(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の前方の道路を含む映像を取得する映像取得手段と、
前記移動体の現在位置から目的地へのルートに沿って進むべき方向を案内する帯状のルート案内画像を、前記映像中の前記ルートに対応した道路の路面の上空に表示する表示手段と、
を備え、
前記表示手段は、交通に関する確認対象物の高さの地域ごとの規定に関する情報に応じて前記ルート案内画像の前記路面からの高さを変えて表示することを特徴とする情報表示装置。
【請求項２】
移動体の現在位置から目的地へのルートに沿って進むべき方向を案内する帯状のルート案内画像を、前記移動体のウインドウ上の前記ルートに対応した道路の路面の上空に見える位置に投影する投影手段を備え、
前記投影手段は、交通に関する確認対象物の高さの地域ごとの規定に関する情報に応じて前記ルート案内画像の前記路面からの高さを変えて前記移動体のウインドウに投影することを特徴とする情報表示装置。
【請求項３】
前記確認対象物は、信号機または標識であることを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示装置。
【請求項４】
情報表示装置において実行される情報表示方法において、
移動体の前方の道路を含む映像を取得する映像取得工程と、
前記移動体の現在位置から目的地へのルートに沿って進むべき方向を案内する帯状のルート案内画像を、前記映像中の前記ルートに対応した道路の路面の上空に表示する表示工程と、
を含み、
前記表示工程は、交通に関する確認対象物の高さの地域ごとの規定に関する情報に応じて前記ルート案内画像の前記路面からの高さを変えて表示することを特徴とする情報表示方法。
【請求項５】
請求項４に記載の情報表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とする情報表示プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載の情報表示プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目的地までのルートを表示する情報表示装置、情報表示方法、情報表示プログラムおよび記録媒体に関する。ただし、この発明の利用は、上述したおよび記録媒体に限られない。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーション装置などにおいて、実写映像を用いて案内表示をおこなう技術が存在する（たとえば、下記特許文献１参照）。また、矢印などの案内情報を運転の妨げにならないように実風景に重ねて表示する技術が存在する（たとえば、下記特許文献２参照）。このように、実写映像（実風景）に重ねて案内表示をすることによって、運転者により確実に案内情報を伝えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０２８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術（特許文献１）では、案内表示を連続的に道路の路面に重ねて表示するため、前方車両や建物などの障害物がある場合に、当該障害物と案内表示が重なってしまい、ルート案内がかえってわかりづらくなるという問題点があった。また、特に、フロントウインドウに対して、案内表示を投影する場合には前方車両など運転者が確認すべき情報が見えなく（または見えづらく）なり、安全運転を阻害する場合があるという問題点があった。
【０００５】
また、上述した従来技術（特許文献２）では、矢印のみによる案内表示であり、路面から離れた位置に矢印を実風景に重ねて表示するため、実際にどこの交差点を指し示しているのか、すなわちどこの交差点において直進・右折・左折をすればよいのか、運転者にはわかりづらいという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる情報表示装置は、移動体の前方の道路を含む映像を取得する映像取得手段と、前記移動体の現在位置から目的地へのルートに沿って進むべき方向を案内する帯状のルート案内画像を、前記映像中の前記ルートに対応した道路の路面の上空に表示する表示手段と、を備え、前記表示手段は、交通に関する確認対象物の高さの地域ごとの規定に関する情報に応じて前記ルート案内画像の前記路面からの高さを変えて表示することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明にかかる情報表示装置は、移動体の現在位置から目的地へのルートに沿って進むべき方向を案内する帯状のルート案内画像を、前記移動体のウインドウ上の前記ルートに対応した道路の路面の上空に見える位置に投影する投影手段を備え、前記投影手段は、交通に関する確認対象物の高さの地域ごとの規定に関する情報に応じて前記ルート案内画像の前記路面からの高さを変えて前記移動体のウインドウに投影することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４の発明にかかる情報表示方法は、情報表示装置において実行される情報表示方法において、移動体の前方の道路を含む映像を取得する映像取得工程と、前記移動体の現在位置から目的地へのルートに沿って進むべき方向を案内する帯状のルート案内画像を、前記映像中の前記ルートに対応した道路の路面の上空に表示する表示工程と、を含み、前記表示工程は、交通に関する確認対象物の高さの地域ごとの規定に関する情報に応じて前記ルート案内画像の前記路面からの高さを変えて表示することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５の発明にかかる情報表示プログラムは、請求項４に記載の情報表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６の発明にかかる記録媒体は、請求