CN108139224A - 车辆用显示装置 - Google Patents

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Abstract

车辆用显示装置对本车辆向目的地的引导路径进行显示，具有导航装置(13)、前方照相机(14)、前方物体判断部(15)、显示控制部(18)以及显示部(19)。前方照相机对本车辆的前方景象进行拍摄。前方物体判断部基于由前方照相机拍摄的前方景象的图像而判断在本车辆的前方的行驶路面上所存在的物体。显示控制部对于由导航装置计算出的引导路径和由前方物体判断部判断出的物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分，以与引导路径和物体在前车窗上的显示区域内未重叠的部分不同的方式进行描绘并向显示部输出。

Description

车辆用显示装置
技术领域
本发明涉及在车辆内对信息进行显示的车辆用显示装置。
背景技术
作为当前的车辆用显示装置，已知以与透过前车窗的外界重叠的方式对图像进行显示的AR(Augmented Reality)显示的平视显示器(HUD：Head-Up Display)装置(参照专利文献1)。平视显示器装置以与车辆所行驶的道路的行进方向的前方的景色重叠的方式对硬币状的图标进行显示。
专利文献1：日本特开2013-196359号公报
发明内容
在专利文献1中，将导航装置、车辆状态传感器、外界传感器以及车辆通信装置等与平视显示器组合而使用，从而例如以与道路标识、道路标示之类的唤起注意的对象重叠的方式进行显示。然而，存在如下问题，即，在其他物体存在于唤起注意的对象的附近、且与该物体重叠地进行显示的情况下，难以读取显示。
本发明的课题在于，提供一种即使存在物体也能够容易地读取显示的车辆用显示装置。
在本发明所涉及的车辆用显示装置中，前方物体判断部基于由前方照相机拍摄的前方景象的图像而判断在本车辆的前方的行驶路上面所存在的物体。对于由导航装置计算出的引导路径和由前方物体判断部判断出的物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分，显示控制部以与引导路径和物体未在前车窗上的显示区域内重叠的部分不同的方式进行描绘。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置的结构的图。
图2是用于对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置的动作进行说明的流程图。
图3是用于对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中的引导路径与物体重叠的状态进行说明的图。
图4是表示利用连续的线对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中的引导路径与物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行显示的例子的图。
图5是表示利用在前端具有箭头的连续的线对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中的引导路径和物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行显示的例子的图。
图6是表示对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中的引导路径和物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分的连续的线进行延长显示的例子的图。
图7是表示利用连续的线和断续的箭头的组合而对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中的引导路径和物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行显示的例子的图。
图8是表示利用减小了间隔的断续的线对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中的引导路径和物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行显示的例子的图。
图9是表示通过变更断续的箭头的形状、大小而对本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中的引导路径和物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行显示的例子的图。
图10是用于对本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置的动作进行说明的流程图。
图11是表示对本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置中的引导路径和物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分的颜色、亮度进行变更显示的例子的图。
图12是用于对本发明的实施例3所涉及的车辆用显示装置的动作进行说明的流程图。
