УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE DISPLAYING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству отображения транспортного средства, которое отображает информацию в транспортном средстве.
Уровень техники
[0002] В качестве традиционного устройства отображения транспортного средства, известно устройство отображения (дисплей на ветровом стекле: HUD) для дисплея в стиле дополненной реальности (AR), который отображает изображение в форме наложения на внешний вид перед ветровым стеклом (см. патентный документ 1). Устройство отображения отображает графические изображения инструкций по навигации вдоль маршрута навигации в форме наложения на передний вид в направлении движения на дороге, по которой движется транспортное средство. Например, для навигации по маршруту и т.п., устройство отображения отображает стрелки, указывающие курс, как если стрелки нарисованы на земле.
Список библиографических ссылок
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Патент Японии номер 4560090
Сущность изобретения
Техническая задача
[0004] Тем не менее, в патентном документе 1, когда графическое изображение инструкций по навигации, отображаемое на дороге в направлении движения, находится на большом расстоянии от рассматриваемого транспортного средства или идет горизонтально, графическое изображение инструкций по навигации является трудночитаемым. В случае если графическое изображение инструкций по навигации представляет собой стрелку, графическое изображение инструкций по навигации является трудночитаемым, когда точка, в которую проложена стрелка, находится на большом расстоянии, либо когда направление, в котором указывает стрелка, представляет собой горизонтальное или наклонное направление, близкое к горизонтальному. Это обусловлено тем, что стрелка, идущая в направлении, близком к горизонтальному, имеет небольшой размер по вертикали при просмотре от водителя.
[0005] Если стрелка рисуется трехмерно, стрелка может иметь достаточный размер по вертикали и является легкочитаемой, даже когда стрелка идет в направлении, близком к горизонтальному. В трехмерно нарисованной стрелке, толщина которой просто увеличивается, ее присутствие может легко распознаваться, но различимость между передним концом и задним концом стрелки не может улучшаться.
[0006] Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство отображения транспортного средства, которое обеспечивает возможность простого чтения графического изображения инструкций по навигации, отображаемого на дороге в направлении движения.
[0007] Контроллер отображения рисует стрелку, имеющую древко с острием стрелки на одном конце древка, в качестве графического изображения инструкций по навигации для навигации вдоль маршрута навигации, вычисленного посредством навигационного устройства таким образом, что стрелка выглядит как трехмерный объект, в котором участок стрелки с большой шириной имеет большую высоту, и участок стрелки с небольшой шириной имеет небольшую высоту. Дисплей отображает изображение, нарисованное в области отображения, предоставленной таким образом, что она перекрывает позицию ветрового стекла.
Краткое описание чертежей
[0008] Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа для пояснения работы устройства отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 является видом для пояснения примера стрелок (стрелок для навигации по маршруту), которые представляют собой цели для отображения в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 является видом для пояснения этапов рисования трехмерно выглядящих стрелок в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 является видом для пояснения примера отображения стрелок в существующем устройстве отображения транспортного средства.
Фиг. 6 является видом для пояснения другого примера отображения стрелок в существующем устройстве отображения транспортного средства.
Фиг. 7 является видом для пояснения еще одного другого примера отображения стрелок в существующем устройстве отображения транспортного средства.
Фиг. 8 является видом для пояснения примера отображения стрелок в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9 является видом для пояснения другого примера отображения стрелок в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 10 является видом для пояснения еще одного другого примера отображения стрелок в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 11 является видом для пояснения примера отображения стрелок в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления
[0009] Ниже подробно описывается устройство отображения транспортного средства согласно вариантам осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.
[0010] Первый вариант осуществления
Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения. Устройство отображения транспортного средства отображает маршрут навигации в пункт назначения рассматриваемого транспортного средства. Устройство отображения транспортного средства включает в себя антенну 11 по стандарту GPS (глобальной системы позиционирования), геомагнитный датчик 12, навигационное устройство 13, камеру 14 обнаружения точек обзора, модуль 15 определения позиций точек обзора, контроллер 16 отображения и дисплей 17.
