ナビゲーションシステム
【課題】 運転手が自車の現在位置や進行方向を容易に理解することのできるナビゲーションシステムを提供する。
【解決手段】 地図を表示する表示装置４と、車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して表示装置４に表示させる制御装置３とを備えている。
【解決手段】 地図を表示する表示装置４と、車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して表示装置４に表示させる制御装置３とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自己の現在位置、案内経路、渋滞予測情報等を地図とともに表示するナビゲーションシステムに関し、特に車両の乗員の視点で自車の進行方向の景観を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーションシステムの１つとして、運転手が目的地に容易に到着できるように支援を行うカーナビゲーション装置が知られている。このカーナビゲーション装置は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）といった記憶媒体やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）装置に格納された２次元座標の地図データを取得し、この取得した地図データに基づいて表示装置の画面上に道路、建物、空等を含む地図を表示するとともに、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やジャイロを用いて自車の現在位置や自車が向いている方向を検出して地図上に表示し、さらに、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）情報等を用いて渋滞予測情報を地図上に表示する。
【０００３】
カーナビゲーション装置で表示される地図の種類としては、２Ｄ地図、鳥瞰図、乗員視点地図などが知られている。２Ｄ地図は、上空から地面を垂直に見下ろしたように描かれた２次元の地図である。鳥瞰図は、恰も上空の鳥が見ているように、運転手の斜め手前上空から自車の進行方向の地面を見下ろしたように描かれた３次元の地図である。さらに、乗員視点地図は、運転手または助手席の乗員の視点で進行方向を見たように描かれた３次元の地図である。乗員視点地図は、運転手の視点で見た実際の景色に近い景色が表示されるので、地図と実際の道路との対応が直感的に理解できるという特徴を有する。
【０００４】
なお、３次元の地図を表示する技術として、特許文献１は、山並み表示を行うことのできるナビゲーション装置における地図情報表示装置を開示している。この地図情報表示装置では、地図データとして、標高データを予め記憶させておき、鳥瞰図表示した際の所定の遠方領域に設けた擬似地平線上よりも、奧側の標高データを、地平面上の視点からの視線方向ごとに取得する。そして、それらのうち、最も大きな値の標高データを擬似地平線上のデータとして、鳥瞰図変換を行って、地図表示を行う。
【０００５】
また、特許文献２は、地形・道路等の三次元の地図情報に基づいて立体的な地図を表示するナビゲーション装置において、走行道路に起伏が存在しても、自車の移動に伴って視点高度や視線を再設定することにより、スムーズに景観を更新するナビゲーション装置を開示している。このナビゲーション装置は、現在位置検出部により自車の現在位置が更新されると、自車付近の地図データを、データ読み込み部を介して地図データベースから読み込み、該地図データに含まれている自車周辺の地形高度データを参照し、視点設定部により地形高度よりも高い位置に視点を再設定した後、表示処理部により座標変換を行って、設定した視点から眺めた透視地図を表示する。
【０００６】
また、地図データに基づき地形を解析する技術として、特許文献３は、対象領域における情報分布を適正化して、地形解析などの精度を向上させることができる地形情報処理方法および装置を開示している。この地形情報の処理装置は、多種の地形情報を複数の縮尺で蓄積する大容量記憶手段から処理情報を入力する地形入力手段、入力された情報を記憶するメモリ、地形情報を表示情報に変換する地形表示手段、指定された解析処理をする地形解析手段、解析結果を表示情報に変換する解析結果表示手段及び処理内容の指示や結果の表示を行う入出力手段を備える。地形解析手段は解析領域での地形情報の分布を求め、情報量の少ない（多い）ところは他の縮尺の地形情報などにより適正化し、目的の解析を行う。これにより、地形情報処理の均質化、特に地形解析の精度を向上させることができ、ユーザの望む好適な情報を提供できる。また、この特許文献３には、ナビゲーションシステムとしては実現されていないが、地図データから等高線を取得し、ユーザが設定する任意の２点を結ぶ線分で等高線との交点を求め、線分が分断する地面の断面図を表示する技術も開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０７０３４号公報
【特許文献２】特開平１０−１４３０６６号公報
【特許文献３】特許第２６４４９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、運転手は、自車の現在位置や方角を認識する場合、周りの建物の配置や特定施設（例えば東京タワー等）を見て確認する。従って、山岳地帯などといった周りに建物や特定施設が少ない場所では、自車の現在位置や方角を認識することができない。また、カーナビゲーション装置は、ハードウェアやソフトウェアの制限もあることから、情報量の多い地図データを備えることができず、また、描画モデルもデフォルメする必要がある。このため、３次元地図を画面に表示をした際には、実際の背景に近い絵にはなるものの、建物の位置や壁の模様といった詳細な部分が異なるため、運転手は、自車の現在位置、進行方向を認識することが容易ではない。
【０００９】
このような問題を解消するために、背景に山を描画する方法が知られている。この方法は、運転手の視点での景観を表示する乗員視点地図では実現されていないが、運転手の視点より高い視点での景観を表示する鳥瞰図において実現されている。鳥瞰図では、上述した特許文献１に示されているように、地図上に存在する自車の現在位置から一定距離だけ離れた地形メッシュの標高を取得し、背景として描画している。この方法だと、山の起伏を詳細に表現できず、実際の山と大きく異なるので、現在地の確認が容易にできない。
【００１０】
この発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その目的は、運転手が自車の現在位置や進行方向を容易に理解することのできるナビゲーションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るナビゲーションシステムは、上記課題を達成するために、地図を表示する表示装置と、車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して表示装置に表示させる制御装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して表示するように構成したので、運転手は、自車の現在位置や進行方向を容易に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの機能的な構成を示すブロック図である。このナビゲーションシステムは、入力装置１、記憶装置２、制御装置３および表示装置４から構成されている。
【００１４】
入力装置１は、自車の現在位置、走行速度、進行方向の方位などを制御装置３に入力する。記憶装置２は、地図データを格納する。地図データには、標高データ（等高線データ）、建物データ、道路データなどが含まれる。この記憶装置２に格納されている地図データは、制御装置３によって読み出される。
【００１５】
制御装置３は、この発明の山描画データ作成手段に対応し、ナビゲーションシステムの全体を制御する。例えば、制御装置３は、入力装置１から自車の現在位置および進行方向の方位が入力されると、記憶装置２から自車の現在位置の周辺の地図データを読み出し、この読み出した地図データに含まれる標高データに基づき山を描画するための山描画データを生成して表示装置４に送る。表示装置４は、制御装置３から送られてくる山描画データに基づき背景に山を有する乗員視点地図を表示する。
【００１６】
図２は、図１に示したナビゲーションシステムの詳細なハードウェア構成を示すブロック図である。なお、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムでは、制御装置３をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて構成しているが、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアロジックで構成することもできる。
【００１７】
このナビゲーションシステムは、バス１０によって接続されたＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２、車速センサ１３、外部記憶装置２１、ＣＰＵ３１、メモリ３２および表示制御装置３３から構成されており、表示制御装置３３には、表示デバイス４１が接続されている。ＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２および車速センサ１３は、上述した入力装置１に対応し、外部記憶装置２１は記憶装置２に対応する。また、ＣＰＵ３１、メモリ３２および表示制御装置３３は制御装置３に対応し、表示デバイス４１は表示装置４に対応する。
【００１８】
ＧＰＳセンサ１１は、衛星軌道上に存在する複数のＧＰＳ衛星（図示しない）から送られてくる電波を受信することによって得られたＧＰＳ信号に基づいて所定の計算を行うことにより自車の現在位置を検出する。このＧＰＳセンサ１１で検出された現在位置（緯度、経度および高度）は、現在位置データとしてバス１０を経由してＣＰＵ３１に送られる。ジャイロセンサ１２、自車が進行している方向の方位を検出する。このジャイロセンサ１２で検出された進行方向の方位は、方位データとしてバス１０を経由してＣＰＵ３１に送られる。車速センサ１３は、車両が所定距離だけ走行したことを検出するごとに車速パルスを発生し、車速データとして出力する。この車速センサ１３から出力される車速データは、バス１０を経由してＣＰＵ３１に送られる。
【００１９】
外部記憶装置２１は、ＣＤ、ＤＶＤといった記憶媒体のドライブ装置またはＨＤＤ装置から構成されている。この外部記憶装置２１には、カーナビゲーションプログラム２２、山描画プログラム２３、地図データ２４およびオペレーティングシステム（ＯＳ）２５が格納されている。なお、山描画プログラム２３は、カーナビゲーションプログラム２２の一部である。外部記憶装置２１に記憶されている内容は、必要に応じてＣＰＵ３１によって読み出される。
【００２０】
ＣＰＵ３１は、ＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２、車速センサ１３、外部記憶装置２１、メモリ３２および表示制御装置３３との間でバス１０を経由してデータを送受することにより、このナビゲーションシステムの全体を制御する。メモリ３２は、種々のデータを一時的に保持する。このメモリ３２は、ＣＰＵ３１によってアクセスされる。表示制御装置３３は、山を表示するための演算を行う専用演算器から構成されている。この表示制御装置３３は、ＣＰＵ３１から送られてくる山描画データに基づいて山を表示するための表示データを生成し、表示デバイス４１に送る。表示デバイス４１は、例えば液晶ディスプレイ装置から構成されており、表示制御装置３３から送られてくる表示データに従って、背景に山が含まれる乗員視点地図を表示する。
【００２１】
次に、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムで使用される地図データに含まれる標高データ（等高線データ）の外部記憶装置２１への格納形式を説明する。図３は、外部記憶装置２１に格納されている地図データに含まれる標高データの格納形式を示す図である。標高データは、標高ごとに用意された標高リストから構成されており、各標高リストは、標高を表す複数の点から構成されている。複数の点の各々は座標値（座標ｘ、座標ｙ、高度ｈ）で定義されており、また、複数の点の各々に対してはアドレスが割り振られている。各標高リストに含まれる複数の点を順次結ぶことにより１つの高度に対する等高線が形成される。
【００２２】
次に、上記のように構成される、この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの概略の動作を、山描画プログラム２３によって実行される山描画処理を中心に、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２３】
山描画処理では、まず、基準点および注視先方向が取得される（ステップＳＴ１０）。具体的には、ＣＰＵ３１は、ＧＰＳセンサ１１から取得した現在位置データ、ジャイロセンサ１２から取得した方位データおよび車速センサ１３から取得した車速データに基づき自車の現在位置を計算して基準点とするとともに、自車の進行方向の方位を計算して注視先方向の方位とする。図５は、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に高度１００ｍの等高線と高度２００ｍの等高線を有する山が存在する状態を示している。なお、この実施の形態１では、基準点として自車の現在位置を用いているが、基準点としては自車の現在位置に限らず、ユーザが任意の位置を設定するように構成することもできる。例えば、基準点として、自車から後方に所定距離だけ離れた位置を設定するように構成できる。
【００２４】
次いで、線分Ｂが求められる（ステップＳＴ１１）。すなわち、図５に示すように、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交し、自車の現在位置から所定の距離だけ離れた位置に存在する線分Ｂが求められる。なお、線分Ｂは半直線Ａに対して厳密に直交する必要はなく、直交に近い角度で交差するように構成することもできる。この発明で言う交差には、直交および直交に近い角度で交差する場合を含む。
【００２５】
次いで、線分Ｂと等高線との交点が求められる（ステップＳＴ１２）。図６は、線分Ｂと等高線との交点を求める方法を説明するための図である。交点は、以下のようにして算出される。まず、地図データに含まれる標高データから隣り合う２点（例えば、点１と点２）のｘｙ座標が取得され、これら２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点の有無が調べられる。そして、交点が存在する場合は、その交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）の値が交点データとしてメモリ３２に格納される。次いで、標高データから次の隣り合う２点（例えば、点２と点３）のｘｙ座標が取得され、これら２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点の有無が調べられる。そして、交点が存在する場合は、その交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が交点データとしてメモリ３２に格納される。以下同様にして、１つの等高線に対する全ての隣り合う２点間について線分Ｂとの交点の有無が調べられて交点が求められる。１つの等高線に対する交点の算出が完了すると、次の等高線に対する交点が算出される。
