(57)【要約】【課題】  航空写真や衛星写真等により取得された画像データを用いて表示装置に表示させる際にも、図形の表示位置ズレを生じることなく表示装置に表示させることができるようにする。【解決手段】  制御回路２は、取得された位置が道路上に対応する位置に相当しているか否かを判定し、道路上に相当していないと判定された場合には、道路属性の識別符号が付与されたピクセルの位置に補正して現在位置マークＡ（図形）を表示装置７に表示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データに基づいて表示装置に表示される地図内のある位置に図形を表示する地図表示装置において、
前記地図データとは異なるデータであって、地物の種別を表わす識別符号の付与された画素を具備する表示地図の画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の画像データに前記図形を重ねた場合に、当該図形と重なる位置に対応する前記画像データの画素を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された画素に付与された識別符号が、前記図形に重ね合わせ対応した地物の種別に相当するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記識別符号を前記図形に重ね合わせ対応した地物の種別に相当しないと判定した場合に、該地物の種別に相当する識別符号が付与された画素を前記特定手段により特定された画素周辺で探索する探索手段と、
前記探索手段により探索された画素に前記図形を表示装置に補正表示させる表示制御手段とを具備することを特徴とする地図表示装置。
【請求項２】
前記画像データを構成する画素に付与される地物の種別を表わす識別符号は、前記画素の色調値を表わす二進数の下位ビットに付与されることを特徴とする請求項１記載の地図表示装置。
【請求項３】
前記画像データは航空写真画像データや衛星写真画像データであることを特徴とする請求項１又は２に記載の地図表示装置。
【請求項４】
ナビゲーション装置に適用したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の地図表示装置。
【請求項５】
前記図形は、現在位置マークを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の地図表示装置。
【請求項６】
地図データに基づいて表示装置に表示される地図内における図形の表示位置を設定する設定手順と、
前記地図データとは異なるデータであって、地物の種別を表わす識別符号の付与された画素を具備する表示地図の画像データに、前記図形を重ねた場合に、前記図形と重なる位置に対応する画素を特定する特定手順と、
前記特定手順が特定した画素に付与された識別符号が前記図形に重ね合わせ対応した地物の種別に相当するか否かを判定する判定手順と、
前記判定手順により前記識別符号が前記図形に重ね合わせ対応した地物の種別に相当しないと判定した場合に、当該地物の種別に相当する識別符号が付与された画素を前記特定手段により特定された画素周辺で探索する探索手順と、
前記探索手順により探索された画素と重なる位置に設定手順により設定された前記図形の表示位置を補正する補正手順とを含むことを特徴とする補正表示方法。
【請求項７】
前記画像データを構成する画素に付与される地物の種別を表わす識別符号は、前記画素の色調値を表わす二進数の下位ビットに付与されることを特徴とする請求項６に記載の補正表示方法。
【請求項８】
前記画像データは航空写真データや衛星写真データであることを特徴とする請求項６又は７に記載の補正表示方法。
【請求項９】
前記図形は現在位置マークを含むことを特徴とする請求項６乃至８の何れか１つに記載の補正表示方法。
【請求項１０】
地物の種別を表わす識別符号の付与された画素により構成される表示地図の画像データが記憶されていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図データに基づいて表示装置に表示される地図内の所定の位置に図形を表示する地図表示装置，補正表示方法および画像データを記憶した記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、地図表示装置としてのナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号等のデータや地図データに基づいて位置を特定し、この特定された位置を表示装置に表示させるようになっている。
