JPH09330022A - ３次元ｃｇ技術を利用した画像表示方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】メモリから読み出された地図データに、所
定のルールに従って３次元画像情報を付与し、この３次
元画像情報の与えられたデータに対して、３次元コンピ
ュータグラフィックス処理を施して表示用データを作成
し、この表示用データを用いて立体的画像を２次元画面
に表示させる。 【効果】道路地図データ自体は、高さ情報のない２次元
地図データであっても、それを構成する各要素に、所定
のルールに基づいて高さ情報を含む３次元形状情報を付
与する。そして、公知の３次元コンピュータグラフィッ
クス処理を施して表示用データを作成するので、地図の
中のそれぞれの要素が高さのあるように表示される立体
的な画像を表示することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリに格納され
たポリゴン作成用地図データに基づいて、３次元コンピ
ュータグラフィックス（ＣＧ）技術を利用して道路等の
立体的画像を作成する方法及び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】車両の
近くの地図情報を拡大して見ることができると同時に遠
方の領域も鳥瞰図表示して、広域地図全体を把握できる
ようにした鳥瞰図表示機能付ナビゲーション装置が知ら
れている（特開平７−２２００５５号公報参照）。この
鳥瞰図は、地図データに含まれる、高さ情報の入ってい
ない２次元データである地図データに基づいて、鳥瞰図
表示のために必要な演算を行って作成される。

【０００３】この鳥瞰図表示によれば、平面地図をその
まま画面に表示した場合に比べて、より遠方を見渡すこ
とができるようになるので、ユーザが広い領域を一目で
把握したいときに便利である。ところが、前記のように
「鳥瞰図表示に必要な演算」を行って画像を作成すると
き、２次元データである地図データにはもともと高さ情
報が入っていないのであるから平面地図を単に斜め上か
ら見たような画面が見えるだけである。

【０００４】このために、地図データを構成する道路、
建物等の施設の高さが再現されず、ユーザにとっては、
平面地図と同様、リアリティの不足する画面としか映ら
なかった。例えば、交差点を曲がろうとするとき、交差
点にある建物が地面上に模様として存在して見えるだけ
であって、判別しにくい。したがって、このような模様
だけでは、交差点の目印として相応しくないといえる。

【０００５】また、目的地を設定した場合も、鳥瞰図で
あるから目的地が立体的に見えないので確認しにくい
（前記特開平７−２２００５５号公報では、このため、
上空に三角マークを置いて目的地を指し示している）。
さらに、道路が立体交差しているとき、立体形状が表現
できないため、自車の走行している道路と交差する道路
が十字に交わるように見えてしまい、現実に反する表示
となってドライバを戸惑わせてしまう。

【０００６】そこで、本発明は、上述の技術的課題を解
決し、道路を含んだリアルな立体的画像を発生させ表示
することのできる画像表示方法を提供することを目的と
する。また、本発明は、道路地図を表示するナビゲーシ
ョン装置において、メモリに格納された地図データに基
づいて道路の３次元的な画像を作成し、２次元画面に表
示させることのできる画像表示装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

(1) 前記の目的を達成するための請求項１記載の画像表
示方法は、メモリから読み出された地図データに、所定
のルールに従って３次元画像情報を付与し、この３次元
画像情報の与えられたデータに対して、３次元コンピュ
ータグラフィックス処理を施して表示用データを作成
し、この表示用データを用いて立体的画像を表示させる
方法である。

【０００８】また、請求項２記載の画像表示装置は、地
図データに所定のルールに従って３次元画像情報を付与
する３次元画像情報付与手段と、前記３次元画像情報付
与手段により３次元画像情報の付与された地図データに
３次元コンピュータグラフィックス処理を施して表示用
データを作成する表示用データ作成手段と、表示用デー
タ作成手段により作成された表示用データを用いて立体
的画像を表示する表示手段とを備えるものである。

【０００９】これらの方法又は装置によれば、ポリゴン
作成用地図データ自体は、高さ情報のない２次元地図デ
ータであっても、それを構成する各要素に、所定のルー
ルに基づいて高さ情報を含む形状情報を付与する。そし
て、公知の３次元コンピュータグラフィックス処理を施
して表示用データを作成する。したがって、地図の中の
それぞれの要素が高さのあるように表示される立体的な
画像を表示することができる。 (2) また、請求項３記載の画像表示装置は、地図データ
が、道路網を構成するリンク及びノードのデータを含む
ものであり、前記地図データに含まれるリンクに所定の
ルールに従って３次元画像情報を付与する３次元画像情
報付与手段と、前記３次元画像情報付与手段により３次
元画像情報の付与されたリンクのデータを含む地図デー
タに３次元コンピュータグラフィックス処理を施して表
示用データを作成する表示用データ作成手段と、表示用
データ作成手段により作成された表示用データを用いて
立体的画像を表示する表示手段とを備える装置である。

【００１０】この装置によれば、ポリゴン作成用地図デ
ータを構成する１本の線にすぎないリンクに、所定のル
ールに基づいて形状情報を付与する。そして、公知の３
次元コンピュータグラフィックス処理を施して表示用デ
ータを作成する。したがって、道路の幅があれば幅があ
るように、高さがあれば高さがあるように、高さがなけ
れば高さがないように表示される立体的な画像を表示す
ることができる。

【００１１】なお、この明細書では、「高さ」とは地平
面からの高さをいう。３次元コンピュータグラフィック
ス処理では、高さのない物体、すなわち高さ０ｍの物体
は表示されない訳ではなく、地平面の上に表示されるこ
とは勿論である。したがって、この明細書では「高さが
あるように表示する」といえば、高さが０ｍでない物体
を地平面の上又は下に表示し、高さ０ｍの物体を地平面
上に表示することを意味する。

【００１２】前記画像表示装置において、３次元画像情
報付与手段は、前記地図データに含まれるリンクのデー
タに基づいて道路幅の情報を付与するものであってもよ
い（請求項４）。この場合は、立体的画像の中に、道路
が幅をもって表示されるので、ドライバは走行しようと
する道路を容易に認識することができる。

【００１３】前記形状情報付与手段は、地図データに含
まれるリンク及びノードのデータに基づいて道路の高さ
の情報を付与するものであってもよい（請求項５）。こ
の場合は、立体的画像の中に道路が所定の高さで表示さ
れる。例えば車両が走行しようとする道路が高架道路で
あれば、その道路は地面より高い位置に表示されるの
で、高架道路が平地の道路と交差する場合に、ドライバ
は走行しようとする道路の上下関係を容易に認識するこ
とができる。

【００１４】また、坂道を登るときには地面より浮き上
がって表示されるし、坂道を下るときには地面を見下ろ
すように表示される。 (3) 請求項６記載の画像表示装置は、地図データが、道
路網を構成するリンク及びノードのデータとともに、建
物等の施設のデータを含むものであり、前記地図データ
に含まれる施設に所定のルールに従って３次元画像情報
を付与する３次元画像情報付与手段と、前記３次元画像
情報付与手段により３次元画像情報の付与された施設の
データを含む地図データに３次元コンピュータグラフィ
ックス処理を施して表示用データを作成する表示用デー
タ作成手段と、表示用データ作成手段により作成された
表示用データを用いて立体的画像を表示する表示手段と
を備えるものである（請求項６）。

