JP6342089B2 - 支援画像表示装置、支援画像表示方法及び支援画像表示プログラム - Google Patents
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Description
運転支援装置には、ヘッドアップディスプレイのようにウインドシールド上に、前方の風景に重畳させて、建物の名称等を示す支援画像を表示するものがある。また、運転支援装置には、LCD(Liquid crystal display)といった表示部に、カメラによって撮影された前方の風景を表示するとともに、風景に重畳させて支援画像を表示するものがある。
この発明は、他の構造物によって運転手から見えない位置にある構造物についても、運転手に理解しやすく支援画像を表示することを目的とする。
移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示装置において、
前記支援画像を生成する画像生成部と、
前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定する可視判定部と、
前記基準範囲が前記構造物と重なる場合には、前記支援画像を変化させて表示させる表示制御部と
を備える。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る支援画像表示装置10の構成を説明する。
支援画像表示装置10は、移動体100に搭載され、ナビゲーション装置31が表示装置32に表示させようとするPOI(Point Of Interest)情報の表示制御を行うコンピュータである。実施の形態1では、移動体100は車両である。移動体100は、車両に限らず、船舶、歩行者といった他の種類であってもよい。
支援画像表示装置10は、プロセッサ11と、記憶装置12と、通信インタフェース13と、ディスプレイインタフェース14とを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
ナビゲーション装置31は、測位装置33を用いて移動体100の位置を特定し、特定された位置に基づき目的地又は経由地への経路を表示装置32に表示させて、目的地又は経由地への経路案内を行うコンピュータである。また、ナビゲーション装置31は、地図情報を有しており、運転手から指定された、又は、自動的に抽出したPOI情報を表示装置32に表示させて、運転手に提示するコンピュータである。
POI情報は、運転手が関心を持っていると推定される対象物についての情報であり、対象物の位置、形状等を示す情報である。POI情報は、具体例としては、薬局、レストランといった分類が運転手から指定された場合には、指定された分類に該当する対象物の情報である。
測位装置33は、GPS(Global Positioning System)衛星といった測位衛星から搬送波に乗せて送信された測位信号を受信する装置である。
表示装置32は、移動体100の前方といった移動体100の周囲の風景に、情報を重畳して表示する装置である。ここでいう風景は、ヘッドアップディスプレイ等を介して見える実物と、カメラによって取得された映像と、コンピュータグラフィックによって作成された3次元地図とのいずれかである。
記憶装置12のストレージ122には、支援画像表示装置10の各部の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ121に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、支援画像表示装置10の各部の機能が実現される。
図2から図10を参照して、実施の形態1に係る支援画像表示装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る支援画像表示装置10の動作は、実施の形態1に係る支援画像表示方法に相当する。また、実施の形態1に係る支援画像表示装置10の動作は、実施の形態1に係る支援画像表示プログラムの処理に相当する。
図2に示す処理は、ナビゲーション装置31がPOI情報を表示装置32に表示させる際に実行される。ナビゲーション装置31は、POI情報を表示させる際、POI情報を支援画像表示装置10に送信する。
ここでは、POI情報の対象物51は薬局であるとして説明する。図3と図4とは、図3では図3の(A)に示すように移動体100と対象物51である薬局との間に構造物53が存在しないのに対して、図4では図4の(A)に示すように構造物53である建物が存在する点が異なる。
つまり、図3の(A)に示すように、移動体100と対象物51である薬局との間に構造物53が存在しない場合には、図3の(C)に示すように、読み出された支援画像41を変化させず、風景42に重畳させて表示装置32に表示させる。