尚、本願発明に関連する文献として、車両位置と地図形状との表示上のずれを抑えるように構成した特許文献１に開示される車両位置表示装置がある。
【特許文献１】特開平９−３０４０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
地図データは、実際に造られている道路の形状や建造物等の地物に対応するようにデータが作成されている。しかし例えば道路形状データ（地図データに相当）は、道路形状を表現するために使用されているが、データ容量を極力低減するため、道路形状を直線状の線分ベクトル成分に置換したベクターデータにより形成されている。したがって、道路形状が緩やかなカーブである場合等には必ずしも実際の形状に合致しないようになっている（図５参照）。
【０００４】
ところで近年、航空写真や衛星写真等による写真画像が、ナビゲーション装置の表示地図として利用されている。航空写真や衛星写真等による写真画像データは、平行投影して撮影された画像に比較して端部の撮影画像に歪みが生じるため、この写真画像をナビゲーション装置の表示画面上に表示させる際には注意を要する。すなわち、仮にそのまま写真画像をナビゲーション装置の表示画面上に表示させるとともに、ＧＰＳ信号等による位置検出部から得られる現在位置情報を示す現在位置マーク等の図形を重ね合わせて表示させたとしても写真画像の端部に位置するにしたがって表示位置のズレを生じてしまう。
【０００５】
したがって、航空写真や衛星写真による写真画像の画像データを用いてナビゲーション装置の表示画面上に表示させるとき、前記した地図データによる誤差成分や特に写真画像による誤差成分等の影響により表示位置ズレが生じてしまい、現在位置マーク等の図形を重ね合わせ表示する際に補正する処理を施さなければならないという必要を生じている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、航空写真や衛星写真等により取得された画像データを用いて表示装置に表示させる際にも、現在位置マーク等の図形の表示位置ズレを生じることなく表示できるようにする地図表示装置，補正表示方法および記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、記憶手段には地物の種別を表す識別符号の付与された画素を具備する表示地図の画像データが記憶された状態で、特定手段は、画像データに図形を重ねた場合に、当該図形と重なる位置に対応する画像データの画素を特定し、この特定手段により特定された画素に付与された識別符号が該図形に重ね合わせ対応した地物の種別に相当するか否かを判定し、この判定結果が図形に重ね合わせ対応した地物の種別に相当しないと判定した場合に、探索手段は、該地物の種別に相当する識別符号が付与された画素を特定手段により特定された画素周辺で探索し、表示制御手段は、探索手段により探索された画素に図形を表示装置に補正表示させるため、航空写真や衛星写真等による表示地図の画像データを用いて表示装置に表示させる際にも、図形に重ね合わせ対応した地物の種別に相当していると判定された場合には、例えば従来どおり現在位置マーク等の図形をそのまま画像データ上に表示させたりマップマッチング処理して表示させれば良く、逆に図形を重ね合わせ対応した地物の種別に相当していないと判定された場合には、探索手段により探索された地物の種別に相当する識別符号が付与された画素に図形を補正表示させることができる。これにより、表示位置ズレを生じることなく現在位置マーク等の図形を表示装置に表示させることができる。尚、請求項６記載の発明は、請求項１記載の物の発明を方法発明の補正表示方法に適用したものである。
【０００７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、画像データを構成する画素に付与される地物の種別を表わす識別符号は、画素の色調値を表わす二進数の下位ビットに付与されるため、たとえ航空写真や衛星写真等による画像データを表示装置に表示させたとしても、表示装置に表示させる画像の色合，色調等に影響を及ぼすことを極力なくすことができ、道路等の施設表示に際してユーザに違和感を与えることなく表示装置に表示させることができる。尚、請求項７記載の発明は、請求項２記載の物の発明を方法発明に適用している。
【０００８】
