(57)【要約】航空機が上空を飛行中の地形を表す、ピクセルからなる地図画像を合成するための方法であって、地図画像が、各ピクセルにおいて、絶対高度または航空機の高度に対する相対高度に関するデータと、少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関する潜在キューと、森林ゾーンの存在に関する潜在キューとに基づいて得られた第１の有色高度キュー、地形の起伏を表現する第２の陰影キューおよび第３の潜在有色プラニメータキューを含む複数のキューに基づいて算出され、すべての高度キューを組合わせることで高度画像が構成され、すべてのプラニメータキューを組合わせることでプラニメータ画像が構成され、該方法が、少なくとも２つのモードを有し、そのうち一方が、各ピクセルにおいて陰影キューが高度キューを変調するがプラニメータキューを変調しない通常モードであり、他方が、各ピクセルにおいて陰影キューがプラニメータキューを変調するが高度キューを変調しない反転モードであり、地図画像が、通常モードでは変調高度画像およびプラニメータ画像に基づいて得られ、反転モードでは高度画像および変調プラニメータ画像に基づいて得られることを特徴とする方法。【選択図】図６
2004532434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機が上空を飛行中の地形を表す、多数のピクセルからなる地図画像を合成するための方法であって、地図画像が、各ピクセルにおいて、絶対高度（Ｚ４）または航空機の高度に対する相対高度（ｄｚ）に関するデータと、少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関する潜在キューと、森林ゾーンの存在に関する潜在キュー（αｆｏｒ）とに基づいて得られた第１の有色高度キュー（ｃｏａｌｔｉ）、地形の起伏を表現する第２の陰影キュー（αｓｈａ）および第３の潜在有色プラニメータキュー（ｃｏｐｌａｎｉ）を含む複数のキューに基づいて算出され、すべての高度キュー（ｃｏａｌｔｉ）を組合わせることで高度画像が構成され、すべてのプラニメータキュー（ｃｏｐｌａｎｉ）を組合わせることでプラニメータ画像が構成され、該方法が、少なくとも２つのモードを有し、そのうち一方が、各ピクセルにおいて陰影キュー（αｓｈａ）が高度キュー（ｃｏａｌｔｉ）を変調するがプラニメータキュー（ｃｏｐｌａｎｉ）を変調しない通常モードであり、他方が、各ピクセルにおいて陰影キュー（αｓｈａ）がプラニメータキュー（ｃｏｐｌａｎｉ）を変調するが高度キュー（ｃｏａｌｔｉ）を変調しない反転モードであり、地図画像が、通常モードでは変調高度画像（ｃｏａｌｔｉ）およびプラニメータ画像（ｃｏｐｌａｎｉ）に基づいて得られ、反転モードでは高度画像（ｃｏａｌｔｉ）および変調プラニメータ画像（ｃｏｐｌａｎｉ）に基づいて得られることを特徴とする方法。
【請求項２】
一方では高度画像を算出するために使用されるデータベースがデジタル地形モデル型であり、他方ではプラニメータ画像を算出するために使用されるデータベースがベクトル型である場合に、合成方法が通常モードを使用し、一方では高度画像を算出するために使用されるデータベースがデジタル地形モデル型であり、他方ではプラニメータ画像を算出するために使用されるデータベースがデジタル化紙製地図型である場合に、合成方法が反転モードを使用することを特徴とする請求項１に記載の地図画像を合成するための方法。
【請求項３】
反転モードにおいて、地図画像が、流線化高度画像と変調プラニメータ画像との間の重付合成によって得られることを特徴とする上記各請求項のうちいずれか１項に記載の地図画像を合成するための方法。
【請求項４】
反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、航空機と地形との間の高度差（ｄｚ）が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとして現れた場合に、流線化高度画像がその高度差（ｄｚ）にのみ依存し、そうでない場合に、地図画像が変調プラニメータ画像と重複することを特徴とする請求項３に記載の地図画像を合成するための方法。
【請求項５】
反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、航空機と地形との間の高度差（ｄｚ）が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとしてあるいは航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューとして現れた場合に、流線化高度画像がその高度差（ｄｚ）にのみ依存し、そうでない場合に、地図画像が変調プラニメータ画像と重複することを特徴とする請求項３に記載の地図画像を合成するための方法。
【請求項６】
反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、流線化高度画像が、一方では航空機と地形との間の高度差（ｄｚ）が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとして現れた場合に、高度差（ｄｚ）にのみ依存し、他方では少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に依存し、相互視認ゾーンが存在しない場合、高度差（ｄｚ）が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとして現れていない各ピクセルにおいて、地図画像が変調プラニメータ画像と重複することを特徴とする請求項３に記載の地図画像を合成するための方法。
【請求項７】
反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、流線化高度画像が、一方では航空機と地形との間の高度差（ｄｚ）が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとしてあるいは航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューとして現れた場合に、高度差（ｄｚ）にのみ依存し、他方では少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に依存し、相互視認ゾーンが存在しない場合、高度差（ｄｚ）が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとしてあるいは航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューとして現れていない各ピクセルにおいて、地図画像が変調プラニメータ画像と重複することを特徴とする請求項３に記載の地図画像を合成するための方法。
【請求項８】
合成方法が、高度キューおよびプラニメータキューがいずれも陰影キュー（αｓｈａ）によって変調されず、地図画像が高度画像とプラニメータ画像に基づいて得られるグラデーション反転モードを含むことを特徴とする上記各請求項のうちいずれか１項に記載の地図画像を合成するための方法。
【請求項９】
合成方法が、一方ではプラニメータ画像の計算が、デジタル化紙製地図型のデータベースに基づき、他方では該デジタル化紙製地図型のデータベースにおける陰影が陰影キュー（αｓｈａ）によるプラニメータキューの変調を妨げるほど強いものであるか、該デジタル化紙製地図型のデータベースが陰影キュー（αｓｈａ）によるプラニメータキューの変調を妨げるほど濃い場合に、グラデーション反転モードを使用する請求項２および８に記載の地図画像を合成するための方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、航空機が上空を飛行中の地形を表現するピクセルからなる地図画像を合成するための方法に関するものである。航空機が飛行中の地形とは、画像が表示されるときに航空機が実際に上空飛行中の地形であっても、航空機が上空を飛行する予定がある地形であってもよいが、後者の場合、画像は予想として表示される。地図画像を合成する方法を、以下に詳細に説明する地図製作アクセラレータカードの地図製作機能によって実行することが好ましい。
【０００２】
