JP6050616B2 - 地図表示装置、地図表示方法および地図表示用プログラム - Google Patents

Description

本発明は、地図表示に関する。

地図画像と共に、交差点案内画像を表示する地図表示装置が知られている。このような地図表示装置において、キー（左方向キー又は右方向キー）がユーザによって操作されると、操作されたキーに従って、方位を変更しつつ交差点案内画像を表示し、該変更と連動させて、該表示範囲を地図画像上に表示する手法が知られている（例えば、特許文献１）。

国際公開第２００５／００５９２７号

上記先行技術が有する課題は、交差点案内画像を水平方向にスクロールしたとき、地図画像においては交差点案内画像の表示範囲が移動していくことになるが、交差点案内画像を視点から見ている方向に対応する地図画像上の方向は時計の針のように回転していき、ユーザは交差点案内画像に対応する地図画像上の範囲の地形を直感的に把握しにくい点である。例えば、ユーザが地図画像を正面に見たときに、交差点案内画像を視点から見ている方向に対応する地図画像上の方向が６時の方向であれば、ユーザは表示範囲の地図画像を見てこの地図画像を１８０°回転したイメージを想像して交差点案内画像と比較することになり、直感的に分かりやすいとは言えなかった。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、以下の形態または適用例として実現できる。

適用例１：所定の視点から見た風景のパノラマ画像の一部分であるパノラマ図と、前記視点が位置する地点を含む２次元地図とを表示する地図表示装置であって、前記２次元地図を描画するための地図情報と、前記２次元地図上の前記地点に前記視点が関連付けられた前記パノラマ画像の画像情報とを記憶する記憶手段と、前記地図情報に基づく前記２次元地図と、前記画像情報に基づく前記２次元地図上の所定の地点に前記視点が関連付けられた前記パノラマ画像において前記視点から見る方向に対応する前記パノラマ図とを、前記２次元地図の上方向および前記視点から前記パノラマ画像を見る方向が一致するようにして表示する表示手段と、前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を変更する指示を受け付ける入力手段と、前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を水平方向に変更する指示を受け付けたとき、変更後の前記視点から見る方向が前記２次元地図の上方向となるように前記地点を中心にして前記２次元地図を回転する表示変更手段とを備える地図表示装置。この適用例によれば、パノラマ画像を視点から見ている方向が、ユーザが２次元地図を正面に見たときの上方向を維持するので、パノラマ図と２次元地図との対応関係が直感的に分かりやすくなる。

適用例２：適用例１に記載の地図表示装置であって；前記表示手段は、前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を示す視野を２次元地図に重畳して表示させる視野情報表示部を備える地図表示装置。この適用例によれば、パノラマ図として見ている風景が２次元地図上のその場所と対応しているかが分かりやすくなる。

適用例３：適用例１から適用例２の何れか１つに記載の地図表示装置であって；前記記憶手段は、前記視点から見る方向の俯角の情報を前記パノラマ画像と関連付けて記憶しており、前記表示変更手段は、前記俯角を変更したとき、変更した俯角に対応する前記パノラマ画像に基づく前記パノラマ図に変更するとともに、前記地点の表示位置を固定して２次元地図の縮尺を変更する縮尺変更部を備える地図表示装置。この適用例によれば、例えば、パノラマ図を遠方が見えるものに変更したときに、２次元地図の縮尺を小さくしてパノラマ図において見える範囲が２次元地図に含まれるようにすると、パノラマ図と２次元地図との対応関係を分かりやすいまま維持できる。

適用例４：適用例２に記載の地図表示装置であって；前記表示変更手段は、前記視点から見る方向を変更したとき、前記視野を拡大または縮小する視野情報拡縮部を備える地図表示装置。この適用例によれば、パノラマ図と２次元地図との関係を分かりやすいまま維持できる。

適用例５：適用例１から適用例４の何れか１つに記載の地図表示装置であって；地物を指定する入力を受けると、該地物の位置を前記パノラマ図と前記２次元地図とにそれぞれ示す対応表示手段を備える地図表示装置。この適用例によれば、指定された地物について、パノラマ図と２次元地図との対応関係を示すことができる。

