JP2014070999A - 交差点案内システム、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両が交差点に接近した場合でも違和感を生じさせることなく交差点の位置を案内できる技術の提供。
【解決手段】車両の前方に存在する交差点に対する前記車両の接近度を取得する接近度取得手段と、前記交差点の位置を案内する案内画像を、前記車両の前方風景内に重畳して表示部に表示させるとともに、前記接近度が閾値未満である場合に、前記交差点の位置として地図情報に登録されている登録位置に対応する前記前方風景内における位置を前記案内画像の重畳位置として設定し、前記接近度が前記閾値以上である場合に、前記車両から当該車両の進行方向に延びる直線である直進線上の位置に対応する前記前方風景内における位置を前記案内画像の重畳位置として設定する表示制御手段と、を備える交差点案内システム。
【選択図】図３

Description

本発明は、交差点の位置を案内する交差点案内システム、方法およびプログラムに関する。

従来、車両に設置したビデオカメラで前方の風景画像を捉えて表示装置の画面に風景画像を映し出す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、地図データに記録された交差点ノードに基づいて風景画像上での案内対象交差点の箇所を特定し、当該特定した箇所に矢印図形を合成する。これにより、風景画像上において矢印図形が映し出された位置に基づいて案内対象交差点の位置を視認できる。

特開平７−６３５７２号公報

しかしながら、ある程度、車両が案内対象交差点に接近すると、運転者は実風景や風景画像において案内対象交差点を明確に視認した上で、案内対象交差点内の特定の位置に向けて車両を進行させることとなる。例えば、案内対象交差点にて右折したい場合には、案内対象交差点において右折レーンが接続している位置に向けて車両を進行させることとなる。このような状況において、特許文献１のように、地図データに記録された交差点ノードに基づいて特定した風景画像上での案内対象交差点の箇所に矢印図形を合成すると、違和感を生じさせるという問題があった。すなわち、地図データに記録された交差点ノードの位置と、案内対象交差点を明確に視認した上で運転者が進路を取っている案内対象交差点内の位置とが相違することにより、運転者が意図しない位置が案内対象交差点の位置として案内されているような違和感を生じさせる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、車両が交差点に接近した場合でも違和感を生じさせることなく交差点の位置を案内できる技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明において、接近度取得手段は、車両の前方に存在する交差点に対する車両の接近度を取得する。表示制御手段は、交差点の位置を案内する案内画像を、車両の前方風景内に重畳して表示部に表示させる。表示制御手段は、接近度が閾値未満である場合に、交差点の位置として地図情報に登録されている登録位置に対応する前方風景内の位置を案内画像の重畳位置として設定する。一方、表示制御手段は、接近度が閾値以上である場合に、車両から当該車両の進行方向に延びる直線である直進線上の位置に対応する前方風景内の位置を案内画像の重畳位置として設定する。

ここで、交差点に対する接近度が大きくなるほど、運転者は、前方風景において交差点の像を明確に視認できる。従って、交差点に対する接近度が閾値以上の場合、運転者は、明確に視認した交差点の像に基づいて、交差点に進入する際に目標とする目標位置を決定し、当該目標位置に向けて車両を進行させていると推定できる。すなわち、交差点に対する接近度が閾値以上の場合、車両の進行方向に目標位置が存在するように、運転者がすでに車両の進路を取っていると推定できる。このように、車両の進行方向に目標位置が存在する段階において、表示制御手段は、車両から当該車両の進行方向に延びる直進線上の位置に対応する前方風景内の位置を取得し、当該取得した位置を案内画像の重畳位置として設定する。このように、案内画像を直進線上の位置に重畳することにより、車両の進行方向に存在する目標位置に向けてそのまま走行すればよいことを案内できる。従って、車両が交差点に接近し、運転者が交差点内にて目標位置をすでに決定している場合でも、違和感を生じさせることを防止できる。

一方、表示制御手段は、接近度が閾値未満である場合に、交差点の位置として地図情報に登録されている登録位置に対応する前方風景内の位置を取得し、当該取得した位置を案内画像の重畳位置として設定する。これにより、運転者は、前方風景において交差点の位置を認識できる。すなわち、接近度が閾値未満である場合には、前方風景における交差点の像の視認性は悪いが、運転者は前方風景における案内画像の位置を頼りに交差点の位置を認識することができる。

ここで、接近度は、交差点に対して車両が接近するほど値が大きくなる指標であり、交差点の像が明確に認識できるようになるほど大きくなる指標である。例えば、接近度取得手段は、車両と交差点との位置関係に基づいて接近度を取得してもよいし、車速や進行方向等の車両の走行状態に基づいて接近度を取得してもよい。車両の前方に存在する交差点とは、車両が道路上を前方に進行した場合に到達する交差点であればよく、車両が走行予定経路上を前方に進行した場合に到達する交差点であってもよい。案内画像は、交差点の位置を案内する画像であればよく、案内画像が重畳された重畳位置に交差点の像が存在することを指し示す画像であればよい。例えば、案内画像は、設定された重畳位置に存在する点状の画像であってもよいし、設定された重畳位置に先端や屈曲点が存在する線状の画像であってもよいし、設定された重畳位置に頂点が存在する多角形状の画像であってもよい。さらに、案内画像は、交差点の位置を指し示す部分だけでなく、交差点の位置以外の交差点の情報を案内する部分を含んでもよい。

表示制御手段は、前方風景を表す画像（以下、前方画像）を表示部に表示させることにより、前方風景を表示部に投影してもよい。すなわち、表示制御手段は、案内画像を前方画像に重畳し、案内画像が重畳された前方画像を表示部に表示させてもよい。前方画像は、カメラで前方風景を撮影することにより得られてもよいし、地図情報に基づいて前方風景を描画することにより得られてもよい。さらに、表示部は、車両のフロントガラス越しに運転者が視認する現実の風景上に重畳されるように案内画像を表示する半透過型のヘッドアップディスプレイとして構成されてもよい。この場合、運転者が視認する前方の風景の一部が表示部を透過することにより、当該透過した風景の一部が前方風景として表示部上に投影される。

閾値は、交差点内における目標位置を運転者が決定できる程度に、前方画像において交差点の像が明確に視認できる接近度に設定されてもよい。すなわち、閾値は、前方風景における交差点の像のサイズが、所定のサイズとなる接近度に設定されてもよい。例えば、閾値は、前方風景における交差点の像のサイズが、交差点に接続する接続道路の像が明確に視認できるサイズとなる接近度に設定されてもよい。接続道路の像が明確に視認できれば、接続道路にスムーズに退出できる交差点内の位置を目標位置として決定できるからである。さらに、閾値は、前方風景における交差点の像のサイズが、交差点へ進入する道路のレーン構成（レーンごとに退出できる接続道路の方向）が明確に視認できるサイズとなる接近度に設定されてもよい。レーン構成を明確に視認できれば、交差点に進入する際に走行すべきレーンを特定でき、当該特定したレーン上の位置を目標位置として決定できるからである。なお、交差点の像のサイズとは、前方風景における交差点の像の面積であってもよいし、前方風景の縦方向における交差点の像の長さであってもよいし、前方風景の横方向における交差点の像の長さであってもよい。

登録位置とは、交差点内の路面上の代表的な位置として地図情報に登録された位置であり、交差点内の路面の幾何学的な中央位置であってもよい。ただし、登録位置は、必ずしも地図情報において交差点の位置として登録された位置でなくてもよく、地図情報に登録されたデータにのみに基づいて導出可能な位置であればよい。登録位置に対応する前方風景内の位置とは、登録位置に存在する物体の像が表示部において投影される前方風景内の位置を意味する。案内画像の重畳位置とは、案内画像の少なくとも一部の重畳位置であればよく、案内画像のうち交差点の位置を示す部分の重畳位置であればよい。

