KR0169153B1

KR0169153B1 - 디스플레이 장치를 이용하여 목적지까지 차량을 조종하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR0169153B1
Application number: KR1019940037227A
Authority: KR
Inventors: 아끼오 고사까; 오끼히꼬 나까야마; 요시다까 야쯔기; 노리마사 기시; 마사끼 와따나베; 기요미찌 야마다; 마사야스 이와사끼; 히로시 쯔다
Original assignee: 쯔지 요시후미; 닛산 지도샤 가부시키가이샤
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1999-05-01
Also published as: DE69434693T2; EP0660290A1; US5748109A; DE69434693D1; US5945927A; DE69425234T2; DE69425234D1; EP0932133B1; EP0660290B1; KR950019136A; EP0932133A1

Abstract

비행 시뮬레이션에 보통 사용되는 조감도는 본 발명에 따른 (컬러) 디스플레이 장치를 사용하여 설정된 목적지까지 설정된 진행 경로 상에서의 차량을 조종하기 위한 장치 및 방법에 적용된다. 차량의 현위치 주변의 도로 지도의 조감도는 차량의 현위치를 기준으로 상기 설정된 목적지와 반대 방향의 상공의 소정 위치에 설정된 관측점을 갖고 있고, 도로 지도를 아래로 내려다 보는 시선을 갖고 있기 때문에, 차량의 현위치 주변의 도로 지도의 일부는 확대되어 관측될 수 있고, 차량의 현위치로부터 떨어져 있고 설정된 목적지에는 가까이 있는 나머지 부분은 점진적으로 축소되어 관측될 수 있다.

Description

디스플레이 장치를 이용하여 목적지까지 차량을 조종하기 위한 장치 및 방법

제1a도 및 제1b도는 본 발명의 배경에 기술되어 있는, 이전에 제안된 조종 시스템의 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린 상에 나타난 도로 지도의 한 예를 도시한 설명도.

제2도는 본 발명의 배경에 기술되어 있는, 이후에 제안된 조종 시스템의 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린 상에 동시에 표시된 도로 지도들의 다른 예를 도시한 설명도.

제3a도는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 사용하여 차량을 조종하기 위한 장치 및 방법에 적합한 조감도를 설명하기 위한 관측점으로부터의 조감도를 도시한 개략도.

제3b도는 관측점이 Z축 상에 설정된 3차원 좌표계를 이용하여 조감도를 도시한 개략도.

제4도는 차량의 현재 위치와, 목적지까지의 최적 진행 경로들이 제3도의 조감도를 이용하여 표시되어 있는 화상 스크린의 한 예를 도시한 설명도.

제5도는 본 발명에 따른 제1 양호한 실시예의 디스플레이 장치를 사용하여 차량을 조종하기 위한 장치의 개략 회로도.

제6도는 제5도에 도시된 조종 장치의 동작을 설명하기 위한 동작 플로우차트.

제7도는 제6도에 도시된 단계S5의 서브루틴을 설명하기 위한 동작 플로우차트.

제8도는 제1 실시예의 경우에 있어서 디스플레이 화상 스크린에 표시되어 있는 화상을 도시한 설명도.

제9도는 제7도의 단계S5의 서브루틴으로 실행되는 디스플레이 방법을 도시한 설명도.

제10도는 본 발명에 따른 제2 양호한 실시예의 조종 장치에 대한 동작 플로우차트.

제11도는 제10도에 도시된 제2 실시예의 경우에 있어서 조감도의 디스플레이 화상 스크린의 한 예를 도시한 설명도.

제12도는 본 발명에 따른 차량 조종 장치의 제3 양호한 실시예의 경우에 있어서 제6도의 단계 S5의 서브루틴의 동작 플로우차트.

제13도는 제12도에 도시된 제3 양호한 실시예의 경우에 있어서 관측점과 차량의 현재 위치 사이의 위치 관계를 도시한 설명도.

제14도는 제3 실시예의 경우에 있어서 디스플레이 장치에 표시된 도로 지도의 범위와 시선 방향 사이의 관계를 도시한 설명도.

제15도는 본 발명에 따른 제4 양호한 실시예의 경우에 있어서 차량 조종 장치의 개략 회로도.

제16a도 및 제16b도는 제15도에 도시된 제4 실시예의 경우에 있어서 조종장치의 동작을 설명하기 위한 동작 플로우차트.

제17a도는 그리드 선의 디스플레이 컬러가 우선순위가 낮은 도로의 디스플레이 컬러와 동일한 조감도의 설명도.

제17b도는 제4 실시예가 변형된 것으로서 수많은 도트들이 도로 지도 위에 채색되어 있는 조감도의 설명도.

제18도는 도로 지도의 배경에 대한 그레데이션의 한 예를 도시한 설명도.

제19도는 도로 지도의 배경 장면에 대한 다른 그레데이션의 한 예를 도시한 설명도.

제20a도 및 제20b도는 제16a도 및 제16b도에 도시된 제4 실시예의 변형으로서 도로 지도에 대한 디스플레이 제어 프로그램의 동작 플로우차트.

제21도는 그레데이션이 배경 장면에 적용되는 제4 실시예의 경우에 있어서 표시된 예를 도시한 설명도.

제22도는 본 발명에 따른 제5 실시예의 경우에 있어서 차량 조종 장치의 개략 회로도.

제23도는 제22도에 도시된 제5 실시예의 경우에 있어서 디스플레이 패널의 정면도.

제24a, 24b 및 24c도는 제22도에 도시된 조이스틱(100)의 일련의 동작을 설명하기 위한 순차적 설명도.

제25도는 제22도에 도시된 CPU의 동작을 설명하기 위한 동작 플로우차트.

제26a도는 제22도에 제5 실시예의 경우에 있어서 관측점의 이동을 설명하기 위한 3차원 좌표계의 설명도.

제26b도는 본 발명에 따른 제6 양호한 실시예에서 시선 벡터의 팁의 이동을 설명하기 위한 3차원 좌표계의 설명도.

제27a도 내지 제27e도는 본 발명에 따른 제7 양호한 실시예에서 관측점과 시선 방향의 이동을 설명하기 위한 3차원 좌표계의 설명도.

제28도는 차량 조종 장치의 제5, 제6, 제7 및 제8 실시예들을 설명하기 위한, 조이스틱이 생략된 디스플레이 패널의 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방향 센서 2 : 차량 속도 센서

3 : 도로 지도 메모리 4 : CPU

5 : 디스플레이 장치 6 : ROM

7 : RAM 8 : 키보드

9 : V-RAM 10 : 인터페이스 회로

본 발명은 디스플레이 장치를 이용하여 차량 탑승자가 도달하고자 하는 목적지까지 차량을 조종하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량의 출발점부터 목적지까지의 최적 진행 경로가 탐색되고 추론되며, 최적 경로 및 차량의 현재 위치가 디스플레이 장치의 디스플레이 스크린 상에 표시되는 여러 가지 유형의 차량 조종 시스템(소위, 차량 경로 안내 장치)이 제안되어 왔다.

제1a도는 이미 제안된 차량 조종 시스템의 경우에 있어서 표시된 화상을 예시한다.

제1a도에 도시된 바와 같이, 차량의 현재 위치는 디스플레이 화상 스크린 상에서 화살 표시로, 그리고 화살 표시된 현재 위치가 점선으로 둘러싸인 부분으로 중첩되어 표시된다. 그 다음, 운전자가 소정 스위치를 조작하면, 점선으로 둘러싸인 범위는 제1b도에 도시된 바와 같이 확대되어 표시된다. 이는 운전자로 하여금 현재 위치 주위의 도로(교통)상황을 상세하게 알 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 표시된 화상이 제1a도에서 제1b도로 또는 이와 반대로 바뀌면, 소정 스위치를 항상 조작할 필요가 있다. 이는 운전자를 피곤하게 만든다.

반면에, 종래의 다른 조종 시스템에서는, 축척이 서로 다른 도로 지도들이 디스플레이 화상 스크린 상에서 동시에 표시되는데, 이러한 디스플레이 형태는 제2도에 도시된 바와 같이, 소위 표시된 패턴들을 중첩시키는 형태이다.

제2도는 종래의 다른 차량 조종 시스템의 표시된 화상 스크린을 예시하는데, 이러한 표시된 화상 스크린의 우측 상단에는 차량의 현재 위치의 주변 교차 상황이 확대되어 표시되어 있다. 이러한 종래의 다른 조종 시스템은 차량 탑승자로 하여금 차량의 현재 위치가 중앙에 있음으로써 시야가 넓어진 도로 지도를 인식하게 하고, 차량의 현재 위치의 주변 도로(교통) 상황을 상세하게 알 수 있게 한다.

그러나, 제2도에 도시된 표시된 화상 스크린에 있어서, 도로 지도의 일부는 표시된 화상 스크린의 우측 상단에 확대되어 표시되며, 표시된 화상 스크린의 우측상단에 표시될 실제 도로 지도는 표시된 화상 스크린으로부터 관측될 수 없다(도로 지도의 확대된 부분에 의해 숨겨짐). 따라서, 예를 들어, 차량 운전자가 숨겨진 부분(표시안됨)의 표시 부분에 대응하는 우측 모서리로 옮기려고 할 경우에, 차량 운전자는 전방 방향의 도로(교통) 상황을 인식할 수 없다. 이는 차량 운전자를 불편하게 만든다.

따라서, 본 발명의 목적은 제1a도 및 제1b도에 도시된 바와 같이, 도로 지도의 축척을 변경하기 위한 스위치를 필요로 하지 않으며 제2도에 도시된 디스플레이 영역이 제한되지 않도록, 도로 지도 화상 데이터를 원하는 조감도로 변환시키는 좌표계를 이용하여 상기 문제점을 해결할 수 있는 디스플레이 장치를 구비한 차량 조종 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 디스플레이 장치를 이용하여 차량을 조종하기 위한 장치가 제공되는데, 이 장치는 a) 도로 지도에 관련된 도로 지도 데이터를 저장하기 위한 도로 지도 저장 수단; b) 차량의 현재 위치를 검출하기 위한 차량 위치 검출 수단; c) 차량이 도착하고자 하는 목적지가 도로 지도 상에 설정되도록 하는 차량 목적지 설정 수단; d)검출된 차량의 현재 위치에 기초하여 차량이 출발하려고 하는 출발점 장소를 도로 지도 상에 설정하기 위한 출발점 설정 수단; e) 출발점부터 설정된 목적지까지의 진행 경로를 도로 지도 상에 설정하기 위한 진행 경로 설정 수단; 및 f) 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시될 설정된 진행 경로 주변의 도로 지도의 화상을 제어하기 위한 디스플레이 제어 수단을 포함하며, 디스플레이 장치 상에 표시될 설정된 진행 경로 주변의 도로 지도의 화상은, 관측점으로서의 조감측(bird's eye)이 차량의 현재 위치를 기준으로 설정된 목적지의 반대 방향에 위치한 상공(upper sky)의 소정 위치에 있을 때 얻어진 바람직한 조감도의 형태로 취해지고, 설정된 진행 경로 주변의 도로 지도는 조감측으로부터 아래로 내려다 본 지도이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 디스플레이 장치를 이용하여 차량을 조정하기 위한 방법이 제공되는데, 이 방법은 a) 도로 지도와 관련된 도로 지도 데이터를 소정 저장 수단에 저장하는 단계; b) 차량의 현재 위치를 검출하는 단계; c) 차량이 도착하고자 하는 목적지가 도로 지도 상에 설정되도록 설정하는 단계; d) 검출된 차량의 현재 위치에 기초하여 차량이 출발하려고 하는 출발점 장소를 도로 지도 상에 설정하는 단계; e) 출발점부터 설정된 목적지까지의 진행 경로를 도로 지도 상에 설정하는 단계; f) 설정된 진행 경로 주변의 도로 지도의 화상을 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시하는 단계; 및 g) 설정된 진행 경로 주변의 도로 지도의 좌표계를 관측점으로서의 조감측이 차량의 현재 위치를 기준으로 설정된 목적지의 반대 방향에 위치한 상공의 소정 위치에 있을 때 얻어진 바람직한 조감도의 형태로 동작적으로 변환시키는 단계를 포함하며, 상기 설정된 진행 경로 주변의 도로 지도는 조감측으로부터 아래로 내려다 본 지도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

참조 번호는 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면에 병기된다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치를 이용하여 차량을 조종하기 위한 장치 및 방법에 대한 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7의 양호한 실시예들을 설명하기 전에, 본 발명의 기본 개념이 제3a, 제3b 및 제4도를 참조하여 설명된다.

