JP4587601B2 - Map display apparatus, map display method, computer program used in map display apparatus, and program recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地図表示装置、地図表示方法、地図表示装置において用いられるコンピュータプログラム、及びプログラム記録媒体に関し、特に、カーナビゲーション装置において用いられる道路地図表示技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
地図表示装置の一応用例として、カーナビゲーション装置がある。カーナビゲーション装置で用いられる地図表示装置においては、特に、表示された地図を利用者、すなわち運転者が一瞥して理解できる必要があり、運転者がごく短い時間で情報を把握できる地図の表示方法に関して様々な工夫が行われている。当該工夫の一例として、運転者が所望すると考えられる情報を強調して表示する方法がある。
【0003】
自動車の運転において、交差点、目的地など、運転者が特に注意を払うと考えられる地点がある。ここで当該地点を注目点と呼ぶ。従来のある種類の地図表示装置は、注目点付近の拡大図を表示する。この表示方法を用いる地図表示装置は、例えば自動車が主要な交差点に接近した際に、当該交差点付近の拡大図を表示することにより、運転者の進路判断を支援する。なお、拡大図を全画面に表示するのではなく、画面の一部分において地図に重ねて表示する地図表示装置もある。
【0004】
また、地図の表示範囲の周辺をより大きな縮尺で表した広域図を、画面の一部分において地図に重ねて表示する地図表示装置もある。この表示方法によれば、運転者は地図を確認しつつ同時に前記広域図により地図周辺にある道路をも確認することができる。
【0005】
このように、従来の地図表示装置は、注目点付近の拡大図を表示し、また地図周辺の広域図を表示することにより、運転者が所望すると考えられる情報を強調して表示する。これにより、画面に表示された情報を運転者が短時間で把握できるよう図っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の装置における表示方法において、注目点付近の拡大図が全画面に表示される場合には、運転者は拡大図を見ながら同時に地図に表示される拡大図周辺の道路を確認することが全くできないという問題がある。
【0007】
また、注目点付近の拡大図又は地図周辺の広域図が画面の一部分において地図に重ねて表示される場合には、運転者は当該表示によって隠された地図部分を確認することができないという問題があり、さらに、縮尺が異なる拡大図または広域図と地図とは連続して描かれないため、両図の関係、特に両図の間での道路の接続関係を運転者が短時間で把握することが困難であるという問題がある。
【0008】
なお、従来、遠近法を用いて地図を表示する技術がある。この表示方法は、人間の視覚特性に倣い遠くのものを小さくかつ近くのものを大きく表示することにより、表示された地図について運転者の遠近把握を容易にするが、注目点付近を拡大表示し、又は地図周辺を広域表示する場合には、前記と同様の問題を有する。
【0009】
上記の問題に鑑み、本発明は、運転者が画面に表示された地図情報を短時間の内に的確に把握できる地図表示装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の地図表示装置は、地図を表す地図情報を記憶している地図記憶手段と、前記地図のうち前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲の地図である対象地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する地図取得手段と、前記取得された地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する曲面を定義する曲面定義情報を記憶している曲面記憶手段と、前記取得された地図情報により表される対象地図を、前記曲面定義情報に応じて定義される曲面上にマッピングすることにより、マップドイメージを生成するマッピング手段と、前記生成されたマップドイメージを平面状の仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示手段とを備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の地図表示装置は、地図を表す地図情報を記憶している地図記憶手段と、前記地図のうち前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲の地図である対象地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する地図取得手段と、前記取得された地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する仮想スクリーンを定義する曲面定義情報を記憶している曲面記憶手段と、前記取得された地図情報により表される対象地図を、前記曲面定義情報により定義される仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態>
第1の実施の形態における地図表示装置10について説明する。地図表示装置10は、地図情報を所期の形状の曲面にマッピングし、マッピングされた地図情報を透視投影して得られる像を表示することにより、道路の接続関係を保ったままで所望の部分を拡大又は縮小した地図を表示する装置である。
<全体構成>
図1に示すように、第1の実施の形態における地図表示装置10は、地図記憶部110、位置情報受付部155、曲面記憶部140、マッピング部160、投影部170及び表示部180から構成される。
【0013】
地図表示装置10は、具体的にはプロセッサ、プログラムを記憶しているROM(Read Only Memory)、作業用のRAM(Random Access Memory)等のソフトウェア及びハードウェアにより実現される。前記各部の機能は、プロセッサがROMに記憶されているプログラムを実行することにより実現される。前記各部の間におけるデータの受け渡しは、RAM等のハードウェアを介して行われる。
<地図記憶部110>
地図記憶部110は、ビットマップデータにより表される画像情報、及び文字と文字位置の指定とを含む文字情報からなる地図情報を記憶している。ここで、当該文字位置及び画像情報の画素位置を、地図情報全体に亘る2次元直交座標系における座標により表すものとし、当該座標系をst座標系と称する。
【0014】
図2は、地図記憶部110が記憶している画像情報の一例であり、0≦s≦1000、0≦t≦1000の部分を示している。
【0015】
図3は、地図記憶部110が記憶している文字情報の一例であり、111は文字情報テーブルである。文字情報テーブル111は、文字情報について文字と文字位置とを格納する。
<曲面記憶部140>
曲面記憶部140は、透視投影を行う仮想的な空間に存する曲面であって、地図情報がマッピングされる曲面を定義する情報を記憶する。ここで、当該空間を3次元直交座標系を用いて表すものとし、当該座標系をxyz座標系と称する。
【0016】
当該曲面は、拡大すべき地図部分がマッピングされる曲面部分と透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも大きく、縮小すべき地図部分に対応する曲面部分と透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも小さくなるよう予め構成され、曲面記憶部140に記憶される。この形状の効果については、投影部170の説明において詳述する。
【0017】
曲面記憶部140は、次の何れかの形態により前記曲面を定義する情報を記憶する。
(1)x、y及びzの関係式により表される曲面
(2)面上の複数のサンプル点を補間して得られる曲面
(3)媒介変数u及びvを用いて面上の点のx、y及びz座標を表した曲面
図4に、曲面記憶部140が記憶する情報により定義される曲面の一例を示す。同図(a)は、関係式
x2+(y−0.5)2+(z+1)2=1.25
により表される曲面141を、同図(b)は、関係式
x2+(y−0.5)2+(z−1)2=1.25
により表される曲面142を、それぞれ
−0.5≦x≦0.5、0≦y≦1
の範囲について示している。形状の理解を助けるため、同図においてx座標及びy座標について0.1刻みに測地線を表示した。なお、前記(2)及び(3)の表現方法を用いても、同様に透視投影を行う仮想空間内の曲面を定義することができる(図示省略)。
<位置情報受付部155>
位置情報受付部155は、本地図表示装置外のGPS(Global Positioning System)装置又は慣性航法装置等から、本地図表示装置が搭載された自動車の現在位置及び進行方向に関する情報を受け付け、当該位置及び方向を表す自車位置情報をマッピング部160に出力する。
【0018】
図5は、自車位置情報の一例を示している。自車位置情報156は、自車位置及び進行方向からなる。自車位置はst座標系における座標、進行方向はs軸から反時計周りに測った角度により表される。
<マッピング部160>
マッピング部160は、位置情報受付部155から受け取った自車位置情報156に応じて地図上の表示対象となる領域を算出し、当該領域に含まれる画像情報を、曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面にマッピングする。以下、詳細に説明する。
【0019】
マッピング部160は、自車位置を含む矩形領域を表示対象領域として算出する。ここでは、一例として、進行方向に向かって自車位置から前方9Km、後方1Km、左右それぞれ5Kmの範囲の領域を算出するものとする。
【0020】
図6は、当該算出された領域を示している。同図において、157が表示対象領域、158が自車位置、159が進行方向である。
【0021】
次に、マッピング部160は、前記表示対象領域のst座標を、透視投影を行う仮想空間のxy座標に対応付ける座標変換を求める。当該変換は、自車位置及び進行方向に応じた平行移動及び回転移動、並びに縮小により構成される。マッピング部160は、自車位置及び進行方向に応じた平行移動量、回転移動量及び縮小比に応じて当該変換fを算出する。
【0022】
次に、マッピング部160は、前記領域に含まれる画像情報の各画素について、画素の位置(s0,t0)に対して当該画素をマッピングする前記曲面上の点(f(s0,t0),z0)を次のようにして算出する。
(1)x、y及びzの関係式により曲面が定義される場合、当該関係式のx、yにf(s0,t0)を代入してzについて解く。
(2)面上の複数のサンプル点により曲面が定義される場合、x、y座標に関してf(s0,t0)の近隣にあるサンプル点の座標値を双線形補間してz0を得る。
(3)媒介変数u及びvを用いて曲面上の点のx、y及びz座標が定義される場合、x、yにf(s0,t0)を代入してu0、v0を求め、当該u0、v0からz0を求める。
【0023】
マッピング部160は、当該求めた曲面上の位置(f(s0,t0),z0)に前記画像情報の各画素をマッピングする。このマッピングは、従来実施されているテクスチャマッピングを用いて行う。
【0024】
なお、エイリアシングを除去するために、面積寄与率に応じてマッピングする方法及び双線形補間等を用いて画素を補間してマッピングする方法が従来行われており、本マッピングにおいて当該方法を適用してもよい。
【0025】
図7は、図4(a)の曲面141に図6の領域157に含まれる画像情報をマッピングした結果を示している。図8は図4(b)の曲面142に図6の領域157に含まれる画像情報をマッピングした結果を示している。なお、形状の理解を助けるため図7及び図8の双方に測地線を表示した。
<投影部170>
投影部170は、マッピング部160によりマッピングされた画像情報を平面状の仮想スクリーンに透視投影する。以下、詳細に説明する。
【0026】
図9(a)は、図7のマッピング結果に対して投影部170が行う透視投影を示す概念図であり、曲面171、仮想スクリーン172、視点173、視線174の位置関係を示している。従来の遠近法を用いる場合と同様、投影部170は、視点173を進行方向に向かって曲面171の手前の適切な高さに仮想的に配置し、仮想スクリーン172を適切な視野が得られる位置に配置する。この配置において仮想スクリーン172に投影される像は現実の地域を上空から眺めた景色に相当するため、現実感のある地図を運転者に提示することができ、運転者の遠近把握を容易にする。
【0027】
図9(b)は、x=0における(a)の断面図であり、Lsは仮想スクリーン172の高さ、L1は進行方向に向かって曲面171の手前半分が仮想スクリーン172に投影される長さを示している。従来の遠近法を用いる場合と比較するため、x、y座標に関して曲面171と同じ範囲を有する平面の手前半分が仮想スクリーン172に投影される長さをL0により示している。
【0028】
同図に示したように、曲面171は、進行方向に向かって手前部分において視線と大きな角度θ1で交わり奥部分において小さな角度θ2で交わる。曲面上の同一面積の部分について、視線となす角度が小さいほど仮想スクリーン上に投影される面積が小さくなるため、曲面171にマッピングされた地図を透視投影した像は、手前部分が拡大され奥部分が縮小される。このことはL0<L1であることからも確かめられる。
【0029】
図10(a)は、図8のマッピング結果に対する透視投影を示す概念図であり、176は曲面、177は仮想スクリーン、178は視点、179は視線である。これらの配置及びその効果は、前記と同様である。
【0030】
図10(b)は、x=0における(a)の断面図であり、Lsは仮想スクリーン177の高さ、L1は進行方向に向かって曲面176の奥半分が仮想スクリーン177に投影される長さ、L0はx、y座標に関して曲面176と同じ範囲を有する平面の奥半分が仮想スクリーン177に投影される長さである。
【0031】
曲面176は、進行方向に向かって手前部分において視線と小さな角度θ1で交わり奥部分において大きな角度θ2で交わるため、曲面176にマッピングされた地図を透視投影した像は、手前部分が縮小され奥部分が拡大される。このことはL0<L1であることからも確かめられる。
【0032】
このように、拡大すべき地図部分がマッピングされる曲面部分と透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも大きく、縮小すべき地図部分に対応する曲面部分と透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分視線とがなす角度よりも小さい曲面を予め構成し、当該曲面にマッピングした地図情報を透視投影することにより、道路の接続関係を保ったまま地図の所望の部分を拡大、縮小した像を得ることができる。
<表示部180>
表示部180は、液晶パネル、ブラウン管、プラズマパネル、EL(Electro Luminescence)パネル等により実現される画面を備え、投影部170により透視投影された像及び文字情報を当該画面に表示する。以下、詳細に説明する。
【0033】
表示部180は、仮想スクリーンに透視投影された像を拡大または縮小して前記画面の全体に表示する。
【0034】
次に表示部180は、表示対象領域に含まれる各文字情報の位置(s0,t0)に対して前記曲面上の点(f(s0,t0),z0)を前記マッピング部160と同様にして算出し、点(f(s0,t0),z0)が前記透視投影される仮想スクリーン上の点を算出し、当該仮想スクリーン上の点に対応する画面上の点を中心として文字フォントを表示する。
