【手続補正書】
【提出日】平成17年6月24日(2005.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に対応する概略図形を有する地図データと、基点座標と該基点から構造物図形の開始点と終了点までの距離とを対応づけた構造物管理データを記録する記録手段に接続される地図生成装置において地図生成方法を実行させる地図生成プログラムであって、
上記地図生成方法は、
上記基点に対応する位置を上記地図データから検索し、
上記構造物図形を生成する範囲を上記構造物管理データを用いて決定し、
上記生成区間に上記構造物図形を示すデータを生成し、
該生成されたデータを上記概略図形の上記生成区間上に重畳表示することを特徴とする地図生成プログラム。
【請求項２】
上記構造物を示すデータは、上記構造物管理データに格納された構造物パラメータを利用して平面図形もしくは立体図形で生成された構造物図形であることを特徴とする請求項１記載の地図生成プログラム。
【請求項３】
上記地図生成装置は指示入力手段を有し、
上記地図生成方法は、上記指示入力手段から受けた指示情報を上記構造物管理データから検索し、
該検索された構造物管理データの管理する構造物を含む上記地図データを表示させることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の地図生成プログラム。
【請求項４】
上記地図生成装置は指示入力手段をさらに有し、
上記地図生成方法は、上記指示入力手段を介して上記構造物管理データの更新指示を受けた際に、更新された上記構造物管理データに基づいて、該構造物管理データの管理する構造物を再生成することを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の地図生成プログラム。
【請求項５】
地図データと該地図中の構造物の構造物管理データとを記録する手段に接続される地図生成装置において地図生成方法を実行させる地図生成プログラムであって、
上記地図生成装置は指示入力手段を有し、
上記地図生成方法は、少なくとも１の構造物を表示した上記地図データを表示手段に表示させ、
基点からの上記構造物の開始点及び終了点までの距離情報と該構造物の属性情報とを表示し、
上記表示した距離情報もしくは属性情報の少なくとも何れかについて上記指示入力手段を介して変更入力を受け、
上記変更入力に基づいた構造物を上記地図データに生成して上記表示手段に再表示させることを特徴とする地図生成プログラム。
【請求項６】
上記表示された構造物が上記指示入力手段で指示されると、該構造物の構造物データも表示することを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の地図生成プログラム。
【請求項７】
構造物に対応する概略図形を有する地図データと、基点座標と該基点から構造物図形の開始点と終了点までの距離とを対応づけた構造物管理データを記録する記録手段に接続され、
上記基点に対応する位置を上記地図データから検索する手段と、
上記構造物図形の生成する範囲を上記構造物管理データに基づいて設定する手段と、
上記地図データ上の上記生成区間に、構造物を示すデータを生成し該生成されたデータを上記概略図形の上記生成区上に重畳表示する手段とを有することを特徴とする地図生成装置。
【請求項８】
上記構造物を示すデータは、上記構造物管理データに格納された構造物パラメータを利用して平面図形もしくは立体図形で生成された構造物図形であることを特徴とする請求項７記載の地図生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明の実施の形態】
