記憶した複数の階層地点データ群記憶領域を有す
る。この記憶媒体を用いることにより、上記の（１）に
述べたように、データ量の削減、更新作業の容易化を図
ることができる。

【００３１】（５）上記の地図表示装置、地図データ記
憶装置、および地図データ記憶媒体において、好ましく
は、地図データは、地図を所定の単位サイズに分割した
図葉エリアを通るラインデータを示す図葉データを含
む。図葉データを参照することにより、表示される地図
領域を通るラインデータが迅速に分かる。このラインデ
ータから、表示に使用すべき地点データを探していけば
よい。従って、図葉データを備えることにより、地点デ
ータの抽出処理が容易になる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、地図表示装置が、ナビゲーション装置
と一体に設けられている。図３は、ナビゲーション装置
の全体構成を示すブロック図である。まず、図３を参照
して、ナビゲーション装置の概要を説明する。

【００３３】ナビゲーションＥＣＵ１は装置全体を制御
しており、ナビゲーションＥＣＵ１には、ＧＰＳ装置
３、地図記憶媒体５、入力操作部７およびディスプレイ
９が接続されている。ＧＰＳ（グローバルポジショニン
グシステム）装置３は、人工衛星から送られる電波を利
用して現在位置を検出し、ナビゲーションＥＣＵ１へ送
る。地図記憶媒体５には、全国の道路情報等を含む地図
データが記憶されている。この地図データについては、
後述にて詳細に説明する。ナビゲーションＥＣＵ１には
地図表示処理部１１が設けられている。地図表示処理部
１１は、ＧＰＳ装置３の出力を基に、現在位置周辺の地
図を地図記憶媒体５から読み出し、表示用の処理を施し
たうえでディスプレイ９に表示させる。地図上には、現
在位置マークが重ねて表示される。また、ユーザは、入
装操作部７を介し、地図を確認したい所望の場所を入力
できる。入力された場所の地図が、地図記憶媒体５から
読み出され、ディスプレイ９に表示される。

【００３４】また、ユーザは入力操作部７を介し、走行
目的地を入力したり、ナビゲーション装置に対する各種
の指示を入力できる。目的地が入力されると、ナビゲー
ションＥＣＵ１は、地図記憶媒体５の地図データを用い
て、現在位置から目的地までの最適経路を探索、設定す
る。経路探索は、ダイクストラ法等を用いた通常の方法
で行われる。ナビゲーションＥＣＵ１は、設定した経路
と他の道路とが区別できるように、ディスプレイ９の表
示を制御する。

【００３５】ナビゲーションＥＣＵ１には、さらに、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭドライブ１３、外部機器接続部１５が接続さ
れている。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１３には、地図の更新
内容を示す更新地図データを記録したＣＤ−ＲＯＭ１９
が装着される。また外部機器接続部１５には、コンピュ
ータ装置等の外部機器（図示せず）が接続され、外部機
器からナビゲーションＥＣＵ１へ更新地図データが送ら
れる。ナビゲーションＥＣＵ１には地図更新処理部１２
が設けられており、地図更新処理部１２は、更新地図デ
ータにより、地図記憶媒体５に記憶されているデータを
書き換える処理を行う。

【００３６】また、ナビゲーションＥＣＵ１には通信機
１７が接続されている。ナビゲーションＥＣＵ１は、通
信機１７を用いて、情報センタ２１との間で通信を行
う。上記の更新地図データを、情報センタ２１から送信
することもできる。この場合も更新地図データを用いた
書き換え処理が地図更新処理部１２によって行われる。
またナビゲーションＥＣＵ１は、通信機１７を用いて、
そのほかの必要な情報を情報センタ２１から入手するこ
とができる。通信される情報は、例えば、地図記憶媒体
５に格納されていないのに表示が必要となった地図であ
る。

【００３７】次に、地図記憶媒体５に記憶されている地
図データについて説明する。地図データは、地図上の各
種のライン（道路や鉄道など）の形状、地名、各種施設
の名称と場所などの情報を含んでいる。ここでは、地図
データに含まれる情報のうち、道路の形状を示す道路デ
ータを取り上げて説明する。ただし、道路以外のライン
の形状を表すデータも、下記の道路データと同様に構成
することができる。

