(57)【要約】【課題】  走行案内情報を車両のフロントガラス部位に表示する走行案内情報表示手段を有する車両のナビゲーションシステムにおいて、車両等の前方の障害物によってフロントガラス部位に表示される走行案内情報が見づらくなるのを防止する。【解決手段】  車両の自車位置情報と車両の走行する道路情報とに併せて車両の走行目的地までの走行案内情報８０１を表示する表示手段１３１、１３２、１３３を有する車両用ナビゲーションシステムにおいて、走行案内情報８０１を車両のフロントガラス部位４４に表示する走行案内情報表示手段１３２が設けられるとともに、自車前方の状況を解析する状況解析手段２０３が設けられており、状況解析手段２０３からの情報に基づき、走行案内情報８０１の表示位置を制御するようになっていることを特徴としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１００）の自車位置情報と前記車両（１００）の走行する道路情報とに併せて前記車両（１００）の走行目的地までの走行案内情報（８０１）を表示する表示手段（１３１、１３２、１３３）を有する車両用ナビゲーションシステムにおいて、
前記走行案内情報（８０１）を前記車両（１００）のフロントガラス部位（４４）に表示する走行案内情報表示手段（１３２）が設けられるとともに、
自車前方の状況を解析する状況解析手段（２０３）が設けられており、
前記状況解析手段（２０３）からの情報に基づき、前記走行案内情報（８０１）の表示位置を制御するようになっていることを特徴とする車両用ナビゲーションシステム。
【請求項２】
前記走行案内情報（８０１）の表示位置が、前記フロントガラス部位（４４）において前方の障害物（９０１）の視認を妨げない位置であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項３】
前記走行案内情報（８０１）の表示位置が、前記フロントガラス部位（４４）において表示の背景が複雑ではない位置であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項４】
前記走行案内情報（８０１）を、地点を特定できる情報（８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０）とともに表示することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項５】
前記地点を特定できる情報（８０２）が、交差点の名称であることを特徴とする請求項４に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項６】
前記地点を特定できる情報（８０３、８０５）が、目印となる建造物（９０２）の名称であることを特徴とする請求項４に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項７】
前記地点を特定できる情報（８０８）が、交差点の数であることを特徴とする請求項４に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項８】
前記地点を特定できる情報（８０９）が、交差点までの距離であることを特徴とする請求項４に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項９】
前記地点を特定できる情報が、目印となる建造物までの距離であることを特徴とする請求項４に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項１０】
前記地点を特定できる情報（８０４、８０６）を記号あるいは絵で表示することを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項１１】
前記走行案内情報（８０１）を、交差点の概略図（８１０）とともに表示することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項１２】
前記交差点の概略図（８１０）をワイヤーフレームによって表示することを特徴とする請求項１１に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【請求項１３】
前記走行案内情報表示手段は、ヘッドアップディスプレイ（１３２）であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両用ナビゲーションシステムに係り、特に、車両の走行目的地までの走行案内情報の視認性を向上し得て、運転者に走行案内情報を容易に認識させ得る車両のナビゲーションシステムに関する。具体的には、移動体表示装置、例えばヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等を用いて運転者への経路案内情報を表示する表示方法および経路案内装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、走行目的地までの各種の情報を表示するナビゲーションシステムを搭載しているものがある。車両のナビゲーションシステムは、車両の自車位置情報と道路情報とに併せて走行目的地までの走行案内情報を表示する表示手段を有しており、この表示手段に表示される前記各種情報により走行目的地までの運転を容易にしている。
【０００３】
ここで、走行案内情報のひとつに、交差点での進行方向を矢印などを用いて表示するものがある。現在、この種の表示は、車室内下方の車両のコンソールボックス等に配設した液晶表示部（液晶ディスプレイ）にて表示されている。
【０００４】
したがって、運転者は、走行運転中にナビゲーションシステムの表示手段に表示される各種情報を視認するために、車室外から車室内の液晶表示部へと視線を移動させなければならない。
【０００５】
このとき、運転者は、走行運転中であるにもかかわらず、車室外前方の道路や標識から視線をそらし、ナビゲーション装置の道路状況や標識情報を視認している。そのため、運転者は、前方不注意の状態となり、危険な状態を招くおそれがある。
【０００６】
これを避けるため、ナビゲーションシステムにおける表示装置としてヘッドアップ表示装置（ＨＵＤ）を設けて視線の移動を低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この方法によると、上述の不都合を回避するために、車両の自車位置情報と前記車両の走行する道路情報とに併せて前記車両の走行目的地までの走行案内情報を表示する表示手段を有する車両のナビゲーションシステムにおいて、前記走行案内情報を前記車両のフロントガラス部位に表示する走行案内情報表示手段としてのヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を設けている。
