JP6192500B2 - 表示画像生成装置、信号色情報投影装置、前照灯制御装置、信号色情報表示装置、表示画像生成方法 - Google Patents
表示画像生成装置、信号色情報投影装置、前照灯制御装置、信号色情報表示装置、表示画像生成方法 Download PDFInfo
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Description
この発明は、車両の運転者に対し、車両が信号機に到達したときの信号色を予め伝える技術に関する。
従来、走行経路前方の信号機を青信号で通過できるよう、制限速度内で速度の自動制御を実施したり、運転者に適切な速度情報を通知したりするシステムがある。例えば特許文献１には、走行経路前方の信号機から表示切替タイミングの情報を受信し、現在の走行速度と信号機までの距離と前記表示切替タイミングとに基づいて適切な走行速度を計算し、速度制御を行ったり、運転者へ適切な走行速度を提示したりする技術が開示されている。
しかし、特許文献１の技術によれば、運転者には信号機の表示切替タイミングが分からないため、自動速度調整に制御を委ねた方が良いか、ドライバ自身の判断で速度調整を行えば良いかが不明であり、使い勝手の良いものではなかった。
この点、特許文献２は、時間の経過にあわせて回転するリングを地図上の信号機の傍に表示することにより、信号機の表示切替タイミングを運転者に伝えている。リングは赤色領域、青色領域、黄色領域に分割され、正面に見えているリングの領域の色が、現在の信号機の色を示している。
しかしながら、このような表示方法では、走行速度と信号機までの距離を勘案して、車両が信号機を青信号で通過できるか否かを判断したり、多少の速度調整を行えば青信号で通過できるか否かを判断したりすることが困難であった。
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、運転者が青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することが可能な、表示画像生成装置、信号色情報投影装置、前照灯制御装置、信号色情報表示装置、表示画像生成方法の提供を目的とする。
本発明に係る表示画像生成装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、車両の前方の道路映像を撮影するカメラの映像を取得する映像取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、映像取得部が取得した道路映像に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路映像に重畳した信号色表示画像を生成する。
本発明に係る信号色情報投影装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、運転者がフロントガラス越しに見る道路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報が重畳するよう、運転者の前方視野に到達信号色情報を投影する信号色情報投影部と、を備え、信号色情報投影部は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を投影する。
本発明に係る前照灯制御装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、車両の前方道路に対応する地点の到達信号色の光を照射するよう、車両の前照灯を制御する前照灯制御部と、を備え、前照灯制御部は、少なくとも１つの到達信号色の光を、当該到達信号色に係る到達信号色情報を有する走行経路上の複数の領域のうち、少なくとも車両の位置から最も近い領域に対して照射するよう前照灯を制御する。
本発明に係る表示画像生成装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、車両から信号機までの走行経路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、車両の前方道路の到達信号色が特定の色である領域に不可視光線を照射する不可視光線照射部を制御する照射制御部と、不可視光線に感度を有する不可視光線感知部の感知結果を取得する感知結果取得部と、を備える。
本発明に係る表示画像生成方法は、信号色予測部が、車両の走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する予測工程と、表示画像生成部が、車両の前方の道路映像に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する生成工程と、を備え、生成工程は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路映像に重畳した信号色表示画像を生成する工程である。
本発明に係る表示画像生成装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、車両の前方の道路映像を撮影するカメラの映像を取得する映像取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、映像取得部が取得した道路映像に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路映像に重畳した信号色表示画像を生成する。よって、当該信号色表示画像を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
本発明に係る信号色情報投影装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、運転者がフロントガラス越しに見る道路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報が重畳するよう、運転者の前方視野に到達信号色情報を投影する信号色情報投影部と、を備え、信号色情報投影部は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を投影する。よって、フロントガラス越しに前方道路を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
本発明に係る前照灯制御装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、車両の前方道路に対応する地点の到達信号色の光を照射するよう、車両の前照灯を制御する前照灯制御部と、を備え、前照灯制御部は、少なくとも１つの到達信号色の光を、当該到達信号色に係る到達信号色情報を有する走行経路上の複数の領域のうち、少なくとも車両の位置から最も近い領域に対して照射するよう前照灯を制御する。よって、運転手は、前照灯の消灯状況を見ることにより、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
本発明に係る表示画像生成装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、車両から信号機までの走行経路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、車両の前方道路の到達信号色が特定の色である領域に不可視光線を照射する不可視光線照射部を制御する照射制御部と、不可視光線に感度を有する不可視光線感知部の感知結果を取得する感知結果取得部と、を備える。よって、フロントガラス越しに前方道路を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
本発明に係る表示画像生成方法は、信号色予測部が、車両の走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する予測工程と、表示画像生成部が、車両の前方の道路映像に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する生成工程と、を備え、生成工程は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路映像に重畳した信号色表示画像を生成する工程である。
