JP6309415B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、車両用表示装置において、車両が走行している走行車線から逸脱しそうになっていることを警告する画像を表示する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の技術では、車両を表す画像と、走行車線の左右の両側縁を表す画像とが表示される。そして、車両の画像を、走行車線において接近しつつある側縁側に片寄せ、かつ、その側縁の画像を点滅させるとともに、車両の画像を、片寄りの度合いに応じた色で表示することで、車線逸脱の警告が行われる。

特開平１１−１２６３００号公報

しかしながら、例えば特許文献１に開示されているような技術には、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を搭乗者が直感的に把握し難いという問題がある。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、搭乗者が直感的に把握し易いように表示する車両用表示装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、車両が走行している走行車線における左右方向の走行位置を表す画像を表示領域内に表示する車両用表示装置であって、前記走行位置を表す位置情報を取得する情報取得部と、前記表示領域の左右方向の両端部に、前記位置情報が示す前記走行位置に対応し、当該走行位置が前記左右方向に移動するときに前記表示領域内において前記走行位置と同方向に移動する消失点へと収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置である。

請求項２に記載の発明は、車両が走行している走行車線における左右方向の走行位置を表す画像を表示領域内に表示する車両用表示装置であって、前記走行位置を表す位置情報を取得する情報取得部と、前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置に対応した消失点へと収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示する画像表示部と、を備え、前記一対のパースペクティブ画像が、互いに間隔をあけて平行に配置されて上下方向に延びる複数の帯像を含む画像であることを特徴とする車両用表示装置。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像と前記消失点との距離が近いほど、当該パースペクティブ画像に含まれる前記複数の帯像の間隔が小さくなるように表示することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記表示領域が、前記車両のウインドシールドの前方に形成され、前記画像表示部が、前記一対のパースペクティブ画像を前記表示領域に虚像として表示するものであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用表示装置において、前記パースペクティブ画像が、前記左右方向の外側に向かうほど手前に位置する立体的な虚像であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を表示するための表示面を備えた一対の表示器を有し、前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面での表示画像を変化させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を表示するための表示面を備えた一対の表示器を有し、前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面の向きを変えるように構成されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記情報取得部が、前記走行車線における左右方向の走行位置を表すとともに、当該走行車線の斜度に応じた前記車両の上下方向の向きも表す位置情報を取得するように構成され、前記画像表示部が、前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置及び前記向きに対応した消失点へ収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示するように構成されていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を、前記消失点との距離に応じた色で表示するものであることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、一対のパースペクティブ画像が収束する消失点が、走行車線における車両の走行位置に対応している。これら一対のパースペクティブ画像により、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の走行位置、即ち、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、直感的かつ容易に把握することができる。

請求項２に記載の発明によれば、上下方向に延びる複数の帯像という単純な画像表現によって、一対のパースペクティブ画像が構成されるので、画像表示にかかる情報処理の簡単化を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、パースペクティブ画像に含まれる帯像の間隔が、そのパースペクティブ画像と消失点との距離が近いほど小さく表示されるので、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、パースペクティブ画像における帯像の間隔の広狭により一層直感的かつ容易に把握することができる。

請求項４に記載の発明によれば、一対のパースペクティブ画像がウインドシールドの前方に形成された表示領域に虚像として表示されるので搭乗者にとって視認し易く、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。

請求項５に記載の発明によれば、パースペクティブ画像が、左右方向の外側に向かうほど手前に位置する立体的な虚像であるので、搭乗者は、走行車線での走行位置を奥行きをもって認識でき、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。

請求項６に記載の発明によれば、走行位置の移動に追随する消失点の移動によるパースペクティブ画像の変化が、表示器の表示面での表示画像の変化によって実現される。これにより、画像表現のみでパースペクティブ画像の変化が表現されることとなり、画像表示部における機械的な構造の簡単化を図ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、走行位置の移動に追随する消失点の移動によるパースペクティブ画像の変化が、表示器の表示面の向きを変えることによって実現される。これにより、表示器で表示される画像を固定化することができるので、画像表示にかかる情報処理の簡単化を図ることができる。

請求項８に記載の発明によれば、車両の上下方向の向きに対応した消失点へ収束する一対のパースペクティブ画像により、搭乗者は、車両の左右方向の遷移状態に加えて、走行車線が上りになっているか下りになっているかといった斜度についても直感的かつ容易に把握することができる。

