KR100338573B1

KR100338573B1 - 높이 데이터를 효율적으로 갖고 사용하는 지도 데이터베이스 장치, 지도표시장치 및 기록매체

Info

Publication number: KR100338573B1
Application number: KR1019997000070A
Authority: KR
Inventors: 마츠오카요지; 오우치가츠오
Original assignee: 하기와라 가즈토시; 가부시키가이샤 자나비 인포메틱스
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2002-05-30
Also published as: KR20000023621A; EP0926652A4; EP0926652A1; US6621494B2; JP4104670B2; WO1998052176A1; US20010028350A1

Abstract

본 발명은 높이 데이터를 효율적으로 갖고 사용하는 지도 데이터베이스 장치, 지도표시장치 및 기록매체에 관한 것으로서, 본 발명의 지도 데이터베이스 장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위해 사용되고, 평면지도를 복수의 영역으로 분할하여 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

높이 데이터를 효율적으로 갖고 사용하는 지도 데이터베이스 장치, 지도표시장치 및 기록매체{MAP DATABASE DEVICE, MAP DISPLAYING DEVICE AND RECORDING MEDIUM HAVING AND USING HEIGHT DATA EFFICIENTLY}

도로지도를 표시장치에 표시할 때, 차량의 현재지 주변의 도로지도를 먼 곳보다도 확대하여 표시하는, 소위 조감도법에 의해 도로지도를 표시하도록 한 차량용 지도표시장치가 공지되어 있다(예를 들면, 일본 특개평 2-244188호 공보참조). 상기 공보에 개시된 장치는 차량의 현재지의 뒤쪽에 시점을 두고, 이 시점에서 차량의 진행방향을 내려다본 모습을 표시장치의 화면상에 표시한다. 이와 같은 조감도법에 의한 지도표시(이하, 조감도법에 의해 표시된 지도를 조감지도라 부르고, 평면도로서 표시된 평면지도와 구별한다)를 실행하면, 현재지 주변의 지도정보를확대하여 표시할 수 있는 동시에, 현재지로부터 먼 곳까지 넓은 범위를 표시할 수 있기 때문에, 도로지도의 접속상황을 시각적으로 포착하기 쉬워진다. 또, 마치 운전자 자신이 도로지도를 내려다보고 있는 것과 같은 현장감이 있는 도로지도를 표시할 수 있다.

이와 같은 조감지도에 표시된 도로 등을 입체적으로 표시하는 경우, 도로의 각 요소점의 위치좌표 데이터에 높이 데이터를 부가하면 좋지만, 데이터량이 방대해지게 되고, 차량설치용 지도표시장치에 있어서는 다리와 입체교차 등의 특정 구조물에 대해서만 실현되고 있다. 그러나, 모든 도로, 다리, 입체교차 등을 입체적으로 표시하는 경우는 이 방식으로는 메모리 용량이라는 점에서 비용적으로 실현이 어렵고, 지표면을 그 표고에 따라서 요철표시하는 것은 더욱 곤란하다.

본 발명은 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환한 조감지도로 표시하고, 또 그 지표면과 도로를 표고(標高)에 따라서 요철을 붙여 입체적으로 표시하는 지도표시장치, 또는 그와 같은 지도표시장치에 사용하는 지도 데이터베이스 장치 및 기록매체에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 지도표시장치의 한 실시형태를 나타낸 블럭도,

도 2는 2차 메시의 넓이의 영역에 있어서 높이 데이터를 설명하는 도면,

도 3은 높이 데이터 테이블의 한 예를 나타낸 도면,

도 4는 2차 메시 내의 도로 데이터를 설명하는 도면,

도 5는 도로 데이터 테이블을 나타낸 도면,

도 6은 도로를 높이 데이터의 2차 메시에 겹쳐서 나타낸 도면,

도 7은 3차원 도로 데이터 테이블을 나타낸 도면,

도 8은 2차원 도로 데이터와 3차원 도로 데이터로 표현한 도로의 차이를 설명한 도면,

도 9는 높이 데이터 2차 메시의 확대도,

도 10A∼도 10C는 계조표시를 설명하는 도면,

도 11은 모니터 화면상에 표시된 입체조감지도를 나타낸 도면,

도 12는 지표면의 높이를 고려하지 않은 경우(정적 묘화)의 영역분할을 설명한 도면,

도 13은 지표면의 높이를 고려한 경우(동적 묘화)의 영역분할을 설명한 도면,

도 14는 동적 묘화의 내려가는 기울기에 있어서 영역면 분할을 설명한 도면,

도 15는 동적 묘화의 올라가는 기울기에 있어서 영역면 분할을 설명한 도면,

도 16은 터널 표시의 문제성을 설명하는 도면,

도 17은 터널 표시의 문제성을 해소한 도면,

도 18은 경로탐색처리의 절차를 나타낸 플로우 챠트,

도 19는 탐색된 경로의 전체 루트를 조감지도 표시화면 상에 표시한 도면,

도 20A∼도 20C는 경로탐색결과를 변형하여 나타낸 모니터화면 상의 표시를 설명한 도면,

도 21A∼도 21D는 경로탐색결과를 변형하여 나타낸 모니터 화면상의 표시를 설명한 도면,

도 22A∼도 22B는 경로탐색결과를 변형하여 나타낸 모니터 화면상의 표시를 설명한 도면,

도 23A∼도 23D는 네 개의 표시화면을 설명한 도면,

도 24는 메인처리를 설명하는 플로우 챠트,

도 25는 조감지도 표시처리를 나타낸 플로우 챠트,

도 26은 평면지도 표시처리를 나타낸 플로우 챠트,

도 27은 입체조감 지도표시처리를 나타낸 플로우 챠트,

도 28은 주택지도 표시처리를 나타낸 플로우 챠트,

도 29는 컬러 데이터 테이블을 설명한 도면,

도 30은 계조표시하여 묘화(그레이데이션(gradation) 처리)한 제어 플로우 챠트,

도 31은 컬러 팔레트를 작성하는 처리의 플로우 챠트,

도 32는 터널 묘화처리의 플로우 챠트,

도 33은 변형 루트 표시의 제어 플로우 챠트,

도 34는 화면표시 전환의 제어 플로우 챠트,

도 35는 퍼스널 컴퓨터를 사용한 지도표시장치의 구성도 및

도 36은 동적 묘화에 있어서 영역분할위치를 요구한 제어 플로우 챠트이다.

본 발명의 목적은 조감지도의 지표면과 도로 등을 그 표고에 기초하여 입체적으로 표시하는 경우에 표고를 나타낸 데이터의 용량을 적게 하도록 한 지도 데이터베이스 장치 및 그 지도데이터를 기록한 기록매체를 제공하는 것에 있다. 또, 그 데이터를 유효하게 사용하는 지도표시장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 지도 데이터베이스 장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위해 사용된다. 그리고, 평면지도를 복수의 영역으로 분할하여 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이것에 의해 조감지도의 지표면과 도로 등을 그 표고에 기초하여 입체적으로 표시하는 경우에 표고를 나타낸 데이터의 용량을 적게 할 수 있다.

다른 지도 데이터베이스 장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위해 사용된다. 그리고, 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부와, 평면지도 내에 뻗은 도로를 복수의 요소점으로 나타내고, 각 요소점의 평면지도 내에서의 위치좌표를 기억하는 도로 데이터부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이것에 의해 상기한 바와 같은 효과를 나타내는 동시에, 도로 데이터에 표고 데이터를 고려하는 것이 가능해진다.

본 발명의 지도표시장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시한다. 그리고, 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역으로 대응시켜 기억한 높이 데이터부 및 평면지도 내에 뻗은 도로를 복수의 요소점으로 나타내고, 각 요소점의 평면지도 내에서의 위치좌표를 기억하는 도로 데이터부를 적어도 갖는 데이터베이스 장치와, 도로 데이터부에서 판독된 요소점이 영역의 어디에 위치하는지를 연산하고, 그 연산된 영역의 높이 데이터를 높이 데이터부에서 판독하여 상기 요소점의 높이 데이터로 하고, 도로지도 데이터부에서 판독된 위치좌표와 연산된 높이 데이터에 기초하여 모니터 화면에 표시된 조감지도 상의 요소점의 좌표값을 연산하는 연산수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이것에 의해 표고를 나타낸 데이터의 용량을 적게 하면서, 조감지도의 도로를 그 표고 데이터에 기초하여 입체적으로 표시하는 것이 가능하게 된다.

다른 지도표시장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시한다. 그리고, 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부와, 영역의 각각 하나의 점에 대해 각각의 위치좌표와 높이 데이터에 기초하여 모니터 화면상에서 표시된 조감지도 상의 좌표값을 연산하는 연산수단과, 모니터 화면상의 점으로 둘러싸인 영역내를 각 점의 높이에 따라 계조(階調) 표시하는 계조수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이것에 의해 표고를 나타낸 데이터의 용량을 적게 하면서, 조감지도의 지표면을 그 표고 데이터에 기초하여 계조표시하여 입체적으로 표시하는 경우에 계조표시의 연산을 간소화할 수 있다.

다른 지도표시장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시한다. 그리고, 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부 및 평면지도내의 터널을 복수의 요소점으로 나타내고, 각 요소점의 평면지도 내에서의 위치좌표를 기억하는 터널 데이터부를 구비한 지도 데이터베이스 장치와, 터널 데이터부에서 판독된 요소점 가운데 입구와 출구의 요소점에 대해서는 영역의 어디에 위치하는지를 연산하고, 그 연산된 영역의 높이 데이터를 높이 데이터부에서 판독하여 상기 입구와 출구의 높이 데이터로 하고, 그 이외의 요소점은 입구와 출구의높이 데이터로 보간하여 높이 데이터로 하고, 터널 데이터부에서 판독된 위치좌표와 연산된 높이 데이터에 기초하여 모니터 화면에 표시된 조감지도 상의 요소점의 좌표값을 연산하는 연산수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이것에 의해 터널 입구와 출구간을 파선표시 등으로 지표하에 존재하도록 표시하는 경우, 터널 중간부의 높이를 입구와 출구의 높이로 보간연산하도록 했기 때문에, 표고를 나타낸 데이터의 용량을 적게 하면서, 터널 중간부가 지표에 존재하는 일이 없어 위화감이 없는 터널표시가 가능해진다.

다른 지도표시장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시한다. 그리고, 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부와, 영역의 각각 하나의 점에 대해 각각의 위치좌표와 높이 데이터에 기초하여 모니터 화면상에서 표시된 조감지도 상의 좌표값을 연산하는 연산수단과, 모니터 화면상의 점으로 둘러싸인 영역의 각각을 각 점의 높이에 따라 계조표시하기 위해 모니터 화면내의 점으로 둘러싼 복수의 영역의 최소 높이와 최대 높이의 차를 연산하고, 그 차가 소정 값 이하인 경우에는 고정계조 피치마다 미리 설정되어 있는 컬러 데이터 가운데 m개를 m개의 컬러 팔레트에 미리 정해져 있는 차례로 각각 할당하여 그 차가 소정 값을 넘으면 그 차를 m에서 빼서 가변계조 피치를 산출하고, 미리 정해져 있는 차례의 컬러 데이터 가운데 m개를 가변계조 피치로 m개의 컬러 팔레트에 할당하는 계조표시수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이것에 의해 표고를 나타낸 데이터의 용량을 적게 하면서, 제한된 수의 컬러팔레트를 유효하게 이용하여 컬러에 의한 계조표시가 가능해진다.

본 발명의 컴퓨터 판독가능한 기록매체는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위해 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부를 구비한 지도 데이터가 기록된다.

이것에 의해 조감지도의 지표면과 도로 등을 그 표고에 기초하여 입체적으로 표시하는 경우에 표고를 나타낸 데이터의 용량을 적게 한 지도 데이터를 기록매체에 저장하여 제공할 수 있다.

