JPH06174484A

JPH06174484A - 車載ナビゲータの地図描画方法

Info

Publication number: JPH06174484A
Application number: JP4327903A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Nishimukai; 一也西向
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ロケーションモード時と地図検索モード時と
で地図描画方法を変えることで、ユーザの必要とする地
図情報を適切な形で表示する。【構成】ロケーションモード時は、車両位置検出部３
で検出された車両位置に基づき、地図画像描画部１２が
地図データ記憶部１に記憶された地図データを用いて実
距離補正しながら現在地周辺の地図画像をビデオＲＡＭ
１４に描画するようにし、一方、地図検索モード時は、
カーソル位置計算部１３で計算されたカーソル位置に基
づき、地図画像描画部１２が地図データ記憶部１に記憶
された地図データを用いて実距離補正せずに所望地図画
像をビデオＲＡＭ１４に描画する。ビデオＲＡＭ１４に
描画された地図画像は、車両位置マークまたはカーソル
マークが合成されたのち、ＣＲＴディスプレイ装置４に
画面表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車載ナビゲータの地図描
画方法に係り、特に地図上に現在地表示するロケーショ
ンモード時と、ユーザが所望地図エリアや所望地を見る
地図検索モード時とで、地図描画方法を切り換えるよう
にした車載ナビゲータの地図描画方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行案内を行い、運転者が所望の
目的地に容易に到達できるようにした車載ナビゲータが
ある。この車載ナビゲータにおいては、走行中、車両の
位置と方位を検出してＣＤ−ＲＯＭやＩＣメモリカード
等の地図情報記憶媒体から車両位置周辺の地図データを
読み出してＶ−ＲＡＭに地図画像を描画し、該地図画像
上での現在地に相当する箇所に、車両進行方向に相当す
る向きに車両位置マークを重ね、Ｖ−ＲＡＭの画像を映
像信号に変換しながらＣＲＴディスプレイ装置に出力し
て画面に表示する。そして、車両の移動で現在位置が変
化するのに従い、例えば、車両位置マークは画面中央に
固定して地図をスクロールし、常に、車両位置周辺の地
図情報が一目で判るようになっている。

【０００３】ＣＤ−ＲＯＭやＩＣメモリカードに記憶さ
れた地図は、地図帳と同じく、北を上として、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′、緯度幅5 ′）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結ぶこと
により行われる。

【０００４】図１４は地図データの説明図であり、図１
４（ａ）は左下位置Ｐｂが東経１３９°７′３０″，北
緯３５°０′０″、右上位置Ｐａず東経１３９°１５′
０″，北緯３５°５′０″の地域の地図を示し、図１４
（ｂ）は該地図上の道路ＲＤ１，２の地図データを示
し、それぞれの頂点の数と各頂点の経緯度で表現されて
いる。なお、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ｘ，ｙ座標として表現されている。

【０００５】ところで、経緯度で表現された地図データ
をそのまま用いて単純に、経度方向と緯度方向から成る
直交座標系での平面地図を描画すると、地図画像に歪が
生じるため、該地図画像上での任意の２点間の長さが実
距離を正しく表すことができない。例えば、方位センサ
と距離センサの出力に基づき実距離で軌跡データを求
め、該軌跡データを用いて地図に軌跡を重ねて描画する
ような場合、実距離での軌跡画像は地図画像上の道路と
ずれを起こす。

【０００６】そこで、従来は、地図画像上の任意の２点
間の長さが実距離に比例した長さとなるように、経緯度
で表現された地図データを球面近似データに変換して地
図を描画することで、実距離補正し、地図画像上での任
意の２点間の長さが実距離を正しく表すようにしてい
る。図１５は、所定経度幅、緯度幅の地図を距離が正確
に描画されるように球面近似した地図に変換した際の変
換図形であり、説明の都合上、或る範囲の地図データを
そのまま用いて単純に、経度方向と緯度方向の直交座標
系で平面地図を描画した際の矩形（点線）からの変形を
強調して示してあり、緯度が大きくなるにつれて矩形か
らのずれが大きくなっている。

【０００７】従来は以下に示す計算式により経緯度表現
による地図データを、距離が正確に表現されるような球
面近似の平面地図データに変換しながら、地図画像を描
画するようにしている。即ち、次式Ｘｓ＝ｃｏｓ（Ｙｍａｐ）・２πＲ・［（Ｘｍａｐ−Ｘｃ）／３６０］・Ｓ・・・（１）Ｙｓ＝２πＲ・［（Ｙｍａｐ−Ｙｃ）／３６０］・Ｓ・・・（２）により、経緯度表現の地図の各ポイントにおける経緯度
データ（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）を、車両位置を中心とす
る球面近似の平面地図の位置データ（Ｘｓ，Ｙｓ）に変
換している。

【０００８】なお、（１），（２）式において、（Ｘ
ｓ，Ｙｓ）・・球面近似の平面地図上の座標値、（Ｘ
ｃ，Ｙｃ）・・車両位置の経度、緯度、Ｒ・・地球の半
径、Ｓ・・縮尺、（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）・・経緯度地
図上の頂点（ポイント）の経度、緯度、であり、前述の
正規化ｘ，ｙ座標で与えられた頂点Ｐｍａｐの座標を
（Ｘｎ，Ｙｎ）、地図の左下位置の経緯度を（Ｘｂ，Ｙ
ｂ）、或る範囲の地図の経度幅、緯度幅を（Ｘｗ，Ｙ
ｗ）で表すと、（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）は次式Ｘｍａｐ＝Ｘｂ＋Ｘｎ・ＸｗＹｍａｐ＝Ｙｂ＋Ｙｎ・Ｙｗで与えられる。

