JP7048202B2 - 車両用表示装置及び車両用表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の目的地への誘導経路を表示する車両用表示装置及びその方法に関する。

従来では、ヘッドアップディスプレイを用いて画像を表示する運転支援装置として、特許文献１が開示されている。この特許文献１に開示された運転支援装置では、車両前方の道路上に誘導マークを所定の間隔で重畳するように表示していた。

特開２０１３－１９６３５９号公報

しかしながら、上述した従来の運転支援装置では、誘導マークを単に道路面上に表示していただけなので、誘導マークは道路面と平行に表示されていた。このため、誘導マークの表示位置が車両から離れるほど、運転者からは誘導マークが前後方向に潰れた形状に見えてしまう。したがって、誘導マークの表示位置が車両から離れるにしたがって、運転者は誘導マークを認識し難くなるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、車両から離れた位置に表示された誘導マークであっても、運転者が容易に認識することのできる車両用表示装置及びその方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両用表示装置及びその方法は、車両の目的地までの誘導経路を取得し、取得した誘導経路上で車両が走行している道路から分岐した誘導地点を検出する。そして、誘導経路を示す誘導マークが、車両が走行する道路と誘導地点で分岐した後の道路面に重畳して表示されるように誘導マークの表示位置を設定し、表示位置が設定された誘導マークを道路面から所定の傾斜角度だけ車両側に傾けて表示するように設定する。こうして設定された誘導マークの表示画像を、車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示する。

本発明によれば、誘導マークを車両側に立ち上げているように表示できるので、車両から離れた位置に表示された誘導マークであっても運転者が容易に認識することができ、誘導マークの視認性を向上させることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用表示装置による誘導マーク表示処理の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の第１実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示方法を説明するための図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る車両用表示装置による効果を説明するための図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示方法を説明するための図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示方法を説明するための図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示の一例を示す図である。 図８は、本発明の第３実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示方法を説明するための図である。 図９は、本発明の第３実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示方法を説明するための図である。 図１０は、本発明の第３実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示方法を説明するための図である。 図１１は、本発明の第３実施形態に係る車両用表示装置による誘導マークの表示の一例を示す図である。

以下、本発明を適用した第１～第３実施形態について図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
［車両用表示装置の構成］
図１は、本実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両用表示装置１は、制御ユニット３とＨＵＤ表示部５を備えている。また、車両用表示装置１は、車両に搭載されているセンサ類に接続されており、特にナビゲーション装置７と車速センサ９に接続されている。このような構成の車両用表示装置１は、車両に搭載されており、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）によって車両のフロントウィンドウを通じて、車両の目的地までの誘導経路を表示するための装置である。

制御ユニット３は、誘導経路を示す誘導マークの表示制御を実行する制御部であり、ＨＵＤ表示部５に誘導マークの表示画像を出力する。制御ユニット３は、入力インターフェース１１と、誘導経路取得部１３と、表示位置設定部１５と、傾斜角度設定部１７と、ＨＵＤ映像生成部１９とを備えている。

入力インターフェース１１は、車両に搭載されたセンサ類、特にナビゲーション装置７と車速センサ９に接続され、誘導マークの表示処理に必要となるデータの送受信を行う。

誘導経路取得部１３は、ナビゲーション装置７から誘導経路情報を取得し、その誘導経路情報に記録されている車両の目的地までの誘導経路を取得する。このとき、誘導経路取得部１３は、ナビゲーション装置７の地図座標を車両の３Ｄ空間の座標へ変換し、取得した誘導経路を車両の３Ｄ空間に配置する。

表示位置設定部１５は、誘導経路取得部１３で取得した誘導経路上で車両が曲がる誘導地点を検出し、誘導マークが誘導地点の前後の道路面に重畳して表示されるように誘導マークの表示位置を設定する。誘導マークは、誘導経路を示すための表示マークであり、誘導経路上で車両が曲がる誘導地点の前後に所定の間隔で表示され、車両の進行方向を示す頂点を有している。例えば、三角形や矢印の形状とする。

傾斜角度設定部１７は、表示位置が設定された誘導マークを道路面から所定の傾斜角度だけ車両側に傾けて表示するように設定する。これにより、誘導マークは、道路面から車両側に立ち上がっているように表示されるので、車両から離れた位置に表示された誘導マークであっても運転者が容易に認識することができる。