地図画像は、各ピクセルにつき、複数のキューに基づいて算出されるが、この複数のキューは、時には他のキューから発生し得る、下述する少なくとも３つの種類のキューを含むものである。特定のピクセルに対してのみ存在するキューがあるが、本明細書では、これらを「潜在キュー」と称す。そのほかに、画像内のすべてのピクセルに対して存在するキューもある。３種類のうち１つ目のキューは、絶対高度または航空機の高度に対する相対高度の情報と、少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在を示す潜在キューと、森林ゾーンの存在を示す潜在キューに基づいて得られる有色高度キューである。３種類のうち２つ目のキューは、地形の起伏を表現する陰影キューである。３種類のうち３つ目は潜在有色プラニメータキューである。すべての高度キューを組合わせると高度画像が得られ、すべてのプラニメータキューを組合わせるとプラニメータ画像が得られる。プラニメータキューとは、道路、河川、湖水、ネットワーク、航空ゾーン等の一般的なプラニメータ法のキューである。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、できる限り多くの情報を含む地図画像を、パイロットにとって機能的な方式で読取ることが可能な形式で製作することを目的とする。本発明は、各情報キューの供給源である各データベースに適応するために、通常モードと反転モードの少なくとも２つのモードに従って作動することができる合成方法を提案するものである。
【０００４】
本発明は、航空機が上空を飛行中の地形を表す、ピクセルからなる地図画像を合成するための方法であって、地図画像が、各ピクセルにおいて、絶対高度または航空機の高度に対する相対高度に関するデータと、少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関する潜在キューと、森林ゾーンの存在に関する潜在キューとに基づいて得られた第１の有色高度キュー、地形の起伏を表現する第２の陰影キューおよび第３の潜在有色プラニメータキューを含む複数のキューに基づいて算出され、すべての高度キューを組合わせることで高度画像が構成され、すべてのプラニメータキューを組合わせることでプラニメータ画像が構成され、該方法が、少なくとも２つのモードを有し、そのうち一方が、各ピクセルにおいて陰影キューが高度キューを変調するがプラニメータキューを変調しない通常モードであり、他方が、各ピクセルにおいて陰影キューがプラニメータキューを変調するが高度キューを変調しない反転モードであり、地図画像が、通常モードでは変調高度画像およびプラニメータ画像に基づいて得られ、反転モードでは高度画像および変調プラニメータ画像に基づいて得られることを特徴とする方法を提供するものである。
【０００５】
デジタル地形モデル型、ベクトル型またはデジタル化紙製地図型等、使用され得る各種データベースを最大限に活用するために、合成方法は、一方では高度画像を算出するために使用されるデータベースがデジタル地形モデル型であり、他方ではプラニメータ画像を算出するために使用されるデータベースがベクトル型である場合に、合成方法が通常モードを使用し、一方では高度画像を算出するために使用されるデータベースがデジタル地形モデル型であり、他方ではプラニメータ画像を算出するために使用されるデータベースがデジタル化紙製地図型である場合に、合成方法が反転モードを使用することが好ましい。
【０００６】
本発明の好ましい形態によると、反転モードにおいて、地図画像が、流線化高度画像と変調プラニメータ画像との間の重付合成によって得られる。高度画像は、一方ではプラニメータ画像のレベルより高度画像のレベルで除去するほうが容易であるため、高度画像とプラニメータ画像との間の二重線を除去するために、他方では特定の高度画像およびプラニメータ画像においてその２つの画像の組合せをレンダリングすることによって濃度が集中することを防ぐために流線化される。すなわち、パイロットにとって読み難い地図画像が表示されることによって、考えるまでその環境を把握できなくなり、パイロットの反応が鈍くなり、順応性が低くなるようなことがないようにするのである。
【０００７】
本発明の第１の好ましい実施形態によると、反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、航空機と地形との間の高度差が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとして現れた場合に、流線化高度画像がその高度差にのみ依存し、そうでない場合に、地図画像が変調プラニメータ画像と重複する。このような画像はパイロットにとって非常に読み易く、必須の情報を提供するが、他の重要な情報を除去してしまうものである。
【０００８】
本発明の第２の好ましい実施形態によると、反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、航空機と地形との間の高度差が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとしてあるいは航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューとして現れた場合に、流線化高度画像がその高度差にのみ依存し、そうでない場合に、地図画像が変調プラニメータ画像と重複する。この種の画像は前述のものよりは若干読み難いが、航空機と地形との間の衝突の危険性の安全マージンがより大きい。読み易くするために、航空機と地形との間の衝突の危険性のキューおよび航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューは、同様に、例えば同一の色を利用して表現されることが好ましい。
【０００９】
本発明の第３の好ましい実施形態によると、反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、流線化高度画像が、一方では航空機と地形との間の高度差が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとして現れた場合に、高度差にのみ依存し、他方では少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に依存し、相互視認ゾーンが存在しない場合、高度差が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとして現れていない各ピクセルにおいて、地図画像が変調プラニメータ画像と重複する。この種の画像において、パイロットとその航空機が覆うリスク、衝突の危険性および航空機と１つまたは複数の脅威との間の相互視認性に関する最も重要なキューが導入されるが、画像の読み易さが劣る。
【００１０】
本発明の第４の好ましい実施形態によると、反転衝突防止モードで、各ピクセルにおいて、流線化高度画像が、一方では航空機と地形との間の高度差が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとしてあるいは航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューとして現れた場合に、高度差にのみ依存し、他方では少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に依存し、相互視認ゾーンが存在しない場合、高度差が航空機と地形との間の衝突の危険性のキューとしてあるいは航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューとして現れていない各ピクセルにおいて、地図画像が変調プラニメータ画像と重複する。この種の画像は前述のものよりは若干読み難いが、航空機と地形との間の衝突の危険性の安全マージンがより大きい。読み易くするために、航空機と地形との間の衝突の危険性のキューおよび航空機と地形との間の衝突の危険性のリスクのキューは、同様に、例えば同一の色を利用して表現されることが好ましい。
【００１１】
合成方法は、さらに、高度キューおよびプラニメータキューがいずれも陰影キュー（αｓｈａ）によって変調されず、地図画像が高度画像とプラニメータ画像に基づいて得られるグラデーション反転モードを含み得る。パイロットによって選択可能であるこのモードによると、高度情報に関する重要なキューである陰影キューを犠牲にして、地図画像の読取り易さとプラニメータ情報を選ぶことができる。このようなグラデーション反転モードは、一方ではプラニメータ画像の計算が、デジタル化紙製地図型のデータベースに基づき、他方では該デジタル化紙製地図型のデータベースにおける陰影が陰影キューによるプラニメータキューの変調を妨げるほど強いものであるか、該デジタル化紙製地図型のデータベースが陰影キューによるプラニメータキューの変調を妨げるほど濃い場合に特に有益である。このように、プラニメータ画像のレベルで陰影が強すぎたり、内容が濃すぎた場合には、陰影キューによる変調によって、地図画像の内容が濃密すぎて、パイロットが認識できなくなったり、矛盾によってパイロットを混乱させたりするおそれがある。地図製作アクセラレータカードが、使用するデータベースに由来する情報に基づいて、このグラデーションモードをデフォルトとして選択し、パイロットが非グラデーションモードに戻ることを選択させるようにしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明による方法を実施するための地図製作アクセラレータカードを導入した第１の実施例による地図製作システムを示す概略図である。地図製作システムは、地図製作アクセラレータカード１、プロセッサカード２、バス３、表示スクリーン４および地図製作データベース５を具備する。バス３は、好ましくはＰＣＩバスである。プロセッサカード２は、地図製作データベース５から地図製作データを抽出し、航空機の飛行パラメータやマンマシンインタフェースのパラメータと組合わせて、データストリームｆ１としてバス３上に送出する。地図製作アクセラレータカード１は、バス３から取得したストリームｆ１のデータを使用して地図画像を合成する。地図製作アクセラレータカード１は、バス３上に流れるストリームｆ１のデータを読取る。地図製作アクセラレータカード１は地図画像を、データストリームｆ２としてバス３上に送出する。プロセッサカード２は、ストリームｆ２の地図画像をバス３から読取り、表示スクリーン４に送信する。表示スクリーン４が地図画像を表示することで、例えば航空機のパイロットがその内容を確認することができる。
