(57)【要約】【課題】交差点の像に重畳する矢印図形を分かり易く表示する。【解決手段】ナビゲーション装置１は、交差点への進入を案内するシャフトＡと交差点からの進行方向を案内するシャフトＢを有する平面矢印５５を作成する。そして、ナビゲーション装置１は、これを３次元変換した斜視図による立体矢印５６をＨＵＤ４５に交差点と重畳して表示する。ナビゲーション装置１は、シャフトＡとシャフトＢの長さは個別に可変とし、交差点への距離に応じてシャフトＡとシャフトＢの長さを個別に変化させて矢印の形状自体を変化させる。これにより、運転者はどこで右左折するかを明確に分かることができる。【選択図】図３
2016090344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を目的地点に案内する経路を取得する経路取得手段と、
前記取得した経路に従って進行方向を案内する次の交差点を特定する交差点特定手段と、
前記車両の現在位置から前記特定した交差点までの距離を取得する距離取得手段と、
前記車両が現在走行している道路の幅を取得する幅取得手段と、
前記取得した距離に基づく長さを有し、前記交差点への進入方向を有する、進入案内量を取得する進入案内量取得手段と、
前記取得した幅に基づく長さを有し、前記交差点からの進行方向を有する、進行方向案内量を取得する進行方向案内量取得手段と、
前記進入案内量に対応する長さと方向を有する第１柄部と、当該第１柄部と連続し、前記進行方向案内量に対応する長さと方向を有する第２柄部と、を有する矢印図形を作成する矢印図形作成手段と、
前記作成した矢印図形を前記交差点の像に重畳して表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記表示手段は、前記車両の運転者が視認する前記交差点の実像か、又は、表示画面に表示した前記交差点の画像のうちの少なくとも一方に前記矢印図形を重畳して表示することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記交差点の所定位置に基準点を設定する基準点設定手段を具備し、
前記表示手段は、前記第１柄部と前記第２柄部の交点を前記設定した基準点に一致させて重畳することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
現在通行している車線を特定する車線特定手段を具備し、
前記基準点設定手段は、前記特定した車線の内側に前記基準点を設定することを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記取得した距離が所定の閾値以上の場合、前記矢印図形作成手段は、前記第２柄部を用いずに、前記第１柄部を用いて前記矢印図形を作成することを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前方の道路を撮影する撮影手段を具備し、
前記幅取得手段は、前記撮影した道路の画像から白線を画像認識することにより前記幅を取得することを特徴とする請求項１から請求項５までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記幅取得手段は、前記取得した経路の道路データを記録したデータベースから前記幅を取得することを特徴とする請求項１から請求項５までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
前記矢印図形作成手段は、前記矢印図形を前記交差点への進入方向に見た斜視図の形状に作成することを特徴とする請求項１から請求項７までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
車両を目的地点に案内する経路を取得する経路取得機能と、
前記取得した経路に従って進行方向を案内する次の交差点を特定する交差点特定機能と、
前記車両の現在位置から前記特定した交差点までの距離を取得する距離取得機能と、
前記車両が現在走行している道路の幅を取得する幅取得機能と、
前記取得した距離に基づく長さを有し、前記交差点への進入方向を有する、進入案内量を取得する進入案内量取得機能と、
前記取得した幅に基づく長さを有し、前記交差点からの進行方向を有する、進行方向案内量を取得する進行方向案内量取得機能と、
前記進入案内量に対応する長さと方向を有する第１柄部と、当該第１柄部と連続し、前記進行方向案内量に対応する長さと方向を有する第２柄部と、を有する矢印図形を作成する矢印図形作成機能と、
前記作成した矢印図形を前記交差点の像に重畳して表示する表示機能と、
をコンピュータで実現するナビゲーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置、及びナビゲーションプログラムに関し、例えば、矢印の表示を用いて経路を案内するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のナビゲーション装置は、案内対象の交差点の手前から進行方向を音声や表示を用いて指示する所謂ターンバイターン方式の経路案内を行う。
表示によって行うターンバイターン方式の経路案内には、特許文献１の「カーナビゲーション装置」のように、車載のカメラにて車両前方を撮影し、その画像に進行方向を案内する矢印を重畳して表示するものがある。
この技術では、交差点に近づくにつれて矢印を大きくするなど、現在位置から交差点までの距離に応じて案内矢印の大きさを全体的に変えている。
【０００３】
ところで、人間の心理では、ある物に対する距離が変化しながら当該物の大きさが全体的に変化する場合、当該物の大きさの変化が分かりにくいということが知られている。
ナビゲーション装置の最も重要な機能は、どこで右左折するかを運転者に伝えることである。
