(57)【要約】【課題】形状がつぶれることなく、見易い、かつプライベート情報や最新情報を含む生きた簡略地図を短時間で生成し、表示装置に表示することを可能にする。【解決手段】地図データベース２５，２６とランドマークデータベース２７を有する簡略地図作成装置であって、地図データベース２５，２６に記録される道路中心線に沿って経路を探索し、探索された経路の道路中心線をディフォルメ化し（プログラム２３）、ディフォルメ前後の形状ベクトル間のペアリストを作成し、ランドマークデータベース２７に記録されるランドマークについて、最近接する形状ベクトルのノルム値とその形状ベクトルを含む道路経路における分岐点間距離の割合を算出し、ペアリストで対応づけられるディフォルメ後のベクトルについて、測定値に基づいて決定される位置にランドマークを再配置し、ディフォルメ化された道路中心線にランドマークを重畳して表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データベースとランドマークデータベースを有する簡略地図作成装置において実行され、
上記地図データベースに記録される道路中心線に沿って経路を探索し、
上記探索された経路の道路中心線をディフォルメ化し、
上記ディフォルメ前後の形状ベクトル間のペアリストを作成し、
上記ランドマークデータベースに記録されるランドマークについて、最近接する上記形状ベクトルのノルム値とその形状ベクトルを含む道路経路における分岐点間距離の割合を算出し、
上記ペアリストで対応づけられるディフォルメ後のベクトルについて上記測定値に基づいて決定される位置に上記ランドマークを再配置し、
上記ディフォルメ化された道路中心線に上記ランドマークを重畳して表示することを特徴とする簡略地図作成方法。
【請求項２】
上記近接する上記形状ベクトルのノルム値とその形状ベクトルを含む道路経路における分岐点間距離の割合が等価となる位置に上記再配置を行うことを特徴とする請求項１に記載の簡略地図作成方法。
【請求項３】
ユーザから出発点と到達点の入力を受け、
上記出発点から到達点までの経路を探索することを特徴とする請求項１又は２に記載の簡略地図作成方法。
【請求項４】
上記ディフォルメ化は上記道路中心線の角度を正規化し、形状を簡素化するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の簡略地図作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャラクタ（文字）の集合で記述されたキャラクタ地図の生成方法および地図生成のための検索や変換や合成等を行う簡略地図作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地図として使用されているものには、地図内の道路、建物、河川等の全ての形状をベクトルで記述した詳細地図と、地図内の主要な地名や建物名称等の位置座標と名称を示すキャラクタ列で記述されたランドマークデータ地図と、地図を道路の中心線で描かれたカーナビゲーション用のマクロ地図等がある。詳細地図は市役所、交番、図書館等を記述した半永久的な地図であるのに対して、ランドマークデータ地図は、目立つもの、すなわちマクドナルド、キャバレー等の変わり易い、あるいはプライベートな情報を示す地図である。
【０００３】
従来、簡略地図（例えば、梶田他３者著『ディフォルメ地図自動生成システムの開発』（電子情報通信学会資料PRU95-40(1995)参照）を詳細地図を用いて自動的に案内図を作成する方法が知られているが、前述のように詳細地図はベクトルで記述されており、形状がつぶれて見難い地図になるという問題があった。また、生きた地図を生成するためには、詳細地図だけでなく、ランドマークデータの地図も参照する必要がある。
【０００４】
一方、展示会や結婚式や葬式等の招待状、あるいは掲示板やインターネット表示画面や回覧板上に記述されるための案内図としては、目標となる建物や曲がるときの目印となる物体や道路およびそれらの名称を示す文字のみを記載し、その他の不要なものを削除した簡略地図が望ましい。このような簡略地図では、見易くするために、曲がった道を真直に、任意の角度で交差した道路を直角または±４５°に交差した道路に、また不要な文字は除去され、目標や目印となる名称の文字のみ記載した地図であることが望ましい。