適用例６：適用例１から適用例５の何れか１つに記載の地図表示装置であって；前記表示変更手段は、前記２次元地図を前記地点を中心にして回転したとき、回転した前記２次元地図の上方向が前記視点から見る方向となるように前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を水平方向に変更する地図表示装置。この適用例によれば、２次元地図から入力しても、パノラマ図の連動させた表示変更が可能となる。

本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、地図表示方法、地図表示用プログラム、このプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現することができる。

地図表示システムの構成。 複合表示処理を示すフローチャート。 タッチパネルに表示される２次元地図の一例。 パノラマ図と２次元地図とが複合表示された画像。 方位角が変更された画像。 パノラマ図の俯角が大きくなりこれに連動して２次元地図の縮尺が小さくなるように変更された画像。 選択された地物が対応表示された画像。 パノラマ図の俯角が大きくなりこれに連動して２次元地図に表示された視野が変更された画像。

実施形態１：
地図表示システム１０の構成（図１）：
図１は、地図表示システム１０の構成を示す。地図表示システム１０は、図１に示すように、スマートフォン２０と地図サーバ５０とを備える。スマートフォン２０は、インターネット接続が可能な多機能携帯電話機である。スマートフォン２０及び地図サーバ５０は、インターネットＩＮＴを介して互いに接続できる。スマートフォン２０は、基地局ＢＳを介してインターネットＩＮＴに無線接続する。なお、実際には、スマートフォン２０は、送受信アンテナ、無線基地局、交換局を介してインターネットＩＮＴに接続される。図１に示す基地局ＢＳは、これらアンテナ、無線基地局、交換局を含むものとする。

図１に示すように、地図サーバ５０は、通信部５２と、制御部５４と、地図データベース５６とを備える。地図データベース５６は、地図データを記憶する。この地図データは、地表面情報と地物情報とを含む３次元地図表示できるデータ構造を有している。地表面情報は、３次元空間上の地表面を表す。地物情報は、地物（地上および地下に位置し、地図表示の対象となり得る物）の形状および高さ情報を少なくとも含む。制御部５４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等を備え、地図データ送信用のプログラムを実行する。制御部５４は、このプログラムの実行によって、スマートフォン２０からの要求に応じた地図データを、地図データベース５６から取得すると共にスマートフォン２０に送信する。この送信には、通信部５２とインターネットＩＮＴとが利用される。

一方、スマートフォン２０は、主制御部２２、通信部３２、通信制御部３４、タッチパネル３６、表示部３８、音声出力部４０及びＧＰＳ受信機４２を備える。主制御部２２は、ＣＰＵ２４と、ＲＡＭ２６と、ＲＯＭ２８とを備える。主制御部２２は、スマートフォン２０に備えられた他の機器を制御する。ＲＡＭ２６は、地図データベース５６から送信される地図データを一時的に記憶する。ＲＯＭ２８は、ＣＰＵ２４が実行するプログラムを記憶する。このプログラムは、複合表示処理（図２と共に後述）等を実現するためのものである。通信部３２は、基地局ＢＳとの間でデータ通信または音声通信を行うための回路である。通信部３２は、基地局ＢＳを介して地図サーバ５０にアクセスし、地図データを取得するために動作する。通信制御部３４は、音声通話のための着信や呼び出し、音声信号と電気信号との変換などを行う回路である。スマートフォン２０は、通信部３２と通信制御部３４とを備えることによって、電話機として機能する。

音声出力部４０は、音声を出力するスピーカである。ＧＰＳ受信機４２は、ＧＰＳ衛星と屋内ＧＰＳ送信機とから送信されるＧＰＳ信号を受信することによって、スマートフォン２０の現在地を示す情報を取得するための装置である。表示部３８は、主制御部２２の制御に基づき、画像を液晶画面に表示する。タッチパネル３６は、マルチタッチに対応しており、ユーザの指や専用のペン等が液晶画面に接触した１以上の位置座標を、取得すると共に主制御部２２に入力する。主制御部２２は、入力された位置座標およびその変化に基づきユーザの指示を判別し、判別した指示に対応する処理を実行する。例えば、主制御部２２は、２次元地図上のスワイプ（１点にタッチしたまま何れかの向きへ移動させること）は、２次元地図の中心点の移動指示と判別し、ピンチイン（２点をタッチしたまま２点間の距離を縮めること）は縮尺の縮小指示（ズームアウト）と判別する。

