JP4868055B2

JP4868055B2 - 表示装置

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Publication number: JP4868055B2
Application number: JP2009253343A
Authority: JP
Inventors: 勝柿崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: JP2011099711A; US8138990B2; DE102010042859A1; US20110102303A1

Description

本発明は、例えば、目標地点（例えば右左折する地点）までの距離を分かりやすくドライバーに知らせる表示装置に関する。

従来、経路案内情報（右左折地点までの距離や自車が曲がるべき方向）を取得し、それに対応した画像（例えば右左折地点までの距離を表す数値や曲がるべき方向を指す矢印）をヘッドアップディスプレイに表示する、車載の経路案内システムが知られている。

特開２００５−３４６１７７号公報

従来の経路案内システムでは、画像を表示できる範囲が広い（例えばフロントガラスの大部分に表示できる）場合、ドライバーの視界に、常に鮮明な画像が表示されるため、経路案内情報が不要なときは、ドライバーが煩わしさを感じてしまう。さらに、必要な場合にのみ画像が表示される場合には、ドライバーにとって、画像が表示されている場所が分かり難いという問題があった。

上記特許文献１の技術では、画像の表示サイズを当初は大きくし、その後小さくするという方法で、ある程度、画像を見つけ易くしているが、画像の大きさが変化するため、煩わしさの問題を悪化させてしまう。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、画像の表示に関してドライバーに煩わしさを感じさせ難く、画像が見易い表示装置を提供することを目的とする。

本発明の表示装置は、画像を表示する光を、フロントガラス又はコンバイナにて反射させ、ドライバーの目に出力し、車両前方に、前記画像を虚像として表示する。
また、本発明の表示装置は、前記車両から所定の目標地点までの距離Ｂを取得する。

さらに、本発明の表示装置は、前記ドライバーから見て、前記画像が前記目標地点から前記車両へ向う方向において所定の距離Ａにある道路上に見えるように、前記距離Ａ及び前記距離Ｂを用いて、前記虚像表示手段における前記画像の表示位置を設定する。

そして、本発明の表示装置は、前記ドライバーの操作に応じ、前記虚像表示手段によって前記表示位置に表示される画像を、（ａ）前記距離Ａを表す画像Ｘ、及び（ｂ）前記画像Ｘをぼやかした画像Ｙのうちのいずれかとする。

本発明の表示装置１は、ドライバーから見て、目標地点から距離Ａにある道路上に、距離Ａの表示がある画像Ｘを表示することができる。そのため、ドライバーは、目標地点までの距離を、体感的に理解しやすい。

また、本発明において、画像Ｘは、ドライバーから見て、実際の道路上に表示されるので、ドライバーは視線移動することなく画像Ｘを見ることができる。
また、ドライバーが、画像Ｘが表示されるように操作していないとき（画像Ｘの表示が必要ないとき）は、画像Ｘは表示されず、画像Ｘよりもぼやけている画像Ｙが表示される。ぼやけた画像は、そのエッジをドライバーが視認しにくいため、ドライバーにとって気になり難い。そのため、本発明の表示装置では、画像Ｘの表示が必要ないとき、ドライバーが煩わしさを感じなくて済む。

また、本発明の表示装置では、ドライバーが、画像Ｘが表示されるように操作していないときでも、画像Ｘの表示位置と同じ位置に、画像Ｙが表示される。そのため、ドライバーは、画像Ｘが表示されていないときでも、画像Ｘがどこに表示されるかを把握できるため、画像Ｘが新たに表示されたとき、それを探す必要がない。

また、本発明の表示装置では、画像Ｘは、ドライバーから見て、道路上に表示されるので、背景（道路以外）が画像Ｘと混ざり合って混乱することを低減できる。
本発明の表示装置において、ｄ、２ｄ、３ｄ・・・（ｄは予め定められた定数）で表される３種以上の距離Ａのそれぞれについて、前記表示位置を設定し、前記３種以上の表示位置のそれぞれについて、表示される画像を、その表示位置に対応する前記距離Ａを表す前記画像Ｘ、又は前記画像Ｙとする。

