导航装置的制作方法

专利名称：导航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将用户引导至目的地的导航装置，特别涉及一种使用由摄像机拍 摄到的实况视频来进行引导的技术。
背景技术：
在现有的导航装置中已知有如下技术S卩，在行驶过程中用车载摄像机实时地拍 摄前方，在由该拍摄所获得的实况视频上重叠基于CGKomputerGraphics 计算机制图技 术)的引导信息来进行显示，从而进行路线指引(例如，参照专利文献1)。另外，作为类似的技术，专利文献2披露了显示导航信息要素使得容易从感观上 对其进行掌握的车载导航系统。该车载导航系统利用安装于汽车前端等的摄像机拍摄行进 方向的景色，对于导航信息要素的背景显示，可利用选择器选择地像和实况视频，并利 用图像合成部将导航信息要素与该背景图像重叠显示在显示器上。该专利文献2中披露了 如下技术即，在使用了实况视频的交叉路口指引路线时，沿着指引的道路显示箭头。专利文献1 日本国专利特许第2915508号公报专利文献2 日本国专利特开平11-108684号公报一般而言，在进行驾驶时，如果不仅能掌握本车可看到的范围，而且还能掌握本车 周边的道路形状，则可进行绕行或对路线进行修正，因而可使驾驶行为更从容，能更安全地 进行驾驶。然而，专利文献1及专利文献2所披露的技术中，由于使用实况视频进行路线指 弓丨，因此虽然能详细地获知前方的状况，却无法获知本车周边的道路形状。因此，希望开发 出能够获知本车周边的道路形状从而能更安全地进行驾驶的车载导航装置。

发明内容
本发明是为了满足上述要求而完成的，其目的在于，提供一种能更安全地进行驾 驶的导航装置。本发明所涉及的导航装置为了解决上述问题，包括保存地图数据的地图数据库； 测量当前位置和方位的位置方位测量部；道路数据收集部，该道路数据收集部从地图数据 库中获取由位置方位测量部测得的位置的周边的地图数据，并从该地图数据中收集道路数 据；拍摄前方的摄像机；视频获取部，该视频获取部获取由摄像机拍摄到的前方的视频；视 频合成处理部，该视频合成处理部生成将由道路数据收集部收集到的道路数据所表示的道 路图与由视频获取部获取的视频重叠后的视频；及显示部，该显示部显示由视频合成处理 部生成的视频。根据本发明所涉及的导航装置，由于采用如下结构即，在显示部上显示由摄像机 拍摄到的前方的视频时，重叠当前位置的周边的道路图来进行显示，因此驾驶员能获知位 于本车周边所看不到的位置的道路形状，能更安全地进行驾驶。


图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车载导航装置的结构的方框图。图2是以视频合成处理为中心来表示本发明的实施方式1所涉及的车载导航装置 的动作的流程图。图3是表示在本发明的实施方式1所涉及的车载导航装置中将道路与实况视频合 成前后的视频的例子的图。图4是表示本发明的实施方式1所涉及的车载导航装置中进行的视频合成处理中 的内容生成处理的详细情况的流程图。图5是用于说明本发明的实施方式1所涉及的车载导航装置中使用的内容的种类 的图。图6是表示在本发明的实施方式2所涉及的车载导航装置中进行的视频合成处理 中的内容生成处理的详细情况的流程图。图7是用于说明在本发明的实施方式2所涉及的车载导航装置中进行的视频合成 处理中的内容生成处理的调整的图。图8是表示在本发明的实施方式3所涉及的车载导航装置中进行的视频合成处理 中的内容生成处理的详细情况的流程图。图9是以视频合成处理为中心来表示本发明的实施方式4所涉及的车载导航装置 的动作的流程图。图10是以视频合成处理为中心来表示本发明的实施方式5所涉及的车载导航装 置的动作的流程图。图11是表示在本发明的实施方式5所涉及的车载导航装置中将交叉路口与实况 视频合成后的视频的例子的图。图12是以视频合成处理为中心来表示本发明的实施方式6所涉及的车载导航装 置的动作的流程图。图13-1是表示在本发明的实施方式6所涉及的车载导航装置中对实况视频的道 路进行增强显示后的视频的例子的图。图13-2是表示在本发明的实施方式6所涉及的车载导航装置中对实况视频的道 路进行增强显示后的视频的其它例子的图。
具体实施例方式下面，为了更详细地说明本发明，参照

用于实施本发明的最佳方式。实施方式1.图1是表示本发明实施方式1所涉及的导航装置、特别是应用于车辆的车载导航 装置的结构的方框图。该车载导航装置包括GPS(Gl0balP0Siti0ning System 全球定位系 统)接收器1、车速传感器2、方位传感器3、位置方位测量部4、地图数据库5、输入操作部 6、摄像机7、视频获取部8、导航控制部9、及显示部10。GPS接收器1通过接收来自多颗卫星的电波来测量本车位置。由该GPS接收器1 测得的本车位置作为本车位置信号被发送至位置方位测量部4。车速传感器2逐次测量本 车的速度。该车速传感器2—般由测量轮胎转速的传感器构成。由车速传感器2测得的本
