JP2001067457A

JP2001067457A - 高速地図描画装置

Info

Publication number: JP2001067457A
Application number: JP23817099A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Baba; 晃久馬場
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ナビゲーション装置等の地図を表示する際
に、鳥瞰図や、立体表示等、複雑な種々の表示を行う
と、負荷が大きくなり、画像表示が遅くなる。【解決手段】地図記録媒体２１のデータのうち読出し
制御部２２で指示された地図データを地図バッファ２３
に読出し、これを描画処理部３５における記録媒体地図
データ展開部３６でノースアップ地図等の所定の形でそ
のまま展開する。描画用画像データ形成部３７でこのデ
ータに対して網掛け等を行うことにより適宜間引き、表
示効果フィルタ処理部３８でデータ量の少なくなった画
像データに対して、表示効果フィルタ選択部４０で選択
された表示効果フィルタを用いて画像処理し、これを画
像表示装置に表示する。それにより、複雑な表示効果フ
ィルタで処理を行う際にも、処理するデータ量が少なく
なっているので、高速で処理することができ、高速で描
画することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ナビゲーション装
置等において、記録装置に保存された地図データベース
に基づき、画像表示装置に種々の地図を高速で描画でき
るようにした高速地図描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ナビゲーション装置等で用いられている
地図は、地図データベース作成会社から入手せいた基本
となる地図データを用い、必要に応じてこのデータにオ
リジナルデータを付加し、これをＤＶＤ−ＲＯＭ等に記
録している。このような地図のデータベースは、その基
本のデータが地図データベース作成会社のものであり、
個々のユーザのために個別のデータを作り用意しておく
ことは作成経費が高くなるため、一つのデータベースで
広範囲のユーザが使用できるように、詳細なデータを地
図データを汎用地図データとして提供している。

【０００３】ＤＶＤ−ＲＯＭ等に格納されている地図デ
ータは、例えば図４に示すように、ディスクラベル５
１，描画パラメータ５２，図葉管理情報５３，図葉（地
図データ）５４及び索引データ５５等を有している。図
葉（地図データ）５４には後述する文字データ、背景デ
ータ、道路データなどが格納されており、例えば、日本
全国の地形図を緯度、経度で分割した単位地図毎のデー
タが記憶されている。図葉には、広範囲の地域を荒く示
す図葉と、狭い範囲の地域を詳細に示す図葉とがあり、
この図葉は同一の地域を示した地図表示レベルＡ、Ｂ、
Ｃを有している。この地図表示レベルＡ、Ｂ、Ｃは、
Ｃ、Ｂ、Ａの順に詳細に示されている。また、地図表示
レベルＡ、Ｂ、Ｃは地図表示レベル管理情報５７と、各
地図表示レベルの地域を分割した、その分割地域を示す
複数ユニット５８からなる。この各ユニットはユニット
ヘッダ６０、文字レイヤ６１、背景レイヤ６２、道路レ
イヤ６３、オプションレイヤ６４などを有している。

【０００４】文字レイヤ６１には、地図に表示される地
名、道路名、施設名などを描写するための対応座標を含
めたデータが記録されている。背景レイヤ６２には面デ
ータ６５と線データ６６を有し、面データ６５は海洋、
湖沼、公園緑地、森林、ゴルフ場等の広域施設等の広い
面を有するもののデータが、図５（ａ）に示すように、
各ユニット内の面データの個数、各面データ毎に面の
色、面の種類、座標の個数、面の外縁を構成する座標１
〜ｍのデータが記録されている。線データ６６も同様
に、河川、鉄道、行政界等の線で表すデータが、図５
（ｂ）に示すように、各ユニット内の線データの個数、
各線データ毎に線の色、線の幅、線の種類、座標の個
数、線を構成する座標１〜ｍのデータが記録されてい
る。また、オプションレイヤには、図６に示すような、
ランドマーク等の立体目標物を表示するための演算に必
要なデータである目標物表示データと、その目標物自体
のデータである目標物データ等を記録している。

