KR100214188B1

KR100214188B1 - 표시 스크린상의 조감도를 이용한 이동 물체 조종 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100214188B1
Application number: KR1019960071469A
Authority: KR
Inventors: 도시아끼 다까하시; 마사유끼 다까다; 노리마사 기시
Original assignee: 하나와 기이찌; 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1999-08-02
Also published as: JP3353581B2; KR970049814A; JPH09179489A; US5897604A

Abstract

도로 지도 표시 영상을 통해 차량과 같은 이동 물체를 조종하기 위한 장치 및 방법에 있어서, 예컨대 교차점을 가로지르는 가로축에 관해 표시된 교차점의 각도가 실제 교차점의 각도와 일치하게 된다. 즉, 주목점 또는 주목영역을 의미하는 표시 영상의 예정 부분(예컨대, 교차점)의 조감도 형태의 표시 좌표들이 수정되어, 예정 부분에서 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하게 된다.

Description

표시 스크린상의 조감도를 이용한 이동 물체 조종 장치 및 방법

본 발명은 표시 장치의 표시 스크린상에 조감도의 형태로 도로 지도를 표시하는, 수송 수단과 같은 이동 물체를 조종하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

1995년 8월 18일자로 공개된 일본 특개평 제 7-220055호는 조감도(투시 투영도) 형태의 도로 지형도가 표시 장치의 스크린상에 표시되는, 앞에서 제안된 조종 장치를 예시하고 있다.

그러나, 조감도 표시는 도로 지도에 표시된 영역이 상공으로부터 비스듬하게 관측되었다는 것을 의미하므로, 표시된 도로 지도가 세로 방향으로 축소되는 방식으로 관측된다. 따라서, 다음과 같은 불편함이 생긴다.

(1) 표시된 조감도상의 수평축에 관하여 교차점을 가로지르는 도로 구간의 표시각이 실제의 교차점을 가로지르는 도로 구간의 표시각과 일치하지 않는다.

예컨대, 도15에 도시된 조감도 표시예에서 교차점을 가로지르는 각 도로 구간의 표시각은 도16에 도시된 평면도 표시예(실제 도로 상태와 동일한 표시)에서 교차점을 가로지르는 구간의 표시각과 다르게 된다.

(2) 동일 도로 구간의 표시가 동일 장소에서 이루어져도 도로 구간의 길이는 종종 조감도의 관측점으로부터 시선의 방향에 따라 변한다.

