JP2002183765A - 地図表示装置、地図表示方法、及び前記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 - Google Patents

地図表示装置、地図表示方法、及び前記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

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JP2002183765A
JP2002183765A JP2001288454A JP2001288454A JP2002183765A JP 2002183765 A JP2002183765 A JP 2002183765A JP 2001288454 A JP2001288454 A JP 2001288454A JP 2001288454 A JP2001288454 A JP 2001288454A JP 2002183765 A JP2002183765 A JP 2002183765A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、画面に表示された地図情報を運転
者が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。 【解決手段】 地図表示装置10において、曲面生成部
150は、利用者から地図上に指定される拡大部分又は
縮小部分の配置に応じた形状をそれぞれ有する第1曲面
から第2曲面まで、両者の中間的な形状を経由して徐々
に変形する曲面を順次生成し、マッピング部160は、
前記生成された各曲面上に、地図記憶部110に記憶さ
れている地図をマッピングしてマップドイメージを生成
し、投影部170は、前記マップドイメージを平面状の
仮想スクリーンに投影した投影イメージを順次表示す
る。地図表示装置10は、これにより、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であって、2
つの表示形状の間を徐々に変形する地図を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地図表示装置、地
図表示方法、及び前記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。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。
【0005】
【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。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。
【0006】また、運転者が拡大図又は広域図を確認す
るため地図と当該拡大図又は広域図との間で視線を移動
させる際に、注目点を見失う場合があるという問題点も
ある。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。
【0007】上記の問題に鑑み、本発明は、画面に表示
された地図情報を運転者が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。
【0008】
【課題を解決するための手段】(1) 上記問題を解決
するため、本発明の地図表示装置は、1つの面の曲率を
時間的に徐々に変化させる過程で得られる、形状の異な
る複数の面の各々に対し、地図に関する第1座標情報を
前記各面上の第2座標情報に変換するとともに、前記各
面毎に得られた前記第2座標情報に従って前記地図を表
示することを特徴とする。
【0009】(2) 前記(1)の地図表示装置におい
て、前記第1座標情報は前記地図上に表示されるべき目
的物の位置を示し、前記地図表示装置は、前記第1座標
情報を記憶している地図記憶手段と、1つの面を第1の
形状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して
徐々に変形させる過程で得られる複数の面を生成する曲
面生成手段と、前記第1座標情報を前記生成された各面
上の第2座標情報に変換し、前記目的物を表す画像を、
前記変換された第2座標情報により示される位置を基準
として前記各面上にテクスチャマッピングすることによ
り前記各面毎にマップドイメージを生成するマッピング
手段と、前記生成された各マップドイメージを平面状の
仮想スクリーンに透視投影することにより得られた投影
イメージを順次表示する投影表示手段とを備えてもよ
い。
【0010】(3) 前記(2)の地図表示装置は、注
目点を含む前記地図上の部分領域を、時間的に徐々に拡
大表示又は縮小表示し、前記曲面生成手段は、前記部分
領域が拡大表示される場合には、前記部分領域に含まれ
る目的物を表す画像がテクスチャマッピングされる前記
面上の部分と前記透視投影における視線とがなす角度
が、前記面の他の部分と前記透視投影における視線とが
なす角度よりも大きい形状を前記第2の形状として、前
記複数の面を生成し、前記部分領域が縮小表示される場
合には、前記部分領域に含まれる目的物を表す画像がテ
クスチャマッピングされる前記面上の部分と前記透視投
影における視線とがなす角度が、前記面の他の部分と前
記透視投影における視線とがなす角度よりも小さい形状
を前記第2の形状として、前記複数の面を生成してもよ
い。
【0011】(4) 前記(3)の地図表示装置におい
て、前記曲面生成手段は、前記注目点の位置、及び前記
部分領域が拡大表示されるべきか縮小表示されるべきか
の区別を示す情報を利用者から受け付ける注目点受付部
を有し、前記受け付けた情報に応じて、前記複数の面を
生成してもよい。 (5) 前記(1)の地図表示装置において、前記第1
座標情報は前記地図上に表示されるべき目的物の位置を
示し、前記地図表示装置は、前記第1座標情報を記憶し
ている地図記憶手段と、1つの面を第1の形状から第2
の形状まで両者の中間的な形状を経由して徐々に変形さ
せる過程で得られる複数の面を生成する曲面生成手段
と、前記第1座標情報を前記生成された各面上の第2座
標情報に変換し、前記目的物を表す画像を、前記変換さ
れた第2座標情報により示される位置を基準として、前
記各面を仮想スクリーンとして透視投影することにより
前記各面毎に得られた投影イメージを、順次表示する投
影表示手段とを備えてもよい。
【0012】(6) 前記(5)の地図表示装置は、注
目点を含む前記地図上の部分領域を、時間的に徐々に拡
大表示又は縮小表示し、前記曲面生成手段は、前記部分
領域が拡大表示される場合には、前記部分領域に含まれ
る目的物が透視投影される前記面上の部分と前記透視投
影における視線とがなす角度が、前記面の他の部分と前
記透視投影における視線とがなす角度よりも小さい形状
を前記第2の形状として、前記複数の面を生成し、前記
部分領域が縮小表示される場合には、前記部分領域に含
まれる目的物が透視投影される前記面上の部分と前記透
視投影における視線とがなす角度が、前記面の他の部分
と前記透視投影における視線とがなす角度よりも大きい
形状を前記第2の形状として、前記複数の面を生成して
もよい。
【0013】(7) 前記(6)の地図表示装置におい
て、前記曲面生成手段は、前記注目点の位置、及び前記
部分領域が拡大表示されるべきか縮小表示されるべきか
の区別を示す情報を利用者から受け付ける注目点受付部
を有し、前記受け付けた情報に応じて、前記複数の面を
生成してもよい。 (8) 本発明の地図表示方法は、1つの面を第1の形
状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して徐
々に変形させる過程で得られる複数の面を示す定義情報
を生成する曲面生成ステップと、地図上に表示されるべ
き目的物の位置を示す第1座標情報を前記定義情報によ
り示される各面上の第2座標情報に変換し、前記目的物
を表す画像を前記変換された第2座標情報により示され
る位置を基準として前記各面上にテクスチャマッピング
することにより、前記各面毎にマップドイメージを生成
するマッピングステップと、前記各マップドイメージを
平面状の仮想スクリーンに透視投影することにより得ら
れる投影イメージを生成し、順次表示する投影表示ステ
ップとを含む。
【0014】(9) 本発明の地図表示方法は、1つの
面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的な形状
を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数の面を
示す定義情報を生成する曲面生成ステップと、地図上に
表示されるべき目的物の位置を示す第1座標情報を前記
定義情報により示される各面上の第2座標情報に変換
し、前記目的物を表す画像を前記変換された第2座標情
報により示される位置を基準として前記各面を仮想スク
リーンとして透視投影することにより得られる投影イメ
ージを、前記各面毎に生成し、順次表示する投影表示ス
テップとを含む。
【0015】(10) 本発明のプログラムは、地図表
示装置をコンピュータにより実現するためのコンピュー
タ実行可能なプログラムであって、1つの面を第1の形
状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して徐
々に変形させる過程で得られる複数の面を示す定義情報
を生成する曲面生成ステップと、地図上に表示されるべ
き目的物の位置を示す第1座標情報を前記定義情報によ
り示される各面上の第2座標情報に変換し、前記目的物
を表す画像を前記変換された第2座標情報により示され
る位置を基準として前記各面上にテクスチャマッピング
することにより、前記各面毎にマップドイメージを生成
するマッピングステップと、前記各マップドイメージを
平面状の仮想スクリーンに透視投影することにより得ら
れる投影イメージを生成し、順次表示する投影表示ステ
ップとを、前記コンピュータに実行させる。
【0016】(11) 本発明のプログラムは、地図表
示装置をコンピュータにより実現するためのコンピュー
タ実行可能なプログラムであって、1つの面を第1の形
状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して徐
々に変形させる過程で得られる複数の面を示す定義情報
を生成する曲面生成ステップと、地図上に表示されるべ
き目的物の位置を示す第1座標情報を前記定義情報によ
り示される各面上の第2座標情報に変換し、前記目的物
を表す画像を前記変換された第2座標情報により示され
る位置を基準として前記各面を仮想スクリーンとして透
視投影することにより得られる投影イメージを、前記各
面毎に生成し、順次表示する投影表示ステップとを、前
記コンピュータに実行させる。
【0017】
【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、地図上において利用者から指定され
る注目点の位置に応じた所期の形状を有し、かつ時間的
に徐々に変形する曲面を生成し、生成される曲面毎に地
図を示す座標情報をテクスチャマッピングし、テクスチ
ャマッピングされた座標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
前記注目点を含む部分領域を拡大表示する装置である。
【0018】<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11
0、自車位置受付部155、曲面記憶部140、曲面生
成部150、マッピング部160、投影部170及び表
示部180から構成される。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RA
M(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。
【0019】<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
文字列と、それぞれの位置を示す第1座標情報と対応付
けて記憶している。ここで、前記第1座標情報を、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。
【0020】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、前記第1座標情報の0≦s≦1
000、0≦t≦1000に対応する画像情報を示して
いる。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
位置を示す第1座標情報とを格納する。
【0021】<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異なる複数の
