JP4671631B2 - 地図表示装置及び地図表示方法 - Google Patents
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ところで、以上の各地図表示装置は、ナビゲーションシステムなどにおける地図表示に適用することができる。すなわち、この場合には、ナビゲーションシステムを、たとえば、地図表示装置と、現在位置及び現在の進行方向を検出する現在状況検出手段とを含めて構成し、前記鳥瞰地図生成手段において、前記現在状況検出手段が検出した現在位置と進行方向とより定まる上方位置より、前記進行方向に向かって斜め下方に地図表示範囲を観測したようすを模擬した地図である鳥瞰地図を生成するようにすればよい。
まず、第1の実施形態についてナビゲーションシステムへの適用を例にとり説明する。
図1に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す。
図示するように、ナビゲーションシステムは、ナビゲーション装置1と、操作部2と、表示装置3と、車両状態センサ4と、GPS受信機5とを備えて構成される。ここで、車両状態センサ4は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや車速パルスセンサなどである車速センサなどの車両状態を検出するセンサ群である。
但し、以上のナビゲーション装置1は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたCPU回路であって良く、この場合、以上に示したナビゲーション装置1の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより具現化するプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、ナビゲーション装置1に提供されるものであって良い。
ここで、地図データは、所定の地理的区域毎に図葉と呼ばれる単位で管理されており、図葉の地理的区域またはこれを分割した区域に対応したユニットが設けられている。そして、各ユニットは、自身が属する図葉の地理的区域またはこれを分割した区域に対応し、対応する区域の地図を表現するものである。
そして、図2に示すように、地図データは、各ユニットと図葉や対応区域との関係や、地図データの製作日時などを記述した管理データ、地図を表す基本地図データ、路線データとを含んで構成される。
そして、基本地図データは、前述したユニット毎のユニットデータと、各ユニットデータと図葉や対応区域との関係を記述したユニット管理データを含む。そして、各ユニットデータはユニット内の道路ネットワークを表す道路ユニットと、ユニット内の表示地図を規定する描画ユニットとを有する。
ここで、道路ユニットでは、道路を直線であるリンクの集合として表現しており、この各リンクの端点がノードである。そして、ノードリストは、各ノードの座標や、各ノードの交差点に相当するノードであるか等を表す属性などを示すデータである。また、リンクテーブルは、各リンクの両端のノードの識別や、各リンクの距離や方位や、各リンクリに与えた経路探索用のコストであるリンクコストや、リンクの属する路線の路線番号等を示すデータである。そして、接続データは、他ユニットとのノードやリンクの接続、対応関係を記述したデータである。
さて、このような構成において、ナビゲーション装置1の現在状態算出部12は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部12は、車両状態センサ4やGPS受信機5の出力から推定される現在位置に対して、地図データ記憶部11から読み出した地図データが示す前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向と、現在の走行中のリンクとして最も確からしいリンクとを、それぞれ現在位置、現在進行方位、走行中リンクとして決定し、メモリ15に設定する。
図示するように、案内画像は、鳥瞰図的に描画された地図の画像である鳥瞰地図画像3011の上に地平線上の空を表す遠景画像3012を配置して描画した地図画像301上に、現在位置を表す現在位置マーク302や、推奨ルートを表すルート図形303などを描画したものとなる。また、表示範囲内に目的地が含まれる場合には、目的地を表す目的地マークも地図画像301上に表示されることになる。
図4aに地図画像生成処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、地図表示範囲と地図表示方位に従って鳥瞰図的に生成した地図の画像である鳥瞰地図画像を生成する(ステップ402)。
ここで、地図表示範囲は、図5aに示すように、現在位置などの基準位置501に対して、基準位置501から地図表示方位方向502に進むほど地図表示方位方向502と垂直な方向の範囲が広くなる台形形状の地理的範囲503として設定される。そして、地図データの描画ユニットが表す地図表示領域503内の地図を図5bに示すように長方形の地図に座標変換によって変形することにより、図5aの地図上空の視点位置504から地図表示方位方向502に向かって斜め下方向に地図を観測した鳥瞰地図画像3011を図5dに示すように作成する。
