JP4379600B2 - Driving assistance device - Google Patents

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Description

本発明は、自動車やオートバイ等の車両の運転支援装置に関し、特に走路情報を表示手段に表示させ車両利用者の運転を支援する運転支援装置に関するものである。   The present invention relates to a driving support device for a vehicle such as an automobile or a motorcycle, and more particularly to a driving support device that displays driving path information on a display unit and supports driving of a vehicle user.

従来、車両用の運転支援装置として、車両のフロントガラスに表示ユニットから発せられる表示光を投影して虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている(特許文献1参照)。前記表示ユニットは、例えば、ハウジングに、液晶表示器等からなる表示器と、この表示器が発した前記表示光を反射させる反射鏡とを収容したものであり、車両のダッシュボード内に配設されるものである。前記表示ユニットが投射する前記表示光は、前記フロントガラスにより運転者(利用者)の視線方向へ反射され前記虚像が表示される。かかる構成によれば、前記フロントガラスに車速,エンジン回転数等の車両情報やナビゲーション情報等の各種情報を前記虚像として表示することが可能となる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a head-up display device that displays a virtual image by projecting display light emitted from a display unit onto a windshield of a vehicle is known as a driving assistance device for a vehicle (see Patent Document 1). The display unit is, for example, a housing in which a display made of a liquid crystal display or the like and a reflecting mirror that reflects the display light emitted from the display are housed in a dashboard of a vehicle. It is what is done. The display light projected by the display unit is reflected by the windshield in the driver's (user's) line-of-sight direction, and the virtual image is displayed. According to this configuration, it is possible to display various information such as vehicle information such as vehicle speed and engine speed and navigation information on the windshield as the virtual image.

また、ナビゲーション装置である運転支援装置としては、車両運転者の視点から見た前方の走路形状を表すものが知られている(特許文献2参照)。かかる運転支援装置によれば、天候条件、走路のカーブ、周辺車両及び建物などの影響で、実際の前記走路形状を運転者が目視しにくい場合であっても、虚像として表示される前記走路形状から実際の前記走路形状を把握することができるものである。
特開平11−310055号公報 特開2000−211452号公報
Moreover, what represents the shape of the front runway seen from the viewpoint of the vehicle driver is known as a driving assistance device that is a navigation device (see Patent Document 2). According to such a driving assistance device, even if it is difficult for the driver to visually see the actual shape of the road due to weather conditions, curves of the road, surrounding vehicles, buildings, and the like, the road shape displayed as a virtual image Thus, the actual running road shape can be grasped.
JP 11-310055 A JP 2000-211142 A

しかしながら、かかる運転支援装置は、運転者が前記虚像として表示される前記走路形状を認識し、その形状から実際の前記走路形状を把握するものであるが、運転者は、車両の走行に応じて更新される前記走路形状を認識しながら、表示される形走路形状が直線であるかカーブであるか、あるいはブレーキを操作する必要のある急カーブであるか否か等の前方の走路の状況を判断しづらいことから先行走行情報を運転者へ支援するシステムとしては改善の余地があった。   However, the driving support device recognizes the shape of the road that is displayed as the virtual image by the driver, and grasps the actual shape of the road from the shape. While recognizing the updated track shape, whether the displayed track shape is a straight line or a curve, or whether it is a sharp curve that requires a brake operation, etc. Since it is difficult to judge, there is room for improvement as a system for supporting the driver on the preceding driving information.

本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、運転者が先行走行情報である車両前方の走路の形状を把握しやすく、前記走路の状況を瞬時に認識することが可能な運転支援装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this problem, and provides a driving support device that makes it easy for the driver to grasp the shape of the road ahead of the vehicle, which is the preceding driving information, and can instantly recognize the state of the road. The purpose is to provide.

本発明は、請求項1に記載した運転支援装置ように、三次元情報からなる地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、前記地図情報を表示する表示手段と、自車両の現在地位を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記自車両の現在位置に基づいて前記地図情報を読み出して前記表示手段に前記自車両の経路を表示する制御手段と、を少なくとも備える運転支援装置であって、前記制御手段は、前記位置検出手段からの位置情報に基づいて前記自車両の位置地心座標を算出し、この位置地心座標と地球中心座標とに基づいて視点基準座標を算出し、この視点基準座標から前記自車両の進行方向における前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させるものである。   According to the present invention, as in the driving support device according to the first aspect, the map information storage means for storing the map information composed of three-dimensional information, the display means for displaying the map information, and the current position of the host vehicle are detected. A driving support apparatus comprising at least position detection means and control means for reading the map information based on the current position of the host vehicle detected by the position detection means and displaying the route of the host vehicle on the display means. The control means calculates the position and center coordinates of the host vehicle based on position information from the position detection means, and calculates viewpoint reference coordinates based on the position and center coordinates and the earth center coordinates. Then, the running path shape related to the route in the traveling direction of the host vehicle is displayed from the viewpoint reference coordinates via the display means.

