JP2019049505A - 車両用表示装置および表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が常に視線を向ける道路上に運転者に報知する情報を表示する車両用表示装置および表示制御方法を提供する。【解決手段】車両用表示装置１は、車両前方の実風景を時系列上連続して撮像して複数の前方画像２０を取得する車両前方カメラ２と、各前方画像２０における自車両側から前方に延びる白線２１ａ（または白線２１ｂ）の位置を検知する画像解析部１２と、運転者Ｄに報知する報知画像５０を取得する制御部１３とを備える。制御部１３は、報知画像５０を、白線２１ａ（または白線２１ｂ）の位置から得られる実風景における白線２１ａ（または白線２１ｂ）の形状に基づいた形状で実風景に重畳して表示させる。制御部１３は、時系列における白線２１ａ（または白線２１ｂ）の位置から得られる実風景における白線２１ａ（または白線２１ｂ）の形状の変化に基づいた形状に変化させる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置および表示制御方法に関する。

従来、自動車等の車両に搭載され、表示装置から表示画像をウィンドシールドに投影して、当該表示画像を実風景に重ねて運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置が提供されている。例えば、特許文献１では、実風景に重ねて案内情報を表示する際に、運転者が見落としてはならない障害物等の優先度を決定し、案内情報よりも優先度が高い障害物に対して、その被視認性が著しく低下しないように、案内情報の表示位置や表示方法を決定するナビゲーション装置が開示されている。

特開２００６−１６２４４２号公報

しかしながら、上記特許文献１では、車両の走行中に案内情報の表示位置や表示方法が変更されることから、運転者がウィンドシールドに表示されている案内情報を探す必要があり、改善の余地がある。

本発明は、運転者が常に視線を向ける道路上に運転者に報知する情報を表示する車両用表示装置および表示制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両用表示装置は、車両の運転者の前方に表示画像を投影し、前記車両前方の実風景に前記表示画像を重畳して表示する車両用表示装置であって、前記車両前方の実風景を時系列上連続して撮像して複数の前方画像を取得する前方画像取得手段と、各前記前方画像における自車両側から前方に延びる少なくとも一つの着色線の位置を検知する着色線検知手段と、前記運転者に報知する報知画像を取得する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記報知画像を、前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状に基づいた形状で前記実風景に重畳して表示させ、時系列における前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状の変化に基づいた形状に変化させる、ことを特徴とする。

また、上記車両用表示装置において、前記報知画像は、前記車両の経路案内に関する画像が含まれる、ことが好ましい。

また、上記車両用表示装置において、前記着色線検知手段は、前記自車両側から前方に延びる車線を挟む一対の前記着色線の位置を検知し、前記制御手段は、前記報知画像における前記車両の経路案内に関する画像が、前記自車両の左折または左側への車線変更である場合、前記報知画像を、一対の前記着色線のうち前記車線を挟む左側の前記着色線の形状に基づいた形状で、かつ前記実風景における左側の前記着色線の位置に沿って表示させ、前記自車両の右折または右側への車線変更である場合、前記報知画像を、一対の前記着色線のうち前記車線を挟む右側の前記着色線の形状に基づいた形状で、かつ前記実風景における右側の前記着色線の位置に沿って表示させる、ことが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明に係る表示制御方法は、車両の運転者の前方に表示画像を投影し、前記車両前方の実風景に前記表示画像を重畳して表示する車両用表示装置の表示制御方法であって、前記車両前方の実風景を時系列上連続して撮像して複数の前方画像を取得する前方画像取得ステップと、各前記前方画像における自車両側から前方に延びる少なくとも一つの着色線の位置を検知する着色線検知ステップと、前記運転者に報知する報知画像を、前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状に基づいた形状で前記実風景に重畳して表示する画像表示ステップと、時系列における前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状の変化に基づいた形状に変化させる制御ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る車両用表示装置および表示制御方法によれば、運転者が常に視線を向ける道路上に運転者に報知する情報を表示するという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係る車両用表示装置の概略構成図である。 図２は、第１実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。 図３は、第１実施形態に係る車両用表示装置の動作例を示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態に係る前方画像の白線検知の説明図である。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、第１実施形態に係る前方画像の白線検知の説明図である。 図６は、第１実施形態に係る前方画像の白線検知および先行車検知の説明図である。 図７は、第１実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。 図８は、第１実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。 図９は、第２実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。 図１０は、第２実施形態に係る報知画像の他の一例を示す図である。 図１１は、第３実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。 図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、第４実施形態に係る報知画像の変化を説明する図である。 図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、第４実施形態に係る報知画像の変化を説明する図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置および表示制御方法を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る車両用表示装置の概略構成図である。図２は、第１実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。図３は、第１実施形態に係る車両用表示装置の動作例を示すフローチャートである。図４は、第１実施形態に係る前方画像の白線検知の説明図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、第１実施形態に係る前方画像の白線検知の説明図である。図６は、第１実施形態に係る前方画像の白線検知および先行車検知の説明図である。図７は、第１実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。図８は、第１実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。なお、図４に示す前方画像は、平坦な道路上で撮像した画像である。図５（Ａ）に示す前方画像は、坂道上で撮像した画像であり、図５（Ｂ）に示す前方画像は、右方向に曲線状に曲がる道路上で撮像したものである。図８は、ウィンドシールド上の表示範囲に投影され、実風景に重畳した報知画像の一例を示す。