【0035】
このように、地図表示装置10は、文字情報の表示に際して文字フォントをマッピング及び透視投影の対象とせず、表示部180は、前記求めた画面上の位置に文字フォントを表示することにより、マッピング及び透視投影により生じる文字フォントの変形を回避する。
【0036】
図11は、図9の透視投影の結果について表示部180が画面表示した例、図12は、図10の透視投影の結果について表示部180が画面表示した例を示している。
<地図表示処理>
以下、図13に示すフローチャートを参照しながら、地図表示装置10が行う地図表示処理について説明する。
【0037】
位置情報受付部155は、自車位置及び進行方向をマッピング部160に出力する(ステップS101)。マッピング部160は、位置情報受付部155から入力された自車位置及び進行方向に応じて表示対象領域を算出する(ステップS102)。マッピング部160は、st座標からxy座標への変換fを算出する(ステップS103)。
【0038】
マッピング部160は、表示対象領域に含まれる画像情報の各画素について(ステップS104)、変換fを用いて、曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面上のマッピング位置を算出し(ステップS105)、算出された位置に当該画像情報の各画素をマッピングする(ステップS106)。投影部170は、マッピング部160によりマッピングされた画像情報を仮想スクリーンに透視投影する(ステップS108)。
【0039】
表示部180は、仮想スクリーンに透視投影された像を拡大または縮小して表示部180が備える画面の全体に表示する(ステップS109)。表示部180は、文字位置が表示対象領域に含まれる各文字情報について(ステップS110)、画面上の表示位置を算出し(ステップS111)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステップS112)。
<第1のまとめ>
以上のように、地図表示装置10は、地図情報を曲面にマッピングし、マッピングされた地図情報を透視投影して得られる像を表示することにより、道路の接続関係を保ちつつ部分的に拡大又は縮小した地図を表示する。
【0040】
拡大すべき地図部分がマッピングされる曲面部分と透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも大きく、縮小すべき地図部分に対応する曲面部分と透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも小さくなるよう予め曲面を構成し、当該曲面にマッピングした地図情報を透視投影することにより、地図の所望の部分を拡大、縮小することができる。
【0041】
地図表示装置10は、文字情報をマッピング及び透視投影の対象とせず、文字情報に対応する画面上の位置にフォントを直接表示するため、マッピング及び透視投影により生じるフォントの変形が回避される。
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態における地図表示装置20について説明する。地図表示装置20は、所期の形状の曲面に対して標高に応じた起伏を施し、当該曲面にマッピングされた地図情報を透視投影して得られる像を表示することにより、道路の接続関係を保ったままで所望の部分を拡大又は縮小し、かつ立体感のある地図を表示する装置である。以下、第1の実施の形態と同じ点は説明を省略して、異なる点を主に説明する。
<全体構成>
図14に示すように、第2の実施の形態における地図表示装置20は、前記第1の実施の形態における地図表示装置10に対して、さらに標高記憶部120を備え、マッピング部160は曲面変形部161を備える。
<標高記憶部120>
標高記憶部120は、標高点の位置と標高値との組からなる標高情報を予め記憶している。
【0042】
図15は、標高記憶部120が記憶している標高情報の一例を示している。標高テーブル121は、各標高点について位置及び標高値を格納する。当該位置はst座標系により表される。
<マッピング部160>
第2の実施の形態において、マッピング部160は、位置情報受付部155から受け取った自車位置情報156に応じて地図上の表示対象となる領域を算出し、当該領域に含まれる画像情報を、曲面変形部161が変形した曲面にマッピングする。以下、詳細に説明する。
【0043】
マッピング部160は、第1の実施の形態と同様にして、表示対象領域及び変換fを算出する。
【0044】
マッピング部160は、曲面変形部161に対して前記表示対象領域及び変換fを通知し、曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面を変形するよう指示し、曲面変形部161から変形された曲面の定義情報を取得する。
【0045】
マッピング部160は、表示対象領域に含まれる画像情報の各画素について、画素の位置(s0,t0)に対して曲面変形部161から取得した曲面上の点(f(s0,t0),z0)を算出する。当該算出は、曲面変形部161から取得した曲面定義情報について、x、y座標に関してf(s0,t0)の近隣にあるサンプル点の座標値を双線形補間することにより行う。マッピング部160は、第1の実施の形態と同様にして、当該求めた点(f(s0,t0),z0)に前記画像情報の各画素をマッピングする。
<曲面変形部161>
曲面変形部161は、マッピング部160から表示対象領域及び変換fを通知され、曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面を、標高情報に応じて変形し、マッピング部160へ出力する。以下、詳細に説明する。
【0046】
曲面変形部161は、前記表示対象領域に含まれる各標高点について、標高点の位置(s0,t0)に対して前記曲面上の点(f(s0,t0),z0)を算出する。当該算出したz0に対して標高値hに定数aを乗じた値を加えた点(f(s0,t0),z0+ah)を算出し、当該各点を、変形した曲面を定義するサンプル点としてマッピング部160に通知する。ここで、定数aはxyz座標系における標高の縮尺であり、かつ起伏の強調度合いをも表す。すなわち、aの値を大きくすることにより起伏が強調される。
【0047】
図16は、曲面変形部161が行う変形処理を示す概念図であり、165は曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面、166は標高点の位置に対応する当該曲面上の点の一例、167は点166を標高値hに応じてz軸方向に移動した点、168は変形された曲面を示している。
【0048】
なお、表示対象領域に含まれる標高値の平均値又は最小値からの差分をhとしてもよい。また、予め定められたxy座標位置に変形された曲面を定義するサンプル点を設けるべき場合であって、当該位置に標高点がない場合は、近隣の標高点の標高値を双線形補間等により補間することにより当該サンプル点を算出すればよい。
【0049】
図17は、曲面変形部161により変形された曲面に対してマッピング部160が行うマッピング結果の例を示している。図18は、図17のマッピング結果を投影部170が透視投影した像について、表示部180が行う画面表示の例を示している。
<地図表示処理>
以下、図19に示すフローチャートを参照しながら、地図表示装置20が行う地図表示処理を説明する。
【0050】
位置情報受付部155は、自車位置及び進行方向をマッピング部160に出力する(ステップS201)。マッピング部160は、位置情報受付部155から入力された自車位置及び進行方向に応じて表示対象領域を算出し(ステップS202)、さらに変換fを算出する(ステップS203)。
【0051】
曲面変形部161は、表示対象領域に含まれる標高情報に応じて、曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面を変形する(ステップS204)。
【0052】
マッピング部160は、表示対象領域に含まれる画像情報の各画素について(ステップS205)、曲面変形部161により変形された曲面上のマッピング位置を算出し(ステップS206)、算出された位置に当該画像情報の各画素をマッピングする(ステップS207)。投影部170は、マッピング部160によりマッピングされた画像情報を仮想スクリーンに透視投影する(ステップS209)。
【0053】
表示部180は、仮想スクリーンに透視投影された像を拡大または縮小して表示部180が備える画面の全体に表示する(ステップS210)。表示部180は、文字位置が表示対象領域に含まれる各文字情報について(ステップS211)、画面上の表示位置を算出し(ステップS212)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステップS213)。
<第2のまとめ>
以上のように、地図表示装置20は、地図表示装置10における曲面と同様の形状を有する曲面に対して標高に応じた起伏を施し、当該起伏を施した曲面にマッピングした地図情報を透視投影することにより、地図の所望の部分を拡大、縮小し、かつ立体感のある地図を表示する。
【0054】
地図表示装置20は、文字フォントについて地図表示装置10と同様にして、マッピング及び透視投影により生じる変形を回避する。
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態における地図表示装置30について説明する。地図表示装置30は、所期の形状の曲面に対して自車位置の周囲を除いて標高に応じた起伏を施し、当該曲面にマッピングされた地図情報を透視投影して得られる像を表示することにより、道路の接続関係を保ったままで所望の部分を拡大又は縮小し、かつ立体感のある地図を表示する装置である。地図表示装置30は、さらに、自車位置の周辺において起伏による地図表示の隠蔽を回避する。以下、第2の実施の形態と同じ点は説明を省略して、異なる点を主に説明する。
<全体構成>
図20に示すように、第3の実施の形態における地図表示装置30における曲面変形部161は、前記第2の実施の形態における曲面変形部161に対して、さらに標高変更部162を備える。
<曲面変形部161>
曲面変形部161は、曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面を、標高変更部162により変更された標高情報に応じて変形し、マッピング部160へ出力する。
<標高変更部162>
標高変更部162は、自車位置の周囲に平坦領域を設け、当該領域において標高情報を均等値に変更し、その周辺において当該領域からの距離に応じて標高情報を変更する。以下、詳細に説明する。
【0055】
標高変更部162は、表示対象領域の部分であって自車位置を含む矩形領域を平坦領域として算出する。ここでは、一例として、進行方向に向かって自車位置から前方5Km、左右それぞれ1Kmの範囲の領域を算出するものとする。
【0056】
標高変更部162は、当該領域に含まれる全ての標高値を当該領域における標高の最低値hlow に変更する。
【0057】
さらに、標高変更部162は、当該領域からの距離dの関数
q(d)=d(0<d≦1)、1(1<d)
を用いて、当該領域の周辺であって当該領域から距離d0 における標高hを、
hlow +q(d0 )×(h−hlow )
に変更する。
【0058】
図21に、変更された標高情報を用いて曲面変形部161が変形した曲面を示す。同図において斜線で示した領域が平坦領域である。当該領域内において標高値が均等値に変更されるため起伏が施されず、その周辺において当該領域からの距離に応じて起伏の抑制が滑らかに解除される。
【0059】
図22は、曲面変形部161により変形された曲面に対してマッピング部160が行うマッピング結果の例を示している。図23は、図22のマッピング結果を投影部170が透視投影した像について、表示部180が行う画面表示の例を示している。
【0060】
このように、地図表示装置30は、平坦領域において起伏の表示を抑制することにより、当該領域にある山により遮られることなく道路を表示する。この効果は、図18に示した第2の実施の形態における画面表示例と比較して顕著である。
<地図表示処理>
以下、図24に示すフローチャートを参照しながら、地図表示装置30が行う地図表示処理を説明する。
【0061】
位置情報受付部155は、自車位置及び進行方向をマッピング部160に出力する(ステップS301)。マッピング部160は、位置情報受付部155から入力された自車位置及び進行方向に応じて表示対象領域を算出し(ステップS302)、さらに変換fを算出する(ステップS303)。
【0062】
標高変更部162は、平坦領域において標高値を均等値に変更し、当該領域の周辺において領域からの距離に応じて標高値を変更する(ステップS304)。
【0063】
曲面変形部161は、標高変更部162により変更された標高情報に応じて、曲面記憶部140が記憶している情報により定義される曲面を変形する(ステップS305)。
【0064】
マッピング部160は、表示対象領域に含まれる画像情報の各画素について(ステップS306)、曲面変形部161により変形された曲面上のマッピング位置を算出し(ステップS307)、算出された位置に当該画像情報の各画素をマッピングする(ステップS308)。投影部170は、マッピング部160によりマッピングされた画像情報を仮想スクリーンに透視投影する(ステップS310)。
【0065】
表示部180は、仮想スクリーンに透視投影された像を拡大または縮小して表示部180が備える画面の全体に表示する(ステップS311)。表示部180は、文字位置が表示対象領域に含まれる各文字情報について(ステップS312)、画面上の表示位置を算出し(ステップS313)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステップS314)。
<第3のまとめ>
以上のように、地図表示装置30は、地図表示装置20における曲面と同様の形状を有する曲面に対して自車位置の周囲を除いて標高に応じた起伏を施し、当該起伏を施した曲面にマッピングした地図情報を透視投影することにより、地図の所望の部分を拡大、縮小し、かつ立体感のある地図を表示する。さらに、地図表示装置30は、自車位置の周辺において起伏の表示を抑制することにより、起伏による地図の隠蔽を回避する。
【0066】
地図表示装置30は、文字フォントについて地図表示装置10と同様にして、マッピング及び透視投影により生じる変形を回避する。
<第4の実施の形態>
第4の実施の形態における地図表示装置40について説明する。地図表示装置40は、地図情報を所期の曲面形状を有する仮想スクリーンに透視投影し、さらに当該透視投影により得られる像を表示画面に投影して表示することにより、道路の接続関係を保ったままで所望の部分を拡大又は縮小した地図を表示する装置である。以下、第1の実施の形態と対比しつつ、同じ点は説明を省略して、異なる点を主に説明する。
<全体構成>
図25に示すように、第4の実施の形態における地図表示装置40は、地図記憶部210、位置情報受付部255、曲面記憶部240、投影部270及び表示部280から構成される。
<地図記憶部210>
地図記憶部210は、第1の実施の形態における地図記憶部110と同一であり、画像情報と文字情報とからなる地図情報を記憶する。
<位置情報受付部255>
位置情報受付部255は、本地図表示装置外のGPS装置又は慣性航法装置等から本地図表示装置が搭載された自動車の現在位置及び進行方向に関する情報を受け付け、当該位置及び方向を表す自車位置情報を投影部270に出力する。自車位置情報の構成は、第1の実施の形態におけるものと同様である。
