(57)【要約】【課題】Ｕターンの走行案内をする際に、分岐点内へどこまで前進すれば切り返しをしなくともＵターン可能であるのかをユーザに通知できる表示装置を提供する。【解決手段】ＨＵＤ１は、切り返しをせずにＵターンが可能となる位置まで交差点５３内で車両２を前進させる必要がある前進距離ＦＬを算出する。ＨＵＤ１は、前進距離ＦＬを案内する壁５７を示す虚像を交差点５３内に表示する。乗員９は、交差点５３内で車両２を前進させ、壁５７を回避することで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方に分岐点があるか否かを判定する分岐点判定手段と、
道路幅と自車の回転半径とに基づいて、前記車両が前記分岐点に進入したときに旋回を開始した場合に切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定するＵターン可否判定手段と、
切り返しをしなければＵターンができないと判定した場合に、切り返しをせずにＵターンが可能となる位置まで前記分岐点内で前記車両を前進させる必要がある距離を、前進距離として取得する前進距離取得手段と、
前記前進距離を示す距離画像を表示する表示手段と、を有する表示装置。
【請求項２】
前記分岐点は、交差点であり、
前記前進距離取得手段は、対向車線の前記交差点側の道路端の位置と、自車の前記回転半径に基づいて前記前進距離を取得する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示手段は、前記距離画像を、前記車両が走行する車線における中央線の延長線上の位置に表示する、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記車両の前方に対向車が存在するか否かを判定する対向車判定手段と、
前記対向車が存在すると判定された場合に、前記車両が前記距離画像に従ってＵターンした際に前記対向車に接近するか否かを判定する接近判定手段と、
接近すると判定された場合に、前記距離画像の表示を前記対向車の接近を示唆する表示に変更する表示変更手段と、を有する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記前進距離を案内する立体物を示す虚像を、前記距離画像として表示する、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
ユーザの視線を検出する視線検出手段と、
検出された前記ユーザの視線に基づいて、前記ユーザがＵターンをする意思があるか否かを判定するＵターン意思判定手段と、を有し、
前記Ｕターン可否判定手段は、前記ユーザがＵターンをする意思があると判定された場合に、Ｕターン可能であるか否かを判定する、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援を行う表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の乗員に対する運転支援の一つとして、車両が切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定し、判定結果を通知する技術が提案されている（例えば、特開２００６−２１３１６２号公報）。特許文献１に記載の車両運転支援装置では、車両の側面に取り付けられたカメラにより車両から対向車線の道路端部までの道路幅を測定し、測定した道路幅に基づいて、車両が切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定している。車両運転支援装置は、Ｕターンの可否を車両の乗員に通知する。具体的には、この車両運転支援装置では、車両が走行している道路を平面視した画像に、車両とＵターンの走行予定軌跡とを重ねたＵターン画像の表示を行うことで、乗員に対する通知を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１３１６２号公報（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、交差点などの分岐点では、分岐点内へ車両をより前進させることで切り返しをせずにＵターンが可能となる場合がある。しかしながら、上記した車両運転支援装置では、分岐点内へ前進すれば切り返しをしなくともＵターンできる場合に、どこまで前進すれば切り返しをしなくともＵターンできるのかユーザが分からない虞があった。
【０００５】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、Ｕターンの走行案内をする際に、分岐点内へどこまで前進すれば切り返しをしなくともＵターン可能であるのかをユーザに通知できる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明に係る表示装置は、車両の前方に分岐点があるか否かを判定する分岐点判定手段と、道路幅と自車の回転半径とに基づいて、前記車両が前記分岐点に進入したときに旋回を開始した場合に切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定するＵターン可否判定手段と、切り返しをしなければＵターンができないと判定した場合に、切り返しをせずにＵターンが可能となる位置まで前記分岐点内で前記車両を前進させる必要がある距離を、前進距離として取得する前進距離取得手段と、前記前進距離を示す距離画像を表示する表示手段と、を有する。