しかし、特許文献１の技術では、交差点が近づくにつれて案内矢印の全体的な大きさが背景と共に変化するため、上の理由から運転者にとって案内矢印が分かりにくいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４９８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、交差点の像に重畳する矢印図形を分かり易く表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１に記載の発明では、車両を目的地点に案内する経路を取得する経路取得手段と、前記取得した経路に従って進行方向を案内する次の交差点を特定する交差点特定手段と、前記車両の現在位置から前記特定した交差点までの距離を取得する距離取得手段と、前記車両が現在走行している道路の幅を取得する幅取得手段と、前記取得した距離に基づく長さを有し、前記交差点への進入方向を有する、進入案内量を取得する進入案内量取得手段と、前記取得した幅に基づく長さを有し、前記交差点からの進行方向を有する、進行方向案内量を取得する進行方向案内量取得手段と、前記進入案内量に対応する長さと方向を有する第１柄部と、当該第１柄部と連続し、前記進行方向案内量に対応する長さと方向を有する第２柄部と、を有する矢印図形を作成する矢印図形作成手段と、前記作成した矢印図形を前記交差点の像に重畳して表示する表示手段と、を具備したことを特徴とするナビゲーション装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記表示手段が、前記車両の運転者が視認する前記交差点の実像か、又は、表示画面に表示した前記交差点の画像のうちの少なくとも一方に前記矢印図形を重畳して表示することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記交差点の所定位置に基準点を設定する基準点設定手段を具備し、前記表示手段は、前記第１柄部と前記第２柄部の交点を前記設定した基準点に一致させて重畳することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のナビゲーション装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、現在通行している車線を特定する車線特定手段を具備し、前記基準点設定手段は、前記特定した車線の内側に前記基準点を設定することを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記取得した距離が所定の閾値以上の場合、前記矢印図形作成手段は、前記第２柄部を用いずに、前記第１柄部を用いて前記矢印図形を作成することを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置を提供する。
（６）請求項６は、前方の道路を撮影する撮影手段を具備し、前記幅取得手段は、前記撮影した道路の画像から白線を画像認識することにより前記幅を取得することを特徴とする請求項１から請求項５までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、前記幅取得手段が、前記取得した経路の道路データを記録したデータベースから前記幅を取得することを特徴とする請求項１から請求項５までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、前記矢印図形作成手段が、前記矢印図形を前記交差点への進入方向に見た斜視図の形状に作成することを特徴とする請求項１から請求項７までのうちの何れか１の請求項に記載のナビゲーション装置を提供する。
（９）請求項９に記載の発明では、車両を目的地点に案内する経路を取得する経路取得機能と、前記取得した経路に従って進行方向を案内する次の交差点を特定する交差点特定機能と、前記車両の現在位置から前記特定した交差点までの距離を取得する距離取得機能と、前記車両が現在走行している道路の幅を取得する幅取得機能と、前記取得した距離に基づく長さを有し、前記交差点への進入方向を有する、進入案内量を取得する進入案内量取得機能と、前記取得した幅に基づく長さを有し、前記交差点からの進行方向を有する、進行方向案内量を取得する進行方向案内量取得機能と、前記進入案内量に対応する長さと方向を有する第１柄部と、当該第１柄部と連続し、前記進行方向案内量に対応する長さと方向を有する第２柄部と、を有する矢印図形を作成する矢印図形作成機能と、前記作成した矢印図形を前記交差点の像に重畳して表示する表示機能と、をコンピュータで実現するナビゲーションプログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、矢印図形の形状自体を変化させることにより、交差点の像に重畳する矢印図形を分かり易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ナビゲーション装置のシステム構成図である。
【図２】矢印の構成を説明するための図である。
【図３】ベクトル量の長さの変換方法を説明するための図である。
【図４】基準点Ｐの設定方法などを説明するための図である。
【図５】道路の幅の選択の変形例を説明するための図である。
【図６】交差点案内処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図７】立体矢印の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）実施形態の概要
図２（ｂ）に示したように、ナビゲーション装置１は、交差点への進入を案内するシャフトＡと交差点からの進行方向を案内するシャフトＢを有する平面矢印５５を作成する。
そして、ナビゲーション装置１は、図３（ｃ）に示したように、これを３次元変換した斜視図による立体矢印５６をＨＵＤ４５に交差点と重畳して表示する。
ナビゲーション装置１は、シャフトＡとシャフトＢの長さは個別に可変とし、交差点への距離に応じてシャフトＡとシャフトＢの長さを個別に変化させて矢印の形状自体を変化させる。これにより、運転者はどこで右左折するかを明確に分かることができる。
このように、ナビゲーション装置１は、実景に矢印を重畳させる案内方法にて現在位置から案内対象の交差点までの距離に応じて矢印の形状自体を変えることで分かり易い案内を提供する。
【００１０】
（２）実施形態の詳細
以下の実施の形態では、左側車線を通行する（日本、イギリスなど）交通システムについて説明し、右側車線を通行する（アメリカなど）交通システムの場合には、左右が反転する。