【００１５】これによれば、ポリゴン作成用地図データ
を構成する施設には、所定の形状が与えられることにな
る。したがって、表示された画像は、各施設が立体的に
映る。前記地図データに含まれる施設のデータは、リン
クに関連付けて記憶された１又は複数の施設の種類及び
位置に関するデータであり、施設の種類に応じて予め決
められた形状又は模様若しくは色が記憶されたファイル
を備え、前記３次元画像情報付与手段は、前記ファイル
を参照して当該施設に形状とともに模様若しくは色の情
報を付与するものであってもよい（請求項７）。

【００１６】これによれば、リンクごとに周辺の施設が
特定され、その種類及び位置に応じて形状が与えられる
ことになる。例えば、建物は建物として、その建物に応
じた３次元画像情報（例えば幅、奥行き、高さ、模様、
色のいずれか又は全て）が与えられる。したがって、表
示された画像はリアリティに富んで見える。なお、前記
「建物の種類」とは、建物１つ１つについて全部異なっ
た種類を与えてもよく、共通の属性で括られる建物群ご
とに１つの種類を与えてもよい。建物１つ１つについて
全部異なった種類を与えれば、データ量は膨大になる
が、実在する地図空間をそっくり再現することができ
る。共通の属性で括られる建物群ごとに１つの種類を与
えれば、再現される建物の個性がなくなるがデータ量は
少なくて済む。 (4) 請求項８記載の画像表示装置は、地図データが、道
路網を構成するリンク及びノードのデータを含むもので
あり、ユーザにより設定される目的地を示すために置く
目的地目印に所定のルールに従って３次元画像情報を付
与する３次元画像情報付与手段と、前記３次元画像情報
付与手段により３次元画像情報の付与された目的地目印
のデータを含む地図データに３次元コンピュータグラフ
ィックス処理を施して表示用データを作成する表示用デ
ータ作成手段と、表示用データ作成手段により作成され
た表示用データを用いて立体的画像を表示する表示手段
とを備えるものである。

【００１７】この画像表示装置によれば、ユーザが目的
地を設定すれば、その目的地が立体的に表示されるの
で、目に止まりやすくなる。したがって、それを目印に
して安全に走行することができる。前記画像表示装置に
おいて、目的地目印の種類に応じて予め決められた形状
又は模様若しくは色が記憶されたファイルを備え、前記
３次元画像情報付与手段は、前記ファイルを参照して当
該目的地目印に形状とともに模様若しくは色の情報を付
与するものであってもよい（請求項９）。

【００１８】ここに、「形状」とは、形状のある目印で
あれば何でもよく、例えば直方体、バルーン、旗が挙げ
られる。 (5) 請求項１０記載の画像表示装置は、地図データが、
道路網を構成するリンク及びノードのデータとともに、
標識のデータを含むものであり、前記地図データに含ま
れる標識に所定のルールに従って３次元画像情報を付与
する３次元画像情報付与手段と、前記３次元画像情報付
与手段により３次元画像情報の付与された標識のデータ
を含む地図データに３次元コンピュータグラフィックス
処理を施して表示用データを作成する表示用データ作成
手段と、表示用データ作成手段により作成された表示用
データを用いて立体的画像を表示する表示手段とを備え
るものである。

【００１９】この画像表示装置によれば、各種標識が、
立体的に表示されるので、ユーザは、その標識に注意し
ながら安全に走行することができる。なお、前記地図デ
ータに含まれる標識のデータが、リンクに関連付けて記
憶された標識の種類に関するデータであり、標識の種類
に応じて予め決められた形状又は模様若しくは色が記憶
されたファイルを備え、前記３次元画像情報付与手段
は、前記ファイルを参照して標識に形状とともに模様若
しくは色の情報を付与するものであってもよい（請求項
１１）。

【００２０】これによれば、リンクに対応して標識が特
定され、その種類に応じてファイルに登録されている特
定の形状が与えられることになる。 (6) 請求項１２記載の画像表示装置は、地図データが、
道路網を構成するリンク及びノードのデータを含むもの
であり、推奨経路に沿って置く交差点目印に所定のルー
ルに従って３次元画像情報を付与する３次元画像情報付
与手段と、前記３次元画像情報付与手段により３次元画
像情報の付与された交差点目印のデータを含む地図デー
タに３次元コンピュータグラフィックス処理を施して表
示用データを作成する表示用データ作成手段と、表示用
データ作成手段により作成された表示用データを用いて
立体的画像を表示する表示手段とを備えるものである。

【００２１】この画像表示装置によれば、推奨経路に沿
って交差点目印が交差点に立体的に表示されるので、目
に止まりやすくなる。したがって、ドライバは、それを
目印にして交差点を安全に曲がり、目的地まで走行する
ことができる。前記画像表示装置において、交差点目印
の種類に応じて予め決められた形状又は模様若しくは色
が記憶されたファイルを備え、前記３次元画像情報付与
手段は、前記ファイルを参照して交差点目印に形状とと
もに模様若しくは色の情報を付与するものであってもよ
い（請求項１３）。

【００２２】これによれば、交差点ごとに交差点目印が
特定され、その種類に応じてファイルに登録されている
特定の形状が与えられることになる。ここに、「特定の
形状」には、例えば直方体、標識、プラカード、旗が挙
げられる。また、前記交差点目印は、推奨経路に沿って
存在する案内交差点で曲がる方向を表示するものであっ
てもよい（請求項１４）。

【００２３】これによれば、交差点を曲がろうとすると
き、交差点目印が交差点に立体的に表示されるので、目
に付きやすくなる。ユーザは、間違うことなく所定の交
差点を曲がることができる。また、前記交差点目印は、
推奨経路に沿って存在する案内交差点の出現順序を表示
するものであってもよい（請求項１５）。

【００２４】これによれば、ドライバは、交差点の通過
を確認しながら、推奨経路に沿って走行することができ
るようになる。 (7) 請求項１６記載の画像表示装置は、地図データが、
道路網を構成するリンク及びノードのデータとともに、
交差点名称のデータを含むものであり、前記地図データ
に含まれる交差点名称に所定のルールに従って３次元画
像情報を付与する３次元画像情報付与手段と、前記３次
元画像情報付与手段により３次元画像情報の付与された
交差点名称のデータを含む地図データに３次元コンピュ
ータグラフィックス処理を施して表示用データを作成す
る表示用データ作成手段と、表示用データ作成手段によ
り作成された表示用データを用いて立体的画像を表示す
る表示手段とを備えるものである。

【００２５】この画像表示装置によれば、交差点名称が
交差点に立体的に表示されるので、交差点の確認が容易
にできる。前記画像表示装置において、交差点名称の種
類に応じて予め決められた形状又は模様若しくは色が記
憶されたファイルを備え、前記３次元画像情報付与手段
は、前記ファイルを参照して交差点名称に形状とともに
模様若しくは色の情報を付与するものであってもよい
（請求項１７）。

【００２６】これによれば、交差点ごとに交差点名称が
特定され、その種類に応じてファイルに登録されている
特定の３次元名称が表示されることになる。 (8) 前記３次元画像情報付与手段は、前記地図データの
うち、車両の位置に近いもののみを対象として３次元画
像情報を付与することが好ましい（請求項１８）。