曲面であって、地図情報がマッピングされる曲面を定義
する情報を記憶している。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。
【0022】曲面記憶部140は、拡大すべき地図部分
がテクスチャマッピングされる曲面部分において前記曲
面と前記透視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透視投影における視線とがなす角度
よりも大きい曲面形状を定義する情報を、前記地図部分
が表示される画面上の部分を示す情報と対応付けて記憶
し、また、縮小すべき地図部分がテクスチャマッピング
される曲面部分において前記曲面と前記透視投影におけ
る視線とがなす角度が、前記曲面の他の部分と前記透視
投影における視線とがなす角度よりも小さい曲面形状を
定義する情報を、前記地図部分が表示される画面上の部
分を示す情報と対応付けて記憶している。前記曲面の形
状に応じて地図が拡大及び縮小される作用については、
投影部170の説明において詳述する。
【0023】曲面記憶部140は、地図を拡大縮小する
作用を有さない形状として、特に、平面を定義する情報
を記憶している。以降、当該情報をも含めて、曲面記憶
部140に記憶される曲面又は平面を定義する情報を、
曲面定義情報と総称する。曲面記憶部140は、前記情
報を次の何れかの形態により記憶している。 (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。曲面141、曲面142は、それぞ
れ、地図の表示範囲の手前部分、遠方部分を拡大する。
各部分は、それぞれ、表示画面において、下方部分、上
方部分に相当する。
【0024】図5は、前記曲面及び平面について、曲面
記憶部140が記憶している情報の例を示している。曲
面記憶部140は、曲面定義情報欄に前記曲面定義情報
を記憶し、拡大縮小部分欄に拡大又は縮小すべき地図部
分が表示される画面上の部分を示す情報を記憶してい
る。なお、曲面記憶部140は、前記(2)及び(3)
の形態により表した曲面定義情報を記憶してもよい(図
示省略)。
【0025】<曲面生成部150>曲面生成部150
は、運転者の操作に応じて2つの形状の間を両者の中間
的な形状を経由して徐々に変形する曲面を生成して、当
該曲面を表す曲面定義情報をマッピング部160に対し
て出力する。以下、詳細に説明する。曲面生成部150
は、注目点受付部151及び注目点記憶部152を有す
る。
【0026】注目点受付部151は、例えば表示部18
0が有する画面の前面に設置されるタッチパネル等によ
り実現され、運転者が拡大表示及び縮小表示を区別して
当該タッチパネル等に触れることにより、運転者が意図
した注目点の画面上における位置を認識し、当該位置を
示す情報を拡大表示及び縮小表示の区別とともに曲面生
成部150に対して通知する。
【0027】注目点記憶部152は、画面上の位置と拡
大表示及び縮小表示の区別とを示す情報を記憶する。図
6に示すように、注目点記憶部152は、前注目点欄及
び現注目点欄を有しており、双方の欄はそれぞれ、注目
点の位置と拡大縮小の区別を保持し、最初、双方の欄は
注目点の位置が指定されていないことを示す情報が記憶
されている。
【0028】曲面生成部150は、注目点受付部151
から画面上の位置を拡大縮小の区別とともに示す情報を
通知され、現注目点欄の内容を前注目点欄に転記し、当
該通知された情報を現注目点欄に記録する。次に、曲面
生成部150は、前注目点について、位置が指定されて
いる場合には、曲面記憶部140から前注目点を拡大縮
小部分に含む曲面定義情報を取得し、位置が指定されて
いない場合には、曲面記憶部140から平面を定義する
情報を取得する。現注目点についても、同様にして曲面
記憶部140から情報を取得する。曲面生成部150
は、前注目点について取得した情報が表す形状を有する
曲面又は平面(以後、前曲面と称する)から、現注目点
について取得した情報が表す形状を有する曲面又は平面
(以後、現曲面と称する)まで、両者の中間的な形状を
経由して徐々に変形する曲面を順次生成する。
【0029】当該曲面を生成する一具体例として、曲面
生成部150が2つの形状の間を10等分して両形状の
中間的な形状を有する9個の曲面を生成する方法につい
て述べる。 (1) x、y及びzの関係式により曲面が定義される
場合、前曲面及び現曲面の面上にあって、共通のx,y
座標値を有する複数の点を求める。前曲面について求め
たn個の点が P1:(x1 ,y1 ,zp1) … Pn:(xn ,yn ,z
pn) であり、現曲面について求めたn個の点が C1:(x1 ,y1 ,zc1) … Cn:(xn ,yn ,z
cn) であるとき、曲面生成部150はi=1…9の各々につ
いてn個のサンプル点 S1i:(x1 ,y1 ,zp1+i(zc1−zp1)/10)
… Sni:(xn ,yn ,zpn+i(zcn−zpn)/10)
(i=1…9) により定義される9個の曲面を順次生成する。
【0030】(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であって、前曲面を定義するm個の
サンプル点が P1:(x1 ,y1 ,zp1) … Pm:(xm ,ym ,z
pm) であり、現曲面を定義するm個のサンプル点が C1:(x1 ,y1 ,zc1) … Cm:(xm ,ym ,z
cm) であるとき、曲面生成部150はi=1…9の各々につ
いてm個のサンプル点 S1i:(x1 ,y1 ,zp1+i(zc1−zp1)/10)
… Smi:(xm ,ym ,zpm+i(zcm−zpm)/10)
(i=1…9) により定義される9個の曲面を順次生成する。
【0031】前記例は、前曲面と現曲面とが共通のxy
座標値を有するサンプル点により定義されている場合に
ついて示しているが、両者が異なるxy座標値を有する
サンプル点により定義されている場合は、一方の曲面を
定義するサンプル点の座標値を双線形補間することによ
り他方の曲面を定義するサンプル点と等しいxy座標を
有する点を算出し、当該点をサンプル点として用いれば
よい。
【0032】(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であって、前
曲面が P:(xp(u,v) ,yp(u,v) ,zp(u,
v)) 現曲面が C:(xc(u,v) ,yc(u,v) ,zc(u,
v)) と定義される場合、曲面生成部150はi=1…9の各
々について Mi:(xp(u,v) + i(xc(u,v)−xp
(u,v))/10 ,yp(u,v) + i(yc
(u,v)−yp(u,v))/10 ,zp(u,v)
+ i(zc(u,v)−zp(u,v))/10 )(i
=1…9) により定義される9個の曲面を順次生成する。
【0033】曲面生成部150は、マッピング部160
に対して、生成した曲面を表す曲面定義情報を順次出力
し、最後に現曲面を表す曲面定義情報を出力する。図7
は、表示画面の下方部分に位置する注目点を運転者から
指定されている状態において、新たに、表示画面の上方
部分に位置する注目点を運転者から指定された場合に、
曲面生成部150が出力する曲面を示す概念図である。
【0034】曲面生成部150は、表示画面の下方部分
を拡大する曲面141を前曲面とし、表示画面の上方部
分を拡大する曲面142を現曲面として、曲面141か
ら曲面142に向かって、両者の中間的な形状を有する
曲面143を順次生成し、当該生成した曲面を表す曲面
定義情報をマッピング部160へ出力する。その後、曲
面142を表す曲面定義情報をマッピング部160へ出
力する。
【0035】<自車位置受付部155>自車位置受付部
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。
【0036】図8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、自車位置受
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、曲面生成部150から入力される曲面
毎にテクスチャマッピングする。以下、詳細に説明す
る。
【0037】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。図9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。
【0038】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。
【0039】次に、マッピング部160は、前記領域に
含まれる画像情報の位置を示す第1座標情報(s0,t
0)に対して当該画像情報をテクスチャマッピングする
基準となる前記曲面上の位置を示す第2座標情報(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。
【0040】(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,t
0)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,t
0)を代入してu0、v0を求め、当該u0、v0から
z0を求める。
【0041】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
画素をテクスチャマッピングする。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。なお、エイリアシングを除去するために、面積寄与
率に応じてテクスチャ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テクスチャマッピングする
方法が従来行われており、本テクスチャマッピング処理
において当該方法を適用してもよい。
【0042】マッピング結果の一例として、図10は、
図4(a)の曲面141に図9の表示対象領域157に
含まれる画像情報をテクスチャマッピングした結果を示
している。図11は図4(b)の曲面142に図9の表
示対象領域157に含まれる画像情報をテクスチャマッ
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10、図11の双方に測地線を表示した。
【0043】マッピング部160は、当該テクスチャマ
ッピング処理を、曲面生成部150から入力される曲面
毎に行う。 <投影部170>投影部170は、前記曲面毎に、マッ
ピング部160によりテクスチャ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。
【0044】図12(a)は、図10のテクスチャマッ
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17
3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。
【0045】図12(b)は、同図(a)のx=0にお
ける断面図であり、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。
地図の特定の部分を拡大しない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。
【0046】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
で交わり遠方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にテクスチャ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遠方部分が縮小
される。このことはL0<L1であることからも確かめ
られる。
【0047】図13(a)は、図11のテクスチャマッ
ピング結果に対する透視投影を示す概念図であり、17
6は曲面、177は仮想スクリーン、178は視点、1
79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。図13(b)は、同図(a)のx=0に
おける断面図であり、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。
【0048】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で交わり遠方部分にお
いて大きな角度θ2で交わるため、曲面176にテクス
チャマッピングされた地図を透視投影した像は、手前部
分が縮小され遠方部分が拡大される。このことはL0<
L1であることからも確かめられる。このように、拡大
