(57)【要約】【課題】  三次元デジタル地図を作成する場合に、処理が複雑化することなく、物体の位置の精度を高める。【解決手段】  三次元デジタル地図作成装置２において、制御部１４は、例えば現在位置からの視野を仮想的な視野として設定し、設定された仮想的な視野に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを描画することで三次元デジタル地図を作成することができ、処理が複雑化することなく、物体の位置の精度を高めることができる。【選択図】  図１
2005044224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持する物体配置データ保持手段と、
仮想的な視野を設定し、設定された仮想的な視野に対応する物体配置データを前記物体配置データ保持手段から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する三次元デジタル地図作成手段とを備えたことを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項２】
請求項１に記載した三次元デジタル地図作成装置において、
自車両の現在位置を検出する現在位置検出手段を備え、
前記三次元デジタル地図作成手段は、前記現在位置検出手段により検出された現在位置からの視野を仮想的な視野として設定することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した三次元デジタル地図作成装置において、
ユーザが位置を指定する位置指定手段を備え、
前記三次元デジタル地図作成手段は、前記位置指定手段により指定された位置からの視野を仮想的な視野として設定することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において
ユーザが表示範囲を指定する表示範囲指定手段を備え、
前記三次元デジタル地図作成手段は、前記表示範囲指定手段により指定された表示範囲に対応する物体配置データを前記物体配置データ保持手段から検索することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
自車両の走行経路を予測する走行経路予測手段と、
前記三次元デジタル地図作成手段により作成された三次元デジタル地図を記憶する三次元デジタル地図記憶手段とを備え、
前記三次元デジタル地図作成手段は、前記走行経路予測手段により複数の走行経路が予測された場合に、予測された複数の走行経路毎の物体配置データを前記物体配置データ保持手段から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し、
前記三次元デジタル地図記憶手段は、前記三次元デジタル地図作成手段により当該予測された複数の走行経路毎に作成された三次元デジタル地図を記憶することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得する自車両撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記自車両撮影画像取得手段により取得された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段とを備え、
前記三次元デジタル地図作成手段は、前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体と前記障害物検出手段により障害物として検出された物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
路上機との間で路車間通信を行って当該路上機にて撮影された画像を路上機撮影画像として取得する路上機撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記路上機撮影画像取得手段により取得された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段とを備え、
前記三次元デジタル地図作成手段は、前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体と前記障害物検出手段により障害物として検出された物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
他車両との間で車々間通信を行って当該他車両にて撮影された画像を他車両撮影画像として取得する他車両撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記他車両撮影画像取得手段により取得された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段とを備え、
前記三次元デジタル地図作成手段は、前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体と前記障害物検出手段により障害物として検出された物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
前記三次元デジタル地図作成手段は、車両用道路と歩行者用道路とを三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら車両用道路と歩行者用道路との境界を地面から略鉛直方向に向けられた平面で表現することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
前記三次元デジタル地図作成手段は、道路と建造物とを三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら道路と建造物との境界を地面から略鉛直方向に向けられた平面で表現することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
前記三次元デジタル地図作成手段は、建造物を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、建造物に模様を付加して表現することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
前記三次元デジタル地図作成手段は、横断歩道や安全地帯などの特定の交通設備を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら特定の交通設備を地面から略鉛直方向に向けられた平面で囲まれた領域で表現することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
前記三次元デジタル地図作成手段は、移動不可能な固定物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、当該固定物体の特定部分が向いている方向を示す方向属性を持たせて三次元デジタル地図を作成することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
前記三次元デジタル地図作成手段は、移動可能な移動物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、当該移動物体が移動すると予測される移動方向を示す移動方向属性を持たせて三次元デジタル地図を作成することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置において、
前記三次元デジタル地図作成手段は、移動可能な移動物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、当該移動物体が移動すると予測される移動範囲を示す移動範囲属性を持たせて三次元デジタル地図を作成することを特徴とする三次元デジタル地図作成装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置と、
三次元デジタル地図作成装置により作成された三次元デジタル地図を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする三次元デジタル地図表示システム。
【請求項１７】
物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持する物体配置データ保持手段と、
自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得する自車両撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記自車両撮影画像取得手段により取得された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物を回避するように車両の走行を制御する走行制御手段とを備えたことを特徴とする安全運転支援システム。
【請求項１８】
物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持する物体配置データ保持手段と、
自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得する自車両撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記自車両撮影画像取得手段により取得された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物を回避するための動作を促す警告を出力する警告出力手段とを備えたことを特徴とする安全運転支援システム。
【請求項１９】
物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持する物体配置データ保持手段と、