項５に記載の情報表示プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能なことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかるナビゲーション装置によるナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施の形態２にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態２にかかるナビゲーション装置によるナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態３にかかる情報表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、ナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、ナビゲーション装置の生成部の機能的構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、ナビゲーション装置の生成部の処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、十字路の交差点の地図データ（ノード情報、リンク情報）を示す説明図である。
【図１０−１】図１０−１は、生成部の配置処理部における配置処理の内容を示す説明図である。
【図１０−２】図１０−２は、生成部の配置処理部における配置処理の内容を示す説明図である。
【図１１−１】図１１−１は、生成部の配置処理部における配置処理の内容を示す説明図である。
【図１１−２】図１１−２は、生成部の配置処理部における配置処理の内容を示す説明図である。
【図１２−１】図１２−１は、生成部の移動処理部における移動処理の内容を示す説明図である。
【図１２−２】図１２−２は、生成部の移動処理部における移動処理の内容を示す説明図である。
【図１３−１】図１３−１は、生成部の設定処理部における設定処理の内容を示す説明図である。
【図１３−２】図１３−２は、生成部の設定処理部における設定処理の内容を示す説明図である。
【図１４】図１４は、生成部のレンダリング処理部によってレンダリングされた状態を示す説明図である。
【図１５】図１５は、前方映像上に上空ルート案内表示画像を重ねて表示した状態を示す説明図である。
【図１６】図１６は、前方映像上に上空ルート案内表示画像ではない案内表示画像を重ねて表示した状態を示す説明図である。
【図１７】図１７は、前方映像上に上空ルート案内表示画像ではない案内表示画像を重ねて表示した別の状態を示す説明図である。
【図１８】図１８は、前方映像上に上空ルート案内表示画像ではない案内表示画像を重ねて表示した別の状態を示す説明図である。
【図１９】図１９は、前方映像上に上空ルート案内表示画像を重ねて表示した別の状態を示す説明図である。
【図２０】図２０は、前方映像上に上空ルート案内表示画像を重ねて表示した別の状態を示す説明図である。
【図２１】図２１は、前方映像上に上空ルート案内表示画像を重ねて表示した別の状態を示す説明図である。
【図２２】図２２は、前方映像上に上空ルート案内表示画像を重ねて表示した別の状態を示す説明図である。
【図２３】図２３は、前方映像上に上空ルート案内表示画像を重ねて表示した別の状態を示す説明図である。
【図２４】図２４は、フロントウインドウに上空ルート案内表示画像を投影した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる情報表示装置、情報表示方法、情報表示プログラムおよび記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００の機能的構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。図１において、実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００は、現在位置情報取得部１０１、ルート情報取得部１０２、記憶部１０３、生成部１０４、映像取得部１０５、表示部１０６によって構成される。
【００１４】
現在位置情報取得部１０１は、自車の現在位置に関する情報を取得する。自車の現在位置に関する情報には、緯度経度情報のほか、自車の速度、走行方向などの情報を含んでいてもよい。自車の現在位置に関する情報は、たとえば後述するＧＰＳユニット６１７や各種センサ６１８によって取得することができる。
【００１５】
ルート情報取得部１０２は、設定された目的地までのルート情報を取得する。ルート情報は、あらかじめ登録されていてもよく、通信手段によって受信することによって取得してもよく、操作者（運転車または同乗者）の入力によって取得するようにしてもよい。その際、操作者からは目的地に関する情報のみが入力され、自車の現在位置と入力された目的地とに基づいてルートを探索し、決定されたルートをルート情報として取得するようにしてもよい。
【００１６】
記憶部１０３は、いわゆる道路情報（地図情報）、具体的には、たとえば道路の形状を含むリンク情報と、交差点を示すノード情報と、を記憶する。地図情報には、さらに信号機、標識情報や建物の情報（たとえば建物の形状や高さ）などを含んでいてもよい。リンク情報には、道路の幅情報や傾斜などに関する情報を含んでいてもよい。記憶部１０３はナビゲーション装置１００に備えられていてもよく、また、通信によりアクセス可能な外部のサーバが記憶部１０３の機能を実現してもよい。
【００１７】
生成部１０４は、現在位置情報取得部１０１によって取得された現在位置に関する情報と、ルート情報取得部１０２によって取得されたルート情報と、記憶部１０３に記憶されたリンク情報のみと、またはノード情報およびリンク情報と、に基づいて、ルートに沿って連続した帯状のルート表示画像であって路面から所定の高さに表示されるような上空ルート案内表示画像を生成する。上空ルート案内表示画像の具体的な生成方法については後述する。
