JPH0683937A

JPH0683937A - 道路の動画像作成方法及びこの方法を適用した車載ナビゲーション装置

Info

Publication number: JPH0683937A
Application number: JP5086519A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimoura; 弘下浦; Kenji Tenmoku; 健二天目
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1994-03-25
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: EP0579451A1; DE69321302D1; EP0579451B1; DE69321302T2; US5613055A; JP2760253B2

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車の走行に沿った景色の変化をＣＧ用ソフ
トウェアを用いて作成して画面に動画像表示する場合に
は、道路データ（例えば、走行軌跡パターンや道路の形
状）は、人間が想像により作成しなければならない。こ
のため、走行軌跡パターンや道路の形状を案出するため
に労力と時間がかかり、案出される走行軌跡パターンの
数も限られてくるので、動画像の変化にすぐ飽きてしま
う。【構成】道路の屈曲点又は交差点を表わすノードと、ノ
ード間を結ぶ方向付きベクトルであるリンクと、リンク
の道路幅とのデータを含む道路地図データを、予め用意
された道路地図データベース１から読出し、この道路地
図データに基づいて、３次元ＣＧ技術を用いて動画像デ
ータの作成を自動的に行う。【効果】現実の道路パターンに基づいた動画像を簡単に
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元コンピュータグ
ラフィックス（ＣＧ）技術を利用した道路の動画像作成
方法及びこの方法を採り入れた車載ナビゲーション装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、室内で自動車運転感覚を味わうために、自動車の走
行に沿った景色の変化を画面に動画像表示することが行
われている。この動画像を発生させるためには、ＣＧ用
ソフトウェアを用いてアニメーションを作成していた。

【０００３】ところが、前記のようにＣＧ用ソフトウェ
アを用いてアニメーションを作成するとき、道路の動画
像表示のための道路データ（例えば走行軌跡パターン、
道路の形状、幅）は、人間が想像により作成しなければ
ならない。このため、走行軌跡パターンや道路の形状を
案出するために労力と時間がかかる。また、案出される
走行軌跡パターンの数も限られてくるので、動画像の変
化にすぐ飽きてしまう。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、実際に存在する道路に沿ったリアルな動画
像を発生させることのできる道路の動画像作成方法を提
供することである。また、本発明の他の目的は、ドライ
バが目的地を入力すると、車両の現在位置と前記入力さ
れた目的地とから目的地までの最適経路を計算する機能
を備えた車載ナビゲーション装置において、実際の走行
経路に沿って前記動画像を作成し、ドライバにリアルタ
イムで表示することのできるものを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】

(1) 前記の目的を達成するための請求項１記載の道路の
動画像作成方法は、道路の屈曲点又は交差点を表わすノ
ードと、ノード間を結ぶ方向付きベクトルであるリンク
と、リンクの道路幅とのデータを含む道路地図データ
を、予め用意された道路地図記憶手段から読出し、この
読み出された道路地図データに基づいて、道路データの
作成を自動的に行うものである。

【０００６】道路地図記憶手段に記憶されている道路地
図データは、実際の道路に合致したものであるので、こ
の道路地図データの一部（例えば走行軌跡に沿ったデー
タ）に基づいて、道路データの作成を行えば、現実に即
した動画像を簡単に得ることができる。 (2) 請求項２記載の道路の動画像作成方法は、道路デー
タの作成を自動的に行うとともに、道路に沿った建物、
道路標識などを乱数を用いて自動的に発生させて背景デ
ータの作成を行うものである。

【０００７】この方法によれば、道路に沿った景観を乱
数を用いて自動的に発生させることができるので、変化
に富んだ景観動画像を簡単に得ることができる。 (3) 請求項３記載の車載ナビゲーション装置は、計算さ
れた最適経路に沿った道路データ及び背景データを作成
し、前記道路データ及び背景データに基づいて、３次元
コンピュータグラフィックス技術を利用して走行する車
両の中から見た道路の動画像を作成する道路の動画像作
成手段と、前記道路の動画像作成手段によって作成され
た動画像を表示する表示手段とを備えるものである。