<曲面記憶部240>
曲面記憶部240は、透視投影を行う仮想的な空間に存する曲面であって、透視投影において仮想的なスクリーンとなる曲面を定義する情報を記憶する。ここで、第1の実施の形態と同様、当該透視投影を行う仮想的な空間を3次元直交座標系を用いて表すものとし、当該座標系をxyz座標系と称する。
【0067】
当該曲面は、拡大すべき地図部分が透視投影される曲面部分と当該透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも小さく、縮小すべき地図部分が透視投影される曲面部分と当該透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも大きくなるよう予め構成され、曲面記憶部240に記憶される。この形状の効果については、投影部270の説明において詳述する。
【0068】
曲面記憶部240は、第1の実施の形態と同様に、次の何れかの形態により前記曲面を定義する情報を記憶する。
(1)x、y及びzの関係式により表される曲面
(2)面上の複数のサンプル点を補間して得られる曲面
(3)媒介変数u及びvを用いて面上の点のx、y及びz座標を表した曲面
図26に、曲面記憶部240が記憶する情報により定義される曲面の一例を示す。同図(a)は、関係式
x2+(y−1)2+(z−0.5)2=1.25
により表される曲面241を、同図(b)は、関係式
x2+(y+1)2+(z−0.5)2=1.25
により表される曲面242を、それぞれ
−0.5≦x≦0.5、0≦z≦1
の範囲について示している。形状の理解を助けるため、同図においてx座標及びz座標について0.1刻みに測地線を表示した。なお、前記(2)及び(3)の表現方法を用いても、同様に透視投影を行う仮想空間内の曲面を定義することができる(図示省略)。
<投影部270>
投影部270は、位置情報受付部255から受け取った自車位置情報に応じて地図上の表示対象となる領域を算出し、当該領域に含まれる画像情報を曲面記憶部240が記憶する情報により定義される曲面形状の仮想スクリーンに透視投影する。本実施の形態において、この透視投影が地図を曲面にマッピングする操作に相当する。以下、詳細に説明する。
【0069】
投影部270は、第1の実施の形態と同様にして、自車位置を含む矩形領域を表示対象領域として算出する。図6は、当該算出された領域の一例を示している。
【0070】
次に投影部270は、前記表示対象領域のst座標を、透視投影を行う仮想空間のxy座標に対応付ける座標変換を求める。当該変換は、自車位置及び進行方向に応じた平行移動及び回転移動、並びに縮小により構成される。投影部270は、自車位置及び進行方向に応じた平行移動量、回転移動量及び縮小比に応じて当該変換fを算出する。
【0071】
図27は、図6の表示対象領域に含まれる画像情報に対して変換fにより座標変換され、透視投影を行う仮想空間内に位置付けられた画像情報の一例を示している。
【0072】
図28(a)は、投影部270が行う、図26(a)の仮想スクリーンへの透視投影を示す概念図であり、平面271、仮想スクリーン272、視点273、視線274の位置関係を示している。従来の遠近法を用いる場合と同様、投影部270は、視点273を進行方向に向かって平面271の手前の適切な高さに仮想的に配置し、仮想スクリーン272を適切な視野が得られる位置に配置する。この配置において仮想スクリーン272に投影される像は、現実の地域を上空から眺めた視界に相当するため、現実感のある地図を運転者に提示することができ、運転者の遠近把握を容易にする。
【0073】
図28(b)は、x=0における(a)の断面図であり、Lsは仮想スクリーン272の高さ、L1は進行方向に向かって平面271の手前半分が仮想スクリーン272に投影される長さを示している。従来の遠近法を用いる場合と比較するため、x、z座標に関して仮想スクリーン272と同じ範囲を有する平面状の仮想スクリーンに同部分が投影される長さをL0により示している。
【0074】
同図に示したように、仮想スクリーン272は、進行方向に向かって手前部分を見通す視線と小さな角度θ1で交わり奥部分を見通す視線と大きな角度θ2で交わる。平面上の同一面積の部分について、視線となす角度が小さいほど仮想スクリーン上に投影される面積が大きくなるため、平面271にマッピングされた地図を透視投影した像は、手前部分が拡大され奥部分が縮小される。このことはL0<L1であることからも確かめられる。
【0075】
図29(a)は、図26(b)の仮想スクリーンへの透視投影を示す概念図であり、276は平面、277は仮想スクリーン、278は視点、279は視線である。これらの配置及びその効果は、前記と同様である。
【0076】
図29(b)は、x=0における(a)の断面図であり、Lsは仮想スクリーン277の高さ、L1は進行方向に向かって平面276の奥半分が仮想スクリーン277に投影される長さ、L0はx、z座標に関して仮想スクリーン277と同じ範囲を有する平面状の仮想スクリーンに同部分が投影される長さである。
【0077】
仮想スクリーン277は、進行方向に向かって手前部分を見通す視線と大きな角度θ1で交わり奥部分を見通す視線と小さな角度θ2で交わるため、平面276にマッピングされた地図を透視投影した像は、手前部分が縮小され奥部分が拡大される。このことはL0<L1であることからも確かめられる。
【0078】
このように、拡大すべき地図部分が透視投影される曲面部分と当該透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも小さく、縮小すべき地図部分が透視投影される曲面部分と当該透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも大きい曲面を予め構成し、当該形状を有する曲面スクリーンにマッピングした地図情報を透視投影することにより、道路の接続関係を保ったまま地図の所望の部分を拡大、縮小した像を得ることができる。
<表示部280>
表示部280は、液晶パネル、ブラウン管、プラズマパネル、EL(Electro Luminescence)パネル等により実現される画面を備え、投影部270により透視投影された像及び文字情報を当該画面に表示する。以下、詳細に説明する。
【0079】
表示部280は、仮想スクリーンに透視投影された像を当該画面に投影して表示する。
【0080】
次に表示部280は、文字位置が表示対象領域に含まれる各文字情報について、文字位置(s0,t0)をxyz座標系で表した点(f(s0,t0),0)が透視投影される仮想スクリーン上の点を算出し、当該仮想スクリーン上の点が投影される画面上の点を算出し、当該画面上の点を中心として文字フォントを表示する。
【0081】
このように、地図表示装置40は、文字情報の表示に際して地図表示装置10と同様の表示方法を用いることにより、マッピング及び透視投影により生じる文字フォントの変形を回避する。
<地図表示処理>
以下、図30に示すフローチャートを参照しながら、地図表示装置40が行う地図表示処理について説明する。
【0082】
位置情報受付部255は、自車位置及び進行方向を投影部270に出力する(ステップS401)。投影部270は、位置情報受付部255から入力された自車位置及び進行方向に応じて表示対象領域を算出する(ステップS402)。投影部270は、st座標系から、透視投影を行う仮想空間のxy座標への変換fを算出する(ステップS403)。
【0083】
投影部270は、表示対象領域に含まれる画像情報を変換fにより透視投影を行う仮想空間内に位置付け、当該画像情報を曲面記憶部240が記憶する情報によって定義される仮想スクリーンに透視投影する(ステップS408)。
【0084】
表示部280は、仮想スクリーンに透視投影された像を表示部280が備える画面に投影して表示する(ステップS409)。表示部280は、表示対象領域に含まれる各文字情報について(ステップS410)、画面上の表示位置を算出し(ステップS411)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステップS412)。
<第4のまとめ>
以上のように、地図表示装置40は、曲面形状を有する仮想スクリーンに地図情報を透視投影し、さらに当該透視投影により得られる像を表示画面に投影して表示することにより、道路の接続関係を保ちつつ部分的に拡大又は縮小した地図を表示する。
【0085】
拡大すべき地図部分が透視投影される曲面部分と当該透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも小さく、縮小すべき地図部分が透視投影される曲面部分と当該透視投影における視線とがなす角度は、曲面の他の部分と視線とがなす角度よりも大きくなるよう曲面を構成し、前記マッピングした地図情報を当該曲面形状を有する仮想スクリーンに透視投影することにより、地図の所望の部分を拡大、縮小することができる。
【0086】
地図表示装置40は、文字フォントについて地図表示装置10と同様にして、マッピング及び透視投影により生じる変形を回避する。
<第5の実施の形態>
第5の実施の形態における地図表示装置50について説明する。地図表示装置50は、標高に応じた起伏を施した地図情報を所期の曲面形状を有する仮想スクリーンに透視投影し、さらに当該透視投影により得られる像を表示画面に投影して表示することにより、道路の接続関係を保ったままで所望の部分を拡大又は縮小し、かつ立体感のある地図を表示する装置である。以下、第1、第2及び第4の実施の形態と対比しつつ、同じ点は説明を省略して、異なる点を主に説明する。
<全体構成>
図31に示すように、第5の実施の形態における地図表示装置50は、前記第4の実施の形態における地図表示装置40に対して、さらに標高記憶部220を備え、投影部270は地図変形部261を備える。
<標高記憶部220>
標高記憶部220は、第1の実施の形態における標高記憶部120と同一であり、図15に示した標高テーブル121を有し、各標高点について位置及び標高値を格納する。
<地図変形部261>
地図変形部261は、投影部270から表示対象領域及び変換fを通知され、透視投影を行う仮想空間において、表示対象領域内に含まれる画像情報に対して標高情報に応じた起伏を施し、投影部270へ出力する。以下、詳細に説明する。
【0087】
地図変形部261は、前記表示対象領域に含まれる各標高点について、標高点の位置(s0,t0)に対して透視投影を行う仮想空間内の点(f(s0,t0),0)を求め、そのz座標に対して標高値hに定数aを乗じた値を加えた点(f(s0,t0),ah)を算出し、当該各点を、変形された画像情報を定義するサンプル点として投影部270に通知する。ここで、定数aはxyz座標系における標高の縮尺であり、かつ起伏の強調度合いをも表す。すなわち、aの値を大きくすることにより起伏が強調される。
【0088】
なお、第2の実施の形態と同様、表示対象領域に含まれる標高値の平均値又は最小値からの差分をhとしてもよい。また、予め定められたxy座標位置に変形された曲面を定義するサンプル点を設けるべき場合であって、当該位置に標高点がない場合は、近隣の標高点の標高値を双線形補間等により補間することにより当該サンプル点を算出すればよい。
<投影部270>
第5の実施の形態において、投影部270は、位置情報受付部255から受け取った自車位置情報に応じて地図上の表示対象となる領域を算出し、当該領域に含まれる画像情報に対して地図変形部261により変形された画像情報を、曲面記憶部240が記憶する情報により定義される形状の仮想スクリーンに透視投影する。以下、詳細に説明する。
【0089】
投影部270は、第4の実施の形態と同様にして、表示対象領域及び変換fを算出する。
【0090】
投影部270は、地図変形部261に対して前記表示対象領域及び変換fを通知し、透視投影を行う仮想空間において、表示対象領域内に含まれる画像情報に対して標高情報に応じた起伏を施すよう指示し、地図変形部261から変形された画像情報を取得する。
【0091】
投影部270は、第4の実施の形態と同様にして、当該変形された画像情報を透視投影する。
<地図表示処理>
以下、図32に示すフローチャートを参照しながら、地図表示装置50が行う地図表示処理を説明する。
【0092】
位置情報受付部255は、自車位置及び進行方向を投影部270に出力する(ステップS501)。投影部270は、位置情報受付部255から入力された自車位置及び進行方向に応じて表示対象領域を算出する(ステップS502)。投影部270は、st座標系から、透視投影を行う仮想空間のxy座標への変換fを算出する(ステップS503)。
【0093】
地図変形部261は、透視投影を行う仮想空間において、表示対象領域内に含まれる画像情報に対して標高情報に応じた起伏を施す(ステップS505)。
【0094】
投影部270は、当該起伏が施された画像情報を曲面記憶部240が記憶する情報によって定義される仮想スクリーンに透視投影する(ステップS509)。
【0095】
表示部280は、仮想スクリーンに透視投影された像を表示部280が備える画面に投影して表示する(ステップS510)。表示部280は、表示対象領域に含まれる各文字情報について(ステップS511)、画面上の表示位置を算出し(ステップS512)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステップS513)。
<第5のまとめ>
以上のように、地図表示装置50は、標高に応じた起伏を施した地図情報を地図表示装置40と同様の曲面形状を有する仮想スクリーンに透視投影し、さらに透視投影により得られる像を画面に投影して表示することにより、地図の所望の部分を拡大、縮小し、かつ立体感のある地図を表示する。
【0096】
地図表示装置50は、文字フォントについて地図表示装置10と同様にして、マッピング及び透視投影により生じる変形を回避する。
<第6の実施の形態>
第6の実施の形態における地図表示装置60について説明する。地図表示装置60は、自車位置の周囲を除いて標高に応じた起伏を施した地図情報を所期の曲面形状を有する仮想スクリーンに透視投影して得られる像を表示することにより、道路の接続関係を保ったままで所望の部分を拡大又は縮小し、かつ立体感のある地図を表示する装置である。地図表示装置60は、さらに、自車位置の周辺において起伏による地図表示の隠蔽を回避する。以下、第1、第3及び第5の実施の形態と対比しつつ、同じ点は説明を省略して、異なる点を主に説明する。
<全体構成>
図33に示すように、第6の実施の形態における地図表示装置60における地図変形部261は、前記第5の実施の形態における地図変形部261に対して、さらに標高変更部262を備える。
<地図変形部261>
地図変形部261は、投影部270から表示対象領域及び変換fを通知され、透視投影を行う仮想空間において、表示対象領域内に含まれる画像情報に対して、標高変更部262により変更された標高情報に応じて、第5の実施の形態と同様にして起伏を施し、投影部270へ出力する。
<標高変更部262>
標高変更部262は、第3の実施の形態における標高変更部162と同一であり、自車位置の周囲に平坦領域を設け、当該領域において標高情報を均等値に変更し、その周辺において当該領域からの距離に応じて標高情報を変更する。
<地図表示処理>
以下、図34に示すフローチャートを参照しながら、地図表示装置60が行う地図表示処理を説明する。
【0097】
位置情報受付部255は、自車位置及び進行方向を投影部270に出力する(ステップS601)。投影部270は、位置情報受付部255から入力された自車位置及び進行方向に応じて表示対象領域を算出する(ステップS602)。投影部270は、st座標系から、透視投影を行う仮想空間のxy座標への変換fを算出する(ステップS603)。
【0098】