4车的速度作为车速信号被发送至位置方位测量部4。方位传感器3逐次测量本车的行进方 向。由该方位传感器3测得的本车的行进方位(以下，简称为“方位”)作为方位信号被发 送至位置方位测量部4。位置方位测量部4根据从GPS接收器1发送来的本车位置信号，测量本车的当前 位置及方位。此外，在隧道中或被周围的建筑物等遮住了本车的上空的情况下，能够接收电 波的卫星的数量为零或变少，从而接收状态变差，仅靠来自GPS接收器1的本车位置信号无 法测量本车的当前位置及方位，即使能够进行测量，精度也变差，因此利用使用了来自车速 传感器2的车速信号及来自方位传感器3的方位信号的自主导航技术来测量本车位置，对 GPS接收器1的测量进行补偿处理。由位置方位测量部4测得的本车的当前位置及方位如上所述，包含诸如由GPS接 收器1的接收状态变差所引起的测量精度变差、由轮胎的磨损所引起的直径变化、由温度 变化所造成的车速误差、或由传感器本身的精度所造成的误差等各种误差。因此，位置方位 测量部4通过使用从地图数据库5获取的道路数据进行地图匹配，从而对通过测量得到的 包含误差的本车的当前位置及方位进行修正。该修正后的本车的当前位置及方位作为本车 位置方位数据被发送至导航控制部9。地图数据库5中除了保存有诸如道路位置、道路类别(高速道路、收费道路、一般 道路或狭窄街道等)、与道路相关的限制(限速或单行等)或交叉路口附近的车道信息之类 的道路数据之外，还保存有包含道路周边设施的信息等的地图数据。用多个节点和以直线 将节点间加以连接的路段来表示道路，通过记录该节点的纬度及经度来表示道路的位置。 例如，在某节点上连接有三个以上路段的情况下，表示在该节点的位置有多条道路相交。保 存在该地图数据库5中的地图数据除了如上所述被位置方位测量部4读出之外，还被导航 控制部9读出。输入操作部6由遥控器、触摸屏或声音识别装置等中的至少一个构成，被用于使 得作为用户的驾驶员或同车人员通过操作来输入目的地、或选择车载导航装置所提供的信 息。通过操作该输入操作部6而产生的数据作为操作数据被发送至导航控制部9。摄像机7由拍摄本车前方的摄像机或能一次性拍摄包含整个周围的大范围方向 的摄像机等中的至少一个构成，对包含本车的行进方向在内的本车附近进行拍摄。由该摄 像机7拍摄到的视频信号被发送至视频获取部8。视频获取部8将从摄像机7发送来的视频信号转换成可由计算机进行处理的数字 信号。通过该视频获取部8的转换所得到的数字信号作为视频数据被发送至导航控制部9。导航控制部9进行数据处理，以提供诸如计算到达从输入操作部6输入的目的地为 止的指引路线、根据指引路线和本车的当前位置及方位来生成引导信息、或生成将本车位置 周边的地图与表示本车位置的本车标记合成后的引导图等之类的车载导航装置所具有的显 示本车周边的地图的功能、以及用于将本车指引至目的地的功能等，此外，导航控制部9还执 行诸如对本车位置、目的地、或与指引路径相关的交通信息、观光地、饮食店、或商铺等信息进 行检索、对与从输入操作部6输入的条件相匹配的设施进行检索之类的数据处理。另外，导航控制部9生成显示数据，该显示数据用于对根据从地图数据库5读出的 地图数据而生成的地图、由视频获取部8获取的视频数据所表示的视频或由自身内部的视 频合成处理部14(详细情况将在后文中阐述)合成的图像，单独地或加以组合地进行显示。该导航控制部9的详细情况将在后文中阐述。通过导航控制部9中的各种处理所生成的显 示数据被发送至显示部10。显示部10例如由LCD (Liquid Crystal Display 液晶显示器)构成，根据从导航 控制部9发送来的显示数据，将地图及/或实况视频等显示在画面上。接下来，详细说明导航控制部9。导航控制部9包括目的地设定部11、路线计算部 12、引导显示生成部13、视频合成处理部14、显示决定部15、及道路数据收集部16。此外， 在图1中，为了避免附图的繁杂，省略了上述多个构成要素间的连接的一部分，但对于省略 掉的部分，下文中每次出现都会对其进行说明。目的地设定部11根据从输入操作部6发送来的操作数据设定目的地。由该目的 地设定部11设定的目的地作为目的地数据被发送至路线计算部12。路线计算部12使用从目的地设定部11发送来的目的地数据、从位置方位测量部 4发送来的本车位置方位数据、及从地图数据库5中读出的地图数据，计算到达目的地为止 的指引路线。由该路线计算部12计算出的指引路线作为指引路线数据被发送至显示决定 部15。引导显示生成部13根据来自显示决定部15的指示，生成基于现有的车载导航装 置中使用的地图的引导图(以下，称为“地图引导图”)。由该引导显示生成部13生成的地 图引导图中，包括平面地图、交叉路口放大图、高速公路简明地图等未使用实况视频的多种 引导图。另外，地图引导图不限于平面地图，也可以是使用三维CG的引导图或俯瞰平面地 图的引导图。