【０００８】
そして、前記自車位置情報と道路情報とに併せて走行案内情報を前記表示手段に表示させるように制御するとともに、前記走行案内情報表示手段（ＨＵＤ）により走行案内情報をフロントガラス部位に表示させるように制御している。
【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】
【０００９】
ところで、運転者がフロントガラスを通して見る車室外の状況は、時々刻々変化しており、一定ではない。
【００１０】
例えば、経路案内が必要とされる都市部においては、道路が混雑しており、上記特許文献１に記載されているような表示方法では、フロントガラス部位において前方の車両と表示が重なってしまうことが頻繁に発生する。このとき、運転者にとっては、経路案内の表示が見づらくなるばかりではなく、前方の車両などが見づらくなってしまうおそれがある。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑み、車両の自車位置情報と車両の走行する道路情報とに併せて車両の走行目的地までの走行案内情報を表示する表示手段を有するとともに、走行案内情報を車両のフロントガラス部位に表示する走行案内情報表示手段を有する車両のナビゲーションシステムにおいて、車両等の前方の障害物によってフロントガラス部位に表示される走行案内情報が見づらくなるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両（１００）の自車位置情報と車両（１００）の走行する道路情報とに併せて車両（１００）の走行目的地までの走行案内情報（８０１）を表示する表示手段（１３１、１３２、１３３）を有する車両用ナビゲーションシステムにおいて、走行案内情報（８０１）を車両（１００）のフロントガラス部位（４４）に表示する走行案内情報表示手段（１３２）が設けられるとともに、自車前方の状況を解析する状況解析手段（２０３）が設けられており、状況解析手段（２０３）からの情報に基づき、走行案内情報（８０１）の表示位置を制御するようになっていることを特徴としている。
【００１３】
それによれば、状況解析手段（２０３）によって、時々刻々変化する自車前方の状況を解析し、それによって得られる自車前方の状況に応じて、走行案内情報表示手段（１３２）が制御されることにより、フロントガラス部位（４４）における走行案内情報（８０１）の表示位置を適切な場所に移動させたり、変更したりすることができる。
【００１４】
そのため、本発明によれば、自車位置情報と道路情報とに併せて走行案内情報を表示する表示手段を有する車両用ナビゲーションシステムにおいて、車両等の前方の障害物（９０１）によってフロントガラス部位（４４）に表示される走行案内情報（８０１）が見づらくなるのを防止することができる。
【００１５】
具体的に、フロントガラス部位（４４）における走行案内情報（８０１）の表示位置を適切な場所に制御することは、請求項２に記載の発明のように、走行案内情報（８０１）の表示位置を、フロントガラス部位（４４）において前方の障害物（９０１）の視認を妨げない位置とすることができる。
【００１６】
それによれば、走行案内情報（８０１）の表示位置が、前方の障害物（９０１）から外れた場所に移動したり、前方の障害物（９０１）と重ならないように当該表示位置が変更されて表示されるので、走行案内情報（８０１）を見やすくできるとともに、障害物（９０１）が見づらくなることが防止される。
【００１７】
また、具体的に、フロントガラス部位（４４）における走行案内情報（８０１）の表示位置を適切な場所に制御することは、請求項３に記載の発明のように、走行案内情報（８０１）の表示位置を、フロントガラス部位（４４）において表示の背景が複雑ではない位置とすることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステムにおいて、走行案内情報（８０１）を、地点を特定できる情報（８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０）とともに表示することを特徴としている。
【００１９】
それによれば、走行案内情報（８０１）に加えて地点を特定できる情報（８０２〜８１０）が与えられるため、よりわかりやすい情報提示を行うことができることから、好ましい。
【００２０】
具体的に、地点を特定できる情報（８０２）は、請求項５に記載の発明のように、交差点の名称すなわち交差点名とすることができる。
【００２１】
また、地点を特定できる情報（８０３、８０５）は、請求項６に記載の発明のように、目印となる建造物（９０２）の名称とすることができる。ここで、建造物とは、店舗、ビル、駅、役所、銅像、橋などのことを意味する。
【００２２】
また、地点を特定できる情報（８０８）は、請求項７に記載の発明のように、交差点または信号機などの数とすることができる。
【００２３】
また、地点を特定できる情報（８０９）は、請求項８に記載の発明のように、交差点までの距離とすることができる。
【００２４】
さらに、地点を特定できる情報は、請求項９に記載の発明のように、目印となる建造物までの距離とすることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明では、請求項４〜請求項９のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステムにおいて、地点を特定できる情報（８０４、８０６）を記号あるいは絵で表示することを特徴としている。
【００２６】
このように、地点を特定できる情報（８０４、８０６）は、地図記号やシンボルマーク等の記号あるいは簡略化した絵として表示することもできる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明では、請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステムにおいて、走行案内情報（８０１）を交差点の概略図（８１０）とともに表示することを特徴している。
【００２８】
このように、走行案内情報（８０１）を交差点の概略図（８１０）とともに表示すれば、よりわかりやすい情報提示を行うことができる。
【００２９】