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０１は、車両内の表示器２０の表示画像を生成する装置であり、表示器２０と共に表示装置を構成する。ここで表示器２０は、車両に固定されたものでもよいし、スマートフォンやＰＤＡ等の、車両に持ち込みが可能な携帯端末であっても良い。また、表示画像生成装置１０１は車両に搭載されたものでもよいし、上記携帯端末で構成されていても良い。また、サーバー等の車両外の装置と、車両に搭載された装置と、携帯端末により表示画像生成装置１０１の構成が分担されていても良い。
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０１は、車両内の表示器２０の表示画像を生成する装置であり、表示器２０と共に表示装置を構成する。ここで表示器２０は、車両に固定されたものでもよいし、スマートフォンやＰＤＡ等の、車両に持ち込みが可能な携帯端末であっても良い。また、表示画像生成装置１０１は車両に搭載されたものでもよいし、上記携帯端末で構成されていても良い。また、サーバー等の車両外の装置と、車両に搭載された装置と、携帯端末により表示画像生成装置１０１の構成が分担されていても良い。
表示画像生成装置１０１は、信号色予測部１０、信号機情報取得部１１、車両情報取得部１２、位置情報取得部１３、地図情報取得部１４、制御部１５、映像認識部５１、映像取得部５２、および表示画像生成部１６を備えている。
信号機情報取得部１１は、通信部２１と接続された通信インタフェースであり、路車間通信や車車間通信などにより通信部２１から車両の現在地付近に存在する信号機情報を取得する。通信形態の一例はＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）通信である。ここで信号機情報には、信号機の表示周期と表示切替時の時刻を示す情報が含まれる。さらに信号機の位置情報が含まれていても良いが、以下の説明では、後述する地図情報の中に信号機の位置情報が含まれるものとする。通信部２１は、路車間通信においては例えば道路脇に設置されたビーコン送信器であり、車車間通信においては例えば周囲の他の車両に搭載された送信器である。
車両情報取得部１２は、車内ＬＡＮに接続された通信インタフェースであり、車内ＬＡＮから各種の車両情報を取得する。ここで車両情報には、少なくとも車両の速度情報と位置情報が含まれる。すなわち、車両情報取得部１２は速度情報取得部として機能する。速度情報は、例えば車速パルス等の信号として取得され、位置情報は、例えばＧＰＳ信号として取得される。なお、車両情報には、クルーズコントロール等の車両制御情報が含まれていても良い。
地図情報取得部１４は、地図データベース２３から地図情報を取得し、位置情報取得部１３と制御部１５に出力する。図１では地図データベース２３を表示画像生成装置１０１の外部に示しているが、この場合、地図情報取得部１４は、地図データベースを有するサーバー等と接続された通信インタフェースである。ただし、地図データベース２３は表示画像生成装置１０１の内部又は外部のいずれにあっても良い。
位置情報取得部１３は、車両情報取得部１２から車両の位置情報を取得し、地図情報取得部１４から取得した地図情報に基づき車両の位置情報を補正する。なお、位置情報を地図情報に基づき補正するのは一例に過ぎず、車両情報取得部１２で取得した位置情報をそのまま用いても良い。この場合、車両情報取得部１２が位置情報取得部として機能するとも言える。
制御部１５は、信号機情報取得部１１から信号機情報を、車両情報取得部１２から車両の速度情報を、位置情報取得部１３から車両の位置情報をそれぞれ取得する。そして、これらの情報を信号色予測部１０に入力し、信号色予測部１０を制御して到達信号色の予測をさせる。ここで到達信号色を、現在時刻に走行経路上の対象区間から出発し、信号機まで走行経路に沿って現在の走行速度で走行したと仮定した場合の、信号機に到達したときの信号機の色として定義する。
信号色予測部１０は、到達信号色を走行経路上の対象区間、すなわち任意の区間または複数の地点について予測し、予測結果を到達信号色情報として表示画像生成部１６に出力する。
映像取得部５２は、カメラ２４と接続された通信インタフェースである。カメラ２４は、車両に設置され、道路を含む車両の前方映像を撮影する。映像取得部５２は、カメラ２４から上記前方映像を取得し、表示画像生成部１６と映像認識部５１に出力する。
映像認識部５１は、映像取得部５２から取得した前方映像に映像認識処理を行い、処理結果を表示画像生成部１６に出力する。具体的には、前方映像の各フレームごとに道路を特定し、道路の表示範囲情報を表示画像生成部１６に出力する。なお、位置情報取得部１３、制御部１５、信号色予測部１０、および映像認識部５１は、メモリに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）として実現する。
表示画像生成部１６は、信号色予測部１０から到達信号色情報を、映像取得部５２から車両の前方映像を、映像認識部５１から前方映像における道路の表示範囲情報を、それぞれ取得する。そして、表示画像生成部１６は、道路の表示範囲情報に基づき前方映像に到達信号色情報を重畳することによって、信号色表示画像を生成する。なお、表示画像生成部１６は、メモリに格納されたプログラムを実行するＣＰＵまたはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）として実現する。
表示画像生成部１６が生成した信号色表示画像は、表示器２０に出力されて表示される。表示器２０は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどの一般的なディスプレイである。
＜Ａ−２．到達信号色の予測＞
次に、信号色予測部１０における到達信号色の予測方法を説明する。今、車両は４５ｋｍ／ｈで走行しており、車両の３０００ｍ前方に直近の信号機があるものとする。信号機はたった今、黄から赤に変わったところで、その表示周期は１２０秒（青５５秒、黄５秒、赤６０秒）とする。車両が４５ｋｍ／ｈの速度を保って信号機まで走行すると、信号機に到達するのは３０００／（４５＊１０００／３６００）＝２４０秒後である。よって、２４０秒後に車両が信号機に到達するときには、信号機は２回の表示周期を経てちょうど黄から赤に変わるところであると予測される。すなわち、到達信号色は赤となる。
次に、信号色予測部１０における到達信号色の予測方法を説明する。今、車両は４５ｋｍ／ｈで走行しており、車両の３０００ｍ前方に直近の信号機があるものとする。信号機はたった今、黄から赤に変わったところで、その表示周期は１２０秒（青５５秒、黄５秒、赤６０秒）とする。車両が４５ｋｍ／ｈの速度を保って信号機まで走行すると、信号機に到達するのは３０００／（４５＊１０００／３６００）＝２４０秒後である。よって、２４０秒後に車両が信号機に到達するときには、信号機は２回の表示周期を経てちょうど黄から赤に変わるところであると予測される。すなわち、到達信号色は赤となる。
上記では車両の現在地について到達信号色を予測したが、同様にして、現在地から信号機までの走行経路上の全ての地点について、到達信号色を予測することができる。信号色予測部１０は、予測対象たる走行経路上の地点の位置情報とかかる地点の到達信号色とを紐づけ、到達信号色情報として表示画像生成部１６へ出力する。
＜Ａ−３．到達信号色情報の重畳＞
次に、前方映像に到達信号色情報を重畳する態様について説明する。図２（ａ）は、車両の前方映像の一例を示している。表示画像生成部１６は映像取得部５２から前方映像を取得し、到達信号色情報をこれに重畳して図２（ｂ）に示す信号色表示画像を生成する。到達信号色の予測条件はＡ−２で示した通りである。