尚、「分岐点」とは、例えば、十字路、Ｔ字路、Ｙ字路などの交差点、あるいは１本の道から複数の道を分岐させる分岐部分などである。
【発明の効果】
【０００７】
前記構成を有する本発明に係る表示装置によれば、前進距離を示す距離画像を表示することで、ユーザは、距離画像を参考にしながら車両を走行させる。ユーザは、分岐点内で車両を前進させ、距離画像の表示に従って走行することで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。これにより、Ｕターンの走行案内をする際に、分岐点内へどこまで前進すれば切り返しをしなくともＵターン可能であるのかをユーザに通知できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るＨＵＤの車両への設置態様を示した図である。
【図２】本実施形態に係るＨＵＤの内部構成を示した図である。
【図３】ＨＵＤにおいて形成される光路を示した図である。
【図４】本実施形態に係るＨＵＤの構成を示したブロック図である。
【図５】本実施形態に係るＵターン運転支援処理プログラムのフローチャートである。
【図６】Ｕターンの可否判定を説明するための図である。
【図７】前進距離を示した図である。
【図８】立体物である壁の虚像を示した図である。
【図９】車両の乗員から視認できる虚像を示した図である。
【図１０】対向車がいる場合の立体物である壁の虚像を示した図である。
【図１１】対向車がいる場合の車両の乗員から視認できる虚像を示した図である。
【図１２】別例のナビゲーション装置のディスプレイに距離画像を表示した図である。
【図１３】別例の距離画像として第二前進距離の値を表示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る表示装置について、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置に具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
先ず、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤという）１の構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係るＨＵＤ１の車両２への設置態様を示した図である。
【００１１】
図１に示すようにＨＵＤ１は、車両２のダッシュボード３内部に設置されており、内部に映像を表示する液晶ディスプレイ５を有する。そして、液晶ディスプレイ５に表示された映像を、後述のようにＨＵＤ１が備える反射型偏光板６や凹面鏡７を介し、更に運転席の前方のフロントウィンドウ８に反射させて車両２の乗員９に視認させるように構成されている。尚、液晶ディスプレイ５に表示される映像としては、車両２に関する情報や乗員９の運転支援の為に用いられる各種情報がある。
【００１２】
また、本実施形態のＨＵＤ１では、フロントウィンドウ８を反射して乗員９が液晶ディスプレイ５に表示された映像を視認した場合に、乗員９にはフロントウィンドウ８の位置ではなく、フロントウィンドウ８の先の遠方の位置に液晶ディスプレイ５に表示された映像が虚像１０として視認されるように構成される。尚、乗員９が視認できる虚像１０は液晶ディスプレイ５に表示された映像であるが、反射型偏光板６や凹面鏡７を介することによって上下方向や左右方向が反転する場合があり、それらの反転を考慮して液晶ディスプレイ５の映像の表示を行う必要がある。また、凹面鏡７を介することによってサイズも変更する。
【００１３】
また、虚像１０を生成する位置、より具体的には乗員９から虚像１０までの距離Ｌについては、ＨＵＤ１が備える凹面鏡７の曲率、液晶ディスプレイ５と凹面鏡７との相対位置等によって適宜設定することが可能である。また、本実施形態のＨＵＤ１は、後述のように液晶ディスプレイ５、反射型偏光板６及び凹面鏡７について、反射型偏光板６から凹面鏡７へと入射する光路の方向と凹面鏡７で反射して乗員９の目の位置へ向かう光路の方向とを逆方向となるように位置設計することで、虚像１０の品質を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、車両２のフロントバンパの上方にはフロントカメラ１１が設置される。フロントカメラ１１は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラにより構成された撮像装置であり、光軸方向を車両の進行方向前方に向けて設置される。そして、フロントカメラ１１により撮像された撮像画像に対して画像処理を行うことによって、フロントウィンドウ８越しに乗員９に視認される前方環境（即ち虚像１０が重畳される環境）の状況等を検出できる。尚、フロントカメラ１１の代わりにミリ波レーダ等のセンサを用いてもよい。また、フロントカメラ１１を、ルームミラーの裏側等に設置してもよい。
【００１５】
また、車両２のインストルメントパネルの上面には車内カメラ１２が設置される。車内カメラ１２は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラにより構成された撮像装置であり、撮像方向を運転席に向けて設置される。そして、車内カメラ１２は、運転席に座った乗員９の顔を撮像する。尚、車内カメラ１２を、車両２の天井等に取り付けてもよい。