この場合、本発明の表示装置が画像Ｘによって表示する距離Ａは、ｄ、２ｄ、３ｄ・・・であって、一定間隔である。そのため、ドライバーは、目標地点がどのあたりにあるかを推測し易く、より分かり易い情報伝達ができる。

前記ｄは、予め定められた値である。こうすれば、画像Ｘによって表示する距離Ａは、固定された値となるため、ドライバーは、画像Ｙが表示されて距離Ａを読み取れないときでも、距離Ａを推測することができる。このことにより、より分かり易い情報伝達ができる。

表示装置１の構成を表すブロック図である。画像Ｘの態様を表す説明図であり、（ａ）は画像Ｘ₁を表し、（ｂ）は画像Ｘ₂を表し、（ｃ）は画像Ｘ₃を表す。表示装置１が実行する処理を表すフローチャートである。表示装置１が画像Ｘの表示位置を設定する処理を表す説明図である。表示装置１が画像Ｘを表示した状態を表す説明図である。表示装置１が画像Ｙを表示した状態を表す説明図である。

１．表示装置１の構成
表示装置１の構成を、図１及び図２に基づいて説明する。表示装置１は、車両２に搭載される装置であって、液晶パネル３、画像重畳出力回路５、画像記憶部７、経路案内装置９、及びスイッチ１１を備える。

画像重畳出力回路５は、液晶パネル３上の所定の位置に画像データを出力する。液晶パネル３は、インストルメンタルパネル１３の上部に配置され、画像重畳出力回路５から出力された画像を表示する。液晶パネル３から出力された、画像を表示する光は、フロントガラス１５で反射してドライバーの視点１７に入る。その結果、ドライバーから見ると、車両前方に、液晶パネル３に表示される画像の虚像１９が表示される。

画像重畳出力回路５は、画像記憶部７に記憶された、後述する画像Ｘ、又は画像Ｙの画像データを、液晶パネル３に出力することができる。また、画像重畳出力回路５は、画像Ｘ、又は画像Ｙの虚像が、ドライバーから見て、所定の位置に見えるように、液晶パネル３における画像Ｘ、又は画像Ｙの表示位置を制御するが、この制御については後述する。

画像記憶部７は、３種類の画像Ｘ、及び３種類の画像Ｙを記憶している。画像Ｘは、は、「３０」の数値と水平方向のバーにより構成される画像Ｘ₁（図２（ａ））、「６０」の数値と水平方向のバーにより構成される画像Ｘ₂（図２（ｂ））、及び「９０」の数値と水平方向のバーにより構成される画像Ｘ₃（図２（ｃ））である。なお、「３０」、「６０」、「９０」は、距離Ａに該当する。「３０」、「６０」、「９０」は、ｄ＝３０としたとき、ｄ、２ｄ、３ｄで表される。画像Ｙは、画像Ｘ₁を全体としてぼやかした画像Ｙ₁と、画像Ｘ₂を全体としてぼやかした画像Ｙ₂と、画像Ｘ₃を全体としてぼやかした画像Ｙ₃の３種である。画像Ｙ₁〜画像Ｙ₃は、画像全体がぼけているため、デザインのエッジが判断しにくい。画像Ｙ₁〜画像Ｙ₃は、画像Ｘ₁〜画像Ｘ₃に基づき、予め作成されている。作成の方法は既に知られた方法、例えばガウス分布関数を使う方法を用いることができる。