標高変更部262は、平坦領域において標高値を均等値に変更し、当該領域の周辺において領域からの距離に応じて標高値を変更する(ステップS604)。
【0099】
地図変形部261は、透視投影を行う仮想空間において、表示対象領域内に含まれる画像情報に対して前記変更された標高情報に応じた起伏を施す(ステップS605)。
【0100】
投影部270は、当該変形された画像情報を曲面記憶部240が記憶する情報によって定義される仮想スクリーンに透視投影する(ステップS610)。
【0101】
表示部280は、仮想スクリーンに透視投影された像を表示部280が備える画面に投影して表示する(ステップS611)。表示部280は、表示対象領域に含まれる各文字情報について(ステップS612)、画面上の表示位置を算出し(ステップS613)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステップS614)。
<第6のまとめ>
以上のように、地図表示装置60は、自車位置の周囲を除いて標高に応じた起伏を施した地図情報を地図表示装置50と同様の形状を有する仮想スクリーンに透視投影し、さらに透視投影により得られる像を画面に投影して表示することにより、地図の所望の部分を拡大、縮小し、かつ立体感のある地図を表示する。さらに、地図表示装置60は、自車位置の周辺において起伏の表示を抑制することにより、起伏による地図の隠蔽を回避する。
【0102】
地図表示装置60は、文字フォントについて地図表示装置10と同様にして、マッピング及び透視投影により生じる変形を回避する。
<変形例>
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
(1)本発明は、実施の形態で説明した各ステップを含む方法であるとしてもよい。また、これらの方法を、コンピュータシステムを用いて実現するためのコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記プログラムを表すデジタル信号であるとしてもよい。
【0103】
また、本発明は、前記プログラム又は前記デジタル信号を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD―ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、半導体メモリ等であるとしてもよい。
【0104】
また、本発明は、電気通信回線、無線又は有線通信回線、若しくはインターネットに代表されるネットワーク等を経由して伝送される前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号であるとしてもよい。
【0105】
また、本発明は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えたコンピュータシステムであり、前記メモリは前記プログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは前記メモリに記憶されている前記プログラムに従って動作することにより、前記方法を実現するとしてもよい。
【0106】
また、前記プログラム又は前記デジタル信号は、前記記録媒体に記録されて移送され、若しくは、前記ネットワーク等を経由して移送され、独立した他のコンピュータシステムにおいて実施されるとしてもよい。
(2)前記曲面記憶部140及び曲面記憶部240が記憶する曲面は、前記説明のために例示した曲面に限定されるものではない。すなわち、前記説明したように、面上の複数のサンプル点、又は媒介変数u及びvを用いて曲面を定義すれば、より複雑な形状の曲面を定義することができる。
【0107】
これらの定義方法を用いて所期の形状の曲面を定義すれば、前記説明のために例示した曲面により拡大、縮小される部分に限らず、地図の所望の部分を拡大、縮小することができる。
(3)前記第1乃至第3の実施の形態において、地図表示装置10乃至30におけるマッピング部160は、曲面記憶部140に記憶されている曲面定義情報に応じて曲面上に地図情報をマッピングするとしたが、地図表示装置10乃至30は曲面受付部を備え、地図表示装置外から曲面定義情報を受け付け、当該情報に応じて曲面上に地図情報をマッピングしてもよい。
【0108】
前記第4乃至第6の実施の形態において、地図表示装置40乃至60における投影部270は、地図情報を曲面記憶部240に記憶されている曲面定義情報により定義される仮想スクリーン上に透視投影するとしたが、地図表示装置40乃至60は曲面受付部を備え、地図表示装置外から曲面定義情報を受け付け、当該情報により定義される仮想スクリーン上に透視投影してもよい。
【0109】
これらの構成によれば、前記地図表示装置は、前記地図表示装置外部に設けられた曲面算出装置により算出された曲面情報を取得し、表示に用いることができるため、例えば自動車の進行に伴い注目点の位置が複雑に移動する場合等に、地図の所望の部分を拡大、縮小するための曲面定義情報を外部の曲面算出装置が算出して地図表示装置に供給すれば、双方の装置において計算負荷が分散され、円滑に地図表示を行うことができる。
(4)前記第1の実施の形態において、投影部170は、座標の組を記憶する投影位置記憶部を備え、透視投影を行う仮想空間において、曲面の形状、並びに曲面、仮想スクリーン及び視点の位置関係に基づいて、曲面上の各点に対して当該点が投影される仮想スクリーン上の点を算出し、双方の点の座標を組として投影位置記憶部に記録し、当該記録された座標に従って透視投影を行ってもよい。
【0110】
また、前記第4の実施の形態において、投影部270は、座標の組を記憶する投影位置記憶部を備え、透視投影を行う仮想空間において、仮想スクリーンの形状、並びに画像情報、仮想スクリーン及び視点の位置関係に基づいて画像情報の各点が投影される仮想スクリーン上の点を算出し、双方の点の座標を組として投影位置記憶部に記録し、当該記録された座標に従って透視投影を行ってもよい。
【0111】
前記第1及び第4の実施の形態において、透視投影を行う仮想空間において、曲面又は画像情報の形状は、標高に応じた起伏を有さず一定である。すなわち、曲面上の点又は画像情報上の点と仮想スクリーンに投影される点との対応は、自車位置の移動による標高の変化に係わらず一定である。従って前記構成により、投影位置を予め算出して記憶しておけば、自車位置の移動のたびに計算量が大きな投影位置の算出処理を逐次行う必要がなく、地図の表示速度を向上することができる。
(5)前記第1乃至第6の実施の形態において、地図表示装置10乃至60は、表示部の所定位置に文字情報を表すフォントを直接表示することにより、マッピング及び透視投影による前記フォントの変形を回避するとしたが、この表示方法が適用される対象は文字情報に限定されない。すなわち、例えば、目標物を示すランドマーク図形等が地図に含まれる場合、前記図形を、マッピング及び透視投影することなく表示部の所定位置に直接表示することにより、前記図形の変形が回避され、視認性が向上する。
(6)本発明の地図表示装置は地図情報受付部を備え、地図表示装置外から無線により送られる地図情報を受け付け、受け付けた地図情報を地図記憶部110又は210に記憶し、表示してもよい。この場合、前記地図表示装置は、通行止め、及び新規開通等の最新の道路状況が加味された地図情報を無線により配信するサービスと連携することにより、最新の地図情報を随時受け付けて表示することができる。
(7)本発明の地図情報表示装置において、マッピング部160及び投影部270は、自車位置情報に応じて地図上の表示対象となる領域を算出するとしたが、さらに、運転者からの指示を受け付け、前記受け付けた指示に応じて地図上の表示対象となる領域を算出してもよい。
【0112】
この構成によれば、通常時は自車の現在位置に応じた範囲の地図を表示し、運転者からの指示に応じて、例えば目的地付近の地図を一時的に表示することができるため、装置の利便性が向上する。
【0113】
【発明の効果】
(1)本発明の地図表示装置は、前記地図表示装置が置かれた現在地、又は利用者からの指示に応じた地域の地図を、曲面にマッピングして表示することを特徴とする。
【0114】
この構成によれば、前記地図表示装置は、道路の接続関係を保ったまま一部分を拡大し、かつ他の部分を縮小した地図を表示できる。例えば、運転者が細部の情報を所望すると考えられる部分を拡大しながら、同じ地図の辺縁部を縮小して広域を表示することが可能となる。この表示により、道路の接続関係は保たれ、運転者は画面に表示された地図情報を短時間の内に的確に把握できる。
(2)前記(1)の地図表示装置は、前記地図を部分的に拡大し又は縮小し、若しくはその両方を行って表示し、前記曲面は、前記地図上における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有することを特徴とする。
【0115】
この構成によれば、前記地図表示装置は、前記(1)と同様の効果を有する。
(3)前記(2)の地図表示装置は、地図を表す地図情報を記憶している地図記憶手段と、前記地図のうち前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲の地図である対象地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する地図取得手段と、前記取得された地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する曲面を定義する曲面定義情報を記憶している曲面記憶手段と、前記取得された地図情報により表される対象地図を、前記曲面定義情報に応じて定義される曲面上にマッピングすることにより、マップドイメージを生成するマッピング手段と、前記生成されたマップドイメージを平面状の仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示手段とを備える。
【0116】
この構成によれば、前記地図表示装置は、前記(2)と同様の効果を有する。
(4)前記(3)の地図表示装置において、前記曲面記憶手段に記憶されている曲面定義情報により定義される前記曲面は、前記マッピング手段により前記対象地図が前記曲面にマッピングされ、さらに、前記投影表示手段により投影された場合、(A)前記対象地図の拡大部分がマッピングされる前記曲面の部分と前記投影における視線とがなす角度が、前記曲面の他の部分と前記投影における視線とがなす角度よりも大きく、かつ、(B)前記対象地図の縮小部分がマッピングされる前記曲面の部分と前記投影における視線とがなす角度が、前記曲面の他の部分と前記投影における視線とがなす角度よりも小さい。
【0117】
この構成によれば、前記曲面は、前記(1)の効果を生ぜしめる。
(5)前記(4)の地図表示装置は、さらに、前記地図に表された地表面上の位置と、当該位置における地表面の標高とを対応付けて示す標高情報を記憶している標高記憶手段を備え、前記マッピング手段は、前記標高情報により標高が示された位置にあたる前記対象地図上の点がマッピングされる前記曲面上の位置において、前記曲面に対し、前記標高情報に応じた大きさの起伏を設けることにより、変形曲面を生成する曲面変形部を有し、前記マッピング手段は、前記対象地図を前記変形曲面上にマッピングする。
【0118】
この構成によれば、前記地図表示装置は標高に応じた立体的な地図を表示するため、実際の地形を上空から眺めた景色に相当する現実感のある地図を運転者に提示することができ、前記(1)の効果に加えて、運転者による地形の把握を容易にする。
(6)前記(5)の地図表示装置において、前記曲面変形部は、前記地図表示装置が置かれた現在地を含む周辺領域に対応する前記標高情報を均等値に変更する標高変更部を有し、前記曲面変形部は、前記変更された標高情報を用いて前記変形曲面を生成する。
【0119】
この構成によれば、前記地図表示装置は自車位置の周辺において地図を平面的に表示し、その他の部分において地図を立体的に表示するため、前記(5)の効果を維持しつつ、起伏のために自車位置の周辺において地図が隠蔽されることがある問題を回避する。
(7)前記(6)の地図表示装置において、前記標高変更部は、さらに、前記領域の周辺領域に対応する前記標高情報を、前記領域からの距離に応じて変更する。
【0120】
この構成によれば、前記地図表示装置は、平面的に表示される部分と立体的に表示される部分との境界付近を滑らかに連続して表示するため、前記(6)の効果を維持しつつ、視覚上の不自然さを軽減する。
(8)前記(3)の地図表示装置は、さらに、曲面定義情報を受け付ける曲面受付手段を備え、前記曲面記憶手段は、前記曲面受付手段が受け付けた曲面定義情報を記憶する。
【0121】
この構成によれば、例えば前記注目点の位置が自動車の進行に伴い複雑に移動する場合等に、前記地図表示装置外部に設けた曲面算出装置が、地図の所望の部分を拡大又は縮小するための曲面定義情報を算出して前記地図表示装置に供給すれば、双方の装置において負荷が分散され、より滑らかに地図表示を行うことができる。
(9)前記(3)の地図表示装置において、前記投影表示手段は、前記曲面上の位置と、前記位置にある前記曲面上の点が投影される前記仮想スクリーン上の位置とを対応させて記憶している投影位置記憶部を有する。
【0122】
この構成によれば、前記地図表示装置は仮想スクリーンへの投影位置を予め算出して記憶しておくことができるため、計算量が大きな投影位置算出処理を投影処理の際に逐次行う必要がなくなり、地図の表示速度が向上する。
(10)前記(3)の地図表示装置において、前記地図記憶手段が記憶している前記地図情報は、(A)目的物を表す図形が当該目的物の地表面上の位置に対応して描画された画像を示す画像情報、及び(B)目的物を表す文字と、前記目的物の地表面上の位置とを対応付けて示す文字情報からなり、前記地図取得手段は、前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲に対応する前記画像情報及び前記文字情報を、前記地図記憶手段から取得し、前記地図表示装置は、さらに、前記取得された文字情報により示される位置に相当する前記対象地図上の点が、前記マッピング手段により前記曲面上にマッピングされ、さらに前記投影表示手段により前記仮想スクリーン上に投影された場合の、前記仮想スクリーン上における位置を算出する文字表示位置算出手段を備え、前記マッピング手段は、前記取得された画像情報が示す画像をマッピングすることにより、前記マップドイメージを生成し、前記投影表示手段は、さらに、前記取得された文字情報が示す文字を、前記算出された位置を基準として表示する。
【0123】
この構成によれば、前記地図表示装置は文字フォントをマッピング及び透視投影の対象とせず、文字位置に対応する画面上の位置に文字フォントを直接表示するため、マッピング及び透視投影により生じる文字フォントの変形が回避され、文字の視認性が向上する。
(11)前記(3)の地図表示装置は、移動体に搭載され、さらに、前記移動体の現在位置及び進行方向を含む位置情報を受け付ける位置情報受付手段を備え、前記地図取得手段は、前記位置情報受付手段が受け付けた位置情報に応じた範囲の地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する。
【0124】
この構成によれば、前記地図表示装置が移動体に搭載され使用される場合、前記移動体の現在位置及び進行方向に応じて、前記地図情報の適切な部分を表示する。
(12)前記(11)の地図表示装置は、さらに、無線により送られる地図情報を受信する地図受信手段を備え、前記地図記憶手段は、前記地図受付手段が受信した地図情報を記憶する。
【0125】
この構成によれば、前記地図表示装置は、前記無線により送られる最新の地図情報を表示するため、例えば、通行止め、及び新規開通等の最新の道路状況を加味した地図を表示できる。
