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技術 進路案内表示システム、方法およびプログラム

出願人 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
発明者 近藤良人
出願日 2013年9月4日 (7年5ヶ月経過) 出願番号 2013-183156
公開日 2015年3月16日 (5年11ヶ月経過) 公開番号 2015-049221
状態 拒絶査定
技術分野 航行(Navigation)
主要キーワード 推奨距離 位置変換テーブル 区間線 スプライン近似 禁止区間 矢印状 矢印形状 追加部分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年3月16日)のものです。
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図面 (5)

課題

困難なレーン変更を案内することを防止する技術の提供。

解決手段

本発明の進路案内表示システムは、推奨レーンを取得する推奨レーン取得手段と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、前記推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、前記車両が走行している位置と前記前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを前記車両の前方風景重畳して表示部に表示させ、前記残距離が前記閾値未満である場合、前記前方部分を表し、前記後方部分を表さない前記進路案内オブジェクトを前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる表示制御手段と、を備える。

概要

背景

車両前方道路画像カメラ撮影し、当該道路画像上に矢印画像重畳表示する技術が知られている(特許文献1、参照)。特許文献1において、車両の位置とレーン変更先レーン上の位置とを接続する曲線スプライン近似で算出し、当該曲線に幅を持たせることにより車線変更矢印を生成する。この車線変更矢印により、運転者は車両の位置からのレーン変更経路を認識できる。

概要

困難なレーン変更を案内することを防止する技術の提供。本発明の進路案内表示システムは、推奨レーンを取得する推奨レーン取得手段と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、前記推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、前記車両が走行している位置と前記前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを前記車両の前方風景重畳して表示部に表示させ、前記残距離が前記閾値未満である場合、前記前方部分を表し、前記後方部分を表さない前記進路案内オブジェクトを前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる表示制御手段と、を備える。

目的

本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、困難なレーン変更を案内することを防止する技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

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請求項1

推奨レーンを取得する推奨レーン取得手段と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、前記推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、前記車両が走行している位置と前記前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案オブジェクトを前記車両の前方風景重畳して表示部に表示させ、前記残距離が前記閾値未満である場合、前記前方部分を表し、前記後方部分を表さない前記進路案内オブジェクトを前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる表示制御手段と、を備える進路案内表示システム

請求項2

前記表示制御手段は、前記残距離が所定の基準距離となる前記推奨レーン内の位置に前記前方部分の後端を固定する、請求項1に記載の進路案内表示システム。

請求項3

前記表示制御手段は、前記車両が前記推奨レーンおよび当該推奨レーンに隣接する隣接レーンを走行していない場合、前記隣接レーンから前記推奨レーンへとレーン変更する進路であって、位置が固定された追加進路を前記前方部分の後端の後方に追加する、請求項1または請求項2のいずれかに記載の進路案内表示システム。

請求項4

前記進路案内オブジェクトは、道路の路面に形成された前方部分を表す、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の進路案内表示システム。

請求項5

推奨レーンを取得する推奨レーン取得工程と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、前記推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、前記車両が走行している位置と前記前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを前記車両の前方風景に重畳して表示部に表示させ、前記残距離が前記閾値未満である場合、前記前方部分を表し、前記後方部分を表さない前記進路案内オブジェクトを前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる表示制御工程と、を含む進路案内表示方法

請求項6

推奨レーンを取得する推奨レーン取得機能と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、前記推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、前記車両が走行している位置と前記前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを前記車両の前方風景に重畳して表示部に表示させ、前記残距離が前記閾値未満である場合、前記前方部分を表し、前記後方部分を表さない前記進路案内オブジェクトを前記前方風景に重畳して前記表示部に表示させる表示制御機能と、をコンピュータに実行させる進路案内表示プログラム

技術分野

0001

本発明は、車両の進路を案内する表示を行う進路案内表示システム、方法およびプログラムに関する。

背景技術

0002

車両前方道路画像カメラ撮影し、当該道路画像上に矢印画像重畳表示する技術が知られている(特許文献1、参照)。特許文献1において、車両の位置とレーン変更先レーン上の位置とを接続する曲線スプライン近似で算出し、当該曲線に幅を持たせることにより車線変更矢印を生成する。この車線変更矢印により、運転者は車両の位置からのレーン変更経路を認識できる。

先行技術

0003

特開平10−281795号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、車両の位置とレーン変更先のレーン上の位置とを接続する曲線に基づいて車線変更矢印を生成すると、実際には困難なレーン変更の進路を案内してしまうという問題があった。すなわち、交差点に迫っている段階で、車両の位置とレーン変更先のレーン上の位置とを接続する車線変更矢印を生成すると、急な操舵を要するレーン変更の経路が案内されてしまうという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、困難なレーン変更を案内することを防止する技術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

0005

前記の目的を達成するため、本発明の進路案内表示システムは、推奨レーンを取得する推奨レーン取得手段と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、車両が走行している位置と前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを車両の前方風景重畳して表示部に表示させ、残距離が閾値未満である場合、前方部分を表し、後方部分を表さない進路案内オブジェクトを生成し、当該進路案内オブジェクトを前方風景に重畳して表示部に表示させる表示制御手段と、を備える。

0006

さらに、本発明の進路案内表示方法は、推奨レーンを取得する推奨レーン取得工程と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、車両が走行している位置と前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを車両の前方風景に重畳して表示部に表示させ、残距離が閾値未満である場合、前方部分を表し、後方部分を表さない進路案内オブジェクトを生成し、当該進路案内オブジェクトを前方風景に重畳して表示部に表示させる表示制御工程と、を含む。

