CN1411549A - 机动车辆的显示装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种安装了图像显示器的机动车辆显示装置和方法；道路图数据图像存储在存储介质里；表示车辆当前位置的符号被叠加在道路图数据图像上；当显示图像显示器的图像屏幕上的道路图数据图像时，根据车辆的行驶方向旋转图像显示器图像屏幕上的道路图数据图像；当旋转图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像时，改变在接近车辆出现的道路图数据的区域和远离其显示位置的道路图数据图像的另一区域之间所显示的道路图数据图像的显示形式。

Description

机动车辆的显示装置和方法

技术领域

本发明涉及机动车辆的显示装置和方法，例如所谓的车辆导航系统和方法。更具体地说，本发明涉及改进显示在显示器的图像屏幕上的图像清晰度。

背景技术

在1998年6月2日公布的日本专利申请首次公开文献No.Heise10-148534说明了以前申请的车辆显示装置。在上述的日本专利申请首次公开文献中所公开的以前申请的车辆显示装置中，在将车辆方向盘转向车辆中心以使车辆转弯的情况下，显示器的图像屏幕被转换成一种状态，在该状态中显示器的整个图像屏幕的清晰度被降低以使车辆司机不感到不舒服。

发明内容

然而，由于在上述的日本专利申请首次公开文献所公开的以前申请的车辆显示装置中，整个显示器图像屏幕的清晰度被改变，所以有可能车辆司机仍感到不舒服。

因此，本发明的目的是提供机动车辆的显示装置和方法，该显示装置和方法在改善显示图像的清晰度的同时，符合车辆司机的驾车感觉。

根据本发明的一个方面，提供了一种机动车辆的显示装置，包括：图像显示部分；当前位置测定部分，用于测定车辆的当前位置；道路图存储部分，存储道路图数据图像；叠加处理部分，在道路图数据图像上叠加表示车辆当前位置的标记以显示道路图数据图像，在该道路数据图像上该标记通过图像显示部分被叠加；显示控制部分，根据车辆的行驶方向旋转显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像，并且当旋转显示在图像显示部分的显示屏幕上的道路图数据图像时，改变在靠近车辆出现的显示位置的道路图数据图像区域和远离显示位置的另一道路数据图像区域之间显示道路图数据图像的显示形式。

本发明的公开不必说明所有必要的特点以使本发明也可以是上述这些所说明特点的综合。

附图的简要说明

图1是根据涉及第一、第二、第三、第四、第五和第六优选实施例的每一实施例的本发明的表示车辆显示装置的方框图。

图2是涉及第一、第三和第四优选实施例的表示更详细的车辆显示装置的结构的方框图。

图3是表示第一优选实施例中车辆显示装置程序的处理流程图。

图4A和4B分别是在显示形式设置表中预先设置的图像对比度的特性曲线。

图5是当车辆沿直线行驶时，表明显示器上所显示图像的显示示例的照片。

图6是当道路图数据图像的对比度在道路图的旋转期间变化时，显示器上所显示图像的显示示例的照片。

图7是当道路图数据图像的亮度在道路图数据图像改变期间变化时，道路图数据图像的显示示例的照片。

图8A是当道路图数据图像的焦距在道路图数据图像改变期间变化时，道路图数据图像的显示示例的照片。

图8B是当代表车辆当前位置的箭头符号周围的道路图数据图像区域的对比度上升时和远离显示箭头符号的道路图数据其他区域的对比度下降时，道路图数据图像的照片。

图8C表示当箭头符号周围的道路图数据图像区域的饱和度与远离箭头符号的其他区域相比时下降时，所显示的图像的显示示例。

图9是本发明适用的以鸟瞰图形式显示在显示器上表示道路图数据图像的示例照片。

图10是以鸟瞰图形式表明所显示的道路图数据图像的示例的照片，其中增加了图1、图2中示出的在第一实施例中所描述的对比度处理。

图11是根据本发明的第二优选实施例的车辆显示装置的详细方框图。

图12是表示根据图11中示出的第二实施例所使用的圆周速率V1和车辆周围地区的亮度，显示形式改变的示例的照片。

图13是表示根据本发明的第三实施例车辆显示装置的程序的操作流程图。

图14是表示图1和图13中示出的第三实施例所执行的简化处理的处理道路数据图像的显示器显示示例的照片。

图15是表示根据本发明的第四优选实施例的车辆显示装置程序的操作流程图。

图16是表示当道路图数据图像旋转前与其旋转后的道路图数据图像的比例为10∶0时，显示器所显示的图像的显示示例的照片。

图17是表示当道路图数据图像旋转前与其旋转后的道路图数据图像的比例为7∶3时，显示器所显示的图像的显示示例的照片。

图18是表示当道路图数据图像旋转前与其旋转后的道路图数据图像的比例为5∶5时，显示器所显示的图像的显示示例的照片。

图19是表示当道路图数据图像旋转前与其旋转后的道路图数据图像的比例为3∶7时，显示器所显示的图像的显示示例的照片。

图20是表示当道路图数据图像旋转前与其旋转后的道路图数据图像的比例为0∶10时，显示器所显示的图像的显示示例的照片。

图21是表示根据本发明的第五优选实施例在车辆显示装置中所执行的程序的操作流程图。

图22是根据本发明的第六优选实施例的车辆显示装置的结构的方框图。

图23、24、25是在图1和图22中所示出的第六优选实施例的车辆显示装置中所执行的完整程序流程图。

图26A是表示车辆转弯开始和转弯结束的时序表。

图26B、26C和26D是表示每一显示形式变化的道路图数据图像旋转开始和结束的时序表。

实现本发明的最佳方式

为了更好地理解本发明，下面将参照附图说明。

图1示出了根据本发明的与每一优选实施例有关的机动车辆显示装置(以下也可称做车辆显示装置)的整个配置。如图1所示，车辆显示装置1包括：测定车辆(以下也称做主车辆)当前位置的当前位置测定单元2；GPS(全球定位系统)天线3，它从多个位置测量卫星接收辐射的GPS信号；测定主车辆行驶方向的陀螺传感器4；测量车辆行驶距离的测距传感器5；显示器7(对应于图像显示装置)；以及把图像显示控制在显示器7上的显示控制器6。

