JP6192499B2 - 表示画像生成装置、表示装置、表示画像生成方法 - Google Patents

Description

この発明は、車両の運転者に対し、車両が信号機に到達したときの信号色を予め伝える技術に関する。

従来、走行経路前方の信号機を青信号で通過できるよう、制限速度内で速度の自動制御を実施したり、運転者に適切な速度情報を通知したりするシステムがある。例えば特許文献１には、走行経路前方の信号機から表示切替タイミングの情報を受信し、現在の走行速度と信号機までの距離と前記表示切替タイミングとに基づいて適切な走行速度を計算し、速度制御を行ったり、運転者へ適切な走行速度を提示したりする技術が開示されている。

しかし、特許文献１の技術によれば、運転者には信号機の表示切替タイミングが分からないため、自動速度調整に制御を委ねた方が良いか、ドライバ自身の判断で速度調整を行えば良いかが不明であり、使い勝手の良いものではなかった。

この点、特許文献２は、時間の経過にあわせて回転するリングを地図上の信号機の傍に表示することにより、信号機の表示切替タイミングを運転者に伝えている。リングは赤色領域、青色領域、黄色領域に分割され、正面に見えているリングの領域の色が、現在の信号機の色を示している。

特開平５−１２８３９９号公報 特開２０１３−０９７７２１号公報

しかしながら、このような表示方法では、走行速度と信号機までの距離を勘案して、車両が信号機を青信号で通過できるか否かを判断したり、多少の速度調整を行えば青信号で通過できるか否かを判断したりすることが困難であった。

そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、運転者が青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することが可能な、表示画像生成装置、表示装置、表示画像生成方法の提供を目的とする。

本発明の表示画像生成装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の対象区間の各地点について、車両が現在時刻に各地点から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合に、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、走行経路を表す道路オブジェクトに、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路オブジェクトに重畳した表示画像を生成する。

また、本発明の表示画像生成方法は、（ａ）信号色予測部が、車両の走行経路上の任意の対象区間の各地点について、車両が現在時刻に各地点から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する工程と、（ｂ）表示画像生成部が、走行経路を表す道路オブジェクトに、対応する地点の到達信号色情報を重畳した表示画像を生成する工程と、を備え、工程（ｂ）は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路オブジェクトに重畳した表示画像を生成する工程である。

本発明の表示画像生成装置は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、走行経路上の任意の各地点について、車両が現在時刻に各地点から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合に、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、走行経路を表す道路オブジェクトに、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、表示画像生成部は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路オブジェクトに重畳した表示画像を生成する。よって、当該表示画像を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。

また、本発明の表示画像生成方法は、（ａ）信号色予測部が、車両の走行経路上の任意の各地点について、車両が現在時刻に各地点から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する工程と、（ｂ）表示画像生成部が、走行経路を表す道路オブジェクトに、対応する地点の到達信号色情報を重畳した表示画像を生成する工程と、を備え、工程（ｂ）は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報を道路オブジェクトに重畳した表示画像を生成する工程である。よって、当該表示画像を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。

実施の形態１に係る表示画像生成装置の構成図である。 実施の形態１に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態１に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態１に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態１に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態１に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態１に係る表示画像生成装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る表示画像生成装置の構成図である。 実施の形態２に係る表示画像生成装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る表示画像生成装置の構成図である。 実施の形態３に係る信号色表示画像を例示する図である。 車両速度を変更したときの到達信号色の変化を示す図である。 実施の形態３に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態３に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態４に係る表示画像生成装置の構成図である。 実施の形態４に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態４に係る信号色表示画像を例示する図である。 実施の形態４に係る信号色表示画像を例示する図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０１は、車両内の表示器２０の表示画像を生成する装置であり、表示器２０と共に表示装置を構成する。ここで表示器２０は、車両に固定されたものでもよいし、スマートフォンやＰＤＡ等の、車両に持ち込みが可能な携帯端末であっても良い。また、表示画像生成装置１０１は車両に搭載されたものでもよいし、上記携帯端末で構成されていても良い。また、サーバー等の車両外の装置と、車両に搭載された装置と、携帯端末により表示画像生成装置１０１の構成が分担されていても良い。

表示画像生成装置１０１は、信号色予測部１０、信号機情報取得部１１、車両情報取得部１２、位置情報取得部１３、地図情報取得部１４、制御部１５、および表示画像生成部１６を備えている。

信号機情報取得部１１は、通信部２１と接続された通信インタフェースであり、路車間通信や車車間通信などにより通信部２１から車両の現在地付近に存在する信号機情報を取得する。通信形態の一例はＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）通信である。ここで信号機情報には、信号機の表示周期と表示切替時の時刻を示す情報が含まれる。さらに信号機の位置情報が含まれていても良いが、以下の説明では、後述する地図情報の中に信号機の位置情報が含まれるものとする。通信部２１は、路車間通信においては例えば道路脇に設置されたビーコン送信器であり、車車間通信においては例えば周囲の他の車両に搭載された送信器である。

車両情報取得部１２は、車内ＬＡＮに接続された通信インタフェースであり、車内ＬＡＮから各種の車両情報を取得する。ここで車両情報には、少なくとも車両の速度情報と位置情報が含まれる。すなわち、車両情報取得部１２は速度情報取得部として機能する。速度情報は、例えば車速パルス等の信号として取得され、位置情報は、例えばＧＰＳ信号として取得される。なお、車両情報には、クルーズコントロール等の車両制御情報が含まれていても良い。

