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WO2006092853A1 - 地図表示装置および地図表示方法 - Google Patents

地図表示装置および地図表示方法

Info

Publication number
WO2006092853A1
WO2006092853A1 PCT/JP2005/003471 JP2005003471W WO2006092853A1 WO 2006092853 A1 WO2006092853 A1 WO 2006092853A1 JP 2005003471 W JP2005003471 W JP 2005003471W WO 2006092853 A1 WO2006092853 A1 WO 2006092853A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
building
bird
eye view
shift amount
data
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/003471
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shin Kikuchi
Hiroshi Sakamoto
Original Assignee
Navitime Japan Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Navitime Japan Co., Ltd. filed Critical Navitime Japan Co., Ltd.
Priority to PCT/JP2005/003471 priority Critical patent/WO2006092853A1/ja
Priority to CN2005800489267A priority patent/CN101138015B/zh
Priority to JP2007505772A priority patent/JP4964762B2/ja
Priority to US11/817,746 priority patent/US8040343B2/en
Priority to EP05719786A priority patent/EP1855263B1/en
Publication of WO2006092853A1 publication Critical patent/WO2006092853A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3626—Details of the output of route guidance instructions
    • G01C21/3635—Guidance using 3D or perspective road maps
    • G01C21/3638—Guidance using 3D or perspective road maps including 3D objects and buildings
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/10—Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids

Definitions

  • the present invention relates to a map display device and a map display method used in a navigation system and the like, and in particular, when a building on a map is converted into a pseudo three-dimensional figure and displayed as a bird's eye view.
  • the present invention relates to a map display device and a map display method that simplify the arithmetic processing of the above.
  • an in-vehicle navigation device that guides an optimal route from a departure point to a destination to an automobile driver.
  • Conventional navigation devices include a map data storage device such as a CD-ROM or IC card that records map data, a display device, and the current position of the vehicle such as a gyro, GPS (Global Positioning System) and a vehicle speed sensor. It has a vehicle movement detection device that detects the current azimuth, reads map data including the current position of the vehicle, and draws a map image around the vehicle position on the display device based on the map data.
  • the vehicle position mark (location) is displayed superimposed on the display screen, the map image is scrolled according to the movement of the vehicle, the map image is fixed on the screen, and the vehicle position mark is moved.
  • such an in-vehicle navigation device is equipped with a route guidance function that allows a driver to easily travel to a desired destination without making a mistake on the road.
  • this route guidance function the lowest cost from the starting point to the destination is calculated using map data, the route is searched by performing a simulation calculation such as the Dijkstra method, and the searched route is used as the guide route.
  • the guide route is drawn on the map image with a different color from other roads and displayed on the screen, or the vehicle is at a certain distance to the intersection where the route on the guide route should be changed.
  • the route on the map image should be changed.
  • the in-vehicle navigation device described above is a stand-alone navigation device having a route search function and map data. Such a navigation device has all the functions necessary for navigation. It was necessary, the equipment was large and the price was high.
  • a so-called communication-type navigation system that adds a communication function via a network to an in-vehicle navigation system as a result of recent developments in communication and information processing technology, and performs data communication with a route search server to acquire guide route data and map data.
  • Systems are also becoming popular. Furthermore, a system using a mobile phone as a navigation terminal has been put into practical use as a navigation system for pedestrians.
  • Map data for route search in pedestrian navigation systems and car navigation systems is called road network data.
  • the road network is a road that connects the nodes with the end points, intersections, and inflection points of roads A, B, and C as nodes.
  • node data node latitude and longitude
  • link data link number
  • link cost link distance or time required to travel the link
  • the directional link connecting each node is indicated by an arrow line (solid line, dotted line, two-dot chain line).
  • arrow line solid line, dotted line, two-dot chain line.
  • the links there are links that have links facing in the upward and downward directions of the road. In FIG. 20, only the links in the direction of the arrows are shown in order to simplify the illustration.
  • the link cost from the starting node to the destination node is traced and the link cost is accumulated. Find and guide the least route. That is, in FIG. 20, when performing a route search with the departure point as node AX and the destination as node CY, drive on road A from node AX, turn right at the second intersection, and enter road C to reach node CY. The link cost is accumulated sequentially, and the route that minimizes the accumulated link cost is searched and guided. Although other routes from node AX to node CY are not shown in Fig. 20, in reality there are other such routes, so the possible routes from node AX to node CY are the same. Search and the path cost of those routes is minimized. The route is determined as the optimum route. This method is performed, for example, by a well-known method called the Dijkstra method.
  • the road network data in the in-vehicle navigation system consists only of roads where cars can pass, such as roads dedicated to pedestrians, parks where vehicles are prohibited, and the streets of station squares. No pedestrian road network data is required.
  • roads where cars can pass
  • pedestrians in addition to the road network through which automobiles can pass, pedestrians such as the above-mentioned pedestrian-only roads and walkways in public parks where entrances to vehicles are prohibited Power that includes road network data Power network data for roads that are prohibited from walking, such as expressways, are not required.
  • a navigation system using a mobile phone as a navigation terminal there is a mode in which a user places a mobile phone in a car and uses it in the same way as a car navigation system.
  • Road network data for pedestrians and pedestrian road network data for pedestrian route search, and appropriate road network data is determined by means of movement (walking or car) specified by the user as a route search condition. Data is used for route search.
  • the route search server further provides data on the transportation route network and trains that operate each route, It is provided with operation time data such as trains and noses.
  • route search is performed using route network data and operation time data.
  • the navigation route can be displayed on the map in a superimposed manner, or the main building and other buildings on the map can be displayed to visually recognize the current position and direction of travel. It is easy to do.
  • the route search server has map data for display including building data in addition to route network data for route search.
  • Such road network data and map data consist of unit data (mesh data) divided into a predetermined size by latitude and longitude, and the route search server navigates the optimum guide route data obtained as a result of route search.
  • the navigation terminal power is based on the received map data including the current position based on the received current position information (latitude and longitude), that is, mesh data including the current position. Distribute the surrounding 8 mesh data to the navigation terminal.
  • the navigation terminal When the navigation terminal receives the guide route data and the map data from the route search server, the navigation terminal temporarily stores them in the storage means, a current position mark indicating the current position of the navigation terminal, and a predetermined position including the current position
  • the range map and guide route are expanded in VRAM and displayed on the display means.
  • the navigation terminal requests the map data from the route search server and receives distribution of the missing map data.
  • Road network data and map data are stored in the database as vector data, and the navigation terminal performs predetermined calculations on the data as necessary to enlarge or rotate the map or guide route. be able to.
  • the method of distributing the map and displaying it on the terminal device in this way is not limited to the navigation system that performs route search and route guidance, but distributes the map data by transmitting the current position and desired position information.
  • a terminal device such as a navigation terminal displays a map
  • the map and the main buildings on the map are displayed in a pseudo three-dimensional figure and displayed as a bird's-eye view. Attempts have also been made to display the image as an image close to the actual landscape.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-27534 discloses a map display device that draws up to the state of a building wall and displays it three-dimensionally.
  • the map display device disclosed in Patent Document 1 is a map display device used in a navigation device for a vehicle, and is intended to facilitate the correspondence with an actual landscape in which a building is easily identified.
  • a building that is displayed three-dimensionally is drawn by setting the window frame shape and wall color according to the type. At that time, the number of steps of the window frame should be the same as the number of floors of the actual building, and the roof of the destination building will be colored dark red.
  • this map display device is a map display device that three-dimensionally displays roads, buildings, etc. on the display means based on the map data stored in the map data storage means, and the buildings are displayed on the display means.
  • the display is given with modifications according to the characteristics of the building.
  • the map data storage device includes a DVD-ROM, a hard disk, and a CD-ROM as storage media.
  • Storage media includes road map data and data for three-dimensional display of various buildings (government offices, banks, schools, station buildings, airports, hotels, buildings, various facilities, etc.)
  • a 3D digital (road) map database is recorded.
  • text information for displaying the names of intersections, fences, villages, towns, etc. is recorded on the recording medium.
  • the data for displaying the buildings in the road map data three-dimensionally includes position data and polygon data describing the planar shape and height (floor) data of the buildings.
  • type data representing the type of building and text information for displaying the name of the building in text are recorded on the recording medium.
  • a map display device for a vehicle that displays the height direction of a bird's-eye view with respect to a land having a predetermined height or higher in a map display is disclosed in the following Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-259542). 9-134122).
  • the map display device for a vehicle disclosed in Patent Document 2 displays a realistic bird's-eye view with simple processing.
  • this vehicle map display device reads road map data in a range to be displayed from the map memory, detects altitude information contained in the read road map data, and detects each point on the road map. Judgment is made on whether or not the reference altitude is higher than h meters.
  • the map display device disclosed in Patent Document 3 is a map component based on map storage means. Create a 3D map in which is placed. Next, when this 3D map is subjected to predetermined processing such as affine transformation and perspective transformation processing, and then hidden surface removal processing such as the Z buffer method is performed, the above 3D map is viewed from a certain viewpoint position. Create a projection map obtained in Next, the related information of the map component displayed in the projection map is read from the information storage means, and then the display area on the projection map of the map component displayed in the projection map is detected. Based on the detected display area, the display area of the related information on the projection map is set. The display area of the related information on the projection map is set for each map component having the related information displayed on the projection map. Further, it is performed each time the display area on the projection map of the map component changes.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-27534 (FIGS. 1 and 6, paragraphs [0015] and [0037 to [0045])
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9134122 (FIGS. 1 and 2, paragraphs [0007], [0013]-[0019])
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-263102 (FIG. 29, paragraphs [0030 to [0034], [0054], [0055])
  • mobile navigation systems for pedestrians also have a function to rotate the display screen in the correct orientation according to the orientation of the mobile phone using a magnetic orientation sensor, etc., depending on the angle at which the pedestrian holds the mobile phone.
  • the display direction changes rapidly.
  • it takes time to rotate the map and take time to display in the correct direction such as when holding the mobile phone in a downward hand and bringing it in front of the face when looking at the screen.
  • Inconvenience occurs.
  • In order to perform this processing at high speed with mobile phone hardware there is a limit to the CPU capacity and power consumption, and it is not always a good idea to solve this problem simply by improving the CPU processing power!
  • the inventor of the present application has made various studies to solve the above problems, and as a result, the plane figure of the building is affine-transformed in order from the distantly located building on the bird's-eye view, for example.
  • the above-mentioned bird's-eye view plane figure is copied and drawn while shifting by a predetermined amount according to the height or floor number recorded in the attribute information of the building data in the upward direction of the screen.
  • the present invention was completed by conceiving that a bird's eye view can be displayed by making a pseudo-three-dimensional figure of a building.
  • the present invention has an object to solve the above-described problems, and a map display device that simplifies arithmetic processing when a building on a map is converted into a pseudo three-dimensional figure and displayed as a bird's eye view, and The object is to provide a map display method.
  • map display device that has a map display device that displays map data composed of vector data on the display means
  • the map display device includes a bird's eye view plane figure creating means, a shift amount storage means, a building A position determining means and a graphic data copying means;
  • the bird's-eye-view plane figure creating means creates a bird's-eye-view plane figure for creating a bird's-eye view from the map data composed of the vector data,
  • the graphic data copying means displays the plane figure of the building in order of the building force located far away on the bird's eye view based on the building position determined by the building position determining means and the shift amount stored in the shift amount storage means.
  • the bird's eye view plane figure is copied and drawn while shifting in accordance with the shift amount in the upward direction, and the bird's eye view is displayed.
  • the map data composed of the vector data includes building data to which height information related to the height of the building is added, and the number of times corresponding to the height information while shifting by the shift amount in the upward direction on the screen. 2.
  • the number of times corresponding to the height information is a fixed number regardless of the height of each building, and the plane figure for the bird's eye view is shifted by the number of times according to the shift amount in the upward direction of the screen. It is characterized by copying and drawing.
  • the invention according to claim 4 of the present application is an invention according to claim 2 of the present invention.
  • the building is divided into a plurality of groups having different heights based on the height information, and the number of times corresponding to the height information is determined for each duplication, and the number of times determined for each group is set on the screen.
  • the bird's eye view plane figure is copied and drawn while shifting in the direction according to the shift amount.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means has a plurality of values according to the display area of the display means, and the shift amount value above the display area is set below the display screen. It is characterized in that it is set smaller than the shift amount value.
  • map display device that has a map display device that displays map data composed of vector data on the display means
  • the map display device includes a bird's eye view plane figure creating means, a shift amount storing means, a building position determining means, and a figure data copying means,
  • the bird's-eye view plane figure creation means creates the bird's-eye view plane figure for the building in order from the distant building on the bird's-eye view and draws the first layer plane data
  • the graphic data copying means copies and draws the plane data of the first layer while shifting in accordance with the shift amount in the upward direction of the screen based on the shift amount stored in the shift amount storage means,
  • a map display device that displays the bird's-eye view.
  • the map data composed of the vector data includes building data to which height information related to the height of the building is added, and corresponds to the height information while shifting upward according to the shift amount on the screen. It is characterized by copying and drawing a bird's eye view plane figure as many times as possible.
  • the number of times corresponding to the height information is a fixed number of times irrespective of the height of each building, and the bird's eye view plan view is shifted by the number of times corresponding to the amount of shift in the upward direction of the screen. It is characterized by copying and drawing.
  • the building is divided into a plurality of groups having different heights based on the height information, the number of times corresponding to the height information is determined for each group, and the common height portion of the buildings on the bird's eye view is determined.