【００１６】
次に、図２及び図３を用いてＨＵＤ１のより具体的な構成について説明する。図２は、本実施形態に係るＨＵＤ１の内部構成を示した図である。図３はＨＵＤ１において形成される光路１８を示した模式図である。図２に示すようにＨＵＤ１は、液晶ディスプレイ５と、反射型偏光板６と、凹面鏡７と、λ／４波長板１５と、制御回路部１６と、ＣＡＮインターフェース１７とから基本的に構成されている。
【００１７】
ここで、液晶ディスプレイ５は光源としてバックライトを用い、バックライトからの光の内、特定の偏光方向を有する光だけを出力することによって、前面に設けられた映像表示面に対して映像を表示する機能を有する映像表示装置である。バックライトとしては、例えばＣＣＦＬ（冷陰極管）や白色ＬＥＤが用いられる。尚、映像を表示する手段としては、液晶ディスプレイ以外に、液晶プロジェクタとスクリーンの組み合わせを用いてもよい。
【００１８】
また、反射型偏光板６は、特定の第１の偏光方向を有する光については反射（非透過）するとともに、第１の偏光方向と異なる第２の偏光方向を有する光は透過させる性質を有する部材である。そして、本実施形態の反射型偏光板６では、第１の偏光方向を液晶ディスプレイ５から出力される光の偏光方向と同一方向に設計し、第２の偏光方向は第１の偏光方向に対してλ／２（１８０度）の位相差を有する偏光方向（即ち第１の偏光方向と直交する方向）に設計する。また、反射型偏光板６は、液晶ディスプレイ５と凹面鏡７とを結ぶ光路１８において液晶ディスプレイ５と凹面鏡７との間に配置される。そして、反射型偏光板６は、液晶ディスプレイ５から第１方向で入射する光路１８に対しては、凹面鏡７へ向かう第２方向に変更する光の反射手段として機能する。凹面鏡７へと反射された光はλ／４波長板１５を２回通過することによって偏光方向が最終的に第３方向へと変更される。反射型偏光板６は、凹面鏡７から第３方向で入射する光路１８に対しては光の透過手段として機能する。
【００１９】
凹面鏡７は、液晶ディスプレイ５に表示された映像を拡大して反射させて乗員９に視認させることによって、乗員９の前方に映像の虚像１０（図１参照）を生成する投影鏡である。尚、凹面鏡７としては、球面凹面鏡や、非球面凹面鏡、若しくは投影映像の歪みを補正するための自由曲面鏡が用いられる。図３に示すように凹面鏡７は、反射型偏光板６から第２方向で入射する光路を、反射型偏光板６を透過してユーザの目の位置へ向かう第３方向に変更する。
【００２０】
また、λ／４波長板１５は、通過する光の偏光方向に対してλ／４（９０度）の位相差を与える平板形状を有する偏光素子である。また、制御回路部１６は、ＨＵＤ１の全体の制御を行う電子制御ユニットである。ここで、図４は本実施形態に係るＨＵＤ１の構成を示したブロック図である。
【００２１】
図４に示すように制御回路部１６は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ３１、並びにＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、虚像を生成する為の制御プログラム及び後述のＵターン運転支援処理プログラム（図５参照）等が記録されたＲＯＭ３３、ＲＯＭ３３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ３４等の内部記憶装置を備えている。
【００２２】
尚、制御回路部１６はナビゲーション装置等の車載器が備える制御回路部であってもよいし、車両２の駆動制御用の制御回路部であってもよいし、それらと独立した制御回路部であってもよい。また、制御回路部１６は、処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。例えば、分岐点判定手段は、車両２の前方に分岐点があるか否かを判定する。Ｕターン可否判定手段は、道路幅と自車（車両２）の回転半径とに基づいて、車両２が分岐点に進入した際に旋回を開始した場合に切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定する。前進距離取得手段は、切り返しをしなければＵターンができないと判定した場合に、切り返しをせずにＵターンが可能となる位置まで分岐点内で車両２を前進させる必要がある距離を、前進距離として取得する。表示手段は、この前進距離を案内する立体物を示す虚像（距離画像）を表示する。対向車判定手段は、車両２の前方に対向車が存在するか否かを判定する。接近判定手段は、対向車が存在する場合に、車両２が立体物（距離画像）の表示に従ってＵターンした際に対向車に接近する否かを判定する。表示変更手段は、対向車と接近する場合に、立体物（距離画像）の表示を対向車の接近を示唆する表示に変更する。Ｕターン意思判定手段は、乗員９がＵターンをする意思があるか否かを判定する。
【００２３】
また、制御回路部１６は、上記した車内カメラ１２（図１参照）に接続され、車内カメラ１２により撮像した撮像画像から乗員９であるユーザの目の位置（視線開始点）や視線方向を検出する。尚、乗員９（ユーザ）の視線位置を検出する方法としては、他の方法を用いてもよい。例えば眼球の画像から瞳孔の中心点と角膜反射点の中心点を抽出して、その二つの特徴点の相対位置から乗員９の視線位置を検出してもよい。
【００２４】
