JP6388723B2 - 表示制御装置およびナビゲーション装置 - Google Patents

Description

この発明は、運転者の前方視界に表示情報を重ねて表示するヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤと記載する）の表示制御装置およびこれを備えたナビゲーション装置に関する。

特許文献１には、情報の重要度に応じてＨＵＤによる情報の表示位置を変更する表示システムが記載されている。この表示システムでは、重要度が高い情報を、ＨＵＤにおける表示領域のうち、運転者が前方の走行路から視線を逸らすことなく情報を読み取り可能な中央表示領域に表示し、重要度が低い情報をＨＵＤの周辺表示領域に表示している。これにより、中央表示領域に表示された重要度が高い情報は、運転者が視線を移動させることなく視認できる。

また、特許文献２には、運転者の左目と右目に視差を与えて情報を３次元表示するＨＵＤ装置が記載されている。このＨＵＤ装置では、道路、交差点または道路沿いの建物などの地図情報を運転者の前方視界の焦点位置に重ねて３次元表示することができる。これにより、運転者が視線または目の焦点をずらすことなく情報を視認できる。

特許文献３には、運転者の注視している物体を検出してその物体上に重なって結像するように情報を表示するＨＵＤ装置が記載されている。このＨＵＤ装置では、時々刻々と変わり得る運転者の注視物体に動的に情報が重ねて表示されるので、運転者は、視線を移動させず、かつ目の焦点距離を合わせ直すことなく、情報を視認できる。

特開２００５−１９９９９２号公報 特開２００９−８７２２号公報 特開２００５−３１３７７２号公報

ＨＵＤでは、車両情報、経路案内などの情報を、運転者の前方視界の焦点位置に重ねて表示することで、運転者は、少ない視線移動で素早く情報を視認することができる。
しかしながら、特許文献１から特許文献３までに記載されるいずれの発明においても、前方視界で運転者が注目したい対象物と、この対象物とは無関係の表示情報とが重なって表示された場合、対象物と情報の両方が見難くなるという課題があった。

この発明は、上記課題を解決するもので、経路案内に関係する道路標示情報を見やすく表示できる表示制御装置およびナビゲーション装置を得ることを目的とする。

この発明に係る表示制御装置は、標示情報取得部、表示情報生成部および出力制御部を備える。標示情報取得部は、車両前方で検出された道路標示情報から、経路案内に関係する道路標示情報を取得する。表示情報生成部は、標示情報取得部により取得された道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示させるための表示情報を生成する。出力制御部は、３次元表示する表示装置に対して表示情報を出力する。表示装置は、経路案内に関係する道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように３次元表示で強調表示する。

この発明によれば、経路案内に関係する道路標示情報の表示情報が前方視界の対応する道路標示情報に重ねて強調表示されるので、経路案内に関係する道路標示情報を見やすく表示できるという効果がある。

この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る表示制御装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る表示制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る表示制御装置の動作の概要を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。 道路標示情報の表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る表示制御装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る表示制御装置の詳細な動作を示すフローチャートである。 経路案内情報の表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図である。 実施の形態２に係る表示制御装置の別の動作を示すフローチャートである。 別の経路案内情報の表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る表示制御装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る表示制御装置の詳細な動作を示すフローチャートである。 マスク用表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置１の機能構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１は、車両に搭載されて、目的地までの経路案内を実行する装置であり、位置測定部２、地図データ格納部３、操作部４、制御部５、表示部６を備え、ＨＵＤ７、距離測定部８および撮像部９に接続されている。ナビゲーション装置１の各部の動作は、制御部５によって統括的に制御される。

位置測定部２は、自車の現在位置を測定する構成要素であり、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、方位センサおよび自車の車両制御装置に接続されている。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して、このＧＰＳ信号に基づいて自車の現在位置（例えば、緯度経度）を検出する。方位センサは、自車の走行方向（例えば、方位）を検出するセンサであり、例えば、ジャイロセンサおよび方位センサから構成される。車両制御装置は、自車の車軸の単位時間当たりの回転数に応じたパルス信号を検出し、このパルス信号に基づいて自車の走行速度と走行距離を検出する。位置測定部２は、ＧＰＳ受信機によって検出された現在位置を、方位センサと車両制御装置によって検出された自車の走行方向、走行速度および走行距離に基づいて補正する。これにより、自車の正確な現在位置を検出することが可能となる。

