JP5061936B2 - 車両用表示装置および車両用表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置および車両用表示方法に関するものである。

自動車利用者に対する情報案内・誘導は、交通の円滑化、安全性の向上、環境保全、経済性の向上などの視点からきわめて重要なサービスである。近年のＩＴ技術の進歩とともに、このようなサービスを提供するシステムとして、カーナビゲーションシステムなどが急速に普及しつつある。

特許文献１には、前方道路の形状を運転者に伝える表示装置に係る従来技術が開示されている。この従来技術は、前方視界で死角になる道路白線をヘッドアップディスプレイ上に重畳表示させるものである。
特開２００５−２１５８７９号公報

しかし、このような従来技術においては、運転者の死角を検出して、死角部分に仮想道路画像を重畳表示する構成であるために、死角になっていない道路では先の道路のカーブの状況を認識させることができない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、直接視認可能であるのか否かにかかわらず自車位置より先のカーブの大きさを運転者に伝えることができる車両用表示装置および車両用表示方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明においては、所定時間後の車両の前方の道路形状に関する情報である道路形状情報に基づいて所定時間後の上記車両の前方の道路形状を表示し、かつ上記所定時間後に上記車両の運転者が見る第１の目視道路先端部角度に応じた表示道路先端部角度を有する表示線に関する情報である表示線情報を生成し、上記表示線情報に基づいて上記表示線を表示する。

本発明に係る車両用表示装置および車両用表示方法においては、車両が所定時間後に走行予定の道路の道路形状を表示するから、視認可能な箇所より先のカーブの大きさを運転者に伝えることができる。

（実施の形態１）
図１〜図１０を用いて、本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置の構成について説明する。図１は、本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。図に示すように、車両用表示装置は、車速センサ１０１、仮想車両先行時間設定装置１０２、ナビゲーション装置１０７、制御ユニット１００および道路形状表示装置１０８（道路形状表示手段）を備えている。そして、制御ユニット１００は、道路形状判断部１０３（道路形状情報取得手段）、表示線情報算出部１０４（表示線情報算出手段）、圧縮補正部１０５（圧縮補正手段）およびスライド補正部１０６（スライド補正手段）を備えている。

車速センサ１０１は、現在の車両の車輪の回転速度を検出し、速度Ｖを算出する。仮想車両先行時間設定装置１０２は、自車両の何メートル先の道路の状態を道路形状表示装置１０８に提示するのかを設定させるためのものであるが、自車両の速度により提示したい道路の距離が変わるために、道路形状表示装置１０８に提示したい表示線の位置を距離ではなく時間で設定するようにしている。この仮想車両先行時間設定装置１０２で設定する設定時間Ｔ１の単位は、秒、分、時間などであり、仮想車両先行時間設定装置１０２は運転者が任意に操作するスイッチなどで構成されている。例えば、仮想車両先行時間設定装置１０２により、道路形状表示装置１０８に表示線を表示しないＯＦＦを設定すると、設定時間Ｔ１は設定されず、道路形状表示装置１０８に表示線は表示されない。また、道路形状表示装置１０８に表示線を表示する場合においては、仮想車両先行時間設定装置１０２により、車両の近くの表示線を表示するＮＥＡＲから車両の遠くを表示するＦＡＲまでを連続的に調節することができる。ここで、ＮＥＡＲは設定時間Ｔ１の最小値に、ＦＡＲは設定時間Ｔ１の最大値にそれぞれ対応している。設定時間Ｔ１の最小値と最大値は、任意の正の数を設定することが可能である。なお、設定時間Ｔ１の最小値は、運転者の認識・判断遅れ時間、制御ユニット１００、道路形状表示装置１０８における処理に要する時間を足した時間より大きい値とする。

図５に、道路形状表示装置１０８に表示する表示線の考え方を示す。現在の車両に対して、設定時間Ｔ１後の車両である仮想車両を考える。現在の速度をＶとすると、Ｖ×Ｔ１（＝図５に示すＬ）の距離だけ走行した車両が仮想車両の位置である。この仮想車両に座っている運転者から視認させたい道路の範囲を範囲Ａとする。この範囲Ａは時間Ｔ２’、Ｔ２によって設定される範囲（説明後述）であって、仮想車両の位置から見た範囲Ａの中に存在する道路形状を道路形状表示装置１０８を通して運転者に伝えるわけである。

