導航裝置的制作方法

專利名稱：導航裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及導航裝置，例如，涉及利用三維動畫來顯示路徑導航畫面 的裝置。
背景技術：
近年來，盛行利用導M置來引導車輛。
導航裝置具有搜索從出發地到目的地的路徑的功能；使用GPS (Global Positioning Systems)衛星和陀螺儀等傳感器檢測本車位置的功 能；以及將到目的地之前的路徑和本車當前位置顯示在地圖上的功能等。
對于導航裝置而言，如何進行駕駛員容易看到的顯示是重要的，例如， 在下面的文獻的"車載導航裝置"中公開了產生模擬駕駛員見到的景色的 三維動畫的技術。
在該三維動畫中，可以在描繪了建筑物等的三維地圖上描繪路徑，進 行交叉路口導航等。
在用二維地圖進行導航的情況下，駕駛員必需通過解釋來將見到的景色 與二維地圖進行對應，但是，在專利文獻l的技術中，由于將景色用三維 動畫來顯示，因此，可以容易地將導航裝置的顯示和實際的景色對應起來。
專利文獻l:日本特開平10 - 115529號公報
該技術的導航裝置，如圖12所示，將用于形成三維動畫的三維地 圖數據102劃分成包含路徑101的矩形的區間100、 100.....
然后，導航裝置選擇與車輛的當前位置對應的區間100，并將其讀入 存儲器，形成三維動畫。
但是，由于三維地圖數據的數據量大，若以區間單位讀入存儲器， 則會消耗大量的存儲器，所安裝的存儲器受到限制，在需要高速地進行 畫面轉移的車載用導航裝置中，難以運用。

發明內容
因此，本發明的目的是，通過較少的存儲器消耗量進行基于三維動 畫的路徑導航。
U)為了達到上述目的，本發明的技術方案l的發明提供一種導航裝 置，對車輛到達所設定的目的地的行駛5M圣進行導航，其特征在于，包括 基準點設定單元，在上述行駛路徑上的特定點設t基準點；地點設定單元， 基于上述基準點至少設定一個上述行駛路徑上的地點；區域設定單元，以 上述設定的地點為基準，包含該地點，設定沿上述行駛路徑的區域；地圖 數據獲取單元，獲取上述設定的區域的三維地圖數據；三維動畫圖像形成 單元，使用上述獲取的三維地圖數據，形成從規定的視點看到的三維動畫 圖像；以及顯示單元，顯示上述形成的三維動畫圖像。
(b) 技術方案2的發明提供如技術方案1所述的導航裝置，其特征 在于，具備判定單元，該判定單元判定利用上述三維地圖數據表示的建筑 物是否包含于上述設定的區域中；上述地圖數據獲取單元，獲取表示由上 述判定單元判定為包含于上述i殳定的區域中的建筑物的三維地圖翁:據。
(c) 技術方案3的發明提供如技術方案1或2所述的導航裝置，其特 征在于，上i^點設定單元，設定距上述設定的基準點的距離為第l距離 的第1地點、和距上述設定的基準點的距離為比上述第1距離大的第2距 離的第2地點；上述區域i殳定單元，利用以通過上述第1地點和上述第2 地點的直線為中心線的矩形i殳定上述區域。
(d) 技術方案4的發明提供如技術方案3所述的導航裝置，其特征 在于，在上述行駛路徑上，設定節點和連接上述節點的線路，上述第l地 點和上述第2地點設定在上述節點上。
(e) 技術方案5的發明提供如技術方案3或4所述的導M置，其特 征在于，上述區域設定單元，在上述車輛的行進方向在距上述笫1地點規 定距離的部位i殳定上述矩形的上述第1地點側的端部。
(f) 技術方案6的發明提供如技術方案5所述的導航裝置，其特征在 于，在上述第l地點是交叉路口的情況下，上述區域設定單元使設定矩形 的第l地點側的端部的上述規定距離大于其他區域。
(g敗術方案7的發明提供如技術方案1至6中任一項所述的導航裝 置，其特征在于，具備目的地設定單元，設定目的地；路徑搜索單元， 搜索到上述目的地的行駛路徑；區域存儲單元，通過上逸基準點設定單元、
上述地點設定單元、及上述區域設定單元在上述搜索到的行駛路徑上設定 多個區域，并存儲該設定的多個區域，上述地圖數據獲取單元，根據當前 位置的移動，M儲在上述存儲單元中的上述多個區域中獲取至少一個區 域，并獲取該獲取的區域的三維地圖數據。
