(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも地図情報と、当該地図情報に含まれる構造物の形状および高さを特定する情報を含む地図データベースを有し、移動体の位置あるいはユーザが指定した位置に対応して設定された表示領域内の地図情報を地図データベースから読み込み、当該地図情報を用いて、予め設定された視点から眺めた地図および当該地図に含まれる各構造物の立体形状を生成し、立体地図として表示する立体地図表示装置であって、
前記視点の高さと前記地図情報に含まれる各構造物の高さとの高度差に応じて、該構造物の立体表示を平面表示に変更する立体表示変更手段を有する、
ことを特徴とする立体地図表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の立体地図表示装置であって、
前記立体表示変更手段は、
前記視点の高さと各構造物の高さとの高度差が予め定めた第１のしきい値以上の構造物について、その立体表示を、平面形状に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の立体地図表示装置であって、
前記立体表示変更手段は、
前記視点の高さと各構造物の高さとの高度差が予め定めた第２のしきい値以下の構造物について、その立体表示を、平面形状に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか一項に記載の立体地図表示装置であって、
前記立体表示変更手段は、
前記視点の高さと前記地図情報に含まれる各構造物の高さとの高度差と、前記視点の高さとに応じて、該構造物の立体表示を平面表示に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の立体地図表示装置であって、
前記立体表示変更手段は、
前記視点の高さが予め定めたしきい値以上の場合に、前記視点の高さと前記地図情報に含まれる各構造物の高さとの高度差に応じて、該構造物の立体表示を平面表示に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示装置。
【請求項６】
少なくとも地図情報と、当該地図情報に含まれる構造物の形状および高さを特定する情報を含む地図データベースを有し、移動体の位置あるいはユーザが指定した位置に対応して設定された表示領域内の地図情報を地図データベースから読み込み、当該地図情報を用いて、予め設定された視点から眺めた地図および当該地図に含まれる各構造物の立体形状を生成し、立体地図として表示する立体地図表示装置における立体地図表示方法であって、
前記立体地図表示装置は、
前記視点の高さと前記地図情報に含まれる各構造物の高さとの高度差に応じて、該構造物の立体表示を平面表示に変更する立体表示変更ステップを実行する、
ことを特徴とする立体地図表示方法。
【請求項７】
請求項６に記載の立体地図表示方法であって、
前記立体表示変更ステップは、
前記視点の高さと各構造物の高さとの高度差が予め定めた第１のしきい値以上の構造物について、その立体表示を、平面形状に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示方法。
【請求項８】
請求項６に記載の立体地図表示方法であって、
前記立体表示変更ステップは、
前記視点の高さと各構造物の高さとの高度差が予め定めた第２のしきい値以下の構造物について、その立体表示を、平面形状に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示方法。
【請求項９】
請求項６〜８いずれか一項に記載の立体地図表示方法であって、
前記立体表示変更ステップは、
前記視点の高さと前記地図情報に含まれる各構造物の高さとの高度差と、前記視点の高さとに応じて、該構造物の立体表示を平面表示に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の立体地図表示方法であって、
前記立体表示変更ステップは、
前記視点の高さが予め定めたしきい値以上の場合に、前記視点の高さと前記地図情報に含まれる各構造物の高さとの高度差に応じて、該構造物の立体表示を平面表示に変更する、
ことを特徴とする立体地図表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は立体地図表示方法に関し、特に、地表面に対して所定の角度を成す方向から眺めた透視地図で、自車周辺や交差点付近等の道路や建物を、立体的に表示するナビゲーション装置に用いて有益な立体地図表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤーＲＯＭやＤＶＤ等の記憶媒体に記憶されたディジタル地図データを読み出して画面上に建物や道路などの地図を表示し、ＧＰＳ等の位置検出センサにより検出した現在位置と目的地への方向を該地図上に表示して走行の便宜を図るナビゲーション装置が知られている。
【０００３】