(13)前記(2)の地図表示装置は、地図を表す地図情報を記憶している地図記憶手段と、前記地図のうち前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲の地図である対象地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する地図取得手段と、前記取得された地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する仮想スクリーンを定義する曲面定義情報を記憶している曲面記憶手段と、前記取得された地図情報により表される対象地図を、前記曲面定義情報により定義される仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示手段とを備える。
【0126】
この構成によれば、前記地図表示装置は前記(1)と同様の効果を有する。
(14)前記(13)の地図表示装置において、前記曲面記憶手段に記憶されている曲面定義情報により定義される前記仮想スクリーンは、前記投影表示手段により前記対象地図が前記仮想スクリーンに投影された場合、(A)前記対象地図の拡大部分が投影される前記仮想スクリーンの部分と前記投影における視線とがなす角度が、前記仮想スクリーンの他の部分と前記投影における視線とがなす角度よりも小さく、かつ、(B)前記対象地図の縮小部分がマッピングされる前記仮想スクリーンの部分と前記投影における視線とがなす角度が、前記仮想スクリーンの他の部分と前記投影における視線とがなす角度よりも大きい。
【0127】
この構成によれば、前記曲面は、前記(1)の効果を生ぜしめる。
(15)前記(14)の地図表示装置は、さらに、前記地図に表された地表面上の位置と、当該位置における地表面の標高とを対応付けて示す標高情報を記憶している標高記憶手段を備え、前記投影表示手段は、前記標高情報により標高が示された位置にあたる前記地図上の位置において、前記地図に対し、前記標高情報に応じた大きさの起伏を設けることにより、変形地図を生成する地図変形部を有し、前記投影表示手段は、前記変形地図を投影することにより得られた投影イメージを表示する。
【0128】
この構成によれば、前記地図表示装置は標高に応じた立体的な地図を表示するため、実際の地形を上空から眺めた景色に相当する現実感のある地図を運転者に提示することができ、前記(1)の効果に加えて、運転者による地形の把握を容易にする。
(16)前記(15)の地図表示装置において、前記地図変形部は、前記地図表示装置が置かれた現在地を含む周辺領域に対応する前記標高情報を均等値に変更する標高変更部を有し、前記地図変形部は、前記変更された標高情報を用いて前記変形地図を生成する。
【0129】
この構成によれば、前記地図表示装置は自車位置の周辺において地図を平面的に表示し、その他の部分において地図を立体的に表示するため、前記(15)の効果を維持しつつ、起伏のために自車位置の周辺において地図が隠蔽されることがある問題を回避する。
(17)前記(16)の地図表示装置において、前記標高変更部は、さらに、前記領域の周辺領域に対応する前記標高情報を、前記領域からの距離に応じて変更する。
【0130】
この構成によれば、前記地図表示装置は、平面的に表示される部分と立体的に表示される部分との境界付近を滑らかに連続して表示するため、前記(16)の効果を維持しつつ、視覚上の不自然さを軽減する。
(18)前記(13)の地図表示装置は、さらに、曲面定義情報を受け付ける曲面受付手段を備え、前記曲面記憶手段は、前記曲面受付手段が受け付けた曲面定義情報を記憶する。
【0131】
この構成によれば、例えば前記注目点の位置が自動車の進行に伴い複雑に移動する場合等に、前記地図表示装置外部に設けた曲面算出装置が、地図の所望の部分を拡大又は縮小するための曲面定義情報を算出して前記地図表示装置に供給すれば、双方の装置において負荷が分散され、より滑らかに地図表示を行うことができる。
(19)前記(13)の地図表示装置において、前記投影表示手段は、前記対象地図上の位置と、前記位置にある前記対象地図上の点が投影される前記仮想スクリーン上の位置とを対応させて記憶している投影位置記憶部を有する。
【0132】
この構成によれば、前記地図表示装置は仮想スクリーンへの投影位置を予め算出して記憶しておくことができるため、計算量が大きな投影位置算出処理を投影処理の際に逐次行う必要がなくなり、地図の表示速度が向上する。
(20)前記(13)の地図表示装置において、前記地図記憶手段が記憶している地図情報は、(A)目的物を表す図形が当該目的物の地表面上の位置に対応して描画された画像を示す画像情報、及び(B)目的物を表す文字と、前記目的物の地表面上の位置とを対応付けて示す文字情報からなり、前記地図取得手段は、前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲に対応する前記画像情報及び前記文字情報を、前記地図記憶手段から取得し、前記地図表示装置は、さらに、前記取得された文字情報により示される位置に相当する前記対象地図上の点が、前記投影表示手段により前記仮想スクリーン上に投影された場合の、前記仮想スクリーン上における位置を算出する文字表示位置算出手段を備え、前記投影表示手段は、前記取得された画像情報が示す画像を投影することにより得られた投影イメージを表示し、さらに、前記取得された文字情報が示す文字を、前記算出された位置を基準として表示する。
【0133】
この構成によれば、前記地図表示装置は文字フォントをマッピング及び透視投影の対象とせず、文字位置に対応する画面上の位置に文字フォントを直接表示するため、マッピング及び透視投影により生じる文字フォントの変形が回避され、文字の視認性が向上する。
(21)前記(13)の地図表示装置は、移動体に搭載され、さらに、前記移動体の現在位置及び進行方向を含む位置情報を受け付ける位置情報受付手段と、前記地図取得手段は、前記位置情報受付手段が受け付けた位置情報に応じた範囲の地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する表示対象抽出手段とを備える。
【0134】
この構成によれば、前記地図表示装置が移動体に搭載され使用される場合、移動体の現在位置及び進行方向に応じて、前記地図情報の適切な部分を表示する。
(22)前記(21)の地図表示装置は、さらに、無線により送られる地図情報を受信する地図受信手段を備え、前記地図記憶手段は、前記地図受付手段が受信した地図情報を記憶する。
【0135】
この構成によれば、前記地図表示装置は、前記無線により送られる最新の地図情報を表示するため、例えば、通行止め、及び新規開通等の最新の道路状況を加味した地図を表示できる。
(23)本発明の地図表示方法は、地図を部分的に拡大し又は縮小し、若しくはその両方を行って表示する地図表示方法であって、前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた地域の地図である対象地図を表す地図情報を受け付ける地図受付ステップと、前記受け付けられた地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する曲面を定義する曲面定義情報を取得する曲面取得ステップと、前記対象地図を、前記曲面定義情報に応じて定義される曲面上にマッピングすることにより、マップドイメージを生成するマッピングステップと、前記生成されたマップドイメージを平面状の仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示ステップとを含む。
【0136】
この構成によれば、前記(1)と同様の効果を有する地図表示処理を行うことができる。
(24)本発明の地図表示方法は、地図を部分的に拡大し又は縮小し、若しくはその両方を行って表示する地図表示方法であって、前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた地域の地図である対象地図を表す地図情報を受け付ける地図受付ステップと、前記受け付けられた地図情報により表された対象地図上における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する仮想スクリーンを定義する曲面定義情報を取得する曲面取得ステップと、前記対象地図を、前記曲面定義情報で定義される仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示ステップとを含む。
【0137】
この構成によれば、前記(1)と同様の効果を有する地図表示処理を行うことができる。
(25)本発明のプログラムは、地図を部分的に拡大し又は縮小し、若しくはその両方を行って表示する地図表示装置において用いられるコンピュータ実行可能なプログラムであって、前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた地域の地図である対象地図を表す地図情報を受け付ける地図受付ステップと、前記受け付けられた地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する曲面を定義する曲面定義情報を取得する曲面取得ステップと、前記対象地図を、前記曲面定義情報に応じて定義される曲面上にマッピングすることにより、マップドイメージを生成するマッピングステップと、前記生成されたマップドイメージを平面状の仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示ステップとをコンピュータに実行させる。
【0138】
この構成によれば、前記プログラムは前記(1)と同様の効果を有する地図表示処理をコンピュータに実行させることができる。
(26)本発明のプログラムは、地図を部分的に拡大し又は縮小し、若しくはその両方を行って表示する地図表示装置において用いられるコンピュータ実行可能なプログラムであって、前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた地域の地図である対象地図を表す地図情報を受け付ける地図受付ステップと、前記受け付けられた地図情報により表された対象地図上における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する仮想スクリーンを定義する曲面定義情報を取得する曲面取得ステップと、前記対象地図を、前記曲面定義情報で定義される仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示ステップとをコンピュータに実行させる。
【0139】
この構成によれば、前記プログラムは前記(1)と同様の効果を有する地図表示処理をコンピュータに実行させることができる。
(27)本発明のプログラム記録媒体は、前記(25)のプログラムを記録している。
【0140】
この構成によれば、前記プログラム記録媒体は、前記(1)と同様の効果を有する地図表示処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録し、配布することができる。
(28)本発明のプログラム記録媒体は、前記(26)のプログラムを記録している。
【0141】
この構成によれば、前記プログラム記録媒体は、前記(1)と同様の効果を有する地図表示処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録し、配布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態における地図表示装置のブロック図である。
【図2】地図記憶部が記憶している画像情報の一例である。
【図3】地図記憶部が記憶している文字情報の一例である。
【図4】曲面記憶部が記憶する曲面の一例である。
【図5】位置情報受付部がマッピング部に出力する自車位置情報の一例である。
【図6】自車位置情報に応じた地図のマッピング範囲を説明するための概念図である。
【図7】マッピング部がマッピングした地図情報の一例である。
【図8】マッピング部がマッピングした地図情報の一例である。
【図9】(a)投影部が行う投影処理を説明するための概念図である。
(b)図(a)のx=0における断面図である。
【図10】(a)投影部が行う投影処理を説明するための概念図である。
(b)図(a)のx=0における断面図である。
【図11】表示部が表示する地図の一例である。
【図12】表示部が表示する地図の一例である。
【図13】第1の実施形態における地図表示処理を示すフローチャートである。
【図14】第2の実施形態における地図表示装置のブロック図である。
【図15】標高記憶部が記憶している標高情報の一例である。
【図16】曲面変形部が行う変形処理を説明するための概念図である。
【図17】マッピング部がマッピングした地図情報の一例である。
【図18】表示部が表示する地図の一例である。
【図19】第2の実施形態における地図表示処理を示すフローチャートである。
【図20】第3の実施形態における地図表示装置のブロック図である。
【図21】曲面変形部が変形した曲面の一例である。
【図22】マッピング部がマッピングした地図情報の一例である。
【図23】表示部が表示する地図の一例である。
【図24】第3の実施形態における地図表示処理を示すフローチャートである。
【図25】第4の実施形態における地図表示装置のブロック図である。
【図26】曲面記憶部が記憶する曲面の一例である。
【図27】透視投影を行う仮想空間内に位置付けられた画像情報の一例である。
【図28】(a)投影部が行う投影処理を説明するための概念図である。
(b)図(a)のx=0における断面図である。
【図29】(a)投影部が行う投影処理を説明するための概念図である。
(b)図(a)のx=0における断面図である。
【図30】第4の実施形態における地図表示処理を示すフローチャートである。
【図31】第5の実施形態における地図表示装置のブロック図である。
【図32】第5の実施形態における地図表示処理を示すフローチャートである。
【図33】第6の実施形態における地図表示装置のブロック図である。
【図34】第6の実施形態における地図表示処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10〜60 地図表示装置
110 地図記憶部
111 文字情報テーブル
120 標高記憶部
121 標高テーブル
140 曲面記憶部
141、142 曲面
155 位置情報受付部
156 自車位置情報
157 領域
160 マッピング部
161 曲面変形部
162 標高変更部
166 点
170 投影部
171 曲面
172 仮想スクリーン
173 視点
174 視線
176 曲面
177 仮想スクリーン
178 視点
179 視線
180 表示部
210 地図記憶部
220 標高記憶部
240 曲面記憶部
241、242 曲面
255 位置情報受付部
261 地図変形部
262 標高変更部
270 投影部
271 平面
272 仮想スクリーン
273 視点
274 視線
276 平面
277 仮想スクリーン
278 視点
279 視線
280 表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a map display device, a map display method, a computer program used in the map display device, and a program recording medium, and more particularly, to a road map display technique used in a car navigation device.