複合表示処理（図２）：
図２は、実施形態１における複合表示処理を示すフローチャートである。複合表示処理の実行主体は、主制御部２２である。複合表示処理は、ユーザからの指示を契機として開始される。この指示は、例えば、画面に予め用意されたパノラマ画像アイコン９０（図３参照）をタップすることによって行われる。なお、現在地を示す黒三角のタップなど他の手法によって複合表示処理を開始するようにしても良い。

図３は、タッチパネル３６に表示される２次元地図、つまり、全ての地物について、鉛直方向に立ち上げる高さを０に近似させて地物の形状を表現する２次元モデルを用いる地図の一例である。図３に示すように、パノラマ画像アイコン９０は、２次元地図の下辺付近に表示される。この２次元地図は、タッチパネル３６の上向きが、地図の上向きとなる表示モードである。なお、タッチパネル３６の上向き及び下向きは、予め定められたものであり、タッチパネルの面と平行な方向に属する。図３には「タッチパネル３６の上下」と「図の上下」とが一致するように描かれている。主制御部２２は、このような２次元地図を表示している場合に、複合表示処理を開始すると、タッチパネル３６の表示領域の一部にパノラマ図を表示することによって、パノラマ図と２次元地図との複合表示を行う（ステップＳ６１）。なお、正確には「地図（画像）の表示」は、先述したように「表示部３８が主制御部２２の制御に基づき液晶画面に行う」ものであるが、ここでは「主制御部２２が行う」ものとして表記する。

図４は、ステップＳ６１によって複合表示される画像を示す。パノラマ図の表示領域は、図４に示すように、現在地（図中の黒三角）よりも下方に配置される。パノラマ図は所定の視点から見た風景のパノラマ画像の一部分であり、表示されている２次元地図には、パノラマ図の視点が位置する地点が含まれる。主制御部２２は、所定の視点から見た風景のパノラマ画像を３次元モデルを含む地図データを透視投影することにより生成し、ＲＡＭ２６に、生成したパノラマ画像の画像情報を２次元地図上の地点に視点を関連付けて記憶し、記憶している２次元地図とパノラマ図とを、前記２次元地図の上方向および前記視点から前記パノラマ画像を見る方向が一致するようにして表示する。本実施形態においてデフォルトでは、パノラマ図の視点が位置する地点は現在地であり、現在地から見える風景に近いパノラマ画像となるように設定されている。つまり、パノラマ図の視線の水平方向成分は、２次元地図の上向きに一致させる。視点距離および俯角は、現在地から見える風景に近くなるように、現在地（鉛直方向は地表面）に対するオフセット量がデフォルト値として定められている。パノラマ図は、図４には３次元モデルの輪郭のみが図示されているが、現在地から見える風景に近くするために、実際には外壁の撮影画像が表示される。なお、撮影画像に代えて、撮影画像を基にした３ＤＣＧでも良いし、３次元地図データから生成した簡易的なモデルでも良いし、視点において実際にパノラマミラー等を用いて撮影した円柱状のパノラマ画像を用いても良い。このことは、図５〜図８についても同じである。

次に主制御部２２は、パノラマ図の視野を２次元地図に表示する（ステップＳ６３）。パノラマ図の視野は、本実施形態においては図４に示されるように、現在地を中心とする扇形状の図形（以下「扇図形」と言う）として示される。ここで言う「中心」とは、図４に示すように「扇の要」の位置のことである。この図形は、パノラマ図の視野を厳密に２次元地図に反映させたものではなく、ユーザにとって目安となるような大体の範囲を示すものである。

