KR19980087403A

KR19980087403A - 네비게이션 장치

Info

Publication number: KR19980087403A
Application number: KR1019980019191A
Authority: KR
Inventors: 마리꼬 오꾸데; 요시노리 엔도; 고조 나까무라
Original assignee: 하기와라 가즈또시; 가부시끼가이샤 자나비 인포매틱스
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1998-12-05
Also published as: US6157342A; JPH10332393A; JP3419648B2; KR100266882B1

Abstract

본 발명은 3차원 상의 지도 데이타에 기초하여 그려진 입체적인 지도 중의 도로를 따라 차량의 현재 위치를 표시하는 네비게이션 장치를 제공하는 것이다.

네비게이션 장치는 지도 데이타 베이스로부터 판독된 데이타에 기초하여 3차원적인 지표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향에서 바라본 투시 지도와 차량의 현재 위치를 중첩한 화상을 생성하여 디스플레이의 화면 상에 표시한다. 위치 보정부(52)는 차량의 현재 위치에 대응하는 지도 상의 위치의 고도를 지도 데이타 베이스로부터 판독된 고도 데이타에 기초하여 산출한다.

Description

네비게이션 장치

본 발명은 차량의 현재 위치를 표시하는 네비게이션 장치에 관한 것으로, 특히 입체적으로 표시된 지도 중에 차량의 현재 위치를 겹쳐서 나타내는 네비게이션 장치에 관한 것이다.

종래부터, 자동차 주행의 편의를 도모하기 위한 네비게이션 장치가 알려져 있다. 이 네비게이션 장치는, CD-ROM 등의 기억 매체에 기록된 디지탈 지도 데이타를 판독하여, 액정 디스플레이 등 표시 장치의 화면 상에 지도를 표시함과 동시에, GPS(Global Positioning System) 수신 장치 등 측위 시스템에 의해 검출된 차량의 현재 위치(자차 위치)를 표시한다. 또한, 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 표시하여 경로를 유도한다.

이와 같은 네비게이션 장치에 있어서는, 평면적인 지도(2차원 지도)를 화면에 표시하는 것이 일반적이다. 그러나, 더욱 시인성을 높이기 위해 의사적인 3차원 지도를 표시하는 네비게이션 장치도 있다. 의사적인 3차원 지도를 표시하는 수법은 「의사 3차원 표시」라고 칭해지고, 2차원 지도를 표현하는 지도 데이타에 기초하여, 자차 상공의 소정의 위치에 설정된 시점으로부터 지표에 대해 예각을 이루는 방향에서 본 경우에 얻어지는 투시도(조감도)를 작성하고, 이것을 표시 장치에 표시한다. 이와 같이 함으로써 조작자에게 원근감을 부여한다.

그런데, 자차 위치를 화면에 표시할 때에, 맵 매칭이라 칭해지는 처리가 병용되는 경우가 있다. 맵 매칭은, 기록 매체로부터 판독한 지도 데이타에 의해 얻어지는 도로 좌표에 기초하여, 측위 시스템에 의해 검출된 자차 위치를 보정하는 처리이다. 맵 매칭을 병용함으로써, 자차 위치가 화면에 표시된 도로로부터 극단적으로 일탈하는것을 방지할 수 있다.

종래의 네비게이션 장치는, 2차원 지도 데이타에 기초하여, 표시 장치의 화면 상에 지도를 표시하고 있다. 따라서, 상기 설명한「의사 2차원 표시」를 이용한 경우에서도, 입체 교차점, 언덕길, 혹은 건물 등은, 평면적(2차원)으로 표시된다. 이 때문에, 자차 위치 주변이나 목적지 주변 등의 상황을 파악하기 어려운 경우가 있다.

그래서, 최근, 2차원으로는 완전하게 표현할 수 없는 자차 위치 주변이나 목적지 주변등의 상황을 보다 파악하기 쉽게 하기 위해, 3차원 지도 데이타에 기초하여 입체적인 지도를 표시하는 네비게이션 장치의 실현이 요망되고 있다.

그러나, 입체적인 지도를 표시하는 경우, 상기 설명한 맵 매칭을 병용하였다고 하여도, 예를 들면 자차 위치가 도로 상공에 위치하는 등, 이상한 표시가 발생된다고 하는 문제가 예측된다. 이것은, 측위 시스템으로부터의 자차의 고도 데이타의 검출 오차가 그대로 표시 처리에 이용되는 것에 기인한다.

그래서, 본 발명의 목적은 지형, 도로 등의 3차원의 지도 정보에 기초하여입체적인 지도를 표시한 경우에, 높이 방향의 측위 정밀도가 낮아도 입체적으로 그려진 도로에 따라서 자차 위치를 표시할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적 달성을 위해, 본 발명은 표시 장치의 화면 상에, 차량의 현재 위치를 지도에 표시하는 네비게이션 장치에 있어서,

차량의 현행 위치를 측위하는 측위 수단과,

복수의 지점의 고도를 나타내는 고도 데이타를 포함하는 지도 데이타를 저장한 지도 데이타 베이스로부터 지도 데이타를 판독하는 판독 수단과,

상기 판독 수단에 의해 판독된 지도 데이타에 기초하여 구성되는 3차원적인 지표면을, 상기 지표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향으로부터 바라 봄으로써 얻어지는 투시 지도를 작성하고, 상기 표시 장치의 화면 상에 상기 차량의 현재 위치를 상기 투시 지도에 중첩하여 표시하는 표시 수단과,

상기 차량의 현재 위치의 고도를, 상기 지도 데이타의 상기 차량의 현재 위치 혹은 그 근방의 고도 데이타를 기초로 산출하여, 상기 투시 지도 상에 중첩하여 표시하는 상기 차량의 현재 위치의 고도를 결정하는 위치 보정 수단을 구비한다.

