(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元座標上の道路データ及び付帯データを記憶する地図情報記憶手段と、
自車両の現在位置及び進行方向を検出する検出手段と、
該検出手段により検出した自車両の現在位置及び進行方向に基づいて前記地図情報記憶手段から道路データ及び付帯データの二次元座標を取得する道路地図取得手段と、
該道路地図取得手段により取得した前記二次元座標により規定される道路地図を平面図として表示画面上に描画する描画手段とを備えた道路地図表示装置において、
所定の四角形の二次元座標の上辺の一端と下辺の他端とを結ぶ対角線がｘ軸方向の適宜な分割位置にて交差するｙ軸に平行な直線により上下一対の三角形を規定し、これら三角形の変換後の比率に基づいて前記対角線の直線性を保持するように定めた変換式により遠近図表示のための台形座標に変換する座標変換手段を設けて、
該座標変換手段が前記道路地図取得手段により取得した遠近図に対応する道路データ及び付帯データの前記二次元座標を前記台形座標に変換し、前記描画手段が前記座標変換手段により変換された台形座標により規定される車両進行方向の道路地図を遠近図として表示画面上に描画するようにしたことを特徴とする道路地図表示装置。
【請求項２】
前記座標変換手段は、２次元矩形を台形に変換する台形変換パラメータを設定し座標変換することを特徴とする請求項１記載の道路地図表示装置。
【請求項３】
指示を入力する入力装置を備え、前記座標変換手段は、運転者の入力装置からの指示に応じて前記変換パラメータを変えることを特徴とする請求項２記載の道路地図表示装置。
【請求項４】
前記座標変換手段は、前記検出手段により検出された自車両の現在位置と所定の地点との距離に応じて前記変換パラメータを変えることを特徴とする請求項２記載の道路地図表示装置。
【請求項５】
二次元座標上の道路データ及び付帯データと、
自車両の現在位置及び進行方向を検出する検出機能、該検出機能により検出した自車両の現在位置及び進行方向に基づいて前記道路データ及び付帯データの二次元座標を取得する道路地図取得機能、該道路地図取得機能により取得した前記二次元座標により規定される道路地図を平面図として表示画面上に描画する描画機能、及び所定の四角形の二次元座標の上辺の一端と下辺の他端とを結ぶ対角線がｘ軸方向の適宜な分割位置にて交差するｙ軸に平行な直線により上下一対の三角形を規定し、これら三角形の変換後の比率に基づいて前記対角線の直線性を保持するように定めた変換式により遠近図表示のための台形座標に変換する座標変換機能を有し、前記座標変換機能が前記道路地図取得機能により取得した遠近図に対応する道路データ及び付帯データの前記二次元座標を前記台形座標に変換し、前記描画機能が前記座標変換機能により変換された台形座標により規定される車両進行方向の道路地図を遠近図として表示画面上に描画する機能を実現させるためのプログラムと
を記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な道路地図表示用記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地図を表示して案内を行う道路地図表示装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
経路探索や経路案内の機能を有する車両用ナビゲーション装置では、進行方向の情報を判りやすく提供できるように走行イメージを立体的に表示する装置や車両の上方に視点を設定し、その視点から車両の進行方向を見下ろすことにより車両の現在位置周辺の道路地図を遠方よりも拡大して表示する、いわゆる鳥瞰図表示方式により道路地図を表示する装置等が提案されている（特開平１−２６３６８８号公報、特開平８−１６０８５３号公報、特開平８−１６６２４９号公報、特開平８−２９２７２０号公報、特開平９−１２７８６１号公報等参照）。
【０００３】
