(57)【要約】【課題】  車両走行中に被操作部材を把持して操作しようとする運転者に対して安全な場所を認識させることで、交通渋滞の発生を防止することが可能な車両用表示装置を提供する。【解決手段】  地図情報記憶手段１３に格納された地図情報に基づいて走路形状Ｒを表示する表示器２と、車両Ａの現在位置を検出する位置検出手段１７と、位置検出手段１７により検出された車両Ａの現在位置データと前記地図情報とに基づいて車両Ａの前方側の走路形状Ｒを表示器２に表示させる制御手段１５と、を備える車両用表示装置であって、制御手段１５は、走路形状Ｒから外れた位置となる所定の路面に車両Ａを一時的に停止させるための駐停車スペースＰを走路形状Ｒに付加して表示させる。【選択図】  図５
2006176027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報記憶手段に格納された地図情報に基づいて走路形状を表示する表示手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記車両の現在位置データと前記地図情報とに基づいて前記車両の前方側の走路形状を前記表示手段に表示させる制御手段と、を備える車両用表示装置であって、
前記制御手段は、前記走路形状から外れた位置となる所定の路面に前記車両を一時的に停止させるための駐停車スペースを前記走路形状に付加して表示させることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記車両の運転者の把持によって操作される被操作部材の操作可能な前記路面を前記駐停車スペースとして表示させることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記被操作部材は、携帯電話からなることを特徴とする請求項２記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記表示手段は、ヘッドアップディスプレイからなることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示手段に走路形状を表示する車両用表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用表示装置として、車両のフロントガラス（投影部材）に表示ユニット（表示手段）から発せられる光を表示像として投影して、虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている（例えば下記特許文献１参照）。前記表示ユニットは、例えばハウジングに、液晶表示器等からなる表示器と、この表示器が発した前記表示像を反射させる反射鏡とを収容したものであり、車両のダッシュボード内に配設されるものである。前記表示ユニットが投射する前記表示像は前記フロントガラスにより運転者の視点に反射され、前記虚像が表示される。かかる構成によれば、前記フロントガラスに車速，エンジン回転数等の車両情報やナビゲーション情報等の各種情報を前記虚像として表示することが可能となる。
【特許文献１】特開平１１−３１００５５号公報
【０００３】
また、前述の車両用表示装置において、車両運転者の視点から見た前方の走路形状を表示するものが知られている（例えば下記特許文献２参照）。かかる車両用表示装置によれば、運転者は、天候条件、走路のカーブ、周辺車両及び建物等の影響で、実際の前記走路形状を目視し難い場合であっても、表示される前記走路形状から実際の走路の形状を把握することができる。
【特許文献２】特開２０００−２１１４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、平成１６年１１月１日付けで道路交通法の一部改正がなされ、この法改正によれば、車両運転者が車両運転者によって操作される被操作部材である携帯電話を手に保持して通話しながら前記車両を運転していた場合、または前記車両運転者が前記被操作部材を手に保持して前記被操作部材の表示画面を注視しながら前記車両を運転していた場合には、罰則（罰金）が科されることになった。例えば、特許文献２に記載の車両用表示装置のように表示される車両前方の片側１車線の走路の形状を把握しながら前記車両を運転していたときに突然、前記携帯電話の着信音が鳴り、前記車両運転者が電話をかけてきた相手といち早く（例えば前記着信音が鳴ってから５秒以内に）通話したいと思って、車両走行状態のまま前記携帯電話を把持して通話をしてしまった場合、この通話をした状態が警察官に見つかれば、前記車両運転者に対して即、前記罰則が科されることになる。  
【０００５】
