JP4512998B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の運転者等の被案内者に対して所定の誘導経路に従って経路案内を行うナビゲーション装置に関し、特に交差点等の進路変更案内を行う位置の周辺で三次元表示による案内を行うことが可能なナビゲーション装置に関する。

現在位置から目的地までの地図や経路等の情報を表示することによって車両の運転者等の被案内者を目的地まで案内する機能を備えたナビゲーション装置において、進路変更を行うべき交差点等の周辺に自位置が到達したときに、当該交差点等の位置及び進路変更後の進路等を被案内者が間違えることなく容易に理解できるようにするために、当該交差点等の周辺を三次元で表示して案内するナビゲーション装置が知られている。

このようなナビゲーション装置として、例えば下記特許文献１には以下のような技術が開示されている。すなわち、この特許文献１には、車両の進路を変更する交差点等の詳細に案内を行うべき案内地点から離れた誘導経路上の所定高さの位置を視点位置に設定し、前記車両が前記案内地点へ近づくに従って、前記視点位置の高さを例えば運転者の目の位置まで低くするように移動させつつ３次元俯瞰図を描画して表示する技術が開示されている。またこれ以外にも、車両位置から進行方向と逆方向に離れた誘導経路上の所定高さの位置を視点位置に設定し、前記車両が前記案内地点へ近づくに従って、前記視点位置の高さを高くするように移動させつつ３次元俯瞰図を描画して表示する技術や、交差点等の詳細に案内を行うべき案内地点を視点位置に設定し、前記車両が前記案内地点へ近づき、通過し、離れていく様子を示した３次元俯瞰図を描画して表示する技術が開示されている。

これらの技術では、車両が、進路を変更する交差点等の詳細に案内を行うべき案内地点の周辺の何れかの位置にある状態において、三次元俯瞰図を描画する際の視点位置の高さを前記案内地点から離れた所定高さにすることにより、上方からの前記案内地点の全体の景観を表示できるようにし、運転者が進路変更すべき交差点等の位置を理解しやすくする工夫がされている。

特開２００１−７４４７７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術で用いられているような進路変更すべき交差点等を上方から見た三次元俯瞰図は、当該交差点等の全体の景観を容易に把握できる利点はあるが、実際に車両の運転者等の被案内者が見る当該交差点の景観とは大きく異なるため、慣れない被案内者にとっては違和感があるばかりか、表示されている三次元俯瞰図と被案内者が見る実際の景観との照合が困難な場合があり、進路変更すべき交差点等の位置を直感的に理解できない場合があるという問題があった。また、視点位置の高さを運転者の目の位置まで低くした状態では、視線方向は前記車両の進行方向、すなわち誘導経路の接線方向と一致する方向となっており、進路変更後の進行方向側の景観が表示されないため、被案内者が進路変更すべき交差点等の位置を確認することが容易でないという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、進路変更を行うべき交差点等に設定された進路変更基準点の周辺において、進路変更後の進行方向の景観を被案内者の視点で三次元表示することにより、進路変更を行うべき交差点等の位置や進路変更後の進路等を被案内者に直感的に理解させることができるナビゲーション装置を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係るナビゲーション装置の特徴構成は、誘導経路上にある自位置が進路変更基準点から所定距離内にあるときに、前記自位置の近傍に設定された視点から、前記進路変更基準点を基準とする進路変更後の前記誘導経路上に設定された目標点に向かう方向を視線方向として決定する前記視線方向決定手段と、三次元の地図データに基づいて、前記視点から前記視線方向決定手段により決定された視線方向を見たときの三次元表示データを生成する表示データ生成手段と、前記表示データ生成手段により生成された三次元表示データを表示する表示手段と、を備え、前記視線方向決定手段は、決定された視線方向に従って前記表示データ生成手段により生成される三次元表示データの描画領域に、前記自位置の進行方向側の最も近い位置にある前記進路変更基準点が含まれない場合には、当該進路変更基準点が含まれるように前記視線方向を修正する点にある。

この特徴構成によれば、交差点等に設定された前記進路変更基準点の周辺において、前記自位置の近傍に設定された前記視点から前記進路変更基準点より先の前記誘導経路上に設定された目標点に向かう方向を前記視線方向に設定して三次元表示データを生成して表示するので、前記表示手段に進路変更後の進行方向側の景観を被案内者の視点で三次元表示することができる。したがって、被案内者が前記進路変更基準点の設定された交差点等において進路変更の際に見ようとする実際の景観に近い景観の画像を、前記表示手段に三次元表示することができるので、被案内者に対して、当該表示画像と実際の景観との照合を容易に行わせることができ、進路変更を行うべき位置や進路変更後の進路等を直感的に理解させることができる。またこれにより、例えば交差点の中心付近等に配置されて進路変更の案内を行う基準となる前記進路変更基準点が、表示データ生成手段により生成される三次元表示データの描画領域に必ず含まれるようにすることができるので、前記目標点が前記進路変更基準点と離れた位置に設定されたために、前記視点から前記目標点に向かう方向を前記視線方向とすると前記進路変更基準点が三次元表示データの描画領域に含まれない場合であっても、次に進路変更すべき位置となる前記自位置の進行方向側の最も近い位置にある前記進路変更基準点を三次元表示データの描画領域に含めることができる。したがって、被案内者に対して、次に進路変更を行うべき位置を適切に案内することが可能となる。

ここで、前記誘導経路に沿った進行方向を示し、前記目標点近傍を先端位置とする矢印状の経路案内表示を生成する案内表示生成手段を更に備え、前記表示データ生成手段は、前記経路案内表示を重ね合わせて三次元表示データを生成する構成とすると好適である。

これにより、交差点等に設定された前記進路変更基準点の周辺において、前記自位置の近傍に設定された前記視点から前記進路変更基準点より先の前記誘導経路上に設定された前記経路案内表示の先端位置に向かう方向を前記視線方向に設定して三次元表示データを生成して表示するので、前記表示手段に進路変更後の進行方向側の景観を被案内者の視点で三次元表示することができる。したがって、被案内者が前記進路変更基準点の設定された交差点等において進路変更の際に見ようとする実際の景観に近い景観の画像を、前記表示手段に三次元表示することができるので、被案内者に対して、当該表示画像と実際の景観との照合を容易に行わせることができ、進路変更を行うべき位置や進路変更後の進路等を直感的に理解させることができる。

また、前記案内表示生成手段は、前記視線方向を修正した結果、前記三次元表示データの描画領域に前記経路案内表示の先端位置が含まれない場合には、前記経路案内表示の先端位置が前記三次元表示データの描画領域内に含まれるように前記経路案内表示の長さを修正する構成とすると更に好適である。

これにより、例えば、前記経路案内表示の先端位置と前記進路変更基準点とが離れた位置に設定されているために、前記経路案内表示の先端位置と前記進路変更基準点との両方を三次元表示データの描画領域に含めることができない場合であっても、修正後の前記経路案内表示の先端位置と前記進路変更基準点との両方を前記三次元表示データの描画領域に含めることができる。したがって、被案内者に対して、次に進路変更を行うべき位置をより適切に案内することが可能となる。

或いは、前記視線方向決定手段は、前記自位置の進行方向側の最も近い位置にある前記進路変更基準点から所定距離内に設定された進路変更基準点優先領域と案内表示先端優先領域とに従い、自位置が前記進路変更基準点優先領域内にあるときには前記進路変更基準点が含まれるように前記視線方向の修正を行い、自位置が前記案内表示先端優先領域内にあるときには、前記視線方向の修正を行わず、前記経路案内表示の先端位置が含まれるように前記視線方向を決定する構成としても好適である。

これにより、例えば、前記経路案内表示の先端位置が前記進路変更基準点と離れた位置に設定されているために、前記経路案内表示の先端位置と前記進路変更基準点との両方を三次元表示データの描画領域に含めることができない場合であっても、自位置と進路変更基準点との位置関係に応じて、進路変更基準点と経路案内表示の先端位置とのいずれか進路変更の案内のために適切な方を三次元表示データの描画領域に含めることができる。したがって、被案内者に対して、次に進路変更を行うべき位置をより適切に案内することが可能となる。

また、前記目標点は、前記進路変更基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該進路変更可能地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎に位置情報を予め決定して情報記憶装置に格納されており、進路変更の案内を行う際に前記情報記憶装置から読み出される構成とすると好適である。

また、前記目標点は、前記誘導経路上において前記進路変更基準点が所定距離以下の間隔で複数存在する場合には、これら複数の進路変更基準点の内の最後の進路変更基準点を基準とする進路変更後の前記誘導経路上に設定される構成とすると好適である。

