JP3664119B2

JP3664119B2 - 地図表示装置

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Publication number: JP3664119B2
Application number: JP2001270882A
Authority: JP
Inventors: 孝二川崎; 基宏福本; 正敏安保; 貴志市田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2019-10-07
Also published as: JP2002188928A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画面に建物、道路などを３次元表示するとともに経路案内線及び／又は道路情報案内線を表示可能な地図表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばカーナビゲーション装置においては、特開平９−１７１３４８号公報、特開平９−６２１７９号公報、特開平９−２１２０８３号公報などに開示されているように、使用者が地図を直観的に理解できるように、画面に建物や道路などを３次元的に表示することが行われている。
【０００３】
この場合、カーナビゲーション装置は、使用者が目的地を設定すると、現在地から目的地までの最適な経路を計算し、３次元的に表示された地図の道路上にその経路案内線を表示するようになっている。また、路車間通信などにより得られた道路交通情報に基づいて、渋滞、混雑、空きの情報などを道路上または道路外に当該道路に沿った線（道路情報案内線）として表示することも可能となっている。
【０００４】
図１７には、３次元的に描画された地図に加え経路案内線が描画された表示画面が示されている。この図１７（ａ）、（ｂ）において、建物１が立体的な意匠として描画されており、道路２には経路案内線３（図中、格子状斜線帯部分）が描画されている。実際の表示画面においては、この経路案内線３全体が建物１や道路２とは異なる色（例えば赤色）で一様に塗られている。このうち、図１７（ｂ）に示す画面では、道路２および経路案内線３は、遠近感が得られるように近くから遠くに向かうに従って線幅が徐々に細くなるように描画されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１７に示す画面に対し、視点高度をさらに車両の高さ程度にまで下げて運転者の目線で見た状態の画面表示にすると、経路案内線３の奥行き感が得られなくなり、特に曲がった先（図１７においては左折した先）の経路案内線３が見づらくなってしまう。
【０００６】
また、経路案内線３は画面に建物や道路などを３次元的に表示した後に描画されるので、経路案内線３の引かれる道路２が他の建物や道路に隠れる位置関係にあって道路２についてその重複部分が描画されていない場合（図１７には示されていない）には、その重複部分について建物や道路の上から経路案内線３が上書きされてしまう。その結果、経路案内線３と当該他の建物や道路との遠近関係が把握しずらい、あるいは当該他の建物や道路についての立体的な形状などが認識できなくなるなどの不都合が生じていた。こうした事情は道路情報案内線（例えば道路の右左折、直進を示すレーン案内線や渋滞情報案内線など）を表示する場合についても同様となる。
【０００７】
また、このような地図には、例えば、一方通行や速度規制，工事中や駐停車禁止，落石注意などの交通規制情報が表示されるものがあり、従来、これらの交通規制情報の表示は、ビットマップデータによって描画されている。しかしながら、ビットマップデータで描画される表示意匠は、３次元表示において視点位置から遠方に表示される場合は、例えば、特定列のデータ表示が禁止されてデータが間引かれ、逆に、視点位置の近傍に表示される場合は、例えば、各ドットのデータを夫々３倍するなどしてデータが水増されるようになっている。
【０００８】
そのため、表示品位が低下することが避けられず、交通規制情報の表示意匠が認識しづらくなり、地図表示装置を見ながらの車両の走行が行い難いという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、交通規制情報を３次元表示した場合の表示品位を高めて視認性を良好とし得る地図表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために請求項１に記載した手段を採用できる。
【００１１】
請求項１に記載した手段によれば、表示制御手段は、画面内における地図上の地面から所定の高さに、交通規制情報を示す意匠をポリゴンを用いて立体的に表示するので、従来のようにビットマップデータによって描画される意匠よりも表示品位を高めることができ、使用者は、交通規制情報を一層認識し易くなる。
また、表示制御手段は、画面表示の視点位置から地図上の特定地点を見下ろす俯角が所定角度を超えると、交通規制情報を示す意匠を立体的意匠から平面的意匠に切替える。即ち、交通規制情報を立体的意匠により表示している場合、視点位置からの俯角が大きくなるにつれてその立体的意匠の視認形態は３次元的に歪んで行くため、前記俯角がある程度大きくなると、その交通規制情報が道路のどの地点から有効であるのかが分かりづらくなってしまう。