【００２６】
ステップＳＴ１２の処理により、例えば図７に示すような、高度１００ｍの等高線と高度２００ｍの等高線を有する地図であれば、高度１００ｍの等高線と線分Ｂとの交点として交点１および交点２が求められ、高度２００ｍの等高線と線分Ｂとの交点として交点３および交点４が求められる。この場合、各等高線ごとに交点が計算されるので、メモリ３２には、図８に示すように、交点１〜交点４の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、交点１→交点２→交点３→交点４の順番で格納される。
【００２７】
次いで、ステップＳＴ１２で求められた交点を用いて２次元の山が計算される（ステップＳＴ１３）。すなわち、メモリ３２に格納された複数の交点データのｚ軸の値（標高＝ｈ）をｚ座標上で結ぶことにより、厚みのない２次元の山を表す山描画データが生成される。この際、メモリ３２に格納されている交点データが先頭から２つずつ順番に取得されて山の形状が描画される。
【００２８】
今、図８に示すような交点データがメモリ３２に格納されているものとすると、まず、交点１と交点２の座標値をメモリ３２から取得して山が描画される。これにより、図９（ａ）に示すような山の形状が得られる。次に、交点２と交点３の座標値をメモリ３２から取得して山が描画される。これにより、図９（ｂ）に示すような山の形状が得られる。次に、交点３と交点４の座標値をメモリから取得して山が描画される。これにより、図９（ｃ）に示すような山の形状が得られ、これが最終的に描画される山の形状になる。従って、実際の山とはかけ離れた形状の山が描画されることになる。
【００２９】
このような事態を回避するために、この実施の形態１では、等高線ごとにメモリ３２に格納されている交点データが、ｘ座標またはｙ座標の値に従って並び替えられる。この処理では、図１０に示すように、東方向（方位）と自車の進行方向（方位）とがなす角θによって並び替えが行われる。すなわち、角θが０゜＜θ＜１８０゜または１８０゜＜θ＜３６０゜の時はｘ座標の値の大きい順または小さい順に並び替えが行われる。角θが０゜または１８０゜の時は、ｘ座標の値がすべての点で同じであるので、ｙ座標の値の大きい順または小さい順に並び替えられる。この処理により、メモリ３２に格納されている交点データは、図１１に示すように、交点１→交点３→交点４→交点２の順番に並び替えられる。
【００３０】
次に、山の端点になる交点の高度が地表に近い高度に補正される。図１２（ａ）に示すように、山の端点も高度を持っているので、その高度を用いて山を描画すると、図１２（ｂ）に示すように山の端がすべて崖として表示される。そこで、山の端点となる交点、すなわちメモリ３２の最初に格納された交点と最後に格納された交点の高度を地表に近い所定の高度に置き換える処理が行われる。これにより、図１２（ｃ）に示すように、山の端をなだらかに描画することが可能となる。
【００３１】
なお、山の端点となる交点の高度の補正は、山の端点の高度から自車の現在位置の高度を差し引くことによって行うこともできる。例えば、自車の現在位置の高度が８０ｍであれば、図１２（ａ）における点１の高度１００ｍから８０ｍを差し引いて、山の端点である点１の高度を２０ｍに補正することができる。この場合、自車の現在位置の高度は、地図データまたはＧＰＳセンサ１１からのＧＰＳデータに基づいて算出することができる。このように、山の端点の高度を補正することにより、描画される山の形状を、運転手が実際に見る形状に近づけることが可能になり、より自然な形状の山を描画することができる。
【００３２】
次いで、乗員の視点で描画する処理が実行される（ステップＳＴ１４）。すなわち、メモリ３２に格納されている交点データを表示制御装置３３にて描画用に加工し、表示デバイス４１に表示させることにより、乗員の視点で山を表示することが可能になる。上述した処理により得られる交点は等高線と線分Ｂとが交わる点であるので、描画される山は、図１３に示すように、奥行きのない２次元の板状の山となる。２次元の板状の山とは厚みの無い平面状の山の断面図を指す。自車進行方向横から見ると図１３に示すような山となる。これを乗員の視点で画面に描画すると図１４に示すように表示される。
【００３３】
次に、上述した動作を実現するために山描画プログラム２３によって行われる山描画処理の詳細を、図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。山描画処理では、まず、自車の現在位置が入力される（ステップＳＴ２０）。すなわち、ＣＰＵ３１は、ＧＰＳセンサ１１から現在位置データを取得する。この現在位置データによって指定される自車の現在位置が基準点として決定される。次いで、自車の進行方向の方位が入力される（ステップＳＴ２１）。すなわち、ＣＰＵ３１は、ジャイロセンサ１２から取得した方位データと車速センサ１３から取得した車速データとに基づき自車の進行方向（注視先方向）の方位を決定する。
【００３４】
次いで、半直線Ａが求められる（ステップＳＴ２２）。具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップＳＴ２０で決定された基準点とステップＳＴ２１で決定された自車の進行方向（注視先方向）の方位とに基づき、自車の現在位置を始点とし、自車の進行方向の方位へ伸びる半直線Ａを求める。次いで線分Ｂが求められる（ステップＳＴ２３）。すなわち、ＣＰＵ３１は、半直線Ａと直交し、自車から所定の距離だけ離れた線分Ｂを求める。
【００３５】
次いで、１つの標高リストの取得が試みられる（ステップＳＴ２４）。具体的には、ＣＰＵ３１は、外部記憶装置２１の地図データ２４に含まれる標高データから、１つの標高リストの取得を試みる。次いで、標高リストを取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２５）。ここで、標高リストを取得できたことが判断されると、次いで、標高リストから隣り合う２点の取得が試みられる（ステップＳＴ２６）。次いで、２点を取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。ここで、２点を取得できたことが判断されると、これら２点を結ぶ直線の方程式が求められる（ステップＳＴ２８）。
【００３６】
次いで、ステップＳＴ２８で求められた２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わるかどうかが調べられる（ステップＳＴ２９）。ここで、交わることが判断されると、２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点が求められ、メモリ３２に保存される（ステップＳＴ３０）。その後、シーケンスはステップＳＴ２６に戻り、以下同様の処理が繰り返される。上記ステップＳＴ２９において２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わらないことが判断された場合もシーケンスはステップＳＴ２６に戻る。
【００３７】
これらステップＳＴ２６〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２７において、標高リストを取得できないことが判断されると、１つの等高線に対する処理は終了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ２４に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。そして、ステップＳＴ２４〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、標高リストを取得できないことが判断されると、全ての標高リストに対する処理は完了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ３１に進む。この時点で、例えば図８に示すように、全ての等高線に対する交点１〜交点４の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、メモリ３２に、交点１→交点２→交点３→交点４の順番で格納される。
【００３８】
ステップＳＴ３１では、交点の並び替えが行われる。すなわち、ＣＰＵ３１は、メモリ３２に格納されている交点データを、そのｘ座標またはｙ座標の値に従って並び替える（詳細は上述した通りである）。次いで、並び替えられた交点がメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３２）。これにより、例えば図１１に示すように、交点１→交点３→交点４→交点２の順番に並び替えられた交点データがメモリ３２に得られる。このメモリ３２に得られた交点データに基づき描画が行われることにより、背景に山を含む乗員視点地図が表示デバイス４１に表示される。
【００３９】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置を始点として進行方向へ延びる半直線Ａと直交する線分Ｂと等高線との交点を取得してメモリ３２に格納し、このメモリ３２に格納された最初の交点データと最後の交点データの高度を地表近くになるように補正し、それらの交点を用いて山を描画することにより、実際の背景に近い山を表示することができる。
【００４０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムは、自車の現在位置から所定の距離に存在する山のみならず、さらに他の距離に存在する山をも表示するようにしたものである。この実施の形態２に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００４１】
この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図１６は、実施の形態２に係るナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に山ｍ１と山ｍ２が存在する状態を示している。実施の形態２に係るナビゲーションシステムの概略の動作は以下の通りである。すなわち、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交し、自車の現在位置から第１の距離だけ離れた位置に存在する線分Ｂおよび第２の距離だけ離れた位置に存在する線分Ｂ’が求められる。そして、山ｍ１と線分Ｂとの交点群ｃ１および山ｍ２と線分Ｂ’との交点群ｃ２が取得される。
【００４２】
その後、図１７（ａ）に示すように、交点群ｃ１を用いて山ｍ１が描画される。次に、図１７（ｂ）に示すように、交点群ｃ２を用いて山ｍ２が描画される。次に、図１７（ｃ）に示すように、これら山ｍ１および山ｍ２が合成されて表示される。この場合、交点群ｃ２は交点群ｃ１より自車の現在位置から遠い位置に存在するので、交点群ｃ２により形成される山ｍ２は、交点群ｃ１により形成される山ｍ１の後方に存在するように表示される。すなわち、山ｍ１と山ｍ２とが重複する部分については、山ｍ２の一部が山ｍ１に隠れるように表示される。
【００４３】
なお、図１６および図１７に示した例では、半直線Ａに直交する２つの線分Ｂおよび線分Ｂ’を用いて山を描画する例について説明したが、半直線Ａに直交する線分は２つに限らず、３つ以上の数とすることもできる。半直線Ａに直交する線分の数を増加することによって、より実際の風景に近い山を描画することができる。
【００４４】
次に、上述した動作を実現するために山描画プログラムによって行われる山描画処理の詳細を、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図１５のフローチャートに示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理と同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、説明を簡略化する。
【００４５】
山描画処理では、まず、自車の現在位置が入力される（ステップＳＴ２０）。次いで、自車の進行方向の方位が入力される（ステップＳＴ２１）。次いで、半直線Ａが求められる（ステップＳＴ２２）。次いで、カウンタのカウント値ｉがゼロに初期化される（ステップＳＴ４０）。このカウンタは、ＣＰＵ３１の内部に設けられるものであり、半直線Ａに直交する線分の数を計数するために使用される。次いで、カウント値ｉが設定された値を超えたかどうかが調べられる（ステップＳＴ４１）。ここで、設定された値は、半直線Ａに直交する線分の数を表し、ユーザがあらかじめ設定できるようになっている。
【００４６】
次いで線分Ｂが求められる（ステップＳＴ２３）。次いで、１つの標高リストの取得が試みられ（ステップＳＴ２４）、標高リストを取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２５）。ここで、標高リストを取得できたことが判断されると、次いで、標高リストから隣り合う２点の取得が試みられ（ステップＳＴ２６）、２点を取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。ここで、２点を取得できたことが判断されると、これら２点を結ぶ直線の方程式が求められる（ステップＳＴ２８）。
【００４７】
次いで、ステップＳＴ２８で求められた２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わるかどうかが調べられ（ステップＳＴ２９）、交わることが判断されると、２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点が求められてメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３０）。その後、シーケンスはステップＳＴ２６に戻り、以下同様の処理が繰り返される。上記ステップＳＴ２９において２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わらないことが判断された場合もシーケンスはステップＳＴ２６に戻る。
【００４８】
これらステップＳＴ２６〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２７において、標高リストを取得できないことが判断されると、１つの等高線に対する処理は終了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ２４に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。そして、ステップＳＴ２４〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、標高リストを取得できないことが判断されると、全ての標高リストに対する処理は完了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ３１に進む。この時点で、半直線Ａに直交する１つの線分と全ての等高線との交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、メモリ３２に格納される。
【００４９】
