(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元座標で表された平面領域の地図データを透視処理して得た平面鳥瞰図と、上記２次元座標で表された地図データの複数位置に標高値を与えた立体領域の立体地図データを透視処理して得た立体鳥瞰図を画面表示する地図表示システムにおいて、
所定領域に属する標高データに基づいて基準標高値を得る基準標高値決定手段と、
上記基準標高値に基づいて、平面領域と立体領域との標高値に連続性を持たせる処理をする標高データ変更手段と、
を備えたことを特徴とする地図表示システム。
【請求項２】
上記基準標高値が、平面領域の標高データに基づいて算出される値である請求項１に記載の地図表示システム。
【請求項３】
上記標高データ変更手段は、平面領域に属する標高データを０に変更する請求項１に記載の地図表示システム。
【請求項４】
上記標高データ変更手段は、立体領域に属する標高データを該標高データから上記基準標高値を減じた値に変更する請求項３に記載の地図表示システム。
【請求項５】
上記標高データ変更手段は、立体領域に属する標高データから基準標高値を減じた値が負の値となる場合、該負の値を０として扱う請求項４に記載の地図表示システム。
【請求項６】
上記標高データ変更手段は、立体領域に属する標高データのうち平面領域に隣接する標高データを０に変更する請求項３に記載の地図表示システム。
【請求項７】
上記標高データ変更手段は、立体領域に属する標高データが基準標高値より小さい値である場合、該基準標高値より小さい値を基準標高値として扱う請求項２に記載の地図表示システム。
【請求項８】
上記基準標高値決定手段は、平面領域に属する標高データの平均値を基準標高値として決定する請求項１に記載の地図表示システム。
【請求項９】
上記基準標高値決定手段は、平面領域と立体領域との境界領域に属する標高データの平均値を基準標高値として決定する請求項１に記載の地図表示システム。
【請求項１０】
更に、所定間隔の緯線と経線との交点を頂点とする矩形領域に平面領域を変形するよう指示入力するための操作手段を備えた請求項４に記載の地図表示システム。
【請求項１１】
２次元座標で表された平面領域の地図データを透視処理して得た平面鳥瞰図と、上記２次元座標で表された地図データの複数位置に標高データを与えた立体領域の立体地図データを透視処理して得た立体鳥瞰図を画面表示する地図表示システムにおいて、
上記平面領域と立体領域との境界に形成されるギャップを補間して両者に連続性を持たせる処理をする標高データ変更手段、
を備えたことを特徴とする地図表示システム。
【請求項１２】
上記標高データ変更手段が、標高値を上記ギャップを構成する平面領域側と立体領域側の境界のそれぞれの標高値の間の何れかの標高に強制的に一致させるとともに、上記境界から遠ざかるに従って元の標高値からの変動量が少なくなるようにスムージングする請求項１１に記載の地図表示システム。
【請求項１３】
通信で転送される上記２次元地図データ、あるいは、標高データを利用する請求項１又は１１に記載の地図表示システム。
【請求項１４】
平面領域と立体域とで道路データが連続する請求項１又は１１に記載の地図表示システム。
【請求項１５】
２次元座標で表された平面領域の地図データを透視処理して得た平面鳥瞰図と、上記２次元座標で表された地図データの複数位置に標高値を与えた立体領域の立体地図データを透視処理して得た立体鳥瞰図を画面表示する地図表示方法において、
上記平面領域と立体領域との境界に形成されるギャップを補間して両者に連続性を持たせる処理をする標高データ変更手順、
を備えたことを特徴とする地図表示方法。
【請求項１６】
２次元座標で表された平面領域の地図データを透視処理して得た平面鳥瞰図と、上記２次元座標で表された地図データの複数位置に標高値を与えた立体領域の立体地図データを透視処理して得た立体鳥瞰図を画面表示する地図表示方法において、
所定領域に属する標高データを基準標高値として設定する基準標高値設定処理と、
上記基準標高値に基づいて、平面領域と立体領域と標高値に連続性を持たせる処理をする標高データ変更手順と、