【０００８】この車載ナビゲーション装置によれば、出
発前あるいは車両走行中、表示手段を使って実際に目的
地までの道路の動画像をリアルタイムで表示することが
できるので、ドライバが出発前に走行すべき経路を確認
したり、ドライバを最適経路に沿って誘導するのに役立
つ。 (4) 請求項４記載の車載ナビゲーション装置において
は、前記道路データの作成は、道路地図データを予め用
意された道路地図記憶手段から読出し、この読み出され
た道路地図データに基づいて自動的に行うものであり、
前記背景データの作成は、車両の走行する道路に沿った
地形、施設、建物、道路標識などを乱数を用いて自動的
に発生させて行うものである。

【０００９】この発明によれば、目的地までの道路の動
画像を、道路に沿った変化に富んだ景観とともに表示す
ることができる。 (5) 請求項５記載の車載ナビゲーション装置において
は、前記背景データの一部又は全部の作成は、車両の走
行する道路に沿った地形、施設、建物、道路標識などを
予め用意された背景データベース記憶手段から読出し、
この読み出された背景データベースに基づいて行うもの
である。

【００１０】この発明によれば、目的地までの道路の動
画像を、道路に沿った実際に現れる景観とともに表示す
ることができる。 (6) 請求項６記載の車載ナビゲーション装置は、前記動
画像を表示するとともに、計算された最適経路と車両の
位置とを道路地図に重畳して案内画面としてウィンドウ
に表示するものである。

【００１１】この発明によれば、目的地までの道路の動
画像を、地図上の経路と対比することができる。 (7) 請求項７記載の車載ナビゲーション装置は、計算さ
れた最適経路と車両の位置とを道路地図に重畳して案内
画面として表示するとともに、前記動画像をウィンドウ
に表示するものである。

【００１２】この発明によっても、請求項６の発明と同
様、目的地までの道路の動画像を、地図上の経路と対比
することができる。 (8) 請求項８記載の車載ナビゲーション装置は、交差点
を通過する前後の時点において、前記動画像を表示し、
他の時点では計算された最適経路と車両の位置とを道路
地図に重畳して案内画面として表示するものである。

【００１３】こうすれば、交差点を通過する時に目安に
なる建物を動画像の上で確認しながら走行をすることが
できる。 (9) 請求項９記載の車載ナビゲーション装置は、交差点
を通過する手前で音声にて経路誘導を行う手段を付加し
たものである。これによって、画面のみで誘導するとき
よりも、より確実で安全な誘導が行える。

【００１４】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１は、本発明の道路の動画像作成方法を実施
するためのシステム構成を示す。同システムは、動画像
を作成する計算機４に、道路地図データ、誘導表示デー
タ、走行軌跡データを提供し、計算機４により、道路及
び景色の動画像を作成して動画像データベース７に記憶
するとともに、記憶した動画像データをコマ撮り装置５
によりコマ撮りし、ＶＴＲ６に録画するという一連の処
理を行うものである。

【００１５】道路地図データは、例えば２５００分の１
の全国地図データベースから作成されたもので、道路地
図をノードとリンクとの組み合わせにより構成したもの
である。この道路地図データは、ＣＤ−ＲＯＭ等に格納
されている。ノードとは、一般に、道路の交差点、行き
止まり点などを特定するための座標点のことであり、リ
ンクは、各ノードをつないだベクトルで、リンクの始点
ノード及び終点ノードのアドレス、リンクの方向、リン
クの道路幅などのデータを含んでいる。

【００１６】誘導指示データは、指定された経路に沿っ
てドライバを誘導するためのデータであり、案内画面で
車両の位置をドライバに示し、さらに交差点手前で、曲
がる方向等を指示するための音声又は画像データであ
る。誘導指示データは、車両の実走行時には、位置検出
機能を持った車載ナビゲーション装置２の内部で作成さ
れるデータであるが、実施例では、指定された経路に沿
って車両が走行しているものと仮定して、その車両の位
置データと走行経路データとを車載ナビゲーション装置
２に入力して得ている。なお、「車載ナビゲーション装
置」とは、従来公知のもので（例えば特開平２−６７１
３号公報参照）、方位センサ及び車速センサ等からの出
力に基づいて車両の現在地を検出する一方、検出した現
在地を含む道路地図を道路地図メモリから読出して電子
的に表示し、表示される道路地図上に検出した車両現在
地を重ねて表示する装置である。

