JP3695315B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーナビゲーションシステム等の、車両用表示装置に係り、特に、ディスプレイ画面上に表示される画像の視認性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用表示装置としては、特開平１０−１４８５３４号（以下、従来例という）に記載されたものが知られている。該従来例では、車両用のナビゲーションシステムにおいて、ハンドルを車両中心側に旋回させた場合に、表示画面を視認性の低い状態に切り替え、運転者の煩わしさを低減するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車両用表示装置においては、表示画面全体の視認性を変更する構成となっているため、依然として運転者に煩わしさを感じさせる可能性がある。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、運転者による自車両の運転感覚にあった、視認性の良い車両用表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、画像表示手段と、自車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、地図データ画像を記憶する地図データ記憶手段と、を有し、前記地図データ画像に自車両位置マークを重畳して前記画像表示手段に表示すると共に、自車両の走行方向に応じて地図データ画像を回転表示するようにした車両用表示装置において、前記画像表示手段に表示される画面上で、前記地図データ画像を回転させる際に、当該地図データ画像上における自車両表示位置から近い領域と、遠い領域とで、表示形態を変更して表示する表示制御手段を具備したことが特徴である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、画像表示手段と、自車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、地図データ画像を記憶する地図データ記憶手段と、を有し、前記地図データ画像に自車両位置マークを重畳して前記画像表示手段に表示すると共に、自車両の走行方向に応じて地図データ画像を回転表示するようにした車両用表示装置において、前記画像表示手段に表示される画面上で、前記地図データ画像を回転させる際に、当該地図データ画像上における自車両表示位置から近い領域を、遠い領域よりも鮮明な表示形態の映像として表示する表示制御手段を具備したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、画像表示手段と、自車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、地図データ画像を記憶する地図データ記憶手段と、を有し、前記地図データ画像に自車両位置マークを重畳して前記画像表示手段に表示すると共に、自車両の走行方向に応じて地図データ画像を回転表示するようにした車両用表示装置において、前記画像表示手段に表示する画像を制御する表示制御手段を具備し、該表示制御手段は、自車両が旋回した際に、前記自車両位置検出手段にて検出される自車両の旋回角度と、前記画像表示手段の表示画面に表示される表示倍率とに基づいて、前記表示画面上における地図データ画像回転時の周速度或いは角速度を演算する速度演算手段と、該速度演算手段により求められた周速度、或いは角速度の大きさに応じて、前記表示画面の表示形態を調整する表示形態調整手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、前記表示形態の変化特性を記憶する表示形態設定テーブルを具備し、前記表示制御手段は、当該表示形態設定テーブルに設定された変化特性に基づいて、前記表示画面上の表示形態を調整することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記表示形態設定テーブルは、前記地図データ画像を回転表示させる際の、角速度、周速度、回転中心からの距離、或いは、視覚変化量のいずれか一つをパラメータとして設定されることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、前記表示形態は、画像のコントラスト、輝度、彩度、フォーカスのうちの、少なくとも一つであることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、前記表示制御手段は、地図データ画像を回転させて表示する際に、前記画像表示手段における表示画面上の、自車両位置から近い範囲の前記地図データ画像を詳細表示し、遠い範囲の地図データ画像を簡略化して表示することを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、前記表示制御手段は、回転する地図データ画像の角速度、周速度、回転中心からの距離、或いは視覚変化量のいずれか一つをパラメータとして、地図データ画像を簡略化表示するかどうかを決定することを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、前記表示制御手段は、自車両の方向が変更されて地図データ画像を回転させる際に、方向を変更する前の地図データ画像と、方向を変更した後の地図データ画像とを重畳表示させ、時間経過と共に、重畳の割合を徐々に変更前の地図データ画像から変更後の地図データ画像へと切り換える処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、前記表示制御手段は、自車両の前方方向の視野映像の回転と、前記地図データ画像の回転とを同期させて、地図データ画像を前記画像表示手段に表示させることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、前記表示制御手段は、自車両の進路を予測する進路予測手段を具備し、自車両の進行方向が所定角度以上変化することが予測された際には、この予測データに基づいて、自車両の画像を中心として前記地図データ画像を回転表示させることを特徴とする。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、前記進路予測手段は、下記（イ）〜（ハ）のうちの少なくとも一つのデータに基づいて自車両の進路を予測することを特徴とする。
【００１７】
