DE69532977T2

DE69532977T2 - Kartenanzeigegerät für Fahrzeug

Info

Publication number: DE69532977T2
Application number: DE69532977T
Authority: DE
Inventors: Takuo Sumida-ku Koyanagi; Koichi Ohta-ku Yaita; Takashi Fujisawa-shi Mori
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2015-11-14
Also published as: KR100191302B1; CA2180936A1; EP0744728A1; EP0744728B1; DE69512514D1; EP0884711A1; KR970700348A; DE69532977D1; US6421604B1; DE69536154D1; EP0744728A4; US6012014A; US5862498A; EP1429292B1; DE69512514T2; CA2180936C; EP1429292A2; WO1996015515A1; EP0884711B1; EP1429292A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kartenanzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine Straßenkarte um eine Fahrzeugposition herum auf einer Anzeigeeinrichtung anzeigen kann.
Es ist eine Kartenanzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Straßenkarte in Form einer so genannten Vogelperspektive anzeigt, sie zeigt nämlich die Straßenkarte auf einem Anzeigegerät derart an, dass die Straßenkarte um die aktuelle Position des Fahrzeugs herum (Fahrzeugposition) in einem größeren Maßstab als die Ansicht entfernterer Gebiete angezeigt wird (bezugnehmend z. B. auf die offengelegte Veröffentlichung Nr. 2-244188 der ungeprüften japanischen Patentanmeldung). Die Vorrichtung, die in der oben identifizierten Veröffentlichung veröffentlicht ist, platziert einen Beobachtungspunkt hinter der aktuellen Position des Fahrzeugs und zeigt eine Ansicht auf dem Bildschirm des Anzeigegeräts an, die aufgenommen wird, indem man die Karte von diesem Beobachtungspunkt aus in Fahrtrichtung des Fahrzeuges hinunter sieht. Indem auf diese Weise die Vogelperspektive angezeigt wird, ist es möglich, Karteninformationen um die aktuelle Position herum in einem größeren Maßstab anzuzeigen, und einen großen Bereich Karteninformationen anzuzeigen, die von der aktuellen Position zu einem entfernten Ort reichen. Dies macht es leichter, Gegebenheiten von Straßenkreuzungen visuell zu erfassen. Außerdem kann die Straßenkarte realistischer dargestellt werden, als wenn der Fahrer/die Fahrerin tatsächlich selbst die Straßenkarte hinunter sehen würde. Auch in EP-A-0378271 ist eine Kartenanzeigevorrichtung beschrieben, bei der eine zweidimensionale Karte perspektivisch angezeigt wird.
In dem Fall, in dem die ursprünglichen Karteninformationen etwas enthalten, das auf dem Bildschirm angezeigt werden soll, wie es bei der Anzeige einer Straßenkarte eines Vorstadtgebietes mit einer geringen Straßendichte der Fall ist, ist es jedoch schwierig festzustellen, ob eine Vogelperspektive oder eine konventionelle planimetrische Karte angezeigt wird, und das Gefühl von Realität als ein wesentliches Merkmal der Vogelperspektive kann nicht erzielt werden, sogar wenn die Vogelperspektive angezeigt wird. Bei der Anzeige der Straßenkarte in der Vogelperspektive wird der Maßstab der Karte ferner kontinuierlich vom unteren Rand des Bildschirms in Richtung der oberen Kante variiert, was es schwierig macht, ein Gefühl für den Abstand zu bekommen.
Zusätzlich gilt sowohl für die Vogelperspektive als auch für die planimetrische Karte, dass der Bereich der Straßenkarte, der auf einem Bildschirm angezeigt werden kann, durch die Größe des Anzeigebildschirms begrenzt ist. Wenn das Ziel sich deshalb in großem Abstand von der aktuellen Position befindet, können die aktuelle Position und das Ziel nicht gleichzeitig angezeigt werden. Wenn das Ziel nicht angezeigt wird, neigt der Fahrer dazu, einen Fehler bezüglich der Fahrtrichtung zu machen.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine verbesserte Kartenanzeigevorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Kartenanzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, das eine Straßenkartenspeichereinrichtung zum Speichern von Straßenkartendaten, die mit einer Straßenkarte zusammenhängen; eine Anzeigeeinrichtung, die eine Straßenkarte anzeigen kann, die von einer Anzeigesteuereinrichtung bereitgestellt wird; und eine Datenkonvertierungseinrichtung für die Vogelperspektive (3) zum Konvertieren der Straßenkartendaten in Vogelperspektivendaten umfasst, sodass eine Vogelperspektive, die aufgenommen wird, indem man schräg die Straßenkarte herunterschaut, auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, wobei die Einrichtung auch eine bildliche Darstellung des Himmels in einer Region der Anzeige für den Himmel als einen oberen Teil des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinrichtung anzeigen kann, und die Straßenkarte in einer Region der Anzeige für die Straßenkarte anzeigen kann, die von der Region der Anzeige für den Himmel verschieden ist; und die Anzeigesteuereinrichtung eine Farbe der Anzeige der Region der Anzeige für den Himmel des Anzeigebildschirms auf Basis einer vorher festgelegten Bedingung ändern kann.
Die Kartenanzeigevorrichtung kann weiter eine Einrichtung zur Vorbereitung einer Mehrzahl von Gitternetzlinien aufweisen, sodass die Straßenkarte auf dem Anzeigebildschirm mehr wie eine Vogelperspektive aussieht; und die Anzeigesteuereinrichtung kann die Gitternetzlinien so anzeigen, dass die Gitternetzlinien auf der Straßenkarte auf dem Anzeigebildschirm überlagert sind, und dem Bild, das den Himmel darstellt, nicht überlagert sind.
Die Anzeigesteuereinrichtung kann die Gitternetzlinien auch derart darstellen, dass sich ein Abstand zwischen den Gitternetzlinien allmählich von einem mittleren Teil des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinrichtung in Richtung von dessen Seite am linken Rand und dessen Seite am rechten Rand verringert, und derart, dass sich der Abstand zwischen den Gitternetzlinien allmählich von einer Seite am unteren Rand des Anzeigebildschirms in Richtung von dessen Seite am oberen Rand verringert.
Die Anzeigesteuereinrichtung kann weiter eine Informationsspeichereinrichtung für Gitternetzlinien zum Speichern von Informationen umfassen, die mit den Gitternetzlinien zusammenhängen, wobei die Informationen wenigstens eine Anzeigeposition und eine Linienart für jede der Gitternetzlinien enthält; und die Anzeigesteuereinrichtung kann die Gitternetzlinien auf der Basis der in der Informationsspeichereinrichtung gespeicherten Information derart anzeigen, dass Gitternetzlinien konstant an derselben Bildschirmposition angezeigt werden, unabhängig von einem Bereich der Straßenkarte, der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Die vorher festgelegte Bedingung kann sich auf eine Änderung der Zeit beziehen.
Die Anzeigesteuereinrichtung kann eine aktuelle Position des Fahrzeugs auf dem Bildschirm anzeigen.
Das Bild, das den Himmel darstellt, kann in einer obersten Region von wenigstens drei Regionen, die in vertikaler Richtung des Anzeigebildschirms verteilt dargestellt sind, angezeigt werden, wobei Bilddaten der angezeigten Straßenkarte für jede der aufgeteilten Regionen in verschiedenen Anzeigeformen erzeugt werden.
Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nun als Beispiel mit Bezug auf die Zeichnungen im Anhang beschrieben, in denen:
1 ein Blockdiagramm einer Kartenanzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist.
Die 2A und 2B Ansichten sind, die die Datenstruktur der Straßendaten zeigen, die in einem Kartenspeicher gespeichert sind.
3 eine Ansicht ist, die ein Beispiel der Straßendaten zeigt.
4 eine Ansicht ist, die die Begrenzungslinie einer Vogelperspektive erklärt, die auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
5 eine vergrößerte Ansicht ist, die ein Rechteck „abcd" von 4 zeigt.
6 eine Ansicht ist, die ein Beispiel von Gitternetzlinien zeigt, die gleichzeitig mit einer Straßenkarte in Form einer Vogelperspektive angezeigt werden.
7 ein Flussdiagramm ist, das eine Hauptroutine eines Steuerwerks zeigt.
8 ein Flussdiagramm ist, das eine Kartenanzeigeroutine von Schritt S5 in 3 im Detail zeigt.