画像記憶部７は、画像Ｘ₁〜画像Ｘ₃及び画像Ｙ₁〜画像Ｙ₃のうち、画像重畳出力回路５から指定された画像（１種〜３種）を、画像重畳出力回路５へ出力する。
経路案内装置９は、ＧＰＳを内蔵しており、自車の位置を算出できる。また、経路案内装置９は、周知の方法により、ドライバーによって設定された行き先までの経路を設定し、経路案内を行う機能を有しており、その経路において右左折する地点（目標地点）までの位置を取得することができる。そして、自車の位置と、右左折する地点の位置とに基づき、自車から右左折する地点までの距離Ｂを算出することができる。経路案内装置９は、距離Ｂが予め決められた距離（例えば１００ｍ以下）になった場合に、その距離Ｂを画像重畳出力回路５に出力する。

スイッチ１１は、車両２のハンドル２１に備えられている。スイッチ１１は、ドライバーに押されている間だけ、ＯＮの信号を画像重畳出力回路５に出力する。
２．表示装置１が実行する処理
表示装置１（特に画像重畳出力回路５）が実行する処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、経路案内装置９が経路案内を開始したときに実行される。

ステップ１０では、経路案内を行っている経路において、車両２から右左折する地点（目標地点）までの、その時点での距離（以下、残り距離とする）を、経路案内装置９により取得する。経路において、右左折する地点が複数ある場合は、そのうち、最も先に到達する地点までの残り距離を取得する。

ステップ２０では、前記ステップ１０で取得した残り距離が、１０ｍから１００ｍの範囲（以下、指定範囲とする）内であるか否かを判断する。指定範囲内である場合はステップ３０に進み、指定範囲外である場合はステップ１０に戻る。

ステップ３０では、画像記憶部７から、画像Ｘ₁〜画像Ｘ₃を読み出す。
ステップ４０では、画像記憶部７から、画像Ｙ₁〜画像Ｙ₃を読み出す。
ステップ５０では、スイッチ１１がＯＮの信号を出力している（すなわち、ドライバーによりスイッチ１１が押されている状態にある）か否かを判断する。ＯＮの信号を出力している場合はステップＳ６０に進み、ＯＮの信号を出力していない場合はステップ８０に進む。

ステップ６０では、ドライバーから見て、画像Ｘ₁（「３０」の表示がある画像）が、右左折する地点から３０ｍだけ手前の道路上に見えるように、液晶パネル３における画像Ｘ₁の表示位置を設定する。

この表示位置の設定方法を具体例に即して説明する。前記ステップ１０で取得した残り距離が１００ｍであるとする。この１００ｍから、３０ｍを除して、７０ｍを算出する。残り距離が１００ｍである場合、「ドライバーから見て、画像Ｘ₁が、右左折する地点から３０ｍだけ手前の道路上に見える」とは、換言すれば、「ドライバーから見て、画像Ｘ₁が、車両２から７０ｍだけ先の道路上に見える」ということである。よって、「ドライバーから見て、画像Ｘ₁が、右左折する地点から３０ｍだけ手前の道路上に見える」ようにするためには、「ドライバーから見て、画像Ｘ₁が、車両２から７０ｍだけ先の道路上に見える」ように、液晶パネル３における画像Ｘ₁の表示位置を設定すればよい。

画像重畳出力回路５は、図４（ｂ）に示すように、液晶パネル３上における画像の表示位置と、ドライバーから見たときの、画像の道路上の位置との対応テーブルを備えている。この対応テーブルにおいて、液晶パネル３上の表示位置は、図４（ａ）に示すＸ方向の座標と、Ｙ方向の座標とで規定される。また、この対応テーブルにおいて、ドライバーから見たときの道路上の位置は、自車（車両２）からの距離と、自車からの水平距離とで規定される。ここで、自車からの水平距離とは、図４（ｄ）に示すように、車両の進行方向と直交する方向における距離であり、車両の中心を通る軸において０となり、右方向が正の値、左方向が負の値となる。