これにより、例えば、複合交差点等のように進路変更すべき位置が短い間隔で複数して存在する場合であっても、被案内者が進路変更の際に見ようとする実際の景観に近い景観の画像を前記表示手段に三次元表示することができるので、被案内者に対して、当該表示画像と実際の景観との照合を容易に行わせることができ、進路変更を行うべき位置や進路変更後の進路等を直感的に理解させることができる。

また、前記視線方向決定手段は、前記誘導経路上にある自位置が前記進路変更基準点から所定距離内に設定された所定の処理領域内にあるときに、前記視点から前記処理領域に対応して設定された目標点に向かう方向を視線方向として決定する構成とすると好適である。

この構成によれば、交差点等に設定された前記進路変更基準点の周辺において、前記自位置が所定の処理領域内にあるときに、前記視点から前記処理領域に対応して前記誘導経路上に設定された目標点に向かう方向を前記視線方向に設定して三次元表示データを生成して表示するので、前記処理領域に対応する前記目標点を被案内者が進路変更の際に見ようとする視線方向に合致するような位置に設定することにより、前記自位置が存在する前記処理領域に合せて適切な視線方向の三次元表示データを生成して表示することが可能となる。したがって、被案内者が前記進路変更基準点の設定された交差点等において進路変更の際に見ようとする実際の景観に近い景観の画像を、前記表示手段に三次元表示することができるので、被案内者に対して、当該表示画像と実際の景観との照合を容易に行わせることができ、進路変更を行うべき位置や進路変更後の進路等を直感的に理解させることができる。

ここで、前記処理領域は、前記進路変更基準点の周辺に複数設定され、これら複数の前記処理領域のそれぞれに対応して前記目標点が設定されると好適である。

これにより、前記誘導経路上における前記自位置が存在する処理領域毎に、異なる前記目標点を設定することができるので、例えば交差点等に設定された前記進路変更基準点の周辺において、前記自位置が移動するのに合せて前記視線方向が適切な方向となるように移動させつつ三次元表示データを作成して表示することが可能となる。

また、前記表示データ生成手段は、前記視点から前記目標点を結ぶ視線上に障害物が存在する場合には、前記障害物の少なくとも一部を透明又は半透明にして三次元表示データを生成すると好適である。

これにより、前記視線方向に存在する進路変更後の進路の周辺の景観が、建物等の障害物により隠れて三次元表示データとして表示されないことを防止することができる。

また、前記表示データ生成手段は、前記視点を、前記自位置に対して進行方向前方の位置に設定することも可能である。

これにより、被案内者が前記進路変更基準点の設定された交差点等において進路変更の際に見ようとする景観を先取りして前記表示手段に三次元表示することができるので、被案内者に対して、進路変更を行うべき位置や進路変更後の進路等をより分かりやすく案内することができる。

また、前記表示データ生成手段は、前記視点を、前記誘導経路上の位置に対して進路変更後の前記誘導経路の進行方向の反対側に外れた位置に設定することも可能である。

これにより、被案内者が前記進路変更基準点の設定された交差点等において進路変更の際に見ようとする景観を先取りして前記表示手段に三次元表示することができるので、被案内者に対して、進路変更を行うべき位置や進路変更後の進路等をより分かりやすく案内することができる。

更に、前記表示データ生成手段は、前記進路変更基準点を基準とする進路変更後にも三次元表示データを生成する構成とすると好適である。

これにより、自位置の進路変更後に、当該進路変更後の前記誘導経路の進行方向を視線方向として三次元表示データを生成して表示することになるので、被案内者に対して、当該表示画像と実際の景観との照合を容易に行わせることができ、進路変更後の進路が正しいか否かを直感的に理解させることができる。

〔第１の実施形態〕
以下に、本発明の第１の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係るナビゲーション装置を車両に搭載されるカーナビゲーション装置に適用した場合について説明する。図１は、本実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。

この図１に示すように、本実施形態に係るナビゲーション装置は、主たる構成として、現在位置検知装置１、情報記憶装置２、演算処理装置３、表示入力装置４、及びリモコン入力装置５を備えている。

現在位置検知装置１は、ここでは、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）受信機６、方位検知センサ７、及び距離検知センサ８を備えて構成されている。ＧＰＳ受信機６は、人工衛星からの信号を受信する装置であり、信号の発信時刻、ＧＰＳ受信機６の位置情報、ＧＰＳ受信機６の移動速度、ＧＰＳ受信機６の進行方向など様々な情報を得ることができる。方位検知センサ７は、地磁気センサやジャイロセンサ、或いは、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム、車輪部に取り付ける角度センサ等により構成され、車両の進行方向を検知することができる。距離検知センサ８は、車輪の回転数を検知するセンサや車両の加速度を検知するセンサと検知された加速度を２回積分する回路との組み合わせ等により構成され、車両の移動距離を検知することができる。

情報記憶装置２は、例えば、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭを備えたＤＶＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭを備えたＣＤドライブ等のように、情報を記憶可能な記録媒体とその駆動手段とを有して構成される。そして、この情報記憶装置２には、二次元地図データ９及び三次元地図データ１０が格納されている。これらの二次元地図データ９及び三次元地図データ１０は、それぞれ地図上の位置に対応する座標情報を備えており、現在位置検知装置１を用いて検出した自車位置の情報と対照させ、及び二次元地図データ９と三次元地図データ１０とを互いに対照させることが可能となっている。また、ここでは、三次元地図データ１０は、三次元地図データ１０が存在する場所における任意の視点から任意の視線方向Ｄ（図３においてＤ０〜Ｄ３で示す）を見たときの三次元による景観画像を作成することが可能なデータとなっている。本実施形態においては、三次元地図データ１０は全ての場所について備えられているのではなく、例えば、市街地や交差点又は分岐路等のように詳細に経路案内を行うべき場所の周辺を中心とする区域について備えられており、三次元地図データ１０が存在しない区域では、ナビゲーション装置は二次元地図データ９に基づいて経路案内を行う構成となっている。そこで、情報記憶装置２には、三次元地図データ１０を備える区域を示す三次元表示可能区域データ１１が、二次元地図データ９についての座標情報と関連つけられて格納されている。

また、情報記憶装置２には、交差点、分岐点、インターチェンジ等の進路変更が行われる可能性がある地点（以下「進路変更可能地点」という）の基準点の位置情報１２も格納されている。この基準点は、目的地までの誘導経路Ｌ（図３参照）に従って当該進路変更可能地点で進路変更の案内を行う際には進路変更基準点Ｐ（図３参照）となる。なお、基準点は、前記進路変更可能地点の近傍の任意の位置に設定することが可能であるが、本実施形態においては、例えば交差点については各交差点の中央付近に設定している。

更に、情報記憶装置２には、基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎にそれぞれ設定される目標点Ｍ（図３参照）の位置情報１３及び基準点からの所定距離Ｉ（図３参照）の情報１４も格納されている。この目標点Ｍは、進路変更基準点Ｐの周辺で三次元表示による進路変更の案内を行う際に、三次元表示データを生成するための視線方向Ｄ（図３参照）を決定するのに用いられる点であって、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ（図３参照）上に設定される。この目標点Ｍを用いて視線方向Ｄを決定する方法については、後で詳細に説明する。所定距離Ｉは、例えば、自車の進行方向に対して進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向側を視線方向Ｄとして三次元表示を行う領域を、進路変更基準点Ｐからの距離により規定するものである。またその他に、情報記憶装置２には、道路のレーン情報、道路標識情報、案内看板情報等、ナビゲーション装置による経路案内に必要な各種データが格納されている。

表示入力装置４は、地図や誘導経路Ｌ等の経路案内のための各種情報を表示するための表示部４ａと、被案内者である車両の運転者からの入力を受け付ける入力部４ｂとを有して構成されている。表示部４ａには、例えば、液晶表示装置、プラズマ表示装置、ＣＲＴ（cathode-ray tube）表示装置等を用いることができる。本実施形態においては、この表示入力装置４の表示部４ａが「表示手段」に相当する。入力部４ｂとしては、表示部４ａの表示画面上に設けたタッチパネルや表示画面の周囲に配置した各種スイッチ等を用いることができる。また、リモコン入力装置５は、車両の運転者からの入力を受け付けてリモートコントロールにより演算処理装置３側に送信する装置であり、送信された入力情報はリモコン受信機１５を介して演算処理装置３に入力される。

