JPH06258085A - 地図情報表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、携帯あるいは車載等において使用
される地図情報表示装置において、装置の向いている方
向の変化に拘らず、実際の地理的方位と画面上で表示さ
れる地図の方向とを一致させて表示することを目的とす
る。 【構成】 画像データファイル27には、予め基準方位Ｎ
に合わせて地図データを記憶させ、方位磁石を設けたス
リットディスクの装置本体11に対する相対的回転によ
り、受光回路23a,23b からのＡＢ相信号a,b と受光回路
N23cからのＮ極信号ｃとに基づき、アップダウンカウン
タ25により本体11の方位Ｎからのずれ角φをカウント
し、上記ファイル27に対する極座標アドレスを方位演算
回路26にて上記ずれ角φを加算（ｒ，θ＋φ）し、座標
変換回路29を介して直交座標アドレス(x,y) に変換して
画像データメモリ30をアドレスし、上記地図データを本
体方位変化に応じてその表示エリアを回転させて表示部
12に表示させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯あるいは車載等に
おいて使用される地図情報表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯型情報処理装置の高性能化は
著しく、その記憶容量の増大と表示装置の高精細化，大
型化により、地図等の画像情報の高品質な表示が可能に
なっている。

【０００３】例えば電子手帳等では、レストランガイド
等、街の地図を表示するアプリケーションソフトが実用
されている。また、車載型の情報処理装置では、地図情
報に自車の位置を重ねて表示するナビゲーションシステ
ム等も実現されている。従来、これらの装置で地図を表
示する場合には、表示画面の上側を北の方角に規定する
等、装置本体に対する地図の表示方向は固定されるのが
一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、上記地図
情報の表示装置を携帯して、あるいは車載の状態で実際
の道路を進みながら地図を見るには、自分（自車）の向
いている方向、つまり、装置の向いている方向（方位）
が北以外の場合、自分に対する実際の地理的方位と地図
の表示方向とが一致しなくなり、使い勝手が悪い問題が
ある。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
装置の向いている方向の変化に拘らず、実際の地理的方
位と画面上で表示される地図の方向とを一致させて表示
することが可能になる地図情報表示装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係わ
る地図情報表示装置は、予め設定される基準方位に合わ
せて地図データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に
記憶された地図データをその中心を原点とする極座標ア
ドレスで指示するアドレス発生手段と、このアドレス発
生手段により指示される極座標アドレスにしたがって上
記記憶手段から読出された地図データを表示する表示手
段と、装置本体の向いている方位を検出する方位検出手
段と、この方位検出手段により得られた装置本体の方位
の上記基準方位からのずれ角を検出する方位ずれ検出手
段と、この方位ずれ検出手段により得られた基準方位か
らのずれ角に応じて上記アドレス発生手段により指示さ
れる極座標アドレスを補正し上記表示手段により表示さ
れる地図データをその原点を中心に回転して表示させる
表示制御手段とを備えて構成したものである。

【０００７】

【作用】つまり、予め設定される基準方位に合わせて記
憶された地図データは、方位検出手段により検出される
装置本体の方位に合わせてその地図の向きが変換されて
表示されるようになる。

【０００８】

【実施例】以下図面により本発明の一実施例について説
明する。図１は地図情報表示装置の外観構成を示す図で
ある。図１において、１１は地図情報表示装置本体（以
下、装置本体１１と称する）、１２は表示部（ＬＣＤ）
である。

【０００９】上記表示部１２には、本実施例の場合、縦
横共に２５６ドット（０．３mm／ドット）の表示画素を
有し、画面サイズ７６．８mm×７６．８mmのＬＣＤ（液
晶表示部）が用いられる。

【００１０】図２は上記地図情報表示装置に内蔵される
方位検出用光学式エンコーダの構成を示す図であり、同
図（Ａ）は上記方位検出用光学式エンコーダの平面図、
同図（Ｂ）は上記方位検出用光学式エンコーダの側面図
である。

【００１１】図２において、１３は薄型軽量の金属板か
らなる直径約４６mmのスリットディスクであり、このス
リットディスク１３の中心には、そのディスク面に沿っ
て方位磁石１４が取付けられる。そして、スリットディ
スク１３は、上記表示部１２に対し垂直な中心軸１５に
対し、該表示部１２に水平にして回動自在に取付けられ
る。

