(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パソコンのディスプレイ上に地図経路と該地図経路の景観の動画を連動表示させる地図経路等情報管理システムであって、
撮影装置とカーナビゲーションシステムとを搭載した車両を走行させながら、前記撮影装置で撮影した地図経路の景観の動画情報をデジタルデータとして前記パソコンに取り込み動画ファイルとしてデータファイル部に保存し、前記動画ファイルを表示部の動画ウインドウ上にプログラムにより表示する手段、
前記カーナビゲーションシステムで収集した方位、速度、距離の情報及び経度、緯度、標準時刻、標高からなるＧＰＳの情報を、前記カーナビゲーションシステムで収集し位置情報収集プログラムによりパソコンに取り込み生位置情報ファイルとし、さらにデータ変換プログラムにより前記生位置情報ファイルを変換し表示座標ピクセルファイルと位置情報ファイルとしてデータファイル部に保存し、前記表示部の縦断情報ウインドウと速度パネルウインドウ上にプログラムによりそれぞれ標高の縦断図と速度計を表示する手段、
白地図や航空写真等をイメージスキャナによりラスターデーターとしてパソコンに取り込み、地図ファイルとしてデータファイル部に保存し、前記表示部の地図ウインドウ上にプログラムにより前記地図ファイルを表示する手段とから構成され、前記プログラムにより前記パソコンのディスプレイ上に前記地図の経路上の位置表示マーカーと前記動画と前記標高の縦断図上の標高表示マーカーとを同期連動表示させる手段と、前記プログラムによって前記車両の走行経路の軌跡を前記地図ウインドウ上に表示し、前記地図データに未記載の道路の区間の始点と終点とを入力し、道路の幅、道路の種類等を予め登録されているデータベースより選択し、前記地図ウインドウ上で前記走行経路と一致した道路を追加する手段とを備えたことを特徴とする地図経路等情報管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の地図経路等情報管理システムにおいて、
カーナビゲーションシステムで一定の周期で収集した方位、速度、距離の情報及び経度、緯度、標準時刻、標高からなるＧＰＳの情報を、前記データ変換プログラムにより前記周期を任意に分割し、該分割された周期内で生じた欠損データを、前記周期毎のデータの変化率に基づいて補完させる手段を備えたことを特徴とする地図経路等情報管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーナビゲーションシステムで収集したＧＰＳの情報とカーナビゲーションシステム自身の情報を基に、地図データと地図経路を実走しながら撮影装置で撮影した経路景観の動画情報とを関連付けて、パソコンのディスプレイ上に表示されたラスター地図上の位置表示マーカーと経路景観の動画と標高の縦断図上の標高表示マーカーとを同期連動表示する地図経路等情報管理システムに関するもので、特に、道路の現況把握、災害防止対策、災害発生時の対応などの際に、地図と、その経路景観の動画と、標高の縦断図との情報を机上で管理するのに好適な地図経路等情報管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術では、例えば、道路の動画像とその撮影したときの位置を示すＧＰＳ情報とを有する動画像情報を取得する動画像情報取得手段と、取得した動画像をデジタル画像データに変換してその動画像をフレーム単位に分割し、その分割したフレーム毎にＧＰＳ情報を付与したデジタル動画情報を生成するデジタル動画情報生成手段と、前記動画像を撮影した道路に該当する地図データを取得する地図データ取得手段と、取得した地図データの道路を所定長間隔で複数の線分に分割する道路分割手段と、前記ＧＰＳ情報と分割された道路の情報とを基に前記各フレームの動画像が対応する地図データ上の位置の近似点を検出する近似点検出手段と、検出された前記近似点を基に各フレームの動画像を地図データ上にリンクさせるための索引データを生成して記録する索引データ生成手段とを備えた地図動画像情報リンクシステムがある（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
また、ＧＰＳは利用せず、白地図に測定位置をプロットしてスキャンニングし、ラスター地図に変換する手段と、測定位置を記録した白地図に基づき、起点から各測定位置までの距離及び時間を記録しながらビデオ撮影し、撮影された動画をデジタル変換し、任意のフレームに分割して記録する手段と、白地図の各測定位置座標に、起点から各測定位置座標までの距離及び経過時間をリンクさせたテーブルを作成する手段と、ラスター地図の経路等の上に動画と連動して移動するマークを設定する手段と、各測定位置座標間の距離を直線とみなして任意に分割し、分割された経路等の分割位置と対応する分割動画フレームとを同期させる手段とを備えた地図経路等情報管理システムがある（例えば、特許文献２。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２７２１６４号公報
【特許文献２】