【０００５】一方、道路レイヤ６３は図７に示すよう
に、ノードデータＮＤＤＴ７０、道路リンクデータＲＬ
ＤＴ７１、交差点データＣＲＤＴ７２で構成されてお
り、このうち道路リンクデータＲＬＤＴ７１、は当該道
路リンクの属性情報を与えるもので、リンクを構成する
全ノード数、リンクを構成する各ノードのノードデータ
ＮＤＤＴ７０上の番号、道路名、国道、県道等の道路の
種別、道路の幅員等のデータにより構成されている。ま
た、交差点データＣＲＤＴ７２は地図上の交差点毎に、
該交差点に連結するリンク上の該交差点に最も近いノー
ド（各交差点ノードという）のノードデータＮＤＤＴ７
０上の番号の集合である。また、ノードデータＮＤＤＴ
７０は地図上の全ノードリストであり、ノード毎に座標
情報（経度、緯度）、該ノードが交差点であるか否かの
交差点識別フラグ、交差点であれば交差点を指し、交差
点でなければ該ノードが属する道路リンクを指すポイン
タ等で構成されている。

【０００６】ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体には、上記の
ようにきわめて多くのデータが記録されており、ナビゲ
ーション装置ではＧＰＳや自立航法センサにより自車位
置を検出し、この自車位置、或いは使用者が指示する位
置を含む近傍の地図の前記データを記録媒体から読出
し、後述する各種の画像処理を行って地図を表示し、車
の位置と進行方向のマーク、各種文字やランドマーク等
を重ねて画面に表示している。また、目的地を指示する
ことにより現在地からの最適経路を前記図７に示す道路
データに基づいて探索し、これを地図上に示すと共に、
目的地への誘導案内を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、地図表
示に際してはきわめて多くのデータ処理を行うことによ
り、初めて画面に地図を表示することができるものであ
るが、近年のナビゲーション装置においては、更に各種
の鳥瞰図表示、ランドマークの立体表示、山等周囲の景
観の立体表示が行われるようになり、更には特に都市部
において周囲の建物の立体表示を行うことが試みられて
いる。また、これらの立体表示に際して、できる限り本
物に近づけて表示するため、別個に用意した画像データ
を立体標示物の所定の位置に貼り付けるテクスチャーマ
ッピング等の特殊表示を行うようになっている。このよ
うな立体表示やテクスチャーマッピング等の特殊表示を
行うには、前記図６に示すような目標物表示データや目
標物データ、更には別に設けたテクスチャデータに基づ
き、データベース上の各要素点を１点１点座標変換する
ことによって行っている。

【０００８】即ち、立体表示を行うためには、前記図６
に示す目標物に関するデータを用いる。そのうち図６
（ａ）に示す目標物表示データは、所定の大きさを単位
とする区画毎に、ａ．区画内の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。また、上記各目標物表示データ
は、ａ．各目標物を立体表示するために必要なデータである
「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。

【０００９】これらの目標物表示データは、区画単位で
格納されており、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いて、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。このとき、
図葉よりも大きな領域を各区画に設定し、あるいは図葉
を複数に分割した各分割領域を各区画に設定することも
行われる。

【００１０】また、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、図
６（ｂ）に示すように、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
要素の数、ｄ．各構成要素に関するデータ、等から構成されてお
り、また、上記各構成要素に関するデータとしては、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の数、ｃ．各要素点毎の座標、等から構成されている。更に、
上記描画属性における「塗りつぶし」にはａ．塗りつぶしの有無ｂ．上記塗りつぶし有りの場合は、塗りつぶしのパター
ン番号ｃ．テクスチャデータの有無ｄ．テクスチャデータのポインタ等から構成されている。

【００１１】このような種々のデータを用い、ナビゲー
ション装置における地図描画部では、図８に示すような
立体画像処理を行う。但し、説明の都合上、自車位置の
高さを０として説明している。図８（ａ）は、自車位置
Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ、０）と地図データから読出された平面
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Ａは、立体表示される目標物であり、その平
面形状を示しており、前記図６（ｂ）に示す目標物デー
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＋
ＸｐＹ’＝（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。なお、上記の式は、周知の行列式でも表すことがで
きる。ここで、立体表示される目標物Ａ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。図８（ｂ）は、回転座標変換後の自車位置及び
平面地図の関係を示す図である。

【００１２】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８（ｃ）
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。即ち、立体表示の視点
位置Ｑの座標は、（Ｘｐ−Ｘｏ，Ｙｐ、Ｚｏ）となる。
この立体表示の視点位置Ｑからの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
（ｄ）は、Ｙ”を求めるためのＸＹ平面の参照図であ
り、この図から明らかなように、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８（ｅ）は、Ｚ”を求めるためのＸ−
Ｚ平面の参照図であり、この図から明らかなように、回
転後の任意のポイントＭ’のＹｐ−Ｘｐ平面におけるＺ
ｐ軸座標値Ｚ”は、前記と同様に、（Ｘ’−Ｘｐ＋Ｘｏ）：（Ｚｏ−Ｚ）＝（Ｘ’−Ｘ
ｐ）：（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。

