专利名称：地图显示装置以及地图显示用程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有保存地图数据的临时保存存储器和描绘地图数据的描绘存储器、在显示器上显示该描绘存储器的描绘区域中的显示区域的数据、并且根据编辑信息的选择对地图进行编辑并显示的地图显示装置以及地图显示用程序。
例如在地图上显示当前位置和路径而使地图滚动时，在当前显示的范围的内侧上设定判定框，根据在该框内是否存在指针，进行滚动控制，可以排出多余的滚动动作，这样的导航装置已提出了方案(例如参加专利文献1)。
在导航装置的地图显示中，使用各种各样的数据，并且数据构成也是各种各样的。在这样的地图显示中使用的数据之一有卫星照片数据。卫星照片，由于数据尺寸大，一般在地图DISC(存储介质)中保存时已被压缩(JPEG等)。然后，在显示这样的卫星照片的数据时，将压缩后的数据进行解压后使用。
但是，在对JPEG等压缩率高的压缩数据进行解压处理时，要花费时间，如果在车辆用导航装置上显示，并在该卫星照片上追踪显示当前地并且进行滚动时，其跟踪性能差，存在显示跟不上的问题。
又，对于车辆用导航装置中地图的显示，在此前已经有各种各样的提案(例如参见专利文献2、3)。在其一中，当在显示器画面上显示路径的向导地图时，在白天和夜晚随着周围的亮度变化，为了不使显示内容变得难观察，有随着时间变化而使显示器画面的亮度变化，或者改变调色板进行显示的系统。但是，使用调色板变更颜色时，要花费处理时间，特别是当要变更的颜色较多时，存在要花费比较长的时间的问题。
进一步，在另一提案中，提出了在存储介质中保存白天用和夜晚用的2种卫星照片数据，与车辆的车灯开关连动，从白天用卫星照片数据切换到夜晚用卫星照片数据的方案。但是，这时，需要保存2个相同地方的卫星照片数据的存储介质，存在着提高了装置整体的成本的问题。
专利文献1特开2000-275050号公报(段落 、 ～ 、图4～图6)专利文献2特开平5-018767号公报(段落 ～ 、图6)专利文献3特开2000-283784号公报(段落 )
进一步，采用1个图像数据就可以在不同环境下进行容易观察的显示，并且可以进行显示图像的多种编辑。
为此，本发明之1的特征是，在具有保存地图数据的临时保存存储器和描绘上述地图数据的描绘存储器、并从该描绘存储器的描绘区域将显示区域的数据在显示器上进行显示的地图显示装置中，包括读出保存在数据存储介质中的压缩地图数据进行解压并将解压后的地图数据保存在上述临时保存存储器中的数据解压处理装置、将保存在上述临时保存存储器中的地图数据描绘到上述描绘存储器中的描绘处理装置、确定上述显示区域、从上述描绘存储器的描绘区域将上述显示区域的数据在上述显示器上显示的显示控制装置，当上述显示区域的数据不在上述临时保存存储器中时，由上述数据解压处理装置从上述数据存储介质读出包含上述显示区域的压缩地图数据进行解压。
本发明之2的特征是，在本发明之1中，上述压缩地图数据是被分成块、在各块中具有位置信息的栅格数据。
本发明之3的特征是，在本发明之1或2中，当上述显示区域的数据不在上述临时保存存储器中时，从上述数据存储介质读出的包含上述显示区域的压缩地图数据，根据该压缩地图数据的位置信息和上述显示区域的坐标求出的压缩地图数据。
本发明之4的特征是，在具有保存地图数据的临时保存存储器和描绘上述地图数据的描绘存储器、并从该描绘存储器的描绘区域将显示区域的数据在显示器上进行显示的地图显示装置中，包括读出保存在数据存储介质中的压缩地图数据进行解压并将解压后的地图数据保存在上述临时保存存储器中的数据解压处理装置、将保存在上述临时保存存储器中的地图数据描绘到上述描绘存储器中的描绘处理装置、确定上述显示区域后从上述描绘存储器的描绘区域将上述显示区域的数据在上述显示器上显示的显示控制装置，当上述显示区域的数据不在上述描绘存储器的描绘区域中时，由上述描绘处理装置从上述临时保存存储器读出上述显示区域的地图数据，描绘到上述描绘存储器中。
本发明之5的特征是，在具有保存地图数据的临时保存存储器和描绘上述地图数据的描绘存储器、并从该描绘存储器的描绘区域将显示区域的数据在显示器上进行显示的地图显示装置中，包括从数据存储介质中选择压缩地图数据和非压缩地图数据并读出的数据读出装置、对由上述数据读出装置读出的压缩地图数据进行解压并将解压后的地图数据保存在上述临时保存存储器中的数据解压处理装置、对由上述数据读出装置读出的非压缩地图数据和保存在上述临时保存存储器中的地图数据中的任一个描绘到上述描绘存储器中的描绘处理装置、确定上述显示区域后从上述描绘存储器的描绘区域将上述显示区域的数据在上述显示器上显示的显示控制装置、切换所显示的地图的地图切换装置，通过由所述地图切换装置切换为由所述描绘处理装置将要描绘到所述描绘存储器中的所述非压缩地图数据和所述地图数据的任意一个，来切换所显示的地图。
本发明之6的特征是，在本发明之5中，上述地图切换装置包括检测车速的装置，根据上述车速是否超过阈值进行所显示的地图的切换。
本发明之7的特征是，在本发明之4或5中，上述压缩地图数据是栅格数据，上述非压缩地图时间是矢量数据。
本发明之8的特征是，在本发明之2或7中，栅格数据是卫星照片数据。