特願２００２−３８３２８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２においては、新設や改良によって生じる地図に未記載の道路を地図に追加する手段がなく、現状の道路を反映させた地図作成が困難である。また、任意の仮想速度で位置表示マーカーと景観の動画と標高表示マーカーとを同期連動表示できないので、机上での走行シミュレーションができず、現地に赴いて試走しなければならない。また、縮尺表示や経緯度表示の不明な地図又は航空写真上では距離計測ができないので、利用できる地図が縮尺表示と経緯度表示のある地図に限定されてしまう。また、上記特許文献１においては、縦断図及び道路勾配の表示ができないので、道路情報が不足する。また、上記特許文献１では、動画像をフレーム単位に分割し、その分割したフレーム毎にＧＰＳ情報を付与したデジタル動画情報を生成するデジタル動画情報生成手段を有しており、この動画の再生速度は３０フレーム／秒であり、この速度に追従してフレーム毎にＧＰＳ情報を付与するためには、ＧＰＳ情報を１／３０秒（約０．０３秒）毎に受信しなければならないが、現行の技術水準では、このような性能を有する安価なＧＰＳ受信機は市販されていない。従来技術では、以上のような問題点がある。
【０００６】
本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パソコンのディスプレイ上に表示された地図上に新設道路や改良道路を任意幅及び任意長の線で追加することができるので、正確な道路情報を把握することができ、また、パソコンのディスプレイ上で任意の仮想速度で走行シュミレーションができるので、交通渋滞地区の検証や交通事故多発地区の検証ができ、また、実際に道路を走行しなくても、地図と動画と縦断図及び縦断図の勾配表示とで、机上においてバ−チャル走行体験ができ、そして、縮尺表示の不明な地図、経緯度表示の不明な地図、経緯度の縦横比の異なる地図、縮尺表示の不明な航空写真、経緯度表示の不明な航空写真、経緯度の縦横比の異なる航空写真のいずれにおいても、任意の２点間の直線距離の計測と任意区間の走行距離の計測を行うことができ、また、パソコンのディスプレイ上に表示された地図の経路上の任意の地点をマウスクリックすると、その地点に瞬時に位置表示マーカーと動画と標高表示マーカーがジャンプして、位置情報を瞬時に確認することができ、さらに、机上において、現場の景観情報と標高情報などを簡単に管理することができる地図経路等情報管理システムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本名発明の請求項１に係る地図経路等情報管理システムは、パソコンのディスプレイ上に地図経路と該地図経路の景観の動画を連動表示させる地図経路等情報管理システムであって、
撮影装置とカーナビゲーションシステムとを搭載した車両を走行させながら、前記撮影装置で撮影した地図経路の景観の動画情報をデジタルデータとして前記パソコンに取り込み動画ファイルとしてデータファイル部に保存し、前記動画ファイルを表示部の動画ウインドウ上にプログラムにより表示する手段、
前記カーナビゲーションシステムで収集した方位、速度、距離の情報及び経度、緯度、標準時刻、標高からなるＧＰＳの情報を、前記カーナビゲーションシステムで収集し位置情報収集プログラムによりパソコンに取り込み生位置情報ファイルとし、さらにデータ変換プログラムにより前記生位置情報ファイルを変換し表示座標ピクセルファイルと位置情報ファイルとしてデータファイル部に保存し、前記表示部の縦断情報ウインドウと速度パネルウインドウ上にプログラムによりそれぞれ標高の縦断図と速度計を表示する手段、
白地図や航空写真等をイメージスキャナによりラスターデーターとしてパソコンに取り込み、地図ファイルとしてデータファイル部に保存し、前記表示部の地図ウインドウ上にプログラムにより前記地図ファイルを表示する手段とから構成され、前記プログラムにより前記パソコンのディスプレイ上に前記地図の経路上の位置表示マーカーと前記動画と前記標高の縦断図上の標高表示マーカーとを同期連動表示させる手段と、前記プログラムによって前記車両の走行経路の軌跡を前記地図ウインドウ上に表示し、前記地図データに未記載の道路の区間の始点と終点とを入力し、道路の幅、道路の種類等を予め登録されているデータベースより選択し、前記地図ウインドウ上で前記走行経路と一致した道路を追加する手段とを備えたことを第１の特徴とする。
【０００８】
次に、本発明の請求項２に係る地図経路等情報管理システムは、請求項１に記載の地図経路等情報管理システムにおいて、カーナビゲーションシステムで一定の周期で収集した方位、速度、距離の情報及び経度、緯度、標準時刻、標高からなるＧＰＳの情報を、前記データ変換プログラムにより前記周期を任意に分割し、該分割された周期内で生じた欠損データを、前記周期毎のデータの変化率に基づいて補完させる手段を備えたことを第２の特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は、本発明に係る地図経路等情報管理システムの一実施例を示す機能構成の説明図である。図１（ａ）に示すように、本発明に係る地図経路等情報管理システムは、制御部２００、データファイル部５００、表示部８から構成されている。制御部２００では、撮影装置で撮影して記録した動画データ、カーナビゲーションシステムで受信したＧＰＳのデータ、カーナビゲーションシステム自身が測定したデータなどの収集処理、演算処理、編集処理や、これらのデータを基にファイル格納部５でファイル作成処理を行い、データファイル部５００にファイルを作成して保存する。収集部２には、カーナビゲーションシステムから位置情報データを収集する位置情報収集プログラムが格納されている。生位置情報収集ファイル５３は、ＧＰＳの標準時刻を基準にした生データを２秒周期で収集して格納されたファイルであり、この生データは、位置情報収集プログラムを実行して収集される。演算部３には、データ変換プログラムが格納されており、このデータ変換プログラムを実行することにより、データファイル部５００に、位置情報収集ファイル５３ｃ、表示座標ピクセルファイル５４が作成されて格納される。また、地図ファイル５１にはラスター地図データが格納され、動画ファイル５２には撮影装置で撮影して録画された経路景観の動画データが格納される。表示部８は、地図ウインドウ８１、動画ウインドウ８２、縦断情報ウインドウ８３、計器パネルウインドウ８４で構成されており、パソコンのディスプレイ上にそれぞれのウインドウを表示させるためのプログラムが格納されている。データファイル部５００の各ファイルを基に、地図ウインドウ８１にはラスター地図が表示され、動画ウインドウ８２には動画が表示され、縦断情報ウインドウ８３には標高の縦断図が表示され、計器パネルウインドウ８４には速度計が表示される。編集部６は、図１（ｂ）に示すように、基本の編集６１、路線表示６９、ルートの追加編集７０、距離計測７１で構成され、地図データの編集処理が行われる。
