JP2002074403A - 地図表示装置、記録媒体及び地図表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠近地図上に建造物を立体的に見やすく表示
でき、位置の確認が容易にできるようにする。 【解決手段】 建造物を立体的に表示する地図表示装置
において、２次元座標及び高さ情報を有する建造物デー
タを格納する情報記憶手段３と、該情報記憶手段に記憶
された２次元座標及び高さ情報に基づいて建造物を遠近
地図上に立体的に描画する描画制御手段１４と、該描画
制御手段により描画された建造物を表示する表示手段６
とを備え、描画制御手段１４は、高さ情報に基づいて描
画する建造物を選択し、建造物を立体的に表示しても地
図が煩雑になることなく、ユーザにとって目立つ建造物
を選択して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建造物を立体的に
表示する地図表示装置、記録媒体及び地図表示方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】経路探
索や経路案内の機能を有する車両用ナビゲーション装置
では、進行方向の情報を判りやすく提供できるように走
行イメージを立体的に表示する装置や車両の現在位置周
辺の道路地図を遠方よりも拡大して表示する、いわゆる
鳥瞰図表示方式により道路地図を表示する装置等が提案
されている（特開平１−２６３６８８号公報、特開平８
−１３６２７０号公報、特開平８−１６０８５３号公
報、特開平８−１６６２４９号公報、特開平８−２９２
７２０号公報、特開平９−１２７８６１号公報等参
照）。

【０００３】従来提案されている装置のあるものは、例
えば鳥瞰図上の一部にウインドウ表示領域を設けて広域
地図を表示し、さらには鳥瞰図の範囲を枠で表示するこ
とにより、鳥瞰図の欠点である距離感が把握しにくくな
るのを解消し、道路地図範囲の広さがわかりにくくなる
のを解消している。また、あるものは、表示領域の上辺
側所定範囲内に平面地図又は平面地図に近い鳥瞰図を表
示することにより、遠方の道路状況が判りにくくなるの
を解消し、遠方の道路情報を正確に把握できるようにし
ている。

【０００４】しかし、上記のような鳥瞰図でしかもその
中に、例えば建屋属性情報表示システム（特開平４−２
６８５９３号公報参照）により建造物を立体的に表示し
ようとする場合には、平面地図より建造物を立体的に表
示する分だけ地図上での形状情報が多くなり、見た目に
地図が煩雑になる、つまり、ユーザにとって地図自体が
見にくくなり、視認性が悪くなるという問題が生じる。
また、鳥瞰図を表示する場合、三角関数を用いて２次元
地図データから座標変換すると、処理が煩雑になり時間
がかかるという不具合があり、地図データが多いとその
不具合はより顕著になり、視点の高さのデータを用いて
３次元的に座標計算を行う方式になると、さらに処理が
遅くなるなどの不具合がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、遠近地図上に建造物を立体的に見
やすく表示でき、位置の確認が容易にできるようにする
ものである。

【０００６】そのために本発明は、建造物を立体的に表
示する地図表示装置において、２次元座標及び高さ情報
を有する建造物データを格納する情報記憶手段と、該情
報記憶手段に記憶された２次元座標及び高さ情報に基づ
いて建造物を遠近地図上に立体的に描画する描画制御手
段と、該描画制御手段により描画された建造物を表示す
る表示手段とを備え、前記描画制御手段は、高さ情報に
基づいて描画する建造物を選択することを特徴とするも
のである。

【０００７】前記描画制御手段は、前記高さ情報が所定
高さ以上の建造物データを選択し、高さ情報の入力に基
づき当該入力された高さ以上の建造物データを選択し、
前記描画制御手段は、描画範囲における建造物データの
数を検出して建造物の表示数を決定する表示数決定手段
を有し、高い方から前記決定した表示数の建造物データ
を選択し、さらに、表示数の閾値を有し、描画範囲内の
建造物データ数が閾値までは全数とし、閾値を越える場
合には一定の割合の表示数としたり、描画範囲内の建造
物データ数が閾値までは表示数の割合を減らし、閾値を
越える場合には一定の割合の表示数とし、あるいは表示
数の閾値として最小閾値と最大閾値を有し、前記建造物
データの数が最小閾値までは全数とし、最小閾値から最
大閾値まで表示数の割合を減らし最大閾値を越える場合
には一定の表示割合とすることを特徴とするものであ
る。

【０００８】また、建造物を立体的に表示する地図表示
装置用記録媒体として、２次元座標及び高さ情報を有す
る建造物データと、前記高さ情報に基づいて建造物デー
タを選択し、前記２次元座標及び高さ情報に基づいて建
造物を遠近地図上に立体的に描画する描画制御プログラ
ムと、該描画制御プログラムにより描画された建造物を
表示する表示プログラムとを記録したことを特徴とする
ものである。

