JP4124789B2 - 地図表示システム、地図表示装置、地図表示方法および地図配信サーバ - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーションシステムなどに用いられる地図表示システム、地図表示装置、地図表示方法および地図配信サーバに関するものであり、特に、道路の傾斜や川の流れ、風向などの自然地物の状態に基づく事象を表現するためのオブジェクト画像を地図画像に重ね合わせて、表示画面上で動的に表示することにより、限られた大きさの表示画面に自然地物の状態を識別し易く表示するようにした地図表示システム、地図表示装置、地図表示方法および地図配信サーバに関するものである。

従来から、地図データや道路データを用いて、所望の出発地から目的地までの経路を探索して利用者を案内するナビゲーション装置、ナビゲーションシステムが知られており、このようなナビゲーション装置、ナビゲーションシステムとしては自動車に搭載して運転者に経路を案内するカーナビゲーション装置、携帯電話をナビゲーション端末として利用して経路探索サーバに経路探索要求を送り、その結果を受信して経路案内を受ける通信型のナビゲーションシステムなどが実用化されている。

上記カーナビゲーション装置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）を利用したものであり、地球上を周回している複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号をＧＰＳアンテナで受信し、該ＧＰＳ信号に含まれる衛星位置や時計情報等を解析して位置の特定化を行うものである。該複数のＧＰＳ衛星の個数は少なくとも４個以上必要である。ＧＰＳの単独測位精度は一般的に１０ｍ強であるが、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ：ディファレンシャルＧＰＳ）を採用することにより５ｍ以下に向上する。特に、従来は一部の携帯電話にしか搭載されていない測位ユニット、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの信号を受信して測位するＧＰＳ受信機などが、第三世代と称される携帯電話では全ての機種に搭載されるような趨勢にある。

近年、携帯電話、ＰＨＳ等の携帯通信端末機器の性能は飛躍的に向上し、また、多機能化が進んでいる。特に通話機能の他にデータ通信機能が強化され、利用者に対してインターネットを介した種々のデータ通信サービスが提供されている。測位機能を有する携帯電話も実現されており、その利用技術として車載用のナビゲーション装置（カーナビ）を発展させ、携帯電話を端末として地図・経路情報を経路探索サーバから配信する歩行者用の通信型ナビゲーションシステムも実用化されている。

一般的なナビゲーション装置、通信ナビゲーションシステムに使用される経路探索装置、経路探索方法は、例えば、下記の特許文献１（特開２００１−１６５６８１号公報）に開示されている。このナビゲーションシステムは、携帯ナビゲーション端末から出発地と目的地の情報を経路探索サーバに送り、経路探索サーバで道路網や交通網のデータから探索条件に合致した経路を探索して案内するように構成されている。探索条件としては、出発地から目的地までの移動手段、例えば、徒歩、自動車、鉄道と徒歩の併用などがあり、これを探索条件の１つとして経路探索する。

歩行者ナビゲーションシステムやカーナビゲーションシステムにおける経路探索のための道路ネットワークは、例えば、図１４に示すように道路Ａ、Ｂ、Ｃからなる場合、道路Ａ、Ｂ、Ｃの端点、交差点、屈曲点などをノードとし、各ノード間を結ぶ道路を有向性のリンクで表し、ノードデータ（ノードの緯度・経度）、リンクデータ（リンク番号）と各リンクのリンクコスト（リンクの距離またはリンクを走行するのに必要な所要時間）をデータとしたリンクコストデータとで道路ネットワークデータを構成している。

すなわち、図１４において、Ｎｎ（○印）、Ｎｍ（◎印）がノードを示し、Ｎｍ（◎印）は道路の交差点を示している。各ノード間を結ぶ有向性のリンクを矢印線（実線、点線、２点鎖線）で示している。リンクは、道路の上り、下りそれぞれの方向を向いたリンクが存在するが、図１４では図示を簡略化するため矢印の向きのリンクのみを図示している。

このような道路ネットワークのデータを経路探索用のデータベースとして経路探索を行う場合、出発地のノードから目的地のノードまで連結されたリンクをたどりそのリンクコストを累積し、累積リンクコストの最少になる経路を探索して案内する。すなわち、図１４において出発地をノードＡＸ、目的地をノードＣＹとして経路探索を行う場合、ノードＡＸから道路Ａを走行して２つ目の交差点で右折して道路Ｃに入りノードＣＹにいたるリンクを順次たどりリンクコストを累積し、リンクコストの累積値が最少になる経路を探索して案内する。

図１４ではノードＡＸからノードＣＹに至る他の経路は図示されていないが、実際にはそのような経路が他にも存在するため、ノードＡＸからノードＣＹに至ることが可能な複数の経路を同様にして探索し、それらの経路のうちリンクコストが最少になる経路を最適経路として決定するものである。この手法は、例えば、ダイクストラ法と呼ばれる周知の手法によって行われる。