路上機との間で路車間通信を行って当該路上機にて撮影された画像を路上機撮影画像として取得する路上機撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記路上機撮影画像取得手段により取得された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物を回避するように車両の走行を制御する走行制御手段とを備えたことを特徴とする安全運転支援システム。
【請求項２０】
物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持する物体配置データ保持手段と、
路上機との間で路車間通信を行って当該路上機にて撮影された画像を路上機撮影画像として取得する路上機撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記路上機撮影画像取得手段により取得された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物を回避するための動作を促す警告を出力する警告出力手段とを備えたことを特徴とする安全運転支援システム。
【請求項２１】
物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持する物体配置データ保持手段と、
他車両との間で車々間通信を行って当該他車両にて撮影された画像を他車両撮影画像として取得する他車両撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記他車両撮影画像取得手段により取得された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物を回避するように車両の走行を制御する走行制御手段とを備えたことを特徴とする安全運転支援システム。
【請求項２２】
物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持する物体配置データ保持手段と、
他車両との間で車々間通信を行って当該他車両にて撮影された画像を他車両撮影画像として取得する他車両撮影画像取得手段と、
前記物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する仮想空間画像作成手段と、
前記他車両撮影画像取得手段により取得された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する実空間画像作成手段と、
前記仮想空間画像作成手段により作成された仮想空間画像と前記実空間画像作成手段により作成された実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物を回避するための動作を促す警告を出力する警告出力手段とを備えたことを特徴とする安全運転支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する三次元デジタル地図作成装置、三次元デジタル地図を表示する三次元デジタル地図表示システムおよび安全運転支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両に搭載されているカメラやレーダなどにより自車両の周辺に存在する物体を検出し、検出された物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成するものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０４１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、自車両の周辺に存在する物体をカメラやレーダなどを用いて検出する構成では、処理が複雑化するという問題があり、また、カメラやレーダなどの性能により検出精度が左右されるという事情から、物体の位置の精度が劣るという問題もある。この場合、自車両のカメラやレーダの位置測定の精度が劣ると、障害物を検出して障害物を避けるための安全運転支援システムが搭載されていたとしても、１０ｃｍ程度の誤差があると、ガードレールや標識のような固定物体に接触したり、走行中の車両や駐車中の車両や歩行者などの移動物体に接触したりする虞がある。そのため、固定物体や移動物体の位置を正確に運転者に知らせると共に、安全運転に支障を来たす位置に障害物がある場合に、その障害物の位置情報を迅速に運転者に提供することが望まれる。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自車両の周辺に存在する物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、処理が複雑化することなく、しかも、物体の位置の精度を高めることができる三次元デジタル地図作成装置、三次元デジタル地図表示システムおよび安全運転支援システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した発明によれば、物体配置データ保持手段は、物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持しており、三次元デジタル地図作成手段は、仮想的な視野を設定すると、設定された仮想的な視野に対応する物体配置データを物体配置データ保持手段から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。これにより、従来のものとは異なって、物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持していることにより、自車両の周辺に存在する物体をカメラやレーダなどを用いて検出して三次元デジタル地図を作成するのではなく、物体配置データを検索して物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成するので、物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを描画することで三次元デジタル地図を作成することができ、処理が複雑化することなく、しかも、物体の位置の精度を高めることができる。
【０００６】
請求項２に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、現在位置検出手段により自車両の現在位置が検出されると、検出された現在位置からの視野を仮想的な視野として設定する。これにより、現在位置での例えば運転席から見た三次元デジタル地図や自車両上空から見た三次元デジタル地図（鳥瞰図）を作成することができる。
請求項３に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、位置指定手段により位置が指定されると、指定された位置からの視野を仮想的な視野として設定する。これにより、ユーザが例えば目的地を指定すると、目的地での例えば運転席から見た三次元デジタル地図や自車両上空から見た三次元デジタル地図（鳥瞰図）を作成することができる。
【０００７】
請求項４に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、表示範囲指定手段により表示範囲が指定されると、指定された表示範囲に対応する物体配置データを物体配置データ保持手段から検索する。これにより、ユーザが所望の表示範囲を指定すると、ユーザの所望とする表示範囲の三次元デジタル地図を作成することができる。
【０００８】
請求項５に記載した発明によれば、走行経路予測手段は、自車両の走行経路を予測し、三次元デジタル地図作成手段は、走行経路予測手段により複数の走行経路が予測されると、予測された複数の走行経路毎の物体配置データを物体配置データ保持手段から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し、三次元デジタル地図記憶手段は、三次元デジタル地図作成手段により当該予測された複数の走行経路毎に作成された三次元デジタル地図を記憶する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、車両がいずれの走行経路を選択して走行したとしても、選択された走行経路の三次元デジタル地図を速やかに遅延無くユーザに提供することができる。
【０００９】
請求項６に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、自車両にて撮影された画像が自車両撮影画像取得手段により自車両撮影画像として取得されると、取得された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、三次元デジタル地図作成手段は、障害物検出手段により障害物が検出されると、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体と障害物検出手段により障害物として検出された物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。
【００１０】
これにより、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体以外の物体、つまり、人や動物や走行車両などの絶対的な配置形態を定義不可能な物体が自車両にて撮影されることにより、移動不可能な固定物体のみが表現された三次元デジタル地図ではなく、人や動物や走行車両などの移動可能な移動物体もが表現された三次元デジタル地図を作成することができる。
【００１１】
請求項７に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、路上機にて撮影された画像が路上機撮影画像取得手段により路上機撮影画像として取得されると、取得された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、三次元デジタル地図作成手段は、障害物検出手段により障害物が検出されると、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体と障害物検出手段により障害物として検出された物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。