【００３８】地図データは、図４に示すような、図葉デ
ータを含んでいる。図示のように、地図は、所定の単位
サイズ（例えば２ｋｍ四方）の図葉エリアに区切られて
いる。各図葉データには、その図葉データのエリア内を
通る道路を示す情報（番号など）が含まれている。例え
ば、図４において、図葉Ｚ番の図葉データには、国道
Ａ、国道Ｂ、県道Ｃ、一般道Ｄなどが登録されている。
なお、図葉データは、図葉エリア内を通る道路のリスト
を有するにすぎず、道路の形状の情報は持っていない。

【００３９】図５〜図７は、上記の図４の図葉データ中
の国道Ａの形状を表す道路データの構成を示している。
これらの図面を参照して、１本の道路データの構成を説
明する。図５に示すように、道路データは、レベル１か
らレベル４の４階層からなる階層構造を有する。この階
層構造では、道路上に多数の地点が設定され、各地点の
位置を示す地点データ群が４つのレベルに分類されてい
る。

【００４０】レベル１には、Ｐｏｓ（１）からＰｏｓ
（ｎＰｏｓ）までのｎＰｏｓ個の地点データが含まれて
いる。このような地点データ列を、以下、リンクデータ
という。レベル１では、地点データ間の距離水準が、か
なり長く設定されている。この距離水準は、レベル１の
地点データを使って最大縮尺（例えば〜５０ｋｍ）の表
示を行ったときにデータ処理量や道路形状の細かさが適
当となるように設定されている。

【００４１】レベル２のリンクデータは、図示のよう
に、レベル１の２つの地点データの間に設定されたｎＰ
ｏｓ’個の地点データの地点データ列である。従って、
レベル２には、（ｎＰｏｓ−１）個のリンクデータが含
まれている。また、レベル１と比べ、レベル２では地点
データ間の距離水準が短くなる。この距離水準について
は、レベル１およびレベル２の地点データを用いて、上
記最大縮尺よりも小さな第２縮尺（例えば〜１０ｋｍ）
の表示を行うとデータ処理量や道路形状の細かさが適当
になるように設定されている。

【００４２】レベル２と同様に、レベル３、レベル４
は、上位の階層の２地点間の詳細な形状を表すリンクデ
ータをもっている。レベル１〜３の地点データを用いる
と、３番目の縮尺（第３縮尺、例えば〜１ｋｍ）の表示
を行うことができ、レベル１〜４の地点データを用いる
と最小縮尺（例えば〜１００ｍ）の表示を行うことがで
きる。

【００４３】図６は、レベル１のリンクデータの詳細を
示している。リンクデータは、ｎＰｏｓ個の地点データ
とともに、ヘッダデータを含んでいる。ヘッダは、その
リンクデータが作成または更新された日付（ｄａｔｅ）
と、そのリンクデータが持つ地点データの配列数（ｎＰ
ｏｓ）と、親配列へのポインタ情報（ｐａｒｅｎｔ）を
持っている。レベル１は最上位階層なので、ｐａｒｅｎ
ｔは、道路が属する図葉データの番号を示す。

【００４４】地点データＰｏｓ（ｊ）はその地点の座標
ｘｊ、ｙｊ、ｚｊ、ポインタ情報ｎｅｘｔを含んでい
る。ｘｊは経度に相当し、ｙｊは緯度に相当し、ｚｊは
高度に相当する。ポインタｎｅｘｔは、レベル２のリン
クデータであってＰｏｓ（ｊ）とＰｏｓ（ｊ＋１）との
間の道路部分に関連するリンクデータ（図５のレベル２
のリンクデータ）を指し示す。従って、ポインタｎｅｘ
ｔを頼りに、Ｐｏｓ（ｊ）とＰｏｓ（ｊ＋１）との間の
道路形状を表すリンクデータを下位階層から検索するこ
とができる。

【００４５】他のレベルのリンクデータも、原則とし
て、レベル１のリンクデータと同様の構成を有する。な
お、ある地点データのポインタｎｅｘｔが下位階層のリ
ンクデータを指すとき、そのリンクデータのヘッダ中の
ポインタｐａｒｅｎｔは、逆に、上位階層の地点データ
を指している。