본 발명의 목적은 표시 장치의 표시 영상 스크린상에 조감도의 형태로 도로 정보 지도의 어떠한 메시(mesh) 영역도 표시하며 표시 영상 스크린의 임의점 혹은 임의 영역에 있는 실제 교차점의 각도와 일치하도록 표시 영상 스크린상에 교차점의 각도를 표시하는 개량된 이동 물체 조종 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 도로 지도 표시 영상을 통해 이동 물체를 조종하기 위한 장치에 있어서, 복수의 도로 지도 메시들에 관한 도로 지형도 정보를 저장하기 위해 제공된 외부 메모리; 상기 외부 메모리에 저장된 도로 지도의 메시들중에서 영상 스크린상에 표시되기로 결정된 표시 범위를 기초로 표시 참조점을 결정하기 위해 제공된 표시 참조점을 결정 장치; 조감도의 형태로 영상 스크린상에 표시되도록 결정된 표시 범위에 대응하는 도로 지도 정보의 메시를 표시하기 위해 필요한 연산 및 처리를 수행하기 위해 제공된 연산 처리 장치; 및 조감도의 형태로 영상 스크린상에 표시되기로 결정된, 상기 외부 메모리에 저장된 도로 지도의 표시 범위를 표시하기 위해 제공된 영상 표시 장치를 포함하며, 상기 연산 처리 장치는 결정된 표시 참조점을 기초로 영상 스크린상에 표시될 상기 외부 메모리에 저장된 도로 지도의 표시 범위를 결정하며 결정된 표시 참조점을 기초로 도로 지도의 표시 범위를 조감도로 투시 변환하기 위해 사용될 좌표 변환 파라미터들을 결정하기 위해 제공된 결정 블록; 표시될 도로 지도의 표시 범위의 도로 지도 정보를 외부 메모리로부터 상기 연산 처리 장치 안으로 읽어들이기 위해 제공된 도로 지도 데이터 입력 블록; 표시될 도로 지도 메시들의 표시 범위를 좌표 변환 파라미터들을 사용하여 투사 평면상의 표시 좌표로 변환하기 위해 제공된 좌표 변환 연산 블록; 및 도로 지도 메시들의 표시 범위의 예정 부분에서 표시 영상 스크린에 관한 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하도록 상기 예정 부분의 표시 좌표들을 수정하기 위해 제공된 표시 좌표 수정 블록을 포함하는 이동 물체 조종 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 도로 지도 표시 영상을 통해 이동 물체를 조종하기 위한 방법에 있어서, a) 복수의 도로 지도 메시들에 관한 도로 지도 정보를 저장하는 단계; b) 단계 a)에서 저장된 도로 지도의 메시들중에서 표시 장치의 영상 스크린상에 표시되기로 결정된 표시 범위를 기초로 표시 참조점을 결정하는 단계; c) 조감도의 형태로 영상 그크린상에 표시되도록 결정된 표시 범위에 대응하는 도로 지도 정보의 메시를 표시하기 위해 필요한 연산 처리를 수행하는 단계; 및 d) 조감도의 형태로 영상 스크린상에 표시되기로 결정된, 단계 a)에서 저장된 도로 지도의 메시들의 표시범위를 표시하는 단계를 포함하며, 상기 단계 c)는 e) 결정된 표시 참조점을 기초로 영상 스크린상에 표시될, 단계 a)에서 저장된 정보의 메시들의 표시 범위를 결정하는 단계; f) 결정된 표시 참조점을 기초로 도로 지도의 표시 범위를 조감도로 투시 변환하기 위해 사용될 좌표 변환 파라미터들을 결정하는 단계; g) 표시될 도로 지도의 표시 범위의 도로 지도 정보를 읽는 단계; h) 표시될 도로 지도 메시들의 표시 범위를 좌표 변환 파라미터들을 사용하여 투사 평면상의 표시 좌표로 변환하는 단계; 및 i) 도로 지도 메시들의 표시 범위의 예정 부분에서 표시 영상 스크린에 관한 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하도록 상기 예정 부분의 표시 좌표들을 수정하는 단계를 포함하는 이동 물체 조종 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

제1a도는 본 발명에 따른 바람직한 제1실시예의 이동 물체 조종 장치에서 표시 장치의 표시 스크린의 표시 영상의 일 예이다.

제1b도는 본 발명에 따른 상기 제1실시예에서 이동 물체 조종 장치의 하드웨어 회로 블록도이다.

제2a도와 2b도는 본 발명에 따른 이동 물체 조종 장치에서 조감도 표시상의 좌표들을 설명하기 위한 도면이다.

제3도는 상기 제1실시예의 이동 물체 조종 장치의 기능 불록도이다.

제4도는 제3도에 도시된 이동 물체 조종 장치의 컴퓨터에 의해 수행된 연산 순서도이다.

제5도는 도로 지도 좌표를 표시 좌표로 변환하기 위해 사용된 자표 변환 공식(Y 방향)을 설명하기 위한 도면이다.

제6도은 도로 지도 좌표들상의 임의점을 표시 좌표로 변환하기 위해 사용된 좌표 변환 공식(X 방향)을 설명하기 위한 도면이다.

제7도은 이동 물체 조종 장치의 제2실시예에서 컴퓨터에 의해 수행된 연산 순서도이다.

제8도은 상기 제2실시예의 이동 물체 장치의 기능 블록도이다.

제9도는 본 발명에 따른 이동 물체 조종 장치의 제3실시예에서 컴퓨터에 의해 수행된 연산 순서도이다.

제10도은 본 발명에 따른 이동 물체 조종 장치의 제4실시예에서 컴퓨터에 의해 수행된 연산 순서도이다.

제11도은 본 발명에 따른 이동 물체 조종 장치의 제5실시예에서 수행된 표시 영상예를 설명하기 위한 도면이다.

제12도는 상기 제5실시예의 이동 물체 조종 장치의 기능 블록도이다.

제13도은 본 발명에 따른 상기 제5실시예에서 컴퓨터에 의해 수행된 연산 순서도이다.

제14도는 본 발명에 따른 제6실시예에서 컴퓨터에 의해 수행된 표시 영상예를 설명하기 위한 도면이다.

제15도는 본 발명에 따른 제7실시예에서 컴퓨터에 의해 수행된 표시 영상예를 설명하기 위한 도면이다.

