JP6692981B1 - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より容易に、物体を透視図的に表示可能な表示装置及び表示方法を提供する。【解決手段】車両１に搭載される表示装置４は、表示部２０及び制御部４０を備える。ＸＹＺ座標系は、車両１を基準とする相対的な三次元座標系である。ＸＹＺ座標系は、車両１の幅方向に略平行なＸ座標軸と、車両１の後部から車両の前部に向かう方向に略平行なＹ座標軸と、車両１の高さ方向に略平行なＺ座標軸とから成る。仮想スクリーンＳは、ＸＹＺ座標系の原点ＯからＹ座標軸に沿って所定長Ｌ離れ、且つ、Ｘ座標軸及びＺ座標軸から成るＸＺ平面に略平行な二次元平面である。制御部４０は、ＸＹＺ座標系の第１点Ｐ１を仮想スクリーンＳに投影させた第２点Ｐ２の座標を算出する。制御部４０は、算出した第２点Ｐ２の座標を、表示部２０の表示態様に応じた座標に変換し、変換した座標に第２点に対応する画像を表示させる。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及び表示方法に関する。

従来、車両に搭載される表示装置が知られている。道路等の地図情報は、運転者が情報を把握し易いように、透視図的に表示装置に表示させることが望ましい。例えば、特許文献１には、道路等の地図情報の一部分を透視図的に表示する表示装置が開示されている。

特開平０２−２４４１８８号公報

近年、車両をより安全に運転するために、自車両の近辺に存在する物体の位置等といった、多くの情報を表示装置に表示させることが求められている。さらに、運転者が情報を把握し易いように、表示装置に、物体を透視図的に表示させることが望ましい。しかしながら、表示装置に多くの物体を透視図的に表示させると、表示装置の処理が複雑化する場合がある。

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、より容易に、物体を透視図的に表示可能な表示装置及び表示方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の観点に係る表示装置は、
車両に搭載され、制御部及び表示部を備える表示装置であって、
前記車両を基準とする相対的な三次元座標系であって、前記車両の幅方向に略平行なＸ座標軸と、前記車両の後部から前記車両の前部に向かう方向に略平行なＹ座標軸と、前記車両の高さ方向に略平行なＺ座標軸とから成る三次元座標系と、
前記三次元座標系の原点から前記Ｙ座標軸に沿って所定長離れ、且つ、前記Ｘ座標軸及び前記Ｚ座標軸から成るＸＺ平面に略平行な二次元平面と、において、
前記制御部は、
前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出し、算出した前記第２点の座標を、前記表示部の表示態様に応じた座標に変換し、変換した座標に前記第２点に対応する画像を表示させ、
前記制御部は、
前記所定長をＬとし、前記第１点の三次元座標系の座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とし、前記第２点の前記二次元平面の座標を（Ｘｃ，Ｚｃ）とする場合、以下の式（１）によって、前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出し、
前記表示部の座標系がＸｓＹｓ座標系であり、前記車両の前記三次元座標系のＺ座標がＺＡであり、定数Ｃ１及び定数Ｃ２に応じて前記表示部の表示態様が変化する場合、以下の式（２）によって、前記算出した前記第２点の座標を、前記表示部に応じた座標に変換する。
Ｘｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｘ
Ｚｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｚ 式（１）
Ｘｓ＝Ｘｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ２
Ｙｓ＝Ｚｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ１ 式（２）

上記課題を解決するために、第２の観点に係る表示方法は、
車両に搭載される表示装置における表示方法であって、
前記車両を基準とする相対的な三次元座標系であって、前記車両の幅方向に略平行なＸ座標軸と、前記車両の後部から前記車両の前部に向かう方向に略平行なＹ座標軸と、前記車両の高さ方向に略平行なＺ座標軸とから成る三次元座標系と、
前記三次元座標系の原点から前記Ｙ座標軸に沿って所定長離れ、且つ、前記Ｘ座標軸及び前記Ｚ座標軸から成るＸＺ平面に略平行な二次元平面と、において、
前記表示方法は、
前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出し、算出した前記第２点の座標を、前記表示装置の表示態様に応じた座標に変換し、変換した座標に前記第２点に対応する画像を表示させるステップを含み、
前記表示させるステップは、
前記所定長をＬとし、前記第１点の三次元座標系の座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とし、前記第２点の前記二次元平面の座標を（Ｘｃ，Ｚｃ）とする場合、以下の式（１）によって、前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出するステップと、
前記表示装置の表示部の座標系がＸｓＹｓ座標系であり、前記車両の前記三次元座標系のＺ座標がＺＡであり、定数Ｃ１及び定数Ｃ２に応じて前記表示部の表示態様が変化する場合、以下の式（２）によって、前記算出した前記第２点の座標を、前記表示部に応じた座標に変換するステップとを含む。
Ｘｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｘ
Ｚｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｚ 式（１）
Ｘｓ＝Ｘｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ２
Ｙｓ＝Ｚｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ１ 式（２）

本発明の一実施形態に係る表示装置及び表示方法によれば、より容易に、物体を透視図的に表示することができる。

一実施形態に係る車両の構成例を示すブロック図である。 図１に示すメータ表示器の位置の一例を示す図である。 図１に示すメータ表示器の表示画面の一例を示す図である。 三次元座標系と仮想スクリーンとの対応関係（その１）を示す図である。 三次元座標系と仮想スクリーンとの対応関係（その２）を示す図である。 ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ及びｙＰｏｓｉｔｉｏｎとＸｓＹｓ座標系との対応関係を説明する図である。 ｘＳｔｅｐとＸｓＹｓ座標系との対応関係を説明する図である。 道路線の円への近似を説明する図である。 ＸＹ平面における道路線の模式図である。 図８に示す道路線をプレーンビューで仮想スクリーンに投影させた際の模式図である。 図８に示す道路線をバードビューで仮想スクリーンに投影させた際の模式図である。 図１０に示す道路線の模式図を表示部に表示させた際の模式図である。 図１１に示す道路線の模式図を表示部に表示させた際の模式図である。 直線の道路線をプレーンビューで表示部に表示させた際の模式図である。 直線の道路線をバードビューで表示部に表示させた際の模式図である。 傾きの算出処理を説明する図である。 ｘＳｔｅｐの座標の算出を説明する図である。 拡大縮小率の算出処理を説明する図である。 表示装置の道路線の表示手順の動作の一例を示すフローチャートである。 表示装置の他車両の表示手順の動作の一例を示すフローチャートである。 表示装置の応用例を説明する図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法及び比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

図１は、一実施形態に係る車両１の構成例を示すブロック図である。図２は、図１に示すメータ表示器２１の位置の一例を示す図である。

図１に示すように、車両１は、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver Assistance Systems）２と、カーナビゲーションシステム３と、表示装置４とを備える。これらの構成要素に加えて、車両１は、エンジン等の発動機及び電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）等を備えてよい。車両１の各構成要素は、車両１に設けられている通信バス５を介して、互いに通信可能である。通信バス５の通信方式は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ：Controller Area Network）等に基づくものであってよい。