経路探索サーバが探索した最適な案内経路のデータは、端末装置の現在位置を含む地図や案内経路の経路データ、案内経路上の交差点ノードや分岐点ノードなどのガイダンスポイントのデータ、前記ガイダンスポイントに関連するガイダンス（直進、右左折などの進行方向のガイダンス）などからなり、端末装置に送られる。端末装置ではこの案内経路のデータを受信し表示手段に、地図とともに案内経路、ガイダンスポイント、ガイダンスポイントにおけるガイダンスを表示する。ガイダンスは矢印などで表示される他、音声ガイダンスとして出力されるシステムも知られている。

通信型のナビゲーションシステムにおいて、案内経路やガイダンスポイントおよびガイダンスデータ（音声データ等）の配信方法は種々の形態をとり得るが、例えば、下記の特許文献２（特開２００５−１３４２０９号公報）に開示された「経路案内システム」は、経路探索サーバが携帯端末装置から送信された経路探索条件に従って案内経路を探索し、経路作成手段がガイダンスポイントを設定した案内経路データを作成し、出発地から目的地までの案内経路を一括して携帯端末装置に送信し、地図データは携帯端末装置からの地図要求に基づいて地図情報送信手段が携帯端末装置に送信するように構成している。

すなわち、特許文献２に開示されたナビゲーションシステムにおいては、経路探索サーバから携帯端末に経路データと地図データを別々に配信し、携帯端末は地図表示に必要な地図データに不足が生じた場合に、経路データから当該経路を含む単位地図の配信を経路探索サーバに要求することができる。通常、地図データは現在位置を含むメッシュ状の単位地図データを中心とする上下左右の９つのメッシュ状の単位地図データを携帯端末に配信する。

従って、案内経路データと地図データとを別にして携帯端末に配信する構成によれば、携帯端末は案内経路のデータから案内経路全体を知ることができ、携帯端末の移動に伴って地図データが不足する場合、進行方向にそった不足地図のみをサーバに要求することができ、経路探索サーバと携帯端末間での地図データ配信に伴う通信負荷を増大させることなく、ガイドポイントにおける案内が可能になる。

経路探索サーバから配信された地図データや案内経路データ、案内経路データに付加されたガイダンスデータ（音声データ等）を受信すると、携帯端末装置は現在位置を中心に地図画像、案内経路画像や現在位置を示す現在位置マークを表示手段に重ね合わせて表示する。このようなナビゲーションシステムは下記の特許文献３（特開２００３−２０８０９５号公報）に開示されている。

一般的な地図表示システムにおいて地図の表示方法には種々の方法がある。例えば、下記の特許文献４（特開２００３−１４４７０号公報）には河川を表示する際に、河川を単一の表示色で色付けして表示するにあたりユーザが表示色を選択して指定できる技術が開示されている。また、下記の特許文献５（特開平８−１７９６８８号公報）には等高線によって色分けして地図表示することにより道路や土地の傾斜を認識できるようにした技術が開示されている。

特開２００１−１６５６８１号公報（図１、図２） 特開２００５−１３４２０９号公報（図２、段落［０００６］、［０００７］、［００１３］、［００１４］） 特開２００３−２０８０９５号公報（図１、図６） 特開２００３−１４４７０号公報（図１） 特開平８−１７９６８８号公報（図１）

地図表示システム、地図表示装置は前述ナビゲーションシステムに用いられる他、興味対象場所（ＰＯＩ）、例えば、各種店舗やテーマパーク、イベント開催場所を検索する情報検索システムにおいても用いられる。ところで、地図表示装置として携帯電話などの携帯端末装置を使用する地図表示システムにあっては、表示画面の大きさが小さいという制約がある。そこで最近の地図表示においては、従来の地図が基本的に備えていた地形図としての機能が希薄になってきている。

しかしながら、特に最近のナビゲーションシステム用の地図表示においては、道路や施設の表示をリアルに行う必要があり、上記特許文献５に開示されているような等高線などの地形表示は邪魔になるので表示されなくなっている。また、ナビゲーションシステムでは地図の縮尺を大きくし、さらにカーナビや携帯電話などを地図表示装置とする場合、比較的小さな表示エリアを用いるので等高線を用意しても表示画面に入らない可能性がある。また、表示画面に等高線が入ったとしても等高線１本程度では傾斜の方向を読み取るのは難しいという問題点がある。

道路の傾斜（勾配）は、カーナビ利用時は特に気にならないが、徒歩や自転車ルートなどの移動手段で移動する場合には道路の勾配がわかれば利便性が向上する。また、イベント会場においては、道路勾配などの自然地物の他、河川の流れの方向や当日の風向などの自然地物の状態がわかると便利な場合もある。例えば、河川敷を会場として開催される花火大会などにおいては、見物のために会場付近の地図の他、風向や河川の流れの方向がわかると、見物に適した場所を選択できるようになる。

