JP5660140B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、目的地までの走行経路を案内するナビゲーション装置に関する。

従来、目的地点までの経路をディスプレイ上に表示したり、音声で案内することにより運転者が走行すべき経路を案内するナビゲーション装置が知られている。例えば、下記の特許文献１に記載の経路誘導装置では、経路誘導車両の前方風景に仮想先行車両を重畳させて表示することにより、運転者に進むべき走行経路を案内している。

特許文献１に記載の装置では、仮想走行車両と障害物との干渉を防止するために、仮想走行車両が障害物と干渉する場合には仮想先行車両の表示位置を上方や横に移動させている。また、自車両が誘導交差点に近づいた場合には、誘導交差点手前で仮想先行車両を加速させるとともに、交差点内で減速させて曲がり角で一時停止させるような表示態様にすることで運転者に曲がるべき交差点を通知している。

特開２００５−１２７９９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、仮想走行車両を用いて走行経路を案内しているため、経路案内が認識しにくいおそれがある。例えば、自車両の前方に実際に存在する車両と仮想走行車両とが重なったときに追従すべき仮想走行車両を見失う場合がある。

そこで本発明は、運転者にとって認識しやすい経路案内を行うナビゲーション装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るナビゲーション装置は、目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置であって、運転者の視界に画像を重畳表示する表示部と、経路を案内する案内物体が経路を先行して移動するように案内物体の画像を表示部に表示させて経路案内を行う制御部と、を備え、制御部は、視差画像を用いて前記案内物体を立体的に表示させ、車両とは異なる物体であって、浮遊した状態のまま上下方向もしくは横方向に揺動しながら前進し、浮遊した状態のまま地表付近から空中に上昇、或いは、空中から地表付近まで舞い降りる浮遊物体の画像を前記案内物体として表示させ、且つ、右左折の経路案内を行う交差点において、前方車両が存在する場合には、前記前方車両との重なりを避けて前記案内物体を前記交差点の上空に表示させる。
一形態では、制御部は、案内物体と自車両周辺の物体とが重なると判定した場合には、案内物体を自車両周辺の位置に上昇表示させ、その後に自車両周辺の物体がいなくなった場合には地表付近まで舞い降りる表示をさせて経路案内を行ってもよい。
一形態では、制御部は、自車両が走行する道路の道路環境情報を取得し、案内物体が該道路環境情報に応じた速度で移動するように該案内物体を表示部に表示させてもよい。

本発明に係るナビゲーション装置においては、制御部により車両とは異なる物体が案内物体として表示部に表示される。そのため、例えば案内物体と前方車両とが重なる位置に表示された場合であっても、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

また、制御部は、上下方向もしくは横方向に揺動する物体の画像を案内物体として表示してもよい。

このように構成することで、案内物体が周辺車両と異なる動きをすることから案内物体の認識が容易になる。よって、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

ここで、制御部は、浮遊物体の画像を案内物体として表示させてもよい。

このように構成することで、例えば案内物体が急激に上昇するような画像を表示した場合でも、運転者の違和感を低減することができる。そのため、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

また、制御部は、揺れながら前進する物体の画像を案内物体として表示してもよい。

このように構成することで、案内物体が周辺車両と異なる動きをすることから案内物体の認識が容易になる。よって、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

制御部は、案内物体と自車両周辺の物体との重なりを判定し、案内物体と自車両周辺の物体とが重なると判定した場合には、案内物体を上昇させることで自車両周辺の物体とは異なる位置に表示させて経路案内を行ってもよい。

このように構成することで、案内物体が自車両周辺の物体と重なって表示されることが防止される。よって、運転者が認識しやすい経路案内を行うことが可能となる。

また、制御部は、右左折の経路案内を行う交差点において、案内物体が交差点脱出方向を向いて停止した後に、交差点脱出方向へ進行するように画像を表示部に表示させて経路案内を行ってもよい。

このように構成することで、運転者に右左折すべき交差点の位置を明確に伝えることができる。よって、運転者が認識しやすい経路案内を行うことが可能となる。

また、制御部は、運転者の操作により表示部に表示される案内物体の種類を変更してもよい。

このように構成することで、運転者により選択された案内物体を表示することができる。よって、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

また、制御部は、案内物体の三次元画像を表示部に表示してもよい。

このように構成することで、案内物体が誘導しようとする地点までの距離が把握しやすくなり、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

本発明によれば、運転者にとって認識しやすい経路案内を行うことができる。

本発明に係るナビゲーション装置のブロック構成図である。 図１のナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。 図１のナビゲーション装置よる経路案内の一例を説明する概要図である。 図１のナビゲーション装置よる経路案内の一例を説明する概要図である。 図１のナビゲーション装置よる経路案内の一例を説明する概要図である。 図１のナビゲーション装置よる経路案内の一例を説明する概要図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係わるナビゲーション装置を示すブロック図である。同図において、ナビゲーション装置１は、ナビゲーションＥＣＵ（Electronic Control Unit）３、操作部１１、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１２、カメラ１３、表示部２１とを備えている。