【００１８】
映像取得部１０５は、移動体（自車）のルート上の映像（特には前方映像。ただし前方映像には限らない）を撮影する撮像部１１０から当該映像を取得する。撮像部１１０は、ナビゲーション装置１００が備えていてもよい。表示部１０６は、表示画面を制御して、映像取得部１０５によって取得された映像上に、生成部１０４によって生成された上空ルート案内表示画像を重ねて表示する。
【００１９】
つぎに、ナビゲーション装置１００によるナビゲーション処理の手順について説明する。図２は、ナビゲーション装置によるナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。図２のフローチャートにおいて、ナビゲーション装置１００は、まず、現在位置情報取得部１０１によって、自車の現在位置に関する情報を取得する（ステップＳ２０１）とともに、ルート情報取得部１０２によって、目的地までのルート情報を取得する（ステップＳ２０２）。
【００２０】
そして、ナビゲーション装置１００は、記憶部１０３に記憶されている道路情報（ノード情報・リンク情報）を取得する（ステップＳ２０３）。つぎに、ナビゲーション装置１００は、現在位置情報とルート情報とリンク情報とに基づいて（現在地の前方近傍にノード（交差点）がない場合）、または、現在位置情報とルート情報と、ノード情報・リンク情報とに基づいて（現在地の前方近傍にノード（交差点）がある場合）、上空ルート案内表示画像を生成する（ステップＳ２０４）。
【００２１】
さらに、ナビゲーション装置１００は、自車の進行方向の前方映像を取得する（ステップＳ２０５）。そして、ナビゲーション装置１００は、生成された上空ルート案内表示画像を前方映像に重ねて表示する（ステップＳ２０６）。
【００２２】
つぎに、ナビゲーション装置１００は、自車の走行によって現在位置が変更になるのを待って（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、現在位置が変更になった場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）は、目的地に到着したか否か判断する（ステップＳ２０８）。ここで、未だ目的地に到着していない場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）は、ステップＳ２０１へ戻って、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の各ステップの処理を繰り返しおこなう。ステップＳ２０８において、目的地に到着した場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）は、一連の処理を終了する。
【００２３】
これによって、自車が目的地に到着するまで、上空ルート案内表示画像が前方映像に重ねて表示され続ける。操作者は、走行しながら、表示画面に前方映像とともに表示された上空ルート案内表示画像を見ることで、目的地までのルートを認識することができる。
【００２４】
なお、ナビゲーション装置１００は、各構成部が一体となって１つの装置として構成されていてもよいし、各構成部を単独の装置とし、複数の装置によってナビゲーション装置１００の機能を実現してもよい。
【００２５】
（実施の形態２）
つぎに、実施の形態２にかかるナビゲーション装置３００の機能的構成について説明する。図３は、実施の形態２にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。図３において、実施の形態２にかかるナビゲーション装置３００は、現在位置情報取得部３０１、ルート情報取得部３０２、記憶部３０３、生成部３０４、投影部３０５によって構成される。
【００２６】
ここで、現在位置情報取得部３０１、ルート情報取得部３０２、記憶部３０３は、実施の形態１における現在位置情報取得部１０１、ルート情報取得部１０２、記憶部１０３と同一の構成であるので、その説明は省略する。
【００２７】
生成部３０４は、現在位置情報取得部３０１によって取得された現在位置に関する情報と、ルート情報取得部３０２によって取得されたルート情報と、記憶部３０３に記憶された道路情報（すなわちリンク情報のみと、またはノード情報およびリンク情報）と、に基づいて、前記ルートに沿って連続した帯状のルート表示画像であって路面から所定の高さに表示されるような上空ルート案内表示画像を生成する。なお、生成部３０４は、実施の形態１の生成部１０４とは、上空ルート案内表示画像の具体的な生成方法が異なる。上空ルート案内表示画像の具体的な生成方法については後述する。
【００２８】
実施の形態２にかかるナビゲーション装置３００と、実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００との相違点は、実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００が、映像取得部１０５および表示部１０６を備えているのに対し、実施の形態２にかかるナビゲーション装置３００は、映像取得部１０５、表示部１０６を備えておらず、その代わりに、投影部３０５を備えている点である。
【００２９】
投影部３０５は、生成部３０４によって生成された上空ルート案内表示画像を対応する自車のウインドウに投影する。すなわち、車内からルートに対応する道路が見えるウインドウ（通常はフロントウインドウ）に投影する。これによって、ウインドウから見える実風景に上空ルート案内表示画像が重なって見えるようになる。
【００３０】
