(57)【要約】【課題】ドライバの運転に支障をきたさず、経路案内情報や道路情報等をわかりやすくドライバに伝えることができる車両用表示装置、車両用表示システム、及びプログラムを提供すること。【解決手段】  車両用表示装置１は、ナビゲーションシステム３と、画像メモリ５と、液晶パネル７と、表示コントローラ９と、車速センサ１１と、スイッチ１３とを備えており、車両１５に搭載されている。ナビゲーションシステム３が経路案内情報を発生させると、表示コントローラ９はそれに対応した画像データを画像メモリ５から読み出し、液晶パネル７に出力する。液晶パネル７に表示された画像は、フロントガラス１７において、ドライバがまっすぐ車両前方を見たときの視線よりも高い位置に表示される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を目的地へ案内する経路案内情報を生成する経路案内手段と、
前記経路案内情報に対応した案内画像の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
前記車両のフロントガラスのうち、ドライバの視線よりも上方の表示領域に、画像データに基づく画像を表示する画像表示手段と、
前記経路案内情報に対応した前記案内画像の画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、前記画像表示手段に前記案内画像を表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記案内画像は、看板又は標識を表す画像であ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】
前記車両の前方を撮影し、画像データを作成する撮影手段と、
前記前方を撮影してなる画像データを分析して目的対象物を認識し、当該目的対象物の画像データを作成する画像データ作成手段と、を備え、
前記画像データ記憶手段は、前記目的対象物の画像データを記憶し、
前記制御手段は、前記目的対象物の画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、前記画像表示手段に前記目的対象物の画像を表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記車両の前方を撮影し、画像データを作成する撮影手段と、
前記前方を撮影してなる画像データを分析して目的対象物を認識し、当該目的対象物の画像データを作成する画像データ作成手段と、
前記目的対象物の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
前記車両のフロントガラスのうち、ドライバの視線よりも上方の表示領域に、画像データに基づく画像を表示する画像表示手段と、
前記目的対象物の画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、前記画像表示手段に前記目的対象物の画像を表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項５】
前記目的対象物は看板であることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記制御手段は、表示要求に応じて、前記目的対象物の画像データのうち、最も新しく前記画像データ記憶手段に記憶されたものを前記画像表示手段に表示させることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記車両の位置を検出する位置検出手段を備えるとともに、
前記制御手段は、前記画像データ記憶手段から、前記車両の位置に応じた画像データを読み出し、当該画像データに基づく画像を前記画像表示手段に表示させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項８】
前記画像データは、道路に設置される看板の画像データであることを特徴とする請求項７に記載の車両用表示装置。
【請求項９】
前記車両の走行距離を測定する手段を備え、
前記制御手段は、前記車両の走行距離に応じて前記画像表示手段に表示される画像が拡大されるように、前記画像データを処理することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記表示領域に、走行距離Ａに応じて拡大された画像Ａと、走行距離Ｂに応じて拡大された画像Ｂとを、表示位置をずらしつつ表示させることを特徴とする請求項９に記載の車両用表示装置。
【請求項１１】
停止命令又は消去命令を入力することができる入力手段を備え、
前記制御手段は、前記停止命令が入力されたときは、前記画像表示手段により表示された画像の動きを停止し、前記消去命令が入力されたときは、前記画像表示手段により表示された画像を消去することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項１２】
前記車両の速度を検出する手段を備え、
前記制御手段は、前記車両の速度が所定のしきい値を越えたときに、前記画像表示手段に画像を表示させることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項１３】
前記画像表示手段に表示する画像のサイズを入力することができる入力手段を備え、
前記制御手段は、前記画像表示装置により表示される画像のサイズが前記入力手段に入力されたサイズとなるように、前記画像データを処理することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項１４】
車両外に設置された外部装置と、車両に搭載された車両用表示装置とを有する車両用表示システムであって、
前記外部装置は、
道路情報を検知する検知手段と、
前記道路情報を前記車両用表示装置に送信する送信手段とを備え、
前記車両用表示装置は、
前記外部装置が送信した道路情報を受信する受信手段と、
前記道路情報に対応した画像の画像データを記憶している画像データ記憶手段と、