【００１３】
図２は、本発明による方法を実施する地図製作アクセラレータカードを導入した第２の実施例による地図製作システムを示す概略図である。地図製作システムは、地図製作アクセラレータカード１、プロセッサカード２、バス３、表示スクリーン４、地図製作データベース５およびコントローラカード６を具備する。バス３は好ましくはＰＣＩバスである。コントローラカード６は地図製作データベース５から地図製作データを抽出し、データストリームｆ３としてバス３上に送出する。プロセッサカード２は航空機の飛行パラメータやマンマシンインタフェースのパラメータを組合わせて、データストリームｆ１としてバス３上に送出する。地図製作アクセラレータカード１はバス３上のストリームｆ１のデータとストリームｆ３のデータを読取る。地図製作アクセラレータカード１は、バス３から得られたストリームｆ１のデータとストリームｆ３のデータを使用して、地図画像を合成する。地図製作アクセラレータカード１は地図画像をデータストリームｆ２としてバス３に送出する。プロセッサカード２は、ストリームｆ２の地図画像をバス３から読取り、表示スクリーン４に送信する。表示スクリーン４が地図画像を表示することで、例えば航空機のパイロットがその内容を確認することができる。
【００１４】
地図製作アクセラレータカードは管理機能と地図製作機能を共に有する。
【００１５】
管理機能は、圧縮された地図製作データを地図製作データベース５からバス３を介して受信するタスク、該地図製作データを解凍するタスク、該地図製作データを地形メモリに保存するタスク、航空機の飛行パラメータを算出し、マンマシンインタフェースからのパラメータを管理するタスク、該パラメータを地図製作機能に送信するタスク、地形メモリに保存されたデータを地図製作機能に供給するタスク、地図製作機能によって作成された地図画像を受信するタスク、地図画像をターゲットメモリに保存するタスク、およびバスを介して該地図画像をプロセッサカードに送信するタスクを含むものである。
【００１６】
地図製作機能は、地形メモリから供給された地図製作データを、高度データと、該当ピクセルにおける森林ゾーンの存在に関する潜在情報キューや、該当ピクセルにおける少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関する潜在情報キューや、該当ピクセルにおける潜在プラニメータ情報キューとに分割するタスク、現在のピクセルへのデータおよび情報キューを補間し、特に有色プラニメータ画像を作成するタスク、高度データを陰影アルゴリズムによって処理し、各ピクセルにおいて所定の照明モデルによって地図画像が示す輝度に対応する陰影係数を求めるタスク、前タスクと並行に実行される、高度データを処理し、衝突防止または有色測高画像を作成するタスク、高度画像の各ピクセルにおいて、衝突防止色または測高色を、森林ゾーンの存在に関する潜在キューあるいは少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関する潜在キューと組合わせることで有色高度画像を合成するタスク、各ピクセルにおいて、高度画像あるいはプラニメータ画像を陰影係数によって変調するタスク、および高度画像とプラニメータ画像を、一方が陰影係数によって変調され、他方がされていない状態で混合することで地図画像を作成するタスクを有する。地図製作機能は、好ましくは、地形を断面的に表現し、横または縦に表示可能なプロファイル地図画像を合成することを可能にする。地図製作機能は、好ましくは、ＥＰＬＤと、４つのＦＩＦＯ（先入先出）方式の待ち行列スタックと、色パレットとによって実行される。
【００１７】
地図製作機能は、複数の操作モードを有し、一方では測高モードや衝突防止モード、他方では通常モードや反転モードを含む。相容性のあるモードを組合わせることで特定のモードが得られる。このように得られる特定モードとして、通常衝突防止モード、通常測高モード、反転衝突防止モードおよび反転測高モードがある。
【００１８】
図３は、地図製作アクセラレータカードの地図製作機能の機能ブロックとその相互関係を示す概略図であり、各ブロックは本発明の方法により実行される機能ブロックである。ＥＰＬＤによって実行される機能ブロックは、単線で囲ってあり、ＥＰＬＤの構造的に個別の構成要素である待ち行列スタックおよびパレットは二重線で囲ってある。
【００１９】
地形メモリから供給された地図製作データを、高度データと、場合によって、該当ピクセルにおける森林ゾーンの存在に関する潜在情報キューや、該当ピクセルにおける少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関する潜在情報キューや、該当ピクセルにおける潜在プラニメータ情報キュー等に分割するタスクは、入力インタフェースブロック４１によって実行される。
【００２０】
データおよび情報キューを現在のピクセルＰに対して補間するタスクは、高度補間ブロック４２、森林／相互視認性を管理するブロック４５（図３において、相互視認性をＩＴＶと示す）およびプラニメータ補間ブロック４６によって実行される。
【００２１】
陰影アルゴリズムによって高度データを処理し、所定の照明モデルによる地図画像の輝度に対応する陰影係数を各ピクセルにおいて作成するタスクは、ファセット作成ブロック４３と陰影テーブル２１によって実行される。この陰影アルゴリズムは、航空機が上空を飛行中の地形のマクロレリーフおよびミクロレリーフを同時に表示することを可能にする。マクロレリーフは、航空機が上空飛行する地形の起伏の大まかな傾向を表すものである。ミクロレリーフは、例えば数十メートル等の非常に小さい高低差でありながら、例えば地対空ミサイルシステムや敵ヘリコプター等の潜在的な脅威を隠し得る起伏に対応する。このようなマクロレリーフとミクロレリーフの同時表示は、地図製作アクセラレータカードを含む地図製作システムが軍用のヘリコプターである場合に特に有益である。
【００２２】
高度データを処理し、衝突防止または有色測高画像を作成するタスクは、減算器１２、衝突防止または測高テーブル２２、マルチプレクサ１１および衝突防止または測高混合ブロック１５によって実行される。森林ゾーンの存在に関する潜在情報キューを処理し、森林画像を作成するタスクは、森林色レジスタ２３および森林混合ブロック１６によって実行される。少なくとも１つの潜在脅威、あるいはデータベースに保存された既知の潜在脅威を示す所定の潜在脅威を有する少なくとも１つの直接的または間接的な相互視認ゾーンの存在に関する潜在情報キューを処理し、相互視認画像を作成するタスクは、相互視認テーブル２４と相互視認混合ブロック１７によって実施される。
【００２３】
高度画像の各ピクセルにおいて、衝突防止色または測高色を、森林ゾーンの存在に関する潜在キューあるいは少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関する潜在キューと組合わせること、すなわち衝突防止画像または有色測高画像と、任意の森林画像と任意の相互視認画像を１ピクセルずつ組合わせることで有色高度画像を合成するタスクは、係数管理ブロック１４、危険衝突防止優先ブロック１０および加算器によって実施される。
【００２４】
各ピクセルを、高度画像またはプラニメータ画像の陰影係数で変調するタスクは、陰影アプリケーションブロック１８によって実施される。一方が陰影係数によって変調され、他方が変調されていない高度画像およびプラニメータ画像の２つの画像を混合し、地図画像を製作するタスクは、高度／プラニメータ混合ブロック１９によって実施される。
【００２５】
地形の断面を表し、横または縦に表示することができるプロファイル地図画像の合成を実施するというオプションには、プロファイルブロック４４（図３において、ＰＦＬとはプロファイルを示している）および「ラッチおよびＦＩＦＯＰＦＬＨ」ブロック３６を使用する必要がある。
【００２６】