当前位置测定单元2在从GPS天线3所接收的位置测定信息的基础上测定主车辆的准确位置。此外，在GPS信号不能被接收的情况下，基于从陀螺传感器4和测距传感器5所获得的位置测量数据使用自主导航(SCN)方法测定车辆的当前位置。注意显示器7可由液晶显示器构成，当前位置测定单元2和显示控制器7可由微型计算机和它的外围电路构成。

图2示出了表明与根据本发明第一、第二、第三、第四、第五优选实施例相关的车辆显示装置的结构的功能方框图。如图2所示，显示控制器6(对应于显示控制装置)包括：速度计算部分11；(算术)比较部分12；显示形式调整部分13；以及显示图像数据生成部分14。此外，显示控制器6包括当显示形式调整部分13调整显示形式时，存储所需要的设置数据的显示形式设置表；和存储置靠近主车辆行驶位置的道路图数据图像的道路图数据存储部分22。

速度计算部分11在当车辆司机操纵车辆方向盘转弯时，在车辆转弯时检测在显示器7上所显示的道路图数据图像上的不同位置点(给定地点)的圆周速度V1，以改变由当前位置计算部分2测定的车辆行驶方向。此外，当车辆行驶方向改变时，速度计算部分11具有在预定时间内计算车辆转弯角度θ1的功能，如下面在第三和第四优选实施例的每一实施例中所描述的。

在比较部分12中，圆周速度的参考值Vref是事先设定的。比较部分12将由速度计算部分11得出的圆周速度V1与参考值Vref进行比较以确定圆周速度V1是否比其参考值Vref大。表明上述的确定结果的信号被提供到显示形式调整部分13。此外，车辆转弯角度的另一参考值θref与另一预定时间在比较部分12被事先设定，如在下文根据本发明的第三和第四优选实施例所述的那样。然后，比较部分12将由速度计算部分11得出的转弯角θ1与参考值θref进行比较。

当比较部分12确定显示器7上的图像的圆周速度大于上述的圆周速度的参考值Vref时，显示形式调整部分13对显示在显示器7上的道路图数据图像的显示形式进行的适当的修正(变动)。显示形式包括图像对比度、图像亮度、图像饱和度和显示图像的简化(简化处理)。显示形式调整部分13采用下面将描述的这种程序以存储在显示形式设置表21中的数据为基础，调整这些项目的至少其中一种显示形式。

此外，显示形式调整部分13具有实现显示处理的功能，诸如将车辆行驶方向被改变之后的道路图数据图像叠加在车辆行驶方向被改变以前的图像上。

在从道路图存储部分22读出道路图数据的基础上，显示图像数据生成部分14对显示在显示器7上的生成图像进行处理。关于车辆当前位置和车辆行驶方向的数据由当前位置测定单元2提供，关于各种显示形式的数据由显示形式调整部分13提供。注意，道路图数据存储部分22由外部存储介质和其司机组成。

下面参照图3中示出的流程图，将描述车辆显示装置1的第一优选实施例的操作。

在步骤ST1中，在由GPS天线3或由距离传感器5和陀螺传感器4所获得的数据的基础上，当前位置测定部分2测定主车辆的当前位置。在步骤ST2中，显示图像数据生成部分14读取带有位置点(该位置点车辆做为道路图数据存储部分22的中心行驶)周围区域的道路图数据。在下一步骤ST3中，显示图像数据生成部分14在道路图数据图像上叠加表示主车辆位置的符号。在下一步骤ST4中，显示图像数据生成部分14生成显示在显示器7上的图像数据。

紧接着，如果车辆司机操纵车辆方向盘改变车辆的行驶方向(在步骤ST5中用“是”表示)，显示图像数据生成部分14以显示的车辆位置为中心旋转道路图数据图像以调整显示器7上车辆的行驶方向用以通常表示与其真正的行驶方向相同的方向。与此同时，速度计算部分11除了转向操作外，还计算在道路图数据图像上不同位置点(各个给定点)的旋转速度，即圆周速度V1。注意根据道路图图像数据的旋转速度和各个位置点到图像中心的各个距离可以方便地得到圆周速度V1。

在步骤ST6中，比较部分12将圆周速度的预先设置的参考值Vref(Vref例如为50mm/s(毫米/秒))与由速度计算部分11计算的每一圆周速度V1进行比较以确定道路图数据图像上的位置(位置点)(在该位置圆周速度V1的相应幅值大于参考值Vref)是否出现在显示器7的图像屏幕上。如果在步骤ST6中为“是”，即道路图数据图像上的上述位置被确定出现，则显示形式调整部分13进行这样的处理以除了在下一步骤ST7中在显示器7的图像屏幕上旋转道路图数据图像之外调整图像对比度。注意尽管这里做为一个示例说明了关于对比度的调整，而任何有关亮度、饱和度、焦距或这些因素的综合调整都是可行的。