ナビゲーションＥＣＵ３は、演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部となるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）、入力信号回路、出力信号回路、電源回路等により構成され、ナビゲーション装置１を統括制御する。ナビゲーションＥＣＵ３には、操作部１１、ＧＰＳ受信部１２及びカメラ１３及び表示部２１が電気的に接続されている。

操作部１１は、例えば車両に搭載される操作パネルであり、運転者がナビゲーション装置１に対して各種設定を行うための装置である。操作部１１は、例えば、リモートコントローラ、ディスプレイを利用したタッチパネル等としてもよい。運転者は、操作部１１を操作することにより目的地を設定する。例えば、運転者は、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力する、又は、予め登録された場所から目的地を選択する。さらに、運転者は、操作部１１を操作することにより、後述する案内物体の画像を設定することができる。

ＧＰＳ受信部１２は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより自車両の位置を検出する。ＧＰＳ受信部１２は、検出した自車両の位置を現在地情報としてナビゲーションＥＣＵ３に出力する。

カメラ１３は、自車両の周辺を撮像する装置である。カメラ１３は、自車両の周辺として、少なくとも前方を撮像する。カメラ１３は、必要に応じて側方、後方も撮像する。カメラ１３は、撮像画像のデータを画像情報としてナビゲーションＥＣＵ３に送信する。

ナビゲーションＥＣＵ３は、経路探索部３１、地図データベース３２、周辺車両情報取得部３３及び制御部３４を備えている。経路探索部３１は、操作部１１で入力された目的地とＧＰＳ受信部１２から取得した現在地とに基づいて、現在地から目的地までの運転経路を探索する。例えば、経路探索部３１は、地図データベース３２に格納された地図情報を参照して経路を探索する。経路探索部３１は、探索した経路情報を制御部３４に出力する。

地図データベース３２は、地図情報及び地図情報に関連付けされた情報が格納されたデータベースである。例えば、地図データベース３２には、ノード情報やリンク情報等の地図情報、カーブ情報等の道路属性が格納されている。なお、地図データベース３２は経路探索部３１から参照可能に構成されている。

周辺車両情報取得部３３は、カメラ１３による画像情報に基づいて周辺車両情報を取得する。ここで、周辺車両情報取得部３３は、周辺車両情報として、周辺車両の大きさ、自車両と周辺車両との相対速度及び相対距離を取得する。周辺車両情報取得部３３は、取得した周辺車両情報を制御部３４に出力する。なお、車両情報の取得は、カメラ１３の代わりにレーダを用いて行ってもよい。

制御部３４は、経路情報に基づいて案内物体の画像を生成して表示部２１に表示させる。制御部３４は、車両とは異なる物体を案内物体として表示部２１に表示させる。制御部３４は、案内物体として、上下方向もしくは横方向に揺動する物体を生成してもよい。例えば、案内物体として聖火ランナーの画像を生成してもよい。さらに、上下方向もしくは横方向に揺動する物体として、例えば鳥、飛行船、妖精又はＵＦＯ等の飛翔する物体の画像を生成してもよい。制御部３４は、操作部１１を介して運転者により選択された案内物体を受け付け、運転者により選択された案内物体の画像を表示部２１に表示させる。

制御部３４は、案内物体が経路探索部３１により探索された案内経路に沿って移動するように逐次案内物体の画像を生成し、映像として表示部２１に表示させる。また、制御部３４は、例えば案内経路上の右左折が必要な地点等の重要な地点では、自車両周辺の状態に基づいて案内物体の挙動が適切に変化するように制御を行う。制御部３４が上述のように案内物体を生成することで、運転者は表示部２１に表示される案内物体を追従することで目的地に到着することができる。

表示部２１は、制御部３４で生成された案内物体を運転者の視野に重畳して表示する装置である。例えば、表示部２１としては、両眼輻輳を利用し、左右の目に視差を含む画像を表示可能な透過型ヘッドマウントディスプレイや、左右の目に独立した視差画像を描画する左右狭視野角の２組のヘッドアップディスプレイが用いられる。表示部２１は、前方空間に視認距離を可変させた三次元画像を描画する。

次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１の動作について説明する。図２は、本実施形態に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。図２に示す処理は、例えばナビゲーション装置１の電源がＯＮされたタイミングから所定の間隔で繰り返し実行される。

まず、ナビゲーション装置１は、操作部１１を介して運転者により入力された目的地を入力する（Ｓ１）。次に、経路探索部３１は、地図データベース３２を参照し、現在地から目的地に到達できる適切な経路を探索する（Ｓ２）。

