JP2007114007A - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ナビゲーション機能に影響を及ぼすことを抑制しつつ、車両の周辺に存在する物体の画像を表示させる車両用ナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】カーナビゲーション装置１を構成する制御回路２の映像分析／距離検出部２ａは、車外カメラ１５によって撮像された車両周辺の画像を処理することで周辺に存在する他車両などの物体を抽出し、制御回路２は、ユーザたる運転者に車両周辺の状況を報知することが適切であると判断される条件が成立した場合のみ、表示装置５に表示される地図画像に、映像分析／距離検出部２ａによって抽出された物体の画像を重畳して表示させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示手段に表示される地図画像に、車両周辺に存在する物体の画像を重畳して表示させる車両用ナビゲーション装置に関する。

自車両の周辺に存在する他の車両などの物体を検知して、検知した物体の画像を表示部に表示させることで運転者に注意を促すようにした技術が、例えば特許文献１に開示されている。
特開平１０−１４８５３７号公報

しかしながら、自車両の周辺に存在する物体の画像をナビゲーションに使用する地図画像に重畳して表示させることを想定すると、自車両の周辺に多くの物体が存在する場合は地図画像やナビゲーションの案内経路が見難くなり、ナビゲーション機能に支障を来たすという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ナビゲーション機能に影響を及ぼすことを抑制しつつ、車両の周辺に存在する物体の画像を表示させる車両用ナビゲーション装置を提供することにある。

請求項１記載の車両用ナビゲーション装置によれば、画像処理手段は、撮像手段によって撮像された車両周辺の画像を処理することで、周辺に存在する物体を抽出する。そして、制御手段は、ユーザに車両周辺の状況を報知することが適切であると判断される条件が成立した場合のみ、表示手段に表示される地図画像に画像処理手段によって抽出された物体の画像を重畳して表示させる。
従って、抽出された物体の画像が、表示手段に表示されている地図画像に対して常に重畳表示されることはなく、ナビゲーションを行うのに必要な地図画像や案内経路の画像が見難くなることは回避される。一方、車両の周辺に位置する物体の画像は、ユーザに周辺状況を報知することが適切な場合にだけ表示されるので、ユーザに対して警告を適切に与えることができる。

請求項２記載の車両用ナビゲーション装置によれば、制御手段は、ユーザが操作手段により操作入力を行った場合に前記条件が成立したと判断する。即ち、ユーザが操作入力を行う場合、ユーザの視線はナビゲーション装置本体に向うことになるので、肉眼による車両周辺の監視がおろそかになるおそれがある。従って、斯様な場合に車両周辺に位置する物体の画像を表示させれば、ユーザに注意を促すことができる。

請求項３記載の車両用ナビゲーション装置によれば、制御手段は、監視手段によってユーザが操作手段による操作入力を行おうとしたこと認識された場合に前記条件が成立したと判断する。即ち、請求項２のケースのようにユーザが操作入力を実際に行う以前の段階においても、ユーザの視線はナビゲーション装置本体に向うはずであるから、同様に肉眼による車両周辺の監視がおろそかになることが想定される。
そこで、例えば、監視手段をユーザの画像を撮像して画像認識を行うものなどで構成し、ユーザの手がナビゲーション装置が位置している方向に向うことが認識されれば、操作入力を行う蓋然性が極めて高い状態にあると判定することができる。従って、そのような場合に車両周辺に位置する物体の画像を表示させれば、ユーザにより早い段階で注意を促すことができる。

請求項４記載の車両用ナビゲーション装置によれば、制御手段は、前記条件が成立したと判断すると、距離検出手段によって検出される距離が所定以下である物体の画像だけを地図画像に重畳して表示させる。即ち、本発明では、車両周辺に存在する物体の画像が表示されるケースは従来技術に比較して限定されてはいるが、その表示を行う場合に、車両の周辺に存在する物体が多すぎると、表示手段の表示画像が見難くなることが想定される。従って、表示する重要性がより高い、比較的車両の近傍に位置している物体に限定して表示を行うことで、表示画像を見易くしてユーザに適切な警告を与えることができる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は、カーナビゲーション装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。この図１において、カーナビゲーション装置１は、そのナビゲーション動作を制御する機能を有した制御回路（制御手段）２に対して、位置検出器（位置取得手段）３、地図データベース４、表示装置（表示手段）５、操作スイッチ群（操作手段）６、音声出力装置（報知手段）７、音声認識装置８、メモリ９、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System，登録商標）受信機１０などを接続して構成されている。