地図データ格納部３は、地図データを記憶する記憶部であり、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置として実現される。なお、地図データ格納部３は、ナビゲーション装置１の外部から取得した地図データを記憶するものであってもよい。
例えば、地図データ格納部３は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードした地図データを記憶する。また、地図データ格納部３が、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、Ｂｌｕ−Ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ−ＲＯＭなどの記録媒体から読み出した地図データを記憶してもよい。

操作部４は、ユーザからの情報入力を受け付ける構成要素であり、例えば、押しボタン装置、タッチパネルなどによって実現される。なお、タッチパネルは、表示部６と一体に構成されてもよい。操作部４を用いて現在位置から経路案内すべき目的地などが入力される。例えば、操作部４は、ユーザによって表示部６に表示された地図上の地点が指定された場合、この地点を目的地として受け付け、住所または電話番号が入力された場合、この住所または電話番号を、目的地を特定する目的地情報として受け付ける。

表示部６は、地図表示と経路案内表示が行われるナビゲーション処理用のディスプレイであり、例えば、車室内の前方中央部に配置される。
ＨＵＤ７は、表示情報をフロントウィンドウまたはコンバイナに投影表示するディスプレイである。また、ステレオ視差により表示情報を３次元表示する表示方式であってもよい。すなわち、ＨＵＤ７は、運転者の前方視界に重ねて情報を３次元表示でき、かつ、運転者から見た距離と奥行きが可変であればよい。
ただし、この発明は、情報が、運転者の前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように表示されるので、投影表示する対象としては、フロントウィンドウが望ましい。

距離測定部８は、レーザ光あるいはミリ波をプローブとして自車前方にある検出対象物と自車との距離を測定する測定部であり、自車の車体におけるノーズ部分または車室内側のフロントウィンドウの近傍などに配置される。
検出対象物は、例えば、自車前方にある案内標識、路面標示、情報板などである。

撮像部９は、可視光領域あるいは赤外光領域での撮影が可能なカメラである。例えば、撮像部９は、自車のフロントウィンドウの車室内側でルームミラーの近傍に配置されて、フロントウィンドウ越しに自車の走行方向前方の予め定められた範囲の外界を撮影する。
なお、カメラとしては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ、あるいは、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ、ステレオカメラなどを使用する。
また、撮像部９は、撮像画像を、標示情報取得部５１において処理可能な画像データに画像処理する。例えば、フィルタリング、二値化処理などの画像処理を施して２次元配列の画素からなる画像データを生成する。

また、実施の形態１に係る表示制御装置の機能は、制御部５が備えるＨＵＤ７の表示を制御する各機能により実現される。
図２は、実施の形態１に係る表示制御装置の機能構成を示すブロック図であり、実施の形態１に係る表示制御装置の機能となる制御部５の機能を示している。
図２に示すように、制御部５は、ナビゲーション処理を行う機能としてナビゲーション処理部５０を備え、ＨＵＤ７の表示を制御する機能として標示情報取得部５１、表示情報生成部５２、出力制御部５３を備える。

ナビゲーション処理部５０は、地図表示、経路探索、経路案内といったナビゲーション処理を行う。例えば、ナビゲーション処理部５０は、出発地、目的地および地図データに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索する。例えば、位置測定部２によって測定された自車の現在位置を出発地とする。目的地は、操作部４を用いてユーザから受け付けた地点でもよいが、目的地候補として予め登録された地点であってもよい。
また、ナビゲーション処理部５０は、探索結果の経路候補のうち、ユーザに選択された経路を経路案内する。

標示情報取得部５１は、自車前方で検出された道路標示情報から、経路案内に関係する道路標示情報を取得する。ここで、道路標示情報とは、道路の交通案内に関する標示情報であり、例えば、案内標識、路面標示、情報板、これらの内容およびこれらと自車との距離が挙げられる。案内標識については、案内標識の位置と案内標識の内容が道路標示情報となる。案内標識の内容には、方面を示す地名とその方向を示す矢印標示などがある。
路面標示については、路面標示の位置とその内容が道路標示情報となる。路面標示の内容には、車線の直進、右左折などの進行方向別の通行区分を示す矢印標示などがある。
情報板については、情報板の位置に加え、情報板が表示している「大阪まで３０ｋｍ、渋滞あり、所要時間４０分」といった交通情報の内容も道路標示情報となる。

