(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
視点位置からの視野に入る目標物の立体表現データを、視点位置の地図データに含ませて格納する立体データ格納手段と、
前記立体データ格納手段に格納されている立体表現データに基づいて、前記目標物に対応した立体画像を作成する立体画像作成手段と、
前記立体画像作成手段によって作成された立体画像を画面上に表示する立体画像表示手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記立体データ格納手段は、所定の区画に含まれる任意位置を視点位置として見渡したときに視野に入る目標物に対応する前記立体表現データを、前記所定の区画ごとに格納することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記立体データ格納手段に格納された前記立体表現データには、所定の区画を単位として考えた場合に、視点位置に対応する区画と目標物が実際に存在する区画との間の距離および相対方位が含まれており、
前記立体画像作成手段は、前記距離および相対方位に基づいて前記立体画像を作成することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記立体データ格納手段に格納された前記立体表現データには、前記目標物の種別が含まれており、
前記立体画像作成手段は、指定された種別に対応する前記目標物の立体画像を作成することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記立体データ格納手段に格納された前記立体表現データには、前記目標物までの距離とこの目標物の立体画像の高さとの比率が含まれており、
前記立体画像作成手段は、前記目標物ごとあるいは目標物の種別ごとに設定された前記比率に基づいて立体画像を作成することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記立体表現データ格納手段に格納された前記立体表現データはポリゴンデータであり、
前記立体画像作成手段は、前記視点位置と前記目標物位置とに応じて、前記ポリゴンデータから前記立体画像を作成することを特徴とするナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標物を立体表示するナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車載用のナビゲーション装置は、車両の現在位置を検出し、その近傍の地図データをＣＤ−ＲＯＭから読み出して画面上に表示する。また、画面中央には自車位置を示す車両位置マークが表示されており、この車両位置マークを中心に車両の進行にしたがって近傍の地図データがスクロールされ、常時自車位置周辺の地図情報がわかるようになっている。
【０００３】
上述した地図データは、それぞれの表示の縮尺に応じて所定の緯度および経度で区切られた図葉を単位としており、各図葉の地図データは、図葉番号を指定することにより特定される。
【０００４】
また、最近では、自車位置やその後方上空を視点位置として車両の進行方向の目標物を立体表示する手法が汎用されている。立体表示を行う場合、目標物を立体表示する際に必要となる建物の高さや形状等のデータをあらかじめ地図データに含ませておく必要がある。そして、この地図データに基づいて、自車位置を視点位置とした視野に、立体表示の対象となる建物等が含まれているかどうかが判断され、含まれている場合には該当する建物等の立体画像が作成され画面上に表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように目標物を立体表示するために必要なデータは、その目標物が存在する図葉の地図データに含まれているため、ある視点位置からの視野に含まれる目標物を立体表示しようとしたときに、視点位置を含む図葉の地図データの他に視野に含まれる他の図葉の地図データを読み込む必要があった。