従って、前記罰則を科せられないようにするために、前記車両を所定位置に停止させた後、前記携帯電話を把持して通話操作を行う運転者が必然的に増加するものと想定（予想）される。具体的には、前述のように前記着信音が鳴ってから５秒以内に前記車両を停止させて、続けて前記携帯電話を把持して通話操作を行いたい場合には、前記車両の後ろ側を走行している複数の他の車両の走行の邪魔にならないように前記車両を前記走路の左方に寄せて停止させる運転者が必然的に増加するものと想定される。
【０００６】
しかしながら、このように前記携帯電話（被操作部材）を把持操作するにあたり前記車両を前記走路の左方に停止させた状態では、前記他の車両が前記車両を追い越す際に前記走路の対向車線をはみ出しながら前記車両の側方（脇）を各々走行しなければならない。このとき、さらに前記車両の走行方向とは逆方向を走行している前記対向車線側からの複数の車が前記車両側方を連続して走行していた場合には、前記他の車両は前記車両が邪魔となって前記車両を追い越すことが不可能となるため、前記車両の後ろを走行している前記他の車両のスムーズな走行が妨害され、これにより前記車両周辺における交通渋滞が生じてしまうという問題があった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、車両走行中に被操作部材を把持して操作しようとする運転者に対して安全な場所を認識させることで、交通渋滞の発生を防止することが可能な車両用表示装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、地図情報記憶手段に格納された地図情報に基づいて走路形状を表示する表示手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記車両の現在位置データと前記地図情報とに基づいて前記車両の前方側の走路形状を前記表示手段に表示させる制御手段と、を備える車両用表示装置であって、前記制御手段は、前記走路形状から外れた位置となる所定の路面に前記車両を一時的に停止させるための駐停車スペースを前記走路形状に付加して表示させることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記制御手段は、前記車両の運転者の把持によって操作される被操作部材の操作可能な前記路面を前記駐停車スペースとして表示させることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記被操作部材は、携帯電話からなることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記表示手段は、ヘッドアップディスプレイからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、車両走行中に被操作部材を把持して操作しようとする運転者に対して安全な場所を認識させることで、交通渋滞の発生を防止することが可能な車両用表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の車両用表示装置を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に適用したものを例に挙げ添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１，図２において、１は表示ユニットであり、車両Ａのダッシュボード内に配設される。この表示ユニット１が投射する表示像Ｌは、コンバイナ処理されたフロントガラスＷにより運転者の視点Ｄの方向に反射され、虚像Ｖとして表示される。前記運転者は虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。
【００１４】
２は表示器（表示手段）であり、この表示器２はＴＦＴ型の液晶表示素子及びバックライト手段からなるものである。３は回路基板であり、この回路基板３上に表示器２が搭載されている。４は反射鏡であり、この反射鏡４は表示器２が発した表示像ＬをフロントガラスＷ側に反射させる。反射鏡４の反射面４ａは凹面になっており、表示器２からの表示像Ｌを拡大してフロントガラスＷに投射することができる。５は反射鏡４を保持する保持部材であり、反射鏡４は保持部材５に両面粘着テープ等により接着されている。なお、表示器２は、液晶表示素子を備える構成に限定されるものではなく、例えば自発光型表示素子である有機ＥＬパネルを備える構成であってもよい。
【００１５】
