JP4899746B2 - 経路案内表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、探索された目的地までの経路案内を行う経路案内表示装置に関する。

設定された所望の目的地までの経路を探索し、探索された経路の経路案内を行うナビゲーション装置が考案、実施されている。このようなナビゲーション装置では、例えば、地図データから描画された車両の現在位置に対応する地図画像を車載モニタに表示させながら所望の目的地までの経路案内をする。

このとき、ナビゲーション装置は、経路へと誘導する経路誘導情報を地図画像上に表示させることで、探索された経路上を車両が確実に走行することができるように運転支援する。このような地図画像として、あたかも車両のフロントガラス越しからの視線により視認されるような地図画像を生成することで、ユーザの理解度を高めることが主流となってきている。この場合、実際に存在する建造物や走行車線の路面にペイントされた交通標識なども忠実に再現されるため、ドライバは、実際にフロントガラス越しの風景と車載モニタ上に表示される画像とを違和感なく視認することができる。

経路誘導情報は、例えば、矢印状の図形などであり、車載モニタに表示させる地図上に適切なサイズで適切な位置に重畳させることで、車線変更指示を含む誘導すべき経路の進行方向、経路上の右左折ポイントでの右左折方向などを的確に指示することができる。

このようなナビゲーション装置において、地図を車載モニタに表示させながら経路案内をする手法に替えて、車両に搭載された車載カメラにより走行する車両から実際に撮影した車両前方の風景画像を車載モニタに表示させながら経路案内する手法が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２８１７９５号公報

しかしながら、車載カメラで撮影された車両前方画像の道路画像上に矢印状の図形などである経路誘導情報を重畳させると、走行車線の路面の視認性が低下し、例えば、自車両が走行する走行車線の路面状況や路面にペイントされた交通標識などを把握することを困難にしてしまうといった問題がある。

また、車載カメラで撮影された車両前方画像には、経路案内に必要となる走行車線を撮影した道路画像の他にも、例えば、対向車線や他の車線上を走行している車両、走行車線近傍に存在する歩行者、静止物体など、経路案内に不必要な物まで映りこんでしまう。このような物体が映りこんでしまった車両前方画像に、上述したような矢印状の図形といった経路誘導情報を重畳させて経路案内を実行すると、視認性が悪く正確な経路案内を提供することができない虞がある。

これは、車載カメラで撮影された車両前方画像だけでなく、地図データ、道路データなどから生成した車両のフロントガラス越しからの視線により視認されるような地図画像の道路画像上に経路誘導情報を重畳する場合も同様である。この場合、車両や歩行者などの突発的に現れる障害物は表示されないが、データとしてあらかじめ記憶されている道路画像周辺に存在する建造物は表示されることになるため、同様に視認性が悪くなるとともに、データとしてあらかじめ記憶されている路面にペイントされた交通標識などの表示を阻害してしまうといった問題がある。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、自車両が走行する走行車線の路面の視認性を低下させることなく、高い視認性を確保した経路案内を実行することができる経路案内表示装置を提供することを目的とする。

経路を案内する経路案内図形を生成し、生成した経路案内図形を経路案内用の画像中の探索された経路に該当する道路画像上以外の領域に道路画像を明示するように重畳させた画像を表示する。

本発明によれば、車両が走行する走行車線の路面の視認性を低下させることなく、高い視認性を確保した極めて良好な経路案内を実行することを可能とする。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１を用いて、本発明の第１の実施の形態として示す経路案内表示装置１について説明をする。図１に示すように、経路案内表示装置１は、入力部１１と、車両位置算出部１２と、地図データベース１３と、カメラ装置１４と、表示装置１５と、制御処理部２０とを備えている。このような経路案内表示装置１は、車両に搭載される。

入力部１１は、経路案内表示装置１に対するコマンドを入力したり、経路案内表示装置１の設定を変更したり、経路案内を希望する所望の目的地を入力したり、表示装置１５に表示され提案された複数の経路から所望の経路を選択したりする際に、ユーザによって用いられる。入力部１１は、例えば、キーボード、表示装置１５と組み合わせて使用されるタッチパネル、マウス、ポインティングデバイスなどの各種入力デバイスを用いることができる。また、入力部１１は、経路案内表示装置１を遠隔操作するリモートコントローラなどであってもよい。

車両位置算出部１２は、自車両の現在位置を走行車線単位で算出する。車両位置算出部１２はＧＰＳ（Global Positioning System）や、基準局が発信するＦＭ放送の電波を利用して、ＧＰＳの計測結果の誤差を修正して精度を高めるようにしたＤＧＰＳ（Differential GPS）、さらに高精度のＧＰＳ情報や走行車線を検出するために整備されたインフラストラクチャーから提供される情報を取得して自車両の現在位置を走行車線単位で算出する。また、車両位置算出部１２は、自律航法を組み合わせて位置情報を算出するようにしてもよい。さらに、車両位置算出部１２は、光ビーコン、電波ビーコンを介して提供される位置情報を用いたり、マップマッチングによる補正などを行うことで、車両の現在位置を高い精度で算出することができる。