ステップＳＴ３１では、交点の並び替えが行われる。そして、並び替えられた交点がメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３２）。次いで、線分Ｂが一定距離だけ遠ざけられる（ステップＳＴ４２）。すなわち、ＣＰＵ３１は、線分Ｂを一定距離だけ移動させた線分（図１６の線分Ｂ’）を算出する。次いで、カウント値ｉがインクリメント（＋１）される（ステップＳＴ４３）。その後、シーケンスはステップＳＴ４１に戻り、上述した処理が繰り返される。これらステップＳＴ４１〜ＳＴ４３の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ４１において、カウント値ｉが設定された値を超えたことが判断されると、あらかじめ設定された、半直線Ａに直交する全ての線分に対する処理が完了したものと認識され、処理は終了する。以上の処理により、半直線Ａに直交する複数の線分と山を表す等高線との交点群が取得される。
【００５０】
その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように合成される。従って、遠くの山が近くの山に隠れる部分については、遠くの山を描画するための計算を省略することが可能となり、省略した場合、処理の高速化が可能となる。
【００５１】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置を始点とし、進行方向へ向いた半直線Ａに直交する複数の線分と等高線との交点を求め、この求めた交点に基づき山を描画するように構成したので、自車が移動することによる山の形状の変化を抑えて、より実際の背景に近い形状を有する山を描画することができる。
【００５２】
なお、この実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいては、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について描画される山の色を異なるように構成できる。例えば、近くの山は濃い色で描画し、遠くの山は薄い色で描画するように構成できる。この構成によれば、乗員視点地図に描画される山に遠近感を持たせることができるので、さらに実際の背景に近い山を描画することができる。
【００５３】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムは、実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する複数の線分の間隔を、自車の現在位置から所定の距離以内では狭くし、所定の距離以上では広くするようにしたものである。この実施の形態３に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００５４】
この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図１９は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に複数の山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交する線分として、自車の現在位置から所定の距離（図１９では破線で示す）以内では狭い間隔の複数の線分Ｂ（１）、Ｂ（２）、・・・、Ｂ（ｍ）が求められ、自車の現在位置から所定の距離以上では広い間隔の複数の線分Ｂ（ｎ）が求められる。そして、これら複数の線分と等高線との交点群が取得される。
【００５５】
その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００５６】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から所定の距離以内では、半直線Ａに直交する複数の線分の間隔を狭くし、所定の距離以上では、半直線Ａに直交する線分の間隔を広くするように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山は粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【００５７】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムは、実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する複数の線分の間隔を、自車の現在位置から遠くになるに従って広くするようにしたものである。この実施の形態４に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００５８】
この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２０は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に複数の山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交する線分として、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の線分Ｂ（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）、・・・、Ｂ（ｎ）が求められる。各線分Ｂ（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）、・・・、Ｂ（ｎ）までの距離は、下記式（１）に従って求めることができる。
自車の現在位置から線分Ｂ（１）までの距離×ｒn-1・・・（１）
ここで、ｒは所定の公比、ｎは自車の現在位置から順番に付された線分Ｂの番号である。
【００５９】
次いで、上記のようにして求められた複数の線分と等高線との交点群が取得される。その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００６０】
以上説明したように、この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の線分に基づいて山を描画するように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山になるに連れて粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【００６１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムは、実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する複数の線分として、山の頂上を通る線分を用いるようにしたものである。この実施の形態４に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００６２】
この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２１は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に複数の山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交する線分として、自車の現在位置から近い順番に、山ｍ１の山頂点を通る線分Ｂ（１）、山ｍ２の山頂点を通る線分Ｂ（２）、・・・、山ｍｎの山頂点を通る線分Ｂ（ｎ）が求められる。
【００６３】
次いで、上記のようにして求められた複数の線分と等高線との交点群が取得される。その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群および山頂点を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００６４】
以上説明したように、この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置の進行方向に存在する山の山頂点を通る複数の線分に基づいて山頂が含まれる形状の山を描画するように構成したので、例えば図１４に示すような山頂が存在しない平らな山ではなく、山頂を有する山が描画される。従って、より実際の背景に近い形状を有する山を描画することができる。また、「山頂を通る線分」と等高線との交点を求める事により、自車位置から山までの距離によらず、等高線との交点は同じ位置となるため、進行方向が同じであれば、常に同じ形状の山を描画することができる。
【００６５】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムは、実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する直線の代わりに、自車の現在位置（基準点）を中心とする円または円弧を用いたものである。この実施の形態６に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００６６】
この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムの概略の動作を、山描画プログラム２３によって実行される山描画処理を中心に、図２２に示す説明図を参照しながら説明する。山描画処理では、まず、実施の形態１の場合と同様の方法で、基準点が取得される。次いで、円または円弧が求められる。すなわち、図２２に示すように、自車の現在位置（基準点）を中心として所定の距離を半径とする円または円弧が求められる。なお、円または円弧は厳密な円または円弧である必要はなく、例えば楕円または楕円弧であってもよい。この発明で言う曲線には、円および円弧の他に、楕円または楕円弧を含む。次いで、円または円弧と等高線との交点が求められ、この求められた交点に基づいて山が描画される。以下の処理は、実施の形態１の場合と同じである。
【００６７】
以上説明したように、この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムによれば、乗員から等距離にある山が平面に展開されて描画されるので、より実際の背景に近い山を描画することができる。
【００６８】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムは、自車の現在位置から所定の距離の半径位置に存在する山のみならず、さらに他の距離の半径位置に存在する山をも表示するようにしたものである。この実施の形態７に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００６９】
次に、この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２３は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向に山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を中心として半径方向へ第１の距離だけ離れた位置に存在する円または円弧Ｄ１および第２の距離だけ離れた位置に存在する円または円弧Ｄ２が求められる。そして、山と円または円弧Ｄ１との交点群ｃ１および山と円または円弧Ｄ２との交点群ｃ２が取得される。その後、交点群ｃ１を用いて山が描画される。次に、交点群ｃ２を用いて山が描画される。次に、これら２つの山が合成されて表示される。
【００７０】
なお、この実施の形態７では、円または円弧Ｄ１および円または円弧Ｄ２を用いて山を描画する例について説明したが、円または円弧の数は２つに限らず、３つ以上とすることもできる。円または円弧の数を増加することによって、より実際の風景に近い山を描画することができる。
【００７１】
次に、上述した動作を実現するために山描画プログラムによって行われる山描画処理の詳細を、図２４に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図１８のフローチャートに示した実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理と同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、説明を簡略化する。
【００７２】
山描画処理では、まず、自車の現在位置が入力される（ステップＳＴ２０）。次いで、自車の現在位置を中心とする所定の半径の円または円弧が求められる（ステップＳＴ５０）。具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップＳＴ２０で決定された基準点を中心とし、半径が所定の距離にある円または円弧Ｄ１を求める。次いで、カウンタのカウント値ｉがゼロに初期化される（ステップＳＴ４０）。次いで、カウント値ｉが設定された値を超えたかどうかが調べられる（ステップＳＴ４１）。
【００７３】
次いで、１つの標高リストの取得が試みられ（ステップＳＴ２４）、標高リストを取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２５）。ここで、標高リストを取得できたことが判断されると、次いで、標高リストから隣り合う２点の取得が試みられ（ステップＳＴ２６）、２点を取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。ここで、２点を取得できたことが判断されると、これら２点を結ぶ直線の方程式が求められる（ステップＳＴ２８）。
【００７４】
次いで、ステップＳＴ２８で求められた２点を結ぶ直線と円または円弧とが交わるかどうかが調べられ（ステップＳＴ５１）、交わることが判断されると、２点を結ぶ直線と円または円弧との交点が求められてメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３０）。その後、シーケンスはステップＳＴ２６に戻り、以下同様の処理が繰り返される。上記ステップＳＴ２９において２点を結ぶ直線と円または円弧とが交わらないことが判断された場合もシーケンスはステップＳＴ２６に戻る。
【００７５】
これらステップＳＴ２６〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２７において、標高リストを取得できないことが判断されると、１つの等高線に対する処理は終了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ２４に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。そして、ステップＳＴ２４〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、標高リストを取得できないことが判断されると、全ての標高リストに対する処理は完了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ５２に進む。この時点で、半直線Ａに直交する１つの線分と全ての等高線との交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、メモリ３２に格納される。
【００７６】
ステップＳＴ５２では、交点が存在するかどうかが調べられる。ここで、交点が存在することが判断されると、交点の並び替えが行われる（ステップＳＴ３１）。そして、並び替えられた交点がメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３２）。次いで、円または円弧の半径が所定距離だけ伸ばされる（ステップＳＴ５３）。すなわち、ＣＰＵ３１は、円または円弧を一定距離だけ移動させた円または円弧（図１６の円または円弧Ｄ２）を算出する。上記ステップＳＴ５２において、交点が存在しないことが判断されると、ステップＳＴ３１〜ＳＴ５３の処理はスキップされる。次いで、カウント値ｉがインクリメント（＋１）される（ステップＳＴ４３）。その後、シーケンスはステップＳＴ４１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００７７】