演算処理装置３は、所定の動作プログラム、データ、入力情報等に基づいて、地図や誘導経路Ｌ等の各種情報の表示処理、目的地の位置や目的地までの誘導経路Ｌ等の探索処理、目的地までの経路案内や交通情報の案内等の案内処理等の各種の演算処理及び各部の動作制御を行うものである。この演算処理装置３としては、例えば、各種の演算処理及びナビゲーション装置の各部の動作制御を行うＣＰＵと、このＣＰＵが演算処理を行う際のワーキングメモリとして使用されるＲＡＭと、ＣＰＵを動作させるための各種の動作プログラムや制御プログラムが記録されたＲＯＭ等を備える構成とすることができる。そして、この演算処理装置３に、現在位置検知装置１、情報記憶装置２、表示入力装置４及びリモコン入力装置５が接続されている。

次に、本実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御について説明する。本実施形態では、ナビゲーション装置は、誘導経路Ｌ上にある自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉ内にあるときに、自車位置の近傍に設定された視点から、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上に設定された目標点Ｍに向かう方向を視線方向として三次元表示を行う。図２は、本実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャートである。ここでは、ナビゲーション装置は、出発時に設定された所定の誘導経路Ｌに従って進路変更や直進等の経路案内を行うものとし、車両はその経路案内に従って進行している状態とする。なお、このフローチャートに示すナビゲーション装置の動作は、演算処理装置３の制御の下に行われる。

この図２に示すように、ナビゲーション装置は、まず、自車位置の検出を行う（ステップ＃０１）。この自車位置の検出は、演算処理装置３において、現在位置検知装置１を構成するＧＰＳ受信機６、方位検知センサ７、及び距離検知センサ８により取得された情報を解析することにより行う。なお、ここで検知される自車位置の情報は、誘導経路Ｌ上の自車の位置を示す座標情報である。

そして、演算処理装置３は、検出された自車位置と情報記憶装置２に格納されている三次元表示可能区域データ１１とを対照し、自車位置が三次元地図データ１０を備える位置にあるか否かについて判断する（ステップ＃０２）。自車位置が三次元地図データ１０を備える位置にない場合には（ステップ＃０２：ＮＯ）、演算処理装置３は、情報記憶装置２に格納されている二次元地図データ９から自車位置を基準とする一定の描画範囲の二次元地図画像を読み出し、自車位置や誘導経路Ｌ等の情報を示す画像を重ね合わせて二次元表示データを生成し（ステップ＃０３）、生成した二次元表示データを表示入力装置４の表示部４ａに表示する（ステップ＃０４）。そして、基準時間Ｔ１が経過したときに（ステップ＃０５：ＹＥＳ）、処理はステップ＃０１へ戻り、演算処理装置３は、次の自車位置の検出を行う（ステップ＃０１）。ここで、基準時間Ｔ１は、二次元表示データの表示の更新を行う周期及び自車位置の検出を行う周期により定まる時間であり、この時間が短いほど滑らかな画像表示及び正確な自車位置の表示を行うことができるが、通常は、演算処理装置３を中心とするナビゲーション装置の性能に基づいて装置固有の時間として定まっている。

一方、自車位置が三次元地図データ１０を備える位置である場合には（ステップ＃０２：ＹＥＳ）、次に、自車位置が、進路変更の案内を行うための進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内であるか否かについて判断する（ステップ＃０６）。ここで、所定距離Ｉは、全ての進路変更基準点Ｐについて同じ距離とすることも可能であるが、進路変更基準点Ｐが位置する進路変更可能地点の種類（交差点、分岐点、インターチェンジ等）や、進路変更前及び進路変更後の道路の広さ、道路の種類（一般道、自動車専用道等）等に応じて進路変更基準点Ｐ毎に異なる距離とすることも好適な実施形態である。そこで、本実施形態においては、上記のとおり、基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該地点に進入する方向毎にそれぞれ適切な所定距離Ｉの情報１４を予め決定して情報記憶装置２に格納しておき、必要に応じて情報記憶装置２から読み出して用いることとしている。

そして、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にある場合には（ステップ＃０６：ＹＥＳ）、自車の進行方向である自車位置を接点とする誘導経路Ｌの接線方向に対して、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向側を視線方向Ｄとして三次元表示による経路案内を行う。ここでは、図３に示すように、道路が十字に交差する交差点１６において左折の案内を行う場合を例として説明する。図４は、自車位置が図３のＡ１の位置にあるときの三次元表示データを示し、図５は、自車位置が図３のＡ２の位置にあるときの三次元表示データを示し、図６は、自車位置が図３のＡ３の位置のように進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の位置にあるときの三次元表示データを示す。なお、本実施形態においては、進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲の終点は、誘導経路Ｌ上における進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更が完了する位置、すなわち進路変更後の誘導経路Ｌが直線状となった位置とする。よって、本実施形態では、例えば図３におけるＡ３の位置のように、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の位置は、この「進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内」には含まれない。

まず、視点から進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上に設定された目標点Ｍに向かう方向を視線方向Ｄとして決定する（ステップ＃０７）。本実施形態においては、視点は、車両の運転者の目の位置とほぼ一致すると想定される位置に設定することとしている。したがって、図３においては視点の位置は自車位置Ａ０〜Ａ３と一致している。なお、本明細書において「視線方向Ｄ」というときは、視線方向Ｄｘ（ｘは任意の整数）を総称するものとする。

また、目標点Ｍは、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上の位置、すなわちこの進路変更基準点Ｐが設けられている交差点１６における左折後の誘導経路Ｌ上の位置に設定される。この際、目標点Ｍは、視線方向Ｄが自車位置Ａ１、Ａ２から進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向を確認する際の運転者による実際の視線の方向に近くなるように設定されると好適である。そこで、本実施形態においては、上記のとおり、基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎にそれぞれ適切な目標点Ｍの位置情報１３を予め決定して情報記憶装置２に格納しておき、進路変更の案内を行う際に情報記憶装置２から読み出して用いることとしている。

ここでは、例えば、図３において自車位置がＡ１の位置にある場合には、自車位置Ａ１（視点）から目標点Ｍに向かう方向が視線方向Ｄ１となる。なお、この視線方向Ｄを決定するための演算は、演算処理装置３において所定の動作プログラムに従って行われる。よって、本実施形態においては、演算処理装置３が「視線方向決定手段１７」を構成する。

次に、ステップ＃０７で決定された視線方向Ｄに従って三次元表示データを生成する（ステップ＃０８）。すなわち、演算処理装置３は、情報記憶装置２に格納された三次元地図データ１０に基づいて、視点から視線方向Ｄを見たときの三次元による景観画像を、表示入力装置４の表示部４ａに表示可能な大きさで作成し、これを三次元表示データとする。よって、本実施形態においては、演算処理装置３が「表示データ生成手段１８」を構成する。

次に、ステップ＃０８で生成された三次元表示データの描画領域に、自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐが含まれるか否かについて判断する（ステップ＃０９）。ここで、図３を参照して、例えば自車位置がＡ１の位置にある場合には、自車位置Ａ１（視点）から目標点Ｍに向かう視線方向Ｄ１に従って生成した三次元表示データには、図４に示すように、進路変更基準点Ｐが含まれる。このように、生成された三次元表示データの描画領域に自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐが含まれる場合には（ステップ＃０９：ＹＥＳ）、処理はステップ＃１２へ進み、生成された三次元表示データを表示入力装置４に表示する（ステップ＃１２）。

一方、図３を参照して、例えば自車位置がＡ２の位置にある場合には、自車位置Ａ２（視点）から目標点Ｍに向かう方向Ｄ２´が、ステップ＃０７で決定される最初の視線方向となる。しかし、ここでは図７に示すように、視線方向Ｄ２´に従って三次元表示データを生成した場合、その三次元表示データの描画領域Ｅ２´に進路変更基準点Ｐが含まれない。このように、生成された三次元表示データの描画領域に自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐが含まれない場合には（ステップ＃０９：ＮＯ）、三次元表示データの描画領域に、自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐが含まれるように視線方向Ｄを修正する（ステップ＃１０）。具体的には、自車位置がＡ２の位置にある場合について説明すると、視線方向を方向Ｄ２´に対して進路変更基準点Ｐ側に変更し、図３及び図７においてＤ２で示される方向に修正する。

そして、ステップ＃１０で修正された視線方向Ｄに従って再度三次元表示データを生成する（ステップ＃１１）。この際の三次元表示データを生成する処理は、上記ステップ＃０８と同様である。図７に示すように、視線方向Ｄ２に従って三次元表示データを生成した場合、その三次元表示データの描画領域Ｅ２には進路変更基準点Ｐが含まれる。図５は、この視線方向Ｄ２に従って生成した三次元表示データを示している。