[0002]
[Prior art]
One application example of a map display device is a car navigation device. In the map display device used in the car navigation device, in particular, it is necessary for the user, that is, the driver, to understand the displayed map at a glance, and the map display method allows the driver to grasp the information in a very short time. Various devices have been made. As an example of the device, there is a method of highlighting and displaying information considered to be desired by the driver.
[0003]
When driving a car, there are points where the driver is expected to pay particular attention, such as intersections and destinations. Here, this point is called a point of interest. A certain type of conventional map display device displays an enlarged view near a point of interest. For example, when a car approaches a major intersection, the map display device using this display method supports the driver's course determination by displaying an enlarged view near the intersection. There is also a map display device that does not display an enlarged view on the entire screen but displays it on a map in a part of the screen.
[0004]
There is also a map display device that displays a wide-area map that represents the periphery of the display range of the map at a larger scale so as to overlap the map on a part of the screen. According to this display method, the driver can confirm the map and also the roads around the map by using the wide area map.
[0005]
As described above, the conventional map display device displays an enlarged view around the point of interest and displays a wide area map around the map, thereby highlighting and displaying information that the driver thinks is desired. Thus, the driver can grasp the information displayed on the screen in a short time.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the display method in the above-described prior art device, when an enlarged map near the point of interest is displayed on the full screen, the driver checks the road around the enlarged map while simultaneously viewing the enlarged map. There is a problem that it can not be done at all.
[0007]
In addition, when an enlarged map near the point of interest or a wide area map around the map is displayed superimposed on the map in a part of the screen, the driver cannot check the map portion hidden by the display. In addition, since the enlarged map or the wide area map and the map with different scales are not drawn continuously, the driver can quickly understand the relationship between the two maps, especially the road connection between the two maps. There is a problem that is difficult.
[0008]
Conventionally, there is a technique for displaying a map using a perspective method. This display method makes it easier for the driver to grasp the perspective of the displayed map by displaying a small object close and a large object close to the person's visual characteristics. Or, when displaying the map periphery in a wide area, it has the same problem as described above.
[0009]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a map display device that allows a driver to accurately grasp map information displayed on a screen within a short time.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a map display device of the present invention includes a map storage unit storing map information representing a map, and a map in a range corresponding to a current location of the map where the map display device is placed. Map acquisition means for acquiring map information representing a certain target map from the map storage means, and a curved surface having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the acquired map information A mapped image by mapping a curved surface storage means for storing curved surface definition information and a target map represented by the acquired map information onto a curved surface defined according to the curved surface definition information. Mapping means for generating, and projection display means for displaying a projection image obtained by projecting the generated mapped image onto a planar virtual screen Characterized in that it comprises a.
[0011]
Further, the map display device of the present invention represents a map storage means storing map information representing a map, and a target map that is a map in a range corresponding to a current location where the map display device is placed in the map. Map acquisition means for acquiring map information from the map storage means, and curved surface definition information for defining a virtual screen having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the acquired map information And a projection display means for displaying a projection image obtained by projecting a target map represented by the acquired map information onto a virtual screen defined by the curved surface definition information It is characterized by providing.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
The
<Overall configuration>
As shown in FIG. 1, the
[0013]
Specifically, the
<
The
[0014]
FIG. 2 is an example of the image information stored in the
[0015]
FIG. 3 is an example of character information stored in the
<Curved
The curved
[0016]
In the curved surface, the angle formed by the curved surface portion to which the map portion to be enlarged is mapped and the line of sight in perspective projection is larger than the angle formed by another portion of the curved surface and the visual line, and the curved surface corresponding to the map portion to be reduced The angle formed by the portion and the line of sight in perspective projection is configured in advance so as to be smaller than the angle formed by another portion of the curved surface and the line of sight, and is stored in the curved
[0017]
The curved
(1) A curved surface represented by a relational expression of x, y, and z
(2) Curved surface obtained by interpolating multiple sample points on the surface
(3) A curved surface representing x, y and z coordinates of points on the surface using parameters u and v
FIG. 4 shows an example of a curved surface defined by information stored in the curved
x 2 + (Y-0.5) 2 + (Z + 1) 2 = 1.25
(B) is a relational expression of the
x 2 + (Y-0.5) 2 + (Z-1) 2 = 1.25
Each of the
−0.5 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ y ≦ 1
The range is shown. In order to help understanding the shape, geodesic lines are displayed in increments of 0.1 for the x and y coordinates in the figure. In addition, even if the expression methods (2) and (3) are used, it is possible to define a curved surface in a virtual space for performing perspective projection in the same manner (not shown).
<Location
The position
[0018]
FIG. 5 shows an example of the vehicle position information. The own
<
The
[0019]
The
[0020]
FIG. 6 shows the calculated area. In the figure, 157 is a display target area, 158 is a vehicle position, and 159 is a traveling direction.
[0021]
Next, the
[0022]
Next, for each pixel of the image information included in the area, the
(1) When a curved surface is defined by a relational expression of x, y, and z, f (s0, t0) is substituted into x, y of the relational expression to solve for z.
(2) When a curved surface is defined by a plurality of sample points on the surface, z0 is obtained by bilinear interpolation of the coordinate values of sample points in the vicinity of f (s0, t0) with respect to the x and y coordinates.
(3) When x, y, and z coordinates of a point on a curved surface are defined using parameters u and v, u (0) and v0 are obtained by substituting f (s0, t0) into x and y, and u0 , V0 is obtained from z0.
[0023]
The
[0024]
In order to remove aliasing, a mapping method according to the area contribution ratio and a method of mapping by interpolating pixels using bilinear interpolation or the like have been conventionally performed, and this method is applied in this mapping. Also good.
[0025]
FIG. 7 shows the result of mapping the image information included in the
<
The
[0026]
FIG. 9A is a conceptual diagram showing perspective projection performed by the
[0027]
FIG. 9B is a cross-sectional view of FIG. 9A at x = 0, Ls is the height of the
[0028]
As shown in the figure, the
[0029]
FIG. 10A is a conceptual diagram showing perspective projection for the mapping result of FIG. 8, where 176 is a curved surface, 177 is a virtual screen, 178 is a viewpoint, and 179 is a line of sight. These arrangements and the effects thereof are the same as described above.
[0030]
FIG. 10B is a cross-sectional view of FIG. 10A at x = 0, Ls is the height of the
[0031]
The
[0032]
In this way, the angle formed by the curved surface portion to which the map portion to be enlarged is mapped and the line of sight in perspective projection is larger than the angle formed by the other portion of the curved surface and the line of sight, and the curved surface corresponding to the map portion to be reduced. The angle formed between the portion and the line of sight in perspective projection is a curved surface that is smaller than the angle formed between the other partial line of sight of the curved surface, and the map information mapped onto the curved surface is projected in perspective, so that the road connection relationship is established. An image obtained by enlarging or reducing a desired portion of the map while maintaining it can be obtained.
<
The
[0033]
The
[0034]
Next, the
[0035]
As described above, the
[0036]
FIG. 11 shows an example in which the
<Map display processing>
Hereinafter, map display processing performed by the
[0037]
The position
[0038]
The
[0039]
The
<First Summary>
As described above, the
[0040]
The angle formed between the curved surface portion on which the map portion to be enlarged is mapped and the line of sight in perspective projection is larger than the angle formed between the other portion of the curved surface and the line of sight, and the curved surface portion corresponding to the map portion to be reduced and the perspective projection. By constructing a curved surface in advance so that the angle formed between the line of sight and the line of sight is smaller than the angle formed between the other part of the curved surface and the line of sight, the map information mapped onto the curved surface is perspectively projected, so that the desired portion of the map is displayed. Can be enlarged or reduced.
[0041]
The
<Second Embodiment>
A
<Overall configuration>
As shown in FIG. 14, the
<
The
[0042]
FIG. 15 shows an example of the altitude information stored in the
<
In the second embodiment, the
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
The
<Curved
The curved
[0046]
The curved
[0047]
FIG. 16 is a conceptual diagram showing a deformation process performed by the curved
[0048]
The difference from the average value or the minimum value of the elevation values included in the display target area may be h. In addition, when a sample point that defines a curved surface deformed at a predetermined xy coordinate position is to be provided and there is no elevation point at the position, the elevation value of a neighboring elevation point is obtained by bilinear interpolation or the like. What is necessary is just to calculate the said sample point by interpolating.
[0049]
FIG. 17 illustrates an example of a mapping result performed by the
<Map display processing>
Hereinafter, the map display process performed by the
[0050]
The position
[0051]
The curved
[0052]
The
[0053]
The
<Second summary>
As described above, the
[0054]
The
<Third Embodiment>
A
<Overall configuration>
As illustrated in FIG. 20, the curved
<Curved
The curved
<
The
[0055]
The
[0056]
The
[0057]
Further, the
q (d) = d (0 <d ≦ 1), 1 (1 <d)
Is used to calculate the altitude h around the area and at a distance d0 from the area.
hlow + q (d0) × (h−hlow)
Change to
[0058]
FIG. 21 shows a curved surface deformed by the curved
[0059]
FIG. 22 shows an example of the mapping result performed by the
[0060]
In this way, the
<Map display processing>
Hereinafter, map display processing performed by the
[0061]
The position
[0062]
The
[0063]
The curved
[0064]
The
[0065]
The
<Third Summary>
As described above, the
[0066]
The
<Fourth embodiment>
A
<Overall configuration>
As shown in FIG. 25, the
<
The
<Position
The position
<Curved
The curved
[0067]
In the curved surface, the angle formed between the curved surface portion on which the map portion to be enlarged is projected and the line of sight in the perspective projection is smaller than the angle formed between the other portion of the curved surface and the line of sight, and the map portion to be reduced is transparent. The angle formed by the curved surface portion to be projected and the line of sight in the perspective projection is configured in advance to be larger than the angle formed by another portion of the curved surface and the line of sight, and is stored in the curved
[0068]
Similar to the first embodiment, the curved
(1) A curved surface represented by a relational expression of x, y, and z
(2) Curved surface obtained by interpolating multiple sample points on the surface
(3) A curved surface representing x, y and z coordinates of points on the surface using parameters u and v
FIG. 26 shows an example of a curved surface defined by information stored in the curved
x 2 + (Y-1) 2 + (Z-0.5) 2 = 1.25
(B) is a relational expression of the
x 2 + (Y + 1) 2 + (Z-0.5) 2 = 1.25
Each of the
−0.5 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ z ≦ 1
The range is shown. In order to facilitate understanding of the shape, geodesic lines are displayed in increments of 0.1 with respect to the x and z coordinates in the figure. In addition, even if the expression methods (2) and (3) are used, it is possible to define a curved surface in a virtual space for performing perspective projection in the same manner (not shown).
<
The
[0069]
The
[0070]
Next, the
[0071]
FIG. 27 shows an example of image information that is coordinate-transformed by the transformation f with respect to the image information included in the display target area of FIG.
