JP6684776B2 - 地図情報システム、端末装置、及びサーバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つの地図を切り替え表示する地図情報システム、端末装置、及びサーバ装置に関する。

カーナビゲーション装置等、地図上の現在位置を表示する装置（システム）が存在する。通常は、特定される現在位置を精度の高い地図上に表示する。しかし、観光の興趣を高めるなどの目的のために古地図に現在位置を表示する等、十分な測量に基づかない地図、手書き入力された地図、カメラで撮影された歪みのある地図、その他の不正確な地図上に現在位置を表示する場合もある。また、２つ（または３つ以上）の地図を切り替えて表示し、両方を使用する場合もある。

２つの地図を切り替えて表示する際には、一方の地図を見ながら移動した後に他方の地図に切り替えると考えられるので、切り替えの前後で同じ箇所を表示するために、２つの地図の座標を相互に変換することが必要となる。このための技術としては、例えば、特許文献１に２つの地図を切り替え表示する地図情報システムが開示されている。

しかし、特許文献１に開示の地図情報システムは、注視点（ユーザの存する現在位置と考えられる）を１の地図から他の地図に切り替え、他の地図から１の地図に切り替えて戻した時に、１の地図における注視点が切り替えの前後で相違してしまう（ユーザの存する現在位置とは相違する注視点になってしまう）という問題があった。

特開２０１３−１０９０４９号公報

本発明は、注視点が切り替えの前後で同一となるように２つの地図を切り替え表示する地図情報システム、並びに、該地図情報システムを活用する端末装置及びサーバ装置を提供することを課題とする。

特許文献１に記載のように、一般には、注視点を１の地図から他の地図に切り替え、他の地図から１の地図に切り替えて戻した時に、１の地図における注視点が切り替えの前後で相違してしまう可能性がある（特許文献１明細書００９５参照）。本発明は、注視点を１の地図から他の地図に切り替える際の座標の変換手段により、注視点が切り替えの前後で相違してしまう可能性をなくす。

本発明の地図情報システムは、
第１地図及び第２地図の表示切替の指示に応答して、表示画面上で前記第１地図及び前記第２地図の表示を、前記第１地図内の第１注視点と前記第２地図内の第２注視点とを同一点上に表示して切り替える表示制御手段と、
前記第１注視点の前記第１地図上での座標と前記第２注視点の前記第２地図上での座標を変換する変換演算を行う変換手段と、を備え、
前記変換手段は、
前記第１地図についての４以上の第１の対応位置と、前記第２地図についての前記第１の対応位置の各々に対応する４以上の第２の対応位置とに基づいて変換演算を行うものであり、
前記第１地図又は前記第２地図の一方を前記第１の対応位置又は前記第２の対応位置を頂点とする３角形に３角形分割し、他方を前記３角形分割に対応させて３角形分割し、
前記変換演算は、前記第１の注視点又は前記第２の注視点のうちの変換前の注視点を含む３角形（変換前３角形）について他の地図において対応する３角形（変換後３角形）を求め、変換前３角形における変換前の注視点の該３角形の頂点に対する相対座標を変後元３角形における変換後の注視点の該３角形の頂点に対する相対座標と定める変換演算を行う、
ことを特徴とする。

この特徴によれば、第１地図内の第１注視点の座標と第２地図内の第２注視点の座標とを１対１に対応させて変換することが可能となり、注視点が切り替えの前後で同一となるように２つの地図を切り替え表示することができる。

本発明の地図情報システムは、
前記変換演算は、
前記変換前３角形の１頂点を原点とし、該頂点を含む２辺への前記変換前の注視点の射影点について、その両側の該辺における長さの比を変換前座標値とし
前記変換後３角形の前記１頂点に対応する１頂点を原点とし、該頂点を含む２辺への前記変換後の注視点の射影点について、その両側の該辺における長さの比を、前記変換前座標値と等しくすることを特徴とする。

この特徴によれば、変換が注視点近傍の局所では線形変換となる。第１地図内の第１注視点の座標と第２地図内の第２注視点の座標とを１対１に対応させて変換することが保証される。

本発明の地図情報システムは、
前記３角形分割は、ドロネー分割であることを特徴とする。

この特徴によれば、３角形が極端に薄い形状（１辺の長さに対してその辺に垂直な方向の高さが小さい形状）とならず、上記線形変換における誤差が抑制される。ここで「ドロネー分割」は、分割後の３角形の頂角のうちの最小のものを大きくするようにする、公知の３角形分割である。