【００１２】上記スリットディスク１３の外周部分に
は、回転検出用スリット１３ａ，…が、約０．４mmのピ
ッチで３６０個等間隔に形成される。また、スリットデ
ィスク１３における上記回転検出用スリット１３ａ，…
の内側の１箇所には、約０．２mmのＮ極検出用スリット
１３ｂが形成される。

【００１３】上記スリットディスク１３の回転検出用ス
リット１３ａ，…に対向する２箇所には、回転検出用Ａ
相マスク板１６及び回転検出用Ｂ相マスク板１７が装置
本体１１側に固定して設けられ、この各回転検出用マス
ク板１６，１７に対しては、それぞれ３つずつのＡ相用
スリット１６ａ及びＢ相用スリット１７ａが形成され
る。

【００１４】そして、上記回転検出用マスク板１６，１
７とスリットディスク１３の回転検出用スリット１３
ａ，…とを挟む対向位置には、それぞれＡ相用ＬＥＤ１
８ａ，Ｂ相用ＬＥＤ１８ｂとＡ相用フォトセンサ１９
ａ，Ｂ相用フォトセンサ１９ｂが設けられる。

【００１５】また、上記装置本体１１の上側面と上記ス
リットディスク１３における方位磁石１４のＮ極とを一
致させた状態において、Ｎ極検出用スリット１３ｂに対
向する位置には、Ｎ極検出用マスク板２０が装置本体１
１側に固定して設けられる。このＮ極検出用マスク板２
０に対しては、Ｎ極用スリット２０ａが形成される。

【００１６】そして、上記Ｎ極検出用マスク板２０とス
リットディスク１３のＮ極検出用スリット１３ｂとを挟
む対向位置には、Ｎ極用ＬＥＤ２１とＮ極用フォトセン
サ２２が設けられる。

【００１７】図３は上記地図情報表示装置におけるスリ
ットディスク１３の回転検出用スリット１３ａとＡ相用
及びＢ相用それぞれのスリット１６ａ，１７ａとの位置
関係を示す図である。

【００１８】上記Ａ相用スリット１６ａとＢ相用スリッ
ト１７ａとは、９０°位相がずれてスリットディスク１
３の回転検出用スリット１３ａ，…を検出するよう配置
される。図４は上記地図情報表示装置の電子回路の構成
を示すブロック図である。

【００１９】Ａ相受光回路２３ａは、前記Ａ相用ＬＥＤ
１８ａからの光がＡ相用スリット１６ａ及び回転検出用
スリット１３ａを通してＡ相用フォトセンサ１９ａによ
り検出された信号を、増幅整形し２値化するもので、こ
のＡ相受光回路２３ａからのＡ相信号ａはフリップフロ
ップ回路２４の端子Ｄに供給される。

【００２０】Ｂ相受光回路２３ｂは、前記Ｂ相用ＬＥＤ
１８ｂからの光がＢ相用スリット１７ａ及び回転検出用
スリット１３ａを通してＢ相用フォトセンサ１９ｂによ
り検出された信号を、増幅整形し２値化するもので、こ
のＢ相受光回路２３ｂからのＢ相信号ｂはフリップフロ
ップ回路２４の端子ＣＫ及びアップダウンカウンタ２５
に供給される。

【００２１】受光回路Ｎ２３ｃは、前記Ｎ極用ＬＥＤ２
１からの光がＮ極用スリット２０ａ及びＮ極検出用スリ
ット１３ｂを通してＮ極用フォトセンサ２２により検出
された信号を、増幅整形し２値化するもので、この受光
回路Ｎ２３ｃからのＮ極信号ｃはアップダウンカウンタ
２５に供給される。

【００２２】上記フリップフロップ回路２４は、上記Ａ
相受光回路２３ａ及びＢ相受光回路２３ｂからのＡ相信
号ａ及びＢ相信号ｂに基づき、前記スリットディスク１
３の装置本体１１に対する相対的回転方向を検出し、ア
ップダウン信号ｄ（アップ“１”、ダウン“０”）を発
生するもので、端子ＣＫに対するＢ相信号ｂの入力の立
上りに同期して端子Ｄに対するＡ相信号の入力値がアッ
プダウン信号ｄとして出力されアップダウンカウンタ２
５に供給される。

