KR100268071B1 - 지도표시방법및장치와그장치를구비한항법장치 - Google Patents

Abstract

지형·도로 등의 삼차원 지도 정보에 기초하여 입체적인 지도를 표시하는 항법 장치에 있어서, 주행 도로에 기복이 존재해도 자기차(自己車)의 이동에 따라 시점 고도나 시선을 재설정함으로써, 원활하게 경관을 갱신하는 항법 장치를 제공한다. 현재 위치 검출부에 의해 자기차의 현재 위치가 갱신되면, 자기차 부근의 지도 데이터를 데이터 판독부를 통해 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 그 지도 데이터에 포함되어 있는 자기차 주변의 지형 고도 데이터를 참조하며, 시점 설정부에 의해 상기 지형 고도 보다도 높은 위치에 시점을 재설정한 후, 표시 처리부에 의해 좌표 변환을 행하여, 상기 설정한 시점으로부터 바라 본 투시 지도를 표시한다.

Description

지도 표시 방법 및 장치와 그 장치를 구비한 항법 장치{MAP DISPLAY METHOD AND APPARATUS AND NAVIGATION APPARATUS THEREWITH}

본 발명은 지도 표시 방법 및 장치와 그 장치를 구비한 항법(navigation) 장치에 관한 것으로, 특히 자동차 등의 이동체의 현재 장소에 따라 지도 데이터 베이스로부터 지도 정보를 선택하여, 지표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향에서 바라 본 투시 지도를 표시하는 항법 장치에 유익하게 이용할 수 있는 입체 지도 표시 방법에 관한 것이다.

CD-ROM 등의 기억 매체에 기록된 디지털 지도 데이터를 판독하여 화면 상에 건물이나 도로 등의 지도를 표시하고, GPS 등의 센서에 의해 검출한 현재 위치와 목적지의 방향을 지도 상에 표시하여 주행의 편의를 도모하는 항법 장치가 알려져 있다.

최근의 항법 장치로는, 자기차(自己車)의 현재 위치 부근의 지도 정보를 보다 알기 쉽게 제시할 목적으로, 일본 특허 공개 공보 평2-244188호에도 예시되어 있듯이, 이차원의 지도 정보를 좌표 변환하여 의사(疑似)적으로 삼차원 표시하는 의사 삼차원 표시 방법이 이용되고 있다. 이 의사 삼차원 표시에서는, 자기차 상공의 소정 위치에 시점을 설정하고, 지표에 대해 예각을 이루는 시선 방향에서 본 투시도를 표시하므로, 이차원의 지도 정보이면서, 입체적인 감각을 사용자에게 부여하는 것이 가능하다.

그러나, 상기 종래 기술에 의한 의사 삼차원 표시는 이차원적인 지도 정보에 기초하여, 평탄한 지표면을 기준으로 시점이 배치되어 있다. 이 때문에, 이차원적인 지도 정보를 대신하여, 지형의 표고에 대한 정보를 포함한 삼차원적인 지도 정보를 이용해서 상술한 입체 지도 표시 방법을 실시할 경우에는, 불편함이 발생하는 경우가 있다.

즉, 삼차원적인 지도 정보에는 산이나 빌딩등의 높이 방향의 기복에 관한 정보가 포함되어 있고, 의사 삼차원과 동일하게 지표면(해발 0미터)을 기준으로 시점 고도를 취하면, 그 높이에 따라서는 지표면 보다 돌출한 산 등에 시점이 위치하는 것도 생각할 수 있다. 이러한 경우에는, 표시 화면에 자기차가 표시되지 않는 등의 문제점이 발생하여, 항법 처리가 불가능해지는 경우도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 지형, 도로, 구조물 등의 지도 구성 요소의 평면 위치를 도시하는 정보와 함께 적어도 일부의 영역에 존재하는 지도 구성 요소의 고도를 나타내는 정보를 포함하고 있는 삼차원의 지도 데이터를 이용한, 입체적인 지도 표시를 가능하게 하는 지도 표시 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 입체적인 지도를 표시하는 기능을 갖는 항법 장치에서, 지형이나 도로에 기복이 존재해도, 이동체의 이동에 따라 원활하게 표시 내용을 갱신할 수 있는 항법 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 이동체의 현재 위치에 대응하여 설정된 영역 내의 지도 정보를 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 상기 지도 정보에 대해 좌표 변환 처리를 실행함으로써, 미리 설정된 시점으로부터 지표면을 바라 본 경우의 투시 지도를 생성하고, 상기 투시 지도에 대응하는 경관을 디스플레이 상에 표시하는 지도 표시 방법에서, 상기 투시 지도를 생성할 때에 이용하는 시점의 고도는, 상기 이동체의 현재 위치에 대응하여 설정된 위치에 존재하는 지도 구성 요소의 고도 보다 높은 위치에 설정됨과 동시에, 상기 이동체의 이동에 따라 갱신되는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은 입력된 위치 정보가 도시하는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보로부터 투시 지도를 생성하고, 그것에 대응하는 경관을 표시하는 지도 표시 방법에서, 상기 지도 데이터 베이스에는 적어도 일부 영역에 존재하는 지도 구성 요소의 고도를 나타내는 정보가 포함되며, 상기 투시 지도를 생성할 때의 시점의 고도는, 상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 지도 상의 위치에 존재하는 지도 구성 요소의 고도를 나타내는 정보가 있는 경우에는, 상기 지도 구성 요소의 고도 보다도 높은 위치에 설정됨과 동시에, 새로운 위치 정보가 입력될 때마다 상기 시점 고도의 설정 동작이 반복되는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보로부터 투시 지도를 생성하고, 그것에 대응하는 경관을 표시하기 위한 그래픽스 데이터를 출력하는 지도 표시 장치에서, 상기 투시 지도를 생성할 때에 설정해야 할 변수 중, 적어도 시점의 고도에 관한 설정을 행하는 시점 설정부, 및 상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 따라 생성된 투시 지도에 대응하는 경관 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부를 구비하고, 상기 시점 설정부는, 상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 지도 상의 위치에서의 지형 고도를 나타내는 정보가 존재하는 경우에는, 상기 설정된 지도 상의 위치에서의 지형 고도 보다도 높은 위치에 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치에 의해 달성된다.

또한, 상기 다른 목적은 지도 데이터 베이스, 현재 위치 검출 장치, 자기차의 현재 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보로부터 투시 지도를 생성하고, 그것에 대응하는 경관을 표시하기 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 지도 표시 장치, 및 디스플레이 장치를 구비하는 항법 장치에서, 상기 지도 표시 장치는 상기 투시 지도를 생성할 때에 설정해야 할 변수 중, 적어도 시점에 관한 설정을 행하는 시점 설정부 및 상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 따라 생성된 투시 지도에 대응하는 경관 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부를 구비하고, 상기 시점 설정부는, 상기 검출한 자기차의 현재 위치에 대응하여 결정된 지도 상의 위치에서의 지형 고도를 나타내는 정보가 존재하는 경우에는, 상기 결정된 지도 상의 위치에서의 지형 고도 보다도 높은 위치에 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 항법 장치에 의해 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 항법 장치의 일 실시예에 있어서의 유닛 구성을 도시한 블록도.

도 2는 도 1의 연산 처리부(1-1)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.

도 3은 도 1의 연산 처리부(1-1)의 기능 구성을 도시한 블록도.

도 4는 본 발명의 표시 방법을 적용한 입체 지도 표시예를 도시한 설명도.

도 5는 본 발명의 표시 방법에 있어서의 데이터의 흐름을 설명하기 위한 블록도.

도 6은 지도 표시에 있어서의 좌표 변환의 개념을 도시한 설명도.

도 7은 본 발명의 특징인 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 8은 도 7의 보충 설명도.

도 9는 자기차 이동에 따라 시선을 변경하는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 10은 지형이 완만한 장소에서는 시점 고도를 고정하는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 11은 차내에 시점을 설정하는 시점 설정 방법을 설명하는 개념을 도시한 설명도.

도 12는 차내에 시점을 설정한 경우의 표시예를 도시한 설명도.

도 13은 시점 고도에 따라 차내 혹은 차밖으로 시점을 전환하는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 14는 표시 척도에 따라 차내 혹은 차밖으로 시점을 전환하는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 15는 와이드/노멀에 따라 시야 각도를 바꾸는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 16은 의사 삼차원/삼차원의 표시 방법에 따라 시점 고도를 바꾸는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 17a는 삼차원 표시의 자기차와 시점의 위치 관계를 도시한 설명도.

