JP2005077569A - 地図表示装置および地図表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】地理的対象の名称が一部しか表示されない場合でも容易にその名称を確認でき、かつ、記憶量を低減できる地図表示装置および地図表示プログラムを提供する。
【解決手段】地図表示用の道路、背景のデータを記憶する記憶手段２と、地図表示処理を実行する演算処理手段３と、地図を提示する出力手段４とを備え、演算処理手段３は、地図表示範囲内における地理的対象の可視部分を求め、地理的対象に相当する名称または記号を、地図表示範囲内で完全に表示される位置まで可視部分に基づき移動する構成。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子的に記憶された地図をディスプレイ画面に表示する地図表示装置および地図表示プログラムに関する。

従来の地図表示装置の例として、例えば下記特許文献１に開示された「車両用ナビゲーション装置」がある。
この地図表示装置では、地理的対象（ポリゴン(多角形)データ）を表示する際、この地理的対象に相当する名称（例えば「ＡＢ公園」）の登録位置をあらかじめ複数与えておき、地図表示範囲に応じてこれら登録位置のいずれかを適宜選択するようになっている。
このため、地理的対象の一部しか地図表示範囲内に表示されない場合であっても、名称を画面内に表示することが可能となっている。

特開平９−３３００２４号公報

しかしながら、上記従来の車両用ナビゲーション装置にあっては、地理的対象の名称が一部しか表示されない場合にその名称を確認できるという効果が期待できる一方、複数の名称の登録位置を記憶しておくための記憶量を余分に要するという問題があった。
本発明の目的は、地理的対象の名称または記号が一部しか表示されない場合であっても容易にその名称または記号を確認でき、かつ、記憶量を低減できる地図表示装置および地図表示プログラムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、地図表示用の道路、背景のデータを記憶する記憶手段と、地図を提示する出力手段とを備え、地図表示処理を実行する演算処理手段は、地図表示範囲内における地理的対象の可視部分を求め、地理的対象に相当する名称または記号を、地図表示範囲内で完全に表示される位置まで可視部分に基づき移動するという構成になっている。

本発明によれば、地理的対象の名称または記号が一部しか表示されない場合であっても容易にその名称または記号を確認でき、かつ、記憶量を低減できる地図表示装置および地図表示プログラムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面等に基づき詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施の形態を示す地図表示装置の構成ブロック図である。
この地図表示装置は、使用者が種々の地図表示のための指示を入力する入力手段１と、地図表示に必要な道路や背景などのデータを記憶しておく記憶手段２と、地図表示処理を実行する演算処理手段３と、地図を使用者に提示する出力手段４とから構成されている。
さらに、演算処理手段３は、入力手段１より入力された使用者の指示に従って、記憶手段２に記憶された地図データを検索するデータ検索部３１と、地図の表示位置を決定する表示位置決定部３２と、特に線や面の形状で表現される地図上の地理的対象、例えば道路や鉄道、地域、広域施設などが現在の画面の地図表示範囲に照らしてどれだけ地図表示範囲内に含まれるか、その可視部分を算出する可視部分算出部３３と、表示用の地図画面を作成する出力情報作成部３４と、地図上に表示すべき地理的対象に相当する文字（文字の代わりに、あるいは文字とともに、記号を表示することもあり得る。詳細は後述。以下は、文字のみを表示する場合について説明する。）の表示位置をあらかじめ記憶手段２内に定められている位置から適宜移動する表示位置移動部３５と、から成る。

入力手段１は、操作用リモコン、表示用ディスプレイと一体化されたタッチパネル、音声入力装置など、様々な形態であって良い。あるいは本地図表示装置を車両に搭載し、車両の移動に応じて地図の表示範囲を変化させ、常に車両現在位置周辺の地図を提示するような用途に供する場合は、さらにＧＰＳ（Global Positioning System）センサや車速センサ、ジャイロセンサなどから成る現在位置計測装置をも入力手段として含むものであってよい。
記憶手段２は、地図表示用の道路や背景などのデータ、具体的には道路等を表現する線図形の形状定義データ、地域等を表現する面図形の形状定義データ、およびこれら地理的対象の名称を表現する文字データ（文字列と表示位置）などを記憶する、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの不揮発性の記憶媒体である。
演算処理手段３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、内部メモリ等から構成され、各種処理をプログラムの形で記憶し、実行するコンピュータとする。
出力手段４は液晶モニタやＣＲＴ（Cathode-ray tube）などの表示用ディスプレイである。