【００２３】アップダウンカウンタ２５は、上記フリッ
プフロップ回路２４からのアップダウン信号ｄ及びＢ相
受光回路２３ｂからのＢ相信号ｂ及び受光回路Ｎ２３ｃ
からのＮ極信号ｃに基づき、装置本体１１に対するスリ
ットディスク１３の相対的回転方向と回転量、つまり、
基準方位（本実施例の場合Ｎ）に対する装置本体１１の
ずれ角度φ（０°〜３５９°）をカウントするもので、
この場合、カウント値φ＝“０”で装置本体１１はその
上側が北（Ｎ）の方向に向いていることになり、このア
ップダウンカウンタ２５からのアップダウンカウント信
号ｅは方位演算回路２６に供給される。

【００２４】画像データファイル２７には、１画面３６
２ドット×３６２ドットの画像データが複数画面分記憶
されるもので、この画像データファイル２７の読出しア
ドレスは極座標（ｒ，θ）「ｒ＝０〜１８１，θ＝０〜
３５９」により表され、アドレス発生回路２８からのア
ドレス信号ｇにより指示される。

【００２５】ここで、前記表示部１２には、上記画像デ
ータファイル２７に記憶された１画面３６２ドット×３
６２ドットの画像データの内、その中心部分の２５６ド
ット×２５６ドットが表示されるが、１画面の中心を軸
として装置本体１１の方向変化に応じた表示エリアの回
転を要するので、実際には表示画面２５６ドット×２５
６ドットの対角間３６２ドットを直径とする円形の画像
データが必要であり、上記画像データファイル２７に
は、１画面３６２ドット×３６２ドットとして記憶され
る。

【００２６】方位演算回路２６は、上記アップダウンカ
ウンタ２５からのアップダウンカウント信号ｅと上記ア
ドレス発生回路２８からのアドレス信号ｇとに基づき、
画像データファイル２７に対する極座標アドレス（ｒ，
θ）のθに基準方位Ｎに対する装置本体１１のずれ角度
φを加算した（ｒ，θ＋φ）を表示アドレス信号ｉとし
て生成する。

【００２７】この方位演算回路２６からの表示アドレス
信号ｉは座標変換回路２９を介して直交座標ｊ＝（ｘ，
ｙ）に変換され、画像メモリ３０のアドレスとして出力
される。

【００２８】ここで、ｘ軸の方向は装置本体１１の左右
方向（右が“＋”）、ｙ軸の方向は装置本体１１の上下
方向（上が“＋”）に相当し、上記直交座標（ｘ，ｙ）
共に、０〜±１２７の範囲の値となる。

【００２９】画像メモリ３０は、上記座標変換回路２９
から得られる直交座標アドレスｊ＝（ｘ，ｙ）に基づ
き、前記画像データファイル２７に記憶される１画面の
画像データのうち表示されるエリアのみの画像データを
選択的に記憶するもので、この画像メモリ３０に記憶さ
れた画像データは順次表示駆動回路３１に転送され表示
部（ＬＣＤ）１２にて表示出力される。

【００３０】図５は上記地図情報表示装置のＡ相用及び
Ｂ相用の各フォトセンサ１９ａ，１９ｂからの検出信号
と各受光回路２３ａ，２３ｂからの２値化信号ａ，ｂと
の関係を示す図である。

【００３１】ここで、図５（Ａ）は装置本体１１が西の
方向に向きを変えスリットディスク１３が相対的に時計
回りに回転した場合を示し、図５（Ｂ）は装置本体１１
が東の方向に向きを変えスリットディスク１３が相対的
に反時計回りに回転した場合を示す。次に、上記構成に
よる地図情報表示装置の動作について説明する。図６は
上記地図情報表示装置における装置本体１１の方向変化
に伴う画像データ（地図）表示エリアの変化状態を示す
図である。

【００３２】すなわち、まず、装置本体１１の電源が投
入され、該装置本体１１が一度北方向に向きを変える
と、方位検出エンコーダ（図２参照）のスリットディス
ク１３は装置本体１１に対して相対的に回転し、該本体
１１が真北を向いた時点でＮ極検出用マスク板２０のＮ
極用スリット２０ａとスリットディスク１３のＮ極検出
用スリット１３ｂの位置が一致し、Ｎ極用ＬＥＤ２１か
らの光がＮ極用フォトセンサ２２により検出される。

【００３３】すると、受光回路Ｎ２３ｃからの２値化Ｎ
極信号ｃはアップダウンカウンタ２５に供給され、この
アップダウンカウンタ２５はリセットされそのずれ角カ
ウンタ値φ＝“０”になる。

【００３４】一方、アドレス発生回路２８から極座標ア
ドレス（ｒ，θ）がｒ＝０〜１８１，θ＝０〜３５９の
範囲の全ての組合せで順次発生され画像データファイル
２７の１枚の地図画像データ３２が直径３６２ドットと
する円形にアドレッシングされると、その円形にアドレ
ッシングされた画像データ３３は画像メモリ３０に転送
されて記憶される。