地図画像の所望の配色は、好ましくはＳＲＡＭからなるパレット２５によって与えられる。地図機能の各種タスクを実行するために必要な様々な遅延機能のいくつかは、４つの待ち行列スタック３１ないし３４および遅延ブロック３５によって管理される。ブロック４２、４５および４６によって使用される補間係数の計算は、補間係数生成ブロック４７によって行われる。
【００２７】
地図製作機能の各機能ブロックは、図３に示してあり、ここでその好ましい実施形態を詳細に説明する。該機能ブロックは、いずれも、地図製作機能外からの、作成すべき地図画像の各ピクセル（該ピクセルを現在のピクセルとする）につき、地図製作機能の１つまたは複数の他の機能ブロックから一連の入力パラメータを受信し、地図製作機能の１つまたは複数の他の機能ブロックから、地図製作機能外へ、一連の出力パラメータを送出する。各種機能ブロックの正確な、特定化された操作を可能にする制御パラメータは、明確性、簡潔性および簡明性を考慮して、特定のケース以外については説明しない。これらの制御パラメータは、ほとんどが一般的な値である。
【００２８】
入力インタフェースブロック４１は、地図製作機能外に由来し、ここでは地図製作アクセラレータカードを管理する機能に付随する地形メモリに由来する入力パラメータｍｔＡ、ｍｔＢ、ｍｔＣ、ｍｔＤ、ｍｔａｄｆｘおよびｍｔａｄｆｙを受信する。入力パラメータｍｔＡ、ｍｔＢ、ｍｔＣおよびｍｔＤは、それぞれ点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに関する様々なデータおよび情報を含むものである。入力パラメータｍｔＡ、ｍｔＢ、ｍｔＣおよびｍｔＤは、１６ビットで符号化されており、周波数６４ＭＨｚで入力インタフェースブロック４１に送信される。点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、ターゲットメモリの点Ｐにもっとも近い地形メモリのピクセルに対応する点であり、この点Ｐは製作すべき地図画像の現在のピクセルに対応する。点Ｐは、周知の変換法によって、４つの点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤから発生するが、その内容は本特許出願の範囲に属さず、ここではその詳細については省略する。４つの点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、点Ｐに対応しており、現在のピクセルは、いずれも、他とは相違する現在の４つに対応している。補間処理等、点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対して行われる処理は、現在のピクセル、すなわち考慮中の画像の各ピクセルに対して行う必要がある。入力パラメータｍｔａｄｆｘおよびｍｔａｄｆｙは、点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤによって定義された平面の一部の点Ｐのデカルト座標をそれぞれ表す地形メモリアクセスアドレスの端数部を含むものである。
【００２９】
入力インタフェースブロック４１は、入力パラメータｍｔＡ、ｍｔＢ、ｍｔＣおよびｍｔＤに基づき、各点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの高度であるａｌｔＡ、ａｌｔＢ、ａｌｔＣおよびａｌｔＤを抽出し、高度補間ブロック４２に送信する。出力パラメータａｌｔＡ、ａｌｔＢ、ａｌｔＣおよびａｌｔＤは、１０ビット上に符号化され、周波数１６ＭＨｚで高度補間ブロックに送信される。
【００３０】
同様に、入力インタフェースブロック４１は、入力パラメータｍｔＡ、ｍｔＢ、ｍｔＣおよびｍｔＤから、各点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤにおける森林ゾーンの存在に関するキューをそれぞれ含む、すなわち実際に森林で覆われた地形部分に対応する点における森林ゾーンの存在に関するキューをそれぞれ含む出力パラメータｆｏｒＡ、ｆｏｒＢ、ｆｏｒＣおよびｆｏｒＤを抽出し、森林／相互視認管理ブロック４５に送信する。出力パラメータｆｏｒＡ、ｆｏｒＢ、ｆｏｒＣおよびｆｏｒＤはわずか１ビットで符号化され、そのビットの一方の値が森林ゾーンの存在に関するキューを示し、ビットの他方の値が森林ゾーンの不在に関するキューを示し、周波数１６ＭＨｚで森林／相互視認管理ブロック４５に送信される。その後各情報キュー間の優先度を決定する際、森林ゾーンの存在に関するキューを示すビットの値しか考慮されず、森林ゾーンの不在に対応するビットの値は森林ゾーンの存在に関するキューの欠如として扱われ、よって、該キューは存在しないこととされ、森林ゾーンの存在に関するキューの優先度より高い優先度を有するキューが存在しないことを条件に、森林ゾーンの存在に関するキューに次ぐ優先度のキューが考慮され得る。
【００３１】
さらに、入力インタフェースブロック４１は、入力パラメータｍｔＡ、ｍｔＢ、ｍｔＣおよびｍｔＤに基づき、各点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤにおける航空機と任意の所定の、すなわち既知の、潜在脅威との少なくとも１つの直接的または間接的相互視認ゾーンの存在に関するキューを含み得る、すなわち少なくとも１つの脅威との相互視認性を実際に示す地形部分に対応する点の少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関するキューを含む出力パラメータｉｔｖＡ、ｉｔｖＢ、ｉｔｖＣおよびｉｔｖＤを抽出し、森林／相互視認管理ブロック４５に送信する。出力パラメータｉｔｖＡ、ｉｔｖＢ、ｉｔｖＣおよびｉｔｖＤは５ビットで符号化され、周波数１６ＭＨｚで森林／相互視認管理ブロック４５に送信される。森林ゾーンの存在に関するキューと同様に、その後各情報キュー間の優先度を決定する際、少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関するキューを示すビット値の組合わせしか考慮されず、相互視認ゾーンの存在に関するキューを示すビット値の組合わせは相互視認ゾーンの存在に関するキューの欠如として扱われ、よって、該キューは存在しないこととされ、相互視認ゾーンの存在に関するキューの優先度より高い優先度を有するキューが存在しないことを条件に、相互視認ゾーンの存在に関するキューに次ぐ優先度のキューが考慮され得る。
【００３２】
さらに、入力インタフェースブロック４１は、入力パラメータｍｔＡ、ｍｔＢ、ｍｔＣおよびｍｔＤに基づき、各点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤにおけるプラニメータに関するキューを含み得る、すなわちデータベースのプラニメータ部がデジタル化紙製地図型である場合に常にプラニメータ（実際に当該ピクセルにおいてプラニメータ要素が存在するか否か）キューを、あるいはデータベースのプラニメータ部がベクトル型である場合実際に当該ピクセルにプラニメータ要素が存在するときにのみプラニメータキューを含む出力パラメータｐｌａｎＡ、ｐｌａｎＢ、ｐｌａｎＣおよびｐｌａｎＤを抽出し、プラニメータ補間ブロック４６に送信する。出力パラメータｐｌａｎＡ、ｐｌａｎＢ、ｐｌａｎＣおよびｐｌａｎＤは１６ビットで符号化され、周波数１６ＭＨｚでプラニメータ補間ブロック４６に送信される。各点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤにおいて、一連の入力パラメータは１６ビットで符号化され、周波数６４ＭＨｚで入力インタフェースブロック４１に到達し、一連の出力パラメータは３２ビットで符号化され、周波数１６ＭＨｚで入力インタフェースブロック４１から送出される。
【００３３】
５ビットに符号化され、周波数６４ＭＨｚで入力インタフェースブロック４１に到達する入力パラメータｍｔａｄｆｘおよびｍｔａｄｆｙに基づいて、入力インタフェースブロック４１は、５ビットで符号化され周波数１６ＭＨｚで補間係数を作成するためにブロック４７に送信される出力パラメータａｄｆｘおよびａｄｆｙを抽出する。出力パラメータａｄｆｘおよびａｄｆｙは、ターゲットメモリ内の点Ｐが地形メモリ内の点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの変換によって得られるため、点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤによって定義された平面の一部の点Ｐのデカルト座標をそれぞれ表す地形メモリアクセスアドレスの端数部を含むものである。
【００３４】