【０００９】さらに、建造物を立体的に表示する地図表
示方法として、情報記憶手段に格納された２次元座標及
び高さ情報を有する建造物データに基づき、前記高さ情
報に基づいて建造物データを選択し、前記２次元座標及
び高さ情報に基づいて建造物を遠近地図上に立体的に描
画し、該描画された建造物を表示することを特徴とする
ものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る地図表示装
置の実施の形態を示す図であり、２次元座標及び高さ情
報を有する地図データから地図を展開して表示する場合
の表示条件や座標変換パラメータ、経路案内に関する情
報を入力する入力装置１、自車両の現在位置に関する情
報を検出する現在位置検出装置２、２次元座標及び高さ
情報を有する地図データ、経路の算出に必要なナビゲー
ション用データ、経路案内に必要な表示／音声の案内デ
ータ、さらに地図を表示、経路算出、案内を行うための
プログラム（アプリケーション及び／又はＯＳ）等が記
録されている情報記憶装置３、ナビデータ処理手段とし
て地図の表示処理、経路探索処理、経路案内に必要な表
示／音声案内処理、さらにシステム全体の制御を行う中
央処理装置４、車両の走行に関する情報である、例えば
道路情報、交通情報を送受信したり、車両の現在位置に
関する情報を検出したり、さらに現在位置に関する情報
を送受信したりする情報送受信装置５、経路案内に関す
る情報を出力するディスプレイやスピーカその他の出力
装置６から構成されている。つまり、本発明に係る地図
表示装置をナビゲーション装置に適用した例を示してい
る。

【００１１】入力装置１は、地図を選択して目的地を入
力したり、運転者の意志によりナビゲーション処理を中
央処理装置４に指示する機能を備えている。その機能を
実現するための手段として、目的地を電話番号や地図上
の座標などにて入力したり、経路案内をリクエストした
りするタッチスイッチやジョグダイアル等のリモートコ
ントローラ等を用いることができる。また、本発明では
音声入力による対話を行うための装置を備えており、音
声入力装置として機能する。また、ＩＣカードや磁気カ
ードに記録されたデータを読み取るための記録カード読
み取り装置を付加することもできる。また、ナビゲーシ
ョンに必要なデータを蓄積し、運転者の要求により通信
回線を介して情報提供する情報センターや、地図データ
や目的地データ、簡易地図、建造物形状地図などのデー
タを有する携帯型の電子装置等の情報源との間でデータ
のやりとりを行うためのデータ通信装置を付加すること
もできる。

【００１２】現在位置検出装置２は、衛星航法システム
（ＧＰＳ）を利用して車両の現在位置情報を入手するも
の、車両の進行方位を、例えば地磁気を利用することに
より絶対方位で検出する絶対方位センサ、車両の進行方
位を、例えばステアリングセンサ、ジャイロセンサを利
用することにより相対方位で検出する相対方位センサ、
例えば車輪の回転数から車両の走行距離を検出する距離
センサ等から構成される。

【００１３】情報記憶装置３は、ナビゲーション用のプ
ログラム及びデータを記憶した外部記憶装置で、例えば
ＣＤ−ＲＯＭ等からなっている。プログラムは、経路探
索などの処理を行うためのプログラム、本実施例記載の
フローチャートに示される処理プログラムや経路案内に
必要な表示出力制御、音声入力により対話的に案内を行
うためのプログラム及びそれに必要なデータ、音声案内
に必要な音声出力制御を行うためのプログラム及びそれ
に必要なデータが格納されている。記憶されるデータと
しては、地図データ、探索データ、案内データ、マップ
マッチングデータ、目的地データ、登録地点データ、道
路データ、交差点等分岐点の画像データ、ジャンル別デ
ータ、ランドマークデータ等のファイルからなり、ナビ
ゲーション装置に必要なすべてのデータが記憶されてい
る。地図データは、所定単位毎のブロックに区分けされ
て矩形の形で記憶されている。なお、本発明は、ＣＤ−
ＲＯＭにはデータのみ格納し、プログラムは中央処理装
置に格納するタイプのものにも適用可能である。ここで
は、情報記憶装置として、ＣＤ−ＲＯＭだけでなくＤＶ
Ｄ−ＲＯＭ等の光ディスク、フロッピィディスク等の磁
気ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスクでもよい。

【００１４】中央処理装置４は、建造物を立体的に表示
するための制御を行う遠近表示制御部１１、建造物を含
む地図を遠近地図で表示するときにそのための座標変換
を行う座標変換部１２、遠近地図に座標を変換するため
の変換パラメータ１３からなる描画制御部１４を備える
ものであり、種々の演算処理を実行するＣＰＵ、情報記
憶装置３のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込んで格
納するフラッシュメモリ、フラッシュメモリのプログラ
ムチェック、更新処理を行うプログラム（プログラム読
み込み手段）を格納したＲＯＭ、設定された目的地の地
点座標、道路名コードＮｏ．等の探索された経路案内情
報や演算処理中のデータを一時的に格納するＲＡＭから
なっている。また、この他にも図示は省略するが、ディ
スプレイ等の出力装置に表示するためのデータを格納す
るフレームメモリ、入力装置１からの音声入力による対
話処理を行ったり、ＣＰＵからの音声出力制御信号に基
づいて情報記憶装置３から読み出した音声、フレーズ、
１つにまとまった文章、音等を合成してアナログ信号に
変換してスピーカに出力する音声プロセッサ、通信によ
る入出力データのやり取りを行う通信インタフェースお
よび現在位置検出装置２のセンサ信号を取り込むための
センサ入力インタフェース、内部ダイアグ情報に日付や
時間を記入するための時計などを備えている。なお、前
記した更新処理を行うプログラムを外部記憶装置に格納
しておいてもよい。