本发明之9的特征是，在本发明之1～8的任意一项中，上述数据解压处理装置，对保存在上述临时保存存储器中的地图数据的使用履历进行管理，将旧的地图数据删除后将上述解压后的地图数据保存在上述临时保存存储器中。
本发明之10是一种地图显示用程序，其特征在于包括读出保存在数据存储介质中的压缩地图数据进行解压的步骤、将解压后的地图数据保存在临时保存存储器中的步骤、将保存在上述临时保存存储器中的地图数据描绘到描绘存储器中的步骤、确定显示区域后从上述描绘存储器的描绘区域将上述显示区域的数据在显示器上显示的步骤，在上述显示器上显示的步骤中，当上述显示区域的数据不在上述临时保存存储器中时，由上述解压的步骤从上述数据存储介质读出包含上述显示区域的压缩地图数据进行解压。
本发明之11是一种地图显示装置，其特征在于包括保存栅格形式的地图数据的存储装置、检测环境变化的环境变化检测装置、根据由上述环境变化检测装置检测的环境变化、变更上述栅格形式的地图数据的色调的控制装置、将由上述控制装置变更的地图数据进行显示的显示装置。
本发明之12的特征是，在本发明之11中，上述地图数据是被分成多块、在被分成多块的栅格数据中具有代表点的位置信息。
本发明之13的特征是，在本发明之11或12中中，上述环境变化检测装置根据GPS的信息检测环境的变化。
本发明之14的特征是，在本发明之11～13中任意一项发明中，上述环境变化检测装置根据车辆的车灯是否点亮判定是白天还是夜晚。
本发明之15的特征是，在本发明之11～14中任意一项所述的发明中，上述环境变化检测装置根据GPS的信息判定当前的季节。
本发明之16的特征是，在本发明之11～15中任意一项所述的发明中，上述控制装置，根据预先确定的颜色信息和透过率的信息变更上述地图数据的RGB值。
本发明之17的特征是，在本发明之11～16中任意一项所述的发明中，上述存储装置，进一步包括矢量地图数据和当前位置标记信息，上述控制装置，在色调变更后的栅格形式的地图数据上重叠写入到目的地的向导路径的矢量地图数据。
本发明之18的特征是，在本发明之11～17中任意一项发明中，上述控制装置在描绘存储器中描绘上述栅格形式的地图数据时变更色调。
本发明之19的特征是，在本发明之11～18中任意一项所述的发明中，上述控制装置在将在描绘存储器中描绘的上述栅格形式的地图数据向显示装置输出时变更色调。
本发明之20是根据保存在存储装置中的栅格形式的地图数据和由环境变化检测装置检测的环境的变化显示地图的地图显示用程序，其特征在于包括由上述环境变化检测装置检测环境变化的步骤、根据由上述检测环境变化的步骤检测的环境变化、变更上述栅格形式的地图数据的色调的步骤、将由变更上述色调的步骤变更的地图数据进行显示的步骤。
图2表示保存在地图数据存储介质中的数据的构成例。
图3表示卫星照片数据的构成例。
图4是表示数据存储介质上的卫星照片数据和临时保存存储器上解压的卫星照片数据、显示画面之间的关系图。
图5是表示显示处理的流程图。
图6是表示显示画面的滚动的坐标变换处理的说明图。
图7是表示描绘、显示处理的例的说明图。
图8是表示将白天画面的卫星照片变换成夜晚画面时的处理例的说明图。
图9是表示将白天画面的卫星照片变换成夜晚画面时的另一处理例的说明图。
图10是表示在卫星照片上显示标记和路径时的处理例的说明图。
图11是表示使用1个图层进行显示切换的处理例的说明图。
图12是表示使用2个图层进行显示切换的处理例的说明图。
图13是表示进行编辑处理的电路的构成例的图。
图14是表示进行编辑处理的另一电路的构成例的图。
图15是表示将本实施方案的地图显示装置作为车辆用组装在导航装置中的实施方案的图。
图中1-数据存储介质、2-数据读出部、3-数据解压处理部、4-临时保存存储器、5-描绘处理部、6-描绘存储器、7-显示控制部、8-显示器、9-地图切换部、10-显示指示部、18-编辑信息保持部、19-编辑选择部。
在图1中，数据存储介质1，用于保存在显示中使用的地图数据，是保存包含压缩率高的例如JPEG压缩的卫星照片数据等压缩数据和非压缩地图数据的各种地图数据的盘(外部存储介质盘)。数据读出部2进行从数据存储介质1中选择读出压缩地图数据和非压缩地图数据的处理。数据解压处理部3，将保存在数据存储介质1中的压缩地图数据读出进行解压，并将解压后的地图数据保存在临时保存存储器4中，把非压缩地图数据直接保存在临时保存存储器4中。
临时保存存储器4，为了在显示器8的画面上显示地图并进行无时间延迟的圆滑滚动动作，预先保持包含显示器8的显示区域的一定范围的地图数据，例如是D-RAM，保存由数据读出部2从数据存储介质1读出的非压缩地图数据，并且，压缩地图数据经数据解压处理部3解压后进行保存。
描绘存储器6，描绘要在显示器8中显示的图像，例如，是V-RAM，具有和显示器8的显示区域大致相同大小或者要大一些容量的存储器。描绘处理部5，进行将保存在临时保存存储器4中的地图数据描绘到描绘存储器6中的处理，在确定显示区域后，从该描绘存储器6的描绘区域将显示区域的数据显示在显示器8上的是显示控制部7。
显示指示部10，对在显示器8上显示的地图的比例尺、位置、区域、滚动等进行指示，例如是遥控器、操作杆、鼠标以及其它指针器件。地图切换部9，对卫星照片地图或者道路地图等，对要在显示器8上显示的地图进行切换，例如当在车辆用导航装置中使用时，根据由检测车速的车速传感器检测的车速是否超过阈值、或者通过显示指示部10输入切换指令，进行切换。