したがって、視点位置からの視野に含まれる各図葉の地図データの検索に要する処理の負担は重く、また検索に時間がかかるため、目標物の立体表示を迅速に行うことができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、処理の負担が軽く、目標物を立体表示するまでの時間を短縮することができるナビゲーション装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置では、目標物の立体表示に必要な立体表現データが視点位置の地図データの一部として立体データ格納手段に格納されており、この立体表現データに基づいて立体画像作成手段によって立体画像が作成される。したがって、立体画像作成の際に、視点位置の地図データを読み出すだけでよく、視点位置からの視野に含まれる他の地図データを検索する必要がなくなるため、立体表示処理を行うために必要なデータ検索の処理の負担が軽く、この検索時間や立体表示までの時間を短縮することができる。
【０００８】
また、所定の大きさの区画を設けて、この区画に含まれる任意位置を視点位置として見渡したときに視野に含まれる目標物の立体表現データを区画ごとに立体表現データ格納手段に格納しており、区画ごとに立体表現データを備えればよいため、立体表現データを効率よく格納して、データ量を減らすことができる。
【０００９】
また、上述した立体表現データに、視点位置に対応する区画と目標物が存在する区画との間の距離と相対方位を含ませておいて、これらのデータに基づいて立体画像を作成することにより、目標物の立体表示に必要な計算量を減らすことができる。例えば、これらの区画が大きく離れていた場合に、視点位置と目標物位置との距離や相対方位の計算をする代わりに、区画間の距離や相対方位の計算で代用すれば、車両がわずかに進行するたびにこれらの計算を繰り返す手間を低減できる。
【００１０】
また、上述した立体表現データに各目標物の種別（例えば、建物、山、橋等のカテゴリ）を含ませておいて、運転者等が種別を指定することにより、特定の種別の目標物を表示対象とすることができるため、目標物が多くあるいは目標物同士が重なって見にくい場合の見やすさを向上させることができる。また、上述した立体表現データに目標物までの距離と目標物の立体画像の高さとの比率を含ませておくようにしてもよい。この場合には、目標物ごとあるいは目標物の種別ごとに異なる比率で立体表示が行われるため、実際に車両を運転していて目立つ建物等を強調することができ、立体表示の見やすさをさらに向上させることができる。
【００１１】
また、立体表現データをポリゴンデータで構成することにより、車両の進行に伴って視点位置と目標物位置との相対的な方向が変化したときに、よりリアルな立体画像を作成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した一実施形態のナビゲーション装置は、視点位置からの視野に含まれる目標物の立体表現データを視点位置に対応する図葉の地図データに含ませておいて、この立体表現データに基づいて立体画像を作成して画面上に表示することに特徴がある。以下、一実施形態のナビゲーション装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、単に「視点位置」とあるのは運転者の視点位置（自車位置）を示し、「立体表示の視点位置」とあるのは、立体画像作成の基準となる仮想的な視点位置であって、例えば自車位置の後方で所定の高さにある視点位置を示すものとする。
【００１３】
（１）ナビゲーション装置の全体構成
図１は、本発明を適用した一実施形態の車載用ナビゲーション装置の全体構成を示す図である。同図に示すナビゲーション装置は、全体を制御するナビゲーションコントローラ１と、地図表示や経路探索等に必要な各種の地図データを記録したＣＤ−ＲＯＭ２と、このＣＤ−ＲＯＭ２に記録された地図データを読み出すディスク読取装置３と、運転者や搭乗者が各種の指示を入力する操作部としてのリモートコントロール（リモコン）ユニット４と、自車位置と自車方位の検出を行うＧＰＳ受信機５および自律航法センサ６と、地図画像やこれに重ねて誘導経路等を表示するディスプレイ装置７とを備えている。
【００１４】
