JP5954085B2 - 推奨レーン案内システム、方法およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、車両が走行すべき推奨レーンを案内する推奨レーン案内システム、方法およびプログラムに関する。
従来、車両に備えられたカメラによって車両の前方を撮影した道路画像に対して、矢印を重畳して表示させる技術が知られている(特許文献1、参照。)。特許文献1では、分岐地点にて案内分岐方向に退出できるレーンである案内走行レーンの中央の表す線を生成し、当該生成した線に幅を持たせることにより案内走行レーンの位置を案内する矢印を生成する。
特開平10−281795号公報
特許文献1において、案内走行レーンの中央の線は地図情報に記録されたノードの位置に基づいて設定されるため、ノードの位置が不正確な場合、案内走行レーンからずれた位置を矢印が案内してしまう。これに対して、道路画像の画像認識によって認識した案内走行レーンの像の位置に基づいて、道路画像における案内走行レーンの像内に矢印を重畳するようにすれば、案内走行レーンからずれた位置を矢印が案内することを防止できる。
しかしながら、車両がレーンの幅方向に移動する場合、道路画像において案内走行レーンの像の形状や位置や方向が変化するため、案内走行レーンの像の認識精度が悪化したり、案内走行レーンの像の認識が遅延したりするという場合があった。このような場合、案内走行レーンからずれた位置を矢印が案内してしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、車両がレーンの幅方向に移動する場合でも、前方風景における推奨レーンの像の変化に追従するように推奨レーンの位置を案内できる技術の提供を目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明において、推奨レーン取得手段は、車両が走行すべき推奨レーンを取得する。基準線設定手段は、車両の前方風景を撮影した画像において推奨レーンの像を認識し、当該認識した推奨レーンの像に沿うように基準線を設定する。表示制御手段は、基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させる。さらに、表示制御手段は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻において設定された基準線(以下、開始基準線)を、レーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に移動させた線(以下、移動基準線)を取得し、当該移動基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させる。
車両がレーンの幅方向に移動した場合に、前方風景において推奨レーンの像はレーンの幅方向における車両の移動方向と反対方向に移動する。例えば、車両が右方向に移動すれば、前方風景において推奨レーンの像は左方向に移動する。そのため、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻よりも後における推奨レーンの像は、当該開始時刻における推奨レーンの像よりも、レーンの幅方向における車両の移動方向と反対方向に移動した位置に存在することとなる。従って、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻において認識した推奨レーンの像に基づいて設定された開始基準線を、レーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に移動させた移動基準線は、当該開始時刻よりも後における推奨レーンの像の移動に追従した位置の線となる。そのため、車両がレーンの幅方向に移動した場合に、移動基準線を推奨レーン部分の中央の線とすることにより、前方風景における推奨レーンの像の移動に追従するように推奨レーン部分を表示させることができる。また、開始基準線の位置を記録しておけば、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻よりも後における推奨レーンの像の認識結果とは無関係に移動基準線を設定できる。従って、車両がレーンの幅方向の移動を開始した後において、推奨レーンの像の認識精度が悪化していたり、推奨レーンの像の認識が遅延したりしていても、前方風景における推奨レーンの像の移動に追従するように推奨レーン部分を表示させることができる。また、推奨レーンの像が認識できない場合や、推奨レーンの像の認識を行わない場合でも、前方風景における推奨レーンの像の移動に追従するように推奨レーン部分を表示させることができる。
ここで、推奨レーンは、車両が走行している道路である走行道路を構成するレーンのうち走行が推奨されるレーンである。例えば、推奨レーンは、走行予定経路上の交差点に接続する道路のうち、走行予定経路上の道路へと退出できるレーンであってもよい。基準線設定手段は、推奨レーンの左右の区画線の像を公知の線認識手法によって認識し、当該認識した区画線の像に挟まれた領域を推奨レーンの像として認識してもよい。基準線設定手段は、推奨レーンの像に沿うように基準線を設定すればよく、推奨レーンの像内において推奨レーンの像の長さ方向の基準線を設定してもよい。例えば、基準線設定手段は、推奨レーンの像の長さ方向の線に対する平行度が閾値以上の基準線を設定してもよい。なお、前方風景における推奨レーンの像の長さ方向は、推奨レーンのレーン方向を表す。レーン方向とは、車両がレーン上をレーンに沿って走行する方向であり、レーンの区画線の方向である。一方、レーンの幅方向とは、レーン上を走行する車両の車幅方向であり、レーンの区画線の方向と直交する方向である。
表示制御手段は、基準線が推奨レーン部分の中央の線を構成するようにすればよく、基準線によって推奨レーン部分が幾何学的に二等分されるようにしてもよい。表示制御手段は、推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳すればよく、案内画像は推奨レーン部分以外の部分を含んでもよいし、推奨レーン部分のみで構成されてもよい。
表示制御手段は、車両がレーンの幅方向の移動を開始したか否かを判定するが、前方風景を撮影した画像の画像認識に基づいて車両がレーンの幅方向の移動を開始したか否かを判定してもよい。また、表示制御手段は、車両の状態(運動状態、操作状態等)を検知するセンサの出力信号に基づいて、車両がレーンの幅方向の移動を開始したか否かを判定してもよい。なお、レーンの幅方向における車両の移動方向は、推奨レーンに接近する方向であってもよいし、推奨レーンから遠ざかる方向であってもよい。
表示制御手段は、案内画像を、前方風景を表す画像(以下、前方画像)に重畳してもよい。すなわち、表示制御手段は、案内画像を前方画像に重畳して、当該案内画像が重畳された前方画像を表示部に表示させてもよい。前方画像は、イメージセンサによって前方風景を撮影した画像であってもよいし、前方風景を地図情報に基づいて描画した画像であってもよい。さらに、表示部は、車両のフロントガラス越しに運転者が視認する現実の前方風景に案内画像が重畳されるように表示するヘッドアップディスプレイとして構成されてもよい。
表示制御手段は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻からの経過期間が長くなるほど、開始基準線をレーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に大きく移動させた移動基準線を取得し、当該移動基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させてもよい。車両がレーン変更を開始した場合、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻からの経過期間が長くなるほど、レーンの幅方向において車両が移動した累積の距離が長くなる。従って、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻からの経過期間が長くなるほど、開始基準線を大きく移動させた線を移動基準線とすることにより、当該開始時刻から推奨レーンの像が左右方向に移動した累積の距離に相応する距離だけ推奨レーン部分を移動させることができる。