また、請求項2に記載の運転支援装置は、請求項1に記載した運転支援装置において、前記制御手段は、過去の位置地心座標と、現時点における位置地心座標と、進行方向オフセット量とに基づいて進行方向座標を求めるとともに、前記進行方向座標と前記視点基準座標とに基づいて、前記自車両の進行方向の前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させるものである。   Further, the driving support device according to claim 2 is the driving support device according to claim 1, wherein the control means includes a past position-center coordinate, a current position-center coordinate, a traveling direction offset amount, The travel direction coordinates are obtained based on the travel direction coordinates, and the travel path shape related to the route in the travel direction of the host vehicle is displayed via the display means based on the travel direction coordinates and the viewpoint reference coordinates.

また、請求項3に記載した運転支援装置は、請求項1に記載した運転支援装置において、前記制御手段は、現時点における位置地心座標と、前記地図情報と、進行方向オフセット量とから目標点座標を求めるとともに、前記目標点座標と前記視点基準座標とに基づいて、前記自車両の進行方向の前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させるものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the driving support apparatus according to the first aspect, wherein the control means is configured to calculate a target point based on a current position geocentric coordinate, the map information, and a traveling direction offset amount. While calculating | requiring a coordinate, based on the said target point coordinate and the said viewpoint reference coordinate, the runway shape regarding the said path | route of the advancing direction of the said own vehicle is displayed via the said display means.

また、請求項4に記載した運転支援装置は、請求項1に記載した運転支援装置において、前記制御手段は、曲率を有する走路形状を表示させる際に、前記視点基準座標を所定角度分オフセットさせてなる視点オフセット座標を設定し、前記視点オフセット座標と前記目標点座標とに基づいて、前記自車両の進行方向の前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させるものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the driving support apparatus according to the first aspect, wherein the control means offsets the viewpoint reference coordinates by a predetermined angle when displaying a running path shape having a curvature. The viewpoint offset coordinates are set, and based on the viewpoint offset coordinates and the target point coordinates, the running path shape related to the route in the traveling direction of the host vehicle is displayed via the display means.

また、請求項5に記載した運転支援装置は、請求項2もしくは請求項3に記載した運転支援装置において、前記制御手段は、前記自車両の車速情報を入力し、前記車速情報の変化に応じて前記進行方向オフセット量を変化させるものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the driving support apparatus according to the second or third aspect, wherein the control means inputs vehicle speed information of the host vehicle and responds to changes in the vehicle speed information. Thus, the advancing direction offset amount is changed.

本発明は、請求項6に記載した運転支援装置ように、請求項1に記載した運転支援装置において、前記表示手段は、ヘッドアップディスプレイ装置からなるものである。   According to the present invention, as in the driving support device described in claim 6, in the driving support device described in claim 1, the display means is a head-up display device.

走路情報を表示手段に表示させ車両利用者の運転を支援する運転支援装置に関し、運転者が先行走行情報である車両前方の走路の形状を把握し、前記走路の状況を瞬時に認識することが可能な運転支援装置を得ることができる。   A driving support device that displays driving path information on a display unit and supports driving of a vehicle user, wherein the driver grasps the shape of the driving road ahead of the vehicle, which is the preceding driving information, and instantly recognizes the state of the driving road. A possible driving assistance device can be obtained.

以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施形態である運転支援装置について説明する。尚、運転支援装置としては車両用ヘッドアップディスプレイ装置が用いられている。   Hereinafter, a driving support apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. A vehicle head-up display device is used as the driving support device.

図1及び図2において、1は表示ユニット(表示手段)であり、この表示ユニット1は、車両Aのダッシュボード内に配設されている。表示ユニット1が投射する表示光Lはコンバイナ処理されたフロントガラスWにより運転者(利用者)Dの視点方向に反射され、虚像Vが表示される。運転者Dは虚像Vを風景と重畳させて観察することができる。   1 and 2, reference numeral 1 denotes a display unit (display means). The display unit 1 is disposed in the dashboard of the vehicle A. The display light L projected by the display unit 1 is reflected in the viewpoint direction of the driver (user) D by the windshield W subjected to the combiner process, and the virtual image V is displayed. The driver D can observe the virtual image V superimposed on the landscape.

2は表示器であり、この表示器2はTFT型の液晶表示素子及びバックライト手段からなるものである。3は回路基板であり、この回路基板3に表示器2が搭載されている。4は反射鏡であり、この反射鏡4は表示器2が発した表示光LをフロントガラスWに反射させる。反射鏡4の反射面4aは凹面になっており、表示器2からの表示光Lを拡大してフロントガラスWに投射することができる。5は保持部材であり、反射鏡4は保持部材5に両面粘着テープにより接着されている。なお、表示器2は、液晶表示素子を備える構成に限定されるものではなく、例えば有機EL表示パネルを備える構成であっても良い。   Reference numeral 2 denotes a display. The display 2 is composed of a TFT type liquid crystal display element and backlight means. Reference numeral 3 denotes a circuit board, and the display 2 is mounted on the circuit board 3. Reference numeral 4 denotes a reflecting mirror. The reflecting mirror 4 reflects the display light L emitted from the display 2 to the windshield W. The reflecting surface 4a of the reflecting mirror 4 is concave, and the display light L from the display 2 can be enlarged and projected onto the windshield W. Reference numeral 5 denotes a holding member, and the reflecting mirror 4 is bonded to the holding member 5 with a double-sided adhesive tape. The display 2 is not limited to a configuration including a liquid crystal display element, and may be a configuration including an organic EL display panel, for example.