다른 지도표시장치는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시한다. 그리고, 평면지도 데이터와 높이 데이터를 갖는 지도데이터와, 지도데이터에 기초하여 높이 데이터를 고려하여 조감지도를 표시화면에 입체적으로 표시하는 입체조감지도 표시수단을 구비하고, 지도 데이터는 또 축척율이 큰 상세지도 데이터와 상기 상세데이터보다 축척율이 작은 광역 지도데이터로 구성되고, 표시화면은 적어도 제 1 표시영역과 이것에 인접하는 제 2 표시영역으로 분할되고, 조감도법에 의한 시점에 가까운 쪽을 제 1 표시영역으로 하고, 시점보다 먼 쪽을 제 2 표시영역으로 하고, 입체조감지도 표시수단은 제 1 표시영역의 입체조감 지도를 상세지도 데이터에 기초하여 표시하고, 제 2 표시영역의 입체조감지도를 광역지도 데이터에 기초하여 표시하고, 시점에서 표시화면의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계에 대응하는 점을 통과하는 내려다보는 선을 상정하고, 내려다보는 선이 높이 데이터를 고려하여 연산되는 지표면에 해당하는 선과 교차하는 점을 기준으로상세지도 데이터와 광역지도 데이터의 사용범위를 결정한다.

이것에 의해 지표면의 높이를 고려하여 영역분할위치를 변경하도록 했기 때문에, 지표면의 요철을 표현한 경우에 상세정보영역과 광역정보영역과의 경계부근에서 화상이 끊어지는 일이 없다.

도 1은 본 발명에 의한 지도표시장치의 한 실시형태의 블럭도이다. 도 1에 있어서, 도면부호 '1'은 차량의 현재지를 검출한 현재지 검출장치이고, 예를 들면 차량의 진행방위를 검출하는 방위센서(1a), 차량속도를 검출하는 차량속도 센서(1b), GPS(Global Positioning System) 위성에서의 GPS 신호를 검출하는 GPS센서(1c) 등으로 이루어진다. 도면부호 '2'는 평면도로 지도와 주택지도에 관한 데이터를 저장하는 지도기억 메모리이고, 예를 들면 CD-ROM 및 그 판독장치로 이루어진다. 지도기억 메모리(2)에 저장된 도로지도 데이터는 주로 평면지도 상의 도로 데이터, 명칭 데이터 및 배경 데이터 등으로 이루어진다. 이 지도기억 메모리(2)에는 후술하는 바와 같이 지도를 메시 상에 분할하여 이루어진 소영역 내의 표고데이터를 각각 기억하는 영역도 설치되어 있다.

도면부호 '3'은 장치 전체를 제어하는 제어회로이고, 마이크로 프로세서 및 그 주변회로로 이루어진다. 도면부호 '4'는 차량의 목적지 등을 입력하는 각종 스위치를 갖는 입력장치이고, 본 예에서는 표시화면의 주위에 배치되어 있다. 상세/광역 스위치(4a, 4b)는 표시지도를 상세표시하거나, 광역표시하기 위한 스위치이다. 본 예에서는 최상세로부터 최광역까지 5단계로 전환가능하고, 조감지도표시인 경우, 시점의 높이를 각 단계에 대해 각각 350m, 700m, 1400m, 2800m, 5600m로 설정되어 있다. 스크롤 스위치(4c)는 표시화면을 상하좌우로 스크롤하기 위한 것이고, 여러 가지 형태의 스위치를 사용할 수 있고, 소위 조이스틱이라도 좋다. 현재지를 중심으로 내려다보는 방향을 변경하는 스크롤 스위치를 설치할 수도 있고, 이 경우 화면은 상하방향만이 아니라, 회전방향으로도 스크롤할 수 있다. 입력장치(4)에는 그 이외의 지도 스위치(4d)와 도시하지 않은 각종 스위치가 설치된다. 또, 입력장치(4)를 리모콘 방식으로 하여 와이어레스(wireless) 또는 와이어드(wired)로 제어회로에 지령을 송출해도 좋고, 화면 내에 터치 패널 스위치를 설치해도 좋다.

도면부호 '5A'는 평면도로지도를 바로 위에서 보고 표시하기 위한 평면도로지도 묘화용 데이터를 저장하는 평면지도 데이터용 메모리이고, 지도기억 메모리(2)에서 판독한 평면도로 지도데이터에 기초하여 작성된다. 도면부호 '5B'는 주택지도를 바로 위에서 보아 표시하기 위한 주택지도 묘화용 데이터를 저장하는 주택지도 데이터용 메모리이고, 지도기억 메모리(2)에서 판독한 주택지도 데이터에 기초하여 작성된다.

도면부호 '6A'는 평면도로지도를 조감도법으로 표시하기 위한 조감지도 묘화용 데이터를 저장하는 조감지도 데이터용 메모리이고, 지도기억 메모리(2)에서 판독한 평면도로 지도데이터에 기초하여 작성된다. 평면지도를 조감지도로 변환하는 수법은 주지된 사실로서, 설명을 생략한다. 도면부호 '6B'는 평면지도에서 작성된 조감지도에 또한 높이 데이터를 가미하여 지표면의 요철을 표현한 입체조감지도 묘화용 데이터를 저장한 입체조감지도 데이터용 메모리이고, 지도기억 메모리(2)에서 판독한 평면도로 지도데이터와 후술하는 메시영역마다의 높이 데이터에 기초하여 작성된다.

도면부호 '7'은 후술하는 표시모니터(8)에 표시하기 위한 화상 데이터를 저장하는 화상 메모리이고, 이 화상 데이터는 평면지도 묘화용 데이터, 주택지도 묘화용 데이터, 조감지도 묘화용 데이터 및 입체조감지도 묘화용 데이터의 어느 하나와 VICS정보의 도형 데이터 등으로 작성된다. 화상 메모리(7)에 저장된 화상데이터는 적절히 판독되어 표시모니터(8)에 표시된다.

도면부호 '9'는 FM다중방송 수신장치, 도면부호 '10'은 광표지 수신장치, 도면부호 '11'은 전파표지 수신장치이고, 각각 FM다중방송전파, 광표지, 전파표지으로 보내진 교통정보(이하, VICS정보라 부른다)를 수신한다.

VICS정보는 정체정보, 규제정보, 주차장 정보, 서비스 지역 정보, 파킹 지역 정보이다. 또, 규제정보에는 차선규제정보와, 고속도로의 램프규제정보, 인터체인지 규제정보가 포함된다. 정체정보는 도로의 상하선마다 나누어 정체를 적색으로,혼잡을 황색으로, 정체혼잡없음을 녹색으로 표시한다.

도 2 및 도 3은 높이 데이터를 설명한 도면이다. 도 2는 소위 2차 메시라 불리는 넓이(예를 들면 위도방향 10㎞, 경도방향 12㎞의 넓이)의 영역을 위도방향으로 n행, 경도방향으로 m열로 분할한 n×m개(예를 들면 64개)의 소영역을 나타낸 것이고, 각 소영역에는 높이 데이터가 할당되어 있다. 각 소영역의 높이 데이터는 소영역을 통과하는 등고선에 기초하여 결정할 수 있다. 예를 들면 200m와 300m의 등고선이 중심선을 축선으로 하여 대칭으로 통과하는 경우에는 높이 데이터는 250m가 된다. 따라서, 소영역의 높이 데이터는 표고의 데이터는 아니다.

도 3은 그 높이 데이터를 저장하는 높이 데이터 테이블의 구체예를 나타내고 있다. 위도방향 0행의 경도방향 데이터란(Data0)에는 경도분할번호 0∼m(0열∼m열)으로 특정된 소영역마다 그 높이 데이터가 각각 저장되어 있다. 마찬가지로, 위도방향 1∼n행의 경도방향 데이터란(Data1∼Datan)의 각각에는 경도분할번호 0∼m(0열∼m열)로 특정된 소영역마다 그 높이 데이터가 각각 저장되어 있다. 또, n행 m열의 소영역에는 통상 메시번호가 붙여져 관리된다.

도 4는 도 2와 같은 2차 메시의 넓이의 영역내에 존재하는 도로를 나타내고 있다. 여기에서 경도방향의 최대좌표를 Xmax, 위도방향의 최대좌표를 Ymax로 한다. 도 4에 있어서 하나의 도로(R)는 요소점(노드라고도 부른다)(0, 1, 2……n-1, n)으로 정의되어 있다. 요소점(0)을 시점, 요소점(n)을 종점으로 부르고, 시점(0)과 종점(n) 사이의 요소점(1, 2, ……n-1)을 보간점, 도로(R)를 링크열이라고도 부른다. 또, 각 요소점을 잇는 선분을 링크라고 부르고, 각 링크는 링크번호로 구별된다. 시점(0), 종점(n), 보간점(1∼n-1)은 각각 X 및 Y 좌표 데이터로서 지도상에서의 위치가 특정된다. 도 5는 도로(R)의 데이터가 저장된 도로 데이터 테이블의 구체예를 나타내고, 하나의 링크열을 구성하는 요소점(0∼n)의 각각에 대해 X좌표 및 Y좌표가 저장되어 있다. 또, 도로 데이터 테이블에는 링크열의 사이즈, 링크열을 구성하는 요소점의 수, 링크의 속성(국도, 지방도, 고속도로, 터널, 다리 등 종별 데이터), 노선번호 등도 합쳐서 저장된다.

도 6은 도 2의 2차 메시영역에 도 4의 도로(R)를 겹쳐서 나타낸 것으로서, 요소점(0∼n)은 2차 메시의 어느 하나의 소영역에 포함되어 있다. 요소점(0∼n)이 어느 소영역에 포함되는지는 이하의 수학식 1 및 수학식 2의 연산에 의해 구할 수 있다.

경도방향 분할번호=(Xi/Xmax)×경도분할수(m)

위도방향 분할번호=(Yi/Ymax)×위도분할수(n)

여기에서 Xi, Yi는 각각 요소점(0∼n)의 X좌표, Y좌표이다.

이와 같이 하여 구해진 경도방향 분할번호와 위도방향 분할번호로 특정된 소영역의 높이 데이터를 도 3의 높이 데이터 테이블에서 판독하고, 도 7에 나타낸 바와 같은 3차원 도로 데이터 테이블을 작성한다. 도 7의 데이터 테이블에는 요소점(0∼n)에 대한 X 및 Y좌표와 높이 데이터가 저장되어 있다.

이와 같은 요소점(0∼n)의 2차원 위치좌표를 조감지도 상의 2차원 위치좌표로 변환하고, 또 각 요소점의 높이 데이터도 가미하여 각 요소점을 모니터 상에 설정되어 있는 스크린 좌표로 변환하는 것에 의해 도 8에 실선(Rsol)으로 나타낸 바와 같이 도로(R)를 입체적으로 표시할 수 있다. 파선(Rdot)은 조감지도 상에서 높이 데이터를 가미하지 않은 경우의 도로를 나타내고, 이 명세서에서는 이와 같이 높이를 가미하지 않고 조감지도 표시하는 경우를 단지 조감지도 표시라 부르고, 높이를 가미하여 조감지도 표시하는 경우를 입체조감지도 표시라 부른다.

다음에 도 2에 나타낸 2차 메시 소영역의 높이 데이터에 기초하여 스크린 좌표 상에서 소영역의 높이를 계조표시하여 입체적인 조감지도를 작성하는 절차에 대해 설명한다.