本発明の地図情報システムは、
前記表示制御手段は、前記第１地図と前記第２地図との表示を切り替える際に、前記切替前の地図の表示縮尺および表示方向に、切替後の地図の表示縮尺および表示方向をそろえるための処理を実行することを特徴とする。

この特徴によれば、表示を切り替える際に、注視点の座標を合わせて表示する上に、注視点の周辺の地図の縮尺及び方向を保って表示することができる。

本発明の地図情報システムは、
前記表示制御手段は、前記表示縮尺をそろえる処理において、前記変換前の注視点と前記変換前３角形の３頂点との距離の平均と、前記変換後の注視点と前記変換後３角形の３頂点との距離の平均とが等しくなるように表示することを特徴とする。

この特徴によれば、３角形分割を活用して表示縮尺を求めることができる。

本発明の地図情報システムは、
前記表示制御手段は、前記表示方向をそろえる処理において、前記変換前の注視点に対する前記変換前３角形の３頂点との方角と、前記変換後の注視点に対する前記変換後３角形の３頂点との方角との差が最小となるように表示することを特徴とする。

この特徴によれば、３角形分割を活用して表示方向を求めることができる。

本発明の地図情報システムは、
前記第１の対応位置及び前記第２の対応位置の入力を受け付ける対応位置入力手段と、
前記対応位置入力手段によって入力された前記第１の対応位置又は前記第２の対応位置の一方を前記第１の対応位置又は前記第２の対応位置を頂点とする３角形に３角形分割し、他方を前記３角形分割に対応させて３角形分割する３角形分割手段と、
前記３角形分割手段による他方の３角形分割結果についてトポロジーエラーの有無を検証するトポロジーエラー検出手段とを備えることを特徴とする。

この特徴によれば、第１地図内の第１注視点の座標と第２地図内の第２注視点の座標とを１対１に対応させることができない場合を検出することができる。必要に応じて警告を出したり、対応位置を補正したりすることが可能となる。ここで「トポロジーエラー」とは、他方の３角形分割結果において２以上の３角形が共有する領域が存在する状態であることを言う。

本発明の端末装置は、
ディスプレイ装置及びＣＰＵを備える端末装置であって、
前記表示画面を前記ディスプレイ装置に表示し、
本発明の地図情報システムをコンピュータプログラムとして前記ＣＰＵ上で動作させることを特徴とする。

この特徴によれば、地図情報システムの稼働する端末装置が提供される。

本発明のサーバ装置は、
ＣＰＵを備え、ディスプレイ装置を備える端末装置と接続されるサーバ装置であって、
本発明の地図情報システムをコンピュータプログラムとして前記ＣＰＵ上で動作させ、
前記表示画面を前記端末装置の前記ディスプレイ装置に表示させることを特徴とする。

この特徴によれば、地図情報システムの稼働するサーバ装置を用い、端末装置のディスプレイ装置に地図を表示させ、スマートフォン等の端末装置で地図情報システムを利用することができる。

本発明の地図情報システムによれば、注視点が切り替えの前後で同一となるように２つの地図を切り替え表示する地図情報システムが提供される。

本発明の端末装置、サーバ装置によれば、本発明の地図情報システムを活用することができる。

図１は、地図情報システムの構成を示す図である。 図２は、第１地図及び第２地図、並びに対応位置及び３角形分割を示す図である。 図３は、第１地図及び第２地図、並びに注視点を示す図である。 図４は、３角形分割を説明するための図である。 図５は、変換演算を説明するための図である。 図６は、変換演算のフローチャートを示す図である。 図７は、トポロジーエラーを説明するための図である。 図８は、表示縮尺及び表示方向の調整を説明するための図である。 図９は、表示縮尺及び表示方向の調整を説明するための図である。