9 ein Flussdiagramm ist, das eine einzelne Anzeigeroutine für die Vogelperspektive aus Schritt S102 oder S103 in 8 im Detail zeigt.
10 eine Ansicht ist, die ein Berechnungsverfahren für einen Richtungswinkel α der Anzeige erklärt.
11 ein Flussdiagramm ist, das die Verarbeitung von S203 in 9 im Detail zeigt.
12 ein Flussdiagramm ist, das die Verarbeitung von S205 in 9 im Detail zeigt.
13 eine Ansicht ist, die die aufgeteilten Regionen in einem Anzeigebildschirm erklärt.
14 ein Flussdiagramm ist, das eine planimetrische Kartenanzeigeroutine von Schritt S103 in 8 im Detail zeigt.
15 ein Flussdiagramm ist, das eine Anzeigeroutine für angehängte Informationen von Schritt S108 in 8 im Detail zeigt.
Die 16A bis 16C Ansichten sind, die Beispiele von Bildschirmanzeigen nach der ersten Ausführung zeigen.
17 ein Blockdiagramm der zweiten Ausführung der Kartenanzeigevorrichtung für Fahrzeuge nach der vorliegenden Erfindung ist.
18 ein Flussdiagramm ist, das eine Anzeigeroutine für die Vogelperspektive nach der zweiten Ausführung zeigt.
19 ein Flussdiagramm ist, das eine Anzeigeroutine für die planimetrische Karte nach der zweiten Ausführung zeigt.
Die 20A bis 20C Ansichten sind, die Beispiele für die Bildschirmanzeige nach der zweiten Ausführung zeigen.
Die 21A und 21B Ansichten sind, die ein Beispiel zeigen, in dem von Perspektivendaten aus Daten in einer quadratischen Region extrahiert werden, die eine trapezförmige Region „ABCD" enthalten.
Erste Ausführung
1 ist ein Blockdiagramm einer Kartenanzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
In 1 bezeichnet die Referenznummer 1 eine Bestimmungseinrichtung für die aktuelle Position zum Bestimmen der aktuellen Position des Fahrzeugs, die aus einem Richtungssensor zur Bestimmung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem GPS-Sensor zum Detektieren von GPS-Signalen, die von einem GPS(Global Positioning System)-Satelliten empfangen werden, und anderen besteht. Die Referenznummer 2 bezeichnet einen Kartenspeicher zum Speichern der Straßenkartendaten, der aus einem Massenspeichermedium, wie etwa CD-ROM, besteht.
Die Straßenkartendaten, die in dem Kartenspeicher 2 gespeichert sind, bestehen hauptsächlich aus Straßendaten, Namensdaten, Hintergrunddaten und dergleichen.
2 zeigt Datenstrukturen der Straßendaten, die in dem Kartenspeicher 2 gespeichert sind, und 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Straßendaten zeigt.
Wie in 2A gezeigt ist, werden die Straßendaten in drei verschiedenen Speicherbereichen gespeichert, d. h. „Punkt", „Attributdaten" und „X1, Y1 ...". Der „Punkt"-Bereich speichert die Gesamtanzahl von Daten und der „Attributdaten"-Bereich speichert die Codes, die jeweilige Arten von Straßen anzeigen, wie in 2B gezeigt ist. Der „X1, Y1 ..."-Bereich speichert Koordinaten, die jede der Straßen darstellen.
Im Falle der Straßendaten in 3 sind zum Beispiel Koordinaten von sechs Punkten, die in der Figur gezeigt sind, in diesem Bereich gespeichert. Die Anzahl der Koordinaten, die in dem „X1, Y1 ..."-Bereich gespeichert sind, variiert in Abhängigkeit der Anzahl der Kreuzungen, Kurven und dergleichen.
Mit Bezug zurück zu 1 bezeichnet die Referenznummer 3 ein Steuerwerk zur Steuerung der ganzen Vorrichtung, das aus einem Mikroprozessor und den Schaltkreisen in seiner Peripherie besteht. Die Referenznummer bezeichnet ein Eingabegerät zur Eingabe des Ziels des Fahrzeugs und anderem, und 5 bezeichnet einen Speicher für die planimetrischen Kartendaten, der die Straßenkartendaten speichert, die benutzt werden, wenn eine Anzeigeeinrichtung 8 eine planimetrische Karte anzeigt (Straßenkarte mit gleichmäßigem Maßstab), die man erhält, indem man eine Straßenkarte genau von oben betrachtet.
Die Referenznummer 6 bezeichnet einen Speicher für Vogelperspektivendaten, der Straßenkartendaten speichert, die für die Anzeige einer Vogelperspektive verwendet werden, und 7 bezeichnet einen Bildspeicher, der Daten von Bildern speichert, die auf der Anzeigeeinrichtung 8 angezeigt werden. Die Referenznummer 9 bezeichnet einen Gitternetzlinieninformationsspeicher, der Informationen speichert, die sich auf die Gitternetzlinien beziehen, die auf der Anzeigeeinrichtung 8 angezeigt werden sollen. Beispielsweise enthalten die Informationen, die in diesem Speicher 9 gespeichert sind, Koordinaten der Anzeigepositionen der Gitternetzlinien, und die Art oder Form der anzuzeigenden Gitternetzlinien.
4 ist eine Ansicht, die eine Umrandung einer Vogelperspektive erklärt, die auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt wird. Im Beispiel von 4 erstreckt sich eine Straßenkarte in der XY-Ebene, und ein Beobachtungspunkt M wird auf der Z-Achse platziert, die im rechten Winkel zu der XY-Ebene steht, um die Straßenkarte unter einem Winkel von Φ herunterzuschauen. Ein Rechteck „abcd" in 4, das in 5 in Vergrößerung gezeigt ist, zeigt die Größe eines Anzeigebildschirms der Anzeigeeinrichtung 6 an, und ein Trapez „ABCD" zeigt den Bereich der Straßenkarte an, der auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt werden soll.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Trapez „ABCD" ein viel größeres Gebiet hat als das Rechteck „abcd", woraus folgt, dass ein weiter Bereich der Straßenkarte angezeigt werden kann, indem die Anzeige der Vogelperspektive eingesetzt wird. Weiter wird ein Teil der Straßenkarte auf der Seite des unteren Randes „ab" des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinrichtung 6 mit einem größeren Maßstab als mit dem auf der Seite des oberen Rands „cd" angezeigt. Wenn die aktuelle Position des Fahrzeugs auf der Seite des unteren Rands „ab" angezeigt wird, kann deshalb die nähere Umgebung der aktuellen Position in einem größeren Maßstab angezeigt werden. Dies ermöglicht dem Fahrer, detaillierte Straßenkarteninformationen um die aktuelle Position herum zu erfassen, und gleichzeitig einen weiten Bereich der Straßenkarte zu erfassen, der sich in Richtung des Ziels erstreckt.
Für die Anzeige der Straßenkarte in Form der Vogelperspektive können Straßenkartendaten, die für die Anzeige der Vogelperspektive erzeugt wurden, im Voraus in dem Kartendatenspeicher 2 gespeichert werden, obwohl dies in einer ungeheuren zu speichernden Datenmenge resultiert. In vorliegenden Ausführung werden deshalb die herkömmlichen Straßenkartendaten, die in dem Straßenkartenspeicher 2 gespeichert sind, durch Verarbeitung mit Software zur Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 6 in Vogelperspektivendaten konvertiert.
Wenn alle der Straßenkartendaten bei der Konvertierungsverarbeitung in Vogelperspektivendaten konvertiert werden, wird ein Teil der Karte auf der Seite am oberen Rand der Anzeigeeinrichtung 6, der einen kleineren Maßstab hat, durch eine zu große anzuzeigende Datenmenge dargestellt. In der vorliegenden Ausführung werden deshalb die Straßendaten, Namensdaten und Hintergrunddaten, die in den Straßenkartendaten enthalten sind, nach der Reihenfolge der Prioritäten hinsichtlich der Datenarten geordnet, und nur die Daten, denen eine hohe Priorität gegeben wurde, werden auf der Seite des oberen Rands des Anzeigebildschirms angezeigt, und die Daten, die denen einen geringere Priorität gegeben wurde, als auch die Daten mit hoher Priorität auf der Seite des unteren Rands des Anzeigebildschirms angezeigt.