図１は、本実施形態で用いるナビゲーション装置のシステム構成図である。
ナビゲーション装置１は、車両に搭載される情報提供装置（コンピュータ）であり、現在位置検出部１１、データ記憶部１２、ナビゲーションＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１３、操作部１４、液晶ディスプレイ１５、スピーカ１６、ＤＶＤドライブ１７、通信モジュール１８などを備えている。
【００１１】
現在位置検出部１１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）２１、車速センサ２２、ステアリングセンサ２３、ジャイロセンサ２４などから構成されている。
ＧＰＳ２１は、地球を周回する複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信する。この信号には時刻情報が含まれており、ナビゲーションＥＣＵ１３がこれを処理することにより、ナビゲーション装置１は、自車両の位置情報を検出することができる。
【００１２】
車速センサ２２は、例えば、車軸の回転数に比例してパルス信号を発生する。これをナビゲーションＥＣＵ１３が処理することにより、ナビゲーション装置１は、自車量の車速情報を検出することができる。
更に、ナビゲーションＥＣＵ１３は、検出した速度を時間で微分して車両の加速度を計算したり、あるいは時間で積分して車両の移動距離を計算することができる。
【００１３】
ステアリングセンサ２３は、例えば、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリュームあるいは車輪部に取り付ける角度センサなどで構成されており、これらの発生する信号をナビゲーションＥＣＵ１３が処理することにより、ナビゲーション装置１は、運転者が操作したステアリング量を検出することができる。
【００１４】
ジャイロセンサ２４は、例えば、素子に作用するコリオリの力を用いて角速度を検出するセンサであり、ナビゲーションＥＣＵ１３は、これにより車両の角速度を得ることができる。
更に、ナビゲーションＥＣＵ１３は、検出した角速度を時間で微分して車両の角加速度を計算したり、時間で積分して車両の回転角度を計算することができる。
【００１５】
ナビゲーションＥＣＵ１３は、ナビゲーションＥＣＵ１３のこれらのセンサが検出した値を総合的に判断して、自車量の位置、速度、加速度、進行方向、旋回方向などを計算し、後述の矢印の表示に用いたり、車両の現在位置を地図上に表示したりする。
【００１６】
データ記憶部１２は、大容量の記憶媒体３１と、これを駆動する駆動装置から構成されている。
記憶媒体３１は、例えば、大容量のハードディスクや半導体メモリ、あるいは、光磁気ディスクや、これらの組み合わせにより構成されている。
記憶媒体３１には、リンクデータ３３、ノードデータ３４、交差点データ３５、地図データ３６などの各種データが記憶されており、データ記憶部１２は、ナビゲーションＥＣＵ１３からの問い合わせに対してこれらの情報を提供する。
【００１７】
リンクデータ３３は、経路の直線部を表すリンク（線分）情報のデータベースである。
ノードデータ３４は、交差点や道路がカーブする地点など道路の状態が変化する地点を表すノード（節）情報のデータベースである。
これらリンクとノードにより経路網が数値化され、経路探索などに利用される。
本実施の形態では、ナビゲーションＥＣＵ１３は、現在位置から案内対象のリンク（交差点）に至るノードの長さにより現在位置から交差点までの距離を計算し、これをパラメータとして矢印を作成する。
【００１８】
交差点データ３５は、交差点の位置や交差点での車線数や右折車線の有無などの各交差点に固有な情報のデータベースである。ナビゲーションＥＣＵ１３は、例えば、交差点データ３５を用いることによりあるノードが交差点であることを判断することができる。
地図データ３６は、道路の車線数や道路の幅などの各道路に固有な情報のデータベースである。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、地図データ３６と現在位置を用いることにより車両が走行している車線を特定したり、現在走行している道路の幅を特定したりすることができる。
【００１９】
ナビゲーションＥＣＵ１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４３、フラッシュメモリ４４、図示しない入出力インターフェースなどから構成されている。
【００２０】
ナビゲーションＥＣＵ１３は、現在位置検出部１１、データ記憶部１２、操作部１４、フロントカメラ１９、ドライバカメラ２０などから得た情報に基づいて経路探索や経路案内などナビゲーションのための各種演算を行うとともに、液晶ディスプレイ１５、ＨＵＤ４５、スピーカ１６といった周辺機器を制御して、演算結果をこれらに出力する。
このように、ナビゲーション装置１は、車両を目的地点に案内する経路を取得する経路取得手段を備えている。
【００２１】
ＣＰＵ４１は、中央処理装置であって、例えば、フラッシュメモリ４４に記憶されたナビゲーションプログラムを実行し、ナビゲーションに必要な情報処理や制御を行う。
より具体的には、ＣＰＵ４１は、目的地までの経路探索や、矢印の表示によるターンバイターン方式の車両誘導などを行う。
【００２２】
ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１が各種演算や制御を行う際のワーキングメモリを提供する。
ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２のメモリ空間を用いて、経路探索して案内経路を記憶したり、現在位置や交差点を特定して矢印を作成したり、これを読み出してＨＵＤ４５に表示したりする。
ＲＯＭ４３は、読み取り専用の記憶装置であって、ナビゲーションＥＣＵ１３を動作させるための基本的なプログラムやパラメータを記憶している。
【００２３】
フラッシュメモリ４４は、読み書き可能な不揮発性のメモリであって、ナビゲーションプログラムやＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などが記憶されている。
