JP2005069800A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドライバーの運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供する。
【解決手段】 自車両９の位置を検出するＧＰＳコントローラ１７と、自車両９を目的地へ案内するナビゲーションシステム１８とを備える車両用表示装置において、実際には存在しない仮想物体をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段としての液晶パネル１１、表示コントローラ１２、画像メモリ１９を有し、ＧＰＳコントローラ１７により得られた自車両位置を基準としてナビゲーションシステム１８から得られた進行方向へ所定距離進んだ位置に、仮想物体を表示する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自車両の位置を検出する自車両位置検出手段と、自車両を目的地へ案内する経路案内手段とを備える車両用表示装置に関し、特に、フロントガラスに虚像表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等の表示手段を用いてドライバーへ経路案内情報を伝達するようにした車両用表示装置に関する。

一般に、この種の車両用表示装置は、自車両の位置を検出する自車両位置検出手段と、自車両を目的地へ案内する経路案内手段とを備える。ここで、自車両位置検出手段としては例えばＧＰＳシステム等、経路案内手段としてはナビゲーションシステム等が用いられている。

このような車両用表示装置では、従来、車両にて経路案内を行なう場合、ドライバーが液晶ディスプレイ等のディスプレイによって、目的地までの経路を確認しつつ、右折や左折を行う位置までの残り距離を音声案内によって聞きながら、進行方向を決めるようにしていた。

しかしながら、実際には音声案内を聞いても、ドライバーの距離感覚に個人差があり、道を間違えることがあった。また、複雑な形状の道をディスプレイ上に示される地図にて、確認しながら走行する時にも間違えることがあった。

これに対して、走行案内情報を自車両のフロントガラスに表示するヘッドアップディスプレイを採用し、ドライバーに経路案内情報をわかりやすく伝えようとしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１０８４７６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているような車両用表示装置では、ヘッドアップディスプレイによってフロントガラスに写し出される地図上において、矢印や文字などの実世界とはかけ離れた情報が表示されるため、ドライバーが違和感を感じて運転に支障をきたす可能性がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ドライバーの運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（１７）と、自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（１８）とを備える車両用表示装置において、実際には存在しない仮想物体（１）をフロントガラス（９ｂ）を介して自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（１１、１２、１９）を有し、自車両位置検出手段（１７）により得られた自車両（９）の位置を基準として、経路案内手段（１８）から得られた進行方向へ所定距離進んだ位置に、仮想物体表示手段（１１、１２、１９）により、仮想物体（１）を表示することを特徴とする。

それによれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス（９ｂ）を介してドライバー（８）から見える実際の風景において、自車両（９）の前方位置に表示された仮想物体（１）が目的地への目印となるため、ドライバー（８）の違和感を極力小さくすることができる。

よって、本発明によれば、ドライバー（８）の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明では、自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（１７）と、自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（１８）とを備える車両用表示装置において、実際には存在しない仮想物体（１）をフロントガラス（９ｂ）を介して自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（１１、１２、１９）を有し、自車両（９）の位置付近から経路案内手段（１８）から得られた進行方向へ向かって、仮想物体（１）が道路を自車両（９）よりも高速で移動する様子を、仮想物体表示手段（１１、１２、１９）により表示することを特徴とする。

それによれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス（９ｂ）を介してドライバー（８）から見える実際の風景において、自車両（９）の前方位置に表示された仮想物体（１）が目的地への目印となるため、ドライバー（８）の違和感を極力小さくすることができる。

さらに、仮想物体（１）が自車両（９）の位置付近から進行方向に向かって（すなわち目的地に向かって）道路を高速で移動する様子が表示されるため、ドライバー（８）は、実際の走行よりも早い段階で目的地までの経路を知ることができる。

よって、本発明によれば、ドライバー（８）の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置において、虚像として表示される仮想物体（１）が、移動物体であることを特徴とする。

それによれば、虚像として表示される仮想物体（１）が移動物体であるため、ドライバー（８）の違和感をより小さいものにできる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両用表示装置において、移動物体は、自動車またはバイクであることを特徴とする。

このように、移動物体を自動車またはバイクにすれば、実世界により近いものになるため、好ましい。

請求項５に記載の発明では、、請求項１〜請求項４に記載の車両用表示装置において、仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、仮想物体（１）が交差点を右左折する場合に、当該交差点において事前に曲がる方向を示す表示を行うようにしたものであることを特徴とする。

このように、仮想物体（１）が交差点を右左折する場合に、当該交差点において事前に曲がる方向が表示されれば、よりわかりやすい経路案内表示が可能となるため、好ましい。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５に記載の車両用表示装置において、表示される仮想物体（１）の幅が、仮想物体（１）が表示される位置にて自車両（９）が認識された場合における自車両（９）の幅と同じかそれ以上の大きさの幅であることを特徴とする。

このように、仮想物体（１）の幅を、仮想物体（１）が表示される位置にて自車両（９）が認識された場合における自車両（９）の幅と同じかそれ以上の大きさの幅とすることにより、仮想物体（１）が表示されている位置を実際に自車両（９）が通過する際の車両感覚を、ドライバー（８）が把握しやすくなるため、好ましい。

請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項６に記載の車両用表示装置において、仮想物体（１）を、自車両（９）の制動距離の分だけ遠い位置もしくは制動距離よりも遠い位置に表示することを特徴とする。

仮想物体（１）の表示位置としては、自車両（９）の制動距離の分だけ遠い位置もしくは制動距離よりも遠い位置を目安とすることができる。

仮想物体（１）の表示位置と自車両（９）との間に位置する障害物、すなわち、仮想物体（１）の表示位置よりも自車両（９）の近くに位置する障害物については、ドライバー（８）から見えるが、仮想物体（１）の表示位置よりも前方に存在する障害物については、仮想物体（１）が障害物に重なってドライバー（８）から見えない場合がありうる。

もし、仮想物体（１）の表示位置が、自車両（９）の制動距離よりも自車両（９）に近い位置であると、ドライバー（８）から見えない障害物が自車両（９）の制動距離よりも近くに位置することにより、ドライバー（８）がその障害物を察知してブレーキをかけても、間に合わない場合が生じる。

しかし、本発明のようにすれば、ドライバー（８）から見えない障害物は、自車両（９）の制動距離の分だけ遠い位置もしくは制動距離よりも遠い位置に存在することになり、ドライバー（８）がその障害物を察知してブレーキをかければ、間に合う。

請求項８に記載の発明では、請求項１〜請求項７に記載の車両用表示装置において、仮想物体（１）を複数個表示することを特徴とする。

仮想物体（１）を複数個表示することにより、進行方向に沿って、順次、仮想物体（１）を配置させることが可能となり、よりわかりやすい経路案内表示が可能となるため、好ましい。

請求項９に記載の発明では、請求項１〜請求項８に記載の車両用表示装置において、仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、自車両（９）の進行方向の選択が必要な場所において、経路案内対象外の道に進入禁止を示す表示をすることを特徴とする。

それによれば、ドライバー（８）は、仮想物体（１）が進むべき方向を認識できるとともに、進むべきではない方向も併せて認識できるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の車両用表示装置において、自車両（９）の進行方向の選択が必要な場所とは、交差点または分岐路であることを特徴としている。

このように、自車両（９）の進行方向の選択が必要な場所とは、交差点または分岐路である場合が多い。

請求項１１に記載の発明では、請求項１〜請求項１０に記載の車両用表示装置において、仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、現実の先行車が自車両（９）の制動距離内の位置に存在する場合、現実の先行車を枠で囲んで表示するものであることを特徴としている。

それによれば、フロントガラス（９ｂ）を介して虚像として表示される仮想物体（１）と、実際に風景に見える先行車との区別が明確となり、好ましい。

請求項１２に記載の発明では、請求項１１に記載の車両用表示装置において、仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、現実の先行車が自車両（９）の制動距離内の位置に存在する場合、仮想物体（１）は表示させないようにすることを特徴とする。

また、請求項１１の発明のように、現実の先行車が存在する場合、仮想物体（１）を表示させないようにすれば、現実の先行車を誘導車両として、わかりやすい経路案内表示をすることができる。