根據本發明，通過沿路徑設定區域，并讀入該區域內的三維地圖數 據，可以以較少的存儲器消耗量進行基于三維動畫的路徑導航。


圖l是用于說明本實施方式的概要的圖。
圖2是用于說明導航裝置的硬件結構的圖。
圖3是用于i兌明道路導航系統的結構的圖。
圖4是用于說明導航裝置的導航畫面的圖。
圖5是用于說明導航裝置釆用的坐標系的圖。
圖6是用于對描繪基準點的設定方法進幹沈明的圖。
圖7是用于說明數據讀入區域的設定的圖。
圖8是表示數據讀入區域的一例的圖。
圖9是用于說明包含于數據讀入區域的建筑物的判定方法的圖。
圖10是用于說明利用切入動畫進行il^導航的順序的流程圖。
圖11是用于說明利用切入動畫進行道路導航的順序的變形例的流程圖。
圖12是用于說明以往的導航裝置的圖。
圖中l一導航裝置；5-CPU; 6— ROM; 7— RAM; 8-通信控制部； 9-存儲部；10-GPS部；12-車速傳感器；13 -陀螺儀；14-圖像顯示 部；17-程序保存部；18-數據保存部；20-二維道^L據；21-二維道 路詳細數據；22-三維地圖數據；25-當前位置數據制成部；26-地圖數 據提取部；27-地像數據輸出部
具體實施例方式
(1 )實施方式的概要
本實施方式的導航裝置，如圖1所示，按照導航交叉路口 (未圖示)
附近的漆經2的形狀，來設定沿路徑2的矩形的數據讀入區域22a 22d。 通it^路徑2上設定2個地點，形成以連接該2個地點的線段為中心線的 矩形來i殳定這些矩形。
然后，導M置，對構成三維地圖數據22的建筑物是否存在于數據讀 入區域內進行判定，并讀入區域內的建筑物。
這樣，通過以路徑2為^來設定數據讀入區域，且不讀入數據讀入 區域外的建筑物，導航裝置不用省略導航所需的數據，就可以減少存儲器 使用量。
(2)實施方式的細節
圖2是表示本實施方式涉及的導航裝置的硬件結構的一例的圖。
導航裝置1是用總線將CPU (Central Processing Unit) 5、ROM (Read Only Memory) 6、 RAM (Random Access Memory) 7、通信控制部8、存儲 部9、 GPS部10、車速傳感器12、陀螺儀13、圖像顯示部14等連接起來 而構成的，針對車輛到所設定的目的地的路徑向駕駛員進行導航。
CPU5是中央處理器，根據ROM6、 RAM7、及存儲部9等中存儲的 程序，進行路徑搜索和路徑導航等的各種信息處理和通信系統l的控制。
ROM6是讀出專用的只讀存儲器，存儲用于使導航裝置1動作的^ 程序和M等。
RAM7是可寫入和讀出的隨MM儲器，例如，提供CPU5進行各 種信息處理時的工作區域。顯示用地圖數據從存儲部9被讀入到RAM7 中。
通信控制部8是導航裝置1與互聯網等網絡連接的功能部。導航裝置 1可通過通信控制部8與外部服務器進行通信。
存儲部9，例如，是具有半導體存儲器、硬盤、光盤、i^盤等大容 量存儲介質的存儲裝置，形成有程序保存部17和數據保存部18。
在程序M部17中，存儲有使導航裝置1動作的基4^呈序、即OS (Operating System )、和用于使CPU5進行路徑導航處理的躲導航程序 等。
在數據保存部18中存儲有由二維道M據20、 二維iii^詳細數據21、 及三維地圖數據22等構成的地圖數據。
二維遵^lt據20是將道路網用連接于節點和節點之間的線路來表示 的地圖數據。
二維道5Mt據20,例如用于CPU5搜索從出發地到目的地之間的路徑 (路線)。
二維道路詳細數據21是用于CPU5在圖像顯示部14上顯示二維地圖 的地圖數據。在二維if^詳細數據21中，包含有道路的車道信息、和與餐 館、加油站、學校、工廠等各種設施相關的信息等，可以向駕駛員提供詳 細的地理信息。
三維地圖數據22是使用規定建筑物的三維信息的三維地圖數據，將城 市街道用三維計算機圖形表示的三維城市街道地圖數據。
這里，所謂的建筑物是指道路、鐵道、房屋、地面等全部顯示要素， 各建筑物都被賦予了屬性，該屬性表示道路、鐵道、房屋、地面之類的建 筑物的要素種類。