さらに、液晶による簡易文字表示端末等のキャラクタ表示システムでは、文字・記号だけしか表示できないので、ベクトルで記述されている詳細地図を上記表示システムで表示することは不可能であった。
【０００５】
【非特許文献１】梶田他３者著『ディフォルメ地図自動生成システムの開発』（電子情報通信学会資料PRU95-40(1995)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、社会生活では、通常の地図の他に簡略地図の必要性が時々生じているが、従来は、このような簡略地図を詳細地図を直接用いて生成していたため、文字や形状はつぶれて見難くなり、しかも目立つものとして最新の場所やプライベートな情報等は含まれておらず、生きた地図になっていなかった。また、詳細地図等のベクトルで形状表示したものは、キャラクタ表示システムで表示することができなかった。
【０００７】
（目的）
そこで、本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、形状がつぶれることなく、見易い、かつプライベート情報や最新情報を含む生きた簡略地図を短時間で生成し、表示装置に表示することが可能な簡略地図作成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の簡略地図作成方法は、地図データベースとランドマークデータベースを有する簡略地図作成装置において実行され、上記地図データベースに記録される道路中心線に沿って経路を探索し、上記探索された経路の道路中心線をディフォルメ化し、上記ディフォルメ前後の形状ベクトル間のペアリストを作成し、上記ランドマークデータベースに記録されるランドマークについて、最近接する上記形状ベクトルのノルム値とその形状ベクトルを含む道路経路における分岐点間距離の割合を算出し、上記ペアリストで対応づけられるディフォルメ後のベクトルについて上記測定値に基づいて決定される位置に上記ランドマークを再配置し、上記ディフォルメ化された道路中心線に上記ランドマークを重畳して表示することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、形状がつぶれることなく、見易く、かつプライベート情報や最新情報を含む生きた簡略地図を短時間で生成することが可能であり、また表示システムに表示することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例を示す簡略地図生成装置のブロック図である。
本発明の簡略地図生成装置は、データベースサーバ１３とＷＷＷサーバ１２とクライアント端末１０と、該クライアント端末１０をＷＷＷサーバ１２に接続するためのインターネット／イントラネット１１から構成される。
クライアント端末１０は、データベースサーバ１３から送られてきた画像データを表示するための表示プログラム１５と、表示プログラム１５により画像を表示するとともに、操作者から指示を与えるための表示及び指示装置１４から構成される。
データベースサーバ１３は、空間データベース２５〜２７とその内容を管理するための空間データベース管理システム部１８と空間データベース２５〜２７の内容を検索処理する空間情報検索サーバ１６とから構成される。
【００１１】
空間データベースとしては、道路中心線で描かれたマクロ地図のデータベース２５、ベクトルおよび各種名称で構成された詳細地図のデータベース２６、およびランドマークデータベース２７とが存在している。マクロ地図データベース２５と詳細地図データベース２６には、図６（ａ）に示すように、道路中心線データと道路境界データと建物外形データの形状テーブルが格納され、また詳細地図データベース２６とランドマークデータベース２７には、図６（ｂ）に示すように、各種名称テーブル及びランドマークテーブルが格納されている。
空間データベース管理システム部１８は、空間情報検索サーバ１６からのプログラム制御に従ってデータベース２５〜２７からデータを検索して読み出し、サーバ１６に渡す。
ＷＷＷサーバ１２は、広域情報システム（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）のサーバであって、インターネットまたはイントラネット１１上にハイパーテキストを構築し、あらゆる情報を継ぎ目なしにアクセス可能にするため、クライアント端末１０からの依頼に応じて種々のサービスを提供するコンピュータまたはプログラムである。
【００１２】