【００１３】したがって視点より前方に存在し、且つ立
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座標の座標値（Ｙ”、Ｚ”）に変換
される。図８（ｂ）のＡ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
も同様に投影変換されるが、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。

【００１４】以上により、投影変換処理が完了すれば、
地図描画部は、得られた図形データ（Ｙ”、Ｚ”）をＶ
ＲＡＭに書き込み、ディスプレイ装置によって鳥瞰図が
画面表示される。図８（ｆ）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Ａについては、図
６（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
変換処理及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ＶＲＡＭに書き込んで画面表示を
行う。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８（ｆ）のように画面表示され
る。

【００１５】このようにして得られた３Ｄ表示地図に対
して、更に色や陰影等の様々な視覚特性を表す画素デー
タを形成するために、テクスチャマッピングが行われ
る。即ち、図６（ｂ）に示すように「描画属性」の「塗
りつぶし」において、テクスチャデータが有るときに
は、その「テクスチャデータのポインタ」に基づいて、
図示されないテクスチャデータにおける対応するデータ
部分にアクセスしてそれを読み取り、このテクスチャを
貼り付ける座標点に合わせ、更に座標変換を行い、表示
する立体図形の表面に合わせ、建物等の所定の部分に貼
り付けるという一連のデータ処理を行う。

【００１６】上記のように、近年のナビゲーション装置
では、鳥瞰図による地図表示、建物等の立体表示、周囲
の山や川を含めた風景の立体表示、更には道路沿いの種
々の建物の立体表示を行う必要が生じ、且つテクスチャ
マッピング等の精細な表示を行い、しかも表示中の画面
の視点を種々変化させ、或いは所望の湾曲表示を行わせ
る等、種々の特殊表示を行わせることも考えられてい
る。このように近年のナビゲーション装置の表示方法は
益々多様化しており、今後更にその傾向は強まっていく
ことが予想される。また、上記のようなナビゲーション
装置における地図表示に限らず、パソコン上で表示する
地図についても同様に多様化している。

【００１７】一方、このような特殊画像表示を行うため
の基礎となるデータベース自体が次第に精細になり、デ
ータ量が多くなっており、このデータに基づいて描いた
図形を上記のような特殊表示を行わせ、或いは高速でス
クロールさせるには、例えば上記のように種々の、且つ
多量の演算を繰り返し行う必要があり、ＣＰＵに対する
負担が非常に大きくなり、画面の表示が車の動きに追従
できず、また、スクロール表示を行うことができなくな
るという問題が生じる。

【００１８】したがって、本発明は、大量のデータが記
憶されている地図データを使用しても、各種特殊画像表
示を高速で行うことができるようにした高速地図描画装
置を提供することを主たる目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、請求項１に係る発明においては、地図デー
タ記録手段から読出したデータを画像に展開する記録媒
体地図データ展開部と、該記録媒体地図データ展開部の
地図データから描画に必要なデータを抽出する描画用画
像データ形成部と、該描画用画像データ形成部の画像デ
ータから所望の表示用画像を形成する表示効果フィルタ
処理部とを備えたことを特徴とする高速地図描画装置と
したものである。

【００２０】また、請求項２に係る発明においては、前
記表示効果フィルタ処理部には複数の表示効果フィルタ
を備え、該表示効果フィルタを任意に選択するフィルタ
選択部を備えた請求項１記載の高速地図描画装置とした
ものであり、また、請求項３に係る発明においては、該
表示効果フィルタを複数選択してなる請求項２記載の高
速地図描画装置としたものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に沿っ
て説明する。図１は本発明によるナビゲーション装置の
機能ブロック図であり、ナビゲーション制御装置５０で
は、ＧＰＳアンテナ１０を備えたＧＰＳ受信機１１から
の信号をデータ記憶部１２に取り込み、角度センサ１３
と距離センサ１４を備えた自立航法センサ１５からの信
号を車両位置・方位計算部１６に取り込んで、両者の信
号に基づき、車両位置信号発生部１７では自車位置の基
本データを得る。また、操作入力部１８の信号は、操作
信号入力部２０に入り、ナビゲーション装置使用者の指
令信号とする。