次に、前方映像に到達信号色情報を重畳する態様について説明する。図２（ａ）は、車両の前方映像の一例を示している。表示画像生成部１６は映像取得部５２から前方映像を取得し、到達信号色情報をこれに重畳して図２（ｂ）に示す信号色表示画像を生成する。到達信号色の予測条件はＡ−２で示した通りである。
信号色表示画像では、前方映像の中の道路に、各地点の到達信号色を示す到達信号色ライン３１が重畳される。到達信号色ライン３１は赤色領域Ａ１、黄色領域Ａ２，青色領域Ａ３からなり、赤色領域Ａ１が重畳された地点は到達信号色が赤であることを示す。同様に、黄色領域Ａ２が重畳された地点は到達信号色が黄、青色領域Ａ３が重畳された地点は到達信号色が青であることを示している。
表示画像生成部１６は、到達信号色ライン３１の前方映像への重畳に際し、映像認識部５１から取得した前方映像における道路の表示範囲情報を参照し、到達信号色ライン３１が、それを重畳する各地点の到達信号色に一致するように、重畳を行う。なお、本明細書では、前方映像上の各地点または区間の到達信号色が分かるように、前方映像上に到達信号色ライン３１を重ねることを、到達信号色ライン３１を前方映像に重畳するという。
図２（ｂ）の例では、自車位置を示す前方映像の下端が、到達信号色ライン３１の赤色領域Ａ１に重なっていることから、運転者は、現在の速度を保って走行すれば（現状では）次の信号機では赤信号で停止しなければならないことを認識できる。
到達信号色の予測結果は、車両の現在位置についてだけでなく、走行経路上の現在位置周辺の地点を含めた一連の区間につき到達信号色ライン３１として表示される。そのため、運転者は次の信号機を青信号で通過するために、車両を速度調整すべきか否かを直感的に判断することができる。図２（ｂ）の例では、前方映像の下端に示された到達信号色ライン３１の赤色領域Ａ１は距離が短く、その上には黄色領域Ａ２と青色領域Ａ３があることから、現在時刻に自車位置が今よりも少し信号機寄りであったならば、現在位置の到達信号色は黄ないし青であったことが分かる。したがって、運転者はこれから速度を上げて走行すれば、次の信号機を青信号で通過する可能性があることを認識できる。
図３は、図２（ａ）と同様の条件下で走行速度が５０ｋｍ／ｈである場合の表示画像を例示している。この場合は、現在位置の到達信号色が青となる。
到達信号色ライン３１により、次の信号機を青信号で通過するために、車両を速度調整すべきか否かを運転者は直感的に判断することができる。この効果を奏する限りにおいて、到達信号色ライン３１には様々な表示態様が考えられる。図４は、図２（ｂ）と同一条件で、到達信号色ライン３１の青色領域Ａ３のみ道路オブジェクト３０に重畳して表示する例を示している。赤色領域Ａ１と黄色領域Ａ２を表示しなくても、車両の現在位置と青色領域Ａ３との位置関係が分かれば、車両を速度調整すべきか否かを運転者は直感的に判断することができる。
また、図５に示すように、車両の現在位置を含む信号機の１サイクル分に対応する到達信号色ラインのみ表示しても良いし、図６に示すように、当該１サイクル分に対応する到達信号色ラインのうち、青色領域Ａ３のみを表示しても良い。このように、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報が表示されればよい。
さらに言えば、車両の位置の到達信号色が赤又は黄である場合にのみ、当該赤又は黄の到達信号色ラインを表示しても良い。この場合、車両の位置の到達信号色が青であれば到達信号色ラインは表示されないが、何も表示されないことをもって、現状の走行速度で次の信号機を通過可能であることを運転者は把握することができる。
＜Ａ−４．動作例＞
図７は、表示画像生成装置１０１の信号色表示画像の生成動作を示すフローチャートである。以下、信号色表示画像の生成動作を図７に沿って説明する。
図７は、表示画像生成装置１０１の信号色表示画像の生成動作を示すフローチャートである。以下、信号色表示画像の生成動作を図７に沿って説明する。
まず、車両情報取得部１２が車両の速度情報を取得する（ステップＳ１）。車両情報取得部１２は、例えば車内ＬＡＮから車両の速度情報を取得し、当該速度情報は制御部１５を介して信号色予測部１０に入力される。ここでいう車両の速度には、例えば現在時刻から遡った過去所定期間の平均速度を用いる。次に、位置情報取得部１３が車両の位置情報を取得する（ステップＳ２）。ここで位置情報取得部１３は、車両情報取得部１２が車内ＬＡＮから取得した車両の位置情報を、地図情報に基づき補正した上で制御部１５に入力する。なお、ステップＳ１，２は順不同で良い。
次に、信号機情報取得部１１が、走行経路上の前方にある直近の信号機の信号機情報を取得する（ステップＳ３）。取得した信号機情報は、制御部１５を介して信号色予測部１０に入力される。次に、信号色予測部１０が、車両の位置から信号機までの走行経路に沿った区間について到達信号色を予測する（ステップＳ４）。予測結果は、予測区間の位置情報と到達信号色を紐づけた到達信号色情報として表示画像生成部１６に入力される。また、映像取得部５２がカメラ２４から車両の前方映像を取得する（ステップＳ５）。取得した前方映像は映像取得部５２から表示画像生成部１６に入力される。表示画像生成部は映像取得部５２から前方映像を受け、これに到達信号色情報を重畳して信号色表示画像を生成する（ステップＳ６）。
＜Ａ−５．効果＞
実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、車両の前方の道路映像を撮影するカメラの映像を取得する映像取得部５２と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、映像取得部５２が取得した前方映像に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色ライン（到達信号色情報）を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部１６と、を備え、表示画像生成部１６は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色ラインのうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色ラインを前方映像に重畳した信号色表示画像を生成する。従って、信号色表示画像を見た運転者は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、車両の前方の道路映像を撮影するカメラの映像を取得する映像取得部５２と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、映像取得部５２が取得した前方映像に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色ライン（到達信号色情報）を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部１６と、を備え、表示画像生成部１６は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色ラインのうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色ラインを前方映像に重畳した信号色表示画像を生成する。従って、信号色表示画像を見た運転者は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
また、表示画像生成装置１０１と、表示画像生成装置１０１の生成した信号色表示画像を表示する表示器２０とで構成される表示装置によれば、信号色表示画像を見た運転者は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
