JP2007322283A

JP2007322283A - Drawing system

Info

Publication number: JP2007322283A
Application number: JP2006153884A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Kubota; 智氣窪田; Hidefumi Okabe; 英文岡部
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drawing system allowing a driver to obviously know at first glance the traveling direction about a district sign at an intersection. SOLUTION: A navigation ECU 3 recognizes the district sign in a picked-up image of a forward image pickup camera 14 by image processing on the basis of sign information such as absolute positional coordinates of the district sign on a map and height information of the district sign from the ground, and recognizes the district name matching with the traveling direction of an own vehicle and an arrow mark by pattern matching or the like (S6). The navigation ECU 3 acquires precise relative positional relationship between the own vehicle and the district name or the arrow mark matching with the traveling direction on the district sign in the picked-up image, calculates coordinate data of a drawing target position for drawing a mark of a prescribed irradiation shape indicating the district name or the arrow mark, determines a laser irradiation angle from the own vehicle position or the own vehicle direction, and draws the mark of the prescribed irradiation shape by a laser drawing device 4 (S7 to S9). COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に搭載されて道路上に設けられる方面標識に所定形状のマークを描画して交差点での進行方向を案内する描画システムに関するものである。 The present invention relates to a drawing system for drawing a mark of a predetermined shape on a direction sign provided on a road mounted on a vehicle and guiding the traveling direction at an intersection.

従来より、車両に搭載されて道路上に設けられる方面標識の案内を行う装置が種々提案されている。
例えば、車両が交差点における各分岐方向の行く先を示す方面標識に接近した場合に、表示画面に方面標識を表示し、また、音声による案内で案内経路に方面標識が存在することを運転者に知らせるナビゲーション装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３３７３５９号公報（段落（０００７）〜（００４１）、図１〜図２９） Conventionally, various devices for guiding a direction sign mounted on a vehicle and provided on a road have been proposed.
For example, when a vehicle approaches a direction sign indicating where to go in each branch direction at an intersection, the direction sign is displayed on the display screen, and the driver is informed that a direction sign exists in the guidance route by voice guidance. There is a navigation device (see, for example, Patent Document 1).
JP 11-337359 A (paragraphs (0007) to (0041), FIGS. 1 to 29)

しかしながら、前記した特許文献１に記載されたナビゲーション装置では、表示画面に方面標識を表示した場合には、運転者は前方から目を逸らす必要があり、また、音声による案内では案内内容を聞いて、理解する必要があるという問題がある。 However, in the navigation device described in Patent Document 1 described above, when a direction sign is displayed on the display screen, the driver needs to look away from the front. There is a problem that needs to be understood.

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、運転者が前方から目を逸らす必要がなく、また、音声による案内の内容を理解するまでもなく、一目瞭然で方面標識に関する交差点での進行方向を知ることが可能となる描画システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is not necessary for the driver to look away from the front, and it is not necessary to understand the contents of the voice guidance, so that the direction is obvious. An object of the present invention is to provide a drawing system capable of knowing a traveling direction at an intersection regarding a sign.

前記目的を達成するため請求項１に係る描画システムは、自車位置を検出する自車位置検出手段（３２、１１、１２、１３、１５）と、交差点の位置情報を含む地図情報を記憶する地図情報記憶手段（３３）と、道路上に設けられる方面標識の位置情報と進行方向に関する進行方向情報とを含む標識情報を記憶する標識情報記憶手段（３６）と、目的地までの経路を探索する経路探索手段（３、３３）と、前記自車位置と前記地図情報とに基づいて前記経路上の交差点への接近を検出する交差点接近検出手段（３、３２、３３）と、前記交差点接近検出手段の検出結果に基づいて自車両が接近する交差点に関する前記標識情報を取得する標識情報取得手段（３、３６）と、自車両の前方を撮像する撮像手段（１４）と、前記交差点接近検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段による撮像画像内の方面標識を認識する認識手段（３）と、前記認識手段による認識結果に基づいて自車両と前記方面標識との相対位置を算出する相対位置算出手段（３）と、前記経路に基づいて前記標識情報取得手段によって取得された標識情報から自車両が接近する交差点での進行方向に合致する進行方向情報を選択する進行方向情報選択手段（３）と、前記相対位置算出手段によって算出した自車両と前記方面標識との相対位置に基づいて前記進行方向情報選択手段によって選択された進行方向情報を指し示す所定形状のマークを道路上に設けられる方面標識上に描画する描画手段（３、３１、３４、４）と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the object, the drawing system according to claim 1 stores own vehicle position detecting means (32, 11, 12, 13, 15) for detecting the own vehicle position, and map information including position information of the intersection. Map information storage means (33), sign information storage means (36) for storing sign information including the position information of the direction sign provided on the road and the traveling direction information relating to the traveling direction, and searching for a route to the destination A route search means (3, 33) for performing an approach, an intersection approach detection means (3, 32, 33) for detecting an approach to the intersection on the route based on the vehicle position and the map information, and the intersection approach Sign information acquisition means (3, 36) for acquiring the sign information related to the intersection approached by the own vehicle based on the detection result of the detection means, imaging means (14) for imaging the front of the own vehicle, and detection of approach to the intersection hand Recognizing means (3) for recognizing the direction marker in the image taken by the imaging means based on the detection result of the image, and the relative position for calculating the relative position of the host vehicle and the direction sign based on the recognition result by the recognizing means A calculation means (3) and a traveling direction information selection means (3) for selecting traveling direction information that matches the traveling direction at the intersection where the host vehicle approaches from the sign information acquired by the sign information acquisition means based on the route. And a mark having a predetermined shape indicating the traveling direction information selected by the traveling direction information selecting unit based on the relative position between the host vehicle and the direction sign calculated by the relative position calculating unit. And a drawing means (3, 31, 34, 4) for drawing on the sign.

また、請求項２に係る描画システムは、請求項１に記載の描画システム（１）において、前記標識情報は、前記方面標識の高さ情報を含み、前記認識手段（３）は、前記高さ情報に基づいて前記撮像画像内の方面標識を認識する範囲を決定することを特徴とする。 The drawing system according to claim 2 is the drawing system (1) according to claim 1, wherein the sign information includes height information of the direction sign, and the recognition means (3) The range for recognizing the direction marker in the captured image is determined based on the information.

更に、請求項３に係る描画システムは、請求項１又は請求項２に記載の描画システム（１）において、前記進行方向情報は、前記交差点から進行する各進行方向と該各進行方向に対応する各方面名称とを含むことを特徴とする。 Furthermore, the drawing system according to claim 3 is the drawing system (1) according to claim 1 or 2, wherein the traveling direction information corresponds to each traveling direction traveling from the intersection and each traveling direction. Each direction name is included.

前記構成を有する請求項１に係る描画システムでは、自車位置と地図情報とに基づいて、探索した目的地までの経路上における交差点への接近を検出する。また、道路上に設けられる方面標識の位置情報と進行方向に関する進行方向情報とを含む標識情報を記憶しており、探索した経路上における交差点への接近を検出した場合には、該交差点に関する標識情報を取得する。そして、探索した経路に基づいて、この取得した標識情報から自車両が接近する交差点での進行方向に合致する進行方向情報を選択する。また、探索した経路上における交差点への接近を検出した場合には、自車両の前方を撮像する撮像手段により撮像画像内の方面標識を認識して、自車両と前方の方面標識との相対位置を算出する。そして、この算出した自車両と方面標識との相対位置に基づいて、この方面標識上に、交差点に関する標識情報から選択した進行方向情報を指し示す所定形状のマークを描画する。
これにより、自車両が探索された経路上の交差点に関する方面標識に接近した場合には、自車両の前方を撮像する撮像手段により撮像画像内の方面標識が認識されて、この方面標識上の自車両の進行方向に合致する進行方向情報を指し示す所定形状のマークが描画されるため、運転者は、前方の方面標識上に描画された所定形状のマークに基づいて、進路変更をすることが可能となり、前方から目を逸らす必要がなく、一目瞭然でこの方面標識に関する交差点での進行方向を知ることが可能となる。 In the drawing system according to claim 1 having the above configuration, the approach to the intersection on the route to the searched destination is detected based on the vehicle position and the map information. Further, it stores sign information including the position information of the direction sign provided on the road and the traveling direction information related to the traveling direction. When approaching the intersection on the searched route is detected, the sign related to the intersection is detected. Get information. Then, based on the searched route, travel direction information that matches the travel direction at the intersection where the host vehicle approaches is selected from the acquired sign information. Further, when the approach to the intersection on the searched route is detected, the direction sign in the captured image is recognized by the imaging means for imaging the front of the own vehicle, and the relative position between the own vehicle and the front direction sign Is calculated. Based on the calculated relative position between the host vehicle and the direction sign, a mark having a predetermined shape indicating the traveling direction information selected from the sign information related to the intersection is drawn on the direction sign.
As a result, when the host vehicle approaches a direction sign relating to the intersection on the searched route, the direction sign in the captured image is recognized by the imaging unit that images the front of the host vehicle, and the self-sign on the direction sign is detected. Since a mark with a predetermined shape indicating the traveling direction information matching the traveling direction of the vehicle is drawn, the driver can change the course based on the mark with the predetermined shape drawn on the front direction sign Therefore, it is not necessary to look away from the front, and it becomes clear at a glance and it is possible to know the direction of travel at the intersection regarding this direction sign.