本願の発明は、上記問題点を解決するため、構造物データである数値データから図形データを生成し地図に重ねていく地図生成を導入することにより、構造物データと地図データを関連付ける。具体的には、地図データには、構造物データを用いて形状を発生させるためのガイドとなる概略図形（以下、スケルトン図形という）のみを作成しておき、構造物データに格納されている基点座標と開始点および終了点までの距離を用いて、それぞれの距離に基づいてスケルトン図形を追跡して形状生成範囲を特定する。そして形状生成関数ライブラリより構造物図形を生成させる形状生成関数を選択して、構造物データを選択した形状生成関数に入力することにより、構造物形状を生成し図形形状による構造物データを生成する。このような地図生成システムの構成要素は次のようになる。
（１）地図データ蓄積部１０１
座標列から構成されるスケルトン図形とその他の地物を表すベクトル図形から構成される地図データを格納するデータ蓄積媒体。例えばハードディスクに相当する。
（２）距離ベース構造物データ蓄積装置１０２
構造物の情報と、あらかじめ決められた基点から該構造物の開始点および終了点までの距離を対応づけて記録し、管理される距離ベース構造物データ（以下、構造物データと記す）を格納するデータ蓄積媒体。構造物の情報としては、具体的には、構造物の情報として対応するスケルトン図形の番号基点から図形生成開始点までの距離、基点から図形生成終了点までの距離、形状生成関数番号、高架図形番号、高架幅、高架高さ、壁図形番号、壁厚さ、壁高さだけでなく、建造年月日、構造内容などが考えられる。例えばハードディスクに相当する。
（３）地図生成部１０３
構造物データから地図データを生成する機能であり、図１において１０４から１１３の機能によって構成される。それぞれ以下に示す。
（４）地図データ検索部１０４
地図データを地図データ蓄積部１０１より検索して読み出す機能。
（５）構造物データ検索部１０５
構造物データを距離ベース構造物データ蓄積装置１０２より検索して読み出す機能。
（６）スケルトン図形検索・追跡部１０６
図形データの生成を行うための、ガイドとなる図形（スケルトン図形）を地図データの中から検索し、さらに構造物データの項目である基点座標と開始点および終了点までの距離データからスケルトン図形を追跡し図形生成の範囲を決定する機能。
（７）図形生成情報検索部１０７
構造物データ検索部１０５で検索した構造物データから図形生成に必要となるデータ項目を検索する機能。
（８）図形生成次元選択部１０８
立体で形状を生成するか平面図形で形状を生成するかを判定する機能。
（９）形状生成関数ライブラリ１０９
構造物データのデータ項目をパラメータとして構造物図形の生成を行う形状生成関数プログラムを格納したプログラムライブラリ。
（１０） 形状生成関数検索部１１０
形状生成関数プログラムを形状生成関数ライブラリ１０８から検索する機能。
（１１）立体形状生成部１１１
形状生成関数に従って立体図形を生成し、図形の交差部での整形を行う機能。
（１２）３Ｄ形状生成部１１２
形状生成関数に従って平面図形を生成し、図形の交差部での整形を行う機能。
（１３）地図表示部１１３
生成した地図データを表示する機能
距離ベース構造物データを用いた地図生成について、高架橋データの生成を例に図２に示す。図２（ａ）は地図データ蓄積装置１０１から検索された地図データ２０１であり、このなかに高架橋を表すスケルトン図形２０２が記載されている。図２（ｂ）はスケルトン図形２０２に沿って平面形状データ２０３〜２１１を生成した例である。ここで図形２０３、２０４、２０５は高架橋を表す図形であり、図形２０４、２０４、２０７、２０８、２１０、２１１は壁を表す図形である。図２（ｃ）は平面地図２０１の視点を変更して斜め視地図２１２に変換し、スケルトン図形２０２に沿って立体形状により高架橋データを生成した例である。図２（ｃ）では壁データ２１３〜２１８が生成されている．図２（ｂ）における壁データの対応は，２０４→２１３、２０５→２１４、２０７→２１５、２０８→２１６、２１０→２１７、２１１→２１８である。また橋脚データ２１９が表示されている。橋脚データは立体表示によりはじめて生成される図形である。
図２に示すような地図データを距離ベース構造物データを用いて生成するステップを図３に示す。また、構造物データと地図データとの関係を図４に示す。
ステップ１：地図データの検索（ステップ３０１）