以下、本発明の地理情報システムの実施の形態を示す。

本実施の形態においては、古地図等の十分な測量に基づかない地図、手書き入力された地図、カメラで撮影された歪みのある地図、手書きの地図や看板に描かれたイラスト地図を撮影した地図、その他必ずしも正確な座標系ではない地図（以後、「第１地図」という）と、世界測地系（World Geodetic System）等の正確な座標系に基づいて平面上に描かれた地図（以後、「第２地図」という）とのうちの一方の上にユーザにより設定された注視点の表示位置を、第１地図と第２地図との間で相互に置換し、第１地図と第２地図とを切り替えて表示するものとする。ただし、第１地図及び第２地図は、いかなる地図であってもよく（例えば、第１地図及び第２地図の両方が正確な座標系ではない地図であってもよい）、地図の種類が本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、地図情報システムの構成を示す図である。地図情報システム１は、対応位置入力手段１１、３角形分割手段１２、トポロジーエラー検出手段１３、表示制御手段３１及び変換手段３２を備え、第１地図データ２１及び第２地図データ２２を保持している。

地図情報システム１は、端末装置又はサーバ装置において動作し、対応位置入力手段１１、３角形分割手段１２、トポロジーエラー検出手段１３、表示制御手段３１及び変換手段３２は、端末装置又はサーバ装置のＣＰＵを用いて動作するプログラムとして実装されている。

地図情報システム１の行う処理は、大別して、第１地図データ２１及び第２地図データ２２に変換及び表示に必要な情報を付する「事前処理」と、第１地図データ２１及び第２地図データ２２を切り替えて表示する「表示処理」とがある。

第１地図データ２１及び第２地図データ２２は、拡大／縮小、及び回転して表示画面（ディスプレイ）に表示することのできる画像データを含む。画像データは、ラスター／ベクターの別、色の有無、その他の画像のデータフォーマットは問わず、表示され得るデータであればよい。また、インターネットからダウンロードされる、カメラによって撮像される等の入手経路も問わない。

「事前処理」は、対応位置入力手段１１、３角形分割手段１２及びトポロジーエラー検出手段１３から構成される。

図２は、第１地図及び第２地図、並びに対応位置及び３角形分割を示す図である。第１地図データ２１は古地図のものであり、第２地図データ２２は正確な地図のものである。第１地図２１及び第２地図２２に対応位置が数字で示されている。第１地図２１及び第２地図２２で同一の数字で示された位置同士がそれぞれ対応する。また、第１地図２１及び第２地図２２は、対応位置を頂点とする３角形に分割されている。第１地図２１及び第２地図２２の三角形分割は対応する。すなわち、第１地図２１に示された３角形について、その３頂点の対応位置を３頂点とする３角形が第２地図２２にも存在する。かかる対応位置及び３角形分割を作成して、事前処理の前は画像データのみであった第１地図データ２１及び第２地図データ２２に、対応位置及び３角形分割のデータを付することが事前処理の目的である。

対応位置入力手段１１は、ユーザの入力に基づいて、対応位置を決定する。例えば、第１地図データ２１及び第２地図データ２２に含まれる画像を表示し、ユーザが対応位置を第１地図、第２地図の順にマウスクリックすることで対応位置が入力される。

３角形分割手段１２は、第１地図データ２１及び第２地図データ２２のいずれか一方について表示位置を頂点とする３角形分割を行い、他方については該３角形分割と同じ（対応する）３角形分割を行う。このため、３角形分割のデータは、第１地図データ２１及び第２地図データ２２の両方に付さず一方のみに付し、他方にも利用してよい。また、第１地図データ２１及び第２地図データ２２とは別に３角形分割データを保持してもよい。

３角形分割は、種々の手法が知られているが、変換手段３１の精度を高めるため、ドロネー分割とすることが好ましい。なお、ドロネー分割のプログラムは、広く用いられている。

トポロジーエラー検出手段１３は、後述のトポロジーエラーが発生していることを検出する。本実施例では、３角形分割手段１２が第１地図データ２１について３角形分割を行うものとし、トポロジーエラー検出手段１３は、第２地図データ２２を検証する。

ここで、図２において、矩形の第１地図２１において該矩形の４頂点及び第２地図２２において該４頂点に対応する点が、対応点として取り扱われ、３角形分割がされている。対応位置入力手段１１によってユーザが入力した対応点群の包絡多角形の外側の領域にも３角形分割を施すものである。これら４頂点（４頂点に限らず３以上の任意の数の頂点としてよい）については、対応位置入力手段１１によってユーザが入力してもよい。また、対応位置入力手段１１が入力された対応点を外挿して求めてもよい。さらに、注視点が包絡多角形の外に移動した時に表示制御手段３１が外挿計算を行ってもよい。

