(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、前記現在位置と前記地図データに基づいて目的地までの経路案内を表示する表示手段と、を備えたナビゲーション装置であって、
前記地図データに含まれる交差点における複数の進入方向の夫々に対応する道路側面の貼り付け面の３次元配置データを記憶する貼り付け面記憶手段と、
前記貼り付け面に貼り付ける画像データを、前記交差点における複数の進入方向の夫々に対応する道路側面の貼り付け面に対応付けて記憶する画像データ記憶手段と、
前記現在位置から道路を検出し、該道路の車両の進行方向に応じた貼り付け面に対応付けられた画像データを抽出し表示する表示制御手段と、
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】
前記画像データ記憶手段は、構造物領域と背景領域に区分して該背景領域を所定の背景色で塗りつぶした画像データを記憶してい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】
前記背景色は、表示画面の上面部と同一色にて表示されることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記現在位置から道路を検出し、該道路の車両の進行方向に応じた貼り付け面に対応付けられた画像データを抽出し、車両の走行に応じて動画像表示す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５】
前記貼り付け面記憶手段は、前記交差点近傍における前記複数の進入方向の夫々に対応する道路側面の貼り付け面の３次元配置データを記憶しており、
前記表示制御手段は、前記現在位置検出手段からの現在位置データと交差点との位置関係を比較し、車両が所定距離内にいる場合、該道路の車両の進行方向に応じた貼り付け面に対応付けられた画像データを抽出し表示す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６】
前記貼り付け面は、前記交差点の中心から所定範囲内における前記複数の進入方向の夫々に対応する道路に夫々面する２つの側面の矩形領域として定義され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７】
前記地図データ記憶手段は、道路の道幅情報を記憶し、前記貼り付け面記憶手段は、前記道幅情報に応じて前記貼り付け面の画像位置を算出す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８】
前記表示制御手段によって表示される表示データに対し、所定の情報に基づくデータを重畳する表示データ重畳手段を更に備え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９】
前記表示データ重畳手段は、車線情報に基づく車線表示データを重畳することを特徴とする請求項８に記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
前記表示データ重畳手段は、設定された経路に基づく進行方向案内表示データを重畳することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の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、走行中の車両において地図データに基づいて経路案内を画面上に表示するナビゲーション装置に関し、特に、経路上の交差点の３次元画像を表示することができるナビゲーション装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の現在位置を検出し、周辺の道路地図と共に検出された現在位置を表示画面に表示して経路案内を行うナビゲーション装置が広く用いられている。この種のナビゲーション装置を用いると、車両の搭乗者は表示画面に表示される道路地図を視認して走行車両の位置を把握することができる。
【０００３】
一方、一般に表示画面に表示される道路地図は平面的な表示となるが、走行経路上の交差点を視覚的に特定するために、搭乗者の位置を視点とした立体的な交差点の表示を行うことが要望されている。搭乗者は、このような立体的な表示を見ることにより、例えば交差点で右折や左折する際に、的確に曲がるべき交差点を判断することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のナビゲーション装置では、交差点の立体画像表示を実現するため、例えば、交差点の写真画像をデータ化して記憶手段に保持し、表示画面に交差点の写真画像を表示する方法が採用される。
【０００５】