【００１７】走行軌跡データは、動画像データを作成し
たい経路と、走行速度とを指示するためのデータであ
る。走行軌跡データは、フレキシブルデイスク等に格納
されている。コマ撮り装置５は、計算機４により作成さ
れた動画像データをＮＴＳＣ方式に合うようコマ撮りす
るもので、このようにコマ撮りされた画像はＶＴＲ６に
録画される。

【００１８】前記計算機４により行われる動画像データ
の作成方法を説明する。まず、道路地図データのデータ
ベース１にアクセスして、道路データを作成する。次
に、走行軌跡データのデータベース３にアクセスして、
動画像データを作成したい道路区間と、走行速度を取得
する。さらに、ビル・樹木等の背景データを作成する。
ビル・樹木等の背景データは、指定された道路に沿っ
て、定型的なビル・樹木等の景色を表示させるためのデ
ータである。

【００１９】以上の道路データと、走行軌跡データと、
背景データとに基づいて、車両のフロントガラスから見
える想像上の動画像データを作成する。このためには市
販のＣＧ用ソフトウェアを用いて作成することができ
る。前記道路データを作成法についてさらに詳細に説明
する。まず、道路地図データはノードとリンクで構成さ
れているので、リンクに道路幅を持たせて現実の道路の
イメージにする。さらに、必要に応じて、側道又は歩道
を付加する。

【００２０】図２、図３は、いくつかのつながったリン
クから、道路イメージを構成する手順を解説する図であ
り、同図(a) において、交差点を表わすノード及びこの
ノードを端点とする４つのリンクが示されている。各リ
ンクのリンクデータ参照して道路幅Ｗを求め、それらの
道路幅Ｗに基づいて、道路形状を作る（図２(b),
(c)）。さらに、一定の幅ｔを有する歩道を付け（図３
(a) ）、センターラインと横断歩道を付ける（図３(b)
）。

【００２１】なお、道路幅の設定にあたっては、リンク
どうしが折れ曲がってつながっている場合があるが（図
４(a),(b) ）、直線で連続させると不自然なので、図４
(c)に示すように、滑らかに連続させる処理を行う。ま
た、道路幅の違うリンクどうしが接続しているときは、
図５(c) に示すように、道路幅をテーパー状に変化させ
る。

【００２２】特に交差点におけるコーナーの処理につい
ては、コーナーの角を落として円曲線で表現し、歩道の
角も鈍角で処理をする（図６(b) ）。側道、歩道を付加
する場合の、道の幅は、側道は例えば１．５ｍ，歩道は
３ｍとし、道の高さは、例えば側道は道路と同じ高さ、
歩道は＋２０ｃｍの高さとする。

【００２３】次に、背景データを乱数を用いて発生させ
る場合の作成法について詳細に説明する。ここで、背景
の種類として、ビル、住宅、信号機、道路標識、ガード
レール、樹木等がある。ビルの幅、奥行き、高さは、標
準値、上限値、下限値を予め決めておき、その範囲内で
乱数により決定する。ビルの設置位置は、道路に沿った
位置とし、リンク長に応じて設置する個数を決めてお
く。住宅も数種類作成し、前記と同様、リンク長に応じ
て設置する個数、位置等を決めておく。

【００２４】例えば、リンク長が１２０ｍ未満の場合は
配置しないこととし、リンク長が１２０ｍ以上の場合は
配置する。建物の幅Ａは２０ｍ以上リンク長以下の範囲
の中から１ｍ単位で乱数で決定される。建物の奥行きＢ
は２０ｍ以上５０ｍ以下の範囲の中から１ｍ単位で乱数
で決定される。建物の高さは３０ｍ以上８０ｍ以下の範
囲の中から１ｍ単位で乱数で決定される。建物の色は８
色の中から１色が乱数で決定され、建物の模様は２パタ
ーンの中から１パターンが乱数で決定される。

【００２５】図７(a) は、交差点の交差角度が９０°の
場合、リンク終点から距離Ｍ手前に、道路の端からＭ離
れて設置された建物を示している。距離Ｍは予め決定さ
れた０以上の数であり、道路幅の半分より長いことが好
ましい。例えば１０ｍに決定される。図７(b) は交差点
の交差角度が９０°未満の角度θである場合に、前記手
法で設置すると建物が道路に重なるので、リンクの終点
よりさらにＮだけ手前に設置した例を示している。値Ｎ
は、次のように表される。