請求項１３に記載の発明では、請求項１〜請求項１２に記載の車両用表示装置において、経路案内の地図をディスプレイ上に表示する地図表示手段（２３）と、地図表示手段（２３）におけるディスプレイ上で乗員が指示した地図上の位置を、検知する指示位置手段（２４）とを有しており、仮想物体（１）を第１の仮想物体としたとき、風景のうち指示位置手段（２４）によって検知された地図上の位置に対応する位置に、仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、フロントガラス（９ｂ）を介して第２の仮想物体（２）を表示することを特徴とする。

それによれば、ドライバー（８）は、第１の仮想物体（１）によって進むべき方向を認識できるとともに、第２の仮想物体（２）をさらに目印として認識できるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

請求項１４に記載の発明では、請求項１〜請求項１２に記載の車両用表示装置において、ランドマークを用いて音声により案内を行う音声案内手段（２５）を有しており、仮想物体（１）を第１の仮想物体としたとき、風景のうち音声案内手段（２５）によって音声により案内されるランドマークの位置に、仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、フロントガラス（９ｂ）を介して第２の仮想物体（２）を表示することを特徴としている。

この場合も、ドライバー（８）は、第１の仮想物体（１）によって進むべき方向を認識できるとともに、第２の仮想物体（２）をさらに目印として認識できるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

請求項１５に記載の発明では、自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（２７）と、自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（２８）とを備える車両用表示装置において、実際には存在しない仮想物体（２）をフロントガラス（９ｂ）を介して自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（２１、２２、２９）と、経路案内の地図をディスプレイ上に表示する地図表示手段（２３）と、地図表示手段（２３）におけるディスプレイ上で乗員が指示した地図上の位置を検知するための指示位置手段（２４）とを有しており、風景のうち指示位置手段（２４）によって検知された地図上の位置に対応する位置に、仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、仮想物体（２）を表示することを特徴とする。

それによれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス（９ｂ）を介してドライバー（８）から見える実際の風景において、乗員が指示した位置に表示された仮想物体（２）が目印となるため、ドライバー（８）の違和感を極力小さくすることができる。

よって、本発明によれば、ドライバー（８）の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することができる。

請求項１６に記載の発明では、自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（２７）と、自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（２８）とを備える車両用表示装置において、実際には存在しない仮想物体（２）をフロントガラス（９ｂ）を介して自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（２１、２２、２９）と、ランドマークを用いて音声により案内を行う音声案内手段（２５）とを有しており、風景のうち音声案内手段（２５）によって音声により案内されるランドマークの位置に、仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、仮想物体（２）を表示することを特徴とする。

本発明によれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス（９ｂ）を介してドライバー（８）から見える実際の風景において、音声により案内されたランドマークの位置に表示された仮想物体（２）が目印となるため、ドライバー（８）の違和感を極力小さくすることができる。

よって、本発明によれば、ドライバー（８）の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することができる。

請求項１７に記載の発明では、自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（３７）と、自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（３８）とを備える車両用表示装置において、実際には存在しない仮想物体（３）をフロントガラス（９ｂ）を介して自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（３１、３２、３９）を有し、自車両（９）がこれから右左折する交差点または分岐点においてその歩道もしくは路肩に、仮想物体表示手段（３１、３２、３９）により、仮想物体（３）を表示することを特徴とする。

本発明によれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス（９ｂ）を介してドライバー（８）から見える実際の風景において、交差点または分岐点における歩道もしくは路肩に表示された仮想物体（３）が目印となるため、ドライバー（８）の違和感を極力小さくすることができる。

よって、本発明によれば、ドライバー（８）の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することができる。

請求項１８に記載の発明では、自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（３７）と、自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（３８）とを備える車両用表示装置において、実際には存在しない仮想物体（３）をフロントガラス（９ｂ）を介して自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（３１、３２、３９）を有し、目的地付近の歩道や路肩に、仮想物体表示手段（３１、３２、３９）により、それを目的地であることを示す仮想物体（３）を表示することを特徴とする。

本発明によれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス（９ｂ）を介してドライバー（８）から見える実際の風景において、目的地付近の歩道や路肩に表示された仮想物体（３）が目印となるため、ドライバー（８）の違和感を極力小さくすることができる。

よって、本発明によれば、ドライバー（８）の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することができる。

請求項１９に記載の発明では、請求項１７または請求項１８に記載の車両用表示装置において、仮想物体（３）が人の形をした表示であることを特徴とする。

このように、仮想物体（３）として、人の形をした表示とすれば、あたかも、人が誘導しているようにドライバー（８）は認識することができ、違和感をより小さくすることができる。

請求項２０に記載の発明では、請求項１〜請求項１９に記載の車両用表示装置において、自車両（９）の位置から目的地までの残り距離によって、表示される仮想物体（１、３）のデザインを変えることを特徴とする。

このように、目的地までの残り距離に応じて、表示される仮想物体（１、３）のデザインを変えることで、仮想物体（１、３）のデザインの違いによって、ドライバー（８）は残り距離を知ることができるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

ここで、請求項２１に記載の発明のように、仮想物体（１、３）のデザインとは、仮想物体（１、３）の形状もしくは色にすることができる。

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ものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用表示装置１０におけるフロントガラス９ｂを介した仮想物体１の表示の様子を示す図であり、運転席側からフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方をみたときの図である。

図１に示されるように、本実施形態では、自車両９の位置を基準として進行方向へ所定距離進んだ位置に、仮想物体としての自動車１を表示するようにしている。ここで、仮想物体とは、実際には存在しない（つまり、実世界には存在しない）物体のことである。以下、この仮想物体としての自動車１を仮想誘導車１ということにする。

図２は、本実施形態に係る車両用表示装置１０の概略構成を示す図である。図１では、自車両９は、車両の前半分が概略的に示されており、ドライバー（運転者）８とともに、前輪９ａ、フロントガラス９ｂ、ハンドル９ｃが示されている。

本実施形態の車両用表示装置１０は、大きくは、液晶パネル１１、表示コントローラ１２、スイッチ１３、カメラ１４、車両分析装置１５、車速センサー１６、ＧＰＳコントローラ１７、ナビゲーションシステム１８、および、画像メモリ１９を備えて構成されたものである。

液晶パネル１１は、フロントガラス９ｂを介してドライバー８に虚像表示を映し出すためのものであり、この液晶パネル１１としては、一般的に知られている液晶パネルを採用することができる。また、表示コントローラ１２は、この液晶パネル８に映し出される表示の処理を行うものである。

また、液晶パネル１１は、自車両９のインストルメントパネルの上部に配置され、表示コントローラ１２から出力された画像を表示する。その表示は、フロントガラス９ｂで反射されてドライバー８が虚像として見ることになる。

ここで、本実施形態では、虚像として上記仮想物体としての仮想誘導車１が表示されるが、その仮想誘導車１が表示される位置については、表示コントローラ１２で出力された表示画像を、自車両９の前方の実際の風景と重ね合わせた位置に表示（重畳させて表示）している。

液晶パネル１１の配置については、ドライバー８の視点から自車両９の前方を見た時に、液晶パネル１１の映像が自車両９の先から前方を映すように、かつ液晶パネル１１に表示する画像の垂直（水平）座標と、その画像が表示される風景における距離（横位置）との関係を、あらかじめ設定しておいたパラメータ（例えば、式もしくは表）に基づくようにして配置する。

このことは、具体的に言うならば、次の通りである。例えば、フロントガラス９ｂに形成される虚像表示範囲において、垂直方向座標における最上部の位置が、車両前方の風景における２００ｍ先の地点に重なるようにするとともに、垂直座標における最下部の位置が、車両前方の風景における２０ｍ先の地点に重なるようにする。

そして、フロントガラス９ｂに形成される虚像の表示範囲において、水平方向座標についても同様に、風景における横位置との関係を設定し、これらの関係を満足するように、液晶パネル１１の配置が行われるのである。