そこで、俯角が所定角度を超えると、交通規制情報を示す意匠を立体的意匠から平面的意匠に切替えることで、交通規制情報が道路のどの地点から有効であるのかを明確に示すことができる。
請求項２に記載した手段によれば、表示制御手段は、画面内における地図上の地面から所定の高さに、交通規制情報を示す意匠をポリゴンを用いて立体的に表示するので、従来のようにビットマップデータによって描画される意匠よりも表示品位を高めることができ、使用者は、交通規制情報を一層認識し易くなる。
また、表示制御手段は、画面表示の視点位置を基準とする交通規制情報の表示に対する視線方向角度が所定角度を超えると、交通規制情報を示す意匠を立体的意匠から平面的意匠に切替える。即ち、交通規制情報を立体的意匠で表示している場合、その表示に対する視線方向角度が大きくなるにつれて、請求項１と同様に意匠の視認形態は３次元的に歪んで行くため、前記俯角がある程度大きくなると、やはりその交通規制情報がどの地点から有効であるのかが分かりづらくなったり、交通規制情報自体が認識しにくくなっててしまう。
そこで、視線方向角度が所定角度を超えると、交通規制情報を示す意匠を立体的意匠から平面的意匠に切替えることで、交通規制情報が道路のどの地点から有効であるのか、または交通規制情報自体を明確に示すことができる。
請求項３に記載した手段によれば、表示制御手段は、画面内における地図上の地面から所定の高さに、交通規制情報を示す意匠をポリゴンを用いて立体的に表示するので、従来のようにビットマップデータによって描画される意匠よりも表示品位を高めることができ、使用者は、交通規制情報を一層認識し易くなる。
また、表示制御手段は、同一の交通規制情報を意味する平面的意匠をも同時に表示するので、視点位置の俯角或いは視線方向角度が大きくなることで立体的に表示されている交通規制情報が視認され難くなった場合でも、使用者は、同時に表示されている平面的意匠によって交通規制情報を認識することができる。そして、この場合には、表示を立体的意匠で行うか平面的意匠で行うかを判断する必要がなくなるので、表示制御手段の処理負担を軽減することができる。
【００１２】
請求項４に記載した手段によれば、表示制御手段は、交通規制情報を示す意匠を画面表示の視点位置に応じた視認形態で表示するので、交通規制情報を違和感のない立体表示とすることができ、使用者は、視点の設定位置にかかわらず交通規制情報をより認識し易くなる。
【００１８】
請求項５に記載した手段によれば、表示制御手段は、経路案内線及び／又は道路情報案内線の一部または全部を立体的に表示するので、画面の視点高度を車両の高さ程度に低く設定した場合であっても、使用者は、経路案内線及び／又は道路情報案内線を認識し易くなるとともに建物や道路に対する遠近感を得やすくなる。
【００１９】
請求項６に記載した手段によれば、表示制御手段は、経路案内線及び／又は道路情報案内線の立体的表示部を１または複数の立体の組み合わせにより表示するので、使用者は、経路案内線及び／又は道路情報案内線について一層立体感を得られる。また、複数のポリゴンに基づく立体を組み合わせる場合には、これらポリゴンを単位とした経路案内線及び／又は道路情報案内線の色などの変更が容易となる。
【００２０】
請求項７に記載した手段によれば、表示制御手段は、立体的な経路案内線及び／又は道路情報案内線を画面表示の視点位置に応じた視認形態で表示するので、経路案内線及び／又は道路情報案内線を違和感のない立体表示とすることができ、使用者は、視点の設定位置にかかわらず経路案内線及び／又は道路情報案内線をより認識し易くなる。
【００２１】
請求項８に記載した手段によれば、表示制御手段は、地図画面を３次元表示した際に、経路案内線及び／又は道路情報案内線のうち建物、道路などに隠れる位置関係となる部分をその他の部分と異なった色で表示するので、使用者は、経路案内線及び／又は道路情報案内線と建物や道路などとの相対的な位置関係を認識し易くなる。また、建物や道路などの形状などが経路案内線に塗りつぶされて不明瞭となることがなくなる。
【００２２】
請求項９に記載した手段によれば、表示制御手段は、表示制御手段は、経路案内線及び／又は道路情報案内線のうち建物や道路などに隠れる位置関係となる部分を半透過状態、例えば経路案内線及び／又は道路情報案内線の表示色と前記建物や道路などの表示色とを細かいドット単位で互い違いに配置した状態で表示するので、使用者は、画面上経路案内線及び／又は道路情報案内線が建物や道路などを透過して薄く見えているように視認できる。また、半透過状態に表示することにより、建物や道路などの形状のみならず、建物の窓枠なども視認可能となる。なお、この場合には請求項１０に記載したように、使用者が表示色制御を実行するか否かを選択可能とすることが好ましい。
【００２３】
請求項１１に記載した手段によれば、表示制御手段は、表示色制御とともに経路案内線及び／又は道路情報案内線を立体的に表示するので、経路案内線及び／又は道路情報案内線の視認性、建物や道路などに対する遠近感が一層高まる。
【００２４】
請求項１２に記載した手段によれば、表示制御手段は、道路情報受信手段によって受信した交通情報に基づく渋滞、混雑、空きの情報などを立体的に表示したり、表示色制御を行ったりするので、使用者は交通情報を正しく認識し易くなり渋滞や混雑の回避経路を誤ることが少なくなる。