６は例えば略箱型形状に形成された遮光性合成樹脂からなるハウジングであり、このハウジング６内には、表示器２，回路基板３，反射鏡４等が収容される。また、ハウジング６には反射鏡４の配設位置の上部（フロントガラスＷ側）を開口する開口部６ａが設けられる。そして、ハウジング６には、開口部６ａを塞ぐように透光性の合成樹脂材（例えばアクリル樹脂）からなる透光性カバー７が配設されている。この遮光性カバー７は略湾曲形状に形成され、表示像ＬをフロントガラスＷ側に通過させるものである。なお、図１中、６ｂはハウジング６空洞内に向けて延在する遮光壁であり、この遮光壁６ｂは、太陽光等の外光が表示器２に入射し虚像Ｖが見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止する機能を有している。
【００１６】
図３は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置の電気的な構成を示すブロック図である。車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、車両Ａに搭載され、速度センサ（車速検出手段）１０と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）装置１１と、ジャイロセンサ１２と、記憶媒体（地図情報記憶手段）１３と、操作手段１４と、制御手段１５と、表示駆動回路１６と、表示器２とから主に構成されている。
【００１７】
速度センサ１０は、車両Ａの走行速度を検出するためのもので、車速に応じた信号を制御手段１５に出力する。
【００１８】
ＧＰＳ装置１１は、自車位置（車両Ａの現在位置）の緯度経度を求めるための装置であり、ＧＰＳ用受信アンテナや増幅回路を備え、前記受信アンテナで受信した人工衛星からの位置情報である送信電波を高周波信号として増幅してなる信号を制御手段１５に出力する。
【００１９】
ジャイロセンサ１２は、車両Ａの車体向き（進行方向）を検出するためのものであり、車両Ａの方向変化に応じた信号を制御手段１５へ出力する。
【００２０】
記憶媒体１３は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭあるいはハードディスク等によって構成され、地図データ及び走路形状を示すための三次元の座標情報（三次元情報）からなるデジタルマップデータ（地図情報）が記憶されており、前記デジタルマップデータは、制御手段１５による後述する描画処理を行う際に使用される。なお、前記デジタルマップデータは、走路の形状を示す走路形状データ，高さを示す高さデータ，前記走路の左右（幅方向）の傾きを示す傾きデータ，前記走路の前後（長手方向）の傾き（勾配）を示す勾配データ、前記走路の曲率を示す曲率データ等を前記走路の所定位置（所定の経度緯度）毎に有している。
【００２１】
操作手段１４は、選択スイッチや決定スイッチ等の複数の操作部を有するものであり、後述する走路形状画像（前記走路の各三次元の座標情報を描画処理したもの）の表示形態または表示設定を切り換えるためのものである。また、前記運転者は、前記表示設定として、前記走路形状画像の表示または非表示の選択、あるいは前記走路形状画像を表示する際の各設定値等を、操作手段１４を操作することによって、表示器２による表示内容を任意に設定することができる。
【００２２】
制御手段１５は、マイクロコンピュータを適用でき、処理動作のプログラムが記憶されたＲＯＭと、演算値を一時的に記憶するＲＡＭと、予め設定される各種設定値を記憶するＥＥＰＲＯＭと、前記プログラムを実行するためのＣＰＵと、入出力インターフェイス回路とから主に構成される。前記入出力インターフェイス回路は、速度センサ１０、ＧＰＳ装置１１、ジャイロセンサ１２、記憶媒体１３、操作手段１４や、後述する表示駆動回路１６に対してそれぞれ電気的な接続関係をなすための回路である。制御手段１５は、各機構（速度センサ１０，ＧＰＳ装置１１，ジャイロセンサ１２，記憶媒体１３，操作手段１４）からの入力および前記プログラムに基づいて、後述する表示駆動回路１６に制御信号を出力し、表示器２に所望の表示を促すものである。
【００２３】
表示駆動回路１６は、表示器２に表示用の信号を与えるための回路であり、ＩＣまたはＬＳＩにて構成される。表示駆動回路１６は、制御手段１５からの信号に基づいて所定の表示を行うように表示器２を駆動制御するものである。
【００２４】
表示器２は、ＴＦＴ型の液晶表示素子及びバックライト手段からなり、表示像Ｌを発するように表示駆動回路１６により駆動制御される。表示器２は、表示駆動回路１６によって、前記走路形状画像等の所望の表示形態を表示像ＬとしてフロントガラスＷに投影するものである。
【００２５】
