JP2001307120A - Map display device and recording medium - Google Patents
Map display device and recording mediumInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地図データの座標
を変換して変換した座標により地図を表示する地図表示
装置及び記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a map display device and a recording medium which display a map by converting coordinates of map data and displaying the converted coordinates.
【０００２】[0002]
【従来の技術】経路探索や経路案内の機能を有する車両
用ナビゲーション装置では、進行方向の情報を判りやす
く提供できるように走行イメージを立体的に表示する装
置や車両の現在位置周辺の道路地図を遠方よりも拡大し
て表示する、いわゆる鳥瞰図表示方式により道路地図を
表示する装置等が提案されている（特開平８−１６０８
５３号公報、特開平８−１６６２４９号公報、特開平９
−１２７８６１号公報等参照）。2. Description of the Related Art In a vehicular navigation device having a route search and route guidance function, a device for displaying a traveling image three-dimensionally and a road map around the current position of the vehicle are provided so that information on a traveling direction can be provided in an easily understandable manner. A device for displaying a road map by a so-called bird's-eye view display method, which displays an image enlarged from a distant place, has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-1608).
No. 53, JP-A-8-166249, JP-A-9
-127861).
【０００３】従来提案されている装置のあるものは、例
えば鳥瞰図上の一部にウインドウ表示領域を設けて広域
地図を表示し、さらには鳥瞰図の範囲を枠で表示するこ
とにより、鳥瞰図の欠点である距離感が把握しにくくな
るのを解消し、道路地図範囲の広さがわかりにくくなる
のを解消している。また、あるものは、表示領域の上辺
側所定範囲内に平面地図又は平面地図に近い鳥瞰図を表
示することにより、遠方の道路状況が判りにくくなるの
を解消し、遠方の道路情報を正確に把握できるようにし
ている。[0003] Some of the conventionally proposed devices provide a wide area map by, for example, providing a window display area in a part of the bird's-eye view, and further displaying the range of the bird's-eye view with a frame, thereby eliminating the drawbacks of the bird's-eye view. This eliminates the difficulty of grasping a certain sense of distance and the difficulty of understanding the width of the road map range. In addition, some objects display a flat map or a bird's-eye view close to the flat map within a predetermined range on the upper side of the display area, thereby eliminating obfuscation of distant road conditions and accurately grasping distant road information. I can do it.
【０００４】ところが、上記従来の鳥瞰図を表示する装
置では、方位によって圧縮の比率が変わってしまうた
め、走行時において距離感が把握しにくいという問題が
あった。そこで、本出願人は、方位によらず同じ距離感
が得られ前方の地図を広域に表示できるようにする装置
を提案した（特開平１１−５２８４５号公報参照）。こ
の装置では、地図の座標を球面の座標に対応させ、その
球面の座標から平面投影した座標に変換し、遠方になる
ほどより広域の地図を表示できるようにしている。以下
に座標変換のパラメータ、座標変換の方法について説明
する。図１０は曲面を球とした場合の変換パラメータの
設定を説明するための図、図１１は変換後の地図の表示
レイアウトの例を示す図、図１２は半球のイメージで変
換座標の関係を説明するための図である。However, the above-described conventional bird's-eye view display apparatus has a problem that it is difficult to grasp the sense of distance during traveling because the compression ratio changes depending on the direction. In view of this, the present applicant has proposed a device that can provide the same sense of distance irrespective of the azimuth and can display a map in front of a wide area (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-52845). In this device, the coordinates of a map are made to correspond to the coordinates of a spherical surface, and the coordinates of the spherical surface are converted into coordinates projected on a plane, so that a farther map can be displayed on a wider area. The parameters of the coordinate conversion and the method of the coordinate conversion will be described below. FIG. 10 is a diagram for explaining the setting of conversion parameters when a curved surface is a sphere, FIG. 11 is a diagram showing an example of a display layout of a map after conversion, and FIG. FIG.
【０００５】まず、変換パラメータが現在位置からの距
離ｄに応じて、距離ｄがＤ1 より短い現在位置周辺、そ
の外側の距離ｄがＤ1 より長くＤ2 より短い範囲等に応
じて距離ｄの関数ｆ1 （ｄ）、ｆ2 （ｄ）、……が設定
される。例えば距離ｄがＤ1より短い現在位置周辺を従
来の平面地図で表示しようとする場合にはｆ1 （ｄ）＝
１となり、距離ｄがＤn より長い領域は表示しないよう
にしようとする場合にはｆn （ｄ）＝無視或いは無限大
とする。First, the function f1 of the distance d depends on the conversion parameter according to the distance d from the current position, around the current position where the distance d is shorter than D1, and outside the distance d longer than D1 and shorter than D2. (D), f2 (d),... Are set. For example, to display the vicinity of the current position where the distance d is shorter than D1 on a conventional planar map, f1 (d) =
When f1 (d) = negative or infinity, it is set to 1 so as not to display an area where the distance d is longer than Dn.
【０００６】例えば曲面を球とした場合には、図１０に
示すように球面に地図データの座標があるとして、それ
を平面投影した座標（表示座標系）に変換する。したが
って、現在位置からの距離ｄは、ｄ′に変換されるの
で、その変換パラメータｆ（ｄ）は、球の半径をｒ、立
体角をθ（rad)とすると、 ｆ（ｄ）＝（ｒ sinθ）／ｄ θ＝ｄ／ｒ ただしθ≦π／２ となり、ｄ≦πｒ／２を範囲として使用される。上記変
換パラメータｆ（ｄ）によれば、θが０に近い現在位置
周辺で sinθがほぼｄ／ｒになるので、ｆ（ｄ）はほぼ
１であり、θがπ／２になるとｆ（ｄ）はｒ／ｄとな
る。この変換パラメータｆ（ｄ）を使って距離ｄの地点
Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）から求められる平面投影の地点Ｐ′
の座標（Ｘ′，Ｙ′）は、 Ｘ′＝Ｘ・ｆ（ｄ）＝Ｘ・（ｒ sinθ）／ｄ ＝（Ｘ・ｒ／ｄ） sin（ｄ／ｒ） Ｙ′＝Ｙ・ｆ（ｄ）＝Ｙ・（ｒ sinθ）／ｄ ＝（Ｙ・ｒ／ｄ） sin（ｄ／ｒ） となる。For example, if the curved surface is a sphere, as shown in FIG. 10, it is assumed that the sphere has the coordinates of the map data, and the coordinates are converted into coordinates (display coordinate system) projected on a plane. Therefore, the distance d from the current position is converted to d ', and the conversion parameter f (d) is f (d) = (r, where r is the radius of the sphere and θ (rad) is the solid angle. sin θ) / d θ = d / r where θ ≦ π / 2, and d ≦ πr / 2 is used as a range. According to the conversion parameter f (d), since sin θ is almost d / r around the current position where θ is close to 0, f (d) is almost 1 and when θ becomes π / 2, f (d) ) Is r / d. Using the conversion parameter f (d), the point P ′ of the plane projection obtained from the coordinates (X, Y) of the point P at the distance d
X ′ = X · f (d) = X · (r sin θ) / d = (X · r / d) sin (d / r) Y ′ = Y · f ( d) = Y · (r sin θ) / d = (Y · r / d) sin (d / r)
【０００７】上記座標変換を行って現在位置中心の地図
を表示した場合の画面のレイアウトの例を示したのが図
１１の現在位置マークより上方である。図１１に示す画
面では、現在位置マークの位置を表示画面の中央より下
方とし、現在位置マークより下側の地図の座標はＸ座標
（図１０の左右方向）のみに曲面としての座標変換を行
った例を示している。すなわち、現在位置マークより下
側の地図の座標では、地図データの座標が円筒上にある
ものとして、それを平面投影しているので、画面の上下
方向には座標が圧縮されない。また、現在位置の座標を
球面の中心座標として座標変換を行った場合の変換座標
の関係を半球のイメージで示したのが図１２であり、地
図データの座標による座標系を絶対座標系、これを上記
変換パラメータを用いた平面投影した座標系を変換後座
標系として示している。[0007] An example of the layout of the screen when the map of the current position center is displayed by performing the above coordinate conversion is shown above the current position mark in FIG. In the screen shown in FIG. 11, the position of the current position mark is set below the center of the display screen, and the coordinates of the map below the current position mark are subjected to coordinate conversion as a curved surface only to the X coordinate (the horizontal direction in FIG. 10). An example is shown. That is, in the coordinates of the map below the current position mark, since the coordinates of the map data are on a cylinder and are projected on a plane, the coordinates are not compressed in the vertical direction of the screen. Further, FIG. 12 shows the relationship between the transformed coordinates when the coordinates of the current position are converted using the coordinates of the center of the spherical surface as an image of a hemisphere, and the coordinate system based on the coordinates of the map data is an absolute coordinate system. Are shown as a coordinate system after the transformation by projecting the plane using the above-mentioned transformation parameters.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
地図を球面の座標から平面投影した座標に変換して表示
する装置では、２次元座標のノード列で道路に関するデ
ータが構成されノード間を直線で結んで、即ち、直線補
間して道路を描画する場合に不具合が生じる。図１３は
地図データの座標変換前と座標変換後の空間の対応例を
示す図、図１４は２次元座標をそのまま直線補間した道
路の描画例を示す図、図１５は２次元座標を球面の座標
から平面投影した座標に変換して直線補間した道路の描
画例を示す図である。２次元座標の地図データをそのま
ま描画する通常の地図では、図１３（Ａ）に示す座標変
換前の２次元地図に対し、座標変換後の地図は図１３
（Ｂ）に示すようにゆがむ。図１３（Ａ）に示すメッシ
ュ部分がそれぞれ図１３（Ｂ）に示すメッシュ部分に対
応するとした場合、図１４に示すように始点のノードＰ
1 と終点のノードＰ2 、始点のノードＰ3 と終点のノー
ドＰ4 との間を直線補間して描画するだけで不具合なく
道路を表示することができる。しかし、この地図を球面
の座標から平面投影した座標に変換して始点のノードＰ
1 と終点のノードＰ2 、始点のノードＰ3 と終点のノー
ドＰ4 との間を直線補間して道路を描画し地図を表示し
ようとすると、図１５に示す道路の描画例から明らかな
ように、始点のノードＰ1 と終点のノードＰ2 を直線補
間してできる道路と、始点のノードＰ3 と終点のノード
Ｐ4 を直線補間してできる道路の位置が逆転してしま
い、道路の位置が正確に表示されなくなってしまう。特
に、ノード間が長い場合にこのような不具合が生じる。However, as described above,
Converts a map from spherical coordinates to planar projected coordinates for display
Device that performs road-related data by using a two-dimensional coordinate node sequence.
