JP5096104B2 - 車両用レーン案内装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両用レーン案内装置に関する。

特開２００７−１２１０３１号公報

カーナビゲーション装置等においては、接近中の交差点における各レーンの指定進行方向を地図データから読み出して、矢印等の指示画像をレーン配列に従い表示するレーン案内機能が搭載されている（特許文献１）。

ところで、レーン数の多い道路の交差点では、右左折や直進のレーン割も複雑であり、指示画像もレーンの数だけ横に多数並べて表示する必要がある。従来のレーン案内方式では、個々の指示画像の寸法が固定されており、表示するべきレーン数が増減した場合、レーン案内表示の全体面積は、その寸法固定された指示画像の面積を単位として増減する。特許文献１の場合、フロントグラスを利用したヘッドアップディスプレイにてレーン案内表示を行なうので、指示画像の表示数増加にも十分対応できるスペース的な余裕がある。従って、個々の指示画像の寸法を比較的大きく設定しても、レーン数が増えた場合の支障はそれほど大きくない。

他方、カーナビゲーション装置の画面にレーン案内画像を表示する態様の場合、指示画像の寸法を大きく設定してしまうと、レーン数が増加したときの地図表示領域の縮小や地図隠蔽面積の増加が顕著となり、地図案内表示が見にくくなる難点がある。従って、想定される最大レーン数を表示した場合の総表示面積が大きくなりすぎないよう、個々の指示画像の表示寸法は制限を受けることになる。しかし、このようにすると、レーン数が少ない場合も指示画像の表示寸法は小さいままであり、レーン案内表示が非常に見にくくなる欠点がある。

他方、速度計やタコメータを表示するメータ画面上にレーン案内表示を行なう態様もありえる。しかし、メータの画像にレーン案内画像が重なることは、メータ視認を妨げるので法規上禁止されているので、この場合も指示画像の表示寸法は、メータ画像の背景をなす空き表示スペースに収まるよう小さく設定する必要があり、レーン数が少ない場合に、やはりレーン案内表示が見辛くなる問題がある。

本発明の課題は、表示レーン数が少ない場合においても指定方向指示画像が小さくなりすぎず、案内表示を容易に視認できる車両用レーン案内装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の車両用レーン案内装置は、
ディスプレイの画面上に形成される予め定められたレーン案内領域に、接近中の道路分岐点における各レーンの指定進行方向を示す複数個の指定方向指示画像を、レーン配列を反映させた形で左右に隣接表示するレーン案内表示手段と、
レーン案内領域の表示レーン数が減少するほど、各レーンの指定方向指示画像の表示寸法を大きく設定するレーン案内表示形態制御手段と、を有することを特徴とする。

上記の構成によると、レーン案内領域に表示するレーン数が減少するほど、各レーンの指定方向指示画像の表示寸法が大きく設定されるので、表示レーン数が少ない場合においても指定方向指示画像が小さくなりすぎず、案内表示を容易に視認できる。

レーン案内表示形態制御手段は、レーン案内領域に複数個の指定方向指示画像を、画像高さを揃えた形で表示することができる。レーン案内領域に同時に表示される複数個の指定方向指示画像は、高さを揃えておくことでレーン案内表示全体としての見栄えがよくなる。この場合、表示される指定方向指示画像の左右幅を表示レーン数が減少するほど大きく設定するように構成すれば、表示レーン数が少なくなったときの指定方向指示画像の視認性向上効果も両立することができる。

レーン案内領域の左右方向長さが表示レーン数によらず一定に定めておくことができる。特に、メータやカーナビゲーション装置の画面にレーン案内領域を併設する場合は、レーン案内領域のために確保される表示スペースも限られるので、レーン案内領域の左右方向長さを、当該表示スペースに合わせて固定化することは、表示スペース節約の観点で意義がある。この場合、レーン案内表示形態制御手段は、レーン案内領域を表示レーン数にて左右方向に分割した各領域を、個々の指定方向指示画像の表示領域として割り当てるように構成できる。表示レーン数が少なくなっても、レーン数が多いときの指定方向指示画像寸法が固定的に援用されるのではなく、レーン案内領域への割り当て表示スペースが許容する範囲内にて指定方向指示画像の寸法を拡大でき、指定方向の視認性が大幅に高められる。