なお、表示制御手段は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻からの経過期間が長くなるほど、開始基準線に対する移動基準線の移動量を大きくすればよく、当該移動量を経過期間に応じて線形的に増加させてもよいし、非線形的に増加させてもよい。また、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻よりも後において推奨レーンの像が前方風景にて左右に移動する量は、車速や操舵角(レーンの方向に対する進行方向の傾き)が大きいほど大きくなるため、表示制御手段は、車速や操舵角が大きいほど開始基準線に対する移動基準線の移動量を大きくしてもよい。
さらに、表示制御手段は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻における推奨レーン部分の幅と同一の幅に維持された推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させてもよい。このように、幅が一定に維持された案内画像を移動させることにより、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻よりも後においても同一の推奨レーンが継続して案内されているような印象を与えることができる。
また、表示制御手段は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻からの経過時間が長くなるほど、幅を狭くした推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させてもよい。推奨レーン部分の幅を狭くすることにより、推奨レーン部分が推奨レーンの像からはみ出す可能性を低減することができる。従って、推奨レーン部分が推奨レーンの像からはみ出すことにより、推奨レーン部分が推奨レーン以外のレーンを案内しているような印象を与えることを防止できる。
また、表示制御手段は、車両がレーンの幅方向において推奨レーンに接近する方向に移動を開始した場合に、開始基準線を、前方風景の縦方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた移動基準線を取得し、当該移動基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させもよい。車両の進行方向に対して推奨レーンの方向が平行である場合、レーンの幅方向において推奨レーンが車両に近づくほど、推奨レーンの像は前方風景の縦方向の線に対して平行に近づくように回転する。最終的に、車両が推奨レーン上を走行する状態となった場合、推奨レーンの像は、前方風景の縦方向の像となる。従って、車両がレーンの幅方向において推奨レーンに接近する方向に移動を開始した場合に、開始基準線を、前方風景の縦方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた移動基準線を推奨レーン部分の中央の線とすることにより、推奨レーンの像の回転に追従するように推奨レーン部分を表示させることができる。
反対に、車両がレーンの幅方向において推奨レーンから遠ざかる方向に移動を開始した場合に、開始基準線を、前方風景の横方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた移動基準線を取得し、当該移動基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させもよい。車両の進行方向に対して推奨レーンの方向が平行である場合、レーンの幅方向において推奨レーンが車両から遠ざかるほど、推奨レーンの像は前方風景の横方向の線に対して平行に近づくように回転するからである。
さらに、車両がレーンの幅方向の移動を開始した直後においては、車両の進行方向はレーンの方向に対して傾き、車両から見た前方風景の視認方向もレーンの方向に対して傾くこととなる。車両がレーンの幅方向における左方向に移動を開始した場合、すなわち平面視において前方風景の視認方向が反時計回りに回転した場合に、前方風景において推奨レーンの像は時計回りに回転する。従って、表示制御手段は、車両がレーンの幅方向における左方向に移動を開始した直後の所定期間において、開始基準線を時計回りに回転させた線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳して表示部に表示させてもよい。これにより、車両がレーンの幅方向における左方向に移動を開始した直後においても、前方風景における推奨レーンの像の回転に追従するように推奨レーン部分を表示させることができる。
反対に、表示制御手段は、車両がレーンの幅方向における右方向に移動を開始した直後の所定期間において、開始基準線を反時計回りに回転させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方風景に重畳すればよい。これにより、車両がレーンの幅方向における右方向に移動を開始した直後においても、前方風景における推奨レーンの像の回転に追従するように推奨レーン部分を表示させることができる。
さらに、表示制御手段は、車両が走行している走行レーンの区画線と車両との位置関係に基づいて、車両がレーンの幅方向の移動を開始したか否かを判定してもよい。例えば、表示制御手段は、車両が走行レーンの区画線に対して所定距離以内まで接近した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定してもよい。さらに、表示制御手段は、走行レーンの幅方向の中央線から所定距離以上幅方向に移動した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定してもよい。
表示制御手段は、車両が走行している走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾きが閾値以上となった場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定してもよい。すなわち、表示制御手段は、車両の進行方向がレーンの方向に対して大きく傾いた場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定してもよい。車両の進行方向がレーンの方向に対して大きく傾いた場合、前方風景における推奨レーンの像の方向が変化するため、推奨レーンの像の認識が困難となる。従って、推奨レーンの像の認識が困難な状況において、推奨レーンの像の認識とは無関係に推奨レーン部分を生成する状態へと切り替えることができる。閾値は、推奨レーンの像の認識が困難となる際における走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾きであってもよく、例えば推奨レーンの像の認識精度や認識信頼度が所定値まで悪化する際における走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾きであってもよい。さらに、閾値は、レーン変更をすることなく走行レーン上を車両がそのまま走行する際(単に車両がふらついた際)における走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾きの上限値であってもよい。レーン変更をしない場合には、走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾きが一時的に大きくなっても再度小さくなることが予測され、推奨レーンの像の認識精度や認識信頼度が改善することが予測されるからである。
さらに、本発明のように、案内画像により推奨レーンを案内する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような推奨レーン案内システム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。すなわち、推奨レーン案内システムを構成する各手段が複数の実体的な装置に分散して備えられてもよい。各手段が複数の実体的な装置に分散して備えられる場合に、各手段を機能させるために必要なデータを送受信する通信手段が備えられてもよい。さらに、以上のような推奨レーン案内システムの少なくとも一部を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、推奨レーン案内システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