Data is connected and the nodes are connected by straight lines,
A problem occurs when a road is drawn in between. FIG.
An example of the correspondence between the space before and after the coordinate transformation of map data
FIG. 14 shows a road obtained by linearly interpolating two-dimensional coordinates as they are.
FIG. 15 shows an example of drawing a road. FIG. 15 shows two-dimensional coordinates as spherical coordinates.
Of roads that are converted from coordinates to planar projection and linearly interpolated
It is a figure showing an example of a picture. Map data of two-dimensional coordinates
In a normal map to be drawn, the coordinate transformation shown in FIG.
The map after coordinate conversion is shown in FIG.
Distortion as shown in (B). Messi shown in FIG.
The mesh portions correspond to the mesh portions shown in FIG.
If so, as shown in FIG.
1And the end node PTwo, The starting node PThreeAnd the end no
De PFourJust draw with linear interpolation between
Roads can be displayed. But this map is spherical
Is converted to the coordinates projected on the plane from the coordinates of
1And the end node PTwo, The starting node PThreeAnd the end no
De PFourDraw a road by linear interpolation between
It is clear from the drawing example of the road shown in FIG.
So, the starting node P1And the end node PTwoIs the linear complement
The road that can be made between and the starting node PThreeAnd the end node
PFourThe position of the road created by linear interpolation is reversed.
The road position is not displayed correctly. Special
In addition, such a problem occurs when the distance between the nodes is long.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、球面の座標から平面投影した座標
に変換して座標間の直線補間により道路を描画する場合
の不具合を解消するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and solves the problem of converting a spherical coordinate into a planar projected coordinate and drawing a road by linear interpolation between the coordinates. Is what you do.
【００１０】そのために本発明の地図表示装置は、２次
元座標により構成される地図データを格納する情報記憶
手段と、前記地図データの座標を曲面の座標に対応させ
て該曲面の座標から投影平面の座標に座標変換する座標
変換手段を有し前記情報記憶手段より地図データを読み
出して地図を描画する表示制御手段と、該表示制御手段
により描画された地図を表示する表示手段とを備え、前
記表示制御手段は、前記情報記憶手段より地図データを
読み出して前記座標変換手段により地図を曲面の座標か
ら投影平面の座標に座標変換して描画する場合におい
て、座標間を直線補間して描画するときには、補間点を
設定して前記座標と補間点を座標変換し直線補間するこ
とを特徴とし、前記表示制御手段は、前記曲面の曲率に
応じて補間点を設定することを特徴とするものである。[0010] For this purpose, the map display device of the present invention comprises: an information storage means for storing map data constituted by two-dimensional coordinates; and a projection plane based on the coordinates of the curved surface corresponding to the coordinates of the map data. Display control means for reading map data from the information storage means and drawing a map, and display means for displaying the map drawn by the display control means, the display control means comprising: The display control means reads the map data from the information storage means and draws the map by converting the coordinates from the coordinates of the curved surface to the coordinates of the projection plane by the coordinate conversion means. Setting an interpolation point, performing coordinate conversion between the coordinates and the interpolation point, and performing linear interpolation. The display control means sets the interpolation point according to the curvature of the curved surface. And it is characterized in Rukoto.
【００１１】さらに、前記表示制御手段は、２次元座標
面で格子を設定して前記座標間を結ぶ線と前記格子との
交点を求め、該交点に補間点を設定し、また、所定の長
さ以下になるまで座標間の中間に順次補間点を設定し、
前記曲面の曲率に対応して前記格子の幅、前記所定の長
さを調整し、曲率は、現在位置からの距離に応じて範囲
を分割しそれぞれの範囲で設定し、前記座標変換手段
は、曲面の座標に対応させて該曲面の座標を投影平面の
座標に座標変換する変換パラメータを用いて前記地図デ
ータの座標を座標変換することを特徴とするものであ
る。Further, the display control means sets a grid on a two-dimensional coordinate plane, finds an intersection of the line connecting the coordinates with the grid, sets an interpolation point at the intersection, and sets a predetermined length. Set interpolation points sequentially in the middle between coordinates until
The width of the lattice, the predetermined length is adjusted in accordance with the curvature of the curved surface, the curvature is divided into ranges according to the distance from the current position and set in each range, and the coordinate conversion means includes: The coordinates of the map data are converted using a conversion parameter for converting the coordinates of the curved surface into the coordinates of the projection plane in correspondence with the coordinates of the curved surface.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る地図表示装
置の実施の形態を示す図であり、２次元座標により構成
される地図データから地図を展開して表示する場合の座
標変換パラメータや経路案内に関する情報を入力する入
力装置１、自車両の現在位置に関する情報を検出する現
在位置検出装置２、２次元座標により構成される地図デ
ータ、経路の算出に必要なナビゲーション用データ、経
路案内に必要な表示／音声の案内データ、さらに地図を
表示、経路算出、案内を行うためのプログラム（アプリ
ケーション及び／又はＯＳ）等が記録されている情報記
憶装置３、ナビデータ処理手段として地図の表示処理、
経路探索処理、経路案内に必要な表示／音声案内処理、
さらにシステム全体の制御を行う中央処理装置４、車両
の走行に関する情報である、例えば道路情報、交通情報
を送受信したり、車両の現在位置に関する情報を検出し
たり、さらに現在位置に関する情報を送受信したりする
情報送受信装置５、経路案内に関する情報を出力するデ
ィスプレイやスピーカその他の出力装置６から構成され
ている。つまり、本発明に係る地図表示装置をナビゲー
ション装置に適用した例を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a map display device according to the present invention, in which coordinate conversion parameters and information on route guidance when a map is developed and displayed from map data composed of two-dimensional coordinates are input. An input device 1, a current position detection device 2 for detecting information on the current position of the vehicle, map data composed of two-dimensional coordinates, navigation data necessary for calculating a route, and display / voice guidance required for route guidance An information storage device 3 in which a program (application and / or OS) for displaying data, further displaying a map, calculating a route, and providing guidance, and the like; a map display process as navigation data processing means;
Route search processing, display / voice guidance processing required for route guidance,
Further, the central processing unit 4, which controls the entire system, transmits and receives information relating to the traveling of the vehicle, such as road information and traffic information, detects information relating to the current position of the vehicle, and transmits and receives information relating to the current position. And an output device 6 for outputting information related to route guidance. That is, an example is shown in which the map display device according to the present invention is applied to a navigation device.
【００１３】入力装置１は、地図を選択して目的地を入
力したり、運転者の意志によりナビゲーション処理を中
央処理装置４に指示する機能を備えている。その機能を
実現するための手段として、目的地を電話番号や地図上
の座標などにて入力したり、経路案内をリクエストした
りするタッチスイッチやジョグダイアル等のリモートコ
ントローラ等を用いることができる。また、本発明では
音声入力による対話を行うための装置を備えており、音
声入力装置として機能する。また、ＩＣカードや磁気カ
ードに記録されたデータを読み取るための記録カード読
み取り装置を付加することもできる。また、ナビゲーシ
ョンに必要なデータを蓄積し、運転者の要求により通信
回線を介して情報提供する情報センターや、地図データ
や目的地データ、簡易地図、建造物形状地図などのデー
タを有する携帯型の電子装置等の情報源との間でデータ
のやりとりを行うためのデータ通信装置を付加すること
もできる。The input device 1 has a function of selecting a map, inputting a destination, and instructing the central processing unit 4 to perform a navigation process according to a driver's intention. As a means for realizing the function, a remote controller such as a touch switch or a jog dial for inputting a destination as a telephone number or coordinates on a map or requesting route guidance can be used. Further, the present invention includes a device for performing a dialogue by voice input, and functions as a voice input device. Further, a recording card reader for reading data recorded on an IC card or a magnetic card can be added. In addition, an information center that stores data necessary for navigation and provides information through a communication line at the request of the driver, and a portable type that has data such as map data, destination data, simple maps, and building shape maps A data communication device for exchanging data with an information source such as an electronic device can also be added.
