JP4560090B2 - ナビゲーション装置及びナビゲーション方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の進路方向の視野空間を投影した画像やウィンドシールド越しに見える実風景を利用して経路案内を行うナビゲーション装置に関するものである。

従来、ユーザによって設定された目的地に対して現在の自車位置からの経路探索を行い、経路上に存在する交差点に対して、蓄積された地図データを利用して経路案内を行うナビゲーション装置が広く普及している。近年のナビゲーション装置においては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＤＶＤ(Digital Versatile Disc)など記録メディアの大容量化により、より詳細な地図データを記憶しておくことが可能となっており、例えば、３次元的な鳥瞰図表示やリアルな３次元ＣＧを用いたドライバーズ・ビューなど、案内表示の分かり易さやリアリティを追求した様々な地図表現が可能となっている。

また、車両の前方の画像をビデオカメラ等の撮影手段で取得し、ユーザがその経路上のの交差点（以下「案内対象交差点」という。）に近づくと、当該交差点における車両の進路を示す進路情報としてガイド図形（例えば、矢印図形）等を上記の案内表示を行う画面に重畳して、より正確で分かりやすい経路案内を行う表示方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、表示デバイスとしてウィンドシールドディスプレイやヘッドアップディスプレイを用いて、ウィンドシールドディスプレイ越しに見える実風景にガイド図形を重畳して表示することも提案されている。
特開平７−６３５７２号公報

しかしながら、上記特許文献１に示されている従来技術では、案内対象交差点の前後に他の交差点が近接している場合には、車両の進路を示すガイド図形がどの交差点を指示しているのか分かりづらく、曲がるべき交差点をユーザが誤認識してしまう場合がある。これは、特に案内対象交差点からやや離れた地点（例えば、案内対象交差点の手前１５０ｍ付近）において顕著であり、近接した交差点同士が実写画像上でも近い位置に映る上に、自車位置の測位誤差や車の揺れ等に起因してガイド図形が実際の進路に対してずれてしまうからである。具体的には、図１に示すように、ガイド図形がどちらの交差点を指示しているのか分かりにくく、曲がるべき交差点を認識することが遅れてしまい、場合によっては別の交差点を曲がってしまう等の不都合が生じるという問題がある。なお、ウィンドシールドディスプレイ越しに見える実風景にガイド図形を重畳して表示する場合も同様の問題がある。

そこで、本発明は、案内対象交差点に近接する交差点がある場合であっても、曲がるべき交差点をユーザが誤認識してしまうことを防止し得るナビゲーション装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。本発明に係るナビゲーション装置は、目的地までの経路を案内するナビゲーション装置であって、地図情報を取得する地図情報取得部と、案内経路に該当する道路に沿ったガイド図形を生成するガイド図形決定部と、取得された前記地図情報を用いて、前記ガイド図形の表示対象の交差点である案内対象交差点と当該案内対象交差点の近傍にある交差点との間隔を算出する近接交差点検出部と、算出された前記交差点間隔が小さいときほど、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングが遅れるように決定し、当該決定されたタイミングで、進路方向の視野空間を投影した画像に重畳して、又はウィンドシールドに前記ガイド図形を表示する案内表示制御部とを備えることを特徴とする。ここで、案内対象交差点とは、経路案内において右左折の案内を行う対象とする交差点のことを示している。

例えば、案内表示制御部は、交差点間隔が小さいときほど、案内対象交差点に対応するガイド図形の表示を開始するタイミングが遅れるように設定する。

また、案内表示制御部は、案内対象交差点の前後の予め規定された距離内に他の交差点がある場合には、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを相対的に案内対象交差点に近づいたときに設定してもよい。例えば、案内対象交差点の予め規定された距離内に他の交差点がない場合には、案内対象交差点の手前２００ｍから案内対象交差点における進路を指示し、案内対象交差点の予め規定された距離内に他の交差点がある場合には案内対象交差点の手前１００ｍから案内対象交差点における進路を指示する。

これにより、案内対象交差点の前後に近接して他の交差点が存在している場合には、ユーザの誤認識を防ぐため、案内対象交差点に十分近づいてからガイド図形によって案内対象交差点における進路を指示し、逆に、案内対象交差点の前後に近接して他の交差点が存在しない場合には、早い段階からガイド図形によって案内対象交差点における進路を指示することができる。

また、案内表示制御部は、案内対象交差点から予め規定された距離内にある交差点が案内対象交差点の前後どちらにあるかによって、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを制御してもよい。