最近の地図データは市街地図を記憶し、一般家屋やビル等の形状、位置や階数等の詳細な情報をナビゲーション装置に表示できるようになっている。さらに、自車付近や目的地付近、通過予定の交差点付近等をよりわかりやすく通知する目的で、前記詳細地図情報の中で、特に進路上の目印となる建物を立体的に表示する方法が用いられているものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
地図要素を立体的に表示した場合、立体表示される構造物の側面を構成するポリゴンが、構造物の数だけ必要になるので、従来の平面的な表示に比べてポリゴン数が増大する。
【０００５】
こうした表示の立体化により表示情報量が増えると、ユーザは画面に表示された多くの情報の中から、誘導に必要な情報を、一瞬のうちに探し出さなくてはならなくなる。すなわち、単に平面的な地図要素を立体化したとしても、当該装置で実施される誘導行為についてユーザにとっての分かりやすさ（以下、誘導性と称する）は必ずしも向上するとは言えず、表示の仕方によっては、逆に誘導性が劣化することも考えられる。
【０００６】
また、ポリゴンが増えたことにより、当該装置における描画処理負荷も大きくなる。
【０００７】
以上から、本発明の目的は、所定の視点位置から眺めた立体的な景観を表示する立体地図表示方法およびナビゲーション装置において、地図要素の立体化によって生じる表示情報量の増加を抑制して、ユーザの視認性の向上、および／または、描画負荷の軽減を図ることを可能とする手段を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した本発明の目的は、視点と各々の地図要素までの距離（高度差）、地図要素の属性、視点の高さや、ユーザ指定／非指定、あるいは誘導ポイント／非誘導ポイントとなる地図要素等の表示形態を変える表示形態変更手段を設けることにより達成される。
【０００９】
具体的には、移動体の位置あるいはユーザが指定した位置に対応して設定された表示領域内の地図情報を地図データベースから読み込み、当該地図情報を用いて、予め設定された視点から眺めた透視地図を生成し、当該透視地図に対応する景観を表示画面上に表示する立体地図表示方法あるいはその方法を用いて地図画像を生成するナビゲーション装置において、前記視点から前記地図情報に含まれる地図要素までの水平距離、直線距離および高度差のうちのいずれかに応じて、該地図要素の表示形態を変更する表示形態変更手順あるいは該手順によって実現される手段を有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記表示形態変更手順では、（ａ）前記視点との水平距離、直線距離および高度差のうちのいずれかが所定値以上の地図要素、（ｂ）前記視点との水平距離、直線距離および高度差のうちのいずれかが所定値以下の地図要素、あるいは、（ｃ）前記視点と前記表示領域中に設定された注視されるべき位置との間に存在する地図要素について、その表示形態を、残りの地図要素に比べて描画詳細度あるいは視認性がより低いものに変更してもよい。
【００１１】
また、前記表示形態変更手順では、前記視点から前記地図情報に含まれる地図要素までの水平距離、直線距離および高度差のうちのいずれかと、前記視点の高さとに応じて、該地図要素の表示形態を変更する構成としてもよい。この場合、（ａ）視点の高さが所定値以上でかつ視点との距離あるいは高度差が所定値以上の地図要素、（ｂ）視点の高さが所定以上でかつ視点との距離あるいは高度差が所定値以下の地図要素、あるいは、（ｃ）視点の高さが所定値以上でかつ注視位置と視点との間に存在する地図要素については、その表示形態を視認性あるいは描画詳細度がより低いものへ変更する構成としてもよい。
【００１２】
また、上記目的を達成するために本発明は、立体地図表示方法あるいはその方法を用いて地図画像を生成するナビゲーション装置において、前記地図情報に含まれる地図要素の属性（建物の階数または高さ、床面積、店舗種別等）に応じて、該地図要素の表示形態を変更する表示形態変更手順あるいはその手順によって実現される手段を有することを特徴とする。
【００１３】
例えば、前記地図要素の属性に、該地図要素に対応する構造物の階数、高さ、および床面積のうち少なくとも一つを示す情報が含まれる場合には、（ａ）前記表示形態変更手順では、前記構造物の階数、高さおよび床面積のうちいずれかが所定値以下の地図要素について、その表示形態を残りの地図要素に比べて描画詳細度あるいは視認性がより低いものに変更したり、あるいは、（ｂ）前記構造物の階数、高さおよび床面積のうちいずれかが所定値以上の地図要素について、その表示形態を残りの地図要素に比べて描画詳細度あるいは視認性がより高いものに変更する。
【００１４】
また、ユーザあるいは装置本体側から、例えば（ａ）誘導の際のポイントとなるような、ある特定の地図要素あるいは指定された属性を有する地図要素については、その表示形態を描画詳細度あるいは視認性がより高いものに変更したり、あるいは、（ｂ）指定されていない地図要素の表示形態を描画詳細度あるいは視認性がより低いものに変更する構成としても良い。
【００１５】