【００２７】これは、遠隔地まで３次元画像情報を作成
して立体的画像を表示しても、ユーザには細かい画像は
見えにくく、処理時間もかかるからである。 (9) 前記請求項１から請求項１７に記載した発明におい
て、３次元コンピュータグラフィックス処理を施してど
のような視点からどの方向を見た表示用データを作成す
るかは、何ら限定されない。３次元コンピュータグラフ
ィックス処理においては、どの視点から見える図でも自
由自在に作成することができるからである。例えば、車
両の座席に座ったドライバの目の高さから見える画像を
作成してもよく、上空の一定の高さから見える画像を作
成してもよい。また、車両にも、ＲＶやトラックのよう
な座席の位置の高い車両もあれば、クーペやカブリオレ
のような座席の位置の低い車両もあるが、どのような種
類の車両の座席に座ったドライバの目の高さから見える
画像を作成するかも、自由に決めることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。この実施形態
は、車載ナビゲーション装置において、メモリに格納さ
れたポリゴン作成用地図データに基づいて立体的画像を
作成し、車載ナビゲーション装置の表示装置にその画像
を表示できるようにする装置に関する。

【００２９】図１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２つのセンサ１１，１３
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ジャイロセンサ１６が設け
られており、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。

【００３０】ロケータ１５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
ビーコン情報を伝える。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。Ｇ
ＰＳ受信機２９を備えると、ＧＰＳ衛星からの信号を受
信して、絶対位置方位を正確に検出したり、あるいは、
移動体の現在位置が直接検出できる。

【００３１】ロケータ１５は、車両の現在位置を算出す
るためのもので、ジャイロセンサ１６で検出された車両
の旋回角度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
位置が算出される。

【００３２】また、ロケータ１５は、この走行軌跡デー
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；例えば特
開昭６１−５６９１０号公報参照）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
た車両の現在位置を表わすデータは、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１７へ与えら
れる。コントローラ１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、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２
４、ＴＦＴ液晶やＳＴＮ液晶等を利用した表示装置２
２、リモコンスイッチ２３及び音声誘導装置２５に接続
されている。

【００３３】リモコンスイッチ２３は、本発明との関係
に限れば、旅行の目的地を設定し、目的地を示すため模
擬的に作られる施設（以下「目的地目印」という）を選
択し、交差点を示すため模擬的に作られる施設（以下
「交差点目印」という）を選択し、交差点目印の表示モ
ード（推奨経路上にある直近の交差点目印のみ表示する
か、推奨経路上にある先の交差点目印を全て表示する
か）を選択し、走行モード（実走行モードか、シミュレ
ーションモードか）を選択するスイッチである。

【００３４】コントローラ１７は、ロケータ１５で算出
された車両の現在位置データに基づいて、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、装填されて
いる地図専用ディスクＤ１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、現在位置から目的地までの
推奨経路の計算を行い、得られた推奨経路を表示させる
（経路計算法については、例えば特開昭５８−２２３０
１７号公報参照）。

【００３５】地図専用ディスクＤ１は、ＣＤ−ＲＯＭ，
ＤＶＤ（Digital Video Disc) −ＲＯＭ等の大容量記憶
媒体で構成されている。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、
事前に地図専用ディスクＤ１から車両現在位置を含む所
定範囲のポリゴン作成用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、前記所定
範囲のポリゴン作成用地図データを主メモリ３４（図２
参照）に記憶させ、ロケータ１５で算出された現在位置
データと、主メモリ３４に記憶されたポリゴン作成用地
図データに基づいて所定の施設等に対して画像データを
作成し、グラフィックジェネレータ２４に与える。グラ
フィックジェネレータ２４は、３次元コンピュータグラ
フィックス処理を行って立体的画像を作成し、表示装置
２２へ与え、表示させる（３次元コンピュータグラフィ
ックス技術自体は公知技術であり、例えば特開平６−８
３９３７号公報、特開平５−２０３４５７号公報参
照）。

【００３６】ここに、ポリゴン作成用地図データは、２
５００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
るとともに、地図上の有名施設、トンネル、公園、信号
機等の全て又は一部について、それらの形状や模様、色
彩を検索するための情報を記憶している。さらに、各リ
ンクについて、当該リンクの交差点の固有名称を検索す
るための情報を記憶し、一方通行の有無の情報も記憶し
ている。

【００３７】ここに、ノードとは、一般に、道路の交差
点、道路の折曲点（補間点という）、メッシュの境界
点、行き止まり点などを特定するための座標点のことで
ある。リンクは、各ノードをつないだ方向付の線分のこ
とである。さらに詳説すると、ポリゴン作成用地図デー
タは、メッシュ単位に、表１に示すポリゴン作成用リン
クテーブルと、表２に示す分岐テーブルとに分けて記憶
されている。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】ポリゴン作成用リンクテーブル（表１）
は、リンク番号、リンクの距離、リンク幅、リンクに沿
った施設の番号、施設位置、分岐リンク本数、分岐テー
ブルへのポインタ、リンクの始端ノードの座標（以下
「始端座標」という）及び終端ノードの座標（以下「終
端座標」という）並びに交差点名称番号を含んでいる。
施設の番号とは、ポリゴン作成処理をされることにより
立体的に表示される施設を検索する番号のことである。
この番号は、施設の種類ごとに与えられている。

【００４１】ここで「施設の種類」とは、この実施形態
では、比較的上位の概念で分類している。例えば銀行な
らどんな銀行でも１種類の銀行として扱っている。した
がって、施設の種類は、０：交番、１：ガソリンスタン
ド、２：病院、３：レストラン、４：銀行、５：郵便
局、−１：なし、という具合に記憶される。しかし、も
っと下位の概念で分類することも可能である。例えば銀
行なら、「東京三菱銀行」「さくら銀行」といった固有
の名称ごとの分類をしてもよい。固有の名称ごとの分類
をすれば、ポリゴンに付す模様や色も多様になり、ドラ
イバに提供する情報量を増やすことができる。なお、こ
の実施形態では、施設は道路の左側に存在する施設に限
っている。しかし、道路の両側に存在する施設を対象に
してもよい。

【００４２】この施設番号を用いて、後述するオブジェ
クト管理ファイルを検索すれば、施設の形状や模様、色
彩を特定することができる。施設位置は、施設の存在す
る位置をリンクの始端からの距離で表している。前記施
設番号や施設位置は、表１では、１本のリンクに対して
１つの施設に対応するものしか格納されていないように
見えるが、実際には、複数（最大Ｎまで）格納できるよ
うにすることが好ましい。こうすれば、１本のリンクに
関連して複数の施設を表示することができ、より情報量
の多いリアルな画面を作ることができる。最大数Ｎは、
地図専用ディスクＤ１の容量との兼ね合いで決められる
数である。