先進運転支援システム２は、運転者の車両１に対する運転操作を支援する。先進運転支援システム２は、車両１の周辺物体の情報及び車両１の周辺環境の情報を検出可能である。車両１の周辺物体の一例として、他車両、歩行者及び飛行物体等が挙げられる。車両１の周辺物体の情報は、物体の種類（物体が他車両である場合、車種）及び車両１に対する物体の位置情報等の少なくとも何れかを含んでよい。車両１に対する物体の位置情報は、物体に対応する後述のｘＰｏｓｉｔｉｏｎ及びｙＰｏｓｉｔｉｏｎ、物体に対応する後述のｘＳｔｅｐ、及び、物体に対応する後述の曲率半径の少なくとも何れかを含んでよい。車両１の周辺環境の情報は、車間距離、道路状況の情報、信号状況、制限速度、地域種別（都市及び郊外）、及び、標識に関する情報等の少なくとも何れかを含んでよい。道路状況の情報は、路面の状態、走行レーンの状態、道路種別（高速道路、幹線道路及び一般道路）、及び、車線数等の少なくとも何れかを含んでよい。道路状況の情報は、道路の曲率半径、道路線の種別、道路線の色、道路線を構成するレーンマークの間隔、及び、道路線に対応する後述のｘＳｔｅｐの情報の少なくとも何れかを含んでよい。道路線の種別は、路側帯と道路とを隔てる車道外側線、中央線、及び、三車線等における車両通行帯の区画線の少なくとも何れかを含んでよい。

先進運転支援システム２は、車両１の周辺物体の情報を検出するためのセンサ及び車両１の周辺環境の環境情報を検出するためのセンサの少なくとも何れかを含んでよい。先進運転支援システム２は、交通標識認識（ＴＳＲ：Traffic Sign Recognition）システムを構成するセンサ、及び、アダプティヴ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）を構成するセンサの少なくとも何れかを含んでよい。例えば、先進運転支援システム２は、カメラ、ライダー（ＬｉＤＡＲ：Light Detection And Ranging）、ミリ波レーダー、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号の受信装置及びＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）の少なくとも何れかを含んでよい。

カーナビゲーションシステム３は、運転者に対して、目的地までの経路案内等を行う。カーナビゲーションシステム３は、ＧＰＳ信号の受信装置及び無線通信モジュールの少なくとも何れかを含んでよい。カーナビゲーションシステム３は、ＧＰＳ信号の受信装置等によって、車両１の位置情報を取得してよい。カーナビゲーションシステム３は、遠距離無線通信規格に基づく無線通信モジュールによって、車両１外部の装置（例えば、サーバ装置）から、地図情報を取得してよい。地図情報は、目的地までの経路案内情報及び渋滞情報等の少なくとも何れかを含んでよい。カーナビゲーションシステム３は、地図情報及び車両１の位置情報を、運転者に提示してよい。

カーナビゲーションシステム３は、ユーザからの入力を受付けてよい。ユーザからの入力には、後述の表示装置４に対する入力も含まれてよい。

表示装置４は、車両１に搭載される。表示装置４は、取得部１０と、表示部２０と、記憶部３０と、制御部４０とを備える。

取得部１０は、通信バス５を介して車両１の他の構成要素から、及び／又は、車両１外部の装置から、各種情報を取得する。車両１外部の装置の一例として、車両１周辺の車両及び路側機等が挙げられる。取得部１０は、車両１周辺の車両及び路側機等と通信するために、車車間通信（Ｖ２Ｖ：Vehicle-to-Vehicle）及び路車間通信（Ｖ２Ｘ：Vehicle-to-X）を行うための通信モジュールの少なくとも何れかを含んで構成されてよい。取得部１０は、取得した各種情報を、制御部４０に出力する。取得部１０が取得した各種情報は、例えば制御部４０によって、記憶部３０に格納されてよい。

取得部１０は、通信バス５を介して先進運転支援システム２から、上述の車両１の周辺物体の情報及び車両１の周辺環境の情報を取得してよい。取得部１０は、通信バス５を介してカーナビゲーションシステム３から、上述の車両１の位置情報及び地図情報を取得してよい。取得部１０は、通信バス５を介してカーナビゲーションシステム３から、表示装置４に対するユーザの入力を受付けてよい。表示装置４に対するユーザの入力には、表示部２０の表示態様をプレーンビューに切替えるための入力、及び、表示部２０の表示態様をバードビューに切替えるための入力が含まれ得る。

取得部１０は、通信バス５を介して車両１の他の構成要素から、車両１の状況に関する情報を取得してよい。車両１の状況に関する情報は、目標速度、現在の車両速度、エンジン回転数、アクセル状態、ブレーキ状態、クラッチ状態、ウィンカ状態、ギア状態、ワイパー状態、ドアミラー状態、シート状態、オーディオ状態、ワーニング状態、ライト状態、ステアリング状態、アイドル状態、エアコン状態、シートベルト状態、燃料状態、水温状態、及び運転操作レベルの少なくとも何れかを含んでよい。

表示部２０は、メータ表示器２１を含んで構成される。ただし、表示部２０は、任意の表示機器を含んで構成されてよい。例えば、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）を含んで構成されてよいし、センタ表示器を含んで構成されてよい。

メータ表示器２１は、図２に示すように、車両１のインストルメントパネルに配置される。メータ表示器２１は、ハンドルの奥側付近に配置されてよい。メータ表示器２１は、ＴＦＴ液晶ディスプレイ（thin-film-transistor liquid-crystal display）等を含んで構成されてよい。メータ表示器２１は、制御部４０の制御に基づいて、各種情報を表示する。メータ表示器２１は、タッチパネルディスプレイであってよいし、タッチ操作不能のディスプレイであってよい。メータ表示器２１は、タッチパネルディスプレイとして構成される場合、表示部２０の表示態様をプレーンビューに切替えるための入力、及び、表示部２０の表示態様をバードビューに切替えるための入力を、ユーザから受付けてよい。

メータ表示器２１は、制御部４０の制御に基づいて、表示画面１００を表示する。ただし、メータ表示器２１が表示する画面は、表示画面１００に限定されない。例えば、メータ表示器２１は、図２に示すように、タコメータ画面１０１及びスピードメータ画面１０２を表示してよい。

図３に、図１に示すメータ表示器２１の表示画面１００を示す。表示画面１００は、長方形であってよい。表示画面１００のＸｓＹｓ座標系は、Ｘｓ座標軸とＹｓ座標軸とから成る二次元座標系である。Ｘｓ座標軸は、車両１の幅方向に対応し得る。Ｘｓ座標軸は、車両１が道路を走行する際、当該道路の幅方向に対応し得る。Ｙｓ座標軸は、Ｘｓ座標軸に直交する。

表示画面１００には、以下に説明する各種情報が表示される。ただし、表示画面１００に表示される情報は、以下に限定されない。表示画面１００には、任意の情報が表示されてよい。例えば、表示画面１００には、ＰＯＩ情報が表示されてよい。

表示画面１００は、上画面１１０と、下画面１２０と、中央画面２００とを含む。上画面１１０は、表示画面１００において上側に位置する。下画面１２０は、表示画面１００において下側に位置する。中央画面２００は、上画面１１０と下画面１２０との間に位置する。

上画面１１０及び下画面１２０の各々は、長方形であってよい。上画面１１０及び下画面１２０には、車両１の状況に関する情報が簡易的に表示される。例えば、上画面１１０には、現在時刻、パワーステアリングの異常を示す警告灯、及び、車両１の現在の速度等が表示される。例えば、下画面１２０には、車両１の走行距離、及び、ガソリン残量を警告する警告灯等が表示される。

中央画面２００には、遠近法により、車両１の周辺情報が表示される。例えば、中央画面２００には、車道外側線の画像２１０、区画線の画像２２０、他車両の画像２３０が遠近法により表示される。また、運転者が車両１と他車両との位置関係を容易に把握できるように、中央画面２００には、自車両の画像２４０が表示される。