根据存储在显示形式设置表21中的特性曲线可设置对比度的调整处理。图4A中示出了表明圆周速度V1和对比度之间关系的特性曲线。如图4A所示，在圆周速度V1的相应幅值等于或低于50毫米/秒的位置，可保持高对比度(与普通显示器相同的对比度)。当圆周速度V1在50毫米/秒到150毫米/秒之间的范围内时，相对于圆周速度V1的增加，加入了以一阶函数的形式降低对比度这样的处理。此外，如果圆周速度V1超过150毫米/秒，则像进一步降低对比度这样的处理不被执行。

然后，加入了对比度的调整处理后的图像被显示在显示器7的图像屏幕上(图3中的步骤ST8)。其后，上述系列处理步骤ST1-ST8被重复执行直到主车辆的点火开关关闭(在步骤ST9中为“是”)。

图5示出了当车辆(当前位置(包括行驶方向)由红色箭头符号表示)正常行驶时显示器7的显示示例。

图6示出了当主车辆的行驶方向变化时当经由显示器7所显示的道路图数据图像的对比度变化时显示器7的图像屏幕的显示示例。

如从图5和图6所了解的，显示在显示器7的图像屏幕的道路图数据图像按这种方式被调整，即当道路图数据图像远离车辆的显示位置时(由箭头符号表示)，其上的对比度一般降低。因此，例如当车辆的行驶方向在道路交叉口被改变时，车辆使用者(包括车辆司机)可避免由显示器7的图像屏幕上的道路图数据图像的旋转引起的不舒服使得道路图数据图像的清晰度被提高。

在第一实施例中，使用图4A中所示的特性曲线已说明了在圆周速度V1和道路图数据图像的对比度之间设置关系的示例。然而，本发明不限于此。也就是说，如图4B的特性曲线所示出的，当道路图数据图像的区域远离道路图数据图像的旋转中心时，也可以一阶函数形式降低对比度。在这种情况下，在比较部分12将圆周速度V1与圆周速度的参考值Vref进行比较的比较处理可被省略。

此外，在第一实施例中，在每一不同位置点上的圆周速度V1被得出并且诸如对比度之类的显示形式基于圆周速度V1的幅值被改变。然而，本发明不限于此。可以基于每一不同位置点的角速度AV、各个位置点离旋转中心的每一距离D和视觉变化率R的幅值改变显示形式。在这种情况下，图4A、4B的特性曲线中的每一水平轴表示角速度AV、离旋转中心的距离D、视觉变化率R中的任何一个。

此外，在第一实施例中，显示形式调整部分13调整道路图数据图像的对比度。然而，作为其他显示形式，道路图数据图像的亮度、饱和度、焦距也可被调整。

图7中示出了当道路图数据图像的亮度被调整时显示器7的图像屏幕的显示示例。如图7所示，当道路图图像部分变得远离图像屏幕上车辆的当前位置时，以显示器7的图像屏幕上的车辆的当前位置为中心，道路图数据图像的亮度降低。甚至在如图7中所示的这样一种显示形式中，当道路图数据图像被旋转时，车辆使用者产生的不舒服的感觉可以上述同样的方法被避免。

而且，图8A示出了按这种方式通过显示形式调整部分13调整道路图数据图像焦距的显示示例，即道路图数据图像上旋转中心的相邻部分可被清晰显示，并且当道路图数据图像的区域远离旋转中心时，该图像变暗。在调整焦距显示形式的情况下，可避免车辆使用者在道路图数据图像旋转期间产生不舒服的感觉并且可提高显示器7的图像屏幕的清晰度。

注意图8B示出了显示器7的显示图像屏幕上的显示示例。在该显示图像屏幕中，接近车辆当前位置(用箭头符号表示)的道路图数据图像的区域的对比度被降低，而远离旋转中心(箭头符号位置)的另外部分的对比度被提高。图8C示出了显示器7的显示屏幕上的显示示例，在该显示图像屏幕中，远离箭头符号位置的区域的饱和度低于接近箭头符号位置的区域的饱和度。

此外，不但可以以在道路图数据图像上的车辆的当前位置为中心集中地改变各种显示形式(对比度、亮度、饱和度、焦距等)，而且也可以按照这种方式调整道路图数据图像上所需要部分的显示形式，如显示器7的显示图像屏幕上较高或者较低的部分。

在上述的第一优选实施例中，说明了对显示在显示器7的屏幕图像上的平面图道路图数据图像这样的一系列处理。然而，上述相同的处理也可适用于以鸟瞰图(透视图)形式显示的道路图数据图像。

图9示出了显示在显示器7中的图像屏幕上的鸟瞰图的显示示例。如图9所示，接近(用箭头符号表示的)的车辆的当前位置以鸟瞰图形式显示的道路图数据图像的区域被以近似三维方式显示出来。然后，当车辆行驶方向改变时以及以鸟瞰图形式显示的道路图数据图像改变时，远离箭头位置(主车辆当前的位置)的区域的对比度被降低，如图10所示。于是，甚至在以鸟瞰图形式表示的道路图数据图像中，车辆使用者在道路图数据图像变化时所具有的不舒服的感觉可被降低。