補間係数を発生するブロック４７は、周波数１６ＭＨｚで入力インタフェースブロック４１から入力パラメータａｄｆｘおよびａｄｆｙを受信する。補間係数を求めるブロック４７は、入力パラメータａｄｆｘおよびａｄｆｙに基づき、高度補間ブロック４２、プラニメータ補間ブロック４６および任意に森林／相互視認管理ブロック４５によって使用される出力パラメータＣ１およびＣ２を算出する。出力パラメータＣ１およびＣ２は、周波数３２ＭＨｚで送出され、４つの双線形補間係数の値を伝達し、クロックの信号毎に送出される２つの双線形補間係数がブロック４２、４５および４６へ４つの係数のバッチを、ブロック４２、４５および４６による他の入力パラメータの受信の周波数でもある１６ＭＨｚに等しい半周波数で送出することを可能にする。４つの双線形補間係数は、それぞれ点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対応する（１６−ａｄｆｘ）（１６−ａｄｆｙ）、（ａｄｆｘ）（１６−ａｄｆｙ）、（１６−ａｄｆｘ）（ａｄｆｙ）および（ａｄｆｘ）（ａｄｆｙ）である。
【００３５】
補間係数を生成するブロック４７は、さらに、入力パラメータａｄｆｘおよびａｄｆｙに基づき、後に森林／相互視認管理ブロック４５によって使用され得る出力パラメータｉｔｖｓｅｌを算出する。パラメータｉｔｖｓｅｌは、地形メモリおよびターゲットメモリが重複している場合、点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤのうち、現在のピクセルを表す点Ｐにもっとも近いものを２ビットで示す。
【００３６】
高度補間ブロック４２は、入力インタフェースブロック４１から入力パラメータａｌｔＡ、ａｌｔＢ、ａｌｔＣおよびａｌｔＤを受信し、補間係数を生成するブロック４７から双線形補間係数を含む入力パラメータＣ１およびＣ２を受信する。ブロック４２は、各入力パラメータに基づき、点Ｐの高度である出力パラメータａｌｔを、すなわち現在のピクセルの高度を、次の数式から計算する。
2004532434.tif 000003
【００３７】
上記の計算の結果、点Ｐの高度ａｌｔは１２ビット上、すなわち１０個の整数部ビットと２つの端数部ビットで符号化される。
【００３８】
画面上に起伏の様子を、いわゆる２Ｄ５画像で表現するために使用される処理は、該当する画像の現在のピクセルの輝度を、該現在のピクセルのレベルで地形の局部傾斜の関数として変更するものである。そのために、１つ以上の光源を有する照明モデルを使用する。好ましく採用されるモデルは、表示スクリーンの上部左側に位置する点光源と、表示スクリーンの平面の下に位置する均一分散光源との２つの光源を使用する。従って、現在のピクセルが受ける照明は、現在のピクセルにおける地形の局部傾斜を反映する。現在のピクセルのレベルの局部傾斜を表現するファセットは、ファセット作成ブロック４３によって作成され、現在のピクセルのレベルにおける地形の局部傾斜を表すファセットと、現在のピクセルの輝度との間の対応関係は陰影テーブル２１に従って決定される。ファセットは、現在のピクセルの周囲に位置する４つのピクセルの高度によって作成され、これらの４つのピクセルと、現在のピクセルとの間の相対的な近さは可変であり、画像の一部への任意のズームの値に依存する。
【００３９】
ファセット作成ブロック４３は、高度補間ブロック４２から入力パラメータａｌｔを受信し、待ち行列スタック３１を介して高度補間ブロック４２から入力パラメータａｌｔをＫ２行分遅延された状態で受信し、待ち行列スタック３１および待ち行列スタック３２を介して高度補間ブロック４２から入力パラメータａｌｔをＫ１＋Ｋ２行分遅延された状態で受信する。この係数Ｋ１＋Ｋ２は、航空機のパイロットまたはその他の操縦士によって要求され得る画像のズーム処理の値に近くなるように選択され、このズームの値は例えば１（ズーム値１は、実際には非ズーム画像に対応する）から８まで変化することができる。Ｋ１およびＫ２の値は、整数値であり、互いにできるだけ近い値が選択される。ズーム値の関数として、Ｋ２は１から４へ変化し、Ｋ１は０から４へ変化する。ファセット作成ブロック４３内に含まれるシフトレジスタであり、各々の長さが数点である、ブロック４３に統合された２つの待ち行列スタックとともに、それぞれ長さＫ２行およびＫ１行である待ち行列スタック３１および３２によって、ファセット作成ブロック４３には、常に、正確な相対位置を図４に示す５つの点の高度Ｚ０ないしＺ４が供給され得る。高度Ｚ４は、ファセット作成ブロック４３の出力パラメータの１つである。
【００４０】
高度Ｚ０ないしＺ３を有する点は、正方形の４つの角を形成する。高度Ｚ０とＺ１の点は、同一の行上に位置し、Ｋ１＋Ｋ２列分離れている。高度Ｚ１とＺ３の点は同一の列上に位置し、Ｋ１＋Ｋ２行分離れている。高度Ｚ３とＺ２の点は、同一の行上に位置し、Ｋ１＋Ｋ２列分離れている。高度Ｚ２とＺ０の点は、同一の行上に位置し、Ｋ１＋Ｋ２列分離れている。高度Ｚ４の点は、高度Ｚ３の点からＫ１行とＫ１列分離れており、高度Ｚ０の点からＫ２行とＫ２列分離れており、高度Ｚ２の点からＫ１行とＫ２列分離れており、高度Ｚ１の点からＫ２行とＫ１列分離れている。従って、高度Ｚ４の点は、正方形の２つの対角線、すなわち高度Ｚ３とＺ０の点を繋ぐ対角線と、高度Ｚ２とＺ１の点を結ぶ対角線上に位置する。
【００４１】
高度Ｚ４の点のファセットは、正方形の２つの対角線から求められ、より精確には、一方では高度Ｚ３とＺ０の点の間の高低差ＤＺ３０と、他方では高度Ｚ２とＺ１の点の間の高低差ＤＺ２１との２つの高低差によって決定する。次の数式が満足される。
DZ30 = Z3 - Z0  および  DZ21 = Z2 - Z1
【００４２】
このようにして得られた値ＤＺ３０およびＤＺ２１は、１２ビットで、すなわち１０整数部ビットと２端数部ビットで符号化され、５ビットで飽和される。１２ビットの結果のビットの重みと５ビットで飽和された値のビットの重みとの相対性は可変であり、画像のスケールの値と、画像の一部に適用され得るズームの値に依存する。この飽和によって、表現可能な最大傾斜が制限されるため、断崖等の正確な表現が得られないが、実際では断崖に遭遇することはほとんどない上、約６０°の傾斜に対応する最大飽和値によってそれに近い感覚が得られるのでパイロットにとってはさほどの障害にはならない。値ＤＺ３０およびＤＺ２１は５ビットで符号化されるため、−１６から＋１５までの間に位置する。すべて正の値にするために、ＤＺ３０とＤＺ２１のそれぞれに１６を加算することで、それぞれ値ＤＺｉとＤＺｊが得られる。次の数式が満足される。
DZi = 16 + Z3 - Z0  および  DZj = 16 + Z2 - Z1
【００４３】
従って、ファセット作成ブロック４３からの出力パラメータであり、現在のピクセルのレベルでファセットを表し、従って現在のピクセルのレベルの局部傾斜を示す値ＤＺｉおよびＤＺｊは、陰影テーブル２１の２つの入力パラメータを構成し、その出力パラメータは現在のピクセルの輝度を表す陰影係数αｓｈａである。
【００４４】
陰影テーブル２１は参照用テーブルであり、２つの値ＤＺｉおよびＤＺｊ（飽和状態）は、要求されている陰影係数αｓｈａが格納されているアドレスを構成している。陰影テーブル２１は、２つの値ＤＺｉとＤＺｊの３２×３２通りの組合わせに対応する１０２４個のアドレスを有する。これらのアドレスは、次の数式が満足されるように符号化される。
アドレス（現在・ピクセル）= 32DZj + DZi
【００４５】
陰影テーブル２１によって得られた陰影係数αｓｈａは、７ビットで符号化されるので、その値は現在のピクセルの輝度０％（照明が完全に切られている状態であり、その色は黒になる）に対応する０から、現在のピクセルの輝度１００％（照明が完全にオンの状態であり、その輝度は変更されておらず、その元の色より暗くない）に対応する６４まで変化することができる。陰影テーブル２１はソフトウェアによってプログラミングされる。陰影テーブル２１の一連の値は、地形メモリにロードされた値を変更させる変化である地図画像のスケールの変化毎に、また、地形メモリの値を変更させない変化であるズームの値の変化毎に、再計算、再プログラミングされる。航空機の機首方位が単純に変化することによって陰影テーブル２１の内容が変化することはない。
【００４６】
森林／相互視認管理ブロック４５は、入力インタフェースブロック４１から、一方では各々が１ビットで符号化されるｆｏｒＡ、ｆｏｒＢ、ｆｏｒＣおよびｆｏｒＤであり、他方では各々が５ビットで符号化されるｉｔｖＡ、ｉｔｖＢ、ｉｔｖＣおよびｉｔｖＤである入力パラメータを受信し、係数発生ブロック４７から、入力パラメータＣ１およびＣ２と、任意に入力パラメータｉｔｖｓｅｌを受信する。森林／相互視認管理ブロック４５からの出力パラメータは、各現在のピクセルに対して、いずれも５ビットで符号化される森林係数αｆｏｒと相互視認係数αｉｔｖであるとともに、現在のピクセルのレベルにおける相互視認性ｄｉｔｖのデータである。
【００４７】