車両の進行方向とは、車両の長さ方向（車軸に直交する方向）における前方を意味する。直進線とは、車両から当該車両の進行方向に延びる直線であり、操舵角を０°に保ったまま車両が直進すると仮定した場合の車両の軌跡を意味する。直進線上の位置に対応する前方風景内の位置とは、直進線上の位置に存在する物体の像が表示部において投影される前方風景内の位置を意味する。

ここで、表示制御手段は、車両の前方の空間のうち、表示部に投影されている前方風景に対応する投影空間を取得し、接近度が閾値未満であり、かつ、投影空間よりも左側または右側に登録位置が存在する場合に、投影空間内の左端の位置または右端の位置に対応する前方風景内の位置を案内画像の重畳位置として設定してもよい。すなわち、登録位置が投影空間外にあることにより、登録位置に対応する位置が前方風景内に存在しない場合に、登録位置が存在する側における前方風景の端の位置を案内画像の重畳位置として設定してもよい。これにより、表示部に投影されている前方風景に対応する投影空間よりも左側に交差点があるのか、右側に交差点があるのかを認識できる。登録位置が存在する側における前方風景の端の位置に案内画像の重畳位置を設定するため、できるだけ登録位置に近い位置を案内することができる。なお、前方風景を撮影した前方画像を表示部に表示させる場合、投影空間は、前方画像を撮影するカメラの視野内の空間を意味する。むろん、前方画像の一部を切り出して表示部に表示させる場合、投影空間は、カメラの視野内の空間のうち当該切り出した前方画像に対応する空間を意味する。地図情報に基づいて前方風景を描画した前方画像を表示部に表示させる場合、投影空間は前方画像を描画する際に設定した視野内の空間を意味する。現実の前方風景が半透過型の表示部に投影される場合、投影空間は表示部を透過して運転者が視認できる空間を意味する。

ここで、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よりも大きい場合に、接近度が閾値未満であると判定してもよい。車両から交差点までの残距離が小さいほど接近度が大きくなるため、残距離が基準距離よりも大きい場合に接近度が閾値未満であると判定できる。基準距離は、交差点に進入する際の目標位置を運転者がすでに決定し、当該決定した目標位置に向けて車両が進行していると判断できる残距離に設定されてもよい。例えば、基準距離は、前方風景における交差点の像のサイズが、目標位置が決定できる程度に明確に視認できるサイズとなる残距離であってもよい。なお、表示制御手段は、交差点ごとに基準距離を設定してもよく、地図情報に基づいて交差点の大きさを特定し、当該交差点の大きさが大きいほど基準距離を大きく設定してもよい。さらに、基準距離は、交差点の手前において右折レーン等の増設レーンが増設される増設区間に車両が進入したと見なすことができる残距離であってもよい。レーン増設区間よりも手前の区間においては、運転者が増設レーン上の位置を目標位置として決定していても増設レーンを走行することができない場合があり、増設レーン上に決定された目標位置が直進線上に存在しない場合が生じ得るからである。さらに、基準距離は、交差点の手前においてレーン変更が禁止される区間に車両が進入したと見なすことができる残距離であってもよい。これにより、レーン変更が禁止される区間において、レーン変更することなく現在の進行方向をそのまま維持すればよいことを運転者に案内できる。

さらに、表示制御手段は、車両から登録位置へと延びる直線と直進線とが水平面においてなす角が所定の基準角度よりも大きい場合に、接近度が閾値未満であると判定してもよい。車両が交差点に接近するほど、車両と交差点との間において道路が湾曲する可能性が低くなり、車両の前方正面に交差点が存在する可能性が高くなる。従って、車両から登録位置へと延びる直線と直進線とが水平面においてなす角が小さくなるほど、接近度が大きいと見なすことができる。例えば、基準角度は、直進線上に交差点が存在すると見なせる角度に設定されてもよい。直進線上に交差点が存在しない場合とは、車両が進行方向にそのまま直進した場合に交差点に到達できない場合を意味する。従って、直進線上に交差点が存在すると見なせる角度を基準角度とすることにより、車両が進行方向にそのまま直進しても交差点に到達できないにも拘わらず、進行方向にそのまま直進すればよいことを案内して、運転者に違和感を与えることを防止できる。

さらに、表示制御手段は、車両が交差点に到達するまでの所要期間が所定の基準期間よりも長い場合に、接近度が閾値未満であると判定してもよい。これにより、車両が交差点に到達するタイミングが差し迫っており、交差点に進入する際の目標位置が決定されている可能性が高くなった段階で、車両の進行方向に存在する目標位置に向けてそのまま走行すればよいことを案内できる。

また、表示制御手段は、直進線上に光軸が位置するように前方風景を撮影した前方画像を表示部に表示させるとともに、接近度が閾値以上である場合に、前方画像の横方向の二等分線上の位置を案内画像の重畳位置として設定してもよい。直進線上に光軸が位置するように撮影された前方画像において、直進線上の位置は常に横方向の二等分線上の位置に対応する。従って、接近度が閾値以上である場合に、前方画像の横方向の二等分線上の位置にて前方画像が横方向にぶれることを防止でき、案内画像の視認性を向上させることができる。

また、表示制御手段は、車両から登録位置へと延びる直線と直進線とが水平面においてなす角が所定の判定角度よりも大きい場合に、投影空間よりも左側または右側に登録位置が存在すると判定してもよい。これにより、投影空間よりも左側または右側に登録位置が存在するか否かを容易に判定できる。なお、判定角度は、直進線よりも左側に登録位置がある場合と、直進線よりも右側に登録位置がある場合とで、同じ角度に設定されてもよいし、異なる角度に設定されてもよい。

さらに、本発明のように案内画像によって交差点の位置を案内する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の装置によって実現される場合、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーションシステムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

ナビゲーション装置のブロック図である。 図２Ａは登録位置と現在位置との関係を示す図、図２Ｂは前方画像を示す図、図２Ｃは道路の平面図、図２Ｄは矢印画像を示す図、図２Ｅは下画像を示す図である。 図３Ａ，３Ｃは登録位置と現在位置との関係を示す図，３Ｂ，３Ｄは前方画像を示す図、図３Ｅは基準角度を説明する図である。 交差点案内処理のフローチャートである。

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：
（１−１）第１状態：
（１−２）第２状態：
（１−３）第３状態：
（２）交差点案内処理：
（３）他の実施形態：

（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交差点案内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と表示設定データ３０ｂと位置変換テーブル３０ｃとを記録する。

地図情報３０ａは、道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ，ノード間の道路の幅方向の中央線上に設定された形状補間点の位置等を示す形状補間点データ，ノード同士を連結するリンクについての情報を示すリンクデータを含んでいる。３本以上のリンクが接続するノードは交差点に対応する。交差点に対応するノードの位置は、交差点の位置として地図情報３０ａに登録された登録位置を意味する。リンクデータは、ノード間の道路の幅と、ノード間の道路を構成するレーンの本数と、各レーンの区画線の位置と、ノードにて各レーンから退出できる道路とを示す情報を含む。表示設定データ３０ｂは、交差点の案内を行うための案内画像を表示するための各種設定情報が記録されたデータである。表示設定データ３０ｂの詳細については後述する。

位置変換テーブル３０ｃは、車両の前方の投影空間内の位置と、前方画像内の投影位置との対応関係を規定したテーブルである。投影空間とは、車両の前方の空間のうち、カメラ４４が車両の前方風景を撮影する際のカメラ４４の視野内の空間である。前方画像とは、カメラ４４が前方風景を撮影することによって生成される画像であって、前方風景を表す画像である。位置変換テーブル３０ｃは、カメラ４４の光学的な仕様（画角、光軸方向、結像倍率等）に基づいて作成され、予め記録媒体３０に記録されている。制御部２０は、位置変換テーブル３０ｃによって投影空間内の任意の位置を変換することにより、当該任意の位置に存在する物体の像が前方画像内において投影される投影位置を取得する。反対に、制御部２０は、位置変換テーブル３０ｃによって前方画像内の任意の位置を変換することにより、当該任意の位置に像が投影される物体の投影空間内の位置を取得する。

