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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kartenanzeigevorrichtung und
ein Kartenanzeigeverfahren.
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Eine
Kartenanzeigevorrichtung zum Anzeigen einer Fotokarte wird in JP-A-2000-283784
vorgeschlagen. Die Vorrichtung zeigt eine Fotokarte unter Verwendung
von Satellitenfotos und eine Fahrtroute zu einem Zielort auf der
Fotokarte an. Wenn die Fahrtroute auf der Fotokarte angezeigt wird,
kann sie je nach der Anzeigeart auf dem Satellitenfoto hervorgehoben
erscheinen. In einem solchen Fall sind andere Informationsgegenstände als
die Fahrtroute, die auf der Karte angezeigt werden, schwierig zu
erkennen.
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Die
vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, eine Kartenanzeigevorrichtung
zum Anzeigen einer Fotokarte und von Informationsgegenständen zur
Verfügung
zu stellen, so daß die
Informationsgegenstände
leicht zu erkennen sind. Eine Kartenanzeigevorrichtung der vorliegenden
Erfindung weist eine Kartendaten-Speichereinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung,
eine Maßstab-Änderungseinrichtung und
eine Anzeigesteuereinrichtung auf.
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Die
Kartendaten-Speichereinrichtung speichert Fotodaten und Kartendaten.
Die Fotodaten beinhalten von oben aufgenommene Fotografien, und die
Kartendaten beinhalten Informationen über Straßen, die in der Karte enthalten
sind. Die Anzeigeeinrichtung zeigt eine Fotokarte auf der Grundlage
der Fotodaten und der Kartendaten an. Die Maßstab-Änderungseinrichtung ändert einen
Maßstab
der Karte. Die Anzeigesteuereinrichtung steuert Anzeigebedingungen
von Straßeninformationen,
die auf der Fotokarte angezeigt werden, gemäß dem von der Maßstab-Änderungseinrichtung
geänderten
Maßstab.
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Wenn
die Fotokarte in einem Maßstab
angezeigt wird, bei dem ein Aufbau oder eine Form einer Straße leicht
erkennbar ist, werden die Straßeninformationen
gelöscht
oder abgeschwächt.
Im Ergebnis sind andere Informationsgegenstände als die Straßeninformationen
leicht erkennbar.
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Die
vorliegende Erfindung besitzt die weitere Aufgabe, ein Kartenanzeigeverfahren
zur Verfügung zu
stellen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung weist das Anzeigen
einer Fotokarte und eines Informationsgegenstandes sowie das Steuern
der Anzeigebedingung des Informationsgegenstandes auf. Daten auf
Fotografien, die von oben aufgenommen wurden, sind in den Fotodaten
enthalten. Der Informationsgegenstand, der Straßeninformationen zur Verfügung stellt,
ist in den Kartendaten enthalten. Die Fotodaten und die Kartendaten
sind von der Kartendaten-Speichereinrichtung
gespeichert. Die Fotokarte wird auf der Grundlage der Fotodaten
und der Kartendaten angezeigt. Die Anzeigebedingung des Informationsgegenstandes
wird gemäß einem
Maßstab
der Fotokarte gesteuert.
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Wenn
die Fotokarte in einem großen
Maßstab,
z.B. in Maßstäben von
mehr als 100m, angezeigt wird, ist eine Struktur oder eine Form
einer Straße
leicht erkennbar. daher ist ein Informationsgegenstand wie etwa
eine auf der Straße
angezeigte Straßenlinie
von weiteren Informationsgegenständen
abgehoben, die in anderen Bereichen der Karte angezeigt sind. Dies
führt dazu,
daß die
anderen Gegenstände
schwer zu erkennen sind. Mit dem obenstehend beschriebenen Verfahren
wird der auf der Straße
angezeigte Informationsgegenstand abgeschwächt, weshalb die weiteren Gegenstände leicht erkennbar
sind.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erfolgt.
