(57)【要約】【課題】  カーブを走行する際の運転者の不安感を払拭し、事故を未然に防ぐ。【解決手段】 車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、画像を表示する場合に、車両が走行している道路の前方のカーブを検知し、運転者がカーブの内側にある障害物２１０によって直接視認できない死角を検出し、死角に存在する道路の形状データを予め格納された地図データから抽出し、形状データに基づいて、死角に存在する道路を表わす仮想道路画像２００を生成し、障害物２１０に重なって見える位置に、仮想道路画像２００を表示する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、画像を表示する車両用画像表示装置であって、
前記車両が走行している道路の前方のカーブを検知し、前記運転者がカーブの内側にある障害物によって直接視認できない死角を検出する検出手段と、
前記死角に存在する道路の形状データを予め格納された地図データから抽出する抽出手段と、
前記形状データに基づいて、前記死角に存在する道路を表わす仮想道路画像を生成し、前記障害物に重なって見える位置に、前記仮想道路画像を表示する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用画像表示装置。
【請求項２】
前記車両が進入しようとする前記カーブの曲率を判定する曲率判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記カーブの曲率が所定値よりも小さい場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記カーブの曲率が所定値よりも大きい場合に、前記仮想道路画像の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項３】
前記車両の走行速度を判定する速度判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記走行速度が所定値よりも小さい場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記走行速度が所定値よりも大きい場合には、前記仮想道路画像の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項４】
前記車両の進行方向前方に先行する先行車両が存在するか否かを判定する先行車両判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記先行車両が存在する場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記先行車両が存在しない場合に、前記仮想道路画像の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項５】
前記車両が進入しようとする前記カーブに分岐が存在するか否かを判定する分岐判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記カーブに分岐が存在する場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記カーブに分岐が存在しない場合に、前記仮想道路画像の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項６】
運転者から視認される実画像中の道路と、前記表示制御手段により表示された前記仮想道路画像との重なり精度が低いと予測される場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわないことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項７】
前記車両の近辺に標識が存在するか否かを判定する標識判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記標識が存在する場合には、その標識に重畳して見える位置には、前記仮想道路画像の表示を行なわないことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項８】
前記生成手段は、前記仮想道路画像として、前記カーブが終わるまでの道路の画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項９】
前記車両が進入しようとする前記カーブの曲率を判定する曲率判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記カーブの曲率が大きければ大きいほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項１０】
前記車両の走行速度を判定する速度判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記走行速度が大きければ大きいほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項１１】
前記車両の周囲の明るさを検知する明るさ検知手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記車両の周囲の明るさが暗ければ暗いほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項１２】
