CN101501742A - 地图显示系统 - Google Patents

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CN101501742A CNA2007800300682A CN200780030068A CN101501742A CN 101501742 A CN101501742 A CN 101501742A CN A2007800300682 A CNA2007800300682 A CN A2007800300682A CN 200780030068 A CN200780030068 A CN 200780030068A CN 101501742 A CN101501742 A CN 101501742A
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长嵨一将
大馆江利子
胜田升
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Abstract

为了减小对处理器的负荷，地图显示系统包括：第一地图生成单元，生成第一地图图像(304a)；第二地图生成单元，以比第一地图图像(304a)低的频度生成比第一地图图像(304a)的标度大的第二地图图像(304b)；第一显示装置(30)，显示在由第一地图生成单元生成的第一地图图像(304a)上合成了表示车辆的位置和方向的第一标记图像(305a)的第一合成地图图像(306a)；以及第二显示装置(31)，显示在由第二地图生成单元生成的第二地图图像(304b)上合成了表示车辆的位置和方向的第二标记图像(305b)的第二合成地图图像(306b)。

Description

地图显示系统
技术领域
本发明涉及显示相互不同的标度(scale)的多个地图图像的地图显示系统。
背景技术
以往，在上述地图显示系统中，在通过处理器的动作，从CD-ROM所存储的地图数据中，读入比例尺不同的两种地图数据，分别生成基于各个地图数据的两种图像数据后，各个图像数据被存储在第1及第2VRAM(VideoRandom Access Memory；视频随机存取存储器)中。第1及第2VRAM所存储的图像数据在第1及第2视频控制器中分别被变换为视频信号，该变换后的视频信号分别被输出到第1及第2显示装置。其结果，在第1及第2显示装置上能够单独地显示比例尺不同的道路地图，驾驶员能够容易地进行行驶路径等的确认。再有，所显示的地图的比例尺通过设定菜单被设定(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：特开平09-257497号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在以往的地图显示系统中，两种图像数据被以相同频度描绘，所以存在负荷施加到处理器上的问题。
因此，本发明的目的在于，提供对处理器的负荷较小的地图显示系统。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，本发明的地图显示系统包括：第一地图生成单元，生成第一地图图像；第二地图生成单元，以比第一地图图像低的频度生成比第一地图图像的标度大的第二地图图像；以及显示单元，显示由第一地图生成单元和第二地图生成单元生成的第一地图图像和第二地图图像。
上述发明可通过集成电路作为其他形态来实现。
发明效果
如上所述，根据本发明，以比第1地图数据低的频度生成比第1地图数据的标度大的第2地图数据，所以能够提供对处理器的负荷较小的地图显示系统。
附图说明
图1是本发明一实施方式的地图显示系统的方框图。
图2是构成本发明一实施方式的地图显示系统的显示单元的安装图。
图3是表示由构成本发明一实施方式的地图显示系统的控制单元进行的数据处理流程的示意图。
图4是由本发明一实施方式的地图显示系统所生成的地图图像、标记图像(mark image)及合成地图图像的示意图。
图5是用于本发明一实施方式的地图显示系统的动作说明的流程图。
图6是用于详细地说明图5的一部分的流程图。
图7是用于详细地说明图6的一部分的流程图。
图8是表示由构成本发明一实施方式的地图显示系统的显示单元显示的第1显示例的图像。