본 발명에 의하면, 차량의 현재 위치의 고도를 지도 데이타 중의 고도 데이타를 기초로 산출하기 때문에, 차량의 측위 정밀도에 관계 없이 차량의 현재 위치가 투시 지도 중의 지표면을 따르도록 표시하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 위치 보정 수단은 지도 데이타 중의 도로 데이타를 이용하여, 상기 측위 수단에 의해 측위된 차량의 현재 위치의 맵 매칭을 실행하고, 상기 맵 매칭에 의해 보정된 차량의 현재 위치의 고도를, 고도 데이타로부터 산출하도록 하여도 좋다. 이와 같이 함으로써, 차량의 현재 위치가 도로를 따라서 적절히 배치될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 수평면에 대한 차량의 기울기를 검출하는 구배 센서와, 차량의 이동량을 검출하는 이동량 센서를 설치하도록 하여도 좋다. 이 경우, 상기 보정 수단은 차량이 정지하고 있을 때에, 차량의 현재 위치의 고도를 고도 데이타로부터 산출하고, 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 구배 센서 및 상기 이동 센서에 의해 얻어진 차량의 수직 방향의 이동량에 기초하여 차량의 현재 위치의 고도를 산출하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 지도 데이타는 위도선 및 경도선에 의해 메쉬 형으로 획정된 메쉬 영역별 데이타로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 상기 표시 수단은, 상기 표시 장치의 화면 상에 표시하여야 할 표시 영역이 복수의 메쉬 영역을 포함하고 있고, 또한 어느 메쉬 영역의 데이타에 고도 데이타가 포함되어 있지 않는 경우, 상기 투시 지도를 대신하여 평면 지도를 생성하고, 상기 지도 상에 차량의 2차원의 현재 위치를 중첩하여 표시하도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 표시 수단은 지도 데이타의 위도, 경도에 관한 정보만을 이용하여 일차원 지도를 표시하는 제1 모드, 상기 2차원 지도를 상기 2차원 지도에 대해 소정의 각도를 이루는 방향으로부터 바라 봄으로써 얻어지는 투시 지도(의사 3차원 지도)를 표시하는 제2 모드, 및 지도 데이타의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 이용하여, 3차원적인 지표면을 상기 지표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향으로부터 바라 봄으로써 얻어지는 투시 지도(3차원 지도)를 표시하는 제3 모드 중, 어느 한 모드로 지도를 표시할 수 있는 것이어도 좋다. 이 경우, 상기 위치 보정 수단은 상기 제2 모드가 선택된 경우 차량의 현재 위치의 고도를 해발 0미터로 결정하고, 상기 제3 모드가 선택된 경우 차량의 현재 위치의 고도를 고도 데이타로부터 산출하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 위치 보정 수단은 차량의 현재 위치가 위치하는 도로가 지표면을 따라서 위치하고 있지 않을 경우, 상기 도로의 지표면을 따라서 위치하지 않고 있는 구간의 시점 및 종점 중 적어도 한쪽의 고도에 기초하여 차량의 현재 위치의 고도를 결정하도록 하여도 좋다. 예를 들면, 상기 시점 및 종점에 있어서의 고도와, 상기 시점으로부터 차량의 현재 위치까지의 이동 거리에 기초하여 차량의 현재 위치의 고도를 산출하도록 하여도 좋다. 혹은, 차량의 현재 위치의 고도를, 상기 시점 및 종점 중 어느 한쪽에 있어서의 고도로 유지하도록 하여도 좋다.

이와 같이 함으로써, 차량의 현재 위치가 다리, 터널, 혹은 고가선 등에 존재하는 경우에서도, 차량의 현재 위치를 도로를 따라서 표시하는 것이 가능해진다. 또, 상기 지도 데이타에 차량의 현재 위치가 위치하는 도로의 도로 고도 데이타가 포함되어 있는 경우에는, 상기 차량의 현재 위치의 고도를 상기 도로의 도로 고도 데이타에 기초하여 산출하여도 좋다. 이 도로 고도 데이타는 도로의 지표면에서의 오프셋값인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 위치 보정 수단에 의해 얻어진 차량의 현재 위치의 고도가 변화하는데 따라, 상기 표시 장치의 화면 상에 표시되는 해당 차량을 나타내는 마크를 변화시키도록 하여도 좋다. 또한, 상기 표시 장치의 화면 상에, 상기 위치 보정 수단에 의해 얻어진 차량의 현재 위치의 고도를 표시하도록 하여도 좋다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 네비게이션 장치의 구성을 나타낸 블럭도.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 연산 처리부의 하드웨어 구성을 나타낸 블럭도.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 연산 처리부를 기능적으로 나타낸 블럭도.

도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 지도 데이타 베이스의 데이타 구성을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 위치 보정부에서 실행되는 처리를 나타낸 플로우차트.

도 6은 도 5의 처리를 설명하기 위한 도면.

도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 위치 보정부에 의한 고도의 산출을 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 위치 보정부에서 실행되는 처리를 나타낸 플로우차트.

도 9는 구배 센서를 이용한 높이 검출을 설명하기 위한 도면.

도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 위치 보정부에서 실행되는 처리를 나타낸 플로우차트.

도 11은 도 10의 처리를 설명하기 위한 도면.

도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 위치 보정부에서 실행되는 처리를 나타낸 플로우차트.

도 13은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 위치 보정부에서 실행되는 처리를 나타낸 플로우차트.

도 14는 복수의 영역 메쉬 부분으로 이루어지는 영역을 디스플레이의 화면 상에 표시하는 경우를 설명하기 위한 도면.

도 15는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 위치 보정부의 처리를 나타낸 플로우차트.

도 16은 3차원 표시의 지도 및 차량의 현재 위치를 나타낸 마크를 포함하는 화상의 일례를 나타낸 도면.

도 17은 3차원 표시의 지도 및 차량의 현재 위치를 나타낸 마크를 포함하는 화상의 다른 예를 나타낸 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 네비게이션 장치

12 : 표시장치

14 : 지도 데이타 베이스

16 : 음성 입출력 장치

18 : 입력장치

20 : 차륜속 센서

22 : 방위센서

24 : 나침반

26 : 구배 센서

28 : GPS 수신 장치

30 : 정보 수신 장치

34 : 연산 처리부

40 : CPU

42 : ROM

43 : DMA

44 : 콘트롤러

46 : 컬러 펠릿

48 : 시리얼 패러렐 변환기

50 : 카운터

51 : 위치 산출부

52 : 위치 보정부

53 : 데이타 판독부

54 : 궤적 기억부

55 : 메뉴 표시부

56 : 커맨드 해석부

57 : 경로 계산부(57)

58 : 경로 기억부

59 : 경로 유도부

60 : 시점 설정부

61 : 표시 처리부

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 네비게이션 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 이 네비게이션 장치(10)는 CRT나 액정 디스플레이로 이루어지는 표시 장치(12)와, CD-ROM, DVD(Digital Video Disc), IC 카드 등의 기록 매체로 이루어지는 지도 데이타 베이스(14)로부터 지도 데이타를 판독하는 장치와, 제공된 신호를 음성 신호로 변환하여 출력함과 동시에, 사용자가 내보낸 음성을 인식하고, 이것에 기초하는 신호를 생성하는 음성 입출력 장치(16)와, 스크롤키, 축척 변경 키 등의 하드 스위치, 조이스틱, 및 표시 장치(12)의 화면 상에 배치된 터치 패널 등으로 구성되는 입력 장치(18)와, 차륜의 회전수를 계측하고, 이 회전수와 차륜의 원주와의 곱에 기초하여 차량의 주행 거리를 측정하는 차륜 속도 센서(20)와, 지구가 보유하고 있는 자장을 검지하여 차량의 방향(차량 방향)을 검출하는 방위 센서(22)와, 광 파이버 자이로나 진동 자이로 등의 각도 자이로(24)와, 차량의 높이 방향(지표면에 대한 수직 방향)의 경사각을 검출하는 구배 센서(26)와, 3개 이상의 GPS(Grobal Positioning System) 위성으로부터의 신호를 수신하여, 차량과 각 GPS 위성 사이의 거리와 거리의 변화율을 측정함으로써, 차량의 현재 위치, 진행 방향 및 진행 방위를 측정하는 GPS 수신 장치(28)와, 비이콘(beacon) 송신기나 FM 다중 방송국으로부터 송신되어 온, 도로의 정체 정보, 공사 혹은 통행 금지 등의 규제 정보, 혹은 주차장 정보 등의 교통 정보를 수신하는 교통 정보 수신 장치(30)와, 차량의 여러가지 정보를 통신하기 위한 차 내 LAN 장치(32)를 구비하고 있다.

