JP3766657B2 - 地図表示装置およびナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置の画面上に３次元地図を表示する地図表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車走行の便宜を図るためのものとしてナビゲーション装置が知られている。この種のナビゲーション装置は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記録された２次元の地図ベクトルデータを読み出して、平面に建物、道路、地形等の地図構成物が描画された２次元地図を作成し、この２次元地図をモニタ等の表示画面に表示する。そして、ＧＰＳ(Ground Positioning System)等のセンサにより検出した現在地（自車位置）や目的地、あるいは現在地と目的地を結ぶ経路等を表示画面に重ねて表示する。
【０００３】
ところで、従来のナビゲーション装置では、２次元地図の表示画面への表示尺度を切替えたり、表示画面に２次元地図を鳥瞰表示することにより、現在地周辺が、容易に把握できるように工夫している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような画面表示処理上の工夫は、２次元地図を基になされている。したがって、たとえば、立体交差点や坂道、あるいは、建物が立ち並ぶ道路の状況等は、２次元（平面）的に表示されるので、現在地周辺や目的地周辺の状況が把握し難い。このため、現在地周辺や目的地周辺の状況をより把握し易くするために、任意の視点から３次元地図を眺めたときに得られる投影図を表示画面に表示する３次元地図表示のナビゲーション装置を実現することが望ましい。
【０００５】
ところで、３次元地図表示のナビゲーション装置を実現した場合、視点位置によっては、注目すべき地図構成物が他の地図構成物に隠れて表示されなくなることがある。このため、現在地や目的地、あるいは現在地と目的地とを結ぶ経路等、ユーザが知りたい情報が表示画面に表示されなくなることがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、地図構成物に隠れる位置にある情報を表示画面に表示することができる３次元地図表示を実現した地図表示装置及びナビゲーション装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該所定の地図構成物が前記表示画面に表示されるように、前記所定の地図構成物又は前記他の地図構成物の前記平面への投影形態を変更する投影形態変更手段を有することを特徴とする。
【０００８】
尚、使用者が投影形態変更手段を起動させるか否か選択できるようにしてもよい。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物を透過して表示されるように、前記所定の地図構成物又は前記他の地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物の前面に表示されるように、前記所定の地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が所定の模様、色又は線種で表示されるように、前記所定の地図構成物の表示属性を変えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物を前記平面に投影しないように、前記他の地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記他の地図構成物の代わりに前記他の地図構成物の地平面における占有領域を、前記平面に投影することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記他の地図構成物の代わりに前記他の地図構成物の名称を、前記３次元地図鳥瞰図に表示することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記所定の視点の位置を前記所定の地図構成物が前記３次元地図鳥瞰図上に表示される位置に変更する視点位置変更手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に２次元地図を作成し、当該２次元地図を前記３次元地図鳥瞰図に代えて前記表示画面に表示する２次元地図表示手段を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に、所定の視点から２次元地図を眺めたときに得られる２次元地図鳥瞰図を作成し、当該２次元地図鳥瞰図を前記３次元地図鳥瞰図に代えて前記表示画面に表示する２次元地図鳥瞰表示手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に２次元地図を作成し、当該２次元地図を前記３次元地図鳥瞰図と共に前記表示画面に表示する重複表示手段を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に、所定の視点から２次元地図を眺めたときに得られる２次元地図鳥瞰図を作成し、当該２次元地図鳥瞰図を前記３次元地図鳥瞰図と共に前記表示画面に表示する重複表示手段を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる第一の３次元地図鳥瞰図を作成し、当該第一の３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記第一の３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物を前記所定の地図構成物を視認することができる視点から平面に投影することにより得られる第二の３次元地図鳥瞰図を作成し、当該第二の３次元地図鳥瞰図を前記第一の３次元地図鳥瞰図と共に前記表示画面に表示する重複表示手段を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３記載の発明において、前記地図構成物に２次元形状又は３次元形状のマークが含まれることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３記載の発明において、前記地図構成物指定部は、入力装置に入力された使用者の指令に基づいて、所定の地図構成物を指定することを特徴とする。
【００２３】
尚、所定の地図構成物はデフォルト設定されるようにしてもよい。たとえば、道路を所定の地図構成物としてデフォルト設定してもよい。また、本発明装置が車載ナビゲーション装置に適用される場合、自車走行中の道路や誘導経路の道路、自車位置近傍にある地図構成物、あるいは、目的地近傍にある地図構成物等を所定の地図構成物としてデフォルト設定してもよい。さらには、本発明装置が適用される車載ナビゲーション装置に、道路の渋滞情報、工事、通行止め等の規制情報といった交通情報を発するビーコン送信機やＦＭ多重放送からの信号を受信する受信装置が設けられている場合、受信した交通情報によって特定される道路等を所定の地図構成物としてデフォルト設定してもかまわない。
【００２４】
請求項１６記載の発明は、表示画面に、地図と当該地図上における自車位置とを表示するナビゲーション装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
自車位置を検出する自車位置検出部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記自車位置検出部で検出した自車位置が、当該自車位置よりも前記所定の視点側にある地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該自車位置が前記表示画面に表示されるように、前記自車位置又は前記所定の視点側にある地図構成物の前記平面への投影形態を変更する投影形態変更手段を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の発明において、目的地を設定する目的地設定部と、
前記自車位置検出部で検出された自車位置と前記目的地設定部で設定された目的地とを結ぶ経路を検出する経路検出部と、を有し、
前記投影形態変更手段は、前記経路検出部で検出された経路が、当該経路よりも前記所定の視点側にある地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該経路が前記表示画面に表示されるように、前記経路又は前記所定の視点側にある地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００２６】
請求項１８記載の発明は、表示画面に、地図と当該地図上における目的地とを表示するナビゲーション装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
目的地を設定する目的地設定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記目的地設定部で設定した目的地が、当該目的地よりも前記所定の視点側にある地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該目的地が前記表示画面に表示されるように、前記目的地又は前記所定の視点側にある地図構成物の前記平面への投影形態を変更する投影形態変更手段を有することを特徴とする。
【００２７】
ここで、地図構成物とは、建物、道路等の構造物の他、山、川等の地形も含む。
【００２８】
また、マークとは、たとえば、所定の地図構成物（例えばビル等）を表示するマークの他、本発明装置が車載ナビゲーション装置に適用される場合、自車位置のマークや、目的地のマーク、あるいは、自車の誘導方向を示すマーク等をも含む。
【００２９】
地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成するには、先ず、各地図構成物の３次元データを透視変換して、これ等の地図構成物を所定の視点から２次元平面（投影面）に投影したときの２次元座標データを求める。また、これ等の地図構成物を所定の視点から眺めたときの奥行き（視線）方向の座標データを求める。次に、透視変換された各地図構成物の陰面にある部分のデータを消去するといった陰面処理を行う。ここで、陰面とは、視点から３次元地図を眺めたときに、地図構成物の裏側にあたる部分や、手前に位置する地図構成物の陰に隠れて見えない部分の面をいう。陰面処理はコンピュータグラフィックスに用いられる様々な方法、例えばＺソート法、Ｚバッファ方法、スキャンライン法、レイキャスト法等により、実現することができる。
【００３０】
地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも視点側にある他の地図構成物によって隠されるか否かの判断は、いろいろな方法によって可能であるが、例えば、透視変換された投影面上における２次元座標データが上記所定の地図構成物と重複する地図構成物を検出し、検出した地図構成物及び上記所定の地図構成物の奥行き（視線）方向の座標データを比較して、どちらが手前に（視点側）にあるか調べることにより行うことができる。
【００３１】
本発明によれば、前記の構成によって、手前（視点側）に位置する地図構成物によって隠れる地図構成物やマークを表示画面に表示することができるので、ユーザが表示を要求する情報が地図構成物に隠れる位置にある場合でも、表示画面に表示することができる３次元地図表示を実現することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３３】
先ず、本実施形態が適用された車載ナビゲーション装置の表示画面について説明する。図１は、本実施形態による処理が実行されたナビゲーション装置の表示画面の一例を示している。
【００３４】
本実施形態は、建築物、道路、地形等の各地図構成物の地上の点をユニバーサル横メルカトル投影でメッシュ分割した平面に投射し、得られる各オブジェクトの緯度（Ｘ）方向及び経度（Ｙ）方向のベクトルデータと、各地図構成物の高度（Ｚ）方向のベクトルデータとからなる３次元データが記憶された地図データベースを基に、３次元座標上に各地図構成物が配置された３次元地図１０１を所定の視点から鳥瞰したときに得られる投影図（３次元地図鳥瞰図ともいう）を作成し、この３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示する。また、ＧＰＳ(Ground Positioning System)等のセンサにより検出した自車位置（現在地）と目的地、および現在地と目的地を結ぶ経路をディスプレイ２に重ねて表示する。
【００３５】
図１に示す例では、本実施形態の処理を実行することにより、地図構成物である山の陰面（視点から視認することができない面）側に位置するため、３次元地図鳥瞰図に描画されていない目的地と経路の一部とが、ディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザが知りたい情報がディスプレイ２に表示される。
【００３６】
次に、本実施形態が適用された車載ナビゲーション装置について説明する。
【００３７】
図２は本実施形態である車載ナビゲーション装置の各構成ユニットを示す図である。
【００３８】
図２において、演算処理部１は、様々な処理を行う中心的ユニットである。たとえば、符号６〜符号９に示す各種センサから出力される情報を基にして現在位置を検出し、得られた現在位置情報に基づいて、表示に必要な地図構成物の３次元データを地図記憶装置３から読み出す。また、読み出した地図構成物の３次元データをグラフィックス展開し、そこに現在地マークを重ねてディスプレイ２６２へ表示したり、ユーザから指示された目的地と現在地を結ぶ最適な道路を選択し、音声入出力装置４やディスプレイ２を用いてユーザを誘導する。
【００３９】
ディスプレイ２は、演算処理部１で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットで、ＣＲＴや液晶ディスプレイで構成される。また演算処理部１とディスプレイ２との間の信号Ｓ１は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号で接続するのが一般的である。
【００４０】
地図記憶装置３は、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣカードといった大容量記憶媒体で構成されている。この大容量記憶媒体には、各地図構成物の地上における領域をユニバーサル横メルカトル投影でメッシュ分割した平面に投射し、得られる各オブジェクトの緯度（Ｘ）方向及び経度（Ｙ）方向のベクトルデータと、各地図構成物の地上における高さ（Ｚ）方向のベクトルデータとからなる３次元データが記憶されている。また、各地図構成物の種類を特定するデータが記憶されている。地図記憶装置３は、この大容量記憶媒体から必要とする地図構成物の３次元データと、種類を特定するデータとを読み出す。
【００４１】
音声入出力装置４は、演算処理部１で生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換し出力すると共に、ユーザが発した声を認識し演算処理部１にその内容を転送する処理を行う。
【００４２】
入力装置５は、ユーザからの指示を受け付けるユニットで、スクロールキー、縮尺変更キーなどのハードスイッチ、ジョイスティック、ディスプレイ上に貼られたタッチパネルなどで構成される。
【００４３】
符号６〜符号９に示す各種センサは、車載ナビゲーション装置で自車位置を検出するために使用するものである。車輪速センサ６は、車輪の円周と計測される車輪の回転数の積から距離を測定し、さらに対となる車輪の回転数の差から移動体が曲がった角度を計測する。地磁気センサ７は、地球が保持している磁場を検知し、移動体が向いている方角を検出する。ジャイロ８は、光ファイバジャイロや振動ジャイロ等の移動体が回転した角度を検出するものである。ＧＰＳ受信装置９は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行方向及び進行方位を測定する。
【００４４】
交通情報受信装置１０は、道路の渋滞情報、工事、通行止めといった規制情報や駐車場情報といった交通情報、天気予報情報等を発するビーコン送信機やＦＭ多重放送からの信号を受信する。
【００４５】
車内ＬＡＮ装置１１は、車両の様々な情報、例えばドアの開閉情報、点灯しているライトの種類と状況、エンジンの状況や故障診断結果などを受ける。
【００４６】
図３は演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。
【００４７】
演算処理部１は、図３に示すように、各デバイス間をバスで接続した構成としてある。演算処理部１は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Prosessing Unit)２１と、地図記憶装置３から読みだした地図構成物の３次元データや演算データを格納するＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)２３と、メモリ間及びメモリと各デバイス間のデータ転送を高速に実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）２４と、ベクトルデータを画素情報に展開するといったグラフィックス描画を高速に実行し、かつ表示制御を行う描画コントローラ２５と、グラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)２６と、イメージデータをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２８と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ(Serial Communication Interface)２９と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるＰＩＯ(Parallel Input/Output)３０と、パルス信号を積分するカウンタ３１と、備えて構成される。
【００４８】
図４は演算処理部１の機能構成を示す図である。
【００４９】
図４において、現在位置演算手段４６は、車輪速センサ６で計測される距離パルスデータＳ５及びジャイロ８で計測される角加速度データＳ７を各々積分した結果得られる距離データ及び角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（Ｘ，Ｙ）から自車走行後の位置（Ｘ′，Ｙ′）を演算する処理を行う。ここで、自車の回転した角度と進む方位の関係を一致させるため、地磁気センサ７から得られる方位データＳ６と、ジャイロ８から得られる角加速度データＳ７を積分した角度データとを参照して、自車が進行している方向の絶対方位を推定する。尚、車輪速センサ６のデータ及びジャイロ８のデータを各々積分してゆくと、誤差が蓄積するため、ある時間周期でＧＰＳ受信装置９から得られた位置データＳ８をもとに蓄積した誤差をキャンセルするという処理を施し現在位置情報を出力する。
【００５０】
マップマッチ処理手段４７は、データ読込処理手段４８によって読み込まれた現在地周辺の地図に含まれる道路データと、現在位置演算手段４６から得られた走行軌跡とを互いに照らし合わせ、形状の相関が最も高い道路に現在地を合わせ込むというマップマッチ処理を行う。現在位置演算手段４６で得られた現在位置情報にはセンサの誤差が含まれているため、さらに位置精度を高めることを目的に、マップマッチ処理を行う。これにより、現在地は、多くの場合、走行道路と一致するようになり、精度よく現在位置情報を出力することができる。
【００５１】
軌跡記憶手段４９は、マップマッチ処理手段４７でマップマッチ処理が施された現在位置情報を、軌跡データとして自車が所定距離走行する度に記憶する。尚、この軌跡データは、これまで走行してきた道路につき、対応する地図上の道路に軌跡マークを描画するために用いられる。
【００５２】
ユーザ操作解析手段４１は、入力装置５に入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、表示パラメータを設定する。そして、表示パラメータに対応する処理が実行されるように演算処理部１の各構成手段を制御する。たとえば、ユーザが目的地までの経路誘導を要求したときは、目的地を設定するため、地図をディスプレイ２に表示する処理を地図表示手段４５に要求し、さらに、現在地から目的地までの経路を演算する処理を経路計算手段４２に要求する。
【００５３】
経路計算手段４２は、ダイクストラ法等を用い指定された２地点間の結ぶ経路を地図データから検索し、その結果得られた経路を経路記憶手段４３に蓄える。ここで、ダイクストラ法を用いることにより、２地点間の距離が最短になる経路や、最も短い時間で到達可能な経路、あるいは通行料等の料金が最も安くなる経路等をそれぞれ求めることも可能である。
【００５４】
経路誘導手段４４は、経路記憶手段４３に蓄えられた誘導経路のリンク情報と、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７で求められる現在位置情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置４を用いて音声でユーザに知らせたり、ディスプレイ２に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに経路を通知する。
【００５５】
データ読込手段４８は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図構成物の３次元データと種類を特定するデータとを、地図記憶装置３から読み込み準備するように動作する。
【００５６】
地図表示手段４５は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図構成物の３次元データをデータ読込手段４８から受け取り、グラフィック処理手段２８５１が、指定された縮尺、描画方式で、地図構成物や現在地、目的地、誘導経路のための矢印といったマークを描画するように、地図描画コマンドを生成する。
【００５７】
メニュー表示手段５０は、ユーザ操作解析手段４１から出力される命令を受け、グラフィック処理手段５１が、様々な種類のメニューや、地図表示手段４５で描画コマンドが生成されるマーク以外のマークを描画するようにメニュー描画コマンドを生成する。
【００５８】
グラフィックス処理手段５１は、地図表示手段４５及びメニュー表示手段５０で生成されたコマンドを受け、ディスプレイ２に表示する画像データをＶＲＡＭ２６にイメージ展開する。
【００５９】
図５は図４に示す地図表示手段４５の機能構成を示す図である。
【００６０】
図５において、光源位置設定手段６１は、３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示するときに使用する光源の位置パラメータと、強度パラメータとを内部テーブルに蓄えるように動作する。光源の位置パラメータ及び強度パラメータは、３次元地図鳥瞰図に描画される地図構成物の表面の色を演算するために使用する。尚、光源の位置は、ＧＰＳ受信装置９より得られる時刻情報、日付情報、および位置情報から計算される太陽の位置、あるいは月の位置とすればよい。また、夜間など光源の強度が弱いときには、予め設定した所定位置を光源位置としてもよい。一方、光源の強度は、自車に設置された光度センサや交通情報受信装置１０によって得られる天気予報情報等により推測されるその時の天候、あるいは日照条件にあわせ、晴れの場合は光源の強度を強く、曇りの場合には弱くするとよい。これにより、リアルに３次元地図鳥瞰図を表示できるようになる。
【００６１】
視点位置設定手段６２は、ディスプレイ２に３次元地図鳥瞰図及び２次元地図鳥瞰図を表示を行うときの、地図を観測する視点位置を設定する。ここで、２次元地図鳥瞰図とは、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データのうち、地図構成物の地平面（Ｚ＝０）における緯度（Ｘ）方向及び経度（Ｙ）方向のベクトルデータを基に作成された２次元地図を所定の視点から鳥瞰したときに得られる投影図のことである。
【００６２】
