车辆用显示装置的制作方法

本发明涉及在车辆内对信息进行显示的车辆用显示装置。

高度景技术

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)显示的显示部(HUD：Head-Up Display)装置(参照专利文献1)。显示部装置对沿着引导路径的引导图形以与车辆行驶的道路的行进方向的前方的景色重叠的方式进行显示。例如，显示部装置为了对路径进行引导等而呈现出在地面描绘有表示行进路线的箭头。

专利文献1：日本特许第4560090号公报

技术实现要素：

然而，在专利文献1中，在行进方向的道路上所显示的引导图形距本车辆较远的情况下、横置的情况下，难以读取引导图形。在引导图形是箭头的情况下，在粘贴有箭头的地点较远的情况下、箭头的朝向为横向或者接近横向的倾斜的情况下，难以读取该箭头。这是因为，由驾驶员观察，接近横向的箭头的纵向尺寸较小。

因此，如果对箭头进行3维描绘，则即使在箭头的朝向接近横向的情况下，也能确保纵向尺寸而容易读取。然而，对于仅具有厚度的3维的箭头而言，容易意识到箭头的存在，但无法提高对箭头的前端和后端的判别性。

本发明的问题在于提供能够容易地读取在行进方向的道路上显示的引导图形的车辆用显示装置。

显示控制部对在轴的一端带有箭镞的箭头进行描绘而作为用于对由导航装置计算出的引导路径进行引导的引导图形，描绘为以箭头的宽度较大的部分的高度较高且宽度较小的部分的高度较低的立体方式进行呈现。显示部在设置为与前车窗的位置重叠的显示区域对描绘的图像进行显示。

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框图。

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设为显示对象的箭头(路径引导箭头)的例子进行说明的图。

图4是用于对描绘本发明的实施例1所涉及的车辆用显示装置中立体呈现的箭头的次序进行说明的图。

图5是用于对已有的车辆用显示装置中的箭头的显示例进行说明的图。

图6是用于对已有的车辆用显示装置中的箭头的其他显示例进行说明的图。

图7是用于对已有的车辆用显示装置中的箭头的又一其他显示例进行说明的图。

图8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箭头的显示例进行说明的图。

图9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箭头的其他显示例进行说明的图。

图10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箭头的又一其他显示例进行说明的图。

图11是用于对本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置中的箭头的显示例进行说明的图。

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。该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 Positioning System)天线11、地磁传感器12、导航装置13、视点检测照相机14、视点位置判断部15、显示控制部16以及显示部17。

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信息而输出至导航装置13。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输出至导航装置13。

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的方位信息以及在自身的内部获取的信息而对引导路径进行计算。导航装置13生成用于对计算出的引导路径进行引导的引导路径信息并输出至显示控制部16。后文中对导航装置13进行详细叙述。

视点检测照相机14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输出至视点位置判断部15。

视点位置判断部15基于从视点检测照相机14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输出至显示控制部16。

显示控制部16基于从导航装置13传送来的引导路径信息等以及从视点位置判断部15传送来的视点位置信息，生成用于在显示部17显示的图像。作为用于对由导航装置13计算出的引导路径进行引导的引导图形，显示控制部16对轴的一端带有箭镞的箭头进行描绘，并描绘为以箭头的宽度较大的部分的高度较高、且宽度较小的部分的高度较低的立体方式进行呈现。

显示部17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，在以与车辆所具有的前车窗的位置重叠的方式设置的显示区域对图像进行显示。特别地，显示部17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17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而使用透明的面板的组合式的、使图像直接显示于前车窗的方式。即，本实施方式的平视显示器只要能够不使驾驶者低头而是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。由此，将基于由显示控制部16生成的显示图像信息的图像在人的视野中映出。

下面，对上述导航装置13的详情进行说明。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，在地图的描绘、引导路径的计算、向显示控制部16输出的引导路径信息的生成等中使用。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输出至运算部25。

