JP2012127769A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない負荷で建築物の立体表示を適切な数で行うことが可能なナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るナビゲーション装置５０によれば、区分領域の建築物の数に応じた閾値を取得し、取得した閾値によって立体表示を行う建築物を選別する。このため、高さ情報の大きな高層の建築物が多い区分領域でも、高さ情報の小さい低層の建築物ばかりの区分領域でも、常に適度な数で建築物の立体表示を行うことができる。また、閾値の取得は区分領域毎に行われるため、地図表示領域がスクロールしても同一区分領域内であれば閾値の再取得を行う必要はない。これにより、制御部４０の負荷を抑えながら適切な数の建築物の立体表示を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、地図表示を３次元的な立体表示で行うことが可能なナビゲーション装置に関するものである。

近年、ナビゲーション装置を搭載した車両が急増している。ナビゲーション装置は、予め記憶されている２次元の地図データと、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Pｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：汎用地球測位システム）衛星からの無線通信により導出される自車の位置情報とに基づいて、自車位置と地図データとのマップマッチングを行い、自車の現在位置や目的地までの移動経路を地図表示を用いてユーザに報知するものである。ユーザは、このナビゲーション装置の経路案内の指示に従って自車を運転することで、迅速かつ安全に目的地にたどり着くことができる。このようなナビゲーション装置では、ユーザが自車の現在位置をより把握し易くするため、目的地までの移動経路のみならず、右左折を要する交差点や道路標識、信号、交差点名称、著名な建築物等の指標を地図表示に重畳表示している。そしてさらにナビゲーション装置によっては、車両後方の上空から進行方向に見える景色を模擬的に立体表示した鳥瞰図を表示するものも存在する。

この立体表示は、遠近法に基づいて手前に位置する道路や建築物の幅が広く見えるように表示するものである。そして、立体表示は地図表示領域内の地図データに対し遠近法を考慮した例えば台形の座標変換を施すなどの手法で行われる。しかしながら、車載用のナビゲーション装置等の限られた画面サイズで立体表示を行う場合、立体表示する建築物が多いと却ってユーザが必要な地図情報を把握しにくくなるという問題点がある。従って、立体表示する建築物の数は、ユーザの視認性を落とないよう適切な割合で表示することが好ましい。

ここで下記［特許文献１］では、ユーザによる階数指定がない場合に、立体表示する建築物の表示数に制限を設けて高さ情報の大きい建築物から順に立体表示を行う地図表示装置に関する発明が開示されている。また、下記［特許文献２］では、地図表示の表示縮尺毎に閾値を設けて、この閾値よりも高さ情報の大きい建築物を立体表示する立体地図表示方法に関する発明が開示されている。

特許第３７６０９８０号公報 特許第４０９４２１９号公報

しかしながら、［特許文献１］に記載の発明では、地図表示がスクロールして地図表示領域が変化する度に全ての建築物の高さ情報を取得して、立体表示する建築物の選別を行う必要があり、制御コンピュータの負荷が増大するという問題点がある。また、［特許文献２］に記載の発明では、表示縮尺毎に閾値を設定するため、高い建築物の少ない過疎地等では建築物の立体表示が行われない可能性がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、少ない負荷で建築物の立体表示を適切な数で行うことが可能なナビゲーション装置を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）所定の条件により区分された複数の区分領域で構成される地図データ１２と、前記地図データ１２内の建築物を地図表示するための建築物データと、
前記建築物の高さを示し前記建築物データに関連づけられた高さ情報と、前記建築物が表示される区分領域に設定された閾値を示す閾値情報と、に基づき、
前記高さ情報と前記閾値情報とを比較して前記高さが所定の高さよりも大きい場合に、
前記建築物を表示部３２に立体表示させる立体表示制御部４４を有することを特徴とするナビゲーション装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）前記立体表示制御部４４は、前記建築物を立体表示させる前記区分領域の透過情報に基づき、前記建築物を前記透過情報に応じた透明度で前記表示部３２に立体表示させることを特徴とする上記（１）記載のナビゲーション装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）前記閾値情報は、前記地図データ１２に含まれており、
前記立体表示制御部４４は、前記閾値情報を前記地図データ１２から取得することを特徴とする上記（１）又は（２）記載のナビゲーション装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）前記透過情報は、前記地図データ１２に含まれており、
前記立体表示制御部４４は、前記透過情報を前記地図データ１２から取得することを特徴とする上記（２）記載のナビゲーション装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、地図データを複数の区分領域に区分して、その区分領域の建築物の数に応じた閾値を取得する。そして、この閾値を用いて立体表示を行う建築物の選別を行うため、区分領域内の建築物の数に応じた適切な立体表示を常に行うことができる。また、閾値の取得は区分領域毎に行われるため、制御コンピュータの負荷を軽減することができる。