6はハウジングであり、このハウジング6には、表示器2,回路基板3,反射鏡4等が収容される。ハウジング6には表示光Lが通過する透光性カバー7が配設されている。透光性カバー7は、アクリル等の透光性樹脂からなるものであり、湾曲形状をなしている。ハウジング6には遮光壁6aが設けられており、太陽光等の外光が表示器2に入射し虚像Vが見えにくくなる現象(ウォッシュアウト)を防止している。   Reference numeral 6 denotes a housing. The housing 6 accommodates the display 2, the circuit board 3, the reflecting mirror 4, and the like. The housing 6 is provided with a translucent cover 7 through which the display light L passes. The translucent cover 7 is made of a translucent resin such as acrylic and has a curved shape. The housing 6 is provided with a light shielding wall 6a to prevent a phenomenon (washout) in which external light such as sunlight is incident on the display 2 and the virtual image V becomes difficult to see.

図3は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置の電気的構成を示すブロック図である。車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、速度センサ10と、GPS(Global
Positioning System)電波受信部(位置検出手段)11と、記憶媒体(地図情報記憶手段)12と、操作手段13と、制御手段14と、表示器2とから主に構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle head-up display device. The vehicle head-up display device includes a speed sensor 10 and a GPS (Global
Positioning System) It is mainly composed of a radio wave receiver (position detecting means) 11, a storage medium (map information storage means) 12, an operating means 13, a control means 14, and a display 2.

速度センサ10は、車両(自車両)Aの走行状態に応じて走行情報となるパルス信号を制御手段14に出力する。   The speed sensor 10 outputs a pulse signal serving as travel information to the control means 14 in accordance with the travel state of the vehicle (host vehicle) A.

GPS電波受信部11は、GPS用受信アンテナを備え、前記受信アンテナで受信した人工衛星からの位置情報である送信電波を高周波信号として増幅して制御手段14に供給する。   The GPS radio wave reception unit 11 includes a GPS reception antenna, amplifies a transmission radio wave as position information from an artificial satellite received by the reception antenna as a high frequency signal, and supplies the amplified radio wave to the control unit 14.

記憶媒体12は、CD−ROM,DVD−ROMあるいはハードディスク等からなり、地図データ及び走路状況を示す三次元情報(以下、デジタルマップデータと記す)が記憶されており、前記デジタルマップデータは、制御手段14による後述する処理によって描画処理される。尚、前記デジタルマップデータは、前記走路の形状を示す走路形状データ,前記走路の所定位置における高さを示す高さデータ,前記走路の左右の傾きを示す傾きデータ,前記走路の曲率を示す曲率データ等を有している。   The storage medium 12 is composed of a CD-ROM, DVD-ROM, hard disk or the like, and stores map data and three-dimensional information (hereinafter referred to as digital map data) indicating the road condition, and the digital map data is controlled. The drawing process is performed by the process described later by means 14. The digital map data includes runway shape data indicating the shape of the runway, height data indicating the height of the runway at a predetermined position, tilt data indicating right and left slopes of the runway, and curvature indicating the curvature of the runway. Has data etc.

操作手段13は、選択キー及び決定キー等の複数のスイッチを有するものであり、走路形状画像及び前記走路の各種三次元データの表示形態及び表示設定を切り換えるものである。運転者は、操作手段13を操作することによって、任意に前記走路形状画像及び前記三次元データの表示形態を選択することができる。   The operation means 13 has a plurality of switches such as a selection key and a determination key, and switches the display form and display settings of the road shape image and various three-dimensional data of the road. The driver can arbitrarily select the display form of the runway shape image and the three-dimensional data by operating the operation means 13.

制御手段14は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと記す)15と、駆動回路16と、記憶部17からなる。マイコン15は、CPU15a,ROM15b及びRAM15cを有している。駆動回路16は、マイコン14からの制御信号を表示器2の駆動信号に変換するものであり、表示器2に電気的に接続されるものである。記憶部17は、EEPROMあるいはフラッシュメモリ等からなり、前記デジタルマップデータを補う補足データが記憶され、マイコン15による所定処理によって前記デジタルマップデータと前記補足データとが合成処理される。制御手段14は、GPS電波受信部11によって車両Aの位置データを入力し、車両Aの後で詳述する自車位置地心座標を求めるとともに、この自車位置地心座標における前記地図データ及び車両A前方の走路状況を示す前記走路状況データを記憶媒体13から読み出して描画処理を実行し、表示器2に前記描画処理された走路形状を有する画像を表示する。   The control unit 14 includes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 15, a drive circuit 16, and a storage unit 17. The microcomputer 15 includes a CPU 15a, a ROM 15b, and a RAM 15c. The drive circuit 16 converts a control signal from the microcomputer 14 into a drive signal for the display device 2, and is electrically connected to the display device 2. The storage unit 17 is composed of an EEPROM, a flash memory, or the like, stores supplemental data for supplementing the digital map data, and the digital map data and the supplemental data are combined by a predetermined process by the microcomputer 15. The control means 14 inputs the position data of the vehicle A by the GPS radio wave receiving unit 11 and obtains the own vehicle position geocentric coordinates described in detail after the vehicle A, and the map data in the own vehicle position geocentric coordinates and The road condition data indicating the road condition ahead of the vehicle A is read from the storage medium 13 and a drawing process is executed, and an image having the drawn road shape is displayed on the display 2.