従来提案されている装置のあるものは、例えば鳥瞰図上の一部にウインドウ表示領域を設けて広域地図を表示し、さらには鳥瞰図の範囲を枠で表示することにより、鳥瞰図の欠点である距離感が把握しにくくなるのを解消し、道路地図範囲の広さがわかりにくくなるのを解消している。また、あるものは、表示領域の上辺側所定範囲内に平面地図又は平面地図に近い鳥瞰図を表示することにより、遠方の道路状況が判りにくくなるのを解消し、遠方の道路情報を正確に把握できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鳥瞰図を表示する場合、三角関数を用いて２次元地図データから座標変換すると、処理が煩雑になり時間がかかるという不具合があり、地図データが多いとその不具合はさらに顕著になり、視点の高さのデータを用いて３次元的に座標計算を行う方式になると、さらに処理が遅くなるなどの不具合がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、簡単なパラメータの設定と加減乗除の演算で三角関数や視点の高さを用いることなく座標変換でき、処理負担の軽減、処理の高速化を可能にし、遠くのものは小さく、近くのものは大きく表示される遠近感のある地図を表示できるようにするものである。
【０００６】
そのために本発明は、二次元座標上の道路データ及び付帯データを記憶する地図情報記憶手段と、自車両の現在位置及び進行方向を検出する検出手段と、該検出手段により検出した自車両の現在位置及び進行方向に基づいて前記地図情報記憶手段から道路データ及び付帯データの二次元座標を取得する道路地図取得手段と、該道路地図取得手段により取得した前記二次元座標により規定される道路地図を平面図として表示画面上に描画する描画手段とを備えた道路地図表示装置において、所定の四角形の二次元座標の上辺の一端と下辺の他端とを結ぶ対角線がｘ軸方向の適宜な分割位置にて交差するｙ軸に平行な直線により上下一対の三角形を規定し、これら三角形の変換後の比率に基づいて前記対角線の直線性を保持するように定めた変換式により遠近図表示のための台形座標に変換する座標変換手段を設けて、該座標変換手段が前記道路地図取得手段により取得した遠近図に対応する道路データ及び付帯データの前記二次元座標を前記台形座標に変換し、前記描画手段が前記座標変換手段により変換された台形座標により規定される車両進行方向の道路地図を遠近図として表示画面上に描画するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記座標変換手段は、２次元矩形を台形に変換する台形変換パラメータを設定し座標変換し、さらに、指示を入力する入力装置を備え、前記座標変換手段は、運転者の入力装置からの指示に応じて前記変換パラメータを変え、前記座標変換手段は、前記検出手段により検出された自車両の現在位置と所定の地点との距離に応じて前記変換パラメータを変えることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る地図表示装置の実施の形態を示す図であり、２次元座標により構成される地図データから地図を展開して表示する場合の座標変換パラメータや経路案内に関する情報を入力する入力装置１、自車両の現在位置に関する情報を検出する現在位置検出装置２、２次元座標により構成される地図データ、経路の算出に必要なナビゲーション用データ、経路案内に必要な表示／音声の案内データ、さらに地図を表示、経路算出、案内を行うためのプログラム（アプリケーション及び／又はＯＳ）等が記録されている情報記憶装置３、ナビデータ処理手段として地図の表示処理、経路探索処理、経路案内に必要な表示／音声案内処理、さらにシステム全体の制御を行う中央処理装置４、車両の走行に関する情報である、例えば道路情報、交通情報を送受信したり、車両の現在位置に関する情報を検出したり、さらに現在位置に関する情報を送受信したりする情報送受信装置５、経路案内に関する情報を出力するディスプレイやスピーカその他の出力装置６から構成されている。つまり、本発明に係る地図表示装置をナビゲーション装置に適用した例を示している。
【０００９】
入力装置１は、地図を選択して目的地を入力したり、運転者の意志によりナビゲーション処理を中央処理装置４に指示する機能を備えている。その機能を実現するための手段として、目的地を電話番号や地図上の座標などにて入力したり、経路案内をリクエストしたりするタッチスイッチやジョグダイアル等のリモートコントローラ等を用いることができる。また、本発明では音声入力による対話を行うための装置を備えており、音声入力装置として機能する。また、ＩＣカードや磁気カードに記録されたデータを読み取るための記録カード読み取り装置を付加することもできる。また、ナビゲーションに必要なデータを蓄積し、運転者の要求により通信回線を介して情報提供する情報センターや、地図データや目的地データ、簡易地図、建造物形状地図などのデータを有する携帯型の電子装置等の情報源との間でデータのやりとりを行うためのデータ通信装置を付加することもできる。
【００１０】
