JP2010164342A - ヘッドアップディスプレイを用いた交差点の描画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドアップディスプレイ４３で、ウインドシールドＷＳ上に、交差点の輪郭形状を表示する際の、記憶手段や演算手段の負荷を減らすことができる適切な描画方法を提供する
【解決手段】二本線の各線の外側の領域までの道路幅を、一方の色で描いた外接交差点形状の画像ＣＩＭと、二本線の各線の内側の領域までの道路幅を一方の色で描いた内接交差点形状の画像ＩＩＭを作成し、外接交差点形状の画像ＣＩＭと、内接交差点形状の画像ＩＩＭの差を、演算手段８２で演算して、道路表示画像ＩＭａまたはＩＭｂを描画する。複数の道路が前記交差点に集合した状態を示す道路表示画像ＩＭａまたはＩＭｂは、幅のある線３ａ及び３ｂで描いた二本線で挟まれた中が、車両走行可能な道路領域を表している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の前方のウインドシールドにターンバイターン方式で行き先を表示するヘッドアップディスプレイを用いた描画方法に関するものである。

従来、ターンバイターン方式という簡易ナビゲーション装置が周知である。この方式は、交差点等の道路の輪郭を描画し、基本的に、矢印表示を伴った右左折情報だけを使って進行方向を案内する方式である。そして近年、カーナビゲーション装置からの情報でヘッドアップディスプレイを用いて、自動車の前方のウインドシールドにターンバイターン（ＴＢＴ）方式による道路の画像を表示して、行き先案内する装置が、特許文献１で知られている。

特開２００７−１２１０３１号公報

この特許文献１によるターンバイターン方式による交差点形状情報表示装置は、画像情報とレイアウトを記憶手段となるＲＯＭに格納しておけば、道路の描画が実現できるとされている。しかし、交差点の輪郭形状を描画する際、より具体的で、適切な実現方法は示されていない。

そのために、実際の装置の設計製造において、記憶手段となるＲＯＭ及びＲＡＭの要求記憶容量が大きすぎるとか、演算手段となるＣＰＵの演算速度が遅くなるとかの問題が発生していた。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、交差点の輪郭形状を描画する際の記憶手段や演算手段の負荷を減らす適切な描画方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、ナビゲーション装置（４１）からの道路表示要求に基いて、記憶手段（８４）に格納された画像データを、演算手段（８２）で読み出して、車両のウインドシールド（ＷＳ）に、交差点に至る複数の道路を描画する方法において、
複数の道路が交差点に集合した外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と、内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を作成し、
外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）は、所定の幅のある線（３ａ及び３ｂ）で描いた二本線の画像の、該二本線で挟まれた中が、車両走行可能な道路領域を表す場合において、二本線の各線の外側の領域までの道路幅を、一方の色で描き、二本線の各線の外側の領域を、他方の色で描いた画像からなり、
内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）は、所定の幅のある線（３ａ及び３ｂ）で描いた二本線の画像の、該二本線で挟まれた中が、車両走行可能な道路領域を表す場合において、二本線の各線の内側の領域までの道路幅を、一方の色で描き、二本線の各線の内側の領域より外側を、他方の色で描いた画像からなり、
外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と、内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）の差を、演算手段（８２）で演算して描画し、複数の道路が、交差点に集合した状態を示す道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）を作成し、
道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）は、所定の幅のある線（３ａ及び３ｂ）で描いた二本線で挟まれた中が、車両走行可能な道路領域を表していることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、二本の線（３ａ及び３ｂ）で、道路の幅が表示された複数の道路が、交差点に集合する道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）を、簡単に描画することが出来、記憶手段（８４）の記憶容量が少なくても構成でき、かつ演算手段（８２）の演算速度を特別に高速化する必要が無い。

請求項２の発明は、ウインドシールド（ＷＳ）に表示された道路の画像は、一方の色の部分が発光し、他方の色の部分が、透けて車両の外側の景色が運転者から目視されることを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、二本の光る線で道路の幅が表示され、道路の幅以外の部分は前方の景色が見えるから、ヘッドアップディスプレイの道路表示画像に邪魔されることなく、安全運転が可能である。

請求項３の発明は、外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と、内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）とは、各々複数の画像を合成して、所定本数の道路を、所定の道路形状で表した合成画像からなり、
所定本数の道路が、交差点に集合した状態を示す道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）は、合成された後の画像である外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）から、合成された後の画像である内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を、演算手段（８２）内で減算した画像から成ることを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、複数の画像を合成することにより、任意の本数及び形状の道路を持つ外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と、内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）とが簡単に得られる。そして、道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）は、合成された後の画像である外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）から、合成された後の画像である内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を、演算手段（８２）内で減算することにより、簡単に得ることができる。