ＨＵＤ映像生成部１９は、表示位置設定部１５及び傾斜角度設定部１７による設定にしたがって、誘導マークを表示するためのヘッドアップディスプレイの表示画像を生成する。

尚、制御ユニット３は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路とメモリ等の周辺機器から構成されている。そして、特定のプログラムを実行することにより、上述した誘導経路取得部１３、表示位置設定部１５、傾斜角度設定部１７及びＨＵＤ映像生成部１９として動作する。

ＨＵＤ表示部５は、映像を投影する投影部や映像を反射させるスクリーン及びフレネルミラー等を備えたヘッドアップディスプレイであり、車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に、誘導マークの表示画像を表示する。特に、ＨＵＤ表示部５は、ミラーで反射させた画像を虚像としてフロントウィンドウの先に映し出すことによって、車両前方の風景に重畳させて画像を表示することのできるヘッドアップディスプレイである。ただし、ＨＵＤ表示部５は、このような方式のヘッドアップディスプレイに限定されるわけではない。例えば、フロントウィンドウに表示させる代わりに透明のパネルを用いたコンバイナ型や、フロントウィンドウに直接画像を表示させる方式であっても構わない。すなわち、本実施形態のヘッドアップディスプレイは、運転者が頭を下げずに、フロントウィンドウ越しに運転者が視認する風景と重ねて情報を表示することができればよい。尚、ＨＵＤ表示部５は、請求項１に記載された表示部に対応する。

ナビゲーション装置７は、車両の現在位置を検出し、現在位置から目的地までの誘導経路を設定して、車両を目的地まで誘導する。また、車速センサ９は、車軸の回転数に応じたパルス信号から車両の車速を検出する。

［誘導マーク表示処理の手順］
次に、本実施形態に係る車両用表示装置１による誘導マーク表示処理の手順を図２のフローチャートを参照して説明する。

図２に示すように、まずステップＳ１０において、誘導経路取得部１３は、ナビゲーション装置７から誘導経路情報を取得し、その誘導経路情報に記録されている車両の目的地までの誘導経路を取得する。誘導経路情報には、車両の出発地点から目的地までの誘導経路が地図座標とともに記録されており、車両の現在位置や車両が曲がる交差点等の誘導地点も記録されている。

ステップＳ２０において、誘導経路取得部１３は、取得した誘導経路の地図座標を車両の３Ｄ空間の座標へ変換することによって、取得した誘導経路を車両の３Ｄ空間に配置する。

ステップＳ３０において、表示位置設定部１５は、取得した誘導経路上で交差点等の車両が曲がる地点を誘導地点として検出し、誘導マークが誘導地点の前後の道路面に重畳して表示されるように誘導マークの表示位置を設定する。ここで、誘導マークは、誘導地点または車両位置から所定の間隔で誘導地点の前後の道路面上に配置される。例えば、図３（ａ）に示すように、誘導地点となる交差点から車両の方向に等間隔に誘導マークＭ１～Ｍ４を配置し、誘導地点の先の誘導経路上に誘導マークＭ５を配置する。ただし、誘導マークの間隔は等間隔でなくてもよい。また、誘導マークは、車両位置から誘導地点の方向へ配置されてもよい。こうして誘導マークの表示位置が設定されると、表示位置設定部１５は、車両の３Ｄ空間において、設定された表示位置に誘導マークを配置する。

ステップＳ４０において、傾斜角度設定部１７は、表示位置が設定された誘導マークを道路面から所定の傾斜角度だけ車両側に傾けて表示するように設定する。例えば、図３（ｂ）に示すように、誘導マークＭ１～Ｍ５を傾斜角度θ、例えば１０°だけ車両側に傾けて表示する。これにより、誘導マークは、道路面から車両側に立ち上がっているように表示されるので、車両から離れた位置に表示された誘導マークであっても運転者が容易に認識することができる。

例えば、図４（ａ）に示すように、誘導マークを車両側に傾けずに道路面に平行に表示した場合には、車両から離れた位置に表示された誘導マークＭ１、Ｍ５は、運転者から見ると、前後方向（車両の進行方向）に潰れた形状に見えてしまう。したがって、運転者は、誘導マークを認識することが難しい。これに対して、本実施形態では、誘導マークを道路面から車両側に傾けて表示するので、図４（ｂ）に示すように、車両から遠くに位置する誘導マークＭ１、Ｍ５でも前後方向に潰れることなく、運転者から見やすく表示することができる。したがって、誘導マークの視認性を向上させることができる。ただし、傾斜角度θを大きくし過ぎると、誘導マークが空の方向を向いてしまうので、運転者に違和感を与える。そこで、傾斜角度θは、予め実験やシミュレーションによって、車両を進行方向に誘導しているように見える値を求めておき、その値に設定する。