  • Group the plane figure for the bird's eye view of the building with The grouped bird's-eye view plan view is copied and drawn while shifting the bird's-eye view plan view from the lower layer in the order of the predetermined number of times according to the shift amount.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means has a plurality of values according to the display area of the display means, and the shift amount value above the display area is determined from the shift amount value below the display screen. Is also set to be small.
  • the map data composed of the vector data includes building data to which attribute information related to the color of the building is added, and corresponds to the upper layer of each building in the bird's eye view plan figure drawn by copying.
  • the bird's-eye view plane figure is painted with a color based on the attribute information.
  • the map display device includes a bird's eye view plane figure creating means, a shift amount storing means, a building position determining means, and a figure data copying means,
  • the graphic data copying means displays the plan figure of the building in order from the farther away building on the bird's eye view. Copying and drawing a bird's eye view plane figure while shifting in accordance with the shift amount in the upward direction;
  • the map data composed of the vector data includes building data to which height information related to the height of the building is added, and the number of times corresponding to the height information while shifting by the shift amount in the upward direction on the screen. Only a step of copying and drawing a plane figure for a bird's eye view is included.
  • the number of times corresponding to the height information is a fixed number regardless of the height of each building, and the plane figure for the bird's eye view is shifted by the number of times according to the shift amount in the upward direction of the screen. And a step of copying and drawing.
  • the building is divided into a plurality of groups having different heights based on the height information, and the number of times corresponding to the height information is determined for each duplication, and the number of times determined for each group is set on the screen.
  • the method includes the step of copying and drawing the bird's eye view plane figure while shifting in the direction according to the shift amount.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means has a plurality of values according to the display area of the display means, and the shift amount value above the display area is determined from the shift amount value below the display screen. And a step of copying and drawing the bird's eye view plane figure while shifting according to the shift amount.
  • the map display device includes a bird's eye view plane figure creating means, a shift amount storing means, a building position determining means, and a figure data copying means,
  • the bird's-eye view plane figure creation means creates the bird's-eye view plane figure for the building in order from the farther away building on the bird's eye view. Drawing the plane data of the first layer,
  • the graphic data copying means copying and drawing the plane data of the first layer while shifting in accordance with the shift amount in the upward direction of the screen based on the shift amount stored in the shift amount storing means; And a step of displaying the bird's eye view.
  • the map data composed of the vector data includes building data to which height information related to the height of the building is added, and corresponds to the height information while shifting upward according to the shift amount on the screen.
  • the method includes a step of copying and drawing the bird's eye view plane figure by the number of times.
  • the number of times corresponding to the height information is a fixed number of times irrespective of the height of each building, and the bird's eye view plan view is shifted by the number of times corresponding to the amount of shift in the upward direction of the screen.
  • the method includes a step of copying and drawing.
  • the building is divided into a plurality of groups having different heights based on the height information, the number of times corresponding to the height information is determined for each group, and the common height portion of the buildings on the bird's eye view is determined.
  • the grouped bird's-eye view plane figure of the building with the above-mentioned grouped bird's-eye view plane figure is grouped while shifting the grouped bird's-eye view plane figure upward from the lower layer according to the shift amount in accordance with the predetermined number of times.
  • the method includes a step of copying and drawing.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means has a plurality of values according to the display area of the display means, and the shift amount value above the display area is set below the display screen. And a step of copying and drawing the bird's eye view plane figure while shifting in accordance with the shift amount.
  • the map data composed of the vector data includes building data to which attribute information related to the color of the building is added, and corresponds to the upper layer of each building in the bird's eye view plan figure drawn by copying.
  • the method includes a step of painting a bird's eye view plane figure with a color based on the attribute information.
  • the map display device includes: a bird's eye view plane figure creating means; a shift amount storing means; a building position determining means; A plane data creating means for creating a bird's eye view for creating a map data force bird's eye view composed of the vector data, and a figure data copying means comprising: Based on the building position determined by the building position determination means and the shift amount stored in the shift amount storage means, the plan view of the building is shifted upward on the screen in order from the distantly located building on the bird's eye view. Copy and draw a bird's eye view plane figure while shifting according to the amount.
  • the plane data (polygon) is created by affine transforming the vector data of each building in order from the distant building on the bird's eye view, and this plane figure is shifted upward by a predetermined shift amount.
  • a bird's eye view can be displayed simply by copying and drawing the number of times according to the height of the building.
  • the affine transformation itself is a simple operation, and after that, it is only necessary to copy this plane figure.
  • the affine transformation can be converted into a pseudo 3D image with an extremely simple calculation process. Will be able to draw. For this reason, it is easy to display a bird's eye view even if the processing power of the CPU of the map display device is limited.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means is stored in the display area of the display means.
  • the value of the shift amount above the display area Is set smaller than the value of the shift amount at. Therefore, the building in the upper part of the screen (far from the bird's-eye view) is small, and the building in the lower part of the screen (before the bird's-eye view) can be displayed large, and can be displayed as an appropriate three-dimensional figure.
  • the map display device includes a bird's eye view plane figure creating means, and a shift amount storage.
  • a bird's-eye-view plane figure creating means is based on the building position determined by the building position-determining means, and the building force is located far away on the bird's-eye view.
  • a plane figure for the bird's-eye view of the building is created and the first layer plane data is drawn, and the figure data copying means moves the shift amount upward in the screen based on the shift amount stored in the shift amount storage means.
  • the plane data of the first layer is copied and drawn while shifting according to the above.Therefore, the vector data of each building is affine-converted in order from the distant building on the bird's eye view to create a plane figure (polygon). Draw the first layer plane data and Since only the first-layer plan figure is copied, the building can be rendered as a pseudo 3D image with an extremely simple calculation process compared to the process of calculating the 3D image of the building. become. This makes it possible to easily display a bird's eye view even if the processing power of the CPU of the map display device is limited.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means depends on the display area of the display means.
  • the shift amount value above the display area is set smaller than the shift amount value at the bottom of the display screen. Therefore, the building in the upper part of the screen (far from the bird's-eye view) is small and the building in the lower part of the screen (in front of the bird's-eye view) can be displayed large, and can be displayed as an appropriate three-dimensional figure.
  • the map data composed of vector data in the invention as claimed in any one of claims 1 to 10 of the claims.
  • the bird's-eye-view plan figures that are copied and drawn the bird-eye-view plan figure corresponding to the upper layer of each building is included in the attribute information. Paint with the color based on. Therefore, the map display device Each building can be displayed more easily.
  • the bird's-eye view plane figure creating means is configured to display a map deciphered bird's-eye view composed of the vector data.
  • a plane figure for a bird's eye view is created, and the graphic data copying means is on the bird's eye view based on the building position determined by the building position determination means and the shift amount stored in the shift amount storage means.
  • the plan view for the bird's-eye view is copied and drawn while shifting the plan view of the building in the order of the building force located in the distance in the upward direction of the screen according to the shift amount.
  • the plane data (polygon) is created by affine transforming the vector data of each building in order from the distant building on the bird's eye view, and this plane figure is shifted upward by a predetermined shift amount.
  • a bird's eye view can be displayed simply by copying and drawing the number of times according to the height of the building.
  • the affine transformation itself is a simple operation, and after that, it is only necessary to copy this plane figure.
  • the affine transformation can be converted into a pseudo 3D image with an extremely simple calculation process. Will be able to draw. For this reason, it is easy to display a bird's eye view even if the processing power of the CPU of the map display device is limited.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means depends on the display area of the display means.
  • the shift amount value above the display area is set smaller than the shift amount value at the bottom of the display screen. Therefore, the building in the upper part of the screen (far from the bird's-eye view) is small and the building in the lower part of the screen (in front of the bird's-eye view) can be displayed large, and can be displayed as an appropriate three-dimensional figure.
  • the bird's eye view plane figure creating means is based on the building position determined by the building position determining means. Building plane figures for the building in the distant position on the bird's eye view are created in order and the first layer plane data is drawn, and the figure data copying means is based on the shift amount stored in the shift amount storage means. Then, the plane data of the first layer is copied and drawn while shifting in the upward direction according to the shift amount.
  • the vector data of each building is affine-converted in order from the distant building on the bird's eye view to create a plane figure (polygon) and draw the first layer plane data, and then the first layer plane data Since only the figures are copied, the building can be rendered as a pseudo 3D image with extremely simple calculation processing compared to the processing of calculating the 3D image of the building. This makes it possible to easily display a bird's eye view even if the processing power of the CPU of the map display device is limited.
  • the shift amount stored in the shift amount storage means depends on the display area of the display means.
  • the shift amount value above the display area is set smaller than the shift amount value at the bottom of the display screen. Therefore, the building in the upper part of the screen (far from the bird's-eye view) is small and the building in the lower part of the screen (in front of the bird's-eye view) can be displayed large, and can be displayed as an appropriate three-dimensional figure.
  • the map data constituted by vector data in the invention according to any of claims 12 to 21 of the claims.
  • the bird's-eye-view plan figures that are copied and drawn the bird-eye-view plan figure corresponding to the upper layer of each building is included in the attribute information. Paint with the color based on. Therefore, the map display device can display each building more easily.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a map displayed by a map display system including a map display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the structure of building data included in map data.
  • FIG. 3 is a diagram showing a display screen when displaying for a bird's eye view created by converting data force indicating a planar shape of a building.
  • FIG. 4 is a diagram showing a planar shape for a bird's eye view of a building converted as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the concept of the display method of Example 1 of the present invention in which a three-dimensional building is displayed using the plane figure of FIG. 4 and displayed as a bird's eye view.
  • FIG. 6 shows a configuration of a map display system including the map display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for creating image data for displaying a bird's eye view according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of display processing according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a display example of a map image drawn by the procedure of FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a procedure of display processing according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a display example of a map image drawn by the procedure of FIG.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a state in which the image of FIG. 11 is synthesized and drawn on a bird's eye view.
  • FIG. 13 is an external view showing a state in which the image of FIG. 11 is displayed on the display means of a mobile phone that is a map display device.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a case where all floor images are colored based on building attribute information (color).
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a case where only the image on the upper floor is colored based on the attribute information (color) of the building.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing a case where the color of the image on the upper floor is different from the image on the other floor based on the building attribute information (color).
  • FIG. 17 is a flowchart showing a procedure of display processing according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 shows an image of the upper common part drawn on the lower common part in the processing procedure of FIG.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a case where a distant building is drawn so that it looks more natural.
  • FIG. 20 is a schematic diagram for explaining a road network for general route search.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing an example in which a map and a building are displayed as a bird's eye view.
  • Control means CPU
  • a route search server that is an information distribution server having route search and guidance functions, and a mobile phone connected to the route search server via a network such as the Internet are connected to the navigation terminal.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this.
  • the map display device can be used as a stand-alone map display device or an information terminal device having a navigation function. It may be. Taking a navigation system for pedestrians as an example, expressing the height of a building in a bird's-eye view is useful information because it expresses the building as a landmark in guidance more easily.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a map displayed by a map display system provided with a map display device that works according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 shows the structure of building data included in the map data.
  • FIG. 3 is a diagram showing a display screen in the case of displaying a bird's eye view created by converting the data force indicating the planar shape of the building.
  • FIG. 4 is a diagram showing a planar shape for a bird's eye view of the building converted as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the concept of the display method according to the first embodiment of the present invention in which a building is three-dimensionally displayed as a bird's eye view using the plan view of FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a map display system including the map display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart of a process procedure for creating image data for displaying a bird's eye view according to the first embodiment of the present invention.
  • the map displayed on the display means in the map display device is the vector map data received from the route search server by the navigation application for route search as shown in FIG. It is displayed in a plan view.
  • Figure 1 is shown in black and white
  • map data DB database
  • route search server maps map data separately from the road network data for route search, as described above.
  • guidance route data as a result of the route search.
  • the building data included in this map data is structured as shown in Fig. 2, and vector data indicating the location (latitude and longitude) and the planar shape of the building is stored as building data. Attribute information indicating the data attribute of each building, for example, the name of the building (text data), the height or number of floors of the building, the display color of the building, and the like are accumulated.
  • a navigation terminal device creates a bird's-eye view by pseudo-three-dimensionally drawing the buildings included in the map, the order of building forces located far away on the bird's-eye view
  • a plane figure (polygon) is created by, for example, affine transformation of the plane figure of the building.
  • the affine transformation can be easily performed by converting the vector data (see Fig. 2) of the building plan figure into trapezoidal data. This conversion method is disclosed, for example, in Patent Document 3 above.
  • a vector having a sense of depth as shown in Fig. 3 can be created by rendering the vector data of a building or site by affine transformation as described above. At this time, the polygon of the site or building is also affine transformed, and the inside can be painted with the color determined by the attribute.
  • FIG. 3 is a diagram showing a display screen when displaying the bird's eye view plane figure created in this way. That is, as shown in FIG. 3, the shapes of the road 111 and the building 112 are affine transformed with respect to the viewpoint of the bird's-eye view, converted into a trapezoid shape, and drawn on the display means.
  • Figure 4 shows the planar shape of the building converted in this way. In Fig. 4, the area separated by the dotted line is the part that is on the display screen of Fig. 3.
  • the bird's-eye view plan view shown in FIG. 4 created by affine transformation of the plan view of the building is arranged in the upper direction of the screen as shown in FIG.
  • a characteristic feature is that the above-mentioned bird's-eye view plane figure is copied and drawn while shifting by a predetermined amount according to the height or floor number recorded in the attribute information of the building data. That is, as shown in Fig. 5, a plane figure is added as building height information, e.g., building attribute information, and based on the height or floor data, the floor figure is moved upward by the number of floors.
  • a plane figure is added as building height information, e.g., building attribute information, and based on the height or floor data, the floor figure is moved upward by the number of floors.