【００４６】ただし、図５に示すように、レベル１と異
なり、レベル２のリンクデータは空地点データＰｏｓ
（０’）を持ち、レベル３のリンクデータも空地点デー
タＰｏｓ（０''）を持つ。図示されないがレベル４にお
いても同様である。この空地点データの機能を、図７を
参照して説明する。図７の上段は、道路上での地点デー
タの設定を、Ｐｏｓ（ｊ）付近について示している。地
点データＰｏｓ（ｊ）はレベル１に含まれる。また地点
データＰｏｓ（１’）はレベル２に含まれる。レベル３
に含まれるリンクデータＹは、Ｐｏｓ（ｊ）とＰｏｓ
（１’）との間に設定された地点データ列Ｐｏｓ
（１''）〜Ｐｏｓ（ｎＰｏｓ''）を持つ。ここで、レベ
ル２の空地点データＰｏｓ（０’）は、座標データを持
たず、レベル３のリンクデータＹを指し示すポインタｎ
ｅｘｔのみを持っている。Ｐｏｓ（１’）よりもＰｏｓ
（ｊ）側の詳細な道路形状が必要になったときは、空地
点データＰｏｓ（０’）のポインタ情報に基づいて、レ
ベル３のリンクデータＹが検索される。レベル３の空地
点データＰｏｓ（０''）も同様に、レベル４に含まれる
リンクデータを示すポインタｎｅｘｔのみを持ってい
る。

【００４７】以上のような国道Ａを最大縮尺でディスプ
レイ９上に表示する場合、ナビゲーションＥＣＵ１の地
図表示処理部１１は、地図記憶媒体５からレベル１のリ
ンクデータを読み出す。そしてレベル１のリンクデータ
から、地図表示範囲に含まれる地点データが抽出され、
抽出した地点をつないだラインがディスプレイ９に表示
される。このとき、上記ラインを含んだ画像データが生
成され、この画像データがディスプレイ９に送られる。
画像データには、周知のように、地名や周辺施設なども
表される。

【００４８】第２縮尺での地図表示を行うときは下記の
ように行う。例えば、レベル１のＰｏｓ（ｊ）付近の道
路形状を第２縮尺で表示すると仮定する。まず、上記と
同様にレベル１のリンクデータが読み出される。そして
Ｐｏｓ（ｊ）のポインタｎｅｘｔを基に、レベル２のリ
ンクデータが読み出される。また必要に応じ、Ｐｏｓ
（ｊ）の周辺の地点データ（例えば、Ｐｏｓ（ｊ−
１）、Ｐｏｓ（ｊ＋１））のポインタが示すリンクデー
タも読み込まれる。これらの２階層のリンクデータか
ら、地図表示範囲に含まれる必要な地点データが抽出さ
れ、抽出された地点データをつないだラインがディスプ
レイ９に表示される。第３縮尺での表示を行う場合は、
同様にしてレベル１からレベル３のデータを用いた処理
が行われる。最小縮尺での表示を行う場合は、全レベル
のデータを用いた処理が行われる。

【００４９】次に、図８を参照し、比較的細い道路の形
状をあらわす道路データの構成を説明する。図８には、
図４の図葉データ中の一般道Ｄを表す道路データが示さ
れている。一般道Ｄは細い道路であるので、大縮尺表示
では一般道Ｄの表示は不要である。そこで、一般道Ｄの
道路データは、レベル１およびレベル２に、空地点デー
タＰｏｓ（０）、Ｐｏｓ（０’）のみを持っている。す
なわち、レベル１およびレベル２には、位置座標付きの
地点データはなく、下位階層へのポインタのみがある。
レベル３、レベル４には、前述の図５と同様に、地点デ
ータ列たるリンクデータがある。従って、最大縮尺表示
または第２縮尺表示では、一般道Ｄはディスプレイ９上
に表示されない。第３縮尺表示または第４縮尺表示で
は、レベル３やレベル４のデータを処理するので、一般
道Ｄが表示される。

【００５０】その他、道路によっては、第２〜第４レベ
ルのリンクデータを持たせてもよく、また、第４レベル
のリンクデータのみを持たせてもよい。どのレベルの階
層のリンクデータを持たせるかは、道路の太さや重要性
などに応じて変えることができる。例えば、細街路の道
路データは、レベル４のリンクデータのみを持っていれ
ばよい。

