JP2020009289A - 車両用案内表示装置 - Google Patents

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瑞希 小島
Mizuki Kojima
瑞希 小島
崇之 塩屋
Takayuki Shioya
崇之 塩屋
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Abstract

【課題】追い越し可否の判定結果を後続車両の運転者に提示可能な車両用案内表示装置を提供する。【解決手段】画像取得部101が取得した撮像画像に基づいて、少なくとも第一の車両(路線バスB)が走行する走行車線L1に対向する対向車線L2に位置する第二の車両(対向車両V2)の有無及び第二の車両と第一の車両との間の距離を検出する周辺物検出部102と、周辺物検出部102による検出結果に基づいて、第一の車両の後方に位置する第三の車両(後続車両V3)が第一の車両を追い越し可能か否かを判定する追い越し判定部103と、追い越し判定部103が追い越し可能と判定したら、追い越し可能である旨を示す案内情報を表示部4に表示させる案内情報出力部104とを有する。【選択図】図2

Description

本発明は、車両用案内表示装置に関するものである。
路線バス等の大型車両が走行車線を走行している際にこの大型車両が停車すると、大型車両の後方に位置する後続車両の視界の相当部分をこの大型車両が占めることになる。この際、走行車線が片側1車線で追い越し禁止区間でないとき、後続車両は中央線を跨いでこの大型車両を追い越すことが可能である。しかしながら、追い越し時の安全確認のために対向車線の車両の走行状況を確認する際、大型車両の存在によりこの安全確認が行いづらいことがある。特に、大型車両が路線バスであると、路線バスは停留所において頻繁に停止するので、後続車が追い越し動作のための安全確認動作を行う機会が増えることになる。
かかる事情に鑑みて、路線バス等の車両の後方にモニターを設置し、車両の停止時に車両前方をカメラにより撮像してこのカメラからの画像情報をモニターに表示させる技術が提案されている(特許文献1参照)。
特開2003−252153号公報
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、モニターには車両前方の画像情報が表示されているに止まり、最終的な追い越し可否の判定は後続車両の運転者に委ねられていた。
そこで、本発明は、追い越し可否の判定結果を後続車両の運転者に提示可能な車両用案内表示装置を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明の車両用案内表示装置は、第一の車両の少なくとも前方を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された、第一の車両の少なくとも前方の撮像画像を取得する画像取得部と、画像取得部が取得した撮像画像に基づいて、少なくとも第一の車両が走行する走行車線に対向する対向車線に位置する第二の車両の有無及び第二の車両と第一の車両との間の距離を検出する周辺物検出部と、周辺物検出部による検出結果に基づいて、第一の車両の後方に位置する第三の車両が第一の車両を追い越し可能か否かを判定する追い越し判定部と、第一の車両の後方に搭載され、第三の車両が視認可能な情報を表示する表示部と、追い越し判定部が追い越し可能と判定したら、追い越し可能である旨を示す案内情報を表示部に表示させる案内情報出力部とを有することを特徴とする。
このように構成された本発明の車両用案内表示装置では、周辺物検出部による検出結果に基づいて、追い越し判定部が、第一の車両の後方に位置する第三の車両が第一の車両を追い越し可能か否かを判定し、追い越し判定部が追い越し可能と判定したら、案内情報出力部が追い越し可能である旨を示す案内情報を表示部に表示させる。
このようにすることで、追い越し可否の判定結果を後続車両の運転者に提示することが可能となる。