  • the above-described drawing can be realized by copying a plane figure and overlaying it a predetermined number of times in the upper direction of the screen, and can perform pseudo-stereoscopic display of the building without relying on wall calculation or Z buffer method. Can do. That is, according to the method of the first embodiment, the data of the planar shape of the building and the height Data power It is not necessary to calculate 3D shape, and it can be realized without the need to perform hidden surface removal.
  • FIG. 5 shows an example in which six floor plans are uniformly copied and drawn for all the buildings regardless of the difference in the number of floors of each building in order to simplify the processing.
  • pedestrians move on the ground and do not move by obtaining visual information like a bird's-eye view. It is not necessary to pursue reality beyond necessity.It is not necessary to distinguish and display each building according to the actual number of floors. As soon as I want to do the drawing.
  • FIG. 6 is a block diagram of a configuration of the map display system 10 including the map display device 20 according to the first embodiment.
  • the map display system 10 includes a map display device 20 that communicates via a network 11 such as the Internet, and a route search server 30.
  • the map display device 20 has a function as a navigation terminal device, sets route search conditions such as a departure point and a destination to the route search server 30 and transmits a route search request. According to the conditions, the optimum route is searched by referring to the road network data, and the optimum route is edited into guide route data and distributed to the map display device 20 together with the map data. Further, the route search server 30 delivers the requested map data to the map display device 20 in accordance with the request from the map display device 20.
  • the route search server 30 includes road network data (database ZDB) 316 for route search, map data (database ZDB) 317, route search means 315, control means (CPU) 311, communication means 312, route It comprises a guiding means 313 and a delivery data creating means 314.
  • the road network data accumulated in the route search road network DB 316 is composed of node data, link data, and cost (link cost) data for each link, as described in FIG.
  • the map data 317 is composed of unit data (mesh data) divided into a predetermined size by latitude and longitude, and includes the building data described in FIG.
  • the control means 311 is constituted by a microprocessor and is a general computer device. Similar to the above, storage means such as RAM and ROM are provided, and each unit is controlled by a program stored in these storage means.
  • the communication means 312 receives a route search request and a map data distribution request from the map display device 20, and distributes the guide route data and the requested map data as a result of the route search to the map display device 20. belongs to.
  • the route guidance unit 313 creates guide route data based on the optimum guide route data searched by the route search unit 315 and distributes it to the map display device 20.
  • guidance route data guidance points such as starting point, route bending point, intersection, destination, etc. on the guidance route searched by the route search means 315 are set, and the position coordinates (latitude and longitude) of these guidance points are set. ), Guidance information related to each guidance point (including guidance information such as going straight and turning left and right.
  • the map display device 20 receives this guidance route data, displays the route, displays guidance at the guidance point, or sounds. Output.
  • the distribution data creation means 314 creates the guidance route data created by the route guidance means 313 and the map data requested from the map display device 20 as data for delivery to the map display device 20, and communication means. Delivered to the map display device 20 via 312.
  • the map display device 20 includes a control means (CPU) 211, a communication means 212, a data storage means 213, a VRAM 214, a display means 215, an operation / input means 216, a data request means 217, and a plane figure for bird's eye view.
  • a creation unit 218, a shift amount storage unit 219, a building position determination unit 220, and a graphic data copy unit 221 are provided.
  • the control means 211 is a microprocessor having a RAM, a ROM, and a processor (not shown), and controls the operation of each unit by a control program stored in the ROM.
  • Operation ⁇ Input means 216 consists of numbers, alphabet keys, other function keys, selection keys, display units, etc., and selects the desired menu from the menu screen displayed on the display unit, or operates the numbers and alphabet keys. Then, enter the route search conditions.
  • the communication means 212 is an interface for communicating with the route search server 30 via the network 11.
  • route search conditions such as a departure point, destination, departure date and time, arrival date and time is performed by this operation 'input means 216, and a route search request is created by the data request means 217 and stored in the route search server 30.
  • Sent. Request map data from the route search server 30 The designation of mesh data (unit map) in this case is also performed by this operation 'input means 216.
  • the map display device 20 is provided with a means for measuring the current position, such as a GPS receiver, information on the current position and a request for map data including the current position are included in the information on the current position measured by the GPS receiver. Based on this, a data request unit 217 generates a map data request and transmits it to the route search server 30.
  • the data storage means 213 temporarily stores the guide route data and map data distributed from the route search server 30, and the VRAM 214 displays the guide route data and map data stored in the data storage means 213. This is for expanding the guidance route data and map data into a bitmap format when displayed on the screen.
  • the display means 215 is a display unit composed of a liquid crystal display panel or the like, and displays an image based on the bitmap data developed in the VRAM 214.
  • the bird's eye view plane figure creating means 218, the shift amount storage means 219, the building position The image data is bitmap-developed in the VRAM 214 by the determining means 220 and the graphic data copying means 221 in the procedure described later.
  • the bird's-eye-view plane figure creating means 218 creates a plane figure for the bird's-eye view shown in FIG.
  • the building position discriminating means 220 performs a process of discriminating the position of each building from the building data in order to create a plane figure by affine transformation of the plane figure of the building in order from the distantly located building on the bird's eye view. .
  • the shift amount storage means 219 copies the bird's eye view plane figure while shifting a predetermined amount in accordance with the height or floor number recorded in the attribute information of the building data in the upward direction of the screen.
  • the shift amount for drawing is stored as a predetermined set value.
  • the graphic data copying means 221 is for copying and overwriting the bird's eye view plane figure created by the bird's eye view plane figure creating means 218 in the upward direction of the screen, and the upward shift amount is the shift amount. It is determined by the shift amount stored in the storage means 219, and the number of times of copying is determined according to the height (floor) of the building. For example, a 10-story building can be expressed by copying 10 times. In Example 1, even if the number of floors varies from building to building, each building is not displayed separately for each actual number of floors. For example, the building is divided into high, middle, and low levels. Medium-rise buildings are uniformly set up to have 10 stories and the number of copies is determined.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for creating image data for displaying the bird's-eye view according to the first embodiment of the present invention described above.
  • the map display device 20 receives the map data from the route search server 30 in the process of step S10, and temporarily stores and stores the received map data in the data storage means 213 in the process of step S11.
  • the building position discriminating means 220 is located far from the viewpoint of the bird's-eye view based on the data of the building (see FIG. 2) in step S12.
  • the buildings located far away are sequentially identified.
  • the bird's-eye view plane graphic creating means 218 performs a fin-fed vector data indicating the planar shape of the building sequentially from the building determined by the building position determination means 220 and performs a bird's-eye view plane graphic (planar polygon). ).
  • Figure 4 shows the bird's-eye view of each building.
  • the bird's eye view plan view is copied by shifting the shift amount stored in advance in the shift amount storage means 219 above the screen.
  • Draw in VRAM214 In order to simplify the explanation, all the buildings are low-rise buildings, and the case where they are uniformly displayed as a building equivalent to 5 stories is explained as an example. Therefore, it is possible to express a pseudo three-dimensional building figure as shown in Fig. 5 by repeating the process of copying the bird's eye view plane figure upward by the shift amount and drawing it on the VR AM 214 five times. it can.
  • step S17 it is determined whether or not the predetermined number of floors in the process of step S17, in the above case, five copying and drawing processes corresponding to the fifth floor have been completed, and if the predetermined number of times has not been reached, the process of step S16 Return to, and repeat the process of copying the bird's eye view plane graphic upward in the screen by the shift amount and drawing it in the VRAM 214 until the predetermined number of times is reached.
  • the image data drawn in the VRAM 214 is displayed on the display means 215.
  • Figure 5 shows the building image displayed in this way. In Figure 5, The site shapes of roads and buildings are not shown for easy understanding.
  • step S19 it is determined whether or not the map display device 20 has moved. If the map display device 20 has not moved, the drawing process ends. If it has moved, the process returns to step S12. A series of processing from the determination of the building position to the display processing in step S18 is repeated. Whether the map display device 20 has moved or not can be determined from the result of the current position measurement by the GPS receiver described above. In addition, if the map display device 20 travels longer and the map data delivered from the route search server 30 is deficient, save it as the current position measurement result! The route search server 30 is requested to distribute the map data.
  • Example 2 is a flowchart showing the processing procedure.
  • the configuration of the map display system 10 is the same as that of the first embodiment.
  • the second embodiment is a method of reproducing the building data relatively faithfully when the floor number is included in the building data.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of display processing according to the second embodiment of the present invention.
  • the building position determination means 220 extracts a building located at the top of the screen, that is, far away from the bird's eye view.
  • the bird's-eye view plane figure creating means 218 creates a plane figure (plane polygon) for bird's-eye view by performing affine transformation on the vector data indicating the shape of the building extracted in step S20, and drawing it in the VRAM 214 To do.
  • This procedure first draws a polygon outline (outline) and fills the interior with a certain color. For example, paint in uniform gray.
  • step S22 move the pointer that draws the plane polygon of the building up one floor, copy the bird's eye view plane figure (plane polygon), and draw it in VRAM214.
  • step S23 whether the number of floors of the building being drawn has been drawn. That is, confirm whether it is a re-upstairs. For example, if the building has only the first floor, the answer is YES immediately, and the process proceeds to the next step S24, and the plane polygon is drawn with the drawing color determined by the attribute information of the building. In other words, even a building with only the first floor is drawn with two planar polygons, so the display has a stereoscopic effect in the height direction. And since the part corresponding to the roof is displayed in the color of the attribute of the building, it also has the function of identifying the building in the conventional representation of only a bird's-eye view.
  • step S23 it is determined whether or not the upper floor of the building has been reached. If the upper floor is still reached, the process returns to the process of step S21 to draw only the number of floors. And the number of floors increases. Specifically, this process does not require new affine transformation or Z-buffer method, and can be performed very quickly because it is a process that simply copies a planar polygon. Then, in the determination process of step S23, when drawing up to the top floor of the building, it is as described in the process of step S24. In step 25, the presence / absence of a building is sequentially determined. If there is still a building, the processing returns to step S20, and the processing up to step S25 is repeated until the last building in the range entering the screen is completed.
  • FIG. 9 A three-dimensional representation of the building thus drawn is as shown in FIG.
  • the display example shown in Fig. 9 is for a case where all of the buildings are five-story buildings. However, because the building is drawn from a distance, the building in front is overwritten later, so that it is correctly represented without any overlap judgment. . If the information contained in the building data is not the number of floors of the building but the height of the building, for example, it is possible to obtain a rough number of floors as 3m per floor.
  • the height of the building does not necessarily have to be expressed faithfully.
  • the number of floors is not important, but “high building” is important. If it can be expressed as a high building, it is sufficient as a map display device. Therefore, in the third embodiment of the present invention, the height of a building is divided into two types of heights, a high layer and a low layer, and the bird's eye view plane figure (polygon) is copied in two types.
  • the map display system 10 of the third embodiment has the same configuration as the map display system 10 of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart of a display process procedure according to the third embodiment of the present invention.
  • step S30 the building position determination means 220 is located above the screen, that is, the bird A building located far from the perspective is extracted.
  • the building position discriminating means 220 discriminates the floor number of the building by referring to the floor data of the building among the extracted attribute information of the building. If the number of floors of the building is 1 19, the process proceeds to step S32, where the bird's-eye view plane figure creating means 218 performs affine transformation on the vector data indicating the shape of the building extracted in step S30 to obtain the plane for bird's-eye view. Create a figure (planar polygon) and draw it in VRAM214. Then, the process of copying and drawing on the VRA M214 while shifting the building floor plan upward is repeated four times.
  • step S31 the process proceeds to the process of step S33, and the bird's eye view plane figure creating means 218 receives the vector data indicating the shape of the building extracted in step S30. Create a plane figure (plane polygon) for bird's-eye view by affine transformation and draw it on VRAM214. Then, the process of copying the building plan while drawing it upward and drawing it in the VRAM 214 is repeated 18 times. Since the drawing in step S32 and step S33 is a process that can be copied as in the second embodiment, the calculation process can be performed at high speed. It should be noted that the number of times of drawing (the number of times of copying is not limited to this example and can be determined as appropriate.
  • step S32 and step S33 When the drawing in step S32 and step S33 is completed, the top floor plan is drawn in a color based on the attribute in the processing in step S34, and the building in step S35 is used for the building. The presence or absence of is sequentially determined. If there is still a building, the process returns to step S30 and repeats the processes up to step S35 until the last building within the range that enters the screen is completed.
  • FIG. 11 A three-dimensional representation of the building drawn in this way is as shown in FIG.
  • the low-rise building 112 below the 10th floor is represented by a small hierarchy
  • the high-rise building 10th floor or higher is represented by a large hierarchy, so that a high building can be recognized intuitively.
  • the building is drawn sequentially from the distant building, so the front building is overwritten by the rear force, and it is displayed correctly without any overlap judgment. If the information contained in the building data is not the number of floors of the building but the height of the building, for example, 3m per floor may be used to obtain a large number of floors.
  • FIG. 11 shows a state where the image shown in Fig. 11 created as described above is combined on a bird's eye view.
  • the figure is Figure 12.
  • FIG. 13 is an external view showing a state in which this image is displayed on the display means 215 of the mobile phone that is the map display device 20.
  • reference numeral 216 denotes an operation 'display means.
  • the three-dimensional effect of the building can be fully expressed without the display of the pillars and walls of the building.
  • the height of the building is not exactly accurate, but the effect of distinguishing the buildings is sufficient.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of the display process according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the procedure of Example 4 classifies the building height into two types, high and low, and draws only the high-rise part of the high-rise building after drawing the low-rise part of all buildings. is there.