제16도은 종래의 평면도 형태의 도로 지도 표시 영상을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 교차점 2 : 도로

3 : 격자선 4 : 주목영역

5a, 6a : x 방향 5b, 6b : y 방향

5c : 원점 7 : 저장 매체

8 : 연산 처리 장치 9 : 표시 장치

S1∼S14 : 단계

이제부터 본 발명을 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면들이 참조될 것이다.

[제1실시예]

도1a는 본 발명에 따른 이동 물체 조종 장치의 제1실시예에서 수행되어 조감도 형태로 텔레비젼 모니터(예컨대, 완전 색상 액정 표시 장치)의 표시 스크린상에 표시된 영상예를 나타낸다.

도1b는 본 발명에 따른 이동 물체 조종 장치의 하드웨어 구조예를 나타낸다.

도1a에서, 예정된 경선들과 위선들을 나타내는 다수의 가는 격자 실선들(3)이 표시 스크린의 도로 지도 영상상에 표시되어 있으며 하나의 교차점(1)이 차량이 달리고 있는 분기 도로(2)와 교차하도록 위치되어 있다.

굵은 선으로 표시된 도로는 차량이 최종적으로 도달할 도착지에 이르는 추천경로를 나타내는 도로이다. 도1a에는 가상 수평선과 하늘이 표시되어 있다.

도1a에 도시된 바와 같이, 표시된 도로 지도상의 소정의 위치에서 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 동일한 경우, 표시 영상상에서 교차점(1)을 옆으로 가로지르는 격자선들중 하나에 관한 교차점(1)의 각도는 도로 지도상의 교차점의 각도와 일치한다(즉, 도16에 도시된 평면도 형태의 표시 영상을 참조하라).

소정의 위치에서 세로 및 가로 방향들의 축척이 서로 일치하도록 하기 위해서, 가로 방향으로 표시된 도로 지도는 적절한 축척으로 축소되거나 확대될 수 있다.

표시된 도로 지도 영상의 축소 또는 확대에 대한 상세한 사항은 아래에 기술 될 것이다.

도1b에서, 이동 물체 조종 장치의 하드웨어 구조는 입출력 인터페이스, 중앙 처리 장치(CPU), 액정 표시 장치(TV 모니터), 비디오램(V-RAM), 임의 접근 메모리(RAM), 다수의 메시들과 장소명, 도로명 등을 나타내는 문자 데이터의 형태로 분할된 도로 지도 정보를 저장하는 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM), 읽기 전용 메모리(ROM), 광역 지구 측위 시스템(GSP) 수신기, 및 방향 센서를 포함한다는 것을 알 수 있다.

도2a와 2b에 도시된 바와 같이, 표시 스크린으로부터 이격 관측된 도로 지도 영상상의 좌우 방향이 x 방향(5a)이고, 상하 방향이 y 방향(5b)이고, 소멸점(표시한계점: 모든 격자선들이 이동 물체인 전진 방향으로 만나는 정면점)이 원점(5c)이며, X 방향이 x 방향(6a)과 일치하고, Y 방향이 y 방향(6b)에 일치하는 도로 지도 좌표들이 (X, Y)라고 가정한다.

조감도 표시에 있어서, 다음 식 (1)과 (2)가 성립한다:

식 (1)과 (2)의 도출에 대한 상세한 사항은 후에 도5와 6을 참조하여 설명될 것이다.

,

. 여기서 a, b, 및 c는 임의의 상수를 나타낸다.

이때, 다음 식들이 성립한다:및.

즉, 식 (3)은 세로 방향의 축척의 역수에 비례하는 dY/dx의 값이 b/y²이라는 것을 의미하며 식 (4)는 가로 방향의 축척의 역수에 비례하는 dX/dx의 값이 -a/y라는 것을 의미한다.

따라서, 도1A의 교차점(1)이 주목점(xs, ys)이라고 가정하는 경우에, 주목점이 주목점에서의 세로 방향과 가로 방향의 축소된 축척과 일치하도록 하기 위해서는 주목점에서 식 dY/dy = dX/dx가 성립해야 한다.

주목점은 관측자의 시선이 형태 및/또는 상황을 인식하기 위해 지향하고 있다고 가정되는 표시 영상상의 한 범이며, 조감도의 형태로 표시될 도로 지도 메시들이 투시된 것을 기초로 한 표시 참조점의 정의와는 전반적으로 다르다(본원 명세서에 참조되는, 1994년 2월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 제 08/384,715호에 표시 참조점이 예시되어 있다). 따라서 다음 식 (5)와 (6)이 식 (3)과 (4)로부터 도출된다.

