JP2023008462A - 重畳画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】案内オブジェクトの内容を明確に乗員に認識させることができ、適切な運転操作を行わせることを可能にした重畳画像表示装置を提供する。【解決手段】車両の進行方向前方に案内対象となる案内対象地点がある場合に、案内対象地点に対する案内を行う為の案内オブジェクトを表示する一方で、案内オブジェクトを表示する際には、車両から案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、形状および大きさを固定して車両の前方に案内オブジェクトを表示し、車両から案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、案内対象地点の上方に配置された案内オブジェクトを車両の現在位置から視認した場合に視認できる形状及び大きさで、案内対象地点の上方に案内オブジェクトを表示するように構成する。【選択図】図１３

Description

本発明は、車両の走行支援を行う重畳画像表示装置に関する。

従来より、車両の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の車両の走行支援を行う為の各種情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、車両に設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、乗員の周辺環境（風景、実景）に重畳する画像を表示することによって、情報の提供を行う装置がある。例えば、ヘッドアップディスプレイ、ウインドウシールドディスプレイの他、液晶ディスプレイに表示した車両周辺の撮像画像に重畳して画像を表示する方法等が該当する。

ここで、上記周辺環境に重畳する画像を表示することによって、車両の乗員に案内対象となる案内対象地点を案内する場合には、重畳する画像を案内対象地点付近に重畳させることが効果的である。案内対象地点としては、例えば車両が右左折する案内分岐点、案内分岐点の目印となる地物（施設、看板など）、注意を促す必要のある障害物等が該当する。例えば、特開２０２１－３８９７９号公報には、案内分岐点に対して案内開始距離（一般道は３００ｍ）以内に車両が接近すると、車両前方を撮像した撮像画像をディスプレイに表示するとともに、撮像画像内に含まれる案内分岐点の上方に案内分岐点における車両の進行方向を示す矢印の画像を表示する技術について開示されている。

特開２０２１－３８９７９号公報（図３）

上記特許文献１に記載の技術は、例えば一般道では案内分岐点の３００ｍ手前に車両が位置した時点で矢印の画像が表示される。しかしながら、現実的には３００ｍ手前の時点では案内分岐点までの距離が非常に遠いので、車両からは案内分岐点は非常に小さくしか視認できない。また、矢印の画像の大きさも重畳対象となる案内分岐点の大きさに比例することになるので、案内分岐点の上方に表示される矢印の画像も非常に小さくなり、矢印の画像がどの交差点でどの方向に曲がることを示す矢印であるかを認識するのは非常に困難であった。

従って、上記特許文献１に記載の技術では、案内分岐点の３００ｍ手前に車両が位置した時点で矢印の画像が表示されるが、実際に乗員が矢印の内容を正確に認識できる（即ちどの交差点でどの方向に曲がるかを認識できる）のはそれより更に案内分岐点に近づいたタイミングとなる。その結果、案内に対して乗員の運転操作が遅れてしまう問題があった。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、車両から案内対象地点までの距離に応じた適切な態様で案内オブジェクトを表示することによって、案内オブジェクトの内容を明確に乗員に認識させることができ、適切な運転操作を行わせることを可能にした重畳画像表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本発明に係る重畳画像表示装置は、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、車両の進行方向前方の第１距離未満に案内対象となる案内対象地点がある場合に、前記案内対象地点に対する案内を行う為の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を有し、前記オブジェクト表示手段は、車両から前記案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、車両の現在位置と前記案内対象地点の位置関係に関わらず、前記案内対象地点の上方に配置された案内オブジェクトを前記第２距離だけ離れた位置から視認した場合に視認できる形状および大きさで固定して、車両の前方に前記案内オブジェクトを表示し、車両から前記案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、車両の現在位置と前記案内対象地点の位置関係に基づいて前記案内対象地点の上方に配置された案内オブジェクトを車両の現在位置から視認した場合に視認できる形状及び大きさで、前記案内対象地点の上方に前記案内オブジェクトを表示する。
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。

前記構成を有する本発明に係る重畳画像表示装置によれば、車両から案内対象地点までの距離が離れた段階では案内対象地点に対する案内オブジェクトの重畳を行わずに固定の形状および大きさで案内オブジェクトを表示するので、車両から案内対象地点までの距離が離れた状態においても案内オブジェクトの内容を明確に乗員に認識させることが可能となる。一方で、その後に車両から案内対象地点までの距離が接近した段階では案内対象地点に対する案内オブジェクトの重畳を行い、車両の現在位置と案内対象地点の位置関係に応じた形状および大きさで案内オブジェクトを表示するので、車両から案内対象地点までの距離が近づいた状態では案内対象地点と案内オブジェクトを対応させて視認させる効果的な案内が可能となる。

第１実施形態に係るナビゲーション装置を示したブロック図である。 第１実施形態に係る走行支援処理プログラムのフローチャートである。 案内分岐点に接近した状態で液晶ディスプレイに表示される走行案内画面の一例を示した図である。 案内分岐点から離れた状態で液晶ディスプレイに表示される走行案内画面の一例を示した図である。 案内オブジェクト表示位置決定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。 第１の案内オブジェクトを示した図である。 第１の案内オブジェクトの配置例を示した図である。 ３次元空間に配置された案内オブジェクトを視認した視認画像の一例を示した図である。 案内分岐点への接近に伴う第１の案内オブジェクトの表示位置の変移を示した図である。 第２の案内オブジェクトを示した図である。 第２の案内オブジェクトの配置例を示した図である。 車両の走行に伴う液晶ディスプレイに表示対象となる案内オブジェクトの変移を示した図である。 車両の走行に伴う液晶ディスプレイに表示される走行案内画面の変移を示した図である。 第２実施形態に係る重畳画像表示装置の概略構成図である。 第２実施形態に係る重畳画像表示装置における案内オブジェクトの表示例を示した図である。

以下、本発明に係る重畳画像表示装置をナビゲーション装置に具体化した第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

［第１実施形態］
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。

図１に示すように第１実施形態に係るナビゲーション装置１は、ナビゲーション装置１が搭載された車両の現在位置を検出する現在位置検出部１１と、各種のデータが記録されたデータ記録部１２と、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ＥＣＵ１３と、ユーザからの操作を受け付ける操作部１４と、ユーザに対して進行方向前方を撮像した実景画像を表示する液晶ディスプレイ１５と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ１６と、記憶媒体であるＤＶＤを読み取るＤＶＤドライブ１７と、プローブセンタやＶＩＣＳ（登録商標：Vehicle Information and Communication System）センタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール１８と、を有する。また、ナビゲーション装置１はＣＡＮ等の車載ネットワークを介して、ナビゲーション装置１の搭載された車両に対して設置されたフロントカメラ１９や各種センサが接続されている。