レーン案内表示形態制御手段は、レーン案内領域に複数個の指定方向指示画像を揃えて表示するための画像高さを、表示レーン数に依存せず一定に設定することができる。この方式であると、ピクセル補間処理（ラスタ画像の場合）やハンドリング点座標変換処理（アウトライン画像の場合）により、指定方向指示画像の寸法伸縮処理を行なう際に、画像高さ方向の伸縮変換処理を行なわなくてよいので、画像処理負荷を軽減することができる。

他方、レーン案内表示形態制御手段は、レーン案内領域に複数個の指定方向指示画像を揃えて表示するための画像高さを、表示レーン数が少なくなるほど増加させるように構成することもできる。このようにすると、レーン数が減少した場合に、指定方向指示画像は、幅方向寸法だけでなく高さ方向寸法も拡大されるので、画像の扁平化が防止され方向の視認性が一層向上する。ただし、指定方向指示画像の高さ方向において、レーン案内領域の表示スペースに制限がある場合は、レーン案内表示形態制御手段は、予め定められた高さ上限値を超えない範囲内にて、表示レーン数の減少に応じ画像高さを増加させるようにしてもよい。この場合、指定方向指示画像の高さ方向寸法は、例えば、予め定められた上限値に到達するまでレーン数の減少に伴い増加させ、上限値に到達すれば、表示レーン数がそれ以上さらに減少しても、指定方向指示画像の高さ方向寸法を当該上限値にホールドするように構成できる。

次に、ディスプレイの画面上に、各々円弧状の指示軌跡に沿って移動可能な指針と、該指示軌跡に沿って形成される目盛盤図形とを有した２つの回転指針式アナログメータの画像を左右に互いに隣接して表示させるアナログメータ表示手段を設けることで、メータディスプレイとしての活用が可能となる。この場合、レーン案内領域の表示領域は、それら回転指針式アナログメータの間に形成されるスペースに収まるように確保することができる。これにより、レーン案内領域は回転指針式アナログメータの画像を隠蔽することがなく、メータの視認が妨げられないので、法規上も問題を生じない。そして、本発明の採用により、回転指針式アナログメータ間の非常に限られた表示スペースを利用するにもかかわらず、表示レーン数が少なくなったときは指定方向指示画像寸法の寸法を拡大でき、指定方向の視認性が大幅に高められる。この場合、レーン案内領域は、２つの回転指針式アナログメータの円弧状の目盛盤図形の隣接対向する各内側上部と、画面上縁との間に形成されるくさび状のスペースに収まるように形成すれば、逆三角形状のスペースの上部を利用する形で横長のレーン案内領域を比較的無理なく収めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１Ａ，図１Ｂは、本発明の車両用レーン案内装置の機能を組み込んだ車両用メータユニットの画面表示例を示すものである。該車両用メータユニット１は自動車（車両）の運転席に対向配置されるものであり、複数のメータ画像を所定のレイアウトにて集合させた形でディスプレイ２１０に一括表示するものとして構成されている。ディスプレイ２１０は、図２に示すように、カラー液晶パネル１０８バックライトモジュール３０９とを有する周知のものである。図１Ａ，図１Ｂに示すように、メータ画像として具体的には、シフトポジション表示部５０３、速度計５０４Ａ，５０４Ｄ、ハイブリッド車の総出力及び回生状態を示す回転指針式アナログ出力計５０１、平均燃費メータ５０６、燃料残量メータ５０７及び水温メータ５０９が表示されている。

速度計５０４Ａ，５０４Ｄは、円弧状の指示軌跡に沿って移動可能な指針５０２と、該指示軌跡に沿って形成される目盛盤図形４０とを有した回転指針式アナログ速度計タ５０４Ａと、画面ＳＣＲ上にて指示軌跡の内側にて指針５０２の回転中心Ｏを包含する領域に、指針５０２の指示値を数字によりデジタル指示するデジタ速度計５０４Ｄとからなる。

また、ディスプレイ２１０の画面上にはレーン案内領域５１０が形成され、接近中の道路分岐点（例えば交差点）における各レーンの指定進行方向を示す複数個の指定方向指示画像５１０ｉが、レーン配列を反映させた形で左右に隣接表示されるようになっている。図１Ａはレーン数Ｎが８（最大値）の場合の表示例であり、図１Ｂはレーン数が４の場合の表示例である。図１Ａ及び，図１Ｂを比較すれば明らかな通り、各レーンの指定方向指示画像５１０ｉの表示寸法は、レーン案内領域５１０における表示レーン数が減少するほど大きくなっている。