車両は、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とディスプレイ４５とを備える。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の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、車両に作用する角加速度に対応した信号を出力する。

カメラ４４は、車両の前方風景を撮影し、当該前方風景を表す前方画像を生成するイメージセンサである。カメラ４４が生成した前方画像は、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。図２Ａは、カメラ４４が前方風景を撮影する様子を示す平面図である。カメラ４４は、水平方向において光軸に関して対称な光学系を有し、水平方向における左右の視野角はそれぞれ判定角度Ａ_thとなっている。カメラ４４は、車両の幅方向の中央位置に備えられており、光軸が車両の進行方向と一致する。従って、車両が操舵角を０°に保ったまま直進したと仮定した場合の軌跡を直進線Ｆとすると、平面視においてカメラ４４の光軸は直進線Ｆと一致する。車両の前方の空間のうち、前方画像に投影される投影空間Ｋは、平面視において直進線Ｆに関して対称な形状の空間となる。具体的に、平面視において投影空間Ｋは、現在位置Ｐを中心に直進線Ｆが判定角度Ａ_thだけ左側に傾いた直線である左端線ｌと、現在位置Ｐを中心に直進線Ｆが判定角度Ａ_thだけ右側に傾いた直線である右端線ｒとによって挟まれた空間となる。判定角度Ａ_thはカメラ４４の視野角の半分の角度であり、表示設定データ３０ｂに記録されている。

図２Ｂは前方画像を示す図である。前方画像における横方向（前方画像の水平方向）は道路およびレーンの幅方向に対応し、前方画像の下辺の中点が車両の現在位置Ｐ（カメラ４４の位置）に対応する。また、前方画像の横方向の二等分線上の位置が投影空間Ｋにおける直進線Ｆ上の位置に対応する。また、実空間の路面上において車両から前方に遠い位置にある物体の像ほど前方画像の縦方向（前方画像の垂直方向）の上方に位置する。さらに、前方画像の左端の辺上の位置が投影空間Ｋにおける左端線ｌ上の位置に対応し、前方画像の右端の辺上の位置が投影空間Ｋにおける右端線ｒ上の位置に対応する。なお、位置変換テーブル３０ｃにおいて、車幅方向をＸ軸（左方向が正、右方向が負）とし、車両の進行方向をＹ軸とし、現在位置Ｐを原点とする座標系である視点座標系によって投影空間Ｋ内の位置を示す座標（Ｘ，Ｙ）が表される。また、投影空間Ｋ内における直進線Ｆ上の座標（０，Ｙ）を位置変換テーブル３０ｃによって変換した場合、前方画像の横方向の二等分線上の位置に変換される。

制御部２０は、ＧＰＳ受信部４１、車速センサ４２、及びジャイロセンサ４３等から出力された信号や地図情報３０ａに基づいて公知のマップマッチングを行うことにより、車両が現在走行している走行道路の幅方向の中央線上において車両の現在位置Ｐを特定する。さらに、制御部２０は、前方画像の画像認識に基づいて、現在位置Ｐを走行道路の幅方向において補正する。まず、制御部２０は、前方画像に対して公知のハフ変換等を行うことにより、走行道路を構成するレーンの区画線ＢＬの像の前方画像内の位置を認識する。そして、制御部２０は、前方画像におけるレーンの区画線ＢＬの像の位置に基づいて車両が走行している走行レーンを特定する。例えば、制御部２０は、前方画像の横方向の二等分線よりも左側に位置するレーンの区画線ＢＬの像の本数を取得し、当該取得した本数だけ走行道路の左端から数えたレーンが走行レーンであると特定する。さらに、制御部２０は、前方画像における走行レーンの区画線ＢＬの像の位置を位置変換テーブル３０ｃによって変換することにより、走行道路の幅方向における走行レーンの区画線ＢＬから車両までの距離を特定する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａのリンクデータに基づく走行レーンの区画線ＢＬの位置と、走行道路の幅方向における走行レーンの区画線ＢＬから車両までの距離とに基づいて、現在位置Ｐを走行道路の幅方向において補正する。以下、特に示さない限り現在位置Ｐは補正後の位置を意味する。さらに、制御部２０は、ジャイロセンサ４３からの出力信号等に基づいて車両の進行方向を特定する。

ディスプレイ４５は、制御部２０から出力された映像信号に基づいて前方画像および案内画像を含む各種画像を出力する映像出力装置である。前方画像は、ディスプレイ４５の全体に表示されてもよいし、ディスプレイ４５の一部に表示されてもよい。

制御部２０は、交差点案内プログラム２１を実行する。交差点案内プログラム２１は、接近度取得部２１ａと表示制御部２１ｂとを含む。接近度取得部２１ａは、車両の前方に存在する交差点に対する車両の接近度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。制御部２０は、予め探索した走行予定経路上に存在する案内対象の交差点のうち、車両が次に走行する交差点である案内交差点に対する車両の接近度を取得する。走行予定経路は目的地点に到達するために車両が走行すべき一連の道路で構成される。なお、走行予定経路は、制御部２０が通信等を介して外部の装置やリムーバブルメモリから取得した経路であってもよい。

制御部２０は、交差点に進入する直前に走行する走行予定経路上の道路である進入道路の方向（進入方向）に対して、交差点から退出した直後に走行する走行予定経路上の道路である退出道路の方向（退出方向）がなす旋回角（左旋回が正、右旋回が負）の絶対値が閾値以上の交差点を案内対象の交差点とする。なお、制御部２０は、交差点に対応するノードに最も近い進入道路内の形状補間点から当該ノードに向かうベクトルに基づいて進入方向を特定し、交差点に対応するノードから当該ノードに最も近い退出道路内の形状補間点に向かうベクトルに基づいて退出方向を特定する。図２Ｃは、車両が案内交差点Ｃに接近する様子を示す平面図である。図２Ｃでは、案内交差点Ｃにおける旋回角が９０°となる進入道路Ｒ_Iと退出道路Ｒ_Oとが走行予定経路上の道路であることとする。図２Ｃにおいて、レーンの区画線ＢＬを白抜きの破線または実線で示し、車両の進行方向が反対の道路同士を分離する中央分離帯Ｍを黒塗りの実線で示す。

接近度取得部２１ａの機能により制御部２０は、案内交差点Ｃの位置として地図情報３０ａに登録された登録位置Ｑを地図情報３０ａから取得する。すなわち、制御部２０は、進入道路Ｒ_I上と退出道路Ｒ_O上とにおいて共通して設定されたノード（進入道路Ｒ_Iに対応するリンクと退出道路Ｒ_Oに対応するリンクとが接続するノード）の位置を登録位置Ｑとして地図情報３０ａのノードデータから取得する。本実施形態において、進入道路Ｒ_Iと退出道路Ｒ_Oとが重なっている路面上の領域が案内交差点Ｃ（破線枠内）であり、登録位置Ｑは案内交差点Ｃの幾何学的な中央位置（重心）に設定されている。具体的に、案内交差点Ｃは、進入道路Ｒ_Iの幅方向の両縁の延長線Ｂ₁，Ｂ₂と、退出道路Ｒ_Oの幅方向の両縁の延長線Ｂ₃，Ｂ₃とによって囲まれた領域である。