「表示処理」は、表示制御手段３１及び変換手段３２から構成される。

図３は、第１地図及び第２地図、並びに注視点を示す図である。第１地図２１及び第２地図２２に第１注視点２１ａ及び第２注視点２２ａがピンの形状により示されている。なお、第１注視点２１ａ及び第２注視点２２ａの表示はピンの形状に限定されず、小円、人差指の形状、その他任意のものでよい。

表示制御手段３１は、第１地図２１及び第１注視点２１ａ、又は第２地図２２及び第２注視点２２ａのいずれか一方を表示画面上に表示する。そして、一方の表示においてユーザの指示（例えばボタンのクリック）により、他方の表示に切り替える。

ここで、「注視点」は、第１地図と第２地図との間で、地図表示を切り替えて表示することを前提とするとき、一方の地図においてユーザが指定した特定の地点を意味する。ここで、注視点はユーザに認識できればよく、例えば、（ｉ）対応地点を示すマーカ（図３ではピンの形状）を両地図に表示（マーカ位置が注視点）、（ｉｉ）両地図上の注視点を表示画面の中央点と一致させて表示（中央点が注視点）等の態様をとることが可能である。また、（ｉｉ）の場合には、必ずしもマーカ（図３ではピンの形状）を表示しなくともよい。

注視点は、ユーザが、所定のキー操作やタッチパネルに対する操作などにより、移動させることができる。また、ＧＰＳ等によって現在位置情報を取得し、当該現在位置情報に対応する位置を注視点とする（ユーザの操作がなくとも注視点を移動させる）こともできる。

変換手段３２は、一方の表示から他方の表示に切り替える際に、一方の表示における注視点から他方の表示における注視点を求める。以下、第１地図２１から第２地図２２に切り替えるものとして説明するが、第２地図２２から第１地図２１に切り替える場合についても同様である。

図４は、３角形分割を説明するための図である。（Ａ）に第１地図を、（Ｂ）に第２地図を示す。第１地図における対応位置Ｐ１、Ｐ２．．．と第２地図における対応位置Ｑ１、Ｑ２．．．とがあり、Ｐ１とＱ１、Ｐ２とＱ２．．．がそれぞれ対応する。

第１地図がＴＰ１、ＴＰ２．．．に３角形分割され、第２地図がＴＱ１、ＴＱ２．．．に３角形分割されている。ＴＰ１とＴＱ１、ＴＰ２とＴＱ２．．．が、対応する対応位置を頂点とする３角形であり、それぞれ対応する。

図５は、変換演算を説明するための図である。変換演算は、第１地図における注視点Ｐから、第２地図における注視点Ｑを求めるものである。

図６は、変換演算のフローチャートを示す図である。変換手段３２は、まず、点Ｐの属する３角形を求める（ステップＳ１）。図５によれば、ＴＰ１である。

変換手段３２は、次に、該３角形における、点Ｐの座標を求める（ステップＳ１）。座標は、適宜な１頂点（ここではＰ１とする）を原点とし、その頂点を含む２辺への点Ｐの射影点として求めることができる。図５におけるベクトルＰ１２、Ｐ１３に相当する。ここで、座標は、Ｐ１２についてはＰ１からＰ２までの長さを１としてベクトルＰ１２の長さを座標値とし、Ｐ１３についてはＰ１からＰ３までの長さを１としてベクトルＰ１３の長さを座標値とすればよい。

変換手段３２は、次に、第２地図における対応する３角形（ここではＴＱ１となる）において、第１地図における３角形における点Ｐの座標と等しい座標（図５におけるＱ１２、Ｑ１３）の点として、点Ｑを決定する。

なお、原点となる頂点をＰ１としたが、Ｐ２又はＰ３としても、点Ｑの位置は同一である。いずれの頂点を原点としてもよい。

以上の変換手段３２の処理を、第２地図から第１地図に切り替える場合について検討すると、点Ｑから点Ｐを求めることができる。すなわち、変換手段３２は、点Ｐと点Ｑとを１対１に対応させる可逆変換である。第１地図から第２地図に切り替え、その後に第２地図から第１地図に切り替えて、第１地図に戻した場合に、点Ｐは、移動することがない。

特許文献１に記載の、注視点を１の地図から他の地図に切り替え、他の地図から１の地図に切り替えて戻した時に、１の地図における注視点が切り替えの前後で相違してしまう可能性について、本発明の変換手段３２によれば、それがなく、注視点は切り替えの前後で同一である。