これによって、案内対象交差点から予め規定された距離内にある交差点が案内対象交差点の前後のどちらにあるかに応じて、それぞれの状況に応じた適切な案内を行うことが可能となる。

例えば、案内対象交差点に近接する交差点が案内対象交差点の手前側にある場合には、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを案内対象交差点により近い位置になるように設定する。これは、手前にある交差点ほど肉眼で視認しやすいため、案内対象交差点の手前側に他の交差点がある場合の方が、誤認識が生じやすいということから有効である。

また、案内表示制御部は、案内対象交差点と案内対象交差点から予め規定された距離内にある交差点の中で最も手前側にある交差点から自車位置までの距離に基づき、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを設定してもよい。

これによって、常に近接した交差点を確実に区別できるようになるタイミングで案内対象交差点における進路を指示することが可能になる。

また、案内表示制御部は、走行中の道路と交差点において交わっている道路の重要度に基づき、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを設定してもよい。

これによって、例えば、走行中の道路と交わっている道路が案内経路として誤認識してしまう可能性が低い細街路のような細い道である場合には、案内対象交差点における進路をより早めに示して、ユーザに早い段階で曲がるべき交差点を認識させることが可能となる。

また、前記ナビゲーション装置は、さらに、ナビゲーション対象の領域に関する地図情報を格納する地図ＤＢを備え、前記地図情報取得部は、さらに、取得した前記地図情報を前記地図ＤＢに登録する、又は取得した前記地図情報を用いて前記地図ＤＢに予め格納されている地図情報の一部若しくは全部を更新することとしてもよい。また、案内表示制御部は、案内対象交差点における進路を指示するタイミングにおいて、地図画像を用いた案内から実写画像を用いた案内へ案内表示を切り替えてもよい。

なお、本発明は、上記におけるナビゲーション装置の特徴的な構成手段をステップとするナビゲーション方法として実現することもできる。さらに、上記方法におけるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することもできる。そして、そのプログラムをＤＶＤ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して広く流通させることができるのは云うまでもない。

本発明は、上記で説明した課題を解決するための手段からも明らかなように、案内対象交差点に近接している交差点との間隔に応じて、案内対象交差点における、ガイド図形で進路を指示するタイミングを制御することによって、他の交差点と誤認識することなく、かつ、できるだけ早い段階で曲がるべき交差点をユーザに認識させることが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明について、以下の実施の形態及び添付の図面を用いて説明を行うが、これは例示を目的としており、本発明がこれらに限定されることを意図しない。

（実施の形態１）
以下、本発明に係るナビゲーション装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面において、本発明に直接関係のない構成要素は省略している。

図２は、本発明に係るナビゲーション装置１００の機能構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１００は、当該ナビゲーション装置１００を搭載する車両（「自車」ともいう。）の前方を撮影した実写画像（この場合の「画像」は、「動画像」、即ち「映像」を含むこととする。）等を利用して経路案内を行う装置であり、画像取得部１、測位部２、地図ＤＢ３、操作入力部４、表示部５及び制御部６を備える。

画像取得部１は、自車の進路方向の視野空間を投影した画像を（例えば、カメラによる撮影やＣＧを生成すること等によって）取得すると共に、運転席から見た場合の、取得する画像の方向を示す撮像方向を取得する。この場合、例えば、デジタルカメラにより実写画像を取得する。さらに、画像取得部１は、３次元の地図情報等に基づいて自車の進路方向の視野空間を投影した３次元の地図画像を生成することとしてもよい。

測位部２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）やジャイロなどに代表される測位センサ又は測位システムであり、自車の位置（例えば、緯度、経度及び高度）を表す自車位置情報を取得する。

地図ＤＢ３は、例えばＨＤＤやＤＶＤを備えるデータベースであり、経路案内（ナビゲーション）の対象となる領域（例えば、日本全国）の道路や交差点などに関する３次元地図データ等の地図情報を格納する。なお、地図ＤＢ３は、さらに、通信手段（例えば、携帯電話機の通信機能）を含む地図情報取得手段をも有し（何れも図示せず）、インターネット等のネットワーク上にあるウェブサイト内のサーバ等から地図情報をダウンロードしたり、予め地図情報が格納されているＤＶＤを読み出したりすることにより、必要な地図情報の取得を可能とする。さらに、地図ＤＢ３は、取得した地図情報をＨＤＤ等に登録したり、取得した地図情報を用いてＨＤＤ等に予め格納されている地図情報の一部若しくは全部を更新したりすることも可能とする。