前記車両が走行している路面の摩擦を判定する摩擦判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記路面の摩擦が小さければ小さいほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項１３】
前記車両から視認可能な道路の距離を算出する距離算出手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記所定距離以上視認可能なときには、前記仮想道路画像の表示を行なわないことを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項１４】
前記車両が連続カーブを走行しているか否かを判定する連続カーブ判定手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記車両が連続カーブを走行中の場合には、前記仮想道路画像の表示を継続することを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
【請求項１５】
車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、画像を表示する車両用画像表示方法であって、
前記車両が走行している道路の前方のカーブを検知し、前記運転者がカーブの内側にある障害物によって直接視認できない死角を検出するステップと、
前記死角に存在する道路の形状データを予め格納された地図データから抽出するステップと、
前記形状データに基づいて、前記死角に存在する道路を表わす仮想道路画像を生成し、前記障害物に重なって見える位置に、前記仮想道路画像を表示するステップと、
を備えることを特徴とする車両用画像表示方法。
【請求項１６】
車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、画像を表示する車両用画像表示プログラムであって、
前記車両が走行している道路の前方のカーブを検知し、前記運転者がカーブの内側にある障害物によって直接視認できない死角を検出するステップと、
前記死角に存在する道路の形状データを予め格納された地図データから抽出するステップと、
前記形状データに基づいて、前記死角に存在する道路を表わす仮想道路画像を生成し、前記障害物に重なって見える位置に、前記仮想道路画像を表示するステップと、
を備えることを特徴とする車両用画像表示プログラム。
【請求項１７】
請求項１６記載の車両用画像表示プログラムをコンピュータ読み出し可能に記憶する記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実風景と重畳されて見えるように画像を表示することによって、運転者に情報を伝達する車両用画像表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の運転手に対し、様々な施設についての情報を提供するシステムが存在する。
【０００３】
特に、近年、交通網が発達し、ドライバが広範囲を自由に移動するようになるにつれて、複雑かつ変化する道路状況をドライバが常に把握することが困難になってきた。この問題を解決する方法として、自動車等の車両で目的地に移動する際の誘導情報を提供するナビゲーションシステムが知られており現実に普及している。
【０００４】
そして、そのようなナビゲーションシステムの進化した形態として、フロントウィンドウ付近に、実風景と重なるように画像を表示するシステムが開発されている。例えば、特許文献１では、カメラで実風景を撮影し、実風景中の構造物に重畳するように、その構造物の属性情報を表わす画像を表示する装置が開示されている。又、特許文献２では、狭い十字路で運転手から死角となる車両の進行方向と交差する道路をカメラで撮影して、サイドウィンドウに表示し、交差する道路からの他の車両や人の十字路への進入を確認できる安全確認システムが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−０６５４３１号公報
【特許文献２】特開平２００１−１０１５６６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のシステムには、進行方向のカーブの死角に存在する道路を表わした画像を生成して、仮想道路として表示するものはなかった。従って、低速走行の十字路と異なり比較的高速走行をする、死角の存在するいわゆるブラインドカーブを走行する場合には、進行方向前方の道路の形状を想像しながら走行しており、カーブの先が急に狭くなっていたり、カーブの曲率が急に変化したりする場合には、事故を起こしやすかった。また、事故を起こさないまでも、前方の道路形状が把握できないために、運転者に不安感を与えていた。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、カーブを走行する際の運転者の不安感を払拭し、事故を未然に防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本発明の車両用画像表示装置は、車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、画像を表示する車両用画像表示装置であって、前記車両が走行している道路の前方のカーブを検知し、前記運転者がカーブの内側にある障害物によって直接視認できない死角を検出する検出手段と、前記死角に存在する道路の形状データを予め格納された地図データから抽出する抽出手段と、前記形状データに基づいて、前記死角に存在する道路を表わす仮想道路画像を生成し、前記障害物に重なって見える位置に、前記仮想道路画像を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記車両が進入しようとする前記カーブの曲率を判定する曲率判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記カーブの曲率が所定値よりも小さい場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記カーブの曲率が所定値よりも大きい場合に、前記仮想道路画像の表示を行う。