地図データベース１３は、マップマッチング、ルートガイダンスなどに用いる地図データ、道路データ、地図上に表示させるアイコンデータなど、経路案内に必要となる各種データを格納している。地図データベース１３に格納されている道路データは、道路の車線数、道幅情報、道路の起伏情報を含んでいる。このような地図データベース１３には、例えば、着脱自在な記憶媒体である光ディスクや、固定的に設置されるＨＤ（Hard Disk）などを用いることができる。また、地図データベース１３として、フラッシュメモリといった半導体メモリを搭載した各種リムーバブルメディアなどを用いるようにしてもよい。

カメラ装置１４は、車両に搭載された車載カメラであり、車両の前方の風景を撮影可能なように設置されている。カメラ装置１４は、撮像素子として、例えば、小型で高画質の画像を撮像することができるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）などを用いている。カメラ装置１４で撮影された車両前方画像は、電気信号として画像合成部２５に出力される。

表示装置１５は、車両に搭載され、制御処理部２０によって生成された表示画像を表示させる車載モニタである。表示装置１５は、例えば、液晶ディスプレイなどであり、主にドライバであるユーザに視認し易い位置に設置される。また、表示装置１５の表示パネルは、タッチパネルになっていてもよい。

制御処理部２０は、経路探索部２１と、経路誘導図形生成部２２と、経路案内図形変換部２３と、メモリ２４と、画像合成部２５と、制御部２６とを備えている。

経路探索部２１は、車両位置算出部１２によって算出される自車両の現在位置を出発地として、ユーザによって設定される目的地までの走行車線単位の経路を、地図データベース１３に記憶された情報を用いて計算して経路探索を行う。

経路探索部２１は、例えば、ダイクストラ法などを用いて、設定された目的地まで最短距離で到達することができる経路を算出する。また、経路探索部２１が算出する経路は、最短時間で目的地まで到達することができる経路であったり、所定の条件を満たす経路などであってもよい。所定の条件としては、渋滞を避けるなど、ユーザによって指定することもできる。また、経路探索部２１は、交通情報センタなどから提供される渋滞状況などを示す情報である交通情報を取得することで、高い精度で経路を算出することができる。

経路探索部２１で算出された経路は、経路情報として経路誘導図形生成部２２に出力される。

経路誘導図形生成部２２は、経路探索部２１から出力された経路情報に基づき、探索された経路上に存在する分岐点で指示される誘導方向に応じて当該経路へと誘導する経路誘導図形を生成する。

例えば、経路誘導図形は、図２に示すようにカメラ装置１４で撮影された車両前方画像中の道路画像ＲＧ上に重畳させた矢印図形ＹＺなどである。このような経路誘導図形を車両前方画像に重畳させることで、経路探索部２１で算出された経路の分岐点における誘導方向を視覚的に提示することができる。図２に示す例では、経路誘導図形である矢印図形ＹＺが重畳された車両前方画像により、直近の分岐点において左折することで経路を追従できることが分かる。

経路案内図形変換部２３は、経路案内用の画像であるカメラ装置１４で撮影された車両前方画像に経路案内図形を重畳させるのに際し、経路案内図形を車両前方画像に対応するような画像へと座標変換する。経路案内図形変換部２３は、所定の平面図形としてあらかじめ用意されている経路案内図形を図示しない記憶部に記憶しており、制御部２６の制御に応じて、メモリ２４に記憶されている座標変換式を用いて座標変換をする。経路案内図形変換部２３の処理については、後で詳細に説明をする。

メモリ２４は、経路案内図形変換部２３による座標変換処理で用いる座標変換式を記憶している。

画像合成部２５は、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像の所定の位置に、経路案内図形変換部２３で変換された経路案内図形、経路誘導図形生成部２２で生成された経路誘導図形を重畳する合成処理を行う。画像合成部２５で合成処理された画像は、表示装置１５に出力される。

制御部２６は、経路案内表示装置１を統括的に制御する制御手段である。また、制御部２６は、経路案内図形変換部２３による経路案内図形の座標変換処理において、車両内に設置されたカメラ装置１４の、例えば、設置位置、撮像方向、画角などによって決まるパラメータを経路案内図形変換部２３に与える。

なお、本発明の第１の実施の形態として示す経路案内表示装置１は、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像に経路案内図形を重畳させるようにしているが、車両のフロントガラス越しからの視線により視認されるような地図画像を生成して、その地図画像上に経路案内図形を重畳させることもできる。

例えば、制御部２６は、地図データベース１３から地図データ、道路データなどを読み出して、経路案内用の画像として、ナビゲーション用の地図を生成し表示装置１５に表示させる。このとき、制御部２６は、生成した経路案内用の画像に、経路誘導図形生成部２２で生成された経路誘導図形、経路案内図形変換部２３で変換された経路案内図形を重畳して、表示装置１５を介して表示させる。

［経路案内図形変換部２３の処理］
上述したように経路案内図形変換部２３は、メモリ２４に記憶された座標変換式を用いて、経路案内図形を、車両前方画像に適合するような画像へと座標変換する。経路案内図形は、経路探索部２１で探索された経路に相当する道路画像を俯瞰した際に、道路画像の幅を規定し、道路画像周囲の一部領域を遮蔽する形状をした図形である。

経路案内図形変換部２３は、このような平面図形である経路案内図形を、カメラ装置１４で撮影される車両前方画像に対応させて、遠くにあるほど小さくなるように遠近感を出した座標変換を実行する。