도 17b는 의사 삼차원 표시의 자기차와 시점의 위치 관계를 도시한 설명도.

도 18은 스크롤인지의 여부로 시점 고도를 전환하는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 19은 본 발명에 따른 지도 데이터 베이스의 데이터 포맷 예를 도시한 설명도.

도 20은 지형 고도가 존재하는지의 여부로 시점 고도를 바꾸는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 21은 도로 고도가 존재하는지의 여부로 시점 고도를 바꾸는 시점 설정 방법을 설명하는 플로우 차트.

도 22는 도 21의 보충 설명도.

도 23a는 시점을 높게 했을 때의 자기차의 표시예를 도시한 설명도.

도 23b는 시점을 낮게 했을 때의 자기차의 표시예를 도시한 설명도.

도 24는 본 발명에 따른 지도 표시 장치의 다른 실시예의 구성을 도시한 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1-1 : 연산 처리부

1-2 : 디스플레이 장치

1-3 : 지도 데이터 베이스

1-4 : 음성 입출력 장치

1-5 : 입력 장치

1-6 : LAN 장치

1-7 : 차륜 속도 센서

1-8 : 방위 센서

1-9 : 자이로

1-10 : GPS 수신 장치

1-11 : 교통 정보 수신 장치

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

본 실시예에 따른 항법 장치는, 자동차에 탑재되어 사용되는 것으로, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 연산 처리부(1-1), 디스플레이 장치(1­2), 지도 데이터 베이스(1­3), 음성 입출력 장치(1-4), 및 입력 장치(1­5)를 구비하고 있다.

연산 처리부(1­1)는 후술한 (1-7) 내지 (1-10)의 각종 센서로부터 출력되는 정보를 기초로 현재 위치를 검출하고, 얻어진 현재 위치 정보로부터 표시에 필요한 지도 정보를 지도 데이터 베이스(1­3)로부터 판독하여 그래픽스 전개하고, 그 그래픽스 전개한 지도 상에 센서 (1-7) 내지 (1-10)으로부터 검출한 자기차의 현재 위치를 현재 지역 마크로서 중첩하여 디스플레이(1-2)에 표시하거나, 입력 장치(1-5)에 의해 사용자가 지정한 지점(예를 들면 현재 지역과 목적지)을 연결하는 최적의 도로를 산출하고, 음성 입출력 장치(1-4)나 디스플레이 장치(1-2)를 이용하여 사용자에게 통지하면서 경로를 유도하는 등의 여러가지 처리를 행하는 중심적인 유닛이다.

디스플레이 장치(1-2)는, 연산 처리부(1­1)로 생성된 그래픽스 정보를 표시하는 유닛으로, CRT나 액정 디스플레이등으로 구성된다. 또한 연산 처리부(1-1)와 디스플레이(1-2) 사이의 신호 S1은, RGB 신호나 NTSC(National Television System Committee) 신호로 접속하는 것이 일반적이다.

지도 데이터 베이스(1-3)는, CD­ROM이나 IC 카드, DVD(Digital Video Di sc) 라는 대용량 기억 매체로 구성되어, 필요로 하는 지도 데이터의 판독/기록 처리를 행한다. 또한 음성 입출력 장치(1­4)는, 연산 처리부(1­1)가 생성한 사용자로의 메시지를 음성 신호로 변환하여 출력함과 동시에, 사용자가 내는 소리를 인식하여 연산 처리부(1-1)에 그 내용을 전송하는 처리를 행한다.

입력 장치(1-5)는, 이하에 설명한 바와 같은 사용자로부터의 각종 지시를 접수하는 유닛으로, 표시 지도의 스크롤 키, 표시 지도의 축척 변경 키 등의 하드 스위치, 조이스틱, 디스플레이 상에 붙여진 터치 패널 등으로 구성된다.

본 실시예의 장치는, 또한 이동체 항법으로 위치를 검출하기 위해 사용하는 센서로서, 차륜의 원주와 계측되는 차륜의 회전수를 곱함으로써 거리를 측정하는 차륜 속도 센서(1-7), 지구가 유지하고 있는 자장을 검지하여 이동체가 향하고 있는 방위를 검출하는 방위 센서(1-8), 광파이버 자이로나 진동 자이로라는 이동체가 회전한 각도를 검출하는 자이로(1-9), 및 GPS 위성으로부터의 신호를 수신하여 이동체와 GPS 위성사이의 거리와 거리의 변화율을 3개 이상의 위성에 대해 측정함으로써 이동체의 현재 위치, 진행 방향 및 진행 방위를 측정하는 GPS 수신 장치(1­10)를 구비하고 있다.

또한, 본 실시예의 장치는 도로의 지체 정보, 공사, 통행 금지 등의 규제 정보나 주차장 정보 등의 교통 정보를 발하는 비컨 송신기나 FM 다중 방송으로부터 보내지는 신호를 수신하는 교통 정보 수신 장치(1-11)를 구비한다. 또한, 차량의 여러가지 정보, 예를 들면 도어의 개폐 정보, 점등하고 있는 라이트의 종류와 상황, 엔진의 상황이나 고장 진단 결과 등을 받는 차내 LAN 장치(1-6)를 구비한다.

연산 처리부(1-1)의 하드웨어 구성의 일례를 도 2에 도시한다.

연산 처리부(1­1)는, 이하에 설명하는 각 디바이스 사이가 버스로 접속된 구성이 된다. 각 구성 디바이스로서는, 수치 연산 및 각 디바이스를 제어하는 등의 여러가지 처리를 실행하는 CPU (2-1), 지도나 연산 데이터를 저장하는 RAM (2-2), 프로그램이나 데이터를 저장하는 ROM (2-3), 고속으로 메모리와 메모리사이 및 메모리와 각 디바이스 사이의 데이터 전송을 실행하는 DMA(Direct Memory Access) (2-4), 벡터 데이터를 화소 정보로 전개하는 등의 그래픽스 묘화(描畵)를 고속으로 실행하고, 또한 표시 제어를 행하는 묘화 콘트롤러(2-5), 그래픽스 이미지 데이터를 축적하는 VRAM (2-6), 이미지 데이터를 RGB 신호로 변환하는 컬러 팔레트(2-7), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(2-8), 직렬 신호를 버스에 동기한 병렬 신호로 변환하는 SCI(2-9), 병렬 신호와 동기를 취해 버스 상에 태우는 PIO (2-10), 펄스 신호를 적분하는 카운터(2-11)로 구성된다.

상술한 바와 같은 하드웨어 구성의 연산 처리부(1­1)가 실현하는 기능 구성을 도 3에 도시한다. 이하, 각 구성 요소에 대해 설명한다.

현재 위치 산출부(3-5)는, 차륜 속도 센서(1-7)로 계측되는 거리 펄스 데이터 S5, 및 자이로(1-9)로 계측되는 각가속도 데이터 S7을 각각 적분한 결과 얻어지는 거리 데이터 및 각도 데이터를 이용하고, 그 데이터를 시간축으로 적분해감에 따라, 초기 위치(X, Y)로부터 이동체 주행 후의 위치(X', Y')를 연산하는 처리를 행한다. 여기서, 이동체가 선회한 각도와 진행하는 방위의 관계를 일치시키기 위해, 방위 센서(1-8)로부터 얻어지는 방위 데이터 S6과, 자이로(1-9)로부터 얻어지는 각가속도 데이터 S7을 적분한 각도 데이터로, 이동체가 진행하고 있는 방향의 절대 방위를 보정한다. 또한 상술한 센서로부터 얻어진 데이터를 적분해가면 센서의 오차가 축적되므로, 소정 시간 주기로 GPS 수신 장치(1-10)로부터 얻어진 위치 데이터 S8을 바탕으로, 축적된 오차를 캔슬하는 처리를 실시하고, 현재 위치 정보를 출력한다.

이와 같이 함으로써 얻어진 현재 위치 정보에는 센서의 오차가 포함되기 때문에, 위치 정밀도를 더욱 높이기 위하여 매핑 매치 처리(3-6)를 행한다. 이것은, 데이터 판독부(3-7)에 의해 판독된 현재 지역 주변의 지도에 포함되는 도로 데이터와, 현재 위치 산출부(3-5)로부터 얻어진 주행 궤적을 상호 대조하여, 형상의 상관이 가장 높은 도로에 현재 지역을 맞춰넣는 처리이다. 매핑 매치 처리를 실시함으로써 현재 지역은 많은 경우 주행 도로와 일치하게 되고, 정밀도 좋게 현재 위치 정보를 출력할 수 있다.

