JP2002149057A

JP2002149057A - 車両用表示制御装置

Info

Publication number: JP2002149057A
Application number: JP2001264208A
Authority: JP
Inventors: Tadao Nomura; 忠夫野村; Kazuyoshi Yamada; 一嘉山田; Yasuyuki Oshitani; 康之押谷; Junichi Ando; 淳一安藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】道路地図を予め設定された視点高度からの三
次元画像として表示する場合に、現在地の高度の変化に
応じて視点高度を動的に変更することにより、三次元表
示内容に違和感が生ずる事態を未然に防止する。【解決手段】車両の高度がプラス方向に変化したとき
には、そのときの車両高度ｈ（＋）、ｈ（＋）′を保存
すると共に、視点高度を、最新の視点高度Ｈ（ｉ）に対
して、車両の現在高度ｈ（ｉ）と車両高度との差ｈ
（＋）或いはｈ（＋）′で求まる付加高度ΔＨを加算し
た値に変更する。車両の高度がマイナス方向に変化した
ときには、そのときの車両高度ｈ（−）を保存すると共
に、視点高度を、視点高度の初期値Ｈに対して、ΔＨ＝
（＋方向の付加高度ΔＨの累算値ΣΔＨ）−（車両高度
ｈ（−）−車両の現在高度ｈ（ｉ））で得られる付加高
度ΔＨを加算した値に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め設定された位
置から見た状態の道路地図を三次元画像として表示する
ようにした地図表示装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする技術課題】例えば、カーナビ
ゲーションシステムにおいては、予め設定された視点高
度から見た状態の道路地図を三次元画像で表示すること
により、道路の接続状況を視覚的に把握し易くしたり、
臨場感の向上を図ることが行われているが、その視点高
度は、予め初期値として設定された高度、或いはユーザ
ーが設定した高度に固定された状態となっていた。この
ため、車両の走行に応じて、車両の現在高度が変化した
場合、例えば車両が丘などに昇った場合或いは谷などに
降りた場合などには、実際の視界と画面表示とに感覚的
なずれが生ずることになり、三次元表示内容に違和感が
生ずるという問題点があった。

【０００３】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、地図を三次元表示する場合に実際の風景と比較して
違和感を生じる事態を極力抑えることを目的とする。そ
のため、その目的は、道路地図を予め設定された視点高
度からの三次元画像として表示する場合に、現在地の高
度の変化に応じて視点高度を動的に変更することができ
て、三次元表示内容に違和感が生ずる事態を未然に防止
可能になる地図表示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】請求項１記載の発明によ
れば、表示制御手段は、道路地図を予め設定された視点
高度から見た状態の三次元画像として表示した状態にお
いて、現在地の移動に伴う高度変化量を逐次測定し、そ
の変化量がプラス方向に大きくなれば前記視点高度を高
くすると共に、上記変化量がマイナス方向に大きくなれ
ば視点高度を低くする制御を行う。これにより、現在地
の高度に応じて視点高度が動的に変更されることにな
り、丘などに昇った場合或いは谷などに降りた場合など
に、その三次元表示内容に違和感が生ずる事態を未然に
防止できるようになる。

【０００５】請求項２記載の発明によれば、現在高度の
変化量が、現在地が上り坂に差し掛かった時点並びに下
り坂に差し掛かった時点における高度を基準として測定
されるから、視点高度を動的に変化させる制御を、実際
の高度変化状況に応じた状態で行うことができる。

【０００６】請求項３記載の発明によれば、現在高度の
変化量が、元々必要なＧＰＳ受信機の出力に基づいて測
定されるから、余分な回路構成を付加する必要がなくな
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をカーナビゲーショ
ンシステムに適用した一実施例について図１ないし図４
を参照しながら説明する。

【０００８】図２は、全体構成を概略的に示している。
この図２において、位置検出部１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂ
ａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）受信
機、方位センサ、ジャイロセンサ、車速センサなど（何
れも図示せず）から構成され、車両の現在位置情報（高
度情報を含む）を算出する部分である。この位置検出部
１は、各センサが性質の異なる誤差を有しているため、
各々補間しながら使用するように構成されているが、現
在位置が算出できれば、これらのセンサを全部備える必
要はなく、どれか一つ以上を備えていれば良い。

【０００９】地図データ格納部２は、位置検出の精度向
上のための所謂マップマッチング用データ、地図データ
及び目的データを含む各種データを入力するための装置
であり、ＤＶＤプレーヤやＣＤプレーヤ、或いはハード
ディスク装置などから構成されている。