この対応テーブルでは、例えば、図４（ｂ）に示すように、Ｘ方向の座標が５、Ｙ方向の座標が２である液晶パネル３上の表示位置αは、自車からの距離が７０ｍ、自車からの水平位置が−２．０ｍに対応付けられている。液晶パネル３上のその他の点についても、同様に、それぞれ、自車からの距離と、自車からの水平距離とが対応付けられている。液晶パネル３上の表示位置αは、フロントガラス１５に虚像表示した場合、図４（ｃ）に示す位置に表示される。この位置は、図４（ｄ）に示すように、ドライバーから見て、対応テーブルにおいて対応付けられている位置（自車からの距離が７０ｍ、自車からの水平位置が−２．０ｍ）に見える位置である。

画像重畳出力回路５は、上記の対応テーブルにおいて、自車からの距離が７０ｍであって、自車からの水平位置が所定の位置である地点に対応する、液晶パネル３における表示位置を、画像Ｘ₁の表示位置として設定する。なお、自車からの水平位置は、図示しない入力手段によりドライバーが設定でき、その値が使用される。例えば、ドライバーが自車からの水平位置を−２．０ｍに設定している場合、その値が使用される。

その結果、画像Ｘ₁は、フロントガラス１５に虚像表示した場合、ドライバーから見て、自車から７０ｍだけ先の道路上に見えるようになる。
また、画像Ｘ₂（「６０」の表示がある画像）についても、画像Ｘ₁の場合と同様に、ドライバーから見て、右左折する地点から６０ｍだけ手前の道路上に見えるように、液晶パネル３における画像Ｘ₂の表示位置を設定する。

また、画像Ｘ₃（「９０」の表示がある画像）についても、画像Ｘ₁の場合と同様に、ドライバーから見て、右左折する地点から９０ｍだけ手前の道路上に見えるように、液晶パネル３における画像Ｘ₃の表示位置を設定する。

なお、上では、残り距離が１００ｍである場合を例にとって説明したが、このステップ６０では、表示する数値が残り距離より小さい画像Ｘのみについて、表示位置を設定する。例えば、上記のように、残り距離が１００ｍである場合は、画像Ｘ₁〜画像Ｘ₃の全てについて、表示位置を設定する。残り距離が７０ｍの場合は、画像Ｘ₁〜画像Ｘ₂の表示位置のみを設定し、画像Ｘ₃の表示位置は設定しない。残り距離が４０ｍの場合は、画像Ｘ₁の表示位置のみを設定し、画像Ｘ₂、画像Ｘ₃の表示位置は設定しない。残り距離が２０ｍの場合は、すべての画像Ｘについて、表示位置を設定しない。表示位置が設定されない画像Ｘは、後述するステップ７０において、表示されない。

ステップ７０では、前記ステップ６０で設定した、液晶パネル３上の画像Ｘの表示位置に、画像Ｘを表示する。例えば、画像Ｘ₁の表示位置、画像Ｘ₂の表示位置、及び画像Ｘ₃の表示位置がそれぞれ設定された場合は、それらに、それぞれ、画像Ｘ₁、画像Ｘ₂、及び画像Ｘ₃を表示する。また、画像Ｘ₁の表示位置と画像Ｘ₂の表示位置が設定された場合は、それらに、それぞれ、画像Ｘ₁と画像Ｘ₂を表示する。また、画像Ｘ₁の表示位置のみが設定された場合は、それに、画像Ｘ₁を表示する。

画像Ｘ₁の表示位置、画像Ｘ₂の表示位置、及び画像Ｘ₃がそれぞれ設定された場合の表示の状態を図５に示す。このとき、フロントガラス１５に虚像表示されて、ドライバーから見て、右左折する地点から３０ｍだけ手前の道路上に画像Ｘ₁が表示され、右左折する地点から６０ｍだけ手前の道路上に画像Ｘ₂が表示され、右左折する地点から９０ｍだけ手前の道路上に画像Ｘ₃が表示される。