도 9는 도 2의 왼쪽 구석을 확대하여 나타낸 도면이다. 0행0열의 소영역을 R00, 0행1열의 소영역을 R01, 1행0열의 소영역을 R10, 1행1열의 소영역을 R11로 하고, 각 소영역(R00∼R11)의 중심점을 Q0∼Q3으로 한다. 중심점(Q0∼Q3)의 위치좌표는 이미 아는 사항이고, 또 각 소영역(R00∼R11)의 높이도 높이 데이터 테이블에서 공지된 사항이다. 따라서, 각 소영역(R00∼R11)의 중심점(Q0∼Q3)의 높이를 소영역(R00∼R11)의 높이로 가정하면, 이러한 4점으로 둘러싸인 면(PL0)의 3차원 위치좌표를 연산할 수 있다. 네 개의 중심점(Q0∼Q3)의 높이가 같은 경우에는 면(PL0)을 조감지도상의 면으로 변환하고, 또 그 면을 모니터 화면상의 면으로 변환하다. 면(PL0)은 같은 높이이기 때문에 모니터 화면상의 면(PL0)에 상당하는 면내의 화소는 모두 동일색으로 표시된다.

다음에, 면(PL0)의 각 점(Q0∼Q3)의 높이가 각각 다른 경우의 색채의 표현방법에 대해 설명한다. 면(PL0)의 각 점(Q0∼Q3)의 높이가 각각 다른 경우에는 예를 들면 도 9에 나타낸 바와 같이 사각형(PL0)을 중심점(Q0, Q1, Q2)으로 둘러싼 삼각형(TR1)과, 중심점(Q0, Q2, Q3)로 둘러싼 삼각형(TR2)으로 분할하고, 각각의 삼각형 영역내의 각 화소의 색채를 연산하여 계조표현한다. 도 10A, 도 10B에 의해 상세하게 설명한다.

도 10A는 모니터 화면을 화소(도트)의 집합으로 나타낸 것이고, 스크린 좌표계이다. 하나의 모눈이 하나의 화소(도트)를 나타내고 있다. 점 'P0'은 도 9의 소영역 'R00'내에, 점 'P1'은 소영역 'R01' 내에, 점 'P2'은 소영역 'R11'내에 각각 위치하는 Q0, Q1, Q2 점에 대응하는 화소이다. 도 10은 도 9의 평면도를 모니터 화면상에 조감도로 나타낸 것이기 때문에, 도 9의 점(Q0, Q1, Q2)의 직각 삼각형은 TR1은 도 10에서는 점(P0, P1, P2)과 조감도의 좌표변환에 대응하여 변형하고 있다. 각 점(P0, P1, P2)은 각각 스크린 좌표계에 있어서 X 및 Y좌표와 컬러 팔레트 번호를 갖고, 각각의 데이터는 [X0, Y0, C0], [X1, Y1, C1], [X2, Y2, C2]와 같이 나타낼 수 있다. 여기에서 X 및 Y좌표는 모니터의 수평방향 화소번호와 수직방향 화소번호이고, C는 컬러 팔레트 번호이고, 높이 데이터에 미리 할당되어 있는 색을 특정하는 번호이다. 컬러 팔레트 번호에 대해서는 나중에 상술한다.

점(P0, P1, P2)으로 둘러싼 영역의 각 화소의 색의 계조는 다음과 같이 하여연산된다. 도 10B는 점(P0, P1, P2)으로 둘러싼 영역 가운데 점(P2)에서 점(P1)까지의 위도좌표(Y2∼Y1)까지 상반분의 영역(경도방향(LG1)과 위도방향(LT1)으로 특정된 영역)의 계조표시의 연산을 설명한 도면이다.

도 10B에 있어서, 묘화시점화소를 'Sx', 묘화종점화소를 'Ex', 시점 컬러 팔레트 번호를 'Scolor', 종점 컬러 팔레트 번호를 'Ecolor', 묘화시점에서 묘화종점을 향한 컬러 증가를 'CP', 임의의 위도에 있어서 경도방향을 연장된 묘화화소 라인의 Y좌표를 'yp'로 할 때, 각각은 다음 수학식 3∼수학식 7로 나타낸다.

Sx=X0+{(X2-X0)/(Y2-Y0)}×(yp-Y0)

Ex=X1+{(X2-X1)/(Y2-Y1)}×(yp-Y1)

Scolor=C0+{(C2-C0)/(Y2-Y0)}×(yp-Y0)

Ecolor=C1+{(C2-C1)/(Y2-Y1)}×(yp-Y1)

CP=(Ecolor-Scolor)/(Ex-Sx)

도 10c는 점(P0, P1, P2)으로 둘러싼 영역 가운데 점 'P0'에서 점 'P1'까지의 위도좌표(Y0∼Y1)까지 하반분의 영역(경도방향(LG1+LG2)과 위도방향(LT2)으로 특정된 영역)의 계조표시의 연산을 설명한 도면이다. 계조표시는 다음 수학식 8∼수학식 9, 수학식 3, 5, 7에 의해 연산된다.

(수학식 3)

Sx=X0+{(X2-X0)/(Y2-Y0)}×(yp-Y0)

Ex=X0+{(X1-X0)/(Y1-Y0)}×(yp-Y0)

(수학식 5)

Scolor=C0+{(C2-C0)/(Y2-Y0)}×(yp-Y0)

Ecolor=C0+{(C1-C0)/(Y1-Y0)}×(yp-Y0)

(수학식 7)

CP=(Ecolor-Scolor)/(Ex-Sx)

이상의 수학식 3∼수학식 9를 사용하여 도 10A의 점(P0, P1, P2)으로 둘러싼 삼각형의 영역을 계조표시하여 묘화(그레이데이션 처리)하는 제어 플로우를 도 30에 의해 설명한다. 도 30에 있어서 우선 스텝(S401)은 묘화해야 하는 삼각형의 정점을 구하고, Y축 방향의 묘화시점 화소(Ymin), 묘화종점화소(Ymax)를 구한다. 도 10A에서는 삼각형의 정점의 스크린 좌표계(모니터 화면)의 좌표(화소번호)는 점(P0, P1, P2)이 [X0, Y0], [X1, Y1], [X2, Y2]로 주어지기 때문에, Ymin=Y0, Ymax=Y2이다. 스텝(S402)에서 Y축 방향의 변수(yp)에 Ymin을 대입한다. 스텝(S403)에서 Y좌표(yp)에 있어서 X축 방향의 묘화시점 화소(Sx), 묘화종점화소(Ex)를 구한다. 도 10A에서는 yp가 Y0에서 Y1까지일 때에는 수학식 3, 수학식 8을 사용하고, yp가 Y1에서 Y2일 때는 수학식 3, 수학식 4를 사용한다. 스텝(S403)에서 X축 방향의 변수(xp)로 구한 묘화시점화소(Sx)를 대입한다. 스텝(S405) 에서 묘화시점화소(Sx), 묘화종점화소(Ex)에 있어서 컬러 팔레트 번호(Scolor, Ecolor)를 구한다. yp가 Y0에서 Y1까지일 때는 수학식 5, 수학식 9를 사용하고, yp가 Y1에서 Y2일 때는 수학식 5, 수학식 6을 사용한다. 스텝(S406)에서 컬러 팔레트 번호 변수(c)에 Scolor를 대입한다. 스텝(S407)에서 수학식 7에서 컬러증가 즉 컬러 팔레트 번호의 증가(CP)를 구한다.

스텝(S408)에서 화소(xp, yp)에 있어서, 컬러 팔레트 번호(c)의 묘화색으로묘화한다. 스텝(S409)에서 컬러 팔레트 번호 증가(CP)를 만족하는 것에 의해 다음 컬러 팔레트 번호로 설정하여 계조를 변경하고, 스텝(S410)에서 xp를 플러스 1하는 것에 의해 X축 방향의 옆의 화소로 설정한다. 스텝(S411)에서 xp가 묘화종점화소(Ex)를 넘는지의 여부를 판단하고, 넘는다고 판단되면 스텝(S412)으로 나아간다. 아직 넘지 않았다고 판단되면 스텝(S408)으로 되돌아가 Y좌표(yp)의 라인에 있어서 X방향의 묘화를 완성해야 하는 처리를 반복한다. 스텝(S412)에서는 yp에 플러스 1하고, Y축 방향으로 화소의 라인을 하나 물린다. 스텝(S413)에서 yp가 Y축 방향의 묘화종점화소(Ymax)를 넘는지의 여부를 판단하고, 넘었다고 판단된 경우는 모든 묘화가 완성되었기 때문에 처리를 종료한다. 넘지 않았다고 판단되면 스텝(S403)에 되돌아가 처리를 반복한다.

도 10A의 점(P0, P1, P2)으로 둘러싸인 영역 이외의 두가지 삼각형 영역에 대해서도 마찬가지로 하여 계조 연산이 실행되고 묘화가 실행된다. 도 10A의 점(P0, P1)을 연결하는 선 밑의 영역은 점(P0, P1) 및 점(P1)에 위도방향으로 인접하는 소영역 내의 중심점으로 둘러싸인 삼각형을 사용하고, 도 10A의 점(P0, P2)을 연결하는 선의 위의 영역은 점(P0, P2) 및 점(P0)에 위도방향으로 인접하는 소영역 내의 중심점으로 둘러싸인 삼각형을 사용하여 각각 계조연산이 실행되고 묘화가 실행된다. 또, 상기한 소영역 내의 점에 대해서는 중심점을 사용하지 않고 임의의 점을 사용하여 계조연산 및 묘화처리를 실행해도 좋다.

이와 같은 계조연산 및 묘화처리에 의하면 도 9의 점(Q0∼Q3)으로 둘러싸인 사각형 또는 삼각형(TR1, TR2)의 영역 내가 높이에 따라 계조표시되어 입체감이 표현된다. 즉, 사각형의 네구석의 점이 동일한 높이이면 그 사각형 내는 동일한 색채로 칠하고, 네구석의 높이가 다른 경우에는 사각형을 두 개 또는 세 개의 삼각형으로 분할하고, 각각의 삼각형 내의 화소의 색채를 변경하여 계조표시하는 것에 의해 모니터에는 도 11에 나타낸 바와 같이 입체적으로 나타낸 지표면 상에 도 8과 같은 3차원 도로와 호수 등이 겹쳐져서 입체조감지도가 표시된다. 따라서, 종래의 조감지도의 지표면이 평탄면으로서 표현된 것이 각 지점의 높이에 따른 요철이 표현되고, 보다 입체감 넘치는 리얼한 화상이 된다.

또, 이상에서는 편의상, 점(Q0∼Q3)으로 둘러싸인 면(PL0)과 면(TR1, TR2)에 대해 설명했는데, 모니터 화면 상에 이러한 면의 형상이 표시된 것이 아니라, 어디까지나 그 면 내를 계조표시하여 조감지도의 지표면을 입체적으로 표시하기 위한 면이다.

다음에 계조표시에 사용하는 색채에 대해 설명한다. 1화면에 표시된 지도의 표고차는 제각각이고, 미리 정한 표고차 피치로 색채를 변경하여 계조표시하도록 하면 표고차가 작은 때는 계조수가 적어지고, 입체적인 표시가 어려워진다. 그래서, 이 실시형태에서는 다음과 같이 하여 1화면 내에서 사용하는 계조수를 표고차(각 영역의 높이 데이터의 차)에 관계없이 같은 수로 하여 보다 입체적인 표시를 가능하게 한다.

도 29는 컬러 데이터 테이블을 설명하는 도면이다. 높이 0∼1000m, 1000m∼2000m, 2000m∼3000m, 3000m∼4000m의 네 개의 높이 영역마다 컬러 데이터로서 각각 #0컬러 데이터∼#n컬러 데이터를 할당한다. 즉, 표고차 1000m에 대한컬러 데이터수는 n개이고, 하나의 컬러 데이터당 높이(Ch)(미리 정해진 고정 계조피치)는 1000/(n+1)(m)으로 나타낸다. 또, 네 개의 높이 영역 컬러 데이터로 할당된 #0∼#n컬러 데이터는 네 개의 높이 영역 컬러 데이터마다 각각 다른 색채이다. 따라서 표고에 대응한 색으로서는 4×(n+1)색의 컬러가 사용된다. 단, 본 실시형태에서는 이 4×(n+1)색이 컬러에서 소정수의 컬러를 컬러 팔레트에서 빼내서 등록하고, 컬러 팔레트를 통해 색의 묘화를 실행한다.