【００４３】リンクの始端座標及び終端座標は、ともに
３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）の形で格納されている。交差
点名称番号は、リンクと１対１に対応するもので、後述
するオブジェクト管理ファイルを参照して当該交差点固
有の名称を検索するための番号である。また、分岐テー
ブル（表２）は、分岐種別とリンクテーブルへのポイン
タを含んでいる。分岐種別は、リンクへの進入の可否を
示す情報で、例えば０：通常、１：進入禁止、という具
合に記憶される。リンクテーブルへのポインタは、分岐
先のリンクが格納されているアドレスへのポインタのこ
とである。

【００４４】図２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１
８を通して所定範囲のポリゴン作成用地図データを読み
出す地図データ管理部３１と、リモコンスイッチ２３の
操作を信号に変換する入力処理部３２と、リモコンスイ
ッチ２３から入力される目的地情報と経路計算用リンク
データとを用いて目的地に達する推奨経路を計算する経
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とを有する。

【００４５】前記３次元ＣＧ作成処理部３５は画像作成
処理をする部分であって、読み出されたポリゴン作成用
地図データに基づいて、走行する車両の中又は外から見
た立体的画像データを作成する。この画像データに基づ
いて、３次元コンピュータグラフィックス処理を施して
作成された立体的画像を「３Ｄ表示画面」という。さら
にフローチャート（図３、図４）に沿って、３次元ＣＧ
作成処理部３５の機能を詳しく説明する。３次元ＣＧ作
成処理部３５は、リモコンスイッチ２３により旅行の目
的地、目的地目印、交差点目印が設定されているかどう
か、交差点目印の表示モードが選択されているかどうか
を確認し（ステップＳ１−Ｓ４）、選択されていれば、
ユーザの操作により経路計算が行われるかどうかチェッ
クする（ステップＳ５）。経路計算が行われたなら、得
られた推奨経路を保存する（ステップＳ６）。

【００４６】次に、走行モードが、実走行モード、シミ
ュレーションモードのいずれに選択されているかを判定
する（ステップＳ７）。ここで、実走行モードとは、車
両を実際に走行させた状態で走行経路に沿った３Ｄ表示
画面を作成するモードをいい、シミュレーションモード
とは車両を所定速度で仮想的に走行させた状態で走行経
路に沿った３Ｄ表示画面を作成するモードをいう。

【００４７】シミュレーションモードは、次のようなと
きに設定されるモードである。すなわち、推奨経路は、
目的地をリモコンスイッチ２３で設定すれば、車両走行
前でも計算できるので、３Ｄ表示画面もこの推奨経路に
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
先立って推奨経路に沿う景色や道路の走り方を予め頭に
入れておくことができる。

【００４８】実走行モードが選択されていれば、ロケー
タ１５から車両の現在位置情報を得る（ステップＳ
９）。そして、目的地に到着したかどうか判定し（ステ
ップＳ１０）、目的地に到着していなければ次の処理に
入る。シミュレーションモードが選択されていれば、推
奨経路が求まっていることを条件にして（ステップＳ
８）、この推奨経路に沿って車両の位置を設定し、所定
速度で仮想的に走行させる（ステップＳ１１）。そし
て、経路の最終地点に到着したかどうか判定し（ステッ
プＳ１０）到着していなければ次の処理に入る。

【００４９】次の処理では、車両の位置に対応する視点
位置を計算する（ステップＳ２１）。この視点位置は、
どのような視点から見た表示用データを作成するかを決
めるためのもので、車両の座席に座ったドライバの目の
高さ、上空の一定の高さ等任意に設定することができ
る。次に、車両の走行しているリンクが更新されたか、
つまり車両がリンクとリンクの継ぎ目を通過したかどう
かを確認する（ステップＳ２２）。

【００５０】リンクが更新されれば、ポリゴン作成用地
図データの更新処理（ステップＳ２３）、道路のポリゴ
ン作成処理（ステップＳ２４ａ）、施設のポリゴン作成
処理（ステップＳ２４ｂ）、進入禁止標識のポリゴン作
成処理（ステップＳ２４ｃ）、目的地目印の作成処理
（ステップＳ２５）を行う。リンクが更新されなけれ
ば、ステップＳ２３−Ｓ２５の処理は行わないでステッ
プＳ２６に進む。

【００５１】ポリゴン作成用地図データの更新（ステッ
プＳ２３）をするのは、車両の位置は刻々変化してい
ること、全ての施設に対してポリゴン作成処理をする
と時間がかかるので対象を限定する必要があること、
遠くに映る小さな施設までポリゴン作成処理をしてもド
ライバには殆ど見えないので意味がない反面、車両が走
行して施設と車両との距離が縮まってくれば３次元的な
表示が必要になること、主メモリ３４の容量が有限で
あること、等の理由による。

【００５２】図５及び図６は、ポリゴン作成用地図デー
タの更新手法を解説する図である。図５において、車両
の位置がリンク０にあり、ポリゴン作成用地図データ
は、リンク０からリンク１１までのリンクを対象として
いる。この後、図６に示すように、車両の位置がリンク
０からリンク４に進入したとすると、このリンク４から
分岐しないリンク０，１，２，３，５のデータが全て抹
消される。これは、車両が進入する可能性のないリンク
を３次元表示しても意味がないからである。その代わ
り、新しい車両の位置から一定の距離以内に入ってきた
リンク１２，１３，１４，１５が新たに追加される。

【００５３】このようにして、現在位置に対応するリン
クから分岐するリンクであって、現在位置から一定の距
離以内にあるリンクが、ポリゴン作成処理の対象となる
リンク（以下「対象リンク」という）として更新されて
いく。道路のポリゴン作成処理（ステップＳ２４ａ）
を、図７から図１２を参照して説明する。

【００５４】図７は、いくつかのつながった対象リンク
から、道路の立体的画像を作成する手順を解説する図で
あり、図７(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。ポ
リゴン作成用地図データを参照して各リンクのリンク幅
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７(b),(c) 参照）。さらに図８に示すように一定
の幅ｔを有する歩道を付け（図８(a) ）、センターライ
ンと横断歩道を付けてもよい（図８(b) ）。

【００５５】なお、道路幅の設定にあたっては、図９
(a) に示すように、リンクどうしが補間点において折れ
曲がってつながっている場合があるが、図９(b) のよう
に直線で連続させると不自然なので、図９(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１０(c) に
示すように、道路幅をテーパー状に変化させる。

【００５６】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１１(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。

【００５７】以上の道路のポリゴン作成処理（図７−図
１１）において、道路自体の高さは、地平面と同じ高さ
（高さ０ｍ）としていたが、道路に高さが与えられてい
る場合（すなわち、ポリゴン作成用リンクテーブル（表
１）で、リンクの始端座標又は終端座標が０でない高さ
情報を持つ場合）は、高く見えるように又は低く見える
ように処理することもできる。

【００５８】図１２は、ノードｐ，ｑ，ｒ，ｓが存在
し、ノードｐ，ｑによりリンクＮ₁ を構成し、ノード
ｑ，ｒによりリンクＮ₂ を構成し、ノードｒ，ｓにより
リンクＮ ₃ を構成している場合に、各ノードの座標に応
じて、坂のある道路を再現した例を示す。図１２(a) は
リンクとノードとノードの座標との関係を示す図、図１
２(b) は各ノードの高さが同じである平坦な道路の３Ｄ
表示図、図１２(c) はノードの高さが異なる坂のある道
路の３Ｄ表示図である。

