JPH10177638A - Picture displaying device - Google Patents

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JPH10177638A
JPH10177638A JP33806696A JP33806696A JPH10177638A JP H10177638 A JPH10177638 A JP H10177638A JP 33806696 A JP33806696 A JP 33806696A JP 33806696 A JP33806696 A JP 33806696A JP H10177638 A JPH10177638 A JP H10177638A
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map
terrain
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Mariko Okude
真理子 奥出
Yoshinori Endo
芳則 遠藤
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display a stereoscopic map without any sense of incompatibility regardless of the presence of the height information of each map element. SOLUTION: The three-dimensional model of geography is prepared based on altitude data included in map information registered in a database (a step 400), and whether or not height information is included in the shape data of each map element of attribute information registered in the database is judged (a step 401). Then, when the height information is included in the shape data, the three-dimensional model of the map element is prepared by using the shape data (a step 403), and when the height information is not included in the shape data, the three-dimensional model of the map element is prepared by using the shape data and the height information calculated from the altitude data included in the map information registered in the database.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地図情報処理シス
テムに係り、特に、ドライバーに違和感を与えない立体
的な地図を表示することができるナビゲーション装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a map information processing system and, more particularly, to a navigation device capable of displaying a three-dimensional map that does not give a driver a sense of discomfort.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市開発や土地管理等に利用される地図
情報システムにおいては、データベースに登録された地
図情報(地形の標高データ等)と属性情報(各地図要素
(建造物や道路等)毎に、形状データや名称等を含むデ
ータが登録された情報)と等に基づいて、建造物等と背
景との整合の取れた三次元画像(以下、景観画像と呼
ぶ)を再現することが要求されている。そこで、こうし
た要求に対応するための方法として、以下に説明する特
開昭62-274469号公報記載の景観画像合成処理
方式等が提案されている。
2. Description of the Related Art In a map information system used for urban development and land management, etc., map information (elevation data of terrain, etc.) and attribute information (each map element (building, road, etc.)) registered in a database are used. It is required to reproduce a three-dimensional image (hereinafter, referred to as a landscape image) in which a building or the like is matched with the background based on information including data including shape data and names, etc. Have been. Therefore, as a method for responding to such a demand, a landscape image synthesizing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-274469 described below has been proposed.

【0003】特開昭62-274469号公報記載の景
観画像合成処理方式は、地図情報に基づいて作成した地
形の3次元画像と、属性情報に基づいて作成した各地図
要素の3次元画像とを合成することによって、より自然
な景観画像を作成する方法である。本方法によれば、地
図を一見しただけでは把握しにくい地上付近から眺めた
景観等を、よりリアルに表示することができる。即ち、
本方法をナビゲーションシステムに適用すれば、ドライ
バーは、ディスプレイ等に表示された立体地図から、実
際の車両の走行位置の周辺の状況を違和感なく把握する
ことができる。
A landscape image synthesis processing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-274469 discloses a method of combining a three-dimensional image of terrain created based on map information and a three-dimensional image of each map element created based on attribute information. This is a method of creating a more natural landscape image by combining. According to this method, it is possible to more realistically display a scenery or the like viewed from near the ground, which is difficult to grasp at a glance of the map. That is,
If this method is applied to a navigation system, the driver can grasp the situation around the actual traveling position of the vehicle from the three-dimensional map displayed on the display or the like without feeling uncomfortable.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】さて、上記特開昭62
-274469号公報記載の景観画像合成処理方式にお
いては、全地図要素についての高さ情報がデータベース
に登録されていることが前提とされている。従って、既
存の地図情報システムのデータベースや、将来的に提供
される各種の地図情報システムのデータベースをそのま
ま利用できる可能性は少ない。
By the way, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62
The landscape image synthesizing method described in Japanese Unexamined Patent Publication No. -274469 is based on the premise that height information on all map elements is registered in a database. Therefore, there is little possibility that the database of the existing map information system or the database of various map information systems provided in the future can be used as it is.

【0005】また、上記特開昭62-274469号公
報記載の景観画像合成処理方式においては、道路整備等
による交通環境が変化してもデータベースは更新されな
い。従って、本方法を適用したナビゲーションシステム
においては、人為的にデータベースの更新が定期的に行
われない限り、過去の或る時点における地図情報がデー
タベースに登録されているので、現在の交通環境に合っ
た立体地図が表示されない。つまり、最新の交通情報を
ドライバに提供するために、定期的なデータベースのメ
ンテナンスが必要とされる。
[0005] In the scenery image synthesizing method described in JP-A-62-274469, the database is not updated even if the traffic environment changes due to road maintenance or the like. Therefore, in the navigation system to which the present method is applied, map information at a certain point in the past is registered in the database unless the database is artificially updated periodically, so that it is suitable for the current traffic environment. 3D map is not displayed. In other words, regular maintenance of the database is required to provide the latest traffic information to the driver.

【0006】そこで、本発明は、各地図要素の高さ情報
の有無に依らず、違和感のない立体地図を表示すること
ができる画像表示装置を提供し、各種の地図情報システ
ムのデータベースを効率的に利用することを目的とす
る。また、こうした画像表示装置を利用したナビゲーシ
ョンシステムにおいて、現在の交通環境に合った最新の
立体地図表示を可能とすることを目的とする。
Accordingly, the present invention provides an image display device capable of displaying a three-dimensional map without a sense of incongruity regardless of the presence or absence of height information of each map element, and efficiently stores databases of various map information systems. The purpose is to use it. It is another object of the present invention to provide a navigation system using such an image display device capable of displaying the latest three-dimensional map suitable for the current traffic environment.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本目的は、地図情報に基づいて当該地図情報が表す
地図の画像を表示する画像表示装置であって、地表面の
三次元形状を表す地形データと、当該地表面上に位置し
ている構造物の構造物の高さを含む三次元形状を表す立
体データと、前記構造物とは異なる構造物の二次元形状
を表す平面データとを記憶した前記地図情報と、前記地
図情報に記憶された前記地形データによって表される三
次元形状の地形モデルを生成する地形モデル生成手段
と、前記地図情報に記憶された各平面データが表す二次
元形状の前記各構造物のモデルをそれぞれ生成する二次
元モデル生成手段と、前記地図情報に記憶された各立体
データが表す三次元形状の前記各構造物のモデルをそれ
ぞれ生成する三次元モデル生成手段と、前記二次元モデ
ル生成手段が生成した前記各構造物のモデルと前記三次
元モデル生成手段が生成した前記各構造物のモデルと
を、前記地形モデル生成手段が生成した前記地形モデル
に配置する合成手段と、前記表示する地図の画像とし
て、前記合成手段が前記各構造物のモデルを配置した前
記地形モデルを任意の視点位置に対して定まる投影面に
投影した投影図を作成する投影手段とを備えることを特
徴とする画像表示装置を提供する。
In order to achieve the above object, an object of the present invention is to provide an image display device for displaying an image of a map represented by the map information based on the map information, wherein the three-dimensional shape of the ground surface is provided. Terrain data, three-dimensional data representing a three-dimensional shape including the height of a structure of a structure located on the ground surface, and plane data representing a two-dimensional shape of a structure different from the structure Terrain model generation means for generating a three-dimensional terrain model represented by the terrain data stored in the map information, and each plane data stored in the map information. Two-dimensional model generating means for respectively generating a model of each of the two-dimensional structures; and three-dimensional model generating each of the three-dimensional models of the three-dimensional structures represented by the three-dimensional data stored in the map information. A terrain model generated by the terrain model generating means, wherein the terrain model generating means generates a model of each structure generated by the two-dimensional model generating means and a model of each structure generated by the three-dimensional model generating means. Creating a projection map in which the combining means projects the terrain model on which the model of each of the structures is arranged onto a projection plane determined with respect to an arbitrary viewpoint position, as the image of the map to be displayed. An image display device comprising: a projection unit.