また、前記表示形態変更手順において、前記地図要素の属性と、前記視点の高さとに応じて、該地図要素の表示形態を変更する構成としてもよい。この場合、（ａ）視点の高さが所定以上のとき、構造物の階数あるいは高さ、または床面積が所定値以下の構造物の表示形態を変更、（ｂ）視点の高さが所定以上のとき、構造物の階数あるいは高さ、または床面積が所定値以上の構造物の表示形態を変更、（ｃ）視点の高さが所定以上のとき、ユーザ非指定あるいは非誘導ポイントの属性である構造物の表示形態を変更、（ｄ）視点の高さが所定以上のとき、ユーザ指定あるいは誘導ポイントの属性である構造物の表示形態を変更、（ｅ）視点の高さが所定以下のとき、ユーザ非指定あるいは非誘導ポイントの属性である構造物の表示形態を変更、（ｆ）視点の高さが所定以下のとき、ユーザ指定あるいは誘導ポイントの属性である構造物の表示形態を変更する構成としてもよい。
【００１６】
また、上記本発明の目的は、上述した本発明による地図表示方法を用いて地図画像データを生成し表示する地図表示装置、あるいは、上述した本発明による地図表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記憶媒体によっても達成することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明は、上述した本発明による地図表示方法を用いて画像データを生成する装置や、該画像データに基づいて表示を行う装置に対しても同様に適用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態におけるナビゲーション装置のユニット構成の一例を図１に示す。本ナビゲーション装置において、演算処理部（１）は（８）〜（１１）の各種センサから出力される情報を基に現在位置を検出し、得られた現在位置情報から、表示に必要な地図情報を地図データベース（３）から読み込んでグラフィックス展開し、該グラフィックス展開した地図上に各種センサ（８）〜（１１）から検出した自車の現在位置を現在地マークとして重ねてディスプレイ（２）に表示したり、現在位置と入力装置（５）によりユーザが指定した地点（例えば目的地）を結ぶ最適な道路を算出し、音声入出力装置（４）やディスプレイ（２）を介してユーザに通知し経路を誘導する、等といった様々な処理を行う中心的なユニットである。
【００２０】
ディスプレイ（２）は、演算処理部（１）で生成したグラフィックス情報を表示するユニットで、一般にＣＲＴや液晶ディスプレイ等が用いられる。演算処理部（１）とディスプレイ（２）間の信号Ｓ１は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号で接続するのが一般的である。
【００２１】
地図データベース（３）はＣＤ−ＲＯＭやＩＣカード、ＤＶＤ（Digital Video Disk）等の大容量記憶媒体で構成され、必要とする地図データを読み出し／書き込む処理を行う。
【００２２】
また、音声入出力装置（４）は、演算処理部（１）が生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換し出力すると共に、ユーザが発した声を認識し演算処理部（１）にその内容を転送する処理を行う。
【００２３】
入力装置（５）は、ユーザからの指示を受け付けるユニットで、スクロールキー、縮尺変更キーなどのハンドスイッチ、ジョイスティック、タッチパネル等が一般的に利用されている。
【００２４】
移動体ナビゲーションで位置を検出するセンサとしては、車両の円周と計測される車輪の回転数の積から距離を測定する車輪センサ（８）、地球が保持している磁場を検出し移動体が向いている方向を検出する方位センサ（９）、光ファイバジャイロや振動ジャイロといった移動体が回転した角度を検出するジャイロ（１０）、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行方向及び進行方位を測定するＧＰＳ受信装置（１１）がある。
【００２５】
さらに、道路の渋滞情報、工事や通行止めといった規制情報、駐車場情報等のリアルタイム情報を発信するビーコン送信機やＦＭ多重放送から送られる信号を受信する交通情報受信装置（１２）を備える。
【００２６】
また、車両の様々な情報、例えばドアの開閉情報、ライトの点灯状況、エンジンの状況や故障診断結果などを受ける車内ＬＡＮ装置（６）、携帯電話やＰＨＳ等の接続により、ユーザが入手したい情報、例えば任意地点のレストランやホテル等の情報を希望し、情報センタから受信するための通信装置（７）を備える。
【００２７】
なお、本発明を適用することが可能なナビゲーション装置は、上述した本実施形態の構成例に限定されるものではない。本発明は、地図表示機能を備える装置であれば、その他の構成を備えるナビゲーション装置あるいはその他の装置についても、本実施形態と同様に適用することができる。
【００２８】
例えば、本発明による地図表示方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録した記憶媒体を用意し、該地図表示方法を実現させる場合には、該記憶媒体に記録されているプログラムを記憶媒体読取り装置で読み取らせ、コンピュータに実行させる構成としてもよい。
【００２９】