【００１４】現在位置検出装置２は、衛星航法システム
（ＧＰＳ）を利用して車両の現在位置情報を入手するも
の、車両の進行方位を、例えば地磁気を利用することに
より絶対方位で検出する絶対方位センサ、車両の進行方
位を、例えばステアリングセンサ、ジャイロセンサを利
用することにより相対方位で検出する相対方位センサ、
例えば車輪の回転数から車両の走行距離を検出する距離
センサ等から構成される。The current position detecting device 2 obtains the current position information of the vehicle using a satellite navigation system (GPS), and detects the traveling direction of the vehicle in an absolute direction by using, for example, geomagnetism. Sensor, a traveling direction of the vehicle, for example, a steering sensor, a relative direction sensor that detects the relative direction by using a gyro sensor,
For example, it comprises a distance sensor for detecting the traveling distance of the vehicle from the number of rotations of the wheels.
【００１５】情報記憶装置３は、ナビゲーション用のプ
ログラム及びデータを記憶した外部記憶装置で、例えば
ＣＤ−ＲＯＭ等からなっている。プログラムは、経路探
索などの処理を行うためのプログラム、本実施例記載の
フローチャートに示される処理プログラムや経路案内に
必要な表示出力制御、音声入力により対話的に案内を行
うためのプログラム及びそれに必要なデータ、音声案内
に必要な音声出力制御を行うためのプログラム及びそれ
に必要なデータが格納されている。記憶されるデータと
しては、地図データ、探索データ、案内データ、マップ
マッチングデータ、目的地データ、登録地点データ、道
路データ、交差点等分岐点の画像データ、ジャンル別デ
ータ、ランドマークデータ等のファイルからなり、ナビ
ゲーション装置に必要なすべてのデータが記憶されてい
る。地図データは、所定単位毎のブロックに区分けされ
て矩形の形で記憶されている。なお、本発明は、ＣＤ−
ＲＯＭにはデータのみ格納し、プログラムは中央処理装
置に格納するタイプのものにも適用可能である。ここで
は、情報記憶装置として、ＣＤ−ＲＯＭを例に挙げた
が、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク、フロッピィディス
ク等の磁気ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスクでもよ
い。The information storage device 3 is an external storage device for storing navigation programs and data, and is composed of, for example, a CD-ROM. The program includes a program for performing a process such as a route search, a processing program shown in a flowchart described in the present embodiment, a display output control required for the route guidance, a program for performing an interactive guidance by voice input, and a program for performing the guidance. Data, a program for performing voice output control necessary for voice guidance, and data necessary for the program are stored. The stored data includes files such as map data, search data, guidance data, map matching data, destination data, registered point data, road data, image data of junctions such as intersections, genre-specific data, and landmark data. That is, all data necessary for the navigation device are stored. The map data is stored in a rectangular form, divided into blocks for each predetermined unit. The present invention relates to a CD-
It is also applicable to a type in which only data is stored in the ROM and a program is stored in the central processing unit. Here, the information storage device is exemplified by a CD-ROM, but may be an optical disk such as a DVD-ROM, a magnetic disk such as a floppy disk, or a magneto-optical disk such as an MO.
【００１６】中央処理装置４は、種々の演算処理を実行
するＣＰＵ、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭからプログ
ラムを読み込んで格納するフラッシュメモリ、フラッシ
ュメモリのプログラムチェック、更新処理を行うプログ
ラム（プログラム読み込み手段）を格納したＲＯＭ、設
定された目的地の地点座標、道路名コードＮｏ．等の探
索された経路案内情報や演算処理中のデータを一時的に
格納するＲＡＭからなっている。また、この他にも図示
は省略するが、ディスプレイ等の出力装置に表示するた
めのデータを格納するＶＲＡＭ（フレームメモリ）、入
力装置１からの音声入力による対話処理を行ったり、Ｃ
ＰＵからの音声出力制御信号に基づいて情報記憶装置３
から読み出した音声、フレーズ、１つにまとまった文
章、音等を合成してアナログ信号に変換してスピーカに
出力する音声プロセッサ、通信による入出力データのや
り取りを行う通信インタフェースおよび現在位置検出装
置２のセンサ信号を取り込むためのセンサ入力インタフ
ェース、内部ダイアグ情報に日付や時間を記入するため
の時計などを備えている。なお、前記した更新処理を行
うプログラムを外部記憶装置に格納しておいてもよい。The central processing unit 4 includes a CPU for executing various arithmetic processing, a flash memory for reading and storing programs from the CD-ROM of the information storage device 3, and a program for performing program checking and updating of the flash memory (program reading). Means), the set point coordinates of the destination, and the road name code No. The RAM is configured to temporarily store the searched route guidance information and the data being processed. In addition, although not shown, a VRAM (frame memory) for storing data to be displayed on an output device such as a display, interactive processing by voice input from the input device 1,
Information storage device 3 based on an audio output control signal from the PU
A voice processor for synthesizing voices, phrases read out from the Internet, synthesizing a set of sentences and sounds, converting them into analog signals and outputting the analog signals to a speaker, a communication interface for exchanging input / output data by communication, and a current position detection device 2 It has a sensor input interface for taking in sensor signals, and a clock for writing date and time in internal diagnostic information. Note that a program for performing the above-described update processing may be stored in an external storage device.
【００１７】プログラム、その他ナビゲーションを実行
するためのプログラムは全て外部記憶媒体であるＣＤ−
ＲＯＭに格納されてもよいし、それらプログラムの一部
または全てが本体側のＲＯＭ４２に格納されていてもよ
い。この外部記憶媒体に記憶されたデータやプログラム
が外部信号としてナビゲーション装置本体の中央処理装
置に入力されて演算処理されることにより、種々のナビ
ゲーション機能が実現される。The programs and other programs for executing navigation are all CD-ROMs as external storage media.
The program may be stored in the ROM, or some or all of these programs may be stored in the ROM 42 of the main unit. Various navigation functions are realized by inputting data and programs stored in the external storage medium as external signals to the central processing unit of the navigation apparatus main body and performing arithmetic processing.
【００１８】ナビゲーション装置は、上記のように外部
記憶装置のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込むため
の比較的大容量のフラッシュメモリ、ＣＤの立ち上げ処
理を行うプログラム（プログラム読み込み手段）を格納
した小容量のＲＯＭを内蔵する。フラッシュメモリは、
電源が切断しても記憶情報が保持される、つまり不揮発
性の記憶手段である。そして、ＣＤの立ち上げ処理とし
て、プログラム読み込み手段であるＲＯＭのプログラム
を起動してフラッシュメモリに格納したプログラムチェ
ックを行い、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭのディスク
管理情報等を読み込む。プログラムのローディング処理
（更新処理）は、この情報とフラッシュメモリの状態か
ら判断して行われる。As described above, the navigation device has a relatively large capacity flash memory for reading a program from the CD-ROM of the external storage device, and a small capacity storing a program (program reading means) for performing a boot process of the CD. Built-in ROM. Flash memory is
The storage information is retained even when the power is turned off, that is, a nonvolatile storage unit. Then, as a start-up process of the CD, the program in the ROM serving as the program reading means is started, the program stored in the flash memory is checked, and the disk management information of the CD-ROM in the information storage device 3 is read. The program loading process (update process) is performed based on this information and the state of the flash memory.
【００１９】情報送受信装置５は、衛星航法システム
（ＧＰＳ）を利用して情報を入手するＧＰＳ受信装置、
ＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等を利用して
情報を入手するためのＶＩＣＳ（登録商標）情報受信装
置、携帯電話、パソコン等を利用することにより、情報
センター（例えばＡＴＩＳ）や他車両と情報を双方向に
通信するためのデータ送受信装置等から構成される。The information transmitting and receiving device 5 is a GPS receiving device that obtains information using a satellite navigation system (GPS);
By using a VICS (registered trademark) information receiving device, a mobile phone, a personal computer, or the like for obtaining information using FM multiplex broadcasting, a radio beacon, an optical beacon, or the like, an information center (for example, ATIS) and other vehicles can be used. It is composed of a data transmitting / receiving device for communicating information in two directions.
【００２０】出力装置６は、運転者が必要な時に案内情
報を音声および／または画面により出力したり、中央処
理装置４でナビゲーション処理されたデータなどをプリ
ント出力する機能を備えている。そのための手段とし
て、中央処理装置４で処理したデータや情報記憶装置３
に格納されたデータを画面表示するために展開、描画す
るメモリ、メモリに描画したイメージデータを表示する
ディスプレイ、中央処理装置４で処理したデータや情報
記憶装置３に格納されたデータをプリント出力するプリ
ンタ、経路案内を音声で出力するスピーカなどを備えて
いる。The output device 6 has a function of outputting guidance information by voice and / or a screen when the driver needs it, and a function of printing out data and the like subjected to navigation processing by the central processing unit 4. As means for this, the data processed by the central processing unit 4 and the information storage device 3
A memory for developing and drawing the data stored in the memory on the screen, a display for displaying the image data drawn in the memory, and printing out the data processed by the central processing unit 4 and the data stored in the information storage device 3 A printer and a speaker for outputting route guidance by voice are provided.