図３（ａ）〜（ｃ）は、地図ＤＢ３に格納されている地図情報の中で、本実施の形態に関連するデータの一例を示す図である。地図ＤＢ３に格納されているデータには、図３（ａ）に示すノードデータ、図３（ｂ）に示す補間ノードデータ及び図３（ｃ）に示すリンクデータが含まれる。

図３（ａ）のノードデータは、交差点や合流地点など、道路が分岐する地点に関するデータであり、ノードＩＤ毎に緯度や経度、当該ノードに接続されるリンクの数（接続リンク数）及び各リンクのＩＤ（接続リンクＩＤ）等の属性と各属性の値により構成されている。図３（ｂ）の補間ノードデータは、後述するリンク上に存在する曲折点を表すデータであり、リンクが直線状でない場合など、リンクの形状を表現する。この補間ノードデータは、ノードＩＤ毎に緯度や経度、自車が存在するリンクＩＤ等の属性と各属性の値により構成されている。図３（ｃ）のリンクデータは、２つのノードを結ぶ道路を表すデータであり、リンクＩＤ毎に、リンクの端点である始点ノード、リンクの終点である終点ノード、リンクの長さ（リンク長：単位はメートルやキロメートルなど）、前述した補間ノードの数、道路の種別、道路幅及び補間ノードＩＤ等の属性と各属性の値により構成されている。

上記図３に示すようなデータによって表わされる道路と交差点のネットワークの一例を図４に示す。図４に示すノード（Ｎｏｄｅ１２、Ｎｏｄｅ１５）には、それぞれ３つ以上のリンク（例えば、リンクＬ６等）が接続されて（即ち、別のノードと結ばれて）おり、そのリンク上にはリンクの形状に影響を与える補間ノード（例えば、補間ノードＣＮ８及び補間ノードＣＮ９）が存在する。なお、リンクが直線的な道路である場合には、補間ノードは必ずしも存在しない。

操作入力部４は、例えば、リモコンやタッチパネル、音声入力用のマイクなどにより構成される入力手段であり、本ナビゲーション装置１００に対するユーザからの指示（例えば、目的地に関する情報等）を受け付ける。

表示部５は、例えば、液晶ディスプレイ、ウィンドシールドディスプレイ、ヘッドアップディスプレイなどの表示デバイスである。なお、表示部５をウィンドシールドディスプレイやヘッドアップディスプレイとする場合は、実写画像や３次元の地図画像を当該ディスプレイに表示しなくても良い。実風景がウィンドシールド越しに視認できるためである。さらに、運転者の視線移動を少なくすることができるので、より安全な運転環境を提供することができる。

制御部６は、例えばＲＡＭやＲＯＭ（制御プログラム等を格納する。）などを備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、経路探索部７、ガイド図形決定部８、近接交差点検出部９及び案内表示制御部１０を備える。

経路探索部７は、操作入力部４を介して入力された目的地に関する情報、測位部２において取得した自車位置情報、及び地図ＤＢ３に格納されている地図情報を参照して、目的地に至る経路を探索する。

ガイド図形決定部８は、画像取得部１で取得された実写画像上に車両の進路を示すガイド図形を重畳表示するために、経路探索部７で探索された経路、地図ＤＢ３に格納されている３次元地図データ（例えば、ノードデータ、補間ノードデータ、リンクデータなど）に基づいて、実写画像に重畳するガイド図形の形状と位置を決定する。

次に、ガイド図形決定部８におけるガイド図形の形状と位置とを設定する方法について、図５に示すフローチャートを用いながら説明する。

まず、ガイド図形決定部８は、地図ＤＢ３に格納されている３次元地図データと、画像取得部１において特定された撮像方向と、撮像範囲を定めるパラメータであるカメラ位置と、カメラ角（水平角、仰角）と、焦点距離と、画像サイズとに基づいて、３次元地図空間におけるカメラの視野空間を求める（Ｓ１）。なお、３次元地図とは、例えば緯度、経度及び高さによって、位置情報で特定される地点の状況を表わす地図をいう。

ここで、カメラの視野空間を設定（Ｓ１）する方法について、図６を用いながら説明する。

まず、３次元地図空間において、カメラ位置Ｅ（視点）からカメラ角方向に焦点距離ｆだけ進んだ点（点Ｆ）を求め、そこに画像サイズに相当する横軸をｘ軸とし、縦軸をｙ軸とする平面（カメラ画面）を視点Ｅと点Ｆを結んだベクトルに垂直になるように設定する。次に、視点Ｅとカメラ画面の４隅の点とを結ぶ半直線がつくる、四角錐状の３次元空間を求める。この３次元空間は理論上無限遠まで延びるが、視点Ｅから適当な距離だけ離れたところで打ち切り、それを視野空間とする。