図２は、演算処理部（１）のハードウエア構成について説明した図である。以下、各構成要素について説明する。
【００３０】
演算処理部（１）は、各デバイス間がバスで接続された構成になる。各構成要素は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ（２０１）、地図や演算データを一時的に格納するＲＡＭ（２０２）、以下に詳細説明する本実施形態による地図表示方法を実現させるためのプログラムやデータを格納するＲＯＭ（２０３）、高速にメモリとメモリ間及びメモリと各デバイス間のデータ転送を実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）（２０４）、ＶＲＡＭ（２０６）への書き込みをコントロールする描画コントローラ（２０５）、ベクトルデータを画素情報に展開したグラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ（２０６）、イメージデータをRGB信号に変換するカラーパレット（２０７）、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（２０８）、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ（２０９）、パラレル信号と同期をとりバス上にのせるＰＩＯ（２１０）、パルス信号を積分するカウンター（２１１）で構成される。
【００３１】
図３は、演算処理部（１）の機能構成について説明した図である。以下、各構成要素について説明する。
【００３２】
現在位置算出部（３０６）は、車輪速センサ（８）で計測される距離パルスデータS5、及びジャイロ（１０）で計測される角速度データS7を各々積分した結果得られる距離データ及び角速度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（X,Y)から移動体走行後の位置（X',Y')を演算する処理を行う。ここで、移動体の回転した角度と進む方位の関係を一致させるため、方位センサ（９）から得られる方位データS6と、ジャイロ（１０）から得られる角速度データS7を積分した角度データで、移動体が進行している方向の絶対方位を補正する。また上述したセンサから得られたデータを積分していくとセンサの誤差が蓄積するため、ある時間周期でＧＰＳ受信装置（１１）から得られた位置データS8をもとに蓄積した誤差をキャンセルするという処理を施し、現在位置データを出力する。
【００３３】
このようにして得られた現在位置データにはセンサの誤差が含まれているため、さらに位置情報を高めることを目的に、マップマッチ処理（３０７）を行う。これは、データ読込部（３０８）によって読み込まれた現在位置周辺の地図に含まれる道路データと、現在位置算出部（３０６）から得られた走行軌跡を互いに照らし合わせ、形状の相関が最も高い道路に現在位置を合わせ込むという処理である。マップマッチ処理を施すことで、現在位置は大抵の場合、走行道路と一致することになり、精度良く現在位置情報を出力することができる。
【００３４】
このようにして得られた現在位置情報は、所定距離走行する度に軌跡記憶部（３０９）に記憶される。軌跡データは、これまで走行してきた道路につき、対応する地図上の道路に軌跡マークを描画するために用いられる。
【００３５】
一方、コマンド解析部（３０１）は、ユーザからの要求を入力装置（５）で受け、その要求を解析し、対応する処理が実行されるよう各ユニットを制御する。例えば、ユーザが目的地までの経路誘導を要求したときは、目的地を設定するため地図を表示する処理を表示処理部（３１１）に要求し、さらに現在位置から目的地までの経路を演算する処理を経路計算部（３０２）に要求する。また、例えば、ユーザが行うスクロール操作や、視線、表示尺度等の表示変更操作等を受け付けた場合には、これら操作に応じて表示されている地図を更新するための描画更新要求を表示処理部（３１１）に要求する。
【００３６】
経路計算部（３０２）は、ダイクストラ法等の演算手法を用いて指定された地点間の経路を地図データから検索し、経路記憶部（３０３）に蓄える。このとき、指定された地点間の距離が最短になる経路、もしくは最短時間で到達可能な経路、あるいは最もコストが安くなる径路などをそれぞれ求めることが可能である。
【００３７】
経路誘導部（３０４）は、経路記憶部（３０３）に蓄えられた誘導経路のリンク情報と現在位置算出部（３０６）及びマップマッチ処理部（３０７）で求められる自車の現在位置情報を比較し、交差点などを通過する所定時間前に直進すべきか、右左折すべきかを音声入出力装置（４）を用い音声でユーザに通知したり、ディスプレイ（２）上に表示された地図上に進行すべき方向を表示し、ユーザに経路を通知する。
【００３８】
データ読込部（３０８）は、要求された領域の地図データを地図データベース（３）から読み込み準備するように動作する。
【００３９】
視点設定部（３０５）は、自車位置あるいはスクロール操作等によって指定される位置等の注視すべき注視位置を含む領域について、地表面に対して所定の角度を成す方向で眺めた透視地図を展開するための視点、視線、視野角等を設定する。本実施形態では、自車位置を表示する場合、自車後方に視点を置き、表示画面上に自車位置マークを表示する。
