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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-28
(45)【発行日】2024-11-06
(54)【発明の名称】車両用表示装置
(51)【国際特許分類】
   B60K 35/23 20240101AFI20241029BHJP
   G02B 27/01 20060101ALI20241029BHJP
   G08G 1/16 20060101ALI20241029BHJP
   G09G 5/00 20060101ALI20241029BHJP
【FI】
B60K35/23
G02B27/01
G08G1/16 C
G09G5/00 510A
G09G5/00 550C
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2022136080
(22)【出願日】2022-08-29
(65)【公開番号】P2024032429
(43)【公開日】2024-03-12
【審査請求日】2024-01-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】小笠原 一賀
(72)【発明者】
【氏名】富平 武信
(72)【発明者】
【氏名】北原 弘騎
【審査官】吉村 俊厚
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/056157(WO,A1)
【文献】国際公開第2020/121486(WO,A1)
【文献】特開2021-24556(JP,A)
【文献】特開2016-2779(JP,A)
【文献】特開2017-30600(JP,A)
【文献】特開2005-67514(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2022/0135062(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60K 35/23
G02B 27/01
G08G 1/16
G09G 5/00
G09G 5/38
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載され、前記車両のフロントウインドシールドに対して、前記車両の前方の実風景に画像を重畳させて表示する表示器と、
前記表示器を制御する制御部と、
前記車両が追従走行する先行車両の位置を取得する位置情報取得部と、
を備え、
前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得した前記先行車両の位置と前記車両の位置とを結ぶ第1仮想直線を算出し、
前記制御部によって前記第1仮想直線が前記車両の直進方向に沿っていると判定された場合、前記制御部は、マーカー画像を、前記車両の視点位置から見て前記先行車両の下方の位置に表示させ、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合、前記制御部は、前記マーカー画像を、前記先行車両の下方の前記位置から前記直進方向に対する前記第1仮想直線の傾き方向とは逆方向にずらして表示させる表示移動制御を行い、
前記表示移動制御において、前記マーカー画像を前記先行車両の下方の前記位置からずらす量は、前記直進方向に対する前記第1仮想直線の傾きに基づいて決定される
ことを特徴とした車両用表示装置。
【請求項2】
前記車両のハンドルの舵角を取得する自車情報取得部を更に備え、
前記表示移動制御において、前記マーカー画像を前記先行車両の下方の前記位置からずらす量は、前記直進方向に対する前記第1仮想直線の傾き、及び、前記車両の前記ハンドルの舵角に基づいて決定され、
前記表示移動制御において、前記直進方向と前記第1仮想直線との成す角をA1とし、前記車両の前記ハンドルの舵角をθとし、前記マーカー画像を前記先行車両の下方の前記位置からずらす量を、前記マーカー画像の中心と前記車両とを結ぶ第2仮想直線と、前記第1仮想直線との成す角ASとした場合、前記マーカー画像を前記先行車両の下方の前記位置からずらす量は、AS=A1÷2+θで表される
ことを特徴とした請求項1に記載の車両用表示装置。
【請求項3】
前記先行車両の走行軌跡を取得する走行軌跡取得部を更に備え、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合であって、前記制御部が前記走行軌跡取得部によって前記先行車両の走行軌跡を取得できた場合、前記制御部は、前記表示移動制御に代えて、前記マーカー画像の中央を前記走行軌跡の中央と重なるように表示させる走行軌跡基準制御を行い、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合であって、前記制御部が前記走行軌跡取得部によって前記先行車両の走行軌跡を取得できなかった場合、前記制御部は、前記表示移動制御を行う
ことを特徴とした請求項1又は2に記載の車両用表示装置。
【請求項4】
道路形状を検知する道路形状検知部を更に備え、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合であって、前記制御部が前記道路形状検知部によって前記先行車両の走行車線の形状を取得できた場合、前記制御部は、前記表示移動制御に代えて、検知された前記走行車線の前記形状に基づいて前記走行車線の中央に前記マーカー画像を表示させる道路形状基準制御を行い、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合であって、前記制御部が前記道路形状検知部によって前記先行車両の前記走行車線の形状を取得できなかった場合、前記制御部は、前記表示移動制御を行う
ことを特徴とした請求項1又は2に記載の車両用表示装置。
【請求項5】
道路形状を検知する道路形状検知部を更に備え、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合であって、前記制御部が前記道路形状検知部によって前記先行車両の走行車線の形状を取得できた場合、前記制御部は、前記表示移動制御及び前記走行軌跡基準制御に代えて、検知された前記走行車線の形状に基づいて前記走行車線の中央に前記マーカー画像を表示させる道路形状基準制御を行い、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合であって、前記制御部が前記道路形状検知部によって前記先行車両の前記走行車線の形状を取得できず、前記走行軌跡取得部によって前記先行車両の走行軌跡を取得できた場合、前記制御部は、前記走行軌跡基準制御を行い、