图9是表示由构成本发明一实施方式的地图显示系统的显示单元显示的第2显示例的图像。
图10是表示由构成本发明一实施方式的地图显示系统的显示单元显示的第3显示例的图像。
图11是表示由构成本发明一实施方式的地图显示系统的显示单元显示的第4显示例的图像。
图12是表示由构成本发明一实施方式的地图显示系统的显示单元显示的第5显示例的图像。
图13是表示由构成本发明一实施方式的地图显示系统的显示单元显示的第6显示例的图像。
标号说明
1  地图显示系统
2  控制单元(集成电路)
10 CPU
11 RAM
12 ROM
13 存储装置
3  显示单元
30 第1显示装置
31 第2显示装置
4  输入单元
40 第1输入装置
41 第2输入装置
具体实施方式
以下，用附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明实施方式的地图显示系统1的结构的方框图。在图1中，地图显示系统1被装载在作为移动体的典型例的车辆上，至少包括输入单元4、存储装置13、控制单元2以及显示单元3。
存储装置13包括磁盘(例如，硬盘)、光盘(例如，DVD(Digital VersatileDisc))或半导体存储器等存储媒体。在该存储媒体中，除了由后述的CPU(Central Processing Unit)10执行的程序之外，还存储着地图描绘或路径搜索等导航上必要的地图数据库。在该地图数据库中，包含表示了道路、交叉点、建筑物及河流等地物的信息和包含有关各个地物的说明和/或广告等信息的地图显示用的地物信息。除此之外，还包含各个道路间的连接、各个道路的车道数和/或单向通行等的有关交通限制的信息，在地图数据库中主要包含用于定位(location)及路径搜索的道路信息等。再有，地物信息按预定的多个的每一个比例尺被存储在存储媒体中。
除了CPU10以外，控制单元2还包括RAM(Random Access Memory)11、以及ROM(Read Only Memory)12。CPU10将ROM12及存储装置13所存储的程序读入到RAM11中，从而执行被读入到RAM11中的程序。由此，CPU10对构成地图显示系统1的各个单元进行控制。例如，CPU10使用GPS接收机20、陀螺21及车速传感器22的各个输出以及从存储装置13读入的地图数据，确定在地图上的车辆的当前位置及行驶方向。另外，CPU10为了进行在后述的第1显示装置30上的地图显示，在RAM11内生成车辆的当前位置周边的地图图像(以下，称为第1地图图像)。而且，CPU10在RAM11内生成车辆的当前位置周边的地图图像(以下，称为第2地图图像)，以便由后述的第2显示装置31显示与第1地图图像不同的比例尺的地图图像。
在以后的说明中，用标度取代比例尺来表现地图的大小(size)。为了显示该标度，在第1地图图像及第2地图图像的规定位置，包含规定长度的线状物体(object)和表示该线状物体的长度实际上相当于多少米的距离的数值的图像(以下，称为标度图像)通过CPU10而被合成。地图的标度越小，比例尺越大，相对于实物的区域的较窄的区域被详细地显示。另一方面，地图的标度越大，比例尺越小，相对于实物的区域的宽范围的区域被显示。例如，在第1显示装置30及第2显示装置31的显示区域中，与50米标度的地图相比，400米标度的地图对于实物的区域表示宽范围的区域。
在本实施方式中，输入单元4包括第1输入装置40及第2输入装置41。第1输入装置40及第2输入装置41分别由遥控器或触摸面板(touch panel)构成。第1输入装置40包含用于变更在第1显示装置30上显示的地图的标度(以下，称为标度A)的按钮，由此用户能够指定期望的比例尺。同样地，第2输入装置41包含用于变更在第2显示装置31上显示的地图的标度(以下，称为标度B)的按钮。
显示单元3包括第1显示装置30和第2显示装置31。第1显示装置30及第2显示装置31例如由液晶显示器或有机EL(ElectroLuminescence)显示器构成，如图2所示，它们被设置在车辆的乘员(例如，驾驶员)可视认的部位。
图3是表示图1所示的控制单元2进行的数据处理流程的示意图。此外，在图3中，为了便于说明，示出了存储装置13、RAM11、第1显示装置30、以及第2显示装置31。