【００４０】
表示処理部（３１１）は、所定の位置から眺めた構造物等の立体形状を描画する処理部で、表示が要求された地点周辺の地図データをデータ読込部（３０８）から受け取り、視点設定部（３０５）で指定された視点、視線方向、視野角と、コマンド解析部（３０１）等で指定された縮尺、描画方法、描画方位とでグラフィック展開しＶＲＡＭ(２０６）に転送する。
【００４１】
メニュー表示部（３１０）は、コマンド解析部（３０１）から出力させる命令を受け、要求される様々な種類のメニューやマークを表示処理部（３１１）に転送し、地図に重ねて表示する。
【００４２】
表示変換部（３１２）は、本発明を適用した処理方法により、立体的に表示された建物や構造物等の地図要素を含む地図を表示するための画像データを生成するもので、例えば、視点から各々の地図要素までの距離や高度差、地図要素の属性に応じ、各々の地図要素の表示形態を変更する。
【００４３】
図４は、図３の機能構成において、本発明の処理を実施する表示変換部（３１２）におけるデータフローを説明するための説明図である。
【００４４】
現在位置検出部（３０６）およびマップマッチ処理部３０７で算出された現在位置Ｐと、コマンド解析部（３０１）を介して入力されたユーザ入力S4に基づいて、視点設定部（３０５）では、現在位置の後方上空に視点位置Ｖを算出する。データ読込部（３０８）は、地図データベース（３）から、現在位置Ｐ周辺に存在する建物等の各地図要素の位置Ｍを読み込む。
【００４５】
なお、本実施形態では、マップマッチ処理部（３０７）で決定された自車の現在位置Ｐを用いることとしたが、現在位置算出部（３０６）で算出された自車位置を直接使用する構成としてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、表示地図上に自車の現在位置を表示する場合について説明したが、注視すべき位置あるいは領域がユーザから指定された場合には、該位置あるいは該領域に対応する位置を、上記自車の現在位置の代わりに用いる構成とする。
【００４７】
表示変換部（３１２）は、視点位置Ｖと地図要素の位置Ｍとの距離、水平距離、あるいは高度差を算出し、例えば視点近く、つまり視点から所定距離以内の地図要素を立体形状に、視点より遠方、つまり視点から所定距離以上の地図要素を平面形状に変換する。前記所定距離は、あらかじめ設定したり、ユーザが設定する構成としてもよい。
【００４８】
表示処理部（３１１）は、表示変換部（３１２）で変換した、各々の地図要素の形状、色、地図要素にマッピングするテクスチャ等の描画属性に基づいて、地図要素を描画展開する。
【００４９】
本発明で用いる地図データベース（３）のデータ構成例を図５に示す。
【００５０】
本地図データベース（３）において、地図データはデータ管理部（５０１）とデータ部（５０２）で構成される。通常、地図データベース（３）に記憶される道路や建物等の地図データは膨大な量であるため、所定間隔の緯経により地域を分割した、「標準地域メッシュ」で管理される。該地域メッシュにはメッシュコードといわれる識別番号が付けられている。
【００５１】
データ管理部（５０１）では、地域メッシュ単位に管理テーブルを持ち、各々の管理テーブルには、メッシュコード（５１０）、属性情報（５１１）、構造物データ管理部（５１２）、道路データ管理部（５１３）、鉄道データ管理部（５１４）等の地図要素の管理データを記憶している。属性情報（５１１）には、地図尺度や地図データの作成年月、図葉名等を記憶する。構造物データ管理部（５１２）には、該構造物データサイズ、および該構造物データ（５３０）へのリンクデータを記憶し、同様に道路データ管理部（５１３）には、該道路データサイズ、および該道路データ（５３１）へのリンクデータ、同様に、鉄道データ管理部（５１４）には、該鉄道データサイズ、および該鉄道データ（５３２）へのリンクデータを記憶する。
【００５２】
データ部（５０２）において、構造物データ（５３０）は、該構造物を構成する頂点数ｍ（５２０）、該構造物の属性（５２１）、頂点座標（５２２）等を記憶する。構造物属性（５２２）は、一般家屋、ガソリンスタンド、ホテル等の構造物種別や階数（あるいは高さ）、学校や一般構造物等、該構造物の種別（５４０）、○○ホテルや、××レストラン等の名称（５４１）、階数あるいは高さ（５４２）、ビル内のテナント情報（５４３）、ベビールームやトイレ等の詳細情報（５４４）である。頂点座標（５２２）は、該メッシュ内に正規化したXおよびY座標を記憶する。
【００５３】
また、道路データ（５３１）は、交差点（以下、ノード）を結ぶリンク情報、ノード座標、有料道路、国道などの道路種別、道路の高さ等を記憶する。鉄道データ（５３２）は、分岐点を結ぶリンク情報、分岐点座標、線路名、駅名等を記憶する。
【００５４】
上記図３の表示変換部（３１２）および表示処理部（３１１）を中心として実施される、本発明を適用した構造物描画処理手順の一例を、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