【００２５】
請求項１３に記載した手段によれば、表示制御手段は、施設を立体的に表示しその表面に施設識別マークを表示するので、使用者は、経路案内線及び／又は道路情報案内線に従って案内される際に目印となる施設を認識し易くなり、曲がる位置や進行方向を誤ることが一層少なくなる。
【００２６】
請求項１４に記載した手段によれば、表示制御手段は、立体的に表示する施設に対し、実際の施設で出入口が設けられている方角に対応した面に出入口を表示するので、使用者は、経路案内線及び／又は道路情報案内線に従って案内される際に、施設識別マークに加え、出入口の向きを手掛かりに施設の識別が可能となる。また、使用者は、施設に立ち寄る場合などにおいて予め車両の駐車位置を認識することができるので利便性が高まる。
【００２７】
請求項１５に記載した手段によれば、表示制御手段は、立体的に表示する施設を画面表示の視点位置に応じた視認形態で表示するので、施設を違和感のない立体表示とすることができ、使用者は施設の認識が一層容易になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の地図表示装置をカーナビゲーション装置に適用した第１の実施形態について図１ないし図４を参照しながら説明する。図１には、カーナビゲーション装置１１の全体構成についての概略的な機能ブロック図が示されている。この図１において、位置検出部１２は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）受信機、ジャイロセンサ、車速センサなどから構成され、現在の車両位置を算出する部分である。この位置検出部１２は、上記各センサが性質の異なる誤差を有しているため、各々補間しながら使用可能なように構成されている。この場合、現在地が算出できれば、これらのセンサを全部備える必要はなく、どれか一つ以上のセンサを備えていれば良い。
【００２９】
地図データ格納部１３は、位置検出の精度向上のための所謂マップマッチング用データ、地図データ、および目的データを含む各種データを入力するための装置であり、ＤＶＤプレーヤ、ハードディスク装置、ＣＤプレーヤなどから構成されている。スイッチ情報入力部１４（本発明における入力手段に相当）は、後述するディスプレイ装置の左右や上下に取り付けられたスイッチ類である。
【００３０】
メモリ部１５は、例えばＲＯＭやＲＡＭから構成されており、ＲＯＭにはカーナビゲーション装置１１を動作させるための実行プログラムが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の一時データや地図データ格納部から取得した地図データなどが一時的に格納されるようになっている。
【００３１】
表示部１６は、地図や目的地選択画面などを表示するもので、例えば液晶のディスプレイ装置から構成されている。その画面には、位置検出部１２から入力された車両の現在位置マークと、地図データ格納部１３から入力された地図データと、さらに地図上に重ねた状態で経路案内線や目標設定地点の目印などの付加データとが表示されるようになっている。音声出力部１７は、案内のための音声や画面操作の説明を出力する。
【００３２】
交通情報受信部１８は、道路交通情報システム例えばＶＩＣＳ（ＶｅｈｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）における受信装置であって、道路に設置された電波ビーコンや光ビーコンから送られてくる道路交通情報や、電話、ＦＭ放送からの道路交通情報を受信するようになっている。
【００３３】
制御部１９（本発明におけるは表示制御手段に相当）は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、スイッチ情報入力部１４に対する操作に応じて、現在位置から目的地までの最適な経路を自動的に選択して経路案内線を表示する経路案内機能を実行したり、マップマッチング処理，案内音声の合成、地図の描画などを行うようになっている。このように自動的に最適な案内経路を設定する手法としては、ダイクストラ法が知られている。
【００３４】
この制御部１９は、地図データ取得部２０、マップマッチング部２１、経路計算部２２、経路案内部２３、描画部２４、画面制御管理部２５、図示しないビデオＲＡＭ（以下、ＶＲＡＭと称す）などから構成されている。
【００３５】
マップマッチング部２１は、位置検出部１２で検出した車両の位置情報と地図データ格納部１３から取得した地図データの道路形状データなどを使って、車両の現在位置がどの道路上に存在するかを特定する。この際、地図データ取得部２０が必要な地図データを地図データ格納部１３より取得する。また、使用者は、スイッチ情報入力部１４を操作して所望の地図を表示させるなどを行い、目的地をセットする。経路計算部２２では、マップマッチング部２１で算出された現在位置の情報や、使用者が指定した出発地と上記目的地までの最適な経路を計算する。
【００３６】
経路案内部２３では、上記経路計算の結果と地図データ内に格納されている道路の形状データや、交差点の位置情報や踏み切りの位置情報などから経路案内に必要なポイントを算出したり、どのような経路案内（右に曲がるのか左に曲がるのかなど）が必要なのかを算出する。