【００１５】プログラム、その他ナビゲーションを実行
するためのプログラムは全て外部記憶媒体であるＣＤ−
ＲＯＭに格納されてもよいし、それらプログラムの一部
または全てが本体側のＲＯＭ４２に格納されていてもよ
い。この外部記憶媒体に記憶されたデータやプログラム
が外部信号としてナビゲーション装置本体の中央処理装
置に入力されて演算処理されることにより、種々のナビ
ゲーション機能が実現される。

【００１６】ナビゲーション装置では、上記のように外
部記憶装置のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み込むた
めの比較的大容量のフラッシュメモリ、ＣＤの立ち上げ
処理を行うプログラム（プログラム読み込み手段）を格
納した小容量のＲＯＭを内蔵する。フラッシュメモリ
は、電源が切断しても記憶情報が保持される、つまり不
揮発性の記憶手段である。そして、ＣＤの立ち上げ処理
として、プログラム読み込み手段であるＲＯＭのプログ
ラムを起動してフラッシュメモリに格納したプログラム
チェックを行い、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭのディ
スク管理情報等を読み込む。プログラムのローディング
処理（更新処理）は、この情報とフラッシュメモリの状
態から判断して行われる。

【００１７】情報送受信装置５は、衛星航法システム
（ＧＰＳ）を利用して情報を入手するＧＰＳ受信装置、
ＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等を利用して
情報を入手するためのＶＩＣＳ情報受信装置、携帯電
話、パソコン等を利用することにより、情報センター
（例えばＡＴＩＳ）や他車両と情報を双方向に通信する
ためのデータ送受信装置等から構成される。

【００１８】出力装置６は、運転者が必要な時に案内情
報を音声および／または画面により出力したり、中央処
理装置４でナビゲーション処理されたデータなどをプリ
ント出力する機能を備えている。そのための手段とし
て、中央処理装置４で処理したデータや情報記憶装置３
に格納されたデータを画面表示するために展開、描画す
るメモリ、メモリに描画したイメージデータを表示する
ディスプレイ、中央処理装置４で処理したデータや情報
記憶装置３に格納されたデータをプリント出力するプリ
ンタ、経路案内を音声で出力するスピーカなどを備えて
いる。

【００１９】ディスプレイは、簡易型の液晶表示器等に
より構成されており、中央処理装置４が処理する地図の
表示データや案内データに基づき展開、描画された交差
点拡大図画面、目的地名、時刻、距離、進行方向矢印等
を表示する。ディスプレイに表示する画像データは、２
値画像データ（ビットマップデータ）であり、中央処理
装置４が処理する地図の表示データや案内データをシリ
アル通信等で使用する通信線を使用し、また、他の通信
線を兼用して受信し、出力装置６内でメモリに展開、描
画した後、指示された表示範囲をディスプレイの画面に
表示する。

【００２０】このディスプレイは、運転席近傍のインス
トルメントパネル内に設けられており、運転者はこれを
見ることにより自車両の現在地を確認したり、またこれ
からの経路についての情報を得ることができる。また、
図示は省略するが、ディスプレイの表示画面にタッチパ
ネル、タッチスクリーン等を含むタブレットを使用し、
画面に触れる、或いは画面をなぞることにより、地点入
力、道路入力等を行えるように構成してもよい。

【００２１】本発明は、２次元座標及び高さ情報を有す
る建造物データに基づき遠近地図上に建造物を立体的に
表示する場合、建造物の高さの情報に応じてその表示数
を適正に制御することにより、地図が煩雑で見にくくな
ることがないようにするものである。図２は表示する建
造物データの登録処理の例を示す図、図３は建造物の描
画処理の例を示す図、図４は建造物の描画処理における
表示建造物設定処理の例を示す図、図５は建造物の表示
数を制御するパラメータの設定例を説明するための図で
ある。

【００２２】建造物データに基づき建造物を立体的に表
示する場合には、図２に示すようにまず、予め表示条件
としてのユーザの指定階数が有るか否かを判定し（ステ
ップＳ１１）、ユーザの指定階数がない場合には、最低
の階数Ｎ、例えば３階以上の建造物データを自動的に登
録し（ステップＳ１２）、ユーザの指定階数が有る場合
には、ユーザの指定階数以上の建造物データを登録する
（ステップＳ１３）。ここでは、車両の現在地やユーザ
によって地図がスクロールされた場合のカーソルの現在
地を基準に、描画範囲を設定し、描画範囲内に位置する
２次元座標の建造物を登録する。この登録された建造物
データを表示処理対象として、次に描画処理を行う。