地図情報取得部１４は、地図データベース２３から地図情報を取得し、位置情報取得部１３と制御部１５に出力する。図１では地図データベース２３を表示画像生成装置１０１の外部に示しているが、この場合、地図情報取得部１４は、地図データベースを有するサーバー等と接続された通信インタフェースである。ただし、地図データベース２３は表示画像生成装置１０１の内部又は外部のいずれにあっても良い。

位置情報取得部１３は、車両情報取得部１２から車両の位置情報を取得し、地図情報取得部１４から取得した地図情報に基づき車両の位置情報を補正する。なお、位置情報を地図情報に基づき補正するのは一例に過ぎず、車両情報取得部１２で取得した位置情報をそのまま用いても良い。この場合、車両情報取得部１２が位置情報取得部として機能するとも言える。

制御部１５は、信号機情報取得部１１から信号機情報を、車両情報取得部１２から車両の速度情報を、位置情報取得部１３から車両の位置情報をそれぞれ取得する。そして、これらの情報を信号色予測部１０に入力し、信号色予測部１０を制御して到達信号色の予測をさせる。ここで到達信号色を、現在時刻に走行経路上の対象区間から出発し、信号機まで走行経路に沿って現在の走行速度で走行したと仮定した場合の、信号機に到達したときの信号機の色として定義する。信号色予測部１０は、到達信号色を走行経路上の対象区間、すなわち任意の区間または複数の地点について予測し、予測結果を到達信号色情報として表示画像生成部１６に出力する。なお、位置情報取得部１３、制御部１５、および信号色予測部１０は、メモリに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）として実現する。

表示画像生成部１６は、信号色予測部１０から到達信号色情報を取得し、走行経路を示す道路オブジェクトに到達信号色情報を重畳して表示画像を生成し、表示器２０に出力する。なお、表示画像生成部１６は、メモリに格納されたプログラムを実行するＣＰＵまたはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）として実現する。

表示器２０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどの一般的なディスプレイであり、表示画像生成部１６で生成された表示画像を表示する。

＜Ａ−２．到達信号色の予測＞
次に、信号色予測部１０における到達信号色の予測方法を説明する。今、車両は４５ｋｍ／ｈで走行しており、車両の３０００ｍ前方に直近の信号機があるものとする。信号機はたった今、黄から赤に変わったところで、その表示周期は１２０秒（青５５秒、黄５秒、赤６０秒）とする。車両が４５ｋｍ／ｈの速度を保って信号機まで走行すると、信号機に到達するのは３０００／（４５×１０００／３６００）＝２４０秒後である。よって、２４０秒後に車両が信号機に到達するときには、信号機は２回の表示周期を経てちょうど黄から赤に変わるところであると予測される。すなわち、到達信号色は赤となる。

上記では車両の現在地について到達信号色を予測したが、同様にして、現在地から信号機までの走行経路上の全ての地点について、到達信号色を予測することができる。信号色予測部１０は、予測対象たる走行経路上の地点の位置情報とかかる地点の到達信号色とを紐づけ、到達信号色情報として表示画像生成部１６へ出力する。

＜Ａ−３．到達信号色情報の重畳＞
次に、道路オブジェクトに到達信号色情報を重畳する例として、地図画像に到達信号情報を重畳する態様について説明する。図２（ａ）は、表示画像生成部１６が到達信号色情報を受けて生成する信号色表示画像を例示している。到達信号色の予測条件はＡ−２で示した通りである。地図画像では、道路オブジェクト３０と信号機オブジェクト３３が描画されている。これに加えて、表示画像生成部１６は、道路オブジェクト３０に重畳して、対応する地点の到達信号色を示す到達信号色ライン３１を描画する。また、表示画像には車両の現在位置を示す自車アイコン３２も示される。なお、本明細書では、道路オブジェクト３０上の各地点又は区間の到達信号色が分かるように、道路オブジェクト３０上に到達信号色ライン３１を重ねる、または図２（ａ）のように、道路オブジェクト３０に沿ってその近傍に到達信号色ライン３１を表示することを、到達信号色ライン３１を道路オブジェクト３０に重畳するという。

図２（ａ）の例では、自車アイコン３２が到達信号色ライン３１の赤色領域Ａ１に重なっていることから、運転者は、現在の速度を保って走行すれば（現状では）次の信号機では赤信号で停止しなければならないことを認識できる。なお、自車アイコン３２を現在位置の到達信号色で表示すれば、運転者はより直感的に上記事実を認識できる。

なお、本実施例では自車アイコン３２の中心を自車位置として説明するが、自車アイコン３２が示す自車位置はこれに限らず、例えば自車アイコン３２の先端を自車位置として自車アイコン３２を表示しても良い。

また、図２（ａ）に示すように、信号機オブジェクト３３の上部に現在位置の到達信号色を示す円形の信号色アイコン３４を表示しても良い。これにより運転者は、現状では次の信号機で停止しなければならないことをより直感的に認識できる。ただし、信号色アイコン３４を表示しなくとも本発明の効果が達成されることは言うまでもない。