記憶部３０は、制御部４０から取得した情報を格納する。記憶部３０は、制御部４０のワーキングメモリとして機能してよい。記憶部３０は、制御部４０で実行されるプログラムを格納してよい。記憶部３０は、半導体メモリで構成されてよい。記憶部３０は、半導体メモリに限定されず、磁気記憶媒体で構成されてよいし、他の記憶媒体で構成されてよい。記憶部３０は、制御部４０の一部として制御部４０に含まれてよい。

記憶部３０は、後述のｘＳｔｅｐに関連付けられた差分ｒを格納する。記憶部３０は、中央画面２００に表示させる物体の画像を格納する。例えば、記憶部３０は、レーンマークの画像、及び、車種毎の車両の画像を格納する。記憶部３０は、物体の傾きに応じた画像を格納する。例えば、記憶部３０は、レーンマーク及び車両等の傾きに応じた画像を格納する。

制御部４０は、表示装置４の各構成部を制御する。制御部４０は、例えば、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成されてよい。制御部４０は、例えば、記憶部３０に格納されているプログラムを読み込み、各種プログラムを実行する。

制御部４０は、取得部１０によって車両１の他の構成要素から、車両１の状況に関する情報を取得する。制御部４０は、取得した車両１の状況に関する情報に基づいて、図３に示す上画面１１０及び下画面１２０に表示させる情報を生成する。制御部４０は、生成した情報を、メータ表示器２１に出力する。制御部４０が生成した情報をメータ表示器２１に出力することにより、図３に示すように、メータ表示器２１に、上画面１１０及び下画面１２０が表示される。

制御部４０は、取得部１０によって先進運転支援システム２から、車両１の周辺物体の情報及び車両１の周辺環境の情報を取得する。制御部４０は、取得した情報に基づいて、図３に示す中央画面２００に表示させる情報を生成する。例えば、制御部４０は、図３に示すように、中央画面２００に画像２１０〜２４０を表示させるための情報を生成する。制御部４０は、遠近法により中央画面２００に画像２１０〜２４０を表示させる。制御部４０が遠近法により画像２１０〜２４０が表示させることにより、運転者は、車両１と他車両との位置関係をより容易に把握することができる。

制御部４０は、車両１の周辺物体の位置情報を、車両１を基準とする相対的な三次元座標系の座標として取得し得る。制御部４０は、取得した三次元座標系の座標を、表示画面１００のＸｓＹｓ座標系に変換等することにより、車両１の周辺物体の情報を、中央画面２００に表示させ得る。以下、この処理を簡単に説明する。

図４は、三次元座標系と仮想スクリーンとの対応関係（その１）を示す図である。図５は、三次元座標系と仮想スクリーンとの対応関係（その２）を示す図である。以下、図４及び図５に示すように、三次元座標系として、ＸＹＺ座標系を採用する。

ＸＹＺ座標系は、車両１を基準とする相対的な三次元座標である。ＸＹＺ座標系は、Ｘ座標軸と、Ｙ座標軸と、Ｚ座標軸とから成る。Ｘ座標軸とＹ座標軸とから成る平面は、「ＸＹ平面」ともいう。Ｘ座標軸とＺ座標軸とから成る平面は、「ＸＺ平面」ともいう。Ｙ座標軸とＺ座標軸とから成る平面は、「ＹＺ平面」ともいう。

Ｘ座標軸は、車両１の幅方向に略平行である。Ｘ座標軸は、車両１が道路を走行している際、道路の幅方向に略平行となり得る。Ｙ座標軸は、車両１の後部から車両１の前部に向かう方向に略平行である。Ｙ座標軸は、車両１が走行している際、車両１の進行方向に略平行になり得る。Ｚ座標軸は、車両１の高さ方向に略平行である。

仮想スクリーンＳは、二次元平面である。仮想スクリーンＳは、三次元座標系の原点ＯからＹ座標軸に沿って、所定長Ｌ離れて位置する。仮想スクリーンＳは、ＸＺ平面に略平行である。仮想スクリーンＳ上では、任意の点のＸＹＺ座標系のＹ座標は、座標（Ｌ）となる。仮想スクリーンＳは、中央画面２００に対応する。

第１点Ｐ１は、物体の位置を示す。第１点Ｐ１は、他車両の位置を示すものとする。第１点Ｐ１のＸＹＺ座標は、ＸＹＺ座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）である。点Ａは、車両１の位置を示す。図４及び図５に示す構成では、第１点Ｐ１に対応する他車両と、点Ａに対応する車両１とは、平坦な道路上に位置する。第１点Ｐ１と点Ａとが平坦な道路上に位置することにより、点ＡのＺ座標（ＺＡ）は、第１点Ｐ１のＺ座標（Ｚ１）と同一になり得る。点ＡのＺ座標（ＺＡ）は、Ａ点すなわち車両１の位置から、ＸＹＺ座標系の原点Ｏまでの高さに対応する。

第２点Ｐ２は、ＸＹＺ座標系の原点Ｏから第１点Ｐ１を見たときに、第１点Ｐ１が仮想スクリーンＳに投影される点である。図５に示す点Ｂは、ＸＹＺ座標系の原点Ｏから点Ａを見たときに、点Ａが仮想スクリーンＳに投影される点である。

制御部４０は、第１点Ｐ１のＸＹＺ座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を取得し得る。第１点Ｐ１を取得する処理は、後述する。制御部４０は、取得した第１点Ｐ１のＸＹＺ座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に基づいて、第２点Ｐ２のＸＹＺ座標（Ｘｃ，Ｌ，Ｚｃ）を算出する。上述のように、仮想スクリーンＳ上では、任意の点のＸＹＺ座標系のＹ座標は、座標（Ｌ）となる。従って、制御部４０は、第２点Ｐ２のＸ座標（Ｘｃ）及びＺ座標（Ｚｃ）を算出すればよい。例えば、制御部４０は、式（１）の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に、（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を代入することにより、第２点Ｐ２のＸＺ座標（Ｘｃ，Ｚｃ）を算出する。
Ｘｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｘ
Ｚｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｚ 式（１）

なお、平坦な道路上では、道路上に位置する物体のＺ座標は、点ＡのＺ座標（ＺＡ）と同一になる。この場合、式（１）は、式（１−１）と置き換え可能である。
Ｘｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｘ
Ｚｃ＝（Ｌ／Ｙ）×ＺＡ 式（１−１）

制御部４０は、算出した第２点Ｐ２のＸＺ座標（Ｘｃ，Ｚｃ）を、表示画面１００のＸｓＹｓ座標に変換する。この際、制御部４０は、中央画面２００の表示態様に応じたＸｓＹｓ座標に変換する。例えば、制御部４０は、式（２）によって、第２点Ｐ２のＸＺ座標（Ｘｃ，Ｚｃ）を、ＸｓＹｓ座標に変換する。
Ｘｓ＝Ｘｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ２
Ｙｓ＝Ｚｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ１ 式（２）

式（２）において、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、表示画面１００の消失点のＸｓＹｓ座標（Ｃ２，Ｃ１）に対応する。制御部４０は、中央画面２００の第２点Ｐ２のＸｓＹｓ座標に、第２点Ｐ２に対応する画像（例えば、図３に示す画像２３０）を表示させる。消失点のＸｓＹｓ座標（Ｃ２，Ｃ１）、すなわち、定数Ｃ１及び定数Ｃ２を適宜調整することにより、中央画面２００のプレーンビュー等の表示態様を適宜調整することができる。換言すると、中央画面２００の表示態様は、定数Ｃ１及び定数Ｃ２に応じて変化する。式（２）において、（Ｃ１／ＺＡ）の項は、拡大縮小成分ともいう。また、Ｃ１及びＣ２の項は、水平移動成分ともいう。一例として、制御部４０は、取得部１０によってユーザが入力した、表示部２０の表示態様をプレーンビューに切替えるための入力、及び、表示部２０の表示態様をバードビューに切替えるための入力を取得してよい。制御部４０は、取得した入力に応じた定数Ｃ１及び定数Ｃ２を、式（２）に適宜代入することにより、表示部２０の表示態様をプレーンビュー又はバードビューに適宜切替えることができる。