前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合であって、前記制御部が前記道路形状検知部によって前記先行車両の前記走行車線の形状を取得できず、前記走行軌跡取得部によって前記先行車両の走行軌跡も取得できなかった場合、前記制御部は、前記表示移動制御を行う
ことを特徴とした請求項3に記載の車両用表示装置。
【請求項6】
前記道路形状検知部は、前記道路形状として、前記先行車両の前記走行車線を挟む一対の着色線のうち少なくとも一方を検知し、
前記道路形状基準制御において、前記制御部は、前記道路形状検知部によって検知された前記着色線の位置に基づいて、前記マーカー画像を、前記走行車線の中央に表示させる
ことを特徴とした請求項4に記載の車両用表示装置。
【請求項7】
前記道路形状検知部は、前記道路形状として、前記先行車両の前記走行車線を挟む一対の着色線のうち少なくとも一方を検知し、
前記道路形状基準制御において、前記制御部は、前記道路形状検知部によって検知された前記着色線の位置に基づいて、前記マーカー画像を、前記走行車線の中央に表示させる
ことを特徴とした請求項5に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、先行車両などの対象物にマーカー画像などの表示画像を追従させて重畳表示させる拡張現実ヘッドアップディスプレイ装置(AR-HUD)がある。特許文献1には、先行車両が表示領域の何れかの車幅方向側端の外側に外れた場合に、外れた側の車幅方向側端の周囲部分において、マーカー画像を表示し続け、表示範囲の外側における当該先行車両の位置を指し示すマークを追加表示する車両用表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第6536855号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両用表示装置において、先行車両などの対象物に対応させて表示されたマーカー画像が、対象物とは別の物体(車両等)や道路上の着色線(センターライン、路側帯、及び、車線境界線)と重なった場合、マーカー画像が見え難くなるだけでなく、誤認識される可能性がある。そのため、車両用表示装置において、マーカー画像の視認性を向上させることが望まれている。
【0005】
本発明の目的は、マーカー画像の視認性を向上させることができる車両用表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の車両用表示装置は、車両に搭載され、前記車両のフロントウインドシールドに対して、前記車両の前方の実風景に画像を重畳させて表示する表示器と、前記表示器を制御する制御部と、前記車両が追従走行する先行車両の位置を取得する位置情報取得部と、を備え、前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得した前記先行車両の位置と前記車両の位置とを結ぶ第1仮想直線を算出し、前記制御部によって前記第1仮想直線が前記車両の直進方向に沿っていると判定された場合、前記制御部は、マーカー画像を、前記車両の視点位置から見て前記先行車両の下方の位置に表示させ、前記制御部によって前記直進方向に対して前記第1仮想直線が傾いていると判定された場合、前記制御部は、前記マーカー画像を、前記先行車両の下方の前記位置から前記直進方向に対する前記第1仮想直線の傾き方向とは逆方向にずらして表示させる表示移動制御を行い、前記表示移動制御において、前記マーカー画像を前記先行車両の下方の前記位置からずらす量は、前記直進方向に対する前記第1仮想直線の傾きに基づいて決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明に係る車両用表示装置によれば、マーカー画像の視認性を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、実施形態に係る車両用表示装置を示す図である。
図2図2は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図である。
図3図3は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図である。
図4図4は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図である。
図5図5は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図である。
図6図6は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図である。
図7図7は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図である。
図8図8は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図である。
図9図9は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示方法を示すフローチャート図である。
図10図10は、実施形態に係る車両用表示装置によって表示されるマーカー画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0010】
[実施形態]
図1から図10を参照して、実施形態について説明する。実施形態は、車両用表示装置に関する。図1は、実施形態に係る車両用表示装置を示す図、図2は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図、図3は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図、図4は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図、図5は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図、図6は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図、図7は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図、図8は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示例を示す模式図、図9は、実施形態に係る車両用表示装置によるマーカー画像の表示方法を示すフローチャート図である。
【0011】
