JPH10332396A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地形上に沿って走行する自車ないし自車付近の
地点と視点との距離（高度差）に応じて、視点が自車に
近い場合は詳細形状で、遠い場合は簡易形状で自車周辺
の構造物を表示可能なナビゲーション装置を提供する。 【解決手段】形状データ選択／変換部（311）は、現在
位置検出部（305）で検出した自車位置データと視点設
定部（312）で設定された視点位置データから、自車と
視点との高度差を検出し、同一構造物の複数の形状デー
タを記憶する地図データベース（103）から該検出した
高度差に基づいて構造物の形状データを選択し、表示処
理部（310）により座標変換を行って、前記視点から眺
めた透視地図を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自車の現在位置に応
じて、地図データベースから地形、道路、構造物等の地
図要素に関する情報（地図情報）を選択して座標変換
し、地表面に対して所定の角度を成す方向で眺めた透視
地図に対応する景観を表示するナビゲーション装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】CD-ROM等の記憶媒体に記録されたディジ
タル地図データを読み出して画面上に建物や道路等の地
図を表示し、GPS等のセンサにより検出した現在位置と
目的地への方向を該地図上に表示して走行の便宜を図る
ナビゲーション装置が知られている。

【０００３】最近のナビゲーション装置では、自車の現
在位置付近の地図情報をよりわかりやすく通知する目的
で、特開平2-244188号公報にも知られるように、地表面
に対して所定の角度を成す方向で眺めた透視地図を表示
する装置がある。さらに、透視地図上に東京タワー等の
形状に特徴を持つ構造物等を模写したアイコン（以下、
立体アイコンと称す）を表示する装置がある。該装置で
は、地表面からの視点により構造物の見え方が変化する
ので、視点の高さに応じて立体アイコンを切り替えて表
示したり、鳥瞰図表示／平面表示の切換に応じて、立体
アイコン／平面アイコンを切り替えて表示することで、
地図の見え方に合わせて構造物を表示するように工夫さ
れている。

【０００４】ナビゲーション装置に提供されている地図
データは二次元データであるが、より視認性を向上させ
るために、本格的な三次元地図表示が期待されており、
将来的には、地形や構造物（橋や建物等）の立体形状デ
ータが追加された三次元地図データがサポートされるよ
うになる。通常、このような構造物等の立体形状は、三
角形や四角形等の複数の面で構成される。

【０００５】これらを所定の視点位置からの景観で表示
すると、透視効果により、視点に近い物体は手前に大き
く表示され、視点から遠い物体は奥側に小さく表示され
る。この場合、視点から遠い物体については、詳細な立
体形状を展開しても表示上、無意味である。また、視点
位置を地表面から所定の高さに設定した鳥瞰図で表示す
ると、視点高度が地表面に近い場合は地表上の物体が大
きく、視点高度を高くするに従って徐々に小さく表示さ
れるようになる。この場合も所定以上の高度から眺めた
物体形状を詳細に展開しても表示上、無意味である。

【０００６】そこで、三次元グラフィックス処理が先行
しているゲーム機やコンピュータグラフィックス（以
下、CG）による景観シミュレーション等では、視点やキ
ャラクタの移動や、構造物との距離やシーン切換に応じ
て、視点近くの物体は詳細形状で、視点から遠い物体は
簡易形状でというように、構造物の表示形態を替える方
法が利用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ゲームやCGにおける、
視点（キャラクタの位置）と構造物との距離で、構造物
の表示形態を切り替える手法は、視点（キャラクタ位
置）に近い構造物は詳細に、視点から遠い構造物は簡易
な形態で表示されるので、奥に存在する構造物の情報を
知りたい場合は、視点を該構造物の近くに移動させない
とその詳細な形状は確認できない。ナビゲーション装置
では、移動体周辺の状況に限らず、走行予定先の地図情
報をあらかじめ通知する必要があるので、例えば、地表
面から所定の高度で眺める地表上の情報は、同一表示画
面上では同一の詳細度で表示する方が望ましい。

【０００８】立体アイコンを表示する従来のナビゲーシ
ョン装置では、視点高度に応じて構造物の形状を切り替
えるので画面内において同一の詳細度で表示できるが、
このような従来の方法は、地形高度（海抜）0メートル
の地表面からの視点高度で、構造物等の形状（立体アイ
コン）を選択するので、起伏のある地形上にある構造物
の近く（地表面近く）に視点を置いても、詳細な形状で
描画できないという問題が考えられる。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、その目的は、地形・建物等の三次元の地図情報に基
づいて立体的な地図を表示することが可能なナビゲーシ
ョン装置において、地形上に沿って走行する自車周辺の
構造物を、地図表示尺度や視点を変更しても、視認性を
保ながら高速に表示可能なナビゲーション装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、移動体の現在位置及び該現在位置に対応する地点の
いずれか一方から予め定めた視点までの高度差、また
は、地図の表示縮尺に応じて、表示されるべき地図要素
の表示形状を変化させることにより達成される。