道路形状判断部１０３は、車速センサ１０１により入力された速度Ｖおよび仮想車両先行時間設定装置１０２により入力された設定時間Ｔ１に基づいて、距離Ｌ（＝Ｖ×Ｔ１）を算出する。ナビゲーション装置１０７から入力された自車の現在位置と自車位置周辺に存在する道路に関する情報および算出した距離Ｌに基づいて、仮想車両の位置を算出する。なお、仮想車両の位置を算出する時に算出した距離Ｌだけ前方に複数の道路が存在する場合もある。複数の道路が存在する場合には、ナビゲーション装置１０７で経路設定されていれば設定されている道路を選択し、選択した道路上での仮想車両の位置を算出する。ナビゲーション装置１０７で経路設定されていなければ、道路種別（高速道路・国道・地方道などに分けて設定されている情報）に基づいて所定の道路（例えば、現在走行中の道路と同じ道路種別の道路）を選択し、選択した道路上での仮想車両の位置を算出する。

道路形状判断部１０３は、ナビゲーション装置１０７から自車両周辺に存在する道路に関する情報（道路の幅やカーブの曲率を含む道路情報）を取得し、取得した道路情報から自車の現在位置と仮想車両の位置およびその前方にある範囲Ａの道路に関する道路情報を抽出して、表示線を算出するのに必要な道路形状を演算する。

表示線情報算出部１０４は、道路形状判断部１０３により入力された道路形状情報に基づいて、仮想車両の位置における運転者のアイポイントから見たときの道路形状を表示する表示線に関する情報である表示線情報を算出する。

図６を用いて、表示線情報算出部１０４における表示線情報の算出処理について説明する。図６（ａ）に示すように、設定時間Ｔ１後の仮想車両から道路情報を提示したい範囲Ａは、仮想車両の位置から考えて時間Ｔ２’だけ走行した位置（距離Ｌ２’＝Ｖ×Ｔ２’だけ離れた位置）から時間Ｔ２だけ走行した位置（距離Ｌ２＝Ｖ×Ｔ２だけ離れた位置）までの間とする。この範囲Ａを仮想車両の位置で運転者のアイポイントから見たときの道路形状を、現在の車両において、道路形状表示装置１０８に表示するために、表示範囲を図６（ｂ）のＢ’’に変換する。

次に、表示線情報算出部１０４が仮想車両の位置で運転者のアイポイントから範囲Ａを見たときの道路形状を示す表示線の算出方法について説明する。

運転者はカーブの大きさ（急なカーブか、緩やかなカーブか）を道路に描画されたセンターラインや路側帯などの白線の状態、特に白線の傾きを見て判断していると考えられている。このため、範囲Ａ内の道路の先端部（自車両から遠い部分）道路の倒れ角すなわち図７に示す第１の目視道路先端部角度θｒ’で道路の状態を示すようにしている。具体的には、道路形状判断部１０３から入力された道路情報に含まれる道路の曲率から道路形状を現す円弧を算出し、算出した円弧の接線を求める。求めた接線と自車両の進行方向に対する垂線との角度を第１の目視道路先端部角度θｒ’として算出する。

次に、図７を用いて表示範囲を図６（ａ）に示した状態から図６（ｂ）に示した状態へ変換するための処理について説明する。

図７（ａ）は仮想車両の位置からみた範囲Ａの道路形状を模式的に示した図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示した図を道路形状表示装置１０８に表示させるために変換した道路形状を示す表示線を模式的に示した図である。

図７（ａ）から図７（ｂ）への変換は、実際には遠方にある道路形状を近くに移動させるような変換であるために、図７（ａ）に示した図面を拡大するような処理になる。この変換をするとき、図７（ｂ）に示す道路の形状を示す表示線（破線で示す線）の角度θｒが算出した第１の目視道路先端部角度θｒ’と同じになるように変換する。なお、図７では表示線を曲線で示したが、単にカーブの大きさを示すだけであれば、表示線をカーブの円弧の接線（直線）としてもよい。

また、図７（ａ）（ｂ）に示すような拡大する変換を行うと、範囲Ａの右端付近に存在する表示線は拡大変換をすることにより、図７（ｂ）に示す道路形状表示装置１０８の表示範囲Ｂから表示線がはみ出てしまうことがある。

このため、表示線情報算出部１０４が算出した表示線が道路形状表示装置１０８の表示範囲Ｂ内に表示されるように、圧縮補正部１０５とスライド補正部１０６とで表示線の表示位置の補正を行う。

圧縮補正部１０５は、表示線情報算出部１０４により入力された表示線情報によって表示される表示線を手前ほど圧縮した表示線に関する情報である表示線情報を生成する。すなわち、図８に示す変換の概念に基づいて、表示線情報算出部１０４が算出した表示線情報を変換する。つまり、圧縮補正部１０５は、前後側（図７では上下）の範囲Ｚ１を表示可能な範囲Ｚ２に収めるために図８に示す圧縮投影を行う。これは前方側はそのままで、あまり情報として必要のない手前側は大きく圧縮するものである。