  • the configuration of the map display system in Example 4 is the same as that in Example 1.
  • the bird's eye view plane graphic creating means 218 extracts the buildings in the order of the distant force on the screen in the same manner as in the other embodiments described above, and determines the shape of each building.
  • the vector data shown is affine transformed to create a bird's eye view plane figure (polygon). It draws ground parts such as roads and sites on the map, and draws a bird's-eye view plan view of the entire building in VRAM214. This process completes the drawing of the surface part.
  • the building position discriminating means 220 extracts all the buildings from the far (upward) force of the screen, and identifies the buildings of 10 floors or more in the process of step 42.
  • the bird's-eye view plan figures (polygons) of all the buildings are copied for five layers while being shifted upward by the shift amount preset in the shift amount storage means, and are drawn on the VRAM 214.
  • the building is divided into a building with less than 10 floors and a building with more than 10 floors. Buildings with less than 10 floors are uniformly drawn as 5-story buildings. It is drawn as a 19-story building in S45.
  • step S43 When the processing of step S43 is completed, the building is colored with the color defined by the attribute information of each building for the buildings below the 10th floor in the processing of step S44.
  • step S45 for the buildings on the 10th floor and above, the plane figure (polygon) for bird's eye view is shifted upward by the amount of shift preset in the shift amount storage means for 14 layers. Copy and draw to VRAM214.
  • 14 floors are drawn on the 5 floors drawn in the process of step S43, so they are drawn as 19 floors.
  • step S46 the building is colored with the color defined by the attribute information of each building for the 10th and higher floors, and the process is terminated.
  • FIG. 18 shows an image of the upper common part drawn on the lower common part in the processing step S45.
  • this processing procedure should be carried out by dividing the building height into multiple stages, for example, three stages, low, middle and high. It can also be used for height expression at other stages. Shika also draws the hierarchy of multiple buildings at once, so it can be processed very efficiently and at high speed.
  • drawing may be performed by changing the shift amount of 1Z3A and the remaining area 2Z3B from the top of the display area of the screen.
  • the shift amount of each level of the building in the distant (display area A) is smaller than the shift amount of each level of the building in the front (display area B). The polygon is crushed at an angle closer to the horizontal, resulting in a more natural display.
  • the display method described above is a power that is suitable for applications that have limited CPU processing capacity, such as mobile phones.
  • a map display on a personal computer has a large screen.
  • An application such as a map display application with a wide field of view increases the number of buildings to be displayed, so this technology can be applied to perform high-speed display.

Landscapes

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Description

明 細 書
地図表示装置および地図表示方法
技術分野
[0001] 本発明は、ナビゲーシヨンシステムなどにおいて用いられる地図表示装置および地 図表示方法に関するものであり、特に、地図上の建物を擬似的な 3次元図形にし、鳥 瞰図として表示を行う際の演算処理を簡単化した地図表示装置および地図表示方 法に関するものである。
背景技術
[0002] 従来から自動車の運転者に出発地から目的地までの最適な経路を案内する車載 用のナビゲーシヨン装置が提供されている。従来のナビゲーシヨン装置は、地図デー タを記録した CD— ROM又は ICカード等の地図データ記憶装置と、ディスプレイ装置 と、ジャイロ、 GPS (Global Positioning System )及び車速センサ等の車両の現在位 置及び現在方位を検出する車両移動検出装置等を有し、車両の現在位置を含む地 図データを地図データ記憶装置力 読み出し、該地図データに基づいて車両位置 の周囲の地図画像をディスプレイ装置上に描画すると共に、車両位置マーク（ロケ一 シヨン）をディスプレイ画面に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像を スクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして
、車両が現在どこを走行して 、るのかを一目で判るようにして 、る。
[0003] 通常、このような車載用ナビゲーシヨン装置には、運転者が所望の目的地に向けて 道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路案内機能が搭載されて 、る。こ の経路案内機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコ ストが小さ 、経路をダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って経路探索し、その 探索した経路を案内経路として記憶しておき、走行中、地図画像上に案内経路を他 の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が案内経路上の進路を変 更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、地図画像上の進路を変更すべき 交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示したりすることで目的地までの最適な 経路を運転者が簡単に把握できるようにして 、る。 [0004] 上記の車載用のナビゲーシヨン装置は、経路探索機能や地図データを持つスタン ドアロン型のナビゲーシヨン装置である力 このようなナビゲーシヨン装置はナビゲー シヨンに必要な全ての機能を備えている必要があり、装置が大型化し価格も高いもの となっていた。近年の通信、情報処理技術の発展により車載用のナビゲーシヨン装置 にネットワークを介した通信機能を付加し経路探索サーバとデータ通信して案内経 路データや地図データを取得するいわゆる通信型のナビゲーシヨンシステムも普及し てきている。更には、歩行者用のナビゲーシヨンシステムとして携帯電話をナビゲー シヨン端末としたシステムも実用化されて 、る。
[0005] 歩行者ナビゲーシヨンシステムやカーナビゲーシヨンシステムにおける経路探索の ための地図データは道路ネットワークデータと呼ばれる。道路ネットワークは、例えば 、道路が図 20に示すように道路 A、 B、 C力 なる場合、道路 A、 B、 Cの端点、交差 点、屈曲点などをノードとし、各ノード間を結ぶ道路を有向性のリンクで表し、ノードデ ータ（ノードの緯度'経度）、リンクデータ（リンク番号）と各リンクのリンクコスト（リンクの 距離またはリンクを走行するのに必要な所要時間）をデータとしたリンクコストデータと で表され、道路ネットワークデータを構成している。すなわち、図 20において、〇印、 ◎印がノードを示し、◎印は道路の交差点を示している。各ノード間を結ぶ有向性の リンクを矢印線 (実線、点線、 2点鎖線)で示している。リンクは、道路の上り、下りそれ ぞれの方向を向いたリンクが存在する力 図 20では図示を簡略ィ匕するため矢印の向 きのリンクのみを図示して ヽる。
[0006] このような道路ネットワークのデータを経路探索用のデータベースとして経路探索を 行う場合、出発地のノードから目的地のノードまで連結されたリンクをたどりそのリンク コストを累積し、累積リンクコストの最少になる経路を探索して案内する。すなわち、図 20において出発地をノード AX、 目的地をノード CYとして経路探索を行う場合、ノー ド AXから道路 Aを走行して 2つ目の交差点で右折して道路 Cに入りノード CYにいた るリンクを順次たどりリンクコストを累積し、リンクコストの累積値が最少になる経路を探 索して案内する。図 20ではノード AXからノード CYに至る他の経路は図示されて ヽ ないが、実際にはそのような経路が他にも存在するため、ノード AXからノード CYに 至る可能な経路を同様にして探索し、それらの経路のうちリンクコストが最少になる経 路を最適経路として決定するものである。この手法は、例えば、ダイクストラ法と呼ば れる周知の手法によって行われる。
[0007] 車載用のナビゲーシヨンシステムにおける道路ネットワークのデータは、 自動車の 通行可能な道路のみによって構成され、歩行者専用の道路や車両の進入が禁止さ れている公園内や駅前広場の通路などの歩行者用道路ネットワークデータは不要で ある。一方、歩行者用のナビゲーシヨンシステムにおいては、自動車の通行可能な道 路ネットワークに加えて前述の歩行者専用の道路や車両の進入が禁止されている公 園内や駅前広場の通路などの歩行者用道路ネットワークデータを含んで構成される 力 高速道路など歩行が禁止されている道路のネットワークデータは必要としない。
[0008] 携帯電話をナビゲーシヨン端末としたナビゲーシヨンシステムにおいては、ユーザが 携帯電話を自動車内に置きカーナビと同様に使用する態様があることから、経路探 索サーバは、 自動車用の経路探索のための道路ネットワークデータと歩行者用の経 路探索のための歩行者用道路ネットワークデータの双方を備え、ユーザが経路探索 の条件として指定する移動手段 (徒歩か自動車か）により適切な道路ネットワークデ ータを経路探索に使用するように構成される。また、歩行者用のナビゲーシヨンシス テムにおいては、歩行者が交通機関を併用することも多ぐそのため、経路探索サー バは、更に、交通機関の路線ネットワークのデータおよび各路線を運行する列車、電 車、ノ ス等の運行時刻データを備え、移動手段として交通機関が指定された場合は 路線ネットワークデータ、運行時刻データを用いて経路探索を行う。
[0009] このようなナビゲーシヨンシステムにおいて、ナビゲーシヨン端末に案内経路を地図 に重ねて表示したり、地図上の主要な建物などの建築物を表示したりして、現在位置 や進行方向を視認し易くしている。このため、経路探索サーバは、経路探索用の道 路ネットワークデータの他に、建物のデータを含む表示用の地図データをデータべ ースとして保有している。このような道路ネットワークデータや地図データは緯度 '経 度で所定の大きさに区切った単位データ (メッシュデータ)からなり、経路探索サーバ は経路探索の結果得られた最適な案内経路データをナビゲーシヨン端末に配信す るとともに、ナビゲーシヨン端末力 受信した現在位置情報 (緯度 ·経度）に基づいて 現在位置を含む地図データ、すなわち現在位置を含むメッシュデータを中心にその 周囲の 8つのメッシュデータをナビゲーシヨン端末に配信する。
[0010] ナビゲーシヨン端末は、経路探索サーバから案内経路データと地図データを受信 するとこれを記憶手段に一時記憶し、ナビゲーシヨン端末の現在位置を示す現在位 置マークと、現在位置を含む所定の範囲の地図と、案内経路と、を VRAMに展開し て表示手段に表示する。現在位置が変化し、地図データが不足した場合にはナビゲ ーシヨン端末は経路探索サーバに地図データを要求し、不足している地図データの 配信を受ける。道路ネットワークデータや地図データは、ベクターデータでデータべ ースに蓄積されており、ナビゲーシヨン端末は必要に応じてデータに所定の演算を 施し、地図や案内経路を拡大したり、回転したりすることができる。
[0011] このように地図を配信して端末装置に表示させる手法は、経路探索および経路の 案内を行うナビゲーシヨンシステムに限らず、現在位置や所望の位置情報を送信して 地図データの配信を受ける地図表示システムにおいても同様である。そして、ナビゲ ーシヨン端末などの端末装置が地図を表示するにあたり、地図と、その地図上の主要 な建物を擬似的な 3次元図形にし、鳥瞰図として表示することによって、ユーザに対 して付近の状況を実際の風景に近い画像として表示しリアルに伝える試みもなされて いる。
[0012] 例えば、下記の特許文献 1 (特開 2001— 27534号公報）には、建物の壁の状態ま で描画して 3次元的に表示する地図表示装置が開示されている。この特許文献 1に 開示された地図表示装置は、車両用ナビゲーシヨン装置で使用される地図表示装置 において、建造物を特定し易ぐ実際の風景との対応を取り易くすることを目的とする ものであって、 3次元的に表示される建物に、その種類に応じた窓枠形状と壁面色を 設定して描画するようにしたものである。その際、窓枠の段数は実際の建物の階数と 同じにし、また、目的地建物は屋上面を濃赤に着色する。すなわち、この地図表示装 置は地図データ記憶手段に記憶された地図データに基づいて、表示手段に道路、 建造物などを 3次元的に表示する地図表示装置において、前記建造物を前記表示 手段に、建造物の特徴に応じた修飾を付して表示するようにしたものである。
[0013] 上記のような表示を行うため、特許文献 1に開示された地図表示装置において、地 図データ記憶装置は、記憶媒体としての DVD— ROM、ハードディスク、 CD-ROM など