Im Hinblick auf die Straßendaten wird die Reihenfolge der Priorität zum Beispiel basierend auf der Art der Straße bestimmt, die in dem „Attributdaten"-Bereich des Kartenspeichers 2 gespeichert ist. Folglich werden nur Autobahnen, gebührenpflichtige Landstraßen, Bundesstraßen und Kreisstraßen, die mit einer höheren Rangordnung in der Priorität klassifiziert sind, auf der Seite des oberen Randes der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt, und allgemeine regionale Straßen werden zusätzlich zu den oben angegebenen Straßen auf der Seite des unteren Rands der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Gitternetzlinien zeigt, die gleichzeitig mit der Straßenkarte in Form der Vogelperspektive angezeigt wird. In 6 werden die Gitternetzlinien derart angezeigt, dass im Wesentlichen die gleichen Abstände in der Straßenkarte zwischen nebeneinanderliegenden Gitternetzlinien definiert werden. Da der Kartenmaßstab in der Vogelperspektive kontinuierlich variiert, verringert sich der Abstand zwischen den Gitternetzlinien allmählich vom unteren Rand in Richtung des oberen Rands des Bildschirms, wie in der Figur gezeigt ist. Ebenso verringert sich der Abstand der Gitternetzlinien vom mittleren Teil des Bildschirms in Richtung des linken und rechten Randes des Bildschirms. Die Informationen zur Anzeige der Gitternetzlinien in 6 werden im Voraus in dem oben angegebenen Gitternetzlinieninformationsspeicher 9 gespeichert. In 6 zeigen numerische Werte, die außerhalb des Bildschirms erscheinen, die Koordinaten der Anzeigepositionen an, wenn der Ursprung am linken unteren Ende des Bildschirms platziert wird, und das dreieckige Zeichen im Bildschirm stellt die aktuelle Position des Fahrzeugs dar.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Hauptroutine des Steuerwerks 3 zeigt. Im Folgenden wird die Funktionsweise der ersten Ausführung auf Basis dieses Flussdiagramms erklärt. Das Steuereinheit 3 leitet die Routine in 3 ein, wenn ein Schlüssel betätigt wird, zum Beispiel um einen Zündungsschalter einzuschalten.
In Schritt S1 in 1 werden die empfohlene Route und das Ziel festgelegt. Detaillierter beschrieben wird das Ziel auf Basis von Informationen bestimmt, die über ein Eingabegerät 4 eingegeben werden, und die empfohlene Route wird bestimmt, indem sie zum Beispiel nach einem bekannten Dykstra-Verfahren berechnet wird. Die empfohlene Route kann aus einer Anzahl von empfohlenen Routen ausgewählt werden, die vorab in ROM oder dergleichen gespeichert ist.
Im nächsten Schritt S2 wird ein Modus für den Anzeigebildschirm ausgewählt. Das Steuerwerk 3 hat Modi für den Anzeigebildschirm, die folgendes umfassen: einen Modus für die Anzeige einer Vogelperspektive der Straßenkarte; einen Modus für die Anzeige einer plani metrischen Karte; und einen Modus für die Anzeige der Vogelperspektive und der planimetrischen Karte gleichzeitig. Der Betreiber wählt einen dieser Modi über die Eingabeeinrichtung 4. Nach Auswahl des Modus für die Anzeige der Vogelperspektive und der planimetrischen Karte gleichzeitig wird die Straßenkarte einer dieser Ansichten in einem Hintergrundbereich des Bildschirms angezeigt, der einen großen Bereich der Anzeige belegt, während die Straßenkarte der anderen Ansicht in einem fensterförmigen Bereich des Bildschirms als ein Teil des Hintergrunds des Bildschirms angezeigt wird.
Dann wird Schritt S3 ausgeführt, um die Einstellungen der Anzeige auszuführen. Die Einstellungen der Anzeige, die in diesem Schritt festgelegt werden, schließen die Farben, die auf dem Bildschirm angezeigt werden, den Kartenmaßstab der anzuzeigenden Straßenkarte und anderes ein. Diese Einstellungen der Anzeige werden von dem Bediener über das Eingabegerät 4 ausgewählt.
Im nächsten Schritt S4 wird die aktuelle Position des Fahrzeugs detektiert. Dann wird Schritt 5 ausgeführt, um eine Kartenanzeigeroutine auszuführen, wie im Detail in 8 gezeigt ist. Die Kartenanzeigeroutine wird später im Detail beschrieben.
Im nächsten Schritt S6 wird die aktuelle Position des Fahrzeugs auf gleiche Weise wie in Schritt 4 detektiert. Dann wird Schritt S7 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Straßenkarte auf dem Bildschirm aktualisiert werden soll oder nicht, nämlich, ob die Straßenkarte erneut geschrieben werden soll oder nicht. In diesem Schritt wird bestimmt, die Straßenkarte zu aktualisieren, wenn das Fahrzeug weiter als eine vorher festgelegte Strecke fährt, oder wenn der Betreiber zum Beispiel einen Befehl zum Scrollen über das Eingabegerät 4 eingibt.
Wenn in Schritt 7 eine positive Entscheidung erhalten wird, kehrt der Steuerungsablauf zu Schritt S5 zurück. Wenn in Schritt S7 eine negative Entscheidung erhalten wird, dann wird Schritt S8 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Hauptroutine in 7 fortgesetzt wird oder nicht. Eine negative Entscheidung wird in Schritt S8 erhalten, wenn ein Hauptschalter, der in der Figur nicht gezeigt ist, ausgeschaltet wird, oder wenn ein Schalter betätigt wird, um die Routine abzubrechen, und die Hauptroutine in 7 wird beendet.
Wenn eine positive Entscheidung in Schritt S8 erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu Schritt S9 über, um die anzuzeigenden angehängten Informationen zu aktualisieren, und kehrt dann zu Schritt S6 zurück. Die angehängten Informationen, die hier erwähnt sind, können ein Zeichen für die Position des Fahrzeugs enthalten, das an einer Position, angezeigt wird, die der aktuellen Position des Fahrzeugs entspricht. Der Steuerungsablauf kehrt zu Schritt S6 zurück, nachdem die Anzeigepositionen der angehängten Informationen, wie etwa das Positionszeichen für die Fahrzeugposition, in dem oben genannten Schritt 9 entsprechend der gefahrenen Strecke des Fahrzeugs geändert wurden. In dem Fall, in dem solche Zeichen für die Fahrzeugposition sowohl im Hintergrund des Bildschirms und in dem Fenster im Bildschirm angezeigt werden, werden die Anzeigepositionen beider Zeichen für die Fahrzeugposition geändert.
8 ist ein detailliertes Flussdiagramm der Kartenanzeigeroutine von Schritt S5 in 3. In Schritt S101 von 8 wird bestimmt, ob die im Hintergrund des Bildschirms anzuzeigende Straßenkarte in Form einer Vogelperspektive angezeigt werden soll oder nicht. Diese Entscheidung wird auf Basis des Modus des Anzeigebildschirms getroffen, der in Schritt S2 in 7 ausgewählt wurde. Wenn in Schritt S101 eine positive Entscheidung erhalten wurde, dann wird Schritt S102 ausgeführt, um eine Anzeigeroutine für die Vogelperspektive einzuleiten, wie im Detail in 9 gezeigt ist, sodass die Vogelperspektive im Hintergrundbereich auf dem Bildschirm angezeigt wird.
Wenn andererseits eine negative Entscheidung in Schritt S101 erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu Schritt S103 über, um eine Anzeigeroutine für eine planimetrische Karte auszuführen, wie im Detail in 14 gezeigt ist, sodass die Vogelperspektive im Hintergrundbereich des Bildschirms angezeigt wird.
Nach der Abschluss der Routine der Schritte S102 oder S103 wird dann Schritt S104 ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine Anzeige im Fenster im Bildschirm bereitgestellt wird oder nicht. Diese Entscheidung wird auf Basis des Modus des Anzeigebildschirms getroffen, der in Schritt S3 in 7 ausgewählt wurde.