請求項３または８記載の発明は、画像データは、航空写真画像データや衛星写真画像データであることに特徴を有している。請求項４記載の発明は、ナビゲーション装置に適応することに特徴を有している。請求項５または９記載の発明は、図形が現在位置マークを含むことに特徴を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の地図表示装置を車両用のナビゲーション装置に適用した一実施形態について図１ないし図４を参照しながら説明する。
図１は、カーナビゲーション装置の概略的な電気的構成を示している。
この車両用のナビゲーション装置（カーナビゲーション装置）１は、自動車等の車両に搭載されており、制御回路２に、位置検出器３、地図データ入力器４、操作スイッチ群５、外部メモリ６、表示装置７、音声認識装置８、リモコンセンサ９やその他図示しないＶＩＣＳ受信器等を接続して構成されている。制御回路２は、特定手段、判定手段、探索手段、表示制御手段、補正手段に相当している。
【００１０】
このうち位置検出器３は、周知構成の地磁気センサ１０、ジャイロスコープ１１、距離センサ１２、および図示しないＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）受信器１３を有して構成されている。制御回路２は、これらの各センサ１０〜１３が性質の異なる誤差を有しているため夫々の誤差を補間しながら車両の現在位置や車両の進行方向、速度や走行距離等を高精度に検出し、位置を特定するようになっている。尚、必要精度により、このようなセンサ１０〜１３のうちの一部から位置検出器を構成しても良く、また当該センサ以外にもステアリングの回転センサや転動輪の車輪センサ等を採用して構成しても良い。
【００１１】
地図データ入力器４は、ＤＶＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭ等のドライブ装置からなり、ＤＶＤ−ＲＯＭメディアやＣＤ−ＲＯＭメディア等の地図データソース１４（記憶媒体に相当）から地図データを読取可能に構成されている。この地図データソース１４には、航空写真画像データや衛星写真画像データ等からなる写真画像データ（画像データに相当）や、道路形状データ等からなる地図データ、目印データ、位置検出精度向上のためのマップマッチング用データを含む各種データが記憶されている。ここで、地図データソース１４に記憶されている写真画像データおよび地図データについて説明する。
【００１２】
写真画像データは、所定の縮尺および所定のデータ形式で、所定幅および所定高さを有するラスタデータにより記憶されている。また、この写真画像データに対応するように地図がメッシュ状に分割され、それら個々のメッシュの端点（４隅）に相当する写真画像データと対応して緯度経度情報が付与された状態で記憶されている（図３に示す点ａに緯度経度情報が付されている）。
【００１３】
この場合、写真画像データを構成するピクセルの個々に対応して緯度経度情報を付与することなく、写真画像データをメッシュ状に分割してその端点に緯度経度情報を付与するのは、地図データソース１４の記憶容量を少なくするためであり、制御回路２が写真地図データのある一部の緯度経度を算出する場合には、これらメッシュの端点に与えられた緯度経度情報を比例配分により算出して求めるように構成されている（図３における点ｂの位置は比例配分で算出）。
【００１４】
この写真画像データは、図２（ａ）〜（ｃ）に一例を示すように、各ピクセル（画素）毎に、カラー表示するためのＲＧＢ値（所定ビット：例えば８ビット）が設定されている。本実施形態では、発明を簡単に説明するため、本発明における地物として道路部分に適用し、写真画像データの各ピクセル毎に道路属性種別を設定した実施形態を説明する。写真画像データの一例を概略的に示す図２において、各ピクセルにおいて色調値を表すＲＧＢ値は、赤，緑，青の各々が８ビットで設定されている。この写真画像データのラスタデータには、道路属性種別を表す識別符号が最下位ビットに付与されており、道路属性が設定されているピクセルについては、最下位ビット（ＬＳＢ）が強制的に「０」に設定された状態で記憶される。また、道路属性が設定されていないピクセルについては、ラスタデータのピクセルのＲＧＢ値のうち最下位ビットの値が全て「１」、あるいは最下位ビットのうち何れか１つを「１」とするように強制的に設定された状態で記憶される。尚、この強制的に設定する具体的方法については、ラスタデータの全てのピクセルの最下位ビットを予め「０」に設定し、その後、道路部分のみを選択して１加えて最下位ビットを「１」にする方法がある。
【００１５】
また、地図データは、道路形状データと、道路幅、道路名、建造物、地名、地形等のデータを含むと共に、それらのデータを表示装置７の表示画面上に再生するためのデータを含んで構成されている。道路形状データは、ベクターデータ（ベクトルデータ）により形成されている。