上記特許文献４、特許文献５に開示された地図表示方法ではこのようなユーザの利便性を満たす地図表示システムを提供することができないという問題点があった。

本願の発明者は上記の問題点を解消すべく種々検討を重ねた結果、地図配信サーバに地図データベース、と地図上の各地点における標高や測候データを含む自然地物の状態を示す自然地物データを蓄積した自然地物データベースを備え、地図データと対応する自然地物データを地図表示装置に配信し、地図表示装置は、地図配信サーバから配信された自然地物データに基づいて、自然地物の状態に基づく事象を表現するためのオブジェクト画像を地図画像に重ね合わせて表示画面上に動的に表示するようになせば上記問題点を解消し得ることに想到して本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は上記問題点を解消することを課題とし、例えば土地の傾斜や河川の流れ、風向きなどの自然地物の状態を分かり易く表現した地図表示が可能な地図表示システム、地図表示装置、地図表示方法および地図配信サーバを提供することを目的とする。また自然地物そのものに限らず、地理的に整理された自然地物データから地図に重ねて表現することが有益な情報を提供することができる地図表示システム、地図表示装置、地図表示方法および地図配信サーバを提供することを第２の目的とする。

なお、本発明において自然地物とは自然の地形や気象などの自然現象を総称する用語として用い、自然地物の状態とは自然の地形が持つ標高や傾斜などの地形、自然現象によるある地点での測候データ、例えば、風向、風力、気温などの事象をいうものとする。

また、本願の請求項１にかかる発明は、
地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースを備えた地図配信サーバと、地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備えた地図表示装置と、を備えた地図表示システムであって、
前記地図配信サーバは、前記表示手段に表示する地図上の各地点の自然地物データを前記地図表示装置に配信し、
前記表示制御手段は、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、前記地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出し、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別し、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示するように構成され、
前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段は当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始し、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させることを特徴とする。

本願の請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる地図表示システムにおいて、前記自然地物の状態による事象は地図上の複数の地点間の標高差であり、前記オブジェクト画像を高所から低所に向かって表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする。

本願の請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる地図表示システムにおいて、前記自然地物の状態による事象は地図上の所定地点における測候データによる事象であり、前記オブジェクト画像を前記測候データに基づいて表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする。

また、本願の請求項４にかかる発明は、
地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースとを備え、地図表示装置に前記地図データと、地図上の各地点の自然地物データを配信する地図配信サーバに接続され、地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備えた地図表示装置であって、
前記表示制御手段は、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、前記地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出し、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別し、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示するように構成され、
前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段は当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始し、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させることを特徴とする。

本願の請求項５にかかる発明は、請求項４にかかる地図表示装置において、前記自然地物の状態による事象は地図上の複数の地点間の標高差であり、前記オブジェクト画像を高所から低所に向かって表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする。

本願の請求項６にかかる発明は、請求項４にかかる地図表示装置において、前記自然地物の状態による事象は地図上の所定地点における測候データによる事象であり、前記オブジェクト画像を前記測候データに基づいて表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする。

また、本願の請求項７にかかる発明は、
地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースを備えた地図配信サーバと、地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備えた地図表示装置と、を備えた地図表示システムにおける地図表示方法であって、
前記地図配信サーバは、前記表示手段に表示する地図上の各地点の自然地物データを前記地図表示装置に配信し、
前記表示制御手段が、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、前記地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出する第１のステップと、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別する第２のステップと、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示する第３のステップと、を有し、
前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段が、更に、当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始するステップと、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させるステップと、を有することを特徴とする。

本願の請求項８にかかる発明は、請求項７にかかる地図表示方法において、前記第２のステップにおける処理は、前記自然地物の状態による事象を地図上の複数の地点間の標高差により判別する処理を含み、前記第３のステップは前記オブジェクト画像を高所から低所に向かって表示位置を移動させながら動的に表示する処理を含むことを特徴とする。

本願の請求項９にかかる発明は、請求項７にかかる地図表示方法において、前記第２のステップにおける処理は、前記自然地物の状態による事象を地図上の所定地点における測候データにより判別する処理を含み、前記第３のステップは前記オブジェクト画像を前記測候データに基づいて表示位置を移動させながら動的に表示する処理を含むことを特徴とする。

また、本願の請求項１０にかかる発明は、
地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備え、前記表示制御手段は、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出し、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別し、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示するように構成され、前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段は当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始し、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させる地図表示装置に接続される地図配信サーバであって、
前記地図配信サーバは、地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースとを備え、地図表示装置に前記地図データと、地図上の各地点の自然地物データを配信することを特徴とする。

また、請求項１ないし請求項３にかかる発明においては、表示制御手段は、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出し、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別し、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示するように構成され、オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段は当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始し、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させる。

地図表示システムをこのように構成することによって、地理的に整理された自然地物データから土地の傾斜など自然地物の状態に基づく事象を示す画像を、表示位置を移動させながら表示することにより動的に分かり易く表現することができるようになる。また自然地物そのものに限らず、地理的に整理された自然地物データから地図に重ねて表現することが有益な情報、例えば、風向、風速や降雨など自然地物の状態に基づく事象を示す画像を、表示位置を移動させながら表示することにより動的に分かり易く表現することができるようになる。また、オブジェクト画像は所定の位置まで移動あるいは所定時間経過すると画面に表示されなくなるので、表示された地図画像の観察を邪魔することがない。

