JPH08314376A - 乗物用位置情報把握装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鉛直断面等の地形情報の把握ができる。 【構成】ＧＰＳにより二次元座標位置ＮＪを検出し表示
出力し得る乗物用位置情報把握装置１において、写真画
像ＳＧ及び、該画像ＳＧ上の各点の三次元座標値ＳＺ１
〜ＳＺｎを記憶格納し得る二次元座標設定部１７、三次
元座標設定部２０を有し、この写真画像ＳＧ上の任意の
一点を選択指定し得る入力部６、カーソル制御部１６を
設け、選択指定された点と、自動車２の写真画像ＳＧ上
の現在点Ｔｍとを通る二点通過線ＮＴ上に存在する該画
像ＳＧ上の点を抽出する線上点抽出部１５を設け、抽出
された点の三次元座標値ＳＺｋ〜ＳＺｍを呼び出す座標
値呼出部２３を設け、これら三次元座標値ＳＺｋ〜ＳＺ
ｍに基づいて、乗物２の現在地点と、選択指定された点
に対応する地点との間の鉛直断面形状ＥＤを演算する断
面図作成部２１を設け、この断面形状ＥＤを画像表示す
る画像制御部１１、ディスプレイ１１ａを設けて構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗物の現在地点や目的
地などに関する位置情報を把握することができる乗物用
位置情報把握装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗物等の現在地点や目的地などに
関する位置情報を把握することができる乗物用位置情報
把握装置として、自動車等に設置されている公知のＧＰ
Ｓ等を利用したカーナビゲーションなどがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したカー
ナビゲーションなどの従来の乗物用位置情報把握装置で
は、画像表示された平面的な地図上に自動車等の乗物の
現在地点或いは目的地を表示するだけであった。即ち、
乗物の現在地点或いは目的地の二次元座標位置（平面位
置）を表示するだけであり、鉛直断面の地形情報（従っ
て標高方向に関する情報）を把握することは困難であっ
た。ところが、この鉛直断面の地形情報（或いは標高方
向に関する情報）の把握は、観光バスやマラソンの伴走
を行う自動車、その他多くの乗物において望まれてい
る。また、上述したカーナビゲーションなどの従来の乗
物用位置情報把握装置では、現在地点や目的地などの各
地点が平面的に模式化された地図で表示されるため、特
に道路が複雑に交差しているような地点では、車窓から
実際に見える風景が、地図上のどの位置に対応している
のか把握しにくいことが多い。従って、乗物用位置情報
把握装置によって示される位置情報と、車窓から見える
風景との対応関係が把握しにくく、位置情報把握におけ
る混乱が生じていたそこで本発明は上記事情に鑑み、鉛
直断面の地形情報の把握ができ、乗物用位置情報把握装
置によって示される位置情報と、車窓から見える風景と
の対応関係が容易に把握でき、位置情報把握における混
乱が防止され得る乗物用位置情報把握装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のうち第一の発明
は、人工衛星からの信号を受信し得る受信部（５０）を
乗物（２）に取付け自在な形で有し、前記受信された信
号を解析して前記受信部（５０）が取付けられる前記乗
物（２）の二次元座標位置（ＮＪ）を検出し得る現在位
置検出部（７、１３）を設け、前記検出された前記乗物
（２）の二次元座標位置（ＮＪ）を表示出力する現在位
置表示出力部（１１、１１ａ）を設けた乗物用位置情報
把握装置（１）において、多数の点（Ｔ１〜Ｔｎ）から
構成される二次元写真画像（ＳＧ）及び、該二次元写真
画像（ＳＧ）上の前記多数の点（Ｔ１〜Ｔｎ）における
各点（Ｔ１〜Ｔｎ）の三次元座標値（ＳＺ１〜ＳＺｎ）
を記憶格納し得る記憶格納部（１７、２０）を有し、前
記記憶格納部（１７）に記憶格納された二次元写真画像
（ＳＧ）上の任意の一点（Ｔｋ）を選択指定し得る選択
指定部（６、１６）を設け、前記二次元写真画像（Ｓ
Ｇ）のうち前記選択指定された点（Ｔｋ）と、前記現在
位置検出部（７、１３）において検出された前記乗物
（２）の二次元座標位置（ＮＪ）に対応する前記二次元
写真画像（ＳＧ）上の点（Ｔｍ）とを通る二点通過線
（ＮＴ）上に存在する前記二次元写真画像（ＳＧ）上の
点（Ｔｋ〜Ｔｍ）を抽出する線上点抽出部（１５）を設
け、前記記憶格納部（２０）に記憶格納された三次元座
標値（ＳＺ１〜ＳＺｎ）から、前記線上点抽出部（１
５）により抽出された前記二次元写真画像（ＳＧ）上の
点（Ｔｋ〜Ｔｍ）の三次元座標値（ＳＺｋ〜ＳＺｍ）を
呼び出す座標値呼出部（２３）を設け、前記呼び出され
た三次元座標値（ＳＺｋ〜ＳＺｍ）に基づいて、前記検
出された前記乗物（２）の二次元座標位置（ＮＪ）に対
応する該乗物（２）の現在地点と、前記選択指定された
点（Ｔｋ）に対応する地点との間の鉛直断面形状（Ｅ
Ｄ）を、前記二点通過線（ＮＴ）の伸延方向の座標軸
（ｅｘ）と、前記二次元写真画像（ＳＧ）に垂直な座標
軸（ｚ）とによる鉛直断面二次元座標（ＥＺ）におい
て、演算する断面演算部（２１）を設け、前記演算され
た鉛直断面形状（ＥＤ）を画像表示する画像表示部（１
１、１１ａ）を設けて構成される。