を備えたことを特徴とする地図表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばナビゲーションシステムなど、地図データを画面表示する地図表示システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ナビゲーションシステムとは、ＧＰＳ（Global Posistioning System）や自立航法システムによってユーザの現在位置を検出し、この現在位置を、その周辺の地図データとともに画面表示するシステムである。
【０００３】
このようなナビゲーションシステムでは、遠方までの状況を直感的に把握できるようにする必要があるため、地図データの画面表示態様については従来より様々な工夫がされてきた。例えば特開平７−２２００５５号に開示されるナビゲーションシステムでは、ユーザの現在位置から遠ざかるにしたがって縮尺の小さい地図データを画面表示するようにし、また、このように画面表示する地図データには、後述する透視投影変換処理を施すことによって生成した鳥瞰図（高い所から見おろしたように描いた地図）を採用するようにしている。
【０００４】
しかしながら、上記したナビゲーションシステムでは２次元の地図データを用いているため、画面表示される地図は常に平面鳥瞰図となる。従って、起伏に富んだ地形においては、現実の景観と符合せず現在位置を把握しづらいという問題があった。
【０００５】
そこで、特開平１０−２０７３５６号に開示されるナビゲーションシステムでは、３次元の地図データを用いることによって遠方を立体鳥瞰図として画面表示するようにしており、以下その構成を図１３に従って説明する。
【０００６】
まず、２次元地図データ記憶手段１には、道路・施設・街区・自然・地名等に関する属性情報や位置情報等からなる地図データが記憶されており、この位置情報は、緯度・経度に相当する２次元座標で表されている。
【０００７】
また、地形データ記憶手段２には、所定間隔の緯線と経線との交点における標高データが記憶されている。すなわち、図１４に示すように、白丸で示す点が所定間隔上記緯線と経線との交点に相当し、この交点に標高値を与えることによって得られる黒丸を相互に結んで形成される多面体（以下「メッシュ形状地形」という）で現実の地表の起伏の状態、すなわち地形を表すことになる（後述する）。
【０００８】
ここで、図示しない現在位置検出手段（上記ＧＰＳ等）がユーザの現在位置を検出すると、平面鳥瞰図生成手段３と立体鳥瞰図生成手段４とが起動し、図１５に示す透視投影変換処理を行う。
【０００９】
すなわち、平面鳥瞰図生成手段３は、まず、平面鳥瞰図として画面表示する領域（以下「平面領域」という）を特定（ここでは、画面下側に表示する領域を特定）した後、この平面領域に属する地図データを上記地図データ記憶手段１から取り出し、次いで、このように取り出した地図データを表示画面座標系に透視投影変換することによって平面鳥瞰図データを生成する。
【００１０】
一方、３次元地図データ生成手段２３は、まず、立体鳥瞰図として画面表示する領域（以下「立体領域」という）を特定（ここでは、画面上側に表示する領域を特定）した後、この立体領域に属する地図データを上記地図データ記憶手段１から取り出すとともに、この立体領域に属する標高データを上記地形データ記憶手段２から取り出し、次いで、このように取り出した地図データと標高データとに基づいて図１６に示すような３次元の地図データを生成し、更に、この３次元地図データを立体鳥瞰図生成手段４で表示画面座標系に透視投影変換することによって立体鳥瞰図データを生成する。
【００１１】
上記のように平面鳥瞰図データと立体鳥瞰図データとが生成されると、画面表示手段５によって、画面の下側に平面領域に平面鳥瞰図データが表示されるとともに、画面の上側に立体領域に立体鳥瞰図データが表示される（図１７参照）。
【００１２】
更に、上記において、２次元地図データを道路、施設等を含めて一体としてあつかったが、自動車のナビゲータのように道路を主体として扱う場合には、以下のように、上記のように表示される地図情報に道路情報を重ねて表示するようになっている。
【００１３】
例えば２次元道路データ記憶手段２１（上記２次元地図データ記憶手段に含ませてもよい）には、道路に関する種々の情報が２次元道路データとして記憶されており、この２次元道路データは、道路を構成する点（以下「道路構成点」という）を識別するための「点番号情報」、この道路構成点が位置する緯度・経度をそれに対応する２次元座標（ｘ座標・ｙ座標）で表した「緯度経度情報」、例えば国道○○号など道路の種類を示す「道路種類情報」、接続すべき道路構成点を上記点番号で表した「接続情報」等からなる。例えば、図１８（ａ）に示すように、点３に接続して国道１６号を構成する点２（ｘ，ｙ）＝（１００，−１００）は、（２，１００，−１００，ＲＯＵＴＥ１６，３）〔点番号情報、ｘ座標、ｙ座標、道路番号、次の接続点の点番号情報〕等の２次元道路データで表すようになっている。