地図表示方法選択手段６３は、入力装置４にユーザが設定した地図の表示方式、またはデフォルト設定された地図の表示方式に従って、ディスプレイ２への表示が要求される所定領域の地図を、所定に縮尺で表示するように処理を選択する。すなわち、２次元地図表示が指示されたときは、２次元地図表示手段６４を起動し、２次元地図鳥瞰表示が指示されたときは、２次元地図鳥瞰表示手段６５を起動し、３次元地図鳥瞰表示が指示されたときは、３次元地図鳥瞰表示手段６６を起動するように動作する。尚、ナビゲーション装置の電源立ち上げ時には、電源切断直前の地図表示方式、またはデフォルト設定された地図表示方式で地図を表示するように動作させるとよい。
【００６３】
各地図表示手段６４〜６６は、地図描画コマンドを生成し、これ等のコマンドをグラフィックス処理手段５１に転送する。そして、グラフィックス処理手段５１がこれ等のコマンドを実行することにより、地図がディスプレイ２に表示される。
【００６４】
ここで、２次元地図表示手段６４は、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データのうち、地図構成物の緯度（Ｘ）方向のベクトルデータと経度（Ｙ）方向のベクトルデータとからなる２次元ベクトルデータを基に、２次元座標系上に地図構成物が配置された２次元地図を、所定地点を中心とし、所定の縮尺で作成し、この地図をディスプレイ２に表示する。２次元地図では、地図上の全ての地点が同じ縮尺で表現される。
【００６５】
また、２次元地図鳥瞰表示手段６５は、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データのうち、地図構成物の地平面（Ｚ＝０）における緯度（Ｘ）方向のベクトルデータと経度（Ｙ）方向のベクトルデータとからなる２次元データを基に、所定地点を中心とし、所定の縮尺で作成された２次元地図を視点位置設定手段６２で設定された視点から鳥瞰したときに得られる投影図（２次元地図鳥瞰図）をディスプレイ２に表示する。ここで、視点位置設定手段６２は、マップマッチ手段４７で得られる現在位置から所定距離だけ離れた車外の上空に対応する３次元座標系上の位置に視点位置を設定することが好ましい。これにより、視点位置の近傍にある地図構成物は詳細（縮尺大）に、遠方にある地図構成物は概略（縮尺小）に表示される。尚、２次元地図鳥瞰図は、地図構成物の２次元データを透視変換して、これ等のデータを、視点位置設定手段６２で設定された視点から２次元平面（投影面）に投影することにより作成される。透視変換については、３次元地図鳥瞰表示手段６６で説明する。
【００６６】
また、３次元地図鳥瞰表示手段６６は、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データを基に、所定地点を中心とし、所定の縮尺で作成された３次元地図を視点位置設定手段６２で設定された視点から鳥瞰したときに得られる投影図（３次元地図鳥瞰図）をディスプレイ２に表示する。ここで、視点位置設定手段６２は、マップマッチ手段４７で得られる現在位置から所定距離だけ離れた車外の上空に対応する３次元座標系上の位置に視点位置を設定することが好ましい。これにより、視点位置の近傍にある地図構成物は詳細（縮尺大）に、遠方にある地図構成物は概略（縮尺小）に表示される。また、設定した視点から見える景色が３次元的に表示される。
【００６７】
次に、３次元地図鳥瞰表示手段６６を図６及び図７を用いて具体的に説明する。
【００６８】
図６及び図７は、３次元地図鳥瞰表示手段６６の動作を説明するためのフロー図である。
【００６９】
３次元地図鳥瞰表示手段６６では、先ず、現在地や目的地、経由地、さらには経路誘導のための矢印といったマークの形状を特定するベクトルデータと当該マークを表示する位置情報、およびマークの色情報を設定して内部バッファに記憶する（ステップ１００１）。ここで、マーク形状は、２次元的な形状と３次元的な形状とを設定し、地図の表示方式によりどちらを選択すべきか決定するとよい。尚、マークの設定処理については後述する。
【００７０】
次に、ステップ１００１で内部バッファに記憶したマークのデータと、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データとを透視変換して、これ等のマークや地図構成物を視点位置設定手段６２で設定された視点から２次元平面（投影面）に投影したときの２次元座標データを求める。また、これ等のマークや地図構成物を視点位置設定手段６２で設定された視点から眺めたときの奥行き（視線）方向の座標データを求める（ステップ１００２）。透視変換式は数１及び数２で与えられる。
【００７１】
【数１】
【００７２】
【数２】
【００７３】
ここで、（ｘ′, ｙ′）は透視変換後の投影面での座標値、（ｘ，ｙ，ｚ）は透視変換する地図構成物やマークの各頂点の座標値を物体座標系で表現した座標値、（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）は視点を原点とする視点座標系と物体座標系とのオフセット値、θは物体座標系を視点座標系のＸ軸を中心に回転したときになす角度である。
【００７４】
ステップ１００３では、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークの陰面にある部分のデータを消去するといった陰面処理を行う。ここで、陰面とは、ある視点から３次元地図を眺めたときに、地図構成物やマークの裏側にあたる部分や、前方に位置する地図構成物やマークの陰に隠れて見えない部分の面をいう。陰面処理はコンピュータグラフィックスに用いられる様々な方法、例えばＺソート法、Ｚバッファ方法、スキャンライン法、レイキャスト法等により、実現することができる。
【００７５】
たとえば、ステップ１００３にＺソート法を適用する場合、ステップ１００２で透視変換された地図構成物やマークの各頂点が構成する面を、奥行き（視線）方向に並び替えて保持する。その後、後述するステップ１００５で、最も奥に位置する面（視点から最も離れている面）から描画するように地図描画コマンドを生成させるようにする。
【００７６】
また、たとえば、ステップ１００３にＺバッファ法を適用する場合、先ず、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークを当該地図構成物及びマークの各頂点によって構成される面を構成する画素に分ける。次に、これ等の画素の奥行き（視線）方向の座標データを調べ、当該画素より手前（視点側）に位置する同じ２次元座標値を持つ他の画素を検出する。そして、この画素の手前（視点側）に位置する同じ２次元座標値を持つ他の画素が検出されたときには、この画素のデータを当該画素データを有する地図構成物又はマークの画素データから消去して、地図構成物及びマークを構成する画素データのうち、視点から視認することのできる可視領域にある画素データのみを保持する。その後、後述するステップ１００５で、可視領域にある画素データのみを描画するように地図描画コマンドを生成させる。
【００７７】
さらに、たとえば、ステップ１００３にスキャンライン法を適用する場合、先ず、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークを、投影面上での位置を特定する２次元座標軸と奥行き（視線）方向の位置を特定する座標軸とからなる３次元座標系上に配置する。次に、投影面上を走査する複数のスキャンラインを想定し、各スキャンラインと視点とを含む複数の平面を考える。そして、各平面において、最も手前（視点側）で当該平面と交わる地図構成物及びマークの線分を検出する。その後、後述するステップ１００５で、検出した線分を描画するように地図描画コマンドを生成させる。
【００７８】
ステップ１００４では、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークの各頂点が構成する面の法線であって、光源位置設定手段６１で設定した光源位置座標を通る直線を演算する。そして、予め設定された色情報を基に、３次元地図鳥瞰表示で各面を表示する際に使用する色情報を演算する。尚、使用する光源位置及び光源の強度は、構造物及びマークで同一のものを使用するのが望ましい。
【００７９】
ステップ１００５では、ステップ１００３で陰面処理が施された地図構成物やマークを、ステップ１００４で求めた色情報で表示するように、面及び線を描画する地図描画コマンドを生成する。
【００８０】
尚、ステップ１００１〜ステップ１００５の処理により、グラフィックス処理手段５１は、図２１（ａ）に示すような３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。しかし、ステップ１００１〜ステップ１００５の処理では、視点から見える景色をありのままに表示するように動作するため、陰面にあり、かつユーザが情報を必要としている地図構成物やマークまでも表示されなくなってしまい、使い勝手が著しく悪化する。本発明では、この問題を解決するため、ステップ１００６〜ステップ１０１２の処理を実施している。
【００８１】
ステップ１００６では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物、およびステップ１００１で設定したマークの中から、ユーザが表示を希望している地図構成物やマークであって、不可視（陰面）領域にあるものを選択する。ここで、ユーザが表示を希望している地図構成物やマークとは、入力装置４によってユーザにより表示が指定された、あるいは、予めデフォルトで表示することが定められた地図構成物やマークのことである。尚、地図構成物やマークが不可視領域にあるか否かの判断については後述する。
【００８２】
ステップ１００７では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータに従って、ステップ１００６で選択した不可視領域にある地図構成物を表示するか判定する。表示パラメータが不可視領域にある構造物を表示するモードにセットされていれば処理がステップ１００８へ移行し、不可視領域にある構造物を表示しないモードにセットされていれば処理がステップ１０１０へ移行する。
【００８３】
ステップ１００８では、ステップ１００６で選択された地図構成物につき、ディスプレイ２への表示における属性の変更や透過処理といった表示属性変更処理を施す。尚、表示属性変更処理については後述する。ステップ１００９では、当該地図構成物を構成する面及び線を、ステップ１００８で設定された表示属性等で描画するように、地図描画コマンドを生成する。これにより、たとえば、図２１（ｂ）に示すような３次元地図鳥瞰図において、山によって隠された目的地への道路２００５が点線等で表示されるようになり、ユーザが必要とする情報を提供できるようになる。
【００８４】
ステップ１０１０では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータに従って、ステップ１００６で選択した不可視領域にあるマークを表示するか判定する。表示パラメータが不視領域にあるマークを表示するモードにセットされていれば処理がステップ１０１１へ移行し、不可視領域にあるマークを表示しないモードにセットされていれば図６及び図７に示すフローが終了する。
【００８５】
ステップ１０１１では、ステップ１００１で設定されたマークにつき、後述する表示属性変更処理を実施する。ステップ１０１２では、ステップ１００１で設定されたマークを構成する面及び線を、ステップ１０１１で設定された表示属性等で描画するように、地図描画コマンドを生成する。これにより、たとえば、図２１（ｂ）に示したような３次元地図鳥瞰図において、山によって隠された、ステップ１００１で設定した目的地マーク２００４が表示されるようになり、ユーザが必要とする情報を提供できるようになる。
【００８６】
次に、図６のステップ１００１でのマーク設定処理を図８を用いて具体的に説明する。
【００８７】
図８はマーク設定処理を説明するためのフロー図である。
【００８８】
先ず、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、現在地マークを設定するか否かを判定する（ステップ１１０１）。現在地マークを設定すると判定されると、ステップ１１０２へ移行し、現在地マークを表示する位置、予め決められた現在地マークの２次元又は３次元形状、および現在地マークの色情報を設定する。尚、現在地の位置情報は現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７で求められる。この処理により、図２７（ａ）に示すように、自車が走行中の道路上にある道路２１０２３によって隠された場合でも、図６のステップ１０１１で表示属性が変更され、現在地マーク２１０１がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは容易に現在どこにいるかを知ることができる。
【００８９】
ステップ１１０３では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、目的地マークを設定するか否かを判定する。目的地がユーザにより設定されており、且つ目的地マークを表示すると判定されると、ステップ１１０４へ移行し、目的地マークを表示する位置、予め決められた目的地マークの２次元又は３次元形状、および目的地マークの色情報を設定する。
【００９０】
ステップ１１０５では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、誘導方向マークを設定するか否かを判定する。経路記憶手段４３に誘導経路が設定されており、且つ誘導方向マークを表示すると判定されると、ステップ１１０６へ移行し、誘導方向マークを表示する位置、予め決められた誘導方向マークの２次元及び３次元形状、および誘導方向マークの色情報を設定する。この処理により、図２５（ａ）に示すように、誘導方向マークがビル２０８２及び木２０８３によって隠れる位置にある場合でも、図６のステップ１０１１で表示属性が変更され、誘導方向マーク２０８４がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは容易に経路誘導される方向を知ることができる。
【００９１】
ステップ１１０７では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、その他の表示マークを設定するか否かを判定する。ここで、その他の表示マークとは、例えば交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる事故情報を示す表示マーク等がある。その他の表示マークを表示すると判定されると、ステップ１１０８へ移行し、その他の表示マークを表示する位置、予め決められたその他の表示マークの２次元及び３次元形状、およびその他の表示マークの色情報を設定する。
【００９２】
次に、図６のステップ１００６での構造物選択処理を図９を用いて具体的に説明する。
【００９３】
図９は構造物選択処理を説明するためのフロー図である。
【００９４】
先ず、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の中から、道路に関するものを選択するか否かを判定する。道路に関するものを選択するものと判定した場合は、ステップ１０４２へ移行し、選択しないものと判定した場合は、ステップ１０４３へ移行する。尚、地図構成物が道路に関するものであるか否かの判断は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の種類を特定するデータを参照して行う。
【００９５】
ステップ１０４３では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の中から一部又は全部が不可視領域にある地図構成物、および図６のステップ１００１で設定したマークの中から一部又は全部が不可視領域にあるマークを選択する。地図構成物及びマークが不可視領域にあるか否かの判断は、たとえば、図６のステップ１００３での陰面処理がＺバッファ法でなされた場合、Ｚバッファ法により陰面処理が施された当該地図構成物又はマークの面を構成する画素の奥行き方向の座標データを、陰面処理前の当該地図構成物又はマークの面を構成する画素の奥行き方向の座標データと比較することにより行うことができる。すなわち、両者が一致すれば可視領域にあると判断することができ、一致しなければ当該地図構成物又はマークより手前（視点側）に位置する地図構成物等によって一部又は全部の画素データが書き換えられているので、不可視領域にあると判断することができる。
【００９６】
次に、ステップ１０４４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、属性による地図構成物又はマークの選択を実施するか判定する。所定属性による地図構成物又はマークの選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０４５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０４６へ移行する。
【００９７】
ステップ１０４５では、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、入力装置４によってユーザにより設定された属性又はデフォルト設定された属性の地図構成物又はマークを選択する。たとえば、目的地の構造物が指定されていた場合には、データ読込手段４８により地図記憶装置３から読み込んだ地図構成物の中から、目的地の構造物のデータを選択するように動作する。この処理を実施することにより、たとえば、図２３（ａ）に示すように、手前構造物２０４５で目的地の構造物２０４４が隠されている場合でも、図２３（ｂ）に示したように、構造物の表示属性が変更されて、ディスプレイ２に表示されるように動作するので、注目したい属性の構造物を常に表示することができる。尚、地図構成物が所定の属性を有するものであるか否かの判断は、データ読手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の種類を特定するデータを参照して行う。
【００９８】
次に、ステップ１０４６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、３次元地図鳥瞰図の領域による地図構成物又はマークの選択を実施するか判定する。３次元地図鳥瞰図の所定領域にある地図構成物又はマークの選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０４７へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０４８へ移行する。
【００９９】
ステップ１０４７では、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、入力装置４によってユーザにより設定された３次元地図鳥瞰図上の領域又はデフォルト設定された３次元地図鳥瞰図上の領域にある地図構成物又はマークを選択する。これにより、不可視領域にある地図構成物やマークのうち、ユーザが希望する情報のみをディスプレイ２に表示することができ、また不必要に表示される地図構成物やマークが削減され、表示が見やすくなる。尚、地図構成物又はマークが３次元地図鳥瞰図の所定の領域に位置するか否かの判断は、図６のステップ１００２での透視変換処理により得られた地図構成物及びマークの２次元座標データを基に行う。
【０１００】
次に、ステップ１０４８では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、可視領域と不可視領域との境界線からの距離による選択を実施するか判定する。境界線から所定距離内にある地図構成物又はマークの選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０４９へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図９に示すフローが終了する。
【０１０１】
ステップ１０４９では、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、可視領域と不可視領域との境界線から入力装置４によってユーザにより設定された距離内又はデフォルト設定された距離内にある地図構成物又はマークを選択する。この処理を実施することにより、たとえば、図２２（ｂ）に示すように、不可視領域に存在する地図構成物又はマークであって、且つ可視領域と不可視領域の境界線２０３５から所定距離２０３６内にある地図構成物又はマークが選択される。したがって、図２１（ｂ）に示したように、境界線２０３５から所定距離２０３６内にある目的地マーク２００４が表示されることになる。これにより、不可視領域にある地図構成物やマークのうち、ユーザが希望する情報のみをディスプレイ２に表示することができ、また不必要に表示される地図構成物やマークが削減され、表示が見やすくなる。
【０１０２】
尚、可視領域と不可視領域との境界線を求める方法としては、例えばスキャンライン法を用いて求めることができる。上述したように、スキャンライン法では、スキャンラインと視点とを含む各平面において、最も手前（視点側）で当該平面と交わる地図構成物及びマークの線分を検出する。したがって、当該平面において検出した線分の奥（視点から遠ざかる方向）に位置する領域が不可視領域となるので、各平面で検出した線分の端部を結ぶ線が境界線となる。
【０１０３】
また、地図構成物やマークが境界線から所定距離内にあるか否かの判断は、地図構成物やマークの奥行き（視線）方向の座標データと境界線の奥行き（視線）方向の座標データとの間の距離を求めて行う。
【０１０４】
次に、図９のステップ１０４２での道路選択処理を図１０を用いて具体的に説明する。
【０１０５】
図１０は道路選択処理を説明するためのフロー図である。
【０１０６】
先ず、上述したステップ１０４３での処理と同様の要領で、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の中から一部又は全部が不可視領域にある地図構成物を選択し、その後、地図構成物の種類を特定するデータを参照して、選択した地図構成物の中から道路に関するものを選択する（ステップ１０６１）。
【０１０７】
次に、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、属性による道路の選択を実施するか判定する（ステップ１０６２）。所定属性による道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０６３へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０６４へ移行する。
【０１０８】
ステップ１０６３では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、入力装置４によってユーザにより設定された属性又はデフォルト設定された属性の道路を選択する。この処理を実施することにより、たとえば、図２４（ａ）に示すように、手前（視点側）に位置する地図構成物によって注目したい属性の道路２０６２が隠されている場合でも、図２４（ｂ）に示すように、図６のステップ１００８で道路２０６４の表示属性が変更され、道路２０６４が表示されるので、注目したい属性の道路を、常に表示することが可能になる。尚、ステップ１０６３での処理については後述する。
【０１０９】
次に、ステップ１０６４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１又はステップ１０６３で選択された道路の中から、可視領域にある道路に接続する道路の選択を実施するか判定する。可視領域にある道路に接続する道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０６５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１０に示すフローが終了する。
【０１１０】
ステップ１０６５では、ステップ１０６１又はステップ１０６３で選択された道路の中から、可視領域に存在する道路に接続する道路を選択する。尚、可視領域に存在する道路に接続するか否かの判断は、たとえば、図９のステップ１０４９での処理と同様の要領により、可視領域と不可視領域との境界線を求め、ステップ１０６１又はステップ１０６３で選択された道路の中から、この境界線を横切る道路を選択することにより行うことができる。
【０１１１】
