JP2007170824A - 車載地図表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元地図画像を表示する車載地図表示装置において、建物以外にも実際に見えるものを表示して、３次元地図画像の見た目のリアル感を向上させる。
【解決手段】自車両の前方に建物等の構造物の反射壁面があるか否かを判定し（ステップＳ４０）、反射壁面があると判定された場合は、昼間であり（ステップＳ５０）かつ晴天であれば（ステップＳ６０）、予め記憶された自車両の車種や車体色に関する情報を読み出す（ステップＳ７０）。この情報に基づいて、３次元地図画像の反射壁面上に自車両の映り込み画像を表示する（ステップＳ８０）。
【選択図】図４

Description

本発明は、立体的な地図を表示する車載の地図表示装置に関する。

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した３次元地図画像を表示する装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−３１６７０２号公報

特許文献１に開示される装置では、建物については３次元地図画像上に表示できるが、建物以外のものは表示されないため、見た目のリアル感に欠ける場合がある。

請求項１の発明は、車両に搭載され、その車両の周囲についての３次元地図画像を表示する車載地図表示装置において、３次元地図画像の構造物の反射壁面上に、自車両が映り込んだ映り込み画像を表示するものである。
請求項２の発明は、請求項１の車載地図表示装置において、自車両の形態に応じて、映り込み画像を変化させるものである。
請求項３の発明は、請求項２の車載地図表示装置において、自車両の形態には、車種または車体色のいずれか一方または両方が含まれることとするものである。
請求項４の発明は、請求項２または３の車載地図表示装置において、予め設定された自車両の形態に関する情報を記憶する情報記憶手段を備え、情報記憶手段により記憶された情報に基づいて、自車両の形態を判断するものである。
請求項５の発明は、請求項１〜４いずれか一項の車載地図表示装置において、反射壁面に自車両が映り込むために太陽光が十分であるか否かを判定する判定手段を備え、判定手段により太陽光が十分であると判定された場合は映り込み画像を表示し、判定手段により太陽光が十分ではないと判定された場合は映り込み画像の表示を制限するものである。
請求項６の発明は、請求項５の車載地図表示装置において、判定手段は、夜間である場合は太陽光が十分ではないと判定するものである。
請求項７の発明は、請求項５または６の車載地図表示装置において、判定手段は、晴天でない場合は太陽光が十分ではないと判定するものである。
請求項８の発明は、請求項１〜７いずれか一項の車載地図表示装置において、反射壁面上に、他車両の映り込み画像も併せて表示するものである。

本発明によれば、建物以外にも実際に見えるものを表示して、３次元地図画像の見た目のリアル感を向上させることができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ナビゲーション装置１は、上記のようなリアルデータまたは非リアルデータに基づいて各構造物の立体画像を作成することにより、３次元地図画像を作成して表示する。その際、前方に存在する構造物の壁面が、高い反射率を有しており周囲の景色が映り込みやすいような壁面、たとえばガラス張りの壁面などである場合、その壁面上に自車両が映り込んだ様子を表した画像を３次元立体画像において表示する。これにより、３次元地図画像の見た目のリアル感を向上させることができる。

なお以下の説明では、上記のように３次元画像の構造物の壁面上に表示される自車両が映り込んだ画像のことを、映り込み画像と称する。また、このような映り込み画像の表示対象とされる壁面を、反射壁面と称する。

ただし、夜間や非晴天時のように太陽光が不十分である場合は、反射壁面に周囲の景色があまり映り込まないと考えられるため、前方に反射壁面があっても３次元地図画像において映り込み画像を表示しないようにする。これにより、３次元地図画像の内容をより実際の景色に近づけることができる。なお夜間であるか否かは、たとえばＧＰＳ信号によって得られる時刻や年月日の情報、緯度経度情報などに基づいて判断することができる。また晴天であるか否かは、たとえば携帯電話、インターネット等の公衆通信網や、ラジオ、テレビ等の無線放送、あるいはＶＩＣＳ情報などを介して得られる天気情報に基づいて判断することができる。

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および図３に示す。図２の３次元地図画像には、自車両の映り込み画像２１が自車両の前方に存在する建物２０の反射壁面上に表示されている。ここで、建物２０の壁面の一部は前述のような反射壁面に相当するものとする。なお、リアルデータや非リアルデータには、各構造物について、その壁面が反射壁面であるか否かの情報が予め記録されているものとする。

一方図３の３次元地図画像には、図２の符号２１のような映り込み画像が表示されていない。前述したような各種の情報に基づいて夜間や非晴天時であると判断される場合は、映り込み画像の表示を制限して、このように映り込み画像のない３次元地図画像を表示モニタ１６に表示する。