接近度取得部２１ａの機能により制御部２０は、案内交差点Ｃの登録位置Ｑと現在位置Ｐとの直線距離を残距離Ｓとして取得する。残距離Ｓは、案内交差点Ｃに対する車両の接近度の指標であり、残距離Ｓが小さくなるほど案内交差点Ｃに対する車両の接近度が大きくなる。なお、制御部２０は、車両の現在位置から登録位置Ｑまでの道路に沿った長さ残距離Ｓとして取得してもよい。

表示制御部２１ｂは、案内交差点Ｃの位置を案内する案内画像を、車両の前方風景を表す前方画像に重畳してディスプレイ４５に表示させるモジュールである。図２Ｂに示すように、制御部２０は、下画像Ｇ₁と上画像Ｇ₂と矢印画像Ｇ₃とを含む案内画像Ｇを生成する。制御部２０は、矢印画像Ｇ₃を上画像Ｇ₂上に重畳し、さらに下画像Ｇ₁の上端を上画像Ｇ₂の下端に結合することにより案内画像Ｇを生成する。

以下、各画像Ｇ₁〜Ｇ₃について説明する。制御部２０は、案内交差点Ｃにおける旋回角を取得し、当該旋回角に対応する矢印画像Ｇ₃を生成する。図２Ｄは、矢印画像Ｇ₃を示す。矢印画像Ｇ₃は、進入部分Ｉと、進入部分Ｉの上端と接続する退出部分Ｏとから構成されている。進入部分Ｉは進入道路Ｒ_Iにおける車両の進行方向（進入方向）を表す部分であり、進入部分Ｉを幅方向に二等分する中央線ｉは常に前方画像の縦方向の線となる。進入道路Ｒ_Iにおいて案内交差点Ｃに進入する直前の進入方向は、常に前方となり、前方画像の縦方向における上方に対応する。従って、幅方向の中央線ｉが前方画像の縦方向の線となる進入部分Ｉは、案内交差点Ｃに対する車両の進入方向を表す。退出部分Ｏは退出道路Ｒ_Oにおける車両の進行方向（退出方向）を表す部分であり、退出部分Ｏを幅方向に二等分する中央線ｏは進入部分Ｉの幅方向の中央線ｉに対して旋回角θだけ傾いた方向の線となる。退出部分Ｏの先端には矢印の頭部が設けられる。

図２Ｂに示すように、制御部２０は、高さおよび幅が矢印画像Ｇ₃より所定量だけ大きい矩形状の上画像Ｇ₂を生成し、矢印画像Ｇ₃を上画像Ｇ₂上に重畳する。そして、制御部２０は、表示設定データ３０ｂにおいて残距離Ｓに対応付けられた上画像Ｇ₂のサイズを取得し、矢印画像Ｇ₃が重畳された上画像Ｇ₂を残距離Ｓに応じたサイズに変換（拡大または縮小）する。なお、表示設定データ３０ｂにおいては、残距離Ｓが小さくなるほど大きくなるように上画像Ｇ₂のサイズが規定されている。

図２Ｅは、下画像Ｇ₁を示す図である。下画像Ｇ₁は、上方の辺が前方画像における横方向の線であり、上方の辺よりも下方に頂点（下端点）を有する二等辺三角形状の画像である。すなわち、下画像Ｇ₁は、下端点に近くなるほど幅が狭くなる画像である。制御部２０は、表示設定データ３０ｂにおいて残距離Ｓに対応付けられた下画像Ｇ₁の長さＺを取得し、当該取得した長さＺを有する下画像Ｇ₁を生成する。下画像Ｇ₁の長さＺとは、前方画像の縦方向における下画像Ｇ₁の長さである。表示設定データ３０ｂにおいて、残距離Ｓが小さくなるほど長さが小さくなるように下画像Ｇ₁の長さＺが規定されている。制御部２０は、下画像Ｇ₁の横方向の中央線ｃが矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの横方向の中央線ｉの延長線Ｕ上に存在するように、矢印画像Ｇ₃が重畳された上画像Ｇ₂の下端に下画像Ｇ₁の上端（上方の辺）を結合することにより、案内画像Ｇを生成する。これにより、矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの横方向の中央線ｉの延長線Ｕ上に下画像Ｇ₁の下端点も位置することとなる。

制御部２０は、以上説明した案内画像Ｇを前方画像に重畳するにあたり、前方画像における案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を設定する。本実施形態において、制御部２０は、案内交差点Ｃと車両との位置関係の状態（第１〜３状態）に応じて異なる手法により案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を設定する。

（１−１）第１状態：
表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、接近度が閾値未満であり、かつ、案内交差点Ｃの登録位置Ｑが前方画像の投影空間Ｋ内に存在する場合に、案内交差点Ｃと車両との位置関係が第１状態であると判定する。表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、車両から案内交差点Ｃの登録位置Ｑまでの残距離Ｓが所定の基準距離Ｓ_thよりも大きい場合に、接近度が閾値未満であると判定する。本実施形態において、基準距離Ｓ_thは、平均形状の交差点の像の面積が前方画像において所定面積となる際における、車両から平均形状の交差点までの残距離Ｓに設定されており、表示設定データ３０ｂに記録されている。所定面積は、前方画像において平均形状の交差点の像が所定面積である場合に、平均形状の交差点に接続する接続道路の形状が認識でき、かつ、平均形状の交差点に進入する進入道路のレーン構成が認識できることが実験によって確認できた面積である。平均形状の交差点とは、道路上に存在する各交差点の形状を平均した形状を有する交差点である。例えば、平均形状の交差点は、四辺の長さがそれぞれ道路の平均の幅となる正方形であってもよい。

表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、投影空間Ｋ内に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在するか否かを以下のようにして判定する。すなわち、制御部２０は、現在位置Ｐから案内交差点Ｃの登録位置Ｑへと延びる直線と直進線Ｆとが水平面においてなす角の角度である交差点角度Ａが判定角度Ａ_th以下の場合に、投影空間Ｋ内に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在すると判定する。例えば、制御部２０は、図２Ａに示すように視点座標系において登録位置Ｑを示す座標（Ｘ_Q，Ｙ_Q）を取得し、座標（Ｘ_Q，Ｙ_Q）が『ｔａｎＡ_th≧ｔａｎＡ＝｜Ｘ_Q｜／Ｙ_Q』の関係を満足する場合に、投影空間Ｋ内に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在すると判定してもよい。なお、現在位置Ｐが原点となるように地図上における登録位置Ｑの座標をオフセットし、さらにオフセットした登録位置Ｑの座標を現在位置Ｐを中心に車両の進行方向に応じて回転させることにより、視点座標系における登録位置Ｑの座標（Ｘ_Q，Ｙ_Q）を取得できる。

図２Ａ，２Ｃに示すように、現在位置ＰがＰ₂となる場合、残距離Ｓが基準距離Ｓ_thよりも大きく、かつ、交差点角度Ａが判定角度Ａ_th以下と判定される。この場合、案内交差点Ｃと車両との位置関係が第１状態であると判定される。

表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、第１状態において、案内交差点Ｃの位置として地図情報に登録されている登録位置Ｑに対応する前方画像内における位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。制御部２０は、視点座標系における登録位置Ｑの座標（Ｘ_Q，Ｙ_Q）を位置変換テーブル３０ｃによって変換することにより、登録位置Ｑに対応する前方画像内における位置を取得し、当該取得した位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。そして、制御部２０は、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点が登録位置Ｑに対応する前方画像内における位置に重畳されるように、案内画像Ｇを前方画像に重畳する。さらに、制御部２０は、案内画像Ｇが重畳された前方画像をディスプレイ４５に表示させる。

図２Ｂは第１状態における前方画像を示す。図２Ｂに示すように、接近度が閾値未満である場合には、運転者は案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の位置を頼りに案内交差点Ｃの位置を認識することができる。