此外，由于制作地图引导图的技术众所周知，因此此处省略详细说明。由该引 导显示生成部13生成的地图引导图作为地图引导图数据被发送至显示决定部15。视频合成处理部14根据来自显示决定部15的指示，生成使用了实况视频的引导 图(以下，称为“实况引导图”)。例如，视频合成处理部14从地图数据库5中获取诸如本 车周边的道路网、陆标或交叉路口等周边物体的信息，并生成实况引导图，该实况引导图在 从视频获取部8发送来的视频数据所表示的实况视频上存在的周边物体的周边，重叠用于 说明该周边物体的形状或内容等的图形、字符串、或图像等(以下称为“内容”)。另外，视频合成处理部14生成实况引导图，该实况引导图将由道路数据收集部16 收集到的道路数据所表示的道路图与由视频获取部8获取的实况视频重叠。由该引导显示 生成部14生成的实况引导图作为实况引导图数据被发送至显示决定部15。显示决定部15如上所述，指示引导显示生成部13生成地图引导图，并且指示视频 合成处理部14生成实况引导图。另外，显示决定部15根据从位置方位测量部4发送来的 本车位置方位数据、从地图数据库5中读出的本车周边的地图数据、从输入操作部6发送来 的操作数据、从引导显示生成部13发送来的地图引导图数据及从视频合成处理部14发送 来的实况引导图数据，决定显示于显示部10的画面上的内容。与该显示决定部15中决定 的显示内容相对应的数据作为显示数据被发送至显示部10。由此，显示部10在例如车辆接近交叉路口的情况下显示交叉路口放大图，在输入 操作部6的菜单按钮被按下的情况下显示菜单，在利用输入操作部6设定为实况显示模式 的情况下显示使用了实况视频的实况引导图。此外，也可以采用以下结构即，除了在进行 实况显示模式的设定的情况下切换到使用实况视频的实况引导图之外，还可以在本车与要 转弯的交叉路口的距离为一定值以下的情况下切换至实况引导图。
另外，显示于显示部10的画面的引导图可以采用以下结构即，例如将由引导显 示生成部13生成的地图引导图(例如平面地图)配置于画面的左侧，将由视频合成处理部 14生成的实况引导图(例如使用了实况视频的交叉路口放大图)配置于画面的右侧，以这 样的方式在一个画面内同时显示实况引导图和地图引导图。道路数据收集部16响应来自视频合成处理部14的指示，从地图数据库5中收集 从位置方位测量部4发送来的位置方位数据所表示的本车位置的周边的道路数据(道路路 段)。由该道路数据收集部16收集到的道路数据被发送至视频合成处理部14。接下来，以由视频合成处理部14进行的视频合成处理为中心，参照图2所示的流 程图来说明如上述那样构成的本发明的实施方式1所涉及的车载导航装置的动作。在视频合成处理中，首先，获取本车位置方位及视频(步骤ST11)。即，视频合成处 理部14从位置方位测量部4中获取本车位置方位数据，并且获取视频获取部8在该时刻生 成的视频数据。该步骤STll中获取的视频数据所表示的视频例如为如图3(a)所示的实况 视频。接下来，进行内容生成(步骤ST12)。即，视频合成处理部14从地图数据库5中检 索本车的周边物体，从中生成要呈现给用户的内容信息。内容信息中，诸如指引的路线、本 车周边的道路网、陆标、交叉路口等要呈现给用户的内容以图形、字符串或图像和要对其进 行显示的坐标值的集合的形式进行表示。该坐标值例如由纬度及经度那样在地面唯一决定 的坐标系(以下称为“基准坐标系”)提供。而且，若采用图形，则可提供各顶点在基准坐标 系中的坐标，若采用字符串或图像，则可提供成为对其进行显示的基准的坐标。另外，视频合成处理部14获取由道路数据收集部16收集到的道路数据，添加为内 容信息。在该步骤ST12中，确定要呈现给用户的内容及其总数a。关于该步骤ST12中进行 的内容生成处理，将在后文中进一步详细说明。接下来，获取内容总数a(步骤ST13)。即，视频合成处理部14获取步骤ST12中生 成的内容的总数a。接下来，将计数器的值i初始化成“1”(步骤ST14)。S卩，将用于对已合 成内容数进行计数的计数器的值i设定为“1”。此外，将计数器设置在视频合成处理部14 的内部。接下来，检查所有内容信息的合成处理是否结束(步骤ST15)，具体而言，视频合 成处理部14检查计数器的值即已合成内容数i是否大于内容总数a。该步骤ST15中，若判 断为已合成内容数i大于内容总数a，则视频合成处理结束，将在该时刻合成了内容后的视 频数据发送至显示决定部15。另一方面，在步骤ST15中，若判断为已合成内容数i小于等于内容总数i，则获取 第i号的内容信息(步骤ST16)。即，视频合成处理部14获取在步骤ST12中生成的内容信 息中的第i号的内容信息。接下来，通过透视变换计算内容信息在视频上的位置(步骤ST17)。S卩，视频合成 处理部14使用在步骤STll中获取的本车位置方位(本车在基准坐标系中的位置方位)、摄 像机7在以本车为基准的坐标系中的位置方位、及预先获取的诸如视角及焦点距离的摄像 机7的固有值，来计算步骤STll中获取的视频上要显示内容在基准坐标系中的位置。该计 算与被称为透视变换的坐标变换计算相同。接下来，进行视频合成处理(步骤ST18)。即，视频合成处理部14在步骤STll中