（イ）地図データ画像から読み取られる自車両の現在の進行方向と、この進路方向の前方の屈曲状況とを比較したデータ。
（ロ）予め設定された誘導経路のデータ。
（ハ）自車両のウインカ操作のデータ。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、前記表示制御手段は、自車両の旋回開始タイミングよりも早い時点で、前記画像表示手段における表示画面の表示形態を変化させることを特徴とする。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、前記表示制御手段は、自車両の旋回終了タイミングよりも早い時点で、前記画像表示手段における表示画面の表示形態を元の状態に復帰させることを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、前記表示制御手段は、自車両の旋回開始タイミングの後に前記画像表示手段における表示画面の表示形態を変化させ、且つ、自車両の旋回終了タイミングの後に前記表示画面の表示形態を元に復帰させることを特徴とする。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、自車両の旋回に伴って、画像表示手段の表示画面上に表示される地図データ画像が回転する際に、回転の中心となる自車両位置から近い領域と遠い領域とで表示形態が異なるように設定されるので、地図データ画像の急速な回転により乗員が感じる煩わしさを軽減することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、自車両の旋回に伴って、画像表示手段の表示画面上に表示される地図データ画像が回転する際に、回転の中心となる自車両位置から近い領域を遠い領域よりも、より鮮明に表示するので、地図データ画像の急速な回転により乗員が感じる煩わしさを軽減することができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、車両の旋回に伴って、地図データ画像が回転する際に、当該地図データ画像上の点の周速度、或いは角速度が所定値以上となった際に、自車両から遠い領域の部分のコントラスト、輝度、彩度、フォーカス等の各種の表示形態を調整するように動作するので、運転者が感じる煩わしさを軽減することができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、表示形態設定テーブルを具備し、該表示形態設定テーブルに記憶された特性曲線に基づいて、画像の表示形態を調整することができ、運転者の好みにあった好適な表示形態の調整が可能となる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、表示形態設定テーブルが、地図データ画像回転時の角速度、周速度、回転中心からの距離、視覚変化量のいずれかをパラメータとして設定されるので、好適な表示形態の調整が可能となる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、画像のコントラスト、輝度、彩度、フォーカスのうちの一つが表示形態として選択されるので、運転者の好みにあった表示形態の調整が可能となる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、地図データ画像を回転表示させる際に、自車両位置から近い領域を詳細に表示し、遠い領域を簡略化して表示することができるので、運転者が感じる煩わしさを軽減することができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、地図データ画像回転時の角速度、周速度、回転中心からの距離、視覚変化量のいずれかにより、簡略化表示するかどうかが決定されるので、運転者の好みにあった画像表示が可能となる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、自車両旋回前の地図データ画像と回転後の地図データ画像とを重複表示し、重複の割合を徐々に変更するように動作するので、地図データ画像の回転を自然な感覚で視認することができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、自車両前方の視野映像と、画像表示手段に表示される地図データ画像とが同期して回転するので、運転者は違和感無く地図データ画像を視認することができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、進路予測手段にて自車両の将来における進路を予測して表示形態を調整することができるので、先行して所望の画像を表示することができ、より視認性を向上させることができる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、地図データ画像から読み取られる自車両の進行方向とこの進行方向の前方に存在する屈曲状況とを比較したデータ、誘導経路のデータ、或いはウインカの操作データに基づいて自車両の進路を予測するので、精度の高い予測が可能となる。
【００３３】
請求項１３の発明によれば、車両の旋回と地図データ画像の、回転開始、及び回転終了のタイミングがほぼ一致するので、違和感無く地図データ画像を見ることができる。
【００３４】
請求項１４の発明によれば、自車両が旋回終了する前に地図データ画像の回転が終了するので、左折、或いは右折後の状況を先読みすることが可能となる。
【００３５】
請求項１５の発明によれば、車両旋回の開始、及び停止に合わせて表示形態を変更する処理が行われるので、煩わしさを軽減することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、以下に示す本発明の各実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この車両用表示装置１は、自車両の現在位置を計測する現在位置計測部２と、測位用衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナ３と、自車両の進行方向を計測するジャイロセンサ４と、車両の走行距離を計測する距離センサ５と、ディスプレイ７（画像表示手段）と、該ディスプレイ７への画像表示を制御する表示制御部６と、から構成されている。
【００３７】
現在位置計測部２は、ＧＰＳアンテナ３で受信された測位情報に基づいて自車両の絶対位置を測位する。また、ＧＰＳ信号が受信できない場合には、ジャイロセンサ４と、距離センサ５から得られる測位データに基づく自律航法を用いて車両の現在位置を測位する。