이와 같이 함으로써 연산된 현재 위치 정보는, 소정 거리 주행할 때마다 궤적 기억부(3-8)에 기억된다. 궤적 데이터는, 지금까지 주행해 온 도로에 대해, 대응하는 지도 상의 도로에 궤적 마크를 묘화하기 위해 이용된다.

한편, 커맨드 해석부(3-1)는 사용자로부터의 요구를 입력 장치(1-5)로 받고, 그 요구 내용을 해석하여, 대응하는 처리가 실행되도록 각 유닛을 제어한다. 예를 들면 사용자가 목적지까지의 경로 유도를 요구할 때는, 목적지를 설정하기 위해 지도를 표시하는 처리를 표시 처리부(3-10)에 요구하고, 또한 현재 지역으로부터 목적지까지의 경로를 연산하는 처리를 경로 계산부(3-2)에 요구한다.

경로 계산부(3-2)는, 다익스트러법 등을 이용하여 지정된 지점 사이의 경로를 지도 데이터로부터 검색하여, 경로 기억부(3-3)에 축적시킨다. 이때, 지정된 지점사이의 거리가 최단이 되는 경로, 혹은 최단 시간에 도달 가능한 경로, 혹은 가장 비용이 싸지는 경로 등을 각각 요구하는 것도 가능하다.

경로 유도부(3-4)는, 경로 기억부(3-3)에 축적된 유도 경로의 링크 정보와 현재 위치 산출부(3-5) 및 매핑 매치 처리부(3-6)에서 구해지는 자기차의 현재 위치 정보를 비교하고, 교차점 등을 통과하는 소정 시간 전에 직진할 것인지, 좌우 회전할 것인지를 음성 입출력 장치(1-4)를 이용하여 음성으로 사용자에게 통지하거나, 디스플레이(1-2) 상에 표시된 지도 상에 진행해야 할 방향을 표시하고, 사용자에게 경로를 통지한다.

데이터 판독부(3-7)는, 요구된 영역의 지도 데이터를 지도 데이터 베이스(1-3)로부터 판독 준비하도록 동작한다.

시점 설정부(3-11)는 본 발명의 특징적 구성 중 하나이며, 본 발명에 따른 지도 표시 방법에서 설정해야 할 변수인 시점, 시선, 시야각 등을 설정한다.

표시 처리부(3-10)는, 표시가 요구된 지점 주변의 지도 데이터를 데이터 판독부(3-7)로부터 수취하고, 시점 설정부(3-11)에서 설정된 시점/시선/시야각 등과, 커맨드 해석부(3-1) 등에서 지정된 축척, 묘화 방법, 묘화 방위 등으로 그래픽 전개하여 VRAM (2-6)으로 전송한다. 메뉴 표시부(3-9)는, 커맨드 해석부(3-1)로부터 출력되는 명령을 받고, 요구되는 여러가지 종류의 메뉴나 마크를 표시 처리부(3-10)로 전송하고, 지도에 중첩하여 표시한다.

본 실시예의 장치에 의해 표시되는 지형·도로 등의 지도 정보의 일부를 전개한 입체 지도의 표시예(4-1)를 도 4에 도시한다. 여기서, (4-2)는 지형 고도 데이터(표고 데이터)에 기초하여 묘사한 산, (4-3)은 일정 폭으로 라인 묘화된 도로이다. (4-4)는 자기차의 현재 위치를 도시하는 마크이다. 표시예(4-1)는, 센서계로부터 출력된 자기차의 현재 위치에 기초하여 지도 데이터 베이스(1-3)로부터 자기차 부근의 지도 데이터를 판독하고, 본 발명에 따른 방법에 따라 자기차 상공에 시점을 설정하여, 이 시점으로부터의 경관(투시 지도)을 표시한 것이다.

도 4와 같은 입체 지도를 표시할 때의 데이터 플로우의 일 예를 도 5에 도시한다.

현재 위치 검출부(3-5)에서 검출된 자기차의 현재 위치에 기초하여, 데이터 판독부(3-7)는 지도 데이터 베이스로부터 자기차 주변의 지도 데이터를 판독한다. 시점 설정부(3-11)는, 현재 위치 검출부(3-5)에서 검출된 자기차의 현재 위치와 데이터 판독부(3-7)로부터 판독한 지형·도로·건물 등의 지도 데이터를 판독하여, 입체 지도를 표시할 때에 설정해야 할 시점, 시선, 시야각 등의 변수를 설정한다.

표시 처리부(3·10)는, 시점 설정부(3-11)가 설정된 시점, 시선, 시야각에 기초하여 그 자기차 주변의 지도 데이터를 좌표 변환하고, 투시 지도를 표시한다. 여기서 도 3에서는, 매핑 매치 처리부(3-6)에 의해 정밀도를 높인 자기차의 현재 위치를 시점 설정부(3-11) 및 표시 처리부(3-10)에 입력한 것으로써 설명하였지만, 여기서는 현재 위치 검출부(3-5)의 검출 정밀도가 높다고 가정하여 매핑 매치 처리를 생략하였다.

본 실시예의 표시 방법에서 사용되는 좌표 변환 처리를 도 6을 참조하여 설명한다.

해발 0미터의 지표 상(6-4)에 위치하는 지형(6-2)을, 일련의 좌표 변환 처리에 의해, 시점(6-1)과 지형(6-2) 사이에 설정한 스크린(6-3)에 투영함으로써 투시 지도(6-6)를 생성한다. 여기서 행해지는 일련의 좌표 변환 처리란, 예를 들면 지도 데이터가 물체 좌표계로 표시되고 있는 경우, 이 지도 데이터를 월드 좌표계로 변환하는 제1 변환 처리, 상기 제1 변환 처리 결과를 시점(6-1)을 원점으로 하는 시점 좌표계로 변환하는 제2 변환 처리, 상기 제2 변환 처리 결과를 스크린(6-3)에 투영하기 위해 스크린 좌표계로 변환하는 제3 변환 처리로 구성된다.

상기 일련의 좌표 변환 처리에 따르면, 시점(6-1)과 지형(6-2)과의 위치 관계에 따라, 지형의 일 부분(6-5)의 투시 지도(6-6)가 작성된다. 본 실시예에서는, 이와 같이 함으로써 작성된 투시 지도(6-6)의 데이터를 이용하여, 지형의 일 부분(6-5)을 그 상공으로부터 바라 본 경우에 얻어지는 경치를 나타내기 위한 화상 이미지(이하, 경관도라 함)를 생성하여, 이것을 디스플레이 상에 표시한다.

또, 본 명세서에서는 해발 0미터의 지표란 도 6에 도시된 바와 같은 평면형의 지표(6-4)를 가리키며, 단순히 지표라고 한 경우에는 지형(6-2)의 표면을 가리키는 것으로 한다.

본 실시예의 시점 설정부(3-11)에서의 처리예를 도 7 및 도 8에 의해 설명한다. 도 7은 본 처리 순서의 플로우 차트이고, 도 8은 도 7을 보충 설명하기 위한 보충 설명도이다. 여기서는 자기차 위치가 (8-1)에 있는 경우를 상정하여 설명한다.

우선, 현재 위치 검출부(3-5) 혹은 매핑 매치 처리부(3-6)를 경유하여 출력된 자기차의 현재 위치(8-1)를 참조하고(단계 7100), 지도 데이터 판독부(3-7)로부터 판독한 지형 고도 데이터(표고 데이터)에 기초하여 자기차의 현재 위치의 고도(표고치) ht를 산출한다(단계 7200). 여기서, 자기차의 현재 위치를 검출하는 GPS 신호의 고도 방향의 데이터의 정밀도가 높은 경우에는, 단계 7200이 불필요해지는 경우도 있다.

다음에, 자기차 고도 ht에 소정 고도 Y를 가산하고, 자기차 고도 ht보다도 높은 위치에 시점 고도 yv를 설정한다(단계 7300). 여기서 설정한 시점 고도 yv와 자기차의 소정 거리 후방 L 지점의 표고치 hv를 비교하고, 상기 시점이 지표 상에 있는지의 여부를 확인한다(단계 7400).