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Es
zeigt:
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1 ein Blockdiagramm eines
Navigationssystems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Ablaufdiagramm für einen
Kartenanzeigeprozeß gemäß der Ausführungsform;
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3 eine beispielhafte Ansicht
einer Kartenanzeige in einem zweidimensionalen Kartenmodus gemäß der Ausführungsform;
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4 eine beispielhafte Ansicht
der Anzeige in einem Fotokarten-Modus gemäß der Ausführungsform;
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5 eine beispielhafte Ansicht
der Anzeige in einem Kombinationskarten-Modus;
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6 eine beispielhafte Ansicht
der Anzeige ohne Straßenlinien
im Kombinationskarten-Modus;
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7 eine beispielhafte Ansicht
der Anzeige mit gestrichelten Straßenlinien gemäß einer
Modifikation der Ausführungsform;
und
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8 eine beispielhafte Ansicht
der Anzeige mit einem Icon einer Staatsstraße (bzw. Bundesstraße) gemäß einer
Modifikation der Ausführungsform.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
erläutert.
In der Zeichnung werden für
gleiche Bestandteile und Vorrichtungen gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Erste Ausführungsform
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Unter
Bezugnahme auf 1 weist
ein Navigationssystem 100 eine Positionserfassungseinrichtung 1,
eine Kartendaten-Eingabevorrichtung 6, Betätigungsschalter 7,
einen Externspeicher 9, eine Anzeige 10, eine
Stimmausgabevorrichtung 11 und einen Fernsteuerungssensor 12 auf.
Das Navigationssystem 100 weist des weiteren eine Steuerschaltung 8 auf,
die mit den oben genannten Vorrichtungen verbunden ist. Die Steuerschaltung 8 ist
ein regulärer Computer,
der bekannte CPU, ROM, RAM, I/O, und Busleitungen aufweist. Der
ROM speichert ein Programm, das von der Steuerschaltung 8 ausgeführt wird.
Die CPU führt
vorgegebene Operationen gemäß dem Programm
durch. Dieses Programm kann aus einer externen Vorrichtung über den
Externspeicher 9 geladen werden.
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Die
Positionserfassungseinrichtung 1 weist einen Geomagnetismus-Sensor 2,
einen Kreisel 3, einen Wegstreckensensor 4 und
einen GPS ("Global Positioning
System")-Empfänger 5 auf.
Der GPS-Empfänger 5 erfaßt die gegenwärtige Position eines
Fahrzeugs auf der Grundlage von Funkwellen von einem Satelliten.
Da diese Sensoren unterschiedliche Arten von Meßfehlern aufweisen, sind sie so
konfiguriert, daß sie
die Fehler kompensieren, indem mehr als ein Sensor angewendet wird.
Nur einige der Sensoren können
verwendet werden, falls die Sensoren eine hohe Genauigkeit besitzen.
Weiterhin können
ein Lenkwinkelsen sor (nicht gezeigt) oder Radgeschwindigkeitssensoren
(nicht gezeigt) verwendet werden.
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Die
Kartendaten-Eingabevorrichtung 6 ist zum Eingeben von Kartendaten
vorgesehen. Wiederbeschreibbare Speichervorrichtungen einschließlich Speicherkarten
und Festplatten werden zusätzlich
zu Nur-Lese-Speichervorrichtungen wie CD-ROM und DVD-ROM zum Speichern
verschiedener Arten von Daten verwendet. Die Kartendaten beinhalten
Straßendaten,
Orientierungspunktdaten, Hintergrunddaten, und Luftaufnahmedaten.
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Die
Straßendaten
beinhalten Wegstreckendaten und Knotendaten. Jede Straße auf der
Karte ist durch Knoten in mehrere Sektionen unterteilt, und jede
Sektion zwischen den Knoten ist als eine Wegstrecke definiert. Eine
Straße
ist auf der Karte durch Verbinden der Wegstrecken gebildet. Die
Wegstreckendaten beinhalten Wegstrecken-Identifizierungen, Wegstreckenlängen, Koordinaten
von Start- und Endpunkten
der Wegstrecken, Straßennamen,
Klassifizierung von Straßen,
und Straßenbreiten.
Die Wegstrecken-Identifizierungen
sind Identifikationsnummern zum Identifizieren der Wegstrecken.