また、請求項２に係る描画システムでは、撮像手段による撮像画像内の方面標識を認識する認識手段は、標識情報に含まれる方面標識の高さ情報に基づいて、この撮像画像内の方面標識を認識する範囲を決定するため、方面標識の認識処理の高速化を図ることができ、自車両と方面標識との相対位置をより正確に算出することが可能となる。 In the drawing system according to claim 2, the recognizing unit for recognizing the direction marker in the captured image by the imaging unit recognizes the direction marker in the captured image based on the height information of the direction marker included in the marker information. Since the recognition range is determined, the direction sign recognition process can be speeded up, and the relative position between the vehicle and the direction sign can be calculated more accurately.

更に、請求項３に係る描画システムでは、進行方向情報には、交差点から進行する各進行方向と該各進行方向に対応する各方面名称とが含まれるため、方面標識上に表示される各方面名称から、自車両の進行方向に合致する方面名称を選択して、所定形状のマークで指し示すことが可能となり、運転者は、前方から目を逸らすことなく、この方面標識に関する交差点での進行方向を更に容易に知ることが可能となる。 Furthermore, in the drawing system according to claim 3, since the traveling direction information includes each traveling direction traveling from the intersection and each direction name corresponding to each traveling direction, each direction displayed on the direction sign From the name, it is possible to select a direction name that matches the traveling direction of the host vehicle and point it with a mark of a predetermined shape, and the driver can proceed to the direction of intersection at this intersection without looking away from the front Can be more easily known.

以下、本発明に係る描画システムをレーザー描画システムについて具体化した一実施例に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, a drawing system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on an embodiment in which a laser drawing system is embodied.

先ず、本実施例に係るレーザー描画システムの概略構成について図１に基づいて説明する。図１は本実施例に係るレーザー描画システム１を示したブロック図である。 First, a schematic configuration of a laser drawing system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a laser drawing system 1 according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施例に係るレーザー描画システム１は、ナビゲーション装置２と、このナビゲーション装置２に対して電気的に接続されたレーザー描画装置４を基本にして構成され、各制御装置に対して所定の周辺機器が接続されている。
また、ナビゲーション装置２は、車両の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、液晶ディスプレイ１７に地図や目的地までの探索経路を表示すると共に、スピーカ１８によって経路案内に関する音声ガイダンスを出力する。また、ナビゲーション装置２は、所定の条件を満たした場合には、レーザー描画装置４に制御信号を送信して進行方向前方の道路上に設けられた交差点における各分岐方向の行く先を示す方面標識に、自車両の進行方向に合致する方面名称等を指し示す所定照射形状のマークを描画する等のレーザー描画処理を行う。また、レーザー描画装置４は、自車両のフロントグリルの車幅方向中央部から視認可能なレーザー光を前方路面上又は前方の道路標識上に照射方向又は照射範囲又は照射光量又は色彩等を変更して照射することが可能に構成されている。 As shown in FIG. 1, a laser drawing system 1 according to this embodiment is configured based on a navigation device 2 and a laser drawing device 4 electrically connected to the navigation device 2. Is connected to a predetermined peripheral device.
The navigation device 2 is provided on the center console or panel surface of the vehicle interior, displays a map and a search route to the destination on the liquid crystal display 17, and outputs voice guidance regarding route guidance through the speaker 18. In addition, the navigation device 2 transmits a control signal to the laser drawing device 4 when a predetermined condition is satisfied, and displays a direction sign indicating a destination of each branch direction at an intersection provided on a road ahead in the traveling direction. Then, a laser drawing process such as drawing a mark having a predetermined irradiation shape indicating a direction name or the like that matches the traveling direction of the host vehicle is performed. Further, the laser drawing device 4 changes the irradiation direction, irradiation range, irradiation light amount, color, etc. of the laser beam visible from the center of the front grill of the host vehicle on the front road surface or the front road sign. It is possible to irradiate.

次に、ナビゲーション装置２を構成する各構成要素について説明する。
ナビゲーション装置２は、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションＥＣＵ（Electronic Control Unit）３と、ステアリングセンサ１１と、ＧＰＳ１３と、３Ｄ加速度センサ１５と、車両室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、地図や目的地までの探索経路を表示する液晶ディスプレイ１７と、経路案内等に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ１８と、道路交通情報センタ（ＶＩＣＳ（登録商標）：ＶｅｈｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）等の情報センタとの間で通信を行う通信装置１９と、から構成されている。また、ナビゲーションＥＣＵ３には、自車両の走行速度を検出する車速センサ１２、ルームミラー付近に固定されたＣＣＤ（ステレオ）カメラ等の画像処理により進行方向前方の道路上に設けられた方面標識との相対位置・方面標識の高さ・方面標識上の交差点の各進行方向の方面名称等を検出するための前方撮像用カメラ１４、及び、レーザ描画装置４が接続されている。 Next, each component which comprises the navigation apparatus 2 is demonstrated.
The navigation device 2 includes a navigation ECU (Electronic Control Unit) 3, a steering sensor 11, a GPS 13, a 3D acceleration sensor 15, and a center console or panel in a vehicle compartment that perform various arithmetic processes based on input information. A liquid crystal display 17 that is provided on the surface and displays a map and a search route to a destination, a speaker 18 that outputs voice guidance related to route guidance, and a road traffic information center (VICS (registered trademark): Vehicle Information and Communication System) ) Etc., and a communication device 19 that communicates with an information center. Further, the navigation ECU 3 includes a vehicle speed sensor 12 for detecting the traveling speed of the host vehicle, and a direction sign provided on the road ahead in the traveling direction by image processing such as a CCD (stereo) camera fixed near the rearview mirror. A front imaging camera 14 for detecting the relative position, the height of the direction marker, the name of the direction of each traveling direction of the intersection on the direction marker, and the laser drawing device 4 are connected.

このナビゲーションＥＣＵ３は、通常の経路探索及び経路案内の処理の他に、後述のように、進行方向前方の道路上に設けられた方面標識の各進行方向を示す矢印マークや各進行方向の方面名称のうちの自車両の進行方向に合致する方面名称や矢印マークに視認可能なレーザー光で所定照射形状のマークを描画するレーザー描画処理等を行う電子制御ユニットである。尚、ナビゲーションＥＣＵ３の詳細な構成については後述する。
また、ナビゲーションＥＣＵ３は、ステアリングセンサ１１、ＧＰＳ１３、３Ｄ加速度センサ１５等によって現在の自車両の位置（以下、「自車位置」という。）、方位、所定地点からの走行距離等を検出することが可能となっている。 In addition to the normal route search and route guidance processing, the navigation ECU 3 uses, as will be described later, an arrow mark indicating each traveling direction of a direction sign provided on the road ahead in the traveling direction and a direction name of each traveling direction. It is an electronic control unit that performs a laser drawing process for drawing a mark having a predetermined irradiation shape with a laser beam that can be visually recognized on a direction name or an arrow mark that matches the traveling direction of the vehicle. The detailed configuration of the navigation ECU 3 will be described later.
Further, the navigation ECU 3 can detect the current position of the host vehicle (hereinafter referred to as “own vehicle position”), direction, travel distance from a predetermined point, and the like by the steering sensor 11, the GPS 13, the 3D acceleration sensor 15, and the like. It is possible.

具体的には、ステアリングセンサ１１は自車両の舵（だ）角を検出する。ここで、ステアリングセンサ１１としては、例えば、ステアリングホイール（図示せず）の回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。また、ＧＰＳ１３は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することにより、地球上における自車両の現在地及び現在時刻を検出することによって自車方位を検出する。そして、３Ｄ加速度センサ１５は、自車両の３軸方向の加速度を検出する。また、３Ｄ加速度センサ１５によって検出された加速度を積分することにより、３軸方向の自車速度、自車両の移動距離を検出することができる。 Specifically, the steering sensor 11 detects the rudder angle of the host vehicle. Here, as the steering sensor 11, for example, an optical rotation sensor attached to a rotating portion of a steering wheel (not shown), a rotation resistance sensor, an angle sensor attached to a wheel, or the like is used. Further, the GPS 13 detects the vehicle direction by detecting the current location and the current time of the vehicle on the earth by receiving radio waves generated by the artificial satellite. The 3D acceleration sensor 15 detects the acceleration in the three-axis direction of the host vehicle. Further, by integrating the acceleration detected by the 3D acceleration sensor 15, it is possible to detect the own vehicle speed and the moving distance of the own vehicle in the three-axis directions.