【００１３】
次に、上記した本発明に係る地図経路等情報管理システムを実現するハードウェア構成について説明する。図２は、本発明に係る地図経路等情報管理システムの一実施例を示すハードウェア構成図である。地図経路等情報管理システムのハードウェアは、データ収集システムと、データ編集システムから構成されている。図２（ａ）に示すように、データ収集システムは、カーナビゲーションシステム１０１（以下、「カーナビ１０１」と記す）と、デジタルビデオカメラ１０２と、パソコン１０３とを搭載した車両１０５からなっている。カーナビ１０１は、ＧＰＳ受信機を備えた市販の業務用カ−ナビであり、ＧＰＳ１００から発信される経度、緯度、標準時刻、標高などの情報を受信して収集できる。また、このカーナビ１０１には、ジャイロセンサ、速度センサ、加速度センサ、方位センサなどが備えられており、車両１０５の進行方向の方位、速度、走行距離などの情報を自律して収集でき、また、これらの情報を基に、ＧＰＳ１００からの受信情報が一時的に中断しても経度、緯度、標準時刻、標高などの情報を自律して収集できる。これらの収集された情報のデータは、カーナビ１０１にＲＳ−２３２Ｃケーブル１０６で接続されたパソコン１０３に転送されて記録される。データ収集時は、車両１０５で測定対象の経路を走行しながら経路の景観をデジタルビデオカメラ１０２で撮影すると共に、上記したＧＰＳ１００やカーナビ１０１自身のデータ収集をカーナビ１０１で行う。本実施例では、デジタルビデオカメラ１０２で撮影された動画情報は、デジタルビデオカメラ１０２に付属したデジタルビデオテープ１０２ａに記録されるが、デジタルビデオカメラ１０２とパソコン１０３を接続して撮影しながら直接パソコン１０３に動画情報を記録しても良い。また、撮影装置としてデジタルビデオカメラを用いたが、アナログ方式のビデオカメラでも代用できる。この場合は、撮影された動画情報をパソコンに取り込む際にアナログ信号をデジタル信号に変換する必要がある。また、車両１０５に搭載するパソコン１０３は、持ち運びに便利なノートパソコンを使用した。
【００１４】
また、図２（ｂ）に示すように、データ編集システムは、デジタルビデオカメラ１０２と、パソコン１０３と、イメージスキャナ１０４と、外部記憶装置１０７とから構成されている。このパソコン１０３は、主として、パソコン本体１０３ａ、入力手段（キーボード１０３ｃ及びマウス１０３ｄ）、表示手段（ディスプレイ１０３ｂ）から構成され、パソコン本体１０３ａには、演算手段（ＣＰＵ）、記憶手段（半導体メモリ、ハードディスク）などが備えられており、本発明のシステムを動作させるためのプログラムが格納されている。イメージスキャナ１０４は、パソコン１０３と接続して、紙材質やフィルムなどで作成された地図や航空写真などを読み込んでラスター地図に変換する際に使用する。外部記憶装置１０７は、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などをドライブする装置で、データ収集時に記録されたデータを読み出したり、編集したデータを書き込んで保存したりする。デジタルビデオカメラ１０２は、このデータ編集システムでは、前記デジタルビデオテープ１０２ａから、記録された動画情報をパソコン１０３に出力するために使用する。パソコン１０３では、この動画情報を記録し、編集する。
【００１５】
尚、ＧＰＳには、一般的に、単独測位方法と相対測方法があることが知られており、カーナビ用途には単独測位方法が利用され、高精度が要求される用途には相対測位方法が利用されている。測量など特に超高精度が必要な場合は、相対測位方法のうちリアルタイム・キネマティック方式のＧＰＳが利用されることがある。本実施例では、カーナビ用途の単独測位方法のＧＰＳを利用することを前提とするが、他の方式のＧＰＳも利用可能である。
【００１６】
次に、図１で示した機能構成図の、各構成要素について説明する。まず、収集部２では、位置情報収集プログラムを実行することにより、カーナビ１０１から位置情報の生データが収集され、生位置情報収集ファイル５３として保存される。次に、データファイル部５００における地図ファイル５１、動画ファイル５２、生位置情報収集ファイル５３、位置情報ファイル５３ｃ、表示座標ピクセルファイル５４の作成手順を、図３、図４を参照しながら説明する。図３（ａ）は、地図ファイル５１の作成手順を示す説明図、図３（ｂ）は、動画ファイル５２の作成手順を示す説明図、図３（ｃ）は、生位置情報収集ファイル５３と表示座標ピクセルファイ５４と位置情報ファイル５３ｃの作成手順を示す説明図である。図４は、図３（ｃ）において、データ変換プログラムを実行して、生位置情報ファイル５２から表示座標ピクセルファイル５４と位置情報ファイル５３ｃを作成する手順を示す説明図である。
【００１７】
地図ファイル５１の作成手順を、図３（ａ）を参照して説明する。まず、紙材質の白地図５１ａをイメージスキャナによりラスターデータとしてパソコンに取り込む（５１ｂ）。これを地図ファイル５１として保存する。この紙材質の白地図５１ａの代わりにフィルム材質の航空写真５１ｅを使用してもよい。また、地図ファイル５１として、ラスタ−化された数値地図５１ｄ又はラスター化された航空写真５１ｆを使用してもよい。
