JPH07109614B2

JPH07109614B2 - 地図情報処理方法

Info

Publication number: JPH07109614B2
Application number: JP58108406A
Authority: JP
Inventors: 憲文江本; 隆啓塚本; 拓央細川; 重夫浅原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPS60573A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は地図情報処理方法に関する。

従来例の構成とその問題点地図あるいは海図をデイジタライズして記憶した、いわ
ゆる電子地図は、最近、地上あるいは洋上で正確な位置
を算出する航法システムなどに利用されようとしている
が、その処理方法は色々な用途に対して必要データを抽
出する際のコンピユータによる処理が複雑で高速処理で
きないのが現状である。

発明の目的本発明は色々な用途に対してコンピユータによる処理が
容易で、しかもデータ利用効率の高い地図情報表示を実
現できる地図情報処理方法を提供することを目的とす
る。

発明の構成本発明の地図情報処理方法は、地図情報をバイナリー木
構造に分類して各分岐ごとに１ビツトを与えて複数ビツ
トのビツトパターンによって各識別項目を表わし、入力
地図上の画素の内容に応じた前記ビツトパターンを画像
メモリの各プレーンにわたってビツトごとに書き込み、
検索データに応じて前記画像メモリの必要プレーンを検
索して必要データを抽出することを特徴とする。

実施例の説明地図に大別して、陸地と河川・海などの水路とに分かれ
る。また陸地は、交通網と宅地・山林などの土地とに、
更に交通網は大別して道路と鉄道などの道路以外の路線
とに分かれる。道路は国道・高速のような主要幹線道路
と道路以外（例えば、鉄道など）とに分けられる。水路
や鉄道についても同様に分類できる。この関係を示した
ものが第１図である。

この第１図よりわかるように、地図は階層構造をなして
いる。これは２進数を扱うコンピユータにとって非常に
処理しやすいバイナリ木構造を成していることがわか
る。木構造の各分岐ごとに１ビツトを与えることにする
と、最上段からの全階層数がそのジヤンルを識別するた
めに必要なビツト数を表わす。このことを詳述すると以
下のようになる。

第１図の例では、階層構造のレベルは４レベルであるの
で、地図上の各点（画素と呼ぶ）に対し４ビツトを割り
当てる必要がある。第１図の最下段に併記した“0",
“1"の数例（これをビツトパターンと呼ぶ）が各画素の
単位であり、この集合が地図を構成する。今の例では各
画素に対し４ビツトを使うので、例えば256×192ドツト
の画素をもつ地図を構成するには24.576バイト必要であ
る。

各識別項目（国道とか県道とか）に与えるビツトパター
ンは任意に設定できるが、図のように木構造に従い分岐
のたびに規則正しく、“1"および“0"の値を与えたのは
次の理由による。仮に、主要幹線道路だけを検索するに
は上位３ビツトが全て“1"である画素を検索（この場合
には下位１ビツトは無視する）すればよいし、また全道
路情報だけを検索するには上位２ビツトが共に“1"であ
る画素を検索すればよい。

逆に、各識別項目に割に当てられるビツトパターンをラ
ンダムに設定した場合、共通項目を検索しようとした場
合、比較対象のビツトパターンの種類が増大して演算処
理時間が問題となる。例えば、国道あるいは高速のビツ
トパターンをそれぞれ仮に“1000"あるいは“0101"と設
定したとすると、その論理和である主要幹線道路を、つ
まり国道又は高速であるという条件を満たす道路を検索
しようとした場合、各ビツトパターンと一致比較し論理
和をとるという演算をせねばならず無駄である。

一方、第１図のようにビツトパターンを構成した場合に
は、何れのビツトパターンとの比較においても比較対象
とするマスクパターン内容を変えるだけで一回の演算・
比較を行なえばよいので処理が簡単になるし、その処理
時間を一定にできるものである。

以上、各画素に対して数ビツトを割当てたデータ構造を
もった地図を例にとったが、本発明で取挙げたものは概
念は前記と同様だが、データ構造が異なり、各ビツトご
とに別プレーンを構成するビツトプレーン型のデータ構
造に関するものである。

