JP2023044949A - 重畳画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】案内オブジェクトを表示することによって推奨車線の存在や位置を乗員に対して明確に認識さ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】車両が現在走行する道路において走行を推奨される推奨車線を取得し、推奨車線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、車両が現在走行する車線と推奨車線との間に少なくとも１車線以上存在する場合に、車両が現在走行する車線の推奨車線側に隣接する隣接車線から推奨車線まで跨る領域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３

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、車両が走行すべき推奨車線、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２０１４－４８１４６号公報には、車両の前方風景を撮像した画像を表示部に表示するとともに、交差点までの残距離が基準値より大きく、且つ車両が交差点を通過する為の推奨車線を走行していない場合には、推奨車線の位置を乗員に報知するために前方風景に含まれる推奨車線に重畳して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２０１４－４８１４６号公報（図５）

しかしながら、車両が走行する道路が特に片側３車線以上の大型の道路である場合において、車両が現在走行する車線から推奨車線までが大きく離れている場合には、推奨車線は表示部に表示される前方風景において画面端に位置することとなり、表示サイズも小さくなる。従って、上記特許文献１のように推奨車線に対して画像を重畳して表示したとしても乗員が推奨車線の存在や位置を把握し難い問題がある。

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、車両が現在走行する車線から推奨車線までが離れていたとしても、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、推奨車線の存在や位置を乗員に対して明確に認識さ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、車両が現在走行する道路において走行を推奨される推奨車線を取得する推奨車線取得手段と、前記推奨車線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と、を有し、前記オブジェクト表示手段は、車両が現在走行する車線と前記推奨車線との間に少なくとも１車線以上存在する場合に、車両が現在走行する車線の前記推奨車線側に隣接する隣接車線から前記推奨車線まで跨る領域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、車両が現在走行する車線と推奨車線との間に少なくとも１車線以上存在する場合に、車両が現在走行する車線の推奨車線側に隣接する隣接車線から推奨車線まで跨る領域に推奨車線に対する案内を行う為の案内オブジェクトを表示することにより、車両が現在走行する車線から推奨車線まで離れていたとしても推奨車線の存在や位置を乗員に対して明確に認識させることが可能となる。

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。 液晶ディスプレイに表示される第１案内オブジェクトの一例を示した図である。 液晶ディスプレイに表示される第２案内オブジェクトの一例を示した図である。 第１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。 高速道路の案内分岐点を通過する場合の推奨車線の一例を示した図である。 一般道の案内分岐点を通過する場合の推奨車線の一例を示した図である。 第１案内オブジェクトの一例を示した図である。 第１案内オブジェクトの一例を示した図である。 第１案内オブジェクト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案内オブジェクトの変移を示した図である。 液晶ディスプレイに表示される第１案内オブジェクトの一例を示した図である。 液晶ディスプレイに表示される第１案内オブジェクトの一例を示した図である。 液晶ディスプレイに表示される第１案内オブジェクトの一例を示した図である。 液晶ディスプレイに表示される第１案内オブジェクトの一例を示した図である。 第２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２案内オブジェクトの配置例を示した図である。 第２案内オブジェクトの一例を示した図である。 第２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される第２案内オブジェクト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、車線毎の進行方向の通行区分、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、推奨車線取得手段は、車両が現在走行する道路において走行を推奨される推奨車線を取得する。オブジェクト表示手段は、推奨車線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、車両が走行すべき推奨車線等）、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、案内経路に沿って案内分岐点を通過する為に車両が現在走行する道路において走行が推奨される推奨車線の位置を示す案内画像、推奨車線への移動を促す案内画像等とする。

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、図５及び図１６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、推奨車線の位置を示す案内画像及び推奨車線への移動を促す案内画像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、上記矢印や案内画像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１ｋｍ、一般道は高速道路よりも短い３００ｍ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３００ｍ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、次の案内分岐点までの距離が、所定の退出方向案内開始距離未満か否かを判定する。尚、退出方向案内開始距離は前記Ｓ２の判定基準となる案内開始距離よりも短い距離であって、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３００ｍ、一般道は高速道路よりも短い５０ｍとする。

そして、次の案内分岐点までの距離が退出方向案内開始距離未満であると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ６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退出方向案内開始距離未満でないと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、Ｓ４へと移行する。

次に、Ｓ４においてＣＰＵ４１は、後述の第１案内オブジェクト表示位置決定処理（図５）を行う。第１案内オブジェクト表示位置決定処理は、推奨車線の位置を示す案内画像及び推奨車線への移動を促す案内画像を案内オブジェクト（以下、第１案内オブジェクトという）として表示対象とし、液晶ディスプレイ１５に対して表示する第１案内オブジェクトの大きさ、形状及び第１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で決定される第１案内オブジェクトの大きさ、形状及び第１案内オブジェクトを表示する位置は、例えば風景内の推奨車線、自車の走行車線或いはその間の車線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。

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第１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第１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第１案内オブジェクトを視認させることが可能となる。