また、傾斜角度設定部１７は、誘導マークの表示位置から車両までの距離に応じて、誘導マークの傾斜角度を変化させてもよい。例えば、図５（ｂ）に示すように、誘導マークＭ１～Ｍ４は、誘導マークの表示位置から車両までの距離Ｌが大きくなるのに応じて、傾斜角度θが大きくなるように設定されている。また、誘導マークＭ５の傾斜角度は誘導マークＭ１の傾斜角度と同一に設定すればよい。車両から一番手前に位置する誘導マークＭ４は、車両との距離が近いので傾斜させなくても、運転者は認識することができる。しかし、車両からの距離が大きくなるにしたがって、誘導マークは見にくくなるので、距離Ｌに応じて傾斜角度θを大きくする。これにより、傾斜角度θを一定にした場合よりも誘導マークを運転者から見やすく表示することができる。また、各誘導マークＭ１～Ｍ４の位置に対してそれぞれ最適な傾斜角度θを設定すれば、各誘導マークを最も見やすく表示することができる。

尚、距離Ｌに応じて傾斜角度θを変更する場合、車両が移動して交差点に近づいたときには、誘導マークの傾斜角度θを距離Ｌに応じて徐々に低下させる。例えば、交差点の手前で誘導マークの表示が開始されたときには、図５（ｂ）に示すように誘導マークＭ１の傾斜角度は大きな値に設定されているが、車両が交差点に近づくと、誘導マークＭ１の傾斜角度は距離Ｌが小さくなるのに応じて徐々に小さくする。そして、車両が交差点の直前まで来ると、誘導マークＭ１の傾斜角度は０°、すなわち道路面と平行になる。ただし、誘導マークの表示を開始したときに設定された傾斜角度θをそのまま変更しないようにしてもよい。すなわち、車両が交差点の手前で、誘導マークＭ１～Ｍ４の傾斜角度を、図５（ｂ）に示すように設定して表示を開始したら、車両が交差点に近づいても、傾斜角度を変更せずにそのまま表示し続けるようにしてもよい。

ステップＳ５０において、ＨＵＤ映像生成部１９は、車両の３Ｄ空間において、上述した各処理で設定された表示位置及び傾斜角度となるように誘導マークの表示画像を生成して、ＨＵＤ表示部５に出力する。

ステップＳ６０において、ＨＵＤ表示部５は、車両の３Ｄ空間上に設定された誘導マークの表示画像を、フロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示する。これにより、誘導マークの表示画像が交差点等の誘導地点の前後の道路面に重畳して表示され、運転者はフロントウィンドウの先に誘導マークを視認する。こうして誘導マークが表示されると、本実施形態に係る誘導マーク表示処理は終了する。

［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、誘導マークを道路面から所定の傾斜角度だけ車両側に傾けて表示するので、誘導マークを車両側に立ち上げて表示することができる。これにより、車両から離れた位置に表示された誘導マークであっても運転者が容易に認識することができるので、誘導マークの視認性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る車両用表示装置１では、誘導マークの表示位置から車両までの距離に応じて誘導マークの傾斜角度を変化させる。これにより、誘導マークの表示位置から車両までの距離に応じて最適な傾斜角度を設定することができるので、誘導マークの視認性をさらに向上させることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用表示装置について図面を参照して説明する。ただし、本実施形態に係る車両用表示装置の構成は第１実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、誘導マークの傾斜角度を誘導地点の前後で変化させるようにしたことが、第１実施形態と相違している。すなわち、図２に示すフローチャートのステップＳ４０において、傾斜角度設定部１７が誘導マークを傾斜させる際に、誘導マークの傾斜角度を誘導地点の前後で変化させている。ただし、図２のフローチャートのその他のステップについては、第１実施形態と同一の処理が実行されるので、詳細な説明は省略する。