本発明に係るナビゲーション装置のブロック図である。 本発明の地図データの例を示す図である。 本発明に係るナビゲーション装置の立体表示の例を説明する図である。 本発明に係るナビゲーション装置の立体表示の例を説明する図である。 本発明に係るナビゲーション装置の透過表示の例を説明する図である。

本発明に係るナビゲーション装置について図面に基づいて説明する。尚、本発明に係るナビゲーション装置は、建築物の立体表示に大きな特徴を有するものである。よって、本発明に直接関与しない部分に関しては詳細な説明を省略する。

図１に示す、本発明に係るナビゲーション装置５０は、地図表示を行うための地図データ１２が記録された記録部１０と、ナビゲーション装置５０の搭載された車両の位置に関する情報を取得する位置情報取得部２０と、ユーザとのインターフェイスとして機能するユーザインターフェイス部３０と、ナビゲーション装置５０の各部を制御するとともに各種演算を行う制御部４０と、を有している。また、位置情報取得部２０は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信してナビゲーション装置５０の搭載された車両の位置情報を取得するＧＰＳ部２２と、車両方向の変化に関する方向情報と車両の速度及び走行距離に関する走行情報とを取得する走行情報取得部２４と、ＦＭ多重放送や電波ビーコン等を利用して道路情報を取得する道路情報取得部２６と、を有している。また、ユーザインターフェイス部３０は、ユーザに対し地図表示や操作内容を表示する表示部３２と、ユーザがナビゲーション装置５０に対する操作等を行うための入力部３４と、ユーザに対して経路案内や操作案内等を音声により行う音声出力部３６と、を有している。さらに、制御部４０は、表示部３２に表示する画像データを作成する画像処理部４２と、立体表示の際に用いる閾値等を取得するとともに立体表示における建築物データの表示を制御する立体表示制御部４４と、を有している。

記録部１０としては、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光記録媒体、ハードディスク、不揮発性メモリ等を用いた周知の記録装置を用いることができる。また、表示部３２としてはカラー液晶や有機ＥＬディスプレイ等を用いた周知の表示装置を用いることができる。また、入力部３４はタッチパネル等を用いた周知の入力装置を用いることができる。また、走行情報取得部２４における方向情報を取得する手段としてはジャイロセンサ等の周知の角速度センサを用いることができる。また、走行情報を取得する手段としては車速パルスセンサ等の周知の車速センサを用いることができる。

次に、ナビゲーション装置５０の基本的な動作を説明する。先ず、ナビゲーション装置５０が起動すると、位置情報取得部２０のＧＰＳ部２２が複数（通常３機または４機）のＧＰＳ衛星からの電波を受信してそれぞれのＧＰＳ衛星の位置及び距離を取得する。そしてその複数のＧＰＳ衛星の位置及び距離から、ナビゲーション装置５０が搭載された車両等の現在位置を特定し、これを自車の位置情報として制御部４０に出力する。制御部４０はこの位置情報と記録部１０に収められた地図データ１２とからマップマッチング処理を行い地図データ１２上における自車位置を特定する。地図データ１２上の自車位置が特定されると、制御部４０の画像処理部４２は所定の処理に基づいて地図表示領域の２次元もしくは３次元の地図画像データを作成し表示部３２に出力する。表示部３２は作成された地図画像データを表示して地図表示領域の２次元もしくは３次元の地図表示を行う。尚、３次元の立体表示が行われる場合には、後述の手法により取得された閾値を用いて立体表示する建築物データの選別を行う。

次に、車両が走行すると走行情報取得部２４が方向情報及び走行情報を取得して制御部４０出力する。またこれと並行して、制御部４０はＧＰＳ部２２から位置情報を取得する。制御部４０はＧＰＳ部２２からの位置情報と走行情報取得部２４からの方向情報及び走行情報と地図データ１２とから随時マップマッチング処理を行い、地図データ１２上における自車位置を特定する。そして、画像処理部４２はマップマッチングにより特定された地図データ１２上の自車位置に応じた地図画像データを作成し、表示部３２に表示させる。これにより表示部３２の地図表示は自車の進行に追随するように変化する。これらの処理はナビゲーション装置５０の稼動中は継続して行われる。