なお、３次元地図の代わりに、３次元地図から高さ情報を除いた２次元地図を用い、２次元地図空間におけるカメラの視野空間を求めるようにしてもかまわない。また、撮像方向と撮像範囲を定めるパラメータは上記のものに限るものではなく、撮像方向と撮像範囲が定まるものであれば、画角等の他のパラメータを用いてそこから換算するようにしてもかまわない。

次に、ガイド図形決定部８は、３次元地図空間内において、カメラの視野空間内に存在する道路とその位置を検出する道路検出処理を行う（Ｓ２）。道路検出処理では、３次元地図空間において、カメラの視野空間と道路（即ち、道路として見える領域）との重なりを求める。図７に道路検出処理で検出される道路を示す。なお、図７は３次元地図空間とカメラ視野空間を上方向から見た図である。道路検出処理では、上述したノードデータ、補間ノードデータ及びリンクデータに基づいて、自車近傍の道路の形状や道路幅を抽出する。そして、図７に示すように、視野空間に囲まれた道路（斜線で囲まれた部分）をカメラの視野空間内に存在する道路として検出する。

さらに、ガイド図形決定部８は、３次元地図空間において、道路検出処理により検出された道路のうち、経路探索部７によって探索された案内経路に該当する道路上の位置にガイド図形を配置する（Ｓ３）。図８に、ガイド図形を配置した場合の一例を示す。なお、ガイド図形の形状は図８に示した矢印図形に限らず、例えば、矢印図形から先端の三角形を除いた折れ線図形を用いてもかまわない。

次に、ガイド図形決定部８は、上記図６に示すカメラ画面を投影面としてガイド図形に対して投影変換を行う（投影処理：Ｓ４）。この投影処理（Ｓ４）において、ガイド図形が投影される投影面は、画像取得部１におけるカメラ画面と一致するため、ガイド図形は図９に示すように実写画像上に映っている道路（案内経路に該当）上に重畳されて表示される。なお、表示部５をウィンドシールドディスプレイやヘッドアップディスプレイとする場合は、カメラの視野空間を運転者の視野空間とし、ガイド図形が投影される投影面をウィンドシールドとして投影変換する方法が挙げられる。

なお、ガイド図形の形状は、後述する案内表示制御部１０において、図９（ａ）に示すように直進走行中の道路に沿ったガイド図形（直進方向ガイド）のみを表示するモード（右左折ガイド非表示モード）と、図９（ｂ）に示すように直進方向ガイドに加えて案内対象交差点における進路を示すガイド図形（右左折方向ガイド）も表示するモード（右左折ガイド表示モード）のいずれかのモードに合わせて設定される。

近接交差点検出部９は、案内対象交差点の前後に近接する交差点（近接交差点）を検出する。より具体的には、地図ＤＢ３のノードデータを参照して、走行中の道路にある交差点の中で案内対象交差点から予め規定された距離Ｄ１以内に存在する交差点を検出する。なお、この予め規定された距離Ｄ１は、例えば５０ｍである。ここでは、図１０に示すように、案内対象交差点Ｇに近接する交差点として、交差点Ａ及び交差点Ｂが検出された場合を想定して説明を行う。なお、図１０において、距離Ｄの値が負の値となっているのは、自車位置と案内対象交差点の間に当該交差点が存在する（即ち、当該交差点が案内対象交差点の手前側に存在する）ことを示しており、正の値となっているのは、自車位置と当該交差点の間に案内対象交差点が存在する（即ち、当該交差点が案内対象交差点の奥側に存在する）ことを示している。図１０において、近接交差点の欄に「○」が記入されている交差点が近接交差点と判断された交差点である。

案内表示制御部１０は、測位部２によって取得された自車位置情報と、経路探索部７によって探索された案内経路、及び近接交差点検出部９において検出された近接交差点情報を参照して、案内モードを右左折ガイド非表示モードと右左折ガイド表示モードのいずれかに設定する。

具体的には、案内表示制御部１０は、まず自車が次に通過する案内対象交差点までの距離を算出する。そして、自車位置から案内対象交差点までの距離が予め規定された距離Ｄ２（例えば、２００ｍ）より大きい場合には、右左折方向ガイドを表示してもそれがどの交差点を指示しているのか分かりづらいため、右左折方向ガイドを表示しない右左折ガイド非表示モードに設定する。ここで、距離Ｄ２は、上述の距離Ｄ１（５０ｍ）より大きな値に設定する。なお、右左折ガイド非表示モードにおけるガイド図形には矢印図形がないため、補助的に、次の案内対象交差点で曲がる方向をユーザに提示するため、図１１に示すように、曲がる方向を示すアイコンをガイド図形の中に表示するようにしてもよい。