そして、表示線情報算出部１０４が算出した表示線情報を圧縮補正部１０５により変換するときには、変換後の表示線情報の表示線の角度θｆの大きさを第１の目視道路先端部角度θｒ’と同じに保つことが必要であり、そのため図８に示す変換の概念では道路先端部付近（図７に示す０近辺）は値を変えない特性としている。図９は圧縮補正部１０５により生成した表示線情報を道路形状表示装置１０８に表示した状態を示す。

スライド補正部１０６は、圧縮補正部１０５により入力された表示線情報によって表示される表示線を平行移動した表示線に関する情報である表示線情報を生成する。すなわち、図９に示すように、道路先端部形状を表示する表示線は右横にはみ出たままであるが、スライド補正部１０６は図１０に示すようにはみ出した表示線を道路形状表示装置１０８内に収めるための補正を行う。このスライド補正部１０６は、図９に示す右横にはみ出た表示線部分を、先端が道路形状表示装置１０８内に入るまで左に平行移動させるものである。

また、図２に示すように、道路形状表示装置１０８は、ＬＥＤの点列を運転者から見て前後、左右に格子状に設置したものであり、左表示線用の表示手段（左）と右表示線用の表示手段（右）とに分かれている。すなわち、車内に透過性インスト上面２０１、メータ２０２およびステアリングホイール２０３が設置され、車両の透過性インスト上面２０１部に道路形状表示装置１０８の表示手段（左）および表示手段（右）が設置されている。また、道路形状表示装置１０８は光拡散装置１０９（光拡散手段）を有する。すなわち、道路形状表示装置１０８の表示手段（左）は光拡散装置１０９の光拡散装置（左）を有しており、道路形状表示装置１０８の表示手段（右）は光拡散装置１０９の光拡散装置（右）を有している。光拡散装置１０９は、道路形状表示装置１０８が表示した表示線の点列をぼかす。そして、道路形状表示装置１０８は、スライド補正部１０６により入力された表示線情報に基づいて表示線を表示する。

ここで、道路形状表示装置１０８は、運転者に表示を自然なものとして意識させるために、図３に示すように、通常の直線走行時は直接見える前方視界の白線と表示する表示線とを繋がって見せる。つまり、表示線が道路白線であるというメタファを与える。こうすることで、通常走行時は表示を意識することなく、直進時には繋がっている道路白線と表示線とが、カーブ時に繋がりが途切れることで、表示の変化を認識しやすくする。また、表示する表示線は中央車線側（通常右）では点線、道路端側（通常左）では実線で表示する。また、車両の速度Ｖに基づいてＬＥＤの点列を順番に点灯させることによって表示線を表示することにより、実際の道路の流れとほぼ同速度で車両の前から後ろ方向に流れる表示とする。

また、表示する右表示線と左表示線の横方向との距離（道路幅）は、ナビゲーション装置１０７から得られる道路種別により定められているものとする。なお、直進走行時でも直接見える前方視界の道路白線と表示する表示線とは完全に繋がっている必要はなく、運転者が意味的に繋がりを感じればよいので、運転者違いによる運転者のアイポイントの変化や道路幅の変化による横方向の誤差は許容することとする。

続いて、図３を用いて、運転者からの道路形状表示装置１０８の見え方について説明する。図に示すように、運転者は、仮想車両先行時間設定装置１０２、道路形状表示装置１０８およびメータ２０２を視認することができる。道路形状表示装置１０８を設置する位置は、運転者から見て中心視野（視野角で１０度程度）よりも外だが、運転者が意識的に見ている周辺視野の位置に設置している。周辺視野にぼかした表示をすることで、運転者がその表示に注意を引っ張られないとともに、外の前方視界を取得しながら同時に無意識的に表示情報を取得できる。

続いて、図４を用いて、車両の横から見た道路形状表示装置１０８付近について説明する。図に示すように、横から見た道路形状表示装置１０８付近には、透過性インスト上面２０１、メータ２０２およびステアリングメンバー４０１を備えている。道路形状表示装置１０８は、車両の前方から後方に向かって傾き、車両の前方側が高くなっている。こうすることで、表示する表示線の遠近感を出すことができる。

ここで、表示線情報算出部１０４、圧縮補正部１０５およびスライド補正部１０６は、道路形状情報に基づいて所定時間後の車両の前方の道路形状を表示し、かつ所定時間後に車両の運転者が見る第１の目視道路先端部角度に応じた表示道路先端部角度を有する表示線に関する情報である表示線情報を生成する表示線情報生成手段に相当する。