これらステップＳＴ４１〜ＳＴ４３の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ４１において、カウント値ｉが設定された値を超えたことが判断されると、あらかじめ設定された、全ての円または円弧に対する処理が完了したものと認識され、処理は終了する。以上の処理により、複数の円または円弧と山を表す等高線との交点群が取得される。その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００７８】
以上説明したように、この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置を中心とする複数の円または円弧と等高線との交点を求め、この求めた交点に基づき山を描画するように構成したので、自車が移動することによる山の形状の変化を抑えて、より実際の背景に近い形状を有する山を描画することができる。
【００７９】
なお、この実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいては、円または円弧の各々について描画される山の色を異なるように構成できる。例えば、近くの山は濃い色で描画し、遠くの山は薄い色で描画するように構成できる。この構成によれば、乗員視点地図に描画される山に遠近感を持たせることができるので、さらに実際の背景に近い山を描画することができる。
【００８０】
また、実施の形態５に係るナビゲーションシステムと同様に、等高線との交点を求めるための円または円弧として、山の頂上を通る円または円弧を用いることができる。この場合は、実施の形態５に係るナビゲーションシステムと同様の作用および効果を奏する。
【００８１】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムは、実施の形態７に係るナビゲーションシステムにおいて、円または円弧の間隔を、自車の現在位置から所定の距離以内では小さくし、所定の距離以上では大きくするようにしたものである。この実施の形態８に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００８２】
この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２５は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向に山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を中心として半径が所定距離以内では狭い間隔の複数の円または円弧が求められ、自車の現在位置から所定の距離以上では広い間隔の複数の円または円弧が求められる。そして、これら複数の円または円弧と等高線との交点群が取得される。
【００８３】
その後、複数の円または円弧の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００８４】
以上説明したように、この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から所定の距離以内では、複数の円または円弧の間隔を狭くし、所定の距離以上では、円または円弧の間隔を広くするように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山は粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【００８５】
実施の形態９．
この発明の実施の形態９に係るナビゲーションシステムは、実施の形態７に係るナビゲーションシステムにおいて、複数の円または円弧の間隔を、自車の現在位置から遠くになるに従って広くするようにしたものである。この実施の形態９に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００８６】
この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２６は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向に山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を中心とする円または円弧として、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の円または円弧Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４が求められる。基準点から各円または円弧Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４までの距離は、下記した式（２）に従って求めることができる。
円Ｄ１の半径×ｒn-1・・・（２）
ここで、ｒは所定の公比、ｎは自車の現在位置から順番に付された円または円弧の番号である。
【００８７】
次いで、上記のようにして求められた複数の円または円弧と等高線との交点群が取得される。その後、複数の円または円弧の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００８８】
以上説明したように、この発明の実施の形態９に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の円または円弧に基づいて山を描画するように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山になるに連れて粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの詳細なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムで使用される標高データの格納形式を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの概略の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理で行われる等高線と線分との交点を求める方法を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において求められる交点を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理で求められた交点データがメモリに格納される様子を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において山を描画する順序を説明するための図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において行われる交点の並び替えを説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において交点の並び替後の交点データがメモリに格納される様子を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において行われる山の端点の高度を補正する処理を説明するための図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において描画される山を自車の進行方向の横から見た図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において画面に表示される山を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図１７】この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理において山を描画する順序を説明するための図である。
【図１８】この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１９】この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２０】この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２１】この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２２】この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２３】この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２４】この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２５】この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２６】この発明の実施の形態９に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 入力装置、２ 記憶装置、３ 制御装置、４ 表示装置、１１ ＧＰＳセンサ、１２ ジャイロセンサ、１３ 車速センサ、２１ 外部記憶装置、２２ カーナビゲーションプログラム、２３ 山描画プログラム、２４ 地図データ、２５ オペレーティングシステム（ＯＳ）、３１ ＣＰＵ、３２ メモリ、３３ 表示制御装置、４１ 表示デバイス。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自己の現在位置、案内経路、渋滞予測情報等を地図とともに表示するナビゲーションシステムに関し、特に車両の乗員の視点で自車の進行方向の景観を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーションシステムの１つとして、運転手が目的地に容易に到着できるように支援を行うカーナビゲーション装置が知られている。このカーナビゲーション装置は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）といった記憶媒体やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）装置に格納された２次元座標の地図データを取得し、この取得した地図データに基づいて表示装置の画面上に道路、建物、空等を含む地図を表示するとともに、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やジャイロを用いて自車の現在位置や自車が向いている方向を検出して地図上に表示し、さらに、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）情報等を用いて渋滞予測情報を地図上に表示する。
【０００３】
カーナビゲーション装置で表示される地図の種類としては、２Ｄ地図、鳥瞰図、乗員視点地図などが知られている。２Ｄ地図は、上空から地面を垂直に見下ろしたように描かれた２次元の地図である。鳥瞰図は、恰も上空の鳥が見ているように、運転手の斜め手前上空から自車の進行方向の地面を見下ろしたように描かれた３次元の地図である。さらに、乗員視点地図は、運転手または助手席の乗員の視点で進行方向を見たように描かれた３次元の地図である。乗員視点地図は、運転手の視点で見た実際の景色に近い景色が表示されるので、地図と実際の道路との対応が直感的に理解できるという特徴を有する。
【０００４】
なお、３次元の地図を表示する技術として、特許文献１は、山並み表示を行うことのできるナビゲーション装置における地図情報表示装置を開示している。この地図情報表示装置では、地図データとして、標高データを予め記憶させておき、鳥瞰図表示した際の所定の遠方領域に設けた擬似地平線上よりも、奧側の標高データを、地平面上の視点からの視線方向ごとに取得する。そして、それらのうち、最も大きな値の標高データを擬似地平線上のデータとして、鳥瞰図変換を行って、地図表示を行う。
【０００５】
また、特許文献２は、地形・道路等の三次元の地図情報に基づいて立体的な地図を表示するナビゲーション装置において、走行道路に起伏が存在しても、自車の移動に伴って視点高度や視線を再設定することにより、スムーズに景観を更新するナビゲーション装置を開示している。このナビゲーション装置は、現在位置検出部により自車の現在位置が更新されると、自車付近の地図データを、データ読み込み部を介して地図データベースから読み込み、該地図データに含まれている自車周辺の地形高度データを参照し、視点設定部により地形高度よりも高い位置に視点を再設定した後、表示処理部により座標変換を行って、設定した視点から眺めた透視地図を表示する。
【０００６】
また、地図データに基づき地形を解析する技術として、特許文献３は、対象領域における情報分布を適正化して、地形解析などの精度を向上させることができる地形情報処理方法および装置を開示している。この地形情報の処理装置は、多種の地形情報を複数の縮尺で蓄積する大容量記憶手段から処理情報を入力する地形入力手段、入力された情報を記憶するメモリ、地形情報を表示情報に変換する地形表示手段、指定された解析処理をする地形解析手段、解析結果を表示情報に変換する解析結果表示手段及び処理内容の指示や結果の表示を行う入出力手段を備える。地形解析手段は解析領域での地形情報の分布を求め、情報量の少ない（多い）ところは他の縮尺の地形情報などにより適正化し、目的の解析を行う。これにより、地形情報処理の均質化、特に地形解析の精度を向上させることができ、ユーザの望む好適な情報を提供できる。また、この特許文献３には、ナビゲーションシステムとしては実現されていないが、地図データから等高線を取得し、ユーザが設定する任意の２点を結ぶ線分で等高線との交点を求め、線分が分断する地面の断面図を表示する技術も開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０７０３４号公報
【特許文献２】特開平１０−１４３０６６号公報
【特許文献３】特許第２６４４９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、運転手は、自車の現在位置や方角を認識する場合、周りの建物の配置や特定施設（例えば東京タワー等）を見て確認する。従って、山岳地帯などといった周りに建物や特定施設が少ない場所では、自車の現在位置や方角を認識することができない。また、カーナビゲーション装置は、ハードウェアやソフトウェアの制限もあることから、情報量の多い地図データを備えることができず、また、描画モデルもデフォルメする必要がある。このため、３次元地図を画面に表示をした際には、実際の背景に近い絵にはなるものの、建物の位置や壁の模様といった詳細な部分が異なるため、運転手は、自車の現在位置、進行方向を認識することが容易ではない。
【０００９】
このような問題を解消するために、背景に山を描画する方法が知られている。この方法は、運転手の視点での景観を表示する乗員視点地図では実現されていないが、運転手の視点より高い視点での景観を表示する鳥瞰図において実現されている。鳥瞰図では、上述した特許文献１に示されているように、地図上に存在する自車の現在位置から一定距離だけ離れた地形メッシュの標高を取得し、背景として描画している。この方法だと、山の起伏を詳細に表現できず、実際の山と大きく異なるので、現在地の確認が容易にできない。
【００１０】