【０００９】図１６は地球を球形と考えてＸｓ，Ｙｓを
算出する（１），（２）式の説明図であり、（２）式に
おける２πＲは地球の赤道に沿った円周長、（Ｙｍａｐ
−Ｙｃ）は車両位置Ｐｃ（Ｘｃ，Ｙｃ）と着目ポイント
Ｐｍａｐ（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）間の緯度方向角度であ
り（図１６（ａ）参照）、（２）式により自車位置から
頂点までの緯度方向距離が算出されることは明らかであ
る。又、（１）式におけるＲ・ｃｏｓ（Ｙｍａｐ）は着
目ポイントＰｍａｐ（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）を含む地軸
ＥＡＸに垂直な平面で地球を切断した時の切断円ＣＩＲ
（図１６（ｂ）参照）の半径、２πＲ・ｃｏｓ（Ｙｍａ
ｐ）は切断円ＣＩＲの円周長、（Ｘｍａｐ−Ｘｃ）は自
車位置Ｐｃ（Ｘｃ，Ｙｃ）と着目ポイントＰｍａｐ（Ｘ
ｍａｐ，Ｙｍａｐ）間の経度方向角度であり（図１６
（ｂ）参照）、（１）式により自車位置から着目ポイン
トまでの経度方向距離が算出される。

【００１０】なお、自車位置が変化した場合は、経緯度
で表現され自車位置周辺の地図データを（１），（２）
式により球面近似の平面地図データに変換し直して地図
画像を再描画する。また、所望エリアの地図を見たり、
地図上で所望地を探したりする地図検索のため、地図ス
クロールを行う場合は、自車位置の代わりにカーソル位
置（経度，緯度）を用いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
経緯度で表現された地図データから実距離表示が可能な
球面近似の平面地図データに変換する変換式（（１）
式）にはｃｏｓが含まれているため各経緯度ポイントの
変換に三角関数演算が必要となり、高速に実距離補正し
た地図を描画することはできず、特に、地図検索時にお
ける地図スクロール速度が遅くなってしまうという問題
がある。また、実距離補正することなく地図を描画する
と、地図画像上の任意の２点間の長さが実際の距離を正
しく指示しないという問題がある。以上から、本発明
は、地図上に現在地表示するロケーションモード時と地
図検索モード時とで地図描画方法を変えることで、ユー
ザの必要とする地図情報を適切な形で表示できる車載ナ
ビゲータの地図描画方法を提供することにある。

【００１２】

【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、地図データを記憶した地図情報記憶手段と、車両
の現在地を検出する手段と、地図上に現在地表示するロ
ケーションモードと地図検索モードの選択を行う手段
と、ロケーションモード時は、地図情報記憶手段に記憶
された地図データを用いて実距離補正しながら現在地周
辺の地図画像を描画し、地図検索モード時は、地図情報
記憶手段に記憶された地図データを用いて実距離補正せ
ずに所望地図画像を描画する手段を設けたことにより達
成される。

【００１３】

【作用】本発明によれば、地図上に現在地表示するロケ
ーションモード時は、車両位置を検出し、地図情報記憶
手段に記憶された地図データを用いて実距離補正しなが
ら現在地周辺の地図画像を描画するようにし、一方、地
図検索モード時は、地図情報記憶手段に記憶された地図
データを用いて実距離補正せずに所望地図画像を描画す
る。

【００１４】これにより、ロケーションモード時は、実
距離補正された地図画像が表示されるので、該地図画像
上の任意の２点間の長さが実距離を正しく示すことにな
り、過去の走行距離や所望地までの所要距離を正確に把
握できるようになる。一方、地図検索モード時は、実距
離補正無しで地図画像が表示されるので、検索操作に伴
う地図スクロール速度の高速化を図ることができ、所望
エリアの地図を迅速に捜し出したり、所望地を迅速に見
い出すことが可能となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の第１実施例に係る地図描画方
法を具現した車載ナビゲータの全体構成図である。図に
おいて、１は経緯度で表現された地図データを記憶した
ＣＤ−ＲＯＭ，ＩＣメモリカード等の地図データ記憶
部、２は操作盤であり、ロケーションモードと地図検索
モードの切り換えを行うモード切り換えキー、カーソル
キー等を備えている。３は方位センサや車輪速センサ等
を備え、車両位置と車両方位を自立航法で検出し、車両
位置データと車両方位データを出力する車両位置検出
部、４はＣＲＴディスプレイ装置であり、映像信号を入
力して画面に地図を車両位置マーク、カーソルマークな
どとともに表示する。

【００１６】１０はマイコン構成のナビゲーションコン
トローラであり、車両位置周辺の地図画像を、車両位置
マークとともにＣＲＴディスプレイ装置４の画面に表示
させたり、ユーザ所望エリアの地図画像を、カーソルマ
ークとともに表示させたりする。この内、１１は地図デ
ータ記憶部１から読み出した地図データを一時的に格納
するバッファメモリ、１２は地図画像描画部であり、ロ
ケーションモード時は、車両位置周辺の地図データを地
図データ記憶部１からバッファメモリ１１に読み出し、
該読み出した地図データを、前述した（１），（２）式
に従い球面近似の平面地図データに変換しながら車両位
置を中心とする実距離補正した平面地図画像を北を上向
きにして後述するビデオＲＡＭに描画し（図２（ａ）参
照）、地図検索モード時は、カーソル位置周辺の地図デ
ータを地図データ記憶部１からバッファメモリ１１に読
み出し、該読み出した地図データをそのまま用いて実距
離補正することなく単純に、経度方向と緯度方向から成
る直交座標系でのカーソル位置を中心とした平面地図画
像をビデオＲＡＭに描画する（図２（ｂ）参照）。