7获取的视频上的由步骤ST17计算出的位置上，绘制步骤ST16中获取的内容信息所表示的 图形、字符串或图像等。由此，如图3(b)所示，生成将道路图与实况视频重叠后的视频。接下来，计数器的值i加1 (步骤ST19)。即，视频合成处理部14使计数器的值i 加1。此后，程序返回步骤ST15，重复上述的处理。接下来，参照图4所示的流程图，说明在上述的视频合成处理的步骤ST12中进行 的内容生成处理的详细情况。在内容生成处理中，首先，决定收集内容的范围(步骤ST21)。即，视频合成处理部 14例如将以本车为中心的半径50m的圆形、或者本车前方50m、左右IOm的矩形的范围确定 为收集内容的范围。此外，收集内容的范围既可由车载导航装置的制造者预先确定，也可由 用户任意设定。接下来，决定收集的内容的种类(步骤ST22)。收集的内容的种类例如如图5所 示，根据引导的状况而变化。视频合成处理部14根据引导的状况来决定收集的内容的种 类。此外，内容的种类既可由车载导航装置的制造者预先确定，也可由用户任意设定。接下来，进行内容的收集(步骤ST23)。即，视频合成处理部14从地图数据库5或 其它处理部等中收集处于步骤ST21中决定的范围内且为步骤ST22中决定的种类的内容。接下来，决定收集道路数据的范围(步骤ST24)。即，视频合成处理部14例如将以 本车为中心的半径50m的圆形、或者本车前方50m、左右IOm的矩形的范围确定为收集道路 数据的范围，并向道路数据收集部16指示该范围。该收集道路数据的范围既可与步骤ST21 中决定的收集内容的范围相同，也可为不同的范围。接下来，收集道路数据(步骤ST25)。即，道路数据收集部16响应来自视频合成处 理部14的指示，收集处于步骤ST24中决定的收集道路数据的范围内的道路数据，并发送至 视频合成处理部14。接下来，将道路数据添加到内容中(步骤ST26)。即，视频合成处理部14将步骤 ST25中收集到的道路数据加到内容中。至此，内容生成处理结束，程序返回视频合成处理。此外，上述的视频合成处理部14中，采用使用透视变换在视频上合成内容的结 构，也可以采用以下结构即，通过对视频进行图像识别处理从而识别视频内的对象，在该 识别出的视频上合成内容。如上所述，根据本发明的实施方式1所涉及的车载导航装置，由于采用如下结构 即，在显示部10的画面内显示由摄像机7拍摄到的本车周边的实况视频时，重叠本车周边 的道路图来进行显示，因此驾驶员能获知位于本车周边所看不到的位置的道路形状，能更 安全地进行驾驶。实施方式2.本发明的实施方式2所涉及的车载导航装置的结构除了视频合成处理部14的功 能以外，与图1所示的实施方式1所涉及的车载导航装置的结构相同。视频合成处理部14 生成实况引导图，该实况引导图在由视频获取部8获取的实况视频上，重叠从由道路数据 收集部16收集到的道路数据(以下，称为“收集道路数据”)中除去高架道路或者合并道路 等之后的道路数据(以下，称为“调整后道路数据”)、即最终在绘制中使用的道路数据所表 示的道路。另外，实施方式2所涉及的车载导航装置中进行的视频合成处理，除了步骤ST12中进行的内容生成处理以外，与图2所示的实施方式1所涉及的车载导航装置中进行的视 频合成处理相同。下面，以除去高架道路那样不与道路连接的道路的处理为例，参照图6所 示的流程图，说明与实施方式1不同的内容生成处理的详细情况。此外，在进行与图4的流 程图所示的实施方式1所涉及的车载导航装置的内容生成处理相同的处理的步骤中，标注 与实施方式1中使用的标号相同的标号，并简化说明。在内容生成处理中，首先，决定收集内容的范围(步骤ST21)。接下来，决定收集的 内容的种类(步骤ST22)。接下来，进行内容的收集(步骤ST23)。接下来，决定收集道路 数据的范围(步骤ST24)。接下来，收集道路数据(步骤ST25)。接下来，将当前正在行驶的道路数据设为调整后数据(步骤ST31)。S卩，视频合成 处理部14将与本车当前正在行驶的道路对应的道路数据设为调整后道路数据。接下来，进行搜索与调整后道路数据内的道路数据连接的道路数据的处理(步骤 ST32)。即，视频合成处理部14从收集道路数据中搜索与调整后道路数据连接的道路数据。 这里，“连接”是表示两个道路数据中有一个端点相同。接下来，检查是否存在连接的道路数据(步骤ST33)。该步骤ST33中，若判断为 存在连接的道路数据，则将连接的道路数据移至调整后道路数据(步骤ST34)。S卩，视频合 成处理部14从收集道路数据中删除步骤ST32中找到的道路数据，将其加到调整后数据中。 此后，程序返回步骤ST32，重复上述的处理。