【０００５】また本発明のうち第二の発明は、人工衛星
からの信号を受信し得る受信部（５０）を乗物（２）に
取付け自在な形で有し、前記受信された信号を解析して
前記受信部（５０）が取付けられる前記乗物（２）の二
次元座標位置（ＮＪ）を検出し得る現在位置検出部
（７、１３）を設け、前記検出された前記乗物（２）の
二次元座標位置（ＮＪ）を表示出力する現在位置表示出
力部（１１、１１ａ）を設けた乗物用位置情報把握装置
（１）において、多数の点（Ｔ１〜Ｔｎ）から構成され
る二次元写真画像（ＳＧ）及び、該二次元写真画像（Ｓ
Ｇ）上の前記多数の点（Ｔ１〜Ｔｎ）における各点（Ｔ
１〜Ｔｎ）の三次元座標値（ＳＺ１〜ＳＺｎ）を記憶格
納し得る記憶格納部（１３、１７）を有し、前記記憶格
納された二次元写真画像（ＳＧ）上の任意の一点（Ｔ
ｋ）を選択指定し得る選択指定部（６、１６）を設け、
前記二次元写真画像（ＳＧ）のうち前記選択指定された
点（Ｔｋ）と、前記現在位置検出部（７、１３）におい
て検出された前記乗物（２）の二次元座標位置（ＮＪ）
に対応する前記二次元写真画像（ＳＧ）上の点（Ｔｍ）
との間の距離（Ｌ）を検出し、前記選択指定された点
（Ｔｋ）に対応する地点と、前記検出された前記乗物
（２）の二次元座標位置（ＮＪ）に対応する該乗物
（２）の現在地点との間の距離が一定の大きさ以下であ
るか否かを判定する距離判定部（１９）を設け、前記二
次元写真画像（ＳＧ）において、前記選択指定された点
（Ｔｋ）に対応する所定範囲（ＨＮ）を設定する画像設
定部（２５）を設け、前記二次元写真画像（ＳＧ）上の
点のうち、前記設定された所定範囲（ＨＮ）内の点（Ｔ
ｋ１〜Ｔｋｎ）を抽出する範囲内点抽出部（２７）を設
け、前記記憶格納部（２０）に記憶格納された三次元座
標値（ＳＺ１〜ＳＺｎ）から、前記範囲内点抽出部（２
７）により抽出された点（Ｔｋ１〜Ｔｋｎ）の三次元座
標値（ＳＺｋ１〜ＳＺｋｎ）を呼び出す範囲内点座標値
呼出部（２９）を設け、前記呼び出された三次元座標値
（ＳＺｋ１〜ＳＺｋｎ）に基づいて、前記設定された所
定範囲（ＨＮ）の画像（ＳＧａ）に対して所定の射影変
換を行う射影変換部（１２）を設け、前記距離判定部
（１９）による判定結果に基づいて、前記選択指定され
た点（Ｔｋ）に対応する地点と、前記検出された前記乗
物（２）の二次元座標位置（ＮＪ）に対応する該乗物
（２）の現在地点との間の距離が一定の大きさ以下にな
った際に前記射影変換された画像（ＳＧｂ）を表示する
画像表示制御部（１１、１１ａ）を設けて構成される。

【０００６】また本発明のうち第三の発明は、第二の発
明の乗物用位置情報把握装置（１）において、前記射影
変換部（１２）は、前記設定された所定範囲（ＨＮ）の
画像（ＳＧａ）を前記乗物（２）の目視運転位置（Ｍ
Ｕ）に対応した射影中心（ＣＳ）からの画像（ＳＧｂ）
に射影変換する。

【０００７】なお、（ ）内の番号等は、図面における
対応する要素を示す、便宜的なものであり、従って、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以
下の「作用」の欄についても同様である。

【０００８】

【作用】上記した構成により本発明のうち第一の発明で
は、乗物（２）の現在地点についての二次元座標位置
（ＮＪ）等を表示することにより、この乗物（２）の現
在地点を二次元的に把握すると共に、乗物（２）の現在
地点と、選択指定された点（Ｔｋ）に対応する地点との
間の鉛直断面形状（ＥＤ）を把握する。

【０００９】また本発明のうち第二の発明では、乗物
（２）の現在地点についての二次元座標位置（ＮＪ）等
を表示することにより、この乗物（２）の現在地点を二
次元的に把握すると共に、選択指定された点（Ｔｋ）に
対応する地点と乗物（２）の現在地点との間の距離が一
定の大きさ以下になった際、即ち乗物（２）が選択指定
された点（Ｔｋ）に対応する地点から一定の距離以内に
接近した際、該選択指定された点（Ｔｋ）に対応する地
点についての画像（ＳＧａ）を射影変換した画像（ＳＧ
ｂ）が画像表示される。

【００１０】また本発明のうち第三の発明では、選択指
定された点（Ｔｋ）に対応する地点についての画像（Ｓ
Ｇａ）を射影変換した画像（ＳＧｂ）は、該選択指定さ
れた点（Ｔｋ）に対応する地点を乗物（２）の目視運転
位置（ＭＵ）から眺めた風景と対応した画像（ＳＧｂ）
として表示される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明による乗物用位置情報把握装置の一
例に設けられた制御装置のブロック図、図２は、図１に
示す乗物用位置情報把握装置が搭載された自動車全体を
示した図、図３乃至図５は、図１に示す乗物用位置情報
把握装置のディスプレイを示した図、図６は、図１に示
す乗物用位置情報把握装置の二次元座標設定部に記憶格
納された写真画像を示した概念図、図７は、図１に示す
乗物用位置情報把握装置の三次元座標設定部に記憶格納
されたモデルを示した概念図、図８は、図１に示す乗物
用位置情報把握装置の射影変換部による射影変換の方法
を示した図である。

【００１２】本発明による乗物用位置情報把握装置１
は、図２に示すように自動車２に搭載されており、乗物
用位置情報把握装置１は制御装置３を有している。制御
装置３は、図１に示すように主制御部５を有しており、
主制御部５にはバス線を介して、入力部６、ＧＰＳ制御
部７、位置演算部９、画像制御部１１、射影変換部１
２、現在位置検出部１３、線上点抽出部１５、カーソル
制御部１６、二次元座標設定部１７、接近判定部１９、
三次元座標設定部２０、断面図作成部２１、平面図取出
部２２、座標値呼出部２３、画像設定部２５、範囲内点
抽出部２７、範囲内点座標値呼出部２９が接続されてい
る。また、画像制御部１１には所定のディスプレイ１１
ａが接続されている。更に、乗物用位置情報把握装置１
は、図１及び図２に示すように図示しない人工衛星から
の信号を受信自在なＧＰＳアンテナ５０を、自動車２の
外周部に取付けた形で有しており、該ＧＰＳアンテナ５
０は前記制御装置３のＧＰＳ制御部７に接続されてい
る。また、制御装置３には、図１及び図２に示すよう
に、自動車２の進行方向を東西南北等の形で検出し得る
公知のジャイロ装置５１及び、自動車２の車輪の回転速
度等により該自動車２の進行速度を検出し得る公知の車
速計５２が接続され設けられている。

