JPH11202762A - 簡略地図の生成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(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
生成する。 【解決手段】道路中心線データを含むマクロ地図データ
ベース２５と、空間情報をベクトルで構成された詳細地
図データベース２６と、位置座標と文字・記号で構成さ
れたランドマークデータベース２７とを用いて、マクロ
地図データの道路中心線のデータを基準データとして基
準図形を検索し（２０）、その基準データから一定範囲
のマスク図形を発生させ（２１）、詳細地図データおよ
びランドマークデータに対して、上記マスク図形内に存
在するランドマークデータだけを抽出し（２２）、ディ
フォルメ化処理とキャラクタ変換処理を行った後（２
３，２４）、基準データおよび抽出されたランドマーク
データとを重畳して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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
生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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。
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。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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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。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
の生成方法および装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による簡略地図の生成方法では、少なくと
も、道路中心線データを含むマクロ地図データと、空間
情報をベクトルと各種名称で構成された詳細地図データ
と、位置座標と文字・記号で構成されたランドマークデ
ータとを用いて、少なくとも、上記マクロ地図データの
中の道路中心線のデータを基準データとして基準図形を
検索し、その基準データから一定範囲のマスク図形を発
生させ、上記詳細地図データおよびランドマークデータ
に対して、上記マスク図形内に存在する各種名称データ
とランドマークデータだけを抽出することにより、基準
データおよび抽出された各種名称およびランドマークデ
ータとを重畳して表示することを特徴としている。さら
に必要に応じて基準データは、ディフォルメ処理および
キャラクタ変換処理を行うことにより、水平、垂直、±
４５゜の簡素化された形状のキャラクタ地図になる。こ
れにより、最新情報やプライベート情報も含み、かつ形
状がつぶれない、見易い、しかもキャラクタ表示システ
ムに表示することが可能な簡略地図を生成することがで
きる。ただし、このキャラクタ変換処理は、上記キャラ
クタ表示システムへ表示する場合に必要となるものであ
り、必須となるものではない。

【０００５】

【発明の実施の形態】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１
０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。

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】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３
１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３
３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。

【０００９】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
の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３
５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・記号はそのまま残したものである。

【００１０】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の縮尺のマク
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。

【００１１】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。

【００１２】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、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、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）。

【００１３】次に、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、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。

【００１４】次に、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、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〜の処理のうち、〜の
処理が本発明の技術範囲であり、は図７〜図１０で詳
述する公知の技術であり、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。

【００１５】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）に対する各点の垂線距離を計測し（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。

【００１６】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）Ｐ
１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・Δθ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・Δθとなるように終点（Ｐ３）を移動する。
（ｇ）移動分（ｄｘｄｙ）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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、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。

【図面の簡単な説明】

【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】

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
探索プログラム、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細谷 正則 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 成澤 晃一 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路中心線で描かれたマクロ地図データ
   と、ベクトルおよび各種名称で構成される詳細地図デー
   タと、位置座標および文字・記号で構成されるランドマ
   ークデータとを用いて、簡略な地図あるいは図面を生成
   する方法であって、 上記マクロ地図データに対し出発位置と目標位置を指定
   して、生成すべき簡略地図の範囲を検索する第１のステ
   ップと、 検索された範囲の道路中心線に沿って最短距離の経路を
   探索する第２のステップと、 探索された道路中心線に所定幅を付加したマスク図形を
   発生する第３のステップと、 上記詳細地図データおよび上記ランドマークデータに対
   し、それぞれ上記マスク図形内に存在する各種名称とラ
   ンドマークを検索し、検索された両方のデータを重畳し
   て表示する第４のステップとを有することを特徴とする
   簡略地図の生成方法。
2. 【請求項２】 形状が簡素化され、角度が正規化された
   ランドマークデータで表示され、かつベクトルが文字・
   記号等のキャラクタの集合に変換された簡略地図を生成
   するための簡略地図生成装置であって、 道路中心線で描かれたマクロ地図のデータベース、形状
   をベクトルで記述した詳細地図のデータベース、および
   最新情報およびプライベート情報を含むランドマークの
   データベースを記憶する記憶手段と、 上記各データベースを管理する管理システム部と、 上記マクロ地図データベース中の道路中心線データを基
   準データとして範囲および経路を探索し、該基準データ
   から所定範囲のマスク図形を発生させ、該マスク図形内
   に存在するランドマークデータだけを抽出する空間情報
   検索サーバと、 該検索サーバにネットワークを介して接続され、上記デ
   ータベースから必要範囲の選択および検索を指示し、検
   索された結果を表示する指示・表示手段とを具備したこ
   とを特徴とする簡略地図の生成装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の簡略地図の生成方法に
   おいて、 前記第１〜第４のステップに、さらに検索された上記両
   データに対しそれぞれ形状簡素化および角度の正規化を
   行った後、キャラクタの集合に変換し、変換された両デ
   ータを重畳して表示する第５のステップを有することを
   特徴とする簡略地図の生成方法。