本発明の実施の形態である車両用案内表示装置の概略構成を示す図である。 実施の形態である車両用案内表示装置の概略構成を示すブロック図である。 実施の形態である車両用案内表示装置の動作の概要を説明するための図である。 実施の形態である車両用案内表示装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 実施の形態である車両用案内表示装置の動作の一例を説明するための図である。 実施の形態である車両用案内表示装置の動作の一例を説明するための図である。 実施の形態である車両用案内表示装置の動作の一例を説明するための図である。 実施の形態である車両用案内表示装置における追い越し判定の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 実施の形態である車両用案内表示装置における追い越し判定の動作の一例を説明するための図である。 実施の形態である車両用案内表示装置における追い越し判定の動作の一例を説明するための図である。 実施の形態である車両用案内表示装置における追い越し判定の動作の一例を説明するための図である。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1(a)は本発明の実施の形態である車両用案内表示装置の概略構成を示す図、図1(b)は実施の形態である車両用案内表示装置を構成するカメラの配置位置を示す図、図2は実施の形態である車両用案内表示装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態である車両用案内表示装置1は、第一の車両の一例である路線バスBに搭載されている。
本実施の形態である車両用案内表示装置1は、前方カメラ2a、右側方カメラ2b、左側方カメラ2c、後方カメラ2d、カメラECU3及び表示部4を有する。
図1(a)、(b)に示すように、路線バスBのフロントガラスの上部には前方カメラ2aが装着されている。路線バスBの中央部には、その天井の左右両端部にそれぞれ右側方カメラ2b及び左側方カメラ2cが装着されている。路線バスBのリアガラスの上部には後方カメラ2dが装着されている。
前方カメラ2aは、路線バスBの前方に位置する路面、車両等を撮像して撮像画像を出力する。右側方カメラ2bは、路線バスBの右側方に位置する路面等を撮像して撮像画像を出力する。左側方カメラ2cは、路線バスBの左側方に位置する路面等を撮像して撮像画像を出力する。後方カメラ2dは、路線バスBの後方に位置する路面、車両等を撮像して撮像画像を出力する。
なお、以下の説明において、個々のカメラ2a〜2dを区別せずに説明する際には、カメラ2として代表して説明する。
前方カメラ2a、右側方カメラ2b、左側方カメラ2c及び後方カメラ2dから出力される画像信号はカメラECU3に入力される。
カメラECU3は、これらカメラ2から出力される画像信号に基づいて、路線バスBの後方に位置する第三の車両が路線バスBを追い越し可能であるか否かの判定を行い、追い越し可能であると判定したら、その旨を示す案内情報を表示部4に表示させる。カメラECU3による追い越し可能判定の詳細については後述する。
表示部4は、一例として路線バスBのリアガラスの上部に設けられる(図11参照)。表示部4は、案内情報を文字形式、画像形式その他の任意の形式で表示する。表示部4の具体的な構成は、カメラECU3からどのような形式の案内情報が出力されるかによって定められればよく、液晶ディスプレイ、CRT等その種類や表示形式に限定はない。好ましくは、表示部4は、路線バスBに備えられた行先表示器である。
次に、本実施の形態である車両用案内表示装置1の具体的な構成について、図2を参照して説明する。本実施の形態である車両用案内表示装置1は、撮像部5と、カメラECU3と、表示部4とを有する。
撮像部5は、第一の車両である路線バスBの少なくとも前方を撮像する。本実施の形態では、撮像部5は前方カメラ2a、側方カメラ(右側方カメラ2b、左側方カメラ2c)及び後方カメラ2dを有する。従って、本実施の形態の撮像部5は、路線バスBの前方、左右両側方及び後方を撮像する機能を有する。
カメラECU3は、制御部100、記憶部110、入力部120及び出力部130を有する。ここで、本実施の形態では、カメラECU3は一体の演算素子、記憶媒体及びインタフェース回路を有するものとして説明するが、これらが別体の演算素子等により構成されていてもよい。
制御部100は車両用案内表示装置1全体の制御を行う。制御部100はCPU、FPGAなどのプログラマブルロジックデバイス、ASIC等の集積回路に代表される演算素子を有する。
