JPH03225391A - 地図描画方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は地図描画方法に係り、特に遠近感を持たせて地
図を描画する地図描画方法に関する。

〈従来技術〉 地図データを記憶する記憶手段としてＣＤ−ＲＯＭを利
用した自動車用ナビゲーション・システムがある。かか
る自動車用ナビゲーション・システムは、ＣＤ−ＲＯＭ
に大量の地図データを記憶させておくと共に、ディスプ
レイ装置や車両の現在位置を測定する位置測定装置等を
設け、車両の現在位置に応じた地図データをＣＤ−ＲＯ
Ｍから読み出し、該地図データに基づいて地図をディス
プレイ画面に描画すると共に、車両の移動に応じてマー
ク（ロケーションカーソル）を地図上で移動させ、ある
いはマークをディスプレイ画面の一定位置に固定表示す
ると共に車両の移動に応じて地図をスクロール表示する
。

ＣＤ−ＲＯＭに記憶されている地図は縮尺レベルに応じ
て適当な大きさの経度幅、緯度幅（例えば、経度幅７．
５分、緯度幅５分）の地域に区切られており、道路、川
、鉄道等は経緯度で表現された頂点の座標集合で示され
、これらの描画は各頂点を順に直線で接続することによ
り行われる。

第８図及び第９図は地図データの説明図であり、第８図
は左下位置ｐｂが東経１３９°７’　３０’北緯３５°
０′Ｏ“、右上位置Ｐａが東経１３９゜１５’Ｏ’、北
緯３５°５’Ｏ’（７）地域の地図を示し、第９図は該
地図上の道路ＲＤＩ、ＲＤ２の地図データを示し、それ
ぞれ頂点の数と各頂点の経緯度で表現されている。尚、
各点の経緯度は実際には、左下位置ｐｂの経緯度を（０
，０）、右上位置Ｐａの経緯度を（１，１）とした正規
化Ｘｓ’／座標として表現されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来、ディスプレイ画面に描画される地図は真上から見
た全面同一縮尺の平面地図であり、このため運転者が実
際に見る風景と感じが異なり、地図が見すらいという問
題がある。

以上から、本発明の目的は実際に見た風景に近い感じで
地図を描画することができる地図描画方法を提供するこ
とである。

く課題を解決するための手段〉 上記課題は本発明においては、自動車の進行方位θを求
める手段と、地図データに回転変換処理を施す手段と、
地図データに投影変換処理を施す手段と、地図データに
基づいて地図をディスプレイ画面に描画する手段とによ
り達成される。

〈作用〉 自動車の進行方位θを求め、自動車位置を中心にθ分地
図を回転するための地図データを回転変換処理により求
め、進行方向を視線方向とし、かつ自動車位置より後方
で、所定の高さにあるポイントを視点とみなした時、自
動車進行方向に垂直で自動車位置を含む平面に回転変換
後の地図を投影するための地図データを投影変換処理に
より求め、投影変換処理により得られた地図データに基
づいて地図をディスプレイ画面に描画する。

〈実施例〉 第１図は本発明を適用できる自動車用ナビゲーション・
システムのブロック構成図である。

図において、１は地図データ記憶手段となるＣＤ−ＲＯ
Ｍ、２はＣＤ−ＲＯＭ（７１地図検索、拡大／縮小用等
の各種キーを備えた操作部、３は自動車の進行方位を検
出する地磁気センサ等の方位センサ、４は移動量センサ
で、走行距離を検出する車速センサ、前後進を検出する
変速機センサなどを有している。５は位置計算用ＣＰＵ
で、方位センサ３．移動量センサ４から入力されるそれ
ぞれの値により、自分の車両の現在位置（経度、緯度）
を算出する。

６は処理装置で、システムコントローラ（ＣＰＵ）７．
地図データバッファメモリ８等を有している。システム
コントローラ７は、操作部２からのＣＤ−ＲＯＭアクセ
ス指令や、位置計算用ＣＰＵ５から入力される自動車の
現在位置等に基いて、ＣＤ−ＲＯＭＩをアクセスし、必
要とする地図データを読み出し、該地図データに後述す
る座標変換処理を施す。

地図データバッファメモリ８は、ＣＤ−ＲＯＭ１から読
み出された地図データを記憶する。尚、地図データはス
クリーン複数枚分の大きさの地図を表示できるものとす
る。

１０はディスプレイ装置であり、ＣＲＴコントローラ１
１、ビデオＲＡＭ　（ＶＲＡＭ）１２、読み出し制御部
１３、ブラウン管（ＣＲＴ）１４等を有し、ＣＲＴに所
望の地図及びカーソルを表示するようになっている。

第２図は本発明に係る地図描画処理の流れ図、第３図乃
至第７図は本発明の地図描画方法を説明する説明図であ
る。尚、本発明では、進行方向を視線方向とし、かつ自
動車位置より後方で、所定の高さにあるポイントを視点
とみなし、該視点より平面地図を眺めた時の地図面像（
俯轍図：フカン図と読む）を描画するものとする。

さて、現在の自動車位置に応じた地図データがＣＤ−Ｒ
ＯＭＩから読み出されて地図データバッファ８に記憶さ
れ、所定の俯轍図が描画されている。かかる状態で、例
えば自動車が所定距離移動したかチエツクしくステップ
１０１）、移動しなければ現表示を継続しくステップ１
０２）、所定距離移動して平面地図ＰＭ（第３図（ａ）
実線参照）上のポイントＰ　（Ｘｘｔ　ｙｌ）に到来す
ると、システムコントローラ７は方位センサ３から位置
計算用ＣＰＵを介して自動車の進行方位θを求め（ステ
ップ１０３）、Ｌ、かる後、自動車位置Ｐ（ｘｌ。