現在位置検出装置２は、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用して車両の現在位置情報を入手するもの、車両の進行方位を、例えば地磁気を利用することにより絶対方位で検出する絶対方位センサ、車両の進行方位を、例えばステアリングセンサ、ジャイロセンサを利用することにより相対方位で検出する相対方位センサ、例えば車輪の回転数から車両の走行距離を検出する距離センサ等から構成される。
【００１１】
情報記憶装置３は、ナビゲーション用のプログラム及びデータを記憶した外部記憶装置で、例えばＣＤ−ＲＯＭ等からなっている。プログラムは、経路探索などの処理を行うためのプログラム、本実施例記載のフローチャートに示される処理プログラムや経路案内に必要な表示出力制御、音声入力により対話的に案内を行うためのプログラム及びそれに必要なデータ、音声案内に必要な音声出力制御を行うためのプログラム及びそれに必要なデータが格納されている。記憶されるデータとしては、複数種類の地図データ、探索データ、案内データ、マップマッチングデータ、目的地データ、登録地点データ、道路データ、交差点分岐点の画像データ、ジャンル別データ等のファイルからなり、ナビゲーション装置に必要な全てのデータが記憶されている。ここで、前記複数種類の地図データとしては、道路を表示するための道路データの他に、街区や緑地の形状を表示するためのポリゴンデータ、文字データ、ランドマークデータ、立体ランドマークデータ等、画面に表示される全てのデータ（付帯データ）を含む。また、地図データ、探索データ、案内データ、マップマッチングデータはそれぞれ共有してもよく、例えば地図データの道路データを用いて経路探索してもよい。地図データは、所定単位毎のブロックに区分けされて矩形の形で記憶されている。なお、本発明は、ＣＤ−ＲＯＭにはデータのみ格納し、プログラムは中央処理装置に格納するタイプのものにも適用可能である。ここでは、情報記憶装置として、ＣＤ−ＲＯＭを例に挙げたが、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク、フロッピィディスク等の磁気ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスクでもよい。
【００１２】
中央処理装置４は、種々の演算処理を実行するＣＰＵ、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込んで格納するフラッシュメモリ、フラッシュメモリのプログラムチェック、更新処理を行うプログラム（プログラム読み込み手段）を格納したＲＯＭ、設定された目的地の地点座標、道路名コードＮｏ．等の探索された経路案内情報や演算処理中のデータを一時的に格納するＲＡＭからなっている。また、この他にも図示は省略するが、ディスプレイ等の出力装置に表示するためのデータを格納するフレームメモリ、入力装置１からの音声入力による対話処理を行ったり、ＣＰＵからの音声出力制御信号に基づいて情報記憶装置３から読み出した音声、フレーズ、１つにまとまった文章、音等を合成してアナログ信号に変換してスピーカに出力する音声プロセッサ、通信による入出力データのやり取りを行う通信インタフェースおよび現在位置検出装置２のセンサ信号を取り込むためのセンサ入力インタフェース、内部ダイアグ情報に日付や時間を記入するための時計などを備えている。なお、前記した更新処理を行うプログラムを外部記憶装置に格納しておいてもよい。
【００１３】
プログラム、その他ナビゲーションを実行するためのプログラムは全て外部記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭに格納されてもよいし、それらプログラムの一部または全てが本体側のＲＯＭ４２に格納されていてもよい。この外部記憶媒体に記憶されたデータやプログラムが外部信号としてナビゲーション装置本体の中央処理装置に入力されて演算処理されることにより、種々のナビゲーション機能が実現される。
【００１４】
ナビゲーション装置は、上記のように外部記憶装置のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込むための比較的大容量のフラッシュメモリ、ＣＤの立ち上げ処理を行うプログラム（プログラム読み込み手段）を格納した小容量のＲＯＭを内蔵する。フラッシュメモリは、電源が切断しても記憶情報が保持される、つまり不揮発性の記憶手段である。そして、ＣＤの立ち上げ処理として、プログラム読み込み手段であるＲＯＭのプログラムを起動してフラッシュメモリに格納したプログラムチェックを行い、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭのディスク管理情報等を読み込む。プログラムのローディング処理（更新処理）は、この情報とフラッシュメモリの状態から判断して行われる。