Wenn eine positive Entscheidung in Schritt S104 erhalten wurde, geht der Steuerungsablauf zu Schritt S105 über, um zu bestimmen, ob die Straßenkarte, die im Fenster im Bildschirm angezeigt wird, in Form einer Vogelperspektive ist oder nicht. Diese Entscheidung wird auch auf Basis des Modus des Anzeigebildschirms getroffen, der in Schritt S2 in 7 ausgewählt wurde. Wenn in Schritt S105 eine positive Entscheidung erhalten wurde, dann wird Schritt S106 ausgeführt, um eine Anzeigeroutine für die Vogelperspektive auszuführen, wie im Detail in 9 gezeigt ist, um die Vogelperspektive in dem Fenster im Bildschirm anzuzeigen. Wenn andererseits in Schritt S105 eine negative Entscheidung erhalten wurde, dann wird Schritt S107 ausgeführt, um die Anzeigeroutine für die planimetrische Ansicht auszuführen, wie im Detail in 14 gezeigt ist, um die planimetrische Ansicht in dem Fenster im Bildschirm anzuzeigen.
Wenn die Routine in Schritt S106 oder S107 beendet wird, oder wenn in Schritt S104 eine negative Entscheidung erhalten wird, wird Schritt S108 ausgeführt, um eine Anzeigeroutine für die angehängten Informationen auszuführen, wie im Detail in 15 gezeigt ist, sodass angehängte Informationen, wie etwa ein Zeichen für die Fahrzeugposition sowohl im Hintergrund des Bildschirms als auch. im Fester auf dem Bildschirm angezeigt wird, und der Steuerungsablauf kehrt zu der Hauptroutine zurück. Schritt S108 wird später im Detail beschrieben.
9 ist ein detailliertes Flussdiagramm der Anzeigeroutine für die Vogelperspektive von Schritt S102 oder S106 in 8. In Schritt S201 in 9 wird ein Richtungswinkel der Anzeige berechnet, der für die Anzeige der Vogelperspektive verwendet wird.
10 ist eine Ansicht, die die ein Verfahren zur Berechnung des Richtungswinkels α erklärt. Die X- und Y-Achse, die in der Figur gezeigt sind, definieren eine Straßenkartenebene, in der der Ursprung O den Abfahrtspunkt des Fahrzeugs darstellt, und die Koordinaten G (X0, Y0) die aktuelle Position des Fahrzeugs darstellen, während die Koordinaten P1 (X1, Y1) das Ziel darstellen.
Wie in der Figur gezeigt ist, wird der Richtungswinkel der Anzeige α durch ein Segment gebildet (angezeigt durch eine gestrichelte Linie in der Figur), das die aktuelle Position G und das Ziel P1 und die X-Achse verbindet, und wird durch die Gleichung (1) dargestellt. tanα = {(Y1 – Y0)/(X1 – X0)} (1)
Im oben beschriebenen Schritt S201 erhält man den Richtungswinkel der Anzeige α auf Basis der Gleichung (1).
Im nächsten Schritt S202 werden die Straßenkartendaten um die aktuelle Position herum aus dem Kartenspeicher 2 auf Basis der aktuellen Position abgerufen, die in Schritt S4 in 7 detektiert wurde, und der Richtungswinkel der Anzeige α wird in Schritt S201 berechnet. Die Straßenkartendaten werden zum Beispiel bezüglich eines Gebietes innerhalb einiger zehn Kilometer im Quadrat einschließlich der aktuellen Position abgerufen.
Im nächsten Schritt S203 werden Daten, die für die Anzeige der Vogelperspektive verwendet werden, aus den Straßenkartendaten ausgewählt, die in Schritt S202 abgerufen wurden, und die abgerufenen Daten werden in dem Datenspeicher für die Vogelperspektive 6 gespeichert, wie in 11 detailliert gezeigt ist. Die Verarbeitung von Schritt 203 wird später im Detail beschrieben. Im nächsten Schritt S204 werden die Straßenkartendaten, die in Schritt S203 ausgewählt wurden, in Vogelperspektivendaten konvertiert.
Im nächsten Schritt S205 werden die Vogelperspektivendaten, die in Schritt S204 erhalten wurden, in Kartenbilddaten zur Anzeige endgültiger Bilder auf der Anzeigeeinrichtung 8 konvertiert, wie in 12 detailliert gezeigt ist. Die Verarbeitung von Schritt S205 wird später im Detail beschrieben. Im nächsten Schritt S206 werden Gitternetzlinieninformationen, die für die Anzeige der Vogelperspektive verwendet werden, aus dem Gitternetzlinieninformationsspeicher 9 abgerufen, und mit den Kartenbilddaten verbunden. Die verbundenen Daten werden dann in dem Bildspeicher 7 gespeichert, und der Steuerungsablauf kehrt zu der Kartenanzeigeroutine zurück.
11 ist ein detailliertes Flussdiagramm der Verarbeitung von Schritt S203 in 9. Im Schritt S301, der in der Figur gezeigt ist, werden Daten, die im Schritt S302 und nachfolgenden Schritten (die noch erklärt werden) nicht verarbeitet wurden, aus den Straßenkartendaten ausgewählt, die in Schritt S202 in 9 ausgewählt wurden. Schritt S302 wird dann ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Art der Daten, die in Schritt S301 ausgewählt wurden, eine der Arten ist, die auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt werden sollen. In dem Fall, dass die in Schritt S301 ausgewählten Daten zum Beispiel Straßendaten sind, wird bestimmt, ob die Straßendaten eine Art von Straßen darstellen, deren Prioritätsrang über dem von Bundesstraßen ist oder nicht. Als ein Ergebnis der Verarbeitung in diesem Schritt S302 wird die Menge der Straßenkartendaten reduziert, die auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt werden.
Wenn eine positive Entscheidung im Schritt S302 erhalten wurde, dann wird Schritt S303 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Daten, die in Schritt S301 ausgewählt wurden, innerhalb eines Bereichs liegen, der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden soll, oder nicht. Es wird nämlich bestimmt, ob die Daten, die in Schritt S301 ausgewählt wurden, im Bereich des trapezförmigen Gebietes „ABCD" in 4 liegen.
Wenn eine positive Entscheidung in Schritt S303 erhalten wurde, dann wird Schritt S304 ausgeführt, um die Daten, die in Schritt 5301 ausgewählt wurden, als Daten für die Konvertierung in Vogelperspektivendaten auszuwählen.
Wenn die Verarbeitung in Schritt S304 abgeschlossen ist, oder wenn eine negative Entscheidung in Schritt S302 erhalten wurde, oder wenn eine negative Entscheidung in Schritt S303 erhalten wurde, dann wird Schritt S305 ausgeführt, um zu bestimmen, ob alle Daten, die aus dem Kartenspeicher 2 in Schritt S302 in 9 abgerufen wurden, entsprechend den Schritten S301–S304 verarbeitet wurden oder nicht, und der Steuerungsablauf kehrt zu der Anzeigeroutine für die Vogelperspektive zurück, wenn eine positive Entscheidung erhalten wurde. Wenn eine negative Entscheidung erhalten wurde, kehrt der Steuerungsablauf zu Schritt S301 zurück.
Bei der oben beschriebenen Verarbeitung in 11 filtert das Steuerwerk 3 die Straßenkartendaten, die aus dem Kartenspeicher 2 abgerufen wurden, um nur solche Daten zu extrahieren, die vorgegebenen Anforderungen genügen, und dann die Daten auszuwählen, die für die Anzeige der Vogelperspektive aus den extrahierten Daten verwendet werden.
12 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm der Verarbeitung von Schritt S205 in 9. In Schritt S401 in 12 werden solche Daten, die nicht in Kartenbilddaten konvertiert wurden, aus den Vogelperspektivendaten ausgewählt, die als ein Ergebnis der Verarbeitung von Schritt S204 in 9 erhalten wurden. Im nächsten Schritt S402 wird der Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung 6 in eine Mehrzahl von Regionen unterteilt, und die Anzahl der unterteilten Regionen wird mit der Variablen N substituiert.
Wie in 13 gezeigt ist, hat die Anzeigeeinrichtung 6 der vorliegenden Ausführung einen Anzeigebildschirm mit 500 Punkten in Richtung der X-Achse und 400 Punkten in Richtung der Y-Achse. Dieser Anzeigebildschirm ist in vertikaler Richtung in vier Regionen unterteilt, und der Ursprung der Koordinaten befindet sich in der unteren linken Ecke des Anzeigebildschirms. In der folgenden Beschreibung stellt die erste Region ein Gebiet dar, in dem die Koordinaten in Richtung der Y-Achse im Bereich von 0 bis 199 Punkten liegen, und die zweite Region stellt den Bereich von 200 bis 299 Punkten dar. Die dritte Region deckt den Bereich von 300 bis 349 Punkten ab, und die vierte Region deckt den Bereich von 350 bis 399 Punkten ab.