【００１７】１３はカーソル位置計算部であり、操作盤
２のモード切り換えキーで地図検索モードとされたの
ち、カーソルキーが操作されると、地図検索モードに切
り換わった時点の車両位置を起点としてカーソルキーの
操作に応じて変化するカーソル位置（経度、緯度）を計
算し、カーソル位置データを地図画像描画部１２へ出力
する。１４は地図画像描画部により描画された１画面分
の地図画像を格納するビデオＲＡＭ、１５はマーク画像
発生部であり、ロケーションモード時は車両位置検出部
３で検出された車両方位方向を向けた車両位置マークを
発生し、地図検索モード時は所定のカーソルマークを発
生する。１６はビデオＲＡＭから地図画像を読み出すと
ともに中央にマーク発生部１５が発生した車両位置マー
クまたはカーソルマークを合成する合成部、１７は合成
部で合成された画像を所定の映像信号に変換してＣＲＴ
ディスプレイ装置４へ出力し、画面表示させる映像変換
部である。

【００１８】図３と図４はナビゲーションコントローラ
１０の動作を示す流れ図、図５は画面表示例を示す説明
図であり、以下、これらの図に基づいて説明する。セッ
トの電源がオンされると、車両位置検出部３は自立航法
で車両位置と車両方位を検出し、車両位置データと車両
方位データをナビゲーションコントローラ１０へ出力す
る。

【００１９】ナビゲーションコントローラ１０は電源オ
ンでロケーションモードに自動設定し（図３のステップ
１０１）、地図画像描画部１２は、車両位置検出部３で
検出された車両位置データに基づき、地図データ記憶部
１から車両位置周辺の経緯度地図データをバッファメモ
リ１１に読み出すとともに、該読み出した地図データを
（１），（２）式に従い球面近似の平面地図データに変
換しながら自車位置を中心とする実距離補正した平面地
図画像を、北を上向きにしてビデオＲＡＭ１４に描画す
る（ステップ１０２、図２（ａ）参照）。

【００２０】次いで、マーク画像発生部１５は車両位置
検出部３で検出された車両方位データに基づき、車両方
位方向を向けた車両位置マークを発生し、合成部１６が
ビデオＲＡＭ１４から平面地図画像を読み出すとともに
中央に車両位置マークを合成する（ステップ１０３）。
車両位置マークの合成された平面地図画像は映像変換部
１７で所定の映像信号に変換されたのち、ＣＲＴディス
プレイ装置４に出力される。ＣＲＴディスプレイ装置４
は入力した映像信号に基づき実距離補正した地図画像を
車両位置マークとともに画面表示する（ステップ１０
４、図５（ａ）参照）。

【００２１】このあと、ナビゲーションコントローラ１
０は操作盤２でモード切り換えキーが押圧されたかチェ
ックし（ステップ１０５）、ＮＯであれば、続いて、地
図画像描画部１２は車両位置検出部３での検出車両位置
が一定距離分だけ変化するまで待ち（ステップ１０
６）、変化すればステップ１０２に戻って、再び、経緯
度表現の地図データを球面近似の平面地図データに変換
しながら現在の自車位置を中心とする実距離補正した平
面地図画像を、北を上向きにしてビデオＲＡＭ１４に描
画する。そして、マーク画像発生部１５が車両方位方向
を向けた車両位置マークを発生し、合成部１６がビデオ
ＲＡＭ１４の地図画像に車両位置マークを合成する（ス
テップ１０３）。そして、映像変換部１７で映像信号に
変換してＣＲＴディスプレイ装置４へ出力する（ステッ
プ１０４）。これにより、画面の地図画像は一定距離分
だけスクロールする。

【００２２】以下、同様の処理を繰り返すことで、画面
には実距離補正済みの車両位置周辺の地図画像が車両位
置の変化に従いスクロール表示されることになり、該地
図画像上の任意の２点間の長さが実距離に相当している
ことから、運転者は過去に走行して来た距離やこれから
向かおうとしている所望地までの所要距離を正しく把握
することができる。

【００２３】とくに、ナビゲーションコントローラ１０
が、走行軌跡表示機能を有し、車両位置検出部３で検出
された最新のｉ個の車両位置データ（経度、緯度）を走
行軌跡データとして記憶しておき、該走行軌跡データを
（Ｘｍａｐ₁，Ｙｍａｐ₁），（Ｘｍａｐ₂，Ｙｍａｐ
₂），・・，（Ｘｍａｐ_i，Ｙｍａｐ_i）として
（１），（２）式で変換して（Ｘｓ₁，Ｙｓ₁），（Ｘ
ｓ₂，Ｙｓ₂），・・，（Ｘｓ_i，Ｙｓ_i）としなが
ら、ビデオＲＡＭ１４に描画された平面地図画像に重ね
て走行軌跡を描画する場合、画面では地図画像の道路と
走行軌跡を一致させることができる。なお、ステップ１
０６での判断基準に用いる一定距離を適当な距離に設定
することで、実距離補正をしても地図画像の書き換えを
車両位置の変化に十分間に合わすことができる。

【００２４】これと異なり、運転者が地図上で目的地を
確認するなどのため、地図検索を行いたい場合、操作盤
２のモード切り換えキーを押圧する。すると、ナビゲー
ションコントローラ１０は地図検索モードに切り換え設
定する（ステップ１０５、図４の２０１）。地図検索モ
ードに変わると、まず、カーソル位置計算部１３がその
時点で車両位置検出部３が検出している現在地を初期カ
ーソル位置として設定する（ステップ２０２）。

【００２５】そして、地図画像描画部１２が地図データ
記憶部１からカーソル位置周辺の経緯度地図データをバ
ッファメモリ１１に読み出し、該読み出した地図データ
をそのまま用いて実距離補正することなく、単純に、経
度方向と緯度方向から成る直交座標系でのカーソル位置
を中心とした平面地図画像をビデオＲＡＭ１４に北を上
向きにして描画する（ステップ２０３、図２（ｂ）参
照）。