도 31은 이 컬러 팔레트를 작성하는 처리에 대한 플로우 챠트이다. 이 실시형태에서 사용하는 컬러 팔레트 수의 최대값을 m(<n)으로 한다. 우선 스텝(S501)에서 묘화영역 내의 복수의 소영역의 최대 높이 최소 높이를 구하고, 높이의 차(△h)를 산출한다. 스텝(S502)에서 최소 높이와 최대 높이의 차(△h)를 컬러 데이터당 높이(고정계조피치)(Ch)에서 빼서 필요한 컬러수를 구한다. 스텝(S503)에서는 구한 컬러수가 컬러 팔레트 작성 최대값(m)보다 큰지 작은지를 판단한다. 컬러수가 m이하라면 스텝(S504)에 나아가고 테이블 증가값을 1로 설정한다. 컬러수가 m이하라고 하는 것은 최소 높이의 컬러 데이터에서 차례대로 상기 고정계조피치로 m개의 컬러 데이터를 선택하여 m개의 컬러 팔레트에 각각 설정할 수 있는 것을 의미한다.

컬러 수가 m보다 크다고 판단되면, 스텝(S505)에 나아가고, 구한 컬러 수를 컬러 팔레트 작성최대값(m)에서 빼서 테이블 증가값을 구한다. 소수점 이하는 올려서 정수화한다. 필요한 컬러 수가 m보다 큰 것은 컬러 팔레트 수의 제한에서 고정계조피치(Ch)단위로 색을 바꾸어 묘화할 수 없는 것을 의미하고 있다. 따라서,컬러 팔레트에는 이하의 절차에 따라 테이블 증가값에 따라 컬러 테이블에서 드문드문 컬러가 선택되어 등록된다.

스텝(S506)에서는 컬러 포인터에 스텝(S501)에서 구한 최소 높이에 대응하는 컬러 테이블의 어드레스를 설정하고, 컬러 팔레트 포인터에 컬러 팔레트의 선두 어드레스를 설정한다. 스텝(S507)에서는 컬러 팔레트 포인터가 나타내는 컬러 팔레트에 컬러 포인터가 나타내는 컬러 데이터의 데이터를 설정한다. 스텝(S508)에서 컬러 포인터에 스텝(S504) 또는 스텝(S505)에서 구한 테이블 증가값을 가산하고, 컬러 팔레트 포인터에는 1을 가산한다. 여기에서는 가산값이 1이라는 것은 옆의 데이터 영역의 어드레스에 설정된 것을 의미한다. 스텝(S509)에서 컬러 포인터가 스텝(S501)에서 구한 최대 높이에 대응하는 어드레스를 넘는지의 여부를 판단한다. 아직 넘지 않았다고 판단되면 스텝(S507)에 되돌아가 처리를 반복한다. 넘었다고 판단되면 묘화영역 내의 최소 높이에서 최대 높이에 대응하는 컬러의 컬러 팔레트로의 등록(할당)이 완료되었기 때문에 처리를 종료한다.

또, 도 29에 나타낸 두가지 높이 영역 컬러 데이터에 걸친 경우에도 각 높이 영역 데이터에서 소정 수의 컬러 데이터가 선택된다. 예를 들면 0∼1000m와 1000m∼2000m의 영역에 걸쳐 있을 때, 0∼1000m의 높이 영역 컬러 데이터에서 #n-1 컬러 데이터와 #n 컬러 데이터가 선택되고, 1000m∼2000m의 높이 영역 컬러 데이터에서 #0 컬러 데이터∼#3 컬러 데이터가 선택된다.

다음에, 조감지도표시에 있어서 표시영역의 분할에 대해 설명한다. 조감지도표시에서는 모니터 화면을 상하로 2∼4분할하고, 각 영역마다 표시에 사용하는데이터 양을 바꾸고 있다. 즉, 자동차 위치 근방은 크게 표시되기 때문에, 축척이 작은(축척율이 큰) 도로지도 데이터(예를 들면 레벨 1의 지도)를 사용하고, 화면 위쪽의 영역에서는 넓은 영역을 표시하기 때문에, 축척이 큰(축척율이 작은) 도로지도데이터(예를 들면 레벨 2의 지도)를 사용한다. 그 때문에, 상기한 입체표시를 위한 처리에 사용하는 도로지도 데이터도 상하 영역에서 다르다. 그 결과, 상하영역의 경계에서 계조표시가 끊어지거나, 3차원 도로 데이테 테이블에 기초하여 묘화된 도로가 끊어질 우려가 있다.

그래서, 이 실시형태에서는 다음과 같이 하여 상기 문제를 해결한다. 도 12∼도 15에 의해 설명한다.

도 12는 지표면의 표고차를 고려하지 않은 경우(정적 묘화)의 영역분할을 설명하는 도면이고, 도 13은 지표면의 표고차를 고려한 경우(동적 묘화)의 영역분할을 설명한 도면이다. 도 12에 있어서, P0는 조감도법에 의한 시점, P1은 모니터 화면의 최하위 위치에 대응하는 지도상의 경계위치, P2는 모니터 화면상의 영역분할위치에 대응하는 지도상의 경계위치, P3는 모니터 화면 최상위 위치에 대응하는 지도상의 경계위치, PM은 모니터 화면중앙에 대응하는 지도상의 점이다. 또, 자동차 위치는 지점 'P1'과 지점 'P2' 사이의 P1에 가까운 위치이다.

시점 'P0'은 자동차 위치의 뒤쪽 350m 지점(PC)의 상공 350m에 위치한다. 화면 최하위 위치(P1)는 시점(P0)에서 내려다보는 각도(β)(=52°)에서 지상을 내려다본 경우의 지표면(지점(PC)과 동일한 높이)과의 교점이고, 화면 중앙위치(PM)는 시점(P0)에서 내려다본 각도(θ)(=23°)에서 지상을 내려다본 경우의 지표면(지점(PC)과 동일한 높이)과의 교점이고, 영역분할위치(P2)는 시점(P0)에서 내려다본 각도(γ)(=20°)에서 지상을 내려다본 경우의 지표면(지점(PC)과 동일한 높이)와의 교점이고, 화면 최상위 위치(P3)는 지점(PC)에서 차량 진행방향에 7000m 떨어진 지표면(지점(PC)과 동일한 높이)의 위치이다.

이상의 설명에서 지표면의 표고차를 고려하지 않은 정적 묘화의 경우에는 영역분할위치(P2)에서 화면 최하위 위치(P1)까지의 영역이 상세정보영역, 영역분할위치(P2)에서 화면 최상위 위치(P3)까지가 광역 정보영역이 된다. 예를 들면 지도데이터가 레벨 1∼6까지의 6단계로 구분되어 있는 경우, 상세정보영역은 레벨 1의 데이터를 이용하여 조감지도를 묘화하고, 광역정보영역은 레벨 2의 데이터를 이용하여 조감지도를 묘화한다.

다음에 도 13에 의해 동적 묘화의 경우에 대해 설명한다. 실제의 지표면이 실선(SLD)으로 나타낸 바와 같이, 자동차 위치 후방 350m의 지점(PC)에서 차량 진행방향을 향해 내려가는 기울기일 때, 시점(P0)에서 내려다보는 각도(β)로 내려다본 경우의 지표면과의 교점인 화면 최하위 위치(P1')는 정적 묘화의 경우의 화면 최하위 위치(P1)보다도 차량 진행방향쪽의 위치가 된다. 시점(P0)에서 내려다본 각도(γ)로 내려다본 경우의 지표면과의 교점인 영역분할위치(P2')도 정적 묘화인 경우의 영역분할위치(P2)보다도 차량 진행방향쪽의 위치가 된다.

실제의 지표면이 파선(SLU)으로 나타낸 바와 같이, 자동차 위치 후방 350m의 지점(PC)에서 차량진행방향을 향해 올라가는 기울기일 때, 시점(P0)에서 내려다본 각도(β)에서 내려다본 경우의 지표면과의 교점인 화면 최하위 위치(P1')는 정적묘화인 경우의 화면 최하위 위치(P1)보다도 시점쪽의 위치가 된다. 시점(P0)에서 내려다본 각도(γ)에서 내려다본 경우의 지표면과의 교점인 영역분할위치(P2')도 정적 묘화인 경우의 영역분할위치(P2)보다도 시점쪽의 위치가 된다.

이와 같이, 지표면의 높이 데이터에 기초하여 지표면의 요철을 표현하는 경우(입체조감지도를 표시하는 경우)에는 상기한 바와 같이 하여 산출된 높이 데이터에 따라 상세정보영역과 광역정보영역을 결정할 필요가 있다. 이하, 자동차 위치 후방 350m의 지점(PC)보다도 지표면의 높이가 낮은 경우와 높은 경우로 나누어 설명한다.

도 14에 있어서, Lγ는 시점(P0)에서 내려다본 각도(γ)에서 지표면을 내려다본 경우의 내려다본 선이고, 지점(PC)과 같은 높이로 한 경우의 지표면과의 교점이 영역분할위치(P2)이다. 이 분할위치(P2)에서 차량진행방향에 소정 거리(PL) 떨어진 지점(P21)에 있어서 내려다본 선(Lγ)의 높이 변화(△h)를

△h=PL×tanγ

에서 산출하여 내려다본 선(Lγ)상의 지점(P21γ)의 높이(hp)를

hp=h0-n×△h

단, h0은 지점(PC)의 높이, n은 반복선이고 1이상의 정수에서 산출하는 동시에, 지점(P21)에 대응하는 실제 지표면상의 지점(P21a)의 높이(h1)를 구한다.

또, h0, h1에 대응하는 각 지점(PC, P21a)은 각각 어느 하나의 메시에 포함되기 때문에, 각각의 메시에 대해 상기한 바와 같이 하여 산출된 높이 데이터를 h0, h1로서 이용할 수 있다.

다음에, 지점(P21)에 관한 h1과 hp를 비교한다. h1이 크면 그 때의 지점(P21)을 영역분할위치(P2')로 한다. h1이 작으면 지점(P21)에서 또 소정거리(PL) 떨어진 지점(P22)에 대응하는 지점(P22γ, P22a)에 대해 마찬가지로 하여 h1과 hp를 산출하여 양자를 비교한다. 그리고, 마찬가지로 h1이 크면 그 때의 지점(P22)을 영역분할위치(P2')로 한다. h1이 작으면 지점(P22)에서 또 소정 거리(PL) 떨어진 지점(P23)에 대응하는 지점(P23γ, P23a)에 대해 마찬가지로 하여 h1과 hp를 산출하여 양자를 비교한다.

이와 같이 하여 순서대로 지점(P2nγ)(n은 반복선이고 1 이상의 정수)과 지점(P2na)(n은 반복선이고 1 이상의 정수)에 대해 h1과 hp를 산출하고, h1이 크면 그 때의 지점(P2n)(n은 1 이상의 정수)를 영역분할위치(P2')로 한다. 도 14의 경우에는 지점(P24)이 영역분할위치(P2')가 된다.

도 15에 있어서, Lγ는 시점(P0)에서 내려다본 각도(γ)에서 지표면을 내려다본 경우의 내려다본 선이고, 지점(PC)와 같은 높이로 한 경우의 지표면과의 교점이 영역분할위치(P2)이다. 이 분할위치(P2)에서 지점(PC)방향에 소정 거리(PL) 떨어진 지점(P21)에 있어서 내려다본 선(Lγ)의 높이 변화(△h)를

(수학식 10)

△h=PL×tanγ에서 산출하고, 내려다본 선(Lγ) 상의 지점(P21γ)의 높이(hp)를

hp=h0+n×△h

단, h0은 지점(PC)의 높이, n은 반복선이고 1 이상의 정수에서 산출하는 동시에, 지점(P21)에 대응하는 실제 지표면 상의 지점(P21a)의 높이(h1)를 구한다.