しかし、このような方法では、多数の交差点についての写真画像データを用意すると、データ量が非常に大きくなる。しかも、車両の移動に応じた動画像を表示しようとすると、その分だけの写真画像データを用意しなければならなくなり、記憶手段の容量の面で制約を受ける。
【０００６】
一方、交差点付近の３次元ワイヤーフレームモデルを用いてテクスチャマッピング処理により３次元表示を行うことも考えられるが、交差点付近にはビルなど多くの構造物があるため、必要なテクスチャマッピング処理がきわめて増大し、画像処理に多大の時間を要することになる。
【０００７】
以上のように、上記従来のナビゲーション装置では、記憶手段に保持可能なデータを用いて簡易な処理により立体的な交差点画像を表示することができない点が問題であった。
【０００８】
そこで、本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、走行中の車両において、簡易な画像処理により交差点の立体的な画像を表示して視認性を向上させることができるナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のナビゲーション装置は、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、前記現在位置と前記地図データに基づいて目的地までの経路案内を表示する表示手段と、を備えたナビゲーション装置であって、前記地図データに含まれる交差点における複数の進入方向の夫々に対応する道路側面の貼り付け面の３次元配置データを記憶する貼り付け面記憶手段と、前記貼り付け面に貼り付ける画像データを、前記交差点における複数の進入方向の夫々に対応する道路側面の貼り付け面に対応付けて記憶する画像データ記憶手段と、前記現在位置から道路を検出し、該道路の車両の進行方向に応じた貼り付け面に対応付けられた画像データを抽出し表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のナビゲーション装置は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、前記画像データ記憶手段は、構造物領域と背景領域に区分して該背景領域を所定の背景色で塗りつぶした画像データを記憶していることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のナビゲーション装置は、請求項２に記載のナビゲーション装置において、前記背景色は、表示画面の上面部と同一色にて表示されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載のナビゲーション装置は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、前記表示制御手段は、前記現在位置から道路を検出し、該道路の車両の進行方向に応じた貼り付け面に対応付けられた画像データを抽出し、車両の走行に応じて動画像表示することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載のナビゲーション装置は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、前記貼り付け面記憶手段は、前記交差点近傍における前記複数の進入方向の夫々に対応する道路側面の貼り付け面の３次元配置データを記憶しており、前記表示制御手段は、前記現在位置検出手段からの現在位置データと交差点との位置関係を比較し、車両が所定距離内にいる場合、該道路の車両の進行方向に応じた貼り付け面に対応付けられた画像データを抽出し表示することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載のナビゲーション装置は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、前記貼り付け面は、前記交差点の中心から所定範囲内における前記複数の進入方向の夫々に対応する道路に夫々面する２つの側面の矩形領域として定義されることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載のナビゲーション装置は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、前記地図データ記憶手段は、道路の道幅情報を記憶し、前記貼り付け面記憶手段は、前記道幅情報に応じて前記貼り付け面の画像位置を算出することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載のナビゲーション装置は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