その後、生成された三次元表示データを表示入力装置４に表示する（ステップ＃１２）。そして、基準時間Ｔ２が経過したときに（ステップ＃１３：ＹＥＳ）、処理はステップ＃０１へ戻り、演算処理装置３は、次の自車位置の検出を行う（ステップ＃０１）。ここで、基準時間Ｔ２は、三次元表示データの表示の更新を行う周期及び自車位置の検出を行う周期により定まる時間であり、この時間が短いほど滑らかな画像表示及び正確な自車位置の表示を行うことができるが、上記基準時間Ｔ１と同様に、通常は、演算処理装置３を中心とするナビゲーション装置の性能に基づいて装置固有の時間として定まっている。ここで、基準時間Ｔ２は上記基準時間Ｔ１と同じ時間とすることができるが、異なる時間とすることも可能である。

一方、ステップ＃０６の判断の結果、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にない場合には（ステップ＃０６：ＮＯ）、視点から誘導経路Ｌに従った自車の進行方向に向かう方向を視線方向Ｄとして決定する（ステップ＃１４）。ここで、図３に示す例では、例えば自車位置がＡ０の位置にある場合や、自車位置がＡ３の位置にある場合が、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にない場合に該当する。そして、図３を参照して、自車位置がＡ０の位置にある場合には、視線方向はＤ０で示される方向となり、自車位置がＡ３の位置にある場合には、視線方向はＤ３で示される方向となる。

次に、ステップ＃１４で決定された視線方向Ｄに従って再度三次元表示データを生成する（ステップ＃１５）。この際の三次元表示データを生成する処理は、上記ステップ＃０８と同様である。このように、本実施形態においては、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にない場合には、従来と同様に、誘導経路Ｌに沿った方向、すなわち自車の進行方向を視線方向Ｄとして三次元表示データを生成することとしている。その後、生成された三次元表示データを表示入力装置４に表示する（ステップ＃１２）。そして、基準時間Ｔ２が経過したときに（ステップ＃１３：ＹＥＳ）、処理はステップ＃０１へ戻り、演算処理装置３は、次の自車位置の検出を行う（ステップ＃０１）。

また、本実施形態においては、図４〜図６に示すように、上記ステップ＃０８、ステップ＃１１、ステップ＃１５において三次元表示データを生成するのに際して、視点から目標点Ｍを結ぶ視線上に、ビル等の建物や木や山等の自然物等の障害物１９が存在する場合には、この障害物１９の少なくとも一部を透明又は半透明にして三次元表示データを生成している。具体的には、ここでは、ビル等の障害物１９を、その輪郭がわかる程度に半透明にして三次元表示データを生成している。これにより、交差点等の進路変更可能地点の周辺に障害物１９が存在する場合であっても、進路変更後の進路の周辺の景観を三次元表示データとして表示することが可能となる。なお、障害物１９を完全に消して透明にすることも可能であるし、障害物１９の一部、例えば進路変更後の進路の周辺の景観を表示するために邪魔になる部分のみを透明又は半透明にして三次元表示データを生成することも好適な実施形態の一つである。

更に、本実施形態においては、三次元表示データを生成するのに際して、誘導経路Ｌに沿った進行方向を示し、目標点Ｍ近傍を先端とする矢印を経路案内表示２０として重ね合わせて三次元表示データを生成している。この経路案内表示２０の情報は、ここでは、基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎にそれぞれ設定される目標点Ｍとともに、情報記憶装置２に予め格納されており、進路変更の案内を行う際に情報記憶装置２から読み出して三次元表示データに重ね合わせることとしている。なお、この経路案内表示２０は、現在位置検知装置１により検知された自車位置と、情報記憶装置２に格納されている当該進路変更基準点Ｐに関する目標点Ｍと、誘導経路Ｌとに基づいてその都度演算して生成し、三次元表示データに重ね合わせることも好適な実施形態の一つである。また、経路案内表示２０の形状は矢印に限定されるものではなく、誘導経路Ｌ上に引かれた線状の表示等のように、他の形状とすることも当然に可能である。

また、以上では、図３に示すように進路変更基準点Ｐが単独で存在する場合を例として説明したが、本実施形態においては、例えば図８に示すように、誘導経路Ｌ上において進路変更基準点がＰ１とＰ２のように所定距離Ｊ以下の間隔で複数存在する場合には、目標点Ｍは、これら複数の進路変更基準点Ｐ１、Ｐ２の内の最後の進路変更基準点Ｐ２を基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上に設定することとする。このようにすることにより、複合交差点等のように進路変更すべき位置が短い間隔で複数して存在する場合において、上記ステップ＃０７において視線方向Ｄを決定するのに際して、視線方向Ｄを最終的に進むべき進路の方に向けることができるので、運転者が進路変更の際に見ようとする方向に近い方向に視線方向Ｄを設定することができる。なお、所定距離Ｊは、上記所定距離Ｉと同じ距離（Ｊ＝Ｉ）、又は所定距離Ｉより短い距離（Ｊ＜Ｉ）に設定すると、自車の進行方向に対して進路変更基準点Ｐ１、Ｐ２を基準とする進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向側を視線方向Ｄとする三次元表示を、適切な領域で行うことができる。

この図８に示す例では、自車位置がＢ１又はＢ３の位置にある場合には、自車位置Ｂ１又はＢ３（視点）から目標点Ｍに向かう方向が視線方向Ｄ１又はＤ３となる（ステップ＃０７）。一方、自車位置がＢ２又はＢ４の位置にある場合には、自車位置Ｂ２又はＢ４（視点）から目標点Ｍに向かう方向Ｄ２´又はＤ４´が、ステップ＃０７で決定される最初の視線方向となる。しかし、ここでは、視線方向Ｄ２´に従って三次元表示データを生成した場合、その三次元表示データの描画領域に進路変更基準点Ｐ１が含まれず、視線方向Ｄ４´に従って三次元表示データを生成した場合、その三次元表示データの描画領域に進路変更基準点Ｐ２が含まれない。このように、生成された三次元表示データの描画領域に自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐ１、Ｐ２が含まれない場合には（ステップ＃０９：ＮＯ）、三次元表示データの描画領域に、自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐ１、Ｐ２が含まれるように視線方向Ｄを修正する（ステップ＃１０）。したがって、視線方向Ｄ２´は視線方向Ｄ２に、視線方向Ｄ４´は視線方向Ｄ４に、それぞれ修正している。

また、この図８に示す例のように、複数の進路変更基準点Ｐ１とＰ２とが所定距離Ｊ以下の間隔で存在する場合には、自車が進路変更基準点Ｐ１を基準とする進路変更が完了したときには、自車位置は、次の進路変更基準点Ｐ２から所定距離Ｊの範囲内にあることとなる。よって、進路変更基準点がＰ１とＰ２のように所定距離Ｊ以下の間隔で複数存在する場合には、誘導経路Ｌ上における複数の進路変更基準点Ｐ１、Ｐ２の内の最後の進路変更基準点Ｐ２を基準とする進路変更が完了する位置が、進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向側を視線方向Ｄとして三次元表示による経路案内を行う領域の終点となる。すなわち、自車位置が最初の進路変更基準点Ｐ１から所定距離Ｉの範囲内に入る点から前記終点までの間では、視点から複数の進路変更基準点Ｐ１、Ｐ２の内の最後の進路変更基準点Ｐ２を基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上に設定された目標点Ｍに向かう方向を視線方向Ｄとして三次元表示データを生成、表示する処理を行う。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成は、上記第１の実施形態に係る図１と同様のものとすることができるが、情報記憶装置２に格納される情報は若干異なり、基準点からの所定距離Ｉの情報１４に代えて、後述するように処理領域Ｒの情報が格納されている。なお、本実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の図示は省略する。本実施形態においては、例えば図９に示すように、進路変更基準点Ｐの周辺における誘導経路Ｌ上に複数の処理領域Ｒ１〜Ｒ４を設定するとともに、各処理領域Ｒ１〜Ｒ４に対応させて目標点Ｍ１〜Ｍ４を設定し、誘導経路Ｌ上の自車位置がＲ１〜Ｒ４のいずれかの処理領域Ｒｘ内にあるときに、視点から当該処理領域Ｒｘに対応して設定されたＭ１〜Ｍ４のいずれかの目標点Ｍｘに向かう方向を視線方向Ｄｘとして決定し、三次元表示データを生成する処理を行う。