また、自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ２以下の場合には、近接交差点検出部９で検出された近接交差点情報を参照する。そして、案内対象交差点の周辺に近接交差点が存在しない場合には、右左折方向ガイドを表示してもユーザが他の交差点と誤認識してしまう恐れが少ないため、右左折方向ガイドを表示する右左折ガイド表示モードに設定する。

一方、案内対象交差点の周辺に近接交差点が存在する場合には、案内対象交差点を含む近接した交差点同士が実写画像上でも近い位置に映ることから、案内対象交差点に近い地点に近づくまでは右左折方向ガイドを提示してもそれがどの交差点を指示しているのか分かりづらくなってしまう。したがって、自車位置から案内対象交差点までの距離が予め規定された距離Ｄ３（Ｄ３はＤ１とＤ２の間の値、例えば、１００ｍとする）より大きいときには、右左折方向ガイドを表示しない右左折ガイド非表示モードに設定し、自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ３以下となったときに、右左折ガイド表示モードに設定する。

図１２（ａ）、（ｂ）は、自車位置から案内対象交差点までの距離によって実写画像の表示モードが異なる様子を説明するための図である。

図１２（ａ）は、案内対象交差点から離れた地点（距離Ｄ３を越える場合）における実写画像の一例を示す図である。図１２（ｂ）は、案内対象交差点に近づいた地点（距離Ｄ３以下の場合）における、右左折方向ガイドが重畳表示された実写画像の一例を示す図である。

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、案内対象交差点から離れた地点では近接した交差点同士が実写画像上でも近い位置に映るため、右左折方向ガイドを提示して有効な案内を行うことは困難である。一方、案内対象交差点に近づくと、近接した交差点同士が実写画像上に表示される位置が互いに離れるため、右左折方向ガイドを提示することによって有効な案内を行うことが可能となる。すなわち、この場合には、ガイド図形が実際の進路に対してずれを生じてしまった場合にも誤認識の可能性は低く、有効な案内が行える。

次に、上記のように構成されるナビゲーション装置１００の動作について、図面を参照しながら説明する。図１３は、本発明に係るナビゲーション装置１００の動作を示すフローチャートである。

まず、操作入力部４により、ナビゲーション装置１００に対して目的地が設定されると（Ｓ１１でＹＥＳ）、経路探索部７では、測位部２により取得した自車位置情報をもとに目的地に至る経路の探索がなされ（Ｓ１２）、経路案内が開始する（Ｓ１３）。

制御部６は、自車がまだ目的地に到達していないことを確認すると（Ｓ１４でＮＯ）、自車位置から目的地に至る経路中に案内対象交差点が存在するかどうかを判定する（Ｓ１５）。自車位置から目的地に至る経路中に案内対象交差点が存在しない場合（Ｓ１５でＮＯ）には、右左折ガイド非表示モードで案内を行う（Ｓ１８）。

一方、自車位置から目的地に至る経路中に案内対象交差点が存在する場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、案内表示制御部１０は、自車位置から自車が次に通過する案内対象交差点までの距離を算出する（Ｓ１６）。なお、案内表示制御部１０は、自車位置から案内対象交差点までの距離を定期的（例えば、１０msec毎）に算出するものとする。

次に、案内表示制御部１０は、自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ２と比べて大きいか小さいかを判定する（Ｓ１７）。自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ２より大きい場合（Ｓ１７でＮＯ）には、右左折ガイド非表示モードで案内を行う（Ｓ１８）。

一方、自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ２以下となった場合（Ｓ１７でＹＥＳ）には、近接交差点検出部９で検出した近接交差点情報を参照して、近接交差点があるかどうかを判定する（Ｓ１９）。近接交差点が存在しない場合（Ｓ１９でＮＯ）には、右左折ガイド表示モードで案内を行う（Ｓ２０）。一方、近接交差点が存在する場合（Ｓ１９でＹＥＳ）には、自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ３と比べて長いか短いかを判定する（Ｓ２１）。自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ３より長い場合には（Ｓ２１でＮＯ）右左折ガイド非表示モードで案内を行い（Ｓ１８）、距離Ｄ３以下である場合には（Ｓ２１でＹＥＳ）、右左折ガイド表示モードで案内を行う（Ｓ２０）。