【００２１】ディスプレイは、簡易型の液晶表示器等に
より構成されており、中央処理装置４が処理する地図の
表示データや案内データに基づき展開、描画された交差
点拡大図画面、目的地名、時刻、距離、進行方向矢印等
を表示する。ディスプレイに表示する画像データは、２
値画像データ（ビットマップデータ）であり、中央処理
装置４が処理する地図の表示データや案内データをシリ
アル通信等で使用する通信線を使用し、また、他の通信
線を兼用して受信し、出力装置６内でメモリに展開、描
画した後、指示された表示範囲をディスプレイの画面に
表示する。The display is composed of a simple type liquid crystal display or the like, and an intersection enlarged view screen developed and drawn based on display data and guidance data of a map processed by the central processing unit 4, a destination name, a time, The distance, the traveling direction arrow and the like are displayed. The image data displayed on the display is 2
It is value image data (bitmap data), and the display data and the guidance data of the map processed by the central processing unit 4 are received using a communication line used for serial communication or the like, and are also used as other communication lines. After rendering and drawing in the memory in the output device 6, the designated display range is displayed on the screen of the display.
【００２２】このディスプレイは、運転席近傍のインス
トルメントパネル内に設けられており、運転者はこれを
見ることにより自車両の現在地を確認したり、またこれ
からの経路についての情報を得ることができる。また、
図示は省略するが、ディスプレイの表示画面にタッチパ
ネル、タッチスクリーン等を含むタブレットを使用し、
画面に触れる、或いは画面をなぞることにより、地点入
力、道路入力等を行えるように構成してもよい。This display is provided in the instrument panel near the driver's seat, and the driver can check the current position of the vehicle by looking at the display and obtain information on the route from now on. . Also,
Although illustration is omitted, using a tablet including a touch panel, a touch screen, etc. on the display screen of the display,
By touching or tracing the screen, a point input, a road input, or the like may be performed.
【００２３】図２は情報記憶装置に格納された主要なデ
ータファイルの構成例を示し、案内道路データファイル
は、図２（Ａ）に示すように、道路数ｎのそれぞれに対
して、道路番号、長さ、道路属性データ、形状データの
アドレス、サイズおよび案内データのアドレス、サイズ
の各データからなり、経路探索部により経路を算出し経
路案内を行うために必要なデータとして格納される。FIG. 2 shows an example of the structure of a main data file stored in the information storage device. As shown in FIG. 2A, the guide road data file has a road number corresponding to each of the number n of roads. , Length, road attribute data, address of shape data, size, and address and size of guidance data, and are stored as data necessary for route calculation and route guidance by the route search unit.
【００２４】道路番号は、分岐点間の道路毎に方向（往
路、復路）別に設定されている。道路属性データは、道
路案内補助情報データであり、その道路が高架か、高架
の横か、地下道か、地下道の横かなどからなる高架・地
下道の情報、車線数の情報、市街、郊外の情報を示すデ
ータである。形状データは、図２（Ｂ）に示すように、
各道路の複数のノード（節）で分割したとき、ノード数
ｍのそれぞれに対して東経、北緯からなる座標データを
有している。案内データは、図２（Ｃ）に示すように、
交差点（または分岐点）名称、信号機データ、ランドマ
ークデータ、注意点データ、道路名称データ、道路名称
音声データ、行き先データのアドレス、サイズの各デー
タからなる。The road number is set for each direction (outbound, return) for each road between the branch points. The road attribute data is road guidance auxiliary information data.Elevation / underpass information such as whether the road is an overpass, next to an overpass, underpass, underpass, etc., information on the number of lanes, information on city and suburbs. Is the data indicating The shape data is, as shown in FIG.
When divided by a plurality of nodes (nodes) of each road, each road has coordinate data including east longitude and north latitude for each of the number m of nodes. The guidance data is, as shown in FIG.
It consists of intersection (or branch point) name, traffic light data, landmark data, caution point data, road name data, road name voice data, destination data address, and size data.
【００２５】車両用ナビゲーション装置では、中央処理
装置４により例えば次のような処理を行う。まずイニシ
ャライズ処理を行ってＣＤ−ＲＯＭからナビゲーション
プログラムを読み出し、フラッシュメモリに格納して起
動すると、現在位置検出装置２により現在位置を検出す
る処理を行い、現在位置を中心としてその周辺地図を表
示すると共に、現在位置の名称等を表示する。次に、電
話番号や住所、施設名称、登録地点等を用いて目的地を
設定する処理を行い、現在位置から目的地までの経路探
索処理を行う。この経路探索の結果、目的地に到着する
までの経路は、案内する道路番号を並べた案内道路番号
データとして設定される。経路が決まると、現在位置検
出装置２による現在位置追跡を行いながら、目的地に到
着するまで経路案内の表示出力・音声出力の処理を行
う。In the vehicle navigation system, the central processing unit 4 performs, for example, the following processing. First, an initialization process is performed to read out a navigation program from a CD-ROM, stored in a flash memory, and started. When the current position is detected, the current position detection device 2 performs a process of detecting the current position, and displays a map around the current position. In addition, the name of the current position is displayed. Next, a process of setting a destination using a telephone number, an address, a facility name, a registered point, and the like is performed, and a route search process from the current position to the destination is performed. As a result of this route search, the route up to the destination is set as guide road number data in which the guide road numbers are arranged. When the route is determined, display output and audio output of route guidance are performed until the vehicle arrives at the destination while tracking the current position by the current position detection device 2.
【００２６】本発明は、例えば上記現在位置検出処理や
目的地設定処理、経路案内表示処理において、ディスプ
レイに地図を表示する場合、その地図を先に図１０〜図
１４で説明したように曲面の座標に対応させ、その曲面
の座標から平面の座標に変換して現在位置から遠くなる
ほど広域に表示するものであり、その座標変換をする場
合に、曲面の曲率に対応して座標間を直線補間して描画
するときには、曲面の曲率に応じて補間点を設定して座
標と補間点を座標変換し直線補間する。図３は本発明に
係る現在位置中心の地図の表示処理の例を説明するため
の図、図４は座標間に補間点を設定して座標変換する例
を説明するための図、図５は補間点の設定方法の例を説
明するための図、図６は格子を利用して補間点を設定す
る処理の例を説明するための図、図７は中点により補間
点を設定する処理の例を説明するための図である。図
３、図６、図７における処理が本発明における座標変換
部１１による座標変換処理の１例である。According to the present invention, for example, when a map is displayed on the display in the above-described current position detection processing, destination setting processing, and route guidance display processing, the map is displayed on a curved surface as described earlier with reference to FIGS. Corresponding to the coordinates, the coordinates of the curved surface are converted into the coordinates of the plane, and the farther from the current position, the wider the area is displayed.When performing the coordinate conversion, linear interpolation between the coordinates corresponding to the curvature of the curved surface When drawing, the interpolation points are set according to the curvature of the curved surface, and the coordinates and the interpolation points are coordinate-transformed and linearly interpolated. FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a display process of a map centered on the current position according to the present invention, FIG. 4 is a diagram for explaining an example of setting an interpolation point between coordinates and performing coordinate conversion, and FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method of setting an interpolation point, FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a process of setting an interpolation point using a grid, and FIG. 7 is a diagram illustrating a process of setting an interpolation point by a middle point. It is a figure for explaining an example. The processing in FIGS. 3, 6, and 7 is an example of the coordinate conversion processing by the coordinate conversion unit 11 in the present invention.
【００２７】本発明に係る地図表示装置では、現在位置
中心の地図を表示する場合、図３に示すようにまず現在
位置を取得し（ステップＳ１１）、現在位置を中心とし
縮尺に応じて表示範囲の地図データを読み込んで（ステ
ップＳ１２）、その地図データの座標を現在位置中心の
座標に変換する（ステップＳ１３）。ここで、表示範囲
の地図データをＣＤ−ＲＯＭから読み込み、一旦ＲＡＭ
に格納して座標変換を行い描画処理を行うが、表示範囲
より広い範囲の地図データを予めＲＡＭに格納してお
き、表示に必要な分のデータを取り出して描画処理を行
うようにしてもよい。次に、通常の平面地図ではなく、
曲面の投影地図を表示するための地図の座標の変換設定
があるか否かを調べ（ステップＳ１４）、その設定があ
れば、現在位置中心の座標に対応する変換パラメータ１
２を取得し（ステップＳ１５）、取得した変換パラメー
タ１２に基づき曲面の曲率に応じて座標間が長い場合に
は補間点を設定して設定したそれぞれの補間点も含めて
座標変換部１１により座標変換を行う（ステップＳ１
６）。しかる後、設定された座標系の地図をＶＲＡＭに
描画することによりディスプレイ１２の画面に表示する
（ステップＳ１７）。他画面表示モードへの切り換え指
示がなければ、ステップＳ１１に戻り、現在位置を追跡
しながら同様の処理を繰り返し実行する。In the map display apparatus according to the present invention, when displaying a map centered on the current position, the current position is first obtained as shown in FIG. 3 (step S11), and the display range is set centering on the current position according to the scale. Is read (step S12), and the coordinates of the map data are converted into the coordinates of the center of the current position (step S13). Here, the map data of the display range is read from the CD-ROM and temporarily stored in the RAM.