また、経路案内図形変換部２３は、座標変換を実行した後、さらに遠近感を出すために経路案内図形の色の濃淡を変化させたり、透明度を変化させたりする。例えば、経路案内図形変換部２３は、遠くに存在するように座標変換された経路案内図形の一部領域の色を濃くし、近くに存在するように座標変換された経路案内図形の一部領域の色を薄くする。また、例えば、経路案内図形変換部２３は、遠くに存在するように座標変換された経路案内図形の一部領域の透明度を減少させ、近くに存在するように座標変換された経路案内図形の一部領域の透明度を増加させる。

このように、経路案内図形変換部２３は、座標変換された経路案内図形の色の濃淡、または透明度を変化させることで、さらに、遠近感を強調することができる。

続いて、図３，４，５を用いて、メモリ２４に記憶される座標変換式を導出しながら、経路案内図形変換部２３で実行される座標変換処理について説明をする。図３は、上方から俯瞰した道路画像ＲＧに対して、経路案内図形ＰＬ，ＰＲが左右に配された様子を示した図である。ここで、図３に示すように、道路画像ＲＧ、経路案内図形ＰＬ，ＰＲからなる俯瞰画像に、車両の進行方向である矢印Ｆｗ方向をＹ軸とし、道路画像ＲＧの幅方向をＸ軸としたＸＹ座標を設定する。なお、このＸＹ座標は、俯瞰画像を表す座標として俯瞰座標とも呼ぶ。

このような、俯瞰画像である経路案内図形ＰＬ，ＰＲを、図４，５（図４はＹ軸、図５はＸ軸について）に示すような視点Ｅから視認して、表示座標ｘｙに設置したスクリーンへと透視投影させると、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像に対応して、重畳した際に遠方ほど小さく視認される遠近感を有する図形へと変換することができる。つまり、俯瞰座標ＸＹを表示座標ｘｙへと座標変換することで、経路案内図形ＰＬ，ＰＲを車両前方画像に重畳することができる画像へと変換することができる。

このような座標変換を実現するメモリ２４に記憶された座標変換式は、図４，５から以下のようにして導出することができる。

まず、図４を用いて俯瞰座標ＸＹのＹ軸から表示座標ｘｙのｙ軸へと座標変換する式を導出する。図４に示すように、視点Ｅから表示座標ｘｙまでの距離をＤＳとすると、表示座標ｘｙの任意の点のｙ座標は、以下に示す（１）式のようになる。

ｙ＝−ＤＳ・ｔａｎθ−ＤＳ・ｔａｎω
＝−ＤＳ（ｔａｎθ＋ｔａｎω） ・ ・ ・ （１）
また、図４に示すように、俯瞰座標ＸＹからの視点Ｅまでの高さをｈとすると、俯瞰座標ＸＹ上に展開されている経路案内図形ＰＬ，ＰＲの任意の点のＹ座標は、以下に示す（２）式のようになる。

Ｙ＝［ｈ／ｓｉｎ（θ＋ω）］・（１／ｃｏｓ２θ）＋ｃ
＝［ｈ／（ｔａｎθ＋ｔａｎω）］・（１／ｃｏｓ２θ）＋ｃ ・ ・ ・ （２）
これより、（１）式、（２）式から、Ｙ座標は、以下に示す（３）式のようになる。

Ｙ＝（−ｈ・ＤＳ／ｃｏｓ２θ）・（１／ｙ）＋ｃ ・ ・ ・ （３）
ここで、ｂ＝ｈ・ＤＳ／ｃｏｓ２θとすると、（３）式は、（４）式に示すようになる。

Ｙ＝（−ｂ／ｙ）＋ｃ ・ ・ ・ （４）
続いて、図５を用いて俯瞰座標ＸＹのＸ軸から表示座標ｘｙのｘ軸へと座標変換する式を導出する。図５から分かるように、俯瞰座標ＸＹの任意の点のＸ座標と、表示座標ｘｙの任意の点のｘ座標とは、幾何図形の比の関係から以下に示す（５）式のようになっている。

Ｘ／［（Ｙ−ｃ）・ｃｏｓθ］＝ｘ／ＤＳ ・ ・ ・ （５）
（５）式を整理すると、（６）式に示すようになる。

Ｘ＝（ｃｏｓθ／ＤＳ）・ｘ・（Ｙ−ｃ） ・ ・ ・ （６）
（６）式を（４）式を用いて整理すると（７）式に示すようになる。

Ｘ＝（ｃｏｓθ／ＤＳ）・ｘ・（−ｂ／ｙ）
＝−ｂ・（ｃｏｓθ／ＤＳ）・（ｘ／ｙ） ・ ・ ・ （７）
ここで、ａ＝ｂ・（ｃｏｓθ／ＤＳ）とすると、（７）式は、（８）式に示すようになる。