[0011] GPS-антенна 11 принимает GPS-сигналы из непроиллюстрированных GPS-спутников и выводит принимаемые GPS-сигналы в навигационное устройство 13 в качестве GPS-информации. Геомагнитный датчик 12 определяет азимут направления, в котором обращено транспортное средство (азимут направления движения транспортного средства), и выводит определенный азимут в навигационное устройство 13 в качестве информации азимута.
[0012] Навигационное устройство 13 вычисляет маршрут навигации посредством использования GPS-информации из GPS-антенны 11, информации азимута из геомагнитного датчика 12 и информации, полученной как таковой. Навигационное устройство 13 формирует информацию маршрутов навигации для выполнения навигации вдоль вычисленного маршрута и выводит информацию маршрутов навигации в контроллер 16 отображения. Ниже описываются подробности навигационного устройства 13.
[0013] Камера 14 обнаружения точек обзора захватывает изображение, включающее в себя позиции глаз водителя, и выводит захваченное изображение в модуль 15 определения позиций точек обзора в качестве информации изображений точек обзора.
[0014] Модуль 15 определения позиций точек обзора определяет позицию точки обзора водителя на основе информации изображений точек обзора, отправленной из камеры 14 обнаружения точек обзора, и выводит результат определения в контроллер 16 отображения в качестве информации позиций точек обзора.
[0015] Контроллер 16 отображения формирует изображение, которое должно отображаться на дисплее 17, на основе информации маршрутов навигации и т.п., отправленной из навигационного устройства 13, и информации позиций точек обзора, отправленной из модуля 15 определения позиций точек обзора. Контроллер 16 отображения рисует стрелки, имеющие древко с острием стрелки на одном конце древка, в качестве графических изображений инструкций по навигации для навигации вдоль маршрута навигации, вычисленного посредством навигационного устройства 13 таким образом, что каждая стрелка выглядит как трехмерный объект, в котором участок стрелки с большой шириной имеет большую высоту, и участок стрелки с небольшой шириной имеет небольшую высоту.
[0016] Дисплей 17 включает в себя модуль проецирования, который проецирует видео, экран и зеркало Френеля, которые отражают видео и т.п., и отображает изображение в области отображения, предоставленной таким образом, что она перекрывает позицию ветрового стекла, включенного в транспортное средство. В частности, дисплей 17 представляет собой дисплей на ветровом стекле, который может отображать изображение способом наложения на передний вид впереди транспортного средства посредством отображения изображения, отражаемого посредством зеркала, на ближней стороне ветрового стекла в качестве виртуального изображения. Тем не менее, дисплей 17 не ограничен этим типом дисплея на ветровом стекле. Например, дисплей 17 может представлять собой комбинированный дисплей на ветровом стекле с использованием прозрачной панели вместо отображения изображения на ветровом стекле либо может использовать способ прямого отображения изображения на ветровом стекле. Другими словами, дисплей на ветровом стекле в варианте осуществления может представлять собой любой тип при условии, что водитель видит информацию, отображаемую посредством дисплея на ветровом стекле способом наложения на вид, наблюдаемый водителем из ветрового стекла, не смотря вниз. Изображение на основе информации выводимых изображений, сформированной посредством контроллера 16 отображения, в силу этого отображается в пределах поля зрения человека.
[0017] Далее описываются подробности вышеуказанного навигационного устройства 13. Навигационное устройство 13 включает в себя данные 21 перекрестков, картографические данные 22, датчик 23 ускорения, гиродатчик 24 и модуль 25 вычисления.
[0018] Данные 21 перекрестков являются данными, указывающими характеристики и т.п. каждого перекрестка, и получаются, например, из дискового устройства или центра через линию связи и устройство связи (оба не проиллюстрированы). Данные перекрестков считываются посредством модуля 25 вычисления.
[0019] Картографические данные 22 являются данными, полученными, например, из дискового устройства или центра через линию связи и устройство связи, к примеру, данными 21 перекрестков, и используются для рисования карты, вычисления маршрута навигации, формирования информации маршрутов навигации, которая должна выводиться в контроллер 16 отображения, и т.п. Картографические данные 22 считываются посредством модуля 25 вычисления.