【００１２】
これにより、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体以外の物体、つまり、人や動物や走行車両などの絶対的な配置形態を定義不可能な物体が路上機にて撮影され、撮影された画像が路上機から路上機撮影画像として受信されることにより、この場合も、上記した請求項６に記載したものと同様にして、移動不可能な固定物体のみが表現された三次元デジタル地図ではなく、人や動物や走行車両などの移動可能な移動物体もが表現された三次元デジタル地図を作成することができる。
【００１３】
請求項８に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、他車両にて撮影された画像が他車両撮影画像取得手段により他車両撮影画像として取得されると、取得された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、三次元デジタル地図作成手段は、障害物検出手段により障害物が検出されると、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体と障害物検出手段により障害物として検出された物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。
【００１４】
これにより、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データにより表される物体以外の物体、つまり、人や動物や走行車両などの絶対的な配置形態を定義不可能な物体が他車両にて撮影され、撮影された画像が他車両から他車両撮影画像として受信されることにより、この場合も、上記した請求項６に記載したものと同様にして、移動不可能な固定物体のみが表現された三次元デジタル地図ではなく、人や動物や走行車両などの移動可能な移動物体もが表現された三次元デジタル地図を作成することができる。
【００１５】
請求項９に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、車両用道路と歩行者用道路とを三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら車両用道路と歩行者用道路との境界を地面から略鉛直方向に向けられた平面で表現する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、車両用道路と歩行者用道路との境界を立体的な平面で強調することができ、車両用道路と歩行者用道路との境界をユーザに適切に認識させることができる。
【００１６】
請求項１０に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、道路と建造物とを三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら道路と建造物との境界を地面から略鉛直方向に向けられた平面で表現する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、道路と建造物との境界を立体的な平面で強調することができ、道路と建造物との境界をユーザに適切に認識させることができる。
【００１７】
請求項１１に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、建造物を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、建造物に模様を付加して表現する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、建造物を模様で強調することができ、建造物をユーザに適切に認識させることができる。
【００１８】
請求項１２に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、横断歩道や安全地帯などの特定の領域を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら特定の領域を地面から略鉛直方向に向けられた平面で囲まれた領域で表現する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、横断歩道や安全地帯などの特定の領域を立体的な平面で囲まれた領域で強調することができ、横断歩道や安全地帯などの特定の領域をユーザに適切に認識させることができる。
【００１９】
請求項１３に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、移動不可能な固定物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、当該固定物体の特定部分が向いている方向を示す方向属性を持たせて三次元デジタル地図を作成する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、例えば固定物体がビルや家屋などであれば、出入口や玄関における人が出入りする方向を表す方向属性を持たせることにより、人が飛び出す危険性の有無をユーザに適切に認識させることができる。
【００２０】
請求項１４に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、移動可能な移動物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、当該移動物体が移動すると予測される移動方向を示す移動方向属性を持たせて三次元デジタル地図を作成する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、人や動物や走行車両が移動すると予測される移動方向を表す移動方向属性を持たせることにより、人や動物が飛び出す危険性の有無や走行車両と接触する危険性の有無をユーザに適切に認識させることができる。
【００２１】
請求項１５に記載した発明によれば、三次元デジタル地図作成手段は、移動可能な移動物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、当該移動物体が移動すると予測される移動範囲を示す移動範囲属性を持たせて三次元デジタル地図を作成する。これにより、三次元デジタル地図を表示する場合に、人や動物や走行車両が移動すると予測される移動範囲を表す移動範囲属性を持たせることにより、この場合も、人や動物が飛び出す危険性の有無や走行車両と接触する危険性の有無をユーザに適切に認識させることができる。
【００２２】
請求項１６に記載した発明によれば、表示手段は、請求項１ないし１５のいずれかに記載した三次元デジタル地図作成装置により作成された三次元デジタル地図を表示する。これにより、上記したような付加価値の高い三次元デジタル地図をユーザに提供することができる。
【００２３】
請求項１７に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、自車両にて撮影された画像が自車両撮影画像取得手段により自車両撮影画像として取得されると、取得された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、走行制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出されると、障害物を回避するように車両の走行を制御する。これにより、自車両にて撮影された画像に基づいて障害物の有無を検出し、障害物が検出されたとしても、障害物を回避するように車両の走行を制御することにより、障害物との接触を回避することができ、安全運転を支援することができる。
【００２４】
請求項１８に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、自車両にて撮影された画像が自車両撮影画像取得手段により自車両撮影画像として取得されると、取得された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、警告出力手段は、障害物を回避するための動作を促す警告を出力する。これにより、自車両にて撮影された画像に基づいて障害物の有無を検出し、障害物が検出されたとしても、障害物を回避するための動作を促す警告が出力されたことに応じて、障害物を回避するための動作が行われることにより、この場合も、障害物との接触を回避することができ、安全運転を支援することができる。
【００２５】
請求項１９に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、路上機にて撮影された画像が路上機撮影画像取得手段により路上機撮影画像として取得されると、取得された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、走行制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出されると、障害物を回避するように車両の走行を制御する。これにより、路上機にて撮影された画像に基づいて障害物の有無を検出し、障害物が検出されたとしても、この場合も、上記した請求項１７に記載したものと同様にして、障害物を回避するように車両の走行を制御することにより、障害物との接触を回避することができ、安全運転を支援することができる。
【００２６】
請求項２０に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、路上機にて撮影された画像が路上機撮影画像取得手段により路上機撮影画像として取得されると、取得された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、警告出力手段は、障害物を回避するための動作を促す警告を出力する。これにより、路上機にて撮影された画像に基づいて障害物の有無を検出し、障害物が検出されたとしても、この場合も、上記した請求項１８に記載したものと同様にして、障害物を回避するための動作を促す警告が出力されたことに応じて、障害物を回避するための動作が行われることにより、障害物との接触を回避することができ、安全運転を支援することができる。