図５（ａ）（ｂ）は、それぞれマクロ地図および詳細地図の内容を示す図である。
ここでは、図５（ａ）に1/10,000の縮尺のマクロ地図を、図５（ｂ）に1/1,500の縮尺の詳細地図を示すものとする。マクロ地図は、図に示すように、道路の中心線を描いたカーナビゲーション用の地図であって、自動車内に装備されているものである。地図の余白には地区名や丁目が記述されている。
一方、詳細地図は一般図書として販売されているもので、ビル名、商店名、世帯主名、道路中心線、道路境界線、建物外形線等が描かれている。これらは、キャラクタ列およびベクトルで記述されている。
【００１３】
図２は、図１における動作流れ図であり、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ｄ）〜（ｆ）は図２の拡大図である。
先ず、マクロ地図データベース２５の道路中心線データに対して、出発位置と目標位置を指定し、範囲検索プログラム１９を実行することにより、簡易地図の範囲３１を決定する。地図３１は、図３（ａ）に示すように、出発位置（例えば、駅）から目標位置までを含む範囲の道路中心線が描かれている。
次に、地図範囲３１に対して経路探索プログラム２０を実行することにより、道路上の最短経路が決定され、地図３２が生成される。地図３２は、図３（ｂ）に示すように、出発位置から目標位置までの道路中心線を太目の線で示し、他と区別するものである。
次に、地図３２に対してマスク発生プログラム２１を実行することにより、選択された道路中心線に幅付きのマスク形状を発生させ、マスク地図３３を生成する。地図３３は、図３（ｃ）に示すように、地図３２の道路中心線に所定の幅を付加した矩形形状のマスク地図である。
【００１４】
次に、ランドマークデータベース２７のデータおよび詳細地図データベース２６の各種名称データに対して、それぞれのマスク範囲検索プログラム２２を実行することにより、上記マスク形状の範囲内から道路中心線およびキャラクタのみを検索して抽出し、他の情報を削除する。これにより、各種名称データとランドマークデータからそれぞれ道路中心線とランドマークデータ（文字情報）のみの地図３４を生成する。地図３４は、図３（ｄ）に示すように、マスク内の各種名称とランドマーク（道路や建物の目印と名称のみ）だけを残し、他を削除したものである。
次に、これらの地図に対して、それぞれディフォルメプログラム２３を実行することにより、出発位置から目標位置までの道路中心線の角度を正規化し、形状を簡素化するとともに、ランドマークデータのみを付加して、両地図を重畳することにより地図３５を生成する。地図３５は、図３（ｅ）に示すように、デフォルメ化、つまり形状簡素化と角度の正規化が行われた結果の地図である。
次に、地図３５に対してキャラクタ変換プログラム２４を実行することにより、ベクトルを文字・記号（キャラクタ）に変換して簡略地図３６を生成する。地図３６は、図３（ｆ）に示すように、ベクトルをキャラクタ化したもので、水平、垂直、±４５°になり、文字・記号はそのまま曽したものである。
【００１５】
このように、一般には、詳細地図とランドマークデータは全く別個のシステムで存在するのであるが、本発明の簡略地図生成装置ではデータベースとして詳細地図データベース２６とランドマークデータベース２７とを同一場所に格納しておくことにより、簡単かつ短時間で、生きた見易い簡略地図を生成することができる。
なお、図２における動作の流れの中で、本発明の技術範囲は、範囲検索プログラム１９で地図３１を生成する処理からマスク範囲検索プログラム２２で地図３４を生成する処理までとする。
また、1/10,000縮尺のマクロ地図と1/1,500の縮尺の詳細地図とは、整合性がとれているので、これらの間で互いにマスクによる検索処理を行って、さらにランドマークデータの地図と重畳して表示しても何等不都合はない。
【００１６】
図６は、図１における空間データベース内のテーブルの構成図である。
形状テーブルは、上から順に道路中心線データテーブル、道路境界データテーブル、および建物外形データテーブルが示されている。道路中心線と境界のデータテーブルの層種別は県道であるが、建物外形データテーブルの層種別は建物であり、またレコード種別はそれぞれ中心線、境界線、外形線である。また、始点状態と終点状態は、道路が端点と分岐点であるのに対して、建物は枠を示すためのループ点である。また、座標列としては、左下座標をＸＹ００として道路および建物の位置を示す座標が連続して記載されている。
