JP2005062611A - 地図表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ３次元地図を表示する場合に、直感的に距離感が掴みやすい地図表示ができる地図表示装置を提供する。
【解決手段】 ３次元地図を表示部６に表示する地図表示装置であって、表示部６に表示される３次元地図の下辺側距離Ｌ１・上辺側距離Ｌ２・奥行きの距離Ｌ３（表示スケール）や視点の高さｈや俯角Θ（視点情報）を表示部６に表示する。この表示スケールや視点情報を表示部６に表示する際には、表示スケールや視点情報を数字又は／及び図形によって、表示部６の隅部（表示エリアＡ）に表示する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、地図表示装置に関するものである。

従来より、例えば特許文献１に示されるように、距離感を掴みやすく臨場感のある鳥瞰図（３次元地図）を表示する地図表示装置がある。図５は特許文献１に記載された地図表示装置の表示部の表示例を示すイメージ図である。

その地図表示装置は、鳥瞰図法で表示される道路地図上にグリッドラインを重ねて表示すると共に、表示部から実際の距離感を掴みやすくするためにグリッドライン間距離Ｄ１を表示するものである。
特開平９−２３７０３５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の地図表示装置では、奥行き方向などへの実際の距離は、グリッドラインを数えないと把握できず、直感的に距離感を掴みにくいという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、直感的に距離感が掴みやすい３次元地図を表示することができる地図表示装置を提供することを目とするものである。

請求項１に記載の地図教示装置では、３次元地図を表示する表示部と、３次元地図を表示するための地図データを記憶する地図データ記憶手段と、地図データを用いて所望の範囲の３次元地図を表示部に表示させると共に、３次元地図の奥行きの距離と、表示部の下辺側及び上辺側における３次元地図の距離とからなる表示スケールを表示部に表示させる描画手段とを備えることを特徴とするものである。これによれば、表示部に３次元地図を表示する場合に、表示される３次元地図の奥行きの距離と、表示部の下辺側及び上辺側における３次元地図の距離とからなる表示スケールを表示部に表示するので、表示される３次元地図の実際の距離が分かり、直感的に距離感を掴むことができる。

また、請求項２に記載の地図表示装置では、表示スケールは、表示部の隅部に表示させることを特徴とするものである。これによれば、表示スケールを表示部の隅部に表示するので、３次元地図の視認性を低下することなく表示スケールなどを把握することができる。

また、請求項３に記載の地図表示装置では、表示スケールは、数字又は／及び図形によって表示させることを特徴とするものである。これによれば、表示スケールを数字又は／及び図形によって表示することによって視認性を向上することができる。

また、請求項４に記載の地図表示装置では、３次元地図を表示する表示部と、３次元地図を表示するための地図データを記憶する地図データ記憶手段と、地図データを用いて所望の範囲の３次元地図を表示部に表示させると共に、３次元地図の視点の高さ及び俯角を表示部に表示させる描画手段とを備えることを特徴とするものである。これによれば、表示部に表示させる視点の高さと俯角がわかるので、表示される３次元地図の実際の距離がある程度分かり、直感的に距離感を掴むことができる。

また、請求項５及び請求項６に記載の地図表示装置での作用・効果に関しては、上述の請求項２及び請求項３と同様であるため説明を省略する。

以下、本発明の地図表示装置をナビゲーション装置に適用した実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる、ナビゲーション装置（地図表示装置）１の概略構成を示すブロック図である。

ナビゲーション装置（地図表示装置）１は、位置検出部２、地図データ記憶部３、スイッチ情報入力部４、メモリ部５、表示部６、音声出力部７、及びこれらと接続する制御回路８を備える。

位置検出部２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ジャイロセンサ、車速センサなどから構成され、現在の車両位置を算出する部分である。この位置検出部２は、上記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可能なように構成されている。この場合、現在地が算出できれば、これらのセンサ全部を備える必要はなく、どれか一つ以上のセンサを備えていれば良い。

地図データ記憶部３は、道路地図データ、及び道路地図上のランドマークなどを描画するための目印データなどの各種の地図データを制御回路８に入力するためのものである。この地図データ記憶部３は、各種の地図データを記憶する記憶媒体を備え、記憶媒体としては、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭを用いるのが一般的であるが、メモリカードやハードディスクなどの媒体を用いてもよい。