Ｘ＝−ａ・（ｘ／ｙ） ・ ・ ・ （８）
メモリ２４は、このようにして導出される座標変換式である（４）式、（８）式を記憶しており、経路案内図形変換部２３は、メモリ２４に記憶された座標変換式を用いて、俯瞰座標ＸＹ上に展開されている経路案内図形ＰＬ，ＰＲのＸ，Ｙ座標を、表示座標ｘｙのｘ，ｙ座標へと座標変換する。（４）式、（８）式のａ，ｂ，ｃは、カメラ装置１４の設置位置、撮像方向、画角などによって決まる定数であり、車両へのカメラ装置１４の設置によって定められ、制御部２６によって経路案内図形変換部２３へと与えられる。

このようにして、経路案内図形変換部２３で変換された経路案内図形ＰＬ，ＰＲは、例えば、図６に示すような形状へと変化され、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像に重畳させた場合に、図７，８に示すような画像として表示装置１５を介して表示される。つまり、経路案内図形ＰＬ，ＰＲは、経路案内用の画像に重畳させた際に、探索された経路に該当する道路画像上以外の領域に、道路画像を明示するように重畳される。

また、図６，図７，図８に示すように、経路案内図形ＰＬ，ＰＲの色の濃淡も一様ではなく、遠近感を強調するように変化させられている。

また、経路案内図形ＰＬ，ＰＲは、道路画像の幅を規定し、道路画像周囲の一部領域を遮蔽する形状をした図形であるが、必ずしも、図６乃至図８に示すように経路案内をする走行車線に対応した道路画像を残し、経路案内用の画像の端部までの領域を全て遮蔽する必要はなく、複数の走行車線が存在する場合には、例えば、図９に示すように、経路案内をする走行車線に隣り合う走行車線の道路画像のみを遮蔽するようにしてもよい。

これにより、経路案内をする走行車線を明確にするとともに、障害物が視認されることを最小限度遮蔽しながら周囲環境の様子も良好に視認することができる。

［経路案内表示装置１の処理動作］
続いて、図１０に示すフローチャートを用いて、経路案内表示装置１の処理動作について説明をする。

ステップＳ１において、制御部２６は、経路探索部２１に対して、ユーザによって入力された所望の目的地を設定する。また、ユーザは、目的地の他に経由地を設定するようにしてもよい。なお、以下の説明においては、経由地は、特に設定されず目的地のみ設定がなされたものとする。

ステップＳ２において、制御部２６は、経路探索部２１を制御して、車両位置算出部１２によって算出される自車両の現在位置から設定された目的地までの最適な経路を算出させ、経路探索を実行する。経路探索部２１は、例えば、最短時間、または最短距離で走行することができる経路を最適な経路として算出する。このとき、経路探索部２１は、交通情報センタなどから提供される交通情報を利用して最適な経路を算出するようにしてもよい。

ステップＳ３において、制御部２６は、経路探索部２１によって算出された複数の経路探索結果から、ユーザによって選択された所望の経路を経路案内を実行する経路に設定する。

ステップＳ４において、制御部２６は、経路案内図形変換部２３を制御し、経路案内図形ＰＬ，ＰＲを座標変換する。このとき、経路案内図形変換部２３は、座標変換した経路案内図形ＰＬ，ＰＲの色の濃淡、または透明度を変化させる。

ステップＳ５において、制御部２６は、画像合成部２５を制御して、経路案内図形ＰＬ，ＰＲをカメラ装置１４で撮影された車両前方画像に重畳させる。そして、経路案内図形ＰＬ，ＰＲを重畳した車両前方画像を表示装置１５介して表示させ、経路案内を開始する。このとき、制御部２６は、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像を画像処理することで道路を撮影した道路画像の位置を抽出し、重畳させる経路案内図形ＰＬ，ＰＲの位置などを補正するようにしてもよい。

ステップＳ６において、制御部２６は、経路探索部２１によって探索され、ユーザによって設定された経路中に、分岐点があるかどうか判断する。制御部２６は、分岐点があると判断した場合には処理をステップＳ７へと進める一方、分岐点がないと判断した場合には処理をステップＳ１１へと進める。

ステップＳ７において、制御部２６は、経路誘導図形生成部２２を制御し、経路探索部２１によって探索され、ユーザによって設定された経路に基づく直近の分岐点における経路誘導図形を走行車線単位で生成する。

ステップＳ８において、制御部２６は、車両位置算出部１２で算出される車両の現在位置から分岐点までの距離が所定の閾値以内となったかどうかを判断する。制御部２６は、分岐点までの距離が所定の閾値以内となった場合、ステップＳ９へと処理を進める一方、分岐点までの距離が所定の閾値よりも長い場合、ステップＳ６へと処理を戻す。

ステップＳ９において、制御部２６は、画像合成部２５を制御して、経路誘導図形生成部２２で生成された経路誘導図形をカメラ装置１４で撮影された車両前方画像に重畳させる。そして、経路誘導図形を重畳した車両前方画像を表示装置１５を介して表示させ、分岐点における経路誘導を開始する。

ステップＳ１０において、制御部２６は、車両位置算出部１２で算出される車両の現在位置に基づき、分岐点を通過したかどうかを判断する。制御部２６は、分岐点を通過した場合は、ステップＳ１１へと処理を進める一方、分岐点を通過していない場合には、ステップＳ９へと処理を戻す。

ステップＳ１１において、制御部２６は、ステップＳ１で設定した目的地や目的地周辺に到達したかどうかを判断する。制御部２６は、目的地や目的地周辺にまだ到達していない場合には、処理をステップＳ６へと戻す一方、目的地や目的地周辺に到達した場合には、経路案内を終了する。