In Schritt S403 in 12 wird bestimmt, ob die Anzeigeposition der Daten, die in Schritt S401 ausgewählt wurden, in der Region N liegt oder nicht. Wenn eine negative Entscheidung erhalten wurde, dann wird Schritt S404 ausgeführt, um 1 von der Variablen N zu subtrahieren, um N zu aktualisieren, und der Steuerungsablauf kehrt zu Schritt S403 zurück.
Wenn in Schritt S403 eine positive Entscheidung erhalten wurde, dann wird Schritt S405 ausgeführt, um die Vogelperspektivendaten auf Basis der Variablen N in Kartenbilddaten zu konvertieren. Die Linien, die die Straßen in der ersten Region darstellen, haben eine Breite von vier Punkten, und Linien, die Straßen in der zweiten Region darstellen, haben eine Breite von zwei Punkten, während Linien, die Straßen in der dritten Religion darstellen, einer Breite von einem Punkt haben. Die Kartendaten werden derartig erzeugt, dass ein Bild, das den Himmel darstellt (z. B. ein blaues oder bläuliches Bild), in der vierten Region statt der Straßenkarte angezeigt wird. In diesem Fall kann die angezeigte Farbe der vierten Region von Tag zu Nacht verändert werden. Das heißt, das Bild kann am Tag mit einer hellen Farbe angezeigt werden, und nachts mit einer dunklen Farbe.
Im nächsten Schritt S406 wird bestimmt, ob alle der Vogelperspektivendaten in Kartenbilddaten konvertiert wurden. Wenn eine negative Entscheidung erhalten wurde, kehrt der Steuerungsablauf zu Schritt S401 zurück. Wenn eine positive Entscheidung erhalten wurde, springt der Steuerungsablauf zur Anzeigeroutine für die Vogelperspektive zurück.
Bei der oben beschriebenen Verarbeitung von 12 wird der Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung 6 in eine Mehrzahl von Regionen unterteilt, und die Form der Anzeige der Vogelperspektivendaten wird für jede der Regionen verändert. Dementsprechend kann für eine verbesserte Wahrnehmung der dreidimensionalen Vogelperspektive angezeigt werden, was es für den Betreiber einfacher macht, ein Gefühl für den Abstand zu bekommen. Insbesondere wird der Vogelperspektive weiter gesteigerte Präsenz verliehen, wenn das Bild, das den Himmel darstellt, statt der Straßenkarte in der vierten Region angezeigt wird, die sich am nächsten zum oberen Rand der Anzeigeeinrichtung befindet.
14 ist ein detailliertes Flussdiagramm der Anzeigeroutine für die planimetrische Karte von Schritt S103 in 8. In Schritt S501 in 14 wird die Straßenkarte um die aktuelle Position des Fahrzeugs herum aus dem Kartenspeicher 2 abgerufen. Im nächsten Schritt S502 werden Daten, die für die Anzeige der planimetrischen Karte verwendet werden, aus den Straßenkartendaten ausgewählt, die in Schritt S501 abgerufen wurden, und die ausgewählten Daten werden als planimetrische Kartendaten in dem Speicher für planimetrische Kartendaten 5 gespeichert. In diesem Schritt S502 werden Daten, denen relativ hoher Prioritätsrang oder dergleichen zugeordnet wurde, auf gleiche Weise wie im Schritt S203 in 9 ausgewählt.
Im nächsten Schritt S503 werden die planimetrischen Kartendaten, die in dem Speicher für die planimetrischen Kartendaten 5 gespeichert sind, in Kartenbilddaten konvertiert. Im nächsten Schritt S504 werden Gitternetzlinieninformationen, die für die Anzeige der planimetrischen Karte benutzt werden, aus dem Gitternetzlinieninformationsspeicher 9 abgerufen, und mit den Kartenbilddaten verbunden.
Danach werden die verbundenen Daten in dem Bildspeicher 7 gespeichert, und der Steuerungsablauf kehrt zu der Kartenanzeigeroutine zurück.
15 ist ein detailliertes Flussdiagramm der Anzeigeroutine für die angehängten Informationen von Schritt S108 in 8. In Schritt S601 in 15 werden Daten des Zeichens für die Fahrzeugposition vorbereitet, um ein dreieckiges Zeichen, wie in 13 gezeigt, an einer Anzeigeposition anzuzeigen, die der aktuellen Position G des Fahrzeugs entspricht. Im nächsten Schritt S602 wird ein Abstand GP zwischen der aktuellen Fahrzeugposition G und dem Ziel P ermittelt. Dann wird Schritt S603 ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Abstand GP gleich oder kleiner als ein vorher festgelegter Abstand L ist. Der vorher festgelegte Abstand L ist ein Abstand zwischen der aktuellen Position G und einem Schnittpunkt F, an dem eine Strecke, die die aktuelle Position G und das Ziel P verbindet, den Anzeigebereich „ABCD" der Straßenkarte schneidet, wie in 10 gezeigt ist. Es wird in Schritt S603 nämlich bestimmt, ob das Ziel P innerhalb des Anzeigebereichs der Anzeigeeinrichtung 6 liegt.
Wenn in Schritt S603 eine positive Entscheidung erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu Schritt S604 über, um die Daten für das Zeichen des Ziels vorzubereiten, um ein Flaggenzeichen, wie in 13 gezeigt ist, an der Anzeigeposition anzuzeigen, die dem Ziel P entspricht. Der Steuerungsablauf kehrt dann zu der Kartenanzeigeroutine zurück. Wenn in Schritt S603 eine negative Entscheidung erhalten wird, dann wird Schritt S605 ausgeführt, sodass das Steuerwerk 3 die Daten des Zeichens für das Ziel vorbereitet, um das Flaggenzeichen am Schnittpunkt F anzuzeigen, der in 10 gezeigt ist.
Wenn die Daten des Zeichens für das Ziel in dem obigen Schritt S604 oder S605 vorbereitet werden, wird die Größe des Flaggenzeichens in Abhängigkeit der Anzeigeposition des Ziels verändert. Das Flaggenzeichen hat zum Beispiel die größten Abmessungen, wenn sich das Ziel innerhalb der ersten Region in 13 befindet. Das Flaggenzeichen hat dann die zweitgrößten Abmessungen, wenn sich das Ziel innerhalb der zweiten Region befindet, und hat die kleinsten Abmessungen, wenn sich das Ziel innerhalb der dritten Region befindet. 13 zeigt Flaggenzeichen mit den jeweiligen angezeigten Abmessungen, die sich in der zweiten und dritten Region befinden.
Wie oben beschrieben kann die vierte Region dazu verwendet werden, das Bild anzuzeigen, das den Himmel darstellt. Deshalb kann der oben beschriebene vorher festgelegte Abstand L ein wenig kürzer als der Abstand von der aktuellen Position G zu dem Schnittpunkt F von 10 gemacht werden, sodass das Flaggenzeichen nicht in der vierten Region angezeigt wird. In dieser Anordnung wird das Flaggenzeichen nicht in der vierten Region angezeigt, und wird in einer von der ersten bis dritten Region angezeigt, in denen die Straßenkarte angezeigt wird, was folglich eine leichte Betrachtung der Straßenkarte auf dem Bildschirm ermöglicht.
In der oben beschriebenen Routine in 15 wird das Flaggenzeichen an der Anzeigeposition angezeigt, die dem Ziel entspricht, wenn das Ziel innerhalb des Anzeigebereiches der Anzeigeeinrichtung 6 liegt. Wenn sich das Ziel außerhalb des Anzeigebereichs befindet, wird das Flaggenzeichen an einer Anzeigeposition auf dem Anzeigebildschirm angezeigt, die in Richtung des Ziels liegt und dem Ziel am nächsten ist. In dieser Anordnung kann das Flaggenzeichen ohne Rücksicht auf den Abstand von der aktuellen Position zum Ziel angezeigt werden, was es dem Fahrer ermöglicht, sich immer der Richtung des Ziels bewusst zu sein. Da die Größe des Flaggenzeichens in Abhängigkeit der Anzeigeposition auf dem Anzeigebildschirm verändert wird, stört das Flaggenzeichen nicht die Anzeige anderer Karteninformationen.