この地図データ記憶部３には、２種類のデータが記憶されている。１つ目は構造化データによる道路地図データである。この構造化データは、複数の道路が交差、合流、分岐する地点に関するノードデータと、その地点間を結ぶ道路に関するリンクデータを有する。ここで、ノードデータは、ノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノードに接続する全てのリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、及び交差点種類などの各データから構成される。また、リンクデータは、道路毎に固有の番号を付したリンクＩＤ、リンク長、始点及び終点座標、高速道路や一般道路などの道路種別、道路幅員、リンク旅行時間などの各データから構成されている。そして、この構造化データは、階層構造を有し、表示される道路地図の縮尺に応じて、表示されるリンク及びノードがその階層構造の中で切替えられる。なお、構造化データは、地図表示すべきエリアを全て網羅するデータが地図データ記憶部３に記憶されている。

２つ目はイメージパターンデータによる道路地図データである。このイメージパターンデータとしては、建物の形などの実際の景観に近づけた３次元道路地図データや、衛星写真や航空写真を用いた道路地図データが該当する。なお、衛星写真や航空写真を用いた道路地図データの場合は、後述する画面制御管理部１３において視点高度や視点から見下ろした際の地面との角度（俯角）を変更した道路地図を作成することにより、２次元及び３次元で道路地図を表示できる。ただし、このイメージパターンデータは、そのデータ量が多いため、繁華街や都市部などの一部のエリアを網羅する分の道路地図データのみ地図データ記憶部３に記憶される。

スイッチ情報入力部４は、例えば表示部６の周囲に設置されたメカニカルスイッチや、表示部６と一体となったタッチスイッチを有し、各種の入力に使用されるものである。例えば、スイッチ情報入力部４には、表示部６に表示される地図を詳細化する詳細スイッチ、地図を広域化する広域スイッチ、３次元地図を表示させる３次元スイッチなど各種のスイッチを備える。

メモリ部５は、例えばＲＯＭやＲＡＭから構成されており、ＲＯＭにはナビゲーション装置１を動作させるための実行プログラムが記憶され、ＲＡＭにはプログラム実行時の一時データや地図データ記憶部から取得した地図データなどが一時的に記憶されるようになっている。なお、このプログラムは、メモリ部５を介して外部から取得することもできる。

表示部６は、例えば液晶のディスプレイなどから構成される。表示部６の画面には、位置検出部２によって検出された車両の現在位置と地図データ記憶部３から入力される地図データとに基づいて、現在位置周辺の道路地図などが自車両マークＭと共に表示される。また、この表示部６の画面には、目的地を指定するための指定画面や指定した目的地の周辺の道路地図、及びナビゲーション装置１の各種の機能のオン・オフを設定する設定画面などが表示される。音声出力部７は、スピーカーによって構成され、案内のための音声や、ナビゲーション装置１の操作の説明を行う音声を出力する。

制御回路８は、通常のコンピュータとして構成されており、メモリ部５に記憶されたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。なお、図１では、制御回路８が実行する主要な機能を、機能ブロック図として表示している。すなわち、制御回路８は、地図データ取得部９、経路計算部１０、経路案内部１１、描画部１２、画面制御管理部１３を備えている。

地図データ取得部９は、必要な地図データを地図データ記憶部３から取得し、各部に与える。例えば、通常は、位置検出部２によって検出された現在位置を含む地図データを地図データ記憶部３から取得し、画面制御管理部１３に与える。画面制御管理部１３は、描画部１２に対して、現在位置を示す自車両マークＭと共に、現在位置周辺の道路地図を表示部６に表示するように指示する。

また、スイッチ情報入力部４によって目的地が入力された場合、経路計算部１０が、地図データ取得部９から与えられた地図データに基づいて、現在位置から目的地までの最適経路を作成する。すなわち、地図データ取得部９は、現在位置から目的地までの地図データを地図データ記憶部３から取得し、経路計算部１０は、その地図データに対して公知のダイクストラ法などの手法を適用して、最適経路を作成する。

作成された最適経路は、経路案内部１１に与えられる。経路案内部１１は、表示部６に表示される道路地図において、作成された最適経路に対応する道路を特定の色で識別表示させるべく画面制御管理部１３に指示する。さらに、経路案内部１１は、右左折などを行うべき交差点などの案内ポイントを算出し、その案内ポイントを音声にて報知すべく、音声出力部７に音声信号を出力する。また、経路案内部１１は、上記案内ポイントに関する情報を画面制御管理部１３に与え、画面制御管理部１３は、交差点付近の拡大図や高速道路の略図を表示部６に表示させるべく、描画部１２に指示を与える。