图13是表示以透视物体的方式对本发明的实施例3所涉及的车辆用显示装置中的引导路径和物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行显示的例子的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式所涉及的车辆用显示装置进行详细说明。
(实施例1)
图1是表示本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置的结构的图。车辆用显示装置对本车辆向目的地的引导路径进行显示。车辆用显示装置具有GPS(Global PositioningSystem)天线11、地磁传感器12、导航装置13、前方照相机14、前方物体判断部15。并且，车辆用显示装置具备视点检测照相机16、视点位置判断部17、显示控制部18以及显示部19。
GPS天线11接收来自未图示的GPS卫星的GPS信号，将接收到的GPS信号作为GPS信息而向导航装置13输出。地磁传感器12对车辆所朝向的方位(车辆的行进方向的方位)进行检测，将检测出的方位作为方位信息而向导航装置13输出。
导航装置13利用来自GPS天线11的GPS信息、来自地磁传感器12的方位信息以及在其自身内部所获取的信息，对引导本车辆应当行进的路径的引导路径进行计算并向显示控制部18输出。导航装置13基于由来自GPS天线11的GPS信息表示的本车辆的当前位置和地图数据22，提取存在于本车辆的前方的交叉点的形状。导航装置13生成表示所提取的交叉点的形状的交叉点形状信息并向显示控制部18输出。后文中对导航装置13进行详细叙述。
前方照相机14对本车辆前方的景象进行拍摄，将所获得的前方景象的图像作为前方图像信息而向前方物体判断部15输出。
前方物体判断部15基于从前方照相机14传送来的前方图像信息，判断存在于本车辆的前方的行驶路面上的物体，将判断结果作为物体信息而向显示控制部18输出。
视点检测照相机16对驾驶员的眼睛的位置进行拍摄，将所获得的图像作为视点图像信息而向视点位置判断部17输出。
视点位置判断部17基于从视点检测照相机16传送来的视点图像信息而判断驾驶员的视点位置，将判断结果作为视点位置信息而向显示控制部18输出。
显示控制部18将从导航装置13传送来的引导路径信息以及交叉点形状信息、从前方物体判断部15传送来的物体信息以及从视点位置判断部17传送来的视点位置信息输入。显示控制部18基于引导路径信息以及交叉点形状信息、物体信息以及视点位置信息，生成用于在显示部19进行显示的图像，将该图像作为显示图像信息而向显示部19输出。对于由导航装置13计算出的引导路径和由前方物体判断部15判断出的物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分，显示控制部18以与引导路径和物体在前车窗上的显示区域内未重叠的部分不同的方式进行描绘，将图像作为显示图像信息而向显示部19输出。
显示部19具有对影像进行投影的投影部、对影像进行反射的屏幕以及菲涅尔透镜等，在设置为与车辆所具有的前车窗的位置重叠的显示区域对图像进行显示。特别地，显示部19是如下平视显示器，即，将由反射镜反射的图像作为虚像而在前车窗的前方映出，由此能够与车辆前方的风景重叠地对图像进行显示。但是，显示部19并不限定于这种方式的平视显示器。例如，也可以是代替在前车窗进行显示的方式而使用透明的面板的组合式、直接在前车窗对图像进行显示的方式。即，本实施方式的平视显示器只要能够不使驾驶者低头、且透过前车窗与由驾驶者目视确认的风景重叠地对信息进行显示即可。此外，显示部19与技术方案1中记载的显示部对应。
下面，对上述的导航装置13进行详细说明。导航装置13具有交叉点数据21、地图数据22、加速度传感器23、陀螺仪传感器24以及运算部25。
交叉点数据21是表示交叉点的特性等的数据，例如从磁盘装置、数据中心经由通信回线以及通信装置(图示均省略)而获取。交叉点数据由运算部25读出。
地图数据22是与交叉点数据21同样地例如从磁盘装置、数据中心经由通信回线以及通信装置而获取的数据，用于地图的描绘、引导路径的计算、引导路径信息的生成等。地图数据22由运算部25读出。
加速度传感器23对本车辆的加速度进行检测，将检测出的加速度作为加速度信息而向运算部25输出。
陀螺仪传感器24对本车辆的角速度进行检测，将检测出的角速度作为角速度信息而向运算部25输出。
运算部25利用从GPS天线11传送来的GPS信息和地图数据22而对其自身的当前位置进行计算。此时，例如在隧道中、高架下、建筑物之间等处行驶的过程中，产生无法接收到GPS信号的情况。因此，运算部25基于来自地磁传感器12的方位信息、来自加速度传感器23的加速度信息以及来自陀螺仪传感器24的角速度信息、和地图数据22并通过自主导航法而对当前位置进行计算。运算部25将基于计算出的当前位置而制作的引导信息向显示控制部18输出。
下面，参照图2所示的流程图对以上述方式构成的本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置的动作进行说明。
如果动作开始，则首先获取交叉点引导标志(步骤S11)。即，显示控制部18从导航装置13获取交叉点引导标志。这里，交叉点引导标志是，指示是否进行交叉点处的路径引导等的标志，仅在交叉点引导标志设为ON的情况下进行交叉点处的路径引导等。
然后，调查交叉点引导标志是否为ON(步骤S12)。即，显示控制部18调查步骤S11中所获取的交叉点引导标志是否为ON。在步骤S12中，在交叉点引导标志并非为ON的情况下，判断为无需进行交叉点引导而结束处理。