請求項４の発明は、ヘッドアップディスプレイ（４３）は、車載のネットワーク（４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ）を介して、ナビゲーション装置（４１）と、直接的または間接的に接続されており、交差点に集合する道路の数の情報を含む道路表示要求は、ナビゲーション装置（４１）から、ヘッドアップディスプレイ（４３）に入力され、
ヘッドアップディスプレイ（４３）内で、外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）を作成する処理（Ｓ１からＳ８）、内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を作成する処理（Ｓ１からＳ８）、及び道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）を作成する処理（Ｓ１７〜Ｓ１９）が実行されることを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、ヘッドアップディスプレイ（４３）内で、外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）を作成する処理と、内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を作成する処理と、道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）を作成する処理（Ｓ１７〜Ｓ１９）が実行されるから、ナビゲーション装置（４１）の負担を軽くすることが出来、ヘッドアップディスプレイ（４３）が装着されている場合と、されていない場合とで、ナビゲーション装置（４１）の共通化が可能になる。

請求項５の発明は、記憶手段（８４）に格納された画像データには、ウインドシールド（ＷＳ）に表示される画像データのうちの一部の画像データのみが格納されており、
格納されていないが、ウインドシールド（ＷＳ）に表示する必要のある画像データは、格納された一部の画像データを、少なくとも反転させることで合成され、外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を作成することを特徴としている。

この請求項５に記載の発明によれば、ヘッドアップディスプレイ（４３）により表示される道路の画像は、概略的なものの方が、かえって見やすいという特色を利用して、記憶手段（８４）に格納された画像データは、一部の画像データのみが格納されているものとし、残りの表示する必要のある画像データは、格納された一部の画像データを少なくとも反転させることで合成して作成しているから、画像データの格納に必要な記憶手段（８４）の記憶容量を削減することが出来る。

請求項６の発明は、ヘッドアップディスプレイ（４３）は、ウインドシールド（ＷＳ）に、道路の画像が、交差点の形状、及び進行方向と共にターンバイターン形式で表示されるものから成り、
ナビゲーション装置（４１）から、ヘッドアップディスプレイ（４３）に、道路表示画像（ＩＭａ）の交差点部分に、ロータリーを表示する要求があったときは、ロータリーの円情報を付加して、道路表示画像（ＩＭｂ）が描画されることを特徴としている。

この請求項６に記載の発明によれば、交差点にロータリーを有する場合においても、ナビゲーション装置（４１）からの要求で、ロータリーを描画することが出来、ターンバイターン形式で、わかり易い車両走行案内を行うことが出来る。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

図１は第１実施形態におけるヘッドアップディスプレイ内の道路表示画像を説明する説明図である。 上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイ内のロータリーが描画された道路表示画像を説明する説明図である。 上記実施形態における外接交差点形状の画像を示す模式図である。 上記実施形態における内接交差点形状の画像を示す模式図である。 上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイ内での外接交差点形状の画像作成過程を説明するフローチャートである。 上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイ内での内接交差点形状の画像作成過程を説明するフローチャートである。 上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイ内でのロータリー描画過程を説明するフローチャートである。 上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイによるウインドシールドに投影された道路表示画像の一例を示す模式図である。 上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイの構成を示す概略構成図である。 上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイとナビゲーション装置とメーターの構成を示すブロック構成図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１乃至図１０を用いて詳細に説明する。図１は第１実施形態におけるヘッドアップディスプレイ内の道路表示画像を説明する説明図である。図２は上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイ内のロータリーの円情報が描画された道路表示画像を説明する説明図である。図３は外接交差点形状の画像を示す模式図、図４は内接交差点形状の画像を示す模式図である。また、図９はヘッドアップディスプレイの構成を示す概略構成図である。

この第１実施形態は、図９のヘッドアップディスプレイ４３内の液晶パネル９１に交差点の道路表示画像ＩＭａ及びＩＭｂ（図１及び図２）を表示するものにおいて、道路表示１の輪郭を描画する際、外接交差点形状の画像ＣＩＭ（図３）と内接交差点形状の画像ＩＩＭ（図４）の意匠の差を用いて描画するものである。