続いて主制御部２２は、入力された指示を判断する（ステップＳ６５）。入力された指示が方位角の変更である場合（ステップＳ６５，方位角の変更）、パノラマ図の方位角を変更し（ステップＳ６７）、この変更に連動させて２次元地図の方位角を変更する（ステップＳ６９）。

図５は、図４の画像に対して、方位角が右回り約４５°変更された画像を示す。図５の画像は、図４の画像に対して、パノラマ図の方位角を右回り約４５°回転させ、これに連動させて、２次元地図を左回り約４５°、現在地を中心に回転させている。このような方位角の変更のための指示入力は、パノラマ図上のタッチと２次元地図上のタッチとの何れでも可能である。パノラマ図上のタッチの場合は、図５のパノラマ図上を左向きにスワイプすることによって行う。主制御部２２は、このスワイプ操作が入力されると、その操作量に応じた角度によって上記の回転を行う。一方、２次元地図上のタッチの場合は、マルチタッチを用いる。具体的には、タッチした２点を左回りに仮想点を中心として回転させる操作によって行う。この段落の内容は、左右を入れ替えても成立する。このような実施形態とすることにより、パノラマ画像を視点から見ている方向が、ユーザが２次元地図を正面に見たときの上方向を維持するので、パノラマ図と２次元地図との対応関係が直感的に分かりやすくなる。

入力された指示が、パノラマ図の俯角または２次元地図の縮尺の変更である場合（ステップＳ６５，俯角または縮尺の変更）、主制御部２２は、パノラマ図の俯角および視点距離を変更し（ステップＳ７１）、これに連動させて、２次元地図の縮尺を変更する（ステップＳ７３）。パノラマ図の俯角の変更は、３次元モデルを有する地図データに基づいて、視点からの俯角を変更することにより行う。なお、撮影した円柱状のパノラマ画像を用いる場合は、パノラマ画像と俯角の情報とを関連付けたデータの組を予め用意し、それぞれ撮影した地点に複数の組を関連付けて記憶しておき、入力された指示内容に応じて、データの組を切り替える。

図６は、図４の画像に対して、パノラマ図の俯角が大きくなり、これに連動して２次元地図の縮尺が小さくなるように変更された画像を示す。このような変更のための指示入力は、パノラマ図上のタッチと２次元地図上のタッチとの何れでも可能である。パノラマ図上のタッチの場合は、図６のパノラマ図上を上向きにスワイプすることによって行う。主制御部２２は、このスワイプ操作が入力されると、その操作量に応じて上記の変更を行う。一方、２次元地図上のタッチの場合は、マルチタッチを用いる。具体的には、タッチした２点を互いに近づけるスワイプ操作によって行う。なお、パノラマ図上を下向きにスワイプする、又は２次元地図上をタッチした２点を互いに遠ざけるスワイプ操作をすると、パノラマ図の俯角が小さくなり、２次元地図の縮尺は大きくなるように、表示内容が変更される。このような実施形態とすることにより、例えば、パノラマ図を遠方が見えるものに変更したときに、２次元地図の縮尺を小さくしてパノラマ図において見える範囲が２次元地図に含まれるようにすると、パノラマ図と２次元地図との対応関係を分かりやすいまま維持できる。また、パノラマ図を近傍を見るものに変更したときに、２次元地図の縮尺を大きくしてパノラマ図において見える範囲を２次元地図において詳細に表示されるようにすることもできる。

入力された指示が、選択された地物の対応表示である場合（ステップＳ６５，対応表示）、主制御部２２は、パノラマ図および２次元地図において、選択された地物を対応表示する（ステップＳ７５）。