【００１５】
情報送受信装置５は、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用して情報を入手するＧＰＳ受信装置、ＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等を利用して情報を入手するためのＶＩＣＳ情報受信装置、携帯電話、パソコン等を利用することにより、情報センター（例えばＡＴＩＳ）や他車両と情報を双方向に通信するためのデータ送受信装置等から構成される。
【００１６】
出力装置６は、運転者が必要な時に案内情報を音声および／または画面により出力したり、中央処理装置４でナビゲーション処理されたデータなどをプリント出力する機能を備えている。そのための手段として、中央処理装置４で処理したデータや情報記憶装置３に格納されたデータを画面表示するために展開、描画するメモリ、メモリに描画したイメージデータを表示するディスプレイ、中央処理装置４で処理したデータや情報記憶装置３に格納されたデータをプリント出力するプリンタ、経路案内を音声で出力するスピーカなどを備えている。
【００１７】
ディスプレイは、簡易型の液晶表示器等により構成されており、中央処理装置４が処理する地図の表示データや案内データに基づき展開、描画された交差点拡大図画面、目的地名、時刻、距離、進行方向矢印等を表示する。ディスプレイに表示する画像データは、２値画像データ（ビットマップデータ）であり、中央処理装置４が処理する地図の表示データや案内データをシリアル通信等で使用する通信線を使用し、また、他の通信線を兼用して受信し、出力装置６内でメモリに展開、描画した後、指示された表示範囲をディスプレイの画面に表示する。
【００１８】
このディスプレイは、運転席近傍のインストルメントパネル内に設けられており、運転者はこれを見ることにより自車両の現在地を確認したり、またこれからの経路についての情報を得ることができる。また、図示は省略するが、ディスプレイの表示画面にタッチパネル、タッチスクリーン等を含むタブレットを使用し、画面に触れる、或いは画面をなぞることにより、地点入力、道路入力等を行えるように構成してもよい。
【００１９】
次に、２次元座標系上において地図データの２次元座標を遠近感のある地図に座標変換して行う地図表示について説明する。図２は本発明に係る地図表示装置による台形座標変換アルゴリズムを説明するための図である。中央処理装置４の変換パラメータ１２は、地図の矩形座標を台形座標に変換する台形変換パラメータや曲面の座標を投影平面の座標に座標変換する曲面変換パラメータなどの座標変換パラメータを保持するものである。座標変換部１１は、２次元座標により構成される地図データを変換パラメータ１２に保持された座標変換パラメータに基づき座標変換を行うものであり、この座標変換した地図データを描画して出力装置６の画面に台形変換した地図が表示される。
【００２０】
まず、図２（Ａ）に示すような２次元地図データの座標空間を対象として、図２（Ｂ）に示すような台形への座標変換を行う場合の台形変換パラメータについて説明する。まず、２次元地図データの矩形に関しては、図２（Ａ）に示すように幅（Ｘ方向の長さの２分の１）ｇが設定され、台形に関しては、図２（Ｂ）に示すように上辺の長さ（Ｘ方向の長さの２分の１）ａ、及び下辺の長さ（Ｘ方向の長さの２分の１）ｂが設定され、そして、矩形及び台形に共通の縦の長さ（Ｙ方向の長さ）Ｌが設定される。
【００２１】
これらのパラメータに基づき地図データのＰ（Ｘ，Ｙ）から座標変換部３により変換される新たな座標がＰ１（ｓｘ，ｓｙ）であるとすると、まず、Ｙ座標値ｓｙは、台形の上辺の長さａと縦の長さＬの積及び台形の上下辺の長さの差（ｂ−ａ）とＹ座標値との積の和｛ａＬ＋（ｂ−ａ）Ｙ｝に対する台形の下辺の長さｂと縦の長さＬとＹ座標値との積ｂ・Ｌ・Ｙの比、つまり、
〔数１〕
0003812632.tif 000002
ただし、ｋ1 ＝ｂ・Ｌ      ｋ2 ＝ａ・Ｌ      ｋ3 ＝（ｂ−ａ）
により求められる。また、Ｘ座標値ｓｘは、台形の下辺の長さｂから台形の上下辺の長さの差（ｂ−ａ）にＹ座標値を乗じて台形の縦の長さＬで除した値（ｂ−ａ）ｓｙ／Ｌを減じ、矩形のＸ方向の長さｇに対するＸ座標値の比を乗じて、つまり、
〔数２〕
0003812632.tif 000003
ただし、ｋ4 ＝ｇ      ｋ5 ＝ｂ      ｋ6 ＝（ｂ−ａ）／Ｌ