【００１１】具体的には、上記目的を達成するために本
発明は、移動体の現在位置を求め、該現在位置に応じて
設定された領域の地図情報を地図データベースから読込
み、該地図情報について座標変換を行うことで、予め定
めた高度に設けられた視点から地表面に対して所定の角
度をなす方向で眺めた場合の透視地図を生成し、当該透
視地図に対応する画像をディスプレイに表示するナビゲ
ーション装置において、前記地図データベースに格納さ
れている地図情報は、地形、道路及び構造物のうち少な
くとも１つの地図要素に関するデータを備え、該データ
は同一の地図要素についての、互いに異なる複数の形状
データから構成されるものであり、前記地図データベー
スから地図情報を読み込む際に、前記高度差または前記
表示縮尺に応じて、前記ディスプレイに表示されるべき
地図要素の形状データを選択して読み込む、形状データ
選択手段を有する。

【００１２】また、上記目的を達成するために本発明
は、ナビゲーション装置において、前記地図データベー
スに格納されている地図情報は、地形、道路及び構造物
のうち少なくとも１つの地図要素の形状を示すためのデ
ータを備えるものであり、前記地図データベースから地
図情報を読み込む際に、前記高度差または前記表示縮尺
に応じて、前記ディスプレイに表示されるべき地図要素
の形状を変えるために、前記地図データベースから読み
込んだデータを変換する形状データ変換手段を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】本実施形態のナビゲーション装置は、図1
に示すような各種の構成ユニットから構成される。すな
わち、本ナビゲーション装置は、演算処理部（101）、
ディスプレイ（102）、地図データベース（103）、音声
入出力装置（104）、入力装置（105）、ＬＡＮ装置（10
6）、車輪速センサ（107）、方位センサ（108）、ジャ
イロセンサ（109）、ＧＰＳ受信装置（110）、および、
交通情報受信装置（111）を備える。

【００１５】演算処理部（101）はＣＰＵやメモリ等で
構成される等で構成されるもので、上記（107）〜（11
0）の各種センサから出力される情報を基に現在位置を
検出し、得られた現在位置情報から、表示に必要な地図
情報を地図データベース（103）から読み込んでグラフ
ィックス展開し、該グラフィックス展開した地図上に上
記センサ（107）〜（110）から検出した自車の現在位置
を現在地マークとして重ねてディスプレイ（102）へ表
示したり、あるいは、入力装置（105）によりユーザが
指定した地点（例えば現在地と目的地）を結ぶ最適な道
路を算出し、音声入出力装置（104）やディスプレイ（1
02）を用いてユーザに通知しながらを経路を誘導する、
等といった様々な処理を行う中心的なユニットである。

【００１６】ディスプレイ（102）は、演算処理部（10
1）で生成されたグラフィックス情報を表示するユニッ
トで、ＣＲＴや液晶ディスプレイで構成される。また演
算処理部（101）とディスプレイ（102）間の信号Ｓ１
は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television Syst
em Committee）信号で接続するのが一般的である。

【００１７】地図データベース（103）は、ＣＤ−ＲＯ
ＭやＩＣカード、ＤＶＤ（Digital Video Disc）といっ
た大容量記憶媒体で構成され、必要とする地図データを
読み出し／書き込む処理を行う。

【００１８】音声入出力装置（104）は、演算処理部（1
01）が生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換
し出力すると共に、ユーザが発した声を認識し演算処理
部（101）にその内容を転送する処理を行う。

【００１９】入力装置（105）は、ユーザからの指示を
受け付けるユニットで、スクロールキー、縮尺変更キー
などのハードスイッチ、ジョイスティック、ディスプレ
イ上に貼られたタッチパネルなどで構成される。

【００２０】移動体ナビゲーションで位置を検出するた
めに使用するセンサは、車輪の円周と計測される車輪の
回転数の積から距離を測定する車輪速センサ（107）、
地球が保持している磁場を検知し移動体が向いている方
角を検出する方位センサ（108）、光ファイバジャイロ
や振動ジャイロといった移動体が回転した角度を検出す
るジャイロ（109）、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移
動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の
衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行方
向及び進行方位を測定するＧＰＳ受信装置（110）で構
成される。

【００２１】さらに、外部から入力される動的情報とし
て、道路の渋滞情報、工事、通行止めといった規制情報
や駐車場情報といった交通情報を発するビーコン送信機
やＦＭ多重放送から送られる信号を受信する交通情報受
信装置（111）を備える。また、車両の様々な情報、例
えばドアの開閉情報、点灯しているライトの種類と状
況、エンジンの状況や故障診断結果などを受ける車内Ｌ
ＡＮ装置（106）を備える。

【００２２】処理演算部（101）のハードウェア構成に
ついて、図2を参照して説明する。以下では各構成要素
（デバイス）について説明する。演算処理部（101）で
は、各デバイス間がバスで接続された構成になる。