また、ナビゲーションＥＣＵ３は、ナビゲーション装置２の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵの他に、ＣＰＵが各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるＲＡＭや、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、探索した誘導経路から各案内交差点での右折・左折・直進等の進行方向を決定して案内する経路案内処理プログラム、後述の進行方向前方の道路上に設けられた方面標識の各進行方向を示す矢印マークや各進行方向の方面名称のうちの自車両の進行方向に合致する方面名称や矢印マークに視認可能なレーザー光で所定照射形状のマークを描画するレーザー描画処理プログラム（図２参照）等が記録されたＲＯＭ等の内部記憶装置を備えている。尚、前記ＲＡＭ、ＲＯＭ等としては半導体メモリ、磁気コア等が使用される。そして、演算装置及び制御装置としては、ＣＰＵに代えてＭＰＵ等を使用することも可能である。 The navigation ECU 3 is used as a working memory when the CPU performs various arithmetic processes in addition to the arithmetic unit that controls the entire navigation device 2 and the CPU as the control unit. In addition to RAM, which stores route data, and control programs, the route to the destination is searched, and the guidance direction is determined by determining the direction of right turn, left turn, straight ahead, etc. at each guidance intersection from the searched guidance route Route guidance processing program, arrow mark indicating each traveling direction of a direction sign provided on the road ahead in the traveling direction described later, and a direction name or arrow that matches the traveling direction of the own vehicle among the direction names of each traveling direction A ROM in which a laser drawing processing program (see FIG. 2) for drawing a mark having a predetermined irradiation shape with a laser beam visible on the mark is recorded. And a internal storage device. As the RAM, ROM, etc., a semiconductor memory, a magnetic core, etc. are used. As the arithmetic device and the control device, an MPU or the like can be used instead of the CPU.

また、ナビゲーションＥＣＵ３には、照射位置決定部３１、自車位置判定部３２、地図情報ＤＢ３３、レーザー照射角決定部３４、自車両姿勢判定部３５、標識情報ＤＢ３６を備え、ステアリングセンサ１１、車速センサ１２、ＧＰＳ１３、前方撮像用カメラ１４、３Ｄ加速度センサ１５等から取得した情報に基づいて各種制御を行う。 The navigation ECU 3 includes an irradiation position determination unit 31, a host vehicle position determination unit 32, a map information DB 33, a laser irradiation angle determination unit 34, a host vehicle attitude determination unit 35, and a sign information DB 36. The steering sensor 11, the vehicle speed sensor 12, various controls are performed based on information acquired from the GPS 13, the front imaging camera 14, the 3D acceleration sensor 15, and the like.

ここで、照射位置決定部３１は、標識情報ＤＢ３６に格納されている方面標識の各進行方向を示す矢印マークや各進行方向の方面名称と、前方撮像用カメラ１４による方面標識との相対位置・方面標識の高さ・方面標識上の交差点の各進行方向の方面名称等の画像認識データとに基づいて、自車両が接近する交差点の進行方向に合致する方面名称や矢印マークを選択して、方面標識上の方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークを描画する描画目標位置の座標データを算出して決定する。
また、自車位置判定部３２は、ステアリングセンサ１１、車速センサ１２、ＧＰＳ１３、３Ｄ加速度センサ１５から取得される各情報に基づいて、自車両の現在の絶対位置（緯度・経度）を検出する。 Here, the irradiation position determination unit 31 has an arrow mark indicating each traveling direction of the direction sign stored in the sign information DB 36, a direction name of each traveling direction, and a relative position of the direction sign by the front imaging camera 14. Based on the height of the direction sign and the image recognition data such as the direction name of each traveling direction of the intersection on the direction sign, select the direction name and arrow mark that matches the traveling direction of the intersection where the vehicle approaches, Coordinate data of a drawing target position for drawing a mark of a predetermined irradiation shape indicating a direction name or an arrow mark on the direction sign is calculated and determined.
The own vehicle position determination unit 32 detects the current absolute position (latitude / longitude) of the own vehicle based on each information acquired from the steering sensor 11, the vehicle speed sensor 12, the GPS 13, and the 3D acceleration sensor 15.

また、地図情報ＤＢ３３は、経路案内及び地図表示に必要な各種情報から構成されており、例えば、各新設道路を特定するための新設道路情報、地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、ノード点に関するノードデータ、施設の一種である道路（リンク）に関するリンクデータ、経路を探索するための探索データ、施設の一種である店舗等のＰＯＩ（ＰｏｉｎｔｏｆＩｎｔｅｒｅｓｔ）に関する店舗データ、交差点の手前の道路上に設けられる方面標識の位置座標や方面標識の識別コード等に関する方面標識データ、地点を検索するための検索データ等から構成されている。また、地図情報ＤＢ３３の内容は、不図示の地図情報配信センタから通信装置１９を介して配信された更新情報をダウンロードすることによって更新される。 The map information DB 33 includes various information necessary for route guidance and map display. For example, new map information for specifying each new road, map display data for displaying a map, and each intersection. Intersection data, node data related to node points, link data related to roads (links) as a type of facility, search data for searching for routes, store data related to POI (Point of Interest) such as stores as types of facilities, intersections It consists of direction sign data relating to the position coordinates of the direction sign provided on the road in front of the road, the identification code of the direction sign, search data for searching for the point, and the like. The contents of the map information DB 33 are updated by downloading update information distributed from a map information distribution center (not shown) via the communication device 19.

また、レーザー照射角決定部３４は、照射位置決定部３１により決定された方面標識上の自車両が接近する交差点での進行方向に合致する方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークを描画する描画目標位置と、自車位置判定部３２により判定された交差点での自車両の座標位置データと、自車両姿勢判定部３５により判定された交差点での自車両の向きを表す方位情報とに基づいて所定照射形状のマークを方面標識上に描画するレーザ照射角度を算出して決定する。
また、自車両姿勢判定部３５は、ステアリングセンサ１１、車速センサ１２、ＧＰＳ１３、３Ｄ加速度センサ１５から取得される各情報に基づいて、自車両の現在の方位角度等を検出する。 In addition, the laser irradiation angle determination unit 34 draws a mark of a predetermined irradiation shape indicating a direction name or an arrow mark that matches the traveling direction at the intersection approached by the host vehicle on the direction sign determined by the irradiation position determination unit 31. The drawing target position, the coordinate position data of the host vehicle at the intersection determined by the host vehicle position determination unit 32, and the direction information indicating the direction of the host vehicle at the intersection determined by the host vehicle posture determination unit 35. Based on this, a laser irradiation angle for drawing a mark having a predetermined irradiation shape on the direction marker is calculated and determined.
The host vehicle attitude determination unit 35 detects the current azimuth angle of the host vehicle based on each information acquired from the steering sensor 11, the vehicle speed sensor 12, the GPS 13, and the 3D acceleration sensor 15.

更に、標識情報ＤＢ３６は、各方面標識の識別コード、各方面標識から行き先方向を示す交差点までの距離、各方面標識の地図上での絶対位置座標（例えば、緯度・経度である。）、各方面標識の地上からの高さ情報（進行方向情報）、各方面標識に表示されている交差点から進行する各進行方向と該各進行方向に対応する各方面名称（進行方向情報）、各方面標識に表示されている交差点から進行する各進行方向を表す矢印マーク（進行方向情報）等に関する各方面標識に対応する標識情報から構成されている。
例えば、標識情報ＤＢ３６には、各方面標識に表示されている交差点から進行する各進行方向と該各進行方向に対応する各方面名称（進行方向情報）として、「左折は渋谷」、「直進は新宿」、「右折は上野」等が格納されると共に、各方面名称「渋谷」、「新宿」、「上野」の表示されている方面標識上の位置情報等（進行方向情報）も格納されている。また、標識情報ＤＢ３６には、「左矢印」、「直進矢印」、「右矢印」（進行方向情報）等が格納されると共に、各矢印マークの方面標識上の位置情報（進行方向情報）等も格納されている。 Further, the sign information DB 36 includes an identification code of each direction sign, a distance from each direction sign to the intersection indicating the destination direction, absolute position coordinates (for example, latitude and longitude) on the map of each direction sign, and each. Height information from the ground of the direction sign (travel direction information), each travel direction traveling from the intersection displayed on each direction sign, each direction name corresponding to each travel direction (travel direction information), each direction sign Is composed of sign information corresponding to each direction sign relating to an arrow mark (travel direction information) indicating each travel direction traveling from the intersection displayed in FIG.
For example, in the sign information DB 36, “left turn is Shibuya”, “straight turn is straight” as each traveling direction that proceeds from the intersection displayed on each direction sign and each direction name (traveling direction information) corresponding to each traveling direction. “Shinjuku”, “Right turn Ueno”, etc. are stored, as well as location information (direction information) on the direction signs displaying each direction name “Shibuya”, “Shinjuku”, “Ueno” Yes. The sign information DB 36 stores “left arrow”, “straight arrow”, “right arrow” (travel direction information), and the like, and position information (travel direction information) on the direction sign of each arrow mark. Is also stored.