【００５１】次に、図９を参照し、地図表示処理部１１
が地図記憶媒体５から地図データを読み出してディスプ
レイ９に表示するときの処理手順を説明する。ここで
は、上記の道路データを用いて道路を表示する処理を説
明する。その他の表示、例えば地名の文字表示は、別
途、周知の方法で行われるものとする。

【００５２】図９において、まず、地図表示処理部１１
は、表示すべき場所の座標値（ＤｅｓｔＰｏｓ）を指定
する（Ｓ１０）。ＤｅｓｔＰｏｓは、例えば、ＧＰＳ装
置３によって検出された現在位置の座標である。また例
えば、ユーザが入力操作部７を介して入力した場所の座
標である。経路設定の際の目的地の座標でもよい。ま
た、地図表示処理部１１は、表示縮尺に応じ、レベル数
（ＤｅｓｔＬｅｖｅｌ）を指定する（Ｓ１２）。表示縮
尺は、例えば、ユーザにより、前述の４段階の中から選
択され、入力操作部７からナビゲーションＥＣＵ１へ入
力される。また、表示縮尺をナビゲーションＥＣＵ１に
て自動設定してもよい。例えば、経路案内を行うとき
に、走行目的地に近づくにしたがって表示縮尺を小さく
していくことが考えられる。最大縮尺のときは、Ｄｅｓ
ｔＬｅｖｅｌはレベル１とされる。第２、第３、最小縮
尺では、ＤｅｓｔＬｅｖｅｌは、それぞれレベル２、
３、４とされる。

【００５３】地図表示処理部１１は、Ｓ１０で設定した
ＤｅｓｔＰｏｓ、Ｓ１２で設定したＤｅｓｔＬｅｖｅ
ｌ、および表示画面のサイズに基づき、必要な図葉を求
める（Ｓ１４）。ＤｅｓｔＬｅｖｅｌのレベル数が小さ
いほど、必要な図葉の枚数が多くなる。縮尺が大きいほ
ど、広い範囲の地図が表示されるからである。表示画面
のサイズが大きいときも、広い範囲の地図が表示される
ので、必要な図葉の枚数が多くなる。Ｓ１４で求めた図
葉データが記憶媒体５内のデータから検索され（Ｓ１
６）、図葉データに登録された道路データのレベル１の
リンクデータが読み込まれる（Ｓ１８）。このとき、図
８を参照して説明したように、細い道路については空地
点データのみが読み込まれる。

【００５４】次に、地図表示処理部１１は、Ｓ１２で設
定したＤｅｓｔＬｅｖｅｌのリンクデータをすでに読み
込んだか否かを判定する（Ｓ２０）。Ｓ１２でレベル１
を設定した場合、Ｓ２０の判断がＹＥＳになる。そこで
Ｓ３２へ進み、レベル１のリンクデータの地点データを
使って道路を表示し、リターンする。ここでは、レベル
１のリンクデータから、ディスプレイ９に表示される地
図領域に含まれる地点データが抽出される。そして地点
データが示す座標点を結んだラインがディスプレイ９に
表示される。

【００５５】Ｓ２０にて、まだＤｅｓｔＬｅｖｅｌのリ
ンクデータを読み込んでいないときは（ＮＯ）、Ｓ２２
へ進み、対象データ必要区間を計算する。例えば、現在
位置が経度１３９度５２分５１秒、緯度３５度３８分０
１秒の地点であったとする。また、図５のレベル１にお
いてＰｏｓ（ｊ）のｘ座標（経度）が１３９度５２分、
Ｐｏｓ（ｊ＋１）の経度が１３９度５３分であったとす
る。この場合、Ｐｏｓ（ｊ）からＰｏｓ（ｊ＋１）が必
要区間となる。また、表示縮尺や表示画面サイズに応
じ、Ｐｏｓ（ｊ）やＰｏｓ（ｊ＋１）の周辺の区間も適
宜必要区間とされる。例えば、Ｐｏｓ（ｊ−１）とＰｏ
ｓ（ｊ）の間の区間や、Ｐｏｓ（ｊ＋１）とＰｏｓ（ｊ
＋２）の間の区間である。

