JP2001133271A - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

車載用ナビゲーション装置

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JP2001133271A
JP2001133271A JP31704099A JP31704099A JP2001133271A JP 2001133271 A JP2001133271 A JP 2001133271A JP 31704099 A JP31704099 A JP 31704099A JP 31704099 A JP31704099 A JP 31704099A JP 2001133271 A JP2001133271 A JP 2001133271A
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JP
Japan
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vehicle
map
area
viewpoint
display
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JP31704099A
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English (en)
Inventor
Daisuke Shimabara
大介 島原
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Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Alpine Electronics Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両周辺の地図を立体表示する場合に、車両
位置から遠方に位置する建物を仮想地平線の向こう側に
運転者が感覚的に判り易く表示する。 【解決手段】 仮想地平線HLより遠方の領域S2内に
位置する建物BL4,BL5を、低い位置を視点として
立体画像作成処理により作成してディスプレイ画面DS
Pに表示する仮想地平線HLより上側に表示し、仮想地
平線HLより車両位置に近い領域S1の地図データに基
づいて、高い位置を視点として立体画像処理により立体
画像を建物BL1、BL2、BL3、道路RD、車両マ
ークCMとともに仮想地平線HLの下側に立体表示す
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、車載用ナビゲーシ
ョン装置に係り、特に、車両周辺の地図を立体表示する
車載用ナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の走行案内を行い、運転者が所望の
目的地に容易に到達できるようにしたナビゲーション装
置は、車両の位置を検出してCD−ROMから車両位置
周辺の地図データを読み出し、地図画像をディスプレイ
画面に描画するとともに該地図画像上の所定箇所に車両
位置マークを重ねて描画する。そして、車両の移動によ
り現在位置が変化するに従い、画面の車両位置マークを
移動したり、或いは車両位置マークは画面所定位置に固
定して地図をスクロールして、常に、車両位置周辺の地
図情報が一目で判るようになっている。
【0003】地図描画方法としては、種々提案されてお
り、車両の進行方向が真上になるように表示するヘディ
ングアップ表示、地図上の北が真上になるように表示す
るノースアップ表示、狭範囲の拡大地図と広範囲の縮小
地図を同時に表示するピクチャインピクチャ表示等があ
る。
【0004】また、最近では、自車位置やその後方上空
を視点位置として車両進行方向の地図を立体表示する手
法が汎用されている。立体表示を行う場合、建物の高さ
や形状データである建物情報を予め地図データに含ませ
ておき、この地図データに基づいて、自車位置やその後
方上空のポイントを視点位置として、車両前方を見下ろ
した地図の立体画像を作成してディスプレイ画面に表示
する。
【0005】図10は従来の立体表示例であり、DSP
はディスプレイ画面、BLは建物、RDは道路、CMは
車両マークである。ディスプレイ画面DSPは上下に表
示領域が分けられ、その境界には仮想地平線HLが表示
される。
【0006】仮想地平線HLの上側の領域には、予め用
意している山や空などの背景画BGを表示し、仮想地平
線HLの下側の領域には、車両位置から所定範囲の領域
の地図を立体表示する。このようにして、車両前方の地
図を運転者が実際に見る風景に近い立体画像で表示して
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の表示
方法では実際の車両位置から見ることのできる高さのあ
る建物で遠くに位置する場合、ディスプレイ画面に建物
が表示されない。そのため、実際には見ることのできる
建物を目標としたり、目印にしたりすることが難しかっ
た。
【0008】以上から本発明の目的は、車両前方の地図
を立体表示する際に、車両位置から遠方に位置する高さ
の高い建物を仮想地平線の向こうに見えるように表示
し、運転者に感覚的に理解し易い立体表示を行う車載用
ナビゲーション装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、車両前方または後方上空のポイントを視点として車
両前方の地図をディスプレイ画面に立体的に表示する車
載用ナビゲーション装置において、建物の高さ情報を含
む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、前記車
両位置からの距離に応じて、地図データの表示対象領域