GPS部10接收在軌道上旋轉的GPS衛星發送的GPS信號并提供給 CPU5。
車速傳感器12是檢測車輛的ilA的傳感器，陀螺儀13是檢測車輛的 角iiA的傳感器。
CPU5能夠使用這些GPS信號、車速、角速度等對當前位置的綽度、 經度、行進方向、速度、加速度、轉彎運動等車輛的行駛狀態進行計算。
圖像顯示部14例如具有液晶顯示器、等離子體顯示器、其他的顯示裝
置，可以顯示CPU5使用二維道路詳細數據21、三維地圖數據22等制成 的導航畫面。
另外，圖像顯示部14還具備觸摸屏功能，駕駛員通過觸摸在顯示器上 顯示的菜單等，能夠在導航裝置l中設定目的地和其他信息。因此，圖像 顯示部14可以作為接受目的地的設定的目的地設定接受單元而起作用。
此外，雖未圖示，但導航裝置l還具有語音輸出功能，在進行基于導 航畫面的路徑導航以外，也可以進行基于語音的路徑導航。
圖3是用于說明it^導航系統的系統結構的一例的圖。
道路導航系統29是通過由CPU5執行存儲在程序絲部17中的躲 導M序而形成的。
當前位置數據制成部25，使用來自GPS部10的GPS信號、來自車 速傳感器12、陀螺儀13的檢測值等制成車輛的當前位置數據。
當前位置數據具有表示當前位置的綷度、經度、行進方向、il>!、加 速度、轉彎運動等車輛的行駛狀態的信息。
地圖數據提取部26從當前位置數據制成部25接受當前位置數據，從 二維道路詳細數據21、三維地圖數據22中提取用于進行當前位置處的導 航的地圖數據。
如后面所述，關于三維地圖數據22，地圖數據提取部26沿路徑設定 數據讀入區域，提取三維地圖數據22的建筑物中的、位于該數據讀入區域 內的建筑物。
地^lt據輸出部27使用地圖數據提取部26提取的二維iii^詳細 數據、三維地圖數據，生成導航用的地像數據并向圖像顯示部14輸出。
地 <綠據輸出部27從當前位置數據制成部25獲取當前位置數據， 使用它將當前的車輛行駛位置、行進方向等用二維動畫、及三維動畫來顯 示。
關于三維動畫，地^Jt據輸出部27使用從當前位置數據制成部 25得到的當前位置來設定視點，使用三維地圖數據計算二維圖像數據，該
二維圖像數據是用遠近法描繪從該視點見到的景色的數據。
然后，地像數據輸出部27，伴隨視點的移動實時地制成二維圖像 數據，并將其在圖像顯示部14上依次顯示，由此，三維動畫顯示在圖像顯 示部14上。
這樣，地像數據輸出部27起到三維動畫圖像形成單元的作用，該 三維動畫圖像形成單元使用三維地圖數據22形成從規定視點見到的三維 動畫圖像。
此外，這里所說的動畫，除了畫面滑動地轉變的情況以外，也包含以 規定間隔顯示靜止畫面的駕駛員可識別其連續關系的動畫。
在顯示動畫的情況下，比滑動地顯示轉變更消耗CPU5的處理能力和 存儲器容量，所以，通過利用連續的靜止圖像來顯示動畫可以降低導航裝 置1的負荷。
連續顯示的各靜止圖像，是隨著當前位置的移動，視點也進行移動(前 進)的靜止圖4象。而且，也可使視點相對于移動的車輛的相對位置相同， 但在本實施方式中，隨著當前位置的移動，相對位置也發生變化。
圖4是表示顯示在圖像顯示部14上的導航畫面的一例的圖。
導航畫面30具有二維地圖畫面31和三維地圖畫面33。使用二維道路 詳細數據21描繪二維地圖畫面31，使用三維地圖數據22描繪三維地圖畫 面33。
此外，在導航畫面中存在各種顯示模式，可以在整個畫面上顯示二維地 圖畫面31，或在三維地圖畫面33的位置，顯示二維地圖的放大圖。
在二維地圖畫面31中，在行駛中的車輛附近的二維地圖上，利用本車 標記32表示車輛的當前位置和行進方向。
在三維地圖畫面33中，顯示通過三維計算機圖形表現可從車輛看到的 景色的動畫。可以進g線切換，主要朝向車輛的行進方向。
另夕卜，將視點設定在車輛的上方，用本車標記36表示車輛的當前位置 和行進方向。此外，可以切換視點。
在三維地圖畫面33中，顯示有路徑37和車道信息38，駕駛員依據這 些指示，進行行*線的變更和車道的變更。