つまり、図4の(A)に示すように、移動体100と対象物51である薬局との間に構造物53が存在する場合には、図4の(C)に示すように、表示制御部23が、読み出された支援画像41をそのまま、風景42に重畳させて表示装置32に表示させると、支援画像41が指し示した位置が構造物53と重なってしまい、対象物51である薬局が構造物53内に存在するように見えてしまう。
そこで、表示制御部23は、図4の(D)に示すように、支援画像41が指し示す位置を、道路52側にずらした上で表示装置32に表示させる。これにより、構造物53の裏側に対象物51である薬局が存在することが分かり易くなる。これにより、構造物53の裏側に対象物51である薬局が存在することが分かり易くなる。
ステップS11では、画像生成部21は、ステップS11でナビゲーション装置31から送信されたPOI情報を、通信インタフェース13を介して取得する。画像生成部21は、取得されたPOI情報をメモリ121に書き込む。
POI情報は、対象物51の位置、形状を示す情報である。実施の形態1では、対象物51の形状を示す情報は、対象物51を上空から見た場合の平面形状を示すとし、対象物51の平面形状は矩形であるとする。そして、POI情報は、対象物51を上空から見た場合の左上、右上、左下、右下の4点の緯度及び経度を示す情報とする。ここでは、対象物51は薬局であるため、POI情報は、移動体100の周辺にある薬局についての4点の緯度及び経度を示す情報である。
具体的には、画像生成部21は、ステップS11で取得されたPOI情報をメモリ121から読み出す。画像生成部21は、POI情報から対象物51の基準位置61を特定する。そして、画像生成部21は、特定された対象物51の基準位置61を指し示し、道路52の方に延びた支援画像41を生成する。画像生成部21は、計算された基準位置61と、生成された支援画像41とをメモリ121に書き込む。
基準位置61を特定する方法の具体例としては、画像生成部21は、POI情報が示す4点の緯度及び経度から、4点のうち対象物51の道路52に最も近い点を特定する。画像生成部21は、道路52に最も近い点が2点ある場合には、いずれか1点を選択する。画像生成部21は、特定された点から対象物51の対角に位置する点の方に一定距離だけずらした位置を計算する。画像生成部21は、計算された位置を基準高さだけ高さ方向、すなわち、地表面から垂直方向にずらした位置を計算し、計算された位置を基準位置61とする。
ステップS21では、可視判定部22は、移動体100の運転手の視点位置101を計算する。
具体的には、可視判定部22は、ナビゲーション装置31から移動体100の位置を示す位置情報を取得する。そして、可視判定部22は、位置情報が示す位置から運転手の視点位置101を計算する。具体例としては、可視判定部22は、ナビゲーション装置31から得られる位置情報が示す位置に対する、運転手の視点位置101の相対的な位置を示す相対位置情報を事前にメモリ121に記憶しておく。そして、可視判定部22は、この相対位置情報を用いて視点位置101を計算する。可視判定部22は、計算された視点位置101をメモリ121に書き込む。
具体的には、可視判定部22は、ステップS21で計算された視点位置101とステップS11で取得されたPOI情報とをメモリ121から読み出す。図7に示すように、可視判定部22は、視点位置101と、POI情報が示す対象物51の4点のうち両端に位置する2つの点とを接続した2本の直線D1を計算する。2本の直線D1は、視点位置101から移動体100の進行方向に対する右方向を基準軸として、視点位置101と対象物51の4点それぞれとを結んだ直線のうち、基準軸との成す角θが最小になる直線と、最大になる直線とを計算することにより、計算される。そして、可視判定部22は、ナビゲーション装置31が有する地図情報を参照して、視点位置101と、計算された2本の直線と、対象物51とで囲まれた範囲に構造物53が存在するか否かを判定する。
可視判定部22は、構造物53が存在する場合には処理をステップS23に進め、構造物53が存在しない場合には処理をステップS26に進める。
具体的には、図8に示すように、可視判定部22は、視点位置101と、構造物53の両端の点とを通る2本の直線D2を計算する。ここでは、構造物53は、対象物51と同様に矩形であり、構造物53を上空から見た場合の左上、右上、左下、右下の4点の緯度及び経度が地図情報に示されているものとする。したがって、可視判定部22は、2本の直線D1と同様の方法により、2本の直線D2を計算できる。可視判定部22は、2本の直線D2の間における、構造物53の裏側のエリアを不可視エリア54として計算する。可視判定部22は、計算された不可視エリア54をメモリ121に書き込む。
具体的には、可視判定部22は、ステップS12で計算された基準位置61と、ステップS23で計算された不可視エリア54をメモリ121から読み出す。可視判定部22は、基準位置61から基準範囲62を特定する。ここでは、基準位置61が示す点が基準範囲62となる。そして、可視判定部22は、特定された基準範囲62の少なくとも一部が、読み出された不可視エリア54に入るか否かを判定する。