また、実施の形態１に係る表示画像生成方法は、信号色予測部１０が、車両の走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する予測工程と、表示画像生成部１６が、車両の前方の道路映像に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する生成工程と、を備え、生成工程は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路映像に重畳した信号色表示画像を生成する工程である。従って、信号色表示画像を見た運転者は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
図８は、実施の形態２に係る表示画像生成装置１０２の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０２は、実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１の構成に加えて、操作スイッチ２２からユーザの操作入力を受け付ける操作入力部１８を備えている。なお、表示画像生成装置１０２は、実施の形態１の表示画像生成装置１０１と同様の信号色表示画像を生成する。
＜Ｂ−１．構成＞
図８は、実施の形態２に係る表示画像生成装置１０２の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０２は、実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１の構成に加えて、操作スイッチ２２からユーザの操作入力を受け付ける操作入力部１８を備えている。なお、表示画像生成装置１０２は、実施の形態１の表示画像生成装置１０１と同様の信号色表示画像を生成する。
＜Ｂ−２．動作＞
図９は、表示画像生成装置１０２の信号色表示画像の生成動作を示すフローチャートである。表示画像生成装置１０２は、図２（ｂ）および図３〜６に示す信号色表示画像を生成する。以下、信号色表示画像の生成動作を図９に沿って説明する。
図９は、表示画像生成装置１０２の信号色表示画像の生成動作を示すフローチャートである。表示画像生成装置１０２は、図２（ｂ）および図３〜６に示す信号色表示画像を生成する。以下、信号色表示画像の生成動作を図９に沿って説明する。
表示画像生成装置１０２は、通常の地図画像を表示する通常モードと、地図画像に到達信号色情報を重畳する信号色表示モードとを備えており、操作入力部１８に対するユーザの操作を受けて信号色表示モードに移行する（ステップＳ１１）。信号色表示モードに移行すると、制御部１５は信号色表示フラグをオフにする（ステップＳ１２）。次のステップＳ１３，１４では、実施の形態１で説明した図７のステップＳ１，２と同様にして車両の速度情報と位置情報を取得する。
その後、制御部１５は信号色表示フラグがオフか否かを判断する（ステップＳ１５）。信号色表示フラグがオンであればステップＳ１９へ移行するが、オフであれば、ステップＳ１４で取得した車両の位置情報を基に、車両が信号機から所定距離内か否かを判断する（ステップＳ１６）。より具体的には、走行経路の前方に、走行経路に沿った車両からの距離が所定距離内である信号機があるか否かを判断する。このとき制御部１５は、信号機の位置情報を地図情報取得部１４から取得した地図情報に基づき、上記判断を行う。車両が信号機から所定距離内にあれば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、制御部１５は信号色表示フラグをオンにし（ステップＳ１７）、ステップＳ１８へ遷移する。一方、車両が信号機から所定距離内になければ（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１３へ戻り、車両が信号機から所定距離内になるまでステップＳ１３〜１６を繰り返す。
ステップＳ１８では、信号機情報取得部１１が、通信部２１から次の信号機、すなわち車両から所定距離内にある信号機の信号機情報を取得する。この工程は図７のステップＳ３と同様である。
ステップＳ１９では、ステップＳ１６で車両から所定距離内にあると判断した信号機についての信号機情報が有効か否かを制御部１５で判断する。信号機情報が有効でなければ、表示画像生成部１６がその旨を通知するエラー画像を生成する（ステップＳ２２）。一方、信号機情報が有効であれば、当該信号機情報は制御部１５から信号色予測部１０に入力され、信号色予測部１０で到達信号色の予測が行われる（ステップＳ２０）。ステップＳ２０は図７のステップＳ４と同様である。
次に、映像取得部５２がカメラ２４から車両の前方映像を取得する（ステップＳ２０Ａ）。取得した前方映像は、映像取得部５２から表示画像生成部１６に入力される。また、前方映像は、映像認識部５１の映像認識処理により道路の表示範囲が特定され、道路の表示範囲情報が映像認識部５１から表示画像生成部１６に入力される。
次に、表示画像生成部１６が信号色表示画像を生成する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１は図７のステップＳ６と同様である。
次に、制御部１５は通常表示モードに移行するか否かを判断する（ステップＳ２３）。通常表示モードに移行する操作が操作入力部１８に対してなされていれば、制御部１５は通常表示モードに移行すると判断して処理を終了する。それ以外の場合は、再び車両の位置情報を取得する（ステップＳ２４）。位置情報の取得方法はステップＳ１４と同様である。次に制御部１５は、ステップＳ２４で取得した車両の位置情報に基づき、ステップＳ１８で信号機情報を取得した信号機を通過したか否かを判断する（ステップＳ２５）。通過していれば信号色表示フラグをオフにし（ステップＳ２６）、まだ通過していなければ、信号色表示フラグがオンのままステップＳ１３に戻り、再び車両の速度情報を取得する。したがって、車両の速度が変化すると、変更後の速度に基づき到達信号色の予測が更新される。
＜Ｂ−３．変形例＞
なお、図９のフローチャートでは１つの信号機について到達信号色を予測することについて説明したが、走行経路前方の車両から所定距離内に複数の信号機が存在する場合にも本発明は適用することができる。その場合、当該複数の信号機の信号機情報を取得し、各信号機について到達信号色を予測し、到達信号色が各信号機について青となる領域を到達信号色ラインとして表示すれば良い。あるいは、別の表示態様として、直近の信号機についての到達信号色ラインを表示した上で、到達信号色が全ての信号機について青となる領域を強調表示しても良い。
なお、図９のフローチャートでは１つの信号機について到達信号色を予測することについて説明したが、走行経路前方の車両から所定距離内に複数の信号機が存在する場合にも本発明は適用することができる。その場合、当該複数の信号機の信号機情報を取得し、各信号機について到達信号色を予測し、到達信号色が各信号機について青となる領域を到達信号色ラインとして表示すれば良い。あるいは、別の表示態様として、直近の信号機についての到達信号色ラインを表示した上で、到達信号色が全ての信号機について青となる領域を強調表示しても良い。
また、表示器２０の一つの画面に複数の画像を表示する場合、そのうちの一つの画像を信号色表示画像としても良い。図１０は、２画面表示における左側に自車位置周辺地図を表示し、右側に到達信号色ライン３１を重畳した前方映像を信号色表示画像として表示する様子を示している。
図１１は、信号色表示画像がメータクラスタ４０のディスプレイ４１に表示される様子を示している。この図に示すように、到達信号色ライン３１に信号機の表示周期を付記しても良い。
なお、図１０，１１では、前方映像において道路の一車線の全面に到達信号色ライン３１を重畳する様子を示した。しかし、到達信号色ライン３１の重畳箇所は、図１２に示すように車道の路肩であっても良いし、その他、中央帯や歩道、自転車道などに沿って、車線と平行に重畳しても良い。
＜Ｂ−４．効果＞
実施の形態２に係る表示画像生成装置１０２において、信号色予測部１０は、車両の走行速度の変化にあわせて到達信号色の予測を更新することにより、常に最新の状況に応じて到達信号色を予測することができる。
実施の形態２に係る表示画像生成装置１０２において、信号色予測部１０は、車両の走行速度の変化にあわせて到達信号色の予測を更新することにより、常に最新の状況に応じて到達信号色を予測することができる。