特許文献１においては、１の地図における注視点が切り替えの前後で相違してしまうためにユーザが違和感を覚えるので、それを解消するために特殊な処理を行う。本発明の変換手段３２によれば、ユーザが違和感を覚えることがなくなり、特殊な処理も不要である。

本発明の変換手段３２によっても、注視点が切り替えの前後で相違してしまう例外的な場合（トポロジーエラー）があるので、それについて説明する。

図７は、トポロジーエラーを説明するための図である。図７（Ａ）に示すように、第１地図において、４の対応位置Ｐ１〜Ｐ４があり、３の３角形ＴＰ１〜ＴＰ３に分割されている。ここで、第２地図において、対応位置Ｑ１〜Ｑ４が図７（Ｂ）に示す位置であるとする。点Ｐ１がＰ２とＰ４を結ぶ辺のＰ３側にあるのに対し、点Ｑ１はＱ２とＱ４を結ぶ辺のＰ３と反対の側にある。これに起因して、３角形ＴＱ３は、三角形ＴＰ１又はＴＰ２と共通の領域（図７（Ｂ）において網掛けで示した領域）にあることとなる。

図７（Ｂ）において網掛けで示した領域に点Ｑがある場合、点Ｑの存在する３角形を一意に決定することができず、点Ｑから点Ｐを求める際に、複数の候補が存在してしまう。図において、点ＱがＴＱ１内に存在するとして処理すれば点Ｐ’１に、ＴＱ３内に存在するとして処理すれば点Ｐ’２になる。

かかる問題は、第１地図における対応位置Ｐ１〜Ｐ４と第２地図における対応位置Ｑ１〜Ｑ４とが、異なるトポロジー（点Ｐ１（Ｑ１）が、点Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を頂点とする三角形の内側か外側かの相違）にあることに起因するので、トポロジーエラーと呼ぶ。

トポロジーエラーは、その発生を容易に検出することができる。３角形分割手段１２が、先に分割を行う地図（上述では第１地図）においては、1点が２以上の３角形に属することがない、その結果に対応する三角形分割を行う地図（上述では第２地図）において、３角形の領域に重複があるか否かを検証すれば、トポロジーエラーが検出できる。

そこで、表示処理に先立って、トポロジーエラー検出手段１３を用いてトポロジーエラーの検出を行う。トポロジーエラー検出手段１３は、上述の手順でトポロジーエラーを検出する。トポロジーエラーが検出された場合には、（ｉ）その旨をユーザに通知して対応位置の再入力を求める、（ｉｉ）トポロジーエラーを発生させている対応位置（上述ではＰ１、Ｑ１）を対応位置に含めないこととして３角形分割を行う、その他の措置が可能である。トポロジーエラーに起因して注視点が切り替えの前後で相違してしまうことを防止することができる。

表示制御手段３１は、変換手段３２によって第２注視点２２ａの座標が求められるので、第２地図２２を表示する。その際、表示される第２地図の第２注視点２２ａの位置を、第１注視点２１ａの表示位置に合わせるとよい。

第２地図２２の表示においては、第２注視点２２ａの位置のみならず、その周辺の表示の縮尺及び方向も決定する必要がある。第１地図と第２地図の縮尺及び方向は同一ではなく、また、縮尺及び方向の相違度は注視点の位置に依存して変化し得るからである。

図８は、表示縮尺及び表示方向の調整を説明するための図である。第２地図の縮尺及び方向を第１地図に合わせるものとし、図に基づいて説明する。

第１地図において、注視点Ｐを中心とし、第１地図の表示域（対応位置を包絡する多角形）に内接する円ＣＰを描く。円ＣＰの周上において０度、９０度、１８０度、２７０度の角度にある点を、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とする。

Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を変換して求められる第２地図上の点をＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４とする。Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は、注視点Ｑを中心とする円周上にあるとは限らない。また、注視点Ｑに対する角度も０度、９０度、１８０度、２７０度であるとは限らない。

Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４と注視点Ｑとの距離を、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３，Ｙ４とする。Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の注視点Ｑに対する角度をφ１、φ２、φ３，φ４とする。