【００５６】次に、必要区間について、次のレベルのリ
ンクデータがあるか否かが判断される（Ｓ２４）。ここ
では、Ｐｏｓ（ｊ）や、必要区間に関連する周辺地点デ
ータが持つポインタ情報ｎｅｘｔが空であるか否かが判
断される。空でなければ、次のレベルのリンクデータが
あるので、そのリンクデータを読み込む（Ｓ２６）。図
５に示されるレベル２のリンクデータが読み込まれる。
リンクデータの読み込み後、Ｓ２０へ戻り、再び、Ｄｅ
ｓｔＬｅｖｅｌのデータを読み込んだか否かを判断す
る。このようにして、レベル１のリンクデータから、Ｓ
１２で指定したＤｅｓｔＬｖｅｌまでのリンクデータが
読み込まれる。Ｓ２０でＹＥＳと判断されると、Ｓ３２
に進み、ＤｅｓｔＬｅｖｅｌでの地図表示が行われる。
読み込んだ全レベルの地点データから、画面に表示され
る地図の範囲に含まれる地点データが抽出される。抽出
したデータを結んだラインがディスプレイ９に表示され
る。

【００５７】一方、Ｓ２４において、必要区間の次のレ
ベルのリンクデータがないことがありうる。Ｐｏｓ
（ｊ）や周辺の地点データ中のポインタ情報が空のとき
である。このような状況が発生するのは、例えば、経路
設定において、入力された目的地の詳細な地図が記憶媒
体５に記憶されていなかった場合である。また例えば、
車両が走行するにしたがって地図をスクロールしていっ
たときに、スクロール先の道路データが上位レベルのリ
ンクデータしか持っていなかった場合である。

【００５８】Ｓ２４がＮＯのときは、Ｓ２８へ進み、情
報センタからデータを入手するか否かを判断する。この
判断は、例えば、通信機１７の通信状態が、現在、良好
であるか否かに基づいて判断される。また例えば、通信
すべきデータのデータ量が多すぎないか否かに基づいて
判断される。Ｓ２８でＹＥＳと判断したときは、地図表
示処理部１１は、通信機１７を使用して、情報センタ２
１へ必要な地図データを要求する。情報センタ２１に
は、車両側と同じ構成の地図データが用意されている。
情報センタ２１は、要求に応えて地図データを送る。地
図データは通信機１７に受信され、地図表示処理部１１
へ送られる（Ｓ３０）。受信したデータと、これまでに
地図記憶媒体５から読み込んだ地点データとを用いて、
ＤｅｓｔＬｅｖｅｌでの道路の表示が行われる（Ｓ３
２）。Ｓ２８にて通信状態が悪いなどの理由により情報
センタ２１からデータを受信しない場合、Ｓ３４へ進
む。そして、これまでに読み込んだ地点データを用い
て、地図表示が行われる。Ｓ１２で設定したＤｅｓｔＬ
ｅｖｅｌよりも上位のレベルのデータを用いた地図表示
が行われるので、その分、道路の細かな形状が表現され
ないことになる。

【００５９】次に、道路データのメンテナンス方法、す
なわち、地図記憶媒体５に記憶されている道路データを
更新する処理について説明する。道路データの更新はリ
ンクデータ単位で行われ、変更があったリンクデータの
書き換えのみが原則として行われる。

【００６０】例えば、図５に示されているレベル４のリ
ンクデータを書き換える場合を考える。レベル４のリン
クデータの新しい内容を持った更新地図データは、ＣＤ
−ＲＯＭ１９から、ナビゲーションＥＣＵ１の地図更新
処理部１２へ読み込まれる。また、更新地図データは、
外部機器接続部１５を介して外部機器から地図更新処理
部１２へ読み込まれる。あるいは、更新地図データは、
情報センタ２１からナビゲーションＥＣＵ１へ送られ、
地図更新処理部１２へ読み込まれる。地図更新処理部１
２は、新しいリンクデータのヘッダを確認する。ヘッダ
のｐａｒｅｎｔは、レベル３のＰｏｓ（ｊ''）を指し示
すように、必要に応じて書き換えられる。そして、この
リンクデータが、地図記憶媒体５へ書き込まれる。ま
た、地図更新処理部１２は、必要に応じて地図記憶媒体
５に記憶されているレベル３の地点データＰｏｓ
（ｊ''）のポインタｎｅｘｔを書き換え、このポインタ
ｎｅｘｔが、新しく書き込まれたリンクデータを指す示
すようにする。