この発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その目的は、運転手が自車の現在位置や進行方向を容易に理解することのできるナビゲーションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るナビゲーションシステムは、上記課題を達成するために、地図を表示する表示装置と、車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して表示装置に表示させる制御装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して表示するように構成したので、運転手は、自車の現在位置や進行方向を容易に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの機能的な構成を示すブロック図である。このナビゲーションシステムは、入力装置１、記憶装置２、制御装置３および表示装置４から構成されている。
【００１４】
入力装置１は、自車の現在位置、走行速度、進行方向の方位などを制御装置３に入力する。記憶装置２は、地図データを格納する。地図データには、標高データ（等高線データ）、建物データ、道路データなどが含まれる。この記憶装置２に格納されている地図データは、制御装置３によって読み出される。
【００１５】
制御装置３は、この発明の山描画データ作成手段に対応し、ナビゲーションシステムの全体を制御する。例えば、制御装置３は、入力装置１から自車の現在位置および進行方向の方位が入力されると、記憶装置２から自車の現在位置の周辺の地図データを読み出し、この読み出した地図データに含まれる標高データに基づき山を描画するための山描画データを生成して表示装置４に送る。表示装置４は、制御装置３から送られてくる山描画データに基づき背景に山を有する乗員視点地図を表示する。
【００１６】
図２は、図１に示したナビゲーションシステムの詳細なハードウェア構成を示すブロック図である。なお、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムでは、制御装置３をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて構成しているが、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアロジックで構成することもできる。
【００１７】
このナビゲーションシステムは、バス１０によって接続されたＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２、車速センサ１３、外部記憶装置２１、ＣＰＵ３１、メモリ３２および表示制御装置３３から構成されており、表示制御装置３３には、表示デバイス４１が接続されている。ＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２および車速センサ１３は、上述した入力装置１に対応し、外部記憶装置２１は記憶装置２に対応する。また、ＣＰＵ３１、メモリ３２および表示制御装置３３は制御装置３に対応し、表示デバイス４１は表示装置４に対応する。
【００１８】
ＧＰＳセンサ１１は、衛星軌道上に存在する複数のＧＰＳ衛星（図示しない）から送られてくる電波を受信することによって得られたＧＰＳ信号に基づいて所定の計算を行うことにより自車の現在位置を検出する。このＧＰＳセンサ１１で検出された現在位置（緯度、経度および高度）は、現在位置データとしてバス１０を経由してＣＰＵ３１に送られる。ジャイロセンサ１２、自車が進行している方向の方位を検出する。このジャイロセンサ１２で検出された進行方向の方位は、方位データとしてバス１０を経由してＣＰＵ３１に送られる。車速センサ１３は、車両が所定距離だけ走行したことを検出するごとに車速パルスを発生し、車速データとして出力する。この車速センサ１３から出力される車速データは、バス１０を経由してＣＰＵ３１に送られる。
【００１９】
外部記憶装置２１は、ＣＤ、ＤＶＤといった記憶媒体のドライブ装置またはＨＤＤ装置から構成されている。この外部記憶装置２１には、カーナビゲーションプログラム２２、山描画プログラム２３、地図データ２４およびオペレーティングシステム（ＯＳ）２５が格納されている。なお、山描画プログラム２３は、カーナビゲーションプログラム２２の一部である。外部記憶装置２１に記憶されている内容は、必要に応じてＣＰＵ３１によって読み出される。
【００２０】
ＣＰＵ３１は、ＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２、車速センサ１３、外部記憶装置２１、メモリ３２および表示制御装置３３との間でバス１０を経由してデータを送受することにより、このナビゲーションシステムの全体を制御する。メモリ３２は、種々のデータを一時的に保持する。このメモリ３２は、ＣＰＵ３１によってアクセスされる。表示制御装置３３は、山を表示するための演算を行う専用演算器から構成されている。この表示制御装置３３は、ＣＰＵ３１から送られてくる山描画データに基づいて山を表示するための表示データを生成し、表示デバイス４１に送る。表示デバイス４１は、例えば液晶ディスプレイ装置から構成されており、表示制御装置３３から送られてくる表示データに従って、背景に山が含まれる乗員視点地図を表示する。
【００２１】
次に、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムで使用される地図データに含まれる標高データ（等高線データ）の外部記憶装置２１への格納形式を説明する。図３は、外部記憶装置２１に格納されている地図データに含まれる標高データの格納形式を示す図である。標高データは、標高ごとに用意された標高リストから構成されており、各標高リストは、標高を表す複数の点から構成されている。複数の点の各々は座標値（座標ｘ、座標ｙ、高度ｈ）で定義されており、また、複数の点の各々に対してはアドレスが割り振られている。各標高リストに含まれる複数の点を順次結ぶことにより１つの高度に対する等高線が形成される。
【００２２】
次に、上記のように構成される、この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの概略の動作を、山描画プログラム２３によって実行される山描画処理を中心に、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２３】
山描画処理では、まず、基準点および注視先方向が取得される（ステップＳＴ１０）。具体的には、ＣＰＵ３１は、ＧＰＳセンサ１１から取得した現在位置データ、ジャイロセンサ１２から取得した方位データおよび車速センサ１３から取得した車速データに基づき自車の現在位置を計算して基準点とするとともに、自車の進行方向の方位を計算して注視先方向の方位とする。図５は、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に高度１００ｍの等高線と高度２００ｍの等高線を有する山が存在する状態を示している。なお、この実施の形態１では、基準点として自車の現在位置を用いているが、基準点としては自車の現在位置に限らず、ユーザが任意の位置を設定するように構成することもできる。例えば、基準点として、自車から後方に所定距離だけ離れた位置を設定するように構成できる。
【００２４】
次いで、線分Ｂが求められる（ステップＳＴ１１）。すなわち、図５に示すように、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交し、自車の現在位置から所定の距離だけ離れた位置に存在する線分Ｂが求められる。なお、線分Ｂは半直線Ａに対して厳密に直交する必要はなく、直交に近い角度で交差するように構成することもできる。この発明で言う交差には、直交および直交に近い角度で交差する場合を含む。
【００２５】
次いで、線分Ｂと等高線との交点が求められる（ステップＳＴ１２）。図６は、線分Ｂと等高線との交点を求める方法を説明するための図である。交点は、以下のようにして算出される。まず、地図データに含まれる標高データから隣り合う２点（例えば、点１と点２）のｘｙ座標が取得され、これら２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点の有無が調べられる。そして、交点が存在する場合は、その交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）の値が交点データとしてメモリ３２に格納される。次いで、標高データから次の隣り合う２点（例えば、点２と点３）のｘｙ座標が取得され、これら２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点の有無が調べられる。そして、交点が存在する場合は、その交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が交点データとしてメモリ３２に格納される。以下同様にして、１つの等高線に対する全ての隣り合う２点間について線分Ｂとの交点の有無が調べられて交点が求められる。１つの等高線に対する交点の算出が完了すると、次の等高線に対する交点が算出される。
【００２６】
ステップＳＴ１２の処理により、例えば図７に示すような、高度１００ｍの等高線と高度２００ｍの等高線を有する地図であれば、高度１００ｍの等高線と線分Ｂとの交点として交点１および交点２が求められ、高度２００ｍの等高線と線分Ｂとの交点として交点３および交点４が求められる。この場合、各等高線ごとに交点が計算されるので、メモリ３２には、図８に示すように、交点１〜交点４の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、交点１→交点２→交点３→交点４の順番で格納される。
【００２７】
次いで、ステップＳＴ１２で求められた交点を用いて２次元の山が計算される（ステップＳＴ１３）。すなわち、メモリ３２に格納された複数の交点データのｚ軸の値（標高＝ｈ）をｚ座標上で結ぶことにより、厚みのない２次元の山を表す山描画データが生成される。この際、メモリ３２に格納されている交点データが先頭から２つずつ順番に取得されて山の形状が描画される。
【００２８】
今、図８に示すような交点データがメモリ３２に格納されているものとすると、まず、交点１と交点２の座標値をメモリ３２から取得して山が描画される。これにより、図９（ａ）に示すような山の形状が得られる。次に、交点２と交点３の座標値をメモリ３２から取得して山が描画される。これにより、図９（ｂ）に示すような山の形状が得られる。次に、交点３と交点４の座標値をメモリから取得して山が描画される。これにより、図９（ｃ）に示すような山の形状が得られ、これが最終的に描画される山の形状になる。従って、実際の山とはかけ離れた形状の山が描画されることになる。
【００２９】
このような事態を回避するために、この実施の形態１では、等高線ごとにメモリ３２に格納されている交点データが、ｘ座標またはｙ座標の値に従って並び替えられる。この処理では、図１０に示すように、東方向（方位）と自車の進行方向（方位）とがなす角θによって並び替えが行われる。すなわち、角θが０゜＜θ＜１８０゜または１８０゜＜θ＜３６０゜の時はｘ座標の値の大きい順または小さい順に並び替えが行われる。角θが０゜または１８０゜の時は、ｘ座標の値がすべての点で同じであるので、ｙ座標の値の大きい順または小さい順に並び替えられる。この処理により、メモリ３２に格納されている交点データは、図１１に示すように、交点１→交点３→交点４→交点２の順番に並び替えられる。
【００３０】
次に、山の端点になる交点の高度が地表に近い高度に補正される。図１２（ａ）に示すように、山の端点も高度を持っているので、その高度を用いて山を描画すると、図１２（ｂ）に示すように山の端がすべて崖として表示される。そこで、山の端点となる交点、すなわちメモリ３２の最初に格納された交点と最後に格納された交点の高度を地表に近い所定の高度に置き換える処理が行われる。これにより、図１２（ｃ）に示すように、山の端をなだらかに描画することが可能となる。
【００３１】
なお、山の端点となる交点の高度の補正は、山の端点の高度から自車の現在位置の高度を差し引くことによって行うこともできる。例えば、自車の現在位置の高度が８０ｍであれば、図１２（ａ）における点１の高度１００ｍから８０ｍを差し引いて、山の端点である点１の高度を２０ｍに補正することができる。この場合、自車の現在位置の高度は、地図データまたはＧＰＳセンサ１１からのＧＰＳデータに基づいて算出することができる。このように、山の端点の高度を補正することにより、描画される山の形状を、運転手が実際に見る形状に近づけることが可能になり、より自然な形状の山を描画することができる。
【００３２】
次いで、乗員の視点で描画する処理が実行される（ステップＳＴ１４）。すなわち、メモリ３２に格納されている交点データを表示制御装置３３にて描画用に加工し、表示デバイス４１に表示させることにより、乗員の視点で山を表示することが可能になる。上述した処理により得られる交点は等高線と線分Ｂとが交わる点であるので、描画される山は、図１３に示すように、奥行きのない２次元の板状の山となる。２次元の板状の山とは厚みの無い平面状の山の断面図を指す。自車進行方向横から見ると図１３に示すような山となる。これを乗員の視点で画面に描画すると図１４に示すように表示される。
【００３３】
次に、上述した動作を実現するために山描画プログラム２３によって行われる山描画処理の詳細を、図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。山描画処理では、まず、自車の現在位置が入力される（ステップＳＴ２０）。すなわち、ＣＰＵ３１は、ＧＰＳセンサ１１から現在位置データを取得する。この現在位置データによって指定される自車の現在位置が基準点として決定される。次いで、自車の進行方向の方位が入力される（ステップＳＴ２１）。すなわち、ＣＰＵ３１は、ジャイロセンサ１２から取得した方位データと車速センサ１３から取得した車速データとに基づき自車の進行方向（注視先方向）の方位を決定する。
【００３４】
次いで、半直線Ａが求められる（ステップＳＴ２２）。具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップＳＴ２０で決定された基準点とステップＳＴ２１で決定された自車の進行方向（注視先方向）の方位とに基づき、自車の現在位置を始点とし、自車の進行方向の方位へ伸びる半直線Ａを求める。次いで線分Ｂが求められる（ステップＳＴ２３）。すなわち、ＣＰＵ３１は、半直線Ａと直交し、自車から所定の距離だけ離れた線分Ｂを求める。
【００３５】
次いで、１つの標高リストの取得が試みられる（ステップＳＴ２４）。具体的には、ＣＰＵ３１は、外部記憶装置２１の地図データ２４に含まれる標高データから、１つの標高リストの取得を試みる。次いで、標高リストを取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２５）。ここで、標高リストを取得できたことが判断されると、次いで、標高リストから隣り合う２点の取得が試みられる（ステップＳＴ２６）。次いで、２点を取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。ここで、２点を取得できたことが判断されると、これら２点を結ぶ直線の方程式が求められる（ステップＳＴ２８）。
【００３６】
次いで、ステップＳＴ２８で求められた２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わるかどうかが調べられる（ステップＳＴ２９）。ここで、交わることが判断されると、２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点が求められ、メモリ３２に保存される（ステップＳＴ３０）。その後、シーケンスはステップＳＴ２６に戻り、以下同様の処理が繰り返される。上記ステップＳＴ２９において２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わらないことが判断された場合もシーケンスはステップＳＴ２６に戻る。