尚、地図データソース１４に含まれるデータは、本実施形態では前記したデータを含むものとして以下説明を行うが、写真画像データ，地図データが含まれていれば、他のデータについては含まれていなくとも良く、また、他にどのような内容のデータが含まれていても良い。
【００１６】
操作スイッチ群５は、ユーザが目的地や経由地の指定や表示装置７に表示される道路地図の縮尺等の支持の各種コマンド等を操作入力するための各種メカニカルスイッチやジョイスティック等を有して構成されている。尚、この操作スイッチ群５は、表示装置７の画面上に設けられたタッチパネル（図示せず）を有して構成される。また、操作スイッチ群５と同等の機能を有するリモートコントロール端末１５（以降リモコンと略す）も設けられており、各種コマンド等を操作入力可能に構成されている。このリモコン１５からの赤外線信号による操作信号がリモコンセンサ９により検出されるようになっている。
【００１７】
制御回路２は、表示装置７に各種画面を表示させるようになっている。表示装置７の画面には、通常動作時には、地図データソース１４に記憶されている写真画像データによる各種縮尺の地図が表示されると共に、その表示に重ねて車両の現在位置および進行方向を示す現在位置マークＡが表示されるようになっているが、この詳細については後述する。また、ユーザが目的地などを操作入力するための各種入力用画面や、各種メッセージやインフォメーション等も表示されるようになっており、さらには、経由地や目的地までの案内を行うルート案内機能の実行時には、道路地図に重ねて進むべき進路等が表示されるようになっている。
【００１８】
制御回路２は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、そのソフトウェア構成により、ユーザによる操作スイッチ群５の操作により日本全国各地の地域が目的地や経由地として指示受付可能に構成されている。そして、制御回路２は、各種指示を受付けると、周知の自動ルート探索機能やルート案内等のナビゲーション機能を実行するようになっている。
【００１９】
上記構成の作用について図４をも参照しながら説明する。
図４は、この動作をフローチャートにより示している。
制御回路２は、車両走行時や停止時などに、位置検出器３により車両の現在位置等を高精度に検出して周知のマップマッチング処理を行い、緯度および経度を取得して位置を特定し（ステップＳ１）、道路上に相当しているか否かを判定する（ステップＳ２）。尚、マップマッチング処理は必要に応じて設ければ良い。このとき、道路上に相当していないと判定した場合には終了するが、道路上に相当していると判定した場合には以下の判定処理を行う。
【００２０】
すなわち、このマップマッチング処理により補正された緯度および経度で仮にそのまま現在位置マークＡを写真画像の画像データ上に重ねて表示装置７に表示したとしても、表示位置のズレを生じることが確認されているためである。これは、前述した課題欄に示したように、写真撮影時のレンズの歪みにより生じる誤差成分により引き起こされるものであり、また、写真画像に使用されるラスタデータのピクセルの全てに緯度経度情報を対応付けて地図データソース１４に記憶させているわけではなく、地図をメッシュに分割してその端点のみに緯度経度情報を割り当てているために生じるためであり、本実施形態においては、地図データソース１４に記憶されるデータに基づいて以下のような処理を行うことでこのような誤差成分に基づく表示位置ズレを解消することができる。
【００２１】
すなわち、道路上に相当していると判定された場合には、制御回路２は、写真画像データに現在位置マークＡを重ねて表示装置７に表示させることを設定する（設定手順）場合に、現在位置マークＡと重なる位置に対応するラスタデータのピクセルを緯度経度情報に基づいて特定する（ステップＳ３、特定手順）。これは、前述したように比例配分により特定される。そして、制御回路２は、この特定されたピクセルのＲＧＢ値の最下位ビット（ＬＳＢ）の値を解析し（ステップＳ４）、当該ピクセルが、現在位置マークＡに重ね合わせ対応して表示させても良い属性であるか、すなわち道路属性であるか否かを判定する（ステップＳ５、判定手順）。
【００２２】
この場合、制御回路２が道路属性でないと判定した場合には、対応したピクセルの周囲（周辺）に道路属性の識別符号を有するピクセルを探索する（ステップＳ６、探索手順）。具体的には、制御回路２は、ステップＳ３にて特定されたピクセルから放射状に探索することで当該ピクセルから近い場所に位置する道路属性の識別符号を有するピクセルを探索する。