また、前記車両の走行速度を判定する速度判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記走行速度が所定値よりも小さい場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記走行速度が所定値よりも大きい場合には、前記仮想道路画像の表示を行う。また、前記車両の進行方向前方に先行する先行車両が存在するか否かを判定する先行車両判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記先行車両が存在する場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記先行車両が存在しない場合に、前記仮想道路画像の表示を行う。また、前記車両が進入しようとする前記カーブに分岐が存在するか否かを判定する分岐判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記カーブに分岐が存在する場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわず、前記カーブに分岐が存在しない場合に、前記仮想道路画像の表示を行う。また、運転者から視認される実画像中の道路と、前記表示制御手段により表示された前記仮想道路画像との重なり精度が低いと予測される場合には、前記仮想道路画像の表示を行なわない。また、前記車両の近辺に標識が存在するか否かを判定する標識判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記標識が存在する場合には、その標識に重畳して見える位置には、前記仮想道路画像の表示を行なわない。
【０００９】
また、前記生成手段は、前記仮想道路画像として、前記カーブが終わるまでの道路の画像を生成する。また、前記車両が進入しようとする前記カーブの曲率を判定する曲率判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記カーブの曲率が大きければ大きいほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始する。また、前記車両の走行速度を判定する速度判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記走行速度が大きければ大きいほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始する。また、前記車両の周囲の明るさを検知する明るさ検知手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記車両の周囲の明るさが暗ければ暗いほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始する。また、前記車両が走行している路面の摩擦を判定する摩擦判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記路面の摩擦が小さければ小さいほど、早いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始する。また、前記車両から視認可能な道路の距離を算出する距離算出手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記所定距離以上視認可能なときには、前記仮想道路画像の表示を行なわない。また、前記車両が連続カーブを走行しているか否かを判定する連続カーブ判定手段を更に有し、前記表示制御手段は、前記車両が連続カーブを走行中の場合には、前記仮想道路画像の表示を継続する。
【００１０】
又、本発明の車両用画像表示方法は、車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、画像を表示する車両用画像表示方法であって、前記車両が走行している道路の前方のカーブを検知し、前記運転者がカーブの内側にある障害物によって直接視認できない死角を検出するステップと、前記死角に存在する道路の形状データを予め格納された地図データから抽出するステップと、前記形状データに基づいて、前記死角に存在する道路を表わす仮想道路画像を生成し、前記障害物に重なって見える位置に、前記仮想道路画像を表示するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
又、本発明の車両用画像表示プログラムは、車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、画像を表示する車両用画像表示プログラムであって、前記車両が走行している道路の前方のカーブを検知し、前記運転者がカーブの内側にある障害物によって直接視認できない死角を検出するステップと、前記死角に存在する道路の形状データを予め格納された地図データから抽出するステップと、前記形状データに基づいて、前記死角に存在する道路を表わす仮想道路画像を生成し、前記障害物に重なって見える位置に、前記仮想道路画像を表示するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