지도 데이타 베이스(14)에 저장되어 있는 지도 데이타에는, 도로 데이타가 포함되어 있다. 이 도로 데이타는 도로의 교차점에 대응하는 위치의 좌표를 나타내는 노드 데이타와, 노드를 접속하는 링크를 나타내는 링크 데이타를 포함하고 있다.

상기 설명한 네비게이션 장치의 각 구성 부품은, 연산 처리부(34)와 접속되어 있다. 연산 처리부(34)는 ROM(도 2의 참조 번호 42) 등에 기억된 프로그램에 따라서, 각종 센서(20∼ 26)로부터 출력된 데이타를 기초로 차량의 현재 위치를 구한다. 그리고, 구해진 현재 위치 정보에 기초하여 필요한 지도 데이타를 지도 데이타 베이스(14)로부터 판독하고, 판독된 지도 데이타에 대응하는 화상을 생성함과 동시에, 생성된 화상에 차량의 현재 위치를 나타내는 현재지 마크를 중첩시켜, 표시 장치(12)로 출력한다.

또한, 입력 장치(18)를 통해 사용자가 지정한 지점(예를 들면, 현재 위치 및 목적지)을 연결하는 최적의 경로를 산출하고, 이 경로를 표시 장치(12)에 출력하거나, 혹은 음성 입출력 장치(16)를 통해 음성에 의해 경로를 유도하는 처리를 실행한다.

또, 본 실시 형태에서는, 연산 처리부(34)와 표시 장치(12) 사이의 신호(S1)로서 RGB 신호 혹은 NTSC(National Television System Committee) 신호를 이용하고 있다.

다음에, 도 1에 도시한 네비게이션 장치의 각 구성 부품 중, 연산 처리부(34)에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 연산 처리부(34)의 하드웨어 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 연산 처리부(34)는 수치 연산 및 이하에 기술하는 각 디바이스를 제어하는 CPU(40)와, 지도 데이타나 연산에 의해 얻어진 데이타를 일시적으로 기억하는 RAM(41)과, CPU(40)에 의해 실행되는 프로그램이나 프로그램의 실행에 필요한 데이타를 기억한 ROM(42)과, 메모리와 메모리 사이 및 메모리와 각 디바이스 사이의 고속의 데이타 전송을 실행하는 DMA(Direct Memory Access: 43)와, 벡터 데이타를 화소 데이타로 전개하는 일 등의 그래픽스 묘화를 실행하고, 또한 표시 제어를 실행하는 묘화 컨트롤러(44)와, 그래픽스 이미지 데이타를 일시적으로 기억하는 VRAM(45)과, 이미지 데이타를 RGB 신호로 변환하는 컬러 펠릿(46)과, 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D 변환기(47)와, 시리얼 신호를 버스에 동기한 패러렐 신호로 변환하는 시리얼 패러렐 변환기(SCI: 48)와, 패러렐 신호와 동기를 취해 버스 상에 싣는 PIO(49)와, 펄스 신호를 적분하는 카운터(50)를 갖고 있다.

이들 디바이스로 구성되는 연산 처리부(34)를 기능적으로 나타낸 기능 블럭도를 도 3에 도시한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 이 연산 처리부(34)는 기능적으로는, 현재 위치 산출부(51), 위치 보정부(52), 데이타 판독부(53), 궤적 기억부(54), 메뉴 표시부(55), 커맨드 해석부(56), 경로 계산부(57), 경로 기억부(58), 경로 유도부(59), 시점 설정부(60) 및 표시 처리부(61)로 구성되어 있다.

현재 위치 산출부(51)는, 도 2의 CPU(40), A/D 변환기(47), SCI(48) 등에 의해 그 기능이 실현된다. 현재 위치 산출부(51)는 차륜 속도 센서(20)에 의해 얻어진 거리 펄스 데이타(S5), 및 자이로(24)에 의해 얻어진 각 가속도 데이타(S7)를 각각적분함으로써, 거리 데이타 및 각도 데이타를 구한다. 그리고, 구해진 거리 데이타및 각도 데이타를 시간 적분함으로써, 초기 위치(X, Y)로부터 차량 주행 후의 위치(X', Y')를 연산한다.

또한, 현재 위치 산출부(51)는 방위 센서(22)에 의해 얻어지는 방위 데이타 (S6)와, 자이로(24)에 의해 얻어지는 각가속도 데이타(S7)를 적분한 각도 데이타를 이용하여 차량 진행 방향의 절대 방위를 보정한다. 또한, 상술한 센서에 의해 얻어진 데이타를 적분해 가면, 센서의 오차가 축적되기 때문에, 어떤 시간 주기로, GPS 수신 장치(28)에 의해 얻어진 위치 데이타(S8)에 기초하여, 축적된 오차를 캔슬하는 처리를 실행한다.

위치 보정부(52)는, 주로 도 2의 CPU(40)에 의해 실현된다. 위치 보정부(52)는 현재 위치 산출부(51)에 의해 구해진 차량의 현재 위치에 포함되는 센서의 오차를 보정하여 위치 정밀도를 높인다. 후술하는 바와 같은, 차량의 현재 위치의 고도 보정을 실시하여, 3차원적인 차량 위치(3차원 차량 위치)를 출력한다. 또, 위치 보정부(52)는 평면 지도 상의 차량 위치(2차원 차량 위치)를 출력하는 경우에는, 종래의 2차원적인 맵 매칭을 실행한다.

여기서, 맵 매칭은 도 2의 PIO(49)에 의해 실현되는 데이타 판독부(53)에 의해 지도 데이타 베이스(14)로부터 판독된 차량의 현재 위치 주변의 지도에 포함되는 도로와, 현재 위치 산출부(51)에 의해 얻어진 차량의 주행 궤적을 대조하여, 형상의 상관이 가장 높은 도로에 차량의 현재 위치를 일치시킴으로써 실현된다. 평면 지도 상에 차량 위치를 중첩 표시하는 경우, 맵 매칭에 의해 산출한 차량의 현재 위치를, 실제로 차량이 주행하는 도로에 일치시키는 것이 가능해진다.

위치 보정부(52)로부터 출력된 현재 위치 데이타는, 차량이 소정 거리만큼 주행할 때마다 궤적 기억부(54)에 기억된다. 이 궤적 기억부(54)의 기능은 주로 도 2의 RAM(41), DMA(43) 등에 의해 실현된다. 차량의 주행 궤적을 나타내는 궤적 데이타는 차량이 주행해 온 도로에 있어서, 대응하는 지도 상의 도로에 궤적 마크를 묘화하기 위해 이용된다.

커맨드 해석부(56)는 입력 장치(18)가 접수된 사용자의 요구를 해석하여, 대응하는 처리가 실행되도록 각 유닛을 제어한다. 이 커맨드 해석부(56)의 기능은, 주로 도 2의 CPU(40), PIO(49), ROM(42) 등에 의해 실현된다.

예를 들면, 사용자가 목적지까지의 경로 유도를 요구한 경우에는, 차량의 현재 위치 및 목적지를 포함하는 지도를 표시하는 처리를 표시 처리부(61)에 지시함과 동시에, 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 연산하는 처리를 경로 계산부(57)에 지시한다.