また、ハンドル９ｃの周辺部に設けられているスイッチ１３は、ドライバー８が操作するスイッチである。ドライバー８はこのスイッチ１３を操作することによって、表示コントローラ１２から液晶パネル１１へ映し出される表示のＯＮ／ＯＦＦを設定できるようになっている。

また、車室内の天井周辺に設けられているカメラ１４は、自車両９の前方（車両前方）を撮影するカメラである。このようなカメラ１４としては、例えば、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等を採用することができる。

そして、車両分析装置１５は、カメラ１４にて撮影された画像を画像処理することにより、先行車の有無の分析などを行うものである。

この車両分析装置１５では、カメラ１４の画像をパターンマッチング手法により分析して、自車両９と先行車との間の横方向距離、および、自車両９と先行車との間の車間距離を計算し、表示コントローラ１２に先行車位置データとして出力する。

ここで、自車両９と先行車との間の横方向距離とは、自車両９の進行方向の中心軸に対して、先行車両の進行方向の中心軸がずれて位置しているときの、両中心軸の水平方向の距離である。なお、車間距離は通常のもので、進行方向における自車両９と先行車との間の距離である。

車速センサー１６は、自車両９の速度を測定して、この測定された車速を表示コントローラ１２に車速データとして出力するものである。表示コントローラ１２では、この車速データをもとにして自車両９の制動距離を算出するようにしている。なお、制動距離とは自車両９がある車速で走行しているときに、人間が前方の状況を判断して、通常のブレーキ操作にて停止できるまでの距離である。

ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）コントローラ１７は、人工衛星などからＧＰＳ信号を受信し、このＧＰＳ信号をもとにして自車両９の位置（つまり、自車両位置）の計算を行い、計算された自車両位置を表示コントローラ１２に自車両位置データとして出力するものである。

ナビゲーションシステム１８は、自車両９の目的地までの経路案内データを表示コントローラ１２に出力するものである。また、画像メモリ１９は、液晶パネル１１で表示される画像等の表示物のデータすなわち表示データが記憶されているものである。

なお、これら表示コントローラ１２、車両分析装置１５、ＧＰＳコントローラ１７、ナビゲーションシステム１８、および画像メモリ１９は、マイコン等から構成されたものである。

そして、表示コントローラ１２では、ＧＰＳコントローラ１７から入力された自車両位置データと、ナビゲーションシステム１８から入力された経路案内データとから、次に自車両９がどのように進行するかを計算して、画像メモリ１９から仮想誘導車１の画像を読み出して、液晶パネル１１に出力するようになっている。

こうして、液晶パネル１１から表示された仮想誘導車１の画像は、フロントガラス９ｂで反射され、フロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示される。

このとき、ドライバー８は、仮想誘導車１を、自車両９の位置を基準として進行方向へ所定距離進んだ位置に虚像として認識できるようになっている。本実施形態では、例えば、自車両９の位置を基準として進行方向へ所定距離進んだ位置として、自車両９の制動距離の分だけ遠い位置としている。

このような本実施形態においては、液晶パネル１１、表示コントローラ１２および画像メモリ１９により仮想物体表示手段１１、１２、１９が構成されており、ＧＰＳコントローラ１７により自車両位置検出手段が構成されており、ナビゲーションシステム１８により経路案内手段が構成されている。

つまり、本実施形態によれば、自車両９の位置を検出する自車両位置検出手段１７と、自車両９を目的地へ案内する経路案内手段１８とを備える車両用表示装置１０において、実際には存在しない仮想物体１をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段１１、１２、１９を有し、自車両位置検出手段１７により得られた自車両９の位置を基準として、経路案内手段１８から得られた進行方向へ所定距離進んだ位置に、仮想物体表示手段１１、１２、１９により、仮想物体１を表示するようにした車両用表示装置が提供される。

次に、図３を参照して、本実施形態の車両用表示装置１０の作動について述べる。図３は、本車両用表示装置１０の仮想物体表示を行う処理についてのフローチャートを示す図である。

この車両用表示装置１０は、例えば、自車両９のイグニッションスイッチがオンの状態の時に作動を開始するものであり、この車両用表示装置１０の作動の開始に伴い、図３に示されるような仮想物体表示処理が開始される。

まず、ステップ１００（Ｓ１００）では、車両用表示装置１０において各種データの読み込みが行われる。表示コントローラ１２は、車速センサー１６から車速データを読み込み、ナビゲーションシステム１８から経路案内データや目的地までの残り距離や交差点および分岐の有無を読み込む。

また、このステップ１００では、ＧＰＳコントローラ１７は、ＧＰＳ信号を読み込み、車両分析装置１５は、カメラ１４から車両前方の画像データを読み込む。

続くステップ１０１（Ｓ１０１）では、表示コントローラ１２が、入力された車速データをもとにして自車両９の制動距離を計算する。

続くステップ１０２（Ｓ１０２）では、ＧＰＳコントローラ１７が、入力されたＧＰＳ信号をもとにして自車両位置を計算し、表示コントローラ１２に出力する。

続くステップ１０３（Ｓ１０３）では、表示コントローラ１２が、ナビゲーションシステム１８から受けた経路案内データにより、自車両９の進行方向を計算する。

ここでは、例えば、現在の自車両９の位置から５０ｍ先の交差点を右折する経路案内を、ナビゲーションシステム１８が指示している場合には、５０ｍまでは前方方向、５０ｍ先からは右方向に進むという計算をする。

続くステップ１０４（Ｓ１０４）では、表示コントローラ１２が、ドライバー８によって操作される上記スイッチ１３のオンオフ状態を検出する。スイッチ１３がオフ（ＯＦＦ）になっている場合には、仮想誘導車１の表示を消すため、すなわち仮想誘導車１を非表示にするため、このフローはスタートに戻る。

また、スイッチ１３がオン（ＯＮ）の状態になっている場合には、仮想誘導車１を表示するために以降のフローを続ける。

ステップ１０５（Ｓ１０５）では、表示コントローラ１２が、上記ステップ１０３で計算された自車両９の進行方向を判定する。

ここでは、例えば、上記ステップ１０２にて計算された現在の自車両位置と、上記ステップ１０１にて計算された自車両９の制動距離とを利用することにより、自車両位置から自車両９の制動距離の分、先の位置（すなわち仮想誘導車１の位置にも相当）における、自車両９の進行方向を判定する。

続くステップ１０６（Ｓ１０６）では、車両分析装置１５が、自車両９の前方に本物の先行車（つまり、現実の先行車）があるかどうかを判定する。ここでは、現実の先行車が自車両９の制動距離内の位置に存在するかどうかを判定する。

車両分析装置１５では、カメラ１４からの画像をパターンマッチング手法により分析する。そして、現実の先行車が存在する場合、自車両９と現実の先行車との間の横方向距離、および、自車両９と先行車との間の車間距離を計算して、表示コントローラ１２に先行車位置データとして出力する。

現実の先行車が存在しない場合には、ステップ１０７（Ｓ１０７）へ進み、現実の先行車が存在する場合には、ステップ１０９（Ｓ１０９）へ進む。

ステップ１０７では、表示コントローラ１２が、画像メモリ１９から仮想誘導車１の画像を読み出す。この時用いる仮想誘導車１は自車両９と同じ車種にする。つまり、表示される仮想誘導車１の幅が、仮想誘導車１が表示される位置に存在したときの自車両９をドライバー８が認識した場合における自車両９の幅と同じになる。

そうすれば、仮想誘導車１が表示される位置を実際に自車両９が通過する際の車両感覚を、ドライバーが把握しやすくなる。具体的には、狭い場所を通り抜ける場合に、仮想誘導車１がメジャーの役割を果たす。

さらに、仮想誘導車１の画像の読み出しにおいては、上記ステップ１０５で進行方向が直進と判定された場合には、直進用の仮想誘導車１の画像を読み出し、右（左）折と判定された場合には、右（左）折用の仮想誘導車１の画像を読み出すようにする。

続くステップ１０８（Ｓ１０８）では、表示コントローラ１２は、自車両９の進行方向の選択が必要な場所において、経路案内対象外の道に進入禁止を示す表示を液晶パネル１１において行う。