実施形態に係る車両用表示装置1は、自動車等の車両100に搭載される拡張現実ヘッドアップディスプレイ装置(AR-HUD)である。車両用表示装置1は、画像の表示光をウインドシールドに向けて投影する。ウインドシールドは、車両100における運転席の前方に位置する反射部である。ウインドシールドは、例えば、半透過性を有しており、車両用表示装置1から入射する表示光を車両100のアイポイントEPに向けて反射する。車両100の運転者は、ウインドシールドによって反射された画像を虚像として認識する。運転者にとって、虚像はウインドシールドよりも前方に存在するかのように認識される。
【0012】
なお、本明細書において、特に記載しない限り、「前後方向」は車両用表示装置1が搭載された車両100の車両前後方向を示すものとする。また、特に記載しない限り、「車幅方向」は車両100の車幅方向を示し、「上下方向」は車両100の車両上下方向を示すものとする。
【0013】
図1に示すように、実施形態に係る車両用表示装置1は、表示器11、制御部12、外部情報取得部13、自車情報取得部14を含む。
【0014】
表示器11は、後述する制御部12からの情報に基づいて車両100の前方視界の風景に虚像を重畳表示させて、AR(拡張現実)表示を行う。
【0015】
表示器11は、液晶表示部、バックライト、及び、ミラーを有している(図示せず)。液晶表示部は、TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)等の液晶表示装置であり、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ミラーに向けて投影する。ミラーは、液晶表示部から投影された画像をウインドシールドに向けて反射する。ミラーから投影された画像は、ウインドシールドによって車両の視点位置EPに向けて反射される。ウインドシールドによって反射された画像は、運転者から見た場合にウインドシールドよりも車両100の前方の位置で虚像として結像する。
【0016】
ここで、視点位置EPは、典型的には、車両用表示装置1が適用される車両100におけるいわゆるアイレンジ内に位置するものとして予め想定される。ここで、アイレンジとは、「自動車の運転者アイレンジ」であり、車両に応じて予め定まる運転者の視点が位置する領域に相当する。アイレンジは、典型的には、車両100において運転者の目の位置の分布を統計的に表したものであり、例えば、運転者が運転席に座った状態で所定割合(例えば、95%)の運転者の目の位置が含まれる領域に相当する。ここでは、視点位置EPは、車両100の運転者を基準として想定している。
【0017】
制御部12は、表示器11を制御して、先行車両200(図2~7参照)、先行車両200とは別の他車両300(図7参照)、及び、対向車両400(図8参照)等の表示対象の存在を強調するマーカー画像MIを表示させる。ここで、他車両300は、車両100及び先行車両200が走行する走行車線とは別の車線を同じ方向に向かって走行する車両である。また、対向車両400は、対向車線を走行する車両である。
【0018】
実施形態において、外部情報取得部13は、位置情報取得部13a、走行軌跡取得部13b、道路形状検知部13cを含む。実施形態の外部情報取得部13は、先進運転支援システム(ADAS)の電子制御ユニット(ECU)、ナビゲーション装置の電子制御ユニット(ECU)、及び、車両100に搭載され、車両100の外部の情報を取得可能な周辺機器(補器)によって構成されている。
【0019】
実施形態において、車両100には、前方カメラ31、及び、車載センサ32が搭載されている。位置情報取得部13a、走行軌跡取得部13b及び道路形状検知部13cは、前方カメラ31、及び車載センサ32と通信可能に構成されている。また、走行軌跡取得部13b、及び、道路形状検知部13cは、ナビゲーション情報33を取得するように構成されている。
【0020】
前方カメラ31は、車両100の前方の風景を撮像可能な位置に搭載される。例えば、車両100の車室内のルーフまたはバックミラー等に配置される。前方カメラ31は、車両100の前方の風景を連続して撮像し、車両100の前方の画像又は動画を取得する。車両カメラ31は、撮像した画像又は動画を位置情報取得部13aに逐次出力する。
【0021】
車載センサ32は、先行車両200及び他車両300を検出する。車載センサ32としては、例えば、ライダー(LiDAR:Laser Imaging Detection and Ranging)やレーダーセンサが用いられる。車載センサ32は、例えば、車両100に対する先行車両200の相対位置及び相対速度を検出することができる。また車載センサ32は、先行車両200の大きさ及び形状も検出することができる。更に、車載センサ32は、例えば、車両100に対する他車両300や対向車両400の相対位置及び相対速度も検出することができる。また、車載センサ32は、例えば、他車両300や対向車両400の大きさ及び形状も検出することができる。
【0022】
ナビゲーション情報33は、例えば、車両100が走行する道路形状に関する情報や先行車両200、他車両300及び対向車両400の走行状況に関する情報を含む。例えば、ナビゲーション情報33は、3次元マップ情報や2次元マップ情報を含む。また、ナビゲーション情報33は、道路上の着色線(センターライン、路側帯、及び、車線境界線)CLの位置及び形状に関する情報を含んでいてもよい。
【0023】
自車情報取得部14は、車両100に関する情報を取得する。車両100には、ハンドルの舵角センサ、速度計、角加速度計、及び、加速度計等の計器類41が搭載されている。自車情報取得部14は、これらの計器類41と通信可能に構成されており、車両100のハンドルの舵角、速度、角加速度及び加速度に関する情報を取得する。実施形態では、自車情報取得部14は、ハンドルの舵角センサが検知した車両100のハンドルの舵角に関する情報を受信する。
【0024】
制御部12は、電源スイッチ12a、SoC(System-on-a-Chip)12b、ROM12c及びRAM12d等の不揮発性メモリ、通信I/F12e、外部I/F12fを含む。
【0025】
電源スイッチ12aは、車両100の電源Bnに接続されており、車両用表示装置1の電源のON、OFFを行う。
【0026】
SoC12bは、中央演算装置(Central Processing Unit: CPU)、グラフィックスプロセッシングユニット(Graphics Processing Unit: GPU)、およびチップセットなどを含んで構成されている。SoC12bは、表示器11、車両100のメータ類21、ROM12c、RAM12d、通信I/F12e、外部I/F12fと接続されている。SoC12bは、AR表示を行うための演算など、種々の演算処理を行う。
【0027】