【００２２】ナビゲーション制御装置５０には、ＤＶＤ
−ＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体を駆動する記憶媒
体駆動装置２１が接続され、この記録媒体から読出制御
部２２の信号に基づき所定の領域の地図データを読出
し、この地図データを地図バッフア２３に一時保存す
る。ナビゲーション制御装置５０内においては、経路誘
導部２４において、地図バッファ２３に読出されている
前記図７に示される道路レイヤのデータに基づき、車両
位置信号と目的地等を設定する操作信号入力部２０から
の指示信号等により誘導経路の探索を行う。その結果は
誘導経路記憶部２４に記憶され、誘導経路制御部２６を
介して誘導経路描画部２７に出力し、画像合成部２８で
後述する地図画像と合成し、画像表示装置３０に表示す
る。誘導経路制御部２６では更に交差点に近接したとき
には交差点画像発生部３１に信号を送り、交差点の拡大
図による誘導を行う。また、必要に応じて音声による誘
導案内も行う。画像合成部２８には更に、車両位置、或
いは指示位置を表すポインタ画像を発生するポインタ発
生部３２、そのほか種々のマークを発生する各種マーク
発生部３３等が接続され、それらの画像が画像合成部２
８で適宜合成されて画像表示装置３０に表示される。

【００２３】一方、地図バッファ２３に読出された地図
データは、後に詳述する描画処理部３５で描画用の画像
に変換され、ＶＲＡＭ３９に記憶され、更に画像中心位
置に合わせて１画面分が切り出されて画像合成部２８に
出力され、画像表示装置３０に地図画面として表示され
る。前記描画処理部３５は、地図バッファ２３からの記
録媒体の地図データをそのまま画像に展開する記録媒体
地図データ展開部３６を備え、展開した画像データは図
示されないメモリに記録する。ここで展開された地図デ
ータは描画用画像データ形成部３７で適宜間引き処理を
行い描画用画像データとする。このデータ量が縮小され
た描画用画像データに対して、表示効果フィルタ処理部
３８において、表示効果フィルタ選択部４０の指示によ
り選択された表示効果フィルタを用い、拡大、縮小、立
体画像処理、テクスチャマッピング処理等の各種の処理
を施す。

【００２４】上記のような機能ブロックで構成される本
発明の装置においては、図２に示すフローに沿って作動
する。即ち、ＤＶＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒
体から読出制御部２２の信号に基づき所定の領域の地図
データを地図バッファ２３に読込む（Ｓ１）。この地図
バッファ２３のデータを記録用画像データ展開部３６
で、予め定められた形式で地図データを展開する。その
際、地図データにおける背景用面データ、線データ、及
び道路の各種データがそのままのデータの状態で記録媒
体地図データとして展開される（Ｓ２）。

【００２５】記録媒体地図データ展開部３６に展開され
た地図データは、後に詳述するような間引き処理、即ち
データ抽出を行う（Ｓ３）。このデータ抽出を行った後
の画像データに基づいて、描画用画像データ形成部３７
で後に画像表示装置３０に表示される地図画像の元とな
る描画用画像データを形成する（Ｓ４）。次いで表示効
果フィルタ選択部４０において操作信号入力部２０等か
らの選択指示信号があるか否か、即ち表示効果フィルタ
選択の有無を判別する（Ｓ５）。特に表示効果フィルタ
選択の指示がないときには、描画用画像データ形成部３
７の画像データをそのままＶＲＡＭ３９に画像出力し
（Ｓ６）、表示効果フィルタ選択の指示があるときに
は、指示された表示効果フィルタを使用して処理を行い
（Ｓ７）、ＶＲＡＭ３９に画像出力する（Ｓ６）。

【００２６】記録媒体地図データ展開部３６において
は、上記のように地図バッファ２３に蓄えられた地図デ
ータを用いてそのまま地図画像に展開するものである
が、その際には、例えば展開地図の上方が北側となるよ
うなノースアップ地図等、所定の形式に展開しておくこ
とが好ましい。また、この時展開するデータは前記図４
に示す地図データのうち、背景レイヤ及び道路レイヤ内
の全てのデータを含むが、上記のようにノースアップ地
図等、特定の形式に展開するのみであり、この地図画像
に何らの処理を行うことがないので、ＣＰＵに対する処
理負担はあまり大きくならない。この時展開する地図の
範囲は、少なくとも１画面分よりは広く、ＣＰＵの処理
能力、上記地図画像を記録するメモリ容量等を考慮し
て、できる限り広い範囲の地図を展開することが好まし
い。