図３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に重畳して第１案内オブジェクトの画像５３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。図３に示す例は、車両の現在位置が案内分岐点に対して案内開始距離未満且つ退出方向案内開始距離以上に接近した状態（例えば案内分岐点まで１ｋｍ～３００ｍ）に表示される走行案内画面５１の一例であり、案内経路に沿って案内分岐点を通過する為に車両が現在走行する道路において走行が推奨される推奨車線５４を案内する案内画像が第１案内オブジェクトの画像５３として表示されている。

尚、第１案内オブジェクトの画像５３については、基本的に風景５２内にある推奨車線５４に重畳して表示される。但し、車両の現在走行する車線（以下、自車走行車線という）５５と推奨車線５４との間に少なくとも１車線以上存在する場合には、自車走行車線５５の推奨車線５４側に隣接する隣接車線５６から推奨車線５４まで跨る領域に重畳して表示される。それによって、自車走行車線５５から推奨車線５４まで離れていたとしても、隣接車線５６を含む広い領域に対して推奨車線５４の位置を示す第１案内オブジェクトの画像５３が表示されることとなり、推奨車線５４の存在や位置を乗員に対して明確に認識させることが可能となる。

更に、上記第１案内オブジェクトの画像５３が表示された状態で車両が推奨車線５４に移動することなく案内分岐点に閾値以内（例えば高速道路では７００ｍ以内）まで接近した場合には、自車走行車線５５から推奨車線５４まで跨る領域に重畳する新たな第１案内オブジェクトの画像５３が表示される。それによって、推奨車線５４への移動を行わない乗員に対して推奨車線への移動を促すことが可能となる。尚、案内分岐点までの距離を第１案内オブジェクトの画像５３に対して表示するようにしても良い。その後、Ｓ３へと戻り、案内分岐点までの距離が退出方向案内開始距離未満となるまで第１の案内オブジェクトの画像５３を継続して表示する。第１の案内オブジェクトについては後程より詳細に説明する。

一方、Ｓ６においてＣＰＵ４１は、後述の第２案内オブジェクト表示位置決定処理（図１６）を行う。第２案内オブジェクト表示位置決定処理は、案内分岐点の退出方向を示す矢印を案内オブジェクト（以下、第２案内オブジェクトという）として表示対象とし、液晶ディスプレイ１５に対して表示する第２案内オブジェクトの大きさ、形状及び第２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Ｓ６で決定される第２案内オブジェクトの大きさ、形状及び第２案内オブジェクトを表示する位置は、例えば風景内の車両から所定距離離れた道路上方や案内分岐点の道路上方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。

続いて、Ｓ７においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ６で決定された大きさ及び形状の第２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第２案内オブジェクトの画像を前記Ｓ６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第２案内オブジェクトを視認させることが可能となる。

図４は前記Ｓ７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に重畳して第２案内オブジェクトの画像５７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。図４に示す例は、車両の現在位置が案内分岐点に対して退出方向案内開始距離未満に接近した状態（例えば案内分岐点まで３００ｍ以内）に表示される走行案内画面５１の一例であり、車両が現在走行する道路の上方で車両の今後の進路に沿った位置に、案内分岐点の退出方向を示す複数個の矢印が第２案内オブジェクトの画像５７として表示されている。

尚、第２案内オブジェクトの画像５７については、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車両が現在走行する道路の上方に対して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。各矢印の向きは車両の案内分岐点の退出方向を示す。また、後述のように第２案内オブジェクトの画像５７は、車両が案内分岐点から離れた状態では車両との相対位置が固定された態様（以下、第１の態様という）で表示され、車両が案内分岐点にある程度まで近づくと、風景５２内にある案内分岐点との相対位置が固定された態様（以下、第２の態様という）に切り替えて表示される。特に第２の態様では第２案内オブジェクトの画像５７の一部が案内分岐点に重畳した状態で固定される。従って、走行案内画面５１を車両の乗員が視認した場合に、車両の進路や、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。その後、車両が案内分岐点を通過するまで第２案内オブジェクトの画像５７を継続して表示する。第２案内オブジェクトについては後程より詳細に説明する。