ここで、請求項１２に記載の発明のように、請求項１１に記載の車両用ナビゲーションシステムにおいては、交差点の概略図（８１０）をワイヤーフレームによって表示するようにできる。
【００３０】
このような線だけを用いたワイヤーフレーム表示を採用することにより、より簡略化した表示形態とすることができる。
【００３１】
また、請求項１３に記載の発明のように、請求項１〜請求項１２のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーションシステムにおいて、走行案内情報表示手段としては、ヘッドアップディスプレイ（１３２）を採用することができる。
【００３２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
【００３４】
図１は本発明の実施形態に係る車両用ナビゲーションシステムの構成を示すブロック図であり、図２は、本車両用ナビゲーションシステムの各部の車両１００内での配置例を示す図である。また、図３は、車両１００における運転席およびフロントガラス４４の様子を示す正面図である。
【００３５】
図１に示されるように、本実施形態の車両用ナビゲーションシステムは、情報入力部２０５と、情報出力部２０６と、外部記憶装置２０７と、これらを制御する制御ユニット２００とを備える。
【００３６】
情報入力部２０５は、フロントレーダー１０１、前方監視カメラ１０２、リアレーダー１０３、後方監視カメラ１０４、側方監視カメラ１０５、１０６、車速センサ１０７、スロットルセンサ１０８、ブレーキ油圧センサ１０９、ステアリングトルクセンサ１１０、ステアリング角度センサ１１１、日射センサ１１２、灯火スイッチ１１１３ａ、イグニッションスイッチ１１３ｂ、ワイパースイッチ１１３ｃ、方向指示器スイッチ１１３ｄ、方位センサ１１４、自動運転スイッチ１１５、ＧＰＳアンテナ１１６、ＦＭアンテナ１１７ａ、電話アンテナ１１７ｂ、ビーコン受信素子１１７ｃといった各部を備えて構成されるものである。
【００３７】
フロントレーダー１０１は、車両１００の前方を監視し、当該前方の走行路形状と、当該前方の車両・障害物の位置および相対速度を検出するものである。このようなフロントレーダー１０１としては、例えばレーザーやミリ波で前方の物体を認識するもの等を採用することができる。
【００３８】
前方監視カメラ１０２は、車両１００の前方の映像を得るものであり、このような前方監視カメラ１０２としては、例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）等を採用することができる。
【００３９】
リアレーダー１０３は、車両１００の後方を監視し、当該後方の走行路形状と、当該後方の車両・障害物の位置と相対速度を検出するものである。このようなリアレーダー１０３としては、例えばレーザーやミリ波で後方の物体を認識するもの等を採用することができる。
【００４０】
後方監視カメラ１０４は、車両１００の後方の映像を得るものであり、側方監視カメラ１０５、１０６は、車両１００の側方の映像を得るものである。これら後方監視カメラ１０４および側方監視カメラ１０５、１０６としては、例えば、ＣＣＤ等を採用することができる。
【００４１】
車速センサ１０７は、車両１００の速度を検出するものであり、スロットルセンサ１０８は、車両１００のスロットル開度を検出するものであり、ブレーキ油圧センサ１０９は、車両１００のブレーキ油圧を検出するものである。
【００４２】
また、ステアリングトルクセンサ１１０は、車両１００のステアリングトルクを検出するものであり、ステアリング角度センサ１１１は、車両１００のステアリング角度を検出するものである。なお、これら、ステアリングトルクセンサ１１０およびステアリング角度センサ１１１は、図２では省略されている。
【００４３】
日射センサ１１２は、日射量を検出するものであり、このような日射センサ１１２としては、例えば、明るさに応じて電気的な信号を発生するフォトダイオード等を用いたものを採用することができる。
【００４４】
灯火スイッチ１１３ａは車両１００のライトをオンオフさせるためのスイッチであり、イグニッションスイッチ１１３ｂは車両１００のエンジンをオンオフさせるためのスイッチであり、ワイパースイッチ１１３ｃは車両１００のワイパーをオンオフさせるためのスイッチであり、方向指示器スイッチ１１３ｄは車両１００の方向指示器をオンオフさせるためのスイッチである。
【００４５】
これら灯火スイッチ１１３ａ、イグニッションスイッチ１１３ｂ、ワイパースイッチ１１３ｃ、および方向指示器スイッチ１１３ｄは、図２に示される車両１００のハンドル１１３および当該ハンドル１１３の周辺部において、運転者が操作できるような位置に設けられている。
【００４６】
方位センサ１１４は、車両１００の東西南北の方向を決めるものである。なお、方位センサ１１４は、図２では省略されている。また、自動運転スイッチ１１５は、車速を一定とした運転状態すなわちいわゆるオートクルージングの機構をオンオフさせるためのスイッチである。
【００４７】
また、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）アンテナ１１６は、自車位置情報を決定するための信号を人工衛星から受信するためのものである。ビーコン受信素子１１７ｃは、道路に設置されている光通信の中継局すなわちビーコンから信号を受信できるようになっている。
【００４８】
ここで、ＦＭアンテナ１１７ａ、電話アンテナ１１７ｂ、ビーコン受信素子１１７ｃは、図２に示されている車両１００のアンテナ設置部１１７に設けられている。これらＦＭアンテナ１１７ａ、電話アンテナ１１７ｂ、ビーコン受信素子１１７ｃは、工事情報や渋滞情報などの道路情報を受信するためのものである。
【００４９】
次に、情報出力部２０６は、主としてマルチディスプレイ１３１、ヘッドアップディスプレイ１３２、メータディスプレイ１３３、スピーカ１３４、スロットル１３５、ブレーキ１３６、ステアリング１３７を備えて構成されている。
【００５０】
ここで、マルチディスプレイ１３１、ヘッドアップディスプレイ１３２、およびメータディスプレイ１３３は、車両１００の自車位置情報と車両１００の走行する道路情報とに併せて車両１００の走行目的地までの走行案内情報を表示する表示手段１３１、１３２、１３３として構成されている。
【００５１】
具体的に、これらマルチディスプレイ１３１、ヘッドアップディスプレイ１３２、メータディスプレイ１３３といった表示手段、およびスピーカ１３４は、制御ユニット２００で生成された画像情報や音声情報に基づき画像や音声を出力する情報提示手段として構成されている。
【００５２】