本構造物描画処理は、現在位置算出部（３０６）、マッチマッチ処理部（３０７）で決定された現在位置が更新された場合、あるいは、コマンド解析部（３０１）を介して入力されたユーザによるスクロールや視線、表示尺度等の表示変更指示があった場合に、描画更新要求が表示処理部（３１１）に発行され、実行されるものである。
【００５６】
本処理では最初、地図データベース（３）から構造物データを読み込み（手順６０１）、設定された視点と該構造物との距離あるいは高度差を算出する（手順６０２）。ここで、構造物データが複数の頂点群で構成される場合には、例えば、その代表点をとり、該代表点と視点との距離を算出する。また、高度差を算出する場合には、視点の高さと、構造物の階数から換算した高さ等を考慮した構造物の高さとの差分を計算すればよく、上記のような代表点を求める必要はない。
【００５７】
次に、手順６０２で算出した距離あるいは高度差ｄと所定値Lとを比較（手順６０３）する。手順６０３において、算出した距離あるいは高度差dが所定値Lより大きい場合には表示形状の変更と判断し、該当する構造物を平面（底面）形状、外枠だけで行うスケルトン表示、頂点間を結ぶ線を透過的に表示する透過表示、あるいは、より目立たない線色、線形状または線種での表示等の、立体形状よりも視認性あるいは描画詳細度が低い表示形態へ変更し（手順６０８）、変更した表示形態の描画モードで該構造物を描画する（手順６０９）。
【００５８】
なお、本処理例では、手順６０３で算出された距離あるいは高度差dが所定距離Lより大きい場合に表示形態を立体表示とは異なる表示に変えることとしたが、その逆、すなわち、算出した距離あるいは高度差dが所定距離L以下のとき、立体表示以外の表示形態へ変える構成としてもよい。このようにしても、注視される位置の近傍領域と、それ以外の領域との違いを明確にすることができるため、ナビゲーション処理に用いた際の誘導性を向上させることができる。
【００５９】
上記手順６０３の判定で表示形態変更に該当しない構造物は、読み込んだ地図データに基づいて三次元形状データを作成し（手順６０４）、作成した三次元データに基づいて該構造物を描画展開し（手順６０５）、展開した構造物の側面に窓などの模様のテクスチャをマッピングする（手順６０６）。
【００６０】
描画領域内の各地図要素の描画展開をすべて終了するまで、手順６０１〜６０６、手順６０８〜６０９に従い、各々の構造物の描画を実行する（手順６０７）。
【００６１】
本手順では、所定距離Ｌをあらかじめ設定された値を想定しているが、入力装置（５）でユーザが適宜指定するか、あるいはユーザが指定した注視位置または現在位置算出部（３０６）から算出された現在位置（自車位置）に応じて、所定値Ｌを設定する構成としてもよい。
【００６２】
本実施形態の描画更新時に行われる構造物描画処理手順の他の例を、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、図７のフローチャートにおいて、図６と同じ手順については同じ符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６３】
本処理例は、上記図６で説明した表示形態の変換処理の必要性を判定する際に、視点の高さを加味して実施するようにしている。
【００６４】
具体的には、地図データベース（３）から構造物データを読み込み（手順６０１）、視点の高さが所定値以上かどうかを判定し（手順６０１ａ）、所定値以上であれば（手順６０１ａでYes）、上記図６と同じ手順６０２〜６０９を実施する。また、視点の高さが所定値よりも低い（手順６０１ａでNo）場合には、手順６０４へ進み、すべての構造物データを立体表示する。
【００６５】
立体地図表示では、視点を高くするに従って描画対象となる地図要素数が増える。これに対して、本処理における手順６０１ａによれば、視点の高さが所定値以上の場合だけ、表示形状変換を実施することにより、一部の地図要素を平面形状で描画することができるため、描画負荷を軽減することが可能となる。
【００６６】
図８は、図６および図７の処理を実施した場合の表示例である。
【００６７】
図８（ａ）の表示例（８０１）は、図６および図７の手順６０３において、視点と地図要素との距離あるいは高度差が所定値より大きい地図要素の表示形態を、立体表示から平面（底面）形状に変更して描画した例である。図８（ａ）において、符号（８０３）は現在位置（自車位置）を示している。
【００６８】
表示例（８０１）によれば、遠方の建物を簡易表現することにより、ユーザが注視したい自車周辺の風景がより明確になる。
【００６９】
一方、図８（ｂ）の表示例（８０２）は、上記手順６０３の代わりに、視点と地図要素との距離あるいは高度差が所定以下の地図要素を立体表示形態から表示変更し、平面（底面）形状で描画した例である。
【００７０】
表示例（８０２）によれば、手前の建物を簡易表現することにより、走行予定の道路周辺の風景がより明確になる。
【００７１】
本実施形態の描画更新時に行われる構造物描画処理手順の他の例を、図９のフローチャートを参照して説明する。なお、図９のフローチャートにおいて、図６と同じ手順については同じ符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７２】