【００３７】
描画部２４では、現在位置の地図や高速道路の略図や交差点付近では交差点付近の拡大図などを画面制御管理部２５の指示に従い描画し、表示部１６に表示する。
【００３８】
地図データ取得部２０は、上記各処理部で必要となる地図データを地図データ格納部１３より取得し、各処理部に提供する。また、上述した各処理は、メモリ部１５のＲＯＭやＲＡＭを使って実行される。
【００３９】
描画部２４で描画する地図は３次元的な地図（以下、３次元地図と称す）であり、地図データ内に格納される建物の形状データと高さ情報から建物は３次元的に描画される。また、立体交差なども道路の形状データなどに基づいて３次元的に描画される。経路案内部２３で算出された情報に基づき、車両が進行し経路案内すべき位置に来ると描画部２４に所望の画像を描画したり、音声出力部１７に所定の音声を発声させて、使用者を目的地へ案内する。
【００４０】
次に上記構成の作用について図２ないし図４も参照して説明する。
【００４１】
使用者が、カーナビゲーション装置１１の表示部１６に目的地への案内経路を表示させたい場合、スイッチ情報入力部１４を操作して表示部１６に目的地選択画面を表示させ目的地などを入力する。入力が完了すると、経路計算部２２で経路が算出され、制御部１９は、図２に示すフローチャートに従って経路案内線の表示処理を行い、表示部１６には図４（ａ）または（ｂ）に示すように、３次元地図とともに経路案内線が立体的に表示される（Ａ点〜Ｉ点を示すドットは表示されない）。
【００４２】
すなわち、この図４（ａ）および（ｂ）において、道路２６に沿って建物２７が立体的に表示されており、この道路２６には経路案内線２８（図中、格子状斜線帯部分）が立体的に表示されている。ここで、粗い格子状斜線帯部分は例えば明るい色調の赤色で一様に塗られており、細かい格子状斜線帯部分は例えば暗い色調の赤色で一様に塗られている。この経路案内線２８は、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点、Ｆ点を順に結んで構成される台形状のポリゴン２９ａと、Ｇ点、Ｈ点、Ｉ点、Ｃ点を順に結んで構成される台形状のポリゴン２９ｂとを組み合わせて構成されている。
【００４３】
図４（ｂ）に示す描画方法では、道路２６の手前側（画面では下側）に経路案内線２８の端面を表示させているので、例えば経路案内線２８が曲がることなく道路２６の手前側から遠方側（画面では上側）にまっすぐ延びるような場合であっても、経路案内線２８を立体的に見せることができる。
【００４４】
さて、経路案内線２８の表示処理を示す図２において、制御部１９内の経路案内部２３は、経路計算部２２が車両の現在位置や入力された目的地などに基づいて算出した案内経路に対し、案内が必要となる道路（例えば案内する道路に付された固有番号）を算出する。そして、地図データ取得部２０により取得された地図データ内の道路データ情報と比較し、同一情報となる道路を抽出する（ステップＳ１）。
【００４５】
続いて、制御部１９は、抽出された道路が地図の描画中心点からどれだけの距離離れているかを算出し、３次元地図表示を行った場合に道路を描画する幅を算出する。ここで、描画中心点とは、ＶＲＡＭの中心座標点であり、表示部１６にはこのＶＲＡＭの一部分を切り出したフレームが表示される。そして、３次元地図表示を行った場合に経路案内線２８を描画する幅は、前記道路を描画する幅と、経路案内線２８が地図の描画中心点からどれだけの距離離れているかとに基づいて決められる（ステップＳ２）。
【００４６】
ステップＳ３において、制御部１９は、実際に経路案内線２８の両端座標点での描画幅を計算する。図３には、例えば図４に示したＣ点、Ｄ点、Ｅ点、Ｆ点により定まるポリゴン２９ａが示されている。この図３において、制御部１９は、道路の中央線Ｎ（道路線Ｎ）上に存在するポリゴン２９ａのＡ点、Ｂ点と前記描画中心点との距離から決まる係数を、描画中心点での経路案内線２８の幅に掛けて、線分ＣＦの長さと線分ＤＥの長さとを算出する。そして、経路案内線２８が道路線Ｎに対し対称に描画されるように、Ａ点、Ｂ点がそれぞれ線分ＣＦ、線分ＤＥの中点となる位置関係となるように、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点、Ｆ点の座標位置を決定する。
【００４７】
そして、描画部２４は、ポリゴン２９ａをエッジリスト法や台形フィル法で赤色で塗りつぶした状態に描画し（ステップＳ４）、その後ポリゴン２９ａを画面下方に一定量だけずらして描画する（ステップＳ５）。以上の処理を、ステップＳ６での判断により、経路案内線２８を構成する全てのポリゴン（図４ではポリゴン２９ａと２９ｂ）について繰り返して行うことにより、経路案内線２８を立体的に表示できる。
【００４８】
その結果、図４に示す経路案内線２８は、ポリゴン２９ａと２９ｂに対応した２つの立体から構成され、ポリゴン２９ａ、２９ｂに基づく立体を単位として経路案内線２８の色などを容易に変更可能となる。また、使用者は、スイッチ情報入力部１４を操作して３次元地図表示の視点高度を変えることが可能となっている。この場合、経路案内線２８はその視点高度に応じた視認形態で表示されるようになっている。
【００４９】