到達信号色の予測結果は、車両の現在位置についてだけでなく、走行経路上の現在位置周辺の地点を含めた一連の区間につき到達信号色ライン３１として表示される。そのため、運転者は次の信号機を青信号で通過するために、車両を速度調整すべきか否かを直感的に判断することができる。図２（ａ）の例では、自車アイコン３２が到達信号色ライン３１の赤色領域Ａ１の右端と重なっていることから、現在時刻に自車位置が今よりも少し信号機寄りであったならば、現在位置の到達信号色は黄ないし青であったことが分かる。したがって、運転者はこれから速度を上げて走行すれば、次の信号機を青信号で通過する可能性があることを認識できる。

図２（ｂ）は、図２（ａ）と同様の条件下で走行速度が５０ｋｍ／ｈである場合の表示画像を例示している。この場合は、現在位置の到達信号色が青となり、自車アイコン３２と信号色アイコン３４が青で表示される。また、自車アイコン３２が青色領域Ａ３の中央よりやや後ろにあるため、スピードを上げても自車アイコン３２が赤色領域Ａ１に移動するだけであり、スピードを上げない方が良いことを、運転者は直感的に認識することができる。また、スピードを落としすぎると自車アイコン３２が黄色領域Ａ２に近づくことも直感的に認識することができる。なお、図２（ｂ）では、信号機の向こう側（自車位置側と反対の側）にも到達信号色ライン３１の青色領域Ａ３を表示している。信号機の向こう側の青色領域Ａ３は、上記した到達信号色の定義に照らせば到達信号色を表すものではないが、一定の幅で繰り返される到達信号色ライン３１の青色領域Ａ３をコピーして、到達信号色ライン３１を信号機の向こう側まで延長しても良い。これにより、車両が信号機付近に近づいたときにも、信号機の各色の表示周期を直感的に認識することができる。

到達信号色ライン３１により、次の信号機を青信号で通過するために、車両を速度調整すべきか否かを運転者は直感的に判断することができる。この効果を奏する限りにおいて、到達信号色ライン３１には様々な表示態様が考えられる。図３は、図２（ａ）と同一条件で、到達信号色ライン３１の青色領域Ａ３のみ道路オブジェクト３０に重畳して表示する例を示している。なお、自車アイコン３２と信号色アイコン３４は赤で表示している。赤色領域Ａ１と黄色領域Ａ２を表示しなくても、車両の現在位置と青色領域Ａ３との位置関係が分かれば、車両を速度調整すべきか否かを運転者は直感的に判断することができる。また、図４に示すように、車両の現在位置を含む信号機の１サイクル分に対応する到達信号色ラインのみ表示しても良いし、図５に示すように、当該１サイクル分に対応する到達信号色ラインのうち、青色領域Ａ３のみを表示しても良い。このように、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色情報が表示されればよい。

さらに言えば、車両の位置の到達信号色が赤又は黄である場合にのみ、当該赤又は黄の到達信号色ラインを表示しても良い。この場合、車両の位置の到達信号色が青であれば到達信号色ラインは表示されないが、何も表示されないことをもって、現状の走行速度で次の信号機を通過可能であることを運転者は把握することができる。

また、図２〜５では平面地図画像に到達信号色ラインを重畳する例について説明したが、重畳される地図画像は平面地図の他、鳥瞰図、立体地図、クルージングビュー等であっても良い。図６は、平面地図とクルージングビューの２画面表示において、クルージングビューに到達信号色ライン３１を重畳する例を示している。

＜Ａ−４．動作例＞
図７は、表示画像生成装置１０１の信号色表示画像の生成動作を示すフローチャートである。以下、信号色表示画像の生成動作を図７に沿って説明する。

まず、車両情報取得部１２が車両の速度情報を取得する（ステップＳ１）。車両情報取得部１２は、例えば車内ＬＡＮから車両の速度情報を取得し、当該速度情報は制御部１５を介して信号色予測部１０に入力される。ここでいう車両の速度には、例えば現在時刻から遡った過去所定期間の平均速度を用いる。次に、位置情報取得部１３が車両の位置情報を取得する（ステップＳ２）。ここで位置情報取得部１３は、車両情報取得部１２が車内ＬＡＮから取得した車両の位置情報を、地図情報に基づき補正した上で制御部１５に入力する。なお、ステップＳ１，２は順不同で良い。

次に、信号機情報取得部１１が、走行経路上の前方にある直近の信号機の信号機情報を取得する（ステップＳ３）。取得した信号機情報は、制御部１５を介して信号色予測部１０に入力される。その後、信号色予測部１０が、車両の位置から信号機までの走行経路に沿った区間について到達信号色を予測する（ステップＳ４）。予測結果は、予測区間の位置情報と到達信号色を紐づけた到達信号色情報として、制御部１５から表示画像生成部１６に入力され、表示画像生成部１６はこれを受けて信号色表示画像を生成する（ステップＳ５）。

＜Ａ−５．効果＞
実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１は、車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部１１と、車両の走行速度情報を取得する車両情報取得部１２（速度情報取得部）と、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１３と、走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合に、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部１０と、走行経路を表す道路オブジェクト３０に、対応する地点の到達信号色を示す情報である到達信号色ライン（到達信号色情報）を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部１６と、を備え、表示画像生成部１６は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色ラインを道路オブジェクト３０に重畳した信号色表示画像を生成する。よって、信号色表示画像を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。

