(57)【要約】【課題】  本発明は、運転者の誤認識を回避して利便性を格段と向上し得るナビゲーション装置及びその方法並びに表示設定プログラムを提案しようとするものである。【解決手段】  移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置において、移動体の進行方向を検知する方向検知手段と、方向検知手段により検知された移動体の進行方向に対して傾斜自在に設置され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示する表示手段と、移動体の進行方向に対する表示手段の傾斜角度を検出する角度検出手段と、角度検出手段により検出された傾斜角度に基づいて、地図画像を移動体の進行方向に寄るように変形させる画像変形手段とを設け、表示手段は、画像変形手段により変形された地図画像を表示するようにした。【選択図】          図３
2005164693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置において、
上記移動体の進行方向を検知する方向検知手段と、
上記方向検知手段により検知された上記移動体の進行方向に対して傾斜自在に設置され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示する表示手段と、
上記移動体の進行方向に対する上記表示手段の傾斜角度を検出する角度検出手段と、
上記角度検出手段により検出された上記傾斜角度に基づいて、上記地図画像を上記移動体の進行方向に寄るように変形させる画像変形手段と
を具え、上記表示手段は、上記画像変形手段により変形された上記地図画像を表示する
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
上記画像変形手段は、
上記地図画像を下側から上側にかけて上記寄りの程度が高くなるように変形させる
ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
上記画像変形手段は、
上記地図画像に立体物を３次元画像として重畳表示する際に、当該立体物について上記地図画像と同一平面上における部位のみを当該地図画像に合わせて変形させる
ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示手段に表示するナビゲーション方法において、
上記移動体の進行方向を検知する第１のステップと、
検知された上記移動体の進行方向に対する上記表示手段の傾斜角度を検出する第２のステップと、
検出された上記傾斜角度に基づいて、上記地図画像を上記移動体の進行方向に寄るように変形させて上記表示手段に表示する第３のステップと
を具えることを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項５】
上記第３のステップでは、
上記地図画像を下側から上側にかけて上記寄りの程度が高くなるように変形させる
ことを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション方法。
【請求項６】
上記第３のステップでは、
上記地図画像に立体物を３次元画像として重畳表示する際に、当該立体物について上記地図画像と同一平面上における部位のみを当該地図画像に合わせて変形させる
ことを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション方法。
【請求項７】
移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示手段に表示するナビゲーション方法に用いられる表示設定プログラムにおいて、
上記移動体の進行方向を検知する第１のステップと、
検知された上記移動体の進行方向に対する上記表示手段の傾斜角度を検出する第２のステップと、
検出された上記傾斜角度に基づいて、上記地図画像を上記移動体の進行方向に寄るように変形させて上記表示手段に表示する第３のステップと
をコンピュータに実行させるための表示設定プログラム。
【請求項８】
上記第３のステップでは、
上記地図画像を下側から上側にかけて上記寄りの程度が高くなるように変形させる
ことを特徴とする請求項７に記載の表示設定プログラム。
【請求項９】
上記第３のステップでは、
上記地図画像に立体物を３次元画像として重畳表示する際に、当該立体物について上記地図画像と同一平面上における部位のみを当該地図画像に合わせて変形させる
ことを特徴とする請求項７に記載の表示設定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はナビゲーション装置及びその方法並びに表示設定プログラムに関し、例えば車両用のカーナビゲーション装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のカーナビゲーション装置は、複数の人工衛星から発信される電波を受信して自動車の現在位置の緯経度や高度を測定するＧＰＳ（Global Positioning System）機能を用いて、当該自動車の位置及び進行方向に応じた表示内容を、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体から読み出した地図データに基づく周辺の地図画像と対応させながらディスプレイ上に表示するようにして、運転者に目的地までの適切な経路を案内し得るようになされている。