すべき地図部分がテクスチャマッピングされる点におい
て前記曲面と前記透視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透視投影における視線と
がなす角度よりも大きく、縮小すべき地図部分がテクス
チャマッピングされる点において前記曲面と前記透視投
影における視線とがなす角度が、前記曲面の他の部分と
前記透視投影における視線とがなす角度よりも小さい形
状を有する曲面にテクスチャ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し、また縮小した像を得ること
ができる。
【0049】投影部170は、曲面生成部150が出力
する曲面毎にマッピング部160がテクスチャマッピン
グした画像情報を、平面状の仮想スクリーンに透視投影
する。例えば、運転者の操作に応じて、前曲面が図12
の曲面171であり、現曲面が図13の曲面176とな
った場合、曲面生成部150は、曲面171から曲面1
76までの中間的な形状を有する曲面を順次出力し、マ
ッピング部160は、当該曲面毎に画像情報をテクスチ
ャマッピングし、投影部170は、当該テクスチャマッ
ピングされた画像情報を透視投影する。これにより、投
影部170は、地図の手前部分が拡大された投影像か
ら、地図の遠方部分が拡大された投影像へと、徐々に変
形する投影像を出力する。
【0050】<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(Elect
ro Luminescence)パネル等により実現
される画面を備え、前記曲面毎に、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。
【0051】表示部180は、前記曲面毎に仮想スクリ
ーンに透視投影された像を拡大または縮小して画面の全
体に表示する。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
面毎に、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(s
0,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。
【0052】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テクスチャマッピング
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、
テクスチャ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。図14は、図12の透視投影
の結果について表示部180が行う画面表示例であり、
図15は、図13の透視投影の結果について表示部18
0が行う画面表示例を示している。運転者の操作に応じ
て、前曲面が図12に示した曲面171であり、現曲面
が図13に示した曲面176となった場合の例によれ
ば、表示部180は、図14の表示から図15の表示ま
で、両表示間を徐々に変形する地図を表示する。
【0053】<地図表示処理>以下、図16及び図17
に示すフローチャートを参照しながら、地図表示装置1
0が行う地図表示処理について説明する。地図表示装置
10は、運転者の操作に応じて2つの形状の間を両者の
中間的な形状を経由して徐々に変形する曲面を生成し、
当該曲面毎に曲面定義情報を付してサブ処理を呼び出す
メイン処理と、メイン処理から与えられた曲面定義情報
によって表される曲面または平面に地図をテクスチャマ
ッピングし透視投影して表示するサブ処理とを行うこと
により、2つの表示形状の間を徐々に変形する地図を表
示する。
【0054】<メイン処理>注目点受付部151は、運
転者が意図した注目点の画面上における位置を表す情報
を取得し(ステップS010)、当該情報に応じて、曲
面生成部150は、前注目点及び現注目点の位置情報を
更新する(ステップS011)。更新された前注目点に
ついて、位置が指定されている場合には(ステップS0
12)、曲面生成部150は、当該位置を含む地図部分
を拡大する曲面定義情報を曲面記憶部140から取得し
(ステップS013)、位置が指定されていない場合に
は、平面を表す情報を取得する(ステップS014)。
さらに、曲面生成部150は、更新された現注目点につ
いて、同様にして曲面記憶部140から情報を取得する
(ステップS015〜ステップS017)。
【0055】曲面生成部150は、前注目点について取
得した情報により表される前曲面から、現注目点につい
て取得した情報により表される現曲面まで(ステップS
020)、両者の中間的な形状を経由して徐々に変形す
る曲面を1つ生成し(ステップS021)、当該曲面を
指定してサブ処理を実行する処理を(ステップS02
2)、順次繰り返す(ステップS023)。その後、曲
面生成部150は、現曲面を指定してサブ処理を実行す
る(ステップS024)。
【0056】<サブ処理>サブ処理において、地図表示
装置10は、メイン処理のステップS022及びステッ
プS024から曲面定義情報を与えられ、以下の処理を
行う。自車位置受付部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S10
1)。マッピング部160は、自車位置受付部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16
0は、st座標からxy座標への変換fを算出する(ス
テップS103)。
【0057】マッピング部160は、表示対象領域に含
まれる画像情報の位置を示す第1座標情報に対し(ステ
ップS104)、変換fを用いて、メイン処理から与え
られた情報により定義される曲面又は平面上の位置を示
す第2座標情報を算出し(ステップS105)、算出さ
れた位置を基準として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)。
【0058】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1
80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)。
【0059】<第1のまとめ>以上のように、地図表示
装置10は、運転者から指定された注目点の位置に応じ
て2つの形状の間を両者の中間的な形状を経由して徐々
に変形する曲面を順次生成し、当該曲面毎に地図情報を
テクスチャマッピングし、テクスチャマッピングされた
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
た地図であって、2つの表示形状の間を徐々に変形する
地図を表示する。
【0060】地図表示装置10は、前記注目点を含む地
図部分がテクスチャマッピングされる点において曲面と
前記透視投影における視線とがなす角度が、曲面の他の
部分と前記透視投影における視線とがなす角度よりも大
きい形状を有する曲面へ向かって前記各曲面を生成する
ことにより、前記注目点の周辺部分を徐々に拡大表示す
る。
【0061】また、前記注目点を含む地図部分がテクス
チャマッピングされる点において曲面と前記透視投影に
おける視線とがなす角度が、曲面の他の部分と前記透視
投影における視線とがなす角度よりも小さい形状を有す
る曲面へ向かって前記各曲面を生成することにより、前
記注目点の周辺部分を徐々に縮小表示する。地図表示装
置10は、何れの場合も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。
【0062】<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、地図上において利用者から指定される注目点
の位置に応じた所期の形状を有し、かつ時間的に徐々に
変形する曲面を生成し、生成される曲面毎に標高に応じ
た起伏を施し、当該曲面に地図を示す座標情報をテクス
チャマッピングし、テクスチャマッピングされた座標情
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前記注目点を含む部分領域
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。
【0063】<全体構成>図18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記憶している。
【0064】図19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、自車位置受付部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。
【0065】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。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。
【0066】マッピング部160は、表示対象領域に含
まれる画像情報の位置を示す第1座標情報(s0,t
0)に対して曲面変形部161から取得した曲面上の位
置を示す第2座標情報(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,t
0)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)を基準として前記画像情報の各画素をマッピング
する。
【0067】<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、曲面生成部150から入力される曲面を標高
情報に応じて変形し、当該変形した曲面をマッピング部
160へ出力する。以下、詳細に説明する。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。
【0068】図20は、曲面変形部161が行う変形処
理を示す概念図であり、165は曲面生成部150から
入力される情報により表される曲面、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16
6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。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。
【0069】図21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22は、図21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23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。
【0070】地図表示装置20は、運転者の操作に応じ
て2つの形状の間を両者の中間的な形状を経由して徐々
に変形する曲面を生成し、当該曲面毎に曲面定義情報を
付してサブ処理を呼び出すメイン処理と、メイン処理か
ら与えられた曲面定義情報によって表される曲面または
平面を標高情報に応じて変形し、当該変形した曲面に地
図をテクスチャマッピングし透視投影して表示するサブ
処理とを行うことにより、2つの表示形状の間を徐々に
変形する地図を表示する。
【0071】メイン処理は、第1の実施の形態における
メイン処理と同様であり、ここでは説明を省略する。サ
ブ処理において、地図表示装置20は、メイン処理のス
テップS022及びステップS024から曲面定義情報
を与えられ、以下の処理を行う。自車位置受付部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、自
車位置受付部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S20
2)、さらに変換fを算出する(ステップS203)。
【0072】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、メイン処理から与えられた情報
により定義される曲面又は平面を変形する(ステップS
204)。マッピング部160は、表示対象領域に含ま
れる画像情報の位置を示す第1座標情報に対し(ステッ
プS205)、曲面変形部161により変形された曲面
上の位置を示す第2座標情報を算出し(ステップS20
6)、算出された位置を基準として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17
0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S20
9)。