步骤ST33中，若判断为不存在连接的道路数据，则将调整后道路数据添加到内容 中(步骤ST35)。由此，在视频合成处理中，只有调整后道路数据所表示的道路图，换言之， 只有除去如高架道路那样未与正在行驶的道路连接的道路的可行驶道路与实况视频重叠。 此后，内容生成处理结束。此外，在上述的内容生成处理中，仅对在除去如高架道路那样未与道路连接的道 路的条件下的处理进行了说明，但在除此以外的条件下，例如如图7(a)所示的因存在中央 分离带而将道路数据分割为多个时，也可采用对其进行合并的结构。现若绘制所有的基于 道路数据的道路，则如图7(b)所示绘制出所有的道路的图，但例如若调整成仅绘制引导所 需的道路，则绘制出如图7(c)所示的道路的图，若合并中央分离带，则仅绘制出如图7(d) 所示的正在行驶的道路及其延长和岔道的图，若调整成仅绘制在交叉路口转弯的目标道 路，则如图7 (e)所示，仅绘制出在交叉路口转弯的目标道路的图。如上所述，根据本发明的实施方式2所涉及的车载导航装置，由于采用如下结构 即，例如虽然在道路被中央分离带分割的情况下在上行和下行存在不同的道路数据，但是 合并这些道路数据，将其绘制作为一条道路，或者不绘制高架等无法通过的道路数据，因此 能进行和一般的地图相同的道路显示。实施方式3.本发明的实施方式3所涉及的车载导航装置的结构除了道路数据收集部16的功 能以外，与图1所示的实施方式1所涉及的车载导航装置的结构相同。道路数据收集部16 根据本车的速度，改变收集道路数据的范围。另外，实施方式3所涉及的车载导航装置中进行的视频合成处理除了步骤ST12中 进行的内容生成处理以外，与图2所示的实施方式1所涉及的车载导航装置中进行的视频 合成处理相同。下面，参照图8所示的流程图，说明与实施方式1不同的内容生成处理的详
9细情况。此外，在进行与上述的实施方式1或实施方式2所涉及的车载导航装置的内容生 成处理相同的处理的步骤中，标注与实施方式1或实施方式2中使用的标号相同的标号，并 简化说明。在内容生成处理中，首先，决定收集内容的范围(步骤ST21)。接下来，决定收集的 内容的种类(步骤ST22)。接下来，进行内容的收集(步骤ST23)。接下来，决定收集道路 数据的范围(步骤ST24)。接下来，检查车速是否大于预定的阈值v[km/h](步骤ST41)。S卩，视频合成处理 部14检查由车速传感器2得到的车速信号所表示的车速是否大于预定的阈值ν [km/h]。这 里，阈值v[km/h]既可由导航装置的制造者预先确定，也可由用户任意改变。该步骤ST41中，若判断为车速大于预定的阈值v[km/h]，则将收集内容的范围设 成纵向长度(步骤ST42)。即，视频合成处理部14将步骤ST24中决定的收集道路数据的范 围沿本车的行进方向扩大2倍，并将该范围指示给道路数据收集部16。此外，作为收集道 路数据的范围的扩大方法，也可采用扩大任意距离的方法，例如沿本车的行进方向扩大IOm 的大小。另外，收集道路数据的范围的扩大方法及扩大率既可由车载导航装置的制造者预 先确定，也可由用户任意改变。另外，也可使用缩小本车的左右方向的宽度的方法，以取代 沿本车的行进方向进行扩大。此后，程序前进至步骤ST44。另一方面，步骤ST41中，若判断为车速小于等于预定的阈值v[km/h]，则将收集内 容的范围设成横向长度(步骤ST43)。即，视频合成处理部14将步骤ST24中决定的收集道 路数据的范围沿本车的左右方向扩大2倍，并将该范围指示给道路数据收集部16。此外，作 为收集道路数据的范围的扩大方法，也可采用扩大任意距离的方法，例如沿本车的左右方 向扩大IOm的大小。另外，收集道路数据的范围的扩大方法及扩大率既可由车载导航装置 的制造者预先确定，也可由用户任意改变。之后，程序前进至步骤ST44。步骤ST44中，收集道路数据。即，道路数据收集部16收集处于步骤ST42或步骤 ST43中扩大后的范围内的道路数据，并将其发送至视频合成处理部14。接下来，检查显示的引导的种类(步骤ST45)。该步骤ST45中，若判断为显示的引 导为“交叉路口指引引导”，则选择到达交叉路口为止的路线和在交叉路口转弯的目标路线 (步骤ST46)。即，视频合成处理部14对步骤ST44中收集到的道路数据进行过滤，仅选择 与从本车到交叉路口为止的路线对应的道路数据、和在交叉路口转弯的目标道路数据。此 后，程序前进至步骤ST48。上述步骤ST45中，若判断为显示的引导为“收费站引导”，则选择到达收费站为止 的路线(步骤ST47)。即，视频合成处理部14对步骤ST44中收集到的道路数据进行过滤， 仅选择与从本车到收费站为止的路线对应的道路数据。此后，程序前进至步骤ST48。上述步骤ST45中，若判断为显示的引导是“交叉路口指引引导”及“收费站引导” 以外的情况，则不进行路线的选择，程序前进至步骤ST48。步骤ST48中，将步骤ST44、步骤 ST46及步骤ST47中选择出的道路数据添加到内容中。此后，内容生成处理结束。此外，在上述的内容生成处理中，虽然不进行实施方式2所涉及的车载导航装置 中进行的处理、即按照实际的道路对道路数据加以调整的处理，但上述的实施方式3所涉 及的车载导航装置中的内容生成处理也可采用与该调整处理加以组合来执行的结构。如上所述，根据本发明的实施方式3所涉及的车载导航装置，由于采用如下结构