以上説明したように本実施形態によれば、３次元地図表示を行った場合に経路案内線の一部または全部を立体的に表示するようにしたので、使用者は、経路案内線２８と建物２７や道路２６との相対的な位置関係を認識し易くなる。特に、従来の表示では見づらかった車両の高さ程度の視点高度からの表示や、右折または左折した先の表示部分（例えば図４に示すポリゴン２９ｂの部分）についても、経路案内線２８を視認し易くなる。また、視点高度を変えると、経路案内線２８はその視点高度に応じた視認形態として表示されるので、違和感のない立体的表示が可能となる。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、本発明を上述したカーナビゲーション装置１１について適用した第２の実施形態について図５を参照して説明する。この図５に示されるように、３次元地図表示を行う際、立体的に表示される建物３０が、経路案内線２８が描画される道路２６の手前側に描画され、道路２６の一部がその建物３０によって遮られる場合がある。地図が３次元表示された後に経路案内線２８が描画される場合は、図５（ｂ）に示すように経路案内線２８と建物３０との重複部分が経路案内線２８によって塗りつぶされる。
【００５１】
これに対し、本実施形態のカーナビゲーション装置１１の制御部１９は、ポリゴンを指定色（赤色）で描画する際に、地図データ内に格納される建物３０の形状データや高さ情報および道路２６の位置情報などに基づいて、当該ポリゴンが建物と重なるかを判断する。そして、制御部１９は、重なると判断した場合には、その重なる部分について重ならない部分とは異なる色で描画する（本発明における表示色制御に相当）。
【００５２】
この場合、重なる部分は半透過の状態で描画される。すなわち、この重なる部分については、例えばＶＲＡＭ上で経路案内線の表示色と建物の表示色とを画素単位に互い違いに設定することで、使用者は、図５（ａ）に示すように、画面上経路案内線２８が建物３０を透過して薄く見えているように視認できる。この図５（ａ）に示される経路案内線２８のうち、散点状に示した部分（建物３０と重なる部分）が半透過の状態で描画された部分である。
【００５３】
本実施形態によれば、経路案内線２８と建物３０との相対的な位置関係が明確になるとともに、経路案内線２８と建物３０との重複部分について少なくとも建物３０の外形が認識可能となる。また、この重複部分を半透過状態で描画したので、経路案内線２８が建物３０を透過して見えるような違和感のない表示が得られ、建物３０の窓枠なども認識可能となって一層遠近感が明確になる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、経路案内線２８を立体的に表示した上で表示色制御を行っているので、経路案内線２８の視認性がより高くなっている。なお、使用者は、スイッチ情報入力部１４を操作して上記表示色制御の実行するか否かを選択することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図６を参照して説明する。なお、カーナビゲーション装置１１の構成については図１に示す通りである。使用者がスイッチ情報入力部１４を操作してＶＩＣＳ表示を選択すると、制御部１９は、交通情報受信部１８により受信した電波ビーコン信号や光ビーコン信号に含まれる道路交通情報に基づく指示、例えば渋滞、混雑、空きの情報などを道路上または道路外に当該道路に沿った線（以下、道路情報案内線と称す）として３次元表示された地図上に描画する。従来のＶＩＣＳ表示画面は、図６（ｂ）に示すように２次元の道路情報案内線３１で描画されていた。
【００５６】
制御部１９は、図６（ａ）に示すように、上述した第１および第２の実施形態と同様にして、ＶＩＣＳ表示における道路情報案内線３５を立体的に且つ建物と重なる部分を半透過の状態で描画するようになっている。従って、本実施形態によっても上述した各実施形態と同様の効果が得られ、使用者はＶＩＣＳ表示による渋滞、混雑、空きの情報などを認識し易くなっている。
【００５７】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図７を参照して説明する。本実施形態は、制御部１９がコンビニエンスストア、ガソリンスタンドなどの施設を立体的に表示するとともにその表面に施設識別マークを表示する表示制御を行う点に特徴を有している。従来は、こうした施設については図７（ｃ）に示すように２次元の施設マーク３２で示されていたので、視点高度を低く設定したような場合に、使用者は画面上これらの施設を視認しにくかった。
【００５８】
これに対し、制御部１９は、図７（ａ）に示すように、これらの施設３３を立方体として描画し、その施設３３の各表面に施設識別マークを表示する表示制御を行うようになっている。そして、その立方体に描かれた施設３３は、使用者が設定した視点高度に応じた視認形態で描画されるので、車両の高さ程度からの視点で表示した場合であっても視認性が高くなるとともに、視点位置に関わらず施設識別マークを認識することができる。
【００５９】
さらに、制御部１９は、図７（ｂ）に示すように、立体的に表示した施設３４に対し、実際の施設で出入口が設けられている方角に対応した面に出入口を表示する。その結果、使用者は施設識別マークに加えその出入口の向きからも施設３４の識別が可能となり、一層視認性が向上する。また、使用者は、施設３４に立ち寄る場合などにおいて、予め車両の駐車位置を確認することができるので、利便性が向上する。