0007

さらに、本発明の進路案内表示プログラムは、推奨レーンを取得する推奨レーン取得機能と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、車両が走行している位置と前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを車両の前方風景に重畳して表示部に表示させ、残距離が閾値未満である場合、前方部分を表し、後方部分を表さない進路案内オブジェクトを生成し、当該進路案内オブジェクトを前方風景に重畳して表示部に表示させる表示制御機能と、をコンピュータに実行させる。

0008

以上のような本発明の構成において、車両が推奨レーンを走行していない場合、後方部分は、推奨レーンとは異なるレーン上の位置から、前方部分の後端が存在する推奨レーンまでのレーン変更の進路を表すこととなる。一方、車両から交差点までの残距離が小さくなるほど、推奨レーンへのレーン変更が可能な交差点までの距離が小さくなり、推奨レーンへのレーン変更が困難となっていく。これに対して、車両から交差点までの残距離が閾値未満の場合に、進路案内オブジェクトが後方部分を表さないようにするため、車両が交差点に接近し過ぎてすでに困難となっているレーン変更の進路を案内することを防止できる。一方、交差点までの残距離が閾値以上の場合には、推奨レーンへのレーン変更できる距離が大きく残っているため、後方部分を表す進路案内オブジェクトによって無理のないレーン変更を案内できる。

図面の簡単な説明

0009

ナビゲーション装置ブロック図である。
(2A)(2B)は道路の平面図である。
(3A)(3B)は前方画像、(3C)は進路案内表示処理フローチャートである。
他の実施形態にかかる道路の平面図である。

実施例

0010

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)進路案内表示処理:
(3)他の実施形態:

0011

(1)ナビゲーション装置の構成:
図1は、本発明の一実施形態にかかる進路案内表示システムとしてのナビゲーション装置10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置10は、車両Cに備えられている。ナビゲーション装置10は、制御部20と記録媒体30とを備えている。制御部20は、CPUとRAMとROM等を備え、記録媒体30やROMに記憶されたプログラムを実行する。記録媒体30は、地図情報30aを記録する。地図情報30aは、道路区間リンク)の端点(交差点)に対応して設定されたノードを示すノードデータと、ノード間の道路区間に関する情報を示すリンクデータと、ノード間の道路区間の形状を特定するための形状補間点データ等を含んでいる。リンクデータには、道路区間が含むレーンのレーン数と、レーンを区画する区画線の位置および線種と、各レーンの幅と、各レーンの終点(交差点)から退出可能な道路区間とを示すレーン情報とが含まれる。なお、区画線の線種に基づいて、レーン変更が許可されているか禁止されているかを特定できる。

0012

車両Cは、GPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43とカメラ44とユーザI/F部45とを備えている。GPS受信部41は、GPS衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両Cの現在位置を算出するための信号を出力する。車速センサ42は、車両Cが備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。ジャイロセンサ43は、車両Cに作用する角加速度に対応した信号を出力する。制御部20は、ジャイロセンサ43から出力された信号等に基づいて車両Cの走行方向を取得する。カメラ44は、車両Cの前方の前方画像を撮影するイメージセンサである。

0013

カメラ44は、車両Cの前方を俯瞰した前方風景を撮影することにより、当該前方風景を示す前方画像を取得する。カメラ44が撮影した前方画像は、図示しないインタフェースを介して制御部20に出力される。本実施形態において、視点位置が車両Cの幅方向の中央位置における所定の高さとなるようにカメラ44が備えられている。また、視線方向が車両Cの走行方向と一致するようにカメラ44が備えられている。
ユーザI/F部45は、制御部20から出力された制御信号に基づいて各種案内を出力する出力装置と、ユーザの入力操作受け付け入力装置とを含む。ユーザI/F部45の出力装置は、音声により案内を出力するスピーカと、画像により案内を表示する表示部としてのディスプレイとを含む。

0014

前方画像内の位置と車両座標系で表された実空間内の位置との対応関係を規定した位置変換テーブル(不図示)が記録媒体30に記録されている。車両座標系とは、車両C(カメラ44)の位置と走行方向を基準とする座標系である。制御部20は、位置変換テーブルを参照して前方画像内の位置と車両座標系で表された実空間内の位置とを相互に変換する。また、制御部20は、車両Cの位置と走行方向とに基づいて、車両座標系で表された位置を地図情報30aが採用する地図座標系の位置へと変換する。

0015

進路案内表示プログラム21は、ナビゲーション部21aと推奨レーン取得部21bと表示制御部21cとを含む。
ナビゲーション部21aは、目的地までの走行予定経路を案内するために必要な各種機能を制御部20に実行させるモジュールである。ナビゲーション部21aの機能により制御部20は、GPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43の出力信号等に基づいて車両Cの走行軌跡を取得する。そして、制御部20は、公知のマップマッチングによって、リンクの形状と位置とが車両Cの走行軌跡と最も近似する道路区間を走行道路区間として特定する。リンクの形状とは、道路区間上に設けられた形状補間点を接続した線の形状である。なお、形状補間点は、道路区間の幅方向の中央に設定されており、形状補間点を接続した線は道路区間の幅方向の中央線を意味する。制御部20は、走行道路区間の幅方向の中央線上の位置のうち、車両Cの走行軌跡の先端(最新の点)に最も近い位置を現在位置として特定する。

0016

また、ナビゲーション部21aの機能により制御部20は、地図情報30aに基づいて、出発地から目的地までの走行予定経路を公知の経路探索手法により探索する。本実施形態では走行予定経路が予め探索されていることとする。走行予定経路は、出発地から目的地までを接続する一連の道路区間によって構成される。なお、ナビゲーション部21aの機能により制御部20は、走行予定経路を取得できればよく、外部のコンピュータにおいて探索された走行予定経路を通信により取得してもよい。