また、到達信号色ラインを重畳する道路オブジェクトは、道路地図上の道路オブジェクトであっても良い。運転時に案内地図として使用する自車位置周辺地図等に本発明の到達信号色ラインを重畳することにより、運転者は地図のナビゲーション機能を利用しながら、信号機を通過すべく速度調整するべきか否かの直感的な判断を行うことができる。また、その場合、道路地図は平面地図、鳥瞰図、立体地図、クルージングビューの少なくともいずれかを含んでいればよい。

また、信号色表示画像において、車両の位置の到達信号色で表示される自車アイコン３２（自車位置表示アイコン）を描画すれば、自車位置と到達信号色ライン３１との位置関係が明瞭になるため、運転者は信号機を通過すべく速度調整するべきか否かの判断をより直感的に行うことができる。ただし、自車アイコン３２の表示色の変更を行わなくとも、本発明の効果が達成されることは言うまでもない。

また、表示画像生成部１６は車両の位置の到達信号色が赤又は黄である場合にのみ、信号色表示画像を生成しても良い。車両の位置の到達信号色が青であれば、信号機を通過すべく速度調整する必要がないため、到達信号色ライン３１を表示しなくても良い。表示器２０に自車位置周辺地図が表示されている場合は、そのままのシンプルな表示が行われる。また、運転者は到達信号色ライン３１が非表示であることをもって、現在の速度を保てば次の信号機を通過できることを認識できる。

実施の形態１に係る表示装置は、表示画像生成装置１０１と、表示画像生成装置１０１の生成した画像を表示する表示器２０と、を備える。従って、表示器２０に表示された信号色表示画像を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。

実施の形態１に係る表示画像生成方法は、信号色予測部１０が、車両の走行経路上の任意の対象区間について、車両が現在時刻に当該対象区間から信号機まで走行経路に沿って走行速度で走行した場合の、信号機に到達したときの信号機の色を到達信号色として予測する予測工程と、表示画像生成部１６が、走行経路を表す道路オブジェクト３０に、対応する地点の到達信号色ライン３１（到達信号色情報）を重畳した信号色表示画像を生成する生成工程と、を備え、前記生成工程は、少なくとも信号機の１サイクル分に対応した、車両の位置を含む領域の到達信号色ラインのうち、少なくとも特定の１色に関する到達信号色ライン３１を道路オブジェクト３０に重畳した信号色表示画像を生成する工程である。よって、信号色表示画像を見た運転手は、青信号で信号機を通過できるように速度調整するべきか否かを直感的に判断することができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
図８は、実施の形態２に係る表示画像生成装置１０２の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０２は、実施の形態１に係る表示画像生成装置１０１の構成に加えて、操作スイッチ２２からユーザの操作入力を受け付ける操作入力部１８を備えている。また、制御部１５の制御動作も、実施の形態１とは一部異なるため、以下には実施の形態１と異なる部分について説明する。

＜Ｂ−２．動作＞
図９は、表示画像生成装置１０２の信号色表示画像の生成動作を示すフローチャートである。表示画像生成装置１０２は、図２〜６に示す信号色表示画像を生成する。以下、信号色表示画像の生成動作を図９に沿って説明する。

表示画像生成装置１０２は、通常の地図画像を表示する通常モードと、地図画像に到達信号色情報を重畳する信号色表示モードとを備えており、操作入力部１８に対するユーザの操作を受けて信号色表示モードに移行する（ステップＳ１１）。信号色表示モードに移行すると、制御部１５は信号色表示フラグをオフにする（ステップＳ１２）。次のステップＳ１３，１４では、実施の形態１で説明した図７のステップＳ１，２と同様にして車両の速度情報と位置情報を取得する。

その後、制御部１５は信号色表示フラグがオフか否かを判断する（ステップＳ１５）。信号色表示フラグがオンであればステップＳ１９へ移行するが、オフであれば、ステップＳ１４で取得した車両の位置情報を基に、車両が信号機から所定距離内か否かを判断する（ステップＳ１６）。より具体的には、走行経路の前方に、走行経路に沿った車両からの距離が所定距離内である信号機があるか否かを判断する。このとき制御部１５は、信号機の位置情報を地図情報取得部１４から取得した地図情報に基づき、上記判断を行う。車両が信号機から所定距離内にあれば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、制御部１５は信号色表示フラグをオンにし（ステップＳ１７）、ステップＳ１８へ遷移する。一方、車両が信号機から所定距離内になければ（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１３へ戻り、車両が信号機から所定距離内になるまでステップＳ１３〜１６を繰り返す。

ステップＳ１８では、信号機情報取得部１１が、通信部２１から次の信号機、すなわち車両から所定距離内にある信号機の信号機情報を取得する。この工程は図７のステップＳ３と同様である。

ステップＳ１９では、ステップＳ１６で車両から所定距離内にあると判断した信号機についての信号機情報が有効か否かを制御部１５で判断する。信号機情報が有効でなければ、表示画像生成部１６がその旨を通知するエラー画像を生成する（ステップＳ２２）。一方、信号機情報が有効であれば、当該信号機情報は制御部１５から信号色予測部１０に入力され、信号色予測部１０で到達信号色の予測が行われ（ステップＳ２０）、表示画像生成部１６が信号色表示画像を生成する（ステップＳ２１）。ステップＳ２０，２１は図７のステップＳ４，５と同様である。

