(57)【要約】【課題】車載カメラで撮影された車両前方画像を表示させて探索された経路を経路案内する場合に、車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在する分岐点において右折方向、又は左折方向を指示する経路誘導情報を事前に提示する。【解決手段】探索された経路上において車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在し、右折、又は左折をするよう方向が指示されている分岐点を検出し、検出された分岐点で指示されている方向に応じて、指示されている方向を示唆するように形状を変形させた経路誘導図形ＩＭを生成し、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像中の探索された経路に該当する道路画像上に重畳させ、経路誘導図形ＩＭを重畳された車両前方画像を表示させることで実現する。【選択図】図４
2008151751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在位置から目的地までの探索された経路へと誘導する経路誘導図形を、車両に搭載された撮影装置によって撮影された車両前方画像に重畳して表示することで経路案内をする経路案内表示装置であって、
探索された前記経路上において前記車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在し、右折、又は左折をするよう方向が指示されている分岐点を検出する分岐点検出手段と、
前記分岐点検出手段によって検出された分岐点で指示されている方向に応じて、指示されている方向を示唆するように形状を変形させた前記経路誘導図形を生成する経路誘導図形生成手段と、
前記経路誘導図形生成手段で生成された経路誘導図形を、前記撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像上に重畳させる重畳手段と、
前記重畳手段によって、前記経路誘導図形を重畳された車両前方画像を表示する表示手段とを備えること
を特徴とする経路案内表示装置。
【請求項２】
前記経路誘導図形生成手段は、前記撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像の形状と略同一の図形の、車両の進行方向に向かって延びる線分のうち、前記分岐点で指示されている方向側の線分の一部を内向きに湾曲させることで前記経路誘導図形を生成すること
を特徴とする請求項１記載の経路案内表示装置。
【請求項３】
前記経路誘導図形生成手段は、前記撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像の形状と略同一な図形に、所定の形状の図形を重畳させることで前記経路誘導図形を生成すること
を特徴とする請求項２記載の経路案内表示装置。
【請求項４】
前記車両の現在位置と前記分岐点との距離に応じて、前記経路誘導図形の内向きに湾曲させた線分の頂点の位置を変位させ、曲率を変化させることで、前記経路誘導図形を前記分岐点までの距離を示唆する形状へと変形させていく経路誘導図形変形手段を備えること
を特徴とする請求項２記載の経路案内表示装置。
【請求項５】
前記経路誘導図形生成手段は、前記撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像の形状と略同一な図形に、所定の形状の図形を重畳させることで前記経路誘導図形を生成し、
前記経路誘導図形変形手段は、前記所定の形状の図形を前記車両の現在位置と前記分岐点との距離に応じて変形させることで、前記経路誘導図形の内向きに湾曲させた線分の頂点の位置を変位させ、曲率を変化させること
を特徴とする請求項４記載の経路案内表示装置。
【請求項６】
前記経路誘導図形生成手段は、前記撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像の形状と略同一の図形の、車両の進行方向に向かって延びる線分のうち、前記分岐点で指示されている方向と逆側の線分の一部を外向きに湾曲させた経路誘導図形を生成し、
前記経路誘導図形変形手段は、前記車両の現在位置と前記分岐点との距離に応じて、前記経路誘導図形の外向きに湾曲させた線分の頂点の位置を変位させ、曲率を変化させることで、前記経路誘導図形を分岐点までの距離を示唆する形状へと変形させていくこと
を特徴とする請求項４記載の経路案内表示装置。
【請求項７】
前記経路誘導図形生成手段は、前記撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像の形状と略同一な図形に、所定の形状の図形を重畳させることで前記経路誘導図形を生成し、
前記経路誘導図形変形手段は、前記所定の形状の図形を前記車両の現在位置と前記分岐点との距離に応じて変形させることで、前記経路誘導図形の外向きに湾曲させた線分の頂点の位置を変位させ、曲率を変化させること
を特徴とする請求項６記載の経路案内表示装置。
【請求項８】