の大容量記憶媒体と、この記憶媒体に記憶されたデータを再生する再生装置とから 構成されている。記憶媒体には、道路地図データと、各種の建造物など (官公庁、銀 行、学校、駅舎、空港、ホテル、ビル、各種施設など）を 3次元的に表示するためのデ ータなどを含む 3次元デジタル (道路)地図データベースが記録されている。また、記 録媒体には、交差点、巿、村、町などの名称を文字表示するためのテキスト情報が記 録されている。道路地図データ中の建造物を 3次元的に表示するためのデータは、 位置データと、建造物の平面的形状および高さ（階数)データなどを表記したポリゴ ンデータなど力もなる。また、記録媒体には、建造物の種別を現す種別データと、建 造物の名称を文字表示するためのテキスト情報が記録されて 、る。
[0014] また、建物の表示ではないが、地図表示において所定の高さ以上の土地に対して 鳥瞰図の高さ方向を表現して表示する車両用地図表示装置が下記の特許文献 2 ( 特開平 9— 134122号公報）に開示されている。この特許文献 2に開示された車両用 地図表示装置は、臨場感のある鳥瞰図を簡易な処理で表示するものである。すなわ ち、この車両用地図表示装置は、表示すべき範囲の道路地図データを地図記憶メモ リから読み出し、読み出した道路地図データに含まれる高度情報を検出し、道路地 図上の各地点が基準高度 hメートル以上か否かを判断し、基準高度 hメートル未満の 領域については高度を 0メートルとする。これにより、鳥瞰図を表示する際に、基準高 度 hメートル以上の地図領域のみ立体表示し、基準高度 hメートル未満の地図領域 は一定高度で表示するように構成し、地図表示を見易くするとともに、地図の描画速 度を向上するようにしたものである。
[0015] 一般的に、地図上の建物を擬似的な 3次元画像にして図 21に示すような鳥瞰図を 表示する場合、建物が重なりあって観察される部分の処理、すなわち、後方の建物 2 3や建物 25の画像データのうち、前方の建物 22や 24の画像により遮られる部分の 画像データを削除する、いわゆる、陰面消去処理が必要になる。例えば、下記の特 許文献 3 (特開 2003— 263102号公報）には、 Zバッファ法と称される手法により陰面 消去処理を行った地図表示装置が開示されている。
[0016] この特許文献 3に開示された地図表示装置は、地図記憶手段を基に地図構成物 が配置された 3次元地図を作成する。次に、この 3次元地図にァフィン変換、透視変 換処理等の所定の処理を施し、その後、 Zバッファ法等の陰面消去処理を施して上 記の 3次元地図をある視点位置から眺めたときに得られる投影図を作成する。次に、 情報記憶手段から投影図に表示されている地図構成物の関連情報を読み出し、そ の後、投影図に表示されている地図構成物の投影図上における表示領域を検出す る。そして、この検出した表示領域に基づいて、関連情報の投影図上における表示 領域を設定するように構成したものである。尚、関連情報の投影図上における表示領 域の設定は、投影図に表示された関連情報を有する地図構成物毎に行われる。また 、地図構成物の投影図上における表示領域が変化する毎に行われる。
[0017] 特許文献 1 :特開 2001— 27534号公報（図 1、図 6、段落 [0015]、 [0037ト [0045 ] )
特許文献 2 :特開平 9 134122号公報（図 1、図 2、段落 [0007]、 [0013]— [0019 ])
特許文献 3 :特開 2003— 263102号公報（図 29、段落 [0030ト [0034]、 [0054] 、 [0055])
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0018] ところで、前述のような地図上の建物を擬似的な 3次元図形としてき鳥瞰図を表示 する場合、上記特許文献 1や特許文献 3に開示された装置のように、地図データに 含まれる建物の形状を示すベクトルデータをァフィン変換し、建物の高さのデータに 基づいて 3次元画像を算出する演算処理を行うだけでなぐ前述の陰面消去演算を 行って建物相互の重なり部分を処理する必要がある。この演算処理はナビゲーショ ン端末などの端末装置の CPUによって処理され、 VRAMに展開され液晶表示ュ- ットなどの表示手段に表示される。従って、ナビゲーシヨン端末などの端末装置を構 成するコンピュータ (CPU)の演算処理能力が問題になる。
[0019] 特に、携帯電話を端末装置として使用した歩行者用ナビゲーシヨンや地図表示装 置においては、携帯電話のアプリケーションプログラムとして、上記特許文献 1ゃ特 許文献 3のような 3次元的な鳥瞰図の表示を行おうとした場合に、 CPUの処理能力 に限界があり表示のための演算処理能力が不足することから、描画速度が問題とな る。
[0020] 建物表示のためには、 1つの建物および複数の建物間において、表示の重なり判 定を行わなければならないので、計算量が非常に多くなる。また、壁面に窓などのテ タスチヤを描画するにしても、遠近法を適用するので、壁面ごとにァフィン変換する必 要があり、携帯電話の CPUで演算処理するのは容易なことではな 、。
[0021] 特に歩行者用の携帯ナビゲーシヨンシステムにおいては、磁気方位センサなど使つ て携帯電話の向きに応じて表示画面を正しい方位に回転させる機能もあり、歩行者 が携帯電話を持つ角度によって表示方向がめまぐるしく変化する。通常は下方に下 げた手に携帯電話を握っていて、画面を見るときに顔の前に持ってきたときなど、地 図の回転に時間がかかって、正しい方位での表示に時間が力かってしまう不都合が 生じる。携帯電話のハードウェアでこの処理を高速に行うためには CPUの能力、消 費電力に限界があり、 CPUの処理能力の向上だけで解決するのは必ずしも好まし!/ヽ 策ではない。
[0022] 本願の発明者は上記問題点を解決すべく種々検討を重ねた結果、鳥瞰図上の遠 方に位置する建物から順に、当該建物の平面図形を例えばァフィン変換して鳥瞰図 用の平面図形を作成し、画面の上方向に当該建物データの属性情報に記録された 高さもしくは階数に応じた所定の量シフトしながら前記鳥瞰図用の平面図形を複写し て描画することにより簡単な演算で建物を擬似的な 3次元図形化して鳥瞰図を表示 し得ることに想到して本発明を完成するに至ったものである。
[0023] すなわち、本発明は上記の問題点を解消することを課題とし、地図上の建物を擬似 的な 3次元図形にし、鳥瞰図として表示を行う際の演算処理を簡単化した地図表示 装置および地図表示方法を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0024] 記課題を解決するために、本願の請求の範囲第 1項に力かる発明は、
ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置にぉ ヽて、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段は、前記ベクターデータで構成された地図データから 鳥瞰図を作成するための鳥瞰図用平面図形を作成し、
前記図形データ複写手段は、建物位置判別手段が判別した建物位置と、シフト量 記憶手段に記憶されたシフト量に基づいて、鳥瞰図上の遠方に位置する建物力 順 にその建物の平面図形を画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら鳥瞰 図用平面図形を複写して描画し、前記鳥瞰図を表示することを特徴とする。
[0025] また、本願の請求の範囲第 2項に力かる発明は、請求の範囲第 1項に力かる発明 において、
前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向に前記シフト量だけシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画することを特 徴とする請求項 1に記載の地図表示装置。
[0026] また、本願の請求の範囲第 3項に力かる発明は、請求の範囲第 2項に力かる発明 において、
前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用 平面図形を複写して描画することを特徴とする。
[0027] また、本願の請求の範囲第 4項に力かる発明は、請求の範囲第 2項に力かる発明 において、
前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、ダル ープ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、前記グループ毎に定められた回数 だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面図形を複 写して描画することを特徴とする。
[0028] また、本願の請求の範囲第 5項に力かる発明は、請求の範囲第 1項に力かる発明 において、
前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定したことを特徴とする。
[0029] 本願の請求の範囲第 6項に力かる発明は、
ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置にぉ ヽて、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段は、建物位置判別手段が判別した建物位置に基づい て、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順にその建物の鳥瞰図用平面図形を作成 して第 1層の平面データを描画し、
前記図形データ複写手段は、前記シフト量記憶手段に記憶されたシフト量に基づ いて画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら前記第 1層の平面データを 複写して描画し、前記鳥瞰図を表示することを特徴とする地図表示装置。
[0030] また、本願の請求の範囲第 7項に力かる発明は、請求の範囲第 6項に力かる発明 において、
前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画することを特 徴とする。
[0031] また、本願の請求の範囲第 8項に力かる発明は、請求の範囲第 7項に力かる発明 において、
前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面 図形を複写して描画することを特徴とする。
[0032] また、本願の請求の範囲第 9項に力かる発明は、請求の範囲第 7項に力かる発明 において、
前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、該グ ループ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、鳥瞰図上にある建物のうち、共通 の高さ部分をもつ建物の鳥瞰図用平面図形をグルーピングし、前記グルーピングし た鳥瞰図用平面図形を、下層から順に前記定められた回数だけ画面の上方にシフト 量に応じてシフトしながら前記グルーピングした鳥瞰図用平面図形を複写して描画 することを特徴とする。
[0033] また、本願の請求の範囲第 10項に力かる発明は、請求の範囲第 6項に力かる発明 において、
前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定したことを特徴とする。
[0034] また、本願の請求の範囲第 11項に力かる発明は、請求の範囲第 1項ないし請求の 範囲第 10項の何れかにかかる発明にお 、て、
前記ベクターデータで構成された地図データには建物の色に関する属性情報が付 加された建物データが含まれ、前記複写して描画される鳥瞰図用平面図形のうち、 各建物の再上層に該当する鳥瞰図用平面図形を、前記属性情報に基づいた色で塗 りわけることを特徴とする。
[0035] 本願の請求の範囲第 12項に力かる発明は、
ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置における地図表示方法において、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段が、前記ベクターデータで構成された地図データから 鳥瞰図を作成するための鳥瞰図用平面図形を作成するステップと、
前記図形データ複写手段が、建物位置判別手段が判別した建物位置と、シフト量 記憶手段に記憶されたシフト量に基づいて、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順 にその建物の平面図形を画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら鳥瞰 図用平面図形を複写して描画するステップと、
前記鳥瞰図を表示するステップと、を含むことを特徴とする。
[0036] また、本願の請求の範囲第 13項に力かる発明は、請求の範囲第 12項に力かる発 明において、 前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向に前記シフト量だけシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画するステップを 含むことを特徴とする。
[0037] また、本願の請求の範囲第 14項に力かる発明は、請求の範囲第 13項に力かる発 明において、
前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用 平面図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする。
[0038] また、本願の請求の範囲第 15項に力かる発明は、請求の範囲第 13項に力かる発 明において、
前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、ダル ープ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、前記グループ毎に定められた回数 だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面図形を複 写して描画するステップを含むことを特徴とする。
[0039] また、本願の請求の範囲第 16項に力かる発明は、請求の範囲第 12項に力かる発 明において、
前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定され、前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰 図用平面図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする。
[0040] 本願の請求の範囲第 17項に力かる発明は、
ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置における地図表示方法において、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段が、建物位置判別手段が判別した建物位置に基づい て、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順にその建物の鳥瞰図用平面図形を作成 して第 1層の平面データを描画するステップと、
前記図形データ複写手段が、前記シフト量記憶手段に記憶されたシフト量に基づ いて画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら前記第 1層の平面データを 複写して描画するステップと、前記鳥瞰図を表示するステップと、を含むことを特徴と する。
[0041] また、本願の請求の範囲第 18項に力かる発明は、請求の範囲第 17項に力かる発 明において、
前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画するステップを 含むことを特徴とする。
[0042] また、本願の請求の範囲第 19項に力かる発明は、請求の範囲第 18項に力かる発 明において、
前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面 図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする。
[0043] また、本願の請求の範囲第 20項に力かる発明は、請求の範囲第 18項に力かる発 明において、
前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、該グ ループ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、鳥瞰図上にある建物のうち、共通 の高さ部分をもつ建物の鳥瞰図用平面図形をグルーピングし、前記グルーピングし た鳥瞰図用平面図形を、下層から順に前記定められた回数だけ画面の上方にシフト 量に応じてシフトしながら前記グルーピングした鳥瞰図用平面図形を複写して描画 するステップを含むことを特徴とする。
[0044] また、本願の請求の範囲第 21項に力かる発明は、請求の範囲第 17項に力かる発 明において、