0017

推奨レーン取得部21bは、推奨レーンを取得する機能を制御部20に実行させるモジュールである。推奨レーンFとは、進入道路区間上のレーンのうち、退出道路区間へと退出できるレーンである。進入道路区間Iとは、車両Cが走行している走行道路区間であり、走行予定経路上の道路区間である。走行道路区間の終点には走行予定経路上の交差点が存在し、走行道路区間は当該交差点に進入する道路区間を意味する。退出道路区間とは、走行道路区間の終点の交差点に接続する走行予定経路上の道路区間であって、進入道路区間の次に車両Cが走行する予定の道路区間である。推奨レーン取得部21bの機能により制御部20は、走行予定経路と走行道路区間についてのレーン情報を取得し、当該レーン情報が示す走行道路区間のレーンのうち、退出道路区間へと退出可能なレーンを推奨レーンとして取得する。

0018

図2A,2Bは、交差点Mを含む道路の平面図である。これらの図の場合、進入道路区間Iから交差点Mに進入して当該交差点Mを右折することにより退出道路区間Oへと退出でき、推奨レーンFは進入道路区間Iの右端のレーンとなっている。本実施形態において、退出道路区間Oへと退出可能なレーンが交差点Mの手前にて増設されたレーンが推奨レーンFとして取得されている。交差点Mへ進入する地点において推奨レーンFに隣接するレーンを隣接レーンAと表記する。

0019

表示制御部21cは、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが所定の閾値以上である場合、推奨レーンF上にて少なくとも後端REが固定された進路である前方部分Rと、車両Cが走行している位置と前方部分Rの後端REとを接続する進路である後方部分Qとを表す進路案内オブジェクトを車両Cの前方画像(前方風景)に重畳してユーザI/F部45に表示させ、残距離Sが閾値未満である場合、前方部分Rを表し、後方部分Qを表さない進路案内オブジェクトを前方画像に重畳してユーザI/F部45に表示させる機能を制御部20に実行させるモジュールである。

0020

表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cが交差点Mに接近している場合に、推奨レーンF上にて少なくとも後端REが固定された進路である前方部分Rを設定する。図2Aに示すように、前方部分R(クロスハッチング)は、推奨レーンF上において進入道路区間Iの方向に延びる進入部分R1と、退出道路区間Oの方向に延びる退出部分R2とが交差点Mの中央位置Zにて屈曲する形状の進路である。本実施形態において、前方部分R全体が、道路上の一定の位置に固定されており、車両Cの位置に非依存となっている。

0021

進入道路区間Iの方向とは、交差点Mに最も近い進入道路区間I上の形状補間点から、当該交差点Mに対応するノードに向かう方向である。退出道路区間Oの方向とは、交差点Mに対応するノードから、交差点Mに最も近い退出道路区間O上の形状補間点に向かう方向である。退出道路区間Oの方向は、交差点Mにおいて車両Cが退出する方向であり、退出予定方向を意味する。交差点Mの中央位置Zとは、推奨レーンFの幅方向の中央線fと、進入道路区間Iの方向における交差点Mの二等分線である中央線mとの交点である。制御部20は、地図情報30aのレーン情報に基づいて推奨レーンFの幅方向の中央線fを取得し、当該中央線fが幅方向の中央となるように進入部分R1を設定する。また、制御部20は、進入部分R1の幅を推奨レーンFの幅よりも小さく、かつ、一定の幅に設定する。

0022

制御部20は、交差点Mの中央位置Zから退出道路区間Oの方向に延びる所定長さ(例えば5m)の直線を生成し、当該直線を幅方向の中央とする退出部分R2を設定する。図2Aの例では、交差点Mの中央線mの方向と退出道路区間Oの方向とが一致しており、中央線mの一部を幅方向の中央とする退出部分R2が設定されている。制御部20は、退出部分R2の幅を進入部分R1の幅と同じ幅に設定する。さらに、制御部20は、退出部分R2の退出道路区間O側の先端に、頂角が退出道路区間O側に向く三角形状の矢印の頭部を設定する。

0023

なお、本実施形態において、制御部20は、交差点Mの形状に基づいて、進入道路区間Iの方向において交差点Mを二等分する中央線mを取得する。制御部20は、交差点Mに接続している道路区間である接続道路区間の位置と幅とを地図情報30aから取得し、当該接続道路区間の位置と幅とに基づいて交差点Mの形状を取得する。なお、制御部20は、前方画像において接続道路区間の縁の線(縁石ガードレールや区画線等)の像を認識し、接続道路区間の縁の線の像の位置に基づいて交差点Mの中央線mを取得してもよい。むろん、交差点Mの中央線mは進入道路区間Iごとに地図情報30aに規定されていてもよい。

0024

表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが所定の基準距離Kとなる推奨レーンF内の位置に前方部分R(進入部分R1)の後端REを固定する。本実施形態において、残距離Sとは、車両Cの現在位置から交差点Mの中央線mまで下ろした垂線の長さであることとする。なお、残距離Sは、車両Cの現在位置から交差点Mの中央位置Zまでの直線距離であってもよいし、車両Cの現在位置から交差点Mに対応するノードの位置までの直線距離であってもよい。本実施形態において、基準距離Kは、交差点Mの手前において推奨レーンFへのレーン変更が禁止される禁止区間の長さよりも所定距離だけ大きい距離に設定されている。制御部20は、例えば地図情報30aのレーン情報(区画線の線種)から推奨レーンFにおける禁止区間の長さを取得し、当該禁止区間の長さにに基づいて基準距離Kを設定してもよい。また、制御部20は、平均的な禁止区間の長さ(例えば30m)に基づいて基準距離Kを設定してもよい。