前記車両の現在位置から前記分岐点までの距離が所定距離以内となったことに応じて、前記経路誘導図形の前記分岐点側の先端部を前記分岐点で指示されている方向へと伸長するように変形させる経路誘導図形伸長手段を備えること
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の経路案内表示装置。
【請求項９】
現在位置から目的地までの探索された経路へと誘導する経路誘導図形を、車両に搭載された撮影装置によって撮影された車両前方画像に重畳して表示することで経路案内をする経路案内表示装置の経路案内方法であって、
探索された前記経路上において前記車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在し、右折、又は左折をするよう方向が指示されている分岐点を検出する分岐点検出工程と、
前記分岐点検出工程によって検出された分岐点で指示されている方向に応じて、指示されている方向を示唆するように形状を変形させた前記経路誘導図形を生成する経路誘導図形生成工程と、
前記経路誘導図形生成工程で生成された経路誘導図形を、前記撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像上に重畳させる重畳工程と、
前記重畳工程によって、前記経路誘導図形を重畳された車両前方画像を表示する表示工程とを備えること
を特徴とする経路案内方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、探索された目的地までの経路案内を経路誘導情報を表示させながら行う経路案内表示装置及び経路案内方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
設定された所望の目的地までの経路を探索し、探索された経路の経路案内を行うナビゲーション装置が考案、実施されている。
【０００３】
このようなナビゲーション装置において、地図を車載モニタに表示させながら経路案内をする手法に替えて、車両に搭載された車載カメラにより走行する車両から実際に撮影した車両前方の風景画像を車載モニタに表示させながら経路案内する手法が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１で開示されているように、車載カメラにより走行する車両から実際に撮影した車両前方の風景画像を車載モニタに表示させながら経路案内をする場合、ユーザは、地図と風景との対応付けをすることなく車載モニタに表示された風景画像を視認するだけで最適な経路を把握することができる。また、車両のフロントガラス越しに視認される風景と、車載モニタに表示される風景画像とは、ほぼ同じであるため、ユーザが車載モニタへと視線をずらした場合でも、違和感なく車両の挙動を車載モニタで把握することができる。
【特許文献１】特開平１０−３３９６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１で開示されている手法では、車載カメラによって撮影された風景画像中に、経路誘導情報を重畳させる基準となる特徴物が存在することが必須となっており、車載カメラで捉えることのできない遠方に特徴物が存在する場合には、車載カメラで撮影された風景画像中に経路誘導情報を重畳させることができなくなってしまう。
【０００６】
そこで、特許文献１では、特徴物が存在しない場合には、車載カメラで撮影した風景画像を表示する「風景表示モード」から２次元の地図画面を表示する「地図表示モード」へと切り替えることで対応している。
【０００７】
しかしながら、このように２次元の地図画面を表示する「地図表示モード」へと切り替えられた場合、上述したような風景画像を経路案内に用いるメリットが損なわれてしまうといった問題がある。また、ユーザは、モードが切り替わる度に、全く異なる空間認識をそれぞれ要求されるため、非常に煩わしい認識作業を強いられてしまうといった問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、撮影装置で撮影された車両前方画像を表示させて探索された経路を経路案内する場合に、車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在する分岐点において右折方向、又は左折方向を指示する経路誘導情報を事前に提示することができる経路案内表示装置及び経路案内方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、探索された現在位置から目的地までの経路上において車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在し、右折、又は左折をするよう方向が指示されている分岐点を検出する。そして、検出された分岐点で指示されている方向に応じて、指示されている方向を示唆するように形状を変形させた経路誘導図形を生成し、生成された経路誘導図形を撮影装置で撮影された車両前方画像中の探索された前記経路に該当する道路画像上に重畳させ、前記経路誘導図形を重畳された車両前方画像を表示することにより、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮影装置で撮影された車両前方画像を表示させて探索された経路を経路案内する場合に、車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在する分岐点において右折方向、又は左折方向を指示する経路誘導図形を事前に提示することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