【００６０】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について図８ないし図１６を参照して説明する。第５の実施形態では、制御部１９は、地図上に一方通行や速度規制，工事中や駐停車禁止，落石注意など、或いは、ＶＩＣＳより得られる「渋滞中」などの交通規制情報が表示されるようになっている。これらの交通規制情報は、例えば、一方通行或いは進入禁止や速度規制などは交通標識と同一の意匠で表示するが、地図が３次元表示される場合には、それらの表示意匠はポリゴンを用いて描画される。
【００６１】
即ち、図１３に示すように、正面から見た場合には円形となる進入禁止などの標識の意匠を、ポリゴン３６によって描画する。このように表示意匠を構成すると、例えば、３次元表示において視点位置を基準としてその近傍に標識を表示する場合と遠方に表示する場合とで、ビットマップデータを用いて構成した場合に比較して表示品位の劣化が殆ど生じない。
【００６２】
また、図１３には、比較のため従来のようにビットマップデータで表示意匠を描画した例も示している。この場合、視点位置の近傍において表示を基準の大きさ（１倍）から例えば２倍の大きさとする場合には、１ドットを２×２の４ドットで表示することになる。従って、図示のように、円の外形が粗くなり見づらい表示となってしまう。逆に、遠方において小さく表示する場合はデータを間引くことになるため、同様の問題が生じる。
【００６３】
これに対して、ポリゴン３６を用いて描画した表示を拡大，縮小する場合には、ポリゴンの各頂点を示す座標の間隔を変更すれば良く、データの間引きや水増しを行う必要がない。従って、図１３に示すように、表示を２倍の大きさとした場合でも、円の外形を１ドット単位で滑らかに表現することができる。
【００６４】
また、図１４に示すように、標識を見る視線方向を正面から９０度まで変化させた場合も、その角度変化に応じて標識が自然に楕円状に見えるように表示意匠を構成できる。このような場合にビットマップデータを用いると、細い楕円を描くためには、表示列のデータを多く間引いて描画する必要があり、曲線の表示品位が大きく低下することになる。これに対して、ポリゴン３６を用いれば、楕円の曲線を微細なドットで描画できるため、ビットマップデータの場合と比較して表示品位を高めることができる。
【００６５】
図８は、制御部１９が交通規制情報を表示部１６の画面内に地図と共に表示させる場合の制御内容を示すフローチャートである。制御部１９は、先ず、使用者による３次元表示（３Ｄ表示）の設定があるかないかを判断し（ステップＡ１）、その設定がなければ「ＮＯ」と判断して、地図データ取得部２０が地図データ格納部１３より取得した地図データを平面表示（２Ｄ表示）する（ステップＡ２）。
【００６６】
また、ステップＡ１において、３次元表示の設定がある場合は「ＹＥＳ」と判断して、地図データ取得部２０が取得した地図データを３次元表示のデータに変換する（ステップＡ３）。その場合、現在設定されている視点位置の高度（即ち、地図の表示縮尺）や道路の視線方向などに応じた３次元表示となるように変換を行う。
【００６７】
続いて、制御部１９は、地図データに含まれている各交通規制情報を看板表示するためのポリゴンを地図データ取得部２０を介して得ると（ステップＡ４）、それらを看板表示で描画するか否かの判定処理を行う（ステップＡ５）。尚、看板表示とは、例えば図１４に示すように地図上の地面から所定高さにおいて、交通規制情報の意匠を３次元表示（即ち、視点位置に応じて変化する意匠で表示）することを言う。
【００６８】
それから、制御部１９は、ステップＡ５における判定結果に基づいて、描画部２４を介して表示部１６の画面に地図データを３次元表示する（ステップＡ６）。そして、使用者による２次元表示への変更があるかないかを判断し、変更がある場合はステップＡ２へ、変更がない場合はステップＡ３へ移行する。
【００６９】
図９は、ステップＡ５における描画判定処理の制御内容を示すフローチャートである。この図９において、制御部１９は、これから描画しようとする地図データ内に交通規制情報が含まれているか否かを判断し（ステップＢ１）、含まれている場合は、現在３次元表示の視点位置として設定されている俯角（図１０参照）が、所定角度（例えば、５０度など）内であるか否か、また、視点位置を基準とする視線方向に対して、交通規制情報が傾いて表示される角度（図１１参照）が所定角度内（例えば、±８０度以内）であるか否かを判断する（ステップＢ２，Ｂ３）。尚、図１０では、図示の都合上、表示の正面を基準として視線方向がなす角度を示しているが、相対的な表現であり実質は同一である。
【００７０】
ステップＢ２，Ｂ３の何れかにおいて制御部１９が「ＮＯ」と判断すると、その交通規制情報は２次元表示され（ステップＢ５）、ステップＢ２，Ｂ３の両方で制御部１９が「ＹＥＳ」と判断すると、その交通規制情報は３次元表示（看板表示）される（ステップＢ４）。
【００７１】