請求項９に記載の発明によれば、パースペクティブ画像が消失点との距離に応じた色で表示されるので、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。

本発明の車両用表示装置の第１実施形態であるＨＵＤ装置で表示される画像の一例を模式的に示す図である。 図１に示されている画像を表示するＨＵＤ装置を側方から見て示す模式図である。 図２に示されているＨＵＤ装置を上方から見た模式図を、そのＨＵＤ装置で表示される画像とともに示す図である。 図２及び図３に示されているＨＵＤ装置で表示される画像の別例を模式的に示す図である。 本発明の車両用表示装置の第２実施形態であるＨＵＤ装置を上方から見た模式図を、そのＨＵＤ装置で表示される画像とともに示す図である。 図５に示されている支持台の回動機構を示す図である。

以下、本発明の車両用表示装置の第１実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）について図１〜図４を参照して説明する。

図１は、本発明の車両用表示装置の第１実施形態であるＨＵＤ装置で表示される画像の一例を模式的に示す図である。図２は、図１に示されている画像を表示するＨＵＤ装置を側方から見て示す模式図である。図３は、図２に示されているＨＵＤ装置を上方から見た模式図を、そのＨＵＤ装置で表示される画像とともに示す図である。図４は、図２及び図３に示されているＨＵＤ装置で表示される画像の別例を模式的に示す図である。

本実施形態のＨＵＤ装置１では、車両Ｃが走行している走行車線Ｒにおける左右方向Ｄ１の走行位置を表す次のような画像が、後述するように搭乗者の視線上であって、車両Ｃのウインドシールド３の前方に形成される表示領域ＡＲ内に虚像として表示される。この画像は、図１に示されるように、表示領域ＡＲの左右方向Ｄ１の両端部に配置され、その表示領域ＡＲ内における消失点Ｄｐへと収束する一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌとなっている。尚、表示領域ＡＲにおいて一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌで挟まれる領域には、例えばカーナビゲーションシステムにおけるナビゲーション情報等といった、各種情報を表す情報画像Ｖ１が表示される。一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌは、情報画像Ｖ１を間に挟んで表示領域ＡＲの両端部に対向して配置される。

一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌは、走行車線Ｒにおける左右それぞれの側縁ＬＲ，ＬＬに仮想的に立設された一対の仮想面を画像表現した、左右方向Ｄ１の外側に向かうほど搭乗者から見て手前側に位置する立体的な虚像となっている。そして、各パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌは、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の走行位置に対応した消失点Ｄｐへと左右それぞれの立線ＳＲ，ＳＬからパースペクティブ線ＰＬに沿って収束する。

図１（ａ）には、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の３つの走行位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３からなる遷移状態の一例が示されている。この図１（ａ）の例では、車両Ｃは、図中下方から上方に向かう進行方向Ｄ２に進むにつれて、車線中央の第１の走行位置Ｐ１から、第２の走行位置Ｐ２を経て、右側の側縁ＬＲへと片寄った第３の走行位置Ｐ３へと遷移している。図１（ｂ）には、第３の走行位置Ｐ３に応じたパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示され、図１（ｃ）には、第２の走行位置Ｐ２に応じたパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示され、図１（ｄ）には、第３の走行位置Ｐ３に応じたパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示されている。

各パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌは、上下方向Ｄ３に延びる各３本の帯像Ｒｂが互いに間隔を開けて平行に配置された画像である。搭乗者からは、表示領域ＡＲの端部側の帯像Ｒｂほど手前側に長く見え、端部から離れるにつれて帯像Ｒｂは奥側に短く見えるようになっている。

図１（ｂ）〜図１（ｄ）に示されているように、パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌの消失点Ｄｐは、車両の左右方向Ｄ１の走行位置に対応した位置に配置される。図１（ｄ）の例では、車線中央の第１の走行位置Ｐ１に対応して、消失点Ｄｐは、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌの中央に配置されている。図１（ｃ）の例では、右側の側縁ＬＲへと若干片寄った第２の走行位置Ｐ２に対応して、消失点Ｄｐは、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒに若干片寄って配置されている。図１（ｂ）の例では、右側の側縁ＬＲへとさらに片寄った第３の走行位置Ｐ３に対応して、消失点Ｄｐは、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒにさらに片寄って配置されている。