画像Ｘ₁、画像Ｘ₂、及び画像Ｘ₃の表示サイズは、ドライバーから見て道路の幅におさまるように調整される。例えば、道路の幅が３ｍの場合は、ドライバーから見て幅２ｍに見えるように調整される。画像の表示サイズの変換方法としては、上記対応テーブルを用いて２ｍ分の画素数を計算して、その幅におさまるように縮小拡大する方法を用いることができる。また、表示距離毎の表示サイズの変換率を事前に決めておいて、それに則って変換してもよい。なお、道路の幅は、経路案内装置９が地図上の位置に対応付けて予め記憶しておいてもよいし、インフラ通信を利用して車外から取得してもよい。ステップ７０が終了すると、ステップ１０に戻る。

ステップ８０では、前記ステップ６０において、液晶パネル３上の画像Ｘ₁の表示位置を設定した方法と同様にして、液晶パネル３上の画像Ｙ₁の表示位置を設定する。また、液晶パネル３上の画像Ｘ₂の表示位置を設定した方法と同様にして、液晶パネル３上の画像Ｙ₂の表示位置を設定する。また、液晶パネル３上の画像Ｘ₃の表示位置を設定した方法と同様にして、液晶パネル３上の画像Ｙ₃の表示位置を設定する。

なお、画像Ｙについても、画像Ｘの場合と同様に、表示する数値が残り距離より小さい画像Ｙのみについて、表示位置を設定する。表示位置が設定されない画像Ｙは、後述するステップ９０において、表示されない。

ステップ９０では、前記ステップ８０で設定した、液晶パネル３上の画像Ｙの表示位置に、画像Ｙを表示する。例えば、画像Ｙ₁の表示位置、画像Ｙ₂の表示位置、及び画像Ｙ₃の表示位置がそれぞれ設定された場合は、それらに、それぞれ、画像Ｙ₁、画像Ｙ₂、及び画像Ｙ₃を表示する。また、画像Ｙ₁の表示位置と画像Ｙ₂の表示位置が設定された場合は、それらに、それぞれ、画像Ｙ₁と画像Ｙ₂を表示する。また、画像Ｙ₁の表示位置のみが設定された場合は、それに、画像Ｙ₁を表示する。

画像Ｙ₁の表示位置、画像Ｙ₂の表示位置、及び画像Ｙ₃がそれぞれ設定された場合の表示の状態を図６に示す。このとき、フロントガラス１５に虚像表示されて、ドライバーから見て、右左折する地点から３０ｍだけ手前の道路上に画像Ｙ₁が表示され、右左折する地点から６０ｍだけ手前の道路上に画像Ｙ₂が表示され、右左折する地点から９０ｍだけ手前の道路上に画像Ｙ₃が表示される。すなわち、画像Ｙ₁〜Ｙ₃は、それぞれ、ドライバーから見て、画像Ｘ₁〜Ｘ₃と同じ位置に表示される。

画像Ｙ₁、画像Ｙ₂、及び画像Ｙ₃の表示サイズは、前記ステップ７０で画像Ｘ₁、画像Ｘ₂、及び画像Ｘ₃の表示サイズを調整した方法と同様にして、ドライバーから見て道路の幅におさまるように調整される。ステップ９０が終了すると、ステップ１０に戻る。