上述したディスク読取装置３は、１枚あるいは複数枚のＣＤ−ＲＯＭ２が装填可能であり、ナビゲーションコントローラ１の制御によっていずれかのＣＤ−ＲＯＭ２から地図データの読み出しを行う。リモコンユニット４は、経路探索指示を与えるための探索キー、経路誘導モードの設定に用いる経路誘導モードキー、目的地入力キー、左右上下のカーソルキー、地図の縮小／拡大キー、表示画面上のカーソル位置にある項目の確定を行う設定キー等の各種操作キーを備えており、キーの操作状態に応じた赤外線信号がナビゲーションコントローラ１に向けて送信される。
【００１５】
ＧＰＳ受信機５は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算し（車両方位は現時点における自車位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車位置とに基づいて計算する）、これらを測位時刻とともに出力する。また、自律航法センサ６は、車両回転角度を相対方位として検出する振動ジャイロ等の角度センサと、所定走行距離ごとに１個のパルスを出力する距離センサとを備えており、車両の相対位置および方位を検出する。
【００１６】
ディスプレイ装置７は、ナビゲーションコントローラ１から出力される画像データに基づいて、自車周辺の地図情報を自車位置マークや出発地マーク、目的地マーク等とともに表示したり、この地図上に誘導経路を表示したりする。
【００１７】
（２）地図データの内容
次に、ＣＤ−ＲＯＭ２に記録された地図データの詳細について説明する。ＣＤ−ＲＯＭ２に記録された地図データは、所定の経度および緯度で区切られた図葉を単位としており、各図葉の地図データは、図葉番号を指定することにより特定され、読み出すことが可能となる。また、各図葉ごとの地図データには、▲１▼地図表示に必要な各種のデータからなる描画ユニットと、▲２▼マップマッチングや経路探索、経路誘導等の各種の処理に必要なデータからなる道路ユニットと、▲３▼交差点の詳細データからなる交差点ユニットが含まれている。また、上述した描画ユニットには、建物あるいは河川等を表示するために必要な背景レイヤのデータと、市町村名や道路名等を表示するために必要な文字レイヤのデータが含まれており、背景レイヤには立体表現データである目標物表示データが含まれている。
【００１８】
図２は、目標物表示データの詳細内容を示す図である。同図（Ａ）は目標物表示データの構成を、同図（Ｂ）は目標物表示データに含まれる目標物データの詳細な構成をそれぞれ示している。図２（Ａ）に示すように、目標物表示データは、所定の大きさを単位とする区画ごとに、
ａ．区画内のいずれかの視点位置から周辺を見渡したときに視野に入る立体表示の対象となる目標物の数を示す「目標物表示データ数」、
ｂ．各目標物を立体表示するために必要となる「目標物表示データ要素」、
から構成されている。各目標物表示データ要素は、
ａ．着目している目標物を立体表示するために必要な具体的なデータである「目標物データ」を指定する目標物データへのポインタ、
ｂ．視点位置の存在する区画の中心から目標物の存在する区画の中心までの距離、
ｃ．視点位置の存在する区画の中心から見た目標物の存在する区画の中心の方位（相対方位）、
ｄ．目標物までの距離とこの目標物の立体画像の高さとの関係を示す目標物の表示比率、
から構成されている。
【００１９】
これらの目標物表示データは、区画単位で格納されている。各区画の大きさは、表示縮尺とは無関係に一定の大きさを有しており、例えば詳細表示を行う場合の図葉と同じ大きさに設定されている。なお、図葉よりも大きな領域を各区画に設定したり、図葉を複数に分割した各分割領域を各区画に設定してもよく、矩形以外の任意形状の区画を設定してもよい。
【００２０】
このように、視点位置から見える目標物のデータを各区画に格納しておくことにより、現在の視点位置に対応した区画を検索するだけで、目標物の立体表示に必要な目標物表示データを読み出すことができる。また、「目標物までの距離とこの目標物の立体画像の高さとの関係を示す目標物の表示比率」には、目標物までの距離とこの目標物の立体画像の高さに応じた目標物の画面上での表示比率が設定されるが、目標物ごとあるいは目標物のカテゴリ別（後述する）に設定することにより、実際に走行していて目立つ建物等の表示比率を大きな値に設定してこれらの立体画像を強調することができ、運転者等にわかりやすい立体表示を行うことができる。
【００２１】
また、図２（Ｂ）に示すように、目標物表示データの「目標物データへのポインタ」によって指定される目標物データは、