To perform the drawing process by performing coordinate conversion. However, map data in a range wider than the display range may be stored in the RAM in advance, and the drawing process may be performed by extracting data necessary for display. . Next, instead of a regular flat map,
It is checked whether or not there is a setting for converting the coordinates of the map for displaying the projected map of the curved surface (step S14). If the setting is made, the conversion parameter 1 corresponding to the coordinates of the center of the current position is determined.
2 is obtained (step S15), and when the distance between the coordinates is long according to the curvature of the curved surface based on the obtained conversion parameter 12, the coordinates are set by the coordinate conversion unit 11 including the interpolation points set and the set interpolation points. Perform conversion (Step S1)
6). Thereafter, the map of the set coordinate system is displayed on the screen of the display 12 by drawing the map in the VRAM (step S17). If there is no instruction to switch to the other screen display mode, the process returns to step S11, and the same process is repeatedly executed while tracking the current position.
【００２８】ステップＳ１６の座標変換においては、道
路データの座標間の長さを求めて図４に示す座標Ｐ3 −
Ｐ4 間のように座標間が短い道路であれば、それぞれ両
端の座標を座標変換して直線補間するが、座標Ｐ1 −Ｐ
2 間のように座標間が長い場合には、その間に補間点Ｐ
a 、Ｐb 、Ｐc 、Ｐd 、Ｐe を設定してそれぞれの補間
点を座標変換し、Ｐ1 −Ｐa −Ｐb −Ｐc −Ｐd −Ｐe
−Ｐ2 を直線補間する。ここで、補間点の設定方法とし
ては、図５（Ａ）に示すように所定の幅の格子を設定し
て道路と格子との交点に補間点を設定してもよいし、図
５（Ｂ）に示すように所定の長さ以下になるまで座標間
の中間に順次補間点を設定してもよい。ここで、格子の
幅や所定の長さは、曲面の曲率、つまり球の半径に応じ
て調整し、具体的には、各半径に対応して格子の幅や補
間点の数をテーブルとして登録しておくようにしてもよ
い。上記曲面の曲率は、運転者が球の半径をマニュアル
入力にて変えることにより変更可能である。また、車両
の現在位置と目的地等の地点との距離に応じて自動的に
変更されるものでもよい。次に、その処理の例を説明す
る。In the coordinate conversion in step S16, the length between the coordinates of the road data is obtained, and the coordinate P 3 − shown in FIG.
If the road between coordinate is short as between P 4, respectively linearly by coordinate converting the coordinates of both ends interpolation, but the coordinates P 1 -P
When the distance between the coordinates is long as between two , the interpolation point P
a, P b, P c, P d, coordinate transformation of each of the interpolation points by setting P e, P 1 -P a -P b -P c -P d -P e
The -P 2 to linear interpolation. Here, as a method of setting an interpolation point, a grid having a predetermined width may be set as shown in FIG. 5A and an interpolation point may be set at an intersection of the road and the grid, or as shown in FIG. As shown in ()), interpolation points may be sequentially set in the middle between coordinates until the length becomes equal to or less than a predetermined length. Here, the width and the predetermined length of the grid are adjusted according to the curvature of the curved surface, that is, the radius of the sphere. Specifically, the width of the grid and the number of interpolation points are registered as a table corresponding to each radius. You may do it. The curvature of the curved surface can be changed by the driver changing the radius of the sphere by manual input. Further, it may be automatically changed according to the distance between the current position of the vehicle and a point such as a destination. Next, an example of the processing will be described.
【００２９】まず、道路と格子との交点を計算して補間
点を設定する場合には、図６に示すように記録媒体から
２次元座標の地図データを読み出すと（ステップＳ２
１）、道路の始点及び終点を取得し（ステップＳ２
２）、格子との交点を計算して（ステップＳ２３）、Ｒ
ＡＭ中の描画リストに設定（記憶）する（ステップＳ２
４）。そして、描画リストに設定されたデータについ
て、描画リストから座標を１つ取得し（ステップＳ２
６）、ＶＲＡＭに描画する（ステップＳ２７）。このス
テップＳ２６、Ｓ２７の処理を描画リストに設定された
データがなくなるまで繰り返し実行する（ステップＳ２
５）。First, when calculating an intersection between a road and a grid to set an interpolation point, map data of two-dimensional coordinates is read from a recording medium as shown in FIG. 6 (step S2).
1) Acquire the start point and end point of the road (step S2)
2) calculate the intersection with the grid (step S23)
Set (store) in the drawing list in AM (step S2)
4). Then, for the data set in the drawing list, one coordinate is obtained from the drawing list (step S2).
6) Drawing is performed on the VRAM (step S27). The processes in steps S26 and S27 are repeatedly executed until there is no more data set in the drawing list (step S2).
5).
【００３０】また、所定距離以下になるまで中点を計算
して補間点を設定する場合には、図７に示すように記録
媒体から２次元座標の地図データを読み出すと（ステッ
プＳ３１）、道路の始点及び終点を取得し（ステップＳ
３２）、描画リストに設定する（ステップＳ３３）。次
に、描画リストから道路の始点及び終点を１つ取得し
（ステップＳ３５）、始点、終点間の長さを計算してそ
の長さが所定距離Ｒより長いか否かを判定する（ステッ
プＳ３６）。始点、終点間の長さが所定距離Ｒより短い
場合には始点、終点をＶＲＡＭに描画し（ステップＳ３
７）、始点、終点間の長さが所定距離Ｒより長い場合に
は、その中点を計算して（ステップＳ３８）、始点及び
中点を描画リストに登録するとともに（ステップＳ３
９）、中点及び終点を描画リストに登録する（ステップ
Ｓ４０）。そして、これら始点及び中点、中点及び終点
をそれぞれ始点及び終点としてステップＳ３５からＳ４
０の処理を描画リストに設定されたデータがなくなるま
で繰り返し実行する（ステップＳ３４）。In the case where the intermediate point is calculated and the interpolation point is set until the distance becomes equal to or less than the predetermined distance, the map data of the two-dimensional coordinates is read from the recording medium as shown in FIG. 7 (step S31). And the start and end points of the
32), and set the drawing list (step S33). Next, one start point and one end point of the road are acquired from the drawing list (step S35), the length between the start point and the end point is calculated, and it is determined whether the length is longer than a predetermined distance R (step S36). ). If the length between the start point and the end point is shorter than the predetermined distance R, the start point and the end point are drawn in the VRAM (step S3).
7) If the length between the start point and the end point is longer than the predetermined distance R, the midpoint is calculated (step S38), and the start point and the midpoint are registered in the drawing list (step S3).
9) The midpoint and end point are registered in the drawing list (step S40). Then, the start point and the middle point, and the middle point and the end point are set as the start point and the end point, respectively, from steps S35 to S4.
The process of 0 is repeatedly executed until there is no more data set in the drawing list (step S34).
【００３１】上記実施の形態では、地図データの座標が
球面にあるものとして、それを平面投影する座標変換を
変換パラメータｆ（ｄ）を使って一度に行ったが、変換
パラメータを使わずに実際に座標変換してもよい。つま
り、地図データの座標を球面上の座標に変換する座標変
換と、その変換された座標をさらに平面投影する座標変
換を別々に行ってもよい。In the above embodiment, the coordinates of the map data are assumed to be on a spherical surface, and the coordinate transformation for planar projection is performed at once using the transformation parameter f (d). May be transformed. That is, coordinate conversion for converting the coordinates of the map data into coordinates on the spherical surface and coordinate conversion for further projecting the converted coordinates on a plane may be separately performed.
【００３２】さらに、２次元の地図データを２次元座標
系上において奥行きのある遠近図となるように座標変換
する台形変換を組み合わせてもよい。つまり、地図デー
タの座標から球面上の座標への座標変換を第１の座標変
換、その変換された座標をさらに平面投影する座標変換
を第２の座標変換、台形変換を第３の座標変換とする
と、地図データの座標をまず第３の座標変換で奥行きの
ある遠近図に変換し、その変換された遠近図を第１の座
標変換、第２の座標変換を使って変換するものである。
このように、台形変換による座標変換を組み合わせるこ
とにより、近くのものがより大きく、遠くのものがより
小さく表示される。また、これらの座標変換の順序は入
れ替えることができる。つまり、地図データをまず第１
の座標変換により球面上の座標に変換し、変換された球
面上の座標を第３の座標変換により台形変換し、最後に
第の２座標変換により平面投影するといった変換順序
や、地図データをまず第１の座標変換により球面上の座
標に変換し、変換された座標を第２の座標変換により平
面投影し、最後に平面投影された座標を台形変換する変
換順序をとることができる。Further, trapezoidal transformation may be combined to transform the two-dimensional map data into a perspective view with depth on the two-dimensional coordinate system. That is, the first coordinate transformation is a coordinate transformation from the coordinates of the map data to the coordinates on the spherical surface, the second coordinate transformation is a coordinate transformation for further projecting the transformed coordinates on a plane, and the third coordinate transformation is a trapezoidal transformation. Then, the coordinates of the map data are first converted into a perspective view with depth by the third coordinate conversion, and the converted perspective view is converted using the first coordinate conversion and the second coordinate conversion.