記憶部110には図略の制御用プログラムが格納されており、この制御用プログラムが車両用案内表示装置1の起動時に制御部100により実行されて、制御部100は記憶部110等を含む車両用案内表示装置1全体の制御を行うとともに、画像取得部101と、周辺物検出部102と、追い越し判定部103と、案内情報出力部104としての機能を実行する。これら各機能部の動作については後述する。特に、本実施形態のカメラECU3は、後述するように高速の画像処理を行うので、高速演算可能な演算素子、例えばFPGAなどを有することが好ましい。
記憶部110はハードディスクドライブ等の大容量記憶媒体、及びROM、RAM等の半導体記憶媒体を備える。この記憶部110には上述の制御用プログラムが格納されているとともに、制御部100の制御動作時に必要とされる各種データが一時的に格納される。
入力部120は、撮像部5からの撮像画像情報を受け入れ、これを制御部100に送出する。出力部130は、制御部100、特に案内情報出力部104から送出される案内情報を受け入れ、これを表示部4に送出する。
次に、制御部100に構成される各機能部の説明をする。
画像取得部101は、撮像部5により撮像された、路線バスBの少なくとも前方の撮像画像を取得する。本実施の形態では、上述したように撮像部5は前方カメラ2a、側方カメラ2b、2c及び後方カメラ2dを有するので、画像取得部101は、路線バスBの前方、左右両側方及び後方の撮像画像を取得する。
周辺物検出部102は、画像取得部101が取得した撮像画像に基づいて、路線バスBが走行する走行車線に対向する対向車線に位置する第二の車両の有無及び第二の車両と路線バスBとの間の距離を検出する。
好ましくは、周辺物検出部102は、走行車線において路線バスBの前方に位置する第四の車両の有無及び第四の車両と路線バスBとの間の距離を検出する。また好ましくは、周辺物検出部102は、路線バスBの右側方に存在する区画線の種別及び区画線と路線バスBとの間の距離を検出する。
追い越し判定部103は、周辺物検出部102による検出結果に基づいて、路線バスBの後方に位置する第三の車両が路線バスBを追い越し可能か否かを判定する。
案内情報出力部104は、追い越し判定部103が追い越し可能と判定したら、追い越し可能である旨を示す案内情報を表示部4に表示させる。
好ましくは、案内情報出力部104は、路線バスBが停止状態のときに案内情報を表示部4に表示させる。また好ましくは、案内情報出力部104は、第三の車両が周辺物検出部102により検出されたら案内情報を表示部4に表示させる。
表示部4は、路線バスBの後方に搭載され、第三の車両が視認可能な情報を表示する。
次に、本実施の形態である車両用案内表示装置1の動作の概要について図3を参照して説明する。
図3に示す例では、路線バスBは片側1車線の道路のうち、走行車線L1を走行して停留所BSに停車したものとする。この時、走行車線L1に対向する対向車線L2には、対向車両(第二の車両)V2が、路線バスBの走行方向(図中上方向)と反対方向(図中下方向)に走行している。また、後続車両V3は路線バスBの後方をこの路線バスBと同一方向に走行していたが、路線バスBの停車に伴ってこの路線バスBの後方に停車したので、路線バスBを追い越すタイミングを見計らっている。また、走行車線L1と対向車線L2とを区分する区画線Lは、図3に示すように破線であるので、この区間において後続車両V3が路線バスBを追い越すことが可能である。
本実施の形態の車両用案内表示装置1では、まず、撮像部5(特に前方カメラ2a)が路線バスBの前方の走行車線L1及び対向車線L2を撮像する。
次いで、車両用案内表示装置1のカメラECU3の制御部100、特に周辺物検出部102が、撮像部5から出力されて画像取得部101により取得された撮像画像に基づき、路線バスBの前方の対向車線L2に対向車両V2が存在するか否か、そして位置する場合には路線バスBとの距離、区画線Lの種別及び区画線Lと路線バスBとの間の距離、さらには路線バスBの前方に先行車両(第四の車両)が存在するか否か、そして位置する場合には路線バスBとの距離を検出する。
次いで、追い越し判定部103が、この周辺物検出部102の検出結果に基づいて、後続車両V3が路線バスBを追い越し可能であるか否かを判定する。
そして、追い越し判定部103が追い越し可能と判定したら、案内情報出力部104が、後続車両V3が路線バスBを追い越し可能である旨を示す案内情報を表示部4は表示させる。
次に、本実施の形態である車両用案内表示装置1の動作の詳細を図4及び図8のフローチャート、さらには図5〜図7及び図9〜図11を参照して説明する。