また、請求項４ないし請求項６にかかる発明においては、それぞれ請求項１ないし請求項３にかかる地図表示システムを構成する地図表示装置を提供することができるようになり、請求項７ないし請求項９にかかる発明においては、それぞれ請求項１ないし請求項３にかかる地図表示システムにおける地図表示方法を提供することができるようになる。

また、請求項１０にかかる発明においては、それぞれ、請求項１、請求項４にかかる地図表示システムを構成する地図配信サーバを提供することができるようになる。

以下、本発明の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための地図表示システム、地図表示方法および地図配信サーバを例示するものであって、本発明をこの地図表示システム、地図表示方法および地図配信サーバに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態の地図表示システム、地図表示方法および地図配信サーバにも等しく適用し得るものである。

図１は、本発明の実施例にかかる地図表示システムの構成を示すシステム構成図である。本発明の実施例にかかる地図表示システム１０は、図１に示すようにネットワーク１２を介して接続される携帯型の地図表示装置２０、ナビゲーション機能を有する地図配信サーバ３０、気象台、測候所において観測した測候データを配信する測候データ配信サーバ４０１、興味対象場所（ＰＯＩ）の位置や案内データを検索して提供するＰＯＩ情報配信サーバ４０２などを備えて構成されている。地図表示装置２０はユーザ端末であり、携帯電話などの携帯型の端末装置を用いることができる。

本発明に係る地図表示システム１０は上記の構成に限られるものではなく、地図配信サーバ３０はナビゲーションサービス機能を持たないサーバであってもよく、この場合、地図表示装置２０もナビゲーションサービス対応でない機器であってもよい。また、地図表示装置２０はＧＰＳ測位手段を持たない携帯電話であってもよい。ＧＰＳ測位手段を持たない携帯電話の場合、基地局に対する位置登録により通信エリアの位置情報を取得し、地図配信サーバ３０はこの位置情報を携帯電話から受信して位置を判別すればよい。携帯端末装置からＰＯＩ検索をして所望のＰＯＩを特定し、あるいは、所望の地点の住所や地名を送信して地図配信サーバから所要の地図データの配信を受けるようにし構成した機器であってもよい。

先ず、一般的な自然地物の地図上における表示について説明する。「Ｂ橋」の周辺がイベント会場、例えば、「花火」大会会場になっている場合に、周辺の地図を地図表示装置に表示すると図２のように平面的な地図が表示される。地図には河川Ａにかけられた端Ｂを通る道路Bおよび周辺の道路Ａ、道路Ｃが表示される。また、交通アクセスの表示として周辺にある交通機関の駅、この場合はバスの停留所Ｃ１１〜Ｃ３４（以下、バス停という）が表示される。

図２において、バス停Ｃ１２、Ｃ３３か、Ｃ１１、Ｃ３４のいずれかが川上に位置するはずである。Ｂ橋に行く場合に、できれば川上側のバス停で下車して歩いて行くのが楽である。しかし、表示された地図には等高線も無く、地図の縮尺も大きいので上流や下流の地形や地名も見えないので、土地勘の無い場所では、どちらが川上かわからない。

ここで、地図の河川データは、図３のように、河川ポリゴンあるいは河川の中心線を現すリンクで構成されている。緯度、経度情報のほか、標高データをもつポイントも存在する。画面枠と交わる点付近や、あるいはポリゴンの両端の２地点間の標高を比べると、川がどちらに流れているかわかる。

そこで、本発明においては、図２のような地図表示画面の河川Ｂに重ね合わせて、図４に示すように「いかだ」のような漂流物を川の流れの方向を表現するオブジェクト１０１としてそのオブジェクト１０１の画像を表示する。その際、川上と判定した方向から、川下と判定した方向に、河川リンクに沿ってオブジェクト１０１の画像を移動させて動的に表示する。これによって、川の流れる方向は一目瞭然になる。従って、利用者は図４のような地図表示画像からバス停としてＣ１１、Ｃ３４を使うと、楽に歩いてＢ橋に行けることがわかるようになる。

また漂流物以外にも、例えば、河川ＡのＢ橋の近くに図５のように中州５１があれば、中洲５１で発生する「波」をオブジェクト１０２として下流方向に向けて描画しても、流れの方向を表現できる。その際、オブジェクト１０２の波の形を下流に向かって変化させて動的に表示することによって河川Ａの流れの方向をよりわかり易く表現することができるようになる。

このように地図に重ねて自然地物の状態に基づく事象を表現するオブジェクト画像を動的に表示することによって、利用者は、道路の傾斜、川の流れの方向、風向など自然地物の状態を容易に識別することができる。このため、本発明においては、地図配信サーバ３０は、地図データの各地点における自然地物データを蓄積した自然地物データベース３０２を備えている。

図６はこの自然地物データベース３０２に蓄積される自然地物データのデータ構成の一例を示す図である。図６に示すように自然地物データベース３０２には、地図上の各地点Ａ〜Ｎのそれぞれについて、地点の位置（緯度・経度）、標高、風向、風速、降水量、その他の測候データが記録されている。