另外，在三維地圖畫面33中，顯示有表示到導航交叉路口的剩余距離 的距離指示器39，并顯示有到導航交叉路口的最W巨離(在圖中是300m) 和到導航交叉路口的剩余距離(對應于條的長度)，在該導航交叉路口對 行進路線變更進行導航。
而且，還在三維地圖畫面33的上部，顯示了交叉路口名稱34和表示轉 彎方向的箭頭35。
導航裝置1通常將二維地圖畫面31顯示于整個導航畫面30上，在車 輛接近導航交叉路口時，開始三維地圖畫面33的顯示。 一直顯示三維地圖 畫面33直到車輛通過導航交叉路口為止。
這樣，在導航裝置l中，當車輛接近導航交叉路口時，利用基于三維 計算機圖形的三維動畫開始導航，將該it^導航用的三維動畫稱為切入動 畫(cut in movie )。
切入動畫是交叉路口放大圖的一種，駕駛員可對顯示、不顯示進^i殳定。
另外，在車輛行駛于一般iii洛的情況下顯示切入動畫，在行^在高速
道路的情況下，進行基于以往那樣的二維地圖畫面31的導航。
作為切入動畫在畫面上的大小，例如在VGA (Video Graphics Array) 中，可以使其寬度高度為512x480點。
以下，使用圖5 ~圖9對導M置1的切入動畫生成功能進^ff說明。 這些功能是地圖數據提取部26的功能。
圖5是用于說明導航裝置1所采用的坐標系的圖。
導航裝置1以描繪，基準點42為原點，以經度方向為X軸，并以東方 為正。
另外，以綿度方向為Z方向，并以北方為負，以高度方向為Y軸，并 以上方為正。描繪基準點42 AA為地圖數據提取部26設定數據讀入區域時的基準 的點，作為本發明中的行駛路徑上的特定點而起作用。
這樣，導航裝置1具備在路徑上的特定點設定基準點的基準點設定單元。
在本實施方式中，如后所述，將行駛路徑上的交叉路口內的點，例如， 交叉路口中心、交叉路口節點、最接近交叉路口節點或交叉路口中心的增 補點(3D網絡數據的情況下)、以及進入交叉路口的車道與退出的車道交 叉的區域的中心點等設定為特定點(描繪基準點)。
另外，在交叉路口以外的行駛路徑上，例如，在彎道內設定特定點的 情況下，將彎道的中心點、曲率最大的點、彎道內的相鄰接的2條線路所 成的角度最小的2條線路共同的節點等設定為特定點(描繪基準點)。
這里，使用圖6對描繪基準點的設定方法進行詳細說明。
導航裝置1將描繪基準點設定在導航交叉路口的交叉路口引導區域44內。
這里，所謂導航交叉路口，是進行右轉、左轉等轉彎的交叉路口、 Y 字路和五叉路等行進方向的判斷復雜的交叉路口等，是進行基于切入動畫 的導航的交叉路口。
也可以構成為，例如，預先設定進行轉彎的交叉路口為導航交叉路口 這樣的條件，導航裝置l將滿足該條件的交叉路口作為導航交叉路口進行 檢索，或者也可以預先賦予各交叉路口是否是導航交叉路口的屬性。
通常，導航裝置1在線路43、 43、 43上設定路徑，在其節點設定描繪 基準點47。
另外，也可以利用求出交叉路口引導區域44的中心、以該中心為描繪 基準點等其他方法來設定描繪基準點。
有時，隨著在導航交叉路口處的轉彎而變更視點位置，駕駛員容易識別 切入動畫，在這種情況下，導航裝置1將描繪基準點47作為視點切拔基準 點來使用。
此外，有時使用iti洛的車道數據等更詳細的道^t據(有稱為3D網 絡數據的)來設定絲。
當在節點設定路徑時，5^被設定在道路的中央，但是，如果是詳細 的遵^lt據，則可以在行駛的車道上設定路徑。
在詳細的道路地圖數據中，為了描繪轉彎時的引導曲線而設置了增補
在使用這樣的詳細的道路地圖來設定路徑的情況下，導航裝置1以最 接近節點的增補點為描繪基準點。
而且，導航裝置1以#1交叉路口引導區域44的點為視點切g 準點。
另外，通it^道路的中心線的左側顯示路徑，也可以構成為在道路的 左側顯示導航線。
在圖的例子中，描繪基準點46、 46設定于路徑45、 45、 45上的增補 點。此外，在圖中，對于右轉彎情況和左轉彎情況這2種情況表示了描繪 基準點46、 46。
而且，以路徑45 l交叉路口引導區域44的點為視點切提基準點48。
此外，也可以構成為，作為輔助的規則，在從進入交叉路口引導區域 44的點到描繪基準點46的距離在規定距離以上(例如，40m以上)的情 況下，將距描繪基準點46的距離為該規定距離的點作為視點切絲準點。