【0073】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1
80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)。
【0074】<第2のまとめ>以上のように、地図表示
装置20は、運転者の操作に応じて2つの形状の間を両
者の中間的な形状を経由して徐々に変形する曲面を地図
表示装置10と同様にして生成し、当該曲面毎に標高に
応じた起伏を施し、当該起伏を施した曲面にテクスチャ
マッピングした地図情報を透視投影することにより、運
転者から指定された注目点の周辺部分を拡大し、かつ立
体感のある地図を表示する。
【0075】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、地
図上において利用者から指定される注目点の位置に応じ
た所期の形状を有し、かつ時間的に徐々に変形する曲面
を生成し、生成される曲面毎に自車位置の周囲を除いて
標高に応じた起伏を施し、当該曲面に地図を示す座標情
報をテクスチャマッピングし、テクスチャマッピングさ
れた座標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、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。
【0076】<全体構成>図24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、曲面生成部
150から入力される曲面を、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、当該変形した曲面
をマッピング部160へ出力する。
【0077】<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。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。
【0078】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。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d
0 における標高hを、 hlow +q(d0 )×(h−hlow ) に変更する。
【0079】図25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
線を施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。図26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27は、図26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。
【0080】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
にある山等により遮られることなく道路を表示する。こ
の効果は、図22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28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。
【0081】地図表示装置30は、運転者の操作に応じ
て2つの形状の間を両者の中間的な形状を経由して徐々
に変形する曲面を生成し、当該曲面毎に曲面定義情報を
付してサブ処理を呼び出すメイン処理と、メイン処理か
ら与えられた曲面定義情報によって表される曲面または
平面を自車位置周辺が平坦になるよう変更した標高情報
に応じて変形し、当該変形した曲面に地図をテクスチャ
マッピングし透視投影して表示するサブ処理とを行うこ
とにより、2つの表示形状の間を徐々に変形する地図を
表示する。
【0082】メイン処理は、第1の実施の形態における
メイン処理と同様であり、ここでは説明を省略する。サ
ブ処理において、自車位置受付部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、自車位置受付部1
55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)。
【0083】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S30
4)。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、メイン処理から与えられた
情報により定義される曲面又は平面を変形する(ステッ
プS305)。
【0084】マッピング部160は、表示対象領域に含
まれる画像情報の位置を示す第1座標情報に対し(ステ
ップS306)、曲面変形部161により変形された曲
面上の位置を示す第2座標情報を算出し(ステップS3
07)、算出された位置を基準として当該画像情報の各
画素をマッピングする(ステップS308)。投影部1
70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S3
10)。
【0085】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1
80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)。
【0086】<第3のまとめ>以上のように、地図表示
装置30は、運転者の操作に応じて2つの形状の間を両
者の中間的な形状を経由して徐々に変形する曲面を地図
表示装置10と同様にして生成し、当該曲面毎に自車位
置の周囲を除いて標高に応じた起伏を施し、当該起伏を
施した曲面にテクスチャマッピングした地図情報を透視
投影することにより、運転者から指定された注目点の周
辺部分を拡大し、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。
【0087】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
図上において利用者から指定される注目点の位置に応じ
た所期の形状を有し、かつ時間的に徐々に変形する曲面
を生成し、生成される曲面毎に、当該曲面により表され
る仮想スクリーンに地図を示す座標情報を透視投影し、
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ったまま
で前記注目点を含む部分領域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。
【0088】<全体構成>図29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2
10、自車位置受付部255、曲面記憶部240、曲面
生成部250、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、ビット
マップデータにより表される画像情報、及び文字列と、
それぞれの位置を示す第1座標情報と対応付けて記憶し
ている。
【0089】<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している。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。
【0090】曲面記憶部240は、拡大すべき地図部分
が透視投影される曲面部分において前記曲面と前記透視
投影における視線とがなす角度が、前記曲面の他の部分
と前記透視投影における視線とがなす角度よりも小さい
曲面形状を定義する情報を、前記地図部分が表示される
画面上の部分を示す情報と対応付けて記憶し、また、縮
小すべき地図部分が透視投影される曲面部分において前
記曲面と前記透視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透視投影における視線とがなす
角度よりも大きい曲面形状を定義する情報を、前記地図
部分が表示される画面上の部分を示す情報と対応付けて
記憶している。前記曲面の形状に応じて地図が拡大及び
縮小される作用については、投影部270の説明におい
て詳述する。
【0091】曲面記憶部240は、地図を拡大縮小する
作用を有さない形状として、特に、平面を定義する情報
を記憶している。以降、当該情報をも含めて、曲面記憶
部240に記憶される曲面又は平面を定義する情報を、
曲面定義情報と総称する。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している。
【0092】(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30に、曲面記憶部240が記憶している情報により
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。曲面241、曲面242は、それぞ
れ、地図の表示範囲の手前部分、遠方部分を拡大する。
両部分は、それぞれ、表示画面において、下方部分、上
方部分に相当する。
【0093】曲面記憶部240は、図5に示した第1の
実施の形態における曲面記憶部140と同様、曲面定義
情報欄に前記曲面定義情報を記憶し、拡大部分欄に拡大
すべき地図部分が表示される画面上の部分を示す情報を
記憶している。なお、曲面記憶部240は、前記(2)
及び(3)の形態により表した曲面定義情報を記憶して
もよい(図示省略)。
【0094】<曲面生成部250>曲面生成部250
は、運転者の操作に応じて2つの形状の間を両者の中間
的な形状を経由して徐々に変形する曲面を生成して、当
該曲面を表す曲面定義情報を投影部270に対して出力
する。曲面生成部250は、注目点受付部251及び注
目点記憶部252を有する。
【0095】注目点受付部251は、第1の実施の形態
における注目点受付部151と同様に構成され、運転者
が意図した注目点の画面上における位置と拡大縮小の区
別を示す情報を曲面生成部250に対して通知する。注
目点記憶部252は、図6に示した第1の実施の形態に
おける注目点記憶部152と同様、前注目点欄及び現注
目点欄を有しており、最初、双方の欄にはそれぞれの注
目点の位置が指定されていないことを示す情報が記憶さ
れている。
【0096】曲面生成部250は、注目点受付部251
から画面上の位置を拡大縮小の区別とともに示す情報を
通知され、注目点記憶部252の内容を更新し、前曲面
から現曲面まで、両者の中間的な形状を経由して徐々に
変形する曲面を生成する。曲面生成部250は、投影部
270に対して、生成した曲面を表す曲面定義情報を順
次出力し、最後に現曲面を表す曲面定義情報を出力す
る。
【0097】曲面生成部250が行う前記動作は、第1
の実施の形態において説明した曲面生成部150が行う
動作と同様であり、詳細な説明を省略する。図31は、
表示画面の下方部分に位置する注目点を運転者から指定
されている状態において、新たに、表示画面の上方部分
に位置する注目点を運転者から指定された場合に、曲面
生成部250が出力する曲面を示す概念図である。
【0098】曲面生成部250は、表示画面の下方部分
を拡大する曲面241を前曲面とし、表示画面の上方部
分を拡大する曲面242を現曲面として、曲面241か
ら曲面242に向かって、両者の中間的な形状を有する
曲面243を順次生成し、当該生成した曲面を表す曲面
定義情報を投影部270へ出力する。その後、曲面24
2を表す曲面定義情報を投影部270へ出力する。
【0099】<自車位置受付部255>自車位置受付部
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。
【0100】<投影部270>投影部270は、自車位
置受付部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、曲面生成部250から入力される曲面毎
に、当該曲面により表される仮想スクリーンに透視投影
する。以下、詳細に説明する。
【0101】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9は、当該算出された領域の一例を示して
いる。次に投影部270は、前記表示対象領域に含まれ
る画像情報の位置を示す第1座標情報を、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27
0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。
【0102】図32は、図9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。投影部270は、前記第1座標情報を(s