数据读出部2，在上述构成中，根据显示指示部10的操作指示在显示器8上显示地图，在执行地图的滚动动作时，当显示范围超出了保存在临时保存存储器4中的地图数据范围时，从数据存储介质1读出新的地图数据，对保存在临时保存存储器4中的地图数据进行更新。
在显示指示部10中，通过对操作杆或者鼠标等指针器件的操作，由用户提出某一地点、地域的地图的显示要求时，或者指示所显示的地图的滚动时、或者对由当前检测装置检测的车辆的当前位置在地图上追踪显示时、或者检索车辆的行驶路径根据所检索的路径实行模拟行驶而使地图滚动时等等，将地图的显示指示、滚动指示传送给显示控制部7。
显示控制部7，根据显示指示、滚动指示，使画面的中心坐标和描绘区域的数据坐标对应，对显示器8进行显示控制，当显示区域超出描绘区域时，将超出区域的地图数据从临时保存存储器4读出到描绘处理部5中，进行描绘处理，更新描绘存储器6。
但是，当显示范围超出了保存在临时保存存储器4中的地图数据范围时，通过对数据读出部2提出地图数据的更新要求，由数据读出部2从数据存储介质1中读出新的地图数据，对临时保存存储器4进行改写。这时，当从数据存储介质1读出的地图数据是压缩地图数据时，由数据解压处理部3进行解压处理，将解压后的地图数据写入到临时保存存储器4中，如果是非压缩地图数据时，将该地图数据写入到临时保存存储器4中。
又，编辑信息保持部18用于设定、保存针对傍晚、夜晚的时间段、针对春、夏、秋、冬的各季节对在显示器8的画面上显示的卫星照片图像进行编辑的编辑信息。编辑选择部19用于选择被保存在编辑信息保持部18中的编辑信息，检测环境的变化信息，根据该变化信息，例如根据时间段选择傍晚用或者夜晚用等的编辑信息，根据日期选择不同季节的编辑信息、根据气候选择雨天或者多云天气等的编辑信息。
通常使用的地图数据是由节点、连线构成的所谓矢量数据，具有描绘要素信息(道路、建筑物、背景、河流等识别信息)。对此，栅格数据，例如是由每个像素的颜色信息(亮度、色相、彩度、色分解的RGB的各值的信息)构成的位图数据，由卫星和飞机摄影的照片数据(从上空摄影的照片数据)，是指对该照片数据加工后的数据。栅格数据被分成多块，在这些分块的栅格数据中具有代表点的位置坐标。
在数据存储介质1中，例如如图2所示，保存非压缩的地图数据、作为压缩地图数据的卫星照片数据、根据给定检索条件检索出的检索数据、检索出至目的地的路径的路径数据。在这些数据中，地图数据和检索数据是非压缩地图数据，地图数据包括地形、设施形状等构成的背景数据、道路的连接数据构成的道路数据、道路和街道、设施、街道等的名称所构成的名称数据等，基本上由节点、连线构成，是具有位置坐标的矢量数据。
卫星照片数据，如图3所示，由位置数据和图像数据构成。该图像数据，是对原始的卫星照片数据例如采用JPEG方式压缩加工后的压缩率高的栅格数据，例如由位图数据构成。栅格数据由于不包括道路和设施等物件的位置坐标，将图像数据按照图像1、2、3、……进行分块，以各图像数据对应的位置信息作为位置数据。各块的位置信息，是图像中心的坐标或者左下角的坐标，也可以是纬度、经度信息，也可以将纬度、经度信息编码变换后的信息。又，各图像1、2、3、……的大小，例如与压缩种类和压缩率等一起作为各图像1、2、3、……共同的基本信息保存。
以下，对在导航装置中使用时的通常的地图显示控制进行说明。首先在将位置信息编码变换后保存各块的图像数据时，读取当前位置周边的数据的方法，是根据当前位置以及比例尺确定描绘区域的坐标，根据从该区域的坐标和栅格数据的编码求出的位置信息，确定包含描绘区域的栅格数据。
在通常行驶的车速下，从数据存储介质1读出卫星照片数据进行解压，在临时保存存储器4中保存栅格数据，利用卫星照片数据显示地图，在其上显示当前位置。
当车速超过阈值(例如80km/h)时，通过删除临时保存存储器4的栅格数据，从数据存储介质1读出非压缩地图数据，保存在临时保存存储器4中，描绘到描绘存储器6中，由此在矢量数据的地图数据上显示当前位置。
同样，在当前位置是在高速道路上时，同样通过删除临时保存存储器4的栅格数据，从数据存储介质1读出非压缩地图数据，保存在临时保存存储器4中，描绘到描绘存储器6中，由此在矢量数据的地图数据上显示当前位置。
这样，由于卫星照片数据是栅格数据，是压缩率高的压缩数据，对其解压处理需要花费时间，通过切换成采用矢量数据的非压缩地图数据的显示，可以防止在高速行驶时地图描绘跟不上的情况。
以下，对卫星照片数据在滚动时的解压处理和描绘处理进行说明。图4是表示数据存储介质上的卫星照片数据和解压到临时保存存储器上的卫星照片数据、显示画面之间的关系的图，图5是表示处理流程的说明图，图6是表示显示画面的滚动的坐标变换处理的说明图。
保存在数据存储介质1中的卫星照片数据，如图4(A)所示，被分块成A1～A5、B1～B5、……E1～E5。在该卫星照片数据中，当块B2的图像大致在中央，设定由块A1～A3、B1～B3、C1～C3构成显示画面a时，至少将这些块A1～A3、B1～B3、C1～C3的图像从数据存储介质1中读出，将解压后的图像数据保存在临时保存存储器(例如D-RAM)中。