、前記表示制御手段によって表示される表示データに対し、所定の情報に基づくデータを重畳する表示データ重畳手段を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載のナビゲーション装置は、請求項８に記載のナビゲーション装置において、前記表示データ重畳手段は、車線情報に基づく車線表示データを重畳することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載のナビゲーション装置は、請求項８又は請求項９に記載のナビゲーション装置において、前記表示データ重畳手段は、設定された経路に基づく進行方向案内表示データを重畳することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成を示す図である。図１に示すナビゲーション装置は、制御部１１と、地図データ記憶部１２と、交差点画像データ記憶部１３と、センサ部１４と、現在位置検出部１５と、ディスプレイ１６と、スピーカ１７と、画像処理部１８とを含んで構成されている。
【００２１】
以上の構成において、制御部１１は、ナビゲーション装置全体の動作を制御する。制御部１１はＣＰＵ等からなり、図示しないＲＯＭに格納される制御プログラムを読み出して実行し、ナビゲーション装置の各構成要素に制御信号を送出すると共に、データを入出力する。また、制御部１１は本発明の表示制御手段としても機能し、後述の画像処理部１８により実行される３次元画像処理の動作とディスプレイ１６の表示タイミングを制御する。
【００２２】
地図データ記憶部１２は、地図データを格納する記憶容量の大きなメモリであり、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどが用いられる。地図データ記憶部１２に格納される地図データは、道路形状データ、名称データ、背景データなどを含んで構成される。更に、地図データ記憶部１２は、本発明の貼り付け面記憶手段として機能し、本発明に係る交差点表示処理に基づく３次元表示の対象となる複数の表示交差点の位置データや後述の貼り付け面の３次元配置データなどが地図データに付随して格納されている。
【００２３】
なお、上記表示交差点としては、十字路に加え、３叉路、５叉路、分岐点や合流点などを対象として含んでいる。
【００２４】
交差点画像データ記憶部１３は、本発明に係る交差点表示処理に必要となる交差点画像データを保持するメモリであり、本発明の画像データ記憶手段として機能する。この交差点画像データは、上述の地図データ記憶部１２に格納される複数の表示交差点に対応して、ディスプレイ１６に３次元交差点画像を表示するために必要な画像データとしてのテクスチャデータ等により構成される。なお、交差点画像データについての詳細は後述する。
【００２５】
センサ部１４は、車両の現在位置を検出するために必要な各種センサを含んでいる。具体的には、車両の速度を検出する車速センサや、車両の方位変化量を検出する方位センサや、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部などを含んで構成される。
【００２６】
現在位置検出部１５は、センサ部１４からの出力信号に基づいて、車両の現在位置を算出し、現在位置データを出力する。なお、現在位置データは、制御部１１によって前述の地図データと照合されて、マップマッチング処理等により補正される。
【００２７】
ディスプレイ１６は、本発明の表示手段として機能し、制御部１１の指示の下、地図データが種々の態様で表示されると共に、これに重畳して車両の現在位置がカーマークとして表示される。また、車両が表示交差点に進入するとき、ディスプレイ１６には、後述の画像処理により３次元交差点画像が表示される。このディスプレイ１６は、例えばＣＲＴ、液晶表示素子などから構成される。また、スピーカ１７からは、車両の経路に沿った誘導情報が音声により出力される。
【００２８】
画像処理部１８は、交差点画像データを用いて３次元交差点画像を表示するための３次元画像処理を実行する。画像処理部１８により生成された３次元画像データは、制御部１１の指示の下、ディスプレイ１７に所定周期ごとに出力される。なお、画像処理部１８としては、３次元画像処理に対応した画像処理プロセッサを用いることができる。
【００２９】
次に、本実施形態に係る３次元画像処理の基本概念について、図２〜図５を参照して説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態に係るナビゲーション装置において画像表示の対象となる表示交差点について説明する図であり、車両の進行方向前方にある表示交差点と車両の位置関係の例を示している。本実施形態では、例えば、図２のような位置にある車両の搭乗者から見た視野画像を３次元の動画としてディスプレイ１６に表示する。ここで、地図データ記憶部１２に保持される地図データは、リンクやノードの集合であり、表示交差点の位置データは複数のリンクが接続される１つのノードに対応する。