【0008】したがって、本発明に係る画像表示装置に
よれば、地図情報中に、構造物の二次元形状を表す形状
データと、構造物の三次元形状を表す形状データとが混
在していても、即ち、各構造物の高さ情報の有無に依ら
ず、違和感のない立体地図を表示することができる。従
って、各種の地図情報システムのデータベースをそのま
ま利用することが可能となると思われる。また、こうし
た画像表示装置を車両に搭載し、車両の走行路の勾配に
応じて、地図情報に含まれる地形の形状データを適宜補
正するようにすれば、現在の交通環境に合った最新の立
体地図表示が可能となる。
Therefore, according to the image display device of the present invention, even if the map information contains both shape data representing the two-dimensional shape of the structure and shape data representing the three-dimensional shape of the structure. That is, it is possible to display a three-dimensional map without a sense of incongruity regardless of the presence / absence of height information of each structure. Therefore, it seems that the databases of various map information systems can be used as they are. In addition, if such an image display device is mounted on a vehicle and the shape data of the terrain included in the map information is appropriately corrected in accordance with the gradient of the traveling path of the vehicle, the latest three-dimensional shape suitable for the current traffic environment can be obtained. Map display becomes possible.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明に係る実施の一形態をナビゲーション装置に
適用した場合について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a case where an embodiment according to the present invention is applied to a navigation device will be described with reference to the accompanying drawings.

【0010】最初に、図1により、本実施の形態に係る
ナビゲーション装置の基本構成について説明する。
First, the basic configuration of the navigation device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0011】本ナビゲーション装置は、地図情報(地形
の標高データ等)と属性情報(各地図要素の形状を表す形
状データ等)とを登録したデータベースが格納された記
憶装置103(CD−ROM、ICカード等)と、記憶装
置103に格納された地図情報等から作成される立体地
図等をグラフィック表示するディスプレイ102(CR
T、液晶ディスプレイ等)と、音声データの入出力を行
う音声入出力装置104と、ドライバからの入力を受け
付ける入力装置(ジョイスティックやスクロールキー等
のハードスイッチ、ディスプレイ102上に表示された
タッチパネル等)105と、本ナビゲーション装置全体
を制御する演算処理部101と、人工衛星からのGPS
信号を受信するGPS受信装置109と、路上のビーコ
ンから発信される道路交通情報(工事による通行止め等
の交通規制に関する情報や、駐車場に関する情報等)や
FM多重放送を受信する受信装置110と、車両に搭載
されたECUとの間の情報転送(ドアの開閉状態、各ラ
イトの点灯状態、エンジンの状態等に関する情報の転
送)を制御するLAN装置111と、演算処理部101
において実行される車両の走行位置の検出処理等に使用
されるパラメータを得るための各種センサ106,10
7,108,112とを備える。尚、ここでいう各種セ
ンサとは、通常の車両に一般的に搭載されているセンサ
であり、具体的には、所定の方位(例えば、東)を基準と
する車両の進行方位を地磁気を利用して検出する方位セ
ンサ107や、所定の方位(例えば、東等)を基準とする
車両の回転角を検出するジャイロ108(光ジャイロ、
振動ジャイロ等)や、車両の旋回の検出等に利用される
左右輪の回転数の差分から車両が曲がった角度を測定す
る車輪速センサ106や、車両の走行路の勾配を検出す
る勾配センサ112等がこれに当たる。尚、演算処理装
置101からディスプレイ102に伝送される映像信号
S1には、一般に、RGB信号を線形変換して作成した
NTSC信号(National Television System Committ
ee)が採用されている。
The present navigation apparatus has a storage device 103 (CD-ROM, IC) storing a database in which map information (such as elevation data of terrain) and attribute information (such as shape data representing the shape of each map element) are registered. And a display 102 (CR) for graphically displaying a three-dimensional map or the like created from map information or the like stored in the storage device 103.
T, liquid crystal display, etc.), an audio input / output device 104 for inputting / outputting audio data, and an input device for receiving input from a driver (hard switches such as joysticks and scroll keys, a touch panel displayed on the display 102, etc.) 105, an arithmetic processing unit 101 for controlling the entire navigation apparatus, and a GPS from an artificial satellite.
A GPS receiving device 109 for receiving a signal, a receiving device 110 for receiving road traffic information (information on traffic regulation such as road closure by construction, information on a parking lot, etc.) and FM multiplex broadcasting transmitted from a beacon on the road, A LAN device 111 for controlling information transfer between the ECU mounted on the vehicle (transfer of information regarding the opening / closing state of doors, the lighting state of each light, the state of the engine, etc.), and an arithmetic processing unit 101
Sensors 106 and 10 for obtaining parameters used in the detection processing of the running position of the vehicle executed in
7, 108, and 112. The various sensors referred to here are sensors generally mounted on a normal vehicle.Specifically, the traveling direction of the vehicle based on a predetermined direction (for example, east) is determined using geomagnetism. Gyro 108 (optical gyro, optical gyro,
A wheel speed sensor 106 that measures the angle at which the vehicle bends based on the difference between the rotational speeds of the left and right wheels used for detecting the turning of the vehicle, a gradient sensor 112 that detects the gradient of the traveling path of the vehicle, and the like. Etc. correspond to this. The video signal S1 transmitted from the arithmetic processing unit 101 to the display 102 generally includes an NTSC signal (National Television System Committ) created by linearly converting an RGB signal.
ee) has been adopted.

【0012】さて、図1の演算処理装置101は、図2
に示すように、各種コマンド処理等を格納したROM1
203と、各種演算処理を定義したプログラム等を格納
したRAM1204と、RAM1204に記憶されたプ
ログラムに従って各種演算処理等を実行するCPU12
01と、各デバイスとRAM1202との間のデータ転
送の高速化を実現するDMA(Direct Memory Access)
1202と、ベクトルデータから画素データへの変換処
理と図形要素の描画処理等を実行する描画コントローラ
1205と、各画素の色彩を記憶したVRAM1206
と、VRAM1206に記憶された各画素の色彩をRG
B信号に変換してディスプレイ102に転送するカラー
パレット1207と、各種センサ106,107,10
8からの出力信号等をデジタル変換するA/D変換器1
208と、シリアル信号をパラレル信号に変換するSC
I1209と、各デバイス間を接続したバスにパラレル
信号をのせるPIO1210と、パルス信号を積分する
カウンタ1211とを備える。
The arithmetic processing unit 101 shown in FIG.
As shown in FIG.
203, a RAM 1204 storing programs and the like defining various arithmetic processes, and a CPU 12 executing various arithmetic processes and the like in accordance with the programs stored in the RAM 1204.
01 and DMA (Direct Memory Access) for realizing high-speed data transfer between each device and the RAM 1202
1202, a drawing controller 1205 for executing a conversion process from vector data to pixel data, a drawing process for a graphic element, and the like, and a VRAM 1206 storing the color of each pixel.
And the color of each pixel stored in the VRAM
A color pallet 1207 for converting the signal into a B signal and transferring the signal to the display 102;
A / D converter 1 for digitally converting an output signal or the like from the device 8
208 and an SC for converting a serial signal to a parallel signal.
An I1209, a PIO 1210 for applying a parallel signal to a bus connecting each device, and a counter 1211 for integrating a pulse signal are provided.