ここで、特に地図表示データとしては、１０ｋｍ×１０ｋｍで区画された２次メッシュをベースに４分割（長さ１／２）、１６分割（１／４）、６４分割（１／８）されたユニットで構成されており、各ユニットのデータ量が略同レベルになるように、各地のユニットが設定されている。最も小さい６４分割サイズのユニットは、約１．２５ｋｍ四方の大きさである。 Here, in particular, the map display data is divided into 4 (length 1/2), 16 (1/4), and 64 (1/8) based on a secondary mesh partitioned by 10 km × 10 km. Each unit is configured so that the data amount of each unit is approximately the same level. The smallest 64 division size unit is about 1.25 km square.

また、ノードデータとしては、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等も含む）、各道路に曲率半径等に応じて所定の距離ごとに設定されたノード点の座標（位置）、ノードが交差点に対応するノードであるか等を表すノード属性、ノードに接続するリンクの識別番号であるリンクＩＤのリストである接続リンク番号リスト、ノードにリンクを介して隣接するノードのノード番号のリストである隣接ノード番号リスト、各ノード点の高さ（高度）等に関するデータ等が記録される。 Node data includes actual road branch points (including intersections, T-junctions, etc.), node point coordinates (positions) set for each road according to the radius of curvature, etc., nodes A node attribute indicating whether or not is a node corresponding to an intersection, a connection link number list which is a list of link IDs which are identification numbers of links connected to the node, and a list of node numbers of nodes adjacent to the node via the link Are recorded on the adjacent node number list, the height (altitude) of each node point, and the like.

また、リンクデータとしては、道路を構成する各リンクに関してリンクの属する道路の幅員、勾（こう）配、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所、踏切り等を表すデータが、コーナに関して、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口及び出口等を表すデータが、道路属性に関して、降坂路、登坂路等を表すデータが、道路種別に関して、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速自動車国道、都市高速道路、一般有料道路、有料橋等の有料道路を表すデータがそれぞれ記録される。更に、有料道路に関して、有料道路の入口及び出口の取付道（ランプウェイ）、料金所（インターチェンジ）等に関するデータが記録される。 Link data includes the width of the road to which the link belongs, the gradient, the cant, the bank, the road surface condition, the number of lanes on the road, the number of lanes decreasing, and the width of the link data. The data indicating the radius, crossing, T-junction, corner entrance and exit, etc. with respect to the corner, data representing the downhill road, uphill road, etc. In addition to roads such as national roads, prefectural roads, narrow streets, etc., data representing toll roads such as national highways, urban highways, general toll roads, and toll bridges are recorded. Furthermore, regarding toll roads, data relating to entrance roads (rampways), toll gates (interchanges) and the like of toll roads are recorded.

また、探索データとしては、設定された目的地までの経路を探索及び表示する際に使用されるデータについて記録されており、ノードを通過する際のコスト（以下、ノードコストという）や道路を構成するリンクのコスト（以下、リンクコストという）からなる探索コストを算出する為に使用するコストデータ、経路探索により選択された誘導経路を液晶ディスプレイ１７の地図上に表示するための経路表示データ等から構成されている。 In addition, as search data, data used for searching and displaying a route to a set destination is recorded, and costs for passing through a node (hereinafter referred to as node cost) and roads are configured. Cost data used for calculating a search cost including a link cost (hereinafter referred to as a link cost), route display data for displaying a guidance route selected by the route search on a map of the liquid crystal display 17, and the like. It is configured.

また、店舗データとしては、各地域のホテル、病院、ガソリンの給油所、駐車場、観光施設等のＰＯＩに関するデータがＰＯＩを特定するＩＤとともに記録される。なお、前記地図情報ＤＢ３３には、所定の情報をナビゲーション装置２のスピーカ１８によって出力するための音声出力データも記録される。 Further, as store data, data related to POIs such as hotels, hospitals, gasoline filling stations, parking lots, and tourist facilities in each region are recorded together with IDs for identifying POIs. The map information DB 33 also records audio output data for outputting predetermined information by the speaker 18 of the navigation device 2.

また、液晶ディスプレイ１７には、操作案内、操作メニュー、キーの案内、現在地から目的地までの誘導経路、誘導経路に沿った案内情報、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。尚、液晶ディスプレイ１７の代わりに、ＣＲＴディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用したり、車両のフロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することも可能である。 The liquid crystal display 17 has an operation guide, an operation menu, key guidance, a guide route from the current location to the destination, guide information along the guide route, traffic information, news, weather forecast, time, mail, TV program, etc. Is displayed. Instead of the liquid crystal display 17, it is also possible to use a CRT display, a plasma display, or the like, or a hologram device that projects a hologram on the windshield of the vehicle.

また、スピーカ１８は、ナビゲーションＥＣＵ３からの指示に基づいて、誘導経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスを出力する。ここで、案内される音声ガイダンスとしては、例えば、「３００ｍ先に方面標識があります。」、「２００ｍ先、○○交差点を左方向です。」等がある。なお、スピーカ１８より出力される音声としては、合成された音声のほかに、各種効果音、予めテープやメモリ等に録音された各種の案内情報を出力することもできる。 Further, the speaker 18 outputs voice guidance for guiding traveling along the guidance route based on an instruction from the navigation ECU 3. Here, the voice guidance to be guided includes, for example, “There is a direction sign 300 meters ahead”, “200 meters ahead, left at XX intersection”, and the like. In addition to the synthesized voice, the voice output from the speaker 18 can output various sound effects and various guidance information recorded in advance on a tape, a memory, or the like.

そして、通信装置１９は、地図情報配信センタと通信を行う通信手段であり、地図情報配信センタとの間で最もバージョンの新しい更新地図情報等の送受信を行う。また、地図情報配信センタに加えて、例えば、道路交通情報センタ（ＶＩＣＳ）等から送信された渋滞情報、交通規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況等の各情報から成る道路交通情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信する。また、通信装置１７はＬＡＮ、ＷＡＮ、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信系において通信を可能とするネットワーク機器である。更に、通信装置１９は道路交通情報センタ（ＶＩＣＳ）からの情報の他に、ニュース、天気予報等の情報から成るＦＭ多重情報を、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するＦＭ受信機を備える。尚、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。 And the communication apparatus 19 is a communication means which communicates with a map information distribution center, and transmits / receives the updated map information etc. of the newest version between map information distribution centers. In addition to the map information distribution center, for example, it includes information such as traffic congestion information, traffic regulation information, parking lot information, traffic accident information, and service area congestion status transmitted from the road traffic information center (VICS) or the like. Road traffic information is received as a radio beacon, an optical beacon, or the like via a radio beacon device, an optical beacon device, or the like disposed along the road. The communication device 17 is a network device that enables communication in a communication system such as a communication network such as a LAN, WAN, intranet, mobile phone network, telephone network, public communication network, dedicated communication network, and the Internet. is there. Further, the communication device 19 includes an FM receiver that receives FM multiplex information including information such as news and weather forecasts as FM multiplex broadcast via an FM broadcast station in addition to information from the road traffic information center (VICS). Prepare. The beacon receiver and the FM receiver are unitized and arranged as a VICS receiver, but can be arranged separately.

また、レーザー描画装置４には、ナビゲーションＥＣＵ３から送信されるレーザ照射角度情報に基づいて所定照射形状を描画するためにレーザー光の照射角度を制御するレーザー照射角度制御部４１と、ナビゲーションＥＣＵ３から送信される方面標識上に描画するマークの色彩データ等に基づいてレーザー光の出力を制御するレーザー出力制御部４２が設けられている。 In addition, the laser drawing device 4 transmits from the navigation ECU 3 a laser irradiation angle control unit 41 that controls the irradiation angle of the laser light to draw a predetermined irradiation shape based on the laser irradiation angle information transmitted from the navigation ECU 3. A laser output control unit 42 is provided for controlling the output of the laser beam based on the color data of the mark drawn on the direction marker to be drawn.