,

식 (3)은 세로 방향의 축척의 역수에 비례하는 dY/dy의 값이 b/y²이라는 것을 의미하며 식 (4)는 가로 방향의 축척의 역수에 비례하는 dX/dx의 값이 -a/y라는 것을 의미한다.

따라서, 도1a의 교차점(1)이 주목점(xs, ys)인 경우에, 주목점(xs, ys)에서 세로 방향의 축척과 가로 방향의 축적이 일치하도록 하기 위해 주목점에서 식 dY/dy =dX/dx가 성립될 수 있다. 따라서, 식 (3)과 (4)로부터 다음 식 (5)와 (6)이 성립될 수 있다.

표시 좌표 연산에 있어서, 표시 도로 지도는 식 (6)을 만족시키기 위해 가로 방향으로 축소되거나 확대될 수 있다.

도3은 제1실시예에서 조감도를 위한 상기 일련의 연산을 수행하는 조종 장치의 기능 블록도를 나타낸다.

도4는 본 발명에 따른 도3에 도시된 CPU, 즉 컴퓨터에서 수행된 조종 장치의 순서도이다.

도3에서, 외부 저장 매체(예컨대, CD-ROM)(7)는 지도 정보를 저장하며, 연산 처리 장치(예컨대, 도1B에 도시된 컴퓨터, 즉 CPU, ROM, RAM, 및 V-RAM)(8)는 도4의 순서도에 표시된 여러 종류의 연산(주목점의 설정 등)을 수행한다. 또한, 표시 장치(예컨데, 액정 표시 장치)(9)는 연산 장치(8)에 의해 수행된 일련의 연산 결과를 표시한다.

도3에서, 단계(S1)에서 CPU는 저장매체에 저장된 도로 지도 데이터를 조감도(투시도) 형태로 표시하기 위하여 평면적인 도로 지도 정부의 메시들상의 좌표들을 표시 좌표들로 변환하는 연산을 수행한다. 즉, 조감도 표시에 있어서 조감도의 그림 데이터를 연산하는 것이 필요하다. 저장된 도로 지도 데이터는 관측점인 고정 위치를 구비한 소정의 광 조사 평면상에서 투시적으로 변환된다.

그 다음, 제1실시예의 경우의 조감도 표시의 상세한 설명은 아래에서 도5와 도6을 참조하여 이루어질 것이다.

평면적인 도로 지도 좌표들상의 임의점(X, Y)은 표시 좌표(x, y)로 변환된다.

도6으로부터 알 수 있는 바와 같이, y는 다음과 같이 주어진다:

,

, 여기서 θ는 표시 좌표상의 격자선들의 소멸점(표시좌표의 원점)과 관측점을 중심으로 가진 표시 참조점 사이의 각도를 나타내고, ω는 표시 참조점과 표시 좌표상의 임의점 사이의 각도를 나타내며, DS는 관측점으로부터 표시 참조점까지의 거리를 나타낸다. 상기 각도들(θ, ω)은 도6에 도시되어 있다.

또한, 도로 지도 좌표상의 Y축의 임의점은 다음과 같이 주어진다:

h = Lsin(θ+ω), L = h/sin(θ+ω), Lcosω = cl, (Y-c)cosθ = cl, ∴Y = cl/cosθ + c,∵Y = h/sin(θ+ω)·cos/cosθ + c. h는 관측점의 높이를 나타낸다. 즉,.

따라서, 다음 식이 주어진다:

Y=(-h·DS/cos²θ)·(1/y)+c, 여기서 b=h·DS/cos²θ이면, Y=(-b/y)+c이다(이 식은 식 (1)을 나타낸다).

그 다음, X 방향에 관한 한 도5로부터 알 수 있듯이, X/[(Y - c) cosθ] =x/DS이다.

상기의 식 (1)이 재배열된 식 X = (cosθ/DS)·x·(y - c)를 수정하기 위해 사용되는 경우, 다음 식이 주어진다:

X = (cosθ/DS)·x·(-b/y), 따라서

X = -b·(cosθ/DS)·(x/y).

a = b이면, X 방향은 X = -a·(x/y)이다. 상기 식은 식 (2)를 나타낸다.