により求められる。
【００２２】
以下に、まずＹ座標の変換について説明する。図２（Ａ）において斜めの直線の式は、
〔数３〕
0003812632.tif 000004
で表される。そこで、この斜めの直線が変換後も直線として保たれるように、且つＸ座標が等分割となるように変換後の地図を仮定し、この直線ともう１つの２次元地図データにおけるＸ座標値が一定の直線により図２（Ｂ）に示すメッシュの三角形を考える。これらは相似となるので、それぞれの三角形の辺の長さの比率を考える。まず、三角形の縦の長さの比が（Ｌ−ｓｙ）：ｓｙとなる。これに対し、三角形の底辺の長さは、上辺がａ−Ｘａ／ｇ、下辺がｂ＋Ｘｂ／ｇとなる。したがって、相似三角形の辺の長さの比が等しいことから、
〔数４〕
（Ｌ−ｓｙ）：ｓｙ＝（ａ−Ｘａ／ｇ）：（ｂ＋Ｘｂ／ｇ）
となる。この〔数４〕と上記〔数３〕からＸを消去すると、〔数１〕が求められる。また、上辺ａ、下辺ｂに変換される固定値ｇのＸ座標値を縦の長さｓｙに対応させると、（ｂ−ａ）ｓｙ／Ｌとなるから、任意のＸ座標値では、ｇとＸとの比を乗じることにより〔数２〕が求められる。
【００２３】
上記〔数２〕では、Ｐ（Ｘ，Ｙ）からＰ′（Ｘ，ｓｙ）とした後、そのｓｙを用いてＰ１（ｓｘ，ｓｙ）を求めたが、ｓｙを用いずＸ，Ｙの座標値からｓｘを求めてもよい。例えば、〔数２〕において、ｓｙにＹを用いｓｘ′を求めると、Ｐ（Ｘ，Ｙ）は、図２（Ｂ）に示すＰ１′（ｓｘ′，ｓｙ）に変換されて台形から膨らむので、座標変換した結果はお椀形状になる。
【００２４】
次に、本発明の地図表示装置を備えた車両用ナビゲーション装置の例を説明する。図３は情報記憶装置に格納された主要なデータファイルの構成例を示す図、図４は現在位置中心の地図の表示処理の例を説明するための図である。
【００２５】
案内道路データファイルは、図３（Ａ）に示すように、道路数ｎのそれぞれに対して、道路番号、長さ、道路属性データ、形状データのアドレス、サイズおよび案内データのアドレス、サイズの各データからなり、経路探索部により経路を算出し経路案内を行うために必要なデータとして格納される。道路番号は、分岐点間の道路毎に方向（往路、復路）別に設定されている。道路属性データは、道路案内補助情報データであり、形状データは、図３（Ｂ）に示すように、各道路の複数のノード（節）で分割したとき、ノード数ｍのそれぞれに対して東経、北緯からなる座標データを有している。案内データは、図３（Ｃ）に示すように、交差点（または分岐点）名称、信号機データ、ランドマークデータ、注意点データ、道路名称データ、道路名称音声データ、行き先データのアドレス、サイズの各データからなる。
【００２６】
上記車両用ナビゲーション装置では、中央処理装置４により次のような処理を行う。まずイニシャライズ処理を行ってＣＤ−ＲＯＭからナビゲーションプログラムを読み出し、フラッシュメモリに格納して起動すると、現在位置検出装置２により現在位置を検出する処理を行い、現在位置を中心としてその周辺地図を表示すると共に、現在位置の名称等を表示する。次に、電話番号や住所、施設名称、登録地点等を用いて目的地を設定する処理を行い、現在位置から目的地までの経路探索処理を行う。この経路探索の結果、目的地に到着するまでの経路は、案内する道路番号を並べた案内道路番号データとして設定される。経路が決まると、現在位置検出装置２による現在位置追跡を行いながら、目的地に到着するまで経路案内の表示出力・音声出力の処理を行う。
【００２７】
例えば上記現在位置検出処理や目的地設定処理、経路案内表示処理において、ディスプレイに地図を表示する場合に、例えば矩形座標から台形座標に変換する変換パラメータを用いて変換して現在位置から遠くのものは小さく、現在位置の近くは大きく表示する所謂遠近法による地図を表示する。
【００２８】
本発明に係る地図表示装置では、台形変換のパラメータを用いて現在位置に対応した遠近法による地図を表示する場合、図４に示すようにまず遠近図表示のモードになっているか否かを判断し（ステップＳ１１）、遠近図表示のモードの場合には上述した〔数１〕及び〔数２〕における台形変換パラメータａ、ｂ、Ｌ等を設定する。即ち、どのような地図範囲を表示装置に表示するかを設定する（ステップＳ１２）。この台形変換パラメータの設定は、入力装置から運転者の指示により個別に指定してもよいし、その時々の表示環境に応じて予め定められたパラメータの組み合わせを選択できるようにしてもよい。次にその地図範囲における４隅の東経・北緯座標を取得し（ステップＳ１３）、この東経・北緯座標を〔数１〕及び〔数２〕のｓｘ、ｓｙにそれぞれ代入、即ち、逆変換することにより、矩形地図上における表示すべき地図範囲が決定される（ステップＳ１４）。