接下来，下面将描述车辆显示装置1的第二优选实施例。

图11根据本发明的第二优选实施例示出了表示车辆显示装置1结构的方框图。

如图11所示，就图2中所示的第一优选实施例而言，加入亮度传感器23是与车辆显示装置1的不同点。

亮度传感器23是检测车辆周围区域亮度的传感器。在本实施例中，在亮度传感器23的检测数据的基础上，可调整显示器7的道路图图像数据的显示形式。

此外，图12示出了表示道路图数据图像的圆周速度V1和显示器7上所显示的道路图数据图像的亮度(注意可采用对比度、饱和度或焦距代替亮度)之间关系的特性曲线，并且它们被设置在显示形式设置表21中。表示亮度和圆周速度V1之间关系的特性曲线在车辆周围明亮和车辆周围黑暗的情况下是不同的。

也就是说，当确定车辆周围的亮度等于或大于预定级时，亮度被设置为在圆周速度V1 50-150毫米/秒的范围内以类似一阶函数逐步改变，如图12中的步骤1中特性曲线S1所示。当车辆周围的亮度低于预定级时，亮度被设置为在圆周速度V1 50-150毫米/秒的范围内以类似一阶函数突然改变，如图12中的另一特性曲线S2所示。

在上述的第二实施例中，在车辆周围的亮度像夜间、雨天或者在车辆使用者尤其容易感到不舒服的隧道中行驶那么低的情况下，相对于圆周速度V1的亮度变化率可被设置为较大，于是可降低不舒服的感觉并可提高显示器7的清晰度。此外，在周围地区的亮度像白天一样亮时，相对于圆周速度V1，亮度可设置为适度变化以使得能准确地识别获得的信息。

接下来，下面将描述根据本发明的车辆显示装置的第三优选实施例。

在第三实施例中，除在显示器7的图像屏幕上的道路图数据图像的旋转以外，当道路图数据图像区域远离旋转中心时，道路图数据图像被简化并且显示，使得能够降低车辆使用者所具有的不舒服感觉。第三实施例的结构与上述的第一实施例的图2中所示的方框图相同。

参照图2中所示的方框图和图13中所示的操作流程图下面将说明在第三实施例中的车辆显示装置1的操作。

首先，在步骤ST11中，当前位置测定单元2检测车辆的行驶位置。然后，在步骤ST12中，显示控制器6确定是否点火开关关闭。如果在步骤ST12中为“否”，则程序进到步骤ST13。在步骤ST13中，显示控制器6的显示图像生成部分14进行这样的处理，在存储在围绕车辆运行位置点的道路图数据存储部分22的道路图数据的区域上叠加和显示车辆的当前位置(箭头符号)。

接下来，在步骤ST14中，速度计算部分11进行这样的处理，在由当前位置测定单元2所获得的车辆当前位置的数据的基础上，得出预定时间内车辆转弯角度θ1。然后，在步骤ST15中，比较部分12将转弯角度θ1与比较部分12预先设定的参考值θref进行比较以确定是否θ1＞θref。如果在步骤ST15中θ1＞θref(“是”)，则程序进到步骤ST16。如果θ1≤θref(“否”)，则程序跳到步骤ST12。在步骤ST16中，显示形式调整部分13进行这样的处理，简化等于或大于离旋转中心的预定距离值的道路图数据图像区域的道路图数据图像并正常显示未经过简化处理的显示小于离旋转中心的预定距离值的道路图数据图像的其他区域。然后，在步骤ST17中，生成的图像数据被显示在显示器7的图像屏幕上。

图14示出了表示道路图数据图像的示例的显示示例，该道路图数据图像已经如第三实施例所描述的简化处理处理。

如从图14中所了解的，对于围绕所显示的车辆当前位置(箭头符号，即其提供道路图数据图像上的旋转中心)的道路图数据图像的区域，道路图数据图像被正常地详细显示，对于远离旋转中心预定距离值的道路图数据图像的其他区域，该道路图数据图像被简化并被显示。简化这个术语的含义是指省略详细的道路图信息。于是，当旋转该道路图数据图像时，可降低车辆使用者所具有的不舒服感觉并提高显示器7的图像屏幕的清晰度。

紧接着，下面将描述车辆显示装置1的第四优选实施例。

在第四实施例中，除了在显示器7的图像屏幕上的道路图数据图像的旋转以外，旋转前和旋转后的图像被叠加在一起并被显示并且逐步变化该叠加的比例以在不使车辆使用者产生不舒服感觉的情况下旋转显示器7上的道路图数据图像。在第四实施例中的车辆显示装置1的结构与图2中所示的方框图相同。

图15示出了第四优选实施例的处理流程图，该处理流程图用于说明第四实施例中的车辆显示装置1的操作。

在步骤ST21中，当前位置测定单元2检测车辆的行驶位置(自然其车辆的行驶方向被测定)。在步骤ST22中，显示控制器6接收点火开关位置信息以确定是否点火开关关闭。在步骤ST22中如果点火开关不被关闭(“否”)，则程序进到步骤ST22。在步骤ST22中如果点火开关被关闭(“是”)，则结束程序。在步骤ST23中，显示控制器6的显示图像数据生成部分14进行这样的处理，在存储在道路图数据存储部分22的车辆行驶位置点周围的道路图数据的区域上叠加车辆的当前位置(箭头符号)，并且在显示器7的图像屏幕上显示箭头符号叠加道路图数据图像。