【００１８】
動画ファイル５２の作成は、図３（ｂ）に示すように、まず、デジタルビデオカメラ１０２を用い、測定する経路を車両１０５で走行しながら、経路景観をデジタルビデオカメラ１０２で撮影して、その撮影した景観の動画情報を記録する（５２ａ）。次に、デジタルビデオカメラ１０２からデジタルデータでパソコン１０３に取り込み（５２ｂ）、動画ファイル５２として保存する。
【００１９】
生位置情報収集ファイル５３、表示座標ピクセルファイル５４、位置情報ファイル５３ｃ、の作成は、図３（ｃ）に示すように、まず、測定する経路を車両１０５で走行しながら、カーナビ１０１でＧＰＳ１００の位置情報の生データを収集し（５３ａ）、カーナビ１０１と接続されたパソコン１０３に取り込み（５３ｂ）、生位置情報収集ファイル５３として保存する（５３）。次に、パソコン１０３に取り込んだこの生位置情報収集ファイル５３のデータを、図４に示すように、データ変換プログラム３ａを実行して２０等分に分割すると同時に、経度をＸ座標、緯度をＹ座標としてピクセルデータに変換し、これを表示座標ピクセルファイル５４として保存する。この分割数は任意である。また、位置情報ファイル５３ｃも生成して、保存する。
【００２０】
次に、上記したデータ変換プログラム３ａについて説明する。本発明に係る地図経路等情報管理システムにおいて、デジタルビデオカメラ１０２で撮影した動画の再生速度は、一般に知られているように３０フレーム／秒である。一方、カーナビ１０１からのＧＰＳ１００のデータの収集周期は、市販されている業務用カーナビでは、２秒周期が最適である。従って、このままでは動画の再生速度に対してカーナビ１０１からの生位置情報のデータ量が少なく、ディスプレイ１０３ｂの画面上に表示された地図上の位置表示マーカーや縦断図などが、歯抜け表示になってスムーズな表示ができず、また、カーナビ１０１とＧＰＳ用人工衛星との通信状態やデータ収集地（走行場所）の地形によっては、データ収集ができないという問題が発生する。そこで、これらの問題を解決するために、本発明では、データ変換時に、歯抜けになった欠損データを前後のデータの関係から変化率を求め、歯抜けの間隔（すなわち、データ収集周期の２秒間）はその前後関係の変化率で推移していると仮定して、図４に示すように、データの歯抜け間隔（２秒）を２０等分に分割する。これにより、歯抜けデータが補完され、位置表示マーカーや縦断図をスムーズに表示することができる。
【００２１】
次に、本システムの座標系について説明する。本システムで使用する白地図、航空写真、数値地図などの位置データは、経緯度単位で表されおり、この位置データをラスター化すると、ピクセル単位に変換される。また、白地図や航空写真をイメージスキャナで読み込みラスター化する際にズレ（傾き）を生じる。この単位の違いやズレ（傾き）が生じたままでは、その後の処理が不可能であるので、座標の単位変換やズレ（傾き）の補正処理を行う必要がある。本発明のシステムでは、図５に示すように、地図座標系１３１、論理座標系１３２、表示座標系１３３を使用し、パソコン１０３のディスプレイ１０３ｂ上の地図の位置と、実際の地図上の位置との関連付けを行い、座標変換や傾き補正を行っている。以下にそれぞれについて説明する。まず、地図座標系１３１は、紙の地図又は航空写真の座標系であり、カーナビ用フォーマットで表される。次に、表示座標系１３３は、前記地図をイメージスキャナ１０４でパソコン１０３にラスターデータとして取り込み、そのデータの座標系の単位をピクセルに変換したものであり、ディスプレイ１０３ｂ上の地図ウインドウ１３４の座標である。
【００２２】
次に、編集部６について、図１、図５を参照しながら説明する。図１の基本の編集６１は、パソコン１０３のディスプレイ１０３ｂ上の地図と実際の地図との関連付けや、パソコン１０３に取り込んだラスター地図の座標の傾き補正を行う編集処理である。まず傾き補正であるが、図５（ａ）に示すように、傾き補正用線分Ｌの一方の端点座標（ｘ１，ｙ１）と他方の端点座標（ｘ２，ｙ２）からＸ座標、Ｙ座標の変化分ΔＸ、ΔＹを求め、それをアークタンジェントで角度θに変換する。任意の点（ｘｗ，ｙｗ）の補正後の座標（ｘ，ｙ）は、前記端点の入力位置（ｘ１，ｙ１）を基準にして、２次元アフィン変換の公式を利用して、角度θ分だけ座標（ｘｗ，ｙｗ）を回転させれば算出できる。
【００２３】
次に、対応点１及び対応点２の入力について説明する。地図座標上に、予め地図の対角線上の任意の２点（以下、対応点１、対応点２と記す）を標示し、この対応点１、対応点２に対応するカーナビフォーマットの座標を測定して記入する。地図に経緯度座標が表示されている場合は、この作業は省略できる。そして、図５（ｂ）に示すように、地図座標系１３１と表示座標系１３３を関連付けるために、地図ウインドウ１３４上で、対応点１及び対応点２の表示座標と地図座標を入力し、これらの対応点の座標から後述する座標変換パラメータを算出する。この座標変換パラメータの算出と前述の傾きの補正を行うことで、各々の座標系への変換が行えるのである。
【００２４】
次に、地図座標から表示座標に、また表示座標から地図座標に変換する手順について説明する。まず、地図座標から表示座標に変換するには、最初に地図座標を論理座標に変換し、論理座標の傾きを補正して表示座標に変換する。地図座標を論理座標に変換するには、地図座標に変換パラメータの比率を乗じた値に変換パラメータのバイアス値を加えて論理座標が求まる。論理座標の傾き補正には２次元アフィン変換を用いる。次に、表示座標から地図座標に変換するには、最初に表示座標の傾きを補正して論理座標とし、その後論理座標を地図座標に変換する。表示座標の傾きを補正するには２次元アフィン変換を用いる。論理座標を地図座標に変換するには、論理座標に変換パラメータの比率を乗じた値に変換パラメータのバイアス値を加える。変換パラメータは、経緯度の変換比率であり、対応点１、対応点２の経緯度の座標と論理座標（ピクセル座標）から算出される。