경로 계산부(57)는, 다익스트러법 등을 이용하여, 지도 데이타에 기초하여 지정된 지점 간의 경로를 검색하고, 얻어진 경로에 관한 데이타를 경로 기억부(58)에 기억한다. 이 경로에 관한 데이타는, 상기 경로를 구성하는 노드 및 링크를 나타내는 데이타로 이루어진다. 또한, 다익스트러법에 의하면, 지정된 지점 간의 거리가 최단이 되는 경로, 최단 시간에 도달 가능한 경로, 혹은 가장 비용이 저렴하게 되는 경로 등을 구하는 것이 가능해진다.

경로 유도부(59)는 그 기능이 주로 도 2의 CPU(40), PIO(49) 등에 의해 실현된다. 경로 유도부(59)는 경로 기억부(58)에 기억된 유도 경로의 링크 데이타와, 위치 보정부(52)로부터 출력된 차량의 현재 위치 데이타를 비교하여, 차량이 교차점(데이타 중, 노드에 대응한다)을 도달하기 전에, 차량이 직진할 것인지 혹은 좌우 회전할 것인지를 판단하고, 이 판단에 기초하는 음성 데이타를 생성하여 음성 입출력 장치(16)로 출력한다. 혹은, 상기 판단에 기초하여 표시 처리부(61)를 통해 화면 상에 표시된 지도 중에, 차량의 진행하여야 할 방향을 표시하여 사용자에게 경로를 통지한다.

데이타 판독부(53)는, 여러가지 구성부로부터 요구된 지도 데이타를, 지도 데이타 베이스(14)로부터 판독한다. 시점 설정부(60)는 주로 그 기능이 CPU(40)에 의해 실현된다. 후술하는 바와 같이, 3차원 표시나 의사 3차원 표시를 위한 시점, 시선 및 시야각을 결정한다.

표시 처리부(61)는 도 2의 묘화 컨트롤러(44), VRAM(45) 및 컬러 펠릿(46)에 의해 주로 그 기능이 실현된다. 표시 처리부(61)는 데이타 판독부(53)를 통해 디스플레이(12)의 화면 상에 표시해야 할 지점 주변의 지도 데이타를 지도 데이타 베이스(14)로부터 판독하고, 이 지도 데이타에 의해 구성되는 지도를, 시점 설정부(60)에 의해 지정된 시점, 시선 및 시야각과, 커맨드 해석부(56) 등에 따라 지정된 축척, 묘화 방법 및 묘화 방위에 기초하여 그래픽 전개하여 VRAM(45)에 일시적으로 기억한다. VRAM(45)에 일시적으로 보존된 화상 데이타는 컬러 펠릿(46)에 의해 색채가 부가되어, 디스플레이(12)로 전달된다. 이에 따라, 디스플레이(12)의 화면 상에 원하는 지도가 표시된다.

메뉴 표시부(55)는 커맨드 해석부(56)로부터 출력되는 지시에 따라, 요구되는 여러가지 종류의 메뉴나 마크를 표시 처리부(61)로 전송한다. 이에 따라, 디스플레이(12)의 화면 상에, 원하는 메뉴나 마크가 중첩된 지도가 표시된다.

다음에, 도 3에 도시된 연산 처리부(34)의 각 기능 구성 중, 위치 보정부(52)에서 실행되는 처리에 대해 자세히 설명한다.

우선, 본 처리의 설명에 앞서서 지도 데이타 베이스(14)에 기억된 지도 데이타의 데이타 구성에 대해 설명한다.

도 4는 지도 데이타 베이스(14)에 저장되는 지도 데이타의 데이타 구성을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 지도 데이타는 데이타 관리부(401)와 데이타부(402)로 구성된다. 여기서, 지도는 일정 간격의 경도선 및 위도선에 의해 획정되는 표준 지역 메쉬의 집합으로서 표현되어 있다.

데이타 관리부(401)는 표준 지역 메쉬 각각에 대응하는 관리 테이블(410-1∼410-n)이 설치되어 있다. 이들 관리 테이블의 각각은 메쉬 코드(411), 속성 정보(412), 표고 데이타 관리부(413), 도로 데이타 관리부(414), 건물 데이타 관리부(415)를 포함하고 있다.

메쉬 코드(411)는 표준 지역 메쉬마다 일방적으로 정해진 식별 번호이다. 속성 정보(412)는 지도 척도, 지도 데이타의 작성 년월일, 도안명 등이 포함된다. 표고 데이타 관리부(413)는, 후술하는 표고 데이타의 링크선(link先)을 특정하는 데이타로 구성된다. 도로 데이타 관리부(414) 및 건물 데이타 관리부(415)는 각각 후술하는 도로 데이타 및 건물 데이타의 링크 끝을 특정하는 데이타로 구성된다.

데이타부(402)는 표준 지역 메쉬 각각의 표고값을 나타내는 표고 데이타군(421)과, 교차점에 대응하는 노드 사이를 연결하는 링크 등을 나타내는 도로 데이타군(422)과, 건물을 나타내는 건물 데이타군(423)으로 구성되어 있다.

표고 데이타군(421)을 구성하는 각 표고 데이타는, 대응하는 표준 지역 메쉬에 대해, 등간격으로 샘플링된 지점의 표고값을 나타내는 데이타를 포함하고 있다. 따라서, 이 표고값을 나타내는 데이타에 기초하여 표준 지역 메쉬의 지형을 특정하는 것이 가능해진다.

도로 데이타군(422)을 구성하는 각 도로 데이타는 노드를 연결하는 링크, 노드의 좌표, 유료 도로나 국도, 지방 도로등 도로의 속성, 및 도로의 지표면으로부터의 고도(오프셋값)를 나타내는 데이타등으로 구성되어 있다.

건물 데이타군(423)을 구성하는 각 건물 데이타는 건물의 명칭, 형상, 높이등을 나타내는 데이타로 구성되어 있다.

표고 데이타 관리부(413), 도로 데이타 관리부(414) 및 건물 데이타 관리부(415)에 포함되는 링크 정보에 의해, 각각 표고 데이타군(421), 도로 데이타군(422) 및 건물 데이타군(423)에 포함되는 어느 하나의 표고 데이타, 도로 데이타 및 건물 데이타가 특정된다. 이에 따라, 어떤 표준 지역 메쉬 내의 표고 데이타 등이 특정된다.

그런데, 위치 보정부(52)에서 실행되는 처리를, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 위치 보정부(52)에서 실행되는 처리를 나타내는 플로우챠트, 도 6은 도 5의 처리를 설명하기 위한 도면이다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 경도 방향을 x, 위도 방향을 y, 및 높이 방향을 z로 하는 3차원의 좌표계를 이용하여, 도 6에 도시된 바와 같은 3차원 지도를 생성하고 있다.

도 6에서 부호(60, 65) 등(이하, 「지표면」이라고 칭함)은, 도 4와 관련하여 설명한 표준 지역 메쉬에 대응하고 있다. 또한, 부호(70-1∼70-4)는 지표면(67)을 구성하는 단위 폴리곤이고, 차량 위치(xi, yi, hp)(68)가 존재하는 폴리곤면(지표면)의 정점에 대응하고 있다. 또한, 도 6에서 부호(69)는 도로이다. 이들은, 도 4에 도시한 지도 데이타 베이스(14)에 기억된 여러가지 데이타로부터 얻어진다.