제3a도 및 제3b도는 본 발명이 적용되는 관측점으로서 도로 지도를 내려다 보는 상공의 소정 위치로부터의 조감도(e)를 설명하기 위한 설명도이다.

조감도 디스플레이는 도로 지도가 이를 내려다 보는 하늘 위로부터 관측되는 것처럼 수행되고, 예를 들어 비행 시뮬레이션에 광범위하게 사용된다.

제3a도에 있어서, 평면 M은 도로 지도를 나타내고 직사각형 a, b, c 및 d는 디스플레이 장치(5)를 통해 표시되는 영역이다. 제3a도 및 제3b도에 있어서, 관측점(E)가, 제3a도 및 제3b도에 도시된 바와 같이, 한 위치 상에 설정된다고 가정하면, 직사각형 a, b, c 및 d를 통해 관측될 수 있는 도로 지도의 영역은 제3a도 및 제3b도에 도시된 사다리꼴 A, B, C 및 D에 대응한다. 즉, 관측점의 위치로부터, 범위가 직사각형 a, b, c 및 d보다 넓다고 생각되는 도로 지도가 관측될 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 제3a도 및 제3b도의 관측점의 위치로부터 상기 도시된 사다리꼴 A, B, C 및 D가 화상으로 보여지는 경우에, 조감도는 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시된다.

제4도는 차량의 현재 위치로부터 목적지(차량이 최종적으로 도달해야 하는 도로 지도 상의 위치)까지의 최적 설정된 진행 경로 주변의 도로 지도에 대한 조감도의 디스플레이의 한 예를 도시한다.

제4도에 도시된 바와 같이, 관측점 (E)는 설정된 목적지와 반대 방향으로 상공의 소정 위치에 설정되고, 이렇게 설정된 관측점 (E)로부터 목적지 방향은 시선을 통해 아래로 내려다 보이는 방향이다. 관측점이 상술한 위치에 설정되면, 눈이 목적지로부터 차량의 현재 위치까지 거의 이를 정도로 도로 지도의 축척이 계속 증가되는 화상이 제4도에 도시된 바와 같이 표시될 수 있다. 즉, 최적 설정 진행 경로는 확대 표시된 현재 위치의 주변 위치와 함께 목적지에 가까운 장소까지 표시될 수 있다.

[제1 실시예]

제5도는 본 발명에 따른 제1 실시예의 디스플레이 장치(5)를 이용하여 차량을 조종하기 위한 장치의 개략 회로도이다.

제5도에 있어서, 방향 센서(1)은 인터페이스 회로(10)에 접속되고, 예를 들어 차량의 전방 방향을 결정하기 위해서 차량이 북쪽 방향을 기준으로 존재하는 위치에서의 지자기를 검출하도록 배열된다. 방향 센서(1)은 1984년 4월 17일 허여된 미합중국 특허 제 4,442,609호(본 명세서에 참고로서 인용됨)에 예시화되어 있다.

차량 속도 센서(2)는 인터페이스 회로(10)에 접속된다. 차량 속도 센서(2)는 동력 전달 출력 샤프트 상에 설정되어, 소정 펄스 수가 차량 속도에 따라 변하는 펄스열 신호를 출력한다. 지도 저장 메모리(3)은 교차망 데이터를 포함하는 도로 지도 데이터를 저장하는데, 이 도로 지도 데이터는 교차점, 곡선 도로 지점 등을 나타내는 교점들을 가리키는 위치 정보, 도로들 사이를 연결하는 도로들의 진행 경로 길이, 및 지명을 포함하는 문자 데이터를 포함한다.

CPU(중앙 처리 장치)(4)는 후에 기술될 제6도 및 제7도에서의 일련의 처리에 따라 도로 지도에 대한 조감도 디스플레이 데이터를 준비하기 위한 인터페이스 회로(10)에 접속된다.

ROM(판독 전용 메모리)(6)은 인터페이스 회로(10)에 접속되어, 예를 들어 CPU(4)에 의해 실행될 제6도 및 제7도의 제어 프로그램을 저장하는 데 사용된다.

RAM(랜덤 억세스 메모리)(7)은 인터페이스 회로(10)에 접속되어, CPU(4)에 의해 실행된 일련의 계산 결과들을 저장하는 데 사용된다.

V-RAM(비디오 RAM)(9)는 인터페이스 회로(10)에 접속되어, CPU(4)에 의해 준비된 조감도 디스플레이 데이터를 저장하는 데 사용되며, 디스플레이 장치(5)상에 표시될 조감도의 관측점 및 시선은 V-PAM(9)의 내용에 따라 변한다.

조작 키보드(8)은 인터페이스 회로(10)에 접속된다. 인터페이스 회로(10)은 상술한 모든 컴퓨터 주변 회로 소자마다 접속된다.

차량의 시동 키 스위치의 ACC, ING 또는 START 부분을 턴온시키기 위해서 차량의 시동 키 스위치 내에 삽입된 시동 키를 조작자(차량 운전자 또는 탑승자)가 조작하자마자, CPU(4)는 제6도에 도시된 제어 루틴을 개시한다.

제6도 및 제7도를 참조하여 제1 실시예의 동작을 설명한다.

제6도의 단계 S1에서, CPU(4)는 차량의 최종 목적지이며 키보드(8)를 통해 입력되는 목적지를 판독한다.

제6도의 단계 S2에서, CPU(4)는 차량의 주행 속도를 결정하기 위해서 차량속도 센서(2)로부터 출력된 시간당 펄스 수 또는 차량 속도 센서(2)의 펄스 열의 펄스 주기를 측정하며, 차량이 그 동안 주행해 온 주행 거리를 결정하기 위해서 펄스수를 측정한다. 다음에, CPU(4)는 방향 센서(1)를 수단으로 하여 검출한 차량의 진행 방향 및 차량의 주행 거리에 근거하여 주행 궤적을 계산하며, 도로 지도 메모리(3)에 기억되어 있는 도로 지도 데이터와 주행 궤적간의 지도 매칭 기술을 사용하여 차량의 현재 위치를 명시한다.

단계 S3에서, CPU(4)는 단계 S2에서 명시된 차량의 출발점부터 목적지까지의 차량의 이동에 대해서 잘 알려진 디쿠스트라(Dikustra) 기술을 사용하여 출발점부터 목적지까지의 경로를 탐색함으로써 차량의 최적 진행 경로를 계산한다. 상기 디쿠스트라 기술의 사용예는 1987년 4월 20일 공개된 일본국 특허 공보 제1 공개번호 소62-86499(심사되지 않음) (또는 1994년 9월 9일 출원된 미합중국 특허 출원 번호 08/302,028호, 참고로 여기 포함됨)에 기술되어 있다.

단계 S4에서, 탐색되어 최적으로 설정된 진행 경로 주위의 도로 지도 데이터는 CPU(4)에 의해서 계산된 최적 진행 경로에 기초하여 도로 지도 데이터 메모리(3)로부터 판독되어 RAM(7)에 기억된다.

단계 S5에서, CPU(4)는 조감도를 표시하기 위해서 제7도에 도시한 일련의 처리 과정을 통해 관측점의 위치를 결정한다. 단계 S5 처리시, 디스플레이 장치(5)상에 표시될 도로 지도 범위가 결정된다.

단계 S6에서, CPU(4)는 도로 지도 데이터를 조감도 데이터로 변환한다.

즉, 제3a도에 도시한 바와같이, CPU(4)는 사다리꼴 영역(A, B, C, D)내의 도로 지도 데이터를 디스플레이 장치(5) 상에 표시될 조감도 데이터로 변환하며, 변환은 관측점의 위치 E, 즉 a, b, c, d의 직사각형의 위치와 도로 지도 위치 간의 위치관계에 따른다.

좌표계 변환은 변(BC)에 대응하는 도로 지도의 일부분이 디스플레이 장치(5)의 하측변 상에 표시되게 하며, 변(AD)에 대응하는 도로 지도의 일부분은 디스플레이 장치(5)의 상측변 상에 표시되게 하며, 더욱이 변(AD)에 대응하는 화상 부분이 변(BC)에 대응하는 부분에 더욱 가깝게 될 때 축척 백분율이 증가되게 하는 변환이다.

장소(M)에 관한 관측점 위치(E)의 수평 거리 및 이의 Z축 높이는 변(BC 및 AB) 각각의 실제 크기로서 300m 및 10km이며, 변(CD)부터 변(AD)까지의 거리는 실제 크기가 10km이도록 정해짐에 유의한다.

단계 S7에서, CPU(4)는 단계 S6에서 마련된 조감도 데이터를 V-RAM(9)에 기억시킨다. 결국, 제3a도의 사다리꼴 영역(ABCD)내의 도로 지도는 제8도에 도시한 바와 같이 디스플레이 장치(디스플레이)(5) 상에 표시될 수 있다.

단계 S8에서, CPU(4)는 제3a 및 3b도의 사다리꼴 영역(ABCD)내의 도로 지도 데이터에 포함되어 있는 것으로서, 예를 들면 장소의 이름 및 교차로의 이름의 문자 데이터를 판독하여 일시적으로 V-RAM(9)에 기억시켜, 장소의 이름과 같은 문자 정보가 디스플레이 장치(5)의 화상 스크린 상에 표시돈 도로 지도 상에 겹쳐 표시되게 한다.

단계 S9에서, CPU(4)는 주행 거리로부터 차량의 현재 위치 및 방향 센서(1) 및 차량 속도 센서(2)를 사용하여 단계 S2에서 검출한 위치로부터 진행 방향을 계산한다.