まず、図１を用いて、本発明の実施の形態として示す経路案内表示装置１について説明をする。図１に示すように、経路案内表示装置１は、車両位置算出部１０と、地図データベース１１と、経路計算部１２と、経路誘導図形生成部１３と、遠方情報表示図形生成部１４と、表示図形合成部１５と、車両速度検出装置１６と、舵角検出装置１７と、制御部１８と、カメラ装置２０と、画像合成部２１と、表示装置２２とを備えている。このような経路案内表示装置１は、車両に搭載される。
【００１３】
車両位置算出部１０は、自車両の現在位置を算出する。車両位置算出部１０はＧＰＳ（Global Positioning System）や、基準局が発信するＦＭ放送の電波を利用して、ＧＰＳの計測結果の誤差を修正して精度を高めるようにしたＤＧＰＳ（Differential GPS）などにより自車両の現在位置を算出する。また、車両位置算出部１０は、上述したＧＰＳやＤＧＰＳに、自律航法を組み合わせて位置情報を算出するようにしてもよい。さらに、車両位置算出部１０は、光ビーコン、電波ビーコンを介して提供される位置情報を用いたり、マップマッチングによる補正などを行うことで、車両の現在位置を高い精度で算出することができる。
【００１４】
地図データベース１１は、マップマッチング、ルートガイダンスなどに用いる地図データ、道路データ、地図上に表示させるアイコンデータなど、経路案内に必要となる各種データを格納している。地図データベース１１に格納されている道路データは、道路の車線数、道幅情報、道路の起伏情報を含んでいる。このような地図データベース１１には、例えば、着脱自在な記憶媒体である光ディスクや、固定的に設置されるＨＤ（Hard Disk）などを用いることができる。また、地図データベース１１として、フラッシュメモリといった半導体メモリを搭載した各種リムーバブルメディアなどを用いるようにしてもよい。
【００１５】
経路計算部１２は、車両位置算出部１０によって算出される自車両の現在位置を出発地として、ユーザによって設定される目的地までの最適な経路を、地図データベース１１に記憶された情報を用いて計算して経路探索を行う。経路計算部１２で算出された経路は、経路情報として経路誘導図形生成部１３、遠方情報表示図形生成部１４に出力される。
【００１６】
経路誘導図形生成部１３は、経路計算部１２から出力される経路情報に基づき、経路計算部１２で算出された現在位置から目的地までの経路へと車両を誘導する経路誘導情報である経路誘導図形を生成する。
【００１７】
例えば、経路誘導図形は、図２に示すようにカメラ装置２０で撮影された車両前方画像中の道路画像ＲＧ上に重畳させた矢印図形ＹＺなどである。このような経路誘導図形を車両前方画像に重畳させることで、車両前方画像中の道路画像ＲＧの範囲内において、経路計算部１２で算出された経路を視覚的に提示することができる。図２に示す例では、経路誘導図形である矢印図形ＹＺが重畳された車両前方画像により、直近の分岐点において右折することで経路を追従できることが分かる。
【００１８】
経路誘導図形生成部１３で生成された経路誘導図形は、表示図形合成部１５に出力される。
【００１９】
遠方情報表示図形生成部１４は、経路誘導図形生成部１３で生成される経路誘導図形では提示することのできる範囲以上、つまり、車両の現在位置から所定の距離以上遠方にある経路の情報を示した遠方情報表示図形を生成する。
【００２０】
表示図形合成部１５は、経路誘導図形生成部１３で生成された経路誘導図形に、遠方情報表示図形生成部１４で生成された遠方情報表示図形を重畳することで合成した図形を生成する。
【００２１】
車両速度検出装置１６は、車速センサであり、例えば、変速機の出力側の回転数や車輪の回転数を計測することで車両速度を検出する。車両速度検出装置１６は、検出した車両速度を車両速度信号として制御部１８に出力する。
【００２２】
舵角検出装置１７は、操舵角センサである、運転者の現在の操舵状況（現在の操舵角）を検出する。具体的には、舵角検出装置１７は、車両のステアリングホイールと一体で回転するステアリングシャフトの回転変位を直接又はギヤ機構等により増幅した後、ロータリエンコーダやポテンショメータ等の角度検出機構によって、現在の操舵角を操舵角検出信号として検出する。舵角検出装置１７は、検出した操舵角を操舵角信号として制御部１８に出力する。
【００２３】
制御部１８は、経路案内表示装置１を統括的に制御する制御手段である。また、制御部１８は、車両速度検出装置１６で検出される車両速度、舵角検出装置１７で検出される操舵角といった車両情報に基づき、表示図形合成部１５で合成された合成図形の形状を車両の走行状態に応じてリアルタイムに変形させる。これにより、経路誘導図形と遠方情報表示図形からなる合成図形は、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像に重畳させた場合に違和感なく滑らかな変化を示し、車両の現在地から分岐点までの距離を示唆する。