制御回路２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース及びこれらを接続するバスラインなど（何れも図示せず）を備えたマイクロコンピュータにより構成されている。これらのうち、ＲＯＭには、カーナビゲーション用のプログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データの他に地図データベース４から取得した道路地図データやＶＩＣＳ受信機１０が、ＶＩＣＳのインフラより受信した道路交通情報などが一時的に格納される。
位置検出器３は、例えば、地磁気センサ１１、ジャイロセンサ１２、車速センサ１３及びＧＰＳ受信機１４などを含んで構成されており、車両の現在位置情報を算出する部分である。

地図データベース４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ或いはハードディスクのような大容量の情報記録媒体を利用して構成されたものであり、地図表示のための地図描画用データ、マップマッチングや経路探索、経路誘導などの種々の処理に必要な道路データ、交差点の詳細データから成る交差点データ、背景レイヤのための背景データ、地名などを表示するための地名データの他に、施設名称を例えば５０音順に並べた施設名称データベース、電話番号と施設の対応を示す電話番号データベースなど、多様な地図データが記憶されている。

表示装置５は、地図画面などを表示するための例えばカラー液晶ディスプレイを含んで構成されており、車両の運転席近傍に設置される。この表示装置５の画面には、通常時において縮尺を複数段階に変更可能な道路地図が表示されると共に、その表示に重ね合わせて、車両の現在位置及び進行方向を示すポインタが表示されるようになっている。また、目的地までの経路探索結果に基づいた経路案内機能の実行時には、道路地図に重ね合わせた状態で進むべき案内ルートが表示されるようになっている。さらに、ユーザによる目的地などの検索及び入力のための各種のメニュー画面及び入力画面、並びに各種のメッセージ・インフォメーションやヘルプ画面なども表示されるようになっている。

操作スイッチ群６は、表示装置５の周辺に配置されたメカニカルスイッチや当該表示装置５のディスプレイ上に形成されたタッチパネルスイッチなどから成り、各種のデータや設定事項などの操作に係るコマンドを制御回路２に与えるために設けられている。また、音声出力装置７は、音声合成回路、アンプ、スピーカなどを備えたもので、制御回路２からの音声情報に応じた音声出力を発生する構成となっている。

音声認識装置８は、マイクロホン、このマイクロホンによる音声入力をデジタルデータに変換する音声抽出部、音声認識用の比較パターン候補辞書を含んで成る音声認識部など（何れも図示せず）を備えたもので、ユーザが発した音声を認識した結果を制御回路２に与える構成となっている。
メモリ９は、フラッシュメモリなどのデータ書き換え可能な不揮発性メモリより構成されたもので、本発明の要旨に関係した音声コマンドの入力頻度を示す履歴データや、その他の特定のデータの保存や呼出などを行ったりするために設けられている。
ＶＩＣＳ受信機１０は、ＶＩＣＳセンサユニットやＦＭ多重放送受信機（何れも図示せず）などを備えたもので、例えばＶＩＣＳセンサユニットがＶＩＣＳ局から受信した光／電波ビーコンなどによる道路交通情報やＦＭ多重放送受信機が受信したＦＭ多重放送からの道路交通情報を制御回路２に与える構成となっている。

制御回路２は、操作スイッチ群６を通じて入力されたコマンドや音声認識装置８を通じて入力された音声コマンドに基づいて、周知の地図表示機能、経路計算機能、経路案内機能、電話番号検索機能、郵便番号検索機能、マップコード（登録商標）のような固有コードを利用した検索機能、５０音検索機能、ジャンル別検索機能、最寄り施設検索機能、目的地登録機能、地点登録機能など、多種多様な支援機能に係る処理を実行するように構成されている。

また、カーナビゲーション装置１には、車外カメラ（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなど）１５Ｌ，１５Ｒが接続されており、それらによって出力される信号は、制御回路２に与えられている。車外カメラ（撮像手段）１５Ｌ，１５Ｒは、自車両の周辺（前方，側方，後方など）に存在する他車両を画像により認識するために使用され、必要に応じた台数が車両の外部に配置されている。
車外カメラ１５によって撮像された画像信号は、制御回路２の内部における映像分析／距離検出部（画像処理手段，距離検出手段）２ａに与えられて映像分析（画像処理）が行われ、自車両の周辺に位置する他の車両（物体）などの画像が抽出される。その分析手法の一例は、特開平５−１１０９０６号公報などに開示されている。また、２台の車外カメラ１５Ｌ，１５Ｒによってステレオ視を行うことで、映像分析／距離検出部２ａにおいては周辺に位置する他の物体までの距離も検出するようになっている。

