JP3359032B2 - 地理的なデータを表示する可搬型 - Google Patents

地理的なデータを表示する可搬型

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディジタル地図の読取りを可能とし地区情報
をこれに関連させることのできる軽量な自蔵装置に関
し、特に紙製のガイドブックおよび紙製の地理学用地
図、地形用地図または道路地図を置き換えるものであ
る。
紙製の地図は特に以下記載のような各種の欠点および
制約に悩まされる。即ち、 扱いにくい（地図のサイズは操作が容易ではない）、 破損しやすい（非常にたびたび扱われるため）、 不連続的である（所定の範囲をカバーするのに数枚の
地図が必要である）、 情報容量が限定されている（詳細情報の多すぎる地図
は読取り不能である）、このため特に、付加的局地的情
報にアクセスをすることが不可能となる（地図はガイド
ブックとの共同の使用が必要）、 また、 最新のものにすることができない（古い紙製地図は廃
棄すべきである）、 また、縮尺が固定されている（縮尺を変えるには地図を
変えることが必要）。
車両の位置をディジタル道路地図の背景に関して計算
するナビゲーションおよびカードライブの補助のための
システムは知られている。
しかし、このようなシステムは典型的には複雑であ
る、例えば、特殊な道路下の構造に依存するものがあ
り、また、高価で、自蔵ではなく、従って地理的地図ま
たは紙の都市平面図に適用し得る限定的な用途に対応し
ている。
対照的に、本発明は自蔵装置の提供を目指すもので、
これは使用が容易で安価で、ディジタル道路地図または
地理的地図で任意の位置を調べることができ、この種の
調査は示されている地図の向きを使用者の移動の関数と
して一定にすることによって容易にされる。
本発明の他の目的は、更新、印刷、蓄積および地形的
な計算を行う全種類の表示処理を可能にすることで、こ
れらの全ては従来の紙の上の地図を使用しては不可能な
ものである。
これらの目的はディジタルな地理用地図特に磁気また
は光学的媒体に記録された地形用地図または道路地図に
よって達成されるが、この装置は通常の中央処理ユニッ
ト（CPU）、磁気的または光学的媒体の読取装置、少な
くとも１個の表示スクリーン、制御装置、および電力供
給装置を有し、この装置は更に表示スクリーンの垂直軸
の方向と磁気的北極との間の角度を測定して中央処理ユ
ニットに対応する情報を送付することのできるコンパス
を有し、前記中央処理ユニットは前記情報に応答してス
クリーン表示プロセスに対応する命令を出し、表示され
た画像を前記情報の関数として方向付ける。
このようにこの地図の方向付けが使用者を自動的に３
次元的に位置させ、彼等の前方の場所の地形を観察する
ことを可能とし、彼等の前に装置を手で保持していると
きに表示スクリーン上で何の混乱も生じない。
さら好ましいのは、夫々ディジタル地図の一部を表示
し、また、例えば地図、テキスト、画面、またはアイコ
ンのようなその他の情報を表示するために適切な２表示
スクリーンを有する。
第１スクリーン上に表示されたある位置に第２スクリ
ーン上に見えるマルチメディア情報（音、テキスト、画
像）を関連させ、歩行者に旅行（風景、視界、記念物、
の表示および説明、ホテル、レストラン、施設のリス
ト、等）、業者（宛先、資源、等）または訪問者（展覧
会、博物館等）を提供することも可能である。
さらに好ましくは、本発明の装置は再充電可能のまた
はその他の電池による自蔵方式で給電され、また可搬式
である。車両上では、電力供給は車両の電池から直接に
得られる。
好ましくは、計画されたまたは実施された旅程を記録
し表示する装置、特に時間的特性、距離、および標高の
変化のローカルマルチメディア情報を記録し、再生する
ことができる装置を含む。業者向きとしては、記述され
た地図上の名簿または日誌に関連する各種の情報の表示
と記録のための装置を含めてもよい。
本発明のその他の特徴と長所とは添付図面を参照した
以下の説明によって更に明瞭となる。
図１はディジタル道路または地形的または地理学的地
図用の２スクリーン型読取装置の実施例を示す展開図、 図２は図１の読取装置のための制御の実施例を示す一
部平面図、 図３は本発明の読取装置の内部構造を示すブロックダ
イヤグラム、 図４は只１個のスクリーンのみを有するディジタル地
図読取装置の変形実施例を示す展開図、 図５は本発明の装置の機能的構造を示す単純化ブロッ
クダイアグラム、 図６は回転している装置自身による角度αを通じての
表示された地図の回転の効果を同一縮尺で示す平面図、 図７は表示スクリーン上に可能な表示の一つの第１例