도 5에서, 우선 위치 보정부(52)는 차량의 현재 위치가 갱신되면, 현재 위치 산출부(51)에 의해 얻어진 차량의 현재 위치를 취득함과 동시에, 당해 현재 위치 주변의 지도 데이타를 데이타 판독부(53)를 통해 지도 데이타 베이스(14)로부터 취득한다. 그리고, 취득한 데이타에 기초하여 차량의 주행 궤적과 도로 형상과의 상관이 가장 높은 도로에, 차량의 현재 위치를 일치시키도록, 2차원 상의 차량의 현재 위치(xi, yi)를 산출(보정)한다(스텝 501).

다음에, 위치 보정부(52)는 현재 위치(xi, yi)가 존재하는 폴리곤면의 정점(70-1∼70-4)(도 6 참조)의 고도(h1∼h4)를 데이타 판독부(53)를 통해 지도 데이타 베이스(14)로부터 취득한다(스텝 502).

그 후, 고도(h1∼h4)를 보간하여 차량의 고도 hp를 산출하여(스텝 503), 얻어진 차량의 현재 위치를 나타내는 3차원 좌표(xi, yi, hp)를, 일시적으로 기억한다(스텝 504). 이것은, 실제로는 RAM(41)(도 2 참조)의 소정의 영역에 기억함으로써 실현된다.

여기서, 본 실시 형태에서의 차량의 고도 hp의 산출 방법의 일례에 대해 간단히 설명한다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면 고도 hp는 선형 보간의 수법을 이용하여 얻을 수 있다. 도 7은 고도 hp의 산출을 설명하기 위한 도면으로, 도 6의 폴리곤면(지표면)(67)의 개략 평면도에 대응한다.

우선, 정점(70-1 및 70-2)을 연결하는 직선에 평행한, 차량의 현재 위치(68)를 통하는 직선과 정점(70-1 및 70-4)을 연결하는 직선과의 교점 A에서의 z방향의 값(고도) ha를 이하의 식(1)에 의해 산출한다.

다음에, 상술한 평행한 직선과 정점(70-2 및 70-3)을 연결하는 직선과의 교점 B에서의 z방향의 값(고도) hb를, 이하의 식(2)에 의해 산출한다.

마지막으로, 얻어진 ha 및 hb를 이용하여 이하의 식(3)에 의해 차량의 현재 위치(68)의 고도 hp를 산출한다.

차량의 현재 위치의 산출이 종료하면, 얻어진 현재 위치 데이타가 궤적 기억부(54)에 기억된다. 현재 위치 데이타는 표시 처리부(61)에 제공된다. 표시 처리부(61)는 데이타 판독부(53)를 통해 판독된, 시점 설정부(60)에서 설정된 시점 및 시야각에 의해 특정되는 영역의 지도 데이타에 의해 구성되는 지도(3차원 지도) 상에 차량의 현재 위치를 나타내는 화살표가 중첩된 화상을 생성한다. 이에 따라, 디스플레이(12)의 화면 상에, 3차원 표시의 지도에 차량의 현재 위치를 나타내는 화살표를 중첩하여 표시하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에 따르면, 차량의 현재 위치가 존재하는 폴리곤면(지표면)의 소정의 좌표로부터, 차량의 현재 위치의 z 방향의 값(고도)을 산출하기 위해, 높이 방향의 측위 정밀도가 낮은 경우라도, 차량을 나타내는 마크가 화면 상의 지도나 도로로부터 일탈하지 않게 표시하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명하였다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서, 네비게이션 장치(10)의 구성은, 위치 보정부(52)(도 3 참조)에서 실행되는 처리를 제외하고, 도 1∼도 3에 도시한 것과 동일하다. 그래서, 여기서는 위치 보정부(52)의 처리에 대해서만 설명하고, 그 밖의 설명에 대해서는 생략한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 위치 보정부(52)에서 실행되는 처리를 나타내는 플로우챠트, 도 9는 구배 센서를 이용한 높이 검출을 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 위치 보정부(52)는 우선 차량이 정차중인지의 여부를 판단한다(스텝 801). 이 판단은 현재 위치 산출부(51)에 제공된 차륜 속도 센서(20)의 센서값에 기초하여 행할 수 있다. 이 스텝 801에서, 예(Y)라고 판단한 경우에는 스텝 802∼805의 처리를 실행한다. 이들 스텝 802∼805의 처리는, 도 5에 도시하는 스텝 501∼504의 처리에 각각 대응하므로 설명을 생략한다.

한편, 스텝 801에서 아니오(N)라고 판단한 경우에는 현재 위치 산출부(51)에 제공된 차륜속 센서(20)의 센서값에 기초하여, 소정 시간 △t 내의 이동 거리 △1을 검출한다(스텝 806). 계속해서, 현재 위치 산출부(51)에 제공된 구배 센서(26)의 센서값에 기초하여 구배 θ를 검출한다(스텝 807). 구배 θ는 소정의 시각 t에서의 구배값과 소정 시간 △t 경과 후의 시각 t+△t에서의 구배값과의 차이라도 좋다. 혹은, 소정 시간 △t 사이의 어떤 시각에서의 구배값이라도 좋다.

그 후에, 이동 거리 △1 및 구배 θ를 이용하여, 높이의 변화분 △h=△1·sinθ를 산출한다(스텝 808). 이어서, 본 △h를 전회(前回)에서 구한 고도(hp′로 함)에 가해짐으로써, 현재의 차량의 고도 hp를 얻는다(스텝 809). 도 9에서 차량(91)의 고도가 전회 구한 고도 hp'이다. 소정 시간 △t 경과 후의 차량(92)의 고도는 차량(91)의 고도보다도 △h만큼 변화하고 있다. 이 때문에 차량(91)의 고도 hp는 hp=hp'+△h가 된다.

차량의 고도 hp를 구한 후 스텝 805로 진행하고, 차량의 현재 위치의 좌표(xi, yi, hp)가, 궤적 기억부(54)에 기억된다.

본 실시예의 형태에 따르면, 차량의 주행 중에는 구배 센서의 센서값을 이용하여, 비교적 간단한 계산으로 차량의 고도의 변화를 산출하고, 이에 기초하여 차량의 현재 위치의 고도를 산출하기 때문에, 처리의 고속화를 꾀할 수 있다. 한편, 차량의 정차 중에는 지도 속의 폴리곤면(지표면) 상에 차량의 좌표가 위치하는 보간 연산을 실행하여 구배 센서의 오차를 캔슬할 수 있다.

이상, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명하였다.

이어서, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명하겠다.

본 실시 형태에서는 도로가 지형을 따르지 않을 때에 차량의 고도를 보다 정확하게 산출하는 처리가 포함되어 있다.

또, 본 실시 형태에서 네비게이션 장치(10)의 구성은 제2 실시 형태와 마찬가지로 위치 보정부(52)(도 3 참조)에서 실행되는 처리를 제외하고, 도 1∼도 3에 나타낸 것과 동일하다. 그래서, 여기서는 위치 보정부(52)의 처리에 대해서만 설명하고, 그 밖의 설명에 대해서는 생략한다.