その後、Ｓ８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（Ｓ８：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（Ｓ９）。尚、案内オブジェクトを非表示とする場合には、表示されている案内オブジェクトの画像の透過率を案内分岐点までの距離に応じで段階的に上昇させ、最終的に車両が案内分岐点に到達するタイミングで透過率が１００％とするのが望ましい。また、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）については案内オブジェクトを非表示とした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（Ｓ８：ＮＯ）にはＳ６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第１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は第１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、車両が現在走行する道路において走行を推奨される車線である“推奨車線”と車両が現在走行する走行車線である“自車走行車線”を夫々特定する。具体的には以下の処理により推奨車線と自車走行車線を特定する。
［推奨車線］
ＣＰＵ４１は、地図情報と案内経路に基づいて、車両の前方にある案内分岐点を案内経路に沿った退出方向（案内方向）へと通過するために走行する必要のある車線を推奨車線として特定する。より具体的には、案内分岐点における車両の退出方向に対応する車線を推奨車線として取得する。尚、地図情報に含まれるリンクデータ３２には車線毎の進行方向の通行区分について格納され、分岐点データ３４には分岐点の形状について格納されており、それらの情報を用いて推奨車線を特定する。例えば、図６に示すように高速道路を走行する車両の進行方向前方にある案内分岐点６０での退出方向（案内方向）が取付道路のある斜め左方向である場合には、自車の走行する道路の３車線の内、最も左側に位置する車線が推奨車線となる。一方で図７に示すように一般道を走行する車両の進行方向前方にある案内分岐点６０での退出方向（案内方向）が右方向である場合には、自車の走行する道路の４車線の内、右折の通行区分に対応する最も右側に位置する車線が推奨車線となる。尚、推奨車線は１車線のみであるとは限らず、２車線以上ある場合もある。
［自車走行車線］
ＣＰＵ４１は、フロントカメラ１９により撮像された撮像画像に対して画像認識処理を行い、自車の周辺に描かれた区画線、道路の境界、周辺車両をそれぞれ認識し、認識結果と地図情報を用いて自車走行車線を特定する。尚、地図情報に含まれるリンクデータ３２には道路毎の車線数、車線幅について格納されている。例えば、図６に示す片側３車線の高速道路を走行する場合において、自車の左側と右側に破線の白線が夫々検出されれば自車が中央の車線を走行していると特定できる。或いは、自車の左側に実線の白線と道路の境界が検出され、右側に破線の白線が検出されれば自車が左側の車線を走行していると特定できる。また、自車の右側に実線の白線と道路の境界が検出され、左側に破線の白線が検出されれば自車が右側の車線を走行していると特定できる。また、白線を正確に検出できない場合であっても周辺にいる他車両の位置から自車の周辺にある車線を検出することが可能であり、例えば自車の左側と右側に夫々車線が存在することが検出されれば自車が中央の車線を走行していると特定できる。

続いて、Ｓ１３においてＣＰＵ４１は、次の案内分岐点までの距離が閾値未満か否かを判定する。尚、閾値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７００ｍ、一般道は高速道路よりも短い１５０ｍとする。

そして、次の案内分岐点までの距離が閾値未満であると判定された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）には、Ｓ２１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閾値以上であると判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）には、Ｓ１４へと移行する。

Ｓ１４においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１２で特定された推奨車線及び自車走行車線に基づいて、自車走行車線と推奨車線との間に少なくとも１車線以上存在するか否か判定する。

そして、自車走行車線と推奨車線との間に少なくとも１車線以上存在すると判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）には、Ｓ１８へと移行する。それに対して、自車走行車線と推奨車線が一致する（即ち推奨車線を自車が走行している）、或いは自車走行車線と推奨車線が隣接すると判定された場合（Ｓ１４：ＮＯ）には、Ｓ１５へと移行する。

Ｓ１５においてＣＰＵ４１は、表示対象とする第１案内オブジェクト６５を生成する。尚、前記Ｓ１５で生成される第１案内オブジェクト６５は、図８に示すように矩形形状とし、横方向の長さは推奨車線の車線幅、縦の長さは例えば９０ｍに設定する。また、内部には案内分岐点までの距離を描画しても良い。また、第１案内オブジェクト６５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Ｓ１５で生成される第１案内オブジェクト６５の形状は適宜変更可能であり、推奨車線を示すことができる形状であれば矩形以外の形状（例えば矢印形状）であっても良い。

更に、前記Ｓ１５においてＣＰＵ４１は、生成された第１案内オブジェクト６５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案内オブジェクト６５を配置する位置は、図８に示すように推奨車線の路面上であって、自車の現在位置から９０ｍ先までの範囲に配置される。また、配置する高さは路面と同じ高さとする。その後、Ｓ１６へと移行する。

次に、Ｓ１６においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１５で第１案内オブジェクト６５が配置された３次元空間において、車両の現在位置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際に視認できる第１案内オブジェクト６５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Ｓ１６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案内オブジェクト６５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案内オブジェクト６５の大きさ及び形状である。

その後、Ｓ１７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及び案内分岐点の位置と前記Ｓ１２で特定された推奨車線及び自車走行車線の位置とに基づいて、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２内における推奨車線の位置を推定し、推定された推奨車線の路面の自車の現在位置から９０ｍ先までの範囲を液晶ディスプレイ１５において第１案内オブジェクト６５を表示する位置に決定する。

その後、Ｓ５へと移行し前記Ｓ１６で決定された大きさ及び形状の第１案内オブジェクト６５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第１案内オブジェクト６５の画像を前記Ｓ１７で決定された位置（範囲）に対して描画する。