【００２４】
カメラ装置２０は、車両に搭載された車載カメラであり、車両の前方の風景を撮影可能なように設置されている。カメラ装置２０は、撮像素子として、例えば、小型で高画質の画像を撮像することができるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）などを用いている。カメラ装置２０で撮影された車両前方画像は、電気信号として画像合成部２１に出力される。
【００２５】
画像合成部２１は、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像の所定の位置に、制御部１８で生成された合成図形を重畳する合成処理を行う。画像合成部２１で合成処理された画像は、表示装置２２に出力される。
【００２６】
表示装置２２は、車両に搭載され、制御部１８の制御により生成された表示画像、例えば画像合成部２１で合成処理された画像などを表示させる車載モニタである。表示装置２２は、例えば、液晶ディスプレイなどであり、主に運転者であるユーザに視認し易い位置に設置される。また、表示装置２２の表示パネルは、タッチパネルになっていてもよい。
【００２７】
［遠方情報表示図形生成部１４の具体的な処理］
続いて、遠方情報表示図形生成部１４の具体的な処理について説明をする。
【００２８】
上述したように経路誘導図形生成部１３で生成される経路誘導図形を、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像に重畳させる場合、経路誘導図形により誘導する経路を示すこことのできる範囲は、車両前方画像中の道路画像に限定されてしまう。
【００２９】
カメラ装置２０の設置位置を工夫すれば、見通しのよい平地であればかなり遠方の道路を含むように車両前方を撮影することはできるが、見通しが悪く、起伏の激しい土地であった場合、限界がある。例えば、いわゆるセダンタイプの車両の一番高いところであるルーフ部に、カメラ装置２０を設置したとしても、最高でも自車両から２００ｍ程度の距離にある道路を撮影するのが限界である。つまり、経路計算部１２で算出された経路上に自車両の現在位置から３００ｍ先に右折をする分岐点が存在していたとしても、これを車両前方画像中に重畳してユーザに提示することができない。
【００３０】
そこで、遠方情報表示図形生成部１４は、このような経路計算部１２で探索された経路から、自車両の現在位置から所定の距離以上遠方に存在し、右折、又は左折するよう方向が指示されている分岐点を検出し、検出した分岐点で指示されている右左折方向を一瞥して視認できる形で提示することのできる遠方情報表示図形を生成する。ここで、所定の距離以上遠方とは、車両に搭載されたカメラ装置２０で撮影することのできる範囲を超えた位置を意味している。
【００３１】
図３は、経路誘導図形生成部１３で生成された経路誘導図形ＩＭを、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像中の道路画像ＲＧに重畳させた様子を示した図である。図３に示すように、車両前方画像中の道路画像ＲＧには、交差点などの分岐点が存在せず、経路誘導図形もこの経路上を直進するように誘導する図形となっている。
【００３２】
この図３に示された車両前方画像中の道路画像ＲＧは、経路計算部１２で算出された目的地までの経路のほんの一部であり、例えば、車両前方画像から視認できる範囲を超えた所定の距離以上遠方に、右折方向を指示する分岐点情報を有する分岐点が存在するとする。このような場合、遠方情報表示図形生成部１４は、図４に示すような形状の遠方情報表示図形ＦＭを生成する。生成された遠方情報表示図形ＦＭは、表示図形合成部１５によって、経路誘導図形ＩＭに重畳されて合成され、さらに、カメラ装置２０で撮影される車両前方画像に重畳される。
【００３３】
図４に示すように、遠方情報表示図形ＦＭは、経路誘導図形ＩＭ上の方向指示する側（図４では、右方向への指示であるため、紙面に向かって右側）の位置に重畳される。遠方情報表示図形ＦＭは、経路誘導図形ＩＭの車両の進行方向に向かって延びる線分である側端部Ｓのうち、対象となる分岐点で指示されている方向側の側端部Ｓの一部を弦とする弓形形状をしている。
【００３４】
経路誘導図形ＩＭに遠方情報表示図形ＦＭを重畳させると、経路誘導図形ＩＭは、分岐点で指示されている方向側の側端部Ｓの一部があたかも内向きに湾曲して、内側ラインＲを形成したかのように視認される。つまり、図４では、経路誘導図形ＩＭは、分岐点において右折することを示唆するような形状に変形されている。
【００３５】
これにより、遠方情報表示図形ＦＭ、経路誘導図形ＩＭを重畳した車両前方画像を表示装置２２を介して視認したユーザは、経路誘導図形ＩＭの内向きに湾曲された内側ラインＲの形状から、分岐点において指示されている方向を認識することができる。
【００３６】