ROM12cは、制御部12の内部ストレージであり、制御部12が表示器11を制御するために必要なデータが記憶されている、また、ROM12cには、制御部12が新たに取得したデータが記憶される。例えば、ROM12cには、AR表示を行うためのAR表示用データセット等が記録されてもよい。RAM12dは、制御部12のメモリであり、RAM12dにはROM12cから引き出されたデータや、外部情報取得部13及び自車情報取得部14から取得したデータ等が一時的に保存され、SoC12bにおける演算処理に利用される。
【0028】
通信I/F12eは、SoC12bと外部情報取得部13とを接続している。SoC12bは、通信I/F12eを介して、外部情報取得部13から車両100の外部の情報を取得する。
【0029】
外部I/F12fは、SoC12bと自車情報取得部14とを接続している。SoC12bは、外部I/F12fを介して、自車情報取得部14から車両100に関する情報を取得する。
【0030】
実施形態において、制御部12は、表示器11を制御して、マーカー画像MIを、AR表示画像として表示させる。AR表示画像として表示されたマーカー画像MIは、例えば、表示対象である先行車両200等の動きに対応して追従するように表示される。図2、3に示すように、実施形態のマーカー画像MIは、車幅方向に沿って伸びる棒状の表示である。
【0031】
マーカー画像MIは、先行車両200の下方の位置に表示される。先行車両200の下方の位置に表示されたマーカー画像MIは、車両100の運転者が視点位置EPから見たとき、錯覚により、実際の表示位置MOからずれた位置に視認される。具体的には、マーカー画像MIは、実際の表示位置MOから先行車両200の後方側にずれて視認される。この結果として、マーカー画像MIは、先行車両200の後方を追従しているように視認される。
【0032】
前後方向における、車両100と先行車両200との距離をL1、錯覚による実際の表示位置MOからのマーカー画像MIのずれ量をL2、地面から車両100の視点位置EPまでの高さをh、先行車両200の地面からの車高をD、上下方向における先行車両200とマーカー画像の実際の表示位置MOとの間隔をdとすると、錯覚による実際の表示位置MOからのマーカー画像MIのずれ量L2は、下記の数式(1)で表される。

L2=d×L1÷(h+d)・・・(1)
【0033】
なお、マーカー画像MIのずれ量L2は、車両100と先行車両200との相対速度に、車両100の遅れ時間(秒)に応じて予め定められた係数をかけたものとしてもよい。ここで、車両100の遅れ時間(秒)とは、先行車両200が通過した位置に車両100が到達するまでの経過時間である。
【0034】
また、マーカー画像MIのずれ量L2は、先行車両200の大きさ及び形状に応じて予め定められた定数であってもよい。この定数は、先行車両200の大きさ及び形状等を考慮して、先行車両200に対してマーカー画像MIが適正に視認されるように設定される。
【0035】
実施形態において、SoC12bは、通信I/Fを介して、位置情報取得部13aが検出した先行車両200の位置情報を取得する。実施形態の位置情報取得部13aは、先進運転支援システム(ADAS)の電子制御ユニット(ECU)に対応する。なお、ナビゲーション装置によって先行車両200の位置情報を取得できる場合は、位置情報取得部13aは、ナビゲーション装置の電子制御ユニット(ECU)に対応してもよい。また、何らかの補器によって、先行車両200の位置情報を取得できる場合は、位置情報取得部13aは、当該補器に対応するものとしてもよい。
【0036】
実施形態の位置情報取得部13aは、前方カメラ31及び車載センサ32によって、車両100の前方を走行する先行車両200の位置を取得する。また、位置情報取得部13aは、車両100の前方に先行車両200とは別の他車両300や対向車両400が存在する場合、これらの位置も取得することができる。制御部12は、SoC12bによって、位置情報取得部13aによって取得した先行車両200の位置と車両100の位置とを結ぶ第1仮想直線VL1(図4~7参照)を算出する。
【0037】
制御部12は、SoC12bによって、車両100の直進方向X1と第1仮想直線VL1とを比較し、第1仮想直線VL1が車両100の直進方向X1に沿っているか否かを判定する。図4に示すように、車両100と車両100が追従走行する先行車両200とが直線状の車線を走行している場合、第1仮想直線VL1は、車両100の直進方向X1に沿う。制御部12が、第1仮想直線VL1が車両100の直進方向X1に沿っていると判定した場合、制御部12は、表示器11を制御して、図2、4に示すように、マーカー画像MIを、車両100の視点位置EPから見て先行車両200の下方の位置に表示させる。このとき、マーカー表示MIは、先行車両200の下方であって、車幅方向における先行車両200の中央と車幅方向におけるマーカー画像MIの中央が重なるように表示される。
【0038】
一方で、図5に示すように、先行車両200が車線のカーブした部分を走行しており、車両100が車線の直線状の部分を走行している場合、第1仮想直線VL1は、車両100の直進方向X1に対して傾く。制御部12が、直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定した場合、制御部12は、マーカー画像MIを、先行車両200の下方の位置から直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き方向とは逆方向にずらして表示させる表示移動制御を行う。ここで、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量は、車幅方向における車両100のフロントの中心とマーカー画像MIの中心とを結ぶ第2仮想直線VL2と、第1仮想直線VL1との成す角の角度ASで表される。そして、直進方向X1と第2仮想直線VL2とが成す角の角度A2は、A2=A1-ASで表される。
【0039】
表示移動制御では、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置から所定の量ずらして表示させることで、マーカー画像MIが、車両100の視点位置EPから見て、着色線CL及び別の車線を走行している他車両300と重なって表示されることを抑制する。
【0040】
実施形態において、図6、7に示すように、車両100及び先行車両200が共に走行車線のカーブした部分を走行している場合は、ハンドルの舵角によって、マーカー画像MIをずらす量を補正してもよい。この場合、表示移動制御において、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量ASは、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き及び車両100のハンドルの舵角に基づいて決定される。
【0041】