0,t0)とすると、変換fを用いた座標変換により前
記仮想空間内の位置(f(s0,t0),0)を算出
し、算出された位置を見通す視線と仮想スクリーンとの
交点を示す第2座標情報を算出し、前記第2座標情報に
より示される位置を基準として前記画像情報を透視投影
する。
【0103】図33(a)は、図30(a)に示した仮
想スクリーンに対して投影部270が行う透視投影を示
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2
73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。
【0104】図33(b)は、同図(a)のx=0にお
ける断面図であり、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。
地図の特定の部分を拡大しない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。
【0105】同図に示したように、仮想スクリーン27
2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で交わり遠方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遠方部分
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。
【0106】図34(a)は、図30(b)に示した仮
想スクリーンに対して投影部270が行う透視投影を示
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。図34(b)は、
同図(a)のx=0における断面図であり、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。
【0107】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で交わり遠
方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遠方部分が拡大される。このことは
L0<L1であることからも確かめられる。このよう
に、拡大すべき地図部分が透視投影される点において前
記曲面と前記透視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透視投影における視線とがなす
角度よりも小さく、縮小すべき地図部分が透視投影され
る点において前記曲面と前記透視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透視投影におけ
る視線とがなす角度よりも大きい形状を有する曲面に地
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。
【0108】投影部270は、曲面生成部250が出力
する曲面毎に、当該曲面によって表される仮想スクリー
ンに透視投影する。例えば、運転者の操作に応じて、前
曲面が図33の仮想スクリーン272を表しており、現
曲面が図34の仮想スクリーン277を表すこととなっ
た場合、曲面生成部250は、仮想スクリーン272か
ら仮想スクリーン277までの中間的な形状を有する曲
面を順次出力し、投影部270は、表示対象領域に含ま
れる画像情報を当該曲面により表される仮想スクリーン
に透視投影する。これにより、投影部270は、地図の
手前部分が拡大された投影像から、地図の遠方部分が拡
大された投影像へと、徐々に変形する投影像を出力す
る。
【0109】<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(Elect
ro Luminescence)パネル等により実現
される画面を備え、前記曲面毎に、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。
【0110】表示部280は、前記曲面毎に透視投影さ
れた像を画面に投影して表示する。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。
【0111】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35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。
【0112】地図表示装置40は、運転者の操作に応じ
て2つの形状の間を両者の中間的な形状を経由して徐々
に変形する曲面を生成し、当該曲面毎に曲面定義情報を
付してサブ処理を呼び出すメイン処理と、メイン処理か
ら与えられた曲面定義情報によって表される仮想スクリ
ーンに地図情報を透視投影して表示するサブ処理とを行
うことにより、2つの表示形状の間を徐々に変形する地
図を表示する。
【0113】メイン処理は、第1の実施の形態における
メイン処理と同様であり、ここでは説明を省略する。サ
ブ処理において、自車位置受付部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S40
1)。投影部270は、自車位置受付部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)。
【0114】投影部270は、表示対象領域に含まれる
画像情報位置を示す第1座標情報から変換fにより透視
投影を行う仮想空間内の位置を算出し、算出された位置
を見通す視線と、メイン処理から与えられた情報により
定義される仮想スクリーンとの交点を示す第2座標情報
を算出し、前記第2座標情報により示される位置を基準
として前記画像情報を透視投影する(ステップS40
8)。
【0115】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S41
0)、画面上の表示位置を算出し(ステップS41
1)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステ
ップS412)。
【0116】<第4のまとめ>以上のように、地図表示
装置40は、運転者から指定された注目点の位置に応じ
て2つの形状の間を両者の中間的な形状を経由して徐々
に変形する曲面を生成し、当該曲面毎に表される仮想ス
クリーンに地図を透視投影し、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で
あって、2つの表示形状の間を徐々に変形する地図を表
示する。
【0117】地図表示装置10は、前記注目点を含む地
図部分が透視投影される点において曲面と前記透視投影
における視線とがなす角度が、曲面の他の部分と前記透
視投影における視線とがなす角度よりも小さい形状を有
する曲面へ向かって前記各曲面を生成することにより、
前記注目点の周辺部分を徐々に拡大表示する。また、前
記注目点を含む地図部分が透視投影される点において曲
面と前記透視投影における視線とがなす角度が、曲面の
他の部分と前記透視投影における視線とがなす角度より
も大きい形状を有する曲面へ向かって前記各曲面を生成
することにより、前記注目点の周辺部分を徐々に縮小表
示する。
【0118】地図表示装置40は、何れの場合も文字フ
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、地
図上において利用者から指定される注目点の位置に応じ
た所期の形状を有し、かつ時間的に徐々に変形する曲面
を生成し、標高に応じた起伏を施した地図情報を前記生
成された曲面毎に表される仮想スクリーンに透視投影
し、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。
【0119】<全体構成>図36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26
1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。
【0120】<地図変形部261>地図変形部261
は、投影部270から表示対象領域を通知され、表示対
象領域内に含まれる画像情報の位置を示す第1座標情報
に標高値を付加することにより変更して、投影部270
へ出力する。以下、詳細に説明する。地図変形部261
は、前記第1座標情報を(s0,t0)とすると、前記
第1座標情報に、標高点(s0,t0)の標高値hの定
数aを乗じた値を付加することにより((s0,t
0),ah)と変更し、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。
【0121】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、前記第1座標情報(s0,t
0)により示される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
り標高値h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2
70は、自車位置受付部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、地図変形部261により
変更された座標情報を用いて、曲面生成部250から入
力される曲面毎に表される仮想スクリーンに透視投影す
る。以下、詳細に説明する。
【0122】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。投影部2
70は、地図変形部261に対して前記表示対象領域を
通知し、表示対象領域内に含まれる画像情報の位置を示
す第1座標情報に標高値を付加するよう指示し、地図変
形部261から標高値が付加された座標情報((s0,
t0),ah)を取得する。
【0123】投影部270は、前記座標情報((s0,
t0),ah)の第1及び第2要素を変換fにより座標
変換することにより前記仮想空間内の位置(f(s0,
t0),ah)を算出し、算出された位置を見通す視線
と仮想スクリーンとの交点を示す第2座標情報を算出
し、前記第2座標情報により示される位置を基準として
前記画像情報を透視投影する。
【0124】<地図表示処理>以下、図37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。地図表示装置50は、運転者の
操作に応じて2つの形状の間を両者の中間的な形状を経
由して徐々に変形する曲面を生成し、当該曲面毎に曲面
定義情報を付してサブ処理を呼び出すメイン処理と、標
高情報に応じて変形した地図をメイン処理から与えられ
た曲面定義情報によって表される曲面または平面に透視
投影して表示するサブ処理とを行うことにより、2つの
表示形状の間を徐々に変形する地図を表示する。
【0125】メイン処理は、第1の実施の形態における
メイン処理と同様であり、ここでは説明を省略する。サ
ブ処理において、自車位置受付部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S50
1)。投影部270は、自車位置受付部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)。
【0126】地図変形部261は、表示対象領域内に含
まれる画像情報の位置を示す第1座標情報に対し標高値
を付加する(ステップS505)。投影部270は、当
該標高値が付加された座標情報について、メイン処理か
ら与えられた情報により定義される仮想スクリーン上の
位置を示す第2座標情報を算出し、当該位置を基準とし
て前記画像情報を透視投影する(ステップS509)。
【0127】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S51
1)、画面上の表示位置を算出し(ステップS51
2)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステ
ップS513)。
【0128】<第5のまとめ>以上のように、地図表示
装置50は、運転者の操作に応じて2つの形状の間を両
者の中間的な形状を経由して徐々に変形する曲面を生成
し、当該曲面毎に表される仮想スクリーンに、標高に応
じた起伏を施した地図情報を透視投影し、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
であって、2つの表示形状の間を徐々に変形する地図を
表示する。
【0129】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、地
図上において利用者から指定される注目点の位置に応じ
た所期の形状を有し、かつ時間的に徐々に変形する曲面