式（１−１）及び式（２）において、Ｚ座標（ＺＡ）は、上述のように、Ａ点すなわち車両１の位置から、ＸＹＺ座標系の原点Ｏまでの高さに対応する。ここで、ＸＹＺ座標系の原点Ｏは、運転者が、点Ａに対応する自車両及び第１点Ｐ１に対応する他車両を、仮想スクリーンＳを介して見る際の視点となり得る。車両１の位置からＸＹＺ座標系の原点Ｏまでの高さ、すなわち、式（１）及式（２）のＺ座標（ＺＡ）を適宜調整することにより、中央画面２００の表示態様を適宜調整することができる。例えば、Ａ点すなわち車両１の位置とＸＹＺ座標系の原点Ｏまでの高さが高くなるほど、運転者の視点が高くなり得る。つまり、Ａ点すなわち車両１の位置とＸＹＺ座標系の原点Ｏまでの高さが高いと、表示部２０の表示態様は、バードビューとなり得る。また、Ａ点すなわち車両１の位置とＸＹＺ座標系の原点Ｏまでの高さが低くなるほど、運転者の視点が低くなり得る。つまり、Ａ点すなわち車両１の位置とＸＹＺ座標系の原点Ｏまでの高さが低いと、表示部２０の表示態様は、プレーンビューとなり得る。一例として、制御部４０は、取得部１０によってユーザが入力した、表示部２０の表示態様をプレーンビューに切替えるための入力、及び、表示部２０の表示態様をバードビューに切替えるための入力に応じて、Ｚ座標（ＺＡ）を適宜調整してよい。

ＸＹＺ座標系の原点Ｏは、車両１の後方側に位置してよい。また、ＸＹＺ座標系の原点Ｏは、車両１から離れた位置に設定されてよい。このような構成により、仮想スクリーンＳは、車両１に対応する点Ｂを含み得る。つまり、図３に示すように、中央画面２００に、車両１に対応する画像２４０が表示され得る。

なお、上述のように、ＸＹＺ座標系は、車両１を基準とする相対的な三次元座標である。そのため、ＸＹＺ座標系の原点Ｏと車両１を示す点Ａとの間の位置関係は、一意的に固定され得る。従って、Ｙ座標軸における原点Ｏと点Ａとの間の距離は、一意的に固定され得る。Ｙ座標軸における原点Ｏと点Ａとの間の距離は、「距離ＬＡ」という。

ところで、制御部４０は、取得部１０によって先進運転支援システム２から情報を、通信バス５を介して取得する。つまり、制御部４０は、通信バス５の通信方式に応じた情報を取得する。通信バス５の通信方式に応じた情報は、表示部２０の表示態様に応じた情報、すなわち、遠近法に対応済みの情報である場合がある。このような遠近法に対応済みの情報を、制御部４０によって表示部２０の中央画面２００に、そのまま表示させようとすると、制御部４０の演算負荷が大きくなる場合がある。

そこで、制御部４０は、先進運転支援システム２から取得した、車両１に対する物体の位置情報の一部を、ＸＹＺ座標系に一度変換する。さらに、制御部４０は、ＸＹＺ座標系に一度変換した情報を、中央画面２００のＸｓＹｓ座標系に変換して表示部２０の中央画面２００に表示させる。このような構成により、先進運転支援システム２から取得した情報を中央画面２００にそのまま表示させる場合よりも、制御部４０の演算負荷が低減され得る。以下、この処理の詳細に説明する。まず、制御部４０が先進運転支援システム２から取得する情報の一例を説明する。

図６は、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ及びｙＰｏｓｉｔｉｏｎとＸｓＹｓ座標系との対応関係を説明する図である。消失点Ｐｖは、ＸｓＹｓ座標系に対応する消失点の位置である。点Ｐ３は、車両１の位置を示す。

ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ及びｙＰｏｓｉｔｉｏｎは、先進運転支援システム２によって生成される情報である。ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ及びｙＰｏｓｉｔｉｏｎは、先進運転支援システム２から表示装置４へ送信され得る。

ｘＰｏｓｉｔｉｏｎは、車両１に対して左右の方向に存在する物体の位置を表すために用いられる。ｘＰｏｓｉｔｉｏｎの範囲は、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）〜ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＡＸ）と記載する。ｘＰｏｓｉｔｉｏｎの範囲の中央は、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）と記載する。一例として、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎの範囲は、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（０）〜ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（１２０）であってよい。この場合、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）は、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（６０）となり得る。

ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）は、車両１に対して最も左側に存在する物体の位置を表す。車両１が三車線道路の中央の道路を走行する場合、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）は、当該三車線道路の左側の道路の中心に対応し得る。

ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）は、車両１の左右の方向において、車両１と同じ位置に存在する物体の位置を表す。ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）は、車両１の位置に対応し得る。換言すると、車両１の位置を示す点Ｐ３は、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）上に位置する。車両１が三車線道路の中央の道路を走行する場合、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）は、当該三車線道路の中央の道路の中心に対応し得る。

ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＡＸ）は、車両１に対して最も右側に存在する物体の位置を表す。車両１が三車線道路の中央の道路を走行する場合、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＡＸ）は、当該三車線道路の右側の道路の中心に対応し得る。

ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｎ）は、ｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）からＸｓ座標軸の正方向に沿ってｎ番目（ｎ：０以上の整数）に位置するｘＰｏｓｉｔｉｏｎである。

ｙＰｏｓｉｔｉｏｎは、車両１に対して前後の方向に存在する物体の位置を表すために用いられる。ｙＰｏｓｉｔｉｏｎの範囲は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）〜ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＡＸ）と記載する。ｙＰｏｓｉｔｉｏｎの範囲の中央は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）と記載する。ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）からＹｓ座標軸の正方向に沿ってｍ番目（ｍ：０以上の整数）に位置するｙＰｏｓｉｔｉｏｎである。

ｙＰｏｓｉｔｉｏｎの刻み幅は、幅ΔＹｓである。幅ΔＹｓは、中央画面２００をＹｓ座標軸に沿ってＮ（Ｎ：０以上の整数）個に分割することにより、与えられる。この場合、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（０）となり得る。ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＡＸ）は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（Ｎ−１）となり得る。一例として、Ｎは、２５６であってよい。Ｎが２５６である場合、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（Ｎ−１）は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（２５５）となる。Ｎが２５６である場合、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）は、例えばｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（１１９）となる。

ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）は、下画面１２０と中央画面２００との境界線に対応し得る。ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＡＸ）は、上画面１１０と中央画面２００との境界線に対応し得る。ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）は、車両１の位置に対応し得る。換言すると、車両１の位置を示す点Ｐ３は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）上に位置する。

図７は、ｘＳｔｅｐとＸｓＹｓ座標系との対応関係を説明する図である。ｘＳｔｅｐは、先進運転支援システム２によって生成される情報である。ｘＳｔｅｐは、先進運転支援システム２から表示装置４へ送信され得る。