次に、上記のように構成されたレーザー描画システム１のナビゲーションＥＣＵ３が実行する進行方向前方の道路上に設けられた方面標識の各進行方向を示す矢印マークや各進行方向の方面名称のうちの自車両の進行方向に合致する方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークを視認可能なレーザー光で描画するレーザー描画処理について図２乃至図６に基づき説明する。
図２はナビゲーションＥＣＵ３が実行する進行方向前方の道路上に設けられた方面標識の各進行方向を示す矢印マークや各進行方向の方面名称のうちの自車両の進行方向に合致する方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークを視認可能なレーザー光で描画するレーザー描画処理を示すフローチャートである。図３は自車両が道路上に設けられる方面標識の手前に来た状態を説明するための図である。図４は自車両が接近する方面標識において、交差点での進行方向に合致する方面名称を指し示す所定照射形状のマークを描画した一例を説明するための図である。図５は図４の方面標識の方面名称に所定照射形状のマークを描画した一例を示す拡大図である。図６は自車両が方面標識を通過した状態を説明するための図である。尚、図２にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーションＥＣＵ３が備えているＲＡＭやＲＯＭに記憶されており、ＣＰＵにより実行される。 Next, of the arrow mark indicating each traveling direction of the direction sign provided on the road ahead in the traveling direction executed by the navigation ECU 3 of the laser drawing system 1 configured as described above and the direction name of each traveling direction A laser drawing process for drawing a mark having a predetermined irradiation shape indicating a direction name or an arrow mark that matches the traveling direction of the host vehicle with visible laser light will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 shows an arrow mark indicating each traveling direction of a direction sign provided on the road ahead of the traveling direction executed by the navigation ECU 3 and a direction name or arrow that matches the traveling direction of the host vehicle among the direction names of each traveling direction. It is a flowchart which shows the laser drawing process which draws the mark of the predetermined irradiation shape which points to a mark with the laser beam which can be visually recognized. FIG. 3 is a diagram for explaining a state in which the host vehicle has come before a direction sign provided on the road. FIG. 4 is a diagram for explaining an example in which a mark having a predetermined irradiation shape indicating a direction name matching the traveling direction at an intersection is drawn on a direction sign approached by the host vehicle. FIG. 5 is an enlarged view showing an example in which a mark of a predetermined irradiation shape is drawn on the direction name of the direction sign of FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a state in which the host vehicle has passed the direction sign. Note that the program shown in the flowchart in FIG. 2 is stored in a RAM or ROM provided in the navigation ECU 3, and is executed by the CPU.

図２に示すように、先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ナビゲーションＥＣＵ３は、自車位置判定部３２及び自車両姿勢判定部３５により自車位置及び自車の向きを表す自車方位を検出して、自車位置を表す座標データ（例えば、緯度と経度のデータである。）と自車方位をＲＡＭ４２に記憶する。そして、ナビゲーションＥＣＵ３は、地図情報ＤＢ３３から案内経路上における、自車両の進行方向前方にある交差点に関する交差点データを読み出し、ＲＡＭに記憶する。
続いて、Ｓ２において、ナビゲーションＥＣＵ３は、自車位置を表す座標データと交差点データとをＲＡＭから再度読み出し、自車両が交差点から所定距離以内（例えば、約２００ｍ〜５００ｍ以内である。）に接近したか否かを判定する判定処理を実行する。そして、自車両が交差点から所定距離以内に接近していない場合には（Ｓ２：ＮＯ）、ナビゲーションＥＣＵ３は、再度、Ｓ１以降の処理を実行する。 As shown in FIG. 2, first, in step (hereinafter abbreviated as “S”) 1, the navigation ECU 3 uses the vehicle position determination unit 32 and the vehicle position determination unit 35 to indicate the vehicle position and the direction of the vehicle. The vehicle direction is detected, and coordinate data (for example, latitude and longitude data) representing the vehicle position and the vehicle direction are stored in the RAM 42. And navigation ECU3 reads the intersection data regarding the intersection ahead of the advancing direction of the own vehicle on the guidance route from map information DB33, and memorize | stores it in RAM.
Subsequently, in S2, the navigation ECU 3 reads the coordinate data representing the vehicle position and the intersection data again from the RAM, and the own vehicle approaches within a predetermined distance (for example, within about 200 m to 500 m) from the intersection. Judgment processing is performed to determine whether or not. And when the own vehicle has not approached within the predetermined distance from the intersection (S2: NO), navigation ECU3 performs the process after S1 again.

一方、自車両が交差点から所定距離以内（例えば、約２００ｍ〜５００ｍ以内である。）に接近した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、ナビゲーションＥＣＵ３は、Ｓ３の処理に移行する。Ｓ３において、ナビゲーションＥＣＵ３は、地図情報ＤＢ３３から自車両が接近する交差点の手前の道路上に設けられる方面標識の位置座標や方面標識の識別コード等に関する方面標識データを読み出す。そして、ナビゲーションＥＣＵ３は、標識情報ＤＢ３６からこの方面標識の識別コードに対応する方面標識の地図上での絶対位置座標（例えば、緯度・経度である。）、該方面標識の地上からの高さ情報、該方面標識に表示されている交差点から進行する各進行方向と該各進行方向に対応する各方面名称、該方面標識に表示されている交差点から進行する各進行方向を表す矢印マーク等に関する標識情報を読み出して、ＲＡＭに記憶する。また、ナビゲーションＥＣＵ３は、標識情報ＤＢ３６からこの方面標識の識別コードに対応する方面標識に関する標識情報を読み出してＲＡＭに記憶した場合には、ＲＡＭから「方面標識フラグ」を読み出してＯＮに設定する、即ち方面標識フラグに「１」を代入してＲＡＭに再度、記憶する。 On the other hand, when the host vehicle approaches within a predetermined distance from the intersection (for example, within about 200 m to 500 m) (S2: YES), the navigation ECU 3 proceeds to the process of S3. In S3, the navigation ECU 3 reads from the map information DB 33 the direction sign data related to the position coordinates of the direction sign provided on the road before the intersection where the host vehicle approaches and the identification code of the direction sign. Then, the navigation ECU 3 obtains the absolute position coordinates (for example, latitude and longitude) of the direction sign corresponding to the identification code of the direction sign from the sign information DB 36, and the height information of the direction sign from the ground. , Signs relating to the respective traveling directions traveling from the intersections displayed on the direction signs, the names of the respective directions corresponding to the respective traveling directions, the arrow marks representing the respective traveling directions proceeding from the intersections displayed on the direction signs, etc. Information is read and stored in RAM. Further, when the navigation ECU 3 reads the sign information related to the direction sign corresponding to the identification code of the direction sign from the sign information DB 36 and stores it in the RAM, the navigation ECU 3 reads the “direction sign flag” from the RAM and sets it to ON. That is, “1” is assigned to the direction indicator flag and stored again in the RAM.

尚、ナビゲーションＥＣＵ３は、標識情報ＤＢ３６からこの方面標識の識別コードに対応する方面標識に関する各種情報を読み出してＲＡＭに記憶しなかった場合には、ＲＡＭから「方面標識フラグ」を読み出してＯＦＦに設定する、即ち方面標識フラグに「０」を代入してＲＡＭに再度、記憶する。ここで、エンジン始動時には、方面標識フラグはＯＦＦに設定されている、即ち、方面標識フラグには「０」が代入されて、ＲＡＭに記憶されている。 If the navigation ECU 3 reads various information related to the direction sign corresponding to the identification code of the direction sign from the sign information DB 36 and does not store it in the RAM, the navigation ECU 3 reads the “direction sign flag” from the RAM and sets it to OFF. In other words, “0” is assigned to the direction indicator flag and stored again in the RAM. Here, when the engine is started, the direction sign flag is set to OFF, that is, “0” is substituted for the direction sign flag and stored in the RAM.

続いて、Ｓ４において、ナビゲーションＥＣＵ３は、自車両が接近する交差点の手前の道路上に設けられた方面標識に関する標識情報を読み出してＲＡＭに記憶したか否か、即ち、自車両が接近する交差点の手前の道路上に設けられた方面標識に関する標識情報が標識情報ＤＢ３６に格納されていたか否かを判定する判定処理を実行する。具体的には、ナビゲーションＥＣＵ３は、ＲＡＭから方面標識フラグを読み出し、この方面標識フラグがＯＮか否か、即ち「１」か否かを判定する判定処理を実行する。そして、ＲＡＭから読み出した方面標識フラグがＯＦＦ、即ち「０」の場合には、自車両が接近する交差点の手前の道路上に設けられた方面標識に関する標識情報が標識情報ＤＢ３６に格納されていなかったと判定して（Ｓ４：ＮＯ）、ナビゲーションＥＣＵ３は、再度、Ｓ１以降の処理を実行する。 Subsequently, in S4, the navigation ECU 3 reads out or stores the sign information relating to the direction sign provided on the road in front of the intersection where the host vehicle approaches, that is, whether the host vehicle approaches the intersection. A determination process for determining whether or not the sign information related to the direction sign provided on the road in front is stored in the sign information DB 36 is executed. Specifically, the navigation ECU 3 reads a direction sign flag from the RAM and executes a determination process for determining whether or not the direction sign flag is ON, that is, “1”. When the direction sign flag read from the RAM is OFF, that is, “0”, the sign information related to the direction sign provided on the road before the intersection where the host vehicle approaches is not stored in the sign information DB 36. (S4: NO), the navigation ECU 3 executes the processes after S1 again.

