JPH09304101A

JPH09304101A - ナビゲーション装置

Info

Publication number: JPH09304101A
Application number: JP11918396A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kuriyama; 元栗山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】交差点等での進路案内の際に、運転手が視野
から得る立体的，視覚的情報と近似した形で案内情報を
表示することが可能なナビゲーション装置を提供する。【解決手段】ナビゲーション装置において、自車進行
方向前方の画像を撮影するビデオカメラ19と、画像合成
部20と、画像合成部20よりの情報を出力する出力装置18
を含み、予め設定された経路に従って案内情報を出力す
る際、ビデオカメラ19の撮影画像上に進行方向を表す矢
印等の案内情報を合成して出力するようにしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め走行前に設定
された経路に従って案内情報を出力するナビゲーション
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、予め走行前に設定された経路に従
って運転者に経路の案内情報を出力するナビゲーション
システムの開発が盛んである。

【０００３】図11は従来のナビゲーション装置の構成の
一例を示すブロック図であり、図中11は衛星からの信号
を受けて自車位置情報を計算するＧＰＳ(globalpositio
ning system)、12は地図情報や交差点データが記録され
ているＣＤ−ＲＯＭ、13はＣＰＵ15が処理を行う際の情
報や設定された経路情報，走行軌跡を格納するＲＡＭ、
14は経路の設定等を行う入力装置、15は各種演算やデー
タ処理を行うＣＰＵ、16はＣＰＵ15の指示により地図や
自車位置や経路等の案内情報を画像データ化する画像描
画部、17は描画メモリ、18は自車位置や案内情報を出力
する出力装置である。

【０００４】ここでＣＰＵ15はＧＰＳ11からの自車位置
情報を走行軌跡としてＲＡＭ13に格納する一方、ＣＤ−
ＲＯＭ12から地図や交差点データを読み込み、地図と自
車位置、ＲＡＭ13に格納されている設定された経路、走
行軌跡の情報を画像描画部16へ送る。画像描画部16では
地図データを一度描画メモリ17に展開し、その上に経路
と走行軌跡、自車位置を描画して、表示するエリアのデ
ータを出力装置18に出力し、図12に示すような表示を得
る。このように従来のナビゲーション装置では予め設定
された経路を表示する場合、出力装置に地図を表示し、
その上に、図12に示す経路１と自車位置２、目的地位置
３とそれまでの走行軌跡を重ねて表示するものであっ
た。

【０００５】また、他の従来例として、特開昭62−5100
0号公報に示されているように、予め交差点付近の拡大
図を画像データとして持ち、矢印を表示させて交差点で
の進路案内を行う方式や、特開平２−28688号公報に示
されているように、交差点付近の拡大図に目印となるガ
ソリンスタンドや銀行等の情報も表示させる方法も知ら
れている。図13は後者の具体例を説明するための図であ
り、自車が交差点４付近に進入すると表示を拡大し、進
行方向を示す矢印５と交差点目印６を重ねて表示する。

【０００６】このように従来のナビゲーション装置は、
いずれも平面地図イメージの表示または２次元の簡略街
路地図的な表示をするにとどまっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のナ
ビゲーション装置によって提供される経路の案内情報
は、ガソリンスタンドや銀行等の目印を含む平面地図を
拡大表示しているに過ぎず、走行中の運転手にとって
は、実際の視野から得る立体的，視覚的情報と、ナビゲ
ーション装置から得る平面的経路案内情報を対応させて
経路や進行方向を瞬時に判断することは困難である等の
問題点がある。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、交差点等での進路案内の際に、運転手が視野か
ら得る立体的，視覚的情報と近似した形で案内情報を表
示することが可能なナビゲーション装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のナビゲーション
装置は、自車進行方向前方の画像を撮影するビデオカメ
ラと、画像合成手段と、前記画像合成手段よりの情報を
出力する出力装置を含み、予め設定された経路に従って
案内情報を出力する際、前記ビデオカメラの撮影画像上
に進行方向を表す矢印等の案内情報を合成して出力する
ようにしたものである。

【００１０】この本発明によれば、運転手の視野から得
る情報と近似した形で案内情報を表示することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明のナビ
ゲーション装置の各実施の形態について説明する。

【００１２】(実施の形態１)図１は本発明のナビゲーシ
ョン装置の実施の形態１における基本構成を示すブロッ
ク図、図２は進路案内時の表示画面を示す説明図であ
る。なお、前記従来のものと同一の部分は同一の符号を
用いるものとする。図１において、11は衛星からの信号
を受けて自車位置情報を計算するＧＰＳ、12は地図情報
や交差点データが記録されているＣＤ−ＲＯＭ、13はＣ
ＰＵ15が処理を行う際の情報や設定された経路情報，走
行軌跡を格納するＲＡＭ、14は経路の設定等を行う入力
装置、１５は各種演算やデータ処理を行うＣＰＵ、１６
はＣＰＵ15の指示により地図や自車位置や経路等の案内
情報を画像化する画像描画部、17は描画メモリ、18は自
車位置や案内情報を出力する出力装置を示し、ここまで
の構成は前記従来の装置と略同様である。本実施の形態
の骨子は自車の進行方向前方の風景を撮影するビデオカ
メラ19と、前記画像描画部16の案内情報映像とこのビデ
オカメラ19の撮影画像とを合成する画像合成部20を備え
た点にある。