ナビゲーション装置のブロック図である。 (2A)〜(2C)はカメラの視野を示す図、(2D)は前方画像を示す図である。 (3A)〜(3C)は前方画像を示す図、(3D)は移動基準線の移動量のグラフである。 推奨レーン案内処理のフローチャートである。 (5A)〜(5C)は前方画像を示す図、(5D)は案内画像を示す図である。
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)推奨レーン案内処理:
(3)他の実施形態:
(1)ナビゲーション装置の構成:
図1は、本発明の一実施形態にかかる推奨レーン案内システムとしてのナビゲーション装置10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置10は、車両に備えられている。ナビゲーション装置10は、制御部20と記録媒体30とを備えている。制御部20は、CPUとRAMとROM等を備え、記録媒体30やROMに記憶されたプログラムを実行する。記録媒体30は、地図情報30aを記録する。地図情報30aは、道路の端点(交差点)に対応して設定されたノードの位置を示すノードデータと、ノード間の道路に関する情報を示すリンクデータと、ノード間の道路の幅方向の中央位置を特定するための形状補間点データ等を含んでいる。リンクデータには、道路が含むレーンの数と、道路における幅方向の一方(本実施形態では左側)の端のレーンから数えた各レーンのレーン番号と、レーンを交差点まで走行した場合に当該交差点から退出できる道路とを示すレーン情報とが含まれる。
また、車両は、GPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43とカメラ44とディスプレイ45とを備えている。GPS受信部41は、GPS衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための信号を制御部20に出力する。車速センサ42は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を制御部20に出力する。ジャイロセンサ43は、車両に作用する角加速度に対応した信号を制御部20に出力する。制御部20は、GPS受信部41、車速センサ42およびジャイロセンサ43等からの出力信号や地図情報30aに基づいて車両の現在位置を特定する。制御部20は、地図情報30aのリンクデータに基づいて車両が走行している道路を走行道路として特定し、地図情報30aの形状補間点データに基づいて車両の現在位置を走行道路の幅方向の中央位置に補正する。さらに、制御部20は、ジャイロセンサ43からの出力信号等に基づいて車両の進行方向を特定する。
カメラ44は、車両の前方の前方風景を撮影し、当該前方風景を表す前方画像を生成するイメージセンサである。図2A〜2Cは、カメラ44が前方画像を撮影する様子を示す平面図である。図2A〜2Cに示すように、カメラ44は車両の正面前方を光軸の方向とする視野Vを有し、当該視野V内の前方風景を表す前方画像を生成する。カメラ44は、所定の時間周期または走行距離周期ごとに前方風景を撮影し、図示しないインタフェースを介して前方画像を制御部20に出力する。本実施形態において、カメラ44は、車両の幅方向の中央位置に備えられている。車両の進行方向Fは、車両の幅方向の中央位置から正面前方に向かう方向であり、水平方向におけるカメラ44の光軸の方向と一致する。ディスプレイ45は、制御部20から出力された映像信号に基づいて前方画像と案内画像とを含む各種画像を表示する。
図2Dは前方画像を示す図である。前方画像における横方向(画像の水平方向)は道路およびレーンの幅方向に対応し、路面上において車両から前方に遠い位置にある物体の像ほど前方画像の縦方向(画像の垂直方向)の上方に位置する。また、前方画像の下辺の中点が車両の現在位置P(カメラ44の位置)に対応し、前方画像の横方向の二等分線上の位置が投影空間Kにおける直進線F上の位置に対応する。
推奨レーン案内プログラム21は、推奨レーン取得部21aと基準線設定部21bと表示制御部21cとを含む。推奨レーン取得部21aは、車両が走行すべき推奨レーンを取得する機能を制御部20に実行させるモジュールである。推奨レーン取得部21aの機能により制御部20は、地図情報30aに基づいて目的地点に到達可能な走行予定経路を公知の経路探索手法により探索し、当該走行予定経路に基づいて推奨レーンを取得する。なお、制御部20は、走行予定経路を取得できればよく、外部のコンピュータにおいて探索された走行予定経路を通信等を介して取得してもよいし、リムーバブルメモリから読み出して取得してもよい。
推奨レーン取得部21aの機能により制御部20は、車両が現在走行している走行道路が走行予定経路上の道路である場合に、当該走行道路の終点をなす交差点を直近交差点として特定する。さらに、制御部20は、直近交差点に接続する接続道路のうち、直近交差点から退出すべき走行予定経路上の道路である退出道路を特定する。そして、制御部20は、走行道路が含むレーンのうち、直近交差点にて走行予定経路上の退出道路へと退出できるレーンを推奨レーンとして取得する。図2A〜2Cに示すように、本実施形態では走行道路の右端のレーンが推奨レーンであることとする。
基準線設定部21bは、車両の前方風景を撮影した前方画像において推奨レーンの像を認識し、当該認識した推奨レーンの像に沿うように基準線を設定する機能を制御部20に実行させるモジュールである。基準線設定部21bの機能により制御部20は、公知のハフ変換等を行うことにより、前方画像において各レーンの区画線の像を認識する。そして、制御部20は、前方画像においてレーンの区画線の像に挟まれた領域をレーンの像として認識し、当該認識したレーンの像のうち、前方画像の左側から数えた順序が推奨レーンのレーン番号と一致するレーンの像を推奨レーンの像として認識する。
基準線設定部21bの機能により制御部20は、推奨レーンの像の横方向の中央線RCを取得し、当該中央線に沿うように基準線を設定する。本実施形態において、制御部20は、前方画像における推奨レーンの像の横方向の中央線RC上に基準線Zを設定する。推奨レーンの像の横方向の中央線は、実空間において推奨レーンの幅方向の中央位置が存在する線に対応し、推奨レーンの方向を表す線である。推奨レーンの方向とは、推奨レーンの区画線の方向である。
ここで、推奨レーンの像の横方向の中央線を特定する手順を説明する。図2Dに示すように、基準線設定部21bの機能により制御部20は、前方画像の横方向における推奨レーンの左右の区画線の像BLの中点を通過する中央線RC(一点鎖線)を特定する。制御部20は、前方画像において横方向の補助直線O(二点鎖線)と推奨レーンの左右の区画線の像BLのそれぞれとの交点a(白丸)間の横方向の中点b(白三角)を特定する。
そして、制御部20は、縦方向の位置が異なる2本以上の補助直線Oのそれぞれについて、推奨レーンの左右の区画線の像BLの横方向の中点bを特定し、当該中点b同士を結ぶ線を推奨レーンにおける幅方向の中央位置を示す中央線RCとして特定する。なお、推奨レーンが直線状のレーンでない場合には、推奨レーンの左右の区画線の像BLの横方向の中点bを3本以上の補助直線Oについて特定し、当該中点b同士を結ぶ曲線や折れ線を中央線RCとして特定してもよい。
基準線設定部21bの機能により制御部20は、中央線RC上において前方側端点FEと後方側端点BEとを設定し、前方側端点FEと後方側端点BEとを接続する直線を基準線Zとして設定する。制御部20は、中央線RC上、かつ、前方画像の縦方向における所定の高さH1の位置に前方側端点FEを設定する。同様に、制御部20は、中央線RC上、かつ、前方画像の縦方向において前方側端点FEよりも低い高さH2(<H1)の位置に後方側端点BEを設定する。前方側端点FEと後方側端点BEとが設定される前方画像の縦方向における高さH1,H2は一定に維持され、その結果、前方画像の縦方向における基準線Zの長さも一定に維持される。なお、中央線RCは推奨レーンの像内の線であるため、基準線Zも推奨レーンの像内の線となる。