0025

表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが所定の閾値以上である場合、前方部分Rだけでなく、車両Cが走行している位置と前方部分Rの後端REとを接続する進路である後方部分Qも設定する。本実施形態において、制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sの閾値として、基準距離Kを設定する。車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上であることは、車両Cが前方部分Rの後端REよりも後方を走行し、車両Cよりも前方に前方部分Rの後端REが存在することを意味する。一方、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満であることは、車両Cが前方部分Rの後端REよりも前方を走行し、車両Cよりも後方に前方部分Rの後端REが存在することを意味する。

0026

後方部分Qを設定するにあたり、制御部20は、前方画像におけるレーンの区画線の像の画像認識によって車両Cの詳細な位置を特定する。すなわち、制御部20は、画像認識に基づいて特定した車両Cとレーンの区画線との相対位置関係満足するように、車両Cの現在位置を進入道路区間Iの幅方向に補正した位置を、車両Cの詳細な位置として特定する。具体的に、制御部20は、公知の線認識手法によって、進入道路区間I(走行道路区間)上に形成されたレーンの区間線の像を前方画像にて認識し、前方画像内におけるレーンの区間線の像の位置を取得する。さらに、制御部20は、位置変換テーブルを参照することにより、前方画像内におけるレーンの区間線の像の位置を、車両C(カメラ44)の位置を基準とする車両座標系におけるレーンの区間線の位置に位置に変換する。これにより、進入道路区間Iの幅方向(区画線の直交方向)における車両Cと区間線との相対位置関係を特定できる。すなわち、車両Cがレーンの区画線に対して、進入道路区間Iの幅方向の左右の方向うち、どの方向にどれだけずれているかを特定できる。さらに、制御部20は、進入道路区間Iの中央線上にて特定されている現在位置を通過する幅方向の直線を生成し、当該直線上において車両Cとレーンの区画線との相対位置関係を満足する位置を車両Cの詳細な位置として特定する。

0027

表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cの詳細な位置を特定すると、車両Cの詳細な位置から前方部分Rの後端REまでを接続する後方部分Qを設定する。図2Aに示すように、後方部分Q(右肩上がりハッチング)は、前方部分Rと同じ幅を有し、前端が前方部分Rの後端REと接続する線状の進路である。車両Cの詳細な位置は変化し得るため、後方部分Qの形状も変化し得る。制御部20は、車両Cの詳細な位置と前方部分Rの後端REとを後方部分Qによって直線状に接続してもよいし、図2Aに示すように曲線状に接続してもよい。例えば、制御部20は、車両Cの詳細な位置にて車両Cの走行方向が進入道路区間Iの方向となり、車両Cの詳細な位置と前方部分Rの後端REとの間の所定地点(例えば中央)にて車両Cの走行方向が進入道路区間Iの方向に対して最も大きく傾き、前方部分Rの後端REにて車両Cの走行方向が進入道路区間Iの方向に戻る進路となるように後方部分Qを設定してもよい。

0028

表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上である場合、前方部分Rと後方部分Qとを表す進路案内オブジェクトを描画する。制御部20は、前方部分Rと後方部分Qとからなる進路(R+Q)を前方画像と同じ視点位置から同じ視線方向で俯瞰した画像を進路案内オブジェクトとして描画する。具体的に、制御部20は、地図座標系において前方部分Rと後方部分Qとからなる進路(R+Q)が設定された領域を、車両Cの現在位置と走行方向とに基づいて車両座標系の領域に変換する。このとき、制御部20は、前方部分Rと後方部分Qとからなる進路(R+Q)が設定された領域の高さを、視点位置(カメラ44の位置)よりもカメラ44の高さだけ低い高さに設定する。視点位置よりもカメラ44の高さだけ低い高さとは、車両Cが走行する路面の高さを意味する。さらに、制御部20は、前方部分Rと後方部分Qとからなる進路(R+Q)が設定された車両座標系の領域を、位置変換テーブルを参照して前方画像内の領域に変換し、当該前方画像内の領域を、進路案内オブジェクトに対して設定された色彩透明度に応じて塗りつぶすことにより進路案内オブジェクトを描画する。

0029

図3Aは、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上である場合に表示される前方画像を示す。同図に示すように、進路案内オブジェクトGは、前方部分Rを表す部分と、後方部分Qを表す部分とで構成されている。上述のように、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上であることは、車両Cが前方部分Rの後端REよりも後方を走行し、車両Cよりも前方に前方部分Rの後端REが存在することを意味する。従って、車両Cの位置よりも前方、かつ、前方部分Rの後端REよりも後方の位置に設けられた後方部分Qを表す部分も、車両Cの前方風景を表す前方画像上に重畳されることとなる。また、進路(R+Q)は、車両座標系において視点位置よりもカメラ44の高さだけ低い高さに設定されるため、進路案内オブジェクトGは道路の路面に形成された進路(R+Q)を表す。