【００２３】演算処理部（101）は、例えば、数値演算
及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行す
るＣＰＵ（201）、地図や演算データを格納するＲＡＭ
（202）、プログラムやデータを格納するＲＯＭ（20
3）、高速にメモリとメモリ間及びメモリと各デバイス
間のデータ転送を実行するＤＭＡ（Direct Memory Acce
ss）（204）、ベクトルデータを画素情報に展開すると
いったグラフィックス描画を高速に実行し、かつ表示制
御を行う描画コントローラ（205）、グラフィックスイ
メージデータを蓄えるＶＲＡＭ（206）、イメージデー
タをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット（207）、ア
ナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（20
8）、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変
換するＳＣＩ（209）、パラレル信号と同期をとりバス
上にのせるＰＩＯ（210）、および、パルス信号を積分
するカウンタ（211）で構成される。

【００２４】上記のような構成を備える処理演算部（10
1）が実現する機能構成を図3を参照して説明する。以
下、各構成要素について説明する。

【００２５】現在位算出部（305）は、車輪速センサ（1
07）で計測される距離パルスデータS5、及びジャイロ
（109）で計測される角加速度データS7を各々積分した
結果得られる距離データ及び角度データを用い、そのデ
ータを時間軸で積分していくことにより、初期位置
（Ｘ,Ｙ）から移動体走行後の位置（Ｘ’,Ｙ’）を演算
する処理を行う。さらに、移動体の回転した角度と進む
方位の関係を一致させるため、方位センサ（108）から
得られる方位データS6と、ジャイロ（109）から得られ
る角加速度データS7を積分した角度データで、移動体が
進行している方向の絶対方位を補正する。また上述した
センサから得られたデータを積分していくとセンサの誤
差が蓄積するため、ある時間周期でＧＰＳ受信装置（11
0）から得られた位置データS8をもとに蓄積した誤差を
キャンセルするという処理を施し現在位置情報を出力す
る。

【００２６】このようにして得られた現在位置情報には
センサの誤差が含まれているため、さらに位置精度を高
めることを目的として、マップマッチ処理（306）を行
う。これは、データ読込部（307）によって読み込まれ
た現在地周辺の地図に含まれる道路データと、現在位置
算出部（305）から得られた走行軌跡を互いに照らし合
わせ、形状の相関が最も高い道路に現在地を合わせ込む
という処理である。マップマッチ処理を施すことで現在
地は多くの場合走行道路と一致するようになり、精度よ
く現在位置情報を出力することができる。

【００２７】このようにして演算された現在位置情報
は、所定距離走行する度に軌跡記憶部（308）に記憶さ
れる。軌跡データは、これまで走行してきた道路につ
き、対応する地図上の道路に軌跡マークを描画するため
に用いられる。

【００２８】一方、コマンド解析部（301）は、ユーザ
からの要求を入力装置（105）で受け、その要求内容を
解析し、対応する処理が実行されるよう各ユニットを制
御する。例えばユーザが目的地までの経路誘導を要求し
たときは、目的地を設定するため地図を表示する処理を
表示処理部（310）に要求し、さらに現在地から目的地
までの経路を演算する処理を経路計算部（302）に要求
する。

【００２９】経路計算部（302）は、ダイクストラ法等
を用いて指定された地点間の経路を地図データから検索
し、経路記憶部（303）に蓄える。このとき、指定され
た地点間の距離が最短になる経路、もしくは最短時間で
到達可能な経路、あるいは最もコストが安くなる経路等
をそれぞれ求めることも可能である。

【００３０】経路誘導部（304）は、経路記憶部（303）
に蓄えられた誘導経路のリンク情報と現在位置算出部
（305）及びマップマッチ処理部（306）で求められる自
車の現在位置情報を比較し、交差点等を通過する所定時
間前に直進すべきか、右左折すべきかを音声入出力装置
（104）を用い音声でユーザに通知したり、ディスプレ
イ（102）上に表示された地図上に進行すべき方向を表
示し、ユーザに経路を通知する。

【００３１】データ読込部（307）は、要求された領域
の地図データを地図データベース（103）から読み込み
準備するように動作する。

【００３２】視点設定部（312）は、コマンド解析部（3
01）により入力された視線や視野角等のパラメータを記
憶し、自車の移動と共に視点を更新する。

【００３３】動的情報選択手段（313）は本発明の特徴
的構成の一つであり、視点位置と自車位置との距離ない
し高度差に応じて、表示すべき交通情報やレストラン、
駐車場情報等を選択する。

【００３４】形状データ選択／変換部（311）もまた、
本発明の特徴的構成の一つであり、視点位置と自車位置
との距離ないし高度差に応じて、構造物の形状データを
地図データベースから選択、あるいは形状変換する処理
を実行する。なお、本明細書において、動的情報とは外
部から入力される交通情報、駐車場情報、施設情報、駐
車場等の情報を指す。

【００３５】表示処理部（310）は、表示が要求された
地点周辺の地図データをデータ読込部（307）から受け
取り、形状データ選択／変換部（311）で選択あるいは
形状変換された構造物形状と、コマンド解析部（301）
等で指定された表示地図の縮尺、描画方法、描画方位と
でグラフィック展開しＶＲＡＭ（206）に転送する。

【００３６】メニュー表示部（309）は、コマンド解析
部（301）から出力される命令を受け、要求される様々
な種類のメニューやマークを表示処理部（310）に転送
し、地図に重ねて表示する。