標示情報取得部５１は、例えば、撮像部９によって自車の前方で検出された道路標示情報を、ナビゲーション処理部５０における経路案内に関係する道路標示情報と経路案内に関係しない道路標示情報とに分類し、経路案内に関係する道路標示情報を取得する。
分類の方法としては、例えば、道路標示情報における、案内標識、路面標示、情報板とこれらの内容と走行予定経路の経路案内情報とを比較して経路案内に関係する情報を特定する方法が採用される。

さらに、標示情報取得部５１は、撮像部９の画像処理で得られた画像データを画像解析して道路標示情報の内容を特定する。例えば、道路標示情報が案内標識である場合、案内標識の地名、矢印標示などの標示内容と、この標示内容が記載された案内標識中の位置が特定される。

案内地点における経路案内が左折である場合、標示情報取得部５１は、左折を示す路面標示を経路案内に関係する道路標示情報とし、直進、右折の路面標示は、経路案内に関係しない道路標示情報に分類する。例えば、案内地点で「三宮」方面に経路案内する場合は、標示情報取得部５１は、案内標識の方面を示す地名として「三宮」と「大阪」を特定していれば、「三宮」を経路案内に関係する道路標示情報とし、「大阪」は、経路案内に関係しない道路標示情報に分類する。

表示情報生成部５２は、経路案内に関係する道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示させるための表示情報を生成する。
例えば、経路案内に関係する道路標示情報が、案内標識の方面および方向の情報である場合、表示情報として、方面を示す地名の文字および方向を示す矢印標示がハイライト色で表現された画像データが生成される。
また、経路案内に関係する道路標示情報が、情報板に表示された「大阪まで３０ｋｍ、渋滞あり、所要時間４０分」という交通情報である場合に、表示情報として、この内容を示す文字がハイライト色で表現された画像データが生成される。

さらに、経路案内に関係する道路標示情報が路面標示の右左折の矢印標示である場合、この路面標示に重なって見えるように表示させるための表示情報として、右左折の矢印標示がハイライト色で強調表現された画像が生成される。
このとき、表示情報生成部５２は、運転者の視線と路面とがなす角度に基づいて、運転者から実在の路面の矢印標示に貼り付けてあるように矢印標示の形状を変形させた画像データを生成する。これにより、路面標示の表示情報を、運転者から見て実際の路面標示に近い形状とすることができる。

さらに、表示情報生成部５２が、標示情報取得部５１から順次入力される道路標示情報の内容に基づいて、道路標示情報がある位置と自車の距離に応じたサイズおよび形状の道路標示情報の画像データを表示情報として生成する。
表示情報生成部５２が生成する表示情報は、自車の走行によって道路標示情報の画像のサイズおよび形状が合わなくなり、実際の道路標示情報からずれる可能性がある。
そこで、道路標示情報がある位置と自車との距離に応じたサイズおよび形状の道路標示情報の画像データを表示情報とすることで、実在の道路標示情報からのずれを軽減することができる。

出力制御部５３は、ＨＵＤ７に対して表示情報を出力する。
なお、ＨＵＤ７は、表示源とこの表示源からの表示光をフロントウィンドウに投影するレンズとの距離を調整することで、このレンズの焦点距離との関係から虚像を任意の距離に結像させることができる。
例えば、ＨＵＤ７の表示源とレンズとの距離を調整することによって、経路案内に関係する道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示することができる。
出力制御部５３は、自車の走行に合わせて表示情報の表示位置を変更することにより、ＨＵＤ７における表示情報の表示を自車の移動に追従させる。

図３は実施の形態１に係る表示制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図４は、実施の形態１に係る表示制御装置の動作の概要を示すフローチャートである。
図３（ａ）において、ディスプレイ１０１は、図１に示したＨＵＤ７であり、実施の形態１に係る表示制御装置によって表示が制御される。
前述したように、制御部５におけるＨＵＤ７の表示を制御する各機能は、実施の形態１に係る表示制御装置の各機能に相当する。標示情報取得部５１、表示情報生成部５２および出力制御部５３は、処理回路１００により実現される。
すなわち、表示制御装置は、標示情報取得部５１が図４に示すステップＳＴ１の処理を実行し、表示情報生成部５２がステップＳＴ２の処理を実行し、出力制御部５３がステップＳＴ３の処理を実行するための処理回路１００を備える。処理回路１００は、制御部５を実現する構成要素であって、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。