【００１３】次にその動作について説明する。ＣＰＵ15
は、ＧＰＳ11からの自車位置情報とＣＤ−ＲＯＭ12の地
図や交差点データ、ＲＡＭ13に格納されている経路情報
から、自車が設定された経路上の交差点等の進路案内ポ
イントからある一定内の距離に入っているかを判定す
る。

【００１４】この距離が、ある一定以上の距離であれ
ば、画像合成部20が画像描画部16の出力をそのまま出力
し、前記従来の装置と同様の動作となって、ＣＰＵ15は
ＧＰＳ11からの自車位置情報を走行軌跡としてＲＡＭ13
に格納する一方、ＣＤ−ＲＯＭ12から地図や交差点デー
タを読み込み、地図と自車位置、ＲＡＭ13に格納されて
いる設定された経路、走行軌跡の情報を画像描画部16へ
送る。画像描画部16では地図データを一度描画メモリ17
に展開し、その上に経路と走行軌跡、自車位置を描画
し、表示するエリアのデータを出力装置18に出力する。
このようにして図12に示すような２次元平面的経路表示
を得る。

【００１５】一方、前記の距離がある一定以内の距離で
あるとＣＰＵ15が判定した場合、ＣＰＵ15は案内情報と
なる進行方向を示す矢印画像の出力装置18における表示
座標を算出し、画像描画部16によって画像データ化し
て、画像合成部20でビデオカメラ19からの画像と合成す
ることにより、出力装置18には図２に示すような画像を
得る。即ち、図１のビデオカメラ19の前方撮影画像７内
の交差点４(進路案内ポイント)に進行方向を示す矢印５
が重ねて表示される。

【００１６】本実施の形態１によれば、自車の進行方向
前方の実際の風景に進行方向を示す矢印が重ねて表示さ
れるため、運転手の視野から得る情報との間の違和感が
なく、従って、運転手は経路や進行方向を容易かつ瞬時
に判断することが可能である。

【００１７】(実施の形態２)本実施の形態２におけるハ
ード側の基本構成は、前記実施の形態１において説明し
たものと同一であるため、必要に応じて図１を援用する
ものとし、詳細な説明は省略する。以下、図３乃至図10
を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本
実施の形態２は、前記実施の形態１の特徴に加えて、案
内情報をビデオカメラの画像と同一の遠近感で表示でき
るようにして運転手の視野から得る情報との違和感を更
に軽減したものである。図３は進路案内時の動きを説明
するフローチャートであり、自車が交差点等の進路案内
ポイントからある一定内の距離にある時の図１のＣＰＵ
15及び画像描画部16による処理を示しており、このよう
な処理をすることにより案内情報をビデオカメラの画像
と同一の遠近感で表示することが可能となる。ここで、
図１のビデオカメラ19は図４(a)(b)に示すように車両上
部に設置されており、図中、Ｈはビデオカメラ19の設置
高さ、Ｌはビデオカメラ19の撮影軸が地面と交差する距
離を表し、ビデオカメラ19の設置角度をθgとすると、
Ｌ＝Ｈ／tanθgで表される。また、θvは垂直方向角(垂
直画角)、θhはビデオカメラ19の視野角度(撮影範囲)を
表すパラメータの水平方向角(水平画角)を表す。

【００１８】以下、図３のフローチャートに沿って説明
を進める。

【００１９】ステップ 201 図１のＣＰＵ15はＲＡＭ13に格納されている経路情報と
ＣＤ−ＲＯＭ12の地図データから、進路案内ポイントで
の進行方向を示す矢印について、図５に示すような各頂
点の座標Ｐ1(ｘ1,ｙ1)，Ｐ2(ｘ2,ｙ2)，Ｐ3(ｘ3,ｙ3)，
…Ｐn(ｘn,ｙn)を定義し、ＲＡＭ13に格納する。各座標
の系は地図データと同じとする。また、図５は座標点数
ｎを10とした時の例であるが、矢印が表現できるのであ
ればｎの値は問わない。

【００２０】ステップ 202 ＣＰＵ15はＲＡＭ13に格納されている１つ前の自車位置
情報と、ＧＰＳ11から得る現在の自車位置情報から図６
に示すような自車位置の変位(△ｘ,△ｙ)を算出すると
共に、自車位置情報(ｘ,ｙ)をＲＡＭ13に格納する。

【００２１】ステップ 203 ＣＰＵ15は自車位置(ｘ,ｙ)と、その変位(△ｘ,△ｙ)か
ら、図７に示すような自車位置を中心とした矢印の各頂
点の相対座標Ｐn’(ｘn’,ｙn’)を、ＲＡＭ13に格納し
たＰn(ｘn,ｙn)より、例えば次式に基づき算出する。