【００２７】
請求項２１に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、他車両にて撮影された画像が他車両撮影画像取得手段により他車両撮影画像として取得されると、取得された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、走行制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出されると、障害物を回避するように車両の走行を制御する。これにより、他車両にて撮影された画像に基づいて障害物の有無を検出し、障害物が検出されたとしても、この場合も、上記した請求項１７に記載したものと同様にして、障害物を回避するように車両の走行を制御することにより、障害物との接触を回避することができ、安全運転を支援することができる。
【００２８】
請求項２２に記載した発明によれば、仮想空間画像作成手段は、物体配置データ保持手段に保持されている物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成し、実空間画像作成手段は、他車両にて撮影された画像が他車両撮影画像取得手段により他車両撮影画像として取得されると、取得された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、障害物検出手段は、それら仮想空間画像と実空間画像とを比較し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出する。そして、警告出力手段は、障害物を回避するための動作を促す警告を出力する。これにより、他車両にて撮影された画像に基づいて障害物の有無を検出し、障害物が検出されたとしても、この場合も、上記した請求項１８に記載したものと同様にして、障害物を回避するための動作を促す警告が出力されたことに応じて、障害物を回避するための動作が行われることにより、障害物との接触を回避することができ、安全運転を支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を、ユーザの車両の運転を支援する安全運転支援システムに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。尚、この場合、安全運転支援システムは、本発明でいう三次元デジタル地図表示システムをも含まれて構成されている。図２は、安全運転支援システムの全体構成を機能ブロック図として示している。
【００３０】
安全運転支援システム１は、三次元デジタル地図作成装置２、現在位置検出装置３（本発明でいう現在位置検出手段）、操作検出装置４（本発明でいう位置指定手段、表示範囲指定手段）、表示装置５（本発明でいう表示手段）、安全運転支援制御装置６（本発明でいう仮想空間画像作成手段、実空間画像作成手段、障害物検出手段）、自車両撮影画像取得装置７（本発明でいう自車両撮影画像取得手段）、通信装置８（本発明でいう路上機撮影画像取得手段、他車両撮影画像取得手段）、ゲートウェイ９、走行制御装置１０（本発明でいう走行制御手段）および警告出力装置１１（本発明でいう警告出力手段）を備えて構成されている。
【００３１】
現在位置検出装置３は、例えばＧＰＳ受信機を主体として構成されており、ＧＰＳ衛星から受信されたＧＰＳ電波のパラメータを演算して現在位置を検出し、検出された現在位置を三次元デジタル地図作成装置２や安全運転支援制御装置６に出力する。操作検出装置４は、機械的に配設されたキーや表示装置５に表示されるタッチ式のキーがユーザにより操作された旨を検出し、操作内容を表す操作情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。三次元デジタル地図作成装置２は、三次元デジタル地図を作成して表示装置５に出力する。尚、三次元デジタル地図作成装置２の具体的な構成および三次元デジタル地図作成装置２が三次元デジタル地図を作成する具体的な処理については後述する。
【００３２】
表示装置５は、例えば液晶ディスプレイから構成されており、三次元デジタル地図作成装置２から三次元デジタル地図が入力されると、入力された三次元デジタル地図を表示する。自車両撮影画像取得装置７は、自車両の周辺を撮影するカメラと、カメラにより撮影された画像を画像処理する画像処理装置とを備えて構成されており、撮影された画像を自車両撮影画像として安全運転支援制御装置６に出力する。
【００３３】
通信装置８は、路上に設置されている路上機１２との間で路車間通信を行うことにより、路上機１２から当該路上機１２にて撮影された画像を路上機撮影画像として受信し、受信された路上機撮影画像をゲートウェイ９を通じて安全運転支援制御装置６に出力すると共に、他車両１３との間で車々間通信を行うことにより、他車両１３から当該他車両１３にて撮影された画像を他車両撮影画像として受信し、受信された他車両撮影画像をゲートウェイ９を通じて安全運転支援制御装置６に出力する。
【００３４】
安全運転支援制御装置６は、三次元デジタル地図作成装置２から物体配置データが入力されると、入力された物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成すると共に、自車両撮影画像取得装置７から自車両撮影画像が入力されたり、通信装置８からゲートウェイ９を通じて路上機撮影画像や他車両撮影画像が入力されたりすると、入力された自車両撮影画像や路上機撮影画像や他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、それら作成された仮想空間画像と実空間画像とを比較する。そして、安全運転支援制御装置６は、実空間画像に存在し且つ仮想実空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると、障害物情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。
【００３５】
図１は、三次元デジタル地図作成装置２の構成を機能ブロック図として示している。三次元デジタル地図作成装置２は、制御部１４（本発明でいう三次元デジタル地図作成手段、走行経路予測手段）、現在位置入力インタフェース部１５、操作情報入力インタフェース部１６、障害物情報入力インタフェース部１７、物体配置データ・データベース１８（本発明でいう物体配置データ保持手段）、検索エンジン１９、三次元デジタル地図記憶部２０（本発明でいう三次元デジタル地図記憶手段）、三次元デジタル地図出力インタフェース部２１および物体配置データ出力インタフェース部２２を備えて構成されている。
【００３６】
制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏバスなどから構成されており、制御プログラムを実行することにより三次元デジタル地図作成装置２の動作全般を制御し、三次元デジタル地図を作成する。現在位置入力インタフェース部１５は、現在位置検出装置３から現在位置を入力して制御部１４に出力する。操作情報入力インタフェース部１６は、操作検出装置４から操作情報を入力して制御部１４に出力する。障害物情報入力インタフェース部１７は、安全運転支援制御機６から障害物情報を入力して制御部１４に出力する。
【００３７】
物体配置データ・データベース１８は、物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを保持している。ここで、物体とは、道路、建造物、ガードレール、信号機、樹木および交通標識などであり、車両が走行するのに何らかの影響を及ぼし得るものであり、配置データとは、それら物体が敷設・設置されている位置（緯度、経度および高度）や大きさ（高さ、幅および奥行き）などが数値化されたデータである。尚、物体配置データ・データベース１８に保持されている物体配置データは、移動不可能な固定物体に対応するものであり、人や動物や走行車両などの移動可能な移動物体に対応するものではない。検索エンジン１９は、制御部１４から検索指令が入力されると、入力された検索指令に応じた物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索する。
【００３８】
三次元デジタル地図記憶部２０は、第１の記憶エリア２０ａ〜第３の記憶エリア２０ｃを備えて構成されており、制御部１４により作成された三次元デジタル地図を記憶する。三次元デジタル地図出力インタフェース部２１は、三次元デジタル地図記憶部２０に記憶されている三次元デジタル地図を表示装置５に出力する。物体配置データ出力インタフェース部２２は、物体配置データ・データベース１８に保持されている物体配置データを安全運転支援制御装置６に出力する。
【００３９】
尚、以上に示すように構成された安全運転支援システム１は、その一部がカーナビゲーション装置により構成することも可能である。
【００４０】
次に、上記した構成の作用について、図３ないし図２３を参照して説明する。ここでは、
（１）三次元デジタル地図を作成して表示する処理
（２）仮想空間画像と実空間画像とを比較して安全運転を支援する処理
（３）簡易なナビゲーション動作を行う処理
（４）簡易なカメラ表示動作を行う処理
（５）簡易な危険表示動作を行う処理
について順次説明する。
【００４１】
（１）三次元デジタル地図を作成して表示する処理
最初に、「三次元デジタル地図を作成して表示する処理」について、図３ないし図１３を参照して説明する。ここでは、
（１−１）固定物体のみが表現された三次元デジタルを作成して表示する処理
（１−２）固定物体および移動物体が表現された三次元デジタルを作成して表示する処理
について順次説明する。
【００４２】
（１−１）固定物体のみが表現された三次元デジタルを作成して表示する処理