【０００３】
近年、地図データに基づく地図画像の表示形態として、地図帳のような２次元で平面的に表示するもの以外にも、空を飛ぶ鳥が見下ろすような高い所から広範囲を眺め渡した景色を３次元で立体的に表示するもの（いわゆるフライトビュー）や、運転者が所望の高さ位置から比較的近い距離に位置する建築物や道路等を見下ろした光景を３次元で立体的に表示するもの（いわゆるマルチアングルポリゴンマップ）が提案され実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１６２８８３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通常、この種のカーナビゲーション装置は、運転者の視界を遮らないように自動車内の中央部に設置され、さらに運転座席に座っている運転者が真正面から目視確認し得るようにディスプレイの表示画面を当該運転座席である右側又は左側に向けるようになされている。
【０００５】
この場合、図１２（Ａ）に示すように、ディスプレイの表示画面Ｐ１が自動車の進行方向（矢印Ａ方向）に対して右側又は左側に傾くこととなるが、実際のフロントガラスＦＧに広がる光景に対応する地図画像が表示画面Ｐ１の真正面から目視するようにしか表示設定されていないのが現状である。このため運転者は、ディスプレイの表示画面に表示される地図画像で現される進行方向（矢印Ａ´方向）と、実際の自動車の進行方向（矢印Ａ方向）との間に生じた角度ずれを許容せざるを得なかった。
【０００６】
ところが、ディスプレイの表示画面に、上述したマルチアングルポリゴンマップを表す画像（以下、これを３Ｄ画像と呼ぶ）を地図データに基づく地図画像として表示した場合には、自動車の進行方向に対するディスプレイの傾斜角と角度ずれによる影響が大きいと、自動車の走行時に複数の選択肢（例えば三叉路や五叉路等）がある交差点ＴＣに差し掛かった際に、その角度ずれによって表示画面Ｐ１に表示される交差点を表す地図画像ＴＣ´を目視する運転者が正確な判断をすることが困難になるおそれがあった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、運転者の誤認識を回避して利便性を格段と向上し得るナビゲーション装置及びその方法並びに表示設定プログラムを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明においては、移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置において、移動体の進行方向を検知する方向検知手段と、方向検知手段により検知された移動体の進行方向に対して傾斜自在に設置され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示する表示手段と、移動体の進行方向に対する表示手段の傾斜角度を検出する角度検出手段と、角度検出手段により検出された傾斜角度に基づいて、地図画像を移動体の進行方向に寄るように変形させる画像変形手段とを設け、表示手段は、画像変形手段により変形された地図画像を表示するようにした。
【０００９】
この結果このナビゲーション装置では、運転者は自動車の走行時に複数の選択肢がある交差点に差し掛かった際にも表示手段の表示画面に表示された地図画像を目視しながら正確な判断をすることができる。
【００１０】
また本発明においては、移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示手段に表示するナビゲーション方法において、移動体の進行方向を検知する第１のステップと、検知された移動体の進行方向に対する表示手段の傾斜角度を検出する第２のステップと、検出された傾斜角度に基づいて、地図画像を移動体の進行方向に寄るように変形させて表示手段に表示する第３のステップとを設けるようにした。
【００１１】
この結果このナビゲーション方法では、運転者は自動車の走行時に複数の選択肢がある交差点に差し掛かった際にも表示手段の表示画面に表示された地図画像を目視しながら正確な判断をすることができる。
【００１２】
さらに本発明においては、移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示手段に表示するナビゲーション方法に用いられる表示設定プログラムにおいて、移動体の進行方向を検知する第１のステップと、検知された移動体の進行方向に対する表示手段の傾斜角度を検出する第２のステップと、検出された傾斜角度に基づいて、地図画像を移動体の進行方向に寄るように変形させて表示手段に表示する第３のステップとをコンピュータに実行させるための表示設定プログラムを設けるようにした。
【００１３】