処理回路１００が専用のハードウェアである場合に、処理回路１００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものが該当する。標示情報取得部５１、表示情報生成部５２、出力制御部５３の各部の機能をそれぞれ処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

図３（ｂ）に示すように、処理回路がＣＰＵ１０２である場合、標示情報取得部５１、表示情報生成部５２、出力制御部５３の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアとファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０３に格納される。ＣＰＵ１０２は、メモリ１０３に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、表示制御装置は、ＣＰＵ１０２によって実行されるときに、図４に示すステップＳＴ１からステップＳＴ３までの処理が結果的に実行されるプログラムを格納するためのメモリ１０３を備える。
また、これらのプログラムは、標示情報取得部５１、表示情報生成部５２、出力制御部５３の手順または方法をコンピュータに実行させるものである。ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤなどが該当する。

なお、標示情報取得部５１、表示情報生成部５２、出力制御部５３の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、標示情報取得部５１は専用のハードウェアとしての処理回路１００でその機能を実現し、表示情報生成部５２および出力制御部５３はＣＰＵ１０２がメモリ１０３に格納されたプログラム実行することによりその機能を実現することが可能である。
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、前述の機能を実現することができる。

次に動作について説明する。
図５は、実施の形態１に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
図５において、ステップＳＴ１ａからステップＳＴ３ａ、ステップＳＴ９ａの処理は、ナビゲーション処理部５０の動作である。また、ステップＳＴ４ａからステップＳＴ６ａの処理は、図４に示したステップＳＴ１の詳細な処理の一例である。また、ステップＳＴ７ａの処理は、図４に示したステップＳＴ２の詳細な処理の一例であって、ステップＳＴ８ａの処理は、図４に示したステップＳＴ３の詳細な処理の一例である。
従って、図４の各ステップの動作は、図５の各ステップを説明することにより明らかになるため、以下、図５に基づいて説明を行う。

ナビゲーション処理部５０は、システムが起動すると（ステップＳＴ１ａ）、目的地が設定されているか否かを確認する（ステップＳＴ２ａ）。
目的地が設定されていない場合（ステップＳＴ２ａ；ＮＯ）、目的地が設定されるまでステップＳＴ２ａに戻って上記確認を繰り返す。
一方、目的地が設定されていれば（ステップＳＴ２ａ；ＹＥＳ）、ナビゲーション処理部５０は、この目的地までの経路を探索して経路案内を開始する（ステップＳＴ３ａ）。
例えば、ナビゲーション処理部５０は、位置測定部２によって測定された自車の現在位置を出発地とし、操作部４で入力された目的地および地図データ格納部３から読み出した地図データに基づいて、出発地から目的地までの経路を探索する。
そして、ナビゲーション処理部５０は、探索結果の経路候補のうち、ユーザに選択された経路の経路案内を開始する。

次に、標示情報取得部５１が、距離測定部８により自車前方で検出された道路標示情報と自車との距離を取得する（ステップＳＴ４ａ）。例えば、案内標識、路面標示、情報板といった標示物と自車との距離が取得される。
続いて、標示情報取得部５１は道路標示情報の内容を判別する（ステップＳＴ５ａ）。
例えば、標示情報取得部５１は、撮像部９から得られた画像データを画像解析して道路標示情報の内容を判別する。道路標示情報が案内標識である場合、案内標識に記載される地名、矢印標示などの標示内容およびこの標示内容が記載されている案内標識中の位置が判別される。道路標示情報が路面標示の場合、路面標示である、車線の直進、右左折などの進行方向別の通行区分を示す矢印標示が判別される。道路標示情報が情報板の表示内容である場合、情報板が表示する「大阪まで３０ｋｍ、渋滞あり、所要時間４０分」といった交通情報の内容が判別される。
この後、標示情報取得部５１は、ステップＳＴ５ａで判別した道路標示情報の内容と、走行予定経路の経路案内情報とを比較して、経路案内に関係する道路標示情報を抽出する（ステップＳＴ６ａ）。