そして、図９のヘッドアップディスプレイ４３内の液晶パネル９１内には、図１または図２に示したような、交差点における道路表示画像ＩＭａまたはＩＭｂが映し出される。この映像ＩＭａまたはＩＭｂは、バックライト９２（図９）によってウインドスクリーンＷＳ上に投影され、白黒が反転（ネガポジ反転）して、乗員に視認される。

図１は、全部で３２本の道路表示１が中央の分岐点に集中した極端な道路表示画像ＩＭａを示している。実際の道路においては、このような３２本の道路が集中することは、通常ありえず、通常は、４本の十字路または３本の三叉路やＴ字路である。

図２は、３２本の道路が、中央のドーナツ型のロータリーに集合した道路表示画像ＩＭｂの例である。この画像ＩＭｂも、実際の多くの道路においては、本数が間引かれたり束ねられたりして表示され、４本の十字路または３本の三叉路等になる。

つまり、このような道路表示画像ＩＭａまたはＩＭｂが形成されれば、この道路の本数を適宜間引くことによって、必要な任意の本数及び任意の方向の道路表示１が描けることになる。そして、図９のヘッドアップディスプレイ４３内の液晶パネル９１に形成された道路表示画像ＩＭａまたはＩＭｂにバックライト９２で光を当てる。このとき、図１及び図２の黒い部分２は、光が透過されないので、ウインドスクリーンＷＳには何も映らず、運転者は、この何も映らない部分を介して、前方道路の景色を見ることが出来る。

一方、図１及び図２の白い部分３ａ及び３ｂは、上記バックライト９２の光が透過するので、ウインドスクリーンＷＳで光が反射して運転者の目に入るため、この白い部分が、ウインドスクリーンＷＳ上では発光した道路幅を表す帯として運転者に視認される。

なお、実際のヘッドアップディスプレイ４３では、ナビゲーション装置４１（図１０）から与えられた道路情報の半数である１６本くらいしか表示しない。これはヘッドアップディスプレイ４３の表示デバイスの解像度が劣るために道路表示１を間引いているためである。しかし、この第１実施形態では、最大３２本の道路表示１が表示可能なものとして説明する。

次に、図１及び図２に示された道路表示画像ＩＭａ及びＩＭｂが、どのようにして描画されるかについて説明する。図３は多数のレイヤー（層）から成る画像が、図１０のＲＡＭ８４内の記憶領域に記憶された作業描画エリアＣＡである。この作業描画エリアＣＡの合成画像は、外接交差点形状の画像ＣＩＭを形成する。

図４は、同じく多数のレイヤー（層）から成る画像が、図１０のＲＡＭ８４内の記憶領域に記憶された作業描画エリアＩＡである。この作業描画エリアＩＡの合成画像は、内接交差点形状の画像ＩＩＭを形成する。

これらの外接交差点形状の画像ＣＩＭ及び内接交差点形状の画像ＩＩＭは、道路の一本ごとに一つの画像レイヤーがあり、これらの画像レイヤーを合成したものである。図３及び図４の場合は、３２本の道路が存在するため、最大３２枚のレイヤーを合成することになる。

一本の道路が二本の幅のある線３ａ及び３ｂ（図１）で表された場合、この幅のある線３ａ及び３ｂの外側の領域までを道路として、一方の色である白色で表示するのが、外接交差点形状の画像ＣＩＭである。また、一本の道路を二本の幅のある線３ａ及び３ｂで表した場合、この幅のある線３ａ及び３ｂの内側の領域までを道路として、一方の色である白色で表示するのが、内接交差点形状の画像ＩＩＭである。

道路の幅が、外接交差点形状の画像ＣＩＭ及び内接交差点形状の画像ＩＩＭでは、白色で表示されていが、外接交差点形状の画像ＣＩＭのほうが、内接交差点形状の画像ＩＩＭよりも、道路幅が広く表示される。これは、道路の境界を表す幅のある二本の線の太さを含んで、外接交差点形状の画像ＣＩＭが表示しているためである。換言すれば、内接交差点形状の画像ＩＩＭは、道路幅を表すピクセル（ドットとも言う）の個数分だけ、幅が狭く描かれた画像である。

図１及び図２のように、道路の幅が二本の白色線で表示され、車両が走行する道路の内部が黒色で表示された道路表示画像ＩＭａ及びＩＭｂは、図３の外接交差点形状の画像ＣＩＭから、図４の内接交差点形状の画像ＩＩＭを引く（差を演算する）ことにより得られる。