ａ．建物、山、橋等の目標物種別を示す「目標物のカテゴリ」、
ｂ．目標物の経度・緯度、
ｃ．目標物をポリゴンで表示するために必要となる「構成要素」、
等から構成されており、各構成要素は、
ａ．線の属性や塗りつぶしの属性を示す「描画属性」、
ｂ．ポリゴンの各頂点の座標である「要素点座標」、
等から構成されている。
【００２２】
これらの目標物データは、全ての建物等について設定されるわけではなく、例えば、所定の高さ以上の目標物についてのみ目標物データが設定されている。
【００２３】
（３）ナビゲーションコントローラの詳細構成および動作
次に、図１に示したナビゲーションコントローラ１の詳細な構成について説明する。ナビゲーションコントローラ１は、ＣＤ−ＲＯＭ２から読み出した立体表現データを含む地図データに基づいてディスプレイ装置７に所定の地図表示をするための地図バッファ１２、地図読出制御部１４、地図描画部１６、ＶＲＡＭ１８、読出制御部２０、画像合成部２２と、自車位置の計算やマップマッチング処理、経路探索処理、経路誘導処理を行うとともにその結果を表示するための車両位置計算部３２、経路探索処理部３４、誘導経路メモリ３６、誘導経路描画部３８、マーク画像発生部４０と、各種の操作画面を表示したりリモコンユニット４からの操作指示を各部に伝えるためのリモコン制御部４２、カーソル位置計算部４４、操作画面発生部４６とを備えている。
【００２４】
地図バッファ１２は、ディスク読取装置３によってＣＤ−ＲＯＭ２から読み出された地図データを一時的に格納するためのものである。地図読出制御部１４によって視点位置が計算されると、この視点位置を含む所定範囲の地図データの読み出し指示が地図読出制御部１４からディスク読取装置３に送られ、地図表示に必要な地図データがＣＤ−ＲＯＭ２から読み出されて地図バッファ１２に格納される。例えば、視点位置を含む所定の範囲内の図葉に対応した地図データが読み出されて地図バッファ１２に格納される。
【００２５】
地図描画部１６は、地図バッファ１２に格納された図葉の地図データに含まれる描画ユニット（図２に示した目標物表示データも含まれる）のデータに基づいて、自車位置周辺の２次元あるいは３次元の地図画像を作成する。ここで、３次元の地図画像とは、視点位置あるいは立体表示の視点位置から進行方向前方を見た場合の画像であり、あらかじめ設定された目標物としての建物等が立体表示されたものをいう。作成された地図画像データはＶＲＡＭ１８に格納され、読出制御部２０によって１画面分の地図画像データが読み出される。画像合成部２２は、この読み出された地図画像データに、マーク画像発生部４０や操作画面発生部４６から出力される各画像データを重ねて画像合成を行い、合成された画像がディスプレイ装置７の画面に表示される。
【００２６】
車両位置計算部３２は、ＧＰＳ受信機５から出力される測位位置（自車位置）データを順次格納し、また、自律航法センサ６から出力される自車の相対的な位置および方位から絶対的な自車位置および方位を計算する。さらに、車両位置計算部３２は、これらの自車位置が地図データの道路上に存在するか否かを判定し、道路上から外れた場合には計算により求めた自車位置を修正する処理（マップマッチング処理）を行う。マップマッチングの代表的な手法としては、パターンマッチングと投影法が知られている。
【００２７】
経路探索処理部３４は、リモコンユニット４のカーソルキーの操作によって地図上の特定箇所にカーソルが移動された後目的地入力キーが押下されると、このときカーソル位置計算部４４によって計算されたカーソル位置を経路探索の目的地として設定して誘導経路メモリ３６に格納する。また、経路探索処理部３４は、リモコンユニット４の探索キーが押下されると、車両位置計算部３２のマップマッチング処理によって修正された後の自車位置を出発地として設定して誘導経路メモリ３６に格納するとともに、この格納された出発地および目的地を所定の条件下で結ぶ走行経路を探索する。例えば、時間最短、距離最短、一般道路優先等の各種の条件下でコストが最小となる誘導経路が設定される。経路探索の代表的な手法としては、ダイクストラ法や横形探索法が知られている。このようにして経路探索処理部３４によって設定された誘導経路は、誘導経路メモリ３６に記憶される。
【００２８】
