JP2021076374A - 重畳画像表示装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
尚、「風景」とは、実際に車両から視認される風景(実景)に加えて、風景を撮像した画像、風景を再現した画像等も含む。
また、「影」には、案内オブジェクトによって他(例えば地面等)に生じる影と、案内オブジェクト自身に生じる影(即ち陰影)の少なくとも一方を含む。
先ず、第1実施形態に係るナビゲーション装置1の概略構成について図1を用いて説明する。図1は第1実施形態に係るナビゲーション装置1を示したブロック図である。
現在位置検出部11は、GPS21、車速センサ22、ステアリングセンサ23、ジャイロセンサ24等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ22は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU13に出力する。そして、ナビゲーションECU13は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記4種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
(1)『第1の案内オブジェクト』・・・案内分岐点の退出方向を示す3つの矢印
(2)『第2の案内オブジェクト』・・・案内分岐点の退出方向及び交差点名称を示す矢印
(3)『第3の案内オブジェクト』・・・案内分岐点の目印を示すアイコン
(A)案内分岐点の手前側150m以内に他の分岐点が無い場合
案内分岐点までの距離が300m以下であって且つ150m以下にない場合には、『第2の案内オブジェクト』のみを表示対象とする。
案内分岐点までの距離が150m以下である場合には、『第1の案内オブジェクト』と『第2の案内オブジェクト』を表示対象とする。更に、案内分岐点において案内の目印となる施設や構造物が存在する場合には『第3の案内オブジェクト』についても表示対象とする。
(B)案内分岐点の手前側150m以内に他の分岐点がある場合
案内分岐点までの距離が300m以下であって且つ他の分岐点に到達する前には、『第2の案内オブジェクト』のみを表示対象とする。
他の分岐点に到達した後は、『第1の案内オブジェクト』と『第2の案内オブジェクト』を表示対象とする。更に、案内分岐点において案内の目印となる施設や構造物が存在する場合には『第3の案内オブジェクト』についても表示対象とする。
一方、『第3の案内オブジェクト』については、“案内オブジェクトを風景に対して重畳する位置”を、案内点である案内分岐点の周辺にある目印(その周辺も含む)に対して案内オブジェクトの少なくとも一部が重畳して視認される位置とする。
例えば、前記S11で表示対象に決定された案内オブジェクトに案内分岐点の退出方向を示す『第1の案内オブジェクト』を含む場合には、車両の進行方向前方にある案内分岐点の退出方向を示す矢印61〜63を生成する。特に図6〜図8に示すように2等辺三角形状を有する3つの矢印61〜63を生成する。尚、案内経路が進行方向前方にある案内交差点で右折する経路である場合には右方向を示す矢印となる。案内経路が進行方向前方にある案内交差点で左折する経路である場合には左方向を示す矢印となる。
また、前記S11で表示対象に決定された案内オブジェクトに案内分岐点の退出方向と交差点名称を示す『第2の案内オブジェクト』を含む場合には、内部に文字列の記載された矢印64を生成する。内部に記載される文字列は案内分岐点の交差点名称とする。尚、交差点名称の代わりに退出方向の方面名称や退出道路の道路名称としても良い。
また、前記S11で表示対象に決定された案内オブジェクトに案内分岐点の目印を示す『第3の案内オブジェクト』を含む場合には、内部に目印のジャンルを示すマークが表示された目印アイコン65を生成する。『第3の案内オブジェクト』は車両の進行方向前方にある案内分岐点の目印を示すアイコンであり、特に図6〜図8に示すように内部に目印のジャンルを示すマークが表示された目印アイコン65を生成する。
先ず『第1の案内オブジェクト』については、図6に示すように車両66の進行方向に沿って等間隔に3つの矢印61〜63が配列される。特に、3つの矢印61〜63像の内、最も進行方向側にある矢印63の左側端部(右方向の矢印である場合には右側端部)が案内分岐点の座標Xと一致(水平方向に関して一致)する位置とする。尚、案内分岐点の座標Xはナビゲーション装置1が有する地図情報から特定することとするが、フロントカメラ19で撮像した画像に対して画像認識処理を行うことにより特定しても良い。その場合には、分岐点の退出方向の道路との接続点を案内分岐点の座標Xとする。また、3つの矢印61〜63の配置間隔は適宜変更可能であるが例えば5m間隔とする。また、3つの矢印61〜63は進行方向に対して平行に配列されるのではなく、案内分岐点に近い位置にある矢印程、退出方向側に位置するように配列される。但し、進行方向に対して平行に配列しても良い。一方、垂直方向については図7に示すように矢印61〜63の下端が路面から所定距離(例えば1m)離れた位置に配置する。
一方『第2の案内オブジェクト』については図6に示すように車両66の案内分岐点60の退出方向に沿って一の矢印64が配置される。従って、図6に示すように案内分岐点60の退出方向が案内分岐点60への進入方向に対して垂直方向でない場合には、矢印64は車両66の進行方向に対して正面を向かずに傾斜して配置されることとなる。また、矢印64の内部には案内分岐点60の交差点名称に対応する文字列が描画されているので、交差点名称の文字列についても退出方向に沿って配列されることとなる。また、矢印64の先端部が案内分岐点の座標Xと一致(水平方向に関して一致)する位置に配置される。また、矢印64の長さは矢印の内部に描画される交差点名称の長さや退出方向の角度を考慮して決定される。一方、垂直方向については図7に示すように矢印64の下端が路面から所定距離(例えば5m)離れた位置に配置する。