つぎに、ナビゲーション装置３００によるナビゲーション処理の手順について説明する。図４は、ナビゲーション装置によるナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、ナビゲーション装置３００は、まず、現在位置情報取得部３０１によって、自車の現在位置に関する情報を取得する（ステップＳ４０１）とともに、ルート情報取得部３０２によって、目的地までのルート情報を取得する（ステップＳ４０２）。さらに、ナビゲーション装置３００は、記憶部３０３に記憶されている道路情報（ノード情報・リンク情報）を取得する（ステップＳ４０３）。
【００３１】
そして、ナビゲーション装置３００は、現在位置情報と道路情報（ルート情報とリンク情報）とに基づいて（現在地の前方近傍にノード（交差点）がない場合）、または、現在位置情報とルート情報と、ノード情報・リンク情報とに基づいて（現在地の前方近傍にノード（交差点）がある場合）、上空ルート案内表示画像を生成し（ステップＳ４０４）。そして、生成された上空ルート案内表示画像を自車のウインドウに投影する（ステップＳ４０５）。
【００３２】
つぎに、ナビゲーション装置３００は、自車の走行によって現在位置が変更になるのを待って（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、現在位置が変更になった場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）は、目的地に到着したか否か判断する（ステップＳ４０７）。ここで、未だ目的地に到着していない場合（ステップＳ４０７：Ｎｏ）は、ステップＳ４０１へ戻って、ステップＳ４０１〜Ｓ４０６の各ステップの処理を繰り返しおこなう。ステップＳ４０７において、目的地に到着した場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）は、一連の処理を終了する。
【００３３】
これによって、自車が目的地に到着するまで、上空ルート案内表示画像が自車のフロントウインドウに投影され続ける。操作者は、走行しながら、フロントウインドウを通して前方の実風景を見るとともに投影された上空ルート案内表示画像を見ることで、目的地までのルートを認識することができる。
【００３４】
なお、ナビゲーション装置３００は、各構成部が一体となって１つの装置として構成されていてもよいし、各構成部を単独の装置とし、複数の装置によってナビゲーション装置３００の機能を実現してもよい。
【００３５】
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる情報表示装置５００の機能的構成について説明する。実施の形態１および２では、たとえば自動車などの移動体に搭載されるナビゲーション装置であったのに対し、実施の形態３では、移動体に搭載されるものに限定されない。
【００３６】
図５は、実施の形態３にかかる情報表示装置の機能的構成を示すブロック図である。図５において、実施の形態３にかかる情報表示装置５００は、現在位置情報取得部５０１、ルート情報取得部５０２、記憶部５０３、生成部５０４、前方映像取得部５０５、表示部５０６、撮像部５１０によって構成される。
【００３７】
現在位置情報取得部５０１は、自装置の現在位置に関する情報を取得する。自装置の現在位置に関する情報には、緯度経度情報のほか、自装置（特に表示画面）が向いている方向、自装置の地上からの高さ、自装置（を携帯している操作者）の移動速度などの情報を含んでいてもよい。自装置の現在位置に関する情報は、たとえば後述するＧＰＳユニット６１７や各種センサ６１８によって取得することができる。
【００３８】
ルート情報取得部５０２は、設定された目的地までのルート情報を取得する。ルート情報は、あらかじめ登録されていてもよく、通信手段によって受信することによって取得してもよく、自装置の操作者の入力によって取得するようにしてもよい。その際、操作者からは目的地に関する情報のみが入力され、自装置の現在位置と入力された目的地とに基づいてルートを探索し、決定されたルートをルート情報として取得するようにしてもよい。
【００３９】
記憶部５０３は、いわゆる道路情報（地図情報）、具体的には、たとえば道路の形状および幅情報を含むリンク情報と、交差点を示すノード情報と、を記憶する。地図情報には、さらに信号機、標識情報や建物の情報（たとえば建物の形状や高さ）などを含んでいてもよい。リンク情報には、道路の傾斜などに関する情報を含んでいてもよい。記憶部５０３は情報表示装置５００に備えられていてもよく、また、通信によりアクセス可能な外部のサーバが記憶部５０３の機能を実現してもよい。
【００４０】
生成部５０４は、現在位置情報取得部５０１によって取得された現在位置に関する情報と、ルート情報取得部５０２によって取得されたルート情報と、記憶部５０３に記憶された道路情報（リンク情報のみと、またはノード情報およびリンク情報）と、に基づいて、ルートに沿って連続した帯状のルート表示画像であって路面から所定の高さに表示されるような上空ルート案内表示画像を生成する。上空ルート案内表示画像の具体的な生成方法については後述する。
【００４１】
映像取得部５０５は、自装置のルート上の映像（特に前方画像。ただし前方画像には限らない）を撮影する撮像部５１０から当該映像を取得する。撮像部５１０は、情報表示装置５００が備えている構成としたが、情報表示装置５００と有線または無線によって接続され、撮影された映像を情報表示装置５００が取得できればよい。表示部５０６は、表示画面を制御して、映像取得部５０５によって取得された映像上に、生成部５０４によって生成された上空ルート案内表示画像を重ねて表示する。
【００４２】
なお、情報表示装置５００は、各構成部が一体となって１つの装置として構成されていてもよいし、各構成部を単独の装置とし、複数の装置によって情報表示装置５００の機能を実現してもよい。
【００４３】
情報表示装置５００による情報表示処理の手順は、図２に示した、実施の形態１にかかるナビゲーション装置によるナビゲーション処理の手順と同様であるので、その説明は省略する。情報表示装置５００は、たとえば携帯型情報端末装置（より具体的には、たとえば携帯電話機、ＰＤＡ、モバイルパソコンなど）であってもよい。また、情報表示装置５００を、移動体に搭載することによって実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００とすることもできる。