【００１４】
ところで、上記のように地図情報が立体鳥瞰図に変換される仮定で、道路情報をどのように当該地形データに重ねるかが問題となる。
【００１５】
そこで、図１３に示すように、３次元道路データ生成手段２２は、まず、上記現在位置に基づいて画面表示する領域を特定し、次いで、この画面表示領域に属する２次元道路データを上記２次元道路データ記憶手段２１から取り出すとともに、この画面表示領域に属する地形データを上記地形データ記憶手段２から取り出し、更に、このように取り出した２次元道路データと標高データとに基づいて３次元道路データを生成し、この３次元道路データを透視投影変換するようになっている。
【００１６】
これによって地表画像データと３次元道路画像データとを生成し、これらを立体鳥瞰図生成手段４で鳥瞰図を生成し画面表示手段５に渡す。
【００１７】
この結果、立体部分であっても地表画像データと３次元道路画像データとを合成した状態の画像がモニタ等に画面表示されることになる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１０−２０７３５６号に開示されるナビゲーションシステムでは、２次元の地図データのみに基づいて（すなわち、標高データに基づくことなく）平面鳥瞰図データを生成するようにしている。すなわち、立体領域Ｂの標高値には現実の標高値を用いているにもかかわらず、平面領域の標高値には０を用いることになり、この結果、平面鳥瞰図と立体鳥瞰図との境界部分に図１７に示すように急激な標高差が生じるという問題があった。
【００１９】
本発明は上記従来の事情に基づいて提案されたものであって、平面鳥瞰図と立体鳥瞰図とを連続的に画面表示できるようにした地図表示システムを提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち、本発明は図１に示すように、２次元座標で表された平面領域の地図データを透視処理して得た平面鳥瞰図と、上記２次元座標で表された地図データの複数位置に標高値を与えた立体領域の立体地図データを透視処理して得た立体鳥瞰図を画面表示する地図表示システムを前提とする。
【００２１】
ここで、基準標高値決定手段６は、平面領域に属する標高データの平均値や、平面領域と立体領域Ｂとの境界領域に属する標高データの平均値等、所定領域に属する標高データを基準標高値として決定する。
【００２２】
また、標高データ変更手段７は、上記基準標高値に基づいて、平面領域と立体領域Ｂとの標高差をユーザから見た相対的高さに変更する。すなわち、標高データ変更手段７は、立体領域Ｂに属する標高データを該標高データから上記基準標高値を減じた値に変更する。なお、このように変更した値が負の値となる場合は、この負の値を０として扱う。
【００２３】
上記した手順によれば、平面鳥瞰図と立体鳥瞰図とが連続的に画面表示されることになる（図４参照）。
【００２４】
更に、上記のように基準標高値を用いることなく、以下のように処理をしてもよい、すなわち、図７に示すように標高データ変更手段７０で上記平面領域と立体領域との境界に形成されるギャップを補間して両者に連続性を持たせるようにする。この場合、上記標高データ変更手段が、標高値を上記ギャップを構成する平面領域側と立体領域側の境界のそれぞれの標高値の間の何れかの標高に強制的に一致させるとともに、上記境界から遠ざかるに従って元の標高値からの変動量が少なくなるようにスムージング処理をする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明を適用したナビゲーションシステムの概略機能ブロック図であり、以下その構成を上記従来と異なる点のみ説明する。
【００２７】
すなわち、地図データ記憶手段１および地形データ記憶手段２に記憶されている内容並びに平面鳥瞰図データを生成する手順は上記従来と同様であるため説明を省略することとし、以下、立体鳥瞰図データを生成する手順について説明する。
【００２８】