可視判定部22は、入る場合には処理をステップS25に進め、入らない場合には処理をステップS26に進める。すなわち、移動体100の運転手の視点位置101から風景を観察した際に、この移動体100と対象物51との間にある構造物53が、対象物51の基準位置61を基準とする基準範囲62と重なるか否かを判定する。
具体的には、図9に示すように、可視判定部22は、上空から見た場合における、基準位置61と、基準位置61に対する道路52の最近点63とを接続する直線D3を計算する。可視判定部22は、計算された直線D3における基準位置61と不可視エリア54の境界点55との間の線分の長さを移動量Mとして計算する。可視判定部22は、計算された移動量Mをメモリ121に書き込む。
ステップS31では、表示制御部23は、ステップS12で生成された支援画像41と、ステップS25で計算された移動量M又はステップS26で設定された移動量Mとを、メモリ121から読み出して取得する。
表示制御部23は、移動量Mが0である場合には処理をステップS33に進め、移動量Mが0でない場合には処理をステップS34に進める。
以上のように、実施の形態1に係る支援画像表示装置10は、支援画像41が指し示す基準位置61を基準とする基準範囲62が視認できない場合に、支援画像41を移動させた上で風景42に重畳させて表示させる。これにより、他の構造物によって運転手から見えない位置にある構造物についても、運転手に理解しやすく支援画像41を表示することが可能である。
<変形例1>
実施の形態1では、基準位置61は、対象物51上の点であった。しかし、変形例1として、基準位置61は、対象物51からずれた位置にある、対象物51の近傍の点であってもよい。具体例としては、基準位置61は、対象物51よりも道路52寄りの点であってもよい。
変形例1について、実施の形態1と異なる点を説明する。
画像生成部21は、POI情報が示す4点の緯度及び経度から、4点のうち対象物51の道路52に最も近い点を特定し、特定された点から対象物51の対角に位置する点の方に一定距離だけずらした位置を計算する。画像生成部21は、計算された点から道路52の方に対象物51の外側までずらし、基準高さだけ高さ方向、すなわち、地表面から垂直方向にずらした位置を基準位置61とする。
可視判定部22は、図11に示すように、可視判定部22は、POI情報が示す対象物51の4点に加え、基準位置61を示す点を用いる。つまり、可視判定部22は、視点位置101と、POI情報が示す対象物51の4点及び基準位置61を示す点の合計5点のうち両端に位置する2つの点とを接続した2本の直線D1を計算する。
図12に示すように、基準位置61が対象物51からずれた位置にある場合には、基準範囲62は、上空から見た場合における基準位置61と対象物51との間の領域である。より具体的には、基準範囲62は、上空から見た場合における、基準位置61と、対象物51における基準位置61からの最近点とを繋いだ直線上の領域である。
そのため、可視判定部22は、上空から見た場合における、基準位置61と、対象物51における基準位置61の最近点とを繋いだ直線を計算し、計算された直線上の領域を基準範囲62として計算する。
図13に示すように、可視判定部22は、基準範囲62の対象物51側の端点64と、道路52の最近点63とを結んだ直線D3を計算する。そして、計算された直線D3における端点64と不可視エリア54の境界点55との間の線分の長さを移動量Mとして計算する。
実施の形態1では、基準範囲62が視認できない場合に、支援画像41を道路52の方に移動させた。しかし、変形例2として、基準範囲62が視認できない場合に、対象物51の一部が運転手から視認できる場合には、支援画像41が指し示した位置が、対象物51における運転手から視認できる位置となるように、支援画像41を移動させた上で表示させてもよい。すなわち、風景において、構造物53が対象物51の一部と重ならない場合には、支援画像41が指し示した位置が、対象物51における構造物53と重ならない位置となるように、支援画像51を移動させた上で表示させてもよい。
ステップS21からステップS26の処理は、図6のステップS21からステップS26の処理と同じである。
具体的には、可視判定部22は、ステップS23で計算された不可視エリア54をメモリ121から読み出す。可視判定部22は、対象物51の一部が、読み出された不可視エリア54の外にあるか否かを判定する。
可視判定部22は、対象物51の一部が不可視エリア54の外にある場合には、対象物51の一部が移動体100の運転手から視認できるとして、処理をステップS28に進める。一方、可視判定部22は、対象物51の一部も不可視エリア54に外にならない場合には、対象物51の全体が移動体100の運転手から視認できないとして、処理をステップS25に進める。