【００３８】
図２は、本発明の第１〜第５の実施形態に係る車両用表示装置１の構成を示すブロック図であり、同図に示すように、表示制御部（表示制御手段）６は、速度演算部１１と、比較演算部１２と、表示形態調整部１３と、表示画像データ生成部１４と、を具備している。また、表示形態調整部１３にて表示形態を調整する際の、設定データを記憶する表示形態設定テーブル２１と、自車両の走行位置近傍の地図データ画像が記憶される地図データ記憶部２２が備えられている。
【００３９】
速度演算部１１は、運転者がハンドルを旋回させ、現在位置計測部２で計測される自車両の進行方向が変化した際に、この旋回に伴うディスプレイ７上での地図データ画像上の種々の地点における周速度Ｖ１を検出するものである。また、該速度演算部１１は、後述する第３，第４の実施形態に示すように、自車両の進行方向が変化した際には、所定時間内における自車両の旋回角度θ１を演算する機能を有する。
【００４０】
比較演算部１２は、予め周速度の基準値Ｖrefが設定されており、速度演算部１１にて求められた周速度Ｖ１がこの基準値Ｖrefよりも大きいかどうかを判断する。そして、この判断の結果の信号を表示形態調整部１３に供給する。また、該比較演算部１２は、後述する第３，第４の実施形態に示すように、所定時間内における自車両の旋回角度の基準値θrefが予め設定され、速度演算部１１で求められる旋回角度θ１と基準値θrefとを比較する処理を行う。
【００４１】
表示形態調整部１３は、比較演算部１２にて、ディスプレイ７上での画像の周速度Ｖ１の方が前述した周速度の基準値Ｖrefよりも大きいと判断された際に、ディスプレイ７に表示する地図データ画像の表示形態を適宜変更する処理を行う。表示形態としては、画像のコントラスト、輝度、彩度、フォーカス、表示画像の簡素化、が挙げられ、これらの表示形態のうちの少なくとも１つを、表示形態設定テーブル２１に記憶されたデータに基づき、後述する手順で調整する。
【００４２】
更に、表示形態調整部１３は、自車両の進行方向を変更する前の地図データ画像と、変更した後の地図データ画像とを重複して表示する処理を行う機能を有する。
【００４３】
表示画像データ生成部１４は、地図データ記憶部２２より与えられる地図データ、現在位置計測部２より与えられる自車両の現在位置及び進行方向のデータ、表示形態調整部１３より与えられる各種表示形態のデータ、に基づいて、ディスプレイ７に表示する画像を生成する処理を行う。
【００４４】
次に、図３に示すフローチャートを参照しながら、第１の実施形態の作用について説明する。
【００４５】
自車両の走行が開始されると、現在位置計測部２では、ＧＰＳアンテナ３或いはジャイロセンサ４、距離センサ５より得られるデータに基づいて、自車両の現在位置を計測する（ステップＳＴ１）。次いで、表示画像データ生成部１４は、地図データ記憶部２２より、自車両が走行している地点を中心とした周辺地域の地図データを読み出し（ステップＳＴ２）、この地図データに自車両の位置を示すマークを重畳表示して（ステップＳＴ３）、ディスプレイ７に表示するための画像データを作成する（ステップＳＴ４）。
【００４６】
次いで、運転者がハンドルを操作して自車両の進行方向が変更された際には（ステップＳＴ５でＹＥＳ）、表示画像データ生成部１４では、自車両の位置を中心として、地図データ画像を回転させることにより、自車両の進行方向がディスプレイ７上で常時同一方向となるように調整する処理を行う。この際、速度演算部１１では、このハンドル操作に伴う地図データ画像の種々の地点における回転速度、即ち、周速度Ｖ１を演算する。これは、地図データ画像の回転速度と、地図上の各地点の中心からの距離とに基づいて容易に求めることができる。
【００４７】
そして、比較演算部１２では、予め設定されている周速度の基準速度Ｖref（Ｖrefは、例えば５０ｍｍ／秒）と、速度演算部１１で演算された周速度Ｖ１とを比較し、Ｖ１の方が大きくなる部位がディスプレイ７の画面上に存在するかどうかを判定する（ステップＳＴ６）。周速度Ｖ１が基準速度Ｖrefよりも大きい部位が存在すると判定された場合には（ステップＳＴ６でＹＥＳ）、表示形態調整部１３は、ディスプレイ７の画面上における地図データ画像の回転に伴って、コントラストを調整する処理を行う（ステップＳＴ７）。なお、ここでは、一例としてコントラストを調整する場合について説明するが、輝度、彩度、フォーカス、或いは、これらの組み合わせとすることも可能である。
【００４８】
コントラストを調整する処理は、表示形態設定テーブル２１に記憶されている特性曲線に応じて設定される。図４（ａ）は、周速度Ｖ１とコントラストとの関係を示す特性図であり、周速度Ｖ１が５０（ｍｍ／秒）以下となる部位では、コントラストを高い状態（通常表示におけるコントラストと同一のコントラスト）に保持し、周速度Ｖ１が５０（ｍｍ／秒）以上で、１５０（ｍｍ／秒）以下の範囲では周速度Ｖ１の増加に対して、一次関数的にコントラストを低減する処理を加える。更に、周速度Ｖ１が１５０（ｍｍ／秒）を越えた場合には、これ以上コントラストを低減する処理を行わない。
【００４９】
そして、上記の如くのコントラストを調整する処理を加えた画像をディスプレイ７に表示する（図３の、ステップＳＴ８）。その後、自車両のイグニッションがオフとなるまで、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ８までの処理が繰り返される（ステップＳＴ９）。
【００５０】
図５は、通常走行時のディスプレイ７の表示例を示す説明図、図６は、自車両の進行方向を変更した際に、ディスプレイ７に表示された地図データ画像のコントラストが変化した様子を示す説明図である。図５，図６に示す表示例から容易に理解されるように、ディスプレイ７の画面上に表示される地図データ画像は、自車両位置から離れるにつれて徐々にコントラストが低くなるように調整されている。従って、交差点等において車両の進行方向を変更する際に、乗員はディスプレイ７の画面上で地図データ画像が回転することによる煩わしさを回避することができ、地図データ画像の視認性を向上させることができる。
【００５１】
なお、前述した実施形態では、図４（ａ）に示す如くの特性曲線を用いて周速度Ｖ１と地図画像のコントラストとの関係を設定する例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、図４（ｂ）の特性図に示すように、地図データ画像の回転中心から遠ざかるにつれて一次関数的にコントラストを低減させるように設定することも可能である。この場合には、比較演算部１２における周速度Ｖ１と周速度の基準値Ｖrefとの比較演算処理は割愛される。