ナビゲーション装置５０に目的地までの通常の経路案内を行わせる場合、ユーザは入力部３４を介して目的地情報を入力する。ここでの目的地情報とはユーザが経路案内を希望する地点の住所や名称、電話番号等である。目的地情報が入力されると制御部４０は目的地検索動作を行い地図データ１２における目的地点の特定を行う。次に、制御部４０は所定のアルゴリズムに則って現在の自車位置から目的地点までのルートを算出する。そして、制御部４０は音声出力部３６による音声と表示部３２の２次元もしくは３次元の地図表示により目的地点までの経路案内動作を行う。この際、道路情報取得部２６が道路情報を取得した場合には、必要に応じて画面表示もしくは音声でユーザに報知する。

次に、本発明に係るナビゲーション装置５０の地図データ１２に関して説明する。ナビゲーション装置５０の地図データ１２は、例えば図２に示されるように、所定の間隔でメッシュ分割されており、２次元座標から構成される道路や建築物形状の補間点、また、道路法規、背景、アイコン、名称、などの情報がメッシュ分割されたそれぞれの地図領域毎に記録されている。この情報の内、特に建築物を地図表示するための建築物データには、立体表示を行う際に用いる高さ情報をそれぞれの建築物データ毎に備えている。また、地図データ１２は所定の条件により区分がされており、この区分された複数の区分領域で構成されている。尚、この区分は上記のメッシュ分割で行われることが好ましく、この場合、上記のメッシュ分割された地図領域が１つの区分領域となる。ただし、地図データ１２の区分は上記のメッシュ分割に限定されるわけではなく、別の条件、例えば市町村単位や番地単位などの条件により行っても良い。尚、図２ではメッシュ分割による区分の例を示しており、区分領域Ｍ１が建築物データの多い都市部の区分領域を示しており、区分領域Ｍ２が建築物データの少ない過疎地等の区分領域を示している。また、図２では区分領域（地図領域）が正方形となるようにメッシュ分割されている例を示しているが、区分領域（地図領域）は長方形、平行四辺形、その他の多角形となるようにメッシュ分割しても良い。

次に、本発明に係るナビゲーション装置５０の特徴的な動作を説明する。先ず、ユーザの操作や制御部４０の指示によりある部分の地図表示領域の立体表示が要求されると、制御部４０の立体表示制御部４４が立体表示の要求されている地図表示領域が属している区分領域の閾値（閾値情報）を取得する。尚、ここでの閾値情報とは、区分領域に設定された閾値自体、もしくは、以下に説明する当該閾値を取得するためのデータを指すものとする。

ここで、閾値の取得例を示す。先ず第１の取得例は、区分領域内の全ての建築物データの高さ情報と建築物データの数とを取得して、その平均値を閾値とするものである。また、第２の取得例は、区分領域内の建築物の数に応じて閾値を設定するものである。この第２の取得例では、予め標準閾値と標準建築物データ数とを設定しておく。そして、区分領域内の建築物の数、即ち建築物データの数が標準建築物データ数よりも多い場合には、この区分領域の閾値を標準閾値よりも高い値とする。反対に、区分領域内の建築物データの数が標準建築物データ数よりも少ない場合には、この区分領域の閾値を標準閾値よりも低い値とする。第３の取得例は、区分領域内の建築物の占める面積に応じて閾値を設定するものである。この第３の取得例では、予め標準閾値と標準総面積とを設定しておく。ここでの標準総面積とは、区分領域のうちの建築物の占める標準的な面積であり、後述する手法により取得する。そして、区分領域内における建築物の総面積が標準総面積よりも大きい場合には、この区分領域の閾値を標準閾値よりも高い値とする。反対に、区分領域内の建築物の総面積が標準総面積よりも小さい場合には、この区分領域の閾値を標準閾値よりも低い値とする。尚、区分領域の建築物の総面積は区分領域内の建築物データに基づいて算出される。また、区分領域が市町村等の条件で区分されている場合、区分領域のうちの建築物の面積が占める面積比率に基づいて閾値の取得を行う。また第４の取得例は、区分領域の人口密度に応じて閾値を設定するものである。この第４の取得例では、予め各区分領域の人口密度を取得して地図データ１２等に記録しておき、立体表示制御部４４がこの人口密度を取得して、この人口密度が予め設定された標準人口密度よりも大きい場合には、区分領域の閾値を標準閾値よりも高い値とする。反対に、区分領域の人口密度が標準人口密度よりも小さい場合には、区分領域の閾値を標準閾値よりも低い値とする。これら取得例により取得された閾値は、基本的に建築物の多い都市部等の区分領域では閾値が高く設定され、建築物の少ない過疎地等の区分領域では閾値が低く設定される点で共通する。尚、区分領域の閾値の増減は、各標準値との差分に応じて予め設定された増減量で段階的に行っても良いし、各標準値との差分の値と連動して連続的に増減させても良い。