例えば、上述した図１０の案内対象交差点Ｇに向かって走行している場合には、自車位置から案内対象交差点Ｇまでの距離が距離Ｄ２（２００ｍ）より長い地点では、右左折ガイド非表示モードで案内が行われる。また、案内対象交差点までの距離がＤ２以下の地点では、案内対象交差点Ｇから距離Ｄ１（５０ｍ）以内に他の交差点（交差点Ａ及び交差点Ｂ）が存在するため、案内対象交差点までの距離がＤ３（１００ｍ）より長い地点では右左折ガイド非表示モードを継続し、案内対象交差点までの距離がＤ３以下となったときに右左折ガイド表示モードに移行する。

このように、案内対象交差点の前後に近接して他の交差点が存在している場合には、ユーザの誤認識を防ぐため、案内対象交差点に近づいてから（案内対象交差点までの距離がＤ３以下となってから）、右左折方向ガイドによって案内対象交差点における進路を指示する。

一方、近接交差点が存在しない案内対象交差点に接近する場合には、自車位置から案内対象交差点までの距離が距離Ｄ２より長い地点では右左折ガイド非表示モードで案内を行い、案内対象交差点までの距離がＤ２以下となったときに右左折ガイド表示モードに移行する。

このように、案内対象交差点の前後に近接して他の交差点が存在しない場合には、ユーザが他の交差点と誤認識してしまう可能性が低いため、早いタイミングで右左折方向ガイドを提示し、案内対象交差点における進路を指示する。

以上のように、案内対象交差点の前後にある交差点と案内対象交差点との間隔に応じて、曲がるべき交差点において、ガイド図形による指示を開始するタイミング（右左折ガイド表示モードに移行するタイミング）を制御することによって、ユーザは他の交差点と誤認識することなく、かつ、できるだけ早い段階で交差点を特定させることが可能となる。

なお、上述の例では、案内対象交差点から予め規定された距離Ｄ１以内に存在する交差点があるかどうかによって、ガイド図形で案内対象交差点における進路を指示するタイミングを設定したが、案内対象交差点における進路を指示するタイミングの設定方法はこの方法に限らない。例えば、案内対象交差点に最も近い交差点との距離Ｄ４を算出し、距離Ｄ４が小さければ小さいほど、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを、自車が案内対象交差点に近い位置に到達したタイミングに設定するようにしてもよい。

また、案内対象交差点に近接する交差点が案内対象交差点の前後のどちら側にあるかによって、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを変えてもよい。例えば、案内対象交差点に近接する交差点が案内対象交差点の手前側にある場合には、案内対象交差点における進路を指示するタイミングを、案内対象交差点の奥側に他の交差点がある場合に比べ、案内対象交差点により近い位置になってから指示する（即ち、指示するタイミングを遅らせる）ように設定する。これは、手前にある交差点ほど肉眼で視認しやすいため、案内対象交差点の手前側に他の交差点がある方が誤認識を生じやすいからである。

また、上述の例では、案内対象交差点における進路を指示するタイミングは自車位置から案内対象交差点までの距離がＤ３以下となったときとしたが、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、案内対象交差点と近接交差点の中で最も手前にある交差点から自車位置までの距離が、予め規定された距離Ｄ５（例えば、８０ｍ）以下となったときとしてもよい。これによって、常に近接した交差点を確実に区別できるようになるタイミングで案内対象交差点における進路を指示することが可能になる。

図１５（ａ）は、案内対象交差点の手前に近接交差点１がある場合におけるガイド図形の表示例を示した図である。また、図１５（ｂ）は、案内対象交差点が最も手前にある場合におけるガイド図形の表示例を示した図である。

また、案内表示制御部１０は、走行中の道路と近接交差点において交わっている道路の重要度を求め、この重要度を考慮に入れて案内対象交差点における進路を指示するタイミングを設定してもよい。ここで、道路の重要度は、例えば、道路種別（国道、県道、細街路など）や道路幅によって決定する。これによって、例えば、近接する交差点において走行中の道路と交わっている道路が案内経路として誤認識してしまう可能性が低い（即ち、誤って曲がってしまう場合が少ない）細街路のような細い道である場合には、案内対象交差点における進路を早めに示して、ユーザに早い段階で曲がるべき交差点を認識させることが可能となる。図１６は、走行中の道路の重要度より低い重要度の道（細い道）が案内対象交差点より手前にある場合におけるガイド図形の表示例を示す図である。

また、上述の例では、案内対象交差点における進路上に重畳表示したガイド図形によって案内対象交差点における進路を指示するとしたが、これに限らず、例えば図１７に示すように案内対象交差点上に案内矢印を重畳表示するようにしてもかまわない。