以下に、ナビゲーション装置１が有する各構成要素について順に説明する。
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。

また、データ記録部１２は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク（図示せず）と、ハードディスクに記録された地図情報ＤＢ３１や所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド（図示せず）とを備えている。尚、データ記録部１２をハードディスクの代わりにフラッシュメモリやメモリーカードやＣＤやＤＶＤ等の光ディスクにより構成しても良い。また、地図情報ＤＢ３１は外部のサーバに格納させ、ナビゲーション装置１が通信により取得する構成としても良い。

ここで、地図情報ＤＢ３１は、例えば、道路（リンク）に関するリンクデータ３２、ノード点に関するノードデータ３３、分岐点に関する分岐点データ３４、施設等の地点に関する地点データ、地図を表示するための地図表示データ、経路を探索するための探索データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。

また、リンクデータ３２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、高速道路と一般道（国道、県道、細街路等）を表すデータがそれぞれ記録される。

また、ノードデータ３３としては、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等も含む）や各道路に曲率半径等に応じて所定の距離毎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リンク番号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。

また、分岐点データ３４としては、分岐点の交差点名称、分岐点を形成するノードを特定する該当ノード情報、分岐点に接続されるリンクを特定する接続リンク情報、分岐点に接続されるリンクに対応する方面名称、分岐点の形状を特定する情報等が記憶される。また、分岐点での右左折案内を行う場合に目印となり得る構造物についても記憶される。

一方、ナビゲーションＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）１３は、ナビゲーション装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ４１、並びにＣＰＵ４１が各種の演算処理を行うにあ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ＲＡＭ４２、制御用のプログラムのほか、後述の走行支援処理プログラム（図２）等が記録されたＲＯＭ４３、ＲＯＭ４３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ４４等の内部記憶装置を備えている。尚、ナビゲーションＥＣＵ１３は、処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。例えば、オブジェクト表示手段は、車両の進行方向前方に案内対象となる案内対象地点がある場合に、案内対象地点に対する案内を行う為の案内オブジェクトを表示する。

操作部１４は、走行開始地点としての出発地及び走行終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ（図示せず）を有する。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部１４は液晶ディスプレイ１５の前面に設けたタッチパネルを有する構成としても良い。また、マイクと音声認識装置を有する構成としても良い。

また、液晶ディスプレイ１５には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、キーの案内、出発地から目的地までの案内経路、案内経路に沿った案内情報、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。また、特に第１実施形態では、車両が案内分岐点に近づいた段階で液晶ディスプレイ１５にはフロントカメラ１９で撮像した撮像画像、即ち現時点の車両周辺（特に車両前方）の風景（実景画像）を表示し、更に必要に応じて風景に対して案内オブジェクトを重畳させて表示する。

ここで、風景に重畳して表示される案内オブジェクトとしては、車両に関する情報や乗員の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば乗員に対して警告対象となる対象物（他車両、歩行者、案内標識）に対する警告、ナビゲーション装置１で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報（右左折方向を示す矢印、案内分岐点の目印を示すアイコン、案内分岐点までの距離等）、路面に表示する警告（追突注意、制限速度等）、車両が走行する車線の区画線、現在車速、シフト位置、エネルギ残量、広告画像、施設情報、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面等がある。尚、以下に説明する第１実施形態では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における案内を行う為の案内情報とする。より具体的には案内経路に沿った案内分岐点の退出方向を示す矢印等とする。

また、スピーカ１６は、ナビゲーションＥＣＵ１３からの指示に基づいて案内経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。

また、ＤＶＤドライブ１７は、ＤＶＤやＣＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて音楽や映像の再生、地図情報ＤＢ３１の更新等が行われる。尚、ＤＶＤドライブ１７に替えてメモリーカードを読み書きする為のカードスロットを設けても良い。

また、通信モジュール１８は、交通情報センタ、例えば、ＶＩＣＳセンタやプローブセンタ等から送信された渋滞情報、規制情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やＤＣＭが該当する。

また、フロントカメラ１９は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、例えばルームミラーの裏側やフロントバンパに対して光軸方向を車両の進行方向前方に向けて設置される。そして、フロントカメラ１９により撮像された撮像画像は、前述したように車両周辺（特に車両前方）の風景（実景画像）として液晶ディスプレイ１５に対して表示される。

続いて、前記構成を有するナビゲーション装置１においてナビゲーションＥＣＵ１３が実行する走行支援処理プログラムについて図２に基づき説明する。図２は第１実施形態に係る走行支援処理プログラムのフローチャートである。ここで、走行支援処理プログラムは車両のＡＣＣ電源(accessory power supply)がＯＮされた後に実行され、液晶ディスプレイ１５に表示された車両周辺の風景に重畳した案内オブジェクトを視認させることによって、車両の走行支援を行うプログラムである。尚、以下の図２及び図５にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置１が備えているＲＡＭ４２やＲＯＭ４３に記憶されており、ＣＰＵ４１により実行される。

以下の説明では案内オブジェクトを用いた車両の走行支援として、ナビゲーション装置１で設定された案内経路に沿った車両の走行案内を行う例について説明する。また、表示対象となる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における案内を行う為の案内情報とし、特に案内分岐点の退出方向を示す矢印及び案内分岐点における車両の今後の進路に沿って配置される複数の矢印を案内オブジェクトとして表示する場合の処理を例に挙げて説明する。但し、ナビゲーション装置１では案内オブジェクトを用いて上記走行支援以外の案内や情報提供を行うことも可能である。また、表示対象となる案内オブジェクトは、上記矢印以外の情報とすることも可能である。例えば、案内オブジェクトとして乗員に対して警告対象となる対象物（他車両、歩行者、案内標識）に対する警告、路面に表示する警告（追突注意、制限速度等）、次の案内分岐点までの距離、現在車速、シフト位置、エネルギ残量、広告画像、施設情報、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面等を表示することも可能である。

