JP3362533B2 - 車両用経路誘導装置 - Google Patents

車両用経路誘導装置

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JP3362533B2 JP30761294A JP30761294A JP3362533B2 JP 3362533 B2 JP3362533 B2 JP 3362533B2 JP 30761294 A JP30761294 A JP 30761294A JP 30761294 A JP30761294 A JP 30761294A JP 3362533 B2 JP3362533 B2 JP 3362533B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鳥瞰図方式の道路地図
上に目的地までの経路を表示して乗員を誘導する車両用
経路誘導装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の出発地から目的地までの最適経路
を探索し、道路地図と最適経路と車両の現在地とをディ
スプレイに表示して乗員を誘導する車両用経路誘導装置
が知られている。この種の装置では、現在地周辺の交差
点の状況を詳しく知りたい時は、道路地図の縮尺を切り
換えるか、あるいは通常の縮尺の道路地図の片隅に交差
点付近を拡大した道路地図を同時に表示している。なお
この明細書では、道路地図は道路情報の他に、行政界と
その地名、鉄道と駅名、主要施設、湖沼、名所旧跡など
の情報を含むものとする。
【0003】しかし、道路地図の縮尺を切り換える前者
の方法では、希望する縮尺の道路地図が表示されるまで
表示切り換え操作を繰り返さなければならず、操作性に
難点がある。また、異なる縮尺の道路地図を同時に表示
する後者の方法では、拡大表示した道路地図によって通
常の縮尺の道路地図の一部が覆い隠されてしまうので、
その部分の状況を知りたい時には不便である。通常、デ
ィスプレイに表示する道路地図には現在地周辺は詳細な
道路状況が求められ、現在地から遠ざかるにしたがって
概況が求められることが多いので、ディスプレイに鳥瞰
図方式の道路地図を表示することが考えられる。この鳥
瞰図方式の道路地図は上空から目的地方向の道路を見下
ろすように表示した地図であり、フライトシュミレータ
ーなどで広く用いられている。
【0004】図2により、従来の道路地図と鳥瞰図方式
の道路地図との関係を説明する。図において、従来の道
路地図はXY平面上に表わされており、このXY平面上
の道路の上空をXY平面と直交するZ軸の正の方向とす
る。E(VX,VY,VZ)は現在地後方の上空に設定し
た視点であり、この視点Eから視線EFに沿ってXY平
面上の道路地図を見下ろすものとする。視線EFと垂直
な面上にディスプレイの表示枠abcdを設定し、視点
E(VX,VY,VZ)からディスプレイの表示枠abc
dを通してXY平面上の道路地図を見下ろした時、台形
状のABCDの範囲の道路地図を見ることができる。こ
の範囲ABCDが道路地図の表示領域である。視線EF
がディスプレイの表示枠abcdの中心を通るように設
定すると、ディスプレイの表示枠の上部領域ghdcに
は広い領域GHDCの道路地図が表示され、表示枠の下
部領域ghabには狭い領域GHABの道路地図が表示
される。すなわち、視点Eに近い範囲の道路地図が拡大
されて表示され、視点Eから遠ざかるにしたがって道路
地図が縮小されて表示される。
【0005】図14(a)は現在地から目的地までの最
適経路周辺の道路地図を鳥瞰図方式でディスプレイに表
示した例を示し、図14(b)は現在地から目的地への
最適経路周辺の道路地図を従来の表示方法でディスプレ
イに表示した例を示す。これらの図から明らかなよう
に、鳥瞰図方式の道路地図表示では、現在地周辺が拡大
されて詳細に表示され、現在地から遠ざかるにしたがっ
て詳細度は低くなるが目的地に至るまで最適経路に沿っ
て道路の概況が表示される。これに対し従来の道路地図
表示では、現在地周辺は詳細に表示されるが、目的地周
辺が表示されない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
鳥瞰図方式の道路地図表示では、車両の移動にともなっ
て視点位置が移動するので、たえず鳥瞰図方式の道路地
図表示を更新しなければならない。そこで、鳥瞰図方式
の道路地図データを予め作成し記憶しておくことが考え
られるが、そのためには膨大な容量の記憶装置が必要と
なるので、そのような方法は実用的ではない。したがっ
て、鳥瞰図方式の道路地図は、車両が移動するたびに従
来の道路地図データを座標変換して作成しなければなら
ない。通常、道路地図データは、CD−ROMなどの大