一方、車内カメラ（監視手段）１６は、車室内部に配置されて運転者を撮像するものであり、その画像信号は制御回路２の内部における操作状態判定部（監視手段）２ｂに与えられてやはり映像分析が行われる。そして、操作状態判定部２ｂは、映像分析結果によって、運転者の例えば左手が操作スイッチ群６方向に移動して入力操作を行おうとする状態を判定するようになっている。

次に、本実施例の作用について図２乃至図４も参照して説明する。図２は、制御回路２によって行われる制御内容を本発明の要旨に係る部分のみ示すフローチャートである。制御回路２の映像分析／距離検出部２ａは、車外カメラ１５によって撮像された画像信号を映像分析して周辺に位置する他車両などの画像を検出すると（ステップＳ１）、自車両から各物体までの距離も検出し、一定距離（例えば、２０ｍ）以内に存在するものだけをフィルタリングする（ステップＳ２）。
即ち、車両周辺に存在する物体の表示を行う場合に、表示対象となる物体が多過ぎると、表示装置５の表示画像が見難くなることが想定される。従って、表示する重要性がより高い、比較的車両の近傍に位置している物体に限定して表示を行うようにする。

続いて、制御回路２の操作状態判定部２ｂは、車内カメラ１６の画像信号を映像分析することで、運転者が操作スイッチ群６により入力操作を行おうとしているか否かを判定する（ステップＳ３）。運転者が入力操作を行おうとしていなければ（「ＮＯ」）、制御回路２は、車両の現在位置に応じた地図画像（自車両のマーカも含む）だけを、また、ルートガイド（経路案内）を行っている場合はそれに加えて案内経路を表示装置５に表示させる（ステップＳ４）。即ち、通常のナビゲーション処理で行われる表示である。

一方、ステップＳ３において、運転者が操作スイッチ群６により入力操作を行おうとしていると判定された場合は（「ＹＥＳ」）、ステップＳ２においてフィルタリングした周辺物体の画像を地図画像に重畳して表示させる（ステップＳ５）。即ち、この場合、運転者の視線はカーナビゲーション装置１の表示装置５に向けられている蓋然性が高く、肉眼による車両周辺の監視がおろそかになることが想定される。従って、車両周辺の状況を表示装置５に表示させて、運転者に報知することが適切だからである。

ここで、図３，図４には、ステップＳ４，Ｓ５において表示装置５で表示される画像の具体例を示す。図３は、地図表示が３次元の場合であり、案内経路としては進行方向前方においてＵターンするように指示されている。そして、図３（ａ）はステップＳ４に対応する表示形態であり、案内経路が明確に示されている。
一方、図３（ｂ）はステップＳ５に対応する表示形態であり、自車両の周辺に位置する他の車両などの画像が、矩形のシンボルとして表示されている。その結果、それらにより案内経路が覆われることになり視認し辛くなっているが、自車両の近傍に位置している他の車両などは明確に視認することができる。

また、図４は地図表示が２次元の場合であり、案内経路としては進行方向前方のＹ字路において左折するように指示されている。そして、図４（ａ）はステップＳ４に対応する表示形態であり案内経路が明確に示されている。図４（ｂ）はステップＳ５に対応する表示形態であり、やはり案内経路が視認し辛くなっているが、自車両の近傍に位置している他の車両などは明確に視認することができる。

以上のように本実施例によれば、カーナビゲーション装置１を構成する制御回路２の映像分析／距離検出部２ａは、車外カメラ１５によって撮像された車両周辺の画像を処理することで周辺に存在する他車両などの物体を抽出し、制御回路２は、ユーザたる運転者に車両周辺の状況を報知することが適切であると判断される条件が成立した場合のみ、表示装置５に表示される地図画像に、映像分析／距離検出部２ａによって抽出された物体の画像を重畳して表示させるようにした。
従って、抽出された物体の画像が、表示装置５に表示されている地図画像に対して常に重畳表示されることはなく、ナビゲーションを行うのに必要な地図画像や案内経路の画像が見難くなることは回避される。一方、車両の周辺に位置する物体の画像は、運転者に周辺状況を報知することが適切な場合にだけ表示されるので、運転者に対して警告を適切に与えることができる。