【００５２】
また、上記の実施形態では、地図データ画像の周速度Ｖ１を求め、この周速度Ｖ１の大きさに基づいてコントラスト等の表示形態を変更する処理について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、地図データ画像上の点の角速度、回転中心からの距離、視覚変化量の大きさに基づいて表示形態を変化させるように構成することも可能である。この場合には、図４（ａ）、（ｂ）に示す特性図の横軸は、角速度、回転中心からの距離、視覚変化量のいずれかとなる。
【００５３】
また、前述の実施形態では、表示形態調整部１３にて、地図データ画像のコントラストを調整する例について説明したが、その他の表示形態として、地図データ画像の輝度、彩度、フォーカスを調整するように構成することも可能である。図７は、表示形態調整部１３にて、地図データ画像の輝度を調整したときのディスプレイ７の画面表示例を示す説明図であり、同図に示すように、ディスプレイ７画面上の自車両位置を中心とし、この自車両位置から遠ざかるにつれて徐々に地図データ画像の輝度が低下するように表示される。このような表示の形態においても、前述と同様に、地図データ画像回転時における煩わしさを回避することができる。
【００５４】
更に、図８は、表示形態調整部１３にて地図データ画像のフォーカスを調整することにより、地図データ画像上の回転中心部近傍を鮮明に表示し、回転中心から遠ざかるにつれて画像をぼかして表示している。このような構成においても、地図データ画像回転時における煩わしさを回避でき、ディスプレイ７画面の視認性を向上させることができる。
【００５５】
また、地図データ画像上の自車両位置を中心として、同心円状に各種の表示形態（コントラスト、輝度、彩度、フォーカス等）を変更させるだけでなく、ディスプレイ７の表示画面の上方のみ、或いは下方のみ、といったように、地図データ画像上の所望する部位について表示形態を調整するような処理を行うことも可能である。
【００５６】
また、前述した第１の実施形態では、ディスプレイ７の画面上に平面状の地図データ画像を表示する場合の処理について説明したが、地図データ画像を鳥瞰図で表示する場合についても同様の処理を加えることができる。図９は、ディスプレイ７の画面上に表示される鳥瞰画像の例を示す説明図であり、自車両の走行位置近傍の画像が３次元的に表示されている。そして、自車両の進行方向が変更され、鳥瞰画像が回転する際には、図１０に示すように、自車両から遠い位置となる部位のコントラスト（輝度、彩度、フォーカスでも良い）が低くなるように調整されている。このような構成により、地図データ画像を鳥瞰画像表示した場合においても、地図データ画像の回転に伴う煩わしさを低減することができる。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１１は第２の実施形態に係る車両用表示装置１の構成を示すブロック図であり、照度センサ２３を具備している点で図２に示すブロック図と相違している。照度センサ２３は、自車両の周囲の照度を検出するためのセンサであり、本実施形態では、この照度センサ２３による検出データに基づいて、ディスプレイ７の表示形態を調整する処理を行うものである。
【００５８】
また、図１２は、表示形態設定テーブル２１に設定される、回転画像の周速度Ｖ１とディスプレイ７に表示される地図データ画像の輝度（コントラスト、彩度、フォーカスでも良い）との関係を示す特性図であり、自車両の周囲が明るい場合と、周囲が暗い場合とで、周速度Ｖ１と輝度との関係を示す特性曲線が異なるように設定されている。
【００５９】
即ち、照度センサ２３で、自車両の周囲の照度が所定レベル以上であると判定されたときには、図１２に示す特性曲線Ｓ１に示すように、周速度Ｖ１が５０〜１５０（ｍｍ／秒）の範囲で一次関数的に緩やかに輝度を変化させ、自車両の周囲の照度が所定レベル以下であると判定されたときには、特性曲線Ｓ２に示すように、周速度Ｖ１が５０〜１００（ｍｍ／秒）の範囲で一次関数的に急激に輝度を変化させるように設定されている。
【００６０】
そして、このような構成を有する第２の実施形態によれば、乗員が特に煩わしさを感じ易い、夜間や雨天時、トンネル内走行時等、周囲の照度が低い場合には、周速度Ｖ１に対する輝度の変化の割合を大きくしているので、煩わしさを低減させ、ディスプレイ７の視認性を向上させることができる。また、昼間時等、周囲が明るい場合には、周速度Ｖ１に対して輝度が緩やかに変化するので、必要とする情報を的確に認識することができる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。この実施形態では、ディスプレイ７の画面上での地図データ画像の回転に伴って、回転中心から遠ざかるにつれて、地図データ画像を簡略化して表示することにより、乗員が感じる煩わしさを低減するものである。なお、構成は図２に示したブロック図と同様である。
【００６２】
以下、第３の実施形態の動作を、図２に示したブロック図、及び図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、現在位置計測部２では、自車両の走行位置を検出し（図１３の、ステップＳＴ１１）、イグニッションがオフでなければ（ステップＳＴ１２でＮＯ）、表示画像データ生成部１４は地図データ記憶部２２に記憶されている自車両走行地点近傍の地図データに、自車両位置を重畳させてディスプレイ７に表示する処理を行う（ステップＳＴ１３）。
【００６３】
次いで、速度演算部１１では、現在位置計測部２より得られる自車両の現在位置のデータに基づき（ステップＳＴ１４）、所定時間内における自車両の旋回角度θ１を求める処理を行う。そして、この旋回角度θ１が、比較演算部１２に予め設定された基準値θrefよりも大きいと判断された場合には（ステップＳＴ１５でＹＥＳ）、表示形態調整部１３は、この回転中心から所定距離以上となる部位について、地図データ画像を簡略化する処理を行い、所定距離以内の部位については通常通りに表示する処理を行う（ステップＳＴ１６）。その後、生成された画像データがディスプレイ７の画面上に表示される（ステップＳＴ１７）。
【００６４】