도 10은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 위치 보정부(52)에서 실행되는 처리를 나타낸 플로우챠트, 도 11은 도 10의 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 10에서, 우선 위치 보정부(52)는 도 5의 스텝 501과 마찬가지로, 차량의 현재 위치 및 현재 위치 주변의 지도 데이타를 취득하고, 이들 데이타에 기초하여 차량의 주행 궤적과 도로 형상과의 상관이 가장 높은 도로를 구한다. 그리고, 구해진 도로에 차량의 현재 위치를 맞추도록, 2차원 상의 차량의 현재 위치(xi, yi)를 산출(보정)한다(스텝 1001).

이어서, 차량의 현재 위치를 맞춘 도로(노드)가, 다리 혹은 터널 상에 위치하고 있는지의 여부를 판단한다(스텝 1002). 본 스텝 1002에서 아니오(N)라고 판단한 경우에는, 도 5의 스텝 502∼504에 대응하는 처리(스텝 1003 내지 1005)를 실행한다.

한편, 스텝 1002에서 예(Y)라고 판단한 경우, 도로 데이타를 참조하여 다리 혹은 터널 입구의 고도 hi 및 출구의 고도 ho를 취득한다(스텝 1006). 예를 들면, 도 11에서 다리(111)를 차량(110)이 주행 중인 경우에, 다리(111)의 입구(112)의 고도 hi 및 출구(113)의 고도 ho를 취득한다.

계속해서, 입구의 고도 hi 및 출구의 고도 ho와 입구로부터 출구까지의 2차원 상의 거리 lo 및 입구로부터 차량의 현재 위치까지의 2차원 상의 이동 거리 lp에 기초하여 차량의 현재 위치의 고도 hp를 구한다(스텝 1007).

그 후, 스텝 1005로 진행하고, 차량의 현재 위치의 좌표(xi, yi, hp)를 궤적 기억부(54)에 기억시킨다.

본 실시 형태에 따르면, 다리나 터널등, 실제 지형의 고도와 다른 고도를 갖는 도로를 차량이 주행하는 경우에도 차량의 현재 위치의 고도를 적절하게 산출하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명하였다.

이어서, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 설명하겠다.

본 실시 형태에서는, 특히 고가선(高架線) 등 지표면으로부터 오프셋된 위치의 도로를 차량이 주행할 때에, 차량의 고도를 보다 정확하게 산출하는 처리가 포함되어 있다.

또, 본 실시 형태에서 네비게이션 장치(10)의 구성은 제2, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 위치 보정부(52)(도 3참조)에서 실행되는 처리를 제외하고, 도 1∼도 3에 도시한 것과 동일하다. 그래서, 여기서는 위치 보정부(52)의 처리에 대해서만 설명하고, 그 밖의 설명에 대해서는 생략한다.

도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 위치 보정부(52)에서 실행되는 처리를 나타내는 플로우챠트이다.

도 12에서, 위치 보정부(52)는 우선 도 5의 스텝 501∼스텝 503과 동일한 처리를 실행한다. 즉, 차량의 현재 위치 및 현재 위치 주변의 지도 데이타를 취득하고, 이들 데이타에 기초하여 차량의 주행 궤적과 도로 형상과의 상관이 가장 높은 도로를 구한다. 그리고, 구해진 도로에 차량의 현재 위치를 일치시키도록, 2차원 상의 차량의 현재 위치(xi, yi)를 산출(보정)한다(스텝 1201).

이어서, 차량의 현재 위치가 존재하는 폴리곤면(지표면)의 정점 좌표에 기초하여 보간 연산에 의해 차량의 고도 hp′를 산출한다(스텝 1202, 1203). 그리고나서, 차량의 현재 위치가 존재하는 폴리곤면(지표면)에 대응하는 표준 지역 메쉬의 도로 관리부(414)로부터 대응하는 도로 데이타를 취득하고, 이 데이타를 참조하여 차량의 현재 위치가 존재하고 있는 도로(노드)의, 지표면으로부터의 고도(오프셋 값)가 0(제로) 이외인지의 여부를 판단한다(스텝 1204).

스텝 1204에서 아니오(N), 즉 오프셋값이 0(제로)인 경우, 스텝 1205로 이행하여 도 5의 스텝 504와 동일한 처리를 실행한다. 한편, 스텝 1204에서 예(Y), 즉 오프셋값이 0(제로) 이외인 경우, 도로 데이타 중의 오프셋값을 도로 고도 hd로서 (스텝 1206), 이 도로 고도 hd를 이 스텝 1203에서 구한 고도 hp'에 가산함으로써 차량의 현재 위치의 고도 hp를 구한다(스텝 1207). 그 후, 스텝 1205로 이행하여 차량의 현재 위치의 좌표(xi, yi, hp)를 궤적 기억부(54)에 기억시킨다.

본 실시 형태에 따르면, 고속 도로의 고가선 등, 도로가 지표면으로부터 오프셋되어 배치된 도로를 차량이 주행하는 경우에도, 차량의 현재 위치의 고도를 적절하게 산출하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 설명했다.

이어서, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해 설명하겠다.

본 실시 형태에서는, 지도 데이타 베이스(14)가 상기 설명한 본 발명의 제1 ∼ 제4 실시 형태와 같이 3차원의 지도 표시를 가능하게 하는 지도 데이타를 저장하지 않은 경우를 상정하고 있다.

또, 본 실시 형태에서 네비게이션 장치(10)의 구성은, 지도 데이타의 데이타형식이 다른 경우가 있는 것, 및 위치 보정부(52)에서의 처리를 제외하고, 도 1∼도 3에 도시한 것과 동일하다. 그래서, 여기서는 위치 보정부(52)의 처리에 대해서만 설명하고, 그 외의 설명에 대해서는 생략한다.

도 13은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 위치 보정부(52)에서 실행되는 처리를 나타내는 플로우챠트이다.

도 13에서 위치 보정부(52)는, 우선 차량의 현재 위치 및 현재 위치 주변의 지도 데이타를 취득하여, 이들 데이타에 기초하여 차량의 주행 궤적과 도로 형상과의 상관이 가장 높은 도로를 구한다. 그리고, 구해진 도로에 차량의 현재 위치를 일치시키도록, 2차원 상의 차량의 현재 위치(xi, yi)를 산출(보정)한다(스텝 1301).

다음에, 위치 보정부(53)는 지도 데이타를 참조하여 지도 데이타에 표고를 나타내는 데이타가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다(스텝 1302). 스텝 1302에서 예(Y)라고 판단한 경우에는, 도 5의 스텝 502∼504와 동일한 처리를 실행한다(스텝 1303∼1305).

또, 상술한 스텝 1302에서는 차량이 현재 위치를 포함하는 메쉬에 대응하는 데이타부(도 4의 부호 402)중에 표고 데이타가 존재하는지의 여부를 판단하도록 해도 좋다.

한편, 스텝 302에서 아니오(N)라고 판단한 경우, 차량의 현재 위치의 고도 hp를 0(제로)로 하여(스텝 1306), 그 후 스텝 1305로 이행한다. 즉, 궤적 기억부(54)에는 좌표(xi, yi, hp=0)가 기억된다.

