(57)【要約】【課題】特徴的な外観により景観への影響度が大きい建物については高リアルに表示し、そうでない建物については低リアルに表示して、リアル感のある都市景観を再現した３次元地図画像を表示する。【解決手段】３次元地図画像において、たとえば信号機２８、２９や建物３０、３１など、外観上目立つ建物や道路上に設置された標識類のように運転者が注目しやすい構造物は、リアルデータに基づいて高リアルに表示する。一方、たとえば建物３２や街路樹３３〜３６など、特徴のない建物や道路脇の設置物のように運転者があまり注目せず、３次元地図画像全体の見た目のリアル感に対する影響が少ない構造物は、非リアルデータに基づいて低リアルに表示する。【選択図】図２
2007171229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の処理を実行するための制御回路を有し、その制御回路を用いて、
構造物の外観を高リアルに表示するためのリアルデータと、構造物の外観を低リアルに表示するための非リアルデータとを含んだ地図データを読み込み、
前記リアルデータに基づく構造物の立体画像と、前記非リアルデータに基づく構造物の立体画像とが一つの地図画像内に混在する３次元地図画像を作成し、
前記作成された３次元地図画像を表示モニタに表示することを特徴とする地図表示装置。
【請求項２】
請求項１の地図表示装置において、
前記制御回路の処理負荷に応じて、前記リアルデータに基づく構造物の立体画像と前記非リアルデータに基づく構造物の立体画像の割合を変化させることを特徴とする地図表示装置。
【請求項３】
請求項１または２の地図表示装置において、
同一の構造物について、前記リアルデータよりも前記非リアルデータの方がそのデータ量が少ないことを特徴とする地図表示装置。
【請求項４】
請求項３の地図表示装置において、
前記リアルデータおよび前記非リアルデータは、構造物の底面形状を表すための底面データと、構造物の壁面形状を複数のポリゴンによって表すためのポリゴンデータとをそれぞれ含み、
同一の構造物について、前記底面データによる底面頂点数、または前記ポリゴンデータによるポリゴン数のうち少なくともいずれか一方は、前記リアルデータよりも前記非リアルデータの方が少ないことを特徴とする地図表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体的な地図を表示する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
あらかじめ準備した複数の３次元モデルパターンにしたがって建物の３次元モデルを生成することにより、処理能力の低い小規模なコンピュータシステムでも立体的な都市景観を表示できるようにした装置が知られている（特許文献１参照）。また、各建物の底面形状や高さ情報のデータを地図データに記憶しておき、その地図データを用いて建物の３次元形状を描画することにより、立体的でリアル感のある都市景観を再現する装置も知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９８１６２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される装置では、全ての建物について、あらかじめ準備した３次元モデルパターンにしたがって生成される３次元モデルを表示する。したがって、特徴的な外観により景観への影響度が大きい建物についても、他の建物と同じような形状で表示されるため、リアル感に欠けることとなる。一方特許文献２に開示される装置では、景観への影響度に関係なく全ての建物をリアルに表示するため、描画時の処理データ量が増大し、処理能力の高いＣＰＵを使用する必要がある。したがって、不要なコスト上昇を招く場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明による地図表示装置は、各種の処理を実行するための制御回路を有し、その制御回路を用いて、構造物の外観を高リアルに表示するためのリアルデータと、構造物の外観を低リアルに表示するための非リアルデータとを含んだ地図データを読み込み、リアルデータに基づく構造物の立体画像と、非リアルデータに基づく構造物の立体画像とが一つの地図画像内に混在する３次元地図画像を作成し、作成された３次元地図画像を表示モニタに表示するものである。
請求項２の発明は、請求項１の地図表示装置において、制御回路の処理負荷に応じて、リアルデータに基づく構造物の立体画像と非リアルデータに基づく構造物の立体画像の割合を変化させるものである。
請求項３の発明は、請求項１または２の地図表示装置において、同一の構造物について、リアルデータよりも非リアルデータの方がそのデータ量が少ないこととしたものである。
請求項４の発明は、請求項３の地図表示装置において、リアルデータおよび非リアルデータは、構造物の底面形状を表すための底面データと、構造物の壁面を複数のポリゴンによって表すためのポリゴンデータとをそれぞれ含み、同一の構造物について、底面データによる底面頂点数、またはポリゴンデータによるポリゴン数のうち少なくともいずれか一方は、リアルデータよりも非リアルデータの方が少ないこととするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、特徴的な外観により景観への影響度が大きい建物については高リアルに表示し、そうでない建物については低リアルに表示して、不要なコスト上昇を避けつつリアル感のある都市景観を再現した３次元地図画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を図１に示す。図１のナビゲーション装置１は車両に搭載されており、自車両の前方に見える景観を立体的にリアル感のある画像で模擬した３次元地図画像を表示して、設定された目的地まで自車両を案内する。これにより、臨場感のある分かりやすいナビゲーション情報を運転者に提供するものである。