As described above, by combining the coordinate transformations by the trapezoidal transformation, the near object is displayed larger and the far object is displayed smaller. In addition, the order of these coordinate conversions can be interchanged. In other words, map data is first
First, the coordinate on the spherical surface is converted by the coordinate conversion, the trapezoidal conversion is performed on the converted coordinate on the spherical surface by the third coordinate conversion, and finally the plane projection is performed by the second coordinate conversion. It is possible to adopt a conversion order in which the coordinates are converted into coordinates on a spherical surface by the first coordinate conversion, the converted coordinates are plane-projected by the second coordinate conversion, and the coordinates finally projected on the plane are trapezoidal.
【００３３】以下に台形変換による座標変換について説
明する。図８は本発明に係る地図表示装置による台形座
標変換アルゴリズムを説明するための図、図９は建造物
の高さデータの座標変換アルゴリズムを説明するための
図である。中央処理装置４の変換パラメータ１２は、地
図の矩形座標を台形座標に変換する台形変換パラメータ
や曲面の座標を投影平面の座標に座標変換する曲面変換
パラメータなどの座標変換パラメータを保持するもので
ある。座標変換部１１は、２次元座標により構成される
地図データを変換パラメータ１２に保持された座標変換
パラメータに基づき座標変換を行うものであり、この座
標変換した地図データを描画して出力装置６の画面に台
形変換した地図（遠近図）が表示される。The coordinate transformation by trapezoidal transformation will be described below. FIG. 8 is a diagram for explaining a trapezoidal coordinate conversion algorithm by the map display device according to the present invention, and FIG. 9 is a diagram for explaining a coordinate conversion algorithm for building height data. The conversion parameter 12 of the central processing unit 4 holds coordinate conversion parameters such as a trapezoid conversion parameter for converting rectangular coordinates of a map into trapezoidal coordinates and a curved surface conversion parameter for converting coordinates of a curved surface into coordinates of a projection plane. . The coordinate conversion unit 11 performs coordinate conversion of map data composed of two-dimensional coordinates based on the coordinate conversion parameters held in the conversion parameters 12. A trapezoidally converted map (perspective view) is displayed on the screen.
【００３４】まず、図８（Ａ）に示すような２次元地図
データの座標空間を対象として、図８（Ｂ）に示すよう
な台形への座標変換を行う場合の台形変換パラメータに
ついて説明する。まず、２次元地図データの矩形に関し
ては、図８（Ａ）に示すように幅（Ｘ方向の長さの２分
の１）ｇが設定され、台形に関しては、図８（Ｂ）に示
すように上辺の長さ（Ｘ方向の長さの２分の１）ａ、及
び下辺の長さ（Ｘ方向の長さの２分の１）ｂが設定さ
れ、そして、矩形及び台形に共通の縦の長さ（Ｙ方向の
長さ）Ｌが設定される。First, trapezoid conversion parameters for performing coordinate conversion to a trapezoid as shown in FIG. 8B for the coordinate space of the two-dimensional map data as shown in FIG. 8A will be described. First, for the rectangle of the two-dimensional map data, a width (1/2 of the length in the X direction) g is set as shown in FIG. 8A, and for the trapezoid, as shown in FIG. , The length of the upper side (1/2 of the length in the X direction) a and the length of the lower side (1/2 of the length in the X direction) b are set, and the vertical length common to the rectangle and the trapezoid is set. (The length in the Y direction) L is set.
【００３５】これらのパラメータに基づき地図データの
Ｐ（Ｘ，Ｙ）から座標変換部３により変換される新たな
座標がＰ１（ｓｘ，ｓｙ）であるとすると、まず、Ｙ座
標値ｓｙは、台形の上辺の長さａと縦の長さＬの積及び
台形の上下辺の長さの差（ｂ−ａ）とＹ座標値との積の
和｛ａＬ＋（ｂ−ａ）Ｙ｝に対する台形の下辺の長さｂ
と縦の長さＬとＹ座標値との積ｂ・Ｌ・Ｙの比、つま
り、 ただし、ｋ1 ＝ｂ・Ｌ ｋ2 ＝ａ・Ｌ ｋ3 ＝
（ｂ−ａ）により求められる。また、Ｘ座標値ｓｘは、
台形の下辺の長さｂから台形の上下辺の長さの差（ｂ−
ａ）にＹ座標値を乗じて台形の縦の長さＬで除した値
（ｂ−ａ）ｓｙ／Ｌを減じ、矩形のＸ方向の長さｇに対
するＸ座標値の比を乗じて、つまり、 ただし、ｋ4 ＝ｇ ｋ5 ＝ｂ ｋ6 ＝（ｂ−
ａ）／Ｌにより求められる。Assuming that the new coordinates converted by the coordinate conversion unit 3 from P (X, Y) of the map data based on these parameters are P1 (sx, sy), first, the Y coordinate value sy is represented by a trapezoid. Of the trapezoid with respect to the sum {aL + (ba) Y} of the product of the upper side length a and the vertical length L and the difference between the upper and lower side lengths of the trapezoid (ba) and the Y coordinate value. Length of lower side b
And the ratio of the product b · L · Y of the vertical length L and the Y coordinate value, that is, Where k 1 = b · L k 2 = a · L k 3 =
(Ba). The X coordinate value sx is
The difference between the length b of the lower side of the trapezoid and the length of the upper and lower sides of the trapezoid (b−
a) is multiplied by the Y coordinate value and divided by the vertical length L of the trapezoid to subtract (ba) sy / L, and multiplied by the ratio of the X coordinate value to the length g of the rectangle in the X direction, that is, , Here, k 4 = g k 5 = b k 6 = (b−
a) It is determined by / L.
【００３６】以下に、まずＹ座標の変換について説明す
る。図８（Ａ）において斜めの直線の式は、〔数３〕 で表される。そこで、この斜めの直線が変換後も直線と
して保たれるように、且つＸ座標が等分割となるように
変換後の地図を仮定し、この直線ともう１つの２次元地
図データにおけるＸ座標値が一定の直線により図８
（Ｂ）に示すメッシュの三角形を考える。これらは相似
となるので、それぞれの三角形の辺の長さの比率を考え
る。まず、三角形の縦の長さの比が（Ｌ−ｓｙ）：ｓｙ
となる。これに対し、三角形の底辺の長さは、上辺がａ
−Ｘａ／ｇ、下辺がｂ＋Ｘｂ／ｇとなる。したがって、
相似三角形の辺の長さの比が等しいことから、 〔数４〕 （Ｌ−ｓｙ）：ｓｙ＝（ａ−Ｘａ／ｇ）：（ｂ＋Ｘｂ／
ｇ） となる。この〔数４〕と上記〔数３〕からＸを消去する
と、〔数１〕が求められる。また、上辺ａ、下辺ｂに変
換される固定値ｇのＸ座標値を縦の長さｓｙに対応させ
ると、（ｂ−ａ）ｓｙ／Ｌとなるから、任意のＸ座標値
では、ｇとＸとの比を乗じることにより〔数２〕が求め
られる。Hereinafter, the conversion of the Y coordinate will be described first. In FIG. 8A, the equation of the oblique straight line is represented by [Equation 3]. It is represented by Therefore, it is assumed that the converted map is such that the diagonal straight line is maintained as a straight line even after the conversion and the X coordinate is equally divided, and this straight line and the X coordinate value in another two-dimensional map data are assumed. Fig. 8
Consider the mesh triangle shown in FIG. Since these are similar, consider the ratio of the lengths of the sides of each triangle. First, the ratio of the vertical length of the triangle is (L-sy): sy
Becomes On the other hand, the length of the base of the triangle is
−Xa / g, and the lower side is b + Xb / g. Therefore,
Since the ratios of the lengths of the sides of the similar triangles are equal, [Equation 4] (L−sy): sy = (a−Xa / g) :( b + Xb /
g) By erasing X from this [Equation 4] and the above [Equation 3], [Equation 1] is obtained. Also, if the X coordinate value of the fixed value g converted to the upper side a and the lower side b is made to correspond to the vertical length sy, then (ba) sy / L. [Equation 2] is obtained by multiplying the ratio with X.