図３は、三次元デジタル地図作成装置２の制御部１４が行う処理をフローチャートとして示している。三次元デジタル地図作成装置２において、制御部１４は、ユーザが表示範囲を指定する操作を行い、操作検出装置４から操作情報入力インタフェース部１６を通じて操作情報が入力されると（ステップＳ１）、入力された操作情報に基づいて表示範囲を設定する（ステップＳ２）。次いで、制御部１４は、現在位置検出装置３から現在位置入力インタフェース部１５を通じて現在位置が入力されると（ステップＳ３）、入力された現在位置からの視野を仮想的な視野して設定する（ステップＳ４）。
【００４３】
次いで、制御部１４は、設定された表示範囲および仮想的な視野に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し（ステップＳ５）、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングし（ステップＳ６）、三次元デジタル地図を作成する（ステップＳ７）。そして、制御部１４は、作成された三次元デジタル地図を表示装置５に出力して表示させる（ステップＳ８）。
【００４４】
具体的に説明すると、制御部１４は、仮想的な視野に対応する物体配置データとして、物体配置データ・データベース１８から例えば車両用道路（車道）のデータ、歩行者用道路（歩道）のデータおよび横断歩道のデータが検索されると、図４に示すように、車両用道路、歩行者用道路および横断歩道を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。この場合、制御部１４は、車両用道路と歩行者用道路との境界を地面から鉛直方向に向けられた平面（図４中「Ａ１」，「Ａ２」にて示す）で表現している。また、制御部１４は、横断歩道を地面から鉛直方向に向けられた平面（図４中「Ｂ１」，「Ｂ２」にて示す）で囲まれた領域で表現している。
【００４５】
また、制御部１４は、仮想的な視野に対応する物体配置データとして、建造物のデータが検索されると、図５に示すように、建造物を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。この場合、制御部１４は、歩行者用道路と建造物との境界を地面から鉛直方向に向けられた平面（図５中「Ｃ１」，「Ｃ２」にて示す）で表現している。
また、この場合、制御部１４は、図６に示すように、建造物に模様を付加して（テクスチャマッピングして）表現しても良く、図７に示すように、建造物の出入口（図７中「Ｄ」にて示す）が向いている方向を示す方向属性（図７中「Ｅ」にて示す）を持たせて三次元デジタル地図を作成しても良い。
【００４６】
ところで、以上は、現在位置を仮想的な視野して設定した場合を説明したものであるが、ユーザが例えば目的地などを設定した場合であれば、制御部１４は、操作検出装置４から操作情報入力インタフェース部１６を通じて操作情報が入力されることにより、ユーザにより指定された目的地を仮想的な視野して設定し、設定された仮想的な視野に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成することも可能である。
【００４７】
また、制御部１４は、仮想的な視野に対応する物体配置データとして、物体配置データ・データベース１８からガードレールのデータが検索されると、図８（ａ）に示すように、ガードレールを三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成することになるが、ガードレールが道路から立設されるという事情から、ガードレールの道路に対する接点（図８（ａ）中「ａ１」〜「ａ３」にて示す）のうち例えば「ａ１」の１点を代表点として設定する。この場合、代表点には、ガードレールの道路に対する方向を示すベクトルが設定されているため、代表点の位置を設定するだけで、ガードレールの道路に対する配置位置を特別な回転処理を行なわずに決定することが可能となる。
【００４８】
これと同様にして、制御部１４は、樹木を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合には、図８（ｂ）に示すように、樹木の道路に対する接点（図８（ｂ）中「ａ４」にて示す）を代表点として設定することにより、樹木の位置を決定することが可能となり、交通標識を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合には、図８（ｃ）に示すように、交通標識の道路に対する接点（図８（ｃ）中「ａ５」にて示す）を代表点として設定する。この場合、代表点には、交通標識の道路に対する方向ベクトルが設定されているため、代表点の位置を設定するだけで、交通標識の道路に対する位置を決定することが可能となる。
【００４９】
（１−２）固定物体および移動物体が表現された三次元デジタルを作成して表示する処理
図９は、三次元デジタル地図作成装置２の制御部１４および安全運転支援制御装置６が行う処理をフローチャートとして示している。尚、ここでは、安全運転支援制御装置６が自車両撮影画像取得装置７から入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する場合を説明する。
【００５０】
三次元デジタル地図作成装置２において、制御部１４は、ユーザが表示範囲を指定する操作を行い、操作検出装置４から操作情報入力インタフェース部１６を通じて操作情報が入力されると（ステップＳ１１）、入力された操作情報に基づいて表示範囲を設定する（ステップＳ１２）。次いで、制御部１４は、現在位置検出装置３から現在位置入力インタフェース部１５を通じて現在位置が入力されると（ステップＳ１３）、入力された現在位置からの視野を仮想的な視野して設定する（ステップＳ１４）。そして、制御部１４は、設定された表示範囲および仮想的な視野に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し（ステップＳ１５）、この場合は、検索された物体配置データを安全運転支援制御装置６に出力する（ステップＳ１６）。
【００５１】
安全運転支援制御装置６は、安全運転支援制御装置６は、三次元デジタル地図作成装置２から物体配置データが入力されると（ステップＳ２１）、入力された物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する（ステップＳ２２）。次いで、安全運転支援制御装置６は、自車両撮影画像取得装置７から自車両撮影画像が入力されると（ステップＳ２３）、入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する（ステップＳ２４）。そして、安全運転支援制御装置６は、仮想空間画像と実空間画像とを比較し（ステップＳ２５）、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると、障害物情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する（ステップＳ２６）。
【００５２】
三次元デジタル地図作成装置２において、制御部１４は、安全運転支援制御装置６から障害物情報入力インタフェース部１７を通じて障害物情報が入力されると（ステップＳ１７）、先に検索された物体配置データにより表される物体と安全運転支援制御装置６から入力された障害物情報の物体とを併せて三次元形状にモデリングし（ステップＳ１８）、三次元デジタル地図を作成する（ステップＳ１９）。そして、制御部１４は、作成された三次元デジタル地図を表示装置５に出力して表示させる（ステップＳ２０）。
【００５３】
具体的に説明すると、制御部１４は、安全運転支援制御装置６から障害物情報の物体として例えば人が入力されると、図１０に示すように、人（図１０中「Ｆ」にて示す）を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。この場合、制御部１４は、図１１に示すように、人が移動すると予測される移動方向を示す移動方向属性（図１１中「Ｇ１」にて示す）や人が移動すると予測される移動範囲を示す移動範囲属性（図１１中「Ｇ２」にて示す）を持たせて三次元デジタル地図を作成しても良い。
【００５４】
また、制御部１４は、安全運転支援制御装置６から障害物情報の物体として例えば走行車両が入力されると、図１２に示すように、走行車両（図１２中「Ｈ」にて示す）を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する。この場合も、制御部１４は、図１３に示すように、走行車両が移動すると予測される移動方向を示す移動方向属性（図１３中「Ｉ１」にて示す）や走行車両が移動すると予測される移動範囲を示す移動範囲属性（図１３中「Ｉ２」にて示す）を持たせて三次元デジタル地図を作成しても良い。
【００５５】
また、制御部１４は、人や走行車両を三次元形状にモデリングして表示する場合に、人や走行車両を背景よりも輝度を大きくしてハイライト表示しても良く、ハイライト表示することで、人や走行車両の存在をユーザに適切に認識させることが可能となる。
また、以上は、安全運転支援制御装置６が自車両撮影画像取得装置７から入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する場合を説明したものであるが、路上機１２と通信装置８とが路車間通信を行って路上機１２から受信された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成して仮想空間画像と比較することも可能であり、また、他車両１３と通信装置８とが車々間通信を行って他車両１３から受信された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成して仮想空間画像と比較することも可能である。さらに、それら自車両撮影画像、路上機撮影画像および他車両撮影画像のうち幾つかを組合わせて実空間画像を作成して仮想空間画像と比較することも可能である。
【００５６】
（２）仮想空間画像と実空間画像とを比較して安全運転を支援する処理
次に、「仮想空間画像と実空間画像とを比較して安全運転を支援する処理」について、図１４ないし図１８を参照して説明する。ここでは、
（２−１）車両起動時における安全運転を支援する処理
（２−２）車両発進時における安全運転を支援する処理