このような一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを表示するＨＵＤ装置１が、図２及び図３に模式的に示されている。このＨＵＤ装置１は、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌをウインドシールド３の前方に形成される表示領域ＡＲへと虚像として表示するものであり、情報取得部１１とＨＵＤ本体１２（画像表示部）とを備えている。

ＨＵＤ本体１２は、車両Ｃのインストルメントパネルのウインドシールド３下端近傍に収容されている。そして、ウインドシールド３に向けて上記の画像Ｖ１，Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを投影し、ウインドシールド３を透して視認される車両Ｃの前景と、ウインドシールド３で反射され観察者に虚像として観察される映像と、を重畳視認させる。なお、図２及び図３における符号Ｅは、搭乗者（観察者）の目の位置であるアイポイントを示している。

このＨＵＤ本体１２は、各種情報を表す情報画像Ｖ１を、上記の表示領域ＡＲの中央に虚像として表示する第１表示器１２１と、表示領域ＡＲの左右方向Ｄ１の両端部に一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを虚像として表示する一対の第２表示器１２２，１２３と、非球面ミラー１２４とを備えている。第１表示器１２１及び第２表示器１２２，１２３について、ここでは特定はしないが、例えばＴＦＴＬＣＤ（薄膜トランジスタ液晶表示装置）やＶＦＤ（蛍光表示管）等の各種表示装置を用いることができる。

情報取得部１１は、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の走行位置と、走行車線Ｒの斜度に応じた車両Ｃの上下方向Ｄ３の向きと、を表す位置情報を取得する。このような位置情報の具体的な取得方法については、例えば車両Ｃの前方を撮影した映像を解析して走行位置や斜度に応じた向きを表す位置情報を取得する等といった既に公知の各種方法を用いることができる。

ＨＵＤ本体１２の第１表示器１２１は、表示領域ＡＲの中央に虚像として表示される情報画像Ｖ１の元となる画像をその表示面に表示する。一対の第２表示器１２２，１２３は、虚像として表示されるパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌの元となる画像を各表示面に表示する。第１表示器１２１は、その表示面が光軸Ａと垂直になるように配置され、一対の第２表示器１２２，１２３は、第１表示器１２１の左右の側方に非球面ミラー１２４に向かって傾けて配置されている。そして、非球面ミラー１２４が、第１表示器１２１及び一対の第２表示器１２２，１２３に表示された映像を拡大してウインドシールド３に投影する。

一対の第２表示器１２２，１２３は、光軸Ａにおける光の進行方向について、第１表示器１２１の前方で、間に第１表示器１２１を挟んで、表示面が互いに向き合うように配置されている。また、一対の第２表示器１２２，１２３は、第１表示器１２１から離れるにつれて互いの表示面の間隔が広がるように配置されている。このような配置により、各第２表示器１２２，１２３によって表示されるパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌは、表示領域ＡＲの左右方向Ｄ１の外側に向かうほど手前側に位置する立体的な虚像となる。第１表示器１２１によって表示される情報画像Ｖ１は、表示領域ＡＲの中央で、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌにおける最も奥側に挟まれて、搭乗者に対面するように表示される。

ここで、一対の第２表示器１２２，１２３によって形成される一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが収束する消失点Ｄｐが、情報取得部１１で取得される位置情報が表している左右方向Ｄ１の走行位置に対応した位置に配置される。図３（ａ）には、図１（ｄ）にも示されている、車線中央の走行位置に消失点Ｄｐが対応したパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示されている。図３（ｃ）には、図１（ｂ）にも示されている、右側の側縁ＬＲに片寄った走行位置に消失点Ｄｐが対応したパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示されている。また、図３（ｂ）には、図３（ｃ）とは逆に、左側の側縁ＬＬに片寄った走行位置に消失点Ｄｐが対応したパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示されている。

