JP2009193083A - 地図表示装置及び地図表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予め専用の地図を用意することなく、地図中に現在位置などが表示される地図表示装置が得られるようにする。
【解決手段】読み取った地図画像データを表示させる表示手段２０と、測位手段１３が測位した絶対的な位置を表示手段２０で表示された地図中に指定する入力手段１８と、入力手段１８で指定された地図中の少なくとも２つの地点の測位手段１３が測位した絶対的な位置を基準として、測位手段１３が測位した絶対的な位置に対応した地図中の位置を算出し、その算出された位置を表示手段２０で表示された地図中に表示させると共に、２つの地点間の地図中の距離から地図の縮尺を判断し、その判断した縮尺又は縮尺に基づいた距離の目盛りを、地図中に表示させる制御手段１１とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明はＧＰＳ（Gloval Positioning System）と称される衛星を使用した測位システムを利用した位置表示を行う地図表示装置に適用して好適な地図表示装置及び地図表示方法に関する。

従来、ＧＰＳと称される衛星を使用した測位システムの受信機が各種開発されている。この受信機による測位は、地球を周回する複数個（約２４個）の人工衛星から送信される測位信号を受信して、各衛星からの測位信号に含まれる情報を復調し、復調して得た情報を解析して現在位置を測位するものである。この場合、各衛星から送信される測位信号に含まれる情報としては、衛星の時刻データ，衛星の位置を算出するための軌道データ等があり、これらの情報が含まれた測位信号をスペクトラム拡散変調されると共に、２つの搬送波で直交位相変調（２相ＰＳＫ変調）されて送信されている。この２つの搬送波の周波数は、全ての衛星が同じ周波数（１２２７．６ＭＨｚと１５７５．４２ＭＨｚ）が使用され、スペクトラム拡散変調する際のコードが各衛星で異なる。

そして、測位する際には少なくとも３個の衛星からの測位信号を同時期に受信して、この受信した３個の衛星からの測位信号に含まれる情報を復調し、復調した情報を解析して、緯度，経度等の絶対的な位置を測位する処理を行う。

このようなＧＰＳによる絶対的位置の測位を行う装置を利用して、現在位置の近傍の地図などを表示させるナビゲーション装置が各種開発されている。このナビゲーション装置としては、自動車などの移動体に搭載される車載用の装置の場合と、携帯用として小型に構成された装置の場合とがある。

ここで、車載用としてのナビゲーション装置の場合には、比較的広い範囲の電子的な地図データが記憶された大容量の記憶装置（例えばＣＤ，ＤＶＤ等の光ディスク再生装置）を用意して、その記憶装置から読出された現在位置近傍の地図を、接続された表示装置に表示させてナビゲーションを行うことが可能である。これに対して、携帯用として小型に構成されたナビゲーション装置の場合には、大容量の記憶装置を内蔵させると、それだけ装置が大型になって携帯性が損なわれることになるため、大容量の記憶装置を内蔵することは好ましくない。

このため、例えば印刷物として表示された地図と、ナビゲーション装置での位置表示とを組み合わせるようにして、現在位置の周辺のナビゲーションを行うようにすることも提案されている。例えば、透明シート上に地図を印刷したものを予め用意して、その用意された地図シートを、ナビゲーション装置の表示パネル上に載せて、表示パネル上に表示された位置表示が、地図上の表示となるようにしたものが提案されている。

ところが、従来の印刷物としての地図を使用したナビゲーション装置の場合には、そのナビゲーション装置用に専用に用意された地図しか使用できない問題点がある。即ち、縮尺や経緯度が予め設定された状態になった地図でないと、ナビゲーション装置の表示パネルでの位置表示と一致しないので、正しいナビゲーションができなくなってしまう。このため、ナビゲーション装置そのものが携帯用として小型に構成されていても、専用の地図も一緒に持ち歩く必要があり、携帯用として好ましい形態ではない問題があった。