（２−３）車両走行時における安全運転を支援する処理
（２−４）車両停止時における安全運転を支援する処理
について順次説明する。尚、ここでも、安全運転支援制御装置６が自車両撮影画像取得装置７から入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する場合を説明する。
【００５７】
（２−１）車両起動時における安全運転を支援する処理
図１４は、安全運転支援システム１における処理の流れをシーケンス図として示している。安全運転支援システム１は、エンジンが始動されて車両が起動されると、全体としての起動診断制御を行う（ステップＳ１０１）。次いで、操作検出装置４は、ユーザが表示範囲を指定する操作を行った旨を検出すると（ステップＳ１０２）、指定された表示範囲を表す操作情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。現在位置検出装置３は、現在位置を検出すると（ステップＳ１０３）、検出された現在位置を三次元デジタル地図作成装置２および安全運転支援制御装置６に出力する。
【００５８】
三次元デジタル地図作成装置２は、操作検出装置４から操作情報が入力されると共に、
現在位置検出装置３から現在位置が入力されると、入力された表示範囲および現在位置に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し（ステップＳ１０４）、検索された物体配置データを安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、三次元デジタル地図作成装置２から物体配置データが入力されると、入力された物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する（ステップＳ１０５）。
【００５９】
自車両撮影画像取得装置７は、自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得すると（ステップＳ１０６）、取得された自車両撮影画像を安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、自車両撮影画像取得装置７から自車両撮影画像が入力されると、入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する（ステップＳ１０７）。そして、安全運転支援制御装置６は、仮想空間画像と実空間画像とを比較する（ステップＳ１０８）。
【００６０】
ここで、安全運転支援制御装置６は、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると（ステップＳ１０９）、障害物情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。三次元デジタル地図作成装置２は、安全運転支援制御装置６から障害物情報が入力されると、先に検索された物体配置データにより表される物体と安全運転支援制御装置６から入力された障害物情報の物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し（ステップＳ１１０）、作成された三次元デジタル地図を表示装置５に出力する。そして、表示装置５は、三次元デジタル地図作成装置２から三次元デジタル地図が入力されると、入力された三次元デジタル地図を表示する（ステップＳ１１１）。
【００６１】
以上に説明した一連の処理を行うことにより、車両起動時では、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると、検出された障害物をも三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成して表示することにより、障害物の存在をユーザに知らせることが可能となる。
（２−２）車両発進時における安全運転を支援する処理
図１５は、安全運転支援システム１における処理の流れをシーケンス図として示している。操作検出装置４は、ユーザが発進操作を行った旨を検出すると（ステップＳ１２１）、発進操作が行われた旨を表す操作情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。三次元デジタル地図作成装置２は、操作検出装置４から操作情報が入力されると、走行経路を予測する（ステップＳ１２２）。現在位置検出装置３は、現在位置を検出すると（ステップＳ１２３）、検出された現在位置を三次元デジタル地図作成装置２および安全運転支援制御装置６に出力する。
【００６２】
三次元デジタル地図作成装置２は、現在位置検出装置３から現在位置が入力されると、これよりも先に入力された表示範囲および現在位置に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し（ステップＳ１２４）、検索された物体配置データを安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、三次元デジタル地図作成装置２から物体配置データが入力されると、入力された物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する（ステップＳ１２５）。
【００６３】
自車両撮影画像取得装置７は、自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得すると（ステップＳ１２６）、取得された自車両撮影画像を安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、自車両撮影画像取得装置７から自車両撮影画像が入力されると、入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する（ステップＳ１２７）。そして、安全運転支援制御装置６は、仮想空間画像と実空間画像とを比較する（ステップＳ１２８）。
【００６４】
ここで、安全運転支援制御装置６は、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると（ステップＳ１２９）、この場合は、発進の安全性を判定し（ステップＳ１３０）、障害物情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力すると共に、走行制御指令を走行制御装置１０に出力する。
【００６５】
三次元デジタル地図作成装置２は、安全運転支援制御装置６から障害物情報が入力されると、先に検索された物体配置データにより表される物体と安全運転支援制御装置６から入力された障害物情報の物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し（ステップＳ１３１）、作成された三次元デジタル地図を表示装置５に出力する。そして、表示装置５は、三次元デジタル地図作成装置２から三次元デジタル地図が入力されると、入力された三次元デジタル地図を表示する（ステップＳ１３２）。これと同時に、走行制御装置１０は、安全運転支援制御装置６から走行制御指令が入力されると、障害物を回避するように走行を制御する（ステップＳ１３３）。
【００６６】
以上に説明した一連の処理を行うことにより、車両発進時では、この場合も、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると、検出された障害物をも三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成して表示することにより、障害物の存在をユーザに知らせることが可能となり、また、障害物を回避するように走行を制御することにより、発進時における安全運転を適切に支援することが可能となる。
【００６７】
（２−３）車両走行時における安全運転を支援する処理
図１６は、安全運転支援システム１における処理の流れをシーケンス図として示している。三次元デジタル地図作成装置２は、この場合も、走行経路を予測する（ステップＳ１４１）。現在位置検出装置３は、現在位置を検出すると（ステップＳ１４２）、検出された現在位置を三次元デジタル地図作成装置２および安全運転支援制御装置６に出力する。
【００６８】
三次元デジタル地図作成装置２は、現在位置検出装置３から現在位置が入力されると、これよりも先に入力された表示範囲および現在位置に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し（ステップＳ１４３）、検索された物体配置データを安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、三次元デジタル地図作成装置２から物体配置データが入力されると、入力された物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する（ステップＳ１４４）。
【００６９】
自車両撮影画像取得装置７は、自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得すると（ステップＳ１４５）、取得された自車両撮影画像を安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、自車両撮影画像取得装置７から自車両撮影画像が入力されると、入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する（ステップＳ１４６）。そして、安全運転支援制御装置６は、仮想空間画像と実空間画像とを比較する（ステップＳ１４７）。
【００７０】
ここで、安全運転支援制御装置６は、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると（ステップＳ１４８）、この場合は、走行の安全性を判定し（ステップＳ１４９）、障害物情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力すると共に、走行制御指令を走行制御装置１０に出力する。
【００７１】