この結果この表示設定プログラムでは、運転者は自動車の走行時に複数の選択肢がある交差点に差し掛かった際にも表示手段の表示画面に表示された地図画像を目視しながら正確な判断をすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述のように本発明によれば、移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置において、移動体の進行方向を検知する方向検知手段と、方向検知手段により検知された移動体の進行方向に対して傾斜自在に設置され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示する表示手段と、移動体の進行方向に対する表示手段の傾斜角度を検出する角度検出手段と、角度検出手段により検出された傾斜角度に基づいて、地図画像を移動体の進行方向に寄るように変形させる画像変形手段とを設け、表示手段は、画像変形手段により変形された地図画像を表示するようにしたことにより、運転者は自動車の走行時に複数の選択肢がある交差点に差し掛かった際にも表示手段の表示画面に表示された地図画像を目視しながら正確な判断をすることができ、かくして運転者の誤認識を回避して利便性を格段と向上し得るナビゲーション装置を実現できる。
【００１５】
また本発明によれば、移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示手段に表示するナビゲーション方法において、移動体の進行方向を検知する第１のステップと、検知された移動体の進行方向に対する表示手段の傾斜角度を検出する第２のステップと、検出された傾斜角度に基づいて、地図画像を移動体の進行方向に寄るように変形させて表示手段に表示する第３のステップとを設けるようにしたことにより、運転者は自動車の走行時に複数の選択肢がある交差点に差し掛かった際にも表示手段の表示画面に表示された地図画像を目視しながら正確な判断をすることができ、かくして運転者の誤認識を回避して利便性を格段と向上し得るナビゲーション方法を実現できる。
【００１６】
さらに本発明によれば、移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示手段に表示するナビゲーション方法に用いられる表示設定プログラムにおいて、移動体の進行方向を検知する第１のステップと、検知された移動体の進行方向に対する表示手段の傾斜角度を検出する第２のステップと、検出された傾斜角度に基づいて、地図画像を移動体の進行方向に寄るように変形させて表示手段に表示する第３のステップとをコンピュータに実行させるための表示設定プログラムを設けるようにしたことにより、運転者は自動車の走行時に複数の選択肢がある交差点に差し掛かった際にも表示手段の表示画面に表示された地図画像を目視しながら正確な判断をすることができ、かくして運転者の誤認識を回避して利便性を格段と向上し得る表示設定プログラムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１８】
（１）本実施の形態によるカーナビゲーション装置の構成
図１において、１は全体として本実施の形態によるカーナビゲーション装置を示し、予め定められたプログラムに基づき種々の情報処理及びシステム制御等を行う演算処理部２と、地図データ等の大容量データが格納された２次記憶部３と、ユーザが各種の操作を行うための操作部４と、各種の静止画像及び動画像を表示する表示部５と、ＧＰＳ等の全地球測位機器からなる位置検出部６と、自動車の走行状態に関する種々の情報を検知するセンサ部７と、外部の通信端末等と有線又は無線方式で通信する通信部８と、運転者の顔を撮像するための撮像カメラ９とがバス１０を介して相互に接続されている。
【００１９】
この演算処理部２は、全体の制御を司るＣＰＵ（Central Processing Unit ）１１と、各種ソフトウェアが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、ＣＰＵ１１のワークメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、書き換え可能でかつシステムの電源供給が途絶えた際にもデータを保存可能な不揮発性メモリ１４と、ＣＰＵ１１がネットワーク（図示せず）を介して外部と通信するためのインターフェースであるインターフェース部１５とがバス１０を介して相互に接続されることにより構成されている。
【００２０】
２次記憶部３は、指定された地域ごとに所望スケールの２次元及び３次元の地図として表された地図データと、当該各地域ごとの道路情報等に応じて設定された音楽及び位置相関データと、当該各地域ごとの店舗検索やルート検索のための検索データと、これらに対応する映像音声で表現されるコンテンツデータとなど大量のデータが格納されたＤＶＤ−ＲＯＭ等を再生する光ディスク再生装置やハードディスク装置からなる。
【００２１】
操作部４は、ユーザの操作に応じて演算処理部２のＣＰＵ１１に操作内容を伝達する機器であり、例えばリモコンやスイッチ等でなる。この他にも、操作部４としてタッチパネル装置やマイク等の音声入力装置、カメラ等の画像入力装置を適用しても良い。さらに操作部４からの入力信号を認識解釈する機能をも含めた音声認識装置及び画像認識装置などでを接続するようにしても良い。
【００２２】
表示部５は、演算処理部２のＣＰＵ１１による演算処理結果を映像表示するようにしてユーザに提供するための装置であり、ディスプレイ１６に例えば描画エンジン等の画像処理部１７が接続されて構成されている。