然后，在下一步骤ST24中，在由当前位置测定单元2所获得的关于车辆当前位置的基础上，速度计算部分11在预定时间内得出车辆旋转角θ1。然后，程序进到步骤ST24。在步骤ST24中，比较部分12将在计算部分11预先设置的参考值θref与车辆的旋转角θ1进行比较以确定是否θ1＞θref。如果在步骤ST25中θ1＞θref(“是”)，则程序进到步骤ST26。在步骤ST26中，显示形式调整部分进行这样的处理，把表示图像处理级(level)的计算值L变为0(L＝0)。然后，在下一步骤ST27中，级L的图像显示在级L的图像屏幕上。

注意，级L是表示两个图像叠加的幅值的级。当L＝0时，被显示图像为改变车辆行驶方向前的整个道路图数据图像；当L＝L1时，被显示图像为改变车辆行驶方向后的整个道路图数据图像。假定现在L1＝5。在这种情况下，当L＝0时，改变车辆行驶方向前与改变车辆行驶方向后的道路图数据图像的叠加比例为10∶0。当L＝1时，同一比例表示7∶3；当L＝2时，同一比例表示5∶5；当L＝3时，同一比例表示3∶7；当L＝4时，同一比例表示0∶10。

接下来，在步骤ST27中，显示控制器6的显示形式调整部分13进行生成级L(此时，L＝0)的图像这样的处理。然后，在下一步骤ST28中，在显示器7的图像屏幕上显示生成的道路图数据图像。之后，在步骤ST29中，级L的值增加1(L＝L+1)。重复从步骤ST27到步骤ST29的上述处理直到在步骤ST30中L＝L1。在步骤ST30中如果L＝L1(“是”)(在这种情况下，L1＝5)，则程序跳到步骤ST24，并且如果在步骤ST25中θ1＞θref，重复步骤ST24-ST30的相同的一系列处理。

图16、17、18、19和20示出了显示器7的图像屏幕上的系列显示示例，用于说明在上述第四实施例中所执行的显示形式调整的情况下道路图数据图像的变化图形。图16详细地示出了当L＝0(即旋转前与旋转后的道路图数据图像的叠加比例为10∶0)时的图像处理结果。图17示出了当L＝1(其比例为7∶3)时的图像处理结果。图18示出了当L＝2(其比例为5∶5)时的图像处理结果。图19示出了当L＝3(其比例为3∶7)时的图像处理结果。图20示出了当L＝4(其比例为0∶10)时的图像处理结果。

如从图16-20所了解的，图像在显示器7上以这种方式被显示，当车辆开始转弯时逐步改变两个图像(其旋转前和其旋转后的图像)之间的叠加比例，随后，车辆转弯结束。

如上所述，根据本发明的显示装置1的第四实施例，当改变车辆行驶方向时，进行在该方向改变前和改变后的道路图数据图像之间的叠加，并且叠加的比例被设置为逐步变化。因此，车辆使用者可以愉快的感觉识别显示在显示器7上的道路图数据图像。结果，可减轻车辆使用者所具有的不舒服的感觉。

接下来，下面将描述车辆显示装置1的第五优选实施例。

在第五实施例中，诸如旋转道路图数据图像的处理按这种方式被执行，使显示在显示器7的图像屏幕上的道路图数据图像的旋转与车辆使用者可识别的车辆前方的视野的变化同步。

于是，在不使车辆使用者具有不愉快感觉的情况下道路图数据图像可被显示。第五实施例中的车辆显示装置1的结构与上述图1中所示的方框图的结构相同。

图21示出了在第五实施例中所执行的处理流程图。

参照图21，下面将描述第五实施例的操作。

在图21中，在步骤ST31中显示控制器6确定车辆点火开关是否关闭。在步骤ST32中，当前位置测定单元2测定车辆的当前位置和它的行驶方向。

在步骤ST33中，显示控制器6将表示车辆当前位置和其方向的箭头符号叠加在车辆行驶位置周围的道路图数据图像的区域上，并且生成与表示地点名称等的字符数据合成的图像。然后，在步骤ST34中，显示控制器6执行在显示器7上显示生成的图像这样的处理。

接下来，在步骤ST35中，显示控制器6进行这样的处理，在由陀螺传感器4所获得的关于车辆行驶方向的数据的基础上，计算车辆的行驶方向(车辆方向)。在步骤ST36中，显示控制器6确定预定时间车辆的转弯角度Δθ的幅值是否大于(宽于)计算部分12的所预先设置的参考值θref。如果在步骤ST36中|Δθ|＞θref(“是”)，则程序进到步骤ST37。在步骤ST37中，显示控制器6进行这样的处理，将显示在显示器7上的道路图数据图像与车辆转弯方向反向旋转高度Δθ。

此时，在由陀螺传感器4所得出的数据的基础上，由于转弯角度被测定，所以显示器7上的显示图像可早于像读取新的道路图数据图像和合成字符这样的处理生成。于是，可以与车辆的转弯同步旋转道路图数据图像。

然后，经图像处理的图像加入在道路图数据图像旋转期间适当地改变图像对比度、亮度、饱和度和焦距这样的处理。此后，在步骤ST38和ST39中，图像处理过的道路图数据图像被显示在显示器7的图像屏幕上。

如上所述，在第五实施例中，当改变车辆的行驶方向时，显示在显示器7上的道路图数据图像的旋转与车辆使用者识别的实际车辆前方的视野同步。车辆使用者可在没有不舒服感觉的情况下识别显示在显示器7上的道路图数据图像。