第２図は本発明の具体的な一実施例を示す。従来より実
施されている構成とほぼ同様だが、違いは後述するよう
にビデオRAM（ランダム・アクセス・メモリ）の構成に
地図データ構造を一致させた点にある。

この第２図の地図情報表示装置は、外部に記憶された地
図データを読み込んだり、人間からの指示を伝達する入
力装置（３）と、この入力装置（３）からの入力を解釈
して地図データを読み込みビデオRAM（４）へ転送する
と共に、同じ地図データを用いて後述する各種演算を行
なう演算装置（１）、及びプログラムあるいは処理内容
を記憶するメモリ（２）より構成される。ここでビデオ
RAM（４）は独立した３つのプレーンM1,M2,M3で構成さ
れ、各画素の要素は各プレーンのそれぞれ対応する座標
にあるビツトである。ビデオRAM（４）に記憶されたデ
ータは、CRTに出力するために周期的に読み出される。
読み出されるデータの単位としては各プレーンごと４ビ
ツト、８ビツトあるいは16ビツトが通常であるので、そ
のデータは並列−直列変換器（５）にて直列に変換され
た後、カラールツクアツプテーブル（６）などの色制御
装置へ入力され、そこで予め割り当てられた赤、青、緑
などの色データに変換され出力される。

以降は、地図データを前記ビツトプレーン型のデータ構
造で構成する場合、そしてその中でも特に道路情報に注
目した地図を例にとり、その応用と処理の容易さについ
て詳しく説明する。

第３図はその一実施例で、地図の内容を８種類に限定し
た例である。ここでマークとは神社・城跡などのシンボ
ルマークの意味である。８種のものを区別するには３ビ
ツトあれば必要十分である。道路を４種に限ったので、
第３図のようなビツトパターンを割当てることにより道
路情報に関しては階層構造としている。他の情報は階層
的にはなっていないが、もし水路、鉄道等についてそう
したいなら、それに応じてビツト数を増やすことにより
同様に階層構造に出来ることは明らかである。下記第１
表は地図分類と各プレーンとの対応だけを表わす。

第４図（ａ）は第４図（ｂ）のような入力地図の高速
（７）と県道（８）と地方道（９）の地図情報を表示す
る際のビデオRAM（４）の内容を表わし、黒丸（Ｂ）は
“1"ビツト、白丸（Ｗ）は“0"ビツトを表わしている。
また、空白の部分も白丸（Ｗ）と同様に“0"ビツトを示
している。

この第４図（ａ）および前記第１表より明らかなよう
に、M1プレーンはそのビツトが道路か否かを表わしてい
る。すなわちM1プレーンは道路情報全ての論理和となっ
ており、M1プレーンのビツトを調べるだけで道路である
か否かがわかるものである。このことは道路情報の選択
表示のみならず、道路情報を使って演算処理し２次情報
を抽出する時に極めて有利となる。

まず、選択表示について説明する。通常、ビデオRAM
（４）からの出力データにカラーを付加するには、カラ
ールツクアツプテーブル（６）にビデオRAM（４）から
の入力パターンとその出力であるカラーパターンとの対
応表を記憶させ、ビデオRAM（４）からの入力データに
従ってその内容に対応表をアクセスし、カラーデータを
選択する方法がとられる。ここで、例えば道路情報のみ
選択表示したい時は、道路情報の論理和であるM1プレー
ンだけをビデオRAM（４）に転送するか、あるいはすで
にビデオRAM（４）に各プレーンが記憶されていれば、
上記ルツクアツプテーブル（６）の対応表設定をM1プレ
ーンのみ伝達し、他のプレーンからの信号はマスク（非
表示）する手段をとることにより容易に実現できる。

次に、道路情報からの二次情報抽出について説明する。
結論を述べると道路情報に潜在する情報を算出するには
M1プレーンだけをアクセスすれば済むということであ
る。道路情報に潜在する情報とは、道路上の２点区間の
距離、道路面積あるいは道路で囲まれた土地面積などで
ある。区間距離を求めるには、２点間に存在する画素数
を計数し、それに地図尺度に相当する係数を乗算するこ
とにより求める。道路面積、土地面積についても同様
に、その領域内に含まれる画素数を計数し、それに単位
画素当りの実面積を係数として乗ずることにより求める
ことができる。