これにより、外接交差点形状の画像ＣＩＭの白色の道路の幅の一部が、内接交差点形状の画像ＩＩＭによって、黒色に反転し、図１及び図２のように、車両走行可能な部分が黒色で表示された道路表示画像ＩＭａ及びＩＭｂが得られる。

図１及び図２の道路表示画像ＩＭａ及びＩＭｂは、上述のヘッドアップディスプレイ４３によって、ウインドスクリーンＷＳ上に白黒が反転して表示される。つまり、黒色部分は、上記バックライト９２の光が透過せず、白色部分は、光が透過するためウインドスクリーンＷＳ上に光の帯として表示され、この光の帯が、道路表示１の輪郭を表示することになる。

図１及び図２の黒色の部分は、ウインドスクリーンＷＳ上において、車両外部の景色が透けて見える部分である。図２の道路表示画像ＩＭｂは、道路表示が集合した部分にロータリーが存在する場合を示し、図１の道路表示画像ＩＭａに、図示されないロータリー描画エリアの画像を合成することにより描画される。

ロータリー描画エリアの画像は、記憶手段であるＲＡＭ８４（図１０）内に格納されている。なお、図１の道路表示画像ＩＭａでは、集合した道路表示１の中央部分に、丸い形状が図示されているが、これは、多数の道路表示が集合したために、丸い形状が図示されているのであり、ロータリーが存在するのではない。

道路表示１の本数が間引かれて、少なくなれば、この丸い形状はなくなり、三叉路や十字路等の通常の道路表示画像ＩＭａとして、表示可能である。

図８は、上記ヘッドアップディスプレイ４３によって、ウインドシールドＷＳ上に投影された道路表示画像の一例を示す模式図である。

図１０は、ヘッドアップディスプレイ４３と、ナビゲーション装置４１と、メーター４２の構成を示すブロック構成図である。ナビゲーション装置４１からは、道路情報が、ヘッドアップディスプレイ４３に送信される。

この道路情報には、何本の道路表示を表示するのかを示す道路要求、及びロータリーの有無を指示するロータリー要求を含む。そして、このロータリー要求があった場合のみ、ロータリー描画エリアから画像を取り込み、図２のように、道路表示画像ＩＭｂが描画される。

なお、外接交差点形状の画像ＣＩＭ、及び内接交差点形状の画像ＩＩＭは、例えば３２本の道路を表示する場合に、３２枚のレイヤーの画像を構成しても良いが、左右の対称性を考慮して、その半数の画像のレイヤーを用意し、他の必要なレイヤーの画像は、メモリーに格納された画像を１８０度反転させて、合成して作成することが出来る。このようにすれば、画像レイヤーを記憶する記憶手段の記憶容量が大幅に削減される。

以下、上述の構成を実現するヘッドアップディスプレイ４３内におけるコンピュータ内の処理を示すフローチャートについて説明する。図５は、ヘッドアップディスプレイ４３内での外接交差点形状の画像ＣＩＭの作成過程を説明するフローチャートである。図６は、内接交差点形状の画像ＩＩＭの作成過程を説明するフローチャートである。また、図７は、ロータリー描画過程を説明するフローチャートである。

図５において、サブルーチンがスタートするとステップＳＩから開始される。このステップＳ１は、以下に説明するステップＳ２からステップＳ６までの始点となるステップである。このステップＳ１では、ヘッドアップディスプレイ４３にて表示すべき交差点集合道路表示の数だけ、ステップＳ２からステップＳ６までを繰り返し実行することを意味している。

そして、ステップＳ６は、この繰り返しの間に、ステップＳ１に戻ることを意味している。ステップＳ２は、ナビゲーション装置４１（図１０）から送信された道路情報のうち、道路番号Ｎ（Ｎは整数）について、道路表示要求が有るか否かについて判定する。そして、道路番号Ｎに対して、道路表示要求が有る場合は、ステップＳ３において、その道路が画像の左半分の領域の道路表示か、そうでないのかを判定する。左半分とは、図３の外接交差点形状の画像ＣＩＭの左半分に位置する道路である。

例えば、Ｎ＝１の道路情報について、道路要求があり、その道路が、画像の左半分の領域である場合、ステップＳ４において、図３の作業描画エリアＣＡの画像を、そのまま合成する。即ち、作業描画エリアＣＡ内のレイヤーに、そのまま記憶手段であるＲＡＭ８４（図１０）内に格納された外接用道路意匠を展開した後に、展開した画像を合成する。