一方、Ｓ１８においてＣＰＵ４１は、表示対象とする第１案内オブジェクト６５を生成する。尚、前記Ｓ１８で生成される第１案内オブジェクト６５は、図９に示すように隣接車線（自車走行車線の推奨車線側に隣接する車線）から推奨車線に跨って、車両の進行方向と逆方向に移動するにつれて車両が現在走行する車線側に徐々に広がる末広がり形状となる。より具体的には、車両の現在位置から例えば９０ｍ前方までの推奨車線の路面である第１領域（矩形）と、推奨車線と自車走行車線の間にあって第１領域に対して隣接するとともに、車両の進行方向に移動するにつれて幅が徐々に狭くなる第２領域（直角三角形）とを合わせた形状となる。尚、第１領域の横方向の長さは推奨車線の車線幅、縦の長さは例えば９０ｍに設定する。第２領域の横方向の長さは推奨車線と自車走行車線の間にある車線数分の横幅（１車線あれば１車線分の幅、２車線あれば２車線分の幅）、縦の長さは例えば第１領域の半分の４５ｍに設定する。また、内部には案内分岐点までの距離を描画しても良い。また、第１案内オブジェクト６５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Ｓ１８で生成される第１案内オブジェクト６５の形状は適宜変更可能であり、隣接車線から推奨車線に跨って推奨車線を示すことができる形状であれば上記以外の形状（例えば矢印形状）であっても良い。

更に、前記Ｓ１８においてＣＰＵ４１は、生成された第１案内オブジェクト６５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案内オブジェクト６５を配置する位置は、図９に示すように隣接車線から推奨車線に跨る路面上であって、自車の現在位置から９０ｍ先までの範囲に配置される。また、配置する高さは路面と同じ高さとする。その後、Ｓ１９へと移行する。

次に、Ｓ１９においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１８で第１案内オブジェクト６５が配置された３次元空間において、車両の現在位置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際に視認できる第１案内オブジェクト６５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Ｓ１９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案内オブジェクト６５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案内オブジェクト６５の大きさ及び形状である。

その後、Ｓ２０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及び案内分岐点の位置と前記Ｓ１２で特定された推奨車線及び自車走行車線の位置とに基づいて、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２内における推奨車線及び隣接車線の位置を推定し、推定された隣接車線から推奨車線に跨る路面であって自車の現在位置から９０ｍ先までの範囲を液晶ディスプレイ１５において第１案内オブジェクト６５を表示する位置に決定する。

その後、Ｓ５へと移行し前記Ｓ１９で決定された大きさ及び形状の第１案内オブジェクト６５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第１案内オブジェクト６５の画像を前記Ｓ２０で決定された位置（範囲）に対して描画する。

Ｓ２１においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１２で特定された推奨車線及び自車走行車線に基づいて、自車走行車線と推奨車線が一致するか否か、即ち自車が推奨車線を走行しているか否か判定する。

そして、自車走行車線と推奨車線が一致する、即ち自車が推奨車線を走行していると判定された場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、Ｓ１５へと移行する。Ｓ１５以降では前述したように推奨車線（自車走行車線とも一致）に重畳する矩形形状の第１案内オブジェクト６５を生成し（図８参照）、液晶ディスプレイ１５に対して表示する第１案内オブジェクトの大きさ、形状及び第１案内オブジェクトを表示する位置（範囲）を決定する。それに対して、自車走行車線と推奨車線が一致しない、即ち推奨車線を自車が走行していないと判定された場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、Ｓ２２へと移行する。

Ｓ２２においてＣＰＵ４１は、表示対象とする第１案内オブジェクト６５を生成する。尚、前記Ｓ２２で生成される第１案内オブジェクト６５は、図１０に示すように自車走行車線から推奨車線に跨って、車両の進行方向と逆方向に移動するにつれて車両が現在走行する車線側に徐々に広がる末広がり形状となる。より具体的には、車両の現在位置から例えば９０ｍ前方までの推奨車線の路面である第１領域（矩形）と、推奨車線と自車走行車線の間にあって第１領域に対して隣接するとともに、車両の進行方向に移動するにつれて幅が徐々に狭くなる第２領域（直角三角形）とを合わせた形状となる。尚、第１領域の横方向の長さは推奨車線の車線幅、縦の長さは例えば９０ｍに設定する。第２領域の横方向の長さは推奨車線と自車走行車線の間にある車線数に自車走行車線を加えた横幅（推奨車線と自車走行車線が隣接していれば１車線分の幅、推奨車線と自車走行車線の間に１車線あれば２車線分の幅）、縦の長さは例えば第１領域の半分の４５ｍに設定する。また、内部には案内分岐点までの距離を描画しても良い。また、第１案内オブジェクト６５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Ｓ２２で生成される第１案内オブジェクト６５の形状は適宜変更可能であり、自車走行車線から推奨車線に跨って推奨車線を示すことができる形状であれば上記以外の形状（例えば矢印形状）であっても良い。

更に、前記Ｓ２２においてＣＰＵ４１は、生成された第１案内オブジェクト６５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案内オブジェクト６５を配置する位置は、図１０に示すように自車走行車線から推奨車線に跨る路面上であって、自車の現在位置から９０ｍ先までの範囲に配置される。また、配置する高さは路面と同じ高さとする。その後、Ｓ２３へと移行する。