図１４は、簡略化表示された地図データ画像の例を示す説明図であり、図示のように、地図データ画像上の回転中心となる自車両近傍については、地図データ画像は通常通り詳細に表示されており、この回転中心から所定距離離れた部位については、地図データ画像が簡略化して表示されている。従って、乗員は、地図データ画像が回転する際に感じる煩わしさを低減することができ、ディスプレイ７の視認性を向上させることができる。
【００６５】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。この実施形態では、ディスプレイ７の画面上での地図データ画像の回転に伴い、回転前の画像と回転後の画像を重複して表示させ、重複の割合を徐々に変化させることにより、乗員に違和感を感じさせずに地図データ画像を回転させるものである。なお、構成は図２に示したブロック図と同様である。
【００６６】
図１５は、第４の実施形態の処理手順を示すフローチャートであり、以下、同図を参照しながら、第４の実施形態の動作について説明する。まず、現在位置計測部２では、自車両の走行位置を検出し（ステップＳＴ２１）、イグニッションがオフでなければ（ステップＳＴ２２でＮＯ）、表示画像データ生成部１４は地図データ記憶部２２に記憶されている自車両走行地点近傍の地図データに、自車両位置を重畳させてディスプレイ７に表示する処理を行う（ステップＳＴ２３）。
【００６７】
そして、速度演算部１１では、現在位置計測部２より得られる自車両の現在位置のデータに基づき（ステップＳＴ２４）、所定時間内における自車両の回転角度θ１を求める処理を行う。そして、この回転角度θ１が、比較演算部１２に予め設定された基準値θrefよりも大きいと判断された場合には（ステップＳＴ２５でＹＥＳ）、表示形態調整部１３は、画像処理のレベルを示すカウンタ値Ｌを「Ｌ＝０」とする処理を行う（ステップＳＴ２６）。そして、レベルＬの画像をディスプレイ７にて表示する（ステップＳＴ２７）。
【００６８】
ここで、「レベルＬ」は、２つの画像の重複の度合いを示すレベルであり、Ｌ＝０のときが自車両の方向変更前の地図データ画像であり、Ｌ＝Ｌ１のときが自車両の方向変換後の地図データ画像である。いま、仮にＬ１＝５とした場合には、Ｌ＝０のときに回転前の地図データ画像と回転後の地図データ画像との重複の比率が１０：０、Ｌ＝１のとき同比率が７：３、Ｌ＝２のとき同比率が５：５、Ｌ＝３のとき同比率が３：７、そして、Ｌ＝４のとき同比率が０：１０とされる。
【００６９】
次いで、ステップＳＴ２７の処理で、レベルＬ（この時点で、Ｌ＝０）の画像を生成する処理が行われ、生成された地図データ画像がディスプレイ７に表示される（ステップＳＴ２８）。その後、Ｌの値を順次インクリメントして、画像表示する処理を行う（ステップＳＴ２９，ＳＴ３０）。図１６〜図２０は、ディスプレイ７に表示される画像の変化の様子を示す説明図であり、図１６は、Ｌ＝０のとき（即ち、回転前の地図データ画像と回転後の地図データ画像との重複の比率が１０：０のとき）を示し、図１７は、Ｌ＝１のとき（同比率７：３のとき）、図１８は、Ｌ＝２のとき（同比率５：５のとき）、図１９は、Ｌ＝３のとき（同比率３：７のとき）、図２０はＬ＝４のとき（同比率０：１０のとき）をそれぞれ示している。
【００７０】
そして、図１６〜図２０から理解されるように、ディスプレイ７に表示される画像は、自車両の旋回開始から旋回終了までの間に、２つの画像（回転前の画像と回転後の画像）の重複比率が徐々に変化しながら表示される。
【００７１】
その後、Ｌの値がＬ１（この場合はＬ１＝５）に達した場合には（ステップＳＴ３０でＹＥＳ）、ステップＳＴ２４からの処理を繰り返し、イグニッションオフとされると（ステップＳＴ２２でＹＥＳ）、処理が終了する。
【００７２】
このようにして、本発明の第４の実施形態では、自車両の進行方向が変化する際には、変化前の地図データ画像と変化後の地図データ画像とが重複表示され、重複の割合が徐々に変化するように設定されているので、乗員は、違和感なくディスプレイ７に表示された地図データ画像を視認することができるようになり、煩わしさを軽減することができる。
【００７３】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。この実施形態では、ディスプレイ７の画面上に表示する地図データ画像の回転と、運転者が視認する自車両前方の視野映像の変化とが一致するように、地図データ画像を回転させる処理を加えることにより、運転者にとって違和感のない表示を可能とするものである。構成は、図１に示したブロック図と同様である。
【００７４】
以下、図２１に示すフローチャートを参照しながら、第５の実施形態の動作について説明する。まず、車両のイグニッションがオンとされると（ステップＳＴ３１でＮＯ）、図１に示す現在位置計測部２にて自車両の現在位置、及び進行方向が計測される（ステップＳＴ３２）。そして、表示制御部６では、自車両の走行位置近傍の地図データ画像に、自車マーカを重畳表示させ、更に文字データ等を合成した画像を生成し（ステップＳＴ３３）、生成された画像をディスプレイ７に表示する処理を行う（ステップＳＴ３４）。
【００７５】
次いで、ジャイロセンサ４より得られる車両の進行方向のデータに基づいて、自車両の進行方向を算出する処理を行い（ステップＳＴ３５）、所定時間における車両の旋回角度Δθの大きさが、予め設定された基準角度θrefよりも大きいかどうかが検出され、旋回角度Δθの方が大きいと判定された場合には、（ステップＳＴ３６でＹＥＳ）、ディスプレイ７に画面表示されている地図データ画像を、画面上で角度Δθだけ車両の旋回とは逆方向に回転させる処理を行う（ステップＳＴ３７）。
【００７６】
この際、旋回角度をジャイロセンサ４より得られるデータに基づいて測定しているので、新たな地図データ画像の読み出し、及び文字合成の処理を行う場合よりも早くディスプレイ７への表示画面を生成することができるので、自車両の旋回と同期して地図データ画像を回転させることができる。
【００７７】
そして、回転処理が加えられた画像は、前述した第１の実施形態と同様の処理により、地図データ画像回転時における画像のコントラストや輝度、彩度、フォーカス等を適宜変更する処理を加えてディスプレイ７上に表示する（ステップＳＴ３８，ＳＴ３９）。
【００７８】
このようにして、第５の実施形態に係る車両用表示装置においては、自車両の進行方向が変化した際には、ディスプレイ７に表示する地図データ画像の回転と、実際に運転者が視認する自車両の前方視野の映像とが同期して動作するので、運転者は違和感なく、ディスプレイ７に表示された地図データ画像を視認することができるようになる。