【００３１】
また、図２に示すように、一般に表示交差点の周辺部には複数の建物が存在する。本実施形態では、表示交差点を特徴づける周辺部の建物等の構造物の画像を３次元表示して、表示画面の視認性を高めている。図２の車両位置から見た視野画像を正確に３次元表示するためには、車両の位置及び交差点進入方向を現在位置検出部１５の検出出力に基づき把握すると共に、道路の道幅を地図データから判別する必要がある。
【００３２】
ここで、図２のような位置関係では、車両の進行方向が表示交差点の方向であり、その視野の両端には建物等の構造物が存在する。従って、リアルな交差点の情景を３次元画像として表示するために、これらの構造物を含む交差点画像データを生成する必要がある。この場合、交差点周辺にある各構造物ごとの画像データを用意する方法もあるが、３次元画像処理に伴う処理量がきわめて大きくなる。そこで、本実施形態では、表示交差点の中心から車両位置にかけての左側側面と右側側面の視野に対し、それぞれ１個づつの側面テクスチャを用意し、これらを後述のテクスチャマッピング処理により表示画面上の所定位置に貼り付けて、３次元交差点画像を表示することとしている。
【００３３】
次に図３は、本実施形態に係る３次元画像処理において用いられるテクスチャマッピング処理について説明する図である。図３においては、３次元表示の対象物として立方体を想定し、これを３次元形状データ２０としてデータ化する。この３次元形状データ２０は、例えば、立方体の各頂点の３次元座標を定義することにより特定できる。そして、この３次元形状データ２０に対し、テクスチャを貼り付ける所定の貼り付け面２０ａを定義する。この貼り付け面２０ａに２次元形状や模様等が描かれた２次元のテクスチャ２１を貼り付けることによりテクスチャマッピング処理が行われる。
【００３４】
図３に示すテクスチャ２１は正方形である場合を示しているが、貼り付け面２０ａは３次元形状データ２０を見る視点に応じて２次元形状が様々に変化する。例えば図３の場合、貼り付け面２０ａが平行四辺形の２次元形状となっている。従って、貼り付け面２０ａの２次元形状に対応させて、テクスチャ２１に、拡大・縮小、変形等を施してテクスチャマッピング処理を行う必要がある。
【００３５】
また、本実施形態では車両の搭乗者からの視点を考えるため、貼り付け面２０ａの配置及び形状が車両の移動に伴い時々刻々変動する。従って、３次元交差点画像を動画として表示する場合、テクスチャ２１を用いたテクスチャマッピング処理を短時間で実行しなければならず、リアルタイムに動画を表示するため、テクスチャ２１の数は少ない方が望ましい。
【００３６】
図４は、本実施形態に係る表示交差点の一角を模式的に示す図である。図４に示すように本実施形態では、表示交差点の一角に存在する複数の構造物を含む３次元領域を設定し、一方の道路に面する矩形領域である貼り付け面３１と、他方の道路に面する矩形領域である貼り付け面３２を定義する。すると、表示交差点の４つの対角にそれぞれ２つの貼り付け面が定義され、全部で８つの貼り付け面が定義されることになる。これらの貼り付け面の３次元配置データは、表示交差点の位置データと関連付けられて地図データ記憶部１２に保持される。後述するように、車両の交差点進入方向に応じて処理対象となる貼り付け面を選択して使い分けることになる。
【００３７】
図４に示すように、貼り付け面３１は、車両が方向Ａに向かって表示交差点に進入した場合、視野画像の左側の側面部に見える範囲である。この貼り付け面３１には建物等の特徴的な２次元形状や模様の画像をデータ化した側面テクスチャ４１が貼り付けられる。同様に図４の貼り付け面３２は、車両が方向Ｂに向かって表示交差点に進入した場合、視野画像の右側の側面部に見える範囲である。この貼り付け面３２には、側面テクスチャ４２が貼り付けられる。
【００３８】
側面テクスチャ４１、４２は、それぞれ建物等の構造物を取り囲む範囲に設定される構造物領域４１ａ、４２ａと、構造物が存在しない範囲に設定される背景領域４１ｂ、４２ｂとに区分される。図４の側面テクスチャ４１では３つの建物を囲む３つの矩形領域の集合が構造物領域４１ａであり、側面テクスチャ４２では２つの建物を囲む２つの矩形領域の集合が構造物領域４２ａである。そして、側面テクスチャ４１、４２における構造物領域４１ａ、４２ａ以外の領域が背景領域４１ｂ、４２ｂに対応する（図中、斜線で示す）。これら背景領域４１ｂ、４２ｂは、所定の背景色で塗りつぶされる。この背景色を透明にしてもよく、この場合は背景領域４１ｂ、４２ｂは色情報が付与されない。なお、構造物領域４１ａ、４２ａは、構造物が複雑な形状を有する場合（例えば、木など）であっても、それを囲む範囲の領域に設定すればよい。