続いて、図１５を用いて、本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置における処理すなわち本発明の実施の形態１に係る車両用表示方法について説明する。なお、ステップＳ１５０１〜１５０８における制御ユニット１００〜光拡散装置１０９の処理の詳細については、上述したとおりであるため、ここでは説明を省略する。

まず、車速センサ１０１が現在の車両の車輪の回転速度を検出し、速度Ｖを算出する（Ｓ１５０１）。つぎに、運転者が仮想車両先行時間設定装置１０２により設定時間Ｔ１を設定する（Ｓ１５０２）。つぎに、道路形状判断部１０３が、車速センサ１０１により入力された速度Ｖおよび仮想車両先行時間設定装置１０２により入力された設定時間Ｔ１に基づいて、距離Ｌ（＝Ｖ×Ｔ１）を算出する（Ｓ１５０３）。つぎに、この道路形状判断部１０３が、ナビゲーション装置１０７から入力された自車の現在位置と自車位置周辺に存在する道路に関する情報および算出した距離Ｌに基づいて、仮想車両の位置を算出する（Ｓ１５０３）。つぎに、この道路形状判断部１０３が、ナビゲーション装置１０７から自車両周辺に存在する道路に関する情報（道路の幅やカーブの曲率を含む道路情報）を取得し、取得した道路情報から自車の現在位置と仮想車両の位置およびその前方にある範囲Ａの道路に関する道路情報を抽出して、表示線を算出するのに必要な道路形状を演算する（Ｓ１５０３）。つぎに、表示線情報算出部１０４が、道路形状判断部１０３により入力された道路形状情報に基づいて、仮想車両の位置における運転者のアイポイントから見たときの道路形状を表示する表示線に関する情報である表示線情報を算出する（Ｓ１５０４、表示線情報算出ステップ）。つぎに、圧縮補正部１０５が、表示線情報算出部１０４により入力された表示線情報によって表示される表示線を手前ほど圧縮した表示線に関する情報である表示線情報を生成する（Ｓ１５０５、圧縮補正ステップ）。つぎに、スライド補正部１０６が、圧縮補正部１０５により入力された表示線情報によって表示される表示線を平行移動した表示線に関する情報である表示線情報を生成する（Ｓ１５０６、スライド補正ステップ）。つぎに、道路形状表示装置１０８が、スライド補正部１０６により入力された表示線情報に基づいて表示線を表示する（Ｓ１５０７）。この場合、光拡散装置１０９は、道路形状表示装置１０８が表示した表示線の点列をぼかす。つぎに、キーがＯＦＦでない場合には、上述したステップＳ１５０１に戻り、キーがＯＦＦである場合には、処理を終了する（Ｓ１５０８）。

ここで、ステップＳ１５０３は、車両表示装置が、所定時間後の車両の前方の道路形状に関する情報である道路形状情報を取得する道路形状情報取得ステップに相当する。また、ステップＳ１５０４〜１５０６は、車両表示装置が、道路形状情報に基づいて所定時間後の車両の前方の道路形状を表示し、かつ所定時間後に車両の運転者が見る第１の目視道路先端部角度に応じた表示道路先端部角度を有する表示線に関する情報である表示線情報を生成する表示線情報生成ステップに相当する。また、ステップＳ１５０７は、車両表示装置が、表示線情報に基づいて表示線を表示する道路形状表示ステップに相当する。

図１１から図１４までに、以上説明した車両表示装置、車両表示方法における表示線の表示を示す。図１１は直進時の表示であるが、直接視で見える道路白線と表示線とが繋がっている。図１２はカーブ進入時の表示であり、表示線の道路先端部角度が小さく、道路形状が先で変化することおよびその変化量が運転者に伝わる。図１３はカーブに進入した後の定常旋回時の表示であり、道路先端部角度は直接視と表示間で平行となり、運転者の注意を引かない状態になると考えられる。図１４はカーブ出口時の表示であり、表示線の道路先端部角度が大きく、出口が近づいてきたことが知覚できる。

本発明に係る車両用表示装置および車両用表示方法においては、車両が設定時間Ｔ１後に走行予定の道路の前方を表示するから、視認可能な箇所より先のカーブの大きさを運転者に伝えることができる。

また、圧縮補正部１０５により、表示線情報算出部１０４が算出した表示線情報によって表示される表示線を手前ほど圧縮した表示線に関する情報である表示線情報を生成するから、表示線の表示道路先端部角度θｆの大きさを運転者が実際に見る第１の目視道路先端部角度θｒ’と同じに保つことができる。

また、スライド補正部１０６により、圧縮補正部１０５が生成した表示線情報によって表示される表示線を平行移動した表示線に関する情報である表示線情報を生成するから、表示線を道路形状表示装置１０８の表示可能な範囲内に収めることができる。