また『第3の案内オブジェクト』については図6に示すように案内分岐点60の案内の目印となる施設や構造物の上方に目印アイコン65が配置される。即ち、『第3の案内オブジェクト』については『第1の案内オブジェクト』や『第2の案内オブジェクト』と異なり、路面上方ではなく施設や構造物の上方に配置される。特に、目印アイコン65の中心が案内分岐点に対応付けられた目印の座標Yと一致(水平方向に関して一致)する位置に配置される。尚、目印の座標Yはナビゲーション装置1が有する地図情報から特定することとするが、フロントカメラ19で撮像した画像に対して画像認識処理を行うことにより特定しても良い。一方、垂直方向については図7に示すように目印アイコン65の下端が地面から所定距離(例えば10m)離れた位置、或いは目印となる施設や構造物の高さが分かる場合には該当する施設や構造物の直上に配置する。
次に、第2実施形態に係る重畳画像表示装置について図13及び図14に基づいて説明する。尚、以下の説明において上記図1乃至図12の第1実施形態に係る重畳画像表示装置の構成と同一符号は、前記第1実施形態に係る重畳画像表示装置等の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。
ただし、第1実施形態に係る重畳画像表示装置が、ナビゲーション装置1の液晶ディスプレイ15に対してフロントカメラ19で撮像した撮像画像を表示し、更に液晶ディスプレイ15に対して案内オブジェクトを表示することによって、車両周辺の風景に案内オブジェクトを重畳させて表示するのに対して、第2実施形態に係る重畳画像表示装置は車両周辺の風景に重畳する画像を表示する手段としてヘッドアップディスプレイシステムを用いる点で異なる。
図13に示すように重畳画像表示装置101は、車両102に搭載されたナビゲーション装置103と、同じく車両102に搭載されるとともにナビゲーション装置103と接続されたフロントディスプレイ104とを基本的に有する。尚、フロントディスプレイ104は車両102のフロントガラス105とともにヘッドアップディスプレイとして機能し、車両102の乗員106に対して様々な情報の提供を行う情報提供手段となる。
例えば車両周辺の風景に重畳する画像を表示する手段として、第1実施形態では実景画像の表示された液晶ディスプレイ15を用い、第2実施形態ではヘッドアップディスプレイシステムを用いているが、フロントガラスに対して画像を表示するウインドウシールドディスプレイ(WSD)を用いても良い。WSDでは、フロントガラスをスクリーンとしてプロジェクタから映像を表示しても良いし、フロントガラスを透過液晶ディスプレイとしても良い。WSDによってフロントガラスに対して表示された画像は、車両周辺の風景に重畳する画像となる。
車両に搭載され、前記車両の乗員へ情報を案内する案内オブジェクト(61〜65)を、前記車両周辺の風景に重畳して視認させる重畳画像表示装置(1)であって、前記案内オブジェクトを重畳させるエリア周辺に対応した3次元空間内に表示対象となる前記案内オブジェクトを配置する案内オブジェクト配置手段(41)と、前記3次元空間内に光源(67)を配置する光源配置手段(41)と、前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクトに基づいて前記案内オブジェクトを表示するオブジェクト表示手段(41)と、前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクト及び前記光源に基づいて前記案内オブジェクトに対応する影(56)を表示する影表示手段(41)と、を有し、前記光源配置手段は、前記案内オブジェクトの鉛直方向上方と前記案内オブジェクトの水平方向より下方を除く位置に前記光源を配置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、車両の乗員に対して風景に重畳して視認させる案内オブジェクトの影を表示するとともに、案内オブジェクトに対して影を生じさせる光源の位置について、案内オブジェクトの鉛直方向上方と案内オブジェクトの水平方向より下方を除く位置に光源を配置する。その結果、案内オブジェクトに対応する影を確実に表示することが可能となり、表示された影に基づいて案内オブジェクトが重畳する位置を明確に乗員に認識させることが可能となる。
現在の車両の位置に対応する前記3次元空間内の位置に視点を設定する視点設定手段(41)を有し、前記オブジェクト表示手段(41)は、前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクト(61〜65)を前記視点から視認される形状で表示し、前記影表示手段(41)は、前記光源によって生じた前記案内オブジェクトに対応する影(56)を前記視点から視認される形状で表示する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、3次元空間内に設定した視点からの像に基づいて案内オブジェクトや影を表示することによって、案内オブジェクトや影を風景内の適切な位置に重畳させて乗員に視認させることが可能となる。また、仮想の光源に基づいて案内オブジェクトに生じる影の位置や形状を正確に特定することが可能となる。その結果、車両の乗員に違和感を与えることのない案内オブジェクトや影の表示が可能となる。