先ず、走行支援処理プログラムでは、ステップ（以下、Ｓと略記する）１においてＣＰＵ４１は、車両の現在位置を現在位置検出部１１の検出結果や地図情報に基づいて特定する。尚、車両の現在位置を特定する際には、車両の現在位置を地図情報にマッチングさせるマップマッチング処理についても行う。その後、ナビゲーション装置１で設定されている案内経路を読み出し、特定された車両の現在位置から案内経路に沿った次の案内分岐点までの距離を算出する。尚、案内分岐点とは、ナビゲーション装置１に設定されている案内経路に従ってナビゲーション装置１が走行の案内を行う際に、右左折指示等の案内を行う対象となる分岐点（交差点）である。尚、右左折はしないが特殊な形状を有する分岐点（難交差点）も案内分岐点に該当する。

次に、Ｓ２においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１で算出された次の案内分岐点までの距離が、所定の案内開始距離（第１距離）未満か否かを判定する。尚、案内開始距離は車両が走行する道路の道路種別によって決定され、例えば高速道路は５００ｍ、一般道は高速道路よりも短い２００ｍとする。但し、案内開始距離は固定値でなく変動する値としても良い。例えば一般道において案内分岐点の手前側２００ｍ以内に他の分岐点がある場合には、案内分岐点から該他の分岐点までの距離としても良い。

そして、前記Ｓ１で算出された次の案内分岐点までの距離が案内開始距離未満であると判定された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、Ｓ３へと移行する。それに対して、前記Ｓ１で算出された次の案内分岐点までの距離が案内開始距離未満でないと判定された場合（Ｓ２：ＮＯ）には、Ｓ１へと戻る。

Ｓ３においてＣＰＵ４１は、案内オブジェクトによって案内対象とする地点、即ち案内オブジェクトを重畳（配置）させるべき地点（以下、案内点という）の座標を取得する。尚、第１実施形態では案内オブジェクトを用いて案内分岐点の右左折案内を行うので、案内点としては案内分岐点（より具体的には案内分岐点の路面から所定距離だけ離間した上方）が該当し、従って案内点の座標は案内分岐点の座標に相当する。尚、案内分岐点の座標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。

次に、Ｓ４においてＣＰＵ４１は、後述の案内オブジェクト表示位置決定処理（図５）を行う。案内オブジェクト表示位置決定処理は、車両の現在位置や前記Ｓ３で取得された案内点の座標に基づいて、液晶ディスプレイ１５に対して表示する案内オブジェクトの大きさ、形状及び案内オブジェクトを表示する位置（範囲）を具体的に決定する処理である。尚、前記Ｓ４で決定される案内オブジェクトの大きさ、形状及び案内オブジェクトを表示する位置は、例えば風景内の案内点に案内オブジェクトを重畳して乗員に視認させる為の条件となる。但し、後述のように車両の現在位置や案内オブジェクトの種類によっては風景内の案内点以外に案内オブジェクトを重畳して視認させる場合もある。

続いて、Ｓ５においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ４で決定された大きさ及び形状の案内オブジェクトの画像を生成し、更に液晶ディスプレイ１５に対して制御信号を送信し、液晶ディスプレイ１５に対して生成された案内オブジェクトの画像を前記Ｓ４で決定された位置（範囲）に対して描画する。尚、液晶ディスプレイ１５には車両から案内分岐点までの距離が案内開始距離未満となる前に予めフロントカメラ１９で撮像した撮像画像、即ち現時点の車両周辺（特に車両前方）の風景（実景画像）が表示されている。その結果、車両の乗員に風景に重畳された案内オブジェクトを視認させることが可能となる。

図３及び図４は前記Ｓ５において液晶ディスプレイ１５に表示される走行案内画面５１の例を示した図である。図３及び図４に示すように液晶ディスプレイ１５には、フロントカメラ１９により撮像された現時点の車両前方の風景５２が表示される。そして、車両前方の風景５２に重畳して案内オブジェクトの画像が表示される。

ここで、第１実施形態では案内に用いられる案内オブジェクトとして複数種類の案内オブジェクトが存在し、案内の内容や現在の状況に応じて選択された一又は複数種類の案内オブジェクトが表示される。また、複数種類の案内オブジェクトが同時に表示対象となる場合もある。例えば図３に示す例は、車両の現在位置が案内分岐点に対して特に接近した状態（例えば４０ｍ以内）に表示される走行案内画面５１の一例であり、案内分岐点の退出方向及び交差点名称を示す矢印からなる第１の案内オブジェクトの画像５３と、案内分岐点における車両の今後の進路に沿って配置される複数の矢印からなる第２の案内オブジェクトの画像５４とが同時に表示される。

尚、第１の案内オブジェクトの画像５３については、風景５２内にある案内分岐点の路面から所定距離（例えば３ｍ）だけ上方の位置（車両の乗員の目線よりも高い位置）に重畳して表示される。但し、車両の現在位置が案内分岐点から４０ｍ（第２距離）以上離れた位置にある場合については上記のような案内分岐点に重畳した表示は行われずに、図４に示すようにウィンドウ５５内に表示される。ウィンドウ５５の詳細については後述するが、ウィンドウ５５内に表示された第１の案内オブジェクトの画像５３の大きさは固定であり、また、ウィンドウ５５の下方に表示された線分５６は下端が案内分岐点の付近に位置するように表示される。従って、走行案内画面５１を車両の乗員が視認した場合に、案内分岐点から離れた状態にあっても右左折対象となる案内分岐点の位置や、案内交差点における退出方向を正確に把握できる。尚、図４に示す例では車両の現在位置が案内分岐点から離れた位置にある場合に第１の案内オブジェクトの画像５３に対して交差点名称を表示しないようにしているが、常に交差点名称を表示するようにしても良い。

一方、第２の案内オブジェクトの画像５４については、風景５２内にある案内分岐点の路面から所定距離（例えば１ｍ）だけ上方の位置（車両の乗員の目線の位置）に重畳して表示される。尚、第２の案内オブジェクトの画像５４は、複数の矢印形状のオブジェクトの画像を含み、複数のオブジェクトの画像を案内分岐点の車両の今後の進路に沿って所定間隔で位置するように表示する。各矢印の向きは案内分岐点における車両の進行方向を示す。また、第２の案内オブジェクトの画像５４については、案内分岐点の音声案内が出力されるタイミングで表示が開始されるので、図４に示すように車両の現在位置が案内分岐点から離れた状態では表示されない。尚、第１実施形態では上述のように第１の案内オブジェクトの画像５３と第２の案内オブジェクトの画像５４については、表示を開始するタイミングが異なっているが、同一のタイミングで表示を開始しても良い。