前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定され、前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰 図用平面図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする。
[0045] また、本願の請求の範囲第 22項に力かる発明は、請求の範囲第 12項ないし請求 の範囲第 21項の何れかに力かる発明にお 、て、
前記ベクターデータで構成された地図データには建物の色に関する属性情報が付 加された建物データが含まれ、前記複写して描画される鳥瞰図用平面図形のうち、 各建物の再上層に該当する鳥瞰図用平面図形を、前記属性情報に基づいた色で塗 りわけるステップを含むことを特徴とする。
発明の効果
[0046] 本願の請求の範囲第 1項ないし請求の範囲第 4項に力かる発明においては、地図 表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物位置判別手 段と、図形データ複写手段と、を備え、鳥瞰図用平面図形作成手段は、前記べクタ 一データで構成された地図データ力 鳥瞰図を作成するための鳥瞰図用平面図形 を作成し、図形データ複写手段は、建物位置判別手段が判別した建物位置と、シフ ト量記憶手段に記憶されたシフト量に基づいて、鳥瞰図上の遠方に位置する建物か ら順にその建物の平面図形を画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら 鳥瞰図用平面図形を複写して描画する。
従って、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順に各建物のベクターデータをァフィ ン変換して平面図形 (ポリゴン)を作成し、この平面図形を画面の上方向に所定のシ フト量だけシフトして建物の高さに応じた回数分複写して描画するだけで鳥瞰図を表 示することができるようになる。ァフィン変換自体は簡単な演算ですみ、後はこの平面 図形を複写するのみであるから、建物の 3次元画像を演算する処理に比べて極めて 簡単な演算処理で建物を擬似的な 3次元画像として描画することができるようになる 。このため、地図表示装置の CPUの処理能力に制約があっても容易に鳥瞰図を表 示することがでさるよう〖こなる。
[0047] 本願の請求の範囲第 5項に力かる発明においては、請求の範囲第 1項に力かる発 明において、シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域 に応じて複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方 におけるシフト量の値よりも小さく設定してある。従って、画面の上方向（鳥瞰図の遠 方)の建物が小さぐ画面の下方向（鳥瞰図の手前)の建物が大きく表示でき、適切 な 3次元図形として表示することができるようになる。
[0048] 本願の請求の範囲第 6項な!/、し請求の範囲第 9項に力かる発明にお!/、ては、地図 表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物位置判別手 段と、図形データ複写手段と、を備え、鳥瞰図用平面図形作成手段は、建物位置判 別手段が判別した建物位置に基づいて、鳥瞰図上の遠方に位置する建物力 順に その建物の鳥瞰図用平面図形を作成して第 1層の平面データを描画し、図形データ 複写手段は、前記シフト量記憶手段に記憶されたシフト量に基づいて画面の上方向 に前記シフト量に応じてシフトしながら前記第 1層の平面データを複写して描画する 従って、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順に各建物のベクターデータをァフィ ン変換して平面図形 (ポリゴン)を作成して第 1層の平面データを描画し、後はこの第 1層の平面図形を複写するのみであるから、建物の 3次元画像を演算する処理に比 ベて極めて簡単な演算処理で建物を擬似的な 3次元画像として描画することができ るようになる。このため、地図表示装置の CPUの処理能力に制約があっても容易に 鳥瞰図を表示することができるようになる。
[0049] 本願の請求の範囲第 10項に力かる発明においては、請求の範囲第 6項にかかる 発明において、シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領 域に応じて複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下 方におけるシフト量の値よりも小さく設定してある。従って、画面の上方向（鳥瞰図の 遠方)の建物が小さぐ画面の下方向（鳥瞰図の手前)の建物が大きく表示でき、適 切な 3次元図形として表示することができるようになる。
[0050] 本願の請求の範囲第 11項に力かる発明においては、請求の範囲第 1項ないし請 求の範囲第 10項の何れかに力かる発明において、ベクターデータで構成された地 図データには建物の色に関する属性情報が付加された建物データが含まれ、前記 複写して描画される鳥瞰図用平面図形のうち、各建物の再上層に該当する鳥瞰図 用平面図形を、前記属性情報に基づいた色で塗りわける。従って、地図表示装置は 各建物をより識別しやすく表示することができるようになる。
[0051] 本願の請求の範囲第 12項ないし請求の範囲第 15項に力かる地図表示方法にお いては、鳥瞰図用平面図形作成手段が、前記ベクターデータで構成された地図デ 一タカ 鳥瞰図を作成するための鳥瞰図用平面図形を作成し、図形データ複写手 段が、建物位置判別手段が判別した建物位置と、シフト量記憶手段に記憶されたシ フト量に基づ 、て、鳥瞰図上の遠方に位置する建物力 順にその建物の平面図形を 画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら鳥瞰図用平面図形を複写して 描画する。
従って、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順に各建物のベクターデータをァフィ ン変換して平面図形 (ポリゴン)を作成し、この平面図形を画面の上方向に所定のシ フト量だけシフトして建物の高さに応じた回数分複写して描画するだけで鳥瞰図を表 示することができるようになる。ァフィン変換自体は簡単な演算ですみ、後はこの平面 図形を複写するのみであるから、建物の 3次元画像を演算する処理に比べて極めて 簡単な演算処理で建物を擬似的な 3次元画像として描画することができるようになる 。このため、地図表示装置の CPUの処理能力に制約があっても容易に鳥瞰図を表 示することがでさるよう〖こなる。
[0052] 本願の請求の範囲第 16項に力かる発明においては、請求の範囲第 12項にかかる 発明において、シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領 域に応じて複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下 方におけるシフト量の値よりも小さく設定してある。従って、画面の上方向（鳥瞰図の 遠方)の建物が小さぐ画面の下方向（鳥瞰図の手前)の建物が大きく表示でき、適 切な 3次元図形として表示することができるようになる。
[0053] 本願の請求の範囲第 17項ないし請求の範囲第 20項に力かる地図表示方法にお いては、鳥瞰図用平面図形作成手段が、建物位置判別手段が判別した建物位置に 基づいて、鳥瞰図上の遠方に位置する建物力 順にその建物の鳥瞰図用平面図形 を作成して第 1層の平面データを描画し、図形データ複写手段が、前記シフト量記憶 手段に記憶されたシフト量に基づいて画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトし ながら前記第 1層の平面データを複写して描画する。 従って、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順に各建物のベクターデータをァフィ ン変換して平面図形 (ポリゴン)を作成して第 1層の平面データを描画し、後はこの第 1層の平面図形を複写するのみであるから、建物の 3次元画像を演算する処理に比 ベて極めて簡単な演算処理で建物を擬似的な 3次元画像として描画することができ るようになる。このため、地図表示装置の CPUの処理能力に制約があっても容易に 鳥瞰図を表示することができるようになる。
[0054] 本願の請求の範囲第 21項に力かる発明においては、請求の範囲第 17項にかかる 発明において、シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領 域に応じて複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下 方におけるシフト量の値よりも小さく設定してある。従って、画面の上方向（鳥瞰図の 遠方)の建物が小さぐ画面の下方向（鳥瞰図の手前)の建物が大きく表示でき、適 切な 3次元図形として表示することができるようになる。
[0055] 本願の請求の範囲第 22項に力かる発明においては、請求の範囲第 12項ないし請 求の範囲第 21項の何れかに力かる発明において、ベクターデータで構成された地 図データには建物の色に関する属性情報が付加された建物データが含まれ、前記 複写して描画される鳥瞰図用平面図形のうち、各建物の再上層に該当する鳥瞰図 用平面図形を、前記属性情報に基づいた色で塗りわける。従って、地図表示装置は 各建物をより識別しやすく表示することができるようになる。
図面の簡単な説明
[0056] [図 1]本発明の実施例に力かる地図表示装置を備えた地図表示システムで表示され る地図の一例を示す図である。
[図 2]地図データに含まれる建物のデータの構成を示す図である。
[図 3]建物の平面形状を示すデータ力 変換して作成した鳥瞰図用の表示する場合 の表示画面を示す図である。
[図 4]図 3のように変換された建物の鳥瞰図用の平面形状を示す図である。
[図 5]図 4の平面図形を用いて建物を 3次元化して鳥瞰図として表示する本発明の実 施例 1の表示方法の概念を示す模式図である。
[図 6]本発明の実施例 1にかかる地図表示装置を備えた地図表示システムの構成を 示すブロック図である。
[図 7]本発明の実施例 1にかかる鳥瞰図を表示するための画像データを作成する処 理手順を示すフローチャートである。
[図 8]本発明の実施例 2にかかる表示処理の手順を示すフローチャートである。
[図 9]図 8の手順により描画した地図画像の表示例を示す模式図である。
[図 10]本発明の実施例 3にかかる表示処理の手順を示すフローチャートである。
[図 11]図 10の手順により描画した地図画像の表示例を示す模式図である。
[図 12]図 11の画像を鳥瞰図の上に合成して描画した状態を示す模式図である。
[図 13]図 11の画像を地図表示装置である携帯電話の表示手段に表示した状態を示 す外観図である。
[図 14]建物の属性情報 (色）に基づいて全ての階の画像を色付けした場合を示す模 式図である。
[図 15]建物の属性情報 (色）に基づいて再上階の画像のみに色付けした場合を示す 模式図である。
[図 16]建物の属性情報 (色）に基づいて再上階の画像とその他の階の画像の色を異 ならせた場合を示す模式図である。
[図 17]本発明の実施例 4にかかる表示処理の手順を示すフローチャートである。
[図 18]図 17の処理手順において、下層の共通部分の上に描画される上層の共通部 分の画像を示している。
[図 19]遠方の建物がより自然に見えるように描画した場合を示す模式図である。
[図 20]—般的な経路探索のための道路ネットワークを説明するための模式図である。
[図 21]地図、建物を鳥瞰図として表示した例を示す模式図である。
符号の説明
10 · · · ·地図表示システム
11 ネットワーク
20 · · · ·地図表示装置
211 · · ·制御手段 (CPU)
212· ·，通信手段 213· ··データ記憶手段
214· ■•VRAM
215· ··表示手段
216· ··操作'入力手段
217· ··データ要求手段
218· • ·鳥瞰図用平面図形作成手段
219· ··シフト量記憶手段
220· ··建物位置判別手段
221· ··図形データ複写手段
30··· •経路探索サーバ
311· ··制御手段 (CPU)
312· ··通信手段
313· ··経路案内手段
314· ··配信データ作成手段
315· ··経路探索手段
316· • ·道路ネットワークデータ（DB)
317· ··地図データ（DB)
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の具体例を実施例および図面を用いて詳細に説明する。以下の本 発明の実施例は、経路探索および案内機能を有する情報配信サーバである経路探 索サーバと、この経路探索サーノ にインターネットなどのネットワークを介して接続さ れる携帯電話などをナビゲーシヨン端末とする地図表示装置と、を備えたナビゲーシ ヨンシステムを例にして説明するが、本発明はこれに限らず、スタンドアロンで動作す る地図表示装置あるいはナビゲーシヨン機能を有する情報端末装置と兼用されるも のであってもよい。歩行者用のナビゲーシヨンシステムを例に取ると、鳥瞰図におい て建物の高さを表現することは、案内の上で目印になる建物をよりわ力りやすく表現 するので有用な情報となる。し力しながら、歩行者は地上を移動しており、鳥瞰図の ような視覚情報を得て移動しているわけではないので、鳥瞰図上の建物の形状も、 必要以上にリアリティを追求する必要は無ぐむしろ移動や方位の変化に追従したす ばゃ 、描画を行うことが望まし 、。
[0059] 図 1は、本発明の実施例に力かる地図表示装置を備えた地図表示システムで表示 される地図の一例を示す図である。図 2は、地図データに含まれる建物のデータの構 成を示す図である。図 3は、建物の平面形状を示すデータ力も変換して作成した鳥 瞰図用の表示する場合の表示画面を示す図である。図 4は、図 3のように変換された 建物の鳥瞰図用の平面形状を示す図である。図 5は、図 4の平面図形を用いて建物 を 3次元化して鳥瞰図として表示する本発明の実施例 1の表示方法の概念を示す模 式図である。図 6は、本発明の実施例 1にかかる地図表示装置を備えた地図表示シ ステムの構成を示すブロック図である。図 7は、本発明の実施例 1にかかる鳥瞰図を 表示するための画像データを作成する処理手順を示すフローチャートである。
実施例 1
[0060] 本発明の実施例 1にかかる地図表示装置において表示手段に表示される地図は、 図 1に示すように経路探索のためのナビゲーシヨンアプリが経路探索サーバから受信 したべクタ地図データを平面図に展開して表示される。図 1はモノクロで表現してある
1S 敷地や建物はポリゴンで表され、その属性によって決められた色に塗り分けられ ている。すなわち、表示される地図には図 1のように道路 111が描画され、建物 112 の敷地や建物の外形が地図上の該当位置に描画されている。このような地図データ は、先に述べたように経路探索用の道路ネットワークのデータとは別に地図データと して経路探索サーバに地図データ DB (データベース）として蓄積されており、ナビゲ ーシヨン端末装置力 の要求により、または、経路探索の結果である案内経路のデー タとともにナビゲーシヨン端末装置に配信される。
[0061] この地図データに含まれる建物のデータは図 2に示すように構成されており、建物 のデータとして位置 (緯度 ·経度）と建物の平面形状を示すベクターデータが蓄積さ れており、各建物のデータの属性を示す属性情報、例えば、建物の名称 (テキストデ ータ）、建物の高さまたは階数、建物の表示色などが蓄積されている。このような地図 データを受信してナビゲーシヨン端末装置において、地図に含まれる建物を擬似的 に 3次元図形ィ匕して鳥瞰図を作成する場合、鳥瞰図上の遠方に位置する建物力 順 に、当該建物の平面図形を例えばァフィン変換して平面図形 (ポリゴン)を作成する。 ァフィン変換の演算は、建物の平面図形のベクターデータ（図 2参照）を台形形状の データに変換することによって容易に行うことができる。この変換方法は例えば上記 特許文献 3に開示されている。
[0062] 建物や敷地のベクターデータを前述のようにァフィン変換して描画することによって 、図 3のような奥行き感のある地図として作成することができる。このとき、敷地や建物 のポリゴンもァフィン変換されて、その内部を属性によって決められた色で塗り分ける ことが出来る。図 3は、このようにして作成された鳥瞰図用の平面図形を表示する場 合の表示画面を示す図である。すなわち、図 3に示すように道路 111、建物 112の形 状が鳥瞰図の視点を基準にして遠方の道路や建物の形状がァフィン変換され、台形 形状に変換されて表示手段に描画される。このようにして変換された建物の平面形 状は図 4に示すようになる。図 4において、点線で区切られた領域が図 3の表示画面 に入っている部分である。