【００３５】ここで、アドレス発生回路２８からのアド
レス信号ｇは、方位演算回路２６にも供給されるが、該
方位演算回路２６のもう一方の入力であるアップダウン
カウンタ２５からのずれ角φ＝“０”であるので、その
表示アドレス信号ｉ（＝ｒ，θ＋φ）は上記アドレス発
生回路２８からのアドレス信号ｇ（＝ｒ，θ）と同値と
なる。すると、座標変換回路２９では、 ｘ＝RT［ｒ² −（ｒｃｏｓθ）² ］ RT［］は平方根（ルート）の掛かる範囲を示す。 ｙ＝ｒｃｏｓθ

【００３６】により直交座標（ｘ，ｙ）が算出される。
従って、画像データファイル２７からの（ｒ，θ）に対
する１つの画像データは、（ｘ，ｙ）でアドレスされる
画像メモリ３０に記憶されることになる。

【００３７】この場合、上記画像データファイル２７の
１枚の地図画像データ３２に対しその表示エリアを３２
ａとした２５６ドット×２５６ドットの地図画像データ
が表示部１２に表示されるようになる。

【００３８】上記表示エリア３２ａとする地図画像デー
タの表示状態において、装置本体１１の向きが北向きか
ら西よりの方向に変化すると、該装置本体１１に対し相
対的にスリットディスク１３が時計回りに回転し、Ａ相
用及びＢ相用の各フォトセンサ１９ａ，１９ｂからの検
出信号とＡ相及びＢ相の各受光回路２３ａ，２３ｂから
のＡ相信号ａ及びＢ相信号ｂとは、前記図５（Ａ）で示
した関係として得られる。

【００３９】すると、フリップフロップ回路２４からの
アップダウン信号ｄが“１”となることで、アップダウ
ンカウンタ２５はアップカウンタとして動作し、装置本
体１１が真北から西の方向に何度向きを変えたか、ずれ
角φとして“０”からカウントアップされる。

【００４０】すなわち、アップダウンカウンタ２５によ
り装置本体１１のずれ角φが得られると、アドレス発生
回路２８からのアドレス信号ｇ（＝ｒ，θ）のとき、方
位演算回路２６からの表示アドレス信号ｉは（ｒ，θ＋
φ）となり、座標変換回路２９からの直交座標アドレス
ｊは、 ｘ＝RT［ｒ² −（ｒｃｏｓ (θ＋φ) ）² ］ RT［］は平方根（ルート）の掛かる範囲を示す。 ｙ＝ｒｃｏｓ (θ＋φ) となる。

【００４１】よって、上記座標データファイル２７から
の画像データは、（ｘ，ｙ）でアドレスされる画像メモ
リ３０に記憶され、１枚の地図画像データ３２全体の処
理を終了すると、その表示エリアを３２ｂとした２５６
ドット×２５６ドットの地図画像データが画像メモリ３
０に記憶され、前記装置本体１１が真北に向いていた表
示エリア３２ａに対し、西に角度φで回転されて表示部
１２に表示されるようになる。したがって、上記構成の
地図情報表示装置によれば、まず、画像データファイル
２７には、予め基準方位Ｎに合わせて地図画像データを
記憶させる。

【００４２】そして、方位磁石１４を設けたスリットデ
ィスク１３の装置本体１１に対する相対的回転により、
Ａ相及びＢ相受光回路２３ａ，２３ｂから得られるＡ相
及びＢ相信号ａ，ｂと受光回路Ｎ２３ｃから得られるＮ
極信号ｃとに基づき、アップダウンカウンタ２５により
装置本体１１の基準方位Ｎからのずれ角φをカウント
し、画像データファイル２７に対する極座標アドレス
（ｒ，θ）を方位演算回路２６にて上記ずれ角φを加算
（ｒ，θ＋φ）し、座標変換回路２９を介して直交座標
アドレス（ｘ，ｙ）に変換して画像データメモリ３０を
アドレッシングする。

【００４３】すると、画像データファイル２７から読出
された地図画像データは、装置本体１１の方位変化に応
じてその表示エリアを回転させて表示部１２に表示され
るので、携帯あるいは車載の状態で実際の道路を進みな
がら地図を見る際に、自分（自車）の向いている方向、
つまり、装置の向いている方向（方位）が北以外の場合
でも、自分に対する実際の地理的方位と地図の表示方向
とを一致させることができ、非常に使い勝手の良い地図
情報表示装置を実現できる。