ステップＳ４０において、傾斜角度設定部１７は、表示位置が設定された誘導マークを道路面から所定の傾斜角度だけ車両側に傾けて表示するように設定する。このとき、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークと誘導地点以降に表示される誘導マークとの間で傾斜角度を変化させる。例えば、図６に示すように、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークＭ２～Ｍ４の傾斜角度θを１０°に設定し、誘導地点以降に表示される誘導マークＭ１、Ｍ５の傾斜角度αを９０°に設定する。ただし、傾斜角度αを必ず９０°に設定しなければならない訳ではなく、傾斜角度θよりも大きくなるように設定すればよい。これにより、図７に示すように、誘導地点以降に表示される誘導マークを、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークよりも運転者に対して明確に表示することができる。したがって、運転者は誘導地点よりも先の誘導経路を明確に認識することができる。

［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、誘導マークの傾斜角度を誘導地点の前後で変化させるので、誘導地点の前後で運転者が誘導マークを見やすくなるように変化させて表示することができる。これにより、運転者は曲がる地点を容易に認識することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る車両用表示装置について図面を参照して説明する。ただし、本実施形態に係る車両用表示装置の構成は第１実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。

上述した第２実施形態では、誘導マークの傾斜角度を誘導地点の前後で変化させ、誘導地点以降に表示される誘導マークの傾斜角度αを９０°に設定していた。しかし、本実施形態では、誘導地点の後に表示される誘導マークの傾斜角度αを、車両が走行する道路と誘導地点で曲がった後の誘導経路とが交差する角度に応じて設定するようにしている。ただし、図２のフローチャートのステップＳ４０以外の処理については、第１及び第２実施形態と同一の処理が実行されるので、詳細な説明は省略する。

ステップＳ４０において、傾斜角度設定部１７は、表示位置が設定された誘導マークを道路面から所定の傾斜角度だけ車両側に傾けて表示するように設定する。このとき、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークと誘導地点以降に表示される誘導マークとの間で傾斜角度を変化させる。さらに、本実施形態では、誘導地点となる交差点が直角に交差する交差点ではない場合に、誘導地点で分岐した後の道路面に表示される誘導マークの傾斜角度αを、車両が走行する道路と誘導地点で曲がった後の誘導経路とが交差する角度、すなわち分岐前後の誘導経路が交差する角度に応じて設定する。ただし、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークの傾斜角度θは第１及び第２実施形態と同様に設定される。

例えば、図８において、誘導地点となる交差点が直角に曲がる交差点ではなく、車両がβの角度で曲がる場合、すなわち車両が走行する道路と誘導地点の後に車両が走行する道路との間の交差角度がβである場合について説明する。この場合に、傾斜角度設定部１７は、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークＭ２～Ｍ４の傾斜角度θを例えば１０°に設定し、誘導地点の後に表示される誘導マークＭ１、Ｍ５の傾斜角度αを、車両が走行する道路と誘導地点で曲がった後の誘導経路とが交差する角度βに応じて設定する。この交差角度βについては、誘導経路情報から取得すればよい。

ここで、具体的な傾斜角度αの設定方法を、図９を参照して説明する。図９に示すように、交差角度βが０～９０°の範囲では、傾斜角度αを、交差角度βが大きくなるのに応じて直線的に増加し、β＝９０°のときにα＝９０°となるように設定する。また、交差角度βが９０～１８０°の範囲では、β＝９０°のときにα＝９０°とし、傾斜角度αを、交差角度βが大きくなるのに応じて直線的に減少するように設定する。ただし、傾斜角度αは、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークの傾斜角度θ以上となるように設定する必要がある。そこで、図９では、交差角度βが０°または１８０°のときに、傾斜角度αがθとなるように設定されている。また、傾斜角度αの設定方法としては、図１０に示すように、交差角度βの変化に応じて曲線的に傾斜角度αを増減させるようにしてもよい。尚、傾斜角度αの設定方法は、図９、１０に示した方法に限定されるものではなく、他の方法で設定してもよい。特に、誘導マークの形状に応じて運転者からの見え方が異なるので、誘導マークの形状に応じて傾斜角度αの設定方法を変更することが好ましい。

また、傾斜角度設定部１７は、誘導地点の後に表示される誘導マークを、誘導地点の後に車両が走行する道路と直交する方向に傾斜角度αだけ車両側に傾けて表示する。すなわち、誘導地点の後に表示される誘導マークは車両正面に向けて傾けるのではなく、誘導地点の後に車両が走行する道路に沿って立ち上げるように傾ける。例えば、図８に示すように、誘導マークＭ１は、誘導地点の後に車両が走行する道路に直交する方向となるＡ－Ａ断面において、傾斜角度αだけ車両側に傾けて表示される。誘導マークＭ５も同様に表示される。こうして誘導地点の後に表示される誘導マークの傾斜角度αが設定され、傾ける方向が設定されると、図１１に示すように、誘導地点の後に表示される誘導マークが表示される。また、誘導地点よりも車両側に表示される誘導マークも第１実施形態で説明したように表示される。