0030

一方、表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満である場合、前方部分Rを設定し、後方部分Qを設定しない。図2Bに示すように、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満である場合、前方部分Rのみが設定される。そして、表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満である場合、前方部分Rを表し、後方部分Qを表さない進路案内オブジェクトGを描画する。すなわち、制御部20は、前方部分Rを表す進路案内オブジェクトGを描画する。具体的に、制御部20は、地図座標系において前方部分Rが設定された領域を、車両Cの現在位置と走行方向とに基づいて車両座標系の領域に変換する。
このとき、制御部20は、前方部分Rが設定された領域の高さを、視点位置(カメラ44の位置)よりもカメラ44の高さだけ低い高さに設定する。さらに、制御部20は、進路(R)が設定された車両座標系の領域を、位置変換テーブルを参照して前方画像内の領域に変換し、当該前方画像内の領域を、進路案内オブジェクトGに対して設定された色彩や透明度に応じて塗りつぶすことにより進路案内オブジェクトGを描画する。

0031

図3Bは、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満である場合に表示される前方画像を示す。同図に示すように、進路案内オブジェクトGは、前方部分Rを表す部分のみで構成されている。上述のように、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満であることは、車両Cが前方部分Rの後端REよりも前方を走行し、車両Cよりも後方に前方部分Rの後端REが存在することを意味する。前方画像は車両Cの前方風景を表すため、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満である場合、前方部分Rのうち車両Cよりも前方側の部分を表す進路案内オブジェクトGが前方画像に重畳されることとなる。また、前方部分Rは、車両座標系において原点よりもカメラ44の高さだけ低い高さに設定されるため、進路案内オブジェクトGは道路の路面に形成された前方部分Rを表す。

0032

以上説明した本実施形態の構成において、車両Cが推奨レーンFを走行していない場合、後方部分Qは、推奨レーンFとは異なるレーン上の位置から、前方部分Rの後端REが存在する推奨レーンFまでのレーン変更の進路を表すこととなる。一方、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが小さくなるほど、交差点Mまでに推奨レーンFへのレーン変更できる距離が小さくなり、推奨レーンFへのレーン変更が困難となっていく。これに対して、交差点Mまでの残距離Sが閾値未満の場合に、進路案内オブジェクトGが後方部分Qを表さないようにするため、車両CFが交差点Mに接近し過ぎてすでに困難となっているレーン変更の進路を案内することを防止できる。例えば、図2B,3Bにおいて破線で示すような後方部分Qを設定したとすると、すでに困難となっているレーン変更の進路を案内してしまう。一方、交差点Mまでの残距離Sが閾値以上の場合には、推奨レーンFへのレーン変更できる距離が大きく残っているため、図3Aに示すように、後方部分Qを表す進路案内オブジェクトGによって無理のないレーン変更の進路を案内できる。

0033

また、本実施形態では、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満となるタイミングと、後方部分Qが車両Cよりも後方側となるタイミングとが一致するように、交差点Mから前方部分Rの後端までの長さと残距離Sの閾値とが同じ値に設定されている。これにより、後方部分Qが車両Cよりも後方側となると同時に、後方部分Qを表さない進路案内オブジェクトGへと遷移させることができる。従って、進路案内オブジェクトGが後方部分Qを表さなくなったとしても、もともと前方画像上では見えない車両CFよりも後方側の進路が表されなくなったに過ぎず、後方部分Qを表さない進路案内オブジェクトGへと遷移することによる違和感を防止できる。

0034

表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mの中央線mまでの残距離Sが基準距離Kとなる推奨レーンF内の位置に前方部分Rの後端REを固定している。従って、車両Cの位置に拘わらず、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが基準距離Kとなる位置までに前方部分Rの後端REに進入するように案内できる。すなわち、少なくとも車両Cから交差点Mまでの残距離Sが基準距離Kとなる位置までに、推奨レーンFへとレーン変更すべきことを案内できる。本実施形態では、レーン変更が禁止されている禁止区間に到達するまでに、推奨レーンFへとレーン変更すべきことを案内できる。

0035

(2)進路案内表示処理:
次に、進路案内表示プログラム21の機能により実行される進路案内表示処理を説明する。進路案内表示処理は、走行予定経路が探索されている場合に実行される実行される処理である。まず、ナビゲーション部21aの機能により制御部20は、車両Cの現在位置を取得する(ステップS100)。次に、ナビゲーション部21aの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sを取得する(ステップS110)。なお、交差点Mとは、走行予定経路上の交差点であって、走行予定経路上を走行している車両Cが次に走行する交差点である。すなわち、現在の走行道路区間の終点が交差点Mを意味し、走行道路区間が進入道路区間Iを意味する。制御部20は、地図情報30aに基づいて交差点Mの中央線mを取得し、車両Cの現在位置から交差点Mの中央線mまで下ろした垂線の長さを残距離Sとして取得する(図2A,2B)。

0036

次に、推奨レーン取得部21bの機能により制御部20は、推奨レーンFを取得する(ステップS120)。具体的に、制御部20は、現在の走行道路区間である進入道路区間Iを構成するレーンであって、車両Cが交差点Mから退出する予定の退出道路区間Oへと退出可能なレーンを推奨レーンFとして取得する。次に、表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値(基準距離K)以上であるか否かを判定する(ステップS130)。基準距離Kは、交差点Mから前方部分Rの後端REまでの距離である。従って、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが基準距離K以上であることは、車両Cが前方部分Rの後端REを通過していないことを意味する。

0037

車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上であると判定した場合(ステップS130:Y)、表示制御部21cの機能により制御部20は、前方部分Rと後方部分Qとを表す進路案内オブジェクトGを描画する(ステップS140,図2A)。具体的に、制御部20は、推奨レーンFの幅方向の中央線fを地図情報30aから取得し、当該中央線fが幅方向の中央となるように前方部分Rの進入部分R1を設定する。次に、制御部20は、交差点Mの中央位置Zから退出道路区間Oの方向に延びる所定長さ(例えば5m)の直線を生成し、当該直線を幅方向の中央とする退出部分R2を設定する。さらに、制御部20は、退出部分R2の退出道路区間O側の先端に、頂角が進入道路区間Iの方向に向く三角形状の矢印の頭部を設定する。