ここで、処理領域Ｒの情報及び目標点Ｍの位置情報１３は、基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎にそれぞれ設定されており、情報記憶装置２に格納されている。そして、進路変更の案内を行う際に、演算処理装置３により情報記憶装置２から読み出されて用いられる。なお、本実施形態の説明において、「処理領域Ｒ」というときは、処理領域Ｒｘ（ｘは任意の整数）を総称するものとし、「目標点Ｍ」というときは、目標点Ｍｘ（ｘは任意の整数）を総称するものとする。

処理領域Ｒと目標点Ｍは、自車位置が誘導経路Ｌに従って進行する際に、自車位置と進路変更基準点Ｐとの位置関係に応じて、常に進路変更の案内のために適切な三次元表示データを生成できるような位置に設定する。すなわち、三次元表示データを生成する際には、視点（図９においては自車位置と一致）から目標点Ｍに向かう方向が視線方向Ｄとして決定され、この視線方向Ｄに従って三次元地図データ１０に基づいて三次元表示データが生成されることから、自車位置と進路変更基準点Ｐとの位置関係に応じて、常に進路変更の案内のために適切な三次元表示データを生成できる視線方向Ｄが決定されるように、処理領域Ｒと目標点Ｍとの位置を設定する。

図９に示す例では、進路変更基準点Ｐから最も遠い位置に設定された処理領域Ｒ１に対応する目標点Ｍ１の位置は、進路変更基準点Ｐが設定されている交差点１６（進路変更可能地点）における進路変更後の進路を少し進んだ誘導経路Ｌ上の位置に設定している。そして、処理領域Ｒ１よりも進行方向側に設定された処理領域Ｒ２に対応する目標点Ｍ２の位置は、目標点Ｍ１よりも進路変更基準点Ｐに近い位置（進路変更可能地点の中央寄りの位置）に設定している。また、処理領域Ｒ２よりも進行方向側に設定された処理領域Ｒ３に対応する目標点Ｍ３の位置は、目標点Ｍ１よりも進行方向側に設定し、更に処理領域Ｒ３よりも進行方向側に設定された処理領域Ｒ４に対応する目標点Ｍ４の位置は、目標点Ｍ３よりも進行方向側に設定している。これにより、ナビゲーション装置は、自車位置が進路変更基準点Ｐに近づいてきて処理領域Ｒ１の範囲内に入ったときに、まず進路変更後の進路の周辺の景観がある程度分かる三次元表示データを生成して表示する。

そして、これにより、運転者に対してこの先の進路変更を行う場所を認識させる。次に、自車位置が進路変更基準点Ｐまで十分な距離のある処理領域Ｒ２の範囲内に入ったときに、進路変更を行う交差点１６（進路変更可能地点）を運転者に認識させるために当該進路変更可能地点の景観がよく分かる三次元表示データを生成して表示する。その後、自車位置が進路変更基準点Ｐに十分に近付いて処理領域Ｒ３の範囲内に入ったとき、及び当該進路変更基準点Ｐを基準として進路変更を行っている途中である処理領域Ｒ４の範囲内に入ったときには、進路変更後の進路の周辺の景観がよく分かるように進路変更後の進行方向のより前方を示す三次元表示データを生成して表示する。そして、自車位置が処理領域Ｒ４を通過した後は、自車の進行方向を視線方向Ｄとする三次元表示データを生成して表示する。

図１０は、本実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャートである。ここでは、ナビゲーション装置は、出発時に設定された所定の誘導経路Ｌに従って進路変更や直進等の経路案内を行うものとし、車両はその経路案内に従って進行している状態とする。なお、このフローチャートに示すナビゲーション装置の動作は、演算処理装置３の制御の下に行われる。

図１０に示すフローチャートのステップ＃２１〜ステップ＃２５は、上述した図２に示すフローチャートのステップ＃０１〜ステップ＃０５と同じであるので、説明は省略する。そして、ステップ＃２２における判断の結果、自車位置が三次元地図データ１０を備える位置にある場合には（ステップ＃２２：ＹＥＳ）、次に、自車位置が、進路変更基準点Ｐについて設定されたＲ１〜Ｒ４のいずれかの処理領域Ｒｘ内か否かについて判断する（ステップ＃２６）。そして、自車位置がＲ１〜Ｒ４のいずれかの処理領域Ｒｘ内である場合には（ステップ＃２６：ＹＥＳ）、演算処理装置３は、視点から現在の自車位置が存在する処理領域Ｒｘに対応して設定された目標点Ｍｘに向かう方向を視線方向Ｄｘとして決定する（ステップ＃２７）。本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様に、視点は、車両の運転者の目の位置とほぼ一致すると想定される位置に設定することとしている。

その後、ステップ＃２７で決定された視線方向Ｄｘに従って三次元表示データを生成し（ステップ＃２８）、生成された三次元表示データを表示入力装置４に表示する（ステップ＃２９）。そして、基準時間Ｔ２が経過したときに（ステップ＃３０：ＹＥＳ）、処理はステップ＃０１へ戻り、演算処理装置３は、次の自車位置の検出を行う（ステップ＃０１）。

以上のようにして、自車位置が、誘導経路Ｌに従って処理領域Ｒ１からＲ２、Ｒ３、Ｒ４と順に進行するのに従って、自車位置が存在する各処理領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれに応じて設定されている目標点Ｍ１〜Ｍ４に向かう視線方向Ｄ１〜Ｄ４を順に切り替えて三次元表示データを生成し、自車が進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更を完了するまで、自車の進行方向である自車位置を接点とする誘導経路Ｌの接線方向に対して、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向側を視線方向Ｄとして三次元表示による経路案内を行う。

ここで、処理領域Ｒが隣接する次の処理領域Ｒに切り替わる際に、視線方向Ｄが急激に切り替わることにより三次元表示データが急激に異なる方向のものに切り替わることを防止するため、視線方向Ｄの切り替わり時に、視線方向Ｄを滑らかに移動させながら三次元表示データを生成して表示する処理を行うと好適である。

そして、自車位置が、処理領域Ｒ４を通過した後は、自車位置は処理領域Ｒ１〜Ｒ４内にないので（ステップ＃２６：ＮＯ）、視点から誘導経路Ｌに従った自車の進行方向に向かう方向を視線方向Ｄとして決定する（ステップ＃１４）。また、自車位置が進路変更基準点Ｐに近づいている途中で、まだ処理領域Ｒ１内に入る前の位置にあるときにも、自車位置は処理領域Ｒ１〜Ｒ４内にないので（ステップ＃２６：ＮＯ）、視点から誘導経路Ｌに従った自車の進行方向に向かう方向を視線方向Ｄとして決定する（ステップ＃１４）。その後、処理はステップ＃２８へ進み、上記のとおりの処理を行う。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１１は、本実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。本実施形態においては、上記第１及び第２の実施形態のように視点と視線方向Ｄとから三次元表示データをその都度生成するのではなく、情報記憶装置２に必要となる全ての三次元表示データ２１を予め格納しておき、自車位置に応じて読み出して表示するものとしている。

具体的には、交差点等の各進路変更可能地点であって三次元表示による経路案内を行う地点に設けられている基準点から所定距離Ｉの範囲内について、誘導経路Ｌに沿って進行する際に三次元表示による案内を行うために必要となる三次元表示データ２１を、当該進路変更可能地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎にそれぞれ予め作成したものを情報記憶装置２に格納しておく。よって、本実施形態においては、情報記憶装置２が「表示データ格納手段２２」を構成する。ここで作成される三次元表示データ２１は、視点から、自車の進行方向である自車位置を接点とする誘導経路Ｌの接線方向に対して進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向側に設定される視線方向Ｄを見たときの三次元表示データ２１とする。このような三次元表示データ２１の作成方法は、上記第１の実施形態又は第２の実施形態において説明した方法と同様の方法とすることができる。

本実施形態においては、三次元表示による案内を行うために予め作成された全ての三次元表示データ２１が情報記憶装置２に格納されているとともに、この三次元表示データ２１を用いて三次元表示による案内を行うことが可能な区域を示す三次元表示可能区域データ１１が、二次元地図データ９についての座標情報と関連つけられて格納されている。

図１２は、本実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャートである。ここでは、ナビゲーション装置は、出発時に設定された所定の誘導経路Ｌに従って進路変更や直進等の経路案内を行うものとし、車両はその経路案内に従って進行している状態とする。なお、このフローチャートに示すナビゲーション装置の動作は、演算処理装置３の制御の下に行われる。