[0063] このような鳥瞰図上に従来の方法で建物を立体的に表現しょうとすると、平面図形 より多数存在する壁面データをァフィン変換する必要があるので、計算量は非常に 多くなる。また Zバッファ法を用いた陰面消去処理が必要で、これも演算装置にとって は非常に重い（大きな演算処理時間を必要とする）処理である。そこで、本発明の実 施例 1にかかる地図表示装置においては、建物の平面図形をァフィン変換して作成 した図 4に示す鳥瞰図用の平面図形を、図 5に示すように画面の上方向に当該建物 データの属性情報に記録された高さもしくは階数に応じて所定の量シフトしながら前 記鳥瞰図用の平面図形を複写して描画する点が特徴的な点である。すなわち、図 5 に示すように、平面図形を建物の高さ情報、例えば、建物の属性情報として付加され て 、る高さまたは階数のデータに基づ 、て、階数分だけ画面の上方向にコピーして 描画する方法を採る。この方法によれば複雑かつ大きな演算時間を要する演算処理 なしに簡単に建物を擬似的な 3次元図形として描画することができる。
[0064] 前述の描画は、平面図形をコピーして画面の上方向に所定の回数重ねていくこと で実現でき、壁面の演算や、 Zバッファ法に頼らず、建物の疑似立体表示を行うこと ができる。すなわち、本実施例 1の方法によれば、建物の平面形状のデータと高さの データ力 3次元形状を求める演算をする必要がなぐまた、陰面消去の演算を行う 必要もなく実現することができる。
[0065] 図 5においては、処理を簡単ィ匕するため各建物の階数の差によらず全ての建物に ついて一律に平面図形を 6層分コピーして描画する例を示している。先に述べたよう に、歩行者用ナビゲーシヨンシステムでは歩行者は地上を移動しており、鳥瞰図のよ うな視覚情報を得て移動しているわけではないので、鳥瞰図上の建物の形状も、必 要以上にリアリティを追求する必要は無ぐ各建物を実際の階数毎に区別して表示 する必要はなぐ高層、中層、低層程度に区分して一律に表示し、むしろ移動や方位 の変化に追従したすばや 、描画を行うことが望まし 、。
[0066] 図 6は、本実施例 1にかかる地図表示装置 20を備えた地図表示システム 10の構成 を示すブロック図である。地図表示システム 10は図 6に示すように、インターネットな どのネットワーク 11を介して通信する地図表示装置 20と、経路探索サーバ 30と、を 備えて構成されて 、る。地図表示装置 20はナビゲーシヨン端末装置としての機能を 有し、経路探索サーバ 30に出発地と目的地などの経路探索条件を設定して経路探 索要求を送信し、経路探索サーバ 30は経路探索条件に従って、道路ネットワークデ ータを参照し最適経路を探索し、その最適経路を案内経路データに編集して地図デ ータとともに地図表示装置 20に配信する。また、経路探索サーバ 30は、地図表示装 置 20からの要求に従って要求された地図データを地図表示装置 20に情報を配信す る。
[0067] 経路探索サーバ 30は、経路探索用の道路ネットワークデータ（データベース ZDB ) 316と、地図データ (データベース ZDB) 317と、経路探索手段 315と、制御手段（ CPU) 311、通信手段 312、経路案内手段 313、配信データ作成手段 314と、を備 えて構成されて 、る。経路探索用の道路ネットワーク DB316に蓄積された道路ネット ワークデータは、図 20で説明したように、ノードデータ、リンクデータと各リンクのコスト (リンクコスト）データにより構成されている。地図データ 317は先に説明したように、緯 度 ·経度で所定の大きさに区切った単位データ (メッシュデータ）からなり、図 2で説明 した建物のデータを含んで 、る。
[0068] 制御手段 311は、マイクロプロセッサを中心に構成され、一般的なコンピュータ装置 と同様に RAM、 ROMなどの記憶手段を備えており、これらの記憶手段に蓄積され たプログラムによって各部を制御する。通信手段 312は、地図表示装置 20から経路 探索要求や地図データの配信要求を受信し、また、経路探索の結果である案内経 路データや要求された地図データを地図表示装置 20に配信するためのものである。
[0069] 経路案内手段 313は経路探索手段 315が探索した最適な案内経路のデータに基 づいて案内経路データを作成して地図表示装置 20に配信するものである。案内経 路データには、経路探索手段 315で探索された案内経路上の出発地、経路の屈曲 点、交差点、目的地などのガイダンスポイントが設定され、それらのガイダンスポイント の位置座標 (緯度 ·経度）、各ガイダンスポイントに関連する案内情報 (直進や右左折 のガイダンス情報が含まれる。地図表示装置 20は、この案内経路データを受信し、 経路を表示し、ガイダンスポイントにおける案内を表示または音声で出力する。
[0070] また、配信データ作成手段 314は経路案内手段 313で作成された案内経路データ や地図表示装置 20から要求された地図データを地図表示装置 20に配信するため のデータとして作成し、通信手段 312を介して地図表示装置 20に配信する。
[0071] 一方、地図表示装置 20は、制御手段 (CPU) 211、通信手段 212、データ記憶手 段 213、 VRAM214,表示手段 215、操作 ·入力手段 216、データ要求手段 217と、 鳥瞰図用平面図形作成手段 218と、シフト量記憶手段 219と、建物位置判別手段 2 20と、図形データ複写手段 221と、を備えて構成されている。
[0072] 制御手段 211は、図示してはいないが RAM、 ROM,プロセッサを有するマイクロ プロセッサであり、 ROMに格納された制御プログラムにより各部の動作を制御する。 操作 ·入力手段 216は、数字やアルファベットキーやその他の機能キー、選択キー、 表示ユニットなどからなり、表示ユニットに表示されるメニュー画面から所望のメニュー を選択し、あるいは、数字やアルファベットキーを操作して経路探索の条件などを入 力するものである。通信手段 212は、ネットワーク 11を介して経路探索サーバ 30と通 信するためのインターフェースである。
[0073] 出発地、目的地、出発日時、到着日時などの経路探索条件の設定はこの操作'入 力手段 216により行われ、データ要求手段 217によって経路探索要求が作成され経 路探索サーバ 30に送信される。経路探索サーバ 30に対して地図データを要求する 場合のメッシュデータ（単位地図）の指定もこの操作'入力手段 216により行われる。 地図表示装置 20が GPS受信機など現在位置を測位する手段を備えて ヽる場合、現 在位置の情報や現在位置を含む地図データの要求は、 GPS受信機によって測位し た現在位置の情報に基づいてデータ要求手段 217により地図データ要求が作成さ れ、経路探索サーバ 30に送信される。
[0074] データ記憶手段 213は経路探索サーバ 30から配信された案内経路データや地図 データを一時記憶するものであり、 VRAM214はデータ記憶手段 213に記憶された 案内経路データや地図データを表示手段 215に表示する場合に当該案内経路デ ータ、地図データをビットマップ形式に展開するためのものである。表示手段 215は、 液晶表示パネルなどで構成される表示ュ-ットであり VRAM214に展開されたビット マップデータに基づ 、て画像を表示する。
[0075] 本実施例 1においては、経路探索サーバ 30から配信されデータ記憶手段 213に一 時記憶された地図データに基づいて、鳥瞰図用平面図形作成手段 218、シフト量記 憶手段 219、建物位置判別手段 220、図形データ複写手段 221により、後述する手 順で VRAM214に画像データをビットマップ展開する。鳥瞰図用平面図形作成手段 218は、先に述べたように、建物の平面図形をァフィン変換して図 4に示す鳥瞰図用 の平面図形を作成するものである。建物位置判別手段 220は、鳥瞰図上の遠方に 位置する建物から順に、当該建物の平面図形をァフィン変換して平面図形を作成す るために建物のデータから各建物の位置を判別する処理を行う。シフト量記憶手段 2 19は、図 5に示すように画面の上方向に当該建物データの属性情報に記録された 高さもしくは階数に応じて所定の量シフトしながら前記鳥瞰図用の平面図形を複写し て描画するためのシフト量を予め定めた設定値として記憶しておくものである。
[0076] 図形データ複写手段 221は、鳥瞰図用平面図形作成手段 218により作成された鳥 瞰図用平面図形を画面の上方向に複写して上書きするものであり、上方向のシフト 量はシフト量記憶手段 219に記憶されたシフト量によって決定され、複写する回数は 建物の高さ（階数）に応じて決定される。例えば、 10階立ての建物は 10回複写すれ ば表現できる。本実施例 1においては、建物毎に階数が異なる場合であっても各建 物を実際の階数毎に区別して表示せず、例えば、高層、中層、低層程度に区分して 中層の建物は一律に 10階立てとして複写回数を決定している。
[0077] 図 7は、以上説明した本発明の実施例 1にかかる鳥瞰図を表示するための画像デ ータを作成する処理手順を示すフローチャートである。地図表示装置 20はステップ S 10の処理において経路探索サーバ 30から地図データを受信し、ステップ S11の処 理においてデータ記憶手段 213に受信した地図データを一時記憶して保存する。表 示手段 215に鳥瞰図を表示する場合、ステップ S 12の処理にぉ 、て建物のデータ（ 図 2参照）に基づいて建物位置判別手段 220が鳥瞰図の視点から遠方に位置する 建物、すなわち鳥瞰図上の遠方に位置する建物を順次判別していく。
[0078] 次いでステップ S13の処理において鳥瞰図用平面図形作成手段 218は建物位置 判別手段 220が判別した建物から順次建物の平面形状を示すベクターデータをァフ イン変換して鳥瞰図用平面図形 (平面ポリゴン）にする。作成された各建物の鳥瞰図 用平面図形は図 4に示すようになる。ステップ S13の処理において鳥瞰図用平面図 形が作成されると、ステップ S14の処理において VRAM214に先ず道路や建物の 敷地が描画される。その後、ステップ S15の処理においてステップ S13の処理におい て作成された鳥瞰図用平面図形が VRAM214に上書きして描画される。
[0079] そして建物の高さもしくは階数の属性情報に基づき、ステップ S 16の処理において 画面の上方にシフト量記憶手段 219に予め記憶されたシフト量だけシフトして鳥瞰図 用平面図形を複写して VRAM214に描画する。ここでは、説明を簡略化するため、 建物は全て低層建築物であり、 5階立て相当の建物として一律に表示する場合を例 に説明する。従って、シフト量だけ画面の上方向に鳥瞰図用平面図形を複写して VR AM214に描画する処理を 5回繰り返すことで図 5に示すような擬似的な 3次元の建 物図形を表現することができる。
[0080] 従って、ステップ S17の処理において所定の階数、上記の場合は 5階に相当する 5 回の複写、描画処理が終了したかを判定し、所定回数に達していなければステップ S 16の処理に戻り、所定回数に達するまで、シフト量だけ画面の上方向に鳥瞰図用平 面図形複写して VRAM214に描画する処理を繰り返す。所定の回数、上記の処理 が完了すると、 VRAM214に描画された画像データを表示手段 215に表示する。こ のようにして表示された建物の画像は、図 5に示すようになる。なお、図 5においては 、道路、建物の敷地形状は理解を容易とするため図示を省略されている。
[0081] そして、ステップ S 19の処理において地図表示装置 20が移動した力否かが判別さ れ、移動していなければ描画処理を終了し、移動していれば、ステップ S12の処理に 戻り、建物位置の判別からステップ S 18の表示処理までの一連の処理を繰り返す。 地図表示装置 20が移動した力否かを先に説明した GPS受信機などによる現在位置 測位の結果により判断できる。また、地図表示装置 20の移動距離が大きくなり、経路 探索サーバ 30から配信されている地図データに不足が生じる際は、現在位置測位 結果と保存して!/ヽる地図データと調べ、不足分の地図データの配信を経路探索サー バ 30に要求する。
[0082] なお、地図表示装置 20が経路探索サーバ 30に経路探索を要求している場合には 、経路探索サーバ 30から配信された案内経路データをステップ S15の描画処理に お!、て VRAM214に描画すればよ!、。
実施例 2
[0083] 上記実施例 1においては、建物の高さ一律に表現する描画処理を行う表示方法で あつたが、建物の高さもしくは階数に忠実に描画する表示方法をとることもできる。実 施例 2はその処理手順を示すフローチャートである。なお、地図表示システム 10の構 成は実施例 1と同様の構成である。
[0084] 本実施例 2は、建物データに階数が含まれる場合に、それに比較的忠実に再現を 行う方法である。図 8は、本発明の実施例 2にかかる表示処理の手順を示すフローチ ヤートである。ステップ S20の処理において、建物位置判別手段 220が画面の上方、 すなわち、鳥瞰図の遠方に位置する建物を抽出する。次いで、ステップ S21の処理 において鳥瞰図用平面図形作成手段 218は、ステップ S20で抽出された建物の形 状を示すベクターデータをァフィン変換して鳥瞰図用の平面図形 (平面ポリゴン)を 作成し VRAM214に描画する。この手順は先ず、ポリゴンの周線 (輪郭線)を描画し 、内部をある色で塗りつぶす。例えば一律グレーで塗りつぶす。
[0085] 次!、で、ステップ S22の処理にお!、て、建物の平面ポリゴンを描画するポインタを 1 階分上に移動して鳥瞰図用平面図形 (平面ポリゴン)を複写して VRAM214に描画 する。そして、ステップ S23の処理において、描画中の建物の階数分だけ描画したか 、すなわち、再上階であるかを確認する。例えば、 1階だけの建物なら直ちに YESと なって次のステップ S24の処理に移って、建物の属性情報で決まる描画色で平面ポ リゴンを描画する。つまり、 1階だけの建物でも 2つの平面ポリゴンで描画されるので、 高さ方向に立体感のある表示となる。そして、屋根に相当する部分は、その建物の属 性の色で表示されるので、従来の鳥瞰図だけの表現における建物の識別機能も備 わる。
[0086] ステップ S23の処理にぉ 、て、建物の再上階に達したかを判別し、まだ再上階まで 達して 、な 、場合には、ステップ S21の処理に戻って階数分だけ描画を行 、階数が 増えて行く。この処理は、具体的には新たなァフィン変換も Zバッファ法の演算も必要 とせず、平面ポリゴンをコピーしていくだけの処理であるから非常に高速に行える。そ してステップ S23の判断処理にぉ 、て、建物の最上階まで描画したときステップ S24 の処理で説明したとおりである。そして、ステップ 25で建物の有無を順次判断し、ま だ建物があればステップ S20の処理に戻りステップ S25までの処理を繰り返し、画面 に入る範囲内にある最後の建物まで行い処理を終了する。
[0087] このようにして描画した建物の立体表現は、図 9に示すようになる。図 9に示す表示 例は、建物の全てが 5階建ての場合であるが、遠方から描画しているので手前の建 物が後から上書きされ、特に重なり判定を行わなくても正しく表現される。なお、建物 データに含まれた情報が建物の階数でなく建物の高さである場合は、例えば 1階あ たり 3mとして大まかな階数を得ても良 、。
実施例 3
[0088] ところで、歩行者にとっては、必ずしもビルの高さが忠実に表現されていなくても良 い。特に高層ビルについては、階数が重要なのではなくて、「高いビル」ということが 重要なのであって、その高!、ビルであることが表現できれば地図表示装置としては十 分である。そこで、本発明の実施例 3では建物の高さを高層と低層の 2種類の高さに 分けて、鳥瞰図用平面図形 (ポリゴン)の複写回数を 2種類で描画する。実施例 3の 地図表示システム 10は実施例 1における地図表示システム 10と同様の構成である。
[0089] 図 10は、本発明の実施例 3にかかる表示処理の手順を示すフローチャートである。
ステップ S30の処理において、建物位置判別手段 220が画面の上方、すなわち、鳥 瞰図の遠方に位置する建物を抽出する。次いで、ステップ S31の処理において、建 物位置判別手段 220は抽出した建物の属性情報のうち建物の階数データを参照し て建物の階数を判別する。建物の階数が 1一 9階であれば、ステップ S32の処理に 進み、鳥瞰図用平面図形作成手段 218は、ステップ S30で抽出された建物の形状を 示すベクターデータをァフィン変換して鳥瞰図用の平面図形 (平面ポリゴン）を作成し VRAM214に描画する。そして、建物平面図を上方にシフトしながら複写して VRA M214に描画する処理を 4回繰り返す。
[0090] 一方、ステップ S31の処理において建物が 10階以上であれば、ステップ S33の処 理に進み、鳥瞰図用平面図形作成手段 218は、ステップ S30で抽出された建物の 形状を示すベクターデータをァフィン変換して鳥瞰図用の平面図形 (平面ポリゴン） を作成し VRAM214に描画する。そして、建物平面図を上方にシフトしながら複写し て VRAM214に描画する処理を 18回繰り返す。ステップ S32、ステップ S33におけ る描画は、実施例 2などと同様にコピーで良い処理であるから、演算処理を高速に行 うことができる。なお、描画回数 (複写回数はこの例に限定することなく適宜決めてお くことがでる。
[0091] ステップ S32、ステップ S33における描画は処理が終了すると、何れの場合もステツ プ S34の処理において最上階の平面図を属性に基づく色で描画して、ステップ S35 の処理にぉ 、て建物の有無を順次判断する。まだ建物があればステップ S30の処理 に戻りステップ S35までの処理を繰り返し、画面に入る範囲内にある最後の建物まで 行い処理を終了する。