【００３９】
図５は、１つの表示交差点に対応する８つの側面テクスチャを説明する図である。上述したように、表示交差点は全部で８つの貼り付け面が定義され、その全てにテクスチャマッピング処理を用いて貼り付けるべき側面テクスチャを用意する必要がある。そこで、図５に示すように、１つの表示交差点の画像データとして全部で８つの側面テクスチャ４１〜４８を設定し、地図データと関連付けて交差点画像データ記憶部１３に格納しておく。
【００４０】
図５において、表示交差点への車両の進入方向としては、方向Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つが考えられる。車両が方向Ａから進入する場合、右側の側面を見た画像が側面テクスチャ４８に対応し、左側の側面を見た画像が側面テクスチャ４１に対応する。車両が方向Ｂから進入する場合、右側の側面を見た画像が側面テクスチャ４２に対応し、左側の側面を見た画像が側面テクスチャ４３に対応する。車両が方向Ｃから進入する場合、右側の側面を見た画像が側面テクスチャ４４に対応し、左側の側面を見た画像が側面テクスチャ４５に対応する。車両が方向Ｄから進入する場合、右側の側面を見た画像が側面テクスチャ４６に対応し、左側の側面を見た画像が側面テクスチャ４７に対応する。
【００４１】
一方、車両の左右両側の各側面テクスチャ４１〜４８に加え、画面上には道路などの下面部と空などの上面部を表示する必要がある。しかし、これらは一般に道路側面の構造物のような視覚的な特徴が少ないため、テクスチャマッピング処理の対象とする必要はなく、予め設定した所定の画像データを利用することができる。
【００４２】
なお、側面テクスチャ４１〜４８の表示画面上の貼り付け位置を正確に設定するには、地図データに含まれる道幅情報を取得する必要がある。図５の場合は、表示交差点における一方の道路が道幅Ｗ１であり、他方の道路が道幅Ｗ２である場合を示している。
【００４３】
本実施形態では、交差点付近で視覚的に特徴のある道路側面の画像を表示するため、側面テクスチャ４１〜４８の中から表示すべきものを選択してテクスチャマッピング処理を施す。そのため、建物等の構造物を３次元モデル化して、それぞれの面にテクスチャマッピングを施す場合と比べて、３次元画像処理の対象となるテクスチャの数が限られるので、処理の高速化の面で有利となる。例えば、車両が方向Ａから進入する場合、側面テクスチャ４１、４８の２つを対象としたり、あるいは側面テクスチャ４１、４４、４５、４８の４つを対象としたりすることができる。
【００４４】
ここで、側面テクスチャ４１〜４８に対応するテクスチャデータの作成方法について説明する。図５に示す表示交差点において、左右の道路側面に向けた２台のカメラを搭載した車両により、一方の道路と他方の道路を走行しながら道路側面の画像を撮影する。移動の際の位置情報と撮影した画像データの同期関係を把握しつつ、側面テクスチャ４１〜４８に必要な全ての撮影を行う。そして、画像データから側面テクスチャ４１〜４８に対応するデータ部分をテクスチャデータとして抽出する。あるいは、表示交差点の中心から全周写真を撮影して、それぞれの側面テクスチャ４１〜４８を切り出してもよい。
【００４５】
このとき、例えば側面テクスチャ４１の場合を例にとると、抽出したテクスチャデータに基づいて、図４の３つの建物に対応する構造物領域４１ａを定め、それ以外の領域を背景領域４１ｂとして定めて所定の背景色で塗りつぶす処理を行う。
【００４６】
上述のテクスチャデータは、地図データ記憶部１２に格納される地図データに含まれる交差点のうち、予め設定される複数の表示交差点に対し用意しておく。そして、交差点画像データ記憶部１３に、地図データに対応させて、１つの表示交差点に例えば８つの側面テクスチャ４１〜４８に対応するテクスチャデータを格納する。これらのテクスチャデータは、例えばビットマップデータの形式を用いることができる。
【００４７】
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置における具体的な交差点画像表示処理に関し、図６〜図８を参照して説明する。図６は、車両が所定の表示交差点に近接した場合、３次元交差点画像を動画像としてディスプレイ１６に表示する処理を示すフローチャートである。また、図７及び図８は、図６の処理によりディスプレイ１６に表示される表示画面の例を示す図である。
【００４８】
図６に示す表示処理が開始されると、ステップＳ１では、車両の現在位置を示す現在位置データを現在位置検出部１５から取得する。
【００４９】