地図データ検索部１０４は地図データ蓄積装置１０１より、図４に示すような地図データ４０１を検索する。この中には構造物の図形データを生成するためのガイドとなるスケルトン図形４０２が含まれている。
ステップ２：距離ベース構造物データの検索（ステップ３０２）
距離ベース構造物データ検索部１０５は距離ベース構造物データ蓄積装置１０２より、図５に示すような距離ベース構造物データ４１３を検索する。
ステップ３：すべてのスケルトン図形についての実行済確認（ステップ３０３）
地図データ４０１に含まれるすべてのスケルトン図形について、ステップ３０４以降を実行したかどうかの確認を行う。未済であればスケルトン図形を検索しステップ３０４以降を実施する。実行済であれば処理を終了する。スケルトン図形の検索は、スケルトン検索・追跡部１０６で地図データの中から検索する。この検索は地図座標データ４０３のレイヤ（層）番号（ＬＹＮ）４０４を参照し、スケルトン図形に対応する層番号持つ図形を選択することに対応する。
ステップ４：構造物データの選択（ステップ３０４）
スケルトン検索・追跡部１０６において、ステップ３０２で検索した構造物データの中から、スケルトン図形の図形番号（ＦＧＮ）４０５に対応する構造物データ４１３を検索する（対応づけ４３５）。
ステップ５：地図上基点の生成（ステップ３０５）
図形生成情報検索部１０７ではステップ４（ステップ３０４）で検索された構造物データに格納されている基点座標（ＢＣＯ）４１５を検索し，スケルトン図形４０２上の点４０７に配置する（対応づけ４３６）。この基点座標はかならずしもスケルトン図形の座標に対応していない。また地図の精度が不十分のためスケルトン図形上にない場合もある。このときはスケルトン図形を構成する最寄りの線分に基点座標から垂線を下ろし、新しい基点座標とする。
ステップ６：すべての構造物データに対して実効済かどうかの確認（ステップ３０６）
距離ベース構造物データ４０９に記載されたすべての基点座標について実行済であることを確認する。未済であればステップ３０７以降を実施し、実行済であればステップ３０３を実行する。
ステップ７：図形生成範囲の検索（ステップ３０７）
スケルトン検索・追跡部１０６では、基点から開始点までの距離（ＤＩＳＴ＿Ｓ）４１６と終了点までの距離（ＤＩＳＴ＿Ｅ）４１７に相当する場所まで基点からスケルトン図形４０２の追跡を行い、地図上の開始点と終了点の位置を特定し図形生成範囲４０６を特定する。このときの開始点Ｐｓ１４０８と終了点Ｐｅ１４０９の座標は、図形生成開始／終了点管理データ４２５に格納する（対応づけ４３８）。開始点はＳＣＯ ４２６，終了点はＥＣＯ ４２７であり、Ｐｓ１の座標は（Ｘｓ１， Ｙｓ１， Ｚｓ１）４２８、Ｐｅ１の座標は（Ｘｅ１， Ｙｅ１， Ｚｅ１）４２９である。
ステップ８：形状生成関数の検索（ステップ３０８）
形状生成関数検索部１１０では、形状生成関数ライブラリ１０９から構造物図形を生成する関数を選択する。形状生成関数ライブラリ４３０は、関数番号ＦＵＮＣ＿Ｎ４３１と対応付けられた形状生成関数スクリプト（ＦＵＮＣＴＩＯＮ）４３２が格納されており、構造物データ４１３に格納された図形生成番号（ＦＵＮＣ＿Ｎ）４１８と同一の番号４３３に対応する形状生成関数４３４を選択する（対応づけ４３７）。
ステップ９：図形次元の選択（ステップ３０９）
表示する次元の選択を行う。これは形状生成関数４３４のスクリプトによって表示次元が決まる。形状生成関数スクリプト４３４は関数名に「３Ｄ」と記載されており立体表現になることを示す。表示次元が立体の場合は、ステップ３１０以降を実行し、２次元（平面）の場合はステップ３１４以降を実行する。
ステップ１０：立体形状データの生成（ステップ３１０）
立体形状生成部１１１では、構造物データ４１３に記載された形状生成パラメータに従って立体の高架橋データを生成する。図４では、高架幅ＥＬＷ４２０、高架高さＥＬＨ４２１、壁厚さＷＬＷ４２３、壁高さＷＬＨ４２４を形状生成パラメータとして形状生成関数４３４に引数として入力する。このとき生成した構造物図形データは地図座標データ４０３の形式で表されるが、図形番号（ＦＧＮ）４０５は、立体高架図形、立体壁図形についてそれぞれ高架図形番号（ＦＮＥ）４１９、壁図形番号（ＦＮＷ）４２２の値を格納する。また層番号（ＬＹＮ）は生成した図形であることを示す番号とする。