前記車両のフロントガラスのうち、ドライバの視線よりも上方の表示領域に、画像データに基づく画像を表示する画像表示手段と、
受信した前記道路情報に対応する画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、当該画像データに対応する画像を前記画像表示手段に表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする車両用表示システム。
【請求項１５】
車両外に設置された外部装置と、請求項１〜１３のいずれかに記載された車両用表示装置とを有する車両用表示システムであって、
前記外部装置は、
道路情報を検知する検知手段と、
前記道路情報を前記車両用表示装置に送信する送信手段とを備え、
前記車両用表示装置は、
前記外部装置が送信した道路情報を受信する受信手段を備え、
前記画像データ記憶手段は、前記道路情報に対応した画像の画像データを記憶しており、
前記制御手段は、前記道路情報に対応する画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、当該画像データに対応する画像を前記画像表示手段に表示させることを特徴とする車両用表示システム。
【請求項１６】
前記道路情報は、前記車両が走行する道路と交差する道路における他の車両に関する情報であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の車両用表示システム。
【請求項１７】
コンピュータを請求項１〜１６における制御手段として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバに、例えば経路案内情報や道路情報に関する画像を表示することができる車両用表示装置、車両用表示システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を運転しているドライバが経路案内情報や道路情報を得るためには、道路付近に設けられた案内看板を見る方法があった。
また、ドライバは、ナビゲーションシステムを利用して経路案内情報や道路情報を得ることができる。従来のナビゲーションシステムの場合、ドライバはダッシュボード付近に設置されたディスプレイに表示された道路の画像により目的地までの経路を確認しつつ、音声案内を聞きながら感覚的に右左折の位置を判断する。このとき、実際の道路とディスプレイ上の道路とを比較しながら走行することは、ドライバに視線を移動させることを強いるため、ドライバには負荷となり、判断を誤って道を間違えることがある。そこで、経路案内情報として、矢印や文字を車両のフロントガラスに表示し、経路案内情報と実際の道路とを重畳させてドライバに示す方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１０８４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、道路付近に設けられた案内看板を見る方法では、道路上にある案内看板は表示が見にくかったり、見るタイミングを逃してしまったりして、満足に情報を得られないことがある。このように情報を満足に得られない状態、すなわち、ドライバが不安やストレスを感じながら走行することは非常に危険であり、周囲の車両や標識の見落としにつながることがある。例えば、信号がない交差点での飛び出しや一時停止箇所の見落としにつながることがある。
【０００４】
また、上記特許文献１の方法では、経路案内情報の表示が先行車と重なった場合は、ドライバが違和感を感じて運転に支障をきたし、ドライバを危険にさらす可能性がある。また、フロントガラスに矢印や文字などの実世界とはかけ離れた情報が出力されると、やはりドライバが違和感を感じて運転に支障をきたす恐れがある。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、ドライバの運転に支障をきたさず、経路案内情報や道路情報等をわかりやすくドライバに伝えることができる車両用表示装置、車両用表示システム、及びプログラム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】
（１）請求項１の車両用表示装置は、経路案内手段が生成する経路案内情報に対応した案内画像の画像データを画像データ記憶手段から読み出し、車両のフロントガラスに経路案内情報の画像を表示することができる。このとき、案内画像が表示されるのは、ドライバの視線よりも上方の表示領域であるため、その案内画像が先行車と重なってしまうことがなく、ドライバの運転に支障をきたさない。
（２）請求項２の車両用表示装置では、案内画像は、例えば、図５（ａ）に示すような、道路上に実際に設置されている看板又は標識を表す画像である。そのため、矢印や文字等、実世界とはかけ離れた画像を表示する場合とは異なり、ドライバは違和感なく表示された案内画像から経路案内情報を読みとることができる。
（３）請求項３の車両用表示装置では、撮影手段が作成した画像データから、目的対象物の画像データを作成し、画像データ記憶手段に記憶する。そして、例えば、ドライバの要求に応じて、目的対象物の画像データを画像データ記憶手段から読み出し、目的対象物の画像をフロントガラスに表示する。
【０００７】
このことにより、ドライバが目的対象物を見過ごした場合でも、後に、フロントガラスにその目的対象物の画像を表示させることができる。また、ドライバは目的対象物の見過ごしを恐れなくてもよいので、運転にゆとりを持つことができる。
【０００８】
・前記目的対象物としては、例えば、道路付近に設置された看板（例えば、道路情報を表示する看板）、歩行者、他の車両等が挙げられる。
（４）請求項４の車両用表示装置では、撮影手段が作成した画像データから、目的対象物の画像データを作成し、画像データ記憶手段に記憶する。そして、例えば、ドライバの要求に応じて、目的対象物の画像データを画像データ記憶手段から読み出し、目的対象物の画像をフロントガラスに表示する。
【０００９】