次に、制御部１５は通常表示モードに移行するか否かを判断する（ステップＳ２３）。通常表示モードに移行する操作が操作入力部１８に対してなされていれば、制御部１５は通常表示モードに移行すると判断して処理を終了する。それ以外の場合は、再び車両の位置情報を取得する（ステップＳ２４）。位置情報の取得方法はステップＳ１４と同様である。次に制御部１５は、ステップＳ２４で取得した車両の位置情報に基づき、ステップＳ１８で信号機情報を取得した信号機を通過したか否かを判断する（ステップＳ２５）。通過していれば信号色表示フラグをオフにし（ステップＳ２６）、まだ通過していなければ、信号色表示フラグがオンのままステップＳ１３に戻り、再び車両の速度情報を取得する。したがって、車両の速度が変化すると、変更後の速度に基づき到達信号色の予測が更新される。

なお、図９のフローチャートでは１つの信号機について到達信号色を予測することについて説明したが、走行経路前方の車両から所定距離内に複数の信号機が存在する場合にも本発明は適用することができる。その場合、当該複数の信号機の信号機情報を取得し、各信号機について到達信号色を予測し、到達信号色が各信号機について青となる領域を到達信号色ラインとして表示すれば良い。あるいは、別の表示態様として、直近の信号機についての到達信号色ラインを表示した上で、到達信号色が全ての信号機について青となる領域を強調表示しても良い。

＜Ｂ−３．効果＞
実施の形態２に係る表示画像生成装置１０２において、信号色予測部１０は、車両の走行速度の変化にあわせて到達信号色の予測を更新することにより、常に最新の状況に応じて到達信号色を予測することができる。

また、信号色予測部１０は、信号機が車両から所定距離内にある場合に到達信号色情報を算出することにより、適切なタイミングで到達信号色の予測を行うことができる。

また、信号機情報取得部１１が信号機情報を取得できない場合には、表示画像生成部１６は信号色表示画像に代えて、その旨の表示を含む画像を生成することにより、ユーザにそのことが分かるようにしても良い。

また、車両から所定距離内に複数の信号機がある場合には、表示画像生成部１６は、当該複数の信号機に関する到達信号色情報に係る色が全て青となる地点を強調表示する信号色表示画像を生成する。したがって、ユーザは直近の信号機だけでなくその先の信号機をも考慮して速度調整の要否を判断することが出来る。

＜Ｃ．実施の形態３＞
＜Ｃ−１．構成＞
図１０は、実施の形態３に係る表示画像生成装置１０３の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０３は、実施の形態２の表示画像生成装置１０２の構成において、信号色予測部１０に代えて信号色予測部１０Ａを備えたものである。信号色予測部１０Ａは、第１信号色予測部１０Ａ１と第２信号色予測部１０Ａ２を備える。

第１信号色予測部１０Ａ１は、実施の形態２の信号色予測部１０と同様に、現在の車両速度に基づいて到達信号色を予測する。そして第２信号色予測部１０Ａ２は、現在の車両速度を所定量だけ高くした第１補正速度と、所定量だけ低くした第２補正速度に基づき、到達信号色を予測する。このように実施の形態２の信号色予測部１０Ａは、現在の速度と、現在の速度を変更した速度との両方に基づき到達信号色を予測する。

表示画像生成部１６は、信号色予測部１０Ａから複数の速度に基づく到達信号色情報を受け、これらを後述する方法で道路オブジェクトに重畳して信号色表示画像を生成する。

＜Ｃ−２．動作＞
図１１（ａ）は、表示画像生成装置１０３における表示画像生成部１６の生成する信号色表示画像を例示する図である。ここで、到達信号色の予測条件は、実施の形態１の図２（ａ）と同様である。すなわち、車両は４５ｋｍ／ｈで走行しており、車両の３０００ｍ前方に直近の信号機があり、その信号機はたった今、黄から赤に変わったところで、表示周期は１２０秒（青５５秒、黄５秒、赤６０秒）とする。

第１信号色予測部１０Ａ１は現在の車両速度（４５ｋｍ／ｈ）に基づき到達信号色を予測する。また、第２信号色予測部１０Ａ２は、現在の車両速度を５ｋｍ／ｈずつ増減した５０ｋｍ／ｈと４０ｋｍ／ｈのそれぞれに基づき、到達信号色を予測する。

表示画像生成部１６は、これら３パターンの到達信号色に関する到達信号色情報を信号色予測部１０Ａ１から取得し、図１１（ａ）に示すような信号色表示画像の生成を行う。具体的には、現在の車両速度４５ｋｍ／ｈに基づき予測した到達信号色を示す到達信号色ライン３１Ａを作成し、同様に、車両速度５０ｋｍ／ｈに基づき予測した到達信号色を示す到達信号色ライン３１Ｈ、車両速度４０ｋｍ／ｈに基づき予測した到達信号色を示す到達信号色ライン３１Ｌを生成する。そして、各到達信号色ライン３１Ａ，３１Ｈ，３１Ｌを、地図情報取得部１４から取得した地図画像上の道路オブジェクト３０に沿って表示する。