第１実施形態に係る車両用表示装置１は、図１および図２に示すように、例えば、自動車等の車両１００に搭載されるヘッドアップディスプレイ（Head Up Display：ＨＵＤ）装置である。車両用表示装置１は、車両１００のウィンドシールド１０４に表示画像を投影して、車両前方の実風景に表示画像を重畳して表示する。ウィンドシールド１０４は、半透過性を有し、車両用表示装置１から入射するレーザ光ＬをアイポイントＥＰに向けて反射する。アイポイントＥＰは、車両１００の運転席１０６に着座した運転者Ｄの視点位置である。アイポイントＥＰは、例えば、運転者Ｄの両眼の間（眉間）を表す。アイポイントＥＰは、車両１００におけるいわゆるアイレンジＥＲ内に位置するものとして予め設定される。ここで、アイレンジＥＲは、「自動車の運転者アイレンジ」であり、車両１００に応じて予め定まる運転者Ｄの視点が位置する領域に相当する。アイレンジＥＲは、車両１００において運転者Ｄの目の位置の分布を統計的に表したものであり、例えば、運転者Ｄが運転席１０６に座った状態で所定割合（例えば、９５％）の運転者Ｄの目の位置が含まれる領域に相当する。運転者Ｄは、ウィンドシールド１０４によって反射された画像を虚像Ｓとして認識する。運転者Ｄは、ウィンドシールド１０４によって反射された表示画像を虚像Ｓとして認識する。虚像Ｓは、運転者Ｄにとって、ウィンドシールド１０４よりも前方に存在するかのように認識される。表示画像は、例えば、図８に示す報知画像５０ａであり、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４に投影される。報知画像５０ａは、例えば運転者Ｄに報知する経路案内情報である。経路案内情報は、自車両である車両１００の右左折方向または進路変更先、交差点までの距離、目印となるランドマーク、車線情報等が含まれる。報知画像５０ａは、図７に示す報知画像５０を、道路上の白線（白色線）の形状に基づいた形状で実風景に重畳するものである。報知画像５０は、後述するナビゲーション装置５から得られるものであり、報知画像５０ａの元画像である。報知画像５０，５０ａは、右左折または車線変更先を示す矢印画像５１，５１ａと、該当する地点までの距離を示す距離画像５２，５２ａとで構成されるが、これらに限定されるものではない。車両用表示装置１は、具体的には、車両前方カメラ２と、運転者カメラ３と、車両用表示装置本体４とを含んで構成される。

車両前方カメラ２は、前方画像取得手段であり、自車両前方の実風景を時系列上連続して撮像して複数の前方画像２０（図４等参照）を取得する。車両前方カメラ２は、車両１００の車室内に配置される。車両前方カメラ２は、例えば、車両１００の車室内におけるルーフ１０３に配置される。車両前方カメラ２は、ルーフ１０３に配置されたバックミラー（不図示）に設けられてもよい。車両前方カメラ２は、ウィンドシールド１０４を通して車両１００の前方を撮像するように設置される。車両前方カメラ２による撮像範囲は、道路上の白線および自車両の前方を走行する先行車３０（図６参照）を撮像できるように設定される。車両前方カメラ２は、通信線１５により車両用表示装置本体４に接続される。車両前方カメラ２は、撮像した画像を前方画像２０として、通信線１５を介して車両用表示装置本体４に逐次出力する。出力される画像には、動画像も含まれる。

運転者カメラ３は、運転者Ｄを逐次撮像し、運転者画像を取得する。運転者カメラ３は、車両１００の車室内における運転者Ｄの前方に配置される。運転者カメラ３は、例えば、ステアリングコラム１０５の上部で、かつ運転者Ｄから見てステアリングホイール１０１の背後に配置される。運転者カメラ３は、少なくとも運転者ＤのアイポイントＥＰを撮像するように設置される。運転者カメラ３による撮像範囲は、少なくとも運転者Ｄの両眼を含む顔部を撮像できるように定められる。運転者カメラ３は、通信線１６により車両用表示装置本体４に接続される。運転者カメラ３は、撮像した画像を運転者画像として、通信線１６を介して車両用表示装置本体４に逐次出力する。出力される画像には、動画像も含まれる。