단계 S10에서, 단계 S9에서 계산된 차량의 현재 위치의 좌표계는 단계 S6과 동일한 방법으로 변환되어 차량 디스플레이 데이터로 표시된 차량의 현재 위치가 V-RAM(9)에 기억되도록 한다.

결국, 제11도 또는 제4도에 도시한 바와 같이, 화살표로 차량의 현재 위치가 표시된다.

단계 S7에서의 도로 지도의 디스플레이 상에서의 차량의 진행 벡터량, 즉 진행 방향 및 진행 거리는 단계 S11에서 검출되며, 진행 벡터량이 소정량을 초과하면 단계 경로는 단계 S4로 진행하여 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상의 조감도 갱신을 수행한다. 결국, 차량의 현재 위치 주변의 장소는 확대되어 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상의 하측 단부 영역 상에 항상 폭넓게 표시되며, 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시될 조감도를 다시 표시하는 것은 차량의 설정된 진행 경로로 주행하는 것에 따라서 수행된다.

제7도는 제6도에서 단계 S5에 대헌 처리 흐름도를 상세히 도시한 것이다.

제9도는 상기 기술된 단계 S4에서 도로 지도 메모리(3)로부터 판독된 도로 지도 데이터의 예를 도시한 것으로, 이 도면에서 설정된 목적지의 방향과 반대되는 방향으로 진행하는 헤어핀 커브(hairpin curve), 즉 U자형 도로는 굵은 선으로 나타낸 설정된 목적지까지, 설정된 (최적) 진행 경로로 표현되어 있다.

이제, 제9도를 참조하여 제7도를 설명한다.

제7도의 단계 S21에서, CPU(4)는 제9도로부터 미루어 알 수 있는 바와같이, 단계 S2에서 검출한 차량의 현재 위치(O)와 단계 S1에서 판독한 설정된 목적지(D)를 연결하는 라인 세그먼트(OD)의 방향을 결정한다.

제7도의 단계 S22에서, CPU(4)는 라인 세그먼트(OD)에 수직하며 제9도에서 0으로 표시된 차량의 현재 위치를 거쳐 지나가는 직선(V)(제9도 참조)의 방향을 결정한다.

제7도의 단계 S24에서, CPU(4)눈 차량의 현재 위치(O)와 삼각형 영역의 정점으로서의 교차점(Dc)간의 설정(최적) 진행 경로의 부분 상에 나타나는 각각의 교점(Dm)(여기서, 1≤m≤n, n은 전체 교점 수)와 밑변으로서 라인 세크먼트(ODc)를 갖는 삼각형 영역(ODcD)의 면적(Sm) 각각을 유도한다.

단계 S25에서, CPU(4)는 단계 S24에서 유도한 Sm(여기서, 1≤m≤n)의 최대값을 결정하여 상기 기술된 최대값이 결정되는 대응하는 삼각형 영역의 높이를 유도하며, 이때 상기 높이(hmax)는 라인 세그먼트(ODc)부터 교점(Dm)까지의 수직 거리로서 정해진다.

단계 S26에서, CPU(4)는 차량의 현재 위치(O)에서 hamx만큼 떨어진 점(Dh)의 위치를 결정하며 이의 방향 각은 설정 방향(D)과는 상이한 180 각도이다.

단계 S27에서, CPU(4)는 라인 세그먼트(ODh)가 설정 진행 경로(L)와 교차되는 점이 어떤 것인지를 결정한다.

제8도의 경우, 라인 세그먼트(ODh)가 점(K)에서 설정 진행 경로(L)와 교차되므로, 단계 S27에서 긍정 인정(positive aknowlegment)이 결정되어 단계 S28로 전달된다.

단계 S28에서, CPU(4)는 삼각형의 정점으로서 라인 세그먼트(ODh)의 좌변에 놓여진 각각의 교점(Dm)[여기서, 1≤m≤p, p는 라인 세그먼트(ODh)의 좌변에서 나타나는 전체 교점 수]를 갖는 삼각형 영역(ODhDm)의 각각의 면적(S1m)을 유도하며, 삼각형의 밑변으로서 라인 세그먼터(ODh)와 삼각형의 정점으로서 각각의 교점(Dm) [여기서, 1≤m≤q, q는 라인 세그먼트(ODh)의 우변에서 나타나는 전체 교점 수]를 갖는 또다른 삼각형 영역(ODhDm)의 각각의 면적을 유도한다.

제7도의 단계 S29에서, CPU(4)는 각각의 면적(S1m)(여기서, 1≤m≤p)과 각각의 면적(Srm)(여기서, 1≤m≤q)으로부터 면적의 최대값을 결정한다. 이어서 CPU(4)는 삼각형 영역에서의 높이(w1 및 wr)을 결정하고 높이(w1 및 wr)의 합(W)를 유도한다. 이어서, 서브루틴은 단계 S30으로 진행한다.

제7도의 단계 S30에서, 조감도의 관측점(E)은 상공(sky) 위치에서 설정되며, 단계 S20 또는 S32에서 유도된 W가 세로 길이 및 측방향 길이인 삼각형 영역(X)을 포함하는 도로 지도를 상기 상공으로부터 아래로 내려다 볼 수 있다.

예를 들면, 제9도에 도시한 바와 같이 높이(w2)가 높이(w1)보다 높을 때, 라인 세그먼트(ODh)의 우측변에 놓인 제9도에 도시한 점(E) 위의 상공은 직사각형 영역(X) 전체를 내려다 볼 수 있도록 조감도의 관측점(E)으로서 설정된다.

상기 기술된 바와 같이, 제1 실시예에서, 조감도의 관측점(E)으로부터 시선은 설정 진행 경로 상의 U자형 도로의 길이 및 방향에 따라서 변화되며, 조감도는 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시될 수 있다. 따라서, 모든 U자형 도로는 디스플레이 상에 표시될 수 있는 것이다.

비록 제1 실시예에서 U자형 도로를 포함하는 직사각형 영역 전체를 볼 수 있게 하기 위해서 관측점(E)을 그 위치에 설정하였으나, 관측점 높이 및 시선 방향은 U자형 도로의 길이 및 방향에 따라서 양자택일적으로 변화될 수 있다.

예를 들면, U자형 도로가 비교적 긴 경우, 설정된 목적지가 표시될 수 있는 표시된 영역은 설정된 진행 경로 상의 모든 U자형 도로가 표시된다면 더욱 좁아지게 된다. 이 경우, 제4도에 도시한 바와 같이 U자형 도로로 표시할 수 있는 영역의 일부분만이 표시될 수 있다.

양자택일적으로, 조작자가 디스플레이 장치(5)에 대해서 U자형 도로 영역을 표시할 것인지의 결정을 위해 사용되는 특별한 스위치를 인터페이스 회로(10)에 접속하도록 양자택일적으로 설치될 수 있다.

더욱이, 조작 키보드(8) 대신에, 디스플레이 장치(5)에 일체화 된 터치 판넬 스위치를 사용할 수도 있다. 더욱이, 키보드(8)는 설정된 목적지를 인터페이스 회로(10)에 직접 입력하도록 사용될 수 있다.

비록, 제1 실시예에서 차량의 현재 위치는 방향 센서(1) 및 차량 속도 센서(2)를 사용하여 명시되더라도, 차량의 현재 위치는 키보드(8)를 통한 입력 정보에 따라 결정될 수도 있다. 또는 이에 대체로서, 다수의 인공위성으로부터 오는 전자기파를 사용하는 GPS(글로벌 위치 설정 시스템)를 사용하여 차량의 현재 위치를 명시할 수도 있다.

비록, 제1 실시예에서 최적의 (설정) 진행 경로는 CPU(4)의 계산(제6도의 단계 S3)으로부터 유도되더라도, 차량은 키보드(8)에 의해 마련된 입력 진행 경로에 따라 안내될 수 있으며, 이에 따라 조감도가 표시될 수 있다.

[제2 실시예]

제10도는 본 발명에 따른 차량의 조종 장치 및 방법에 대한 바람직한 제2 실시예의 경우에서 단계 S5의 서브루틴을 도시한 것이다.

제2 실시예의 주 루틴은 제6도에 도시한 바와 동일하며, 이에 대한 하드웨어 구성은 제5도에 도시한 바와 동일함에 유의한다.

제10도의 단계 S210에서, CPU(4)는 단계 S6의 좌표 변환된 데이터를 두 개의 부류, 즉 도로망 화상 데이터 및 장소의 이름을 표현하는 문자 데이터로 분할하여 이들을 RAM(7)에 각각 기억시킨다. 여기서, 디스플레이 화상 스크린 상의 위치에서 각각의 데이터가 표시되는 것을 나타내는 좌표 위치 정보 또한 기억된다.

제10도의 단계 S220에서, CPU(4)는 디스플레이 화상 스크린의 하반부 상에 표시될 모든 문자 데이터가 RAM(7)에 기억된 문자 데이터로부터 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시되어 있는지를 결정한다.

단계 S220에서 아니오이면, 서브루틴은 서브루틴 S230으로 진행하여 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 아직 표시되지 않은 문자 데이터를 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 위치에 대응하는 V-RAM(9)의 소정의 영역에 기억시킨다. V-RAM(9)의 기억 영역은 디스플레이 장치(5)의 화상 스크린의 디스플레이 영역에 정확히 대응함에 유의한다. 데이터가 V-RAM(9)의 소정 영역 내에 기억되어 있다면, 이에 기억된 데이터는 상기 기술된 기억 영역에 대응하는 디스플레이 영역의 일부분 상에 표시된다. 그러므로, 단계 S230의 처리 과정에서, 문자 데이타는 디스플레이 화상 스크린의 하반부의 소정 영역 상에 표시된다.

단계 S230에서의 처리 과정이 종료되고 모든 문자 데이터가 디스플레이 화상 스크린의 하반부 상에 표시되었을 때 서브루틴은 단계 S240으로 진행한다. 단계 S240에서, CPU(4)는 디스플레이 화상 스크린의 하반부 상에 표시될 RAM(7)내에 기억된 도로망 화상 데이터의 일부분을 V-RAM(9)의 대응하는 영역에 기억시킨다.

결국, 도로망 화상 데이터는 제11도에서 알 수 있듯이 디스플레이 장치(5) 상에 표시될 문자 데이터로 기록된다.

단계 2250에서, CPU(4)는 디스플레이 화상 스크린의 하반부 상에 표시될 모든 도로망 데이터가 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시되었는지를 결정한다. 단계 S250에서 아니오이면, 서브루틴은 단계 S250으로 복귀하고 단계 S250에서 예이면 서브루틴은 단계 S260으로 진행한다.

단계 S260에서, CPU(4)는 디스플레이 화상 스크린의 상반부 상에 표시될 도로망 화상 데이터의 일부분이 이미 디스플레이 화상 스크린 상에 표시되었는지를 결정한다.

단계 S260에서 아니오이면, 서브루틴은 단계 S270으로 복귀하고 디스플레이 화상 스크린 상에 아직 표시되지 않은 도로망 화상 데이터는 V-RAM(9)의 대응하는 영역으로 기억된다.