まず、基準標高値決定手段６は、図２に示す平面領域Ａに属する標高データを地形データ記憶手段２から取り出した後、この平面領域に属する標高データの平均値を算出し、この平均値を基準標高値として標高データ変更手段７に渡す。
【００２９】
ここで、標高データ変更手段７は、立体領域Ｂに属する標高データを地形データ記憶手段２から取り出した後、まず、平面領域Ａの標高値を０で均一にするとともに、上記この立体領域Ｂに属する標高データから上記のように渡された基準標高値を減じる演算を行う。従って、立体領域全体の標高が上記基準標高値だけ低くなる。
【００３０】
次いで、この演算結果である標高データのうち平面領域に隣接する標高データ（後述する）を"０"に変更し、この変更結果を３次元地図データ生成手段８に渡す。例えば、立体領域Ｂに属する標高データ"１０３"・"１０２"・"１０４"・"９８"のうち"１０３"と"１０２"とが平面領域に隣接する標高データであり、基準標高値が"１００"である場合、上記標高データ"１０３"は"０"に、上記標高データ"１０２"は"０"に、上記標高データ"１０４"は"４"に、上記標高データ"９８"は"−２"に、それぞれ標高データ変更手段７によって変更されて３次元地図データ生成手段８に渡される。
【００３１】
なお、上記平面領域に隣接する標高データとは、図２に境界線α上の黒丸で示す点における標高データをいう。
【００３２】
以降、立体領域Ｂに属する標高データとして上記変更結果を用いる点を除けば上記従来と同様である。すなわち、３次元地図データ生成手段８は、立体領域Ｂに属する２次元地図データを２次元地図データ記憶手段１から取り出し、次いで、この地図データと上記変更結果である標高データとに基づいて立体地図を生成し、更に、この立体地図を立体鳥瞰図生成手段４で表示画面座標系に透視投影変換することによって立体鳥瞰図データを生成する。
【００３３】
上記した手順によれば、例えば図３（ａ）に示すメッシュ形状地形は図３（ｂ）に示すように、平面領域Ａと立体領域Ｂとから基準標高値を減じるので、相対的な標高値は低くなり、しかも平面鳥瞰図と立体鳥瞰図とが連続的に画面表示されることになる（図４参照）。
【００３４】
更に、平面領域と立体領域の地形が連続するだけでなく、例えば、道路が平面領域から立体領域に渡って存在するときに、当該道路も連続した状態で表示されることになる。
【００３５】
なお、ここでは、平面領域Ａに属する標高データの平均値を基準標高値としているが、図２に示す「平面領域Ａと立体領域Ｂとの境界領域Ｃ」に属する標高データの平均値を基準標高値としてもかまわない。この境界領域は、平面領域Ａと立体領域Ｂとの境界線から所定範囲内の領域として定めることができる。
【００３６】
また、上記立体領域Ｂに属する標高データ"９８"は"−２"に変更することとしているが、変更後の標高データが負の値になる場合は、この負の値を"０"に変更することとしてもかまわない。
【００３７】
更に、平面鳥瞰図データを生成する手順は上記従来と同様であるとしているが（特に平面領域Ａの標高値を０で均一にする）、平面領域Ａに基準標高値を与えたうえで平面鳥瞰図データを生成する手順としてもかまわない。すなわち、立体領域Ｂに属する標高データから基準標高値を減じる代わりに、平面領域Ａを基準標高値を与えて均一にしても、上記と同様の効果が得られる。
【００３８】
更に、ここでは、画面の下側に平面鳥瞰図を表示し、画面の上側に立体鳥瞰図を表示することとしているが、これら鳥瞰図を画面表示する範囲は、操作手段１０を用いることによってユーザが変更することもできる。すなわち、ユーザの現在位置から所定範囲（例えば半径１００ｍ以内等）には平面鳥瞰図を表示し、それより遠方には立体鳥瞰図を表示することも可能である。この場合、処理速度の向上を図る観点から、図５(a)、(b)に示す円形の平面領域Ｃは、この円形の平面領域Ｃを内包する矩形領域Ｒに変形するのが好ましい。この場合矩形領域Ｒは、所定間隔の緯線と経線との交点を頂点として、位置データの抽出を容易にしている。また、図５(a)に示すように、東西南北にのみ矩形でなくても、図５(b)に示すように上記緯線と経線との交点を頂点とする矩形であれば足りることになる。
【００３９】
更に、ナビゲーションシステムでなくても地図データを画面表示するシステムであれば本発明を適用できることはいうまでもない。
【００４０】