また、案内オブジェクトとしては上述した車両の案内分岐点の退出方向や交差点名称を示す矢印、案内分岐点における車両の今後の進路を示す矢印以外に、案内分岐点までの距離を示す画像についても風景に重畳して表示するようにしても良い。案内分岐点までの距離を示す画像を重畳する位置は、例えば車両の前方直近の路面とし、車両から案内分岐点までの距離が所定距離区間内（例えば一般道では２００ｍから６０ｍ）にある間において表示する。

その後、Ｓ６においてＣＰＵ４１は、車両が案内分岐点を通過したか否かを判定する。例えば現在位置検出部１１で検出された車両の現在位置と地図情報に基づいて判定される。

そして、車両が案内分岐点を通過したと判定された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）には、液晶ディスプレイ１５に対して制御信号を送信し、液晶ディスプレイ１５に表示されていた案内オブジェクトを非表示とする（Ｓ７）。尚、フロントカメラ１９で撮像した撮像画像、即ち現時点の車両周辺（特に車両前方）の風景（実景画像）についてはその後も一定期間継続して表示された後に地図画像の表示へと切り替わる。

一方、車両が案内分岐点を通過していないと判定された場合（Ｓ６：ＮＯ）にはＳ４へと戻り、案内オブジェクトの表示を継続して行う。

次に、前記Ｓ４において実行される案内オブジェクト表示位置決定処理のサブ処理について図５に基づき説明する。図５は案内オブジェクト表示位置決定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。

先ず、Ｓ１１においてＣＰＵ４１は、車両の現在位置周辺（特に車両進行方向の前方）に対応した３次元空間を生成する。尚、３次元空間には、道路以外に、建築物、道路標識などについてもモデリングしても良いし、道路のみをモデリングしても良い。或いは道路についてもモデリングしない地面のみがある単なる空白の３次元空間としても良い。また、３次元空間は予め３次元地図情報として地図情報ＤＢ３１に格納しておき、前記Ｓ１１では地図情報ＤＢ３１から該当する自車位置周辺の３次元地図情報を読み出しても良い。また、フロントカメラ１９で撮像した画像に基づいて３次元空間を生成しても良い。例えばフロントカメラ１９で撮像した撮像画像に対して点群マッチングを行うことによって、道路や道路周辺にある構造物を検出し、３次元空間を生成することが可能である。

また、前記Ｓ１１でＣＰＵ４１は、現在位置検出部１１で検出されたパラメータに基づいて、生成された３次元空間における自車両の現在位置及び方位についても特定する。特に、車両に設置されたフロントカメラ１９の位置を自車両の現在位置とし、フロントカメラ１９の光軸方向を自車両の方位とする。尚、フロントカメラ１９の位置は車両の乗員の位置、フロントカメラ１９の光軸方向は車両の乗員の視線方向にも相当する。また、前記Ｓ１１では生成された３次元空間において車両の進行方向前方にある案内分岐点の位置についても特定する。

次に、Ｓ１２においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１で取得された次の案内分岐点までの距離が４０ｍ（第２距離）未満か否かを判定する。尚、前記Ｓ１２で判定条件となる４０ｍは、案内開始距離よりも短ければ適宜変更することが可能であり、車両が走行する道路の道路種別によって異なる距離としても良い。例えば高速道路は１５０ｍ、一般道は高速道路よりも短い４０ｍとする。

そして、次の案内分岐点までの距離が４０ｍ未満であると判定された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、Ｓ１６へと移行する。それに対して、次の案内分岐点までの距離が４０ｍ以上であると判定された場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、Ｓ１３へと移行する。

Ｓ１３においてＣＰＵ４１は、表示対象とする案内オブジェクトとして、第１の案内オブジェクト６０を生成する。尚、第１の案内オブジェクト６０は、図６に示すように案内分岐点の退出方向を示す一の矢印とする。大きさは縦２ｍ横４ｍに設定する。また、矢印の内部には交差点名称が描画される。また、案内オブジェクトは２次元ポリゴンとし、基本的に厚みは存在しないこととする。但し、厚みを持たせた３次元ポリゴンとしても良い。また、前記Ｓ１３で生成される第１の案内オブジェクト６０の形状は適宜変更可能であり、案内分岐点における退出方向を示すことができる形状であれば矢印以外の形状であっても良い。

更に、前記Ｓ１３においてＣＰＵ４１は、生成された第１の案内オブジェクト６０を、前記Ｓ１１で生成された３次元空間に対して配置する。尚、３次元空間に対して第１の案内オブジェクト６０を配置する位置は、図７に示すように案内分岐点６５の中央付近に位置するとともに、案内分岐点の退出方向に矢印の先端が向くように配置される。従って、案内分岐点で右折する場合には車両から見て右向きの矢印となり、案内分岐点で左折する場合には車両から見て左向きの矢印となる。尚、直角方向以外に右左折する場合には斜め方向に傾斜した矢印となる。また、配置する高さは路面から所定距離（例えば３ｍ）だけ上方の位置（車両の乗員の目線よりも高い位置）とする。その後、Ｓ１４へと移行する。

次に、Ｓ１４においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１３で第１の案内オブジェクト６０が配置された３次元空間において、案内分岐点から４０ｍ（第２距離）手前の位置で且つフロントカメラ１９の高さの位置から車両の進行方向に視認した画像（以下、視認画像という）を取得する。例えば、図８は図７に示す態様で案内オブジェクトが配置された場合に取得される視認画像６６を示した図である。取得された視認画像６６は３次元空間に配置された第１の案内オブジェクト６０を４０ｍ手前に位置すると仮定した車両から車両の進行方向に視認した際に視認できる像となる（４０ｍ手前に位置すると仮定した車両の乗員の視界にも相当する）。

その後、ＣＰＵ４１は、視認画像６６に含まれる第１の案内オブジェクト６０の大きさ及び形状を、液晶ディスプレイ１５により表示対象とする案内オブジェクトの大きさ及び形状として記憶する。ここで、前記Ｓ１４で記憶される案内オブジェクトの大きさ及び形状は、３次元空間に配置された第１の案内オブジェクト６０を４０ｍ手前に位置すると仮定した車両（より正確にはフロントカメラ１９）の視点から視認した際に視認できる第１の案内オブジェクト６０の大きさ及び形状である。

その後、Ｓ１５においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１１で生成された３次元空間における車両の現在位置と案内分岐点の位置に基づいて、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２内における案内分岐点の位置を推定し、推定された案内分岐点の上方の位置を液晶ディスプレイ１５において案内オブジェクトを表示する位置に決定する。また、案内分岐点までの距離が４０ｍ以上である場合には、案内オブジェクトが案内分岐点に重畳した表示でないことを明確にするために、図４に示すように液晶ディスプレイ１５に表示されるウィンドウ５５内に案内オブジェクトを配置する。