次に、ステップ１０６６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６５で選択された道路の中から、可視領域にある道路との接続境界から所定距離内にある道路の選択を実施するか判定する。接続境界から所定距離内にある道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０６７へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１０に示すフローが終了する。
【０１１２】
ステップ１０６７では、図９のステップ１０４９での処理と同様の要領により、ステップ１０６５で選択された道路の中から、可視領域にある道路との接続境界から所定距離内にある道路を選択する。
【０１１３】
図１０に示す処理を実施することにより、たとえば、図２２（ａ）に示すように、不可視領域に存在する道路で、かつ可視領域にある道路と接続する道路、即ち道路２がステップ１０６５で選択される。つまり、可視領域に存在する道路と接続されていない道路１は選択されない。また、可視領域にある道路との接続境界から所定距離内の道路、即ち道路２の距離Ａに相当する部分の道路２０２４がステップ１０６７で選択される。これにより、図２１（ａ）に示すように、図６のステップ１００８で陰面にある道路２００５の表示属性が変更され、道路２００５が所定距離だけ表示されることになる。
【０１１４】
次に、図１０のステップ１０６３での道路属性選択処理を図１１及び図１２を用いて具体的に説明する。
【０１１５】
図１１及び図１２は道路属性選択処理を説明するためのフロー図である。
【０１１６】
先ず、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、所定属性の道路の選択を実施するか判定する（ステップ１０８１）。ここで所定属性とは、例えば高速道路や国道といった道路種別である。所定属性の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０８２へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０８３へ移行する。
【０１１７】
ステップ１０８２では、ステップ１０６１で選択された道路の中から、所定属性の道路を選択する。尚、所定属性か否かの判断は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の種類を特定するデータを参照して行う。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある所定属性の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある所定属性の道路を識別することができる。
【０１１８】
次に、ステップ１０８３では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、自車が走行中の道路の選択を実施するか判定する。ここで、走行中の道路は、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７より得られる位置情報と地図記憶手段３に蓄えられた地図情報を比較することで求められる。走行中の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０８４へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０８５へ移行する。
【０１１９】
ステップ１０８４では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、自車が走行中の道路の選択する。尚、走行中の道路を選択する場合には、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７より得られる位置が存在する道路で、かつ現在位置から所定距離内にある道路を選択するとよい。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある自車走行中の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある自車走行中の道路を識別することができる。
【０１２０】
次に、ステップ１０８５では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、誘導経路の道路の選択を実施するか判定する。ここで、誘導経路の道路は、経路計算手段４２が経路計算時点での現在地からユーザが設定した目的地までの最適な経路を演算した結果を蓄える経路記憶手段４３にアクセスすることで得られる。誘導経路の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０８６へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１２のステップ１０９０へ移行する。
【０１２１】
ステップ１０８６では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、誘導経路の道路の選択をする。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある誘導経路の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある誘導経路の道路を識別することができる。
【０１２２】
図１２のステップ１０９０では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞中の道路の選択を実施するか判定する。ここで、渋滞中の道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。交通情報を伝える媒体として、ＦＭ放送の副搬送波に変調され送信されるＦＭ多重放送や、道路上に設置され準マイクロ波帯電波を変調する電波ビーコン信号、光波を変調する光ビーコン信号がある。渋滞中の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９１へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０９２へ移行する。
【０１２３】
ステップ１０９１では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞中の道路の選択を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある渋滞中の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある渋滞中の道路を識別することができる。
【０１２４】
次に、ステップ１０９２では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞していない道路の選択を実施するか判定する。渋滞していない道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。渋滞していない道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９３へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０９４へ移行する。
【０１２５】
ステップ１０９３では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞していない道路を選択を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある渋滞していない道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある道路が渋滞していないかを識別することができる。
【０１２６】
次に、ステップ１０９４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制中の道路の選択を実施するか判定する。制中の道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。交通情報を伝える媒体として、ＦＭ放送の副搬送波に変調され送信されるＦＭ多重放送や、道路上に設置され準マイクロ波帯の電波を変調する電波ビーコン信号、光波を変調する光ビーコン信号がある。規制中の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０９６へ移行する。
【０１２７】
ステップ１０９５では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制中の道路を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある規制中の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある規制中の道路を識別することができる。
【０１２８】
次に、ステップ１０９６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制されていないの道路の選択を実施するか判定する。規制されていない道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。規制されていない道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９７５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１１及び図１２に示すフローが終了する。
【０１２９】
ステップ１０９７では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制されていない道路を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある規制されていない道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある道路が規制されていないかを識別することができる。
【０１３０】
次に、図６のステップ１００８、１０１１での表示属性変更処理を図１３を用いて具体的に説明する。
【０１３１】
図１３は表示属性変更処理を説明するためのフロー図である。
【０１３２】
先ず、ステップ１０２１において、不可視領域にある地図構成物又はマークを表現する方法を、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータから読み出す。そして、透過表示が指定されているときはステップ１０２２へ移行し、属性変更表示が指定されているときはステップ１０２３へ移行する。
【０１３３】
ステップ１０２２では、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物を透過表示する。ステップ１００４で求めた透過表示すべき地図構成物の色情報とこの地図構成物を隠している地図構成物の色情報とにより、透過表示すべき地図構成物が所定の透過率で透き通って見える色を演算し設定する。このような処理は３次元表示分野ではαブレンディングと呼ばれている。αブレンディングの処理は数３で与えられる。
【０１３４】
【数３】
【０１３５】
ここで、Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ、Ａｓはソース即ち書き込むイメージのＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の輝度値、Ａ（α）値であり、Ｒｄ、Ｇｄ、Ｂｄ、Ａｄはディスティネーション即ち書き込まれる領域のＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の輝度値、Ａ（α）値である。また、Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂ、Ｄａはそれぞれのソースとディスティネーションとの混合比である。透過表示したい地図構成物の色情報をソース側に設定し、透過表示したい地図構成物を隠している地図構成物の色情報をディスティネーション側に設定して、所定の透過率（例えばソース５０％、ディスティネーション５０％）で数３によりαブレンディング処理すれば透過表示することができる。
【０１３６】
尚、透過表示すべき対象がマークの場合でも、同様の演算を行う。
【０１３７】
このようにして得られた色情報を用い、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを描画するように、地図描画コマンドを生成する。これにより不可視領域にある地図構成物又はマークを透過表示することができる。
【０１３８】
一方、ステップ１０２３では、図６のステップ１００６で選択された地図構成物又はマークのディスプレイ２への表示属性を変更する。
【０１３９】
ステップ１０２４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータに従い、不可視領域にある地図構成物又はマークを、パターン変更して表示するか否かを判定する。表示パラメータにパターン変更が指定されている場合はステップ１０２５へ移行し、不可視領域にある、図６のステップ１００６で選択された地図構成物又はマークを構成する面、線を所定のパターンで表示するように属性設定する。具体的な表示例を図２１（ｂ）に示す。これは、不可視領域にある選択された道路２００５を点線に置き換えた例である。不可視領域にある道路２００５を、可視領域にある道路２００６とは異なる属性で表示している。
【０１４０】
ステップ１０２６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータに従い、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを、線幅変更して表示するか否かを判定する（ステップ１０２６）。表示パラメータに線幅変更が指定されている場合はステップ１０２７へ移行し、図６のステップ１００６で選択された地図構成物又はマークを構成する線を所定の線幅で表示するように属性設定する。
【０１４１】
ステップ１０２８では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータに従い、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを構成する面、線の色を変更して表示するか否かを判定する。表示パラメータに色変更が指定されている場合は、ステップ１０２９へ移行し、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを構成する面、線を所定の色で表示するように属性設定する。具体的な表示例を図２１（ｂ）に示す。これは、不可視領域にある目的地マーク２００４の色を変更して表示した例である。
【０１４２】
上記の表示属性変更処理によって、不可視領域にある地図構成物又はマークを透過表示したり、属性を変更して表示したりすることにより、地図構成物やマークが可視領域にあるのか不可視領域にあるのか一目で判定できるため、使い勝手が向上する。
【０１４３】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第一の変形例を図１４を用いて具体的に説明する。
【０１４４】
図１４は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第一の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１４５】
尚、図１４に示すフローにおいて、ステップ１１２１〜ステップ１１２４の処理は図６に示すステップ１１０１〜１１０４の処理と、ステップ１１２５の処理は図６に示すステップ１００６の処理と、そして、ステップ１１２９の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１１２１〜ステップ１１２５、ステップ１１２９については、その詳細な説明を省略する。
【０１４６】
ステップ１１２６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークを覆い隠す手前（視点側）にある手前地図構成物を除去するか否か判定する。手前地図構成物を除去する場合は、ステップ１１２７へ移行し、除去しない場合はステップ１１２６ａへ移行する。
【０１４７】
ステップ１１２６ａでは、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１１２５で選択した地図構成物又はマークをディスプレイ２に表示するか否かを判定する。表示するものと判定した場合はステップ１１２６ｂへ移行し、表示しないものと判定した場合はステップ１１２９へ移行する。
【０１４８】
ステップ１１２６ｂでは、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの手前地図構成物を特定する。ここで、手前地図構成物の特定は以下の要領で行う。先ず、ステップ１１２２での透視変換処理によって得られた各地図構成物及びマークの２次元平面（投影面）上での２次元座標データを参照し、投影面上でステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークと重なり合う地図構成物を抽出する。次に、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの奥行き（視線）方向の座標データと、抽出した地図構成物の奥行き（視線）方向の座標データとを比較して、抽出した地図構成物がステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークよりも手前（視点側）に位置するときに、この抽出したの地図構成物を手前地図構成物として特定する。また、ステップ１１２６ｂでは、ステップ１１２２で透視変換された地図構成物及びマークの座標データのうち、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの奥行き（視線）方向の座標データを、手前地図構成物の奥行き（視線）方向の座標データよりも手前（視点側）に位置する様に書き換え、その後、ステップ１１２３、１１２４の処理を再度行う。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークが手前地図構成物の手前側に描画された３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。たとえば、図２５（ａ）に示すように、経路誘導マーク２０８６が、本来ならば、経路誘導マーク２０８６の手前側に位置するビル２０８２や木２０８３の手前側に表示される。
【０１４９】
一方、ステップ１１２７では、上記のステップ１１２６ｂと同様の要領で、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの手前地図構成物を特定し、その後、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データの中から手前地図構成物の３次元データを除去する。この手前地図構成物除去処理については後述する。また、ステップ１１２７では、手前地図構成物の３次元データが除去された、地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データと、ステップ１１２１で設定されたマークのデータとを基に、ステップ１１２２〜ステップ１１２４の処理を再度行う。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、手前地図構成物が除去されて、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークが描画された３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。たとえば、図２５（ｂ）に示すように、経路誘導マーク２０８６を隠すビルや木といった手前側にある地図構成物が除去されて、ユーザが必要とする経路誘導マーク２０８６がディスプレイ２に表示される。
【０１５０】
ステップ１１２８では、ステップ１１２７で除去した手前地図構成物に代えてその手前地図構成物に関する情報を表示するように動作する。このステップ１１２８での手前地図構成物情報表示処理を図１５を用いて具体的に説明する。図１５は手前地図構成物情報表示処理を説明するためのフロー図である。
【０１５１】
先ず、ステップ１１４１では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、図１４のステップ１１２７で除去された手前地図構成物につき、その地図構成物が占有する地平面をディスプレイ２に表示するか否かを判定する。表示する場合はステップ１１４２へ移行し、表示しない場合はステップ１１４３へ移行する。
【０１５２】
ステップ１１４２では、除去された手前地図構成物の地平面を求め、所定の属性（色、パターン等）でその地平面をディスプレイ２に表示するように動作する。先ず、データ読込手段４８により、図１４のステップ１１２７で除去された手前地図構成物の３次元データを地図記憶手段３から読み込み、この読み込んだ３次元データから地平面（Ｚ＝０）における緯度（Ｘ）方向のデータと経度（Ｙ）方向のデータとを抽出する。次に、抽出した手前地図構成物の緯度（Ｘ）方向のデータ及び経度（Ｙ）方向のデータと、地平面の高度方向のデータ（Ｚ＝０）とを、ステップ１１２２での処理と同様の要領で透視変換して、手前地図構成物が占有する地平面を視点位置設定手段６２で設定された視点から２次元平面（投影面）に投影したときの２次元座標データを求める。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、手前地図構成物が占有する地平面をディスプレイ２に表示することができる。具体的な表示例を図２６（ａ）に示す。これは、図２５（ａ）に示した３次元地図鳥瞰図から表示を要求された誘導マークを覆い隠すビル２０８２、木２０８３を削除し、ビルが存在した領域にビルの存在を示す地平面２１６３を表示した例である。このように表示することで、ユーザは削除された地図構成物が存在したのか、そして、それはどこに存在したのかを知ることができるため、地図構成物を削除して表示することにより発生する認識ミスが削減されるようになる。
【０１５３】
次に、ステップ１１４３では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、図１４のステップ１１２７で除去された手前地図構成物の名称をディスプレイ２に表示するか否かを判定する。表示する場合はステップ１１４４へ移行し、表示しない場合は図１５に示すフローが終了する。
【０１５４】
ステップ１１４４では、ステップ１１４２での処理と同様の要領で除去された手前地図構成物の地平面を求め、その地平面のある位置近傍に当該手前地図構成物の名称を表示するようにマーク設定する。手前地図構成物の名称は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ手前地図構成物の種類を特定するデータを基に決定される。この処理により、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、本来、手前地図構成物が占有する位置近傍に当該手前地図構成物の名称を表示することができる。具体的な表示例を図２６（ｂ）に示す。これは、図２５（ａ）に示した３次元地図鳥瞰図から表示を要求された誘導マークを覆い隠すビル２０８２、木２０８３を削除し、ビルが存在した領域にビルの存在を示す地平面２１６６及びビルの名称２１６７を表示した例である。このように表示することで、ユーザは削除された地図構成物が何であるかを容易に知ることができるため、地図構成物を削除して表示することにより発生する認識ミスが削減されるようになる。
【０１５５】
次に、図１４のステップ１１２７での手前地図構成物除去処理を図１６を用いて具体的に説明する。
【０１５６】
図１６は手前地図構成物除去処理を説明するためのフロー図である。
【０１５７】
先ず、ステップ１１６１では、特定された手前地図構成物の属性を判定し、その属性が道路であればステップ１１６６へ移行し、道路以外であればステップ１１６２へ移行する。ここで、属性の判定は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ手前地図構成物の種類を特定するデータを基に行う。