入力パラメータｉｔｖＡ、ｉｔｖＢ、ｉｔｖＣおよびｉｔｖＤはいずれも少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関するキューを含み得る。より具体的に、入力パラメータｉｔｖＡ、ｉｔｖＢ、ｉｔｖＣおよびｉｔｖＤはいずれも１ビットで符号化されたパラメータｐｉｔｖＡ、ｐｉｔｖＢ、ｐｉｔｖＣおよびｐｉｔｖＤを含み、その値が１である場合には該当するピクセルＡ、Ｂ、ＣまたはＤにおける少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在を示し、その値が０である場合には該当するピクセルＡ、ｍＢ、ＣまたはＤにおける相互視認ゾーンの不在を示す。画像全体を含む全般レベルでは、相互視認性を有効または無効にすることができる。相互視認性が無効の場合、相互視認係数αｉｔｖは画像の全体に亘って０に統一される。相互視認性が有効の場合、現在のピクセルのレベルでの相互視認係数αｉｔｖは次の数式で得られる。
2004532434.tif 000004
【００４８】
相互視認ゾーンの輪郭は、所定の脅威等に対応する相互視認が存在するゾーンと該相互視認性が存在しないゾーンとの間の境界である。該輪郭に属するピクセルは、すべて等しくない値ｐｉｔｖＡ、ｐｉｔｖＢ、ｐｉｔｖＣおよびｐｉｔｖＤを有するおそれがあり、その場合完全に０と１の間の相互視認係数αｉｔｖが得られる。一連の相互視認ゾーンの輪郭に属するピクセルは、少なくとも１つの相互視認ゾーンの輪郭に属するがいずれの相互視認ゾーンの内部にも属しないため、そのおそれは、このようなピクセルにおいてより顕著になる。
【００４９】
入力パラメータｉｔｖＡ、ｉｔｖＢ、ｉｔｖＣおよびｉｔｖＤはいずれも、相互視認データｄｉｔｖＡ、ｄｉｔｖＢ、ｄｉｔｖＣおよびｄｉｔｖＤを含み、これらは４ビットの連続データの形態あるいは航空機が飛行し得る４つの相異なる高度にそれぞれ関連する４つの２進データの形態をとることができる。連続データの場合、出力パラメータｄｉｔｖは、（それぞれの）現在のピクセルのレベルにおいて、次の数式で求めることができる。
2004532434.tif 000005
２進データが４つある場合、２ビットで符号化された係数ｉｔｖｓｅｌによって、点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの内、現在のピクセルに対応する点Ｐに最も近いものを求めて、現在のピクセルの相互視認データは最も近い点の相互視認データの複製である。例えば、Ｐに最も近いのがＡである場合、ｄｉｔｖ＝ｄｉｔｖＡ。
【００５０】
入力パラメータｆｏｒＡ、ｆｏｒＢ、ｆｏｒＣおよびｆｏｒＤは、いずれも森林ゾーンの存在に関するキューを含み得る。入力パラメータｆｏｒＡ、ｆｏｒＢ、ｆｏｒＣおよびｆｏｒＤは１ビットで符号化され、その値が１である場合には該当ピクセルＡ、Ｂ、ＣまたはＤに森林ゾーンが存在することを示し、その値が０である場合には該当するピクセルＡ、Ｂ、ＣまたはＤに森林ゾーンが存在しないことを示す。画像全体を含む全般レベルでは、森林を有効または無効にすることができる。森林が無効の場合、森林係数αｆｏｒは該当する画像の全体に亘って０に統一される。衝突防止型では、森林は常に無効である。森林が有効の場合、（それぞれの）現在のピクセルのレベルで、相互視認係数αｆｏｒは次の数式で得られる。
2004532434.tif 000006
森林係数αｆｏｒが０と１の間であることが必要であるため、上述の数式の結果が負の場合０になる。
【００５１】
森林ゾーンの輪郭は、森林が存在するゾーンと森林が存在しないゾーンとの間の境界である。これらの輪郭に属するピクセルは、すべて等しくないｆｏｒＡ、ｆｏｒＢ、ｆｏｒＣおよびｆｏｒＤを有するおそれがあり、その場合完全に０と１の間の森林係数αｆｏｒが得られる。
【００５２】
森林／相互視認管理ブロック４５の一連の出力パラメータは、待ち行列スタック３３を介して約Ｋ２行分の遅延を受けるので、加算器１３の入力パラメータは互いに同相の状態で到着する。
【００５３】
プロファイルブロック４４およびマルチプレクサ１１は、輪郭地図画像の場合にのみ参加するため、以下にそれを前提として説明する。地形起伏キューが追加され、該起伏キューが陰影係数αｓｈａによって示された地形の平面図を表す２Ｄ５地図画像の場合、プロファイルブロック４４は、グラデーション操作モードでは、単に高度Ｚ４を減算器１２の入力に送信し、マルチプレクサ１１は、グラデーション操作モードでは、単に衝突防止または有色測高画像ｃｏＨＧを、衝突防止または測高テーブル２２（図３では測高テーブルＧＣＡＳと示す）の出力から衝突防止または測高混合ブロック１５の入力に導く。
【００５４】
危険衝突防止優先ブロック１０は、衝突防止モードにおいてのみ作動しており、測高モードにおいては無効であり、作動していない。輪郭ブロック４４の１つの出力パラメータは、危険衝突防止優先ブロック１０の１つの入力パラメータである。２Ｄ５地図画像の場合、このパラメータは高度Ｚ４になる。航空機の高度に依存する危険しきい高度ａｌｔｓｄが、危険衝突防止優先ブロック１０の他の入力パラメータである。危険しきい高度ａｌｔｓｄは、高度Ｚ４がその危険しきい高度ａｌｔｓｄを超えた場合は、特定のケースでは地形と航空機が衝突する危険性があったり、他のケースでは地形と航空機が衝突する危険のおそれがあるということで、他の種類の情報キューに比べて優先的にパイロットに示されるように設定される。例えば、赤色、橙色、緑色の３色を有するＧＣＡＳ型の衝突防止モード（Ground Collision Avoidance System＝地面衝突回避システムの略である）では、衝突の危険は赤色に対応し、衝突の危険のおそれは橙色に対応する。衝突危険キューは衝突のおそれが確実に存在する場合に相当し、衝突危険おそれは、システムの全般的な非特定事項に依存するためおそれが特定されていない安全マージンである。一般的に、危険しきい高度ａｌｔｓｄは航空機の高度ａｌｔａｖの高度に等しくなるように選択される。高度Ｚ４が危険しきい高度ａｌｔｓｄを超えた場合、危険衝突防止優先ブロック１０の出力パラメータは、係数を管理するブロック１４の通常の動作を変更させ、係数を管理するブロック１４に森林係数αｆｏｒと相互視認係数αｉｔｖを強制的に０にさせ、衝突防止または測高係数αＨＧを１にさせる効果を有し、逆の場合、危険衝突防止優先ブロック１０は係数管理ブロック１４の通常の動作を変更しない。いずれの場合でも、入力パラメータである現在のピクセルのレベルの相互視認データｄｉｔｖは、変更されない状態で出力パラメータとして送信される。係数管理ブロック１４の通常の動作では、入力パラメータとして受信した森林係数αｆｏｒと相互視認係数αｉｔｖを、変更しないで出力パラメータとして送信し、衝突防止または測高係数αＨＧを、次の数式によって、森林係数αｆｏｒと相互視認係数αｉｔｖの関数として計算する。
αHG = 1 - αfor - αitv
αＨＧ、αｆｏｒおよびαｉｔｖの各係数を求める方法とともにブロック１０の存在によって、高度画像の製作に寄与する各キューの優先順位が決まる。
【００５５】
衝突防止または有色測高画像を作成するためには、２つのモードが可能であり、測高モードでは有色測高画像を作成し、衝突防止モードでは例えばＧＣＡＳ形式の有色衝突防止画像を作成する。
【００５６】
測高モードでは、有色測高画像の色は、地形の絶対高度に依存し、アトラス形式の標準的な紙製の地図に倣って、緑色から赤オーカー色まで変化する。衝突防止または測高テーブル２２は、陰影テーブル２１と同様に参照テーブルであり、測高の色に対応する値が格納されている。従って、減算器１２は、介入せず、単に現在のピクセルの高度Ｚ４を衝突防止または測高テーブル２２の入力に転送し、このテーブル２２は現在のピクセルに対して測高色ｃｏＨＧを出力し、現在のピクセルの測高色ｃｏＨＧがすべて集合して有色測高画像が構成される。衝突防止または測高混合ブロック１５は、マルチプレクサ１１に由来する現在の全ピクセルに対する測高色ｃｏＨＧと、係数管理ブロック１４に由来する衝突防止または測高係数αＨＧを入力パラメータとして受信する。衝突防止または測高混合ブロック１５は、ピクセル毎に、現在のピクセルの測高色ｃｏＨＧを、現在のピクセルの衝突防止または測高係数αＨＧで変調し、この変調とは、測高色ｃｏＨＧと衝突防止または測高係数αＨＧとの積を求めるものである。
【００５７】
衝突防止モードでは、有色衝突防止画像の色は地形の相対高度、すなわち航空機と地形との間の高低差に依存し、例えば赤色、橙色および緑色を含む標準のＧＣＡＳ（Ground Collision Avoidance System＝地面衝突回避システム）配色法に従って行われる。安全色である緑色は、確実に航空機の高度より低い地形の部分に配色される。危険色である赤色は、確実に航空機の高度より高い地形の部分であって、航空機がその地形の部分の上空を飛行すると衝突してしまう部分に配色される。橙色は、地図製作システム全体に内在する不確実性を考慮して、上空飛行の場合には衝突の可能性があるが確実ではない地形の部分に配色され、安全マージンのようなものである。衝突防止または測高テーブル２２は、陰影テーブル２１と同様の参照テーブルであり、衝突防止色に対応する値が格納されている。減算器１２は介入し、航空機の高度ａｌｔａｖと現在のピクセルの高度Ｚ４との差を計算し、減算の結果ｄｚを出力し、衝突防止または測高テーブル２２の入力に供給し、該テーブル２２は現在のピクセルの衝突防止色ｃｏＨＧを出力し、その色ｃｏＨＧは、例えば標準的なＧＣＡＳ色のうちの１つであり、現在の全ピクセルに対する衝突防止色が有色衝突防止画像を構成する。衝突防止または測高混合ブロック１５は、入力パラメータとして、マルチプレクサ１１に由来する現在のピクセルの衝突防止色ｃｏＨＧと、係数管理ブロック１４に由来する現在のピクセルの衝突防止または測高係数αＨＧを受信する。衝突防止または測高混合ブロック１５は、ピクセル毎に、現在のピクセルの衝突防止色ｃｏＨＧを、現在のピクセルの衝突防止または測高係数αＨＧで変調し、この変調は、衝突防止色ｃｏＨＧと衝突防止または測高係数αＨＧとの積を求めるものである。