上記において、２次元地図データ記憶手段１より得られる２次元地図データ、あるいは、地形データ記憶手段２より得られる標高データは通信を介して、基準標高値設定手段６、標高データ変更手段７等に入力されるようにしてもよい。これによって、必要な地域の地図データあるいは標高データのみを扱うことになるので、システムの構成を簡略化することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【００４２】
上記平面領域Ａと立体領域Ｂに連続性を持たせるためには、図６に示すように、立体領域の端点を表示画面上で下方向に移動させる方法がある。例えば平面領域Ａの端点ａ0と立体領域Ｂの端点ａ1の標高差を無くすように端点ａ1を端点ａ0側に引き寄せて、両点を端点ａ0上に置くようにする。更に、立体領域Ｂの上記境界から遠ざかる方向の次のメッシュのコーナに相当する点ａ2、更に次の点ａ3…は上記端点ａ1の移動量の所定割合で順次小さくなるように、画面上下方向に移動させるようにする。これによって、頂点Ｔ0の標高値を変えないで、平面領域Ａと立体領域Ｂに連続性を持たせることができる。
【００４３】
以上の処理は図６に示すように、標高データ変更手段７０で実行することができる。すなわち、当該標高データ変更手段７０は上記標高データ変更手段７と同様、まず、立体領域Ｂに属する標高データを地形データ記憶手段２から取り出した後平面領域Ａの標高値を０にする。ついで、平面領域Ａの端点ａ0と立体領域Ｂの端点ａ1との標高差ｈ0を検出する。更に、当該標高差ｈ0に基づいて、境界から遠ざかる方向の各補間点（ここではメッシュ形状地形のコーナ）の補正後の標高を計算する。更に、境界線α方向の所定距離（メッシュ間隔）ごとの点ａ10−ａ11、ａ20−ａ21…間も同様の処理をして、このように計算された値を３次元地図データ生成手段８に渡すことになる。
【００４４】
ところで、従来のナビゲーションシステムでは、単に、道路構成点を直線で繋いでいくことによって３次元道路データを生成するようにしているため、図１９に示すように異なるメッシュ間に跨って道路構成点が存在する場合、メッシュ地形の起伏に沿った地表道路を描画できない。この問題は、カーブなど変化に富んだ部分に比べ道路構成点の密度が低い直線部分において顕著に表れる。
【００４５】
更に、上記従来のナビゲーションシステムでは、道路構成点は地表に位置するものとしているため、トンネルなどの地中道路でも地表に描くか、もしくは、地中道路を描かないようにしなければならず、ユーザにはみにくい状態となっていた。
【００４６】
図８は、上述の問題を解決するナビゲーションシステムの概略機能ブロック図であり、以下その構成を上記従来と異なる点のみ説明する。
【００４７】
まず、２次元道路データ記憶手段２１は、２次元地表道路データ記憶手段２１ａを備えており、図１８で示したように、道路構成点で構成される２次元地表道路データ記憶している。この実施の形態の内容を上記図１に示した実施の形態１の内容と同時に実施する場合には、上記２次元道路データ記憶手段２１は、上記２次元地図データ記憶手段１と共通であってもよい。
【００４８】
一方、地形データ記憶手段２には上記したように、緯線、経線の交点の標高値を与えた地形（メッシュ形状地形）データが記憶されている。
【００４９】
更に、本システムは、上記２次元地表道路データに基づいて３次元地表道路データを生成する３次元地表道路データ生成手段３をそなえており、以下のように３次元地表道路データを生成する。
【００５０】
すなわち、図１１あるいは図１９に示すように、画面表示領域に属する２次元道路データが道路構成点７１・７２・７３・７４（すなわち黒四角で示す点）である場合、これら道路構成点７１・７２・７３・７４を単に直線で繋いでいくと、メッシュ地形の起伏に沿った地表道路を描画できない。
【００５１】
そこで、３次元地表道路データ生成部２３ａは、図１５に示すように、上記道路構成点７１・７２・７３・７４を直線で繋ぎ、この直線とメッシュの境界との交点７５・７６・７７・７８・７９（すなわち白四角で示す点）を道路構成点として補間するようにしている。このようにすれば、図１２に示すように、メッシュ地形の起伏に沿った地表道路を描画することが可能となる。
【００５２】
なお、ここでは、地形データがメッシュ地形であることを想定しているためメッシュの境界上で補間を行うこととしているが、補間を行う位置は地形データの態様に応じて決定すればよい。