【００７９】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。この実施形態では、車両の進路を予測し、この予測データに基づいて、適宜ディスプレイ７に表示される地図データ画像の回転を調整することが可能となる。
【００８０】
図２２は、第６の実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この車両用表示装置１は、現在位置計測部２、ＧＰＳアンテナ３、ジャイロセンサ４、距離センサ５、表示制御部６、ディスプレイ７を具備した点で図１に示した装置と同様であり、本実施形態では、更に、ウインカの駆動状態を検知するウインカセンサ３１と、自車両の走行速度を検知する車速センサ３２とを具備している。
【００８１】
以下、第６の実施形態に係る車両用表示装置１の動作を、図２３〜図２５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００８２】
図２２に示す現在位置計測部２では、ＧＰＳアンテナ３より得られる測位衛星からのデータ、及び、ジャイロセンサ４、距離センサ５により得られる、車両の進行方向及び走行距離のデータに基づいて、自車両の位置を計測する（ステップＳＴ５１）。
【００８３】
次いで、運転者が表示制御部６に自車両の行き先となる目的地を入力すると（ステップＳＴ５２）、該表示制御部６では、現在位置から目的地までを誘導するための誘導経路を算出する処理が行われる（ステップＳＴ５３）。そして、画像処理レベルを示すカウンタ値Ｎを、Ｎ＝０に設定し、画像表示処理を行う（ステップＳＴ５５）。このときの、表示画像をＭ０とする。
【００８４】
次いで、表示制御部６が有するタイマー（図示省略）をリセットし（ステップＳＴ５６）、現在時刻ＴをＴ＝０とする。そして、ウインカセンサ３１により現在ウインカが作動しているかどうかが検出され（ステップＳＴ５７）、ウインカが作動している場合には（ステップＳＴ５７でＹＥＳ）、更に、誘導経路のデータに基づいて、自車両の進行方向に交差点が存在すかどうかが判断される（ステップＳＴ５８）。そして、交差点が存在する場合には（ステップＳＴ５８でＹＥＳ）、自車両が右折、或いは左折する道路を推定する処理を行う（ステップＳＴ５９）。
【００８５】
次いで、現在から所定時間経過後の将来の時刻Ｔ１における自車両の位置、及び方向を推定し（ステップＳＴ６０）、更に、該時刻Ｔ１における地図データ画像を求める処理を行う（ステップＳＴ６１）。なお、時刻Ｔ１における画像処理のレベルを「Ｎ１」とし、ディスプレイ７に表示される画像を「Ｍ１」とする。
【００８６】
そして、表示制御部６では、現在ディスプレイ７に表示されている地図データ画像Ｍ０と、将来の時刻Ｔ１における地図データ画像Ｍ１とを比較し（ステップＳＴ６２）、通常の速度で車両を旋回させた際に、地図データ画像の周速度Ｖ１が基準値Ｖref（例えば、Ｖref＝５０ｍｍ／秒）よりも大きくなる部位が存在するかどうかが判断される（ステップＳＴ６３）。
【００８７】
その結果、周速度Ｖ１の方が大きくなる部位が存在しない、と判断された場合には（ステップＳＴ６３でＮＯ）、画像処理レベル「Ｎ」がＮ＝０であるかどうかが判断され（ステップＳＴ６４）、この場合にはＮ＝０であるので（ステップＳＴ６４でＹＥＳ）、現在の時刻Ｔが、前記した時刻Ｔ１に達した時点で、時刻Ｔ１における画像Ｍ１をディスプレイ７に表示する処理を行う。そして、現在の自車両の位置、及び進行方向を算出し（ステップＳＴ７５）、自車両のエンジンがオフとされなければ（ステップＳＴ７６でＮＯ）、ステップＳＴ５６からの処理を繰り返す。
【００８８】
即ち、上記の処理では、将来における地図データ画像の周速度Ｖ１が基準値Ｖrefよりも小さいと予測された場合には、画像のコントラスト等の表示形態を変更する処理を行わず、時刻Ｔ１に達した時点でこの時刻Ｔ１に対応する画像Ｍ１を表示する処理を行っている。
【００８９】
他方、地図データ画像の周速度Ｖ１が、基準値Ｖrefよりも大きい部位が存在すると予測された場合には、（ステップＳＴ６３でＹＥＳ）、画像処理レベル「Ｎ」が将来の時刻Ｔ１における画像処理レベルＮ１（即ち、コントラスト等を調整する処理が加えられた画像）に達しているかどうかが判断され（ステップＳＴ６８）、達していない場合には（ステップＳＴ６８でＮＯ）、画像処理レベルＮをインクリメントしながら（ステップＳＴ６９）、現在表示されている地図データ画像にコントラスト処理等の画像処理を加え（ステップＳＴ７０）、ディスプレイ７に画像表示する。
【００９０】
そして、画像処理レベル「Ｎ」の値が、時刻Ｔ１における画像処理レベルＮ１に達した場合には（ステップＳＴ６８でＹＥＳ）、時刻Ｔ１における表示画像Ｍ１にレベルＮ１の画像処理を加える処理を行う（ステップＳＴ７２）。その後、時刻がＴ１となったときに、この表示画像Ｍ１をディスプレイ７に画像表示する（ステップＳＴ７３，ＳＴ７４）。次いで、自車両の現在位置、及び進行方向を算出して（ステップＳＴ７５）、エンジンがオフとされていなければ（ステップＳＴ７６でＮＯ）ステップＳＴ５６からの処理に戻る。
【００９１】
この状態では、時刻がＴ１に達しており、自車両は交差点を曲がりきっているので、ステップＳＴ６３ではＮＯと判定されることになる。この際、画像処理レベル「Ｎ」は、Ｎ＝Ｎ１とされているので（ステップＳＴ６４でＮＯ）、Ｎの値は順次デクリメントされながらコントラスト調整等の画像処理が行われ（ステップＳＴ６５，ＳＴ６６）、画像表示される（ステップＳＴ６７）。そして、画像処理レベル「Ｎ」がＮ＝０となった時点で、時刻Ｔ１（新たに設定された時刻Ｔ１）における地図データ画像を表示する（ステップＳＴ７４）。また、自車両のエンジンがオフとされた場合には（ステップＳＴ７６でＹＥＳ）、処理が終了する。
【００９２】
上記の処理では、将来の時刻Ｔ１の時点で、地図データ画像の周速度Ｖ１が基準値Ｖrefよりも大きい部位が存在することが予測される場合には、時刻Ｔ１に達する前に予め地図データ画像における、コントラスト、輝度、彩度、フォーカスを調整して運転者の煩わしさを軽減する処理を行うことができるので、ディスプレイ７に表示される地図データ画像を、より自然な感覚で変更させることができ、運転者にとっての視認性を著しく向上させることができる。
【００９３】
また、上記した第６の実施形態に係る車両用表示装置１では、自車両の現在位置、及び目的地のデータから誘導経路を求め、更に、ウインカセンサ３１、及び車速センサ３２により、将来における時刻Ｔ１にて交差点を曲がるかどうかを推定することが可能であるので、運転者のハンドル操作により車両が旋回するタイミングと、ディスプレイ７に表示される地図データ画像の回転のタイミングとを適宜調整することができる。