当在从当前的显示画面a到成为下一显示画面b的图示方向上使本车移动时，直接使用保存在临时保存存储器4中的B2、B3、C2、C3的图像，显示移动后的画面，同时需要从卫星照片数据中解压出新块B4、C4、D2～D4的图像，保存在临时保存存储器4中，并显示在画面中。
以下说明该显示处理的流程，如图5所示，首先，检索输入到描绘区域内的卫星照片数据(第S11步)，检查该卫星照片数据是否在临时保存存储器中(第S12步)。如果在临时保存存储器中没有时，从数据存储介质中读出压缩的卫星照片数据(第S13步)，对读出的卫星照片数据进行解压处理(第S14步)，将解压后的图像数据保存在临时保存存储器中(第S15步)。
如果在临时保存存储器中有图像数据，获取临时保存存储器中的图像数据(第S16步)，进行描绘到描绘存储器中的处理(第S17步)，从描绘区域中读出显示区域的数据，作为卫星照片的图像在显示器上显示(第S18步)。
在从数据存储介质中读出下一显示画面用的压缩数据时，在临时保存存储器中依次删除旧数据，保存新数据。具体讲，在保存在临时保存存储器中的各块的地图数据中，保存有在该地图数据之前读出的已描绘的块的地图数据的固有信息(例如位置信息和各地图数据在数据存储介质上的保存位置信息等)以及之后读出的块的地图数据的固有信息。通过调查该固有信息，可以判断出哪一个地图数据比较旧。
根据当前位置或者用户的光标移动，例如如图4所示，有可能按照显示画面→下一显示画面→显示画面的顺序返回到曾经显示过的区域。在将A1、A2的块的地图数据删除的方法中，在下一显示画面→显示画面的移动时，由于需要再次从数据存储介质中读出A1、A2，结果需要花费时间。
这样，通过将A1、A2的块的地图数据作为新的地图数据，降低删除的优先次序而不将其删除，在有上述那样的显示画面的移动时，由于已经保存在临时保存存储器中，不需要重新读出进行解压的时间，可以迅速进行显示处理。
这样在显示的卫星照片的图像上显示路径时，只将矢量数据的道路中的路径重叠写入在描绘了卫星照片数据的描绘存储器中，同样，在显示当前位置时，也是通过将当前位置标记重叠写入到描绘存储器中进行。
描绘的基准，由当前位置、画面的中心、用户操作的光标位置等确定。在描绘处理中，以描绘区域的左下角的坐标(0，0)，如图6所示，通过移动，上一次的坐标(X1，Y1)成为本次描绘区域的左下角的位置时，需要将成为本次描绘区域的左下角的坐标(X1，Y1)变换成(0，0)。这样进行坐标变换处理。
此外，本发明并不限于上述实施方案，可以进行各种变形。例如，在上述实施方案中，虽然在数据存储介质中卫星地图数据那样的栅格数据是以压缩数据方式进行保存，也可以在数据存储介质中附加压缩/非压缩的信息，预测使用频度少的区域的矢量数据和栅格数据以压缩数据方式保存，而预测使用频度多的区域的矢量数据和栅格数据以非压缩数据方式保存。预测使用频度多的区域，可以设定成例如人口密度高的区域、有主要道路的区域、有特定式样的设置或者主要设施的区域等。
特别是在栅格数据的情况，将所有地图数据不压缩保存在数据存储介质中，由于受到存储器容量的限制，所以难以实现，而将所有压缩后进行保存，由于始终需要进行解压处理，又会花费显示时间。因此，如上述那样，如果将预测使用频度多的区域的地图数据不压缩保存在数据存储介质中，可以适当减轻一些显示处理，缩短显示所需时间。
又，虽然是对矢量数据不压缩而对栅格数据压缩后保存在存储介质中的实施方案进行了说明，也可以将矢量数据和栅格数据同样进行压缩后和栅格数据同样进行处理。
在判断显示区域的数据是否在临时保存存储器中时，判断显示区域的数据是否在描绘存储器中，也可以如下那样进行。当进入到新显示区域内的已描绘的地图数据在描绘存储器中时，将该地图数据坐标变换到新画面坐标。当在描绘存储器中没有时，判断是否在临时保存存储器中。从临时保存存储器读取数据，描绘到描绘存储器中。当在临时保存存储器中没有时，从数据存储介质读取压缩后的地图数据，进行解压处理，将解压处理后的图像数据保存在临时保存存储器中，从该临时保存存储器读取解压处理后的图像数据，描绘到描绘存储器中。然后，从描绘存储器读取显示区域的数据在显示器上显示。
又，本实施方案的程序可以由地图显示装置直接接收，或者利用微计算机(PC)将本实施方案的程序下载到存储介质(IC卡)中，然后将该存储介质插入到地图显示装置中，通过该存储介质中的程序来实现本实施方案的内容。这时，地图显示装置，包括与外部信息中心之间进行各种数据的收发的通信部，也可以从信息中心接收实现本实施方案的程序(图5的流程以及其它所有的实施方案)，保存在硬盘、闪存存储器等存储介质中，然后，启动所接收的程序，实现本实施方案。或者使用家用微计算机(PC)，也可以将信息中心传送来的程序下载到可相对于PC自由插拔的存储介质(IC卡等)中，将该存储介质插入到地图显示装置中后，启动该程序，实现本实施方案的内容。
又，关于栅格数据，通过只采用1个图像数据，进行对应不同环境的容易观察的显示，可以进行各种显示图像的编辑。以下，说明具体的处理例。图7是表示描绘、显示处理的例的说明图，图8是表示将白天画面的卫星照片变成夜晚画面时的处理例的说明图，图9是表示将白天画面的卫星照片变成夜晚画面时的另一处理例的说明图，图10是表示在卫星照片上显示标记和路径时的处理例的说明图。