地図画像には、信号機の位置を示す信号機オブジェクト３３が含まれている。信号色表示画像には、車両の位置を示す自車アイコン３２や信号色アイコン３４が含まれていても良い。自車アイコン３２や信号色アイコン３４を車両の位置の到達信号色で表示すれば、運転者は現状における信号の通過可能性を直感的に把握することができる。

現在の車両速度に基づく到達信号色ライン３１Ａに加えて、到達信号色ライン３１Ｈ，３１Ｌを信号色表示画像に含めることにより、運転者は速度を調整した場合に到達信号色がどうなるかを知ることができる。３つの到達信号色ライン３１Ａ，３１Ｈ，３１Ｌを道路オブジェクト３０に沿って平行に配置すれば、速度を調整したときの自車位置の到達信号色を比較しやすい。図１１（ａ）の例では、自車位置の到達信号色が赤であるが、速度を５ｋｍ上げた場合の到達信号色が青であるため、速度を上げることにより停止せずに次の信号機を通過できる可能性が高いことが分かる。

さらに図１１（ａ）では、到達信号色ライン３１Ｈ，３１Ｌを細くすることにより、到達信号色ライン３１Ａと見分けがつきやすくしている。この他、両者を区別する方法として、到達信号色ライン３１Ａに影を付けるなどの方法で強調表示を行っても良いし、到達信号色ライン３１Ｈ，３１Ｌの表示色を薄くしても良い。また、到達信号色ライン３１Ａを中心にして、到達信号色ライン３１Ｌを上側に、到達信号色ライン３１Ｈを下側に配置しているが、到達信号色ライン３１Ｌを下側に、到達信号色ライン３１Ｈを上側に配置しても良い。

また、到着信号色ラインの本数は図１１（ａ）に示す３本にこだわるものではなく、必要に応じて到達信号色ライン３１Ｈ，３１Ｌのいずれかは表示を省略しても良い。例えば、図１１（ａ）のように、５ｋｍ／ｈ減速しても車両の現在位置の到達信号色を青にすることが出来ない場合は、到達信号色ライン３１Ｌの表示を省略しても良い。また、図１１（ａ）の到達信号色ライン３１Ｌ，３１Ａ，３１Ｈに加えて、＋２．５ｋｍ／ｈと−２．５ｋｍ／ｈを加えた５本や、＋１０ｋｍ／ｈと−１０ｋｍ／ｈを加えた５本の到達信号色ラインを作成するなど、種々のバリエーションを実現しても良い。また、図１１（ｂ）に示すように、図の上下方向を速度とし、到達信号色を現在速度の＋５ｋｍ／ｈである４０ｋｍ／ｈから−５ｋｍ／ｈの５０ｋｍ／ｈについて連続的に示す到達信号色ライン３１Ｂを表示しても良い。到達信号色ライン３１Ｂは、到達信号色ライン３１Ａと併せて表示しても良い。

＜Ｃ−３．変形例＞
図１２は、車両の現在位置を含む信号機の１サイクル分（Ｌｓ＞Ｌ＞Ｌｅ：Ｌは信号機までの距離）について、到達信号色ライン３１Ａ，３１Ｈ，３１Ｌの到達信号色を比較した図である。すると、Ｌｓ＞Ｌ≧Ｌ５において到達信号色ライン３１Ｈ，３１Ａは赤、到達信号色ライン３１Ｌは青となる。したがって、次の信号機を停止せずに通過するための推奨行動（以下、単に「推奨行動」という）は、速度を落とすことである。Ｌ５＞Ｌ≧Ｌ４では、到達信号色ライン３１Ｌ，３１Ａが赤、到達信号色ライン３１Ｈが黄となる。したがって、推奨行動はない。Ｌ４＞Ｌ≧Ｌ３では、到達信号色ライン３１Ｌが赤、到達信号色ライン３１Ａが赤または黄、到達信号色ライン３１Ｈが青となる。したがって、推奨行動は速度を上げることである。Ｌ３＞Ｌ≧Ｌ２では、到達信号色ライン３１Ｌが赤または黄、到達信号色ライン３１Ａ，３１Ｈが青となる。したがって、推奨行動は速度を維持することである。Ｌ２＞Ｌ≧Ｌ１では、到達信号色ライン３１Ｌ，３１Ａ，３１Ｈともに青となる。したがって、推奨行動は速度を維持することである。Ｌ１＞Ｌ≧Ｌｅでは、到達信号色ライン３１Ｌ，３１Ａが青、到達信号色ライン３１Ｈが赤となる。したがって、推奨行動は速度を維持することである。

従って、図１３に示すように、図１１（ａ）の到達信号色ライン３１Ｌ，３１Ｈに代えて速度変更を推奨する速度変更推奨ライン３５Ｕ，３５Ｄを配置しても良い。信号機までの距離ＬがＬｓ＞Ｌ≧Ｌ５となる区間に配置された速度変更推奨ライン３５Ｄは、車両の位置がこの区間内にあれば、次の信号機を停止せず通過するためには速度を下げる必要があることを示している。また、Ｌ４＞Ｌ≧Ｌ３となる区間に配置された速度変更推奨ライン３５Ｕは、車両の位置がこの区間内にあれば、次の信号機を停止せず通過するためには速度を上げる必要があることを示している。このような信号色表示画像であれば、運転者は速度を維持すべきか上げるべきか下げるべきかを直感的に理解することができる。なお、図１３において自車アイコン３２は、車両の現在位置における現在速度に基づく到達信号色である赤で表示されているが、枠を赤としその内側を青で表示する等によって、速度調整すれば信号機を青色で通過できることを示しても良い。