【００９４】
図２６は、車両の旋回と地図データ画像の回転のタイミングを示す説明図であり、同図（ａ）は、自車両の旋回のタイミングを示すタイムチャート図、同図（ｂ）〜（ｄ）は、地図データ画像を回転させる際の、種々のタイミングのパターンを示すタイムチャート図である。
【００９５】
同図（ａ）に示すように、自車両は時刻ｔ１にて旋回を開始し、時刻ｔ２にて旋回を終了する。そして、同図（ｂ）に示す例では、地図データ画像の回転開始、及び回転終了のタイミングを自車両の旋回と同期させている。また、地図データ画像の回転開始直前の時間Ｒ１にて地図データ画像に画像処理を加え、コントラスト調整や輝度調整を行う。また、回転終了直後の時間Ｒ２にて、コントラストや輝度を元の状態に戻す処理を行う。
【００９６】
同図（ｃ）の例では、地図データ画像の回転開始のタイミングを自車両の旋回と同期させ、この直前の時間Ｒ３にて地図データ画像に画像処理を加える処理を行う。また、自車両の旋回終了時刻ｔ２の少し前の時刻ｔ３にて地図データ画像の回転を終了し、時間Ｒ４にて画像処理された地図データ画像を、元に戻す処理を行う。
【００９７】
また、同図（ｄ）の例では、自車両の旋回開始時刻ｔ１に同期して画像処理を開始し、時間Ｒ５経過後に地図データ画像を回転させる処理を行う。また、自車両の旋回終了時刻ｔ２より、画像処理された地図データ画像を元に戻す処理を行う。
【００９８】
そして、図２６（ｂ）に示すように、自車両と地図データ画像とで、回転開始、停止のタイミングをそれぞれ一致させた場合には、車両の旋回と地図データ画像の回転とが一致するので、運転者にとって違和感が少ないというメリットがあり、道なりに自車両の進行方向が変化する場合等において好適である。また、同図（ｃ）に示す場合では、交差点での右折、左折時などで、車両の旋回がほぼ終了した時点にて、地図データ画像は直進用の表示に切り替えられるので、運転者が次の進行方向を先読みすることが可能となり、交差点での左折、右折の際に好適な表示法である。
【００９９】
また、図２６（ｂ）、（ｃ）のいずれの場合においても、左折、右折開始前にディスプレイ７の表示が回転時用の表示に変化し、画像上の情報量が減少するため、運転者の注意を必要以上にディスプレイ７側に引くことがなく、交差点での安全性を向上させることができる。なお、図２６の（ｄ）の場合には、実際の車両の旋回の開始、終了に合わせて地図データ画像の表示を切り替えるので、車両の進行方向を予測する処理は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第５の実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１、第３、第４の実施形態に係る車両用表示装置の、より詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ表示形態設定テーブルに設定されているコントラストの特性曲線を示す説明図である。
【図５】自車両が直進している際の、ディスプレイ７の表示例を示す説明図である。
【図６】地図データ画像回転時に、該地図データ画像のコントラストを変化させた際の表示例を示す説明図である。
【図７】地図データ画像回転時に、該地図データ画像の輝度を変化させた際の表示例を示す説明図である。
【図８】地図データ画像回転時に、該地図データ画像のフォーカスを変化させた際の表示例を示す説明図である。
【図９】ディスプレイに表示される鳥瞰画像の例を示す説明図である。
【図１０】鳥瞰画像にコントラスト処理を加えた様子を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。
【図１２】周囲が暗い場合と明るい場合とで、コントラスト設定テーブルを変更する例を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る車両用表示装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】地図データ画像を簡略表示した際の表示例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る車両用表示装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】回転前の地図データ画像と回転後の地図データ画像との重複表示例を示す説明図であり、重複の割合が１０：０の場合を示す。
【図１７】回転前の地図データ画像と回転後の地図データ画像との重複表示例を示す説明図であり、重複の割合が７：３の場合を示す。
【図１８】回転前の地図データ画像と回転後の地図データ画像との重複表示例を示す説明図であり、重複の割合が５：５の場合を示す。
【図１９】回転前の地図データ画像と回転後の地図データ画像との重複表示例を示す説明図であり、重複の割合が３：７の場合を示す。
【図２０】回転前の地図データ画像と回転後の地図データ画像との重複表示例を示す説明図であり、重複の割合が０：１０の場合を示す。
【図２１】本発明の第５の実施形態に係る車両用表示装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第６の実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第６の実施形態に係る車両用表示装置の処理手順を示すフローチャートの第１の分図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態に係る車両用表示装置の処理手順を示すフローチャートの第２の分図である。
【図２５】本発明の第６の実施形態に係る車両用表示装置の処理手順を示すフローチャートの第３の分図である。
【図２６】（ａ）は、車両の旋回開始、及び旋回終了のタイミングを示すタイムチャートであり、（ｂ）〜（ｄ）は、種々の地図データ画像の回転開始、回転終了のタイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 車両用表示装置
２ 現在位置計測部
３ ＧＰＳアンテナ
４ ジャイロセンサ
５ 距離センサ
６ 表示制御部
７ ディスプレイ
１１ 速度演算部
１２ 比較演算部
１３ 表示形態調整部
１４ 表示画像データ生成部
２１ 表示形態設定テーブル
２２ 地図データ記憶部
２３ 照度センサ
３１ ウインカセンサ