【0013】更に、こうした演算処理部101の機能的
構成を説明すると、以下のようになる。即ち、図1の演
算処理部101は、図3に示すように、記憶装置103
に格納されたデータベースから地図情報等を取り出すデ
ータ読込部309と、ドライバが入力したコマンド等を
解析するコマンド解析部300と、GPS受信装置10
9が受信したGPS信号S8等を用いて車両の走行位置
を逐次算出する位置算出部301と、車輪速センサ10
6からの出力信号S5とジャイロ108からの出力信号
S7とを用いて位置算出部301が算出した車両の走行
位置を補正するマップマッチ処理を実行するマップマッ
チ処理部303と、マップマッチ処理部303で補正さ
れた車両の走行位置を適当なタイミングで記憶する軌跡
記憶部304と、データ読込部309が取り出した地図
情報に含まれる道路データ(ノード間を連結したリンク
の集合データ)から2地点間を結ぶ経路をダイクストラ
法等を用いて検索する経路計算部305と、経路計算部
305の検索により得られた経路情報を記憶する経路記
憶部310と、データ読込部309が取り出した地図情
報等を用いて後述の立体地図作成処理を実行して立体地
図を作成する処理等を行う表示処理部302と、ディス
プレイ102上にタッチパネル等を表示するメニュー表
示部307と、経路記憶部310が記憶する経路情報の
内から任意の経路情報を検索する経路誘導部308、勾
配センサ112の出力を用いて後述のデータベースの更
新処理を行うデータベース更新部(不図示)とを備える。
Further, the functional configuration of the arithmetic processing unit 101 will be described as follows. That is, as shown in FIG. 3, the arithmetic processing unit 101 in FIG.
A data reading unit 309 for extracting map information and the like from a database stored in a GPS, a command analysis unit 300 for analyzing commands and the like input by a driver, a GPS receiving device 10
A position calculating unit 301 for sequentially calculating the running position of the vehicle using the GPS signal S8 and the like received by the
6, a map match processing unit 303 for executing a map match process for correcting the traveling position of the vehicle calculated by the position calculation unit 301 using the output signal S5 from the gyro 108 and the output signal S7 from the gyro 108. And a trajectory storage unit 304 that stores the traveling position of the vehicle corrected at the appropriate timing and road data (set data of links connecting nodes) included in the map information extracted by the data reading unit 309 between two points. 305, a route storage unit 310 that stores the route information obtained by the search by the route calculation unit 305, and a map information that the data reading unit 309 retrieves. A display processing unit 302 that performs a stereoscopic map creation process by executing a stereoscopic map creation process to be described later using the A menu display unit 307 that displays a touch panel and the like, a route guidance unit 308 that searches for arbitrary route information from the route information stored in the route storage unit 310, and a database update process described below using the output of the gradient sensor 112. And a database updating unit (not shown) for performing the processing.

【0014】以上で、本実施の形態に係るナビゲーショ
ン装置の基本構成についての説明を終り、以下、図3に
示した演算処理部101の各ブロックで実行される各種
の処理について順番に説明してゆく。
The description of the basic configuration of the navigation device according to the present embodiment is now completed, and the various processes executed by each block of the arithmetic processing unit 101 shown in FIG. 3 will be described in order. go.

【0015】まず、通常のナビゲーション装置としての
基本的機能を実現するための処理の概略について説明す
る。但し、ここでは、ディスプレイ102上には、既
に、表示処理部302が作成した適当な立体地図が表示
されていることとする。
First, an outline of a process for realizing a basic function as a normal navigation device will be described. However, here, it is assumed that an appropriate three-dimensional map created by the display processing unit 302 is already displayed on the display 102.

【0016】位置算出部301は、通常、GPS受信装
置109が受信した3つ以上の人工衛星からのGPS信
号S8を用いて車両の走行位置(xg,yg,zg)を逐次
算出する。ところが、GPS信号S8を受信できないト
ンネル内やビル影等にさしかかると、位置算出部301
は、車輪速センサ106からの出力信号S5とジャイロ
108からの出力信号S7と方位センサ107からの出
力信号S6と、勾配センサ112からの出力信号S11
と、次式とを用いて車両の走行位置(x,y,z)を逐次
算出する。
The position calculating section 301 normally calculates the running position (xg, yg, zg) of the vehicle sequentially using the GPS signals S8 from three or more artificial satellites received by the GPS receiving device 109. However, when approaching the inside of a tunnel or a building shadow where the GPS signal S8 cannot be received, the position calculating unit 301
Are output signal S5 from wheel speed sensor 106, output signal S7 from gyro 108, output signal S6 from direction sensor 107, and output signal S11 from gradient sensor 112.
And the following formula is used to sequentially calculate the traveling position (x, y, z) of the vehicle.

【0017】[0017]

【数1】 (Equation 1)

【0018】[0018]

【数2】 (Equation 2)

【0019】[0019]

【数3】 (Equation 3)

【0020】ここで、θは、ジャイロ108及び方位セ
ンサ107で検出された車両の進行方位であり、Rは、
勾配センサ112で検出された車両の傾斜角であり、Δ
1は、車輪速センサ106で検出された車輪速度の積
分値から求めた車両の進行距離である。また、(x0,y
0,z0)は、前回算出した車両の走行位置の座標であ
る。
Here, θ is the traveling direction of the vehicle detected by the gyro 108 and the direction sensor 107, and R is
The inclination angle of the vehicle detected by the inclination sensor 112, Δ
L 1 is the travel distance of the vehicle calculated from the integral value of the wheel speed detected by the wheel speed sensor 106. Also, (x 0 , y
0 , z 0 ) are the coordinates of the traveling position of the vehicle calculated last time.

【0021】その後、マップマッチ処理部303は、位
置算出部301で算出された車両の走行位置(x,y,
z)に含まれる誤差(各種センサの出力誤差に起因する誤
差)を除去するために、マップマッチ処理を実行する。
即ち、データ読込部309が取り出した地図情報に含ま
れる道路データから認識される道路と、位置算出部30
1が算出した車両の走行位置(x,y,z)との比較によ
って車両の走行路を認識し、更に、走行路と車両の走行
位置との整合がとれるように、車両の走行路の位置を基
準として車両の走行位置(x,y,z)を補正する。
Thereafter, the map match processing unit 303 calculates the traveling position (x, y,
In order to remove errors (errors caused by output errors of various sensors) included in z), a map matching process is executed.
That is, the road recognized from the road data included in the map information extracted by the data reading unit 309 and the position calculation unit 30
1 to recognize the traveling path of the vehicle by comparing it with the traveling position (x, y, z) of the vehicle, and furthermore, the position of the traveling path of the vehicle so that the traveling path and the traveling position of the vehicle can be matched. , The traveling position (x, y, z) of the vehicle is corrected.

【0022】このようにして最終的に車両の走行位置
(x,y,z)が定まったら、表示処理部302は、ディ
スプレイ102に表示されている立体地図上の、車両の
走行位置(x,y,z)に相当する位置にアイコン等を更
新表示する。このとき、ドライバーが目的地迄の進路を
確認しやすいように、ジャイロ108や方位センサ10
7で検出された車両の進行方位等も併せて表示する。
In this way, finally the traveling position of the vehicle
When (x, y, z) is determined, the display processing unit 302 updates and displays an icon or the like at a position corresponding to the traveling position (x, y, z) of the vehicle on the three-dimensional map displayed on the display 102. I do. At this time, the gyro 108 and the direction sensor 10 are used so that the driver can easily confirm the course to the destination.
The traveling direction and the like of the vehicle detected at 7 are also displayed.