【０１５８】
ステップ１１６３では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データの中から、手前地図構成物の３次元データを除去し、その後、ステップ１１６３ａに移行する。
【０１５９】
一方、ステップ１１６６では、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークと、それを覆い隠す手前（視点側）にある道路の重なり量を判定する。この重なり量の検出は、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの投影面上での２次元座標データと、手前地図構成物である道路の投影面上での２次元座標データとに基づいて行う。重なり量が所定値以下の場合は、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークが、立体交差等により手前地図構成物である道路と重なっていると考えられる。したがって、このような場合では、手前地図構成物である道路を除去する必要はないので、図１６のフローが終了する。一方、重なり量が所定値以上の場合はステップ１１６７へ移行する。
【０１６０】
ステップ１１６７では、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの手前地図構成物である道路につき、それを除去する範囲を決定する。ここで、除去する範囲としては、マップマッチ処理手段４７によって求められた現在位置から所定距離内の部分に制約するとよい。これにより、本来注目したい領域につき重なる道路が除去されるため、ユーザは現在地付近の情報をより多く得ることができるようになる。
【０１６１】
ステップ１１６８では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データの中から、手前地図構成物である道路の現在位置から所定距離内の領域（緯度及び経度によって特定される領域）にある部分の３次元データを除去する。その後、ステップ１１６３ａに移行する。
【０１６２】
ステップ１１６３ａでは、ステップ１１６３又はステップ１１６８での処理を介して得られた地図構成物及びマークの３次元データを基に、ステップ１１２２〜ステップ１１２４の処理を再度行う。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成される地図描画コマンドに基づき、手前地図構成物が除去されて、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークが描画された３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。たとえば、ステップ１１６８での処理を介して得られた地図構成物及びマークの３次元データを基に、ステップ１１２２〜ステップ１１２４の処理を再度行った場合、図２７（ｂ）に示すように、マーク２１０４の手前地図構成物である道路が所定部分削除されて表示されるので、ユーザは現在地付近の詳細な３次元地図鳥瞰図を得ることができるようになる。
【０１６３】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第二の変形例を図１７を用いて具体的に説明する。
【０１６４】
図１７は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第二の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１６５】
尚、図１７に示すフローにおいて、ステップ１１６１〜ステップ１１６４の処理は図６に示すステップ１００１〜１００４の処理と、ステップ１１６５の処理は図６に示すステップ１００６の処理と、そして、ステップ１１６８の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１１６１〜ステップ１１６５、ステップ１１６８については、その詳細な説明を省略する。
【０１６６】
ステップ１１６６では、ステップ１１６５で不可視領域にある地図構成物又はマークが選択されたか否かを判定する。選択された場合はステップ１１６７へ移行し、選択されていない場合はステップ１１６８へ移行する。
【０１６７】
ステップ１１６７では、視点位置設定手段６２に視点位置を再設定するように指令を出す。具体的には、視点の高度位置を上昇させる、すなわち視点の高度（Ｚ）方向の座標値が大きなるように再設定する。あるいは、視点をステップ１１６５で選択された地図構成物又はマークに近づけるように再設定する。このようにして再設定された視点位置情報を用いて、ステップ１１６２〜ステップ１１６６の処理を再実行する。そして、ステップ１１６５で不可視領域にある地図構成物又はマークが選択されなくなるまでステップ１１６２〜ステップ１１６６の処理を繰り返す。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１６８で生成される地図描画コマンドに基づき、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークを視認することができる視点位置から眺めたときに得られる３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。したがって、ユーザが必要とするより多くの情報を常に提供できるようになる。
【０１６８】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第三の変形例を図１８を用いて具体的に説明する。
【０１６９】
図１８は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第三の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１７０】
尚、図１８に示すフローにおいて、ステップ１１８１〜ステップ１１８４の処理は図６に示すステップ１００１〜１００４の処理と、ステップ１１８５の処理は図６に示すステップ１００６の処理と、そして、ステップ１１８９の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１１８１〜ステップ１１８５、ステップ１１８９については、その詳細な説明を省略する。
【０１７１】
ステップ１１８６では、ステップ１１８５で不可視領域にある地図構成物又はマークが選択されたか否かを判定する。選択された場合はステップ１１８７へ移行し、選択されていない場合はステップ１１８９へ移行する。
【０１７２】
ステップ１１８７では、ディスプレイ２の表示画面のどの領域に重ね合わせ画面（ウインドウ）を表示するかその位置を決定する。３次元地図鳥瞰表示では現在地をディスプレイ中央の下部、目的地をディスプレイ中央の上部に表示することが多いので、それ以外の領域にウインドウが表示されるようにその位置を決定することが望ましい。具体的には、図２８（ａ）、（ｂ）に示すような、ディスプレイ２の表示画面の右上や左上の領域で、かつディスプレイ２の表示画面全体の１／４以下の面積に設定すると良い。尚、これら以外に望ましいウインドウの表示位置として、表示画面の半分をウインドウとし、もう一方の画面における中央部が、それまで表示していた３次元地図の中央部と一致するように画面をシフトする方法がある。
【０１７３】
ステップ１１８８では、このようにして表示位置が設定されたウインドウに、所定の地図表現方法による地図を表示するように、３次元地図鳥瞰表示手段６６、２次元地図表示手段６４又は２次元地図鳥瞰表示手段６５に指令を出す。この地図表示指令処理を図１９を用いて具体的に説明する。図１９は地図表示指令処理の動作を説明するためのフロー図である。
【０１７４】
先ず、ステップ１２０１では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ウインドウに２次元地図を表示するか否かを判定する。２次元地図を表示する場合はステップ１２０２へ移行し、表示しない場合はステップ１２０４へ移行する。
【０１７５】
ステップ１２０２では、ウインドウに表示する２次元地図の領域を設定する。ここで、領域は、ディスプレイ２に表示される３次元地図鳥瞰図の基となる３次元地図の領域を選択すると良い。
【０１７６】
ステップ１２０３では、２次元地図表示手段６４を起動し、ステップ１２０２で設定した表示範囲に含まれる２次元地図を図１８のステップ１１８９で設定したウインドウに表示させるように、地図描画コマンドを生成させる。一方、３次元地図鳥瞰図表示手段６６は、図１８のステップ１１８７に移行して、３次元地図鳥瞰図の地図描画コマンドを生成する。これにより、グラフィックス処理手段５１は、３次元地図鳥瞰図表示手段６６で生成された地図描画コマンドと、２次元地図表示手段６４で生成された地図描画コマンドとに基づき、例えば図２８（ａ）に示すように、ディスプレイ２のウインドウ２１２３に２次元地図を表示し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面２１２１に３次元地図鳥瞰図を表示することができる。したがって、ユーザが必要とするより多くの情報を常に提供できるようになる。これにより、ユーザは３次元地図鳥瞰表示において障害となる不可視領域の地図情報を２次元地図から得ることができるようになるので、地図の認識性や使い勝手が向上する。
【０１７７】
次に、ステップ１２０４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ウインドウに２次元地図鳥瞰図を表示するか否かを判定する。２次元地図鳥瞰図を表示する場合はステップ１２０５へ移行し、表示しない場合はステップ１２０７へ移行する。
【０１７８】
ステップ１２０５では、ウインドウに表示する２次元地図鳥瞰図の基となる２次元地図の領域と、この２次元地図を眺めるときの視点位置とを設定する。ここで、領域及び視点位置は、ディスプレイ２に表示される３次元地図鳥瞰図の基となる３次元地図の領域及び視点位置と同じになるように設定するとよい。このように設定することで、３次元地図鳥瞰図と２次元地図鳥瞰図とのディスプレイ２への表示範囲が一致するようになる。尚、視点位置の設定は、視点位置設定手段６２で行う。
【０１７９】
ステップ１２０６では、２次元地図鳥瞰表示手段６５を起動し、ステップ１２０５で設定した表示範囲に含まれる２次元地図をステップ１２０５で設定された視点位置から眺めたときに得られる２次元地図鳥瞰図を、図１８のステップ１１８９で設定したウインドウに表示させるように、地図描画コマンドを生成させる。一方、３次元地図鳥瞰図表示手段６６は、図１８のステップ１１８７に移行して、３次元地図鳥瞰図の地図描画コマンドを生成する。これにより、グラフィックス処理手段５１は、３次元地図鳥瞰図表示手段６６で生成された地図描画コマンドと、２次元地図鳥瞰表示手段６５で生成された地図描画コマンドとに基づき、例えば図２８（ｂ）に示すように、ディスプレイ２のウインドウ２１２６に２次元地図鳥瞰図を表示し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面２１２４に３次元地図鳥瞰図を表示することができる。これにより、ユーザは３次元地図表示において障害となる不可視領域の地図情報を、不可視領域が発生しない２次元地図鳥瞰図から得ることができるようになるので、地図の認識性や使い勝手が向上する。
【０１８０】
次に、ステップ１２０４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ウインドウに３次元地図鳥瞰図を表示するか否かを判定する。３次元地図鳥瞰図を表示する場合はステップ１２０８へ移行し、表示しない場合は図１９に示すフローが終了する。
【０１８１】
ステップ１２０８では、ウインドウに表示する３次元地図鳥瞰図の表示範囲と、視点位置を設定する。ここで、ウインドウに表示する３次元地図鳥瞰図の視点位置は、ディスプレイ２のウインドウ以外に表示される３次元地図鳥瞰図の視点位置と異なる位置にすると良い。具体的には、図１８のステップ１１８５で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを視認することできる位置に視点を設定するとよい。尚、視点位置の設定は視点位置設定手段６２で行う。
【０１８２】
ステップ１２０９では、図６に示すステップ１００１〜ステップ１００５の処理と同じ要領で、ステップ１２０８で設定した表示範囲に含まれる３次元地図をステップ１２０８で設定された視点位置から眺めたときに得られる３次元地図鳥瞰図を、図１８のステップ１１８９で設定したウインドウに表示させるように、地図描画コマンドを生成する。その後、図１８のステップ１１８９へ移行し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面に表示する３次元地図鳥瞰図の地図描画コマンドを生成する。これにより、グラフィックス処理手段５１は、図１８のステップ１１８９で生成された地図描画コマンドと、図１９のステップ１２０９で生成された地図描画コマンドとに基づき、ディスプレイ２のウインドウに３次元地図鳥瞰図を表示し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面にも３次元地図鳥瞰図を表示する。したがって、ユーザは３次元地図鳥瞰表示において複数の視点位置から見た地図情報を得ることができ、地図の認識性や使い勝手が向上する。
【０１８３】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第四の変形例を図２０を用いて具体的に説明する。
【０１８４】
図２０は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第四の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１８５】
尚、図２０に示すフローにおいて、ステップ１２２１〜ステップ１２２４の処理は図６に示すステップ１００１〜１００４の処理と、ステップ１２２７の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１２２１〜ステップ１２２４、ステップ１２２７については、その詳細な説明を省略する。
【０１８６】
ステップ１２２５では、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７より得られる現在地が、それより手前（視点側）に位置する地図構成物により覆い隠されていないか判定する。現在地が可視であると判定されるとステップ１２２７へ移行し、現在地が不可視であると判定されるとステップ１２２６へ移行する。
【０１８７】
ステップ１２２６では、ディスプレイ２の表示画面に所定の地図表現方法による地図を表示するように、３次元地図鳥瞰表示手段６６、２次元地図表示手段６４又は２次元地図鳥瞰表示手段６５に指令を出す。尚、ステップ１２２６は、ウインドウに代えてディスプレイ２の表示画面全体に、所定の地図表現方法による地図を表示するようにした点を除いて、図１９に示したステップ１１８６の処理と基本的に同一である。すなわち、たとえば、ディスプレイ２の表示画面に２次元地図鳥瞰図を表示するように、２次元地図鳥瞰表示手段６５に指令が出された場合、図２９（ａ）に示すように、３次元地図鳥瞰表示すると自車位置マーク２１４２の手前（視点側)に存在する山２１４３により現在地が隠されてしまう場合でも、図２９（ｂ）に示すように、２次元地図鳥瞰図に表示が切り替わることにより、地図の認識性や使い勝手が向上するようになる。
【０１８８】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形が可能である。たとえば、上記の実施形態では、地図表示手段４５として、２次元地図表示手段６４、２次元地図鳥瞰表示手段６５及び３次元地図表示手段６６と、これ等の表示手段から任意の表示手段を選択する地図表示方法選択手段６３とを設けたものについて説明したが、本発明に用いる地図表示手段は、少なくともディスプレイ等の表示画面に３次元地図鳥瞰図を表示することができるものであればよい。
【０１８９】
また、上記の実施形態では、本発明をナビゲーション装置に適用した例について説明したが、本発明は３次元地図鳥瞰図を表示する様々の機器に適用することができる。
【０１９０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前記の構成により、３次元地図鳥瞰表示を実施したときに生ずる陰面にある地図構成物等の情報をも表示することができるので、ユーザが必要とする情報を表示することができ、これにより、視認性の高い３次元地図表示を行うことができる地図表示装置、およびナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による処理が実行されたナビゲーション装置の表示画面の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態である車載ナビゲーション装置の各構成ユニットを示す図である。
【図３】図２の演算処理部のハードウェア構成を示す図である。
【図４】図２の演算処理部の機能構成を示す図である。
【図５】図４に示す地図表示手段の機能構成を示す図である。
【図６】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の動作を説明するためのフロー図である。
【図７】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の動作を説明するためのフロー図である。
【図８】図６のマーク設定処理を説明するためのフロー図である。
【図９】図６の構造物選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１０】図９の道路選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１１】図１１の道路属性選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１２】図１１の道路属性選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１３】図６及び図７の表示属性変更処理を説明するためのフロー図である。
【図１４】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第一変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図１５】図１４の手前構造物情報表示処理を説明するためのフロー図である。
【図１６】図１４の手前構造物除去処理を説明するためのフロー図である。
【図１７】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第二変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図１８】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第三変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図１９】図１８の地図表示指令処理を説明するためのフロー図である。
【図２０】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第四変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図２１】図６及び図７に示すフローを実行した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２２】可視領域と不可視領域の境界線を説明するための図である。
【図２３】目的構造物の表示画面の一例を示す図である。
【図２４】目的道路を表示した表示画面の一例を示す図である。
【図２５】誘導マークを表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２６】誘導マークを表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２７】目的道路を表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２８】ウインドウに地図を重ねて表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２９】地図表示方法を切り替えた場合の表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 演算処理部
２ ディスプレイ
３ 地図記憶装置
４ 音声出入力装置
５ 入力装置
６ 車輪速センサ
７ 地磁気センサ
８ ジャイロ
９ ＧＰＳ受信機
１０ 交通情報受信装置
１１ 車内ＬＡＮ装置
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＡＭ
２３ ＲＯＭ
２４ ＤＭＡ
２５ 描画コントローラ
２６ ＶＲＡＭ
２７ カラーパレット
２８ Ａ／Ｄ変換器
２９ ＳＣＩ
３０ ＰＩＯ
３１ カウンター
４１ ユーザ操作解析手段
４２ 経路計算手段
４３ 経路記憶手段
４４ 経路誘導手段
４５ 地図表示手段
４６ 現在位置演算手段
４７ マップマッチ手段
４８ データ読込手段
４９ 軌跡記憶手段
５０ メニュー表示手段
５２ グラフィックス処理手段
６１ 光源位置設定手段
６２ 視点位置設定手段
６３ 地図表示方法選択手段
６４ ２次元地図表示手段
６５ ２次元地図鳥瞰表示手段
６６ ３次元地図鳥瞰表示手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置の画面上に３次元地図を表示する地図表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車走行の便宜を図るためのものとしてナビゲーション装置が知られている。この種のナビゲーション装置は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記録された２次元の地図ベクトルデータを読み出して、平面に建物、道路、地形等の地図構成物が描画された２次元地図を作成し、この２次元地図をモニタ等の表示画面に表示する。そして、ＧＰＳ(Ground Positioning System)等のセンサにより検出した現在地（自車位置）や目的地、あるいは現在地と目的地を結ぶ経路等を表示画面に重ねて表示する。
【０００３】
ところで、従来のナビゲーション装置では、２次元地図の表示画面への表示尺度を切替えたり、表示画面に２次元地図を鳥瞰表示することにより、現在地周辺が、容易に把握できるように工夫している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような画面表示処理上の工夫は、２次元地図を基になされている。したがって、たとえば、立体交差点や坂道、あるいは、建物が立ち並ぶ道路の状況等は、２次元（平面）的に表示されるので、現在地周辺や目的地周辺の状況が把握し難い。このため、現在地周辺や目的地周辺の状況をより把握し易くするために、任意の視点から３次元地図を眺めたときに得られる投影図を表示画面に表示する３次元地図表示のナビゲーション装置を実現することが望ましい。
【０００５】
ところで、３次元地図表示のナビゲーション装置を実現した場合、視点位置によっては、注目すべき地図構成物が他の地図構成物に隠れて表示されなくなることがある。このため、現在地や目的地、あるいは現在地と目的地とを結ぶ経路等、ユーザが知りたい情報が表示画面に表示されなくなることがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、地図構成物に隠れる位置にある情報を表示画面に表示することができる３次元地図表示を実現した地図表示装置及びナビゲーション装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該所定の地図構成物が前記表示画面に表示されるように、前記所定の地図構成物又は前記他の地図構成物の前記平面への投影形態を変更する投影形態変更手段を有することを特徴とする。
【０００８】