一方、ランドマークテーブルは、ランドマークデータを示すテーブルであって、上から順に個人の家、ビルや駅や商店、市町村のテーブルが示されており、層種別として個人は世帯名、ビル等はビル名、市町村は市区名、町名、地番等が示される。また、傾斜角度は、それぞれその名前が示される角度であり、その名前の基準座標として端点または分岐点またはループ点が示されている。そして、キャラクタ列として、実際の氏名、ビル名、区名、町名等が示される。
【００１７】
図１の実施例では、マクロ地図データベース２５と詳細地図データベース２６が同一場所に格納されている場合を示したが、通常は、これらの地図は別個の場所に保管されているので、本発明の応用例として、そのような場合の処理について説明する。
マクロ地図と詳細地図とランドマークデータとが別個の場所（ここでは３箇所）にある場合を想定して、これらの地図を基に自動的に必要な情報（キャラクタと中心線）のみを検索し、ディフォルメおよびキャラクタ変換を行うことにより簡略地図を生成する場合を、図２を参照して説明する。
先ず、(1)マクロ地図２５に対して範囲検索を行う。すなわち、出発点と到達点とを入力して範囲検索プログラム１９により作成すべき簡略地図の範囲はどの範囲かを検索する。次に、(2)マクロ地図３１に対して経路探索を行う。すなわち、経路探索プログラム２０により、地図３２に示すように出発点から到達点までの道路中心線上を最短距離で最小時間で行くことができる経路を探索する（太線参照）。
【００１８】
次に、(3)マスク作成を行う。すなわち、マスク発生プログラム２１により、地図３３に示すように経路探索した道路中心線上の出発点から到達点までを幅付けしてマスクを作成する。次に、(4)詳細地図２６および別の場所に保管されたランドマークデータ２７において、マスクで指定した多角形範囲の探索を行う。すなわち、マスク範囲検索プログラム２２により、地図３４に示すようにマスクで規定した範囲だけ詳細地図２６上の地図形状を検索し、その範囲の道路中心線と文字情報のみを残し、他の情報を削除する。この場合、道路境界データは検索の対象から外される。それと並行して、マスクで規定した範囲だけランドマークデータ地図２７上の道路およびキャラクタ（文字・記号）のみを残して、道路境界データ等の他の情報を削除する。これにより、地図３４に示すように、道路中心線と記号・名称のみが残され、他が捨てられる。
【００１９】
次に、(5)ディフォルメ処理を行う。すなわち、ディフォルメプログラム２３により、地図３４で削除された範囲に対して、形状簡素化および角度の正規化を行うため、地図３５に示すように、文字情報とベクトル図形のみの地図にする。
最後に、(6)キャラクタ変換を行う。すなわち、地図３６に示すように、地図３５の２点の座標で形成されるベクトルに対して、任意の文字変換を行い、水平、垂直、±４５°になるように変換する。これにより、地図３６中の線は全てキャラクタに変換され、形状がつぶれて見難くなることなく、明確な形状と文字が示されたキャラクタ地図が完成する。そして、キャラクタ地図であるため、表示システムにも表示することができる。
上記(1)〜(6)の処理のうち、(1)〜(4)の処理が本発明の技術範囲であり、(5)は図７〜図１０で詳述する公知の技術であり、(6)は本願と同時出願された別個の発明に関するものである。
【００２０】
図７、図８、図９および図１０は、それぞれ本発明で利用されるディフォルメ処理の詳細説明図および原理図である。
図７では、ディフォルメ化処理（１）として、直線化（構成点の間引き処理）について説明する。（ａ）の原図形に対して、両端点を結んだ線（破線）に対する各点の垂直距離を計測し（ｂ）、最長垂線距離ｄｍａｘ≧εならば、対応する構成点を残す。つまり、ｄｍａｘの点を第３端点として追加して、第１端点と第３端点、および第３端点と第２端点とをそれぞれ結ぶ線（破線）を引く（ｃ）。
さらに、そのときの最長垂線距離ｄｍａｘ≧εならば、再度、それに対応する構成点を残し、第４端点とする（ｄ）。このようにして、最後に、隣接する端点相互を結んだ線を引き、それを処理結果とする。
【００２１】