지표 상에 설정되어 있으면(단계 7400에서 Y), 자기차의 소정 거리 후방 L의 지점에 고도 yv의 시점(8-2)을 설정하고(단계 7600), 자기차 위치(8-1)를 타겟으로 시선 방향을 설정(단계 7700)한다. 시점(8-2)이 지표 아래인 경우(단계 7400에서 N)는, hv 이상의 값이 되도록 yv로 설정하고(단계 7500), 그 후 단계 7600으로 진행시킨다.

이와 같이, 본 처리에서는 자기차가 이동해도 시점이 반드시 지표의 상공에 위치하도록, 시점 고도를 재설정해 간다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 자기차 위치가 (8-1)로부터 (8-3)으로 이동해도, 자기차와 시점 사이의 고도를 고정치 Y로 하여 시점 고도 yv(8-3의 지점에서는 yv')를 설정하는 등, 자기차 위치와 시점과의 상대적인 위치 관계가 고정이 되도록 하는 구성이라도 좋다.

상기 도 7 처리에 따르면, 통상은 상기 상대적인 위치가 유지되고, 또한 지형의 기복이 큰 장소에서는 상기 단계 7500과 같은 예외 처리를 실행함으로써, 시점이 지표 아래가 되지 않도록 할 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 시점 고도의 설정 방법은, 지형 고도나 도로 고도가 해발 0미터 이하, 즉 마이너스인 경우에도 역시 상기한 바와 동일하게 적용할 수 있다.

다음에, 본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예를 도 9를 참조하여 설명한다.

본 실시예의 처리는, 상기 도 7의 처리에 자기차의 이동에 따라 시선을 변경함으로써, 자기차와 자기차 주변의 경관을 표시하는 처리를 부가한 것으로, 본 처리의 단계 7110, 7210, 7710은 각각, 상기 도 7의 단계 7100, 7200, 7700과 동일한 처리이다. 단 본 실시예에서는, 자기차 위치가 상기 도 8의 위치(8-3)에 있는 경우를 상정하여 설명한다.

본 처리에서는 최초, 자기차의 현재치를 참조하고(단계 7110), 자기차 고도 ht+dt를 산출하고(단계 7210), 전회의 시점(8-2)을 참조하여(단계 7211), 전회의 시점(8-2)과 자기차 위치(8-3) 사이의 거리d를 산출한다(단계 7212).

다음에, 거리 d가 미리 결정해 놓은 거리 범위 내에 있는지의 여부를 판단하고(단계 7213), 그 범위 내이면 (단계 7213에서 Y), 시점을 고정한 채로(단계 7214), 시선만 자기차 방향이 되도록 변경한다(단계 7710). 또한, 거리 d가 상기 거리 보다 큰 경우(단계 7213에서 N)에는, 상기 도 7의 단계 7300으로 진행한다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예를 도 10을 참조하여 설명한다.

본 실시예의 처리는, 상기 도 7의 처리에, 자기차 부근의 기복 정도에 따라 시점 고도 갱신의 필요성을 판단하면서 시점 고도를 설정하는 처리를 부가한 것으로서, 본 처리의 단계 7110, 7210, 7710은 각각, 상기 도 7의 단계 7100, 7200, 7700과 동일한 처리이다. 단, 본 실시예에서는 자기차 위치가 상기 도 8의 위치(8-3)에 있는 경우를 상정하여 설명한다.

본 처리에서는 최초에 자기차의 현재 위치(8-3)를 참조하고(단계 7110), 자기차 고도 ht+dt를 산출하고(단계 7210), 전회의 시점 고도 yv를 참조하고(단계 7211), 자기차가 위치하는 지형 고도 ht+dt와 전회의 시점 고도와의 차분 △h를 계산하고(단계 7221), 그 차분 △h가 소정값 내인지의 여부를 판단한다(단계 7222).

차분 △h가 소정값 내이면 (단계 7222에서 Y), 전회의 시점 고도를 유지한 채로 시점(8-4)을 설정하고(단계 7223, 7710), 그렇지 않으면 단계 7300으로 진행한다.

본 처리는 자기차의 이동에 따라 실행할 필요가 있다. 본 처리예 이외에, 지도를 소정 영역의 메시 마다 분할하여 그 메시 마다 지형(표고)의 변화(최대 및 최소 표고) 값으로부터, 그 메시 내에서는 시점 고도를 고정하게 하는 것도 가능하다. 또한, 미리 주행 예정 도로의 기복으로부터 시점 고도를 고정하게 하는 구간을 마련해 놓도록 구성해도 좋다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예에 대해 도 11, 도 12를 이용하여 설명한다.

본 실시예의 처리에서는, 상술한 각 실시예에서 자기차의 후방 상공에 설치한 시점을 자기차의 차내에 설치하는 것이다. 구체적으로는, 도 11에 도시된 바와 같이 해발 0미터로부터 표고치 h상의 지상을 주행하는 자기차(11­1) 내부에 설정한 시점(11-2)(이하, 차내 시점이라 함)의 고도를, 자기차 지점의 표고치 h와 소정 고도 Yi를 가산하여 결정한다.

본 실시예에서의 처리 순서는, 상기 도 7의 처리와 동일하고, 상기 단계 7300의 소정 고도 Y를 Yi로 치환하면, 본 실시예에서의 차내 시점을 설정할 수 있다. 이 방법에 따르면, 차내 시점의 경우는 상기 단계 7300에서 반드시 지상으로 취해지므로, 상기 단계 7400 및 7500은 생략할 수 있다.

또한, 소정 고도 Yi를 가변으로 해놓고, 사용자가 입력 장치(1-5)에 의해 차종이나 차체 고도 등을 입력 혹은 선택함으로써, 소정 고도 Yi가 설정 및 변경이 가능하도록 구성해도 좋다.

도 12는, 차내 시점에서의 교차점 부근의 표시예(12-1)이다. 표시예(12-1)에서는, 앞유리틀(12-2)이나 백 미러(12-3) 등, 운전자가 차내에서 차밖을 본 경우에 보이는 차체 구조 일부에 대응하는 형상 데이터를, 지도 데이터 베이스(1-3) 혹은 ROM (2-3) 등의 기억 장치에 기억시켜 놓고, 차내 시점으로부터의 경관에 겹쳐서 표시하고 있다.

이와 같이 차의 구조의 일부를 경관과 함께 표시함으로써, 실제로 차안에서 바라보는 풍경과 표시 상의 도로나 건물의 위치 관계를 얻기 쉬워 시각적 인지도가 높아진다. 또한, 차 구조 중 어느 부분을 표시하는지의 여부를, 입력 장치(1-5)를 통해 선택 가능하게 하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 표시할 때에 투과 처리를 행함으로써, 투명감 있는 표시도 가능하다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예를 도 13을 참조하여 설명한다.

본 실시예의 처리는, 상기 도 7의 처리에 사용자가 입력한 시점 고도에 따라 시점의 위치를 차내 혹은 차밖으로 전환하는 처리를 부가한 것이다. 또한, 본 실시예에서는, 입력 장치(1­5)에서 시점 고도를 예를 들면 단계적으로 선택 혹은 전환 가능한 구성을 구비하는 것으로 한다.

본 처리에서는, 사용자가 지정한 시점 고도 yv를 참조하여(단계 1310), 그 시점 고도 yv가 소정 고도 Y1보다도 작은지의 여부를 판단하고(단계 1320),Y1 보다 작은 경우는, 상기 도 11의 방법으로 차내 시점에서의 시점 고도를 yv로 설정하고(단계 1330), 자기차의 진행 방향으로 시선을 설정한다(단계 1340).

상기 단계 1320에서 시점 고도 yv가 Y1 이상인 경우는, 그 시점 고도 yv가 소정 고도 Y2를 넘는지의 여부를 판단하고(단계 1350), Y2를 넘는 경우에는 시선 방향을 해발 0미터의 지표면(6-4)에 수직으로 시선을 설정한다(단계 1360). 시점 고도 yv가 Y1≤yv≤Y2인 경우에는, 상기 도 7의 단계 7200 내지 단계 7700에 의해 시점 고도 및 시선을 설정한다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예를 도 14를 참조하며 설명한다.

본 실시예의 처리는, 상기 도 7 처리에 사용자가 입력한 지도의 표시 척도에 따라 시점의 위치를 차내 혹은 차밖으로 전환하는 처리를 부가한 것이다. 또한, 본 실시예에서는 입력 장치(1-5)에서 지도의 표시 척도를 예를 들면 단계적으로 선택 혹은 전환 가능한 구성을 구비한 것으로 한다. 또한, 본 실시예의 처리에서, 단계 1430, 단계 1440, 단계 1460은 각각, 상기 도 13 처리의 단계 1330, 단계 1340, 단계 1360과 동일한 처리이다.