단계 S270의 처리가 종료될 때, 서브루틴은 단계 S260으로 복귀하여 여기에서 CPU(4)는 디스플레이 화상 스크린의 상반부 상에 표시되었음을 결정하여 서브루틴은 단계 S280으로 진행한다.

단계 S280에서, 디스플레이 화상 스크린의 상반부 상에 표시될 문자 데이터는 V-RAM(9)의 대응하는 영역에 기억된다. 결국, 문자 데이터는 제11도에 도시한 바와 같이 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 이미 표시된 도로망 화상 데이터 상으로 기록된다.

단계 S290에서, CPU(4)는 디스플레이 화상 스크린의 상반부 상에 표시될 모든 문자 데이터가 이미 표시되었는지를 결정한다. 단계 S290에서 아니오이면, 서브루틴은 단계 S280으로 복귀한다. 단계 S280에서 예이면, 제10도의 처리 과정이 종료된다.

제2실시예에서, 차량의 현재 위치 주변의 주위 영역이 근본적으로 표시되는 디스플레이 화상 스크린의 하반부의 디스플레이 영역에서 도로망 데이터가 도로망상에 문자 데이터로 기록되므로, 문자 데이터 및 도로망 화상 데이터 모두 함께 중첩될지라도 도로망을 볼 수 있는 것이며 또한 상세히 인식할 수 있는 것이다. 한편, 설정된 목적지의 방향이 지시되는 디스플레이 화상 스크린의 상반부의 디스플레이 영역에서 문자 데이터가 도로망 화상 데이터 상으로 기록되므로, 설정 목적지를 향한 방향은 이의 문자 데이터에 의해서 인식될 수 있다. 제11도는 제2 실시예에서 수행된 도로 지도의 조감도의 예를 도시한 것이다.

비록, 제2 실시예에서 상측 기록 순서는 도로망 화상 데이터와 문자 데이타간에 스위칭되더라도, 이러한 스위칭은 중간(즉, 상반 및 하반부) 위치를 제외한 위치에서 또는 스위칭이 수행되는 위치가 임의로 선택될 수 있는 이러한 위치에서 수행될 수 있다. 또는 이에 대체적으로, 스위칭 위치는 스크린 상에 표시될 도로망의 밀도 및 표시된 지도의 범위에 따라 자동적으로 결정될 수 있다.

더욱이, 상측 기록 순서는 예를 들면 차량의 현재 위치로부터의 거리에 따라 변경될 수 있다.

즉, 소정의 거리 이내의 현재 위치로부터 도로 지도의 일부분이 표시되는 경우, 도로망 데이터는 문자 데이터 상으로 기록되며 소정의 거리를 초과하는 도로 지도의 일부분이 표시되는 경우, 문자 데이터는 도로망 화상 데이터 상으로 기록될 수 있다. 상기 기술된 소정의 거리는 디스플레이 화상 스크린의 상반부 및 하반부간의 경계에 대응할 수 있음에 유의한다.

도로망 데이터가 문자 데이터 상으로 기록될 때 문자 데이터를 인식하거나 판독하기가 용이하지 않기 때문에, 중첩되는(또는 덮어써지는) 부분에서의 도로망 데이터의 디스플레이 컬러는 문자 데이터 및 도로망 화상 데이터의 해당 위치의 컬러가 다르도록 변경될 수 있음에 유의한다.

비록 제2 실시예에서 조감도가 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린상에 표시되더라도, 조감도를 대신하여 통상적으로 위에서 본 도로 지도가 표시되는 경우, 우선 순위를 가지고 표시되는 차량의 현재 위치 주위로 도로망 화상 데이터를 사용하여 원활하게 차량을 안내할 수 있다.

[제3 실시예]

제14도는 조감도의 시선 방향이 각각 30°로 변경될 때, 디스플레이 화상 TM크린 상에 표시되는 도로 지도의 범위가 어떻게 변경되는가를 설명하는 도면이다.

각각의 사다리꼴 영역(EFGH, IJKL, MNOP)은 조감도의 시선 각각에서 디스플레이 화상 스크린 상에 표시되는 도로 지도 범위를 나타낸다.

비록, 최대 크기를 제공하는 화상 스크린 상에 표시되는 제14도에 도시한 설정된 진행 경로(LL) 거리의 길이가 제13도에 도시한(또는 제3a도 또는 제3b) 사다리꼴 영역(ABCD)에 대응하더라도, 설정된 진행 경로 전체의 전반적인 방향이 상이하다면 각각의 사다리꼴 영역 이내에 표시된 설정된 진행 경로의 길이는 이에 따라 변경된다. 즉, 설정된 진행 경로의 전반적인 방향의 고려 없이 조감도가 표시된다면, 설정된 진행 경로는 이의 충분한 길이로 표시될 수 없다.

제12도는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 제6도에 도시한 단계 S5의 서브루틴을 도시한 것이다.

제3실시예의 주 루틴은 제1 실시예의 제6도에 도시한 바와 동일하며 제3 실시예에서 차량의 조종 장치에 대한 하드웨어 구조는 제5도에 도시한 바와 동일하다.

제6도의 단계 S6에서, CPU(4)는 직사각형(abcd)의 위치와 도로 지도 위치간의 위치 관계 및 관측점(E) 위치에 따라 사다리꼴 영역(ABCD)의 범위 내에서 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시될 데이터로 도로 지도 데이터의 좌표계 변환을 수행함에 유의한다. 특히, 변(BC)에서 도로 지도의 부분은 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린의 최하반부 상에 표시되며 변(AD)에서 도로 지도의 부분은 디스플레이 화상 스크린의 상반부 상에 표시된다. 더욱이, 축척 백분율은 위치가 변(AD)로부터 변(BC)으로 접근할 때 크게 된다. 관측점의 높이 및 관측점 위치는 예를 들면, BC 및 AB의 변은 이들의 실제 크기로 300m 및 10Km, 변(CD)로부터 변(AB)까지의 거리는 실제 거리가 10km이도록 정해짐에 유의한다.

제12도의 일련의 처리 과정이 수행될 때, 관측점(S)은 θ = 0° 일 때의 도로

지도의 북쪽 방향으로 (180° + θ°) 방향의 상공에 그리고 차량(G)의 현재 위치로부터 소정 거리로 떨어진 점(T) 위의 상공에 설정됨에 또한 유의한다. 이어서, 디스플레이 범위를 나타내는 직사각형 영역(abcd)은 관측점(S)과 차량(G)의 현재 위치간의 소정 위치에 설정된다.

제12도의 단계 S21A에서, CPU(4)는 경로 링크 길이의 합계 Lθ(여기서, θ = 0°, 30°, ---, 300°)를 모두 0으로 정하고 θ = 0°이도록 초기화한다. 사용된 용어, 경로 링크는 설정된 진행 경로 상의 인접한 교점들을 접속하는 도로(링크)를 나타낸다. 제3 실시예에서, 설정된 진행 경로 상의 m번째 수의 경로 링크는 현재 위치에서 목적지까지의 순서대로 11에서 1m까지 표시되어 있다.

단계 S22A에서, 변수 n은 0으로 설정된다. 변수 n은 설정된 진행 경로 상의 경로 링크들 중 하나를 명시하기 위한 변수를 나타낸다. 즉, 1n은 차량의 현재 위치로부터 n 번째 수의 경로 링크를 나타낸다.

단계 S23A에서, CPU(4)는 관측점으로부터 θ 방향을 향한 시선으로, 직사각형(abcd)을 통해 볼 수 있는 도로 지도의 범위 내의 도로 지도 데이터를 판독한다.

즉, CPU(4)는 제13도에 도시한 사다리꼴 영역(ABCD) 범위 내의 도로 지도 데이터를 판독한다.

단계 24A에서, CPU(4)는 도로 지도 데이터에서 경로 링크(1n)에 관계된 데이타가 단계 S23A에서 판독되는지의 여부, 즉 θ로 설정된 시선 방향으로 조감도가 표시될 때 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 경로 링크(1n)가 표시될 수 있는지를 결정한다.

만약 단계 S24A에서 결정이 인정되면, 서브루틴은 단계 S25A로 진행하여 1n의 경로 길이는 경로 길이 Lθ의 합계 값에 더해진다. 이어서, 서브루틴은 단계 S26A로 진행한다. 한편, 결정이 단계 S24A에서 긍정 인정이 아니면, 서브루틴은 단계 S26A로 진행하여 변수 n에 1값이 더해진다.

단계 S27A에서, CPU(4)는 변수 n이 경로 링크 전체 수를 나타내는 m보다 더 큰지를 결정한다.

단계 S27A에서 아니오이면 서브루틴은 단계 S24A로 진행하고, 단계 S27A에서 예이면 서브루틴은 단계 S28A로 진행한다. 단계 S28A에서, 시선 방향 θ에 30°가 더해진다.

단계 S29A에서, CPU는 θ = 360° 인지를 결정한다. 단계 S29A에서 아니오이면, 서브루틴은 단계 S22A로 복귀한다. 단계 S29A에서 예이면, 서브루틴은 단계 S30A로 진행한다. 단계 S30A에서, CPU(4)는 각각의 경로 길이 L0, L30, L60, ----, L330 중 최대 경로 길이 합계를 선택한다. 대응하는 θ각을 RAM(7)에 저장한다. 이어서, 이 서브루틴은 종료된다.

제12도에 도시한 제3 실시예에서, 시선 방향은 각각 30도에 대해 변경되며, 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시된 경로 링크의 경로 길이의 합계는 각각의 시선 방향에 대해서 유도되며, 표시된 것 중 가장 길게 설정된 진행 경로를 제공하는 시선 방향들 중 하나가 자동적으로 선택된다.

비록, 제12도에 도시한 제3 실시예에서 설정된 진행 경로 Lθ 상의 경로 길이 합계와 각각 30°에 대해 변경된 시선 방향과의 비교하더라도, 각도 값은 30°로 고정되지 않아도 된다.

제3 실시예의 여러 대체예들은 제1 실시예에 기술된 것과 전반적으로 동일하다.

[제4 실시예]

제15도는 본 발명에 따른 제4 실시예의 차량 조종(vehicular navigating) 장치를 도시한 것이다.

제15도에 도시된 차량 조종 장치가 제5도에 도시된 차량 조종 장치와 동일하지만, 하드웨어 구조는 제15도를 참조하여 설명될 것이다.

GPS 수신기(1A)는 인공 위성으로부터 신호 전파를 수신함으로써 GPS 조종방법을 사용하는 차량의 현재 위치를 측정하기 위한 제어기(6A)에 접속된다. GPS 수신기(1A)는 1988년 5월 10일자로 등록된 미합중국 특허 제4,743,913호 및 제4,899,285호(본 발명의 참고 문헌으로 인용됨)에 예시되어 있으며, 이러한 것은 차량의 현재 위치, 차량의 진행 방향 및 동작 속도를 검출하기 위한 것이다.