【００３７】図4（a）、（b）に、形状データ選択／変
換部（311）での処理を実施した場合の表示例（400）、
（401）を示す。本図において（402）は道路、（403）
は自車位置マーク、（404）は構造物を示す。本実施形
態においては、視点と自車間の距離（高度差）が所定値
以下の場合は、表示例（400）に示すように構造物404を
立体形状あるいは詳細形状で表示する。視点と自車間の
距離（高度差）が所定値以上の場合は、表示例（401）
に示すように構造物（404）をアイコン等の平面形状あ
るいは簡易形状で表示する。

【００３８】地図データベース（103）のフォーマット
の一例を図5に示す。地図データベース（103）は、デー
タ管理部（510）とデータ記憶部（520）とに分類され
る。データ管理部（510）は、メッシュコード（511）、
属性情報（512）、標高データ管理部（513）、道路デー
タ管理部（514）、建物データ管理部（515）等の地図デ
ータの管理情報を記憶する。

【００３９】メッシュコード（511）は、どこの地図領
域かを示すもので、例えば緯経度方向に等間隔に分割し
たメッシュ領域に割り振られた地域メッシュコードであ
る。属性情報（512）は地図データのバージョンや更新
日等の付加情報である。標高データ管理部（513）、道
路データ管理部（514）、建物データ管理部（515）は各
々、標高データ、道路データ、建物データの記憶先（ア
ドレス）を示す。

【００４０】データ記憶部（520）は、標高データ（52
1）、道路データ（522）、建物データ（523）等の各種
地図要素のデータを記憶する部分である。本実施形態の
形状データ選択／変換部（311）では、表示尺度や視点
と自車との位置関係から、建物データ（523）に記憶さ
れた構造物の形状データを選択して読み込んだり、形状
を変換したりする。

【００４１】建物データ（523）は、同一構造物につい
て複数の形状データ（524）を記憶したものである。各
形状データは、例えば、形状を構成する面数（525）と
構成面データ（526）で構成される。構成面データ（52
6）は、該面の頂点数（527）と三次元の頂点データx,y,
z（528）とから構成される。テクスチャ（529）は、表
面に貼り付けるアイコンや写真等の画像データ（530）
の記憶先を示すものである。

【００４２】次に、本実施形態のナビゲーション装置の
動作について説明する。

【００４３】最初、本ナビゲーション装置において、自
車と視点との位置関係により構造物の形状データを選択
するデータの流れを図18を参照して説明する。

【００４４】形状データ選択／変換部（311）は、現在
位置検出部305で検出した自車位置データと視点設定部
（312）で設定された視点位置データから、自車と視点
との高度差を検出し、同一構造物の複数の形状データを
記憶する地図データベース（103）から該検出した高度
差に基づいて、各構造物の形状データを選択し、表示処
理部（310）により座標変換を行って、前記視点から眺
めた透視地図を表示する。なお、視点設定部（312）に
おいて自車と視点との高度差を検出し、該高度差に関す
るデータを形状データ選択／変換部（311）に渡しても
よい。

【００４５】自車と視点との位置関係から、形状データ
を地図データベース（103）から選択する、形状データ
選択／変換部（311）の処理例を図6のフローチャートを
用いて説明する。図7は図6の補足図である。図7におい
て、（700）は海抜0メートル面、（701）は地表面、（7
02）は自車位置、（703）は視点を示している。

【００４６】本処理は、現在位置算出部（305）におい
て自車の現在位置が更新された時に開始され、最初、自
車位置と視点位置との高度差Δh=h2 - h1を算出する
（ステップ601）。Δhが所定高度以下（Δh＜H1）の時
は最も詳細な形状データ1（704）を選択し、Δhが所定
範囲内（H1≦Δh≦H2）の時は形状データ2（705）を選
択し、Δhが所定値を越える時は（H2≦Δh）、最も簡易
な形状データ3（706）を選択し（ステップ602）、選択
した形状データを読み込む（ステップ603、604、60
5）。表示処理部（310）において該形状データを透視変
換し、ディスプレイ（102）に表示する（ステップ60
6）。表示例（707）は、例えば形状1（704）が選択さ
れ、透視変換処理後の表示イメージである。

【００４７】なお、本処理例では、同一構造物について
3つの形状データがある場合を例に挙げて説明したが、
同一構造物に関する形状データの個数は上記例に限定さ
れるものではなく、2つあるいは4つ以上の形状データを
備える構成としても構わない。

【００４８】自車と視点との位置関係から、交通情報受
信装置（111）で受信した交通情報や駐車場情報等の動
的情報の表示形状を選択する、形状データ選択／変換部
（311）の処理例を図8のフローチャート及び図9を用い
て説明する。図9は動的情報の一例で、渋滞情報を受信
した場合を示したものである。

【００４９】動的情報（900）は、例えば、レストラン
や駐車場、渋滞情報等の情報種別である属性情報（90
1）と、緯経度および高さ、あるいはメッシュ内の正規
化座標、あるいはノード（交差点番号）やリンク番号
（ノードを連結する道路に付加された固有の番号）で表
された渋滞の発生場所（902）と、渋滞長（903）と、該
渋滞発生路の通過予測時間（904）と、渋滞原因（905）
等で構成される。