【００２３】
また位置検出部６は、受信部１８及びＧＰＳ処理部１９からなり、各種の人工衛星から発信される測位用電波をアンテナ（図示せず）を介して受信部１８が受信した後、続くＧＰＳ処理部１９が当該測位用電波に基づいてカーナビゲーション装置１の位置を検出し、当該位置を表す位置データＤ１を生成する。
【００２４】
さらにセンサ部７は、自動車の走行状況及び挙動やディスプレイ１６の装着状態等を検出するための種々のセンサ群でなり、車輪の回転数を検知する車速センサと、車体の回転角速度を検知する振動ジャイロセンサと、自動車の加速度を検知する加速度センサと、自動車の振動を検知する振動センサとなどからなる。このセンサ部７には、自動車の走行状態を検知する種々のセンサ（パーキングブレーキスイッチ、ブレーキランプスイッチ、ステアリング舵角センサ及びスロットル開度センサ等）を含めるようにしても良い。
【００２５】
実際にカーナビゲーション装置１では、演算処理部２内のＣＰＵ１１は、操作部４の操作内容を表すコマンドＤ２を受け取ると、当該コマンドＤ２とＲＯＭ１１に格納されている基本プログラムＤ３と、２次記憶部３に記憶されているアプリケーションプログラムＤ４とを読み出して、ＲＡＭ１３を用いて各種処理を実行する。
【００２６】
そしてＣＰＵ１１は、２次記憶部３から読み出した地図データＤ３を表示部５内の画像処理部１７を介して所定のグラフィック処理させた後、得られた２次元又は３次元の地図画像をディスプレイ１６の表示画面に表示すると共に、位置検出部６内のＧＰＳ処理部１９において生成された位置データＤ１や、センサ部７から供給される加速度センサ等の検知結果を表す検知データＤ５に基づいて、自動車の現在位置の検出及び進行方向の特定を行い、当該現在位置及び進行方向に応じた表示内容を地図画像に重ねて表示する（以下、これをナビゲーション機能と呼ぶ）。
【００２７】
またＣＰＵ１１は、操作部４からの操作内容に応じて、２次記憶部３から音楽及び位置相関データＤ６を読み出した場合には、自動車の現在位置に応じた道路情報等を現す音声内容をスピーカ（図示せず）を介して放音させたり、また２次記憶部３から検索データＤ７を読み出した場合には、自動車の現在位置及び進行方向から予測される店舗検索やルート検索の結果を表示ディスプレイ１６の表示画面に表示させたり、さらには２次記憶部３から指定されたコンテンツデータＤ８を読み出した場合には、当該コンテンツデータＤ８に基づく映像音声をディスプレイ１６及びスピーカを用いて再生させる。
【００２８】
このようにカーナビゲーション装置１では、ＧＰＳ機能を用いて自動車の現在位置の緯経度や高度を測定しながら、当該自動車の位置及び進行方向に応じた表示内容を、該当する地域に応じた地図データＤ１に基づく周辺の地図画像と対応させながらディスプレイ１６上に表示するようにして、運転者に目的地までの適切な経路を案内するナビゲーション機能を実行し得るようになされている。
【００２９】
（２）地図表示調整処理
本実施の形態のカーナビゲーション装置１においては、ナビゲーション機能を実行する際に、自動車の進行方向に対する当該自動車内に設置されたディスプレイ１６の表示画面のずれ角度（以下、これを視差角度と呼ぶ）を検出する処理（後述する視差角度検出処理）を実行した後、当該視差角度に基づいて、ディスプレイ１６の表示画面に表示される地図画像の表示内容を調整する処理（後述する地図表示調整処理）を実行するようになされている。
【００３０】
（２−１）視差角度検出処理
まずカーナビゲーション装置１では、図２に示すように、まずディスプレイ１６の表示画面の近傍に設けられた撮像カメラ９を用いて、運転席ＤＳに着座している運転者の顔を検出して、その運転者がどの位置からディスプレイ１６の表示画面を目視しているかを認識する。
【００３１】
演算処理部２内のＣＰＵ１１は、撮像カメラ９による撮像結果に基づいて、所定の顔検出処理を実行する。かかる運転者の顔を検出する方法としては、固有顔、ニューラルネットワーク及びサポートベクタマシン（ＳＶＭ：Support Vector Machine）などのパターン認識の手法を利用して、予め顔パターンを学習させて識別器を生成する方法が用いられる。
【００３２】
すなわちパターン認識を用いて撮像画像の中から人間の顔画像を検出するプロセスの場合、撮像画像から背景差分及び肌色領域の抽出を行うことにより顔探索範囲を絞り込んだ後、テンプレートマッチングを行って顔候補を抽出し、得られた画像領域から主成分分析した結果を特徴量として識別カテゴリ毎に作成したガウス混合モデルを用いて尤度計算を行うことにより、当該尤度の比較及び統合に基づいて顔又は非顔の判定を行う。
【００３３】
続いてＣＰＵ１１は、センサ部７のうちの加速度センサを用いて、自動車の進行方向を特定することにより、かかる自動車の進行方向（矢印Ａ方向）に対する当該自動車内に設置されたディスプレイ１６の表示画面の傾斜角度である視差角度θを検出する。
【００３４】
この結果、ＣＰＵ１１は、視差角度θに基づいて、実際に運転者の目前に広がる道路の状況と、ディスプレイ１６の表示画面に表示された当該道路を表す地図画像とがどの程度ずれているかを自動的に識別することができる。
【００３５】
（２−２）地図表示調整処理