차량 속도 센서(2A)는 제5도의 차량 속도 센서(2)와 동일하다. 방향 센서(3A)는 제5도의 방향 센서(1)과 동일하다. CD-ROM(4A)는 도로 지도(road map)데이터를 검출하며 제5도의 도로 지도 메모리(3)에 대응한다. 키보드 섹션(5A)는 제5도의 키보드(8)에 대응하며 현재 위치의 설정, 목적지의 설정 및 표시된 도로 지도를 스크롤(scroll)하기 위한 다양한 동작 부재가 제공된다.

제어기(6A)는 디스플레이 장치(7A), ROM(8A), RAM(9A) 및 V-RAM(10)에 접속된다.

제어기(6A)는 마이크로컴퓨터 및 주변 장치를 포함한다.

제4 실시예에서, 색 분류(color classification)는 고속도로(freeway: 독일의 아우토반)를 청색, 고속 국도(national highway)를 적색, 지방도(normal highway)를 녹색, 주요 도로를 황색, 거리를 일반적으로 이용 가능한 도로 지도책에서 공통으로 사용된 디스플레이 컬러에 따른 회색으로 정하는 방법으로 수행되며, 상술된 도로들의 디스플레이 우선 순위는 고속도로, 고속 국도, 지방도, 주요 도로 및 거리의 순위로 정해진다.

더욱이, 제4 실시예에서, 그리드 선[인라인 배열(in-line arrangement)에서]은 디스플레이 화상 스크린 상에 조감도(bird' eye view) 형태로 도로 지도와 함께 각각 선정된 간격의 공간에서 도로 지도상에 중첩된다.

조감도 상의 그리드 선은 인라인 배열 형태와 정확히 대응하지 않게 되어 그리드 선들 중 각각의 그리드 선과 그리드 선들 중 인접한 그리드 선들 사이의 간격은 조감도 상의 표시 부분이 차량의 현재 위치에서 멀어지게 되고 그리드 선들의 표시 밀도가 설정된 목적지에 가까운 디스플레이 스크린의 표시 부분에서 높게 될 때에 더 좁아지게 된다는 점에 주목해야 한다. 그러므로, 설정된 목적지에 가까운 표시 부분에서, 디스플레이 장치(7A)의 관찰자(viewer)는 도로 지도의 배경이 그리드 선의 디스플레이 컬러로 채색되더라도 관찰할 수 있다. 그리드 선의 각각의 간격은 디스플레이 장치(7A) 상에 표시된 도로 지도의 영역에 따라 임의로 설정될 수 있다. 예를 들면, 100mm의 간격이 적절할 수 있다.

또한, 제4 실시예에서, 그리드 선들의 디스플레이 컬러는 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로와 같다. 예를 들면, 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로들의 등급들 중 하나가 거리로 되어 그리드 선들의 디스플레이 컬러는 거리들과 같이 회색으로 된다.

상술한 바와 같이, 그리드 선의 디스플레이 컬러의 표시 밀도는 조감도 내의 설정된 목적지에 가까운 표시 부분에서 높게 되어 관찰자는 전체적으로 회색으로 칠해진 부분과 같은 표시 부분을 관찰할 수 있다. 따라서, 회색으로 표시된 거리는 회색과 같은 컬러의 그리드 선으로 은폐되고 관찰자는 거리가 표시되지 않아도 표시된 부분을 관찰할 수 있다.

다음에, 제16a도 및 제16b도는 제4 실시예의 디스플레이 제어 동작 플로우챠트를 도시한 것이다.

키보드 섹션(5A)의 주 스위치가 턴 온될 때, 제어기(6A)의 마이크로컴퓨터는 제16a도 및 제16b도에 도시된 프로그램의 실행을 시작한다.

제16a도의 단계 S1A에서, 마이크로컴퓨터는 자체 내장된 조종 방법 및/또는 GPS 조종 방법에 의해 차량의 현재 위치를 계산한다.

제16a도의 단계 S2A에서, 마이크로컴퓨터는 현재 시간에서 계산된 차량의 현재 위치와 차량이 이동하였는지의 여부를 결정하기 위해 이전 시간에서 계산된 차량의 현재 위치를 비교한다.

마이크로컴퓨터가 차량이 이동하였는지를 결정하면, 루틴은 단계 S3A로 진행한다. 단계 S2A에서 차량이 이동하지 않았으면, 루틴은 단계 S1A로 진행한다.

단계 S3A에서, 마이크로컴퓨터는 CD(Compact-Disc)-ROM(4A)로부터 차량의 현재 위치를 둘러싸고 있는 도로 지도 데이터를 판독한다. CD-ROM(4A)로부터 판독될 도로 지도의 범위는 디스플레이 장치(7A)의 표시 가능한 범위(크기) 및 RAM(9A)와 V-RAM(10A)의 메모리 용량에 따라 이전에 설정된다는 점을 주목해야 한다.

단계 S4A에서, 차량의 현재 위치를 둘러싸고 있는 판독된 도로 지도는 선정된 페인팅(painting) 형태로 RAM(9A)에 기록된다. 이때에, 도로 지도상의 도로는 상술된 도로들의 등급에 따라 다른 컬러로 분류된다.

단계 S5A에서, 선정된 간격의 공간을 갖고 있는 그리드 선들은 RAM(9A)에서 도로 지도상에 회색으로 표시하여 기록된다.

그리드 선들의 디스플레이 컬러는 차량의 현재 위치(일반적으로 설정된 목적지에 가까움)에서 멀리 떨어져 있는 조감도에서의 디스플레이 장치(7A)의 디스플레이 화상 스크린의 표시 부분에서 사라지게 될 거리들과 같은 디스플레이 컬러이다.

단계 S6A에서, 마이크로컴퓨터는 시점(E), 시선 방향(EF), 및 조감도의 형태로도 지도를 그리기 위해 조감도의 시야 각도(ange of field of view)을 계산한다.

제4 실시예에서, 관측점 위치 및 시야 각도는 차량의 현재 위치가 디스플레이 장치(7A)의 디스플레이 화상 스크린의 수평 방향(좌측 및 우측)의 중앙 및 디스플레이장치(7A)의 디스플레이 화상 스크린의 수직 방향(상향 및 하향)의 하부 단부에 가까운 위치가 설정되도록 설정된다. 시선의 방향은 차량의 진행 방향 또는 설정된 목적지의 방향과 같은 방향으로 설정된다는 점에 주목해야 한다.

단계 S7A에서, 마이크로컴퓨터는 시점, 시야 각도 및 단계 S6A에서 설정된 시선 방향에 따라 도로 지도의 좌표계(coordinate system)로 변환된다.

단계 S8A에서, 좌표계로 변환된 도로 지도는 ROM(10A)에 기록된다. 단계 S9A에서, 차량의 현재 위치를 나타내는 마크(mark)는 변환된 도로 지도 상에 기록된다.

단계 S10A에서, RAM(10A)에 기록된 도로 지도는 디스플레이 장치(7A)의 디스플레이 화상 스크린 상에 그려지고 루틴은 단계 S1A로 복귀한다.

제17a도는 제4 실시예에서 실행된 디스플레이 화상 스크린을 도시한 것이다.

제17a도에 도시된 바와 같이, 조감도의 형태로 도로 지도 상에 기록될 그리드 선의 디스플레이 컬러는 최하위 디스플레이 순위를 갖고 있는 도시 또는 지방 도로의 디스플레이 컬러와 같다. 따라서, 제17a도에 도시된 바와 같이, 현재 위치로부터 멀리 설정된 도로들은 실제로 그리드 선으로 은폐되고 명확하게 관찰될 수 없게 되어 도로 지도는 더 쉽게 관찰될 수 있다.

그러나, 선택적으로, 그리드 선의 디스플레이 컬러는 최하위 우선 순위를 갖고 있는 도로의 등급과 다르게 될 수 있으며, 상호 그리드 선의 각각의 교차점의 디스플레이 컬러는 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로들의 등급과 같게 될 수 있다. 이러한 방식으로, 차량의 현재 위치를 둘러싸고 있는 도로 지도의 부분에서 그리드 선으로부터 최하위 우선 순위를 갖고 있는 도로의 등급을 쉽게 구별할 수 있고, 상호 그리드 선의 교차점은 차량의 현재 위치로부터 멀리 설정된 도로 지도의 부분에 집중되어 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로들은 교차점들에 매몰되고 은폐되어 더 쉽게 관찰될 수 있다.

더욱이, 제17b도에 도시된 바와 같이, 도로 지도 상에 표시된 그리드 선 없이, 도로들의 적어도 하나의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러들을 갖고 있는 다수의 점선(점)은 차량의 현재 위치를 둘러싸고 있는 도로 지도의 부분에 거칠게 칠해질 수 있고 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 도로 지도의 나머지 부분에 매끄럽게 칠해질 수 있다. 이러한 방식으로, 차량의 현재 위치를 둘러싸고 있는 도로 지도의 표시 부분에서 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로들로부터 다수의 점(점선)을 쉽게 구별할 수 있게 된다. 다시 말하면, 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 도로 지도의 나머지 부분에서, 디스플레이 화상은 배경이 다수의 점(점선)의 디스플레이 컬러에 의해 그 위에 칠해지고 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 등급의 도로들이 매몰되고 다수의 점(점선)으로 은폐된다고 하더라도 관찰될 수 있다. 그러므로, 도로 지도는 쉽게 관찰되고 인식될 수 있다.

제18도 및 제19도는 색조(color hue) 또는 배색(color tone)의 계조(gradation)가 수행되어 도로 지도의 배경색은 화상 스크린의 디스플레이 화상 부분이 차량의 현재 위치로부터 화상 스크린의 표시 부분에서 가장 멀리 떨어져 있는 위치에 더 가깝게 될 때에 최하위(또는 하위) 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로들의 컬러와 동일한 일련의 컬러에 접근하게 된다.

상술된 바와 같은 계조는 제18도로부터 알 수 있는 바와 같이 시선의 방향에서 수행될 수 있다.

상술된 바와 같은 계조는 제19도로부터 알 수 있는 바와 같이 중앙에 있는 차량의 현재 위치에서 동심 형태로 수행될 수 있다.

상술된 변경의 하드웨어 구조는 제15도에 도시된 바와 동일하다.

제20a도 및 제20b도는 본 발명에 따른 차량 조종 장치의 제4 실시예의 각각의 변경에 대한 디스플레이 제어 동작 플로우챠트를 전체적으로 도시한 것이다.

제16a도 및 제16b도에 도시된 바와 동일한 제20a도 및 제20b도의 단계들은 동일한 방법으로 실행되므로, 다른 단계인 단계 S21B만이 아래에 설명될 것임을 주지하기 바란다.

즉, 마이크로컴퓨터는 차량이 단계21A에서 이동하였다는 것을 결정한 후, 루틴은 단계 S21B로 진행하게 된다.

단계 S21B에서, 제18도 또는 제19도에 도시된 바와 같은 계조는 도로 지도가 스크린 상에 표시되기 전에 디스플레이 장치(7A)의 표시된 화상 스크린 상에 도로 지도의 배경을 처리하기 위해 수행된다. 물론, 디스플레이 장치(7A)는 제4 실시예의 경우와 같은 방식으로 전 컬러 액정 디스플레이 장치를 포함하고 있다는 것을 주지하기 바란다.