【００５０】本処理では、形状データ選択／変換部（31
1）は、動的情報（900）を参照し渋滞情報があれば（ス
テップ801）、自車位置と視点との高度差Δhを算出し
（ステップ802）、表示すべき車両形状を選択する（ス
テップ803）。本例では、Δh＜所定高度H1の時は車両の
立体形状を読み込み（ステップ804）、所定高度H1≦Δh
の時は車両の平面形状を読み込む（ステップ805）。

【００５１】ここで、該車両の平面および立体形状デー
タは、地図データベース103あるいは形状データ選択／
変換部（311）の内部パラメータとして予め記憶してお
くか、あるいは動的情報（900）の一つとして受信す
る。

【００５２】次に、表示処理部（310）において該形状
データを透視変換し、ディスプレイ（102）に表示する
（ステップ806）。なお、本処理において、ステップ80
2、803、806は、上記図6のステップ601、602、606と同
じ処理を用いることができる。

【００５３】図10は、上記図8の処理を実行した場合の
表示イメージである。表示例（１０００）は、Δｈ＜所
定高度H1の場合で、前方の道路には渋滞を表す複数の立
体形状の車両（1002）を表示する。表示例（1001）は、
所定高度H1≦Δhの場合で、複数の平面形状の車両（100
4）を表示する。（1003）および（1005）は該渋滞路の
通過予測時間を視覚的に表現したもので、地図データベ
ース（103）等にあらかじめ記憶した待ち時間形状デー
タを読み込み、Δhに従って立体ないし平面形状を選択
し、表示する。

【００５４】自車と視点との位置関係から、地図データ
ベース（103）から読み込んだ形状データを変換する、
形状データ選択／変換部（311）の処理例を、図11のフ
ローチャートを用いて説明する。

【００５５】本処理では最初、地図データベース（10
3）から所定の構造物の形状データを読み込み（ステッ
プ1101）、自車位置と視点との高度差Δhを算出し（ス
テップ1102）、Δhの値に基づいて形状変換方法を選択
する（ステップ1103）。

【００５６】本処理例では、（ステップ1101）にて読み
込んだ形状データが平面形状かつΔh＜所定高度H1の場
合は、平面形状を立体形状に変換（ステップ1104）する
方法を選択し、前記形状データが立体形状かつ所定高度
H1≦Δhの場合は、立体形状を平面形状に変換する（ス
テップ1105）方法を選択する。その他（形状データが平
面かつ所定高度H1≦Δh、あるいは形状データが立体か
つΔh＜所定高度H1）の場合は、形状変換しない。表示
処理部（310）において該形状データを透視変換し、デ
ィスプレイ（102）に表示する（ステップ1106）。な
お、本処理において、ステップ1102、1106は、上記図6
のステップ601、606と同じ処理を用いることができる。

【００５７】上記図11のステップ1104およびステップ11
05の形状変換方法を図12の補足図を用いて説明する。立
体形状（1201）から平面形状（1202）への変換は、立体
形状（1201）の側面データの高さ0の頂点を抽出し、平
面形状（1202）を変換する方法、あるいは投射変換によ
り立体形状（1201）を真上から眺めた形状（1202）に変
換する方法等があり、構造物を構成する側面データから
底面形状を作成することで容易に可能である。

【００５８】一方、平面形状（1202）から立体形状（12
01）への変換は、平面形状（1202）から所定の高さhの
側面を作成することで、立体形状（1201）が作成でき
る。ここで所定の高さhは、形状データ（524）として記
憶しておくか、あるいは形状データ選択／変換部（31
1）のパラメータとしてあらかじめ記憶しておくものと
する。

【００５９】自車と視点との位置関係から、交通情報受
信装置（111）で受信した交通情報や駐車場情報等の動
的情報の表示形状を選択する、形状データ選択／変換部
（311）の処理例を、図13のフローチャートを用いて説
明する。

【００６０】本処理では最初、動的情報（900）を参照
し（ステップ1301）、渋滞情報があればその通過時間を
表現する形状データを読み込む（ステップ1302）。自車
位置と視点との高度差Δhを算出し（ステップ1303）、
上記ステップ1302にて読み込んだ形状データが平面形状
かつΔh＜所定高度H1の場合は、平面形状を立体形状に
変換（ステップ1305）する方法を選択し、形状データが
立体形状かつ所定高度H1≦Δhの場合は、立体形状を平
面形状に変換する（ステップ1306）方法を選択する（ス
テップ1304）。また、それ以外の場合には、形状変換を
行わずに、ステップ1307へ進む。ステップ1307では、表
示処理部（310）において該形状データを透視変換し、
ディスプレイ（102）に表示する。

【００６１】上記ステップ1301、1303、1304〜1306、13
07には、それぞれ、上記図8のステップ801、上記図6の
ステップ601、上記図11のステップ1102〜1104、上記図6
のステップ606と同じ処理を用いることができる。