以上の構成によって、制御手段１５は、速度センサ１０、ＧＰＳ装置１１、ジャイロセンサ１２から構成される位置検出手段１７の信号に基づいて、車両位置座標及び車両の向きを算出し、この車両の前方側（進行方向側）に対応する走路形状を、記憶媒体１３に格納された前記デジタルマップデータに基づいて、表示駆動回路１６を介して表示器２に表示させることができる。
【００２６】
次に、制御手段１５による表示像Ｌの描画に関して、図４，図５を用いて説明する。
【００２７】
図４は、制御手段１５による処理を示すものである。また図５は、車両Ａの前方側（進行方向側）の走路形状を表示像Ｌとして、表示ユニット１にてフロントガラスＷの面に投影して表示する表示画面の一例を示すものである。
【００２８】
制御手段１５は、位置検出手段１７からの信号に基づいて、車両位置座標及び車両Ａの進行方向を算出する（ステップＳ１）。この場合、制御手段１５は、速度センサ１０，ＧＰＳ装置１１，ジャイロセンサ１２によって、車両位置座標を算出する。例えば制御手段１５は、ＧＰＳ装置１１を用いて時間によって変化する車両Ａの位置データと地図データとをマッピング処理することによって、車両Ａの車両位置座標を算出することができる。また制御手段１５は、速度センサ１０やジャイロセンサ１２からの信号に基づいて、車両Ａの進む方向（移動幅）や車体の傾き方向が求まる。
【００２９】
次に、制御手段１５は、車両位置座標に応じて視点座標を設定し、車両Ａの進行方向に基づいて表示方向を設定する（ステップＳ２）。この場合、視点座標は、車両位置座標よりも１５メートル高い位置に設定され、表示方向は、車両Ａの進行方向と同じ方向に設定される。
【００３０】
次に、制御手段１５は、記憶媒体１３に格納されたデジタルマップデータにおいて、前記視点座標及び前記表示方向に基づいて選択される三次元の座標情報を演算することによって走路形状を描画処理する（ステップＳ３）。この場合、例えば視点座標から表示方向側に１キロメートル以内の三次元の座標情報について演算し、表示像Ｌが表示されるように描画処理する。
【００３１】
また、制御手段１５は、前記描画処理された走路形状を走路形状画像として表示器２に表示させるように促す信号を表示駆動回路１６に出力する（ステップＳ４）。
【００３２】
前述の処理を繰り返すことによって、車両Ａが走行する度に更新される視点座標と三次元の座標情報とに基づいた走路形状を表示像ＬとしてフロントガラスＷに投影することができる。例えば、図５に示すような走路形状ＲをフロントガラスＷに投影することができる。
【００３３】
ここで制御手段１５は、ステップＳ３の描画処理を行う際に、勾配の程度に応じて設定される表示色にて走路形状Ｒを表示させることができる。例えば、走路形状Ｒにおいて、下り勾配の部分Ｒ１は、赤色にて表示させるとともに、勾配が大きい程、濃い色の赤色にて表示させる。また、上り勾配の部分Ｒ２は、青色にて表示させるとともに、勾配が大きい程、濃い色の青色にて表示させる。なお、制御手段１５は、この場合、デジタルマップデータの所定位置（所定の経度緯度）を通過し走路形状Ｒの輪郭（路肩線）Ｒ３と関係ない線（図５における走路形状Ｒの幅方向の線）を補助線Ｒ４として表示してなる。制御手段１５は、この補助線Ｒ４間の走路面Ｒ５毎に勾配データを抽出して、この勾配の程度に対応する表示色を走路面Ｒ５毎に着色してなる走路形状Ｒを描画処理する。また、制御手段１５は、この場合、勾配がほとんどない走路面Ｒ５部分を白色に着色して走路形状Ｒを描画処理し表示器２に投影表示させている。
【００３４】
従って、運転者は、走路形状Ｒの表示色及びその濃淡の具合を視認することによって、走路が上り坂であるか下り坂であるか、あるいは勾配の程度を判断することができる。
【００３５】
また制御手段１５は、ステップＳ３の描画処理を行う際に、図５に示すように左側の路肩線Ｒ３の略中央部において、走路形状Ｒの外側（左側路肩線Ｒ３の左方）に延在する車両一時停止用の路面からなる駐停車スペースＰが走路形状Ｒとともに表示されるように描画処理される。
【００３６】
具体的には、制御手段１５は、前述した左側路肩線Ｒ３の略中央部左方に位置し、運転者の一時休息場所等として用いられる車両走路外の路面（前記車両一時停止用の路面）に車両Ａを停止させた後に、他の車両の走行に支障をきたすことなく、運転者が、例えば携帯電話のごとき、運転者によって操作される被操作部材（図示せず）を所定時間、把持して操作することが可能な前記携帯電話の把持操作エリアからなる駐停車スペースＰを走路形状Ｒに付加して表示器２に表示させる。なお、この場合、駐停車スペースＰは、所定の走路面Ｒ５の勾配に応じて設定される前記表示色によって着色されている。また、前記携帯電話の操作には、運転者が前記携帯電話を把持して通話すること、また運転者が前記携帯電話を把持してメール内容や各種情報等を前記携帯電話の表示画面を通じて注視（目視）すること等、運転者が前記携帯電話を把持して行うあらゆる操作が含まれる。