実施の形態1では、支援画像表示装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例3として、支援画像表示装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例3について、実施の形態1と異なる点を説明する。
各部の機能がハードウェアで実現される場合、支援画像表示装置10は、プロセッサ11と記憶装置12とに代えて、処理回路15を備える。処理回路15は、支援画像表示装置10の各部の機能及び記憶装置12の機能を実現する専用の電子回路である。
各部の機能を1つの処理回路15で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路15に分散させて実現してもよい。
変形例4として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、支援画像表示装置10の各部のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
実施の形態1では、支援画像表示装置10は、ナビゲーション装置31と別の装置であった。しかし、支援画像表示装置10は、ナビゲーション装置31と一体となっていてもよい。
実施の形態2は、支援画像41が指し示す基準位置61を基準とする基準範囲62が視認できない場合に、支援画像41の輪郭線を変化させる点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明する。
図16から図19を参照して、実施の形態2に係る支援画像表示装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る支援画像表示装置10の動作は、実施の形態2に係る支援画像表示方法に相当する。また、実施の形態2に係る支援画像表示装置10の動作は、実施の形態2に係る支援画像表示プログラムの処理に相当する。
ステップS21からステップS24の処理は、図6に示すステップS21からステップS24の処理と同じである。
具体的には、図17に示すように、可視判定部22は、上空から見た場合における、基準位置61と、基準位置61に対する道路52の最近点63とを接続する直線D3を計算する。可視判定部22は、計算された直線D3における基準位置61と不可視エリア54の境界点55との間の線分の長さL1を計算する。可視判定部22は、計算された長さL1と、支援画像41の長さL2とのうち、短い方を変化範囲Lとする。可視判定部22は、計算された変化範囲Lをメモリ121に書き込む。
ステップS33は、図10に示すステップS33の処理と同じである。
表示制御部23は、変化範囲Lが0である場合には処理をステップS33に進め、変化範囲Lが0でない場合には処理をステップS34Bに進める。
実施の形態2では、実施の形態1と同じように、支援画像表示装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、実施の形態1の変形例3と同じように、支援画像表示装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。また、実施の形態1の変形例4と同じように、支援画像表示装置10は、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
Claims (10)
- 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示装置において、
前記支援画像を生成する画像生成部と、
前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定する可視判定部と、
前記基準範囲が前記構造物と重なる場合には、前記風景において、前記支援画像によって指し示された位置が前記構造物と重ならない位置まで、前記支援画像を前記移動体が走行する道路の方に移動させた上で表示制御部と
を備える支援画像表示装置。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示装置において、
前記支援画像を生成する画像生成部と、
前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定するとともに、前記風景において、前記構造物が前記対象物の一部と重ならないか否かを判定する可視判定部と、
前記基準範囲が前記構造物と重なり、かつ、前記構造物が前記対象物の一部と重ならない場合には、前記支援画像によって指し示された位置が前記対象物における前記構造物と重ならない位置となるように、前記支援画像を移動させた上で表示させる表示制御部と
を備える支援画像表示装置。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示装置において、