車両用表示装置本体４は、ウィンドシールド１０４に向けてレーザ光Ｌを照射することで表示画像を投影する。車両用表示装置本体４は、車両１００のインストルメントパネル１０２の内側に配置されている。インストルメントパネル１０２の上面には、開口１０２ｂが設けられている。車両用表示装置本体４は、開口１０２ｂを介してウィンドシールド１０４に向けてレーザ光Ｌを照射することで表示画像を投影する。車両用表示装置本体４は、図２に示すように、画像表示部１１と、画像解析部１２と、制御部１３とを含んで構成される。

画像表示部１１は、制御部１３からの制御信号に基づいて、ウィンドシールド１０４に表示画像を投影する。画像表示部１１は、例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor−Liquid Crystal Display）等の液晶表示装置である。画像表示部１１は、不図示の液晶表示部およびバックライトを有する。液晶表示部は、任意の画像、例えばカラー画像を表示する。バックライトは、液晶表示部の背面側から光を照射して、液晶表示部に表示された画像を反射ミラー１４に向けて投影する。反射ミラー１４は、画像表示部１１から投影された画像をウィンドシールド１０４に向けて反射する。反射ミラー１４により反射され投影された画像は、ウィンドシールド１０４によって運転者Ｄに向けて反射される。ウィンドシールド１０４によって反射された画像は、運転者Ｄから見た場合にウィンドシールド１０４よりも車両前方の位置で虚像Ｓとして結像される。

画像解析部１２は、着色線検知手段である。画像解析部１２は、通信線１５により車両前方カメラ２に接続され、複数の前方画像２０を入力する。画像解析部１２は、制御部１３からの制御信号に基づいて、各前方画像２０から、自車両側から前方に延びる車線２２を挟む一対の白線２１ａ，２１ｂの位置を検知する。白線２１ａ，２１ｂの位置は、例えば、前方画像２０に設定された平面上の座標で表される。車線２２は、前方画像２０において、車両１００の前方に延びる一対の白線２１ａ，２１ｂに挟まれた領域である。そのため、車線２２は、白線２１ａ，２１ｂの位置により特定される。画像解析部１２は、各前方画像２０から、車線２２上の先行車３０の有無を検知し、かつ当該先行車３０の位置を検知する。先行車３０の位置は、例えば、前方画像２０における座標と、先行車３０の高さＨと、先行車３０の幅Ｗとで表される。なお、画像解析部１２は、先進運転支援システム（Advanced Driver Assistance System）を利用して、先行車３０の位置を検知する構成であってもよい。

画像解析部１２は、通信線１６により運転者カメラ３に接続され、複数の運転者画像を入力する。画像解析部１２は、制御部１３からの制御信号に基づいて、各運転者画像から運転者ＤのアイポイントＥＰの位置を検知する。アイポイントＥＰの位置は、例えば、車両１００に設定された３次元の直交座標で表される。アイポイントＥＰの位置を示す座標は、車両１００の車幅方向の位置および車両高さ方向の位置を含み、さらに、車両前後方向の位置を含んでもよい。なお、画像解析部１２がアイポイントＥＰの位置を検知しているが、制御部１３が検知する構成であってもよい。

制御部１３は、ナビゲーション装置５に接続され、報知画像５０を取得する。制御部１３は、画像解析部１２に接続され、一対の白線２１ａ，２１ｂの位置、または、一対の白線２１ａ，２１ｂの位置および先行車３０の位置を取得すると共に、アイポイントＥＰの位置を取得する。制御部１３は、画像表示部１１に接続され、ウィンドシールド１０４に投影する表示画像を出力する。本実施形態における制御部１３は、取得した報知画像５０を、一対の白線２１ａ，２１ｂの位置から得られる実風景における白線の形状に基づいた形状にする。制御部１３は、例えば、図８に示すように、報知画像５０を、白線２１ａの形状に基づく形状を有する報知画像５０ａに変更する。白線２１ａの形状は、例えば白線２１ａの位置を示す複数の座標ａ１（Ｘ１，Ｙ１）、ａ２（Ｘ３，Ｙ３）、ａ３（Ｘ５，Ｙ５）、ａ４（Ｘ７，Ｙ７）等から求める。制御部１３は、報知画像５０ａを画像表示部１１に出力し、画像表示部１１により実風景に重畳して表示させる。制御部１３は、取得したアイポイントＥＰの位置に応じて、報知画像５０ａの位置を微調整する。