（１−２）第２状態：
上述した判定において、残距離Ｓが基準距離Ｓ_thよりも大きく、かつ、交差点角度Ａが判定角度Ａ_thよりも大きいと判定された場合、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、案内交差点Ｃと車両との位置関係が第２状態であると判定する。図３Ａは、第２状態における案内交差点Ｃと車両との位置関係を視点座標系において示す図である。図２Ｃ，３Ａに示すように、現在位置ＰがＰ₁となる場合、残距離Ｓが基準距離Ｓ_thよりも大きく、かつ、交差点角度Ａが判定角度Ａ_thよりも大きいと判定される。

第２状態において、制御部２０は、投影空間Ｋよりも左側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在するか、投影空間Ｋよりも右側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在するかを判定する。第２状態において、制御部２０は、視点座標系における登録位置ＱのＸ座標（Ｘ_Q）が正であれば投影空間Ｋよりも左側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在すると判定し、登録位置ＱのＸ座標（Ｘ_Q）が負であれば投影空間Ｋよりも右側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在すると判定する。図３Ａに示すように、現在位置ＰがＰ₁となる場合、投影空間Ｋよりも左側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在すると判定される。

表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、投影空間Ｋよりも左側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在する場合に、投影空間Ｋ内の左端の位置（端位置Ｎ）に対応する前方画像内の位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。すなわち、図３Ａに示すように、制御部２０は、投影空間Ｋの左端に存在する左端線ｌ上の端位置Ｎを取得し、当該端位置Ｎに対応する前方画像内の位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。本実施形態において、制御部２０は、現在位置Ｐと案内交差点Ｃの登録位置Ｑとの車両の進行方向における距離と、現在位置Ｐと端位置Ｎとの車両の進行方向における距離とを一致させる。すなわち、制御部２０は、投影空間Ｋの左端の端位置ＮのＹ座標（Ｙ_N）を、登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q）と一致させ、『ｔａｎＡ_th＝Ｘ_N／Ｙ_Q』を満足するように左側の端位置ＮのＸ座標（Ｘ_N）を設定する。

一方、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、投影空間Ｋよりも右側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在する場合に、投影空間Ｋ内の右端の位置（端位置Ｎ）に対応する前方画像内の位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。すなわち、制御部２０は、投影空間Ｋの右端に存在する右端線ｒ上の端位置Ｎを取得し、当該端位置Ｎに対応する前方画像内の位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。本実施形態において、制御部２０は、投影空間Ｋの右端の端位置ＮのＹ座標（Ｙ_N）を、登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q）と一致させ、『ｔａｎ（−Ａ_th）＝Ｘ_N／Ｙ_Q』を満足するように右側の端位置ＮのＸ座標（Ｘ_N）を設定する。

第２状態において、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、投影空間Ｋの端位置Ｎの視点座標系における座標（Ｘ_N，Ｙ_N）を位置変換テーブル３０ｃによって変換することにより、当該端位置Ｎに対応する前方画像内における位置を取得し、当該取得した位置を案内画像の下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。そして、制御部２０は、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点が、投影空間Ｋの端位置Ｎに対応する前方画像内の位置に重畳されるように、案内画像Ｇを前方画像に重畳する。さらに、制御部２０は、案内画像Ｇが重畳された前方画像をディスプレイ４５に表示させる。

ところで、第２状態において、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置は、常に、前方画像の横方向の端の辺上に設定される。この場合、図２Ｂのように矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの横方向の中央線ｉの延長線Ｕ上に下画像Ｇ₁の下端点が位置するようにした場合、案内画像Ｇが前方画像から左右いずれか一方にはみ出すこととなる。また、第１状態において、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置が前方画像の横方向の端付近に設定される場合にも、案内画像Ｇが前方画像から左右いずれか一方にはみ出すこととなる。
具体的に、矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの中央線ｉから案内画像Ｇの左端までの横方向の距離ｅ₁（図２Ｂ）が、登録位置Ｑに対応する前方画像内における位置から前方画像の左端までの横方向の距離ｈ₁（図２Ｂ）よりも長い場合、案内画像Ｇが前方画像から左側にはみ出すこととなる。このような場合、制御部２０は、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を維持したまま、案内画像Ｇの上画像Ｇ₂の左端が前方画像の左端と一致するように、矢印画像Ｇ₃が重畳された上画像Ｇ₂の重畳位置を右方向に移動させる。図３Ｂに示すように、制御部２０は、上画像Ｇ₂の下端に対する下画像Ｇ₁の上端の結合位置が変化しないように、下画像Ｇ₁を傾斜させてもよい。この場合、下画像Ｇ₁は二等辺三角形状の画像ではなくなる。一方、矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの中央線ｉから案内画像Ｇの右端までの横方向の距離ｅ₂（図２Ｂ）が、登録位置Ｑに対応する前方画像内における位置から前方画像の右端までの横方向の距離ｈ₂（図２Ｂ）よりも長い場合、制御部２０は、案内画像Ｇの上画像Ｇ₂の右端が前方画像の右端と一致するように、上画像Ｇ₂の重畳位置を左方向に移動させればよい。

以上説明したように、案内交差点Ｃの登録位置Ｑが投影空間Ｋ外にある場合に、前方画像において登録位置Ｑが存在する側の端の位置を案内することにより、投影空間Ｋよりも左側に案内交差点Ｃがあるのか、投影空間Ｋよりも右側に案内交差点Ｃがあるのかを認識できる。前方画像において案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在する側の端に位置を案内するため、できるだけ案内交差点Ｃに近い位置を案内することができる。また、制御部２０は、現在位置Ｐから登録位置Ｑへと延びる直線と直進線Ｆとが水平面においてなす交差点角度Ａが所定の判定角度Ａ_thよりも大きいか否かを判定することにより、投影空間Ｋ外に登録位置Ｑが存在するか否かを容易に判定できる。

（１−３）第３状態：
上述した判定において、残距離Ｓが基準距離Ｓ_th以下であると判定された場合、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、案内交差点Ｃと車両との位置関係が第３状態であると判定する。図２Ｃに示すように、現在位置ＰがＰ₃となる場合、残距離Ｓが基準距離Ｓ_th以下となる。

図３Ｃは、第３状態において、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を設定する様子を視点座標系において示す図である。第３状態において、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、車両から当該車両の進行方向に延びる直線である直進線Ｆ上の位置（直進位置Ｖ）に対応する前方画像内における位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。制御部２０は、視点座標系における直進位置ＶのＸ座標（Ｘ_V）を０に設定することにより、直進位置Ｖを直進線Ｆ上に設定する。本実施形態において、制御部２０は、現在位置Ｐと案内交差点Ｃの登録位置Ｑとの車両の進行方向における距離と、現在位置Ｐと直進位置Ｖとの車両の進行方向における距離とを一致させる。すなわち、制御部２０は、視点座標系における直進位置ＶのＹ座標（Ｙ_V）を登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q）と一致させる。

第３状態において、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、直進線Ｆ上の直進位置Ｖの視点座標系における座標（Ｘ_V，Ｙ_V）を位置変換テーブル３０ｃによって変換することにより、当該直進位置Ｖに対応する前方画像内における位置を取得し、当該取得した位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。上述のように直進線Ｆ上の座標（Ｘ_V，Ｙ_V）＝（０，Ｙ_Q）は、位置変換テーブル３０ｃによって変換することにより、前方画像の横方向の二等分線上の位置に変換される。そして、制御部２０は、案内画像Ｇの下画像Ｇ1の下端点が、直進線Ｆ上の直進位置Ｖに対応する前方画像内における位置に重畳されるように、案内画像Ｇを前方画像に重畳する。さらに、制御部２０は、案内画像Ｇが重畳された前方画像をディスプレイ４５に表示させる。図３Ｄに示すように、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点が前方画像の横方向の二等分線上に位置し、矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの横方向の中央線ｉも前方画像の横方向の二等分線上に位置する。