次に、図4から図9を用いて制御手段14の描画処理のための処理フローについて説明する。   Next, a processing flow for the drawing process of the control unit 14 will be described with reference to FIGS.

制御手段14は、GPS電波受信部11から車両Aの位置情報(データ)を入力すると、所定の演算を行って車両Aの三次元座標である前記デジタルマップ上の地球中心から見た場合の自車両Aの座標(以下、自車位置地心座標と記す)P1(Xa,Ya,Za)を算出する(ステップS1)。   When the position information (data) of the vehicle A is input from the GPS radio wave receiving unit 11, the control unit 14 performs a predetermined calculation and displays the vehicle A when viewed from the earth center on the digital map that is the three-dimensional coordinate of the vehicle A. A coordinate P1 (Xa, Ya, Za) of the vehicle A (hereinafter referred to as own vehicle position geocentric coordinate) is calculated (step S1).

次に、制御手段14は、図5に示すように、自車位置地心座標P1と地球中心座標P0とに基づいて、視点基準座標P2を算出する(ステップS2)。   Next, as shown in FIG. 5, the control means 14 calculates viewpoint reference coordinates P2 based on the vehicle position geocentric coordinates P1 and the earth center coordinates P0 (step S2).

ステップS2において、地球中心座標P0を(0,0,0)とし、自車位置地心座標P1を(Xa,Ya,Za)とし、視点オフセット量L1とし、自車位置地心座標P1と地球中心座標P0との距離をLaとすると、距離Laは下記(1)式によって表すことができる。尚、視点オフセット量L1は、車両Aの運転者の目線から10m〜30m上方になるように設定されるものであり、走路形状も運転者の目線から10m〜30m上方からみた形状となる。
La=sqrt(Xa・Xa+Ya・Ya+Za・Za)・・・(1)
従って、視点位置座標P2(Xb,Yb,Zb)は、下記式(2),(3),(4)で求めることができる。
Xb=(L1+La)*Xa/La・・・(2)
Yb=(L1+La)*Ya/La・・・(3)
Zb=(L1+La)*Za/La・・・(4)
In step S2, the earth center coordinate P0 is set to (0, 0, 0), the own vehicle position geocentric coordinate P1 is set to (Xa, Ya, Za), the viewpoint offset amount L1, the own vehicle position geocentric coordinate P1 and the earth When the distance from the center coordinate P0 is La, the distance La can be expressed by the following equation (1). The viewpoint offset amount L1 is set so as to be 10 m to 30 m above the driver's line of sight of the vehicle A, and the runway shape is also a shape seen from 10 m to 30 m above the driver's line of sight.
La = sqrt (Xa · Xa + Ya · Ya + Za · Za) (1)
Accordingly, the viewpoint position coordinates P2 (Xb, Yb, Zb) can be obtained by the following equations (2), (3), (4).
Xb = (L1 + La) * Xa / La (2)
Yb = (L1 + La) * Ya / La (3)
Zb = (L1 + La) * Za / La (4)

次に、制御手段14は、図6に示すように、過去(前回)の自車位置地心座標P1’と、現時点における自車位置地心座標P1とから進行方向座標P3を算出する(ステップS3)。   Next, as shown in FIG. 6, the control means 14 calculates the traveling direction coordinate P3 from the previous (previous) own vehicle position geocentric coordinate P1 ′ and the current vehicle position geocentric coordinate P1 (step S3). S3).

ステップS3において、制御手段14は、過去の自車位置地心座標をP1’(Xa’,Ya’,Za’)とし、現時点における自車位置地心座標をP1(Xa,Ya,Za)とし、この各自車位置地心座標P1’,P1間を直線で結び、この直線の延長部分に設けられる進行方向オフセット量をL2とし、現時点における自車位置地心座標P1と過去の自車位置地心座標P1’との距離をLbとすると、距離Lbは下記式(5)により表すことができる。
Lb=sqrt((Xa−Xa’)・(Xa−Xa’)+(Ya−Ya’)・(Ya−Ya’)+(Za−Za’)・(Za−Za’))・・・(5)
従って、進行方向座標P3(Xc,Yc,Zc)は、下記式(6),(7),(8)で求めることができる。
Xc=(L2+Lb)・(Xa−Xa’)/La+Xa’・・・(6)
Yc=(L2+Lb)・(Ya−Ya’)/La+Ya’・・・(7)
Zc=(L2+Lb)・(Za−Za’)/La+Za’・・・(6)
尚、制御手段14は、速度センサ10からの走行情報を入力し、所定の演算処理によって車両速度(速度情報)を算出し、この車両速度に基づいて進行方向オフセット量L2を可変することが可能であり、前記車両速度が速い場合は、進行方向オフセット量L2を長くし、また前記車両速度が遅い場合は、進行方向オフセット量L2を短く設定する。
In step S3, the control means 14 sets the past vehicle position geocentric coordinates to P1 ′ (Xa ′, Ya ′, Za ′), and the current vehicle position geocentric coordinates to P1 (Xa, Ya, Za). The vehicle position geocentric coordinates P1 ′ and P1 are connected by a straight line, and the traveling direction offset amount provided in the extended portion of the straight line is L2, and the current vehicle position geocentric coordinate P1 and the previous vehicle position When the distance from the central coordinate P1 ′ is Lb, the distance Lb can be expressed by the following equation (5).
Lb = sqrt ((Xa-Xa '). (Xa-Xa') + (Ya-Ya '). (Ya-Ya') + (Za-Za '). (Za-Za')) (... 5)
Therefore, the traveling direction coordinates P3 (Xc, Yc, Zc) can be obtained by the following formulas (6), (7), (8).
Xc = (L2 + Lb) · (Xa−Xa ′) / La + Xa ′ (6)
Yc = (L2 + Lb) · (Ya−Ya ′) / La + Ya ′ (7)
Zc = (L2 + Lb) · (Za−Za ′) / La + Za ′ (6)
The control means 14 can input the travel information from the speed sensor 10, calculate the vehicle speed (speed information) by a predetermined calculation process, and vary the traveling direction offset amount L2 based on the vehicle speed. When the vehicle speed is high, the traveling direction offset amount L2 is lengthened, and when the vehicle speed is slow, the traveling direction offset amount L2 is set short.