続いて、周辺車両情報取得部３３は、カメラ１３の画像情報を取得して周辺車両情報を取得する（Ｓ３）。そして、制御部３４は、Ｓ２の処理で得られた経路を先行して移動するような案内物体の画像を生成して表示部２１に表示させる（Ｓ４）。

図３を参照して案内物体を用いた経路案内の例を説明する。図３では、表示部２１により運転者の視界に案内物体として鳥の画像が重畳されて表示され、経路案内をしている場面の例を示している。図３に示すように、案内物体Ｔ１は案内経路を先行して浮遊しながら移動するように表示される。そのため、自車両は案内物体を追従して走行することにより、案内経路に沿って目的地まで到達することができる。

ここで、制御部３４は、案内物体Ｔ１を、自車両と適切な距離を維持しつつ揺れながら前進させるようにしてもよい。また、制御部３４は、地図情報や図示しない路車間通信装置を用いて自車両が走行している道路の法定速度、道路形状、道路の混み具合等の道路環境情報を取得し、案内物体Ｔ１を法定速度等の道路環境情報に応じた適切な速度で移動させるようにしてもよい。この場合、運転者は案内物体Ｔ１と適正な距離を維持しながら走行することにより、自車両の速度を意識することなく適正な速度で走行することができる。

図３では自車両の前方に車両が存在しない例を示したが、前方車両が存在する場合には案内物体Ｔ１が前方車両を越えない位置、例えば前方車両の直前の位置を移動するように表示される。これは記憶要因による立体視崩れを防止するためである。

記憶要因による立体視崩れとは、人間の距離知覚メカニズムに起因する現象である。この現象は、視差画像を用いて人為的に距離があるように描写した画像を表示したときに、自車両と視差画像との間に他の物体が入った場合に発生する。自車両と視差画像との間に他の物体が介在すると、重なりのつじつまが合わなくなるため、脳が当該他の物体の手前に視差画像があると補正して認識してしまう。そのため、前方車両よりも遠方に存在するように案内物体の視差画像を生成したとしても、前方車両を突き抜けて遠方に存在するように見せることは困難である。

このような立体視崩れを防ぐために、制御部３４は、案内物体を前方車両の手前に浮遊しながら前進するように表示部２１表示させて、自車両を誘導する。また、制御部３４は、案内物体が周辺車両との重なりを避けるように、上下方向又は横方向に揺動するように表示させてもよい。なお、自車両と先行車両との重なりの判定は、例えばヘッドマウントディスプレイに取り付けたカメラ等による画像判定によって行ってもよいし、車載された３Ｄカメラ又は測距レーダ等の距離測定装置を用いて行ってもよい。

図２の説明に戻る。Ｓ４において案内物体の生成及び表示が行われると、制御部３４は、ＧＰＳ受信部１２により現在位置を取得して、自車両が右左折の経路案内を行う交差点付近を走行しているか否かを判断する（Ｓ５）。制御部３４は、自車両が右左折の経路案内を行う交差点付近を走行していると判断した場合には、前方車両の有無により案内物体の表示内容を変更する（Ｓ６）。

図４，５を参照して制御部３４による案内物体の表示内容の変更について説明する。図４は、右折の経路案内を行う交差点において、前方車両が存在しない場合における案内物体の表示内容を示している。この場合、自車両が右折の経路案内を行う交差点に近づくと、案内物体は通常位置から加速して自車両よりも先に交差点に到達するとともに、交差点の中心部の道路に舞い降りる（案内物体Ｔ２Ａ）。

この際、舞い降りた案内物体Ｔ２Ａは、頭の向きが交差点の脱出方法を指し示す。なお、案内物体として、鳥以外の画像を用いている場合には、案内物体の種類に応じて運転者が進むべき進路を認識しやすいように表示内容を変更する。例えば、進行方向を指差す、矢印の付いた看板を持つ、又は、案内物体の上部に矢印を描画する等の表示内容にしてもよい。

その後、案内物体Ｔ２Ａは右折方向に飛び去り交差点を出た空中で飛翔したまま停止（ホバリング）し、自車両を誘導する（案内物体Ｔ２Ｂ）。このように、案内物体の表示内容を変更して交差点の進行方法を示すことにより、近接した位置に複数の交差点が連続している場合にも、自車両が進むべき進路を明確に案内することができる。

一方、図５は右折の経路案内を行う交差点において前方車両Ｖ１が存在する場合における案内物体の表示内容を示している。この場合、自車両が右折の経路案内を行う交差点に近づくと、案内物体Ｔ３Ａは前方車両Ｖ１のルーフを越えて前進し、交差点中央の上空で停止する。その後、案内物体Ｔ３Ａは右折方向に飛び去り交差点を出た空中で飛翔したまま停止し（案内物体Ｔ３Ｂ）、自車両を誘導する。なお、案内経路の誘導中に前方車両がいなくなった場合には、図４に示す案内物体Ｔ２Ａのように、地面に舞い降りる表示にしてもよい。