另一方面，在步骤S12中，如果判断为交叉点引导标志为ON，则接着获取引导路径信息(步骤S13)。即，显示控制部18从导航装置13获取引导路径信息。预先对引导路径信息进行计算并存储于导航装置13中。
然后，获取视点位置(步骤S15)。即，显示控制部18从视点位置判断部17获取视点位置信息。
然后，获取本车辆的前方的物体信息(步骤S16)。即，显示控制部18从前方物体判断部15获取判断在本车辆的前方的唤起注意对象的附近所存在的物体的物体信息。
然后，确定引导路径中的、与前方的物体重叠的部分(步骤S17)。即，显示控制部18确定由从前方物体判断部15获取的物体信息表示的物体、和由从导航装置13获取的引导路径信息表示的引导路径在前车窗上的显示区域内重叠的部分。例如，在图3所示的通常的例子中，在前车窗上的显示区域内，将表示引导路径的3个断续的箭头A1、A2、A3确定为与物体C(在该例子中为车辆)重叠。此外，在前车窗上的显示区域内，表示引导路径的断续的3个箭头B1、B2、B3是不与车辆C重叠的部分。另外，将人、其他交通、障碍物等作为物体C。
然后，进行连续显示的描绘(步骤S19)。即，如图4所示，显示控制部18利用连续的图形、具体而言为连续的线D对步骤S17中确定的、引导路径在前车窗上的显示区域内与物体C重叠的部分进行描绘。
然后，进行断续显示的描绘(步骤S20)。即，如图4所示，显示控制部18利用断续的图形、具体而言为断续的箭头B1、B2、B3，对步骤S17中确定的、引导路径在前车窗上的显示区域内未与物体C重叠的部分进行描绘。
然后，向显示部19输出显示图像(步骤S23)。即，显示控制部18将步骤S19以及步骤S20中描绘的图像作为显示图像信息而向显示部19输出。
由此，显示部19基于来自显示控制部18的显示图像信息而生成图像并向前车窗进行投影，直接映射至人的视野中。然后，流程返回至步骤S12而反复进行上述处理。
根据实施例1所涉及的车辆用显示装置，显示控制部18在前车窗上的显示区域内利用连续的线D对引导路径和由前方物体判断部15判断出的物体C重叠的部分进行描绘，利用断续的箭头B1、B2、B3对引导路径和物体C未重叠的部分进行描绘。显示部19对由显示控制部18描绘的图像进行显示。因此，即使在唤起注意对象(引导路径、道路标识、道路标示)的附近存在其他物体，也能够容易地读取显示。
另外，如果利用连续的图形对引导路径的整体进行显示，则用于显示的计算量变得庞大。然而，通过仅对与物体C重叠的部分进行连续的显示，能够减少计算量，因此能够增大分配给其他显示的计算量。
此外，如图5所示，可以在连续的线D的前端添加描绘表示行进方向的箭头E。由此，使得交叉点内的本车辆应当行进的方向变得更加明确。
另外，如图6所示，可以将连续的线D的两端部D1、D2延长描绘至处于物体C的轮廓的外部的断续的箭头B2、B3。由此，更容易看到由连续的线D和断续的箭头B2、B3描绘出的引导路径。
另外，如图7所示，可以对连续的线F、和断续的箭头G1、G2、G3进行组合显示。此时，优选以不同的色彩对连续的线F和断续的箭头G1、G2、G3进行描绘。根据该结构，在图3所示的断续的箭头A1、A2、A3的基础上，还能对图4所示的连续的线D进行描绘，因此强调了引导路径而容易辨认该引导路径。
另外，如图8所示，可以利用断续的箭头H1～H12进行描绘、且与图3所示的通常的例子中的箭头A1、A2、A3(结构要素)的间隔(规定间隔)相比减小箭头的间隔而进行显示。或者，可以与图3所示的通常的例子中的箭头A1、A2、A3(结构要素)的数量(规定数量)相比增大箭头(结构要素)的数量而进行显示。根据该结构，与仅利用线进行描绘的情况相比，更容易掌握引导路径。
并且，如图9所示，可以利用断续的图形，具体而言，可以利用断续的箭头I1、I2、I3进行显示，对箭头I1、I2、I3的形状或者大小的至少一种进行变更显示。根据该结构，与仅利用线进行描绘的情况相比，更容易看到引导路径，容易掌握应当行进的方向。
(实施例2)
本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置的结构与图1所示的实施例1所涉及的车辆用显示装置的结构相同，只有动作不同。因此，下面以动作为中心进行说明。
图10是表示本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置的动作的流程图。此外，以下针对进行与实施例1所涉及的车辆用显示装置相同的处理的步骤，标注与图2所示的实施例1所涉及的车辆用显示装置的处理的步骤相同的标号并将说明简化。
步骤S11～步骤S17的处理与图2所示的处理相同，因此这里将其说明省略。
在步骤S17的处理之后，确定连续显示的颜色·亮度(步骤S18)。即，显示控制部18确定在下一步骤S19中进行的连续显示的描绘时所使用的连续的图形、具体而言为连续的线的颜色以及亮度。
然后，进行连续显示的描绘(步骤S19)。即，显示控制部18利用连续的图形、具体而言为连续的线，且利用步骤S18中确定的颜色以及亮度，对步骤S17中确定的、引导路径在前车窗上的显示区域内与物体(车辆)重叠的部分进行显示。然后，进行断续显示的描绘(步骤S20)。
然后，向显示部19输出显示图像(步骤S23)。然后，流程返回至步骤S12而反复进行上述处理。