次に、Ｓ２３においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２２で第１案内オブジェクト６５が配置された３次元空間において、車両の現在位置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際に視認できる第１案内オブジェクト６５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Ｓ２３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案内オブジェクト６５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案内オブジェクト６５の大きさ及び形状である。

その後、Ｓ２４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及び案内分岐点の位置と前記Ｓ１２で特定された推奨車線及び自車走行車線の位置とに基づいて、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２内における推奨車線及び自車走行車線の位置を推定し、推定された自車走行車線から推奨車線に跨る路面であって自車の現在位置から９０ｍ先までの範囲を液晶ディスプレイ１５において第１案内オブジェクト６５を表示する位置に決定する。

その後、Ｓ５へと移行し前記Ｓ２３で決定された大きさ及び形状の第１案内オブジェクト６５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第１案内オブジェクト６５の画像を前記Ｓ２４で決定された位置（範囲）に対して描画する。

その結果、車両から案内分岐点までの距離が案内開始距離未満で且つ退出方向案内開始距離以上の場合において、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１１のように変移し、図１２乃至図１５のような画面となる。
車両が高速道路を走行する場合を例に挙げて説明すると、車両から案内分岐点までの距離が案内開始距離（高速道路では１ｋｍ）未満で閾値（高速道路では７００ｍ）以上の状態では、“推奨車線の位置を案内する第１案内オブジェクトの画像５３”が表示される。“推奨車線の位置を案内する第１案内オブジェクトの画像５３”は、自車走行車線５５が推奨車線５４と一致或いは隣接する場合には、図１２に示すように推奨車線５４に重畳して第１案内オブジェクトの画像５３が表示される（Ｓ１５～Ｓ１７）。その結果、乗員に推奨車線５４の存在や位置を明確に把握させることが可能となる。一方、自車走行車線５５と推奨車線５４との間に少なくとも１車線以上存在する場合には、図１３に示すように隣接車線５６から推奨車線５４まで跨る領域に重畳して第１案内オブジェクトの画像５３が表示される（Ｓ１８～Ｓ２０）。その結果、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２において推奨車線５４が画面端に位置したとしても第１案内オブジェクトの画像５３の表示エリアを隣接車線５６まで拡大することによって乗員に推奨車線５４の存在や位置を明確に把握させることが可能となる。尚、車両から案内分岐点までの距離が案内開始距離（高速道路では１ｋｍ）未満で閾値（高速道路では７００ｍ）以上の状態において図１２と図１３のいずれの走行案内画面５１が表示されるかについてはその時点の自車走行車線５５と推奨車線５４との位置関係によって決まる。従って、例えば液晶ディスプレイ１５に対して図１３の走行案内画面５１が表示されている状態で車両が左側の車線に移動すれば、図１２の走行案内画面５１へと切り替わることとなる。同じく、液晶ディスプレイ１５に対して図１２の走行案内画面５１が表示されている状態で車両が右側の車線に移動すれば、図１３の走行案内画面５１へと切り替わることとなる。

また、車両から案内分岐点までの距離が閾値（高速道路では７００ｍ）未満で退出方向案内開始距離（高速道路では３００ｍ）以上の状態では、“推奨車線への誘導を行う第１案内オブジェクトの画像５３”が上記“推奨車線の位置を案内する第１案内オブジェクトの画像５３”に代えて新たに表示される。但し、“推奨車線への誘導を行う第１案内オブジェクトの画像５３”は、自車走行車線５５が推奨車線５４と一致する場合については表示されず、その場合には図１４に示すように自車が走行する推奨車線５４（自車走行車線５５）に重畳して第１案内オブジェクトの画像５３が表示される。その結果、乗員に既に推奨車線５４を走行していることを明確に把握させることが可能となる。一方、自車走行車線５５と推奨車線５４が一致しない場合には、図１５に示すように自車走行車線５５から推奨車線５４まで跨る領域に重畳して第１案内オブジェクトの画像５３が表示される。その結果、自車が走行する車線が推奨車線ではなく、推奨車線に移動する必要があることを乗員に明確に把握させることが可能となる。尚、車両から案内分岐点までの距離が閾値（高速道路では７００ｍ）未満で退出方向案内開始距離（高速道路では３００ｍ）以上の状態において図１４と図１５のいずれの走行案内画面５１が表示されるかについてはその時点の自車走行車線５５と推奨車線５４との位置関係によって決まる。従って、例えば液晶ディスプレイ１５に対して図１５の走行案内画面５１が表示されている状態で車両が左側の推奨車線５４に移動すれば、図１４の走行案内画面５１へと切り替わることとなる。同じく、液晶ディスプレイ１５に対して図１４の走行案内画面５１が表示されている状態で車両が推奨車線５４以外の車線に移動すれば、図１５の走行案内画面５１へと切り替わることとなる。