【0023】また、ドライバが入力装置で所望の目的地
迄の誘導を指示すると、コマンド解析部300における
解析結果に応じて、経路誘導部308は、経路記憶部3
10が記憶する経路情報の内から、ドライバ所望の目的
地迄の最適経路を表す経路情報を検索する。ここでいう
最適経路とは、例えば、費用や所要時間を加味した最短
経路等のことであり、本実施の形態では、受信装置11
0で受信した道路交通情報等と、各経路情報から算出さ
れる車両の走行位置(x,y,z)と目的地迄の距離とに
基づいて決定した経路のことである。そして、表示処理
部302は、経路誘導部308が検索した経路情報に基
づいて、立体地図上において、車両の走行位置からドラ
イバ所望の目的地迄の最適経路を軌跡マーク等を用いて
表示したり、車両の進行すべき方向を表すアイコン等を
表示する。尚、必要であれば、ドライバ所望の目的地迄
の最適経路を表す経路情報を、ドライバーが認識可能な
音声データに変換してから、音声入出力装置104で出
力するようにしても構わない。
Further, when the driver instructs guidance to a desired destination with the input device, the route guidance unit 308 stores the route storage unit 3 in accordance with the analysis result of the command analysis unit 300.
From among the route information stored in 10, the route information indicating the optimal route to the destination desired by the driver is searched. The optimum route here is, for example, the shortest route in consideration of the cost and the required time, and in the present embodiment, the receiving device 11
The route determined based on the road traffic information and the like received at 0, the traveling position (x, y, z) of the vehicle calculated from each piece of route information, and the distance to the destination. Then, based on the route information retrieved by the route guidance unit 308, the display processing unit 302 displays the optimal route from the vehicle's traveling position to the driver's desired destination on a three-dimensional map using a locus mark or the like. , Icons indicating the direction in which the vehicle should travel. If necessary, the route information indicating the optimal route to the destination desired by the driver may be converted into voice data recognizable by the driver, and then output by the voice input / output device 104.

【0024】次に、図7に示した表示処理部302の機
能構成に対応付けながら、本実施の形態に係る立体地図
作成処理を図4を用いて説明する。但し、ここでは、コ
マンド解析部300における解析結果に応じて、既に、
データ読込部309が、ドライバの指定する領域に対応
する地図情報及び属性情報をデータベースから取り出し
ているものとする。
Next, a three-dimensional map creation process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 4 while associating with the functional configuration of the display processing unit 302 shown in FIG. However, here, according to the analysis result in the command analysis unit 300,
It is assumed that the data reading unit 309 extracts map information and attribute information corresponding to the area specified by the driver from the database.

【0025】ステップ400において、データ読込部3
09によってデータベースから取り出された地図情報に
含まれる標高データに基づいて、地形の3次元モデルを
既定の縮尺で生成する。
In step 400, the data reading unit 3
In step 09, a three-dimensional model of the terrain is generated at a predetermined scale based on the altitude data included in the map information extracted from the database.

【0026】次いで、ステップ401において、高さ情
報判定部700は、データ読込部309が地図情報と共
に取り出した属性情報を参照し、ある地図要素の形状デ
ータのデータ構造(即ち、高さ情報の有無)を識別する。
このとき、高さ情報判定部700が形状データにおける
高さ情報の設定を確認した場合には、ステップ403に
おいて、三次元形状生成部701が、属性情報に登録さ
れた形状データが表す3次元形状の3次元モデルを既定
の縮尺で作成し、高さ情報判定部700が形状データに
おける高さ情報の未設定を確認した場合には、ステップ
404において、二次元形状生成部702が、属性情報
に登録された形状データが表す2次元形状と、地図情報
に含まれる標高データから算出される当該地図情報の高
さ情報とに基づいて3次元モデルを既定の縮尺で作成す
る。尚、属性情報に登録された他の地図要素についても
ステップ401からの一連の処理を同様に実行し、最終
的には、地図に含まれる全地図要素のモデルを作成す
る。
Next, in step 401, the height information determination unit 700 refers to the attribute information extracted together with the map information by the data reading unit 309, and determines the data structure of the shape data of a certain map element (ie, the presence or absence of height information). ).
At this time, when the height information determination unit 700 confirms the setting of the height information in the shape data, in step 403, the three-dimensional shape generation unit 701 determines that the three-dimensional shape represented by the shape data registered in the attribute information If the height information determination unit 700 confirms that the height information has not been set in the shape data, the two-dimensional shape generation unit 702 determines in step 404 that the attribute information has not been set. A three-dimensional model is created at a predetermined scale based on the two-dimensional shape represented by the registered shape data and the height information of the map information calculated from the altitude data included in the map information. Note that the series of processes from step 401 are similarly performed on other map elements registered in the attribute information, and finally, models of all map elements included in the map are created.

【0027】そして、ステップ405において、三次元
形状生成部701または二次元形状生成部702が、全
地図要素の3次元モデルの作成終了を判定したら、ステ
ップ406において、合成部703は、以上の処理によ
って作成した地形の3次元モデルと全地図要素のモデル
とを所定の3次元座標空間に配置する。その後、座標変
換部704は、所定の視点位置からの透視投影図を作成
し、更に、3次元物体の投影処理等において一般に行わ
れる隠線消去等の画像処理を透視投影図に施した後、ス
テップ407において、これを立体地図としてディスプ
レイ102上に表示する。このような立体地図作成によ
って作成された立体地図においては、図5に示すよう
に、標高データから作成された山岳501及び海503
の画像や、高さ情報を含む形状データから作成された構
造物502等の画像は、それぞれ個別に、立体的に表示
されることになり、高さ情報を含まない形状データと標
高データとからに基づいて作成した道路504は、地形
に沿って表示されることになる。
Then, in step 405, when the three-dimensional shape generation unit 701 or the two-dimensional shape generation unit 702 determines that the creation of the three-dimensional model of all map elements has been completed, in step 406, the synthesis unit 703 executes the above processing. The three-dimensional model of the terrain and the model of all map elements created by the above are arranged in a predetermined three-dimensional coordinate space. After that, the coordinate transformation unit 704 creates a perspective projection view from a predetermined viewpoint position, and further performs image processing such as hidden line elimination generally performed in projection processing of a three-dimensional object on the perspective projection view. In step 407, this is displayed on the display 102 as a three-dimensional map. In a three-dimensional map created by creating such a three-dimensional map, as shown in FIG. 5, a mountain 501 and a sea 503 created from elevation data are used.
And the image of the structure 502 and the like created from the shape data including the height information are individually and stereoscopically displayed. Will be displayed along the terrain.

【0028】さて、図5から判断されるように、道路
は、実際の状況とは多少相違していても、地形の起伏に
沿って表示されいれば、ドライバーの道路状況の認識に
殆ど影響を与えない。従って、道路に関しては、属性情
報に、高さ情報を含まない形状データが登録される可能
性が高い。しかし、図4の立体地図作成処理のように、
形状データに含まれていなかった高さ情報を標高データ
で補って3次元モデルを作成すると、道路に関しては、
以下に示すような不都合が生じる場合がある。即ち、図
6に示すように、峡谷600等に渡されている高架道6
01等が、現実とはかけ離れた、峡谷に沿った道路60
2として表示される可能性がある。従って、このような
不都合が生じないように、本実施例では、道路について
は、図8に示すようなモデル生成処理によって3次元モ
デルを作成することにする。
As can be determined from FIG. 5, if the road is displayed along the undulations of the terrain even if it is slightly different from the actual situation, it has little effect on the driver's recognition of the road situation. Do not give. Therefore, regarding a road, there is a high possibility that shape data that does not include height information is registered in the attribute information. However, as in the three-dimensional map creation processing of FIG.
When the three-dimensional model is created by supplementing the height information that was not included in the shape data with the elevation data,
The following inconveniences may occur. That is, as shown in FIG.
01 mag is a road 60 along the canyon far from reality.
May be displayed as 2. Therefore, in order to avoid such inconvenience, in this embodiment, a three-dimensional model is created for a road by a model generation process as shown in FIG.