【００２３】描画処理では、図３に示すようにまず、ユ
ーザの指定階数が有るか否かを判定し（ステップＳ１
４）、ユーザの指定階数がない場合には、登録された建
造物データについて表示建造物設定を行った後（ステッ
プＳ１５）、ユーザの指定階数が有る場合には、登録さ
れた建造物データについて現在地からの距離でソートし
（ステップＳ１６）、遠方の建造物から描画を行う（ス
テップＳ１７）。なお、手前の建造物から描画を行って
もよい。

【００２４】表示建造物設定処理では、図４に示すよう
にまず、登録された建造物データの総数が最小閾値より
小さいか否かを判定し（ステップＳ２１）、総数が最小
閾値より小さい場合にはそのまま処理を終了し、総数が
最小閾値以上の場合には登録された建造物データを高さ
でソートして（ステップＳ２２）、さらに総数が最大閾
値より小さいか否かを判定し（ステップＳ２３）、総数
が最大閾値より小さい場合には総数に応じた割合で表示
数を計算し（ステップＳ２４）、総数が最大閾値以上の
場合には総数の半分を表示数として（ステップＳ２
５）、表示数のデータをソートした高い方のデータから
登録する（ステップＳ２６）。

【００２５】上記のように、ユーザの指定階数がある場
合には、それ以上の階数の建造物を全て表示し、特にユ
ーザの指定階数がなければ最小閾値、最大閾値、表示率
の上限値に基づき計算した建造物の表示数を地図上に表
示する。したがって、図５に示すように総数が最小閾値
になるまでは表示率を１００％、総数が最大閾値以上に
なると表示率を上限値の５０％とし、総数が最小閾値か
ら最大閾値までの間は１００％〜５０％まで表示率を減
らすようにするためであり、その表示率を直線的に減ら
すようにしている。最小閾値と最大閾値は、各縮尺毎
に、例えば縮尺が１／１０００では５と４０、１／２５
００では１０と１００のように決めておいてもよいし、
最小閾値のみを各縮尺毎に決めておき、最大閾値は最小
閾値のｎ倍、上記の例では８倍とか１０倍のように決め
ておいてもよい。そのようにすることにより、対象建物
総数ｍのときの表示率αは、最大閾値ｍａｘと最小閾値
ｍｉｎから、 α＝１−０．５×（ｍ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ） となり、ステップＳ２４での表示数は、ｍ×αとなる。
結果的に、ステップＳ２６で表示数のデータとして登録
されるのは、 ｍ ← ｍ＜ｍｉｎのとき ｍ×α ← ｍｉｎ≦ｍ＜ｍａｘのとき ｍ×０．５ ← ｍａｘ≦ｍのとき となる。

【００２６】図６は表示モードの選択画面の例を示す
図、図７は各設定による３Ｄビル表示のイメージの例を
示す図、図８は各設定による３Ｄビル表示の画面の例を
示す図である。本発明に係る地図表示装置では、例えば
図６に示すような最寄り表示ジャンルや２画面表示、軌
跡の表示等を選択する表示モードの選択画面の中に、本
発明の「３Ｄビル表示」の選択肢を設け、３Ｄビル表示
を選択すると、例えば図７、図８に示すようなイメージ
で建造物が表示される。図７、図８に示す自動指定で
は、先に説明した図４の表示建造物設定処理を行い、３
階以上、５階以上、１０階以上では、それぞれの指定階
数以上の階数の建造物を表示している。なお、図６の画
面において、１０ｍ、２５ｍ、５０ｍ、１００ｍは、地
図の縮尺が１／１０００、１／２５００、１／５００
０、１／１００００のものを示し、オートとは、階数指
定なしを示し、システムが自動的にＮ階以上の建物を選
択する。また、３Ｄビル表示の項目の右側に、左右の選
択キーを有し、この選択キーにて、なし、オート、２
階、３階、……、Ｍ階のいずれかを選択する。

【００２７】次に、２次元座標系上において地図データ
の２次元座標を奥行きのある遠近地図に座標変換して行
う地図表示について説明する。図９は台形座標変換アル
ゴリズムを説明するための図、図１０は建造物の高さデ
ータの座標変換アルゴリズムを説明するための図であ
る。中央処理装置４の変換パラメータ１３は、地図の矩
形座標を台形座標に変換する台形変換パラメータや曲面
の座標を投影平面の座標に座標変換する曲面変換パラメ
ータなどの座標変換パラメータを保持するものである。
座標変換部１２は、２次元座標により構成される地図デ
ータを変換パラメータ１３に保持された座標変換パラメ
ータに基づき座標変換を行うものであり、この座標変換
した地図データを描画して出力装置６の画面に遠近地図
が表示される。