次に、制御手段14は、ステップS3にて算出した進行方向座標P3が記憶媒体12に記憶されているデジタルマップデータの走路上に位置しているか否かの判定を行い(ステップS4)、進行方向座標P3が前記デジタルマップデータの走路上に位置していないと判断した場合は、進行方向座標P3を目標点座標P4として設定する(ステップS5)。   Next, the control means 14 determines whether or not the traveling direction coordinate P3 calculated in step S3 is located on the running path of the digital map data stored in the storage medium 12 (step S4). When it is determined that the direction coordinate P3 is not located on the running path of the digital map data, the traveling direction coordinate P3 is set as the target point coordinate P4 (step S5).

一方、制御手段14は、ステップS3にて算出した進行方向座標P3が記憶媒体12に記憶されているデジタルマップデータの走路上に位置していると判断した場合は、図7に示すように現時点における自車位置地心座標P1と、車両Aの進行方向の前記デジタルマップデータとから目標点座標P4を算出する。具体的に、制御手段14は、GPS電波受信部11からの位置情報に基づいて前記デジタルマップデータ上の自車位置地心座標P1を算出し、この自車位置地心座標P1から車両Aの進行方向に沿って線分、クロソイド曲線、円弧等で幾何学的に算出した所定の道のりL3(以下、進行方向オフセット量L3と記す)のポイント座標を目標点座標P4(Xd,Yd,Zd)として設定するものである(ステップS6)。尚、制御手段14は、速度センサ10からの走行情報を入力し、所定の演算処理によって車両速度を算出し、この車両速度に基づいて進行方向オフセット量L3を可変することが可能であり、前記車両速度が速い場合は、進行方向オフセット量L3を長くし、また前記車両速度が遅い場合は、進行方向オフセット量L2を短く設定するものであり、進行方向オフセット量L3は、例えば10m〜100mの範囲で変更される。   On the other hand, if the control means 14 determines that the traveling direction coordinate P3 calculated in step S3 is located on the running path of the digital map data stored in the storage medium 12, as shown in FIG. The target point coordinate P4 is calculated from the own vehicle position geocentric coordinate P1 and the digital map data of the traveling direction of the vehicle A. Specifically, the control means 14 calculates the vehicle position geocentric coordinate P1 on the digital map data based on the position information from the GPS radio wave receiving unit 11, and the vehicle A is determined from the vehicle position geocentric coordinate P1. A point coordinate of a predetermined path L3 (hereinafter referred to as a traveling direction offset amount L3) geometrically calculated by a line segment, clothoid curve, arc, or the like along the traveling direction is a target point coordinate P4 (Xd, Yd, Zd). (Step S6). The control means 14 receives the travel information from the speed sensor 10, calculates the vehicle speed by a predetermined calculation process, and can change the traveling direction offset amount L3 based on the vehicle speed. When the vehicle speed is high, the traveling direction offset amount L3 is lengthened, and when the vehicle speed is slow, the traveling direction offset amount L2 is set short. The traveling direction offset amount L3 is, for example, 10 m to 100 m. Changed in range.

次に、制御手段14は、図8に示すように、ステップS5,S6にて算出された前記デジタルマップデータ上の目標点座標P4において、車両Aの進行方向における走路形状に曲率(以下、カーブの大きさと記す)を有する場合に、補正視点座標(視点オフセット座標)P5(Xe,Ye,Ze)を求める(ステップS7)。制御手段14は、補正視点座標P5を算出するに当たり、下記式(7)の関係をなすように設定されている。   Next, as shown in FIG. 8, the control means 14 has a curvature (hereinafter referred to as a curve) in the traveling path shape in the traveling direction of the vehicle A at the target point coordinates P4 on the digital map data calculated in steps S5 and S6. In the case where it has the above-mentioned size, the corrected viewpoint coordinates (viewpoint offset coordinates) P5 (Xe, Ye, Ze) are obtained (step S7). The control means 14 is set so as to satisfy the relationship of the following formula (7) when calculating the corrected viewpoint coordinates P5.