【００２７】描画用画像データ形成部３７では、上記の
ように記録媒体地図データ展開部３６に展開された地図
データを、例えば図３に示すような間引き処理を行う。
即ち、記録媒体地図データ展開部３６に展開された地図
データが、例えば図３（ａ）に示すように、１枚の図葉
或いはユニットが４ｍ×４ｎ画素のデータがあったと
き、描画用画像データ形成部では、例えば図中ハッチン
グで示すような網掛けを行い、各行及び列共に１つずつ
間引き、図３（ｂ）に示すように、列は２，４，６，
８，１０・・・４ｍ、行は２，４，６，８・・・４ｎと
し、全体のデータ量を４分の１とする。また、必要に応
じて図３（ｃ）に示すように、図３（ａ）に示される地
図データから各行及び列共に３つずつ間引き、列は４，
８，１２／・・４ｍ、行は４，８，・・・４ｎとし、全
体のデータ量は図３（ａ）の地図データの１６分の１と
することもできる。なお、この状態は図３（ｂ）に示さ
れる地図データから各行及び列共に１つずつ間引き、同
図中ハッチングで示すような網掛けを行ったものと同じ
データとなる。

【００２８】更に必要に応じて種々の間引き率、間引き
方法でデータ抽出を行うことができ、使用するディスプ
レイ等に対応して上記間引き方等を外部から任意に変更
することができるようにしても良い。その際、画像表示
装置の表示能力が例えば６４０×４８０ドット等予め定
まっているときには、この推奨ウインドウサイズに基づ
いた大きさになるような間引き方を行う。このような間
引き処理は、地図に表示される平面上のデータに限ら
ず、目標物データにおける構成要素数、各構成要素の要
素点数等も間引き、立体表示用データの間引き処理をし
ておき、立体表示やテクスチャマッピング等を高速で行
うことができるようにしても良い。更に種々のデータの
間引き処理を組み合わせて行うこともできる。

【００２９】上記のようにデータ量が減少した地図デー
タにおいても、特に、車両用ナビゲーション装置のよう
に、１０インチ以下のディスプレイを用い、しかもディ
スプレイから目を離して見ることが多い場合には、上記
のように間引いたものでもほとんど視認性が劣化するこ
とのない画面表示を行うことができる。また、必要なら
ば、最終的に画面に表示する際に、広く行われている画
素間のデータ補間処理等を行うことにより、更に大画面
の画像表示装置を用いても明瞭な地図を描画することも
できる。

【００３０】描画用画像データ形成部３７で形成され
た、データ量が減少し、且つ画素毎にドットデータ化さ
れている画像データは、表示効果フィルタ処理部３８に
おいて、表示効果フィルタ選択部４０で選択された表示
効果フィルタを用いて前記画像データを処理し、所望の
画像を高速で作成することができる。表示効果フィルタ
としては例えば拡大、縮小等基本的な変換用の表示効果
フィルタのほか、図形の伸縮及び回転を行うアフィン変
換を行う表示効果フィルタや、その他種々のものを用い
ることができる。このような種々の表示効果フィルタを
用いることにより、例えば地図の視点を自車位置の後の
上空から見た状態で表示する鳥瞰図を作成する計算処理
を行い、更に、地球の球体に合わせて、水平線を球面状
に表示する等の計算処理を行うことができる。それによ
り、前記図８に示すような立体表示処理は従来のものと
比較して高速で行うことができ、またテクスチャマッピ
ング等も高速で行うことができる。

【００３１】表示効果フィルタ部３８では、上記のよう
に種々の表示効果フィルタを用いるが、通常行われるア
フィン変換をはじめ、多くの場合は変換行列式で表すこ
とができ、この変換行列をＴとし、前記描画用画像デー
タ形成部３７で形成されたオリジナルデータをＸとする
と、その計算結果Ｘ’は、［Ｘ’］＝［Ｘ］［Ｔ］で表される。このような計算により、極めて容易に種々
の表示効果フィルタを用いて所望の地図画像を表示する
ことができる。しかも、この時に計算されるオリジナル
データは前記のようにドットデータであるため、複雑な
計算式を備えた表示効果フィルタを用いても、ＣＰＵに
負担をかけることなく高速で処理を行うことができる。