ここで、ウィンドウ５５は前記Ｓ１４で記憶される大きさ及び形状の案内オブジェクトを少なくとも含むサイズとし、例えば矩形形状とする。また、ウィンドウ５５の下縁には線分５６が接続され、線分５６は下端が案内分岐点の付近に位置するように表示される。即ち、線分５６は案内オブジェクトから案内分岐点までの間を結ぶ線分となっている。尚、線分５６の下端付近は透過率を上げることによってあえて不鮮明に表示するのが望ましい。それによって、風景５２内において推定された案内分岐点の位置にずれが生じていたとしても乗員に違和感を与えることがない。

また、前述したように案内分岐点までの距離が４０ｍ以上である場合には、車両の現在位置と案内分岐点の位置関係に関わらず、案内分岐点の上方に配置された第１の案内オブジェクト６０を４０ｍだけ離れた位置から視認した場合に視認できる形状および大きさで案内オブジェクトの画像５３が表示される（Ｓ１４、Ｓ１５）。即ち、案内分岐点までの距離が４０ｍ以上である間において液晶ディスプレイ１５に表示される案内オブジェクトの画像５３の大きさ及び形状は固定となる。一方で、図９に示すように車両が案内分岐点に接近するのに従って案内オブジェクトの画像５３を表示する位置は案内分岐点に徐々に近づけて表示する。従って、図９に示すように線分５６の長さＤは車両が案内分岐点に接近するのに従って徐々に短くなる。そして、案内分岐点までの距離が４０ｍとなったタイミングで案内オブジェクトの画像５３は路面から所定距離（例えば３ｍ）だけ上方の位置となるようにする。その結果、後述のように案内分岐点までの距離が４０ｍとなったタイミングを境にして第１の案内オブジェクトの表示態様が変化するが、表示態様の切り替わる前後で案内オブジェクトの大きさ、形状及び表示位置が大きく変わることがない。

また、液晶ディスプレイ１５に表示されるウィンドウ５５及び線分５６は案内分岐点までの距離が６０ｍ未満となったタイミングで徐々に透過率を上昇し、案内分岐点までの距離が４０ｍとなったタイミングで非表示とする。

尚、上記実施例では案内分岐点の上方を案内オブジェクトの表示する位置としているが、前記Ｓ１５では案内オブジェクトを案内分岐点に重畳させた表示は行わないので、車両の前方で乗員から視認できる範囲であれば必ずしも案内分岐点の上方に案内オブジェクトを表示する必要はない。

一方、案内分岐点までの距離が４０ｍ未満であると判定された場合に実行されるＳ１６でＣＰＵ４１は、表示対象とする案内オブジェクトとして、第１の案内オブジェクト６０を生成し、前記Ｓ１１で生成された３次元空間に対して配置する。詳細については前記Ｓ１３と同様であるので省略する。

次に、Ｓ１７においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１６で第１の案内オブジェクト６０が配置された３次元空間において、車両の現在位置で且つフロントカメラ１９の高さの位置から車両の進行方向に視認した視認画像（図８）を取得する。取得された視認画像６６は３次元空間に配置された第１の案内オブジェクト６０を車両の現在位置から車両の進行方向に視認した際に視認できる像となる（車両の現在位置からの乗員の視界にも相当する）。

その後、ＣＰＵ４１は、視認画像６６に含まれる第１の案内オブジェクト６０の大きさ及び形状を、液晶ディスプレイ１５により表示対象とする案内オブジェクトの大きさ及び形状として記憶する。ここで、前記Ｓ１７で記憶される案内オブジェクトの大きさ及び形状は、３次元空間に配置された第１の案内オブジェクト６０を現在の車両（より正確にはフロントカメラ１９）の視点から視認した際に視認できる第１の案内オブジェクト６０の大きさ及び形状である。

その後、Ｓ１８においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１１で生成された３次元空間における車両の現在位置と案内分岐点の位置に基づいて、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２内における案内分岐点の位置を推定し、推定された案内分岐点の位置の中心で且つ路面から所定距離（例えば３ｍ）だけ上方の位置を液晶ディスプレイ１５において案内オブジェクトを表示する位置に決定する。また、案内分岐点までの距離が４０ｍ未満である場合には、後述のように案内分岐点に重畳した案内オブジェクトの表示を行うので、前記Ｓ１５のようなウィンドウ５５や線分５６の表示は行わない。

また、前述したように案内分岐点までの距離が４０ｍ未満である場合には、車両の現在位置と案内分岐点の位置関係に基づいて、案内分岐点の上方に配置された第１の案内オブジェクト６０を車両の現在位置から視認した場合に視認できる形状および大きさで案内オブジェクトの画像５３が表示される（Ｓ１７、Ｓ１８）。即ち、案内分岐点までの距離が４０ｍ未満である間において液晶ディスプレイ１５に表示される案内オブジェクトの画像５３の大きさは車両から案内対象地点までの距離に応じて変化し、より具体的には車両から案内対象地点に近づくにつれて、案内オブジェクトの画像５３のサイズが段階的に拡大することとなる。一方で、案内オブジェクトの画像５３を表示する位置は案内分岐点に対して相対的に固定される（路面から３ｍ上方）。

次に、Ｓ１９においてＣＰＵ４１は、車両の進行方向前方にある案内分岐点に対する音声案内が開始されたか否かを判定する。尚、同じ案内分岐点に対して複数回に分けて音声案内が行われる場合については、最初の音声案内を対象としても良いし、最後の音声案内を対象としても良い。また、音声案内が開始されるタイミングは車両が走行する道路の道路種別によって異なり、例えば高速道路は案内分岐点の１００ｍ手前、一般道は案内分岐点の１０ｍ手前等となる。

そして、車両の進行方向前方にある案内分岐点に対する音声案内が開始されたと判定された場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）には、Ｓ２０へと移行する。それに対して、車両の進行方向前方にある案内分岐点に対する音声案内が開始されていないと判定された場合（Ｓ１９：ＮＯ）には、Ｓ５へと移行する。