また、表示画像生成装置１０２の表示画像生成部１６が生成する信号色表示画像は、メータクラスタ４０内のディスプレイ４１（表示画面）に表示されても良く、信号色表示画像を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができるという本発明の効果を奏する。
＜Ｃ．実施の形態３＞
＜Ｃ−１．構成＞
図１３は、実施の形態３に係る表示画像生成装置１０３の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０３は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２の構成において、信号色予測部１０に代えて信号色予測部１０Ａを備えたものである。信号色予測部１０Ａは、第１信号色予測部１０Ａ１と第２信号色予測部１０Ａ２を備える。
＜Ｃ−１．構成＞
図１３は、実施の形態３に係る表示画像生成装置１０３の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０３は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２の構成において、信号色予測部１０に代えて信号色予測部１０Ａを備えたものである。信号色予測部１０Ａは、第１信号色予測部１０Ａ１と第２信号色予測部１０Ａ２を備える。
第１信号色予測部１０Ａ１は、実施の形態２の信号色予測部１０と同様に、現在の車両速度に基づいて到達信号色を予測する。そして第２信号色予測部１０Ａ２は、現在の車両速度を所定量だけ高くした第１補正速度と、所定量だけ低くした第２補正速度に基づき、到達信号色を予測する。このように実施の形態２の信号色予測部１０Ａは、現在の速度と、現在の速度を変更した速度との両方に基づき到達信号色を予測する。
表示画像生成部１６は、信号色予測部１０Ａから複数の速度に基づく到達信号色情報を受け、これらを後述する方法で道路オブジェクトに重畳して信号色表示画像を生成する。
＜Ｃ−２．動作＞
車両が４５ｋｍ／ｈで走行している場合、第１信号色予測部１０Ａ１は、現在の走行速度（４５ｋｍ／ｈ）に基づき到達信号色を予測する。一方、第２信号色予測部１０Ａ２は、例えば現在の車両速度を５ｋｍ／ｈずつ増減した第１補正速度（５０ｋｍ／ｈ）と第２補正速度（４０ｋｍ／ｈ）のそれぞれに基づき、到達信号色を予測する。
車両が４５ｋｍ／ｈで走行している場合、第１信号色予測部１０Ａ１は、現在の走行速度（４５ｋｍ／ｈ）に基づき到達信号色を予測する。一方、第２信号色予測部１０Ａ２は、例えば現在の車両速度を５ｋｍ／ｈずつ増減した第１補正速度（５０ｋｍ／ｈ）と第２補正速度（４０ｋｍ／ｈ）のそれぞれに基づき、到達信号色を予測する。
表示画像生成部１６は、これら３パターンの到達信号色に関する到達信号色情報を信号色予測部１０Ａから取得し、これらに基づき信号色表示画像を生成する。例えば、上記３パターンの到達信号色情報のうち、車両の現在位置の到達信号色が青となるパターンの到達信号色情報のみを、到達信号色ライン３１として前方映像に重畳する。車両の現在位置の到達信号色が、現在の走行速度と第１補正速度の両方に対して青になる場合には、現在の走行速度による到達信号色ラインを優先して表示すれば良い（図１４）。
また、第１補正速度による到達信号色ラインのみ車両の現在位置の到達信号色が青となる場合は、これを前方映像に重畳すると共に、重畳した到達信号色ラインは現在の速度より＋５ｋｍ／ｈしたときのものであることを示す（図１５）。あるいは、現在の走行速度による到達信号色ライン３１を表示した上で、走行速度を５ｋｍ／ｈ上げれば到達信号色が青になることを示す信号色アイコン３６を表示しても良い（図１６）。
＜Ｃ−３．効果＞
実施の形態３に係る表示画像生成装置１０３において、信号色予測部１０Ａは、車両の現在の走行速度と、車両の現在の走行速度を予め定めた量だけ変更した補正速度（第１補正速度、第２補正速度）の夫々による到達信号色を予測し、表示画像生成部１６は、現在の走行速度による到達信号色情報と、補正速度による到達信号色情報とに基づき、信号色表示画像を生成する。
実施の形態３に係る表示画像生成装置１０３において、信号色予測部１０Ａは、車両の現在の走行速度と、車両の現在の走行速度を予め定めた量だけ変更した補正速度（第１補正速度、第２補正速度）の夫々による到達信号色を予測し、表示画像生成部１６は、現在の走行速度による到達信号色情報と、補正速度による到達信号色情報とに基づき、信号色表示画像を生成する。
例えば、現在の走行速度による到達信号色が赤で、補正速度による到達信号色が青である場合に、補正速度による到達信号色ライン（到達信号色情報）を道路映像に重畳した信号色表示画像を生成すれば、当該信号色表示画像を見た運転者は、補正速度に速度を変更すれば青信号で信号機を通過できることが分かる。あるいは、現在の走行速度による到達信号色ライン（到達信号色情報）と、車両の走行速度を補正速度に変更するよう促す情報とを道路映像に重畳した信号色表示画像を生成することによっても、同様の効果を奏する。
＜Ｄ．実施の形態４＞
＜Ｄ−１．構成＞
図１７は、実施の形態４に係る信号色情報投影装置１０４の構成を示すブロック図である。実施の形態１〜３の表示画像生成装置１０１〜１０３は到達信号色情報を画像として出力したが、信号色情報投影装置１０４は到達信号色情報を運転者の前方視野に投影するという点で、到達信号色情報の出力方法が異なる。
＜Ｄ−１．構成＞
図１７は、実施の形態４に係る信号色情報投影装置１０４の構成を示すブロック図である。実施の形態１〜３の表示画像生成装置１０１〜１０３は到達信号色情報を画像として出力したが、信号色情報投影装置１０４は到達信号色情報を運転者の前方視野に投影するという点で、到達信号色情報の出力方法が異なる。
信号色情報投影装置１０４は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２と構成を比較すると、映像認識部５１、映像取得部５２、および表示画像生成部１６を備えず、これらの構成に代えて信号色情報投影部１９を備える点が異なる。
信号色情報投影部１９は、信号色予測部１０から到達信号色情報を受け、制御部１５を介して地図情報取得部１４から取得した地図情報を参照しつつ、フロントガラス２５に到達信号色情報を投影する。到達信号色の予測動作については実施の形態１〜３と同様であるので、以下には信号色情報投影部１９における到達信号色情報の投影動作について説明する。
＜Ｄ−２．信号色情報投影動作＞
図１８は、車両のフロントガラス２５に到達信号色情報を到達信号色ライン３１として投影した様子を示す図である。信号色情報投影部１９は、信号色予測部１０から取得した到達信号色情報から到達信号色ライン３１を作成し、前方道路に重畳するように到達信号色ライン３１をフロントガラス２５に投影する。
図１８は、車両のフロントガラス２５に到達信号色情報を到達信号色ライン３１として投影した様子を示す図である。信号色情報投影部１９は、信号色予測部１０から取得した到達信号色情報から到達信号色ライン３１を作成し、前方道路に重畳するように到達信号色ライン３１をフロントガラス２５に投影する。
説明の都合上、運転者の顔の位置と、運転者の目と道路の特定の位置を結んだフロントガラスの位置は、車両の構造上ほぼ推定できるものとする。ここで、到達信号色ライン３１を前方道路に重畳するとは、運転者がフロントガラス越しに前方道路を見た場合に、到達信号色が赤の地点には到達信号色ライン３１の赤色領域Ａ１が重なり、到達信号色が黄の地点に到達信号色ライン３１の黄色領域Ａ２が重なり、到達信号色が青の地点には到達信号色ライン３１の青色領域Ａ３が重なるよう、運転者の前方視野に到達信号色ライン３１を投影することをいう。
このように、運転者の前方視野に到達信号色ライン３１を投影することにより、運転者は視線を前方道路から外すことなく前方道路の到達信号色を認識することが出来る。従って、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