【実施例】
【００４４】
つぎに、上述した実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００、実施の形態２にかかるナビゲーション装置３００、実施の形態３にかかる情報表示装置５００の実施例について説明する。以下の実施例では、実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００の例、実施の形態２にかかるナビゲーション装置３００の例、実施の形態３にかかる情報表示装置５００を車両に搭載されたナビゲーション装置に適用した例について説明する。
【００４５】
（ナビゲーション装置のハードウェア構成）
図６は、ナビゲーション装置１００、ナビゲーション装置３００および情報表示装置５００（以下単に「ナビゲーション装置」とする）のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００４６】
図６において、ナビゲーション装置は、ＣＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ（メモリ）６０３、磁気ディスクドライブ６０４、磁気ディスク６０５、光ディスクドライブ６０６、光ディスク６０７、音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）６０８、マイク６０９、スピーカ６１０、入力デバイス６１１、映像Ｉ／Ｆ６１２、カメラ６１３、ディスプレイ６１４、プロジェクタ６１５、通信Ｉ／Ｆ６１６、ＧＰＳユニット６１７、各種センサ６１８を備えている。また、各構成部６０１〜６１８はバス６２０によってそれぞれ接続されている。
【００４７】
ＣＰＵ６０１は、ナビゲーション装置の全体の制御を司る。ＲＯＭ６０２は、ブートプログラム、通信プログラム、データ表示プログラム、データ解析プログラムなどの各種プログラムを記録している。ＲＡＭ６０３は、ＣＰＵ６０１のワークエリアとして使用される。
【００４８】
磁気ディスクドライブ６０４は、ＣＰＵ６０１の制御に従って磁気ディスク６０５に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。磁気ディスク６０５は、磁気ディスクドライブ６０４の制御で書き込まれたデータを記録する。磁気ディスク６０５としては、たとえば、ＨＤ（ハードディスク）やＦＤ（フレキシブルディスク）を用いることができる。
【００４９】
光ディスクドライブ６０６は、ＣＰＵ６０１の制御に従って光ディスク６０７に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。光ディスク６０７は、光ディスクドライブ６０６の制御に従ってデータが読み出される着脱自在な記録媒体であり、たとえば、ブルーレイディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどを含む。光ディスク６０７は、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。また、この着脱可能な記録媒体として、光ディスク６０７のほか、ＭＯ、メモリカードなどであってもよい。
【００５０】
磁気ディスク６０５または光ディスク６０７に記録される情報の一例として、経路探索・経路誘導などに用いる地図データが挙げられる。地図データは、建物、河川、地表面などの地物（フィーチャ）を表す背景データと、道路の形状を表す道路形状データとを有しており、ディスプレイ６１４の表示画面において２次元または３次元に描画される。ナビゲーション装置が経路誘導中の場合は、地図データと後述するＧＰＳユニット６１７によって取得された自車の現在地点とが重ねて表示されることとなる。
【００５１】
音声Ｉ／Ｆ６０８は、音声入力用のマイク６０９および音声出力用のスピーカ６１０に接続される。マイク６０９に受音された音声は、音声Ｉ／Ｆ６０８内でＡ／Ｄ変換される。また、スピーカ６１０からは音声が出力される。なお、マイク６０９から入力された音声は、音声データとして磁気ディスク６０５あるいは光ディスク６０７に記録可能である。
【００５２】
入力デバイス６１１は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えたリモコン、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。さらに、入力デバイス６１１は、デジタルカメラや携帯電話端末などの他の情報処理端末を接続し、データの入出力をおこなうことができる。
【００５３】
映像Ｉ／Ｆ６１２は、映像入力用のカメラ６１３、映像出力用のディスプレイ６１４および映像出力用のプロジェクタ６１５と接続される。映像Ｉ／Ｆ６１２は、具体的には、たとえば、ディスプレイ６１４およびプロジェクタ６１５全体の制御をおこなうグラフィックコントローラと、即時表示可能な画像情報を一時的に記録するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ）などのバッファメモリと、グラフィックコントローラから出力される画像データに基づいて、ディスプレイ６１４、プロジェクタ６１５を表示制御する制御ＩＣなどによって構成される。
【００５４】
カメラ６１３は、車両内外の映像を撮像し、画像データとして出力する。カメラ６１３で撮像された画像は、画像データとして磁気ディスク６０５あるいは光ディスク６０７に記録可能である。
【００５５】