ステップ１１：交差部の整形（ステップ３１１）
ステップ３１０において生成した形状は、スケルトン図形の折れ曲がり位置において図形がオーバーラップすることがある。そのため、立体形状生成部１１１では、交差部のオーバーラップを計算し整形を行う。
ステップ１２：立体地図データの格納（ステップ３１２）
ステップ３１１で生成した構造物図形データを地図データ蓄積装置１０１に格納する。
ステップ１３：立体地図データの表示（ステップ３１３）
地図表示部１１３は、ステップ３１１で生成した図形データを表示する。これは図２（ｃ）に示す表示イメージとなる。図５において形状生成関数４３４から構造物図形データ（高架図形データ４１０、壁図形データ４１１、４１２）が生成されている（対応づけ４３９）。
ステップ１４：平面形状データの生成（ステップ３１４）
平面形状生成部１１２では、構造物データ４１３に記載された形状生成パラメータに従って平面の高架橋データを生成する。ここでは高架幅ＥＬＷ４１６、壁厚さＷＬＷ４２３を形状生成パラメータとして形状生成関数にパラメータとして入力する。このとき生成した構造物図形データは地図座標データ４０３の形式（Ｚ座標は０を入れておく）で表されるが、図形番号（ＦＧＮ）４０５は、平面高架図形、平面壁図形についてそれぞれ高架図形番号（ＦＮＥ）４１９、壁図形番号（ＦＮＷ）４２２の値を格納する。また層番号（ＬＹＮ）は生成した図形であることを示す番号とする。
ステップ１５：平面図形交差部の整形（ステップ３１５）
ステップ３１４において生成した形状はスケルトン図形の折れ曲がり部において図形がオーバーラップすることがある。そのため、平面形状生成部１１２では、交差部のオーバーラップを計算し整形を行う。
ステップ１６：平面地図データの格納（ステップ３１６）
ステップ３１４で生成した構造物図形データを地図データ蓄積装置１０１に格納する。
ステップ１７：平面地図データの表示（ステップ３１７）
地図表示部１１３は、ステップ３１４で生成した図形データを表示する。これは図２（ｂ）に示す表示イメージとなる。
以上のように図３に示す地図生成ステップを利用することによって、地図データを生成することができるが、指示入力手段から受けた指示情報を構造物管理データから検索し、該検索された構造物管理情報の管理する構造物を含む上記地図データを表示させることもできる。さらに構造物データと矛盾しない地図の更新にも利用することができる。例えば、更新内容として、立体データの長さや立体データの高さが考えられる。このような場合、地図図形の変更を伴う。そのため次のような更新ステップを実行する。
ステップ１：距離ベース構造物データの数値変更（ステップ４０１）
構造物データ検索部１０５より距離ベース構造物データを検索し、形状パラメータに対応するデータ項目の値を変更する。
ステップ２：地図データの消去（ステップ４０２）
更新の対象となったスケルトン図形を検索し、このスケルトン図形に対応して生成した地図データを消去する。これは構造物データ４１３に格納された図形番号（ＦＮＥ４１９またはＦＮＷ４２２）に対応する図形データを地図座標データ４０３から検索してデータを消去することに相当する。
ステップ３：地図データの生成（ステップ４０３）
図３に示す地図データの生成ステップを、スケルトン図形に対して実行する。
このように、構造物データと地図データとの連携により、構造物データの変更が地図の変更につながるため、両方を更新する場合と比較して更新に要するコストが低減されるとともに、地図データは古いデータは消去されて新しいデータが生成されるため、構造物データと地図データとの矛盾を回避することができる。