【００５３】
上記のようにして、地表の形状に沿った道路を描けたとしても、上記２次元地表道路データをそのまま繋いでいくと、トンネル等の地中道路まで地表に現れることになる。そこで、以下のような構成および処理がなされることになる。
【００５４】
まず、２次元道路データ記憶手段２１に記憶しておく２次元道路データは、道路構成点が地中に位置するか否かをＯＮ／ＯＦＦ等で表した「地中道路フラグ」を備えた構成としておく。例えば、図１８（ｂ）に示すように、点３に接続して国道１６号を構成する点２（１００，−１００）が地中に位置する場合、この点２は、（２，１００，−１００，ＲＯＵＴＥ１６，３，ＯＮ）等の２次元地中道路データで表す。
【００５５】
なお、２次元道路データ記憶手段２１が地表道路と地中道路とを区別して記憶できる構成であれば、上記のように２次元道路データが「地中道路フラグ」を備えた構成でなくてもかまわない。すなわち、２次元地表道路データを記憶しておくための２次元地表道路データ記憶部２１ａと、２次元地中道路データを記憶しておくための２次元地中道路データ記憶部２１ｂとで２次元道路データ記憶手段２１を構成しておけば、２次元道路データが「地中道路フラグ」を備える必要はない。
【００５６】
また、３次元道路データ生成手段２３には、３次元地中道路データ生成手段２３ｂを備えた構成としておき、以下、３次元地中道路データ生成手段２３ｂの動作を説明する。
【００５７】
すなわち、図９（ａ）は、ｘ軸・ｙ軸・ｚ軸の３軸からなる３次元空間をｘ軸方向からみたｙｚ平面図であり、画面表示領域に属する２次元道路データ（道路構成点）が、地中道路フラグＯＦＦの道路構成点８０〜８３及び８７〜８９と、地中道路フラグＯＮの道路構成点８４〜８６とである状態を示す。このとき、３次元地中道路データ生成部２３ｂは、上記道路構成点８４（ｘ１，ｙ１）・８５（ｘ２，ｙ２）・８６（ｘ３，ｙ３）に対し、標高値に相当するｚ座標を与えて３次元の道路構成点８４'（ｘ１，ｙ１，ｚ１）・８５'（ｘ２，ｙ２，ｚ２）・８６'（ｘ３，ｙ３，ｚ３）を得、この３次元道路構成点８４'〜８５'間および８５'〜８６'間を直線で繋ぐことによって３次元地中道路データを生成する。
【００５８】
ここで、上記道路構成点８４・８６は地中道路の始点・終点であり地表に位置する為その標高値ｚ１・ｚ３は従来通りの手法で算出できるが、地中に位置する道路構成点８５の標高値ｚ２を算出する手法が問題となる。すなわち、地形データ記憶手段２に記憶されているのは上記従来と同様の地形データ（地表の標高値）であるため、地中に位置する道路構成点８５の標高値ｚ２は新たな手法で算出しなければならない。
【００５９】
そこで、地中道路の始点と終点の両方が既知である場合（後述する）、地中に位置する道路構成点の標高値を上記始点と終点とを繋いだ直線に基づいて算出する。
【００６０】
すなわち、３次元地中道路データ生成部２３ｂは、まず、地中道路の始点である道路構成点８４（ｘ１，ｙ１）と地中道路の終点である道路構成点８６（ｘ３，ｙ３）とを繋いだ数１に示す直線を求め、次いで、この直線上の点であって道路構成点８５（ｘ２，ｙ２）から最も近い点９０（ｘ４，ｙ４）を求め、更に、この点９０（ｘ４，ｙ４）を用いて数２に示す演算を行い、この演算結果である"Ｚ"を上記道路構成点８５の標高値ｚ２とする（但し、数２に示す"Ａ"は道路構成点８４〜９０間の距離、"Ｂ"は道路構成点８６〜９０間の距離とする）。
【００６１】
【数１】
0003725021.tif 000002
【００６２】
【数２】
0003725021.tif 000003
【００６３】
なお、数２によって得られる"Ｚ"は、３次元道路構成点８４'（ｘ１，ｙ１，ｚ１）と８６'（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とを繋いだ直線上の点であって、点９０（ｘ４，ｙ４）と同じｘ座標およびｙ座標を持つ点の標高値に相当する。このような演算によって道路構成点８５の標高値ｚ２を得るようにしたのは、図９（ｂ）のｘｙ平面図に示すように、道路構成点８４と８６とを繋いだ直線上に道路構成点８５が位置するとは限らないからである。
【００６４】
一方、地中道路の始点と終点のいずれかのみが既知である場合（後述する）、地中に位置する道路構成点の標高値は、この道路構成点に対応する地表の標高値に基づいて算出するようにしている。
【００６５】