図4は、本実施の形態である車両用案内表示装置1の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図4のフローチャートに示す動作は、第一の車両である路線バスBが停留所BS(図3参照)に停止した時点で開始する。車両用案内表示装置1が路線バスBの停留所BSへの停止を検知する手法としては、図略の車両ECUを経由して路線バスBの車速を受け入れ、この車速が0になったことを検知し、かつ、車両ECUを経由して乗降用のドアが開放されていることを検知する手法が挙げられる。
まず、ステップS1では、撮像部5を構成する前方カメラ2a、右側方カメラ2b、左側方カメラ2c及び後方カメラ2dが路線バスBの周辺を撮像する。カメラECU3の画像取得部101は、撮像部5により撮像された撮像画像を取得する。
次いで、ステップS2では、図5に示すように、周辺物検出部102が、撮像部5、特に前方カメラ2aが撮像した路線バスBの前方の撮像画像に基づき、この撮像画像中にある中央線Lの種類及び色を検出する。
ステップS2における周辺物検出部102による中央線の種類及び色の検出動作は公知のものが好適に適用可能である。一例として、特開2017−156795号公報に開示された技術が好適に適用可能である。
ステップS2における中央線Lの種類及び色の検出結果は、路線バスBが走行している道路が追い越し可能区間であるか、または追い越し禁止区間であるかの判定に用いられる。従って、ステップS2における検出動作は、中央線Lが白の実線であるか(追い越し可能区間であるか)、黄色の実線であるか(追い越し禁止区間であるか)、さらには白の破線であるか(追い越し可能区間であるか)を判定できれば足りる。
そして、ステップS2における検出動作の結果、中央線Lが黄色の実線であると判定されたらプログラムはステップS7に進み、中央線Lが白の実線であると判定されたらプログラムはステップS3に進み、中央線Lが破線であると判定されたらプログラムはステップS4に進む。
ステップS3では、図6に示すように、周辺物検出部102が、撮像部5、特に右側方カメラ2bが撮像した路線バスBの側方の撮像画像に基づき、この撮像画像中にある中央線Lから路線バスBまでの距離を検出する。
ステップS3における中央線Lから路線バスBまでの距離の検出動作は公知の者が好適に適用可能である。一例として、特開2017−59003号公報に開示された技術が好適に適用可能である。
ステップS3は、ステップS2における検出動作の結果、中央線Lが白の実線であると判定されたことを前提とする。中央線Lが白の実線であるとは、路線バスBの走行車線L1の道幅が広いことを意味している。従って、この中央線Lを跨いで車両が追い越し動作をすることが禁じられている。このため、ステップS3における距離検出動作は、白の実線である中央線Lを超えることなく(跨ぐことなく)後続車両V3が路線バスBを追い越せるだけの距離があるかどうかを検出する動作である。通常、この距離は2m程度に設定される。
そして、ステップS3における検出動作の結果、路線バスBと中央線Lとの間の距離が十分あると判定されたらプログラムはステップS4に進み、十分な距離がないと判定されたらプログラムはステップS7に進む。
なお、ステップS2において中央線Lが白の破線であると判定された場合、路線バスBの走行車線L1の幅が狭いことを意味している。この場合、後続車両V3は中央線Lを跨いで追い越し動作を行ってもよい。そこで、中央線Lが白の破線であると判定されたら、ステップS3における中央線Lと路線バスBとの間の距離検出を行うことなく、次のステップS4に移行している。
ステップS4では、図7に示すように、周辺物検出部102が、撮像部5、特に前方カメラ2a及び後方カメラ2dが撮像した路線バスBの前方及び後方の撮像画像に基づき、この撮像画像中にある対向車両V2(図中実線の枠で示す)、先行車両(図中点線の枠で示す)、及び後続車両V3(図中一点鎖線の枠で示す)の存在及びこれら車両と路線バスBとの間の距離、さらにはこれら車両の車速を算出する。
ステップS4における周辺物検出部102による車両検知、車間距離検知及び車速検知動作は公知のものが好適に適用可能である。一例として、車両検知は特開2017−157138号公報に開示された技術が、車間距離検知は2017−211860号公報に開示された技術が、車速検知は特開2006−347402号公報に開示された技術が好適に適用可能である。
そして、ステップS4における検出動作の結果、路線バスBと同一の走行車線L1においてこの路線バスBの前方を走行する先行車両があると判定されたらプログラムはステップS5に進み、先行車両がないと判定されたらプログラムはステップS6に進む。