【００２８】まず、図９（Ａ）に示すような２次元地図
データの座標空間を対象として、図９（Ｂ）に示すよう
な台形への座標変換を行う場合の台形変換パラメータに
ついて説明する。まず、２次元地図データの矩形に関し
ては、図９（Ａ）に示すように幅（Ｘ方向の長さの２分
の１）ｇが設定され、台形に関しては、図９（Ｂ）に示
すように上辺の長さ（Ｘ方向の長さの２分の１）ａ、及
び下辺の長さ（Ｘ方向の長さの２分の１）ｂが設定さ
れ、そして、矩形及び台形に共通の縦の長さ（Ｙ方向の
長さ）Ｌが設定される。

【００２９】これらのパラメータに基づき地図データの
Ｐ（Ｘ，Ｙ）から座標変換部１２により変換される新た
な座標がＰ１（ｓｘ，ｓｙ）であるとすると、まず、Ｙ
座標値ｓｙは、台形の上辺の長さａと縦の長さＬの積及
び台形の上下辺の長さの差（ｂ−ａ）とＹ座標値との積
の和｛ａＬ＋（ｂ−ａ）Ｙ｝に対する台形の下辺の長さ
ｂと縦の長さＬとＹ座標値との積ｂ・Ｌ・Ｙの比、つま
り、 〔数１〕 ｓｙ＝｛ｂ・Ｌ・Ｙ｝／｛ａ・Ｌ＋（ｂ−ａ）Ｙ｝ ＝（ｋ₁ Ｙ）／（ｋ₂ ＋ｋ₃ Ｙ） ただし、ｋ₁ ＝ｂ・Ｌ ｋ₂ ＝ａ・Ｌ ｋ₃ ＝
（ｂ−ａ）により求められる。また、Ｘ座標値ｓｘは、
台形の下辺の長さｂから台形の上下辺の長さの差（ｂ−
ａ）にＹ座標値を乗じて台形の縦の長さＬで除した値
（ｂ−ａ）ｓｙ／Ｌを減じ、矩形のＸ方向の長さｇに対
するＸ座標値の比を乗じて、つまり、 〔数２〕 ただし、ｋ₄ ＝ｇ ｋ₅ ＝ｂ ｋ₆ ＝（ｂ−
ａ）／Ｌにより求められる。

【００３０】以下に、まずＹ座標の変換について説明す
る。図９（Ａ）において斜めの直線の式は、 〔数３〕 Ｙ＝Ｌ・Ｘ／２ｇ＋Ｌ／２ で表される。そこで、この斜めの直線が変換後も直線と
して保たれるように、且つＸ座標が等分割となるように
変換後の地図を仮定し、この直線ともう１つの２次元地
図データにおけるＸ座標値が一定の直線により図９
（Ｂ）に示すメッシュの三角形を考える。これらは相似
となるので、それぞれの三角形の辺の長さの比率を考え
る。まず、三角形の縦の長さの比が（Ｌ−ｓｙ）：ｓｙ
となる。これに対し、三角形の底辺の長さは、上辺がａ
−Ｘａ／ｇ、下辺がｂ＋Ｘｂ／ｇとなる。したがって、
相似三角形の辺の長さの比が等しいことから、 〔数４〕 （Ｌ−ｓｙ）：ｓｙ＝（ａ−Ｘａ／ｇ）：（ｂ＋Ｘｂ／
ｇ） となる。この〔数４〕と上記〔数３〕からＸを消去する
と、〔数１〕が求められる。また、上辺ａ、下辺ｂに変
換される固定値ｇのＸ座標値を縦の長さｓｙに対応させ
ると、（ｂ−ａ）ｓｙ／Ｌとなるから、任意のＸ座標値
では、ｇとＸとの比を乗じることにより〔数２〕が求め
られる。

【００３１】次に、ビル等の立体的な建造物について同
様に台形変換パラメータを用いた２次元的な座標変換に
より立体的に表示する場合について説明する。例えばビ
ルは、階数ｎのデータを有するときには、平均的な階高
ｈを階数ｎに乗じてｎ×ｈ＝Ｈとして高さを求め、ま
た、階数ｎではなく、タワーのように全体としての高さ
Ｈのデータを有するときにはその高さＨに基づき座標変
換を行う。Ｙ座標値ｓｙにおける高さＨのＹ座標値ｓ
ｙ′への座標変換は、２次元平面上で変換されたＸ座標
値ｓｘとＹ座標値ｓｙの上に例えば〔数５〕を用いてＹ
座標値の加算値ΔＹを求めることにより行うことができ
る。

【００３２】〔数５〕 ただし、ｋ₇ ＝（ｂ−ａ）／ｂ・Ｌ＝ｋ₃ ／ｋ₁ したがって、図１０（Ａ）に示すように（ｓｘ１，ｓｙ
１）の地点で高さＨの建物の頂点座標値は、 〔数６〕 （ｓｘ１，ｓｙ１＋ΔＹ）＝｛ｓｘ１，ｓｙ１＋（１−
ｋ₇ ｓｙ）Ｈ｝ となり、このようにして変換した各座標を線で結び、枠
内を所定の色で塗りつぶし、奥の方から順にこの処理を
行って重ね書きすることにより、図１０（Ｂ）に示すよ
うな表示を行うことができる。