を生成し、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、前記生成された曲面毎に表される仮
想スクリーンに透視投影し、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。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。
【0130】<全体構成>図38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27
0から表示対象領域を通知され、表示対象領域内に含ま
れる画像情報の位置を示す第1座標情報に標高変更部2
62により変更された標高値を付加して、投影部270
へ出力する。
【0131】<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39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。
【0132】地図表示装置60は、運転者の操作に応じ
て2つの形状の間を両者の中間的な形状を経由して徐々
に変形する曲面を生成し、当該曲面毎に曲面定義情報を
付してサブ処理を呼び出すメイン処理と、自車位置周辺
が平坦になるよう変更した標高情報に応じて変形した地
図を、メイン処理から与えられた曲面定義情報によって
表される曲面または平面に透視投影して表示するサブ処
理とを行うことにより、2つの表示形状の間を徐々に変
形する地図を表示する。
【0133】メイン処理は、第1の実施の形態における
メイン処理と同様であり、ここでは説明を省略する。サ
ブ処理において、自車位置受付部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S60
1)。投影部270は、自車位置受付部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)。
【0134】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S60
4)。地図変形部261は、表示対象領域内に含まれる
画像情報の位置を示す第1座標情報に対し前記変更され
た標高値を付加する(ステップS605)。投影部27
0は、当該変更された標高値が付加された座標情報につ
いて、メイン処理から与えられた情報により定義される
仮想スクリーン上の位置を示す第2座標情報を算出し、
当該位置を基準として前記画像情報を透視投影する(ス
テップS610)。
【0135】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S61
2)、画面上の表示位置を算出し(ステップS61
3)、算出された位置に文字フォントを表示する(ステ
ップS614)。
【0136】<第6のまとめ>以上のように、地図表示
装置60は、運転者の操作に応じて2つの形状の間を両
者の中間的な形状を経由して徐々に変形する曲面を生成
し、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、前記曲面毎に表される仮想スクリーンに透
視投影し、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。
【0137】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。
【0138】(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。
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、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディス
ク、CD―ROM、MO、DVD、DVD−ROM、D
VD−RAM、半導体メモリ等であるとしてもよい。
【0139】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。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。
【0140】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
記憶している曲面は、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。
【0141】こられの定義方法を用いて所期の形状の曲
面を定義することにより、前記説明のために例示した曲
面の形状により得られる効果に限定されることなく、地
図の所望の部分を拡大、縮小することができる。 (3) 第1及び第4の実施の形態では、表示画面の下
方部分に位置する注目点を運転者から指定されている状
態において、新たに、表示画面の上方部分に位置する注
目点を運転者から指定された場合に、それぞれ曲面生成
部150及び曲面生成部250が出力する曲面を例示し
たが、同一部分を繰り返し指定された場合については、
指定された部分の拡大率を引き上げて表示してもよい。
【0142】当該表示を行うために、曲面記憶部140
及び曲面記憶部240は、同一の地図部分を異なる率で
拡大する2つの曲面を記憶し、曲面生成部150及び曲
面生成部250は、表示画面の同一部分を連続して運転
者から指定された場合に、低い拡大率を有する曲面か
ら、高い拡大率を有する曲面に向かって両者の中間的な
形状を有する曲面を順次生成すればよい。
【0143】(4) 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。
【0144】
【発明の効果】(1) 本発明の地図表示装置は、1つ
の面の曲率を時間的に徐々に変化させる過程で得られ
る、形状の異なる複数の面の各々に対し、地図に関する
第1座標情報を前記各面上の第2座標情報に変換すると
ともに、前記各面毎に得られた前記第2座標情報に従っ
て前記地図を表示することを特徴とする。
【0145】この構成によれば、前記地図表示装置は、
曲面の形状に応じて定まる目的部分を拡大及び縮小した
地図を、道路の接続関係を保ったまま表示できるため、
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。このような表示においても
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。また、前記地
図表示装置は、2つの表示形状の間を徐々に変形させて
地図を表示するため、拡大、縮小箇所が変動した場合に
も滑らかに表示が変形し、運転者は注目している地図上
の点を見失うことがない。
【0146】(2) 前記(1)の地図表示装置におい
て、前記第1座標情報は前記地図上に表示されるべき目
的物の位置を示し、前記地図表示装置は、前記第1座標
情報を記憶している地図記憶手段と、1つの面を第1の
形状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して
徐々に変形させる過程で得られる複数の面を生成する曲
面生成手段と、前記第1座標情報を前記生成された各面
上の第2座標情報に変換し、前記目的物を表す画像を、
前記変換された第2座標情報により示される位置を基準
として前記各面上にテクスチャマッピングすることによ
り前記各面毎にマップドイメージを生成するマッピング
手段と、前記生成された各マップドイメージを平面状の
仮想スクリーンに透視投影することにより得られた投影
イメージを順次表示する投影表示手段とを備えてもよ
い。
【0147】(3) 前記(2)の地図表示装置におい
て、前記第1の形状と第2の形状とは、平面と曲面、曲
面と曲面、及び曲面と平面のいずれかである。こられの
構成によれば、前記地図表示装置は、前記曲面にテクス
チャマッピングされた地図を透視投影するので、前記投
影イメージ上には、地図を単に透視投影した場合に比べ
て拡大及び縮小される部分が生じる。また、空間的に連
続した形状の曲面を用いることにより、前記投影イメー
ジに表される道路の接続関係が保たれる。前記地図表示
装置は、この作用により、前述した効果を発揮する。
【0148】(4) 前記(2)又は(3)の地図表示
装置は、注目点を含む前記地図上の部分領域を、時間的
に徐々に拡大表示又は縮小表示し、前記曲面生成手段
は、前記部分領域が拡大表示される場合には、前記部分
領域に含まれる目的物を表す画像がテクスチャマッピン
グされる前記面上の部分と前記透視投影における視線と
がなす角度が、前記面の他の部分と前記透視投影におけ
る視線とがなす角度よりも大きい形状を前記第2の形状
として、前記複数の面を生成し、前記部分領域が縮小表
示される場合には、前記部分領域に含まれる目的物を表
す画像がテクスチャマッピングされる前記面上の部分と
前記透視投影における視線とがなす角度が、前記面の他
の部分と前記透視投影における視線とがなす角度よりも
小さい形状を前記第2の形状として、前記複数の面を生
成してもよい。
【0149】(5) 前記(4)の地図表示装置におい
て、前記曲面生成手段は、前記注目点の位置、及び前記
部分領域が拡大表示されるべきか縮小表示されるべきか
の区別を示す情報を利用者から受け付ける注目点受付部
を有し、前記受け付けた情報に応じて、前記複数の面を
生成してもよい。これらの構成によれば、前記地図表示
装置は、利用者から注目点の位置を受け付け、当該注目
点を含む地図部分を徐々に拡大又は縮小して表示するの
で、運転者は、例えば、交差点を指定して徐々に拡大表
示させることにより詳細な地図を確認し、また、表示さ
れている地図の周辺部を指定して徐々に縮小表示させる
ことにより広域地図を確認することができる。何れの場
合にも、表示の変形は徐々に行われるので、運転者は注
目している地図上の点を見失うことがない。
【0150】(6) 前記(5)の地図表示装置は、さ
らに、標高点の位置と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示される標高点の位置を前記
生成された各面上の位置に変換し、前記各面を、前記変
換された位置において前記標高情報により示される標高
に応じた大きさの起伏を設けることにより変形する曲面
変形部を有し、前記第1座標情報を前記変形された各面
上の第2座標情報に変換してもよい。
【0151】この構成によれば、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、前述の効果に加えて、運転者によ
る地形の把握を一層容易にする効果がある。 (7) 前記(6)の地図表示装置において、前記曲面
変形部は、地図上の現在位置を含む領域において前記標
高情報により示される標高を均等値に変更する標高変更
部を有し、前記変更された標高に応じて前記曲面を変形
してもよい。
【0152】この構成によれば、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、前述の効果を維
持しつつ、自車位置の周辺においては起伏により地図が
隠蔽される問題を回避する。 (8) 前記(2)乃至(7)の何れかの地図表示装置
において、前記投影表示手段は、前記投影イメージを表
示する際に、前記目的物を表す画像の表示位置を基準と
してさらに前記目的物を表す文字列を表示してもよい。
【0153】この構成によれば、地図表示装置は文字フ
ォントをテクスチャ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。 (9) 前記(1)の地図表示装置において、前記第1
座標情報は前記地図上に表示されるべき目的物の位置を
示し、前記地図表示装置は、前記第1座標情報を記憶し
ている地図記憶手段と、1つの面を第1の形状から第2
の形状まで両者の中間的な形状を経由して徐々に変形さ
せる過程で得られる複数の面を生成する曲面生成手段
と、前記第1座標情報を前記生成された各面上の第2座
標情報に変換し、前記目的物を表す画像を、前記変換さ
れた第2座標情報により示される位置を基準として、前
記各面を仮想スクリーンとして透視投影することにより
前記各面毎に得られた投影イメージを、順次表示する投
影表示手段とを備えてもよい。
【0154】(10) 前記(9)の地図表示装置にお
いて、前記第1の形状と第2の形状とは、平面と曲面、
曲面と曲面、及び曲面と平面のいずれかである。こられ
の構成によれば、前記地図表示装置は、前記曲面に地図
を透視投影するので、前記投影イメージ上には、地図を
平面に透視投影した場合に比べて拡大及び縮小される部
分が生じる。また、空間的に連続した形状の曲面を用い
ることにより、前記投影イメージに表される道路の接続
関係が保たれる。前記地図表示装置は、この作用によ
り、前述した効果を発揮する。
【0155】(11) 前記(9)又は(10)の地図