ここで、ナビゲーション装置（地図表示装置）１による表示処理の動作に関して説明する。図２は、本発明の実施の形態に係わる、表示処理を示すフロー図である。図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係わる表示部６の表示例を示すイメージ図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係わる表示部６の別の表示例を示すイメージ図であり、（ｃ）は、本発明の実施の形態に係わる表示部６のさらに別の表示例を示すイメージ図である。図４は、本発明の実施の形態に係わる、視点の高さと俯角を示すイメージ図である。

まず、ステップＳ１では、現在位置の特定が行われる。現在位置の特定は、位置検出部２で検出した車両の位置情報と地図データ取得部９から取得した地図データの道路形状データなどを使って、車両の現在位置がどの道路上に存在するかを特定する。現在位置の特定が行われると、ステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、目的地が設定されたか否かが判定される。この判定は、スイッチ情報入力部４によって目的地が入力されたか否かを経路計算部１０にて判定することによって行われる。目的地が設定された場合は、ステップＳ３へ進み、目的地が設定されていない場合は、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ３では、現在地から目的地までの経路設定が行われる。経路設定は、経路計算部１０にて、地図データ取得部９から与えられた地図データを用いて、現在位置から目的地までの最適経路が算出される。経路設定が行われると、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、経路案内の処理が行われる。経路案内処理は、経路案内部１１によって行われる。上述のように、経路上の案内ポイントを音声出力部７に音声信号を入力したり、または、案内ポイントに関する情報を画面制御管理部１３に与える。経路案内処理が行われると、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、地図表示が３次元表示であるか否かが判定される。この判定は、スイッチ情報入力部４の３次元スイッチが操作されたか否かを画面制御管理部１３にて判定することによって行われる。３次元スイッチが操作された場合は、ステップＳ７へ進み、３次元スイッチが操作されていない場合は、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、２次元地図表示の処理がなされる。２次元地図表示の処理は、描画部１２などによって２次元地図が表示部６に表示され、経路案内部１１によって案内ポイントを音声出力部７を用いて音声にて報知したり、または、交差点付近の拡大図を表示部６に表示させることによって行われる。

ステップＳ７では、３次元地図が表示部６に表示される。３次元地図の表示は、まず、画面制御管理部１３によって、図４に示すような視点の高さｈ・俯角Θ（以下、視点情報とも称する）などの３次元地図を描画するための情報が描画部１２に入力される。そして、描画部１２は、画面制御管理部１３から取得した情報に基づいて現在位置付近の３次元地図や案内経路を鳥瞰図表示形式によって描画する。さらに、描画部１２は、描画した３次元地図を表示部６に表示する。目的地が設定されてない場合は、現在位置付近の３次元地図のみを表示部６に表示する。３次元地図が表示部６に表示されると、ステップＳ８へ進む。なお、視点情報は、詳細／広域スイッチ操作と対応しており、複数段階に変更可能（例えば、詳細・広域側へそれぞれ３段階）であるが、詳細／広域スイッチの操作がない場合は、デフォルト値が描画部１２に入力される。

ステップＳ８では、表示スケール又は視点情報が表示部６に表示される。表示スケール又は視点情報は、描画部１２にて、表示部６に表示した３次元地図の視点情報又は視点情報に対応した表示スケール又は視点情報が表示部６に表示される。表示スケール又は視点情報が表示部６に表示されると、ステップＳ９へ進む。なお、表示スケールと視点情報との表示は、スイッチ操作によって選択されたり、切り換えられるように構成することができる。

ここで、表示スケールとは、図３（ａ）に示すように表示部６に表示されている３次元地図の下辺側距離Ｌ１・上辺側距離Ｌ２・奥行きの距離Ｌ３である。この表示スケールは、視点情報によって決るものであり、視点情報と対応付けて記憶部（図示せず）に記憶しておいてもよい。なお、図３（ａ）の矢印と共に示す下辺側距離Ｌ１・上辺側距離Ｌ２・奥行きの距離Ｌ３は、説明のために記載したものであり、実際の表示部６には表示されないものである。

また、表示スケールの表示形態に関しては、図３（ａ）に示すように、表示エリアＡに数字（Ｌ１＝２００ｍ、Ｌ２＝４００ｍ、Ｌ３＝３００ｍ）で表示するか、もしくは、図３（ｂ）に示すように、表示エリアＡにポリゴンのような図形と数字で表示する。視点情報の表示形態に関しては、図３（ｃ）に示すように、表示エリアＡに目盛りが入った図形と数字（ｈ＝５００ｍ、Θ＝６０°）で表示する。なお、図示はしないが、視点情報の表示形態に関しても、数字だけで表示しても良い。表示スケール又は視点情報の表示部６での表示位置である表示エリアＡは、表示部６に表示された３次元地図の視認性を低減させないために、図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示すような隅部が好ましい。