の平面図、 図８は装置を回転した後の、および縮尺を変更した後
の表示の第２例の平面図を示す。
図１は、夫々それ自身のスクリーンを持つ２部分から
なる本発明による２スクリーンディジタル地図読取り装
置を示し、各部は分離され得てスナップ止め具で相互組
み立て可能である。左手部分は電池１、電力供給回路
２、複数個の入力／出力コネクターとソケット（特にオ
ーディオヘッドセット用）16、光学的読取り機４、磁気
記録装置と読取り機５、スピーカー６、制御用キーパッ
ド７、およびフラットスクリーン８を有する。右手部分
は好ましくはタッチ感応形のスクリーン９と、特にマイ
クロフォン28を備える制御セット10とを有する。閉じる
と右手部分は左手部分に重なっている。
図２は図１の制御セットを詳細に示す。制御セット
は、 付属表示ランプ29付きの入／切スイッチ21、 ノブ、キー、カーソル、またはその他の装置22による
ズーム制御（縮尺の変更）、 カーソルを位置決めしスクリーン上で付勢するカーソ
ル移動ボール（トラックボール）またはその他の装置2
3、 スクリーンスクローリング用のキー24、これらのキー
はジョイスティック乃至その他の適当な装置に置換可
能、 デジットまたはコードを入力可能にするディジタルキ
ーパッド25、 メモリーキー26、 プログラマブルファンクションキー27およびマイクロ
フォン28。
キーパッドはまた業者用として設けることができる
（日誌、名簿、その他の機能の管理用に）。
本発明の装置の内部構造を図３を参照して説明する。
この構造は中央処理ユニット19と付属メモリー20（デー
ターメモリーとブログラムメモリー）の通常のマイクロ
プロセッサーの形態に構成されている。特別製インター
フェースが装置の各種読取装置との接続に提供されてお
り、コンパス45の制御用の測定インターフェース28、表
示スクリーン８と９とを制御する２スクリーンインター
フェース15、キーパッドと制御セット７、８を制御する
キーパッドインターフェース13、スピーカー６制御用の
スピーカーインターフェース17、マイクロフォン入力11
の制御用のマイクロフォンインターフェース12、ディジ
タルまたはアナログ読取機４と５とを制御する読取機リ
ーダーインターフェース14および各種の外部コネクター
とソケット３との接続用の入力／出力インターフェース
がそれである。
装置は自蔵型電力供給源（図示せず）によって自蔵型
に作られているが、これは好ましくはその充電程度を保
護する装置を有する再充電可能電池で構成し得る。装置
がどこででも使用できるようにするために、12ボルトソ
ケットが原動機付き車両への接続のために設けられる
が、家庭用乃至事務所用の接続ソケットにもなり得る。
全ての制御はトラックボール（またはその代替物）を
介してアイコン（メニューバー、スクロールアロー、位
置マーカー等）をクリックすることによって得られる。
この種のアイコンへの直接アクセスは、利用可能の場
合、タッチ感応形のスクリーン９から得られる。マイク
ロフォン28は記憶されるべき音声コマンドまたは音声を
記録するために使用できる。
メモリー20は特に、ディジタルマルチメディア、また
は地図情報（またはアナログ情報）、プログラム、およ
びプリントアウトを待機している情報を記憶するマスメ
モリーを有する。これらの記憶部材は任意（磁気的、光
学的、光磁気的、等）のものでよく、また任意の形式
（マップ、フロッピーディスク、ハードディスク等）の
ものでよい。
入力／出力コネクターとソケットとは、上述の接続に
加えて、周辺機器（プリンター、プロッター、外部スク
リーン、テレビジョンセット、スキャナー、ディジタル
カメラ、ビデオカメラ等）と、回線と、その他のコンピ
ューターと、またはその他のディシタル地図読取装置と
の接続を提供する。
中央処理ユニット19は、特に、１またはそれ以上の処
理装置（計算用、最適化用、地形的シミュレーション、
圧縮、その他）からなり、日付けと時間とを表示可能と
し旅行時間の計算をするためのタイムベースとを有す
る。これはコンパス45と共同動作して装置の方向と磁気
的北極の方向間の角度の測定を可能としている。この構
造は、自蔵型で可搬式の装置を使用することによって、
広い範囲の地図機能、例えば、表示、スクローリング
（右へ、左へ、等）、ズーミング（縮尺の変更）、ルー
トの計算（距離、時間の計算、高度の変化、等）、解析
（各種テーマの表示、例えば、地形的データ、または陸
水学的データ）、計算されたその主要な困難性（道路の
交差、分かれ道、等）を含むルートのプリントアウト、
利用した道路の記録およぼその所要時間、および記録テ