誘導経路描画部３８は、誘導経路メモリ３６に記憶された誘導経路データの中から、その時点でＶＲＡＭ１８に描画された地図エリアに含まれるものを選び出し、地図画像に重ねて所定色で太く強調した誘導経路を描画する。マーク画像発生部４０は、マップマッチング処理された後の自車位置に車両位置マークを発生させたり、所定形状を有するカーソルマークを発生する。
【００２９】
上述した地図バッファ１２が立体データ格納手段に、地図描画部１６が立体画像作成手段に、ＶＲＡＭ１８、読出制御部２０、画像合成部２２が立体画像表示手段にそれぞれ対応している。
【００３０】
（４）ナビゲーション装置の動作
ナビゲーション装置の全体およびナビゲーションコントローラ１は上述した構成を有しており、次に、上述した目標物表示データに基づいて目標物を立体表示する場合の詳細動作を説明する。なお、以下においては、図葉の大きさと区画の大きさが同じ（同一の緯度、経度で区切られている）であるものとする。
【００３１】
図３は、本実施形態のナビゲーション装置による立体表示の動作手順を示す流れ図である。まず、地図読出制御部１４は、車両位置計算部３２から入力された自車位置に基づいて、この自車位置を含む図葉の地図データをディスク読取装置３に格納されたＣＤ−ＲＯＭ２から読み出し、地図バッファ１２に格納する（ステップ１０１）。
【００３２】
次に、地図描画部１６は、地図バッファ１２に格納された地図データの描画ユニット内の背景レイヤを検索して、視点位置（自車位置）を含む区画に対応する目標物表示データが含まれているか否かを判定する（ステップ１０２）。目標物表示データが含まれていないと判定した場合は、地図描画部１６は、後述する鳥瞰処理（ステップ１０４）を行う。また、目標物表示データが含まれていると判定した場合は、地図描画部１６は、その目標物表示データの各目標物データ要素に含まれている「目標物データへのポインタ」で指定されている目標物データのうち、立体表示に必要なものを検索して読み出す（ステップ１０３）。例えば、地図描画部１６は、目標物表示データの各目標物データ要素に含まれている「視点位置の存在する区画の中心から見た目標物の存在する区画の中心の方位」に基づいて、その目標物が車両進行方向を見た場合の視野に入るか否かを判定し、視野に入る目標物データのみを読み出す。また、運転者等によって立体表示を行う目標物の種別が指定されている場合は、目標物データの「目標物のカテゴリ」に基づいて、指定された目標物種別に属する目標物データのみを読み出す。図４は、目標物種別（カテゴリ）選択画面の表示例を示す図である。運転者等は、同図に示すようなカテゴリ選択画面を表示させて、リモコンユニット４のテンキーによる操作等で特定のカテゴリに属する目標物のみを立体表示するように指示することができる。
【００３３】
次に、地図描画部１６は、鳥瞰処理（立体表示処理）を行う（ステップ１０４）。図５〜図９は、鳥瞰処理の説明図である。ただし、説明の都合上、自車位置の高さを０として説明する。図５は、自車位置Ｐ（Ｘp ，Ｙp ，０）と地図データから読み出された平面地図（建物や道路の平面形状）の関係を示す図である。同図に示す▲１▼は、立体表示される目標物の平面形状であり、目標物データに含まれるポリゴンデータの要素点座標に基づいて表示されている。同図に示すように、車両進行方向Ｉは、Ｘ軸とθの角度をなしているため、自車位置Ｐ（Ｘp ，Ｙp ，０）を中心にして車両進行方向ＩとＸ軸方向が一致するように、
Ｘ′＝（Ｘ−Ｘp ）ｃｏｓθ−（Ｙ−Ｙp ）ｓｉｎθ＋Ｘp
Ｙ′＝（Ｘ−Ｘp ）ｓｉｎθ＋（Ｙ−Ｙp ）ｃｏｓθ＋Ｙp
により、角度θだけ回転座標変換され、任意のポイントＭ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、Ｍ′（Ｘ′，Ｙ′，Ｚ）に変換される。ここで、立体表示される目標物の目標物データに含まれるポリゴンデータの要素点座標も回転座標変換される（Ｚ軸方向の回転はないため、高さは変更ない）。図６は、回転座標変換後の自車位置および平面地図の関係を示す図である。
【００３４】
次に、車両進行方向を視線方向とし、自車位置より後方で、所定の高さにある上空位置を立体表示の視点位置として、投影変換処理を行う。図７は、投影変換処理の概要を示す図である。同図に示すように、立体表示の視点位置Ｑは、自車位置の後方Ｘo で、高さＺo のポイントにある。すなわち、立体表示の視点位置Ｑの座標は、（Ｘp −Ｘo ，Ｙp ，Ｚo ）となる。