배경 처리의 완료시에, 루틴은 단계 S3A로 진행하고 제16a도 및 제16b도에 도시된 바와 같은 일련의 프로세싱이 실행된다. 각각의 변경시에 그리드 선은 도로 지도 상에 그려지지 않는다는 것을 주지하기 바란다.

제4 실시예의 각각의 변경에서, 도로 지도의 배경색은 색조 또는 배색의 계조를 수용하여 디스플레이 화상 스크린의 표시된 부분이 차량의 현재 위치로부터 더 멀리 떨어져 있을 때, 배경색은 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 거리들의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러에 접근하게 된다. 그러므로, 제21도에 도시된 바와 같이, 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 표시된 도로 지도의 부분에 설정된 거리들의 부분은 도로 지도의 배경색으로 매몰되고 은폐되어 도로 지도는 쉽게 인식될 수 있다.

그러므로, 상술된 바와 같이, 제4 실시예에서, 도로의 적어도 하나의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러를 갖고 있는 그리드 선은 도로의 각각의 등급에 따라 다른 컬러로 표시된 조감도의 형태로 도로 지도 상에 칠하여(또는 그려짐)지기 때문에, 그리드 선과 같은 일련의 컬러를 갖고 있는 등급 내에 있는 도로들은 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린의 부분에서 그리드 선으로 매몰되고 은폐되어 상술된 바와 같은 그러한 도로의 등급이 표시되지 않아도 관찰할 수 있게 된다. 다시 말하면, 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린의 표시된 부분에서, 표시되기를 원하지 않는 도로들의 임의 등급은 관찰할 수 없게 된다. 따라서, 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 디스플레이 화상 스크린의 표시된 부분으로부터 그러한 도로의 등급을 데시메이트(decimate)하거나 생략할 필요가 없다.

그후, 조감도의 형태에서 도로 지도는 차량의 현재 위치를 둘러싸고 있는 도로 지도의 부분에서 설정된 목적지까지 적절한 도로 밀도를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제4 실시예에서, 그리드 선들은 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로들의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러로 칠하여 (또는 그려짐) 지기 때문에, 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 거리들도 현재 위치를 둘러싸고 있는 화상 스크린의 표시된 부분에서 시각적으로 인식될 수 있고, 고속도로 또는 지방도와 같은 도로들의 나머지 등급은 그리드 선들로 매몰되고 은폐된 최하위 디스플레이 우선 순위를 갖고 있는 도로들의 등급으로 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 디스플레이 화상 스크린의 나머지 부분에서 시각적으로 인식될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제4 실시예에서, 그리드 선들은 교차점이 도로들의 적어도 하나의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러를 갖고 있는 조감도의 형태로 도로 지도 상에 칠하여(또는 그려짐) 지기 때문에, 디스플레이 컬러가 그리드 선의 교차점의 컬러와 같은 컬러로 되어 있는 도로들의 등급은 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 화상 스크린의 표시된 부분에 있는 교차점으로 매몰되고 은폐되어 상술된 도로의 등급은 그 위치에서 시각적으로 인식할 수 없게 된다. 따라서, 상술된 바와 같은 장점이 달성될 수 있다.

더욱이, 제4 실시예에서, 그리드 선의 교차점은 디스플레이 우선 순위가 최하위인 도로들의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러들로 칠하여(또는 그려짐) 진다. 따라서, 상술된 바와 같은 장점이 달성된다.

더욱이, 제4 실시예에서, 도로 지도의 배경은 도로들의 적어도 하나의 등급으로 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러로 칠하여(또는 그려짐) 진다. 따라서, 상술된 바와 같은 장점이 달성된다.

더욱이, 제4 실시예에서, 도로 지도의 배경은 디스플레이 우선 순위가 최하위인 도로들의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러로 칠하여(또는 그려짐) 진다. 따라서, 상술된 바와 같은 장점이 달성된다.

더욱이, 제4 실시예에서, 배경이 색 계조 형태(색조 또는 배색)로 칠하여(또는 그려짐) 져서 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 표시된 도로 지도의 부분의 배경색은 도로들의 적어도 하나의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러로 된다. 따라서, 상술된 바와 같은 장점이 달성된다.

더욱이, 제4 실시예에서, 다수의 점(점선)이 조감도의 형태로 도로 지도 상에 칠해져서 차량의 현재 위치를 둘러싸고 있는 부분에 설정된 점선들은 거칠게 되고 차량의 현재 위치로부터 멀리 떨어져 있는 표시된 도로 지도의 부분에 설정된 점선들은 매끄럽게 된다. 따라서, 상술된 바와 같은 장점이 달성된다.

더욱이, 제4 실시예에서, 디스플레이 우선 순위가 최하위인 도로들의 등급의 디스플레이 컬러와 같은 일련의 컬러를 갖고 있는 조감도의 형태로 도로 지도 상에 칠하여 진다. 따라서, 상술된 바와 같은 장점이 달성된다.

[제5 실시예]

제22도는 본 발명에 따른 차량 조종 장치의 제5 실시예의 개략적인 회로 블럭도이다.

제22도에 도시된 제5 실시예의 하드웨어 구조는 일반적으로 조이스틱(100)이 추가된 것을 제외하면 제5도에 도시된 제1 실시예와 동일하다.

조이스틱(100)은 제23도에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 스크린(80) 상의 도로 지도 데이터를 스크롤하기 위해 제공된다. 디스플레이 장치(5)에는 목적지를 입력하기 위해 이용될 디스플레이 화상 스크린(80)에 떨어져 설정된 키보드(8) 및 조이스틱(100)이 제공된다.

제23도에 도시된 바와 같이, 도면부호 11로 표시된 스프링 또는 고무로 제조된 탄성 부재는 디스플레이 패널(12)의 상부 표면에 접속되어 있는 조이스틱(100)의 하부 단부에 부착된다. 볼 형태의 핸들(13)은 조이스틱(100)의 팁 상에 설정된다.

조이스틱(100)은 구 형태로 하부 단부 및 중앙에서 회전될 수 있다. 회전 변수는 X축 방향과 Y축 방향에서 각각 조작 변수를 나타낼 수 있다.

예를 들면 조이스틱(100)이 Z축에 따라 θ의 각으로 회전되고 X축에 따라 Φ의 각으로 회전된다고 가정하자.

이때에, X축 방향에서의 조작 변수 ΔX 및 Y축에서의 조작 변수 ΔY는 다음의 식(1)과 식(2)로 표시된다.

더욱이, 조이스틱(100)이 Z축 방향으로 조작될 때, 조이스틱(100)의 하부 단부상에 설정된 탄성 부재(11)은 확대되거나 감소되어 Z축 방향에서의 조작 변수는 탄성 부재(11)의 팽창 또는 수축에 의해 발생된 조이스틱(100)의 변위에 따라 표시된다.

예를 들면, 조이스틱(100)이 Z축 방향에 따라 음의 방향으로 Z1에 의해 밀려질 때, 즉 제24b도에 도시된 바와 같이, Z1에 의해 디스플레이 패널(12)로의 방향으로 밀려질 때, 조이스틱(100)의 조작 변수 ΔZ는 다음과 같이 표시된다.

제25도는 본 발명에 따른 제5 실시예의 경우에 CPU(4)에 의하여 실행되는 동작의 흐름도이다.

제1 실시예의 경우와 동일한 방식으로, 차량 시동 키가 ACC, IGN 중 하나 또는 START 위치로 돌려지면, 제25도에 도시된 프로그램은 제22도의 키보드(8)을 통하여 조작자에 의하여 설정된 목적지를 가지고 개시된다.

제25도의 단계 S1B, S2B, 및 S3B는 각각 제6도의 단계 S1, S2 및 S3에 대응한다.

제27a도를 참조하면, 제25도의 단계 S4B에서 조감도가 표시될 때 CPU(4)는 관측점 E 및 시선 방향 EF를 특정한다.

조이스틱(100)이 조작되기 이전에, 제3b도에서 보는 바와 같이 도로 지도 상의 차량의 현재 위치는 시선 방향의 팁 F로 설정되고, 차량의 현재 위치를 기준으로 하여 설정된 목적지에 반대되는 방향의 상공에서 차량의 현재 위치의 방향을 굽어보는 위치가 관측점 E로서 설정되며, 이로부터(최적으로 설정된) 제안된 진행 경로가 최대 길이의 진행 경로로 나타나도록 보여질 수 있다고 가정한다.

제5 실시예에서, 시선 방향 EF를 나타내는 벡터는 시선 방향 벡터라 부르며, 스칼라양과 구별되는 벡터량을 표현하기 위하여 밑줄을 긋는다.

단계 S5B에서, CPU(4)는 디스플레이 장치(5)의 화상 스크린 상에 표시되는 도로 지도의 범위를 계산한다. 환언하면, CPU(4)는 제3b도의 사다리꼴 ABCD가 대응하는 도로 지도의 부분을 결정한다.

단계 S6B에서, CPU(4)는 단계 S5B에서 계산된 범위 내의 도로 지도 데이타를 도로 지도 메모리(3)로부터 판독한다.

단계 S7B에서, CPU(4)는 단계 S6B에서 판독된 도로 지도 데이터를 조감도 디스플레이 데이터로 변환한다. CPU(4)는 표시된 영역을 나타내는 제3b도의 직사각형 abcd 내의 화상 데이터를 환원시켜 표시하기 위하여 제3a도의 사다리꼴 ABCD의 범위 내의 도로 지도 데이터를 화상 데이터로 변환한다. 여기에서, 제안된 진행 경로는 정상 도로 지도 데이터(평면도 도로 지도)와 상이한 컬러의 화상 데이타이며, 차량의 현재 위치에 대응하는 조감도 내의 위치가 조감도 데이터와 합성된 차량 화살표로 표시된다.

제25도의 단계 S8B에서, 단계 S7B에서 마련된 화상 데이터가 V-RAM(7)으로 전송된다. 그리하여, 사다리꼴 ABCD 내의 도로 지도 데이터가 조감도 디스플레이 데이터로 변환되고 디스플레이 장치(5)의 화상 스크린 상에 표시된다.

단계 S9B에서, CPU는 차량이 예정된 거리만큼 이동하였는지 여부를 결정한다.

S9B의 결과가 예이면, 루틴은 단계 S4B로 복귀하여 CPU(4)는 차량이 정지하기 직전에 표시된 조감도와 동일한 과측점 E 및 시선 방향을 선택한다.

단계 S9B의 결과가 아니오 이면, 루틴은 S10B로 진행되어 CPU는 조이스틱(100)이 조작되었는지 여부를 결정한다. 단계 S10B의 결과가 아니오이면, 루틴은 단계 S9B로 복귀한다.

만약, 단계 S10B의 결과가 예 이면 루틴은 단계 S11B로 진행한다.

단계 S11B에서, CPU(4)는 계산식(1) 내지 (3)을 기초로 하여 조이스틱(100)의 조작 변수(ΔX, ΔY, ΔZ)를 계산한다.