また、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）インターフェース１７は、車両内に設置された各種車載器や車両機器の制御装置間で多重通信を行う車載ネットワーク規格であるＣＡＮに対して、データの入出力を行うインターフェースである。そして、ＨＵＤ１は、ＣＡＮを介して、各種車載器や車両機器の制御装置（例えば、ナビゲーション装置４８、ＡＶ装置４９等）と相互通信可能に接続される。それによって、ＨＵＤ１は、ナビゲーション装置４８やＡＶ装置４９等から取得した情報を表示可能に構成する。
【００２５】
また、制御回路部１６は、液晶ディスプレイ５と接続され、液晶ディスプレイ５の駆動制御を行う。尚、液晶ディスプレイ５に表示される映像としては、上記したように車両２に関する情報や乗員９の運転支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物（他車両や歩行者）に対する警告、ナビゲーション装置４８で設定された案内経路（走行予定経路）や案内経路に基づく案内情報（車両の進行方向を示す矢印等）、路面に表示する警告（追突注意、制限速度等）、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ画面等がある。特に本実施形態では、周辺環境に重畳させて乗員９に視認させることにより案内を行う虚像を生成する為の映像を出力する。例えば、Ｕターン運転をする際に、切り返しをしなければＵターンできない走行路上に立体物を出力する構成とする。
【００２６】
続いて、上記構成を有する本実施形態に係るＨＵＤ１においてＣＰＵ３１が実行するＵターン運転支援処理プログラムについて図５に基づき説明する。図５は本実施形態に係るＵターン運転支援処理プログラムのフローチャートである。ここで、Ｕターン運転支援処理プログラムは、例えばナビゲーション装置４８の地図情報に基づいて車両２の前方に交差点（分岐点の一例）を検出した場合に実行され、Ｕターンの可否等を判定するプログラムである。尚、以下の図５にフローチャートで示されるプログラムは、ＨＵＤ１が備えているＲＡＭ３２やＲＯＭ３３に記憶されており、ＣＰＵ３１により実行される。
【００２７】
先ず、Ｕターン運転支援処理プログラムでは、図５に示すステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ３１は、乗員９によって運転される車両２の前方にＵターン可能な交差点があるか否かを判定する。尚、前方に交差点があるか否かの判定は、例えば、車両２の現在位置とナビゲーション装置４８の地図情報とに基づいて、交差点から所定の距離だけ離れた位置に車両２が到達した場合に前方に交差点があると判定してもよい。あるいは、前方に交差点があるか否かの判定は、例えば、フロントカメラ１１で撮像された画像に基づいて、信号機や走行車線に直交する車線の検出等に基づいて判定してもよい。
【００２８】
また、Ｕターン可能な交差点であるか否かの判定は、例えば、ナビゲーション装置４８の地図情報に基づいて判定してもよい。具体的には、前方の交差点についてＵターンを禁止する旨の情報が地図情報に設定されていた場合、ＣＰＵ３１は、Ｕターンが不可能な交差点であると判定してもよい。あるいは、ＣＰＵ３１は、地図情報に設定された交差点の大きさ、形状等に基づいて、Ｕターン可能であるか否かを判定してもよい。
【００２９】
また、本願における分岐点は、２つの道路が交わる交差点に限らず、Ｕターン可能な分岐点であれば、例えば、一つの道路が複数の道路に分岐する分岐部分でもよい。この場合、Ｕターン運転支援処理プログラムは、例えば車両２の前方に道路の分岐を検出した場合に実行される。以下は、交差点を例に挙げて説明する。
【００３０】
前記Ｓ１で車両２がＵターン可能な交差点に到達したと判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｓ２へと移行する。それに対して、前記Ｓ１で車両２がＵターン可能な交差点に到達していないと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）には、Ｓ１の処理を再度実行する。この場合、ＣＰＵ３１は、例えば、予め設定された時間だけ間を空けてＳ１の処理を再度実行する。
【００３１】
次に、Ｓ２においてＣＰＵ３１は、車内カメラ１２の撮像画像に基づいて、乗員９の視線開始点（目の位置）及び視線方向を検出する。車内カメラ１２は前記したように車両２のインストルメントパネルや天井に設置され、撮像方向を運転席に向けて設置されており、撮像画像には運転者である乗員９の顔が含まれることとなる。尚、視線開始点や視線方向の検出方法としては、例えば角膜反射法により計測された瞳孔の中心位置やプルキニエ像を用いて検出する方法がある。それらの方法は既に公知の技術であるので、詳細は省略する。
【００３２】
次に、Ｓ３においてＣＰＵ３１は、乗員９にＵターンをする意思があるか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ３１は、前記Ｓ２において検出した乗員９の視線が自車の右後方を見ていると判定した場合、Ｕターンの意思があると判定する（Ｓ３：ＹＥＳ）。なお、ＣＰＵ３１は、例えば、前記Ｓ１で車両２が交差点に到達したと判定（Ｓ１：ＹＥＳ）してから一回だけ右後方を見ていると判定した場合にＵターンの意思があると判定してもよく、予め設定された時間内に複数回右後方を見ていると判定した場合にＵターンの意思があると判定してもよい。また、ＣＰＵ３１は、乗員９の視線以外に、例えば、乗員９の姿勢、ハンドルの回転角度、あるいは車両２の停止位置等に基づいてＵターンの意思を判定してもよい。