16 sind Ansichten, die Beispiele der Bildschirmanzeige nach der ersten Ausführung zeigen, wobei 16A ein Beispiel für die Anzeige ist, die vor der Bewegung eines Kraftfahrzeuges aufgenommen wurde, und 16B ist ein Beispiel der Anzeige, die aufgenommen wurde, nachdem sich das Fahrzeug einen vorgegebenen Abstand in einer Fahrtrichtung bewegt hat, während 16C ein Beispiel für die Anzeige ist, die bei einer signifikanten Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufgenommen wurde. In jedem Beispiel der 16A–16C werden Gitternetzlinien an den gleichen Positionen auf dem Bildschirm angezeigt. Die Gitternetzlinien werden in den Figuren durch gestrichelte Linien angezeigt. Das Flaggenzeichen, das das Ziel anzeigt, wird mit Abmessungen angezeigt, die größer werden, wenn sich das Fahrzeug dem Ziel nähert.
Die Funktionsweise der ersten Ausführung, wie oben erklärt, wird kurz beschrieben. Wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt, detektiert das Steuerwerk 3 die aktuelle Position des Fahrzeugs und berechnet den Richtungswinkel der Anzeige, der für die Anzeige der Vogelperspektive verwendet wird, aus der örtlichen Beziehung zwischen der aktuellen Position und dem Ziel. Dann ruft das Steuerwerk 3 geeignete Straßenkartendaten aus dem Kartenspeicher 2 auf Basis der aktuellen Position, des Ziels und des Richtungswinkels der Anzeige ab. Die abgerufenen Straßenkartendaten werden dann gefiltert, um solche Daten zu extrahieren, die vorgegebenen Anforderungen genügen, und die expandierten Daten werden in Vogelperspektivendaten konvertiert.
Anschließend teilt das Steuerwerk 3 den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinrichtung 6 in einer Mehrzahl von Regionen auf, und die Vogelperspektivendaten werden für jede Region verarbeitet, um in Kartenbilddaten konvertiert zu werden. Zum Beispiel werden manche Straßen, die in der Region in der Nähe des unteren Randes des Anzeigebildschirms liegen, durch Linien dargestellt, die eine große Breite haben, und andere Straßen, die in der Region in der Nähe des oberen Randes des Anzeigebildschirms liegen, werden von Linien mit einer geringen Breite dargestellt.
Im nächsten Schritt bereitet das Steuerwerk 3 Bilddaten mit Fahrzeuginformationen zur Anzeige von Zeichen vor, die die aktuelle Fahrzeugposition und das Ziel anzeigen. In diesem Schritt werden die Zeichendaten so vorbereitet, dass das Zeichen an der Anzeigeposition angezeigt wird, die dem Ziel entspricht, wenn das Ziel innerhalb des Anzeigebereichs liegt, und so, dass das Zeichen an einer Anzeigeposition angezeigt wird, die in der Richtung des Zieles liegt und dem Ziel am nächsten ist, wenn das Ziel außerhalb das Anzeigebereichs liegt.
Nach Abschluss der Vorbereitung der Kartenbilddaten und Zeichendaten für die Fahrzeuginformationen zeigt das Steuerwerk 3 diese Daten auf der Anzeigeeinrichtung 6 an, und detektiert dann wieder die aktuelle Fahrzeugposition. Wenn das Fahrzeug nicht weiter als eine vorher festgelegte Strecke fährt, wird nur die Anzeigeposition für die Fahrzeugposition verändert. Wenn das Fahrzeug weiter als die vorher festgelegte Strecke fährt, werden die Kartenbilddaten aktualisiert.
In der Zwischenzeit werden Gitternetzlinieninformationen, die für die Anzeige der Vogelperspektive und der Anzeige der planimetrischen Karte verwendet werden, vorab in dem Speicher für die Gitternetzlini eninformationen 9 gespeichert. Das Steuerwerk 3 wählt geeignete Gitternetzlinieninformationen entsprechend des Modus für die Bildschirmanzeige aus, der von dem Betreiber ausgewählt wurde, und, wenn die Straßenkarte angezeigt wird, werden auch die ausgewählten Gitternetzlinien der Straßenkarte überlagert angezeigt.
Folglich werden nach der ersten Ausführung die Gitternetzlinien in einem Intervall mit einem vorgegebenen Abstand auf der Straßenkarte angezeigt, um dem Betreiber zu ermöglichen, leicht ein Gefühl für den Abstand zu bekommen, wobei die Vogelperspektive realistischer angezeigt wird. Da die Gitternetzlinien immer an festen Anzeigepositionen angezeigt werden, müssen die Gitternetzlinien nicht erneut geschrieben werden, sogar wenn die Straßenkarte auf dem Bildschirm verschoben wird. Folglich können die Gitternetzlinien angezeigt werden, ohne die Geschwindigkeit der Aktualisierung der Karte zu beeinflussen. Sogar wenn sich das Ziel in einem so weitem Abstand befindet, dass es nicht auf dem Bildschirm angezeigt wird, wird das Flaggenzeichen, das das Ziel anzeigt, weiterhin an einer gewissen Position auf dem Bildschirm angezeigt, die in Richtung des Ziels liegt. Dies ermöglicht dem Fahrer, mit einem ständigen Gefühl für die Richtung des Ziels zu fahren, ohne sich zu verirren. Da die Abmessungen des Flaggenzeichens, das das Ziel anzeigt, in Abhängigkeit seiner Anzeigeposition verändert wird, stört das Flaggenzeichen nicht die Anzeige von anderen Karteninformationen. Darüber hinaus wird der Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung 6 in eine Mehrzahl von Regionen unterteilt, und anzuzeigende Daten werden für jede der Regionen in Abhängigkeit der Art der Daten ausgewählt. Dementsprechend können detaillierte Karteninformationen um die aktuelle Position herum angezeigt werden, und nur wichtige Dateninformationen können in der Region angezeigt werden, die näher am Ziel liegt, was folglich eine einfache Betrachtung der Straßenkarte auf dem Anzei gebildschirm ermöglicht. Zusätzlich wird der Vogelperspektive das Gefühl von drei Dimensionen gegeben, da das Steuerwerk 3 die Linienbreite der Straßen für jede Region auf dem Anzeigebildschirm verändert.
Zweite Ausführung
In der zweiten Ausführung werden Linien der geographischen Breite oder Breitenkreisen oder Linien von Längengraden oder Meridianen auf einer Straßenkarte als Gitternetzlinien angezeigt.
17 ist ein Blockdiagramm der zweiten Ausführung der Kartenanzeigevorrichtung für Fahrzeuge nach der Erfindung. Wie in 17 gezeigt ist, ist die zweite Ausführung identisch mit der ersten Ausführung wie in 1 gezeigt, außer dass die zweite Ausführung keinen Speicher für Gitternetzlinieninformationen hat. Von den verschiedenen Routinen, die vom Steuerwerk 3 eingesetzt werden, sind nur die Anzeigeroutine für die Vogelperspektive und die Anzeigeroutine für die planimetrische Karte von denen der ersten Ausführung verschieden. In der folgenden Beschreibung werden deshalb hauptsächlich die Anzeigeroutine für die Vogelperspektive und die Anzeigeroutine für die planimetrische Karte erklärt.
Im Kartenspeicher 2 der zweiten Ausführung sind Informationen gespeichert, die sich auf geographische Breiten und geographische Längen auf der Straßenkarte beziehen.
18 ist ein Flussdiagramm, das die Anzeigeroutine für die Vogelperspektive nach der zweiten Ausführung zeigt. Die Verarbeitung der Schritte S702 und S702 in 18 ist identisch mit der der Schritte S201 und S202 in 9. Im nächsten Schritt S703 werden die In formationen abgerufen, die mit geographischen Breiten und geographischen Längen (auf die sich im weiteren als Breitengrad-Längengrad-Daten bezogen wird) zusammenhängen, die in dem Kartenspeicher 2 gespeichert sind. Im nächsten Schritt S705 werden die Breitengrad-Längengrad-Daten, die in Schritt S703 abgerufen wurden, in Vogelperspektivendaten konvertiert, sodass die Breitenkreise und Meridiane mit der Vogelperspektive auf dem Bildschirm angezeigt werden.
Im nächsten Schritt S706 werden die Straßenkartendaten, die im Schritt S704 ausgewählt wurden, in Vogelperspektivendaten konvertiert. Im nächsten Schritt S707 werden die Vogelperspektivendaten, die in den Schritten S705 und S706 erhalten wurden, in Kartenbilddaten konvertiert, die dann in dem Bildspeicher 7 gespeichert werden. Danach. kehrt der Steuerungsablauf zur Kartenanzeigeroutine zurück.