【００６１】道路形状が変わるのは、例えば、ある道路
が少し延びて別の道につながったときである。この形状
変更が最も詳細な地図のみに影響するのであれば、上記
の如くレベル４のリンクデータのみが書き換えられる。
道路形状の変更の規模が大きくなると、レベル４だけで
なくレベル３のリンクデータの書き換えも必要になる。
大きな国道の大規模な形状変更に際しては、レベル１か
らレベル４のすべてのデータの書き換えが必要になる。

【００６２】また、道路が消滅した場合には、地図更新
処理部１２は、地図記憶媒体５から、消滅した道路の道
路データを消去する。なお地図更新処理部１２は、道路
データを消去する代わりに、とりあえず、図葉データか
らその道路の登録を抹消する処理だけを行ってもよい。
この処理によって、消滅した道路が表示されることはな
くなる。簡単な処理にて、不要な道路を表示しないよう
にすることができる。

【００６３】以上、本発明の実施の形態について説明し
た。本実施形態では、１つの道路データを用いてすべて
の縮尺の地図表示が行われる。そのため、道路データ
は、最小縮尺表示に対応できるように、短い間隔で設定
された多数の地点データを持っている。この多数の地点
データをそのまま表示処理に使うと処理効率が悪くな
る。そこで、本実施形態では、道路データが階層構造を
有し、各階層がリンクデータによって構成される。各階
層の地点データ間の距離水準は、各階層に対応する表示
縮尺と適合するように設定されている。表示縮尺に応じ
てレベルが選択され、そのレベル以上のデータが処理さ
れる。従って、表示縮尺に適した間隔の地点データ群を
用いて地図表示が行われる。これにより、１つの道路デ
ータを用いて、すべての縮尺の地図表示を効率よく行う
ことができる。

【００６４】そして、本実施形態によれば、１つの道路
につき、複数の道路データを持つ必要がない。従って、
同一地点の地点データを重複して持たないので、地図デ
ータのデータ量を削減することができる。また道路形状
が変更されたとき、複数の道路データを同時に変える必
要がなく、１つの道路データを、リンクデータ単位で書
き換えてやればよい。従って、地図更新作業が大幅に容
易になる。

【００６５】図１０〜図１３に、本実施形態によって実
現される地図表示の例を示す。図１０は、レベル１のデ
ータを用いて表示された道路を示している。図示のよう
に、大縮尺で広範囲の地図表示が行われている。図１１
は、レベル１とレベル２のデータを用いて表示された道
路であり、図１２は、レベル１〜レベル３のデータを用
いて表示された道路であり、図１３は、レベル１〜レベ
ル４のデータを用いて表示された道路を示している。こ
れらの図に示すように、大きなレベル数のデータを処理
したときほど、小縮尺で狭い範囲の表示が行われ、細か
い道路形状が表される。また大縮尺の地図では表現され
ないような細い道路もディスプレイ上に現れる。

【００６６】その他、本実施形態の地図データを用いる
ことにより、図１４に示すように、スカイビュー表示の
データ処理の処理量を減らすことができるという利点が
ある。スカイビュー表示とは、図１４（ｂ）に示すよう
に、視点を地面よりも高いところに置き、遠近感のある
表示を行うことをいう。スカイビュー表示では、現在位
置に近い部分については詳細な道路の形状を表示するこ
とが好ましい。しかし現在位置から遠い場所について
は、地図が縮小して表示されるので、細かい道路形状の
表示は不要である。そこで、図１４（ａ）に示すよう
に、現在位置に近い範囲では、例えばレベル１からレベ
ル３のデータを使って細かい道路形状を表現する。また
中距離の場所ではレベル１とレベル２のデータを使って
道路を表現する。現在位置から遠い場所ではレベル１の
データのみを用いて道路を表現する。これにより、近距
離領域での詳細な道路形状の表示と、遠距離領域での不
必要なデータ処理の削減が両立される。全体としては、
データ処理量を抑えつつ、十分に詳細な道路形状の表示
が行われる。

【００６７】（１）また、変形例として、全体の地点デ
ータ数を変えないまま、道路データの階層構造を変形
し、階層数を増やしていってもよい。階層数に応じて、
表示縮尺の段階数を増やすことができる。従来は、表示
縮尺の段階数を増やすことは、データ量の増加を招くた
めに好ましくなかった。本実施形態では、データ量をほ
とんど変えることなく、表示縮尺の段階数を多くするこ
とができる。