Ｓ２０においてＣＰＵ４１は、表示対象とする案内オブジェクトとして、第２の案内オブジェクト７０を生成する。尚、第２の案内オブジェクト７０は、図１０に示すように案内分岐点における車両の進路を示す２等辺三角形状を有する複数個の矢印とする。大きさは各矢印を縦２ｍ横２ｍに設定する。また、案内オブジェクトは２次元ポリゴンとし、基本的に厚みは存在しないこととする。但し、厚みを持たせた３次元ポリゴンとしても良い。また、前記Ｓ２０で生成される第２の案内オブジェクト７０の形状は適宜変更可能であり、案内分岐点における車両の進路を示すことができる形状であれば矢印以外の形状であっても良い。

更に、前記Ｓ２０においてＣＰＵ４１は、生成された第２の案内オブジェクト７０を、前記Ｓ１１で生成された３次元空間に対して配置する。尚、３次元空間に対して第２の案内オブジェクト７０を配置する位置は、図１１に示すように案内分岐点６５点における車両の進路に沿って所定間隔（例えば１ｍ間隔）で配置される。より具体的には案内分岐点を通過する際の車両の進入道路から退出道路へと円弧状に所定間隔で配置される。３次元空間における進入道路と退出道路の位置は地図情報や車両の案内経路から特定される。また、各矢印の向きは案内分岐点における車両の進行方向を示す向きとする。第２の案内オブジェクト７０の数や配置間隔は適宜設定可能である。尚、第２の案内オブジェクト７０は乗員の視認性を向上させるために車両の進路の中心ではなく中心よりも外側寄り（例えば１／２車線だけ外側寄り）に配置するのが望ましい。また、配置する高さは路面から所定距離（例えば１ｍ）だけ上方の位置（車両の乗員の目線の位置）とする。その後、Ｓ２１へと移行する。

次に、Ｓ２１においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２０で第２の案内オブジェクト７０が配置された３次元空間において、車両の現在位置で且つフロントカメラ１９の高さの位置から車両の進行方向に視認した視認画像を取得する。取得された視認画像６６は３次元空間に配置された第２の案内オブジェクト７０を車両の現在位置から車両の進行方向に視認した際に視認できる像となる（車両の現在位置からの乗員の視界にも相当する）。

その後、ＣＰＵ４１は、視認画像に含まれる第２の案内オブジェクト７０の大きさ及び形状を、液晶ディスプレイ１５により表示対象とする案内オブジェクトの大きさ及び形状として記憶する。ここで、前記Ｓ２１で記憶される案内オブジェクトの大きさ及び形状は、３次元空間に配置された第２の案内オブジェクト７０を現在の車両（より正確にはフロントカメラ１９）の視点から視認した際に視認できる第２の案内オブジェクト７０の大きさ及び形状である。

続いて、Ｓ２２においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１１で生成された３次元空間における車両の現在位置と案内分岐点の位置に基づいて、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２内における案内分岐点の位置を推定し、推定された案内分岐点の位置に対して図１１に示す配置で且つ路面から所定距離（例えば１ｍ）だけ上方の位置を液晶ディスプレイ１５において案内オブジェクトを表示する位置に決定する。第２の案内オブジェクトについては図３に示すように案内分岐点に重畳した案内オブジェクトの表示を行う。

その結果、車両の走行に伴って液晶ディスプレイ１５に表示される走行案内画面５１は図１２のように変移し、図１３のような画面となる。先ず、車両から案内分岐点までの距離が案内開始距離（一般道では２００ｍ）未満で４０ｍ以上の状態では、車両の現在位置と案内対象地点の位置関係に関わらず、案内対象地点の上方に配置された第１の案内オブジェクトを４０ｍだけ離れた位置から視認した場合に視認できる形状および大きさで固定して、第１の案内オブジェクトの画像５３を表示する。また、第１の案内オブジェクトの画像５３については案内分岐点に重畳した表示は行われずに、ウィンドウ５５内に表示される。更にウィンドウ５５の下方に表示された線分５６は下端が案内分岐点の付近に位置するように表示される。従って、走行案内画面５１を車両の乗員が視認した場合に、第１の案内オブジェクトの画像５３が案内分岐点に重畳していない状態にあっても右左折対象となる案内分岐点の位置や、案内交差点における退出方向を正確に把握できる。尚、第１の案内オブジェクトの画像５３の大きさや形状は固定であるが、表示位置については徐々に案内分岐点に近づくように表示する。そして、案内分岐点までの距離が４０ｍとなったタイミングで案内オブジェクトの画像５３は路面から所定距離（例えば３ｍ）だけ上方の位置となるようにする。その結果、後述のように案内分岐点までの距離が４０ｍとなったタイミングを境にして第１の案内オブジェクトの表示態様が変化するが、表示態様の切り替わる前後で案内オブジェクトの大きさ、形状及び表示位置が大きく変わることがない。また、ウィンドウ５５及び線分５６については車両から案内分岐点までの距離が６０ｍとなったタイミングで徐々に透過率を上げ、４０ｍとなったタイミングで非表示とする。

その後、車両が案内分岐点に接近し、車両から案内分岐点までの距離が４０ｍ未満の状態となると、車両の現在位置と案内対象地点の位置関係に基づいて、案内対象地点の上方に配置された第１の案内オブジェクトを車両の現在位置から視認した場合に視認できる形状および大きさで第１の案内オブジェクトの画像５３を表示する。従って、車両から案内対象地点に近づくにつれて、案内オブジェクトの画像５３のサイズが段階的に拡大することとなる。一方で、案内オブジェクトの画像５３を表示する位置は案内分岐点の位置に対して相対的に固定される（路面から３ｍ上方）。即ち、第１の案内オブジェクトの画像５３については案内分岐点に重畳した表示が行われる。ウィンドウ５５及び線分５６については表示しない。

また、ナビゲーション装置１において案内分岐点の音声案内が開始されると、上記第１の案内オブジェクトに加えて第２の案内オブジェクトについても表示される。第２の案内オブジェクトは複数個の矢印からなり、第２の案内オブジェクトの画像５４は案内分岐点の車両の進路に沿って配列された状態で視認される。それによって、進行方向前方近くにある案内分岐点における車両の今後の進路を乗員に示唆する。

その後、車両が案内分岐点に進入した後は、案内分岐点の通過に伴って案内オブジェクトの画像５３、５４は徐々に大きくなる。また、車両の移動に伴って車両の現在位置より後方に位置することとなった案内オブジェクトの画像は順に非表示となり、車両が案内分岐点の通過を完了したタイミングで案内オブジェクトの画像５３、５４は液晶ディスプレイ１５から消失する（Ｓ７）。