例えば、図１０に示すように、地中に位置する道路構成点９３・９４の標高値は、それぞれ、同じｘ座標およびｙ座標を持つ地表に位置する点９５・９６の標高値に縮小係数（例えば"０．７"等）を掛けた値とするようにしている。
【００６６】
なお、上記点９５・９６の標高値に縮小係数を掛ける代わりに、この点９５・９６から所定数を引くようにしてもかまわない。すなわち、地中に位置する道路構成点の標高値を算出する方法は、この道路構成点に対応する地表の標高値よりも小さい値が得られる方法であれば他の方法であってもかまわない。
【００６７】
ここで、上記の説明では、地中道路の始点・終点が既知であるか否かによって異なる動作をすることとしているが、この既知であるか否かとは、図示しないワークメモリ上に上記始点・終点が格納されているか否かをいう。すなわち、２次元道路データ記憶手段２１には当然上記始点・終点の両方が記憶されているが、３次元地中道路データ生成部２３ｂがワークメモリに格納する２次元道路データは、画面表示するに必要なデータのみである。従って、上記始点・終点のいずれか一方のみがワークメモリに格納されている場合もあり、この場合においても不具合なく地中道路データを生成できるようにする必要があるため、上記のように異なる動作をすることとしている。
【００６８】
以上のように、この地図表示システムでは、地表道路と地中道路とを区別した構成としているため、地表道路だけでなく地中道路をも描画でき、また、メッシュの境界上で補間を行う構成としているため、メッシュ地形の起伏に沿った地表道路を描画できる。
【００６９】
すなわち、３次元道路データ生成手段で、道路構成点間を繋いだ直線間の所定の位置に標高を与えて補間するようにする。これによって、道路構成点で構成される道路情報が、緯線、経線のように所定の矩形と標高データで構成される地形データに沿うことになる。
【００７０】
また、地中道路データを描く場合、２次元道路データ記憶手段で、２次元地表道路データと２次元地中道路データとを区別して記憶しておき、３次元道路データ生成手段で、２次元地表道路データと上記標高データとに基づいて、３次元地表データを生成するとともに、２次元地中道路データと上記標高データとに基づいて３次元地中道路データを生成する。
【００７１】
ここで、上記３次元地中道路データ生成手段は、地中道路の始点と終点の両方が既知である場合、地中に位置する道路構成点の標高値を上記始点と終点とを繋いだ直線に基づいて算出する。また、地中道路の始点と終点の一方が既知である場合、地中に位置する道路構成点の標高値を該道路構成点に対応する地表の標高 値に基づいて算出する。
【００７２】
これによって、３次元地表道路だけでなく３次元地中道路を表示装置に描くことができ、ユーザにより便利な地図表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したナビゲーションシステムの概略機能ブロック図
【図２】  境界領域の説明図
【図３】  メッシュ形状地形の変化を示す図
【図４】  本発明における画面表示状態を示す図
【図５】  平面領域の変形例を示す図
【図６】  実施の形態２の説明図
【図７】  実施の形態２の構成を示すブロック図
【図８】  ３次元道路データを表示する地図表示システムの構成を示す図
【図９】  ３次元地中道路データの生成方法（始点と終点の両方が既知）を示す図
【図１０】  ３次元地中道路データの生成方法（始点と終点の一方が既知）を示す図
【図１１】  補間の説明図
【図１２】  本発明によって描画された道路を示す図
【図１３】  従来技術を示すブロック図
【図１４】  地形データ（標高データ）の説明図
【図１５】  透視投影変換処理の説明図
【図１６】  メッシュ形状地形図の概念図
【図１７】  従来における画面表示状態を示す図
【図１８】  ２次元道路データの説明図
【図１９】  従来手法によって描かれた立体領域の道路を示す図
【符号の説明】
１  地図データ記憶手段
２  地形データ記憶手段
３  平面鳥瞰図生成手段
４  立体鳥瞰図生成手段
５  画面表示手段
６  基準標高値決定手段
７  標高データ変更手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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