【００５９】図１３は、道路のポリゴン作成処理をした
結果、視点位置をドライバの目の高さに設定したとき
の、道路の３Ｄ表示画面の一例を示す図である。道路自
体の高さは全て０ｍであり、道路は途中で左に曲がって
いる。図１４は、視点位置を車両の上空にとったとき
の、高さ０ｍの平地道路と、高架道路とが混在している
道路の３Ｄ表示画面の一例を示す図である。

【００６０】なお、以上のような道路のポリゴン作成処
理において、推奨経路が求まっているときは、推奨経路
に対応する道路のみを別の色で塗ることもできる。こう
すると、ドライバを経路に沿って案内誘導することがで
きる。施設のポリゴン作成処理（ステップＳ２４ｂ）
は、ポリゴン作成用地図データ（表１、表２）と、オブ
ジェクト管理ファイルとを利用して行う。

【００６１】オブジェクト管理ファイルは、図１５に示
すように、ファイル先頭、テキスチャテーブル、ポリゴ
ンテーブル及び頂点テーブルからなる。ファイル先頭
は、メッシュを特定するコード、ファイルサイズ、各テ
ーブルの先頭アドレス、各テーブルの記憶数を格納して
いる。テキスチャテーブルは、ポリゴン作成用リンクテ
ーブル（表１）に格納されている施設ごとに、テキスチ
ャ（当該施設の壁面に表示する色や模様のことをいう）
の幅、テキスチャの高さ、テキスチャマッピング用のイ
メージデータを固定の大きさで格納したテキスチャデー
タ、ポリゴン番号を記憶している。

【００６２】テキスチャデータを実際に使用する場合
は、イメージデータのうちテキスチャの幅×テキスチャ
の高さで限定される部分を前詰めで使用する。ポリゴン
番号は、施設等を形成する多面体（ポリゴン）を選択す
るための番号である。このポリゴンの情報は、ポリゴン
テーブルに格納されている。すなわちポリゴンテーブル
には、ポリゴン番号ごとに、当該ポリゴンを特定する頂
点の番号が格納されている。

【００６３】その頂点の座標（施設の位置を原点とする
座標）は、頂点テーブルに格納されている。したがっ
て、ポリゴン作成用リンクテーブルにおいて、対象リン
クに対応する施設番号が決まれば、テキスチャテーブル
の該当箇所を参照して、当該施設に対応するポリゴンを
１又は複数特定することができる。ポリゴンの特定がで
きると、ポリゴンテーブルを参照してそのポリゴンの頂
点を特定し、その座標を読み出す。一方、テキスチャデ
ータにより、そのポリゴンに表示するイメージ、例えば
郵便局なら郵便局のマークや色、銀行なら銀行のマーク
や色も決定でき、当該施設の位置もポリゴン作成用リン
クテーブルから特定することができるから、道路の左側
の所定位置に立体的な施設を表示させることができる。
左側にずらす距離は、適宜決定すればよいが、この実施
形態では、道路の中心から、リンク幅／２＋１ｍの距離
とする。

【００６４】図１６は、車両の上空から見た、各種ポリ
ゴンが表示された道路の３Ｄ表示画面を示す図である。
推奨経路はリンクａ，ｂ，ｃ，ｄで表されている。施設
として郵便局が、リンクｂに対応する道路の左側に直方
体で、マーク入りで表示され、銀行が、リンクｄに対応
する道路の左側に直方体で、文字入りで表示されてい
る。

【００６５】進入禁止標識のポリゴン作成処理（ステッ
プＳ２４ｃ）も、施設のポリゴン作成処理と同じように
して行うことができる。ただ、この場合は、オブジェク
ト管理ファイルは、図１７に示すような構造になる。す
なわちテキスチャテーブルは、２種類の標識０，１のみ
を記憶している。標識０は円形のいわゆる進入禁止標識
を表し、標識１は支柱を表す。標識０に対応するテキス
チャデータは、よく知られた赤字に白い横棒のマークを
表す画像データとなる。標識１に対応するテキスチャデ
ータは、一色で塗りつぶした画像データとなる。これに
対応するポリゴンテーブルも、いわゆる進入禁止標識の
ポリゴンと、支柱のポリゴンとの２つを格納している。
なお、円形の標識を表そうとすれば頂点が無数に要るの
で、８角形のポリゴン（オクタゴン）で代用している。
支柱は細長い４角形である。

【００６６】この進入禁止標識の表示方法を説明する
と、３次元ＣＧ作成処理部３５は、ポリゴン作成用リン
クテーブルから分岐テーブルを参照して、その分岐種別
を見る。分岐種別が１：進入禁止となっていれば、オブ
ジェクト管理ファイルのテキスチャデータを標識番号０
から最後まで参照して、１つの進入禁止標識のポリゴン
データを取得する。そして当該分岐リンクの始端から一
定の距離、かつ道路の中央の位置に、当該分岐前のリン
クから最もよく見える向き（垂直な向き）に、進入禁止
標識を置く。

【００６７】図１６には、リンクｂから右側に分岐する
リンクに対応する道路の入り口に、進入禁止標識が表示
されている。目的地目印の作成処理（ステップＳ２５）
も、いままでの施設や進入禁止標識のポリゴン作成処理
とほぼ同様にして行うことができる。目的地目印のオブ
ジェクト管理ファイルの構造を、図１８に示す。

【００６８】この目的地目印の形状は複数種類あって、
例えば立方体、バルーン、旗がある。オブジェクト管理
ファイルのテキスチャテーブルには、それぞれの形状に
応じて、目的地目印０，目的地目印１，‥‥が記憶され
ている。目的地の座標、及びいずれの目的地目印０，
１，‥‥を採用するかは、リモコンスイッチ２３によっ
て予め選択されているので、３次元ＣＧ作成処理部３５
は、オブジェクト管理ファイルを直接参照して、該当す
る目的地目印を選択し、前記設定された目的地の位置に
当該選択された種類の目的地目印を置けばよい。

【００６９】なお、目的地目印の形状を計算式で求める
ようにしてもよい。図１６には、直方体状の目的地目印
が表示されている。次にステップＳ２６では、走行モー
ドが、実走行モード、シミュレーションモードのいずれ
に選択されているかを判定し、実走行モードであれば、
経路計算が行われているかどうかチェックし（ステップ
Ｓ２７）、経路計算が行われていなければ、図１のステ
ップＳ９に戻る。すなわち、経路計算が行われておらず
走行すべき経路が不明であるので、交差点案内ができな
いので、交差点目印の作成処理をしないことにする。

【００７０】実走行モードで経路計算が行われていると
きは、車両が推奨経路上にあるかどうかを確認し（ステ
ップＳ２７ａ）、推奨経路上になければ経路の再計算を
行う（ステップＳ２７ｂ）。推奨経路上にあるとき、又
はシミュレーションモードのときは、交差点目印のポリ
ゴン作成処理を行う（ステップＳ２８）。交差点目印の
ポリゴン作成処理（ステップＳ２８）は、フローチャー
ト（図４）には示されていないが、前述の諸処理と同
様、車両の走行しているリンクが更新されたことを条件
として行うものである。