表示装置は、注目点を含む前記地図上の部分領域を、時
間的に徐々に拡大表示又は縮小表示し、前記曲面生成手
段は、前記部分領域が拡大表示される場合には、前記部
分領域に含まれる目的物が透視投影される前記面上の部
分と前記透視投影における視線とがなす角度が、前記面
の他の部分と前記透視投影における視線とがなす角度よ
りも小さい形状を前記第2の形状として、前記複数の面
を生成し、前記部分領域が縮小表示される場合には、前
記部分領域に含まれる目的物が透視投影される前記面上
の部分と前記透視投影における視線とがなす角度が、前
記面の他の部分と前記透視投影における視線とがなす角
度よりも大きい形状を前記第2の形状として、前記複数
の面を生成してもよい。
【0156】(12) 前記(11)の地図表示装置に
おいて、前記曲面生成手段は、前記注目点の位置、及び
前記部分領域が拡大表示されるべきか縮小表示されるべ
きかの区別を示す情報を利用者から受け付ける注目点受
付部を有し、前記受け付けた情報に応じて、前記複数の
面を生成してもよい。これらの構成によれば、前記地図
表示装置は、利用者から注目点の位置を受け付け、当該
注目点を含む地図部分を徐々に拡大又は縮小して表示す
るので、運転者は、例えば、交差点を指定して徐々に拡
大表示させることにより詳細な地図を確認し、また、表
示されている地図の周辺部を指定して徐々に縮小表示さ
せることにより広域地図を確認することができる。何れ
の場合にも、表示の変形は徐々に行われるので、運転者
は注目している地図上の点を見失うことがない。
【0157】(13) 前記(12)の地図表示装置
は、さらに、標高点の位置と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有し、前記投影表
示手段は、前記第1座標情報により示される位置におけ
る標高を前記標高情報に基づいて算出し、算出された標
高に応じて、前記第1座標情報を変更する地図変形部を
有し、前記変更された第1座標情報に従って前記投影イ
メージを順次表示してもよい。
【0158】この構成によれば、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、前述の効果に加えて、運転者によ
る地形の把握を一層容易にする。 (14) 前記(13)の地図表示装置において、前記
地図変更部は、地図上の現在位置を含む領域において前
記標高情報により示される標高を均等値に変更する標高
変更部を有し、変更された標高に応じて前記第1座標情
報を変更してもよい。
【0159】この構成によれば、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、前述の効果を維
持しつつ、自車位置の周辺においては起伏により地図が
隠蔽される問題を回避する。 (15) 前記(9)乃至(14)の何れかの地図表示
装置において、前記投影表示手段は、前記投影イメージ
を表示する際に、前記目的物を表す画像の表示位置を基
準としてさらに前記目的物を表す文字列を表示してもよ
い。
【0160】この構成によれば、地図表示装置は文字フ
ォントを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、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。 (16) 前記(7)又は(14)の地図表示装置にお
いて、前記標高変更部は、さらに、前記領域の周辺にお
いて前記領域からの距離に応じて前記標高情報により示
される標高を変更してもよい。
【0161】この構成によれば、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において表示が滑
らかに連続するため、前記(7)又は(14)の効果を
維持しつつ、視覚上の不自然さを軽減する。 (17) 本発明の地図表示装置は、注目点の位置を利
用者から地図上において指定され、前記地図に関する第
1座標情報を、前記指定された位置に応じた形状を有す
る曲面上の第2座標情報に変換し、変換された第2座標
情報に従って前記地図を表示することを特徴とする。
【0162】この構成によれば、地図表示装置は、地図
上において利用者が注目する箇所を指示され、当該箇所
を拡大又は縮小して表示することができる。 (18) 本発明の地図表示方法は、1つの面を第1の
形状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して
徐々に変形させる過程で得られる複数の面を示す定義情
報を生成する曲面生成ステップと、地図上に表示される
べき目的物の位置を示す第1座標情報を前記定義情報に
より示される各面上の第2座標情報に変換し、前記目的
物を表す画像を前記変換された第2座標情報により示さ
れる位置を基準として前記各面上にテクスチャマッピン
グすることにより、前記各面毎にマップドイメージを生
成するマッピングステップと、前記各マップドイメージ
を平面状の仮想スクリーンに透視投影することにより得
られる投影イメージを生成し、順次表示する投影表示ス
テップとを含む。
【0163】(19) 本発明の地図表示方法は、1つ
の面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的な形
状を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数の面
を示す定義情報を生成する曲面生成ステップと、地図上
に表示されるべき目的物の位置を示す第1座標情報を前
記定義情報により示される各面上の第2座標情報に変換
し、前記目的物を表す画像を前記変換された第2座標情
報により示される位置を基準として前記各面を仮想スク
リーンとして透視投影することにより得られる投影イメ
ージを、前記各面毎に生成し、順次表示する投影表示ス
テップとを含む。
【0164】これらの構成によれば、前記方法に従って
表示された投影イメージにおいて、前記曲面の形状に応
じて定まる地図の目的部分が拡大及び縮小され、かつ道
路の接続関係が保たれるので、運転者は表示された投影
イメージから地図情報を短時間の内に的確に把握でき
る。また、拡大、縮小箇所が変動した場合にも表示が滑
らかに変形するので、運転者は注目している地図上の点
を見失うことがない。
【0165】(20) 本発明のプログラムは、地図表
示装置をコンピュータにより実現するためのコンピュー
タ実行可能なプログラムであって、1つの面を第1の形
状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して徐
々に変形させる過程で得られる複数の面を示す定義情報
を生成する曲面生成ステップと、地図上に表示されるべ
き目的物の位置を示す第1座標情報を前記定義情報によ
り示される各面上の第2座標情報に変換し、前記目的物
を表す画像を前記変換された第2座標情報により示され
る位置を基準として前記各面上にテクスチャマッピング
することにより、前記各面毎にマップドイメージを生成
するマッピングステップと、前記各マップドイメージを
平面状の仮想スクリーンに透視投影することにより得ら
れる投影イメージを生成し、順次表示する投影表示ステ
ップとを、前記コンピュータに実行させる。
【0166】(21) 本発明のプログラムは、地図表
示装置をコンピュータにより実現するためのコンピュー
タ実行可能なプログラムであって、1つの面を第1の形
状から第2の形状まで両者の中間的な形状を経由して徐
々に変形させる過程で得られる複数の面を示す定義情報
を生成する曲面生成ステップと、地図上に表示されるべ
き目的物の位置を示す第1座標情報を前記定義情報によ
り示される各面上の第2座標情報に変換し、前記目的物
を表す画像を前記変換された第2座標情報により示され
る位置を基準として前記各面を仮想スクリーンとして透
視投影することにより得られる投影イメージを、前記各
面毎に生成し、順次表示する投影表示ステップとを、前
記コンピュータに実行させる。
【0167】これらの構成によれば、前記プログラムを
実行することにより、前記コンピュータは、前述した効
果を有する地図を表示する。
【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10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形状を示す一例で
ある。
【図5】曲面記憶部が記憶する情報の一例である。
【図6】注目点記憶部が記憶する情報の一例である。
【図7】曲面生成部が出力する曲面の形状を示す一例で
ある。
【図8】自車位置受付部が出力する自車位置情報の一例
である。
【図9】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10】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11】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12】(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13】(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14】表示部が表示する地図の一例である。
【図15】表示部が表示する地図の一例である。
【図16】地図表示処理のメイン処理を示すフローチャ
ートである。
【図17】第1の実施形態におけるサブ処理を示すフロ
ーチャートである。
【図18】第2の実施形態における地図表示装置20の
ブロック図である。
【図19】標高記憶部が記憶している標高情報の一例で
ある。
【図20】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21】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22】表示部が表示する地図の一例である。
【図23】第2の実施形態におけるサブ処理を示すフロ
ーチャートである。
【図24】第3の実施形態における地図表示装置30の
ブロック図である。
【図25】曲面変形部が変形した曲面の一例である。
【図26】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27】表示部が表示する地図の一例である。
【図28】第3の実施形態におけるサブ処理を示すフロ
ーチャートである。
【図29】第4の実施形態における地図表示装置40の
ブロック図である。
【図30】曲面記憶部が記憶する曲面の一例である。
【図31】曲面生成部が出力する曲面の形状を示す一例
である。
【図32】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33】(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34】(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35】第4の実施形態におけるサブ処理を示すフロ
ーチャートである。
【図36】第5の実施形態における地図表示装置50の
ブロック図である。
【図37】第5の実施形態におけるサブ処理を示すフロ
ーチャートである。
【図38】第6の実施形態における地図表示装置60の
ブロック図である。
【図39】第6の実施形態におけるサブ処理を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
10 地図表示装置 20 地図表示装置 30 地図表示装置 40 地図表示装置 50 地図表示装置 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 曲面 142 曲面 143 曲面 150 曲面生成部 151 注目点受付部 152 注目点記憶部 155 自車位置受付部 156 自車位置情報 157 表示対象領域 158 自車位置 159 進行方向 160 マッピング部 161 曲面変形部 162 標高変更部 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 曲面 242 曲面 243 曲面 250 曲面生成部 251 注目点受付部 252 注目点記憶部 255 自車位置受付部 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 280 表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C032 HB02 HB05 HB22 HC08 HC23 HD03 2F029 AA02 AA07 AC03 AC14 AC19 AD07 AD08 5B050 AA10 BA07 BA09 BA17 EA12 EA13 EA24 EA27 EA28 EA30 FA02 5H180 AA01 FF22 FF32 FF37