マルチディスプレイ１３１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等からなるものであり、メータディスプレイ１３３は、スピードメータやタコメータ、燃料メータ、油圧メータ等からなるものである。
【００５３】
また、ヘッドアップディスプレイ１３２は、走行案内情報をフロントガラス４４に表示する走行案内情報表示手段として構成されたものであり、その詳細ついては後述する。なお、これらマルチディスプレイ１３１、ヘッドアップディスプレイ１３２、メータディスプレイ１３３の外観は、図３に示される通りである。
【００５４】
また、スロットル１３５、ブレーキ１３６、ステアリング１３７は、制御ユニット２００で生成された制御信号に基づき動作するアクチュエータであり、具体的には、上記自動運転スイッチ１１５の操作により自動運転（オートクルージング）を行うべく制御されるものである。
【００５５】
外部記憶装置２０７は、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等の装置からなるものであり、この外部記憶装置２０７には地図データが記憶されている。
【００５６】
また、制御ユニット２００は、ＧＰＳアンテナ１１６から検出した現在位置近傍の地図データを外部記憶装置２０７から読み出してマルチディスプレイ１３１に表示するナビゲーション機能を備えるものである。
【００５７】
また、この外部記憶装置２０７の地図データには、道路形状に関するデータが含まれており、例えば、交差点の名称や店舗、建物、駅、役所、銅像、橋などの建造物の名称、あるいは山や川などの地形の情報などが記録されている。
【００５８】
制御ユニット２００は、車両のＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）２０３、ＲＯＭ・ＲＡＭ等からなるメモリ２０２、入力ポート２０１、出力ポート２０４等を備えたマイコンなどで構成されている。そして、この制御ユニット２００は、情報入力部２０５から得られた信号を、入力ポート２０１を介して集め、メモリ２０２に蓄える処理を行う。
【００５９】
この処理は具体的には次のように行われる。すなわち、図１に示されるように、フロントレーダー１０１から前方走行路形状と車両・障害物の位置や相対速度を、リアレーダー１０３から後方走行路形状と車両・障害物の位置や相対速度を、車速センサ１０７から車速を、スロットルセンサ１０８からスロットル開度を、ブレーキ油圧センサ１０９からブレーキ油圧を、ステアリングトルクセンサ１１０からステアリングトルクを、ステアリング角度センサ１１１からステアリング角度を、日射センサ１１２から周辺光明るさを、方位センサ１１４から車両の方位を、それぞれ入力して、メモリ２０１に記憶する。
【００６０】
また、灯火スイッチ１１３ａ、イグニッションスイッチ１１３ｂ、ワイパースイッチ１１３ｃ、方向指示器スイッチ１１３ｄ、自動運転スイッチ１１５などのスイッチの状態を入力してメモリ２０２に記憶する。
【００６１】
例えば、灯火スイッチ１１３ａの状態を示す変数の値は、灯火スイッチ１１３ａがオフの場合に０、スモールの場合に１、ハイの場合に２とし、イグニッションスイッチ１１３ｂの状態を示す変数の値は、イグニッションスイッチ１１３ｂがオフの場合に０、オンの場合に１とする。
【００６２】
また、ワイパースイッチ１１３ｃの状態を示す変数の値は、ワイパースイッチ１１３ｃがオフの場合に０、ローの場合に１、ハイの場合に２とし、方向指示器スイッチ１１３ｄの状態を示す変数の値は、方向指示器スイッチ１１３ｄがオフの場合に０、右の場合に１、左の場合に２とする。
【００６３】
そして、自動運転スイッチ１１５の状態を示す変数の値は、自動運転スイッチ１１５がオフの場合に０、車間を維持する制御を行う状態である車間維持制御の場合に１、車間維持制御に加え車線維持制御も行う状態である車間・車線維持制御の場合に２とする。
【００６４】
また、前方監視カメラ１０２から前方映像を、側方監視カメラ１０５、１０６から側方映像を、後方監視カメラ１０４から後方映像を、ＧＰＳアンテナ１１６、ＦＭアンテナ１１７ａ、電話アンテナ１１７ｂ、ビーコン受信素子１１７ｃによって受信した信号から現在位置や渋滞情報等（ＶＩＣＳ等）を取得してメモリ２０２に記憶する。
【００６５】
そして、ＣＰＵ２０３は、メモリ２０２に記憶されたこれらの情報の中から必要な情報を読み出し、状況を判断して、制御対象と制御方法を決める。つまり、ＣＰＵ２０３は、自車前方の状況を解析する状況解析手段として構成されている。
【００６６】
ここで、状況とは、自車前方の道路状況、自車の運転状況や走行状況などであり、制御対象とは、情報出力部２０６のマルチディスプレイ１３１、ヘッドアップディスプレイ１３２、メータディスプレイ１３３、スピーカ１３４や、スロットル１３５、ブレーキ１３６、ステアリング１３７である。
【００６７】
そして、ＣＰＵ２０３は、出力ポート２０４を介して、マルチディスプレイ１３１、ヘッドアップディスプレイ１３２、メータディスプレイ１３３、スピーカ１３４等のＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、スロットル１３５、ブレーキ１３６、ステアリング１３７のなかから決定された制御対象に対して、制御信号を出力することによって各種の運転支援機能を実現している。
【００６８】
こうした運転支援機能のうち、主としてマルチディスプレイ１３１、ヘッドアップディスプレイ１３２、メータディスプレイ１３３への表示に関する機能について説明する。
【００６９】
図３には、運転席から見た車両１００の車内の様子が示されており、マルチディスプレイ１３１およびその表示領域であるナビゲーション表示領域１３１ａ、ヘッドアップディスプレイ１３２のおよびその表示領域であるフロントガラス４４、メータディスプレイ１３３の位置が示されている。
【００７０】
図４は、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ１３２の構成を模式的に示す図である。ヘッドアップディスプレイ１３２は、図４に示されるように、映像投射器４２、スクリーン４３、ウインドシールド４４、フレネルミラー４５を備える。ここで、フレネルミラー４５は、スクリーン４３から画像を拡大し、見る人（図４中では運転者Ｋとして示す）の目に視認させるためのものである。
【００７１】
この図４に示されるようなヘッドアップディスプレイ１３２の作動は次の通りである。制御ユニット２００は、ケーブル等からなる映像データ信号線４１を介して映像投射器４２へ映像信号を送る。映像投射器４２は、この映像信号を光に変換してスクリーン４３へ投射する。