また、道路形状表示装置１０８は、表示線を車両の運転者の周辺視野に表示するから、表示線を運転者が意識的に見ている周辺視野に表示することができる。

また、道路形状表示装置１０８は、表示した表示線のエッジをぼかして表示する光拡散装置１０９を備えているから、運転者は、表示線に注意を引っ張られないとともに、外の前方視界を取得しながら同時に無意識的に表示線を取得することができる。

また、仮想車両先行時間設定装置１０２は設定時間Ｔ１を道路形状判断部１０３、表示線情報算出部１０４、圧縮補正部１０５、スライド補正部１０６、道路形状表示装置１０８における処理に要する時間よりも長くしているから、道路形状表示装置１０８に表示線が表示されないという問題の発生を予防することができる。

また、道路形状表示装置１０８をＬＥＤの点列から構成しているから、道路形状表示装置１０８のコストが安くなる。

また、道路形状表示装置１０８が車両の速度に基づいてＬＥＤの点列を順番に点灯させることにより、表示線を表示しているから、実際の道路白線の流れとほぼ同速度で車両の前方から後方に向けて流れるように表示線を表示することができる。

また、道路形状表示装置１０８が、車両の前方から後方に向かって傾き、車両の前方側が高くなっているから、表示線に遠近感を出すことができる。

（実施の形態２）
図１６を用いて、本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置の構成について説明する。図に示すように、この本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置の構成は、図１に示した本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置の構成における表示線情報算出部１０４に代えて、他の表示線情報算出部１６０１（表示線情報算出手段）を備えている。そのため、表示線情報算出部１６０１以外の構成要素については、ここでは説明を省略する。

この表示線情報算出部１６０１は、表示線情報算出プログラム１６０２、表示道路先端部角度算出プログラム１６０３および表示線情報生成プログラム１６０４を有している。

この表示線情報算出部１６０１は、道路形状記憶部１０３により入力された道路形状情報の第１の目視道路先端部角度θｒ’と現在の車両の運転者が見る第２の目視道路先端部角度θｒとの差に応じて表示道路先端部角度θｆ’を求める。

すなわち、まず表示線情報算出プログラム１６０２は、道路形状記憶部１０３により入力された道路形状情報に基づいて、仮想車両の位置における運転者のアイポイントから見たときの道路形状を表示する表示線に関する情報である表示線情報を算出する。

つぎに、表示道路先端部角度算出プログラム１６０３は、表示線情報算出プログラム１６０２により入力された表示線情報に基づいて表示される表示線の第１の目視道路先端部角度θｒ’と車両の運転者が実際に見る第２の目視道路先端部角度θｒとの差の変化に応じて表示道路先端部角度θｆ’を求める。すなわち、第１の目視道路先端部角度θｒ’と第２の目視道路先端部角度θｒとの差の時間による微分値を求め、この微分値に予め定めた係数Ｋを乗じた値に、第１の目視道路先端部角度θｒ’を加算した表示道路先端部角度θｆ’を求める。つまり、次式によって表示道路先端部角度θｆ’を求める。

θｆ’＝θｒ’＋Ｋ・（θｒ’−θｒの微分値）
つぎに、表示線情報生成プログラム１６０４は、表示道路先端部角度算出プログラム１６０３により入力された表示道路先端部角度θｆ’に基づいて、表示道路先端部角度θｆ’を有する表示線に関する情報である表示線情報を生成する。そして、図１７は第２の目視道路先端部角度θｒ、表示道路先端部角度θｆ’の変化を示すグラフである。

続いて、図１８を用いて、本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置における処理すなわち本発明の実施の形態２に係る車両用表示方法について説明する。図に示すように、本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置における処理は、図１５に示した本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置における処理の表示線情報算出ステップ（Ｓ１５０４）に代えて、他の表示線情報算出ステップ（Ｓ１８０１）を実行する。そのため、表示線情報算出ステップ（Ｓ１８０１）以外のステップについては、ここでは説明を省略する。また、表示線情報算出ステップ（Ｓ１８０１）における表示線情報算出部１６０１、表示線情報算出プログラム１６０２、表示道路先端部角度算出プログラム１６０３および表示線情報生成プログラム１６０４の処理の詳細については、上述したとおりであるため、ここでは説明を省略する。

この表示線情報算出ステップ（Ｓ１８０１）においては、表示線情報算出プログラム実行ステップ、表示道路先端部角度算出プログラム実行ステップおよび表示線情報生成プログラム実行ステップを実行することにより、車両から見たビューの変化を強調するように、表示線情報を算出する。