【００２６】Ｎ＝｛Ｍ＋Ｂ＋（Ｗ／２）｝／ tanθ なお、コーナーの部分にビルや住宅を設置する場合、互
いに重なり合わないように注意する。例えば、図８(a)
に示すような折れ曲がったリンク列に建物を配置する場
合、当該リンクの長さＤと隣のリンクとの角度α₁，α
₂とを求め（図８(b) ）、建物の大きさを乱数を用いて
求める（図８(c) ）。そして求められた建物をリンクの
終端両側に配置する（Ｍ＝０と仮定している。図８(d)
）。次のリンクについても、前記と同じことを繰り返
すが、前のリンクの建物と重なるときは、新しい建物は
配置しないようにする（図８(e) ）。

【００２７】信号機は、特定の交差点に設置することと
し、自動車用の信号機のほか、横断歩道には歩行者用の
信号機を設置する。そして、信号機ごとに赤、青、黄が
一定の周期で変更されるようにする。道路標識は、特定
の交差点に設置する。ガードレール、樹木は特定の沿道
に設置する。また、車外に広がる風景の背景色は空色と
する。また、構造物と構造物との間の空間（空き地）の
色を設定する。

【００２８】動画像を作成する際の条件は、カメラの高
さは右シートに座ったドライバの目の高さ（地上高１．
２ｍ）とし、カメラの位置は車幅（１．６ｍとする）の
中央より０．４ｍ右寄りとする。カメラの視野角は左右
１４０°、上下１００°とする。車両の走行位置は、セ
ンターラインの左側中央とし（図９）、車速は、曲線区
間に入る前の一定距離ａにおいて減速し、曲線区間から
直線区間へ出た後一定距離ａにおいて加速するものとす
る（図１０）。

【００２９】以上のようにして、道路データを作成し、
この道路データに基づいて、３次元コンピュータグラフ
ィックス技術を利用して走行する車両の中から見たのと
同じような道路の動画像を作成することができる。次
に、動画像表示の一例を説明する。まず、日本のある地
域（例えば江戸川区）を選ぶと、その地域のリンクとノ
ードの集合からなる道路地図は図１１のようになる。こ
の道路地図の地点Ａから地点Ｂまで走行する場合を考え
る。そこで、地点Ａから地点Ｂまでの経路データ（図１
１に矢印で示す）を計算機４に入力し、先に説明したよ
うに道路データを作成させる。そして、この道路データ
に基づいて、走行する車両の中から見たような道路の動
画像を作成させる。作成された動画像の一例を、図１２
に示す。図１２では、車両が図１１の地点Ｃを通過して
いる時の、車両のフロントガラスを通してドライバの目
の高さから見た交差点の景色が映し出されている。道路
には、センターライン、歩道、横断歩道が付加されてお
り、コーナーは丸く処理されている。交差点の近くに
は、信号機、ビル、樹木等の背景データが付加されてい
る。

【００３０】また、画面左下には、車載ナビゲーション
装置２の案内画面が映し出されている。この案内画面
は、図１１の四角の枠で囲んだ部分Ｒを映しており、車
両が地点Ｃを実際に走行したときに映される案内画面と
全く同じものである。案内画面には車両のマークが示さ
れ、交差点での右折指示が案内画面の中のウィンドゥに
映されている。案内画面の道路のうち車両が走行する道
路とそうでない道路（周辺の道路）とは別の色で表示さ
れていてもよい。また、案内画面の地図ではビル、信号
機などの表示は省略されている。なお案内画面の地図で
は、車両の進行方向が上向きになっているが、北を上向
きにしてもよい。

【００３１】この画面の後、車両は右折指示に従って右
折することになるので、案内画面のウィンドゥは消滅
し、案内画面の車両のマークは、リンクに沿って右折し
ていき、動画像も車両が右折するように移り変わってい
く。前記図１２の案内画面は、図１１の四角の枠で囲ん
だ部分Ｒを映したものであったが、これに代えて、又は
これとともに、もっと大きな範囲の地図（例えば図１１
に示される広域地図の全体）を表示するようにしてもよ
い。