[0072]
FIG. 28A is a conceptual diagram showing the perspective projection onto the virtual screen of FIG. 26A performed by the
[0073]
FIG. 28B is a cross-sectional view of FIG. 28A at x = 0, Ls is the height of the
[0074]
As shown in the figure, the
[0075]
FIG. 29A is a conceptual diagram showing perspective projection onto the virtual screen of FIG. 26B, in which 276 is a plane, 277 is a virtual screen, 278 is a viewpoint, and 279 is a line of sight. These arrangements and the effects thereof are the same as described above.
[0076]
FIG. 29B is a cross-sectional view of FIG. 29A at x = 0, Ls is the height of the
[0077]
Since the
[0078]
In this way, the angle formed between the curved surface portion on which the map portion to be enlarged is projected and the line of sight in the perspective projection is smaller than the angle formed between the other portion of the curved surface and the line of sight, and the map portion to be reduced is transparent. The angle formed between the curved surface portion to be projected and the line of sight in the perspective projection is preliminarily configured as a curved surface larger than the angle between the other portion of the curved surface and the line of sight, and the map information mapped to the curved screen having the shape is seen through. By projecting, it is possible to obtain an image in which a desired portion of the map is enlarged and reduced while maintaining the road connection relationship.
<
The
[0079]
The
[0080]
Next, the
[0081]
Thus, the
<Map display processing>
Hereinafter, the map display process performed by the
[0082]
The position
[0083]
The
[0084]
The
<Fourth Summary>
As described above, the
[0085]
The angle formed between the curved surface portion on which the map portion to be enlarged is projected and the line of sight in the perspective projection is smaller than the angle formed between the other portion of the curved surface and the line of sight, and the curved surface on which the map portion to be reduced is perspectively projected. The curved surface is configured such that the angle formed between the portion and the line of sight in the perspective projection is larger than the angle formed between the other portion of the curved surface and the line of sight, and the mapped map information is perspective projected onto the virtual screen having the curved surface shape. By doing so, a desired portion of the map can be enlarged or reduced.
[0086]
The
<Fifth embodiment>
A
<Overall configuration>
As shown in FIG. 31, the
<
The
<
The
[0087]
For each elevation point included in the display target area, the
[0088]
As in the second embodiment, h may be the difference from the average value or minimum value of the elevation values included in the display target area. In addition, when a sample point that defines a curved surface deformed at a predetermined xy coordinate position is to be provided and there is no elevation point at the position, the elevation value of a neighboring elevation point is obtained by bilinear interpolation or the like. What is necessary is just to calculate the said sample point by interpolating.
<
In the fifth embodiment, the
[0089]
The
[0090]
The
[0091]
The
<Map display processing>
Hereinafter, map display processing performed by the
[0092]
The position
[0093]
The
[0094]
The
[0095]
The
<Fifth Summary>
As described above, the
[0096]
The
<Sixth Embodiment>
A
<Overall configuration>
As shown in FIG. 33, the
<
The
<
The
<Map display processing>
Hereinafter, map display processing performed by the
[0097]
The position
[0098]
The
[0099]
The
[0100]
The
[0101]
The
<Sixth summary>
As described above, the
[0102]
The
<Modification>
Although the present invention has been described based on the above embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment. The following cases are also included in the present invention.
(1) The present invention may be a method including each step described in the embodiment. Further, these methods may be a computer program for realizing the method using a computer system, or may be a digital signal representing the program.
[0103]
Further, the present invention is a computer-readable recording medium on which the program or the digital signal is recorded, for example, a flexible disk, a hard disk, a CD-ROM, an MO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a semiconductor memory, and the like. It is good.
[0104]
The present invention may be the computer program or the digital signal transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, or the like.
[0105]
The present invention is also a computer system including a microprocessor and a memory, wherein the memory stores the program, and the microprocessor operates according to the program stored in the memory, so that the method is performed. May be realized.
[0106]
Further, the program or the digital signal may be recorded on the recording medium and transferred, or transferred via the network or the like, and executed in another independent computer system.
(2) The curved surfaces stored in the curved
[0107]
If a curved surface having an intended shape is defined by using these definition methods, a desired portion of the map can be enlarged or reduced, not limited to the portion enlarged or reduced by the curved surface exemplified for the above description. .
(3) In the first to third embodiments, the
[0108]
In the fourth to sixth embodiments, the
[0109]
According to these configurations, the map display device can acquire curved surface information calculated by the curved surface calculation device provided outside the map display device and use it for display. When the position of a point moves in a complicated manner, if the external curved surface calculation device calculates and supplies the curved surface definition information for enlarging or reducing the desired portion of the map to the map display device, the calculation is performed in both devices. The load is distributed and the map can be displayed smoothly.
(4) In the first embodiment, the
[0110]
In the fourth embodiment, the
[0111]
In the first and fourth embodiments, in the virtual space where the perspective projection is performed, the shape of the curved surface or the image information is constant without undulations according to the altitude. That is, the correspondence between the points on the curved surface or the points on the image information and the points projected on the virtual screen is constant regardless of the change in altitude due to the movement of the vehicle position. Therefore, if the projection position is calculated and stored in advance with the above-described configuration, it is not necessary to perform the calculation process of the projection position with a large calculation amount every time the vehicle position is moved, and the map display speed is improved. Can do.
(5) In the first to sixth embodiments, the
(6) The map display device of the present invention includes a map information reception unit, receives map information transmitted from outside the map display device, stores the received map information in the
(7) In the map information display device of the present invention, the
[0112]
According to this configuration, it is possible to display a map in a range according to the current position of the vehicle at normal times, and temporarily display, for example, a map near the destination according to an instruction from the driver The convenience of the device is improved.
[0113]
【The invention's effect】
(1) The map display device of the present invention is characterized in that a map of a current location where the map display device is placed or a region according to an instruction from a user is mapped to a curved surface and displayed.
[0114]
According to this configuration, the map display device can display a map in which a part is enlarged and the other part is reduced while maintaining a road connection relationship. For example, it is possible to display a wide area by reducing the marginal part of the same map while enlarging a part where the driver is expected to desire detailed information. By this display, the road connection relationship is maintained, and the driver can accurately grasp the map information displayed on the screen within a short time.
(2) The map display device of (1) displays the map by partially enlarging and / or reducing the map, and the curved surface is an arrangement of the enlarged portion and the reduced portion on the map. It has the shape according to.
[0115]
According to this structure, the said map display apparatus has an effect similar to said (1).
(3) The map display device according to (2) is a map storage unit storing map information representing a map, and a target that is a map in a range corresponding to a current location where the map display device is placed in the map. A curved surface defining a curved surface having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the acquired map information, map acquisition means for acquiring map information representing a map from the map storage means A mapped image is generated by mapping a curved surface storage unit storing definition information and a target map represented by the acquired map information onto a curved surface defined according to the curved surface definition information. Mapping means; and projection display means for displaying a projection image obtained by projecting the generated mapped image onto a planar virtual screen.
[0116]
According to this structure, the said map display apparatus has an effect similar to said (2).
(4) In the map display device of (3), the curved surface defined by the curved surface definition information stored in the curved surface storage means is mapped onto the curved surface by the mapping means, When projected by the projection display means, (A) the angle formed between the curved surface portion to which the enlarged portion of the target map is mapped and the line of sight in the projection is the difference between the other portion of the curved surface and the line of sight in the projection. And (B) the angle formed between the curved surface portion onto which the reduced portion of the target map is mapped and the line of sight in the projection forms the other portion of the curved surface and the line of sight in the projection. Smaller than the angle.
[0117]
According to this configuration, the curved surface brings about the effect (1).
(5) The map display device according to (4) further includes an altitude storage that stores altitude information indicating the position on the ground surface represented by the map and the altitude of the ground surface at the position in association with each other. The mapping means has a size corresponding to the elevation information with respect to the curved surface at a position on the curved surface where a point on the target map corresponding to the position where the elevation is indicated by the elevation information is mapped. By providing this undulation, the mapping means has a curved surface deforming unit for generating a deformed curved surface, and the mapping means maps the target map onto the deformed curved surface.
[0118]
According to this configuration, since the map display device displays a three-dimensional map corresponding to the altitude, it is possible to present the driver with a realistic map corresponding to a view of the actual landform viewed from above. In addition to the effect (1), the driver can easily grasp the terrain.
(6) In the map display device according to (5), the curved surface deforming unit includes an altitude changing unit that changes the altitude information corresponding to a peripheral area including a current location where the map display device is placed to an equivalent value. The curved surface deforming unit generates the deformed curved surface using the changed elevation information.
[0119]
According to this configuration, since the map display device displays the map in a plane around the vehicle position and displays the map in a three-dimensional manner in other portions, the undulation is performed while maintaining the effect of (5). This avoids the problem that the map may be hidden around the vehicle position.
(7) In the map display device according to (6), the altitude changing unit further changes the altitude information corresponding to a peripheral area of the area according to a distance from the area.
[0120]
According to this configuration, since the map display device smoothly and continuously displays the vicinity of the boundary between the two-dimensionally displayed portion and the three-dimensionally displayed portion, the effect of (6) is maintained. While reducing visual unnaturalness.
(8) The map display device of (3) further includes curved surface receiving means for receiving curved surface definition information, and the curved surface storage means stores the curved surface definition information received by the curved surface receiving means.
[0121]
According to this configuration, the curved surface calculation device provided outside the map display device enlarges or reduces a desired portion of the map when, for example, the position of the attention point moves in a complicated manner with the progress of the automobile. If the curved surface definition information is calculated and supplied to the map display device, the load is distributed in both devices, and the map display can be performed more smoothly.
(9) In the map display device of (3), the projection display unit associates a position on the curved surface with a position on the virtual screen on which the point on the curved surface at the position is projected. A projection position storage unit is stored.
[0122]
According to this configuration, since the map display device can calculate and store the projection position on the virtual screen in advance, it is not necessary to sequentially perform a projection position calculation process with a large calculation amount during the projection process. , Map display speed is improved.
(10) In the map display device of (3), the map information stored in the map storage means is (A) a figure representing an object is drawn corresponding to a position on the ground surface of the object. Image information indicating the generated image, and (B) character information indicating the character representing the target object and the position of the target object on the ground surface, and the map acquisition unit is configured by the map display device. The image information and the character information corresponding to the range according to the current location is acquired from the map storage means, and the map display device further corresponds to the position indicated by the acquired character information A point on the virtual screen is calculated when a point on the target map is mapped onto the curved surface by the mapping unit and further projected onto the virtual screen by the projection display unit. Character display position calculating means, wherein the mapping means generates the mapped image by mapping an image indicated by the acquired image information, and the projection display means further includes the acquired character information. Are displayed on the basis of the calculated position.
[0123]
According to this configuration, the map display device does not target the character font for mapping and perspective projection, and directly displays the character font at a position on the screen corresponding to the character position. Deformation is avoided and the visibility of characters is improved.
(11) The map display device of (3) is mounted on a moving body, and further includes position information receiving means for receiving position information including a current position and a traveling direction of the moving body. Map information representing a map in a range corresponding to the position information received by the position information receiving means is acquired from the map storage means.
[0124]
According to this configuration, when the map display device is mounted on a moving body and used, an appropriate portion of the map information is displayed according to the current position and the traveling direction of the moving body.
(12) The map display device of (11) further includes map receiving means for receiving map information transmitted wirelessly, and the map storage means stores the map information received by the map receiving means.
[0125]
According to this structure, since the said map display apparatus displays the newest map information sent by the said radio | wireless, it can display the map which considered the newest road conditions, such as a traffic stop and new opening, for example.
(13) The map display device according to (2) is a map storage unit storing map information representing a map, and a target that is a map in a range corresponding to a current location where the map display device is placed in the map. A map acquisition unit that acquires map information representing a map from the map storage unit, and a virtual screen having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the acquired map information are defined. Curved surface storage means for storing curved surface definition information and a projection image obtained by projecting the target map represented by the acquired map information onto a virtual screen defined by the curved surface definition information is displayed. Projection display means.
[0126]
According to this structure, the said map display apparatus has an effect similar to said (1).
(14) In the map display device of (13), the virtual screen defined by the curved surface definition information stored in the curved surface storage means is obtained by projecting the target map onto the virtual screen by the projection display means. (A) The angle formed by the portion of the virtual screen on which the enlarged portion of the target map is projected and the line of sight in the projection is smaller than the angle formed by the other portion of the virtual screen and the line of sight in the projection. And (B) the angle formed by the portion of the virtual screen to which the reduced portion of the target map is mapped and the line of sight in the projection is greater than the angle formed by the other portion of the virtual screen and the line of sight in the projection. large.
[0127]
According to this configuration, the curved surface brings about the effect (1).
(15) The map display device according to (14) further includes altitude storage that stores altitude information indicating the position on the ground surface represented by the map and the altitude of the ground surface at the position in association with each other. The projection display means is provided with a deformed map by providing the map with undulations of a size corresponding to the altitude information at a position on the map corresponding to the position indicated by the altitude information. The projection display means displays a projection image obtained by projecting the modified map.