次に、かかる地図表示装置および地図表示プログラムによる地図表示処理について説明する。
図２に、地図表示処理フローの一例を示す。
図３は、地図表示範囲と文字データ検索範囲との関係を説明する図である。
図３において、４１は地図表示範囲、４２は文字データ検索範囲、４３はメッシュ、４４はメッシュ境界線である。
まず図２のステップＳ２０１で、入力手段１の入力に基づき、演算処理手段３の表示位置決定部３２が、出力手段４の画面内に現れる地図表示範囲４１（図３）を決定する。さらに図３に示す如く、この地図表示範囲４１をその外側に所定量拡大した範囲を別に定め、これを文字データ検索範囲４２と呼ぶことにする。文字データ検索範囲４２は、地図表示範囲４１に対して上下左右方向に同距離だけ範囲を拡大してもよい。なお、元々記憶手段２に記憶されている地図データは、記憶管理を単純化するために格子状に配列されたメッシュ４３と呼ぶ均等な矩形領域ごとに格納されている。したがって、図３に示す如く、地図表示範囲４１を含み、かつその外側で１番近いメッシュ境界線４４の相当位置まで拡大したものを文字データ検索範囲４２としてもよい。

次にステップＳ２０２では、表示位置決定部３２により地図表示範囲４１が決定された地図描画に必要なデータ、すなわち道路や背景を表す形状データと名称などを示す文字データを、データ検索部３１が記憶手段２から読み出す。
ステップＳ２０３では、出力情報作成部３５がまず地図表示範囲４１内の形状データを描画用バッファ（図１において図示省略）に全て描画する。
その後ステップＳ２０４に進み、以下文字データの描画に係る処理が実行される。
Ｓ２０４ではまだ未処理の文字データが残っているかどうか調べ、残っていなければステップＳ２１６に進んで、出力情報作成部３５が描画用バッファに描画した画像データを出力手段４に出力し、処理を終了する。
残っていればステップＳ２０５に進み、未処理文字データの１つを選択して、これに相当する形状データを取得する。各文字データは、それが表す地理的対象に対応付けられている。また、その地理的対象が地図上で線や面の形状で表現される場合には、その形状データへのポインタ（形状ポインタ）が併せて記憶されているものとする。例えば「東名高速」といった道路の路線名に対しては、これに相当するリンク列データへのポインタが記憶されている。また、「鎌倉市」といった地域名に対しては、その地域の境界線から構成される描画用ポリゴンデータへのポインタが記憶されている。また、施設名については、遊園地や自然公園のように広大な敷地を有し、地図上でもその範囲を着色して表示するようなものには、そのポリゴンデータへのポインタが記憶されている。一方、小規模な駅や店舗のように単に地図上の相当位置に記号や文字を表示するだけで表現するものは形状へのポインタを持たない。
ステップＳ２０６では、データ検索部３１がそうした形状ポインタを持たない文字データを選別し、ない場合はステップＳ２０７において、出力情報作成部３５が当該文字データを描画用バッファ上で所定の表示位置にそのまま描画する。その際、先の文字データ検索範囲４２内にはあるが、地図表示範囲４１内にないものについては、当然その描画処理を省略してよい。
当該文字データが形状ポインタを持つ場合はステップＳ２０８に進み、次に同じ形状へのポインタを持つ他の文字データが文字データ検索範囲４２から検索される。図４は、複数の文字データが同じ形状データを共有する様子を示す図である。図４において、４５は既に記憶されている文字データ、４６は文字データに対応する形状データである。
これは図４に示すように、対象とする形状が例えば高速道路のように広範囲にわたるため、元々は複数箇所に名称が表示されるように個別に定義されていた文字データを、本実施の形態ではまとめて処理するようにするためである。これらの文字データは、名称の文字列は同一であり、表示位置のみ異なる座標が与えられていることになる。