つまり、ステップS4に先行するステップにおいて、路線バスBが走行する走行車線L1が追い越し可能区間であり、かつ、中央線Lを跨いでいい区間であるか、あるいは中央線Lを跨がずに追い越し可能であると判定されているので、先行車両がいなければ、ステップS5において追い越し判定部103による追い越し判定を行うことなく追い越し可能であるとの案内情報を表示してもよいからである。
ステップS5では、ステップS1〜ステップS4で周辺物検出部102が検出した結果に基づいて、後続車両V3が路線バスBを追い越し可能であるか否かを追い越し判定部103が判定する。
ステップS5における追い越し判定部103による追い越し判定の詳細について、図8のフローチャート、及び図9、図10を参照して説明する。
図8のフローチャートを説明する前提として、図9に示すように、路線バスBの前方には先行車両V4が存在し、対向車線L2には対向車両V2が存在し、路線バスBの後方には後続車両V3が存在するものとする。また、先行車両V4の車速をv4、先行車両V4と路線バスBとの間の距離をx4、対向車両V2の車速をv2、対向車両V2と路線バスBとの間の距離をx2、後続車両V3の車速をv3、後続車両V3と路線バスBとの間の距離をx3とする。
ステップS10では、路線バスBから先行車両V4までの距離x4と追い越し可能な距離X1との関係が判定される。ここに、距離X1は、後続車両V3が路線バスBを追い越した後に走行車線L1に戻り、路線バスBの前方において路線バスBと先行車両V4との間に入れる最短の距離に相当する。通常、この距離X1は10m程度に設定される。
そして、距離x4が追い越し可能な距離X1以上である(後続車両V3は追い越し可能である)と判定されたら、プログラムはステップS11に進み、距離x4が追い越し可能な距離X1未満である(後続車両V3は追い越し可能ではない)と判定されたら、プログラムはステップS14に進む。
ステップS11では、路線バスBから対向車両V2までの距離x2と追い越し可能な距離X2との関係が判定される。ここに、距離X1は、後続車両V3による追い越し動作中に対向車両V2が後続車両V3に接近せずに、後続車両V3が余裕を持って追い越し動作を行える距離に相当する。通常、この距離X1は50m程度に設定される。
そして、距離x2が追い越し可能な距離X2以上である(後続車両V3は追い越し可能である)と判定されたら、プログラムはステップS13に進み、距離x2が追い越し可能な距離X2未満である(後続車両V3が余裕を持って追い越し動作できるかどうかさらに判定が必要)と判定されたら、プログラムはステップS12に進む。
ステップS12では、後続車両V3による路線バスBの追い越し動作完了までにかかると推定される時間Tを算出する。図10に示すように、路線バスBの走行方向に沿った対向車両V2までの距離はx2cosθであり、上述のように、路線バスBと後続車両V3との間の距離はx3である。路線バスBの全長をx1とおくと、時間Tは次式により与えられる。
T=(x2cosθ+x1+x3)/(v2+v3)
そして、時間Tが予め定められた時間以上であると判定されたら、プログラムはステップS13に進み、時間Tが予め定められた時間未満であると判定されたら、プログラムはステップS14に進む。ここに、予め定められた時間は、後続車両V3が余裕を持って路線バスBの追い越し動作を行える時間に設定される。つまり、時間Tが予め定められた時間未満であると、実際に後続車両V3が追い越し動作を行った際に時間不足で対向車両V2に接近しすぎてしまう可能性が高いと判定する。
ステップS13及び図4のステップS5では、追い越し判定部103が後続車両V3の追い越しが可能であると判定し、その結果、図4においてプログラムがステップS6に移行する。一方、ステップS14及び図4のステップS5では、追い越し判定部103が後続車両V3の追い越しが困難であると判定し、その結果、図4においてプログラムがステップS7に移行する。
ステップS6では、案内情報出力部104が、追い越し可能である旨を示す案内情報を表示部4に表示させる。案内情報及びその表示態様は任意であるが、一例として、図11に示すように、「追い越し可能⇒」との文字情報を、行先表示器を兼ねた表示部4に表示させる例が挙げられる。
一方、ステップS7では、案内情報出力部104が、追い越し動作を行わないよう指示する案内情報を表示部4に表示させる。