Ｎ＝１の道路情報が画像の左半分の領域でない場合、ステップＳ５において、記憶手段であるＲＡＭ８４（図１０）内に格納された外接用道路意匠を左右反転して、必要な画像レイヤーを構成した後に、この画像レイヤーを合成する。つまり、画像を反転させることによって、予めメモリーに格納されていない必要画像レイヤーを合成するのである。これによって、画像データを記憶する上記ＲＡＭ８４の記憶容量を削減することが出来る。

換言すれば、ヘッドアップディスプレイ４３で表示される道路は、実際の道路よりも概略化されており、左右対称であることに着目して、道路が左半分の場合は、そのまま作業描画エリアＣＡ（図３）という記憶領域に、外接用道路意匠を展開する。

一方、左半分でない場合は、左半分の画像データを反転して、必要な画像レイヤーを構成するのである。これにより、画像データとして、左半分のデータを記憶しておくだけで、右半分も含めた全領域の画像を合成することが出来、かつ、記憶容量を大幅に削減できる。

ステップＳ６に至って、ステップＳ１に戻り、次の道路番号Ｎ＋１について、ステップＳ２からステップＳ６までを繰り返し実行する。そして、必要な交差点に集合する道路表示の本数だけの繰り返し処理が終了した後、ステップＳ７において、ロータリー要求が、ナビゲーション装置４１からあったかどうかを判定する。

ロータリー要求がない場合は、そのまま次の図６のステップに進む。ロータリー要求が有る場合は、ステップＳ８において、作業描画エリアＣＡ（図３）に、外接用ロータリー意匠を展開する。この外接用ロータリー意匠は、図２の中央の二つの楕円形のうち外側のみの楕円形（ドーナツ形状の外側の楕円形）の意匠である。

次に、図６において、内接交差点形状の画像ＩＩＭ（図４）とロータリーの外側の楕円形を描画する各ステップについて説明する。ステップＳ９は、以下に説明するステップＳ１０からステップＳ１４までの始点となるステップである。このステップＳ９では、ヘッドアップディスプレイ４３にて表示すべき交差点集合道路表示の数だけ、ステップＳ１０からステップＳ１４までを繰り返し実行することを意味している。

そして、ステップＳ１４は、この繰り返しの間にステップＳ９に戻ることを意味している。ステップＳ１０は、ナビゲーション装置４１（図１０）から送信された道路情報のうち、道路番号Ｎについて道路表示要求が有るか否かについて判定する。そして、道路番号Ｎに対して、道路表示要求が有る場合は、ステップＳ１１において、その道路が、画像の左半分の領域の道路表示か、そうでないのかを判定する。左半分とは、図４の合成画像の左半分に位置する道路である。

例えば、Ｎ＝１の道路情報について、道路要求があり、その道路が、画像の左半分の領域である場合、ステップＳ１２において、図４の作業描画エリアＩＡの画像を、そのまま合成する。即ち、作業描画エリアＩＡ内のレイヤーに、そのまま内接用道路意匠を展開して必要なレイヤーを構成した後、各画像レイヤーを合成する。

Ｎ＝１の道路情報が、画像の左半分の領域でない場合、ステップＳ１３において、内接用道路意匠を左右反転して、必要な画像レイヤーを構成した後に、各画像レイヤーを合成する。つまり、画像を反転させることによって、予めメモリーに格納されていない必要な画像レイヤーを作成するのである。これによって、画像データを記憶するＲＡＭ８４（図１０）の記憶容量を削減することが出来る。

ステップＳ１４に至って、ステップＳ９に戻り、次の道路番号Ｎ＋１について、ステップＳ１０からステップＳ１４までを繰り返し実行する。そして、必要な交差点に集合する道路表示の本数だけの繰り返し処理が終了した後、ステップＳ１５において、ロータリー要求が、ナビゲーション装置４１から有ったかどうかを判定する。ロータリー要求がない場合は、そのまま次の図７のステップに進む。

ロータリー要求が有る場合は、ステップＳ１６において、図４の作業描画エリアＩＡに、外接用ロータリー意匠を展開する。この外接用ロータリー意匠は、図２の中央の二つの楕円形のうち外側のみの楕円形（ドーナツ形状の外側の楕円形）の意匠である。