【００７２】
スクリーン４３は、映像投射器４２から投射された光を、フレネルミラー４５へ向けて反射させ、さらにフレネルミラー４５は、フロントガラス４４へ向けてその光を反射させる。
【００７３】
そして、フロントガラス４４は、フレネルミラー４５で反射された光を、運転者Ｋの視点方向へ反射させて、運転者Ｋから視認可能な虚像を形成する。フロントガラス４４は、車両１００の前方からフロントガラス４４自身を透過して車室内へ入ってくる光に重ねて、この虚像を提示する。
【００７４】
なお、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ１３２の他の表示方法として、図５に示されるような、視差により遠近表示を可能とした表示構成も採用することができる。また、図６は、この図５に示されるヘッドアップディスプレイ１３２の表示原理を説明するための図である。
【００７５】
この場合、ヘッドアップディスプレイ１３２は、フロントガラス４４、ミラー群４５ａ、４５ｂ、映像投射器４２、集光レンズ４６を備えて構成されている。ここで、映像投射器４２は、２台の映像投射器４２ａ、４２ｂすなわち右目用の映像投射器４２ａと左目用の映像投射器４２ｂとからなる。
【００７６】
制御ユニット２００は、表示情報入力に基づいて２つの映像投射器４２（４２ａ、４２ｂ）へ視差を持つ２つの映像データを送る。ここで、図６に示されるように、右目用画像４７ａは右目用の映像投射器４２ａから、左目用画像４７ｂは左目用の映像投射器４２ｂから投射されたものとなる。
【００７７】
映像投射器４２ａ、４２ｂから投射された２つの表示は、ミラー群４５ａ、４５ｂを介して集光レンズ４６へ入射する。集光レンズ４６は、入射された視差表示の光を、フロントガラス４４で反射させ、表示画像４７ａ、４７ｂとして運転者Ｋの左右それぞれの目に集光する役割を持っている。
【００７８】
このようにして、運転者Ｋは、図６に示されるように、右目用画像４７ａと左目用画像４７ｂとを、これら画像４７ａ、４７ｂよりも車両の前方にある視認位置４８において虚像として認識する。それにより、運転者Ｋは、視差による遠近感を持つ映像を視認することができる。
【００７９】
次に、本車両用ナビゲーションシステムの動作について、図７のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、制御部２００のＣＰＵ２０３で実行される処理について説明する。
【００８０】
ＣＰＵ２０３においては、従来のナビゲーションシステムが通常実行する経路設定処理や経路案内処理も実行される。例えば、マルチディスプレイ１３１に表示された地図中に自車の位置を示しながら、走行目的地までの経路を設定し、この設定された経路に沿って自車を案内していくような処理は、通常の車両用ナビゲーションシステムにおいても行われるものである。
【００８１】
ここでは、本実施形態の車両用ナビゲーションシステムに特有の処理である表示処理について説明する。つまり、ＣＰＵ２０３の状況判断に基づいて行われるヘッドアップディスプレイ１３２の表示処理について説明する。
【００８２】
そのような本実施形態特有の表示処理の処理過程を説明するためのフローチャートが、図７に示されている。
【００８３】
この表示処理は、ステップ５０５（Ｓ５０５）およびステップ５６０（Ｓ５６０）に示されるように、車両のイグニッションスイッチ１１３ｂがＯＮになっており表示すべき情報が存在する際に繰り返し実行される。なお、車両のイグニッションスイッチ１１３ｂがＯＦＦになっている場合は、表示処理は終了する。
【００８４】
表示処理の実行が開始されると、まず、ステップ５１０（Ｓ５１０）では、ＣＰＵ２０３は、車両１００の位置および向きを算出する。この車両１００の位置および向きは、ＧＰＳアンテナ１１６からの信号と、車速センサ１０７からの信号と、方位センサ１１４からの信号とに基づいて算出される。
【００８５】
続くステップ５１５（Ｓ５１５）では、ＣＰＵ２０３は、上記ステップ５１０で算出した現在地付近の地図データを、外部記憶装置２０７に記憶されている地図データベース（地図ＤＢ）から取得する。
【００８６】
続くステップ５２０（Ｓ５２０）では、ＣＰＵ２０３は、すでに設定されている表示設定データをメモリ２０２から取得する。ここで言う表示設定データというのは、情報伝達子の形状や色や表示位置に関するデータである。情報伝達子とは、例えば案内矢印や、道路状況を伝達するためのイメージ図や、情報を直接伝えるための文字等の運転者に情報を伝えるための表示物を意味する。
【００８７】
例えば、このステップ５２０において、情報伝達子として案内矢印が設定されている場合、その案内矢印の形状や色などに関するデータが、メモリ２０２からＣＰＵ２０３へ取得される。
【００８８】
続くステップ５２５（Ｓ５２５）では、ＣＰＵ２０３は、上記ステップ５１０で算出した車両１００の位置や向き、および、上記ステップ５１５で取得した地図データに基づいて、情報伝達子の表示予定位置を特定する。
【００８９】
続くステップ５３０（Ｓ５３０）では、ＣＰＵ２０３は、前方監視カメラ１０４およびフロントレーダー１０１からの信号に基づいて車両前方の状態を解析し特定する。ここで言う「状態を特定する」というのは、例えば、先行車や道路脇の構造物等の位置や形状、運転者から見える景色の様子等を把握することを意味する。
【００９０】
続くステップ５３５（Ｓ５３５）では、ＣＰＵ２０３は、上記ステップ５２５で特定された情報伝達子の表示予定位置に何らかの障害物があるか否かによって処理経路を分岐させる。つまり、視認者（運転者）からみてフロントガラス４４における情報伝達子の表示予定位置に、障害物が重なって見えるか否かという判断を行う。
【００９１】
このステップ５３５において、何らかの障害物があると判断された場合は、ステップ５４０（Ｓ５４０）に進み、何も障害物がないと判断された場合は、ステップ５５０（Ｓ５５０）に進む。なお、障害物としては、前方の車両（先行車両）や各種の看板、工事機材、歩行者等が挙げられる。
【００９２】
ステップ５４０では、ＣＰＵ２０３は、フロントガラス４４において情報伝達子の表示位置を障害物の視認を妨げない位置に移動させるか、もしくは変更する。この情報伝達子の表示位置の移動はデータ上移動させるだけであり、ヘッドアップディスプレイ１３２による実際の表示はまだ行っていない。
【００９３】
この移動が完了するとステップ５４５（Ｓ５４５）に進む。ステップ５４５については後述する。そして、ステップ５４５が完了するとステップ５５０に進む。
【００９４】