表示移動制御において、ずらす量ASは、直進方向X1と第1仮想直線VL1とが成す角の角度をA1、ハンドルの舵角をθとすると下記の数式(2)で表される。なお、ハンドルの舵角は、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き方向と一致する方向を正とする。

AS=A1÷2+θ・・・(2)
【0042】
制御部12は、第1仮想直線VL1に対して、第2仮想直線VL2が、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き方向とは逆方向に、ずらす量ASの分だけずれるようにマーカー画像MIを表示させることで表示移動制御を行う。
【0043】
なお、ハンドルの舵角θが所定の閾値以下であるときは、マーカー画像MIをずらすことなく表示してもよい。所定の閾値とは、例えば、ハンドルの舵角が十分に小さく、車両100が直進しているときと同様にマーカー画像MIを表示しても支障がないと考えられるハンドルの舵角である。
【0044】
また、表示移動制御における、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量ASは、車両100の走行車線の形状に関わらず、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾きのみに基づいて決定されてもよい。この場合、マーカー画像MIをずらす量ARは、例えば、直進方向X1と第1仮想直線VL1とが成す角の角度をA1の半分の角度である。
【0045】
また、表示移動制御における、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量ASは、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き、及び、車両100と先行車両200との距離に基づいて決定されてもよい。この場合、マーカー画像MIをずらす量ASは、車両100と先行車両200との間の距離をL1、錯覚による実際の表示位置MOからのマーカー画像MIのずれ量をL2、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の成す角度をA1として、下記の式(3)で表される。

AS=(A1×L2)÷L1・・・(3)
【0046】
更に、表示移動制御における、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量ASを車両100の速度に応じて補正してもよい。この場合、表示移動制御における、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量ASは、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き、及び、車両100の速度に基づいて決定される。
【0047】
例えば、マーカー画像MIをずらす量ASは、例えば、車両100の速度が時速100km以上であるときは、AS=A1÷2とし、車両100の速度が時速100km未満であるときは、AS=A1÷(3×2)とする。
【0048】
なお、図8に示すように、制御部12は、対向車線を走行する対向車両400に対して、マーカー画像MIを表示してもよい。制御部12は、車両100と車両100の前方の車両との速度差が車両100の速度よりも大きい場合、当該車両を対向車両400と判定し、マーカー画像MIを対向車両400の下方の位置からずらすことなく表示させる。
【0049】
走行軌跡取得部13bは、先行車両200の走行軌跡T1を取得する。実施形態において、走行軌跡取得部13bは、先進運転支援システム(ADAS)の電子制御ユニット(ECU)に対応する。なお、走行軌跡取得部13bは、ナビゲーション装置の電子制御ユニット(ECU)に対応してもよい。また、何らかの補器によって、先行車両200の走行軌跡を取得できる場合、走行軌跡取得部13bは、補器に対応するものとしてもよい。
【0050】
例えば、走行軌跡取得部13bは、前方カメラ31から取得した画像、又は、動画から先行車両200の走行軌跡T1を取得する。なお、走行軌跡取得部13bは、車載センサ32からの情報を基に、先行車両200の走行軌跡T1を取得してもよい。また、走行軌跡取得部13bが、ナビゲーション装置の電子制御ユニット(ECU)に対応する場合は、ナビゲーション情報33から先行車両200の走行軌跡を取得してもよい。
【0051】
制御部12が、走行軌跡取得部13bによって先行車両200の走行軌跡T1を取得できた場合は、制御部12は、表示移動制御に代えて、マーカー画像MIの中央を走行軌跡T1の中央と重なるように表示させる走行軌跡基準制御を行う(図6、7参照)。走行軌跡基準制御の結果、マーカー画像MIが、他車両300(又は対向車両400)や着色線CLと重なって表示されることを抑制できる。
【0052】
例えば、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が走行軌跡取得部13bによって先行車両200の走行軌跡T1を取得できた場合、制御部12は、表示移動制御に代えて、車幅方向におけるマーカー画像MIの中央を走行軌跡T1の中央と重なるように表示させる走行軌跡基準制御を行う。
【0053】
そして、制御部12によって、直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が走行軌跡取得部13bによって先行車両200の走行軌跡T1を取得できなかった場合、制御部12は、表示移動制御を行う。
【0054】
道路形状検知部13cは、車両100及び先行車両200などの車両が走行する道路形状を検知する。実施形態の道路形状検知部13cは、ナビゲーション装置の電子制御ユニット(ECU)に対応する。なお、走行軌跡取得部13bは、先進運転支援システム(ADAS)の電子制御ユニット(ECU)に対応してもよい。また、何らかの補器によって、道路形状を取得できる場合、道路形状検知部13cは、補器に対応するものとしてもよい。
【0055】
例えば、道路形状検知部13cは、ナビゲーション情報33から道路形状を検知する。なお、道路形状検知部13cが、先進運転支援システム(ADAS)の電子制御ユニット(ECU)に対応する場合、道路形状検知部13cは、前方カメラ31から取得した画像、又は、動画から道路形状を検知する。
【0056】
実施形態に係る車両用表示装置1は、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の形状を取得できた場合、制御部12は、表示移動制御及び走行軌跡基準制御に代えて、検知された走行車線の形状に基づいて走行車線の中央にマーカー画像MIを表示させる道路形状基準制御を行う。
【0057】