次に、図７のステップＳ１７において、図３の作業描画エリアＣＡ内の合成された外接交差点形状の画像ＣＩＭから、図４の作業描画エリアＩＡ内の合成された内接交差点形状の画像ＩＩＭを減算して、ロータリーの外側の楕円形が付加された交差点の道路表示画像ＩＭａ（図１の画像にロータリーの外側の楕円形が付加されたもの）を得る。

そして、次のステップＳ１８では、ロータリー要求の有無を確認し、ロータリー要求があれば、ステップＳ１９で、ロータリー内周側の楕円形（図２）である内周のロータリー意匠を展開してエンドとする。これにより、上記道路表示画像ＩＭａ（図１の画像にロータリーの外側の楕円形が付加されたもの）に内周のロータリー意匠を合成して、図２のロータリー付き交差点の道路表示画像ＩＭｂを得る。

図８は、このような道路の描画に加えて、進行方向を示す矢印表示３７を合成して、スクリーンＷＳ上に、ヘッドアップディスプレイ４３で表示した道路案内画像である。図８において、ウインドシールドＷＳに表示される道路情報は、前方に６つの分岐した道路表示３０、３１、３２，２６、２７、２８を持つ交差点があることを示している。

その交差点の斜め右方向に右折して進行するように矢印表示３７が表示されている。このような矢印表示３７を用いて、次々に進行すべき方向を表示していく表示形式は、ターンバイターン表示と称される。

実際のウインドシールドＷＳにおいては、道路表示の幅を表す図８の白い線３４及び３５は、ウインドシールドＷＳ上では光る線として表示され、道路表示の幅を表す線３４及び３５の間の領域２９、及び道路表示の幅を表す線３４と、隣の道路表示３０の道路表示の幅を表す線３６との間の空間３８は、ウインドシールドＷＳを通して、前方の景色が表示される。また、進行方向を示す矢印表示３７も、その輪郭が発光する線画として運転者に視認される。

このように、交差点の輪郭の描画を、外接交差点形状の画像と、内接交差点形状の画像の意匠の差で実現することで、どのような道路形状の輪郭が交差しても、記憶しておく必要のある画像データの意匠のパターンは、少なくすることが゛可能となる。

図１０は、ヘッドアップディスプレイ４３と、ナビゲーション装置４１と、メーター４２の構成を示すブロック構成図である。ナビゲーション装置４１と、ヘッドアップディスプレイ４３は、車両のメーター４２を介して、多重通信線路４４、４４ａ、４４ｂ、及び４４ｃを用いた車載のネットワークを介して接続されている。

なお、このメーター４２は、単に、ナビゲーション装置４１からの情報を、ヘッドアップディスプレイ４３に素通りさせるゲートウエイとしての役割を果たすものである。そして、道路情報や矢印情報は、ナビゲーション装置４１が、ヘッドアップディスプレイ４３に送信する。

ナビゲーション装置４１は、ナビゲーションＥＣＵ５０、車両の現在位置を検出する位置検出器５１、及び地図データ５２を記憶しているＨＤＤ（ハードディスクドライブ）装置５３を備えている。ここで、ナビゲーションＥＣＵ５０は、ルート設定手段、及び推奨走行レーン決定手段に相当する。

また、位置検出器５１は、位置検出手段に相当し、ＨＤＤ装置５３は、記憶手段のひとつに相当する。また、ナビゲーション装置４１は、図示されないが、他にも車両の現在位置マークと、推奨ルートと、地図データ等とを重ね合わせて表示するための、ＬＣＤ等の表示装置や、使用者からの操作入力を受けるための、操作スイッチ群、及び音声案内を行うためのスピーカ等が接続されている。

ナビゲーションＥＣＵ５０は、ＣＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７、入出力ポート５８がバス５９を介して接続されたマイクロプロセッサから成る。

また、車載のネットワークを構築するシリアル通信線路をなすシリアル通信バス４４、及び４４ａと、内部のバス５９とは、シリアル通信インターフェイス６０を介して接続されている。また、通信データを一時的に格納するために、ＲＡＭ５７とは別に設けられたバッファメモリー６１を備えている。ＲＯＭ５６は、ＣＰＵ５５が実行するプログラム、及びそれに必要なデータを記憶している。ＲＡＭ５７は、ＣＰＵ５５が、プログラムを実行する際に、作業領域として利用される。

ＨＤＤ装置５３には、地図データ５２が記憶されている。また地図データ５２には、道路データ、背景データ、及び属性データ等が含まれる。道路データには、相互に関係する形状情報と、位相情報とが含まれている。位相情報は、交差点（ノード）と、交差点の接続（リンク）を記述するものであって、推奨ルートの設定などに用いられる。