このように、遠方情報表示図形生成部１４によって遠方情報表示図形ＦＭを生成し、経路誘導図形ＩＭに重畳させることで、経路誘導図形ＩＭを分岐点で指示されている方向を示唆する形状に変形させる以外にも、遠方情報表示図形ＦＭを重畳させることなく経路誘導図形ＩＭの側端部Ｓの一部を実際に内向きに湾曲させ内側ラインＲを形成するようにしてもよい。この場合も、全く同様に分岐点において指示されている方向を示唆することができる。
【００３７】
ただし、遠方情報表示図形ＦＭを生成し、経路誘導図形ＩＭに重畳させることで、経路誘導図形ＩＭの形状を変形させる場合には、図４に示すように、遠方情報表示図形ＦＭが存在することで、車両前方画像の道路画像ＲＧに重畳させた同一形状の図形を変化させずに、その図形内において遠方の分岐点での右左折方向を示唆するような形状変化を提示することができるため、直近の車両の進行方向と、遠方に存在する分岐点における車両の進行方向とを明確に区別してユーザに提示することができるという利点がある。
【００３８】
［制御部１８の具体的な処理］
続いて、制御部１８による車両情報に基づく、経路誘導図形と遠方情報表示図形からなる合成図形の変形処理について具体的に説明をする。
【００３９】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像に経路誘導図形ＩＭとともに重畳させた遠方情報表示図形ＦＭの形状を車両の進行に伴い、変化させた様子を示す。図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、弓形形状の遠方情報表示図形ＦＭは、車両が、分岐点へと近付くにつれ弧の頂点ｃが、弓形形状の弧と弦とが交差する点ａから点ｂの方向へ遠ざかるように移動している。これにより、車両の分岐点への接近に伴い、次第に指示する方向をユーザに強く認識させる形状へと経路誘導図形ＩＭを変化させるように弓形形状の遠方情報表示図形ＦＭの弧の曲率が変化する。したがって、分岐点における右左折方向の提示に加えて、車両の現在位置から分岐点までの距離感を提示することができる。
【００４０】
具体的には、弓形形状の遠方情報表示図形ＦＭの弧の頂点ｃは、車両の分岐点への接近にともない図６に示す矢印のような軌跡を描くことになる。図６に示すように頂点ｃの軌跡は、車両の現在位置と対象となる分岐点との距離に応じて、それぞれ移動方向の異なる３つの区間（第１区間、第２区間、第３区間）を経由することになる。
【００４１】
図７に、車両と分岐点との距離と、頂点ｃが経由する３つの区間との関係を示す。なお、図７では、車両を車両３０とし、分岐点を分岐点ＢＰとしているが、以下の説明において必要に応じて同様の表現を用いる場合もある。
【００４２】
図７に示すように、車両３０と分岐点ＢＰとの距離が、ｄ１、ｄ２、ｄ３となった場合に、頂点ｃの第１区間、第２区間、第３区間での移動がそれぞれ開始される。
【００４３】
つまり、車両３０が分岐点ＢＰまで距離ｄ１となったことに応じて頂点ｃを有する遠方情報表示図形ＦＭが表示装置２２を介して表示される。そして、車両３０の分岐点ＢＰへの接近にともない、頂点ｃは、車両３０の分岐点ＢＰまでの距離がｄ１からｄ２の間となった場合に第１区間を移動し、ｄ２からｄ３の間となった場合に第２区間を移動し、ｄ３からｄ４の間となった場合に第３区間を移動することになる。さらに、車両３０の分岐点ＢＰまでの距離がｄ４以内となったことに応じて、遠方情報表示図形ＦＭが表示装置２２から消え、経路誘導図形ＩＭのみが表示されることになる。
【００４４】
また、図８に示すように、経路誘導図形ＩＭ、遠方情報表示図形ＦＭを重畳させるカメラ装置２０で撮影された車両前方画像に対して、左上を原点とするｘｙ座標を設定し、第１区間、第２区間、第３区間の車両前方画像中の長さをそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とし、第１区間、第２区間、第３区間の開始点をそれぞれｃ１（ｃｘ１，ｃｙ１）、ｃ２（ｃｘ２，ｃｙ１）、ｃ３（ｃｘ３，ｃｙ３）とし、図７に示すように車両３０と分岐点ＢＰとの距離をｄｔとすると、第１区間、第２区間、第３区間のそれぞれにおいて、頂点ｃ（ｃｘ，ｃｙ）は、以下に示す式で表すことができる。
【００４５】
（１）第１区間：ｃｘ＝ｃｘ１−Ｌ１｛（ｄ１−ｄｔ）／（ｄ１−ｄ２）｝
ｃｙ＝ｃｙ１
（２）第２区間：ｃｘ＝ｃｘ２−Ｌ２ｘ｛（ｄ２−ｄｔ）／（ｄ２−ｄ３）｝
ｃｙ＝ｃｙ２−Ｌ２ｙ｛（ｄ２−ｄｔ）／（ｄ２−ｄ３）｝
（なお、Ｌ２ｘ、Ｌ２ｙは、Ｌ２のｘ軸方向、ｙ軸方向の分解成分である。）
（３）第３区間：ｃｘ＝ｃｘ３＋Ｌ３｛（ｄ３−ｄｔ）／（ｄ３−ｄ４）｝
ｃｙ＝ｃｙ３
このように、頂点ｃは、車両３０と分岐点ＢＰとの距離ｄｔを変位パラメータとして、車両前方画像中において、その位置を特定することができる。したがって、制御部１８は、車両位置算出部１０で算出される自車両の現在位置、車両情報などを用いて、対象となる分岐点との距離ｄｔを算出することで、車両前方画像に重畳させた遠方情報表示図形ＦＭを車両の走行に応じてリアルタイムに変化させることができる。
【００４６】