【００２６】次いで、マーク画像発生部１５がカーソル
マークを発生し、合成部１６がビデオＲＡＭ１４から平
面地図画像を読み出すとともに中央にカーソルマークを
合成し、映像変換部１７へ出力する（ステップ２０
４）。映像変換部１７は合成部１６から入力した画像を
所定の映像信号に変換し、ＣＲＴディスプレイ装置４へ
出力する。この結果、画面にはカーソル位置を中心にし
た実距離補正していない地図画像が表示される（ステッ
プ２０５、図５（ｂ）参照）。

【００２７】このあと、ナビゲーションコントローラ１
０は操作盤２でモード切り換えキーが押圧されたかチェ
ックし（ステップ２０６）、ＮＯであれば、カーソル位
置計算部１３は操作盤２でカーソルキーが押圧されてい
るかチェックし（ステップ２０７）、押圧されていれ
ば、それまでのカーソル位置から所定方向へ所定の一定
距離分だけ変化させたカーソル位置を計算し、カーソル
位置データを地図画像描画部１２へ出力する（ステップ
２０８）。更新されたカーソル位置データを入力した地
図画像描画部１２はステップ２０３に戻って、地図デー
タ記憶部１からカーソル位置周辺の地図データをバッフ
ァメモリ１１に読み出し、該読み出した地図データをそ
のまま用いて実距離補正することなく、単純に、経度方
向と緯度方向から成る直交座標系でのカーソル位置を中
心とした平面地図画像をビデオＲＡＭに北を上向きにし
て再描画する。

【００２８】次いで、マーク画像発生部１５がカーソル
マークを発生し、合成部１６がビデオＲＡＭ１４から平
面地図画像を読み出すとともに中央にカーソルマークを
合成し、映像変換部１７へ出力する（ステップ２０
４）。映像変換部１７は合成部１６から入力した画像を
所定の映像信号に変換し、ＣＲＴディスプレイ装置４へ
出力する（ステップ２０５）。この結果、画面の地図画
像は一定距離分だけスクロールする。

【００２９】以下、ステップ２０７でカーソルキーの押
圧が確認される毎に、同様の処理を繰り返す。地図検索
モード下で地図画像をビデオＲＡＭ１４に描画する際、
実距離補正を省略したことから、ステップ２０３〜２０
８の各処理が高速で繰り返されるので、画面の地図画像
は高速にスクロールし、所望地を含むエリアの地図画像
を迅速に画面に出すことができる。この際、画面の地図
画像は実距離補正されていないので、該地図画像上の任
意の２点間の長さは必ずしも実距離に相当していない
が、地図検索時には、所望地が地図上でどこにあるか確
認できれば良いので、運転者が不自由を感じることはな
い。地図検索が終わったあと、操作盤２のモード切り換
えキーを押圧することで再びロケーションモードに再設
定される（ステップ２０６、図３のステップ１０１）。

【００３０】図６は本発明の第２実施例に係る地図描画
方法を具現した車載ナビゲータの全体構成図である。な
お、図１と同一の構成部分には同一の符号が付してあ
る。１０Ａはナビゲーションコントローラであり、この
内、１２Ａは地図画像描画部で、ロケーションモード
時、車両が一定距離走行する毎に、地図データ記憶部１
から車両現在地周辺の比較的広い範囲の経緯度地図デー
タをバッファメモリ１１へ読み出し、該読み出した地図
データを（１），（２）式に従い球面近似の平面地図デ
ータに変換しながら車両位置を中心とする実距離補正し
た広い範囲の平面地図画像を北を上向きにして後述する
ビデオＲＡＭに描画し（図７参照）、地図検索モード
時、カーソル位置が一定距離分変化する毎に、地図デー
タ記憶部１からカーソル位置周辺の比較的広い範囲の地
図データをバッファメモリ１１へ読み出し、該読み出し
た地図データをそのまま用いてカーソル位置を中心とす
る実距離補正しない広い範囲の平面地図画像を北を上向
きにしてビデオＲＡＭに描画する（図８参照）。

【００３１】１４Ａは地図画像描画部１２Ａによって描
画される比較的広い範囲（例えば９〜２５画面分の大き
さ）の平面地図画像を格納するビデオＲＡＭである。１
８は地図画像描画部１２Ａの読み出し制御を受けてビデ
オＲＡＭ１４Ａから地図画像描画部１２Ａで指定された
所定範囲の１画面分の平面地図画像を読み出す読み出し
制御部である。地図画像描画部１２Ａは平面地図画像を
ビデオＲＡＭ１４Ａに描画したあと、車両位置（ロケー
ションモード時）またはカーソル位置（地図検索モード
時）を中心とする１画面分のウインドーアドレスを読み
出し制御部１８に与えて、ビデオＲＡＭ１４Ａから車両
位置またはカーソル位置を中心とする１画面分を読み出
させるが、ウインドーがビデオＲＡＭ１４Ａに描画され
た平面地図画像の端近くに来たところで、平面地図画像
の書き換えを行う（図７、図８参照）。

【００３２】なお、ロケーションモード時、に読み出し
制御をする際、地図画像描画部１２は車両現在地（経
度、緯度）を（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）として（１），
（２）式で変換した（Ｘｓ，Ｙｓ）をビデオＲＡＭ１４
Ａの上での車両位置とし、該車両位置を中心とする１画
面分のウインドーアドレスを読み出し制御部１８に与え
る。

【００３３】合成部１６は読み出し制御部１８によって
読み出された１画面分の地図画像の中央にマーク画像発
生部１５で発生された車両位置マーク（ロケーションモ
ード時）またはカーソルマーク（地図検索モード時）を
合成して映像変換部１７へ出力する。その他の構成部分
は図１と全く同様に構成されている。

【００３４】図９と図１０は第２実施例のナビゲーショ
ンコントローラ１０Ａの動作を示す流れ図であり、以
下、これらの図に従って説明する。セットの電源がオン
されると、車両位置検出部３は自立航法で車両位置と車
両方位を検出し、車両位置データと車両方位データをナ
ビゲーションコントローラ１０Ａへ出力する。