ナビゲーションプログラムは、ナビゲーションに必要な各種演算や制御をＣＰＵ４１に行わせるコンピュータプログラムである。
なお、ナビゲーションプログラムは、データ記憶部１２やＲＯＭ４３、あるいは、ＤＶＤドライブ１７に装着したＤＶＤディスクなど、他の記憶媒体に記憶しておき、これをＣＰＵ４１が読み出すように構成してもよい。
【００２４】
図示しない入出力インターフェースは、ナビゲーションＥＣＵ１３を現在位置検出部１１〜ドライバカメラ２０、ＨＵＤ４５といった周辺機器に接続するインターフェースである。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、入出力インターフェースを介して現在位置検出部１１と通信し、これから得た情報によって車両の位置を算出したり、当該位置をデータ記憶部１２のデータと照合して次の案内対象の交差点（以下、対象交差点）までの距離や現在走行している道路の幅を得たりなど矢印の表示に必要な処理をする。
【００２５】
操作部１４は、例えば、タッチパネル、タッチスイッチ、ジョイスティック、キースイッチ、音声入力装置などの入力装置で構成されており、例えば、経路探索に必要な目的地の入力を利用者から受け付ける。
液晶ディスプレイ１５は、運転席付近に設置した小型のディスプレイであって、入力画面や現在位置画面などの各種画像や映像を表示する。
液晶ディスプレイ１５は、現在地周辺の地図や、目的地までの走行経路を表示するための案内用の画面や、利用者がデータを入力するための入力画面などの各種画像を表示する。
【００２６】
なお、本実施の形態では、案内用の矢印をＨＵＤ４５に表示するが、フロントカメラ１９で撮影した交差点の画像に矢印を重畳して液晶ディスプレイ１５に案内画面として表示してもよい。
あるいは、ＨＵＤ４５と液晶ディスプレイ１５の両方に矢印を表示してもよい。
この場合、液晶ディスプレイ１５は、後述するＨＵＤ４５と共に作成した矢印図形を交差点の像に重畳して表示する表示手段として機能している。
【００２７】
ナビゲーションＥＣＵ１３は、矢印を交差点の像に重畳して表示するが、ＨＵＤ４５に表示する場合は、この交差点の像は、車両の運転者が視認する交差点の実像であり、液晶ディスプレイ１５に表示する場合は、表示画面（液晶ディスプレイ１５）に表示した交差点の画像となる。また、液晶ディスプレイ１５に表示する交差点の画像は、撮影した画像ではなく、アニメーションなどの模式的な画像でもよい。
このように、表示手段は、車両の運転者が視認する交差点の実像か、又は、表示画面に表示した交差点の画像のうちの少なくとも一方に矢印図形を重畳して表示する。
【００２８】
スピーカ１６は、例えば、「次の交差点を右方向です」などと、各種の案内音声を出力する。
ＤＶＤドライブ１７は、ＤＶＤディスクの装着を受け付け、ＤＶＤに記録されたプログラムやデータを読み込む。ナビゲーションプログラムをアップデートする際に、更新プログラムをＤＶＤドライブ１７から読み込むこともできる。
【００２９】
通信モジュール１８は、例えば、インターネットなどの通信ネットワークに接続し、サーバ装置と通信して渋滞情報など、各種の情報を受信したり、あるいは、自車位置などの各種情報をサーバ装置に送信したりする。
本実施の形態では、地図データなどの各種データをデータ記憶部１２に格納したが、通信モジュール１８を介してサーバ装置から受信するように構成することもできる。
すなわち本実施形態では、ナビゲーション装置が目的までの経路探索を行う場合について説明するが、ユーザにより入力された目的地を通信モジュール１８を介して経路探索を行う所定サーバに送信し、探索された目的地までの案内経路を所定サーバから受信するようにしてもよい。
更に、本実施形態では、記憶媒体３１に経路探索や経路案内に必要な地図データや交差点データなどの各種情報を格納しているが、案内経路を所定サーバから受信する場合において、案内経路を含む所定領域分の地図データや交差点データ等についても、通信モジュール１８を介して所定サーバから受信するようにしてもよい。
【００３０】
記憶媒体３１には、リンクデータ３３、ノードデータ３４、交差点データ３５、地図データ３６などの各種データが記憶されており、データ記憶部１２は、ナビゲーションＥＣＵ１３からの問い合わせに対してこれらの情報を提供する。
【００３１】
リンクデータ３３は、経路の直線部を表すリンク（線分）情報のデータベースである。
ノードデータ３４は、交差点や道路がカーブする地点など道路の状態が変化する地点を表すノード（節）情報のデータベースである。
これらリンクとノードにより経路網が数値化され、経路探索などに利用される。
本実施の形態では、ナビゲーションＥＣＵ１３は、現在位置から案内対象のリンク（交差点）に至るノードの長さにより現在位置から交差点までの距離を計算し、これをパラメータとして矢印を作成する。
【００３２】
交差点データ３５は、交差点の位置や交差点での車線数や右折車線の有無などの各交差点に固有な情報のデータベースである。ナビゲーションＥＣＵ１３は、例えば、交差点データ３５を用いることによりあるノードが交差点であることを判断することができる。
地図データ３６は、道路の車線数や道路の幅などの各道路に固有な情報のデータベースである。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、地図データ３６と現在位置を用いることにより車両が走行している車線を特定したり、現在走行している道路の幅を特定したりすることができる。
【００３３】
フロントカメラ１９とドライバカメラ２０は、何れもＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどを用いて構成された撮像装置である。
フロントカメラ１９は、車両前方の運転者の見ている情景を所定のサンプリングレートで連続的に撮影してナビゲーションＥＣＵ１３に出力する。フロントカメラ１９による視野画像は、運転者が運転に際して得る視野に対応している。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、撮影した画像から道路上に設置された白線を認識し、これを補完するなどして道路上に設定された車線を認識したり、自車両が現在走行している車線（レーン）を判断したりする。