このことにより、ドライバが目的対象物を見過ごした場合でも、後に、フロントガラスにその目的対象物の画像を表示させることができる。また、ドライバは目的対象物の見過ごしを恐れなくてもよいので、運転にゆとりを持つことができる。
（５）請求項５の車両用表示装置では、目的対象物が看板（例えば、道路情報を表示する看板）であるので、フロントガラス上に看板の画像を表示する。そのため、ドライバが看板を見過ごした場合でも、後に、フロントガラスにその看板の画像を表示させることができる。また、ドライバは看板の見過ごしを恐れなくてもよいので、運転にゆとりを持つことができる。
（６）請求項６の車両用表示装置では、制御手段は、表示要求に応じて、目的対象物の画像データのうち、最も新しく画像データ記憶手段に記憶されたものを画像表示手段により表示させる。そのため、ドライバは最新の情報を得ることができる。
（７）請求項７の車両用表示装置は、位置検出手段が検出した車両の位置に応じた画像データを読み出し、その画像データに基づく画像を前記画像表示手段に表示させる。
【００１０】
そのため、ドライバは、見過ごすことなく、その画像を見ることができる。
（８）請求項８の車両用表示装置では、画像データは道路に設置される看板の画像データである。そのため、矢印や文字等、実世界とはかけ離れた画像を表示する場合とは異なり、ドライバは違和感なく表示された看板の画像から道路情報を読みとることができる。
（９）請求項９の車両用表示装置では、車両の走行距離に応じて画像表示手段に表示される画像が拡大される。
【００１１】
このことにより、フロントガラス上に表示される画像の見え方は、車両前方にある実在の物体が、車両の走行距離が伸びるにつれて拡大されて見える見え方と同じとなる。そのため、ドライバは、あたかも道路上に実在する看板を読むように、違和感なくフロントガラス上に表示された画像から経路案内情報や道路情報を読みとることができ、確実にそれらの情報を得ることができる。
（１０）請求項１０の車両用表示装置では、前記表示領域に、走行距離Ａに応じて拡大された画像Ａと、走行距離Ｂに応じて拡大された画像Ｂとを、表示位置をずらしつつ表示する。このことにより、ドライバが画像を見る機会が増え、見逃しを減らすことができる。
【００１２】
本発明では、走行距離Ａに応じて拡大された画像Ａ、走行距離Ｂに応じて拡大された画像Ｂに加えて、更に、走行距離Ｃ、Ｄ、Ｅ・・・に応じて拡大された画像等、３以上の走行距離における画像を同時に表示しても良い。
（１１）請求項１１の車両用表示装置では、入力手段に停止命令又は消去命令を入力することで、画像表示手段により表示された画像の動きを停止し、または、画像表示手段により表示された画像を消去することができる。
（１２）請求項１２の車両用表示装置は、車両の速度を検出する手段を備え、車両の速度が所定のしきい値を越えたときに、画像表示手段により画像を表示する。例えば、制限速度を示す看板の画像を、車両の速度が制限速度を超えているときに表示し、制限速度を超えていないときは表示しないようにすることができる。このことにより、必要なときのみに画像を表示してドライバに情報を伝えるとともに、必要のないときは画像を表示せず、ドライバの監視負担を少なくすることができる。
（１３）請求項１３の車両用表示装置では、入力手段に入力された画像のサイズに応じて、画像表示装置により表示される画像のサイズが定まる。そのため、表示される画像のサイズをドライバの好みに合わせて設定することができる。
（１４）請求項１４の車両用表示システムでは、外部装置の側で、道路情報を検知し、その道路情報を送信する。車両用表示装置の側では、道路情報を受信し、その道路情報に対応する画像をフロントガラスに表示する。ことことにより、ドライバは道路情報を知ることができ、安全に運転を行うことができる。
【００１３】
また、本発明において、車両用表示装置において画像が表示されるのは、フロントガラスのうち、ドライバの視線よりも上方の表示領域であるため、その画像が先行車と重なってしまうことがなく、ドライバの運転に支障をきたさない。
【００１４】
・前記道路情報としては、例えば、自車が走行している道路と、信号のない交差点にて交差する道路における他の車両の存在、自車が走行している道路の制限速度、自車が走行している道路が一方通行であるか否か等が挙げられる。
（１５）請求項１５の車両用表示システムでは、外部装置の側で、道路情報を検知し、その道路情報を送信する。車両用表示装置の側では、道路情報を受信し、その道路情報に対応する画像をフロントガラスに表示する。ことことにより、ドライバは道路情報を知ることができ、安全に運転を行うことができる。
【００１５】
また、本発明において、車両用表示装置において画像が表示されるのは、フロントガラスのうち、ドライバの視線よりも上方の表示領域であるため、その画像が先行車と重なってしまうことがなく、ドライバの運転に支障をきたさない。
（１６）請求項１６の車両用表示システムでは、車両が走行する道路と交差する道路における他の車両に関する情報（例えば、自車が走行する道路と信号がない交差点にて交差する道路に他の車両が存在するとの情報）を外部装置が検知し、その情報を送信する。車両表示装置は、その情報を受信し、その情報に対応する画像（例えば、図１６に示す一時停止の看板の画像）を表示する。
【００１６】
このことにより、車両のドライバは、自車が走行する道路と交差する道路の状況を知ることができ、安全に運転することができる。例えば、外部装置が送信する情報が、自車が走行する道路と信号がない交差点にて交差する道路に他の車両が存在するとの情報である場合は、他の車両との衝突を防止することができる。
（１７）請求項１７のプログラムは、コンピュータを請求項１〜１６における制御手段として機能させることができる。従って、本発明のプログラムを用いることにより、請求項１〜１６の発明の作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
ａ）まず、本実施例１の車両用表示装置の構成を図１を用いて説明する。車両用表示装置１は、ナビゲーションシステム３と、画像メモリ５と、液晶パネル７と、表示コントローラ９と、車速センサ１１と、スイッチ１３とを備えており、車両１５に搭載されている。
【００１９】