【００３５】ナビゲーションコントローラ１０Ａは電源
オンでロケーションモードに自動設定し（図９のステッ
プ３０１）、地図画像描画部１２Ａは、車両位置検出部
３で検出された車両位置データに基づき、地図データ記
憶部１から車両位置周辺の比較的広い範囲の経緯度地図
データをバッファメモリ１１に読み出すとともに、該読
み出した地図データを（１），（２）式に従い球面近似
の平面地図データに変換しながら自車位置（ＰＣ₀）を
中心とする実距離補正した広い範囲の平面地図画像を、
北を上向きにしてビデオＲＡＭ１４Ａに描画する（ステ
ップ３０２、図７（ａ）参照）。

【００３６】次いで、地図画像描画部１２Ａは読み出し
制御部１８に対しビデオＲＡＭ１４Ａに描画された平面
地図画像の内、車両位置を中心とする１画面分の範囲の
ウインドーアドレスを与えて、車両位置を中心とする１
画面分を読み出させる（ステップ３０３、図７（ａ）の
ＰＣ₀，ＷＤ₀参照）。次いで、マーク画像発生部１５
は車両位置検出部３で検出された車両方位データに基づ
き、車両方位方向を向けた車両位置マークを発生し、合
成部１６が読み出し制御部１８により読み出された１画
面分の地図画像の中央に車両位置マークを合成する（ス
テップ３０４）。車両位置マークの合成された平面地図
画像は映像変換部１７で所定の映像信号に変換されたの
ち、ＣＲＴディスプレイ装置４に出力される。ＣＲＴデ
ィスプレイ装置４は入力した映像信号に基づき実距離補
正した地図画像を車両位置マークとともに画面表示する
（ステップ３０５、図５（ａ）参照）。

【００３７】このあと、ナビゲーションコントローラ１
０Ａは操作盤２でモード切り換えキーが押圧されたかチ
ェックし（ステップ３０６）、ＮＯであれば、地図画像
描画部１２が車両位置検出部３での検出車両位置が、前
回ビデオＲＡＭ１４Ａに地図画像を描画してから一定距
離分だけ変化したかチェックする（ステップ３０７）。
変化がなければ、ステップ３０３に戻って、現在の車両
位置を中心とする１画面分の範囲のウインドーアドレス
を読み出し制御部１８に与え、車両位置を中心とする１
画面分を読み出させる。

【００３８】次いで、マーク画像発生部１５が車両位置
検出部３で検出された車両方位データに基づき、車両方
位方向を向けた車両位置マークを発生し、合成部１６が
読み出し制御部１８により読み出された１画面分の地図
画像の中央に車両位置マークを合成する（ステップ３０
４）。車両位置マークの合成された平面地図画像は映像
変換部１７で所定の映像信号に変換されたのち、ＣＲＴ
ディスプレイ装置４に出力される。これにより、車両位
置の変化に応じてビデオＲＡＭ１４Ａから読み出される
ウインドー範囲が変化し、画面の地図画像は或る距離分
だけスクロールする。

【００３９】以下、ステップ３０７、３０８でともにＮ
Ｏとなっている限り同様の処理を繰り返す。この結果、
ビデオＲＡＭ１４Ａの平面地図画像を書き換えなくて
も、車両の移動に伴い、読み出し制御部１８に与えるウ
インドーアドレスが変化することで、画面の実距離補正
された地図画像が連続的にスクロールしていく。

【００４０】若し、先にステップ３０２でビデオＲＡＭ
１４Ａに実距離補正した平面地図画像を描画してから車
両位置が一定距離だけ変化したとき、図７（ａ）のＰＣ
₁とＷＤ₁に示す如く、車両位置及びウインドーがビデ
オＲＡＭ１４Ａの端近くに来ていることから、地図画像
描画部１２Ａは車両位置検出部３で検出された現在の車
両位置データに基づき、地図データ記憶部１から車両位
置周辺の比較的広い範囲の経緯度地図データをバッファ
メモリ１１に読み出すとともに、該読み出した地図デー
タを（１），（２）式に従い球面近似の平面地図データ
に変換しながら自車位置を中心とする実距離補正した広
い範囲の平面地図画像を、北を上向きにしてビデオＲＡ
Ｍ１４に再描画する（ステップ３０２、図７（ｂ）参
照）。

【００４１】そして、読み出し制御部１８に対しビデオ
ＲＡＭ１４Ａに描画された平面地図画像の内、車両位置
を中心とする１画面分の範囲のウインドーアドレスを与
えて、車両位置を中心とする１画面分を読み出させる
（ステップ３０３、図７（ｂ）のＰＣ₀，ＷＤ₀参
照）。次いで、マーク画像発生部１５は車両位置検出部
３で検出された車両方位データに基づき、車両方位方向
を向けた車両位置マークを発生し、合成部１６が読み出
し制御部１８により読み出された１画面分の地図画像の
中央に車両位置マークを合成する（ステップ３０４）。
車両位置マークの合成された平面地図画像は映像変換部
１７で所定の映像信号に変換されたのち、ＣＲＴディス
プレイ装置４に出力される。ＣＲＴディスプレイ装置４
は入力した映像信号に基づき実距離補正した地図画像を
車両位置マークとともに画面表示する（ステップ３０
５）。そして、再びステップ３０６以降の処理を繰り返
す。

【００４２】このようにして、実距離補正した平面地図
画像の書き換え頻度を減らしながら、車両の移動に連れ
て滑らかに画面の地図画像をスクロールさせることがで
きる。