【００３３】
Ｓ３においてＣＰＵ３１は、Ｕターンの意思があると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ４へと移行する。それに対し、ＣＰＵ３１は、Ｕターンの意思がない（例えば、乗員９の視線が右後方以外の方向（前方や右方向など）を見ている）と判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）には、Ｓ１からの処理を実行する。
【００３４】
次に、Ｓ４においてＣＰＵ３１は、後述するＳ５のＵターンの可否判定に必要な各種パラメータを取得する。尚、パラメータとしては、例えば、自車線の道路幅、対向車線の道路幅、車両２の回転半径、自車線と直交している車線の道路幅などを取得する。パラメータの取得方法は、ナビゲーション装置４８の地図情報から取得してもよく、車両２に取り付けたカメラやセンサ等の検出情報から取得してもよい。また、車両２の回転半径については、例えば、ＨＵＤ１が備えているＲＡＭ３２やＲＯＭ３３に予め記憶されている。
【００３５】
Ｓ４を実行した後、ＣＰＵ３１は、Ｓ５へと移行する。Ｓ５においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ４で取得したパラメータに基づいて、車両２が交差点に進入したときに旋回を開始した場合にＵターンが可能であるか否かを判定する。ＣＰＵ３１は、例えば前記Ｓ４で取得した道路幅と自車の回転半径とに基づいて、車両２が切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定する。なお、ここでいう車両２が交差点に進入したときとは、例えば、車両２の前端が交差点内に進入した時である。あるいは、車両２が交差点に進入したときとは、例えば、車両２の後端が交差点内に、即ち、車両２の全体が交差点内に進入した時でもよい。
【００３６】
図６は、Ｕターンの可否判定を説明するための図である。図６に示すように、例えば、片側２車線の道路の中央寄り車線を、車両２が走行しているものとする。車両２の自車線５１の幅は道路幅Ｗ１である。対向車線５２の幅は道路幅Ｗ２である。自車線５１と交差点５３で直交する車線の幅は道路幅Ｗ３である。車両２の回転半径は回転半径Ｒである。なお、回転半径Ｒは、車両２の回転半径の最小値を用いることが好ましい。
【００３７】
ＣＰＵ３１は、上記した道路幅Ｗ１や回転半径Ｒなどに基づいて、交差点５３に進入したときに（例えば、進入と同時に）旋回を開始した場合に切り返しをせずにＵターン可能であるか判定する。ここで、車両２の左側部分が対向車線５２の道路端や歩道に乗り上げないようにＵターンできれば、切り返しのないＵターンが可能となる。このときの条件は、例えば、車両２の右側面から対向車線５２の道路端までの幅を幅Ｗ４、車両２の幅を幅Ｗ５とした場合、「Ｗ５＋Ｗ４＞２Ｒ＋２（Ｗ５／２）」となる。この条件式を変形すると、「Ｗ４＞２Ｒ」となり、幅Ｗ４が回転半径Ｒの２倍よりも大きい条件を設定できる。なお、上記した条件の説明は、左側通行を前提にしているが、本願発明は、右側通行の場合にも適用できる。例えば、右側通行の場合には、左側通行の条件における左右を入れ替えることで対応してもよい。
【００３８】
また、例えば、自車線５１を走行する車両２のＵターンが最も困難となる条件は、車両２を中央線５８側に出来るだけ寄せた場合である。この場合、前記した幅Ｗ４の大きさは、最も小さくなり、対向車線５２の道路幅Ｗ２に近い値となる。このため、幅Ｗ４としては、道路幅Ｗ２を用いることができる。従って、判定条件は、「Ｗ２＞２Ｒ」となり、対向車線５２の道路幅Ｗ２が回転半径Ｒの２倍よりも大きい条件を設定できる。尚、上記したＵターン可能であるか否かの判定条件は一例であり、他の条件を用いてもよい。例えば、自車線５１の道路幅Ｗ１を用いてＵターンの可否を判定する条件を設定してもよい。
【００３９】
ＣＰＵ３１は、図５のＳ５において上記した条件（Ｗ２＞２Ｒ）を判定することで、車両２が切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定できる。図６にハッチングで示す領域Ｒ１は、図６に示す位置で車両２がＵターンを開始した場合に、車両２の左側の先端部分が描く軌跡よりも内周側の領域を模式的に示している。図６に示すように、領域Ｒ１では、車両２の左側の先端部分が対向車線５２の道路端などに乗り上げる可能性があり、切り返しをしなければＵターンできない状態である。
【００４０】
そして、ＣＰＵ３１は、前記Ｓ５において、切り返しをしなければＵターンができないと判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、Ｓ６へと移行する。それに対し、ＣＰＵ３１は、前記Ｓ５において切り返しをせずにＵターン可能であると判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）には、Ｓ１からの処理を実行する。
【００４１】
次に、Ｓ６においてＣＰＵ３１は、前進距離ＦＬを算出する。この前進距離ＦＬは、切り返しをせずにＵターンが可能となる位置まで交差点５３内で車両２を前進させる必要がある距離である。即ち、前進距離ＦＬは、現在の位置からどこまで車両２を前進させてやれば、切り返しをせずにＵターン可能となるのかを示す距離である。