【００３７】
これらステップＳＴ２６〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２７において、標高リストを取得できないことが判断されると、１つの等高線に対する処理は終了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ２４に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。そして、ステップＳＴ２４〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、標高リストを取得できないことが判断されると、全ての標高リストに対する処理は完了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ３１に進む。この時点で、例えば図８に示すように、全ての等高線に対する交点１〜交点４の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、メモリ３２に、交点１→交点２→交点３→交点４の順番で格納される。
【００３８】
ステップＳＴ３１では、交点の並び替えが行われる。すなわち、ＣＰＵ３１は、メモリ３２に格納されている交点データを、そのｘ座標またはｙ座標の値に従って並び替える（詳細は上述した通りである）。次いで、並び替えられた交点がメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３２）。これにより、例えば図１１に示すように、交点１→交点３→交点４→交点２の順番に並び替えられた交点データがメモリ３２に得られる。このメモリ３２に得られた交点データに基づき描画が行われることにより、背景に山を含む乗員視点地図が表示デバイス４１に表示される。
【００３９】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置を始点として進行方向へ延びる半直線Ａと直交する線分Ｂと等高線との交点を取得してメモリ３２に格納し、このメモリ３２に格納された最初の交点データと最後の交点データの高度を地表近くになるように補正し、それらの交点を用いて山を描画することにより、実際の背景に近い山を表示することができる。
【００４０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムは、自車の現在位置から所定の距離に存在する山のみならず、さらに他の距離に存在する山をも表示するようにしたものである。この実施の形態２に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００４１】
この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図１６は、実施の形態２に係るナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に山ｍ１と山ｍ２が存在する状態を示している。実施の形態２に係るナビゲーションシステムの概略の動作は以下の通りである。すなわち、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交し、自車の現在位置から第１の距離だけ離れた位置に存在する線分Ｂおよび第２の距離だけ離れた位置に存在する線分Ｂ’が求められる。そして、山ｍ１と線分Ｂとの交点群ｃ１および山ｍ２と線分Ｂ’との交点群ｃ２が取得される。
【００４２】
その後、図１７（ａ）に示すように、交点群ｃ１を用いて山ｍ１が描画される。次に、図１７（ｂ）に示すように、交点群ｃ２を用いて山ｍ２が描画される。次に、図１７（ｃ）に示すように、これら山ｍ１および山ｍ２が合成されて表示される。この場合、交点群ｃ２は交点群ｃ１より自車の現在位置から遠い位置に存在するので、交点群ｃ２により形成される山ｍ２は、交点群ｃ１により形成される山ｍ１の後方に存在するように表示される。すなわち、山ｍ１と山ｍ２とが重複する部分については、山ｍ２の一部が山ｍ１に隠れるように表示される。
【００４３】
なお、図１６および図１７に示した例では、半直線Ａに直交する２つの線分Ｂおよび線分Ｂ’を用いて山を描画する例について説明したが、半直線Ａに直交する線分は２つに限らず、３つ以上の数とすることもできる。半直線Ａに直交する線分の数を増加することによって、より実際の風景に近い山を描画することができる。
【００４４】
次に、上述した動作を実現するために山描画プログラムによって行われる山描画処理の詳細を、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図１５のフローチャートに示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理と同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、説明を簡略化する。
【００４５】
山描画処理では、まず、自車の現在位置が入力される（ステップＳＴ２０）。次いで、自車の進行方向の方位が入力される（ステップＳＴ２１）。次いで、半直線Ａが求められる（ステップＳＴ２２）。次いで、カウンタのカウント値ｉがゼロに初期化される（ステップＳＴ４０）。このカウンタは、ＣＰＵ３１の内部に設けられるものであり、半直線Ａに直交する線分の数を計数するために使用される。次いで、カウント値ｉが設定された値を超えたかどうかが調べられる（ステップＳＴ４１）。ここで、設定された値は、半直線Ａに直交する線分の数を表し、ユーザがあらかじめ設定できるようになっている。
【００４６】
次いで線分Ｂが求められる（ステップＳＴ２３）。次いで、１つの標高リストの取得が試みられ（ステップＳＴ２４）、標高リストを取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２５）。ここで、標高リストを取得できたことが判断されると、次いで、標高リストから隣り合う２点の取得が試みられ（ステップＳＴ２６）、２点を取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。ここで、２点を取得できたことが判断されると、これら２点を結ぶ直線の方程式が求められる（ステップＳＴ２８）。
【００４７】
次いで、ステップＳＴ２８で求められた２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わるかどうかが調べられ（ステップＳＴ２９）、交わることが判断されると、２点を結ぶ直線と線分Ｂとの交点が求められてメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３０）。その後、シーケンスはステップＳＴ２６に戻り、以下同様の処理が繰り返される。上記ステップＳＴ２９において２点を結ぶ直線と線分Ｂとが交わらないことが判断された場合もシーケンスはステップＳＴ２６に戻る。
【００４８】
これらステップＳＴ２６〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２７において、標高リストを取得できないことが判断されると、１つの等高線に対する処理は終了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ２４に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。そして、ステップＳＴ２４〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、標高リストを取得できないことが判断されると、全ての標高リストに対する処理は完了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ３１に進む。この時点で、半直線Ａに直交する１つの線分と全ての等高線との交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、メモリ３２に格納される。
【００４９】
ステップＳＴ３１では、交点の並び替えが行われる。そして、並び替えられた交点がメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３２）。次いで、線分Ｂが一定距離だけ遠ざけられる（ステップＳＴ４２）。すなわち、ＣＰＵ３１は、線分Ｂを一定距離だけ移動させた線分（図１６の線分Ｂ’）を算出する。次いで、カウント値ｉがインクリメント（＋１）される（ステップＳＴ４３）。その後、シーケンスはステップＳＴ４１に戻り、上述した処理が繰り返される。これらステップＳＴ４１〜ＳＴ４３の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ４１において、カウント値ｉが設定された値を超えたことが判断されると、あらかじめ設定された、半直線Ａに直交する全ての線分に対する処理が完了したものと認識され、処理は終了する。以上の処理により、半直線Ａに直交する複数の線分と山を表す等高線との交点群が取得される。
【００５０】
その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように合成される。従って、遠くの山が近くの山に隠れる部分については、遠くの山を描画するための計算を省略することが可能となり、省略した場合、処理の高速化が可能となる。
【００５１】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置を始点とし、進行方向へ向いた半直線Ａに直交する複数の線分と等高線との交点を求め、この求めた交点に基づき山を描画するように構成したので、自車が移動することによる山の形状の変化を抑えて、より実際の背景に近い形状を有する山を描画することができる。
【００５２】
なお、この実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいては、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について描画される山の色を異なるように構成できる。例えば、近くの山は濃い色で描画し、遠くの山は薄い色で描画するように構成できる。この構成によれば、乗員視点地図に描画される山に遠近感を持たせることができるので、さらに実際の背景に近い山を描画することができる。
【００５３】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムは、実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する複数の線分の間隔を、自車の現在位置から所定の距離以内では狭くし、所定の距離以上では広くするようにしたものである。この実施の形態３に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００５４】
この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図１９は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に複数の山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交する線分として、自車の現在位置から所定の距離（図１９では破線で示す）以内では狭い間隔の複数の線分Ｂ（１）、Ｂ（２）、・・・、Ｂ（ｍ）が求められ、自車の現在位置から所定の距離以上では広い間隔の複数の線分Ｂ（ｎ）が求められる。そして、これら複数の線分と等高線との交点群が取得される。
【００５５】
その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００５６】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から所定の距離以内では、半直線Ａに直交する複数の線分の間隔を狭くし、所定の距離以上では、半直線Ａに直交する線分の間隔を広くするように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山は粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【００５７】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムは、実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する複数の線分の間隔を、自車の現在位置から遠くになるに従って広くするようにしたものである。この実施の形態４に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００５８】
この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２０は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に複数の山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交する線分として、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の線分Ｂ（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）、・・・、Ｂ（ｎ）が求められる。各線分Ｂ（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）、・・・、Ｂ（ｎ）までの距離は、下記式（１）に従って求めることができる。
自車の現在位置から線分Ｂ（１）までの距離×ｒn-1・・・（１）
ここで、ｒは所定の公比、ｎは自車の現在位置から順番に付された線分Ｂの番号である。
【００５９】
次いで、上記のようにして求められた複数の線分と等高線との交点群が取得される。その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００６０】
以上説明したように、この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の線分に基づいて山を描画するように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山になるに連れて粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【００６１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムは、実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する複数の線分として、山の頂上を通る線分を用いるようにしたものである。この実施の形態４に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００６２】
この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２１は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向（注視先方向）に複数の山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を始点として進行方向へ延びる半直線Ａに直交する線分として、自車の現在位置から近い順番に、山ｍ１の山頂点を通る線分Ｂ（１）、山ｍ２の山頂点を通る線分Ｂ（２）、・・・、山ｍｎの山頂点を通る線分Ｂ（ｎ）が求められる。