この図１２に示すように、ナビゲーション装置は、まず、自車位置の検出を行う（ステップ＃４１）。この処理は、上記第１の実施形態におけるステップ＃０１と同様である。次に、演算処理装置３は、検出された自車位置と情報記憶装置２に格納されている三次元表示可能区域データ１１とを対照し、自車位置が三次元表示データ２１を備える位置にあるか否かについて判断する（ステップ＃４２）。自車位置が三次元表示データ２１を備える位置にない場合には（ステップ＃４２：ＮＯ）、ステップ＃４３〜ステップ＃４５により二次元表示データを表示して経路案内を行う。このステップ＃４３〜ステップ＃４５は、上記第１の実施形態におけるステップ＃０３〜ステップ＃０５と同じであるので、説明は省略する。

そして、ステップ＃４２における判断の結果、自車位置が三次元表示データ２１を備える位置にある場合には（ステップ＃４２：ＹＥＳ）、次に、演算処理装置３は、自車位置に対応する三次元表示データ２１を情報記憶装置２から読み出し（ステップ＃４６）、三次元表示データ２１を表示入力装置４に表示する（ステップ＃４７）。そして、基準時間Ｔ２が経過したときに（ステップ＃４８：ＹＥＳ）、処理はステップ＃０１へ戻り、演算処理装置３は、次の自車位置の検出を行う（ステップ＃０１）。よって、本実施形態においては、演算処理装置３が「表示データ読出手段２３」を構成する。

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１３は、本実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態においては、情報記憶装置２には、上記第１の実施形態の目標点Ｍの位置情報１３に代えて経路案内表示情報２４を格納している。この経路案内表示情報２４は、上記第１の実施形態の図４〜６と同様に、進路変更基準点Ｐの周辺で三次元表示による進路変更の案内を行う際に三次元表示データに重ね合わせて表示され、誘導経路Ｌに沿った自車の進行方向を示す矢印状の経路案内表示２０を生成するための情報である。この経路案内表示情報２４の内容としては、具体的には、基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎にそれぞれ設定される経路案内表示２０の先端位置２０ａの情報を有している。この経路案内表示２０の先端位置２０ａは、上記第１の実施形態における目標点Ｍの位置と同様の考え方により決定された位置に設定すると好適である。

次に、本実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御について説明する。本実施形態では、ナビゲーション装置は、自車位置が三次元地図データ１０を備える位置にあって三次元表示による経路案内を行うときに、誘導経路Ｌに沿った進行方向を示し、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上に先端位置が設定された矢印状の経路案内表示２０を生成し、更に自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉ内にあるときに、自車位置の近傍に設定された視点から、経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向を視線方向として三次元表示データを生成し、経路案内表示２０を重ね合わせて三次元表示を行う。図１４及び図１５は、本実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャートである。ここでは、ナビゲーション装置は、出発時に設定された所定の誘導経路Ｌに従って進路変更や直進等の経路案内を行うものとし、車両はその経路案内に従って進行している状態とする。なお、このフローチャートに示すナビゲーション装置の動作は、演算処理装置３の制御の下に行われる。

図１４及び図１５に示すフローチャートのステップ＃５１〜ステップ＃５５は、上述した図２に示すフローチャートのステップ＃０１〜ステップ＃０５と同じであるので、説明は省略する。そして、ステップ＃５２における判断の結果、自車位置が三次元地図データ１０を備える位置にある場合には（ステップ＃５２：ＹＥＳ）、次に、情報記憶装置２に格納されている経路案内表示情報２４と誘導経路Ｌとに基づいて、誘導経路Ｌに沿った進行方向を示し、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上に先端位置２０ａが設定された矢印状の経路案内表示２０を生成する（ステップ＃５６）。ここで、経路案内表示２０は、三次元地図データ１０上の座標情報に対応した状態で生成される。なお、この経路案内表示２０を生成するための演算は、演算処理装置３において所定の動作プログラムに従って行われる。よって、本実施形態においては、演算処理装置３が「案内表示生成手段２５」を構成する。

次に、自車位置が、進路変更の案内を行うための進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内であるか否かについて判断する（ステップ＃５７）。この所定距離Ｉについては、上記第１の実施形態と同様とすることができる。そして、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にある場合には（ステップ＃５７：ＹＥＳ）、自車位置の近傍に設定された視点から、経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向を視線方向Ｄとして三次元表示による経路案内を行う。ここでは、図１６に示すように、道路が十字に交差する交差点１６において左折の案内を行う場合を例として説明する。

まず、視点から経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向を視線方向Ｄとして決定する（ステップ＃５８）。本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様に、視点は、車両の運転者の目の位置とほぼ一致すると想定される位置に設定することとしている。ここでは、例えば、図１６において自車位置がＡ１の位置にある場合には、自車位置Ａ１（視点）から経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向が視線方向Ｄ１となる。なお、この視線方向Ｄを決定するための演算は、演算処理装置３において所定の動作プログラムに従って行われる。よって、本実施形態においても、演算処理装置３が「視線方向決定手段１７」を構成する。

次に、ステップ＃５８で決定された視線方向Ｄに従って三次元表示データを生成する（ステップ＃５９）。すなわち、演算処理装置３は、情報記憶装置２に格納された三次元地図データ１０に基づいて、視点から視線方向Ｄを見たときの三次元による景観画像を、表示入力装置４の表示部４ａに表示可能な大きさで作成し、これを三次元表示データとする。よって、本実施形態においては、演算処理装置３が「表示データ生成手段１８」を構成する。そして、このステップ＃５９で生成された三次元表示データに、ステップ＃５６で生成された経路案内表示２０を重ね合わせる。すなわち、演算処理装置３は、三次元表示データにおける誘導経路Ｌが設定された道路上に、上記先端位置２０ａが先端となる矢印状の経路案内表示２０を合成する。

次に、ステップ＃５９で生成された三次元表示データの描画領域に、自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐが含まれるか否かについて判断し（ステップ＃６１）、それが含まれる場合には（ステップ＃６１：ＹＥＳ）、処理はステップ＃６７へ進む。しかし、例えば、図１６のＡ２の位置に自車位置がある場合には、図１７に示すように、自車位置Ａ２（視点）から経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向Ｄ２´を視線方向として三次元表示データを生成した場合、その三次元表示データの描画領域Ｅ２´に進路変更基準点Ｐが含まれない。このように、生成された三次元表示データの描画領域に自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐが含まれない場合には（ステップ＃６１：ＮＯ）、三次元表示データの描画領域に、自車位置の進行方向側であって自車位置から最も近い位置にある進路変更基準点Ｐが含まれるように視線方向Ｄを修正する（ステップ＃６２）。具体的には、自車位置がＡ２の位置にある場合について説明すると、視線方向を方向Ｄ２´に対して進路変更基準点Ｐ側に変更し、図１６及び図１７においてＤ２で示される方向に修正する。そして、ステップ＃６２で修正された視線方向Ｄに従って再度三次元表示データを生成する（ステップ＃６３）。図１７に示すように、視線方向Ｄ２に従って三次元表示データを生成した場合、その三次元表示データの描画領域Ｅ２には進路変更基準点Ｐが含まれる。

次に、ステップ＃６３で生成された修正後の三次元表示データの描画領域（例えばＥ２）に、経路案内表示２０の先端位置２０ａが含まれるか否かについて判断する（ステップ＃６４）。修正後の三次元表示データの描画領域に経路案内表示２０の先端位置２０ａが含まれる場合には（ステップ＃６４：ＹＥＳ）、処理はステップ＃６７へ進む。しかし、修正後の三次元表示データの描画領域に経路案内表示２０の先端位置２０ａが含まれない場合には（ステップ＃６４：ＮＯ）、例えば図１８に示すように、経路案内表示２０の先端位置２０ａが三次元表示データの描画領域Ｅ２内に含まれるように経路案内表示２０の長さを修正する（ステップ＃６５）。そして、ステップ＃６３で生成された修正後の三次元表示データに、ステップ＃６５で生成された修正後の経路案内表示２０を重ね合わせる（ステップ＃６６）。これにより、視線方向Ｄ２に従って生成した修正後の三次元表示データの描画領域Ｅ２内に、進路変更基準点Ｐと経路案内表示２０の先端位置２０ａとの両方が含まれるようにすることができる。

その後、生成された三次元表示データを表示入力装置４に表示し（ステップ＃６７）、基準時間Ｔ２が経過したときに（ステップ＃６８：ＹＥＳ）、ステップ＃５１の処理に戻る点は上記第１の実施形態におけるステップ＃１２及びステップ＃１３と同様である。