図３Ｄに示すように、案内交差点Ｃに対する接近度が大きい場合、運転者は、前方画像または実風景内において案内交差点Ｃの像を明確に視認できる。本実施形態のように、左折すべきこと（旋回角Ｔ＝９０°）が矢印画像Ｇ₃によって案内されている案内交差点Ｃに接近した場合に、運転者は、明確に視認した案内交差点Ｃの像に基づいて、左折レーンから案内交差点Ｃに進入する位置を目標位置として決定し、当該目標位置に向けて車両を進行させることができる。このように、案内交差点Ｃにおける目標位置に向けて運転者が車両を進行させている場合において、制御部２０は、車両から当該車両の進行方向に延びる直進線Ｆ上の直進位置Ｖを案内交差点Ｃの位置として案内する。直進線Ｆ上の直進位置Ｖを案内することにより、すでに運転者が決定した目標位置に向けて、車両が進行方向にそのまま走行すればよいことを案内できる。例えば、図３Ｄに示すように、そのまま左折レーンを走行すればよいことを案内できる。すなわち、図３Ｄにて破線で示すように、案内交差点Ｃの中央位置である登録位置Ｑを案内することにより、案内交差点Ｃの中央位置を経由して案内交差点Ｃを左折しなければならないような違和感を生じさせることを防止できる。

また、直進線Ｆ上に光軸が位置するように撮影された前方画像において、直進線Ｆ上の直進位置Ｖは常に横方向の二等分線上の位置に対応するため、案内画像Ｇが横方向にぶれることを防止でき、案内画像Ｇの視認性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの横方向の中央線ｉの延長線Ｕ上に下画像Ｇ₁の横方向の中央線が存在するように案内画像Ｇが生成される。すなわち、直進線Ｆに対応する前方画像の横方向の二等分線上において、矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの横方向の中央線ｉと、下画像Ｇ₁の横方向の中央線ｃとが一直線上に並ぶ。これにより、延長線Ｕが表す進行方向に車両がそのまま直進することにより案内交差点Ｃに進入できることを直感的に認識させることができる。さらに、案内交差点Ｃと車両との位置関係がいずれの状態（第１〜３状態）であっても、視点座標系における登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q＝Ｙ_N＝Ｙ_V）を位置変換テーブル３０ｃによって変換した重畳位置に案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点が重畳される。従って、案内交差点Ｃと車両との位置関係の状態が変化する際に、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点が案内画像Ｇの縦方向において急激に移動することを防止でき、違和感が生じることを防止できる。

（２）交差点案内処理：
図４は、交差点案内処理のフローチャートである。交差点案内処理は、最新の前方画像が撮影されるごとに、ディスプレイ４５の表示を更新する処理である。まず、接近度取得部２１ａの機能により制御部２０は、次に車両が走行する案内交差点Ｃを取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、進入方向に対して退出方向がなす角である旋回角Ｔの絶対値が閾値以上の交差点のうち、走行予定経路上において車両が次に走行する予定の案内交差点Ｃを取得する。次に、接近度取得部２１ａの機能により制御部２０は、前方画像を取得する（ステップＳ１０５）。さらに、接近度取得部２１ａの機能により制御部２０は、現在位置Ｐと車両の進行方向とを取得する（ステップＳ１１０）。

次に、接近度取得部２１ａの機能により制御部２０は、案内交差点Ｃまでの残距離Ｓを取得する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、現在位置Ｐから案内交差点Ｃの中央位置に設定された登録位置Ｑまでの直線距離を残距離Ｓとして取得する。

次に、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、登録位置Ｑまでの残距離Ｓが基準距離Ｓ_th以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、案内交差点Ｃまでの接近度が閾値以上であるか否かを判定する。登録位置Ｑまでの残距離Ｓが基準距離Ｓ_th以下であると判定しなかった場合（ステップＳ１２０：Ｎ）、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、現在位置Ｐから登録位置Ｑへと延びる直線と直進線Ｆとが水平面においてなす交差点角度Ａが判定角度Ａ_th以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。すなわち、制御部２０は、投影空間Ｋ内に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在するか否かを判定する。具体的に、制御部２０は、視点座標系における登録位置Ｑの座標（Ｘ_Q，Ｙ_Q）を取得し、座標（Ｘ_Q，Ｙ_Q）が『ｔａｎＡ_th≧ｔａｎＡ＝｜Ｘ_Q｜／Ｙ_Q』の関係を満足する場合に、投影空間Ｋ内に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在すると判定する。

そして、交差点角度Ａが判定角度Ａ_th以下であると判定した場合（ステップＳ１２５：Ｙ）、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、登録位置Ｑを案内する案内画像Ｇを重畳した前方画像をディスプレイ４５に表示させる（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、案内交差点Ｃと車両との位置関係が第１状態である場合、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を、案内交差点Ｃの案内交差点Ｃの登録位置Ｑに対応する前方画像内の位置に設定する。具体的に、制御部２０は、視点座標系における登録位置Ｑの座標（Ｘ_Q，Ｙ_Q）を位置変換テーブル３０ｃによって変換することにより、登録位置Ｑに対応する前方画像内における位置を取得し、当該取得した位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。

制御部２０は、案内交差点Ｃにおける旋回角Ｔを表す矢印画像Ｇ₃を上画像Ｇ₂上に重畳し、矢印画像Ｇ₃が重畳された上画像Ｇ₂のサイズを残距離Ｓに応じたサイズに変換する。さらに、制御部２０は、前方画像の縦方向において残距離Ｓに応じた長さＺを有する二等辺三角形状の下画像Ｇ₁を生成する。そして、制御部２０は、下画像Ｇ₁の横方向の中央線ｃが矢印画像Ｇ₃の進入部分Ｉの横方向の中央線ｉの延長線Ｕ上に存在するように、矢印画像Ｇ₃が重畳された上画像Ｇ₂の下端に下画像Ｇ₁の上端（上方の辺）を結合することにより、案内画像Ｇを生成する。ただし、制御部２０は、案内画像Ｇが前方画像から左右いずれか一方にはみ出すこととなる場合、案内画像Ｇの上画像Ｇ₂の左端または右端が前方画像の左端または右端と一致するように、矢印画像Ｇ₃が重畳された上画像Ｇ₂の重畳位置を横方向に移動させる。制御部２０は、案内交差点Ｃの案内交差点Ｃの登録位置Ｑに対応する前方画像内の位置に下画像Ｇ₁の下端点が重畳されるように、案内画像Ｇを前方画像に重畳してディスプレイ４５に表示させる（図２Ｂ）。

一方、交差点角度Ａが判定角度Ａ_th以下であると判定されなかった場合（ステップＳ１２５：Ｎ）、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、投影空間Ｋの端の位置を案内する案内画像Ｇを重畳した前方画像をディスプレイ４５に表示させる（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、案内交差点Ｃと車両との位置関係が第２状態である場合、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を、投影空間Ｋの端の端位置Ｎに対応する前方画像内の位置に設定する。具体的に、制御部２０は、投影空間Ｋよりも左側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在する場合、投影空間Ｋの左端に存在する左端線ｌ上の端位置Ｎを取得し、当該端位置Ｎに対応する前方画像内の位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。すなわち、制御部２０は、投影空間Ｋの左端の端位置ＮのＹ座標（Ｙ_N）を登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q）と一致させ、『ｔａｎＡ_th＝Ｘ_N／Ｙ_Q』を満足するように左側の端位置ＮのＸ座標（Ｘ_N）を設定する。一方、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、投影空間Ｋよりも右側に案内交差点Ｃの登録位置Ｑが存在する場合、投影空間Ｋの右端に存在する右端線ｒ上の端位置Ｎを取得し、当該端位置Ｎに対応する前方画像内の位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。すなわち、制御部２０は、投影空間Ｋの右端の端位置ＮのＹ座標（Ｙ_N）を登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q）と一致させ、『ｔａｎ（−Ａ_th）＝Ｘ_N／Ｙ_Q』を満足するように右側の端位置ＮのＸ座標（Ｘ_N）を設定する。