如以上说明，在本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置中，利用通过颜色以及亮度的变更而强调的连续的线对由导航装置13计算出的引导路径和由前方物体判断部15判断出的物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行描绘。因此，如图11所示，根据在先的物体C的颜色而将引导路径和物体C在前车窗上的显示区域内重叠的部分J设为背景的互补色，在背景明亮的情况下，能够使重叠的部分J也变得明亮，因此能够容易看到显示。
此外，在上述实施例2中，构成为变更对引导路径和物体(车辆)在前车窗上的显示区域内重叠的部分进行描绘的连续的线的颜色以及亮度，但也可以构成为对颜色或亮度的至少1种进行变更。
(实施例3)
本发明的实施例3所涉及的车辆用显示装置的结构与图1所示的实施例1所涉及的车辆用显示装置的结构相同，只有动作不同。因此，下面以动作为中心进行说明。
图12是表示本发明的实施例3所涉及的车辆用显示装置的动作的流程图。其中，下面针对进行与实施例1所涉及的车辆用显示装置相同的处理的步骤，标注与图2所示的实施例1所涉及的车辆用显示装置的处理的步骤相同的标号并将说明简化。
步骤S11～步骤S19的处理与图2所示的处理相同，因此这里将其说明省略。
在步骤S19的处理之后进行断续显示的描绘(步骤S20)。然后，确定在前车窗上的显示区域内交叉点形状与前方的物体的重叠部分(步骤S21)。即，显示控制部18确定由步骤S14中获取的交叉点形状信息表示的交叉点形状中的、与步骤S16中获取的物体的形状重叠的部分。
然后，对与前方的物体重叠的部分的交叉点形状进行描绘(步骤S22)。即，显示控制部18对步骤S21中确定的交叉点形状进行描绘。然后，向显示部19输出显示图像(步骤S23)。然后，流程返回至步骤S12而反复进行上述处理。
在本发明的实施例3所涉及的车辆用显示装置中，在前车窗上的显示区域内，对从导航装置13获取的交叉点形状和由前方物体判断部15判断出的物体重叠的部分的交叉点进行描绘。因此，如图13所示，对于被在先的物体C遮挡的部分即交叉点K1、K2，能够透过物体C而进行显示，因此驾驶员能够详细地获知交叉点K1、K2的状况。
此外，在上述实施例3中，列举以透视观察车辆的方式对交叉点形状进行描绘的情况为例进行了说明，但并不局限于交叉点形状，也可以应用于通常的道路形状。例如，在引导路径转弯、且被物体(车辆)遮挡而看不到该转弯的状态的情况下，也能够以透过物体(车辆)观察的方式进行显示。因此，驾驶员能够详细地获知道路转弯的状况。
标号的说明
11 GPS天线
12 地磁传感器
13 导航装置
14 前方照相机
15 前方物体判断部
16 视点检测照相机
17 视点位置判断部
18 显示控制部
19 显示部
21 交叉点数据
22 地图数据
23 加速度传感器
24 陀螺仪传感器
25 运算部

Claims (10)

1.一种车辆用显示装置，其对本车辆向目的地的引导路径进行显示，
所述车辆用显示装置的特征在于，具有：
导航装置，其对引导所述本车辆的应当行进的路径的引导路径进行计算；
前方照相机，其对所述本车辆的前方景象进行拍摄；
前方物体判断部，其基于由所述前方照相机拍摄的前方景象的图像，判断在所述本车辆的前方的行驶路面上存在的物体；
显示控制部，其对于由所述导航装置计算出的引导路径和由所述前方物体判断部判断出的物体在前车窗上的显示区域内重叠的部分，以与所述引导路径和所述物体在前车窗上的显示区域内未重叠的部分不同的方式进行描绘；以及
显示部，其将由所述显示控制部描绘的图像，在设置为与前车窗的位置重叠的所述显示区域进行显示。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部利用连续的图形对所述重叠的部分进行描绘，利用断续的图形对所述未重叠的部分进行描绘。
3.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部利用连续的线对所述重叠的部分进行描绘。
4.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部在所述重叠的部分的前端描绘出表示行进方向的箭头。
5.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部将所述重叠的部分的连续的图形的两端延长描绘至所述未重叠的部分的断续的图形。
6.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部利用连续的图形和断续的图形的组合对所述重叠的部分进行描绘。
7.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部以与规定间隔相比减小断续的图形的结构要素的间隔、或者与规定数量相比增大断续的图形的结构要素的数量的方式，对所述重叠的部分进行描绘。
8.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部利用改变了各自的形状或大小的至少1种的断续的图形对所述重叠的部分进行描绘。
9.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部以使得颜色或亮度的至少1种与所述未重叠的部分不同的方式对所述重叠的部分进行描绘。
10.根据权利要求2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示控制部对所述重叠的部分的道路形状进行描绘。
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