【００１０】スイッチ情報入力部３は、例えばディスプ
レイ装置の左右や上下に取り付けられたスイッチ類であ
り、三次元表示画面の視点高度を複数段階に変更するた
めの視点変更スイッチ（図示せず）も含んだ構成となっ
ている。

【００１１】メモリ部４は、ＲＯＭ及びＲＡＭ（何れも
図示せず）を含んで構成されたもので、ナビゲーション
のプログラムやプログラムのワークメモリや地図データ
格納部２から取得した地図データなどを一時格納する部
分である。

【００１２】表示部５は、ナビゲーションとして地図や
目的地選択画面などを表示するためのもので、その画面
には、位置検出部１から入力された車両の現在位置マー
クと、地図データ格納部２からの地図データに基づいて
作成された道路地図と、道路地図上に表示する誘導経路
や設定地点の目印などの付加データとを重ねて表示する
ようになっている。音声出力部６は、案内のための音声
や画面操作の説明音声を出力する。

【００１３】制御部７（表示制御手段に相当）は、スイ
ッチ情報入力部３に対する操作に応じて、現在位置から
目的地までの最適な経路を自動的に選択して誘導経路を
形成して表示する経路案内機能を実行したり、マップマ
ッチング処理、案内音声の算出、地図の描画などを行う
ようになっている。このように自動的に最適な経路を設
定する手法は、ダイクストラ法が知られている。

【００１４】この制御部７は、実際にはマイクロコンピ
ュータにより構成されるものであるが、機能的には、地
図データ取得部８、マップマッチング部９、経路計算部
１０、経路案内部１１、描画部１２、画面制御管理部１
３から構成されている。

【００１５】マップマッチング部９は、位置検出部１で
検出した現在位置情報と地図データ格納部２から読み込
んだ地図データの道路形状データなどを使って、現在位
置がどの道路上に存在するかを特定する。また、使用者
は、スイッチ情報入力部３を使って所望の地図を表示さ
せる操作などを行い、目的地をセットする。経路計算部
１０では、マップマッチング部９で算出された現在位置
の情報や、利用者が指定した出発地と上記目的地までの
経路を計算する。

【００１６】経路案内部１１では、上記経路計算の結果
と地図データ内に格納されている道路の形状データや、
交差点の位置情報や踏み切りの位置情報などから案内に
必要なポイントを算出したり、どのような案内（右に曲
がるのか左に曲がるのかなど）が必要なのかを算出す
る。

【００１７】描画部１２は、現在位置に対応した地図や
高速道路の略図、また、交差点付近では交差点付近の拡
大図などを画面制御管理部１３の指示に従い描画して、
表示部５の表示画像を記憶するためのフレームメモリ
（例えばＶＲＡＭ）に記憶させる。

【００１８】この場合、描画部１２にあっては、位置検
出部１からの現在位置情報とスイッチ情報入力部３から
の視点高度情報に基づいて、表示基準点（現在位置マー
ク）からの視線方向を設定して地図データの表示対象範
囲を決定すると共に、三次元表示に必要な座標変換パラ
メータを算出する動作を行い、さらに、決定した表示対
象範囲を含む所定範囲の地図データを地図データ格納部
２から読み込む動作を行う（既表示画面の地図データと
重複する部分は改めて読み込む必要はなく、新たに必要
な地図データのみを読み込む）。次いで、描画部１２
は、上記のように得た地図データを上記座標変換パラメ
ータにより三次元画像のデータに変換し、その変換後の
地図データを、表示部５に対し、図３に一例を示すよう
な鳥瞰図状態で表示する構成となっている。尚、図３中
において、符号ＰＰを付した指標が現在位置マーク、符
号ＧＬを付した線が誘導経路を示す経路案内線である。

【００１９】地図データ取得部８は、上記各処理部で必
要となる地図データを地図データ格納部２より取得し、
各処理部に提供する。また、上述した各処理は、メモリ
部４のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて、ＲＡ
Ｍとのデータ転送を行いながら実行される。

【００２０】そして、制御部７においては、経路案内部
１１で算出された情報に基づき、車両が進行し案内すべ
き位置に到達すると描画部１２に所望の画像を描画した
り、音声出力部６から所定の音声を出力させて、使用者
を目的地へ誘導する。