一方、ＲＡＭから読み出した方面標識フラグがＯＮ、即ち「１」の場合には、自車両が接近する交差点の手前の道路上に設けられた方面標識に関する標識情報が標識情報ＤＢ３６に格納されていたと判定して（Ｓ４：ＹＥＳ）、ナビゲーションＥＣＵ３は、Ｓ５の処理に移行する。Ｓ５において、ナビゲーションＥＣＵ３は、自車位置判定部３２及び自車両姿勢判定部３５により自車位置及び自車の向きを表す自車方位を検出して、自車位置を表す座標データ（例えば、緯度と経度のデータである。）と自車方位をＲＡＭに記憶する。そして、ナビゲーションＥＣＵ３は、この自車位置を表す座標データと上記Ｓ３の処理においてＲＡＭに記憶した方面標識の地図上での絶対位置座標（例えば、緯度・経度である。）とを読み出し、自車両がこの方面標識を通過したか否かを判定する判定処理を実行する。
そして、自車両がこの方面標識を通過したと判定した場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、ナビゲーションＥＣＵ３は、レーザー描画装置４に対してレーザー出力を停止させる制御信号を出力して、方面標識上に描画している所定照射形状のマークの描画を終了した後、再度、Ｓ１以降の処理を実行する。 On the other hand, when the direction sign flag read from the RAM is ON, that is, “1”, the sign information related to the direction sign provided on the road before the intersection where the host vehicle approaches is stored in the sign information DB 36. After determining (S4: YES), the navigation ECU 3 proceeds to the process of S5. In S5, the navigation ECU 3 detects the vehicle position indicating the host vehicle position and the direction of the host vehicle by the host vehicle position determination unit 32 and the host vehicle attitude determination unit 35, and coordinates data (for example, latitude) And the longitude of the vehicle) are stored in the RAM. Then, the navigation ECU 3 reads out the coordinate data representing the position of the vehicle and the absolute position coordinates (for example, latitude and longitude) on the map of the direction sign stored in the RAM in the process of S3, and the vehicle. A determination process for determining whether or not the vehicle has passed this direction sign is executed.
If the navigation ECU 3 determines that the vehicle has passed this direction sign (S5: YES), the navigation ECU 3 outputs a control signal for stopping the laser output to the laser drawing device 4 and puts it on the direction sign. After the drawing of the mark of the predetermined irradiation shape being drawn is completed, the processing after S1 is executed again.

また一方、自車両がこの方面標識を通過していないと判定した場合には（Ｓ５：ＮＯ）、ナビゲーションＥＣＵ３は、Ｓ６の処理に移行する。Ｓ６において、ナビゲーションＥＣＵ３は、ルームミラー付近に固定されたＣＣＤ（ステレオ）カメラ等により構成される前方撮像用カメラ１４による自車両前方の撮像画像から、この撮像画像内の自車両が接近する交差点の手前の道路上に設けられる方面標識を画像処理により認識する。また、この際に、ナビゲーションＥＣＵ３は、自車位置を表す座標データと上記Ｓ３の処理においてＲＡＭに記憶した方面標識の地図上での絶対位置座標、方面標識の地上からの高さ情報等の標識情報を再度ＲＡＭから読み出して、前方撮像用カメラ１４の撮像画像内の方面標識を認識する範囲を決定して、方面標識を画像処理により認識する。また、ナビゲーションＥＣＵ３は、上記Ｓ３の処理においてＲＡＭに記憶した該方面標識に表示されている交差点から進行する各進行方向と該各進行方向に対応する各方面名称、該方面標識に表示されている交差点から進行する各進行方向を表す矢印マーク等に関する標識情報に基づいて、経路案内処理プログラムによって決定される案内経路上における各交差点の進行方向から自車両が接近する交差点の進行方向に合致する方面名称や矢印マークを選択する。そして、この選択した方面名称や矢印マークを前方撮像用カメラ１４の撮像画像内の方面標識からパターンマッチング等により抽出して認識する。 On the other hand, when it is determined that the host vehicle has not passed this direction sign (S5: NO), the navigation ECU 3 proceeds to the process of S6. In S6, the navigation ECU 3 determines from the captured image in front of the host vehicle by the front imaging camera 14 constituted by a CCD (stereo) camera or the like fixed in the vicinity of the rearview mirror of the intersection where the host vehicle approaches in the captured image. A direction sign provided on the road in front is recognized by image processing. At this time, the navigation ECU 3 uses the coordinate data representing the vehicle position, the absolute position coordinates on the map of the direction sign stored in the RAM in the process of S3, and the sign such as the height information of the direction sign from the ground. Information is read again from the RAM, a range for recognizing the direction marker in the captured image of the front imaging camera 14 is determined, and the direction marker is recognized by image processing. In addition, the navigation ECU 3 displays each traveling direction that proceeds from the intersection displayed on the direction sign stored in the RAM in the process of S3, each direction name corresponding to each traveling direction, and the direction sign. The direction that matches the traveling direction of the intersection where the vehicle approaches from the traveling direction of each intersection on the guidance route determined by the route guidance processing program based on the sign information about the arrow mark indicating each traveling direction traveling from the intersection Select the name and arrow mark. Then, the selected direction name and arrow mark are extracted and recognized from the direction marker in the captured image of the front imaging camera 14 by pattern matching or the like.

続いて、Ｓ７において、ナビゲーションＥＣＵ３は、照射位置決定部３１を介して前方撮像用カメラ１４の撮像画像内の画像処理によって認識した該撮像画像内の方面標識上における自車両の進行方向に合致する方面名称や矢印マークの撮像位置と、自車両のルームミラー付近に固定された前方撮像用カメラ１４の設置高さ等のカメラ設置パラメータとから、この方面標識上における自車両が接近する交差点の進行方向に合致する方面名称や矢印マークと自車両との正確な相対位置関係（例えば、相対距離、相対角度等である。）を算出して、この方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークを描画する描画目標位置の座標データを算出して、ＲＡＭに記憶する。 Subsequently, in S7, the navigation ECU 3 matches the traveling direction of the host vehicle on the direction sign in the captured image recognized by the image processing in the captured image of the front imaging camera 14 via the irradiation position determining unit 31. From the imaging position of the direction name and arrow mark and the camera installation parameters such as the installation height of the front imaging camera 14 fixed in the vicinity of the vehicle's room mirror, the progress of the intersection where the vehicle approaches on this direction sign Calculate the exact relative positional relationship (for example, relative distance, relative angle, etc.) between the direction name or arrow mark that matches the direction and the vehicle, and a mark with a predetermined irradiation shape that points to this direction name or arrow mark Is calculated and stored in the RAM.