【００３２】また、表示効果フィルタ処理部３８におい
ては、予め備えている種々の表示効果フィルタを切り換
えて単独で使用する以外に、表示効果フィルタ選択部に
おいて適宜の表示効果フィルタを複数選択することによ
り、表示効果フィルタを複数組み合わせて使用すること
によって、更に種々の特殊地図画像を描画することがで
きる。この際も、表示効果フィルタで処理する画像デー
タのデータ量が少ないので、複数の表示効果フィルタを
用いても高速で処理することができる。更に、従来のよ
うな大量のデータに対して表示効果フィルタ処理を行う
ことがなくなるので、スクロール時の画像表示を高速で
行うことができ、且つ、特殊地図表示を行った状態でも
スクロール表示を行うことができるようになる。

【００３３】上記のように表示効果フィルタで計算され
た地図画像はナビゲーション装置のＶＲＡＭに保存さ
れ、例えば車両の移動に伴う画像中心位置の変化に応じ
て、また、スクロールによるポインタの移動及び進行方
向の変化に対応して１画面分の画像を切り出して画像合
成部２８に出力する。画像合成部２８では、地図データ
の文字レイヤからの文字データ等を、この地図画面の所
定の位置に貼り付け、更に必要なマーク等も重ねて画像
表示装置３０に出力する。

【００３４】なお、上記実施例において、本発明による
高速地図描画装置をナビゲーション装置に適用した例を
示したが、それ以外にパソコン用等、各種用途の地図表
示装置にも広く使用することができる。

【００３５】

【発明の効果】本願の請求項１に係る発明は、大量のデ
ータが記憶されている地図データを使用しても、例えば
立体表示やテクスチャマッピング等の各種特殊画像表示
を高速で行うことができ、スクロールも高速で行うこと
ができる。

【００３６】請求項２に係る発明は、表示効果フィルタ
を複数備え、フィルタ選択部でその表示効果フィルタを
任意に選択することができ、多様な地図画面を容易に、
且つ高速で表示することができる。また、請求項３に係
る発明は、表示効果フィルタを複数選択して描画処理を
行うので、更に多様な地図画面を容易に表示することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の機能ブロックの構成図であ
る。

【図２】本発明の作動フロー図である。

【図３】本発明における記録媒体地図データに網掛けを
行って間引き処理を行う状態を示すデータ構成図であ
る。

【図４】従来から用いられている地図記憶媒体における
地図データの記憶状態を示す構成図である。

【図５】同地図データの背景レイヤにおける面データと
線データの記憶状態を示す構成図である。

【図６】同地図データにおける目標物に関するデータの
記憶状態を示す構成図であり、（ａ）は目標物表示デー
タ、（ｂ）は目標物データの記憶状態を示す構成図であ
る。

【図７】同地図データにおける道路レイヤのデータ記憶
状態を示す構成図である。

【図８】同地図データに基づいて地図を立体表示する際
のデータ処理の一例を（ａ）〜（ｆ）の順に示すデータ
処理説明図である。

【符号の説明】

１０ＧＰＳアンテナ１５自立航法センサ１７車両位置信号発生部１８操作入力部２０操作信号入力部２２読出制御部２３地図バッファ２７誘導経路描画部２８画像合成部３０画像表示装置３５描画処理部３６記録媒体地図データ展開部３７描画用画像データ形成部３８表示効果フィルタ処理部３９ＶＲＡＭ４０表示効果フィルタ選択部５０ナビゲーション制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地図データ記録手段から読出したデータ
を画像に展開する記録媒体地図データ展開部と、該記録
媒体地図データ展開部の地図データから描画に必要なデ
ータを抽出する描画用画像データ形成部と、該描画用画
像データ形成部の画像データから所望の表示用画像を形
成する表示効果フィルタ処理部とを備えたことを特徴と
する高速地図描画装置。
【請求項２】前記表示効果フィルタ処理部には複数の
表示効果フィルタを備え、該表示効果フィルタを任意に
選択するフィルタ選択部を備えた請求項１記載の高速地
図描画装置。
【請求項３】該表示効果フィルタを複数選択してなる
請求項２記載の高速地図描画装置。