更に、上記車両用画像表示プログラムをコンピュータ読み出し可能に記憶する記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、死角に存在する道路を表わす仮想道路画像を生成し、死角に重なって見えるように仮想道路画像を表示するので、カーブを走行する際の運転者の不安感を払拭し、事故を未然に防ぐことができる。
【００１４】
また、カーブの曲率や車速に応じて仮想道路の表示を制御すれば、むやみに仮想道路が表示されることによる運転者の不快感を防止し、必要性の高い状況でのみ仮想道路画像の表示を行なうことができる。
【００１５】
また、先行車両が存在する場合に仮想道路画像を非表示とすれば、仮想道路画像の表示に気を取られて先行車両の認識をおろそかにする事態を回避できる。
【００１６】
また、カーブに分岐が存在する場合に仮想道路画像を非表示とすれば、仮想道路画像の表示を過信して分岐から進入する車両の認識をおろそかにする事態を回避できる。
【００１７】
また、運転者から視認される実画像中の道路と仮想道路画像との重なり精度が低いと予測される場合に、仮想道路画像を非表示とすれば、精度の低い仮想道路画像の表示を防止して運転者に違和感を与えることを回避できる。
【００１８】
また、車両の近辺に標識が存在する場合に仮想道路画像を非表示とすれば、仮想道路画像の表示に気を取られて標識の認識をおろそかにする事態を回避できる。
【００１９】
また、仮想道路画像としてカーブが終わるまでの道路の画像を生成すれば、運転者は確実に死角にある道路の形状を認識可能となる。
【００２０】
また、カーブの曲率が大きいほど、車速が大きいほど、車両の周囲の明るさが暗いほど、または、路面の摩擦が小さいほど、早いタイミングで仮想道路画像の表示を開始すれば、より確実にカーブを走行する際の運転者の不安感を払拭し、事故を未然に防ぐことができる。
【００２１】
また、車両から所定距離以上視認可能なときには仮想道路画像を非表示とすれば、むやみに仮想道路が表示されることによる運転者の不快感を防止し、必要性の高い状況でのみ仮想道路画像の表示を行なうことができる。
【００２２】
また、車両が連続カーブを走行中の場合に仮想道路画像の表示を継続すれば、仮想道路画像の表示／非表示の切替わりが連続することによる運転者の不快感をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、表示画面等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２４】
本発明に係る車両用画像表示装置は、車両の前方の死角となったカーブに関する情報を提供するため、車両の運転者からウィンドウ越しに視認可能な実風景と重畳されて見えるように、カーブに関する画像を表示するものである。尚、本発明に係る車両用画像表示装置の実施形態としては、カーナビゲーションシステムと連動し、運転者に対して、様々なカーブの情報を提供する車載システムが考えられるが、本実施形態では死角のカーブを表示する部分のみを説明する。
【００２５】
＜本実施形態の車載システムを搭載した車両例＞
図１は、本実施形態に係る車載システムを搭載した車両１０００の全体構成を示す図である。
【００２６】
車両１０００の運転席に座った運転者１０の目（アイポイント）１０ａの位置は、その体型や姿勢に応じた位置となる。そして、図１のように、運転者１０は、フロントウィンドウ１１００を介して、車両１０００の前方に広がる実風景を見ることができる。つまり、アイポイントからの視界１０ｂは、フロントウィンドウ１１００の一部の領域と、車両の前方に広がる実風景とを含むことになる。そこで、本実施形態では、表示ユニット１１０を用いて、フロントウィンドウ１１００上（またはその付近）に、画像（コンピュータグラフィクス）を表示し、実風景と重ねて見せることによって、死角のカーブの情報を提供する。このため、車両１０００は、運転者１０のアイポイント１０ａの位置を検知するためのアイポイントカメラ１５０と、運転者１０のアイポイント１０ａの位置や車両位置及び３Ｄ地図データなどに応じて、死角部のカーブの画像を生成し、表示ユニット１１０から表示させるための、制御ユニット１００とを備えている。又、車両１０００には、車両前方を撮影するカメラ１６０が備えられ、撮影画像は死角検出やカーブ表示の整合を取るためなどに使用される。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る車載システムによって表示された画像の１例を示す図である。便宜上、図２には運転者は示されていない。
【００２８】
運転者からは、図２に示すように、フロントウィンドウ１１００越しに、実風景として山や道路や建物などが視認可能である。そして、そのような実風景のカーブの死角部分２１０にカーブが重畳されて見えるように、仮想道路の画像２００が表示されている。
【００２９】
かかる仮想道路の画像２００については、運転者への利便性や安心感の向上と共に、仮想道路表示による危険性を低下する工夫も必要である。本実施形態の仮想道路の画像２００の表示制御においては、次のような工夫がなされている。
【００３０】
まず仮想道路表示が不必要と思われる条件下や危険性を増すと思われる条件下では、仮想道路の画像２００の表示を禁止する制御が行われる。表示を禁止する条件には、以下の条件が含まれる。
(1)カーブの曲率が所定値よりも小さい場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。