【０００８】
ナビゲーション装置１は、制御回路１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、現在地検出装置１４、画像メモリ１５、表示モニタ１６、入力装置１７およびディスクドライブ１８を有している。ディスクドライブ１８には、地図データが記録されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９が装填される。
【０００９】
制御回路１１は、マイクロプロセッサおよびその周辺回路からなり、ＲＡＭ１３を作業エリアとしてＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを実行することにより、各種の処理や制御を行う。この制御回路１１において実行される処理により、ＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録された地図データに基づいて、目的地までの推奨経路が探索されるとともに、自車両前方の景観を模擬した３次元地図画像が作成され、表示モニタ１６に表示される。
【００１０】
現在地検出装置１４は、自車両の現在地すなわち自車位置を検出する装置であり、たとえば、自車両の進行方向を検出する振動ジャイロ１４ａ、車速を検出する車速センサ１４ｂ、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１４ｃ等からなる。ナビゲーション装置１は、この現在地検出装置１４により検出された自車位置に基づいて、推奨経路を探索するときの経路探索開始点を決定するとともに、３次元地図画像の作成範囲を決定するときの視点位置を設定することができる。
【００１１】
画像メモリ１５は、表示モニタ１６に表示するための画像データを一時的に格納する。この画像データには、制御回路１１において作成された３次元地図画像の描画用データなどが含まれる。画像メモリ１５に格納された画像データを用いて、自車両前方の景観を模擬した３次元地図画像などの各種画像が表示モニタ１６に表示される。
【００１２】
入力装置１７は、ユーザが目的地の設定などを行うための各種入力スイッチを有し、これは操作パネルやリモコンなどによって実現される。ユーザは、表示モニタ１６に表示される画面指示に従って入力装置１７を操作することにより、地名や地図上の位置、施設名などを指定して目的地を設定し、その目的地までの経路探索をナビゲーション装置１に開始させることができる。ユーザの入力装置１７の操作に応じて目的地が設定されると、現在地検出装置１４により検出された現在地を経路探索開始点として、設定された目的地までの経路演算が所定のアルゴリズムにより行われ、目的地までの推奨経路が求められる。こうして求められた推奨経路にしたがって、目的地までの案内が行われる。
【００１３】
ディスクドライブ１８は、推奨経路の探索や３次元地図画像の作成に用いられる地図データを、装填されたＤＶＤ−ＲＯＭ１９より読み出す。なお、ここではＤＶＤ−ＲＯＭを用いた例について説明しているが、ＤＶＤ−ＲＯＭ以外の他の記録メディア、たとえばＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなどより、地図データを読み出すこととしてもよい。
【００１４】
ＤＶＤ−ＲＯＭ１９に記録された地図データには、推奨経路演算用の経路計算データ、推奨経路に従って自車両を目的地まで案内するときに用いられる交差点名称や道路名称などの経路誘導データ、道路を表す道路データ、３次元地図画像上に表示される建物や各種建造物などの構造物を表す構造物データ等が含まれる。
【００１５】
構造物データには二種類のものがある。一つはリアル度の高いデータであり、各構造物の外観を忠実に再現して高リアルに表示することができる。このような構造物データは、リアルデータと呼ばれる。もう一つはリアルデータよりもリアル度の低いデータであり、各構造物の外観を低リアルに表示するものである。このような構造物データは、非リアルデータと呼ばれる。ここで、リアル度とは実物と同じように見える程度をいう。すなわち、高リアルとは実物をそのまま表示したかのように見える程度のことをいい、低リアルとは実物に近いが簡略化されたり一部省略されたりして見える程度のことをいう。各構造物について、このようなリアルデータと非リアルデータがそれぞれ設定されている。
【００１６】
リアルデータと非リアルデータは、構造物を３次元で表示するための３次元形状データをそれぞれ備えている。これには、構造物の底面形状を表すための底面データ、構造物の壁面形状を複数のポリゴンによって表すためのポリゴンデータ、ポリゴンに貼り付けられる画像のデータであり、構造物の壁面の造形や模様、色彩等を表すためのテクスチャデータなどの各種データが含まれる。なお底面データは、その底面を構成する複数の頂点座標として表される。またポリゴンデータは、そのポリゴン数とそれぞれのポリゴンを形成する頂点座標列として表される。
【００１７】