본 처리에서는, 사용자가 지정한 표시 척도 s를 참조하여(단계 1410), 그 표시 척도 s가 소정 척도 S1 보다도 작은지의 여부를 판단하고(단계 1420), S1 보다 작은 경우는, 상기 도 11의 방법으로 차내 시점에서의 시점 고도를 yv로 설정하고(단계 1430), 자기차의 진행 방향으로 시선을 설정한다(단계 1440).

상기 단계 1420에서 표시 척도 s가 S1 이상이고, 또한 소정 척도 S2를 넘는지의 여부를 판단하고(단계 1450), 소정 척도 S2를 넘는 경우에는, 시선 방향을 해발 0미터의 지표면(6-4)에 수직으로 시선을 설정한다(단계 1460). 표시 척도 s가 S1≤s≤S2인 경우는, 상기 도 7의 단계 7200 내지 단계 7700에 의해 시점 고도 및 시선을 설정한다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예에 대해 도 15를 참조하여 설명한다.

본 실시예의 처리는, 디스플레이(1-2)의 표시 형태 등에 따른 사용자로부터의 지령에 따라, 지도 표시할 때의 시야각이 전환을 가능하게 하는 처리를 부가한 예이고, 입력 장치(1-5)에서 예를 들면 와이드/노멀의 한쪽을 선택함으로써 시야각의 설정을 가능하게 하는 구성을 구비하고 있다.

본 처리에서는 최초에 사용자가 지정한 시야각을 참조하여(단계 1510), 와이드로 표시할지 노멀로 표시할지를 판단한다(단계 1520). 노멀 지정의 경우는 디폴트의 시야각 값을 설정하고(단계 1530), 와이드 지정일 경우에는 그 디폴트 값 보다 넓은 시야각 값을 설정하고(단계 1540), 그 후 상기 도 7의 단계 7200으로 진행하여, 시점 및 시선 방향을 설정한다.

와이드 지정일 경우에는, 예를 들면 상기 도 12의 표시예(12-1)에 도시된 바와 같이 표시 사이즈를 변경하여 가로 길이를 표시해도 좋다. 또한, 상술한 도 13이나 도 14에서 진술된 차내 시점 및 차밖 시점의 전환 처리에 따라, 시야각을 전환하는 구성으로 해도 좋다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예에 대해 도 16, 도 17을 참조하여 설명한다.

본 실시예의 처리는, 상기 도 7의 처리에 사용자의 지정에 따른 삼차원 표시와 의사 삼차원 표시와의 표시 방법의 전환에 따라 시점을 전환하는 처리를 부가한 것이다. 여기서, 삼차원 표시란 표고 등의 고도 정보를 포함하는 지도 정보를 이용하여 입체적인 삼차원 지도를 표시하는 방법을 가리키고, 의사 삼차원 표시란 이차원의 지도 정보를 투시 변환하여 원근감을 부여하도록 표시하는 방법을 가리킨다.

또한, 본 실시예의 입력 장치(1-5)에서는, 사용자에 의해 삼차원 표시와 의사 삼차원 표시가 선택 가능한 구성으로 한다. 또한, 본 실시예의 처리 중 단계 7710은, 상기 도 7의 단계 7700과 동일한 처리이다.

본 처리에서는, 사용자가 지정한 표시 방법을 참조하고(단계 1610), 삼차원으로 표시할지 의사 삼차원으로 표시할지를 판단한다(단계 1620). 삼차원 표시의 경우는, 상기 도 7의 단계 7200으로 진행하고, 단계 7200 내지 7700의 순서에 따라, 도 17a에 도시된 바와 같이 자기차(8-3)의 지형 고도 ht와 소정 고도 Y로부터 시점 고도 yv를 설정하고, 자기차의 소정 거리 L 후방에 그 시점 고도에서 시점(8-4)을 설정한다. 의사 삼차원 표시의 경우는, 자기차(17-1)의 소정 거리 L 후방에 해발 0미터의 지표 평면(6-4)으로부터 소정 고도 Y 위치에 시점(17-2)을 설정하고(단계 1630), 그 시점으로부터 자기차 방향으로 시선을 설정한다(단계 7710).

표시 처리부(3-10)는, 사용자에 의해 선택된 표시 방법을 이용한, 상술한 처리에 따라 설정된 시점에 따른 투시 지도를 표시하기 위한 그래픽스 데이터를 생성하여, 디스플레이부(1-2)로 출력한다.

또한, 본 처리에서의 표시 방법 전환에서 해발 0미터의 지표 평면(6-4)으로부터의 거리 Y가 고정이 되도록 전환하는 구성으로 해도 좋다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예에 대해 도 18을 참조하여 설명한다.

본 실시예의 처리는, 상기 도 7의 처리에, 사용자에 따른 스크롤의 선택에 따라 시점을 상기 도 17의 (8-4) 또는 (17-2)의 위치로 전환하는 처리를 부가한 것이다. 본 실시예의 입력 장치(1­5)에서는, 사용자에 의한 스크롤의 지정 조작을 접수하는 것이 가능한 구성을 구비하고 있다. 또한, 본 실시예의 처리에서의 단계 7110은, 상기 도 7의 단계 7100과 동일한 처리이다.

본 처리에서는, 자기차의 현재 위치를 참조하고(단계 7110), 사용자가 스크롤을 지정했는지의 여부를 판단한다(단계 7111). 스크롤이 지정된 경우에는, 상기 도 17b와 같이 해발 0미터의 지표면으로부터 소정의 높이에 시점(17-2)을 설정하고(단계 7112), 이 시점으로부터 스크롤 방향으로 시선을 설정한다(단계 7113).

본 실시예에서 시점 설정부(3-11)는, 입력 장치(1-5) 등에 설치된 스크롤 버튼이 눌러져 있는 동안, 해발 0미터를 기준으로 시점 고도를 설정한다. 스크롤 버튼을 계속 누르면 서서히 표시 갱신하는 처리 속도를 높힌다. 또한, 소정 시간이 경과하면 일정 속도로 표시를 갱신하는 표시 제어를 실행하는 경우에는, 상기 단계 7111에서, 그 스크롤 스피드 또는 스크롤이 압박되었을 때로부터의 경과 시간이, 소정값을 넘었는지의 여부를 판단하게 하고, 상기 시점의 전환을 실행하는 구성으로 해도 좋다.

본 발명에서 이용하는 지도 데이터 베이스(1-3)의 데이터 구성의 일례를 설명한다.

본 예의 지도 데이터는, 도 19에 도시한 바와 같이 데이터 관리부(19-1)와 데이터부(19-2)를 구비하여 구성되어 있다. 이 지도 데이터는, 예를 들면 일정 간격의 경위선(經緯線)에 따라 지역을 분할한 「표준 지역 메시」단위로 관리된다. 지역 메시에는, 메시 코드라고 하는 식별 번호가 붙여진다.

데이터 관리부(19-1)에서는 해당 메시분의 관리 테이블을 갖고, 각각의 관리 테이블에는, 메시 코드(19-3), 속성 정보(19-4), 표고 데이터 관리부(19-5), 도로 데이터 관리부(19-6), 건물 데이터 관리부(19-7) 등이 기억되어 있다.

속성 정보(19-4)에는, 지도 척도나 지도 데이터의 작성 연월, 그 지도의 이름 등이 기록된다. 표고 데이터 관리부(19-5)에는 표고 데이터(19-8)로의 링크처가 기억된다. 표고 데이터(19-8)는 등간격으로 샘플링된 메시 내부의 표고치가 기억되고, 이에 기초하여 지형을 표시할 수 있다.

마찬가지로 도로 데이터 관리부(19-6)에는 도로 데이터(19-9)로의 링크처가 기억된다. 도로 데이터(19-9)에는 교차점(이하, 노드라 함)을 연결하는 링크 정보, 노드 좌표, 유료 도로·국도 등의 속성 정보와 도로의 높이 정보 등이 기억되어 있다. 또한 건물 데이터 관리부(19-7)에는 건물 데이터(19-10)로의 링크처가 기억된다. 건물 데이터(19-10)에는 건물의 명칭이나 형상, 건물의 높이 정보 등의 정보가 기억되어 있다.

각 데이터 관리부(19-5) 내지 (19-7) 및 각 데이터(19-8) 내지 (19-10)에 기억되어 있는 도로/건물 표고 정보에서, 대응하는 데이터가 기억되어 있지 않아 링크처가 없는 경우에는, 그 취지를 인식시키기 위한 식별 코드가 기억된다.