下面，使用圖7對數據讀入區域的設定進行說明。
首先，導航裝置l,如圖7(a)所示，在用波狀線所示的路徑上，在本 車51的前方，在描繪基準點50 (也是坐標系的原點)的本車側設定第1 地點52和第2地點53。
第1地點52是沿路徑距描繪基準點50第1距離(這里是80m)的地 點，第2地點53是沿路徑距描繪基準點50第2距離(這里是150m)的 地點。第2距離比第1距離大。
此外，在這里，將第l距離和第2距離設定為沿路徑的距離，但也可
以設定為直線距離。
另外，在本實施方式中，對在5^上的正好為第l距離、第2距離的 位置，設定第1地點、第2地點的情況進行了說明，但也可以使用二維道 #據20，在位于第l距離、第2距離附近的節點(例如，最短距離的節 點，或位于離開描繪基準點的一側、且距第1距離、第2距離最短距離的 節點)設定第1地點、第2地點。
這種情況下，以位于距描繪基準點50的距離為80m的地點的附近的 節點為第1地點，以位于距描繪基準點50的距離為150m的地點的附近 的節點為第2地點。另外，由于路徑因節點而彎曲，因此也可以將鄰近第 1地點的節點設定為第2地點。
如下所述，導航裝置1以連接第1地點和第2地點的線段為基準來設 定數據讀入區域。因此，導航裝置1可以設定沿著路徑的數據讀入區域。
這是因為，由于駕駛員的視野沿路徑移動，所以通過沿路徑的形狀設 定數據讀入區域，可不讀入對于駕駛員的視野來說不重要的區域的三維地 圖數據。
另外，例如，也可以有如下變形例i殳定第l地點，以通過第l地點 且與線路平行的線段為基準設定數據讀入區域。
這樣，導航裝置l具有在上述路徑上至少設定l個地點的地點設定單元。
然后，導航裝置1，如圖7中(b)所示，設定以第1地點52和第2 地點53為端點的線段54。
之后，導航裝置1將線段54的第1地點52側(車輛的行進方向側) 延長規定長度(il^是10m )。
然后，導航裝置1，如圖7中(c)所示，以延長后的線段54為中心 線，形成在線段54的左右分別具有規定長度(這里，為30m)的寬度的 四邊形55，將其作為數據讀入區域。
將中心線54向車輛的行進方向延長規定長度是為了使在該數據讀入 區域的前方形成的未圖示的數據讀入區域與數據讀入區域55重疊，使得所
讀入的三維地圖數據沒有間斷部分。
通過這樣設定數據讀入區域，可以不產生欠缺部分地沿#提取三維 地圖數據。
這樣，導航裝置1具備區域設定單元，該區域設定單元以上述設定的
地點(第1地點和第2地點)為基準，包含該地點，設定沿上i^徑的區 域。
而且，該區域設定單元，利用以通過上述第l地點和上述第2地點的 直線為中心線的矩形(這里是長方形)來i殳定上述區域。
進而，通過將中心線向車輛的行進方向延長，該區域設定單元在上述 車輛的行進方向上在距上述第1地點規定距離的部位設定上述矩形的上述 第l地點側的端部。
圖8是表示導航裝置1針對導航交叉路口所設定的數據讀入區域的一 例的圖。
導航裝置1,為了使數據讀入區域盡可能地接近路徑的形狀，針對導 航交叉路口，除了設定數據讀入區域55之外，還設定數據讀入區域61、 數據讀入區域65和數據讀入區域68 ，共設定4個數據讀入區域。
關于數據讀入區域61的設定，導航裝置1，沿路徑在描繪基準點50 之前10m的地點設定第1地點62，以第1地點52為第2地點，生成左右 寬度分別是30m的矩形，以此為數據讀入區域61 。
數據讀入區域61的行進方向端部，為將中心線從第1地點62向行進 方向延長30m后的地點。
與數據讀入區域55的情況相比，加大數據讀入區域61的中心線的延 長是因為，數據讀入區域61的行進方向端部是導航交叉路口附近的地點。
在導航交叉路口，有時車輛的行進方向變化較大，所以，通#大延 長來增大數據讀入區域的重合，可以防止在導航交叉路口的三維地圖數據 的欠缺。
也就是，在轉彎量較大的導航交叉路口，也較大地獲取數據讀入區域，
以讀入導航畫面所顯示的范圍內的三維地圖教:據。