また、制御部１３は、時系列における一対の白線２１ａ，２１ｂの位置から得られる実風景における白線の形状の変化に基づいた形状に変化させる。制御部１３は、例えば報知画像５０ａの形状を、実風景における白線２１ａの形状の変化に合わせて変化させる。白線２１ａの形状の変化は、白線２１ａの各座標の変化から求める。制御部１３は、実風景における白線の形状の変化に合わせて変化させた報知画像５０ａを画像表示部１１に出力し、画像表示部１１により実風景に重畳して表示させる。

また、制御部１３は、取得した報知画像５０における矢印画像５１が、自車両の左折または左側への車線変更である場合、一対の白線２１ａ，２１ｂのうち車線２２を挟む左側の白線２１ａの位置に沿って表示する。一方、制御部１３は、矢印画像５１が、自車両の右折または右側への車線変更である場合、一対の白線２１ａ，２１ｂのうち車線２２を挟む右側の白線２１ｂの位置に沿って表示する。また、制御部１３は、矢印画像５１が直進を示す矢印である場合、一対の白線２１ａ，２１ｂの位置、または、一対の白線２１ａ，２１ｂの位置および先行車３０の位置に基づいて車線２２上の領域を設定し、当該領域に報知画像５０ａを表示する。この報知画像５０ａは、車線２２上に設定された領域の形状に基づく形状を有することが好ましい。制御部１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、各種インタフェース等を有するコンピュータであり、車両前方カメラ２、運転者カメラ３、画像表示部１１、および画像解析部１２を制御する。制御部１３は、車両前方カメラ２、運転者カメラ３、画像表示部１１、およびナビゲーション装置５のそれぞれと通信可能に接続されている。制御部１３は、ナビゲーション装置５から経路案内情報を取得し、当該経路案内情報の表示可否を決定する。なお、制御部１３は、画像表示部１１および画像解析部１２と別体に構成されているが、それらと一体的に構成されていてもよい。

ナビゲーション装置５は、いわゆるカーナビゲーションであり、運転者Ｄを含む車両１００の搭乗者に対して自車両の位置や周辺の詳細な地図情報を提供したり、目的地への経路案内を行う装置である。ナビゲーション装置５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの情報等に基づいて自車両の位置を取得する。また、ナビゲーション装置５は、地図情報や経路案内情報等を、内部のメモリから読み出したり、通信によって外部から取得する。ナビゲーション装置５は、通信線１７により制御部１３に接続され、取得した自車両の位置情報や各種情報を通信線１７を介して制御部１３に出力する。

次に、第１実施形態に係る車両用表示装置１の動作について図３を参照して説明する。車両用表示装置１は、車両１００の始動（例えば、イグニッションスイッチＯＮ）と共に始動し、車両１００の停止（例えば、イグニッションスイッチＯＦＦ）と共に停止するものとするが、これに限定されるものではない。

図３において、ステップＳ１では、画像解析部１２は、車両前方カメラ２によって撮像された複数の前方画像２０を取得し、各前方画像２０から白線検知および先行車検知を行う。画像解析部１２は、車線２２上に先行車３０が存在せず、先行車３０が検知できない場合には、白線検知のみを行う。画像解析部１２は、白線検知により、各前方画像２０における白線２１ａ，２１ｂの位置を示す座標を取得する。白線２１ａの位置を示す座標（以下、「白線２１ａの座標」とも呼ぶ。）は、図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、例えば、ａ１（Ｘ１，Ｙ１）、ａ２（Ｘ３，Ｙ３）、ａ３（Ｘ５，Ｙ５）、ａ４（Ｘ７，Ｙ７）、...で表す。一方、白線２１ｂの位置を示す座標（以下、「白線２１ｂの座標」とも呼ぶ。）は、ｂ１（Ｘ２，Ｙ２）、ｂ２（Ｘ４，Ｙ４）、ｂ３（Ｘ６，Ｙ６）、ｂ４（Ｘ８，Ｙ８）、...で表す。また、画像解析部１２は、車線２２上に先行車３０が存在する場合、先行車検知により、図６に示すように、先行車３０の位置を表す座標ＣＡ（Ｘ２０，Ｙ２０）、先行車３０の高さＨ、および先行車３０の幅Ｗを取得する。先行車３０の位置を示す座標（以下、「先行車３０の座標」とも呼ぶ。）ＣＡは、図６に示す矩形状の領域３１の左上角の座標とするが、これに限定されるものではない。この領域３１は、座標ＣＡ、高さＨ、および幅Ｗにより規定される。

ステップＳ２では、画像解析部１２は、運転者カメラ３によって撮像された運転者画像を取得し、運転者画像から運転者Ｄのアイポイント検知を行う。画像解析部１２は、アイポイント検知により、運転者ＤのアイポイントＥＰの位置を示す座標を取得する。