次に、表示情報生成部５２は、経路案内に関係する道路標示情報を、ハイライト色で、かつこの経路案内に対応する実在の標示物に合った形態で表現した表示情報を生成する（ステップＳＴ７ａ）。この表示情報は、経路案内に関係する道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示させるための表示情報である。
続いて、出力制御部５３は、表示情報生成部５２により生成された表示情報をＨＵＤ７に出力する。これにより、ＨＵＤ７によって、表示情報は、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示される（ステップＳＴ８ａ）。

ナビゲーション処理部５０は、出力制御部５３によって表示情報がＨＵＤ７に強調表示されると、経路案内が終了したか否かを確認する（ステップＳＴ９ａ）。経路案内が終了したと判定された場合（ステップＳＴ９ａ；ＹＥＳ）、ステップＳＴ２ａの処理に戻る。また、経路案内が終了していないと判定された場合（ステップＳＴ９ａ；ＮＯ）、ステップＳＴ４ａの処理に戻る。

次に、ＨＵＤ７における表示情報の表示について説明する。
図６は、道路標示情報の表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図であり、交差点に自車が差し掛かるときの自車前方の状態を示している。図６に示す交差点には、案内標識１０が近傍に配置され、自車が走行する路面に右折矢印１１、直進矢印１２が標示されている。
ここで、経路案内に関係する道路標示情報が、案内標識の方面「三宮」および右方向を示す情報である場合、表示情報生成部５２は、方面を示す「三宮」の文字と右方向を示す矢印標示にハイライト色を施した画像データを表示情報１０ａとして生成する。
また、表示情報生成部５２は、実在の右折矢印１１に合った形状にハイライト色を施した画像データを表示情報１１ａとして生成する。

出力制御部５３は、ＨＵＤ７に対して表示情報生成部５２により生成された表示情報１０ａ，１１ａを出力する。これにより、ＨＵＤ７によって、表示情報１０ａ，１１ａが、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示される。
例えば、表示情報１０ａは、実在の案内標識１０の対応する方面および方向が記載された位置に貼り付けてあるように表示される。また、表示情報１１ａは、対応する実在の右折矢印１１に貼り付けてあるように表示される。

なお、強調表示としてハイライト色で表示する場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、経路案内に関係する道路標示情報の表示情報を、ハイライト色で表現する他に、色の点滅、赤色などの警告色で表現、画像形状に縁取りを設けるなど、運転者が気付きやすい形態であればよい。
ただし、この発明の表示情報は、経路案内に関係する実在の道路標示情報を、ＨＵＤ７において自然な形で強調するものである。従って、この表示情報の形状およびサイズは、運転者から見て実在の道路標示情報の標示物から逸脱しない範囲とする。

以上のように、実施の形態１に係る表示制御装置では、経路案内に関係する道路標示情報を強調表示させるための表示情報が、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示される。これにより経路案内に関係する道路標示情報を見やすく表示することができる。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係る表示制御装置の機能構成を示すブロック図であり、実施の形態２に係る表示制御装置の機能となる制御部５Ａの機能を示している。図７に示すように、制御部５Ａは、ナビゲーション処理を行う機能としてナビゲーション処理部５０を備え、ＨＵＤ７の表示を制御する機能として標示情報取得部５１、表示情報生成部５２ａ、出力制御部５３ａを備える。なお、図７において、図２と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

表示情報生成部５２ａは、経路案内情報を前方視界の実在の路面エリアに貼り付けてあるように表示させるための表示情報を生成する。
例えば、現在位置から５０ｍ直進すると三田市三輪の交差点であることを経路案内する場合、この経路案内の内容を文字で表現した画像が表示情報として生成される。
また、表示情報生成部５２ａは、経路案内情報を前方視界の実在の標示物に隣接して見えるように表示させるための表示情報を生成する。

出力制御部５３ａは、ＨＵＤ７に対して、表示情報生成部５２ａにより生成された表示情報を出力する。これにより、表示情報は、前方視界の路面エリアに貼り付けてあるように表示されるか、あるいは、前方視界の標示物に隣接して見えるように表示される。