본 발명에 따른 시점 설정부(3-11) 처리의 다른 실시예를 도 20 내지 도 22를 참조하여 설명한다.

본 실시예의 처리는, 상기 도 7의 처리에 상기 도 19에서 설명한 포맷으로 이루어지는 지도 데이터 베이스(1-3)를 판독하여 얻을 수 있는, 상술한 바와 같은 식별 코드에 따라 시점을 변경하는 처리를 부가하는 것이다.

도 20은, 지형 고도 정보(표고 데이터)의 존재를 식별하여 시점을 변경하는 처리의 일례이다. 본 처리에서, 단계 7110, 단계 7710, 및 단계 7123은 각각, 상기 도 7의 7100, 7700 및 상기 도 16의 단계 1630과 동일한 처리이다.

즉, 단계 7110에서 참조한 자기차의 현재 위치에 기초하여, 자기차 부근에 해당하는 지역 메시의 지도 관리 정보(19-3) 내지 (19-7)을 지도 데이터 베이스(1-3)로부터 판독하고, 그 내용을 참조한다(단계 7121). 또한, 판독한 지도 데이터의 표고 데이터 관리부(19-5)에서, 해당 메시에 지형 고도 정보가 존재하는지의 여부를 판단한다 (단계 7122).

지형 고도 정보가 존재하는 경우에는, 상기 도 7의 단계 7200으로 진행하고, 상기 단계 7700 까지의 순서에 따라, 삼차원 표시로 이용하는 시점 및 시선을 설정한다. 지형 고도 정보가 존재하지 않은 경우에는, 단계 7123으로 진행하고, 의사 삼차원 표시 경우의 시점을, 상기 도 17b에서의 위치(17-2)로 설정하고, 자기차 방향으로 시선을 설정한다(단계 7710).

도 21은, 도로 고도 정보의 존재를 식별하여 시점을 변경하는 처리의 일례이다. 도 22는 도 21을 보충 설명하기 위한 도면이다. 본 예의 처리는 상기 도 7의 단계 7200 후에 단계 7231, 단계 7232를 부가한 것이며, 자기차는 도 22에 도시되는 위치(22-1)에 있는 것으로 한다.

본 예의 처리에서는, 자기차의 현재치(22-1)에서 판독한 지도 데이터에 포함되어 있는 도로 데이터(19-9)를 참조하여 도로의 높이 정보의 존재를 판단하고(단계 7231), 도로의 높이 정보 hd가 존재하는 경우에는, 그 도로 고도 hd와 자기차 고도 h와 소정 고도 Y에 의해 시점 고도 yv를 산출하고(단계 7232), 자기차로부터 소정 거리 L 후방에 시점(22-2)을 설정한다. 또한, 도로 고도 hd가 존재하지 않은 경우에는 단계 7300 내지 단계 7700의 순서에 따라 시점을 설정한다.

또한, 복수 메시의 데이터를 한번에 전개하여 표시할 때에, 복수 메시 중에 지형 고도(표고 데이터)가 존재하지 않은 메시가 일부에서도 포함되는 경우는, 의사 삼차원 표시의 경우의 시점(17-2)을 설정하도록 구성해도 좋다.

또한, 지도 데이터 베이스에 자기차의 주행 중의 도로가 터널 내에 있는지의 여부를 식별하는 정보가 포함되어 있는 경우에는, 그 식별 정보를 이용하여 예를 들면 지금까지 설정되어 있던 시점을 차내 시점으로 전환하도록 제어하는 구성으로 해도 좋다.

본 발명에 따른 지도 표시 방법의 다른 실시예에 대해, 도 23을 참조하여 설명한다.

본 실시예의 지도 표시 방법은, 시점, 시선, 시야각 등을 표시할 때의 설정 변경에 따라, 표시하는 자기차의 형상/색상/모양/사이즈 등을 변경하는 것이다.

구체적으로는, 시점을 높게 (혹은 멀게) 설정한 경우에는 도 23a에 도시된 바와 같은 간단한 형상으로 자기차를 표현하고, 시점을 낮게 (혹은 가깝게) 설정한 경우에는 도 23b에 도시된 바와 같은 입체적인 형상으로 자기차를 표현한다.

이러한 처리는, 예를 들면 상기 도 13의 단계 1320이나 단계 1350의 판단 결과에 따라, 이용하는 자기차 형상 데이터를 전환함으로써 실현할 수 있다. 또는, 상기 도 16의 단계 1620의 판정 결과에 따라 전환하면, 삼차원 표시/의사 삼차원 표시의 전환에 따라 자기차 형상을 변화할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 입체 지도 표시 방법에 따르면, 자기차의 이동에 따라, 지도 데이터 베이스로부터 주변의 지형(표고)·도로·구조물 등의 지도 데이터를 판독하며, 자기차 부근의 지형 고도(표고) 이상의 위치에 시점을 자동 갱신한다. 이 때문에, 지형에 기복이 존재해도 시점이 지표 밑으로 취해지지 않고, 자기차의 이동에 따라 원활하게 경관 표시를 갱신하는 항법 장치를 제공할 수 있다.

상기 각 실시예에서는, 상기 도 1에 도시하는 구성을 구비하는 항법 장치로 실현되는 지도 표시 방법을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명에 따른 지도 표시 방법은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기한 지도 표시 방법을 실현하기 위한 프로그램을 플로피 디스크나 CD 등의 기억 매체에 기억시키고, 이것을 종래의 컴퓨터 시스템으로 판독시켜, 실행시키는 구성으로 해도 좋다.

구체적으로는, 도 24에 도시된 바와 같이 중앙 연산 처리 장치(241), 디스플레이(24-5) 및 입력 장치(24-6)로 이루어지는 컴퓨터 시스템에, 본 발명에 따른 지도 표시 방법을 실현하기 위한 지도 표시 프로그램을 기억한 기억 매체(24-2)로부터 해당 지도 표시 프로그램을 판독시키고, 이것을 실행시킴으로써, 상술한 바와 같은 각종의 지도 표시를 행하는 지도 표시 장치를 실현시켜도 좋다. 여기서, 컴퓨터 시스템에는, 지도 정보를 공급하기 위해 지도 데이터 베이스(24-3)를 접속함과 동시에, 표시하고자 하는 위치에 관한 정보(24­4)를 입력한다. 이 위치 정보는, 예를 들면 컴퓨터에 접속되고, GPS 수신 장치로서 기능하는 GPS 카드 등을 이용해도 좋다.

또한, 상술한 각 실시예에서는 자동차용 항법 장치를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 자기차 이외의 이동체, 예를 들면 개인이 트랙킹 등으로 이용할 수 있는 휴대용 항법 장치에 관해서도, 상기 실시예와 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 삼차원의 지도 정보에 기초하여 입체적인 지도 표시를 가능하게 하는 지도 표시 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 입체적인 지도를 표시하는 기능을 갖는 항법 장치에서, 지형에 기복이 존재해도, 이동체의 이동에 따라 원활하게 경관을 갱신할 수 있는 항법 장치를 제공할 수 있다.

Claims (28)

1. 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독한 상기 지도 정보를 이요하여, 미리 설정한 시점으로부터 지표면을 바라 본 경우의 투시 지도를 생성하고, 생성한 상기 투시 지도에 대응하는 경관을 디스플레이 상에 표시하는 지도 표시 방법에 있어서,

   상기 지도 데이터 베이스에는 적어도 일부의 영역에 존재하는 지도 구성 요소의 고도를 나타내는 고도 정보가 포함되며,

   상기 투시 지도를 생성할 때의 시점의 고도는, 상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 지도 상의 표시 영역 또는 표시 영역을 포함하는 소정 영역에 상기 지도 구성 요소의 고도 정보가 있는 경우에는, 상기 지도 구성 요소의 고도 정보에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법.
2. 지도 데이터 베이스 및 지도 표시를 행하는 디스플레이 장치에 접속되고, 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 상기 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독된 상기 지도 정보를 이용하여 미리 설정한 시점으로부터 지표면을 바라 본 경우의 투시 지도를 생성하고, 상기 투시 지도에 대응하는 경관을 표시하기 위한 그래픽스 데이터를 생성하여, 상기 디스플레이 장치로 출력하는 지도 표시 장치에 있어서,