【００３７】
従って、運転者は、車両Ａを走行中に前記携帯電話の把持操作可能な駐停車スペースＰを走路形状Ｒとともに視認することによって、前記携帯電話を把持して前記携帯電話の各種操作をいち早く行いたい場合に、車両Ａの進行方向における走路形状Ｒから外れた位置（路面）において、車両Ａを安全に停止させることが可能な場所を瞬時に判断することができる。
【００３８】
そして、運転者が、前記携帯電話を操作したいときに走路形状Ｒから外れた位置となる駐停車スペースＰに車両Ａを停止させることで、特に車両Ａの後ろ側を走行している別の車両が、車両Ａを追い越しながら車両Ａの側方（脇）を通過する際に、前記別の車両が対向車線側にはみ出ることなく今まで走行していた走路上をそのまま直進して走行できる。これに応じて前記別の車両の後ろ側を走行している複数の車両も、前記別の車両と同様に今まで走行していた走路上をそのまま直進して走行できることから、前記別の車両や前記複数の車両の走行に支障をきたすことなく前記別の車両や前記複数の車両の走行がより円滑なものとなり、車両Ａ周辺の交通渋滞を緩和させることが可能となる。
【００３９】
また本実施形態では、駐停車スペースＰが走路形状Ｒから外れた位置に存在する車両一時停止用の路面からなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、駐停車スペースＰは車両を一時的に駐停車させることが可能な任意の場所（路面）を適用することができ、例えば商品等を販売している各種店舗の駐車場、または図書館や駅、金融機関等の各種建物（各種施設）の駐車場を駐停車スペースＰとして表示させてもよい。
【００４０】
また本実施形態では、運転者が走路から外れた位置において前記携帯電話からなる前記被操作部材を把持して操作可能な前記路面を駐停車スペースＰとして表示する例について説明したが、前記被操作部材は運転者が把持して操作可能な任意の機器を適用することができ、例えば自動車電話等の各種移動体通信機器、または携帯型テレビや携帯型ゲーム機、シェーバー（電気式かみそり）等の各種電子・電気機器を適用することも可能である。
【００４１】
また本実施形態においては、表示器２からの表示像Ｌは、フロントガラスＷに投影されるものであったが、本発明における投影部材はこれに限定されるものではなく、例えば車両のフロントガラス面あるいは車両のダッシュボード上に配設されるコンバイナに表示器からの表示像を投影させるものであってもよい。
【００４２】
また、前述したヘッドアップディスプレイ方式ではなく、例えば有機ＥＬパネルあるいは液晶パネルからなる表示手段を採用し、運転者が直接、この表示手段の表示を視認するものであってもよい。
【００４３】
なお、前述した各実施形態の記憶媒体１３ではなく、例えば記憶媒体として車両外に設けられるサーバーを適用し、無線通信によって前記サーバーに格納されるデジタルマップデータを適宜ダウンロードすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態による車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示ユニットの断面図である。
【図２】同実施形態による車両用ヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。
【図３】同実施形態による車両用ヘッドアップディスプレイ装置のブロック図である。
【図４】同実施形態による車両用ヘッドアップディスプレイ装置の処理手順を示す図である。
【図５】同実施形態による車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示画像を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
２    表示器（表示手段）
１３    記憶媒体（地図情報記憶手段）
１５    制御手段
１７    位置検出手段
Ａ    車両
Ｌ    表示像
Ｐ    駐停車スペース
Ｒ    走路形状
Ｒ３  路肩線
Ｒ４  補助線
Ｒ５  走路面
【図１】
2006176027.tif 000003
【図２】
2006176027.tif 000004
【図３】
2006176027.tif 000005
【図４】
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【図５】
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