［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、誘導地点の後に表示される誘導マークの傾斜角度を、車両が走行する道路と誘導地点で曲がった後の誘導経路とが交差する角度に応じて設定する。これにより、誘導地点となる交差点が直角に曲がる交差点ではなくても、誘導地点の後に表示される誘導マークを運転者に対して明確に表示することができる。

また、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、誘導地点の後に表示される誘導マークを、誘導地点の後に車両が走行する道路と直交する方向に、設定された傾斜角度だけ車両側に傾けて表示する。これにより、誘導地点となる交差点が直角に曲がる交差点ではなくても、誘導地点の後に表示される誘導マークを運転者に対して明確に表示することができる。特に、車両が走行する道路に対して鋭角に交差する道路がある交差点では、誘導マークを見ても、運転者は誘導経路が交差点を直進しているのか、鋭角に曲がるのか、明確に認識できない場合があった。しかし、本実施形態では、車両が走行する道路と誘導地点で曲がった後の誘導経路とが交差する角度、すなわち誘導地点で車両が曲がる角度に応じて傾斜角度を設定し、誘導地点の後に車両が走行する道路と直交する方向に誘導マークを傾けて表示するので、鋭角に交差する道路がある交差点であっても、運転者に誘導経路を明確に認識させることができる。

なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ 車両用表示装置
３ 制御ユニット
５ ＨＵＤ表示部（表示部）
７ ナビゲーション装置
９ 車速センサ
１１ 入力インターフェース
１３ 誘導経路取得部
１５ 表示位置設定部
１７ 傾斜角度設定部
１９ ＨＵＤ映像生成部

Claims (4)

1. 車両の目的地への誘導経路を表示する車両用表示装置であって、
   前記車両の目的地までの誘導経路を取得する誘導経路取得部と、
   前記誘導経路取得部で取得された誘導経路上で前記車両が走行している道路から分岐した誘導地点を検出し、前記誘導経路を示す誘導マークが、前記車両が走行する道路と前記誘導地点で分岐した後の道路面に重畳して表示されるように前記誘導マークの表示位置を設定する表示位置設定部と、
   前記表示位置設定部で表示位置が設定された前記誘導マークを、前記道路面から所定の傾斜角度だけ前記車両側に傾けて表示するように設定する傾斜角度設定部と、
   前記傾斜角度設定部で前記傾斜角度が設定された前記誘導マークの表示画像を、前記車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示する表示部とを備え、
   前記表示位置設定部は、複数の前記誘導マークを所定の間隔で前記誘導地点の前後の道路面上に配置し、
   前記傾斜角度設定部は、前記誘導地点と前記車両の間に配置された前記誘導マークの傾斜角度を、前記誘導マークの表示位置から前記車両までの距離が大きくなるのに応じて、大きくするように変化させることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記傾斜角度設定部は、前記誘導マークの傾斜角度を前記誘導地点の前後で変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記傾斜角度設定部は、前記誘導地点で分岐した後の道路面に表示される前記誘導マークの傾斜角度を、前記分岐前後の誘導経路が交差する角度に応じて設定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. 車両の目的地への誘導経路を表示する車両用表示装置の車両用表示方法であって、
   前記車両用表示装置は、
   前記車両の目的地までの誘導経路を取得し、
   取得した前記誘導経路上で前記車両が曲がる誘導地点を検出し、前記誘導経路を示す誘導マークが前記誘導地点の前後の道路面に重畳して表示されるように前記誘導マークの表示位置を設定し、
   前記表示位置が設定された誘導マークを、前記道路面から所定の傾斜角度だけ前記車両側に傾けて表示するように設定し、
   前記傾斜角度が設定された前記誘導マークの表示画像を、前記車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示し、
   複数の前記誘導マークが、所定の間隔で前記誘導地点の前後の道路面上に配置され、
   前記誘導地点と前記車両の間に配置された前記誘導マークの傾斜角度を、前記誘導マークの表示位置から前記車両までの距離が大きくなるのに応じて、大きくするように変化させることを特徴とする車両用表示方法。

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