【0029】まず、勾配検出部705は、ステップ80
0において、図6に示すように道路の始点N1と終点N
nとの間に、適当な間隔毎に分割点N1,..,Nnを
設定しする。尚、分割点N1,..,Nnとして、地図
情報に含まれている道路データのノードや、道路描画に
使用するためにノード間に設定された補間点等を使用し
ても構わない。その後、勾配検出部705は、ステップ
801において、各分割点N1,..,Nnにおける勾
配m(即ち、連続する分割点Nk,Nk+1間の標高差
D)を算出し、更に、ステップ802において、道路の
始点N1と終点Nnとの間の地形変化を検出する。即
ち、標高データが急激に変動する区間(即ち、勾配mが
急激に所定の値h以上減少し、再度、急激に所定の値h
以上増加する区間)を渓谷区域と判定し、それ以外の区
間を一般道区域と判定する。尚、ここでいう所定の値h
とは、急勾配を判定するための基準となる値であり、本
実施の形態では、道路測量等の結果に基づいて適当に定
めた値を使用している。その後、ステップ803におい
て、高さ情報設定部706は、勾配検出部705により
一般道区域と判定された区間に含まれる各分割点の高さ
情報として、各分割点における実際の標高データを設定
し、勾配検出部705により渓谷区域と判定された区間
に含まれる各分割点の高さ情報としては、渓谷区域の始
点である分割点Nkにおける標高データを設定する。こ
のとき、渓谷区域から一般道区域への境界にある分割点
Nm,Nm+1において不連続な高さ情報が設定されて
いる可能が高いので、渓谷区域の高さ情報が滑らかに変
化するように、スプライン関数等を用いて、渓谷区域の
全分割点Nk,...Nm+1の高さ情報を補間するこ
とが望ましい。
First, the gradient detecting section 705 determines in step 80
At 0, the start point of the road as shown in FIG. 6 N 1 and the end point N
n at appropriate intervals, the division points N 1 ,. . , Nn. Note that the division points N 1 ,. . , Nn, a node of the road data included in the map information, an interpolation point set between nodes for use in road drawing, and the like may be used. After that, in step 801, the gradient detecting unit 705 determines each of the division points N 1 ,. . , Slope m (i.e., division points Nk successive altitude difference D between Nk + 1) in Nn calculates, further, in step 802, detects the topographic change between the start point N 1 and the end point Nn road . That is, the section in which the altitude data fluctuates rapidly (that is, the gradient m suddenly decreases by a predetermined value h or more, and again the predetermined value h
The section that increases above is determined as a valley area, and the other sections are determined as general road areas. Here, the predetermined value h
Is a reference value for determining a steep slope. In the present embodiment, a value appropriately determined based on a result of a road survey or the like is used. After that, in step 803, the height information setting unit 706 sets the actual elevation data at each division point as the height information of each division point included in the section determined as the general road area by the gradient detection unit 705. As the height information of each division point included in the section determined as the valley area by the gradient detection unit 705, the elevation data at the division point Nk, which is the start point of the valley area, is set. At this time, it is highly likely that discontinuous height information is set at the division points Nm, Nm + 1 at the boundary from the valley area to the general road area, so that the height information of the valley area changes smoothly. In addition, by using a spline function or the like, all division points Nk,. . . It is desirable to interpolate the height information of Nm + 1.

【0030】以上の処理を終了し、道路の始点N1と終
点Nnとの間の全分割点N1,..,Nnの高さ情報を
設定したら、ステップ804において、三次元合成部7
03は、高さ情報設定部706が設定した全分割点
1,..,Nnの高さ情報と、属性情報に登録された
道路の形状データとを用いて道路の3次元モデルを既定
の縮尺で作成する。
The above processing is completed, and all the division points N 1 ,... Between the starting point N 1 and the ending point Nn of the road are completed. . , Nn are set, in step 804, the three-dimensional synthesizing unit 7
03 are all division points N 1 ,. . , Nn, and the road shape data registered in the attribute information, to create a three-dimensional model of the road at a predetermined scale.

【0031】このようなモデル生成処理によって道路の
3次元モデルを作成すれば、図4のステップ407にお
いて、ディスプレイ102上に表示される立体地図に
は、図6に示すように、峡谷600に渡されている高架
道601の画像が表示される。また、図9に示すよう
に、ステップ804においては、一般道路区域の分割点
1,..,Nnの高さ情報と、属性情報に登録された
道路の形状データとを用いて一般道路区域の道路の3次
元モデルだけを作成するようにし、別途ステップ900
において、峡谷区域の分割点Nk,...Nm+1の高
さ情報と、属性情報に登録された適当な地図要素(例え
ば、高架橋等)の形状データとを用いて地図要素の3次
元モデルを既定の縮尺で作成するようにすれば、図10
に示すように、ディスプレイ102上に表示される立体
地図に、峡谷600に渡されている高架道等の画像10
00を表示させることもできる。
If a three-dimensional model of a road is created by such a model generation process, the three-dimensional map displayed on the display 102 at step 407 in FIG. The image of the elevated overpass 601 is displayed. As shown in FIG. 9, in step 804, the dividing points N 1 ,. . , Nn and the road shape data registered in the attribute information to create only a three-dimensional model of the road in the general road area.
At the division points Nk,. . . If the 3D model of the map element is created at a predetermined scale using the height information of Nm + 1 and the shape data of the appropriate map element (for example, viaduct or the like) registered in the attribute information, FIG.
As shown in the figure, a three-dimensional map displayed on the display 102 includes an image 10 such as an elevated road passing through the canyon 600.
00 can also be displayed.

【0032】ところで、道路以外の地図要素に関して
は、属性情報に高さ情報を含まない形状データが登録さ
れていても、単に地図情報に含まれる標高データによっ
て高さ情報を補ってしまうと不都合を生じる可能性が高
い。例えば、ビル等の建造物が地形に貼り付くように表
示された、不自然な立体地図が作成される場合がある。
そこで、地図要素の属性毎に当該地図要素の高さ情報の
デフォルト値をデータベースに登録し、且つ、図11に
示すように、図4の立体地図作成処理に新たにステップ
1100の処理とステップ1101の処理とを組み入れ
れば、こうした不都合を解消することができる。即ち、
ステップ1100において、ステップ401で高さ情報
の未設定が確認された地図要素が属する属性の高さ情報
のデフォルト値を検索し、ステップ1100でデフォル
ト値が取り出された場合には、ステップ1101におい
て、当該地図要素の高さ情報として、データベースに登
録されたデフォルト値を設定する。その結果、属性情報
に高さ情報が未設定の地図要素の内で、高さ情報のデフ
ォルト値が登録されていない属性に属する地図要素の3
次元モデルは、ステップ404において、二次元形状生
成部702によって、属性情報に登録された形状データ
が表す2次元形状と、地図情報に含まれる標高データか
ら算出される当該地図情報の高さ情報とに基づいて作成
されることになり、高さ情報のデフォルト値が登録され
ている属性に属する地図要素の3次元モデルは、ステッ
プ403において、三次元形状生成部701により、属
性情報に登録された形状データと、ステップ1100で
設定した高さ情報とに基づいて作成されることになる。
By the way, with respect to map elements other than roads, even if shape data that does not include height information is registered in the attribute information, it is inconvenient if height information is simply supplemented by elevation data included in the map information. Likely to occur. For example, an unnatural three-dimensional map in which a building such as a building is displayed so as to stick to the terrain may be created.
Therefore, the default value of the height information of the map element is registered in the database for each attribute of the map element, and as shown in FIG. 11, the processing of step 1100 and step 1101 are newly added to the three-dimensional map creation processing of FIG. By incorporating the processing described above, such inconvenience can be solved. That is,
In step 1100, a default value of the height information of the attribute to which the map element whose height information has not been set in step 401 is searched, and if the default value is extracted in step 1100, in step 1101, A default value registered in the database is set as the height information of the map element. As a result, among the map elements for which the height information is not set in the attribute information, three of the map elements belonging to the attribute for which the default value of the height information is not registered.
In step 404, the two-dimensional shape is represented by the two-dimensional shape represented by the shape data registered in the attribute information and the height information of the map information calculated from the elevation data included in the map information by the two-dimensional shape generation unit 702 in step 404. The three-dimensional model of the map element belonging to the attribute in which the default value of the height information is registered is registered in the attribute information by the three-dimensional shape generation unit 701 in step 403. It is created based on the shape data and the height information set in step 1100.