一方、ステップ＃５７の判断の結果、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にない場合（ステップ＃５７：ＮＯ）のステップ＃６９及びステップ＃７０の処理は、上記第１の実施形態におけるステップ＃１４及びステップ＃１５と同様である。そして、本実施形態においては、ステップ＃７０の後、ステップ＃７０で生成された三次元表示データに、ステップ＃５６で生成された経路案内表示２０を重ね合わせる。ここで、図１６に示す例では、例えば自車位置がＡ０の位置にある場合や、自車位置がＡ３の位置にある場合が、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にない場合に該当する。その後、生成された三次元表示データを表示入力装置４に表示する（ステップ＃６７）。そして、基準時間Ｔ２が経過したときに（ステップ＃６８：ＹＥＳ）、処理はステップ＃５１へ戻る。

なお、ステップ＃６４及びステップ＃６５を行わず、修正後の三次元表示データの描画領域に経路案内表示２０の先端位置２０ａが含まれない場合にも（ステップ＃６４：ＮＯ）、経路案内表示２０の長さを修正しない構成とすることも当然に可能である。その場合、例えば図１７に示すように、経路案内表示２０の先端位置２０ａは、三次元表示データの描画領域Ｅ２の外に位置することになる。

また、以上では、図１６に示すように進路変更基準点Ｐが単独で存在する場合を例として説明したが、本実施形態においては、例えば図１９に示すように、誘導経路Ｌ上において進路変更基準点がＰ１とＰ２のように所定距離Ｊ以下の間隔で複数存在する場合には、経路案内表示２０の先端位置２０ａは、これら複数の進路変更基準点Ｐ１、Ｐ２の内の最後の進路変更基準点Ｐ２を基準とする進路変更後の誘導経路Ｌ上に設定することとする。このようにすることにより、複合交差点等のように進路変更すべき位置が短い間隔で複数して存在する場合において、上記ステップ＃５８において視線方向Ｄを決定するのに際して、視線方向Ｄを最終的に進むべき進路の方に向けることができるので、運転者が進路変更の際に見ようとする方向に近い方向に視線方向Ｄを設定することができる。なお、この点に関しては、目標点Ｍに代えて経路案内表示２０の先端位置２０ａとなっている以外は上記第１の実施形態に関して図８に基づいて行った説明と同様であるので、詳細な説明は省略する。

〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成は、上記第４の実施形態に係る図１３と同様のものとすることができるが、情報記憶装置２に格納される情報は若干異なり、基準点から所定距離Ｉ内に設定された進路変更基準点優先領域Ｒｐと案内表示先端優先領域Ｒａの情報が更に格納されている。なお、本実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の図示は省略する。そして、本実施形態においては、例えば図２０〜２３に示すように、進路変更基準点Ｐを基準とする進路変更を行う際に、自車位置の近傍に設定された視点から経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向に決定された視線方向に従って生成される三次元表示データの描画領域（例えばＥ１〜Ｅ４）に、経路案内表示２０の先端位置２０ａと自車位置の進行方向側の最も近い位置にある進路変更基準点Ｐとの両方が含まれない場合には、進路変更基準点優先領域Ｒｐと案内表示先端優先領域Ｒａとに従い、自車位置が進路変更基準点優先領域Ｒｐ内にあるときには進路変更基準点Ｐが優先的に含まれるように視線方向を決定し、自車位置が案内表示先端優先領域Ｒａ内にあるときには経路案内表示２０の先端位置２０ａが優先的に含まれるように視線方向を決定する処理を行う。

ここで、進路変更基準点優先領域Ｒｐ及び案内表示先端優先領域Ｒａは、基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎にそれぞれ設定されており、その情報は情報記憶装置２に格納されている。そして、進路変更の案内を行う際に、演算処理装置３により情報記憶装置２から読み出されて用いられる。この進路変更基準点優先領域Ｒｐ及び案内表示先端優先領域Ｒａは、基準点から所定距離Ｉ内において自車位置が誘導経路Ｌに従って進行する際に、自車位置と進路変更基準点Ｐとの位置関係に応じて、進路変更の案内のために、三次元表示データがその描画領域に進路変更基準点Ｐと経路案内表示２０の先端位置２０ａとのいずれを含む方がより適切かという基準に従って設定する。

図２０〜２３に示す例では、進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉ内における進路変更基準点Ｐから比較的離れた位置に進路変更基準点優先領域Ｒｐを設定し、この進路変更基準点優先領域Ｒｐに隣接し、それよりも進路変更基準点Ｐに近い位置に案内表示先端優先領域Ｒａを設定している。そこで、進路変更基準点優先領域Ｒｐ及び案内表示先端優先領域Ｒａに従った視線方向Ｄの決定方法について、自車位置がＡ１〜Ａ４の各位置にある場合を例として図２０〜２３に基づいて以下に説明する。

図２０に示すように自車位置がＡ１の位置にある場合には、自車位置Ａ１（視点）から経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向Ｄ１に従って生成された三次元表示データの描画領域Ｅ１には進路変更基準点Ｐと経路案内表示２０の先端位置２０ａの両方が含まれる。したがって、視線方向Ｄ１はそのまま修正されない。

一方、図２１に示すように自車位置がＡ２の位置にある場合、自車位置Ａ２（視点）から経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向Ｄ２´を視線方向として三次元表示データを生成すると、その描画領域Ｅ２´に進路変更基準点Ｐが含まれない。そこで、視線方向を方向Ｄ２´に対して進路変更基準点Ｐ側のＤ２で示される方向に修正する。ここでは、視線方向Ｄ２に従って生成された三次元表示データの描画領域Ｅ２には進路変更基準点Ｐと経路案内表示２０の先端位置２０ａの両方が含まれる。したがって、この方向Ｄ２が修正後の視線方向Ｄ２として決定される。なお、このような修正後の視線方向Ｄ２従って生成された三次元表示データの描画領域Ｅ２に進路変更基準点Ｐと経路案内表示２０の先端位置２０ａの両方が含まれない場合には、Ａ２位置は進路変更基準点優先領域Ｒｐ内にあることから、進路変更基準点Ｐが優先的に含まれるように視線方向を決定する。

また、図２２に示すように、自車位置がＡ３の位置にある場合、自車位置Ａ３（視点）から経路案内表示２０の先端位置２０ａに向かう方向Ｄ３´を視線方向として三次元表示データを生成すると、その描画領域Ｅ３´に進路変更基準点Ｐが含まれない。また、視線方向を方向Ｄ３´に対して進路変更基準点Ｐ側に修正したとしても、修正後の視線方向に従って生成された三次元表示データの描画領域Ｅ３に進路変更基準点Ｐと経路案内表示２０の先端位置２０ａの両方を含めることができない。そこで、Ａ３位置は案内表示先端優先領域Ｒａ内にあることから、経路案内表示２０の先端位置２０ａが優先的に含まれるように視線方向Ｄ３が決定されている。

なお、図２３に示すように、自車位置がＡ４の位置にある場合には、自車位置が進路変更基準点Ｐから所定距離Ｉの範囲内にないので、視点から誘導経路Ｌに従った自車の進行方向に向かう方向を視線方向Ｄ４として決定する。この場合の描画領域はＥ４に示すようになる。

以上のようにすることにより、自車位置が進路変更基準点Ｐから離れた位置にあるときには、当該進路変更基準点Ｐがある進路変更を行う交差点１６（進路変更可能地点）の全体の景観がよく分かるように進路変更基準点Ｐが描画領域に必ず含まれる三次元表示データを生成して表示することとなり、運転者に当該進路変更を行う交差点１６を容易に認識させることができる。そして、自車位置が進路変更基準点Ｐに十分に近づいた後は、進路変更後の進路の周辺の景観がよく分かるように経路案内表示２０の先端位置２０ａが描画領域に必ず含まれる、進路変更後の進行方向のより前方を示す三次元表示データを生成して表示することとなり、運転者に進路変更後の進路を容易に認識させることができる。

なお、本実施形態における進路変更基準点優先領域Ｒｐ及び案内表示先端優先領域Ｒａの設定は一例であって、運転者に対する進路変更の案内のために適切な三次元表示データとなるように適宜設定を変更することは、当然に可能である。

〔その他の実施形態〕
（１）上記第１の実施形態においては、適切な目標点Ｍの位置情報を予め決定して情報記憶装置２に格納しておき、進路変更の案内を行う際に情報記憶装置２から読み出して用いることとしているが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、交差点等の進路変更を行う地点における進路変更前及び進路変更後の道路の広さ、進路変更前と進路変更後の進行方向の変更された角度、地点の種類（交差点、分岐点、インターチェンジ等）、道路の種類（一般道、自動車専用道等）等の情報に基づいて、適切な目標点Ｍの位置をその都度演算して決定することも好適な実施形態の一つである。また、このことは、上記第４の実施形態における経路案内表示２０の先端位置２０ａについても同様である。