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの面の曲率を時間的に徐々に変化さ
    せる過程で得られる、形状の異なる複数の面の各々に対
    し、地図に関する第1座標情報を前記各面上の第2座標
    情報に変換するとともに、前記各面毎に得られた前記第
    2座標情報に従って前記地図を表示することを特徴とす
    る地図表示装置。
  2. 【請求項2】 前記地図表示装置において、前記第1座
    標情報は前記地図上に表示されるべき目的物の位置を示
    し、 前記地図表示装置は、 前記第1座標情報を記憶している地図記憶手段と、 1つの面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的
    な形状を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数
    の面を生成する曲面生成手段と、 前記第1座標情報を前記生成された各面上の第2座標情
    報に変換し、前記目的物を表す画像を、前記変換された
    第2座標情報により示される位置を基準として前記各面
    上にテクスチャマッピングすることにより前記各面毎に
    マップドイメージを生成するマッピング手段と、 前記生成された各マップドイメージを平面状の仮想スク
    リーンに透視投影することにより得られた投影イメージ
    を順次表示する投影表示手段とを備えることを特徴とす
    る請求項1に記載の地図表示装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の形状と第2の形状とは、 平面と曲面、曲面と曲面、及び曲面と平面のいずれかで
    ある。ことを特徴とする請求項2に記載の地図表示装
    置。
  4. 【請求項4】 前記地図表示装置は、注目点を含む前記
    地図上の部分領域を、時間的に徐々に拡大表示又は縮小
    表示し、 前記曲面生成手段は、 前記部分領域が拡大表示される場合には、前記部分領域
    に含まれる目的物を表す画像がテクスチャマッピングさ
    れる前記面上の部分と前記透視投影における視線とがな
    す角度が、前記面の他の部分と前記透視投影における視
    線とがなす角度よりも大きい形状を前記第2の形状とし
    て、前記複数の面を生成し、 前記部分領域が縮小表示される場合には、前記部分領域
    に含まれる目的物を表す画像がテクスチャマッピングさ
    れる前記面上の部分と前記透視投影における視線とがな
    す角度が、前記面の他の部分と前記透視投影における視
    線とがなす角度よりも小さい形状を前記第2の形状とし
    て、前記複数の面を生成することを特徴とする請求項2
    又は3記載の地図表示装置。
  5. 【請求項5】 前記曲面生成手段は、 前記注目点の位置、及び前記部分領域が拡大表示される
    べきか縮小表示されるべきかの区別を示す情報を利用者
    から受け付ける注目点受付部を有し、 前記受け付けた情報に応じて、前記複数の面を生成する
    ことを特徴とする請求項4に記載の地図表示装置。
  6. 【請求項6】 前記地図表示装置は、さらに、 標高点の位置と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示される標高点の位置を前記生成さ
    れた各面上の位置に変換し、前記各面を、前記変換され
    た位置において前記標高情報により示される標高に応じ
    た大きさの起伏を設けることにより変形する曲面変形部
    を有し、 前記第1座標情報を前記変形された各面上の第2座標情
    報に変換することを特徴とする請求項5に記載の地図表
    示装置。
  7. 【請求項7】 前記曲面変形部は、 地図上の現在位置を含む領域において前記標高情報によ
    り示される標高を均等値に変更する標高変更部を有し、 前記変更された標高に応じて前記曲面を変形することを
    特徴とする請求項6に記載の地図表示装置。
  8. 【請求項8】 前記投影表示手段は、 前記投影イメージを表示する際に、前記目的物を表す画
    像の表示位置を基準としてさらに前記目的物を表す文字
    列を表示することを特徴とする請求項2乃至7の何れか
    に記載の地図表示装置。
  9. 【請求項9】 前記地図表示装置において、前記第1座
    標情報は前記地図上に表示されるべき目的物の位置を示
    し、 前記地図表示装置は、 前記第1座標情報を記憶している地図記憶手段と、 1つの面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的
    な形状を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数
    の面を生成する曲面生成手段と、 前記第1座標情報を前記生成された各面上の第2座標情
    報に変換し、前記目的物を表す画像を、前記変換された
    第2座標情報により示される位置を基準として、前記各
    面を仮想スクリーンとして透視投影することにより前記
    各面毎に得られた投影イメージを、順次表示する投影表
    示手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の地図
    表示装置。
  10. 【請求項10】 前記第1の形状と第2の形状とは、 平面と曲面、曲面と曲面、及び曲面と平面のいずれかで
    あることを特徴とする請求項9記載の地図表示装置。
  11. 【請求項11】 前記地図表示装置は、注目点を含む前
    記地図上の部分領域を、時間的に徐々に拡大表示又は縮
    小表示し、 前記曲面生成手段は、 前記部分領域が拡大表示される場合には、前記部分領域
    に含まれる目的物が透視投影される前記面上の部分と前
    記透視投影における視線とがなす角度が、前記面の他の
    部分と前記透視投影における視線とがなす角度よりも小
    さい形状を前記第2の形状として、前記複数の面を生成
    し、 前記部分領域が縮小表示される場合には、前記部分領域
    に含まれる目的物が透視投影される前記面上の部分と前
    記透視投影における視線とがなす角度が、前記面の他の
    部分と前記透視投影における視線とがなす角度よりも大
    きい形状を前記第2の形状として、前記複数の面を生成
    することを特徴とする請求項9又は10に記載の地図表
    示装置。
  12. 【請求項12】 前記曲面生成手段は、 前記注目点の位置、及び前記部分領域が拡大表示される
    べきか縮小表示されるべきかの区別を示す情報を利用者
    から受け付ける注目点受付部を有し、 前記受け付けた情報に応じて、前記複数の面を生成する
    ことを特徴とする請求項11に記載の地図表示装置。
  13. 【請求項13】 前記地図表示装置は、さらに、 標高点の位置と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有し、 前記投影表示手段は、前記第1座標情報により示される
    位置における標高を前記標高情報に基づいて算出し、算
    出された標高に応じて、前記第1座標情報を変更する地
    図変形部を有し、 前記変更された第1座標情報に従って前記投影イメージ
    を順次表示することを特徴とする請求項12に記載の地
    図表示装置。
  14. 【請求項14】 前記地図変更部は、 地図上の現在位置を含む領域において前記標高情報によ
    り示される標高を均等値に変更する標高変更部を有し、 変更された標高に応じて前記第1座標情報を変更するこ
    とを特徴とする請求項13に記載の地図表示装置。
  15. 【請求項15】 前記投影表示手段は、 前記投影イメージを表示する際に、前記目的物を表す画
    像の表示位置を基準としてさらに前記目的物を表す文字
    列を表示することを特徴とする請求項9乃至14の何れ
    かに記載の地図表示装置。
  16. 【請求項16】 前記標高変更部は、さらに、 前記領域の周辺において前記領域からの距離に応じて前
    記標高情報により示される標高を変更することを特徴と
    する請求項7又は14に記載の地図表示装置。
  17. 【請求項17】 注目点の位置を利用者から地図上にお
    いて指定され、前記地図に関する第1座標情報を、前記
    指定された位置に応じた形状を有する曲面上の第2座標
    情報に変換し、変換された第2座標情報に従って前記地
    図を表示することを特徴とする地図表示装置。
  18. 【請求項18】 地図を表示する方法であって、 1つの面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的
    な形状を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数
    の面を示す定義情報を生成する曲面生成ステップと、 地図上に表示されるべき目的物の位置を示す第1座標情
    報を前記定義情報により示される各面上の第2座標情報
    に変換し、前記目的物を表す画像を前記変換された第2
    座標情報により示される位置を基準として前記各面上に
    テクスチャマッピングすることにより、前記各面毎にマ
    ップドイメージを生成するマッピングステップと、 前記各マップドイメージを平面状の仮想スクリーンに透
    視投影することにより得られる投影イメージを生成し、
    順次表示する投影表示ステップとを含むことを特徴とす
    る地図表示方法。
  19. 【請求項19】 地図を表示する方法であって、 1つの面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的
    な形状を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数
    の面を示す定義情報を生成する曲面生成ステップと、 地図上に表示されるべき目的物の位置を示す第1座標情
    報を前記定義情報により示される各面上の第2座標情報
    に変換し、前記目的物を表す画像を前記変換された第2
    座標情報により示される位置を基準として前記各面を仮
    想スクリーンとして透視投影することにより得られる投
    影イメージを、前記各面毎に生成し、順次表示する投影
    表示ステップとを含むことを特徴とする地図表示方法。
  20. 【請求項20】 地図表示装置をコンピュータにより実
    現するためのコンピュータ実行可能なプログラムであっ
    て、 1つの面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的
    な形状を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数
    の面を示す定義情報を生成する曲面生成ステップと、 地図上に表示されるべき目的物の位置を示す第1座標情
    報を前記定義情報により示される各面上の第2座標情報
    に変換し、前記目的物を表す画像を前記変換された第2
    座標情報により示される位置を基準として前記各面上に
    テクスチャマッピングすることにより、前記各面毎にマ
    ップドイメージを生成するマッピングステップと、 前記各マップドイメージを平面状の仮想スクリーンに透
    視投影することにより得られる投影イメージを生成し、
    順次表示する投影表示ステップとを前記コンピュータに
    実行させることを特徴とするプログラム。
  21. 【請求項21】 地図表示装置をコンピュータにより実
    現するためのコンピュータ実行可能なプログラムであっ
    て、 1つの面を第1の形状から第2の形状まで両者の中間的
    な形状を経由して徐々に変形させる過程で得られる複数
    の面を示す定義情報を生成する曲面生成ステップと、 地図上に表示されるべき目的物の位置を示す第1座標情
    報を前記定義情報により示される各面上の第2座標情報
    に変換し、前記目的物を表す画像を前記変換された第2
    座標情報により示される位置を基準として前記各面を仮
    想スクリーンとして透視投影することにより得られる投
    影イメージを、前記各面毎に生成し、順次表示する投影
    表示ステップとを前記コンピュータに実行させることを
    特徴とするプログラム。
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