【００３３】上記のように台形変換パラメータとして、
ａ，ｂ，ｇ，Ｌから、或いはこれらからｋ₁ 〜ｋ₇ を算
出して、これらと座標値（Ｘ、Ｙ）、高さｈから立体的
な建造物についての座標変換を簡単な加減乗除の計算に
より実行することができる。したがって、ビルに限ら
ず、家屋や橋等立体的な建造物についても全て同様にし
て立体的に描画でき、例えば図１２で後述するように建
造物のデータとして、建造物の形状を表す座標列（ポリ
ゴンデータ）と、建造物の階数情報（又は建造物の高
さ）からなる場合、２次元座標からなる各点及び建造物
の階数情報から上記のように座標変換して、現在位置か
ら所定距離以内の建造物だけ描画することにより更に描
画レスポンスの向上を図ることができ、現在位置が移動
するに伴って、その現在位置から所定距離以内の建造物
のみを立体表示することも簡単に行うことができる。

【００３４】具体的には、現在位置検出装置により検出
された現在位置と各建造物との距離を算出し、その距離
が所定距離以内か否かを判断する。その判断結果が所定
距離以内であれば上記座標変換を行って立体表示する。
ここで、距離を算出する際、現在位置と建造物の中心点
との距離でもよいし、現在位置と建造物の形状を表す座
標列のうち１つの座標との距離でもよい。目的地までの
案内において、ユーザが建造物の形状を参考にしながら
運転できるようにするには、目的地までの経路沿いにの
み建造物を建てるようにしたり、現在位置から所定距離
以内でかつ経路沿い、その他上記の表示態様を組み合わ
せてもよい。また、現在位置から所定距離以内でかつ現
在位置からの距離に応じて建造物の高さＨを増減させて
もよい。つまり、現在位置近傍では建造物の高さＨをそ
のまま用い、現在位置から遠ざかるに従い、高さＨの値
を小さくする。また、建造物の表示を行う場合、所定の
高さ以上の建造物や車両の現在位置より進行方向前方に
位置する建造物のみ立体表示し、所定の高さに達しない
建造物や車両の現在位置より進行方向後方に位置する建
造物は同一の高さで立体表示もしくは立体表示ではなく
平面表示したり、立体交差等においては正確な表示を行
えるようにするために、高さの低いものから描画するな
ど、描画する建造物の順序や選択は自由に組み合わせ可
能であることはいうまでもない。

【００３５】また、上記〔数２〕では、Ｐ（Ｘ，Ｙ）か
らＰ′（Ｘ，ｓｙ）とした後、そのｓｙを用いてＰ１
（ｓｘ，ｓｙ）を求めたが、ｓｙを用いずＸ，Ｙの座標
値からｓｘを求めてもよい。例えば、〔数２〕におい
て、ｓｙにＹを用いｓｘ′を求めると、Ｐ（Ｘ，Ｙ）
は、図９（Ｂ）に示すＰ１′（ｓｘ′，ｓｙ）に変換さ
れて台形から膨らむので、座標変換した結果はお椀形状
になる。

【００３６】次に、本発明の地図表示装置を備えた車両
用ナビゲーション装置で使用されるデータの構成例を説
明する。図１１は情報記憶装置に格納された主要なデー
タファイルの構成例を示す図、図１２は建造物形状地図
のデータ構造の例を示す図である。

【００３７】案内道路データファイルは、図１１（Ａ）
に示すように、道路数ｎのそれぞれに対して、道路番
号、長さ、道路属性データ、形状データのアドレス、サ
イズおよび案内データのアドレス、サイズの各データか
らなり、経路探索部により経路を算出し経路案内を行う
ために必要なデータとして格納される。道路番号は、分
岐点間の道路毎に方向（往路、復路）別に設定されてい
る。道路属性データは、道路案内補助情報データであ
り、形状データは、図１１（Ｂ）に示すように、各道路
の複数のノード（節）で分割したとき、ノード数ｍのそ
れぞれに対して東経、北緯からなる座標データを有して
いる。案内データは、図１１（Ｃ）に示すように、交差
点（または分岐点）名称、信号機データ、ランドマーク
データ、注意点データ、道路名称データ、道路名称音声
データ、行き先データのアドレス、サイズの各データか
らなる。