［第１の実施の形態の効果］
このように、本発明の第１の実施の形態として示す経路案内表示装置１は、制御部２６の制御により、経路案内用の画像中の探索された経路に該当する道路画像上以外の領域に、道路画像を明示するように経路案内図形ＰＬ，ＰＲを重畳させる。

これにより、車両が走行する走行車線の路面の視認性を低下させることなく、高い視認性を確保した極めて良好な経路案内を実行することができる。

また、経路案内図形変換部２３は、経路案内図形ＰＬ，ＰＲを重畳させる経路案内用の画像に対応して、遠近感を示す形状、遠近感を示す濃淡又は透明度となるように、経路案内図形ＰＬ，ＰＲを変換することで、経路案内用の画像に対応したより自然な図形としながら、遠近感を強調したよりリアルな経路案内を実現することができる。

また、経路案内図形ＰＬ，ＰＲは、経路案内用の画像中の探索された経路に該当する道路画像の幅を規定し、道路画像周囲の一部領域を遮蔽する形状である。

そのため、例えば、経路案内用の画像を、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像とする場合、対向車線や他の車線上を走行している車両、走行車線近傍に存在する歩行者、静止物体など、経路案内に不必要な物を視界から排除することができるとともに、路面にペイントされた交通標識などの視認性を確保することができる。

また、経路案内用の画像として、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像だけでなく、地図データ、道路データなどから生成した車両のフロントガラス越しからの視線により視認されるような地図画像とした場合にも、データとしてあらかじめ記憶されている道路画像周辺に存在する建造物は表示されることになるため、経路案内に不必要な物を視界から排除することができるとともに、路面にペイントされた交通標識などの視認性を確保することができる。

［第２の実施の形態］
次に、図１１を用いて本発明の第２の実施の形態として示す経路案内表示装置２について説明をする。

図１１に示すように、本発明の第２の実施の形態として示す経路案内表示装置２は、上述した第１の実施の形態として示す経路案内表示装置１の構成に、分岐点距離算出部２７を付加しただけである。したがって、経路案内表示装置１と重複する機能部については、同一番号を付し説明を省略し、必要に応じて適宜説明をする。

経路案内表示装置２は、車両の現在位置から分岐点までの距離に応じて、経路案内図形の形状を変化させたり、道路画像周囲の一部領域を遮蔽していた経路案内図形の透明度を変化させたりすることで、車両の車線変更時の走行車線の視認性や、分岐点における誘導方向の指示をより明確に提示することができる。経路案内表示装置２は、このような経路案内図形の形状を変化させる処理を実行するために、車両の現在位置と分岐点との距離を算出する分岐点距離算出部２７を備えている。

分岐点距離算出部２７は、車両位置算出部１２によって算出される車両の現在位置と、経路誘導図形生成部２２から提供される経路誘導図形を生成する分岐点の位置に関する情報とを用いて、車両の現在位置から分岐点までの距離を算出する。分岐点距離算出部２７によって算出された車両の現在位置から分岐点までの距離は、距離情報として経路案内図形変換部２３に出力される。

経路案内図形変換部２３は、上述した経路案内表示装置１と同様にメモリ２４に記憶された座標変換式を用いたカメラ装置１４で撮影された車両前方画像に対して、経路案内図形を重畳するための座標変換処理を実行するとともに、分岐点距離算出部２７によって算出された車両の現在位置から分岐点までの距離情報に基づき経路案内図形の変化処理を実行する。また、経路案内図形変換部２３は、分岐点距離算出部２７によって算出された車両の現在位置から分岐点までの距離情報に基づき経路案内図形の透明度を変化させる。

なお、本発明の第２の実施の形態として示す経路案内表示装置２は、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像に経路案内図形を重畳させるようにしているが、車両のフロントガラス越しからの視線により視認されるような地図画像を生成して、その地図画像上に経路案内図形を重畳させることもできる。

［経路案内図形変換部２３の処理］
経路案内図形変換部２３による車両の現在位置から分岐点までの距離情報に応じた経路案内図形に対する処理は、具体的には、誘導方向が指示された分岐点近傍において、変更する走行車線をドライバに確実に提示することができるようにする処理手法（第１の変化処理手法）と、分岐点近傍において、指示された誘導方向側の視認性を高めるようにする処理手法（第２の変化処理手法）とに大別される。

（１）第１の変化処理手法
まず、経路案内図形変換部２３による経路案内図形に対する第１の変化処理手法について説明をする。上述したように第１の変化処理手法は、誘導方向が指示された分岐点近傍において、変更する走行車線をドライバに確実に提示することができるようにする処理手法である。

第１の変化処理手法には、車両の現在位置と分岐点との距離レベル（第１距離レベル、第２距離レベル）に対応した２種類の手法がある。車両の現在位置と分岐点との距離レベルは、ある程度のマージンを有しており、経路案内図形の変化を開始させる開始地点を含んだ第１距離レベルと、第１距離レベルよりも分岐点よりの第２距離レベルとがある。