【００１３】なお、前記制御装置３の二次元座標設定部
１７及び三次元座標設定部２０には多数の点Ｔ１〜Ｔｎ
から構成された写真画像ＳＧ及び、該写真画像ＳＧ上の
点Ｔ１〜Ｔｎにおけるそれぞれの三次元座標値ＳＺ１〜
ＳＺｎが記憶格納されている。この写真画像ＳＧ及び三
次元座標値ＳＺ１〜ＳＺｎは例えば次のようにして得ら
れる。即ち、まず地図作成の対象となる地表を、航空撮
影等により上方から公知のデジタルスチールカメラによ
りステレオ撮影し、撮影した２つのデジタル画像の間
で、公知の写真解析方法により、所定の相互標定、対地
標定、偏位修正、マッチング等を行い、前記２つのデジ
タル画像間で対応した各点の三次元座標値ＳＺ１〜ＳＺ
ｎ（即ち、緯度方向のｘ軸、経度方向のｙ軸、標高方向
のｚ軸からなる三次元座標における座標値）を検出す
る。そして、前記撮影した２つのデジタル画像のうちの
１つの画像を緯度方向のｘ軸と経度方向のｙ軸による二
次元座標上の平面に偏位修正し、偏位修正した後の該画
像を地図用の写真画像ＳＧとして採用する。なお、三次
元座標値ＳＺ１〜ＳＺｎは前記２つのデジタル画像間で
対応した各点についての三次元座標値であるので、写真
画像ＳＧを構成する多数の点Ｔ１〜Ｔｎそれぞれについ
ての三次元座標値である。更に、二次元座標設定部１７
には、図６に示すように、緯度方向のｘ軸と経度方向の
ｙ軸による概念上の二次元座標ＨＺを有しており、前記
写真画像ＳＧは、この二次元座標ＨＺに配置された形で
記憶格納されている。また、三次元座標設定部２０に
は、図７に示すように、緯度方向のｘ軸、経度方向のｙ
軸、標高方向のｚ軸からなる概念上の三次元座標ＲＺを
有しており、三次元座標値ＳＺ１〜ＳＺｎは、この三次
元座標ＲＺに配置された形で記憶格納されている。従っ
て、三次元座標ＲＺには、三次元座標値ＳＺ１〜ＳＺｎ
により、写真画像ＳＧとして撮影されている地形の立体
的なモデルＭＤが概念的に記憶格納されていることにな
る。また、二次元座標ＨＺにおける写真画像ＳＧ上の各
点Ｔ１〜Ｔｎと、三次元座標ＲＺ上の各三次元座標値Ｓ
Ｚ１〜ＳＺｎは互いに１対１の対応関係をもった形で記
憶格納されている。

【００１４】本発明による乗物用位置情報把握装置１は
以上のように構成されているので、該乗物用位置情報把
握装置１により自動車２の位置情報を把握するには次の
ように行う。即ちまず、図示しないオペレータは、制御
装置３の、キーボード等からなる入力部６を介して現在
地点情報把握開始の命令を入力する。入力された前記命
令はバス線を介して主制御部５に伝送され、主制御部５
はＧＰＳ制御部７に現在位置検出開始を命令する。とこ
ろで、ＧＰＳアンテナ５０では図示しない複数（例えば
４つ）の人工衛星からの衛星信号を受信しており、該衛
星信号は逐次ＧＰＳ制御部７に伝送されている。従っ
て、ＧＰＳ制御部７では、公知のＧＰＳ位置検出法の要
領により、これら衛星信号に基づいてＧＰＳアンテナ５
０の現在地点、即ち自動車２の現在地点の二次元座標位
置ＮＪ１（即ち、緯度方向のｘ軸と経度方向のｙ軸によ
る二次元座標上の位置）を解析演算し検出する。なお、
公知のＧＰＳ位置検出法の要領によりＧＰＳアンテナ５
０の緯度・経度・標高からなる三次元座標における座標
位置が求められ得るが、本実施例におけるＧＰＳ制御部
７では緯度・経度からなる二次元座標における座標位置
のみを採用する。以降、ＧＰＳ制御部７では逐次伝送さ
れて来る衛星信号に基づいて、自動車２の二次元座標位
置ＮＪ１を逐次検出する。逐次検出される二次元座標位
置ＮＪ１は、現在位置検出部１３に逐次伝送される。

【００１５】また、主制御部５は現在位置検出開始を前
記ＧＰＳ制御部７のほかに位置演算部９にも命令する。
ところで、ジャイロ装置５１では、図２に示す自動車２
の現在の進行方向、即ち東西南北等の進行方向ＳＨが逐
次検出されて、位置演算部９に逐次伝送されており、車
速計５２では自動車２の進行速度ＳＳが逐次検出され
て、位置演算部９に逐次伝送されている。従って、位置
演算部９では逐次伝送されてくる進行方向ＳＨと進行速
度ＳＳに基づいて微小時間（即ち進行方向ＳＨと進行速
度ＳＳ等が伝送されてくる時間間隔など）における移動
ベクトル（二次元平面内のベクトル）が逐次解析演算さ
れている。また、位置演算部９には、自動車２の位置に
関する初期位置（例えば緯度・経度の二次元座標におけ
る座標位置）が予め入力（或いは補正入力）されてお
り、位置演算部９では、この初期位置に対し、前記逐次
演算される移動ベクトルを逐次加算する形で二次元座標
位置ＮＪ２（緯度・経度の二次元座標における座標位
置）を逐次算出している。逐次検出される二次元座標位
置ＮＪ２は、現在位置検出部１３に逐次伝送される。ま
たジャイロ装置５１で検出され位置演算部９に伝送され
た現在の進行方向ＳＨも現在位置検出部１３に逐次伝送
される。なお、位置演算部９では自動車２の位置に関す
る前記初期位置を、公知の手法と同様に、ＧＰＳ制御部
７で検出される二次元座標位置ＮＪ１に基づいて適宜補
正してもよい。