本発明はこれらの点に鑑み、どのような地図であってもナビゲーション用に使用できるようにすることを目的とする。

この課題を解決するために本発明は、読み取った地図画像データを表示させる表示手段と、測位手段が測位した絶対的な位置を表示手段で表示された地図中に指定する入力手段と、入力手段で指定された地図中の少なくとも２つの地点の上記測位手段が測位した絶対的な位置を基準として、測位手段が測位した絶対的な位置に対応した地図中の位置を算出し、その算出された位置を表示手段で表示された地図中に表示させると共に、２つの地点間の地図中の距離から地図の縮尺を判断し、その判断した縮尺又は縮尺に基づいた距離の目盛りを、地図中に表示させる制御手段とを備えたものである。

本発明によると、読み取った地図画像データ中の少なくとも２つの地点の絶対的な座標位置が入力手段による指定で判り、その２つの地点の座標位置と測位手段が測位した現在位置との３点との関係から、現在位置が地図画像データ中のどの地点になるかが判断でき、その判断された地図中の現在位置を表示させることが可能になる。

本発明によると、入力手段により指定された２つの地点の座標位置と測位手段が測位した現在位置との３点との関係から、現在位置が地図画像データ中のどの地点になるかが判断でき、その判断された地図中の現在位置を表示させることが可能になると共に判断した縮尺又は縮尺に基づいた距離の目盛りが表示される。従って、どのような縮尺の地図を使用しても、表示される地図に基づいたナビゲーションが可能になり、専用の地図を用意することなく地図表示による良好な案内ができる。

この場合、記憶手段に記憶させる地図画像データを読み取る画像読み取り手段を備えたことで、その画像読み取り手段で読み取らせた地図中に、正確な現在位置が表示されることになり、例えば旅行先で入手した印刷物に記載された地図を、その場で読み取らせて、その地図で表示された範囲内を移動したときに、その地図中に正確な現在位置が表示されることになり、予め地図を用意する必要がなくなる。

本発明の一実施の形態による構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態による装置の形状の例を示す正面図である。 本発明の一実施の形態による基準位置指定処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による第１の基準位置指定時の表示例を示す正面図である。 本発明の一実施の形態による第２の基準位置指定時の表示例を示す正面図である。 本発明の一実施の形態により地図中に設定された基準位置の例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態による位置表示処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による現在位置表示例を示す正面図である。

以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。

本例においてはＧＰＳと称される人工衛星を使用した測位システムの受信機（ＧＰＳレシーバ）を組み込み、測位した現在位置近傍の地図を表示する表示装置としたものである。図１は、その全体構成を示したもので、位置情報表示装置１０は、位置測位処理と地図表示処理を制御するマイクロプロセッサで構成される演算処理部１１を備える。演算処理部１１は、時計機能などの地図表示や位置測位に付属した演算処理機能を備えても良い。そして、ＧＰＳアンテナ１２が接続されたＧＰＳレシーバ１３で、絶対的な現在位置の測位を行い、その測位された位置データを演算処理部１１に供給するようにしてある。本例の場合には絶対的な位置データとして、その位置の経度及び緯度のデータとしてある。

また本例の位置情報表示装置１０は、ラインセンサなどで構成される画像入力部１４を備え、画像入力部１４が読み取った画像データを、入力画像処理部１５でビットマップデータとする処理を行い、そのビットマップデータを入力画像処理部１５内のメモリ（図示せず）に蓄積させるようにしてある。そして、蓄積された画像データを、演算処理部１１が読出して、表示処理を行うようにしてある。

演算処理部１１の制御により表示を実行させる構成としては、演算処理部１１に液晶表示コントロール部１６が接続してあり、この液晶表示コントロール部１６による駆動で液晶表示部２０での画像表示及び文字表示などが行われるようにしてある。