0038

さらに、制御部20は、車両Cが走行している位置と前方部分Rの後端REとを接続する後方部分Qを設定する。具体的に、制御部20は、前方画像における区画線の像の画像認識に基づいて車両Cの詳細な位置を特定し、当該車両Cの詳細な位置と前方部分Rの後端REの幅方向の中央位置とを接続する曲線を生成する。そして、制御部20は、車両Cの詳細な位置と前方部分Rの後端REの幅方向の中央位置とを接続する曲線が幅方向の中央となるように後方部分Qを設定する。また、制御部20は、後方部分Qの幅を前方部分Rと同じ幅に設定する。

0039

一方、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上であると判定なかった場合(ステップS130:N)、表示制御部21cの機能により制御部20は、前方部分Rを表し、後方部分Qを表さない進路案内オブジェクトGを描画する(ステップS150,図2B))。すなわち、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上である場合、制御部20は、前方部分Rを設定するとともに、当該前方部分Rのみを表す進路案内オブジェクトGを描画する。ただし、前方部分Rのうち車両Cよりも前方の部分が進路案内オブジェクトGに表されることとなり、前方部分Rのうち車両Cよりも後方の部分は進路案内オブジェクトGに表されないこととなる。

0040

以上のようにして、ステップS140またはステップS150にて進路案内オブジェクトGを描画すると、表示制御部21cの機能により制御部20は、進路案内オブジェクトGを前方画像に重畳し、当該前方画像をユーザI/F部45に表示させる(ステップS160)。車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値以上である場合、後方部分Qによって車両Cの現在の位置から前方部分Rへ進入するための進路を案内できる(図3A)。特に、車両Cが推奨レーンFを走行していない場合、レーン変更の進路を案内できる。なお、車両C(カメラ44)の位置は、常に前方画像の下辺中点に対応する。従って、進路案内オブジェクトGのうち後方部分Qを表す部分の下端は、必ず前方画像の下辺の中点に接続することとなる。

0041

一方、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値未満である場合、後方部分Qによって推奨レーンFへとレーン変更する進路を案内することを防止し、車両Cが交差点Mに接近し過ぎてすでに困難となっているレーン変更を案内することを防止できる(図3B)。

0042

(3)他の実施形態:
表示制御部21cの機能により制御部20は、車両Cが推奨レーンFおよび当該推奨レーンFに隣接する隣接レーンAを走行していない場合、隣接レーンから推奨レーンFへとレーン変更する進路であって、位置が固定された追加進路を前方部分Rの後端の後方に追加してもよい。

0043

図4は、追加進路R3が設定された道路の平面図である。進入道路区間Iの方向における追加進路R3の長さはレーン変更の推奨距離Jとされている。推奨距離Jとは、運転者が余裕をもってレーン変更ができる距離を意味し、実際のレーン変更における走行距離調査することにより設定されてもよい。なお、レーン変更における走行距離は車速が大きいほど大きくなるため、推奨距離Jは車両Cの車速が大きいほど大きく設定されてもよい。制御部20は、前方部分Rの後端の幅方向の中央位置と、隣接レーンAの幅方向の中央線上の位置であって、交差点Mまでの残距離Sが推奨距離Jと基準距離Kの合計と等しくなる位置とを接続する曲線を生成し、当該曲線を幅方向の中央とする追加進路R3を前方部分Rに追加する。なお、基準距離Kとは、交差点Mから、追加進路R3を追加していない前方部分Rの後端までの距離を意味する。制御部20は、追加進路R3の幅を、追加進路R3を追加していない前方部分Rの幅と同じ幅に設定する。例えば、制御部20は、追加進路R3の後端にて車両Cの走行方向が進入道路区間Iの方向となり、追加進路R3の長さ方向の中央にて車両Cの走行方向が進入道路区間Iの方向に対して最も大きく傾き、追加進路R3を追加していない前方部分Rの後端REにて車両Cの走行方向が進入道路区間Iの方向に戻る進路となるように追加進路R3を設定してもよい。以上のようにして追加進路R3を設定した場合、制御部20は、追加進路R3の後端に後方部分Qの前端が接続するように後方部分Qを設定する。

0044

表1は、車両Cから交差点Mまでの残距離Sと進路案内オブジェクトGが表す進路との関係を示す表である。



表1に示すように、車両Cが推奨レーンFまたは隣接レーンAを走行している場合、制御部20は、残距離Sの閾値として、交差点Mから、追加進路R3を追加していない前方部分Rの後端までの距離(K)を設定する。そして、車両Cが推奨レーンFまたは隣接レーンAを走行している状態で、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値(K)以上である場合、制御部20は、追加進路R3を追加していない前方部分R(R1+R2)と後方部分Qとを表す進路案内オブジェクトGを前方画像に重畳してユーザI/F部45に表示させる。一方、車両Cが推奨レーンFまたは隣接レーンAを走行している状態で、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値(K)未満となった場合、制御部20は、追加進路R3を追加していない前方部分R(R1+R2)を表し、後方部分Qを表さない進路案内オブジェクトGを前方画像に重畳してユーザI/F部45に表示させる。なお、制御部20は、前方画像においてレーンの区画線の像を画像認識し、当該画像認識の結果に基づいて車両Cが走行しているレーンを特定してもよい。