【００３８】情報記憶装置３に記憶する建造物形状地図
のデータ構造は、例えば図１２（Ａ）に示すように建造
物のデータ数Ｎの次にＮ個の各建造物のデータが記憶さ
れる。そして、各建造物のデータは、建造物の名称、番
地（住所）、種別、建造物の形状、高さ、詳細の各情報
からなる。名称は、ビルであればそのビル名、個人の家
屋であればその居住者名、施設であればその施設名、道
路であれば「中央通り」、「国道１号」のように道路種
別や通り名であり、番地（住所）は、その建造物の番地
である。建造物の形状は、形状を表す座標数ｎとその座
標値（ｘ₀ ，ｙ ₀ ）、（ｘ₁ ，ｙ₁ ）、………、（ｘ
_n-1 ，ｙ_n-1 ）であり、種別は、一般の家屋、マンショ
ン、オフィスビル、公共施設、道路、公園等の情報であ
る。高さは、階数や高さ（ｍ）の情報である。高さを階
数で格納している場合には、テーブルを用いて高さ
（ｍ）の情報に変換する。そして詳細は、例えばテナン
トビルであれば各入居者に関する情報であり、名称数ｍ
と各テナントについて、名称、電話番号、部屋番号、分
類（レストラン、コンビニ、……等の業種、事業内容）
に関する情報である。したがって、図１２（Ｂ）に示す
ように建造物の形状に関する情報として座標値を順に読
み出して線で結び描画し表示することによって、例えば
ビルや家屋の平面形状や公園の地形を出力することがで
きる。

【００３９】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、２次元座標を台形変換による遠近地
図の２次元座標上に座標変換したが、他の従来から行わ
れている座標変換を行う遠近地図にも同様に適用しても
よい。また、ユーザにより階数の指定があった場合には
その階数以上の高さの建物を選択して表示し、その指定
がない場合にはデフォルトとして３階以上の建物を選択
し、その総数が最小閾値から最大閾値までを表示率１０
０％から上限値の５０％まで徐々に表示率を下げ、最大
閾値を越えると一律上限値の表示率５０％として建物を
表示したが、ユーザにより階数の指定があった場合にも
同様に表示率を調整してもよい。

【００４０】さらには、表示数の閾値を１つだけにし
て、描画範囲内の建造物データ数が閾値までは全数と
し、閾値を越える場合には一定の割合の表示数となるよ
うにしたり、描画範囲内の建造物データ数が閾値までは
表示数の割合を減らし、閾値を越える場合には一定の割
合の表示数となるようにしてもよいし、いずれの場合に
おいても、表示数の上限値を設定してもよい。また、こ
れらの表示数の制限を、画面全体に一律ではなく、画面
を上下に２分割あるいは３分割など複数に表示領域を分
割し、それぞれの領域毎に指定階数、最小閾値、最大閾
値、表示率の上限値、表示数の上限値を設定してもよ
い。このようにすることにより、例えば遠方になるほど
選択する建造物の階数を高くし、また、表示数を少なく
するなど遠近に応じてその領域毎に表示する建造物を選
択することができる。また、建物の高さとして階数では
なく高さそのもの（ｍ）で選択するように構成し、ある
いは床面積や容積で選択するように構成してもよい。

【００４１】また、上記実施の形態では、高さデータと
して階数を記憶し、ユーザが入力した階数以上の建物を
選択したが、建物の高さとして、階数ではなく高さその
もの（ｍ）で選択するように構成してもよい。このよう
な場合には、建物の高さはデータ（階数）に予め決めら
れている１階の階高を乗じて求め、求めた建物の高さと
ユーザが入力した高さを比較し選択するようにしてもよ
い。また、建物の高さデータとして高さそのもの（ｍ）
を記憶するようにしてもよいことはいうまでもない。

【００４２】また、上記実施の形態では、ユーザが指定
した高さ以上の建物を選択したり、あるいはシステムが
自動的に設定した高さ以上の建物を選択して表示し、遠
近表示においては、画面の上方になるほど建物は低く表
示される。そのため、座標変換された後の建物を比較す
ると、図３と図１０から分かるように、相対的に画面の
上方の低い建物が表示され、画面下方の高い建物か消去
されることが起こることにより、ユーザは地図に違和感
を持つ。そこで、座標変換した後の建物の高さに対し
て、ユーザが入力した高さ以上の建物を抽出したり、あ
るいは自動的に建物を選択する場合には、座標変換した
後の建物の高さから平均値を求め、その平均値以上の建
物（勿論、座標変換後の高さに対して）を選択し表示す
るようにしてもよい。なお、自動的に建物を選択する場
合の表示する高さの基準は、予め決められている高さ、
例えば５ｍでもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、建造物を立体的に表示する地図表示装置にお
いて、２次元座標及び高さ情報を有する建造物データを
格納する情報記憶手段と、該情報記憶手段に記憶された
２次元座標及び高さ情報に基づいて建造物を遠近地図上
に立体的に描画する描画制御手段と、該描画制御手段に
より描画された建造物を表示する表示手段とを備え、描
画制御手段は、高さ情報に基づいて描画する建造物を選
択するので、建造物を立体的に表示しても地図が煩雑に
なることなく、ユーザにとって目立つ建造物を選択して
表示することができる。