例えば、図３に示すように、上記Ｓ６の処理で、ナビゲーションＥＣＵ３は、上記Ｓ３の処理においてＲＡＭに記憶した方面標識５３の地図上での絶対位置座標、方面標識５３の地上からの高さ情報等の標識情報を再度ＲＡＭから読み出して、自車両５１のルームミラー５２付近に固定された前方撮像用カメラ１４の撮像画像内の方面標識５３を認識する範囲を決定し、この前方撮像用カメラ１４の撮像画像から自車両５１が接近する方面標識５３を画像処理により認識する。また、ナビゲーションＥＣＵ３は、上記Ｓ３の処理においてＲＡＭに記憶した方面標識５３に関する標識情報から「左折は渋谷」、「直進は新宿」、「右折は上野」を読み出し、経路案内処理プログラムによって決定される案内経路上における交差点５８（図６参照）での進行方向が「左折」であることから、標識情報「左折は渋谷」に対応する該撮像画像内の方面標識５３上の「渋谷」の方面名称５４Ａをパターンマッチング等により抽出して認識する。そして、上記Ｓ７の処理で、ナビゲーションＥＣＵ３は、方面名称５４Ａの撮像位置と、自車両５１のルームミラー５２付近に固定された前方撮像用カメラ１４の設置高さ等のカメラ設置パラメータとから、この方面名称５４Ａと自車両５１との正確な相対位置関係（例えば、相対距離、相対角度等である。）を算出して、この方面名称５４Ａを指し示す横長楕円形のマーク６１（図５参照）を描画する描画目標位置の座標データを算出して、ＲＡＭに記憶する。
尚、図５に示すように、方面標識５３上には、左折を示す矢印マーク５４Ｂの上側に「渋谷」の方面名称５４Ａが表示されている。また、方面標識５３上には、直進を示す矢印マーク５５Ｂの上側に「新宿」の方面名称５５Ａが表示されている。また、方面標識５３上には、右折を示す矢印マーク５６Ｂの上側に「上野」の方面名称５６Ａが表示されている。また、直進を示す矢印マーク５５Ｂの下側に交差点５８（図６参照）までの距離を示す「３００ｍ」の距離情報５７が表示されている。 For example, as shown in FIG. 3, in the process of S6, the navigation ECU 3 determines the absolute position coordinates on the map of the direction sign 53 stored in the RAM in the process of S3, and the height information of the direction sign 53 from the ground. Is read from the RAM again, a range for recognizing the direction marker 53 in the captured image of the front imaging camera 14 fixed near the room mirror 52 of the host vehicle 51 is determined, and the front imaging camera 14 is determined. The direction sign 53 that the host vehicle 51 approaches from the captured image is recognized by image processing. Further, the navigation ECU 3 reads “left turn is Shibuya”, “straight forward is Shinjuku”, and “right turn is Ueno” from the sign information related to the direction sign 53 stored in the RAM in the process of S3, and is determined by the route guidance processing program. Since the traveling direction at the intersection 58 (see FIG. 6) on the guide route is “left turn”, the direction name of “Shibuya” on the direction sign 53 in the captured image corresponding to the sign information “left turn is Shibuya”. 54A is extracted and recognized by pattern matching or the like. Then, in the process of S7, the navigation ECU 3 determines the position of the area name 54A and the camera installation parameters such as the installation height of the front imaging camera 14 fixed near the room mirror 52 of the host vehicle 51. An accurate relative positional relationship (for example, relative distance, relative angle, etc.) between the direction name 54A and the host vehicle 51 is calculated, and a horizontally long elliptical mark 61 (see FIG. 5) indicating the direction name 54A is calculated. Coordinate data of the drawing target position to be drawn is calculated and stored in the RAM.
As shown in FIG. 5, a direction name 54 A of “Shibuya” is displayed on the direction sign 53 above the arrow mark 54 B indicating a left turn. In addition, a direction name 55A of “Shinjuku” is displayed on the direction sign 53 above the arrow mark 55B indicating straight travel. On the direction sign 53, a direction name 56A “Ueno” is displayed above the arrow mark 56B indicating a right turn. Also, distance information 57 of “300 m” indicating the distance to the intersection 58 (see FIG. 6) is displayed below the arrow mark 55B indicating straight travel.

そして、Ｓ８において、ナビゲーションＥＣＵ３は、方面標識上の自車両が接近する交差点での進行方向に合致する方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークを描画する描画目標位置の座標データと、自車位置判定部３２により判定された自車両の座標位置データと、自車両姿勢判定部３５により判定された自車両の向きを表す方位情報とをＲＡＭから再度読み出して、レーザー照射角決定部３４によりレーザー光を照射して方面標識上の進行方向に合致する方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークを描画するレーザ照射角度を算出して、レーザー照射角度情報としてＲＡＭに記憶する。
続いて、Ｓ９において、ナビゲーションＥＣＵ３は、ＲＡＭから再度、レーザー照射角度情報を読み出すと共に、方面標識上に描画する所定照射形状のマークの色彩データ（例えば、緑色である。）等をＲＯＭから読み出し、レーザー描画装置４に対して送信後、再度、Ｓ５以降の処理を実行する。これにより、レーザー描画装置４は、レーザー照射角度情報に基づいてレーザー照射角度制御部４１によりレーザー光の照射角度を制御すると共に、方面標識上に描画する所定照射形状のマークの色彩データ等に基づいてレーザー出力制御部４２により視認可能な所定の色のレーザー光を方面標識上の進行方向に合致する方面名称や矢印マークに照射して、所定照射形状のマークを描画する。 Then, in S8, the navigation ECU 3 displays the coordinate data of the drawing target position for drawing a mark having a predetermined irradiation shape indicating a direction name or an arrow mark that matches the traveling direction at the intersection where the host vehicle approaches on the direction sign, The coordinate position data of the host vehicle determined by the vehicle position determination unit 32 and the azimuth information indicating the direction of the host vehicle determined by the host vehicle posture determination unit 35 are read again from the RAM, and the laser irradiation angle determination unit 34 A laser irradiation angle for drawing a mark having a predetermined irradiation shape indicating a direction name or an arrow mark that coincides with the traveling direction on the direction marker by irradiation with laser light is calculated and stored in the RAM as laser irradiation angle information.
Subsequently, in S9, the navigation ECU 3 reads the laser irradiation angle information again from the RAM, and also reads the color data (for example, green) of the mark having a predetermined irradiation shape drawn on the direction marker from the ROM, and the like. After transmission to the laser drawing device 4, the processing from S5 is executed again. Thereby, the laser drawing device 4 controls the irradiation angle of the laser beam by the laser irradiation angle control unit 41 based on the laser irradiation angle information, and also based on the color data of the mark of the predetermined irradiation shape drawn on the direction sign. Then, a laser beam of a predetermined color that can be visually recognized by the laser output control unit 42 is irradiated to a direction name or an arrow mark that matches the traveling direction on the direction marker, thereby drawing a mark having a predetermined irradiation shape.

例えば、図４及び図５に示すように、上記Ｓ８の処理において、ナビゲーションＥＣＵ３は、方面標識５３上の自車両５１が接近する交差点５８（図６参照）での進行方向に合致する「渋谷」の方面名称５４Ａを指し示す横長楕円形のマーク６１を描画する描画目標位置の座標データと、自車位置と自車方位とから、レーザー照射角決定部３４によりレーザー光を照射して「渋谷」の方面名称５４Ａの周囲に横長楕円形のマーク６１を描画するためのレーザ照射角度を算出して、レーザー照射角度情報としてＲＡＭに記憶する。そして、上記Ｓ９の処理において、ナビゲーションＥＣＵ３は、ＲＡＭから再度、レーザー照射角度情報を読み出すと共に、横長楕円形のマーク６１の色彩データ（例えば、緑色である。）等をＲＯＭから読み出し、レーザー描画装置４に対して送信し、該方面標識５３上の「渋谷」の方面名称５４Ａの周囲に緑色等の視認可能なレーザー光で横長楕円形のマーク６１を描画する。これにより、運転者は、方面標識５３上の「渋谷」の方面名称５４Ａが緑色等の視認可能なレーザー光で描画された横長楕円形のマーク６１で囲まれたのを見て、自車両５１が「渋谷」方面に左折すべきことを一目瞭然に認識することができる。
その後、図６に示すように、ナビゲーションＥＣＵ３は、自車両５１がこの方面標識５３を通過したと判定した場合には、レーザー描画装置４の出力を停止して、方面標識５３上に描画している横長楕円形のマーク６１の描画を自動的に終了する。また、自車両５１の運転者は、交差点５８の手前で、前方から目を逸らすことなく左側に車線変更して、この交差点５８に進入し、「渋谷」方面に安全に左折することができる。 For example, as shown in FIGS. 4 and 5, in the process of S 8, the navigation ECU 3 matches the traveling direction at the intersection 58 (see FIG. 6) where the host vehicle 51 approaches on the direction sign 53. From the coordinate data of the drawing target position for drawing the oblong oval mark 61 pointing to the direction name 54A of the vehicle, the own vehicle position and the own vehicle direction, the laser irradiation angle determination unit 34 irradiates the laser beam to “Shibuya” The laser irradiation angle for drawing the oblong oval mark 61 around the direction name 54A is calculated and stored in the RAM as laser irradiation angle information. In the process of S9, the navigation ECU 3 reads the laser irradiation angle information again from the RAM, and also reads the color data (for example, green) of the horizontally long oval mark 61 from the ROM, and the laser drawing apparatus. 4, a horizontally elongated oval mark 61 is drawn around the direction name 54 A of “Shibuya” on the direction marker 53 with a visible laser beam such as green. As a result, the driver sees that the direction name 54A of “Shibuya” on the direction sign 53 is surrounded by a horizontally long oval mark 61 drawn with a visible laser beam such as green, and the driver 51 Can clearly recognize that he should turn left in the direction of Shibuya.
Thereafter, as shown in FIG. 6, when the navigation ECU 3 determines that the host vehicle 51 has passed the direction sign 53, the navigation ECU 3 stops the output of the laser drawing device 4 and draws it on the direction sign 53. Drawing of the horizontally long oval mark 61 is automatically terminated. In addition, the driver of the host vehicle 51 can change the lane to the left side without looking away from the front of the intersection 58, enter the intersection 58, and safely turn left in the direction of "Shibuya".