또, h0, h1에 대응하는 각 지점(PC, P21a)은 각각 어느 하나의 메시에 포함되기 때문에, 각각 메시에 대해 상기한 바와 같이 하여 산출된 높이 데이터를 h0, h1로 하여 이용할 수 있다.

다음에, 지점(P21)에 관한 h1과 hp를 비교한다. h1이 작으면 하나 전의 지점(P2)을 영역분할위치(P2')로 한다. h1이 크면 지점(P21)에서 또한 소정 거리(PL) 떨어진 지점(P22)에 대응하는 지점(P22γ)과 지점(P22a)에 대해 마찬가지로 하여 h1과 hp를 산출하여 양자를 비교한다. 그리고, 마찬가지로 h1이 작으면 하나 전의 지점(P21)을 영역분할위치(P2')로 한다. h1이 크면 지점(P22)에서 또 소정 거리(PL) 떨어진 지점(P23)에 대응하는 지점(P23γ, P23a)에 대해 마찬가지로 하여 h1과 hp를 산출하여 양자를 비교한다.

이와 같이 하여 순서대로 지점(P2nγ)(n은 반복선이고 1 이상의 정수)과 지점(P2na)(n은 반복선이고 1 이상의 정수)에 대해 h1과 hp를 산출하고, h1이 작으면 하나 전의 지점(P2n-1)(n은 1 이상의 정수)을 영역분할위치(P2')로 한다. 도 15의 경우에는 지점(P22)이 영역분할위치(P2')가 된다.

이와 같이 지표면의 높이를 고려하여 영역분할위치를 변경하는 것에 의해 지표면의 요철을 표현한 경우에 상세정보영역과 광역정보영역과의 경계부근에서 화상이 끊어지는 일이 없다.

또, 내려가는 기울기에서는 높이의 차가 커질수록 영역분할위치(P2)가 차량진행방향 전방에 위치하는 것이 되어 그 위치를 제한하지 않으면 상세정보영역이 광역정보영역에 비해 너무 커진다. 그래서, 이 실시형태에서는 그 경우의 최대값을 규정하여 제한한다.

도 36은 상기한 방식을 기초로 하여 동적 묘화에 있어서 영역분할위치를 구한 제어플로우 챠트를 나타낸 도면이다. 이 처리는 도 1에 있어서 제어회로(3)에 있어서 실행되고, 자동차 위치가 검출되고, 그것에 기초하여 도 12 등에 있어서 지점(PC, P2) 등의 위치 데이터(위치좌표)를 구할 수 있는 전제에서 개시된다. 또, 이하의 플로우 챠트의 설명에서는 도 12∼도 15에 있어서 부호를 참조하여 설명을 한다.

우선, 스텝(S901)에서 변수(n)를 n=0으로 한다. 스텝(S902)에서 점(PC)에서 점(P2)까지의 지표면이 평탄한지, 올라가는 기울기인지, 내려가는 기울기인지를 판단한다. 구체적으로는 P2의 위치에 대응하는 지표면의 높이 데이터와 지점(PC)의 높이 데이터를 취득하여 P2의 위치에 대응하는 지표면의 높이 데이터가 지점(PC)의높이 데이터보다 큰 경우는 올라가는 기울기이고, 작은 경우는 내려가는 기울기이고, 같은 경우는 평탄하다고 판단한다. P2의 위치에 대응하는 지표면의 높이 데이터와 지점(PC)의 높이 데이터는 각각의 점은 어느 하나의 메시에 포함되기 때문에 대응하는 상기한 각 메시의 높이 데이터로부터 취득한다.

스텝(S902)에서 내려가는 기울기로 판단되면 스텝(S903)에 진행하여 변수(n)를 플러스 1한다. 이하, 도 14의 부호를 참조하여 설명을 진행한다. 스텝(S904)에서 P2에서 소정 거리(PL)를 n배한 거리만큼 PC에서 먼 쪽으로 떨어진 지점의 위치를 구한다. 이 위치를 P2n으로 하면 P2n=P2+n×PL에서 구할 수 있다. 스텝(S905)에서 이 지점(P2n)에 있어서 내려다본 선(Lγ) 상의 점(P2nγ)의 높이(hp)를 상기한 수학식 11에서 구한다. 스텝(S906)에서, 지점(P2n)에 있어서 지표면(P2na)의 높이(h1)를 구한다. 이것은 P2n의 위치좌표를 알 수 있기 때문에 그것에 대응하는 메시의 높이 데이터에서 구할 수 있다.

스텝(S907)에서 내려다본 선 상의 높이(hp)가 지표면의 높이(h1)보다 큰지의 여부를 판단한다. 내려다본 선 상의 높이(hp)가 지표면의 높이(h1)보다 크다고 판단되면 스텝(S903)에 되돌아가 처리를 반복한다. 스텝(S907)에서 내려다본 선 상의 높이(hp)가 지표면의 높이(h1)보다 크지 않다고 판단되면 스텝(S908)에 나아간다. 여기에서 내려다본 선 상의 높이(hp)가 지표면의 높이(h1)보다 크다는 것은 내려다본 선(Lγ)이 내려가는 기울기의 지표면에 도달하지 않고 아직 교차하지 않은 것을 의미한다. 한편, 내려다본 선 상의 높이(hp)가 지표면의 높이(h1)와 같거나, 그것보다 작은 것은 내려다본 선(Lγ)이 내려가는 기울기의 지표면과 교차했거나, 교차하여 지나간 것을 의미한다.

스텝(S908)에서는 지점(P2n)의 위치를 영역분할위치(P2')로서 처리를 종료한다. 도 14에서는 n=4인 경우에서 P24가 새로운 영역분할위치가 된다.

한편, 스텝(S902)에서 평탄하다고 판단되면, 영역분할위치는 P2의 점인채로 좋기 때문에 그대로 스텝(S908)에 나아간다. 스텝(S098)에서는 n=0이기 때문에 지점(P2)이 그대로 영역분할위치가 된다.

스텝(S902)에서 올라가는 기울기라고 판단되면 스텝(S909)에 나아가 올라가는 기울기에 있어서 영역분할위치의 결정처리가 이루어진다. 스텝(S909)의 처리는 상기한 도 15의 올라가는 기울기의 설명의 방식을 기초로 하여 상기한 내려가는 기울기와 같은 수법이고, 이번에는 반대로 자동차 위치쪽 방향에 서치(search)하여 내려다본 선(Lγ)과 지표면이 교차하는 점 또는 그 바로 전의 점을 구하도록 하면 좋다. 따라서, 상세한 내용은 생략한다.

이상과 같이 시점(P0)에서 모니터 화면 상의 영역분할위치에 대응하는 점(P2)을 내려다보고 통과한 선(Lγ)이 높이 데이터를 고려하여 구해진 지표면과 교차하는 점(정확하게는 교차하는 점에 가까운 점)을 구하는 것에 의해 새로운 영역분할위치(P2')를 구할 수 있다. 그리고, 이 점을 기준으로 상세지도 데이터와 광역지도 데이터의 사용범위를 결정할 수 있다. 또, 상기한 PC, P2, P2n, P2'는 예를 들면 화면 중앙을 밑에서 위로 당긴 일직선 상으로 나열한 점에 대응하는 것이고, 지도 데이터의 영역분할은 새롭게 구해진 영역분할위치(P2')를 통과하고, 또한 이 직선과 수직인 화면 상의 수평선에 의해 분할된다.

다음에, 도 16 및 도 17에 의해 입체조감지도에 터널을 표시하는 경우에 대해 설명한다. 터널의 데이터는 도 5의 도로 데이터 테이블 중에 하나의 링크열 데이터로서 가질 수 있다. 이 경우, 도로 데이터 테이블에는 링크열이 터널인 것을 나타낸 링크열 속성 데이터란을 설치해 두고, 링크열이 터널이면 링크 시점과 종점이 터널 입구, 출구로 인식할 수 있다. 따라서, 상기한 바와 같이 터널의 입구와 출구가 2차 메시영역의 어느 영역에 포함되는지를 수학식 1 및 수학식 2에 의해 구하고, 그러한 위도방향 분할번호와 경도방향 분할번호를 연산하고 도 3의 높이 데이터 테이블에서 터널 입구와 출구의 높이 데이터를 구한다.

터널의 링크열 데이터로서 그 시점과 종점과의 사이에 보간점이 있는 경우에는 도로 데이터 테이블에는 보간점의 X 및 Y좌표가 저장되어 있고, 상기한 바와 같이 하여 보간점의 높이를 연산하면 다음과 같은 문제가 생긴다.

즉, 보간점의 높이 데이터는 보간점이 지표면에 있는 경우의 높이 데이터로서 연산되기 때문에 이 높이 데이터에 의해 도 8과 같은 수법으로 터널을 입체조감지도 상에 겹쳐서 표시하면, 보간점이 지표면에 있는 것이 되어 도 16과 같이 터널 입구와 출구를 연결하는 선(TN)이 산의 표면을 달리는 것과 같은 위화감이 있는 표시가 된다.

그래서 이 실시형태에서는 터널 내의 보간점의 높이를 터널입구의 높이와 출구의 높이의 비례배분으로 구한 것이다. 즉, 입구의 높이 데이터가 500m, 출구의 높이 데이터가 1000m, 보간점이 입구와 출구의 중간점에 위치하는 경우에는 보간점의 높이 데이터는 750m가 되고, 보간점은 750m의 높이의 위치에 나타낸 것이 된다.그 결과, 도 17에 나타낸 바와 같이, 터널이 지표면 하에 파선(TN)으로 표시된다.

이하, 이 터널 묘화처리를 도 32의 플로우 챠트에 의해 설명한다. 우선, 스텝(S610)에서 터널의 입구의 높이를 구하고, 스텝(S602)에서 터널의 출구의 높이를 구한다. 터널의 입구와 출구의 높이는 상기한 바와 같이 터널 링크열 데이터 및 수학식 1, 수학식 2에서 구한다. 스텝(S603)에서는 터널의 입구와 출구의 높이의 차를 구한다.

다음에, 터널의 입구와 출구의 사이에 있는 보간점의 높이에 대해 차례대로 연산한다. 우선, 스텝(S604)에서 선택된 보간점의 XY좌표 데이터에서 이 보간점이 터널의 입구와 출구를 연결하는 직선상에 있는지의 여부를 판단한다. 직선상에 있다고 판단된 경우는 스텝(S606)에 나아가고, 직선상이 아니라고 판단된 경우는 스텝(S605)에 나아간다. 직선상이 아닌 경우는 스텝(S605)에서 이 보간점이 입구와 출구를 연결하는 직선상의 어느 포인트에 대응하는지를 연산한다. 구체적으로는 보간점의 좌표에서 터널의 입구와 출구를 연결하는 직선에 수직선을 내린 그 교점을 대응하는 포인트로 한다. 이것은 보간점이 직선상에 없는 경우에 그 보간점의 높이가 이 수직선과 입구와 출구의 직선과의 교점의 포인트와 거의 같다는 가정에 의한 것이다.

그리고, 스텝(S606)에서 보간점의 높이를 연산한다. 보간점이 직선상에 있는 경우는 그 직선상의 포인트, 보간점이 직선상에 없는 경우는 스텝(S606)에서 구한 대응하는 직선상의 포인트의 좌표에 의해 터널의 입구와 출구의 직선상에 있어서 어디까지 나아간 포인트인지를 구하고, 그 거리에 의해 입구와 출구의 표고차를단순하게 비례배분하여 그 포인트의 높이를 구한다. 이것에 의해 보간점의 높이를 구한다. 스텝(S607)에서는 구해진 보간점의 높이 데이터에 기초하여 3D좌표 변환을 하고, 입체조감도에 있어서 터널을 터널을 나타내는 선(도 17의 예에서는 파선)으로 묘화한다. 스텝(S608)에서 모든 보간점에 대해 처리가 종료했는지를 판단하고, 아직 종료하지 않은 경우는 스텝(S604)에 되돌아가 처리를 반복한다. 종료되어 있는 경우는 처리를 끝낸다.