三次元デジタル地図作成装置２は、安全運転支援制御装置６から障害物情報が入力されると、先に検索された物体配置データにより表される物体と安全運転支援制御装置６から入力された障害物情報の物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し（ステップＳ１５０）、作成された三次元デジタル地図を表示装置５に出力する。そして、表示装置５は、三次元デジタル地図作成装置２から三次元デジタル地図が入力されると、入力された三次元デジタル地図を表示する（ステップＳ１５１）。これと同時に、走行制御装置１０は、安全運転支援制御装置６から走行制御指令が入力されると、障害物を回避するように走行を制御する（ステップＳ１５２）。
【００７２】
以上に説明した一連の処理を行うことにより、車両走行時では、この場合も、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると、検出された障害物をも三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成して表示することにより、障害物の存在をユーザに知らせることが可能となり、また、障害物を回避するように走行を制御することにより、走行時における安全運転を適切に支援することが可能となる。
【００７３】
（２−４）車両停止時における安全運転を支援する処理
図１７は、安全運転支援システム１における処理の流れをシーケンス図として示している。操作検出装置４は、ユーザが停止操作を行った旨を検出すると（ステップＳ１６１）、停止操作が行われた旨を表す操作情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。三次元デジタル地図作成装置２は、操作検出装置４から操作情報が入力されると、停止位置を予測する（ステップＳ１６２）。現在位置検出装置３は、現在位置を検出すると（ステップＳ１６３）、検出された現在位置を三次元デジタル地図作成装置２および安全運転支援制御装置６に出力する。
【００７４】
三次元デジタル地図作成装置２は、現在位置検出装置３から現在位置が入力されると、これよりも先に入力された表示範囲および現在位置に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し（ステップＳ１６４）、検索された物体配置データを安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、三次元デジタル地図作成装置２から物体配置データが入力されると、入力された物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成する（ステップＳ１６５）。
【００７５】
自車両撮影画像取得装置７は、自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得すると（ステップＳ１６６）、取得された自車両撮影画像を安全運転支援制御装置６に出力する。安全運転支援制御装置６は、自車両撮影画像取得装置７から自車両撮影画像が入力されると、入力された自車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成する（ステップＳ１６７）。そして、安全運転支援制御装置６は、仮想空間画像と実空間画像とを比較する（ステップＳ１６８）。
【００７６】
ここで、安全運転支援制御装置６は、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると（ステップＳ１６９）、この場合は、停止の安全性を判定し（ステップＳ１７０）、障害物情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力すると共に、走行制御指令を走行制御装置１０に出力する。
【００７７】
三次元デジタル地図作成装置２は、安全運転支援制御装置６から障害物情報が入力されると、先に検索された物体配置データにより表される物体と安全運転支援制御装置６から入力された障害物情報の物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し（ステップＳ１７１）、作成された三次元デジタル地図を表示装置５に出力する。そして、表示装置５は、三次元デジタル地図作成装置２から三次元デジタル地図が入力されると、入力された三次元デジタル地図を表示する（ステップＳ１７２）。これと同時に、走行制御装置１０は、安全運転支援制御装置６から走行制御指令が入力されると、障害物を回避するように走行を制御する（ステップＳ１７３）。
【００７８】
以上に説明した一連の処理を行うことにより、車両停止時では、この場合も、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体を障害物として検出すると、検出された障害物をも三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成して表示することにより、障害物の存在をユーザに知らせることが可能となり、また、障害物を回避するように走行を制御することにより、停止時における安全運転を適切に支援することが可能となる。
【００７９】
ところで、以上は、安全運転支援制御装置６が走行制御指令を走行制御装置１０に出力し、走行制御装置１０が障害物を回避するように走行を制御する場合を説明したものであるが、安全運転支援制御装置６が警告出力指令を警告出力装置１１に出力し、警告出力装置１１が障害物を回避するための動作を促す警告（例えば「前方に障害物があります。運転に注意して下さい」というような音声）を出力することも可能である。また、走行制御装置１０による走行制御の動作と警告出力装置１１による警告出力の動作とを併用することも可能である。
【００８０】
また、この場合も、路上機１２と通信装置８とが路車間通信を行って路上機１２から受信された路上機撮影画像に基づいて実空間画像を作成して仮想空間画像と比較することも可能であり、また、他車両１３と通信装置８とが車々間通信を行って他車両１３から受信された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成して仮想空間画像と比較することも可能であり、さらに、それら自車両撮影画像、路上機撮影画像および他車両撮影画像のうち幾つかを組合わせて実空間画像を作成して仮想空間画像と比較することも可能である。
【００８１】
また、三次元デジタル地図作成装置２において、制御部１４は、複数の走行経路が予測される場合には、予測された複数の走行経路毎の物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し、三次元デジタル地図を作成して三次元デジタル地図記憶部２０に記憶させる。
【００８２】
図１８を参照して具体的に説明すると、制御部１４は、車両の現在位置が図１８中「Ｊ」地点であれば、「Ｐ１」、「Ｐ２」および「Ｐ３」の３個の走行経路を予測し、予測された３個の走行経路毎の物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し、三次元デジタル地図を作成して三次元デジタル地図記憶部２０に記憶させる。
【００８３】
つまり、制御部１４は、走行経路「Ｐ１」に対する物体配置データとして車両の進行方向に位置する「２０１」、「２０２」、「３０１」および「３０２」などの建造物の物体配置データを検索し、三次元デジタル地図を作成して三次元デジタル地図記憶部２０の第１の記憶エリア２０ａに記憶させ、また、走行経路「Ｐ２」に対する物体配置データとして車両の進行方向に位置する「３０２」、「３０３」、「４０２」および「４０３」などの建造物の物体配置データを検索し、三次元デジタル地図を作成して三次元デジタル地図記憶部２０の第２の記憶エリア２０ｂに記憶させ、さらに、走行経路「Ｐ３」に対する物体配置データとして車両の進行方向に位置する「２０３」、「２０４」、「３０３」および「３０４」などの建造物の物体配置データを検索し、三次元デジタル地図を作成して三次元デジタル地図記憶部２０の第３の記憶エリア２０ｃに記憶させる。
【００８４】
そして、制御部１４は、車両が図１８中「Ｊ」地点から「Ｋ」地点に移動すると、走行経路「Ｐ２」に対する物体配置データに基づいて作成されて三次元デジタル地図記憶部２０の第２の記憶エリア２０ｂに記憶されている三次元デジタル地図を三次元デジタル地図出力インタフェース部２１から表示装置５に出力し、三次元デジタル地図を表示装置５に表示させる。また、制御部１４は、これと同時に、三次元デジタル地図記憶部２０の第１の記憶エリア２０ａに記憶されている三次元デジタル地図および第３の記憶エリア２０ｃに記憶されている三次元デジタル地図を消去させる。これ以降、制御部１４は、現在位置検出装置３により現在位置が検出される毎に、上記した処理を繰返して行う。
【００８５】
（３）簡易なナビゲーション動作を行う処理
次に、「簡易なナビゲーション動作を行う処理」について、図１９を参照して説明する。図１９は、安全運転支援システム１における処理の流れをシーケンス図として示している。操作検出装置４は、ユーザがナビゲーション動作モード（ナビ動作モード）を指定する操作を行った旨を検出すると（ステップＳ１８１）、ナビゲーション動作モードが指定された旨を表す操作情報を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。現在位置検出装置３は、現在位置を検出すると（ステップＳ１８２）、検出された現在位置を三次元デジタル地図作成装置２に出力する。
【００８６】
三次元デジタル地図作成装置２は、操作検出装置４から操作情報が入力されると共に、
現在位置検出装置３から現在位置が入力されると、現在位置に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し（ステップＳ１８３）、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し（ステップＳ１８４）、作成された三次元デジタル地図を表示装置５に出力する。そして、表示装置５は、三次元デジタル地図作成装置２から三次元デジタル地図が入力されると、入力された三次元デジタル地図をナビゲーション用の地図として表示する（ステップＳ１８５）。