【００６２】図14は、上記図13の処理を実行した場合の
表示イメージ例である。表示例（1400）は、Δh＜所定
高度H1の場合で、渋滞路の通過予定時間を表現する立体
形状（1402）を表示する。表示例（1401）は、所定高度
H1≦Δhの場合で、渋滞路の通過予定時間を表現する平
面形状（1403）を表示する。

【００６３】なお、本例では、形状データは動的情報に
含まれるものと想定しているが、本発明はこのような場
合に限定されるものではなく、動的情報に形状データが
含まれていない場合でも、該動的情報に対応するよう
に、例えば地図データベースなどの装置側の記憶装置に
形状データを記憶しておく構成としても構わない。

【００６４】自車と視点との位置関係から、交通情報受
信装置（111）で受信した交通情報や駐車場情報等から
表示すべき情報を選択する、形状データ選択／変換部
（311）の処理概要を、図15のフローチャートと図16、
図17を用いて説明する。

【００６５】図16は、動的情報の構成例でレストラン情
報を受信した場合を想定したものである。ここで、動的
情報（1600）は、属性情報（901）と、該レストランの
場所（902）と、満／空情報（1603）と、（1603）で満
席だった時に待ち時間がどれくらいかを示す待ち時間
（1604）と、営業時間（1605）等で構成されるものとす
る。

【００６６】形状データ選択／変換部（311）は、動的
情報が受信されると、自車と視点との高度差Δhを算出
し（ステップ1500）、Δhが所定高度以下（Δh＜H1）の
時は、動的情報1としてデータ（511）、（901）〜（90
2）及び（1603）〜（1604）を選択し、Δhが所定値を越
える（H1≦Δh）時は、動的情報2としてデータ（51
1）、（901）〜（902）及び（1603）〜の、動的情報1よ
りも詳細な情報を選択する（ステップ1501）。上記ステ
ップ1501で選択した動的情報読み込み（ステップ1502、
1503）、表示処理部（310）において該形状データを透
視変換し、ディスプレイ（102）に表示する（ステップ1
504）。

【００６７】図17は、上記図15の処理手順により、自車
と視点との位置関係で選択、表示した動的情報の表示イ
メージである。表示例（1700）は、Δhが所定高度以下
（Δh＜H1）の場合、表示例（1701）は、Δhが所定値以
上（H1≦Δh）の場合である。

【００６８】表示例（1700）では、上記図15の手順に従
って、地図データベース（103）から構造物の詳細形状
を読み込み表示する。本図において、（1702）および
（1703）は、動的情報に該当する構造物のイメージであ
る。このとき、動的情報に該当する構造物が周辺の構造
物から一目にて識別できるように、太線や模様や色等で
強調することもある。さらに、空席有りですぐに利用可
能な構造物（1703）と満席で待ち時間が発生している構
造物（1702）とを異なる色で塗り潰す等が考えられる。
また、待ち時間に比例して該構造物の表面色の輝度や濃
度、着色する表面積を変化させてもよい。

【００６９】さらに表示例（1700）では、動的情報2と
してデータ（511）、（901）〜（902）、（1603）〜の
ように詳細な動的情報を読み込み、例えば構造物（170
2）のように"レストランA"、"満席"、"30分待ち"、"24
時間営業"等の情報を表示する構成としてもよい。

【００７０】表示例（1701）は、上記図15の手順に従っ
て、地図データベース（103）から構造物の簡易形状を
読み込み表示する。動的情報1としてデータ（511）、
（901）〜（902）、（1603）〜（1604）のように動的情
報を限定して読み込み、例えば構造物（1702）のよう
に"レストランA"を表示する。さらに、動的情報に該当
する構造物が周辺の構造物から一目にて識別できるよう
に、太線や模様や色等で強調する構成としてもよい。ま
た、満席で待ち時間が発生している構造物（1702）と空
席有りですぐに利用可能な構造物（1703）とを異なる色
で塗り潰す等してもよい。さらに待ち時間に比例して塗
り潰し色の輝度や濃度、着色する表面積を変化させても
よい。

【００７１】なお、上述した実施形態においては、自車
位置と視点との高度差に基づいて、表示すべき構造物の
形状を立体形状とすべきか平面形状とすべきかを選択し
ていたが、上記高度差の代わりに、表示される地図の縮
尺に応じて構造物の形状を選択する構成としてもよい。
例えば、地図の表示尺度が所定値よりも大きい場合には
平面形状とし，該所定値未満の場合には立体形状とし
て、視点が自車に近い場合は詳細形状で、視点が自車か
ら遠い場合は簡易形状で自車周辺の構造物を表示する。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば、地図表示尺度、あるい
は地形上に沿って走行する自車ないし自車付近の地点と
視点との距離（高度差）により、自車周辺の構造物を、
視点が自車に近い場合は詳細形状で、視点が自車から遠
い場合は簡易形状で表示するので、地図表示尺度や視点
を変更しても、構造物等の地図要素の視認性を保ち、か
つ高速に表示可能なナビゲーション装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明によるナビゲーション装置の一実施形態
における構成を示すブロック図。