이와 같이 하여 도 17에 나타낸 바와 같이 입체조감도에 있어서 터널이 지표면하에 있도록 파선(TN)으로 표시된다. 도 17의 예에서는 터널이 직선 하나의 예로 나타나 있지만, 터널 내에서 커브하여 그 커브의 상태가 보간점으로 나타나 있는 경우는 도 32의 처리에 의해 커브된 내용으로 표시된다. 즉, 입체조감도에 있어서 터널 내의 도로가 커브되어 있으며 커브한 내용으로, 또 실제의 높이에 대응한 3차원 표시가 이루어진다. 그 경우, 파선 등의 터널을 나타낸 선으로 나타나 있기 때문에 입체표시된 도로가 지표면하의 터널인 것을 곧 알 수 있다.

-권장경로연산에 대해-

(1)상세정보표시

도 18은 입력된 목적지에 따라서 권장경로를 설정하는 처리의 플로우 챠트이다. 스텝(S1)에서는 현재위치에서 목적지까지의 권장경로를 연산하여 설정한다. 목적지는 입력장치(4)를 통해 조작자에 의해 설정되고, 권장경로는 예를 들면 주지한 다익스트라법 등을 이용한 연산에 의해 자동적으로 설정된다. 이 경우, 현재지는 현재지 검출장치로 검출한 위치를 사용할 수 있다. 스텝(S2)에서는 중앙연산처리장치(3)의 RAM의 소정 영역에 권장경로의 데이터를 저장하여 권장경로 데이터 테이블을 작성한다. 스텝(S3)에서는 권장경로 상의 유도포인트에서의 유도안내의 데이터를 중앙연산 처리장치(3)의 RAM에 저장하여 유도 포인트 테이블을 작성한다.

권장경로 데이터 테이블은 기본적으로는 메시번호와 링크번호가 현재지로부터 목적지를 향해 순서대로 저장되어 구성된다. 유도포인트 테이블은 권장경로의 시점부터 유도포인트까지의 거리의 데이터와, 각 유도포인트에서 안내하는 방향의 데이터로 구성된다.

도 19는 경로탐색연산이 종료된 때에 조감지도상에 출발지로부터 목적지까지의 전체 루트를 표시한 경우의 한 예를 나타낸 도면이다. 자동차 위치 마크(M1)가 출발지, 목적지 플랙 마크(P1)가 목적지이다. 도 19에서 알 수 있는 바와 같이, 조감지도 상에 경로탐색결과를 전체 경로표시하는 경우에는 연산된 권장경로의 목적지를 모니터 화면중앙부에 있어서 조감지도의 위쪽에 위치시킨다.

도 20A는 출발지를 대장성 앞, 목적지를 자마로 한 경우의 권장경로를 모니터 화면상에 변형시켜 나타낸 도면이다. 도 20A에는 출발지로부터 목적지까지의 사이의 주요 지점의 명칭 또는 고속도로 출입구를 세로로 긴 틀로 둘러싸고, 이 틀을 목적지를 향한 화살표로 접속하여 나타내고 있다.

도 20A에 있어서 가스미가세키 램프와 도쿄 인터체인지 사이에는 수도고속 환상선/3호선의 문자를 틀로 둘러싼 버튼(DB1)이 표시되어 있다. 도쿄 인터체인지와 요코하마 인터체인지와의 사이에는 도메이의 문자를 틀로 둘러싼 버튼(DB2)이 표시되어 있다. 예를 들면 버튼(DB1)을 조작하면, 모니터 화면은 도 20B에 나타낸바와 같이 전환하고, 가스미가세키 램프와 도쿄 인터체인지와의 사이에 있는 다카기초 램프와 산겐자야 램프가 표시된다. 요코하마 인터체인지와 목적지 자마의 표시는 꺼진다. 버튼(DB2)을 조작하면, 모니터 화면은 도 20C에 나타낸 바와 같이 전환하고, 도쿄 인터체인지와 요코하마 인터체인지 사이에 있는 도메이 가와사키 인터체인지가 표시된다. 버튼(DB1)은 표시된 채이다.

즉, 경로탐색결과를 1화면 상에 전체 루트 표시하는 경우, 모든 지점정보를 변형시켜 나타내면 문자가 작아져서 보기 어려워지기 때문에, 도 20A와 같이 주요 지점정보만을 표시하도록 하고 있다. 그러나, 예를 들면 통과지점에 의해 주행경로를 확인하거나, 또는 사전에 휴게지점을 정해 둘 필요가 있는 경우에는 종래는 변형한 전체 루트 표시를 일단 지도표시 화면상에서의 전체 루트 표시로 전환하고, 그 위에 통과지점의 확인과 휴게장소를 체크할 필요가 있다. 그 점, 도 20A와 같이 상세지점정보가 있는 경우에는 그 구간에 버튼 마크(DB)를 표시하고, 그 버튼(DB)이 조작될 때에 도 20B에 나타낸 상세정보 표시화면으로 전환하도록 하여 전체 경로표시의 보는 어려움을 해소하고, 또 승무원에게 경유지의 정보를 풍부하게 제공할 수 있다.

(2) 지점명칭의 스크롤

도 21A∼도 21C는 출발지를 대장성 앞, 목적지를 자마로 한 경우의 권장경로의 전체 루트를 도 20A와 같이 표시하여 주행을 개시한 경우, 차량의 주행에 따라 모니터 화면상의 표시가 어떻게 변화하는지를 설명한 도면이다.

도 21A는 주행개시 직후의 모니터 화면이다. 대장성 앞의 지점정보의 위쪽에 자동차 위치 마크(M1)를 표시하여 차량이 출발지인 대장성 앞에 있는 것을 나타내고 있다. 또, 도 21A의 예에서는 한 번에 5군데의 지점명칭을 표시하도록 하여 도 20A의 모니터표시인 상태로 주행을 개시하면 상세정보도 포함한 5군데의 지점 명칭을 표시하도록 하고 있다.

차량이 가스미가세키 램프에 오면 모니터 화면은 도 21A에서 도 21B로 전환하고, 가스미가세키 램프를 선두로 도메이 가와사키 인터체인지까지 표시된다. 차량이 다카기초 램프에 오면, 모니터 화면은 도 21B에서 도 21C로 전환하고, 다카기초 램프를 선두로 요코하마 인터체인지까지 표시된다. 차량이 산겐자야 램프에 도달하면 모니터 화면은 도 21C에서 도 21D로 전환하고, 산겐자야 램프를 선두로 목적지인 자마까지 표시된다.

또, 도 21A∼도 21D에 있어서는 자동차 위치가 다음 지점정보 부분에 오면 모니터 화면을 전환하고, 자동차 위치가 위치한 지점정보를 모니터 화면의 가장 왼쪽에 표시하여 새로운 지점정보를 가장 오른쪽에 표시하도록 화면을 왼쪽 방향으로 스크롤하고 있다. 환언하면 자동차 위치마크는 화면상 언제나 좌단의 지점정보의 위쪽에 표시되도록 되어 있다. 이와 같은 스크롤을 대신하여 주행에 따라 자동차 위치마크를 도 21A의 M2, M3, M4, M5와 같이 해당하는 지점정보의 위쪽에 표시하도록 하고, 자동차 위치 마크가 가장 오른쪽 지점정보에 위치한 때에(예를 들면 도쿄 인터체인지에 도달한 때), 그 지점정보(도쿄 인터체인지)를 화면의 가장 왼쪽의 위치에 표시하도록 스크롤해도 좋다.

도 22A는 권장경로 연산종료 후에 모니터 화면에 표시된 전체 루트 표시이고, 도 20A의 경우와 같은 도면이다. 도 22A에는 출발지점인 대장성 앞의 지점정보의 위쪽에 자동차 위치 마크를 표시하고, 주행과 함께 자동차 위치 마크를 M1, M2와 같이 이동한다. 차량이 가스미가세키 램프에 도달하면 도 22B에 나타낸 바와 같이 가스미가세키 램프와 도쿄 인터체인지와의 사이의 상세정보인 다카기초 램프와 산겐자야 램프가 새로 표시되고, 또 도쿄 인터체인지와 요코하마 인터체인지와의 사이의 도메이 가와사키 인터체인지도 새롭게 상세정보로서 표시된다. 이와 같이 주행에 따라 차량이 상세정보가 존재하는 지점에 오면 자동적으로 상세지점정보를 포함하는 경로표시로 전환하도록 해도 좋다.

(3) 변형 표시제어 플로우

도 33은 상기한 변형 루트 표시의 제어의 상태를 나타낸 플로우 챠트이다. 본 루틴은 경로탐색연산이 종료된 후 개시된다.

스텝(S701)은 정보표시 이벤트가 있는지의 여부가 판단되고, 정보표시 이벤트가 있다고 판단되면 스텝(S702)에 나아간다. 정보표시 이벤트는 변형된 통상정보를 표시하기 위한 이벤트이다. 스텝(S702)에서는 자동차 위치 전방의 변형된 통상정보를 최대 5개 뽑아내고, 스텝(S711)에 나아가 그 내용이 표시된다. 상기한 예에서는 예를 들면 도 20A의 표시이다.

스텝(S703)에서는 자동차 위치 갱신 이벤트가 있는지의 여부가 판단되고, 자동차 위치 갱신 이벤트가 있다고 판단되면 스텝(S704)에 나아간다. 자동차 위치 갱신 이벤트는 차량이 변형된 어느 표시위치에서 부근의 위치로 옮긴 때에 발생하는 이벤트이다. 스텝(S704)에서는 자동차 위치 전방의 변형된 통상 정보 또는 상세정보를 최대 5개 뽑아내고, 스텝(S711)에 나아가 그 내용이 표시된다. 자동차 위치 마크는 좌단의 변형 표시의 위에 표시된다. 상기한 예에서는 예를 들면 도 21A∼도 21D의 표시이다. 도 21A∼도 21D는 상세정보도 포함하여 표시한 모드가 되기 때문에, 통상정보와 상세정보를 포함하여 자동차 위치 전방의 최대 5개의 정보를 뽑아낸다. 통상 정보만의 표시모드인 경우는 자동차 위치 전방의 통상정보를 최대 5개 뽑아낸다. 또, 이 이벤트의 발생에 의해 자동차 위치 마크만을 하나 인접한 변형 표시에 옮기도록 해도 좋다. 그 경우는 상기한 도 21A의 점선으로 나타낸 자동차 위치 마크(M2∼M5)의 설명의 경우이다.

스텝(S705)에서는 상세정보표시 이벤트가 있는지의 여부가 판단되고, 상세정보 표시 이벤트가 있다고 판단되면 스텝(S706)에 나아간다. 스텝(S706)에서는 자동차 위치전방의 변형된 통상정보 및 발생한 이벤트에 관계한 상세정보를 포함하여 최대 5개 뽑아내고, 스텝(S711)에 나아가 그 내용이 표시된다. 상기한 예에서는 예를 들면 도 20A의 표시에 있어서 버튼(DB1) 또는 버튼(DB2)이 눌려지면, 눌려진 버튼에 대응한 상세정보표시 이벤트가 발생하고, 도 20B 또는 도 20C의 표시가 이루어진다. 또, 도 22A의 예에서도 차량이 가스미가세키 램프에 온 경우에 상세정보표시 이벤트가 발생한다.