(2)走行速度が所定値よりも小さい場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。
(3)先行車両が存在する場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。
(4)カーブに分岐が存在する場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。
(5)運転者から視認される実道路と仮想道路画像との重なり精度が低いと予測される場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。
(6)標識が存在する場合には、その標識に重畳して見える位置には、仮想道路画像の表示を行なわない。
(7)車両から所定距離以上の前方道路が視認可能なときには、仮想道路画像の表示を行なわない。
【００３１】
一方、カーブが終わるまでの道路の画像を生成する。この場合には、図２で例えばＡ点で左カーブが終わるのであれば、仮想道路２００ａは表示されるが、仮想道路２００ｂは表示されない。又、連続カーブを走行中の場合には、仮想道路画像の表示を継続する。などの工夫も行う。
【００３２】
又、仮想道路表示が必要と思われるタイミングを考慮して表示することで、運転者の利便性を高める制御が行われる。表示のタイミングを制御する条件とは、以下の条件である。
(1)カーブの曲率が小さければ小さいほど、遅いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始する。
(2)走行速度が小さければ小さいほど、遅いタイミングで仮想道路画像の表示を開始する。
(3)車両の周囲の明るさが明るければ明るいほど、遅いタイミングで仮想道路画像の表示を開始する。
(4)路面の摩擦が大きければ大きいほど、遅いタイミングで仮想道路画像の表示を開始する。
【００３３】
なお、上記条件は代表的な条件でありこれらに限定されるものではない。又、これらの条件の複数を組み合わせた制御も可能である。
【００３４】
＜本実施形態の車載システムの構成例＞
次に、図３及び図４を用いて、本車載システムの構成について説明する。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る車載システムの構成例を示すブロック図である。
【００３６】
図３に示すように、本システムは、システム全体を制御する表示制御ユニット１００と、フロントウィンドウに画像を表示する表示ユニット１１０とからなり、表示制御ユニット１００には、周辺機器として、現在位置算出のためのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信器１２０と、死角の検出やカーブ画像の作成に使用される地図データベース１３０と、運転者の位置（頭の）を検出する位置センサ１４０と、運転者を撮影しアイポイント位置を検出するアイポイントカメラ１５０と、車両前方を撮影するカメラ１６０と、車両外部の情報センター２００などに設置されたサーバとネットワークを介して通信する無線通信機１７０と、車両の走行速度を検出するセンサ１８０と、車両の振動を検出するセンサ１９０とを有する。
【００３７】
尚、ナビゲーションシステムとして使用するには、運転者の指示を受けるマイクや、運転者に音声で情報を提供するスピーカ、運転者からの指示を入力する操作ユニット、車両の挙動や位置を検出する各種センサなども有する（図示せず）。
【００３８】
表示ユニット１１０として、ホログラムを利用したヘッドアップディスプレイを用いれば、運転者の目の焦点を、実風景を見る場合とほぼ同じにできる。しかし、ここでの表示ユニット１１０はこれに限定されるものではなく、運転者から見て実風景と重畳されて見えるように画像を表示できるユニットであれば如何なるものも採用することが可能である。例えば、フロントウィンドウに貼付した半透過スクリーンにプロジェクタで画像を投影する構成でも良いし、フロントウィンドウに半透過液晶ディスプレイを貼付し、液晶ディスプレイを駆動して所望の画像を表示する構成でも良い。かかる表示方法については、過去の様々な文献（例えば、特開平１−２１９８８３号公報や特開平４−１２５６７９号公報）にその詳細が開示されているので説明を省略する。
【００３９】
ＧＰＳ受信機１２０は、主に、ＤＳ(Direct Sequence)方式を用いたスペクトラム拡散通信を行ない、ＧＰＳ衛星からの受信電波を検波・復調して、測位データを求め、それに基づいてＧＰＳ航法による車両の現在位置及び進行方位を算出する。
【００４０】
地図データベース１３０は、大容量のディスクやＣＤ等に記憶された地図情報からなり、その容量に従って、カーブの死角が検出可能な３Ｄ情報から一部分の地図情報のみで逐次情報センター２００からダウンロードするものまでがあり得る。
【００４１】
運転者位置センサ１４０は、運転者の頭の車両内での位置を検出する。尚、運転者位置センサ１４０は、アイポイントカメラ１５０で兼用してもよい。
【００４２】
アイポイントカメラ１５０は、運転者の頭部を撮影するカメラであり、撮影した画像中から運転者の目の部分を特定し、目の位置と視線の方向を算出する。
【００４３】
車両前方カメラ１６０は、フロントウィンドウ上部やキャビネット上部などに配置されて、車両前方の道路及び風景を撮影し、死角の検出やカーブ表示の整合を取るためなどの情報を得る。
【００４４】