ここで、自車位置判定部３２、自車両姿勢判定部３５は、自車位置検出手段を構成する。また、地図情報ＤＢ３３は、地図情報記憶手段として機能する。また、標識情報ＤＢ３６は、標識情報記憶手段として機能する。また、ナビゲーションＥＣＵ３、地図情報ＤＢ３３は、経路探索手段を構成する。また、ナビゲーションＥＣＵ３、自車位置判定部３２、地図情報ＤＢ３３、自車両姿勢判定部３５は、交差点接近検出手段を構成する。また、ナビゲーションＥＣＵ３、標識情報ＤＢ３６は、標識情報取得手段、進行方向情報選択手段を構成する。また、ナビゲーションＥＣＵ３、前方用撮像カメラ１４は、認識手段を構成する。また、ナビゲーションＥＣＵ３、照射位置決定部３１は、相対位置算出手段を構成する。また、ナビゲーションＥＣＵ３、照射位置決定部３１、レーザー照射角決定部３４、レーザー描画装置４は、描画手段を構成する。 Here, the own vehicle position determination unit 32 and the own vehicle posture determination unit 35 constitute own vehicle position detection means. The map information DB 33 functions as map information storage means. The sign information DB 36 functions as sign information storage means. Moreover, navigation ECU3 and map information DB33 comprise a route search means. Moreover, navigation ECU3, the own vehicle position determination part 32, map information DB33, and the own vehicle attitude | position determination part 35 comprise an intersection approach detection means. The navigation ECU 3 and the sign information DB 36 constitute sign information acquisition means and travel direction information selection means. The navigation ECU 3 and the front imaging camera 14 constitute recognition means. Moreover, navigation ECU3 and the irradiation position determination part 31 comprise a relative position calculation means. The navigation ECU 3, the irradiation position determination unit 31, the laser irradiation angle determination unit 34, and the laser drawing device 4 constitute drawing means.

以上詳細に説明した通り、本実施例に係るレーザー描画システム１では、自車両が探索された経路上の交差点に関する方面標識に接近した場合には、自車両の前方を撮像する前方撮像用カメラ１４により撮像画像内の方面標識が認識されて、この方面標識上の自車両の進行方向に合致する方面名称や矢印マークを指し示す所定照射形状のマークが視認可能なレーザー光で描画されるため、運転者は、前方の方面標識上に描画された所定照射形状のマークに基づいて、進路変更をすることが可能となり、前方から目を逸らす必要がなく、また、スピーカ１８を介した方面標識の案内の案内内容を理解するまでもなく、一目瞭然でこの方面標識に関する交差点での進行方向を知ることが可能となる。
また、ナビゲーションＥＣＵ３は、撮像情報ＤＢ３６に格納される方面標識の地上からの高さ情報等に基づいて、前方撮像用カメラ１４による撮像画像内の方面標識を認識する範囲を決定するため、方面標識の認識処理の高速化を図ることができ、自車両と方面標識との相対位置をより正確に算出することが可能となる。 As described in detail above, in the laser drawing system 1 according to the present embodiment, when the host vehicle approaches the direction marker related to the intersection on the searched route, the front imaging camera 14 that images the front of the host vehicle. The direction sign in the captured image is recognized, and the direction name that matches the traveling direction of the host vehicle on this direction sign and the mark of the predetermined irradiation shape that points to the arrow mark are drawn with a visible laser beam. The person can change the course based on the mark of the predetermined irradiation shape drawn on the front direction sign, and does not need to look away from the front, and guides the direction sign via the speaker 18. It is possible to know the direction of travel at the intersection related to this direction sign without comprehension of the contents of the guide.
In addition, the navigation ECU 3 determines the range for recognizing the direction marker in the image captured by the front imaging camera 14 based on the height information from the ground of the direction marker stored in the imaging information DB 36. The recognition process can be speeded up, and the relative position between the host vehicle and the direction sign can be calculated more accurately.

尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、前記実施例では、方面標識上の方面名称や矢印マークに所定照射形状のマークを視認可能なレーザー光で描画したが、方面名称の文字や矢印マークの形に合わせた照射形状で、この方面名称の文字や矢印マークに重なるように視認可能なレーザー光を照射するようにしてもよい。これにより、進行方向に合致する方面名称の文字や矢印マークがレーザー光により光るため、運転者は進行方向前方の方面標識上で光っている方面名称の文字や矢印マークから接近する交差点での進行方向を容易に認識することができる。また、レーザー光を間欠照射することにより、方面標識上で光っている方面名称の文字が点滅するため、運転者は接近する交差点での進行方向を更に容易に認識することが可能となる。
また、所定照射形状のマークとしては、上記のように方面名称や矢印マークを囲むように描画される横長楕円形等のマークだけでなく、レーザー光を一点に対して照射した際に描画される描画点を用いても良く、このような描画点も本願発明に係る所定形状のマークに含まれる。 In addition, this invention is not limited to the said Example, Of course, various improvement and deformation | transformation are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, a mark with a predetermined irradiation shape is drawn with a visible laser beam on the direction name or arrow mark on the direction sign, but the irradiation shape is matched to the shape of the character or arrow mark of the direction name. You may make it irradiate the laser beam which can be visually recognized so that it may overlap with the character and arrow mark of a direction name. As a result, characters and arrow marks with direction names that match the direction of travel will be illuminated by the laser beam, so the driver will proceed at the intersection approaching from the characters and arrow marks with direction names that are shining on the direction sign ahead of the direction of travel. The direction can be easily recognized. In addition, by intermittently irradiating the laser beam, the direction name characters flashing on the direction sign blink, so that the driver can more easily recognize the traveling direction at the approaching intersection.
In addition, as a mark having a predetermined irradiation shape, not only a horizontally long oval mark drawn so as to surround a direction name or an arrow mark as described above, but also a mark drawn when a laser beam is irradiated to a point. Drawing points may be used, and such drawing points are also included in the marks having a predetermined shape according to the present invention.

本実施例に係るレーザー描画システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the laser drawing system which concerns on a present Example. ナビゲーションＥＣＵが実行するレーザー描画処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the laser drawing process which navigation ECU performs. 自車両が道路上に設けられる方面標識の手前に来た状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state which the own vehicle came before the direction sign provided on a road. 自車両が接近する方面標識において、交差点での進行方向に合致する方面名称を指し示す所定照射形状のマークを描画した一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example which drew the mark of the predetermined irradiation shape which points out the direction name which agree | coincides with the advancing direction in an intersection in the direction marker which the own vehicle approaches. 図４の方面標識の方面名称に所定照射形状のマークを描画した一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example which drew the mark of the predetermined irradiation shape on the direction name of the direction marker of FIG. 自車両が方面標識を通過した状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state which the own vehicle passed the direction sign.

Explanation of symbols

１レーザー描画システム
２ナビゲーション装置
３ナビゲーションＥＣＵ
４レーザー描画装置
１１ステアリングセンサ
１２車速センサ
１３ＧＰＳ
１４前方撮像用カメラ
１５３Ｄ加速度センサ
３１照射位置決定部
３２自車位置判定部
３３地図情報ＤＢ
３４レーザー照射角決定部
３５自車両姿勢判定部
４８標識情報ＤＢ 1 Laser Drawing System 2 Navigation Device 3 Navigation ECU
4 Laser drawing device 11 Steering sensor 12 Vehicle speed sensor 13 GPS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Front imaging camera 15 3D acceleration sensor 31 Irradiation position determination part 32 Own vehicle position determination part 33 Map information DB
34 Laser irradiation angle determination unit 35 Own vehicle posture determination unit 48 Sign information DB

Claims

Own vehicle position detecting means for detecting the own vehicle position;
Map information storage means for storing map information including position information of intersections;
Sign information storage means for storing sign information including position information of a direction sign provided on the road and a traveling direction information relating to the traveling direction;
A route search means for searching for a route to the destination;
An intersection approach detection means for detecting an approach to the intersection on the route based on the vehicle position and the map information;
Sign information acquisition means for acquiring the sign information related to the intersection that the host vehicle approaches based on the detection result of the intersection approach detection means;
Imaging means for imaging the front of the host vehicle;
Recognizing means for recognizing a direction marker in an image captured by the imaging means based on a detection result of the intersection approach detecting means;
A relative position calculating means for calculating a relative position between the host vehicle and the direction sign based on a recognition result by the recognition means;
Travel direction information selection means for selecting travel direction information that matches the travel direction at the intersection where the host vehicle approaches from the sign information acquired by the sign information acquisition means based on the route;
A mark of a predetermined shape indicating the traveling direction information selected by the traveling direction information selecting unit based on the relative position between the host vehicle and the direction marker calculated by the relative position calculating unit is provided on the direction sign provided on the road. Drawing means for drawing;
A drawing system characterized by comprising:

The sign information includes height information of the direction sign,
The drawing system according to claim 1, wherein the recognizing unit determines a range for recognizing a direction marker in the captured image based on the height information.

The drawing system according to claim 1, wherein the traveling direction information includes each traveling direction traveling from the intersection and each direction name corresponding to each traveling direction.