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输出至运算部25。

运算部25利用从GPS天线11传送来的GPS信息和地图数据22而对自身的当前位置进行计算。此时，例如在隧道、高架桥下、建筑物之间的空地等行驶的过程中会产生无法接收到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、来自陀螺仪传感器24的角速度信息、以及地图数据22，通过自主导航法而对当前位置进行计算。运算部25基于计算出的当前位置而创建引导路径信息，将创建的引导路径信息输出至显示控制部16。

然后，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。此外，车辆用显示装置为了对路径进行引导而生成例如图3所示那样的、以与地面重叠地呈现的方式显示的箭头(路径引导箭头)。

如果开始进行动作，则首先获取引导标志(步骤S11)。即，显示控制部16从导航装置13获取引导引导标志。这里，引导标志是指示是否进行引导路径的引导的标志，仅在引导标志置于ON的情况下在引导路径中进行基于箭头的引导。

然后，调查引导标志是否为ON(步骤S12)。即，显示控制部16调查步骤S11中获取的引导标志是否为ON。在步骤S12中，如果判断为引导标志并非为ON，则判断为无需进行引导而结束处理。

另一方面，如果在步骤S12中判断为引导标志为ON，则接着获取引导路径信息(步骤S13)。即，显示控制部16从导航装置13获取箭头的起点位置、方向以及长度作为引导路径信息。与由驾驶员进行的路径探索的操作相应地预先对引导路径信息进行计算并存储于导航装置13。

然后，获取视点位置(步骤S14)。即，显示控制部16从视点位置判断部15获取视点位置信息。

然后，对显示区域内的、由线条描绘的箭头的配置进行计算(步骤S15)。即，显示控制部16利用步骤S13中获取的引导路径信息、以及步骤S14中获取的视点位置，将由线条描绘的箭头配置为从驾驶员观察时在引导路径上重叠。

然后，对立体呈现的箭头进行描绘(步骤S16)。即，显示控制部16将步骤S15中配置于显示区域的由线条描绘的箭头变换为由步骤S14中获取的视点位置信息表示的从驾驶员的视点观察的立体呈现的箭头，对用于在显示区域显示的箭头进行描绘。后文中对该立体呈现的箭头的描绘次序进行详细叙述。

然后，将显示图像输出至显示部17(步骤S17)。即，显示控制部16将步骤S16中描绘的图像作为显示图像信息而输出至显示部17。由此，显示部17基于来自显示控制部16的显示图像信息而生成图像并在液晶显示器等进行显示，在反射镜、前车窗进行反射，由此将其在人的视野中映出。然后，流程返回至步骤S12而反复进行上述处理。

具体而言，如图3所示，在设置为与透过前车窗的外界重叠的显示区域，以与引导路径重叠的方式对立体呈现的箭头M30a、M30b、M30c、M30d、M30e进行显示。

然后，对立体呈现的箭头的描绘次序进行说明。

(1)首先，如图4(a)所示，从导航装置13获取箭头的起点坐标ST。

(2)然后，如图4(b)所示，获取表示箭头L1的方向和长度的信息。

(3)然后，如图4(c)所示，对由上述(1)的起点坐标ST以及(2)的表示方向和长度的信息决定的由线条描绘的箭头L1施加平面方向的厚度，创建2维的箭头M20。

(4)然后，如图4(d)所示，对通过上述(3)创建的2维的箭头M20施加厚度，创建3维呈现的箭头M30。此时，将箭头M30处理成以箭头M30的宽度w2较大的部分的高度h2较高、且宽度w1较小的部分的高度h1较低的立体方式呈现。

图5～图7是用于对已有的车辆用显示装置中的箭头的显示例进行说明的图，在地面描绘出的同一图案的箭头(由多个箭头构成)在车辆的行进方向上排列。在对地面上描绘出的平面的箭头进行显示的情况下，如图5所示，如果距箭头M21的距离增大，则箭头M21减小，在此基础上，变为从接近严格的横向的角度观察箭头，纵向的箭头M21v的尺寸减小而难以读取。这一点在横向的箭头M21h的情况下特别显著。