３．表示装置１が奏する効果
（１）表示装置１は、ドライバーから見て、右左折する地点からＰ（Ｐ＝３０、６０、９０）ｍだけ手前の道路上に、「Ｐ」の表示がある画像Ｘを表示する。そのため、ドライバーは、右左折する地点までの距離を、体感的に理解しやすい。
（２）画像Ｘは、ドライバーから見て、実際の道路上に表示されるので、ドライバーは視線移動することなく画像Ｘを見ることができる。
（３）ドライバーがスイッチ１１を押していないとき（画像Ｘの表示が必要ないとき）は、画像Ｘ₁〜Ｘ₃は表示されず、全体としてぼやけた画像Ｙ₁〜Ｙ₃が表示される。ぼやけた画像は、そのエッジをドライバーが視認しにくいため、ドライバーにとって気になり難い。そのため、表示装置１では、画像の表示が必要ないとき、ドライバーが煩わしさを感じなくて済む。
（４）表示装置１では、ドライバーがスイッチ１１を押していないときでも、画像Ｘ₁〜画像Ｘ₃の表示位置と同じ位置に、それぞれ、画像Ｙ₁〜画像Ｙ₃が表示される。そのため、ドライバーは、画像Ｘ₁〜Ｘ₃が表示されていないときでも、それらの画像がどこに表示されるかを把握できるため、画像Ｘ₁〜画像Ｘ₃が新たに表示されたとき、それらを探す必要がない。
（５）画像Ｘ₁〜Ｘ₃は、ドライバーから見て、道路上に表示されるので、背景（道路以外）が画像Ｘ₁〜Ｘ₃と混ざり合って混乱することを低減できる。
（６）表示装置１が画像Ｘ₁〜Ｘ₃によって表示する残り距離は、３０ｍ、６０ｍ、９０ｍであって、一定間隔である。そのため、ドライバーは、右左折する地点がどのあたりにあるかを推測し易く、より分かり易い情報伝達ができる。
（７）表示装置１が画像Ｘ₁〜Ｘ₃によって表示する残り距離は、３０ｍ、６０ｍ、９０ｍであって、固定された値である。このため、ドライバーは、画像Ｙ₁〜Ｙ₃が表示されて残り距離が読み取れないときでも、残り距離を推測することができる。このことにより、より分かり易い情報伝達ができる。

尚、本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、前記画像Ｘ、画像Ｙは、画像記憶部７に予め記憶しておくのではなく、その都度画像重畳出力回路５で作成するようにしてもよい。

また、自車の位置、残り距離、道路の幅等は、インフラ通信を利用して車外から取得してもよい。
また、画像Ｙは、画像Ｘを基本としつつ、それよりも全体としてぼやけており、且つそれよりも輝度が低い画像であってもよい。

また、液晶パネル３から射出される光は、フロントガラス１５ではなくコンバイナに反射させてもよい。

１・・・表示装置、２・・・車両、３・・・液晶パネル、５・・・画像重畳出力回路、
７・・・画像記憶部、９・・・経路案内装置、１１・・・スイッチ、
１３・・・インストルメンタルパネル、１５・・・フロントガラス、１７・・・視点、
１９・・・虚像、２１・・・ハンドル

Claims

画像を表示する光を、フロントガラス又はコンバイナにて反射させ、ドライバーの目に出力し、車両前方に、前記画像を虚像として表示する虚像表示手段と、
前記車両から所定の目標地点までの距離Ｂを取得する距離取得手段と、
前記ドライバーから見て、前記画像が前記目標地点から前記車両へ向う方向において所定の距離Ａにある道路上に見えるように、前記距離Ａ及び前記距離Ｂを用いて、前記虚像表示手段における前記画像の表示位置を設定する表示位置設定手段と、
前記ドライバーが押すことができる操作ボタンと、
前記虚像表示手段によって前記表示位置に表示される画像を、前記ドライバーが前記操作ボタンを押している場合は、（ａ）前記距離Ａを表す画像Ｘとするとともに、前記ドライバーが前記操作ボタンを押していない場合は、（ｂ）前記画像Ｘをぼやかした画像Ｙとする画像選択手段と、
を備え、
前記表示位置設定手段は、ｄ、２ｄ、３ｄ・・・（ｄは予め定められた定数）で表される３種以上の距離Ａのそれぞれについて、前記表示位置を設定し、
前記画像選択手段は、前記３種以上の表示位置のそれぞれについて、表示される画像を、その表示位置に対応する前記距離Ａを表す前記画像Ｘ、又は前記画像Ｙとすることを特徴とする表示装置。