また、頂点ｃの移動に伴い、点ａ、点ｂを結び頂点ｃを通過する弓形形状の遠方情報表示図形ＦＭの弧に相当する線分の曲率を変化させる。具体的には、点ａと頂点ｃとを結んだ線分の曲率と、頂点ｃと点ｂとを結んだ線分の曲率とを設定しており、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、どちらの線分の曲率も、頂点ｃが第１区間、第２区間、第３区間のどこに存在しているかに拘わらず、車両が分岐点に近い位置にいるほど、曲率を小さくして線分の曲がり具合を緩くする。
【００４７】
これにより、車両が分岐点に近付き、頂点ｃが第１区間から、第２区間、第３区間へと移動するにつれ、弓形形状の遠方情報表示図形ＦＭの弧に相当する点ａと頂点ｃ、頂点ｃと点ｂとを結んだ線分の曲率がそれぞれ小さくなって直線に近付いていくため、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、あたかも、経路誘導図形ＩＭの湾曲した内側ラインＲが略鉤型形状へと変化するため、経路誘導図形ＩＭは、車両の分岐点への接近を示唆する形状へと変形したかのように視認される。
【００４８】
上述したように、遠方情報表示図形ＦＭを重畳させることなく、分岐点において指示されている方向の側の経路誘導図形ＩＭの側端部Ｓの一部を実際に内向きに湾曲させ内側ラインＲを形成した場合であっても、湾曲した内側ラインＲの頂点と曲率とを車両の現在位置と分岐点との距離に応じて同様に変位させることで、経路誘導図形ＩＭを車両の分岐点への接近を示唆する形状へと変形させることができる。
【００４９】
また、制御部１８は、図９に示すように、車両の分岐点への接近に伴い、頂点ｃを第３区間の終点である点ｂへと移動させる終盤、つまり、カメラ装置２０で分岐点を撮影できる程度まで近付き、車両の現在位置から分岐点までの距離が所定距離以内となったことに応じて、経路誘導図形ＩＭの形状そのものを変形させる。具体的には、頂点ｃが点ｂに近付くにつれ、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、車両前方画像において点ｂよりも上側に存在する経路誘導図形ＩＭの先端部Ｐを、指示方向へと側端部Ｓよりもさらに伸長（ここでは右側に伸長）し、上述した図２に示すような矢印図形ＹＺへと経路誘導図形ＩＭを徐々に変形させる。
【００５０】
これにより、車両前方画像中の道路画像ＲＧの範囲を超えた遠方にある分岐点の指示方向の提示が終了することに応じて、引き続き経路誘導図形ＩＭによる車両前方画像中の道路画像ＲＧの範囲内での指示方向の提示を連続して行うことができる。
【００５１】
［経路誘導図形の更なる変形］
また、図１１に示すように、上述した遠方情報表示図形ＦＭに相当する遠方情報表示図形ＦＭ１を経路誘導図形ＩＭに重畳させることにより、分岐点で指示されている方向側の側端部Ｓの一部があたかも内向きに湾曲して内側ラインＲを形成したかのように視認させるのに加えて、遠方情報表示図形生成部１４で遠方情報表示図形ＦＭ２を生成して経路誘導図形ＩＭに重畳させて、分岐点で指示されている方向と逆側の側端部Ｓの一部が外向きに湾曲して外側ラインＬを形成したかのように視認させるようにしてもよい。
【００５２】
これにより、図１１からも分かるように、遠方情報表示図形ＦＭ１に加えて遠方情報表示図形ＦＭ２を経路誘導図形ＩＭに重畳させることで、経路誘導図形ＩＭの形状が全体として分岐点において指示されている方向に湾曲するように変形するため、分岐点において進行する方向をより強くユーザに訴えることができる。
【００５３】
また、制御部１８は、この経路誘導図形ＩＭに重畳させる遠方情報表示図形ＦＭ２の形状を、車両の現在位置と分岐点との距離に応じた遠方情報表示図形ＦＭ１の変化に連動して、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、経路誘導図形ＩＭの外側ラインＬの頂点の位置を変位させ、曲率を変化させるように変形させる。これにより、所定の距離以上遠方に存在する分岐点で指示されている方向、車両の分岐点への接近をより滑らかに提示することができる。
【００５４】
また、遠方情報表示図形生成部１４によって遠方情報表示図形ＦＭ２を生成し、経路誘導図形ＩＭに重畳させることで、経路誘導図形ＩＭを分岐点で指示されている方向を示唆する形状に変形させる以外にも、遠方情報表示図形ＦＭ２を重畳させることなく経路誘導図形ＩＭの側端部Ｓの一部を実際に外向きに湾曲させて外側ラインＬを形成するようにしてもよい。この場合も、全く同様に分岐点において指示されている方向を示唆することができる。
【００５５】
ただし、遠方情報表示図形ＦＭ１，ＦＭ２を生成し、経路誘導図形ＩＭに重畳させることで、経路誘導図形ＩＭの形状を変形させる場合には、図１１に示すように、遠方情報表示図形ＦＭ１，ＦＭ２が存在することで、車両前方画像の道路画像ＲＧに重畳させた同一形状の図形を変化させずに、その図形内において遠方の分岐点での進行方向を示すような形状変化を提示することができるため、直近の車両の進行方向と、遠方に存在する分岐点における車両の進行方向とを明確に区別してユーザに提示することができるという利点がある。
【００５６】
［経路案内表示装置１の処理動作］
続いて、図１３に示すフローチャートを用いて、経路案内表示装置１の処理動作について説明をする。