また、到達信号色情報を地図画像に重畳する別の態様として、到達信号色ライン３１Ａ，３１Ｈ，３１Ｌのうち、車両の位置の到達信号色が青になるもののみを表示しても良い。図１１（ａ）の例では、到達信号色ライン３１Ｈのみ、車両の位置の到達信号色が青になるため、図１４に示すように、「＋５ｋｍ／ｈ」の表示を付して、到達信号色ライン３１Ｈのみ道路オブジェクト３０に重畳しても良い。この表示を見た運転者は、速度を５ｋｍ／ｈ上げれば、次の信号機を青色で通過できると判断できる。また、自車アイコン３２を赤で表示すれば、現在の速度では到達信号色が赤であることも理解することができる。

＜Ｃ−４．効果＞
実施の形態３に係る表示画像生成装置１０３において、信号色予測部１０Ａは、車両の現在の走行速度と、車両の現在の走行速度を予め定めた量だけ変更した補正速度（第１補正測度、第２補正測度）の夫々による到達信号色を予測し、表示画像生成部１６は、現在の走行速度による到達信号色情報と補正速度による到達信号色情報とを道路オブジェクト３０に重畳した信号色表示画像を生成する。これにより、運転者は走行速度を変更したときに、信号機を青色で通過できるか否かを直感的に理解することができる。

あるいは、表示画像生成部１６は、現在の走行速度による到達信号色が赤で、補正速度による到達信号色が青である場合に、到達信号色情報のうち補正速度による到達信号色情報のみを道路オブジェクトに重畳した信号色表示画像を生成する。これにより、運転者は走行速度を変更したときに、信号機を青色で通過できるか否かを直感的に理解することができる。

あるいは、表示画像生成部１６は、現在の走行速度による到達信号色が赤で、補正速度による到達信号色が青である場合に、走行速度を補正速度に変更するよう促す速度変更推奨ラインを信号色表示画像に加える。これにより、運転者は走行速度を変更したときに、信号機を青色で通過できるか否かを直感的に理解することができる。

＜Ｄ．実施の形態４＞
＜Ｄ−１．構成＞
図１５は、実施の形態４に係る表示画像生成装置１０４の構成を示すブロック図である。表示画像生成装置１０４は、実施の形態２に係る表示画像生成装置１０２の構成に加えて、道路オブジェクトを生成する道路オブジェクト生成部１７を備えている。

実施の形態２では地図情報取得部１４から取得した地図情報に基づく地図画像上の道路オブジェクトに、到達信号色ラインを重畳することについて説明したが、実施の形態４では、道路オブジェクト生成部１７が生成した道路オブジェクトに到達信号色ラインを重畳する。それ以外は実施の形態２と同様であるので、説明を省略する。

＜Ｄ−２．信号色表示画像＞
図１６は、表示器２０をメータクラスタ内のディスプレイとする場合の、信号色表示画像を示している。メータクラスタ４０はディスプレイ４１の他、燃料計４２や速度計４３を備えている。図１６の例では、道路オブジェクト生成部１７が生成した道路オブジェクト３０に、現在の車両速度に基づく到達信号色ライン３１と自車アイコン３２を重畳している。

到達信号色ライン３１の道路オブジェクト３０に対する重畳態様は、実施の形態１〜３で説明したいずれの態様であっても良い。図１７の例では、道路オブジェクト生成部１７が生成した道路オブジェクト３０に、現在の車両速度に基づく到達信号色ライン３１と、自車アイコン３２と、速度変更推奨ライン３５Ｕ，３５Ｄを重畳している。なお、到達信号色ライン３１は、車両の現在位置を含む信号機の１サイクル分に対応する領域だけ表示している。また、燃料計４２や速度計４３は、ディスプレイ４１の表示画像により実現している。

図１７のように、燃料計４２や速度計４３をディスプレイ４１の表示画像により実現する場合、図１８に示すように、速度計４３の周囲を車両の現在位置の到達信号色で表示することにより、運転者への認知度を高めても良い。

＜Ｄ−３．効果＞
実施の形態４に係る表示画像生成装置が生成する信号色表示画像は、メータクラスタ内のディスプレイ４１（表示画面）に表示されても良い。メータクラスタの表示画面で燃料計や速度計などのメータ表示を行う場合には、メータメータ表示の枠を、車両の位置の到達信号色で表示することにより、到達信号色を運転者へ強く認知させることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ 信号色予測部、１０Ａ１ 第１信号色予測部、１０Ａ２ 第２信号色予測部、１１ 信号機情報取得部、１２ 車両情報取得部、１３ 位置情報取得部、１４ 地図情報取得部、１５ 制御部、１６ 表示画像生成部、１７ 道路オブジェクト生成部、１８ 操作入力部、２０ 表示器、２１ 通信部、２２ 操作スイッチ、２３ 地図データベース、３０ 道路オブジェクト、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｈ，３１Ｌ 到達信号色ライン、３２ 自車アイコン、３３ 信号機オブジェクト、３４ 信号色アイコン、３５Ｕ，３５Ｄ 速度変更推奨ライン、４０ メータクラスタ、４１ ディスプレイ、４２ 燃料計、４３ 速度計、１０１〜１０４ 表示画像生成装置。