在图3中，在存储装置13中，如上所述，存储了包含道路信息和对每个标度准备的地物信息的地图数据库301。
通过CPU10，对应于标度A及B的地物信息从地图数据库301被读出，在控制单元2的RAM11中被展开而作为标度A及B的读入地物信息302。各个读入地物信息302成为第1地图图像及第2地图图像的基础。再有，在RAM11中，车辆的当前位置周边的读入地物信息302至少被展开能够分别生成一画面的第1及第2地图图像。
读入道路信息303通过CPU10从地图数据库301被定期地展开到RAM11中，用于确定地图上的车辆的当前位置及行驶方向。此外，读入道路信息303还被用于在第1地图图像上合成的标记图像(以下，称为第1标记图像)的坐标位置及方向的计算，以及在第2地图图像上合成的标记图像(以下，称为第2标记图像)的坐标位置及方向的计算。
第1地图图像304a由CPU10基于读入地物信息302而生成，如图4中示意的那样，表示第1显示装置30的一画面的地图(标度A)。该第1地图图像304a由CPU10进行图形旋转计算处理，以便从当前的方向进行前导显示(heading-up display)和/或3D显示等，或根据比第1输入装置40更细致地设定的标度，进行利用乘法运算的放大或利用除法运算的缩小及稀疏等的计算处理，从而被展开在RAM11中。
再次参照图3。与第1地图图像304a比较，仅在基于对应于取代标度A的标度B的读入地物信息302来生成第2地图图像304b方面不同，所以省略其说明。
第1标记图像305a例如被预先存储在存储装置13中，表示车辆的当前位置及行驶方向，并被合成在标度A的第1地图图像304a中。具体地说，第1标记图像305a在第1地图图像304a中相当于车辆的当前位置的坐标位置上按与车辆的行驶方向一致的方向被合成。该合成的结果，在RAM11内，生成第1合成地图图像306a。
第2标记图像305b例如被预先存储在存储装置13中，表示车辆的当前位置及行驶方向，并被合成在标度B的第2地图图像304b中。具体地说，第2标记图像305b在第2地图图像304b中相当于车辆的当前位置的坐标位置上按与车辆的行驶方向一致的方向被合成。该合成的结果，在RAM11内，生成第2合成地图图像306b。
这里，参照图4，以上述合成处理作为具体例，说明有关第1标记图像305a和第1地图图像304a的合成处理。在图4中，示意地表示了第1显示装置30中的一画面的显示区域701。
在RAM11中，通过CPU10，进行对于读入地物信息302的图形旋转处理及定标(scaling)等的各种处理，生成第1地图图像304a。
此外，在RAM11中，由CPU10生成第1标记图像305a。第1标记图像305a是用于表示车辆的当前位置在显示区域701上的哪个坐标位置、车辆的行驶方向是哪个方向的数据，示意地如图4所示。再有，在本实施方式中，用于表示第1地图图像304a的标度的第1标度图像307a也由CPU10生成。
在RAM11中，通过CPU10，第1地图图像304a和第1标记图像305a被合成，由此，生成图4中示意地表示的第1合成地图图像306a。
再有，第2合成地图图像306b与第1合成地图图像306a同样地由CPU10生成。
第1合成地图图像306a及第2合成地图图像306b在CPU10的控制下被分别传送到第1显示装置30及第2显示装置31，第1显示装置30显示所输入的第1合成地图图像(标度A)，第2显示装置31显示所输入的第2合成地图图像(标度B)。
再有，从图4可知，一般地，第1地图图像304a的信息量压倒性地多于第1标记图像305a的信息量，所以CPU10在生成第1地图图像304a时的处理负荷远远大于生成第1标记图像305a时的处理负荷。同样地，CPU10在生成第2地图图像304b时的处理负荷也远远大于生成第2标记图像305b时的处理负荷。
下面，参照图5～图7的流程图，说明有关图1所示的地图显示系统1的动作。
图5是表示图1所示的地图显示系统1的主要动作的主流程图。以下，参照图5，说明有关地图显示系统1的主要的动作。
在地图显示系统1中，用户对第1输入装置40进行操作，指示在第1显示装置30上显示的地图的标度A，对第2输入装置41进行操作，指示在第2输入装置31上显示的地图的标度B。CPU10从第1输入装置40及第2输入装置41获取由用户指示的标度A及B(步骤S501)。