ディスプレイ６１４には、アイコン、カーソル、メニュー、ウインドウ、あるいは文字や画像などの各種データが表示される。このディスプレイ６１４は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。ディスプレイ６１４によって、実施の形態１の表示部１０６、実施の形態３の表示部５０６が制御する表示画面の機能を実現することができる。
【００５６】
プロジェクタ６１５には、ディスプレイ６１４と同様に、アイコン、カーソル、メニュー、ウインドウ、あるいは文字や画像などの各種データが表示される。プロジェクタ６１４は、たとえばＣＲＴや液晶をもちいて、フロントウインドウに各種データを投影する。プロジェクタ６１４は、たとえば、車内の天井や座席上部などに設置する。プロジェクタ６１５によって、実施の形態２の投影部３０５の機能を実現することができる。
【００５７】
通信Ｉ／Ｆ６１６は、無線を介してネットワークに接続され、ナビゲーション装置とＣＰＵ６０１とのインターフェースとして機能する。通信Ｉ／Ｆ６１６は、さらに、無線を介してインターネットなどの通信網に接続され、この通信網とＣＰＵ６０１とのインターフェースとしても機能する。通信網には、ＬＡＮ、ＷＡＮ、公衆回線網や携帯電話網などがある。
【００５８】
ＧＰＳユニット６１７は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、車両の現在地点（ナビゲーション装置の現在地点）を示す情報を算出する。ＧＰＳユニット６１７の出力情報は、後述する各種センサの出力値とともに、ＣＰＵ６０１による車両の現在地点の算出に際して利用される。現在地点を示す情報は、たとえば緯度・経度、高度などの、地図データ上の１点を特定する情報である。
【００５９】
各種センサ６１８は、たとえば、ジャイロセンサや加速度センサ、車速センサなどであり、車両の移動状態を検出する。各種センサ６１８からの出力信号は、ＣＰＵ６０１による現在地点の算出や、速度や方位の変化量の測定に用いられる。
【００６０】
また、実施の形態１にかかるナビゲーション装置１００の構成のうち、現在位置情報取得部１０１は、ＧＰＳユニット６１７、各種センサ６１８、ＣＰＵ６０１（ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３、磁気ディスク６０５、光ディスク６０７などに記憶されたプログラムをＣＰＵ６０１が実行すること）によって、ルート情報取得部１０２および記憶部１０３はＣＰＵ６０１、磁気ディスクドライブ６０４および磁気ディスク６０５、または、光ディスクドライブ６０６および光ディスク６０７によって、生成部１０４は、ＣＰＵ６０１によって、映像取得部１０５は、ＣＰＵ６０１、映像Ｉ／Ｆ６１２、カメラ６１３、または、通信Ｉ／Ｆ６１６によって、表示部１０６は、ＣＰＵ６０１、映像Ｉ／Ｆ６１２、ディスプレイ６１４によって、撮像部１１０は、カメラ６１３および通信Ｉ／Ｆ６１６によって、それぞれの機能を実現する。
【００６１】
また、実施の形態２にかかるナビゲーション装置３００の構成のうち、現在位置情報取得部３０１は、ＧＰＳユニット６１７、各種センサ６１８、ＣＰＵ６０１（ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３、磁気ディスク６０５、光ディスク６０７などに記憶されたプログラムをＣＰＵ６０１が実行すること）によって、ルート情報取得部３０２および記憶部３０３はＣＰＵ６０１、磁気ディスクドライブ６０４および磁気ディスク６０５、または、光ディスクドライブ６０６および光ディスク６０７によって、生成部３０４は、ＣＰＵ６０１によって、投影部３０５は、ＣＰＵ６０１、映像Ｉ／Ｆ６１２、プロジェクタ６１５によって、それぞれの機能を実現する。
【００６２】
また、実施の形態３にかかる情報表示装置５００の構成のうち、現在位置情報取得部５０１は、ＧＰＳユニット６１７、各種センサ６１８、ＣＰＵ６０１（ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３、磁気ディスク６０５、光ディスク６０７などに記憶されたプログラムをＣＰＵ６０１が実行すること）によって、ルート情報取得部５０２および記憶部５０３はＣＰＵ６０１、磁気ディスクドライブ６０４および磁気ディスク６０５、または、光ディスクドライブ６０６および光ディスク６０７によって、生成部５０４は、ＣＰＵ６０１によって、映像取得部５０５は、ＣＰＵ６０１、映像Ｉ／Ｆ６１２、カメラ６１３、または、通信Ｉ／Ｆ６１６によって、表示部５０６は、ＣＰＵ６０１、映像Ｉ／Ｆ６１２、ディスプレイ６１４によって、撮像部５１０は、カメラ６１３および通信Ｉ／Ｆ６１６によって、それぞれの機能を実現する。
【００６３】
つぎに、ナビゲーション装置の生成部（生成部１０４、３０４、５０４）による上空ルート案内表示画像の生成手順について詳細に説明する。図７は、ナビゲーション装置の生成部の機能的構成を示すブロック図である。また、図８は、ナビゲーション装置の生成部の処理の手順を示すフローチャートである。
【００６４】
図７において、生成部は、配置処理部（配置部）７０１と、移動処理部（移動部）７０２と、設定処理部（設定部）７０３と、レンダリング処理部（レンダリング部）７０４と、調整部７０５から構成される。図８のフローチャートにおいて、配置処理部７０１は、リンク情報のみに基づいて、またはノード情報およびリンク情報に基づいて、三次元計算用の空間において平面的な道路に対応する帯状オブジェクトを配置する（ステップＳ８０１）。その際、ルート情報に基づいて、ルートに該当するリンク情報だけを抽出し、ルート以外の部分を削除する（ステップＳ８０２）。
【００６５】
移動処理部７０２は、配置処理部７０１によって配置された帯状オブジェクトを、三次元計算用の空間において平面と直交する高さ方向へ所定量（所定の高さ）だけ移動させる（ステップＳ８０３）。設定処理部７０３は、移動処理部７０２によって移動された帯状オブジェクトに対して、三次元計算用の視点位置、視点方向および視点高さを撮像部の位置、方向および高さ、または操作者（運転者または同乗者）の視点位置、視点方向および視点高さに設定する（ステップＳ８０４）。レンダリング処理部７０４は、設定処理部７０３によって設定された視点位置、視点方向および視点高さから見た帯状オブジェクトを上空ルート案内表示画像としてレンダリングする（ステップＳ８０５）。