Die Straßennamen
geben die Namen von Straßen
wie etwa Tomei Expressway und Route 1 an. Die Klassifizierung
von Straßen
beinhaltet gebührenpflichtige Straße, Staatsstraße, und
Präfekturstraße.
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Die
Knoten geben Autobahnkreuze, Kreuzungen und Gabelungen in den Straßen an.
Die Knotendaten beinhalten Knoten-Identifizierungen, Koordinaten
der Knoten, Knotennamen, Verbindungswegstrecken-Identifizierungen,
und Klassifizierung der Autobahnkreuze. Bei den Knoten-Identifizierungen handelt
es sich um den Knoten zugeordnete Identifikationsnummern. Die Verbindungswegstrecken-Identifizierungen
beinhalten die Wegstrecken-Identifizierungen aller Wegstrecken,
die mit dem Knoten verbunden sind.
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Die
Hintergrunddaten beinhalten Daten, die zum Anzeigen von Hintergründen einschließlich Punkten
von Interesse bzw. Sehenswürdigkeiten, Bergen,
Flüssen
und Seen, und zum Anzeigen von Grenzen zwischen Verwaltungsgebietseinheiten
erforderlich sind. Die Verwaltungsgebietseinheiten umfassen Präfekturen,
Großstädte, Stadtviertel,
Städte und
Dörfer.
Die Orientierungspunktdaten beinhalten Orientierungspunktnamen,
Marken zum Angeben von Verkehrssperrungen, Einbahnverkehr, und Verkehrsregelungen,
sowie Koordinaten (Breite, Länge).
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Die
Luftaufnahmedaten beinhalten Bilddaten auf von oben aufgenommenen
Bildern. Diese Daten werden zum Anzeigen von fotografischen Abbildungen
auf der Anzeige 10 als Hintergrund für die Karte verwendet, welcher
den aus den Hintergrunddaten gebildeten Hintergrund ersetzt. Jede
Luftaufnahme wird für
jeweils eine Verwaltungsgebietseinheit aufgenommen, und die Daten
werden durch Anordnen der Fotografien in einer Matrix basierend
auf der Lage der Bezirke organisiert. Koordinaten eines Bezugspunktes
werden mit jeder Zelle der Matrix zur Verfügung gestellt. Ein bestimmter
Punkt in der Zelle, bzw. die einen bestimmten Punkt enthaltende
Zelle, die für
die Anzeige angefordert wird, wird auf der Grundlage des Bezugspunktes
gesucht.
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Die
Schalter 7 sind zum Eingeben verschiedener Arten von Informationen
vorgesehen. Als die Schalter 7 können in die Anzeige 10 integrierte Touchscreen-Schalter
oder mechanische Schalter verwendet werden, und als die Anzeige 10 kann
eine Flüssigkristallanzeige
(LCD) verwendet werden. Eine Fahrzeugmarke, welche die von der Positionserfassungseinrichtung 1 erfaßte gegenwärtige Position des
Fahrzeugs angibt, und eine Karte des Gebietes, in dem sich das Fahrzeug
gegenwärtig
befindet, werden auf der Anzeige 10 angezeigt. Die Karte
wird aus den Kartendaten erzeugt, die von der Kartendaten-Eingabevorrichtung 6 eingegeben
werden. Die Karte kann mit vorgegebenen verschiedenen Maßstäben angezeigt
werden oder durch Betätigen
des Schalters 7 oder einer Fernsteuerung (RC) 13 durchgeblättert bzw.
abgerollt werden.
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Die
Stimmausgabevorrichtung 11 umfaßt Lautsprecher und einen Audioverstärker. Der
Fernbedienungs (RC)-Sensor 12 empfängt Betätigungssignale von der RC 13 und
gibt Signale an die Steuerschaltung 8 aus.
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Das
Navigationssystem 100 besitzt eine Routenführungsfunktion.
Wenn ein Anwender durch Betätigung
der Schalter 7 und der RC 13 einen Zielort in
das Navigationssystem 100 eingibt, sucht das System 100 automatisch
eine optimale Route von der gegenwärtigen Position zum Zielort.