도4의 단계(S1)에서, (X, Y)의 실제 변환식을 연산하기 위하여 식 (1)과 (2)의 각각에 소정의 수치값이 대체된다(관측점과 표시 범위에 대응하는 값).

단계(S4)에서, 조종 장치의 CPU는 영상 스크린상에 주목적을 설정한다.

그 다음, 도4의 단계(S2)에서, 저장 매체(7)로부터 읽혀진 도로 지도 정보는 단계(S1)에서 도출된 변환식에 의해 변환된 좌표이다.

단계(S4)에서, 조종 장치의 CPU는 영상 스키린상에 주목점을 설정한다.

그 다음, 단계(S5)에서, CPU는 가로 방향의 축소율(또는 확대율)을 계산하다.

이 단계에서, 식 (6)에 의해 표시된 연산은 주목점(xs, ys)에서 가로 방향과 세로 방향 모두의 축척이 서로 일치하도록 해준다. 이어서, 단계(S6)에서 상기 연산 결과에 따른 도로 지도 정보상에서의 가로 방향의 축소(또는 확대)가 수행된다.

그 다음, 단계(S7)에서, 단계(S6)에서 수행된 변환의 결과가 표시 장치(9)의 스크린상에 표시된다.

도1a에 도시된 바와 같이, 주목점에서 세로 방향의 축척은 가로 방향의 축척과 일치하기 때문에 주목점 근처에서의 왜곡이 감소된다. 결과적으로, 평면도적인 도로 지도 표시에 근사하며 주목점 근처에 위치한 왜곡이 없는 표시 영상을 얻을 수 있다.

[제2실시예]

평면도 형태의 도로 지도가 표시되는 조종 장치의 도로 지도 표시에 있어서, 관측자가 상세한 광경을 인식하기를 원하는 교차점으로 차량이 접근할 때 표시의 확대가 수행되는 경우 CPU는 종종 표시된 도로 지도를 동적으로 수정한다. 평면도 형태로 확대된 교차점의 광경은 미국 특허 제 5,121,326호(그 명세서는 본원에 참조됨)에 예시되어 있다. 이 경우, 표시된 도로 지도의 가로 방향의 축소 또는 확대가 수행되어 파라미터에 따른 식 (6)을 항상 만족시킨다. 주목점에서, 가로 방향의 축척과 세로 방향의 축척의 일치가 이루어질 수 있게 된다.

도7은 본 발명에 따른 제2실시예의 조종 장치에서 수행된 연산 순서도를 나타낸다.

도7에서, 단계(S8)는 조감도의 관측점 위치에 같은 표시 좌표들, 즉 식 (1)과 (2)에서 a,b,c와 같은 각 파라미터의 파라미터 변환 연산이 그 대응 목표값에 일치하게 되는 도4에 도시된 순서도의 제1 실행 단계에 위치한다. 그렇지 않은 경우, 도4와 동일한 실행들이 이루어진다.

[제3실시예]

상기 제1 및 제2실시예에서, 차량의 위치 정보는 묘사되어 있지 않다.

제3실시예에서는 조종 장치가 장착된 차량의 현재 위치가 탐지되며, 이 위치가 주목점이 된다. 도8은 상기 연산 처리 장치(CPU)에서 수행된 조종 장치의 회로 블록도를 나타낸다.

도8에서, 참조, 번호 10은 차량의 현재 위치와 그 전진 방향을 탐지하기 위해 제공된 차량 현위치 결정 블록을 나타내는데, 여기에는 다수의 통신 위성들, 북방에 관한 전진 방향을 탐지하기 위한 지자기 센서, 자이로 컴퍼스, 및/또는 차량의 도로 휠 속도 회전 속도 센서로부터 도출된 신호들을 수신하기 위한 GPS 수신기가 포함된다.

도9는 제3실시예의 조종 장치에서 컴퓨터(CPU)에 의해 수행된 연산 순서도를 나타낸다.

도9에서, 단계들(S3과 S9)은 단계(S2)에 인접한 단계들(S3와 S9) 다음에 제공된다.

단계(S3)에서, CPU는 차량 현위치 결정 블록에서 도출된 차량 데이터를 읽어들여 차량의 위치와 방향에 관한 좌표 변환을 수행한다.

단계(S9)에서 상기 차량 위치는 주목점으로 설정된다.

상기한 바와 같이, 차량 위치는 주목점으로 설정되어 차량의 현재 위치 근처에 위치한 교차점의 각도가 정상적인 도로 지도 표시와 거의 일치하도록 해준다.