【００３５】
この立体表示の視点位置Ｑから回転後の地図を見たとき、視線がＹp −Ｚp 平面と交差するポイントの位置データＹ″、Ｚ″を投影変換処理により求める。図８は、Ｙ″を求めるためのＸＹ平面の参照図である。同図を参照すると、回転後の任意のポイントＭ′のＹp −Ｚp 平面におけるＹp 軸座標値Ｙ″は、三角形の相似により、
（Ｘ′−Ｘp ＋Ｘo ）：（Ｙ′−Ｙp ）＝Ｘo ：Ｙ″
であるから、これをＹ″について解くと、
Ｙ″＝Ｘo （Ｙ′−Ｙp ）／（Ｘ′−Ｘp ＋Ｘo ）
となる。また、図９は、Ｚ″を求めるためのＸＺ平面の参照図である。同図を参照すると、回転後の任意のポイントＭ′のＹp −Ｚp 平面におけるＺp 軸座標値Ｚ″は、三角形の相似により、
（Ｘ′−Ｘp ＋Ｘo ）：（Ｚo −Ｚ）＝（Ｘ′−Ｘp ）：（Ｚ″−Ｚ）
であるから、これをＺ″について解くと、
Ｚ″＝｛Ｚo （Ｘ′−Ｘp ）＋ＺＸo ｝／（Ｘ′−Ｘp ＋Ｘo ）
となる。したがって、視点より前方に存在し、かつ立体表示の視点位置から車両進行方向を見た場合の視野に含まれる回転後の任意のポイントＭ′（Ｘ′，Ｙ′，Ｚ）は、Ｙp −Ｚp 座標系の座標値（Ｙ″，Ｚ″）に変換される。図６の▲１▼に示した立体表示される目標物の目標物データに含まれるポリゴンデータの要素点座標も投影変換されるが、目標物の高さについては、目標物表示データの各目標物データ要素に含まれる「目標物までの距離とこの目標物の立体画像の高さとの関係を示す目標物の表示比率」に基づいて表示比率の変更を行う。
【００３６】
なお、目標物表示データの「視点位置の存在する区画の中心から目標物の存在する区画の中心までの距離」が所定距離以上である目標物（例えば、視点位置のある区画と目標物のある区画が離れているような場合）については、同一区画内を視点位置が移動しても、視点位置−目標物位置間の距離と目標物の高さとの比率や視点位置から見た目標物位置の方位はそれほど変化しないため、作成される目標物の立体画像の変化も小さい。したがって、目標物表示データの各目標物データ要素に含まれる「視点位置の存在する区画の中心から目標物の存在する区画の中心までの距離」を視点位置と目標物位置との距離として、また、「視点位置の存在する区画の中心から見た目標物の存在する区画の中心の方位」を視点位置から目標物位置を見た場合の方位として、目標物の立体画像を作成するようにしてもよい。この場合には、同一区画内の視点位置の移動であれば、目標物の立体画像は同じ画像となるので、作成し直す必要がなく、鳥瞰処理においては、車両進行方向の変化による表示位置の変更のみを行うだけでよい。
【００３７】
以上により、投影変換処理が完了すれば、地図描画部１６は、得られた図形データ（Ｙ″，Ｚ″）をＶＲＡＭ１８に書き込み、ディスプレイ装置７によって鳥瞰図が画面表示される（ステップ１０５）。図１０は、鳥瞰図の概要を示す図である。同図において、Ｇは自車位置マークを示す。同図に示すように、立体表示される目標物▲１▼については、図２（Ｂ）に示すこの目標物の目標物データに含まれるポリゴンデータの要素点座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が、回転座標変換処理および投影変換処理の結果、（Ｙ″，Ｚ″）に変換されて画面表示される。また、立体表示される目標物が複数存在する場合は、回転座標変換処理後のＸ座標値の大きな図形から順次ＶＲＡＭ１８に書き込むことで正確な画面表示がなされる。また、自車位置マークＧについても鳥瞰処理が行われることによって、図１０のように画面表示される。
【００３８】
このように、各図葉の地図データに各区画ごとに目標物表示データを含ませることによって、視点位置が含まれる区画の地図データを読み出すだけで、視点位置からの視野に含まれる目標物を立体表示することができ、処理の負担が大幅に低減される。
【００３９】
また、目標物表示データに、「視点位置の存在する区画の中心から目標物の存在する区画の中心までの距離」や「視点位置の存在する区画の中心から見た目標物の存在する区画の中心の方位」を含ませておいて、視点位置から所定距離以上離れた目標物についてはこれらの距離および方位に基づいて目標物の立体画像を作成することによって、同一区画内で視点位置が移動しても目標物の立体画像を作成し直す必要がなく、立体表示処理の負担を軽減することができる。