容量の外部記憶装置に記憶されており、道路地図を表示
する時はこのような外部記憶装置から描画範囲の道路地
図データを読み込み、グラフィックコントローラーを介
してディスプレイに表示している。
【0007】従来の道路地図表示と鳥瞰図方式の道路地
図表示とを比較すると、図2および図14から明らかな
ように、鳥瞰図方式の道路地図の方が従来の道路地図表
示よりも広い範囲の道路地図データを必要とする。すな
わち、鳥瞰図方式の道路地図表示では、現在地周辺から
目的地周辺まで表示するので広い範囲の道路地図データ
を外部記憶装置から読み出さなければならない。これに
対し、従来の道路地図表示では、ほぼ現在地周辺だけを
表示するので狭い範囲の道路地図データを外部記憶装置
から読み出せばよい。
【0008】したがって、鳥瞰図方式の道路地図を表示
するためには、外部記憶装置から大容量のデータを読み
込まなければならないので、外部記憶装置へのアクセス
時間が長くかかり、車両が移動するたびに鳥瞰図方式の
道路地図を遅滞なく更新することができなくなるという
問題がある。また、外部記憶装置から読み込んだ大容量
のデータを格納するための大容量のメモリが必要とな
り、装置のコストが増加するという問題もある。
【0009】本発明の目的は、車両が移動するたびに鳥
瞰図方式の道路地図を遅滞なく更新する車両用経路誘導
装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、表示画面を上部領域と下部領域
に分割して鳥瞰図方式の道路地図を表示する表示手段
と、第1の道路地図と、この第1の道路地図よりも詳細
度の低い第2の道路地図とを記憶する記憶手段と、前記
第1の道路地図上に前記表示画面の下部領域に対応する
第1の表示領域を設定し、前記記憶手段の前記第1の道
路地図の中から前記第1の表示領域を含む道路地図を地
域メッシュ単位で読み出すとともに、前記第2の道路地
図上に前記表示画面の上部領域に対応する第2の表示領
域を設定し、前記記憶手段の前記第2の道路地図の中か
ら前記第2の表示領域を含む道路地図を地域メッシュ単
位で読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により
読み出された前記第1の道路地図の中の前記第1の表示
領域内の道路地図を鳥瞰図方式の道路地図に変換し、そ
の鳥瞰図方式の道路地図を前記表示画面の前記下部領域
に描画するとともに、前記読み出し手段により読み出さ
れた前記第2の道路地図の中の前記第2の表示領域内の
道路地図を鳥瞰図方式の道路地図に変換し、その鳥瞰図
方式の道路地図を前記表示画面の前記上部領域に描画す
る描画手段とを備える。請求項2の車両用経路誘導装置
は、前記第1の表示領域および前記第2の表示領域は四
角形をしており、その辺と対角線の中で最長の辺または
対角線の長さをLとし、前記第1の道路地図および前記
第2の道路地図の地域メッシュの短辺の長さをLmとし
た時、前記読み出し手段により、L≦Lm・mなる関係
を満足する数値mを求め、少なくとも(m+1)個の
地域メッシュの道路地図を読み出すようにしたものであ
る。請求項3の発明は、表示画面を上下に複数の領域に
分割して鳥瞰図方式の道路地図を表示する表示手段と、
詳細度の異なる複数の道路地図を記憶する記憶手段と、
前記表示画面の最下部の領域に前記複数の道路地図の内
の最も詳細度の高い道路地図に基づいて鳥瞰図方式の道
路地図を描画するとともに、前記表示画面の上部の領域
になるにしたがって前記複数の道路地図の内の順次詳細
度の低い道路地図に基づいて鳥瞰図方式の道路地図を描
画する描画手段を備えた車両用経路誘導装置であって、
前記記憶手段の各道路地図上に前記表示画面の各領域に
対応する表示領域を設定し、前記記憶手段の各道路地図
の中から前記表示領域を含む道路地図を地域メッシュ単
位で読み出す読み出し手段を備え、前記描画手段は、前
記読み出し手段により読み出された前記各道路地図の中
の前記表示領域内の道路地図を鳥瞰図方式の道路地図に
変換し、前記表示画面の各領域に描画する。請求項4の
車両用経路誘導装置は、前記各道路地図の前記表示領域
は四角形をしており、その辺と対角線の中で最長の辺ま
たは対角線の長さをLとし、前記各道路地図の地域メッ
シュの短辺の長さをLmとした時、前記読み出し手段に
より、L≦Lm・mなる関係を満足する数値mを求め、
少なくとも(m+1)個の地域メッシュの道路地図を
読み出すようにしたものである。
【0011】
【作用】請求項1の車両用経路誘導装置では、表示画面
を上部領域と下部領域に分割しするとともに、第1の道
路地図とこの第1の道路地図よりも詳細度の低い第2の
道路地図とを記憶しておき、第1の道路地図上に表示画
面の下部領域に対応する第1の表示領域を設定し、第1