次に動作について説明する。
図８は、実施の形態２に係る表示制御装置の詳細な動作を示すフローチャートである。
図８において、ステップＳＴ１ｂからステップＳＴ２ｂの処理は、図４に示したステップＳＴ１の詳細な処理の一例である。ステップＳＴ３ｂの処理は、図４に示したステップＳＴ２の詳細な処理の一例であり、ステップＳＴ４ｂの処理は、図４に示したステップＳＴ３の詳細な処理の一例である。
従って、図４の各ステップの動作は、図８の各ステップを説明することにより明らかになるため、以下、図８に基づいて説明を行う。

まず、標示情報取得部５１は、撮像部９により得られた自車前方の撮像情報を画像解析して自車前方の路面エリアを判別する（ステップＳＴ１ｂ）。
例えば、前方車両および道路脇の地物などが撮像されている部分の輝度値変化が、路面エリアおよび空エリアが撮像されている部分の輝度値変化よりも大きいと仮定して、自車前方の撮像情報から、路面エリアと空エリアが撮像されている部分を判別する。そして、撮像情報におけるエリアの位置に基づいて上方のエリアを空エリアとし、下方のエリアが路面エリアであると判別する。

次に、標示情報取得部５１は、ナビゲーション処理部５０から入力した経路案内情報を参照して、自車の現在位置における経路案内情報を路面エリアに表示すべき経路案内情報として抽出する（ステップＳＴ２ｂ）。例えば、現在位置から５０ｍ直進すると、三田市三輪の交差点であることを経路案内する場合、この経路案内の内容が、上記交差点までの路面エリアに表示すべき情報として抽出される。

表示情報生成部５２ａは、標示情報取得部５１により抽出された経路案内情報を、前方視界の実在の路面エリアに貼り付けてあるように表示させるための表示情報を生成する（ステップＳＴ３ｂ）。この後、出力制御部５３ａは、ＨＵＤ７に対して上記表示情報を出力する。これにより、上記表示情報は、前方視界の実在の路面エリアに貼り付けてあるように表示される（ステップＳＴ４ｂ）。

図９は、経路案内情報の表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図であり、交差点に自車が差し掛かるときの自車前方の状態を示している。
ここで、現在位置から５０ｍ直進すると三田市三輪の交差点であることを経路案内する場合、表示情報生成部５２ａは、この経路案内の内容を文字で表現した画像データを表示情報１４として生成する。

出力制御部５３ａは、ＨＵＤ７に対して、表示情報生成部５２ａにより生成された表示情報１４を出力する。これにより、ＨＵＤ７によって、図９に示すように、表示情報１４は、前方視界の実在の路面エリア１３に貼り付けてあるように表示される。
このようにして、路面上の車両などを運転者が認識するときの邪魔にならないように、経路案内情報を表示することができる。

図１０は、実施の形態２に係る表示制御装置の別の動作を示すフローチャートであり、経路案内情報の表示情報を表示する方法が図８とは異なる。
図１０において、ステップＳＴ１ｃからステップＳＴ２ｃの処理は、図４に示したステップＳＴ１の詳細な処理の一例である。ステップＳＴ３ｃの処理は、図４に示したステップＳＴ２の詳細な処理の一例であり、ステップＳＴ４ｃの処理は、図４に示したステップＳＴ３の詳細な処理の一例である。
従って、図４の各ステップの動作は、図１０の各ステップを説明することにより明らかになるため、以下、図１０に基づいて説明を行う。

標示情報取得部５１は、上記と同様にして、撮像部９により得られた自車前方の撮像情報を画像解析して自車前方の路面エリアを判別する（ステップＳＴ１ｃ）。
次に、標示情報取得部５１は、ナビゲーション処理部５０から入力した経路案内情報を参照して、自車の現在位置における経路案内情報を標示物に隣接して表示すべき経路案内情報として抽出する（ステップＳＴ２ｃ）。
例えば、道路標示情報として情報板が検出され、この情報板にない交通情報が得られた場合、この交通情報の内容を、標示物である情報板に隣接して表示すべき経路案内情報として抽出する。