【0033】このように、本実施の形態に係るナビゲー
ション装置は、各地図要素の形状データに適当な高さ情
報を付加することができるので、データベースに必ずし
も全ての地図要素の高さ情報が登録されているとは限ら
ない場合であっても、違和感のない立体地図を表示する
ことができる。つまり、全地図要素についての高さ情報
の登録を前提していないので、既存の地図情報システム
のデータベースや、将来的に提供される各種の地図情報
システムのデータベースをそのまま利用できる可能性が
大きい。
As described above, since the navigation apparatus according to the present embodiment can add appropriate height information to the shape data of each map element, the height information of all map elements is not necessarily registered in the database. Even if it is not always done, a three-dimensional map without a sense of incongruity can be displayed. In other words, since it is not assumed that height information is registered for all map elements, there is a high possibility that a database of an existing map information system or a database of various map information systems to be provided in the future can be used as it is.

【0034】以上で、本実施の形態に係る立体地図作成
処理の説明を終り、以下、図12により、演算処理装置
のデータベース更新部が行うデータベースの更新処理に
ついて説明する。尚、ここで説明するデータベースの更
新処理は、車両の走行中、適当なタイミング毎に実行さ
れる処理である。
The description of the three-dimensional map creation processing according to the present embodiment is completed above, and the database update processing performed by the database update unit of the arithmetic processing unit will be described below with reference to FIG. The updating process of the database described here is a process executed at appropriate timings while the vehicle is running.

【0035】まず、ステップ1200において、前述の
軌跡記憶部304に記憶された車両の走行位置を獲得
し、ステップ1201において、地図情報に含まれる道
路データによって、車両の走行位置のノードに対応つけ
られた高さ情報を取り出す。そして、ステップ1202
において、勾配センサ112で検出された車両の走行位
置における勾配と、地図情報に含まれる標高データから
算出した車両の走行位置の勾配とを比較し、両者の差分
が所定の値を超えている場合には、ステップ1203に
おいて、勾配センサ112で検出された車両の走行位置
における勾配を用いて、車両の走行位置のノードに連結
されたノードに対応つけられた標高データを補正する。
First, in step 1200, the running position of the vehicle stored in the trajectory storage unit 304 is obtained, and in step 1201, the node of the running position of the vehicle is associated with the road data included in the map information. The height information. Then, Step 1202
In the case where the gradient at the traveling position of the vehicle detected by the gradient sensor 112 is compared with the gradient of the traveling position of the vehicle calculated from the altitude data included in the map information, and the difference between the two exceeds a predetermined value. In step 1203, the altitude data associated with the node connected to the node at the travel position of the vehicle is corrected using the gradient at the travel position of the vehicle detected by the gradient sensor 112.

【0036】このように、車両の走行中、逐次、データ
ベースに登録された地図情報に含まれる道路データが実
際の道路状況に合わせて自動的に更新されるので、常
に、現在の交通環境に合った立体地図を表示することが
できる。つまり、本実施の形態に係るナビゲーション装
置によれば、道路整備等により交通環境が変化していて
も、常に、ドライバに、現在の交通環境に合った最新の
交通情報を提供することができる。
As described above, while the vehicle is running, the road data included in the map information registered in the database is automatically updated in accordance with the actual road conditions, so that the road data always matches the current traffic environment. 3D map can be displayed. That is, the navigation device according to the present embodiment can always provide the driver with the latest traffic information suitable for the current traffic environment even when the traffic environment is changed due to road maintenance or the like.

【0037】ところで、ドライバが比較的広範囲に渡る
道路情報を要求している場合等には、座標変換部704
が用いる視点位置を適当な高度に設定することにより、
適当な高度の位置から展望した立体地図を表示させる必
要がある。このような場合には、図13に示すように、
規模の小さい建造物等の地図要素を2次元表示し、規模
の大きな地形等だけを三次元表示した方が、ドライバに
は、返って自然な印象を与える(以下、このような画像
を、疑似三次元画像と呼ぶ)。このような機能を実現す
るためには、図14に示すように、ドライバから視点位
置の変更を指示された場合に、ステップ1400におい
て、ドライバから指示された視点位置の高度と所定値と
を比較して、ドライバから指示された視点位置の高度が
所定値以下である場合には、図4を用いて説明した立体
地図生成処理と同様な処理を続行することにし、ドライ
バから指示された視点位置の高度が所定値を超えている
場合には、ステップ404において、高さ情報の有無に
関わらず、二次元形状生成部702が、属性情報に登録
された各地図要素の形状データに基づいて、全地図要素
の2次元モデルを作成するようにすればよい。
By the way, when the driver requests road information over a relatively wide area, the coordinate conversion unit 704 is used.
By setting the viewpoint position to be used at an appropriate altitude,
It is necessary to display a three-dimensional map viewed from an appropriate altitude position. In such a case, as shown in FIG.
A two-dimensional display of map elements such as small-scale buildings, and a three-dimensional display of only large-scale terrain, gives the driver a natural impression by returning (hereinafter, such an image is referred to as a pseudo image). 3D image). In order to realize such a function, as shown in FIG. 14, when the driver instructs to change the viewpoint position, in step 1400, the altitude of the viewpoint position instructed by the driver is compared with a predetermined value. If the altitude of the viewpoint position specified by the driver is equal to or less than a predetermined value, the same processing as the stereoscopic map generation processing described with reference to FIG. 4 is continued, and the viewpoint position specified by the driver is determined. If the altitude of the map element exceeds the predetermined value, in step 404, regardless of the presence or absence of the height information, the two-dimensional shape generation unit 702 performs the processing based on the shape data of each map element registered in the attribute information. What is necessary is just to create a two-dimensional model of all map elements.

【0038】このようにすれば、ドライバは、必要に応
じて、図15に示すような通常の立体地図を表示させた
り、図13に示すような疑似三次元画像の立体地図を表
示させたり、立体地図の表示状態を自在に切り替えるこ
とができるようになる。尚、ドライバが必要とする道路
情報を強調するために、ドライバにより指定された特定
の地図要素のみを三次元表示する機能を付加しても構わ
ない。
In this way, the driver can display a normal three-dimensional map as shown in FIG. 15 or a three-dimensional map of a pseudo three-dimensional image as shown in FIG. The display state of the three-dimensional map can be freely switched. In order to emphasize road information required by the driver, a function of three-dimensionally displaying only a specific map element specified by the driver may be added.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明に係る画像表示装置によれば、各
地図要素の高さ情報の有無に依らず、違和感のない立体
地図を表示することができる。つまり、各種の地図情報
システムのデータベースをそのまま利用することができ
ると思われる。
According to the image display device of the present invention, it is possible to display a three-dimensional map without a sense of incongruity regardless of the presence or absence of height information of each map element. In other words, it seems that the databases of various map information systems can be used as they are.