ステップＳ３では、制御部１３は、ナビゲーション装置５から報知画像５０を取得し、報知画像５０を解析して矢印画像５１、距離画像５２の形状を判定する。制御部１３は、例えば矢印画像５１の形状に基づいて、自車両の右折、左折、車線変更等を判定する。

ステップＳ４では、制御部１３は、図８に示すように、白線２１ａ，２１ｂの位置から得られる実風景における白線の形状に基づいた形状に基づいた形状で変更する。制御部１３は、一対の白線２１ａ，２１ｂのうちのいずれか一方の白線、例えば白線２１ａの位置を示す複数の座標から当該白線２１ａの形状を認識し、報知画像５０を、白線２１ａの形状に基づく形状を有する報知画像５０ａに変更する。報知画像５０の形状を変化させる場合、当該報知画像５０が運転者に認識できるように変化させることが好ましい。

ステップＳ５では、制御部１３は、ウィンドシールド１０４に投影する報知画像５０ａの歪みの補正を行い、画像表示部１１により実風景に重畳して表示させる。制御部１３は、報知画像５０ａを、例えば自車両が交差点の手前５０ｍの位置に到達したときに、実風景における車線２２上に重畳して表示させる。ウィンドシールド１０４に投影された報知画像５０ａは、車両用表示装置本体４内に配置された曲面状の反射ミラー１４や湾曲したウィンドシールド１０４の反射面により歪んでしまう。そこで、制御部１３は、ステップＳ２で検知したアイポイントＥＰに基づいて報知画像５０ａの歪みを計算し、報知画像５０ａを投影する前に歪ませることで歪みを補正する。

ステップＳ６は、制御部１３は、画像表示部１１により実風景に重畳して表示させた報知画像５０ａを、時系列における白線の位置から得られる実風景における白線の形状に基づいた形状に変化させる。その後、制御部１３は、自車両の右左折または車線変更が完了したと判断した場合、画像表示部１１による報知画像５０ａの表示を終了させて、本処理を終了する。なお、制御部１３は、ステップＳ２で検知したアイポイントＥＰの位置の変化に応じて、報知画像５０ａの位置を微調整する構成であってもよい。

以上のように、第１実施形態に係る車両用表示装置１は、複数の前方画像２０を取得する車両前方カメラ２と、各前方画像２０における白線２１ａ（または白線２１ｂ）の位置を検知する画像解析部１２と、報知画像５０を取得する制御部１３とを備える。制御部１３は、報知画像５０を、白線２１ａ（または白線２１ｂ）の位置から得られる実風景における白線２１ａ（または白線２１ｂ）の形状に基づいた形状で実風景に重畳して表示させる。制御部１３は、時系列における白線２１ａ（または白線２１ｂ）の位置から得られる実風景における白線２１ａ（または白線２１ｂ）の形状の変化に基づいた形状に変化させる。

第１実施形態に係る車両用表示装置１および表示制御方法によれば、運転者Ｄが常に視線を向ける道路上に報知画像５０ａを表示することができる。例えば、運転者Ｄがウィンドシールド１０４に表示されている報知画像５０ａを探す必要がなくなり、利便性および安全性を向上させることができる。また、報知画像５０ａを、実風景における白線の形状に基づいた形状にするので、道路上に自然な情報表示を行うことができる。また、実風景における白線の形状の経時変化に伴って報知画像５０ａの形状を変化させることができる。

また、第１実施形態に係る車両用表示装置１は、制御部１３が、報知画像５０における矢印画像５１が、自車両の左折または左側への車線変更である場合、報知画像５０ａを、一対の白線２１ａ，２１ｂのうち車線２２を挟む左側の白線２１ａの形状に基づいた形状で、かつ実風景における左側の白線２１ａの位置に沿って表示する。制御部１３は、矢印画像５１が、自車両の右折または右側への車線変更である場合、報知画像５０ａを、一対の白線２１ａ，２１ｂのうち車線２２を挟む右側の白線２１ｂの形状に基づいた形状で、かつ実風景における右側の白線２１ｂの位置に沿って表示する。これにより、報知画像５０ａを、矢印画像５１が示す右左折または車線変更先に応じて、一対の白線２１ａ，２１ｂのいずれか一方の白線の形状に基づく形状で、当該白線の位置に沿って表示することができ、より自然な情報表示を行うことができる。

なお、上記第１実施形態では、制御部１３は、検知したアイポイントＥＰに基づいて報知画像５０ａの歪みを計算して、報知画像５０ａの形状を補正したり、アイポイントＥＰの位置の変化に応じて、報知画像５０ａの位置を微調整しているが、これらを含むアイポイントＥＰに基づく報知画像５０ａの補正を行わない構成であってもよい。