キスト、音声、および特定の場所の画像の実効を可能と
する。同様に、ある種のカテゴリーの使用者例えば、職
業、ビジネス等（日誌、名簿、辞書、メモ、等）の利用
のために特別の機能を発展させることができる。
図４は単一スクリーンの実施例の例を示す。この装置
は入／切スイッチ30、ボルト入力端31、記録−読出装置
32、ヘッドホンソケット33、入力／出力コネクター34、
タッチスクリーン37付勢用ライトペン35、およびマイク
ロフォン38を有する。この実施例では、各種の機能（ガ
イドブック、名簿、日誌、等）がウインドウに表示さ
れ、これが同じスクリーン上に現れるディジタルマップ
の一部と重なっている。本発明の装置の従来通りのフォ
ーマットは、A4とA5のフォーマットの一方であるが、し
かし、表示が読取り可能で装置が自蔵型で可搬式に対し
て重すぎない限り任意の寸法が可能である。
本発明の装置の動作を図５乃至８を参照して以下に説
明する。
可搬式ディジタル地図読取装置は地形情報と付加的情
報を表示するがこれらは１またはそれ以上のスクリーン
に表示される。
装置の基本的機能（地図の表示、ガイドブック、道路
の最適化および通行、日誌、住所氏名）は、業者用また
はリクリエーション用の用途に特有な付加的な機能と関
連付けられてもよい。
光学的または磁気的システムの非常に大きな記憶容量
は十分な量の情報のメモリーを可能としており、ホテ
ル、レストラン、バー、サービスステーションおよびガ
レージ、警察署、医療施設、旅行者案内、または各種の
職業上の情報、列車および航空機時間表、FM周波数、利
用可能電話番号、等、がそれである。
上述の情報は地形データベースと共に記憶され、入手
可能なサービス（開放日時、メニュー、価格、案内旅行
の時刻、プログラム、等）の説明は非常に詳細で、従来
の紙上の地図およびガイドの改良など、情報の量とアク
セスとサーチの容易さと速度の両者に関して及びもつか
ない（特に、地図とガイドブックの間で達成可能なダイ
ナミックなリンク、例えば次の質問「10分の歩行距離内
にある２スターホテルをリストせよ」と言うようなこと
に対して）。
これを可能にするために、地理的対象物（対象物は都
市、地域、記念碑、等でよい）を有するデータベース40
は、最初に若干数の縮尺で（ズーム）表示し、次に任意
の縮尺（単一フォーマットが名称に対して採用された
後）で地図上に表示された名称が読取り可能なように構
成されるが、この場合、表示された地図の角度とは無関
係に正しく水平である。更に、対象物のある種のカテゴ
リーの選択と組み合わせが層状組織化によってより容易
になされるが、この場合ある一つの対象物を複数個の相
違する階層に関連させることができる。
この種のデータベースを構成する方法の一つは各地理
上の対象物を次の２読取装置に関連させることである、
即ち、 地形管理のための位置データ（対象物の位置と形
状）： 座標システムで確認した中心、点、セグメント、多角
形、曲線、など、 隣接物、連続性、インクルージョン、分割、等、 および、 対象物を確認、説明する属性、名称、対象物のタイプ
（名称に関連して）、 階数（対象物が若干数の違う階数に現れる） 階数（対象物が若干数の相違する階に属し得る） 特徴（大きさ、高さ、タイプ） および、 対象物の説明と内容。
対象物の説明に関しては、属性をテキスト、静止画
像、運動画像、および／または音声で構成できよう。各
対象物には１またはそれ以上のシンボルの一つと名称で
付加的に関連付けられるグラフィック表現で関係付けら
れ、その読取装置セットはデータベース40と共同で動作
するライブラリー41中で入手可能である。
グラフィック表示は対象物のタイプ、その位置、およ
び適当な場合、その形状とその特徴に依存する。そのサ
イズは縮尺（ズーム）と共に変化し、またコンパス45に
よって制御されて地図方位44に従う。
シンボルと名称（例えば図と図８の番号53,55,56）と
は一定の寸法のもので読取りを容易にするためにスクリ
ーン上に水平に表示する。道路区分の一部に付属する名
称はこの種の区分に平行に表示すべきである（例えば図
７と８の番号54を参照）。
シンボルは対象物のタイプの機能を表し、その特徴と
その属性の内容（メッセージの存在、説明の存在、移動
順序、音響順序）を表す。名称は、タイプフェース、寸
法、色彩、および対象物のタイプと特性に依存するスタ
イルを使用して、対象物の名称を表示する。
表示制御46は一つまたはそれ以上の縮尺で１乃至それ
以上の場所に対してデータベース40から選択された選択
階層に対応する対象物を選択表示可能とする。対象物に
属する表示、シンボル、および名称は次にライブラリー