【００４２】
図７は、図６に示す状態から前進距離ＦＬだけ車両２を前進させた状態を示している。また、図７に示す領域Ｒ２は、前進させた車両２をＵターンさせた場合に、車両２の左側の先端部分が描く軌跡よりも内周側の領域を模式的に示している。領域Ｒ２で示す場合には、車両２の左側の先端部分は、対向車線５２の道路端などに乗り上げることがない。従って、車両２は、切り返しをせずにＵターン可能となる。
【００４３】
このため、前進距離ＦＬの算出は、例えば、領域Ｒ２と、対向車線５２の交差点５３側の道路端５５とが重ならない位置まで、Ｕターンの中心（領域Ｒ２の中心）を交差点５３の内側へ移動させた距離に基づいて算出できる。また、領域Ｒ２の中心位置は、例えば、車両２の先端であって幅Ｗ５の中点から対向車線５２側に回転半径Ｒだけずれた位置を用いることができる。また、道路端５５の位置は、交差点５３の中心から、対向車線５２の道路幅Ｗ２の半分（Ｗ２／２）と、直交車線の道路幅Ｗ３の半分（Ｗ３／２）だけ道路端５５側にずれた位置を用いることができる。
【００４４】
また、本実施形態のＣＰＵ３１は、前進距離ＦＬの算出において、一定のマージン６３（図１０参照）を加える。例えば、ＣＰＵ３１は、上記した領域Ｒ２と道路端５５との関係に基づいて算出した値に予め設定された値（マージン６３）を加えて前進距離ＦＬとして設定する。これにより、Ｕターンの際に車両２が道路端５５などに乗り上げないように余裕をもたせることができる。また、後述する対向車が存在する場合に、マージン６３を用いて前進距離ＦＬを調整できる。
【００４５】
次に、Ｓ７においてＣＰＵ３１は、対向車が存在するか否かを判定する。ＣＰＵ３１は、フロントカメラ１１（図１参照）の撮像画像を処理して対向車の存否を判定してもよく、他のセンサ等を用いて対向車の存否を判定してもよい。
【００４６】
そして、ＣＰＵ３１は、前記Ｓ７において対向車が存在する場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、Ｓ８へと移行する。それに対し、ＣＰＵ３１は、対向車が存在しない場合（Ｓ７：ＮＯ）には、Ｓ９へと移行する。
【００４７】
対向車が存在しない場合（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ９においてＣＰＵ３１は、Ｓ６で算出した前進距離ＦＬを案内する立体物を示す虚像を交差点５３内に表示する。図８及び図９は、対向車が存在しない場合を示している。対向車が存在しない場合には、図８及び図９に示すように、立体物を示す壁５７が虚像として表示される。ＣＰＵ３１は、壁５７の長さを、上記した前進距離ＦＬにマージン６３（図１０参照）を加えた第二前進距離ＦＬ２とする。なお、ＣＰＵ３１は、壁５７の長さを前進距離ＦＬに一致させてもよい。
【００４８】
また、本実施形態のＣＰＵ３１は、壁５７を、中央線５８の延長線上の位置に生成する。壁５７は、例えば、切り返しをしなければＵターンできなくなる走行路を塞ぐように、且つ中央線５８の交差点５３側の先端を延長するように表示される。なお、壁５７の高さは、運転する乗員９の視界を遮らない程度の高さが望ましい。例えば、壁５７の高さは、中央分離帯と同程度の高さでもよい。
【００４９】
これにより、乗員９は、図９に一点鎖線の矢印５９で示すように、壁５７を回避するようにＵターンの走行を行うことで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。尚、虚像として表示する立体物は、壁５７に限らず、乗員９に対してＵターンの適切な走行路を通知することができる他の物体でもよい。また、ＣＰＵ３１は、壁５７の表示に併せてＵターン運転の支援を実施している旨を乗員９に通知してもよい。例えば、ＣＰＵ３１は、壁５７を表示する旨を、ＡＶ装置４９を用いて音声で事前に乗員９に通知してもよい。これにより、乗員９は、壁５７が表示されることを事前に把握することができる。また、乗員９にＵターンの意思がない場合、即ち、前記Ｓ３で誤って判定した場合には、乗員９は、事前に通知を受けることで壁５７を横切って右折するなど、適切に対応できる。
【００５０】
一方で、ＣＰＵ３１は、前記Ｓ７において対向車が存在する場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、Ｓ８へと移行する。Ｓ８においてＣＰＵ３１は、対向車による影響を考慮して壁５７の表示設定を変更する。図１０及び図１１は、対向車６１が存在する場合を示している。対向車６１が存在する場合、車両２は、Ｕターンの走行中に対向車６１に接近等する虞がある。そこで、Ｓ８においてＣＰＵ３１は、対向車６１との接近を回避するために壁５７の表示設定を変更する。
【００５１】
尚、Ｕターン時に対向車６１と接近するか否かの判定は、車両２と対向車６１との間の距離、領域Ｒ２の範囲などに基づいて判定してもよい。車両２と対向車６１との間の距離は、フロントカメラ１１の撮像画像を処理して検出してもよく、距離センサ等を用いてもよい。
【００５２】