さらにステップＳ２０９ではポインタが示す形状データから、現在の地図表示範囲４１に含まれる形状データの可視部分を可視部分算出部３３が算出する。図５は、面図形の可視部分の算出方法を説明する図である。図５において、５０は面形状ポリゴン、５１は緯度最大値、５２は緯度最小値、５３は経度最大値、５４は経度最小値、５５はポリゴン定義領域、５６はポリゴン可視領域である。
面形状のデータに対しては、図５に示すようにまず形状を定義する各ポリゴン頂点の座標値（緯度・経度）の最大・最小値、つまり、緯度最大値５１、緯度最小値５２、経度最大値５３、経度最小値５４から、当該ポリゴンを被覆する最小の矩形領域を求め、これをポリゴン定義領域５５とする。そして、このポリゴン定義領域５５と、与えられた地図表示範囲４１を表す矩形との重なり部分をポリゴン可視領域５６とする。
図６は、線図形の可視部分の算出方法を説明する図である。図６において、６１は線形状リンク列、６２は可視部分である第１の可視リンク列、６３は可視部分である第２の可視リンク列、６４は第１のリンク列可視長（＝Ｌ１）、６５は第２のリンク列可視長（＝Ｌ２）、６６は地図表示範囲長辺長さ（＝Ｌｄ）である。
線形状のデータに対しては、図６に示すように線形状リンク列６１を定義する各線分を順にたどり、各々の線分の地図表示範囲４１に含まれる部分、すなわち、第１の可視リンク列６４、第２の可視リンク列６５を求めて、その長さの総和（Ｌ１＋Ｌ２）を可視長とする。また、その際、連続する線分の可視長はまとめて算出するが、いったん地図表示範囲４１外に出て再度画面内に戻るような場合は、それぞれの可視長を保持しておくことにする。
以上の可視部分算出方法は、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば面図形について、より詳細にポリゴンと地図表示範囲４１との厳密な重なり領域を求める、などの方法をとるものであってもよい。
なお、ここで各文字データに付されたポインタが指す形状データは、必ずしもステップＳ２０２において描画用データとして読み込まれているものとは限らない。文字データは、地図表示範囲４１より拡大した文字データ検索範囲４２から選ばれるため、その形状ポインタはさらに外側に存在する形状を指している場合もある。また、例えば「鎌倉市」という地名については、現在の地図表示縮尺でその名称は描画されるものの、その地域の境界線は、より詳細な縮尺でないと描画されないというように、対応する形状と名称との表示縮尺に差異がある場合もある。しかしそうした場合であっても、いずれかの縮尺で描画されるものについてはその形状は定義されているので、ここでは、そうした現時点では表示対象外の形状データについても、必要ならばデータ検索部３１が再度記憶手段２から読み込んで処理を進めるものとする。

再び図２のフローに戻って、次にステップＳ２１０では、前段で求めた地理的対象の可視部分の可視比率が所定値以上であるかどうかを調べる。ここで可視比率とは、当該可視部分の形状が地図表示範囲４１全体に対してどれほどの範囲を占めているか、もしくは、可視部分が当該地理的対象の形状定義の全体に対してどれほどの部分が地図表示範囲４１内に含まれているかを示す指標のことを指す。例えば図６の線図形では、先に求めた可視長総和の地図表示範囲長辺長さ６６に対する比率を求め、これが７０％以上であれば条件を満足するものとする。この図６の例では（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌｄを可視比率とすればよい。また、図５の面図形では先のポリゴン可視領域５６がポリゴン定義領域５５に占める比率を求め、これが例えば４０％以上であれば可とする。このようにして、道路などではある程度の長さが画面内に見えているもの、また、地域などでは少なくともその半分近くが画面内に見えているものについて、それら地理的対象の名称を確実に表示することを保証する。以上の例では、線図形の場合は地図表示範囲４１に対する可視比率を、面図形の場合は形状定義（ポリゴン定義領域５５）全体に対する可視比率を所定値と比較することとしたが、この範囲に限定するものではなく、どちらの図形に対しても２種類の比率を組み合わせて評価するようにしてもよい。