【００６３】
次いで、上記のようにして求められた複数の線分と等高線との交点群が取得される。その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群および山頂点を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００６４】
以上説明したように、この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置の進行方向に存在する山の山頂点を通る複数の線分に基づいて山頂が含まれる形状の山を描画するように構成したので、例えば図１４に示すような山頂が存在しない平らな山ではなく、山頂を有する山が描画される。従って、より実際の背景に近い形状を有する山を描画することができる。また、「山頂を通る線分」と等高線との交点を求める事により、自車位置から山までの距離によらず、等高線との交点は同じ位置となるため、進行方向が同じであれば、常に同じ形状の山を描画することができる。
【００６５】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムは、実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおいて、半直線Ａに直交する直線の代わりに、自車の現在位置（基準点）を中心とする円または円弧を用いたものである。この実施の形態６に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００６６】
この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムの概略の動作を、山描画プログラム２３によって実行される山描画処理を中心に、図２２に示す説明図を参照しながら説明する。山描画処理では、まず、実施の形態１の場合と同様の方法で、基準点が取得される。次いで、円または円弧が求められる。すなわち、図２２に示すように、自車の現在位置（基準点）を中心として所定の距離を半径とする円または円弧が求められる。なお、円または円弧は厳密な円または円弧である必要はなく、例えば楕円または楕円弧であってもよい。この発明で言う曲線には、円および円弧の他に、楕円または楕円弧を含む。次いで、円または円弧と等高線との交点が求められ、この求められた交点に基づいて山が描画される。以下の処理は、実施の形態１の場合と同じである。
【００６７】
以上説明したように、この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムによれば、乗員から等距離にある山が平面に展開されて描画されるので、より実際の背景に近い山を描画することができる。
【００６８】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムは、自車の現在位置から所定の距離の半径位置に存在する山のみならず、さらに他の距離の半径位置に存在する山をも表示するようにしたものである。この実施の形態７に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００６９】
次に、この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２３は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向に山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を中心として半径方向へ第１の距離だけ離れた位置に存在する円または円弧Ｄ１および第２の距離だけ離れた位置に存在する円または円弧Ｄ２が求められる。そして、山と円または円弧Ｄ１との交点群ｃ１および山と円または円弧Ｄ２との交点群ｃ２が取得される。その後、交点群ｃ１を用いて山が描画される。次に、交点群ｃ２を用いて山が描画される。次に、これら２つの山が合成されて表示される。
【００７０】
なお、この実施の形態７では、円または円弧Ｄ１および円または円弧Ｄ２を用いて山を描画する例について説明したが、円または円弧の数は２つに限らず、３つ以上とすることもできる。円または円弧の数を増加することによって、より実際の風景に近い山を描画することができる。
【００７１】
次に、上述した動作を実現するために山描画プログラムによって行われる山描画処理の詳細を、図２４に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図１８のフローチャートに示した実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理と同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、説明を簡略化する。
【００７２】
山描画処理では、まず、自車の現在位置が入力される（ステップＳＴ２０）。次いで、自車の現在位置を中心とする所定の半径の円または円弧が求められる（ステップＳＴ５０）。具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップＳＴ２０で決定された基準点を中心とし、半径が所定の距離にある円または円弧Ｄ１を求める。次いで、カウンタのカウント値ｉがゼロに初期化される（ステップＳＴ４０）。次いで、カウント値ｉが設定された値を超えたかどうかが調べられる（ステップＳＴ４１）。
【００７３】
次いで、１つの標高リストの取得が試みられ（ステップＳＴ２４）、標高リストを取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２５）。ここで、標高リストを取得できたことが判断されると、次いで、標高リストから隣り合う２点の取得が試みられ（ステップＳＴ２６）、２点を取得できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。ここで、２点を取得できたことが判断されると、これら２点を結ぶ直線の方程式が求められる（ステップＳＴ２８）。
【００７４】
次いで、ステップＳＴ２８で求められた２点を結ぶ直線と円または円弧とが交わるかどうかが調べられ（ステップＳＴ５１）、交わることが判断されると、２点を結ぶ直線と円または円弧との交点が求められてメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３０）。その後、シーケンスはステップＳＴ２６に戻り、以下同様の処理が繰り返される。上記ステップＳＴ２９において２点を結ぶ直線と円または円弧とが交わらないことが判断された場合もシーケンスはステップＳＴ２６に戻る。
【００７５】
これらステップＳＴ２６〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２７において、標高リストを取得できないことが判断されると、１つの等高線に対する処理は終了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ２４に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。そして、ステップＳＴ２４〜ＳＴ３０の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、標高リストを取得できないことが判断されると、全ての標高リストに対する処理は完了したものと認識され、シーケンスはステップＳＴ５２に進む。この時点で、半直線Ａに直交する１つの線分と全ての等高線との交点の３次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）が、メモリ３２に格納される。
【００７６】
ステップＳＴ５２では、交点が存在するかどうかが調べられる。ここで、交点が存在することが判断されると、交点の並び替えが行われる（ステップＳＴ３１）。そして、並び替えられた交点がメモリ３２に保存される（ステップＳＴ３２）。次いで、円または円弧の半径が所定距離だけ伸ばされる（ステップＳＴ５３）。すなわち、ＣＰＵ３１は、円または円弧を一定距離だけ移動させた円または円弧（図１６の円または円弧Ｄ２）を算出する。上記ステップＳＴ５２において、交点が存在しないことが判断されると、ステップＳＴ３１〜ＳＴ５３の処理はスキップされる。次いで、カウント値ｉがインクリメント（＋１）される（ステップＳＴ４３）。その後、シーケンスはステップＳＴ４１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００７７】
これらステップＳＴ４１〜ＳＴ４３の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ４１において、カウント値ｉが設定された値を超えたことが判断されると、あらかじめ設定された、全ての円または円弧に対する処理が完了したものと認識され、処理は終了する。以上の処理により、複数の円または円弧と山を表す等高線との交点群が取得される。その後、半直線Ａに直交する複数の線分の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００７８】
以上説明したように、この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置を中心とする複数の円または円弧と等高線との交点を求め、この求めた交点に基づき山を描画するように構成したので、自車が移動することによる山の形状の変化を抑えて、より実際の背景に近い形状を有する山を描画することができる。
【００７９】
なお、この実施の形態２に係るナビゲーションシステムにおいては、円または円弧の各々について描画される山の色を異なるように構成できる。例えば、近くの山は濃い色で描画し、遠くの山は薄い色で描画するように構成できる。この構成によれば、乗員視点地図に描画される山に遠近感を持たせることができるので、さらに実際の背景に近い山を描画することができる。
【００８０】
また、実施の形態５に係るナビゲーションシステムと同様に、等高線との交点を求めるための円または円弧として、山の頂上を通る円または円弧を用いることができる。この場合は、実施の形態５に係るナビゲーションシステムと同様の作用および効果を奏する。
【００８１】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムは、実施の形態７に係るナビゲーションシステムにおいて、円または円弧の間隔を、自車の現在位置から所定の距離以内では小さくし、所定の距離以上では大きくするようにしたものである。この実施の形態８に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００８２】
この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２５は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向に山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を中心として半径が所定距離以内では狭い間隔の複数の円または円弧が求められ、自車の現在位置から所定の距離以上では広い間隔の複数の円または円弧が求められる。そして、これら複数の円または円弧と等高線との交点群が取得される。
【００８３】
その後、複数の円または円弧の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００８４】
以上説明したように、この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から所定の距離以内では、複数の円または円弧の間隔を狭くし、所定の距離以上では、円または円弧の間隔を広くするように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山は粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【００８５】
実施の形態９．
この発明の実施の形態９に係るナビゲーションシステムは、実施の形態７に係るナビゲーションシステムにおいて、複数の円または円弧の間隔を、自車の現在位置から遠くになるに従って広くするようにしたものである。この実施の形態９に係るナビゲーションシステムの機能的な構成およびハードウェア構成は、図１および図２に示した実施の形態１に係るナビゲーションシステムのそれらと同じである。
【００８６】
この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムの動作を説明する。図２６は、このナビゲーションシステムの山描画処理を説明するための図であり、自車の現在位置を基準点とし、自車の進行方向に山が存在する状態を示している。このナビゲーションシステムでは、自車の現在位置（基準点）を中心とする円または円弧として、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の円または円弧Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４が求められる。基準点から各円または円弧Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４までの距離は、下記した式（２）に従って求めることができる。
円Ｄ１の半径×ｒn-1・・・（２）
ここで、ｒは所定の公比、ｎは自車の現在位置から順番に付された円または円弧の番号である。
【００８７】
次いで、上記のようにして求められた複数の円または円弧と等高線との交点群が取得される。その後、複数の円または円弧の各々について、交点群を結ぶことによって複数の山が描画され、これらが合成されて表示される。この合成の際には、遠くの山と近くの山が重複する部分については、遠くの山の一部が近くの山に隠れるように表示される。
【００８８】
以上説明したように、この発明の実施の形態９に係るナビゲーションシステムによれば、自車の現在位置から離れるに連れて等比間隔で広がる複数の円または円弧に基づいて山を描画するように構成したので、近くの山は詳細に描画されるが、遠くの山になるに連れて粗に描画される。従って、遠くの山を描画するための処理時間を短縮することができ、全体としてナビゲーションシステムの処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの詳細なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムで使用される標高データの格納形式を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムの概略の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理で行われる等高線と線分との交点を求める方法を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において求められる交点を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理で求められた交点データがメモリに格納される様子を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において山を描画する順序を説明するための図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において行われる交点の並び替えを説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において交点の並び替後の交点データがメモリに格納される様子を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において行われる山の端点の高度を補正する処理を説明するための図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において描画される山を自車の進行方向の横から見た図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理において画面に表示される山を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態１に係るナビゲーションシステムにおける山描画処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図１７】この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理において山を描画する順序を説明するための図である。