0045

一方、車両Cが推奨レーンFまたは隣接レーンAを走行している場合、制御部20は、残距離Sの閾値として、交差点Mから、追加進路R3を追加した前方部分Rの後端までの距離(K+J)を設定する。車両Cが推奨レーンFおよび隣接レーンAのいずれも走行していない状態で、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値(K+J)以上である場合、制御部20は、追加進路R3を追加した前方部分R(R1+R2+R3)と後方部分Qとを表す進路案内オブジェクトGを前方画像に重畳してユーザI/F部45に表示させる。
一方、車両Cが推奨レーンFおよび隣接レーンAのいずれも走行していない状態で、車両Cから交差点Mまでの残距離Sが閾値(K+J)未満となった場合、制御部20は、追加進路R3を追加した前方部分R(R1+R2+R3)を表し、後方部分Qを表さない進路案内オブジェクトGを前方画像に重畳してユーザI/F部45に表示させる。

0046

以上説明した他の実施形態の構成においては、追加進路R3が追加された前方部分Rによって、隣接レーンAから推奨レーンFへのレーン変更の進路を案内できる。追加進路R3は、道路上にて位置が固定されるため、車両Cの位置に依存して走行が困難な形状となることを防止できる。従って、隣接レーンAから推奨レーンFへのレーン変更の進路として走行が困難な進路を案内することを防止できる。また、追加進路R3を前方部分Rに追加することにより、追加進路R3を追加した前方部分R(R1+R2+R3)の後端を、追加進路R3を追加しない場合よりも手前側に設定できる。従って、隣接レーンAから推奨レーンFへのレーン変更の進路として走行が困難な進路を案内することを防止できる。また、追加進路R3を前方部分Rに追加することにより、追加進路Rを追加しない場合よりも前方部分Rの後端の位置を手前側に設定できる。従って、車両Cが隣接レーンAを走行していない場合、すなわち車両Cが隣接レーンAを走行している場合よりも推奨レーンFまでのレーン変更の回数が多くなる場合に、後端の位置が手前側に設定された前方部分Rによって早い段階から無理のないレーン変更の進路を取るべきことを案内できる。

0047

例えば、図4にて破線で示すように、車両Cが推奨レーンFおよび隣接レーンAを走行していない場合、追加部分R3を追加していない前方部分Rの後端REよりも手前を車両Cが走行していても、追加部分R3を追加していない前方部分Rの後端REに接続する後方部分Qは走行が困難なレーン変更の進路となり得る。これに対して、前方部分Rに追加部分R3を追加することにより、後方部分Qによって走行が困難なレーン変更の進路を案内することを防止できる。

0048

本発明において、前方部分Rは、少なくとも後端が道路に固定されていればよく、必ずしも全体が道路に固定されていなくてもよい。例えば、退出部分R2が長さや位置が車両Cの位置に応じて変化してもよい。さらに、前方部分Rは、矢印形状でなくてもよく、少なくとも後端から前方に延びる線状の進路であればよい。また、前方部分Rや後方部分Qは必ずしも路面の高さに設定されなくてもよく、路面から所定の高さ(例えばカメラ44よりも上方の高さ)に設定されてもよい。さらに、制御部20は、必ずしも地図座標系において後方部分Qを設定し、当該後方部分Qを表す進路案内オブジェクトGを描画しなくてもよい。後方部分Qの後端は車両C(カメラ44)の位置に対応するため、進路案内オブジェクトGのうち、後方部分Qに対応する部分の下端は前方画像の下辺の中点に接続することとなる。従って、制御部20は、位置変換テーブルを参照して、前方部分Rの後端REに対応する前方画像内の位置を取得し、当該取得した位置と前方画像の下辺の中点とを接続する線を生成し、当該線上に後方部分Qを設定してもよい。

0049

本発明は、推奨レーンを取得する推奨レーン取得手段と、車両から交差点までの残距離が所定の閾値以上である場合、推奨レーン上にて少なくとも後端が固定された進路である前方部分と、車両が走行している位置と前方部分の後端とを接続する進路である後方部分とを表す進路案内オブジェクトを車両の前方風景に重畳して表示部に表示させ、残距離が閾値未満である場合、前方部分を表し、後方部分を表さない進路案内オブジェクトを生成し、当該進路案内オブジェクトを前方風景に重畳して表示部に表示させる表示制御手段と、を備えていればよく、上述した実施形態とは異なる態様で実現されてもよい。

0050

推奨レーンとは、交差点に到達するまでに車両が走行すべきレーンである。従って、推奨レーンと異なるレーンを走行している車両において、推奨レーンは、交差点に到達するまでにレーン変更を完了させるべきレーン変更先のレーンとなる。推奨レーンは、例えば交差点から退出予定の道路区間へと退出できるレーンであってもよい。退出予定の道路区間とは、予め探索された走行予定経路上の道路区間であってもよい。前方部分は、少なくとも後端が推奨レーン上にて固定された進路であればよく、推奨レーン上の後端から前方に延びる進路であればよい。前方部分は、全体が推奨レーン上に存在する進路であってもよいし、前方側の部分が交差点から退出予定の道路区間へ向けて延びる進路であってもよい。前方部分の後端とは、前方部分の後方側(手前側)の端の位置であり、当該前方部分上を車両が最初に走行する位置である。なお、固定とは、道路上における位置が一定であることを意味し、特に車両の位置に非依存であることを意味する。

0051

後方部分は、車両が走行している位置から前方部分の後端までの進路であり、前端が前方部分の後端に接続し、後端が車両が走行している位置に接続する進路である。進路案内オブジェクトは、走行予定の車両の進路を表す画像であればよく、前方風景に映り込んでいる領域内における車両の進路を表す画像であればよい。なお、進路案内オブジェクトは、進路を表す連続または不連続の線状の図形であってもよいし、矢印状の画像であってもよい。