の道路地図の中から第1の表示領域を含む道路地図を地
域メッシュ単位で読み出すとともに、第2の道路地図上
に表示画面の上部領域に対応する第2の表示領域を設定
し、第2の道路地図の中から第2の表示領域を含む道路
地図を地域メッシュ単位で読み出し、読み出された第1
の道路地図の中の第1の表示領域内の道路地図を鳥瞰図
方式の道路地図に変換し、その鳥瞰図方式の道路地図を
表示画面の下部領域に描画するとともに、読み出された
第2の道路地図の中の第2の表示領域内の道路地図を鳥
瞰図方式の道路地図に変換し、その鳥瞰図方式の道路地
図を表示画面の上部領域に描画する。請求項2の発明
は、第1の表示領域および第2の表示領域は四角形をし
ており、その辺と対角線の中で最長の辺または対角線の
長さをLとし、第1の道路地図および第2の道路地図の
地域メッシュの短辺の長さをLmとした時、L≦Lm・
mなる関係を満足する数値mを求め、少なくとも(m+
1)個の地域メッシュの道路地図を読み出す。請求項
3の発明は、表示画面を上下に複数の領域に分割すると
ともに、詳細度の異なる複数の道路地図を記憶してお
き、表示画面の最下部の領域に複数の道路地図の内の最
も詳細度の高い道路地図に基づいて鳥瞰図方式の道路地
図を描画するとともに、表示画面の上部の領域になるに
したがって複数の道路地図の内の順次詳細度の低い道路
地図に基づいて鳥瞰図方式の道路地図を描画する。そし
て、各道路地図上に表示画面の各領域に対応する表示領
域を設定し、各道路地図の中から表示領域を含む道路地
図を地域メッシュ単位で読み出し、読み出された各道路
地図の中の表示領域内の道路地図を鳥瞰図方式の道路地
図に変換し、表示画面の各領域に描画する。請求項4の
発明は、各道路地図の表示領域は四角形をしており、そ
の辺と対角線の中で最長の辺または対角線の長さをLと
し、各道路地図の地域メッシュの短辺の長さをLmとし
た時、L≦Lm・mなる関係を満足する数値mを求め、
少なくとも(m+1)個の地域メッシュの道路地図を
読み出す。
【0012】
【実施例】図1は一実施例の構成を示す機能ブロック図
である。この実施例の車両用経路誘導装置はマイクロコ
ンピューターを中心に構成される。方位センサー1は車
両の進行方位を検出し、検出した進行方位情報をA/D
変換器2およびインタフェース回路3を介してCPU4
へ送る。車速センサー5は車両の所定の走行距離ごとに
パルス信号を発生し、インタフェース回路3を介してC
PU4へ出力する。CPU4は、このパルス信号のパル
ス数をカウントして車両の走行距離を検出する。GPS
受信機6は衛星を利用した位置検出システムの受信機で
あり、車両の現在位置および進行方位などの情報をイン
タフェース回路3を介してCPU4へ送る。キー7は車
両の目的地などを設定するための操作部材であり、イン
タフェース回路3を介してCPU4へ接続される。
【0013】CD−ROM8は道路地図データを格納す
る記憶装置であり、インタフェース用SCSIコントロ
ーラー9を介してCPU4に接続され、CPU4からの
道路地図読み出し指令に応答して指定範囲の道路地図デ
ータをCPU4へ送る。道路地図を表示するディスプレ
イ10はグラフィックコントローラー11を介してCP
U4へ接続され、鳥瞰図方式の道路地図上に目的地まで
の最適経路と車両の現在地マークを重畳して表示する。
V−RAM12は鳥瞰図方式の道路地図データを記憶
し、CPU4からの表示指令にしたがってグラフィック
コントローラー11を介してディスプレイ10へ出力す
る。さらにCPU4には、各種データの一時格納用RA
M13や後述する制御プログラムを格納するROM14
などが接続される。CPU4は、後述する処理プログラ
ムを実行して現在地から目的地までの最適経路を計算
し、道路地図データを鳥瞰図方式の道路地図データに変
換し、鳥瞰図方式の道路地図に車両の現在と目的地まで
の最適経路を重畳して表示する。
【0014】図2は、従来の道路地図と鳥瞰図方式の道
路地図との関係を示す。従来の道路地図を、東を+X軸
方向にとり北を+Y軸方向にとってXY平面上に表わ
し、このXY平面上の道路の上空をXY平面と直交する
Z軸の正の方向にとったXYZの三次元座標系を考え
る。車両の現在地から目的地と反対方向へ所定距離隔て
た地点の上空に視点E(VX,VY,VZ)を設定し、こ
の視点Eから視線EFに沿ってXY平面上の道路地図を
見下ろすものとする。視線EFとXY平面とのなす角度
を見下ろし角θと呼び、視線EFをXY平面上に投影し
た直線E’Fと、正方向のX軸とのなす角度を視線方向
φと呼ぶ。この実施例では、車両の現在地をF(CX,
CY)とし、ディスプレイ10の表示枠abcdの中央
に車両の現在地が表示されるように視点Eの位置と視線