【００２５】
以上が、編集部６における基本の編集６１の処理の説明である。各々の変換パラメータの比率及び変換パラメータのバイアス値は経緯度別及びＸＹ座標別に独立しているので、経緯度表示の不明な地図や、経緯度の縦横比の違う地図や、縮尺表示が不明な地図にでも地図座標と表示座標とを関連付けすることができる。
【００２６】
次に、ルートの追加編集７０について説明する。図６に示す地図ウインドウ８１の表示１５１で路線表示６９にチェックを入れると、図７に示すように、地図ウインドウ８１のラスター地図８１ｂ上に走行した経路７０ａが表示され、ラスター地図８１ｂに未記載の道路がある場合、未記載道路の始点７０ｓと終点７０ｅをクリックすることにより任意幅及び任意長の線で新道路７０ｎを追加記入することができる。図８は、地図に未記載の道路を追加記載する手順を示すフローチャートである。図８に示すように、まず、利用者のマウス１０３ｄのボタン操作により地図ウインドウ８１に表示されているラスター地図８１ｂに、測定対象となる路線を表示する（ステップＳ７０２）。次に、利用者は、目視により路線と道路の位置関係が一致しているかを確認し、（ステップＳ７０３）、一致している（すなわち、道路を修正しない）場合は処理を終了する。路線と道路の位置関係が一致していない（すなわち、道路を修正する）場合は、修正する道路の区間の始点と終点をマウス１０３ｄで入力し（ステップＳ７０４）、道路の幅、道路の種類等を予め登録されているデータベースのリスト７０５１から選択する（ステップＳ７０５）。そして、入力及び選択された情報に基づき地図上に道路を新設もしくは削除して、路線と一致した道路を作図する（ステップＳ７０６）。最後に、修正履歴ほか道路位置情報の変更点などの追加情報を路線データベース７０７１に追加書き込みし（ステップＳ７０７）、処理を終了する。このように処理することにより、地図上に道路が未記載であっても、実際に走行した軌跡を基に地図上に道路を記入又は修正できるため、机上での道路管理を実現することができる。
【００２７】
次に、距離計測７１について説明する。図９に示すように、地図ウインドウ８１のラスター地図８１ｃ上で、任意の地点Ａから任意の地点Ｂまでの距離を計測する場合、マウス１０３ｄを右ドラッグすると、地点ＡＢ間の直線距離が計測できる。また、図１０に示すように、地図ウインドウ８１のラスター地図８１ｄ上で、車両１０５の走行した経路３０ａ上での任意の地点３０ｓと任意の地点３０ｅの区間の距離計測ができる。また、図１１に示すように、地図ウインドウ８１のラスター地図８１ｅ上で、任意の地点を円の中心として円８１ｑを表示させ、この円８１ｑの外周の一部とカーブした道路が一致するように円８１ｑの中心位置を調整し、円８１ｑの外周の一部と道路のカーブが略一致したときの円８１ｑの半径８１ｒを、道路の曲率半径として計測することができる。
【００２８】
次に、地図ウィンドウに表示される位置表示マーカーと動画ウィンドウに表示される動画と縦断情報ウインドウに表示される標高表示マーカーとが同期が取れるように関連付けする方法について説明する。カ−ナビ１０１の位置情報は、経度、緯度、時刻、標高、方位、速度及び距離で構成されている。これらのデータは、位置情報収集プログラムを実行して、時系列の配列データとしてパソコン１０３に保存され、データの編集過程において、これらのデータの収集時刻をデータ収集開始時刻からの経過時間で表し、等間隔な時系列データへ再編成している。この経過時間は、秒単位で表し、以下、「経過秒」と記す。図４の表示座標ピクセルファイル５４に示すように、Ｐ０のデータは経過秒が０秒（データ収集開始時刻）のデータであり、Ｐ２０のデータは、経過秒が２秒のデータであり、Ｐ４０のデータは、経過秒が４秒のデータである。つまり、収集開始時刻からの経過秒を基に、収集時刻を特定することにより、収集地点の時刻、経度、緯度、高さ、方位、速度、距離、ピクセル座標を特定することができる。従って、動画の再生時間を基に、地図と動画と標高の縦断図の関連付けを行って、位置表示マーカーと動画と標高表示マーカーとの同期を取ることができるのである。尚、時刻とは、ＧＰＳにおける標準時刻のことである。
【００２９】
次に、図１２に示すように、パソコン１０３のディスプレイ１０３ｂ上に地図ウィンドウ１１４と動画ウインドウ１１３と縦断情報ウインドウ１１６を表示し、地図ウインドウ１１４にラスター地図１１４ａを表示し、動画ウインドウ１１３に動画１１３ａを表示し、縦断情報ウインドウ１１６に標高の縦断図１１６ａを表示し、動画１１３ａと標高の縦断図１１６ａ上で表示される標高表示マーカー１１７と地図（ラスター地図）１１４ａの経路上の位置表示マーカー１５２が、任意に選択した地点にジャンプして表示される手順について説明する。前述したように、全てのデータは経過秒により関連付けされているので、経過秒さえ分かれば表示上のデータを関連付けができる。また、地図経路上のある地点をマウスクリックした場合、その地点（マーカー１５２で表示される地点）の表示座標系のピクセル座標１１２が収集でき、このピクセル座標１１２に最も近い経路上のピクセル座標を検索し、見つかったところの経過秒でデータの関連付けを行い、データを抽出してジャンプできる。このため、パソコン１０３画面上で経路上の現在地点から離れた地点をクリックしても、そのクリックした地点に瞬時に位置表示マーカー１５２と動画１１３ａと標高表示マーカー１１７がジャンプして、位置情報を確認することができる。
【００３０】