【００６６】
調整部７０５は、路面（地上）からの所定量（所定の高さ）を調整可能であり、移動処理部７０２は、ステップＳ８０３において、三次元計算用の空間において調整部７０５によって調整された高さだけ平面と直交する高さ方向へ移動する。調整部７０５は、ルート情報（たとえば、道路の傾斜、交差点（ノード）の有無、信号機の有無など）に応じて調整してもよい。また、操作者からの入力によって操作者の所望の高さに調整するようにしてもよい。
【００６７】
図９は、十字路の交差点の地図データ（ノード情報、リンク情報）を示す説明図であり、図１０−１〜図１１−２は、生成部の配置処理部７０１における配置処理の内容を示す説明図である。図９において、地図データは、交差点を示すノード９００と、ノード９００に対して４本の道路を示すリンク９０１〜９０４で構成されている。リンクには道路の形状や道幅などの情報があり、それらの情報に基づいて三次元計算用の空間に平面的な道路を配置したものを上からの視点で表したのが、図１０−１である。
【００６８】
図１０−１において、配置処理部７０１は、図９に示したリンク９０１を、道路の形状や道幅を考慮して三次元計算用の空間に平面的な道路として配置して、リンク１００１とする。同様に、配置処理部７０１は、図９に示したリンク９０２〜９０４を三次元計算用の空間に平面的な道路として配置して、リンク（帯状画像）１００２〜１００４とする。
【００６９】
図１０−１から、リンク１００１が道幅の広い通りであり、リンク１００２がリンク１００１と比べて道幅の狭い道路であることがわかる。なお、配置処理部７０１は、リンクの道幅に関する情報を考慮しないで、全てのリンクを一定の道幅として配置させてもよい。図１０−２は、図１０−１において三次元計算用の空間に平面的な道路として配置したものを横からの視点（図１０−１の下側から上側の視点）で表したものである。この時点では、各リンク１００１〜１００４の高さ（Ｚ軸方向）は０である。なお、このときの基準となる高さ（すなわち、高さ０）は任意に設定することが可能であり、たとえば、地表面を基準とすることができる。
【００７０】
図１０−１において、４本のリンク１００１〜１００４のうち、ルートに該当するリンクだけを抽出したのが、図１１−１である。図１１−１も、図１０−１と同様に、三次元計算用の空間に平面的な道路を配置したものを上からの視点で表している。ルートが図９におけるリンク９０１からノード９００まで到達し、ノード９００を右折してリンク９０２へ至るものであるので、図１１−１では、配置処理部７０１が図１０−１におけるリンク１００１および１００２だけを抽出し、ルート以外のリンク（リンク１００３および１００４）を削除した状態を示している。
【００７１】
配置処理部７０１は、ルート以外のリンク（リンク１００３および１００４）を、最初から配置しないようにしてもよい（すなわち、三次元計算用の空間において、図１０−１を省略して、最初から図１１−１とするようにしてもよい）。
【００７２】
図１１−２は、図１０−２と同様に、図１１−１において三次元計算用の空間に平面的な道路として配置したものを横からの視点（図１１−１の下側から上側の視点）で表したものである。この時点でも、リンク１００１、１００２の高さ（Ｚ軸方向）は０である。
【００７３】
図１２−１、図１２−２は、生成部の移動処理部７０２における移動処理の内容を示す説明図である。移動処理部７０２は、配置処理部７０１によって配置されたリンク１００１および１００２を所定の高さ（ここでは地上約２０ｍ）だけ、上側（Ｚ軸方向）へ移動させる。これによって、三次元計算用の空間におけるオブジェクト（帯状オブジェクト）の配置は終了する。
【００７４】
図１２−１は、図１０−１、図１１−１と同様に上からの視点で表しているため、図１１−１と同様に見える（すなわち、Ｚ軸方向の移動はわからない）。図１２−２は、図１０−２、図１１−２と同様に横からの視点（図１２−１の下側から上側の視点）で表したものであり、図１１−２と比較すると、リンク１００１および１００２が、元の高さ（高さ０）よりＺ軸方向へ２０ｍだけ高くなっていることがわかる。
【００７５】
図１３−１、図１３−２は、生成部の設定処理部７０３における設定処理の内容を示す説明図である。設定処理部７０３は、移動処理部７０２によって移動された帯状画像に対して、三次元計算用の視点位置および高さを示すカメラ１３０１を自車に搭載された撮像部の位置および高さ、または運転者または同乗者の視点位置および高さに設定する。
【００７６】
図１３−２は、図１０−２、図１１−２、図１２−２と同様に横からの視点（図１３−１の下側から上側の視点）で表したものであり、カメラ１３０１がリンク１００１、１００２よりもＺ軸方向に対して低い位置（たとえば地上約１．５ｍ）であって、リンク１００１のほぼ真下にあることがわかる。これは、自車がリンク１００１の道路上を走行中であるということを示している。また、カメラ１３０１が自車の所定の位置（たとえばバックミラーの裏側など）に搭載されているか、あるいは、自車に乗車した運転者または同乗者の視点位置を考慮していることを示している。
【００７７】
図１４は、生成部のレンダリング処理部７０４によってレンダリングされた状態を示す説明図である。図１４は、図１３−１、図１３−２で示したカメラ１３０１からリンク１００１、１００２を見た状態をレンダリングした状態を示している。カメラ１３０１とリンク１００１とは、高さが異なるため、リンク１００１はカメラ１３０１からは下から見上げる状態となり、その状態を三次元計算用の空間に示すと、図１４に示すように逆台形に近い形状となる。リンク１００２も、カメラ１３０１が下から見上げる分だけ、幅を持った帯状画像となる。これにより、生成部による帯状画像（リンク）の生成（描画）は完了する。