すなわち、まず表示線情報算出プログラム実行ステップにおいて、表示線情報算出部１６０１が、道路形状記憶部１０３により入力された道路形状情報に基づいて、仮想車両の位置における運転者のアイポイントから見たときの道路形状を表示する表示線に関する情報である表示線情報を算出する。つぎに、表示道路先端部角度算出プログラム実行ステップにおいて、この表示線情報算出部１６０１が、表示線情報算出プログラム１６０２により入力された表示線情報に基づいて表示される表示線の第１の目視道路先端部角度θｒ’と車両の運転者が実際に見る第２の目視道路先端部角度θｒとの差の変化に応じて表示道路先端部角度θｆ’を求める。つぎに、表示線情報生成プログラム実行ステップにおいて、この表示線情報算出部１６０１が、表示道路先端部角度算出プログラム１６０３により入力された表示道路先端部角度θｆ’に基づいて、表示道路先端部角度θｆ’を有する表示線に関する情報である表示線情報を生成する。

上述した車両用表示装置および車両用表示方法においては、車両から見たビューの変化を強調するように、表示線情報を算出するから、カーブの途中で曲率が変化するような複合カーブでは道路の変化が運転者に伝わりやすくなり、運転者は事前に身構えることができる。すなわち、上述した実施の形態１ではどの状態においても仮想車両の運転者から見える道路先端部角度と表示線の道路先端部角度とを同じにしているが、運転者に道路形状の変化を強く伝えたい場合は、道路形状の変化を強調することが有効と考えられる。

（実施の形態３）
図１９を用いて、本発明の実施の形態３に係る車両用表示装置の構成について説明する。図に示すように、この本発明の実施の形態３に係る車両用表示装置の構成は、図１６に示した本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置の構成における仮想車両先行時間設定装置１０２に代えて、最大道路先端部角度算出装置１９０１および仮想車両先行時間算出装置１９０２を備えている。そのため、最大道路先端部角度算出装置１９０１および仮想車両先行時間算出装置１９０２以外の構成要素については、ここでは説明を省略する。

本発明に係る車両用表示装置における時間と道路先端部角度の関係を示す図２０を用いて、最大道路先端部角度算出装置１９０１および仮想車両先行時間算出装置１９０２について説明する。最大道路先端部角度算出装置１９０１は、道路形状情報に基づいて、車両がこれから走行するカーブ区間における表示道路先端部角度θｆ’の最大値を求める。また、仮想車両先行時間算出装置１９０２は、車速センサ１０１により入力された速度Ｖおよび最大道路先端部角度算出装置１９０１により入力された表示道路先端部角度θｆ’の最大値に基づいて、車両がカーブの進入位置から表示道路先端部角度θｆ’が最大値となる位置まで走行する時間を求め、その時間に予め定めた余裕時間を加算して、設定時間Ｔ２を算出する。すなわち、仮想車両先行時間算出装置１９０２は、所定時間を、車両がカーブの進入位置から表示線の表示道路先端部角度θｆ’が最大値となる位置まで走行する時間より長く設定する。

続いて、図２１を用いて、本発明の実施の形態３に係る車両用表示装置における処理すなわち本発明の実施の形態３に係る車両用表示方法について説明する。図に示すように、本発明の実施の形態３に係る車両用表示装置における処理は、図１８に示した本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置における処理の設定時間設定ステップ（Ｓ１５０２）に代えて、最大道路先端部角度算出ステップ（Ｓ２１０１）および設定時間算出ステップ（Ｓ２１０２）を実行する。そのため、最大道路先端部角度算出ステップ（Ｓ２１０１）および設定時間算出ステップ（Ｓ２１０２）以外のステップについては、ここでは説明を省略する。また、最大道路先端部角度算出ステップ（Ｓ２１０１）および設定時間算出ステップ（Ｓ２１０２）における最大道路先端部角度算出装置１９０１および仮想車両先行時間算出装置１９０２の処理の詳細については、上述したとおりであるため、ここでは説明を省略する。

最大道路先端部角度ステップ（Ｓ２１０１）においては、最大道路先端部角度算出装置１９０１が、道路形状情報に基づいて車両がこれから走行するカーブ区間における表示道路先端部角度θｆ’の最大値を求める。つぎに、設定時間算出ステップ（Ｓ２１０２）において、仮想車両先行時間算出装置１９０２が、車速センサ１０１により入力された速度Ｖおよび最大道路先端部角度算出装置１９０１により入力された表示道路先端部角度θｆ’の最大値に基づいて、車両がカーブの進入位置から表示道路先端部角度θｆ’が最大値となる位置まで走行する時間を求め、その時間に予め定めた余裕時間を加算して、設定時間Ｔ２を算出する。