10即，例如当车速较快时沿行进方向大范围地绘制道路数据，当车速较慢时沿左右大范围地 进行绘制，因此能够仅显示驾驶所需的道路，能够抑制无用的道路显示。实施方式4.本发明的实施方式4所涉及的车载导航装置的结构除了视频合成处理部14的功 能以外，与图1所示的实施方式1所涉及的车载导航装置的结构相同。下面将详细说明视 频合成处理部14的功能。另外，实施方式4所涉及的车载导航装置的视频合成处理部14中进行的视频合成 处理除了内容为道路数据的情况下的处理以外，与图2所示的实施方式1所涉及的车载导 航装置中进行的视频合成处理相同。下面，以和实施方式1不同的部分为中心，参照图9所 示的流程图进行说明。此外，在进行与实施方式1所涉及的车载导航装置的视频合成处理 相同的处理的步骤中，标注与实施方式1中使用的标号相同的标号，并简化说明。在视频合成处理中，首先，获取本车位置方位及视频(步骤ST11)。接下来，进行内 容生成(步骤ST12)。作为该步骤ST12中执行的内容生成处理，不限于实施方式1所涉及 的内容生成处理(参照图4)，可使用实施方式2所涉及的内容生成处理(参照图6)或实施 方式3所涉及的内容生成处理(参照图8)。接下来，获取内容总数a (步骤ST13)。接下来，将计数器的值i初始化成“1” (步 骤ST14)。接下来，检查所有的内容信息的合成处理是否结束(步骤ST15)。该步骤ST15 中，若判断为所有的合成信息的合成处理已结束，则视频合成处理结束，将在该时刻合成了 内容后的视频数据发送至显示决定部15。另一方面，步骤ST15中，若判断为所有的内容信息的合成处理未结束，则接下来 获取第i号的内容信息(步骤ST16)。接下来，检查内容是否为道路数据(步骤ST51)。艮口， 视频合成处理部14检查步骤ST12中生成的内容是否为道路数据。在该步骤ST51中，若判 断为内容不是道路数据，则程序前进至步骤ST17。另一方面，在步骤ST51中，若判断为内容是道路数据，则接下来获取车道数η (步 骤ST52)。即，视频合成处理部14从步骤ST16中作为内容信息获取的道路数据中获取车 道数η。接下来，决定绘制的道路数据的宽度(步骤ST53)。即，视频合成处理部14根据步 骤ST52中获取的车道数η来决定绘制的道路的宽度。例如，决定成绘制的道路的宽度= nX 10 [cm]。此外，绘制的道路的宽度的决定方法并不限于上述方法，也可采用使道路的宽 度值非线性变化、或使其变化成用户确定的值的结构。此后，程序前进至步骤ST17。步骤ST17中，通过透视变换计算内容信息在视频上的位置。接下来，进行视频合 成处理(步骤ST18)。接下来，计数器的值i加1(步骤ST19)。此后，程序返回步骤ST15， 重复上述的处理。此外，上述的例子中，虽然采用根据道路的属性之一的车道数来改变绘制的道路 宽度的结构，但也可采用根据道路的其它属性(宽度、类别、重要性等)来改变绘制的道路 的显示方式(宽度、颜色、亮度、透视度等)的结构。如上所述，根据本发明的实施方式4所涉及的车载导航装置，由于采用如下结构 即，根据道路的属性(宽度、车道数、类别或重要性等)来改变道路的显示方式(宽度、颜 色、亮度或透视度等)，例如由于单行而不能进入的道路采用改变颜色来显示的结构，因此 驾驶员不仅可获知本车周边的道路的存在，而且连道路的信息也一目了然。
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实施方式5.本发明的实施方式5所涉及的车载导航装置的结构除了视频合成处理部14的功 能以外，与图1所示的实施方式1所涉及的车载导航装置的结构相同。下面将详细说明视 频合成处理部14的功能。另外，实施方式5所涉及的车载导航装置的视频合成处理部14中进行的视频合成 处理除了内容为道路数据的情况下的处理以外，与图2所示的实施方式1所涉及的车载导 航装置中进行的视频合成处理相同。下面，以和实施方式1不同的部分为中心，参照图10 所示的流程图进行说明。此外，在进行与实施方式4所涉及的车载导航装置的视频合成处 理相同的处理的步骤中，标注与实施方式4中使用的标号相同的标号，并简化说明。在视频合成处理中，首先，获取本车位置方位及视频(步骤STl 1)。接下来，进行内 容生成(步骤ST12)。作为该步骤ST12中执行的内容生成处理，不限于实施方式1所涉及 的内容生成处理(参照图4)，可使用实施方式2所涉及的内容生成处理(参照图6)或实施 方式3所涉及的内容生成处理(参照图8)。接下来，获取内容总数a (步骤ST13)。