無線通信機１７０は、車両に最も近い基地局に電波をとばすことにより、通信ネットワークにアクセスし、特定のサーバから最新の地図データをダウンロードすることができる。ダウンロードされた地図データは、地図データベース１３０や表示制御ユニット１００に格納される。サーバには、運転者の自宅などからデータをアップロードでき、無線通信機１７０でそれらのデータをダウンロードすることもできる。更には、サーバ側で地図データにそれらのデータを組み込んで無線通信機１７０を介してダウンロードすることも可能である。
【００４５】
速度センサ１８０は、例えば回転エンコーダ等のセンサであり、車速パルスを取り込んで車両の速度を検出する。振動センサ（加速度センサ）１９０は、例えばダイヤフラム等の慣性を利用して、圧力変化情報を取り込んで車両に加わる加速度を検出する。
【００４６】
その他、図示しない操作ユニットは、例えばテンキーや各種のタッチスイッチなどの入力操作キーとそのインターフェイス回路からなり、運転者などの乗員からの操作入力を受け入れる。なお、操作ユニットは、各種の設定内容を表示するためのディスプレイを有しても良い。又、他の各種センサには方位センサなどが含まれる。方位センサは、例えばジンバル等のジャイロ機構を用いて車両の方位を検出する。なお、現在位置の測位や進行方位の決定は、ＧＰＳ航法からのデータと自立航法からのデータとを混合修正することによって行なうが、かかる処理方法については、過去の様々な文献（例えば、特開平８−１１１７０号公報や特開平１０−３０７０３６号公報）にその詳細が開示されているので説明を省略する。
【００４７】
（制御ユニット１００の構成例）
表示制御ユニット１００は、種々のプログラムを実行する過程において所定の期間毎に、上記周辺機器からの情報を取り込み、かかる情報を総合的に判断して、表示ユニット１１０に出力すべき画像を導き出す。
【００４８】
表示制御ユニット１００は、図３に示すように、表示制御部２０１、死角検出部２０２、表示画像作成部２０３、視認位置方向検出部２０４、表示停止判定部２０５、表示タイミング制御部２０６の各機能ブロックを有する。
【００４９】
ここで、表示制御部２０１は、死角検出部２０２、表示画像作成部２０３、表示停止判定部２０５、表示タイミング制御部２０６からの情報に基づいて、表示ユニット１１０の画像表示を制御する。
【００５０】
死角検出部２０２は、例えば次のような手順で車両前方のカーブに障害物による死角があることを検出する。(1)レーダー（図示なし）により測定したカーブ方向の離間距離と、地図上のカーブまでの離間距離を比較して、測定距離が短ければ死角ありと判定する。(2)車両前方カメラ１６０による撮影画像と、予め保持している障害物画像とを比較して、撮影画像中に障害物画像があれば死角ありと判定する。(3)地図データベースの３Ｄ画像から現在位置に基づき死角ありと判定する。
【００５１】
表示画像作成部２０３は、地図データベース１３０からの地図情報と視認位置方向検出部２０４の運転者の目の位置及び視線方向とから、仮想道路の位置が実際の位置からずれない位置に、且つ実風景の道路と仮想道路がスムーズに接続するように、フロントウィンドウ１１００に表示する仮想道路の表示画像を作成しその表示位置を算出する。尚、後述するように、表示画像の形成はカーブの終了までとするのが望ましい。
【００５２】
視認位置方向検出部２０４は、運転者位置センサ１４０やアイポイントカメラ１５０の情報から、運転者の視認位置及び方向を検出して、その情報を表示画像作成部２０３での画像作成と表示位置の算出に使用する。
【００５３】
表示停止判定部２０５は、センサ及びカメラからの情報により車両又は周囲の環境の現状に基づいて、表示ユニット１１０へのカーブの仮想道路表示の禁止を判定する。
【００５４】
表示タイミング制御部２０６は、センサ及びカメラからの情報により車両又は周囲の環境の現状に対応して、表示ユニット１１０へのカーブの仮想道路表示の開始タイミングを制御する。
【００５５】
尚、上記図３の表示制御ユニット１００を構成する、表示制御部２０１、死角検出部２０２、表示画像作成部２０３、視認位置方向検出部２０４、表示停止判定部２０５、表示タイミング制御部２０６の各機能は、図４のＲＯＭ１０２に格納されたプログラムモジュールをＣＰＵ１０１が読出して実行することにより実現する。
【００５６】
又、図３には図示されていないが、３Ｄ地図からカーブ曲率を計算する手段や、周囲の明るさを検出する手段、路面摩擦度を算出手段、先行車両や看板／標識を検出する手段などが、周辺機器からの情報に基づいて処理をするが、ここでは詳説しない。
【００５７】
（表示制御ユニット１００のハードウエア構成例）
図４は、本実施形態に係る表示制御ユニットのハードウエア構成例を示すブロック図である。
【００５８】
表示制御ユニット１００は、内部に演算制御用のＣＰＵ（詳しくはマイクロプロセッサ）１０１と、固定値や各種プログラムモジュールを記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)１０２と、各種データやプログラムを一時的に記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)１０３と、３Ｄ地図データ１０４及び各種設定データ１０４ｂを記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４を含み、更に、外部ユニットとの入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１０６を備えている。なお、ここではＨＤＤ１０４に３Ｄ地図データや設定データを格納することとしたが、これを、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体のドライブや、フラッシュメモリなどの不揮発性半導体メモリに置き換えることも可能である。この３Ｄ地図データ１０４ａが図３の地図データベース１３０に相当し、図４の各周辺機器は図３の各周辺機器に相当している。又、各種プログラムモジュールは、ＨＤ１０４に格納され、ＲＡＭ１０３にロードされてＣＰＵ１０１により実行される構成でもよい。