【００１６】そして、現在位置検出部１３では、ＧＰＳ
制御部７及び位置演算部９から逐次伝送されてくる二次
元座標位置ＮＪ１、ＮＪ２に基づいて二次元座標位置Ｎ
Ｊを検出する。例えば、人工衛星からＧＰＳアンテナ５
０が死角になる（トンネル内など）の理由で、ＧＰＳ制
御部７による二次元座標位置ＮＪ１の検出ができない場
合、従って位置演算部９からの二次元座標位置ＮＪ２の
みが現在位置検出部１３に伝送されてきた場合には二次
元座標位置ＮＪ２を二次元座標位置ＮＪとして採用し、
ＧＰＳ制御部７からの二次元座標位置ＮＪ１と位置演算
部９からの二次元座標位置ＮＪ２の両方が伝送されてき
た場合には二次元座標位置ＮＪ１を二次元座標位置ＮＪ
として採用する。また、現在位置検出部１３で採用され
た二次元座標位置ＮＪ及び、現在位置検出部１３に伝送
された現在の進行方向ＳＨは、二次元座標設定部１７に
逐次伝送され、該二次元座標設定部１７に記憶される
（即ち、前回伝送され記憶されていた二次元座標位置Ｎ
Ｊ及び進行方向ＳＨを更新する形で記憶される。）。な
お、二次元座標設定部１７には、上述したように緯度・
経度による二次元座標ＨＺが設定されているので、該二
次元座標設定部１０に伝送されてきた二次元座標位置Ｎ
Ｊは、図６に示すように、該二次元座標ＨＺ中の進行方
向ＳＨをもった現在点Ｔｍとして配置され記憶される。
また、二次元座標設定部１７が二次元座標位置ＮＪ及び
進行方向ＳＨを逐次記憶すると共に、平面図取出部２２
は、二次元座標設定部１７に記憶された二次元座標ＨＺ
中の写真画像ＳＧのうち前記二次元座標位置ＮＪである
現在点Ｔｍを含んだ所定の範囲の画像及び該二次元座標
位置ＮＪ及び進行方向ＳＨを画像制御部１１に逐次伝送
する。画像制御部１１では伝送されてきた所定の範囲の
写真画像ＳＧ及び、現在点Ｔｍ及び、進行方向ＳＨを、
図３に示すように、ディスプレイ１１ａに画像出力す
る。なお図３中の現在点Ｔｍは三角形のカーソル３０で
表示されており、進行方向ＳＨはこの三角形の鋭角の突
起方向により表示されている。なお、平面図取出部２２
は、公知の手法により、進行方向ＳＨが常にディスプレ
イ１１ａの上方を向くように、写真画像ＳＧから取出し
た画像を適宜回転させて表示させてもよい。

【００１７】以上のように乗物用位置情報把握装置１で
は、従来のカーナビゲーションなどと同様に自動車２の
現在地点についての二次元座標位置ＮＪをディスプレイ
１１ａに表示された写真画像ＳＧからなる地図上に現在
点Ｔｍとして表示することにより、この自動車２の現在
地点を二次元的（従って平面的）に把握することができ
る。更に、自動車２の走行中などに現在地点と、例えば
走行方向前方のある地点との間の鉛直断面形状を把握し
たい場合（例えばマラソンの伴走をしている場合や、観
光バスで地形の案内をしている場合など）には、図示し
ないオペレータは、入力部６を介して断面図作成の指示
を入力すると共に、該入力部６及びカーソル制御部１６
を介して、図３に示すようにディスプレイ１１ａ中のカ
ーソル３１を移動設定して写真画像ＳＧ上の一点Ｔｋを
選択指定する。選択指定された点Ｔｋはカーソル制御部
１６によって二次元座標ＨＺにおける座標位置が検出さ
れ、該点Ｔｋの座標位置は二次元座標設定部１７に伝送
される。次いで、線上点抽出部１５は、図６に示すよう
に、二次元座標設定部１７において、二次元座標ＨＺに
配置された形で記憶されている前記現在点Ｔｍ及び前記
点Ｔｋに基づいて、これら２点Ｔｍ、Ｔｋを通過する直
線である二点通過線ＮＴを設定し、該二点通過線ＮＴ上
の点Ｔｋ〜Ｔｍを全て抽出する。なお、抽出された点Ｔ
ｋ〜Ｔｍは勿論、写真画像ＳＧを構成している点の一部
である。次いで、座標値呼出部２３では、三次元座標設
定部２０に記憶格納されている三次元座標値ＳＺ１〜Ｓ
Ｚｎの中から、線上点抽出部１５により抽出された写真
画像ＳＧ上の点Ｔｋ〜Ｔｍに対応した三次元座標値ＳＺ
ｋ〜ＳＺｍを呼出す。

【００１８】その後、断面図作成部２１では、座標値呼
出部２３により呼出された三次元座標値ＳＺｋ〜ＳＺｍ
に基づいて、自動車２の現在地点と、前記選択指定され
た写真画像ＳＧ上の点Ｔｋに対応する実際の地点との間
の鉛直断面形状ＥＤ演算する。即ち、断面図作成部２１
では、まず図７に示すように前記二点通過線ＮＴ、従っ
て三次元座標値ＳＺｋ、ＳＺｍをもつ２点間を結ぶ直線
（即ち、ｘｙ平面上の直線）をｅｘ軸として有し、写真
画像ＳＧの平面（即ち、ｘｙ平面）に垂直なｚ軸を有し
た鉛直断面座標ＥＺを設定する。次いで、座標値呼出部
２３により呼出された三次元座標値ＳＺｋ〜ＳＺｍを鉛
直断面座標ＥＺ上の点として配置し（なお、三次元座標
値ＳＺｋ〜ＳＺｍは二点通過線ＮＴ上の点に対応したも
のであるから三次元座標値ＳＺｋ〜ＳＺｍは必ず鉛直断
面座標ＥＺ上の点として配置される）、配置した点を結
んで鉛直断面形状ＥＤを演算する。断面図作成部２１で
演算された鉛直断面形状ＥＤは画像制御部１１に伝送さ
れ、ディスプレイ１１ａに表示される。例えば、ディス
プレイ１１ａには、図４に示すように、縦方向のｚ軸と
横方向のｅｘ軸による鉛直断面座標ＥＺが表示され、該
鉛直断面座標ＥＺ上に配置された形で鉛直断面形状ＥＤ
が表示される。よって、図示しないオペレータは表示さ
れた鉛直断面形状ＥＤを目視することにより自動車２の
現在地点と、例えば走行方向前方のある地点との間の鉛
直断面形状を把握することができる。なお、鉛直断面形
状ＥＤ上においては、自動車２の現地点Ｔｍをカーソル
３０等で表示し、前記選択指定された点Ｔｋをカーソル
３２等で表示してもよい。また、自動車２の現在地点と
前記選択指定された点Ｔｋに対応する地点との間の標高
差などは、ディスプレイ１１ａに表示されたｚ軸を利用
し、該ｚ軸方向の２点Ｔｍ、Ｔｋ間の差を読み取ること
により容易に把握できる。