尚、その後に車両から案内分岐点までの距離が退出方向案内開始距離（高速道路では３００ｍ）未満となると、第１案内オブジェクトの画像５３に代えて、後述の様に案内分岐点の退出方向を示す矢印である第２案内オブジェクトの画像５７が新たに表示されることとなる（図２０参照）。

次に、前記Ｓ６において実行される第２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１６に基づき説明する。図１６は第２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、Ｓ３１においてＣＰＵ４１は、車両の現在位置から案内経路に沿った次の案内分岐点の座標Ｘまでの距離を取得する。例えば高速道路では図１７に示すように分岐にあるゼブラ帯の手前側頂点を案内分岐点の座標Ｘとする。

次に、Ｓ３２においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ３１で取得した案内分岐点の座標Ｘまでの距離が、所定の閾値未満か否かを判定する。尚、案内分岐点の座標Ｘまでの距離が閾値となるタイミングは、後述のＳ３３のように車両に対する相対位置が固定されて液晶ディスプレイ１５に表示（第１の態様で表示）された案内オブジェクトの画像の少なくとも一部が案内分岐点の座標Ｘに対して重畳するタイミング、即ち案内分岐点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車両の乗員に視認されるタイミングである。詳細については後述する。

そして、前記Ｓ３１で取得した案内分岐点の座標Ｘまでの距離が閾値未満であると判定された場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）には、Ｓ３４へと移行する。それに対して、前記Ｓ３１で取得した案内分岐点の座標Ｘまでの距離が閾値以上であると判定された場合（Ｓ３２：ＮＯ）には、Ｓ３３へと移行する。

Ｓ３３においてＣＰＵ４１は、“第２案内オブジェクトを風景に対して重畳する位置”を、乗員に車両との相対位置が固定された状態で第２案内オブジェクトが重畳して視認される位置（第１の態様で表示する為の位置）に設定する。具体的には車両の現在位置に対して所定距離前方（例えば１０ｍ前方）の位置を第２案内オブジェクトの重畳（配置）位置とする。

一方、Ｓ３４においてＣＰＵ４１は、“第２案内オブジェクトを風景に対して重畳する位置”を、乗員に案内分岐点との相対位置が固定された状態で第２案内オブジェクトが重畳して視認される位置（第２の態様で表示する為の位置）に設定する。具体的には案内分岐点（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。

次に、Ｓ３５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。また、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、案内分岐点の位置についても特定する。詳細についてはＳ１１と同様であるので省略する。

続いて、Ｓ３６においてＣＰＵ４１は、液晶ディスプレイ１５に表示する対象となる第２案内オブジェクト７１～７３を生成する。第１実施形態では、第２案内オブジェクト７１～７３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とし、特に図１７～図１９に示すように２等辺三角形状を有する３つの矢印を生成する。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、第２案内オブジェクト７１～７３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Ｓ３６で生成される第２案内オブジェクト７１～７３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。また、３つの矢印である必要もなく、１のみの矢印であっても良い。

更に、前記Ｓ３６においてＣＰＵ４１は、生成された第２案内オブジェクト７１～７３を、前記Ｓ３５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案内オブジェクト７１～７３を配置する位置は、前記Ｓ３３又はＳ３４において設定された“風景に対して第２案内オブジェクトを重畳する位置”に基づいて決定される。