ｙｚ）を中心にθ公平面地図が回転するように、すなわ
ち進行方向ＣＦＤがＸ軸方向と一致するように次式 により地図データ（ｘ＋ｙ）に回転座標変換処理を施す
（ステップ１０４）。第３図（ｂ）は座標変換後の平面
地図ＰＭ’である。

しかる後、システムコントローラ７は、進行方向ＣＦＤ
を視線方向とし、かつ自動車位置Ｐより後方で、所定の
高さにあるポイントＱ（第４図）を視点とみなして以下
の投影変換処理を行う。尚、視点ＱのＺ軸座標値をｚｌ
（高さｚｌ）、視野角を±４５°とすると、視点のＸＹ
平面投影位置Ｑ′は自動車位置の後方（進行方向と逆方
向）ｚｉ以上の所に定め、地図描画時、自動車位置がス
クリーンに含まれるようにする。以下では、第４図に示
すように自動車位置の後方２□で、高さｚｏのポイント
Ｑ（ｘよ−２工ｅ　’ｊｘｅ　Ｚｘ）が視点位置である
として説明する。

システムコントローラ７は自動車進行方向ＣＦＤに垂直
で自動車位置Ｐを含むＹｐ−Ｚｐ平面に前記回転変換後
の地図を投影するための地図データＸ“ｅＶ’を投影変
換処理により求める。すなわち、視点Ｑより回転後の地
図を眺めた時、視線がＹｐ−Ｚρ平面と交差するポイン
トの位置データｘ’、ｙ’を、投影変換処理により求め
る。Ｘｙ″を求めるための変換式は、次式 ｚ’　＝ｚ１（ｘ’　　　ｘｌ）／（ｘ’−ｘ１＋ｚ、
）・・（２）ｙ’＝ｚ、（ｙ’　　　ｙｘ）／（ｘ’−
ｘ、＋ｚ、）・・（３）で与えられるから、視点より前
方に存在し、かつ視野角度±４５°内に存在する回転後
のポイントの地図データ（ｘ’　ｖ　ｙ’　）を（２）
　、　（３）式によりＹＰ−ＺＰ座標系の座標値（ｙ″
′　２′）に変換する（ステップ１ｏ５）。

尚、（２）　、　（３）式は第６図及び第７図を参照す
ると以下のようにして得られる。すなわち、第６図を参
照すると、ステップ１０４の回転後の任意のポイントＭ
’　　（ｘ’　、ｙ’　）のＹＰ−ＺＰ平面におけるｙ
ｐ軸座標ｗｙ＃は、三角形の相似により（ｘ’　−Ｘ１
＋Ｚ１）：　（ｙ’　−ｙｌ）＝ｚ１：　ｙ’が成立す
るから、ｙ′を求めれば（３）式が得られる。又、第７
図を参照すると、回転後の任意のポイントＭ′のＹｐ−
Ｚｐ平面におけるＺｐ軸座標値ｚ″は、三角形の相似に
より （Ｘ’　　　Ｘｘ＋Ｚｘ）：　Ｚｌ＝（Ｘ’　　　Ｘｓ
）：　Ｚ’が成立するから、２＃を求めれば（２）式が
得られる。

以上により投影変換処理が完了すれば、システムコント
ローラ７は得られた地図データ（Ｘ＃ｙ’）をディスプ
レイ装置１０に送り、俯緻図をＣＲＴに表示させる（ス
テップ１０６）。尚、ＣＲＴコントローラ１１は地図デ
ータが入力されれば、該地図データに基づいて画像を発
生してビデオＲＡＭ１２に記憶し、読み出し制御部１３
は視点位置が画面の一番下、真中に存在するものとして
１画面分の画像を切り出してＣＲＴに表示する。

これにより、第５図に示すように、自動車位置Ｐより後
方で、所定の高さ位置Ｑから平面地図を眺めた時の地図
（俯緻図）ＰＭ’及び自動車マークＣＭが描画される。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、自動車の進行方位θを求め、自動
車位置を中心にθ分地図が回転するように地図データに
回転変換処理を施し、進行方向を視線方向とし、かつ自
動車位置より後方で、所定の高さにあるポイントを視点
とみなした時、自動車進行方向に垂直で自動車位置を含
む平面に回転変換後の地図を投影するように、前記回転
処理後の地図データに更に投影変換処理を施し、投影変
換して得られた地図データに基づいて地図をディスプレ
イ画面に描画するするように構成したから、遠近感を有
する地図（俯轍図）を表示でき、実際に風景を眺めた感
じに近い状態で地図描画ができ、地図を見やすくできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用できる自動車用ナビゲーション・
システムのブロック構成図、 第２図は本発明に係る地図描画処理の流れ図、第３図は
地図の回転説明図、 第４図は視点位置説明図、 第５図は俯敞図、 第６図及び第７図は投影変換式算出説明図、第８図及び
第９図は地図データ説明図である。 ３・・方位センサ ７・・システムコントローラ ８・・地図データバッファメモリ １０・・ディスプレイ装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両現在位置に応じた地図データに基づいて地図をディ
   スプレイ画面に描画すると共に、車両の現在位置を示す
   マークを地図上に描画する自動車ナビゲーションにおけ
   る地図描画方法において、自動車の進行方位θを求め、 自動車位置を中心にθ分地図を回転するための地図デー
   タを回転変換処理により求め、 進行方向を視線方向とし、かつ自動車位置より後方で、
   所定の高さにあるポイントを視点とみなした時、自動車
   進行方向に垂直で自動車位置を含む平面に前記回転変換
   後の地図を投影するための地図データを投影変換処理に
   より求め、 投影変換処理により得られた地図データに基づいて地図
   をディスプレイ画面に描画することを特徴とする地図描
   画方法。