그 후에, CPU(4)눈 이하의 식(4) 내지 식(6)을 기초로 하여 스크롤 양(Sx, Sy, Sz)을 계산한다. 식(4) 내지 식(6)에서 계수 k1은 양의 상수를 나타낸다.

Sx = K1 · ΔX (4)

Sy = K1 · ΔY (5)

Sz = K1 · ΔZ (6)

식(4) 내지 식 (6)에서, 공통의 계수 K1은 ΔX , ΔY 및 ΔZ로 곱해진다.

선택적으로, 이하에서 표현된 바와 같이 각 방향에 대하여 상이한 계수가 곱해질 수 있다.

Sx = Kx · ΔX (7)

Sy = Kx · ΔY (8)

Sz = Kx · ΔZ (9)

단계 S12B에서, CPU는 단계 S11B에서 계산된 스크롤 양 만큼 관측점 E를 이동시킨다.

예를 들어, 조이스틱(100)이 X축 방향으로 ΔX 만큼 조작되었을 때, 관측점 E가 X축 방향으로 Sx 만큼 이동되는 점 Ex가 제26a도에서 보는 바와 같이 관측점으로 설정된다.

또한, 이 경우에 시선 방향은 제26a도의 벡터 ExFx이며 이는 이전의 시선 방향 EF와 평행하다. 유사하게, 조이스틱(100)이 Y축 방향으로 ΔY 만큼, Z축 방향으로 ΔZ 만큼 각각 조작되었을 때, 관측점 E는 제26a도에 도시된 바와 같이 Ey 및 Ez로 이동된다.

단계 S12의 과정이 종료되었을 때, 루틴은 단계 S5B로 복귀하여 CPU(4)는 조감도 디스플레이 데이터를 재기록한다.

제5 실시예에서, 관측점 E의 위치는 조이스틱(100)을 통한 조작에 의하여 이동되어 관측점 E는 임의로 변경될 수 있고 디스플레이 장치(5)의 화상 스크린 상에 임의의 범위를 가진 도로 지도가 표시될 수 있다.

또한, 시선 방향이 조이스틱(100)의 조작에 따라 변경될 수 있으므로 관측점이 어디에 설정되든지 디스플레이 장치(5)의 화상 스크린에 표시되는 지도 영역은 공통일 수 있다. 결과적으로, 진행 경로 및 목적지 상의 거리 관계가 용이하게 파악될 수 있다.

나아가서, 제5 실시예에서, 관측점 E는 조이스틱(100)이 조작되는 방향으로 이동되어 조감도가 조작자의 감각과 용이하게 일치되고 조작자의 의도에 따른 디스플레이가 실행될 수 있다.

[제6 실시예]

제6 실시예에서, 시선 벡터 EF의 팁 F의 위치가 조이스틱(100)의 조작에 따라 변경된다.

제6 실시예의 구성과 흐름은 제25도의 단계 S12B를 제외하고 제5 실시예와 동일하다.

제26b도는 제6 실시예에서 시선 벡터 EF의 팁 F의 이동을 도시한다.

조이스틱(100)의 이동이 X축 방향으로의 스크롤 양 Sx를 나타낼 때, 시선 벡터의 팁 F가 X축 방향으로 Sx 만큼 이동되는 점 Fx는 제26b도에 도시된 바와 같이 시선 벡터의 새로운 팁 F가 된다. 이와 유사하게, 조이스틱(100)이 Y 방향 및 Z 방향으로 각각 ΔY 및 ΔZ만큼 이동되었을 때 시선 벡터의 팁 F는 Fy 및 Fz로 각각 이동된다.

제6 실시예에서, 관측점이 고정된 상태에서 시선이 조이스틱(100)의 조작에 따라 변경된다. 따라서, 조작자(차량 탑승자)가 예를 들어, 디스플레이 장치(5)을 통하여 차량의 현재 위치 주변의 도로 지도를 인식 또는 점검하기에 편리하다.

또한, 조이스틱(100)의 조작 방향이 시선 방향의 팁의 이동 방향과 일치하기 때문에 조작자의 감각과 일치하며 조작자의 의도에 따른 디스플레이가 실행될 수 있다.

[제7 실시예]

차량 조종 장치의 제7 실시예에서, 관측점이 조이스틱(100)의 조작에 따라 회전하고 모드 스위칭 수단이 제공된다. 모드 스위칭 수단에 의하여 모드가 스위칭될 때, 시선 벡터의 팁 F가 조이스틱(100)의 조작에 따라 이동(변환) 또는 회전된다.

제5 및 제6 실시예와 다른 점은 단지 제25도의 단계 S12B이다.

제27a도 내지 제27d도의 제7 실시예의 작동을 설명하기 위한 조이스틱의 조작예와, 관측점 및 시선 벡터의 좌표계를 도시한다.

제27a도 내지 제27d도에서, 시선 벡터 EF의 X축 성분이 0이고 시선 벡터 EF의 Y축 성분이 R이라고 가정한다.

제7 실시예에서, 관측점 E는, 제27a도에 도시된 바와 같이, XY 평면에 평행한 변경 R을 가진 원 C의 언주(제27a도의 점선부)를 따라 회전한다.

특히, 조이스틱(100)이 X축의 양의 방향으로 ΔX만큼 조작되었을 때, 관측점 E는 X축의 음의 방향으로 원 C를 따라 KZ·ΔX(K2〉0) 만큼 회전한다. 회전후의 관측점 E'와 점 F를 연결하는 라인 세그먼트를 새로운 시선 벡터 E'F라고 가정한다.

제7실시예에서, 관측점 E가 조이스틱(100)이 조작되는 방향과 반대 방향으로 회전하기 때문에, 시선 방향은 항상 조이스틱(100)의 조작 방향과 일치하게 된다.

한편, 조이스틱(100)이 Z축 방향으로 조작되었을 때, 관측점 E는 시선 벡터 EF의 연장선 상에서 이동한다.

예를 들어, 조이스틱(100)이 Z축의 음의 방향으로 조작되었을 때, 즉 조이스틱(100)이 디스플레이 패널(12) 쪽으로 눌려졌을 때, 관측점 E는 점 F에 가까운 위치, 예를 들어 제27b도의 점 A로 이동한다. 그리하여, 조이스틱(100)을 누르는 힘이 강해질 때, 도로 지도는 확대된다. 반면에 조이스틱(100)이 Z축의 양의 방향으로 당겨졌을 때, 관측점 E는 점 F로부터 멀리 이동한다. 그리하여, 조이스틱(100)을 당기는 힘이 커지면 도로 지도는 축소되게 된다.

또한, 조이스틱(100)이 Z축의 양의 방향으로 어느 정도의 각을 이루게 당겨지면 과측점 E는 Z축의 양의 방향, 즉 제27b도의 점 B로 이동한다. 결과적으로, 디스플레이 장치(5)는 도로 지도의 수직 상방의 상공으로부터 본 도로 지도, 즉 도로 지도의 수직 평면도를 표시한다.

제27c도는 디스플레이 장치(5)의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시되는 도로 지도의 범위가 Z축 방향으로의 조이스틱(100)이 조작에 따라 변경되는 상황을 도시한다. 관측점이 제27b도에 도시된 점 A,E 및 B에 각각 있을 때, 표시되는 도로 지도의 각각의 범위가 제27c도에 A1, B1 및 E1으로 표시되었다.

조감도의 축척비는 Z축 방향으로의 조이스틱(100)의 조작에 따라 임의로 변경될 수 있다. 조이스틱(100)이 디스플레이 패널로부터 어느 정도의 각을 이루게 당겨지는 경우에 표시는 도로 지도의 수직 상방으로부터 가까운 상공의 방향으로부터 본 도로 지도 즉, 근사 평면도를 표시한다.

한편, 조이스틱(100)이 -Y 또는 +Y의 어느 한 방향으로 조작한 후에, Z축의 방향으로 조동되면 과측점 E를 이동시키는 대신에 시선 벡터의 팁 F가 조이스틱(100)의 조작 변수에 따라 이동한다.

상술하면, Y축 방향으로의 조이스틱(100)의 조작에 따라 모든 스위칭이 지시되어 조이스틱이 X축 방향으로 조작되는 경우의 스크롤링 방법이 변경된다.

예를 들어, 조이스틱(100)이 X축 방향으로 ΔX 만큼 조작되었을 때, 시선 벡터의 팁 F는 제27d도의 X축과 평행한 X축의 방향으로 K3·ΔX 만큼 이동한다.

그리하여, 관측점 E가 고정된 상태에서 시선 벡터의 팁 F의 위치만이 변경될 수 있다.

시선 벡터의 팁 F의 위치 이동 대신에, 제27E도에 도시된 바와 같이 시선 벡터의 팁 F가 조이스틱(100)의 조작에 따라 회전할 수 있음을 지적한다.

전술한 바와 같이, 조이스틱(100)의 조작이 관측점 E의 회전, 시선 벡터의 관측점 E의 이동, 및 시선 벡터의 팁 F의 이동을 허용하므로, 제7 실시예에서 더욱 융통성있는 스크롤링이 달성될 수 있다.

또한, X축 방향으로의 조이스틱의 조작만이 관측점 E의 회전을 허용하므로 X축 방향으로의 조작만을 허용하는 값싼 조이스틱을 사용하여서도 관측점 E를 회전시킬 수 있다. 결과적으로, 비용면에서 효율적인 차량 조정 장치가 달성될 수 있다.

나아가서, 특정 조작, 예를 들어 Y축 방향으로의 조이스틱의 조작에 따라 모든 스위칭이 이루어질 수 있으므로, 모든 스위칭을 위한 스위치가 필요하지 않기 때문에, 차량 조종 장치의 비용 효율이 제고될 수 있다.

[제8 실시예]

제8 실시예에서, 표시된 화상 도로 지도의 스크롤링이 조이스틱에 가해진 회전력의 크기(이하에서, 토션 양이라 칭함)에 따라 실행된다.

제24c도는 제8 실시예에 사용되는 조이스틱(100A)의 형상을 도시한다.

조이스틱(100A)는 제5 내지 제7 실시예의 조이스틱(100)과 동일한 형태를 가지나 Z축을 중심으로 하여 비틀릴 수 있다. CPU(4)는 조이스틱이 비틀릴 때 토션양을 검출할 수 있다. 토션 양은 조이스틱(100A)가 예정된 양만큼 비틀릴 때 조이스틱(100A)의 하단부에 제공된 펄스 발생 부재로부터 발생되는 펄스열 신호의 수를 계수해서 검출될 수 있다.

제8실시예의 제5실시예와의 차이는 제25도의 단계 S12B이다.

제8 실시예에서, 관측점 E의 위치는 전술한 제5 실시예의 경우와 동일하게 조이스틱(100A)의 조작 변수에 따라 이동한다.

그러나, 제8 실시예에서, 조이스틱(100A)이 비틀리고 이때의 토션 양을 Δθ로 표시하면, 시선 벡터의 팁 F가 K4·Δθ(라디안) 만큼 회전한다.