【００６８】（２）また、本実施形態の変形例として、
図４の図葉データは、道路データの階層構造のレベルご
とに設けられてもよい。例えば、図５の国道Ａは、レベ
ル１〜４にリンクデータをもつ。そこで、国道Ａは、レ
ベル１の図葉データに登録される。図８に示した一般道
Ｄの道路データは、レベル３以下にリンクデータを持つ
ので、一般道Ｄはレベル３用の図葉データに登録され
る。このようにして、各道路は、その道路のデータがも
つ最も上位レベルのリンクデータに応じ、その最も上位
レベルの図葉データに登録される。従って、レベル１用
の図葉データには、高速道路や主要道路などの、最大縮
尺地図に表示すべき道路のみが登録される。上位レベル
の図葉データには登録されていない道路が、下位レベル
の図葉データに登録される。表示処理の際は、あるレベ
ルを指定すると（図９、Ｓ１２）、そのレベル以上の図
葉データを用いた処理が行われる。なお、図８に示され
るレベル１、２の空地点データは不要となる。また、こ
の変形例では、レベル数が大きくなるほど、表示範囲の
変化に適応して、図葉エリアのサイズを小さくしていく
ことが好ましい。

【００６９】図葉データをレベルごとに備える場合、下
記のように構成してもよい。レベル１の図葉データに
は、上記の如く、主要道のみが登録される。下位レベル
の図葉データには、レベル１に登録された主要道も、そ
のレベルに適した細い道路も登録される。例えば、レベ
ル３の図葉データには、図５の国道Ａも図８の一般道Ｄ
も両方登録する。表示処理の際は、指定されたレベルの
図葉データのみが用いられる。指定レベルより上位レベ
ルの図葉データは不要だからである。

【００７０】（３）また、本実施形態の地図記憶媒体５
は、ハードディスク、ＲＡＭ、ＤＶＤなど、光、磁気ま
たは電気などの手段を用いてアクセス可能な媒体であれ
ばどのようなものでもよい。地図データの更新をナビゲ
ーション装置内で行わないのであれば、ＣＤ−ＲＯＭの
ように読み出し専用の媒体でもよい。

【００７１】（４）また、本実施形態では地図記憶媒体
５を車両に搭載している。これに対し、記憶媒体、およ
び記憶媒体を含む記憶装置を、情報センタ２１に設けて
もよい。ナビゲーションＥＣＵ１は、現在位置と走行目
的地を、通信機１７を用いて情報センタ２１へ送る。情
報センタ２１は、目的地までの経路設定を行うととも
に、必要な道路データを含む地図情報をナビゲーション
ＥＣＵ１へ返送する。

【００７２】（５）その他、本実施形態の道路データ
は、表示用以外の用途に兼用されてもよい。例えば道路
データを、表示用だけでなく、マップマッチング処理に
用いることも考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の１本の道路に対して用意された複数の
道路データを示す図である。

【図２】 本発明の原理を説明するためにラインデータ
の階層構造を示す図である。

【図３】 本発明の好適な実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】 地図データが有する図葉データを示す図であ
る。