【００３７】次に、ビル等の立体的な建造物について同
様に台形変換を用いた２次元的な座標変換により立体的
に表示する場合について説明する。例えばビルは、階数
ｎのデータを有するときには、平均的な階高ｈを階数ｎ
に乗じてｎ×ｈ＝Ｈとして高さを求め、また、階数ｎで
はなく、タワーのように全体としての高さＨのデータを
有するときにはその高さＨに基づき座標変換を行う。Ｙ
座標値ｓｙにおける高さＨのＹ座標値ｓｙ′への座標変
換は、２次元平面上で変換されたＸ座標値ｓｘとＹ座標
値ｓｙの上に例えば〔数５〕を用いてＹ座標値の加算値
ΔＹを求めることにより行うことができる。Next, a case where a three-dimensional building such as a building is displayed three-dimensionally by two-dimensional coordinate conversion using trapezoidal conversion will be described. For example, when a building has data of floor n, the average floor height h is calculated as floor n
To obtain the height as n × h = H. When the data having the height H as a whole such as a tower is used instead of the floor number n, the coordinate conversion is performed based on the height H. Y
The coordinate conversion of the height H to the Y coordinate value sy 'at the coordinate value sy is performed by using, for example, [Equation 5] on the X coordinate value sx and the Y coordinate value sy converted on the two-dimensional plane. By calculating the added value ΔY of
【００３８】 ただし、ｋ7 ＝（ｂ−ａ）／ｂ・Ｌ＝ｋ3 ／ｋ1 したがって、図９（Ａ）に示すように（ｓｘ１，ｓｙ
１）の地点で高さＨの建物の頂点座標値は、 〔数６〕 （ｓｘ１，ｓｙ１＋ΔＹ）＝｛ｓｘ１，ｓｙ１＋（１−
ｋ7 ｓｙ）Ｈ｝ となり、このようにして変換した各座標を線で結び、枠
内を所定の色で塗りつぶし、奥の方から順にこの処理を
行って重ね書きすることにより、図９（Ｂ）に示すよう
な表示を行うことができる。[0038] However, k 7 = (ba) / b · L = k 3 / k 1 Therefore, as shown in FIG. 9A, (sx1, sy
The vertex coordinate value of the building having the height H at the point 1) is represented by the following expression (6) (sx1, sy1 + ΔY) = ｛sx1, sy1 + (1-
k 7 sy) H｝, and the coordinates converted in this way are connected by a line, the inside of the frame is painted with a predetermined color, and this processing is performed in order from the back and overwritten to obtain FIG. ) Can be displayed.
【００３９】上記のように台形変換パラメータとして、
ａ，ｂ，ｇ，Ｌから、或いはこれらからｋ1 〜ｋ7 を算
出して、これらと座標値（Ｘ、Ｙ）、高さｈから立体的
な建造物についての台形変換を簡単な加減乗除の計算に
より実行することができる。したがって、ビルに限ら
ず、家屋や橋等立体的な建造物についても全て同様にし
て立体的に描画でき、例えば建造物のデータとして、建
造物の形状を表す座標列（ポリゴンデータ）と、建造物
の階数情報（又は建造物の高さ）からなる場合、３次元
座標からなる各点を上記のように座標変換して、現在位
置から所定距離以内の建造物だけ描画することにより更
に描画レスポンスの向上を図ることができ、現在位置が
移動するに伴って、その現在位置から所定距離内の建造
物のみを立体表示することも簡単に行うことができる。As described above, the trapezoid conversion parameters are:
a 1, k 2, k 3, and k 7 are calculated from a, b, g, and L, and the trapezoidal transformation for a three-dimensional building is simply added, subtracted, multiplied, and divided from these, the coordinate values (X, Y), and the height h. Can be executed by the calculation of Therefore, not only buildings, but also three-dimensional buildings such as houses and bridges can be similarly three-dimensionally drawn. For example, a coordinate sequence (polygon data) representing the shape of a building and a building In the case of floor information of the object (or the height of the building), each point consisting of three-dimensional coordinates is subjected to coordinate conversion as described above, and only the building within a predetermined distance from the current position is drawn. As the current position moves, it is easy to stereoscopically display only the buildings within a predetermined distance from the current position.
【００４０】具体的には、現在位置検出装置により検出
された現在位置と各建造物との距離を算出し、その距離
が所定距離以内か否かを判断する。その判断結果が所定
距離以内であれば上記座標変換を行って立体表示する。
ここで、距離を算出する際、現在位置と建造物の中心点
との距離でもよいし、現在位置と建造物の献上を表す座
標列のうち１つの座標との距離でもよい。目的地までの
案内において、ユーザが建造物の形状を参考にしながら
運転できるようにするには、目的地までの経路沿いにの
み建造物を建てるようにしたり、現在位置から所定距離
以内でかつ経路沿い、その他上記の表示態様を組み合わ
せてもよい。また、現在位置から所定距離以内で現在位
置からの距離に応じて建造物の高さＨを増減させてもよ
い。つまり、現在位置近傍では建造物の高さＨをそのま
ま用い、現在位置から遠ざかるに従い、高さＨの値を小
さくする。また、建造物の表示を行う場合、所定の高さ
以上の建造物や車両の現在位置より前方に位置する建造
物のみ立体表示し、所定の高さに達しない建造物や車両
の現在位置より後方に位置する建造物は同一の高さで立
体表示もしくは立体表示ではなく平面表示したり、立体
交差等においては正確な表示を行えるようにするため
に、高さの低いものから描画するなど、描画する建造物
の順序や選択は自由に組み合わせ可能であることはいう
までもない。Specifically, the distance between the current position detected by the current position detecting device and each building is calculated, and it is determined whether or not the distance is within a predetermined distance. If the result of the determination is within a predetermined distance, the coordinate conversion is performed and stereoscopic display is performed.
Here, when calculating the distance, the distance between the current position and the center point of the building may be used, or the distance between the current position and one coordinate in a coordinate sequence representing the offering of the building may be used. In order to allow the user to drive while referring to the shape of the building when guiding to the destination, the building must be built only along the route to the destination, or the route must be within a predetermined distance from the current position and Along the way, other display modes described above may be combined. In addition, the height H of the building may be increased or decreased according to the distance from the current position within a predetermined distance from the current position. That is, the height H of the building is used as it is near the current position, and the value of the height H is reduced as the distance from the current position increases. In addition, when performing the display of a building, only a building located at a predetermined height or higher and a building located ahead of a current position of a vehicle are three-dimensionally displayed, and the current position of a building or a vehicle not reaching a predetermined height is displayed. Buildings located in the rear are displayed at the same height in 3D display or 3D display instead of 3D display, and in order to enable accurate display at three-dimensional intersection etc., draw from low height, etc. It goes without saying that the order and selection of the buildings to be drawn can be freely combined.
【００４１】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、曲面の曲率に応じて補間点を設定す
る数を基準となる格子幅や所定の長さで調整したが、曲
率に対応した基準値を予め設定してテーブルに登録して
おくようにしてもよい。また、曲面は、真円の球面だけ
でなく、ラグビーボールのような楕円の球面でもよい
し、それらを現在位置からの距離に応じて切り換えて組
み合わせるようにした球面でもよい。さらに、上記実施
の形態では、曲面の曲率に応じて補間点の設定数を調整
したが、車両の現在位置または所定の地点から遠ざかる
に従って補間点の数を調整してもよい。例えば車両の現
在位置から遠方の領域では地図のゆがみが大きいため補
間点の数を多くし、現在位置近辺ではゆがみが少ないた
め補間点を少なくする。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the number of interpolation points set according to the curvature of the curved surface is adjusted with a reference grid width or a predetermined length, but a reference value corresponding to the curvature is set in advance and registered in a table. You may keep it. In addition, the curved surface may be not only a perfect spherical surface but also an elliptical spherical surface such as a rugby ball, or a spherical surface in which these are switched and combined according to the distance from the current position. Further, in the above embodiment, the set number of interpolation points is adjusted according to the curvature of the curved surface. However, the number of interpolation points may be adjusted as the distance from the current position or a predetermined point of the vehicle increases. For example, in a region far from the current position of the vehicle, the number of interpolation points is increased because the distortion of the map is large, and the number of interpolation points is reduced near the current position because the distortion is small.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２次元座標により構成される地図データを格
納する情報記憶手段と、地図データの座標を曲面の座標
に対応させて該曲面の座標から投影平面の座標に座標変
換する座標変換手段を有し情報記憶手段より地図データ
を読み出して地図を描画する表示制御手段と、該表示制
御手段により描画された地図を表示する表示手段とを備
え、表示制御手段は、情報記憶手段より地図データを読
み出して座標変換手段により地図を曲面の座標から投影
平面の座標に座標変換して描画する場合において、座標
間を直線補間して描画するときには、補間点を設定して
座標と補間点を座標変換し直線補間するので、座標間が
長い場合にも、道路位置が逆転することなく正確な地図
表示を行うことができ、また、曲面の曲率に応じて補間
点を設定することにより、曲率が変わっても正確な地図
表示を行うことができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the information storage means for storing map data composed of two-dimensional coordinates, and the coordinates of the map data correspond to the coordinates of the curved surface. Display control means for reading the map data from the information storage means to draw a map, and display means for displaying the map drawn by the display control means, having coordinate conversion means for performing coordinate conversion from the coordinates of the curved surface to the coordinates of the projection plane The display control means reads the map data from the information storage means and draws the map by converting the coordinates from the coordinates of the curved surface to the coordinates of the projection plane by the coordinate conversion means. When setting, the interpolation point is set and the coordinates and the interpolation point are coordinate-transformed and linearly interpolated, so that even if the distance between the coordinates is long, an accurate map display can be performed without reversing the road position. Can also by setting the interpolation point in accordance with the curvature of the curved surface, you change the curvature can perform accurate map display.