続いてカーナビゲーション装置１では、自動車内に設置されたディスプレイ１６が自動車の進行方向に対して視差角度θ分だけ傾斜している状態で、当該ディスプレイ１６の表示画面に表示されている地図画像の表示内容もその視差角度θだけ傾斜方向に合わせて調整する。
【００３６】
ここで運転者がディスプレイ１６を表示画面を自己の方向に向けておき、演算処理部２内のＣＰＵ１１が上述した視差角度検出処理を実行して、自動車の進行方向（矢印Ａ方向）に対するディスプレイ１６の表示画面の視差角度θを検出した場合について説明する（図２）。
【００３７】
例えば運転者が右側ハンドルで運転する場合には、視差角度θだけ右側の遠方（すなわち自動車の進行方向寄り）に地図画像が傾斜するように地図画像の表示内容を調整する必要があり、本実施の形態の場合、ディスプレイ１６の表示画面の下側から上側に向けて、地図画像が手前側から遠方側に向かうように表示されることから、ＣＰＵ１１は、図３（Ａ）に示すように、当該表示画面内の表示領域ＡＲを下側から上側にかけて徐々に圧縮率が高くなり、かつ右側（自動車の進行方向）に寄るように画像処理を行う。
【００３８】
実際にＣＰＵ１１は、かかる画像処理を行うにあたって、ディスプレイ１６の表示画面に表示される表示領域ＡＲを包含するデータ領域ＤＲについて画像処理を実行する。この表示領域ＡＲを縦横の画素数がそれぞれｈ０及びｗ０とし、ほぼ中央下側の基準点Ｐを中心として視差角度θだけ傾斜した状態にあるとする。
【００３９】
この基準点Ｐは表示領域ＡＲの最右下点Ｑから画素数ｗ１の距離に位置しており、このときの表示領域ＡＲの上側はｈ０ｔａｎθだけ右側にずれるように地図画像を遠方に向かうほど圧縮率を高めるように画像処理をする必要がある。その際、表示領域ＡＲのみで画像処理を行うと、遠方の画像（上方向の画像）が横方向に圧縮されることから、当初なかった消失領域ＢＲを元のデータ領域ＤＲから補わなければならない。
【００４０】
このため図３（Ｂ）に示すように、データ領域ＤＲのうち表示領域ＡＲの下側を左方にｎ画素分だけ延長してなる対象領域ＤＲ１に対して画像処理を行う。この対象領域ＤＲ１は、実際の表示領域ＡＲに縦横の画素数がそれぞれｈ０及びｎの領域を付加して形成される縦横の画素数がそれぞれｈ０及び（ｎ＋ｗ０）の領域である。
【００４１】
この対象領域ＤＲ１について、図３（Ａ）のような視差角度θで遠方ほど圧縮率の高い画像処理を実行するにあたって、この延長画素分ｎが最遠方で圧縮後に０になるとすると、次式
【００４２】
【数１】
2005164693.tif 000003
【００４３】
の関係式が成り立ち、かかる式（１）の結果から、延長画素分ｎは次式
【００４４】
【数２】
2005164693.tif 000004
【００４５】
のように求められる。
【００４６】
そして図３（Ｃ）に示すように、対象領域ＤＲ１の最左下点Ｏを座標中心として、縦方向にｘ軸をとり、横方向にｙ軸ととったとき、圧縮後の対象領域ＤＲ１の延長領域部分のアウトラインとして表される直線ｆ１は、次式
【００４７】
【数３】
2005164693.tif 000005
【００４８】
のような関係式で表される。この直線ｆ１は、ｘのときの圧縮率がｙであること、すなわち表示領域ＡＲに表示される地図画像の手前側から遠方側に向かって圧縮率が高くなることを表している。因みに図示しないが、図３（Ａ）〜（Ｃ）において点Ｑより右側のデータ領域ＤＲにはみ出した画像領域は表示領域ＡＲから削除されている。
【００４９】
なお上述の式（３）の求め方としては、ｙ＝αｘ＋βとしてα、βを未知数としておき、ｘ＝０のときには圧縮率ｙ＝１であるためβ＝１として求められる一方、ｘ＝ｈ０のときには圧縮率ｙ＝ｗ０／（ｎ＋ｗ０）であるためα＝ｗ０／（ｎ＋ｗ０）として求められることから導くこともできる。
【００５０】
このようにしてＣＰＵ１１は、対象領域ＤＲ１を上述の式（３）に示すようなｘに対する圧縮率ｙで圧縮による画像処理を行った後、元の表示領域ＡＲのみを抽出してディスプレイ１６の表示画面に表示させることにより、当該ディスプレイ１６の表示画面に表示されている地図画像の表示内容もその視差角度だけ傾斜方向に合わせて調整することができる。
【００５１】
（２−３）立体物変換表示処理
上述の各処理に加えて、ディスプレイ１６の表示画面にいわゆるマルチアングルポリゴンマップのような建築物等が３次元で立体的に表示される場合には、運転者の操作に応じて、当該３次元表示される建築物等の立体物自体を地図画像に合わせてその視差角度だけ傾斜方向に立体的に変形させる処理（以下、これを立体的変形処理と呼ぶ）か、又は当該立体物について平面的な位置のみを地図画像に合わせて変形させる処理（以下、これを平面的変形処理と呼ぶ）かを選択し得るようになされている。
【００５２】
まず演算処理部２のＣＰＵ１１は、自動車の現在位置に応じた地図データＤ１に基づく地図画像に３次元表示される建築物等の立体物を表すデータ（以下、これを立体物データと呼ぶ）が存在するか否かを判断した後、当該立体物データに基づく立体物について立体的変形処理又は平面的変形処理のいずれが選択されているかに応じてそれぞれ該当する画像処理を行う。
【００５３】