３２ 車速センサ

Claims (15)

1. 画像表示手段と、自車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、地図データ画像を記憶する地図データ記憶手段と、を有し、
   前記地図データ画像に自車両位置マークを重畳して前記画像表示手段に表示すると共に、自車両の走行方向に応じて地図データ画像を回転表示するようにした車両用表示装置において、
   前記画像表示手段に表示される画面上で、前記地図データ画像を回転させる際に、当該地図データ画像上における自車両表示位置から近い領域と、遠い領域とで、表示形態を変更して表示する表示制御手段を具備したことを特徴とする車両用表示装置。
2. 画像表示手段と、自車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、地図データ画像を記憶する地図データ記憶手段と、を有し、
   前記地図データ画像に自車両位置マークを重畳して前記画像表示手段に表示すると共に、自車両の走行方向に応じて地図データ画像を回転表示するようにした車両用表示装置において、
   前記画像表示手段に表示される画面上で、前記地図データ画像を回転させる際に、当該地図データ画像上における自車両表示位置から近い領域を、遠い領域よりも鮮明な表示形態の映像として表示する表示制御手段を具備したことを特徴とする車両用表示装置。
3. 画像表示手段と、自車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、地図データ画像を記憶する地図データ記憶手段と、を有し、
   前記地図データ画像に自車両位置マークを重畳して前記画像表示手段に表示すると共に、自車両の走行方向に応じて地図データ画像を回転表示するようにした車両用表示装置において、
   前記画像表示手段に表示する画像を制御する表示制御手段を具備し、該表示制御手段は、
   自車両が旋回した際に、前記自車両位置検出手段にて検出される自車両の旋回角度と、前記画像表示手段の表示画面に表示される表示倍率とに基づいて、前記表示画面上における地図データ画像回転時の周速度、或いは角速度を演算する速度演算手段と、
   該速度演算手段により求められた周速度、或いは角速度の大きさに応じて、前記表示画面の表示形態を調整する表示形態調整手段と、を具備したことを特徴とする車両用表示装置。
4. 前記表示形態の変化特性を記憶する表示形態設定テーブルを具備し、前記表示制御手段は、当該表示形態設定テーブルに設定された変化特性に基づいて、前記表示画面上の表示形態を調整することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
5. 前記表示形態設定テーブルは、前記地図データ画像を回転表示させる際の、角速度、周速度、回転中心からの距離、或いは、視覚変化量のいずれか一つをパラメータとして設定されることを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。
6. 前記表示形態は、画像のコントラスト、輝度、彩度、フォーカスのうちの、少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
7. 前記表示制御手段は、地図データ画像を回転させて表示する際に、前記画像表示手段における表示画面上の、自車両位置から近い範囲の前記地図データ画像を詳細表示し、遠い範囲の地図データ画像を簡略化して表示することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
8. 前記表示制御手段は、回転する地図データ画像の角速度、周速度、回転中心からの距離、或いは視覚変化量のいずれか一つをパラメータとして、地図データ画像を簡略化表示するかどうかを決定することを特徴とする請求項７に記載の車両用表示装置。
9. 前記表示制御手段は、自車両の方向が変更されて地図データ画像を回転させる際に、方向を変更する前の地図データ画像と、方向を変更した後の地図データ画像とを重畳表示させ、時間経過と共に、重畳の割合を徐々に変更前の地図データ画像から変更後の地図データ画像へと切り換える処理を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
10. 前記表示制御手段は、自車両の前方方向の視野映像の回転と、前記地図データ画像の回転とを同期させて、地図データ画像を前記画像表示手段に表示させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
11. 前記表示制御手段は、自車両の進路を予測する進路予測手段を具備し、自車両の進行方向が所定角度以上変化することが予測された際には、この予測データに基づいて、自車両の画像を中心として前記地図データ画像を回転表示させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
12. 前記進路予測手段は、下記（イ）〜（ハ）のうちの少なくとも一つのデータに基づいて自車両の進路を予測することを特徴とする請求項１１に記載の車両用表示装置。
    （イ）地図データ画像から読み取られる自車両の現在の進行方向と、この進路方向の前方の屈曲状況とを比較したデータ。
    （ロ）予め設定された誘導経路のデータ。
    （ハ）自車両のウインカ操作のデータ。
13. 前記表示制御手段は、自車両の旋回開始タイミングよりも早い時点で、前記画像表示手段における表示画面の表示形態を変化させることを特徴とする請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の車両用表示装置。
14. 前記表示制御手段は、自車両の旋回終了タイミングよりも早い時点で、前記画像表示手段における表示画面の表示形態を元の状態に復帰させることを特徴とする請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の車両用表示装置。
15. 前記表示制御手段は、自車両の旋回開始タイミングの後に前記画像表示手段における表示画面の表示形態を変化させ、且つ、自車両の旋回終了タイミングの後に前記表示画面の表示形態を元に復帰させることを特徴とする請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の車両用表示装置。

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