また、動画ウインドウ１１３の時間軸と位置情報ファイル１１５の時間軸とが同期しているので、ディスプレイ上に表示された動画ウインドウ１１３の動画再生地点の設定用のコントロールバー１１３ｂを移動させることにより、位置表示マーカー１５２と標高表示マーカー１１７が動画１１３ａの再生地点と同じ地点に同期連動してジャンプする。図１３に示すように、地図ウインドウ１１４上にラスター地図１１４ａと位置表示マーカー１５２が表示され、動画ウインドウ１１３上に動画１１３ａが表示され、縦断情報ウインドウ１１６上に標高の縦断図１１６ａと標高表示マーカー１１７が表示され、位置表示マーカー１５２と動画１１３ａと標高表示マーカー１１７とが同期連動表示される。
【００３１】
このように、地図の経路上の位置と動画と標高の縦断図が同期しているので、位置表示マーカーと動画と標高表示マーカーとが、瞬時に任意の地点にジャンプして視認することができる。
【００３２】
また、図１４に示すように、地図ウインドウ８１のラスター地図８１ｆ上の位置表示マーカー１５２と、動画ウインドウ８２の動画８２ｂが同期しており、位置表示マーカー１５２が移動して、地図経路上の予め設定された動画の表示地点に来ると、別に撮影された動画８６ａが、ポップアップウインドウ８６で表示される。ポップアップウインドウ８６は、一定の時間が経過すると閉じられる。
【００３３】
縦断情報ウインドウ８３には、図１５に示すように、標高の縦断図８３ｇ、起点からの距離８３ａ、標高８３ｂ、勾配８３ｃ、経過距離８３ｄが表示される。また、標高の縦断図８３ｇ上には、基準の位置を示すカーソルｂと区間の勾配を求めるためのカーソルａが表示され、この区間の高低差８３ｆを基に勾配が計算される。カーソルａをマウスドラッグするか、又は、「カーソル測定」表示欄に、任意の区間距離８３ｅを入力することで計算が可能であり、詳細な区間の勾配８３ｃを得ることができる。
【００３４】
計器パネルウインドウ８４には、図１６に示すように、車両１０５の時速が速度計８４ａの実速度指針８４ｂで表示されるが、速度計８４ａの仮想速度指針８４ｃを任意の速度に設定すると、この設定された仮想速度で動画を再生表示できる。尚、地図ウインドウ上の位置表示マーカーと縦断情報ウインドウ上の標高表示マーカー動画に同期連動表示されている。この、仮想速度処理のアルゴリズムは、例えば実速度４０ｋｍ／ｈ、仮想速度４０ｋｍ／ｈの場合には実速度、仮想速度の比は１となり、これに合わせて動画の表示レートも１となるようにする。仮想速度が２０ｋｍ／ｈになると実速度に対して１／２の比になるので、これに合わせて表示レートを１／２にすることで、あたかも２０ｋｍ／ｈで走行しているかのように動画が再生表示できるのである。図１７、図１８は、動画を上記した仮想速度で擬似的に表示する手順を示すフローチャートである。以下に、その手順を説明する。
【００３５】
図１７、図１８に示すように、まず、動画ウインドウを開いた状態で動画の再生表示レートを１とし（ステップＳ８０２）、仮想速度を０ｋｍ／ｈとし初期状態としている（ステップＳ８０３）。つまり、初期状態では仮想速度による疑似表示をしないことにする。次に、利用者が仮想速度値を入力することにより動画の再生表示を開始する（ステップＳ８０４）。次に、経過秒から収集時の実走行速度を抽出し（ステップＳ８０５）、計器パネルにデジタル表示及びアナログ表示する。（ステップＳ８０６）。次に、シンクロモードであるか判断し（ステップＳ８０７）、シンクロモードでない場合は仮想速度の更新が利用者によりあったか判断し（ステップＳ９０２）、更新がない場合は動画が終了したか判断し（ステップＳ９０６）、動画が終了するまで上記ステップＳ８０５からステップＳ９０６の処理を繰り返す。
【００３６】
また、上記ステップＳ９０２で仮想速度の更新があった場合は、入力データが０ｋｍ／ｈか判断し（ステップＳ９０３）、０ｋｍ／ｈの場合は、表示レートを１として仮想速度の疑似表示を中止して（ステップＳ９０３１）、ステップ９０６へ進む。入力データが０ｋｍ／ｈでない場合は、仮想速度と実速度の差を計算し（ステップＳ９０４）、算出した差から比率を求めて表示レートを更新し（ステップＳ９０５）、ステップ９０６へ進む。尚、本実施例では、入力データが１０ｋｍ／ｈ以下の時は、仮想速度は０ｋｍ／ｈとした。
【００３７】
シンクロモードでない場合は、仮想速度を入力した時点の実速度で表示レートを更新しているので、実速度が等速で移動しているときは表示レートを一定に保つことにより、仮想速度での動画再生表示が近似できるが、実速度が変化した場合には、その速度に追従させて表示レートを再度更新しなければならない。シンクロモードに設定すると、この処理を自動的に行うことができる。図１７において、シンクロモードの場合は、ステップＳ８０８で、実速度が変化したかを判断し速度の変化がない場合はステップＳ９０２へ進み、速度変化があった場合は、仮想速度と実速度の差の比率を計算し（ステップＳ８０９）、この比率に比例した表示レートを更新し（ステップＳ８１０）、ステップＳ９０２へ進む。ステップＳ８０９では、実速度の変化率を求め、一定の速度変化があった場合のみ、表示レートの更新処理を行っている。ステップ９０６で動画が終了の場合は、この一連の処理が終了する。尚、計器パネル８４上のチェックボックスのシンクロＯＮ８４ｓでシンクロモードＯＮ／ＯＦＦの切替えができる。
【００３８】
以上が、仮想速度で地図と動画と縦断図を同期連動表示する処理の説明である。このように、仮想速度で走行シュミレ−ションができるので、交通事故多発地域の道路景観を視認することで、交通事故多発の原因解析に利用できる。
【００３９】