このような自然地物データベース３０２のデータを利用すれば地図表示装置において表示する地図上の２地点間の標高差から道路の傾斜、川の上流、下流を判別することができ、表示するオブジェクト画像の表示位置、表示の移動方向を特定することができる。

また、測候データは、気象台などの観測データを配信する情報配信サーバから取得することができる。このような測候データを所定時間毎に取得してデータを更新することにより、地図配信要求があった時点における最新の測候データを使用することができる。従って、地図表示装置において表示する地図上の２地点間の風向、風速から、表示するオブジェクト画像の移動方向を特定することができる。

図７は、本発明の実施例にかかる地図表示システム１０の概略構成を示すブロック図である。地図配信サーバ３０は、制御手段３１、配信データ編集手段３２、経路探索・地点検索手段３３、通信手段３４、探索用ネットワークデータ３５、道路ネットワークデータ３６、交通ネットワークデータ３７、地図データベース３０１、自然地物データベース３０２、ＰＯＩデータ３０３などを備えて構成されている。

制御手段３１は、図示してはいないがＲＡＭ、ＲＯＭ、プロセッサを有するマイクロプロセッサであり、ＲＯＭに格納された制御プログラムにより各部の動作を制御する。通信手段３４は、ネットワーク１２を介して地図表示装置２０と通信するためのインターフェースである。

地図データベース３０１には所定の緯度範囲、経度範囲で区分したメッシュ状の単位地図データが蓄積されており、地図表示装置２０から要求された地図データを読み出して要求元の地図表示装置２０に配信する。一般的には、地図表示装置２０の現在位置を中心にし、上下、左右、斜め方向のメッシュに相当する単位地図９枚分の地図データを配信する。

自然地物データベース３０２には図６で説明したような自然地物データが蓄積され、地図表示装置２０に表示される地図上の各地点の自然地物データを地図表示装置２０に配信する。ＰＯＩデータベース３０３には興味対象場所（ＰＯＩ）の所在地情報などのＰＯＩデータが蓄積されており、地図表示装置２０からのＰＯＩ検索要求に応じて所望のＰＯＩ情報を検索して配信する。

探索用ネットワークデータ３５は、道路ネットワークデータ３６、交通ネットワークデータ３７を蓄積したデータベースであり、地図表示装置２０から出発地、目的地などの経路探索条件を設定した経路探索要求があると、地図配信サーバ３０は探索用ネットワークデータ３５を参照して出発地から目的地までの最適経路を含む候補経路を探索する。地図配信サーバ３０は探索した候補経路の概要を地図表示装置２０に送り、地図表示装置２０から候補経路を指定した経路の配信要求があると、指定された案内経路の詳細データを地図表示装置２０に配信する。

地図配信サーバ３０は、案内経路のデータを地図表示装置２０に配信する際、地図表示装置２０の現在位置に基づき、所要の単位地図のデータを配信する。地図表示装置２０は地図データ、案内経路データを受信すると所定のメモリ領域にこれを保存し、表示手段に現在位置を中心とした地図を表示する。この時、現在位置マーク、案内経路の情報が地図に重ね合わされて表示される。

経路探索・地点検索手段３３は地図表示装置２０からのＰＯＩ検索や地点検索、経路探索要求などの各種要求に応じて所要のデータベースを参照して該当するＰＯＩや地点、経路探索を行うものであり、経路探索は一般的に用いられるダイクストラ法を用いて探索用ネットワークデータを参照して行う。

経路探索・地点検索手段３３が検索、経路探索して得た結果は配信データ編集手段３２によって地図表示装置２０に配信するデータに編集される。地図表示装置２０からの地図要求に対する地図データの配信も同様に配信データ編集手段３２によって地図表示装置２０に配信するデータに編集される。

一方、地図表示装置２０は、制御手段２１、通信手段２２、測位手段２３、表示手段２４、配信データ記憶手段２５、配信要求編集手段２６、操作・入力手段２７、表示制御手段２８などを備えて構成されている。制御手段２１は、図示してはいないがＲＡＭ、ＲＯＭ、プロセッサを有するマイクロプロセッサであり、ＲＯＭに格納された制御プログラムにより各部の動作を制御する。通信手段２２は、ネットワーク１２を介して地図配信サーバ３０と通信するためのインターフェースである。

測位手段２３はＧＰＳ受信機などから構成され、ＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置（緯度、経度）を取得するものである。操作・入力手段２７は、数字キーやアルファベットキー、その他の機能キー、選択キー、スクロールキーなどからなる操作・入力のためのものであり、出力手段である表示手段２４に表示されるメニュー画面から所望のメニューを選択し、あるいは、キーを操作して種々の入力操作を行うものである。従って、表示手段２４は操作・入力手段２７の一部としても機能する。

表示手段２４は液晶表示ユニットなどから構成され、地図、案内経路などの表示を行う。また、表示手段２４には地図表示装置２０の操作のためのメニュー画面が表示され、アイコンやプルダウンメニューなどの操作により検索条件や経路探索条件を設定することができる。