【図2】演算処理部（101）のハードウェア構成を示した
ブロック図。

【図3】演算処理部（101）の機能構成を示したブロック
図。

【図4】図4（a）：本発明の表示方法を適用した立体地
図表示例を示す説明図。 図4（b）：本発明の表示方法を適用した立体地図表示例
を示す説明図。

【図５】地図データベース（103）の構成例を示す説明
図。

【図６】自車と視点との位置関係から、構造物の形状デ
ータを選択する、本発明の形状データ選択／変換部（31
1）の処理例を示すフローチャート。

【図７】図6の補足説明図。

【図8】自車と視点との位置関係から、渋滞情報（動的
情報）の表示形状を選択する、本発明の形状データ選択
／変換部（311）の処理例を示すフローチャート。

【図9】動的情報の構成例を示す説明図。

【図10】図10（a）：図8の処理を実施した時の表示イメ
ージ例を示す説明図。 図10（b）：図8の処理を実施した時の表示イメージ例を
示す説明図。

【図11】自車と視点との位置関係から、構造物の形状デ
ータを変換する、本発明の形状データ選択／変換部（31
1）の処理例を示すフローチャート。

【図12】図12（a）：図11の補足説明図で、立体形状か
ら平面形状に変換する処理概念を示す説明図。 図12（b）：図11の補足説明図で、平面形状から立体形
状に変換する処理概念を示す説明図。