θ2=α・θ1・・・(7)
角度θ1は、自車位置地心座標P1を基準点として進行方向座標P3と目標点座標P4とのなす角度であり、また角度θ2は、自車位置地心座標P1を基準点として視点基準座標P2と補正視点座標P5とのなす角度であり、αは定数である。
θ2 = α · θ1 (7)
The angle θ1 is an angle between the traveling direction coordinate P3 and the target point coordinate P4 with the own vehicle position geocentric coordinate P1 as a reference point, and the angle θ2 is the viewpoint reference coordinate with the own vehicle position geocentric coordinate P1 as a reference point. It is an angle formed by P2 and the corrected viewpoint coordinate P5, and α is a constant.

この補正視点座標P5は、描画処理において、例えば右カーブが存在する走路形状において、カーブの大きさによって視点基準座標P1を左方向へθ2分だけ傾けることによってより走路形状をより分かりやすく表示するための座標となる。   This corrected viewpoint coordinate P5 is displayed in a drawing process, for example, in a runway shape where a right curve exists, by tilting the viewpoint reference coordinate P1 to the left by θ2 depending on the size of the curve, so that the runway shape is displayed more easily. Coordinates.

制御手段14は、前記ステップS7にて算出された補正視点座標P5と目標点座標P4とから走路形状の三次元描画処理を実行する(ステップS8)。図9は、前記三次元描画処理によりフロントガラスWに投影される走路画像を示すものである。尚、図9において、20は、走路形状を示す走路指標であり、21は、カーブの曲率を示す曲率指標、22は、カーブ方向を示す方向指示指標である。   The control means 14 executes a three-dimensional drawing process of the road shape from the corrected viewpoint coordinates P5 and the target point coordinates P4 calculated in Step S7 (Step S8). FIG. 9 shows a runway image projected onto the windshield W by the three-dimensional drawing process. In FIG. 9, 20 is a track index indicating the track shape, 21 is a curve index indicating the curvature of the curve, and 22 is a direction indication index indicating the curve direction.

かかる運転支援装置は、三次元情報である地図情報となるデジタルマップデータを記憶する記憶媒体12と、前記地図情報を表示する表示器2と、自車両Aの現在地位を検出するGPS電波受信部11と、GPS電波受信部11により検出された自車両Aの現在位置に基づいて前記地図情報を読み出して表示器2に自車両Aの経路を表示する制御手段14とを備える運転支援装置に関し、制御手段14は、GPS電波受信部11からの位置情報に基づいて自車両Aの自車位置地心座標P1を算出し、この自車位置地心座標P1と地球中心座標P0とから視点基準座標P2を算出し、この視点基準座標P2から自車両Aの進行方向における経路に関する走路形状を表示器2によって表示させてなるものである。   Such a driving support device includes a storage medium 12 that stores digital map data that is map information that is three-dimensional information, a display 2 that displays the map information, and a GPS radio wave receiver that detects the current position of the host vehicle A. 11 and a control means 14 that reads out the map information based on the current position of the host vehicle A detected by the GPS radio wave receiver 11 and displays the route of the host vehicle A on the display 2. The control means 14 calculates the vehicle position geocentric coordinate P1 of the own vehicle A based on the position information from the GPS radio wave reception unit 11, and the viewpoint reference coordinates from the vehicle position geocentric coordinate P1 and the earth center coordinate P0. P2 is calculated, and the display 2 displays the running road shape related to the route in the traveling direction of the host vehicle A from the viewpoint reference coordinates P2.

従って、自車位置地心座標P1と地球中心座標P0とから視点基準座標P2を求めることからデジタルマップ上(走路上)の正確な自車両Aの位置を求めることができる。また、運転者が先行走行情報である車両前方の走路の形状を把握し、前記走路の状況を瞬時に認識することが可能となる。   Accordingly, since the viewpoint reference coordinates P2 are obtained from the own vehicle position geocentric coordinates P1 and the earth center coordinates P0, the exact position of the own vehicle A on the digital map (on the running path) can be obtained. In addition, the driver can grasp the shape of the traveling road ahead of the vehicle, which is the preceding traveling information, and can instantly recognize the state of the traveling road.

また、制御手段14は、過去の位置地心座標P1’と、現時点における位置地心座標P1と、各位置地心座標P1’,P1を直線で結び、この直線の延長線上に設定される進行方向オフセット量L2とに基づいて進行方向座標P3を求め、この目標点座標P4と視点基準座標P2とに基づいて、自車両Aの進行方向の経路に関する走路形状を表示してなるものであり、簡単な手法によって目標点座標P4を設定することができ、実際の走行状態に近い走行形状を表示しつつ、演算処理時間の短縮を図ることができる。また、進行方向オフセット量L1,L2のパラメータ値を変更する事によって安易に表現方法の切替をすることができる。   Further, the control means 14 connects the past position and center coordinates P1 ′, the current position and center coordinates P1, and each position and center coordinates P1 ′ and P1 with a straight line, and the progress set on an extension of this straight line. Based on the direction offset amount L2, the traveling direction coordinate P3 is obtained, and based on the target point coordinate P4 and the viewpoint reference coordinate P2, the traveling path shape related to the path in the traveling direction of the host vehicle A is displayed. The target point coordinates P4 can be set by a simple method, and the calculation processing time can be shortened while displaying the traveling shape close to the actual traveling state. Further, the expression method can be easily switched by changing the parameter values of the traveling direction offset amounts L1 and L2.