【0040】また、こうした画像表示装置に交通環境の
変化に応じて自動的にデータベースを更新する機能を付
加すれば、現在の交通環境に合った最新の立体地図の表
示が可能となる。
Further, if a function of automatically updating the database according to a change in the traffic environment is added to such an image display device, it is possible to display the latest three-dimensional map suitable for the current traffic environment.

【0041】つまり、こうした画像表示装置をナビゲー
ションシステムに導入すれば、データベースのメンテナ
ンスを一切行うことなく、ドライバに最新の道路情報を
提供することができるようになる。
That is, if such an image display device is introduced into the navigation system, the driver can be provided with the latest road information without performing any maintenance of the database.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るナビゲーション装
置の構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a navigation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の演算処理部のハードウエア構成を示した
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of an arithmetic processing unit in FIG. 1;

【図3】図1の演算処理部のソフトウエア構成を示した
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a software configuration of an arithmetic processing unit in FIG. 1;

【図4】本発明の実施の一形態に係る立体地図作成処理
の流れを示したフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a three-dimensional map creation process according to one embodiment of the present invention.

【図5】図4の立体地図作成処理により作成した立体地
図の一例である。
FIG. 5 is an example of a three-dimensional map created by the three-dimensional map creation process of FIG. 4;

【図6】渓谷に渡された高架道の3次元モデルの作成す
る際のモデル作成処理を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a model creation process when creating a three-dimensional model of an elevated road passed to a valley.

【図7】図3の表示処理部の機能構成を示した図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration of a display processing unit in FIG. 3;

【図8】本発明の実施の一形態に係るモデル作成処理の
流れを示したフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of a model creation process according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の一形態に係るモデル作成処理の
流れを示したフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a flow of a model creation process according to an embodiment of the present invention.

【図10】図9のモデル作成処理により作成した、渓谷
に渡された高架道の3次元モデルである。
FIG. 10 is a three-dimensional model of an elevated road passed to a valley created by the model creation processing of FIG. 9;

【図11】本発明の実施の一形態に係る立体地図作成処
理の流れを示したフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a flow of a three-dimensional map creation process according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の一形態に係るデータベース更
新処理の流れを示したフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a flow of a database update process according to an embodiment of the present invention.

【図13】疑似三次元表示の立体地図の一例である。FIG. 13 is an example of a three-dimensional map of pseudo three-dimensional display.

【図14】通常の立体地図の一例である。FIG. 14 is an example of a normal three-dimensional map.

【図15】立体地図の表示状態を切り換える処理の流れ
を示したフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing a flow of processing for switching a display state of a three-dimensional map.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…演算処理部 102…ディスプレイ 103…記憶装置 104…音声入出力装置 105…入力装置 106…車速センサ 107…方位センサ 108…ジャイロ 109…GPS受信装置 110…受信装置 111…LAN装置 112…勾配センサ 1201…CPU 1202…DMA 1203…ROM 1204…RAM 1205…描画コントローラ 1206…VRAM 1207…カラーパレット 1208…A/D変換器 1209…SCI 1210…PIO 1211…カウンタ Reference Signs List 101 arithmetic processing unit 102 display 103 storage device 104 voice input / output device 105 input device 106 vehicle speed sensor 107 azimuth sensor 108 gyro 109 GPS receiving device 110 receiving device 111 LAN device 112 gradient sensor 1201 CPU 1202 DMA 1203 ROM 1204 RAM 1205 Drawing controller 1206 VRAM 1207 Color palette 1208 A / D converter 1209 SCI 1210 PIO 1211 Counter