本実施形態において、基準線Zは中央線RC上の直線となる。ただし、制御部20は、中央線RCに沿うように基準線Zを設定すればよく、必ずしも中央線RC上に基準線Zを設定しなくてもよい。例えば、制御部20は、中央線RCと基準線Zとが所定距離以内、かつ、中央線RCと基準線Zとがなす角が所定角度以内となるように基準線Zを設定してもよい。さらに、中央線RCが折れ線や曲線である場合において、制御部20は、中央線RCの近似曲線を基準線Zとして設定してもよい。
表示制御部21cは、前方画像において、基準線Zを中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる機能を制御部20に実行させるモジュールである。すなわち、制御部20は、前方画像において認識した推奨レーンの像に基づいて設定された基準線Zを推奨レーン部分の中央の線とする。具体的に、制御部20は、基準線Zに関して線対称となる推奨レーン部分を生成することにより、基準線Zを推奨レーン部分の幅方向の中央の線とする。推奨レーン部分の幅方向とは、基準線Zに直交する方向である。
図3Aは、推奨レーン部分RLを含む案内画像が重畳された前方画像を示す図である。本実施形態の案内画像は、矢印形状の推奨レーン部分RLのみからなる。推奨レーン部分RLが示す矢印の頭部は三角形状であり、矢印の頭部の先端に対応する頂点が前方側端点FEとなる。制御部20は、推奨レーン部分RLの全体が前方画像における推奨レーンの像内に収まるように、推奨レーン部分RLの幅を設定する。具体的に、制御部20は、推奨レーン部分RLのうち、最も幅が広くなる矢印の頭部の下端(頭部の三角形の底辺)の幅に基づいて推奨レーン部分RLの幅を設定することとする。
すなわち、制御部20は、推奨レーン部分RLの矢印の頭部の下端が設定される直線HL(基準線Zに直交する破線)上において、推奨レーンの左右の区画線の像BLのそれぞれと基準線Zとの距離を特定し、当該特定した距離のうち小さい方の2倍以下となるように推奨レーン部分RLの矢印の頭部の下端の幅を設定する。なお、基準線Zと直線HLとの交点の前方側端点FEからの距離(矢印の頭部の高さ)は記録媒体30に記録されている。また、本実施形態において、基準線Z上における前方側端点FEからの距離ごとに、矢印の頭部の下端の幅に対する推奨レーン部分RLの幅の比率が記録媒体30に記録されていることとする。そして、制御部20は、基準線Z上における前方側端点FEからの距離に応じた比率を矢印の頭部の下端の幅に乗じることにより、基準線Z上の各位置について推奨レーン部分RLの幅を特定し、当該特定した幅を有する推奨レーン部分RLを生成する。推奨レーン部分RLを生成すると、表示制御部21cの機能により制御部20は、推奨レーン部分RLを前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる。
上述したように、表示制御部21cの機能により制御部20は、前方画像において認識した推奨レーンの像に基づいて設定された基準線Zを推奨レーン部分RLの中央の線とする。最新の前方画像が取得されるごとに推奨レーンの像を認識し、当該認識した推奨レーンの像に基づいて推奨レーン部分RLの基準線Zが設定されるため、前方画像における推奨レーンの像の変化に推奨レーン部分RLを追従させることができる。すなわち、前方画像において推奨レーンの像の位置や形状が変化しても、推奨レーンの像内に収まるように推奨レーン部分RLを前方画像に重畳できる。ただし、制御部20は、車両がレーンの幅方向に移動している場合には、前方画像において認識した推奨レーンの像に基づいて精度よく基準線Zを設定できないとして、上記の手法とは異なる手法により推奨レーン部分RLを生成する。
表示制御部21cの機能により制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻において設定された基準線Z(開始基準線Z0)を、レーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に移動させた線(移動基準線ZT)を取得し、当該移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを含む案内画像を前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる。すなわち、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合には、最新の前方画像にて認識した推奨レーンの像に基づく基準線Zではなく、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻における開始基準線Z0を移動させた移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを生成する。
表示制御部21cの機能により制御部20は、車両が走行している走行レーンの区画線と車両との位置関係に基づいて、車両がレーンの幅方向の移動を開始したか否かを判定する。具体的に、表示制御部21cの機能により制御部20は、車両が走行している走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾きが閾値以上となった場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定する。図2Aは、走行レーンの区画線に対する車両の進行方向Fの傾き角Aが0°となり、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定されない状態を示す。図2Aの場合、前方画像において推奨レーンの像を問題なく認識できるとして、図3Aのように推奨レーンの像に基づく基準線Zを中心の線とする推奨レーン部分RLをディスプレイ45に表示させる。図2B,2Cは、走行レーンの区画線に対する車両の進行方向Fの傾き角Aが閾値以上となり、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定される状態を示す。図2Bでは右端の推奨レーンに接近するように車両が右方向に移動し、図2Cでは右端の推奨レーンから遠ざかるように車両が左方向に移動している。
制御部20は、前方画像において認識した走行レーンの区画線の像BLの位置と方向、および、カメラ44の光学的な仕様(光軸方向、視野角、結像倍率等)に基づいて、走行レーンの区画線に対する車両の進行方向Fの傾き角Aを特定する。なお、車両の位置(カメラ44の位置)を示す前方画像の下辺の中点CCよりも左側において中点CCに最も近い区画線の像BLが走行レーンの左側の区画線の像BLであり、中点CCよりも右側において中点CCに最も近い区画線の像BLが走行レーンの右側の区画線の像BLである。本実施形態において、制御部20は、走行レーンの左右の区画線の像BLのうち、認識した際の信頼度(前回認識した区画線の像との類似度やエッジ量等)が大きい方の区画線の像BLに基づいて傾き角Aを特定する。さらに、制御部20は、傾き角Aが閾値以上となった期間が所定の基準期間よりも長く継続した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定する。すなわち、傾き角Aが閾値以上となった期間が基準期間と等しくなる時刻が、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0を意味する。
閾値と基準期間は、記録媒体30に記録されている。本実施形態において、閾値は、レーン変更をすることなく単一のレーン上を車両が走行する場合の傾き角Aの上限値であり、実験に基づいて設定されている。基準期間は、傾き角Aが閾値と等しくなってから車両が走行レーンの区画線を跨ぐまでの平均的な期間であり、実験に基づいて設定されている。なお、レーンの幅が大きいほど、レーン変更をすることなく単一のレーン上を車両が走行する場合の傾き角Aが大きくなり得る。従って、レーンの幅が大きいほど、傾き角Aを大きく設定してもよい。また、レーンの幅が大きいほど、走行レーンの区画線を跨ぐまでの期間が長くなる。従って、レーンの幅が大きいほど、基準期間を長く設定してもよい。また、車速が大きいほど、走行レーンの区画線を跨ぐまでの期間が短くなる。従って、車速が大きいほど、基準期間を短く設定してもよい。さらに、制御部20は、必ずしも走行レーンの区画線の像BLに基づいて傾き角Aを特定しなくてもよく、前方画像において認識した走行道路のレーンの像のうち、線認識における信頼度が最も大きい区画線の像BLに基づいて傾き角Aを特定してもよい。また、制御部20は、ジャイロセンサ43からの出力信号や車両の操舵角を検知するステアリングセンサからの出力信号に基づいて傾き角Aを特定してもよい。また、制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0において基準線Zを設定し、当該設定した基準線Zを開始基準線Z0として記録媒体30に記録する。さらに、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0において前方画像に重畳した推奨レーン部分RLの形状(幅)を記録媒体30に記録する。