數據讀入區域65是，將以描繪基準點50為第1地點、以第1地點62 為第2地點的中心線作為基準，左右寬度分別是30m的矩形區域。中心線 是將中心線從描繪基準點向tV方向延長150m的線。
為了在導航交叉路口很好i^見察i^方向的景色，導航裝置1在ii/V 方向設定較大的數據讀入區域。
這樣，導航裝置1在第1地點是交叉路口的情況下，將設定矩形的第 l地點側的端部的上述規定距離(延長長度)設定得比其他區域大。
關于數據讀入區域68，導航裝置1以描繪基準點50為第1地點，進 而，以沿i^距描繪基準點50的距離為50m的地點為第2地點，將以第 l地點、第2地點形成的線段為中心線的矩形區域作為數據讀入區域68。 距中心線左右的寬度分別是30m。
當車輛在導航交叉路口完成轉彎時，導航裝置1 i5til地結束切入動畫， 所以對于描繪轉彎后的景色的數據讀入區域68，不進行中心線的延長。
這樣，不進行不必要的中心線的延長，可降低三維地圖數據的讀入量， 節約存儲器消耗量。
下面使用圖9，對包含于數據讀入區域的建筑物的判定進行說明。這 里，判斷為包含于數據讀入區域的建筑物，被從三維地圖數據22中提取出。
導航裝置1 (地圖數據提取部26 )，將以建筑物的X、 Z分量中的最小 分量和最大分量為頂點的矩形設定在XZ平面上，當該矩形一部分包含于 數據讀入區域中時，判斷為建筑物包含于數據讀入區域中，當該矩形區域 完全未包含于數據讀入區域中時，判斷為建筑物未包含于數據讀入區域 中。
在圖示的例子中，矩形72完全包含于數據讀入區域71中，另外，矩 形73的一部分包含于數據讀入區域71中，所以與這些矩形對應的建筑物 成為提^t象。
另一方面，由于矩形74完全未包含于數據讀入區域71中，因此與矩 形74對應的建筑物不成為提取對象。 這樣，導航裝置l具有判定單元，該判定單元判定用三維地圖數據表 示的建筑物是否包含于數據讀入區域。
而且，導航裝置1具有地圖數據獲取單元，該地圖數據獲取單元獲取
先前設定的數據讀入區域的三維地圖數據22，可以使獲取內容為由判定單 元判定為包含于數據讀入區域的建筑物。
這里，也可以利用其他的判定條件，由此也可以減少讀入的三維地圖 數據而降低存儲器消耗量。
例如，對于要素種類是道路以外的建筑物，是可以包圍建筑物整體的 最小球體的直徑為規定值(例如100m)以上的建筑物，如果構成為，提 取該球體的至少一部分存在于以數據讀入區域為底面的柱狀區域的建筑 物，則不讀入球體直徑不到規定值的(在駕駛員視野中不重要)較小構造 物，也可以降低存儲器消耗量。
這里，所謂要素種類，是道路、鐵道、房屋等建筑物的種類，作為屬 性,予給建筑物。
另外，也可以利用以下條件，即，只讀入存在于數據讀入區域內的建 筑物中的、要素種類是道路的建筑物，不讀入其他的要素種類的建筑物。
下面，使用圖10的i5^呈圖，對導航裝置1根據切入動畫進行道路導航 的順序進行i兌明。
以下的處理，是CPU5按照道路導絲序來進行的。
首先，導航裝置1從駕駛員接受目的地的設定(步驟5 )。
然后，導航裝置1使用二維道i^lt據20進行到目的地的路徑搜索(步 驟10 )，開始基于導航畫面的導航(步驟15 )。
然后，導航裝置l在位于路徑上的導航交叉路口的節點等處設定描繪 基準點。這也可以構成為，在整個路徑上預先設定全部的描繪基準點，或 者，也可以構成為，設定規定個數的距當前位置最近的描繪基準點，剩余 的隨著車輛的行駛依次進^i殳定，也可以根據其他的方法進^fti殳定。
然后，導航裝置l檢索距當前位置最近的描繪基準點(步驟20),判斷
該描繪基準點是否距當前位置300m以上(步驟25 )。
該判斷是為了判斷是否有生成切入動畫來進行顯示的時間，根據導航裝 置l的信息處理能力和車速等也可以設定為比300m長的距離或短的距離。
在從當前位置到描繪基準點的距離不到300m的情況下(步驟25; N)、 導航裝置1結束與該描繪基準點相關的切入動畫的描繪處理(步驟55 )。
這種情況下，導航裝置l代替切入動畫而顯示導航交叉路口的二維放 大圖。
在從當前位置到描繪基準點的距離為300m以上的情況下(步驟25; Y )，導航裝置1以該描繪基準點為基準設定數據讀入區域(步驟30 )。