具体的には、データ上の仮想誘導車１が交差点や分岐点に差し掛かっている場合、ナビゲーションシステム１８の経路案内データを用いて、当該交差点や当該分岐点につながっている道路であって経路案内対象外のすべての道路の位置を計算する。

ここにおいて、道路の位置とは、例えば道路の方向や道幅等である。そして、ステップ１０８では、例えば、図１に示されるように、経路案内対象外の道路に、進入禁止の道路標識１ａを虚像として表示する。

続くステップ１１０（Ｓ１１０）では、表示コントローラ１２は、上記ステップ１０７で読み出した仮想誘導車１の表示のサイズと色とを、表示距離や目的地までの残り距離によって変換して、液晶パネル１１に出力する。

ここで、サイズの変換は、表示距離と表示サイズとが反比例の関係にあるので、例えば、画像メモリ１９に記憶されている仮想誘導車１の画像が、４０ｍ先に表示するためのサイズであるならば、仮想誘導車１の表示距離が５０ｍ先の場合には、上記記憶されている仮想誘導車１の画像を８０％の大きさに変換する。

また、色の変換は、ナビゲーションシステム１８から得られる目的地までの残り距離データによって決める。例えば、目的地までの残り距離が１０ｋｍ以上である場合には黒色、当該残り距離が５ｋｍ〜１０ｋｍである場合には青色、当該残り距離が５ｋｍ以内である場合には緑色とする。

このような仮想誘導車１の表示出力によって、ドライバー８はフロントガラス９ｂを通して、経路案内を行う仮想誘導車１が自車両９の前方を走行しているように見えるため、複雑な道も間違わずに走行できる。

また、現実の先行車が存在しステップ１０９に進んだ場合には、ステップ１０９では、表示コントローラ１２は、当該先行車を囲むための枠の画像を画像メモリ１９から読み出す。

このステップ１０９に続くステップ１１１（Ｓ１１１）では、上記ステップ１０８と同様に、自車両９の進行方向の選択が必要な場所において経路案内対象外の道に進入禁止を示す表示を液晶パネル１１にて行う。

そして、ステップ１１２（Ｓ１１２）では、表示コントローラ１２は、上記ステップ１０９で読み出した枠の画像を現実の先行車の位置に、液晶パネル１１を通してフロントガラス９ｂ越しに重なるように表示を行う。

このように、現実の先行車がある場合には、仮想誘導車１は表示されない。そして、仮想誘導車１ではなく枠で囲まれた現実の先行車を目印として、自車両９の追走を行うことで経路案内が行われる。そして、現実の先行車が右折または左折することで自車両９の前方に存在しなくなった場合には、仮想誘導車１の表示が行われ、仮想誘導車１による経路案内が行われる。

なお、進入禁止の道路標識１ａの表示出力を行うステップ１０８と仮想誘導車１の表示出力を行うステップ１１０とは、実行順序が逆であってもよい。また、同じように、ステップ１１１とステップ１１２との実行順序も逆であってもよい。

以上が、本実施形態の車両用表示装置１０の構成、作動等である。

ところで、本実施形態によれば、実際には存在しない仮想物体１をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段としての液晶パネル１１、表示コントローラ１２、画像メモリ１９を有し、自車両位置検出手段としてのＧＰＳコントローラ１７により得られた自車両９の位置を基準として、経路案内手段としてのナビゲーションシステム１８から得られた進行方向へ所定距離進んだ位置に、仮想物体表示手段１１、１２、１９により、仮想物体としての仮想誘導車１を表示することを特徴としている。

それによれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス９ｂを介してドライバー８から見える実際の風景において、自車両９の前方位置に表示された仮想誘導車１が目的地への目印となるため、ドライバー８の違和感を極力小さくすることができる。

よって、本実施形態によれば、ドライバー８の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置１０を提供することができる。

また、本実施形態では、虚像として表示される仮想物体１を、移動物体としての自動車（仮想誘導車）１としている。このように、仮想物体１を移動物体とすることにより、ドライバー８の違和感をより小さいものにでき、好ましい。

なお、上記した例では、移動物体として、実世界で道路走行する移動物体である自動車としたが、本車両用表示装置１０がバイクに取り付けられている場合には、仮想物体としての移動物体はバイクであってもよい。

また、本実施形態において、仮想物体表示手段１１、１２、１９は、仮想物体１が交差点を右左折する場合に、当該交差点において事前に曲がる方向を示す表示を行うようにしたものであってもよい。

このように、仮想物体（仮想誘導車）１が交差点を右左折する場合に、当該交差点において事前に曲がる方向が表示されれば、よりわかりやすい経路案内表示が可能となるため、好ましい。

具体的に曲がる方向を表示する方法としては、仮想物体１として方向指示器が付いた仮想誘導車１とすることにより、仮想誘導車１が右左折する際に方向指示器を点灯させるようにする。

例えば、仮想誘導車１が右折する交差点の３０ｍ手前にさしかかった時から、右折用の方向指示器の点灯をはじめ、交差点を通過し終えた時に点灯を消す。こうすることで、仮想誘導車１をより現実に近いリアルな誘導車とすることができ、ドライバー８は違和感なく経路案内に従うことができる。

なお、具体的に曲がる方向を表示する方法としては、例えば仮想誘導車１が右折する交差点の手前にさしかかった時に、仮想誘導車１の上に右方向に向かう矢印を重ねて表示させるような方法も採用することができる。

また、本実施形態では、上述したように、仮想物体１の幅を、仮想物体１が表示される位置にて自車両９が認識された場合における自車両９の幅と同じ幅とすることにより、仮想物体１が表示される位置を実際に自車両９が通過する際の車両感覚を、ドライバー８が把握しやすくなるという利点がある。

この利点は、仮想物体１の幅を、仮想物体１が表示される位置にて自車両９が認識された場合における自車両９の幅よりも多少大きめの幅とすることによっても、同様に達成される。

また、仮想物体１の表示位置は、特に限定するものではないが、仮想物体１を、自車両９の制動距離の分だけ遠い位置もしくは当該制動距離よりも遠い位置に表示することが好ましい。上記した本実施形態の例では、仮想物体１を、自車両９の制動距離の分だけ遠い位置に表示している。

仮想物体１の表示位置よりも自車両９の近くに位置する障害物については、ドライバー８から見えるが、仮想物体１の表示位置よりも前方に存在する障害物については、仮想物体１が障害物に重なってドライバー８から見えない場合がありうる。

もし、仮想物体１の表示位置が、自車両９の制動距離よりも自車両９に近い位置であると、ドライバー８から見えない障害物が自車両９の制動距離よりも近くに位置することにより、ドライバー８がその障害物を察知してブレーキをかけても、間に合わない場合が生じる。

しかし、仮想物体１を、自車両９の制動距離の分だけ遠い位置もしくは当該制動距離よりも遠い位置に表示するようにすれば、ドライバー８から見えない障害物は、自車両９の制動距離の分だけ遠い位置もしくは制動距離よりも遠い位置に存在することになり、ドライバー８がその障害物を察知してブレーキをかければ、間に合う。

また、本実施形態において、仮想誘導車１は複数台表示してもよい。それにより、進行方向に沿って、順次、仮想誘導車１を配置させることが可能となり、よりわかりやすい経路案内表示が可能となるため、好ましい。

より具体的には、例えば、自車両９から制動距離の位置に１台の仮想誘導車１を配置し、自車両９から１００ｍ離れた位置にもう１台の仮想誘導車１を配置する。そうすることでドライバー８は、誘導車が今後どの道をすすんでいくかを理解することができ、ゆとりを持って運転ができる。

また、本実施形態では、好ましい形態として、上記ステップ１０８によって、前記仮想物体表示手段１１、１２、１９は、交差点または分岐路等の自車両９の進行方向の選択が必要な場所において、図１に示されるように、経路案内対象外の道に進入禁止を示す表示を虚像としての道路標識１ａにより行っている。

それによれば、ドライバー８は、仮想誘導車１が進むべき方向を認識できるとともに、進むべきではない方向も併せて認識できるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。なお、このステップ１０８や１１１は無いものであってもよい。つまり、進入禁止の道路標識を表示させないようなものであってもよい。