【００３４】
ドライバカメラ２０は、運転者の眼部を含む頭部を所定のサンプリングレートで連続的に撮影してナビゲーションＥＣＵ１３に出力する。この画像により、運転者の視線情報（視線ベクトル、焦点座標値、視点位置など、運転者が見ている点を特定する情報）が得られ、視野画像上の視線による焦点を計算することができる。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、当該計算された焦点に基づいて運転者が視認している交差点の位置をＨＵＤ４５で特定し、これに矢印を重畳して表示する。
【００３５】
ＨＵＤ４５は、例えば、投影機を用いてフロントガラスに画像を投影したり、あるいはフロントガラス上に設置した透明のスクリーンに画像を表示したりすることにより、運転者が実際に視認している情景（実景）と重畳して矢印を表示する。
即ち、ＨＵＤ４５による表示画面は運転者の視界に対応しており、運転者は、ＨＵＤ４５に表示したオブジェクト（本実施の形態では矢印）を透かして実景を見ることにより、実景にオブジェクトを重畳して視認することができる。
【００３６】
より詳細には、ＨＵＤ４５は、運転者の視線の焦点に合わせて右目用の画面と左目用の矢印像を表示し、運転者は、これを立体視することにより実際の交点の位置に矢印を視認することができる。
このように、ＨＵＤ４５は、作成した矢印を交差点の像に重畳して表示する表示手段として機能している。
【００３７】
図２の各図は、ナビゲーション装置１が交差点での進行方向の案内に用いる矢印の構成を説明するための図である。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、実空間を測量して実空間大の矢印を２次元平面内で形成する第１段階、これをＨＵＤ４５に表示するサイズの平面形状を有する平面矢印に変換する第２段階、更に、これを運転者の視点から見やすくするため３次元変換して遠近感覚を表現した立体矢印（アイソメ図）に変換する第３段階、そして、立体矢印をＨＵＤ４５に表示する第４段階の各段階を行って矢印の表示を行う。
なお、これらの各段階は概念的なものであって、実際の矢印の構成方法は、例えば、後述するフローチャートによるものや、その他の当該概念に基づいた各種の変形が可能である。
【００３８】
ここで、矢印の構成は、次のようになっている。矢印は、弓道やアーチェリーの矢に対応してシャフト部（柄部）とアローヘッド部（矢尻部、矢頭部）を有している。
以下では、アローヘッド部が形成された側を先端側、アローヘッド部がない側を後端側とする。
本実施の形態の矢印では、シャフトＡの先端にシャフトＢの後端を配置して、シャフトＡ、Ｂの一体化した２つの部分から成るシャフト部を用い、シャフトＢの先端にアローヘッド部を設ける。
【００３９】
シャフトＡは、長さと方向により対象交差点への進入を表し、シャフトＢは、長さと方向により対象交差点からの進行方向（退出方向）を表している。
対象交差点では右左折するため、シャフトＡとシャフトＢを連結（接続）したシャフト部は、シャフトＡとシャフトＢの接続点（対象交差点に対応）で屈曲した形状を有している。
【００４０】
このため、シャフトＡは、進入案内量に対応する長さと方向を有する第１柄部として機能し、シャフトＢは、当該第１柄部と連続し、進行方向案内量に対応する長さと方向を有する第２柄部として機能している。
なお、本実施の形態では、対象交差点は車両の直線前方に存在するものとして説明し、シャフトＡを直線とするが、対象交差点に至る道路がカーブ（屈曲や湾曲）している場合は、シャフトＡをこれに合わせてカーブした形状に形成してもよい。
【００４１】
図２（ａ）は、第１段階を説明するための図である。
第１段階では、実物大の矢印を形成する。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、案内経路で次の対象交差点に矢印作成の基準となる固定点である基準点Ｐを設定し（後述するように、ナビゲーションＥＣＵ１３は、当該交差点のノードＮを基準点Ｐの初期値とし、可能な場合は、走行車線上に移動する）、ノードデータ３４を用いて現在位置から基準点Ｐまでの距離を計算する。
更に、ナビゲーションＥＣＵ１３は、画像認識などにより現在走行している道路の幅を計算する。
【００４２】
このように、ナビゲーション装置１は、案内経路に従って進行方向を案内する次の交差点を特定する交差点特定手段を備えている。
また、ナビゲーション装置１は、車両の現在位置から特定した交差点までの距離を取得する距離取得手段と、車両が現在走行している道路の幅を取得する幅取得手段と、を備えている。
【００４３】
次に、ナビゲーションＥＣＵ１３は、現在位置を起点として基準点Ｐに至るベクトル量５１（即ち、現在位置から基準点Ｐに至る長さと方向を有する量）と、基準点Ｐを起点として、道路の幅を長さとし、対象交差点での右左折方向を有するベクトル量５２を作成する。
ベクトル量５１は、シャフトＡを作成する基準となる量であり、ベクトル量５２は、シャフトＢを作成する基準となる量である。
【００４４】
ここで、ベクトル量５１は、対象交差点への距離と進入方向を表す進入案内量として機能しており、ベクトル量５２は、対象交差点からの進行方向を案内する進行方向案内量として機能している。
このようにナビゲーションＥＣＵ１３は、対象交差点までの距離に基づく長さを有し、当該交差点への進入方向を有する、進入案内量を取得する進入案内量取得手段と、道路の幅に基づく長さを有し、交差点からの進行方向を有する、進行方向案内量を取得する進行方向案内量取得手段を備えている。
なお、ベクトル量５１とベクトル量５２の長さは、実測値ではなく、これに比例した値など、何らかの変換を施した値でもよい。
【００４５】
図２（ｂ）は、第２段階を説明するための図である。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、ベクトル量５１、５２をＨＵＤ４５で表示する長さを有するベクトル量５１ａ、５２ｂにそれぞれ変換する。長さの変換方法については後述する。
そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は、ベクトル量５１ａ、５２ａに表示用の幅を肉付けし（シャフトＡ、シャフトＢの幅を決定し）、更に、シャフトＢの先端にアローヘッド部５３を形成してシャフトＡ、Ｂを有する平面矢印５５を作成する。