Ｓ８においてＣＰＵ３１は、対向車６１と接近する場合、立体物である壁５７の表示を対向車６１の接近を示唆する表示に変更する。本実施形態のＣＰＵ３１は、対向車６１と接近する場合、前記したマージン６３だけ壁５７を短くする表示変更を行う。即ち、壁５７の長さは、マージン６３を加える前の前進距離ＦＬの長さとなる。さらに、ＣＰＵ３１は、例えば、図８及び図９に示した対向車６１が存在しない場合の壁５７とは異なる色で、壁５７を表示する表示変更を行う。そして、Ｓ９においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ８で変更した表示設定に基づいて壁５７の表示を行う。
【００５３】
例えば、ＣＰＵ３１は、対向車６１が存在しない場合には壁５７を青色で表示する（図８及び図９のハッチングで示す壁５７）。また、ＣＰＵ３１は、対向車６１が存在する場合には壁５７を短くして赤色で表示する（図１０及び図１１のドットで示す壁５７）。これにより、Ｕターンの際に対向車６１と接近する旨を、乗員９に通知することができる。そして、乗員９は、対向車６１との接近を注意しつつ、短くなった壁５７を回避するようにＵターンの走行を行うことで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。
【００５４】
尚、ＣＰＵ３１は、上記した表示変更とは異なる表示変更を実施してもよい。例えば、ＣＰＵ３１は、壁５７を短くするだけでもよく、壁５７の色を変更するだけでもよい。また、ＣＰＵ３１は、対向車６１が存在しても接近しなければ壁５７の表示を変更しなくともよい。例えば、検出した対向車６１がＵターンの走行路とは影響のない位置に存在する場合、壁５７の表示変更しなくともよい。
【００５５】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るＨＵＤ１によれば、切り返しをせずにＵターンが可能となる前進距離ＦＬを案内する立体物を示す虚像（距離画像）として壁５７を交差点５３内に表示する。車両２の乗員９は、この壁５７を参考にしながら車両２を走行させる。乗員９は、交差点５３内で車両２を前進させ、壁５７の表示に従って走行することで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。これにより、Ｕターンの走行案内をする際に、交差点５３内へどこまで前進すれば切り返しをしなくともＵターン可能であるのかをユーザに通知できる。
【００５６】
ここで、従来技術（特開２００６−２１３１６２号公報）では、Ｕターン画像を平面図として車両内に設置された表示装置に表示していた。その結果、乗員９は、平面図として表示したＵターン画像と、フロントガラス越しに見える実際の走行路や風景とを照らし合わせながらＵターンの運転操作を行う必要があった。
【００５７】
これに対し、本実施形態のＨＵＤ１では、乗員９は、虚像である壁５７と、実際の走行路などを対応付けた状態でまとめて視認することで、交差点５３のどの位置まで前進（進入）すれば切り返しをせずにＵターン可能であるのかを認識できる。従って、乗員９に対して視覚的に分かり易い情報の提供を行うことができる。
【００５８】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本願における表示装置は、ＨＵＤ１に限らず、ナビゲーション装置４８でもよい。上記実施形態では、第二前進距離ＦＬ２を示す距離画像として、ＨＵＤ１を用いて壁５７を示す虚像を表示させたが、例えば、第二前進距離ＦＬ２を示す距離画像は、平面画像でもよい。図１２は、ナビゲーション装置４８のディスプレイ７１に、第二前進距離ＦＬ２を示す壁５７を表示させた表示画面の一例を示している。図１２に示すように、ナビゲーション装置４８は、ディスプレイ７１に表示した交差点５３内に壁５７（平面画像）を距離画像として表示してもよい。この場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、ユーザは、交差点５３内で車両２を前進させ、壁５７を回避するように走行することで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。
【００５９】
また、例えば、前進距離ＦＬを示す距離画像は、前進距離ＦＬの値を示す画像でもよい。図１３は、ナビゲーション装置４８のディスプレイ７１に第二前進距離ＦＬ２の値を表示した状態を示している。図１３に示すように、ナビゲーション装置４８は、例えば、後５ｍだけ車両２を交差点５３内へ前進させるとＵターン可能である旨を示す距離画像７３を表示してもよい。また、ナビゲーション装置４８は、車両２の前進に合わせて、距離画像７３の第二前進距離ＦＬ２の値を徐々に減らし、Ｕターンの地点が近づいていることを通知してもよい。これにより、ユーザは、例えば、案内された距離が０（ゼロ）ｍになるまで前進した地点でハンドルを切り始めることで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。
【００６０】
また、ＨＵＤ１により映像を反射させる対象はフロントウィンドウ８自身ではなくフロントウィンドウ８の周辺に設置されたバイザー（コンバイナー）であってもよい。
また、前記実施形態ではＨＵＤ１のＣＰＵ３１が虚像を生成する為の処理プログラムの各ステップを実行する構成としているが、ＨＵＤ１以外の車載器（例えばナビゲーション装置４８）や車両の制御を行うＥＣＵ等が一部または全部の処理を実行する構成としてもよい。
また、本願における立体物は、壁５７に限らず、他の立体物でもよい。例えば、立体物は、前進距離ＦＬの長さを示すガードレール、柱、あるいは樹木等でもよい。
【００６１】