図２は、本例の位置情報表示装置１０の形状の例を示した図であり、本例の場合は液晶表示部２０として、経緯度情報等を文字，数字等で表示させる座標表示部２１と、地図画像等を表示させる地図表示部２２とを備える。また、装置本体の所定箇所（この例では上部）に、操作スイッチ１８が配置してある。ここでは操作スイッチの一部として、上下左右の方向を指示する４つのキーで構成される方向指示キー１８ａと、操作を確定させる確定キー１８ｂとを備える。また、画像入力部１４が装置本体の下部に接続してある。この画像入力部１４として、例えばラインセンサで構成される場合には、画像入力部１４を読み取らせたい印刷物の上に置いて、その印刷物の上で前後又は左右にセンサを移動させることで、画像が読み取られる構成としてある。また、画像入力部１４として、このようなラインセンサの代わりに、ＣＣＤエリアセンサなどを使用した画像入力部（いわゆるビデオカメラなどと同様の画像入力部）として、センサを移動させることなく画像入力ができるようにしても良い。

本例の位置情報表示装置１０で地図表示を行う際には、まず印刷物などに記載された地図を用意して、その地図を画像入力部１４を読み取らせる処理を行い、その後、地図中の基準位置を設定する処理を行う。次に、この地図画像の入力処理と、その読み取った地図中に基準位置を設定する処理を、図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、現在地の近傍の地図を画像入力部１４で読み取らせる（ステップ１０１）。そして、演算処理部１１の制御で、その読み取った地図を液晶表示部２０の地図表示部２２に表示させる（ステップ１０２）。このときの地図表示としては、例えば読み取った１枚の地図を地図表示部２２に全て入るように表示させたり、或いは中心部の近傍だけを表示させた上で、方向指示キー１８ａの操作で表示範囲がスクロールするようにしても良い。また、表示状態の拡大及び縮小が自在にできるようにしても良い。

この読み取った地図画像を表示させた状態で、第１，第２の２つの基準点の入力操作を行う。この基準点の入力操作としては、この位置情報表示装置１０のユーザが、例えば地図中で位置が判りやすい場所が現在位置であると判断したとき、ユーザの操作により行う。具体的には、例えば現在位置が、地図中の交差点，駅前，橋，建物などの目印になる場所の前などであるとユーザが判断したとき、基準点の入力操作を行う。基準点の入力操作としては、例えば方向指示キー１８ａの操作で地図の表示範囲を任意の方向にスクロールさせて、地図表示部２２の中心部に表示された何らかの印を、現在位置と思われる地点と合わせる処理を行い、中心部に表示された印と現在位置とが一致したと思われるとき、確定キー１８ｂを操作して、入力を確定させる。

位置情報表示装置１０内の演算処理部１１では、このような基準点の入力操作（ここでは最初に入力操作された地点を第１の基準点とする）があったか否か判断し（ステップ１０３）、その基準点の入力操作があったとき、その入力操作があった地点の絶対的な座標位置の測位をＧＰＳレシーバ１３で実行させ、そのとき測位された絶対的な座標位置と、地図中の第１の基準点の位置の情報とを、演算処理部１１内のメモリ（図示せず）に記憶させる（ステップ１０４）。この第１の基準点の入力操作があったとき、その第１の基準点として設定された位置を、表示地図中に何らかの印で表示させるようにしても良い。例えば、図４に示すように、設定された第１の基準点Ａを、丸印で表示させる。なお、第１の基準点の設定操作を実行させる際には、例えば図４に示すように、地図表示部２２（又は座標表示部２１）に操作を指示する文字列（この例では「画面をスクロールして現在地に合わせて下さい」）の表示を同時に行うようにしても良い。

そして、第１の基準点とは別の場所で、更に基準点の入力操作（この２回目に入力操作された地点を第２の基準点とする）があったか否か判断し（ステップ１０５）、その基準点の入力操作があったとき、その入力操作があった地点の絶対的な座標位置の測位をＧＰＳレシーバ１３で実行させ、そのとき測位された絶対的な座標位置と、地図中の第２の基準点の位置の情報とを、演算処理部１１内のメモリに記憶させる（ステップ１０６）。この第２の基準点の入力操作があったとき、その第２の基準点として設定された位置を、表示地図中に何らかの印で表示させるようにしても良い。例えば、図５に示すように、設定された第２の基準点Ｂを、丸印で表示させる。また、このときにも操作を指示する文字列などの表示を行うようにしても良い。

図６は、このようにして第１の基準点と第２の基準点を設定したときの、その基準点の位置と、絶対的な座標の情報の例を示したものであり、絶対的な座標情報としては、緯度と経度で示してある。