【００１９】更に、乗物用位置情報把握装置１により、
位置情報を実際に見える風景と対応した画像で表示する
には次のように行なう。即ち、図示しないオペレータ
は、入力部６及びカーソル制御部１６を介して、図３に
示すようにディスプレイ１１ａ中のカーソル３１を移動
設定して写真画像ＳＧ上の一点Ｔｋを要表示点として選
択指定する（要表示点Ｔｋに対応する地点は、例えば右
折すべき交差点などである。）。選択指定された要表示
点Ｔｋはカーソル制御部１６によって二次元座標ＨＺに
おける座標位置が検出され、該要表示点Ｔｋの座標位置
は二次元座標設定部１７に伝送され記憶格納される。一
方、接近判定部１９は、自動車２の二次元座標位置ＮＪ
が二次元座標設定部１７に伝送され記憶格納される毎
に、図６に示すように、該二次元座標設定部１７に記憶
格納された前記要表示点Ｔｋと、前記二次元座標位置Ｎ
Ｊの現在点Ｔｍとの間の二次元座標ＨＺ上の距離Ｌを逐
次検出する。そして逐次された距離Ｌの大きさが一定の
大きさの距離、例えば図６に示す距離ＬＱ以下か否かを
逐次判定する。そして接近判定部１９は、距離Ｌの大き
さが距離ＬＱ以下である場合に判定結果として表示実行
命令を出力する。従って、例えば自動車２が続けて走行
して、前記選択指定された要表示点Ｔｋに対応する実際
の地点から一定の大きさの距離範囲以内に進入すること
により接近判定部１９は表示実行命令を出力する。接近
判定部１９からの表示実行命令は画像設定部２５に伝送
され、画像設定部２５では、二次元座標設定部１７に記
憶格納されている写真画像ＳＧ上において、前記選択指
定された要表示点Ｔｋを中心とした所定範囲ＨＮを設定
する。例えば、所定範囲ＨＮは、図６の二点鎖線に示す
ように要表示点Ｔｋを中心とした所定の大きさの正方形
で囲まれた範囲となる（所定範囲ＨＮの形状や大きさは
その他の様々なものが可能である。）。その後、範囲内
点抽出部２７は、写真画像ＳＧの点Ｔ１〜Ｔｎのうち、
前記所定範囲ＨＮ内の点Ｔｋ１〜Ｔｋｎを全て抽出す
る。次いで、範囲内点座標値呼出部２９では、三次元座
標設定部２０に記憶格納されている三次元座標値ＳＺ１
〜ＳＺｎのなかから、範囲内点抽出部２７により抽出さ
れた写真画像ＳＧ上の点Ｔｋ１〜Ｔｋｎに対応した三次
元座標値ＳＺｋ１〜ＳＺｋｎを呼出す。

【００２０】三次元座標値ＳＺｋ１〜ＳＺｋｎが呼出さ
れた後、射影変換部１２は、これら三次元座標値ＳＺｋ
１〜ＳＺｋｎに基づいて、写真画像ＳＧのうち前記所定
範囲ＨＮ内の画像ＳＧａに対して所定の射影変換を行な
う。即ち、この所定の射影変換では、三次元座標設定部
２０の三次元座標ＲＺにおいて、図８に示すように（な
お図８は図７に示す三次元座標ＲＺをｚ軸方向に見た図
である）、まず自動車２の二次元座標位置ＮＪに対応し
た現在点Ｔｍの三次元座標ＲＺ上の点Ｔｍに対して所定
の位置関係をもった射影中心ＣＳを設定する。例えば、
射影中心ＣＳは、図２に示すように、自動車２の目視運
転位置ＭＵに対応した点とすることができ、目視運転位
置ＭＵとしては例えば図２に示すように、自動車２のフ
ロントガラスの位置で、かつ運転手の目線の高さの位置
とすることができる。つまり、自動車２の現在点Ｔｍに
対応する現在地点が、図２に示すように、ＧＰＳアンテ
ナ５０の受信中心点に対応している場合には、目視運転
位置ＭＵは該現在地点よりも自動車２の進行方向ＳＨ側
に一定距離だけ離れた位置で、しかも該現在地点と一定
の標高差をもった位置となる。射影中心ＣＳを設定した
後、図８に示すように、三次元座標ＲＺにおいて射影平
面ＳＹを設定する。射影平面ＳＹは進行方向ＳＨに垂直
な平面であり（従って三次元座標ＲＺにおいてはｚ軸に
平行な平面）、しかも射影中心ＣＳから進行方向ＳＨ側
に所定距離だけ離れた平面とする。そして射影平面ＳＹ
の設定の後、三次元座標ＲＺにおいて設けられているモ
デルＭＤのうち、前記範囲内点座標値呼出部２９により
呼出された三次元座標値ＳＺｋ１〜ＳＺｋｎの点からな
る部位を、射影中心ＣＳを中心に射影平面ＳＹに投影す
る。その後、射影平面ＳＹに投影された画像ＳＧｂは画
像制御部１１に伝送される。ところで、画像制御部１１
には前記接近判定部１９からの表示実行命令が伝送され
ており、該画像制御部１１はこの表示実行命令に基づい
て、図５に示すように、前記画像ＳＧｂをディスプレイ
１１ａにより画像表示する。