また、上述の例では、常に実写画像を用いた案内を提示するとして説明を行ったが、案内対象交差点における進路を指示するタイミングに達するまでの間は地図画像を用いた案内を提示しておき、案内対象交差点における進路を指示するタイミングにおいて、地図画像を用いた案内から実写画像を用いた案内へ案内表示を切り替えてもかまわない。

さらに、上述の例においては、全て前方カメラで取得した実写画像にガイド図形を重畳表示するとして説明したが、予め記憶媒体に保存されている実写画像上にガイド図形を重畳表示する場合にも本発明は有効である。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形ができることは云うまでもない。

なお、上記の実施の形態では、自車の前方の交差点の形状が、進入する道路と脱出する道路が直角に交わる（即ち、十字形状である）場合について説明したが、交差点の形状は、このような形状に限るものではなく、任意の形状（例えば、Ｙ字形状、Ｚ字形状又はＫ字形状等）であってもよい。

本発明のナビゲーション装置は、車両内に設置されるカーナビゲーション装置として有用である。また、携帯電話などの移動体におけるナビゲーション装置としても利用が可能である。

図１は、従来の課題を説明するための図である。 図２は、本発明に係るナビゲーション装置の機能構成を示すブロック図である。 図３（ａ）は、地図ＤＢに記憶されている地図情報におけるノードデータの一例を示す図である。図３（ｂ）は、地図ＤＢに記憶されている地図情報における補間ノードデータの一例を示す図である。図３（ｃ）は、地図ＤＢに記憶されている地図情報におけるリンクデータの一例を示す図である。 図４は、地図ＤＢに記憶されているノードデータ、補間ノードデータ及びリンクデータにより形成される道路と交差点のネットワークの一例を示す図である。 図５は、ガイド図形の形状と位置を設定する方法の流れを示すフローチャートである。 図６は、３次元地図空間におけるカメラ視野空間の設定方法を示した図である。 図７は、道路検出処理によって検出される道路を示した図である。 図８は、３次元地図空間におけるガイド図形を配置した一例を示す図である。 図９（ａ）は、直進走行中の道路に沿った右左折ガイド非表示モードにおけるガイド図形の形状の一例を示した図である。図９（ｂ）は、右左折ガイド表示モードにおける、案内対象交差点に対応したガイド図形の形状の一例を示した図である。 図１０は、本実施の形態に係る、案内対象交差点を含む複数の交差点の一例を表す図である。 図１１は、右左折ガイド非表示モードにおけるガイド図形の形状の一例を示した図である。 図１２（ａ）は、案内対象交差点から離れた地点（距離Ｄ３を越える場合）における実写画像の一例を示す図である。図１２（ｂ）は、案内対象交差点に近づいた地点（距離Ｄ３以下の場合）における、右左折方向ガイドが重畳表示された実写画像の一例を示す図である。 図１３は、本発明に係るナビゲーション装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図１４（ａ）は、案内対象交差点と近接交差点の中で最も手前にある交差点が近接交差点である場合の道路の配置例を示した図である。図１４（ｂ）は、案内対象交差点と近接交差点の中で最も手前にある交差点が案内対象交差点である場合の道路の配置例を示した図である。 図１５（ａ）は、案内対象交差点の手前に近接交差点がある場合におけるガイド図形の表示例を示した図である。図１５（ｂ）は、案内対象交差点が最も手前にある場合におけるガイド図形の表示例を示した図である。 図１６は、走行中の道路の重要度より低い重要度の道が案内対象交差点より手前にある場合におけるガイド図形の表示例を示す図である。 図１７は、案内対象交差点上に矢印図形を重畳表示した場合の案内表示の一例を示した図である。

符号の説明

１ 画像取得部
２ 測位部
３ 地図ＤＢ
４ 操作入力部
５ 表示部
６ 制御部
７ 経路探索部
８ ガイド図形決定部
９ 近接交差点検出部
１０ 案内表示制御部
１００ ナビゲーション装置

Claims (11)