そして、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の形状を取得できなかった場合に、制御部12は、表示移動制御又は走行軌跡基準制御を行う。
【0058】
道路形状検知部13cは、道路形状として、先行車両200の走行車線を挟む一対の着色線CLのうち少なくとも一方を検知してもよい。道路形状検知部13cがナビゲーション装置の電子制御ユニット(ECU)に対応する場合は、ナビゲーション情報33から一対の着色線CLのうち少なくとも一方を検知する。また、道路形状検知部13cが先進運転支援システム(ADAS)の電子制御ユニット(ECU)に対応する場合は、道路形状検知部13cは、前方カメラ31から取得した画像又は動画から一対の着色線CLのうち少なくとも一方を検知する。
【0059】
道路形状基準制御において、制御部12は、道路形状検知部13cによって検知された着色線CLの位置に基づいて、マーカー画像MIを、走行車線の中央に表示させる。また、先行車両200の走行車線を挟む一対の着色線CLのうち、一方の着色線CLのみしか検知できなかった場合、制御部12は、検知できた着色線CLから所定の量だけ、マーカー画像MIを離して表示させてもよい。例えば、制御部12は、検知できた着色線CLから走行車線の内側方向に0.75mの距離だけ離してマーカー画像MIを表示させることで、マーカー画像MIを車線の中央付近に表示させてもよい。
【0060】
次に、図9を用いて、実施形態に係る車両用表示装置1のマーク画像MIの表示制御方法の一例について説明する。
【0061】
図9において、ステップST1では、制御部12は、表示画像の描画開始フラグがOFFか否かを判定する。この判定の結果、描画開始フラグがONである場合は、表示画像の描画を続行し、ステップST1に戻る。そして、描画開始フラグがOFFである場合は、ステップST2へ進む。
【0062】
ステップST2では、制御部12は、AR表示用データセットを取得(受信)済みであるか否かを判定する。この判定の結果、AR表示用データセットを未取得(未受信)である場合は、ステップST1に戻る一方、AR表示用データセットを取得(受信)済みである場合は、ステップST3へ進む。
【0063】
ステップST3では、制御部12は、先行車両200等のAR表示要求のある先行車両200があるか否かについて判定する。この判定の結果、AR表示要求のある先行車両200がない場合は、ステップST1に戻る一方、AR表示要求のある先行車両200がある場合は、ステップST4へ進む。
【0064】
ステップST4では、制御部12は、先行車両200がAR表示可能領域にいるか否かを判定する。この判定の結果、先行車両200がAR表示可能領域にいない場合は、ステップST5へ進む一方、先行車両200がAR表示可能領域にいる場合は、ステップST6へ進む。ここで、AR表示可能領域とは、車両100において、車両用表示装置1によって、マーカー画像MI等のAR表示画像が表示可能な表示領域である。
【0065】
ステップST5では、制御部12は、描画開始フラグをONにして、マーカー画像MIとは異なる表示画像を描画し、表示器11によって表示させる。ステップST5において、制御部12は、例えば、表示画像として、AR表示ではないアンビエント表示やAR表示ではない通常のマーカー画像を表示する。そして、その後、ステップST1へ戻る。
【0066】
ステップST6では、制御部12は、外部情報取得部13から取得した情報に基づいて、先行車両200と車両100(自車両)との相対位置を保存する。そして、その後、ステップST7へ進む。
【0067】
ステップST7では、制御部12は、先行車両200の位置が車両100の正面であるか否かを判定する。実施形態では、車両100の直進方向X1と第1仮想直線VL1とを比較し、第1仮想直線VL1が車両100の直進方向X1に沿っているか否かを判定することで、先行車両200の位置が車両100の正面であるか否かを判定する。ステップST7の判定の結果、先行車両200の位置が車両100の正面にある場合(第1仮想直線VL1が車両100の直進方向X1に沿っている場合)は、ステップST8に進む一方で、先行車両200の位置が車両100の正面にない場合(第1仮想直線VL1が車両100の直進方向X1に対して傾いている場合)は、ステップS9に進む。
【0068】
ステップST8では、制御部12は、先行車両200と車両100との距離及び先行車両200の大きさや形状等に基づいて、マーカー画像MIを表示する位置を算出し、描画開始フラグをONにし、マーク画像MIの表示を開始する。そして、その後、ステップST1へ戻る。
【0069】
ステップST9では、制御部12は、先行車両200と車両100との距離及び先行車両200の大きさや形状等に基づいて、マーカー画像MIを表示する位置を算出する。そして、その後、ステップST10へ進む。
【0070】
ステップST10では、制御部12は、道路形状検知部13cによって、先行車両200の走行車線の右側の形状が検知できているか否かを判定する。制御部12は、例えば、先行車両200の走行車線の右側の形状として、先行車両200の右側に存在する着色線CLが検知できているか否かを判定する。この判定の結果、先行車両200の走行車線の右側の形状が検知できている場合、ステップST11に進む一方、先行車両200の走行車線の右側の形状が検知できていない場合、ステップST12に進む。
【0071】
ステップST11では、制御部12は、道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の左側の形状が検知できているか否かを判定する。制御部12は、例えば、先行車両200の走行車線の左側の形状として、先行車両200の左側に存在する着色線CLが検知できているか否かを判定する。この判定の結果、先行車両200の走行車線の左側の形状が検知できていない場合、ステップST13に進む一方、先行車両200の走行車線の左側の形状が検知できている場合、ステップST14に進む。
【0072】
ステップST13では、先行車両200の走行車線の右側の形状のみに基づいて、マーカー画像MIの表示位置を算出し、描画開始フラグをONにし、道路形状基準制御を行う。そして、その後、ステップST1へ戻る。
【0073】
ステップST14では、先行車両200の走行車線の左右の形状に基づいて、マーカー画像MIの表示位置を算出し、描画開始フラグをONにし、道路形状基準制御を行う。そして、その後、ステップST1へ戻る。
【0074】
ステップST12では、ステップST11と同様に、制御部12は、道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の左側の形状が検知できているか否かを判定する。この判定の結果、先行車両200の走行車線の左側の形状が検知できていない場合、ステップST15に進む一方、先行車両200の走行車線の左側の形状が検知できている場合、ステップST16に進む。