【００７１】この交差点目印のポリゴン作成処理の流れ
の詳細を図１９のフローチャートに示す。まず、ポリゴ
ン作成用リンクテーブルの対象リンクに対して、分岐テ
ーブルを参照して、その終端から分岐するリンクを得る
（ステップＴ１，Ｔ２）。そして、その分岐リンクの中
から推奨経路上にある分岐リンクを求めて、対象リンク
との角度を求める（ステップＴ３）。この角度は、リン
クの始端座標と終端座標に基づけば容易に計算すること
ができる。

【００７２】角度が一定値以上かどうかを判定し（ステ
ップＴ４）、一定値以上の場合、交差点目印を作成する
（ステップＴ５）。このようにしたのは、角度が一定値
未満の場合、例えば交差点を直進する場合、交差点目印
をわざわざ表示して案内する必要がないと考えられるか
らである。交差点目印のポリゴンの作成処理は、前述し
た施設や進入禁止標識のポリゴン作成処理とほぼ同様に
して行うことができる。

【００７３】すなわち、交差点目印用のオブジェクト管
理ファイルを用意し、交差点目印の種類に応じて、交差
点目印０，交差点目印１，‥‥を記憶する。交差点目印
としては、この実施形態では、矢印、通し番号を表示し
たプラカード又は交差点名称を想定している。矢印は、
右折、左折を指示するものであり、いずれを指示すべき
かは、推奨経路情報又はビーコン受信機２７で受信され
た行き先案内情報から求められる。矢印は、交差点の中
心から一定の高さに置かれる。図２０に、矢印のオブジ
ェクト管理ファイルの構造を示す。テキスチャテーブル
は、２種類の矢印０，１のみを記憶している。矢印０は
右折、矢印１は左折を表す。これに対応するポリゴンテ
ーブル及び頂点テーブルも、右折、左折に相当する矢印
のポリゴンデータを記憶している。なお、右折、左折の
２種類だけでなく、曲がる角度も考慮した矢印を記憶し
ておいてもよい。

【００７４】また、矢印を計算式で求めるようにしても
よい。図１６には、リンクｂの終端交差点の直上の一定
高さに、左折を指示する矢印が表示されている。図１６
は車両の上空から見た図であるが、３次元コンピュータ
グラフィックス処理により、視点位置を、走行する車両
にドライバの目の位置まで下ろした図が、図２１であ
る。図２１によれば、左折を指示する矢印が交差点の上
に浮かんで見える。左側には、郵便局がドライバの目か
ら見たような角度で映っている。

【００７５】プラカードのオブジェクト管理ファイルの
構造を、図２２に示す。プラカードは、通し番号を表示
するため、連番０，１，２，‥‥で用意される。オブジ
ェクト管理ファイルのテキスチャテーブルには、それぞ
れの番号に応じて、数字１，２，３，‥‥の画像データ
が記憶されている。３次元ＣＧ作成処理部３５は、推奨
経路に沿って走行するに連れて、オブジェクト管理ファ
イルを直接参照して、交差点ごとのプラカードのポリゴ
ンデータを取得する。プラカードは、曲がるべき分岐リ
ンクの始端から一定距離の左横に、曲がる直前のリンク
に向けて垂直に置くようにする。

【００７６】例えば図１６では、リンクｄの始端ノード
から一定距離の左横に番号「３」を表したプラカードが
表示されている。この番号「３」は、推奨経路上の３番
目の交差点という意味になる。次に、交差点名称のオブ
ジェクト管理ファイルの構造を、図２３に示す。交差点
名称番号は、ポリゴン作成用リンクテーブル（表１）に
含まれている交差点名称番号と同じものであって、対象
リンクと１対１に対応する。なお、交差点名称番号をポ
リゴン作成用リンクテーブルでなく、ビーコン受信機２
７で受信された交差点名称に基づいて特定することも可
能である（この場合、ビーコンを通して送られてくる交
差点名称と、オブジェクト管理ファイルの交差点名称と
が対応付け可能でなくてはならないことは勿論であ
る）。

【００７７】また、テキスチャデータとして、交差点名
称を示す文字がイメージの形で入っている。したがっ
て、ポリゴン作成用リンクテーブルにおいて、対象リン
クに対応する交差点名称番号が決まれば、テキスチャテ
ーブルを参照して、交差点名称を示す文字がイメージ
と、その文字を描くポリゴン（四角形）が決まる。ポリ
ゴンの特定ができると、ポリゴンテーブルを参照してそ
のポリゴンの頂点の座標を読み出し、曲がるべき分岐リ
ンクの始端から一定距離の左横に、曲がる直前のリンク
に向かって垂直に見えるように置くことができる。

【００７８】図２４は、視点位置を、走行する車両内の
ドライバの目の位置にとったときの、曲がるべき交差点
に表示された交差点名称の一例を示す。なお、この図２
４では、交差点矢印を表示していないが、その代わり
に、推奨経路上の道路に色彩を施すことにより、曲がる
べき方向をドライバに知らせるようにしている。以上の
交差点目印の作成処理（図１９；ステップＴ５）を終え
ると、推奨経路上にある対象リンクに対して（ステップ
Ｔ６）、作成したポリゴンに特別の色を設定する（ステ
ップＴ７）。これは、推奨経路上にある交差点目印と、
推奨経路上にない交差点目印との区別がはっきり付くよ
うにするためである。

【００７９】そして、交差点推奨経路上にある直近の交
差点目印のみ表示する「直近」モードか、推奨経路上に
ある先の交差点目印を全て表示する「全表示」モードか
を判定し（ステップＴ８）、「全表示」モードならばス
テップＴ１に戻り、処理を繰り返す。「直近」モードな
らば、ステップＳ２９（図４）に移り、走行モードが実
走行モード、シミュレーションモードのいずれかを判定
する。

【００８０】その判定に応じて、図３のステップＳ９又
はステップＳ１１のいずれかに戻り、今までの処理を繰
り返す。この繰り返しにおいて、車両は走行していくの
で、その度に視点位置が変化していき、その度に新しい
視点位置に応じた３Ｄ表示画面が作成されていくので、
３Ｄ表示画面は、丁度視点位置から見た動画像のように
見える。

【００８１】以上の処理を繰り返して、目的地又は経路
の最終地点に到着したと判定された時点で、処理を打ち
切る。以上のようにして、目的地までの道路や施設の実
際の画像をリアルタイムで表示することができるので、
ドライバを誘導するのに最適である。なお、この車載ナ
ビゲーション装置において、地図専用ディスクＤ１に、
ポリゴン作成用地図データのみならず、通常の２Ｄ地図
作成用データをも格納しておき、この２Ｄ地図作成用デ
ータに基づいて２Ｄ表示用道路地図画面を作成し、経路
計算処理部３３により計算された推奨経路やロケータ１
５により特定された車両の位置をこの道路地図画面に重
畳して表示した案内画面を、前記３Ｄ表示画面のウィン
ドウに表示するようにすれば、ドライバの誘導に一層役
立てることができる。またこれとは逆に３Ｄ表示画面が
ウィンドウ表示されてもよい。