1. 目的地までの経路を案内するナビゲーション装置であって、
   地図情報を取得する地図情報取得部と、
   案内経路に該当する道路に沿ったガイド図形を生成するガイド図形決定部と、
   取得された前記地図情報を用いて、前記ガイド図形の表示対象の交差点である案内対象交差点と当該案内対象交差点の近傍にある交差点との間隔を算出する近接交差点検出部と、
   算出された前記交差点間隔が小さいときほど、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングが遅れるように決定し、当該決定されたタイミングで、進路方向の視野空間を投影した画像に重畳して、又はウィンドシールドに前記ガイド図形を表示する案内表示制御部と
   を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記近接交差点検出部は、さらに、算出された前記間隔が予め規定した距離より短い場合に、近接交差点が存在すると判定し、
   前記案内表示制御部は、さらに、前記近接交差点検出部において近接交差点が存在すると判定された場合に、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングを遅くする
   ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
3. 前記案内表示制御部は、さらに、前記近接交差点検出部において算出された前記間隔と、自車位置から前記案内対象交差点に到達するまでの時間とに応じて、前記ガイド図形の表示を開始するタイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
4. 前記近接交差点検出部は、さらに、前記案内対象交差点の前後の予め規定した距離内に他の交差点がある場合に、当該他の交差点を近接交差点であると判定し、
   前記案内表示制御部は、さらに、前記近接交差点検出部において、前記他の交差点が近接交差点であると判定された場合に、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングを、自車が前記案内対象交差点により近づいたタイミングに設定する
   ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
5. 前記近接交差点検出部は、さらに、近接交差点と判定された前記他の交差点が、前記案内対象交差点の前後の何れに存在するかについて判定し、
   前記案内表示制御部は、さらに、前記他の交差点が前記案内対象交差点の前に存在すると判定された場合に、前記案内対象交差点における進路を指示するタイミングを、前記他の交差点が前記案内対象交差点の後に存在すると判定された場合よりも遅いタイミングに設定する
   ことを特徴とする請求項４記載のナビゲーション装置。
6. 前記近接交差点検出部は、さらに、近接交差点と判定された他の交差点のうち、最も自車に近い位置に存在する交差点を特定し、
   前記案内表示制御部は、さらに、前記近接交差点と判定された他の交差点のうち、自車に最も近い位置に存在する交差点から自車位置までの距離に基づき、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項４記載のナビゲーション装置。
7. 前記地図情報取得部は、さらに、各道路に対応付けて重要度を示す情報を取得し、
   前記案内表示制御部は、さらに、自車が走行中の道路の重要度と交差点において交差する道路の重要度とを比較し、自車が走行中の道路の重要度より前記交差する道路の重要度が低い場合に、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングを早く設定する
   ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
8. 前記ナビゲーション装置は、さらに、ナビゲーション対象の領域に関する地図情報を格納する地図ＤＢを備え、
   前記地図情報取得部は、さらに、
   取得した前記地図情報を前記地図ＤＢに登録する、又は取得した前記地図情報を用いて前記地図ＤＢに予め格納されている地図情報の一部若しくは全部を更新する
   ことを特徴とする請求項７記載のナビゲーション装置。
9. 前記ナビゲーション装置は、さらに、
   進路方向の視野空間を投影した画像を取得する画像取得部を備え、
   前記画像取得部が取得する前記進路方向の視野空間を投影した画像は、地図画像及び実写画像を含み、
   前記案内表示制御部は、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングでは、前記実写画像に前記ガイド図形を重畳して表示する
   ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
10. 目的地までの経路を案内するナビゲーション装置におけるナビゲーション方法であって、
    地図情報を取得する地図情報取得ステップと、
    案内経路に該当する道路に沿ったガイド図形を生成するガイド図形決定ステップと、
    取得された前記地図情報を用いて、前記ガイド図形の表示対象の交差点である案内対象交差点と当該案内対象交差点の近傍にある交差点との間隔を算出する近接交差点検出ステップと、
    算出された前記交差点間隔が小さいときほど、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングが遅れるように決定し、当該決定されたタイミングで、進路方向の視野空間を投影した画像に重畳して、又はウィンドシールドに前記ガイド図形を表示する案内表示制御ステップと
    を含むことを特徴とするナビゲーション方法。
11. 目的地までの経路を案内するナビゲーション装置に用いる、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    地図情報を取得する地図情報取得ステップと、
    案内経路に該当する道路に沿ったガイド図形を生成するガイド図形決定ステップと、
    取得された前記地図情報を用いて、前記ガイド図形の表示対象の交差点である案内対象交差点と当該案内対象交差点の近傍にある交差点との間隔を算出する近接交差点検出ステップと、
    算出された前記交差点間隔が小さいときほど、前記案内対象交差点に対応する前記ガイド図形の表示を開始するタイミングが遅れるように決定し、当該決定されたタイミングで、進路方向の視野空間を投影した画像に重畳して、又はウィンドシールドに前記ガイド図形を表示する案内表示制御ステップと
    を含むプログラム。

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