ナビゲーションシステム３は、周知のシステムであって、地図データを備えるとともに、ＧＰＳ等により、地図データにおける車両１５の位置を検出することができる。そして、入力された目的地に向かって車両１５を案内することができる。
【００２０】
ナビゲーションシステム３は、目的地へ向かう経路において、車両１５が曲がる地点の１００ｍ手前の位置、及び３００ｍ手前の位置に来たときに、それぞれ、経路案内情報を発生させる。この経路案内情報は、車両１５が次に右折する場合は右折表示を要求する情報であり、車両１５が次に左折する場合は、左折表示を要求する情報である。
【００２１】
また、ナビゲーションシステム３は、地図データ上に道路情報を表示するための基準位置を設定しており、検出された車両１５の位置が、その基準位置の１００ｍ手前の位置に来たときに、道路情報を発生させる。この道路情報は、基準位置における道路の状態（例えば、一時停止や制限速度等）を伝える情報である。
【００２２】
画像メモリ５は、ナビゲーションシステム３が経路案内情報を発生させたときに、液晶パネル７にその経路案内情報に対応した案内画像（例えば図５（ａ）に示す右折表示の画像等、進行方向看板の画像）を表示するための画像データと、ナビゲーションシステム３が道路情報を発生させたときに、液晶パネル７にその道路情報に対応した画像（例えば図５（ｂ）に示す制限速度看板の画像、図５（ｃ）に示す一時停止看板の画像）を表示するための画像データを記憶している。
【００２３】
液晶パネル７は、インストルメントパネルの上部に配置され、画像メモリ５に記憶された画像データを用いて画像を表示することができる。液晶パネル７で表示された画像は、フロントガラス１７に反射され、ドライバに対し虚像として視認される。ドライバから見て、この虚像が表れる領域は、図１に示すように、フロントガラス１７において、ドライバがまっすぐ（水平方向に）車両前方を見たときの視線よりも高い位置である。
【００２４】
表示コントローラ９は、ＣＰＵとＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ（図示略）とを備えており、そのメモリには、下記の処理をＣＰＵに実行させるプログラムが記憶されている。
表示コントローラ９は、ナビゲーションシステム３が発生させた経路案内情報により、その経路案内情報に対応した画像データを画像メモリ５から読み出し、液晶パネル７に出力する。また、表示コントローラ９は、ナビゲーションシステム３が発生させた道路情報により、その道路情報に対応した画像データを画像メモリ５から読み出し、液晶パネル７に出力する。
【００２５】
表示コントローラ９は、スイッチ１３から、後述する消去指示が入力されると、液晶パネル７に表示された画像を消去する。また、スイッチ１３から、後述する停止指示が入力されると、液晶パネル７に表示されている画像をそのままの状態で停止させる。また、表示コントローラ９は、スイッチ１３から入力された、後述する表示位置設定指示に基づいて、液晶パネル７において画像を表示させる位置（すなわちフロントガラス１７において虚像を表示する位置）を設定する。
【００２６】
車速センサ１１は、車両１５の速度を測定して速度情報を表示コントローラ９に出力する。速度情報は車両１５の走行距離を算出するために用いることができる。
スイッチ１３はドライバが操作するスイッチ群である。スイッチ１３は、液晶パネル７に表示された画像を消去する指示（消去指示）を入力する停止スイッチ、液晶パネル７に表示されている画像をそのままの状態で停止させる指示（停止指示）を入力する停止スイッチを有する。また、スイッチ１３は、フロントガラス１７に表示される虚像の大きさと、虚像の表示位置とを入力する表示距離情報スイッチを備えている。
【００２７】
ｂ）次に、本実施例１の車両用表示装置１の作用を図２〜図４を用いて説明する。
まず、図２のフローチャートを用いて、車両用表示装置１の表示コントローラ９が実行する処理の概略を説明する。
この処理は、車両１５のエンジン始動により開始され、ステップ１００では、ナビゲーションシステム３が経路案内情報を出力したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ１１０に進み、ＮＯの場合はステップ１２０に進む。
【００２８】
ステップ１１０では、経路案内情報に対応した進路方向看板の画像を液晶パネル７に表示させる。この処理については後に詳述する。ステップ１１０の終了後はステップ１００に戻る。
【００２９】
ステップ１２０では、ナビゲーションシステム３が道路情報を出力したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ１３０に進み、ＮＯの場合はステップ１００に戻る。
ステップ１３０では、道路情報が一時停止情報であるか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ１４０に進み、ＮＯの場合はステップ１７０に進む。
【００３０】
ステップ１４０では、一時停止看板の画像を液晶パネル７に表示させる。この処理については後に詳述する。ステップ１４０の処理が終了すると、ステップ１００に戻る。
一方、前記ステップ１３０にてＮＯと判断された場合はステップ１７０に進む。ステップ１７０では、ステップ１２０にて出力された道路情報が制限速度情報であるか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ１５０に進み、ＮＯの場合はステップ１００に戻る。
【００３１】
ステップ１５０では、車両１５のその時点での速度が、制限速度情報における制限速度をオーバーしているか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ１６０に進み、ＮＯの場合はステップ１００に戻る。
【００３２】
ステップ１６０では、制限速度看板の画像を液晶パネル７に表示させる。この処理については後に詳述する。ステップ１６０の処理が終了すると、ステップ１００に戻る。
次に、図２のステップ１１０、ステップ１４０、ステップ１６０における表示処理を図３〜図６を用いて説明する。