例えばＳ３３において“第２案内オブジェクトを風景に対して重畳する位置”を、車両の現在位置に対して所定距離前方（例えば１０ｍ前方）の位置に設定している場合には、図１７のように３次元空間における車両７４が現在走行する道路の上方で且つ車両７４の現在位置に対して所定距離前方の位置に３つの矢印を有する第２案内オブジェクト７１～７３を所定間隔で配置する。更に、３つの第２案内オブジェクト７１～７３は車両の今後の進路７５に沿った位置に配置される。ここで、図１７は一例として高速道路の案内分岐点６０を左方向に退出する案内経路が設定されている場合における第２案内オブジェクト７１～７３の配置例を示した図である。具体的には図１７に示すように車両の進路７５に沿って等間隔に３つの第２案内オブジェクト７１～７３が配列される。特に、３つの第２案内オブジェクト７１～７３の内、車両の現在位置から最も車両側にある第２案内オブジェクト７１までの距離が固定の所定距離（例えば１０ｍ）となる位置に配置する。ここで、第２案内オブジェクト７１～７３は、２等辺三角形状を有し、進行方向に対して交差する方向と平行となる（即ち車両側に正面を向ける）ように夫々配置される。また、第２案内オブジェクト７１～７３は、底辺に対する頂角の方向によって退出方向を示しており、案内分岐点６０を左方向に退出する場合には、図１７に示すように左方向に頂角を向けた２等辺三角形状となる。また、３つの第２案内オブジェクト７１～７３の配置間隔は適宜変更可能であるが例えば１０ｍ間隔とする。また、３つの第２案内オブジェクト７１～７３は車両の進路７５に対して平行に配列されるのではなく、案内分岐点６０に近い位置に視認される矢印程、車両の進路７５に対して案内分岐点６０の進行方向側（図１７では左側）に位置するように徐々に傾斜して配列される。特に車両７４から視認した際に、複数の第２案内オブジェクト７１～７３が互いに所定割合（例えば２０％）以上重複しないことについても条件として配置する。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１８に示すように第２案内オブジェクト７１～７３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、Ｓ３４において“第２案内オブジェクトを風景に対して重畳する位置”を、案内分岐点に対して第２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に設定している場合には、図１９のように３次元空間における車両７４が現在走行する道路の上方で且つ案内分岐点の位置に３つの矢印を有する第２案内オブジェクト７１～７３を所定間隔で配置する。更に、３つの第２案内オブジェクト７１～７３は車両の今後の進路７５に沿った位置に配置される。ここで、図１９は一例として高速道路の案内分岐点６０を左方向に退出する案内経路が設定されている場合における第２案内オブジェクトの配置例を示した図である。具体的には図１９に示すように車両の進路７５に沿って等間隔に３つの第２案内オブジェクト７１～７３が配列される。特に、３つの第２案内オブジェクト７１～７３の内、最も進行方向側にある第２案内オブジェクト７３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、分岐にあるゼブラ帯の頂点を案内分岐点の座標Ｘとする。また、３つの第２案内オブジェクト７１～７３の配置間隔は適宜変更可能であるが例えば１０ｍ間隔とする。また、３つの第２案内オブジェクト７１～７３は車両の進路７５に対して平行に配列されるのではなく、案内分岐点６０に近い位置に視認される矢印程、車両の進路７５に対して案内分岐点６０の進行方向側（図１９では左側）に位置するように徐々に傾斜して配列される。特に車両７４から視認した際に、複数の第２案内オブジェクト７１～７３が互いに所定割合（例えば２０％）以上重複しないことについても条件として配置する。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１８に示すように第２案内オブジェクト７１～７３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。

次に、Ｓ３７においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ３６で第２案内オブジェクト７１～７３が配置された３次元空間において、車両の現在位置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際に視認できる第２案内オブジェクト７１～７３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Ｓ３７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案内オブジェクト７１～７３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案内オブジェクト７１～７３の大きさ及び形状である。

その後、Ｓ３８においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ３１で生成された３次元空間における車両の現在位置及び案内分岐点の位置とに基づいて、液晶ディスプレイ１５に表示される風景５２内における自車の今後の進路を推定し、推定された進路に沿った範囲を液晶ディスプレイ１５において第２案内オブジェクト７１～７３を表示する位置に決定する。

その後、Ｓ７へと移行し前記Ｓ３７で決定された大きさ及び形状の第２案内オブジェクト７１～７３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第２案内オブジェクト７１～７３の画像を前記Ｓ３８で決定された位置（範囲）に対して描画する。

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２０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退出方向案内開始距離（例えば３００ｍ）未満となった時点で、図１２～図１５に示す第１案内オブジェクトの画像５３は非表示となり、代わりに第２案内オブジェクトの画像５７が第１の態様によりフロントカメラ１９で撮像した車両の進行方向前方の風景５２に重畳して表示される。尚、最初に第２案内オブジェクトの画像５７が重畳する位置は、車両の現在位置に対して相対的に固定された位置であり、例えば車両の１０ｍ前方となる。第１の態様では乗員には車両との相対位置が固定された状態で重畳して第２案内オブジェクトの画像５７が視認されることとなる。その後しばらくは第２案内オブジェクトの画像５７は車両の現在位置に対して相対的に固定された状態で重畳して表示される。車両に対する相対位置が固定されるので、表示される第２案内オブジェクトの画像５７の表示サイズも固定となる。

その後、車両が案内分岐点に接近し、車両の現在位置に対して相対的に固定された位置に重畳表示された第２案内オブジェクトの画像５７が、案内分岐点に重畳（到達）する（即ちＳ３２で初めてＹＥＳと判定される）と、第１の態様から第２の態様へと切り替わり、その後は第２案内オブジェクトの画像５７は風景５２内の案内分岐点との相対位置が固定される。即ち、第２案内オブジェクトの画像５７は案内分岐点に重畳する位置に固定して表示される。尚、第１の態様から第２の態様へと切り替わりは表示対象となる案内オブジェクトを変更するものではなく、表示対象となる案内オブジェクトは切り替わる前後において同じである。即ち、表示対象となる案内オブジェクトは同じで、表示される態様（乗員から視認される態様）のみが第１の態様から第２の態様へと切り替わる。第２の態様では乗員に案内分岐点との相対位置が固定された状態で第２案内オブジェクトの画像５７が重畳して視認されることとなる。その後、車両が案内分岐点に接近するのに従って、第２案内オブジェクトの画像５７は徐々に大きくなる。また、徐々に第２案内オブジェクトの画像５７の透過率が上がり、車両が案内分岐点を通過したタイミングで第２案内オブジェクトの画像５７は液晶ディスプレイ１５から消失する（Ｓ９）。