接下来，下面将描述根据本发明的车辆显示装置1的第六优选实施例。

在第六实施例中，在根据像车辆路线这样的预测结果得出的预测数据的基础上，能够调整显示在显示器7上的道路图数据图像的旋转。

图22示出了在第六实施例中表示车辆显示装置结构的方框图。

像从图22中所了解的，车辆速度显示装置1以与图1中所示的车辆显示装置相同方式包括：当前位置测定单元2、GPS天线3、陀螺传感器4、距离传感器5、显示控制器6和显示器7。在第六实施例中，方向指示灯(winker)传感器31检测车辆方向指示灯的行驶状态，车辆速度传感器32检测车辆的速度。

参照图23-25所示的系统操作流程图下面将描述第六优选实施例中的车辆显示装置1的操作。

在通过GPS天线3从测量卫星所获得的数据和从陀螺传感器4和距离传感器5所获得的车辆行驶方向和行驶距离的数据的基础上，图22中所示的当前位置测定单元2测定车辆的当前位置。

接下来，在步骤ST52中，车辆司机在显示控制器6上输入车辆要到达的目的地。在步骤ST53中，显示控制器6执行像计算指导路线以指导车辆从当前位置到目的地这样的处理。

然后，在步骤ST54中，按照计算值N设置为N＝0进行图像显示处理，计算值N表示图像处理的级。然后，在步骤ST55中，执行级N＝0的图像处理并且显示该图像处理的道路图数据图像。注意此时显示图像为M0。

接下来，在步骤ST56中，在显示控制器6之内所设置的计时器(未示出)被重新设置。当前时间T设置为T＝0。在步骤ST57中显示控制器6确定方向指示灯目前是否按照方向指示灯传感器31的信号被操作。如果正在操作方向指示灯(在步骤ST57中为“是”)，则程序进到ST58。在步骤ST58中，显示控制器6在指导路线数据的基础上确定在车辆的行驶方向中是否出现道路交叉口。如果出现道路交叉口(在步骤ST58中为“是”)，则程序进到ST59。显示控制器6执行像判断车辆向道路右转弯或左转弯这样的处理。

接下来，在步骤ST60中，在从当前时间算起经过预定时间后，显示控制器6判断在未来时间T1的车辆的位置和其方向。在步骤ST61中，显示控制器执行像得出在T1时间的道路图数据图像这样的处理。注意在时间T1图像处理的级为N1并且显示在显示器上的图像为M1。

显示控制器6将显示在显示器7上的道路图数据图像M0与在未来时间T1的道路图数据图像M1进行比较(步骤ST62)。在步骤ST63中，当车辆以正常速度转弯时，显示控制器6确定是否存在这样的道路图数据图像的位置，在此位置道路图数据图像的相应圆周速度V1大于参考值Vref(例如，Vref＝50毫米/秒)。

结果，如果显示控制器6确定在步骤ST63中不存在圆周速度V1大于参考值Vref的道路图数据图像位置(“否”)，则程序转到步骤ST64。在步骤ST64中，显示控制器6确定图像处理级N是否为0(N＝0)。在这种情况下，由于N＝0(在步骤ST64中为“是”)，则程序跳转到步骤ST73。在步骤ST73中，显示控制器6执行这样的处理，在当前时间已到达时间T1的时间点显示图像。由此，在步骤ST75中，显示控制器6计算车辆的当前位置和行驶方向。如果汽车发动机关闭(在步骤ST76中为“否”)，则从步骤ST56重复这种处理。也就是说，如果未来道路图像数据上的圆周速度V1小于参考值Vref，则显示控制器7不进行不定地改变诸如图像对比度之类的显示形式这样的处理，而进行像显示对应于到达时间点T1的时间点的图像M1这样的处理。

另一方面，如果预测出道路图数据图像的圆周速度V1大于参考值Vref的道路图数据图像的位置存在(在步骤ST63中V1＞Vref)，则程序进到ST68。在步骤ST68中，如果图像处理级N在时间点T1已达到图像处理级N1(在步骤ST68中为“是”)，则程序进到步骤ST72。在步骤ST72中，执行在时间点T1把显示图像M1加到图像处理级N1这样的处理。

之后，当时间已到达T1时(在步骤ST73中为“是”)，在步骤ST74中显示控制器6在显示器7上显示图像M1。在步骤ST75中，显示控制器6计算车辆的当前位置和行驶方向。除非发动机关闭(在步骤ST76中为“否”)，程序跳转返回到步骤ST56。

在这种情况下，由于时间已到达T1并且车辆已结束向交叉口转弯，在步骤ST63中答案为“否”。如果在步骤ST63中为“否”，则程序进到步骤ST64。在此时，由于图像处理级“N”为N＝N1(在步骤ST64中为“否”)，则程序进到步骤ST65。在步骤ST65中，图像处理级减少1(N＝N-1)。然后，在步骤ST66中，执行对比度调整这样的图像处理。在下一步骤ST67中，执行图像显示。然后，在图像处理级“N”为N＝0的时间点，则在时间点T1(新设置的时间T1)的道路图数据图像被显示(步骤ST74)。此外，如果发动机关闭(在步骤ST76中为“是”)，则显示在图23、24、25中的处理被结束。