作为保存在编辑信息保持部19中的编辑信息，例如如果是针对各季节进行编辑的编辑信息，如图7(B)所示表中那样，分别设定成春季以花为图像的粉红色，夏季以夏天空为图像的蓝色，秋季以红叶为图像的黄色，冬季以雪为图像的白色的半透过色，根据日期进行选择，通过混合描绘卫星照片的图像，改变卫星照片的颜色。又，如果是针对时间段进行编辑的编辑信息，如图7(C)所示表中那样，分别设定成傍晚以夕阳为图像的红色，夜晚以黑暗为图像的黑色的半透过色，根据时间段进行选择，通过混合描绘卫星照片的图像，改变卫星照片的颜色。
这时，根据日期和时间分别读出编辑信息，改变成春季的傍晚或者春季的夜晚的半透过色，或者改变成春季的傍晚和夏季的傍晚的半透过色。又，除了白天、傍晚、夜晚的环境变化、春、夏、秋、冬的季节的环境变化以外，也可以根据晴、多云、雨天的天气改变颜色。为此用的天气信息，从信息中心接收，只要采用与所接收的天气信息对应的半透过色进行半透过处理即可。又，白天、傍晚、夜晚的判定，春、夏、秋、冬的判定，可以接收GPS信息进行判定。
该处理，例如如图7(A)所示，首先计算出描绘区域(第S21步)，从临时保存存储器读出描绘区域的图像数据，写入到描绘存储器中(第S22步)。然后，根据当前的日期或者时间，从表中读出编辑信息进行半透过处理(第S23步)，在显示上显示。
如上述那样，在将白天画面的卫星照片改变成夜晚画面时，作为一种方法，如图8所示，将白天的卫星照片(B)的图像上用夜晚的颜色(黑)进行半透过化，通过混合描绘，表现出夜晚画面的卫星照片(C)。又，作为另一方法，如图9所示，在具有卫星照片的图像的地图的图层2(B)上涂上夜晚的黑色使图层1(A)半透过进行重叠，作为夜晚画面(C)图层2的卫星照片。进一步，如图10所示，在卫星照片(C)上重叠显示本车标记(位图的当前位置标记)和路径检索的路径(矢量数据的向导路径)(A)时，将本车标记和路径(A)写入到由卫星照片(C)和黑色的半透过化(B)形成的半透过处理后的地图数据。
图11是表示使用1个图层进行显示切换的处理例的说明图，图是12表示使用2个图层进行显示切换的处理例的说明图，图13是表示进行编辑处理的电路的构成例的图，图14是表示进行编辑处理的另一电路的构成例的图。图中，5表示描绘处理部，6、6a、6b表示描绘存储器，7a表示编辑处理部，7b表示显示处理部，8表示显示器。
使用1个图层进行图8所示显示时的处理，例如如图11所示，首先，根据时钟和GPS数据检测时刻，检测照度，或者夜晚行驶时操作开关的动作、或者检测车灯点亮等车辆的动作状态，进行白天还是夜晚的检测(第S31步)。然后，进行白天还是夜晚的判定(第S32步)，如果判定为白天时，将白天的卫星照片描绘到描绘存储器中(第S33步)，在显示器进行显示(第S37步)。如果采用图13所示电路进行说明，描绘存储器6的数据在由开关SW将编辑处理部7a旁路后，经过显示处理部7b被显示在显示器8上。
如果判定为夜晚时，在描绘存储器中描绘白天的卫星照片(第S34步)，同时进行透过率的设定(第S35步)，使卫星照片图像半透过进行合成(第S36步)，在显示器上进行显示(第S37步)。如果采用图13所示电路进行说明，描绘存储器6的数据在开关SW导通，以编辑处理部7a所设定的透过率被实施编辑处理，以半透过进行合成，在显示器8上显示。
又，使用2个图层进行图9所示显示时的处理，例如如图12所示，首先，根据时钟和GPS、或者用GPS补正时钟进行计算等，检测时刻、日期信息，检测照度，或者夜晚行驶时操作开关(ILM开关)的动作、或者检测车灯点亮等车辆的动作状态，进行白天还是夜晚的检测(第S41步)。然后，进行白天还是夜晚的判定(第S42步)，如果判定为白天时，在图层1上将白天的卫星照片描绘到描绘存储器中(第S43步)，在显示器进行显示(第S37步)。如果采用图14所示电路进行说明，从描绘处理部5用卫星照片的图像描绘到第1描绘存储器6a中，在由开关SW2将编辑处理部7a旁路后，经过显示处理部7b在显示器上显示。
如果判定为夜晚，在图层1上在描绘存储器中描绘白天的卫星照片(第S44步)，同时用透过图层2的颜色进行涂画(第S45步)，进行透过率的设定(第S46步)，进行使图层1和图层2重合的处理(第S47步)，在显示器上进行显示(第S48步)。如果采用图14所示电路进行说明，从描绘处理部5用卫星照片的图像描绘到第1描绘存储器6a中，采用透过第2描绘存储器6b的颜色进行涂画，在编辑处理部7a由设定的透过率进行重合处理，在显示器上显示。
进一步，对采用混合描绘变更色调的具体方法进行说明。首先，3原色R(红)、G(绿)、B(兰)，例如假定作为夜晚用的黑和夏季用的兰追加的颜色的各个编辑信息为RP、GP、BP，卫星照片的地图数据按像素单位为R1、G1、B1，透过率为K，根据日期和时间段确定的一定值为A(RA、GA、BA)。
其一是，将透过的颜色信息乘以透过率的值、和(1-透过率)乘以地图数据的颜色信息的值相加的方法。如果用公式表示，则透过后的像素的RGB值(R、G、B)＝K×(RP、GP、BP)+(1-K)×(R1、G1、B1)