【００３３】
ステップ２００では、表示コントローラ９が備える時計（図示略）からその時点の時刻を取得し、表示コントローラ９が備えるメモリ（図示略）に記憶する。
ステップ２１０では、入力された情報（経路案内情報又は道路情報）に対応した画像を液晶パネル７に表示する。この処理を図４のフローチャートを用いて説明する。ステップ３００では、ドライバが事前にスイッチ１３にて表示距離情報（表示する画像の位置やサイズ）を設定したか否かを判断する。ＮＯの場合はステップ３１０に進み、ＹＥＳの場合はステップ３５０に進む。
【００３４】
ステップ３１０では、ステップ２００（図３参照）の処理時点から車両１５が走行した距離を求める。具体的には、ステップ２００で記憶した時刻から、このステップ３１０の時点まで、車両１５の走行速度を積分することにより算出する。
【００３５】
ステップ３２０では、表示する画像に対応した画像データを画像メモリ５から読み出す。例えば、ステップ１１０にて進行方向看板の画像を表示する場合は、図５（ａ）に示すような画像の画像データを読み出す。また、ステップ１４０にて一時停止看板の画像を表示する場合は、図５（ｂ）に示すような画像の画像データを読み出す。また、ステップ１６０にて制限速度看板の画像を表示する場合は、図５（ｃ）に示すような画像の画像データを読み出す。
【００３６】
ステップ３３０では、液晶パネル７に表示する画像の大きさ（すなわちフロントガラス１７に表示する虚像の大きさ）を算出する。具体的には、式（１）により表示画像の大きさＳを算出する。ここで、Ｓ0は画像サイズの初期値であり、Ｄはステップ３１０にて算出した走行距離であり、Ａは所定の定数である。定数Ａの大きさは、フロントガラス１７上に表示された画像の大きさの変化の仕方がドライバに違和感を与えないように（あたかも車両１５が道路前方に設置された看板に近づくにつれて看板が次第に大きく見えるかのように、フロントガラス１７上に表示された画像の大きさが変化するように）調整した値とする。
【００３７】
式（１）  Ｓ＝Ｓ0×Ｄ／Ａ
ステップ３４０では、液晶パネル７における画像の位置（すなわちフロントガラス１７における虚像の位置）を算出する。具体的には、式（２）により表示する画像のＸ軸方向（鉛直方向）での位置ＸPを算出し、式（３）により表示する画像のＹ軸方向（水平方向）での位置ＹPを算出する。ここで、Ｘ軸は上方が正方向であり、Ｙ軸は右方向が正方向である。Ｘ軸とＹ軸との交点（表示位置の原点）は、ドライバがまっすぐ前方を見たときの視線がフロントガラス１７を貫く位置である。また、Ｂ、Ｃは所定の定数である。
【００３８】
式（２）  Ｘp＝Ｂ／Ｄ
式（３）  Ｙｐ＝Ｃ／Ｄ
尚、フロントガラス１７上に表示される画像は、前述したように、ドライバがまっすぐ前方を見たときの視線よりも上方に表示される。従って、フロントガラス１７上に表示される画像は、Ｙ軸よりも上方に表示される。そして、走行距離Ｄが大きくなるにつれて、表示位置の原点から遠ざかる。定数Ｂ、Ｃの大きさは、フロントガラス１７上に表示された画像の位置の変化の仕方がドライバに違和感を与えないように（あたかも車両１５が道路前方に設置された看板に近づくにつれてその見える位置が変わるかのように、フロントガラス１７上に表示された虚像の位置が変化するように）調整した値とする。液晶パネル７の画素位置とフロントガラス１７に表示できる画素位置の関係を図８に示す。
【００３９】
ステップ３５０では、画像メモリ５から読み出した画像データを変換する。前記ステップ３００にてＮＯと判断した場合は、前記ステップ３３０にて算出した画像の大きさ、前記ステップ３４０にて算出した画像の位置となるように、画像データを変換する。
【００４０】
一方、前記ステップ３００にてＹＥＳと判断した場合は、ドライバが設定した画像の大きさや画像の表示位置となるように、画像データを変換する。
ステップ３６０では、画像データを液晶パネル７に出力する。ステップ３６０の終了後、図３のステップ２２０に戻る。
【００４１】
ステップ２２０では、ドライバがスイッチ１３における何らかのスイッチを押したか否かを判断する。ＮＯの場合はステップ２３０に進み、ＹＥＳの場合はステップ２５０に進む。
【００４２】
ステップ２３０では、前記ステップ２００にて記憶した時刻から一定時間が経過したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ２４０に進み、ＮＯの場合はステップ２１０に戻る。
【００４３】
ステップ２４０では、液晶パネル７に表示されている画像を消去する。ステップ２４０の処理後、図２に戻り、そのステップ１００に進む。
一方前記ステップ２２０にてＹＥＳと判断された場合はステップ２５０に進み、押されたスイッチが停止スイッチであるか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ２６０に進み、ＮＯの場合はステップ２８０に進む。
【００４４】
ステップ２６０では、液晶パネル７に表示されている画像をそのままの状態で停止させる。ステップ２７０では、前記ステップ６０にて表示を停止してから一定時間が経過したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ２４０に進み、ＮＯの場合はステップ２７０に留まる。
【００４５】
一方、前記ステップ２５０にてＮＯと判断された場合はステップ２８０に進み、押されたスイッチが消去スイッチであるか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ２４０に進み、ＮＯの場合は表示処理を終了し、図２に戻り、そのステップ１００に進む。
【００４６】
ｃ）次に、本実施例１の車両用表示装置１が奏する効果を説明する。
i)本実施例１の車両用表示装置１では、フロントガラス１７のうち、ドライバの視線方向より上方に経路案内情報や道路情報の画像を表示するので、それらの画像が先行車と重なってしまうことがなく、ドライバの運転に支障をきたさない。
【００４７】