如上所述，在未来时间点T1的情况下，预测道路图数据图像上的位置(在该道路图数据图像的位置，道路图数据图像的对应圆周速度V1大于参考值Vref)，可进行这样的处理，在时间已到达时间T1之前通过事先调整道路图数据图像的对比度、亮度和焦距来减轻车辆使用者所具有的不舒服感觉。显示在显示器7上的道路图数据图像可按更自然的感觉进行改进。结果，车辆司机用的显示器7上的图像屏幕的清晰度可被大大提高。

在上述的第六实施例的显示装置中，可从车辆的当前位置得出指导路线并且从有关目的地、方向指示灯传感器31和车辆速度传感器的数据32可用于估计车辆在未来时间T1是否在交叉口转弯。

因此，响应车辆司机转向操作的车辆的转弯时间和显示器7上道路图数据图像的时间都可被适当地调整。

图26A、26B、26C和26D示出了表示车辆转弯和道路图数据图像旋转时间的说明图。

图26A示出了表示车辆转弯和道路图数据图像旋转时间的时序图。

图26B、26C和26D示出了当道路图数据图像旋转时，表示各种时间图形的时序图。

如图26A所示，车辆在t1的时间点开始转弯并在t2的时间点结束转弯。如图26B所示的示例，旋转开始和旋转结束的时间与车辆转弯同步。此外，在开始旋转道路图数据图像之前时间R1，该图像处理被加到道路图数据图像并且进行对比度和亮度的调整。在结束旋转后的时间R2恢复对比度和亮度到原始状态。

在图26C的示例中，道路图数据图像旋转的开始时间与车辆转弯同步并且在道路图图像转向(旋转)的开始前的时间R3，该图像处理被加入道路图数据图像。此外，在结束车辆转弯时间点的时间点t2之前的时间点t3，结束道路图数据图像的旋转。在时间点R4，将经过图像处理的道路图数据图像恢复到原始状态。

在图26D的示例中，开始与时间点T1同步的图像处理，在该时间点T1，开始车辆转弯，并且在经过时间R5后，旋转道路图数据图像。此外，在结束车辆转弯的时间点T2，执行把道路图数据图像恢复到原始状态这样的处理。

然后，如图26B所示，在车辆开始转弯的时间与道路图数据图像开始旋转的时间一致的情况和车辆转弯结束的时间与结束道路图旋转结束的时间分别相一致的情况时，车辆的转弯与道路图数据图像的旋转相一致。因此，降低车辆使用者所具有的不舒服的感觉，当改变车辆沿路的行驶方向时是适合的。

此外，由于就图26C而言，当车辆向道路交叉口右转弯或者左转弯时，道路图数据图像被切换到车辆基本结束转弯的时间点的直行的显示。于是，车辆司机能够预测后来的行驶方向，结果，当车辆在交叉口是向左转弯或是向右转弯时，图26C所示的显示方法是适合的。无论就图26D还是图26C而言，显示器上的显示图像被改变到用于其的旋转的状态并且降低显示图像上的道路图信息数量。于是车辆司机更不必要注意显示器7上的显示图像。结果，可提高在任何道路交叉口行驶的车辆的驾驶安全。注意，就图26D而言，与车辆实际开始和结束转弯同步切换道路图数据图像的显示。于是，不必要预测车辆未来的行驶方向。

第2000-346694号日本专利申请的整个内容(2000年11月14日于日本申请)以参考的方式被包含。

参照上述技术，本领域的技术人员可对上述实施例进行改进和变化。参照下列权利要求本发明的范围被限定。

工业可应用性

本发明涉及诸如所谓的汽车导航系统和方法之类的机动车辆显示装置和方法，在该显示装置和方法中，可显示与车辆司机的驾驶感觉相一致的道路图数据图像和可提高显示器的清晰度。基本上，在根据本发明的显示装置中，当道路图数据图像随着显示器图像屏幕上的车辆转弯旋转时，显示形式以此种方式改变，即接近车辆当前位置的道路图数据图像区域上的显示形式和远离车辆当前位置的道路图像其他区域上的显示形式不同。

Claims (19)

1.一种用于机动车辆的显示装置，包括：

图像显示部分；

当前位置测定部分，用于测定车辆的当前位置；

道路图存储部分，用于存储道路图数据图像；

叠加处理部分，用于将表示车辆当前位置的符号叠加在道路图数据图像上，以显示通过图像显示部分在其上叠加符号的道路图数据图像；以及

显示控制部分，用于根据车辆的行驶方向旋转显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像，并且当旋转显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像时，改变在接近车辆出现的显示位置的道路图数据图像的区域和远离其显示位置的道路图数据图像的另一区域之间所显示的道路图数据图像的显示形式。

2.一种用于机动车辆的显示装置，包括：

图像显示部分；

当前位置测定部分，用于测定车辆的当前位置；

道路图存储部分，用于存储道路图数据图像；

叠加处理部分，用于将表示车辆当前位置的符号叠加在道路图数据图像上，以显示通过图像显示部分在其上叠加符号的道路图数据图像；

显示控制部分，用于根据车辆的行驶方向旋转显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像，并且当旋转显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像时，以清晰于远离其显示位置的道路图数据图像上的另一区域的视频图像的显示形式显示接近车辆的显示位置的道路图数据图像的区域。