【００２２】

【数１】

【００２３】ステップ 204 図１のＣＰＵ15は更にＰn’(ｘn’,ｙn’)より、出力装
置18上での表示位置Ｐn”(ｘn”,ｙn”)を例えば次式に
より算出する。ここでは図８に示すように出力装置18の
表示座標を定義し、水平解像度(水平ドット数)をＲx、
垂直解像度(垂直ドット数)をＲyとする。

【００２４】

【数２】

【００２５】ステップ 205 画像描画部16はＣＰＵ15のＰn”(ｘn”,ｙn”)のデータ
を基に、描画メモリ17に矢印の各頂点とそれらを結ぶ線
分を図９に示すように描画し、更にその内部を塗りつぶ
す。

【００２６】ステップ 206 画像描画部16は描画メモリ17から表示範囲の情報を読み
出し、画像データとして画像合成部20へ出力する。

【００２７】ステップ 207 ＣＰＵ15はＰn”(ｘn”,ｙn”)が出力装置18の表示範囲
に入っているかを判定し、１点でも範囲に入っていれば
図３のステップ202の動作へ戻る。１点も入っていなけ
ればステップ208の動作へ移る。

【００２８】ステップ 208 ＣＰＵ15は現在の進路案内ポイントの情報を破棄し、Ｒ
ＡＭ13に格納された経路情報とＣＤ−ＲＯＭ12の地図や
交差点データから、次の進路案内ポイントを設定する。
また、動作を従来動作に切り替える。

【００２９】以上に示したステップにより、図３のステ
ップ206で出力される画像描画部16の画像データはビデ
オカメラ19の画像と同一の遠近感を持つものとなり、画
像合成部20でビデオカメラ19の画像と合成されて、出力
装置18に図10に示すような立体的、視覚的な画像を得
る。即ち、図１のビデオカメラ19の撮影画像７に交差点
４(進路案内ポイント)における進行方向を示す矢印５が
その他の映像と同一の遠近感をもって表示される。

【００３０】本実施の形態２によれば、自車の進行方向
前方の実際の風景に進行方向を示す矢印がこれと重なっ
て、しかも同一の遠近感で表示されるため、運転手の視
野から得る情報との間の違和感がなく、従って、運転手
は経路や進行方向を容易かつ瞬時に判断することが可能
である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、交差点等
の進路案内ポイントでの進路案内の際に、運転手の視野
から得る立体的、視覚的情報に近い形で経路案内情報が
表示されるので、運転手は経路や進行方向の判定を違和
感なく容易に行うことができるという有利な効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のナビゲーション装置の実施の形態１に
おける構成を表すブロック図である。

【図２】本発明のナビゲーション装置の実施の形態１に
おける出力装置の進路案内時の表示画面を示す説明図で
ある。

【図３】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２に
おける進路案内時の動きを説明するフローチャートであ
る。

【図４】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２に
おけるビデオカメラの実装例を示す模式図である。

【図５】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２に
おける矢印画像の各頂点の定義を示す説明図である。

【図６】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２に
おける自車位置の変位を示す説明図である。

【図７】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２に
おける自車位置を中心とした座標変換を示す説明図であ
る。

【図８】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２に
おける出力装置の解像度と座標定義を示す説明図であ
る。

【図９】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２に
おける描画メモリに展開された矢印画像の情報示す説明
図である。

【図１０】本発明のナビゲーション装置の実施の形態２
における出力装置の進路案内時の表示画面を示す説明図
である。

【図１１】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図１２】従来のナビゲーション装置における出力装置
の通常時の表示画面の一例を示す説明図である。

【図１３】従来のナビゲーション装置における出力装置
の進路案内時の表示画面の他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…設定した経路、２…自車位置、３…目的地、
４…交差点、５…進行方向を示す矢印、６…交差点
目印、７…撮影画像、 11…ＧＰＳ、 12…ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、 13…ＲＡＭ、 14…入力装置、 15…ＣＰＵ、
16…画像描画部、 17…描画メモリ、 18…出力装
置、 19…ビデオカメラ、 20…画像合成部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ナビゲーション装置であって、自車進行
方向前方の画像を撮影するビデオカメラと、画像合成手
段と、前記画像合成手段よりの情報を出力する出力装置
を含み、予め設定された経路に従って案内情報を出力す
る際、前記ビデオカメラの撮影画像上に進行方向を表す
矢印等の案内情報を合成して出力することを特徴とする
ナビゲーション装置。
【請求項２】自車位置情報を検出するＧＰＳと、地図
データを記憶するＣＤ−ＲＯＭと、経路の設定等を行う
入力装置と、これらに関連した各種演算等を行うＣＰＵ
と、このＣＰＵの指示により地図や案内情報を画像デー
タ化する画像描画手段を更に含むことを特徴とする請求
項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】画像描画手段は、自車位置の変位とビデ
オカメラの設置角度及び視野角度を基に案内情報をビデ
オカメラの画像と同一の遠近感で画像データ化する手段
を含むことを特徴とする請求項２記載のナビゲーション
装置。