具体的には、図３に示すように、レーン案内領域５１０において、複数個の指定方向指示画像５１０ｉが画像高さＨを揃えた形で表示され、表示される指定方向指示画像５１０ｉの左右幅Ｗ_Ｎ（Ｎは表示レーン数：例えばＷ_８は表示レーン数Ｎが８の場合の指定方向指示画像５１０ｉの左右幅を表す）が、該表示レーン数Ｎが減少するほど大きく設定されている。レーン案内領域５１０の左右方向長さＬは表示レーン数によらず一定とされ、レーン案内領域５１０を表示レーン数Ｎにて左右方向に分割した各領域が、個々の指定方向指示画像５１０ｉの表示領域として割り当てられている。

本実施形態では、レーン案内領域５１０に複数個の指定方向指示画像５１０ｉを揃えて表示するための画像高さＨが、表示レーン数Ｎに依存せず一定値に固定されている。従って、表示レーン数Ｎによるレーン案内領域５１０の分割数が小さくなるほど、指定方向指示画像５１０ｉは横に伸びた形で表示されることとなる。

図１に示すように、レーン案内領域５１０の表示領域は、２つの回転指針式アナログメータ５０４Ａ，５０１の間に形成されるスペースに収まるよう、より具体的には、２つの回転指針式アナログメータ５０４Ａ，５０１の円弧状の目盛盤図形の隣接対向する各内側上部と、画面上縁との間に形成されるくさび状のスペースの上部に収まるように確保されている（該くさび状のスペースの下部にはシフトポジション表示部５０３が配置されている）。

図２は、車両用メータユニット１の電気的構成の一例を示すブロック図である。
該構成の要部をなすのはメータ表示の主要制御を司るメータＥＣＵ２００である。メータＥＣＵ２００の要部は、ＣＰＵ２８１、ＲＯＭ２８２、ＲＡＭ２８３、描画ＬＳＩ１０６及び入出力部２８０が内部バスにて接続されたマイコンからなる。ＲＯＭ２８２には描画ソフトウェアと、各メータ５０３，５０４Ａ，５０４Ｄ，５０１，５０６，５０７，５０９の画像、及びレーン案内に用いる指定方向指示画像（方向を示す矢印画像）の描画に必要な画像データと、デジタル速度計５０４Ｄに速度表示するための数字（数字５０）のフォントデータとが格納されている。

メータＥＣＵ２００は、ボデー系ＥＣＵ３００等の他のＥＣＵとシリアル通信バス１２７により、各々通信インターフェース１２６を介してネットワーク接続されて、動作状態パラメータ取得手段としての機能も果たす。すなわち、ボデー系ＥＣＵ３００には、メータに表示させるべき基本動作状態情報を取得するためのセンサ群が接続されている。具体的には車速センサ３０１、車両出力検出ユニット３０２、冷却水の水温センサ３０３、燃料残量センサ３０４、平均燃費演算部３０５及びギアポジション検出部３０６などである。

メータＥＣＵ２００は、通信バス１２７を介して、上記のセンサ群３０１〜３０７からの検出情報と、カーナビゲーションシステム４００からの接近中の道路分岐点に係る各レーンのレーン情報（レーン数Ｎ及び各レーンの指定方向）とを取得し、各々対応するメータ及び指定方向指示画像５１０ｉのマスター画像（ＲＯＭ２８２に記憶されている）（メータについては指示値を反映させる）、各メータ及びレーン案内表示の描画データを作成する。具体的には、図２において、ギアポジション検出部３０６の検出値がシフトポジション表示部５０３に、車速センサ３０１の検出値が速度計５０４Ａ，５０４Ｄに、車両出力検出ユニット３０２の検出値が回転指針式アナログ出力計５０１に、平均燃費演算部３０５の４の燃費演算値が平均燃費メータ５０６に、燃料残量センサ３０４の検出値が燃料残量メータ５０７に、水温センサ３０３の検出値が水温メータ５０９にそれぞれ反映される。また、指定方向指示画像５１０ｉはレーン数に応じて伸縮処理が施され、実際の道路のレーン配列に従いレーン案内領域５１０内に配置される。描画ＬＳＩ１０６は、上記の描画データを受け取り、グラフィックメモリ１０７上で画像合成して液晶パネル１０８に出力する（描画ソフトウェアを実行するメータＥＣＵ２００と連携し、レーン案内表示形態制御手段及びアナログメータ表示手段の要部を構成する）。