【００５８】
森林色レジスタ２３に、森林色ｃｏｆｏｒが格納されている。森林混合ブロック１６は、ピクセル毎に、森林色ｃｏｆｏｒ（全ピクセルに共通）を現在のピクセルの森林係数αｆｏｒで変調するが、この変調は森林色ｃｏｆｏｒと森林係数αｆｏｒとの積を求めるものである。森林係数αｆｏｒを計算するための数式によって、森林ゾーンの輪郭を円滑化し、この円滑化によって、特にダイナミックモードで障害になる「段」効果を除去することができる。その結果、高度画像の構成に寄与する各キュー間の優先順位は、森林が存在するゾーンの輪郭上に属するピクセルに対しては厳密に従われない。
【００５９】
衝突防止モードでは森林が無効になり、その結果、該当する画像全体において森林係数αｆｏｒが強制的にゼロになるため、森林の色は測高モードにおいてのみ介入する。
【００６０】
相互視認テーブル２４は、陰影テーブル２１に似た参照テーブルであり、４ビットの連続データあるいは４つの２進データからなる相互視認データｄｉｔｖに対応する値が格納されている。４ビットの連続データの場合、該データの値は、間接的相互視認の場合には脅威レンジゾーン、直接的相互視認の場合には航空機の視認セクタにおける、少なくとも１つの相互視認ゾーンの確実な存在に相当する危険限界値から、相互視認ゾーンの確実な不在に相当する安全限界値まで可変である。その値に相当する色は、危険色から安全色まで変化し、通常の中間色のグラデーションを介し、各グラデーションは少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在の確率の高低によって、いずれかの限界色に近くなったら遠くなったりする。４つの２進データの場合、相互視認テーブル２４の結果は、航空機の実際の高度に対応する２進データまたは場合によっては航空機の実際の高度に隣接する２つの２進データにのみ依存する。この結果が、航空機の実際の高度に隣接する２つの２進データにのみ依存し、２つのデータが異なる場合、危険色に対応する少なくとも１つの相互視認ゾーンの存在に関するデータが優先し、その結果それだけが採用される。相互視認テーブル２４は、他の参照テーブルと同様のソフトウェアによってプログラミングされる。現在のピクセルの相互視認データｄｉｔｖは相互視認テーブル２４の入力に到着し、相互視認画像を構成する全ピクセルの相互視認色の集合であるこのテーブル２４は、現在のピクセルの相互視認色ｃｏｉｔｖを出力する。相互視認色は、少なくとも１つの相互視認ゾーンが存在するゾーンについては例えば赤色等の危険色であり、特定のケースでは相互視認ゾーンを含まない少なくとも１つの脅威のレンジゾーンまたはその他のケースには航空機の視認セクタについては例えば緑色等の安全色であり、前記ゾーン外に位置する相互視認画像の部分は、空とされ、色が割当てられない。表している画像の部分をすべて覆う単色は、従来技術によるグリッド形式の有色テクスチャのような、グリッドがテクスチャが表す画像のゾーンの一部しか覆わないものとは違う。相互視認混合ブロック１７は、いずれも係数管理ブロック１４に由来する現在のピクセルの相互視認色ｃｏｉｔｖと現在のピクセルの相互視認係数αｉｔｖを入力パラメータとして受信する。相互視認混合ブロック１７は、ピクセル毎に、現在のピクセルの相互視認色ｃｏｉｔｖを、現在のピクセルの相互視認係数αｉｔｖで変調し、この変調とは、相互視認色ｃｏｉｔｖと相互視認係数αｉｔｖとの積を求めるものである。相互視認係数αｉｔｖを計算するための数式によって、相互視認ゾーンの輪郭を円滑化し、この円滑化によって、特にダイナミックモードで障害になる「段」効果を除去することができる。その結果、高度画像の構成に寄与する各キュー間の優先順位は、相互視認が存在するゾーンの輪郭上に属するピクセルに対しては厳密に従われない。相互視認色は、測高モードと衝突防止モードの両方に介入する（ただし、パイロットによって、マンマシンインタフェースを介して、画像全体のレベルで全般的に森林等、相互視認性を無効にされた場合を除く）。
【００６１】
加算器１３は、ピクセル毎に、衝突防止または測高混合ブロック１５からの出力パラメータである変調衝突防止または測高色と、森林混合ブロック１６の出力パラメータである変調森林色と、相互視認混合ブロック１７の出力パラメータである変調相互視認色の３つの入力パラメータを加算する。この加算処理の結果、各ピクセルにおいて測高色とも云う測高キューが得られ、すべてのピクセルの高度キューを組合わせることによって測高画像が得られる。高度色は、赤、緑、青の各色成分につき６ビットの計１８ビットで符号化される。
【００６２】
プラニメータ補間ブロック４６は、入力インタフェースブロック４１から、１６ビットで符号化され、地点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤのレベルの、例えば道路、河川、湖水、ネットワーク、飛行ゾーン等の通常のプラニメータ要素を表すｐｌａｎＡ、ｐｌａｎＢ、ｐｌａｎＣおよびｐｌａｎＤである入力パラメータを受信する。プラニメータ補間ブロック４６は、さらに、係数発生ブロック４７から入力パラメータＣ１およびＣ２を受信する。プラニメータ補間ブロック４６の出力パラメータは、各現在のピクセルについて、４ビットで符号化されたプラニメータ係数αｐｌａｎであるとともに、現在のピクセルのレベルにおけるプラニメータ色とも称する現在のピクセルのレベルにおけるプラニメータキューでもあり、全ピクセルの一連のプラニメータキューが、プラニメータ画像を構成する。
【００６３】
入力パラメータｐｌａｎＡ、ｐｌａｎＢ、ｐｌａｎＣおよびｐｌａｎＤは、いずれも、４ビットで符号化され、該当する点においてプラニメータ要素が存在しない場合にゼロであるプラニメータ係数αｐＡ、αｐＢ、αｐＣおよびαｐＤを含む。各ピクセルのレベルにおいて、プラニメータ係数αｐｌａｎは、次の数式で得られる：
2004532434.tif 000007
【００６４】
入力パラメータｐｌａｎＡ、ｐｌａｎＢ、ｐｌａｎＣおよびｐｌａｎＤは、いずれも、各々が４ビットで符号化された３つの色成分データである赤（ＲｄｐＡ、ＲｄｐＢ、ＲｄｐＣおよびＲｄｐＤ）、緑（ＶｄｐＡ、ＶｄｐＢ、ＲＶｄｐＣおよびＶｄｐＤ）および青（ＢｄｐＡ、ＢｄｐＢ、ＢｄｐＣおよびＢｄｐＤ）の並列の形式のプラニメータデータｄｐＡ、ｄｐＢ、ｄｐＣおよびｄｐＤをそれぞれ含む。出力パラメータであるプラニメータ色ｃｏｐｌａｎｉは、各々が６ビットで符号化される３つの色成分データ赤Ｒｐ、緑Ｖｐおよび青Ｂｐが並列してなるため、１８ビットで符号化され、各ピクセルのレベルにおいて、次の数式で得られる：
2004532434.tif 000008
【００６５】
プラニメータ補間ブロック４６の一連の出力パラメータは、２つの待ち行列スタック３３および３４によって、Ｋ２行分遅延されているため、出力パラメータは、加算器１３の出力で得られる高度キューと同相している。
【００６６】
陰影アプリケーションブロック１８の入力パラメータは、各現在のピクセルにつき、加算器１３に由来する高度キューまたは高度色ｃｏａｌｔｉと、待ち行列スタック３４に由来するプラニメータキューまたはプラニメータ色ｃｏｐｌａｎｉと、陰影テーブル２１に由来する陰影係数αｓｈａである。陰影アプリケーションブロック１８は、２つの操作モードを有する。１つの操作モードは、陰影係数αｓｈａが高度色ｃｏａｌｔｉを変調するがプラニメータ色ｃｏｐｌａｎｉは変調しない通常の操作モードであり、この変調は、αｓｈａとｃｏａｌｔｉとの積をピクセル毎に求めるものであり、この積が変調高度色ｃｏａｌｔｉになり、プラニメータ色は陰影アプリケーションブロック１８の入力と出力との間に変調なしで転送される。操作モードの他の種類は、陰影係数αｓｈａがプラニメータ色ｃｏｐｌａｎｉを変調するが高度色ｃｏａｌｔｉを変調しない反転操作モードであり、変調処理は、ピクセル毎にαｓｈａとｃｏｐｌａｎｉの積を求めるものであり、この積は、変調プラニメータ色ｃｏｐｌａｎｉとなり、高度色は陰影アプリケーションブロック１８の入力と出力との間に変調なしで転送される。陰影アプリケーションブロック１８の出力パラメータは、一方では、通常の操作モードでは変調された高度色または反転操作では非変調の高度色、ｃｏａｌｔｉであり、他方では、通常の操作モードでは非変調のプラニメータ色または反転操作では変調プラニメータ色、ｃｏｐｌａｎｉである。