なお、本実施の形態では、運転者に分かり易くするために、平面矢印５５から遠近法で作成（後述）した立体矢印５６をＨＵＤ４５に表示するが、平面矢印５５をＨＵＤ４５に表示することも可能である。
【００４６】
ここで、シャフトＡは、対象交差点への進入案内量に対応する長さと方向を有する第１柄部として機能している。
そしてシャフトＡの先端にシャフトＢの後端（アローヘッド部５３から離れた側）を連結している。これによりシャフトＢは、当該第１柄部と連続し、対象交差点からの進行方向案内量に対応する長さと方向を有する第２柄部として機能している。
そのため、ナビゲーション装置１は、第１柄部と第２柄部を有する矢印図形を作成する矢印図形作成手段を備えている。
【００４７】
図２（ｃ）は、第３段階を説明するための図である。
ナビゲーションＥＣＵ１３は、平面矢印５５に対して、シャフトＡの後端が運転者側となり、先端が前方となるように（即ち、対象交差点への進入方向に見た図形に）３次元変換を施し、これによって遠近法にて描画された立体矢印５６を作成する。
遠近感を出すために、シャフトＡの長さは短くなり、下端側は幅が広く、先端側は幅が狭くなっている。そして、シャフトＢの幅は狭くなっている。
【００４８】
本実施形態の３次元処理では、水平面に配置した平面矢印５５を、基準点Ｐに重畳させるシャフトＡ、Ｂの交点を基点（固定点）として手前側を持ち上げる方法による。
ただし、縁直面に配置した平面矢印５５を、シャフトＡの手前側（車両側）を起点としてシャフトＢ側を向こう側（進行方向側）に倒す方法としてもよい。
このように、矢印図形作成手段は、更に、矢印図形を交差点への進入方向に見た斜視図の形状に作成することができる。
【００４９】
図２（ｄ）は、第４段階を説明するための図である。
この図２（ｄ）は、運転者が視認する対象交差点６５付近の実景を表しており、車両は、センターライン６２で仕切られた左側車線６１を対象交差点６５に向かって走行している。今、ナビゲーションＥＣＵ１３は、車両を左折道路６４ではなく、右折道路６３に進行するように案内するものとする。
【００５０】
ナビゲーションＥＣＵ１３は、ＨＵＤ４５の表示領域において基準点Ｐに対応する点を特定し、この点に基準点Ｐが一致するように立体矢印５６を実景に重畳して表示する。
なお、立体矢印５６は、半透明であり、運転者は、立体矢印５６を透かして実景を観察できるため、立体矢印５６により運転者の視界が遮られることはない。
このように、ナビゲーションＥＣＵ１３は、対象交差点６５の所定位置に基準点を設定する基準点設定手段を備え、表示手段は、第１柄部と第２柄部の交点（基準点Ｐ）を対象交差点６５に設定した基準点に一致させて重畳する。
【００５１】
図３の各図は、ベクトル量の長さの変換方法を説明するための図である。なお、図３では、説明を簡略化するため、車線については省略、又は片側１車線の場合を表示している。
今、走行している車両の現在位置が、対象交差点６５から距離Ｌ１（例えば、２００ｍ）だけ離れた位置で、現在走行中の道路の幅がＷ（例えば、５ｍ）で、対象交差点６５で右折するものとする。
この場合、図３（ａ）に示したように、ベクトル量５１は長さがＬ１で対象交差点６５の方向を向き、ベクトル量５２は、長さがＷで右方向を向いている。
【００５２】
図３（ｂ）は、これに基づいてナビゲーションＥＣＵ１３がＨＵＤ４５に表示した立体矢印５６の例を示した図である。
シャフトＡは、対象交差点６５に向かって長く伸び、シャフトＢは、対象交差点６５で短く右側を向いている。
【００５３】
次に、車両が対象交差点６５から距離Ｌ２（例えば、１０ｍ）の位置にまで接近した場合、ベクトル量５１は、図３（ｃ）に示したように、長さがＬ２で対象交差点６５の方向を向き、ベクトル量５２は、長さがＷで右方向を向いている。
図３（ｄ）は、これに基づいてナビゲーションＥＣＵ１３がＨＵＤ４５に表示した立体矢印５６の例を示した図である。
シャフトＡは、対象交差点６５付近で短く伸び、シャフトＢは、対象交差点６５で長く伸びている。
【００５４】
図３（ｂ）と図３（ｄ）を比較すると、ナビゲーションＥＣＵ１３は、車両が対象交差点６５に近づくにつれてシャフトＡの長さを短くするが、対象交差点６５に近づくにつれて運転者の視認する対象交差点６５での道幅が大きくなるため、運転者の視認する道幅に合わせてシャフトＢの長さを長くする。
また、対象交差点６５に近づくほど、交差点を上方向から視認するため、ナビゲーションＥＣＵ１３は、対象交差点６５に近づくほどシャフトＢの太さを太くする。
【００５５】
一方、図３（ａ）と図３（ｃ）を比較すると、車両が交差点に近づくにつれてベクトル量５１は、長さがＬ１からＬ２に短くなるが、ベクトル量５１とベクトル量５２の方向とベクトル量５２の長さは変わらない。
このように表示するため、ナビゲーションＥＣＵ１３は、シャフトＡの長さについては、対象交差点６５までの距離Ｌの減少と共に小さくなる関数ｆ（Ｌ）で計算し、シャフトＢの長さについては、道路の幅Ｗに基づき（Ｗが大きいほど長く）、Ｌの減少と共に長くなる関数ｇ（Ｗ、Ｌ）で計算する。
【００５６】
また、ナビゲーションＥＣＵ１３は、Ｌの減少に伴ってシャフトＢの幅を広くし、シャフトＡの先端をこの幅に適合するように接合する。
なお、関数で計算するのではなく、ＬやＷにシャフトＡ、Ｂの長さを対応させたテーブルを用意しておいて、これから読み取るように構成してもよい。
【００５７】
ナビゲーションＥＣＵ１３は、このような関数で、対象交差点６５までの距離Ｌに応じてシャフトＡ、シャフトＢの長さや太さを刻々と変化させながらＨＵＤ４５に表示する。
このように、ナビゲーションＥＣＵ１３は、立体矢印５６の大きさを全体的に一様に変化させるのではなく、シャフトＡとシャフトＢの大きさを個別に異なる仕方で変化させるため、立体矢印５６の形状が相似形状ではなくて形状自体が変化し、運転者に視認されやすく分かり易い。
【００５８】
図４の各図は、基準点Ｐの設定方法や道路の幅の取得方法を説明するための図である。
まず、ナビゲーションＥＣＵ１３は、図４（ａ）に示したように、対象交差点６５のノードＮの位置をデータ記憶部１２のノードデータ３４から読み出し、これを基準点Ｐの初期値とする。