なお、フロントガラスへの投影は、運転者の前方視野への投影の一例であり、フロントガラス以外のＨＵＤ（Ｈｅａｄ−Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）に投影しても良い。
図１９は、信号色情報投影装置１０４の到達信号色ラインの投影動作を示すフローチャートである。以下、図１９に沿って到達信号色ラインの投影動作を説明するが、図９に示す表示画像生成装置１０２の表示画像生成動作と同じステップについては適宜説明を省略する。
ステップＳ１１〜２０は図９のステップＳ１１〜２０と同様である。信号機情報取得部１１が取得した信号機情報が無効であれば（ステップＳ１９でＮＯ）、信号色情報投影部はその旨を伝えるエラー情報をフロントガラスに投影する（ステップＳ２２Ａ）。ここで、エラー情報はテキストや、それを表す所定のアイコン画像などの態様で投影しても良い。信号機情報取得部１１が取得した信号機情報が有効であれば（ステップＳ１９でＹＥＳ）、到達信号色の予測を行う（ステップＳ２０）。予測結果は、予測地点又は予測区間の位置情報と到達信号色を紐づけた到達信号色情報として表示画像生成部１６に入力される。そして、信号色情報投影部１９は、到達信号色情報をフロントガラスに投影する（ステップＳ２１Ａ）。すなわち、到達信号色ライン３１を生成し、到達信号色ライン３１の赤色領域Ａ１，黄色領域Ａ２，青色領域Ａ３が、それぞれの色を到達信号色とする地点又は区間と運転者の視点で重なるように投影する。その後のステップＳ２３〜２６は図９のフローチャートと同様であるため、説明を省略する。
＜Ｄ−３．効果＞
実施の形態４に係る信号色情報投影装置１０４は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、運転者がフロントガラス越しに見る道路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色ライン（到達信号色情報）が重畳するよう、運転者の前方視野に到達信号色ラインを投影する信号色情報投影部１９と、を備える。信号色情報投影部１９は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を投影する。運転者は前方道路に重畳して投影された到達信号色ラインを視認することで、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
実施の形態４に係る信号色情報投影装置１０４は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、運転者がフロントガラス越しに見る道路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色ライン（到達信号色情報）が重畳するよう、運転者の前方視野に到達信号色ラインを投影する信号色情報投影部１９と、を備える。信号色情報投影部１９は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を投影する。運転者は前方道路に重畳して投影された到達信号色ラインを視認することで、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
上記実施例では、運転者の顔の位置と、運転者の目と道路の特定の位置を結んだフロントガラスの位置が、車両の構造上ほぼ推定できるものとしたが、種々のセンサーから運転者の目の位置を推定してもよい。例えば、シートポジションや画像認識により、ドライバの目の位置を推定することができる。この場合、運転者から見たフロントガラスに投影する信号色の位置精度が向上する。
また、実施例１のようにカメラ２４と映像認識部５１と映像取得部５２を設置し、フロントガラス越しに見た道路部分の位置を認識することにより、フロントガラスに投影する信号色の位置精度が向上する。また、顔の位置の認識と、道路位置の認識双方の手段を用いると更に精度が向上する。
＜Ｅ．実施の形態５＞
＜Ｅ−１．構成＞
図２０は、実施の形態５に係る前照灯制御装置１０５の構成を示すブロック図である。実施の形態１〜３の表示画像生成装置１０１〜１０３は到達信号色情報を画像として出力したが、前照灯制御装置１０５は車両の前照灯を制御するという方法で到達信号色情報を出力する。
＜Ｅ−１．構成＞
図２０は、実施の形態５に係る前照灯制御装置１０５の構成を示すブロック図である。実施の形態１〜３の表示画像生成装置１０１〜１０３は到達信号色情報を画像として出力したが、前照灯制御装置１０５は車両の前照灯を制御するという方法で到達信号色情報を出力する。
前照灯制御装置１０５は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２と構成を比較すると、映像認識部５１、映像取得部５２、および表示画像生成部１６を備えず、これらの構成に代えて前照灯制御部５５を備える点が異なる。
前照灯制御部５５は、信号色予測部１０から到達信号色情報を受け、制御部１５から取得した車両の位置情報を参照しつつ、到達信号色情報を基に前照灯２６を制御する。前照灯２６は、指向性を有し、前照灯制御部５５の制御に従って、車両の前方道路に前照灯を照射する。
一般的には前照灯の位置は既知であるので、本実施例では道路のどの位置を照射するかは制御できるものとして説明する。
＜Ｅ−２．動作＞
図２１は、前照灯２６の動作例を示しており、到達信号色が青の領域に、青色光を照射する様子を真横から見た図である。ここでは、到達信号色が青の全ての領域に青色光を照射するのではなく、そのうち、走行経路前方にある自車位置から最も近い領域にのみ照射する。図２１（ａ）は、車両の位置の到達信号色が青である場合、図２１（ｂ）、（ｃ）は、車両の位置の到達信号色が赤である場合を示している。
図２１は、前照灯２６の動作例を示しており、到達信号色が青の領域に、青色光を照射する様子を真横から見た図である。ここでは、到達信号色が青の全ての領域に青色光を照射するのではなく、そのうち、走行経路前方にある自車位置から最も近い領域にのみ照射する。図２１（ａ）は、車両の位置の到達信号色が青である場合、図２１（ｂ）、（ｃ）は、車両の位置の到達信号色が赤である場合を示している。
図２１（ａ）では、車両のすぐ前から前方に亘って青色光が照射される。運転者はそれをみて、車両の位置の到達信号色が青であることを認識し、現在の速度のままで信号機を停止することなく通過できることを理解する。図２１（ｂ）では、車両のすぐ前方には何も照射されず、少し前方に青色光が照射される。運転者はそれを見て、車両の位置の到達信号色が青ではないことを認識する。また、青色光の照射領域と自車位置との遠近により、信号機を青信号で通過するために速度調整すべきか否かを直感的に判断することができる。
運転者は、青色光の照射領域の前端（車両に近い側）の位置を見て、速度調整の有無を判断する。従って、図２１（ａ），（ｂ）のように、自車位置に最も近い到達信号色が青の区間を全て照射しなくとも、上記前端だけ照射すれば本発明の効果を奏する。また、図２１（ｃ）のように、自車位置に最も近い到達信号色が青の区間を離散的に照射しても良い。
図２２は、前照灯制御装置１０５の前照灯制御動作を示すフローチャートである。以下、図２２に沿って前照灯制御装置１０５の前照灯制御動作を説明するが、図９に示す表示画像生成装置１０２の表示画像生成動作と同じステップについては適宜説明を省略する。
ステップＳ１１〜Ｓ２０は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２の表示画像生成動作におけるステップＳ１１〜Ｓ２０と同様である。信号機情報取得部１１が取得した信号機情報が無効であれば（ステップＳ１９でＮＯ）、処理を終了する。信号機情報取得部１１が取得した信号機情報が有効であれば（ステップＳ１９でＹＥＳ）、到達信号色の予測を行う（ステップＳ２０）。予測結果は、予測地点又は予測区間の位置情報と到達信号色を紐づけた到達信号色情報として前照灯制御部５５に入力される。