前記光源配置手段(41)は、前記光源(67)を前記案内オブジェクト(61〜65)の鉛直方向上方に対応する位置よりも前記視点に対して遠方側に配置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、影の位置が案内オブジェクトの鉛直下方よりも手前側に位置することとなるので、より乗員に違和感を与えない自然な影の位置とすることができ、鉛直下方に表示する場合よりも案内オブジェクトまでの距離を正確に把握し易くすることが可能となる。また、案内オブジェクトが厚み形状を有しないものであったとしても影を生じさせることが可能となる。
前記光源配置手段(41)は、前記光源(67)を現時刻の太陽の位置と対応する位置に配置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、現在の太陽の位置と対応した位置にある光源に基づいて生じた影を表示するので、より乗員に違和感を与えない自然な影の位置とすることが可能となる。
前記案内オブジェクト(61〜65)は複数種類あって、前記光源配置手段(41)は、前記光源(67)によって影を生じさせる前記案内オブジェクトの種類に応じた位置に配置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、案内オブジェクトの位置や形状に応じて光源の位置を設定することができるので、車両の乗員から視認しやすい位置や形状の影を表示することが可能となる。
前記影(56)を重畳する対象となるエリアの明るさを取得する環境取得手段(41)を有し、前記影表示手段は、前記エリアの明るさに応じた色相又は明度で前記影を表示する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、影を重畳させる風景の明るさに対応した影を表示することが可能となる。その結果、乗員に違和感を与えない自然な影とすることができる。
15 液晶ディスプレイ
19 フロントカメラ
41 CPU
42 RAM
43 ROM
51 走行案内画面
52 風景
53〜55 案内オブジェクトの画像
56 影の画像
60 案内分岐点
61〜64 矢印(案内オブジェクトの一例)
65 目印アイコン(案内オブジェクトの一例)
66 車両
67 光源
Claims (7)
- 車両に搭載され、前記車両の乗員へ情報を案内する案内オブジェクトを、前記車両周辺の風景に重畳して視認させる重畳画像表示装置であって、
前記案内オブジェクトを重畳させるエリア周辺に対応した3次元空間内に表示対象となる前記案内オブジェクトを配置する案内オブジェクト配置手段と、
前記3次元空間内に光源を配置する光源配置手段と、
前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクトに基づいて前記案内オブジェクトを表示するオブジェクト表示手段と、
前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクト及び前記光源に基づいて前記案内オブジェクトに対応する影を表示する影表示手段と、を有し、
前記光源配置手段は、前記案内オブジェクトの鉛直方向上方と前記案内オブジェクトの水平方向より下方を除く位置に前記光源を配置する重畳画像表示装置。 - 現在の車両の位置に対応する前記3次元空間内の位置に視点を設定する視点設定手段を有し、
前記オブジェクト表示手段は、前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクトを前記視点から視認される形状で表示し、
前記影表示手段は、前記光源によって生じた前記案内オブジェクトに対応する影を前記視点から視認される形状で表示する請求項1に記載の重畳画像表示装置。 - 前記光源配置手段は、前記光源を前記案内オブジェクトの鉛直方向上方に対応する位置よりも前記視点に対して遠方側に配置する請求項2に記載の重畳画像表示装置。
- 前記光源配置手段は、前記光源を現時刻の太陽の位置と対応する位置に配置する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の重畳画像表示装置。
- 前記案内オブジェクトは複数種類あって、
前記光源配置手段は、前記光源によって影を生じさせる前記案内オブジェクトの種類に応じた位置に配置する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の重畳画像表示装置。 - 前記影を重畳する対象となるエリアの明るさを取得する環境取得手段を有し、
前記影表示手段は、前記エリアの明るさに応じた色相又は明度で前記影を表示する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の重畳画像表示装置。 - 車両に搭載され、前記車両の乗員へ情報を案内する案内オブジェクトを、前記車両周辺の風景に重畳して視認させる重畳画像表示装置を、
前記案内オブジェクトを重畳させるエリア周辺に対応した3次元空間内に表示対象となる前記案内オブジェクトを配置する案内オブジェクト配置手段と、
前記3次元空間内に光源を配置する光源配置手段と、
前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクトに基づいて前記案内オブジェクトを表示するオブジェクト表示手段と、
前記3次元空間内に配置された前記案内オブジェクト及び前記光源に基づいて前記案内オブジェクトに対応する影を表示する影表示手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、
前記光源配置手段は、前記案内オブジェクトの鉛直方向上方と前記案内オブジェクトの水平方向より下方を除く位置に前記光源を配置するコンピュータプログラム。
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