尚、図３（ｃ）、図４で示した生位置情報収集ファイル５３中の、経度、緯度、高さ情報のデータ１４２は、図１９に示すように、前記した測量用ＧＰＳを併用して利用し、標準時刻を基準にした経度、緯度、高さからなる測量用ＧＰＳの位置情報データ５３Ｒの経度、緯度、高さのデータ１４１で置き換えることができる。この方法は、まず、測量用ＧＰＳから経度、緯度、高さのデータ１４１を収集し、測量用ＧＰＳのフォーマットから、カーナビ用のフォーマットに変換し、生位置情報収集ファイル５３の経度、緯度、高さの情報データ１４２と置き換える。このように、異なる方式のＧＰＳが併用できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように構成したので、本発明に係る地図経路等情報管理システムによれば、以下のような優れた効果を有する。
（１）古い地図や古い航空写真などで新設道路や改良道路が未記載の場合、パソコンのディスプレイ上に表示された地図上に新設道路や改良道路を任意幅及び任意長の線で追加することができるので、正確な道路情報を把握することができる。
（２）任意の仮想速度でパソコンのディスプレイ上に表示された地図の位置表示マーカーと動画と標高縦断図が同期連動し、走行シュミレーションができるので、交通渋滞地区の検証や交通事故多発地区の検証ができ、事故防止ができる。
（３）実際に道路を走行しなくても、地図と動画と縦断図及び縦断図の勾配表示で、机上においてバ−チャル走行体験ができる。
（４）縮尺表示の不明な地図又は航空写真、経緯度表示の不明な地図又は航空写真、経緯度の縦横比の異なる地図又は航空写真のいずれにおいても、２点間の直線距離の計測と任意区間の走行距離の計測と道路のカ−ブの曲率半径の計測を行うことができる。
（５）位置表示マーカーと動画と標高の縦断図が同期しており、パソコンのディスプレイ上に表示された地図の経路上の任意の地点をマウスクリックすると、その地点に瞬時に位置表示マーカーと動画と標高表示マーカーがジャンプして、位置情報を瞬時に確認することができる。
（６）机上において、現場の景観情報と標高情報などを簡単に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る地図経路等情報管理システムの一実施例を示す機能説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る地図経路等情報管理システムの一実施例を示すハードウェア構成図である。
【図３】図３は、図１のデータファイル部の各ファイルの作成手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１の演算部のデータ変換プログラムの概要を示す説明図である。
【図５】図５は、図１の基本の編集における座標変換による地図の傾き補正の一実施例を示す説明図である。
【図６】図６は、図１の地図ウインドウをパソコンのディスプレイ上で表示する一実施例を示す説明図である。
【図７】図７は、図１のル−ト追加編集を表示する一実施例を示す説明図である。
【図８】図８は、地図上に未記載道路を追加する手順の一実施例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図１の編集部において、直線距離を計測する一実施例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、図１の編集部において、走行区間距離を計測する一実施例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、図１の編集部において、道路の曲率半径を円表示により計測する一実施を示す説明図である。
【図１２】図１２は、地図ウインドウ上の位置表示マーカーと動画ウインドウ上の動画と縦断情報ウインドウ上の標高表示マーカーとを関連付けする一実施例を示す説明図である。
【図１３】図１３は、同期連動した位置表示マーカーと動画と標高表示マーカーとの一表示例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、別に撮影した動画をポップアップウインドウで表示する一実施例を示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１の縦断情報ウインドウを表示する一実施例を示す説明図である。
【図１６】図１６は、図１の計器パネルウインドウを表示する一実施例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、仮想速度を設定する手順の一実施例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、仮想速度を設定する手順の一実施例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、測量用ＧＰＳの位置情報データを、カ−ナビから収集した生位置情報収集ファイルの経度、緯度、高さのデータと置換する手順の一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
２                      収集部
３                      演算部
３ａ                    データ変換プログラム
３０ａ                    車両が走行した経路
３０ｓ、３０ｅ            任意の地点
５                      ファイル格納部
５１                      地図ファイル
５１ａ                    紙材質の白地図
５１ｂ                    イメージスキャナによるパソコンへの取り込み
５１ｄ                    ラスター化された数値地図
５１ｅ                    フィルム材質の航空写真