また、パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌは、上述したように各３本の帯像Ｒｂが互いに間隔を開けて平行に配列された画像である。このとき、本実施形態では、各パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌにおける帯像Ｒｂの間隔ｄＲ，ｄＬが、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されているように設定される。即ち、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌと消失点Ｄｐとの左右方向Ｄ１の距離が近いほど狭く設定される。これにより、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌのうち、走行位置が近い方の側縁に対応するパースペクティブ画像における帯像Ｒｂの間隔が、走行位置が遠い方の側縁に対応するパースペクティブ画像における帯像Ｒｂの間隔よりも狭くなるように設定される。図３（ｂ）の例では、走行位置が近い左側の側縁ＬＬに対応する左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌにおける帯像Ｒｂの間隔ｄＬが、走行位置が遠い右側の側縁ＬＲに対応する右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒにおける帯像Ｒｂの間隔ｄＲよりも狭い。また、図３（ｃ）の例では、走行位置が近い右側の側縁ＬＲに対応する右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒにおける帯像Ｒｂの間隔ｄＲが、走行位置が遠い左側の側縁ＬＬに対応する左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌにおける帯像Ｒｂの間隔ｄＬよりも狭い。また、図１（ｂ）及び図１（ｃ）には、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒと消失点Ｄｐとの距離が縮まるにつれ帯像Ｒｂの間隔が狭まる様子が示されている。同時に、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌと消失点Ｄｐとの距離が広がるにつれ帯像Ｒｂの間隔が広がる様子が示されている。

そして、上述したように立体的な虚像として表示されるパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌにおける消失点Ｄｐの移動や、帯像Ｒｂの間隔ｄＲの変化が、一対の第２表示器１２２，１２３の長方形状の表示面における次のような画像表示によってなされている。

まず、各第２表示器１２２，１２３の表示面には、互いに平行に上下に延びる３本の帯からなり全体として、第１表示器１２１に向かって先窄まりとなった台形状の縦縞画像がパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌの元画像として表示される。表示面では、縦縞画像の帯が発光表示され、それ以外の部分は暗くなっている。

図３（ａ）に示されている車線中央の走行位置に対応したパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌでは、図中左側の光路図に示されているように、奥行き方向について、略同じ位置に略同じ画像幅で表示される。また、このときには帯像Ｒｂの間隔も互いに略同間隔となる。このようなパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌは、各第２表示器１２２，１２３の表示面の、光軸Ａに沿った方向の中央を含む所定幅の領域に縦縞画像を表示することで実現される。

図３（ｂ）に示されているように、走行位置が車線の左方に寄ると、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きがきつくなるとともに帯像Ｒｂの間隔ｄＬが狭められ、図中左側の光路図に示されているように奥行き方向について奥側に寄せられて表示される。同時に、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きが緩くなるとともに帯像Ｒｂの間隔ｄＲが狭められ、奥行き方向について手前側に寄せられて表示される。これにより消失点Ｄｐが左方に寄る。左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌの上記のような変化は、左側の第２表示器１２３の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度をきつくするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第１の表示機１２１に近づく側に狭めて表示することで実現される。このとき、左側の第２表示器１２３の表示面において第１の表示機１２１から遠い側の端部領域には、画像が何も表示されず、その表示面の一部のみが、上記のように帯の間隔が狭まった縦縞画像の表示に使用される。また、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒの上記のような変化は、右側の第２表示器１２２の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度を緩くするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第１の表示機１２１から遠ざかる側に広げて表示することで実現される。右側の第２表示器１２２の表示面は、消失点Ｄｐが最も左側に寄ったときに、略全面が縦縞画像の表示に使用される。

図３（ｃ）に示されているように、走行位置が車線の右方に寄ると、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きがきつくなるとともに帯像Ｒｂの間隔ｄＲが狭められ、図中左側の光路図に示されているように奥行き方向について奥側に寄せられて表示される。同時に、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きが緩くなるとともに帯像Ｒｂの間隔ｄＬが狭められ、奥行き方向について手前側に寄せられて表示される。これにより消失点Ｄｐが右方に寄る。右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒの上記のような変化は、右側の第２表示器１２２の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度をきつくするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第１の表示機１２１に近づく側に狭めて表示することで実現される。このとき、右側の第２表示器１２３の表示面において第１の表示機１２１から遠い側の端部領域には、画像が何も表示されず、その表示面の一部のみが、上記のように帯の間隔が狭まった縦縞画像の表示に使用される。また、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌの上記のような変化は、左側の第２表示器１２３の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度を緩くするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第１の表示機１２１から遠ざかる側に広げて表示することで実現される。左側の第２表示器１２３の表示面は、消失点Ｄｐが最も右側に寄ったときに、略全面が縦縞画像の表示に使用される。

このように、本実施形態では、各第２表示器１２２，１２３が、それぞれの表示面での表示画像が消失点Ｄｐへ収束してパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌとして表示領域ＡＲに表示されるように、走行位置に追随して移動する消失点Ｄｐの位置に応じて表示面での表示画像を変化させるようになっている。