[제4실시예]

제4실시예에서, 주목점은 차량의 현재 위치의 한번 전에 위치한 교차점으로 설정된다.

도10은실시예의 조종 장치에서 수행된 연산 순서도를 나타낸다.

새로운 단계(S10)가 도9의 단계(S9)의 위치에 제공된다.

상기한 바와 같이, CPU는 차량의 현재 위치의 한번 전에 위치한 교차점을 설정하여 도로 지도와 거의 일치하는 상기 교차점에 관한 각도의 표시가 이루어질 수 있도록 해준다.

[제5실시예]

제1 내지 제4실시예들에서 기술된 조감도 표시에 있어서, 세로 방향의 축척은 소정의 위치에서만(즉, 주목점) 가로 방향의 축척과 일치하는 것이 가능하다. 그러나, 세로 방향의 조감도 표시를 수정함으로써, 세로 및 가로 방향들에서의 축척이 소정의 영역(주목영역)에서 서로 일치하는 것이 가능하다.

도11은 세로 및 가로 방향의 축척이 주목영역(4)에서 서로 일치되는 제5실시예에서의 표시예를 나타낸다.

도12는 상기 제5실시예의 조종 장치의 기능 블록도를 나타낸다.

도13의 제5실시예의 상기 조종 장치에 의해 수행된 순서도를 나타낸다.

도12의 기능 블록도에 산술 연산 블록(8), 즉 컴퓨터(CPU)는 비선형 표시 연산을 포함하고 있다.

도13의 순서도는 주목영역(4)을 위해 수행된 좌표 변환들의 연산만을 나타내고 있다. 표시될 다른 영역들을 위해 수행된 자표 변환 연산은 도10에 도시된 것과 동일하다.

예정 영역(주목영역(4))에서 세로 및 가로 방향의 축척을 일치시키는 방법이 아래에 기술될 것이다.

도로 지도 좌표(X, Y)와 표시 좌표(x, y)는 아래에 정의된 식 (7)과 (8)을 만족시키는 것으로 가정한다.

Y 좌표가 식 (7)을 만족 시키는 경우, Y가 상수일때 y는 상수가 되어 가로 격자들이 직선이 된다는 것을 알 수 있다. X 좌표가 식 (8)을 만족시키는 경우, x의 값이 상수일 때 x와 y는 서로 비례한다는 것을 알 수 있다.

즉, 식 (9)는 세로 방향의 축척의 역수에 비례하는 dY/dy의 값이 f' (y)라는 것을 의미한다.

식 (10)은 가로 방향의 축척의 역수에 비례하는 dX/dx의 값이 -a/y라는 것을 의미한다.

따라서, 세로 방향의 축척을 가로 방향의 축척과 일치시키기 위하여, 주목영역에서 dY/dy = dX/dx가 성립될 수 있다. 즉, 다음의 식 (11)과 (12)가 만족되어야 한다:

상기 함수 외에 다른 함수가 dX/dx를 만족시킬 때, 동일한 도로 지도 표시를 만드는 것이 가능하게 된다.

도12의 산술 연산 블록(8)에 도시된 비선형 표시 연산은 식 (13)과 (14)에 따른 연산들을 포함한다.

또한, 도13에서, 소멸점이 단계(S11)에서의 원점으로 설정된 후 식(13)과 (14)를 사용한 연산들이 수행된다. 연산들의 결과를 사용하여 단계(S13)에서 도로 지도 데이터에 관한 좌표 변환이 수행되며, 단계(S14)에서 그 결과가 표시된다.

상기한 바와 같이, 조감도 표시는 세로 방향에서 수정되어 세로 및 가로 방향의 축척들이 예정된 주목영역 안에서 수행될 수 있도록 한다.

세로 방향의 조감도 표시의 수정 외에 가로 방향의 수정이 수행되어 세로 및 가로 방향의 격자선들이 직선을 유지하도록 한다. 결과적으로, 관측의 차이감이 발생하지 않게 된다.

[제6실시예]

조종 장치의 제5실시예에서, 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치되지만, 가로 방향의 축척에 대한 세로 방향의 축척비는 상수가 될 수 있다. 도14에 제6실시예의 표시예가 도시되어 있다. 제6실시예의 표시예에서, 세로 방향의 자표 수정 외에 가로 방향의 좌표 수정이 수행되어 세로 및 가로 방향의 격자선들이 직선을 유지하도록 하며 제5실시예의 경우에서처럼 관측의 차이감이 발생하지 않게 된다.