Das System 100 sucht die optimale Route auf der Grundlage
der Kartendaten, berechnet eine Führungsroute, und zeigt sie
auf der Anzeige 10 an. Die optimale Route wird auf der
Grundlage einer Kostenberechnung unter Verwendung des Dijkstra-Algorithmus
ermittelt. Beim Dijkstra-Algorithmus wird ein Beurteilungswert unter Verwendung
von Kostenkonstanten berechnet, welche eine Straßenklassifizierung, eine Straßenbreite, die
Häufigkeit
von Richtungsänderungen
nach rechts und links, die Häufigkeit
des Durchfahrens von Autobahnkreuzen, Verkehrsstau, eine Wegstreckenlänge, und
eine Transitzeit angeben.
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Das
Navigationssystem 100 zeigt eine Karte in drei verschiedenen
Modi an: einem zweidimensionalen (2D)-Karten-Modus, einem Fotokarten-Modus, und
einem Kombinationskarten-Modus. Im 2D-Karten-Modus wird eine reguläre zweidimensionale
Karte, auf der Straßen
mit Linien gezeichnet sind, mit Punkten von Interesse und Orientie rungspunkten
unter Verwendung der Straßendaten,
der Orientierungspunktdaten und der Hintergrunddaten angezeigt.
Ein Beispiel für
eine Kartenanzeige im 2D-Karten-Modus
ist in 3 gezeigt.
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Im
Fotokarten-Modus wird eine Fotokarte unter Verwendung der Luftaufnahmendaten
angezeigt. Ein Beispiel für
eine Fotokartenanzeige im Fotokarten-Modus ist in 4 gezeigt. Im Kombinationskarten-Modus
werden die Straßenlinien,
die Punkte von Interesse und die Orientierungspunkte, die im 2D-Karten-Modus
regulär
angezeigt werden, auf der Fotokarte angezeigt.
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Der
Maßstab
der Karte kann in jedem Modus in vorgegebenen Schritten geändert werden.
Wenn eine Karte aus den Bilddaten auf einer Luftaufnahme mit hoher
Auflösung
im Kombinationskarten-Modus erzeugt wird, können die Straßenlinien
hervorstechen, weil die Straßen
bei der hohen Auflösung
deutlich erkennbar sind. Wenn eine Fotokarte beispielsweise in einem
größeren Maßstab als
1:10 000 angezeigt wird, d.h. ein angezeigter Maßstab größer als 100m ist, sind Strukturen
und Formen der Straßen deutlich
erkennbar. Wenn die Straßenlinien
auf den deutlich erkennbaren Straßen der Fotokarte angezeigt
werden, sind die Straßen überbetont.
Im Ergebnis sind dann andere angezeigte Gegenstände als die Straßenlinien
schwer zu erkennen.
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Zur
Lösung
dieses Problems steuert das Navigationssystem 100 die Anzeigebedingungen
für die auf
der Fotokarte angezeigten Straßenlinien
gemäß dem Anzeigemaßstab. Ein
Prozeß zum
Anzeigen einer Karte im Kombinationskarten-Modus wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf 2 erörtert.
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Es
wird festgestellt, daß der
gegenwärtige Anzeigemodus
der Fotokarten-Modus oder der Kombinationskarten-Modus ist (S10).
Wenn der gegenwärtige
Modus nicht der Fotokarten-Modus oder der Kombinationskarten-Modus
ist, wird eine 2D-Karte im 2D-Karten-Modus angezeigt (S20). Wenn
der gegenwärtige
Modus entweder der Fotokarten-Modus oder der Kombinationskarten-Modus
ist, wird festgestellt, ob der gegenwärtige Modus der Kombinationskarten-Modus
(S30) ist. Falls nein, wird eine Fotokarte im Fotokarten-Modus angezeigt
(S40). Falls ja, wird in Schritt S30 determined, ob der gegenwärtige Maßstab größer als
100m-Maßstäbe ist (S50).
Falls nein, wird eine Fotokarte mit Anzeigegegenständen der
2D-Karte einschließlich
Straßenlinien
im Kombinationskarten-Modus gemäß der Darstellung
in 5 angezeigt (S60).
Falls ja, werden in Schritt S50 andere Anzeigegegenstände als
die Straßenlinien auf
der Fotokarte angezeigt (S70).