另一种方法是，将透过的颜色信息乘以透过率的值和地图数据的颜色信息相加的方法。如果用公式表示，则透过后的像素的RGB值(R、G、B)＝K×(RP、GP、BP)+(R1、G1、B1)进一步，又一种方法是，从地图数据的颜色信息中减去一恒定值的方法。如果用公式表示，则透过后的像素的RGB值(R、G、B)＝(R1、G1、B1)-A通常使用的地图数据是由节点、连线构成的所谓矢量数据，由于具有描绘要素信息(道路、建筑物、背景、河流等识别信息)，通过识别、选择各个描绘要素，可以分别自由变更颜色。对此，栅格数据是由例如各像素的颜色信息(亮度、色相、彩度、色分解后的RGB的各种信息)构成的位图数据，卫星和飞机摄影的照片数据(卫星照片数据等)，相当于对该照片数据加工后的数据。栅格数据被分成多块，在这些分块的栅格数据中具有代表点的位置坐标。因此，在这样的栅格数据中，不能识别道路、建筑物、背景、河流等，所以，不需选择描绘要素而一样地进行半透过化处理来变更色调的本实施方案，对于栅格数据的地图进行显示控制特别有用。
卫星照片的数据，分块后各块的位置信息只不过是纬度、经度信息、将纬度、经度变换成编码的信息。在将位置信息变换成编码保存各块的地图数据时，读取当前位置周边的数据的方法是，根据当前位置确定描绘区域后，确定该描绘区域的坐标，使该区域坐标与根据栅格数据的编码求出的位置信息确定的描绘区域对应，确定栅格数据。
依据本实施方案，如上述那样地通过设定、选择半透过色、透过率、合成比率，根据所设定、选择的透过色、透过率、合成比率对卫星照片数据的图像计算半透过色，或者合成半透过色的图像，进行半透过化，所以，不需具有多个数据容量大的栅格数据的卫星照片数据，而只使用1个卫星照片数据，就可以根据傍晚和夜晚、春、夏、秋、冬、雨天、多云等环境的不同，进行没有不谐调感、容易观察并且容易适应的显示。又，当前位置标记、路径、使用者操作的操作图标图像，只是单纯在其合成图像上重叠描绘进行显示，即使采用根据各种环境的编辑信息进行半透过化后，也可以在地图上重叠显示具有高辨识性的操作图标图像。
图15是表示本实施方案的地图显示装置作为车辆用组装在导航装置中的实施方案的图，其构成包括输入关于路径向导的信息的输入装置11、检测关与本车的当前位置的信息的当前位置检测装置12、保存卫星照片数据、包含道路地图数据的计算路径所必要的导航用数据、向导中所必要的显示向导数据、导航用程序等的信息存储装置13、进行路径检索处理、和路径向导中所必要的显示向导处理并且进行系统整体的控制的中央处理装置14、积蓄导航所必要的数据的、根据驾驶员的要求通过通信线路子在信息中心、和预先保存地图数据和目的地数据等驾驶员固有数据的电子记事本等信息源之间进行数据传送的信息收发装置15、输出有关路径向导的信息的输出装置16。首先，对各个构成进行说明。
输入装置11，是具有输入目的地、或者根据驾驶员需要为了可以用声音或者/和画面输出向导信息而按照驾驶员的意思指示中央处理装置14进行导航处理的功能的装置，作为实现该功能的装置，具有采用电话号码或者地图上的坐标输入目的地的、或者请求路径向导的触摸开关或者操作开关。显然，也可以采用遥控器等输入装置。在此，也可以附加能进行声音输入的声音识别装置和可以读取保存在IC卡和磁卡上的数据的记录卡读取装置。
信息收发装置15，由交通信息获取装置的VICS(道路交通信息通信系统Vehicle Information and Communication System)接收装置和数据收发装置构成。VICS，是通过FM多重(文字广播)广播、电波信标、光信标向车辆实时传送道路交通信息的系统，FM多重广播，在广阔的区域上传送粗略的信息，电波信标以及光信标的信息是以信标为中心半径10km左右范围内的狭小区域内的详细信息，车辆通过信标时可以接收。VICS发送数据，针对各道路附加的连线编号，由堵塞度(不能通行、堵塞、混乱、交通量大、平常等混乱的程度)、堵塞先头位置、堵塞长度、通信规则(施工信息、通行禁止等)、通过时间(给定速度下所需时间)所构成。又，数据收发装置，例如是手机电话、微计算机，根据驾驶员的要求与交通信息中心(例如ATIS)之间进行导航所需要的信息的传送。
输出装置16，具有根据驾驶员需要可以用声音或者/和画面输出向导信息，或者打印输出由中央处理装置14处理的数据等的功能，作为实现该功能的装置，包括将输入数据进行画面显示、根据驾驶员的请求自动在画面上显示路径向导的显示器、打印输出由中央处理装置14处理的数据和保存在信息存储装置13中的数据的打印机、以及用声音输出路径向导的扬声器等。
显示器，在本实施方案中作为地图显示装置的画面所采用的彩色CRT或者彩色液晶显示器构成，对根据中央处理装置14处理的地图数据和向导数据的卫星照片画面、路径设定画面、区间图画面、交叉路口图画面等导航所需要的所有画面彩色显示输出，同时在本画面上显示为进行路径向导的设定、进行路径向导中的向导以及进行画面的切换操作的按键。特别是，通过交叉路口名等通过交叉路口信息，随时在区间图画面上弹出，进行彩色显示。该显示器，例如设置在驾驶席附近的仪表面板内，驾驶员通过看区间图，可以确认本车的当前位置，并且获得这之后的路径的信息。
当前位置检测装置12，是检测有关车辆的当前位置的信息的装置，例如包括由地磁传感器等构成的绝对方位传感器、由转向传感器、陀螺仪等构成的相对方位传感器，根据车轮的转动数检测行驶距离的距离传感器、利用全球定位系统(GPS)的GPS接收装置。通过该GPS接收装置可以获得时刻、日期信息及其校正信息。