41から取り出されて、対応するスクリーン上（または単
一スクリーンの実施例の場合これの付属するウインドウ
内に）に表示42、43される。更に、表示されていない情
報（詳細な属性）へのアクセスは、カーソルを対応する
シンボルまたは名称上に動かすことによって可能であ
る。
図６は地形的なデータが表示されているときに装置の
方向を変えた場合の影響を示す。
本装置の目的の一つは表示スクリーンの垂直方向に合
わせずに地理上の北を表示地図上でそのまま北とするこ
とである。即ち、この装置は可搬装置の方角の測定のた
めに、およびこの方角付けの関数として地図に表示され
ること、すなわち地図の表示軸の制御のために適当な指
令を伝達するためのコンパス45を有する。コンパスは磁
気的北極と表示スクリーンの垂直方向との間の角度αを
測定する（プラス符号を右に、マイナス符号を左に使用
して）。
地図データベースは値Ｅを磁気的北極と表示すべき地
図の真の北極との間の差として含んでいる。この値は国
ごとにまたは国の群ごとに一定である。
地図の回転角α’は従って次式で与えられる。
α’＝α＋Ｅ 与えられた縮尺で高さＨで幅がＬで定められたウイン
ドウＦ中の座標x,yで定められた位置Ｐに対する表示ウ
インドウ52を有する単一スクリーン形状を考えると、対
象物は通常の表示手続きによって矩形50（ABCD）内にあ
るものとして表示される。垂直軸NSはディジタル地図で
生じるように北と南を示す。角度α′が０に等しくない
と、新しい矩形51（Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′）が点Ｐを中心と
して角度α′の回転を行って計算される。新しい矩形の
垂直線Ｎ′Ｓ′は最早北／南ではないがこの装置が現在
向いている方向である。矩形51（Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′）は
次にウインド′ウＦ内に、点Ｐを中心として角度α′の
反対方向への回転を行った後表示される。
図７と８とは地形データ表示の２例である。
図７において、ある表示53が水平に表示されすなわち
スクリーンの水平軸に水平に表示され、一方別の表示54
がこれを表示している道路網に平行に表示されている。
図８において、これは角度α′回転後の図７の一部拡
大図を示すが、名称53の寸法が変化せずに残り、地図が
回転されているのに拘らず水平に表示され続けているこ
とが観察される。特殊な向き（番号54参照）に付属して
いるデータのみが角度α′回転されている。大きさ（ズ
ーム）が新しい対象物、例えば55ないし56の出現をもた
らしたことが観察されるようにするのは重要なことで、
これは地形情報が階層的に組織されていることによって
可能となっている。各対象物に対して、限界レベルはそ
の対象物が出現するレベル、即ちここからこれが表示さ
れる縮尺によって定義される。
このようにして、本発明の装置は多数の長所を有し、
自蔵型であるため事務所でも、家庭でも、車両内でも、
どの移動に関しても（散歩、サイクリング、セイリン
グ、乗馬、等）、同様に良好に使用し得る。これは、そ
の能力が、迅速な、容易な、非常に木目細かで変化に富
むデータとの相互作用のあるアクセスを提供するからで
ある。その「ガイドブック」機能は特に有用である。紙
製の現在のガイドブックはその嵩高のためにアクセスが
貧弱であり、テキストと地図とにダイナミックにリンク
することができないからである。
これは容易にパーソナル化することができ、これによ
ってある種の企業、ある種の職業、ある種のリクリエー
ション活動に特有な機能を持たせることができ、場合に
応じ、夫々に適用される選択や制約のパラメーターにも
とづく複雑な方法でルートが最適化される。最後に、そ
の高度の機能性のために特に消費者への応用（または宝
物捜しのようなゲームにも）に適している。一方ではそ
の他、商用旅行のために準備を容易にする日誌的機能、
住所氏名録の必要に応じての補強によって職業的な使用
にも適当している（外部キーボードを装置に固定するこ
とも可能なこと、前述の通り）。
自蔵型ポータブル読取装置の能力は、位置決定の世界
的位置決めシステム（GPS）を付加することによって、
また高度を測定可能な高度計を追加することによって補
強されるが、これらの２種の追加読取装置は未開地のま
たは表示ポストの少ない地域（例えばラリー）の旅行に