【００３２】以上のように、実際の道路地図データを採
用し、この道路地図の上での走行区間を指定するだけ
で、道路に沿った道路データや背景データを自動的に作
成し、動画像として表示することができる。また、車載
ナビゲーション装置２の案内画面も同時に映し出すの
で、実際に車両に乗っているドライバの代わりに、車載
ナビゲーション装置２の情報提供機能の評価・試験を行
うこともできる。

【００３３】次に、請求項３〜５に対応する実施例を説
明する。前記実施例は、コマ撮りを前提としたものであ
り、かつ動画像を作成する計算機と車載ナビゲーション
装置とを分離したものであるが、この実施例は、車載ナ
ビゲーション装置において動画像作成機能を実現し、車
両出発前の経路確認中又は車両の走行中に、車載ナビゲ
ーション装置の表示装置に動画像をリアルタイムで表示
できるようにするものである。

【００３４】図１３は、車載ナビゲーション装置のブロ
ック図であり、この装置には、センサとして、車両の走
行距離を検出するための距離センサ１１、方位を検出す
るための地磁気センサ１２、及び、車両が前進している
か後退しているかを検出するためのシフトセンサ１３が
備えられている。これら３つのセンサ１１，１２，１３
の検出出力は、ロケータ１５へ与えられる。また、車両
の旋回角度を検出するための振動ジャイロセンサ１６が
設けられており、振動ジャイロセンサ１６の検出出力も
ロケータ１５へ与えられる。

【００３５】ロケータ１５は、車両の現在地を算出する
ためのもので、地磁気センサ１２で検出された方位と、
振動ジャイロセンサ１６で検出された車両の旋回角度と
に基づいて車両の方位変化量を求め、また、距離センサ
１１で検出された距離に、シフトセンサ１３から与えら
れる車両の前進又は後退を加味して、車両の移動距離を
求める。したがって、例えば車両が発進する前に、車両
の正確な初期位置データをロケータ１５に与えておけ
ば、ロケータ１５によってその後の車両の現在地が算出
される。

【００３６】また、ロケータ１５は、前記車両の現在地
データに基づいて走行軌跡データを算出し、走行軌跡デ
ータと地図専用ディスクＤ１に格納されている道路のパ
ターンとの比較（いわゆる地図マッチング法）に基い
て、車両の存在確率を加味した道路及び道路上の車両位
置を検出する機能を有している。地図マッチング法によ
って算出された車両の現在地を表わすデータは、この車
載ナビゲーション装置の制御中枢であるコントローラ１
７へ与えられる。コントローラ１７は、ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ等を含み、上述のロケータ１５及びメモリド
ライブ１８に接続されているとともに、グラフィックジ
ェネレータ２４、ＣＲＴ等の表示装置２２、複数のタッ
チスイッチ２３、音声誘導装置２５に接続されている。
コントローラ１７は、ロケータ１５で算出された車両の
現在地データ等に基づいて、メモリドライブ１８を制御
する。メモリドライブ１８は、コントローラ１７から与
えられる制御信号に応答して、事前に装填されている地
図専用ディスクＤ１から車両現在地に対応する表示用道
路地図データを読み出し、コントローラ１７へ出力す
る。コントローラ１７は、ロケータ１５で算出された現
在地データと、メモリドライブ１８から与えられる表示
用道路地図データとを表示装置２２へ与え、地図とその
地図上における車両現在地マークとを生成させ、表示さ
せる。

【００３７】また、メモリドライブ１８は、コントロー
ラ１７から与えられる制御信号に応答して、事前に装填
されている経路計算ディスクＤ２から経路計算のための
経路計算用リンクデータを読み出し、コントローラ１７
へ出力する。コントローラ１７は、現在地から目的地ま
での最適経路の計算をし、表示地図上の座標を求め、最
適経路を表示させる。

【００３８】ここに、経路計算用リンクデータは、道路
地図（高速自動車国道、自動車専用道路、国道、都道府
県道、指定都市の市道、その他の生活道路を含む。）を
メッシュ状に分割し、各メッシュ単位でノードとリンク
との組み合わせからなるデータを記憶している。地図デ
ータベースの特性上、幹線道路のうち国道以上の道路に
ついては全国的に閉じたネットワークが形成されてい
る。