以上に示すような方式で地図図形を生成すると、生成した図形を選択することによって、構造物の図形生成に使われるパラメータ以外の関連する属性を検索することもできる。いま、図形生成関連以外の構造物データが４１３に追加格納されているとする。地図座標データ４０３の形式で図形を生成した場合に、構造物データ４１３に格納された、高架図形番号（ＦＮＥ）４１９と壁図形番号（ＦＮＷ）４２２を図形番号（ＦＧＮ）４０５に格納されているため、図形を選択した場合、この図形番号（ＦＧＮ）と一致する構造物データ４１３の図形番号（ＦＧＮ）４１４を検索し、表示する構造物データを検索して表示することになる。図６に属性を検索した結果を示す。ここでは壁図形を表す図形６０１を選択し、関連する属性データ６０２を検索して表示した結果である。
図２および図６は実際にユーザに見える表示インタフェースを表す。図２では平面地図（図２（ａ））から構造物データを生成した地図（図２（ｂ））を生成表示し、さらに必要によって立体地図（図２（ｃ））を生成する。また、ここから図７に示すように立体形状図形を指示することにより構造物データの検索を行う。又、指示入力手段を介して構造物データを更新する指示を入力した場合には、更新された情報に基づいた構造物を生成して表示しなおすことができる。
以上に示した、地図作成方式は専用ハードウエアだけでなく計算機ソフトウエアによっても実現される。とくに道路や鉄道のような長距離に及ぶ施設管理においては、決められた区間ごとに管理者が存在する。そして地図作成ソフトウエアの利用者は多数存在するため、地図作成ソフトウエアを利用者毎にインストールするのではなく、必要とするときにダウンロードする方法が有効である。これにより新しい施設の地図形状生成に対応してソフトウエアのバージョンが上がった場合、すべての利用者にバージョンアップソフトウエアの提供が容易となる。また、地図／構造物データについても各区間毎の施設管理者が隣接する区間の施設の地図／構造物データを参照することもあるため、地図／構造物データをネットワークを利用してダウンロードする。図７に示すような運用システムによってデータやプログラムを供給する。図７の運用システムは、次の３個の組織によって構成される。
プログラム提供組織７０１
地図生成ソフトウエアと地図／構造物データを保管管理している組織である。ここには提供する地図生成ソフトウエアと地図／構造物データを管理するデータ・ソフトウエア提供システム７０６が配置される。
区間施設管理組織７０２
実際に地図生成ソフトウエアを使用する組織である。ここには、区間管理組織で使用する各区間に対応する地図／構造物データと、地図生成ソフトウエアの利用を管理する区間施設管理システム７０７、実際に地図／構造物データと地図生成ソフトウエアを使用する利用端末システム７０８により構成される。
中央管理組織７０３
区間施設管理組織７０２で生成または更新した地図／構造物データを参照する組織である。ここでは、全区間における地図／構造物データを収集して格納する全施設データ保管システム７０９とデータを参照するためのデータ表示システム７１０より構成される。
これらの組織はネットワーク７０４と７０５によって接続されている。ネットワーク７０４は組織全体を接続する。またネットワーク７０５は区間施設管理組織７０２の中にのみ利用可能である。これらのネットワークはインタネットに基づくイントラネットであってもよい。次に地図／構造物データ運用の仕組みを示す。
地図／構造物データおよび地図生成ソフトウエアはあらかじめデータ・プログラム提供組織７０１にて管理されている。まず、区間施設管理組織７０２の利用端末システム７０８が、区間施設管理システム７０７に対して地図／構造物データおよび地図生成ソフトウエアの仕様を申告する。区間施設管理システム７０７は各利用端末システム７０８からの要求をまとめて、データ・ソフトウエア提供システム７０６に対して送付する。そしてデータ・ソフトウエア提供システム７０６ではその要求に従って、区間ごとの地図／構造物データおよび地図生成ソフトウエアを区間施設管理システム７０７にネットワークを通して配布する。また、隣接する区間のデータを要求された場合も対応する。いったん区間施設管理システム７０７に要求された地図／構造物データと地図生成ソフトウエアは格納され、利用端末システム７０８が区間施設管理システム７０７にアクセスして地図／構造物データおよび地図生成ソフトウエアをダウンロードして使用する。このようなシステムでは、データやソフトウエアの利用者が区間毎にグループ化され、グループごとにデータやソフトウエアを管理する区間施設管理システム７０７にアクセスを行うため、データ・ソフトウエア提供システムから直接ダウンロードしなくてもよくデータやソフトウエア利用準備に要する時間が短縮できる。