本例の処理では、地図データベース（３）から構造物データを読込み（手順６０１）、該構造物の属性である階数（５４２）や頂点座標（５２２）を参照し、該構造物の階数（高さ）、あるいは床面積が所定値Ｆ以上かどうかを判断する（手順６０２ｂ）。手順６０２ｂにおいて、該構造物の階数（高さ）あるいは床面積が所定値Ｆ以下のとき、該構造物を平面形状や透過色に変更する等、表示形態を変更する（手順６０８〜６０９）。
【００７３】
さらに本処理例では、該構造物がユーザが指定した属性、あるいは誘導のポイントとなる構造物かどうかを、上記手順６０１で読み込んだ構造物データのうち、構造物の属性（５２１）である種別（５４０）やテナント情報（５４３）を参照し、判断する（手順６０３ｂ）。手順６０３ｂにおいて、ユーザが指定しなかった属性を有する構造物、あるいは誘導経路上に存在していない等の誘導ポイントになり得ない構造物と判断された場合には、平面形状や透過色等の表示形態を変更する（手順６０８〜６０９）。ここで、誘導ポイントとなる構造物とは、ユーザが音声入力、パネル入力で指示した構造物や、システムが予め誘導の際に使用すると指定した構造物を指すものとする。
【００７４】
また、本処理例では、手順６０２ｂで、構造物の階数（高さ）あるいは床面積が所定値Ｆ以下と判断された場合に、立体表示形態以外の表示形態に変更したり、手順６０３ｂで、ユーザが指定しなかった属性を有する構造物、あるいは誘導経路上に存在していない等の誘導ポイントになり得ない構造物と判断された場合に表示形態を変更する構成としたが、本発明による構造物描画処理手順はこれらの例に限定されるものではない。
【００７５】
例えば、上記手順６０２ｂの代わりに、構造物の階数（高さ）あるいは床面積が所定値より大きいと判断された場合に、手順６０８へ進み、これ以降の手順において、該構造物を詳細形状や色、テクスチャ等を視認性あるいは詳細度のより高い表示形態を変更する構成としてもよい。
【００７６】
また、上記手順６０３ｂの代わりに、レストランや喫茶店等、ユーザが指定した属性を有する構造物、あるいは誘導ポイントとなることが可能な構造物と判断された場合には、該構造物の詳細形状や色、テクスチャ等の表示形態を、視認性あるいは描画詳細度のより高いものに変更する構成としてもよい。
【００７７】
さらにまた、上記図９の手順と、上記した視認性あるいは描画詳細度を高めるための表示形態変更を実施する手順とを任意に組み合わせる構成としてもよい。
【００７８】
図１０に、図９の処理に上記視認性あるいは描画詳細度をより高めるための手順を加えた場合の表示例を示す。
【００７９】
本表示例では、ユーザが自車近辺で利用可能なトイレを探していた場合、入力装置（５）より地図要素の属性「トイレ」を入力することにより、手順６０３ｂにおいて構造物属性である種別（５４０）あるいは詳細情報（５４４）を参照し、関係する構造物の色や線幅等を変えたり、○○ホテルの１Ｆ等の詳細案内を表示する等、「トイレ」のある場所を知らせることができる（１００１）。
【００８０】
また、郵便局等、誘導のポイントとなる構造物に「〒」マークを表示（１００２）することも可能である。
【００８１】
また、上記手順６０２ｂにおいて、階数（高さ）や床面積が所定値以下の構造物を平面形状等の簡易形状で表示（１００３）することもできる。
【００８２】
本実施形態の描画更新時に行われる構造物描画処理手順の他の例を、図１１のフローチャートを参照して説明する。図１１のフローチャートにおいて、図６、図７、図９の各処理例と同じ手順については同じ符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８３】
本処理は、図１０で説明した表示形態の変換処理を、視点の高さを加味して実施するようにしている。具体的には、視点の高さが所定値以上かを判断し（手順６０１ａ）、所定値以上の場合には、手順６０２ｂ以降の手順を実施する。
【００８４】
手順６０２ｂにおいては、該構造物の階数（高さ）あるいは床面積が所定値Ｆ以下かを判定し、所定値Ｆ以下の場合には、該構造物の表示形態を平面形状や透過色等の表示形態に変更する（手順６０８〜６０９）。
【００８５】
また、本手順６０２ｂにおいて、該構造物の階数（高さ）あるいは床面積が所定値より大きいかを判定し、該所定値よりも大きいと判定された場合には、該構造物の詳細形状を表示したり、色、テクスチャ等を変えるなどして、視認性あるいは描画詳細度のより高い表示形態へ変更する構成としてもよい。
【００８６】
次に、構造物がユーザが指定した属性、あるいは誘導のポイントとなる構造物かどうかを、該構造物の属性である種別（５４０）やテナント情報（５４３）を参照し、判断する（手順６０３ｂ）。手順６０３ｂにおいて、ユーザが指定しなかった属性を有する構造物、あるいは誘導経路上に存在していない等の誘導ポイントになり得ない構造物を平面形状や透過色に変更する等して、簡略化された表示形態を変更するように、手順６０８〜６０９へ進む。
【００８７】