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、車両が現在走行する道路において走行を推奨される推奨車線を取得し（Ｓ１２）、推奨車線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、車両が現在走行する車線と推奨車線との間に少なくとも１車線以上存在する場合に、車両が現在走行する車線の推奨車線側に隣接する隣接車線から推奨車線まで跨る領域に案内オブジェクトを表示する（Ｓ２０）ので、車両が現在走行する車線から推奨車線まで離れていたとしても推奨車線の存在や位置を乗員に対して明確に認識させることが可能となる。
また、車両の進行方向前方の所定の案内開始距離以内に案内分岐点がある場合に、案内分岐点における車両の退出方向に対応する車線を推奨車線として取得する（Ｓ１２）ので、案内分岐点を通過するに際して走行が推奨される推奨車線を、案内オブジェクトを用いて乗員に対して明確に認識させることが可能となる。
また、案内オブジェクトを表示する領域は、車両の進行方向と逆方向に移動するにつれて車両が現在走行する車線側に徐々に広がる末広がり形状を有するので、案内オブジェクトの形状を視認することによって車両の走行する車線に対する推奨車線の相対位置を容易に把握することが可能となる。
また、案内オブジェクトを表示する領域は、車両の現在位置から所定距離前方までの推奨車線の路面である第１領域と、推奨車線と車両が現在走行する車線の間にあって第１領域に対して隣接するとともに、車両の進行方向に移動するにつれて幅が徐々に狭くなる第２領域と、を含むので、第１領域に表示される案内オブジェクトによって推奨車線の位置を案内しつつ、第２領域に表示される案内オブジェクトによって車両の走行する車線に対する推奨車線の相対位置を案内することが可能となる。
また、隣接車線から推奨車線まで跨る領域に案内オブジェクトが表示された後に車両が推奨車線へと移動しなかった場合には、車両が現在走行する車線から推奨車線への移動を促す新たな案内オブジェクトを表示する（Ｓ２２～Ｓ２４）ので、推奨車線への移動を行わない車両に対しては推奨車線への移動を案内オブジェクトによって促すことが可能となる。

［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２１及び図２２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２０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実施形態と同様に案内経路に沿った案内分岐点の退出方向を示す矢印、案内経路に沿って案内分岐点を通過する為に車両が現在走行する道路において走行が推奨される推奨車線の位置を示す案内画像、推奨車線への移動を促す案内画像とする。

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、Ｓ７において、図２２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２２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、推奨車線の位置や、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、Ｓ６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、Ｓ３５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推奨車線を案内する第１案内オブジェクト６５と、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である第２案内オブジェクト７１～７３としているが、第１案内オブジェクト６５のみとしても良い。また、第１案内オブジェクト６５は必ずしも車線に重畳される矩形形状や矩形と三角形を組み合わせた形状である必要はなく、推奨車線の位置を示すことができるのであれば他の形状であっても良い。

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、例えば車両が車線減少地点や合流区間を通過する際において案内オブジェクトを用いて推奨車線を案内するようにしても良い。

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案内オブジェクトの画像、５４…推奨車線、５５…自車走行車線、５６…隣接車線、５７…第２案内オブジェクトの画像、６０…案内分岐点、６５…第１案内オブジェクト、７１～７３…第２案内オブジェクト

Claims (5)

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、
   車両が現在走行する道路において走行を推奨される推奨車線を取得する推奨車線取得手段と、
   前記推奨車線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と、を有し、
   前記オブジェクト表示手段は、
   車両が現在走行する車線と前記推奨車線との間に少なくとも１車線以上存在する場合に、車両が現在走行する車線の前記推奨車線側に隣接する隣接車線から前記推奨車線まで跨る領域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. 前記推奨車線取得手段は、車両の進行方向前方の所定の案内開始距離以内に案内分岐点がある場合に、前記案内分岐点における車両の退出方向に対応する車線を前記推奨車線として取得する請求項１に記載の重畳画像表示装置。
3. 前記案内オブジェクトを表示する領域は、車両の進行方向と逆方向に移動するにつれて車両が現在走行する車線側に徐々に広がる末広がり形状を有する請求項１又は請求項２に記載の重畳画像表示装置。
4. 前記案内オブジェクトを表示する領域は、
   車両の現在位置から所定距離前方までの前記推奨車線の路面である第１領域と、
   前記推奨車線と車両が現在走行する車線の間にあって前記第１領域に対して隣接するとともに、車両の進行方向に移動するにつれて幅が徐々に狭くなる第２領域と、
   を含む請求項３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、
   前記隣接車線から前記推奨車線まで跨る領域に前記案内オブジェクトが表示された後に車両が前記推奨車線へと移動しなかった場合には、前記車両が現在走行する車線から前記推奨車線への移動を促す新たな案内オブジェクトを表示する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の重畳画像表示装置。

Images