を車両位置に近い第1領域と車両位置から遠い第2領域
に分割する手段と、第1の視点から前記第1領域の地図
データに基づいて立体画像を作成する第1立体画像作成
手段と、第2の視点から前記第2領域の地図データに基
づいて立体画像を作成する第2立体画像作成手段とを備
え、前記第2立体画像作成手段により作成した前記第2
領域の立体画像に重ねて前記第1立体画像作成手段によ
り作成した前記第1領域の立体画像を描画する車載用ナ
ビゲーション装置により達成される。
【0010】すなわち、以上のように構成すれば、車両
位置から遠方に位置する建物を車両からの距離に応じて
ディスプレイ画面の仮想地平線より向こう側に見えるよ
うに表示することができ、運転者が感覚的に判り易い立
体表示を行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】(A)発明の概略説明 図1は本発明の概略説明図であり、図1(a)は立体地
図表示例、図1(b)は立体表示する領域の地図データ
の説明図である。同図において、DSPはディスプレイ
画面、BL1〜BL5は建物、RDは道路、CMは自車
マーク、HLは仮想地平線である。
【0012】自車位置周辺の地図を立体表示する場合、
立体表示する地図データは図1(b)に示すように、台
形形状の領域を自車位置に近い領域S1と、それより遠
い領域S2に分けられる。
【0013】図2は、立体画像作成時の視点の説明図で
あり、HLは仮想地平線、BL1〜5は建物である。視
点VP2は、車両位置から遠方の領域S2に位置する建
物を立体画像作成処理する時の視点位置であり、視点V
P1は、車両位置を含む領域S1の地図を立体表示する
時の視点位置である。
【0014】視点位置VP2は視点位置VP1より低い
位置にあり、領域S2の建物を立体表示すると、建物は
図1(a)の建物BL4、BL5に示すように下から見
上げたような立体表示となり、道路等は表示されない。
一方、領域S1の地図表示は視点がVP1となり、図1
(a)の建物BL1、BL2、BL3、道路RDを見下
ろした表示を行う。
【0015】まず、領域S2に存在する建物BL4、B
L5の建物情報に基づいて、視点を低い位置(視点VP
2)として立体画像処理を行い、ディスプレイ画面の仮
想地平線より上側の表示領域に建物の立体表示を行う。
次に、立体画像を作成する際の視点を高い位置(視点V
P1)として、車両位置に近い領域S1の地図データに
基づいて立体画像処理を行いディスプレイ画面の仮想地
平線より下側の表示領域に建物の立体表示を行う。
【0016】このとき、領域S1内の建物の高さが高く
仮想地平線より上側になる部分は、領域S2の立体画像
に重ねて描画するようにする。こうすることで、車両位
置から遠方に位置する建物の上層部が仮想地平線の上に
見えるように表示し、運転者が実際に見ることのできる
遠方に位置する建物を表示することができ、感覚的に判
り易い立体地図表示とすることができる。
【0017】以上のようにすることで、車両位置から遠
方に位置する高さの高い建物を仮想地平線の向こう側に
表示することができ、運転者が感覚的に判り易い立体地
図表示を行うことができる。
【0018】(B)ナビゲーション装置の構成 図3はナビゲーション装置の構成図であり、11は立体
表示に必要な建物の高さ情報を含む地図情報を記憶する
地図記憶媒体で、例えばCD−ROM、12はCD−R
OMから地図情報の読み取りを制御するCD−ROM制
御部、13は車両現在位置を測定する位置測定装置であ
り、移動距離を検出する車速センサー、移動方位を検出
するジャイロ、GPS受信機、位置計算用CPU等で構
成されている。
【0019】14はCD−ROMから読み出した地図情
報を記憶する地図情報メモリ、15は設定された誘導経
路を記憶する誘導経路メモリ、16はナビゲーション装
置全体を制御する制御部、17はメニューの選択操作、
地図の拡大・縮小操作等を行う操作部、18は地図描画
部であり、地図情報メモリ14に記憶された地図情報を
用いて地図画像生成処理、鳥瞰処理を実行して鳥瞰地図
画像を発生するもの、19は鳥瞰処理された地図画像を
記憶するVRAM、20はディスプレイ装置、21はバ
スである。
【0020】(C)鳥瞰処理 図4〜図8は、鳥瞰処理の説明図である。ただし、説明
の都合上、自車位置の高さを0として説明する。図4
は、自車位置P(Xp,Yp,0)と地図データから読
み出された平面地図(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+
Xp Y’=(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。ここで、立体表示される建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(Z軸
方向の回転はないため、高さは変更ない)。図5は回転
座標変換後の自車位置および平面地図の関係を示す図で
ある。
【0021】次に、車両視線方向を視線方向として、自
車位置より後方で、所定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6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、自車位置後方Xoで高さZoのポ
イントにある。すなわち、立体表示の視点位置Qの座標
は、(Xp−Xo,Yp,Zo)となる。
【0022】この立体表示の視点位置Qから回転後の地
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7は、Y”を求めるためのXY平面の参照図であ
る。同図を参照すると、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は、Z”を求めるためのXZ平面の
参照図である。同図を参照すると、回転後の任意のポイ