【００８７】
以上に説明した一連の処理により、単に、現在位置に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成し、作成された三次元デジタル地図を表示することにより、安全運転支援システム１を簡易なナビゲーション装置として動作させることが可能となる。
【００８８】
（４）簡易なカメラ表示動作を行う処理
次に、「簡易なカメラ表示動作を行う処理」について、図２０を参照して説明する。図２０は、安全運転支援システム１における処理の流れをシーケンス図として示している。操作検出装置４は、ユーザがカメラ表示動作モードを指定する操作を行った旨を検出すると（ステップＳ１９１）、カメラ表示動作モードが指定された旨を表す操作情報を自車両撮影取得装置７に出力する。自車両撮影取得装置７は、操作検出装置４から操作情報が入力されると、自車両にて撮影された画像を自車両撮影画像として取得し（ステップＳ１９２）、取得された自車両撮影画像を表示装置５に出力する。そして、表示装置５は、自車両撮影取得装置７から自車両撮影画像が入力されると、入力された自車両撮影画像を表示する（ステップＳ１９３）。
【００８９】
以上に説明した一連の処理により、単に、自車両にて撮影された自車両撮影画像を表示することにより、安全運転支援システム１を簡易なカメラ表示装置として動作させることが可能となる。この場合、単に、路上機１２にて撮影された路上機撮影画像を表示することも可能であり、また、他車両１３にて撮影された路上機撮影画像を表示することも可能である。
【００９０】
（５）簡易な危険表示動作を行う処理
次に、「簡易な危険表示動作を行う処理」について、図２１を参照して説明する。図２１は、安全運転支援システム１における処理の流れをシーケンス図として示している。操作検出装置４は、ユーザが危険表示動作モードを指定する操作を行った旨を検出すると（ステップＳ２０１）、危険表示動作モードが指定された旨を表す操作情報を走行制御装置１０に出力する。走行制御装置１０は、操作検出装置４から操作情報が入力されると、走行危険状態であるか否かを検出し、走行危険状態である旨を検出すると（ステップＳ２０２）、走行危険状態である旨を示す走行危険情報を表示装置５に出力する。そして、表示装置５は、走行制御装置１０から走行危険情報が入力されると、入力された走行危険情報に基づいて走行危険である旨を表示する（ステップＳ２０３）。
【００９１】
以上に説明した一連の処理により、単に、走行制御装置１０が走行危険状態であるか否かを検出し、走行危険状態である旨を検出すると、走行危険情報に基づいて走行危険である旨を表示することにより、安全運転支援システム１を簡易な危険表示装置として動作させることが可能となる。
【００９２】
以上に説明したように本実施形態によれば、安全運転支援システム１において、仮想的な視野に対応する物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成するように構成したので、物体の絶対的な配置形態を表す物体配置データを描画することで三次元デジタル地図を作成することができ、処理が複雑化することなく、しかも、物体の位置の精度を高めることができる。
【００９３】
また、現在位置検出装置３により検出された現在位置からの視野を仮想的な視野として設定することにより、車両の現在位置での運転席から見た三次元デジタル地図や車両上空から見た三次元デジタル地図を作成することができ、また、ユーザにより指定された位置からの視野を仮想的な視野として設定することにより、ユーザが例えば目的地を指定すると、目的地での運転席から見た三次元デジタル地図や車両上空から見た三次元デジタル地図を作成することができる。
【００９４】
また、複数の走行経路が予測されると、予測された複数の走行経路毎の物体配置データを物体配置データ・データベース１８から検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成して三次元デジタル地図記憶部２０に記憶するように構成したので、車両がいずれの走行経路を選択して走行したとしても、選択された走行経路の三次元デジタル地図を速やかに遅延無くユーザに提供することができる。
【００９５】
また、物体配置データに基づいて仮想空間画像を作成すると共に、自車両にて撮影された自車両撮影画像や路上機１２にて撮影された路上機撮影画像や他車両１３にて撮影された他車両撮影画像に基づいて実空間画像を作成し、実空間画像に存在し且つ仮想空間画像に存在しない物体が障害物として検出されると、物体配置データにより表される物体と障害物として検出された物体とを併せて三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成するように構成したので、移動不可能な固定物体のみが表現された三次元デジタル地図ではなく、人や動物や走行車両などの移動可能な移動物体もが表現された三次元デジタル地図を作成することができる。
【００９６】
また、車両用道路と歩行者用道路とを三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら車両用道路と歩行者用道路との境界を地面から略鉛直方向に向けられた平面で表現するように構成したので、車両用道路と歩行者用道路との境界を立体的な平面でユーザに適切に認識させることができる。また、道路と建造物とを三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら道路と建造物との境界を地面から略鉛直方向に向けられた平面で表現するように構成したので、道路と建造物との境界を立体的な平面でユーザに適切に認識させることができる。
【００９７】
また、建造物を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、建造物に模様を付加して表現するように構成したので、建造物をユーザに適切に認識させることができる。また、横断歩道や安全地帯などの特定の領域を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成する場合に、それら特定の領域を地面から略鉛直方向に向けられた平面で囲まれた領域で表現するように構成したので、横断歩道や安全地帯などの特定の領域を立体的な平面で囲まれた領域でユーザに適切に認識させることができる。
【００９８】
また、建造物の出入口が向いている方向を示す方向属性を持たせて三次元デジタル地図を作成するように構成したので、人が飛び出す危険性の有無をユーザに適切に認識させることができる。また、人や走行車両が移動すると予測される移動方向を示す移動方向属性や移動範囲を示す移動範囲属性を持たせて三次元デジタル地図を作成するように構成したので、人が飛び出す危険性の有無や走行車両と接触する危険性の有無をユーザに適切に認識させることができる。
【００９９】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
表示装置の性能が低い構成では、図２２に示すように、人や走行車両を三次元形状にモデリングして表示する場合に、人（図２２中「Ｌ」にて示す）や走行車両（図２２中「Ｍ」にて示す）を大まかな外形で表示する構成であっても良い。
【０１００】
路上機１２から当該路上機１２にて撮影された路上機撮影画像を受信する機能や他車両１３から当該他車両１３にて撮影された他車両撮影画像を受信する機能が省略されている構成であっても良い。
図２３に示すように、車両が車線変更する場合に、物体配置データ・データベース１８に保持されている物体配置データを検索し、検索された物体配置データにより表される物体を三次元形状にモデリングして三次元デジタル地図を作成して表示する構成であっても良く、このように構成すれば、車線変更のための固定された画像を用意しておく必要をなくすことができると共に、車線数に応じた画像をユーザに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図
【図２】安全運転支援システムの全体構成を示す機能ブロック図
【図３】フローチャート
【図４】三次元デジタル地図の例を示す図
【図５】図４相当図
【図６】図４相当図
【図７】図４相当図
【図８】物体を三次元形状にモデリングする態様を概略的に示す図
【図９】図３相当図
【図１０】図４相当図
【図１１】図４相当図
【図１２】図４相当図
【図１３】図４相当図
【図１４】シーケンス図
【図１５】図１４相当図
【図１６】図１４相当図
【図１７】図１４相当図
【図１８】車両の走行経路を概略的に示す図
【図１９】図１４相当図
【図２０】図１４相当図
【図２１】図１４相当図
【図２２】図４相当図
【図２３】図４相当図
【符号の説明】
【０１０２】
図面中、１は安全運転支援システム、２は三次元デジタル地図作成装置（三次元デジタル地図作成装置）、３は現在位置検出装置（現在位置検出手段）、４は操作検出装置（位置指定手段、表示範囲指定手段）、５は表示装置（表示手段）、６は安全運転支援制御装置（仮想空間画像作成手段、実空間画像作成手段、障害物検出手段）、７は自車両撮影画像取得装置（自車両撮影画像取得手段）、８は通信装置（路上機撮影画像取得手段、他車両撮影画像取得手段）、１０は走行制御装置（走行制御手段）、１１は警告出力装置（警告出力手段）、１２は路上機、１３は他車両、１４は制御部（三次元デジタル地図作成手段、走行経路予測手段）、１８は物体配置データ・データベース（物体配置データ保持手段）、２０は三次元デジタル地図記憶部（三次元デジタル地図記憶手段）である。
【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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【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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