つぎに、道路形状情報取得ステップ（Ｓ１５０３）において、道路形状判断部１０３が、車速センサ１０１により入力された速度Ｖおよび仮想車両先行時間算出装置１９０２により入力された設定時間Ｔ２に基づいて、距離Ｌ（＝Ｖ×Ｔ２）を算出する。つぎに、道路形状情報取得ステップ（Ｓ１５０３）において、道路形状判断部１０３が、ナビゲーション装置１０７から入力された自車の現在位置と自車位置周辺に存在する道路に関する情報および算出した距離Ｌに基づいて、仮想車両の位置を算出する。つぎに、道路形状情報取得ステップ（Ｓ１５０３）において、この道路形状判断部１０３が、ナビゲーション装置１０７から自車両周辺に存在する道路に関する情報（道路の幅やカーブの曲率を含む道路情報）を取得し、取得した道路情報から自車の現在位置と仮想車両の位置およびその前方にある範囲Ａの道路に関する道路情報を抽出して、表示線を算出するのに必要な道路形状を演算する。

上述した車両用表示装置および車両用表示方法においては、カーブの大体の大きさが知りたい場合に、カーブの中で最もきつくなっている場所におけるカーブのきつさをカーブ進入前に提示することができる。すなわち、上述した実施の形態１では、仮想車両先行時間設定装置１０２により運転者が設定時間Ｔ１を設定しているが、実施の形態３ではカーブの大きさに応じて設定時間Ｔ２を自動的に切り替えることができる。

（実施の形態４）
図２２を用いて、本発明の実施の形態４に係る車両用表示装置の構成について説明する。図に示すように、この本発明の実施の形態４に係る車両用表示装置の構成は、図１に示した本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置の構成における仮想車両先行時間設定装置１０２に代えて、仮想車両先行時間算出装置２２０１を備えている。そのため、仮想車両先行時間算出装置２２０１以外の構成要素については、ここでは説明を省略する。

仮想車両先行時間算出装置２２０１は、車両の前方の道路形状から曲率または幅を算出し、算出した曲率または幅に応じて設定時間Ｔ３を算出する。すなわち、仮想車両先行時間算出装置２２０１は、車両の前方の道路形状の曲率が小さいときは設定時間Ｔ３を長くし、道路形状の幅が大きいときは設定時間Ｔ３を長くする。そして、道路形状記憶部１０３は、設定時間Ｔ３に基づいて仮想車両の前方の道路形状に関する情報である道路形状情報を取得する。

続いて、図２３を用いて、本発明の実施の形態４に係る車両用表示装置における処理すなわち本発明の実施の形態４に係る車両用表示方法について説明する。図に示すように、本発明の実施の形態４に係る車両用表示装置における処理は、図１５に示した本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置における処理の設定時間設定ステップ（Ｓ１５０２）に代えて、設定時間算出ステップ（Ｓ２３０１）を実行する。そのため、設定時間算出ステップ（Ｓ２３０１）以外のステップについては、ここでは説明を省略する。また、設定時間算出ステップ（Ｓ２３０１）における仮想車両先行時間算出装置２２０１の処理の詳細については、上述したとおりであるため、ここでは説明を省略する。

設定時間算出ステップ（Ｓ２３０１）においては、仮想車両先行時間算出装置２２０１が、車両の前方の道路形状の曲率または幅に応じて設定時間Ｔ３を算出する。つぎに、道路形状情報取得ステップ（Ｓ１５０３）において、道路形状判断部１０３が、車速センサ１０１により入力された速度Ｖおよび仮想車両先行時間算出装置２２０１により入力された設定時間Ｔ３に基づいて、距離Ｌ（＝Ｖ×Ｔ３）を算出する。つぎに、道路形状情報取得ステップ（Ｓ１５０３）において、道路形状判断部１０３が、ナビゲーション装置１０７から入力された自車の現在位置と自車位置周辺に存在する道路に関する情報および算出した距離Ｌに基づいて、仮想車両の位置を算出する。つぎに、道路形状情報取得ステップ（Ｓ１５０３）において、この道路形状判断部１０３が、ナビゲーション装置１０７から自車両周辺に存在する道路に関する情報（道路の幅やカーブの曲率を含む道路情報）を取得し、取得した道路情報から自車の現在位置と仮想車両の位置およびその前方にある範囲Ａの道路に関する道路情報を抽出して、表示線を算出するのに必要な道路形状を演算する。

上述した車両用表示装置および車両用表示方法においては、道路形状に応じた適切な表示線を表示することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、上述した実施の形態の形態のいずれかを組み合わせてもよく、また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、所定時間が設定時間Ｔ１〜Ｔ３である場合について説明したが、これに限らず、所定時間として予め定められた固定時間を用いてもよい。