表示制御部21cの機能により制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、開始基準線Z0をレーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に移動させた移動基準線ZTを取得し、当該移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを含む案内画像を前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる。制御部20は、走行レーンの区画線の像BLの方向に対して車両の進行方向Fが右方向に傾いている場合(図2B)には、レーンの幅方向における車両の移動方向が右方向であると特定する。同様に、制御部20は、走行レーンの区画線の像BLの方向に対して車両の進行方向Fが左方向に傾いている場合(図2C)には、レーンの幅方向における車両の移動方向が左方向であると特定する。
制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0から経過期間tを取得し、当該経過期間tが長いほど大きくなる移動量X(t)を取得する。そして、制御部20は、開始基準線Z0をレーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向(前方画像の横方向)に移動量X(t)だけ平行移動させた移動基準線ZTを取得する。図3B,3Cは、図2B,図2Cの場合おいて取得される移動基準線ZTを示す図である。図2Bのように車両が右方向に移動すると開始基準線Z0(破線)に対して左方向に移動した移動基準線ZT(実線)が取得され(図3B)、図2Cのように車両が左方向に移動すると開始基準線Z0(破線)に対して右方向に移動した移動基準線ZTが取得される(図3C)。
図3Dは、経過期間tと移動量X(t)との関係を示すグラフである。図3Dにおいて実線で示すように、経過期間tが長くなるほど移動量X(t)が線形的に大きくなる。例えば、移動量X(t)は、経過期間tごとに撮影された前方画像における推奨レーンの像の横方向の移動量を調査することにより設定される。なお、移動量X(t)は、経過期間tごとに記録媒体30に記録されている。
表示制御部21cの機能により制御部20は、レーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に移動量X(t)だけ開始基準線Z0を移動させた移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを生成する。制御部20は、移動基準線ZTに関して線対称となる推奨レーン部分RLを生成することにより、移動基準線ZTを幅方向の中央の線となる推奨レーン部分RLを生成する。
具体的に、表示制御部21cの機能により制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0における推奨レーン部分RLの幅と同一の幅に維持された推奨レーン部分RLを含む案内画像を前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる。制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0において前方画像に重畳した推奨レーン部分RLの形状(幅)を記録媒体30から取得し、当該開始時刻t0における推奨レーン部分RLと同一形状(幅)の推奨レーン部分RLを生成する。すなわち、制御部20は、推奨レーン部分RLを幅方向に二等分する二等分線(中央の線)が移動基準線ZTと一致するように、開始時刻t0における推奨レーン部分RLを移動量X(t)だけ前方画像の横方向に平行移動させる。推奨レーン部分RLを生成すると、表示制御部21cの機能により制御部20は、推奨レーン部分RLを前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる。図3B,3Cに示すように、開始基準線Z0(破線)に対して移動量X(t)だけ横方向に平行移動した移動基準線ZT(実線)を中央の線とする推奨レーン部分RLが前方画像に重畳されている。
車両がレーンの幅方向に移動した場合に、前方画像において推奨レーンの像はレーンの幅方向における車両の移動方向と反対方向に移動する。従って、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0における開始基準線Z0をレーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に移動させた移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを前方画像に重畳することにより、前方画像における推奨レーンの像の移動に追従するように推奨レーン部分RLを表示させることができる。また、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0よりも後における推奨レーンの像の認識結果とは無関係に移動基準線ZTを設定できる。従って、車両がレーンの幅方向の移動を開始した後において、推奨レーンの像の認識精度が悪化していたり、推奨レーンの像の認識が遅延したりしていても、前方画像における推奨レーンの像の移動に追従するように推奨レーン部分RLを表示させることができる。例えば、認識精度が悪い推奨レーンの像に基づいて設定された基準線Zを中央の線とする推奨レーン部分RLが他のレーンの像上に重畳され、運転者が推奨レーンを誤認することが防止できる。また、推奨レーンの像が認識できない場合でも、前方画像における推奨レーンの像の移動に追従するように推奨レーン部分RLを表示させることができる。
ここで、車両がレーン変更を開始した開始時刻t0からの経過期間tが長くなるほど、レーンの幅方向の移動方向において車両が移動した累積の距離が長くなる。従って、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0からの経過期間tが長くなるほど、開始基準線Z0を大きく移動させた線を移動基準線ZTとすることにより、当該開始時刻t0から推奨レーンの像が左右方向に移動した累積の距離に相応する距離だけ推奨レーン部分RLを移動させることができる。
さらに、制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0よりも後において、当該開始時刻t0における推奨レーン部分RLの幅と同一の幅に維持された推奨レーン部分RLを生成する。これにより、同一の推奨レーンが継続して案内されているような印象を与えることができる。
制御部20は、車両が走行している走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾きAが閾値以上となった場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定する。車両の進行方向がレーンの方向に対して大きく傾いた場合、前方画像における推奨レーンの像の方向が変動するため、推奨レーンの像の認識が困難となる。従って、推奨レーンの像の認識が困難な状況において、推奨レーンの像の認識とは無関係に推奨レーン部分RLを生成する状態へと切り替えることができる。
(2)推奨レーン案内処理:
図4は推奨レーン案内処理のフローチャートである。推奨レーン案内処理は、制御部20が所定の時間周期または走行距離周期で前方画像を取得するごとに実行するループ処理である。推奨レーン取得部21aの機能により制御部20は、走行道路が含むレーンのうち、直近交差点にて走行予定経路上の退出道路へと退出できるレーンを推奨レーンとして取得していることとする。
まず、制御部20は、カメラ44にて撮影された前方画像を取得する(ステップS100)。次に、表示制御部21cの機能により制御部20は、車両がレーンの幅方向に移動中であるか否かを判定する(ステップS105)。すなわち、制御部20は、前方画像における推奨レーンの像の認識が困難となっているか否かを判定する。具体的に、制御部20は、車両が走行している走行レーンの区画線に対する車両の進行方向Fの傾き角Aが閾値以上となった期間が所定の基準期間よりも長く継続した場合に、車両がレーンの幅方向に移動中であると判定する(図2A〜図2C)。なお、車両がレーンの幅方向に移動中であるとは、車両がレーンの幅方向の移動を開始した後、かつ、車両がレーンの幅方向の移動を終了する前であることを意味する。なお、制御部20は、傾き角Aが閾値以上となった期間が基準期間と等しくなった時刻を、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0として特定する。また、制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0において、車両がレーンの幅方向に移動中であるとは判定しない。
車両がレーンの幅方向に移動中であると判定されなかった場合(ステップS105:N)、基準線設定部21bの機能により制御部20は、前方画像において推奨レーンの像を認識する(ステップS110)。すなわち、前方画像における推奨レーンの像の認識が困難となっていない場合に、前方画像において推奨レーンの像を認識する。具体的に、制御部20は、レーンの区画線の像BLに挟まれたレーンの像のうち、前方画像の左側から数えた順序が推奨レーンのレーン番号と一致するレーンの像を推奨レーンの像として認識する。
次に、基準線設定部21bの機能により制御部20は、推奨レーンの像に沿った基準線Zを設定する(ステップS115)。すなわち、制御部20は、実空間における推奨レーンの幅方向の中央位置を示す線に対応する基準線Zを推奨レーンの像内において設定する。具体的に、制御部20は、中央線RC上、かつ、前方画像の縦方向における高さH1,H2(<H1)の位置にそれぞれ前方側端点FEと後方側端点BEとを設定し、前方側端点FEと後方側端点BEとを接続する中央線RC上の直線を基準線Zとして設定する(図2D)。
そして、表示制御部21cの機能により制御部20は、基準線Zを中央の線とする推奨レーン部分RLを生成する(ステップS120)。すなわち、制御部20は、前方画像における推奨レーンの像の認識が困難となっていない場合に、認識した推奨レーンの像に基づく基準線Zを基準として推奨レーン部分RLを生成するように設定する。具体的に、制御部20は、基準線Zに関して線対称となる推奨レーン部分RLを生成する。
本実施形態において、表示制御部21cの機能により制御部20は、推奨レーンの像内に収まる推奨レーン部分RLを生成する。すなわち、前方画像における推奨レーンの像の認識が困難となっていない場合に、認識した推奨レーンの像に収まるように推奨レーン部分RLの幅を設定する。具体的に、制御部20は、推奨レーン部分RLのうち矢印の頭部の下端が設定される直線HL上(図3A)において、推奨レーンの左右の区画線の像BLのそれぞれと基準線Zとの距離を特定し、当該特定した距離のうち小さい方の2倍以下となるように推奨レーン部分RLの矢印の頭部の下端の幅を設定する。そして、制御部20は、以上のように設定した幅を有し、かつ、基準線Zに関して線対称となる推奨レーン部分RLを生成する。なお、表示制御部21cの機能により制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0である場合(傾き角Aが閾値以上となった期間が基準期間と等しかった場合)には、ステップS115にて設定した基準線Zを開始基準線Z0として記録媒体30に記録するとともに、ステップS120にて生成した推奨レーン部分RLの形状(幅)を記録媒体30に記録しておく。
次に、表示制御部21cの機能により制御部20は、推奨レーン部分RLを前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる(ステップS160)。以上の処理(ステップS110〜S120,S160)によって、図2Aに示すように車両が走行レーンに沿って走行する場合には、推奨レーンの像に収まるように推奨レーン部分RLを前方画像に重畳することができる(図3A)。前方画像における推奨レーンの像の認識が困難となっていないため、認識した推奨レーンの像に基づいて、推奨レーンの像に収まるように推奨レーン部分RLを前方画像に重畳できる。
一方、車両がレーンの幅方向に移動中であると判定された場合(ステップS105:Y)、基準線設定部21bの機能により制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0からの経過期間tに基づいて移動量X(t)を取得する(ステップS130)。すなわち、制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0からの経過期間tを取得し、当該経過期間tが長いほど長くなる移動量X(t)を取得する(図3D)。次に、表示制御部21cの機能により制御部20は、レーンの幅方向における車両の移動方向が左方向と右方向とのいずれであるかを判定する(ステップS135)。具体的に、制御部20は、走行レーンの区画線に対して車両の進行方向Fが傾いている方向をレーンの幅方向における車両の移動方向として特定し、当該特定した移動方向が左方向と右方向とのいずれであるかを判定する。
レーンの幅方向における車両の移動方向が左方向であると判定された場合(ステップS135:左)、基準線設定部21bの機能により制御部20は、開始基準線Z0を右方向に移動させた移動基準線ZTを設定する(ステップS140)。具体的に、制御部20は、記録媒体30に記録されている開始基準線Z0を、経過期間tに応じた移動量X(t)だけ右方向に移動させた線を取得し、当該取得した線を移動基準線ZTとして設定する
一方、レーンの幅方向における車両の移動方向が右方向であると判定された場合(ステップS135:右)、基準線設定部21bの機能により制御部20は、開始基準線Z0を左方向に移動させた移動基準線ZTを設定する(ステップS145)。具体的に、制御部20は、記録媒体30に記録されている開始基準線Z0を、経過期間tに応じた移動量X(t)だけ左方向に移動させた線を取得し、当該取得した線を移動基準線ZTとして設定する
次に、表示制御部21cの機能により制御部20は、移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを生成する(ステップS150)。すなわち、制御部20は、移動基準線ZTに関して線対称となる推奨レーン部分RLを生成する。具体的に、表示制御部21cの機能により制御部20は、開始時刻t0における推奨レーン部分RLの形状(幅)を記録媒体30から取得し、開始時刻t0における推奨レーン部分RLと同一形状(幅)の推奨レーン部分RLを生成する。すなわち、制御部20は、推奨レーン部分RLを幅方向に二等分する二等分線(中央の線)が移動基準線ZTと一致するように、開始時刻t0における推奨レーン部分RLを移動量X(t)だけ前方画像の横方向に平行移動させる。そして、表示制御部21cの機能により制御部20は、推奨レーン部分RLを含む案内画像を前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させる(ステップS160)。以上の処理(ステップS130〜S160)によって、図3B,3Cに示すように、前方画像において推奨レーンの像が横方向に移動するのに追従するように、推奨レーン部分RLを前方画像に重畳することができる。なお、レーン変更がある程度進行すると、レーンの区画線に対する車両の進行方向Fの傾き角Aは再び閾値以下となる。この場合、ステップS105において、レーンの幅方向に移動中でないと判定され、ステップS110にて認識した推奨レーンの像に基づく基準線Zを基準に推奨レーン部分RLが生成される状態に復帰する。