その結果、車両の乗員は走行案内画面５１を視認した場合に、車両から案内分岐点までの距離が離れた段階では、あえて案内分岐点に重畳させない固定サイズでの案内オブジェクトの表示を行うことにより、案内オブジェクトによる案内の内容を明確に乗員に認識させることが可能となる。一方で、車両が案内分岐点に接近した段階では、案内オブジェクトを案内分岐点に重畳した案内を行うので、案内分岐点と対応させて車両の退出方向や進路を明確に乗員に把握させることが可能となる。

以上詳細に説明した通り、第１実施形態に係るナビゲーション装置１及びナビゲーション装置１で実行されるコンピュータプログラムによれば、車両の進行方向前方に案内対象となる案内対象地点がある場合に、案内対象地点に対する案内を行う為の案内オブジェクトを表示する（Ｓ５）一方で、案内オブジェクトを表示する際には、車両から案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、車両の現在位置と案内対象地点の位置関係に関わらず、案内対象地点の上方に配置された案内オブジェクトを第２距離だけ離れた位置から視認した場合に視認できる形状および大きさで固定して、車両の前方に案内オブジェクトを表示し、車両から案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、車両の現在位置と案内対象地点の位置関係に基づいて案内対象地点の上方に配置された案内オブジェクトを車両の現在位置から視認した場合に視認できる形状及び大きさで、案内対象地点の上方に案内オブジェクトを表示する（Ｓ４）ので、車両から案内対象地点までの距離が離れた状態においても案内オブジェクトの内容を明確に乗員に認識させることが可能となる。一方で、車両から案内対象地点までの距離が近づいた状態では案内対象地点と案内オブジェクトを対応させて視認させる効果的な案内が可能となる。
また、車両から案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合に、案内オブジェクトから案内対象地点までの間を結ぶ線分を表示する（Ｓ５）ので、案内オブジェクトを案内対象地点に対して重畳した表示を行わない場合であっても、表示された案内オブジェクトと案内対象地点を紐付け、案内オブジェクトによって案内対象となる案内対象地点の位置を乗員に把握させることが可能となる。
また、車両から案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、車両が案内対象地点に接近するのに従って案内オブジェクトを表示する位置を案内対象地点に徐々に近づけて表示する（Ｓ５）ので、車両から案内対象地点までの距離が第２距離となったタイミング、即ち案内オブジェクトの表示態様が切り替わる前後で案内オブジェクトの表示位置が大きく変わることがなく、乗員に違和感を与えることがない。
また、車両から案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、ウィンドウを表示するとともに案内オブジェクトはウィンドウ内に表示し、車両から案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、ウィンドウを非表示とするので、案内オブジェクトを案内対象地点に対して重畳した表示を行わない場合においてはそれを明確に乗員に把握させることが可能となる。
また、車両から案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、車両から案内対象地点までの距離に応じて案内オブジェクトの表示サイズを段階的に拡大して表示するので、案内オブジェクトが実際に配置された案内対象地点の中を車両が通過するかのような感覚を乗員に与えることが可能となる。
また、案内オブジェクトは案内分岐点における車両の退出方向を示す矢印とするので、車両から案内分岐点までの距離が離れた状態においても案内オブジェクトの内容を明確に乗員に認識させることが可能となる。一方で、車両から案内分岐点までの距離が近づいた状態では案内分岐点と案内オブジェクトを対応させて視認させる効果的な案内が可能となる。
また、案内分岐点の音声案内が行われるタイミングで、案内分岐点における車両の今後の進路に沿って配置される複数の案内オブジェクトを追加して表示するので、案内分岐点における車両の進路を明確に乗員に把握させることが可能となる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る重畳画像表示装置について図１４及び図１５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１３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。

この第２実施形態に係る重畳画像表示装置の概略構成は、第１実施形態に係る重畳画像表示装置とほぼ同じ構成である。また、各種制御処理も第１実施形態に係る重畳画像表示装置とほぼ同じ制御処理である。
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。

以下に第２実施形態に係る重畳画像表示装置の概略構成について図１４を用いて説明する。図１４は第２実施形態に係る重畳画像表示装置１０１の概略構成図である。
図１４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。

ここで、フロントディスプレイ１０４は、車両１０２のダッシュボード１０７内部に設置され、前面に設けられた画像表示面に対して画像を表示する機能を有する液晶ディスプレイである。バックライトとしては例えばＣＣＦＬ（冷陰極管）や白色ＬＥＤが用いられる。尚、フロントディスプレイ１０４としては、液晶ディスプレイ以外に、有機ＥＬディスプレイや液晶プロジェクタとスクリーンの組み合わせを用いても良い。

そして、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、フロントディスプレイ１０４から出力される画像を、運転席の前方のフロントガラス１０５に反射させて車両１０２の乗員１０６に視認させるように構成されている。尚、フロントディスプレイ１０４には、必要に応じて案内オブジェクトを表示する。尚、以下に説明する第２実施形態では案内オブジェクトは、第１実施形態と同様に車両の進行方向前方にある案内分岐点における案内を行う為の案内情報とする。より具体的には案内分岐点の退出方向を示す矢印及び案内分岐点における車両の今後の進路に沿って配置される複数の矢印とする。

また、フロントガラス１０５を反射して乗員１０６がフロントディスプレイ１０４に表示された映像を視認した場合に、乗員１０６にはフロントガラス１０５の位置ではなく、フロントガラス１０５の先の遠方の位置にフロントディスプレイ１０４に表示された映像が虚像１１０として視認されるように構成される。また、虚像１１０は車両前方の周辺環境（風景、実景）に重畳して表示されることとなり、例えば車両前方に位置する任意の対象物（路面、建築物、警告対象となる物等）に重畳させて表示させることも可能である。

ここで、虚像１１０を生成する位置、より具体的には乗員１０６から虚像１１０までの距離（以下、結像距離という）Ｌについては、フロントディスプレイ１０４の位置によって決定される。例えば、フロントディスプレイ１０４において映像の表示された位置からフロントガラス１０５までの光路に沿った距離（光路長）によって結像距離Ｌが決定される。例えば結像距離Ｌが１．５ｍとなるように光路長が設定されている。

また、車両のフロントバンパの上方やルームミラーの裏側等にはフロントカメラ１１１が設置される。フロントカメラ１１１は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、光軸方向を車両の進行方向前方に向けて設置される。そして、フロントカメラ１１１により撮像された撮像画像に対して画像処理が行われることによって、フロントガラス越しに乗員１０６に視認される前方環境（即ち虚像１１０が重畳される環境）の状況等が検出される。尚、フロントカメラ１１１の代わりにミリ波レーダ等のセンサを用いても良い。