前記支援画像を生成する画像生成部と、
前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定する可視判定部と、
前記基準範囲が前記構造物と重なる場合には、前記風景において、前記構造物と重なる部分についての前記支援画像の輪郭線を、前記構造物と重なる部分についての前記支援画像の輪郭線と異なる種類の線に変化させた上で表示させる表示制御部と
を備える支援画像表示装置。 - 前記基準範囲は、前記基準位置が前記対象物上にある場合には、前記基準位置を示す点であり、前記基準位置が前記対象物からずれた位置にある場合には、前記基準位置と前記対象物との間の領域である
請求項1から3までのいずれか1項に記載の支援画像表示装置。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示方法において、
プロセッサが、前記支援画像を生成し、
プロセッサが、前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定し、
プロセッサが、前記基準範囲が前記構造物と重なる場合には、前記風景において、前記支援画像によって指し示された位置が前記構造物と重ならない位置まで、前記支援画像を前記移動体が走行する道路の方に移動させた上で表示させる支援画像表示方法。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示方法において、
プロセッサが、前記支援画像を生成し、
プロセッサが、前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定するとともに、前記風景において、前記構造物が前記対象物の一部と重ならないか否かを判定し、
プロセッサが、前記基準範囲が前記構造物と重なり、かつ、前記構造物が前記対象物の一部と重ならない場合には、前記支援画像によって指し示された位置が前記対象物における前記構造物と重ならない位置となるように、前記支援画像を移動させた上で表示させる支援画像表示方法。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示方法において、
プロセッサが、前記支援画像を生成し、
プロセッサが、前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定し、
プロセッサが、前記基準範囲が前記構造物と重なる場合には、前記風景において、前記構造物と重なる部分についての前記支援画像の輪郭線を、前記構造物と重なる部分についての前記支援画像の輪郭線と異なる種類の線に変化させた上で表示させる支援画像表示方法。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示プログラムにおいて、
前記支援画像を生成する画像生成処理と、
前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定する可視判定処理と、
前記基準範囲が前記構造物と重なる場合には、前記風景において、前記支援画像によって指し示された位置が前記構造物と重ならない位置まで、前記支援画像を前記移動体が走行する道路の方に移動させた上で表示させる表示制御処理と
をコンピュータに実行させる支援画像表示プログラム。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示プログラムにおいて、
前記支援画像を生成する画像生成処理と、
前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定するとともに、前記風景において、前記構造物が前記対象物の一部と重ならないか否かを判定する可視判定処理と、
前記基準範囲が前記構造物と重なり、かつ、前記構造物が前記対象物の一部と重ならない場合には、前記支援画像によって指し示された位置が前記対象物における前記構造物と重ならない位置となるように、前記支援画像を移動させた上で表示制御処理と
をコンピュータに実行させる支援画像表示プログラム。 - 移動体の視点位置から観察される風景に含まれる対象物の基準位置を指し示す支援画像を前記風景に重畳するように表示する支援画像表示プログラムにおいて、
前記支援画像を生成する画像生成処理と、
前記風景において、前記移動体と前記対象物との間にある構造物が、前記対象物の基準位置を基準とする基準範囲と重なるか否かを判定する可視判定処理と、
前記基準範囲が前記構造物と重なる場合には、前記風景において、前記構造物と重なる部分についての前記支援画像の輪郭線を、前記構造物と重なる部分についての前記支援画像の輪郭線と異なる種類の線に変化させた上で表示させる表示制御処理と
をコンピュータに実行させる支援画像表示プログラム。
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