実際には、ステップ５５０にて、ＣＰＵ２０３は、表示情報をヘッドアップディスプレイ１３２に表示させる。なお、本実施形態の変形例として、ステップ５４０の後、ステップ５４５を省略してステップ５５０における実際の表示を実行してもよい。
【００９５】
ここで、ステップ５４０における処理の一例について、図８、図９に示されるイメージ図を用いて説明する。
【００９６】
図８は車両前方に障害物がない場合、図９は車両前方に障害物がある場合に、車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めたときの情報伝達子の表示イメージを示す図である。ここでは、情報伝達子７０１、８０１は、走行案内情報としての案内矢印として示されている。
【００９７】
図８に示されるように、車両前方に障害物がない場合は、情報伝達子７０１を交差点の道路に重なるように、ヘッドアップディスプレイ１３２に表示することによって、運転者に走行案内情報を正確に伝えることができる。
【００９８】
ところが、図９に示されるように、車両前方に障害物（先行車両）９０１が存在し、交差点や路面が運転者から見えない場合、情報伝達子７０１が障害物９０１と重なってしまう。このため、運転者が、情報伝達子７０１あるいは障害物９０１を認識しづらかったり、またはその両方を認識しづらかったりするおそれがある。
【００９９】
そこで、上記ステップ５４０では、図９に示されるように、情報伝達子７０１を障害物と重ならず見やすい場所まで移動させる。この移動した情報伝達子８０１を、ステップ５５０において実際にヘッドアップディスプレイ１３２に表示させる（図７参照）ようにする。このようになっていると、運転者が感じる違和感を軽減し、情報伝達子８０１を認識しやすい。
【０１００】
さらに、情報伝達子に地点を特定する情報を付加すると、運転者は経路案内情報を容易に理解することができる。ステップ５４０に続くステップ５４５では、ＣＰＵ２０３は、表示情報として、走行案内情報に加えて、さらに地点を特定できる情報（地点特定情報）を追加する。
【０１０１】
そして、ステップ５４５に続くステップ５５０では、ＣＰＵ２０３は、走行案内情報を地点特定情報とともにヘッドアップディスプレイ１３２に表示する。
【０１０２】
図１０〜図１９は、車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、走行案内情報である案内矢印としての情報伝達子８０１に加えて、さらに種々の地点特定情報を追加したときの表示イメージを示す図である。
【０１０３】
図１０は、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として交差点の名称の情報８０２を付加した場合である。図１０では、目印となる交差点名が「○○交差点」という文字情報８０２として、情報伝達子８０１とともにヘッドアップディスプレイ１３２に表示されている。
【０１０４】
図１１は、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、場所を特定できる物体すなわち目印となる建造物９０２の名称の情報８０３を付加した場合である。ここで、建造物とは、店舗、ビル、駅、役所、銅像、橋などのことを意味する。
【０１０５】
図１１では、建造物９０２としては郵便局の建物が車両前方に位置している。そして、ヘッドアップディスプレイ１３２では、その郵便局の名称が「○○郵便局」という文字情報８０３として、情報伝達子８０１とともに表示されている。
【０１０６】
図１２は、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、場所を特定できる物体の記号の情報８０４を付加した場合である。図１２では、そのような物体として建造物９０２としての郵便局の建物が車両前方に位置している。そして、ヘッドアップディスプレイ１３２では、その郵便局のシンボルマークの情報８０４が、情報伝達子８０１とともに表示されている。
【０１０７】
図１３は、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、目印となる建造物９０２の名称の情報８０５をその建造物９０２に重ね合わせて表示した場合である。
【０１０８】
図１３では、建造物９０２としては郵便局の建物が車両前方に位置している。そして、ヘッドアップディスプレイ１３２では、その郵便局の名称が「○○郵便局」という文字情報８０３として、情報伝達子８０１とともに表示されており、さらに、「○○郵便局」という文字情報８０５が建造物９０２に重ね合わせて表示されている。
【０１０９】
図１４では、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、場所を特定できる物体の記号の情報８０６をその物体に重ね合わせて表示した場合である。
【０１１０】
図１４では、そのような物体として建造物９０２としての郵便局の建物が車両前方に位置している。そして、ヘッドアップディスプレイ１３２では、その郵便局のシンボルマークの情報８０４が、情報伝達子８０１とともに表示されており、さらに、郵便局のシンボルマークの情報８０６が建造物９０２に重ね合わせて表示されている。
【０１１１】
図１５では、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、場所を特定できる物体の名称の情報８０３に加えて、さらに、この名称の情報８０３と当該物体と関連づける情報８０７を付加して表示した場合である。
【０１１２】
図１５では、そのような物体として建造物９０２としての郵便局の建物が車両前方に位置している。そして、ヘッドアップディスプレイ１３２では、その郵便局の名称が「○○郵便局」という文字情報８０３として、情報伝達子８０１とともに表示されており、さらに、当該文字情報８０３と建造物９０２との間をつなぐ引き出し線の情報８０７が、上記関連づける情報として表示されている。
【０１１３】
図１６では、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、場所を特定できる物体の記号の情報８０４に加えて、さらに、この記号の情報８０４と当該物体と関連づける情報８０７を付加して表示した場合である。
【０１１４】
図１６では、そのような物体として建造物９０２としての郵便局の建物が車両前方に位置している。そして、ヘッドアップディスプレイ１３２では、その郵便局のシンボルマークの情報８０４が、情報伝達子８０１とともに表示されており、さらに、当該シンボルマークの情報８０４と建造物９０２との間をつなぐ引き出し線の情報８０７が、上記関連づける情報として表示されている。