なお、図２の３次元地図画像において、映り込み画像２１を反射壁面上のどの位置に表示するかは、自車位置と自車両に対する反射壁面の角度に基づいて決定される。ここで自車位置は、前述のように現在地検出装置１４によって検出される。また自車両に対する反射壁面の角度は、現在地検出装置１４によって検出される自車位置と自車両の進行方向、および、前述のリアルデータや非リアルデータによって表される建物２０の３次元形状データから計算することができる。このとき、自車位置と自車両に対する反射壁面の角度によっては、周囲の景色が映り込んだ様子のみが表示され、自車両の映り込み画像が表示されない場合もある。

さらにナビゲーション装置１は、上記のようにして自車両の映り込み画像を反射壁面上に表示する際、その内容を自車両の形態に応じて変化させる。具体的には、予め設定された自車両の車種や車体色に関する情報をＲＯＭ１２に記憶させておき、その情報に基づいて、複数種類にパターン化された車両の画像の中から自車両の映り込み画像として表示するものを選択する。このようにすることで、３次元地図画像の見た目のリアル感をより一層向上させることができる。なお、このときに車種と車体色いずれか一方のみによって映り込み画像を変化させてもよい。

また上記において、時間や季節を考慮して映り込み画像の色合いをさらに変化させるようにしてもよい。たとえば早朝や夕方であれば、他の時間帯よりも赤みがかった色合いで表示することができる。また、日差しが比較的強い春や夏には鮮やかな色合いで表示し、日差しが弱くなる秋や冬には色あせた色合いで表示することもできる。

図２または３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。

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で読み込まれた地図データに基づいて３次元地図画像を作成する。このとき、各構造物の立体画像がリアルデータまたは非リアルデータのいずれかに基づいて作成される。

ステップＳ４０では、前方に反射壁面が存在するか否かを判定する。前方に反射壁面が存在する場合はステップＳ５０へ進み、存在しない場合はステップＳ９０へ進む。この判定は、現在地検出装置１４により検出される自車位置と、ステップＳ２０において読み込まれた地図データに基づいて行われる。前述のように地図データには、各構造物についてその壁面が反射壁面であるか否かの情報が予め記録されている。なお、反射壁面が存在しない場合はステップＳ８０の処理が行われずにステップＳ９０へ進むため、３次元地図画像には映り込み画像が表示されない。

ステップＳ５０では、現在が昼間であるか否かを判定する。昼間である場合はステップＳ６０へ進み、昼間でない場合、すなわち夜間である場合はステップＳ９０へ進む。この判定は、前述のようにＧＰＳ信号によって得られる時刻や年月日の情報、緯度経度情報などに基づいて行われる。なお、昼間でない場合はステップＳ８０の処理が行われずにステップＳ９０へ進むため、３次元地図画像には映り込み画像が表示されない。

ステップＳ６０では、晴天であるか否かを判定する。晴天である場合はステップＳ７０へ進み、晴天でない場合、すなわち曇天や雨天である場合はステップＳ９０へ進む。この判定は、前述のように携帯電話やインターネット等の公衆通信網、ラジオやテレビ等の無線放送、ＶＩＣＳ情報などを介して得られる天気情報に基づいて行われる。なお、晴天でない場合はステップＳ８０の処理が行われずにステップＳ９０へ進むため、３次元地図画像には映り込み画像が表示されない。

以上説明したステップＳ５０とステップＳ６０の処理により、反射壁面に車両が映り込むために太陽光が十分であるか否かの判定が行われる。昼間であり、かつ晴天である場合には、太陽光が十分であると判定されたこととなる。この場合、反射壁面上に映り込み画像を表示するためにステップＳ７０およびステップＳ８０へ進む。しかし、夜間である場合や晴天でない場合は、太陽光が十分ではないと判定されたこととなる。この場合、ステップＳ７０およびステップＳ８０を実行せずにステップＳ９０へ進む。

ステップＳ７０では、ＲＯＭ１２により記憶された自車両の形態、すなわち車種や車体色に関する情報を読み出す。ステップＳ８０では、自車両の映り込み画像を反射壁面に表示する。ここでは、ステップＳ７０で読み出した情報に基づいて、前述したように複数種類にパターン化された車両の画像の中から映り込み画像として表示するものを選択し、その画像をステップＳ３０で作成された３次元地図画像の反射壁面の部分に表示することにより、自車両の映り込み画像の表示を行う。

ステップＳ９０では、以上説明したようにして作成された３次元地図画像を表示モニタ１６に表示する。これにより、ステップＳ８０において映り込み画像が反射壁面に表示された場合、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。あるいは、ステップＳ８０が実行されずに映り込み画像が反射壁面に表示されなかった場合は、図３のような３次元地図画像が表示モニタ１６に表示される。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）自車両の周囲の３次元地図画像を表示するときに、その３次元地図画像の構造物の反射壁面上に、自車両が映り込んだ映り込み画像を表示することとした。このようにしたので、建物などの構造物以外にも実際に見えるものを表示して、３次元地図画像の見た目のリアル感を向上させることができる。