配信要求編集手段２６は、操作・入力手段２７や表示手段２４に表示されたメニュー画面の操作などによって設定された種々の検索条件や経路探索条件に基づいて地図配信サーバ３０に送信する配信要求を編集し、通信手段２２を介して地図配信サーバ２０に送信する。

配信データ記憶手段２５は地図配信サーバ３０から送信された地図データ、案内経路のデータなど各種データを一時保存する。配信データ記憶手段２５に記憶されたデータは必要に応じて読み出され、表示手段２４に表示される。表示制御手段２８は、図示していないが、表示手段２４に表示する画像を展開するＶＲＡＭなどの画像メモリを備え、また、前述した自然地物の状態に基づく事象を表現するためのオブジェクトとその表示位置を演算、制御して動的に自然地物の状態を表示するための制御部を備えている。この表示制御手段２８の動作については後述する。

図３、図４においては自然地物の状態を示すために表示画面に表示するオブジェクト１０１として河川Ａの流れに沿って移動する「いかだ」を、あるいは、オブジェクト１０２として中州５１によって生じる「波」を使用したが、その他、表現する事象を動的画像によって象徴することができる適宜の図形を使用することもできる。また、河川の流れの方向を示すオブジェクトの他に道路の傾斜を示すオブジェクトを併用して表示することもできる。

例えば、図８は、河川の流れの方向を示すオブジェクト１０２と、道路Ｂの傾斜（勾配）を示すオブジェクト１０３として「スケートボード」を表示している。これによって、利用者はバス停Ａ２５から道路Ｂを下り坂でＢ橋に行くことができるということを識別できるようになる。オブジェクト１０３には進行方向を示す動線を付加することによって動的な表示をすることもできる。また、図４のオブジェクト１０１のようにオブジェクト１０１である「いかだ」を、移動矢印を付して連続的に表示することによって動的に表示することもできる。更に、表示オブジェクト１０３であるスケートボートの画像を所定の描画サイクル毎に移動させて表示することによって動的に表示することもできる。本発明でいう「動的な表示」とは、これらの表示制御を含む広範な概念である。

本発明においては、オブジェクトの画像データを予め地図表示装置２０に用意しておく必要がある。利用者が自然地物の状態に基づく事象としてどのような事象を表示するかは、地図表示装置２０に予め設定しておく。例えば、経路案内として徒歩、自転車経路が表示されている画面では道路の勾配に関する事象、川が表示されている画面では川の流れの方向に関する事象、屋外のイベント施設が表示された画面では測候データに関する事象を表示するように設定しておけばよい。あるいは、メニュー画面に表示させたい事象やオブジェクト画像のアイコンを表示して個別に選択するように構成することもできる。

道路や土地の勾配以外にも知ることができると便利な情報がある。例えば、Ｂ橋付近で行われるイベントが花火大会である場合に、風下は地上の仕掛け花火の煙が流れるので、観賞には適していない。風上側に行って観賞できれば好都合である。現地への到着時刻に予想されている現地の天気予報などの測候データにより風向がわかれば、このような自然地物の状態を示すオブジェクトを表示することもできる。

従って、自然地物データベース３０２（図６参照）には、測候データとして時間別の天気予報データも記録しておくとよい。これに従って現地の到着予想時刻の風向のデータを得て、図９に示すようにオブジェクト１０４として「雲」を風向に沿って風上側から風下側に向かって動的に表示する。これによって、利用者は、Ｂ橋のたもとが風下になるので、その周辺には行かないのが良さそうという判断が出来る。また、Ｂ橋の風上側に行って鑑賞したほうがよいことがわかる。この時、同時に図８のように道路の勾配を示すオブジェクト１０３を表示することによりバス停Ａ２５から道路Ｂを使ってＢ橋を渡って風上側に行くと下り勾配で移動できることがわかるようになる。

なお、風向を示すオブジェクトは「雲」に限らず、例えば、木の葉、花びらなどが散る方向で表現してもよい。また、強風は看板が飛ぶ、そよ風は風船がゆっくり飛ぶというように表現してもよい。また、測候データによる自然地物は風向に限らず雨を表現することもできる。雨を表現する際には、雨を直接表示画面に描画するのは難しいので、通行人を登場させ、オブジェクトとして「傘」を使用し、傘をさして歩くという画像を重ねて表現する。あるいは、利用者は地図表示を鉛直方向から見ているので、オブジェクトとして開いた傘を使用し、傘だけ見えてそれが道路を移動するような表現、自動車がワイパーを動かすような表現であってもよい。

以上は、本来地図データに含まれない自然地物の状態に基づく事象、およびそれを表現するためのオブジェクトの画像を発生させ、このオブジェクト画像を動的に表示することによって自然地物の状態を表現したものである。この場合、地図表示装置２０に予め自然地物の状態に基づく事象を表現するのに相応しいオブジェクトの画像を用意しておき、自然地物データに基づいて表示制御手段２８において勾配や風向などを判別し、地図データに重ね合わせてオブジェクトを描画すればよい。