車両の現在位置７５からノードＮまでの距離Ｌは、ベクトル量５１（関数ｆ（Ｌ）でシャフトＡを計算するための基準量）の長さとなる。
【００５９】
次に、ナビゲーションＥＣＵ１３は、図４（ｂ）に示したように、フロントカメラ１９が撮影した現在走行している道路の画像で境界線（白線）を画像認識することにより道路の境界線７１、７２を認識する。
境界線に途切れがある場合、ナビゲーションＥＣＵ１３は、線形補完などの画像処理により途切れを補完する。
【００６０】
次に、ナビゲーションＥＣＵ１３は、シャフトＡの長さの位置（現在位置からノードＮまでの距離）を保持した状態で、境界線７１、７２の中央に基準点Ｐの位置を修正する。
そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は、基準点Ｐから進行方向予定端の道路境界線までの長さをベクトル量５２（関数ｇ（Ｗ、Ｌ）でシャフトＢを計算するための基準量）の長さとする。
例えば、左折の場合は、基準点Ｐから左側の境界線７１までの距離Ｗｌをベクトル量５２の長さとし、右折の場合は、基準点Ｐから右側の境界線７２までの距離Ｗｒをベクトル量５２の長さとする。
【００６１】
ＷｌとＷｒの実際の長さは、現在位置から基準点Ｐまでの距離と、Ｗｌ、Ｗｒの画像上での位置（基準点Ｐに対応する位置）と長さなどから計算することができる。
このように、ナビゲーションＥＣＵ１３は、ＷｌやＷｒでベクトル量５２の長さを設定し、これを適当な関数ｇ（Ｗ、Ｌ）で計算することにより、立体矢印５６のシャフトＢが現在走行している車線内に収まるようにする。
このように、ナビゲーション装置１は、前方の道路を撮影する撮影手段を備え、幅取得手段は、撮影した道路の画像から白線を画像認識することにより幅を取得する。
【００６２】
一方、道路の境界線が画像認識できない場合（境界線がない場合、境界線が雪などの障害物で覆われている場合など）、ナビゲーションＥＣＵ１３は、図４（ｃ）で示したように、地図データ３６から道路幅Ｗを読み出し、道路幅Ｗをベクトル量５２の長さとする。
また、地図データ３６から車線数と道路幅Ｗを読み出し、現在位置検出部１１で検出した現在位置と比較して、現在走行している車線を推定し、これに基づいて基準点Ｐを設定してもよい。
この例では、幅取得手段は、取得した経路の道路データを記録したデータベース（地図データ３６）から幅を取得する。
このように、ナビゲーション装置１は、現在通行している車線を特定する車線特定手段を備え、基準点設定手段は、当該特定した車線の内側に基準点を設定する。
【００６３】
図５は、ベクトル量５２の長さを設定するための道路の幅の選択の変形例を説明するための図である。
先の実施の形態では、基準点Ｐから境界線７１、境界線７２までの距離によってベクトル量５２の長さを設定したが、他の変形例も可能である。
【００６４】
例えば、図５に示したような片側２車線の道路の左側車線の現在位置７５を車両が走行し、右折道路６３に進行するものとする。
この場合、一例として、基準点Ｐを基点として、走行している進路変更方向側の車線の境界線８４までの距離Ｗ１、中央分離帯８３までの距離Ｗ２、反対車線の境界線８５までの距離Ｗ３、右側の道路の境界線８２までの距離Ｗ４として採用することが可能である。
また、基準点Ｐを基点とする代わりに、走行している車線の進路変更方向と反対側の車線上の点を基点としたり、進路変更方向と反対側の道路の境界線８２上の点を基点としてもよい。この場合の終点については、Ｗ１〜Ｗ４と同様に、そのいずれか１を終点とるす。なお、図５において、距離Ｗ５は、道路の境界線８１を基点として、道路の境界線８２までの距離を道路の幅とした場合の例である。
【００６５】
図６は、ナビゲーションＥＣＵ１３が行う交差点案内処理の手順を説明するためのフローチャートである。
以下の処理は、ＣＰＵ４１がナビゲーションプログラムに従って行うものである。
まず、ＣＰＵ４１は、経路を案内中か否かを判断する（ステップ５）。
車両が目的地点に到着し、案内が終了している場合（ステップ５；Ｎ）、ナビゲーションＥＣＵ１３は、交差点案内処理を終了する。
一方、車両がまだ目的地点に到着せずに案内中である場合（ステップ５；Ｙ）、ＣＰＵ４１は、現在位置検出部１１から現在位置を取得し、現在位置から案内経路上にある次の（直近の）対象交差点６５を特定する。そして、ＣＰＵ４１は、現在位置から当該対象交差点６５までの距離Ｌを計算して逐次ＲＡＭ４２に前回の値を更新して記憶する。
【００６６】
次に、ＣＰＵ４１は、現在位置が対象交差点６５から十分離れているか否かを、ＲＡＭ４２に記憶した対象交差点６５までの距離Ｌが予め決められた距離Ｌａ（例えば、３００ｍ）以上であるか否かにより判断する（ステップ１０）。
これは、対象交差点６５から十分離れている場合にシャフトＢを有する屈曲した立体矢印５６を表示するのは適切でないため、この場合はシャフトＡによる直線形状の立体矢印５６を表示するようにするためである。その判断の閾値がＬａに設定されている。
【００６７】
ＲＡＭ４２に記憶した対象交差点６５までの距離ＬがＬａ以上である場合（ステップ１０；Ｙ）、ＣＰＵ４１は、シャフトＢは用いずにシャフトＡにて直線の平面矢印５５を作成してＲＡＭ４２に記憶し（ステップ８５）、後述のステップ６０の３次元変換に移行する。
このように、ナビゲーション装置１は、取得した距離Ｌが所定の閾値以上の場合、矢印図形作成手段で、第２柄部を用いずに、第１柄部を用いて矢印図形を作成する。
【００６８】
一方、対象交差点６５までの距離ＬがＬａ未満である場合（ステップ１０；Ｎ）、ＣＰＵ４１は、以下の手順によりシャフトＡ、Ｂによる平面矢印５５を作成する。
まず、ＣＰＵ４１は、現在位置が対象交差点６５に近すぎるか否かを、ＲＡＭ４２に記憶した対象交差点６５までの距離Ｌが予め決められた距離Ｌｂ（例えば、３ｍ）未満であるか否かにより判断する（ステップ１５）。
対象交差点６５までの距離がＬｂ未満である場合（ステップ１５；Ｙ）、ＣＰＵ４１は、シャフトＡ、Ｂの長さをＲＡＭ４２に記憶してある前回値に設定し（ステップ８０）、ステップ５０に移行する。
これは、対象交差点６５までの距離Ｌが０に近づくことにより、当該距離で割り算をする処理が不安定になる事態（所謂０割り）を防ぐためである。