また、手順６０３ｂにおいて、該構造物がレストランや喫茶店等、ユーザが指定した属性を有する構造物、あるいは誘導ポイントである構造物かどうかを判断させ、それに該当する場合には、手順６０８〜６０９において、詳細形状や色、テクスチャを変更する等して、表示形態を変更する構成としてもよい。
【００８８】
本実施形態の描画更新時に行われる構造物描画処理手順の他の例を、図１２のフローチャート、図１３を参照して説明する。図１２のフローチャートにおいて、図６、図７の各例と同じ手順については同じ符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８９】
本処理例においては、手順６０１ａで、視点の高さが所定値よりも小さいと判断されたとき、該構造物がユーザが指定した属性、あるいは誘導のポイントとなる構造物かどうかを、該構造物の属性である種別（５４０）やテナント情報（５４３）を参照し、判断する（手順６０２ｂ）。
【００９０】
手順６０２ｂにおいて、ユーザが指定しなかった属性を有する構造物、あるいは誘導経路上に存在していない等の誘導ポイントになり得ない構造物であると、判定された場合には、手順６０８以降へ進み、該構造物の表示形態を平面形状や透過表示等に変更する。
【００９１】
図１３（ａ）に、上記処理手順を実施した場合の表示例を示す。表示例（１３０１）は、ユーザが指定しなかった属性を有する構造物、あるいは誘導経路上に存在していない等の誘導ポイントになり得ない構造物（１３０２）を平面形状等の簡易形状に変更し表示する。
【００９２】
表示例（１３０１）によれば、一般家屋を平面形状で表示し、誘導の目印となり得る郵便局などの公共施設や店舗を立体的に表示することができる。
【００９３】
また、上記の処理例のように構造物の表示形態を簡略化されたものに変更する代わりに、上記図１２の処理例の手順６０２ｂにおいて、該構造物が、レストランや喫茶店等、ユーザが指定した属性を有する構造物、あるいは誘導ポイントである構造物と判断された場合に、該構造物の詳細形状や色、テクスチャを変更する等をして表示形態を変更する構成としてもよい。
【００９４】
このような構成によって得られる表示例を図１３（ｂ）に示す。表示例（１３０３）は、ユーザが指定した属性を有する構造物、あるいは誘導ポイントである構造物を詳細形状や色、テクスチャを変更し、より目立つように表示している。
【００９５】
表示例（１３０３）によれば、誘導の目印となり得る郵便局や銀行等の施設（１３０４）を、他の構造物よりも詳細に表示することができる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば、所定の視点位置から眺めた立体的な景観を表示する立体地図表示装置およびナビゲーション装置において、地図要素の立体化によって生じる表示情報量の増加を抑制し、並びに描画処理負荷を軽減可能な立体地図表示装置およびナビゲーション装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるナビゲーション装置の一実施形態における構成を示すブロック図。
【図２】演算処理部（１）のハードウエア構成を示したブロック図。
【図３】演算処理部（１）の機能構成を示したブロック図。
【図４】本発明の装置において、視点と各地図要素との位置関係により地図要素の表示形態を変更する際の、データの流れを説明するためのブロック図。
【図５】地図データベース（３）のデータフォーマットを示した説明図。
【図６】本発明による表示形態の変換手順を備える描画処理であって、視点と各構造物との距離（高度差）に応じて該構造物の表示形状を変更する処理の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明による表示形態の変換手順を備える描画処理であって、視点と各構造物との距離（高度差）に応じて該構造物の表示形状を変更する処理の他の例を示すフローチャート。
【図８】図８（ａ）：図６、図７の処理を実施したときの表示例を示す説明図。
図８（ｂ）：図６、図７の処理を実施したときの他の表示例を示す説明図。
【図９】本発明による表示形態の変換手順を備える描画処理であって、構造物属性に応じて該構造物の表示形状を変更する処理の一例を示すフローチャート。
【図１０】図９の処理を実施したときの表示例を示す説明図。
【図１１】本発明による表示形態の変換手順を備える描画処理であって、視点の高さと、構造物属性に応じて該構造物の表示形状を変更する処理の一例を示すフローチャート。
【図１２】本発明による表示形態の変換手順を備える描画処理であって、視点の高さと、構造物属性に応じて該構造物の表示形状を変更する処理の他の例を示すフローチャート。
【図１３】図１３（ａ）：図１２の処理を実施したときの表示例を示す説明図。
図１３（ｂ）：図１２の処理を実施したときの他の表示例を示す説明図。
【符号の説明】
８０１…視点との距離が所定値以上の構造物を平面で描画した例、８０２…視点との距離が所定値以内の構造物を平面で描画した例、８０３…自車位置マーク、１００３…簡易形状による表示例。
【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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