（２）上記第１の実施形態においては、適切な所定距離Ｉ及び所定距離Ｊの情報を予め決定して情報記憶装置２に格納しておき、必要に応じて情報記憶装置２から読み出して用いることとしているが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、交差点等の進路変更を行う地点の種類（交差点、分岐点、インターチェンジ等）、進路変更前及び進路変更後の道路の広さ、道路の種類（一般道、自動車専用道等）等の情報に基づいて、適切な所定距離Ｉをその都度演算して決定することも好適な実施形態の一つである。

（３）上記の各実施形態においては、視点を車両の運転者の目の位置とほぼ一致すると想定される位置に設定することとしたが、視点の位置設定はこれに限定されるものではなく、自位置（自車位置）の近傍の任意の位置に設定することが可能である。したがって、例えば、視点を車両の運転者等の被案内者の目の位置よりも高い位置に設定することにより、やや上方から俯瞰した三次元表示を行うことも可能である。また、視点を、自位置に対して進行方向前方の位置に設定し、或いは、視点を、誘導経路Ｌ上の位置に対して進路変更後の誘導経路Ｌの進行方向の反対側に外れた位置に設定することも可能である。このようにすることにより、被案内者が進路変更基準点Ｐの設定された交差点等の進路変更可能地点において進路変更の際に見ようとする景観を先取りして表示入力装置４に三次元表示することができるので、被案内者に対して、進路変更を行うべき位置や進路変更後の進路等をより分かりやすく案内することが可能となる。

（４）上記の各実施形態においては、本発明に係るナビゲーション装置を車両に搭載されるカーナビゲーション装置に適用する場合について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、例えば携帯用のナビゲーション装置等に適用することも当然に可能である。

本発明は、車両の運転者等の被案内者に対して所定の誘導経路に従って経路案内を行い、少なくとも進路変更の案内を行う基準となる進路変更基準点の周辺で三次元表示を用いて経路案内を行うナビゲーション装置に好適に用いることが可能である。

本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図 本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャート 本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置による視線方向の決定方法を示す説明図 本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置における、自車位置が図３のＡ１の位置にあるときの三次元表示データ 本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置における、自車位置が図３のＡ２の位置にあるときの三次元表示データ 本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置における、自車位置が図３のＡ３の位置にあるときの三次元表示データ 本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置における、自車位置が図３のＡ２の位置にあるときの視線方向及び描画領域を示す説明図 本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置において、進路変更基準点が所定距離以下の間隔で複数存在する場合の視線方向の決定方法を示す説明図 本発明の第２の実施形態に係るナビゲーション装置による視線方向の決定方法を示す説明図 本発明の第２の実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャート 本発明の第３の実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図 本発明の第３の実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャート 本発明の第４の実施形態に係るナビゲーション装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図 本発明の第４の実施形態に係るナビゲーション装置の動作制御のフローチャート 図１４に示すフローチャートの続きを示す図 本発明の第４の実施形態に係るナビゲーション装置による視線方向の決定方法を示す説明図 本発明の第４の実施形態に係るナビゲーション装置における、自車位置が図１６のＡ２の位置にあるときの視線方向及び描画領域を示す説明図 図１７に示す場合において、更に経路案内表示の先端位置が三次元表示データの描画領域内に含まれるように経路案内表示の長さを修正する場合を示す説明図 本発明の第４の実施形態に係るナビゲーション装置において、進路変更基準点が所定距離以下の間隔で複数存在する場合の視線方向の決定方法を示す説明図 本発明の第５の実施形態に係るナビゲーション装置による視線方向の決定方法を示す説明図（Ａ１位置の例） 本発明の第５の実施形態に係るナビゲーション装置による視線方向の決定方法を示す説明図（Ａ２位置の例） 本発明の第５の実施形態に係るナビゲーション装置による視線方向の決定方法を示す説明図（Ａ３位置の例） 本発明の第５の実施形態に係るナビゲーション装置による視線方向の決定方法を示す説明図（Ａ４位置の例）

符号の説明

Ｌ：誘導経路
Ｐ：進路変更基準点
Ｉ：進路変更基準点Ｐからの所定距離
Ｄ：視線方向
Ｅ：描画領域
Ｍ：目標点
Ｒ：処理領域
Ｒｐ：進路変更基準点優先領域
Ｒａ：案内表示先端優先領域
１：現在位置検知装置
２：情報記憶装置
３：演算処理装置
４：表示入力装置（表示手段）
１０：三次元地図データ
１７：視線方向決定手段
１８：表示データ生成手段
１９：障害物
２０：経路案内表示
２０ａ：経路案内表示２０の先端位置
２１：三次元表示データ
２２：表示データ格納手段
２３：表示データ読出手段
２５：案内表示生成手段

Claims (12)

1. 所定の誘導経路に従って経路案内を行い、少なくとも前記誘導経路上にあって進路変更の案内を行う基準となる進路変更基準点の周辺で、三次元表示による案内を行うことが可能なナビゲーション装置であって、
   前記誘導経路上にある自位置が前記進路変更基準点から所定距離内にあるときに、前記自位置の近傍に設定された視点から、前記進路変更基準点を基準とする進路変更後の前記誘導経路上に設定された目標点に向かう方向を視線方向として決定する前記視線方向決定手段と、
   三次元の地図データに基づいて、前記視点から前記視線方向決定手段により決定された視線方向を見たときの三次元表示データを生成する表示データ生成手段と、
   前記表示データ生成手段により生成された三次元表示データを表示する表示手段と、を備え、
   前記視線方向決定手段は、決定された視線方向に従って前記表示データ生成手段により生成される三次元表示データの描画領域に、前記自位置の進行方向側の最も近い位置にある前記進路変更基準点が含まれない場合には、当該進路変更基準点が含まれるように前記視線方向を修正するナビゲーション装置。
2. 前記誘導経路に沿った進行方向を示し、前記目標点近傍を先端位置とする矢印状の経路案内表示を生成する案内表示生成手段を更に備え、
   前記表示データ生成手段は、前記経路案内表示を重ね合わせて三次元表示データを生成する請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記案内表示生成手段は、前記視線方向を修正した結果、前記三次元表示データの描画領域に前記経路案内表示の先端位置が含まれない場合には、前記経路案内表示の先端位置が前記三次元表示データの描画領域内に含まれるように前記経路案内表示の長さを修正する請求項２に記載のナビゲーション装置。
4. 前記視線方向決定手段は、前記自位置の進行方向側の最も近い位置にある前記進路変更基準点から所定距離内に設定された進路変更基準点優先領域と案内表示先端優先領域とに従い、自位置が前記進路変更基準点優先領域内にあるときには前記進路変更基準点が含まれるように前記視線方向の修正を行い、自位置が前記案内表示先端優先領域内にあるときには、前記視線方向の修正を行わず、前記経路案内表示の先端位置が含まれるように前記視線方向を決定する請求項２に記載のナビゲーション装置。
5. 前記目標点は、前記進路変更基準点が設けられている各進路変更可能地点について、当該進路変更可能地点に進入する方向及び進路変更後の進行方向毎に位置情報を予め決定して情報記憶装置に格納されており、進路変更の案内を行う際に前記情報記憶装置から読み出される請求項１から４の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
6. 前記目標点は、前記誘導経路上において前記進路変更基準点が所定距離以下の間隔で複数存在する場合には、これら複数の進路変更基準点の内の最後の進路変更基準点を基準とする進路変更後の前記誘導経路上に設定される請求項１から５の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
7. 前記視線方向決定手段は、前記誘導経路上にある自位置が前記進路変更基準点から所定距離内に設定された所定の処理領域内にあるときに、前記視点から前記処理領域に対応して設定された目標点に向かう方向を視線方向として決定する請求項１から６の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
8. 前記処理領域は、前記進路変更基準点の周辺に複数設定され、これら複数の前記処理領域のそれぞれに対応して前記目標点が設定される請求項７に記載のナビゲーション装置。
9. 前記表示データ生成手段は、前記視点から前記目標点を結ぶ視線上に障害物が存在する場合には、前記障害物の少なくとも一部を透明又は半透明にして三次元表示データを生成する請求項１から８の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
10. 前記表示データ生成手段は、前記視点を、前記自位置に対して進行方向前方の位置に設定する請求項１から９の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
11. 前記表示データ生成手段は、前記視点を、前記誘導経路上の位置に対して進路変更後の前記誘導経路の進行方向の反対側に外れた位置に設定する請求項１から９の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
12. 前記表示データ生成手段は、前記進路変更基準点を基準とする進路変更後にも三次元表示データを生成する請求項１から１１の何れか１項に記載のナビゲーション装置。

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