[0020] Датчик 23 ускорения определяет ускорение рассматриваемого транспортного средства и выводит определенное ускорение в модуль 25 вычисления в качестве информации ускорения.
[0021] Гиродатчик 24 определяет угловую скорость рассматриваемого транспортного средства и выводит определенную угловую скорость в модуль 25 вычисления в качестве информации угловой скорости.
[0022] Модуль 25 вычисления вычисляет текущую позицию рассматриваемого транспортного средства посредством использования картографических данных 22 и GPS-информации, отправленной из GPS-антенны 11. При вычислении, транспортное средство иногда не может принимать GPS-сигналы при движении, например, в туннеле, под эстакадной дорогой или между высокими зданиями. Соответственно, модуль 25 вычисления вычисляет текущую позицию посредством автономной навигации на основе картографических данных 22, информации азимута из геомагнитного датчика 12, информации ускорения из датчика 23 ускорения и информации угловой скорости из гиродатчика 24. Модуль 25 вычисления создает информацию маршрутов навигации на основе вычисленной текущей позиции и выводит созданную информацию маршрутов навигации в контроллер 16 отображения.
[0023] Далее описывается работа устройства отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения, сконфигурированного так, как описано выше, со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа, проиллюстрированную на фиг. 2. Следует отметить, что устройство отображения транспортного средства создает стрелки (стрелки для навигации по маршруту), которые должны отображаться таким образом, что они появляются в форме наложения на землю, как проиллюстрировано, например, на фиг. 3 для навигации по маршруту.
[0024] Когда работа начинается, сначала получается флаг навигации (этап S11). В частности, контроллер 16 отображения получает флаг навигации из навигационного устройства 13. Здесь, флаг навигации представляет собой флаг, инструктирующий то, следует или нет выполнять навигацию вдоль маршрута навигации. Навигация вдоль маршрута навигации с использованием стрелок выполняется только тогда, когда флаг навигации активируется.
[0025] Далее проверяется то, активирован или нет флаг навигации (этап S12). В частности, контроллер 16 отображения проверяет то, активирован или нет флаг навигации на основе инструкций, полученный на этапе S11. Когда на этапе S12 определяется, что флаг навигации не активирован, контроллер 16 отображения определяет то, что навигация является необязательной, и обработка завершается.
[0026] Между тем, когда на этапе S12 определяется то, что флаг навигации активирован, после этого получается информация маршрутов навигации (этап S13). В частности, контроллер 16 отображения получает начальную позицию, направление и длину каждой стрелки из навигационного устройства 13 в качестве информации маршрутов навигации. Информация маршрутов навигации вычисляется заранее в зависимости от операции поиска маршрута, выполняемой водителем, и сохраняется в навигационном устройстве 13.
[0027] Далее получается позиция точки обзора (этап S14). В частности, контроллер 16 отображения получает информацию позиций точек обзора из модуля 15 определения позиций точек обзора.
[0028] После этого вычисляется компоновка стрелок, нарисованных посредством линий в области отображения (этап S15). В частности, контроллер 16 отображения размещает стрелки, нарисованные посредством линий в форме наложения на маршрут навигации при просмотре от водителя, посредством использования информации маршрутов навигации, полученной на этапе S13, и позиции точки обзора, полученной на этапе S14.
[0029] Далее рисуются трехмерно выглядящие стрелки (этап S16). В частности, контроллер 16 отображения рисует стрелки, которые должны отображаться в области отображения, посредством преобразования стрелок, нарисованных посредством линий и размещаемых в области отображения на этапе S15, в стрелки, выглядящие трехмерными при просмотре с точки обзора водителя, указываемой посредством информации позиций точек обзора, полученной на этапе S14. Далее подробно описываются этапы рисования трехмерно выглядящих стрелок.
[0030] После этого, выводимое изображение выводится на дисплей 17 (этап S17). В частности, контроллер 16 отображения выводит изображение, нарисованное на этапе S16, на дисплей 17 в качестве информации выводимых изображений. Дисплей 17 за счет этого формирует изображение на основе информации выводимых изображений из контроллера 16 отображения, отображает сформированное изображение на жидкокристаллическом дисплее и т.п. и инструктирует изображению отражаться на зеркале или ветровом стекле, чтобы отображать изображение непосредственно в пределах поля зрения человека. После этого, последовательность возвращается к этапу S12, и вышеуказанные процессы повторяются.