そして、制御部２０は、投影空間Ｋの端位置Ｎの座標（Ｘ_N，Ｙ_N）を位置変換テーブル３０ｃによって変換した位置を、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。さらに、制御部２０は、案内画像Ｇの上画像Ｇ₂の左端または右端が前方画像の左端または右端と一致するように、矢印画像Ｇ₃が重畳された上画像Ｇ₂の重畳位置を横方向に移動させる。制御部２０は、投影空間Ｋの端の端位置Ｎに対応する前方画像内の位置に下画像Ｇ₁の下端点が重畳されるように、案内画像Ｇを前方画像に重畳してディスプレイ４５に表示させる（図３Ｂ）。

一方、登録位置Ｑまでの残距離Ｓが基準距離Ｓ_th以下であると判定した場合（ステップＳ１２０：Ｙ）、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、車両から当該車両の進行方向に延びる直線である直進線Ｆ上の直進位置Ｖを案内する案内画像Ｇを重畳した前方画像をディスプレイ４５に表示させる（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、案内交差点Ｃと車両との位置関係が第３状態である場合、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を直進線Ｆ上の直進位置Ｖに対応する前方画像内の位置に設定する。具体的に、制御部２０は、視点座標系における登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q）とＹ座標（Ｙ_V）が一致し、かつ、直進線Ｆ上に存在する座標（０，Ｙ_Q）を直進位置Ｖとして取得する。そして、制御部２０は、直進位置Ｖの座標（０，Ｙ_Q）を位置変換テーブル３０ｃによって変換することにより、当該直進位置Ｖに対応する前方画像内における位置を取得し、当該取得した位置を案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置として設定する。なお、直進位置Ｖに対応する前方画像内における位置は、常に前方画像の横方向の二等分線上の位置となる。制御部２０は、直進位置Ｖに対応する前方画像内の位置に下画像Ｇ₁の下端点が重畳されるように、案内画像Ｃを前方画像に重畳してディスプレイ４５に表示させる（図３Ｄ）。

本実施形態において、第１〜３状態のいずれにおいても、登録位置ＱのＹ座標（Ｙ_Q）を維持するように案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置を設定する。これにより、現在位置Ｐと案内交差点Ｃの登録位置Ｑとの位置関係の状態（第１〜３状態）が遷移する際に、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の重畳位置が前方画像の縦方向において大きくぶれることを防止でき、案内画像Ｇの下画像Ｇ₁の下端点の視認性を向上させることができる。

（３）他の実施形態：
制御部２０は、地図情報３０ａのリンクデータが示す進入道路Ｒ_Iの幅と退出道路Ｒ_Oの幅とに基づいて案内交差点Ｃの大きさを特定し、案内交差点Ｃが平均形状の交差点よりも大きい場合には基準距離Ｓ_thを上方修正し、案内交差点Ｃが平均形状の交差点よりも小さい場合には基準距離Ｓ_thを下方修正してもよい。さらに、基準距離Ｓ_thは、平均形状の交差点の像の横方向の長さが前方画像において所定長さとなる際の残距離Ｓに設定されてもよい。交差点の像の横方向の長さがある程度大きければ、前方画像において横方向に像が並ぶ進入道路のレーンのレーン構成を明確に視認できる。すなわち、進入道路Ｒ_Iのレーン構成を明確に視認できる段階で、第３状態へと遷移できる。また、基準距離Ｓ_thは、平均形状の交差点の像の縦方向の長さが前方画像において所定長さとなる際の残距離Ｓに設定されてもよい。交差点の像の縦方向の長さがある程度大きければ、前方画像の縦方向に幅が表れる直進道路以外の接続道路（退出道路Ｒ_O）の像を明確に視認できる。すなわち、退出道路Ｒ_Oの形状や退出方向を明確に視認できる段階で、第３状態へと遷移できる。むろん、案内交差点Ｃの視認性は時間帯（昼間、夜間）や天候に応じて変化するため、案内交差点Ｃが明確に視認できる距離を基準距離Ｓ_thを時間帯や天候に応じて設定してもよい。

さらに、表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、車両から登録位置Ｑへと延びる直線と直進線Ｆとが水平面においてなす交差点角度Ａが所定の基準角度よりも大きい場合に、接近度が閾値未満であると判定してもよい。例えば、基準角度は、直進線Ｆ上に案内交差点Ｃが存在すると見なせる角度に設定されてもよい。図３Ｅに示すように、登録位置Ｑまでの距離が残距離Ｓとなる位置に平均形状の交差点が存在すると仮定し、直進線Ｆが平均形状の交差点を通過する最大の角度を基準角度Ｈとしてもよい。図３Ｅの例では、道路の平均幅Ｗを半径に有する円の形状を有する交差点を平均形状の交差点と仮定し、『ｓｉｎＨ＝Ｗ／Ｓ』を満足するように基準角度Ｈを設定している。これにより、車両が進行方向にそのまま直進しても案内交差点Ｃに到達できないにも拘わらず、進行方向にそのまま直進できるような案内をすることにより、運転者に違和感を与えることを防止できる。図３Ｅの場合、基準角度Ｈは残距離Ｓが小さいほど大きい角度となる。さらに、基準角度Ｈは、平均形状の交差点の大きさではなく、案内交差点Ｃの大きさに基づいて設定されてもよい。

接近度取得部２１ａの機能により制御部２０は、交差点に到達するまでの所要期間が短いほど大きくなる接近度を取得してもよい。例えば、制御部２０は、残距離Ｓを車速で除算した値を交差点に到達するまでの所要期間として取得し、当該所要期間が基準期間よりも大きい場合に、接近度が閾値未満であると判定してもよい。すなわち、制御部２０は、所要期間が基準期間以下である場合に、接近度が閾値以上であると判定してもよい。これにより、車両が交差点に到達するタイミングが差し迫っており、交差点に進入する際の目標位置が決定されている可能性が高くなった段階で、車両の進行方向に存在する目標位置に向けてそのまま走行すればよいことを案内できる。なお、制御部２０は、車速センサ４２からの出力信号に基づく車速に基づいて所要期間を取得してもよいし、リンクデータが示す進入道路Ｒ_Iの制限車速に基づいて所要期間を取得してもよい。案内画像Ｇは、設定された重畳位置上に全体が重畳される点状の画像であってもよいし、設定された重畳位置上に屈曲点が重畳される折れ線状の画像であってもよい。接近度が閾値未満である場合に前方風景に重畳される案内画像Ｇは、接近度が閾値以上である場合に前方風景に重畳される案内画像Ｇとサイズも同一の画像であってもよいし、相似しない画像であってもよい。例えば、第１状態から第３状態へと遷移する際に、案内画像Ｇの色や形状を変化させることにより、案内交差点Ｃへの接近度を認識できるようにしてもよい。さらに、第２状態から第１状態へと遷移する際に、案内画像Ｇの色や形状を変化させることにより、案内交差点Ｃの像が前方画像内に視認できるようになったことを認識できるようにしてもよい。