おいて特に有用である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−73805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−13415（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−156486（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209496（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−46379（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−316084（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−61405（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−148173（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−57020（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4694583（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 21/00 G06T 1/00 G09B 29/00 G09B 29/10

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気的または光学的な媒体に記憶された、
    地理的なデータ、特に地形的なまたは道路地図を表示す
    る可搬装置において、この装置が中央処理ユニット（1
    9）と、磁気的または光学的媒体を読み取るための装置
    （4,5）と、少なくとも１個のディジタル地図を表示す
    るための表示スクリーン（8,9）と、制御装置（7,10）
    と、電力供給装置とを有し、前記可搬装置は更に表示ス
    クリーンの垂直軸の方向と磁気的北極との間の角度を測
    定し対応する情報を前記中央処理ユニット（19）に送付
    するコンパス（45）を有し、前記中央処理ユニットは前
    記情報に応答し、スクリーン表示処理に対応する命令を
    発して前記情報の関数として表示される画像を方向づけ
    して前記表示スクリーンに表示し、かつ少なくとも一部
    のシンボル及び名称を前記表示スクリーンの水平軸に対
    して水平に維持して読取可能にすることを特徴とする地
    理的なデータを表示する可搬装置。
  2. 【請求項２】ディジタル地図の一部と、テキスト情報、
    画像、およびアイコンを表示する２表示スクリーン（8,
    9）を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】地図表示は複数個のレベルに構成されて地
    図を構成する対象物を選定された縮尺に応じて選択的に
    表示され、シンボルと名称は縮尺と無関係に大きさを一
    定とし、地図が回転されるにかかわらず水平に維持され
    る処理がなされることを特徴とする請求項１または請求
    項２記載の装置。
  4. 【請求項４】再充電可能またはその他の少なくとも１個
    の電池をもつ自蔵電力供給装置を有することを特徴とす
    る請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】装置への電力供給はこの場合車両の電池か
    ら供給されるように車両上に搭載に適することを特徴と
    する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】位置特定マルチメディア情報の記録とその
    プレイバックの可能な装置を含むことを特徴とする請求
    項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
  7. 【請求項７】計画しまたは実行した道路を夫々特にその
    時間的、距離的、および高度の変化の特徴と共に記録
    し、表示する装置を含むことを特徴とする請求項１乃至
    ６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 【請求項８】任意の形の情報を地図上に表示、記憶させ
    ることのできる装置を有し、前記情報は名簿または日誌
    に関連していることを特徴とする請求項１乃至６のいず
    れか１項に記載の装置。
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