【００３９】ここに、ノードとは、一般に、道路の交差
点、道路の折曲点、メッシュの境界、行き止まり点など
を特定するための座標点のことである。各ノードをつな
いだものがリンクである。リンクデータはリンク番号、
リンクの始点ノード及び終点ノードのアドレス、リンク
の距離、リンクを通過する方向、その方向における所要
時間、道路の種類若しくは種別、道路幅、一方通行、右
折禁止、左折禁止、有料道路などのデータ等を含む。

【００４０】なお、表示用道路地図データは、２５００
分の１の地図データベースから作成されたもので、道
路、地名、有名施設、鉄道、川等を特定する地図データ
等で構成されている。コントローラ１７には、さらに、
ビーコン受信機２７が接続されている。ビーコン受信機
２７は、道路の路側等に設置されたビーコンアンテナか
ら放射される位置情報や道路情報（交差点名称，行き先
案内）等のデータを受信するためのものである。ビーコ
ン受信機２７で受信されたビーコンデータは、コントロ
ーラ１７へ与えられ、最終的に表示装置２２に表示され
て、運転者にビーコン情報を表示する。また、オプショ
ン装置として、ロケータ１５にＧＰＳ受信機２９が接続
されている。ＧＰＳ受信機２９を備えると、ＧＰＳ衛星
からの信号を受信して、絶対方位を正確に検出したり、
あるいは、移動体の現在地が直接検出できる。

【００４１】図１４は、コントローラ１７内部の機能ブ
ロック図であり、コントローラ１７は、メモリドライブ
１８を通して所定範囲の表示用道路地図データや経路計
算用リンクデータを読み出す地図データ管理部３１と、
タッチスイッチ２３の操作を信号に変換する入力処理部
３２と、目的地情報とロケータ１５から入力される車両
の現在地情報とに基づき、経路計算用リンクデータを用
いて最適経路を計算する最適経路計算処理部３３と、主
メモリ３４と、３次元ＣＧ作成処理部３５と、経路誘導
処理部３６を有する。

【００４２】前記３次元ＣＧ作成処理部３５は、この道
路の動画像作成処理の中枢となる部分であって、最適経
路計算処理部３３において計算された最適経路に沿った
道路データ及び背景データを作成し、前記道路データ及
び背景データに基づいて、３次元コンピュータグラフィ
ックス技術を利用して走行する車両の中から見た道路の
動画像データを作成する。

【００４３】前記道路データは、前の実施例において計
算機４（図１参照）の作成した道路データと同じもの
で、地図データ管理部３１にアクセスして、表示用道路
地図データを読み出し、最適経路及びその周辺のリンク
の幅員を設定し、交差点曲がり角を滑らかに接続し、セ
ンターラインや横断歩道のマークなどの道路標示を付加
するなど、前の図２〜６を使って説明したのと同様の手
順により作成される。

【００４４】背景データは、背景が互いに重ならないよ
うにして、前の図７〜１０を使って説明したのと同様の
手順により作成される。なお、図７，８を使った説明で
は、車両の走行する道路に沿った建物、道路標識などを
乱数を用いて自動的に発生させて行っていたが、これ以
外に、一部の背景データ（例えば山や橋等の地形、公園
等の施設、有名な建物、信号機などの道路標識の位置、
形状、色）を地図専用ディスクＤ１に予め記憶してお
き、この記憶されたデータに基づいて当該背景データを
作成するようにしてもよい。また、前記のように乱数を
用いて作成した背景データと、地図専用ディスクＤ１に
記憶しておいた背景データとを混合してもよい。

【００４５】動画像データは、３次元コンピュータグラ
フィックス技術を利用して走行する車両の中から見た道
路の動画像のデータであって、前記道路データ及び背景
データ、並びにロケータ１５で計算された車両の実際の
走行速度を使用して、前の実施例において図１１，１２
を使って説明したのと同様の手順により作成される。こ
のようにして作成された動画像データは、グラフィック
ジェネレータ２４に入力され、ここにおいて、表示装置
２２での表示に適した形態に変換される。そして、車両
の実際の走行に沿って動画像が表示され、ドライバの視
線の動きにほぼ合わせて動画像が動いていく。