描画ソフトウェアによる、例えば速度計５０４Ａ，５０４Ｄに係るメータ動作処理の流れの概略は以下の通りである。まず、エンジンが始動すればボデー系ＥＣＵ３００から取得した車速の検出値を取得し、その取得した車速に応じたメータ動作処理となる。この処理ルーチンはエンジンが停止するまで繰り返し実行される。具体的には、図１Ｂに示すように、アナログ速度計５０４Ａの指針５０２を、取得した車速に対応する目盛位置へ移動するように描画するとともに、車速を示す数値を、前述のフォントデータを用いてデジタ速度計５０４Ｄに表示する。上記処理ルーチンの繰り返しに伴い、取得するエンジン回転数の変動に伴い、指針５０２の描画位置と、デジタ速度計５０４Ｄの表示値がこれに追随して変化する。

一方、レーン案内表示の処理の流れは、図５及び図６のフローチャートに示す通りである。まず、図５のＳ１にて、接近中の分岐点でのレーン情報をカーナビゲーションシステムから受信しているかどうかを確認する。受信していれば、Ｓ２にて、そのレーン情報からレーン数と各レーンの指定方向とを取得し、Ｓ３では、各レーンの指定方向に対応する指示画像５１０ｉの画像データ種別（つまり、矢印の向き）を特定する。そして、Ｓ４にて、各指示画像５１０ｉの表示寸法を反映したポリゴンデータを設定し、Ｓ５にて、該ポリゴンデータが示す寸法にて指示画像５１０ｉの描画を行なう。

図６はポリゴンデータの設定処理の詳細を示すフローチャートである。まず、Ｓ１０１では、指示画像５１０ｉの幅Ｗ_Ｎの決定処理となる。また、Ｓ１０２にて、指示画像５１０ｉの高さＨは固定される。図３Ａ，図３Ｂに示すように、各指示画像５１０ｉの描画データは、対角線を共有する２つの三角形ポリゴンが張る方形の画像貼り付け領域を有し、各画像貼り付け領域の頂点が、ポリゴン寸法変更のための座標変換が可能なハンドリング点として与えられている。

レーン案内領域５１０の長さ（左右方向寸法）Ｌは一定であり、取得したレーン数Ｎで長さＬを分割した値が各画像貼り付け領域の幅Ｗ_Ｎとして計算される。そして、レーン案内領域５１０の上下縁はその計算された幅Ｗ_Ｎにより分割され、ハンドリング点Ｐ_０１〜Ｐ_８１（上縁側）及びＰ_０２〜Ｐ_８２（上縁側）がその分割点上にマッピングされる（図６：Ｓ１０３）。

そして、各画像貼り付け領域に対応する方向種別の指示画像５１０ｉは、対応するハンドリング点の座標値に従い、個々の画像貼り付け領域への寸法適合が図られる（図６：Ｓ１０４）。この場合、図４に示すように、個々のレーン数Ｎの全てについて個別のラスタ画像データ（ＰＤ_２〜ＰＤ_８）を用意し、指定された分割数に応じて対応するサイズのものを読み出して画像貼り付け領域に貼り付けることができる。他方、幅方向寸法Ｗ_Ｎが２の累乗にて結び付けられた一群のラスタ画像データ（図４にて「＊」を付与して示すもの）をミップマップとして用意し、取得したレーン数Ｎにおける画像寸法に最も近いものを自動選択して、ハンドリング点の座標値に従い指定寸法とするための伸縮変換を施して画像貼り付け領域に貼り付けるようにしてもよい。なお、指示画像５１０ｉの画像データは、矢印画像をアウトライン画像として構成し、ハンドリング点の座標値に従い寸法変換を施した後ラスタライズし、所定色の背景画像と合成して画像貼り付け領域に貼り付けるようにしてもよい。この場合は、画像データを寸法別に複数用意する必要がなくなる。

次に、図７は、レーン案内表示の別例を示すものである。レーン数Ｎが最大値（８）のときの表示形態は図１Ａと同じであり、該図７はレーン数Ｎが４の場合を示している。図８Ａ（Ｎ＝８）、図８Ｂ（Ｎ＝４）に示すように、レーン案内領域５１０に複数個の指定方向指示画像５１０ｉを揃えて表示するための画像高さＨ’が、表示レーン数Ｎが少なくなるほど増加するよう調整される。