【００５７】
ステップＳ１において、制御部１８は、経路計算部１２に対して、ユーザによって入力された所望の目的地を設定する。また、ユーザは、目的地の他に経由地を設定するようにしてもよい。なお、以下の説明においては、経由地は、特に設定されず目的地のみ設定がなされたものとする。
【００５８】
ステップＳ２において、制御部１８は、経路計算部１２を制御して、車両位置算出部１０によって算出される自車両の現在位置から設定された目的地までの最適な経路を算出させ経路探索を実行する。経路計算部１２は、例えば、最短時間、または最短距離で走行することができる経路を最適な経路として算出する。このとき、経路計算部１２は、交通情報センタなどから提供される交通情報を利用して最適な経路を算出するようにしてもよい。
【００５９】
ステップＳ３において、制御部１８は、経路計算部１２によって算出された複数の経路探索結果から、ユーザによって選択された所望の経路を経路案内を実行する経路に設定する。
【００６０】
ステップＳ４において、制御部１８は、経路誘導図形生成部１３を制御し、車両位置算出部１０によって算出される自車両の現在位置、ステップＳ３で設定された経路に基づき、地図データベース１１から道路データとして記憶されている道路の車線数、道幅情報、道路の起伏情報などを取得して経路誘導図形を生成する。
【００６１】
ステップＳ５において、制御部１８は、車両位置算出部１０によって算出される自車両の現在位置から、ステップＳ３で設定された経路上の所定の距離以上遠方において、右左折方向を指示する分岐点情報を有する分岐点があるかどうかを判断する。
【００６２】
制御部１８は、右左折方向を指示する分岐点情報を有する分岐点が存在する場合には、ステップＳ６へと処理を進め、右左折方向を指示する分岐起点情報を有する分岐点が存在しない場合には、ステップＳ７へと処理を進める。
【００６３】
ステップＳ６において、制御部１８は、遠方情報表示図形生成部１４を制御し、ステップＳ３で設定された経路上の所定の距離以上遠方に存在する分岐点の分岐点情報から右左折方向を指示する遠方情報表示図形を生成する。
【００６４】
ステップＳ７において、制御部１８は、表示図形合成部１９を制御し、ステップＳ５で生成された経路誘導図形に、ステップＳ６で生成された遠方情報表示図形を重畳して合成した合成図形を生成する。なお、表示図形合成部１５は、ステップＳ５で所望の分岐点が存在しないと判断されて、ステップＳ６を経由しなかった場合には、特に合成処理を実行しない。
【００６５】
ステップＳ８において、制御部１８は、画像合成部２１を制御して、経路誘導図形、遠方情報表示図形からなる合成図形をカメラ装置２０で撮影された車両前方画像の所定の位置に重畳させる。このとき、制御部１８は、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像を画像処理することで道路を撮影した道路画像の位置を抽出し、重畳させる合成図形の形状、位置などを補正するようにしてもよい。
【００６６】
ステップＳ９において、制御部１８は、車両位置算出部１０で算出される自車両の現在位置、車両速度検出装置１６で検出される車両速度などから分岐点までの距離を求め、この分岐点までの距離が、遠方情報表示図形の表示を開始する距離である図７に示したｄ１となったことに応じて、表示装置２２を表示制御し、画像合成部２１によって合成図形が重畳された車両前方画像を表示させて経路案内を開始する。
【００６７】
ステップＳ１０において、制御部１８は、所定のタイムスロットで車両速度検出装置１６、舵角検出装置１７から出力される車両速度、操舵角といった車両情報を取得する。
【００６８】
ステップＳ１１において、制御部１８は、ステップＳ１０で取得した車両情報に基づき表示図形合成部１５で合成された合成図形の形状を変形させる。
【００６９】
ステップＳ１２において、制御部１８は、車両位置算出部１０で算出される自車両の現在位置、車両速度検出装置１６で検出される車両速度などから分岐点までの距離を求め、この分岐点までの距離が、分岐点近傍の遠方情報表示図形の表示を終了する距離である図７に示したｄ４となったかどうかを判断する。
【００７０】
制御部１８は、自車両が分岐点近傍の距離ｄ４となる位置に到着していない場合には、ステップＳ１０へと処理を戻す一方、分岐点近傍の距離ｄ４となる位置に到着した場合にはステップＳ１３へと処理を進める。
【００７１】
ステップＳ１３において、制御部１８は、ステップＳ１で設定した目的地や目的地周辺に到達したかどうかを判断する。制御部１８は、目的地や目的地周辺にまだ到達していない場合には、処理をステップＳ５へと戻す一方、目的地や目的地周辺に到達した場合には、経路案内を終了する。
【００７２】
［実施の形態の効果］
このように、本発明の実施の形態として示す経路案内表示装置１は、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像の道路画像ＲＧ上に重畳させ、探索された目的地までの経路へと誘導する図形である経路誘導図形ＩＭを、カメラ装置２０で撮影できない位置にある経路上の分岐点の右折方向、又は左折方向を指示する情報に基づき、指示されている方向を示唆するような形状に変形させる。