이와 같이 지도 데이타의 데이타 형식이, 고도를 포함하는 것이라고 한정하지 않은 경우, 디스플레이(12)의 화면 상에 화상을 표시하기 위한 표시 처리부(61)에서의 처리도 제1∼제4 실시 형태의 것과는 약간 다르다. 보다 상세하게는, 지도 데이타의 데이타 형식이 고도를 포함하는 경우, 제1∼제4 실시 형태와 동일한 처리가 실행되고, 고도를 포함하지 않은 경우에는 2차원의 지도 상에 차량의 현재 위치를 나타내는 화살표가 중첩한 화상을 생성하고, 이것을 디스플레이(12)의 화면 상에 표시한다.

또는, 디스플레이(12)의 화면 상에 표시해야 할 메쉬 중, 적어도 하나의 영역 메쉬에 대응하는 표고 데이타가 존재하지 않을 때, 2차원 지도에 기초한 화상을 디스플레이(12)의 화면 상에 표시하도록 해도 좋다.

도 14는 메쉬(141∼144)로 이루어지는 영역(145)을 디스플레이(12)의 화면 상에 표시하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 14에서 차량의 현재 위치는 도로(146) 상에 있다(도 14의 화살표 참조). 이러한 경우에, 표시 처리부(61)는 메쉬(141∼144)에 대응하는 표고 데이타가 존재하는지의 여부를 조사하여, 어떤 영역 메쉬에 대응하는 표고 데이타가 존재하지 않은 경우, 2차원 지도 상에 차량이 위치하는 화살표가 중첩된 화상을 생성한다.

이상, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해 설명했다.

이어서, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해 설명하겠다.

본 실시 형태에서는 조작자가 입력 장치(18)를 조작함으로써, 3차원 표시, 의사 3차원 표시, 혹은 평면 표시(2차원 표시) 중 어느 하나로 지도를 디스플레이(12)에 표시할 수 있다.

도 15는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 위치 보정부(52)의 처리를 나타내는 플로우챠트이다.

도 15에서 위치 보정부(52)는, 우선 차량의 현재 위치 및 현재 위치 주변의 지도 데이타를 취득하고, 이들 데이타에 기초하여 차량의 주행 궤적과 도로 형상과의 상관이 가장 높은 도로를 구한다. 그리고, 구해진 도로에 차량의 현재 위치를 일치시키도록, 2차원 상의 차량의 현재 위치(xi, yi)를 산출(보정)한다(스텝 1501).

계속해서, 입력 장치(18)를 통해 커맨드 해석 장치(56)에 부여된 조작자의 지시를 참조하여 3차원 표시, 의사 2차원 표시, 혹은 평면 표시(2차원 표시)중 어느 하나가 선택되었는지를 판단한다(스텝 1502)

스텝 1502에서 평면 표시가 선택된 경우, 평면 지도 상에 차량의 현재 위치 를 중첩 표시할 때 고도는 필요하지 않으므로 처리를 종료한다.

또한, 스텝 1502에서 의사 3차원 표시가 선택된 경우도 의사 3차원 지도 상에 차량의 현재 위치를 중첩 표시할 때, 고도는 필요하지 않으므로 차량의 고도 hp를 0(제로)로 하여(스텝 1506), 스텝 1505로 이행한다. 이 경우, 차량의 현재 위치의 좌표(xi, yi, hp=0)가 궤적 기억부(54)에 기억된다.

한편, 스텝 1502에서 3차원 표시가 선택된 경우 도 5의 스텝 502 ∼ 504와 마찬가지의 처리를 실행한다(스텝 1503 ∼ 1505).

또, 3차원 표시 혹은 의사 3차원 표시에서 지도를 표시하는 경우, 표시 처리부(61)는 시점 설정부(60)에서 설정된 시점 및 시야각에 의해 특정되는 영역의 지도 데이타를 데이타 판독부(53)를 통해 취득하고, 상기 지도 데이타에 기초하여 3차원 지도 혹은 의사 3차원 지도를 작성하고, 작성된 지도 상에 차량의 위치를 나타내는 화살표가 중첩된 화상을 생성한다.

이에 따라, 디스플레이(12)의 화면 상에 3차원 지도 및 차량의 현재 위치를 나타내는 화살표를 포함하는 화상, 혹은 평면 지도를 어떤 시점에서 바라봄으로서 얻을 수 있는 의사 3차원 지도 및 차량의 현재 위치를 포함하는 화상을 표시시키는 것이 가능해진다.

도 16은 3차원 지도 및 차량의 현재 위치를 나타내는 마크를 포함하는 화상을 표시한 경우의 일례를 나타내고 있다. 도 16에서는 차량의 현재 위치를 나타내는 마크(161)는 화살표가 아닌 자동차의 형상의 심볼로 되어 있다. 이와 같이, 입체적으로 표시된 지도의 도로에 마크(161)가 위치함으로써 운전자는 차량의 위치를 보다 용이하게 파악할 수 있게 된다.

또한, 도 16에서는 표고가 변화함에 따라, 배경의 색이 변화하게 되어 있다(부호 164 및 165 참조). 이것은 표고 데이타를 참조하여 폴리곤면(지표면)의 색채를 결정하면 된다. 이 예에서는, 표고가 높아짐에 따라 보다 짙은 색채가 되도록 설정되어 있다. 그 한편, 마크가 표고가 높은 지점에 위치함에 따라, 보다 연한 색으로 칠해지도록 구성되어 있다(마크 161 및 마크 162 참조). 이와 같이, 배경색과의 콘트라스트를 확보함으로써 운전자가 마크를 보다 용이하게 확인하는 것이 가능해진다. 또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 화면(170)의 일부에 표고를 나타내는 바(171)를 표시하여, 차량의 현재 위치의 고도를 화살표(172)에 의해 나타내는 것이 보다 바람직하다.

한편, 2차원 표시에서 지도를 표시하는 경우, 종래대로 2차원적인 평면 지도 상에 차량의 위치를 나타내는 화살표를 중첩하여 화상을 생성하면 된다.

이 실시 형태에 따르면, 조작자가 원하는 지도 및 차량의 현재 위치를 나타내는 마크를 디스플레이(12)의 화면 상에 표시할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해 설명했다.

또, 본 발명은 상기 각 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 여러가지의 변경이 가능한 것은 당연하다.

예를 들면, 상기의 각 실시 형태에서 위치 보정부(52)는 현재 위치 산출부(51)에 의해 얻어진 차량의 현재 위치 및 지도 데이타에 기초하여, 차량의 주행 궤적과 도로 형상과의 상관이 가장 높은 도로를 구하고, 이 도로에 차량의 현재 위치를 일치시키도록 2차원 상의 차량의 현재 위치를 보정하고 있지만 이것에 한정된 것은 아니다. GPS에 의한 측위 정밀도가 높고 맵 매칭이 불필요한 경우 등에는 이와 같은 보정을 행할 필요는 없다.

또한, 상기한 제1 실시 형태와 제3 실시 형태 및/또는 제4 실시 형태를 조합하여도 되고, 혹은 제2 실시 형태와 제3 실시 형태 및/또는 제4 실시 형태를 조합하여도 된다.