尚、使用者が投影形態変更手段を起動させるか否か選択できるようにしてもよい。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物を透過して表示されるように、前記所定の地図構成物又は前記他の地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物の前面に表示されるように、前記所定の地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が所定の模様、色又は線種で表示されるように、前記所定の地図構成物の表示属性を変えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物を前記平面に投影しないように、前記他の地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記他の地図構成物の代わりに前記他の地図構成物の地平面における占有領域を、前記平面に投影することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記投影形態変更手段は、前記他の地図構成物の代わりに前記他の地図構成物の名称を、前記３次元地図鳥瞰図に表示することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記所定の視点の位置を前記所定の地図構成物が前記３次元地図鳥瞰図上に表示される位置に変更する視点位置変更手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に２次元地図を作成し、当該２次元地図を前記３次元地図鳥瞰図に代えて前記表示画面に表示する２次元地図表示手段を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に、所定の視点から２次元地図を眺めたときに得られる２次元地図鳥瞰図を作成し、当該２次元地図鳥瞰図を前記３次元地図鳥瞰図に代えて前記表示画面に表示する２次元地図鳥瞰表示手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に２次元地図を作成し、当該２次元地図を前記３次元地図鳥瞰図と共に前記表示画面に表示する重複表示手段を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物の２次元データを基に、所定の視点から２次元地図を眺めたときに得られる２次元地図鳥瞰図を作成し、当該２次元地図鳥瞰図を前記３次元地図鳥瞰図と共に前記表示画面に表示する重複表示手段を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、表示画面に地図を表示する地図表示装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
所定の地図構成物を指定する地図構成物指定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる第一の３次元地図鳥瞰図を作成し、当該第一の３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも前記所定の視点側にある他の地図構成物によって隠されて前記第一の３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、前記各地図構成物を前記所定の地図構成物を視認することができる視点から平面に投影することにより得られる第二の３次元地図鳥瞰図を作成し、当該第二の３次元地図鳥瞰図を前記第一の３次元地図鳥瞰図と共に前記表示画面に表示する重複表示手段を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３記載の発明において、前記地図構成物に２次元形状又は３次元形状のマークが含まれることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３記載の発明において、前記地図構成物指定部は、入力装置に入力された使用者の指令に基づいて、所定の地図構成物を指定することを特徴とする。
【００２３】
尚、所定の地図構成物はデフォルト設定されるようにしてもよい。たとえば、道路を所定の地図構成物としてデフォルト設定してもよい。また、本発明装置が車載ナビゲーション装置に適用される場合、自車走行中の道路や誘導経路の道路、自車位置近傍にある地図構成物、あるいは、目的地近傍にある地図構成物等を所定の地図構成物としてデフォルト設定してもよい。さらには、本発明装置が適用される車載ナビゲーション装置に、道路の渋滞情報、工事、通行止め等の規制情報といった交通情報を発するビーコン送信機やＦＭ多重放送からの信号を受信する受信装置が設けられている場合、受信した交通情報によって特定される道路等を所定の地図構成物としてデフォルト設定してもかまわない。
【００２４】
請求項１６記載の発明は、表示画面に、地図と当該地図上における自車位置とを表示するナビゲーション装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
自車位置を検出する自車位置検出部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記自車位置検出部で検出した自車位置が、当該自車位置よりも前記所定の視点側にある地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該自車位置が前記表示画面に表示されるように、前記自車位置又は前記所定の視点側にある地図構成物の前記平面への投影形態を変更する投影形態変更手段を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の発明において、目的地を設定する目的地設定部と、
前記自車位置検出部で検出された自車位置と前記目的地設定部で設定された目的地とを結ぶ経路を検出する経路検出部と、を有し、
前記投影形態変更手段は、前記経路検出部で検出された経路が、当該経路よりも前記所定の視点側にある地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該経路が前記表示画面に表示されるように、前記経路又は前記所定の視点側にある地図構成物の前記平面への投影形態を変更することを特徴とする。
【００２６】
請求項１８記載の発明は、表示画面に、地図と当該地図上における目的地とを表示するナビゲーション装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物の３次元データが記憶された地図記憶部と、
目的地を設定する目的地設定部と、
前記地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を、所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成し、当該３次元地図鳥瞰図を前記表示画面に表示する地図表示部と、を備え、
前記地図表示部は、前記目的地設定部で設定した目的地が、当該目的地よりも前記所定の視点側にある地図構成物によって隠されて前記３次元地図鳥瞰図上に表示されない場合に、当該目的地が前記表示画面に表示されるように、前記目的地又は前記所定の視点側にある地図構成物の前記平面への投影形態を変更する投影形態変更手段を有することを特徴とする。
【００２７】
ここで、地図構成物とは、建物、道路等の構造物の他、山、川等の地形も含む。
【００２８】
また、マークとは、たとえば、所定の地図構成物（例えばビル等）を表示するマークの他、本発明装置が車載ナビゲーション装置に適用される場合、自車位置のマークや、目的地のマーク、あるいは、自車の誘導方向を示すマーク等をも含む。
【００２９】
地図記憶部に記憶された３次元データが特定する各地図構成物を所定の視点から平面に投影することにより得られる３次元地図鳥瞰図を作成するには、先ず、各地図構成物の３次元データを透視変換して、これ等の地図構成物を所定の視点から２次元平面（投影面）に投影したときの２次元座標データを求める。また、これ等の地図構成物を所定の視点から眺めたときの奥行き（視線）方向の座標データを求める。次に、透視変換された各地図構成物の陰面にある部分のデータを消去するといった陰面処理を行う。ここで、陰面とは、視点から３次元地図を眺めたときに、地図構成物の裏側にあたる部分や、手前に位置する地図構成物の陰に隠れて見えない部分の面をいう。陰面処理はコンピュータグラフィックスに用いられる様々な方法、例えばＺソート法、Ｚバッファ方法、スキャンライン法、レイキャスト法等により、実現することができる。
【００３０】
地図構成物指定部で指定された所定の地図構成物が、当該所定の地図構成物よりも視点側にある他の地図構成物によって隠されるか否かの判断は、いろいろな方法によって可能であるが、例えば、透視変換された投影面上における２次元座標データが上記所定の地図構成物と重複する地図構成物を検出し、検出した地図構成物及び上記所定の地図構成物の奥行き（視線）方向の座標データを比較して、どちらが手前に（視点側）にあるか調べることにより行うことができる。
【００３１】
本発明によれば、前記の構成によって、手前（視点側）に位置する地図構成物によって隠れる地図構成物やマークを表示画面に表示することができるので、ユーザが表示を要求する情報が地図構成物に隠れる位置にある場合でも、表示画面に表示することができる３次元地図表示を実現することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３３】
先ず、本実施形態が適用された車載ナビゲーション装置の表示画面について説明する。図１は、本実施形態による処理が実行されたナビゲーション装置の表示画面の一例を示している。
【００３４】
本実施形態は、建築物、道路、地形等の各地図構成物の地上の点をユニバーサル横メルカトル投影でメッシュ分割した平面に投射し、得られる各オブジェクトの緯度（Ｘ）方向及び経度（Ｙ）方向のベクトルデータと、各地図構成物の高度（Ｚ）方向のベクトルデータとからなる３次元データが記憶された地図データベースを基に、３次元座標上に各地図構成物が配置された３次元地図１０１を所定の視点から鳥瞰したときに得られる投影図（３次元地図鳥瞰図ともいう）を作成し、この３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示する。また、ＧＰＳ(Ground Positioning System)等のセンサにより検出した自車位置（現在地）と目的地、および現在地と目的地を結ぶ経路をディスプレイ２に重ねて表示する。
【００３５】
図１に示す例では、本実施形態の処理を実行することにより、地図構成物である山の陰面（視点から視認することができない面）側に位置するため、３次元地図鳥瞰図に描画されていない目的地と経路の一部とが、ディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザが知りたい情報がディスプレイ２に表示される。
【００３６】
次に、本実施形態が適用された車載ナビゲーション装置について説明する。
【００３７】
図２は本実施形態である車載ナビゲーション装置の各構成ユニットを示す図である。
【００３８】
図２において、演算処理部１は、様々な処理を行う中心的ユニットである。たとえば、符号６〜符号９に示す各種センサから出力される情報を基にして現在位置を検出し、得られた現在位置情報に基づいて、表示に必要な地図構成物の３次元データを地図記憶装置３から読み出す。また、読み出した地図構成物の３次元データをグラフィックス展開し、そこに現在地マークを重ねてディスプレイ２６２へ表示したり、ユーザから指示された目的地と現在地を結ぶ最適な道路を選択し、音声入出力装置４やディスプレイ２を用いてユーザを誘導する。
【００３９】
ディスプレイ２は、演算処理部１で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットで、ＣＲＴや液晶ディスプレイで構成される。また演算処理部１とディスプレイ２との間の信号Ｓ１は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号で接続するのが一般的である。
【００４０】
地図記憶装置３は、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣカードといった大容量記憶媒体で構成されている。この大容量記憶媒体には、各地図構成物の地上における領域をユニバーサル横メルカトル投影でメッシュ分割した平面に投射し、得られる各オブジェクトの緯度（Ｘ）方向及び経度（Ｙ）方向のベクトルデータと、各地図構成物の地上における高さ（Ｚ）方向のベクトルデータとからなる３次元データが記憶されている。また、各地図構成物の種類を特定するデータが記憶されている。地図記憶装置３は、この大容量記憶媒体から必要とする地図構成物の３次元データと、種類を特定するデータとを読み出す。
【００４１】
音声入出力装置４は、演算処理部１で生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換し出力すると共に、ユーザが発した声を認識し演算処理部１にその内容を転送する処理を行う。
【００４２】
入力装置５は、ユーザからの指示を受け付けるユニットで、スクロールキー、縮尺変更キーなどのハードスイッチ、ジョイスティック、ディスプレイ上に貼られたタッチパネルなどで構成される。
【００４３】
符号６〜符号９に示す各種センサは、車載ナビゲーション装置で自車位置を検出するために使用するものである。車輪速センサ６は、車輪の円周と計測される車輪の回転数の積から距離を測定し、さらに対となる車輪の回転数の差から移動体が曲がった角度を計測する。地磁気センサ７は、地球が保持している磁場を検知し、移動体が向いている方角を検出する。ジャイロ８は、光ファイバジャイロや振動ジャイロ等の移動体が回転した角度を検出するものである。ＧＰＳ受信装置９は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行方向及び進行方位を測定する。
【００４４】
交通情報受信装置１０は、道路の渋滞情報、工事、通行止めといった規制情報や駐車場情報といった交通情報、天気予報情報等を発するビーコン送信機やＦＭ多重放送からの信号を受信する。
【００４５】
車内ＬＡＮ装置１１は、車両の様々な情報、例えばドアの開閉情報、点灯しているライトの種類と状況、エンジンの状況や故障診断結果などを受ける。
【００４６】
図３は演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。
【００４７】
演算処理部１は、図３に示すように、各デバイス間をバスで接続した構成としてある。演算処理部１は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Prosessing Unit)２１と、地図記憶装置３から読みだした地図構成物の３次元データや演算データを格納するＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)２３と、メモリ間及びメモリと各デバイス間のデータ転送を高速に実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）２４と、ベクトルデータを画素情報に展開するといったグラフィックス描画を高速に実行し、かつ表示制御を行う描画コントローラ２５と、グラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)２６と、イメージデータをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２８と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ(Serial Communication Interface)２９と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるＰＩＯ(Parallel Input/Output)３０と、パルス信号を積分するカウンタ３１と、備えて構成される。
【００４８】
図４は演算処理部１の機能構成を示す図である。
【００４９】
図４において、現在位置演算手段４６は、車輪速センサ６で計測される距離パルスデータＳ５及びジャイロ８で計測される角加速度データＳ７を各々積分した結果得られる距離データ及び角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（Ｘ，Ｙ）から自車走行後の位置（Ｘ′，Ｙ′）を演算する処理を行う。ここで、自車の回転した角度と進む方位の関係を一致させるため、地磁気センサ７から得られる方位データＳ６と、ジャイロ８から得られる角加速度データＳ７を積分した角度データとを参照して、自車が進行している方向の絶対方位を推定する。尚、車輪速センサ６のデータ及びジャイロ８のデータを各々積分してゆくと、誤差が蓄積するため、ある時間周期でＧＰＳ受信装置９から得られた位置データＳ８をもとに蓄積した誤差をキャンセルするという処理を施し現在位置情報を出力する。
【００５０】
マップマッチ処理手段４７は、データ読込処理手段４８によって読み込まれた現在地周辺の地図に含まれる道路データと、現在位置演算手段４６から得られた走行軌跡とを互いに照らし合わせ、形状の相関が最も高い道路に現在地を合わせ込むというマップマッチ処理を行う。現在位置演算手段４６で得られた現在位置情報にはセンサの誤差が含まれているため、さらに位置精度を高めることを目的に、マップマッチ処理を行う。これにより、現在地は、多くの場合、走行道路と一致するようになり、精度よく現在位置情報を出力することができる。
【００５１】
軌跡記憶手段４９は、マップマッチ処理手段４７でマップマッチ処理が施された現在位置情報を、軌跡データとして自車が所定距離走行する度に記憶する。尚、この軌跡データは、これまで走行してきた道路につき、対応する地図上の道路に軌跡マークを描画するために用いられる。
【００５２】
ユーザ操作解析手段４１は、入力装置５に入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、表示パラメータを設定する。そして、表示パラメータに対応する処理が実行されるように演算処理部１の各構成手段を制御する。たとえば、ユーザが目的地までの経路誘導を要求したときは、目的地を設定するため、地図をディスプレイ２に表示する処理を地図表示手段４５に要求し、さらに、現在地から目的地までの経路を演算する処理を経路計算手段４２に要求する。
【００５３】
経路計算手段４２は、ダイクストラ法等を用い指定された２地点間の結ぶ経路を地図データから検索し、その結果得られた経路を経路記憶手段４３に蓄える。ここで、ダイクストラ法を用いることにより、２地点間の距離が最短になる経路や、最も短い時間で到達可能な経路、あるいは通行料等の料金が最も安くなる経路等をそれぞれ求めることも可能である。
【００５４】
経路誘導手段４４は、経路記憶手段４３に蓄えられた誘導経路のリンク情報と、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７で求められる現在位置情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置４を用いて音声でユーザに知らせたり、ディスプレイ２に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに経路を通知する。
【００５５】
データ読込手段４８は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図構成物の３次元データと種類を特定するデータとを、地図記憶装置３から読み込み準備するように動作する。
【００５６】
地図表示手段４５は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図構成物の３次元データをデータ読込手段４８から受け取り、グラフィック処理手段２８５１が、指定された縮尺、描画方式で、地図構成物や現在地、目的地、誘導経路のための矢印といったマークを描画するように、地図描画コマンドを生成する。
【００５７】
メニュー表示手段５０は、ユーザ操作解析手段４１から出力される命令を受け、グラフィック処理手段５１が、様々な種類のメニューや、地図表示手段４５で描画コマンドが生成されるマーク以外のマークを描画するようにメニュー描画コマンドを生成する。
【００５８】
グラフィックス処理手段５１は、地図表示手段４５及びメニュー表示手段５０で生成されたコマンドを受け、ディスプレイ２に表示する画像データをＶＲＡＭ２６にイメージ展開する。
【００５９】
図５は図４に示す地図表示手段４５の機能構成を示す図である。
【００６０】
図５において、光源位置設定手段６１は、３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示するときに使用する光源の位置パラメータと、強度パラメータとを内部テーブルに蓄えるように動作する。光源の位置パラメータ及び強度パラメータは、３次元地図鳥瞰図に描画される地図構成物の表面の色を演算するために使用する。尚、光源の位置は、ＧＰＳ受信装置９より得られる時刻情報、日付情報、および位置情報から計算される太陽の位置、あるいは月の位置とすればよい。また、夜間など光源の強度が弱いときには、予め設定した所定位置を光源位置としてもよい。一方、光源の強度は、自車に設置された光度センサや交通情報受信装置１０によって得られる天気予報情報等により推測されるその時の天候、あるいは日照条件にあわせ、晴れの場合は光源の強度を強く、曇りの場合には弱くするとよい。これにより、リアルに３次元地図鳥瞰図を表示できるようになる。
【００６１】
視点位置設定手段６２は、ディスプレイ２に３次元地図鳥瞰図及び２次元地図鳥瞰図を表示を行うときの、地図を観測する視点位置を設定する。ここで、２次元地図鳥瞰図とは、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データのうち、地図構成物の地平面（Ｚ＝０）における緯度（Ｘ）方向及び経度（Ｙ）方向のベクトルデータを基に作成された２次元地図を所定の視点から鳥瞰したときに得られる投影図のことである。
【００６２】
地図表示方法選択手段６３は、入力装置４にユーザが設定した地図の表示方式、またはデフォルト設定された地図の表示方式に従って、ディスプレイ２への表示が要求される所定領域の地図を、所定に縮尺で表示するように処理を選択する。すなわち、２次元地図表示が指示されたときは、２次元地図表示手段６４を起動し、２次元地図鳥瞰表示が指示されたときは、２次元地図鳥瞰表示手段６５を起動し、３次元地図鳥瞰表示が指示されたときは、３次元地図鳥瞰表示手段６６を起動するように動作する。尚、ナビゲーション装置の電源立ち上げ時には、電源切断直前の地図表示方式、またはデフォルト設定された地図表示方式で地図を表示するように動作させるとよい。
【００６３】
各地図表示手段６４〜６６は、地図描画コマンドを生成し、これ等のコマンドをグラフィックス処理手段５１に転送する。そして、グラフィックス処理手段５１がこれ等のコマンドを実行することにより、地図がディスプレイ２に表示される。
【００６４】
ここで、２次元地図表示手段６４は、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データのうち、地図構成物の緯度（Ｘ）方向のベクトルデータと経度（Ｙ）方向のベクトルデータとからなる２次元ベクトルデータを基に、２次元座標系上に地図構成物が配置された２次元地図を、所定地点を中心とし、所定の縮尺で作成し、この地図をディスプレイ２に表示する。２次元地図では、地図上の全ての地点が同じ縮尺で表現される。
【００６５】
また、２次元地図鳥瞰表示手段６５は、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データのうち、地図構成物の地平面（Ｚ＝０）における緯度（Ｘ）方向のベクトルデータと経度（Ｙ）方向のベクトルデータとからなる２次元データを基に、所定地点を中心とし、所定の縮尺で作成された２次元地図を視点位置設定手段６２で設定された視点から鳥瞰したときに得られる投影図（２次元地図鳥瞰図）をディスプレイ２に表示する。ここで、視点位置設定手段６２は、マップマッチ手段４７で得られる現在位置から所定距離だけ離れた車外の上空に対応する３次元座標系上の位置に視点位置を設定することが好ましい。これにより、視点位置の近傍にある地図構成物は詳細（縮尺大）に、遠方にある地図構成物は概略（縮尺小）に表示される。尚、２次元地図鳥瞰図は、地図構成物の２次元データを透視変換して、これ等のデータを、視点位置設定手段６２で設定された視点から２次元平面（投影面）に投影することにより作成される。透視変換については、３次元地図鳥瞰表示手段６６で説明する。