ステップＳ２では、取得した現在位置データを予め３次元表示対象として設定された表示交差点の位置データと比較して、所定の表示範囲内に入っているか否かを判断する。すなわち、表示交差点の中心から所定距離だけ手前までの範囲に車両が位置すると共に、車両が交差点方向に向かっている場合に表示処理を行うようにすればよい。
【００５０】
ステップＳ２の判断結果が「ＮＯ」であるときは、ステップＳ１に戻り、表示交差点への接近を監視し続ける。一方、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」であるときは、ステップＳ３に移行して、交差点画像データ記憶部１３から車両の交差点進入方向に応じたテクスチャデータを読み出す。例えば、図５の方向Ａから進入したときは、側面テクスチャ４１、４２の２つに対応するテクスチャデータか、あるいは側面テクスチャ４１、４４、４５、４８の４つに対応するテクスチャデータを読み出せばよい。
【００５１】
次いでステップＳ４では、車両位置における貼り付け面に対する視点及び表示位置を計算する。すなわち、貼り付け面は３次元形状データの一側面であるため、車両の現在位置に基づく視点及び視野方向に応じて、表示画面に配置される座標が変動する。よって、車両の交差点進入方向及び相対的な距離に基づき視点と視野方向を計算すると共に、これに対応して貼り付け面の３次元配置データに座標変換を施すことにより、視野画像内における貼り付け面の座標を計算することができる。
【００５２】
このとき、ステップＳ１で取得した車両の現在位置データに加えて、道路の道幅情報と車両の横方向相対位置に基づいて、より正確な貼り付け面の配置を決定することができる。道路の道幅情報は地図データ記憶部１２から読み出して取得でき、車両の横方向相対位置は、例えばＣＣＤカメラを搭載して周辺画像を撮像することにより判別することができる。
【００５３】
なお、車両の進入時にＣＣＤカメラで道路側面を撮影して各側面テクスチャを作成し、各貼り付け面に対応する領域を取り込み、変形し、各貼り付け面に貼り付けてテクスチャマッピングしてもよい。
【００５４】
ステップＳ５では、ステップＳ４で計算された貼り付け面に対する側面テクスチャのテクスチャマッピング処理を行う。例えば、図５の側面テクスチャ４１であれば、貼り付け面の配置に適合するように、拡大・縮小、変形等の処理を施して貼り付ければよい。左右の側面テクスチャに対し、それぞれテクスチャマッピング処理を行う。
【００５５】
ここで、図７に３次元交差点画像の表示画面の例を示すように、表示交差点に進入する車両の搭乗者の視野に対応した３次元交差点画像がディスプレイ１６に表示される。図７の例では、図５のように側面テクスチャ４１〜４８が設定された表示交差点に方向Ａから車両が進入した場合の３次元交差点画像を示している。また、図７の表示交差点の周辺には、図２に示すように建物が配置されているものとする。
【００５６】
図７の表示画面の例では、視野方向の近端には、左側の側面テクスチャ４１と右側の側面テクスチャ４８が表示されている。また、前方にて交差する道路の向こう側にある視野方向の遠端には、左側の側面テクスチャ４４と右側の側面テクスチャ４５が表示されている。これら各側面テクスチャ４１、４４、４５、４８は、対応するそれぞれの貼り付け面の３次元配置データに基づく画像位置にテクスチャマッピング処理により貼り付けられている。図７に示すように、本来は矩形形状である各側面テクスチャ４１、４４、４５、４８は、３次元画像において台形形状に変換され、しかも遠方ほどスケールが小さくなるように縮小されていることがわかる。
【００５７】
図７の側面テクスチャ４１を例にとると、建物等が描かれる構造物領域４１ａと、背景が描かれる背景領域４１ｂをそれぞれ視認することができる。この構造物領域４１ａは、上述のように写真画像等に基づいて生成された画像データであるため、実際の建物をリアルに表現できる。また、背景領域４１ｂは上述のように自在に背景色を設定できるので、状況に応じて表示の自由度を高めることができる。
【００５８】
なお、図７の表示画面の例では、左右に２つずつ計４つの側面テクスチャ４１、４４、４５、４８を表示する場合を示したが、近端側の２つの側面テクスチャ４１、４８のみを表示するようにしてもよい。車両の現在位置が表示交差点の中心から遠い場合には、このようにしても３次元交差点画像の視認性を高めることができる。
【００５９】
次いでステップＳ６では、３次元交差点画像を含む全体画面を表示する。すなわち、図７に示す側面テクスチャ４１、４４、４５、４８以外の表示領域に上面部５１と下面部５２を含めた全体の画像データを生成し、ディスプレイ１６に表示する。通常、上面部５１には空が描かれ、下面部５２には道路面が描かれる。また、各側面テクスチャの背景領域と上面部を共通の背景色に統一すれば、自然な交差点画像を得ることができる。
【００６０】