信息存储装置13，是保存导航用的程序以及数据的外部存储装置，例如是CD-ROM等存储介质。程序，包括进行由地图描绘部、路径检索部、路径向导部、当前位置计算部、目的地设定操作控制部等构成的导航的信号输出处理应用程序部以及OS部等，在此，保存有进行路径检索等的处理的程序、和进行路径向导所需要的显示输出控制、声音向导所需要的声音输出控制的程序、及其所需要的数据、进一步路径向导和地图显示所需要的显示信息数据。又，作为数据保存有，包括栅格数据构成的卫星照片数据、矢量数据构成的路径向导所需要的地图数据(道路地图、住宅地图、建筑物形状地图等)、交叉路口数据、节点数据、道路数据、照片数据、登录地点数据、目的地点数据、向导道路数据、详细目的地数据、目的地读取数据、电话号码数据、地址数据、以及其它数据，的文件所构成的导航装置所需要的所有的数据。
中央处理装置14，执行各种运算处理的CPU、非易失性保存重要信息(例如执行路径检索和路径向导的程序、进行条件设定的数据、各种参数的数据等)的可改写ROM(可改写的非易失性存储装置)的闪存存储器(例如可电擦除的EEPROMElectrically Erasable and ProgramableROM)、保存对闪存存储器的程序进行校对、更新处理的程序(程序读取装置)的非易失性存储装置的ROM、临时(易失性)保存根据驾驶员的操作登录任意地点的信息的存储器地点、通过学习功能积累的频度信息、各种检测装置的误差校正信息等的根据各个人保存的信息的可自由读写的易失性存储装置的RAM(例如，可以用电保持临时保存的信息的SRAMStatic RAM)。进一步包括保存显示器的画面显示所使用的图像数据的图像存储器、根据CPU的显示输出控制信号从图像存储器取出图像数据、实施图像处理后向显示器输出的图像处理器、根据CPU的声音输出控制信号将从信息存储装置13中读出的声音、语句、1个完整的文章、声音等进行合成后变换成模拟信号向扬声器输出的声音处理器等。
此外，也可以是导航用的程序以及数据通过信息收发装置15从外部读取那样的系统，也可以由车辆用地图显示装置、导航用车载装置、信息中心组合构成系统。通过采用信息收发装置15从外部将需要的导航用程序以及数据读出，可以在信息存储装置13中采用DVD等存储介质替代CD-ROM，可以适当更新所需要的程序和最新数据，又，也可以省略信息存储装置13，直接保存在中央处理装置14的闪烁存储器和RAM中。
以下，对动作进行说明。在上述构成的导航装置中，由中央处理装置14的CPU驱动路径向导系统的程序，首先由当前位置检测装置12检测当前位置，以当前位置为中心显示其周边的地图，然后，采用电话号码、地址、设施名称、存储器地点等设定目的地。然后，进行从当前位置到目的地的路径检索。路径确定后，一边由当前位置检测装置12追踪当前位置，在到达目的地之前一边反复进行路径向导、显示。在本实施方案的显示画面中，在显示卫星照片时，根据时间段、季节、行驶状态、天气等环境的不同进行不同的半透过化处理。
此外，该卫星照片的编辑，并不限于上述实施方案，可以进行各种变形。例如，在上述实施方案中，虽然是以对描绘卫星照片数据的描绘存储器进行半透过化处理的构成进行了说明，也可以如下的构成，在将卫星照片数据描绘到描绘存储器中时，对卫星照片数据的各像素进行运算处理，或者进行与半透过用图像数据的合成，进行与用于改写的当前位置标记和路径等的操作图标图像的逻辑处理后将合成后(编辑处理后)的数据描绘到描绘存储器中。即，描绘处理装置也可以执行编辑处理。
如上所述，通过根据环境的不同变更1个栅格形式的地图数据的色调，在较短的时间内就可以显示用户容易观察的地图。
而且，依据本发明，能够无显示延迟地圆滑进行采用压缩地图数据的地图显示的滚动动作。
权利要求
1.一种地图显示装置，其特征在于在具有保存地图数据的临时保存存储器和描绘所述地图数据的描绘存储器、并从该描绘存储器的描绘区域将显示区域的数据在显示器上进行显示的地图显示装置中，包括将保存在数据存储介质中的压缩地图数据读出并进行解压，将解压后的地图数据保存在所述临时保存存储器中的数据解压处理装置、将保存在所述临时保存存储器中的地图数据描绘到所述描绘存储器中的描绘处理装置、确定所述显示区域、从所述描绘存储器的描绘区域将所述显示区域的数据在所述显示器上显示的显示控制装置，当所述显示区域的数据不在所述临时保存存储器中时，由所述数据解压处理装置从所述数据存储介质读出包含所述显示区域的压缩地图数据进行解压。
2.根据权利要求1所述的地图显示装置，其特征在于所述压缩地图数据是被分成块的在各块中具有位置信息的栅格数据。
3.根据权利要求1或2所述的地图显示装置，其特征在于当所述显示区域的数据不在所述临时保存存储器中时，从所述数据存储介质读出的包含所述显示区域的压缩地图数据，根据该压缩地图数据的位置信息和所述显示区域的坐标求出的压缩地图数据。
4.一种地图显示装置，其特征在于在具有保存地图数据的临时保存存储器和描绘所述地图数据的描绘存储器、并从该描绘存储器的描绘区域将显示区域的数据在显示器上进行显示的地图显示装置中，包括将保存在数据存储介质中的压缩地图数据读出并进行解压，将解压后的地图数据保存在所述临时保存存储器中的数据解压处理装置、将保存在所述临时保存存储器中的地图数据描绘到所述描绘存储器中的描绘处理装置、确定所述显示区域、从所述描绘存储器的描绘区域将所述显示区域的数据在所述显示器上显示的显示控制装置，当所述显示区域的数据不在所述描绘存储器的描绘区域中时，由所述描绘处理装置从所述临时保存存储器读出所述显示区域的地图数据，描绘到所述描绘存储器中。