ii)本実施例１の車両用表示装置１では、フロントガラス１７に表示する画像は、道路上に実際に設置されている看板や標識と同様な画像である。そのため、矢印や文字等、実世界とはかけ離れた画像を表示する場合とは異なり、ドライバは違和感なく表示された画像から経路案内情報や道路情報を読みとることができ、確実にそれらの情報を得ることができる。
【００４８】
iii)本実施例１の車両用表示装置１において、フロントガラス１７に表示される画像の大きさは、図６に示すように、車両１５の走行距離が増すにつれて、大きく表示される。また、フロントガラス１７に表示される画像の位置は、図６に示すように、車両１５の走行距離が増すにつれて、ＸＹ座標の原点（ドライバの視線とフロントガラス１７との交点）から遠ざかる。これらの画像の大きさや位置の変化の仕方は、車両１５の前方に設置された看板に車両１５が近づいてゆくときの看板の見え方と同じである。従って、本実施例１では、車両１５の前方に設置された看板に向かって車両１５が走行するときの看板の見え方と同様に、フロントガラス１７上に画像を表示することができる。
【００４９】
このことにより、ドライバは、あたかも道路上に実在する看板を読むように、違和感なく表示された画像から経路案内情報や道路情報を読みとることができ、確実にそれらの情報を得ることができる。
【００５０】
尚、本実施例１では、ステップ２１０（図３参照）の表示出力処理を繰り返す際に、先の画像は消去し、最新の画像のみをフロントガラス１７上に表示してもよいし、図７に示すように、先の画像を消去せず、走行距離が２０ｍのときの画像、走行距離が５０ｍのときの画像、走行距離が１００ｍのときの画像を重ねて表示してもよい。このようにすることにより、ドライバが画像を見る機会が増え、見逃しを減らすことができる。
【実施例２】
【００５１】
ａ）本実施例２の車両用表示装置１の構成は基本的には前記実施例１と同様であるが、前記実施例１における構成に加えて、図９に示すように、カメラ１９と、看板分析装置２１とを備えている。
【００５２】
カメラ１９は、車両前方を撮影し、その画像データを作成する。
看板分析装置２１は、カメラ１９が撮影して作成した画像データにおいて、看板が含まれているかを識別する。看板が含まれている場合は、看板の部分の画像を切り出した画像データ（以降、看板画像データとする）を作成し、画像メモリ５に記憶させる。看板分析装置２１が一旦看板画像データを画像メモリ５に記憶させた後、更に看板分析装置２１が看板画像データを作成した場合は、上書き保存を行い、最新の看板画像データを画像メモリ５に記憶させる。
【００５３】
表示コントローラ９は、カメラ１９及び看板分析装置２１を制御する。また、表示コントローラ９は看板画像データを画像メモリ５から読み出し、液晶パネル７に出力することができる。液晶パネル７は、看板の画像を表示し、その看板の画像は、例えば、図１０に示すように、フロントガラス１７に虚像として表示される。
【００５４】
スイッチ１３は、看板の画像をフロントガラス１７に表示することを指示するスイッチ（表示スイッチ）を備えている。
ｂ）本実施例２の車両用表示装置１は、前記実施例１と同様の作用とともに、道路情報を示す看板をカメラ１９によりキャプチャし、ドライバが要求した場合に一番最近の看板の内容をフロントガラス１７に表示する作用を有する。この作用を図１１〜図１３を用いて説明する。
【００５５】
まず、図１１のフローチャートを用いて、車両用表示装置１の看板分析装置２１が実行する処理を説明する。
この処理は、車両１５のエンジン始動により開始され、ステップ４００では、カメラ１９に車両１５の前方を撮影させ、その画像データを作成させる。作成された画像データは看板分析装置２１に送られる。
【００５６】
ステップ４１０では、看板分析装置２１が画像データを分析する。この分析処理については後に詳述する。
ステップ４２０では、画像データの中に看板の画像が含まれているか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ４３０へ進み、ＮＯの場合はステップ４００に戻る。
【００５７】
ステップ４３０では、画像データから、看板の部分の画像データを切り出し、看板画像データとする。
ステップ４４０では、看板画像データを画像メモリ５に記憶する。既に看板画像データが記憶されていた場合は、その上に上書き保存する。
【００５８】
次に、表示コントローラ９が実行する処理を図１２を用いて説明する。
この処理は、車両１５のエンジン始動により開始され、ステップ５００では、スイッチ１３における表示スイッチが押されたか判断する。ＹＥＳの場合はステップ５１０に進み、ＮＯの場合はステップ５００に留まる。
【００５９】
ステップ５１０では、看板画像データを画像メモリ５から読み出す。
ステップ５２０では、看板画像データを液晶パネル７に出力し、看板の画像を表示させる。
【００６０】
ステップ５３０では、前記ステップ５２０にて看板の画像を表示してから一定時間が経過したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ５４０に進み、ＮＯの場合はステップ５３０に留まる。
【００６１】
ステップ５４０では、液晶パネル７における看板の画像の表示を消去する。
次に、前記ステップ４１０（図１１参照）における画像の分析処理を図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
ステップ６００では、カメラ１９が撮影して作成した画像データから、青色領域の画像データ（以下青色領域画像データとする）を抽出する。青色領域画像データの抽出は、ＲＧＢの成分分析により行うことができる。具体的には、青色領域の条件を、２５６階調のカメラ画像データの場合、例えば、Ｒ＜１０かつＧ＜１０かつＢ＞２３０とし、この条件を満たす領域を青色領域とすることができる。尚、道路情報を表示する看板は通常青色なので、青色領域画像データを抽出することで、画像データから道路情報を表示する看板の画像データを切り出すことができる。
【００６３】
ステップ６１０では、前記ステップ６００において青色領域画像データが存在したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ６２０に進み、ＮＯの場合はステップ６７０に進む。