第５図は区間距離を求める地図情報表示装置における前
記入力装置（３）のブロツク図を示す。（10）は距離計
算処理のスタートあるいはストツプの指示を入力する距
離キーで、カーソル表示のオンあるいはオフを兼ねてい
る。（11）はカーソルの移動を８方向に指示するための
カーソル移動キー、（12）は距離キー（10）とカーソル
移動キー（11）とを演算装置（１）と接続するインター
フエースである。第６図は区間距離を求める処理を実行
中の表示画面の概念図である。ここではプレーンM1（道
路情報プレーン）とカソールプレーンM4とを別プレーン
としているが、M1プレーンと同じプレーンにM1情報を破
壊することなくカーソル（13）を表示することも可能で
ある。また、図解の簡略化のためプレーンM1以外のプレ
ーンM2,M3は図示していない。

第７図は、区間距離を求める処理のフローチヤートを示
す。本処理プログラムがスタートするためには距離キー
（10）が押されなければならない。そのため距離キー
（10）をチエツク〔ａ−１〕し、距離キー（10）入力が
あれば、距離を計数するための距離カウンタを初期化
〔ａ−２〕し、表示画面上でのカーソル座標位置を表わ
すためのカーソル座標レジスタの内容を例えば画面中心
に設定〔ａ−３〕した後、前記カーソル座標レジスタの
内容に従ってカーソル表示〔ａ−４〕する。次いで、カ
ーソル位置に対応するM1プレーンビツトをテスト〔ａ−
５〕し、その値が“1"（道路）であるかチエツク〔ａ−
６〕し、“1"であれば距離カウンタを＋１〔ａ−７〕し
て〔ａ−８〕〔ａ−９〕を繰返してキー入力待ちの状態
に移る。カーソル移動キーがあれば、これが〔ａ−８〕
で検出されて表示されているカーソルを消去〔ａ−10〕
した後、カーソル移動キー（11）を指す方向にカーソル
座標レジスタの内容を更新〔ａ−11〕（＋1,−１または
０）してから〔ａ−４〕に戻り、同様の処理を繰り返
す。距離キー（10）の入力があれば、これを〔ａ−９〕
で検出して距離カウンタ値、すなわち今まで〔ａ−７〕
で計数されたM1プレーンのビツト合計値に地図縮尺値を
乗じ〔ａ−12〕て処理を完了する。求めた処理結果は、
数値にて画面上に表示するとか、音声にて出力するなど
の手段により利用者に情報提供できる。道路や、道路で
囲まれた面積を求めることも同様に求めることが出来
る。また、実施例では表示用と各種演算用として同じデ
ータを共用したことにより、データ効率を高めることに
も大きなメリツトがある。

発明の効果以上説明のように本発明の地図情報処理方法によると、
識別項目を表わすビツトパターンを、地図情報をバイナ
リー木構造に分類して各分岐ごとに１ビツトを与えて決
定し、これを入力地図の画素の内容に応じて画像メモリ
の各プレーンにわたってビツトごとに書き込んだため、
必要データの抽出には前記画像メモリの全プレーンを検
索せずとも必要プレーンのみを検索することができ、コ
ンピユータによる抽出処理が容易であるため、演算処理
速度を高速にすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の具体的な一実施例を示し、第１図は木構
造を構成する地図及びそのデータ説明図、第２図は３ビ
ツトプレーン構成の表示装置のブロツク図、第３図は一
実施例における地図構造説明図、第４図（ａ）（ｂ）は
画像メモリの内容と入力地図との関係説明図、第５図は
第２図の要部構成図、第６図はカーソルプレーンと項目
プレーンの説明図、第７図は区間距離計算処理手順のフ
ローチヤート図である。（１）……演算装置、（２）……プログラムメモリ及び
ワークメモリ、（３）……入力装置、（４）……ビデオ
RAM、M1,M2,M3……プレーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地図情報をバイナリー木構造に分類して各
分岐ごとに１ビツトを与えて複数ビツトのビツトパター
ンによって各識別項目を表わし、入力地図上の画素の内
容に応じた前記ビツトパターンを画像メモリの各プレー
ンにわたってビツトごとに書き込み、検索データに応じ
て前記画像メモリの必要プレーンを検索して必要データ
を抽出する地図情報処理方法。