【００４４】なお、上記実施例では、方位検出用に光学
的エンコーダを用いたが、磁気抵抗，ホール素子等を用
いて地磁気の方向を検出し、それを基に装置本体の向い
ている方向を検出して地図表示を回転させて表示するよ
うにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、予め設定
される基準方位に合わせて地図データを記憶する記憶手
段と、この記憶手段に記憶された地図データをその中心
を原点とする極座標アドレスで指示するアドレス発生手
段と、このアドレス発生手段により指示される極座標ア
ドレスにしたがって上記記憶手段から読出された地図デ
ータを表示する表示手段と、装置本体の向いている方位
を検出する方位検出手段と、この方位検出手段により得
られた装置本体の方位の上記基準方位からのずれ角を検
出する方位ずれ検出手段と、この方位ずれ検出手段によ
り得られた基準方位からのずれ角に応じて上記アドレス
発生手段により指示される極座標アドレスを補正し上記
表示手段により表示される地図データをその原点を中心
に回転して表示させる表示制御手段とを備えて構成した
ので、装置の向いている方向の変化に拘らず、実際の地
理的方位と画面上で表示される地図の方向とを一致させ
て表示することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる地図情報表示装置の
外観構成を示す図。

【図２】上記地図情報表示装置に内蔵される方位検出用
光学式エンコーダの構成を示す図。

【図３】上記地図情報表示装置におけるスリットディス
クの回転検出用スリットとＡ相用及びＢ相用それぞれの
スリットとの位置関係を示す図。

【図４】上記地図情報表示装置の電子回路の構成を示す
ブロック図。

【図５】上記地図情報表示装置のＡ相用及びＢ相用の各
フォトセンサからの検出信号と各受光回路からの２値化
信号との関係を示す図。

【図６】地図情報表示装置における装置本体の方向変化
に伴う画像データ（地図）表示エリアの変化状態を示す
図。

【符号の説明】

１１…装置本体、１２…表示部（ＬＣＤ）、１３…スリ
ットディスク、１３ａ…回転検出用スリット、１３ｂ…
Ｎ極検出用スリット、１４…方位磁石、１５…中心軸、
１６…回転検出用Ａ相マスク板、１６ａ…Ａ相用スリッ
ト、１７…回転検出用Ｂ相マスク板、１７ａ…Ｂ相用ス
リット、１８ａ…Ａ相用ＬＥＤ、１８ｂ…Ｂ相用ＬＥ
Ｄ、１９ａ…Ａ相用フォトセンサ、１９ｂ…Ｂ相用フォ
トセンサ、２０…Ｎ極検出用マスク板、２０ａ…Ｎ極用
スリット、２１…Ｎ極用ＬＥＤ、２２…Ｎ極用フォトセ
ンサ、２３ａ…Ａ相受光回路、２３ｂ…Ｂ相受光回路、
２３ｃ…受光回路Ｎ、２４…フリップフロップ回路、２
５…アップダウンカウンタ、２６…方位演算回路、２７
…画像データファイル、２８…アドレス発生回路、２９
…座標変換回路、３０…画像メモリ、３１…表示駆動回
路、３２…地図画像データ、３２ａ…装置本体真北向き
の地図表示エリア、３２ｂ…装置本体西より（φ）向き
の地図表示エリア。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定される基準方位に合わせて地図
   データを記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された地図データをその中心を原点
   とする極座標アドレスで指示するアドレス発生手段と、 このアドレス発生手段により指示される極座標アドレス
   にしたがって上記記憶手段から読出された地図データを
   表示する表示手段と、 装置本体の向いている方位を検出する方位検出手段と、 この方位検出手段により得られた装置本体の方位の上記
   基準方位からのずれ角を検出する方位ずれ検出手段と、 この方位ずれ検出手段により得られた基準方位からのず
   れ角に応じて上記アドレス発生手段により指示される極
   座標アドレスを補正し上記表示手段により表示される地
   図データをその原点を中心に回転して表示させる表示制
   御手段とを具備したことを特徴とする地図情報表示装
   置。
2. 【請求項２】 上記表示制御手段において、基準方位か
   らのずれ角に応じて補正された極座標アドレスに対応す
   る地図データは、直交座標アドレスに変換されて表示さ
   れることを特徴とする地図情報表示装置。