상수인 세로 및 가로 방향의 축척비와 같은 좌표 변환이 기술될 것이다.

세로 및 가로 방향의 축척비가 주목점에서 상수가 되도록 하기 위하여 제5실시예와 동일한 방법으로 상기 축적비가 k라고 가정한다. 다음 식 (15), (16), 및 (17)이 주어진다:

따라서, 다음 식 (18)과 (19)가 주목영역(4)의 좌표 변환에 사용되는 경우, 주목영역(4)에서 세로 및 가로 방향의 축척비가 상수가되는 도로 지도 표시가 얻어질 수 있다.

상기 함수들 외에 dY/dy = k·dX/dx를 만족시킬 때, 동일한 도로 지도가 얻어질 수 있게 된다.

도로 지도 표시 영상의 예정 부분은 상기 임의점 또는 임의 영역을 포함한다.

평면도 형태의 도로 지도 좌표들을 조감도 형태의 표시 좌표들로 변환시키기 위해 사용된 좌표 변환 파라미터즐은 관측점 위치(높이), 관측점으로부터의 시선, 관측 필드각, 거리(DS) 및 상기 임의 상수(a,b, 및 c)를 포함한다.

Claims

도로 지도 표시 영상을 통해 이동 물체를 조종하기 위한 장치에 있어서, 복수의 도로 지도 메시(mesh)들에 관한 도로 지형도 정보를 저장하기 위해 제공된 외부 메모리; 상기 외부 메모리에 저장된 도로 지도의 메시들중에서 하나의 범위가 영상 스크린상에 표시되기로 결정되는 것을 기초로 하여 표시 참조점을 결정하기 위해 제공된 표시 참조점 결정 장치; 조감도의 형태로 영상 스크린상에 표시되도록 결정된 표시 범위에 대응하는 도로 지도 정보의 메시를 표시하기 위해 필요한 연산 처리를 수행하기 위해 제공된 연산 처리 장치; 및 조감도의 형태로 영상 스크린상에 표시되기로 결정된, 상기 외부 메모리에 저장된 도로 지도의 표시 범위를 표시하기 위해 제공된 영상 표시 장치를 포함하며, 상기 연산 처리 장치는 결정된 표시 참조점을 기초로 영상 스크린상에 표시될 상기 외부 메모리에 저장된 도로 지도 메시들의 표시 범위를 결정하며 상기 결정된 표시 참조점을 기초로 도로 지도의 표시 범위를 조감도로 투시 변환하기 위해 사용될 좌표 변환 파라미터들을 결정하기 위해 제공된 결정 블록; 표시될 도로 지도의 표시 범위의 도로 지도 정보를 외부 메모리로부터 상기 연산 처리 장치 안으로 읽어들이기 위해 제공된 도로 지도 데이터 입력 블록; 표시될 도로 지도 메시들의 표시 범위를 좌표 변환 파라미터들을 사용하여 투사 평면상의 표시 좌표로 변환하기 위해 제공된 좌표 변환 연산 블록; 및 도로 지도 메시들의 표시 범위의 예정 부분에서 표시 영상 스크린에 관한 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하도록 상기 예정 부분의 표시 좌표들을 수정하기 위해 제공된 표시 좌표 수정 블록을 포함하는 이동 물체 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 좌표 수정 블록은 가로 방향으로 상기 표시 좌표들의 균일한 확대 또는 균일한 축소를 수행하기 위해 제공된 제1 블록을 포함하는 이동 물체 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 연산 처리 장치에 접속되고 이동 물체의 현재 위치를 탐지하기 위해 제공된 센서를 더 포함하며, 상기 예정 부분은 이동 물체의 현재 위치가 나타나는 도로 지도의 메시들의 표시 범위의 일부인 이동 물체 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 연산 처리 장치에 접속되고 이동 물체의 현재 위치를 탐지하기 위해 제공된 센서를 더 포함하며, 상기 예정 부분은 이동 물체의 현재 위치의 바로 하나 전의 교차점이 표시되는 도로 지도 메시들의 표시 범위의 일부인 이동 물체 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 예정 부분은 도로 지도 메시들의 표시 범위안의 예정영역이며, 상기 표시 좌표 수정 블록은 상기 예정 영역에서 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하도록 