また、上記の標準閾値とは平均的な建築物数の区分領域において適度な建築物の立体表示が行われる値であり、経験的に設定しても良いし、例えば地図データ１２内の全ての建築物の高さ情報を取得して、その平均値や中心値、最頻値等としても良い。また、標準建築物データ数、標準総面積、標準人口密度等は、例えば地図データ１２内の全ての区分領域の値を取得して、その平均値や中心値、最頻値等から導出することが好ましい。

尚、上記の区分領域毎の閾値を取得するためのデータ、即ち第１の取得例では区分領域内の全建築物データの高さ情報の合計値及び建築物データの数、第２の取得例では建築物データの数、第３の取得例では建築物の総面積（建築物の面積比率）、は予め算出しておき区分領域毎に地図データ１２もしくは記録部１０に記録しておくことが好ましい。この構成によれば立体表示制御部４４による閾値の算出の負荷をより軽減することができる。さらに、閾値を各区分領域毎に予め算出しておき、この閾値自体を地図データ１２等に記録しても良い。この構成によれば立体表示制御部４４は区分領域毎の閾値を地図データ１２等から直接取得することが可能となり、立体表示制御部４４の更なる負荷軽減を図ることができる。

次に、立体表示制御部４４は立体表示が要求されている地図表示領域に対し座標変換等の所定の立体表示処理を行う。そして、画像処理部４２に対して地図表示領域を立体表示するための地図画像データを作成させる。この際、立体表示制御部４４は取得した閾値を判断基準として立体表示を行う建築物データの選別を行う。例えば、地図表示領域内の各建築物データの高さ情報を取得して、高さ情報が閾値以上の建築物データに対しては立体表示を行うよう処理する。また、高さ情報が閾値に満たない建築物データに対しては立体表示を行わず平面表示を行うよう処理する。

ここで例えば、区分領域Ｍ１などの高さ情報の大きな建築物（図３中の建築物Ｂ１、Ｂ２）が多く存在する図３（ａ）に示す区分領域において、ある一定の閾値を用いて建築物データの選別を行うと、図３（ｂ）に示すようにほぼ全ての建築物Ｂ１、Ｂ２が立体表示され、却って地図情報の把握が困難となる場合がある。しかしながら、本発明に係るナビゲーション装置５０では、高さ情報の大きな建築物の多い区分領域で取得される閾値は高い値を有する。そして、この高い値の閾値により立体表示する建築物データの選別が行われる。このため例えば、この区分領域では比較的高さデータの小さい建築物Ｂ１は閾値に満たなくなり、図３（ｃ）に示すように、平面表示となる。よって、立体表示される建築物が減少し、建築物の立体表示を適度な数で行うことができる。これにより、ユーザは地図情報の把握をより容易に行うことができる。

また、区分領域Ｍ２などの高さ情報の小さな建築物（図４中の建築物Ｂ３、Ｂ４）ばかりの図４（ａ）に示す区分領域において、ある一定の閾値を用いて建築物データの選別を行うと、図４（ｂ）に示すようにほぼ全ての建築物Ｂ３、Ｂ４が平面表示され、立体表示の利点が損なわれる。しかしながら、本発明に係るナビゲーション装置５０では、高さ情報の大きな建築物が少ない区分領域で取得される閾値は低い値を有する。そして、この低い閾値により立体表示する建築物データの選別が行われる。このため例えば、この区分領域では比較的高さデータの大きい建築物Ｂ４は閾値を超えることとなり、図４（ｃ）に示すように、立体表示となる。よって、立体表示する建築物が増加し、建築物の立体表示を適度な数で行うことができる。これにより、立体表示の利点を活かしたユーザにとって把握のし易い地図情報を行うことができる。

また、建築物を立体表示すると立体表示された建築物に隠れて表示されない情報が生じる可能性がある。このような場合、建築物の立体表示を半透明で表示して隠れた情報の透過表示を行うことが好ましい。しかしながら、立体表示される建築物が多い場合には、建築物が重なって十分な透明度が得られず透過表示される情報が明瞭に表示されない可能性がある。例えば、立体表示される建築物（図５中の建築物Ｂ５、Ｂ６）の多い図５（ａ）に示す区分領域において、ある一定の透明度を用いて透過表示を行った場合、図５（ｂ）に示すように複数の建築物Ｂ５、Ｂ６に隠れた図５（ｂ）中の破線で示す情報アイコンＡは建築物の透明度が不十分で認識しずらい。