また、本実施形態では、仮想物体表示手段１１、１２、１９は、現実の先行車が自車両９の制動距離内の位置に存在する場合、現実の先行車を枠で囲んで表示するようにしている。それによれば、フロントガラス９ｂを介して虚像として表示される仮想誘導車１と、実際に風景に見える先行車との区別が明確となり、好ましい。

特に、本実施形態において上記した例では、仮想物体表示手段１１、１２、１９は、現実の先行車が自車両８の制動距離内の位置に存在する場合、仮想誘導車１は表示させないようにすることにより、現実の先行車を誘導車両として、わかりやすい経路案内表示を実現している。

また、本実施形態では、好ましい形態として、ステップ１１０では、自車両９の位置から目的地までの残り距離によって、表示される仮想物体１の形状や色等のデザインを変えるようにしている。上記した例では、上記目的地までの残り距離によって、表示される仮想物体１の色を変えている。

このように、目的地までの残り距離に応じて、表示される仮想物体１のデザインを変えれば、仮想物体１のデザインの違いによって、ドライバー８は残り距離を知ることができるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

さらに、本実施形態では、仮想誘導車１は常に自車両９から自車両９の制動距離の分遠い位置にいるのではなく、ドライバー８のスイッチ（図示せず）による指示等で目的地まで自車両９よりも早い速度で走行してもかまわない。

例えば、前方に複雑な道が広がっているような場合など、ドライバー８が先に走行経路を知りたいような場合には、ドライバー８がスイッチを押すと、自車両９の先から仮想誘導車１が飛び出して目的地に向かって高速で走行していく様子をみることができれば、今後の運転にゆとりを持つことができる。

このような仮想誘導車１は自車両９よりも高速で走ることになる。そして、このような仮想誘導車１の高速移動機能を持たせた場合には、自車両位置検出手段１７と、経路案内手段１８とを備える車両用表示装置において、仮想物体１をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段１１、１２、１９を有し、乗員の操作等により、自車両９の位置付近から経路案内手段１８から得られた進行方向へ向かって、仮想物体１が道路を自車両９よりも高速で移動する様子を表示することを特徴とする車両用表示装置１０が提供される。

このような車両用表示装置１０によっても、従来のような地図上ではなく、フロントガラス９ｂを介してドライバー８から見える実際の風景において、自車両９の前方位置に表示された仮想物体１が目的地への目印となるため、ドライバー９の違和感を極力小さくすることができる。

さらに、上述したが、仮想物体１が自車両９の位置付近から進行方向に向かって（すなわち目的地に向かって）道路を高速で移動する様子が表示されるため、ドライバー８は、実際の走行よりも早い段階で目的地までの経路を知ることができる。

よって、このような車両用表示装置によっても、ドライバー８の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置を提供することができる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る車両用表示装置２０におけるフロントガラス９ｂを介した仮想物体２の表示の様子を示す図であり、運転席側からフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方をみたときの図である。

図４に示されるように、本実施形態では、車両前方の風景のうち乗員が指示した地図上の位置に対応する位置に、もしくは、車両前方の風景のうち音声により案内されるランドマークの位置に、仮想物体としての丸印２を表示するようにしている。以下、この仮想物体としての丸印２を仮想丸印２ということにする。

図５は、本実施形態に係る車両用表示装置２０の概略構成を示す図である。この図５においても、自車両９は、車両の前半分が概略的に示されており、ドライバー（運転者）８とともに、前輪９ａ、フロントガラス９ｂ、ハンドル９ｃが示されている。

本実施形態の車両用表示装置２０は、大きくは、液晶パネル２１、表示コントローラ２２、地図表示用ディスプレイ２３、タッチパネル２４、音声案内装置２５、ＧＰＳコントローラ２７、ナビゲーションシステム２８、および、画像メモリ２９を備えて構成されたものである。

液晶パネル２１は、フロントガラス９ｂを介してドライバー８に虚像表示を映し出すためのものであり、表示コントローラ２２は、この液晶パネル２１に映し出される表示の処理を行うものである。

液晶パネル２１は、自車両９のインストルメントパネルの上部に配置され、表示コントローラ２２から出力された画像を表示する。その表示は、フロントガラス９ｂで反射されてドライバー８が虚像として見ることになる。

また、その虚像としての仮想丸印２が表示される位置については、表示コントローラ２２で出力された表示画像を、自車両９の前方の実際の風景と重ね合わせた位置に表示（重畳させて表示）している。このような液晶パネル２１は、上記第１実施形態と同様のものを採用することができ、また、その配置についても上記第１実施形態と同様にすることができる。

ＧＰＳコントローラ２７は、上記第１実施形態のＧＰＳコントローラと同様のものであり、ＧＰＳ信号を受信し、このＧＰＳ信号をもとにして自車両位置の計算を行い、計算された自車両位置を表示コントローラ２２に自車両位置データとして出力するようにしたものである。

ナビゲーションシステム２８は、自車両９の目的地までの経路案内データを表示コントローラ２２に出力するものである。また、画像メモリ２９は、液晶パネル２１で表示される画像等の表示物のデータすなわち表示データが記憶されているものである。仮想丸印２の表示データも当然、画像メモリ２９に記憶されている。

なお、本実施形態においても、これら表示コントローラ２２、ＧＰＳコントローラ２７、ナビゲーションシステム２８、および画像メモリ２９は、マイコン等から構成されたものである。

ここで、本実施形態では、さらに、ナビゲーションシステム２８は、自車両９の周辺の地図データを地図表示用ディスプレイ２３に出力するようになっている。なお、この地図データは、例えばナビゲーションシステム２８の記憶装置に記憶されている。

そして、このディスプレイ２３上に設置されているタッチパネル２４を乗員が押すことにより、乗員が指示した地図上の位置が検知され、検知された位置が表示コントローラ２２に入力されるようになっている。

ここで、地図表示用ディスプレイ２３は、図４や図５に示されるような位置に設けられており、ドライバー８を含む乗員が視ることが可能となっている。このような地図表示用ディスプレイ２３は、通常の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等を採用することができる。

また、タッチパネル２４は、一般によく知られているもので、本実施形態においても通常のものを採用できる。例えば、図４中の地図表示用ディスプレイ２３に示されるクロスマークの部分を乗員がタッチしたとすると、この位置が乗員が指示した地図上の位置となる。

そして、表示コントローラ２２に乗員が指示した地図上の位置データ（地図位置データ）が入力されると、表示コントローラ２２では、この地図上で指示された位置が実際の風景のどこにあたるのかを計算する。

そして、次に、表示コントローラ２２は、画像メモリ２９から仮想物体である仮想丸印２の画像を読み出して、計算した風景の位置に重なるように液晶パネル２１に出力して、この仮想丸印２をフロントガラス９ｂに虚像として表示する。

また、音声案内装置２５は、通常のナビゲーションシステムにおける音声案内装置と同様に、コンビニエンスストアや郵便局等のランドマークを用いて音声により案内を行うものであり、本実施形態においてもナビゲーションシステム２８によって制御されるものである。

ここで、本実施形態において、音声案内装置２５により、ランドマーク（コンビニ等）がアナウンスされる場合には、ナビゲーションシステム２８とＧＰＳコントローラ２７を用いて、まず自車両９からのランドマークまでの実際の位置（距離）を計算するようになっている。

そして、表示コントローラ２２が、画像メモリ２９から仮想物体である仮想丸印２の画像を読み出して、車両前方の風景のうち計算されたランドマークの位置に重なるように液晶パネル２１に出力して、この仮想丸印２をフロントガラス９ｂに虚像として表示するようになっている。

このような本実施形態においては、液晶パネル２１、表示コントローラ２２および画像メモリ２９により仮想物体表示手段２１、２２、２９が構成されており、ＧＰＳコントローラ２７により自車両位置検出手段が構成されており、ナビゲーションシステム２８により経路案内手段が構成されている。

また、地図表示用ディスプレイ２３により地図表示手段が構成され、タッチパネル２４により指示位置手段が構成されており、音声案内装置２５により音声案内手段が構成されている。