【００２１】従って、選択指定された要表示点Ｔｋに対
応する地点、例えば図５や図８に示すような交差点と、
自動車２の現在地点との間の距離が一定の大きさ以下に
なった際、即ち自動車２が前記交差点から一定の距離以
内に接近した際、該交差点についての射影変換された画
像ＳＧｂが表示される。つまり、従来のように平面的に
模式化された地図で表示するのと違い、自動車２から実
際に見える風景と対応した形で射影変換された画像ＳＧ
ｂ、即ち目視運転位置ＭＵから眺めた風景と対応した画
像ＳＧｂで表示されるので、乗物用位置情報把握装置１
によって示される位置情報（例えば右折すべき交差点に
接近しているという情報）と、車窓から見える風景との
対応関係（即ち、車窓から見えている交差点がまさしく
右折すべき交差点であること）が容易に把握でき、位置
情報把握における混乱が極力防げる。また、表示する画
像ＳＧｂは射影変換された写真画像ＳＧを採用している
ため写真である。従って、画像ＳＧｂは実際に見える風
景と極力近くなっているので、乗物用位置情報把握装置
１によって示される位置情報と、車窓から見える風景と
の対応関係が一層容易に把握できる。

【００２２】なお上述した１番目の実施例では、線上点
抽出部１５では、写真画像ＳＧのうち選択指定された点
Ｔｋと、自動車２の現在点Ｔｍとを通る直線を二点通過
線ＮＴとして設定したが、二点通過線は必ずしも直線
（或いは半直線や線分）でなくてもよい。例えば二点通
過線は曲線や折線でもよく、或いは写真画像ＳＧ上に表
示された道路等に沿った線などでもよい。

【００２３】また上述した２番目の実施例では、選択指
定された要表示点Ｔｋに対応する地点と、自動車２の現
在地点との間の距離が一定の大きさ以下となった後、例
えば自動車２が前記要表示点Ｔｋに対応する地点を通過
するまで所定の時間おきに、或いは自動車２が所定の距
離を移動する毎に、移動する目視運転位置ＭＵに対応し
た射影中心ＣＳを中心に射影変換された画像ＳＧｂをそ
の都度作成して表示するようにしてもよい。即ち、自動
車２の走行によって車窓からの風景が変化するが（例え
ば接近によって大きく見えて来るが）、この車窓からの
風景の変化に応じて表示する画像ＳＧｂを変化させるこ
とができる。つまり、実際に見える風景と対応した画像
ＳＧｂで表示されるので、乗物用位置情報把握装置１に
よって示される位置情報と、車窓から見える風景との対
応関係が容易に把握でき、位置情報把握における混乱が
極力防げる。

【００２４】また上述した２番目の実施例では、射影変
換部１２による射影変換は、自動車２の目視運転位置Ｍ
Ｕに対応した射影中心ＣＳを中心に射影変換したが、こ
の射影変換はその他の方法で行なってもよい。例えば、
三次元座標ＲＺにおいて、選択指定した要表示点Ｔｋと
所定の位置関係を有した点（例えば要表示点Ｔｋから自
動車２の進行方向ＳＨとは逆方向に一定距離だけ離れた
点）を射影中心として射影変換を行なってもよい。こう
することにより、選択指定した要表示点Ｔｋに対応した
地点が目視運転位置ＭＵから見通せない場合でも、要表
示点Ｔｋに対応した地点に関する画像の表示が可能にな
る。

【００２５】更に、上述したように、三次元座標ＲＺに
おいて、選択指定した要表示点Ｔｋと所定の位置関係を
有した点を射影中心として射影変換を行なうようにする
ならば、予めこの射影変換により、要表示点Ｔｋに対応
した地点に関する画像を作成保存しておき、該要表示点
Ｔｋに対応する地点と、自動車２の現在地点との間の距
離が一定の大きさ以下となった際に、前記保存されてい
た画像を表示するようにしてもよい。こうすることによ
り、前記画像を表示する際には、該画像を作成する作業
が省かれ、その分演算処理にかかる時間が省かれるので
都合がよい。

【００２６】なお上述した各実施例において乗物用位置
情報把握装置１は、目的地等を設定し、現在地点から該
目的地までの経路を演算検出し、該経路中の交差点等を
検出し、自動車２の走行により、前記検出された交差点
等に接近した際に音声や画像表示により曲がる方向など
を指示する公知の経路指示機能を有していてもよい。ま
た乗物用位置情報把握装置１がこの経路指示機能を有し
ている場合、上述した１番目の実施例では、前記検出さ
れた交差点と自動車２の現在地点との間の鉛直断面形状
を表示するようにしてもよく、また上述した２番目の実
施例では、自動車２の走行により、前記検出された交差
点等に接近した際に、該交差点に関する射影変換された
画像を表示するようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち第一の
発明は、人工衛星からの信号を受信し得るＧＰＳアンテ
ナ５０等の受信部を自動車２等の乗物に取付け自在な形
で有し、前記受信された信号を解析して前記受信部が取
付けられる前記乗物の二次元座標位置ＮＪ等の二次元座
標位置を検出し得るＧＰＳ制御部７、現在位置検出部１
３等の現在位置検出部を設け、前記検出された前記乗物
の二次元座標位置を表示出力する画像制御部１１、ディ
スプレイ１１ａ等の現在位置表示出力部を設けた乗物用
位置情報把握装置において、点Ｔ１〜Ｔｎ等の多数の点
から構成される写真画像ＳＧ等の二次元写真画像及び、
該二次元写真画像上の前記多数の点における各点の三次
元座標値ＳＺ１〜ＳＺｎ等の三次元座標値を記憶格納し
得る二次元座標設定部１７、三次元座標設定部２０等の
記憶格納部を有し、前記記憶格納部に記憶格納された二
次元写真画像上の点Ｔｋ等の任意の一点を選択指定し得
る入力部６、カーソル制御部１６等の選択指定部を設
け、前記二次元写真画像のうち前記選択指定された点
と、前記現在位置検出部において検出された前記乗物の
二次元座標位置に対応する前記二次元写真画像上の現在
点Ｔｍ等の点とを通る二点通過線ＮＴ等の二点通過線上
に存在する前記二次元写真画像上の点Ｔｋ〜Ｔｍ等の点
を抽出する線上点抽出部１５等の線上点抽出部を設け、
前記記憶格納部に記憶格納された三次元座標値から、前
記線上点抽出部により抽出された前記二次元写真画像上
の点の三次元座標値ＳＺｋ〜ＳＺｍ等の三次元座標値を
呼び出す座標値呼出部２３等の座標値呼出部を設け、前
記呼び出された三次元座標値に基づいて、前記検出され
た前記乗物の二次元座標位置に対応する該乗物の現在地
点と、前記選択指定された点に対応する地点との間の鉛
直断面形状ＥＤ等の鉛直断面形状を、前記二点通過線の
伸延方向の座標軸ｅｘ等の座標軸と、前記二次元写真画
像に垂直な座標軸ｚ等の座標軸とによる鉛直断面座標Ｅ
Ｚ等の鉛直断面二次元座標において、演算する断面図作
成部２１等の断面演算部を設け、前記演算された鉛直断
面形状を画像表示する画像制御部１１、ディスプレイ１
１ａ等の画像表示部を設けて構成されるので、本第一の
発明による乗物用位置情報把握装置では、従来のカーナ
ビゲーションなどのように乗物の現在地点についての二
次元座標位置等を表示することにより、この乗物の現在
地点を二次元的（従って平面的）に把握することができ
るだけでなく、乗物の現在地点と、選択指定された点に
対応する地点との間の鉛直断面形状を、画像表示するこ
とにより、鉛直断面の地形情報（従って標高方向に関す
る情報）をも容易に把握することができる。