また、上記第１実施形態では、画像解析部１２は、一対の白線２１ａ，２１ｂを検知しているが、白線２１ａ，２１ｂのいずれか一方であってもよい。また、画像解析部１２は、一対の白線２１ａ，２１ｂのうち、一方の白線の位置が検知できなかった場合、直前に検知した白線２１ａまたは白線２１ｂの位置を用いて車線２２の特定を行ってもよい。または、一方の白線と他方の白線との間の幅方向（Ｘ軸方向）の距離（車線幅員）を、例えば３ｍとして予め規定しておき、一方の白線の位置が検知できなった場合には、当該車線幅員を用いて車線２２の特定を行ってもよい。なお、ここでは車線幅員を３ｍとしたが、これに限定されるものではなく、車道の種類（例えば一般国道、高速自動車道等）に応じて車線幅員を異なるように構成してもよい。

また、上記第１実施形態では、白線２１ａ，２１ｂの座標は、図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、各白線２１ａ，２１ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の中央に位置するが、白線２１ａ，２１ｂの位置を特定することができる位置であれば、これに限定されるものではない。

また、上記第１実施形態では、画像表示部１１は、制御部１３が実行する処理を単独で実行するように構成してもよい。例えば、画像表示部１１が、報知画像５０を、白線の位置から得られる実風景における白線の形状に基づいた形状で実風景に重畳して表示し、時系列における白線の位置から得られる実風景における白線の形状の変化に基づいた形状に変化させる構成であってもよい。

また、上記第１実施形態では、報知画像５０，５０ａは、矢印画像５１，５１ａ、距離画像５２，５２ａで構成されているが、これらに限定されるものではなく、車速や交通情報等を含む複数の報知画像で構成されていてもよい。矢印画像５１，５１ａは、右左折または車線変更先を示す画像であるが、直進を示す画像が含まれていてもよい。すなわち、経路案内が直進を示す場合には、直線を示す報知画像５０が表示する。なお、矢印画像５１が直線を示す場合、例えば一対の白線２１ａ，２１ｂと先行車３０と自車両とで構成されるエリアの形状（例えば台形状）に合わせて、当該矢印画像５１を矢印画像５１ａに変形させる構成であることが好ましい。

また、上記第１実施形態では、制御部１３は、報知画像５０を、画像表示部１１により実風景に重畳して表示させているが、実風景における車線２２上の道路標示と重ならない位置に配置することが好ましい。

また、上記第１実施形態では、画像解析部１２は、各前方画像２０における自車両側から車両前方に延びる白線を検知しているが、これに限定されるものではなく、道路標示であれば黄線（黄色線）であってもよいし、白線と黄線の組み合わせであってもよい。白線および黄線は、実線であっても、破線であってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。

また、上記第１実施形態では、車両前方カメラ２および運転者カメラ３は、それぞれ通信線１５，１６を介して有線により車両用表示装置本体４に接続されているが、無線により接続されていてもよい。これにより、通信線１５，１６自体や配線作業が不要となると共に、車両前方カメラ２および運転者カメラ３のレイアウトの制限を改善することが可能となる。

また、上記第１実施形態では、制御部１３は、ナビゲーション装置５から報知画像５０を取得しているが、これに限定されるものではない。例えば、制御部１３が無線通信により外部から経路案内情報等を取得するように構成されていてもよい。

また、上記第１実施形態では、運転者Ｄに報知する情報の一例として経路案内情報について説明したが、運転者Ｄの運転を支援するための情報であってもよい。例えば、車速情報、車両状態情報、道路情報、外部環境情報、搭乗者情報等であってもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用表示装置および表示制御方法について図９、図１０を参照して説明する。図９は、第２実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。図１０は、第２実施形態に係る表示画像の他の一例を示す図である。図９は、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４に投影され、平坦な道路を含む実風景に重畳した報知画像の一例を示す。図１０は、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４に投影され、下りの傾斜がある道路を含む実風景に重畳した報知画像の一例を示す。

第２実施形態に係る車両用表示装置１は、報知画像５０ａの表示位置を、道路形状に合わせて補正する点が上記第１実施形態とは異なる。なお、以下の説明において、上記第１実施形態と共通する構成は同一の符号を付して、その説明を省略する（第３、第４実施形態も同様）。

本実施形態における制御部１３は、ナビゲーション装置５から、自車両の前方の交差点の位置と、自車両の現在位置とを取得し、一対の白線２１ａ，２１ｂの形状から得られる道路形状に基づいて、報知画像５０ａの表示位置を補正する。自車両の前方の交差点の位置は、例えば、目的地までのルート上で、かつ自車両の前方において右折または左折する交差点の位置である。報知画像５０ａは、上述した方法で、例えば白線２１ｂの位置から得られる実風景における白線の形状に基づいた形状を有するものである。制御部１３は、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４において、自車両の前方の交差点の位置に対応する座標位置を特定する。制御部１３は、一対の白線２１ａ，２１ｂの形状から道路形状を認識して傾斜の有無を判定する。制御部１３は、傾斜があると判定した場合、特定した座標位置を補正する。制御部１３は、自車両の位置が、自車両の前方の交差点に近づくと、画像表示部１１により、補正した座標位置に報知画像５０ａを表示させる。