つまり、本実施形態によれば、自車両９の位置を検出する自車両位置検出手段２７と、自車両９を目的地へ案内する経路案内手段２８とを備える車両用表示装置２０において、実際には存在しない仮想物体２をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段２１、２２、２９と、経路案内の地図をディスプレイ上に表示する地図表示手段２３と、地図表示手段２３におけるディスプレイ上で乗員が指示した地図上の位置を検知するための指示位置手段２４とを有しており、風景のうち指示位置手段２４によって検知された地図上の位置に対応する位置に、仮想物体表示手段２１、２２、２９により、仮想物体２を表示するようにした車両用表示装置２０が提供される。

また、本実施形態によれば、自車両位置検出手段２７と、経路案内手段２８とを備える車両用表示装置２０において、仮想物体表示手段２１、２２、２９と、ランドマークを用いて音声により案内を行う音声案内手段２５とを有しており、車両前方の風景のうち音声案内手段２５によって音声により案内されるランドマークの位置に、仮想物体表示手段２１、２２、２９により、仮想物体２を表示するようにした車両用表示装置が提供される。

次に、図６を参照して、本実施形態の車両用表示装置２０の作動について述べる。図６は、本車両用表示装置２０の仮想物体表示を行う処理についてのフローチャートを示す図である。

この車両用表示装置２０も、上記実施形態と同様に、例えば、自車両９のイグニッションスイッチがオンの状態の時に作動を開始するものであり、この車両用表示装置２０の作動の開始に伴い、図６に示されるような仮想物体表示処理が開始される。

まず、ステップ２００（Ｓ２００）では、車両用表示装置２０において各種データの読み込みが行われる。

すなわち、ＧＰＳコントローラ２７はＧＰＳ信号を読み込み、表示コントローラ２２は、ナビゲーションシステム２８から経路案内データを読み込むとともに、さらに、タッチパネル２４から乗員が指示を行った場合には、地図上の指示された位置データ（地図位置データ）を読み込む。

続くステップ２０１（Ｓ２０１）では、ＧＰＳコントローラ２７が、入力されたＧＰＳ信号をもとにして自車両位置を計算する。

次に、乗員がタッチパネル２４を触っていた場合すなわち「地図位置データあり」の場合には、ステップ２０２（Ｓ２０２）へ進み、触っていない場合すなわち「地図位置データなし」の場合には、ステップ２０３（Ｓ２０３）へ進む。

ステップ２０２では、表示コントローラ２２が、上記ステップ２００で受け取った経路案内データと地図位置データから、乗員の指示した位置が車両前方の風景のどの部分にあたるかを計算し、ステップ２０４（Ｓ２０４）へ進む。

一方、ステップ２０３では、音声案内装置２５でランドマークのアナウンスがあった場合に、表示コントローラ２２は、そのランドマークが車両前方の風景にて自車両９を基準としたどの位置にあるのかを計算し、ステップ２０４へ移る。

続くステップ２０４では、表示コントローラ２２は、画像メモリ２９から仮想物体である仮想丸印２の表示画像を読み込む。

続くステップ２０５（Ｓ２０５）では、車両前方の風景のうち、上記ステップ２０２もしくはステップ２０３で計算された位置に、上記ステップ２０４で読み込んだ画像を液晶パネル２１によりフロントガラス９ｂに虚像表示する。

これによって、例えば助手席の乗員がドライバー８に対して経路案内を指示している場合にも、助手席の乗員が指示した位置を、ドライバー８がフロントガラス９ｂを通して仮想物体２のある位置として知ることができる。そのため、ドライバー８は複雑な道も間違わずに走行することができる。

また同様に、音声案内においてランドマークで右左折させるような場合にも、ランドマークの位置を、ドライバー８がフロントガラス９ｂを通して仮想物体２のある位置として知ることができる。そのため、ドライバー８は複雑な道も間違わずに走行することができる。

以上が、本実施形態の車両用表示装置２０の構成、作動等である。

ところで、本実施形態によれば、自車両位置検出手段２７と、経路案内手段２８とを備える車両用表示装置２０において、実際には存在しない仮想物体２をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段２１、２２、２９と、経路案内の地図をディスプレイ上に表示する地図表示手段２３と、地図表示手段２３におけるディスプレイ上で乗員が指示した地図上の位置を検知するための指示位置手段２４とを有しており、車両前方の風景のうち指示位置手段２４によって検知された地図上の位置に対応する位置に、仮想物体表示手段２１、２２、２９により、仮想物体２を表示することを特徴としている。

それによれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス９ｂを介してドライバー８から見える実際の風景において、乗員が指示した位置に表示された仮想物体２が目印となるため、ドライバー８の違和感を極力小さくすることができる。

また、本実施形態では、経路案内手段２８とを備える車両用表示装置２０において、実際には存在しない仮想物体２をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段２１、２２、２９と、ランドマークを用いて音声により案内を行う音声案内手段２５とを有しており、車両前方の風景のうち音声案内手段２５によって音声により案内されるランドマークの位置に、仮想物体表示手段２１、２２、２９により、仮想物体２を表示することを特徴としている。

それによれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス９ｂを介してドライバー８から見える実際の風景において、音声により案内されたランドマークの位置に表示された仮想物体（仮想丸印）２が目印となるため、ドライバー８の違和感を極力小さくすることができる。

このように、本実施形態によれば、ドライバー８の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置２０を提供することができる。

また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、好ましい形態として、自車両９の位置から目的地までの残り距離によって、表示される仮想物体２の形状や色等のデザインを変えるようにしてもよい。それにより、仮想物体２のデザインの違いによって、ドライバー８は残り距離を知ることができるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

なお、上記第１実施形態に対して、本実施形態を組み合わせたものとしてもよい。その場合、図示しないが、上記図１に示される仮想誘導車１が第１の仮想物体となり、図４に示される仮想丸印２が第２の仮想物体となって、これら両方の仮想物体１、２が液晶パネル１１から、フロントガラス９ｂを介して虚像として表示される。

そして、このような組み合わせを採用し、上記図２すなわち上記第１実施形態の車両用表示装置１０において、さらに本実施形態の仮想丸印の表示を行うようにした場合には、次のような車両用表示装置が提供される。

すなわち、自車両位置検出手段１７と、経路案内手段１８とを備える車両用表示装置において、仮想物体表示手段１１、１２、１９を有し、自車両位置検出手段１７により得られた自車両９の位置を基準として、経路案内手段１８から得られた進行方向へ所定距離進んだ位置に、第１の仮想物体１を表示するようにしており、さらに、地図表示手段２３と、指示位置手段２４とを有しており、車両前方の風景のうち指示位置手段２４によって検知された地図上の位置に対応する位置に、フロントガラス９ｂを介して第２の仮想物体２を表示することを特徴とする車両用表示装置が提供される。

それによれば、ドライバー８は、第１の仮想物体１によって進むべき方向を認識できるとともに、第２の仮想物体２をさらに目印として認識できるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

また、同様に、上記第１実施形態の車両用表示装置に対して、さらに本第２実施形態を組み合わせた場合には、経路案内手段１８とを備える車両用表示装置において、仮想物体表示手段１１、１２、１９を有し、自車両位置検出手段１７により得られた自車両９の位置を基準として、経路案内手段１８から得られた進行方向へ所定距離進んだ位置に、第１の仮想物体１を表示するようにしており、さらに、音声案内手段２５を有しており、車両前方の風景のうち音声案内手段２５によって音声により案内されるランドマークの位置に、フロントガラス９ｂを介して第２の仮想物体２を表示することを特徴とする車両用表示装置が提供される。

この場合も、ドライバー８は、第１の仮想物体１によって進むべき方向を認識できるとともに、第２の仮想物体２をさらに目印として認識できるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る車両用表示装置３０におけるフロントガラス９ｂを介した仮想物体３の表示の様子を示す図であり、運転席側からフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方をみたときの図である。

図７に示されるように、本実施形態では、自車両９の位置を基準として進行方向へ所定距離進んだ位置に、仮想物体としての人３を表示するようにしている。以下、この仮想物体としての人３を仮想誘導者３ということにする。