図７は、図４の画像に対して、選択された地物が対応表示された画像を示す。図７に示すように、本実施形態においては、対応表示に黒丸を用いる。パノラマ図と２次元地図とにおいて黒丸によって示された地物は互いに同じである。このような実施形態とすることにより、パノラマ図としてみている風景が２次元地図上のどの場所と対応しているかが分かりやすくなる。このような対応表示のための指示入力は、パノラマ図上のタッチと２次元地図上のタッチとの何れでも可能である。何れの場合でも、この入力は、対応表示を希望する地物の表示範囲の長押し（所定時間以上タッチすること）によって行われる。なお、対応表示の態様は、他の態様でも良く、例えば、モデルの点滅や色の変更、或いは対象のモデル同士を線で結ぶことが考えられる。また、対応表示の対象となる地物の選択方法は、他の方法でも良く、例えば、地物の名称をスマートフォン２０の音声入力機能を用いて音声入力をしたり、別途用意された文字入力フィールドに文字入力をしたりする手法が挙げられる。

入力された指示が、パノラマ図の消去である場合（ステップＳ６５，パノラマ図の消去）、主制御部２２は、パノラマ図を消去して（ステップＳ７７）、複合表示処理を終了する。パノラマ図の消去の指示は、パノラマ図上におけるピンチインによって入力する。

効果：
この実施形態によれば、パノラマ図と２次元地図とを連動させて表示内容を変更する操作が、簡単且つ直感的に分かりやすくなる。特に本実施形態においては、スマートフォン２０に適用されているので、この効果が顕著になる。一般的にユーザは、スマートフォンを操作する場合、片方の手でスマートフォンを把持し、もう片方の手でタッチパネルへの入力操作を行うことが多い。この場合、両手が塞がることになる。例えば、方位角や縮尺の変更を２次元地図上の入力によって行う場合、本実施形態のように、マルチタッチを用いることが多い。一方、先述した方位角および俯角の変更のための入力をパノラマ図上の指示で行う場合は、片手で簡単に実行できる。なぜなら、パノラマ図が下方に配置されていることによって、スマートフォンを把持した手の親指１本によって入力操作ができるからである。この違いが、上記顕著な効果を生むことになる。
ステップＳ６３が視野情報表示部を、ステップＳ７３が縮尺変更部を、ステップＳ７５が対応表示手段をそれぞれ実現するためのソフトウェアに相当する。

実施形態２：
次に実施形態２を説明する。実施形態２は、実施形態１と同一のハードウェアによって実現される。主制御部２２による処理と、その処理としての表示およびユーザインターフェースのみ異なる。具体的には、複合表示処理のステップＳ７３による２次元地図の縮尺の変更に代えて、図８に示すように、２次元地図に表示されたパノラマ図の視野を変更するようにする。つまり、パノラマ図に俯角を大きくするための指示が入力されると扇図形を上に向けて拡大し、パノラマ図に俯角が小さくするための指示が入力されると扇図形を下に向けて縮小する。このように、パノラマ図の視野を鉛直方向に関して変更することで、パノラマ図と２次元地図との関係を分かりやすいまま維持できる。ここで説明した内容が、適用例の視野情報拡縮部に相当する。また、扇図形の上端を上向きにスワイプするとパノラマ図の俯角が大きくなり、下向きにスワイプするとパノラマ図の俯角が小さくなるようにしても良い。

他の実施形態：
パノラマ図の方位角の変更に連動させて行う２次元地図の表示内容の変更は、２次元地図の回転ではなく、２次元地図に表示した扇図形を、現在地を中心に回転させることでも良い。この内容が、適用例の視野情報移動部に相当する。
２次元地図上に入力された変更指示に基づいて、パノラマ図を変更する機能を省いても良い。
タッチパネル３６の上向きが指す方位の変動に伴って、パノラマ図と２次元地図との表示を変更しても良い。つまり、タッチパネル３６の上向きが指す方位に対して、パノラマ図の中心の方位と、２次元地図の上向きの方位とを一致させる変更を行う。
主制御部２２に入力する手段は、タッチパネルではなく、キーやマウス等を用いても良い。
先の実施形態では、任意の地点における視野を用いて複合表示処理を実行可能としていたが、特定の地点のみ（例えば交差点のみ）における視野を用いて実行可能としても良い。このようにすれば３次元データのデータ量を削減できる。
組み込む装置は、スマートフォンでなくても良い。例えば、タブレット型パソコン、カーナビゲーション装置など種々考えられる。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…地図表示システム
２０…スマートフォン
２２…主制御部
２４…ＣＰＵ
２６…ＲＡＭ
２８…ＲＯＭ
３２…通信部
３４…通信制御部
３６…タッチパネル
３８…表示部
４０…音声出力部
５０…地図サーバ
５２…通信部
５４…制御部
５６…地図データベース
９０…パノラマ画像アイコン
ＢＳ…基地局
ＩＮＴ…インターネット