ここで立体的変形処理が選択されている場合には、図４（Ａ）に示すように、ＣＰＵ１１は、表示領域ＡＲにおける立体物データに基づく立体物ＴＤ（破線）を表す立体画像を全ての座標位置（例えばｘｙｚ座標系）について、地図画像の表示内容と同様に視差角度だけ傾斜方向に合わせて座標変換させる。この結果、立体物ＴＤ（破線）は、立体物ＴＤ´（実線）のように立体的に変形される。
【００５４】
これに対して平面的変形処理が選択されている場合には、図４（Ｂ）に示すように、表示領域ＡＲにおける立体物データに基づく立体物ＴＤを表す立体画像のうち、地図画像と同一平面上における座標位置（すなわちｘｙ座標系）のみ、当該地図画像の表示内容と同様に視差角度だけ傾斜方向に合わせて座標変換させる。なお、立体物自体の傾斜については変換の必要性が低く、立体物の位置のみ変換して当該立体物自体の傾斜の変形を行わない方が画像処理に要する処理負担が少なくて済むという利点がある。
【００５５】
（３）地図表示調整処理手順ＲＴ１
実際に運転者の操作により電源オン状態にされると、演算処理部２のＣＰＵ１１は、図５に示すような地図表示調整処理手順ＲＴ１をステップＳＰ０から開始し、続くステップＳＰ１において、ディスプレイ１６の設置位置を基準としてセンサ部７のうちの加速度センサを用いて、自動車の進行方向に対するディスプレイ１６の表示画面の傾斜角度である視差角度（図２に示すθ）を検出する。
【００５６】
続いてＣＰＵ１１は、ステップＳＰ２に進んで、視差角度に基づいてディスプレイ１６の表示画面に表示される地図画像の表示内容を当該視差角度だけ傾斜方向に合わせて調整すべく、地図画像に対して表示画面の手前（下側）から遠方（上側）にかけて徐々に高くなり、かつ自動車の進行方向に寄るような圧縮率を求める。
【００５７】
そしてＣＰＵ１１は、ステップＳＰ３において、得られた圧縮率に合わせて、地図画像に対して画像処理を行った後、ステップＳＰ４に進んで、当該地図画像をディスプレイ１６の表示画面に表示させる。
【００５８】
やがてＣＰＵ１１は、ステップＳＰ５に進んで、例えばマルチアングルポリゴンマップに応じた表示モードであり、建築物等の３次元表示される立体物が存在するか否かを立体物データＤ１の有無に応じて判断する。
【００５９】
このステップＳＰ５において肯定結果が得られると、次のステップＳＰ６に進んで、３次元表示される立体物について、当該立体物自体を立体的に変形させる立体的変形処理を行うか否かを判断する。
【００６０】
このステップＳＰ６において否定結果が得られると、このことは運転者が立体物について地図画像に合わせて平面的に変形させる平面的変形処理を選択していたことを表しており、このときＣＰＵ１１は、ステップＳＰ７に進んで、立体物を表す立体物データに対して平面的変形処理を施す。そしてＣＰＵ１１は、そのままステップＳＰ８に進んで、当該地図画像と共に当該地図画像に合わせて傾斜された立体物の画像をディスプレイ１６の表示画面に表示させた後、ステップＳＰ９において地図表示調整処理手順ＲＴ１を終了する。
【００６１】
一方、上述のステップＳＰ６において肯定結果が得られると、このことは運転者が立体物について地図画像に合わせて立体的に変形させる立体的変形処理を選択していたことを表しており、このときＣＰＵ１１は、ステップＳＰ１０に進んで、立体物を表す立体物データに対して立体的変形処理を施す。そしてＣＰＵ１１は、そのままステップＳＰ８に進んで、当該地図画像と共に当該地図画像に合わせて傾斜された立体物の画像をディスプレイ１６の表示画面に表示させた後、ステップＳＰ９において地図表示調整処理手順ＲＴ１を終了する。
【００６２】
これに対して上述のステップＳＰ５において否定結果が得られると、このことは３次元表示される立体物が存在しないことを表しており、このときＣＰＵ１１は、ステップＳＰ９にそのまま進んで地図表示調整処理手順ＲＴ１を終了する。
【００６３】
このようにカーナビゲーション装置１では、ＣＰＵ１１は、ディスプレイ１６の設置位置を基準として得られる視差角度に基づいて、地図画像の表示内容をその視差角度だけ自動車の進行方向に合わせて調整することができると共に、立体物を３次元表示する場合に当該立体物の表示状態を立体的又は平面的に当該地図画像に合わせて調整することができる。
【００６４】
従って、運転者が右側ハンドルで右側の運転席に着座して運転する場合には、図６（Ａ）に示すように、実際のフロントガラスＦＧに広がる光景に対応する地図画像の表示内容が、表示画面Ｐ１において視差角度だけ自動車の進行方向（矢印Ａ方向）に合わせて右側寄りに調整することができる。また運転者が左側ハンドルで左側の運転席に着座して運転する場合には、図６（Ｂ）に示すように、実際のフロントガラスＦＧに広がる光景に対応する地図画像の表示内容が、表示画面Ｐ１において視差角度だけ自動車の進行方向（矢印Ａ方向）に合わせて左側寄りに調整することができる。
【００６５】
（４）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、このカーナビゲーション装置１では、運転者がディスプレイ１６をその表示画面が自己に向くように設置方向を傾斜させると、当該ディスプレイ１６の設置位置を基準として、自動車の進行方向に対する傾斜角度である視差角度を求めた後、当該視差角度に基づいて、自動車の現在位置の近傍を表す地図画像に対して、ディスプレイ１６の表示画面の手前（下側）から遠方（上側）にかけて徐々に圧縮率が高くなりかつ自動車の進行方向に寄るように画像処理を施す。