次に、前述したブロック群画像を生成する地平線上画像生成処理について説明する。
図4bに、この地平線上画像生成処理の詳細について説明する。
まず、座標系V上に、画像生成基準領域と、鳥瞰地図画像に対応する左右方向座標範囲を設定する(ステップ452)。画像生成基準領域は、鳥瞰地図画像の横方向画素数をLとし、生成しようとする遠景画像の上下方向画素数をMとして、左右方向の画像座標範囲が0〜{(n+2i)×L}/nであり、上下方向の画素座標範囲が0からMである領域として設定する。そして、(i×L)/n〜{(n+i)×L}/nの左右方向座標範囲を、鳥瞰地図画像の左右方向座標範囲に対応づける。すなわち、画像生成基準領域の左右方向中央が、鳥瞰地図画像の左右方向中央に対応するように、座標系V上の左右方向座標を鳥瞰地図画像の左右方向座標範囲に対応づける。ただし、{(n+2i)×θ}/n<360度とする。ここでθは、鳥瞰地図画像の水平方向の視野角であり、鳥瞰地図画像に含まれる地平線が全周360度中の何度分の角度を表現しているかを表す。すなわち、画像生成基準領域の左右方向の大きさは、全周360度に対応する左右方向サイズ未満の大きさとする。
そして、各ブロックを、予め用意した青空を表現した図6aに示すような青空背景画像で塗りつぶす(ステップ456)。そして、各ブロックについて雲画像の描画を行う(ステップ458)。すなわち、予め用意しておいた図6b、cに示すような異なる形態の複数の雲画像のうちからランダムに雲画像をランダム数選択して、選択した各雲画像のブロック内の配置位置をランダムに決定し、選択した各雲画像を決定したブロック内の配置位置に描画する。ただし、各雲画像は、配置位置がブロック内で下側であるほど小さく縮小して描画することにより、遠景の遠近感が表現されるようにする。また、雲画像の配置位置は、ブロック外に雲画像がはみ出さないように、すなわち、ブロック内に必ず雲画像の全てが収まるように定める。そして、このように青空背景画像の上に雲画像をランダムに描画して生成した各ブロックの画像の連結によって形成される画像を前述したブロック群画像とする。
以下、以上の処理による遠景画像の生成例について説明する。
ここでは、一例として図6aに示すように、前述したi、nをi=1、n=3として、左右方向画素座標範囲の大きさが5L/3の領域を画像生成基準領域として設定した場合を例にとり説明する。この場合には、まず、図6d1に示すように、鳥瞰地図画像の左右方向の大きさの5/3の左右方向の大きさを持つ画像生成基準領域が設定され、真ん中の3/5の範囲が鳥瞰地図に対応する左右方向座標範囲として設定される。また、画像生成基準領域内に、鳥瞰地図画像の左右方向の大きさの1/3の左右方向大きさを持つブロック601〜605が5つ設定され、この5つのブロック601〜605に青空背景画像を背景に雲画像がランダムに描画されてブロック群画像となる。そして、この5つのブロック601〜605のうちの、鳥瞰地図画像に対応する左右方向座標範囲に対応する真ん中の3つのブロック602〜604の画像部分が遠景画像として抽出されて、鳥瞰地図画像上に配置されて地図画像を形成することになる。
以上のように、本実施形態よれば、予め全周360度分の遠景を表現した比較的大きなサイズの遠景画像を用意することなく任意方位について地平線上の遠景を表した地図画像の表示を行うことができる。また、本実施形態によれば、ある方位範囲付近の方位が表示対象となった各回において、その方位範囲の遠景を表現する画像として、ランダムに雲画像を描画した遠景画像を生成するので、表示方位が同じであっても、その方位の遠景は各回ごとに変化する。したがって、装飾的変化に富んだ興趣ある地図表示を行うことができる。
また、以上の実施形態では、地平線上の遠景を表す遠景画像として、青空を背景として雲を配置した画像を用いる場合について説明したが、本実施形態のランダムに遠景画像を生成する技術は、その他の表現によって遠景を表す遠景画像を用いる場合について同様に適用することができる。たとえば、夜空を表す背景上に星を表す画像をランダムに描画した画像や、青空を表す背景上の下部に遠方のビル群や山を表す画像をランダムに描画した画像や、夜空を表す背景上の下部に遠方の町明かりをランダムに描画した画像を遠景画像として用いる場合などにも同様に適用することができる。
Claims (4)
- 地図を表す地図画像を表示する地図表示装置であって、
上方より斜め下方に地図表示範囲を観測したようすを模擬した、観測の視点からみた方位角度範囲が所定の大きさの地図である鳥瞰地図を生成する鳥瞰地図生成手段と、
前記鳥瞰地図の方位角度範囲についての地平線上の遠景を表現する画像である遠景画像を生成する遠景画像生成手段と、
前記遠景画像を、前記鳥瞰地図の上部に配置した地図画像を生成する地図画像生成手段とを有し、
前記鳥瞰地図の方位角度範囲と当該方位角度範囲周辺の方位角度範囲とを含む所定の方位角度範囲を基準方位角度範囲とし、当該基準方位角度範囲の大きさの1/n(但し、nは2以上の整数)の大きさを単位方位角度範囲の大きさとして、