一方、使用者が積極的にオブジェクトを示すアイコンなどを操作して、自然地物の状態を認識できるようにしても良い。図１０はこの場合の表示画面の構成を示す図である。図１０に示すように地図表示領域の傍らに、各オブジェクト１０１〜１０５の操作アイコンを配置する。例えばオブジェクト１０５の「球体」のアイコンを、表示されている地図の所望位置まで、ドラッグ・アンド・ドロップする。球体がリリースされたのが道路上であると、図１１に示すようにその道路リンクの勾配を読み取って低いほうへ球体を転がす表現を行う。これによって、道路の勾配の様子がわかる。また、道路以外にリリースした場合は、その地点の傾斜の方向へ球体を転がす。

傾斜の方向とは、図１１のようにその地点が含まれる周囲の３点の３次元座標（Ｘ，Ｙ：緯度，経度、Ｚ：標高）を通る平面の法線ベクトルＶ１１を、緯度，経度平面（Ｘ，Ｙ）に投影したベクトルＶ１２の向きである。球体が別の領域に入ったら再度傾斜の向きを演算する。この動きは慣性の効いた実際の動きとは異なるが、任意の場所の傾斜の方向を表すのに適している。

アイコンには「球体」以外にも「いかだ」（オブジェクト１０１）、「雲」（オブジェクト１０４）、などがあり、いかだアイコンは、川に浮かべると川下に動く。海に浮かべると潮流の方向に動き、湖に浮かべると風に流される。雲アイコンは、リリースした場所から風下に動く。

そして、これらのオブジェクト画像を移動させながら表示して自然地物の状態を動的に表示する場合、オブジェクト画像の移動によって画面から消失するようする。すなわち、表示領域までが移動したらオブジェクト画像とは消失し、窪地に落ちてしまった球体や、湖のいかだなどのオブジェクト画像は、所定の時間で消失させる。従って、地図の表示画像を永久に邪魔するものではない。

図１３は、以上説明した地図表示装置２０における表示制御手段２８の制御手順を示すフローチャートである。この処理は地図表示装置２０の現在位置が移動する毎に繰り返し行われる処理である。なお、繰り返しの周期は新たな測位が行われる都度でなくとも、所定の測位回数毎であってもよい。

地図表示装置２０において測位手段が現在位置を測位し、表示画面に表示する領域の地図データが決定されると、ステップＳ１１の処理において表示画面上の２地点、例えば、河川Ａの表示領域端部の２点（図３参照）、あるいは、道路Ｂの表示領域端部の２点（図２参照）を決定する。

次に、ステップＳ１２の処理において２地点における自然地物データを抽出する。そして、ステップＳ１３の処理において２地点間の傾斜や風向などを判別してオブジェクト画像の表示に必要なデータを算出する。例えば、２地点間の傾斜の算出は図１２において説明したとおりである。

次いで、ステップＳ１４の処理においてオブジェクトの表示位置、移動方向を決定し、ステップＳ１５の処理において、表示手段２４に表示する地図データに重ね合わせてオブジェクトの画像を描画し、表示手段２４に表示する。

オブジェクトを所定の時間毎に傾斜などに沿って移動させて表示する場合は、ステップ１５における描画処理における所定描画サイクルの間隔毎にオブジェクトの表示位置をその移動方向に沿って変えて描画すればよい。

なお、上記実施例において自然地物データは地図配信サーバから配信を受ける地図データとともに、その地図上の該当する自然地物データをダウンロードして保存する例を説明したが、上記ステップＳ１１において２地点を決定する都度、地図配信サーバから当該２地点の自然地物データをダウンロードする構成としてもよい。

以上、説明したように本実施例による地図表示システム、地図表示装置によれば、土地の傾斜など自然地物の状態を分かり易く表現した地図表示が可能な地図表示システム、地図表示装置を提供することができる。また自然地物そのものに限らず、地理的に整理された自然地物データから地図に重ねて表現することが有益な情報、例えば、風向、風速や降雨など自然地物の状態に基づく事象を画像により分かり易く提供することができるようになる。

本発明の自然地物の状態表示は、携帯電話やＰＣを地図表示装置として使用し、そのブラウザ画面で実施可能である。オブジェクト画像の動的な描画処理は地図配信サーバで行うのではなくて、端末側の地図表示装置で自然地物データに基づいて行うので地図配信サーバに負荷がかかりすぎることは無い。

本発明の実施例にかかる地図表示システムの構成を示すシステム構成図である。 一般的な地図表示における表示画像の一例を示す図である。 図２に示す地図表示における河川のデータを説明するための模式図である。 本発明の実施例における地図表示により、図２の地図において自然地物である河川の状態を動的に表示した表示画像の一例を示す図である。 本発明の実施例における地図表示により、図２の地図において自然地物である河川の状態を動的に表示した表示画像の他の例を示す図である。 自然地物データベース３０２に蓄積される自然地物データのデータ構成の一例を示す図である。 本発明の実施例にかかる地図表示システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例における地図表示により、図２の地図において自然地物である道路の勾配の状態を動的に表示した表示画像の他の例を示す図である。 本発明の実施例における地図表示により、図２の地図において自然地物である風向の状態を動的に表示した表示画像の他の例を示す図である。 利用者が自然地物の状態を示すオブジェクトをアイコンにより選択する場合を示す表示画面の一例を示す図である。 図１０において選択されたオブジェクトを表示した状態を示す図である。 傾斜の方向、大きさを算出する概念を説明するための模式図である。 表示制御手段の表示制御手順を示すフローチャートである。 経路探索用の道路ネットワークデータの構成を説明するための模式図である。