次に、前照灯制御部５５は到達信号色情報に基づき前照灯２６を制御し、到達信号色が青となる走行経路前方の道路に青色光が照射される（ステップＳ２１Ｂ）。その後のステップＳ２３〜２６は図９のフローチャートと同様であるため、説明を省略する。
なお、以上の説明では、青色光を照射することについて述べたが、前照灯２６は到達信号色が黄となる領域に黄色光を照射しても良いし、到達信号色が赤となる領域に赤色光を照射しても良い。
＜Ｅ−３．効果＞
実施の形態５に係る前照灯制御装置１０５は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、車両の前方道路に対応する地点の到達信号色の光を照射するよう、車両の前照灯２６を制御する前照灯制御部５５と、を備える。前照灯制御部５５は、少なくとも１つの到達信号色の光を、当該到達信号色に係る到達信号色情報を有する走行経路上の複数の領域のうち、少なくとも自車位置から最も近い領域に対して照射するよう前照灯２６を制御する。運転者は前方道路に照射された青色光を視認することで、自車位置の到達信号色を知ることができ、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
実施の形態５に係る前照灯制御装置１０５は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、車両の前方道路に対応する地点の到達信号色の光を照射するよう、車両の前照灯２６を制御する前照灯制御部５５と、を備える。前照灯制御部５５は、少なくとも１つの到達信号色の光を、当該到達信号色に係る到達信号色情報を有する走行経路上の複数の領域のうち、少なくとも自車位置から最も近い領域に対して照射するよう前照灯２６を制御する。運転者は前方道路に照射された青色光を視認することで、自車位置の到達信号色を知ることができ、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
ここで、実施例１のようにカメラ２４と映像認識部５１と映像取得部５２を設置し、車両の照明装置と道路の位置を関係認識することにより、道路に投影する照射の位置精度が向上する。
また、道路に信号色を照射するのは正規の前照灯ではなく、補助の投影装置であってもよい。また、照射角度の制御は機械的または光学的に照射角度が上下する方法をとっても良いし、角度の異なる複数の投影装置を持ち１つを選択する方法でもよい。
また、前照灯が照射された位置を画像処理によって求め校正するようにしてもよい。
＜Ｆ．実施の形態６＞
＜Ｆ−１．構成＞
図２３は、実施の形態６に係る表示画像生成装置１０６の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０６は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２と構成を比較すると、映像認識部５１、映像取得部５２、および表示画像生成部１６を備えず、これらの構成に代えて照射制御部２７と感知結果取得部２８を備える点が異なる。
＜Ｆ−１．構成＞
図２３は、実施の形態６に係る表示画像生成装置１０６の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０６は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２と構成を比較すると、映像認識部５１、映像取得部５２、および表示画像生成部１６を備えず、これらの構成に代えて照射制御部２７と感知結果取得部２８を備える点が異なる。
照射制御部２７は、表示画像生成装置１０６の外部に設けられた赤外線照射器５３と接続しており、信号色予測部１０から到達信号色情報を受け、制御部１５から取得した車両の位置情報を参照しつつ、到達信号色情報を基に赤外線照射器５３を制御する。赤外線照射器５３は、照射制御部２７の制御に従って、車両の前方道路に赤外線を照射し、すなわち前方道路に赤外線を重畳する。
感知結果取得部２８は、表示画像生成装置１０６の外部に設けられた赤外線カメラ５４から、その撮像画像を取得する。赤外線カメラ５４は車両の前方を撮影しており、その撮影映像（赤外線映像）には、赤外線照射器５３が赤外線を照射した車両の前方道路の領域が可視化されている。感知結果取得部２８は赤外線映像を表示器２０に出力する。
＜Ｆ−２．動作＞
図２４は、表示画像生成装置１０６の表示画像生成動作を示すフローチャートである。以下、図２４に沿って表示画像生成装置１０６の表示画像生成動作を説明するが、図９に示す表示画像生成装置１０２の表示画像生成動作と同じステップについては適宜説明を省略する。
図２４は、表示画像生成装置１０６の表示画像生成動作を示すフローチャートである。以下、図２４に沿って表示画像生成装置１０６の表示画像生成動作を説明するが、図９に示す表示画像生成装置１０２の表示画像生成動作と同じステップについては適宜説明を省略する。
ステップＳ１１〜Ｓ２０は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２の表示画像生成動作におけるステップＳ１１〜Ｓ２０と同様である。信号機情報取得部１１が取得した信号機情報が無効であれば（ステップＳ１９でＮＯ）、処理を終了する。信号機情報取得部１１が取得した信号機情報が有効であれば（ステップＳ１９でＹＥＳ）、到達信号色の予測を行う（ステップＳ２０）。予測結果は、予測地点又は予測区間の位置情報と到達信号色を紐づけた到達信号色情報として照射制御部２７に入力される。
次に、照射制御部２７は到達信号色情報に基づき赤外線照射器５３を制御し、到達信号色が青となる走行経路前方の道路に赤外線を照射させる（ステップＳ２１Ｃ）。次に、感知結果取得部２８が赤外線カメラ５４の映像を取得する（ステップＳ２１Ｄ）。この映像では、到達信号色が青である走行経路前方の道路が可視化されている。感知結果取得部２８は当該映像を表示器２０に出力する。ここでは、赤外線カメラ５４の赤外線映像が、そのまま走行経路上の地点の到達信号色を運転者に示す信号色表示画像となる。従って、照射制御部２７と感知結果取得部２８が信号色表示画像を生成する表示画像生成部となる。その後のステップＳ２３〜２６は図９のフローチャートと同様であるため、説明を省略する。
なお、上記の説明では到達信号色が青の領域に赤外線を照射する例を示したが、赤外線の照射領域は到達信号色が赤の領域であっても良い。実施の形態６に係る表示画像生成装置１０６によれば、赤外線照射を用いて到達信号色情報が前方映像に重畳された信号色表示画像を生成するため、車両の外部では照射光が見えず、他の車両を邪魔することなく運転者に到達信号色を示すことができる。
また、赤外線照射器５３から赤外線を照射する例を説明したが、赤外線以外の不可視光線を照射しても良い。そして、当該不可視光線の波長に感度を有するカメラで撮影した画像を、信号色表示画像として表示器２０に出力すればよい。
＜Ｆ−３．効果＞
実施の形態６に係る表示画像生成装置１０６は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、車両から信号機までの走行経路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、車両の前方道路の到達信号色が特定の色である領域に不可視光線を照射する不可視光線照射部を制御する照射制御部２７と、不可視光線に感度を有する不可視光線感知部の感知結果を取得する感知結果取得部２８と、を備える。運転者は信号色表示画像を視認することで、自車位置の到達信号色を知ることができる。青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
実施の形態６に係る表示画像生成装置１０６は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、車両から信号機までの走行経路に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、車両の前方道路の到達信号色が特定の色である領域に不可視光線を照射する不可視光線照射部を制御する照射制御部２７と、不可視光線に感度を有する不可視光線感知部の感知結果を取得する感知結果取得部２８と、を備える。運転者は信号色表示画像を視認することで、自車位置の到達信号色を知ることができる。青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