図５に示す例のように、案内物体を交差点中央の上空で停止されるように表示することは前述した記憶要因による立体視崩れを防止するためである。図６を参照して記憶要因による立体視崩れについて説明する。図６に示すように、前方車両Ｖ２が存在する交差点において、案内物体Ｔ４Ｂを地表付近に表示させた場合、案内物体Ｔ４Ｂと前方車両Ｖ２との重なりのつじつまが合わなくなり、記憶要因による立体視崩れが発生する。これにより、運転者は、案内物体Ｔ４Ｂが案内物体Ｔ４Ｃで示される位置に舞い降りたように錯覚してしまう。

これに対して、前方車両が存在する場合には、案内物体Ｔ４Ａを交差点中央の上空に表示することにより、重なりを避けて案内物体を表示することができる。このように案内物体の表示内容を変更することにより、自車両が右左折すべき位置を明確に示すことできる。

図２の説明に戻る。Ｓ６の処理が終了すると、制御部３４は、経路案内が終了したか否かを判断する（Ｓ７）。経路案内が終了したと判断した場合には一連のナビゲーション処理を終了する。

一方、Ｓ５の処理において、制御部３４が右左折の経路案内を行う交差点ではないと判断した場合にはＳ７の処理へ移行する。また、Ｓ７の処理において、経路案内が終了していないと判断した場合には、Ｓ３の処理に移行し、経路案内が終了するまで処理が繰り返される。

以上、本実施形態に係るナビゲーション装置１によれば、制御部３４により揺れながら前進する浮遊物体が案内物体として表示部２１に表示される。そのため、案内物体と前方車両とが重なる位置に表示された場合であっても、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

また、案内物体は浮遊物体であるため、案内物体を空中に上昇させたり地表付近まで移動させたりする場合にも違和感が少ない。そのため、運転者が認識しやすい経路案内を行うことができる。

なお、本実施形態は本発明に係るナビゲーション装置の一例を示すものである。本発明に係るナビゲーション装置は、本実施形態に係るナビゲーション装置１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、本実施形態に係るナビゲーション装置１を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上記実施形態では、前方車両の有無により案内物体の表示内容を変更させているが、前方車両ではなく、その他の障害物との重なりを検出して表示内容を変更してもよい。

また、上記実施形態では、交差点に進入するか否かによって案内を変更する例を説明したが、他の場所で案内を変更してもよい。例えば、通常のナビゲーション装置で交差点拡大図が表示されるような重要ポイントにおいて案内を変更してもよい。

１…ナビゲーション装置、１１…操作部、１２…受信部、１３…カメラ、２１…表示部、３１…経路探索部、３２…地図データベース、３３…周辺車両情報取得部、３４…制御部、Ｔ１，Ｔ２Ａ，Ｔ２Ｂ，Ｔ３Ａ，Ｔ３Ｂ，Ｔ４Ａ，Ｔ４Ｂ，Ｔ４Ｃ…案内物体、Ｖ１，Ｖ２…前方車両。

Claims (4)

1. 目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置であって、
   運転者の視界に画像を重畳表示する表示部と、
   経路を案内する案内物体が経路を先行して移動するように前記案内物体の画像を前記表示部に表示させて経路案内を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   視差画像を用いて前記案内物体を立体的に表示させ、
   車両とは異なる物体であって、浮遊した状態のまま上下方向もしくは横方向に揺動しながら前進し、浮遊した状態のまま地表付近から空中に上昇、或いは、空中から地表付近まで舞い降りる浮遊物体の画像を前記案内物体として表示させ、且つ、
   右左折の経路案内を行う交差点において、前方車両が存在する場合には、前記前方車両との重なりを避けて前記案内物体を前記交差点の上空に表示させる、
   ことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記制御部は、前記案内物体と自車両周辺の物体との重なりを判定し、前記案内物体と前記自車両周辺の物体とが重なると判定した場合には、前記案内物体を上昇させることで前記自車両周辺の物体とは異なる位置に表示させて経路案内を行う、請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記制御部は、前記案内物体と前記自車両周辺の物体とが重なると判定した場合には、前記案内物体を自車両周辺の位置に上昇表示させ、その後に前記自車両周辺の物体がいなくなった場合には地表付近まで舞い降りる表示をさせて経路案内を行う、請求項２に記載のナビゲーション装置。
4. 制御部は、自車両が走行する道路の道路環境情報を取得し、前記案内物体が該道路環境情報に応じた速度で移動するように該案内物体を表示部に表示させる、請求項１〜３の何れか一項に記載のナビゲーション装置。

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