表示制御手段３１は、（ｒＹ１＋ｒＹ２＋ｒＹ３＋ｒＹ４）／４＝Ｒとなるようにｒを定め、ｒ倍の縮尺で表示する。ここで、Ｒは円ＣＰの半径である。すなわち、注視点と４点との平均距離が変換の前後で同一となるように表示縮尺を定める。

表示制御手段３１は、｜φ１＋η｜＋｜φ２＋η―９０度｜＋｜φ３＋η―１８０度｜＋｜φ４＋η―２７０度｜の値が最小となるようにηを定め、ηだけ回転して表示する。すなわち、４点の注視点Ｑに対する角度が最も小さな変動となるように表示方向を定める。

以上のように、４点を選定して、注視点と４点との平均距離が同一となり、４点の注視点Ｑに対する角度が最も小さな変動となるように表示縮尺及び表示方向を定めた。ここで、４点の選定は任意に設計することができる。例えば、９０度間隔の４点でなく、６０度間隔の６点を選定してもよい。また、円ＣＰについても任意の半径としてよく、注視点を中心とした同一円周上に存在しないような点を選定（円ＣＰを用いないことと）してもよい。

上記４点に替えて、３角形分割された３角形の３頂点を選定することもできる。図９は、表示縮尺及び表示方向の調整を説明するための図である。

第１地図において、注視点Ｐと対応位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３との距離を、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３とする。第２地図において、注視点Ｑと対応位置Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３との距離を、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３とする。

表示制御手段３１は、（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３）／３＝（ｒＹ１＋ｒＹ２＋ｒＹ３）／３となるようにｒを定め、ｒ倍の縮尺で表示する。なお、３で除した平均でなく、除さない総和としてもよい。

第１地図において、注視点Ｐを原点とする表示された座標系において、対応位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が右向き横軸に対してなす角度を、θ１、θ２、θ３とする。第２地図において、注視点Ｑを原点とする１の座標系（図の座標系）において、対応位置Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が右向き横軸に対してなす角度を、φ１、φ２、φ３とする。

表示制御手段３１は、｜θ１―（φ１＋η）｜＋｜θ２―（φ２＋η）｜＋｜θ３―（φ３＋η）｜の値が最小となるようにηを定め、ηだけ回転して表示する。

以上により、表示制御手段３１は、３角形ＴＱ１を３角形ＴＰ１に最近接させて表示することとなる。注視点Ｑの周辺の変化が少ない、一つの妥当な表示である。第２地図の縮尺及び方向を第１地図に合わせる方法は、種種のものが考えられるが、３角形分割を活用して妥当な表示を導出している。

以上に説明した地図情報システム１は、１の端末装置で動作させることが可能である。

一方、多くの者に地図情報システム１の効果を得てもらうためには、地図情報システム１の大部をサーバ装置に配し、端末装置がクライアントとして動作することが好ましい。この場合、端末装置は、地図表示３１ａを行うディスプレイ装置と、注視点の移動を行う仕組み（マウス、タッチパネル、ＧＰＳ等）のみを提供し、他の機能サーバ装置が提供する。例えばサーバ装置のホームページとして地図情報システム１を提供することができ、スマートフォン等を端末装置として多くの者が地図情報システム１を使用することができる。

以上詳細に説明したように、本実施形態に係る地図情報システム１は、３角形分割によって注視点の座標の変換を１対１に対応させる可逆変換とする。これにより、注視点が切り替えの前後で同一となるように２つの地図を切り替え表示する地図情報システムが提供される。

注視点が切り替えの前後で同一となるように２つの地図を切り替え表示する地図情報システム、並びに、該地図情報システムを活用する端末装置及びサーバ装置である。多くの個人及び地図情報提供者による利用が考えられる。

１ 地図情報システム
１１ 対応位置入力手段
１２ ３角形分割手段
１３ トポロジーエラー検出手段
２１ 第１地図（第１地図データ）
２１ａ 第１注視点
２２ 第２地図（第２地図データ）
２２ａ 第２注視点
３１ 表示制御手段
３２ 変換手段

Claims (9)