まず、経路案内図形変換部２３は、メモリ２４に記憶された座標変換式を用いて、車両前方画像に適合するような画像へと座標変換された経路案内図形を、分岐点距離算出部２７から出力される距離情報より、車両の現在位置と分岐点との距離が、第１距離レベルとなったことに応じて、当該経路案内図形で幅を規定される道路画像を分岐点で指示された誘導方向側に移動させるように変化させる。

例えば、分岐点で右折方向を指示されている場合、経路案内図形変換部２３は、図６に示した経路案内図形ＰＬ，ＰＲを、図１２に示すような経路案内図形ＰＬ，ＰＲへと変化させる。図１２に示すように、経路案内図形変換部２３は、経路案内図形ＰＬ，ＰＲを、当該経路案内図形ＰＬ，ＰＲで幅を規定される道路画像を分岐点で指示された誘導方向である右折方向側に移動させるように変化させる。

このようにして、経路案内図形変換部２３で変化された、図１２に示すような経路案内図形ＰＬ，ＰＲは、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像に重畳させた場合に、図１３に示すような画像として表示装置１５を介して表示される。

これにより、図１３に示すように、分岐点の手前にて車線変更する走行車線の視認性を高め、経路案内画像に重畳された経路誘導図形ＩＭで示される分岐点での誘導方向を良好に把握することができる。

次に、経路案内図形変換部２３は、メモリ２４に記憶された座標変換式を用いて、車両前方画像に適合するような画像へと座標変換された経路案内図形を、分岐点距離算出部２７から出力される距離情報より、車両の現在位置と分岐点との距離が、第２距離レベルとなったことに応じて、分岐点で指示された誘導方向側に道路画像の幅を広げるように変化させる。

例えば、分岐点で右折方向を指示されている場合、経路案内図形変換部２３は、図１３に示した経路案内図形ＰＬ，ＰＲを、図１４に示すような経路案内図形ＰＬ，ＰＲへと変化させる。図１４に示すように、経路案内図形変換部２３は、経路案内図形ＰＬ，ＰＲのうち、分岐点で指示された誘導方向側、ここでは、右折方向側の経路案内図形ＰＲの道路画像の幅を規定する辺Ｌ１を、道路画像の幅を広げるように内側へと膨らみを持たせて変化させる。

図１５は、さらに、車両が分岐点へと近付いた場合の経路案内図形ＰＬ，ＰＲとを示した図である。図１５に示すように、第２の距離レベルとなり分岐点へとさらに近づくと、経路案内図形ＰＲの辺Ｌ１は、さらに、道路画像の幅を広げるように内側へと膨らみを持たせて変化されることになる。

このようにして、経路案内図形変換部２３で変化された図１５に示すような経路案内図形ＰＬ，ＰＲは、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像に重畳させた場合に図１６に示すような画像として表示装置１５を介して表示される。

これにより、図１６に示すように、分岐点の手前にて車線変更する走行車線の視認性を高め、経路案内画像に重畳された経路誘導図形ＩＭで示される分岐点での誘導方向を良好に把握することができる。

（２）第２の変化処理手法
続いて、経路案内図形変換部２３による経路案内図形に対する第２の変化処理手法について説明をする。上述したように第２の変化処理手法は、誘導方向が指示された分岐点近傍において、指示された誘導方向側の視認性を高めることができるようにする処理手法である。

第２の変化処理手法では、経路案内図形変換部２３は、メモリ２４に記憶された座標変換式を用いて、車両前方画像に適合するような画像へと座標変換された経路案内図形を、分岐点距離算出部２７から出力される距離情報より、車両の現在位置と分岐点との距離が分岐点に極めて接近する程度の距離となったことに応じて、分岐点で指示されている誘導方向側の経路案内図形の透明度を増加させるように変化させる。

例えば、分岐点で右折方向を指示されている場合、経路案内図形変換部２３は、図１７に示すように経路案内図形ＰＬ，ＰＲのうち、分岐点で指示された誘導方向側、ここでは、右折方向側の経路案内図形ＰＲの透明度を増加させて、経路案内図形ＰＲを重畳させた経路案内画像の様子を視認できるようにする。

これにより、図１７に示すように、分岐点で誘導される誘導方向側の様子、例えば、進行方向の路面状況や路面にペイントされた交通標識などを明確に視認することができるともに、経路案内画像に重畳された経路誘導図形ＩＭで示される分岐点での誘導方向を良好に把握することができる。

このとき、経路誘導方向とは、逆側の経路案内図形ＰＬの透明度を低減させ不透明にするようにしてもよい。これにより、経路誘導図形ＩＭを重畳させなくとも、透明度を高くすることで視認線を向上させた経路案内図形ＰＲが存在する方向への誘導であることを強調することができる。

（３）第１の変化処理手法の発展
上述したように、経路案内図形変換部２３は、第１の変化処理手法として、誘導方向が指示された分岐点近傍において変更する走行車線をドライバに確実に提示することができるように、経路案内図形の形状を変化させた。

このとき、経路案内図形変換部２３は、分岐点で指示された誘導方向側に重畳する経路案内図形の形状を経路案内用の画像における高さ方向において低くなるように変化させ、分岐点で指示された方向とは逆側に重畳する経路案内図形の形状を経路案内用の画像における高さ方向において高くなるように変化させる。