【００４６】以上のようにして、車両走行中、経路誘導
処理部３６と表示装置２２とを使って目的地までの道路
の実際に動画像をリアルタイムで表示することができる
ので、ドライバを最適経路に沿って誘導するのに役立
つ。また、同乗者も道路の動画像を見て、車両の走行を
楽しむことができる。なお、この車載ナビゲーション装
置において、最適経路計算処理部３３により計算された
最適経路、ロケータ１５により特定された車両の位置を
道路地図に重畳して表示した案内画面を、前記動画像と
ともに表示するようにすれば（図１２参照）、ドライバ
の誘導に一層役立てることができる。なお、図１２では
案内画面がウィンドウ表示されているが、これとは逆に
動画像がウィンドウ表示されていてもよい。

【００４７】また、案内画面の表示は常に行い、動画像
の表示は、車両が交差点を走行するとき、又は交差点を
曲がるときにのみ表示するようにしてもよい。こうすれ
ば、交差点を通過する時にガソリンスタンド等の目安に
なる建物を確認することができる。また、動画像を表示
して誘導するとき、音声誘導装置２５により音声を同時
に出すようにすれば、より確実で安全な誘導が行える。

【００４８】さらに、次のような使用法も考えられる。
すなわち、最適経路は、目的地をタッチスイッチ２３で
設定すれば、車両走行前でも計算できるので、前記動画
像もこの最適経路に基づいて車両走行前に作成してしま
うことができる。したがって、走行開始前に動画像を早
送りで画面に表示することができる。このようにすれ
ば、ドライバは、走行に先立って最適経路に沿う道路の
続き具合を知ることができる。特に、地図専用ディスク
Ｄ１に予め記憶してある背景データを用いて実際の背景
を作成するようにすれば、画面を見ながら、最適経路に
沿って現れる背景を予め覚えることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、道路地図データに基づいて、道路データの作成を自
動的に行うことができるので、現実に即した動画像を簡
単に得ることができる。また、請求項２記載の発明によ
れば、前記の他、道路に沿った背景画像を乱数を用いて
自動的に発生させることができるので、変化に富んだ景
観動画像を簡単に得ることができる。

【００５０】また、請求項３〜９記載の発明によれば、
車載ナビゲーション装置を用いて、実際の走行経路に沿
って動画像を作成し、走行中のドライバに表示すること
ができるので、車両走行中、表示手段を使って実際に目
的地までの道路の動画像をリアルタイムで見ることがで
き、ドライバを最適経路に沿って誘導することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の道路の動画像作成方法を実施するため
のシステム構成を示す図である。

【図２】いくつかのつながったリンクから、道路イメー
ジを構成する手順を解説する図である。

【図３】いくつかのつながったリンクから、道路イメー
ジを構成する手順を解説する図である（図２の続き）。

【図４】リンクどうしが折れ曲がってつながっている場
合に滑らかに連続させる処理を説明する図である。

【図５】道路幅の違うリンクどうしが接続している場合
に道路幅をテーパー状に変化させる処理を説明する図で
ある。

【図６】特に交差点におけるコーナーの処理について
は、コーナーの角を落として円曲線で表現し、歩道の角
を鈍角にする処理を説明する図である。

【図７】車両の走行する道路に沿った建物を乱数を用い
て自動的に発生させる手法を説明する図である。

【図８】コーナーの部分にビルや住宅を設置する場合、
互いに重なり合わないようにする処理を説明する図であ
る。

【図９】車両の走行位置を示す図である。

【図１０】曲線区間に入る前の一定距離において減速
し、曲線区間から直線区間へ出た後一定距離において加
速することを示すグラフである。

【図１１】日本のある地域に相当する、リンクとノード
の集合からなる道路地図を示す図である。

【図１２】道路データに基づいて作成された、走行する
車両の中から見た道路の動画像の一例を示す動画像であ
る。

【図１３】車載ナビゲーション装置を示すブロック図で
ある。

【図１４】コントローラ内部の機能ブロック図である。

【符号の説明】

１道路地図データベース２車載ナビゲーション装置３走行軌跡データベース４計算機５コマ撮り装置６ＶＴＲ７動画像データベース１５ロケータ１７コントローラ２２表示装置２４グラフィックジェネレータ