以上のように構成された本実施の形態である車両用案内表示装置1では、周辺物検出部102による検出結果に基づいて、追い越し判定部103が、後続車両V3が路線バスBを追い越し可能か否かを判定し、追い越し判定部103が追い越し可能と判定したら、案内情報出力部104が追い越し可能である旨を示す案内情報を表示部4に表示させている。
このようにすることで、追い越し可否の判定結果を後続車両V3の運転者に提示することが可能となる。
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
一例として、上述の実施の形態では、車両用案内表示装置1を路線バスBに適用していたが、本発明の車両用案内表示装置の適用範囲は路線バスBに限定されず、後続車両の視界の一部を遮る大型車両であれば好適に適用可能である。一例として、本発明の車両用案内表示装置は、道路脇に停車して作業を行う作業車や比較的低速で走行する農業用車両等にも適用可能である。
また、上述の実施の形態では、撮像部5として前方カメラ2a、右側方カメラ2b、左側方カメラ2c及び後方カメラ2dを有し、これら4つのカメラ2のうち左側方カメラ2cを除いたカメラ2a、2b、2dからの撮像画像を用いて周辺物検出部102が検知をしていたが、カメラ2の数を減らしても周辺物検出部102による検知は可能である。一例として、前方カメラ2aからの撮像画像により、対向車両V2、先行車両V4の有無及び路線バスBからの距離、さらには中央線Lの種別及び路線バスBからの距離を周辺物検出部102が検出することができる。
また、本発明の車両用案内表示装置は、第一の車両(上述の実施の形態では路線バスB)が停車中に案内情報出力部104が案内情報を表示させることが好ましいが、第一の車両が低速走行しているなど、第三の車両である後続車両V3が追い越し動作を検討する状況においても案内情報を表示させてもよい。
さらに、後方カメラ2dからの撮像画像中に第三の車両(後続車両V3)が撮像された場合のみ案内情報を表示させてもよい。
1 車両用案内表示装置
2 カメラ
2a 前方カメラ
2b 右側方カメラ
2c 左側方カメラ
2d 後方カメラ
3 カメラECU
4 表示部
5 撮像部
100 制御部
101 画像取得部
102 周辺物検出部
103 追い越し判定部
104 案内情報出力部

Claims (5)

  1. 第一の車両の少なくとも前方を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された、前記第一の車両の少なくとも前方の撮像画像を取得する画像取得部と、
    前記画像取得部が取得した前記撮像画像に基づいて、少なくとも前記第一の車両が走行する走行車線に対向する対向車線に位置する第二の車両の有無及び前記第二の車両と前記第一の車両との間の距離を検出する周辺物検出部と、
    前記周辺物検出部による検出結果に基づいて、前記第一の車両の後方に位置する第三の車両が前記第一の車両を追い越し可能か否かを判定する追い越し判定部と、
    前記第一の車両の後方に搭載され、前記第三の車両が視認可能な情報を表示する表示部と、
    前記追い越し判定部が追い越し可能と判定したら、追い越し可能である旨を示す案内情報を前記表示部に表示させる案内情報出力部と
    を有することを特徴とする車両用案内表示装置。
  2. 前記周辺物検出部は、さらに前記走行車線において前記第一の車両の前方に位置する第四の車両の有無及び前記第四の車両と前記第一の車両との間の距離を検出することを特徴とする請求項1に記載の車両用案内表示装置。
  3. 前記周辺物検出部は、さらに前記第一の車両の右側方に存在する区画線の種別及び前記区画線と前記第一の車両との間の距離を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用案内表示装置。
  4. 前記案内情報出力部は、前記第一の車両が停止状態のときに前記案内情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用案内表示装置。
  5. 前記撮像部は前記第一の車両の後方も撮像し、
    前記案内情報出力部は、前記第三の車両が前記周辺物検出部により検出されたら前記案内情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両用案内表示装置。
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