第２実施形態に係る車両用表示装置１は、自車両の前方の交差点の位置と、自車両の現在位置とを取得し、一対の白線２１ａ，２１ｂの形状から得られる道路形状に基づいて、報知画像５０ａの表示位置を補正する。これにより、どのような道路形状であっても、報知画像５０ａを、実風景における自車両の前方の交差点の位置で実風景に重畳して表示することができ、車両用表示装置１の品位を向上させることができる。従来の車両用表示装置では、平坦な道路でも傾斜した道路であっても、同じ方法で報知画像５０ａの表示位置を決定している。平坦な道路上では、例えば、図９に示すように、従来の方法で求めた表示位置に報知画像５０ａを表示しても、実風景における自車両の交差点の位置Ａを示すように表示することができる。しかしながら、傾斜した道路上では、例えば、図１０に示すように、従来の方法で求めた表示位置に報知画像５０ａを表示すると破線の位置に表示され、実風景における自車両の交差点の位置Ａ１に対して、位置ずれが生じるおそれがある。そこで、道路形状の傾斜の有無に応じて、報知画像５０ａの表示位置を補正することで、報知画像５０ａが実風景において適切な交差点の位置を示すことが可能となる。

なお、第２実施形態では、一対の白線２１ａ，２１ｂの形状から道路形状を推定しているが、これに限定されるものではなく、前方画像２０の画角とパースを考慮して、道路形状を推定してもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る車両用表示装置および表示制御方法について図１１を参照して説明する。図１１は、第３実施形態に係る報知画像の一例を示す図である。図１１は、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４に投影され、実風景に重畳した報知画像の一例を示す。

第３実施形態に係る車両用表示装置１は、報知画像５０ａを、実風景における道路標示上に重畳表示する点が上記第１実施形態とは異なる。

本実施形態における画像解析部１２は、各前方画像２０から、車両前方に延びる車線２２上の道路標示を検知する。画像解析部１２は、例えば図１１に示すような道路標示６０を検知する。制御部１３は、報知画像５０を、検知された道路標示から得られる実風景における道路標示の形状に基づいた形状で実風景に重畳して表示させる。制御部１３は、例えば、報知画像５０における矢印画像５１を、道路標示６０から得られる実風景における道路標示６０の形状に基づいた形状（例えば矢印画像５１ａ）に変更し、画像表示部１１により実風景における道路標示６０に重畳して表示させる。矢印画像５１ａを実風景における道路標示６０に重畳して表示する場合、運転者Ｄに矢印画像５１ａと、当該道路標示６０とを区別して認識させるために、矢印画像５１ａを含む報知画像５０ａの表示色を道路標示６０の色と異なる色で表示する。本実施形態における報知画像５０ａは、例えば道路標示６０の形状から得られる実風景における道路標示６０の形状に基づいた形状を有する。制御部１３は、矢印画像５１ａを、道路標示６０の時系列上の変化に応じて、実風景における道路標示６０の形状の変化に基づいた形状に変化させる。

第３実施形態に係る車両用表示装置１は、画像解析部１２が、各前方画像における自車両側から前方に延びる車線２２上の道路標示６０を検知する。制御部１３は、報知画像５０を、道路標示６０から得られる実風景における道路標示６０の形状に基づいた形状で実風景に重畳して表示させる。制御部１３は、報知画像５０ａを、時系列における道路標示６０から得られる実風景における道路標示６０の形状の変化に基づいた形状に変化させる。これにより、例えば道路標示６０上にターンバイターンを重畳標示することができ、運転者Ｄに道路標示６０の見落としを防止することができる。

なお、上記第３実施形態では、矢印画像５１ａを含む報知画像５０ａを、実風景における道路標示６０の色と異なる色で表示するが、これに限定されるものではなく、報知画像５０を点滅表示するように構成してもよい。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る車両用表示装置および表示制御方法について図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）を参照して説明する。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、第４実施形態に係る報知画像の変化を説明する図である。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、第４実施形態に係る報知画像の変化を説明する図である。

第４実施形態に係る車両用表示装置１は、報知画像５０ａを、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４において、実風景における道路標示の動きに似せてスクロールする点が上記第１実施形態とは異なる。