また、本実施形態では、一対の第２表示器１２２，１２３は、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを、走行位置の左右それぞれの側縁ＬＲ，ＬＬからの距離に応じた色で表示する。即ち、走行位置が車線中央付近にあるときには安全を意味する青色で２つのパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを表示し、走行位置が左右いずれかの側縁にある程度に接近すると、警告を意味するオレンジで、その接近した側に対応するパースペクティブ画像を表示し、さらにその側縁に接近すると、危険を意味する赤色でそのパースペクティブ画像を表示する。尚、表示色は、これに限るものではなく、搭乗者による車両の遷移状態の把握を助けるものであれば具体的な色を問うものではない。

加えて、本実施形態では、赤色でパースペクティブ画像が表示されるときには、情報画像Ｖ１において、図１（ｂ）にその一例が示されているように、危険を告げるメッセージが表示される。図１（ｂ）の例では、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒが赤色で表示され、「右レーン接近！」というメッセージが表示されている。

さらに、本実施形態では、情報取得部１１が、走行車線Ｒにおける左右方向Ｄ１の走行位置を表すとともに、当該走行車線Ｒの斜度に応じた車両Ｃの上下方向Ｄ３の向きも表す位置情報を取得するように構成されている。そして、一対の第２表示器１２２，１２３は、位置情報が表わす斜度に応じて消失点Ｄｐを上下させて一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを表示する。図４には、車両Ｃが坂道を下る場合のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが例示されている。図４（ａ）には、走行車線Ｒの斜度が水平であるときのパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示され、図４（ｂ）には、走行車線Ｒの斜度が下りの斜度であるときのパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが示されている。尚、いずれの場合も、車両Ｃは車線中央を走行しているものとなっている。

２つの第２表示器１２２，１２３は、上記の位置情報が下りの斜度を表しているときには、図４（ｂ）に示されているように、消失点Ｄｐを上下方向Ｄ３の中央よりも下方に下げて一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを表示する。一方、図示は割愛するが、２つの第２表示器１２２，１２３は、位置情報が上りの斜度を表しているときには、消失点Ｄｐを上下方向Ｄ３の中央よりも上方に上げて一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを表示する。

消失点Ｄｐの下降は、各第２表示器１２２，１２３の表示面において、台形状の縦縞画像を、上辺の斜度をきつく下辺の斜度を緩くして表示することで実現され、消失点Ｄｐの上昇は、各第２表示器１２２，１２３の表示面において、台形状の縦縞画像を、上辺の斜度を緩く下辺の斜度をきつくして表示することで実現される。

以上に説明した第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが収束する消失点Ｄｐが走行位置に対応している。これら一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌにより、搭乗者は、走行車線Ｒにおける左右方向Ｄ１の走行位置、即ち、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の遷移状態を、直感的かつ容易に把握することができる。

また、第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、上下方向Ｄ３に延びる複数の帯像Ｒｂという単純な画像表現によって、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが構成される。第１実施形態では、これにより、画像表示にかかる情報処理の簡単化が図られている。

また、第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌに含まれる帯像Ｒｂの間隔ｄＲ，ｄＬが、そのパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌと消失点Ｄｐとの距離が近いほど小さく表示されるので、搭乗者は、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の遷移状態を、パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌにおける帯像Ｒｂの間隔ｄＲ，ｄＬの広狭により一層直感的かつ容易に把握することができる。

また、第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌがウインドシールド３の前方に形成された表示領域ＡＲに表示されるので搭乗者にとって視認し易く、搭乗者は、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。

また、第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが、左右方向Ｄ１の外側に向かうほど手前に位置する立体的な虚像であるので、搭乗者は、走行車線Ｒでの走行位置を奥行きをもって認識でき、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。

また、第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、走行位置の移動に追随する消失点Ｄｐの移動によるパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌの変化が、第２表示器１２２，１２３の表示面での表示画像の変化によって実現される。これにより、画像表現のみでパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌの変化が表現されることとなり、ＨＵＤ本体１２における機械的な構造の簡単化が図られている。

また、第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、車両Ｃの上下方向Ｄ３の向きに対応した消失点Ｄｐへ収束する一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌにより、搭乗者は、車両Ｃの左右方向Ｄ１の遷移状態に加えて、走行車線Ｒが上りになっているか下りになっているかといった斜度についても直感的かつ容易に把握することができる。

また、第１実施形態のＨＵＤ装置１によれば、パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌが消失点Ｄｐとの距離に応じた色で表示されるので、搭乗者は、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。