3.一种用于机动车辆的显示装置，包括：

图像显示部分；

当前位置测定部分，用于测定车辆的当前位置；

道路图存储部分，用于存储道路图数据图像；

叠加处理部分用于将表示车辆当前位置的符号叠加在道路图数据图像上，以显示通过图像显示部分在其上叠加符号的道路图数据图像；

显示控制部分，用于根据车辆的行驶方向旋转显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像并且控制显示在图像显示部分的图像，该显示控制部分包括：速度计算部分，根据在由当前车辆位置测定部分所检测的车辆转弯速度和显示在图像显示部分的图像屏幕上显示放大，计算在所显示的图像屏幕上的至少一个给定位置点的其圆周速度和其角速度；显示形式调整部分，根据由速度计算部分计算出的至少一个圆周速度和角速度的幅值调整图像显示部分所显示的图像屏幕的显示形式。

4.如权利要求1所述的机动车辆显示装置，还包括：显示形式设置表，用于存储显示形式的变化特性，并且其中显示控制部分根据预先设置在显示形式设置表的变化特性可调整地改变图像显示部分图像屏幕上的显示形式。

5.如权利要求4所述的机动车辆显示装置，其中显示形式设置表中的变化特性以角速度、圆周速度、离道路图数据图像旋转中心的距离和视觉变化率的任何一个为参数被预先设置。

6.如权利要求1所述的机动车辆显示装置，其中显示形式是图像对比度、亮度、饱和度和焦距中的至少一个。

7.如权利要求1所述的机动车辆显示装置，其中当显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像旋转时，显示控制部分按这种方式在图像显示部分的图像屏幕上可控制地显示道路图数据图像，即详细地显示接近车辆出现的显示位置的道路图数据图像区域内的道路图数据图像的内容和以简化的形式显示远离车辆出现位置的道路图数据图像其他区域内的道路图数据图像的内容。

8.如权利要求7所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分确定是否以旋转的道路图数据图像的角速度、在其他区域上的至少一个给定点的圆周速度、其旋转中心给定点的距离和视觉变化率任何一个为参数以简化形式显示道路图数据图像的其他区域。

9.如权利要求1所述的机动车辆显示装置，其中显示控制区以这样的方式改变显示形式，将在车辆形式方向改变后的道路图数据图像叠加在车辆行驶方向改变前的道路图数据图像上，旋转道路图数据图像，并当时间过去后，逐渐将车辆行驶方向改变后的道路图数据图像与道路图数据图像改变前的道路图数据图像叠加的比率从10∶0改变为0∶10。

10.如权利要求1所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分按这种方式变化显示形式，使车辆行驶方向上的视野范围的旋转与道路图数据图像的旋转同步以使道路图数据图像显示在道路图数据图像的屏幕上。

11.如权利要求1所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分包括预测车辆行驶路线的方向的车辆行驶路线方向预测部分，其中当车辆行驶路线的方向通过等于或宽于预定角度的一个角度改变时，显示控制部分根据有关通过等于或宽于预定角度的一个角度改变的车辆行驶路线的方向的预定数据，以车辆图像为中心旋转道路图数据图像。

12.如权利要求11所述的机动车辆显示装置，其中车辆行驶路线方向预测部分根据以下数据的至少一个数据预测车辆前行路线的方向：(a)比较数据，用于将从道路图数据图像上读出的车辆当前行驶方向与当前行驶方向的前方转向情况进行比较；(b)预置指导路线的数据；(c)车辆方向指示灯操作的数据。

13.如权利要求11所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分早于车辆开始转弯的时间改变所显示的图像屏幕上的显示形式。

14.如权利要求11所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分在早于车辆结束转弯的时间的时间点将图像显示部分上所显示的图像屏幕的显示形式恢复到原始状态。

15.如权利要求11所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分在车辆开始转弯后改变图像显示部分的图像屏幕上所显示的道路图数据图像的显示形式并且在车辆结束转弯后将所改变的显示形式恢复到原始状态。

16.一种机动车辆显示装置，包括：

图像显示装置；

测定车辆当前位置的当前位置测定装置；

存储道路图数据图像的道路图存储装置；

将表示车辆当前位置的符号叠加在道路图图像上以显示在其上通过图像显示部分叠加符号的道路图数据图像的叠加处理装置；

显示控制装置，用于根据车辆的行驶方向旋转显示在图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像和当旋转显示在图像显示部分屏幕图像上的道路图数据图像时改变在接近车辆出现的显示位置的道路图数据图像区域和远离其显示位置的道路图数据图像另一区域之间的所显示道路图数据图像的显示形式。

17.一种机动车辆显示方法，包括：

提供图像显示部分；

测定车辆的当前位置；

存储道路图数据图像；

将表示车辆当前位置的符号叠加在道路图图像上以显示在其上通过图像显示部分叠加符号的道路图数据图像；

当在图像显示部分的图像屏幕上显示道路图数据图像时，根据车辆的行驶方向旋转图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像；以及

当旋转图像显示部分的图像屏幕上的道路图数据图像时，改变在接近车辆出现的显示位置的道路图数据图像的区域和远离其显示位置的道路图数据图像的另一区域之间的所显示的道路图数据图像的显示形式。

18.如权利要求2所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分按这种方式改变显示形式，使在车辆行驶方向上的视野范围的旋转与道路图数据图像的旋转同步以使道路图图像显示在道路图数据图像的图像屏幕上。

19.如权利要求3所述的机动车辆显示装置，其中显示控制部分包括预测车辆行驶路线方向的车辆行驶路线方向预测部分，并且其中当通过等于或宽于预定角度的一个角度改变车辆行驶路线方向时，显示控制部分根据有关通过等于或宽于预定角度的一个角度所变化的车辆行驶方向的预定数据，以车辆图像为中心旋转和显示道路图数据图像。

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