由于当前位置随着车辆的行驶而改变，所以CPU10定期地计算车辆的当前位置及行驶方向(步骤S502)。此时，CPU10基于来自GPS接收机20、陀螺21及车速传感器22的输出而算出车辆的当前位置及行驶方向。进而，CPU10使用存储装置13内的道路信息，使算出的车辆的当前位置及行驶方向与地图上的坐标位置及道路的方向一致。在步骤S502后，CPU10生成当前位置周边的地图图像(步骤S503)。以上的步骤S502及S503被定期地重复。
图6是表示图5的步骤S503的详细的处理的流程图。在图6的处理中，在处理负荷较高的地图数据中，特别地通过减少标度大的地图数据的描绘次数，从而着眼于防止处理负荷增大，根据对第1显示装置30的显示地图的标度和第2显示装置31侧的标度的比率，控制地图的更新定时(timing)。
这里，为了简化说明，说明第1显示装置30的显示地图的标度A比第2显示装置31侧的显示地图的标度B小，即，将更窄的区域放大显示的情况。
首先，CPU10判定将在步骤S501获取的标度B除以标度A后的值乘以规定的系数K所得的值是否大于计数值Cnt(步骤S601)。这里，系数K是系统内决定的值，并且为1以下的数值。计数值Cnt在系统起动时被初始化。
如果在步骤S601中判定为“是”，则CPU10如参照图3及图4说明的那样生成并更新标度A的第1地图图像304a(步骤S602)。
相反，如果在步骤S601中判定为“否”，则CPU10将计数值Cnt清零(步骤S603)，然后，如上述那样生成并更新标度B的第2地图图像304b(步骤S604)。
这里，参照图7，说明有关步骤S602及S604的详细的处理。
在图7中，首先，CPU10为了显示当前位置到达各个显示装置30及31的固定位置(例如画面中央)而决定必要的地物信息的范围(步骤S701)，将决定后的范围的读入地物信息302从存储装置13读入到RAM11中(步骤S702)。
接着，CPU10对读入地物信息302进行必要的旋转、放大缩小等的加工(步骤S703)，剪切在各个显示装置30及31的一画面的显示上所需要的部分(步骤S704)，由此，生成第1地图图像304a及第2地图图像304b。以上的处理结束时，步骤S602及S604结束。
在步骤S602或S604之后，CPU10进行步骤S605。在步骤S605中，CPU10首先确定第1标记图像305a的第1地图图像304a上的坐标位置及方向。作为这种确定的一个方法，CPU10将步骤S502中获得的车辆的地图上的当前位置及行驶方向变换为第1地图图像304a中的位置(以下，称为第1显示当前位置)及方向(以下，称为第1显示行驶方向)。在这样获得的第1显示当前位置上，CPU10生成第1标记图像305a。此时，第1标记图像305a面向所获得的第1显示行驶方向。此外，CPU10还生成图4所示的标度图像307a。
在步骤S605中，CPU10还将RAM11中当前存储的第1地图图像304a及第1标记图像305a进行合成，从而生成第1合成地图图像306a。
在步骤S605之后，CPU10进行步骤S606。在步骤S606中，CPU10首先确定第2标记图像305b的第2地图图像304b上的坐标位置及方向。作为这种确定的一个方法，CPU10将步骤S502中获得的车辆的地图上的当前位置及行驶方向变换为第2地图图像304b中的位置(以下，称为第2显示当前位置)及方向(以下，称为第2显示行驶方向)。在这样获得的第2显示当前位置上，CPU10生成第2标记图像305b。此时，第2标记图像305b面向所获得的第2显示行驶方向。此外，CPU10还生成标度B用的标度图像(未图示)。
在步骤S606中，CPU10还将RAM11中当前存储的第2地图图像304b和当前存储的第2标记图像305b进行合成，从而生成第2合成地图图像306b。
这里，有关步骤S605及S606中的各个标记图像305a及305b的各个地图上的坐标位置及方向的确定，说明更具体的方法。
在从图3中的读入地物信息302生成一画面的第1地图图像304a及第2地图图像304b时，知道各个地图图像的四角的纬度经度。CPU10使用该纬度经度和步骤S502中算出的当前位置，算出各个标记图像305a及305b的各个画面上的坐标位置。