この地図範囲は逆台形の形となる。次に、この逆台形の領域に係る地図ブロックを選択してＣＤ−ＲＯＭより選択された地図ブロックを読み出し、ＲＡＭに格納する（ステップＳ１５）。そして、選択された地図ブロック内の２次元座標をそれぞれ〔数１〕及び〔数２〕に代入して座標変換を行い（ステップＳ１６）、再びＲＡＭに格納する。しかる後、変換された座標を表示装置の画面座標に変換してフレームメモリに描画することによりディスプレイ等の表示装置に表示する（ステップＳ１７）。上記ステップＳ１１において遠近図表示のモードになっていなければ、通常の平面地図を表示する。この図４における処理が本発明における座標変換手段による座標変換処理の１例である。
【００２９】
上記ステップＳ１２の表示装置に表示する地図範囲の設定では、例えば現在位置検出装置２により検出された現在位置に基づいて、現在位置が画面の中心あるいは画面の中心より下方に表示されるようにする。さらに車両の走行に伴って現在位置を追跡しながら地図範囲の設定を更新し、車両の走行方位を検出し、走行方位が表示装置の画面上方と一致するように地図データを回転させた上で地図範囲を設定する。また、地点設定などにおいて、運転者が入力装置からの入力操作に応じて地図をスクロールする場合には、カーソル操作に基づいて地図範囲の設定を行う。
【００３０】
さらに、情報記録装置３には、道路を表示するための道路データ以外に地図上に重ね合わせ表示される付帯データとして、文字（県名や都市名、ビル名、店舗名、道路名称など）、ランドマーク（店舗や駐車場を表すシンボル、信号機や道路標識を表すシンボルなど）、立体ランドマーク（著名な建物を立体的にビットマップ形式で表示するものなど）のデータ及びそれらが位置する座標が記憶されていて、ステップＳ１６において選択された地図ブロック内にこれらのデータが含まれる場合には、これらの座標も〔数１〕、〔数２〕の計算式により座標変換することにより、ステップＳ１７により描画され、表示装置に表示される。また、これらの文字データ、ランドマークデータ、立体ランドマークデータ自体も台形変換してもよいことは勿論である。文字データの場合には、文字データに外接する矩形座標データも記憶させておき、この矩形座標に対し計算式を用いて座標変換を行う。また、ランドマークや立体ランドマークはビットマップデータとして記憶されているものであり、このビットマップを形成する各画素に対し計算式を用いて座標変換を行う。
【００３１】
図５は街区や緑地等の形状を描画するポリゴンデータの構成例を示す図、図６は台形パラメータの組み合わせテーブルの構成例を示す図、図７は車両の現在位置と案内交差点までの距離に応じて変換パラメータを変える場合の表示画面の例を示す図である。
【００３２】
また、地図上に重ね合わせ表示する付帯データとして、座標列に基づき街区や緑地等の形状を描画する例えば図５に示すようなポリゴンデータ、車両の現在位置に基づき一定時間又は一定距離毎に記憶される走行軌跡点の座標データ、情報センターから受信し、記憶した渋滞や交通規制などの座標を含む交通情報データ等がある。これらのデータも上記のように各座標を座標変換して地図上に重ね合わせ表示する。
【００３３】
座標列に基づき街区や緑地等の形状を描画するポリゴンデータは、図５に示すように都道府県、市町村のような街区や緑地等の情報を示す種別や、それらを地図表示する際の色コード、住所コード、閉領域を示す座標点数、さらにはその街区や緑地等の名称などの属性データ、閉領域の境界点を示す座標列のデータからなっており、地図データと共に情報記憶装置に格納されている。なお、ポリゴンデータは、表示縮尺レベル毎に分類されて記憶されている。またポリゴンは、色コードに色分け表示することができ、色コードに対応させた色テーブルを情報記憶装置に格納しておき、これを参照して色表示するようにしている。色情報の他に、或いは色情報に変えて輝度情報、模様情報を持つようにしてもよい。その場合、輝度情報テーブル、模様情報テーブルを持ち、表示されるポリゴンは、領域毎に輝度、模様を異ならせて表示される。座標データ構造は、図５に示すように始点と終点を結ぶベクトル列のデータとして構成され、各ベクトルをつなぎ合わせることにより、閉領域の境界が形成される。住所コードは、そのポリゴンの属する情緒を示し、例えば県、市町村、大字、小字、丁目、番地、号からなっている。
【００３４】