【００５９】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭに記憶されているメインルーチンプログラムや、各種のプログラムモジュールを実行することにより、本車載システム全体を制御する。
【００６０】
ＲＯＭ１０２は、３Ｄ地図データ１０４ａから生成されたカーブの仮想道路の表示ユニット１１０への表示を制御する表示制御モジュール１０２ａと、カーブで障害物による死角がある場合に、３Ｄ地図データ１０４ａから運転者の視認位置方向に基づいてフロントウィンドウへの表示画像を作成する表示画像作成モジュール１０２ｂと、レーダー（図示せず）による離間距離や車両前方カメラによる前方撮影画像、３Ｄ地図データなどから、カーブの先が障害物で遮られて死角が有るか否かを検出する死角検出モジュール１０２ｃと、センサ及びカメラからの情報により車両又は周囲の環境の現状に基づいて、表示ユニット１１０へのカーブの仮想道路表示の禁止を判定する表示停止判定モジュール１０２ｄと、センサ及びカメラからの情報により車両又は周囲の環境の現状に対応して、表示ユニット１１０へのカーブの仮想道路表示の開始タイミングを制御する表示タイミング制御モジュール１０２ｅなどを記憶している。
【００６１】
ＲＡＭ１０３は、各種のプログラムを実行するためのプログラム実行領域１０３ａと、ＨＤＤ１０４から読出した３Ｄ地図データ１０４ａを一時的に記憶する地図データ格納領域１０３ｂと、表示画像作成モジュール１０２ｂによって作成した表示画像を一時的に記憶する表示データ格納領域１０３ｃと、カメラ１５０、１６０や各種センサ１４０、１８０、１９０などから入力した車両の挙動や位置に関するデータを一時的に記憶する車両データ格納領域１０３ｄとを含む。
【００６２】
３Ｄ地図データ１０４ａには、建物や公園、道路や交差点など、更には、山などの自然物の形状及び位置データが含まれ、更に、道路のルートや道路の幅員などに関する道路情報や道路交差点の位置情報などのデータが含まれている。各種設定データ１０４ｂに格納される設定内容は、操作ユニットやサーバにネットワーク接続されたパーソナルコンピュータなどで設定可能でありナビゲーションに使用されるが、本実施形態では主要な情報ではないので詳説はしない。
【００６３】
＜本実施形態の車載システムの処理手順例＞
本車載システムで行なわれる基本フローについて、図５のフローチャートを用いて説明する。尚、この基本フローは、本実施形態のフロントウィンドウへのカーブの仮想道路表示と共に、ナビゲーションとして目的の施設などを表示する施設情報提供をも兼ねたフローとして図示されている。
【００６４】
まず、車両のエンジンが始動すると、ステップＳ１０においてシステムのイニシャル設定が行われる。次に、ステップＳ２０で目的地が操作ユニトから設定される。ステップＳ３０でＧＰＳ受信機からの信号により車両の現在地が検出される。
【００６５】
ステップＳ４０が本実施形態における特徴的処理であり、カーブにおける障害物による死角についても情報が提供される。詳細については、以下の図６に従って説明する。
【００６６】
ステップＳ５０では、目的地へのナビケーションに関連して施設情報をフロントウィンドウに表示して提供する。
【００６７】
（詳細なカーブ死角情報提供の手順例）
ここでは、本実施形態の特徴部分であるステップＳ４０のカーブ死角情報提供処理について、図６のフローチャートを用いて詳細に説明する。尚、図６のフローチャートは、ステップＳ４０において、どのような条件が成立した場合に仮想道路画像の表示態様をどのように変更するかについて最良の形態を示したものであるが、これらのステップを全て含む必要はなく、個々の条件を独立に評価して制御してもそれぞれの効果が奏せられる。
【００６８】
まず、ステップＳ４１で、現在地周辺の地図情報を３Ｄ地図データベースあるいは情報センターからダウンロードして、読み出す。
【００６９】
ステップＳ４２では、車両前方のカーブが障害物に遮られる死角があるか否かが検出される。死角がなければリターンする。死角の検出方法としては種々あるが、例えば、(1)レーダー（図示なし）により測定したカーブ方向の離間距離と、地図上のカーブまでの離間距離を比較して、測定距離が短ければ死角ありと判定する。(2)車両前方カメラ１６０による撮影画像と、予め保持している障害物画像とを比較して、撮影画像中に障害物画像があれば死角ありと判定する。(3)地図データベースの３Ｄ画像から現在位置に基づき死角ありと判定する。などがある。
【００７０】
死角が検出されればステップＳ４３に進んで、表示の必要が無い場合、表示が運転者に邪魔になる場合など、仮想道路の表示を禁止する条件が成立するか否かを判定する。尚、本実施形態の仮想道路の表示は必要な場合以外はなるべく表示しない方が、運転の安全性の面から望ましい。表示禁止条件が成立すればリターンする。この表示禁止条件としては、(1)カーブの曲率が所定値よりも小さい場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。(2)走行速度が所定値よりも小さい場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。(3)先行車両が存在する場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。(4)カーブに分岐が存在する場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。(5)運転者から視認される実道路と仮想道路画像との重なり精度が低いと予測される場合には、仮想道路画像の表示を行なわない。(6)標識が存在する場合には、その標識に重畳して見える位置には、仮想道路画像の表示を行なわない。(7)車両から所定距離以上の前方道路が視認可能なときには、仮想道路画像の表示を行なわない。などがある。上記条件の内、(1),(2),(7)の条件は不必要な表示は行わない場合、(3)〜(6)の条件は表示が返って運転者の判断ミスを増す危険がある場合である。