（２）映り込み画像を反射壁面に表示する際に、自車両の形態に応じてその映り込み画像を変化させることとした（ステップＳ８０）。ここで、自車両の形態には車種または車体色のいずれか一方または両方が含まれることとした。このようにしたので、３次元地図画像の見た目のリアル感をより一層向上させることができる。

（３）予め設定された自車両の形態である車種や車体色に関する情報をＲＯＭ１２により記憶しておく。そして、ステップＳ８０において映り込み画像を反射壁面に表示する際には、その情報を読み出し（ステップＳ７０）、読み出した情報に基づいて自車両の形態を判断することとした。このようにしたので、自車両の形態を簡単な処理で確実に判断することができる。

（４）反射壁面に自車両が映り込むために太陽光が十分であるか否かを判定し（ステップＳ５０、Ｓ６０）、太陽光が十分であると判定された場合は映り込み画像を表示し（ステップＳ８０）、太陽光が十分ではないと判定された場合は映り込み画像の表示を制限することとした。このようにしたので、３次元地図画像の内容をより実際の景色に近づけることができる。

（５）上記において、夜間である場合（ステップＳ５０）や晴天でない場合（ステップＳ６０）は、太陽光が十分でないと判定することとした。このようにしたので、太陽光が十分であるか否かを確実に判定することができる。

なお、以上説明した実施の形態において、太陽光が十分でない夜間や非晴天時には映り込み画像を表示しないことにより、映り込み画像の表示を制限することとした。しかし、他の方法、たとえば表示色を薄くする、一部を隠す、半透明状に表示する、等の方法により、映り込み画像の表示を制限するようにしてもよい。このようにすれば、より一層３次元地図画像の内容を実際の景色に近いものにできる。

さらに、上記の実施の形態において、自車両だけでなく他車両の映り込み画像も反射壁面上に併せて表示することとしてもよい。このとき、自車両と他車両を容易に判別可能とするために、たとえば他車両の映り込み画像はぼかして表示するなど、自車両の映り込み画像と他車両の映り込み画像を異なる表示形態としてもよい。また、道路交通情報等に基づいて渋滞状況を判断し、その結果に応じて他車両の映り込み画像の表示数を変化させることもできる。あるいは、撮影画像やレーダ等を用いて周囲の他車両を検出することができる場合は、その検出結果を反映して他車両の映り込み画像の表示数や表示位置を決定することとしてもよい。

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、地図を表示する様々な車載装置について適用可能である。すなわち本発明は、３次元地図画像の構造物の反射壁面上に自車両が映り込んだ映り込み画像を表示する各種のものについて、適用することができる。

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。

上記の実施の形態では、情報記憶手段についてはＲＯＭ１２により実現し、判定手段については制御回路１１の処理によって実現している。具体的には、ステップＳ５０およびＳ６０によって実現している。なお、以上の説明はあくまで一例であり、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。

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。 映り込み画像が表示されている３次元地図画像の例である。 映り込み画像が表示されていない３次元地図画像の例である。 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

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

Claims (8)

1. 車両に搭載され、その車両の周囲についての３次元地図画像を表示する車載地図表示装置において、
   前記３次元地図画像の構造物の反射壁面上に、自車両が映り込んだ映り込み画像を表示することを特徴とする車載地図表示装置。
2. 請求項１の車載地図表示装置において、
   自車両の形態に応じて、前記映り込み画像を変化させることを特徴とする車載地図表示装置。
3. 請求項２の車載地図表示装置において、
   自車両の形態には、車種または車体色のいずれか一方または両方が含まれることを特徴とする車載地図表示装置。
4. 請求項２または３の車載地図表示装置において、
   予め設定された自車両の形態に関する情報を記憶する情報記憶手段を備え、
   前記情報記憶手段により記憶された情報に基づいて、自車両の形態を判断することを特徴とする車載地図表示装置。
5. 請求項１〜４いずれか一項の車載地図表示装置において、
   前記反射壁面に自車両が映り込むために太陽光が十分であるか否かを判定する判定手段を備え、
   前記判定手段により太陽光が十分であると判定された場合は前記映り込み画像を表示し、前記判定手段により太陽光が十分ではないと判定された場合は前記映り込み画像の表示を制限することを特徴とする車載地図表示装置。
6. 請求項５の車載地図表示装置において、
   前記判定手段は、夜間である場合は太陽光が十分ではないと判定することを特徴とする車載地図表示装置。
7. 請求項５または６の車載地図表示装置において、
   前記判定手段は、晴天でない場合は太陽光が十分ではないと判定することを特徴とする車載地図表示装置。
8. 請求項１〜７いずれか一項の車載地図表示装置において、
   前記反射壁面上に、他車両の映り込み画像も併せて表示することを特徴とする車載地図表示装置。

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