即ち、例えば図１２に示すように、進行方向前方に右折道路があり、その道路について進入禁止の標識（交通規制情報）３７が表示されているものとする（尚、図１４などとは異なり支柱の表示は省略している）。この場合、視点位置が比較的低ければ（図１２（ａ）参照）、使用者は看板表示であっても標識３７を視認することができる。しかし、図１２（ｂ）に示すように視点位置が比較的高くなると、看板表示の標識３７は図中に破線で示すように極めて細い楕円となってしまい、使用者にとって認識が極めて困難となってしまう。従って、図１２（ｂ）のような場合には、２次元の表示意匠を張り付けた方が、使用者は標識３７を容易に認識することができるようになる。
【００７２】
以上のように第５の実施形態によれば、表示部１６の画面内における地図上の地面から所定の高さに、交通標識３７を示す意匠をポリゴンを用いて３次元表示するので、従来のようにビットマップデータによって描画される意匠よりも表示品位を高めることができる。従って、使用者は、交通標識を一層認識し易くなるのでより安全な走行を行うことが可能となる。また、その意匠を画面表示の視点位置に応じた視認形態で表示するので、交通標識３７を違和感のない立体表示とすることが可能となり、使用者は、視点の設定位置にかかわらず交通標識をより認識し易くなる。
【００７３】
更に、第５の実施形態によれば、視点位置からの俯角が所定角度を超えると、または、交通標識３７に対する視線方向角度が所定角度を超えると、交通標識３７を示す意匠を３次元表示から２次元表示に切替えるので、俯角または視線方向角度が比較的大きくなった場合でも、その交通標識３７が道路のどの地点から有効であるのか、または交通標識３７自体を明確に示すことができる。
【００７４】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について図１５及び図１６をも参照して説明する。第６の実施形態は、制御部１９が、図１５に示すように、表示部１６の画面い表示される地図上において、進入禁止の交通標識３７を看板表示すると同時に、その進入禁止を意味する意匠（“×”及び矢印）３８を２次元表示するようにしたものである。また、図１６は、同様に、４０ｋｍの速度制限を示す交通標識３９について、看板表示と共に、同趣旨の意匠（“４０”及び矢印）４０を２次元表示した例である。
【００７５】
即ち、以上のように、表示部１６の画面に１つの交通規制情報を意味する意匠を、２次元と３次元との両方の形態で表示させておけば、視線位置の俯角や視線方向が変化して３次元表示の標識が見にくくなった場合でも、２次元表示の意匠によって情報を補うことができる。そして、第５の実施形態とは異なり、３次元表示／２次元表示の何れを選択するかの判断を行う必要がなく、制御部１９の処理負担を軽減することができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張が可能である。経路案内線２８を直方体や立方体として描画しても良い。また、立体的な経路案内線２８の先端部に立体的な矢印を付加しても良い。
【００７７】
また、道路の右左折や直進を示すレーン案内線について、上記経路案内線２８同様３次元表示（立体的に表示）するようにしても良い。
【００７８】
第２の実施形態において、経路案内線２８と建物３０とが重なる部分については、経路案内線２８を描画しないように制御しても良い。また、経路案内線２８が立体交差の下側の道路を通過する場合やトンネル内を通過する場合などについても、同様にして描画可能となる。第４の実施形態において、施設を直方体や円柱で描画しても良いし、実形状に近い立体として描画しても良い。また、信号機を立体的に表示しても良い。
【００７９】
第５または第６の実施形態において、立体的に表示する交通規制情報は交通標識に限らず、ＶＩＣＳなどから得られる「事故による通行止め」，「渋滞１０ｋｍ」，「雨のため６０ｋｍ規制」などの情報でも良い。看板表示から平面表示に切替えを行う視点位置の俯角大きさ、或いは視線方向角度の大きさは、適宜変更すれば良い。第６の実施形態において、例えば、「進入禁止」の標識を看板表示すると共に、平面的意匠では、図１５とは逆向きの矢印によって「一方通行」であることを表示しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の全体構成を概略的に示すブロック図
【図２】表示制御処理を示すフローチャート
【図３】ポリゴンの説明図
【図４】３次元表示された画面を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態を示す図４相当図（ａ）および比較図（ｂ）
【図６】本発明の第３の実施形態を示す図４相当図（ａ）および比較図（ｂ）
【図７】本発明の第４の実施形態を示す図４相当図（ａ）（ｂ）および比較図（ｃ）
【図８】本発明の第５の実施形態であり、交通規制情報を３次元表示する処理を示すフローチャート
【図９】描画判定処理のフローチャート
【図１０】視点位置からの俯角を示す図
【図１１】交通標識の正面を基準とする視線方向を示す図
【図１２】（ａ）は俯角が比較的小さい場合の画面表示例、（ｂ）は俯角が比較的大きい場合の画面表示例を示す
【図１３】ポリゴンを用いて描画した交通標識の大きさを変化させた場合の一例を示す図
【図１４】視線方向が変化した場合に、看板表示による交通標識の意匠が変化する状態を示す図
【図１５】本発明の第６の実施形態を示す図１２相当図（その１）