【００４３】これと異なり、運転者が地図上で目的地を
確認するなどのため、地図検索を行いたい場合、操作盤
２のモード切り換えキーを押圧する。すると、ナビゲー
ションコントローラ１０Ａは地図検索モードに切り換え
設定する（ステップ３０６、図１０の４０１）。地図検
索モードに変わると、まず、カーソル位置計算部１３が
その時点で車両位置検出部３が検出している現在地を初
期カーソル位置として設定する（ステップ４０２）。

【００４４】そして、地図画像描画部１２Ａが地図デー
タ記憶部１からカーソル位置周辺の広い範囲の経緯度地
図データをバッファメモリ１１に読み出し、該読み出し
た地図データをそのまま用いて実距離補正することな
く、単純に、経度方向と緯度方向から成る直交座標系で
のカーソル位置を中心とした平面地図画像をビデオＲＡ
Ｍ１４Ａに北を上向きにして描画する（ステップ４０
３、図８（ａ）参照）。

【００４５】次いで、地図画像描画部１２Ａは読み出し
制御部１８に対しビデオＲＡＭ１４Ａに描画された平面
地図画像の内、現在のカーソル位置を中心とする１画面
分の範囲のウインドーアドレスを与えて、カーソル位置
を中心とする１画面分を読み出させる（ステップ４０
４、図８（ａ）のＰＣ₀，ＷＤ₀参照）。次いで、マー
ク画像発生部１５はカーソルマークを発生し、合成部１
６が読み出し制御部１８により読み出された１画面分の
地図画像の中央にカーソルマークを合成する（ステップ
４０５）。カーソルマークの合成された平面地図画像は
映像変換部１７で所定の映像信号に変換されたのち、Ｃ
ＲＴディスプレイ装置４に出力される。ＣＲＴディスプ
レイ装置４は入力した映像信号に基づきカーソル位置を
中心とした実距離補正していない平面地図画像をカーソ
ルマークとともに画面表示する（ステップ４０６、図５
（ｂ）参照）。

【００４６】このあと、ナビゲーションコントローラ１
０Ａは操作盤２でモード切り換えキーが押圧されたかチ
ェックし（ステップ４０７）、ＮＯであれば、カーソル
位置計算部１３は操作盤２でカーソルキーが押圧されて
いるかチェックし（ステップ４０８）、押圧されていれ
ば、それまでのカーソル位置から所定方向へ所定の一定
距離ｓ₁分だけ変化させたカーソル位置を計算し、カー
ソル位置データを地図画像描画部１２へ出力する（ステ
ップ４０９）。

【００４７】カーソル位置が変化すると、地図画像描画
部１２はカーソル位置がｓ₁より遙かに大きい一定距離
ｓ₂分だけ変化したかチェックする（ステップ４１
０）。まだ変化していなければ、ステップ４０４に戻っ
て、現在のカーソル位置を中心とする１画面分の範囲の
ウインドーアドレスを読み出し制御部１８に与え、カー
ソル位置を中心とする１画面分を読み出させる。

【００４８】次いで、マーク画像発生部１５がカーソル
マークを発生し、合成部１６が読み出し制御部１８によ
り読み出された１画面分の地図画像の中央にカーソルマ
ークを合成する（ステップ４０５）。カーソルマークの
合成された平面地図画像は映像変換部１７で所定の映像
信号に変換されたのち、ＣＲＴディスプレイ装置４に出
力される。これにより、カーソル位置の変化に応じてビ
デオＲＡＭ１４Ａから読み出されるウインドー範囲が変
化し、画面の地図画像は一定距離ｓ₁分だけスクロール
する。

【００４９】以下、ステップ４０６、４０７でともにＮ
Ｏとなっている限り同様の処理を繰り返す。この結果、
ビデオＲＡＭ１４Ａの平面地図画像を書き換えなくて
も、カーソル操作に応じて、読み出し制御部１８に与え
るウインドーアドレスが変化することで、画面の実距離
補正されていない地図画像が連続的にスクロールしてい
く。

【００５０】若し、先にステップ４０２でビデオＲＡＭ
１４Ａに平面地図画像を描画してからカーソル位置が一
定距離ｓ₂分だけ変化したとき、図８（ａ）のＫＣ₁、
ＷＤ ₁に示す如くカーソル位置及びウインドーがビデオ
ＲＡＭ１４Ａの端近くに来ていることから、地図画像描
画部１２Ａは現在のカーソル位置データに基づき、地図
データ記憶部１からカーソル位置周辺の比較的広い範囲
の地図データをバッファメモリ１１に読み出すととも
に、該読み出した地図データをそのまま用いてカーソル
位置を中心とする実距離補正していない広い範囲の平面
地図画像を、北を上向きにしてビデオＲＡＭ１４に再描
画する（ステップ４０３、図８（ｂ）参照）。

【００５１】そして、読み出し制御部１８に対しビデオ
ＲＡＭ１４Ａに描画された平面地図画像の内、カーソル
位置を中心とする１画面分の範囲のウインドーアドレス
を与えて、カーソル位置を中心とする１画面分を読み出
させる（ステップ４０４、図８（ｂ）のＫＣ₀＝Ｋ
Ｃ₁，ＷＤ₀参照）。次いで、マーク画像発生部１５は
カーソルマークを発生し、合成部１６が読み出し制御部
１８により読み出された１画面分の地図画像の中央にカ
ーソルマークを合成する（ステップ４０５）。カーソル
マークの合成された平面地図画像は映像変換部１７で所
定の映像信号に変換されたのち、ＣＲＴディスプレイ装
置４に出力される。ＣＲＴディスプレイ装置４は入力し
た映像信号に基づきカーソル位置を中心とする実距離補
正していない地図画像をカーソルマークとともに画面表
示する（ステップ４０６）。以下、カーソルキーが押圧
されている限り、同様の処理を繰り返す。