[0128]
According to this configuration, since the map display device displays a three-dimensional map corresponding to the altitude, it is possible to present the driver with a realistic map corresponding to a view of the actual landform viewed from above. In addition to the effect (1), the driver can easily grasp the terrain.
(16) In the map display device according to (15), the map deformation unit includes an elevation change unit that changes the elevation information corresponding to a peripheral region including a current location where the map display device is placed to an equivalent value. The map deformation unit generates the deformed map using the changed elevation information.
[0129]
According to this configuration, since the map display device displays the map in a plane around the vehicle position and displays the map in a three-dimensional manner in other parts, the undulation is maintained while maintaining the effect of (15). This avoids the problem that the map may be hidden around the vehicle position.
(17) In the map display device according to (16), the altitude changing unit further changes the altitude information corresponding to a peripheral area of the area according to a distance from the area.
[0130]
According to this configuration, since the map display device smoothly and continuously displays the vicinity of the boundary between the two-dimensionally displayed portion and the three-dimensionally displayed portion, the effect (16) is maintained. While reducing visual unnaturalness.
(18) The map display device of (13) further includes curved surface receiving means for receiving curved surface definition information, and the curved surface storage means stores the curved surface definition information received by the curved surface receiving means.
[0131]
According to this configuration, the curved surface calculation device provided outside the map display device enlarges or reduces a desired portion of the map when, for example, the position of the attention point moves in a complicated manner with the progress of the automobile. If the curved surface definition information is calculated and supplied to the map display device, the load is distributed in both devices, and the map display can be performed more smoothly.
(19) In the map display device according to (13), the projection display unit associates a position on the target map with a position on the virtual screen where a point on the target map at the position is projected. A projection position storage unit for storing them.
[0132]
According to this configuration, since the map display device can calculate and store the projection position on the virtual screen in advance, it is not necessary to sequentially perform a projection position calculation process with a large calculation amount during the projection process. , Map display speed is improved.
(20) In the map display device of (13), the map information stored in the map storage means is (A) a figure representing an object is drawn corresponding to the position of the object on the ground surface. (B) character information indicating the target object and the position of the target object on the ground surface in association with each other, and the map acquisition means is installed on the map display device. The image information and the character information corresponding to the range according to the current location are acquired from the map storage means, and the map display device further corresponds to the position corresponding to the position indicated by the acquired character information When a point on the map is projected onto the virtual screen by the projection display unit, the display unit includes a character display position calculation unit that calculates a position on the virtual screen, and the projection display unit is Displays a projection image obtained by projecting an image of the image information shown further, a letter indicating the obtained character information, displays the calculated position as a reference.
[0133]
According to this configuration, the map display device does not target the character font for mapping and perspective projection, and directly displays the character font at a position on the screen corresponding to the character position. Deformation is avoided and the visibility of characters is improved.
(21) The map display device according to (13) is mounted on a moving body, and further includes position information receiving means for receiving position information including a current position and a traveling direction of the moving body; And a display target extracting unit that acquires map information representing a map in a range corresponding to the position information received by the information receiving unit from the map storage unit.
[0134]
According to this configuration, when the map display device is mounted on a moving body and used, an appropriate portion of the map information is displayed according to the current position and the traveling direction of the moving body.
(22) The map display device of (21) further includes map receiving means for receiving map information transmitted wirelessly, and the map storage means stores the map information received by the map receiving means.
[0135]
According to this structure, since the said map display apparatus displays the newest map information sent by the said radio | wireless, it can display the map which considered the newest road conditions, such as a traffic stop and new opening, for example.
(23) The map display method of the present invention is a map display method for displaying a map by partially enlarging or reducing the map, or both, and according to the current location where the map display device is placed. A map receiving step for receiving map information representing a target map which is a map of the map, and curved surface definition information for defining a curved surface having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the received map information A curved surface acquisition step for acquiring a mapped image, a mapping step for generating a mapped image by mapping the target map on a curved surface defined according to the curved surface definition information, and the generated mapped image as a plane. A projection display step of displaying a projection image obtained by projecting onto a virtual screen.
[0136]
According to this structure, the map display process which has the same effect as said (1) can be performed.
(24) The map display method of the present invention is a map display method for displaying a map by partially enlarging or reducing the map, or both, and according to the current location where the map display device is placed. A map receiving step for receiving map information representing a target map which is a map of the map, and a curved surface defining a virtual screen having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion on the target map represented by the received map information A curved surface acquisition step of acquiring definition information; and a projection display step of displaying a projection image obtained by projecting the target map onto a virtual screen defined by the curved surface definition information.
[0137]
According to this structure, the map display process which has the same effect as said (1) can be performed.
(25) The program of the present invention is a computer-executable program used in a map display device that partially enlarges and / or reduces a map and displays the map, and is provided with the map display device. A map receiving step for receiving map information representing a target map which is a map of a region corresponding to the current location, and a curved surface having a shape according to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the received map information A curved surface acquisition step for acquiring curved surface definition information for defining the mapping, a mapping step for generating a mapped image by mapping the target map on a curved surface defined according to the curved surface definition information, and the generated A projected image obtained by projecting the mapped image onto a flat virtual screen To execute a projection display step that the computer.
[0138]
According to this configuration, the program can cause the computer to execute map display processing having the same effect as in (1).
(26) The program of the present invention is a computer-executable program used in a map display device that partially enlarges and / or reduces a map and displays the map, and is provided with the map display device. A map receiving step for receiving map information representing a target map which is a map of a region corresponding to the current location, and a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion on the target map represented by the received map information A curved surface acquisition step for acquiring curved surface definition information for defining a virtual screen, and a projection display step for displaying a projection image obtained by projecting the target map onto a virtual screen defined by the curved surface definition information. To run.
[0139]
According to this configuration, the program can cause the computer to execute map display processing having the same effect as in (1).
(27) The program recording medium of the present invention records the program of (25).
[0140]
According to this configuration, the program recording medium can record and distribute a program that causes a computer to execute a map display process having the same effect as the above (1).
(28) The program recording medium of the present invention records the program (26).
[0141]
According to this configuration, the program recording medium can record and distribute a program that causes a computer to execute a map display process having the same effect as the above (1).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a map display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an example of image information stored in a map storage unit.
FIG. 3 is an example of character information stored in a map storage unit.
FIG. 4 is an example of a curved surface stored in a curved surface storage unit.
FIG. 5 is an example of own vehicle position information output from a position information receiving unit to a mapping unit.
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a mapping range of a map according to own vehicle position information.
FIG. 7 is an example of map information mapped by a mapping unit.
FIG. 8 is an example of map information mapped by a mapping unit.
FIG. 9A is a conceptual diagram for explaining a projection process performed by a projection unit.
(B) It is sectional drawing in x = 0 of Fig.1 (a).
FIG. 10A is a conceptual diagram for explaining a projection process performed by a projection unit.
(B) It is sectional drawing in x = 0 of Fig.1 (a).
FIG. 11 is an example of a map displayed by the display unit.
FIG. 12 is an example of a map displayed by the display unit.
FIG. 13 is a flowchart showing map display processing in the first embodiment.
FIG. 14 is a block diagram of a map display device according to a second embodiment.
FIG. 15 is an example of elevation information stored in an elevation storage unit.
FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining a deformation process performed by a curved surface deformation unit.
FIG. 17 is an example of map information mapped by a mapping unit.
FIG. 18 is an example of a map displayed by the display unit.
FIG. 19 is a flowchart showing map display processing in the second embodiment.
FIG. 20 is a block diagram of a map display device in a third embodiment.
FIG. 21 is an example of a curved surface deformed by a curved surface deforming unit.
FIG. 22 is an example of map information mapped by a mapping unit.
FIG. 23 is an example of a map displayed by the display unit.
FIG. 24 is a flowchart showing map display processing in the third embodiment.
FIG. 25 is a block diagram of a map display device in a fourth embodiment.
FIG. 26 is an example of a curved surface stored by a curved surface storage unit.
FIG. 27 is an example of image information positioned in a virtual space for performing perspective projection.
FIG. 28A is a conceptual diagram for explaining a projection process performed by a projection unit.
(B) It is sectional drawing in x = 0 of Fig.1 (a).
FIG. 29A is a conceptual diagram for explaining a projection process performed by a projection unit.
(B) It is sectional drawing in x = 0 of figure (a).
FIG. 30 is a flowchart showing map display processing in the fourth embodiment.
FIG. 31 is a block diagram of a map display device in a fifth embodiment.
FIG. 32 is a flowchart showing map display processing in the fifth embodiment.
FIG. 33 is a block diagram of a map display device in a sixth embodiment.
FIG. 34 is a flowchart showing map display processing in the sixth embodiment.
[Explanation of symbols]
10-60 Map display device
110 Map storage
111 Character information table
120 Altitude storage unit
121 Altitude table
140 Curved surface storage
141, 142 curved surface
155 Location information receiving part
156 Vehicle location information
157 area
160 Mapping part
161 Curved surface deformation part
162 Altitude change part
166 points
170 Projection unit
171 Curved surface
172 virtual screen
173 perspective
174 eyes
176 curved surface
177 Virtual screen
178 viewpoints
179 eyes
180 display unit
210 Map storage
220 Altitude storage unit
240 Curved surface storage
241,242 Curved surface
255 Location information receiving part
261 Map transformation part
262 Altitude change part
270 Projector
271 plane
272 virtual screen
273 perspective
274 line of sight
276 plane
277 Virtual screen
278 viewpoints
279 eyes
280 display
Claims (2)
前記地図表示装置は、前記地図を部分的に拡大し又は縮小し、若しくはその両方を行って表示し、前記曲面は、前記地図上における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有し、
前記地図表示装置は、地図を表す地図情報を記憶している地図記憶手段と、前記地図のうち前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲の地図である対象地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する地図取得手段と、前記取得された地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する曲面を定義する曲面定義情報を記憶している曲面記憶手段と、前記取得された地図情報により表される対象地図を、前記曲面定義情報に応じて定義される曲面上にマッピングすることにより、マップドイメージを生成するマッピング手段と、前記生成されたマップドイメージを平面状の仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示手段とを備え、
さらに曲面定義情報を受け付ける曲面受付手段を備え、前記曲面記憶手段は、前記曲面受付手段が受け付けた曲面定義情報を記憶することを特徴とする地図表示装置。The map of the current location where the map display device is placed or the area according to the instruction from the user is mapped and displayed on the curved surface ,
The map display device, the aforementioned map partially enlarged or reduced, or to display by performing both, the curved surface may have a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portions on the map,
The map display device includes map storage means storing map information representing a map, and map information representing a target map which is a map in a range corresponding to the current location where the map display device is placed in the map. Map acquisition means for acquiring from the map storage means, and curved surface definition information for defining a curved surface having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the acquired map information. Curved storage means, mapping means for generating a mapped image by mapping a target map represented by the acquired map information onto a curved surface defined according to the curved surface definition information, and the generated A projected display means for displaying a projected image obtained by projecting the mapped image onto a planar virtual screen ,
Further comprising a curved surface receiving means for receiving a curved surface definition information, the curved surface storage unit, maps display you and to store the curved surface definition information the curved reception unit receives.
前記地図表示装置は、前記地図を部分的に拡大し又は縮小し、若しくはその両方を行って表示し、前記曲面は、前記地図上における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有し、
前記地図表示装置は、地図を表す地図情報を記憶している地図記憶手段と、前記地図のうち前記地図表示装置が置かれた現在地に応じた範囲の地図である対象地図を表す地図情報を、前記地図記憶手段から取得する地図取得手段と、前記取得された地図情報により表された対象地図における拡大部分及び縮小部分の配置に応じた形状を有する仮想スクリーンを定義する曲面定義情報を記憶している曲面記憶手段と、前記取得された地図情報により表される対象地図を、前記曲面定義情報により定義される仮想スクリーンに投影することにより得られた投影イメージを表示する投影表示手段とを備え、
さらに、曲面定義情報を受け付ける曲面受付手段を備え、前記曲面記憶手段は、前記曲面受付手段が受け付けた曲面定義情報を記憶することを特徴とする地図表示装置。The map of the current location where the map display device is placed or the area according to the instruction from the user is mapped and displayed on the curved surface ,
The map display device, the aforementioned map partially enlarged or reduced, or to display by performing both, the curved surface may have a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portions on the map,
The map display device has map storage means storing map information representing a map, and map information representing a target map which is a map in a range corresponding to a current location where the map display device is placed in the map. Map acquisition means for acquiring from the map storage means, and curved surface definition information for defining a virtual screen having a shape corresponding to the arrangement of the enlarged portion and the reduced portion in the target map represented by the acquired map information; Curved surface storage means, and a projection display means for displaying a projection image obtained by projecting the target map represented by the acquired map information onto a virtual screen defined by the curved surface definition information ,
Further comprising a curved surface receiving means for receiving a curved surface definition information, the curved surface storage unit, maps display you and to store the curved surface definition information the curved reception unit receives.
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