よって、本発明に係るナビゲーション装置５０では、ある部分の地図表示領域の立体表示が要求されると、立体表示制御部４４が地図表示領域の属している区分領域の透過情報を取得して、この透過情報に基づいて透明度の設定を行う。取得する透過情報としては例えば区分領域内の建築物データの数や、区分領域内の建築物の総面積（建築物の面積比率）等が挙げられる。そして、立体表示制御部４４は取得した透過情報に基づいて、建築物の数が多い場合にはこの区分領域の透明度を高く設定する。反対に区分領域内の建築物の数が少ない場合にはこの区分領域の透明度を通常のままとする。これにより、立体表示される建築物が多く情報アイコンＡが複数の建築物Ｂ５、Ｂ６に隠される場合でも、図５（ｃ）に示すように情報アイコンＡの透過表示を十分な透明度で行うことができる。

透明度の設定は例えば、取得した透過情報に応じて予め設定された透明度を選択するようにしても良いし、全区分領域の透過情報の標準偏差を算出しておき、この標準偏差の値と取得した透過情報とを比較して透明度を選択もしくは算出するようにしても良い。尚、透明度の設定は立体表示制御部４４が透過情報に基づいてその都度設定するようにしても良いし、区分領域毎の透明度を予め算出しておき、この透明度自体を透過情報として地図データ１２もしくは記録部１０に記録しても良い。透明度自体を透過情報として地図データ１２等に記録しておけば、立体表示制御部４４は区分領域毎の透明度を地図データ１２等から直接取得することが可能となり、立体表示制御部４４の負荷軽減を図ることができる。

以上のように、本発明に係るナビゲーション装置５０によれば、区分領域の建築物の数に応じた閾値を取得し、取得した閾値によって立体表示を行う建築物を選別する。このため、高さ情報の大きな高層の建築物が多い区分領域でも、高さ情報の小さい低層の建築物ばかりの区分領域でも、常に適度な数で建築物の立体表示を行うことができる。また、閾値の取得は区分領域毎に行われるため、地図表示領域がスクロールしても同一区分領域内であれば閾値の再取得を行う必要はない。これにより、制御部４０の負荷を抑えながら適切な数の建築物の立体表示を行うことができる。

さらに、本発明に係るナビゲーション装置５０によれば、建築物の数が多い区分領域の透明度を高く設定することができる。これにより、立体表示される建築物が多い場合でも、建築物に隠れた情報の透過表示を常に十分な透明度で行うことができる。

尚、図３〜図５は、ナビゲーション装置５０による地図表示の例を模式的に示したものであり、表示形式がこれらに限定されるものではない。例えば、図３（ａ）は平面図、（ｂ）、（ｃ）は鳥瞰図で示されているが、図３の（ｂ）、（ｃ）について基本を平面図とし、建築物Ｂ１、Ｂ２のみを立体的（鳥瞰図的）に表示してもよい。また、閾値を越えて立体表示される建築物の表示高さは、高さデータに応じて高低の違いがわかるように表示しても良いし、予め定められた一定の高さで一律に表示してもよい。さらに、上記のナビゲーション装置５０の各部の動作、構成、閾値並びに透明度の設定方法等は一例であるから特にこれに限定されるものではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

１２ 地図データ
３２ 表示部
４４ 立体表示制御部
５０ ナビゲーション装置

Claims (4)

1. 所定の条件により区分された複数の区分領域で構成される地図データと、
   前記地図データ内の建築物を地図表示するための建築物データと、
   前記建築物の高さを示し前記建築物データに関連づけられた高さ情報と、前記建築物が表示される区分領域に設定された閾値を示す閾値情報と、に基づき、
   前記高さ情報と前記閾値情報とを比較して前記高さが所定の高さよりも大きい場合に、
   前記建築物を表示部に立体表示させる立体表示制御部を有することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記立体表示制御部は、
   前記建築物を立体表示させる前記区分領域の透過情報に基づき、
   前記建築物を前記透過情報に応じた透明度で前記表示部に立体表示させることを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
3. 前記閾値情報は、前記地図データに含まれており、
   前記立体表示制御部は、
   前記閾値情報を前記地図データから取得することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のナビゲーション装置。
4. 前記透過情報は、前記地図データに含まれており、
   前記立体表示制御部は、
   前記透過情報を前記地図データから取得することを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。

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