Claims (16)

1. 車両の走行経路前方にある信号機の動作情報を信号機情報として取得する信号機情報取得部と、
   前記車両の走行速度情報を取得する速度情報取得部と、
   前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記走行経路上の任意の対象区間の各地点について、前記車両が現在時刻に前記各地点から前記信号機まで前記走行経路に沿って前記走行速度で走行した場合に、前記信号機に到達したときの前記信号機の色を到達信号色として予測する信号色予測部と、
   走行経路を表す道路オブジェクトに、対応する地点の前記到達信号色を示す情報である到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、
   前記表示画像生成部は、少なくとも前記信号機の１サイクル分に対応した、前記車両の位置を含む領域の前記到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する前記到達信号色情報を前記道路オブジェクトに重畳した前記信号色表示画像を生成する、
   表示画像生成装置。
2. 前記道路オブジェクトは、道路地図上の道路オブジェクトである、
   請求項１に記載の表示画像生成装置。
3. 前記道路地図は、平面地図、鳥瞰図、立体地図、クルージングビューの少なくともいずれかを含む、
   請求項２に記載の表示画像生成装置。
4. 前記信号色予測部は、前記車両の前記走行速度の変化にあわせて前記到達信号色の予測を更新する、
   請求項１〜３のいずれかに記載の表示画像生成装置。
5. 前記信号色予測部は、前記車両の現在の走行速度と、前記車両の現在の走行速度を予め定めた量だけ変更した補正速度の夫々による前記到達信号色を予測し、
   前記表示画像生成部は、前記現在の走行速度による前記到達信号色情報と前記補正速度による前記到達信号色情報とを前記道路オブジェクトに重畳した前記信号色表示画像を生成する、
   請求項１〜４のいずれかに記載の表示画像生成装置。
6. 前記信号色予測部は、前記車両の現在の走行速度と、前記車両の現在の走行速度を予め定めた量だけ変更した補正速度の夫々により前記到達信号色を予測し、
   前記表示画像生成部は、前記現在の走行速度による前記到達信号色が赤で、前記補正速度による前記到達信号色が青である場合に、前記到達信号色情報のうち前記補正速度による前記到達信号色情報のみを前記道路オブジェクトに重畳した前記信号色表示画像を生成する、
   請求項１〜４のいずれかに記載の表示画像生成装置。
7. 前記信号色予測部は、前記車両の現在の走行速度と、前記車両の現在の走行速度を予め定めた量だけ変更した補正速度の夫々により前記到達信号色を予測し、
   前記表示画像生成部は、前記現在の走行速度による前記到達信号色が赤で、前記補正速度による前記到達信号色が青である場合に、速度を前記補正速度に変更するよう促す表示を前記信号色表示画像に加える、
   請求項１〜４のいずれかに記載の表示画像生成装置。
8. 前記信号色表示画像はメータクラスタ内の表示画面に表示される、
   請求項１〜７のいずれかに記載の表示画像生成装置。
9. 前記メータクラスタ内のメータ表示の枠を、前記車両の位置の前記到達信号色で表示する、
   請求項８に記載の表示画像生成装置。
10. 前記信号色表示画像は、前記車両の位置の前記到達信号色で表示される自車位置表示アイコンを含む、
    請求項１〜９のいずれかに記載の表示画像生成装置。
11. 前記信号色予測部は、前記信号機が前記車両から所定距離内にある場合に前記到達信号色情報を算出する、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の表示画像生成装置。
12. 前記信号機情報取得部が前記信号機情報を取得できない場合、前記表示画像生成部は、前記信号色表示画像に代えて、その旨の表示を含む画像を生成する、
    請求項１〜１１のいずれかに記載の表示画像生成装置。
13. 前記車両から前記所定距離内に複数の前記信号機がある場合、
    前記表示画像生成部は、当該複数の前記信号機に関する前記到達信号色情報に係る色が全て青となる地点を強調表示する信号色表示画像を生成する、
    請求項１〜１２のいずれかに記載の表示画像生成装置。
14. 前記表示画像生成部は前記車両の位置の前記到達信号色が赤又は黄である場合にのみ、前記信号色表示画像を生成する、
    請求項１〜１３のいずれかに記載の表示画像生成装置。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の表示画像生成装置と、
    前記表示画像生成装置の生成した画像を表示する表示部と、を備える、
    表示装置。
16. 信号色予測部が、車両の走行経路上の任意の対象区間の各地点について、前記車両が現在時刻に前記各地点から信号機まで前記走行経路に沿って前記走行速度で走行した場合の、前記信号機に到達したときの前記信号機の色を到達信号色として予測する予測工程と、
    表示画像生成部が、前記走行経路を表す道路オブジェクトに、対応する地点の前記到達信号色情報を重畳した信号色表示画像を生成する生成工程と、を備え、
    前記生成工程は、少なくとも前記信号機の１サイクル分に対応した、前記車両の位置を含む領域の前記到達信号色情報のうち、少なくとも特定の１色に関する前記到達信号色情報を前記道路オブジェクトに重畳した前記信号色表示画像を生成する工程である、
    表示画像生成方法。

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