【００６６】
この結果、ディスプレイ１６の表示画面には、自動車の現在位置の近傍を表す地図画像が、手前（下側）から遠方（上側）に向かうほど高い圧縮率で圧縮されると共に自動車の進行方向に寄せるように表示されることから、運転者は、実際の自動車の進行方向に対してディスプレイ１６を傾斜させた場合であっても、その角度ずれによる影響を小さくすることができる。
【００６７】
従って、自動車の走行時に複数の選択肢（例えば三叉路や五叉路等）がある交差点に差し掛かった際であっても、ディスプレイ１６の表示画面には自動車の進行方向に合わせて調整された地図画像が表示されるため、運転者は地図画像を目視しながら正確な判断をすることができ、かくして交差点での事故を未然に防止し得る安全性を向上し得ると共に、交差点での道路の判断誤りによる時間のロスを低減し得る。
【００６８】
以上の構成によれば、このカーナビゲーション装置１において、自動車の進行方向に対するディスプレイ１６の設置位置の角度ずれである視差角度を求め、当該視差角度に基づいて、自動車の現在位置の近傍を表す地図画像をディスプレイ１６の表示画面の手前（下側）から遠方（上側）に向かうほど高い圧縮率で圧縮されると共に自動車の進行方向に寄せるように表示させるようにしたことにより、運転者は自動車の走行時に複数の選択肢がある交差点に差し掛かった際にもディスプレイ１６の表示画面に表示された地図画像を目視しながら正確な判断をすることができ、かくして運転者の誤認識を回避して利便性を格段と向上し得るカーナビゲーション装置１を実現し得る。
【００６９】
（５）他の実施の形態
なお上述のように本実施の形態においては、自動車（移動体）内に搭載され、当該自動車（移動体）の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置を、図１に示すような構成からなるカーナビゲーション装置１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成からなるナビゲーション装置に広く適用するようにしても良い。
【００７０】
また上述のように本実施の形態においては、自動車（移動体）の進行方向を検知する方向検知手段として、センサ部７のうちの加速度センサ（図１）を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、自動車の車輪の軸受け（図示せず）等のメカニカルな手法を用いて自動車の進行方向を検知するようにしても良い。
【００７１】
さらに上述のように本実施の形態においては、加速度センサ（方向検知手段）７により検知された自動車（移動体）の進行方向に対して傾斜自在に設置され、当該自動車（移動体）の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示する表示手段として、表示部５内のディスプレイ１６を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の表示手段に広く適用することができる。
【００７２】
さらに上述のように本実施の形態においては、自動車（移動体）の進行方向に対するディスプレイ（表示手段）１６の視差角度（傾斜角度）を検出する角度検出手段として、演算処理部２（図１）内のＣＰＵ１１を適用し、ディスプレイ（表示手段）１６の設置位置を基準として撮像カメラ９の撮像結果に基づいて自動車（移動体）の進行方向に対する視差角度（傾斜角度）を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、運転者の顔を自動的に認識する以外にも、図７に示すように、運転者が予め自動車（移動体）の進行方向（矢印Ｂ方向）を所望方向に設定しておき、当該方向に基づいて、自動車（移動体）の進行方向に対する視差角度（傾斜角度）を検出するようにしても良い。
【００７３】
さらに上述のように本実施の形態においては、ＣＰＵ（角度検出手段）１１により検出された視差角度（傾斜角度）に基づいて、地図画像を自動車（移動体）の進行方向に寄るように変形させる画像変形手段として、ＣＰＵ１１を適用し、当該ＣＰＵ１１による処理結果を変形された地図画像としてディスプレイ（表示手段）１６に表示させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、画像変形手段としてはこの他種々の構成のものを適用しても良い。
【００７４】
この場合、本実施の形態では、ＣＰＵ１１は、自動車の現在位置の近傍を表す地図画像に対して、ディスプレイ１６の表示画面の手前（下側）から遠方（上側）にかけて徐々に圧縮率が高くなりかつ自動車の進行方向に寄るように画像処理を施すようにしたが、本発明はこれに限らず、要は、地図画像を下側から上側にかけて寄りの程度が高くなるように変形させることができれば、線形的な圧縮処理以外にも、等間隔で自動車の進行方向に寄るように傾斜させる処理や、非線形的な圧縮処理を行うようにしても良く、さらには横方向のみならず縦方向（自動車の進行方向）にも圧縮や傾斜の処理を施すようにしても良い。さらには自動車の進行方向に寄るように画像を回転させるように処理を施すようにしても良い。
【００７５】