此外，在生成一画面的第1地图图像304a及第2地图图像304b时，在各个地图图像表示的地图中从相邻的两角的纬度经度知道地图的方向。CPU10使用该地图的方向和步骤S502中算出的当前位置，算出各个标记图像305a及305b的方向。
在上述步骤S606之后，CPU10将RAM11中存储的第1合成地图图像306a及第2合成地图图像306b分别传送到第1显示装置30及第2显示装置31(步骤S607)。第1显示装置30显示所获取的第1合成地图图像306a(标度A)，第2显示装置31显示所获取的第2合成地图图像306b(标度B)。
在步骤S607之后，CPU10使计数值Cnt从当前的值增加规定数(例如1)(步骤S608)。至此，步骤S503结束。
例如，此时，如图8所示，假设选择50米标度作为第1显示装置30所显示的地图的标度，选择400米标度作为第2显示装置31所显示的地图的标度。顺着上述处理来说明这种情况下的第1显示装置30所显示的第1合成地图图像306a和第2显示装置31所显示的第2合成地图图像306b的转移。
这里，系数K设为0.5，计数值Cnt的初始值设为1。由于第1显示装置30所显示的地图的标度为50米，所以标度A为50m。由于第2显示装置31所显示的地图的标度为400米，所以标度B为400m。
在图6的步骤S601中，标度B/标度A×系数K＝400m/50m×0.5＝4，计数值Cnt＝1，在第1次的图6的处理流程中的步骤S601中，被判定为“是”，所以在步骤S602中，第1地图图像304a被更新，以使例如车辆的当前位置为地图上的中央坐标，车辆的行驶方向为地图上的向上方向。
接着，在图6的步骤S605中，第1标记图像305a被更新，以使其更新为在之前的步骤S601中所更新的第1地图图像304a的中央坐标且向上，更新后的第1标记图像305a和第1标度图像307a(参照图4)被合成在第1地图图像304a上，其结果，生成第1合成地图图像306a。
在接续动作的步骤S606中，在本次的处理流程中不执行步骤S604，即，不进行第2地图图像304b的更新，所以在RAM11中未更新的仍然保留的第2地图图像304b的基础上，第2标记图像305b被更新，以使其与车辆的当前位置及行驶方向一致。此外，该更新后的第2标记图像305b和第2标度图像307b被合成在第2地图图像304b上，其结果，生成第2合成地图图像306b。
在步骤S607中，第1合成地图图像306a及第2合成地图图像306b被同时地分别传送到第1显示装置30及第2显示装置31，如图9所示地显示。
在步骤S608中，计数值Cnt递增计数变为2，本次的图6的处理流程结束。
接着，图5的处理流程被再次执行，在该处理流程的步骤S502中，算出车辆的当前位置及行驶方向，在步骤S503中开始生成地图图像，进至图6的步骤S601(第2次)。
在第2次的步骤S601的判定中，由于计数值Cnt＝2，所以判定式为4>2，成为“是”的判定，进至步骤S602，进行与第1次同样的动作。其结果，在第1显示装置30及第2显示装置31中，显示如图10所示的第1合成地图图像306a及第2合成地图图像306b。
在第3次的步骤S601的判定中，由于计数值Cnt＝3，所以判定式为4>3，成为“是”的判定，进至步骤S602，进行与第1次、第2次同样的动作。其结果，在第1显示装置30及第2显示装置31中，显示如图11所示的第1合成地图图像306a及第2合成地图图像306b。
这样，在第1次至第3次为止的图6的处理流程中，由于省略了第2地图图像304b的更新，所以能够减轻CPU10的处理负荷。
接着，在第4次的步骤S601中，由于计数值Cnt＝4，所以判定式为4>4。因此，步骤S601的判定变成“否”，进至步骤S603。在步骤S603，计数值Cnt被清零，成为0。接着，在步骤S604，本次进行第2地图图像304b的更新。即，在步骤S604中，第2地图图像304b被更新，以使例如车辆的当前位置为地图上的中央坐标，车辆的行驶方向成为地图上的向上方向。
在随后动作的步骤S605中，在本次的处理流程中没有进行第1地图图像304a的更新，所以在RAM11中未更新的原样保存的第1地图图像304a的基础上，第1标记图像305a被更新，以使其与车辆的当前位置及行驶方向一致。此外，该更新后的第1标记图像305a和第1标度图像307a被合成在第1地图图像304a上，其结果，生成第1合成地图图像306a。