5.一种地图显示装置，其特征在于在具有保存地图数据的临时保存存储器和描绘所述地图数据的描绘存储器、并从该描绘存储器的描绘区域将显示区域的数据在显示器上进行显示的地图显示装置中，包括从数据存储介质中选择读出压缩地图数据和非压缩地图数据的数据读出装置、对由所述数据读出装置读出的压缩地图数据进行解压并将解压后的地图数据保存在所述临时保存存储器中的数据解压处理装置、对由所述数据读出装置读出的非压缩地图数据和保存在所述临时保存存储器中的地图数据中的任意一个描绘到所述描绘存储器中的描绘处理装置、确定所述显示区域、从所述描绘存储器的描绘区域将所述显示区域的数据在所述显示器上显示的显示控制装置、切换所显示的地图的地图切换装置，通过由所述地图切换装置切换为由所述描绘处理装置将要描绘到所述描绘存储器中的所述非压缩地图数据和所述地图数据的任意一个，来切换所显示的地图。
6.根据权利要求5所述的地图显示装置，其特征在于所述地图切换装置包括检测车速的装置，根据所述车速是否超过阈值进行所显示的地图的切换。
7.根据权利要求4或5所述的地图显示装置，其特征在于所述压缩地图数据是栅格数据，所述非压缩地图数据是矢量数据。
8.根据权利要求2或7所述的地图显示装置，其特征在于栅格数据是卫星照片数据。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的地图显示装置，其特征在于所述数据解压处理装置，对保存在所述临时保存存储器中的地图数据的使用履历进行管理，通过将旧的地图数据删除、将所述解压后的地图数据保存在所述临时保存存储器中。
10.一种地图显示用程序，其特征在于包括读出保存在数据存储介质中的压缩地图数据进行解压的步骤、将解压后的地图数据保存在临时保存存储器中的步骤、将保存在所述临时保存存储器中的地图数据描绘到描绘存储器中的步骤、确定显示区域后从所述描绘存储器的描绘区域将所述显示区域的数据在显示器上显示的步骤，在所述显示器上显示的步骤中，当所述显示区域的数据不在所述临时保存存储器中时，由所述解压的步骤从所述数据存储介质读出包含所述显示区域的压缩地图数据并进行解压。
11.一种地图显示装置，其特征在于包括保存栅格形式的地图数据的存储装置、检测环境变化的环境变化检测装置、根据由所述环境变化检测装置检测出的环境变化、变更所述栅格形式的地图数据的色调的控制装置、将由所述控制装置变更的地图数据进行显示的显示装置。
12.根据权利要求11所述的地图显示装置，其特征在于所述地图数据是被分成多块、在被分成多块的栅格数据中具有代表点的位置信息。
13.根据权利要求11或12所述的地图显示装置，其特征在于所述环境变化检测装置根据GPS的信息检测环境的变化。
14.根据权利要求11～13中任意一项所述的地图显示装置，其特征在于所述环境变化检测装置根据车辆的车灯是否点亮判定是白天还是夜晚。
15.根据权利要求11～14中任意一项所述的地图显示装置，其特征在于所述环境变化检测装置根据GPS的信息判定当前的季节。
16.根据权利要求11～15中任意一项所述的地图显示装置，其特征在于所述控制装置根据预先确定的颜色信息和透过率的信息变更所述地图数据的RGB值。
17.根据权利要求11～16中任意一项所述的地图显示装置，其特征在于所述存储装置进一步包括矢量地图数据和当前位置标记信息，所述控制装置在色调变更后的栅格形式的地图数据上重叠写入至目的地的向导路径的矢量地图数据。
18.根据权利要求11～17中任意一项所述的地图显示装置，其特征在于所述控制装置在描绘存储器中描绘所述栅格形式的地图数据时变更色调。
19.根据权利要求11～18中任意一项所述的地图显示装置，其特征在于所述控制装置，在将在描绘存储器中描绘的所述栅格形式的地图数据向显示装置输出时变更色调。
20.一种地图显示用程序，是根据保存在存储装置中的栅格形式的地图数据和由环境变化检测装置检测的环境的变化显示地图的地图显示用程序，其特征在于包括由所述环境变化检测装置检测环境变化的步骤、根据由所述检测环境变化的步骤检测的环境变化、变更所述栅格形式的地图数据的色调的步骤、将由变更所述色调的步骤变更的地图数据进行显示的步骤。
全文摘要
一种地图显示装置及地图显示用程序。在具有临时保存存储器(4)和描绘存储器(6)的地图显示装置中，包括对分块保存在数据存储介质(1)中的压缩地图数据按块单位读出进行解压，并将解压后的地图数据保存在临时保存存储器(4)中的数据解压处理装置(3)、将保存在临时保存存储器(4)中的地图数据描绘到描绘存储器(6)中的描绘处理装置(5)、在确定了显示区域后从描绘存储器(6)的描绘区域将显示区域的数据显示在显示器(8)上的显示控制装置(7)，当临时保存存储器(4)中无显示区域的数据时，由数据解压处理装置(7)从数据存储介质(1)读出压缩地图数据进行解压。从而能够无显示延迟地进行采用压缩数据的地图的滚动显示。
文档编号G08G1/0969GK1475773SQ0314857
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月4日 优先权日2002年8月9日
发明者小川刚史 申请人:爱信艾达株式会社