本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明に係る車両用表示装置を車内に設置した状態を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置における運転者から見た道路形状表示装置付近を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における横から見た道路形状表示装置付近を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における道路形状表示装置に表示する表示線を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における道路形状表示装置に表示する表示線を表示するための変換処理を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における表示線情報算出部を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における圧縮補正部を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における圧縮補正部を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置におけるスライド補正部を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における道路形状表示装置の表示画像（直進時）を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における道路形状表示装置の表示画像（カーブ進入時）を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における道路形状表示装置の表示画像（カーブ定常旋回時）を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における道路形状表示装置の表示画像（カーブ出口時）を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における処理を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明に係る車両用表示装置における時間と道路先端部角度の関係を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置における処理を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明に係る車両用表示装置における時間と道路先端部角度の関係を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置における処理を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明に係る車両用表示装置における処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０３…道路形状判断部（道路形状情報取得手段）
１０４…表示線情報算出部（表示線情報算出手段）
１０５…圧縮補正部（圧縮補正手段）
１０６…スライド補正部（スライド補正手段）
１０８…道路形状表示装置（道路形状表示手段）
１０９…光拡散装置（光拡散手段）
１６０１…表示線情報算出部（表示線情報算出手段）

Claims (14)

1. 所定時間後の車両の前方の道路形状に関する情報である道路形状情報を取得する道路形状情報取得手段と、
   上記道路形状情報に基づいて所定時間後の上記車両の前方の道路形状を表示し、かつ上記所定時間後に上記車両の運転者が見る第１の目視道路先端部角度に応じた表示道路先端部角度を有する表示線に関する情報である表示線情報を生成する表示線情報生成手段と、
   上記表示線情報に基づいて上記表示線を表示する道路形状表示手段とを備えた
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 上記表示線情報生成手段が、
   上記道路形状情報に基づいて運転者のアイポイントから見たときの上記道路形状を表示する表示線に関する情報である表示線情報を算出する表示線情報算出手段と、
   上記表示線情報算出手段が算出した表示線情報に基づいて表示される表示線を手前ほど圧縮した表示線に関する情報である表示線情報を生成する圧縮補正手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 上記圧縮補正手段が生成した表示線情報に基づいて表示される表示線を平行移動した表示線に関する情報である表示線情報を生成するスライド補正手段を備えた
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 上記表示線情報算出手段が、
   上記第１の目視道路先端部角度と現在の上記車両の運転者が見る第２の目視道路先端部角度との差に応じて上記表示道路先端部角度を求める
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の車両用表示装置。
5. 上記表示線情報算出手段が、上記第１の目視道路先端部角度と上記第２の目視道路先端部角度との差の時間による微分値に予め定めた係数を乗じた値に、上記第１の目視道路先端部角度を加算して上記表示道路先端部角度を求め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. 上記道路形状情報取得手段は、上記所定時間を、上記車両が上記カーブの進入位置から上記表示線の道路先端部角度が最大値となる位置まで走行する時間より長く設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用表示装置。
7. 上記道路形状表示手段は、上記表示線を上記車両の運転者の周辺視野に表示する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用表示装置。
8. 上記道路形状表示手段は、表示した上記表示線のエッジをぼかして表示する光拡散手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用表示装置。
9. 上記所定時間は、上記道路形状情報取得手段、上記表示線情報生成手段および上記道路形状表示手段における処理に要する時間よりも長い
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の車両用表示装置。
10. 上記所定時間は、上記車両の前方の道路形状の曲率、幅の少なくとも一方に基づいて算出する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の車両用表示装置。
11. 上記道路形状表示手段は、ＬＥＤの点列から構成される
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の車両用表示装置。
12. 上記道路形状表示手段は、上記車両の速度に基づいて上記ＬＥＤの点列を順番に点灯させることにより、上記表示線を表示する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の車両用表示装置。
13. 上記道路形状表示手段は、上記車両の前方から後方に向かって傾き、上記車両の前方部が高くなっている
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の車両用表示装置。
14. 車両表示装置が、所定時間後の車両の前方の道路形状に関する情報である道路形状情報を取得する道路形状情報取得ステップと、
    車両表示装置が、上記道路形状情報に基づいて所定時間後の上記車両の前方の道路形状を表示し、かつ上記所定時間後に上記車両の運転者が見る第１の目視道路先端部角度に応じた表示道路先端部角度を有する表示線に関する情報である表示線情報を生成する表示線情報生成ステップと、
    車両表示装置が、上記表示線情報に基づいて表示線を表示する道路形状表示ステップとを有する
    ことを特徴とする車両用表示方法。

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