Claims (7)

1. 所定の視点から見た風景のパノラマ画像の一部分であるパノラマ図と、前記視点が位置する地点を含む２次元地図とを表示する地図表示装置であって、
   前記２次元地図と、前記パノラマ画像において前記視点から見る方向に対応する前記パノラマ図とを表示する表示手段と、
   前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を変更する指示を受け付ける入力手段と、
   前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を水平方向に変更する指示を受け付けたとき、変更後の前記視点から見る方向が前記２次元地図の上方向となるように前記地点を中心にして前記２次元地図を回転する表示変更手段と
   を備え、
   前記表示変更手段は、前記視点から見る方向の俯角を変更したとき、変更した俯角に対応する前記パノラマ画像に基づく前記パノラマ図に変更するとともに、前記地点の表示位置を固定して２次元地図の縮尺を変更する縮尺変更部
   を備える地図表示装置。
2. 請求項１に記載の地図表示装置であって、
   前記表示手段は、前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を示す視野を２次元地図に重畳して表示させる視野情報表示部
   を備える地図表示装置。
3. 請求項２に記載の地図表示装置であって、
   前記表示変更手段は、前記視点から見る俯角を変更したとき、前記視野を拡大または縮小する視野情報拡縮部
   を備える地図表示装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか１つに記載の地図表示装置であって、
   地物を指定する入力を受けると、該地物の位置を前記パノラマ図と前記２次元地図とにそれぞれ示す対応表示手段
   を備える地図表示装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか１つに記載の地図表示装置であって、
   前記表示変更手段は、前記２次元地図を前記地点を中心にして回転したとき、回転した前記２次元地図の上方向が前記視点から見る方向となるように前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を水平方向に変更する
   地図表示装置。
6. 所定の視点から見た風景のパノラマ画像の一部分であるパノラマ図と、前記視点が位置する地点を含む２次元地図とを表示する地図表示方法であって、
   表示手段が、前記２次元地図と、前記パノラマ画像において前記視点から見る方向に対応する前記パノラマ図とを表示する工程と、
   入力手段が、前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を変更する指示をユーザから受け付ける工程と、
   表示変更手段が、前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を水平方向に変更する指示を受け付けたとき、変更後の前記視点から見る方向が前記２次元地図の上方向となるように前記地点を中心にして前記２次元地図を回転する工程と、
   前記表示変更手段が、前記視点から見る方向の俯角を変更したとき、変更した俯角に対応する前記パノラマ画像に基づく前記パノラマ図に変更するとともに、前記地点の表示位置を固定して２次元地図の縮尺を変更する工程と
   を含む地図表示方法。
7. 所定の視点から見た風景のパノラマ画像の一部分であるパノラマ図と、前記視点が位置する地点を含む２次元地図とを表示する処理をコンピュータに実行させるための地図表示用プログラムであって、
   前記２次元地図と、前記パノラマ画像において前記視点から見る方向に対応する前記パノラマ図とを表示する処理と、
   前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を変更する指示をユーザから受け付ける処理と、
   前記視点から前記パノラマ画像を見る方向を水平方向に変更する指示を受け付けたとき、変更後の前記視点から見る方向が前記２次元地図の上方向となるように前記地点を中心にして前記２次元地図を回転する処理と、
   前記視点から見る方向の俯角を変更したとき、変更した俯角に対応する前記パノラマ画像に基づく前記パノラマ図に変更するとともに、前記地点の表示位置を固定して２次元地図の縮尺を変更する処理と、
   をコンピュータに実行させるための地図表示用プログラム。

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