区間施設管理組織７０２での利用によって変更された地図／構造物データは、データ・プログラム提供組織７０１に送られる。また、全体管理組織７０３において現状の地図／構造物データを参照する場合には、データ・ソフトウエア提供システム７０６に対して最新のデータを要求する。データ・ソフトウエア提供システム７０６は最新の地図／構造物データを前施設データ保管システム７０９に送付する。全体管理組織７０３では地図／構造物データの維持管理や、地図生成のような実作業は行わない。全施設データ保管システム７０９に格納された地図／構造物データをデータ表示システム７１０を用いて参照する。
データ・ソフトウエア提供組織は地図生成ソフトウエアの使用回数によって区間施設管理組織７０２に対して課金する。また、地図／構造物データの著作権を保有する場合は、地図／構造物データの提供を課金する。課金の関係は次のような、方法が考えられる。
利用端末システムごとの使用ライセンス方式
データ・プログラム提供組織７０１は利用端末システム７０８ごとに固有の番号（ＩＤ）を付けて利用端末システムごとの利用によって課金する。区間施設管理システム７０７では、利用端末からの要求に基づいてそのＩＤをデータ・プログラム提供組織７０１に送付する。そしてデータ・ソフトウエア提供システム７０６で、端末ごとの使用の可否の判断及び課金して、ソフトウエアを区間施設管理システム７０７に送る。
区間施設管理組織ごとの使用ライセンス方式
期間契約によってデータ・ソフトウエア提供組織７０１と区間施設管理組織７０２との間で地図生成ソフトウエアの使用を許可する。
以上は地図生成ソフトウエアのライセンス契約であるが、地図データや属性データの権利をデータ・ソフトウエア提供組織７０１が保有している場合は上記のライセンス契約を地図／構造物データの使用に対しても行う。
以上のように本願では、
構造物の概略図形を有する地図データと、基点座標と該基点から構成物図形の開始点と終了点までの距離とを対応づけた構造物管理データを記録する記録手段に接続され、
上記基点に対応する位置を上記地図データから検索する手段と、
上記構造物図形を生成する範囲を上記概略図形のデータを用いて決定する手段と、
上記生成区間に上記構造物管理データに格納された構造物パラメータを利用して構造物形状生成プログラムによって構造物図形生成する手段と、
該生成した構造物図形を表示させる手段とを有することを特徴とする地図生成システム。
さらに、地図を検索する地図データ検索部と、距離ベース構造物データを検索する距離ベース構造物データ検索部と、距離ベース構造物ＤＢから距離関連情報を検索する距離情報検索部と地図に記載されたスケルトン図形データの追跡を行い図形生成範囲を決定するスケルトン図形追跡部と、構造物図形の生成範囲をスケルトン図形を追跡することによって距離に対応付けられた構造物パラメータを検索する構造物パラメータ検索部、構造物形状生成プログラムからなる形状生成関数ライブラリ、形状生成関数を選択する形状生成関数検索部、構造物生成範囲に平面図形による構造物図形を生成する平面図形形状生成部、構造物生成範囲に立体図形による構造物図形を生成する立体図形形状生成部、生成した地図図形を表示する地図表示部より構成し、地図データ検索部で検索した地図データに記載されたスケルトン図形データを、距離ベース構造物データ検索部によって検索された構造物データに記載されている構造物までの距離情報に基づいて構造物図形生成範囲を検索するスケルトン図形検索部により構造物図形生成範囲を決定し、構造物パラメータ検索部によって構造物データから検索された構造物パラメータを用いて、平面図形形状生成部、立体図形形状生成部によって構造物図形を、形状生成関数検索部によって検索した形状生成関数によって生成し、地図表示部によって表示することを特徴とする地図生成システムを開示した。