[0031] В частности, как проиллюстрировано на фиг. 3, трехмерно выглядящие стрелки M30a, M30b, M30c, M30d и M30e отображаются в форме наложения на маршрут навигации в области отображения, предоставленной таким образом, что она перекрывает внешний вид перед ветровым стеклом.
[0032] Далее описываются этапы рисования каждой из трехмерно выглядящих стрелок.
[0033] (1) Во-первых, как проиллюстрировано в части (a) по фиг. 4, координаты ST начальной точки стрелки получаются из навигационного устройства 13.
[0034] (2) Затем, как проиллюстрировано в части (b) по фиг. 4, получается информация, указывающая направление и длину стрелки L1.
[0035] (3) После этого, как проиллюстрировано в части (c) по фиг. 4, толщина стрелки L1, нарисованной посредством линий, заданных посредством координат ST начальной точки в (1), и информации, указывающей направление и длину в (2), увеличивается в направлении на плоскости, чтобы создавать двумерную стрелку M20.
[0036] (4) Затем, как проиллюстрировано в части (d) по фиг. 4, толщина двумерной стрелки M20, созданной в (3), увеличивается, чтобы создавать трехмерно выглядящую стрелку M30. В этом случае, стрелка M30 обрабатывается таким образом, что она выглядит как трехмерный объект, в котором участок стрелки M30 с большой шириной w2 имеет большую высоту h2, и участок стрелки M30 с небольшой шириной w1 имеет небольшую высоту h1.
[0037] Фиг. 5-7 являются видами для пояснения примеров отображения стрелок в существующих устройствах отображения транспортного средства, и в каждом виде, стрелки с идентичным рисунком (включающим в себя несколько стрелок) рисуются на земле таким образом, что они размещаются в направлениях движения транспортного средства. При отображении плоских стрелок, нарисованных на земле, как проиллюстрировано на фиг. 5, чем больше расстояние до стрелки M21, тем меньше стрелка M21. Кроме того, удаленные стрелки просматриваются под углами, близкими к углу на краю, и вертикальная стрелка M21v имеет небольшой размер и является трудночитаемой. Это является особенно заметным для горизонтальной стрелки M21h.
[0038] Можно пытаться улучшать это посредством использования стрелок M22, каждая из которых имеет увеличенную ширину, как проиллюстрировано на фиг. 6. Тем не менее, не возникает существенного улучшения удобочитаемости. Кроме того, стрелки M23, которые представляют собой трехмерные объекты, каждый из которых имеет определенную толщину, могут использоваться для того, чтобы повышать заметность удаленных горизонтальных стрелок M23h. В этом случае, удаленные горизонтальные стрелки M23h являются заметными, но трудно читать направление, в котором указывает каждая стрелка.
[0039] Между тем, в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 8, поскольку каждая из стрелок M33 отображается таким образом, что она выглядит как трехмерный дугообразный объект, в котором участок стрелки с большой шириной имеет большую высоту, и участок стрелки с небольшой шириной имеет небольшую высоту, направление, в котором указывает стрелка, является легкочитаемым. Кроме того, поскольку форма острия стрелки в каждой из удаленных горизонтальных стрелок M33h является легкочитаемой, направление, в котором указывает стрелка, является легкочитаемым.
[0040] Хотя стрелки рисуются в трехмерной дугообразной форме, которая повышается в центральном участке в направлении ширины, аналогично примеру, проиллюстрированному на фиг. 8, стрелки могут быть нарисованы как стрелки M34 с трехмерной ребристой формой, которая изгибается в центре в направлении ширины, как проиллюстрировано на фиг. 9. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 10, стрелки могут быть нарисованы таким образом, что они выглядят как трехмерный гребневидный объект, высота которого изменяется только в центральном участке M35b в направлении ширины.