図８は、本実施形態に係る車両用表示装置３０の概略構成を示す図である。この図８においても、自車両９は、車両の前半分が概略的に示されており、ドライバー（運転者）８とともに、前輪９ａ、フロントガラス９ｂ、ハンドル９ｃが示されている。

本実施形態の車両用表示装置１０は、大きくは、液晶パネル３１、表示コントローラ３２、ＧＰＳコントローラ３７、ナビゲーションシステム３８、および、画像メモリ３９を備えて構成されたものである。

液晶パネル３１は、フロントガラス９ｂを介してドライバー８に虚像表示を映し出すためのものであり、表示コントローラ３２は、この液晶パネル３１に映し出される表示の処理を行うものである。

また、液晶パネル３１は、自車両９のインストルメントパネルの上部に配置され、表示コントローラ２２から出力された画像を表示する。その表示は、フロントガラス９ｂで反射されてドライバー８が虚像として見ることになる。

また、その虚像としての仮想誘導者３が表示される位置については、表示コントローラ３２で出力された表示画像を、自車両９の前方の実際の風景と重ね合わせた位置に表示（重畳させて表示）している。このような液晶パネル３１は、上記第１実施形態と同様のものを採用することができ、また、その配置についても上記第１実施形態と同様にすることができる。

ＧＰＳコントローラ３７は、上記第１実施形態のＧＰＳコントローラと同様のものであり、ＧＰＳ信号を受信し、このＧＰＳ信号をもとにして自車両位置の計算を行い、計算された自車両位置を表示コントローラ３２に自車両位置データとして出力するようにしたものである。

ナビゲーションシステム３８は、自車両９の目的地までの経路案内データと交差点または分岐点の位置および大きさのデータとを表示コントローラ３２に出力するものである。ここで、交差点または分岐点の位置および大きさのデータとは、交差点または分岐点の方向や形状、道幅等のデータである。

また、画像メモリ３９は、液晶パネル３１で表示される画像等の表示物のデータすなわち表示データが記憶されているものである。仮想誘導者３の表示データも当然、画像メモリ３９に記憶されており、ここでは、この仮想誘導者３の画像は、直進方向、右方向、左方向へ指を指すパターンを用意しておく。

なお、本実施形態においても、これら表示コントローラ３２、ＧＰＳコントローラ３７、ナビゲーションシステム３８、および画像メモリ３９は、マイコン等から構成されたものである。

そして、表示コントローラ３２では、ＧＰＳコントローラ３７から入力された自車両位置データと、ナビゲーションシステム３８から入力された経路案内データとから、自車両９から前方の所定距離（ここでは、例えば１００ｍ）以内に交差点または分岐点があるかどうかを判定する。

交差点や分岐点が存在している場合には、表示コントローラ３２は、その交差点や分岐点の歩道や路肩の位置を計算して、次に、画像メモリ３９から進行方向を指している仮想誘導者３の画像を読み出して、液晶パネル３１に出力するようになっている。

こうして、液晶パネル３１から表示された仮想誘導者３の画像は、フロントガラス９ｂで反射され、フロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示される。

このとき、ドライバー８は、仮想誘導者３を、自車両９の前方の交差点や分岐点付近の歩道や路肩に虚像として認識できるようになっている。

このような本実施形態においては、液晶パネル３１、表示コントローラ３２および画像メモリ３９により仮想物体表示手段３１、３２、３９が構成されており、ＧＰＳコントローラ３７により自車両位置検出手段が構成されており、ナビゲーションシステム３８により経路案内手段が構成されている。

つまり、本実施形態によれば、自車両９の位置を検出する自車両位置検出手段３７と、自車両９を目的地へ案内する経路案内手段３８とを備える車両用表示装置３０において、実際には存在しない仮想物体３をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段３１、３２、３９を有し、自車両９がこれから右左折する交差点または分岐点においてその歩道もしくは路肩に、仮想物体表示手段３１、３２、３９により、仮想物体３を表示する車両用表示装置３０が提供される。

次に、図９を参照して、本実施形態の車両用表示装置３０の作動について述べる。図９は、本車両用表示装置３０の仮想物体表示を行う処理についてのフローチャートを示す図である。

この車両用表示装置３０も、上記実施形態と同様に、例えば、自車両９のイグニッションスイッチがオンの状態の時に作動を開始するものであり、この車両用表示装置３０の作動の開始に伴い、図９に示されるような仮想物体表示処理が開始される。

まず、ステップ３００（Ｓ３００）では、車両用表示装置３０において各種データの読み込みが行われる。ＧＰＳコントローラ３７は、ＧＰＳ信号を読み込み、表示コントローラ３２は、ナビゲーションシステム３８から経路案内データと交差点の位置および大きさのデータとを読み込む。

続くステップ３０１（Ｓ３０１）では、ＧＰＳコントローラ３７が、入力されたＧＰＳ信号をもとにして自車両位置を計算し、表示コントローラ３２に自車両位置データを出力する。

このとき、自車両９の例えば１００ｍ以内に交差点（または分岐点）が存在している場合には、ステップ３０３（Ｓ３０３）へ進む。自車両９の１００ｍ以内に交差点（または分岐点）が存在していない場合には、最初のステップ３００へ戻り、上記のフローを繰り返す。

続くステップ３０３では、表示コントローラ１２が、経路案内の指示する進行方向を指さす仮想誘導者３の画像を画像メモリ３９から読み込む。

続くステップ３０４（Ｓ３０４）では、車両前方の風景のうち自車両９の１００ｍ以内に存在する交差点（または分岐点）において、仮想誘導者３を表示する歩道（または路肩）の位置を計算する。これについては、当該交差点の位置と大きさから歩道の位置を計算する。

続くステップ３０５（Ｓ３０５）では、表示コントローラ３２は、上記ステップ３０３で読み出した仮想誘導者３の表示のサイズと色とを、表示距離や目的地までの残り距離によって変換する。

ここで、仮想誘導者３の表示のサイズと色の変換は、上記第１実施形態における仮想誘導車の場合と同様である。

そして、ステップ３０６にて、表示コントローラ３２は、仮想誘導者３の画像を上記ステップ３０４で計算した表示位置にて液晶パネル３１に出力する。

このような仮想誘導者３の表示出力によって、ドライバー８はフロントガラス９ｂを通して、経路を指示する仮想誘導者３の画像が交差点（または分岐点）の歩道（または路肩）に表示されるため、複雑な道も間違わずに走行できる。

以上が、本実施形態の車両用表示装置３０の構成、作動等である。

ところで、本実施形態によれば、自車両位置検出手段３７と、経路案内手段３８とを備える車両用表示装置３０において、実際には存在しない仮想物体３をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段３１、３２、３９を有し、自車両９がこれから右左折する交差点または分岐点においてその歩道もしくは路肩に、仮想物体３を表示することを特徴としている。

それによれば、従来のような地図上ではなく、フロントガラス９ｂを介してドライバー８から見える実際の風景において、交差点または分岐点における歩道もしくは路肩に表示された仮想物体（仮想誘導者）３が目印となるため、ドライバー８の違和感を極力小さくすることができる。

よって、本実施形態によれば、ドライバー８の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置３０を提供することができる。

また、本実施形態において、仮想誘導者３は交差点または分岐点で誘導をおこなうだけではなく、目的地となる建物等を指差してもよい。この場合、目的地付近の歩道や路肩に仮想誘導者３を表示させるようにする。これによって、ドライバー８は目的地を分かりやすく認識できる。

そして、この場合、自車両位置検出手段３７と、経路案内手段３８とを備える車両用表示装置３０において、実際には存在しない仮想物体３をフロントガラス９ｂを介して自車両９の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段３１、３２、３９を有し、目的地付近の歩道や路肩に、それを目的地であることを示す仮想物体３を表示することを特徴とする車両用表示装置が提供される。

それによっても、従来のような地図上ではなく、フロントガラス９ｂを介してドライバー８から見える実際の風景において、目的地付近の歩道や路肩に表示された仮想物体３が目印となるため、ドライバー８の違和感を極力小さくすることができる。