登録位置Ｑは、必ずしも地図情報３０ａにおいて交差点の位置として登録された位置でなくてもよく、地図情報３０ａに登録されたデータのみに基づいて導出可能な位置であればよい。例えば、制御部２０は、地図情報３０ａのリンクデータに基づいて交差点に接続する接続道路の幅を取得し、当該接続道路の幅に基づいて登録位置Ｑを導出してもよい。また、登録位置Ｑは、進入道路Ｒ_Iと退出道路Ｒ_Oとが交差する領域の中央位置でなくてもよく、進入道路Ｒ_Iと退出道路Ｒ_O、および、これらを走行する車両と対向して車両が走行する対向道路が交差する領域の中央位置Ｄ（図２Ｃ）であってもよい。表示制御部２１ｂの機能により制御部２０は、第３状態において、直進線Ｆ上のいずれの位置に対応する前方風景内の位置を案内画像Ｇの重畳位置と設定してもよい。例えば、制御部２０は、直進線Ｆ上、かつ、交差点よりも手前の位置を案内画像Ｇの重畳位置と設定してもよい。

基準距離Ｓ_thは、交差点の手前において右折レーン等の増設レーンが増設される増設区間に車両が進入したと見なすことができる残距離Ｓに設定されてもよい。レーン増設区間よりも手前の区間においては、増設レーン上を直進することにより目標位置に到達できると運転者が認識しても、増設レーンを走行することができず、目標位置が直進線Ｆ上に存在しない場合が生じ得るからである。また、基準距離Ｓ_thは、交差点の手前においてレーン変更が禁止される区間に車両が進入したと見なすことができる残距離Ｓに設定されてもよい。これにより、レーン変更が禁止される区間において、レーン変更することなく現在の進行方向をそのまま維持すればよいことを運転者に案内できる。さらに、基準距離Ｓ_thは、交差点の手前の路面上において、レーンごとの退出可能方向を示すように描かれた道路標識（矢印）の像が視認可能であると見なすことができる残距離Ｓに設定されてもよい。

前記実施形態において、前方画像は、地図情報３０ａに基づいて前方風景を描画することにより得られてもよい。地図情報３０ａに基づいて前方風景を描画する場合、前方画像と同時に案内画像Ｇを描画するようにしてもよい。ここで、案内画像Ｇを前方風景に重畳してディスプレイ４５に表示させるとは、案内画像Ｇをディスプレイ４５に表示させることにより、結果的に案内画像Ｇを前方風景に重畳することであってもよい。例えば、ディスプレイ４５は、少なくとも案内画像Ｇを表示すればよく、前方画像を表示しなくてもよい。すなわち、ディスプレイ４５は、案内画像Ｇを、車両のフロントガラス越しに運転者が視認する現実の前方風景に重畳してもよい。例えば、ディスプレイ４５を半透過型とし、ディスプレイ４５から現実の前方風景が透けて見えるようにすることにより、案内画像Ｇを現実の前方風景に重畳してもよい。現実の前方風景が半透過型の表示部に投影される場合、投影空間Ｋはディスプレイ４５を透過して運転者が視認できる空間を意味する。
運転者が前方正面を見た視線の方向と、運転者の視点からディスプレイ４５の左端を見た場合の視線の方向とがなす角度が左方向における判定角度Ａ_thとなる。同様に、運転者が前方正面を見た視線の方向と、運転者の視点からディスプレイ４５の右端を見た場合の視線の方向とがなす角度が右方向における判定角度Ａ_thとなる。ディスプレイ４５が運転者の前方正面の位置に対して左右非対称の位置に設置される場合には、判定角度Ａ_thは左右で異なる大きさとなる。

１０…ナビゲーション装置、２０…制御部、２１…交差点案内プログラム、２１ａ…接近度取得部、２１ｂ…表示制御部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…表示設定データ、３０ｃ…位置変換テーブル、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…カメラ、４５…ディスプレイ、Ｃ…案内交差点、Ｆ…直進線、Ｇ…案内画像、Ｇ₁…下画像、Ｇ₂…上画像、Ｇ₃…矢印画像、Ｉ…進入部分、ｉ…中央線、Ｋ…投影空間、Ｑ…登録位置、Ｓ…残距離、Ｓ_th…基準距離、Ｕ…延長線、Ｖ…直進位置、Ａ…交差点角度、Ａ_th…判定角度。

Claims (9)

1. 車両の前方に存在する交差点に対する前記車両の接近度を取得する接近度取得手段と、
   前記交差点の位置を案内する案内画像を、前記車両の前方風景内に重畳して表示部に表示させるとともに、
   前記接近度が閾値未満である場合に、前記交差点の位置として地図情報に登録されている登録位置に対応する前記前方風景内の位置を前記案内画像の重畳位置として設定し、
   前記接近度が前記閾値以上である場合に、前記車両から当該車両の進行方向に延びる直線である直進線上の位置に対応する前記前方風景内の位置を前記案内画像の重畳位置として設定する表示制御手段と、
   を備える交差点案内システム。
2. 前記表示制御手段は、
   前記車両の前方の空間のうち、前記表示部に投影されている前記前方風景に対応する投影空間を取得し、
   前記接近度が前記閾値未満であり、かつ、前記投影空間よりも左側または右側に前記登録位置が存在する場合に、前記投影空間内の左端の位置または右端の位置に対応する前記前方風景内の位置を前記案内画像の重畳位置として設定する、
   請求項１に記載の交差点案内システム。
3. 前記表示制御手段は、前記車両から前記交差点までの残距離が所定の基準距離よりも大きい場合に、前記接近度が閾値未満であると判定する、
   請求項１または請求項２のいずれかに記載の交差点案内システム。
4. 前記表示制御手段は、前記車両から前記登録位置へと延びる直線と前記直進線とが水平面においてなす角が所定の基準角度よりも大きい場合に、前記接近度が閾値未満であると判定する、
   請求項１または請求項２のいずれかに記載の交差点案内システム。
5. 前記表示制御手段は、前記車両が前記交差点に到達するまでの所要期間が所定の基準期間よりも長い場合に、前記接近度が閾値未満であると判定する、
   請求項１または請求項２のいずれかに記載の交差点案内システム。
6. 前記表示制御手段は、前記直進線上に光軸が位置するように前記前方風景を撮影した前方画像を前記表示部に表示させるとともに、
   前記接近度が前記閾値以上である場合に、前記前方画像の横方向の二等分線上の位置を前記案内画像の重畳位置として設定する表示制御手段と、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の交差点案内システム。
7. 前記表示制御手段は、前記車両から前記登録位置へと延びる直線と前記直進線とが水平面においてなす角が所定の判定角度よりも大きい場合に、前記投影空間よりも左側または右側に前記登録位置が存在すると判定する、
   請求項２に記載の交差点案内システム。
8. 車両の前方に存在する交差点に対する前記車両の接近度を取得する接近度取得工程と、
   前記交差点の位置を案内する案内画像を、前記車両の前方風景内に重畳して表示部に表示させるとともに、
   前記接近度が閾値未満である場合に、前記交差点の位置として地図情報に登録されている登録位置に対応する前記前方風景内の位置を前記案内画像の重畳位置として設定し、
   前記接近度が前記閾値以上である場合に、前記車両から当該車両の進行方向に延びる直線である直進線上の位置に対応する前記前方風景内の位置を前記案内画像の重畳位置として設定する表示制御工程と、
   を含む交差点案内方法。
9. 車両の前方に存在する交差点に対する前記車両の接近度を取得する接近度取得機能と、
   前記交差点の位置を案内する案内画像を、前記車両の前方風景内に重畳して表示部に表示させるとともに、
   前記接近度が閾値未満である場合に、前記交差点の位置として地図情報に登録されている登録位置に対応する前記前方風景内の位置を前記案内画像の重畳位置として設定し、
   前記接近度が前記閾値以上である場合に、前記車両から当該車両の進行方向に延びる直線である直進線上の位置に対応する前記前方風景内の位置を前記案内画像の重畳位置として設定する表示制御機能と、
   をコンピュータに実行させる交差点案内プログラム。

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