在本次的例程(routine)中步骤S604被执行，即，由于进行第2地图图像304b的更新，所以在随后步骤S606中，由之前的步骤S604在RAM11中本次生成的第2地图图像304b的基础上，第2标记图像305b被更新，以使其与车辆的当前位置及行驶方向一致。此外，该更新后的第2标记图像305b和第2标度图像307b被合成在第2地图图像304b上，其结果，生成第2合成地图图像306b。
在步骤S607，第1合成地图图像306a及第2合成地图图像306b被同时分别传送到第1显示装置30及第2显示装置31，如图12所示地显示。
然后，在步骤S608，计数值Cnt被递增计数而成为1。
在随后的第5次的处理流程中，进行与上述第1次同样的动作，由于在步骤S601中的判定为“是”，所以在第1显示装置30及第2显示装置31中，如图13所示地显示与图9相同的第1合成地图图像306a及第2合成地图图像306b。
如上述说明的那样，根据地图显示系统1，小标度的第1地图图像304a连续三次被更新，以使第1标记图像305a在中央向上。第1地图图像304a的更新中，大标度的第2地图图像304b不被更新，而只有第2标记图像305b的显示位置和方向被更新。此外，在下一次中，相反地，大标度的第2地图图像304b被更新，以使第2标记图像305b在中央向上，小标度的第1地图图像304a不被更新，而只有第1标记图像305a的显示位置和方向被更新。地图显示系统1重复这样的一连串的动作，由此，地图图像的更新上所需的CPU10的处理负荷被减轻。再有，在第2地图图像304上的车辆的位移量与小标度的第1地图图像304a上的车辆位移量比较很少，所以即使降低第2地图图像304b的更新频度，在实用上也没有问题。
此外，根据地图显示系统1，由于CPU10生成第1地图图像304a的期间和生成第2地图图像304b的期间相互不重叠，所以可以共享RAM11中的用于读入标度A用的读入地物信息302的存储器区域，以及RAM11中的用于读入标度B用的读入地物信息302的存储器区域。因此，地图显示系统1可以削减RAM11所需的存储器容量，并削减RAM11所需的成本。
此外，作为优选的处理，无论图6的步骤S601的判断结果为“是”，还是为“否”，地图显示系统1都执行步骤S605及S606。即，数据量较少的第1标记图像305a及第2标记图像305b被以同一频度更新。由此，即使第1地图图像304a及第2地图图像304b的更新频度相互不同，在显示装置30及31的各自显示地图上，也显示正确的车辆的当前位置及行驶方向。
再有，在上述说明中，说明了地图显示系统1包括物理上独立的第1输入装置40及第2输入装置41，但它们也可以是一体化的装置。
此外，在上述说明中，说明了标记图像305a及305b被合成在各个地图图像304a及304b上的情况，但标记图像305a及305b也可以不被合成。
工业利用性
本发明的地图显示系统适于被要求对处理器的负荷小的车载用导航系统等。

Claims (4)

1.地图显示系统，包括：
第一地图生成单元，生成第一地图图像；
第二地图生成单元，以比所述第一地图图像低的频度生成比所述第一地图图像的标度大的第二地图图像；以及
显示单元，显示由所述第一地图生成单元和所述第二地图生成单元生成的第一地图图像和第二地图图像。
2.如权利要求1所述的地图显示系统，所述第二地图生成单元以基于所述第一地图图像的标度和所述第二地图图像的标度的比率的频度，生成所述第二地图图像。
3.如权利要求1所述的地图显示系统，还包括：
第一标记生成单元，生成用于对所述第一地图图像的合成的、表示移动体的当前位置及行驶方向的第一标记图像；以及
第二标记生成单元，以与所述第一标记图像相同的频度生成用于对所述第二地图图像的合成的、表示所述移动体的当前位置及行驶方向的第二标记图像。
4.集成电路，包括：
第一地图生成单元，生成第一地图图像；
第二地图生成单元，以比所述第一地图图像低的频度生成比所述第一地图图像的标度大的第二地图图像；以及
向外部的显示单元传送由所述第一地图生成单元和所述第二地图生成单元生成的第一地图图像和第二地图图像的传送处理单元。
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