【００６７】
高度／プラニメータ混合ブロック１９は、入力パラメータとして、陰影アプリ−ケーションブロック１８に由来する色ｃｏａｌｔｉおよびｃｏｐｌａｎｉを受信し、待ち行列３３のブロックに由来し、色ｃｏａｌｔｉおよびｃｏｐｌａｎｉと同相させるために遅延ブロック３５で遅延を受けたプラニメータ係数αｐｌａｎを受信する。色ｃｏａｌｔｉとｃｏｐｌａｎｉの混合処理は、ピクセル毎に、プラニメータ係数αｐｌａｎを用いて行われ、その結果として、地図色ｃｏｃａｒｔｏとも称する地図キューが得られる。混合法則は、様々な種類のものが考えられる。混合法則の例として、いわゆるノーマル法則があり、ｃｏｃａｒｔｏ＝ｃｏｐｌａｎｉ＋（１−αｐｌａｎ）・ｃｏａｌｔｉで得られる。さらなる混合法則として、いわゆるＫ2法則があり、それは、ｃｏｃａｒｔｏ＝αｐｌａｎ・ｃｏｐｌａｎｉ＋（１−αｐｌａｎ）・ｃｏａｌｔｉで得られる。また、プラニメータ係数αｐｌａｎが特定のしきい値を超えた場合に、各法則に、ｃｏｃａｒｔｏ＝ｃｏｐｌａｎｉのような臨界を設けることができる。高度／プラニメータ混合ブロック１９は、さらに、陰影テーブル２１に似た参照テーブルを統合したものであってもよい。この参照テーブルによって、それぞれが例えば５ビットで符号化された２つの係数βａｌｔｉおよびβｐｌａｎｉを、プラニメータ係数αｐｌａｎの値に対応させて、混合処理を次の数式によって行うことができる：ｃｏｃａｒｔｏ＝βａｌｔｉ・ｃｏａｌｔｉ＋βｐｌａｎｉ・ｃｏｐｌａｎｉ。この数式によって、参照テーブルの専用プログラミングによって、しきい値に基づく非線形の法則を含む様々な混合法則のシミュレーションを行うことが可能である。地図画像を構成する地図キューを得ることを可能にする重付の組合わせでは、該当する高度画像は流線型であり、すなわち少なくとも以下なるもの：森林ゾーンの存在に関するキュー、脅威レンジゾーンまたは場合によっては航空機視認セクタおよび衝突の危険または衝突の危険のおそれを表さない衝突防止または測高色とともに、時には相互視認キューも、削除され、これらは、パイロットによる地図の読取をより効率化するために行われる。よって、表示される情報キューに対して良好な密度／読取易さの釣合が図れる。データベースのプラニメータ部がデジタル化紙製地図型のものである場合、プラニメータキューの密度が高すぎる場合や、陰影が強すぎる場合、地図を読み易くするために陰影係数αｓｈａが無効化され、プラニメータ画像も高度画像も変調されず、その結果、反転グラデーションと称する操作モードになる。
【００６８】
高度／プラニメータ混合ブロック１９の下流で、すべてのピクセルの地図色ｃｏｃａｒｔｏの組合せからなる地図画像の色成分および輝度またはコントラストの変更を可能にするパレット２５によって、地図色ｃｏｃａｒｔｏを任意に変更することができる。次いで、地図色ｃｏｃａｒｔｏは、ブロック３６「ラッチおよびＦＩＦＯＰＦＬＨ」を通過し、これは、２Ｄ５地図画像の場合には、地図画像を、出力バス３７に特化された形式および周波数で、ターゲットメモリに書き込む地図製作アクセラレータカードを管理する機能のために、出力バス３７上に出力する。ブロック３６の「ラッチ」機能によって、２Ｄ５地図画像または縦プロファイル地図画像のピクセルの、例えば３２ビットバスである出力バス３７上の、出力ビットレートを調整することができる。ブロック３６の「ＦＩＦＯＰＦＬＨ」機能は、出力バス３７のビットレートを、ターゲットメモリのスキャンの種類（２Ｄ５または縦プロファイル地図画像のように横に次いで縦ではなく、縦に次いで横）に合わせて調整するものである。よって、２Ｄ５または縦プロファイル地図画像と同等の横プロファイル画像のターゲットメモリへの書込みを保持することができ、特に、縦プロファイルまたは２Ｄ５地図画像の書込みは行毎に行われるが、横プロファイル地図画像の書込みは２列毎に行われる。同一のスクリーンに地図画像とプロファイル画像を表示する必要があるとき、地図アクセラレータカードはそれらを時間的に連続して周期的に計算し、表示し、各計算処理の間にすべてのテーブルを再プログラミングする。
【００６９】
プロファイル地図画像の場合には、それが図５のように縦であっても、図６のように横であっても、プロファイルブロック４４とマルチプレクサ１１が介入し、その場合にはプロファイル地図画像はＰＦＬと示す。このプロファイル地図画像は、上空飛行中の地形の断面を示す。プロファイル地図画像に示す高度は、好ましくは、回廊Ｃに属し、矢印に直交する線上の地形の高度の上限に対応し、例えば、回廊Ｃのスライスである線ｌｐ等である。ここで、回廊Ｃは図５および６中、矩形で示す帯状の地形であり、矢印は航空機の機首方位である。このプロファイル地図画像は、通常は図５のような縦プロファイル地図画像の場合には表示スクリーンの参照フレーム内の２Ｄ５地図画像の左側に配置されたウィンドウの形式で、あるいは、通常は図６のような横プロファイル地図画像の場合には表示スクリーンの参照フレーム内の２Ｄ５地図画像の下部に配置されたウィンドウの形式で、２Ｄ５地図画像に追加される。表示スクリーンの参照フレーム内で、図５のスキャンの方向は、行内で左から右へ、行毎に下から上へと移動し、図６内では、列内で下から上へ、列毎には左から右へと移動する。スキャンの方向は、図５および６中、ＰＦＬウィンドウ内の２つの矢印で示してあり、図５および６において、航空機の機首方向は２Ｄ５ウィンドウ内の矢印で示してある。プロファイル地図画像の輝度は一定であり、その結果陰影係数αｓｈａから独立しており、測高モードおよび衝突防止モードがいずれも可能である。相互視認、森林またはプラニメータキューは表示されない。
【００７０】
プロファイル地図画像の場合、プロファイルブロック４４が、考慮される回廊Ｃの各スライスにおける地形の最大高度ａｌｔｍａｘを検出し、地図画像内でこの高度ａｌｔｍａｘより高い高度のピクセルは空に相当し、空の色ｃｏｐｆｌｃ（すべてのピクセルに共通）で表示される。地図画像内のピクセルのうち、高度が高度ａｌｔｍａｘより低いものは地形に相当し、表している地形の高度に依存しない一定の地形色ｃｏｐｆｌｓ（すべてのピクセルに共通）、あるいは衝突防止または測高モードにおいては、衝突防止または測高色によって表示され、図３には示さないマルチプレクサ１１を制御するためのパラメータによって、パイロットがいずれかの表示方式を選択することができる。マルチプレクサ１１は、該制御パラメータを介して、入力パラメータｃｏＨＧ、ｃｏｐｆｌｃおよびｃｏｐｆｌｓから、衝突防止または測高混合ブロック１５への出力として送信するものを選択する。プロファイルブロック４４は、ピクセル毎に、パラメータｐｆｌｃを用いて、現在のピクセルの高度が該当する回廊Ｃの高度ａｌｔｍａｘより高いか低いかによって、現在のピクセルが空に相当するか地形に相当するかを示す。プロファイル地図画像の場合、減算器１２の、衝突防止または測高テーブル２２および衝突防止または測高混合ブロック１５の操作方法は、２Ｄ５の地図画像の場合におけるその操作方法と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、本発明による方法を実施する地図製作アクセラレータカードを導入した第１の実施例による地図製作システムを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明による方法を実施する地図製作アクセラレータカードを導入した第２の実施例による地図製作システムを示す概略図である。
【図３】図３は、地図製作アクセラレータカードの地図製作機能の機能ブロックとその相互関係を示す概略図であり、各ブロックは本発明による方法を実施する機能ブロックである。
【図４】図４は、現在のピクセルとその周辺に位置するピクセルの相対位置および高度を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明による方法を実施する地図製作アクセラレータカードの地図製作機能による縦プロファイル地図画像および２Ｄ５地図画像からなるオンスクリーン表示を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明による方法を実施する地図製作アクセラレータカードの地図製作機能による横プロファイル地図画像および２Ｄ５地図画像からなるオンスクリーン表示を示す概略図である。
【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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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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