전자에 있어서는 위치 보정부(52)에 의한 도 5의 처리와 도 10 및/또는 도 12의 처리를 조합하면 된다. 또한, 후자에 있어서는 도 8의 처리와 도 10 및/또는 도 12의 처리를 조합하면 된다. 또한, 상술한 조합과 제5 실시 형태 혹은 제6 실시 형태를 조합하여도 된다.

또한, 상기한 제3 실시 형태에서는 차량이 다리나 터널 내에 위치하는 경우, 입구 및 출구의 고도와 입구로부터의 주행 거리에 기초하여 차량의 고도 hp를 산출하고 있지만(도 10의 스텝 1006, 1007 참조), 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다리나 터널 입구의 고도 hi를 다리 위 혹은 터널 내에서의 차량의 고도로 설정하여도 좋다.

또한, 상기한 제4 실시 형태에서, 차량의 현재 위치의 고도를 산출하는 경우, 도로 데이타 중의 고도(오프셋값)를 그대로 이용하지 않고(도 12의 스텝 1206, 1207 참조), 도로(링크)의 시점의 고도 및 종점의 고도와 시점으로부터 차량의 위치까지의 거리를 이용하여 보간 산출을 실행함으로써 고도 hp를 구하여도 된다.

또한, 상기한 각 실시 형태에서 네비게이션 위치는 각종 센서 및 GPS 수신기로부터의 데이타에 기초하여 측위를 실행하고 있지만, 센서 혹은 GPS 중 어느 하나만을 이용하여 측위를 실행해도 좋은 것은 분명하다.

또한, 본 명세서에서 수단이란 반드시 물리적 수단을 의미하는 것은 아니며, 각 수단의 기능이 소프트웨어에 따라 실현되는 경우도 포함한다. 또한, 하나의 수단 혹은 부재의 기능이 2개 이상의 물리적 수단 혹은 부재에 의해 실현되어도 좋고, 또한 2개 이상의 수단 혹은 부재의 기능이 1개의 수단 혹은 부재에 의해 실현되어도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 지형, 도로 등의 3차원의 지도 정보에 기초하여 입체적인 지도를 표시하고, 높은 방향의 측위 정밀도가 낮아도 입체적으로 그려진 도로를 따라 차량의 현재 위치를 표시할 수 있게 된다.

Claims

표시 장치의 화면 상에 차량의 현재 위치를 지도에 중첩시켜 표시하는 네비게이션 장치에 있어서, 차량의 현재 위치를 측위하는 측위 수단과; 복수의 지점의 고도를 나타내는 고도 데이타를 포함하는 지도 데이타를 저장한 지도 데이타 베이스로부터 지도 데이타를 판독하는 판독 수단과; 상기 판독 수단에 의해 판독된 지도 데이타에 기초하여 구성되는 3차원적인 지표면을, 상기 지표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향에서 바라봄으로써 얻어진 투시 지도를 작성하고, 상기 표시 장치의 화면 상에 상기 차량의 현재 위치를 상기 투시 지도에 중첩시켜 표시하는 표시 수단과; 상기 차량의 현재 위치의 고도를, 상기 지도 데이타의 상기 차량의 현재 위치 혹은 그 근방의 고도 데이타를 기초로 산출하여, 상기 투시 지도에 중첩시켜 표시하는 상기 차량의 현재 위치의 고도를 결정하는 위치 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 위치 보정 수단은 상기 지도 데이타 중의 도로 데이타를 이용하여, 상기 측위 수단에 의해 측위된 차량의 현재 위치의 맵 매칭을 실행하고 상기 맵 매칭에 의해 보정된 차량의 현재 위치에 대한 고도를 고도 데이타로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 수평면에 대한 차량의 기울기를 검출하는 구배 센서와, 차량의 이동량을 검출하는 이동량 센서를 더 구비하고, 상기 위치 보정 수단은, 차량이 정지하고 있을 경우 차량의 현재 위치의 고도를 고도 데이타로부터 산출하고, 차량이 주행하고 있는 경우 차량의 현재 위치의 고도를 상기 구배 센서 및 상기 이동 센서에 의해 얻어진 차량의 수직 방향의 이동량에 기초하여 산출하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 지도 데이타는, 위도선 및 경도선에 의해 메쉬상으로 획정된 메쉬 영역마다의 데이타로 이루어지며, 상기 표시 장치의 화면 상에 표시해야 할 표시 영역이 복수의 메쉬 영역을 포함하고 있고 또 어떤 메쉬 영역의 데이타에 고도 데이타가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 표시 수단은 상기 투시 지도 대신에 2차원(평면) 지도를 생성하고, 당해 지도 상에 차량의 2차원의 현재 위치를 중첩시켜 표시하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 수단은, 지도 데이타의 위도, 경도에 관한 정보만을 이용하여 2차원 지도를 표시하는 제1 모드, 상기 2차원 지도를 당해 2차원 지도에 대해 소정의 각도를 이루는 방향에서 바라봄으로서 얻어지는 투시 지도(의사 3차원 지도)를 표시하는 제2 모드, 및 지도 데이타의 위도, 경도 및 고도 데이타에 따라 특정되는 3차원적인 지표면을, 당해 지표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향에서 바라봄으로써 얻어지는 투시 지도(3차원 지도)를 표시하는 제3 모드 중의 어느 하나의 모드로 지도를 표시하고, 상기 위치 보정 수단은, 상기 제2 모드가 선택된 경우 차량의 현재 위치의 고도를 해발 0미터로 설정하고, 상기 제3 모드가 선택된 경우 차량의 현재 위치의 고도를 고도 데이타로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 위치 보정 수단은, 차량의 현재 위치가 위치하는 도로가 지표면을 따라서 위치하고 있지 않을 경우, 상기 도로의 지표면을 따라 위치하지 않는 구간의 시점 및 종점 중 적어도 한쪽 고도에 기초하여 차량의 현재 위치의 고도를 결정하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제6항에 있어서, 상기 위치 보정 수단은, 차량의 현재 위치가 위치하는 도로가 지표면을 따라서 위치하고 있지 않을 경우, 상기 시점 및 종점에서의 고도와 상기 시점으로부터 차량의 현재 위치까지의 이동 거리에 기초하여 차량의 현재 위치의 고도를 산출하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제6항에 있어서, 상기 위치 보정 수단은, 차량의 현재 위치가 위치하는 도로가 지표면을 따라서 위치하고 있지 않을 경우, 차량의 현재 위치의 고도를 상기 시점 및 종점 중 어느 한쪽에서의 고도로 설정하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 지도 데이타는 도로의 고도 데이타를 포함하고 있고, 상기 위치 보정 수단은 차량의 현재 위치의 고도를 당해 도로의 도로 고도 데이타에 기초하여 산출하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 수단은, 상기 위치 보정 수단에 의해 얻어진 차량의 현재 위치의 고도가 변화함에 따라, 상기 표시 장치의 화면 상에 표시되는 당해 차량을 나타내는 마크를 변화시키는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 수단은, 상기 표시 장치의 화면 상에 상기 위치 보정 수단에 의해 얻어진 차량의 현재 위치의 고도를 표시하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
제1항에 있어서,

표시 수단에 의해 생성된 화상을 표시하는 표시 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.