リアルデータと非リアルデータでは、３次元形状データにおける底面の頂点数や、ポリゴン数および各ポリゴンの頂点数、テクスチャデータのリアル度などが異なる。リアルデータでは、非リアルデータよりも数多くの頂点を用いて底面を構成したり、ポリゴン数やポリゴン頂点数を多くしたりすることにより、構造物の細かな形状まで再現することができる。また、リアルデータに含まれるテクスチャデータには、実物に近い外観とするために、高解像度の画像や実物を撮影した写真から作成された画像などが用いられる。一方、非リアルデータでは、底面の頂点数やポリゴン数などをリアルデータよりも少なくすることにより、構造物の形状を簡略化して表している。また、非リアルデータに含まれるテクスチャデータには、低解像度の画像や、一定の色彩や模様を用いてパターン化された画像などが用いられる。
【００１８】
制御回路１１において３次元地図画像を作成する際、リアルデータを用いた場合と非リアルデータを用いた場合とでは、制御回路１１の処理負荷に違いが生じる。リアルデータを用いた場合は構造物を高リアルに表せる反面、大量のデータ処理が必要となるため、処理負荷が大きくなる。一方、非リアルデータを用いた場合、構造物は低リアルに表されるが、同一の構造物についてリアルデータよりも非リアルデータの方がそのデータ量が少ないため、処理負荷を小さくすることができる。
【００１９】
ナビゲーション装置１において表示モニタ１６に表示される３次元地図画像の例を図２に示す。この３次元地図画像には、中央線２０、車線境界線２１と２２、進行方向矢印２３、２４および２５、横断歩道２６と２７、信号機２８と２９、建物３０、３１および３２、街路樹３３〜３６などが立体的に表示されている。建物３１の上部には、看板３７が設置されている。
【００２０】
表示モニタ１６に表示される３次元地図画像において、外観上目立つ建物や道路上に設置された標識類などのように運転者が注目しやすい構造物は、前述のようなリアルデータに基づいて高リアルに表示される。図２の例では、信号機２８、２９や建物３０、３１がこれに該当する。また、路面標示である中央線２０、車線境界線２１と２２、進行方向矢印２３、２４および２５、横断歩道２６と２７についても、同様にリアルデータに基づいて３次元地図画像上に表示される。
【００２１】
一方、特徴のない建物や道路脇の設置物などのように、運転者があまり注目せず、３次元地図画像全体の見た目のリアル感に対する影響が少ない構造物は、前述のような非リアルデータに基づいて低リアルに表示される。図２の例では、建物３２や街路樹３３〜３６がこれに該当する。
【００２２】
以上説明したように、一つの３次元地図画像内において、リアルデータに基づいて高リアルに表された構造物の立体画像と、非リアルデータに基づいて低リアルに表された構造物の立体画像とを混在させることにより、３次元地図画像全体の見た目のリアル感を維持しつつ、制御回路１１の負荷を軽減してハードウェアの簡素化や処理速度の向上などを図ることができる。なお、各構造物の立体画像をリアルデータと非リアルデータのどちらに基づいて表示するかについては、前述したような運転者の注目度の他にも、その構造物の種類や周囲の構造物の設置密度などを考慮した上で、構造物ごとに予め決められる。
【００２３】
図２のような３次元地図画像を表示モニタ１６に表示する際に、制御回路１１において実行される処理のフローチャートを図４に示す。このフローチャートが所定の処理周期ごとに実行されることにより、３次元地図画像の内容が更新される。ステップＳ１０では、３次元地図画像の作成範囲を設定する。このとき、現在地検出装置１４により検出される自車位置に基づいて視点位置を決定し、その視点位置から所定の方向および範囲内を３次元地図画像の作成範囲に設定する。
【００２４】
ステップＳ２０では、ディスクドライブ１８を用いて、ステップＳ１０において設定された３次元地図画像の作成範囲内の地図データをＤＶＤ−ＲＯＭ１９から読み込む。この地図データには、３次元地図画像の作成範囲内に存在する各構造物について、それぞれのリアルデータと非リアルデータが含まれている。ステップＳ３０では、ステップＳ２０で読み込んだ地図データからいずれかの構造物を選択することにより、３次元地図画像において表示すべき構造物の選択を行う。
【００２５】
ステップＳ４０では、ステップＳ３０で選択した構造物の立体画像を作成するために、リアルデータと非リアルデータのどちらを用いるか判定する。リアルデータを用いると判定された場合はステップＳ５０へ進み、非リアルデータを用いると判定された場合はステップＳ６０へ進む。なお、地図データには、予め決められた条件にしたがって、このステップＳ４０の判定に必要な情報が各構造物について記録されている。その情報を参照することにより、ステップＳ４０の判定が行われる。
【００２６】
ステップＳ５０では、ステップＳ３０で選択した構造物について、リアルデータに基づいてその構造物の立体画像を作成する。これにより、選択した構造物が高リアルに表示される。ステップＳ５０を実行したら、ステップＳ７０へ進む。
【００２７】
一方ステップＳ６０では、ステップＳ３０で選択した構造物について、非リアルデータに基づいてその構造物の立体画像を作成する。これにより、選択した構造物が低リアルに表示される。ステップＳ６０を実行したら、ステップＳ７０へ進む。
【００２８】