例えば、分岐点で右折方向を指示されている場合、経路案内図形変換部２３は、図１２に示した経路案内図形ＰＬ，ＰＲを、図１８に示すような経路案内図形ＰＬ，ＰＲへと変化させる。図１８に示すように、経路案内図形変換部２３は、経路案内図形ＰＬ，ＰＲのそれぞれ高さ方向を規定する辺Ｌ２，Ｌ３を水平状態から右斜めに傾けるように変化させている。

このようにして、経路案内図形変換部２３で変化された、図１８に示すような経路案内図形ＰＬ，ＰＲは、カメラ装置１４で撮影された車両前方画像に重畳させた場合に、図１９に示すような画像として表示装置１５を介して表示される。

また、経路案内図形変換部２３は、車両が、さらに分岐点へと近付いた場合、上述した図１４〜図１７の経路案内図形ＰＬ，ＰＲに対応させて、図２０〜図２３に示すように、経路案内図形ＰＬ，ＰＲのそれぞれ高さ方向を規定する辺Ｌ２，Ｌ３を水平状態から右斜めに傾けるように変化させる。

つまり、図１８〜図２３に示すように、経路案内図形変換部２３は、車両が分岐点へと近付くにつれ、分岐点で指示された誘導方向側である右折方向側に重畳する経路案内図形ＰＲの形状を経路案内用の画像における高さ方向において低くなるように変化させ、分岐点で指示された方向とは逆側に重畳する経路案内図形ＰＬの形状を経路案内用の画像における高さ方向において高くなるように変化させる。

これにより、例えば、道路画像上に重畳させる経路誘導図形ＩＭが存在していなくとも、分岐点で指示されている誘導方向を一瞥して理解させることができると同時に、誘導される車両進行方向の建物、目印などへ注意を促すことができる。

上述した例では、経路案内図形ＰＬ，ＰＲを、経路案内図形ＰＬ，ＰＲのそれぞれ高さ方向を規定する辺Ｌ２，Ｌ３を水平状態から右斜めに傾けるように変化させているが、図２４に示すように、車線変更により移動する側の経路案内図形ＰＲを変化させるようにしてもよい。このように、車線変更により移動する側の経路案内図形ＰＲのみを変化させると、より少ない演算処理でありながら、上述したような、分岐点で指示されている誘導方向を一瞥して理解させることができると同時に、誘導される車両進行方向の建物、目印などへ注意を促すことができる。

［経路案内表示装置２の処理動作］
続いて、図２５に示すフローチャートを用いて、経路案内表示装置２の処理動作について説明をする。なお、図２５に示したフローチャートは、上述した図１０の経路案内表示装置１の処理動作を示したフローチャートにステップＳ９ａの処理ステップを付加しただけである。したがって、重複する処理ステップは、同一番号を付して説明を省略し、付加された処理ステップについてのみ説明をする。

ステップＳ９ａにおいて、制御部２６は、経路案内図形変換部２３を制御し、車両位置算出部１２で算出される車両の現在位置から分岐点までの距離に応じて、経路案内画像に重畳された経路案内図形ＰＬ，ＰＲの変化処理を開始する。

［第２の実施の形態の効果］
このように、本発明の第２の実施の形態として示す経路案内表示装置２は、車両の現在位置と経路上に存在し所定の誘導方向を指示する分岐点との距離に応じて、経路案内図形の形状を変化させる。例えば、車両の現在位置が分岐点へ近付くにつれ、経路案内図形の形状を、当該経路案内図形で幅を規定される道路画像の位置を前記分岐点で指示された誘導方向側に移動させるように変化させる。また、車両の現在位置が前記分岐点へ近付くにつれ、経路案内図形の形状を、分岐点で指示された誘導方向側に道路画像の幅を広げるように変化させる。

これにより、分岐点の手前にて車線変更する走行車線の視認性を高め、分岐点での誘導方向を良好に把握することができる。

また、車両の現在位置が分岐点へ近付くにつれ、分岐点で指示された誘導方向側に重畳する経路案内図形の形状を、経路案内用の画像における高さ方向において低くなるように変化させる。

このように、車線変更により移動する側の経路案内図形のみを変化させると、より少ない演算処理でありながら、分岐点で指示されている誘導方向を一瞥して理解させることができると同時に、誘導される車両進行方向の建物、目印などへ注意を促すことができる。

さらに、車両の現在位置が分岐点へ近付くにつれ、分岐点で指示された誘導方向とは逆側に重畳する経路案内図形の形状を、経路案内用の画像における高さ方向において高くなるように変化させる。

これにより、例えば、道路画像上に重畳させる経路誘導図形ＩＭが存在していなくとも、分岐点で指示されている誘導方向を一瞥して理解させることができると同時に、誘導される車両進行方向の建物、目印などへ注意を促すことができる。

また、車両の現在位置と経路上に存在し所定の誘導方向を指示する分岐点との距離に応じて、道路画像周囲の一部領域を遮蔽する経路案内図形の透明度を変化させる。例えば、車両の現在位置が分岐点へ近付くにつれ、分岐点で指示された誘導方向側に重畳する経路案内図形の透明度を増加させるように変化させ、分岐点で指示された誘導方向とは逆側に重畳する経路案内図形の透明度を減少させるように変化させる。