上記座標変換した地図の表示を行う場合、車両の現在位置と交差点や目的地等の所定の地点との距離に応じて段階的に変換パラメータを変えてもよい。変換パラメータの設定は、先に述べたように入力装置から運転者の指示により個別に指定し、その時々の表示環境に応じて予め定められたパラメータの組み合わせを選択できるようにしてもよいが、その場合に用いる組み合わせテーブルの例を示したのが図６である。この組み合わせテーブルは、ａ、ｂ、Ｌ、ｇの各パラメータが地図の傾き１０°、２０°、……に対応して設定登録されたものであり、地図の傾きは、広域表示レベル１、２、……のようなものでもよい。
【００３５】
車両の現在位置と案内交差点までの距離に応じて変換パラメータを変える場合に、車両が案内交差点に例えば３００メートル以内に接近した時に図７（Ａ）に示す交差点拡大図を表示する。その際の交差点拡大図は、組み合わせテーブルの地図の傾き７０°の変換パラメータを用いて台形変換し、車両が案内交差点に接近するにしたがって図７（Ｂ）に示すように地図の傾きを徐々に小さくする（６０°→５０°→４０°……）。そして、車両が案内交差点に例えば１５０メートル以内に接近した時には図７（Ｃ）に示すような２次元の交差点拡大図を表示する。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、２次元座標により構成される地図データを台形に座標変換して表示させるようにしたが、通常の地図だけでなく、交差点拡大図についても同様に座標変換して表示してもよいし、表示画面を上下２つの領域に分割し、上下に座標変換した地図としない地図を表示させるようにしてもよい。すなわち、画面の下領域には車両の現在位置を含む範囲の２次元地図を表示し、画面の上領域には画面下領域の２次元地図より遠方が広域表示できるように座標変換して表示する。
【００３７】
この場合の描画方法としては、まず、画面を上下２分割し、現在位置を含む地図ブロックを読み出し、画面下領域に描画する。次に画面下領域に表示される２次元地図の上限の境界線を抽出し、その境界線の長さを図２（Ｂ）の台形の下辺の長さ（２×ｂ）とする。最後に台形の他のパラメータを設定して遠方の範囲の地図データについて座標変換を行い、変換された地図を画面上領域に描画し表示する。さらに、画面の分割数を増やし、下方の画面から上方へ段階的に広域化するようにパラメータを設定してもよいし、車速に応じてパラメータを変えたり、市街地、郊外など地図を表示する地域や目的地近傍など特定に地点に応じてパラメータを変えたり座標変換しない直接表示に切り換えるようにしてもよい。
【００３８】
また、台形に座標変換した地図上に前方及び左右方向への遠近感を強調する複数のグリッドラインを重ね合わせて表示させてもよい。これは、例えば図２（Ａ）に示す格子線をグリッドラインと考えると、このグリッドラインを座標変換して図２（Ｂ）に示すように表示するものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、三角関数や視点の高さを用いることなく簡単な変換パラメータと加減乗除の演算で座標変換でき、現在位置近傍は大きく、遠方は小さく表示される遠近感のある地図を表示できる。しかも、処理負担の軽減、処理の高速化を可能になる。
【００４０】
また、現在位置近傍の情報量を多くしながら遠方を広域に表示し、前方及び左右方向への遠近感を強調した表示が可能となる。さらに、周囲の環境や走行条件に応じて適切な地図情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る地図表示装置の実施の形態を示す図である。
【図２】  本発明に係る地図表示装置による台形座標変換アルゴリズムを説明するための図である。
【図３】  案内道路データ等の構成例を示す図である。
【図４】  現在位置中心の地図の表示処理の例を説明するための図である。
【図５】  街区や緑地等の形状を描画するポリゴンデータの構成例を示す図である。
【図６】  台形パラメータの組み合わせテーブルの構成例を示す図である。
【図７】  車両の現在位置と案内交差点までの距離に応じて変換パラメータを変える場合の表示画面の例を示す図である。
【符号の説明】
１…入力装置、２…現在位置検出装置、３…情報記憶装置、４…中央処理装置、５…情報送受信装置、６…出力装置、１１…座標変換部、１２…変換パラメータ
【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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【図７】
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