스텝(S707)에서는 +방향의 스크롤 이벤트가 있는지의 여부가 판단되고, +방향의 스크롤 이벤트가 있다고 판단되면 스텝(S707)에 나아간다. +방향의 스크롤 이벤트는 변형 표시를 스크롤하기 위해 스크롤 스위치(4c)가 오퍼레이터에 의해 조작될 때에 발생하는 이벤트이다. 스텝(S708)에서는 가장 바로 전의 정보를 소거하고, 하나 앞의 정보를 최후열에 더하여 스텝(S711)에 나아가 그 내용이 표시된다. +방향의 스크롤표시는 자동차 위치에서 목적지를 향해 앞의 정보를 수시로 스크롤하여 표시한 것이다. 표시 모드는 통상정보만의 경우는 그 내용에서, 상세정보도 포함하여 표시되어 있는 경우는 그 내용에서 각각 스크롤된다.

스텝(S709)에서는 -방향의 스크롤 이벤트가 있는지의 여부가 판단되고, -방향의 스크롤 이벤트가 있다고 판단되면 스텝(S707)에 나아간다. -방향의 스크롤 이벤트는 변형 표시를 자동차 위치 방향으로 되돌리는 스크롤을 하기 위해 도시하지 않은 스크롤 버튼이 오퍼레이터에 의해 조작될 때에 발생하는 이벤트이다. 스텝(S710)에서는 최후열의 정보를 소거하여 하나 바로 앞의 정보를 최전 열에 더하여 스텝(S711)에 나아가 그 내용이 표시된다. -방향의 스크롤 표시는 목적지 방향에서 자동차 위치 방향으로 변형표시를 되돌리기 위한 스크롤 표시이다. 표시모드는 상기한 바와 같이 통상정보만의 경우는 그 내용에서, 상세정보도 포함하여 표시되어 있는 경우는 그 내용에서 각각 스크롤된다.

스텝(S711)에서 표시처리가 끝난 후, 또는 모든 이벤트도 없었던 경우는 처리를 종료한다. 본 루틴은 소정의 루틴보다 수시로 콜되어 반복하여 실행된다.

-화면표시전환에 대해-

도 23A∼도 23D는 모니터 화면상에 표시된 네 개의 표시형태의 표시화면예를 나타낸 도면이다. 도 23A는 평면지도, 도 23B는 평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환한 조감지도, 도 23C는 조감지도 상의 지표면을 각 지점의 표고도 가미하여 입체적으로 표시한 입체조감지도, 도 23D는 주택지도이다.

그리고, 도 23A에 나타낸 바와 같이 평면지도가 표시되어 있는 경우에는 조감지도 및 주택지도의 어느 하나에 표시를 전환하는 전환 스위치(SW1, SW2)가 화면 내에 표시되고, 도 23B에 나타낸 바와 같이 조감지도가 표시되어 있는 경우에는 입체조감지도 및 평면지도의 어느 하나에 표시를 전환하는 전환 스위치(SW3, SW4)가 화면 내에 표시되고, 도 23C에 나타낸 바와 같이 입체조감지도가 표시되어 있는 경우에는 조감지도 및 평면지도의 어느 하나에 표시를 전환하는 전환 스위치(SW5, SW6)가 표시되고, 도 23D에 나타낸 바와 같이 주택지도가 표시되어 있는 경우에는 평면지도에 표시를 전환하는 전환 스위치(SW7)가 표시되어 있다.

이와 같은 전환스위치의 배치에 의해 조감지도와 입체조감지도가 표시되어 있을 때에 주택지도를 표시시킨 경우, 일단 평면지도를 표시하고나서 주택지도를 표시하기 때문에, 조감지도와 입체조감지도에서 주택지도로의 표시전환, 또는 주택지도에서 조감지도와 입체조감지도로의 표시전환이 금지되고, 조감지도와 입체조감지도와 주택지도와의 사이에서의 표시전환에 다른 승무원의 혼란과, 화면의 보기 어려움이 방지된다.

도 34는 상기한 화면표시전환의 제어플로우 챠트이다. 이 루틴은 화면 상에 어느 하나의 지도를 표시하고 있는 경우에 화면 표시전환 태스크로서 일정한 시간간격으로 실행된 루틴이다. 스텝(S801)에서는 현재 설정되어 있는 표시모드가 판단된다. 판단되 표시모드에 따라 상기한 전환 스위치(SW1∼SW7)를 화면상에 표시하는 각각의 태스크를 기동한다. 스텝(S802)에서는 모든 전환 스위치(SW1∼SW7)가 눌려졌는지의 여부를 판단하고, 눌려졌다고 판단된 전환 스위치에 대응한 지도표시모드로 전환해야 하는 각각의 태스크를 기동한다.

스위치(S803)의 태스크는 평면지도 상에 있어서 주택지도 스위치와 조감지도 스위치를 표시한다. 스텝(S804)의 태스크는 조감지도 상에 있어서 입체조감지도 스위치와 평면지도 스위치를 표시한다. 스텝(S805)의 태스크는 입체조감지도 상에 있어서 조감지도 스위치와 평면지도 스위치를 표시한다. 스텝(S806)의 태스크는 주택지도 상에 있어서 평면지도 스위치만을 표시한다.

스텝(S807)의 태스크는 표시모드를 평면지도로 변경하고, 평면지도를 화면 상에 표시한다. 스텝(S808)의 태스크에서는 표시모드를 조감지도로 변경하고, 조감지도를 화면상에 표시한다. 스텝(S809)의 태스크는 표시모드를 입체조감지도에 변경하고, 입체조감지도를 화면상에 표시한다. 스텝(S810)의 태스크는 표시모드를 주택지도에 변경하고, 주택지도를 화면상에 표시한다.

-주요 처리절차에 대해-

도 24는 제어회로(3)의 메인처리를 나타낸 플로우 챠트이고, 이하에 이 플로우 챠트에 기초하여 본 실시형태의 주요 처리의 동작을 설명한다. 또, 제어회로(3)는 키가 이그니션 온 위치에 조작될 때에 도 24의 처리를 개시한다. 도 24의 스텝(S10)에서는 권장경로 및 목적지를 설정한다. 목적지는 입력장치(4)를 통해 조작자에 의해 설정되고, 권장경로는 예를 들면 예를 들면 주지한 다익스트라법 등을 이용한 연산에 의해 도 18과 같이 자동적으로 설정된다. 이 경우, 현재지는 현재지 검출장치(1)에서 검출한 위치를 사용할 수 있다. 또는 ROM 등에 권장경로의 후보를 미리 기억해 두고, 그 중에서 어느 하나를 권장경로로서 선택해도좋다.

스텝(S20)에서는 표시화면 모드를 설정한다. 여기에서 설정된 표시화면 모드에는 조감지도를 표시하는 모드, 평면지도를 표시하는 모드, 주택지도를 표시하는 모드, 입체조감지도를 표시하는 모드가 있고, 이러한 모드의 선택은 조작자가 도 23A∼도 23D에서 설명한 바와 같은 터치 패널 스위치(SW1∼SW7)를 통해 실행한다. 스텝(S30)에서는 표시환경을 설정한다. 여기에서 설정된 표시환경에는 예를 들면 화면의 표시색과 야간모드와 주간모드의 선택 등이 있다. 이러한 표시환경의 선택은 조작자가 입력장치(4)를 통해 실행한다. 스텝(S40)에서는 현재지 검출장치(1)에서의 신호에 기초하여 차량의 현재지를 검출한다. 스텝(S50)에서는 도 25, 도 26, 도 27, 도 28에 상세를 나타낸 지도표시처리를 실행하여 지도를 표시한다. 지도표시처리의 상세에 대해서는 후술한다.

스텝(S60)에서는 스텝(S40)과 마찬가지로 하여 현재지를 검출한다. 스텝(S70)에서는 화면상의 도로지도를 갱신하는지의 여부, 즉 도로지도의 다시 쓰기를 실행하는지의 여부를 판정한다. 여기에서는 검출된 현재위치에 기초하여 전회의 지도갱신 시점에서 차량이 소정 거리 이상 주행한 경우에 화면 표시되어 있는 도로지도의 갱신을 실행하는 것이라고 판정한다. 또, 이 화면갱신은 주행거리에 의한 스크롤로 부르고, 스크롤 스위치(4c)에 의한 화면 스크롤과 구별한다.

스텝(S70)의 판정이 긍정되면 스텝(S50)으로 되돌리고, 판정이 부정되면 스텝(S80)에 나아간다. 스텝(S8)에서는 도 24의 메인처리를 계속할지의 여부를 판정한다. 예를 들면 도시하지 않은 전원 스위치가 오프된 경우와, 처리를 중지한 스위치가 조작된 경우 등에는 스텝(S80)의 판정이 부정되어 도 24의 메인처리를 종료한다.

스텝(S80)의 판정이 긍정되면 스텝(S90)으로 나아가고, 자동차 위치 마크의 표시의 갱신을 실행한 후, 스텝(S60)으로 되돌린다. 자동차 위치 마크는 지도상의 현재지에 겹쳐서 표시되는데, 스텝(S70)에서 지도가 소정 거리 분만큼 스크롤되기까지는 자동차 위치마크를 주행거리에 따라 지도상에서 이동시키기 때문에, 자동차 위치마크의 표시가 갱신된다. 그 이외의 부속정보도 이 스텝에서 갱신된다.

도 25는 도 24의 스텝(S50)의 지도표시처리 가운데 조감지도 표시처리의 상세를 나타낸 플로우 챠트이다. 스텝(S201)에서는 조감도법에서 지도표시할 때의 표시방향각도를 연산한다. 스텝(S202)에서는 도 24의 스텝(S40)과 스텝(S60)에서 검출한 현재지 및 스텝(S201)에서 연산한 표시방향각도에 기초하여 현재지 주변의 도로지도 데이터를 지도기억 메모리(2)에서 판독한다. 예를 들면 현재지를 포함한 수10㎞ 사방의 도로지도 데이터를 판독한다.

스텝(S203)에서는 스텝(S201)에서 판독한 도로지도 데이터 중에서 조감지도를 표시할 때에 이용하는 데이터를 선택하고, 선택한 데이터를 조감지도 데이터용 메모리(6A)에 저장한다. 여기에서는 표시모니터(8)에 표시한 도로지도 정보의 데이터량을 삭감하기 위해 데이터 종별이 소정의 조건을 만족하는 데이터만을 추출하여 조감지도 데이터용 메모리(6)에 저장한다. 스텝(S204)에서는 스텝(S203)에서 선택한 도로지도 데이터를 조감지도 데이터로 변환한다. 데이터 변환은 주지한 조감도법에 의한 방식을 채용한다. 스텝(S205)에서는 스텝(S204)에서 변환한 조감지도 데이터를 표시모니터(8)에 표시하기 위한 최종적인 지도화상 데이터로 변환한다. 스텝(S209)에서 VICS정보표시 모드라고 판단되면 스텝(S206)에 나아가고, 그렇지 않다고 판단되면 스텝(S207)에 나아간다. 스텝(S206)에서는 후술하는 VICS정보의 도형정보를 지도화상 데이터로 변환한다. 스텝(S207)에서는 지도화상 데이터와 VICS도형화상 데이터를 화상메모리(7)에 저장하고, 스텝(S208)에 있어서 그 화상을 표시모니터(8)에 표시한다.

표시를 할 때에는 VICS정보표시 모드이면 VICS문자정보를 지도와 VICS도형 정보에 겹쳐서 표시한다. 이 때, VICS문자정보에는 데이터 제공시각이 포함되어 있기 때문에, 그 데이터 제공시각을 화면상부에 표시하여 표시화면이 VICS정보표시 모드인 것을 알린다. 또, VICS정보표시 모드선택 및 비선택에 따라 후술하는 바와 같이 배경색 등을 전환한다.

도 26은 도 24의 스텝(S50)의 지도표시처리 가운데 평면지도 표시처리의 상세를 나타낸 플로우 챠트이다. 스텝(S301)에서는 도 24의 스텝(S40)과 스텝(S60)에서 검출한 현재지 주변의 도로지도 데이터를 지도기억 메모리(2)에서 판독한다. 예를 들면 현재지를 포함한 수10㎞ 사방의 도로지도 데이터를 판독한다.