ントM’のYp−Zp平面におけるZp軸座標値Z”
は、三角形の相似により、 (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。したがって、車両位置より前方に存在し、かつ
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座標系の座標値(Y”,Z”)に変
換される。
【0023】以上により、投影変換処理を実施すれば、
得られた図形データをメモリに書き込み、このデータに
基づいて鳥瞰図がディスプレイ画面に表示される。
【0024】(E)動作フロー 図9は本発明のナビゲーション装置の立体表示処理フロ
ーを示す図である。まず、制御部16は地図描画部18
を制御してディスプレイ画面の仮想地平線より上側の領
域に相当するVRAM19の領域に予め用意されている
山や空などの背景画データを書き込む(ステップS10
1)。
【0025】次に、制御部16は地図情報メモリ14に
記憶された車両周辺の地図データから、車両位置から遠
い領域S2(図1(b)参照)に位置する建物情報を選
択して読み出す(ステップS102)。
【0026】そして、地図描画部18はステップS10
2で選択された領域S2内に位置する建物の情報を用い
て、低い位置VP2を視点(図2参照)として、立体画
像を作成し、ディスプレイ画面の仮想地平線HLの上側
に対応するVRAM19の領域の背景画BGに重ねて書
き込む(ステップS104)。
【0027】次に、地図描画部18は、仮想地平線HL
より手前の領域S1の地図データを地図情報メモリ14
から読み出し(ステップS105)、高い位置VP1を
視点(図2参照)として立体画像作成処理(鳥瞰表示処
理)を行い(ステップS106)、鳥瞰処理された画像
データを建物BL1、BL2、BL3、道路RD、車両
マークCMとともに、VRAM19に重ねて書き込む
(ステップS107)。
【0028】VRAM19に画像データが書き込まれる
と、VRAM19に記憶された画像データをディスプレ
イ装置20に送り、ディスプレイ装置20の画面に立体
地図画像を表示させる(ステップS108)。
【0029】以上のようにすれば、図1(a)に示すよ
うに、車両位置から遠方に位置する建物BL4,BL5
を仮想地平線HLの向こう側に、建物の上層部が見える
ように表示することができ、運転者が感覚的に理解し易
い立体表示をすることができる。
【0030】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するもので
はない。
【0031】
【発明の効果】以上、本発明によれば、車両前方の地図
を立体表示する際に、視点から遠方に位置する建物の下
層部を仮想地平線に隠れるように表示するようにしたか
ら、運転者が感覚的に判り易い表示とすることができ、
また、遠方に位置する建物を容易に目印や目標にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略説明図である。
【図2】立体画像作成時の視点の説明図である。
【図3】ナビゲーション装置の構成図である。
【図4】自車位置と地図データから読み出された平面地
図の関係を示す図である。
【図5】回転座標変換後の自車位置と平面地図の関係を
示す図である。
【図6】投影変換処理の概要を示す図である。
【図7】Y”を求めるためのXY平面を示す図である。
【図8】Z”を求めるためのXZ平面を示す図である。
【図9】ナビゲーション装置の動作フローを示す図であ
る。
【図10】従来の立体表示例を示す図である。
【符号の説明】
DSP・・ディスプレイ画面 RD・・道路 CM・・車両マーク HL・・仮想地平線 BL1,BL2,BL3,BL4,BL5・・建物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09B 29/10 G06F 15/62 360

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定のポイントを視点として車両前方の地
    図をディスプレイ画面に立体的に表示する車載用ナビゲ
    ーション装置において、 建物の高さ情報を含む地図データを記憶する地図データ
    記憶手段と、 前記車両位置からの距離に応じて、地図データの表示対
    象領域を車両位置に近い第1領域と車両位置から遠い第
    2領域に分割する手段と、 第1の視点から前記第1領域の地図データに基づいて立
    体画像を作成する第1立体画像作成手段と、 第1の視点より低い第2の視点から前記第2領域の地図
    データに基づいて立体画像を作成する第2立体画像作成
    手段とを備え、 前記第1立体画像作成手段により作成した前記第1領域
    の立体画像と前記第2立体画像作成手段により作成した
    前記第2領域の立体画像を用いて描画することを特徴と
    する車載用ナビゲーション装置。
JP31704099A 1999-11-08 1999-11-08 車載用ナビゲーション装置 Pending JP2001133271A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100346356C (zh) * 2004-10-25 2007-10-31 索尼株式会社 信息处理装置及方法、以及导航装置
KR100913671B1 (ko) 2007-05-08 2009-08-24 팅크웨어(주) 모의 주행 제공 방법 및 그 네비게이션 시스템
JP2010033062A (ja) * 2009-09-14 2010-02-12 Mitsubishi Electric Corp ナビゲーション装置

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