【００７８】
図１５〜２４は、前方映像上に上空ルート案内表示画像を重ねて表示した状態を示す説明図である。図１４において生成された帯状画像１００１、１００２が、前方映像上においてルート案内を示すことになる。ルートに沿って連続する帯状画像１００１、１００２によって構成されるルート案内は、路面よりも上方に表示されるため、前方映像と重ね合わせた場合であっても、操作者（運転者または同乗者）が、前方映像における前側にある障害物、たとえば前方を走行する自動車などが存在してもその帯状画像によって当該障害物が遮られることはなく、ユーザが前方映像を見誤ることがない。
【００７９】
図１６は、生成部の移動処理部７０２における移動処理をおこなわなかった場合の帯状画像を前方映像と重ね合わせた状態を示している。図１６に示すように、前方映像の路面に重なるように帯状画像が表示される。この場合に、図１６に示すように、前方に障害物が存在しない場合は、ルート案内としては有効であると考えられるが、図１７や図１８に示すように前方に障害物（図１７の場合は前方車両および左側の電柱、図１８の場合は前方車両）が存在するために、帯状画像と当該障害物とが重なってしまい、かえってルート案内がわかりづらくなる。
【００８０】
特に、後述する図２４に示すフロントウインドウに帯状画像を投影する場合に、運転者が確認すべき前方車両などをフロントガラスに投影された帯状画像が遮ってしまい、安全運転上、支障をきたす可能性もある。そこで、路面に重ねて表示するよりも上空に表示するほうがよい。
【００８１】
図１９および図２０は、生成部の調整部７０５によって移動処理部７０２の移動の高さを変えた場合の状態を示している。図１９は、Ｚ軸方向への移動を約４ｍとした場合であり、図２０は、Ｚ軸方向への移動を約２０ｍとした場合である。図１９では、ルート案内としては見やすいものの、運転者が確認しなければならない信号機や標識を遮ってしまう。そこで、それらの信号機や標識を遮らないように、Ｚ方向の高さを調整する必要がある。なお、交通に関して確認しなければならない信号機や標識等を「交通に関する確認対象物」という。
【００８２】
調整の方法としては、地図情報（ノード、リンク情報、標識情報）に基づいて現在地ごとに変更するようにしてもよく、操作者から当該操作者の所望の高さの入力を受け付け、受け付けられた高さに基づいて変更するようにしてもよい。また、国、地域や自治体等の領域ごとに交通に関する確認対象物の高さの規定が異なる場合、調整部７０５は、自車の現在地点が存在する領域に応じて上記高さを変更してもよい。
【００８３】
また、帯状画像が前方映像を遮らない方法として、図２１〜図２３に示すように、帯状画像を線のみにて表現し、中を所定の色で塗りつぶすことなく、透過するようにしてもよい（図２１）。また、帯状画像を連続的にではなく、断続的に（すなわち縞を構成するように）塗りつぶしてもよい（図２２）。さらに、帯状画像の両端部分のみを断続的に塗りつぶし、中を所定の色で塗りつぶすことなく、透過するようにしてもよい（図２３）。
【００８４】
このように帯状画像（上空ルート案内表示画像）の一部が透過しているように表示したり、ルートに沿って断続的な帯状のルート表示画像となるように表示したりすることで、前方映像の遮る部分を少なくすることができる。
【００８５】
また、図２２または図２３の帯状画像において、ルートの進行方向へ移動するようなアニメーションにより構成されるように表示するようにしてもよい。すなわち、塗りつぶす部分を定期的に変更させることによって、滑走路の点滅する誘導灯のように、帯状画像が進行方向へ流れているように見せるようにしてもよい。このように表示することによって、より確実なルート案内をすることができる。特に交差点で左折または右折する際に、このような帯状画像を表示することにより、より確実なルートの誘導をすることが可能となる。
【００８６】
図２４は、実施の形態２にかかるナビゲーション装置における上空ルート案内表示画像の表示状態を示したものである。図２４において、フロントウインドウ２４０１には、上空ルート案内表示画像（リンク１００１、１００２）が表示されている。
【００８７】
以上説明したように、本実施例によれば、ルートに沿った連続的なルート案内をおこなうことによって、より確実なルート案内を実現することができるとともに、連続したルート案内を実風景に重ねて表示することによって、前方の障害物を遮ることなく、運転者の前方視野を確保し、安全運転に寄与することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態で説明したナビゲーション方法、情報表示方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこれらのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１００  ナビゲーション装置
１０１  現在位置情報取得部
１０２  ルート情報取得部
１０３  記憶部
１０４  生成部
１０５  映像取得部
１０６  表示部
３００  ナビゲーション装置
３０１  現在位置情報取得部
３０２  ルート情報取得部
３０３  記憶部
３０４  生成部
３０５  投影部
５００  情報表示装置
５０１  現在位置情報取得部
５０２  ルート情報取得部
５０３  記憶部
５０４  生成部
５０５  映像取得部
５０６  表示部
５１０  撮像部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１３−１】
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【図１３−２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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