【0075】
ステップST15では、走行車線の左側の形状のみに基づいて、マーカー画像MIの表示位置を算出し、描画開始フラグをONにし、道路形状基準制御を行う。そして、その後、ステップST1へ戻る。
【0076】
ステップST16では、制御部12は、走行軌跡取得部13bによって、先行車両200の走行軌跡T1を取得できているか否かを判定する。この判定の結果、先行車両200の走行軌跡T1を取得できている場合、ステップST17に進む一方、先行車両200の走行軌跡T1を取得できていない場合、ステップST18に進む。
【0077】
ステップST17では、制御部12は、先行車両200の走行軌跡T1に基づいて、マーカー画像MIの位置を算出し、描画開始フラグをONにして、走行軌跡基準制御を行う。そして、その後、ステップST1に戻る。
【0078】
ステップST18では、制御部12は、自車情報取得部14によって取得した車両100のハンドルの舵角から車両100が直進しているか否かを判定する。実施形態では、制御部12は、車両100のハンドルの舵角が、0度、又は、所定の閾値以下の角度であるとき、車両100が直進していると判定する。この判定の結果、車両100が直進している場合は、ステップST19へ進む一方、車両100のハンドルの舵角から車両100が直進していない場合は、ステップST20へ進む。
【0079】
ステップST19では、制御部12は、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾きに基づいて、表示移動制御を行う。ステップST19における表示移動制御において、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量ARは、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾きに基づいて決定される。例えば、マーカー画像MIをずらす量ARは、第1仮想直線VL1と直進方向X1とが成す角の角度の半分である。そして、その後、ステップST1に戻る。
【0080】
ステップST20では、制御部12は、車両100のハンドルの舵角、及び、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾きに基づいて、表示移動制御を行う。そして、その後、ステップST1に戻る。
【0081】
なお、上述の説明では、表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のすべてを実行可能な制御部12を備えた車両用表示装置1について説明したが、これに限られない。例えば、制御部12は、表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうち、表示移動制御及び走行軌跡基準制御のみを実行可能であってもよい。また、制御部12は、表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうち、表示移動制御及び道路形状基準制御のみを実行可能であってもよい。
【0082】
以上説明したように、実施形態に係る車両用表示装置1は、車両100に搭載され、車両100のフロントウインドシールドに対して、車両100の前方の実風景に画像を重畳させて表示する表示器11と、表示器11を制御する制御部12と、車両100が追従走行する先行車両200の位置を取得する位置情報取得部13aと、を備え、制御部12は、位置情報取得部13aによって取得した先行車両200の位置と車両100の位置とを結ぶ第1仮想直線VL1を算出し、制御部12によって第1仮想直線VL1が車両100の直進方向X1に沿っていると判定された場合、制御部12は、マーカー画像MIを、車両100の視点位置EPから見て先行車両200の下方の位置に表示させ、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合、制御部12は、マーカー画像MIを、先行車両200の下方の位置から直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き方向とは逆方向にずらして表示させる表示移動制御を行い、表示移動制御において、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量は、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾きに基づいて決定される。
【0083】
上記の構成により、実施形態に係る車両用表示装置1は、道路形状や先行車両の走行軌跡T1が検知できない場合であっても、マーカー画像MIが、他車両300、対向車両400及び着色線CL等と重なることを抑制でき、マーカー画像MIの視認性を向上させることができる。
【0084】
また、実施形態に係る車両用表示装置1は、車両100のハンドルの舵角を取得する自車情報取得部14を更に備え、表示移動制御において、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量は、直進方向X1に対する第1仮想直線VL1の傾き、及び、車両100のハンドルの舵角に基づいて決定され、表示移動制御において、直進方向X1と第1仮想直線VL1との成す角をA1とし、車両100のハンドルの舵角をθとし、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量を、マーカー画像MIの中心と車両100とを結ぶ第2仮想直線VL2と、第1仮想直線VL1との成す角ASとした場合、マーカー画像MIを先行車両200の下方の位置からずらす量は、AS=A1÷2+θで表される。
【0085】
上記の構成により、実施形態に係る車両用表示装置1は、車両100と先行車両200との位置関係だけでなく、ハンドルの舵角も考慮して、マーカー画像MIの表示位置をより適正な位置にずらすことができる。したがって、マーカー画像MIが、他車両300(又は対向車両400)や着色線CLと重なることを抑制でき、マーカー画像MIの視認性を向上させることができる。
【0086】
また、実施形態に係る車両用表示装置1は、先行車両200の走行軌跡T1を取得する走行軌跡取得部13bを更に備え、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が走行軌跡取得部13bによって先行車両200の走行軌跡T1を取得できた場合、制御部12は、表示移動制御に代えて、マーカー画像MIの中央を走行軌跡T1の中央と重なるように表示させる走行軌跡基準制御を行い、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が走行軌跡取得部13bによって先行車両200の走行軌跡T1を取得できなかった場合、制御部12は、表示移動制御を行う。