【００８２】また、交差点を曲がるときにのみ、２Ｄ又
は３Ｄ表示画面をウィンドウ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目安になる施設
を容易に確認することができる。ドライバの選択に応じ
て、２Ｄ表示用道路地図画面と３Ｄ表示画面とのいずれ
か一方のみを表示させるようにすることも可能である。

【００８３】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。また、前記の実施形態は、ポリ
ゴン作成用リンクテーブルとは別にオブジェクト管理フ
ァイルを持っていたが、ポリゴン作成用リンクテーブル
の中に、オブジェクト管理ファイルに相当する領域を持
たせるようにすることもできる。

【００８４】図２５は、ポリゴン作成用リンクテーブル
の施設データの中に、施設位置、施設テキスチャ、ポリ
ゴンデータを含めるようにした一例を示す。ポリゴン作
成用リンクテーブルの大きさが膨大になるので扱いにく
いが、このような構造での実施も可能である。また、前
記の実施形態は、車載ナビゲーション装置において、表
示装置に３Ｄ表示画面を表示できるようにした装置に関
するものであったが、これに限られず、車載しないパー
ソナルコンピュータにソフトウェアをセットし、シミュ
レーションモードでのみ使用する形態をとってもよいの
は勿論である。

【００８５】

【発明の効果】以上のように請求項１又は２記載の発明
によれば、ポリゴン作成用地図データ自体は、高さ情報
のない２次元地図データであっても、それを構成する要
素に、所定のルールに基づいて高さ情報を含む形状情報
を付与し、公知の３次元コンピュータグラフィックス処
理を施して表示用データを作成することができる。した
がって、地図の中のそれぞれの要素が高さがあればその
高さに表示される立体的な画像を表示することができ
る。

【００８６】また、請求項３記載の発明によれば、リン
クに所定のルールに基づいて形状情報を付与し、３次元
コンピュータグラフィックス処理を施して表示用データ
を作成するので、道路の幅があれば幅があるように、高
さがあれば高さがあるように、高さがなければ高さがな
いように立体的に表示される道路地図の画像を得ること
ができる。

【００８７】また、請求項６記載の発明によれば、ポリ
ゴン作成用地図データを構成する施設に、所定の形状を
与えて表示することができる。したがって、表示された
画像は非常にリアリティに富んだ画像になり、ユーザに
とって、見やすく、理解しやすい画像を提供することが
できる。また、請求項８記載の発明によれば、ユーザが
目的地を設定すれば、その目的地が立体的に表示される
ので、ユーザは、常に目的地を認識しながら、地図画面
をみることができる。

【００８８】また、請求項９記載の発明によれば、目的
地目印の種類に応じて予め決められた形状又は模様若し
くは色が記憶されたファイルを備えているので、目的地
目印の形状をいちいち計算することはなくなり、処理を
速くすることができる。請求項１０記載の発明によれ
ば、各種標識が、立体的に表示されるので、ユーザは、
その標識に注意しながら安全に走行することができる。

【００８９】請求項１２記載の発明によれば、各種標識
が、立体的に表示されるので、ユーによれば、推奨経路
に沿って交差点目印が交差点に立体的に表示されるの
で、ドライバは、それを目印にして交差点を安全に曲が
り、目的地まで走行することができる。請求項１６記載
の発明によれば、交差点名称が交差点に立体的に表示さ
れるので、交差点の確認が容易にできる。

【００９０】請求項１８記載の発明によれば、短時間で
３次元画像情報を作成して立体的画像を表示することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車載ナビゲーション装置を
示すブロック図である。

【図２】車載ナビゲーション装置のコントローラ内部の
機能ブロック図である。

【図３】３次元ＣＧ作成処理部によるポリゴン作成処理
を詳しく説明するフローチャートである。

【図４】３次元ＣＧ作成処理部によるポリゴン作成処理
を詳しく説明するフローチャートである（図３の続
き）。

【図５】ポリゴン作成用地図データの更新手法（更新
前）を解説する図である。

【図６】ポリゴン作成用地図データの更新手法（更新
後）を解説する図である。

【図７】交差点を表すリンクから、道路イメージを構成
する手順を解説する図である。

【図８】交差点を表すリンクから、道路イメージを構成
する手順を解説する図である。

【図９】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１０】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１１】特に交差点における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１２】各ノードの座標を利用して、坂のある道路を
再現した例を示す図である。図１２(a) はリンクとノー
ドとノードの座標との関係を示す図、図１２(b) は各ノ
ードの高さが同じである平坦な道路の３Ｄ表示図、図１
２(c) はノードの高さが異なる坂のある道路の３Ｄ表示
図である。

【図１３】道路のポリゴン作成処理をし、視点位置をド
ライバの目の高さに設定したときの、道路の３Ｄ表示画
面の一例を示す図である。

【図１４】視点位置を車両の上空にとったときの、高さ
０ｍの平地道路と、高架道路とが混在している道路の３
Ｄ表示画面の一例を示す図である。

【図１５】施設のオブジェクト管理ファイルの構造を例
示した図である。

【図１６】車両の上空から見た、各種ポリゴンが表示さ
れた道路の３Ｄ表示画面を示す図である。

【図１７】進入禁止標識のオブジェクト管理ファイルの
構造を例示した図である。

【図１８】目的地目印のオブジェクト管理ファイルの構
造を例示した図である。

【図１９】交差点目印のポリゴン作成処理の流れを示す
詳細フローチャートである。

【図２０】交差点矢印のオブジェクト管理ファイルの構
造を示す図である。

【図２１】左折を指示する矢印、郵便局及び道路がドラ
イバの目から見た角度で映っている３Ｄ表示画面を示す
図である。

【図２２】プラカードのオブジェクト管理ファイルの構
造を示す図である。

【図２３】交差点名称のオブジェクト管理ファイルの構
造を示す図である。

【図２４】視点位置を、走行する車両内のドライバの目
の位置にとったときの、曲がるべき交差点に交差点名称
が表示された３Ｄ表示画面を示す図である。

【図２５】施設位置、施設テキスチャ、ポリゴンデータ
を含むポリゴン作成用リンクテーブルの構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