例えば図３（Ａ）〜（Ｃ）が線形的に圧縮処理を行うのに対して、図８（Ａ）では非線形に圧縮処理を行う場合について説明する。実際にＣＰＵ１１は、かかる画像処理を行うにあたって、ディスプレイ１６の表示画面に表示される表示領域ＡＲを包含するデータ領域ＤＲについて画像処理を実行する。この表示領域ＡＲを縦横の画素数がそれぞれｈ０及びｗ０とし、ほぼ中央下側の基準点Ｐを中心として視差角度θだけ傾斜した状態にあるとする。
【００７６】
この基準点Ｐは表示領域ＡＲの最右下点Ｑから画素数ｗ１の距離に位置しており、このときの表示領域ＡＲの上側はｈ０ｔａｎθだけ右側にずれるように地図画像を遠方に向かうほど圧縮率を高めるように画像処理をする。この圧縮後の領域ＢＲの延長領域部分のアウトラインとして表される曲線ｆ２は、最左下点Ｏを座標中心として、縦方向にｘ軸をとり、横方向にｙ軸ととったとき、次式
【００７７】
【数４】
2005164693.tif 000006
【００７８】
のような関係式で表される。この曲線ｆ２は、ｘ＝ｈ０のときｙ＝ｈ０ｔａｎθとなることから求められる。
【００７９】
このようにしてＣＰＵ１１は、領域ＢＲを上述の式（３）に示すようなｘに対する圧縮率ｙで非線形の圧縮による画像処理を行った後、元の表示領域ＡＲのみを抽出してディスプレイ１６の表示画面に表示させることにより、当該ディスプレイ１６の表示画面に表示されている地図画像の表示内容もその視差角度だけ傾斜方向に合わせて調整することができる。
【００８０】
また図９には、等間隔で表示領域ＡＲを傾斜させるように処理を行うことで地図画像を下側から上側にかけて寄りの程度が高くなるように変形させる場合を示し、図１０には、自動車の進行方向に寄るように表示領域ＡＲを回転させるように処理を行う場合を示す。かかる回転の中心は図１０では表示領域ＡＲの中心であるが、表示領域ＡＲの手前（下側）を中心にしても良い。
【００８１】
さらに図１１には、横方向のみならず縦方向（自動車の進行方向）にも圧縮処理をした場合（図１１（Ａ））と、横方向は圧縮処理をして縦方向は伸張処理をした場合（図１１（Ｂ））と、横方向は圧縮処理をして縦方向は圧縮及び伸張処理を同時にした場合（図１１（Ｃ））を示す。
【００８２】
さらに上述のように本実施の形態においては、ＣＰＵ（画像変形手段）１１は、地図画像に立体物を３次元画像として重畳表示する際に、当該立体物について地図画像と同一平面上における部位のみを当該地図画像に合わせて変形させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、立体物自体を全て地図画像に合わせて変形させる場合よりも画像処理に要する処理負担を低減させることができれば、これ以外の手法で立体物の画像を変形させるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
ナビゲーション装置及びその方法並びに表示設定プログラムにおいて、車両用や飛行機用のナビゲーションシステム等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明によるカーナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】運転手の顔認識による視差角度検出処理の説明に供する略線図である。
【図３】本実施の形態による地図表示調整処理による画像変形の説明に供する略線図である。
【図４】立体物変換表示処理の説明に供する略線図である。
【図５】地図表示調整処理手順を示すフローチャートである。
【図６】地図表示調整処理による結果表示の説明に供する略線図である。
【図７】他の実施の形態による自動車の進行方向の設定の説明に供する略線図である。
【図８】他の実施の形態による地図表示調整処理による画像変形の説明に供する略線図である。
【図９】他の実施の形態による地図表示調整処理による画像変形の説明に供する略線図である。
【図１０】他の実施の形態による地図表示調整処理による画像変形の説明に供する略線図である。
【図１１】他の実施の形態による地図表示調整処理による画像変形の説明に供する略線図である。
【図１２】従来の地図画像の表示状態の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【００８５】
１……カーナビゲーション装置、２……演算処理装置、３……２次記憶部、４……操作部、５……表示部、６……位置検出部、７……センサ部、１１……ＣＰＵ、１６……ディスプレイ、ＲＴ１……地図表示調整処理手順。
【図１】
2005164693.tif 000007
【図２】
2005164693.tif 000008
【図３】
2005164693.tif 000009
【図４】
2005164693.tif 000010
【図５】
2005164693.tif 000011
【図６】
2005164693.tif 000012
【図７】
2005164693.tif 000013
【図８】
2005164693.tif 000014
【図９】
2005164693.tif 000015
【図１０】
2005164693.tif 000016
【図１１】
2005164693.tif 000017
【図１２】
2005164693.tif 000018