【００２３】
制御回路２は、このピクセルを探索して該当するピクセルが特定されると、その位置に補正して（補正手順）特定し、現在位置マークＡを当該ピクセルを中心として重ねて描画して表示装置７に補正表示させる（ステップＳ７）。
他方、ステップＳ５において、制御回路２は、道路属性であると判定された場合には、ステップＳ３において特定されたピクセルを中心として現在位置マークＡを写真画像データに重ねて表示装置７に表示させる（ステップＳ８）。
【００２４】
このような本実施形態によれば、制御回路２は、マップマッチング処理され取得された位置が道路上に対応する位置に相当しているか否かを判定し、道路上に相当していないと判定された場合には、写真画像データに現在位置マークＡを重ねた場合に当該現在位置マークＡと重なる位置に対応する写真画像データのピクセルを特定し、この特定されたピクセルに付与された識別符号が道路属性に相当しているか否かを判定し、道路属性に相当していないと判定されると、識別符号が付与されたピクセルを特定されたピクセル周辺で探索し、探索されたピクセルを中心として現在位置マークＡを表示装置７に補正表示させるため、たとえ航空写真や衛星写真等により取得された写真画像データを用いて表示装置７に表示させる際にも、表示位置ズレを生じることなく現在位置マークＡを表示装置７に表示させることができるという効果を奏する。
【００２５】
各ピクセル毎の写真画像データに対して付与される識別符号がＲＧＢ表記における二進数の最下位ビットに割り当てられるため、表示装置７に表示させる画像の色合い，色調等に影響を及ぼすことなくすことができ、道路等の表示に際してユーザに違和感を与えることなく表示装置７に表示させることができるという効果を奏する。
尚、特許文献１の技術を採用したとしても、道路や建造物等，地物毎に一意に「白色」「黒色」等のようにＲＧＢ値が決定されてしまうと、表示装置７に地図が表示されたとしても違和感を引き起こしてしまう。そこで本実施形態では、各ピクセルにおいてＲＧＢ表記における二進数の最下位ビットに識別符号を付与するようにすることで、色合いや色調等に影響を及ぼすことなくすることができ、道路等の施設を表示する際に写真特有の質感を保つことができる。
【００２６】
（他の実施例）
本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、例えば、次のような変形および拡張が可能である。
本発明の地物とは、道路に限らず、交差点や、公共施設、公園、病院等の各種施設に適用することができる。本発明の図形は、現在位置マークＡに限らず、目的地や経由地を表すマークや、公園や病院等の施設を表すマーク，その他の記号に適用しても良い。
【００２７】
前述実施形態においては、地図データソース１４に記憶される写真画像データのラスタデータとして、道路部分であるところについては最下位ビットの値が強制的に「０」に設定された状態で記憶され、道路部分でないところについてはラスタデータのＲＧＢ値が全て「１」、あるいはＲＧＢのうち何れか１つを「１」とするように強制的に設定された状態で記憶されることにより、識別符号が付与された実施形態を示したが、これは、ＲＧＢの夫々最下位ビットの３つの組み合わせにより、８種類の識別符号を付すように構成しても良い。また、色合いや色調等の人の感覚を変化させない程度で、下位側の複数ビット（例えば２もしくは３ビット）を識別符号として割り当てて付与し、地図データソース１４に記憶させるようにしても良い。ＲＧＢ夫々が８ビットである実施形態を示したが、１６，２４，３２，６４ビット等（２のｎ乗ビット）であるピクセルに適用しても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略的な構成図
【図２】写真画像データの一例を示す図
【図３】緯度経度情報のデータの説明図
【図４】動作を示すフローチャート
【図５】従来技術の説明図
【符号の説明】
【００２９】
図面中、１はカーナビゲーション装置（ナビゲーション装置，地図表示装置）、２は制御回路（特定手段，判定手段，探索手段，表示制御手段）、３は位置検出器、４は地図データ入力器、５は操作スイッチ群、６は外部メモリ、７は表示装置、８は音声認識装置、９はリモコンセンサ、１４は地図データソース（記憶手段，記憶媒体）、１５はリモートコントロール端末、Ａは現在位置マーク（図形）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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