【００４０】
また、目標物データに、「目標物のカテゴリ」を含ませておいて、運転者等が立体表示させたい目標物の種別を指定することができるため、画面の見やすさを向上させることができる。
【００４１】
さらに、目標物表示データに、「目標物までの距離とこの目標物の立体画像の高さとの関係を示す目標物の表示比率」を含ませておいて、目標物ごとあるいは目標物のカテゴリ別に表示比率を設定することにより、実際に走行していて目立つ建物等の表示比率を大きな値に設定してこれらの立体画像を強調することができ、運転者等にわかりやすい立体表示を行うことができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ポリゴンデータによって目標物の立体表示を行ったが、ビットマップデータによって目標物を立体表示してもよい。
【００４３】
また、上述した実施形態では、目標物のカテゴリごとに立体表示するか否かを選択したが、目標物ごとに立体表示するか否かを選択できるようにしてもよい。この場合、例えば、目的地の建物のみを立体表示するように選択することもできる。
【００４４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、目標物の立体表示に必要な立体表現データが視点位置の地図データに含まれており、この立体表現データに基づいて立体画像が作成されるため、立体画像作成の際に、視点位置の地図データを読み出すだけでよく、視点位置からの視野に含まれる他の地図データを検索する必要がなくなるため、立体表示処理を行うために必要なデータ検索の処理の負担が軽く、この検索時間や立体表示までの時間を短縮することができる。
【００４５】
また、所定の区画を単位として立体表現データを格納することにより、立体表示に必要な立体表現データの量を減らすことができる。また、上述した立体表現データに、視点位置に対応する区画と目標物が存在する区画との間の距離と相対方位を含ませておいて、これらのデータに基づいて立体画像を作成することにより、目標物の立体表示に必要な計算量を減らすことができる。
【００４６】
また、本発明によれば、立体表現データに各目標物の種別や目標物までの距離と目標物の立体画像の高さとの比率を含ませておくことによって、立体表示の見やすさを向上させることができる。また、立体表現データをポリゴンデータで構成することにより、よりリアルな立体画像を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施形態の車載用ナビゲーション装置の全体構成を示す図である。
【図２】目標物表示データの詳細内容を示す図である。
【図３】本実施形態のナビゲーション装置による立体表示の動作手順を示す流れ図である。
【図４】カテゴリ選択画面の表示例を示す図である。
【図５】自車位置と地図データから読み出された平面地図の関係を示す図である。
【図６】回転座標変換後の自車位置と平面地図の関係を示す図である。
【図７】投影変換処理の概要を示す図である。
【図８】Ｙ″を求めるためのＸＹ平面を示す図である。
【図９】Ｚ″を求めるためのＸＺ平面を示す図である。
【図１０】鳥瞰図の概要を示す図である。
【符号の説明】
１  ナビゲーションコントローラ
２  ＣＤ−ＲＯＭ
３  ディスク読取装置
７  ディスプレイ装置
１２  地図バッファ
１４  地図読出制御部
１６  地図描画部
１８  ＶＲＡＭ
２０  読出制御部
２２  画像合成部
【図１】
0003655738.tif 000002
【図２】
0003655738.tif 000003
【図３】
0003655738.tif 000004
【図４】
0003655738.tif 000005
【図５】
0003655738.tif 000006
【図６】
0003655738.tif 000007
【図７】
0003655738.tif 000008
【図８】
0003655738.tif 000009
【図９】
0003655738.tif 000010
【図１０】
0003655738.tif 000011