次に、本発明の第２実施形態にかかる車両用表示装置について図５及び図６を参照して説明する。

図５は、本発明の車両用表示装置の第２実施形態であるＨＵＤ装置を上方から見た模式図を、そのＨＵＤ装置で表示される画像とともに示す図である。図６は、図５に示されている支持台の回動機構を示す図である。尚、図５及び図６では、上記の図１〜図３に示されている構成要素と同等な構成要素については図１〜図３と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素についての重複説明を省略する。

図５に示されているＨＵＤ装置２は、ＨＵＤ本体２１が、一対の第２表示器１２２，１２３を、上下方向に延びる軸２１１ａの回りに回動可能に支持する支持台２１１を有している。また、本実施形態では、一対の第２表示器１２２，１２３が、支持台２１１によって、図５（ａ）に示されている初期位置に支持されているときに表示領域ＡＲにおいて消失点Ｄｐが一対のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌのほぼ中央に位置するように設定された、第１実施形態の場合と同様の台形状の縦縞画像をそれぞれの表示面に表示する。そして、支持台２１１が、情報取得部１１で取得された位置情報が表す走行位置が変化すると、表示領域ＡＲにおいて走行位置に追随して消失点Ｄｐが移動するように回動する。

本実施形態では、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示されているように、走行位置が右側の側縁ＬＲに接近するときには、支持台２１１が、左右方向Ｄ１の左側へと向かう回動方向Ｄ４に、その接近の度合いに応じた角度だけ回動する。このときには、図中左側の光路図に示されているように、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌが、左右方向Ｄ１の外側に開き、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒが内側に閉じるように変化する。その結果、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きがきつくなるとともに帯像Ｒｂの間隔が見かけ上狭められる。同時に、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きが緩くなるとともに帯像Ｒｂの間隔が見かけ上広げられる。これにより消失点Ｄｐが右方に寄る。

逆に、走行位置が左側の側縁ＬＬに接近するときには、図示は省略するが、支持台２１１が、左右方向Ｄ１の右側へと向かう回動方向に、その接近の度合いに応じた角度だけ回動する。このときには、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒが、左右方向Ｄ１の外側に開き、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌが内側に閉じるように変化する。その結果、右側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｒは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きが緩くなるとともに帯像Ｒｂの間隔が見かけ上広げられる。同時に、左側のパースペクティブ画像Ｖ２Ｌは、上下のパースペクティブ線ＰＬの傾きがきつくなるとともに帯像Ｒｂの間隔が見かけ上狭められる。これにより消失点Ｄｐが左方に寄る。

本実施形態では、このような支持台２１１の回動が、図６に示されている回動機構によって行われる。支持台２１１には、上記の軸２１１ａの回りに回動する歯車２１１ｂが固定されており、支持台２１１は、この歯車２１１ｂと一緒に回動するように構成されている。さらに、歯車２１１ｂには、ウォームギア２１１ｃが噛み合っており、このウォームギア２１１ｃがステッピングモータ２１１ｄで回転駆動される。ステッピングモータ２１１ｄが、情報取得部１１で取得された位置情報が表す走行位置に応じた回転方向と回転量でウォームギア２１１ｃを回転駆動することにより歯車２１１ｂが回動し、上述したような支持台２１１の回動が行われる。

このように、本実施形態では、一対の第２表示器１２２，１２３が、表示面での表示画像が消失点Ｄｐへ収束してパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌとして表示領域ＡＲに表示されるように、消失点Ｄｐの位置に応じて表示面の向きを変えるように構成される。表示面の向きが変わることで、表示面からウインドシールド３へと向かう光路が、図５に示されているように変更される。この光路の変更により、上述した第１実施形態と同様に、消失点Ｄｐが走行位置に追随して表示領域ＡＲにおいて移動する。また、この光路の変更により、各パースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌにおける帯像Ｒｂの間隔が広がったり狭まったりする。

尚、ここでは、消失点Ｄｐを上下させるための機構については詳細な説明を割愛する。この消失点Ｄｐの上下は、図６に示されている機構と同等の機構により、支持台２１１を、上記の回動の軸２１１ａ及び光軸Ａと直交する軸の回りに回動させることで実現される。

以上に説明した第２実施形態のＨＵＤ装置２によっても、上述した第１実施形態と同様に、搭乗者が、走行車線Ｒにおける車両Ｃの左右方向Ｄ１の遷移状態を、直感的かつ容易に把握することができることは言うまでもない。