本例の位置情報表示装置１０は、このように第１，第２の基準点が設定されることで、画像入力部１４で読み取らせた地図の表示範囲内にいる限りは、現在地の正確な位置を、地図中に表示できるようになる。図７のフローチャートは、この地図中への位置表示処理を示したもので、現在位置を表示させるモードとなっているとき、演算処理部１１は、現在位置の絶対的な座標位置の測位をＧＰＳレシーバ１３で随時実行させる（ステップ２０１）。そして、測位した現在位置の絶対的な座標位置と、第１の基準点の絶対的な座標位置と、第２の基準点の絶対的な座標位置との３点の位置関係から、地図中の現在位置を算出する（ステップ２０２）。

即ち、第１の基準点と第２の基準点の地図中の位置は、上述した基準点の設定処理で入力されているので、現在位置と第１，第２の基準点との３点の座標位置を頂点として演算で求まる三角形の内の第１，第２の基準点に対応した２つの頂点を、表示された地図中の第１の基準点と第２の基準点に合わせる演算処理を行うことで、その三角形のもう１つの頂点に対応した地図中の地点が現在位置になる。

そして、その算出された地図中の現在位置を、地図表示部２２に表示された地図中に印などで表示させる（ステップ２０３）。但し、このときの現在位置を示す印は、第１，第２の基準点とは区別した印とするのが好ましい。図８は、このように現在位置を表示させた例を示してあり、この例では第１，第２の基準点と共に現在位置を表示させてある。第２の基準点からの現在位置の変化を示す軌跡などを表示させるようにしても良い。第１，第２の基準点を示す表示は消去しても良い。なお図８の例では、第１，第２の基準点を設定した時刻と、現在位置に到達した時刻とを地図中に同時に表示させてある。ＧＰＳシステムの場合、衛星からの時刻情報を用いて測位しているので、位置の測位ができた時刻の情報が得られる。また、ステップ２０２で算出した地図中の現在位置が、地図表示部２２でそのとき表示される地図中の範囲内にない場合には、現在位置が表示されるように、演算処理部１１の制御で表示の範囲を自動的にスクロールさせるようにしても良い。

そして、ステップ２０３での処理が終了して、次に現在位置を測位するタイミングになると、ステップ２０１に戻る。このステップ２０１に戻って次の現在位置を測位するまでの時間、即ち現在位置を測位する間隔については、ユーザ設定などで予め設定できるようにしても良い。

このように本例の位置情報表示装置１０によると、画像入力部１４で読み取らせた地図がある程度正確な地図である限りは、その読み取らせた地図の地図表示部２２での表示中に、現在位置が表示されることになる。従って、従来のナビゲーション装置のように予め地図情報を装置が記憶しておく必要がなく、それだけ簡単な構成で現在位置近傍の地図が表示できる装置が得られる。例えば、ある観光地を歩き回る場合に、予め印刷されたその地域の地図を入手して、その地図を画像入力部１４で読み取らせ、駅前や交差点などの目印となる地点で、第１，第２の基準点の入力処理を行うことで、その読み取らせた地図中での現在位置表示が可能になる。この場合、読み取らせる地図は、位置関係さえ正確であれば、縮尺はどのようなものでも良く、入手できるどのような地図でも利用できる。また、画像入力部１４として、ＣＣＤエリアセンサなどを使用した入力部である場合には、案内板などに掲示された地図などを撮影して読み取り処理を行うことも可能であり、より使い勝手が向上する。

なお、上述した実施の形態においては、第１の基準点や第２の基準点での絶対的な座標位置の測位については、それぞれの地点で一度ずつ行うようにしたが、複数回測位するようにして、測位精度を上げるようにしても良い。即ち、ＧＰＳシステムによる絶対的な座標位置の測位では、システムの運用上決められた測位誤差が存在し、例えば数十ｍ程度の誤差がある場合がある。この誤差による影響を回避するために、第１の基準点や第２の基準点での、ＧＰＳレシーバ１３による絶対的な座標位置の測位を、複数回繰り返し行って、その平均値をそれぞれの地点の絶対的な座標位置とするようにしても良い。また、ディファレンシァルＧＰＳ等のように、周知の測位誤差補正処理を行うようにしても良い。