前記遠景画像生成手段は、
拡大遠景画像生成手段と、遠景画像抽出部とを有し、
前記拡大遠景画像生成手段は、前記遠景画像の生成開始の際に、任意の方位角度方向の単位方位角度範囲の地平線上の遠景を表現するブロック画像を前記n個生成し、生成したn個のブロック画像を、各ブロック画像が各々前記基準方位角度範囲中の異なる単位方位角度範囲の地平線上の遠景を表すように連結して、前記基準方位角度範囲についての地平線上の遠景を表現する拡大遠景画像を構成し、以降、前記鳥瞰地図の方位角度範囲の変化に伴って前記基準方位角度範囲が前記単位角度範囲の大きさ分変化する度に、当該変化前の拡大遠景画像を構成するブロック画像のうちの、前記基準方位角度範囲に含まれなくなった方位角度範囲の地平線上の遠景を前記拡大遠景画像中において表すブロック画像を当該拡大画像から除去すると共に、新たに一つの前記ブロック画像を生成して、生成したブロック画像を、当該拡大遠景画像中において前記基準方位角度範囲に新たに含まれることとなった方位角度範囲の地平線上の遠景を表すように、当該拡大遠景画像に連結し、
前記遠景画像抽出手段は、
前記拡大遠景画像のうちの前記鳥瞰地図の方位角度範囲についての地平線上の遠景を表現する画像部分を、前記遠景画像生成手段が生成する前記遠景画像として抽出し、
前記拡大遠景画像生成手段は、
各々雲を表す画像である複数の雲画像と、空を表す空画像とを記憶する画像記憶手段と、
前記ブロック画像の生成の度に、前記画像記憶手段に記憶されている複数の雲画像のうちから雲画像をランダムに選択して、前記画像記憶手段に記憶されている空画像上に配置することにより、当該ブロック画像を生成するブロック画像生成手段とを有することを特徴とする地図表示装置。 - 請求項1記載の地図表示装置であって、
前記ブロック画像生成手段は、
前記ブロック画像の生成の際に、前記雲画像の前記空画像上の配置位置をランダムに設定し、設定した配置位置に前記選択した前記雲画像を、当該雲画像の配置位置が下方であるほどより小さくなるように設定したサイズで配置することを特徴とする地図表示装置。 - 請求項1または2記載の地図表示装置と、
現在位置及び現在の進行方向を検出する現在状況検出手段とを有し、
前記鳥瞰地図生成手段は、前記現在状況検出手段が検出した現在位置と進行方向とより定まる上方位置より、前記進行方向に向かって斜め下方に地図表示範囲を観測したようすを模擬した地図である鳥瞰地図を生成することを特徴とするナビゲーションシステム。 - 地図を表す地図画像を表示する地図表示装置において地図を表示する地図表示方法であって、
上方より斜め下方に地図表示範囲を観測したようすを模擬した、観測の視点からみた方位角度範囲が所定の大きさの地図である鳥瞰地図を生成する鳥瞰地図生成ステップと、
前記鳥瞰地図の方位角度範囲についての地平線上の遠景を表現する画像である遠景画像を生成する遠景画像生成ステップと、
前記遠景画像を、前記鳥瞰地図の上部に配置した地図画像を生成する地図画像生成ステップとを有し、
前記鳥瞰地図の方位角度範囲と当該方位角度範囲周辺の方位角度範囲とを含む所定の方位角度範囲を基準方位角度範囲とし、当該基準方位角度範囲の大きさの1/n(但し、nは2以上の整数)の大きさの方位角度範囲を単位方位角度範囲として、
前記遠景画像生成ステップは、
拡大遠景画像生成ステップと、遠景画像抽出ステップとより構成され、
前記拡大遠景画像生成ステップは、前記遠景画像の生成開始の際に、任意の方位角度方向の単位方位角度範囲の地平線上の遠景を表現するブロック画像を前記n個生成し、生成したn個のブロック画像を、各ブロック画像が各々前記基準方位角度範囲中の異なる単位方位角度範囲の地平線上の遠景を表すように連結して、前記基準方位角度範囲についての地平線上の遠景を表現する拡大遠景画像を構成し、以降、前記鳥瞰地図の方位角度範囲の変化に伴って前記基準方位角度範囲が前記単位角度範囲の大きさ分変化する度に、当該変化前の拡大遠景画像を構成するブロック画像のうちの、前記基準方位角度範囲に含まれなくなった方位角度範囲の地平線上の遠景を前記拡大遠景画像中において表すブロック画像を当該拡大画像から除去すると共に、新たに一つの前記ブロック画像を生成して、生成したブロック画像を、当該拡大遠景画像中において前記基準方位角度範囲に新たに含まれることとなった方位角度範囲の地平線上の遠景を表すように、当該拡大遠景画像に連結するステップであって、
前記遠景画像抽出ステップは、
前記拡大遠景画像のうちの前記鳥瞰地図の方位角度範囲についての地平線上の遠景を表現する画像部分を、前記遠景画像生成ステップで生成された前記遠景画像として抽出するステップであり、
前記拡大遠景画像生成ステップにおいて、
前記ブロック画像の生成の度に、予め記憶されている、各々雲を表す画像である複数の雲画像のうちから雲画像をランダムに選択して、予め記憶されている、空を表す空画像上に配置することにより、当該記ブロック画像を生成することを特徴とすることを地図表示方法。
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