EFを決定する。また、ディスプレイ10の下部領域a
bghに対応する表示領域ABGHを第1エリアと呼
び、上部領域ghdcに対応する表示領域GHDCを第
2エリアと呼ぶ。なお、車両の現在地F(CX,CY)は
辺GHの中央に位置する。
【0015】CD−ROM8に記憶されている道路地図
データは、全国をJIS−X0410に規定される小区
画(以下、地域メッシュと呼ぶ)に区分して管理されて
おり、CD−ROM8からの道路地図データの読み出し
は地域メッシュ単位で行なわれる。また道路地図は、道
路を交差点や屈極点などを示すノードと、ノードとノー
ドとを結ぶリンクによりデータ化されており、各ノード
および各リンクの位置座標や道路種別による階層化レベ
ル情報とともに記憶されている。また、道路地図データ
には上述した道路情報の他に、行政界とその地名、鉄道
と駅名、主要施設、湖沼、名所旧跡などの情報が、それ
らの位置座標と重要度や表示優先度などによる階層化レ
ベル情報とともに記憶されている。この実施例では、第
1階層と第2階層の2つの階層の道路地図データをCD
−ROM8に予め記憶しておく。第1階層の道路地図デ
ータは詳細な道路地図データであり、例えば表1に示す
階層化された道路種別の内の全階層化レベル0〜4の道
路データや、都道府県市町村群区などの全階層化レベル
の行政界や、全階層化レベルの主要施設などの情報を含
んでいる。この第1階層の道路地図データは狭い地域メ
ッシュに区分して管理され、この狭い地域メッシュ単位
で読み出される。そして、現在地周辺の鳥瞰図方式の道
路地図に座標変換され、ディスプレイ10の下部領域a
bghに表示される。
【表1】 これに対し第2階層の道路地図データは粗い道路地図デ
ータであり、例えば表1に示す階層化レベル3〜4の道
路データや、都道府県などの主要な階層化レベルの行政
界や、主要な階層化レベルの施設などの情報を含んでい
る。この第2階層の道路地図データは広い地域メッシュ
に区分して管理され、この広い地域メッシュ単位で読み
出される。そして、現在地から遠方の目的地に近い範囲
の鳥瞰図方式の道路地図データに座標変換され、ディス
プレイ10の上部領域ghdcに表示される。
【0016】図3、図4は、一実施例の道路地図表示プ
ログラムを示すフローチャートである。このフローチャ
ートにより、実施例の動作を説明する。キー7のメイン
スイッチが投入されると、CPU4はこの制御プログラ
ムの実行を開始する。ステップ100において車両の現
在地と進行方位を検出する。車両の現在地は自立航法に
より計算してもよいし、GPS航法により検出してもよ
い。また、両者を併用してもよい。前者は、方位センサ
ー1により検出された進行方位と、車速センサー5から
のパルス信号をカウントして測定された走行距離とに基
づいて走行軌跡を計算し、マップマッチングにより現在
地を特定する。後者は、GPS受信機6により算出され
た現在地と進行方位を用いる。ステップ102でキー7
により設定された目的地情報を読み込み、公知の経路探
索方法により現在地から目的地までの最適経路を計算す
る。
【0017】ステップ104で視線EFの方向φを計算
する。この視線方向φには、例えばディスプレイ10に
表示される最適経路の距離が最大となる方向を設定して
もよいし、単に車両の進行方向を設定してもよい。ある
いはまた、単に目的地の方向を設定してもよい。ステッ
プ106で、車両の現在地F(CX,CY)がディスプレ
イ10の表示枠abcdの中央に表示されるように、視
点Eの位置(VX,VY,Vz)を決定する。なお、視点
EのZ座標VZと見下ろし角θは予め設定する。図5
は、図2に示すXYZ三次元座標系のZ軸が原点のXY
平面を示す。上記ステップ100で車両の現在地F(C
X,CY)が検出されており、この現在地F(CX,CY)
からベクトルE’Fを引けばXY平面上の視点E’(V
X,VY)が求まる。
【数1】 なお、車両の表示位置を表示枠abcdの中央以外の位
置に設定する場合にも、視点高さVZと視線方向φが一
定であるから視点Eと表示領域ABCDの相対関係も一
義的に定まり、数式1にわずかな修正を加えるだけで計
算できる。
【0018】ステップ108で第1エリアと第2エリア
の頂点を計算する。図6は、図5に示すXY座標系の表
示領域ABCDを視点E’が原点となるように平行移動
した後、視線方向(E’F)がY軸に重なるように(φ
=90°)回転させたX”Y”座標系における表示領域
A”B”C”D”を示す。なお、nは、表示領域A”
B”C”D”のY軸方向の長さを1とした場合の第1エ
リアのY軸方向の長さを示し、0<n<1である。ま
た、図7に示すように、ディスプレイ10の表示枠ab
cdの横幅を1とした時の縦幅をSとし、視点E(V
X,VY,VZ)から表示枠abcdまでの距離をDSと