   상기 투시 지도를 생성할 때에 설정해야 할 변수 중, 적어도 시점의 고도에 관한 설정을 행하는 시점 설정부, 및

   상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 따라 생성된 투시 지도에 대응하는 경관 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부

   를 구비하고,

   상기 지도 데이터 베이스에는 적어도 일부의 영역에 존재하는 지도 구성 요소의 고도 정보가 포함되며,

   상기 시점 설정부는, 상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 지도 상의 표시 영역 또는 표시 영역을 포함하는 소정 영역에 상기 정보가 존재하는 경우에는, 상기 표시 영역 또는 표시 영역을 포함하는 소정 영역의 상기 지도 구성 요소의 고도 정보에 기초하여 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 시점 설정부는 상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대해 미리 정한 상대 위치 관계를 유지하도록, 상기 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 시점 설정부는 상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대해 미리 정한 상대 위치 관계를 유지하도록, 상기 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 시점 설정부는, 상기 이동체의 현재 위치로부터 미리 정한 거리 범위 내의 지형의 기복 변화 폭이 소정값 이하일 경우, 상기 미리 정한 거리 범위에 대응하여 결정된 영역 내에 상기 이동체의 현재 위치가 존재하는 동안, 상기 시점의 고도를 고정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
6. 지도 데이터 베이스 및 지도 표시를 행하는 디스플레이 장치에 접속되고, 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 상기 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독한 상기 지도 정보를 이용하여, 미리 설정된 시점으로부터 지표면을 바라본 경우의 투시 지도를 생성하고, 상기 투시 지도에 대응하는 환경을 나타내기 위한 그래픽스 데이터를 생성하고, 상기 디스플레이 장치에 출력하는 지도 표시 장치에 있어서,

   상기 투시 지도를 생성할 때에 설정할 변수 중, 적어도 시점의 고도에 관한 설정을 행하는 시점 설정부와, 상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 따라 생성된 투시 지도에 대응하는 환경 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부를 구비하고,

   상기 지도 데이터 베이스에는 적어도 일부 영역에 존재하는 지도 구성 요소의 고도 정보가 포함되는 것으로서,

   상기 입력된 위치 정보는 자동차의 현재 위치이고,

   상기 시점 설정부는 상기 자동차의 현재 위치에서의 지도 구성 요소의 고도 정보와 상기 자동차의 차체의 높이로부터 상기 자동차의 차내로부터 바라본 경우의 투시 지도를 생성하기 위한 시점(이하, 하차내 시점이라 함)을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
7. 지도 데이터 베이스 및 지도 표시를 행하는 디스플레이 장치에 접속되고, 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역에 지도 정보를 상기 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독한 상기 지도 정보를 이용하여, 미리 설정된 시점으로부터 지표면을 바라본 경우의 투시 지도를 생성하고, 상기 투시 지도에 대응하는 환경을 나타내기 위한 그래픽스 데이터를 생성하고, 상기 디스플레이 장치에 출력하는 지도 표시 장치에 있어서,

   상기 투시 지도를 생성할 때에 설정할 변수 중, 적어도 시점의 고도에 관한 설정을 행하는 시점 설정부와, 상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 따라 생성된 투시 지도에 대응하는 환경 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부를 구비하고,

   상기 지도 데이터 베이스에는 적어도 일부 영역에 존재하는 지도 구성 요소의 고도 정보가 포함되는 것으로서,

   상기 입력된 위치 정보는 자동차의 현재 위치이고,

   상기 시점 설정부는 상기 자동차의 현재 위치에서의 지도 구성 요소의 고도 정보와 상기 자동차의 차체의 높이로부터 상기 자동차의 차내로부터 바라본 경우의 투시 지도를 생성하기 위한 시점(이하, 하차내 시점이라 함)을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
8. 제2항에 있어서, 사용자에 의해 입력되는, 설정해야 할 시점 고도에 관한 지정을 접수하는 압력 수단을 더 구비하고,

   상기 이동체는 자동차이며,

   상기 시점 설정부는,

   상기 지정된 시점 고도가 소정값 이하일 경우에는, 자동차의 차내에 시점을 설정하고,

   상기 지정된 시점 고도가 소정값 이상인 경우에는, 자동차의 후방 상공에 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
9. 제2항에 있어서, 사용자에 의해 입력되는, 설정해야 할 지도 척도에 관한 지정을 접수하는 입력 수단을 더 구비하고,

   상기 이동체는 자동차이며,

   상기 시점 설정부는,

   상기 지정된 지도 척도가 소정값 이하인 경우는, 자동차의 차내에 시점을 위치시키고, 자동차의 진행 방향으로 시선을 설정하고,

   상기 지정된 지도 척도가 소정값 이상인 경우는, 자동차의 후방 상공에 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
10. 제4항에 있어서, 표시 방법을, 상기 지도 정보에 포함되는 수평 이차원의 데이터를 투시 변환하여 원근감을 부여한 의사 삼차원 표시로 할지, 상기 지도 정보에 포함되는 수평 이차원 및 상기 지도 구성 요소의 고도 정보를 이용하여 경관을 표시하는 삼차원 표시로 할지의 선택에 관한 지정을 접수하는 선택 수단을 더 구비하고,

    상기 시점 설정부는 상기 의사 삼차원 표시가 선택된 경우는 해발 0미터의 지표면을 기준으로한 소정의 높이로 시점을 설정하고, 상기 삼차원 표시가 선택된 경우는 상기 입력된 위치, 또는 상기 입력된 위치에 의해 소정 거리 떨어진 위치에서의 지도 구성 요소의 고도 정보에 기초하여 시점 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
11. 제4항에 있어서, 표시 방법을, 상기 지도 정보에 포함되는 수평 이차원의 데이터를 투시 변환하여 원근감을 부여한 의사 삼차원 표시로 할지, 상기 지도 정보에 포함되는 수평 이차원 및 상기 지도 구성 요소의 고도 정보를 이용하여 경관을 표시하는 삼차원 표시로 할지의 선택에 관한 지정을 접수하는 선택 수단을 더 구비하고,

    상기 시점 설정부는 상기 의사 삼차원 표시가 선택된 경우는 해발 0미터의 지표면을 기준으로한 소정의 높이로 시점을 설정하고, 상기 삼차원 표시가 선택된 경우는 상기 입력된 위치, 또는 상기 입려된 위치에 의해 소정 거리 떨어진 위치에서의 지도 구성 요소의 고도 정보에 기초하여 시점 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 시점 설정부는, 상기 선택 수단에 의해 상기 의사 삼차원 표시와 상기 삼차원 표시가 전환되는 경우에는, 상기 입력된 위치에 대해 미리 정한 상대 위치 관계를 유지하도록 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
13. 제2항에 있어서, 상기 판독한 지도 정보 중에, 고도에 관한 정보가 포함되어 있는지를 판정하는 판정 수단을 더 구비하고,

    상기 시점 설정부는, 상기 판정 수단이 상기 지도 정보에 지형 고도에 관한 데이터가 존재한다고 판정한 경우, 상기 지형 고도에 기초하여 시점을 설정하고, 지형 고도에 관한 데이터가 존재하지 않는다고 판정한 경우, 해발 0미터의 지표면을 기준으로 한 소정의 높이로 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
14. 제2항에 있어서, 상기 판독한 지도 정보 중에, 고도에 관한 정보가 포함되어 있는지를 판정하는 판정 수단을 더 구비하고,

    상기 시점 설정부는, 상기 지도 정보와 함께 표시해야 할 복수의 지도 메시지가 포함되어 있고, 또한 상기 판정 수단에 의해 상기 지도 메시 중 어느 하나에 지형 고도가 존재하지 않는다고 판단된 경우, 의사 삼차원으로 지도를 표시함과 더불어, 해발 0미터의 지표면을 기준으로 한 소정의 높이로 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
15. 지도 데이터 베이스 및 지도 표시를 디스플레이 장치에 접속되고, 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 상기 지도데이터 베이스로부터 판독하고, 이 판독된 지도 정보를 이용하여, 미리 설정된 시점으로부터 지표면을 바라본 경우의 투시 지도를 생성하고, 이 투시 지도에 대응하는 경관을 나타내기 위한 그래픽스 데이터를 생성하여, 상기 디스플레이 장치에 출력하는 지도 표시 장치에 있어서,

    상기 투시 지도를 생성하는 경우에 설정할 변수 중, 적어도 시점의 고도에 관한 설정을 행하는 시점 설정부와, 상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 대응하여 생성된 투시 지도에 대응하는 경관 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부를 구비하고,