【００２１】図１のフローチャートには、制御部７の制
御内容のうち第１実施例の特徴に対応した部分が示され
ており、以下、これについて関連した作用と共に説明す
る。この図１は車両の高度検出及びこれに伴う表示内容
の変更のための視点高度変更ルーチンを示すものであ
り、このルーチンは所定周期（例えば車両が所定距離走
行する毎）に実行される構成となっている。

【００２２】図１において、視点高度変更ルーチンが開
始されたときには、まず、ステップＳ１０１において、
位置検出部１内のＧＰＳ受信機からの出力に基づいて車
両の現在高度を算出し、このように算出した高度と前回
の周期で算出した高度との高度差がどのような関係にあ
るかを判定するステップＳ１０２を実行する。

【００２３】新たに算出した高度と前回算出した高度と
の差がない場合、つまり、車両の高度がそれまでと比べ
て「変化なし」と判断した場合には、視点高度に加算す
る付加高度ΔＨを零に設定する（ステップＳ１０３）。
このステップＳ１０３の実行後には、三次元画像を描画
するときの視点高度を、最新の視点高度（初期値として
自動的に設定される値若しくはユーザーがスイッチ情報
入力部３内の視点変更スイッチにより設定した値に対し
付加高度ΔＨを加算した高度）に対し上記付加高度ΔＨ
（ステップＳ１０３の実行後はΔＨ＝０）を加算した値
に決定するステップＳ１０４、このように決定された視
点高度を指定して三次元画像の描画を指示するステップ
Ｓ１０５を順次実行した後にリターンする。

【００２４】一方、前記ステップＳ１０２において、新
たに算出した高度が前回算出した高度に対し「プラス方
向に変化」していると判定した場合には、当該ステップ
Ｓ１０２での前回の判定結果が「変化なし」または「マ
イナス方向への変化」であったか否かを判断する（ステ
ップＳ１０６）。ここで「ＹＥＳ」と判断される状態
は、車両が上り坂に差し掛かった状態に対応するもので
あり、この場合には、その時点の車両高度を変化点
（＋）高度として保存するステップＳ１０７を実行した
後に、前記ステップＳ１０３〜Ｓ１０５を順次実行して
リターンする。

【００２５】また、ステップＳ１０６で「ＮＯ」と判断
した場合には、付加高度ΔＨを、現在高度から変化点
（＋）高度を差し引くという演算により算出するステッ
プＳ１０８を実行した後に、前記ステップＳ１０４、Ｓ
１０５を順次実行してリターンする。

【００２６】前記ステップＳ１０２において、新たに算
出した高度が前回算出した高度に対し「マイナス方向に
変化」していると判定した場合には、当該ステップＳ１
０２での前回の判定結果が「変化なし」または「プラス
方向への変化」であったか否かを判断する（ステップＳ
１０９）。ここで「ＹＥＳ」と判断される状態は、車両
が下り坂に差し掛かった状態に対応するものであり、こ
の場合には、その時点の車両高度を変化点（−）高度と
して保存するステップＳ１１０を実行した後に、前記ス
テップＳ１０３〜Ｓ１０５を順次実行してリターンす
る。

【００２７】また、ステップＳ１０９で「ＮＯ」と判断
した場合には、付加高度ΔＨを、最新の＋方向の付加高
度ΔＨの累算値ΣΔＨから、変化点（−）高度と現在高
度との差を差し引くという演算により算出するステップ
Ｓ１１１を実行した後に、前記ステップＳ１０４、Ｓ１
０５を順次実行してリターンする。

【００２８】以上のような視点高度変更ルーチンの制御
内容を要約すると、以下のようになる。即ち、図４に
は、車両の走行位置（原点「０」からの距離で示す）と
車両の走行に伴う高度変化の一例との関係が模式的に示
されている。この図４において、ｈ（ｉ）は任意の地点
での車両の高度、Ｈは予め設定された視点高度、Ｈ
（ｉ）は任意の地点での視点高度、ｈ（＋）、ｈ
（＋）′は車両の高度がプラス方向に変化した時点での
変化点（＋）高度（これはステップＳ１０７で保存され
る）、ｈ（−）は車両の高度がマイナス方向に変化した
時点での変化点（−）高度（これはステップＳ１１０で
保存される）である。