し、視線EFと直線Egとのなす角を半見開き角αとす
る。図5に示す頂点A,B,C,D,G,Hは、図6に
示す頂点A”,B”,C”,D”,G”,H”にそれぞ
れ対応する。第1エリアの頂点A”,B”,G”,H”
と第2エリアの頂点G”,H”,D”,C”の各座標
は、次式により与えられる。
【数2】
【0019】上述したように、X”Y”座標系は、図5
に示すXY座標系の表示領域ABCDを視点E’が原点
となるように平行移動した後、視線方向φが90°にな
るように回転させたものである。実際には視線方向φが
0≦φ<360°の値を取り得るので、実際の視線方向
φと90°との差Δφだけ座標軸を回転させる必要があ
る。図8は、X”Y”座標系の表示領域A”B”C”
D”をΔφ回転させたX’Y’座標系の表示領域A’
B’C’D’を示す。図において、X”Y”座標系にお
ける頂点A”,B”,C”,D”,G”,H”は、X’
Y’座標系における頂点A’,B’,C’,D’,
G’,H’にそれぞれ対応する。座標軸をΔφ(=φ−
90°)だけ回転させるための回転行列Rは、
【数3】 であるから、X’Y’座標系における第1エリアの頂点
A’,B’,G’,H’と第2エリアの頂点G’,
H’,D’,C’の各座標は、次式により求められる。
【数4】
【0020】また、X’Y’座標系は、図5に示すXY
座標系の表示領域ABCDを視点E’が原点となるよう
に平行移動したものであるから、数式4により算出され
た各頂点A’,B’,C’,D’,G’,H’をX軸方
向にVX、Y軸方向にVYだけ平行移動し、XY座標系に
おける第1エリアの頂点A,B,G,Hと第2エリアの
頂点G,H,D,Cを求める。
【数5】
【0021】このようにして、図5に示すXY座標系に
おける第1エリアABGHと第2エリアGHDCの各頂
点の座標が求められたので、図3のステップ110へ進
む。ステップ110で、まず、第1エリアABGHの各
頂点のX,Y座標に基づいて、CD−ROM8に記憶さ
れている第1階層の道路地図データの中から、第1エリ
アABGHを包含する地域メッシュを選択する。上述し
たように、ディスプレイ10の下部領域abghには、
表示領域ABGHの詳細な道路地図を表示しなければな
らないので、詳細な第1階層の道路地図データの中から
第1エリアABGHを包含する地域メッシュの道路地図
を読み出す必要がある。図9(a)は、XY座標系に展
開された第1階層の道路地図上に、頂点A,B,G,H
のX,Y座標に基づいて第1エリアABGHを重ねて表
わしたものである。第1エリアABGHは4つの第1階
層の道路地図の地域メッシュにまたがっており、これら
の4つの地域メッシュを読み出しメッシュに選択する。
【0022】続くステップ112で、CD−ROM8か
ら選択した4つの地域メッシュの第1階層の道路地図デ
ータを読み込み、RAM13に格納する。なお、この時
すでに4つの地域メッシュの道路地図の内のいずれかが
RAM13に記憶されている場合には、それ以外の地域
メッシュの道路地図データを読み込む。ステップ114
で、RAM13に格納された4つの地域メッシュの第1
階層データの中から、第1エリアABGH内の道路地図
データを抽出する。
【0023】ステップ116において、抽出された第1
エリア内の道路地図データを次の手順でディスプレイ1
0の表示画面の座標系に変換する。すなわち鳥瞰図方式
の道路地図データに変換してV−RAM12へ格納す
る。図10は、視点E(VX,VY,VZ)を原点とし視
線EFを−Z軸にとった場合のEXEYEZ座標系を示
す。また図11は、ディスプレイ10の表示枠abcd
上のSXSY表示画面座標系を示す。XY座標系における
第1エリアABGH内の任意のデータの座標(MX,M
Y)は、次式によりEXEYEZ座標系の座標(EX1,EY
1,EZ1)に変換される。
【数6】 なお、数式6において、(MX”,MY”)は、XY座標
系における任意のデータの座標(MX,MY)の、X”
Y”座標系における座標である。さらに、EXEYEZ座
標系の座標(EX1,EY1,EZ1)は次式によりSXSY表
示画面座標系における座標(SX1,SY1)に変換され
る。
【数7】SX1=−DS・EX1/EZ1, SY1=−DS・EY1/EZ1 ステップ118において、第1エリアABGHの内のす
べてのデータを鳥瞰図方式の道路地図データに座標変換
したか否かを判別し、未処理データがあればステップ1
16へ戻って上記処理を繰り返す。第1エリア内のすべ
てのデータの座標変換が終了したらステップ120へ進
む。
【0024】ステップ120〜128において、上述し
た第1エリアに対する処理と同様な処理を第2エリアに
対して行なう。まずステップ120で、第2エリアGH
DCの各頂点のX,Y座標に基づいて、CD−ROM8