可視比率が所定値に満たない場合はＳ２０７に進んで、形状データを持たない文字データと同様に所定の表示位置に描画する（もしくは地図表示範囲４１外であれば描画しない）。
所定値以上である場合はステップＳ２１１に進んで、当該文字データにあらかじめ定められている該文字データの表示位置が地図表示範囲４１内にあるかどうかを確認する。Ｓ２０８の処理により同一形状に相当する複数の文字データが存在する場合は、それら全てについて調べ、少なくとも１つ以上の文字データが地図表示範囲４１内に表示位置座標を持つならば、それら全てについて後述の表示位置補正処理（Ｓ２１３）を実施した後、描画する。
いずれの文字データの表示位置も地図表示範囲４１内になければステップＳ２１２に進み、表示位置移動部３４が当該文字データの表示位置を相当する地理的対象の形状の可視部分に基づいて求める。
図７は、線図形可視部分に基づき文字データ表示位置を決定する方法を説明する図、図８は、面図形可視部分に基づき文字データ表示位置を決定する方法を説明する図である。図７、図８において、６７は文字データ表示位置である。
図７および図８に、文字データ表示位置を決定する様子を示す。線図形の場合は、先の第２のリンク列可視長６３（Ｌ２）に対してその半分の長さ（Ｌ２／２）を求め、可視部分の端からその長さだけたどった点を当該文字データ表示位置６７とする。図６のように可視部分が複数の線分列に分かれる場合は、最も長い可視長を与える線分列、第２のリンク列可視長６３についてのみ求めることにする。また、面図形の場合は、先の可視領域を示す矩形、つまり、ポリゴン可視領域５６の中心点を文字データ表示位置６７とする。
さらにステップＳ２１３では、前段で求めた文字データ表示位置６７を表示位置移動部３４が必要に応じて補正し、当該文字データとして実際に描画する文字列が、部分的に欠けることなく完全に地図表示範囲４１内に収まるようにする。
図９は、地図表示範囲４１外に逸脱した文字データの表示位置の補正方法を説明する図である。図９において、９１は文字列占有範囲、９２は地図表示範囲４１からの縦方向逸脱長、９３は横方向逸脱長、９４は補正前の文字データ表示位置、９５は補正後の文字データ表示位置である。
画面上の文字データの文字列占有範囲９１を図９のような矩形領域とおき、前段で求めた文字データ表示位置６７に当該文字列占有範囲９１の中心点を一致させるように描画するものとすると、当該中心点が可視であることは保証されるが、文字列占有範囲９１が全て可視であるとは限らない。そこで該文字列占有範囲９１と地図表示範囲４１との各辺同士を比較して、文字列占有範囲９１が画面外に逸脱した分だけ文字列占有範囲９１の表示位置を移動する。
このように補正した文字データ表示位置にしたがって、ステップＳ２１４で、出力情報作成部３５が文字列を描画用バッファに描画したのち、ステップＳ２１５では当該文字データに対して処理済のフラグを立てる。その際、Ｓ２０８で検索された同じ形状に相当する全ての文字データについて処理が終了したものとする。しかるのち、Ｓ２０４から他の未処理文字データについて処理を繰り返す。一方、Ｓ２０７での描画処理後も、Ｓ２１５で処理済としてからＳ２０４に処理を戻すこととする。

なお、形状データと文字データとの両方が描画される場合、両者の対応付けをさらに明確に示すため、描画色などの態様を共通のものとするようにしてもよい。また、上記の例では地理的対象の名称を示す文字の表示方法のみについて述べたが、例えば学校を表す「文」のような地図記号、動物園を表す動物をかたどった意匠など、線図形、面図形に対応づけられた種々の記号について同様の処理を行うこととしてもよい。

上記のように本実施の形態の地図表示装置は、地図表示用の道路、背景のデータを記憶する記憶手段２と、地図表示処理を実行する演算処理手段３と、地図を提示する出力手段４とを備え、演算処理手段３は、地図表示範囲４１内における地理的対象の可視部分、例えば図５のポリゴン可視領域５６、図６の第１のリンク列６２、第２のリンク列６３を求め、地理的対象に相当する名称または記号を、地図表示範囲４１内で完全に表示される位置まで前記可視部分に基づき移動するという構成になっている。
このような構成としたことにより、余分な記憶量の負荷を伴わずに、表示画面内の地理的対象に相当する名称や記号が、画面内に欠けることなく完全に表示されることが確実に保証され、地図画面の視認性が向上する。前記特許文献１の「車両用ナビゲーション装置」では、複数の名称の登録位置を記憶しておくために記憶量が余分にかかり、また、あくまで有限個の表示位置しか定められていないために、任意の地図表示範囲で必ず名称の文字列全体が画面内に表示されるという保証はなく、さらなる改善の余地を残すものであったが、本発明によればこのような課題を解決することができる。