【００６６】
また、３次元地図鳥瞰表示手段６６は、地図記憶装置３に記憶された地図構成物の３次元データを基に、所定地点を中心とし、所定の縮尺で作成された３次元地図を視点位置設定手段６２で設定された視点から鳥瞰したときに得られる投影図（３次元地図鳥瞰図）をディスプレイ２に表示する。ここで、視点位置設定手段６２は、マップマッチ手段４７で得られる現在位置から所定距離だけ離れた車外の上空に対応する３次元座標系上の位置に視点位置を設定することが好ましい。これにより、視点位置の近傍にある地図構成物は詳細（縮尺大）に、遠方にある地図構成物は概略（縮尺小）に表示される。また、設定した視点から見える景色が３次元的に表示される。
【００６７】
次に、３次元地図鳥瞰表示手段６６を図６及び図７を用いて具体的に説明する。
【００６８】
図６及び図７は、３次元地図鳥瞰表示手段６６の動作を説明するためのフロー図である。
【００６９】
３次元地図鳥瞰表示手段６６では、先ず、現在地や目的地、経由地、さらには経路誘導のための矢印といったマークの形状を特定するベクトルデータと当該マークを表示する位置情報、およびマークの色情報を設定して内部バッファに記憶する（ステップ１００１）。ここで、マーク形状は、２次元的な形状と３次元的な形状とを設定し、地図の表示方式によりどちらを選択すべきか決定するとよい。尚、マークの設定処理については後述する。
【００７０】
次に、ステップ１００１で内部バッファに記憶したマークのデータと、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データとを透視変換して、これ等のマークや地図構成物を視点位置設定手段６２で設定された視点から２次元平面（投影面）に投影したときの２次元座標データを求める。また、これ等のマークや地図構成物を視点位置設定手段６２で設定された視点から眺めたときの奥行き（視線）方向の座標データを求める（ステップ１００２）。透視変換式は数１及び数２で与えられる。
【００７１】
【数１】
【数２】
ここで、（ｘ′, ｙ′）は透視変換後の投影面での座標値、（ｘ，ｙ，ｚ）は透視変換する地図構成物やマークの各頂点の座標値を物体座標系で表現した座標値、（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）は視点を原点とする視点座標系と物体座標系とのオフセット値、θは物体座標系を視点座標系のＸ軸を中心に回転したときになす角度である。
【００７４】
ステップ１００３では、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークの陰面にある部分のデータを消去するといった陰面処理を行う。ここで、陰面とは、ある視点から３次元地図を眺めたときに、地図構成物やマークの裏側にあたる部分や、前方に位置する地図構成物やマークの陰に隠れて見えない部分の面をいう。陰面処理はコンピュータグラフィックスに用いられる様々な方法、例えばＺソート法、Ｚバッファ方法、スキャンライン法、レイキャスト法等により、実現することができる。
【００７５】
たとえば、ステップ１００３にＺソート法を適用する場合、ステップ１００２で透視変換された地図構成物やマークの各頂点が構成する面を、奥行き（視線）方向に並び替えて保持する。その後、後述するステップ１００５で、最も奥に位置する面（視点から最も離れている面）から描画するように地図描画コマンドを生成させるようにする。
【００７６】
また、たとえば、ステップ１００３にＺバッファ法を適用する場合、先ず、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークを当該地図構成物及びマークの各頂点によって構成される面を構成する画素に分ける。次に、これ等の画素の奥行き（視線）方向の座標データを調べ、当該画素より手前（視点側）に位置する同じ２次元座標値を持つ他の画素を検出する。そして、この画素の手前（視点側）に位置する同じ２次元座標値を持つ他の画素が検出されたときには、この画素のデータを当該画素データを有する地図構成物又はマークの画素データから消去して、地図構成物及びマークを構成する画素データのうち、視点から視認することのできる可視領域にある画素データのみを保持する。その後、後述するステップ１００５で、可視領域にある画素データのみを描画するように地図描画コマンドを生成させる。
【００７７】
さらに、たとえば、ステップ１００３にスキャンライン法を適用する場合、先ず、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークを、投影面上での位置を特定する２次元座標軸と奥行き（視線）方向の位置を特定する座標軸とからなる３次元座標系上に配置する。次に、投影面上を走査する複数のスキャンラインを想定し、各スキャンラインと視点とを含む複数の平面を考える。そして、各平面において、最も手前（視点側）で当該平面と交わる地図構成物及びマークの線分を検出する。その後、後述するステップ１００５で、検出した線分を描画するように地図描画コマンドを生成させる。
【００７８】
ステップ１００４では、ステップ１００２で透視変換された地図構成物及びマークの各頂点が構成する面の法線であって、光源位置設定手段６１で設定した光源位置座標を通る直線を演算する。そして、予め設定された色情報を基に、３次元地図鳥瞰表示で各面を表示する際に使用する色情報を演算する。尚、使用する光源位置及び光源の強度は、構造物及びマークで同一のものを使用するのが望ましい。
【００７９】
ステップ１００５では、ステップ１００３で陰面処理が施された地図構成物やマークを、ステップ１００４で求めた色情報で表示するように、面及び線を描画する地図描画コマンドを生成する。
【００８０】
尚、ステップ１００１〜ステップ１００５の処理により、グラフィックス処理手段５１は、図２１（ａ）に示すような３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。しかし、ステップ１００１〜ステップ１００５の処理では、視点から見える景色をありのままに表示するように動作するため、陰面にあり、かつユーザが情報を必要としている地図構成物やマークまでも表示されなくなってしまい、使い勝手が著しく悪化する。本発明では、この問題を解決するため、ステップ１００６〜ステップ１０１２の処理を実施している。
【００８１】
ステップ１００６では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物、およびステップ１００１で設定したマークの中から、ユーザが表示を希望している地図構成物やマークであって、不可視（陰面）領域にあるものを選択する。ここで、ユーザが表示を希望している地図構成物やマークとは、入力装置４によってユーザにより表示が指定された、あるいは、予めデフォルトで表示することが定められた地図構成物やマークのことである。尚、地図構成物やマークが不可視領域にあるか否かの判断については後述する。
【００８２】
ステップ１００７では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータに従って、ステップ１００６で選択した不可視領域にある地図構成物を表示するか判定する。表示パラメータが不可視領域にある構造物を表示するモードにセットされていれば処理がステップ１００８へ移行し、不可視領域にある構造物を表示しないモードにセットされていれば処理がステップ１０１０へ移行する。
【００８３】
ステップ１００８では、ステップ１００６で選択された地図構成物につき、ディスプレイ２への表示における属性の変更や透過処理といった表示属性変更処理を施す。尚、表示属性変更処理については後述する。ステップ１００９では、当該地図構成物を構成する面及び線を、ステップ１００８で設定された表示属性等で描画するように、地図描画コマンドを生成する。これにより、たとえば、図２１（ｂ）に示すような３次元地図鳥瞰図において、山によって隠された目的地への道路２００５が点線等で表示されるようになり、ユーザが必要とする情報を提供できるようになる。
【００８４】
ステップ１０１０では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータに従って、ステップ１００６で選択した不可視領域にあるマークを表示するか判定する。表示パラメータが不視領域にあるマークを表示するモードにセットされていれば処理がステップ１０１１へ移行し、不可視領域にあるマークを表示しないモードにセットされていれば図６及び図７に示すフローが終了する。
【００８５】
ステップ１０１１では、ステップ１００１で設定されたマークにつき、後述する表示属性変更処理を実施する。ステップ１０１２では、ステップ１００１で設定されたマークを構成する面及び線を、ステップ１０１１で設定された表示属性等で描画するように、地図描画コマンドを生成する。これにより、たとえば、図２１（ｂ）に示したような３次元地図鳥瞰図において、山によって隠された、ステップ１００１で設定した目的地マーク２００４が表示されるようになり、ユーザが必要とする情報を提供できるようになる。
【００８６】
次に、図６のステップ１００１でのマーク設定処理を図８を用いて具体的に説明する。
【００８７】
図８はマーク設定処理を説明するためのフロー図である。
【００８８】
先ず、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、現在地マークを設定するか否かを判定する（ステップ１１０１）。現在地マークを設定すると判定されると、ステップ１１０２へ移行し、現在地マークを表示する位置、予め決められた現在地マークの２次元又は３次元形状、および現在地マークの色情報を設定する。尚、現在地の位置情報は現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７で求められる。この処理により、図２７（ａ）に示すように、自車が走行中の道路上にある道路２１０２３によって隠された場合でも、図６のステップ１０１１で表示属性が変更され、現在地マーク２１０１がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは容易に現在どこにいるかを知ることができる。
【００８９】
ステップ１１０３では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、目的地マークを設定するか否かを判定する。目的地がユーザにより設定されており、且つ目的地マークを表示すると判定されると、ステップ１１０４へ移行し、目的地マークを表示する位置、予め決められた目的地マークの２次元又は３次元形状、および目的地マークの色情報を設定する。
【００９０】
ステップ１１０５では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、誘導方向マークを設定するか否かを判定する。経路記憶手段４３に誘導経路が設定されており、且つ誘導方向マークを表示すると判定されると、ステップ１１０６へ移行し、誘導方向マークを表示する位置、予め決められた誘導方向マークの２次元及び３次元形状、および誘導方向マークの色情報を設定する。この処理により、図２５（ａ）に示すように、誘導方向マークがビル２０８２及び木２０８３によって隠れる位置にある場合でも、図６のステップ１０１１で表示属性が変更され、誘導方向マーク２０８４がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは容易に経路誘導される方向を知ることができる。
【００９１】
ステップ１１０７では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、その他の表示マークを設定するか否かを判定する。ここで、その他の表示マークとは、例えば交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる事故情報を示す表示マーク等がある。その他の表示マークを表示すると判定されると、ステップ１１０８へ移行し、その他の表示マークを表示する位置、予め決められたその他の表示マークの２次元及び３次元形状、およびその他の表示マークの色情報を設定する。
【００９２】
次に、図６のステップ１００６での構造物選択処理を図９を用いて具体的に説明する。
【００９３】
図９は構造物選択処理を説明するためのフロー図である。
【００９４】
先ず、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の中から、道路に関するものを選択するか否かを判定する。道路に関するものを選択するものと判定した場合は、ステップ１０４２へ移行し、選択しないものと判定した場合は、ステップ１０４３へ移行する。尚、地図構成物が道路に関するものであるか否かの判断は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の種類を特定するデータを参照して行う。
【００９５】
ステップ１０４３では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の中から一部又は全部が不可視領域にある地図構成物、および図６のステップ１００１で設定したマークの中から一部又は全部が不可視領域にあるマークを選択する。地図構成物及びマークが不可視領域にあるか否かの判断は、たとえば、図６のステップ１００３での陰面処理がＺバッファ法でなされた場合、Ｚバッファ法により陰面処理が施された当該地図構成物又はマークの面を構成する画素の奥行き方向の座標データを、陰面処理前の当該地図構成物又はマークの面を構成する画素の奥行き方向の座標データと比較することにより行うことができる。すなわち、両者が一致すれば可視領域にあると判断することができ、一致しなければ当該地図構成物又はマークより手前（視点側）に位置する地図構成物等によって一部又は全部の画素データが書き換えられているので、不可視領域にあると判断することができる。
【００９６】
次に、ステップ１０４４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、属性による地図構成物又はマークの選択を実施するか判定する。所定属性による地図構成物又はマークの選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０４５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０４６へ移行する。
【００９７】
ステップ１０４５では、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、入力装置４によってユーザにより設定された属性又はデフォルト設定された属性の地図構成物又はマークを選択する。たとえば、目的地の構造物が指定されていた場合には、データ読込手段４８により地図記憶装置３から読み込んだ地図構成物の中から、目的地の構造物のデータを選択するように動作する。この処理を実施することにより、たとえば、図２３（ａ）に示すように、手前構造物２０４５で目的地の構造物２０４４が隠されている場合でも、図２３（ｂ）に示したように、構造物の表示属性が変更されて、ディスプレイ２に表示されるように動作するので、注目したい属性の構造物を常に表示することができる。尚、地図構成物が所定の属性を有するものであるか否かの判断は、データ読手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の種類を特定するデータを参照して行う。
【００９８】
次に、ステップ１０４６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、３次元地図鳥瞰図の領域による地図構成物又はマークの選択を実施するか判定する。３次元地図鳥瞰図の所定領域にある地図構成物又はマークの選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０４７へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０４８へ移行する。
【００９９】
ステップ１０４７では、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、入力装置４によってユーザにより設定された３次元地図鳥瞰図上の領域又はデフォルト設定された３次元地図鳥瞰図上の領域にある地図構成物又はマークを選択する。これにより、不可視領域にある地図構成物やマークのうち、ユーザが希望する情報のみをディスプレイ２に表示することができ、また不必要に表示される地図構成物やマークが削減され、表示が見やすくなる。尚、地図構成物又はマークが３次元地図鳥瞰図の所定の領域に位置するか否かの判断は、図６のステップ１００２での透視変換処理により得られた地図構成物及びマークの２次元座標データを基に行う。
【０１００】
次に、ステップ１０４８では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、可視領域と不可視領域との境界線からの距離による選択を実施するか判定する。境界線から所定距離内にある地図構成物又はマークの選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０４９へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図９に示すフローが終了する。
【０１０１】
ステップ１０４９では、ステップ１０４３で選択した地図構成物又はマークの中から、可視領域と不可視領域との境界線から入力装置４によってユーザにより設定された距離内又はデフォルト設定された距離内にある地図構成物又はマークを選択する。この処理を実施することにより、たとえば、図２２（ｂ）に示すように、不可視領域に存在する地図構成物又はマークであって、且つ可視領域と不可視領域の境界線２０３５から所定距離２０３６内にある地図構成物又はマークが選択される。したがって、図２１（ｂ）に示したように、境界線２０３５から所定距離２０３６内にある目的地マーク２００４が表示されることになる。これにより、不可視領域にある地図構成物やマークのうち、ユーザが希望する情報のみをディスプレイ２に表示することができ、また不必要に表示される地図構成物やマークが削減され、表示が見やすくなる。
【０１０２】
尚、可視領域と不可視領域との境界線を求める方法としては、例えばスキャンライン法を用いて求めることができる。上述したように、スキャンライン法では、スキャンラインと視点とを含む各平面において、最も手前（視点側）で当該平面と交わる地図構成物及びマークの線分を検出する。したがって、当該平面において検出した線分の奥（視点から遠ざかる方向）に位置する領域が不可視領域となるので、各平面で検出した線分の端部を結ぶ線が境界線となる。
【０１０３】
また、地図構成物やマークが境界線から所定距離内にあるか否かの判断は、地図構成物やマークの奥行き（視線）方向の座標データと境界線の奥行き（視線）方向の座標データとの間の距離を求めて行う。
【０１０４】
次に、図９のステップ１０４２での道路選択処理を図１０を用いて具体的に説明する。
【０１０５】
図１０は道路選択処理を説明するためのフロー図である。
【０１０６】
先ず、上述したステップ１０４３での処理と同様の要領で、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の中から一部又は全部が不可視領域にある地図構成物を選択し、その後、地図構成物の種類を特定するデータを参照して、選択した地図構成物の中から道路に関するものを選択する（ステップ１０６１）。
【０１０７】
次に、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、属性による道路の選択を実施するか判定する（ステップ１０６２）。所定属性による道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０６３へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０６４へ移行する。
【０１０８】
ステップ１０６３では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、入力装置４によってユーザにより設定された属性又はデフォルト設定された属性の道路を選択する。この処理を実施することにより、たとえば、図２４（ａ）に示すように、手前（視点側）に位置する地図構成物によって注目したい属性の道路２０６２が隠されている場合でも、図２４（ｂ）に示すように、図６のステップ１００８で道路２０６４の表示属性が変更され、道路２０６４が表示されるので、注目したい属性の道路を、常に表示することが可能になる。尚、ステップ１０６３での処理については後述する。
【０１０９】
次に、ステップ１０６４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１又はステップ１０６３で選択された道路の中から、可視領域にある道路に接続する道路の選択を実施するか判定する。可視領域にある道路に接続する道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０６５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１０に示すフローが終了する。
【０１１０】
ステップ１０６５では、ステップ１０６１又はステップ１０６３で選択された道路の中から、可視領域に存在する道路に接続する道路を選択する。尚、可視領域に存在する道路に接続するか否かの判断は、たとえば、図９のステップ１０４９での処理と同様の要領により、可視領域と不可視領域との境界線を求め、ステップ１０６１又はステップ１０６３で選択された道路の中から、この境界線を横切る道路を選択することにより行うことができる。
【０１１１】
次に、ステップ１０６６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６５で選択された道路の中から、可視領域にある道路との接続境界から所定距離内にある道路の選択を実施するか判定する。接続境界から所定距離内にある道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０６７へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１０に示すフローが終了する。
【０１１２】
ステップ１０６７では、図９のステップ１０４９での処理と同様の要領により、ステップ１０６５で選択された道路の中から、可視領域にある道路との接続境界から所定距離内にある道路を選択する。
【０１１３】
図１０に示す処理を実施することにより、たとえば、図２２（ａ）に示すように、不可視領域に存在する道路で、かつ可視領域にある道路と接続する道路、即ち道路２がステップ１０６５で選択される。つまり、可視領域に存在する道路と接続されていない道路１は選択されない。また、可視領域にある道路との接続境界から所定距離内の道路、即ち道路２の距離Ａに相当する部分の道路２０２４がステップ１０６７で選択される。これにより、図２１（ａ）に示すように、図６のステップ１００８で陰面にある道路２００５の表示属性が変更され、道路２００５が所定距離だけ表示されることになる。
【０１１４】
次に、図１０のステップ１０６３での道路属性選択処理を図１１及び図１２を用いて具体的に説明する。
【０１１５】
図１１及び図１２は道路属性選択処理を説明するためのフロー図である。
【０１１６】
先ず、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、所定属性の道路の選択を実施するか判定する（ステップ１０８１）。ここで所定属性とは、例えば高速道路や国道といった道路種別である。所定属性の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０８２へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０８３へ移行する。
【０１１７】