【００２８】また本発明のうち第二の発明は、人工衛星
からの信号を受信し得るＧＰＳアンテナ５０等の受信部
を自動車２等の乗物に取付け自在な形で有し、前記受信
された信号を解析して前記受信部が取付けられる前記乗
物の二次元座標位置ＮＪ等の二次元座標位置を検出し得
るＧＰＳ制御部７、現在位置検出部１３等の現在位置検
出部を設け、前記検出された前記乗物の二次元座標位置
を表示出力する画像制御部１、ディスプレイ１１ａ等の
現在位置表示出力部を設けた乗物用位置情報把握装置に
おいて、点Ｔ１〜Ｔｎ等の多数の点から構成される写真
画像ＳＧ等の二次元写真画像及び、該二次元写真画像上
の前記多数の点における各点の三次元座標値ＳＺ１〜Ｓ
Ｚｎ等の三次元座標値を記憶格納し得る二次元座標設定
部１７、三次元座標設定部２０等の記憶格納部を有し、
前記記憶格納された二次元写真画像上の点Ｔｋ等の任意
の一点を選択指定し得る入力部６、カーソル制御部１６
等の選択指定部を設け、前記二次元写真画像のうち前記
選択指定された点と、前記現在位置検出部において検出
された前記乗物の二次元座標位置に対応する前記二次元
写真画像上の現在点Ｔｍ等の点との間の距離Ｌ等の距離
を検出し、前記選択指定された点に対応する地点と、前
記検出された前記乗物の二次元座標位置に対応する該乗
物の現在地点との間の距離が一定の大きさ以下であるか
否かを判定する接近判定部１９等の距離判定部を設け、
前記二次元写真画像において、前記選択指定された点に
対応する所定範囲ＨＮ等の所定範囲を設定する画像設定
部２５等の画像設定部を設け、前記二次元写真画像上の
点のうち、前記設定された所定範囲内の点Ｔｋ１〜Ｔｋ
ｎ等の点を抽出する範囲内点抽出部２７等の範囲内点抽
出部を設け、前記記憶格納部に記憶格納された三次元座
標値から、前記範囲内点抽出部により抽出された点の三
次元座標値ＳＺｋ１〜ＳＺｋｎ等の三次元座標値を呼び
出す範囲内点座標値呼出部２９等の範囲内点座標値呼出
部を設け、前記呼び出された三次元座標値に基づいて、
前記設定された所定範囲の画像ＳＧａ等の画像に対して
所定の射影変換を行う射影変換部１２等の射影変換部を
設け、前記距離判定部による判定結果に基づいて、前記
選択指定された点に対応する地点と、前記検出された前
記乗物の二次元座標位置に対応する該乗物の現在地点と
の間の距離が一定の大きさ以下になった際に前記射影変
換された画像ＳＧｂ等の画像を表示する画像制御部１
１、ディスプレイ１１ａ等の画像表示制御部を設けて構
成されるので、本第二の発明による乗物用位置情報把握
装置では、従来のカーナビゲーションなどのように乗物
の現在地点についての二次元座標位置等を表示すること
により、この乗物の現在地点を二次元的（従って平面
的）に把握することができるだけでなく、選択指定され
た点に対応する地点と乗物の現在地点との間の距離が一
定の大きさ以下になった際、即ち乗物が選択指定された
点に対応する地点から一定の距離以内に接近した際、該
選択指定された点に対応する地点についての画像を射影
変換した画像（例えば、該選択指定された点に対応する
地点を手前側から眺めた風景と対応した画像）が画像表
示される。つまり、従来のように平面的に模式化された
地図で表示するのと違い、実際に見える風景と対応した
画像で表示されるので、乗物用位置情報把握装置によっ
て示される位置情報と、車窓から見える風景との対応関
係が容易に把握でき、位置情報把握における混乱が極力
防げる。また、画像表示する画像は写真画像を採用して
いるため、画像表示する画像は実際に見える風景と極力
近くなっているので、乗物用位置情報把握装置によって
示される位置情報と、車窓から見える風景との対応関係
が一層容易に把握できる。

【００２９】また本発明のうち第三の発明は、第二の発
明の乗物用位置情報把握装置において、前記射影変換部
は、前記設定された所定範囲の画像を前記乗物の目視運
転位置ＭＵ等の目視運転位置に対応した射影中心ＣＳ等
の射影中心からの画像に射影変換するので、選択指定さ
れた点に対応する地点についての画像を射影変換した画
像は、該選択指定された点に対応する地点を乗物の目視
運転位置から眺めた風景と対応した画像として表示され
る。つまり、表示される画像が車窓から見える風景と同
じ態様となっているので、第二の発明による効果に加え
て、乗物用位置情報把握装置によって示される位置情報
と、車窓から見える風景との対応関係が更に一層容易に
把握でき、位置情報把握における混乱が極力防げる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による乗物用位置情報把握装置
の一例に設けられた制御装置のブロック図である。