また、演算処理手段３は、地理的対象の可視部分が地図表示範囲４１に占める比率、もしくは可視部分が地理的対象の全体に占める比率が、所定値以上の場合に、名称または記号を前記位置まで移動するという構成になっている。
このような構成としたことにより、画面全体に対して、もしくは自身の定義範囲全体に対して、表示画面内に僅かしか含まれない地理的対象については、あえて名称や記号を表示することがなく、地図画面をいたずらに煩雑なものにして却って視認性を損なうといった不具合を避けることができる。
また、演算処理手段３は、前述の如く、地理的対象と名称または記号とを表示態様を合わせて表示するという構成を採用することにより、地理的対象と相当する名称または記号とを例えばその表示色などによって簡単に対応付けることができ、使用者にとって内容を一瞥で理解しやすい地図表示を提供することができる。
また、本実施の形態における地図表示プログラムは、コンピュータを、地図表示用の道路、背景のデータを記憶する記憶手段２、地図を提示する出力手段４、地図表示処理を実行し、地図表示範囲４１内における地理的対象の可視部分を求め、地理的対象に相当する名称または記号を、地図表示範囲４１内で完全に表示される位置まで前記可視部分に基づき移動する演算処理手段３として機能させるための地図表示プログラムである。このような構成により、余分な記憶量の負荷を伴わずに、表示画面内の地理的対象に相当する名称や記号が、画面内に欠けることなく完全に表示されることが確実に保証され、地図画面の視認性が向上する。
また、本実施の形態における地図表示プログラムは、演算処理手段３は、地理的対象の可視部分が地図表示範囲４１に占める比率、もしくは可視部分が地理的対象の全体に占める比率が、所定値以上の場合に、名称または記号を前記位置まで移動するという構成になっている。
このような構成としたことにより、画面全体に対して、もしくは自身の定義範囲全体に対して、表示画面内に僅かしか含まれない地理的対象については、あえて名称や記号を表示することがなく、地図画面をいたずらに煩雑なものにして却って視認性を損なうといった不具合を避けることができる。
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

本発明の実施の形態を示す構成ブロック図である。 本発明の実施の形態における地図表示処理のフローチャートである。 地図表示範囲と文字データ検索範囲との関係を説明する図である。 複数の文字データが同じ形状データを共有する様子を示す図である。 面図形の可視部分の算出方法を説明する図である。 線図形の可視部分の算出方法を説明する図である。 線図形の可視部分に基づき文字データ表示位置を決定する方法を説明する図である。 面図形の可視部分に基づき文字データ表示位置を決定する方法を説明する図である。 地図表示範囲外に逸脱した文字データの表示位置の補正方法を説明する図である。

符号の説明

１…入力手段、２…記憶手段、３…演算処理手段、４…出力手段、３１…データ検索部、３２…表示位置決定部、３３…可視部分算出部、３４…出力情報作成部、３５…表示位置移動部、４１…地図表示範囲、４２…文字データ検索範囲、４３…メッシュ、４４…メッシュ境界線、４５…既に記憶されている文字データ、４６…文字データに対応する形状データ、５０…面形状ポリゴン、５１…緯度最大値、５２…緯度最小値、５３…経度最大値、５４…経度最小値、５５…ポリゴン定義領域、５６…ポリゴン可視領域、６１…線形状リンク列、６２…可視部分である第１の可視リンク列、６３…可視部分である第２の可視リンク列、６４…第１のリンク列可視長（＝Ｌ１）、６５…第２のリンク列可視長（＝Ｌ２）、６６…地図表示範囲長辺長さ（＝Ｌｄ）、６７…文字データ表示位置、９１…文字列占有範囲、９２…地図表示範囲４１からの縦方向逸脱長、９３…横方向逸脱長、９４…補正前の文字データ表示位置、９５…補正後の文字データ表示位置。

Claims (5)

1. 地図表示用の道路、背景のデータを記憶する記憶手段と、
   地図表示処理を実行する演算処理手段と、
   地図を提示する出力手段とを備えた地図表示装置において、
   前記演算処理手段は、
   地図表示範囲内における地理的対象の可視部分を求め、
   前記地理的対象に相当する名称または記号を、前記地図表示範囲内で完全に表示される位置まで前記可視部分に基づき移動することを特徴とする地図表示装置。
2. 前記演算処理手段は、
   前記地理的対象の前記可視部分が前記地図表示範囲に占める比率、
   もしくは前記可視部分が前記地理的対象の全体に占める比率が、所定値以上の場合に、前記名称または記号を前記位置まで移動することを特徴とする請求項１記載の地図表示装置。
3. 前記演算処理手段は、
   前記地理的対象と前記名称または記号とを表示態様を合わせて表示することを特徴とする請求項１または２記載の地図表示装置。
4. コンピュータを、
   地図表示用の道路、背景のデータを記憶する記憶手段、
   地図を提示する出力手段、
   地図表示処理を実行し、
   地図表示範囲内における地理的対象の可視部分を求め、
   前記地理的対象に相当する名称または記号を、前記地図表示範囲内で完全に表示される位置まで前記可視部分に基づき移動する演算処理手段
   として機能させるための地図表示プログラム。
5. 前記演算処理手段は、
   前記地理的対象の前記可視部分が前記地図表示範囲に占める比率、
   もしくは前記可視部分が前記地理的対象の全体に占める比率が、所定値以上の場合に、前記名称または記号を前記位置まで移動することを特徴とする請求項４記載の地図表示プログラム。

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