また、制御手段14は、現時点における位置地心座標P1と、前記デジタルマップデータと、進行方向オフセット量L3とから目標点座標P4を求めるとともに、目標点座標P4と視点基準座標P2とに基づいて、自車両Aの進行方向の経路に関する走路形状を表示させてなるものであり、簡単な手法によって目標点座標P4を設定することができ、この目標点座標P4と視点基準座標P2とに基づいて走路形状を表示することできることから、実際の走行状態に近い走行形状を表示しつつ、演算処理時間の短縮を図ることができる。また、進行方向オフセット量L1,L2のパラメータ値を変更する事によって安易に表現方法の切替をすることができる。   Further, the control means 14 obtains the target point coordinate P4 from the current position geocentric coordinate P1, the digital map data, and the traveling direction offset amount L3, and based on the target point coordinate P4 and the viewpoint reference coordinate P2. The traveling path shape related to the route in the traveling direction of the host vehicle A is displayed, and the target point coordinates P4 can be set by a simple method. Based on the target point coordinates P4 and the viewpoint reference coordinates P2. Since the running road shape can be displayed, the calculation processing time can be shortened while the running shape close to the actual running state is displayed. Further, the expression method can be easily switched by changing the parameter values of the traveling direction offset amounts L1 and L2.

また、制御手段14は、曲率を有する走路形状を表示させる際に、視点基準座標P2を所定角度θ2分オフセットさせてなる補正視点座標P5を設定し、この補正視点座標P5と目標点座標P4とに基づいて、自車両Aの進行方向の経路に関する走路形状を表示させてなるものであり、カーブ形状の曲がっている方向に視点を設けることによって、より走路形状を分かりやすく表示することが可能となる。   Further, the control means 14 sets a corrected viewpoint coordinate P5 obtained by offsetting the viewpoint reference coordinate P2 by a predetermined angle θ2 when displaying a running shape having a curvature, and the corrected viewpoint coordinate P5 and the target point coordinate P4 Based on the above, the road shape related to the route of the traveling direction of the host vehicle A is displayed. By providing a viewpoint in the curved direction of the curve, the road shape can be displayed more easily. Become.

また、制御手段14は、速度センサ10からの走行情報に基づいて求められる車両速度の変化に応じて進行方向オフセット量L2,L3を変化させるものであり、車両速度が速い場合は、進行方向オフセット量L2,L3を長くし、また前記車両速度が遅い場合は、進行方向オフセット量L2,L3を短く設定することで、前記車両速度の変化に応じて表示される走路形状の長さを変更することができ、運転者にとって先行走行情報である走路形状がより分かりやすいものとなる   Further, the control means 14 changes the traveling direction offset amounts L2 and L3 according to the change of the vehicle speed obtained based on the traveling information from the speed sensor 10, and when the vehicle speed is high, the traveling direction offset When the amounts L2 and L3 are lengthened and the vehicle speed is slow, the travel direction offset lengths L2 and L3 are set short to change the length of the runway shape displayed according to the change in the vehicle speed. This makes it easier for the driver to understand the shape of the track, which is the preceding driving information.

また、走路形状を表示する表示手段として車両用ヘッドアップディスプレイ装置を用いることから、車両Aの運転者は視線を変えることなく走路情報を容易に把握することができ、運転支援装置としての商品性を向上させることができる。   Further, since the vehicle head-up display device is used as the display means for displaying the runway shape, the driver of the vehicle A can easily grasp the runway information without changing the line of sight, and the merchantability as a driving support device. Can be improved.

尚、本発明の実施形態では、表示手段として車両用ヘッドアップディスプレイ装置を例に挙げたが、車両運転者が表示器を直視するような表示手段を設けるものであっても良い。   In the embodiment of the present invention, the vehicle head-up display device is taken as an example of the display means. However, a display means that allows the vehicle driver to directly view the display may be provided.

本発明の実施形態における運転支援装置である車両用ヘッドアップディスプレイ装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the head-up display apparatus for vehicles which is a driving assistance device in embodiment of this invention. 同上実施形態の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the head-up display apparatus for vehicles of embodiment same as the above. 同上実施形態の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の電気的構成を示す図である。It is a figure which shows the electrical constitution of the head-up display apparatus for vehicles of embodiment same as the above. 同上実施形態の制御手段における処理手順を示す図である。It is a figure which shows the process sequence in the control means of embodiment same as the above. 同上実施形態の制御手段における視点基準座標の求め方を説明する図である。It is a figure explaining how to obtain the viewpoint reference coordinates in the control means of the embodiment. 同上実施形態の制御手段における進行方向座標の求め方を説明する図である。It is a figure explaining how to obtain | require the advancing direction coordinate in the control means of embodiment same as the above. 同上実施形態の制御手段における目標点座標の求め方を説明する図である。It is a figure explaining how to obtain the target point coordinates in the control means of the embodiment. 同上実施形態の制御手段における補正視点座標の求め方を説明する図である。It is a figure explaining how to obtain | require the correction | amendment viewpoint coordinate in the control means of embodiment same as the above. 同上実施形態の制御手段の三次元描画処理により得られた走路形状を示す図である。It is a figure which shows the runway shape obtained by the three-dimensional drawing process of the control means of embodiment same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