【０１１５】
図１７は、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、交差点の数の情報８０８を付加した場合である。図１７では、目印となる地点までの交差点の数が２個である場合に、この交差点の数が「２」という情報８０８として、情報伝達子８０１とともにヘッドアップディスプレイ１３２に表示されている。図示していないが、交差点の数の代わりに信号機の数でもよい。
【０１１６】
図１８は、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、交差点までの距離の情報８０９を付加した場合である。図１８では、目印となる交差点名までの距離が２００ｍである場合に、この交差点までの距離が「２００ｍ」という文字情報８０９として、情報伝達子８０１とともにヘッドアップディスプレイ１３２に表示されている。
【０１１７】
また、図示しないが、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として目印となる建造物までの距離の情報を付加してもよい。例えば、そのような建造物が郵便局であり、自車位置から当該郵便局まで２００ｍの場合には、上記図１８と同様に、「２００ｍ」という文字情報がヘッドアップディスプレイ１３２に表示される。
【０１１８】
図１９は、情報伝達子８０１に加える地点特定情報として、交差点の概略図８１０を付加した場合である。図１９では、交差点を特定しやすくし曲る方向を理解しやすくするため、交差点の形状を簡略化した表示を概略図８１０として、情報伝達子８０１とともに、ヘッドアップディスプレイ１３２に表示させている。
【０１１９】
なお、図１９では、交差点の概略図８１０は、色を持つものであってもよいが、図１９に示されているように、線のみから表されたワイヤーフレーム表示によって交差点を表示してもよい。
【０１２０】
なお、上記図９および図１０〜図１９は、情報伝達子を障害物と重ならず見やすい場所まで移動させた例を示しているが、図２０に示されるように、障害物９０１と情報伝達子８０１とが重なる部分において、情報伝達子が消えるようにしてもよい。それにより、情報伝達子８０１と障害物９０１の両方が視認できる。
【０１２１】
つまり、この図２０に示される例では、情報伝達子８０１の表示位置を移動させるのではなく、情報伝達子８０１の予定表示位置の一部を消すという操作、すなわち表示位置の変更を行うことにより、走行案内情報としての情報伝達子８０１の表示位置を最適に制御している。
【０１２２】
なお、上記図７に示されるように、ステップ５３５あるいはステップ５４５が終了した後に、実際にヘッドアップディスプレイ１３２にて表示を行わせるステップ５５０が行われるが、この表示においては、ＣＰＵ２０３等によって、「表示位置の色調変化が激しいかどうか」または「表示位置の色は表示データと同系色かどうか」等についての判断がなされる。
【０１２３】
そして、情報伝達子等の表示位置の色調変化が激しければ、当該表示位置を色調変化の少ない位置へ変更したり、当該表示位置の色が情報伝達子等の表示データと同系色であれば、当該表示データ色を変更するなどの制御を、ＣＰＵ２０３にて行い、その後、実際の表示を行うようにしている。
【０１２４】
また、上記した本実施形態の例では、前方の障害物９０１を検知して、走行案内情報としての情報伝達子８０１の表示位置を移動もしくは変更しすることにより、前方の障害物９０１の視認を妨げない位置としていた。しかしながら、このように障害物を基準として表示位置を決めること以外にも、走行案内情報８０１の表示位置を、フロントガラス４４において表示の背景が複雑ではない位置とするようにしてもよい。
【０１２５】
例えば、情報伝達子８０１の表示予定位置の背景が、緑一色の森林であったり、都会の看板が混雑している部分であったりするような複雑な背景である場合、情報伝達子８０１は複雑な背景と重なって見づらくなる可能性がある。
【０１２６】
そこで、表示予定位置の背景が複雑な背景であるかどうかを判断するステップを設け、複雑な背景であると判断された場合には、上記同様の要領で、情報伝達子８０１の表示位置を、背景が比較的複雑ではない場所まで移動させるようにすればよい。
【０１２７】
以上述べてきたように、本実施形態では、車両１００の自車位置情報と車両１００の走行する道路情報とに併せて車両１００の走行目的地までの走行案内情報８０１を表示する表示手段１３１、１３２、１３３を有する車両用ナビゲーションシステムにおいて、走行案内情報８０１を車両１００のフロントガラス４４に表示する走行案内情報表示手段１３２が設けられるとともに、自車前方の状況を解析する状況解析手段２０３が設けられており、状況解析手段２０３からの情報に基づき、走行案内情報８０１の表示位置を制御するようになっていることを特徴とする車両用ナビゲーションシステムが提供される。
【０１２８】
それによれば、状況解析手段としてのＣＰＵ２０３によって、時々刻々変化する自車前方の状況を解析し、それによって得られる自車前方の状況に応じて、フロントガラス４４における走行案内情報８０１の表示位置を適切な場所に移動させたり、変更したりすることができる。
【０１２９】
そのため、本実施形態の車両用ナビゲーションシステムによれば、車両等の前方の障害物９０１によってフロントガラス４４に表示される走行案内情報８０１が見づらくなるのを防止することができる。
【０１３０】
具体的に、上記実施形態では、フロントガラス４４における走行案内情報８０１の表示位置を適切な場所に制御することは、走行案内情報８０１の表示位置を、フロントガラス４４において前方の障害物９０１の視認を妨げない位置とすることによって実現されている。
【０１３１】
それによれば、走行案内情報８０１の表示位置が、前方の障害物９０１から外れた位置に移動したり、前方の障害物９０１と重ならないように表示されるので、走行案内情報８０１を見やすくできるとともに、当該前方の障害物９０１が見づらくなることが防止される。
【０１３２】
また、上述したように、フロントガラス４４における走行案内情報８０１の表示位置を適切な場所に制御することは、走行案内情報８０１の表示位置を、フロントガラス４４において表示の背景が複雑ではない位置とすることによっても実現できる。
【０１３３】
また、本実施形態の好ましい形態では、走行案内情報８０１を、地点特定情報８０２〜８１０とともに表示するようにしている。それによれば、走行案内情報８０１に加えて地点特定情報８０２〜８１０が与えられるため、よりわかりやすい情報提示を行うことができ、好ましい。