また、第１の基準点や第２の基準点を設定することで、その２つの点の距離が判り、地図表示部２２に表示された地図の縮尺が演算処理部１１では判断できるようになる。このため、その判断できた縮尺に基づいて、表示地図の縮尺の値又は距離の目盛りを地図表示部２２で表示された地図中（又は座標表示部２１）に表示させるようにしても良い。また、地図表示部２２に表示された地図の方位についても、第１の基準点や第２の基準点の設定から判断できるようになり、その方位を示す印などを表示させるようにしても良い。また、方位が判断できるようになった時点で、予め設定された方位を画面の上（例えば北を画面の上）とした表示を常時行うようにしても良い。

また、上述した実施の形態では、第１，第２の２つの基準点を設定して、その２つの基準点と現在位置とから、地図中の現在位置の表示位置を算出するようにしたが、より多くの基準点を予め設定できるようにして、その３つ以上の基準点と現在位置とから、地図中の現在位置の表示位置を算出するようにして、表示精度を上げるようにしても良い。

また、上述した実施の形態では、地図情報の読み取り手段である画像入力部を、位置情報表示装置１０と一体化させたが、地図情報の読み取り手段は装置本体とは別体で構成して、その別体の読み取り手段で読み取られた地図情報を、装置本体に供給して蓄積させるようにしても良い。

さらに、上述した実施の形態では、絶対的な位置測位として、ＧＰＳのシステムを利用したが、他の測位システムを利用して絶対的な位置の測位を行うようにしても良い。

１０…位置情報表示装置、１１…演算処理部、１２…ＧＰＳアンテナ、１３…ＧＰＳレシーバ、１４…画像入力部、１５…入力画像処理部、１６…液晶表示コントロール部、１８…操作スイッチ部、１８ａ…方向指示キー、１８ｂ…確定キー、２０…液晶表示部、２１…座標表示部、２２…地図表示部

Claims (5)

1. 読み取った地図画像データを記憶する記憶手段と、
   上記記憶手段に記憶された画像データによる地図を表示させる表示手段と、
   絶対的な現在位置を測位する測位手段と、
   上記測位手段が測位した位置を、上記表示手段で表示された地図中に指定する入力手段と、
   上記入力手段で指定された地図中の少なくとも２つの地点の上記測位手段が測位した絶対的な位置を基準として、上記測位手段が測位した絶対的な位置に対応した上記地図中の位置を算出し、その算出された位置を上記表示手段で表示された地図中に表示させると共に、上記２つの地点間の上記地図中の距離から上記地図の縮尺を判断し、その判断した縮尺又は縮尺に基づいた距離の目盛りを、上記地図中に表示させる制御手段と、
   を備えた地図表示装置。
2. 上記記憶手段に記憶させる地図画像データを読み取る画像読み取り手段を備えた、
   請求項１記載の地図表示装置。
3. さらに上記制御手段は、上記２つの地点の絶対的な位置から上記地図中の方位を判断し、その判断した方位を上記地図中に表示させる
   請求項１又は２記載の地図表示装置。
4. 読み取った地図画像データを記憶手段に記憶させ、上記記憶手段に記憶された画像データによる地図を表示させ、
   絶対的な現在位置を測位し、その測位した位置を、上記表示された地図中に指定する操作がある場合に、その指定された地図中の少なくとも２つの地点の絶対的な位置を基準として、測位した絶対的な位置に対応した上記地図中の位置を算出し、その算出された位置を表示された地図中に表示させると共に、上記２つの地点間の上記地図中の距離から上記地図の縮尺を判断し、その判断した縮尺又はその縮尺に基づいた距離の目盛りを、上記地図中に表示させる
   地図表示方法。
5. さらに、上記２つの地点の絶対的な位置から上記地図中の方位を判断し、その判断した方位を上記地図中に表示させる
   請求項４記載の地図表示方法。

Images