ステップ１０８２では、ステップ１０６１で選択された道路の中から、所定属性の道路を選択する。尚、所定属性か否かの判断は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の種類を特定するデータを参照して行う。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある所定属性の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある所定属性の道路を識別することができる。
【０１１８】
次に、ステップ１０８３では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、自車が走行中の道路の選択を実施するか判定する。ここで、走行中の道路は、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７より得られる位置情報と地図記憶手段３に蓄えられた地図情報を比較することで求められる。走行中の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０８４へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０８５へ移行する。
【０１１９】
ステップ１０８４では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、自車が走行中の道路の選択する。尚、走行中の道路を選択する場合には、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７より得られる位置が存在する道路で、かつ現在位置から所定距離内にある道路を選択するとよい。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある自車走行中の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある自車走行中の道路を識別することができる。
【０１２０】
次に、ステップ１０８５では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、誘導経路の道路の選択を実施するか判定する。ここで、誘導経路の道路は、経路計算手段４２が経路計算時点での現在地からユーザが設定した目的地までの最適な経路を演算した結果を蓄える経路記憶手段４３にアクセスすることで得られる。誘導経路の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０８６へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１２のステップ１０９０へ移行する。
【０１２１】
ステップ１０８６では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、誘導経路の道路の選択をする。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある誘導経路の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある誘導経路の道路を識別することができる。
【０１２２】
図１２のステップ１０９０では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞中の道路の選択を実施するか判定する。ここで、渋滞中の道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。交通情報を伝える媒体として、ＦＭ放送の副搬送波に変調され送信されるＦＭ多重放送や、道路上に設置され準マイクロ波帯電波を変調する電波ビーコン信号、光波を変調する光ビーコン信号がある。渋滞中の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９１へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０９２へ移行する。
【０１２３】
ステップ１０９１では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞中の道路の選択を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある渋滞中の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある渋滞中の道路を識別することができる。
【０１２４】
次に、ステップ１０９２では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞していない道路の選択を実施するか判定する。渋滞していない道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。渋滞していない道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９３へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０９４へ移行する。
【０１２５】
ステップ１０９３では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、渋滞していない道路を選択を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある渋滞していない道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある道路が渋滞していないかを識別することができる。
【０１２６】
次に、ステップ１０９４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制中の道路の選択を実施するか判定する。制中の道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。交通情報を伝える媒体として、ＦＭ放送の副搬送波に変調され送信されるＦＭ多重放送や、道路上に設置され準マイクロ波帯の電波を変調する電波ビーコン信号、光波を変調する光ビーコン信号がある。規制中の道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、ステップ１０９６へ移行する。
【０１２７】
ステップ１０９５では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制中の道路を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある規制中の道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある規制中の道路を識別することができる。
【０１２８】
次に、ステップ１０９６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制されていないの道路の選択を実施するか判定する。規制されていない道路は、交通情報受信装置１０で受信した信号を解析することで得られる。規制されていない道路の選択を実施するものと判定した場合は、ステップ１０９７５へ移行し、実施しないものと判定した場合は、図１１及び図１２に示すフローが終了する。
【０１２９】
ステップ１０９７では、ステップ１０６１で選択した道路の中から、規制されていない道路を選択する。この処理により、図６のステップ１００８で不可視領域にある規制されていない道路の表示属性が変更され、この道路がディスプレイ２に表示される。これにより、ユーザは不可視領域にある道路が規制されていないかを識別することができる。
【０１３０】
次に、図６のステップ１００８、１０１１での表示属性変更処理を図１３を用いて具体的に説明する。
【０１３１】
図１３は表示属性変更処理を説明するためのフロー図である。
【０１３２】
先ず、ステップ１０２１において、不可視領域にある地図構成物又はマークを表現する方法を、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ、またはデフォルト設定された表示パラメータから読み出す。そして、透過表示が指定されているときはステップ１０２２へ移行し、属性変更表示が指定されているときはステップ１０２３へ移行する。
【０１３３】
ステップ１０２２では、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物を透過表示する。ステップ１００４で求めた透過表示すべき地図構成物の色情報とこの地図構成物を隠している地図構成物の色情報とにより、透過表示すべき地図構成物が所定の透過率で透き通って見える色を演算し設定する。このような処理は３次元表示分野ではαブレンディングと呼ばれている。αブレンディングの処理は数３で与えられる。
【０１３４】
【数３】
ここで、Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ、Ａｓはソース即ち書き込むイメージのＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の輝度値、Ａ（α）値であり、Ｒｄ、Ｇｄ、Ｂｄ、Ａｄはディスティネーション即ち書き込まれる領域のＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の輝度値、Ａ（α）値である。また、Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂ、Ｄａはそれぞれのソースとディスティネーションとの混合比である。透過表示したい地図構成物の色情報をソース側に設定し、透過表示したい地図構成物を隠している地図構成物の色情報をディスティネーション側に設定して、所定の透過率（例えばソース５０％、ディスティネーション５０％）で数３によりαブレンディング処理すれば透過表示することができる。
【０１３６】
尚、透過表示すべき対象がマークの場合でも、同様の演算を行う。
【０１３７】
このようにして得られた色情報を用い、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを描画するように、地図描画コマンドを生成する。これにより不可視領域にある地図構成物又はマークを透過表示することができる。
【０１３８】
一方、ステップ１０２３では、図６のステップ１００６で選択された地図構成物又はマークのディスプレイ２への表示属性を変更する。
【０１３９】
ステップ１０２４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータに従い、不可視領域にある地図構成物又はマークを、パターン変更して表示するか否かを判定する。表示パラメータにパターン変更が指定されている場合はステップ１０２５へ移行し、不可視領域にある、図６のステップ１００６で選択された地図構成物又はマークを構成する面、線を所定のパターンで表示するように属性設定する。具体的な表示例を図２１（ｂ）に示す。これは、不可視領域にある選択された道路２００５を点線に置き換えた例である。不可視領域にある道路２００５を、可視領域にある道路２００６とは異なる属性で表示している。
【０１４０】
ステップ１０２６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータに従い、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを、線幅変更して表示するか否かを判定する（ステップ１０２６）。表示パラメータに線幅変更が指定されている場合はステップ１０２７へ移行し、図６のステップ１００６で選択された地図構成物又はマークを構成する線を所定の線幅で表示するように属性設定する。
【０１４１】
ステップ１０２８では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータに従い、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを構成する面、線の色を変更して表示するか否かを判定する。表示パラメータに色変更が指定されている場合は、ステップ１０２９へ移行し、図６のステップ１００６で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを構成する面、線を所定の色で表示するように属性設定する。具体的な表示例を図２１（ｂ）に示す。これは、不可視領域にある目的地マーク２００４の色を変更して表示した例である。
【０１４２】
上記の表示属性変更処理によって、不可視領域にある地図構成物又はマークを透過表示したり、属性を変更して表示したりすることにより、地図構成物やマークが可視領域にあるのか不可視領域にあるのか一目で判定できるため、使い勝手が向上する。
【０１４３】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第一の変形例を図１４を用いて具体的に説明する。
【０１４４】
図１４は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第一の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１４５】
尚、図１４に示すフローにおいて、ステップ１１２１〜ステップ１１２４の処理は図６に示すステップ１１０１〜１１０４の処理と、ステップ１１２５の処理は図６に示すステップ１００６の処理と、そして、ステップ１１２９の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１１２１〜ステップ１１２５、ステップ１１２９については、その詳細な説明を省略する。
【０１４６】
ステップ１１２６では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークを覆い隠す手前（視点側）にある手前地図構成物を除去するか否か判定する。手前地図構成物を除去する場合は、ステップ１１２７へ移行し、除去しない場合はステップ１１２６ａへ移行する。
【０１４７】
ステップ１１２６ａでは、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ステップ１１２５で選択した地図構成物又はマークをディスプレイ２に表示するか否かを判定する。表示するものと判定した場合はステップ１１２６ｂへ移行し、表示しないものと判定した場合はステップ１１２９へ移行する。
【０１４８】
ステップ１１２６ｂでは、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの手前地図構成物を特定する。ここで、手前地図構成物の特定は以下の要領で行う。先ず、ステップ１１２２での透視変換処理によって得られた各地図構成物及びマークの２次元平面（投影面）上での２次元座標データを参照し、投影面上でステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークと重なり合う地図構成物を抽出する。次に、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの奥行き（視線）方向の座標データと、抽出した地図構成物の奥行き（視線）方向の座標データとを比較して、抽出した地図構成物がステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークよりも手前（視点側）に位置するときに、この抽出したの地図構成物を手前地図構成物として特定する。また、ステップ１１２６ｂでは、ステップ１１２２で透視変換された地図構成物及びマークの座標データのうち、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの奥行き（視線）方向の座標データを、手前地図構成物の奥行き（視線）方向の座標データよりも手前（視点側）に位置する様に書き換え、その後、ステップ１１２３、１１２４の処理を再度行う。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークが手前地図構成物の手前側に描画された３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。たとえば、図２５（ａ）に示すように、経路誘導マーク２０８６が、本来ならば、経路誘導マーク２０８６の手前側に位置するビル２０８２や木２０８３の手前側に表示される。
【０１４９】
一方、ステップ１１２７では、上記のステップ１１２６ｂと同様の要領で、ステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの手前地図構成物を特定し、その後、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データの中から手前地図構成物の３次元データを除去する。この手前地図構成物除去処理については後述する。また、ステップ１１２７では、手前地図構成物の３次元データが除去された、地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データと、ステップ１１２１で設定されたマークのデータとを基に、ステップ１１２２〜ステップ１１２４の処理を再度行う。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、手前地図構成物が除去されて、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークが描画された３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。たとえば、図２５（ｂ）に示すように、経路誘導マーク２０８６を隠すビルや木といった手前側にある地図構成物が除去されて、ユーザが必要とする経路誘導マーク２０８６がディスプレイ２に表示される。
【０１５０】
ステップ１１２８では、ステップ１１２７で除去した手前地図構成物に代えてその手前地図構成物に関する情報を表示するように動作する。このステップ１１２８での手前地図構成物情報表示処理を図１５を用いて具体的に説明する。図１５は手前地図構成物情報表示処理を説明するためのフロー図である。
【０１５１】
先ず、ステップ１１４１では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、図１４のステップ１１２７で除去された手前地図構成物につき、その地図構成物が占有する地平面をディスプレイ２に表示するか否かを判定する。表示する場合はステップ１１４２へ移行し、表示しない場合はステップ１１４３へ移行する。
【０１５２】
ステップ１１４２では、除去された手前地図構成物の地平面を求め、所定の属性（色、パターン等）でその地平面をディスプレイ２に表示するように動作する。先ず、データ読込手段４８により、図１４のステップ１１２７で除去された手前地図構成物の３次元データを地図記憶手段３から読み込み、この読み込んだ３次元データから地平面（Ｚ＝０）における緯度（Ｘ）方向のデータと経度（Ｙ）方向のデータとを抽出する。次に、抽出した手前地図構成物の緯度（Ｘ）方向のデータ及び経度（Ｙ）方向のデータと、地平面の高度方向のデータ（Ｚ＝０）とを、ステップ１１２２での処理と同様の要領で透視変換して、手前地図構成物が占有する地平面を視点位置設定手段６２で設定された視点から２次元平面（投影面）に投影したときの２次元座標データを求める。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、手前地図構成物が占有する地平面をディスプレイ２に表示することができる。具体的な表示例を図２６（ａ）に示す。これは、図２５（ａ）に示した３次元地図鳥瞰図から表示を要求された誘導マークを覆い隠すビル２０８２、木２０８３を削除し、ビルが存在した領域にビルの存在を示す地平面２１６３を表示した例である。このように表示することで、ユーザは削除された地図構成物が存在したのか、そして、それはどこに存在したのかを知ることができるため、地図構成物を削除して表示することにより発生する認識ミスが削減されるようになる。
【０１５３】
次に、ステップ１１４３では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、図１４のステップ１１２７で除去された手前地図構成物の名称をディスプレイ２に表示するか否かを判定する。表示する場合はステップ１１４４へ移行し、表示しない場合は図１５に示すフローが終了する。
【０１５４】
ステップ１１４４では、ステップ１１４２での処理と同様の要領で除去された手前地図構成物の地平面を求め、その地平面のある位置近傍に当該手前地図構成物の名称を表示するようにマーク設定する。手前地図構成物の名称は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ手前地図構成物の種類を特定するデータを基に決定される。この処理により、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成された地図描画コマンドに基づき、本来、手前地図構成物が占有する位置近傍に当該手前地図構成物の名称を表示することができる。具体的な表示例を図２６（ｂ）に示す。これは、図２５（ａ）に示した３次元地図鳥瞰図から表示を要求された誘導マークを覆い隠すビル２０８２、木２０８３を削除し、ビルが存在した領域にビルの存在を示す地平面２１６６及びビルの名称２１６７を表示した例である。このように表示することで、ユーザは削除された地図構成物が何であるかを容易に知ることができるため、地図構成物を削除して表示することにより発生する認識ミスが削減されるようになる。
【０１５５】
次に、図１４のステップ１１２７での手前地図構成物除去処理を図１６を用いて具体的に説明する。
【０１５６】
図１６は手前地図構成物除去処理を説明するためのフロー図である。
【０１５７】
先ず、ステップ１１６１では、特定された手前地図構成物の属性を判定し、その属性が道路であればステップ１１６６へ移行し、道路以外であればステップ１１６２へ移行する。ここで、属性の判定は、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ手前地図構成物の種類を特定するデータを基に行う。
【０１５８】
ステップ１１６３では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データの中から、手前地図構成物の３次元データを除去し、その後、ステップ１１６３ａに移行する。
【０１５９】
一方、ステップ１１６６では、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークと、それを覆い隠す手前（視点側）にある道路の重なり量を判定する。この重なり量の検出は、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの投影面上での２次元座標データと、手前地図構成物である道路の投影面上での２次元座標データとに基づいて行う。重なり量が所定値以下の場合は、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークが、立体交差等により手前地図構成物である道路と重なっていると考えられる。したがって、このような場合では、手前地図構成物である道路を除去する必要はないので、図１６のフローが終了する。一方、重なり量が所定値以上の場合はステップ１１６７へ移行する。
【０１６０】
ステップ１１６７では、図１４のステップ１１２５で選択された地図構成物又はマークの手前地図構成物である道路につき、それを除去する範囲を決定する。ここで、除去する範囲としては、マップマッチ処理手段４７によって求められた現在位置から所定距離内の部分に制約するとよい。これにより、本来注目したい領域につき重なる道路が除去されるため、ユーザは現在地付近の情報をより多く得ることができるようになる。
【０１６１】
ステップ１１６８では、データ読込手段４８により地図記憶手段３から読み込んだ地図構成物の３次元データの中から、手前地図構成物である道路の現在位置から所定距離内の領域（緯度及び経度によって特定される領域）にある部分の３次元データを除去する。その後、ステップ１１６３ａに移行する。
【０１６２】