19 ist ein Flussdiagramm, das eine Kartenanzeigeroutine für die planimetrische Karte nach der zweiten Ausführung zeigt. Die Verarbeitung in den Schritten S801 und S803 in 19 ist mit der der Schritte S501 und S503 in 14 identisch. In Schritt S502 werden die Breitengrad-Längengrad-Daten, die in dem Kartenspeicher 2 gespeichert sind, abgerufen. In Schritt S504 werden die Straßenkartendaten, die in Schritt S502 abgerufen wurden, und Breitengrad-Längengrad-Daten, die in Schritt S502 abgerufen wurden, in Kartenbilddaten konvertiert, die dann in dem Kartenbildspeicher 7 gespeichert werden. Danach kehrt der Steuerungsablauf zur Kartenanzeigeroutine zurück.
20 sind Ansichten, die ein Beispiel der Bildschirmanzeige nach der zweiten Ausführung zeigen, bei der Gitternetzlinien, die durch gestrichelte Linien angezeigt werden, in den Figuren die Breitenkreise und Meridiane auf der Straßenkarte darstellen. 20A ist ein Beispiel für eine Anzeige, die vor einer Bewegung eines Kraftfahrzeuges aufgenommen wurde, und 20B ist ein Beispiel für eine Anzeige, die aufgenommen wurde, nachdem das Fahrzeug eine vorher festgelegte Strecke in einer Fahrtrichtung gefahren ist, während 20C ein Beispiel für eine Anzeige ist, die bei einer signifikanten Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges aufgenommen wurde.
In der vorliegenden Ausführung wird das Zeichen für die Fahrzeugposition als generelle Regel an einer festen Position auf den Bildschirm angezeigt. Deshalb wird der Bereich der Straßenkarte auf dem Bildschirm verändert, wenn sich das Fahrzeug über eine vorher festgelegte Strecke hinaus bewegt, wie in 20B gezeigt ist, und die Anzeigepositionen der Gitternetzlinien, die die Breitenkreise und die Meridiane anzeigen, werden entsprechend der obigen Änderung ebenfalls verändert. Wenn der Bereich der Straßenkarte auf dem Bildschirm mit einer Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht wird, wie in 20C gezeigt ist, werden die Anzeigepositionen der Gitternetzlinien entsprechend der Drehung der Straßenkarte ebenfalls gedreht.
Die lateralen Gitternetzlinien A, B, und C auf dem Bildschirm in 20A werden zu A1, B1 und C1 in 20B und zu A2, B2 und C2 in 20C verschoben.
Nach der zweiten Ausführung werden wie oben beschrieben die Breitengrade und Meridiane auf der Straßenkarte als Gitternetzlinien angezeigt, wodurch dem Fahrer ermöglicht wird, die aktuelle Position des Fahrzeugs mit höherer Genauigkeit zu erfassen. Darüber hinaus werden die Anzeigepositionen der Gitternetzlinien entsprechend einer Änderung des Bereichs der Straßenkarte auf dem Bildschirm verändert. Dies macht es leichter, den Grad der Änderungen der Fahrstrecke und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu erfassen.
In Schritt S203 in 9 und in Schritt S704 in 18 werden Daten, die sich in dem trapezförmigen Bereich ABCD in 4 befinden, als Vogelperspektivendaten ausgewählt. Um jedoch die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen, können Daten, die in einer quadratischen Region (schraffiertes Gebiet in der Figur) vorhanden sind, die die trapezförmigen Region ABCD enthält, wie in 21A gezeigt ist, als Vogelperspektivendaten ausgewählt werden, und Koordinaten in dem gesamten Bereich der ausgewählten quadratischen Region können konvertiert werden.
21B zeigt ein Beispiel der Koordinatenkonvertierung der quadratischen Region in 21A. Ein rechteckiger Bereich „abcd" in dem mittleren Teil in 21B kennzeichnet einen Bereich, der tatsächlich auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt wird. Wenn die Straßenkartendaten in einem größeren Bereich als der Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung 6 auf diese Weise in Vogelperspektivendaten konvertiert werden, muss die Verarbeitung der Schritte S201–S204 in 9 oder der Schritte S701–S705 in 18 nicht ausgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug nach der Anzeige der aktuellen Vogelperspektive bewegt, solange die zu verwendenden Daten innerhalb des quadratischen Bereichs in 21A liegen. Die Vogelperspektivendaten können nämlich aktualisiert oder erneut geschrieben werden, indem nur rechteckige Region für die Anzeige in 21B verschoben wird, was eine erhöhte Aktualisierungsgeschwindigkeit sicherstellt.
In der dargestellten Ausführung werden Parameter, wie etwa die Höhe des Beobachtungspunktes, der Herabblickwinkel und der Sicht feldbreitenwinkel, die für die Anzeige der Vogelperspektivendaten verwendet werden, so festgelegt, dass die Richtung des Ziels angezeigt wird. Diese Parameter können jedoch wie vom Benutzer gewünscht verändert werden. In diesem Fall kann der Bereich der trapezförmigen Region „ABCD" in 4 auf der Basis von Daten bestimmt werden, wie etwa Höhe des Standorts des Betrachters, die von dem Fahrer zum Beispiel mittels des Eingabegeräts 4 festgelegt werden. Der größere Bereich der Straßenkarte kann mit einer Vergrößerung der Höhe des Standorts des Betrachters angezeigt werden, und die Vogelperspektive sieht mehr wie eine herkömmliche planimetrische Karte aus, wenn der Herabblickwinkel steigt. Folglich können diese Parameter wie gewünscht verändert werden, um einen gewünschten Bereich der Straßenkarte in Form der Vogelperspektive anzuzeigen. Weiter kann der Verkleinerungsmaßstab der Vogelperspektivendaten ebenso wie gewünscht verändert werden, was folglich die Flexibilität steigert, mit der die Vogelperspektive angezeigt wird.
Es ist auch möglich, einen Modus bereitzustellen, in dem eine Straßenkarte in einem engen Bereich um die aktuelle Position herum in einer Vogelperspektive dargestellt wird, und einen Modus, in dem ein weiter Bereich der Straßenkarte in einer Vogelperspektive angezeigt wird, sodass einer dieser Modi zum Beispiel wie gewünscht durch einen Wahlschalter ausgewählt werden kann.
Während die Vogelperspektive in den dargestellten Ausführungen normalerweise auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt wird, kann ein Wahlschalter zum Beispiel betätigt werden, um beliebig auszuwählen, ob die Vogelperspektive angezeigt wird oder eine herkömmliche planimetrische Karte angezeigt wird. Die planimetrische Ansicht ist z. B. vorteilhaft für die Messung von Abständen zwischen Punkten auf einer Karte. Indem eine beliebige Auswahl des Kartenanzeigemodus ermöglicht wird, kann die Straßenkarte mit gesteigerter Flexibilität angezeigt werden.
In den dargestellten Ausführungen wird der Standpunkt des Betrachters ungefähr über der aktuellen Position des Fahrzeugs platziert, und man sieht die Straßenkarte von diesem Beobachtungspunkt aus in Richtung des Ziels hinab. In manchen Fällen ist es jedoch angenehmer, die Vogelperspektive anzuzeigen, die man erhält, indem man die Straßenkarte in Fahrtrichtung des Fahrzeuges in Abhängigkeit der Gegebenheiten der Straßen und anderem herunter blickt. Es kann deshalb besser sein, dem Betreiber zu ermöglichen, auszuwählen, ob eine Ansicht, die in Richtung des Ziels aufgenommen wird, angezeigt werden soll, oder eine Ansicht, die in Fahrtrichtung aufgenommen wird, angezeigt werden soll, zum Beispiel mittels eines Auswahlschalters. Alternativ kann die Richtung, in der man die Straßenkarte herunterblickt, automatisch umgeschaltet werden, um eine Vogelperspektive anzuzeigen, die man erhält, indem man die Straßenkarte in Richtung des Ziels herunterblickt, während das Fahrzeug auf einer empfohlenen Route fährt, und eine Vogelperspektive anzuzeigen, die man erhält, indem man die Straßenkarte in Fahrtrichtung des Fahrzeugs herunterblickt, wenn das Fahrzeug von der empfohlenen Route abweicht.