接下来，将计数器的值i初始化成“1” (步 骤ST14)。接下来，检查所有的内容信息的合成处理是否结束(步骤ST15)，该步骤ST15中， 若判断为所有的内容信息的合成处理已结束，则视频合成处理结束，将在该时刻合成了内 容后的视频数据发送至显示决定部15。另一方面，步骤ST15中，若判断为所有的内容信息的合成处理未结束，则接下来 获取第i号的内容信息(步骤ST16)。接下来，检查内容是否为道路数据(步骤ST51)。在 该步骤ST51中，若判断为内容不是道路数据，则程序前进至步骤ST17。另一方面，在步骤ST51中，若判断为内容是道路数据，则接下来获取道路数据的 端点(步骤ST61)。即，视频合成处理部14获取步骤ST16中获取的道路数据的端点。此 后，程序前进至步骤ST17。步骤ST17中，通过透视变换计算内容信息在视频上的位置。该步骤ST17中，视频 合成处理部14对道路数据执行步骤ST61中获取的端点在视频上的位置的计算。接下来，进 行视频合成处理(步骤ST18)。该步骤ST18，视频合成处理部14对道路数据进行步骤ST17 中计算出的端点的绘制。由此，如图11所示，以预定的图形绘制交叉路口。此外，也可采用 对交叉路口的图形附加色彩的结构。另外，步骤ST18中，可采用不仅绘制端点而且同时绘 制道路的结构。接下来，计数器的值i加1(步骤ST19)。此后，程序返回步骤ST15，重复上 述的处理。此外，上述的例子中，虽然采用如下结构即，在绘制道路时，仅对端点进行绘制或 者对端点和道路进行绘制，但也可采用如下结构即，以和实施方式4所涉及的车载导航装 置类似的方法，进行根据道路的属性(宽度、车道数、类别或重要性等)来改变道路的显示 方式(宽度、颜色、方格图案等样式、亮度或透视度等)及/或端点的属性(大小、颜色、方 格图案等样式、亮度或透视度等)的处理。如上所述，根据本发明的实施方式5所涉及的车载导航装置，由于能以预定的图 形绘制道路的交点(交叉路口)，因此可明显地示出交叉路口，容易掌握道路。实施方式6.本发明的实施方式6所涉及的车载导航装置的结构除了视频合成处理部14的功
12能以外，与图1所示的实施方式1所涉及的车载导航装置的结构相同。下面将详细说明视 频合成处理部14的功能。另外，实施方式6所涉及的车载导航装置的视频合成处理部14中进行的视频合成 处理除了内容为道路数据的情况下的处理以外，与图2所示的实施方式1所涉及的车载导 航装置中进行的视频合成处理相同。下面，以和实施方式1不同的部分为中心，参照图12 所示的流程图进行说明。此外，在进行与实施方式4所涉及的车载导航装置的视频合成处 理相同的处理的步骤中，标注与实施方式4中使用的标号相同的标号，并简化说明。在视频合成处理中，首先，获取本车位置方位及视频(步骤STl 1)。接下来，进行内 容生成(步骤ST12)。作为该步骤ST12中执行的内容生成处理，不限于实施方式1所涉及 的内容生成处理(参照图4)，可使用实施方式2所涉及的内容生成处理(参照图6)或实施 方式3所涉及的内容生成处理(参照图8)。接下来，获取内容总数a (步骤ST13)。接下来，将计数器的值i初始化成“1” (步 骤ST14)。接下来，检查所有的内容信息的合成处理是否结束(步骤ST15)，该步骤ST15中， 若判断为所有的内容信息的合成处理已结束，则视频合成处理结束，将在该时刻合成了内 容后的视频数据发送至显示决定部15。另一方面，步骤ST15中，若判断为所有的内容信息的合成处理未结束，则接下来 获取第i号的内容信息(步骤ST16)。接下来，检查内容是否为道路数据(步骤ST51)。在 该步骤ST51中，若判断为内容不是道路数据，则程序前进至步骤ST17。另一方面，在步骤ST51中，若判断为内容是道路数据，则接下来获取道路数据的 宽度信息(步骤ST71)。即，视频合成处理部14从步骤ST16中获取的道路数据(道路路段) 中获取宽度信息。通常，由于道路路段中包含宽度信息，因此可获取该宽度信息。此外，在 道路路段中不包含宽度信息的情况下，可根据车道数信息，例如间接地计算出宽度=车道 数X 2 [m]，或者在完全不存在与宽度相关的信息的情况下，可大致地统一定为例如3[m]。接下来，决定道路数据的形状(步骤ST72)。即，视频合成处理部14使用步骤ST71 中获取的宽度信息，决定绘制的道路的形状。该道路的形状例如可设为道路的端点间的距 离X宽度的矩形。此外，道路的形状无需为二维的图形，也可设为诸如道路的端点间的距 离X宽度X宽度的长方体的三维图形。此后，程序前进至步骤ST17。步骤ST17中，通过透视变换计算内容信息在视频上的位置。该步骤ST17中，视频 合成处理部14对道路数据执行步骤ST72中决定的形状的顶点在视频上的位置的计算。接 下来，进行视频合成处理(步骤ST18)。该步骤ST18，视频合成处理部14对道路数据进行 步骤ST72中决定的形状的绘制。