因此，如图6所示，即使通过增大箭头M22的宽度而尝试改善，在读取容易性的方面也未出现较大的改善。另外，如图7所示，为了改善远处的横向箭头M23h的易观察性，可以使箭头M23形成为具有一定厚度的立体形状。在该情况下，能够看到远处的横向箭头M23h，但难以读取箭头所朝向的方向。

与此相对，根据实施例1所涉及的车辆用显示装置，如图8所示，以呈现出箭头的宽度较大的部分的高度较高、且宽度较小的部分的高度较低的拱形的立体形状的方式对箭头M33进行显示，因此容易读取箭头所朝向的方向。另外，还容易读取远处的横向箭头M33h的箭镞的形状，因此容易读取箭头所朝向的方向。

此外，在图8所示的例子中，将箭头描绘成宽度方向的中央部分隆起的拱形的立体形状，但也可以如图9所示那样将箭头M34描绘成在宽度方向的中央处折弯的山折形的立体形状。并且，如图10所示，还可以以呈现出仅宽度方向的中央部分M35b的高低变化的鸡冠形的立体形状的方式对箭头进行描绘。

(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，仅在显示部17显示的箭头的形状不同。下面，以与实施例1不同的部分为中心而进行说明。

作为引导路径信息的方式之一，有时导航装置13将由直线、曲线构成的线向显示控制部16传送。

下面，参照在实施例1所涉及的车辆用显示装置的动作说明中使用的图2所示的流程图对本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置的动作进行说明。

步骤S11～步骤S12的处理与图2所示的流程图相同，因此将其说明省略。

在步骤S13中，由从导航装置13获取的引导路径信息表示的引导路径表示下一交叉点处的“左转”。在该情况下，显示控制部16从导航装置13获取向左侧弯曲的引导路径。

然后，获取视点位置(步骤S14)。即，显示控制部16从视点位置判断部15获取视点位置信息。

然后，对显示区域内的、由线条描绘的箭头的配置进行计算(步骤S15)。即，显示控制部16利用步骤S13中获取的向左侧弯曲的引导路径信息、以及步骤S14中获取的视点位置信息，将由线条描绘的弯曲的箭头配置为从驾驶员观察时在引导路径上重叠。

然后，对立体呈现的箭头进行描绘(步骤S16)。然后，将显示图像输出至显示部(步骤S17)。由此，显示部17基于来自显示控制部16的显示图像信息而生成图像并在液晶显示器等进行显示，在反射镜、前车窗进行反射，由此在人的视野中映出。然后，流程返回至步骤S12而反复进行上述处理。

通过以上动作，由显示部17对下一交叉点处指示左转的箭头、例如图11所示那样的轴朝左侧弯曲的箭头M33A进行显示。箭头M33A由形成为箭镞形状的箭头M33a、与箭头M33a连结的直线状的箭头M33b、以及相对于箭头M33b弯曲的箭头M33c构成。

根据本发明的实施例2所涉及的车辆用显示装置，对于用于交叉点的引导的箭头，也以呈现为其宽度较大的部分的高度较高、且宽度较小的部分的高度较低的拱形的立体形状的方式对箭头进行显示，因此容易读取箭头所朝向的方向。另外，对于远处的横向箭头也容易读取箭镞的形状，因此容易读取箭头所朝向的方向。

此外，在图11所示的例子中，以呈现出拱形的立体形状的方式对箭头进行了描绘，但可以与实施例1同样地以呈现出在宽度方向的中央处折弯的山折形的立体形状的方式对箭头进行描绘。另外，还可以以呈现出仅宽度方向的中央部分的高低变化的鸡冠形的立体形状的方式对箭头进行描绘。

标号的说明

11 GPS天线

12 地磁传感器

13 导航装置

14 视点检测照相机

15 视点位置判断部

16 显示控制部

17 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