ステップ１１６３ａでは、ステップ１１６３又はステップ１１６８での処理を介して得られた地図構成物及びマークの３次元データを基に、ステップ１１２２〜ステップ１１２４の処理を再度行う。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１２９で生成される地図描画コマンドに基づき、手前地図構成物が除去されて、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークが描画された３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。たとえば、ステップ１１６８での処理を介して得られた地図構成物及びマークの３次元データを基に、ステップ１１２２〜ステップ１１２４の処理を再度行った場合、図２７（ｂ）に示すように、マーク２１０４の手前地図構成物である道路が所定部分削除されて表示されるので、ユーザは現在地付近の詳細な３次元地図鳥瞰図を得ることができるようになる。
【０１６３】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第二の変形例を図１７を用いて具体的に説明する。
【０１６４】
図１７は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第二の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１６５】
尚、図１７に示すフローにおいて、ステップ１１６１〜ステップ１１６４の処理は図６に示すステップ１００１〜１００４の処理と、ステップ１１６５の処理は図６に示すステップ１００６の処理と、そして、ステップ１１６８の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１１６１〜ステップ１１６５、ステップ１１６８については、その詳細な説明を省略する。
【０１６６】
ステップ１１６６では、ステップ１１６５で不可視領域にある地図構成物又はマークが選択されたか否かを判定する。選択された場合はステップ１１６７へ移行し、選択されていない場合はステップ１１６８へ移行する。
【０１６７】
ステップ１１６７では、視点位置設定手段６２に視点位置を再設定するように指令を出す。具体的には、視点の高度位置を上昇させる、すなわち視点の高度（Ｚ）方向の座標値が大きなるように再設定する。あるいは、視点をステップ１１６５で選択された地図構成物又はマークに近づけるように再設定する。このようにして再設定された視点位置情報を用いて、ステップ１１６２〜ステップ１１６６の処理を再実行する。そして、ステップ１１６５で不可視領域にある地図構成物又はマークが選択されなくなるまでステップ１１６２〜ステップ１１６６の処理を繰り返す。これにより、グラフィックス処理手段５１は、ステップ１１６８で生成される地図描画コマンドに基づき、ユーザが表示を要求する地図構成物やマークを視認することができる視点位置から眺めたときに得られる３次元地図鳥瞰図をディスプレイ２に表示することができる。したがって、ユーザが必要とするより多くの情報を常に提供できるようになる。
【０１６８】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第三の変形例を図１８を用いて具体的に説明する。
【０１６９】
図１８は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第三の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１７０】
尚、図１８に示すフローにおいて、ステップ１１８１〜ステップ１１８４の処理は図６に示すステップ１００１〜１００４の処理と、ステップ１１８５の処理は図６に示すステップ１００６の処理と、そして、ステップ１１８９の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１１８１〜ステップ１１８５、ステップ１１８９については、その詳細な説明を省略する。
【０１７１】
ステップ１１８６では、ステップ１１８５で不可視領域にある地図構成物又はマークが選択されたか否かを判定する。選択された場合はステップ１１８７へ移行し、選択されていない場合はステップ１１８９へ移行する。
【０１７２】
ステップ１１８７では、ディスプレイ２の表示画面のどの領域に重ね合わせ画面（ウインドウ）を表示するかその位置を決定する。３次元地図鳥瞰表示では現在地をディスプレイ中央の下部、目的地をディスプレイ中央の上部に表示することが多いので、それ以外の領域にウインドウが表示されるようにその位置を決定することが望ましい。具体的には、図２８（ａ）、（ｂ）に示すような、ディスプレイ２の表示画面の右上や左上の領域で、かつディスプレイ２の表示画面全体の１／４以下の面積に設定すると良い。尚、これら以外に望ましいウインドウの表示位置として、表示画面の半分をウインドウとし、もう一方の画面における中央部が、それまで表示していた３次元地図の中央部と一致するように画面をシフトする方法がある。
【０１７３】
ステップ１１８８では、このようにして表示位置が設定されたウインドウに、所定の地図表現方法による地図を表示するように、３次元地図鳥瞰表示手段６６、２次元地図表示手段６４又は２次元地図鳥瞰表示手段６５に指令を出す。この地図表示指令処理を図１９を用いて具体的に説明する。図１９は地図表示指令処理の動作を説明するためのフロー図である。
【０１７４】
先ず、ステップ１２０１では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ウインドウに２次元地図を表示するか否かを判定する。２次元地図を表示する場合はステップ１２０２へ移行し、表示しない場合はステップ１２０４へ移行する。
【０１７５】
ステップ１２０２では、ウインドウに表示する２次元地図の領域を設定する。ここで、領域は、ディスプレイ２に表示される３次元地図鳥瞰図の基となる３次元地図の領域を選択すると良い。
【０１７６】
ステップ１２０３では、２次元地図表示手段６４を起動し、ステップ１２０２で設定した表示範囲に含まれる２次元地図を図１８のステップ１１８９で設定したウインドウに表示させるように、地図描画コマンドを生成させる。一方、３次元地図鳥瞰図表示手段６６は、図１８のステップ１１８７に移行して、３次元地図鳥瞰図の地図描画コマンドを生成する。これにより、グラフィックス処理手段５１は、３次元地図鳥瞰図表示手段６６で生成された地図描画コマンドと、２次元地図表示手段６４で生成された地図描画コマンドとに基づき、例えば図２８（ａ）に示すように、ディスプレイ２のウインドウ２１２３に２次元地図を表示し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面２１２１に３次元地図鳥瞰図を表示することができる。したがって、ユーザが必要とするより多くの情報を常に提供できるようになる。これにより、ユーザは３次元地図鳥瞰表示において障害となる不可視領域の地図情報を２次元地図から得ることができるようになるので、地図の認識性や使い勝手が向上する。
【０１７７】
次に、ステップ１２０４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ウインドウに２次元地図鳥瞰図を表示するか否かを判定する。２次元地図鳥瞰図を表示する場合はステップ１２０５へ移行し、表示しない場合はステップ１２０７へ移行する。
【０１７８】
ステップ１２０５では、ウインドウに表示する２次元地図鳥瞰図の基となる２次元地図の領域と、この２次元地図を眺めるときの視点位置とを設定する。ここで、領域及び視点位置は、ディスプレイ２に表示される３次元地図鳥瞰図の基となる３次元地図の領域及び視点位置と同じになるように設定するとよい。このように設定することで、３次元地図鳥瞰図と２次元地図鳥瞰図とのディスプレイ２への表示範囲が一致するようになる。尚、視点位置の設定は、視点位置設定手段６２で行う。
【０１７９】
ステップ１２０６では、２次元地図鳥瞰表示手段６５を起動し、ステップ１２０５で設定した表示範囲に含まれる２次元地図をステップ１２０５で設定された視点位置から眺めたときに得られる２次元地図鳥瞰図を、図１８のステップ１１８９で設定したウインドウに表示させるように、地図描画コマンドを生成させる。一方、３次元地図鳥瞰図表示手段６６は、図１８のステップ１１８７に移行して、３次元地図鳥瞰図の地図描画コマンドを生成する。これにより、グラフィックス処理手段５１は、３次元地図鳥瞰図表示手段６６で生成された地図描画コマンドと、２次元地図鳥瞰表示手段６５で生成された地図描画コマンドとに基づき、例えば図２８（ｂ）に示すように、ディスプレイ２のウインドウ２１２６に２次元地図鳥瞰図を表示し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面２１２４に３次元地図鳥瞰図を表示することができる。これにより、ユーザは３次元地図表示において障害となる不可視領域の地図情報を、不可視領域が発生しない２次元地図鳥瞰図から得ることができるようになるので、地図の認識性や使い勝手が向上する。
【０１８０】
次に、ステップ１２０４では、入力装置４によってユーザにより設定された表示パラメータ又はデフォルト設定された表示パラメータを読み出して、ウインドウに３次元地図鳥瞰図を表示するか否かを判定する。３次元地図鳥瞰図を表示する場合はステップ１２０８へ移行し、表示しない場合は図１９に示すフローが終了する。
【０１８１】
ステップ１２０８では、ウインドウに表示する３次元地図鳥瞰図の表示範囲と、視点位置を設定する。ここで、ウインドウに表示する３次元地図鳥瞰図の視点位置は、ディスプレイ２のウインドウ以外に表示される３次元地図鳥瞰図の視点位置と異なる位置にすると良い。具体的には、図１８のステップ１１８５で選択された不可視領域にある地図構成物又はマークを視認することできる位置に視点を設定するとよい。尚、視点位置の設定は視点位置設定手段６２で行う。
【０１８２】
ステップ１２０９では、図６に示すステップ１００１〜ステップ１００５の処理と同じ要領で、ステップ１２０８で設定した表示範囲に含まれる３次元地図をステップ１２０８で設定された視点位置から眺めたときに得られる３次元地図鳥瞰図を、図１８のステップ１１８９で設定したウインドウに表示させるように、地図描画コマンドを生成する。その後、図１８のステップ１１８９へ移行し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面に表示する３次元地図鳥瞰図の地図描画コマンドを生成する。これにより、グラフィックス処理手段５１は、図１８のステップ１１８９で生成された地図描画コマンドと、図１９のステップ１２０９で生成された地図描画コマンドとに基づき、ディスプレイ２のウインドウに３次元地図鳥瞰図を表示し、ディスプレイ２のウインドウ以外の表示画面にも３次元地図鳥瞰図を表示する。したがって、ユーザは３次元地図鳥瞰表示において複数の視点位置から見た地図情報を得ることができ、地図の認識性や使い勝手が向上する。
【０１８３】
次に、３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第四の変形例を図２０を用いて具体的に説明する。
【０１８４】
図２０は３次元地図鳥瞰図表示手段６６の第四の変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【０１８５】
尚、図２０に示すフローにおいて、ステップ１２２１〜ステップ１２２４の処理は図６に示すステップ１００１〜１００４の処理と、ステップ１２２７の処理は図６に示すステップ１００５の処理と、それぞれ基本的に同様である。したがって、ステップ１２２１〜ステップ１２２４、ステップ１２２７については、その詳細な説明を省略する。
【０１８６】
ステップ１２２５では、現在位置演算手段４６及びマップマッチ処理手段４７より得られる現在地が、それより手前（視点側）に位置する地図構成物により覆い隠されていないか判定する。現在地が可視であると判定されるとステップ１２２７へ移行し、現在地が不可視であると判定されるとステップ１２２６へ移行する。
【０１８７】
ステップ１２２６では、ディスプレイ２の表示画面に所定の地図表現方法による地図を表示するように、３次元地図鳥瞰表示手段６６、２次元地図表示手段６４又は２次元地図鳥瞰表示手段６５に指令を出す。尚、ステップ１２２６は、ウインドウに代えてディスプレイ２の表示画面全体に、所定の地図表現方法による地図を表示するようにした点を除いて、図１９に示したステップ１１８６の処理と基本的に同一である。すなわち、たとえば、ディスプレイ２の表示画面に２次元地図鳥瞰図を表示するように、２次元地図鳥瞰表示手段６５に指令が出された場合、図２９（ａ）に示すように、３次元地図鳥瞰表示すると自車位置マーク２１４２の手前（視点側)に存在する山２１４３により現在地が隠されてしまう場合でも、図２９（ｂ）に示すように、２次元地図鳥瞰図に表示が切り替わることにより、地図の認識性や使い勝手が向上するようになる。
【０１８８】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形が可能である。たとえば、上記の実施形態では、地図表示手段４５として、２次元地図表示手段６４、２次元地図鳥瞰表示手段６５及び３次元地図表示手段６６と、これ等の表示手段から任意の表示手段を選択する地図表示方法選択手段６３とを設けたものについて説明したが、本発明に用いる地図表示手段は、少なくともディスプレイ等の表示画面に３次元地図鳥瞰図を表示することができるものであればよい。
【０１８９】
また、上記の実施形態では、本発明をナビゲーション装置に適用した例について説明したが、本発明は３次元地図鳥瞰図を表示する様々の機器に適用することができる。
【０１９０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前記の構成により、３次元地図鳥瞰表示を実施したときに生ずる陰面にある地図構成物等の情報をも表示することができるので、ユーザが必要とする情報を表示することができ、これにより、視認性の高い３次元地図表示を行うことができる地図表示装置、およびナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による処理が実行されたナビゲーション装置の表示画面の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態である車載ナビゲーション装置の各構成ユニットを示す図である。
【図３】図２の演算処理部のハードウェア構成を示す図である。
【図４】図２の演算処理部の機能構成を示す図である。
【図５】図４に示す地図表示手段の機能構成を示す図である。
【図６】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の動作を説明するためのフロー図である。
【図７】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の動作を説明するためのフロー図である。
【図８】図６のマーク設定処理を説明するためのフロー図である。
【図９】図６の構造物選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１０】図９の道路選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１１】図１１の道路属性選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１２】図１１の道路属性選択処理を説明するためのフロー図である。
【図１３】図６及び図７の表示属性変更処理を説明するためのフロー図である。
【図１４】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第一変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図１５】図１４の手前構造物情報表示処理を説明するためのフロー図である。
【図１６】図１４の手前構造物除去処理を説明するためのフロー図である。
【図１７】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第二変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図１８】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第三変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図１９】図１８の地図表示指令処理を説明するためのフロー図である。
【図２０】図５に示す３次元地図鳥瞰表示手段の第四変形例の動作を説明するためのフロー図である。
【図２１】図６及び図７に示すフローを実行した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２２】可視領域と不可視領域の境界線を説明するための図である。
【図２３】目的構造物の表示画面の一例を示す図である。
【図２４】目的道路を表示した表示画面の一例を示す図である。
【図２５】誘導マークを表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２６】誘導マークを表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２７】目的道路を表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２８】ウインドウに地図を重ねて表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図２９】地図表示方法を切り替えた場合の表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 演算処理部
２ ディスプレイ
３ 地図記憶装置
４ 音声出入力装置
５ 入力装置
６ 車輪速センサ
７ 地磁気センサ
８ ジャイロ
９ ＧＰＳ受信機
１０ 交通情報受信装置
１１ 車内ＬＡＮ装置
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＡＭ
２３ ＲＯＭ
２４ ＤＭＡ
２５ 描画コントローラ
２６ ＶＲＡＭ
２７ カラーパレット
２８ Ａ／Ｄ変換器
２９ ＳＣＩ
３０ ＰＩＯ
３１ カウンター
４１ ユーザ操作解析手段
４２ 経路計算手段
４３ 経路記憶手段
４４ 経路誘導手段
４５ 地図表示手段
４６ 現在位置演算手段
４７ マップマッチ手段
４８ データ読込手段
４９ 軌跡記憶手段
５０ メニュー表示手段
５２ グラフィックス処理手段
６１ 光源位置設定手段
６２ 視点位置設定手段
６３ 地図表示方法選択手段
６４ ２次元地図表示手段
６５ ２次元地図鳥瞰表示手段
６６ ３次元地図鳥瞰表示手段
Claims (4)
- 自車両の現在地検出機能を備えたナビゲーション装置の地図表示方法であって、
前記ナビゲーション装置は、
３次元地図を構成する複数の地図構成物のデータ（以下、３次元データという）を記憶する地図記憶装置から各地図構成物の３次元データを入手する地図読込ステップと、
前記自車両の走行に伴い、前記現在地検出機能を用いて前記車両の現在地を更新する現在地更新ステップと、
前記更新された自車両の現在地に基づいて３次元地図作成のための視点を更新する視点更新ステップと、
前記視点が更新される毎に、前記地図読込ステップで入手した３次元データにより特定される各地図構成物を、前記更新された視点から見下ろした３次元地図を作成する３次元地図作成ステップと、
前記視点の更新により地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合に、前記地図読込みステップで入手した３次元データのうちの２次元データにより特定される各地図構成物の２次元地図を作成する２次元地図作成ステップと、
前記３次元地図作成ステップで作成した３次元地図を表示装置に表示すると共に、前記視点の更新より地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合に、前記３次元地図に加えて、前記２次元地図作成ステップで作成した２次元地図を前記表示装置に表示する表示ステップと、を行なうこと
を特徴とするナビゲーション装置の地図表示方法。 - 自車両の現在地検出機能を備えたナビゲーション装置の地図表示方法であって、
前記ナビゲーション装置は、
３次元地図を構成する複数の地図構成物のデータ（以下、３次元データという）を記憶する地図記憶装置から各地図構成物の３次元データを入手する地図読込ステップと、
前記自車両の走行に伴い、前記現在地検出機能を用いて前記車両の現在地を更新する現在地更新ステップと、
前記更新された自車両の現在地に基づいて３次元地図作成のための視点を更新する視点更新ステップと、
前記視点が更新される毎に、前記地図読込ステップで入手した３次元データにより特定される各地図構成物を、前記更新された視点から見下ろした３次元地図を作成する３次元地図作成ステップと、
前記視点の更新により地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合に、前記地図読込みステップで入手した３次元データのうちの２次元データにより特定される各地図構成物を、前記更新された視点から見下した２次元地図鳥瞰図を作成する２次元地図鳥瞰図作成ステップと、
前記３次元地図作成ステップで作成した３次元地図を表示装置に表示すると共に、前記視点の更新より地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合に、前記３次元地図に加えて、前記２次元地図鳥瞰図作成ステップで作成した２次元地図鳥瞰図を前記表示装置に表示する表示ステップと、を行なうこと
を特徴とするナビゲーション装置の地図表示方法。 - 自車両の現在地検出機能を備えたナビゲーション装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物のデータ（以下、３次元データという）を記憶する地図記憶装置から各地図構成物の３次元データを入手する地図読込手段と、
前記自車両の走行に伴い、前記現在地検出機能を用いて前記車両の現在地を更新する現在地更新手段と、
前記更新された自車両の現在地に基づいて３次元地図作成のための視点を更新する視点更新手段と、
前記視点が更新される毎に、前記地図読込手段で入手した３次元データにより特定される各地図構成物を、前記更新された視点から見下ろした３次元地図を作成する３次元地図作成手段と、
前記視点の更新により地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合に、前記地図読込手段で入手した３次元データのうちの２次元データにより特定される各地図構成物の２次元地図を作成する２次元地図作成手段と、
前記３次元地図作成手段で作成した３次元地図を表示装置に表示すると共に、前記視点の更新より地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合は、前記３次元地図に加えて、前記２次元地図作成手段で作成した２次元地図を前記表示装置に表示する表示手段と、を有すること
を特徴とするナビゲーション装置。 - 自車両の現在地検出機能を備えたナビゲーション装置であって、
３次元地図を構成する複数の地図構成物のデータ（以下、３次元データという）を記憶する地図記憶装置から各地図構成物の３次元データを入手する地図読込手段と、
前記自車両の走行に伴い、前記現在地検出機能を用いて前記車両の現在地を更新する現在地更新手段と、
前記更新された自車両の現在地に基づいて３次元地図作成のための視点を更新する視点更新手段と、
前記視点が更新される毎に、前記地図読込手段で入手した３次元データにより特定される各地図構成物を、前記更新された視点から見下ろした３次元地図を作成する３次元地図作成手段と、
前記視点の更新により地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合に、前記地図読込手段で入手した３次元データのうちの２次元データにより特定される各地図構成物を、前記更新された視点から見下した２次元地図鳥瞰図を作成する２次元地図鳥瞰図作成手段と、
前記３次元地図作成手段で作成した３次元地図を表示装置に表示すると共に、前記視点の更新より地図構成物が所定の地図構成物よりも前記視点側に位置した場合に、前記３次元地図に加えて、前記２次元地図鳥瞰図作成手段で作成した２次元地図鳥瞰図を前記表示装置に表示する表示手段と、を有すること
を特徴とするナビゲーション装置。
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