【００２９】この図４において、車両の高度がプラス方
向に変化したタイミングＴ１では、その時の変化点
（＋）高度ｈ（＋）が保存されると共に、その後に車両
が走行するのに応じて（つまり、車両の現在高度が上が
るのに応じて）、視点高度Ｈ（ｉ）が、Ｈ（ｉ）＝Ｈ＋ΔＨ＝Ｈ＋（ｈ（ｉ）−ｈ（＋））……（１）に変更される。尚、タイミングＴ１においては、ｈ
（ｉ）＝ｈ（＋）、つまりΔＨ＝０であるから、視点高
度Ｈ（ｉ）が変更されることはない。

【００３０】この後、車両の高度がプラス方向に再度変
化したタイミングＴ２では、その時の変化点（＋）高度
ｈ（＋）′が保存されると共に、視点高度Ｈ（ｉ）は、
上記（１）式で得られる最新の視点高度Ｈ（ｉ）に対し
て新たな付加高度ΔＨ（＝ｈ（ｉ）−ｈ（＋）′）を加
算した値に変更される。

【００３１】この後、車両の高度がマイナス方向に変化
したタイミングＴ３では、その時の変化点（−）高度ｈ
（−）が保存されると共に、視点高度Ｈ（ｉ）は、視点
高度の初期値Ｈに対して、次式で得られる付加高度ΔＨ
を加算した値に変更される。但し、ΣΔＨは、前にも述
べたように最新の＋方向の付加高度ΔＨの累算値であ
る。

【００３２】ΔＨ＝ΣΔＨ−（ｈ（−）−ｈ（ｉ））また、車両の高度が変化しない期間には、付加高度ΔＨ
は零とされ、それまでの視点高度Ｈ（ｉ）がそのまま維
持される。

【００３３】以上の結果、車両の走行高度に応じて視点
高度Ｈ（ｉ）が動的に変更されることになり、車両が丘
などに昇った場合或いは谷などに降りた場合などに、そ
の三次元表示内容に違和感が生ずる事態を未然に防止で
きるようになる。また、車両の現在高度ｈ（ｉ）の変化
量が、車両が上り坂に差し掛かった時点並びに下り坂に
差し掛かった時点における車両の高度（変化点（＋）高
度＝ｈ（＋）及びｈ（＋）′、変化点（−）高度＝ｈ
（−））を基準として測定されるから、視点高度Ｈ
（ｉ）を動的に変化させる制御を、車両の実際の走行状
態に応じた状態で行うことができる。さらに、車両の現
在高度ｈ（ｉ）の変化量が、元々必要なＧＰＳ受信機の
出力に基づいて測定されるから、余分な回路構成を付加
する必要がなくなるという利点もある。

【００３４】（その他の実施の形態）上記実施例におい
て、高度情報を地図データと共に記憶しておき、現在地
が存在する地点の高度を上記のように記憶しておいた高
度情報から取得して本発明に適用することも可能であ
る。また、本発明は車両用のものに限らず、人が持ち運
びできるように構成された携帯用の地図表示装置にも適
用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例における制御部の制御内容の
要部を示すフローチャート

【図２】全体の概略的ブロック図

【図３】表示例を概略的に示す図

【図４】車両の走行位置と車両の高度及び視点高度との
関係を模式的に示す図

【符号の説明】

１は位置検出部、２は地図データ格納部（記憶部）、３はスイッチ情報入力部、５は表示部、７は制御部（表示制御手段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者押谷康之愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者安藤淳一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 2C032 HB02 HB05 HB22 HC08 HC22 HC23 HC31 HD03 2F029 AA02 AB07 AC03 AC14 AC16 5H180 AA01 BB04 CC12 EE02 FF05 FF22 FF25 FF27 FF32 FF40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路地図を予め設定された視点高度から
見た状態の三次元画像として表示する地図表示装置にお
いて、現在地の移動に伴う高度変化量を測定すると共
に、その変化量がプラス方向に大きくなれば前記三次元
画像の視点高度を高くし、当該変化量がマイナス方向に
大きくなれば視点高度を低くする表示制御手段を備えた
ことを特徴とする地図表示装置。
【請求項２】前記表示制御手段は、現在高度の変化に
基づいて現在地が上り坂に差し掛かった時点並びに下り
坂に差し掛かった時点を検出するように構成され、上記
各時点における現在地の高度を基準として現在高度の変
化量を測定することを特徴とする請求項１記載の地図表
示装置。
【請求項３】前記表示制御手段は、現在地の高度変化
量を少なくともＧＰＳ受信機の出力に基づいて測定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の地図表示装
置。