【００４４】描画制御手段は、高さ情報が所定高さ以上
の建造物データを選択し、高さ情報の入力に基づき当該
入力された高さ以上の建造物データを選択し、描画制御
手段は、描画範囲における建造物データの数を検出して
建造物の表示数を決定する表示数決定手段を有し、高い
方から決定した表示数の建造物データを選択し、さら
に、表示数の閾値を有し、描画範囲内の建造物データ数
が閾値までは全数とし、閾値を越える場合には一定の割
合の表示数としたり、描画範囲内の建造物データ数が閾
値までは表示数の割合を減らし、閾値を越える場合には
一定の割合の表示数とし、あるいは表示数の閾値として
最小閾値と最大閾値を有し、建造物データの数が最小閾
値までは全数とし、最小閾値から最大閾値まで表示数の
割合を減らし最大閾値を越える場合には一定の表示割合
とするので、ユーザが目立つ建造物を容易に見つけ出す
ことができ、車両の現在位置をカーソル等で表示した場
合に、地図画面の建造物から現在位置の大まかな位置を
容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る地図表示装置の実施の形態を示
す図である。

【図２】 表示する建造物データの登録処理の例を示す
図である。

【図３】 建造物の描画処理の例を示す図である。

【図４】 建造物の描画処理における表示建造物設定処
理の例を示す図である。

【図５】 建造物の表示数を制御するパラメータの設定
例を説明するための図である。

【図６】 表示モードの選択画面の例を示す図である。

【図７】 各設定による３Ｄビル表示のイメージの例を
示す図である。

【図８】 各設定による３Ｄビル表示の画面の例を示す
図である。

【図９】 台形座標変換アルゴリズムを説明するための
図である。

【図１０】 建造物の高さデータの座標変換アルゴリズ
ムを説明するための図である。

【図１１】 情報記憶装置に格納された主要なデータフ
ァイルの構成例を示す図である。

【図１２】 建造物形状地図のデータ構造の例を示す図
である。

【符号の説明】

１…入力装置、２…現在位置検出装置、３…情報記憶装
置、４…中央処理装置、５…情報送受信装置、６…出力
装置、１１…遠近表示制御部、１２…座標変換部、１３
…変換パラメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C032 HB02 HB06 HB08 HB22 HB23 HB24 HB25 HC16 HC23 HC24 HC27 HC30 HD03 HD04 2F029 AA02 AB01 AB07 AC03 AC14 AC16 5B050 AA01 BA09 BA17 EA19 FA02 FA13 5H180 BB02 BB12 BB13 EE18 FF04 FF05 FF22 FF27 FF33 FF38

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建造物を立体的に表示する地図表示装置
   において、２次元座標及び高さ情報を有する建造物デー
   タを格納する情報記憶手段と、該情報記憶手段に記憶さ
   れた２次元座標及び高さ情報に基づいて建造物を遠近地
   図上に立体的に描画する描画制御手段と、該描画制御手
   段により描画された建造物を表示する表示手段とを備
   え、前記描画制御手段は、高さ情報に基づいて描画する
   建造物を選択することを特徴とする地図表示装置。
2. 【請求項２】 前記描画制御手段は、前記高さ情報が所
   定高さ以上の建造物データを選択することを特徴とする
   請求項１記載の地図表示装置。
3. 【請求項３】 高さ情報の入力に基づき当該入力された
   高さ以上の建造物データを選択することを特徴とする請
   求項２記載の地図表示装置。
4. 【請求項４】 前記描画制御手段は、描画範囲における
   建造物データの数を検出して建造物の表示数を決定する
   表示数決定手段を有し、高い方から前記決定した表示数
   の建造物データを選択することを特徴とする請求項１記
   載の地図表示装置。
5. 【請求項５】 前記表示数決定手段は、表示数の閾値を
   有し、描画範囲内の建造物データ数が閾値までは全数と
   し、閾値を越える場合には一定の割合の表示数とするこ
   とを特徴とする請求項４記載の地図表示装置。
6. 【請求項６】 前記表示数決定手段は、表示数の閾値を
   有し、描画範囲内の建造物データ数が閾値までは表示数
   の割合を減らし、閾値を越える場合には一定の割合の表
   示数とすることを特徴とする請求項４記載の地図表示装
   置。
7. 【請求項７】 前記表示数決定手段は、表示数の閾値と
   して最小閾値と最大閾値を有し、前記建造物データの数
   が最小閾値までは全数とし、最小閾値から最大閾値まで
   表示数の割合を減らし最大閾値を越える場合には一定の
   表示割合とすることを特徴とする請求項４記載の地図表
   示装置。
8. 【請求項８】 建造物を立体的に表示する地図表示装置
   用記録媒体において、２次元座標及び高さ情報を有する
   建造物データと、前記高さ情報に基づいて建造物データ
   を選択し、前記２次元座標及び高さ情報に基づいて建造
   物を遠近地図上に立体的に描画する描画制御プログラム
   と、該描画制御プログラムにより描画された建造物を表
   示する表示プログラムとを記録したことを特徴とする地
   図表示装置用記録媒体。
9. 【請求項９】 建造物を立体的に表示する地図表示方法
   において、情報記憶手段に格納された２次元座標及び高
   さ情報を有する建造物データに基づき、前記高さ情報に
   基づいて建造物データを選択し、前記２次元座標及び高
   さ情報に基づいて建造物を遠近地図上に立体的に描画
   し、該描画された建造物を表示することを特徴とする地
   図表示方法。