【００５２】このようにして、実距離補正していない平
面地図画像の書き換え頻度を減らしながら、カーソル操
作に応じて画面の地図画像を滑らかでより高速にスクロ
ールさせることができ、所望地を含むエリアの地図画像
を迅速に画面に出すことができる。地図検索が終わった
あと、操作盤２のモード切り換えキーを押圧することで
再びロケーションモードに再設定される（ステップ４０
７、図９のステップ３０１）。

【００５３】なお、上記した第２実施例では、ロケーシ
ョンモード時と地図検索モード時のいずれにおいてもビ
デオＲＡＭ１４Ａに描画された平面地図画像の端近くに
ウインドーが来た所で、平面地図画像の書き換えを行う
ようにしたが、書き換え時に一時的に画面が乱れたり、
消えたりするので、図１１に示す如く、ビデオＲＡＭを
２つ用意しておき、最初、第１ビデオＲＡＭ１４Ａに平
面地図画像を描画するとともに、該第１ビデオＲＡＭ１
４Ａから車両位置またはカーソル位置に応じたウインド
ー範囲を読み出し、ウインドーが第１ビデオＲＡＭ１４
Ａの端近くに来たところで（ＷＤ₁参照）、第１ビデオ
ＲＡＭ１４Ａからの読み出しは継続しながら第２ビデオ
ＲＡＭ１４Ｂにその時点での車両位置（ＰＣ₁）または
カーソル位置（ＫＣ₁）を中心とした地図画像を描画
し、第１ビデオＲＡＭ１４Ａの端にウインドーが来たと
ころで（ＷＤ₂参照）、直ちに第２ビデオＲＡＭ１４Ｂ
に切り換えて、第２ビデオＲＡＭ１４Ｂから車両位置ま
たはカーソル位置に応じたウインドー範囲（ＷＤ₃参
照）を読み出すようにし、以下、同様にして第１ビデオ
ＲＡＭ１４Ａと第２ビデオＲＡＭ１４Ｂを交互に切り換
えて用いることで、地図画像の書き換え前後で、画面の
地図画像が乱れたり、消失したりしないようにしてもよ
い。

【００５４】また、ビデオＲＡＭ１４Ａの１つだけ用い
る場合、地図検索モード時において、ビデオＲＡＭ１４
Ａが例えば９画面分の記憶領域を有している場合に、該
記憶領域を１画面分毎に図１２のＭ₁₁〜Ｍ₃₃に分け、最
初、図１２（ａ）に示す如く、Ｍ₁₁〜Ｍ₁₃を第１列、Ｍ
₂₁〜Ｍ₂₃を第２列、Ｍ₃₁〜Ｍ₃₃を第３列として結合し、
実距離補正しない平面地図画像全体を描画したとして、
Ｍ₁₁〜Ｍ₃₃の各々に描画された部分平面地図画像をＡ₁₁
〜Ａ₃₃として、平面地図画像に対するカーソル位置（Ｋ
Ｃ）が中心から矢印の方向へ連続的に変化する内に、Ｍ
₂₂とＭ₂₃の境界上に来たとき、図１２（ｂ）に示す如
く、Ｍ₁₂，Ｍ₁₃，Ｍ₂₂，Ｍ₂₃，Ｍ₃₂，Ｍ₃₃に描画されて
いる各１画面分の部分平面地図画像はそのままとして、
Ａ₁₃の右隣のエリアの１画面分の地図画像Ａ₁₄をＭ₁₁に
描画し、Ａ₂₃の右隣のエリアの１画面分の地図画像Ａ₂₄
をＭ₂₁に描画し、Ａ₃₃の右隣のエリアの１画面分の地図
画像Ａ₃₄をＭ₃₁に描画する。そして、Ｍ₁₂，Ｍ₁₃，Ｍ₁₁
を第１列、Ｍ₂₂，Ｍ₂₃，Ｍ₂₁を第２列、Ｍ₃₂，Ｍ₃₃，Ｍ
₃₁を第３列として結合することで、必要最小限の地図画
像の描画だけで済ますようにすれば、平面地図画像の書
き換えを短時間で行えるようになり、この際、例えばカ
ーソル位置（ＫＣ）がＭ₂₂とＭ₂₃の境界からＭ ₂₃の中心
線ＣＬに来るまでの間に、ビデオＲＡＭ１４Ａからの読
み出しと平行して、Ｍ₁₁，Ｍ₂₁，Ｍ₃₁への各１画面分の
地図画像Ａ₁₄，Ａ₂₄，Ａ₃₄の描画を行うようにすれば、
画面が一時的に止まることもなくなる。

【００５５】更に、ロケーションモード時において、図
９のステップ３０２でビデオＲＡＭ１４Ａに平面地図画
像を描画する際、（１），（２）式に従い経緯度表現の
地図データを実距離補正した平面地図データに変換する
ようにしたが、次のようにして、変換処理の迅速化を図
ってもよい。即ち、（１），（２）式による変換方式
では、多数回のｃｏｓ演算を必要とする。そこで、現在
地を含む比較的広い範囲での所定経度幅、所定緯度幅の
地図データを図１３に示す如く、平面台形地図データに
変換する。

【００５６】この経緯度地図−平面台形地図変換は以下
に示す計算式により行われる。即ち、次式、Ｐ₁＝１−［ｃｏｓ（Ｙｃ＋Ｙｗ／２）／ｃｏｓ（Ｙｃ−Ｙｗ／２）］・・・（３）Ｐ₂＝ｃｏｓ（Ｙｃ）・・・（４）Ｘｓ＝Ｐ₂・［１−Ｐ₁・（Ｙｎ−Ｙｃｎ）］・２πＲ・［（Ｘｍａｐ−Ｘｃ）／３６０］・Ｓ・・・（５）Ｙｓ＝２πＲ・［（Ｙｍａｐ−Ｙｃ）／３６０］・Ｓ・・・（６）Ｙｃｎ＝（Ｙｃ−Ｙｂ）／Ｙｗ・・・（７）Ｙｎ＝（Ｙｍａｐ−Ｙｂ）／Ｙｗ・・・（８）により、経緯度データ（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）を、自車
位置（Ｘｃ，Ｙｃ）を中心とする平面台形地図の位置デ
ータ（Ｘｓ，Ｙｓ）に変換している。