図８では、ディフォルメ処理（２）として、直交化アルゴリズムについて説明する。（ａ）に示す図形に対して、最初の折れ線の最初の点（Ｐ１）を通るｘ軸と平行な直線を基準線とする（破線）。（ｂ）Ｐ１と次の点（Ｐ２）を結ぶベクトルについて、基準線となす角θを求める。（ｃ）始点（Ｐ１）とベクトル長を固定し、θ’＝ｎ・△θとなるように終点（Ｐ２）を移動する。（ｄ）移動分（ｄｘ，ｄｙ）をＰ２の次の点に伝搬させていく。交差点の場合には、分岐させて伝搬させていく。（ｅ）Ｐ２を通るｘ軸と平行な直線を基準線とし、次のベクトル（Ｐ２Ｐ３）と基準線のなす角θを求める。（ｆ）始点（Ｐ２）とベクトル長を固定し、θ’＝ｎ・△θとなるように終点（Ｐ３）を移動する。（ｇ）移動分（ｄｘ，ｄｙ）をＰ３の次の点に伝搬させていく。交差点の場合には分岐させて伝搬させていく。（ｈ）この処理を順次行うことにより、ディフォルメ処理が終了する。
【００２２】
図９では、ディフォルメ化の原理（１）として、ランドマークの位置補正について述べる。（ａ）任意の角度で記述された詳細地図上のランドマーク位置は、道路との微妙な位置関係を記述している。この原図に対して、図７、図８で説明したような形状データのディフォルメ化を行うと、（ｂ）に示すような形状地図となる。すなわち、ディフォルメされた形状データの位置は、まだランドマーク位置に反映されていないため、元の地図上でのランドマークの位置が道路の反対側になったりする。この場合、原図（ａ）では郵便局は道路の左側に存在したものが、ディフォルメ化により道路の右側に変更されている。従って、次にランドマークの位置補正を行う。（ｃ）ランドマークのディフォルメされた形状データの上での位置関係が、元の地図上での位置関係と近似するような補正がなされる。
【００２３】
図１０では、ディフォルメ化の原理（２）として、ランドマークの位置補正詳細アルゴリズムについて説明する。（ａ）に示すように、形状ベクトル間のペアリストの作成を行う。すなわち、ディフォルメ化した後の形状ベクトルの構成点数は、元の形状ベクトルの構成点数とは異なる。
従って、ペアリストで関係付けられた形状ベクトル間の分岐点間の方向性が合致する必要がある（分岐点位置は、形状簡素化と方向正規化処理により１対１に対応関係が成立する）。
（ｂ）に示すように、ノルムと、対応分岐点間の距離の割合を等価にする補正処理を行う。すなわち、ランドマークの位置が、元の地図における最近接するベクトルのノルム値と、そのベクトルを含む道路経路における分岐点間の距離の割合を測定する。
上記測定値を用いて、（ｂ）に示すペアリストから割り出した道路経路に対して、ランドマークがノルム値とその道路経路における分岐点間の割合とが等価となるような位置を計算する。そして、計算した位置にランドマークを表示する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例を示す簡略地図生成装置のブロック図である。
【図２】図１における処理動作の流れ図である。
【図３】図２における各処理結果として生成される中間地図の拡大図である。
【図４】同じく図２における処理結果として生成される中間地図の拡大図である。
【図５】マクロ地図の内容と詳細地図の内容を示す説明図である。
【図６】図１における各データベースの各テーブル構造を示す図である。
【図７】本発明で利用するディフォルメ化処理（１）の説明図である。
【図８】同じくディフォルメ化処理（２）の説明図である。
【図９】同じくディフォルメ化の原理（１）を示す説明図である。
【図１０】同じくディフォルメ化の原理（２）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０…クライアント端末、１１…インター／イントラネット、
１２…ＷＷＷサーバ、１３…データベースサーバ、１４…表示及び指示装置、
１５…表示プログラム、１６…空間情報検索サーバ、
１８…空間データベース管理システム部、１９…範囲検索プログラム、
２０…経路探索プログラケ、２１…マスク発生プログラム、
２２…マスク範囲検索プログラム、２３…ディフォルメプログラム、
２４…キャラクタ変換プログラム、２５…マクロ地図データベース、
２６…詳細地図データベース、２７…ランドマークデータベース、
３１…マクロ地図からの範囲検索結果地図、
３２…マクロ地図からの経路探索結果の地図、３３…マスク発生結果地図、
３４…ランドマークを検索した結果地図、
３５…ディフォルメ化された結果の地図、３６…キャラクタ変換結果地図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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