【００４３】さらに、表示制御手段は、２次元座標面で
格子を設定して座標間を結ぶ線と格子との交点を求め、
該交点に補間点を設定し、また、所定の長さ以下になる
まで座標間の中間に順次補間点を設定し、曲面の曲率に
対応して格子の幅、所定の長さを調整するので、球面の
半径を小さくし曲率を大きくした場合でもそれに応じて
補間点を増やすことで、更に正確な地図表示を行うこと
ができる。Further, the display control means sets a grid on a two-dimensional coordinate plane and finds an intersection between the grid connecting the lines connecting the coordinates and the grid.
An interpolation point is set at the intersection, and an interpolation point is sequentially set in the middle between coordinates until the intersection length becomes equal to or less than a predetermined length, and the width of the grid and the predetermined length are adjusted according to the curvature of the curved surface. Even when the radius of the spherical surface is reduced and the curvature is increased, more accurate map display can be performed by increasing the interpolation points accordingly.
【図１】 本発明に係る地図表示装置の実施の形態を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a map display device according to the present invention.
【図２】 情報記憶装置に格納された主要なデータファ
イルの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a main data file stored in an information storage device.
【図３】 本発明に係る現在位置中心の地図の表示処理
の例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a display process of a map centering on a current position according to the present invention.
【図４】 座標間に補間点を設定して座標変換する例を
説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for describing an example in which interpolation points are set between coordinates and coordinate conversion is performed.
【図５】 補間点の設定方法の例を説明するための図で
ある。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a method of setting an interpolation point.
【図６】 格子を利用して補間点を設定する処理の例を
説明するための図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a process of setting an interpolation point using a grid.
【図７】 中点により補間点を設定する処理の例を説明
するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a process of setting an interpolation point using a middle point.
【図８】 本発明に係る地図表示装置による台形座標変
換アルゴリズムを説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a trapezoidal coordinate conversion algorithm by the map display device according to the present invention.
【図９】 建造物の高さデータの座標変換アルゴリズム
を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a coordinate conversion algorithm for building height data.
【図１０】 曲面を球とした場合の変換パラメータの設
定を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining setting of conversion parameters when a curved surface is a sphere.
【図１１】 変換後の地図の表示レイアウトの例を示す
図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a display layout of a map after conversion.
【図１２】 半球のイメージで変換座標の関係を説明す
るための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between transformed coordinates in a hemispherical image.
【図１３】 地図データの座標変換前と座標変換後の空
間の対応例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of correspondence between space before and after coordinate conversion of map data.
【図１４】 ２次元座標をそのまま直線補間した道路の
描画例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a drawing example of a road in which two-dimensional coordinates are directly subjected to linear interpolation.
【図１５】 ２次元座標を球面の座標から平面投影した
座標に変換して直線補間した道路の描画例を示す図であ
る。FIG. 15 is a diagram showing a drawing example of a road in which two-dimensional coordinates are converted from spherical coordinates to planar projected coordinates and linearly interpolated.
１…入力装置、２…現在位置検出装置、３…情報記憶装
置、４…中央処理装置、５…情報送受信装置、６…出力
装置、１１…座標変換部、１２…変換パラメータREFERENCE SIGNS LIST 1 input device 2 current position detecting device 3 information storage device 4 central processing device 5 information transmitting and receiving device 6 output device 11 coordinate conversion unit 12 conversion parameter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 宣英 愛知県岡崎市岡町原山６番地18 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C032 HB02 HB05 HB08 HB22 HB23 HB24 HB25 HC14 HC16 HC21 HC23 HC31 HD16 2F029 AA02 AB01 AB07 AB13 AC06 AC09 AC16 AC18 AD08 5B050 BA06 BA17 DA04 EA12 EA13 EA19 EA28 FA02 FA05 5H180 AA01 BB05 BB12 BB13 BB15 CC01 CC12 EE18 FF04 FF05 FF13 FF22 FF25 FF32 FF38 9A001 BB02 BB03 BB04 CC05 DD13 EE02 GG14 HH23 HZ15 JJ11 JJ12 JJ77 KK56 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Nobuhide Kuroda 6-18 Okamachi Harayama, Okazaki City, Aichi Prefecture F-term (reference) 2C032 HB02 HB05 HB08 HB22 HB23 HB24 HB25 HC14 HC16 HC21 HC23 HC31 HD16 2F029 AA02 AB01 AB07 AB13 AC06 AC09 AC16 AC18 AD08 5B050 BA06 BA17 DA04 EA12 EA13 EA19 EA28 FA02 FA05 5H180 AA01 BB05 BB12 BB13 BB15 CC01 CC12 EE18 FF04 FF05 FF13 FF22 FF25 FF13 BB23 FF13 FF13 BB25 JJ77 KK56
Claims (9)
を格納する情報記憶手段と、前記地図データの座標を曲
面の座標に対応させて該曲面の座標から投影平面の座標
に座標変換する座標変換手段を有し前記情報記憶手段よ
り地図データを読み出して地図を描画する表示制御手段
と、該表示制御手段により描画された地図を表示する表
示手段とを備え、前記表示制御手段は、前記情報記憶手
段より地図データを読み出して前記座標変換手段により
地図を曲面の座標から投影平面の座標に座標変換して描
画する場合において、座標間を直線補間して描画すると
きには、補間点を設定して前記座標と補間点を座標変換
し直線補間することを特徴とする地図表示装置。1. An information storage means for storing map data composed of two-dimensional coordinates, and a coordinate conversion for converting the coordinates of the map data from the coordinates of the curved surface to the coordinates of a projection plane in correspondence with the coordinates of the curved surface. Display control means for reading map data from the information storage means and drawing the map, and display means for displaying the map drawn by the display control means, wherein the display control means includes When the map data is read out from the means and the coordinate conversion means draws the map by converting the coordinates from the coordinates of the curved surface to the coordinates of the projection plane, when drawing by linear interpolation between the coordinates, an interpolation point is set and A map display device, wherein coordinates and an interpolation point are coordinate-transformed and linearly interpolated.
応じて補間点を設定することを特徴とする請求項１記載
の地図表示装置。2. The map display device according to claim 1, wherein said display control means sets an interpolation point according to a curvature of said curved surface.
子を設定して前記座標間を結ぶ線と前記格子との交点を
求め、該交点に補間点を設定することを特徴とする請求
項１又は２記載の地図表示装置。3. The display control means according to claim 2, wherein a grid is set on a two-dimensional coordinate plane, an intersection between the line connecting the coordinates and the grid is determined, and an interpolation point is set at the intersection. Item 3. The map display device according to item 1 or 2.
対応して前記格子の幅を調整することを特徴とする請求
項３記載の地図表示装置。4. The map display device according to claim 3, wherein said display control means adjusts a width of said grid according to a curvature of said curved surface.
なるまで座標間の中間に順次補間点を設定することを特
徴とする請求項１又は２記載の地図表示装置。5. The map display device according to claim 1, wherein said display control means sequentially sets an interpolation point at an intermediate point between coordinates until the length becomes equal to or less than a predetermined length.
対応して前記所定の長さを調整することを特徴とする請
求項５記載の地図表示装置。6. The map display device according to claim 5, wherein said display control means adjusts said predetermined length in accordance with a curvature of said curved surface.
て範囲を分割しそれぞれの範囲で設定することを特徴と
する請求項１記載の地図表示装置。7. The map display device according to claim 1, wherein the curvature is set by dividing a range according to a distance from a current position and setting each of the ranges.
させて該曲面の座標を投影平面の座標に座標変換する変
換パラメータを用いて前記地図データの座標を座標変換
することを特徴とする請求項１記載の地図表示装置。8. The coordinate conversion means, wherein the coordinates of the map data are converted by using a conversion parameter for converting the coordinates of the curved surface into the coordinates of a projection plane in correspondence with the coordinates of the curved surface. The map display device according to claim 1.
と、曲面の座標から投影平面の座標に座標変換するプロ
グラムと、前記地図データにより地図を描画すると共に
曲面の座標から投影平面の座標に座標変換して描画する
場合において、座標間を直線補間して描画するときに
は、前記曲面の曲率に応じて補間点を設定して前記座標
と補間点を座標変換し直線補間するプログラムを記録し
たことを特徴とする地図表示用記録媒体。9. A map data composed of two-dimensional coordinates, a program for performing coordinate conversion from the coordinates of the curved surface to the coordinates of the projection plane, and drawing a map using the map data and coordinates from the coordinates of the curved surface to the coordinates of the projection plane. In the case of drawing by conversion, when drawing by linear interpolation between coordinates, a program for setting an interpolation point according to the curvature of the curved surface, converting the coordinates and the interpolation point, and performing linear interpolation is recorded. Characteristic recording medium for map display.
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