【００５７】なお、上式において、（Ｘｓ，Ｙｓ）・・
平面台形地図上の座標値、（Ｘｃ，Ｙｃ）・・自車位置
の経度、緯度、Ｘｗ，Ｙｗ・・変換の元になる経緯度
地図の経度幅、緯度幅、Ｒ・・地球の半径Ｓ・・縮尺（Ｘｍａｐ，Ｙｍａｐ）・・経緯度地図における着目ポ
イントの経度、緯度、Ｙｃｎ・・自車位置の緯度を正規
化ｘ，ｙ座標で表現した値、Ｙｎ・・着目ポイントの
緯度Ｙｍａｐを正規化ｘ，ｙ座標で表現した値、であ
る。

【００５８】（３）式のパラメータＰ₁は台形上辺長と
台形下辺長の差分の、台形下辺長に対する割合、（４）
式は自車位置（Ｘｃ，Ｙｃ）における台形の正規化した
経度方向長である。また、（５）式における（Ｙｎ−Ｙ
ｃｎ）は着目ポイントと自車位置間の緯度方向の正規化
距離、Ｐ₁・（Ｙｎ−Ｙｃｎ）は着目ポイントにおける
台形幅の減少の割合であり、従って（５）式により自車
位置Ｐｃ（Ｘｃ，Ｙｃ）と着目ポイントＰｍａｐ（Ｘｍ
ａｐ，Ｙｍａｐ）間の経度方向距離が表現される。な
お、（６）式により自車位置からの緯度方向距離が算出
されることは明らかである。

【００５９】そして、図９のステップ３０２において、
車両位置データを用いて（３），（４）式の三角関数計
算を１回行ってパラメータＰ₁，Ｐ₂を算出し、しかる
のち、パラメータＰ₁，Ｐ₂を用いて（５），（６）式
により、経緯度で表現された地図データを平面台形地図
データに変換し、ビデオＲＡＭ１４Ａに自車位置を中心
とした平面台形地図画像を描画するようにする。このよ
うにしても、１／２０万の縮尺、緯度３５°の場合で、
（１），（２）式による実距離補正に比べ、誤差は０．
００４％程度であり、実用上問題はなく、また、三角関
数計算の量を極端に少なくできるので、地図画像の書き
換えを短時間で済ますことができる。なお、図３のステ
ップ１０２においても、経緯度地図データ−平面台形地
図データ変換を行って、実距離補正した平面地図画像を
描画するようにしてもよい。

【００６０】また、上記した各実施例では、車両位置と
車両方位の検出を自立航法で行うようにしたが、ＧＰＳ
衛星等の地球周回衛星を利用して、３角測量の原理で測
定を行う衛星航法で行うようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上本発明によれば、地図上に現在地表
示するロケーションモード時は、車両位置を検出し、地
図情報記憶手段に記憶された地図データを用いて実距離
補正しながら現在地周辺の地図画像を描画するように
し、一方、地図検索モード時は、地図情報記憶手段に記
憶された地図データを用いて実距離補正せずに所望地図
画像を描画するように構成したから、ロケーションモー
ド時は、実距離補正された地図画像が表示されるので、
該地図画像上の任意の２点間の長さが実距離を正しく示
すことになり、過去の走行距離や所望地までの所要距離
を正確に把握できるようになる。一方、地図検索モード
時は、実距離補正無しで地図画像が表示されるので、検
索操作に伴う地図スクロール速度の高速化を図ることが
でき、所望エリアの地図を迅速に捜し出したり、所望地
を迅速に見い出すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る地図描画方法を具現
した車載ナビゲータの全体構成図である。

【図２】ビデオＲＡＭに描画される平面地図画像の説明
図である。

【図３】本発明の第１実施例に係るナビゲーションコン
トローラの動作を示す第１の流れ図である。

【図４】本発明の第１実施例に係るナビゲーションコン
トローラの動作を示す第２の流れ図である。

【図５】画面表示例を示す説明図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る地図描画方法を具現
した車載ナビゲータの全体構成図である。

【図７】ロケーションモード時にビデオＲＡＭに描画さ
れる平面地図画像の説明図である。

【図８】地図検索モード時にビデオＲＡＭに描画される
平面地図画像の説明図である。

【図９】本発明の第２実施例に係るナビゲーションコン
トローラの動作を示す第１の流れ図である。

【図１０】本発明の第２実施例に係るナビゲーションコ
ントローラの動作を示す第２の流れ図である。

【図１１】第２実施例の変形例説明図である。

【図１２】第２実施例の他の変形例説明図である。

【図１３】他の実距離補正法の説明図である。

【図１４】経度、緯度で表現された地図データの説明図
である。

【図１５】実距離補正した地図画像の説明図である。

【図１６】実距離補正の仕方の説明図である。

【符号の説明】

１地図データ記憶部２操作盤３車両位置検出部４ＣＲＴディスプレイ装置１０ナビゲーションコントローラ１２地図画像描画部１３カーソル位置計算部１４、１４Ａ、１４ＢビデオＲＡＭ１８読み出し制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地図上に現在地表示するロケーションモ
ード時は、車両位置を検出し、地図情報記憶手段に記憶
された地図データを用いて実距離補正しながら現在地周
辺の地図画像を描画するようにし、一方、地図検索モード時は、地図情報記憶手段に記憶さ
れた地図データを用いて実距離補正せずに所望地図画像
を描画するようにしたこと、を特徴とする車載ナビゲータの地図描画方法。