１０，１０Ａ 信号色予測部、１０Ａ１ 第１信号色予測部、１０Ａ２ 第２信号色予測部、１１ 信号機情報取得部、１２ 車両情報取得部、１３ 位置情報取得部、１４ 地図情報取得部、１５ 制御部、１６ 表示画像生成部、１８ 操作入力部、１９ 信号色情報投影部、２０ 表示器、２１ 通信部、２２ 操作スイッチ、２３ 地図データベース、２４ カメラ、２５ フロントガラス、２６ 前照灯、２７ 照射制御部、２８ 感知結果取得部、３０ 道路オブジェクト、３１ 到達信号色ライン、３６ 信号色アイコン、４０ メータクラスタ、４１ ディスプレイ、４２ 燃料計、４３ 速度計、５１ 映像認識部、５２ 映像取得部、５３ 赤外線照射器、５４ 赤外線カメラ、５５ 前照灯制御部、１０１〜１０３，１０６ 表示画像生成装置、１０４ 信号色情報投影装置、１０５ 前照灯制御装置。
Claims (11)
- 車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、
前記車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記車両の前方の道路映像を撮影するカメラの映像を取得する映像取得部と、
前記走行経路上の任意の対象区間について、前記車両が現在時刻に当該対象区間から前記信号機まで前記走行経路に沿って前記走行速度で走行した場合の、前記信号機に到達したときの前記信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、
前記映像取得部が取得した前記道路映像に、対応する地点の前記到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、
前記表示画像生成部は、少なくとも前記信号機の１サイクル分に対応した、前記車両の位置を含む領域の前記到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する前記到達信号色情報を前記道路映像に重畳した前記信号色表示画像を生成する、
表示画像生成装置。 - 前記信号色予測部は、前記車両の前記走行速度の変化にあわせて前記到達信号色の予測を更新する、
請求項１に記載の表示画像生成装置。 - 前記信号色予測部は、前記車両の現在の走行速度と、前記車両の現在の走行速度を予め定めた量だけ変更した補正速度の夫々による前記到達信号色を予測し、
前記表示画像生成部は、前記現在の走行速度による前記到達信号色情報と、前記補正速度による前記到達信号色情報とに基づき、前記信号色表示画像を生成する、
請求項１又は２に記載の表示画像生成装置。 - 前記表示画像生成部は、前記現在の走行速度による前記到達信号色が赤で、前記補正速度による前記到達信号色が青である場合に、前記補正速度による前記到達信号色情報を前記道路映像に重畳した前記信号色表示画像を生成する、
請求項３に記載の表示画像生成装置。 - 前記表示画像生成部は、前記現在の走行速度による前記到達信号色が赤で、前記補正速度による前記到達信号色が青である場合に、前記現在の走行速度による前記到達信号色情報と、前記車両の走行速度を前記補正速度に変更するよう促す情報とを前記道路映像に重畳した前記信号色表示画像を生成する、
請求項３に記載の表示画像生成装置。 - 前記信号色表示画像はメータクラスタ内の表示画面に表示される、
請求項１〜５のいずれかに記載の表示画像生成装置。 - 車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、
前記車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記走行経路上の任意の対象区間について、前記車両が現在時刻に当該対象区間から前記信号機まで前記走行経路に沿って前記走行速度で走行した場合の、前記信号機に到達したときの前記信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、
運転者がフロントガラス越しに見る道路に、対応する地点の前記到達信号色を示す情報である到達信号色情報が重畳するよう、運転者の前方視野に前記到達信号色情報を投影する信号色情報投影部と、を備え、
前記信号色情報投影部は、少なくとも前記信号機の１サイクル分に対応した、前記車両の位置を含む領域の前記到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する前記到達信号色情報を投影する、
信号色情報投影装置。 - 車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、
前記車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記走行経路上の任意の対象区間について、前記車両が現在時刻に当該対象区間から前記信号機まで前記走行経路に沿って前記走行速度で走行した場合の、前記信号機に到達したときの前記信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、
前記車両の前方道路に対応する地点の前記到達信号色の光を照射するよう、前記車両の前照灯を制御する前照灯制御部と、を備え、
前記前照灯制御部は、少なくとも１つの前記到達信号色の光を、当該到達信号色に係る前記到達信号色情報を有する前記走行経路上の複数の領域のうち、少なくとも前記車両の位置から最も近い領域に対して照射するよう前記前照灯を制御する、
前照灯制御装置。 - 車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、
前記車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記走行経路上の任意の対象区間について、前記車両が現在時刻に当該対象区間から前記信号機まで前記走行経路に沿って前記走行速度で走行した場合の、前記信号機に到達したときの前記信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、
前記車両から前記信号機までの走行経路に、対応する地点の前記到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、
前記表示画像生成部は、
前記車両の前方道路の前記到達信号色が特定の色である領域に不可視光線を照射する不可視光線照射部を制御する照射制御部と、
前記不可視光線に感度を有する不可視光線感知部の感知結果を取得する感知結果取得部と、を備える、
表示画像生成装置。 - 請求項１〜６，９のいずれかに記載の表示画像生成装置と、
前記表示画像生成装置の生成した信号色表示画像を表示する表示装置と、を備える、
信号色情報表示装置。 - 信号色予測部が、車両の走行経路上の任意の対象区間について、前記車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで前記走行経路に沿って前記走行速度で走行した場合の、前記信号機に到達したときの前記信号機の色を到達信号色として予測する予測工程と、
表示画像生成部が、前記車両の前方の道路映像に、対応する地点の前記到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する生成工程と、を備え、
前記生成工程は、少なくとも前記信号機の１サイクル分に対応した、前記車両の位置を含む領域の前記到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する前記到達信号色情報を前記道路映像に重畳した前記信号色表示画像を生成する工程である、
表示画像生成方法。
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