【００６４】
ステップ６２０では、前記ステップ６００にて抽出した青色領域画像データのサイズＳを確認する。
ステップ６３０では、青色領域画像データのサイズＳが所定の設定値Ｓtより大きいか否かを判断する。Ｓtの値は、例えば、カメラ１９が撮影して成る画像データ全体の幅の１／４とすることができる。このステップ６３０における判断がＹＥＳの場合はステップ６４０に進み、ＮＯの場合はステップ６７０に進む。
【００６５】
ステップ６４０では、青色領域画像データのアスペクト比Ｈ（たての長さ／よこの長さ）を抽出する。
ステップ６５０では、アスペクト比Ｈが所定の下限値Ｈ1から上限値Ｈ2の範囲内にあるか否かを判断する。Ｈ1の値としては、例えば０．７とすることができ、Ｈ2の値としては、例えば０．８とすることができる。このステップ６５０における判断がＹＥＳの場合はステップ６６０に進み、ＮＯの場合はステップ６７０に進む。
【００６６】
ステップ６６０では、青色領域画像データは道路情報を表示する看板の画像データであると認定する。つまり、青色領域画像データを看板画像データであるとする。
また、本実施例２の車両用表示装置１は、画像メモリ５に、看板の画像の画像データを予め記憶しており、ナビゲーションシステム３の地図データに、その看板の画像を表示するための基準位置を登録している。ナビゲーションシステム３は、検出した車両１５の位置が、基準位置から所定範囲内となったときに、看板表示情報を表示コントローラ９に出力する。すると、表示コントローラ９は、その基準位置に対応する看板の画像データを画像メモリ５から読み出し、その看板の画像をフロントガラス１７に表示させる。
【００６７】
ｃ）本実施例２の車両用表示装置１は、以下の効果を奏することができる。
i)本実施例２では、カメラ１９が撮影した画像データから、看板画像データを抽出し、画像メモリ５に記憶しておく。そして、ドライバが表示スイッチを押すと、看板画像データを画像メモリ５から読み出し、看板の画像がフロントガラス１７に表示される。そのため、ドライバが実在する看板を見過ごした場合でも、後に、フロントガラス１７にその看板の画像を表示させ、道路情報を知ることができる。また、ドライバは看板の見過ごしを恐れなくてもよいので、運転にゆとりを持つことができる。
【００６８】
ii)本実施例２において、図１１のステップ４４０における看板画像データの記憶は繰り返し実行され、新しく作成された看板画像データは、古い看板画像データの上に上書きされる。そのため、画像メモリ５から読み出される看板画像データは最新のものであり、フロントガラス１７に表示される看板画像は最新のものである。従って、ドライバは最新の道路情報を知ることができる。
【００６９】
iii)本実施例２では、図１３のステップ６００にて抽出した青色領域画像データのうち、図１３のステップ６２０〜６５０に示すように、サイズＳとアスペクト比Ｈが所定の条件を満たす場合のみ、看板画像データと認定する。そのため、あまり小さ過ぎ、表示しても見えない青色領域や、実際には道路情報を表示する看板ではない青色領域を看板画像としてフロントガラス１７に表示してしまうようなことがない。
【００７０】
iv)本実施例２の車両用表示装置１は、画像メモリ５に予め記憶しておいた看板の画像をフロントガラス１７に表示することができる。そのためドライバは、見過ごすことなく、看板の情報を得ることができる。
【実施例３】
【００７１】
ａ）本実施例３の車両用表示システムの構成を図１４〜図１６を用いて説明する。車両用表示システムは、図１４に示す車両用表示装置１と、図１５に示す外部装置２５とから構成される。
【００７２】
車両用表示装置１の構成は基本的には前記実施例２と同様であるが、更に、受信装置２３を備えている。受信装置２３は、外部装置２５から送信される、後述するセンシング情報を受信し、表示コントローラ９に伝える。表示コントローラ９は、センシング情報を受け取ると、そのセンシング情報に応じた画像データを画像メモリ５から読み出し、液晶パネル７に出力する。
【００７３】
画像メモリ５には、センシング情報を受信したときに表示する画像の画像データが記憶されている。この画像データとしては、例えば、図１６に示す一時停止の看板の画像データがある。
【００７４】
外部装置２５は、図１５に示すように、車両用表示装置１が搭載された車両１５が走行する道路３１と道路３３とが交差する信号のない交差点３５付近に設置されており、センシング装置２７と、送信装置２９とを備えている。
【００７５】
センシング装置２７は、道路３３に他の車両３７が存在するか否かを検出する。センシング装置２７としては、例えば、レーダによる検出装置を用いることができる。道路３３に車両３７が存在する場合、センシング装置２７は、センシング情報を送信装置２９に転送する。送信装置２９は、例えば、無線により、センシング情報を送信する。
【００７６】
ｂ）次に、本実施例３の車両用表示システムの作用を図１７及び図１８を用いて説明する。まず、図１７のフローチャートを用いて、外部装置２５が実行する処理を説明する。
この処理は、車両１５のエンジン始動により開始され、ステップ７００ではセンシング装置２７により、道路３３を走行する他の車両３７を検出する。他の車両３７を検出した場合は、センシング情報を発生させる。
【００７７】
ステップ７１０では、前記ステップ７００で他の車両３７を検出したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ７２０に進み、ＮＯの場合はステップ７００に戻る。
ステップ７２０では、前記ステップ７００にて発生させたセンシング情報を送信装置２９に転送し、送信装置２９から車両１５に向けて送信する。
【００７８】
次に、車両用表示装置１における表示コントローラ９及び受信装置２３が実行する処理を図１８のフローチャートを用いて説明する。
この処理は、車両１５のエンジン始動により開始され、ステップ８００では、外部装置２７が送信したセンシング情報を受信装置２３が受信したかを確認する。
【００７９】