Ｄ１ ポリゴン作成用地図データベース 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 ３５ ３次元ＣＧ作成処理部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｂ 29/10 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３５０Ａ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地図データに基づいて立体的画像を作成
   し、２次元画面に表示させる方法であって、 メモリから読み出された地図データに、所定のルールに
   従って３次元画像情報を付与し、 この３次元画像情報の与えられたデータに対して、３次
   元コンピュータグラフィックス処理を施して表示用デー
   タを作成し、 この表示用データを用いて立体的画像を表示させること
   を特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示方法。
2. 【請求項２】地図データに基づいて立体的画像を作成
   し、２次元画面に表示させる画像表示装置であって、 前記地図データに所定のルールに従って３次元画像情報
   を付与する３次元画像情報付与手段と、 前記３次元画像情報付与手段により３次元画像情報の付
   与された地図データに３次元コンピュータグラフィック
   ス処理を施して表示用データを作成する表示用データ作
   成手段と、 表示用データ作成手段により作成された表示用データを
   用いて立体的画像を表示する表示手段とを備えることを
   特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
3. 【請求項３】地図データに基づいて立体的画像を作成
   し、２次元画面に表示させる画像表示装置であって、 前記地図データが、道路網を構成するリンク及びノード
   のデータを含むものであり、 前記地図データに含まれるリンクに所定のルールに従っ
   て３次元画像情報を付与する３次元画像情報付与手段
   と、 前記３次元画像情報付与手段により３次元画像情報の付
   与されたリンクのデータを含む地図データに３次元コン
   ピュータグラフィックス処理を施して表示用データを作
   成する表示用データ作成手段と、 表示用データ作成手段により作成された表示用データを
   用いて立体的画像を表示する表示手段とを備えることを
   特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
4. 【請求項４】前記３次元画像情報付与手段は、前記地図
   データに含まれるリンクのデータに基づいて道路幅の情
   報を付与するものである請求項３記載の３次元ＣＧ技術
   を利用した画像表示装置。
5. 【請求項５】前記３次元画像情報付与手段は、前記地図
   データに含まれるリンク及びノードのデータに基づいて
   道路の高さの情報を付与するものである請求項３記載の
   ３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
6. 【請求項６】地図データに基づいて立体的画像を作成
   し、２次元画面に表示させる画像表示装置であって、 前記地図データが、道路網を構成するリンク及びノード
   のデータとともに、建物等の施設のデータを含むもので
   あり、 前記地図データに含まれる施設に所定のルールに従って
   ３次元画像情報を付与する３次元画像情報付与手段と、 前記３次元画像情報付与手段により３次元画像情報の付
   与された施設のデータを含む地図データに３次元コンピ
   ュータグラフィックス処理を施して表示用データを作成
   する表示用データ作成手段と、 表示用データ作成手段により作成された表示用データを
   用いて立体的画像を表示する表示手段とを備えることを
   特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
7. 【請求項７】前記地図データに含まれる施設のデータ
   が、リンクに関連付けて記憶された１又は複数の施設の
   種類及び位置に関するデータであり、 施設の種類に応じて予め決められた形状又は模様若しく
   は色が記憶されたファイルを備え、 前記３次元画像情報付与手段は、前記ファイルを参照し
   て当該施設に形状とともに模様若しくは色の情報を付与
   することを特徴とする請求項６記載の３次元ＣＧ技術を
   利用した画像表示装置。
8. 【請求項８】地図データに基づいて立体的画像を作成
   し、２次元画面に表示させる画像表示装置であって、 前記地図データが、道路網を構成するリンク及びノード
   のデータを含むものであり、 ユーザにより目的地を示すために置かれる目的地目印に
   所定のルールに従って３次元画像情報を付与する３次元
   画像情報付与手段と、 前記３次元画像情報付与手段により３次元画像情報の付
   与された目的地目印のデータを含む地図データに３次元
   コンピュータグラフィックス処理を施して表示用データ
   を作成する表示用データ作成手段と、 表示用データ作成手段により作成された表示用データを
   用いて立体的画像を表示する表示手段とを備えることを
   特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
9. 【請求項９】目的地目印の種類に応じて予め決められた
   形状又は模様若しくは色が記憶されたファイルを備え、 前記３次元画像情報付与手段は、前記ファイルを参照し
   て当該目的地目印に形状とともに模様若しくは色の情報
   を付与することを特徴とする請求項８記載の３次元ＣＧ
   技術を利用した画像表示装置。
10. 【請求項１０】地図データに基づいて立体的画像を作成
    し、２次元画面に表示させる画像表示装置であって、 前記地図データが、道路網を構成するリンク及びノード
    のデータとともに、標識のデータを含むものであり、 前記地図データに含まれる標識に所定のルールに従って
    ３次元画像情報を付与する３次元画像情報付与手段と、 前記３次元画像情報付与手段により３次元画像情報の付
    与された標識のデータを含む地図データに３次元コンピ
    ュータグラフィックス処理を施して表示用データを作成
    する表示用データ作成手段と、 表示用データ作成手段により作成された表示用データを
    用いて立体的画像を表示する表示手段とを備えることを
    特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
11. 【請求項１１】前記地図データに含まれる標識のデータ
    が、リンクに関連付けて記憶された標識の種類に関する
    データであり、 標識の種類に応じて予め決められた形状又は模様若しく
    は色が記憶されたファイルを備え、 前記３次元画像情報付与手段は、前記ファイルを参照し
    て標識に形状とともに模様若しくは色の情報を付与する
    ことを特徴とする請求項１０記載の３次元ＣＧ技術を利
    用した画像表示装置。
12. 【請求項１２】地図データに基づいて立体的画像を作成
    し、２次元画面に表示させる画像表示装置であって、 前記地図データが、道路網を構成するリンク及びノード
    のデータを含むものであり、 推奨経路に沿って置かれる交差点目印に所定のルールに
    従って３次元画像情報を付与する３次元画像情報付与手
    段と、 前記３次元画像情報付与手段により３次元画像情報の付
    与された交差点目印のデータを含む地図データに３次元
    コンピュータグラフィックス処理を施して表示用データ
    を作成する表示用データ作成手段と、 表示用データ作成手段により作成された表示用データを
    用いて立体的画像を表示する表示手段とを備えることを
    特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
13. 【請求項１３】交差点目印の種類に応じて予め決められ
    た形状又は模様若しくは色が記憶されたファイルを備
    え、 前記３次元画像情報付与手段は、前記ファイルを参照し
    て交差点目印に形状とともに模様若しくは色の情報を付
    与することを特徴とする請求項１２記載の３次元ＣＧ技
    術を利用した画像表示装置。
14. 【請求項１４】前記交差点目印が、推奨経路に沿って存
    在する案内交差点で曲がる方向を表示するものである請
    求項１２記載の３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装
    置。
15. 【請求項１５】前記交差点目印が、推奨経路に沿って存
    在する案内交差点の出現順序を表示するものである請求
    項１２記載の３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
16. 【請求項１６】地図データに基づいて立体的画像を作成
    し、２次元画面に表示させる画像表示装置であって、 前記地図データが、道路網を構成するリンク及びノード
    のデータとともに、交差点名称のデータを含むものであ
    り、 前記地図データに含まれる交差点名称に所定のルールに
    従って３次元画像情報を付与する３次元画像情報付与手
    段と、 前記３次元画像情報付与手段により３次元画像情報の付
    与された交差点名称のデータを含む地図データに３次元
    コンピュータグラフィックス処理を施して表示用データ
    を作成する表示用データ作成手段と、 表示用データ作成手段により作成された表示用データを
    用いて立体的画像を表示する表示手段とを備えることを
    特徴とする３次元ＣＧ技術を利用した画像表示装置。
17. 【請求項１７】交差点名称の種類に応じて予め決められ
    た形状又は模様若しくは色が記憶されたファイルを備
    え、 前記３次元画像情報付与手段は、前記ファイルを参照し
    て交差点名称に形状とともに模様若しくは色の情報を付
    与することを特徴とする請求項１６記載の３次元ＣＧ技
    術を利用した画像表示装置。
18. 【請求項１８】前記３次元画像情報付与手段は、前記地
    図データのうち、車両の位置に近いもののみを対象とし
    て３次元画像情報を付与することを特徴とする請求項２
    から請求項１７のいずれかに記載の３次元ＣＧ技術を利
    用した画像表示装置。