Obwohl die Linienbreite der Straßen für jede Region in dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinrichtung 6 in den dargestellten Ausführungen verändert wird, kann die Größe von Buchstaben oder Symbolen in den Namensdaten für jede Region verändert werden. Die Größe von Buchstaben oder dergleichen, die in der Nähe des oberen Randes der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt werden, kann nämlich kleiner als die in der Nähe des unteren Randes gemacht werden.
In den dargestellten Ausführungen wird das Flaggenzeichen in Richtung des Ziels angezeigt, sogar wenn das Ziel außerhalb des Anzeigebereichs der Anzeigeeinrichtung liegt. In diesem Fall kann das Flaggenzeichen in einer anderen Farbe oder Form angezeigt werden als die des normalen Flaggenzeichens, das das wirkliche Ziel anzeigt, um zwischen vorläufigen und wirklichen Zielen zu unterscheiden.
Während die Linienbreite der Straßen für jede Region auf dem Anzeigebildschirm verändert wird, um den dargestellten Ausführungen ein Gefühl von dreidimensionaler Darstellung zu geben, kann die Farbe für jede Region verändert werden. Die Region in der Nähe des unteren Randes des Anzeigebildschirms wird zum Beispiel mit helleren Farben als die in der Nähe des oberen Randes dargestellt, um das Gefühl einer dreidimensionalen Ansicht zu verstärken.
Obwohl das Fahrzeug entsprechend der empfohlenen Route geleitet wird, die in den dargestellten Ausführungen die durch Berechnung erhalten wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Kartenanzeigevorrichtungen beschränkt, die mit Fahrzeugleitfunktionen ausgerüstet sind. Die vorliegende Erfindung ist nämlich auch auf eine Vorrichtung zur Anzeige einer Vogelperspektive einer Straßenkarte auf Basis von festgestellter aktueller Position und Ziel anwendbar.
Während die Breitenkreise und Meridiane auf der Straßenkarte in der zweiten Ausführung als Gitternetzlinien angezeigt werden, können die Einheiten der Grade von geographischer Länge und geographischer Breite, durch die die Gitternetzlinien angezeigt werden, wie gewünscht ausgewählt werden.
In der ersten Ausführung können die Gitternetzlinien an den jeweiligen Seiten für die Anzeige mit Teilstrichen versehen werden, um den Betreiber zu informieren, wie viele Meter die Distanz zwischen anein andergrenzenden Gitternetzlinien beträgt. In der zweiten Ausführung kann jede Gitternetzlinie mit der entsprechenden geographischen Länge oder der geographischen Breite angezeigt werden.
In den dargestellten Ausführungen kann eine Mehrzahl von Linienarten für Gitternetzlinien bereitgestellt werden, und die Gitternetzlinien können mit verschiedenen Linienarten angezeigt werden. Dünne Linien können zum Beispiel in einem Intervall von mehreren hundert Metern angezeigt werden, und dicke Gitternetzlinien können in einem Intervall von mehreren Kilometern angezeigt werden. Wenn die Gitternetzlinien in der Nähe des unteren Rande des Bildschirms mit dicken Linien angezeigt werden, und die Gitternetzlinien in der Nähe des oberen Randes mit dünnen Linien angezeigt werden, kann die Straßenkarte realistischer dargestellt werden.
Abgesehen von den dargestellten Ausführungen kann die aktuelle Position des Fahrzeuges als ein Referenzpunkt betrachtet werden, und die Gitternetzlinien können entsprechend dem Abstand von der aktuellen Position angezeigt werden. Dies macht es weiter einfacher, einen ungefähren Abstand von der aktuellen Position zu erfassen.
Wie oben beschrieben ist die Anzeigevorrichtung für das Kraftfahrzeug nach der vorliegenden Erfindung dazu eingerichtet, eine Vogelperspektive zusammen mit Gitternetzlinien auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen, sodass die Vogelperspektive angezeigt wird, als ob sie tatsächlich in der Welt vorhanden wäre. Da ein Bild, das den Himmel statt der Straßenkarte darstellt, auf der Seite des oberen Randes des Anzeigebildschirms angezeigt wird, kann die Vogelperspektive mit einem höheren Grad an Realität und Stabilität angezeigt werden. Weiter wird ein Zeichen angezeigt, das das Ziel kennzeichnet, wodurch der Fahrer mit konstantem Wissen um die Richtung des Ziels fahren kann, und es ist folglich weniger wahrscheinlich, dass er sich verirrt.

Claims

Kartenanzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit: einer Straßenkartenspeichereinrichtung (2) zum Speichern von Straßenkartendaten, die mit einer Straßenkarte zusammenhängen; einer Anzeigeeinrichtung (8), die eine Straßenkarte anzeigen kann, die von einer Anzeigesteuereinrichtung (3) bereitgestellt wird; und einer Datenkonvertierungseinrichtung für die Vogelperspektive (3) zum Konvertieren der Straßenkartendaten in Vogelperspektivendaten, sodass eine Vogelperspektive, die aufgenommen wird, indem man schräg auf die Straßenkarte herunterschaut, auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinrichtung (8) dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartenanzeigeeinrichtung (8) auch eine bildliche Darstellung des Himmels in einer Region der Anzeige für den Himmel als einen oberen Teil des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinrichtung (8) anzeigen kann, und die Straßenkarte in einer Region der Anzeige für die Straßenkarte anzeigen kann, die von der Region der Anzeige für den Himmel verschieden ist; und dass die Anzeigesteuereinrichtung (3) eine Farbe der Anzeige der Region der Anzeige für den Himmel des Anzeigebildschirms auf Basis einer vorher festgelegten Bedingung ändern kann.
Kartenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kartenanzeigevorrichtung weiter eine Vorbereitungseinrichtung für die Gitternetzlinien (3) zur Vorbereitung einer Mehrzahl von Gitternetzlinien, sodass die Straßenkarte auf dem Anzeigebildschirm mehr wie eine Vogelperspektive aussieht; und die Anzeigesteuereinrichtung (3) die Gitternetzlinien so anzeigt, dass die Gitternetzlinien auf der Straßenkarte auf dem Anzeigebildschirm überlagert sind, und dem Bild, das den Himmel darstellt, nicht überlagert sind.
Kartenanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anzeigesteuereinrichtung (3) die Gitternetzlinien auch so darstellt, dass im wesentlichen der selbe Abstand auf der Straßenkarte zwischen aneinander grenzenden der Gitternetzlinien definiert wird, wie man in sowohl der vertikalen Richtung als auch der lateralen Richtung des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinrichtung (8) sieht.
Kartenanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anzeigesteuereinrichtung (3) die Gitternetzlinien auch derart anzeigt, dass sich ein Abstand zwischen den Gitternetzlinien allmählich von einem mittleren Teil des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinrichtung (8) in Richtung von dessen Seite des linken Rands und dessen Seite des rechten Rands verringert, und derart, dass sich der Abstand zwischen den Gitternetzlinien allmählich von einer Seite des unteren Rands des Anzeigebildschirms in Richtung von dessen Seite des oberen Rands verringert.
Kartenanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anzeigesteuereinrichtung (3) weiter eine Informationsspeichereinrichtung für Gitternetzlinien (9) zum Speichern von Informationen, die mit den Gitternetzlinien zusammenhängen, umfasst, wobei die Informationen wenigstens eine Anzeigeposition und eine Art einer Linie für jede der Gitternetzlinien enthält; und die Anzeigesteuereinrichtung (3) die Gitternetzlinien auf Basis der Informationen anzeigt, die in der Informationsspeichereinrichtung für Gitternetzlinien (9) gespeichert sind, sodass Gitternetzlinien konstant an derselben Bildschirmposition angezeigt werden, unabhängig von einem Bereich der Straßenkarte, der auf der Anzeigeeinrichtung (8) angezeigt wird.
Kartenanzeigevorrichtung nach irgend einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die vorher festgelegte Bedingung mit einer Änderung der Zeit zusammenhängt.
Kartenanzeigevorrichtung nach irgend einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Anzeigesteuereinrichtung (3) eine aktuelle Position des Fahrzeugs auf dem Bildschirm anzeigt.
Kartenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Bild, das den Himmel darstellt, in einer obersten Region von wenigstens drei Regionen, die in vertikaler Richtung des Anzeigebildschirms verteilt sind, angezeigt wird, wobei Bilddaten der angezeigten Straßenkarte für jede der aufgeteilten Regionen in verschiedenen Anzeigeformen erzeugt werden.