ｘＳｔｅｐは、道路線の位置を表すために用いられる。ｘＳｔｅｐの範囲は、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）〜ｘＳｔｅｐ（ＭＡＸ）である。ｘＳｔｅｐの範囲の中央は、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）である。ｘＳｔｅｐは、Ｘｓ座標軸に沿う方向において、幅ΔｘＳｔｅｐで等間隔に並ぶ。一例として、ｘＳｔｅｐの範囲は、ｘＳｔｅｐ（０）〜ｘＳｔｅｐ（３００）であってよい。この場合、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）は、ｘＳｔｅｐ（１５０）となり得る。また、ｘＳｔｅｐの範囲がｘＳｔｅｐ（０）〜ｘＳｔｅｐ（３００）である場合、幅ΔｘＳｔｅｐは、例えば６０であってよい。

ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）は、Ｘｓ座標軸に沿う方向において、車両１の位置に固定される。ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）は、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）からＸｓ座標軸の負方向に沿ってｑ番目（ｑ：０以上の整数）に位置するｘＳｔｅｐである。ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ＋ｑ）は、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）からＸｓ座標軸の正方向に沿ってｑ番目（ｑ：０以上の整数）に位置するｘＳｔｅｐである。

ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）及びｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ＋ｑ）は、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）を基準とする。また、上述のように、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）は、Ｘｓ座標軸に沿う方向において車両１の位置に固定される。そのため、車両１の位置に対する道路の傾き程度に応じては、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）及び／又はｘＳｔｅｐ（ＭＡＸ）が中央画面２００に表示されない場合がある。例えば、後述の図１６には、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）が表示されていない。これに対し、後述の図１７には、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）が表示されている。後述の図１７に示す構成では、後述の図１６に示す構成よりも、道路が右側に大きくカーブしている。

［道路線の表示処理］
以下、制御部４０が先進運転支援システム２から取得した情報に基づいて、道路線を中央画面２００に表示させる際の処理について説明する。

制御部４０は、取得部１０によって先進運転支援システム２から、道路状況の情報を取得する。上述のように、道路状況の情報は、道路の曲率半径Ｒ、道路線の種別、道路線の色、及び、道路線を構成する白線等の間隔、道路線に対応するｘＳｔｅｐの情報を含み得る。さらに、制御部４０は、先進運転支援システム２から、道路線を円又は直線の何れに近似するかの指示を、取得する。制御部４０は、当該指示に基づいて、道路線を円又は直線の何れに近似する。道路線の円への近似を、図８を参照して説明する。

図８は、道路線の円への近似を説明する図である。図８に示す構成は、車両１の上方からＸＹ平面を見たときの構成に対応する。点Ａは、車両１の位置を示す。範囲Ｃは、中央画面２００に表示可能な範囲を示す。幅Ｗは、車線の幅を示す。

制御部４０は、車両１の進行方向に対して左側にカーブする道路線を、中心ＯＬ（ＸＬ，ＹＬ）の円として近似する。制御部４０は、異なる道路線を、異なる半径の円として近似する。制御部４０は、車両１から離れて位置する道路線ほど、当該道路線に応じた幅Ｗだけ、円の半径を小さくする。

制御部４０は、車両１の進行方向に対して右側にカーブする道路線を、中心ＯＲ（ＸＲ，ＹＲ）の円として近似する。制御部４０は、異なる道路線を、異なる半径の円として近似する。制御部４０は、車両１から離れて位置する道路線ほど、当該道路線に応じた幅Ｗだけ、円の半径を小さくする。

制御部４０は、左側の円の中心ＯＬ（ＸＬ，ＹＬ）と点Ａとの間の距離、及び、右側の円の中心ＯＲ（ＸＲ，ＹＲ）と点Ａとの間の距離が、曲率半径Ｒとなるようにする。また、制御部４０は、左側の円の中心ＯＬと点Ａとを結ぶ線、及び、右側の円の中心ＯＲと点Ａとを結ぶ線が、Ｘ座標軸に略平行になるようにする。このような構成により、中心ＯＬのＸ座標（ＸＬ）が座標（−Ｒ）となり、中心ＯＲのＸ座標（ＸＲ）が座標（Ｒ）となる。また、中心ＯＬのＹ座標（ＹＬ）及び中心ＯＲのＹ座標（ＹＲ）は、原点Ｏから点Ａまでの距離すなわち図５に示す距離ＬＡとなる。まとめると、中心ＯＬ（ＸＬ，ＹＬ）は、座標（−Ｒ，ＬＡ）となる。中心ＯＲ（ＸＲ，ＹＲ）は、座標（Ｒ，ＬＡ）となる。

制御部４０は、式（３）によって道路線を円に近似してよい。
（Ｘ−Ｘｉ）^２＋（Ｙ−Ｙｉ）^２＝（Ｒ＋ｒ）^２
ｉ＝Ｌ，Ｒ 式（３）

式（３）において、変数（Ｘｉ，Ｙｉ）は、円の中心座標である。ｉ＝Ｌのとき、変数（Ｘｉ，Ｙｉ）は、中心ＯＬ（ＸＬ，ＹＬ）となる。ｉ＝Ｒのとき、変数（Ｘｉ，Ｙｉ）は、中心ＯＲ（ＸＲ，ＹＲ）となる。曲率半径Ｒは、先進運転支援システム２から取得される道路の曲率半径Ｒである。差分ｒは、ｘＳｔｅｐ毎に設定される。差分ｒは、ｘＳｔｅｐに対応する道路線と、道路の曲率半径Ｒとの差分である。

制御部４０は、取得部１０によって車両１の他の構成要素から、道路線のＸ座標を数点取得する。制御部４０は、取得した道路線のＸ座標を式（３）に代入する。さらに、制御部４０は、先進運転支援システム２から取得したｘＳｔｅｐに関連付けられた差分ｒを、記憶部３０から取得する。制御部４０は、記憶部３０から取得した差分ｒと、先進運転支援システム２から取得した道路の曲率半径Ｒを式（３）に代入する。加えて、制御部４０は、ｉ＝Ｒのとき、変数（Ｘｉ，Ｙｉ）に、中心ＯＲ（ＸＲ，ＹＲ）の座標すなわち（Ｒ，ＬＡ）を代入する。また、制御部４０は、ｉ＝Ｌのとき、変数（Ｘｉ，Ｙｉ）に、中心ＯＬ（ＸＬ，ＹＬ）の座標すなわち（−Ｒ，ＬＡ）を代入する。このように各値を式（３）に代入していくことにより、制御部４０は、道路線のＹ座標を取得する。このような構成により、制御部４０は、図９に示すような、ＸＹ平面上の道路線のＸＹ座標を取得する。

なお、制御部４０は、道路線を直線に近似する場合、式（３）の曲率半径Ｒに、適宜設定される極限値（例えば、３０００００）を代入してよい。極限値は、運転者の視覚及び制御部４０の演算負荷等を考慮して適宜設定されてよい。

制御部４０は、道路線のＸＹ座標を取得すると、上述の式（１）によって、当該道路線のＸＹ座標を仮想スクリーンＳに投影させた際の座標を算出する。例えば、図９に示すような道路線のＸＹ座標が上述の式（１）によって仮想スクリーンＳに投影させると、図１０又は図１１に示すような座標が算出される。さらに、制御部４０は、算出した仮想スクリーンＳ上の座標を、上述の式（２）によって、中央画面２００のＸｓＹｓ座標に変換する。図１０又は図１１に示すような仮想スクリーンＳ上の座標が上述の式（２）によって変換されると、図１２又は図１３に示すような道路線が算出される。また、参考として、図１４及び図１５に、道路線を直線に近似した際の中央画面２００の道路線の模式図を示す。

制御部４０は、中央画面２００に道路線を表示させる際、先進運転支援システム２から取得した道路線の種別及び道路線の色に応じた道路線の画像を、表示させてよい。

なお、制御部４０は、図３に示す画像２２０のような、道路線が複数のレーンマークによって構成される場合、各レーンマークの中央画面２００における傾きを算出してよい。制御部４０は、算出した傾きに応じたレーンマークの画像を、中央画面２００に表示させてよい。制御部４０は、各レーンマークの傾きを、後述の＜他車両の傾きの算出処理＞で説明するようにして、算出してよい。