また、制御回路２は、操作状態判定部２ｂによって運転者が操作手段による操作入力を行おうとしたこと認識された場合に前記条件が成立したと判断するので、運転者の肉眼による周辺状況の確認がおろそかになるおそれがある場合に、適切に注意を促すことができる。
更に、制御回路２は、前記条件が成立したと判断すると、映像分析／距離検出部２ａが２台の車載カメラ１５Ｌ，１５Ｒにより得られるステレオ視画像を映像分析することで検出される距離が所定以下である物体の画像だけを地図画像に重畳して表示させるようにした。即ち、表示する重要性がより高い、比較的車両の近傍に位置している物体に限定して表示を行うことで、表示画像を見易くして運転者に適切な警告を与えることができる。

本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
カーナビゲーション装置１の機能としては、本発明の作用を実現するのに必要なものがあれば良く、それ以外の機能については個別の必要に応じて付加すれば良い。
実際に操作スイッチ群６による操作が行われたことを検出した場合に、周辺に位置する物体の画像を重畳表示させるようにしても良い。この場合、運転者の視線がカーナビゲーション装置１の表示装置５に向けられている可能性がより高いと推定される状況で、運転者に注意を促すことができる。
距離検出手段は、車両周辺の物体との距離を例えばレーザなどを用いて直接検出するものでも良い。従って、ステレオ視による距離検出を行なわない場合、車外カメラ１５は２台１組でなくても良い。

また、１台の車外カメラ１５より得られる画像の分析結果より、周辺の動的物体、静的物体を認識し、連続した映像の変化状態に基づいて物体との距離を検出しても良い。
監視手段は、例えば光電スイッチなどを利用して、ユーザの手が操作手段の近傍に位置したことを検出する構成であっても良い。
必ずしも、所定距離内にある物体だけを表示させる必要はない。例えば、実際に表示装置５に表示されるシンボルのサイズが小さく、視認が困難であると判定されるものは表示しないように選別することもできる。また、元々撮像手段による撮像可能範囲が限られている場合には、表示可能な物体を全て表示させても良い。

本発明の一実施例であり、カーナビゲーション装置の電気的構成を示す機能ブロック図 カーナビゲーション装置の制御回路によって行われる制御内容を、本発明の要旨に係る部分のみ示すフローチャート 地図表示が３次元の場合の表示例であり、（ａ）はステップＳ４に対応する表示形態、（ｂ）はステップＳ５に対応する表示形態を示す図 地図表示が２次元の場合の図３相当図

符号の説明

図面中、１はカーナビゲーション装置、２は制御回路（制御手段）、２ａは映像分析／距離検出部（画像処理手段，距離検出手段）、２ｂは操作状態判定部（監視手段）、３は位置検出器（位置取得手段）、４は地図データベース、５は表示装置（表示手段）、６は操作スイッチ群（操作手段）、１５Ｌ，１５Ｒは車外カメラ（撮像手段）、１６は車内カメラ（監視手段）を示す。

Claims (4)

1. 車両の位置を取得する位置取得手段と、
   地図データが記憶される地図データベースと、
   車両周辺の画像を撮像するための撮像手段と、
   前記画像を処理することで、前記車両の周辺に存在する物体を抽出する画像処理手段と、
   前記車両の位置に応じた地図データを前記地図データベースより読み出して表示手段に表示させる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、ユーザに前記車両周辺の状況を報知することが適切であると判断される条件が成立した場合のみ、前記表示手段に表示される地図画像に、前記画像処理手段によって抽出された物体の画像を重畳して表示させることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 本体にユーザが操作入力を行うための操作手段を備え、
   前記制御手段は、ユーザが前記操作手段により操作入力を行った場合に、前記条件が成立したと判断することを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 本体にユーザが操作入力を行うための操作手段と、
   車室内における前記ユーザの行動状態を監視する監視手段とを備え、
   前記制御手段は、前記監視手段によって前記ユーザが前記操作手段による操作入力を行おうとしたことが認識された場合に、前記条件が成立したと判断することを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 前記車両と、その周辺に位置する物体との距離を検出する距離検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記条件が成立したと判断すると、前記距離検出手段によって検出される距離が所定以下である物体の画像だけを、前記地図画像に重畳して表示させることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用ナビゲーション装置。
   
   

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