(3)他の実施形態:
制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0から車両がレーンの幅方向に移動した距離に対応した移動量X(t)を設定すればよく、当該開始時刻t0からの経過期間tと移動量X(t)との関係は図3Dの実線で示す関係に限定されない。走行レーンの区画線に対する車両の進行方向の傾き角Aや車速が大きいほど、車両がレーンの幅方向に移動する距離が大きくなるため、傾き角Aや車速が大きいほど移動量X(t)が増加する傾きを大きくしてもよい。また、レーン変更を行う場合、傾き角Aは、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0から徐々に増加し、ある時刻tCにて極大値をとり、その後、徐々に減少していく。そのため、図3Dにおいて破線で示すように、傾き角Aが極大値となる時刻tCにおいて傾きが減少に転じる変曲点を有する非線形関数によって移動量X(t)が表されてもよい。なお、傾き角Aが極大値となる時刻tCは、運転者のステアリング操作を調査することにより得ることができる。また、カメラ44に近い物体の像ほど前方画像において大きく結像されるため、推奨レーンがカメラ44に近いほど移動量X(t)の傾きを大きくしてもよい。
制御部20は、車両がレーンの幅方向において推奨レーンに接近する方向に移動を開始した場合に、開始基準線Z0を、前方画像の縦方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた移動基準線ZTを取得し、当該移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを生成してもよい。車両の進行方向Fに対して推奨レーンの方向が平行である場合、レーンの幅方向において推奨レーンが車両に近くなるほど、推奨レーンの像は前方風景の縦方向の線に対して平行に近づくように回転する。最終的に、車両が推奨レーン上を走行する状態となった場合、推奨レーンの像は、前方風景の縦方向の像となる。図2A,2Dは、車両が左端のレーンから数えたレーン番号が2番目の走行レーンを走行する状態を示すが、4番目(右端)のレーンの像よりも幅方向において車両に近い3番目のレーンの像の方が前方画像の縦方向の線に対して平行に近くなる。同様に、3番目のレーンの像よりも2番目の走行レーンの像の方が前方画像の縦方向の線に対して平行に近くなる。従って、車両がレーンの幅方向において推奨レーンに接近する方向に移動を開始した場合に、開始基準線Z0を、前方画像の縦方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた移動基準線ZTを推奨レーン部分RLの中央の線とすることにより、推奨レーンの像の回転に追従するように推奨レーン部分RLを表示させることができる。
反対に、車両がレーンの幅方向において推奨レーンから遠ざかる方向に移動を開始した場合に、開始基準線Z0を、前方画像の横方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた移動基準線ZTを取得し、当該移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを生成してもよい。車両の進行方向Fに対して推奨レーンが平行である場合、レーンの幅方向において推奨レーンが車両から遠ざかるほど、推奨レーンの像は前方画像の横方向の線に対して平行に近づくように回転するからである。
また、制御部20は、車両がレーンの幅方向における右方向に移動を開始した直後の所定期間において、開始基準線Z0を時計回りに回転させた移動基準線ZTを取得し、当該移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを生成してもよい。車両がレーンの幅方向における右方向に移動を開始した直後において、すなわち平面視において前方画像の視認方向が時計回りに回転した直後において(図2A→図2B)、前方画像において推奨レーンの像は反時計回りに回転する(図3A→図3B)。従って、車両がレーンの幅方向における右方向に移動を開始した場合に、図5Aに示すように、開始基準線Z0を反時計回りに角度Gだけ回転させた移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを前方画像に重畳すればよい。これにより、前方画像における推奨レーンの像の回転に追従するように推奨レーン部分RLを表示させることができる。むろん、移動基準線ZTを時計回りに回転させながら左方向に平行移動させてもよい。
反対に、制御部20は、車両がレーンの幅方向における左方向に移動を開始した直後の所定期間において(図2A→図2C)、開始基準線Z0を時計回りに回転させた移動基準線ZTを取得し、当該移動基準線ZTを中央の線とする推奨レーン部分RLを前方画像に重畳すればよい。これにより、車両がレーンの幅方向における左方向に移動を開始した直後においても、図5Bに示すように、前方画像における推奨レーンの像の回転に追従するように推奨レーン部分RLを表示させることができる。むろん、移動基準線ZTを反時計回りに回転させながら右方向に平行移動させてもよい。なお、車両がレーンの幅方向における左方向または右方向に移動を開始した直後の所定期間とは、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0から傾き角Aが極大値となる時刻tC(図3D)となるまでの期間であってもよいし、時刻tCよりも後において傾き角Aが閾値以下となるまでの期間であってもよい。さらに、所定期間が終了した段階、すなわち車両の進行方向Fが推奨レーンの方向と平行に近くなった段階で、制御部20は、車両がレーンの幅方向において推奨レーンに接近したか否かに応じて、移動基準線ZTを回転させる方向を設定してもよい。
制御部20は、推奨レーン部分RLを含む案内画像を前方画像に重畳すればよく、案内画像は推奨レーン部分RL以外の部分を含んでもよい。例えば、図5Cに示すように、案内画像は、推奨レーン部分RLの後方側端点BEと車両の位置(カメラ44の位置)を示す前方画像の下辺の中点CCとを接続する部分CLを含んでもよい。さらに、制御部20は、車両に対する運転操作に基づいて車両がレーンの幅方向の移動を開始したか否かを判定してもよい。例えば、レーン変更をするために方向指示器が操作された場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定してもよい。
また、制御部20は、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0からの経過時間tが長くなるほど、幅を狭くした推奨レーン部分RLを含む案内画像を前方画像に重畳してディスプレイ45に表示させてもよい。例えば、図5Dに示すように、車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻t0における推奨レーン部分RL(破線)よりも推奨レーン部分RLの幅を狭くすることにより、推奨レーン部分RLが推奨レーンの像からはみ出す可能性を低減することができる。従って、推奨レーン部分RLが推奨レーンの像からはみ出すことにより、推奨レーン部分RLが推奨レーン以外のレーンを案内しているような印象を与えることを防止できる。なお、レーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に推奨レーン部分RLの幅を狭くしていくことにより、レーンの幅方向における車両の移動方向の反対方向に開始基準線Z0を移動させた移動基準線ZTを中心の線とする推奨レーン部分RLを生成できる。図5Dの場合、左方向に移動基準線ZTが移動するのにともなって、推奨レーン部分RLの幅が左方向に狭くなっている。
さらに、制御部20は、車両が走行している走行レーンの区画線と車両との位置関係として、走行レーンの区画線と車両とが所定距離以内となった場合に、車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定してもよい。所定距離は、車両が走行レーンの区画線を跨いだと判定できる距離、すなわち車幅相当値であってもよい。