よって、この場合にも、ドライバー８の運転に支障をきたさずに、よりわかりやすい新規な経路案内表示を可能とする車両用表示装置３０を提供することができる。

また、本実施形態では、仮想物体としては、交差点の進行方向や目的地を指し示す形のものであれば、特に限定されないが、仮想誘導者３のように人の形をした表示とすれば、あたかも、人が誘導しているようにドライバー８は認識することができ、違和感をより小さくすることができる。

また、本実施形態においても、自車両９の位置から目的地までの残り距離によって、表示される仮想物体３のデザインを変えれば、仮想物体３のデザインの違いによって、ドライバー８は残り距離を知ることができるため、よりわかりやすい経路案内表示が可能となり、好ましい。

本発明の第１実施形態において、運転席側からフロントガラスを介して自車両前方をみたときの仮想物体の表示の様子を示す図である。 上記第１実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。 上記第１実施形態における仮想物体表示を行う処理についてのフローチャートを示す図である。 本発明の第２実施形態において、運転席側からフロントガラスを介して自車両前方をみたときの仮想物体の表示の様子を示す図である。 上記第２実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。 上記第２実施形態における仮想物体表示を行う処理についてのフローチャートを示す図である。 本発明の第３実施形態において、運転席側からフロントガラスを介して自車両前方をみたときの仮想物体の表示の様子を示す図である。 上記第３実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。 上記第３実施形態における仮想物体表示を行う処理についてのフローチャートを示す図である。

符号の説明

１…仮想物体としての自動車（仮想誘導車）、
２…仮想物体としての丸印（仮想丸印）、３…仮想物体としての人（仮想誘導者）、
９…自車両、９ｂ…フロントガラス、１１、２１、３１…液晶パネル、
１２、２２、３２…仮想物体表示手段としての表示コントローラ、
１７、２７、３７…自車両位置検出手段としてのＧＰＳコントローラ、
１８、２８、３８…経路案内手段としてのナビゲーションシステム、
１９、２９、３９…仮想物体表示手段としての画像メモリ、
２３…地図表示手段としての地図表示用ディスプレイ、
２４…指示位置手段としてのタッチパネル、
２５…音声案内手段としての音声案内装置。

Claims (21)

1. 自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（１７）と、
   前記自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（１８）とを備える車両用表示装置において、
   実際には存在しない仮想物体（１）をフロントガラス（９ｂ）を介して前記自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（１１、１２、１９）を有し、
   前記自車両位置検出手段（１７）により得られた前記自車両（９）の位置を基準として、前記経路案内手段（１８）から得られた進行方向へ所定距離進んだ位置に、前記仮想物体表示手段（１１、１２、１９）により、前記仮想物体（１）を表示することを特徴とする車両用表示装置。
2. 自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（１７）と、
   前記自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（１８）とを備える車両用表示装置において、
   実際には存在しない仮想物体（１）をフロントガラス（９ｂ）を介して前記自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（１１、１２、１９）を有し、
   前記自車両（９）の位置付近から前記経路案内手段（１８）から得られた進行方向へ向かって、前記仮想物体（１）が道路を前記自車両（９）よりも高速で移動する様子を、前記仮想物体表示手段（１１、１２、１９）により表示することを特徴とする車両用表示装置。
3. 前記虚像として表示される前記仮想物体（１）が、移動物体であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。
4. 前記移動物体は、自動車またはバイクであることを特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。
5. 前記仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、前記仮想物体（１）が交差点を右左折する場合に、当該交差点において事前に曲がる方向を示す表示を行うようにしたものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
6. 表示される前記仮想物体（１）の幅が、前記仮想物体（１）が表示される位置にて前記自車両（９）が認識された場合における前記自車両（９）の幅と同じかそれ以上の大きさの幅であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
7. 前記仮想物体（１）を、前記自車両（９）の制動距離の分だけ遠い位置もしくは前記制動距離よりも遠い位置に表示することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
8. 前記仮想物体（１）を複数個表示することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
9. 前記仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、前記自車両（９）の進行方向の選択が必要な場所において、経路案内対象外の道に進入禁止を示す表示をすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
10. 前記自車両（９）の進行方向の選択が必要な場所とは、交差点または分岐路であることを特徴とする請求項９に記載の車両用表示装置。
11. 前記仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、現実の先行車が前記自車両（９）の制動距離内の位置に存在する場合、前記現実の先行車を枠で囲んで表示するものであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
12. 前記仮想物体表示手段（１１、１２、１９）は、現実の先行車が前記自車両（９）の制動距離内の位置に存在する場合、前記仮想物体（１）は表示させないようにすることを特徴とする請求項１１に記載の車両用表示装置。
13. 経路案内の地図をディスプレイ上に表示する地図表示手段（２３）と、
    前記地図表示手段（２３）における前記ディスプレイ上で乗員が指示した前記地図上の位置を、検知する指示位置手段（２４）とを有しており、
    前記仮想物体（１）を第１の仮想物体としたとき、
    前記風景のうち前記指示位置手段（２４）によって検知された前記地図上の位置に対応する位置に、前記仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、前記フロントガラス（９ｂ）を介して第２の仮想物体（２）を表示することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
14. ランドマークを用いて音声により案内を行う音声案内手段（２５）を有しており、
    前記仮想物体（１）を第１の仮想物体としたとき、
    前記風景のうち前記音声案内手段（２５）によって音声により案内される前記ランドマークの位置に、前記仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、前記フロントガラス（９ｂ）を介して第２の仮想物体（２）を表示することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
15. 自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（２７）と、
    前記自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（２８）とを備える車両用表示装置において、
    実際には存在しない仮想物体（２）をフロントガラス（９ｂ）を介して前記自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（２１、２２、２９）と、
    経路案内の地図をディスプレイ上に表示する地図表示手段（２３）と、
    前記地図表示手段（２３）における前記ディスプレイ上で乗員が指示した前記地図上の位置を検知するための指示位置手段（２４）とを有しており、
    前記風景のうち前記指示位置手段（２４）によって検知された前記地図上の位置に対応する位置に、前記仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、前記仮想物体（２）を表示することを特徴とする車両用表示装置。
16. 自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（２７）と、
    前記自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（２８）とを備える車両用表示装置において、
    実際には存在しない仮想物体（２）をフロントガラス（９ｂ）を介して前記自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（２１、２２、２９）と、
    ランドマークを用いて音声により案内を行う音声案内手段（２５）とを有しており、
    前記風景のうち前記音声案内手段（２５）によって音声により案内される前記ランドマークの位置に、前記仮想物体表示手段（２１、２２、２９）により、前記仮想物体（２）を表示することを特徴とする車両用表示装置。
17. 自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（３７）と、
    前記自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（３８）とを備える車両用表示装置において、
    実際には存在しない仮想物体（３）をフロントガラス（９ｂ）を介して前記自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（３１、３２、３９）を有し、
    前記自車両（９）がこれから右左折する交差点または分岐点においてその歩道もしくは路肩に、前記仮想物体表示手段（３１、３２、３９）により、前記仮想物体（３）を表示することを特徴とする車両用表示装置。
18. 自車両（９）の位置を検出する自車両位置検出手段（３７）と、
    前記自車両（９）を目的地へ案内する経路案内手段（３８）とを備える車両用表示装置において、
    実際には存在しない仮想物体（３）をフロントガラス（９ｂ）を介して前記自車両（９）の前方の風景に重畳させて虚像として表示する仮想物体表示手段（３１、３２、３９）を有し、
    前記目的地付近の歩道や路肩に、前記仮想物体表示手段（３１、３２、３９）により、それを目的地であることを示す前記仮想物体（３）を表示することを特徴とする車両用表示装置。
19. 前記仮想物体（３）が人の形をした表示であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の車両用表示装置。
20. 前記自車両（９）の位置から前記目的地までの残り距離によって、表示される前記仮想物体（１、３）のデザインを変えることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
21. 前記仮想物体（１、３）のデザインとは、前記仮想物体（１、３）の形状もしくは色であることを特徴とする請求項２０に記載の車両用表示装置。
    

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