ステップＳ７０では、３次元地図画像の作成範囲内にある全ての構造物を、それまでに実行されたステップＳ３０において選択したか否かを判定する。全ての構造物を選択済みである場合は、ステップＳ８０へ進む。まだ選択していない構造物がある場合はステップＳ３０へ戻り、そのうちのいずれかを選択して上記の処理を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ８０では、３次元地図画像を作成する。この３次元地図画像には、それまでに実行されたステップＳ５０の処理により作成されたリアルデータに基づく構造物の立体画像と、ステップＳ６０の処理により作成された非リアルデータに基づく構造物の立体画像とが混在している。ステップＳ９０では、ステップＳ８０で作成された３次元地図画像を表示モニタ１６に表示する。ステップＳ９０を実行したら、図４のフローチャートを終了する。以上説明したような処理により、図２のような３次元地図画像が表示モニタ１６に表示される。
【００３０】
なお、図４のフローチャートにしたがって３次元地図画像を表示する際、制御回路１１の処理負荷に応じて、一部の構造物についてリアルデータと非リアルデータを切り替えて表示することにより、リアルデータに基づく構造物の立体画像と非リアルデータに基づく構造物の立体画像との割合を３次元地図画像において変化させるようにしてもよい。すなわち、処理負荷が比較的小さい場合はリアルデータに基づいて当該構造物を高リアルに表示するが、処理負荷が所定の状態よりも大きくなった場合は、非リアルデータに基づいて当該構造物を低リアルに表示することにより、制御回路１１自身の処理負荷を軽減する。このようにすることで、制御回路１１の処理負荷状態に応じて適切な処理内容を選択し、処理速度の低下などを防ぐことができる。
【００３１】
図３は、図２でリアルデータを用いて表示されていた一部の構造物について、非リアルデータを用いて表示した３次元地図画像の例である。この３次元地図画像において、建物３１は非リアルデータを用いて低リアルに表示されているため、図２とは異なる形態となっており、看板３７も表示されていない。このように、処理負荷が小さいときにはリアルデータに基づいて立体画像を作成した一部の構造物について、処理負荷が大きい場合は非リアルデータに基づいて立体画像を作成することにより、低リアルに表示する。なお、どの構造物を処理負荷増大時に非リアルデータによる表示の対象とするかは、予め設定しておくことができる。
【００３２】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏することができる。
（１）制御回路１１を用いて、リアルデータと非リアルデータを含んだ地図データを読み込み（ステップＳ２０）、リアルデータに基づく構造物の立体画像と、非リアルデータに基づく構造物の立体画像とが一つの地図画像内に混在する３次元地図画像を作成する（ステップＳ８０）。こうして作成された３次元地図画像を表示モニタ１６に表示する（ステップＳ９０）こととした。このようにしたので、特徴的な外観により景観への影響度が大きい建物については高リアルに表示し、そうでない建物については低リアルに表示して、不要なコスト上昇を避けつつリアル感のある都市景観を再現した３次元地図画像を表示することができる。
【００３３】
（２）制御回路１１の処理負荷に応じて、リアルデータに基づく構造物の立体画像と非リアルデータに基づく構造物の立体画像の割合を３次元地図画像において変化させることとすれば、制御回路１１の処理負荷状態に応じて適切な処理内容を選択し、処理速度の低下を防ぐことができる。
【００３４】
（３）同一の構造物について、底面データによる底面頂点数、またはポリゴンデータによるポリゴン数のうち少なくともいずれか一方は、リアルデータよりも非リアルデータの方が少ないことにより、リアルデータよりも非リアルデータの方がそのデータ量が少ない。したがって、リアルデータに比べて、非リアルデータを用いたときの処理負荷を軽減することができる。
【００３５】
なお、上記で説明したような地図の表示方法は、車両用のナビゲーション装置以外にも適用可能である。すなわち本発明は、リアルデータと非リアルデータを含んだ地図データを読み込み、リアルデータに基づく構造物の立体画像と、非リアルデータに基づく構造物の立体画像とが混在する３次元地図画像を作成して表示する地図表示装置について適用することができる。
【００３６】
以上説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係には何ら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態による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】３次元地図画像の例である。
【図３】図２の一部の構造物について非リアルデータを用いて表示した３次元地図画像の例である。
【図４】３次元地図画像を表示するときに実行されるフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  ナビゲーション装置
１１  制御回路
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  現在地検出装置
１５  画像メモリ
１６  表示モニタ
１７  入力装置
１８  ディスクドライブ
１９  ＤＶＤ−ＲＯＭ
【図１】
2007171229.tif 000003
【図２】
2007171229.tif 000004
【図３】
2007171229.tif 000005
【図４】
2007171229.tif 000006