【００７３】
これにより、既にカメラ装置２０で撮影されている車両前方画像内に表示されている経路への誘導に加え、車両の目的地への接近に伴い、これからカメラ装置２０で撮影される車両前方画像内に入ってくるであろう経路上の分岐点における指示方向を事前に提示することができる。
【００７４】
したがって、これを視認したユーザは、経路誘導図形ＩＭで提示される直近の経路の方向指示に対応した運転行動をとりながら、同じく経路誘導図形ＩＭで提示される、所定の距離以上遠方の経路上の分岐点での運転行動を準備することができる。
【００７５】
また、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像中の道路画像ＲＧに重畳される経路誘導図形ＩＭの車両の進行方向に向かって延びる線分のうち、分岐点で指示されている方向側の線分の一部を内向きに湾曲させるといった非常に簡便な形状変形により、右折なのか、左折なのかを直感的に理解させることができる。
【００７６】
また、車両の現在位置と分岐点との距離に応じて、経路誘導図形ＩＭの内向きに湾曲させた線分の頂点の位置を変位させ、曲率を変化させることで、分岐点までの距離を経路誘導図形ＩＭの形状に含ませることができ、次の分岐点における運転行動の準備を極めて自然に促すことができる。
【００７７】
さらに、カメラ装置２０で撮影された車両前方画像中の道路画像ＲＧに重畳される経路誘導図形ＩＭの車両の進行方向に向かって延びる線分のうち、分岐点で指示されている方向と逆側の線分の一部を外向きに湾曲させることで、経路誘導図形ＩＭの形状が全体として分岐点において指示されている方向に湾曲するように変形するため、分岐点において進行する方向をより強くユーザに訴えることができる。
【００７８】
また、経路誘導図形ＩＭに、分岐点で指示されている方向に基づき生成された遠方情報表示図形ＦＭを重畳させることで、経路誘導図形ＩＭの形状を変形させる場合には、遠方情報表示図形ＦＭが存在することで、車両前方画像の道路画像ＲＧに重畳させた同一形状の図形を変化させずに、その図形内において遠方の分岐点での右左折方向を示唆するような形状変化を提示することができるため、直近の車両の進行方向と、遠方に存在する分岐点における車両の進行方向とを明確に区別して提示することができる。
【００７９】
また、車両の現在位置から分岐点までの距離が所定距離以内となったことに応じて、経路誘導図形ＩＭの分岐点側の先端部Ｐを分岐点で指示されている方向へと伸長するように変形させることで、所定距離以上遠方にある分岐点の指示方向の提示が終了することに応じて、引き続き経路誘導図形ＩＭによる車両前方画像中の道路画像ＲＧの範囲内での指示方向の提示を連続して行うことができる。
【００８０】
これにより、車両の現在位置から所定距離以上遠方にある分岐点の経路誘導を、カメラ装置２０で撮影することのできない手前の位置から開始して、実際に指示方向に右折、又は左折するまで極めて自然に実行することができる。
【００８１】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態として示す経路案内表示装置の構成について説明するための図である。
【図２】経路誘導情報の一つである矢印図形を車両前方画像に重畳させた様子を示した図である。
【図３】経路誘導図形を車両前方画像に重畳させた様子を示した図である。
【図４】経路誘導図形と遠方情報表示図形を車両前方画像に重畳させた様子を示した図である。
【図５】車両の現在位置と分岐点との距離に応じて経路誘導図形が変形する様子を示した図である。
【図６】遠方情報表示図形の弧の頂点の軌跡について説明するための図である。
【図７】車両の現在位置から分岐点までの距離と、遠方情報表示図形の弧の頂点の軌跡との関係について説明するための図である。
【図８】遠方情報表示図形の弧の頂点の位置を、車両前方画像中に設定したｘｙ座標から算出することについて説明するための図である。
【図９】車両が分岐点へと近付いた際の車両前方画像の様子を示した図である。
【図１０】遠方情報表示図形の表示を終了した後に継続して実行される経路誘導図形の変形について説明するための図である。
【図１１】経路誘導図形の更なる変形について説明するための図である。
【図１２】経路誘導図形の分岐点までの距離に応じた更なる変形について説明するための図である。
【図１３】前記経路案内表示装置の処理動作について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１  経路案内表示装置
１２  経路計算部
１３  経路誘導図形生成部
１４  遠方情報表示図形生成部
１５  表示図形合成部
１６  車両速度検出装置
１７  舵角検出装置
１８  制御部
１９  表示図形合成部
２０  カメラ装置
２１  画像合成部
２２  表示装置
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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