また、第２実施形態のＨＵＤ装置２によれば、走行位置の移動に追随する消失点Ｄｐの移動によるパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌの変化が、第２表示器１２２，１２３の表示面の向きを変えることによって実現される。これにより、本実施形態では、第２表示器１２２，１２３で表示される画像が固定化されており、画像表示にかかる情報処理の簡単化が図られている。

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の車両用表示装置は、これらの実施形態の構成に限定されるものではない。

例えば、上述した第１及び第２実施形態では、いずれも、本発明にいう車両用表示装置の一例として、ウインドシールド３の前方に形成された表示領域ＡＲにパースペクティブ画像Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌを虚像として表示するＨＵＤ装置１，２が例示されている。しかしながら、本発明にいう車両用表示装置はこれに限るものではなく、例えば、搭乗者が目視可能な位置に配置された表示画面中の表示領域にパースペクティブ画像を表示する画像表示装置等であってもよい。

また、上述した第１及び第２実施形態では、いずれも、本発明にいう車両用表示装置の一例として、第１の表示機１２１及び一対の第２表示器１２２，１２３を有するＨＵＤ装置１，２が例示されている。しかしながら、本発明にいう車両用表示装置はこれに限るものではなく、例えば、左右方向Ｄ１に横長の表示面を持った１つの表示器を有するＨＵＤ装置であってもよい。この場合、その横長の表示面の両端部に一対のパースペクティブ画像の元画像が表示されることとなる。さらに、これら一対のパースペクティブ画像を、左右方向の外側ほど手前に位置するように立体的な虚像とするために、表示面の前方にプリズム等を配置して表示面からの投影光を屈折させてウインドシールドに向かわせるようにしてもよい。

尚、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の車両用表示装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１，２ ＨＵＤ装置（車両用表示装置）
３ ウインドシールド
１１ 情報取得部
１２，２１ ＨＵＤ本体（画像表示部）
１２１ 第１表示器
１２２，１２３ 第２表示器
２１１ 支持台
ＡＲ 表示領域
Ｃ 車両
Ｒ 走行車線
Ｒｂ 帯像
Ｄ１ 左右方向
Ｄ３ 上下方向
Ｄｐ 消失点
Ｖ２Ｒ，Ｖ２Ｌ パースペクティブ画像
ｄＲ，ｄＬ 間隔

Claims (9)

1. 車両が走行している走行車線における左右方向の走行位置を表す画像を表示領域内に表示する車両用表示装置であって、
   前記走行位置を表す位置情報を取得する情報取得部と、
   前記表示領域の左右方向の両端部に、前記位置情報が示す前記走行位置に対応し、当該走行位置が前記左右方向に移動するときに前記表示領域内において前記走行位置と同方向に移動する消失点へと収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
2. 車両が走行している走行車線における左右方向の走行位置を表す画像を表示領域内に表示する車両用表示装置であって、
   前記走行位置を表す位置情報を取得する情報取得部と、
   前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置に対応した消失点へと収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示する画像表示部と、を備え、
   前記一対のパースペクティブ画像が、互いに間隔をあけて平行に配置されて上下方向に延びる複数の帯像を含む画像であることを特徴とする車両用表示装置。
3. 前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像と前記消失点との距離が近いほど、当該パースペクティブ画像に含まれる前記複数の帯像の間隔が小さくなるように表示することを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記表示領域が、前記車両のウインドシールドの前方に形成され、
   前記画像表示部が、前記一対のパースペクティブ画像を前記表示領域に虚像として表示するものであることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。
5. 前記パースペクティブ画像が、前記左右方向の外側に向かうほど手前に位置する虚像であ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. 前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を表示するための表示面を備えた一対の表示器を有し、
   前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面での表示画像を変化させることを特徴とする請求項１〜５のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。
7. 前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を表示するための表示面を備えた一対の表示器を有し、
   前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面の向きを変えるように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。
8. 前記情報取得部が、前記走行車線における左右方向の走行位置を表すとともに、当該走行車線の斜度に応じた前記車両の上下方向の向きも表す位置情報を取得するように構成され、
   前記画像表示部が、前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置及び前記向きに対応した消失点へ収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示するように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。
9. 前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を、前記消失点との距離に応じた色で表示するものであることを特徴とする請求項１〜８に記載の車両用表示装置。

Images