また、車両のインストルメントパネルの上面には車内カメラ１１２が設置される。車内カメラ１１２は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、光軸方向を運転席に向けて設置される。車内において一般的に乗員の顔が位置すると予想される範囲を検出範囲（車内カメラ１１２の撮像範囲）として設定し、運転席に座った乗員１０６の顔を撮像する。そして、車内カメラ１１２により撮像された撮像画像に対して画像処理が行われることによって、乗員１０６の目の位置（視線開始点）や視線方向を検出する。

そして、第２実施形態に係る重畳画像表示装置は、前述した走行支援処理プログラム（図２）のＳ５において、図１５に示すようにフロントディスプレイ１０４に対して案内オブジェクトの画像１２０を表示する。その結果、図１５に示すようにフロントディスプレイ１０４に表示された案内オブジェクトの画像１２０を車両の乗員が視認することによって、フロントガラス１０５越しの風景に重畳して案内オブジェクトの画像１２０の虚像１２１が視認される。

それによって、第１実施形態に係る重畳画像表示装置と同様に、右左折対象となる案内分岐点の位置や、案分岐点における退出方向を正確に把握できる。尚、第２実施形態に係る重畳画像表示装置では、前記Ｓ４の案内オブジェクト表示位置決定処理において、フロントディスプレイ１０４に対して表示する案内オブジェクトの大きさ、形状及び案内オブジェクトを表示する位置（範囲）を決定する。また、前記Ｓ１１で３次元空間に特定する自車両の現在位置及び方位は、車両の乗員の位置及び車内カメラ１１２を用いて検出した乗員の視線方向とするのが望ましい。

尚、本発明は上記実施形態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。

また、第１及び第２実施形態では、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における車両の退出方向を示す矢印、及び案内分岐点における車両の進路を示す複数の矢印の画像としているが、他の画像としても良い。例えば、案内オブジェクトとして乗員に対して警告対象となる対象物（他車両、歩行者、案内標識）に対する警告、路面に表示する警告（追突注意、制限速度等）、次の案内分岐点までの距離、現在車速、シフト位置、エネルギ残量、広告画像、施設情報、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面等でも良い。

また、第１及び第２実施形態では、案内オブジェクトを用いて案内分岐点の案内を行っているが、案内オブジェクトにより案内対象とする地点は案内分岐点に限られることなく、例えば車線減少地点や合流区間等の車両の乗員に注意を促す他の地点としても良い。また、案内対象地点の種類によって表示する案内オブジェクトの内容を変更するのが望ましい。

また、第１及び第２実施形態では、図１２に示すように案内分岐点の音声案内の開始されるタイミング、即ち第２の案内オブジェクトが表示されるタイミングが、車両から案内対象地点までの距離が４０ｍ未満となった後としているが、車両から案内対象地点までの距離が４０ｍ未満となる前であっても良い。

また、第１実施形態では、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で撮像した実景画像や案内オブジェクトを表示しているが、実景画像や案内オブジェクトを表示するディスプレイとしては車両内に配置されたディスプレイであれば、液晶ディスプレイ１５以外のディスプレイであっても良い。

また、第２実施形態では、フロントディスプレイ１０４によって車両１０２のフロントガラス１０５の前方に虚像を生成する構成としているが、フロントガラス１０５以外のウィンドウの前方に虚像を生成する構成としても良い。また、フロントディスプレイ１０４により映像を反射させる対象はフロントガラス１０５自身ではなくフロントガラス１０５の周辺に設置されたバイザー（コンバイナー）であっても良い。

また、第１及び第２実施形態では、走行支援処理プログラム（図２）の処理をナビゲーション装置１のナビゲーションＥＣＵ１３が実行する構成としているが、実行主体は適宜変更することが可能である。例えば、液晶ディスプレイ１５の制御部、車両制御ＥＣＵ、その他の車載器が実行する構成としても良い。

１…ナビゲーション装置、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…第１の案内オブジェクトの画像、５４…第２の案内オブジェクトの画像、５５…ウィンドウ、５６…線分、６０…第１の案内オブジェクト、６５…案内分岐点（案内対象地点の一例）、７０…第２の案内オブジェクト

Claims (7)

1. 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、
   車両の進行方向前方の第１距離未満に案内対象となる案内対象地点がある場合に、前記案内対象地点に対する案内を行う為の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を有し、
   前記オブジェクト表示手段は、
   車両から前記案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、車両の現在位置と前記案内対象地点の位置関係に関わらず、前記案内対象地点の上方に配置された案内オブジェクトを前記第２距離だけ離れた位置から視認した場合に視認できる形状および大きさで固定して、車両の前方に前記案内オブジェクトを表示し、
   車両から前記案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、車両の現在位置と前記案内対象地点の位置関係に基づいて前記案内対象地点の上方に配置された案内オブジェクトを車両の現在位置から視認した場合に視認できる形状及び大きさで、前記案内対象地点の上方に前記案内オブジェクトを表示する重畳画像表示装置。
2. 車両から前記案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合に、前記案内オブジェクトから前記案内対象地点までの間を結ぶ線分を表示する線分表示手段を有する請求項１に記載の重畳画像表示装置。
3. 前記オブジェクト表示手段は、
   車両から前記案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、車両が前記案内対象地点に接近するのに従って前記案内オブジェクトを表示する位置を前記案内対象地点に徐々に近づけて表示する請求項１又は請求項２に記載の重畳画像表示装置。
4. 前記オブジェクト表示手段は、
   車両から前記案内対象地点までの距離が第１距離未満且つ第２距離以上である場合には、ウィンドウを表示するとともに前記案内オブジェクトは前記ウィンドウ内に表示し、
   車両から前記案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、前記ウィンドウを非表示とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の重畳画像表示装置。
5. 前記オブジェクト表示手段は、
   車両から前記案内対象地点までの距離が第２距離未満である場合には、車両から前記案内対象地点までの距離に応じて前記案内オブジェクトの表示サイズを段階的に拡大して表示する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の重畳画像表示装置。
6. 前記案内対象地点は、案内対象となる案内分岐点であって、
   前記案内オブジェクトは、前記案内分岐点における車両の退出方向を示す矢印である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の重畳画像表示装置。
7. 前記案内分岐点の音声案内が行われるタイミングで、前記矢印とは別に前記案内分岐点における車両の今後の進路に沿って配置される複数の案内オブジェクトを追加して表示する請求項６に記載の重畳画像表示装置。

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