0052

前方風景とは、車両から前方を見た風景であればよく、車載カメラによって前方を撮影した風景であってもよいし、地図情報に基づいて描画した風景であってもよいし、運転者が視認している実風景であってもよい。表示制御手段は、前方風景を表す前方画像を取得し、当該前方画像上に進路案内オブジェクトを重畳するとともに、当該進路案内オブジェクトが重畳された前方画像を表示部に表示させてもよい。また、表示部は、運転者がフロントガラス越しに見る前方風景(実風景)に重なるように設置されたヘッドアップディスプレイ(Head-Up Display)であってもよい。表示制御手段は、ヘッドアップディスプレイに進路案内オブジェクトを表示させることにより、進路案内オブジェクトを前方風景に重畳してもよい。

0053

表示制御手段は、車両から交差点までの残距離が閾値以上である場合、後方部分を表す進路案内オブジェクトを表示し、当該残距離が閾値未満である場合、後方部分を表さない進路案内オブジェクトを表示する。ここで、前方風景は車両よりも前方の風景であるため、進路案内オブジェクトのうち車両よりも後方側の進路を表す部分は前方風景に重畳されなくなる。従って、車両から交差点までの残距離が閾値未満となるタイミングと、後方部分が車両よりも後方側となるタイミングとを一致させることにより、後方部分が車両よりも後方側となると同時に、後方部分を表さない進路案内オブジェクトへと遷移させることができる。従って、進路案内オブジェクトが後方部分を表さなくなったとしても、車両よりも後方側の進路が表されなくなったに過ぎず、後方部分を表さない進路案内オブジェクトへと遷移することによる違和感を防止できる。

0054

ただし、必ずしも交差点から前方部分の後端までの距離と、残距離の閾値とを同じ値に設定しなくてもよく、交差点から前方部分の後端までの長さよりも残距離の閾値を大きく設定してもよい。この場合、車両から交差点までの残距離が閾値と一致したタイミングで、すなわち車両が後方部分の前端をまだ通過していないタイミングで、後方部分を表す状態から後方部分を表さない状態へと進路案内オブジェクトが遷移することとなる。つまり、車両よりも前方に存在する後方部分が、前方画像上に表れていた状態から、前方画像上から消失する状態へと遷移することとなる。この遷移(後方部分の消失)が急激となり運転者に違和感を生じさせないように、車両から交差点までの残距離が閾値から所定距離以内となる期間において、進路案内オブジェクトのうち後方部分を表す部分の長さや濃度を徐々に小さくしていってもよい。

0055

また、表示制御手段は、車両から交差点までの残距離が所定の基準距離となる推奨レーン内の位置に前方部分の後端を設定してもよい。これにより、車両の位置に拘わらず、車両から交差点までの残距離が基準距離となる位置までに前方部分の後端に進入するように案内できる。すなわち、少なくとも車両から交差点までの残距離が基準距離となる位置までに、推奨レーンへとレーン変更すべきことを案内できる。例えば、基準距離は、推奨レーンへのレーン変更を完了させるべき位置に基づいて設定されてもよい。例えば交差点の手前において推奨レーンへのレーン変更が禁止される禁止区間が設けられている場合に、当該禁止区間の長さよりも基準距離を大きく設定してもよい。さらに、推奨レーン上において、交差点における運転操作準備期間が十分に確保されるように基準距離が設定されてもよい。例えば、表示制御手段は、車速が大きいほど基準距離を大きく設定してもよいし、交差点における運転操作(退出予定方向)に応じて基準距離を設定してもよい。

0056

さらに、表示制御手段は、車両が推奨レーンおよび当該推奨レーンに隣接する隣接レーンを走行していない場合、隣接レーンから推奨レーンへとレーン変更する進路であって、位置が固定された追加進路を前方部分の後端の後方に追加してもよい。追加進路が追加された前方部分によって、隣接レーンから推奨レーンへのレーン変更の進路を案内できる。追加進路は、道路上にて位置が固定されるため、車両の位置に依存して走行が困難な形状となることを防止できる。従って、隣接レーンから推奨レーンへのレーン変更の進路として走行が困難な進路を案内することを防止できる。また、追加進路を前方部分に追加することにより、追加進路を追加しない場合よりも前方部分の後端の位置を手前側に設定できる。従って、車両が隣接レーンを走行していない場合、すなわち車両が隣接レーンを走行している場合よりも推奨レーンまでのレーン変更の回数が多くなる場合に、後端の位置が手前側に設定された前方部分によって早い段階から無理のないレーン変更の進路を取るべきことを案内できる。

0057

また、進路案内オブジェクトは、道路の路面に形成された前方部分を表してもよい。これにより、路面に形成されたペイントのように前方部分を表現できる。むろん、車両から交差点までの残距離が閾値以上である場合、進路案内オブジェクトは、路面に形成された後方部分も表してもよい。

0058

10…ナビゲーション装置、20…制御部、21…進路案内表示プログラム、21a…ナビゲーション部、21b…推奨レーン取得部、21c…表示制御部、30…記録媒体、30a…地図情報、41…GPS受信部、42…車速センサ、43…ジャイロセンサ、44…カメラ、45…ユーザI/F部、A…隣接レーン、C…車両、F…推奨レーン、G…進路案内オブジェクト、I…進入道路区間、J…推奨距離、K…基準距離、M…交差点、O…退出道路区間、Q…後方部分、R…前方部分、R1…進入部分、R2…退出部分、R3…追加進路、RE…後端、S…残距離、Z…中央位置。

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