[0092] このようにして描画した建物の立体表現は、図 11に示すようになる。図 11に示す表 示例は、 10階未満の低層の建物 112は少ない階層で表現され、 10階以上の高層の 建物は大きな階層で表現されており、高いビルを直感的に認識することができる。こ の場合も遠方の建物から順次描画して 、るので手前の建物が後力 上書きされ、特 に重なり判定を行わなくても正しく表現される。なお、建物データに含まれた情報が 建物の階数でなく建物の高さである場合は、例えば 1階あたり 3mとして大ま力な階数 を得ても良い。
[0093] 上記のようにして作成された図 11に示す画像を鳥瞰図の上に合成した状態を示す 図が図 12である。そして、この画像を地図表示装置 20である携帯電話の表示手段 2 15に表示した状態を示す外観図が図 13である。図 13において参照符号 216は操 作'表示手段である。携帯電話の表示画面程度の大きさで表示した場合、建物の柱 や壁の表示が無くても、十分に建物の立体感を表現することが出来る。また、建物の 高さは厳密には正確ではないが、建物を区別する効果も十分である。
[0094] 以上の実施例 1一実施例 3により鳥瞰図を表示する場合、建物 112の属性に基づ V、て全ての階層を同じ色で塗りつぶすと図 14に示すようにわ力りにく 、建物表示に なってしまう。このため、図 15や図 16のように最上階 112aの描画色を別の色にする 方力 わ力りやすい表示になる。
実施例 4
[0095] 上記実施例 1一実施例 3の処理手順による描画制御を更に効率演算処理すること 力 Sできる。図 17は本発明の実施例 4にかかる表示処理の手順を示すフローチャート である。実施例 4の手順は、建物の高さを高層と低層の 2種類に分類し、全ての建物 の低層部分の描画を終えた後、高層の建物のみについて、高層部分のみの描画を 行うものである。なお、実施例 4における地図表示システムの構成は実施例 1と同様 の構成である。
[0096] 図 17において、先ず、ステップ S40の処理において鳥瞰図用平面図形作成手段 2 18は前述の他の実施例と同様の方法により、画面の遠方力 順次建物を抽出し、各 建物の形状を示すベクターデータをァフィン変換してその鳥瞰図用平面図形 (ポリゴ ン)を作成する。そして地図の道路、敷地などの地上部分を描画するとともに全建物 の鳥瞰図用平面図形を VRAM214に描画する。この処理により地表部分の描画が 完了する。
[0097] 次いでステップ S41の処理において、建物位置判別手段 220は画面の遠方（上方 )力も全ての建物を抽出し、ステップ 42の処理において 10階以上の建物を識別して おく。その後、全建物の鳥瞰図用平面図形 (ポリゴン)をシフト量記憶手段に予め設 定したシフト量だけ画面上方向にシフトしながら 5層分複写して VRAM214に描画 する。この場合、建物は 10階未満の建物と 10階以上の建物に区分し、 10階未満の 建物は一律に 5階立ての建物として描画され、 10階以上の建物は後の処理ステップ S45の処理において 19階立ての建物として描画される。
[0098] ステップ S43の処理が終了すると、ステップ S44の処理において 10階未満の建物 について、各建物の属性情報で定められた色で建物に色付けを行う。次いで、ステツ プ S45の処理にぉ 、て、 10階以上の建物につ 、て鳥瞰図用平面図形 (ポリゴン）を シフト量記憶手段に予め設定したシフト量だけ画面上方向にシフトしながら 14層分 複写して VRAM214に描画する。 10階以上の建物については、ステップ S43の処 理において描画された 5層分の上に 14層分の図形が描画されるので 19階立ての建 物として描画されることになる。そして、ステップ S46の処理において 10階以上の建 物について、各建物の属性情報で定められた色で建物に色付けを行い、処理を終 了する。
[0099] このように、建物の高さを 2段階に区分し建物の下層の共通部分のポリゴンをダル 一ビングして共通階層分をコピーし、次にその上の共通部分を同様に処理することを 繰り返すことによって、複数の建物の階層を一括で描画してゆくので、非常に効率よ く高速な処理が出来る。図 18は、上記処理ステップ S45において、下層の共通部分 の上に描画される上層の共通部分の画像を示している。この処理手順は実施例 4の ように建物の高さを 2段階に区分するのでなぐ更に、建物の高さを複数段階、例え ば、低層、中層、高層の 3段階に区分して実施することもでき他段階の高さ表現にも 対応できる。しカゝも、複数の建物の階層を一括で描画してゆくので、非常に効率よく 高速な処理が出来る。
[0100] また鳥瞰図上の建物の平面ポリゴンを所定のシフト量ずつ移動すると、画面上方（ 遠方）の建物 112の描画が不自然になることがある。これは、遠方ほど建物が小さく 見えるのと、遠方ほど水平に近い角度にポリゴンがつぶれているので、同じシフト量 では各階層が離れて見えてしまうことがある。そこで、簡便な方法として、例えば、画 面の表示領域の上から 1Z3Aと、残りの領域 2Z3Bのシフト量を変えて描画しても良 い。このようにして描画すると、図 19に示すように遠方 (表示領域 A)の建物の各階層 のシフト量が手前（表示領域 B)の建物の各階層のシフト量より小さいので、領域 Aの 建物ほど水平に近い角度にポリゴンがつぶれて、より自然な表示となる。
[0101] なお、建物の平面形状が下層部と上部で異なる建築物、例えば東京タワーなどは 、鳥瞰図用の平面図形を複写していく本発明の描画方法では表現できない。このよう な建物については別途その建物の簡易な画像データを準備しておき、 VRAMに描 画する再に重ね合わせることで表現するようにしてもょ 、。
産業上の利用可能性
以上説明した表示方法は、携帯電話のように CPUの処理能力に限界があるものに 適用するのに適している力 それに限られるものでなぐ例えば、パソコンなどによる 地図表示においても、画面が大きくて視野の広い地図表示アプリケーションのような アプリケーションでは表示する建物の数が多くなるので、この技術を適用して高速な 表示を行うことが出来る。

Claims

請求の範囲
[1] ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置にぉ ヽて、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段は、前記ベクターデータで構成された地図データから 鳥瞰図を作成するための鳥瞰図用平面図形を作成し、
前記図形データ複写手段は、建物位置判別手段が判別した建物位置と、シフト量 記憶手段に記憶されたシフト量に基づいて、鳥瞰図上の遠方に位置する建物力 順 にその建物の平面図形を画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら鳥瞰 図用平面図形を複写して描画し、前記鳥瞰図を表示することを特徴とする地図表示 装置。
[2] 前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向に前記シフト量だけシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画することを特 徴とする請求の範囲第 1項に記載の地図表示装置。
[3] 前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用 平面図形を複写して描画することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の地図表示 装置。
[4] 前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、ダル ープ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、前記グループ毎に定められた回数 だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面図形を複 写して描画することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の地図表示装置。
[5] 前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定したことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の地図 表示装置。
[6] ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置にぉ ヽて、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段は、建物位置判別手段が判別した建物位置に基づい て、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順にその建物の鳥瞰図用平面図形を作成 して第 1層の平面データを描画し、
前記図形データ複写手段は、前記シフト量記憶手段に記憶されたシフト量に基づ いて画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら前記第 1層の平面データを 複写して描画し、前記鳥瞰図を表示することを特徴とする地図表示装置。
[7] 前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画することを特 徴とする請求項の範囲第 6項に記載の地図表示装置。
[8] 前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面 図形を複写して描画することを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の地図表示装置
[9] 前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、該グ ループ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、鳥瞰図上にある建物のうち、共通 の高さ部分をもつ建物の鳥瞰図用平面図形をグルーピングし、前記グルーピングし た鳥瞰図用平面図形を、下層から順に前記定められた回数だけ画面の上方にシフト 量に応じてシフトしながら前記グルーピングした鳥瞰図用平面図形を複写して描画 することを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の地図表示装置。
[10] 前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定したことを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の地図 表示装置。
[11] 前記ベクターデータで構成された地図データには建物の色に関する属性情報が付 加された建物データが含まれ、前記複写して描画される鳥瞰図用平面図形のうち、 各建物の再上層に該当する鳥瞰図用平面図形を、前記属性情報に基づいた色で塗 りわけることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし請求の範囲第 10項の何れか 1項に 記載の地図表示装置。
[12] ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置における地図表示方法において、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段が、前記ベクターデータで構成された地図データから 鳥瞰図を作成するための鳥瞰図用平面図形を作成するステップと、
前記図形データ複写手段が、建物位置判別手段が判別した建物位置と、シフト量 記憶手段に記憶されたシフト量に基づいて、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順 にその建物の平面図形を画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら鳥瞰 図用平面図形を複写して描画するステップと、
前記鳥瞰図を表示するステップと、を含むことを特徴とする地図表示方法。
[13] 前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向に前記シフト量だけシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画するステップを 含むことを特徴とする請求の範囲第 12項に記載の地図表示方法。
[14] 前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用 平面図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 13項に 記載の地図表示方法。
[15] 前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、ダル ープ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、前記グループ毎に定められた回数 だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面図形を複 写して描画するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 13項に記載の地図表 示方法。
[16] 前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定され、前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰 図用平面図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 12 項に記載の地図表示方法。
[17] ベクターデータで構成された地図データを表示手段に表示する地図表示装置を有 する地図表示装置における地図表示方法において、
前記地図表示装置は、鳥瞰図用平面図形作成手段と、シフト量記憶手段と、建物 位置判別手段と、図形データ複写手段と、を備え、
鳥瞰図用平面図形作成手段が、建物位置判別手段が判別した建物位置に基づい て、鳥瞰図上の遠方に位置する建物から順にその建物の鳥瞰図用平面図形を作成 して第 1層の平面データを描画するステップと、
前記図形データ複写手段が、前記シフト量記憶手段に記憶されたシフト量に基づ いて画面の上方向に前記シフト量に応じてシフトしながら前記第 1層の平面データを 複写して描画するステップと、前記鳥瞰図を表示するステップと、を含むことを特徴と する地図表示方法。
[18] 前記ベクターデータで構成された地図データには建物の高さに関する高さ情報が 付加された建物データが含まれ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、 前記高さ情報に対応する回数だけ鳥瞰図用平面図形を複写して描画するステップを 含むことを特徴とする請求の範囲第 17項に記載の地図表示方法。
[19] 前記高さ情報に対応する回数は、各建物毎の高さによらず一律に定めた回数とし、 当該回数だけ、画面の上方向にシフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰図用平面 図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 18項に記載 の地図表示方法。
[20] 前記建物をその高さ情報に基づいて高さの異なる複数のグループに区分し、該グ ループ毎に前記高さ情報に対応する回数を定め、鳥瞰図上にある建物のうち、共通 の高さ部分をもつ建物の鳥瞰図用平面図形をグルーピングし、前記グルーピングし た鳥瞰図用平面図形を、下層から順に前記定められた回数だけ画面の上方にシフト 量に応じてシフトしながら前記グルーピングした鳥瞰図用平面図形を複写して描画 するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 18項に記載の地図表示方法。
[21] 前記シフト量記憶手段に記憶されるシフト量は、前記表示手段の表示領域に応じ て複数の値を有し、前記表示領域上方におけるシフト量の値を表示画面下方におけ るシフト量の値よりも小さく設定され、前記シフト量に応じてシフトしながら、前記鳥瞰 図用平面図形を複写して描画するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 17 項に記載の地図表示方法。
[22] 前記ベクターデータで構成された地図データには建物の色に関する属性情報が付 加された建物データが含まれ、前記複写して描画される鳥瞰図用平面図形のうち、 各建物の再上層に該当する鳥瞰図用平面図形を、前記属性情報に基づいた色で塗 りわけるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 12項ないし請求の範囲第 21 項の何れか 1項に記載の地図表示方法。
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