【００６９】
一方、ＲＡＭ４２に記憶した対象交差点６５までの距離ＬがＬｂ以上である場合（ステップ１５；Ｎ）、ＣＰＵ４１は、対象交差点６５のノードＮまでの距離を計算し、これからシャフトＡの長さを計算してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ２０）。
次に、ＣＰＵ４１は、基準点Ｐの位置をノードＮの位置に設定してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ２５）。
【００７０】
ＣＰＵ４１は、以上の処理と平行して、フロントカメラ１９で撮影した道路の画像における境界線の画像認識と、画像認識による道路上での自車位置の検出を行って検出結果をＲＡＭ４２に逐次更新しながら記憶している。
画像認識による境界線と自車位置が検出済みの場合（ステップ３０；Ｙ）、ＣＰＵ４１は、境界線の位置をＲＡＭ４２から読み出して道路の幅を計算し、これをＲＡＭ４２に記憶する（ステップ３５）。
【００７１】
次に、ＣＰＵ４１は、画像認識により得た自車位置をＲＡＭ４２から読み出して自車走行車線を特定し、基準点Ｐを当該自車走行車線上の距離Ｌにある点に修正してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ４０）。
【００７２】
一方、画像認識による境界線と自車位置の検出ができない場合（ステップ３０；Ｎ）、ＣＰＵ４１は、地図データ３６から道路の幅を取得してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ７０）。
そして、ＣＰＵ４１は、地図データ３６と現在位置検出部１１から自車走行車線の判断を試み、判断可能な場合は（ステップ７５；Ｙ）、判断した自車走行車線上に基準点Ｐを修正してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ４０）。
一方、判断可能でない場合は（ステップ７５；Ｎ）、ＣＰＵ４１は、基準点Ｐの修正は行わずにステップ４５に移行する。
【００７３】
以上のようにして、画像認識、又は地図データ３６を用いて道路の幅を取得した後、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２から当該道路の幅を読み取って、これからシャフトＢの長さを計算してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ４５）。
次に、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２からシャフトＡ、Ｂの長さを読み取って、それぞれ対象交差点方向、対象交差点６５からの進路方向を向いたシャフトＡ、Ｂを作成してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ５０）。
【００７４】
そして、ＣＰＵ４１は、シャフトＡの先端にシャフトＢを接続し、平面矢印５５を作成してＲＡＭ４２に記憶する（ステップ５５）。
次に、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２に記憶した平面矢印５５の形状を３次元変換して立体矢印５６を作成し、これをＲＡＭ４２に記憶する（ステップ６０）。
次に、ＣＰＵ４１は、ＨＵＤ４５の上で基準点Ｐに対応する点を特定し、ＲＡＭ４２から立体矢印５６を読み出して立体矢印５６の基準点Ｐが当該特定した点と一致するようにＨＵＤ４５に立体矢印５６を表示する（ステップ６５）。
以下、ＣＰＵ４１は、同様の処理を繰り返す。
【００７５】
図７は、立体矢印５６の変形例を説明するための図である。
図７（ａ）は、対象交差点６５からの進行方向を表すシャフトＡに加えて、進行しない方向にダミーのシャフト９１、９２を表示した例である。
シャフト９１、９２は、例えば、波線にしたり、色を変えるなど、シャフトＢから識別可能に表示される。
この表示では、運転者に進行方向でない方向を通知することができ、特に対象交差点６５の形状が複雑な場合に適している。
図７（ｂ）は、シャフトＡの先端にもアローヘッド部を設けた例である。このように、シャフトＡ、Ｂを一体とせずに別体として個別に矢印を形成してもよい。
【００７６】
以上に説明した本実施の形態では、シャフトＡ、Ｂが個別に大きさを変える（シャフトＢが伸びていくのに対し、シャフトＡは縮んでいく）ため、運転者に分かり易く進行方向を案内することができる。
このように、本実施の形態では、矢印の大きさを全体的に変化させるのではなく、矢印の形状そのものを対象交差点６５までの距離に応じて変更することにより、運転者に矢印が変化していることを明確に伝え、どこで右左折するかを気づきやすくすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  ナビゲーション装置
１１  現在位置検出部
１２  データ記憶部
１３  ナビゲーションＥＣＵ
１４  操作部
１５  液晶ディスプレイ
１６  スピーカ
１７  ＤＶＤドライブ
１８  通信モジュール
１９  フロントカメラ
２０  ドライバカメラ
２１  ＧＰＳ
２２  車速センサ
２３  ステアリングセンサ
２４  ジャイロセンサ
３１  記憶媒体
３３  リンクデータ
３４  ノードデータ
３５  交差点データ
３６  地図データ
４５  ＨＵＤ
５１、５１ａ  ベクトル量
５２、５２ａ  ベクトル量
５３  アローヘッド部
５５  平面矢印
５６  立体矢印
６１  左側車線
６２  センターライン
６３  右折道路
６４  左折道路
６５  対象交差点
７５  現在位置
７１、７２、８１、８２、８４、８５  境界線
８３  中央分離帯
９１、９２  シャフト
【図１】
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【図２】
2016090344.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016090344.tif 000008
【図７】
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