［他車両の表示処理］
以下、制御部４０が先進運転支援システム２から取得した情報に基づいて、物体を中央画面２００に表示させる際の処理について説明する。以下、物体は、他車両であるものとして説明する。

制御部４０は、取得部１０によって先進運転支援システム２から、車両１の周辺物体の情報を取得する。上述のように、車両１の周辺物体の情報は、他車両の種類（車種）、他車両に対応するｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｎ）及びｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）、及び、他車両に対応する曲率半径Ｒを含み得る。他車両が道路を走行することにより、他車両の軌跡は、道路の軌跡と一致し得る。そのため、車両１の周辺物体の情報に、他車両の曲率半径Ｒが含まれ得る。さらに、車両１の周辺物体の情報は、物体に対応するｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）又はｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ＋ｑ）を含み得る。

制御部４０は、先進運転支援システム２からｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）に基づいて、他車両のＹｓ座標を算出する。制御部４０は、式（４）によって、他車両のＹｓ座標を算出する。
Ｙｓ＝｛（ＹｓＭＡＸ−ＹｓＭＩＮ）／Ｎ｝＋ＹｓＭＩＮ 式（４）

式（４）において、ＹｓＭＡＸは、図６に示すｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＡＸ）のＹｓ座標である。ＹｓＭＩＮは、図６に示すｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）のＹｓ座標である。変数Ｎは、図６に示す幅ΔＹｓで中央画面２００をＹｓ座標軸に沿って分割する際の分割数Ｎである。

制御部４０は、算出した他車両のＹｓ座標に基づいて、他車両のＸＹＺ座標系のＹ座標を算出する。例えば、制御部４０は、式（２）及び式（１）を逆変換することにより、他車両のＸＹＺ座標系のＹ座標を算出する。

制御部４０は、算出した他車両のＹ座標に基づいて、他車両のＸＹＺ座標系のＸ座標を算出する。例えば、制御部４０は、記憶部３０から、ｘＳｔｅｐに関連付けられた差分ｒを取得する。さらに、制御部４０は、算出した他車両のＸＹＺ座標系のＹ座標と、先進運転支援システム２から取得した物体に対応する曲率半径Ｒと、記憶部３０から取得した差分ｒとを、式（３）に適用することにより、他車両のＸ座標を取得する。

制御部４０は、算出した他車両のＸＹ座標に基づいて、他車両の中央画面２００のＸｓＹｓ座標を算出する。例えば、制御部４０は、算出した他車両のＸＹ座標を、式（１）及び式（２）に代入することにより、他車両の中央画面２００のＸｓＹｓ座標を算出する。

＜他車両の傾きの算出処理＞
制御部４０は、表示部２０の表示態様に応じて情報に基づいて、例えばｘＳｔｅｐの情報等に基づいて、中央画面２００のＸｓＹｓ座標系における他車両の傾きを算出する。他車両の傾きを算出することにより、制御部４０は、他車両の傾きに応じた画像を、中央画面２００に表示させることができる。

図１６は、他車両の傾きの算出処理を説明する図である。なお、上述のように、図１６には、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）が表示されていない。以下、レーンマークの傾きを算出する例を説明する。点Ｐ４は、レーンマークの位置を示す。以下、制御部４０は、矢印Ｐ４ａの傾きを算出することにより、点Ｐ４に対応するレーンマークの傾きを算出する。

制御部４０は、点Ｐ４に対応するｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）を、先進運転支援システム２から取得し得る。ここで、遠近法で表示される画像では、車両１の進行方向に沿って並ぶレーンマークは、消失点Ｐｖに向けて収束する。そこで、制御部４０は、点Ｐｑと消失点Ｐｖとを通る直線の式を算出することにより、点Ｐ４に対応するレーンマークの傾きを算出する。点Ｐｑは、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）のｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）における位置である。点Ｐｑと消失点Ｐｖとを通る直線の式が式（５）で与えられるものとする。この場合、制御部４０は、点Ｐ４に対応するレーンマークの傾きを、式（５）の傾きαとして、傾きαを算出する。
Ｙｓ＝αＸｓ＋β 式（５）

式（５）において、傾きαは、点Ｐｑと消失点Ｐｖとを通る直線の傾きである。切片βは、点Ｐｑと消失点Ｐｖとを通る直線のＸｓＹｓ座標系における切片である。

次に、点ＰｑのＸｓＹｓ座標（ＸｓＱ，ＹｓＱ）を取得する方法について説明する。上述のように、ｘＳｔｅｐは、Ｘｓ座標軸に沿う方向において、幅ΔｘＳｔｅｐで並ぶ。そこで、制御部４０は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）上における幅ΔｘＳｔｅｐを、Ｘｓ座標を単位として算出する。制御部４０は、算出したＸｓ座標と単位とする幅ΔｘＳｔｅｐから、点ＰｑのＸｓ座標（ＸｓＱ）を算出する。

図１７は、ｘＳｔｅｐの座標の算出を説明する図である。上述のように、図１７に示す構成では、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）が表示されている。なお、図１７に示す構成では、ｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）からｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）までのｘＳｔｅｐの数は、Ｔ個であるものとする。制御部４０は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）上におけるｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）のＸｓ座標と、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）上におけるｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）のＸｓ座標とを取得する。制御部４０は、取得したｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ）のＸｓ座標からｘＳｔｅｐ（ＭＩＮ）のＸｓ座標を減算し、減算した値をＴ個で除算することにより、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）上における幅ΔｘＳｔｅｐを、Ｘｓ座標を単位として算出する。

制御部４０は、算出したＸｓ座標を単位とする幅ΔｘＳｔｅｐに基づいて、点ＰｑのＸｓ座標を算出する。また、制御部４０は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＮ）のＹｓ座標を、点ＰｑのＹｓ座標として取得する。このような構成により、制御部４０は、点ＰｑのＸｓＹｓ座標（ＸｓＱ，ＹｓＱ）を取得する。

制御部４０は、点ＰｑのＸｓＹｓ座標（ＸｓＱ，ＹｓＱ）と、消失点ＰｖのＸｓＹｓ座標（ＸｓＶ，ＹｓＶ）とによって、式（５）の傾きαを算出する。なお、消失点ＰｖのＸｓＹｓ座標（ＸｓＶ，ＹｓＶ）は、中央画面２００の表示態様がバードビューであるか又はプレーンビューであるかに応じて、決まり得る。制御部４０は、式（６）によって傾きα及び切片βを算出する。
α＝（ＹｓＶ−ＹｓＱ）／（ＸｓＶ−ＸｓＱ）
β＝ＹｓＱ−α×ＸｓＱ 式（６）

制御部４０は、算出した傾きαを、他車両の傾きとする。制御部４０は、記憶部３０に格納される画像のうち、算出した傾きαに応じた画像を、選択する。例えば、記憶部３０には、有限の数の、傾きに対応する画像が格納されているものとする。この場合、制御部４０は、記憶部３０に格納された有限の数の画像のうち、算出した傾きαに最も近い傾きに対応する画像を選択する。