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】前記計算機４により行われる動画像データ
の作成方法を説明する。まず、走行軌跡データのデータ
ベース３にアクセスして、動画像データを作成したい道
路区間と、走行速度を取得する。次に、道路地図データ
のデータベース１にアクセスして、道路データを作成す
る。さらに、ビル・樹木等の背景データを作成する。ビ
ル・樹木等の背景データは、指定された道路に沿って、
定型的なビル・樹木等の景色を表示させるためのデータ
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行軌跡データを入力し、入力された走行
軌跡に沿った道路データを作成し、前記道路データに基
づいて、３次元コンピュータグラフィックス技術を利用
して走行する車両の中から見た道路の動画像を作成する
方法において、前記道路データの作成は、道路の屈曲点又は交差点を表
わすノードと、ノード間を結ぶ方向付きベクトルである
リンクと、リンクの道路幅とのデータを含む道路地図デ
ータの一部を、予め用意された道路地図記憶手段から読
出し、この読み出された道路地図データに基づいて自動
的に行うものであることを特徴とする道路の動画像作成
方法。
【請求項２】走行軌跡データを入力し、前記入力された
走行軌跡に沿った道路データ及び背景データを作成し、
前記道路データ及び背景データに基づいて、３次元コン
ピュータグラフィックス技術を利用して走行する車両の
中から見た道路の動画像を作成する方法において、前記道路データの作成は、道路の屈曲点又は交差点を表
わすノードと、ノード間を結ぶ方向付きベクトルである
リンクと、リンクの道路幅とのデータを含む道路地図デ
ータを、予め用意された道路地図記憶手段から読出し、
この読み出された道路地図データに基づいて自動的に行
うものであり、前記背景データの作成は、道路に沿った建物、道路標識
などを乱数を用いて自動的に発生させて行うものである
ことを特徴とする道路の動画像作成方法。
【請求項３】ドライバが目的地を入力すると、車両の現
在位置と前記入力された目的地とから目的地までの最適
経路を計算する機能を備えた車載ナビゲーション装置に
おいて、前記のようにして計算された最適経路に沿った道路デー
タ及び背景データを作成し、前記道路データ及び背景デ
ータに基づいて、３次元コンピュータグラフィックス技
術を利用して走行する車両の中から見た道路の動画像を
作成する道路の動画像作成手段と、前記道路の動画像作成手段によって作成された動画像を
表示する表示手段とを備えることを特徴とする車載ナビ
ゲーション装置。
【請求項４】前記道路データの作成は、道路の屈曲点又
は交差点を表わすノードと、ノード間を結ぶ方向付きベ
クトルであるリンクと、リンクの道路幅とのデータを含
む道路地図データを、予め用意された道路地図記憶手段
から読出し、この読み出された道路地図データに基づい
て自動的に行うものであり、前記背景データの作成は、車両の走行する道路に沿った
地形、施設、建物、道路標識などを乱数を用いて自動的
に発生させて行うものであることを特徴とする請求項３
記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項５】前記道路データの作成は、道路の屈曲点又
は交差点を表わすノードと、ノード間を結ぶ方向付きベ
クトルであるリンクと、リンクの道路幅とのデータを含
む道路地図データを、予め用意された道路地図記憶手段
から読出し、この読み出された道路地図データに基づい
て自動的に行うものであり、前記背景データの一部又は全部の作成は、車両の走行す
る道路に沿った地形、施設、建物、道路標識などを予め
用意された背景データベース記憶手段から読出し、この
読み出された背景データベースに基づいて行うものであ
ることを特徴とする請求項３記載の車載ナビゲーション
装置。
【請求項６】前記表示手段は、前記動画像を表示すると
ともに、計算された最適経路と車両の位置とを道路地図
に重畳して案内画面としてウィンドウに表示するもので
ある請求項３記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項７】前記表示手段は、計算された最適経路と車
両の位置とを道路地図に重畳して案内画面として表示す
るとともに、前記動画像をウィンドウに表示するもので
ある請求項３記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項８】前記表示手段は、交差点を通過する前後の
時点において、前記動画像を表示し、他の時点では計算
された最適経路と車両の位置とを道路地図に重畳して案
内画面として表示するものである請求項３記載の車載ナ
ビゲーション装置。
【請求項９】交差点を通過する手前で音声にて経路誘導
を行う手段を付加した請求項３〜８のいずれかに記載の
車載ナビゲーション装置。