【図１６】同図１２相当図（その２）
【図１７】従来の描画手法による図４相当図
【符号の説明】
１１はカーナビゲーション装置（地図表示装置）、
１４はスイッチ情報入力部（入力手段）、
１９は制御部（表示制御手段）、
１８は交通情報受信部（道路情報受信手段）、
２６は道路、
２７、３０は建物、
２８は経路案内線、
３３、３４は施設、
３５は道路情報案内線、
３６はポリゴン、
３７は交通標識（交通規制情報）、
３８は２次元表示意匠（交通規制情報）、
３８は交通標識（交通規制情報）、
３９は２次元表示意匠（交通規制情報）である。

Claims

画面に建物、道路などを３次元表示可能な地図表示装置において、
前記画面内における地図上の地面から所定の高さに、交通規制情報を示す意匠をポリゴンを用いて立体的に表示する表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、画面表示の視点位置から地図上の特定地点を見下ろす俯角が所定角度を超えると、前記交通規制情報を示す意匠を立体的意匠から平面的意匠に切替えること
を特徴とする地図表示装置。
画面に建物、道路などを３次元表示可能な地図表示装置において、
前記画面内における地図上の地面から所定の高さに、交通規制情報を示す意匠をポリゴンを用いて立体的に表示する表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、画面表示の視点位置を基準とする前記交通規制情報の表示に対する視線方向角度が所定角度を超えると、交通規制情報を示す意匠を立体的意匠から平面的意匠に切替えること
を特徴とする地図表示装置。
画面に建物、道路などを３次元表示可能な地図表示装置において、
前記画面内における地図上の地面から所定の高さに、交通規制情報を示す意匠をポリゴンを用いて立体的に表示する表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、同一の交通規制情報を意味する平面的意匠をも同時に表示すること
を特徴とする地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記交通規制情報を示す意匠を画面表示の視点位置に応じた視認形態で表示すること
を特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、経路案内線及び／又は道路情報案内線の一部または全部を立体的に表示すること
を特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記経路案内線及び／又は道路情報案内線の立体的表示部を１または複数の立体の組み合わせにより表示すること
を特徴とする請求項５記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記立体的な経路案内線及び／又は道路情報案内線を画面表示の視点位置に応じた視認形態で表示すること
を特徴とする請求項５または６記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記経路案内線及び／又は道路情報案内線のうち前記建物、道路などに隠れる位置関係となる部分を当該経路案内線及び／又は道路情報案内線のその他の部分と異なった色で表示する表示色制御を実行する表示制御手段を備えたこと
を特徴とする請求項５ないし７の何れかに記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記経路案内線及び／又は道路情報案内線のうち前記建物、道路などに隠れる位置関係となる部分を半透過状態で表示すること
を特徴とする請求項８記載の地図表示装置。
前記表示色制御の実行を選択するための入力手段を備え、前記表示制御手段は、この入力手段からの選択信号に基づいて前記表示色制御を実行すること
を特徴とする請求項８または９記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記経路案内線及び／又は道路情報案内線の一部または全部を立体的に表示すること
を特徴とする請求項８ないし１０の何れかに記載の地図表示装置。
道路交通情報を受信する道路情報受信手段と、
この道路情報受信手段により受信した交通情報に基づいて渋滞、混雑、空きの情報などを道路上または道路に沿って立体的に表示する表示制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項５ないし１１の何れかに記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記建物などの施設を立体的に表示するとともにその表面に施設識別マークを表示すること
を特徴とする請求項５ないし１２の何れかに記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記立体的に表示する施設に対し、実際の施設で出入口が設けられている方角に対応した面に出入口を表示可能とすること
を特徴とする請求項１３記載の地図表示装置。
前記表示制御手段は、前記立体的に表示する施設を画面表示の視点位置に応じた視認形態で表示すること
を特徴とする請求項１３または１４記載の地図表示装置。