【０１３４】
また、上記図１９に示される例では、走行案内情報８０１を交差点の概略図８１０とともに表示するようにしており、よりわかりやすい情報提示を行うことができる。そして、この交差点の概略図８１０を線だけを用いたワイヤーフレーム表示することで、より簡略化した表示形態とすることができる。
【０１３５】
また、本実施形態では、走行案内情報表示手段は、ヘッドアップディスプレイ１３２としていたが、ヘッドアップディスプレイ以外にも、例えば、フロントガラス４４に形成された透明ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用ナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示される車両用ナビゲーションシステムの各部の車両内での配置例を示す図である。
【図３】上記した実施形態に係る車両における運転席およびフロントガラス部位の様子を示す正面図である。
【図４】上記した実施形態におけるヘッドアップディスプレイの構成について模式的に示す図である。
【図５】上記した実施形態におけるヘッドアップディスプレイの他の例として視差により遠近表示を可能とした構成を模式的に示す図である。
【図６】図５に示されるヘッドアップディスプレイの表示原理を説明するための図である。
【図７】上記実施形態における表示処理の処理過程を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図８】車両前方に障害物がない場合に、車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めたときの情報伝達子の表示イメージを示す図である。
【図９】車両前方に障害物がある場合に、車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めたときの移動した情報伝達子の表示イメージを示す図である。
【図１０】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて交差点の名称の情報を追加したときの表示イメージを示す図である。
【図１１】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて建造物の名称の情報を追加したときの表示イメージを示す図である。
【図１２】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて場所を特定できる物体の記号の情報を追加したときの表示イメージを示す図である。
【図１３】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて、建造物の名称の情報をその建造物に重ね合わせたときの表示イメージを示す図である。
【図１４】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて、場所を特定できる物体の記号の情報をその物体に重ね合わせたときの表示イメージを示す図である。
【図１５】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて、場所を特定できる物体の名称の情報および当該名称の情報と当該物体と関連づける情報を付加したときの表示イメージを示す図である。
【図１６】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて、場所を特定できる物体の記号の情報および当該記号の情報と当該物体と関連づける情報を付加したときの表示イメージを示す図である。
【図１７】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて交差点の数の情報を追加したときの表示イメージを示す図である。
【図１８】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて交差点までの距離の情報を追加したときの表示イメージを示す図である。
【図１９】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、情報伝達子に加えて交差点の概略図を追加したときの表示イメージを示す図である。
【図２０】車両内からフロントガラスを通して車両前方を眺めた場合に、障害物と重なっている部分の情報伝達子を消して表示したときの表示イメージを示す図である。
【符号の説明】
【０１３７】
４４…フロントガラス、１００…車両、
１３１…表示手段としてのマルチディスプレイ、
１３２…表示手段および走行案内情報表示手段としてのヘッドアップディスプレイ、
１３３…表示手段としてのメータディスプレイ、
２０３…状況解析手段としてのＣＰＵ、
８０１…走行案内情報としての情報伝達子、
８０２…地点特定情報としての交差点の名称の情報、
８０３、８０５…地点特定情報としての目印となる建造物の名称の情報、
８０４、８０６…地点特定情報としての場所を特定できる物体の記号の情報、
８０７…物体の名称又は記号の情報と当該物体とを関連づける情報（地点特定情報）、
８０８…地点特定情報としての交差点の数の情報、
８０９…地点特定情報としての交差点までの距離の情報、
８１０…交差点の概略図、９０１…障害物としての先行車両、
９０２…目印となる建造物。
【図１】
2005069799.tif 000003
【図２】
2005069799.tif 000004
【図３】
2005069799.tif 000005
【図４】
2005069799.tif 000006
【図５】
2005069799.tif 000007
【図６】
2005069799.tif 000008
【図７】
2005069799.tif 000009
【図８】
2005069799.tif 000010
【図９】
2005069799.tif 000011
【図１０】
2005069799.tif 000012
【図１１】
2005069799.tif 000013
【図１２】
2005069799.tif 000014
【図１３】
2005069799.tif 000015
【図１４】
2005069799.tif 000016
【図１５】
2005069799.tif 000017
【図１６】
2005069799.tif 000018
【図１７】
2005069799.tif 000019
【図１８】
2005069799.tif 000020
【図１９】
2005069799.tif 000021
【図２０】
2005069799.tif 000022