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】地図情報に基づいて当該地図情報が表す地
図の画像を表示する画像表示装置であって、 地表面の三次元形状を表す地形データと、当該地表面上
に位置している構造物の構造物の高さを含む三次元形状
を表す立体データと、前記構造物とは異なる構造物の二
次元形状を表す平面データとを記憶した前記地図情報
と、 前記地図情報に記憶された前記地形データによって表さ
れる三次元形状の地形モデルを生成する地形モデル生成
手段と、 前記地図情報に記憶された各平面データが表す二次元形
状の前記各構造物のモデルをそれぞれ生成する二次元モ
デル生成手段と、 前記地図情報に記憶された各立体データが表す三次元形
状の前記各構造物のモデルをそれぞれ生成する三次元モ
デル生成手段と、 前記二次元モデル生成手段が生成した前記各構造物のモ
デルと前記三次元モデル生成手段が生成した前記各構造
物のモデルとを、前記地形モデル生成手段が生成した前
記地形モデルに配置する合成手段と、 前記表示する地図の画像として、前記合成手段が前記各
構造物のモデルを配置した前記地形モデルを任意の視点
位置に対して定まる投影面に投影した投影図を作成する
投影手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
An image display device for displaying an image of a map represented by the map information based on the map information, comprising: terrain data representing a three-dimensional shape of a ground surface; and a structure located on the ground surface. Three-dimensional data representing a three-dimensional shape including the height of a structure of an object, and the map information storing two-dimensional data representing a two-dimensional shape of a structure different from the structure, and the map information is stored in the map information. Terrain model generation means for generating a terrain model of a three-dimensional shape represented by the terrain data; two-dimensional generation of a model of each of the two-dimensional structures represented by each of the plane data stored in the map information A model generation unit, a three-dimensional model generation unit that respectively generates a model of each of the three-dimensional structures represented by the three-dimensional data stored in the map information, and a three-dimensional model generation unit that generates the three-dimensional model. Combining means for arranging the model of each structure and the model of each structure generated by the three-dimensional model generating means on the terrain model generated by the terrain model generating means; and an image of the map to be displayed. An image display device, wherein the synthesizing unit includes a projection unit that creates a projection view by projecting the terrain model on which the model of each of the structures is arranged on a projection plane determined with respect to an arbitrary viewpoint position. .
【請求項2】請求項1記載の画像表示装置であって、 前記地図情報に記憶された平面データが二次元形状を表
す構造物の内の所定の構造物が位置する地点における前
記地表面の高度を検出し、当該所定の構造物の高さとす
る検出手段を備え、 前記二次元モデル生成手段は、二次元形状の前記所定の
構造物のモデルに換えて、前記検出手段が検出した前記
所定の構造物の高さと、前記地図情報に記憶された前記
所定の構造物の二次元形状を表す平面データとにより表
される三次元形状の前記所定の構造物のモデルを生成す
ることを特徴とする画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein the plane data stored in the map information indicates a two-dimensional shape of the ground surface at a point where a predetermined structure is located. Detecting means for detecting an altitude and setting the height of the predetermined structure, wherein the two-dimensional model generation means replaces the model of the predetermined structure having a two-dimensional shape with the predetermined structure detected by the detection means. Generating a model of the predetermined structure having a three-dimensional shape represented by the height of the structure and plane data representing the two-dimensional shape of the predetermined structure stored in the map information. Image display device.
【請求項3】請求項1記載の画像表示装置であって、 前記視点位置を指示する指示を受け付ける受付手段と、 前記受付手段が受け付けた前記指示により指示される視
点位置が所定の高度を超えた場合に、前記三次元モデル
生成手段は、前記三次元形状の各構造物のモデルに換え
て、前記地図情報に記憶された各立体データに含まれる
高さを無視して得られる二次元形状の前記各構造物のモ
デルをそれぞれ生成することを特徴とする画像表示装
置。
3. The image display device according to claim 1, wherein: a receiving unit that receives an instruction to specify the viewpoint position; and the viewpoint position indicated by the instruction received by the receiving unit exceeds a predetermined altitude. In this case, the three-dimensional model generating means replaces the model of each structure of the three-dimensional shape with a two-dimensional shape obtained by ignoring a height included in each three-dimensional data stored in the map information. An image display device for generating a model of each of the above structures.
【請求項4】請求項1記載の画像表示装置であって、 構造物の種類に応じて定めた区分毎に、当該区分に属す
る構造物の三次元形状を共通に表す形状データを登録し
たデータベースと、 前記データベースを検索し、前記地図情報に記憶された
平面データが二次元形状を表す構造物が属する区分の形
状データを取り出すデータ取得手段と、 前記二次元モデル生成手段は、前記地図情報に記憶され
た平面データが二次元形状を表す構造物の内の前記デー
タベースに形状データが登録された区分に属する前記二
次元形状の構造物のモデルに換えて、前記データ取得手
段が前記データベースから取り出した形状データが表す
三次元形状の前記構造物のモデルを任意の縮尺で作成す
ることを特徴とする画像表示装置。
4. The image display device according to claim 1, wherein for each section determined according to the type of the structure, a database in which shape data commonly representing a three-dimensional shape of the structure belonging to the section is registered. A data acquisition unit that searches the database and retrieves shape data of a section to which a structure in which the plane data stored in the map information represents a two-dimensional shape, and the two-dimensional model generation unit includes: The data acquisition means retrieves from the database in place of the model of the two-dimensionally structured structure belonging to the section in which the shape data is registered in the database in the structure in which the stored plane data represents the two-dimensionally shaped structure. An image display device, wherein a model of the three-dimensional structure represented by the shape data is created at an arbitrary scale.
【請求項5】地図情報に基づいて当該地図情報が表す地
図の画像を表示する画像表示装置であって、 地表面の三次元形状を表す地形データと、当該地表面上
の道路の経路を表す経路情報とを記憶した前記地図情報
と、 所定の構造物の三次元形状を表す形状データを登録した
記憶手段と、 前記地図情報に記憶された前記地形データが表す三次元
形状の地形モデルを生成する地形モデル生成手段と、 前記記憶手段に記憶された前記形状データが表す三次元
形状の前記構造物のモデルを生成する構造物モデル生成
手段と、 前記地図情報に記憶された経路情報が表す道路の経路に
沿って、前記地形モデル生成手段が生成した前記地形モ
デルの形状変化を検出する検出手段と、 前記検出手段が、前記地形モデルの形状変化として所定
の傾斜以上に急峻な傾斜を持った凹部を検出した場合
に、前記地形モデルの凹部に掛け渡されるように、前記
構造物モデル生成手段が生成した前記構造物のモデル
を、前記地形モデル生成手段が生成した前記地形三次元
モデルに配置する合成手段と、 前記表示する地図の画像として、前記合成手段が前記構
造物のモデルを配置した前記地形モデルを任意の視点位
置に対して定まる投影面に投影した投影図を作成する投
影手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
5. An image display device for displaying an image of a map represented by the map information based on the map information, the terrain data representing a three-dimensional shape of the ground surface, and representing a route of a road on the ground surface. Storage means for registering the map information storing route information and shape data representing a three-dimensional shape of a predetermined structure; generating a three-dimensional shape topographic model represented by the topographic data stored in the map information Terrain model generating means for generating, a structure model generating means for generating a model of the structure having a three-dimensional shape represented by the shape data stored in the storage means, and a road represented by route information stored in the map information Detection means for detecting a change in the shape of the terrain model generated by the terrain model generation means along the path of the terrain model; and When a concave portion having an incline is detected, the model of the structure generated by the structure model generating means is converted to the topography generated by the terrain model generating means so as to be bridged over the concave portion of the terrain model. A combining unit arranged on a three-dimensional model, and a projection view in which the combining unit projects the terrain model on which the model of the structure is arranged on a projection plane determined with respect to an arbitrary viewpoint position as an image of the map to be displayed. An image display device, comprising: a projection unit that creates the image.
【請求項6】地図情報に基づいて当該地図情報が表す地
図を三次元表示するナビゲーションシステムであって、 地図情報に基づいて当該地図情報が表す地図の画像を表
示する画像表示装置であって、 地表面の三次元形状を表す地形データと、当該地表面上
に位置している構造物の構造物の高さを含む三次元形状
を表す立体データと、前記構造物とは異なる構造物の二
次元形状を表す平面データとを記憶した前記地図情報
と、 前記地図情報に記憶された前記地形データによって表さ
れる三次元形状の地形モデルを生成する地形モデル生成
手段と、 前記地図情報に記憶された各平面データが表す二次元形
状の前記各構造物のモデルをそれぞれ生成する二次元モ
デル生成手段と、 前記地図情報に記憶された各立体データが表す三次元形
状の前記各構造物のモデルをそれぞれ生成する三次元モ
デル生成手段と、 前記二次元モデル生成手段が生成した前記各構造物のモ
デルと前記三次元モデル生成手段が生成した前記各構造
物のモデルとを、前記地形モデル生成手段が生成した前
記地形モデルに配置する合成手段と、 前記表示する地図の画像として、前記合成手段が前記各
構造物のモデルを配置した前記地形モデルを任意の視点
位置に対して定まる投影面に投影した投影図を作成する
投影手段とを備えることを特徴とするナビゲーションシ
ステム。
6. A navigation system for three-dimensionally displaying a map represented by the map information based on the map information, wherein the image display device displays an image of the map represented by the map information based on the map information. Terrain data representing a three-dimensional shape of the ground surface, three-dimensional data representing a three-dimensional shape including the height of a structure of a structure located on the ground surface, and two-dimensional data of a structure different from the structure. The map information storing plane data representing a three-dimensional shape; a terrain model generating means for generating a three-dimensional shape terrain model represented by the terrain data stored in the map information; Two-dimensional model generating means for respectively generating a model of each of the two-dimensional structures represented by the two-dimensional data represented by the two-dimensional data; and the three-dimensional shape represented by each three-dimensional data stored in the map information. Three-dimensional model generation means for respectively generating a model of a structure, a model of each structure generated by the two-dimensional model generation means and a model of each structure generated by the three-dimensional model generation means, A synthesizing unit arranged on the terrain model generated by the terrain model generating unit; and, as an image of the map to be displayed, the terrain model on which the synthesizing unit arranges the model of each structure is determined for an arbitrary viewpoint position A navigation system, comprising: projection means for creating a projection view projected on a projection surface.
【請求項7】請求項6記載のナビゲーションシステムで
あって、 車両の走行路の勾配を検出する検出手段と、 前記地図情報が記憶する前記地形データが表す地表面の
三次元形状の勾配が、前記検出手段が検出した前記走行
路の勾配に合致するように、前記地図情報が記憶する前
記地形データを補正する補正手段とを備えることを特徴
とする画像処理装置。
7. The navigation system according to claim 6, wherein a detecting means for detecting a gradient of a traveling path of the vehicle, and a gradient of a three-dimensional shape of the ground surface represented by the terrain data stored in the map information is: An image processing apparatus, comprising: a correction unit that corrects the topographic data stored in the map information so as to match a gradient of the traveling path detected by the detection unit.
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