【0087】
上記の構成により、実施形態に係る車両用表示装置1は、先行車両200の走行軌跡T1に基づいてマーカー画像MIを表示することで、マーカー画像MIが他車両300(又は対向車両400)や着色線CLと重なることを抑制しつつ、マーカー画像MIをより自然に先行車両200に追従するように表示でき、マーカー画像の視認性を向上させることができる。
【0088】
また、実施形態に係る車両用表示装置1は、道路形状を検知する道路形状検知部13cを更に備え、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の形状を取得できた場合、制御部12は、表示移動制御に代えて、検知された走行車線の形状に基づいて走行車線の中央にマーカー画像MIを表示させる道路形状基準制御を行い、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の形状を取得できなかった場合、制御部12は、表示移動制御を行う。
【0089】
上記の構成により、実施形態に係る車両用表示装置1は、道路形状に基づいてマーカー画像MIを表示することで、走行車線に対してマーカー画像MIをより適正な位置に表示でき、マーカー画像MIの視認性を向上させることができる。
【0090】
また、実施形態に係る車両用表示装置1は、道路形状を検知する道路形状検知部13cを更に備え、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の形状を取得できた場合、制御部12は、表示移動制御及び走行軌跡基準制御に代えて、検知された走行車線の形状に基づいて走行車線の中央にマーカー画像MIを表示させる道路形状基準制御を行い、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の形状を取得できず、走行軌跡取得部13bによって先行車両200の走行軌跡T1を取得できた場合、制御部12は、走行軌跡基準制御を行い、制御部12によって直進方向X1に対して第1仮想直線VL1が傾いていると判定された場合であって、制御部12が道路形状検知部13cによって先行車両200の走行車線の形状を取得できず、走行軌跡取得部13bによって先行車両200の走行軌跡T1も取得できなかった場合、制御部12は、表示移動制御を行う。
【0091】
上記の構成でも同様に、実施形態に係る車両用表示装置1は、道路形状に基づいてマーカー画像MIを表示することで、走行車線に対してマーカー画像MIをより適正な位置に表示でき、マーカー画像MIの視認性を向上させることができる。
【0092】
また、実施形態に係る車両用表示装置1は、道路形状検知部13cは、道路形状として、先行車両200の走行車線を挟む一対の着色線CLのうち少なくとも一方を検知し、道路形状基準制御において、制御部12は、道路形状検知部13cによって検知された着色線CLの位置に基づいて、マーカー画像MIを、走行車線の中央に表示させる。
【0093】
上記の構成により、実施形態に係る車両用表示装置1は、着色線CLに基づいてマーカー画像MIを表示することで、着色線MLに対してマーカー画像MIをより適正な位置に表示でき、マーカー画像の視認性を向上できる。
【0094】
[変形例]
なお、上述の実施形態では、マーカー画像MIは、車幅方向に沿って伸びる棒状の表示として説明したが、これに限られない。
【0095】
図10は、変形例に係る車両用表示装置によって表示されるマーカー画像の例を示す図である。例えば、図10に示すように、車幅方向に沿って伸びる棒状の表示の両端に返しのついた凹状のマーカー画像MIaであってもよく、車幅方向に長手方向を有する楕円形状のマーカー画像MIbであってもよく、前方に開口した弧状のマーカー画像MIcであってもよい。
【0096】
上記の実施形態及び変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【0097】
[参考例]
なお、参考例として、制御部12は、表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうち、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうちの少なくとも何れか一方のみを実行可能とされる場合がある。すなわち、制御部12は、表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうち、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御を併用して実行可能であってもよく、それぞれ、単体でのみ実行可能であってもよい。
【0098】
表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうち、走行軌跡基準制御のみを実行可能な車両用表示装置1は、先行車両200の位置が車両100の正面にない場合であって、走行軌跡取得部13bによって走行軌跡T1が取得できなかった場合、マーク画像MIの位置をずらさずに表示を続行してもよい。
【0099】
また、表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうち、道路形状基準制御のみを実行可能な車両用表示装置1は、先行車両200の位置が車両100の正面にない場合であって、道路形状検知部13cによって、走行車線の道路形状が取得できなかった場合、マーク画像MIの位置をずらさずにマーク画像MIの表示を続行してもよい。
【0100】
更にまた、表示移動制御、走行軌跡基準制御及び道路形状基準制御のうち、道路形状基準制御及び道路形状基準制御のみを実行可能な車両用表示装置1は、先行車両200の位置が車両100の正面にない場合であって、走行軌跡取得部13bによって走行軌跡T1が取得できず、かつ、道路形状検知部13cによって、走行車線の道路形状が取得できなかった場合、マーク画像MIの位置をずらさずにマーク画像MIの表示を続行してもよい。
【符号の説明】
【0101】
1:車両用表示装置
11:表示器
12:制御部
12a:電源スイッチ 12b:SoC 12c:ROM 12d:RAM
12e:通信I/F 12f:外部I/F
13:外部情報取得部 13a:位置情報取得部 13b:走行軌跡取得部
13c:道路形状検知部 14:自車情報取得部
21:メータ類
31:前方カメラ
32:車載センサ
33:ナビゲーション情報
100:車両
200:先行車両
300:他車両
400:対向車両
Bn:電源
MI、MIa~MIc:マーカー画像
VL1:第1仮想直線
VL2:第2仮想直線
ステップST1~ST20
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10