由此，如图13-1 (a)所示，绘制出仅在CG上改写了道路部 分的实况视频。此外，如图13-1 (b)所示，也可采用画出步骤ST72中决定的形状的轮廓、并 透明地绘制各个面的结构。此后，程序返回步骤ST15，重复上述的处理。此外，虽然上述的说明中在实况视频上绘制道路，但也可进行如下处理S卩，使用 边缘提取或图案匹配等图像识别技术来识别实况视频内的车辆、行人、护栏、路边树等处于 道路(人行道)上的物体，且不在识别出的物体上绘制道路。在进行了该处理的情况下，例 如可得到图13-2 (C)、图13-2 (d)那样的显示数据。如上所述，根据本发明的实施方式6所涉及的车载导航装置，由于在CG上改写实 况视频上的道路来进行增强显示，因此驾驶员能容易地获知本车周围的道路。另外，在显示
13道路的轮廓以取代在CG上改写实况视频上的道路的情况下，驾驶员能容易地获知本车周 围的道路，并且由于不会遮掩道路表面因此用户能容易地评价道路表面而不会干扰驾驶。另外，由于在实况视频上的道路上改写或者显示轮廓时，能根据车速改变范围，因 此能够仅显示驾驶所需的道路，抑制无用的道路显示。而且，由于在实况视频上的道路上改 写或者显示轮廓时，能根据道路的属性改变改写或轮廓的显示方式，因此能够仅显示驾驶 所需的道路，抑制无用的道路显示。此外，在图示的实施方式中，作为应用于车辆的车载导航装置进行了说明，但本发 明所涉及的导航装置也可同样应用于具有摄像头的便携式电话机、飞机等移动物体。工业上的实用性如上所述，本发明所涉及的导航装置由于采用如下结构即，在显示部上显示由摄 像机拍摄到的前方的视频时，重叠当前位置的周边的道路图来进行显示，因此适用于车载 导航装置等。
权利要求
一种导航装置，其特征在于，包括保存地图数据的地图数据库；测量当前位置和方位的位置方位测量部；道路数据收集部，该道路数据收集部从所述地图数据库中获取由所述位置方位测量部测得的位置的周边的地图数据，并从该地图数据中收集道路数据；拍摄前方的摄像机；视频获取部，该视频获取部获取由所述摄影机拍摄到的前方的视频；视频合成处理部，该视频合成处理部生成将由所述道路数据收集部收集到的道路数据所表示的道路图与由所述视频获取部获取的视频重叠后的视频；及显示部，该显示部显示由所述视频合成处理部生成的视频。
2.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，视频合成处理部生成使在预定的条件下对由道路数据收集部收集到的道路数据进行 调整后的道路数据所表示的道路图、与由视频获取部获取的视频重叠后的视频。
3.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，包括测量车速的车速传感器，道路数据收集部根据由所述车速传感器测得的车速，改变从保存于地图数据库的地图 数据中收集道路数据的范围。
4.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，视频合成处理部生成将由道路数据收集部收集到的道路数据所表示的道路图改变成 与该道路数据中包含的道路的属性对应的显示方式、并与由视频获取部获取的视频重叠后 的视频。
5.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，视频合成处理部生成将由道路数据收集部收集到的道路数据所表示的道路图、与由视 频获取部获取的视频重叠后的视频，其中将该道路的交点改变成预定的显示方式。
6.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，视频合成处理部生成将由道路数据收集部收集到的道路数据所表示的道路图用计算 机制图技术进行绘制、并与由视频获取部获取的视频重叠后的视频。
7.如权利要求6所述的导航装置，其特征在于，视频合成处理部生成将由道路数据收集部收集到的道路数据所表示的道路图用该道 路的轮廓来表示、并与由视频获取部获取的视频重叠后的视频。
全文摘要
本发明的导航装置包括保存地图数据的地图数据库(5)；测量当前位置和方位的位置方位测量部(4)；道路数据收集部(16)，该道路数据收集部(16)从地图数据库中获取由位置方位测量部测得的位置的周边的地图数据，并从该地图数据中收集道路数据；拍摄前方的摄像机7；视频获取部(8)，该视频获取部(8)获取由摄像机拍摄到的前方的视频；视频合成处理部(14)，该视频合成处理部(14)生成将由道路数据收集部收集到的道路数据所表示的道路图与由视频获取部获取的视频重叠后的视频；及显示部(10)，该显示部(10)显示由视频合成处理部生成的视频。
文档编号G09B29/10GK101910791SQ20088012305
公开日2010年12月8日 申请日期2008年9月10日 优先权日2007年12月28日
发明者中山隆志, 北野丰明, 宫崎秀人, 山口喜久, 松原勉 申请人:三菱电机株式会社