ステップ８１０では、前記ステップ８００にてセンシング情報を受信したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ８２０に進み、ＮＯの場合はステップ８００に戻る。
ステップ８２０では、表示コントローラ９が、画像メモリ５から、受信したセンシング情報に対応した画像メモリを読み出す。センシング情報が、道路３３に他の車両３７があることを検出した情報である場合は、読み出す画像データは、図１６に示す、一時停止の看板の画像データである。
【００８０】
ステップ８３０では、表示コントローラ９が、前記ステップ８２０にて読み出した画像データを液晶パネル７に出力し、フロントガラス１７にその虚像を表示させる。
ステップ８４０では、表示コントローラ９が、前記ステップ８３０にて画像を表示してから、一定時間経過したか否かを判断する。ＹＥＳの場合は  ステップ８５０に進み、ＮＯの場合はステップ８４０に留まる。
【００８１】
ステップ８５０では、表示コントローラ９が、液晶パネル７に表示されていた画像を消去する。その後、ステップ８００に戻る。
ｃ）本実施例３の車両用表示システムでは、車両１５が走行する道路３１と、信号がない交差点３５にて交差する道路３３に他の車両がある場合、車両１５のフロントガラス１７に一時停止の画像を表示することができる。そのことにより、車両１５のドライバに他の車両３７の存在を知らせ、他の車両３７との衝突を回避することができる。
【００８２】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、前記実施例１においてフロントガラス１７に画像を表示する手段は、液晶パネル７以外のものであってもよい。具体的には、画像データを光に変換して、その光をフロントガラス１７に反射させるものや、フロントガラス１７に画像を表示可能な素子を埋め込んだり、その表面に張り付けてもよい。
【００８３】
また、前記実施例２において、カメラ１９が撮影した画像の中から、歩行者や他の車両の画像を認識して切り出し、フロントガラス１７に表示してもよい。このことにより、ドライバは歩行者や他の車両を見落としにくくなる。カメラ１９が撮影した画像の中から、歩行者や他の車両の画像を認識するには、それらの画像に応じた条件を作成し、その条件に該当する部分を、歩行者や他の車両の画像とすればよい。
【００８４】
また、前記実施例３において、外部装置２５が検出するのは、車両１５が走行する道路３１の制限速度や、一方通行の情報であってもよい。これらを検出したセンシング情報が外部装置２５から送信され、車両用表示装置１がそのセンシング情報を受信した場合は、それらに応じた画像を車両１５のフロントガラス１７に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】車両用表示装置の構成を表す説明図である。
【図２】車両用表示装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【図３】車両用表示装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【図４】車両用表示装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【図５】（ａ）は案内表示の画像を表す説明図であり、（ｂ）、（ｃ）は道路情報の画像を表す説明図である。
【図６】フロントガラスに表示される画像の大きさ及び位置を表す説明図である。
【図７】フロントガラスに表示される複数の画像を表す説明図である。
【図８】（ａ）液晶パネルにおける画素位置と、（ｂ）フロントガラスに表示できる画素位置との関係を表す説明図である。
【図９】車両用表示装置の構成を表す説明図である。
【図１０】フロントガラスに表示された看板画像を表す説明図である。
【図１１】車両用表示装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１２】車両用表示装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１３】車両用表示装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１４】車両用表示装置の構成を表す説明図である。
【図１５】交差点付近に設置された外部装置の構成を表す説明図である。
【図１６】フロントガラスに表示された一時停止の画像を表す説明図である。
【図１７】車両用表示システムが実行する処理を表すフローチャートである。
【図１８】車両用表示システムが実行する処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・車両用表示装置
３・・・ナビゲーションシステム
５・・・画像メモリ
７・・・液晶パネル
９・・・表示コントローラ
１１・・・車速センサ
１３・・・スイッチ
１５・・・車両
１７・・・フロントガラス
１９・・・カメラ
２１・・・看板分析装置
２３・・・受信装置
２５・・・外部装置
２７・・・センシング装置
２９・・・送信装置
【図１】
2005292031.tif 000003
【図２】
2005292031.tif 000004
【図３】
2005292031.tif 000005
【図４】
2005292031.tif 000006
【図５】
2005292031.tif 000007
【図６】
2005292031.tif 000008
【図７】
2005292031.tif 000009
【図８】
2005292031.tif 000010
【図９】
2005292031.tif 000011
【図１０】
2005292031.tif 000012
【図１１】
2005292031.tif 000013
【図１２】
2005292031.tif 000014
【図１３】
2005292031.tif 000015
【図１４】
2005292031.tif 000016
【図１５】
2005292031.tif 000017
【図１６】
2005292031.tif 000018
【図１７】
2005292031.tif 000019
【図１８】
2005292031.tif 000020