ところで、道路は、曲がっていることがある。この場合、制御部４０は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）上に位置するｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）の点ｑｍと、消失点Ｐｖとを通る直線の傾きαｍを算出してよい。さらに、制御部４０は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ−１）上に位置するｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）の点ｑｍ⁻と、消失点Ｐｖとを通る直線の傾きαｍ⁻を算出してよい。また、制御部４０は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ＋１）上に位置するｘＳｔｅｐ（ＭＩＤ−ｑ）の点ｑｍ^＋と、消失点Ｐｖとを通る直線の傾きαｍ^＋を算出してよい。加えて、制御部４０は、傾きαｍ⁻、傾きαｍ及び傾きαｍ^＋と式（７）とによって、最小値αｍｉｎ及び最大値αｍａｘを算出してよい。
αｍｉｎ＝（αｍ⁻＋αｍ）／２
αｍａｘ＝（αｍ^＋＋αｍ）／２ 式（７）

制御部４０は、記憶部３０に格納された有限の数の画像のうち、最小値αｍｉｎと最大値αｍａｘとの範囲にある、傾きに関連する画像を適宜選択してよい。

＜拡大縮小率の算出処理＞
制御部４０は、中央画面２００に他車両の画像を表示させる際の、当該画像の拡大縮小率を算出する。制御部４０は、表示部２０の表示態様に応じて情報に基づいて、例えばｙＰｏｓｉｔｉｏｎの情報等に基づいて、他車両の画像の拡大縮小率を算出する。制御部４０は、車両１の画像（図３に示す画像２４０）を基準として、他車両の拡大縮小率を算出する。

図１８は、拡大縮小率の算出処理を説明する図である。上述のように、車両１の位置を示す点Ｐ３は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）上に位置する。領域２０１は、拡大された他車両の画像領域を示す。領域２０２は、縮小された他車両の画像領域を示す。拡大縮小率の算出することにより、中央画面２００に、拡大又は縮小された他車両の画像が表示され得る。

制御部４０は、先進運転支援システム２から、他車両に対応するｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）を取得し得る。制御部４０は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）上の道路の画像のＸｓ座標に沿う長さを、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）上の道路の画像のＸｓ座標に沿う長さで除算することにより、他車両の画像の拡大縮小率を算出する。制御部４０は、式（８）で、画像の拡大縮小率γを算出してよい。
γ＝（Ｘｓ５−Ｘｓ６）／（Ｘｓ７−Ｘｓ８） 式（８）

式（８）において、変数Ｘｓ５は、点Ｐ５のＸｓ座標である。点Ｐ５は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）上において、Ｘｓ座標軸の最も正方向側に位置する道路の位置を示す。変数Ｘｓ６は、点Ｐ６のＸｓ座標である。点Ｐ６は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）上において、Ｘｓ座標軸の最も負方向側に位置する道路の位置を示す。変数Ｘｓ７は、点Ｐ７のＸｓ座標である。点Ｐ７は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）上において、Ｘｓ座標軸の最も正方向側に位置する道路の位置を示す。変数Ｘｓ８は、点Ｐ８のＸｓ座標である。点Ｐ８は、ｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ＭＩＤ）上において、Ｘｓ座標軸の最も負方向側に位置する道路の位置を示す。

［道路線の表示動作］
図１９は、表示装置４の道路線の表示手順の動作の一例を示すフローチャートである。制御部４０は、先進運転支援システム２との通信タイミングに応じて、図１９に示す処理を適宜開始してよい。

ステップＳ１０の処理において、制御部４０は、取得部１０によって先進運転支援システム２から、道路状況の情報を取得する。上述のように、道路状況の情報は、道路の曲率半径Ｒ、道路線の種別、道路線の色、及び、道路線を構成する白線等の間隔、道路線に対応するｘＳｔｅｐの情報を含み得る。さらに、ステップＳ１０の処理において、制御部４０は、先進運転支援システム２から、道路線を円又は直線の何れに近似するかの指示を、取得する。

ステップＳ１１の処理において、制御部４０は、取得部１０によって車両１の他の構成要素から、道路線のＸ座標を数点取得する。

ステップＳ１２の処理において、制御部４０は、ステップＳ１０の処理で取得した道路状況の情報と、ステップＳ１１の処理で取得した道路線のＸ座標とに基づいて、道路線のＹ座標を取得する。

例えば、制御部４０は、ステップＳ１０の処理において道路線を円に近似するとの指示を取得しているものとする。この場合、ステップＳ１２の処理において、制御部４０は、ｘＳｔｅｐに関連付けられた差分ｒを、記憶部３０から取得する。さらに、制御部４０は、上述の式（３）に、ステップＳ１１の処理で取得したＸ座標と、道路の曲率半径Ｒと、差分ｒとを適用することにより、道路線のＹ座標を算出する。

例えば、制御部４０は、ステップＳ１０の処理において道路線を直線に近似するとの指示を取得しているものとする。この場合、ステップＳ１２の処理において、制御部４０は、上述の式（３）の曲率半径Ｒに、適宜設定される極限値（例えば、３０００００）を代入する。

ステップＳ１３の処理において、制御部４０は、道路線のＸＹ座標を、上述の式（１）によって仮想スクリーンＳ上の座標に変換する。

ステップＳ１４の処理において、制御部４０は、ステップＳ１３の処理で変換した座標を、上述の式（２）によって中央画面２００のＸｓＹｓ座標に変換する。

ステップＳ１５の処理において、制御部４０は、ステップＳ１４で取得した道路線のＸｓＹｓ座標に基づいて、中央画面２００に道路線を表示させる。ステップＳ１５の処理において、制御部４０は、ステップＳ１０の処理で取得した道路線の種別及び道路線の色に応じた道路線の画像を、表示させてよい。

なお、制御部４０は、道路線が複数のレーンマークによって構成される場合、各レーンマークの中央画面２００における傾きを算出してよい。この場合、制御部４０は、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理の間に、図２０に示すステップＳ２５の処理を実行することにより、レーンマークの傾きを算出してよい。制御部４０は、傾きに応じたレーンマークの画像を、ステップＳ１５の処理において中央画面２００に表示させてよい。

［他車両の表示動作］
図２０は、表示装置４の他車両の表示手順の動作の一例を示すフローチャートである。制御部４０は、先進運転支援システム２との通信タイミングに応じて、図２０に示す処理を適宜開始してよい。制御部４０は、図１９に示す処理と並行して、図２０に示す処理を実行してよい。

ステップＳ２０の処理において、制御部４０は、取得部１０によって先進運転支援システム２から、車両１の周辺物体の情報を取得する。上述のように、車両１の周辺物体の情報は、他車両の種類（車種）、他車両に対応するｘＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｎ）及びｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）、及び、他車両に対応する曲率半径Ｒを含み得る。

ステップＳ２１の処理において、制御部４０は、先進運転支援システム２からｙＰｏｓｉｔｉｏｎ（ｍ）に基づいて、他車両のＹｓ座標を算出する。例えば、制御部４０は、上述の式（４）によって、他車両のＹｓ座標を算出する。

ステップＳ２２の処理において、制御部４０は、ステップＳ２１の処理で算出した他車両のＹｓ座標に基づいて、他車両のＸＹＺ座標系のＹ座標を算出する。例えば、制御部４０は、上述の式（２）及び式（１）を逆変換することにより、他車両のＸＹＺ座標系のＹ座標を算出する。

ステップＳ２３の処理において、制御部４０は、ステップＳ２２の処理で算出した他車両のＹ座標に基づいて、他車両のＸＹＺ座標系のＸ座標を算出する。例えば、制御部４０は、記憶部３０から、ｘＳｔｅｐに関連付けられた差分ｒを取得する。さらに、制御部４０は、算出した他車両のＸＹＺ座標系のＹ座標と、先進運転支援システム２から取得した物体に対応する曲率半径Ｒと、記憶部３０から取得した差分ｒとを、式（３）に適用することにより、他車両のＸ座標を取得する。