【図13】自車と視点との位置関係から、渋滞情報（動的
情報）の表示形状を変換する、本発明の形状データ選択
／変換部（311）の処理例を示すフローチャート。

【図14】図14（a）：図13の処理を実施した時の表示イ
メージ例を示す説明図。 図14（b）：図13の処理を実施した時の表示イメージ例
を示す説明図。

【図15】自車と視点との位置関係から、動的情報を選択
する、本発明の動的情報選択部（313）の処理例を示す
フローチャート。

【図16】動的情報の構成例を示す説明図。

【図17】図17（a）：図15の処理を実施した時の表示イ
メージ例を示す説明図。 図17（b）：図15の処理を実施した時の表示イメージ例
を示す説明図。

【図18】本発明の装置において、自車と視点との位置関
係により構造物の形状データを選択する、データの流れ
を説明するためのブロック図。

【符号の説明】

101…演算処理部、102…ディスプレイ、103…地図デー
タベース、104…音声出入力装置、105…入力装置、106
…LAN装置、107…車輪速センサ、108…方位センサ、109
…ジャイロ、110…GPS受信装置、111…交通情報受信装
置、201…CPU、202…RAM、203…ROM、204…DMA、205…
描画コントローラ、206…VRAM、207…カラーパレット、
208…A/D変換器、209…SCI、210…PIO、211…カウン
タ、301…コマンド解析部、302…経路計算部、303…経
路記憶部、304…経路誘導部、305…現在位置算出部、30
6…マップマッチ処理部、307…データ読込部、308…軌
跡記憶部、309…メニュー表示部、310…表示処理部、31
1…形状データ選択／変換部、312…視点設定部、313…
動的情報選択部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 浩三 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体の現在位置を求め、該現在位置に応
   じて設定された領域の地図情報を地図データベースから
   読込み、該地図情報について座標変換を行うことで、予
   め定めた高度に設けられた視点から地表面に対して所定
   の角度をなす方向で眺めた場合の透視地図を生成し、当
   該透視地図に対応する画像をディスプレイに表示するナ
   ビゲーション装置において、 前記地図データベースに格納されている地図情報は、地
   形、道路及び構造物のうち少なくとも１つの地図要素に
   関するデータを備えるものであって、 前記求めた移動体の現在位置及び該現在位置に対応する
   地点のいずれか一方から前記視点までの高度差、また
   は、前記透視地図の表示縮尺に応じて、前記ディスプレ
   イに表示されるべき地図要素の表示形状を変化させる表
   示形状制御手段を有することを特徴とするナビゲーショ
   ン装置。
2. 【請求項２】移動体の現在位置を求め、該現在位置に応
   じて設定された領域の地図情報を地図データベースから
   読込み、該地図情報について座標変換を行うことで、予
   め定めた高度に設けられた視点から地表面に対して所定
   の角度をなす方向で眺めた場合の透視地図を生成し、当
   該透視地図に対応する画像をディスプレイに表示するナ
   ビゲーション装置において、 前記地図データベースに格納されている地図情報は、地
   形、道路及び構造物のうち少なくとも１つの地図要素に
   関するデータを備え、該データは同一の地図要素につい
   ての、互いに異なる複数の形状データから構成されるも
   のであり、 前記地図データベースから地図情報を読み込む際に、前
   記求めた移動体の現在位置及び該現在位置に対応する地
   点のいずれか一方から前記視点までの高度差、または、
   前記透視地図の表示縮尺に応じて、前記ディスプレイに
   表示されるべき地図要素の形状データを選択して読み込
   む、形状データ選択手段を有することを特徴とするナビ
   ゲーション装置。
3. 【請求項３】請求項2に記載のナビゲーション装置にお
   いて、 前記複数の形状データは、同一の地図要素を平面形状と
   して表すための平面形状データ及び立体形状として表す
   ための立体形状データを少なくとも含む第1のデータグ
   ループ、あるいは、同一の地図要素をより少ないデータ
   量で表した簡易形状データ及びより多いデータ量で表し
   た詳細形状データを少なくとも含む第2のデータグルー
   プから構成されるものであって、 前記形状データ選択手段は、 前記高度差あるいは前記表示縮尺が所定値以上の時、前
   記複数の形状データが前記第1のデータグループから構
   成される場合には、前記平面形状データを前記地図デー
   タベースから選択して読み込み、前記複数の形状データ
   が前記第2のデータグループから構成される場合には、
   前記簡易形状データを前記地図データベースから選択し
   て読み込み、 前記高度差あるいは前記表示縮尺が所定値未満の時、前
   記複数の形状データが前記第1のデータグループから構
   成される場合には、前記立体形状データを前記地図デー
   タベースから選択して読み込み、前記複数の形状データ
   が前記第2のデータグループから構成される場合には、
   前記詳細形状データを前記地図データベースから選択し
   て読み込むことを特徴とするナビゲーション装置。
4. 【請求項４】請求項2に記載のナビゲーション装置にお
   いて、 外部から入力される動的情報を受信する受信手段をさら
   に有し、 前記受信手段により受信された動的情報及び前記地図デ
   ータベースのうち少なくとも一方には、当該受信された
   動的情報が示す属性に対応する要素を、互いに異なる複
   数の形状で表すための形状データが含まれているもので
   あって、 前記形状データ選択手段は、前記高度差あるいは前記表
   示縮尺に応じて、前記ディスプレイに表示されるべき前
   記動的情報要素の形状データを選択して読み込むことを
   特徴とするナビゲーション装置。
5. 【請求項５】移動体の現在位置を求め、該現在位置に応
   じて設定された領域の地図情報を地図データベースから
   読込み、該地図情報について座標変換を行うことで、予
   め定めた高度に設けられた視点から地表面に対して所定
   の角度をなす方向で眺めた場合の透視地図を生成し、当
   該透視地図に対応する画像をディスプレイに表示するナ
   ビゲーション装置において、 前記地図データベースに格納されている地図情報は、地
   形、道路及び構造物のうち少なくとも１つの地図要素の
   形状を示すためのデータを備えるものであり、 前記地図データベースから地図情報を読み込む際に、前
   記求めた移動体の現在位置及び該現在位置に対応する地
   点のいずれか一方から前記視点までの高度差、または、
   前記透視地図の表示縮尺に応じて、前記ディスプレイに
   表示されるべき地図要素の形状を変えるために、前記地
   図データベースから読み込んだデータを変換する、形状
   データ変換手段を有することを特徴とするナビゲーショ
   ン装置。
6. 【請求項６】請求項5に記載のナビゲーション装置にお
   いて、 前記形状データ変換手段は、表示対象となる地図要素の
   形状を示すデータを前記地図データベースから読み込
   み、該読み込んだデータを前記高度差あるいは前記表示
   縮尺が所定値以上の時には簡易化するように変換し、前
   記高度差あるいは前記表示縮尺が所定値未満の時には詳
   細化するように変換することを特徴とするナビゲーショ
   ン装置。
7. 【請求項７】請求項5および請求項6のいずれかに記載の
   ナビゲーション装置において、 前記地図データベースは地図要素の形状を立体的に表す
   ための立体形状データを格納するものであり、 前記形状データ変換手段は、表示されるべき地図要素の
   立体形状データを、該地図要素を平面形状で表すための
   データに変換することを特徴とするナビゲーション装
   置。
8. 【請求項８】請求項5に記載のナビゲーション装置にお
   いて、 外部から入力される動的情報を受信する受信手段をさら
   に有し、 前記受信手段により受信された動的情報及び前記地図デ
   ータベースのうち少なくとも一方には、該受信された動
   的情報が示す属性に対応する要素を表すための形状デー
   タが含まれているものであって、 前記形状データ変換手段は、前記ディスプレイに表示さ
   れるべき前記動的情報要素の形状データを、前記動的情
   報および前記地図データベースの一方から選択して読み
   込み、該読み込んだ形状データを前記高度差あるいは前
   記表示縮尺に応じて変換することを特徴とするナビゲー
   ション装置。
9. 【請求項９】請求項2および請求項5のいずれかに記載の
   ナビゲーション装置において、 外部から入力される、複数種類の情報から構成された動
   的情報を受信する受信手段と、 前記高度差あるいは前記表示縮尺に応じて、前記受信手
   段で受信した動的情報の中から表示すべき情報を選択す
   る動的情報選択手段とをさらに有することを特徴とする
   ナビゲーション装置。
10. 【請求項１０】請求項9に記載のナビゲーション装置に
    おいて、 前記動的情報選択手段は、前記高度差あるいは前記表示
    縮尺が所定値以上の場合には、前記高度差あるいは前記
    表示縮尺が前記所定値未満の場合に選択する情報よりも
    少ない情報を選択することを特徴とするナビゲーション
    装置。