導航裝置1讀入三維地圖數據22的建筑物中的、位于在步驟30中設 定的數據讀入區域內的建筑物(步驟35)。
然后，如果車輛的當前位置到i^巨描繪基準點300m的位置，則導航 裝置1生成在描繪基準點之前150m的地點有視點時的三維動畫的靜止圖 像，并將其作為切入動畫進行顯示(步驟40)。
這是為了在通知駕駛員將顯示切入動畫的同時，在顯示靜止圖像期間 進行用于顯示三維動畫的處理。
之后，如果車輛的當前位置到iiiE巨描繪基準點150m的地點，則導航 裝置1將切入動畫從靜止圖像切換成動畫，實時地顯示三維動畫(步驟45 )。
然后，導航裝置l判斷當前位置是否已通過描繪基準點，在未通過的 情況下(步驟50; N)，繼續切入動畫的描繪。
在已通過了描繪基準點的情況下(步驟50; Y),導航裝置l結束切入 動畫的描繪(步驟55)。
此外，在本實施方式中，在當前位置已通過描繪基準點的情況下，結 束切入動畫，但是，例如，也可以構成為，在車輛開始駛離路徑的情況下 (離開了線路的情況)，或在通過描繪基準點并行駛了規定距離后結束切 入動畫的描繪。
然后，導航裝置l對當前位置是否到達目的地進行判斷，在判斷為未
到達的情況下(步驟60; N)，返回步驟20，對下一個描繪基準點進行切 入動畫的描繪處理，在當前位置到達目的地的情況下，結束道路導航。
這樣，在本實施方式中，由于將數據讀入區域限定為沿路徑的區域來 進fr沒定，所以可以減少讀入RAM7(圖2)等中的三維地圖數據22的量， 由此，可以降低存儲器消耗量。
在以上的例子中，導航裝置1是隨著車輛的行駛而依次設定數據讀入 區域的，但是，也可以構成為，在行駛開始時，對整個路徑預先設定數據 讀入區域并存儲，隨著行駛將其讀出。
對于該結構，由于在導航開始時，預先設定了數據讀入區域，因此行 駛中可以對切入動畫的顯示分配更多的CPU5的能力。
將這種情況下的順序用圖11的流程圖進^i兌明。此外，對與圖10相 同的處理標以相同的步驟編號，并簡化^兌明。
首先，導航裝置l從駕駛員接受目的地的設定(步驟5)，進行到目的 地的路徑搜索(步驟10 )。
然后，導航裝置1在整個路徑上設定全部的描繪基準點(步驟IOO)。
然后，導航裝置1對所設定的這些描繪基準點的每一個設定數據讀入 區域，并將其存儲在RAM7 (圖2)等存儲器中(步驟105)。然后，導航 裝置1開始基于導航畫面的導航(步驟15 )。
然后，導航裝置1對下一個描繪基準點(剛發車后的最初的基準點) 是否距當前位置300m以上進行判斷(步驟26 )。
在到下一個描繪基準點的距離不到300m的情況下(步驟26; N)，導 航裝置1結束關于該描繪基準點的切入動畫的描繪處理(步驟55),
在到下一個描繪基準點的距離是300m以上的情況下(步驟26; Y)， 導航裝置1讀出與存儲在存儲器中的與該描繪基準點相關的數據讀入區 域，讀入三維地圖數據22中的、位于該數據讀入區域內的數據(步驟110 )。
以下的處理與圖IO的流禾呈圖相同。
以上，對基于切入動畫的導航順序進行了說明，對于切入動畫的顯示
務Hs可以設定更細的*。
例如，在先前說明的例子中，設定為，在從當前位置到描繪基準點的
距離不到300m的情況下，不進行切入動畫的描繪，但是，還可設定為， 在當前位置到i^巨描繪基準點300m的位置的時刻，在描^7入動畫的數 據的制作沒有結束的情況下(即，三維地圖數據的提取未結束的情況下), 導航裝置1不進行切入動畫的描繪。
另外，也可以將導航裝置l構成為，在相鄰的導航交叉路口的距離是 150m以上、不到300m的情況下，在通過跟前的導航交叉路口后，立刻顯 示下一個導航交叉路口的導航圖。
這種情況下，當在跟前的交叉路口描繪完切入動畫時，導M置1在 下一個導航交叉路口用二維放大圖進行導航，當在跟前的導航交叉路口沒 能描繪完切入動畫時，在下一個導航交叉路口用切入動畫進行導航。
另外，導航裝置l，在相鄰的導航交叉路口的距離不到150m的情況下， 不管在跟前的導航交叉路口的導航是切入動畫還是二維放大圖，在下一個 交叉路口都用二維放大圖進行導航。