【図１８】この発明の実施の形態２に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１９】この発明の実施の形態３に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２０】この発明の実施の形態４に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２１】この発明の実施の形態５に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２２】この発明の実施の形態６に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２３】この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２４】この発明の実施の形態７に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２５】この発明の実施の形態８に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【図２６】この発明の実施の形態９に係るナビゲーションシステムで実行される山描画処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 入力装置、２ 記憶装置、３ 制御装置、４ 表示装置、１１ ＧＰＳセンサ、１２ ジャイロセンサ、１３ 車速センサ、２１ 外部記憶装置、２２ カーナビゲーションプログラム、２３ 山描画プログラム、２４ 地図データ、２５ オペレーティングシステム（ＯＳ）、３１ ＣＰＵ、３２ メモリ、３３ 表示制御装置、４１ 表示デバイス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図を表示する表示装置と、
車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して前記表示装置に表示させる制御装置
とを備えたナビゲーションシステム。
【請求項２】
地図上での視点の位置を表す基準点および進行方向を入力する入力装置と、
標高データを含む地図データを記憶する記憶装置とを備え、
制御装置は、
前記入力装置から入力された基準点を含む地図データを前記記憶装置から取得し、該取得した地図データに含まれる標高データに基づき、前記入力装置から入力された進行方向に存在する山を描画するための山描画データを作成する山描画データ作成手段と、
前記記憶装置から取得した地図データに基づき作成した乗員視点地図上に、前記山描画データ作成手段で作成された山描画データに基づいて山を描画して表示装置に表示させる表示制御装置
とを備えたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項３】
山描画データ作成手段は、
入力装置から入力された基準点に対して所定の関係を有する線と前記記憶装置から取得した地図データに含まれる標高データによって表される等高線との交点を算出し、該算出した交点の標高を結ぶことによって得られる２次元の山を描画するための山描画データを作成することを特徴とする請求項２記載のナビゲーションシステム。
【請求項４】
所定の関係を有する線は、基準点から進行方向に所定の距離だけ離れた点で該進行方向と交差する直線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項５】
進行方向と交差する直線は、基準点から進行方向に所定の距離だけ離れた点で該進行方向と交差する第１の直線と前記所定の距離からさらに離れた点で該進行方向と交差する第２の直線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記第１の直線と等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第１の２次元の山と、前記第２の直線と前記等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第２の２次元の山とを合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項６】
進行方向と交差する直線は、基準点から進行方向に所定の距離以内において該進行方向と所定間隔で交差する複数の直線と前記所定の距離以上において該進行方向と前記所定間隔より広い間隔で交差する複数の直線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記進行方向と交差する複数の直線の各々と等高線との交点の標高を直線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項７】
進行方向と交差する直線は、基準点から進行方向に向けて等比間隔で広がるように配置された複数の直線を含み、
山描画データ作成手段は、
前記進行方向と交差する複数の直線の各々と等高線との交点の標高を直線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して描画するための山描画データを作成することを特徴とする請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項８】
所定の関係を有する線は、記憶装置から取得した地図データに含まれる標高データによって表される山頂を通り、進行方向と交差する直線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項９】
所定の関係を有する線は、基準点から所定の距離だけ離れた点で進行方向と交差する曲線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項１０】
進行方向と交差する曲線は、基準点から所定の距離だけ離れた点で進行方向と交差する第１の曲線と前記所定の距離からさらに離れた点で該進行方向と交差する第２の曲線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記第１の曲線と等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第１の２次元の山と、前記第２の曲線と前記等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第２の２次元の山とを合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。
【請求項１１】
進行方向と交差する曲線は、基準点から所定の距離以内において所定間隔で配置された複数の曲線と前記所定の距離以上において前記所定間隔より広い間隔で配置された複数の曲線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記複数の曲線の各々と等高線との交点の標高を曲線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。
【請求項１２】
進行方向と交差する曲線は、基準点から進行方向に向けて等比間隔で広がるように配置された複数の曲線を含み、
山描画データ作成手段は、
前記複数の曲線の各々と等高線との交点の標高を曲線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。
【請求項１３】
所定の関係を有する線は、記憶装置から取得した地図データに含まれる標高データによって表される山頂を通り、進行方向と交差する曲線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項１４】
山描画データ作成手段は、
前記第１の２次元の山と前記第２の２次元の山とを異なる色で描画するための山描画データを作成することを特徴とする請求項５または請求項１０記載のナビゲーションシステム。
【請求項１】
地図を表示する表示装置と、
車両の乗員の視点で描画された進行方向の景観である乗員視点地図上に山を描画して前記表示装置に表示させる制御装置
とを備えたナビゲーションシステム。
【請求項２】
地図上での視点の位置を表す基準点および進行方向を入力する入力装置と、
標高データを含む地図データを記憶する記憶装置とを備え、
制御装置は、
前記入力装置から入力された基準点を含む地図データを前記記憶装置から取得し、該取得した地図データに含まれる標高データに基づき、前記入力装置から入力された進行方向に存在する山を描画するための山描画データを作成する山描画データ作成手段と、
前記記憶装置から取得した地図データに基づき作成した乗員視点地図上に、前記山描画データ作成手段で作成された山描画データに基づいて山を描画して表示装置に表示させる表示制御装置
とを備えたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項３】
山描画データ作成手段は、
入力装置から入力された基準点に対して所定の関係を有する線と前記記憶装置から取得した地図データに含まれる標高データによって表される等高線との交点を算出し、該算出した交点の標高を結ぶことによって得られる２次元の山を描画するための山描画データを作成することを特徴とする請求項２記載のナビゲーションシステム。
【請求項４】
所定の関係を有する線は、基準点から進行方向に所定の距離だけ離れた点で該進行方向と交差する直線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項５】
進行方向と交差する直線は、基準点から進行方向に所定の距離だけ離れた点で該進行方向と交差する第１の直線と前記所定の距離からさらに離れた点で該進行方向と交差する第２の直線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記第１の直線と等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第１の２次元の山と、前記第２の直線と前記等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第２の２次元の山とを合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項６】
進行方向と交差する直線は、基準点から進行方向に所定の距離以内において該進行方向と所定間隔で交差する複数の直線と前記所定の距離以上において該進行方向と前記所定間隔より広い間隔で交差する複数の直線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記進行方向と交差する複数の直線の各々と等高線との交点の標高を直線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項７】
進行方向と交差する直線は、基準点から進行方向に向けて等比間隔で広がるように配置された複数の直線を含み、
山描画データ作成手段は、
前記進行方向と交差する複数の直線の各々と等高線との交点の標高を直線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して描画するための山描画データを作成することを特徴とする請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項８】
所定の関係を有する線は、記憶装置から取得した地図データに含まれる標高データによって表される山頂を通り、進行方向と交差する直線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項９】
所定の関係を有する線は、基準点から所定の距離だけ離れた点で進行方向と交差する曲線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項１０】
進行方向と交差する曲線は、基準点から所定の距離だけ離れた点で進行方向と交差する第１の曲線と前記所定の距離からさらに離れた点で該進行方向と交差する第２の曲線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記第１の曲線と等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第１の２次元の山と、前記第２の曲線と前記等高線との交点の標高を結ぶことによって得られる第２の２次元の山とを合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。
【請求項１１】
進行方向と交差する曲線は、基準点から所定の距離以内において所定間隔で配置された複数の曲線と前記所定の距離以上において前記所定間隔より広い間隔で配置された複数の曲線とを含み、
山描画データ作成手段は、
前記複数の曲線の各々と等高線との交点の標高を曲線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。
【請求項１２】
進行方向と交差する曲線は、基準点から進行方向に向けて等比間隔で広がるように配置された複数の曲線を含み、
山描画データ作成手段は、
前記複数の曲線の各々と等高線との交点の標高を曲線ごとに結ぶことによって得られる複数の２次元の山を合成して山描画データを作成することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。
【請求項１３】
所定の関係を有する線は、記憶装置から取得した地図データに含まれる標高データによって表される山頂を通り、進行方向と交差する曲線であることを特徴とする請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項１４】
山描画データ作成手段は、
前記第１の２次元の山と前記第２の２次元の山とを異なる色で描画するための山描画データを作成することを特徴とする請求項５または請求項１０記載のナビゲーションシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００６−２０８８１６（Ｐ２００６−２０８８１６Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１８４３（Ｐ２００５−２１８４３）
【出願日】平成１７年１月２８日（２００５．１．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２８日（２００５．１．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]