ここで、リンクとノードについて説明する。地図上の各道路表示は、交差、分岐及び合流する点等の、複数のノードにて分割され、それぞれのノード間は、リンクとして規定される。各リンクを接続することにより、道路情報が構成される。リンクのデータは、リンクを特定する固有番号（リンクＩＤ）、リンクの長さを示すリンク長、リンクの始端と終端を示す点、道路名称、道路種別、道路幅員、及び車線数等から構成されている。

他方、ノードとは、地図上の各道路表示が交差、分岐、及び合流する点を表すものである。ノード毎に、固有の番号を付したノードＩＤ，ノード座標，ノード名称，ノードに接続する全てのリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、分岐地点、及び合流地点等の各データが付与されている。

位置検出器５１は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ電波を、アンテナ７０で受信して位置データを取得するためのＧＰＳ受信機７１と、地磁気に基づいて方位を検出する地磁気センサ７２と、角速度を検出して方位を算出するジャイロスコープ７３と、走行距離を検出して距離データを取得する距離センサ７４とを備えている。

そして、ＧＰＳ受信機７１、地磁気センサ７２、ジャイロスコープ７３、及び距離センサ７４が取得したデータを相互補完することによって、車両の現在位置の検出と、正確な走行距離の計測を行う。

ナビゲーションＥＣＵ５０は、使用者により操作される操作スイッチ群（図示せず）から入力された目的地に関して、現在地から目的地までの推奨ルートを算出する機能を有する。このように、自動的に推奨ルートを設定する手法は、例えば、周知のダイクストラ（Dijkstra）法によるコスト計算によってなされる。

この計算は、リンク長、道路種別、及び道路幅員等を考慮した、リンク毎に付されるコスト値を用いて、最小のコストで目的地に到達する経路を計算するものである。なお、このように設定した推奨ルートにおいて、右左折のいずれかが予定されている交差点を、右左折予定交差点とする。

右左折とは、着目する交差点（ノード）への進入ルート（リンク）に対し、直進以外の脱出ルート（リンク）が選択されている場合である。直進であるか否かは、道路種別、リンク属性、路線名称、路線番号の変化、進入、及び脱出等を考慮して判断される。

次に、ヘッドアップディスプレイ４３について説明する。ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）４３は、ウインドシールドＷＳに画像を表示するＨＵＤ表示器８０が、ヘッドアップディスプレイＥＣＵ（ＨＵＤ ＥＣＵ）８１に接続された構造を有する。このＨＵＤ ＥＣＵ８１は、ＣＰＵ８２、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８４、入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）８９が、バス８６を介して接続されたマイクロプロセッサからなる。

また、通信データを一時的に格納するために、ＲＡＭ８４とは別に設けられたバッファメモリー８７、及びインターフェイス９０を備えている。ＲＯＭ８３は、ＣＰＵ８２が実行するプログラム、及びそれに必要なデータを記憶している。ＲＡＭ８４は、ＣＰＵ８２がプログラムを実行する際に作業領域として利用される。

ＨＵＤ表示器８０は、ＨＵＤ ＥＣＵ８１から表示命令を受けると、それに基づいて、車両のウインドシールドＷＳ（図５参照）に、道路表示、及び進行方法を示す矢印表示３７（図３）を表示する。ＨＵＤ表示器８０と、車両のウインドシールドＷＳとの関係を図５に基いて説明する。

ＨＵＤ表示器８０は、ウインドシールドＷＳの下側から、車両の内側へ延在するインストルメントパネル９３の内部に配設されており、道路表示、及び進行方向を示す矢印表示３７を映し出した液晶パネル９１に対して、バックライト９２で光を照射すると、液晶パネル９１を透過した光が、ウインドシールドＷＳに入射する。それによって、運転席に着座した運転者の目に向けて、矢印９４のように、光が反射することで、道路表示、及び進行方向を示す矢印表示３７が、発光する光の線として運転者によって観察される。

（その他の実施形態）
本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第１実施形態のフローチャートにおいては、先にロータリー外周側の楕円形を描画して、画像同士の差を演算し、最後に、ロータリー内周側の楕円形を合成したが、画像同士の差を演算した後に、ロータリー外周側の楕円形と、ロータリー内周側の楕円形を合成しても良い。