1. 第１地図及び第２地図の表示切替の指示に応答して、表示画面上で前記第１地図及び前記第２地図の表示を、前記第１地図内の第１注視点と前記第２地図内の第２注視点とを同一点上に表示して切り替える表示制御手段と、
   前記第１注視点の前記第１地図上での座標と前記第２注視点の前記第２地図上での座標を変換する変換演算を行う変換手段と、を備え、
   前記表示制御手段は、前記第１地図から前記第２地図への表示切替及び前記第２地図から前記第１地図への表示切替の双方の指示に応答し、
   前記変換手段は、
   前記第１地図についての４以上の第１の対応位置と、前記第２地図についての前記第１の対応位置の各々に対応する４以上の第２の対応位置とに基づいて変換演算を行うものであり、
   前記第１地図又は前記第２地図の一方を前記第１の対応位置又は前記第２の対応位置を頂点とする３角形に３角形分割し、他方を前記３角形分割に対応させて３角形分割し、
   前記変換演算は、
   前記第１注視点又は前記第２注視点のうちの変換前の注視点を含む３角形（変換前３角形）について他の地図において対応する３角形（変換後３角形）を求め、変換前３角形における変換前の注視点の該３角形の頂点に対する相対座標を変換後３角形における変換後の注視点の該３角形の頂点に対する相対座標と定める変換演算を行い、
   前記変換前３角形の１頂点を原点とし、該頂点を含む２辺への前記変換前の注視点の射影点について、その両側の該辺における長さの比を変換前座標値とし
   前記変換後３角形の前記１頂点に対応する１頂点を原点とし、該頂点を含む２辺への前記変換後の注視点の射影点について、その両側の該辺における長さの比を、前記変換前座標値と等しくし、
   前記３角形分割は、矩形の第１地図における該矩形の４頂点及び矩形の第２地図における該矩形の４頂点に対応する点を、対応点として取り扱い、
   前記対応点を入力する対応位置入力手段を備え、
   前記対応位置入力手段は、ユーザの入力した対応点と、ユーザの入力した対応点を外挿して求められる前記４頂点に相当する対応点とを、入力されたものとすることを特徴とする、地図情報システム。
2. 注視点を前記地図情報システムが稼働する端末装置の現在位置情報に基づいて定め、前記注視点が全ての前記対応点の包括多角形の外に移動した時に、前記対応位置入力手段が前記４頂点に相当する対応点を外挿して求めることを特徴とする、請求項１に記載の地図情報システム。
3. 前記３角形分割は、ドロネー分割であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の地図情報システム。
4. 前記表示制御手段は、前記第１地図と前記第２地図との表示を切り替える際に、前記切替前の地図の表示縮尺および表示方向に、切替後の地図の表示縮尺および表示方向をそろえるための処理を実行することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の地図情報システム。
5. 前記表示制御手段は、前記表示縮尺をそろえる処理において、前記変換前の注視点と前記変換前３角形の３頂点との距離の平均と、前記変換後の注視点と前記変換後３角形の３頂点との距離の平均とが等しくなるように表示することを特 徴とする、請求項４に記載の地図情報システム。
6. 前記表示制御手段は、前記表示方向をそろえる処理において、前記変換前の注視点に対する前記変換前３角形の３頂点との方角と、前記変換後の注視点に対する前記変換後３角形の３頂点との方角との差が最小となるように表示することを特徴とする、請求項４又は５に記載の地図情報システム。
7. 前記第１の対応位置及び前記第２の対応位置の入力を受け付ける対応位置入力手段と、
   前記対応位置入力手段によって入力された前記第１の対応位置又は前記第２の対応位置の一方を前記第１の対応位置又は前記第２の対応位置を頂点とする３角形に３角形分割し、他方を前記３角形分割に対応させて３角形分割する３角形分割手段と、
   前記３角形分割手段による他方の３角形分割結果についてトポロジーエラーの有無を検証するトポロジーエラー検出手段とを備え、
   トポロジーエラーが検出された場合には、トポロジーエラーを発生させている前記第１の対応位置及び前記第２の対応位置を対応位置に含めないこととして前記３角形分割を再実行することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の地図情報システム。
8. ディスプレイ装置及びＣＰＵを備える端末装置であって、
   前記表示画面を前記ディスプレイ装置に表示し、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の地図情報システムをコンピュータプログラムとして前記ＣＰＵ上で動作させることを特徴とする、端末装置。
9. ＣＰＵを備え、ディスプレイ装置を備える端末装置と接続されるサーバ装置であって、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の地図情報システムをコンピュータプログラムとして前記ＣＰＵ上で動作させ、
   前記表示画面を前記端末装置の前記ディスプレイ装置に表示させることを特徴とする、サーバ装置。