符号の説明

１０ 地図表示システム
１２ ネットワーク
２０ 地図表示装置
２１ 制御手段
２２ 通信手段
２３ 測位手段
２４ 表示手段
２５ 配信データ記憶手段
２６ 配信要求編集手段
２７ 操作・入力手段
２８ 表示制御手段
３０ 地図配信サーバ
３１ 制御手段
３２ 配信データ編集手段
３３ 経路探索・地点検索手段
３４ 通信手段
３５ 探索用ネットワークデータ
３６ 道路ネットワークデータ
３７ 交通ネットワークデータ
３０１ 地図データベース
３０２ 自然地物データベース
３０３ ＰＯＩデータベース

Claims (10)

1. 地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースを備えた地図配信サーバと、地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備えた地図表示装置と、を備えた地図表示システムであって、
   前記地図配信サーバは、前記表示手段に表示する地図上の各地点の自然地物データを前記地図表示装置に配信し、
   前記表示制御手段は、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、前記地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出し、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別し、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示するように構成され、
   前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段は当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始し、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させることを特徴とする地図表示システム。
2. 前記自然地物の状態による事象は地図上の複数の地点間の標高差であり、前記オブジェクト画像を高所から低所に向かって表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする請求項１に記載の地図表示システム。
3. 前記自然地物の状態による事象は地図上の所定地点における測候データによる事象であり、前記オブジェクト画像を前記測候データに基づいて表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする請求項１に記載の地図表示システム。
4. 地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースとを備え、地図表示装置に前記地図データと、地図上の各地点の自然地物データを配信する地図配信サーバに接続され、地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備えた地図表示装置であって、
   前記表示制御手段は、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、前記地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出し、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別し、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示するように構成され、
   前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段は当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始し、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させることを特徴とする地図表示装置。
5. 前記自然地物の状態による事象は地図上の複数の地点間の標高差であり、前記オブジェクト画像を高所から低所に向かって表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする請求項４に記載の地図表示装置。
6. 前記自然地物の状態による事象は地図上の所定地点における測候データによる事象であり、前記オブジェクト画像を前記測候データに基づいて表示位置を移動させながら動的に表示することを特徴とする請求項４に記載の地図表示装置。
7. 地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースを備えた地図配信サーバと、地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備えた地図表示装置と、を備えた地図表示システムにおける地図表示方法であって、
   前記地図配信サーバは、前記表示手段に表示する地図上の各地点の自然地物データを前記地図表示装置に配信し、
   前記表示制御手段が、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、前記地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出する第１のステップと、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別する第２のステップと、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示する第３のステップと、を有し、
   前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段が、更に、当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始するステップと、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させるステップと、を有することを特徴とする地図表示方法。
8. 前記第２のステップにおける処理は、前記自然地物の状態による事象を地図上の複数の地点間の標高差により判別する処理を含み、前記第３のステップは前記オブジェクト画像を高所から低所に向かって表示位置を移動させながら動的に表示する処理を含むことを特徴とする請求項７に記載の地図表示方法。
9. 前記第２のステップにおける処理は、前記自然地物の状態による事象を地図上の所定地点における測候データにより判別する処理を含み、前記第３のステップは前記オブジェクト画像を前記測候データに基づいて表示位置を移動させながら動的に表示する処理を含むことを特徴とする請求項７に記載の地図表示方法。
10. 地図の描画を制御する表示制御手段と表示手段を備え、前記表示制御手段は、自然地物の状態を示すオブジェクト画像を地図データに重ね合わせて描画する際、地図配信サーバから配信された自然地物データから、前記表示手段に表示する地図上の所定地点の自然地物データを抽出し、該自然地物データに基づいて、当該地点における自然地物の状態による事象である、道路の傾斜、川の流れの方向、風の向きの何れか１つまたは複数を判別し、該判別結果に基づいて、前記オブジェクト画像の表示位置を決定して前記事象を、該オブジェクト画像の表示位置を移動させながら動的に表示するように構成され、前記オブジェクト画像を示すアイコン画像を地図表示領域の近傍に表示し、前記表示制御手段は当該アイコン画像が地図表示領域にドラッグ・アンド・ドロップされた際に、前記オブジェクト画像の動的表示を開始し、前記オブジェクト画像の表示位置が表示領域から外れるか、あるいは、所定時間経過後に表示画面から消失させる地図表示装置に接続される地図配信サーバであって、
    前記地図配信サーバは、地図データベースおよび地図上の地点毎に当該地点の位置、標高、測候データの何れか１つまたは複数を含む自然地物データを蓄積した自然地物データベースとを備え、地図表示装置に前記地図データと、地図上の各地点の自然地物データを配信することを特徴とする地図配信サーバ。

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