に記憶されている第2階層の道路地図データの中から、
第2エリアGHDCを包含する地域メッシュを選択す
る。上述したように、ディスプレイ10の上部領域gh
dcには、表示領域GHDCの概略の道路地図を表示し
なければならないので、第2階層の道路地図データの中
から第2エリアGHDCを包含する地域メッシュの道路
地図を読み出す必要がある。図9(b)は、XY座標系
に展開された第2階層の道路地図上に、頂点G,H,
D,CのX,Y座標に基づいて第2エリアGHDCを重
ねて表わしたものである。この第2階層の道路地図デー
タの地域メッシュは、第1階層の道路地図データの地域
メッシュよりも広くなっている。第2エリアGHDCは
4つの第1階層の道路地図の地域メッシュにまたがって
おり、これらの4つの地域メッシュを読み出しメッシュ
に選択する。
【0025】続くステップ122で、CD−ROM8か
ら選択した4つの地域メッシュの第2階層の道路地図デ
ータを読み込み、RAM13に格納する。なお、この時
すでに4つの地域メッシュの道路地図の内のいずれかが
RAM13に記憶されている場合には、それ以外の地域
メッシュの道路地図データを読み込む。ステップ124
で、RAM13に格納された4つの地域メッシュの第2
階層データの中から、第2エリアGHDCに含まれる道
路地図データを抽出する。ステップ126において、抽
出された第2エリア内の道路地図データを上述した手順
でディスプレイ10の表示画面のSXSY座標系に変換す
る。すなわち、鳥瞰図方式の道路地図データに変換して
V−RAM12へ格納する。ステップ128において、
第2エリアGHDCの内のすべてのデータを鳥瞰図方式
の道路地図データに座標変換したか否かを判別し、未処
理データがあればステップ126へ戻って上記処理を繰
り返す。第2エリア内のすべてのデータの座標変換が終
了したらステップ130へ進む。
【0026】ステップ130において、V−RAM12
に記憶されている第1エリアABGHと第2エリアGH
DCの鳥瞰図方式の道路地図データをグラフィックRA
M11を介してディスプレイ10へ送り、描画する。こ
の時、目的地までの最適経路と車両の現在地マークを道
路地図上に重畳して表示する。ステップ132で、車両
が所定距離移動したか否か、または所定角度回転したか
否かを判別し、所定距離の移動または所定角度の回転が
あればステップ104へ戻って上述した処理を繰り返
し、鳥瞰図方式の道路地図を更新する。
【0027】ここで、CD−ROM8から読み込む道路
地図データの地域メッシュ数は、表示領域ABGHおよ
び表示領域GHDCのそれぞれの2頂点間の最大長さに
よって規定できる。例えば、通常の表示枠abcdを有
するディスプレイ10に対しては、図12(a)に示す
ように、表示領域ABGHに対しては頂点Aと頂点Gの
長さL1(または、頂点Bと頂点Hの長さ)によって第
1階層の道路地図データから読み込む地域メッシュ数が
決まり、表示領域GHDCに対しては頂点Hと頂点Cの
長さL2(または頂点Gと頂点Dの長さ)によって第2
階層の道路地図データから読み込む地域メッシュ数が決
る。また、図7に示すSの小さい、つまりワイドな表示
枠abcdを有するディスプレイ10に対しては、図1
2(b)に示すように、表示領域ABGHに対しては頂
点Gと頂点Hの長さL1によって第1階層の道路地図デ
ータから読み込む地域メッシュ数が決り、表示領域GH
DCに対しては頂点Cと頂点Dの長さL2によって第2
階層の道路地図データから読み込む地域メッシュ数が決
る。つまり、図13に示すように2頂点間の最大長さL
が、
【数8】L≦Lm・m ここで、Lmは地域メッシュの短辺の長さとする。のと
き、(m+1)2個の地域メッシュの道路地図データを
読み込まなければならない。読み込んだ道路地図データ
を一時格納するRAM13には、少なくとも(m+1)
2個の地域メッシュの道路地図データを記憶できる容量
を確保しなければならない。逆に、道路地図データを記
憶している大容量の記憶装置から読み込んだデータを一
時的に格納するためのメモリの容量は、第1階層の道路
地図データと第2階層の道路地図データの内の1地域メ
ッシュ当たりのデータ数の多い方を基準として、少なく
ともその地域メッシュの(m+1)2個分の道路地図デ
ータを記憶できる容量があればよいことになり、経済的
な設計が可能になる。
【0028】なお、上述した実施例では道路地図データ
を記憶する大容量の記憶手段にCD−ROMを用いた例
を示したが、記憶手段はCD−ROMに限定されず、例
えば光−磁気ディスクや磁気テープなどの大容量の記憶
装置であれば何でもよい。また、従来の道路地図データ
から鳥瞰図方式の道路地図データへの座標変換方法は上
述した実施例に限定されない。