ここで、各側面テクスチャの背景領域と上面部とを同一色にするには、パレットの種別を同一にすればよい。すなわち、本実施形態の係るナビゲーション装置では、色のデータ量を削減するため、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに対し、例えば８ビットの数値を用いて表現する。この場合、２５６色のパレットが定義されるので、その中から同一の種別のパレットを用いればよい。
【００６１】
ステップＳ６を終えると、再びステップＳ１〜ステップＳ６の処理を繰り返し、車両の移動に対応して新たに更新された３次元交差点画像を表示し続ける。３次元交差点画像を更新表示する周期は、３次元画像処理に必要な時間が確保される範囲で適宜に設定できる。これにより、表示画面には３次元交差点画像が動画として表示されることになる。なお、この表示処理は、ステップＳ２において該当する交差点の表示範囲内であると判断される間、続けられる。
【００６２】
なお、ナビゲーション装置において時刻情報を取得して、昼夜の区別や太陽の位置を判別し、表示画面における上面部５１や背景領域４１ｂの明るさを調整してもよい。また、天気情報等を受信して、晴れや曇りなどの天気の状態に応じて、明るさや色彩を調整してもよい。これにより、３次元交差点画像の視認性がより向上する。
【００６３】
次に、図８は、図７の３次元交差点画像に各種の情報を重畳表示する場合の表示画面の例である。図７の例では、下面部５２に車線表示及び進行方向案内表示が重畳表示されている。すなわち、下面部５２には、両方向で４車線ある道路面を区切る３つのラインと交差する道路を示すラインが表示されると共に、車両が前方交差点にて右折すべきことを示す矢印が表示されている。このように重畳された表示を搭乗者に視認させることができるため、経路案内の利便性を更に高めることができる。
【００６４】
ここで、地図データ記憶部１２に保持される道路の車線情報に基づいて車線数を判別すると共に、複数の車線がある場合は上述した車両の横方向相対位置に基づいて走行車線を判断することができる。また、目的地への経路と現在位置を照合して、表示交差点において右折や左折を示す案内表示の矢印方向を判断することができる。これらの判断結果に従って、表示交差点の３次元画像データに対し予め設定される車線表示データや進行方向案内表示データなど適宜の表示データを付加して、表示画面の重畳が行われる。なお、制御部１１と画像処理部１８は相まって本発明の表示データ重畳手段として機能する。
【００６５】
以上説明したように本実施形態によれば、３次元交差点画像を表示処理する場合、表示交差点の道路端に貼り付け面を定義し、テクスチャマッピング処理を用いて構造物領域と背景領域に区分される側面テクスチャを貼り付けるようにした。そのため、建物等の構造物を３次元モデル化し、それぞれの面にテクスチャマッピングを施して３次元画像処理を行う場合に比べ、処理量を格段に抑えることができ、高価な画像処理プロセッサを用いる必要もない。従って、簡易な処理により３次元交差点画像を動画像として表示することができる。
【００６６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複雑な手法を用いることなく３次元画像処理の時間を低減でき、車両の搭乗者に容易に交差点を同定させて、使い勝手に優れるナビゲーション装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成を示す図である。
【図２】画像表示の対象となる表示交差点について説明する図である。
【図３】テクスチャマッピング処理について説明する図である。
【図４】本実施形態に係る表示交差点の一角を模式的に示す図である。
【図５】本実施形態に係る表示交差点に対応する８つの側面テクスチャを説明する図である。
【図６】本実施形態に係るナビゲーション装置において行われる交差点画像表示処理を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係るナビゲーション装置のディスプレイに表示される表示画面の例を示す図である。
【図８】本実施形態に係るナビゲーション装置のディスプレイに表示される表示画面に各種の情報を重畳表示した例を示す図である。
【符号の説明】
１１…制御部
１２…地図データ記憶部
１３…交差点画像データ記憶部
１４…センサ部
１５…現在位置検出部
１６…ディスプレイ
１７…スピーカ
１８…画像処理部
２０…３次元形状データ
２１…テクスチャ
３１、３２…貼り付け面
４１〜４８…側面テクスチャ
４１ａ、４２ａ…構造物領域
４１ｂ、４２ｂ…背景領域
【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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