[0041] Второй вариант осуществления
Конфигурация устройства отображения транспортного средства согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения является идентичной конфигурации устройства отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1, и отличается только по форме стрелок, отображаемых на дисплее 17. Соответственно, ниже приводится описание главным образом частей, отличающихся от варианта 1 осуществления.
[0042] В некоторых случаях, навигационное устройство 13 отправляет в контроллер 16 отображения линию, сконфигурированную посредством прямой линии и кривой линии, в качестве одного режима информации маршрутов навигации.
[0043] Далее описывается работа устройства отображения транспортного средства согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа, проиллюстрированную на фиг. 2, используемом для описания работы в устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 1 осуществления.
[0044] Поскольку процессы на этапах S11-S12 являются идентичными процессам на блок-схеме последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 2, их описание опускается.
[0045] На этапе S13, допустим, что маршрут навигации, указываемый посредством информации маршрутов навигации, полученной из навигационного устройства 13, указывает "левый поворот" на следующем перекрестке. В этом случае, контроллер 16 отображения получает маршрут навигации, изогнутый влево, из навигационного устройства 13.
[0046] Далее получается позиция точки обзора (этап S14). В частности, контроллер 16 отображения получает информацию позиций точек обзора из модуля 15 определения позиций точек обзора.
[0047] После этого вычисляется компоновка стрелки, нарисованной посредством линий в области отображения (этап S15). В частности, контроллер 16 отображения размещает изогнутую стрелку, нарисованную посредством линий в форме наложения на маршрут навигации при просмотре от водителя, посредством использования информации относительно маршрута навигации, изогнутого влево, которая получается на этапе S13, и позиции точки обзора, которая получается на этапе S14.
[0048] Далее стрелка рисуется таким образом, что она выглядит трехмерной (этап S16). После этого выводимое изображение выводится на дисплей (этап S17). Дисплей 17 за счет этого формирует изображение на основе информации выводимых изображений из контроллера 16 отображения, отображает сформированное изображение на жидкокристаллическом дисплее и т.п. и инструктирует изображению отражаться на зеркале или ветровом стекле, чтобы отображать изображение непосредственно в пределах поля зрения человека. После этого, последовательность возвращается к этапу S12, и вышеуказанные процессы повторяются.
[0049] Посредством вышеуказанной операции, дисплей 17 отображает стрелку, инструктирующую левый поворот на следующем перекрестке, например, стрелку M33A, имеющую древко, изогнутое влево, как проиллюстрировано на фиг. 11. Стрелка M33A сконфигурирована посредством стрелки M33a, имеющей форму острия стрелки, линейной стрелки M33b, соединенной со стрелкой M33a, и стрелки M33c, изгибающейся относительно стрелки M33b.
[0050] В устройстве отображения транспортного средства согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения, поскольку стрелка, используемая для навигации в перекрестке, отображается в качестве стрелки, выглядящей как трехмерный дугообразный объект, в котором участок стрелки с большой шириной имеет большую высоту, и участок стрелки с небольшой шириной имеет небольшую высоту, направление, в котором указывает стрелка, является легкочитаемым. Кроме того, поскольку форма острия стрелки в удаленной горизонтальной стрелке является легкочитаемой, направление, в котором указывает стрелка, является легкочитаемым.
[0051] Следует отметить, что в примере, проиллюстрированном на фиг. 11, хотя стрелка рисуется таким образом, что она выглядит как трехмерный дугообразный объект, стрелка может быть нарисована таким образом, что она выглядит как трехмерный ребристый объект, который изгибается в центре в направлении ширины, аналогично варианту 1 осуществления. Кроме того, стрелка может быть нарисована таким образом, что она выглядит как трехмерный гребневидный объект, высота которого изменяется только в центральном участке в направлении ширины.
Список номеров ссылок
[0052] 11 - GPS-антенна
12 - геомагнитный датчик
13 - навигационное устройство
14 - камера обнаружения точек обзора
15 - модуль определения позиций точек обзора
16 - контроллер отображения
17 - дисплей
21 - данные перекрестков
22 - картографические данные
23 - датчик ускорения
24 - гиродатчик
25 - модуль вычисления