1 表示ユニット(表示手段)
2 表示器
3 回路基板
4 反射鏡
5 保持部材
6 ハウジング
7 透光性カバー
10 速度センサ
11 GPS電波受信部(位置検出手段)
12 記憶媒体(地図情報記憶手段)
14 制御手段
A 車両(自車両)
L 表示光
V 虚像
W フロントガラス
P0 地球中心座標
P1 自車両位置地心座標(現時点における位置地心座標)
P1’自車両位置地心座標(過去の位置地心座標)
P2 視点基準座標(視点オフセット座標)
P3 進行方向座標
P4 目標点座標
P5 補正視点座標
1 Display unit (display means)
2 Display 3 Circuit board 4 Reflecting mirror 5 Holding member 6 Housing 7 Translucent cover 10 Speed sensor 11 GPS radio wave receiver (position detecting means)
12 Storage medium (map information storage means)
14 Control means A Vehicle (own vehicle)
L Display light V Virtual image W Windshield P0 Earth center coordinates P1 Own vehicle position geocentric coordinates (current geocentric coordinates)
P1 'own vehicle position geocentric coordinates (past position geocentric coordinates)
P2 viewpoint reference coordinates (viewpoint offset coordinates)
P3 Advancing direction coordinates P4 Target point coordinates P5 Corrected viewpoint coordinates

Claims (6)

三次元情報からなる地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、前記地図情報を表示する表示手段と、自車両の現在地位を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記自車両の現在位置に基づいて前記地図情報を読み出して前記表示手段に前記自車両の経路を表示する制御手段と、を少なくとも備える運転支援装置であって、
前記制御手段は、前記位置検出手段からの位置情報に基づいて前記自車両の位置地心座標を算出し、この位置地心座標と地球中心座標とに基づいて視点基準座標を算出し、この視点基準座標から前記自車両の進行方向における前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させることを特徴とする運転支援装置。
Map information storage means for storing map information composed of three-dimensional information, display means for displaying the map information, position detection means for detecting the current position of the own vehicle, and the own vehicle detected by the position detection means Control means for reading the map information based on the current position and displaying the route of the host vehicle on the display means,
The control means calculates position-center coordinates of the host vehicle based on position information from the position detection means, calculates viewpoint reference coordinates based on the position-center coordinates and earth center coordinates, A driving assistance apparatus for displaying a running path shape related to the route in the traveling direction of the host vehicle from a reference coordinate via the display means.
前記制御手段は、過去の位置地心座標と、現時点における位置地心座標と、進行方向オフセット量とに基づいて進行方向座標を求めるとともに、前記進行方向座標と前記視点基準座標とに基づいて、前記自車両の進行方向の前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させることを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。   The control means obtains a travel direction coordinate based on a past position geocentric coordinate, a current position geocentric coordinate, and a travel direction offset amount, and based on the travel direction coordinate and the viewpoint reference coordinate, The driving assistance apparatus according to claim 1, wherein a running path shape related to the route in the traveling direction of the host vehicle is displayed via the display means. 前記制御手段は、現時点における位置地心座標と、前記地図情報と、進行方向オフセット量とから目標点座標を求めるとともに、前記目標点座標と前記視点基準座標とに基づいて、前記自車両の進行方向の前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させることを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。   The control means obtains a target point coordinate from a current position geocentric coordinate, the map information, and an advancing direction offset amount, and based on the target point coordinate and the viewpoint reference coordinate, the vehicle travels. The driving support apparatus according to claim 1, wherein a running road shape related to the route in the direction is displayed via the display means. 前記制御手段は、曲率を有する走路形状を表示させる際に、前記視点基準座標を所定角度分オフセットさせてなる視点オフセット座標を設定し、前記視点オフセット座標と前記目標点座標とに基づいて、前記自車両の進行方向の前記経路に関する走路形状を前記表示手段を介して表示させることを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。   The control means sets a viewpoint offset coordinate obtained by offsetting the viewpoint reference coordinates by a predetermined angle when displaying a running path shape having a curvature, and based on the viewpoint offset coordinates and the target point coordinates, The driving assistance apparatus according to claim 1, wherein a running path shape related to the route in the traveling direction of the host vehicle is displayed via the display means. 前記制御手段は、前記自車両の車速情報を入力し、前記車速情報の変化に応じて前記進行方向オフセット量を変化させることを特徴とする請求項2もしくは請求項3に記載の運転支援装置。   4. The driving support device according to claim 2, wherein the control unit inputs vehicle speed information of the host vehicle and changes the traveling direction offset amount according to a change in the vehicle speed information. 5. 前記表示手段は、ヘッドアップディスプレイ装置からなることを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。   The driving support apparatus according to claim 1, wherein the display unit includes a head-up display device.
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