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Ein
Beispiel für
die Karte mit dem Maßstab 50m
ist in 6 gezeigt. Bei
diesem Maßstab
sind die Strukturen und die Formen der Straßen auf der Fotokarte selbst
deutlich erkennbar. Daher werden die Straßenlinien auf der Fotokarte
nicht angezeigt. Im Ergebnis sind andere Anzeigegegenstände als die
Straßenlinien
deutlich erkennbar. Es wird festgestellt, ob der Anzeigemodus oder
der Maßstab
geändert
ist (S80). Falls ja, werden die Schritte S10 bis S80 wiederholt.
Falls nein, wird die Karte weiterhin mit dem gegenwärtigen Maßstab in
dem gegenwärtigen
Anzeigemodus (S90) angezeigt.
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Das
Navigationssystem 100 zeigt die Straßenlinien auf der Fotokarte
im Kombinationskarten-Modus an, wenn die Karte eine Großbereichskarte
in einem Maßstab
von gleich oder kleiner als 100m ist. Es zeigt die Straßenlinien
nicht an, wenn die Karte eine Kleinbereichskarte mit einem Maßstab von größer als
100m ist, und zeigt nur die Informationsgegenstände außer den Straßenlinien
an. Somit sind die Informationsgegenstände deutlich erkennbar.
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Die
vorliegende Erfindung sollte nicht auf die vorausgehend erörterte und
in den Figuren gezeigte Ausführungsform
beschränkt
werden, sondern kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden,
ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen: beispielsweise
können
die Straßenlinien
bei Maßstäben, die
größer als
100m sind, abgeschwächt
und angezeigt werden. Durchsichtige, gestrichelte, gestrichpunktete
oder gepunktete Linien können
verwendet werden, um verschiedene Strukturen der Straßen anzugeben
und die Straßenlinien
abzuschwächen,
so daß sie
nicht von anderen Informationsgegenständen abgehoben sind.
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Bei
einem Maßstab,
bei dem breite Straßen deutlich
erkennbar sind, sind auch enge Straßen in Wohngebieten oftmals
deutlich erkennbar. Wenn alle deutlich erkennbaren, engen Straßen mit
Straßenlinien
angezeigt werden, wird eine große
Anzahl von Straßenlinien
angezeigt. Im Ergebnis sind die auf der Karte angezeigten Informationsgegenstände selbst dann
schwer zu erkennen, wenn die Straßenlinien abgeschwächt sind.
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Zur
Lösung
dieses Problems werden nur Hauptstraßen wie etwa gebührenpflichtige
Straßen, Staatsstraßen und
Präfekturstraßen mit
abgeschwächten
Linien angezeigt. Ein Beispiel für
eine Karte, bei der nur Hauptstraßen durch Straßenlinien angegeben
sind, ist in 7 gezeigt.
In diesem Beispiel sind nur Hauptstraßen mit gestrichelten Linien angegeben.
Somit sind die Informationsgegenstände deutlich erkennbar. In
diesem Fall kann eine Straßenangabeeinrichtung
zur Verfügung
gestellt werden, so daß der
Anwender Straßenarten
zum Anzeigen der Straßen
mit den abgeschwächten
Linien auswählen kann.
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Es
ist bevorzugt, Icons oder Marken auf der Karte anzuzeigen, um Straßenarten
mit einem Maßstab
von größer als
100m anzugeben, da es schwierig sein könnte, eine Straße ohne
Angabe aufzufinden. Ein Beispiel für die Karte mit einem Icon
zum Angeben einer Straße
ist in 8 gezeigt. Ein
Icon 20 zum Angeben einer Staatsstraße ist auf einer entsprechenden
Straße
auf der Karte angezeigt. Das Icon 20 ist so angezeigt,
daß es
die Anzeige einer Fahrzeugpositionsmarke 30, welche die
gegenwärtige
Position des Fahrzeugs angibt, nicht stört. Durch das Anzeigen von
Marken oder Icons, die Straßenarten
auf der Karte angeben, sind andere Informationsgegenstände als
die Straßenlinien
deutlich erkennbar, und die Straßenarten sind leicht erkennbar.