도로 지도 메시들의 표시 범위의 상기 예정 영역에 있는 세로 방향의 상기 표시 좌표들을 수정하는 이동 물체 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 예정 부분은 도로 지도 메시들의 표시 범위 안의 예정 영역이며, 상기 표시 좌표 수정 블록은 상기 예정 영역에서 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하도록 도로 지도 메시들의 표시 범위의 상기 예정 영역에 있는 가로 방향의 상기 표시 좌표들을 수정하는 이동 물체 조종 장치.
제6항에 있어서, 상기 표시 좌표 수정 블록은 가로 방햐의 표시 좌표들을 수정하고, 도로 지도 정보의 메시들의 표시 범위상에서 예정된 경도와 위도를 포시하는 격자선들을 보조적으로 그리기 위해 제공된 격자선 페인팅 블록을 더 포함하며, 상기 표시 좌표 수정 블록은 상기 예정 부분에서 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하도록 표시 좌표들을 수정하며, 상기 예정 부분에 표시된 격자선들은 직선을 나타내는 이동 물체 조종 장치.
제1항에 있어서, 상기 예정 부분상의 표시 좌표들이 (x, y)이고 상기 예정 부분에서의 도로 지도 좌표들이 (X, Y)일때, Y = (-b/y) + c, X = -a·(x/y), 여기서 a, b, 및 c는 임의의 상수들이며, b=-a·y일 때, 예정 부분(xs,ys)에서 세로 방향의 축적은 가로 방향의 축척과 일치하는 이동 물체 조종 장치.
제5항에 있어서, 표시 좌표들이 (x, y)일 때, 도로 지도 좌표들은 (X, Y)이며, 도로 지도 좌표들과 표시 좌표들은 모두 상기 예정 영역에서 다음 식; Y = f(y)과 X = -a·(x/y)을 만족시키며, dY/dy = df(y)/dy = f'(y)와 dX/dx = -a/y이기 때문에 X = -a·(x/y)와 x = (-1/a)·X·y가 되도록 f'(y) = -a/y이고, f(y) = -a·log｜y｜(y = e^-Y/a) 이며, 여기서 a는 임의의 상수이며 e는 자연 대수의 밑인 이동 물체 조종 장치.
제9항에 있어서, dY/dy=k·dX/dx, f'(y)= -a·k/y, f(y)= -a·k·log｜y｜, 여기서 k는 가로 방향의 축척에 대한 세로 방향의 축척의 비이며, 예정 영역에서 도로 지도 좌표를 표시 좌표로 변환하기 위해 다음의 식: Y =-a·k·log｜y｜, y = e^-Y/ak, X =-a·x/y, 및 x = (-1/a)·X·y가 사용되는 이동 물체 조종 장치.
도로 지도 표시 영상을 통해 이동 물체를 조종하기 위한 방법에 있어서, a) 복수의 도로 지도 메시들에 관한 도로 지도 정보를 저장하는 단계; b) 단계 a)에서 저장된 도로 지도의 메시들중에서 표시 장치의 영상 스크린 상에 표시되기로 결정된 표시 범위를 기초로 표시 참조점을 결정하는 단계; c) 조감도 형태로 영상 스크린상에 표시되도록 결정된 표시 범위에 대응하는 도로 지도 정보의 메시를 표시하기 위해 필요한 연산 처리를 수행하는 단계; 및 d) 조감도의 형태로 영상 스크린상에 표시되기로 결정된, 단계 a)에서 저장된 도로 지도의 메시들의 표시 범위를 표시하는 단계를 포함하며, 상기 단계 c)는 e) 결정된 표시 참조점을 기초로 영상 스크린상에 표시될, 단계 a)에서 저장된 정보의 메시들의 표시 범위를 결정하는 단계; f) 결정된 표시 참조점을 기초로 도로 지도의 표시 범위를 조감도로 투시 변환하기 위해 사용될 좌표 변환 파라미터들을 결정하는 단계; g) 표시될 도로 지도의 표시 범위의 도로 지도 정보를 읽는 단계; h) 표시될 도로 지도 메시들의 표시 범위를 좌표 변환 파라미터들을 사용하여 투사 평면상의 표시 좌표로 변화하는 단계; 및 i) 도로 지도 메시들의 표시 범위의 예정 부분에서 표시 영상 스크린에 관한 세로 방향의 축척이 가로 방향의 축척과 일치하도록 상기 예정 부분의 표시 좌표들을 수정하는 단계를 포함하는 이동 물체 조종 방법