５１ｆ                    ラスター化された航空写真
５２                      動画ファイル
５２ａ                    ビデオ撮影・記録
５２ｂ、５３ｂ            パソコンへの取り込み
５３                      生位置情報収集ファイル
５３ａ                    ＧＰＳ位置デ−タ収集
５３ｃ                    位置情報ファイル
５３Ｒ                    測量用ＧＰＳの位置情報データ
５４                      表示座標ピクセルファイル
６                      編集部
６１                      基本の編集
６９                      路線表示
７０                      ルートの追加編集
７０ａ                    走行した経路
７１                      距離計測
８                      表示部
８１、１３４、  １１４    地図ウインドウ
８１ｂ、８１ｃ            ラスター地図
８１ｄ、８１ｅ、８１ｆ    ラスター地図
１１４ａ                    ラスター地図
８１ｒ                    半径（曲率半径）
８１ｑ                    円
８２、  １１３            動画ウインドウ
８２ｂ、８６ａ、１１３ａ  動画
８３                      縦断情報ウインドウ
８３ａ                    起点からの距離
８３ｂ                    標高
８３ｃ                    勾配
８３ｄ                    経過距離
８３ｇ、１１６ａ          標高の縦断図
８４                      計器パネルウインドウ
８４ａ                    速度計
８４ｂ                    実速度指針
８４ｃ                    仮想速度指針
８４ｓ                    シンクロＯＮ
８６                      ポップアップウインドウ
１００                      ＧＰＳ
１０１                      カーナビ
１０２                      デジタルビデオカメラ
１０２ａ                    デジタルビデオテープ
１０３                      パソコン
１０３ａ                    パソコン本体
１０３ｂ                    ディスプレイ
１０３ｃ                    キーボード
１０３ｄ                    マウス
１０４                      イメージスキャナ
１０５                      車両
１０６                      ＲＳ−２３２Ｃケーブル
１０７                      外部記憶装置
１１２                      ピクセル座標
１１３ｂ                    コントロールバー
１１５                      位置情報ファイル
１１６                      縦断情報ウインドウ
１１７                      標高表示マ−カ−
１３１                      地図座標系
１３２                      論理座標系
１３３                      表示座標系
１４１                      測量用ＧＰＳの位置情報データ
１４２                      カーナビ用ＧＰＳの位置情報データ
１５２                      位置表示マ−カ−
２００                      制御部
５００                      データファイル部
ａ、ｂ                  カーソル
Ｌ                      傾き補正用線分
【図１】
0003641750.tif 000002
【図２】
0003641750.tif 000003
【図３】
0003641750.tif 000004
【図４】
0003641750.tif 000005
【図５】
0003641750.tif 000006
【図６】
0003641750.tif 000007
【図７】
0003641750.tif 000008
【図８】
0003641750.tif 000009
【図９】
0003641750.tif 000010
【図１０】
0003641750.tif 000011
【図１１】
0003641750.tif 000012
【図１２】
0003641750.tif 000013
【図１３】
0003641750.tif 000014
【図１４】
0003641750.tif 000015
【図１５】
0003641750.tif 000016
【図１６】
0003641750.tif 000017
【図１７】
0003641750.tif 000018
【図１８】
0003641750.tif 000019
【図１９】
0003641750.tif 000020