ステップＳ２４の処理において、制御部４０は、ステップＳ２２，Ｓ２３の処理で算出した他車両のＸＹ座標に基づいて、中央画面２００のＸｓＹｓ座標系における他車両のＸｓＹｓ座標を算出する。例えば、制御部４０は、他車両のＸＹ座標を、上述の式（１）及び式（２）に代入することにより、中央画面２００のＸｓＹｓ座標系における他車両のＸｓＹｓ座標を算出する。

ステップＳ２５の処理において、制御部４０は、中央画面２００のＸｓＹｓ座標系における他車両の傾きを算出する。

ステップＳ２６の処理において、制御部４０は、中央画面２００に他車両の画像を表示させる際の、当該画像の拡大縮小率を算出する。

ステップＳ２７の処理において、制御部４０は、他車両の画像を、中央画面２００に表示させる。例えば、制御部４０は、記憶部３０から、ステップＳ２０の処理において取得した車種、及び、ステップＳ２５の処理で算出した傾きに応じた、画像を選択する。制御部４０は、記憶部３０から選択した画像を、ステップＳ２６の処理で算出した拡大縮小率に応じて、拡大縮小する。制御部４０は、拡大縮小した画像を、中央画面２００に表示させる。

以上のように、本実施形態に係る表示装置４では、制御部４０は、図４を参照して上述にしたように、ＸＹＺ座標系の物体の第１点Ｐ１を仮想スクリーンＳに投影させた第２点Ｐ２の座標を算出する。さらに、制御部４０は、算出した第２点Ｐ２の座標を、表示部２０に応じたＸｓＹｓ座標系に変換して中央画面２００に表示させる。このような構成により、本実施形態では、より容易に、他車両等の物体を透視図的に表示可能な、表示装置４及び表示方法が提供され得る。

本開示に係る一実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段等を１つに組み合わせたり、或いは、分割したりすることが可能である。

例えば、上述の実施形態では、制御部４０が、道路上に存在する他車両等の物体を、表示部２０の中央画面２００に表示させる例を説明した。ただし、表示部２０の中央画面２００に表示可能な物体は、道路上に存在する物体に限定されない。上述の表示装置４は、飛行機のような、道路から浮いている物体も表示することができる。この構成の一例を、図２１を参照して説明する。

図２１は、表示装置４の応用例を説明する図である。第１点Ｐ９は、飛行機の位置を示す。第２点Ｐ１０は、ＸＹＺ座標系の原点Ｏから第１点Ｐ９を見たときに、第１点Ｐ９が仮想スクリーンＳに投影される点である。

制御部４０は、上述の式（１）の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に、第１点Ｐ９のＸＹＺ座標を代入することにより、第２点Ｐ２のＸ座標及びＺ座標を算出することができる。制御部４０は、上述の式（２）によって、第２点Ｐ２のＸ座標及びＺ座標を、中央画面２００のＸｓＹｚ座標に変換することができる。このような構成により、表示装置４は、第１点Ｐ９に対応する飛行機を、中央画面２００に表示させることができる。

１ 車両
２ 先進運転支援システム
３ カーナビゲーションシステム
４ 表示装置
５ 通信バス
１０ 取得部
２０ 表示部
２１ メータ表示器
３０ 記憶部
４０ 制御部
１００ 表示画面
１０１ タコメータ
１０２ スピードメータ
１１０ 上画面
１２０ 下画面
２００ 中央画面
２０１，２０２ 領域
２１０，２２０，２３０，２４０ 画像

Claims (7)

1. 車両に搭載され、制御部及び表示部を備える表示装置であって、
   前記車両を基準とする相対的な三次元座標系であって、前記車両の幅方向に略平行なＸ座標軸と、前記車両の後部から前記車両の前部に向かう方向に略平行なＹ座標軸と、前記車両の高さ方向に略平行なＺ座標軸とから成る三次元座標系と、
   前記三次元座標系の原点から前記Ｙ座標軸に沿って所定長離れ、且つ、前記Ｘ座標軸及び前記Ｚ座標軸から成るＸＺ平面に略平行な二次元平面と、において、
   前記制御部は、
   前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出し、算出した前記第２点の座標を、前記表示部の表示態様に応じた座標に変換し、変換した座標に前記第２点に対応する画像を表示させ、
   前記制御部は、
   前記所定長をＬとし、前記第１点の三次元座標系の座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とし、前記第２点の前記二次元平面の座標を（Ｘｃ，Ｚｃ）とする場合、以下の式（１）によって、前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出し、
   前記表示部の座標系がＸｓＹｓ座標系であり、前記車両の前記三次元座標系のＺ座標がＺＡであり、定数Ｃ１及び定数Ｃ２に応じて前記表示部の表示態様が変化する場合、以下の式（２）によって、前記算出した前記第２点の座標を、前記表示部に応じた座標に変換する、表示装置。
   Ｘｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｘ
   Ｚｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｚ 式（１）
   Ｘｓ＝Ｘｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ２
   Ｙｓ＝Ｚｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ１ 式（２）
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記表示部のＸｓＹｓ座標系は、前記車両の幅方向に対応するＸｓ座標軸と、前記Ｘｓ座標軸に直交するＹｓ座標軸とから成る二次元座標系であり、
   前記制御部は、前記算出した前記第２点の座標を、前記ＸｓＹｓ座標系のＸｓＹｓ座標に変換する、表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の表示装置であって、
   前記三次元座標系の原点は、前記車両の後方側であって、前記車両から離れた位置に設定される、表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置であって、
   前記二次元平面は、前記三次元座標系の原点と、前記車両の後部との間の位置に設定される、表示装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の表示装置であって、
   前記制御部は、前記表示部の表示態様に応じた情報に基づいて、前記第２点に対応する画像の傾きを算出する、表示装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の表示装置であって、
   前記制御部は、前記表示部の表示態様に応じた情報に基づいて、前記第２点に対応する画像の拡大縮小率を算出する、表示装置。
7. 車両に搭載される表示装置における表示方法であって、
   前記車両を基準とする相対的な三次元座標系であって、前記車両の幅方向に略平行なＸ座標軸と、前記車両の後部から前記車両の前部に向かう方向に略平行なＹ座標軸と、前記車両の高さ方向に略平行なＺ座標軸とから成る三次元座標系と、
   前記三次元座標系の原点から前記Ｙ座標軸に沿って所定長離れ、且つ、前記Ｘ座標軸及び前記Ｚ座標軸から成るＸＺ平面に略平行な二次元平面と、において、
   前記表示方法は、
   前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出し、算出した前記第２点の座標を、前記表示装置の表示態様に応じた座標に変換し、変換した座標に前記第２点に対応する画像を表示させるステップを含み、
   前記表示させるステップは、
   前記所定長をＬとし、前記第１点の三次元座標系の座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とし、前記第２点の前記二次元平面の座標を（Ｘｃ，Ｚｃ）とする場合、以下の式（１）によって、前記三次元座標系の第１点を前記二次元平面に投影させた第２点の座標を算出するステップと、
   前記表示装置の表示部の座標系がＸｓＹｓ座標系であり、前記車両の前記三次元座標系のＺ座標がＺＡであり、定数Ｃ１及び定数Ｃ２に応じて前記表示部の表示態様が変化する場合、以下の式（２）によって、前記算出した前記第２点の座標を、前記表示部に応じた座標に変換するステップとを含む、表示方法。
   Ｘｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｘ
   Ｚｃ＝（Ｌ／Ｙ）×Ｚ 式（１）
   Ｘｓ＝Ｘｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ２
   Ｙｓ＝Ｚｃ×（Ｃ１／ＺＡ）＋Ｃ１ 式（２）

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