前方画像は、地図情報30aに基づいて前方風景を描画することにより得られてもよい。地図情報30aに基づいて前方風景を描画する場合、前方画像と同時に案内画像を描画するようにしてもよい。ここで、案内画像を前方風景に重畳してディスプレイ45に表示させるとは、案内画像をディスプレイ45に表示させることにより、結果的に案内画像を前方風景に重畳することであってもよい。例えば、ディスプレイ45は、少なくとも案内画像を表示すればよく、前方画像を表示しなくてもよい。すなわち、ディスプレイ45は、案内画像を、車両のフロントガラス越しに運転者が視認する現実の前方風景に重畳してもよい。例えば、ディスプレイ45を半透過型とし、ディスプレイ45から現実の前方風景が透けて見えるようにすることにより、案内画像を現実の前方風景に重畳してもよい。
10…ナビゲーション装置、20…制御部、21…推奨レーン案内プログラム、21a…推奨レーン取得部、21b…基準線設定部、21c…表示制御部、30…記録媒体、30a…地図情報、41…GPS受信部、42…車速センサ、43…ジャイロセンサ、44…カメラ、45…ディスプレイ、b…中点、BE…後方側端点、CC…中点、F…進行方向、FE…前方側端点、RC…中央線、RL…推奨レーン部分、t…経過期間、t0…開始時刻、X(t)…移動量、Z…基準線、Z0…開始基準線、ZT…移動基準線、A…傾き角。

Claims (10)

  1. 車両が走行すべき推奨レーンを取得する推奨レーン取得手段と、
    前記車両の前方風景を撮影した画像において前記推奨レーンの像を認識し、当該認識した前記推奨レーンの像に沿うように基準線を設定する基準線設定手段と、
    前記基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前記前方風景に重畳して表示部に表示させる表示制御手段と、を備える推奨レーン案内システムであって、
    前記表示制御手段は、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻よりも後の前記前方風景における前記推奨レーンの像の認識結果とは無関係に、前記開始時刻における前記推奨レーンの像の認識結果に基づいて設定された前記基準線を、レーンの幅方向における前記車両の移動方向の反対方向に移動させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    推奨レーン案内システム。
  2. 前記表示制御手段は、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、前記開始時刻からの経過期間が長くなるほど、前記開始時刻において設定された前記基準線を、レーンの幅方向における前記車両の移動方向の反対方向に大きく移動させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    請求項1に記載の推奨レーン案内システム。
  3. 前記表示制御手段は、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、前記開始時刻における前記推奨レーン部分の幅と同一の幅に維持された前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    請求項1または請求項2のいずれかに記載の推奨レーン案内システム。
  4. 前記表示制御手段は、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、前記開始時刻からの経過時間が長くなるほど、幅を狭くした前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    請求項1または請求項2のいずれかに記載の推奨レーン案内システム。
  5. 前記表示制御手段は、
    前記車両がレーンの幅方向において前記推奨レーンに接近する方向に移動を開始した場合に、前記開始時刻において設定された前記基準線を、前記前方風景の縦方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させ、
    前記車両がレーンの幅方向において前記推奨レーンから遠ざかる方向に移動を開始した場合に、前記開始時刻において設定された前記基準線を、前記前方風景の横方向の線に対する平行度が大きくなるように回転させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の推奨レーン案内システム。
  6. 前記表示制御手段は、
    前記車両がレーンの幅方向における左方向に移動を開始した直後の所定期間において、前記開始時刻において設定された前記基準線を、時計回りに回転させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させ、
    前記車両がレーンの幅方向における右方向に移動を開始した直後の所定期間において、前記開始時刻において設定された前記基準線を、反時計回りに回転させた線を取得し、反時計回りに回転させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の推奨レーン案内システム。
  7. 前記表示制御手段は、前記車両が走行している走行レーンの区画線と前記車両との位置関係に基づいて、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始したか否かを判定する、
    請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の推奨レーン案内システム。
  8. 前記表示制御手段は、前記車両が走行している走行レーンの区画線に対する前記車両の進行方向の傾きが閾値以上となった場合に、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始したと判定する、
    請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の推奨レーン案内システム。
  9. 車両が走行すべき推奨レーンを取得する推奨レーン取得工程と、
    前記車両の前方風景を撮影した画像において前記推奨レーンの像を認識し、当該認識した前記推奨レーンの像に沿うように基準線を設定する基準線設定工程と、
    前記基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前記前方風景に重畳して表示部に表示させる表示制御工程と、を含む推奨レーン案内方法であって、
    前記表示制御工程では、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻よりも後の前記前方風景における前記推奨レーンの像の認識結果とは無関係に、前記開始時刻における前記推奨レーンの像の認識結果に基づいて設定された前記基準線を、レーンの幅方向における前記車両の移動方向の反対方向に移動させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    推奨レーン案内方法。
  10. 車両が走行すべき推奨レーンを取得する推奨レーン取得機能と、
    前記車両の前方風景を撮影した画像において前記推奨レーンの像を認識し、当該認識した前記推奨レーンの像に沿うように基準線を設定する基準線設定機能と、
    前記基準線を中央の線とする推奨レーン部分を含む案内画像を前記前方風景に重畳して表示部に表示させる表示制御機能と、をコンピュータに実行させる推奨レーン案内プログラムであって、
    前記表示制御機能によりコンピュータは、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した場合に、前記車両がレーンの幅方向の移動を開始した開始時刻よりも後の前記前方風景における前記推奨レーンの像の認識結果とは無関係に、前記開始時刻における前記推奨レーンの像の認識結果に基づいて設定された前記基準線を、レーンの幅方向における前記車両の移動方向の反対方向に移動させた線を取得し、当該取得した線を中央の線とする前記推奨レーン部分を含む前記案内画像を前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる、
    推奨レーン案内プログラム。
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