【図５】 地図データが有する道路データの構成を示す
図である。

【図６】 図５のレベル１のリンクデータの詳細を示す
図である。

【図７】 図５のレベル２のリンクデータが持つ空地点
データの機能を示す図である。

【図８】 比較的狭い道路の形状を表す道路データの構
成を示す図である。

【図９】 道路データを読み出して表示するための処理
を示すフローチャートである。

【図１０】 本実施形態の地図データを用いて表示され
た最大縮尺の地図を示す図である。

【図１１】 本実施形態の地図データを用いて表示され
た第２縮尺の地図を示す図である。

【図１２】 本実施形態の地図データを用いて表示され
た第３縮尺の地図を示す図である。

【図１３】 本実施形態の地図データを用いて表示され
た最小縮尺の地図を示す図である。

【図１４】 本実施形態の地図データを用いることによ
りスカイビュー表示のデータ処理量を削減できることを
説明する図である。

【符号の説明】

１ ナビゲーションＥＣＵ、３ ＧＰＳ装置、５ 地図
記憶媒体、７ 入力操作部、９ ディスプレイ、１１
地図表示処理部、１２ 地図更新処理部、１３ＣＤ−Ｒ
ＯＭドライブ、１５ 外部機器接続部、１７ 通信機、
１９ ＣＤ−ＲＯＭ、２１ 情報センタ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地図を表示する表示手段と、地図データ
   を記憶する地図記憶部と、地図記憶部から読み出された
   地図データに表示のための処理を施す表示処理部とを有
   する地図表示装置であって、 地図データは、地図中の少なくとも一種類のラインを表
   すラインデータを含み、 前記ラインデータは、ライン上の複数の地点の位置を示
   す地点データ群を、下位の階層ほど地点データ間の距離
   水準が短くなるように階層別に分類した階層構造を有
   し、 各地点データは、その地点データと同一階層で隣り合う
   地点データとの間にありかつ下位側の階層に含まれる地
   点データを示すポインタ情報をもっており、 前記表示処理部は、地図表示の詳細度に応じて階層を選
   択し、ポインタ情報に基づいて、選択した階層以上の階
   層から、表示する地図領域に含まれる地点データを抽出
   し、抽出した地点データをつないだラインを表示手段に
   表示させることを特徴とする地図表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の地図表示装置におい
   て、 前記ラインデータは、ある階層の２つの地点データの間
   の部分にある複数の地点データを連結するリンクデータ
   を下位側の階層に有し、前記ポインタ情報は、このリン
   クデータと上記２つの地点データの少なくとも一方とを
   対応づけるものであることを特徴とする地図表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の地図表示装置におい
   て、 地図記憶部に記憶された地図データを更新する地図更新
   処理部を含み、 地図更新処理部は、変更のあった地点データを含むリン
   クデータを新しいものに取り替えるとともに、そのリン
   クデータに関連するポインタ情報を必要に応じて変更す
   ることを特徴とする地図表示装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３のいずれかに記載の地
   図表示装置において、 前記リンクデータは、そのリンクデータがいつ作成また
   は変更されたかを示す情報を含むことを特徴とする地図
   表示装置。
5. 【請求項５】 地図データを記憶する地図記憶部と、地
   図記憶部に記憶された地図データを更新する地図更新処
   理部とを有する地図データ記憶装置であって、 地図データは、地図中の少なくとも一種類のラインを表
   すラインデータを含み、 前記ラインデータは、ライン上の複数の地点の位置を示
   す地点データ群を、下位の階層ほど地点データ間の距離
   水準が短くなるように階層別に分類した階層構造を有
   し、 各地点データは、その地点データと同一階層で隣り合う
   地点データとの間にありかつ下位側の階層に含まれる地
   点データを示すポインタ情報をもっており、 前記地図更新処理部は、地図データの更新に際して、変
   更のあった地点データを新しいものに取り替えるととも
   に、その地点データに関連し上位側の階層の地点データ
   がもつポインタ情報を必要に応じて変更することを特徴
   とする地図データ記憶装置。
6. 【請求項６】 地図中の少なくとも一種類のラインを表
   すラインデータを含む地図データを記憶した地図データ
   記憶媒体であって、 前記ラインデータは、ライン上の複数の地点の位置を示
   す地点データ群を、下位の階層ほど地点データ間の距離
   水準が短くなるように階層別に分類した階層構造を有
   し、 各地点データは、その地点データと同一階層で隣り合う
   地点データとの間にありかつ下位側の階層に含まれる地
   点データを示すポインタ情報をもっており、 上記階層構造に対応して、それぞれ一の階層の地点デー
   タ群を記憶した複数の階層地点データ群記憶領域を有す
   ることを特徴とする地図データ記憶媒体。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の地図データ記憶媒体に
   おいて、 前記ラインデータは、ある階層の２つの地点データの間
   の部分にある複数の地点データを連結するリンクデータ
   を下位側の階層に有し、前記ポインタ情報は、このリン
   クデータと上記２つの地点データの少なくとも一方とを
   対応づけるものであることを特徴とする地図データ記憶
   媒体。
8. 【請求項８】 請求項１〜４のいずれかに記載の地図表
   示装置、または請求項５に記載の地図データ記憶装置、
   または請求項６または７のいずれかに記載の地図データ
   記憶媒体において、 地図データは、地図を所定の単位サイズに分割した図葉
   エリアを通るラインデータを示す図葉データを含むこと
   を特徴とする地図表示装置または地図データ記憶装置ま
   たは地図データ記憶媒体。