【００７１】
表示禁止条件が成立しなければ、ステップＳ４４で表示タイミング（表示の開始時期）が制御される。尚、図６ではこの処理が必ず行われるように図示されているが、その前に表示タイミングの制御をするか否かの判定を行うようにしてもよい。表示タイミングはデフォルトのタイミングに対して、ある条件で遅延させたり／早めたりの制御ができるが、これは等価な処理であり、本実施形態では遅延させる処理として記載する。表示タイミングを遅延させる条件としては、(1)カーブの曲率が小さければ小さいほど、遅いタイミングで前記仮想道路画像の表示を開始する。(2)走行速度が小さければ小さいほど、遅いタイミングで仮想道路画像の表示を開始する。(3)車両の周囲の明るさが明るければ明るいほど、遅いタイミングで仮想道路画像の表示を開始する。(4)路面の摩擦が大きければ大きいほど、遅いタイミングで仮想道路画像の表示を開始する。などがある。尚、それぞれの表示タイミングの制御の意味は、特許請求の範囲の記載の如く、タイミングを早める条件として記載すれば明瞭なように、車両あるいは周囲環境の状況が仮想道理表示の早い提供が求められる場合に早くする（逆に、遅くてもよい場合は遅い提供にする）ようになっている。例えば、カーブの曲率や走行速度の場合は、タイミングを遅らせてあるしきい値を越えると表示禁止にするような制御が可能である。
【００７２】
ステップＳ４５では、カーブ死角に応じて仮想道路をステップＳ４４の表示タイミングで表示する。尚、仮想道路の表示はなるべく少なくするとの思想から、カーブから直線に、あるいは反対のカーブが続く場合などは、現在のカーブ以降の仮想道路の表示は無駄あるいは妨害になるので、カーブが終わるまでしか表示しないようにする。例えば、図２のＡ点で左カーブが終わっているとすると、仮想道路２００ａは表示するが、仮想道路２００ｂは表示しない。このような制御をすれば、カーブの終了と共に漸時に仮想道路の表示がなくなるようになる。
【００７３】
ステップＳ４６では、死角となるまでの距離が所定距離（例えば１５ｍ：この値は車速に対応して変更するのが好ましい）以上前方であるか否かが判定される。所定距離以上前方でなければ仮想道路の表示を継続するが、所定距離以上前方である場合は運転のための視界は十分あるいは直線になったと判断し、仮想道路の表示を終える。しかしながら、ステップＳ４７で連続カーブ走行中であるか否かを判定し、連続カーブ走行中である場合はカーブ途中の直線部と判断して、仮想道路の表示を中断せずに継続する。これは、一旦消えた仮想道路が瞬時の後に表示されて運転者には刺激的な不快感を与え注意を逸らすことを防ぐためである。
【００７４】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、カーブで障害物により死角となる道路を仮想道路画像で実風景に重畳するように表示するので、運転者は、運転中、カーブを走行する際の不安感が無くなると共に、事故を未然に防ぐことができる。。
【００７５】
＜他の実施形態＞
尚、上記実施形態では、上述したＣＰＵ１０１が、図６で説明した各処理を実現可能なプログラムを何らかの記憶媒体から読み出して実行することによってその効果が達成されるが、この場合、記憶媒体としては読み書き可能な半導体メモリや、ハードディスクの他、光ディスクや磁気ディスクや光磁気ディスク等のあらゆる記憶デバイスを採用することができ、そのような記憶媒体や、プログラムそのものも本発明の範疇に含まれる。従って、インターネット等を利用することにより電気通信回線を通じて伝達されるデータも本発明の範疇に含まれうる。また、本発明に係る車両用画像表示装置は、上記実施形態に示したような車載システムの一部であっても良いし、単体の専用ユニットであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施形態に係る車載システムを搭載した車両の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る車載システムによって表示された画像の１例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る車載システムの構成例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る車載システムのハードウエア構成例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る車載システムの全体の動作について説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る車載システムのカーブ死角情報提供の動作例について詳細に説明するためのフローチャートである。
【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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