本実施形態における制御部１３は、ナビゲーション装置５から、自車両の前方の交差点の位置と、自車両の現在位置とを取得し、報知画像５０ａを、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４において、実風景における道路標示の動きに似せてスクロールする。ここで、自車両の前方の交差点の位置とは、例えば、目的地までのルート上で、かつ自車両の前方において右折または左折する交差点の位置Ａである。報知画像５０ａは、上述した方法で、例えば白線２１ｂの位置から得られる実風景における白線の形状に基づいた形状を有するものである。表示範囲２４は、例えば報知画像５０ａ全体を表示することができない仕様のものである。制御部１３は、表示範囲２４において、実風景における自車両の前方の交差点の位置に対応する座標位置を特定する。制御部１３は、図１２（Ａ）に示すように、実風景における報知画像５０ａにおける矢印画像５１ａの少なくとも一部を、表示範囲２４で特定した座標位置に表示させる。制御部１３は、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）に示すように、自車両の位置が、自車両の前方の交差点に近づくにつれて、実風景における矢印画像５１ａを、表示範囲２４内でスクロールしていく。

第４実施形態に係る車両用表示装置１は、自車両の前方の交差点の位置と、自車両の現在位置とを取得し、ウィンドシールド１０４上の表示範囲２４において、実風景における道路標示の動きに似せてスクロールする。これにより、例えばターンバイターンの表示範囲が狭く、報知画像５０ａの全体を表示できない場合でも、表示範囲２４で報知画像５０ａをスクロールしながら表示することで、運転者Ｄに報知画像５０ａを認識させることができる。また、運転者Ｄに対して、報知画像５０ａを、実風景における道路標示のように認識させることが可能となり、実風景の変化に合わせて自然な情報表示を行うことができる。

なお、第４実施形態では、制御部１３は、報知画像５０ａにおける矢印画像５１ａを、表示範囲２４の上下方向でスクロールしているが、これに限定されるものではない。例えば、制御部１３は、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）に示すように、上下方向のスクロールに合わせて、表示範囲２４内の右方向または左方向にスクロールするように構成してよい。この場合、左右方向のうちのスクロール方向については、矢印画像５１ａが示す方向に応じて決定されることが好ましい。

１ 車両用表示装置
２ 車両前方カメラ
５ ナビゲーション装置
１１ 画像表示部
１２ 画像解析部
１３ 制御部
２０ 前方画像
２１ａ，２１ｂ 白線
５０，５０ａ 報知画像
５１，５１ａ 矢印画像
５２，５２ａ 距離画像
１００ 車両
１０４ ウィンドシールド
Ｄ 運転者
Ａ 交差点の位置

Claims (4)

1. 車両の運転者の前方に表示画像を投影し、前記車両前方の実風景に前記表示画像を重畳して表示する車両用表示装置であって、
   前記車両前方の実風景を時系列上連続して撮像して複数の前方画像を取得する前方画像取得手段と、
   各前記前方画像における自車両側から前方に延びる少なくとも一つの着色線の位置を検知する着色線検知手段と、
   前記運転者に報知する報知画像を取得する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記報知画像を、前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状に基づいた形状で前記実風景に重畳して表示させ、
   時系列における前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状の変化に基づいた形状に変化させる、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記報知画像は、
   前記車両の経路案内に関する画像が含まれる、
   請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記着色線検知手段は、
   前記自車両側から前方に延びる車線を挟む一対の前記着色線の位置を検知し、
   前記制御手段は、
   前記報知画像における前記車両の経路案内に関する画像が、
   前記自車両の左折または左側への車線変更である場合、前記報知画像を、一対の前記着色線のうち前記車線を挟む左側の前記着色線の形状に基づいた形状で、かつ前記実風景における左側の前記着色線の位置に沿って表示させ、
   前記自車両の右折または右側への車線変更である場合、前記報知画像を、一対の前記着色線のうち前記車線を挟む右側の前記着色線の形状に基づいた形状で、かつ前記実風景における右側の前記着色線の位置に沿って表示させる、
   請求項１または２に記載の車両用表示装置。
4. 車両の運転者の前方に表示画像を投影し、前記車両前方の実風景に前記表示画像を重畳して表示する車両用表示装置の表示制御方法であって、
   前記車両前方の実風景を時系列上連続して撮像して複数の前方画像を取得する前方画像取得ステップと、
   各前記前方画像における自車両側から前方に延びる少なくとも一つの着色線の位置を検知する着色線検知ステップと、
   前記運転者に報知する報知画像を、前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状に基づいた形状で前記実風景に重畳して表示する画像表示ステップと、
   時系列における前記着色線の位置から得られる前記実風景における前記着色線の形状の変化に基づいた形状に変化させる制御ステップと、
   を備えることを特徴とする表示制御方法。

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