【0029】さらに、上述した実施例では記憶手段に詳
細度の異なる2つの階層の道路地図データを予め記憶し
ておき、ディスプレイの各表示領域に対応した階層の道
路地図データを読み出すようにしたが、記憶手段に記憶
する道路地図データの階層は3階層以上としてもよい。
その場合は、ディスプレイの最下部の表示領域は最も詳
細な道路地図データに基づいて鳥瞰図方式の道路地図を
描画し、上部の表示領域になるにしたがって順次詳細度
の低い道路地図データに基づいて鳥瞰図方式の道路地図
を描画すればよい。予め記憶される詳細度の異なる道路
地図の種類が多くなればなるほど、表示画面に表示され
る鳥瞰図方式の道路地図が表示画面の下部領域から上部
領域へ行くにしたがって、すなわち現在地の近くから遠
方に行くにしたがって段階的に詳細度が低くなり、違和
感のない鳥瞰図方式の道路地図を描画することができ
る。
【0030】以上の実施例の構成において、ディスプレ
イ10が表示手段を、CD−ROM8が記憶手段を、C
PU4が読み出し手段および描画手段をそれぞれ構成す
る。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、道路地図を記憶する記憶装置へのアクセス時間が
短縮される上に、表示画面の上部領域に描画する場合で
も従来のように読み込んだ詳細な道路地図から階層化レ
ベルの高いデータだけを抽出する処理が不要となり、鳥
瞰図方式の道路地図への変換時間が短縮されて車両が移
動した時に鳥瞰図方式の道路地図を遅滞なく更新でき
る。また、表示される最小限の範囲の道路地図が鳥瞰図
方式の道路地図に変換され、変換時間が短縮されて車両
が移動した時に鳥瞰図方式の道路地図を遅滞なく更新で
きる。さらに、道路地図を記憶する記憶装置から読み出
した道路地図を一時的に記憶するメモリの容量を低減で
き、装置のコストを低減できる。請求項の発明によれ
、第1および第2の道路地図データを記憶している記
憶手段から読み込んだデータを格納するメモリの容量
は、少なくともその地域メッシュの(m+1)2個分の
道路地図データを記憶できる容量があればよいことにな
り、経済的な設計ができる。請求項の発明によれば
路地図を記憶する記憶装置へのアクセス時間が短縮さ
れる上に、表示画面の上部領域に描画する場合でも従来
のように読み込んだ詳細な道路地図から階層化レベルの
高いデータだけを抽出する処理が不要となり、鳥瞰図方
式の道路地図への変換時間が短縮されて車両が移動した
時に鳥瞰図方式の道路地図を遅滞なく更新できる。ま
た、予め記憶される詳細度の異なる道路地図の種類が多
くなるので、表示画面に表示される鳥瞰図方式の道路地
図が表示画面の下部領域から上部領域へ行くにしたがっ
て、すなわち現在地の近くから遠方に行くにしたがって
段階的に詳細度が低くなり、違和感のない鳥瞰図方式の
道路地図を描画することができる。また、表示される最
小限の範囲の道路地図が鳥瞰図方式の道路地図に変換さ
れ、変換時間が短縮されて車両が移動した時に鳥瞰図方
式の道路地図を遅滞なく更新できる。さらに、道路地図
を記憶する記憶装置から読み出した道路地図を一時的に
記憶するメモリの容量を低減でき、装置のコストを低減
できる。請求項の発明によれば、道路地図データを記
憶している記憶手段から読み込んだデータを格納するメ
モリの容量は、少なくともその地域メッシュの(m+
1)2個分の道路地図データを記憶できる容量があれば
よいことになり、経済的な設計ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の構成を示す機能ブロック図。
【図2】従来の道路地図と鳥瞰図方式の道路地図との関
係を示す図。
【図3】一実施例の道路地図表示プログラムを示すフロ
ーチャート。
【図4】図3につづく、一実施例の道路地図表示プログ
ラムを示すフローチャート。
【図5】図2に示す三次元座標系のZ軸が原点のXY平
面を示す図。
【図6】図5に示すXY座標系を視点が原点になるよう
に平行移動し、さらに視線方向φがY軸と重なるように
回転したX”Y”座標系を示す図。
【図7】視点Eとディスプレイの表示枠abcdとの関
係を示す図。
【図8】図5に示すXY座標系を視点が原点になるよう
に平行移動したX’Y’座標系と、X’Y’座標系を視
線方向φがY軸と重なるように回転したX”Y”座標系
を示す図。
【図9】表示領域に対応した道路地図データの読み込み
範囲を示す図。
【図10】EXEYEZ座標系における表示枠abcdと
表示領域ABCDを示す図。
【図11】任意の道路地図データのSXSY表示画面座標
系における位置を示す図。
【図12】表示領域の形状および大きさと地域メッシュ
数との関係を示す図。
【図13】表示領域の形状および大きさと地域メッシュ