また、本発明に係る表示装置を具体化した実施例について上記に説明したが、表示装置は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。
【００６２】
例えば、第１の構成は以下のとおりである。
車両（２）の前方に分岐点（５３）があるか否かを判定する分岐点判定手段（３１）と、道路幅（Ｗ２）と自車の回転半径（Ｒ）とに基づいて、前記車両が前記分岐点に進入したときに旋回を開始した場合に切り返しをせずにＵターン可能であるか否かを判定するＵターン可否判定手段（３１）と、切り返しをしなければＵターンができないと判定した場合に、切り返しをせずにＵターンが可能となる位置まで前記分岐点内で前記車両を前進させる必要がある距離を、前進距離（ＦＬ）として取得する前進距離取得手段（３１）と、前記前進距離を示す距離画像（５７）を表示する表示手段（３１）と、を有する。
上記構成を有する表示装置によれば、前進距離を示す距離画像を表示することで、ユーザは、距離画像を参考にしながら車両を走行させる。ユーザは、分岐点内で車両を前進させ、距離画像の表示に従って走行することで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。これにより、Ｕターンの走行案内をする際に、分岐点内へどこまで前進すれば切り返しをしなくともＵターン可能であるのかをユーザに通知できる。
【００６３】
また、第２の構成は以下のとおりである。
前記分岐点は、交差点（５３）であり、前記前進距離取得手段（３１）は、対向車線（５２）の前記交差点側の道路端（５５）の位置と、自車（２）の前記回転半径（Ｒ）に基づいて前記前進距離（ＦＬ）を取得する。
上記構成を有する表示装置によれば、前進距離取得手段は、対向車線の交差点側の道路端の位置と、自車の回転半径に基づいて前進距離をより正確に取得できる。例えば、前進距離取得手段は、自車の回転半径に基づいて、回転した際の車両の先端部分が描く軌跡よりも内周側の領域を算出する。そして、前進距離取得手段は、この領域と、対向車線の交差点側の道路端とが重ならない位置まで、Ｕターンの中心を交差点の内側へ移動させた距離に基づいて、前進距離を算出できる。
【００６４】
また、第３の構成は以下のとおりである。
前記表示手段（３１）は、前記距離画像（５７）を、前記車両（２）が走行する車線における中央線（５８）の延長線上の位置に表示する。
上記構成を有する表示装置によれば、例えば、平面画像であれば、中央線の延長線上の位置に、中央分離帯を延長させた画像を距離画像として表示する。ユーザは、Ｕターンの走行を行う際に、距離画像を確認して、車両のハンドルを回す位置や角度をより感覚的に把握することができる。即ち、ユーザにとってより視覚的に分かり易い情報の提供を行うことができる。
【００６５】
また、第４の構成は以下のとおりである。
前記車両（２）の前方に対向車（６１）が存在するか否かを判定する対向車判定手段（３１）と、前記対向車が存在すると判定された場合に、前記車両が前記距離画像（５７）に従ってＵターンした際に前記対向車に接近するか否かを判定する接近判定手段（３１）と、接近すると判定された場合に、前記距離画像の表示を前記対向車の接近を示唆する表示に変更する表示変更手段（３１）と、を有する。
上記構成を有する表示装置によれば、距離画像の表示に従ってＵターンした際に対向車と接近する虞を、距離画像の表示の変化でユーザに通知することができる。これにより、Ｕターンの際に対向車と接近する場合に、ユーザに注意を促すことができる。
【００６６】
また、第５の構成は以下のとおりである。
前記表示手段（３１）は、前記前進距離（ＦＬ）を案内する立体物（５７）を示す虚像を、前記距離画像として表示する。
上記構成を有する表示装置によれば、前進距離を案内する立体物を示す虚像を表示することで、ユーザは、立体物を回避するように車両を走行させる。ユーザは、分岐点内で車両を前進させ、立体物を回避することで、切り返しをせずにＵターンが可能となる。即ち、ユーザは、立体物を示す虚像が表示されることで、分岐点のどの位置まで前進（進入）すれば切り返しをせずにＵターン可能であるのかを認識することができる。
【００６７】
また、第６の構成は以下のとおりである。
前記ユーザ（９）の視線を検出する視線検出手段（１２）と、検出された前記ユーザの視線に基づいて、前記ユーザがＵターンをする意思があるか否かを判定するＵターン意思判定手段（３１）と、を有し、前記Ｕターン可否判定手段（３１）は、前記ユーザがＵターンをする意思があると判定された場合に、Ｕターン可能であるか否かを判定する。
上記構成を有する表示装置によれば、ユーザの視線に基づいて、Ｕターンをする意思があるか否かを判定し、Ｕターンをする意思がある場合のみ、Ｕターンの可否や距離画像の表示等を行う。これにより、ユーザにとって不要な運転支援を実施せず、ユーザの運転を阻害することがない。
【符号の説明】
【００６８】
１      ヘッドアップディスプレイ装置
２      車両
９      乗員
１２    車内カメラ
３１    ＣＰＵ
５３    交差点
５５    道路端
５７    壁
５８    中央線
ＦＬ    前進距離
Ｒ      回転半径
Ｗ２    道路幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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