表示情報生成部５２ａは、標示情報取得部５１により抽出された経路案内情報を、前方視界の実在の標示物に隣接して見えるように表示させるための表示情報を生成する（ステップＳＴ３ｃ）。例えば、情報板にない交通情報を示す表示情報が生成される。
出力制御部５３ａは、ＨＵＤ７に対して上記表示情報を出力する。これにより、ＨＵＤ７によって、表示情報は、前方視界の実在の標示物に隣接した位置に表示される（ステップＳＴ４ｃ）。例えば、情報板にない交通情報の表示情報が、この情報板に隣接するように表示される。
このようにすることで、運転者は、前方視界における実在の情報板の表示内容と、この情報板に隣接して見える表示情報とから、自車の現在位置における交通情報をまとめて認識することができる。
これにより、交通情報を得るために運転者が視線を動かす量を軽減でき、運転に注力させることができる。

図１１は、別の経路案内情報の表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図であり、交差点に自車が差し掛かるときの自車前方の状態を示している。この交差点には、案内標識はないが、標示物として信号機１５が配置されている。
この交差点に自車が差し掛かったとき、「大阪まで３０ｋｍ、渋滞あり４０分」という交通情報が得られた場合、標示情報取得部５１は、この交通情報を標示物に隣接して表示すべき経路案内情報として取得する。
表示情報生成部５２ａは、経路案内情報の内容を文字で表現した画像データを、前方視界の実在の信号機１５に隣接して見えるように表示させるための表示情報１６として生成する。

次に、出力制御部５３ａは、ＨＵＤ７に対して表示情報１６を出力する。これにより、ＨＵＤ７によって、表示情報１６は、図１１に示すように、前方視界の信号機１５に隣接して見えるように表示される。
このように車両の運転中に自然に運転者の目が向く信号機１５などの標示物に隣接させて経路案内情報を表示することで、車両の運転の邪魔にならずに経路案内情報を的確に伝えることができる。

以上のように、実施の形態２に係る表示制御装置において、表示情報生成部５２ａは、経路案内情報を前方視界の実在の路面エリア１３に貼り付けてあるように表示させるための表示情報１４を生成する。これにより、路面上の車両などを運転者が認識するときの邪魔にならないように、経路案内情報をＨＵＤ７に表示できる。
また、表示情報生成部５２ａは、経路案内情報を前方視界の実在の信号機１５に隣接して見えるように表示させるための表示情報１６を生成する。
このように車両の運転中に自然に運転者の目が向く標示物に隣接させて経路案内情報を表示することで、車両の運転の邪魔にならずに経路案内情報を的確に伝えることができる。
また、経路案内情報を、これに関係する標示物に隣接させて表示することで、関係する経路案内情報をまとめて運転者に示すことができる。

実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態３に係る表示制御装置の機能構成を示すブロック図であり、実施の形態３に係る表示制御装置の機能となる制御部５Ｂの機能を示している。
図１２に示すように、制御部５Ｂは、ナビゲーション処理を行う機能としてナビゲーション処理部５０を備え、ＨＵＤ７の表示を制御する機能として標示情報取得部５１、表示情報生成部５２ｂ、出力制御部５３ｂを備える。なお、図１２において図２と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

表示情報生成部５２ｂは、前方視界の車両運転に関係しないエリアをマスク表示させるためのマスク用表示情報を生成する。
マスク用表示情報としては、例えば、重ねて表示した下地の内容が半透明もしくは遮蔽される画像情報が挙げられる。また、図１４で後述するように、街路樹画像を、マスク用表示情報として生成してもよい。

出力制御部５３ｂは、ＨＵＤ７に対してマスク用表示情報を出力する。これにより、ＨＵＤ７によって、マスク用表示情報は、前方視界の車両運転に関係しないエリアに表示される。なお、車両運転に関係しないエリアは、運転者が視認しなくても車両の運転に支障を来さない視界内のエリアである。例えば、高速道路の道路脇の風景などは、運転者が視認しなくても運転に支障がない。そこで、実施の形態３では、高速道路の道路脇の風景にマスク用表示情報が重なって見えるように表示される。