스텝(S302)에서는 스텝(S301)에서 판독한 도로지도 데이터 중에서 평면지도를 표시할 때에 이용하는 데이터를 선택하고, 선택한 데이터를 평면지도 데이터용 메모리(5A)에 저장한다. 스텝(S303)에서는 스텝(S302)에서 선택한 도로지도 데이터를 표시모니터(8)에 표시하기 위한 평면지도 데이터로 변환한다. 스텝(S307)에서 VICS정보표시 모드라고 판정되면 스텝(S304)에 나아가고, 그렇지 않다고 판정되면 스텝(S305)에 나아간다. 스텝(S304)에서는 후술하는 VICS정보의 도형정보를 지도화상 데이터로 변환한다. 스텝(S305)에서는 지도화상 데이터와 VICS정보화상 데이터를 화상메모리(7)에 저장하고, 스텝(S306)에 있어서 그 화상을 표시 모니터(8)에 표시한다. 표시를 할 때에는 VICS정보표시 모드라면 VICS문자정보를 지도와 VICS도형정보에 겹쳐 표시한다. 이 때, VICS문자정보에는 데이터 제공시각이 포함되어 있기 때문에, 그 데이터 제공시각을 화면상부에 표시하고 표시화면이 VICS정보표시 모드인 것을 알린다.

도 27은 도 24의 스텝(S50)의 지도표시처리 가운데 입체조감지도 표시처리의 상세를 나타낸 플로우 챠트이다. 도 25와 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여서 상위점에 대해서만 설명한다.

스텝(S203A)에서는 스텝(S201)에서 판독한 도로지도 데이터 중에서 입체조감지도를 표시할 때에 이용하는 데이터를 선택하여 선택한 데이터를 입체조감지도 데이터용 메모리(6B)에 저장한다. 여기에서는 표시모니터(8)에 표시한 도로지도정보의 데이터량을 삭감하기 때문에 데이터 종별이 소정의 조건을 만족하는 데이터만을 추출하여 입체조감지도 데이터용 메모리(6B)에 저장한다. 스텝(S204A)에서는 스텝(S203A)에서 선택한 도로지도 데이터를 입체조감지도 데이터로 변환한다. 데이터 변환은 주지한 조감도법에 의한 방식과 상기한 높이를 가미한 방식을 채용한다. 스텝(S205A)에서는 스텝(S204A)에서 변환한 입체조감지도 데이터를 표시모니터(8)에 표시하기 위한 최종적인 지도화상 데이터로 변환한다. 스텝(S205A)에서 변환처리가 종료되면 스텝(S207)으로 나아간다. 즉, 입체조감지도 표시모드에서는VICS정보가 있어도 그 표시를 하지 않고, 화면표시가 번잡하게 되지 않도록 하고 있다. 그리고, 스텝(S208A)에서 화상메모리의 내용을 표시모니터(8)에 표시한다.

도 28은 도 24의 스텝(S50)의 지도표시처리 가운데 주택지도 표시처리의 상세를 나타낸 플로우 챠트이다. 스텝(S301A)에서는 도 24의 스텝(S40)과 스텝(S60)에서 검출한 현재지 주변의 주택지도 데이터를 지도기억 메모리(2)에서 판독한다. 예를 들면 현재지를 포함하는 수10㎞ 사방의 주택지도 데이터를 판독한다.

스텝(S302A)에서는 스텝(S301)에서 판독한 주택지도 데이터중에서 주택지도를 표시할 때에 이용하는 데이터를 선택하여 선택한 데이터를 주택지도 데이터용 메모리(5B)에 저장한다. 스텝(S303A)에서는 스텝(S302A)에서 선택한 주택지도 데이터를 표시모니터(8)에 표시하기 위한 주택지도 데이터로 변환한다. 주택지도 표시모드라도 입체조감지도 표시모드와 같이 VICS정보표시를 금지해도 좋다.

또, 이상에서는 차량설치 내비게이션장치에 대해 설명했는데, 지령기지국에 설치한 교통정보 표시장치, 차량유도장치, 정보도로 감시장치 등에 이용할 수도 있다.

또, 이상과 같은 여러 가지 지도표시처리를 프로그램한 어플리케이션 소프트웨어를 기억매체에 저장하고, 차에 탑재 가능한 퍼스널 컴퓨터 등에 의해 같은 표시를 할 수도 있다. 도 35는 그 구성을 나타낸 도면이다. '101'은 차에 탑재가능한 퍼스널 컴퓨터, '102'는 VICS정보 수신장치, '103'은 현재지 검출장치, '104'는CD-ROM장치, '105'는 도로지도 데이터용 CD-ROM, '106'은 어플리케이션 프로그램용 CD-ROM이다. VICS정보 수신장치(102)는 도 1의 FM다중방송 수신장치(9), 광표지 수신장치(10), 전파표지 수신장치(11)에 상당하는 것이고, 현재지 검출장치(103)는 도 1의 방위센서(1a), 차량속도 센서(1b), GPS센서(1c) 등에 상당하는 것이다. 도로지도 데이터용 CD-ROM(105)은 도 1에 있어서 지도기억 메모리(2)의 기록매체부분에 상당한다. 어플리케이션 프로그램용 CD-ROM(106)은 상기한 실시형태의 각종 제어프로그램이 퍼스널 컴퓨터(101)에서 실행할 수 있도록 한 형태로 저장된 기록매체이다. 퍼스널 컴퓨터(101)는 어플리케이션 프로그램용 CD-ROM(106)에서 프로그램을 로드하고, 그 프로그램을 실행시키는 것에 의해 상기한 실시형태와 같은 지도표시장치를 구성하는 것이 가능하게 된다.

또, 상기한 CD-ROM은 예를 들면 플로피 디스크 등 다른 기록매체이어도 좋다. 또, 차에 탑재가능한 퍼스널 컴퓨터(101)는 지도표시장치 전용의 제어장치여도 좋다. 그와 같은 경우도 지도표시장치의 제어프로그램과 도로지도 데이터가 CD-ROM과 플로피 디스크 등의 외부기록매체로부터 공급할 수 있기 때문에, 소프트웨어를 교환하는 것만으로 각종 지도표시장치를 실현할 수 있다. 또한, 상기한 지령기지국에 설치한 교통정보 표시장치, 차량유도장치, 정보도로 감시장치 등에 사용된 퍼스널 컴퓨터와 워크스테이션과 범용 컴퓨터 등에도 적용할 수 있다.

Claims

평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위한 지도 데이터베이스장치에 있어서,

상기 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각종 영역의 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부를 구비한 것을 특징으로 하는 지도 데이터베이스 장치.
평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위한 지도 데이터베이스 장치에 있어서,

상기 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부와, 상기 평면지도 내에 뻗은 도로를 복수의 요소점으로 나타내고, 각 요소점의 상기 평면지도 내에서의 위치좌표를 기억한 도로 데이터부를 구비한 것을 특징으로 하는 지도 데이터베이스 장치.
평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위한 지도표시장치에 있어서,

상기 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억하는 높이 데이터부 및 상기 평면지도 내에 뻗은 도로를 복수의 요소점으로 나타내고, 각 요소점의 상기 평면지도 내에서의 위치좌표를 기억하는 도로 데이터부를 적어도 갖는 데이터베이스 장치와,

상기 도로데이터부에서 판독된 상기 요소점이 상기 영역의 어느 하나에 위치하는지를 연산하고, 그 연산된 영역의 높이 데이터를 상기 높이 데이터부에서 판독하여 상기 요소점의 높이 데이터로 하고, 상기 도로지도 데이터부에서 판독된 위치좌표와 연산된 높이 데이터에 기초하여 상기 모니터 화면에 표시된 조감지도상의 상기 요소점의 좌표값을 연산하는 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 지도표시장치.
평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위한 지도표시장치에 있어서,

상기 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부와,

상기 영역의 각각 하나의 점에 대해 각각의 위치좌표와 높이 데이터에 기초하여 모니터 화면상에서 표시된 조감지도상의 좌표값을 연산하는 연산수단과,

상기 모니터화면 상의 상기 점으로 둘러싸인 영역 내를 각 점의 높이에 따라 계조표시하는 계조수단을 구비한 것을 특징으로 하는 지도표시장치.
평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위한 지도표시장치에 있어서,

상기 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부 및 상기 평면지도내의 터널을 복수의 요소점으로 나타내고, 각 요소점의 상기 평면지도 내에서의 위치좌표를 기억하는 터널 데이터부를 구비한 지도 데이터베이스 장치와,

상기 터널 데이터부에서 판독된 상기 요소점 가운데 입구와 출구의 요소점에 대해서는 상기 영역의 어느 하나에 위치하는지를 연산하고, 그 연산된 영역의 높이 데이터를 상기 높이 데이터부에서 판독하여 상기 입구와 출구의 높이 데이터로 하고, 그 이외의 요소점은 상기 입구와 출구의 상기 높이 데이터로 보간하여 높이 데이터로 하고, 상기 터널 데이터에서 판독된 위치좌표와 연산된 높이 데이터에 기초하여 상기 모니터 화면에 표시된 조감지도 상의 상기 요소점의 좌표값을 연산하는 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 지도표시장치.
평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위한 지도표시장치에 있어서,

상기 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부와,

상기 영역의 각각 하나의 점에 대해 각각의 위치좌표와 높이 데이터에 기초하여 모니터 화면상에서 표시된 조감지도 상의 좌표값을 연산하는 연산수단과,

상기 모니터 화면상의 상기 점으로 둘러싸인 영역의 각각을 각 점의 높이에 따라 계조 표시하기 위해 상기 모니터 화면내의 상기 점으로 둘러싸인 복수의 영역의 최소높이와 최대높이의 차를 연산하고, 그 차가 소정값 이하인 경우에는 고정계조 피치마다 미리 설정되어 있는 컬러 데이터 가운데 m개를 m개의 컬러 팔레트에 미리 정해져 있는 차례로 각각 할당하고, 그 차가 소정값을 넘으면 그 차를 m에서 빼서 가변계조 피치를 산출하고, 상기 미리 정해져 있는 차례의 컬러 데이터 가운데 m개를 상기 가변계조 피치에서 상기 m개의 컬러 팔레트에 할당하는 계조표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 지도표시장치.
평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하기 위해 상기 평면지도를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역 각각의 표고에 따른 높이 데이터를 각 영역에 대응시켜 기억한 높이 데이터부를 구비한 지도데이터가 기록된 컴퓨터 판독가능한 것을 특징으로 하는 기록매체.
평면지도를 조감도법에 의한 표시형식으로 변환하여 조감지도를 표시하는 지도표시장치는

평면지도 데이터와 높이 데이터를 갖는 지도데이터와,

상기 지도데이터에 기초하여 상기 높이 데이터를 고려하여 상기 조감지도를 표시화면에 입체적으로 표시하는 입체조감지도 표시수단을 구비하고,

상기 지도데이터는 또한 축척율이 큰 상세지도 데이터와 상기 상세 데이터보다 축척율이 작은 광역지도 데이터로 구성되고,

상기 표시화면은 적어도 제 1 표시영역과 이것에 인접하는 제 2 표시영역으로 분할되고, 조감도법에 의한 시점에 가까운 쪽을 제 1 표시영역으로 하고, 상기 시점보다 먼 쪽을 제 2 표시영역으로 하고,

상기 입체조감지도 표시수단은 상기 제 1 표시영역의 입체조감지도를 상기 상세지도 데이터에 기초하여 표시하고, 상기 제 2 표시영역의 입체조감지도를 상기 광역지도 데이터에 기초하여 표시하고, 상기 시점에서 상기 표시화면의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계에 대응하는 점을 통과하는 내려다보는 선을 상정하고, 상기 내려다보는 선이 상기 높이 데이터를 고려하여 연산된 지표면에 해당하는 선과 교차하는 점을 기준으로 상기 상세지도 데이터와 상기 광역지도 데이터의 사용범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 지도표시장치.