３ａ及び３ｂ…所定の幅のある線
２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２…交差点に集合した多数本の道路
４１…ナビゲーション装置
４３…ヘッドアップディスプレイ
４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ…車載のネットワーク
８２…演算手段となるＣＰＵ８２
８３、８４、８７…記憶手段となるＲＯＭ８３、ＲＡＭ８４、バッファ８７
ＣＩＭ…交差点に集合した外接交差点形状の画像
ＩＩＭ…交差点に集合した内接交差点形状の画像
ＩＭａ…道路表示画像
Ｓ１からＳ８…外接交差点形状の画像を作成する処理
Ｓ９からＳ１６…内接交差点形状の画像を作成する処理
Ｓ１７〜Ｓ１９…道路表示画像を作成する処理
ＷＳ…車両のウインドシールド

Claims (6)

1. ナビゲーション装置（４１）からの道路表示要求に基いて、記憶手段（８４）に格納された画像データを、演算手段（８２）で読み出して、車両のウインドシールド（ＷＳ）に、交差点に至る複数の道路を描画する方法において、
   複数の道路が前記交差点に集合した外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と、内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を作成し、
   前記外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）は、所定の幅のある線（３ａ及び３ｂ）で描いた二本線の画像の、該二本線で挟まれた中が、車両走行可能な道路領域を表す場合において、前記二本線の各線の外側の領域までの道路幅を、一方の色で描き、前記二本線の各線の外側の領域を、他方の色で描いた画像からなり、
   前記内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）は、前記所定の幅のある線（３ａ及び３ｂ）で描いた前記二本線の画像の、該二本線で挟まれた中が、車両走行可能な道路領域を表す場合において、前記二本線の各線の内側の領域までの道路幅を、一方の色で描き、前記二本線の各線の内側の領域より外側を、他方の色で描いた画像からなり、
   前記外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と、前記内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）の差を、前記演算手段（８２）で演算して描画し、前記複数の道路が、前記交差点に集合した状態を示す道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）を作成し、
   前記道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）は、所定の幅のある線（３ａ及び３ｂ）で描いた二本線で挟まれた中が、車両走行可能な道路領域を表していることを特徴とするヘッドアップディスプレイを用いた交差点の描画方法。
2. 前記ウインドシールド（ＷＳ）に表示された道路の画像は、前記一方の色の部分が発光し、前記他方の色の部分が、透けて前記車両の外側の景色が運転者から目視されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイを用いた交差点の描画方法。
3. 前記外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と、前記内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）とは、各々複数の画像を合成して、所定本数の道路を、所定の道路形状で表した合成画像からなり、
   前記所定本数の道路が、前記交差点に集合した状態を示す道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）は、合成された後の画像である前記外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）から、合成された後の画像である前記内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を、前記演算手段（８２）内で減算した画像から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイを用いた交差点の描画方法。
4. 前記ヘッドアップディスプレイ（４３）は、車載のネットワーク（４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ）を介して、前記ナビゲーション装置（４１）と、直接的または間接的に接続されており、前記交差点に集合する道路の数の情報を含む前記道路表示要求は、前記ナビゲーション装置（４１）から、前記ヘッドアップディスプレイ（４３）に入力され、前記ヘッドアップディスプレイ（４３）内で、前記外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）を作成する処理（Ｓ１からＳ８）と、前記内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を作成する処理（Ｓ１からＳ８）と、前記道路表示画像（ＩＭａまたはＩＭｂ）を作成する処理（Ｓ１７〜Ｓ１９）が実行されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイを用いた交差点の描画方法。
5. 前記記憶手段（８４）に格納された前記画像データには、前記ウインドシールド（ＷＳ）に表示される画像データのうちの一部の画像データのみが格納されており、
   格納されていないが、前記ウインドシールド（ＷＳ）に表示する必要のある画像データは、前記格納された一部の画像データを、少なくとも反転させることで合成され、前記外接交差点形状の画像（ＣＩＭ）と前記内接交差点形状の画像（ＩＩＭ）を作成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイを用いた交差点の描画方法。
6. 前記ヘッドアップディスプレイ（４３）は、前記ウインドシールド（ＷＳ）に、前記道路の画像が、前記交差点の形状、及び進行方向と共にターンバイターン形式で表示されるものから成り、
   前記ナビゲーション装置（４１）から、前記ヘッドアップディスプレイ（４３）に、前記道路表示画像（ＩＭａ）の前記交差点部分に、ロータリーを表示する要求があったときは、前記ロータリーの円情報を付加して、前記道路表示画像（ＩＭｂ）が描画されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイを用いた交差点の描画方法。

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