次に動作について説明する。
図１３は実施の形態３に係る表示制御装置の詳細な動作を示すフローチャートである。
図１３において、ステップＳＴ１ｄの処理は、図４に示したステップＳＴ１の詳細な処理の一例である。ステップＳＴ２ｄの処理は、図４に示したステップＳＴ２の詳細な処理の一例であり、ステップＳＴ３ｄの処理は、図４に示したステップＳＴ３の詳細な処理の一例である。従って、図４の各ステップの動作は、図１３の各ステップを説明することにより明らかになるため、以下、図１３に基づいて説明を行う。
また、図１４は、マスク用表示情報が表示されたフロントウィンドウ越しに見た車両前方の風景を示す図である。

標示情報取得部５１は、実施の形態２と同様に、撮像部９によって得られた自車前方の撮像情報を画像解析して自車前方の路面エリア１３を判別する（ステップＳＴ１ｄ）。
次に、表示情報生成部５２ｂは、前方視界の路面エリア１３の左右両端に沿った位置にマスク表示させるためのマスク用表示情報１７を生成する（ステップＳＴ２ｄ）。図１４の例では、マスク用表示情報１７は、街路樹の画像になっている。

この後、出力制御部５３ｂは、ＨＵＤ７に対してマスク用表示情報１７を出力する。
これにより、ＨＵＤ７によって、マスク用表示情報１７は、前方視界の路面エリア１３の左右両端に沿った位置に表示される（ステップＳＴ３ｄ）。これにより、運転者からは、街路樹が仮想的に表示された道路を自車が走行しているように見える。

以上のように、実施の形態３に係る表示制御装置において、表示情報生成部５２ｂは、前方視界の車両運転に関係しないエリアをマスク表示させるためのマスク用表示情報１７を生成する。このように、運転者の視界内の運転に関係しないエリアをマスク用表示情報１７で遮ることで、運転者の脇見運転を防止することができる。

これまでは、自車前方の道路表示情報の表示情報を車載用のＨＵＤ７に表示する場合を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、歩行者向けの眼鏡形状のヘッドマウントディスプレイに適用してもよい。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る表示制御装置は、経路案内に関係する道路標示情報を見やすく表示できるので、例えば、車載用のナビゲーション装置の表示制御装置に好適である。

１ ナビゲーション装置、２ 位置測定部、３ 地図データ格納部、４ 操作部、５，５Ａ，５Ｂ 制御部、６ 表示部、７ ＨＵＤ、８ 距離測定部、９ 撮像部、１０ 案内標識、１０ａ，１１ａ，１４，１６ 表示情報、１１ 右折矢印、１２ 直進矢印、１３ 路面エリア、１５ 信号機、１７ マスク用表示情報、５０ ナビゲーション処理部、５１ 標示情報取得部、５２，５２ａ，５２ｂ 表示情報生成部、５３，５３ａ，５３ｂ 出力制御部、１００ 処理回路、１０１ ディスプレイ、１０２ ＣＰＵ、１０３ メモリ。

Claims (5)

1. 車両前方で検出された道路標示情報から、経路案内に関係する道路標示情報を取得する標示情報取得部と、
   前記標示情報取得部により取得された道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示させるための表示情報を生成する表示情報生成部と、
   ３次元表示する表示装置に対して前記表示情報を出力する出力制御部とを備え、
   前記表示装置は、経路案内に関係する道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように３次元表示で強調表示すること
   を特徴とする表示制御装置。
2. 前記表示情報生成部は、経路案内情報を前方視界の実在の路面エリアに貼り付けてあるように表示させるための表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の表示制御装置。
3. 前記表示情報生成部は、経路案内情報を前方視界の実在の標示物に隣接して見えるように表示させるための表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の表示制御装置。
4. 前記表示情報生成部は、前方視界の車両運転に関係しないエリアをマスク表示させるためのマスク用表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の表示制御装置。
5. ナビゲーション処理を行うナビゲーション処理部と、
   車両前方で検出された道路標示情報から、前記ナビゲーション処理部の経路案内に関係する道路標示情報を取得する標示情報取得部と、
   前記標示情報取得部により取得された道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように強調表示させるための表示情報を生成する表示情報生成部と、
   ３次元表示する表示装置に対して前記表示情報を出力する出力制御部とを備え、
   前記表示装置は、経路案内に関係する道路標示情報を、前方視界の対応する実在の道路標示情報に重なって見えるように３次元表示で強調表示すること
   を特徴とするナビゲーション装置。

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