進而，對于環形交叉路和引道，與以往的導航裝置同樣地進行導航。
以上給出了用于描繪切入動畫的各種條件的例子，其是在導航裝置1 的信息處理能力的限度內，盡可能地進行用切入動畫進行的導航的條件， 在導航裝置1的信息處理能力足夠的情況下，可以不管當前位置與描繪基 準點之間的距離如何，而在所有的導航交叉路口都進行基于切入動畫的導 航。
根據以上說明的本實施方式，可以得到以下的效果。
(1)由于沿路徑設定數據讀入區域，所以可以降低讀入存儲器的三維 地圖數據。
(2 )可以對建筑物是否包含于數據讀入區域進行判定，可防止讀入不 需要的建筑物。
(3)可以根據當前位置與描繪基準點的距離，來判斷是否描繪切入動 畫，可以在CPU5的信息處理能力內對切入動畫進行描繪。
權利要求
1.一種導航裝置，對車輛到達所設定的目的地的行駛路徑進行導航，其特征在于，包括基準點設定單元，在上述行駛路徑上的特定點設定基準點；地點設定單元，基于上述基準點至少設定一個上述行駛路徑上的地點；區域設定單元，以上述設定的地點為基準，包含該地點，設定沿上述行駛路徑的區域；地圖數據獲取單元，獲取上述設定的區域的三維地圖數據；三維動畫圖像形成單元，使用上述獲取的三維地圖數據，形成從規定的視點看到的三維動畫圖像；以及顯示單元，顯示上述形成的三維動畫圖像。
2. 如權利要求l所述的導航裝置，其特征在于，具備判定單元，該判 定單元判定利用上述三維地圖數據表示的建筑物是否包含于上述設定的 區域中，上述地圖數據獲取單元，獲M示由上述判定單元判定為包含于上述 設定的區域中的建筑物的三維地圖數據。
3. 如權利要求1或2所述的導航裝置，其特征在于，上述地點設定單 元，設定距上述設定的基準點的距離為第l距離的第l地點、距上述設定 的基準點的距離為大于上述第1距離的第2距離的第2地點；上述區域設定單元，利用以通過上述笫1地點和上述第2地點的直線 為中心線的矩形設定上述區域。
4. 如權利要求3所述的導航裝置，其特征在于，在上述行駛路徑上， 設定有節點和連接上述節點的線路，上述第1地點和上述第2地點設定于上述節點。
5. 如權利要求3或4所述的導航裝置，其特征在于，上述區域設定單 元，在上述車輛的行進方向上在距上述第l地點規定距離的部位設定上述 矩形的上述第1地點側的端部。
6. 如權利要求5所述的導航裝置，其特征在于，在上述第l地點是交 叉路口的情況下，上述區域i殳定單元4吏i殳定矩形的第l地點側的端部的上 述規定多巨離大于其他區域。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的導航裝置，其特征在于，具備 目的地設定單元，設定目的地；路徑搜索單元，搜索到上述目的地的行駛路徑；以及 區域存儲單元，在上述搜索到的行駛路徑上，通過上逸基準點設定單 元、上述地點設定單元、及上述區域設定單元設定多個區域，并存儲該設定的多個區域；上id^圖數據獲取單元，根據當前位置的移動，M儲在上述存儲單 元中的上述多個區域中獲取至少一個區域，并獲取該獲取的區域的三維地 圖數據。
全文摘要
本發明提供一種導航裝置，利用較少的存儲器消耗量進行基于三維動畫的路徑導航。本實施方式的導航裝置，如圖1所示，按照導航交叉路口(未圖示)附近的路徑(2)的形狀，設定沿路徑(2)的矩形的數據讀入區域(22a～22d)。在路徑(2)上設定2個地點，形成以連接該2個地點的線段為中心線的矩形，由此，來設定這些矩形。然后，導航裝置對構成三維地圖數據(22)的建筑物是否存在于數據讀入區域內進行判定，并讀入區域內的建筑物。這樣，以路徑(2)為基礎設定數據讀入區域，不讀入數據讀入區域外的建筑物，由此，導航裝置不用省略導航所需的數據就可以減少存儲器使用量。
文檔編號G01C21/36GK101097152SQ200710111440
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月20日 優先權日2006年6月30日
發明者宮本慎也, 山本和義, 江本美智子 申請人:愛信艾達株式會社