これにより、分岐点で誘導される誘導方向側の様子、例えば、進行方向の路面状況や路面にペイントされた交通標識などを明確に視認することができるとともに、経路案内画像に重畳された経路誘導図形ＩＭで示される分岐点での誘導方向を良好に把握することができる。

このとき、経路誘導方向とは逆側の経路案内図形の透明度を低減させ不透明にするようにしてもよい。これにより、経路誘導図形ＩＭを重畳させなくとも、透明度を高くすることで視認線を向上させた経路案内図形が存在する方向への誘導であることを強調することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明の第１の実施の形態として示す経路案内表示装置の構成について説明するための図である。 経路誘導図形の一例を示した図である。 座標変換前の経路案内図形について説明するための図である。 座標変換式を導出するために用いる図である。 座標変換式を導出するために用いる図である。 座標変換後の経路案内図形の一例を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 経路案内図形のバリエーションを示した図である。 本発明の第１の実施の形態として示す経路案内表示装置の処理動作について説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態として示す経路案内表示装置の構成について説明するための図である。 分岐点への接近にともない変化させた座標変換後の経路案内図形の一例を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 分岐点への接近にともない変化させた座標変換後の経路案内図形の一例を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 分岐点への接近にともない変化させた座標変換後の経路案内図形の一例を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 分岐点への接近にともない変化させた座標変換後の経路案内図形の一例を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 前記経路案内図形を経路案内用の画像に重畳した様子を示した図である。 分岐点への接近にともない変化させた座標変換後の経路案内図形の一例を示した図である。 本発明の第２の実施の形態として示す経路案内表示装置の処理動作について説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 経路案内表示装置
２ 経路案内表示装置
１１ 入力部
１２ 車両位置算出部
１３ 地図データベース
１４ カメラ装置
１５ 表示装置
２０ 制御処理部
２１ 経路探索部
２２ 経路誘導図形生成部
２３ 経路案内図形変換部
２４ メモリ
２５ 画像合成部
２６ 制御部
２７ 分岐点距離算出部

Claims (9)

1. 車両の現在位置から目的地までの探索された経路を、経路案内用の画像に表示して経路案内をする経路案内表示装置であって、
   前記経路を案内する経路案内図形を生成する経路案内図形生成手段と、
   前記経路案内図形を重畳させる前記経路案内用の画像に対応して、遠近感を示す形状、遠近感を示す濃淡又は透明度となるように、前記経路案内図形を変換する変換手段と
   前記変換手段によって変換された前記経路案内図形を、前記経路案内用の画像中の前記探索された経路に該当する道路画像上以外の領域に、前記道路画像を明示するように重畳させる重畳手段と、
   前記重畳手段によって、前記経路案内図形を重畳された経路案内用の画像を表示する表示手段とを備えること
   を特徴とする経路案内表示装置。
2. 前記経路案内図形生成手段は、前記経路案内用の画像中の前記探索された経路に該当する道路画像の幅を規定し、前記道路画像周囲の一部領域を遮蔽する形状の図形を前記経路案内図形として生成すること
   を特徴とする請求項１記載の経路案内表示装置。
3. 前記車両の現在位置と前記経路上に存在し所定の誘導方向を指示する分岐点との距離に応じて、前記経路案内図形の形状を変化させる形状変化手段を備えること
   を特徴とする請求項２記載の経路案内表示装置。
4. 前記形状変化手段は、前記車両の現在位置が前記分岐点へ近付くにつれ、
   前記経路案内図形の形状を、当該経路案内図形で幅を規定される道路画像の位置を前記分岐点で指示された誘導方向側に移動させるように変化させること
   を特徴とする請求項３記載の経路案内表示装置。
5. 前記形状変化手段は、前記車両の現在位置が前記分岐点へ近付くにつれ、
   前記経路案内図形の形状を、前記分岐点で指示された誘導方向側に前記道路画像の幅を広げるように変化させること
   を特徴とする請求項４記載の経路案内表示装置。
6. 前記形状変化手段は、前記車両の現在位置が前記分岐点へ近付くにつれ、
   前記分岐点で指示された誘導方向側に重畳する経路案内図形の形状を、前記経路案内用の画像における高さ方向において低くなるように変化させること
   を特徴とする請求項３記載の経路案内表示装置。
7. 前記形状変化手段は、前記車両の現在位置が前記分岐点へ近付くにつれ、
   前記分岐点で指示された誘導方向とは逆側に重畳する経路案内図形の形状を、前記経路案内用の画像における高さ方向において高くなるように変化させること
   を特徴とする請求項６記載の経路案内表示装置。
8. 前記車両の現在位置と前記経路上に存在し所定の誘導方向を指示する分岐点との距離に応じて、前記道路画像周囲の一部領域を遮蔽する経路案内図形の透明度を変化させる透明度変化手段を備えること
   を特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載の経路案内表示装置。
9. 前記透明度変化手段は、前記車両の現在位置が前記分岐点へ近付くにつれ、
   前記分岐点で指示された誘導方向側に重畳する経路案内図形の透明度を増加させるように変化させ、
   前記分岐点で指示された誘導方向とは逆側に重畳する経路案内図形の透明度を減少させるように変化させること
   を特徴とする請求項８記載の経路案内表示装置。