ステップＳ９では、詳細／広域スイッチ操作の有無が判定される。詳細／広域スイッチ操作の有無の判定は、スイッチ情報入力部４の詳細／広域スイッチが操作されたか否かを画面制御管理部１３にて判定することによって行われる。操作が有る場合はステップＳ１０へ進み、操作がない場合は、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ１０では、画面制御管理部１３にて、操作されたスイッチが、詳細スイッチの操作であるか否かを判定し、詳細スイッチの場合はステップＳ１１へ進み、広域スイッチの場合はステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１１では、詳細な３次元地図が表示部６に表示される。３次元地図の詳細化は、画面制御管理部１３に入力された詳細スイッチに対応した視点情報（詳細スイッチを操作すると、視点の高さｈが低くなると共に俯角Θが小さくなる）などの３次元地図を描画するための情報が描画部１２に入力される。そして、描画部１２は、画面制御管理部１３から取得した情報に基づいて詳細な３次元地図を鳥瞰図表示形式によって描画する。さらに、描画部１２は、描画した３次元地図を表示部６に表示する。詳細な３次元地図が表示部６に表示されると、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、描画部１２にて、詳細化された３次元地図の表示スケール又は視点情報が表示部６に表示される。

ステップＳ１３では、広域な３次元地図が表示部６に表示される。３次元地図の広域化は、画面制御管理部１３に入力された広域スイッチに対応した視点情報（広域スイッチを操作すると、視点の高さｈが高くなると共に俯角Θが大きくなる）などの３次元地図を描画するための情報が描画部１２に入力される。そして、描画部１２は、画面制御管理部１３から取得した情報に基づいて広域な３次元地図を鳥瞰図表示形式によって描画する。さらに、描画部１２は、描画した３次元地図を表示部６に表示する。広域な３次元地図が表示部６に表示されると、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、描画部１２にて、広域化された３次元地図の表示スケール又は視点情報が表示部６に表示される。

このように、表示部６に３次元地図を表示する場合に、表示される３次元地図の下辺側距離Ｌ１・上辺側距離Ｌ２・奥行きの距離Ｌ３（表示スケール）や視点の高さｈや俯角Θ（視点情報）を表示部６に表示するので、表示される３次元地図の実際の距離が分かり、直感的に距離感を掴むことができる。

また、表示スケール及び視点情報を表示部６の隅部（表示エリアＡ）に表示するので、３次元地図の視認性を低下することなく表示スケールなどを把握することができる。さらに、表示スケールや視点情報を数字又は／及び図形によって表示することによって視認性を向上することができる。

本発明の実施の形態に係わる、ナビゲーション装置（地図表示装置）１の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係わる、表示処理を示すフロー図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係わる表示部６の表示例を示すイメージ図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係わる表示部６の別の表示例を示すイメージ図であり、（ｃ）は、本発明の実施の形態に係わる表示部６のさらに別の表示例を示すイメージ図である。 本発明の実施の形態に係わる、視点の高さと俯角を示すイメージ図である。 従来技術に係わる、表示部の表示例を示すイメージ図である。

符号の説明

１ ナビゲーション装置（地図表示装置）、２ 位置検出部、３ 地図データ記憶部、４ スイッチ情報入力部、５ メモリ部、６ 表示部、７ 音声出力部、８ 制御部、９ 地図データ取得部、１０ 経路計算部、１１ 経路案内部、１２ 描画部、１３ 画面制御管理部

Claims (6)

1. ３次元地図を表示する表示部と、
   前記３次元地図を表示するための地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   前記地図データを用いて所望の範囲の３次元地図を前記表示部に表示させると共に、当該３次元地図の奥行きの距離と、当該表示部の下辺側及び上辺側における３次元地図の距離とからなる表示スケールを当該表示部に表示させる描画手段と、
   を備えることを特徴とする地図表示装置。
2. 前記表示スケールは、前記表示部の隅部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の地図表示装置。
3. 前記表示スケールは、数字又は／及び図形によって表示させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の地図表示装置。
4. ３次元地図を表示する表示部と、
   前記３次元地図を表示するための地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   前記地図データを用いて所望の範囲の３次元地図を前記表示部に表示させると共に、当該３次元地図の視点の高さ及び俯角を当該表示部に表示させる描画手段と、
   を備えることを特徴とする地図表示装置。
5. 前記視点の高さ及び俯角は、前記表示部の隅部に表示させることを特徴とする請求項４に記載の地図表示装置。
6. 前記視点の高さ及び俯角は、数字又は／及び図形によって表示させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の地図表示装置。

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