【図２】図２は、図１に示す乗物用位置情報把握装置が
搭載された自動車全体を示した図である。

【図３】図３は、図１に示す乗物用位置情報把握装置の
ディスプレイを示した図である。

【図４】図４は、図１に示す乗物用位置情報把握装置の
ディスプレイを示した図である。

【図５】図５は、図１に示す乗物用位置情報把握装置の
ディスプレイを示した図である。

【図６】図６は、図１に示す乗物用位置情報把握装置の
二次元座標設定部に記憶格納された写真画像を示した概
念図である。

【図７】図７は、図１に示す乗物用位置情報把握装置の
三次元座標設定部に記憶格納されたモデルを示した概念
図である。

【図８】図８は、図１に示す乗物用位置情報把握装置の
射影変換部による射影変換の方法を示した概念図であ
る。

【符号の説明】

１……乗物用位置情報把握装置 ２……乗物（自動車） ６……選択指定部（入力部） ７……現在位置検出部（ＧＰＳ制御部） １１……現在位置表示出力部、画像表示部、画像表示制
御部（画像制御部） １１ａ……現在位置表示出力部、画像表示部、画像表示
制御部（ディスプレイ） １２……射影変換部 １３……現在位置検出部 １５……線上点抽出部 １６……選択指定部（カーソル制御部） １７……記憶格納部（二次元座標設定部） １９……距離判定部（接近判定部） ２０……記憶格納部（三次元座標設定部） ２１……断面演算部（断面図作成部） ２３……座標値呼出部 ２５……画像設定部 ２７……範囲内点抽出部 ２９……範囲内点座標値呼出部 ５０……受信部（ＧＰＳアンテナ） ＣＳ……射影中心 ＥＤ……鉛直断面形状 ＥＺ……鉛直断面二次元座標（鉛直断面座標） ｅｘ……座標軸 ｚ……座標軸 ＨＮ……所定範囲 Ｌ……距離 ＭＵ……目視運転位置 ＮＪ……二次元座標位置 ＮＴ……二点通過線 ＳＧ……二次元写真画像（写真画像） ＳＧａ……画像 ＳＧｂ……画像 ＳＺ１〜ＳＺｋ〜ＳＺｍ〜ＳＺｎ、ＳＺｋ１〜ＳＺｋｎ
……三次元座標値 Ｔ１〜Ｔｋ〜Ｔｍ〜Ｔｎ、Ｔｋ１〜Ｔｋｎ……点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人工衛星からの信号を受信し得る受信部を
   乗物に取付け自在な形で有し、 前記受信された信号を解析して前記受信部が取付けられ
   る前記乗物の二次元座標位置を検出し得る現在位置検出
   部を設け、 前記検出された前記乗物の二次元座標位置を表示出力す
   る現在位置表示出力部を設けた乗物用位置情報把握装置
   において、 多数の点から構成される二次元写真画像及び、該二次元
   写真画像上の前記多数の点における各点の三次元座標値
   を記憶格納し得る記憶格納部を有し、 前記記憶格納部に記憶格納された二次元写真画像上の任
   意の一点を選択指定し得る選択指定部を設け、 前記二次元写真画像のうち前記選択指定された点と、前
   記現在位置検出部において検出された前記乗物の二次元
   座標位置に対応する前記二次元写真画像上の点とを通る
   二点通過線上に存在する前記二次元写真画像上の点を抽
   出する線上点抽出部を設け、 前記記憶格納部に記憶格納された三次元座標値から、前
   記線上点抽出部により抽出された前記二次元写真画像上
   の点の三次元座標値を呼び出す座標値呼出部を設け、 前記呼び出された三次元座標値に基づいて、前記検出さ
   れた前記乗物の二次元座標位置に対応する該乗物の現在
   地点と、前記選択指定された点に対応する地点との間の
   鉛直断面形状を、前記二点通過線の伸延方向の座標軸
   と、前記二次元写真画像に垂直な座標軸とによる鉛直断
   面二次元座標において、演算する断面演算部を設け、 前記演算された鉛直断面形状を画像表示する画像表示部
   を設けて構成した乗物用位置情報把握装置。
2. 【請求項２】人工衛星からの信号を受信し得る受信部を
   乗物に取付け自在な形で有し、 前記受信された信号を解析して前記受信部が取付けられ
   る前記乗物の二次元座標位置を検出し得る現在位置検出
   部を設け、 前記検出された前記乗物の二次元座標位置を表示出力す
   る現在位置表示出力部を設けた乗物用位置情報把握装置
   において、 多数の点から構成される二次元写真画像及び、該二次元
   写真画像上の前記多数の点における各点の三次元座標値
   を記憶格納し得る記憶格納部を有し、 前記記憶格納された二次元写真画像上の任意の一点を選
   択指定し得る選択指定部を設け、 前記二次元写真画像のうち前記選択指定された点と、前
   記現在位置検出部において検出された前記乗物の二次元
   座標位置に対応する前記二次元写真画像上の点との間の
   距離を検出し、前記選択指定された点に対応する地点
   と、前記検出された前記乗物の二次元座標位置に対応す
   る該乗物の現在地点との間の距離が一定の大きさ以下で
   あるか否かを判定する距離判定部を設け、 前記二次元写真画像において、前記選択指定された点に
   対応する所定範囲を設定する画像設定部を設け、 前記二次元写真画像上の点のうち、前記設定された所定
   範囲内の点を抽出する範囲内点抽出部を設け、 前記記憶格納部に記憶格納された三次元座標値から、前
   記範囲内点抽出部により抽出された点の三次元座標値を
   呼び出す範囲内点座標値呼出部を設け、 前記呼び出された三次元座標値に基づいて、前記設定さ
   れた所定範囲の画像に対して所定の射影変換を行う射影
   変換部を設け、 前記距離判定部による判定結果に基づいて、前記選択指
   定された点に対応する地点と、前記検出された前記乗物
   の二次元座標位置に対応する該乗物の現在地点との間の
   距離が一定の大きさ以下になった際に前記射影変換され
   た画像を表示する画像表示制御部を設けて構成した乗物
   用位置情報把握装置。
3. 【請求項３】前記射影変換部は、前記設定された所定範
   囲の画像を前記乗物の目視運転位置に対応した射影中心
   からの画像に射影変換することを特徴とする請求項２記
   載の乗物用位置情報把握装置。