전술한 바와 같이, 관측점 E의 위치는 조이스틱(100A)에 작용하는 토션(비틀림)양을 제외한 조이스틱(100A)의 조작에 따라 이동한다.

조이스틱(100A)이 토션양을 받으면(즉, 비틀리면), 시선 벡터의 팁 F가 회전한다. 따라서, 관측점 E 및 시선 벡터의 팁 F 양자가 이동될 수 있기 때문에 보다 융통성있는 스크롤링이 달성될 수 있다.

제8 실시예에서, 시선 벡터의 팁 F가 조이스틱(100A)에 작용된 토션 양에 따라 회전하지만, 관측점 E도 전술한 토션 양에 따라 회전될 수 있다.

조이스틱이 토션을 제외한 조작을 받을 때, 제6 및 제7 실시예와 동일한 방식으로 동일한 스크롤링 동작이 실행될 수 있다.

제5 내지 제8 실시예에서, 임의의 각도로 조작될 수 있는 조이스틱(100 또는 100A)이 사용되었으나, 예정된 방향, 예를 들어 8자형 방향으로만 조작될 수 있는 형태의 조이스틱을 사용할 수도 있다. 선택적으로, 제28도에 도시된 바와 같이, 스크롤링 방향을 지시하기 위한 다수의 스위치와 도로 지도의 축척 변화를 지시하기 위한 스위치(16)를 포함하는 스위치 그룹(25)이 스크롤링 방향을 지시하기 위하여 조이스틱과 결합될 수 있다.

제5 내지 제8 실시예에서, 스크롤 양은 조이스틱의 조작 방향뿐만 아니라 조이스틱의 조작 변수들에 따라 결정되는데, 스크롤 양이 항상 일정한 상태에서 조이스틱의 조작 변수들은 검출되지 않고 조이스틱의 조작 방향만이 검출되어 지시될 수도 있다.

또한, 모든 스위치의 조작 및 조이스틱의 특별한 조작은 제5 내지 제8 실시예에서 설명된 스크롤링 동작 중 하나를 선택하도록 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 조종 장치 및 방법에서 도로 지도의 조감도가 디스플레이 장치의 디스플레이 화상 스크린 상에 표시될 때, 차량의 현재 위치를 기준으로 하여 설정된 목적지의 반대 방향에 위치한 상공에 관측점이 설정되고 차량의 현재 위치 주변의 도로 지도가 관측점으로부터 보여지며, 차량의 현재 위치 주변의 도로 지도 부분이 확대되어 설정된 목적지에 가까운 위치까지의 설정된 최적 진행 경로가 연속 축척 화상 패턴으로 표시된다. 따라서, 도로 지도의 축척을 변경하기 위한 스위치는 필요 없으며, 도로 지도의 디스플레이 범위가 제한되지 않는다.

본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 원리를 벗어나지 않고 실시될 수 있는 모든 실시예 및 변형된 실시예를 포함한다.

Claims

디스플레이 장치를 사용하여 차량을 조종하기 위한 장치에 있어서, a) 도로 지도에 관련된 도로 지도 데이터를 저장하기 위한 도로 지도 저장 수단; b) 상기 차량의 현재 위치를 검출하기 위한 차량 위치 검출 수단; c) 상기 차량이 도달하고자 하는 목적지를 상기 도로 지도상에 설정하기 위한 차량 목적지 설정 수단; d) 상기 검출된 차량의 현재 위치에 기초하여 상기 차량이 출발하고자 하는 출발점 위치를 상기 도로 지도상에 설정하기 위한 출발점 설정 수단; e) 상기 출발점에서 상기 설정된 목적지까지의 진행 경로를 상기 도로 지도상에 설정하기 위한 진행 경로 설정 수단; f) 상기 디스플레이 장치 상에 조감도 (bird's eye view) 형태로 표시되는 상기 설정된 진행 경로 주변의 상기 도로 지도의 화상을 제어하여, 상기 도로 지도의 상공 평면 (raised plane) 상에 있고 상기 차량의 현재 위치에 대하여 상기 설정된 목적지의 반대 방향으로 오프셋 (offset)되어 있는 선정된 위치를 관측점인 조감측(bird's eye)의 기준으로 삼아, 사용자가 상기 조감측으로부터 상기 도로 지도를 내려다 본 것처럼 상기 설정된 진행 경로 주변의 상기 도로 지도를 볼 수 있도록 표시하는 디스플레이 제어 수단; 및 g)관측점인 상기 조감측이 상기 차량의 현재 위치를 기준으로 상기 설정된 목적지의 반대 방향에 위치한 상공에 위치하고, 상기 설정된 진행 경로 주변의 상기 도로 지도를 상기 관측점에서 내려다 볼 때에 각각 얻어지는 복수의 조감도를 생성하기 위한 조감도 생성 수단-상기 각각의 조감도는 상기 설정된 목적지를 향한 서로 상이한 시선 또는 지면까지의 서로 상이한 높이를 가짐-; 및 h) 상기 디스플레이 제어 수단에 의해 상기 디스플레이 화상 스크린 상에 표시될 최장 거리의 상기 설정된 진행 경로를 갖는 상기 현재의 조감도들 중 하나를 선택하기 위한 조감도 선택 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 조감도 생성 수단은 각각 상이한 시선을 가진 복수의 조감도를 생성하고, 상기 조감도 선택 수단은 각각의 상이한 시선에 대해 각각의 조감도 상에 표시된 상기 설정된 진행 경로 상의 노드들간의 각각의 경로 링크의 길이의 합과 동일한 총계(Lθ)를 도출하며, 상기 조감도 선택 수단은 상기 각각의 조감도 중 하나를 상기 총계(Lθ)가 최대가 되는 방향으로의 상기 시선들 중하나로서 선택하는 것을 특징으로 하는 차량 조종 장치.
디스플레이 장치를 사용하여 차량을 조종하기 위한 장치에 있어서, a)도로 지도에 관련된 도로 지도 데이터를 저장하기 위한 도로 지도 저장수단-상기 도로 지도 데이터는 상기 도로 지도와 관련된 도로망 화상 데이터 및 문자 데이터를 포함함-; b) 상기 차량의 현재 위치를 검출하기 위한 차량 위치 검출 수단; c) 상기 차량이 도달하고자 하는 목적지를 상기 도로 지도 상에 설정하기 위한 차량 목적지 설정 수단; d) 상기 차량이 상기 검출된 차량 위치에 기초하여 출발하고자 하는 출발점을 상기 도로 지도 상에 설정하기 위한 출발점 설정 수단; e) 상기 출발점에서 상기 설정된 목적지까지의 진행 경로를 상기 도로 지도상에 설정하기 위한 진행경로 설정 수단; f) 상기 디스플레이 장치 상에 조감도 형태로 표시되는 상기 설정된 진행 경로 주변의 상기 도로 지도의 화상을 제어하여, 상기 도로 지도의 상공 평면 상에 있고 상기 차량의 현재 위치에 대하여 상기 설정된 목적지의 반대 방향으로 오프셋되어 있는 선정된 위치를 관측점인 조감측의 기준으로 삼아, 사용자가 상기 조감측으로부터 상기 도로 지도를 내려다 본 것처럼 상기 설정된 진행 경로 주변의 상기 도로 지도를 볼 수 있도록 표시하는 디스플레이 제어 수단-상기 도로망 데이터 및 상기 문자 데이터는 상기 도로 지도의 조감도 화상과 함께 상기 디스플레이 장치상에 표시됨을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조종 장치.
디스플레이 장치를 사용하여 차량을 조종하기 위한 장치에 있어서, a) 도로 지도에 관련된 도로 지도 데이터를 저장하기 위한 도로 지도 저장 수단-상기 도로 지도 데이터는 상기 도로 지도와 관련된 도로망 화상 데이터 및 문자 데이터를 포함함-; b)상기 차량의 현재 위치를 검출하기 위한 차량 위치 검출 수단; c)상기 차량이 도달하고자 하는 목적지를 상기 도로 지도 상에 설정하기 위한 차량 목적지 설정 수단; d)상기 차량이 상기 검출된 차량 위치에 기초하여 출발하고자 하는 출발점을 상기 도로 지도 상에 설정하기 위한 출발점 설정 수단; e) 상기 출발점에서 상기 설정된 목적지까지의 진행 경로를 상기 도로 지도상에 설정하기 위한 진행 경로 설정 수단; f) 상기 디스플레이 장치 상에 조감도 형태로 표시되는 상기 설정된 진행 경로 주변의 상기 도로 지도의 화상을 제어하여, 상기 도로 지도의 상공 평면 상에 있고 상기 차량의 현재 위치에 대하여 상기 설정된 목적지의 반대 방향으로 오프셋되 되어 있는 선정된 위치를 관측점인 조감측의 기준으로 삼아, 사용자가 상기 조감측으로부터 상기 도로 지도를 내려다 본 것처럼 상기 설정된 진행 경로 주변의 상기 도로 지도를 볼 수 있도록 표시하는 디스플레이 제어 수단-상기 문자 데이터는 상기 조감도에서 상기 디스플레이 장치 상에 표시된 도로망 데이터 상에 덮어 쓰여지고, 상기 도로 지도 상의 상기 문자 데이터의 중첩은 상기 디스플레이 장치의 더 낮은 위치에 대한 상기 디스플레이 장치의 화상 스크린 상의 상기 도로 지도 화상의 높이 위치에 따라 변함을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 차량의 운전자에 의한 조작을 나타내는 신호를 생성하기 위한 조작 장치를 더 포함하며, 관측점 설정부가 상기 조작 장치로부터의 신호에 응답하여 관측점 위치를 정정하고, 방향 설정부가 상기 조작 장치로부터의 신호에 응답하여 방향을 정정하는 것을 특징으로 하는 차량 조종 장치.
지도를 투시도 형태로 표시하는 차량 조종 장치에 있어서, 도로 지도 데이터를 평면도 형태로 저장하기 위한 도로 지도 메모리;차량의 현재 위치를 검출하기 위한 위치 센서; 및 조종 제어기를 포함하되, 상기 조종 제어기는 상기 도로 지도 데이터 상에 출발점을 설정하기 위한 출발점 설정부;상기 출발점에서 목적지까지의 경로를 설정하기 위한 목적지 설정부;운전자에 의한 조작을 나타내는 신호를 생성하기 위한 조작 장치;디스플레이 장치 상에서 상기 설정된 경로를 포함하는 도로 지도 데이터를 제어하기 위한 것으로서, 상기 차량보다 높은 지점에 가상 관측점을 설정하고 상기 조작 장치로부터의 신호에 응답하여 상기 관측점을 정정하는 관측점 설정부, 및 상기 도로 지도 데이터 상에 상기 관측점에서 종점으로의 방향을 설정하고 상기 조작장치로부터의 신호에 응답하여 상기 방향을 정정하는 방향 설정부를 포함하는 디스플레이 제어기; 및 상기 종점 주변의 상기 평면도 도로 지도 데이터를 상기 관측점으로부터 상기 설정된 방향을 따라 내려다 본 투시도 형태로 변환하기 위한 변환 계산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조종 장치.