数との関係を示す図。
【図14】従来の道路地図表示と鳥瞰図方式の道路地図
表示とを示す図。
【符号の説明】
1 方位センサー 2 A/D変換器 3 インタフェース回路 4 CPU 5 車速センサー 6 GPS受信機 7 キー 8 CD−ROM 9 SCSIコントローラー 10 ディスプレイ 11 グラフィックコントローラー 12 V−RAM 13 RAM 14 ROM
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/0969 G01C 21/00 - 21/36 G09B 29/00 - 29/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示画面を上部領域と下部領域に分割し
    鳥瞰図方式の道路地図を表示する表示手段と、 第1の道路地図と、この第1の道路地図よりも詳細度の
    低い第2の道路地図とを記憶する記憶手段と、前記第1の道路地図上に前記表示画面の下部領域に対応
    する第1の表示領域を設定し、前記記憶手段の前記第1
    の道路地図の中から前記第1の表示領域を含む道路地図
    を地域メッシュ単位で読み出すとともに、前記第2の道
    路地図上に前記表示画面の上部領域に対応する第2の表
    示領域を設定し、前記記憶手段の前記第2の道路地図の
    中から前記第2の表示領域を含む道路地図を地域メッシ
    ュ単位で読み出す読み出し手段と、 前記読み出し手段により読み出された前記第1の道路地
    図の中の前記第1の表示領域内の道路地図を鳥瞰図方式
    の道路地図に変換し、その鳥瞰図方式の道路地図を前記
    表示画面の前記下部領域に描画するとともに、前記読み
    出し手段により読み出された前記第2の道路地図の中の
    前記第2の表示領域内の道路地図を鳥瞰図方式の道路地
    図に変換し、その鳥瞰図方式の道路地図を前記表示画面
    の前記上部領域に 描画する描画手段とを備えることを特
    徴とする車両用経路誘導装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、前記第1の表示領域および前記第2の表示領域は四角形
    をしており、その辺と対角線の中で最長の辺または対角
    線の長さをLとし、前記第1の道路地図および前記第2
    の道路地図の地域メッシュの短辺の長さをLmとした
    時、前記読み出し手段は、L≦Lm・mなる関係を満足
    する数値mを求め、少なくとも(m+1) 個の地域メ
    ッシュの道路地図を読み出す ことを特徴とする車両用経
    路誘導装置。
  3. 【請求項3】 表示画面を上下に複数の領域に分割して
    鳥瞰図方式の道路地図を表示する表示手段と、 詳細度の異なる複数の道路地図を記憶する記憶手段と、 前記表示画面の最下部の領域に前記複数の道路地図の内
    の最も詳細度の高い道路地図に基づいて鳥瞰図方式の道
    路地図を描画するとともに、前記表示画面の上 部の領域
    になるにしたがって前記複数の道路地図の内の順次詳細
    度の低い道路地図に基づいて鳥瞰図方式の道路地図を描
    画する描画手段を備えた車両用経路誘導装置であって、 前記記憶手段の各道路地図上に前記表示画面の各領域に
    対応する表示領域を設定し、前記記憶手段の各道路地図
    の中から前記表示領域を含む道路地図を地域メッシュ単
    位で読み出す読み出し手段を備え、 前記描画手段は、前記読み出し手段により読み出された
    前記各道路地図の中の前記表示領域内の道路地図を鳥瞰
    図方式の道路地図に変換し、前記表示画面の各領域に描
    画する ことを特徴とする車両用経路誘導装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の車両用経路誘導装置に
    おいて、前記各道路地図の前記表示領域は四角形をしており、そ
    の辺と対角線の中で最長の辺または対角線の長さをLと
    し、前記各道路地図の地域メッシュの短辺の長さをLm
    とした時、前記読み出し手段は、L≦Lm・mなる関係
    を満足する数値mを求め、少なくとも(m+1) 個の
    地域メッシュの道路地図を読み出す ことを特徴とする車
    両用経路誘導装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150133200A (ko) 2013-03-25 2015-11-27 가부시키가이샤 지오 기쥬츠켄큐쇼 3차원 지도 표시 시스템
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