    상기 표시 처리부는 표시할 경관 중에 이동체를 나타내는 화상 이미지가 표시되도록 그래픽스 데이터를 생성하는 것이며, 상기 시점 설정부의 설정 조건의 변경에 의해 변화한 시점과 상기 이동체와의 상대 위치 관계에 따라, 상기 이동체의 화상 이미지를 변경하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
16. 지형 및 도로를 적어도 포함하는 지도 정보를 기억한 지도 데이터 베이스, 자기차의 현재 위치를 검출하는 현재 위치 검출 장치, 검출된 상기 자기차의 현재 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 상기 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독한 상기 지도 정보를 이용하여, 미리 설정한 시점으로부터 지표면을 바라 본 경우의 투시 지도를 생성하고, 상기 투시 지도에 대응하는 경관을 표시하기 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 지도 표시 장치, 및 생성한 상기 그래픽스 데이터에 의해 지도 표시를 행하는 디스플레이 장치를 구비하는 항법 장치에 있어서,

    상기 지도 표시 장치는, 상기 투시 지도를 생성할 때에 설정해야 할 변수 중, 적어도 시점에 관한 설정을 행하는 시점 설정부, 및 상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 따라 생성된 투시 지도에 대응하는 경관 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부를 구비하고,

    상기 지도 데이터 베이스에는 적어도 일부의 영역에 존재하는 지형의 고도 정보가 포함되며,

    상기 시점 설정부는, 상기 검출한 자기차의 현재 위치에 대응하여 결정된 지도상의 표시 영역 또는 표시 영역을 포함하는 소정 영역에 상기 형태의 고도 정보가 존재하는 경우에는, 상기 표시 영역 또는 표시 영역을 포함하는 소정 영역의 상기 형태의 고도 정보에 기초하여 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 항법 장치.
17. 제16항에 있어서, 자기차의 차종 및 차고 중 적어도 한쪽을 설정하기 위한 지령을 입력하는 사용자 인터페이스를 더 갖고,

    상기 지도 표시 장치는, 입력된 지령에 따라 설정된 변수를 이용하여 시점을 설정하고, 상기 설정된 시점에 의해 생성된 투시 지도에 대응하는 경관을 표시하기 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 항법 장치.
18. 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독한 상기 지도 정보를 이용하여 미리 설정한 시점으로부터 지표면을 바라 본 경우의 투시 지도를 생성하고, 이 생성한 투시 지도에 대응하는 경관을 디스플레이 상에 표시하는 지도 표시 방법을 실현하기 위한 프로그램을 기록한 매체에 있어서,

    상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 지도 상의 위치에 존재하는 지도 구성 요소의 고도를 나타내는 정보가 상기 지도 데이터 베이스에 포함되어 있는 경우에는, 상기 지도 구성 요소의 고도 보다도 높은 위치에 상기 투시 지도를 생성할 때 시점의 고도를 설정함과 동시에, 상기 시점 고도의 설정 동작을 새로운 위치 정보가 입력될 때마다 반복하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법을 실현하기 위한 프로그램을 기록한 매체.
19. 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 지도 데이터 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독한 상기 지도 정보를 이용하여 미리 설정한 시점으로부터 지표면을 바라 본 경우의 투시 지도를 생성하고, 이 생성한 투시 지도에 대응하는 경관을 디스플레이 상에 표시하는 지도 표시 방법을 실현하기 위한 프로그램을 기록한 매체에 있어서,

    상기 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 지도 상의 위치에 존재하는 지도 구성 요소의 고도를 나타내는 정보가 상기 지도 데이터 베이스에 포함되어 있는 경우에는, 상기 지도 구성 요소의 고도 보다도 높은 위치에 상기 투시 지도를 생성할 때 시점이 고도를 설정함과 동시에, 상기 시점 고도의 설정 동작을 새로운 위치 정보가 입력될 때마다 반복하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법을 실현하기 위한 프로그램을 기록한 매체.
20. 제1항에 있어서, 상기 시점 고도는 새로운 위치 정보가 입력될 때 마다 갱신되는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법.
21. 제1항에 있어서, 상기 입력된 입력 정보는 이동체의 현재 위치이며, 이동체의 이동에 수반하여 상기 이동체의 현재 위치가 갱신될 때 마다 시점의 높이를 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법.
22. 지도 데이터 베이스 및 지도 표시를 행하는 디스플레이 장치에 접속되고, 입력된 위치 정보가 나타내는 위치에 대응하여 설정된 영역의 지도 정보를 상기 지도 데이터 베이스로부터 판독하고, 판독된 상기 지도 정보를 이용하여 미리 설정한 시점으로부터 지표면을 바라본 경우의 투시 지도를 생성하고, 상기 투시 지도에 대응하는 경관을 나타내기 위한 그래픽스 데이터를 생성하여, 상기 디스플레이 장치에 출력하는 지도 표시 장치에 있어서,

    상기 투시 지도를 생성하는 경우 설정할 변수 중, 적어도 시점의 고도에 관한 설정을 행하는 시점 설정부와, 상기 시점 설정부에 의해 설정된 시점에 대응하여 생성된 투시 지도에 대응하는 경관 표시를 위한 그래픽스 데이터를 생성하는 표시 처리부를 구비하고,

    상기 지도 데이터 베이스에는 적어도 일부 영역에 존재하는 지도 구성 요소의 고도 정보가 포함되는 것이며,

    상기 시점 설정부는 상기 입력된 위치에 대응하여 설정된 지도 상의 표시 영역 또는 표시 영역을 포함하는 소정 영역에 상기 고도 정보가 존재하는 경우에는, 상기 입력된 위치 또는 상기 입력된 위치 보다 소정 거리 떨어진 위치의 상기 지도 구성 요소의 고도 정보에 기초하여 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법.
23. 제 22항에 있어서, 상기 시점 설정부는 새로운 위치 정보가 입력될 때 마다 시점의 위치를 갱신하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법.
24. 제 22항에 있어서, 상기 입력된 위치 정보는 이동체의 현재 위치이며, 이동체의 이동에 수반하여 상기 이동체의 현재 위치가 갱신될 때 마다 시점의 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 방법.
25. 제 22항에 있어서, 상기 판독된 지도 정보 중에 고도에 관한 정보가 포함되어 있는지를 판정하는 판정 수단을 더 구비하고,

    상기 시점 설정부는, 상기 판정 수단이 상기 지도 정보에 지형 고도에 관한 데이터가 존재하는 것으로 판정한 경우, 상기 입력된 위치 또는 상기 입력된 위치보다 소정 거리 떨어진 위치의 상기 지도 구성 요소의 고도 정보에 기초하여 시점을 설정하고,

    지형 고도에 관한 데이터가 존재하지 않는 것으로 판정한 경우, 해발 0미터의 지표면을 기준으로 한 소정의 높이로 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
26. 제22항에 있어서, 상기 판독된 지도 정보 중에, 고도에 관한 정보가 포함되어 있는지를 판정하는 판정 수단을 더 구비하고,

    상기 시점 설정부는, 상기 지도 정보에 맞춰 나타내야할 복수의 지도메시가 포함되어 있고, 또한 상기 판정 수단에 의해 상기 지도 메시의 어느 하나에 지형 고도가 존재하지 않는 것으로 판정된 경우, 의사 삼차원으로 지도를 나타냄과 함께, 해발 0미터의 지표면을 기준으로한 소정의 높이의 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
27. 제22항에 있어서, 사용자에 의해 입력되는, 설정해야 할 시점 고도에 관한 지정을 접수하는 입력 수단을 더 구비하고,

    상기 입력된 위치는 자동차의 현재 위치이고,

    상기 시점 설정부는,

    상기 지정된 시점 고도가 소정값 이하일 경우에는, 자동차의 차내에 시점을 설정하고,

    상기 지정된 시점 고도가 소정 범위 내인 경우에는, 자동차의 후방 상공에 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.
28. 제22항에 있어서, 사용자에 의해 입력되는, 설정해야 할 지도 척도에 관한 지정을 접수하는 입력 수단을 더 구비하고,

    상기 입력된 위치는 자동차의 현재 위치이고,

    상기 시점 설정부는,

    상기 지정된 척도가 소정값 이하일 경우에는, 자동차의 차내에 시점을 설정하고,

    상기 지정된 지도 척도가 소정 범위 내인 경우에는, 자동차의 후방 상공에 시점을 설정하는 것을 특징으로 하는 지도 표시 장치.

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