図１０は、この場合のポリゴンデータの設定処理の詳細を示すフローチャートである。まず、Ｓ２０１は指示画像５１０ｉの幅Ｗ_Ｎの決定処理であるが、該処理は図６のＳ１０１と同じである。次に、Ｓ１０２にて、指示画像５１０ｉの高さＨ_Ｎが計算される。この本実施形態では、指示画像５１０ｉの縦横比（Ｈ／Ｗ）が一定値αに固定されており、Ｓ２０１で計算された指示画像５１０ｉの幅Ｗ_Ｎを用いて、Ｈ_Ｎ＝α・Ｗ_Ｎにて計算される。レーン案内領域５１０の長さ（左右方向寸法）Ｌは一定であるが、高さＨ_Ｎはレーン数（分割数）Ｎに応じて伸縮することとなる。

計算されたＨ_Ｎの値は、Ｓ２０３にて予め定められた上限値Ｈｍａｘの値と比較される。そして、Ｈ_ＮがＨｍａｘを超えていなければ、その値が画像貼り付け領域の高さＨ_Ｎ’として採用され（Ｓ２０４）、超えていればＨｍａｘが画像貼り付け領域の高さＨ_Ｎ’として採用される。以下、Ｓ２０６及びＳ２０７の処理は図６のＳ１０６及びＳ１０７と同じである。ここでも、各画像貼り付け領域に対応する方向種別の指示画像５１０ｉは、対応するハンドリング点の座標値に従い、個々の画像貼り付け領域への寸法適合が図られる。図９に示すように、個々のレーン数Ｎの全てについて個別のラスタ画像データ（ＰＤ_２〜ＰＤ_８）を用意し、指定された分割数に応じて対応するサイズのものを読み出して画像貼り付け領域に貼り付けることができるが、例えばＰＤ_８，ＰＤ_４，ＰＤ_２からなるミップマップを用いてもよいし、アウトライン画像データを用いることも同様に可能である。

図８Ａ，図８Ｂに示すように、Ｈ_ＮがＨｍａｘの範囲に収まるＮ＝４までについては、レーン数が増加するに従い高さＨ_Ｎ’も幅Ｗ_Ｎとともに増加し、指示画像５１０ｉの縦横比αが一定に保たれる。そして、図８Ｃに示すように、Ｈ_ＮがＨｍａｘを超えるＮ＝３ないしＮ＝２（図８ＣはＮ＝２）については、高さＨ_Ｎ’はＨｍａｘに固定となり、レーン数の減少と共に指示画像５１０ｉの縦横比は小さくなる。

なお、以上説明した実施形態はメータ表示画面上にてレーン案内表示を行なう例に係るものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカーナビゲーション装置の画面上にてレーン案内表示を行なう場合についても適用できる。

本発明の車両用レーン案内装置の機能を組み込んだ車両用メータユニットの一実施形態に係る第一画面表示例を示す正面図。 同じく第二画面表示例を示す正面図。 図１Ａ，図１Ｂの車両用メータユニットの電気的構成を示すブロック図。 レーン案内表示の第一例を示す図。 レーン案内表示の第二例を示す図。 指示画像を表示するための画像データの第一例を示す模式図。 レーン案内表示の処理流れを示すフローチャート。 指示画像の寸法調整処理の第一例を示すフローチャート。 本発明の車両用レーン案内装置の機能を組み込んだ車両用メータユニットの一実施形態に係る第三画面表示例を示す正面図。 レーン案内表示の第三例を示す図。 レーン案内表示の第四例を示す図。 レーン案内表示の第五例を示す図。 指示画像を表示するための画像データの第二例を示す模式図。 指示画像の寸法調整処理の第二例を示すフローチャート。

符号の説明

１ 車両用メータユニット（車両用レーン案内装置）
２００ メータＥＣＵ（レーン案内表示形態制御手段及びアナログメータ表示手段）
２１０ ディスプレイ
５１０ レーン案内領域
５１０ｉ 指定方向指示画像
５０４Ａ，５０１ 回転指針式アナログメータ

Claims (6)

1. ディスプレイの画面上に形成される予め定められたレーン案内領域に、接近中の道路分岐点における各レーンの指定進行方向を示す複数個の指定方向指示画像を、レーン配列を反映させた形で左右に隣接表示するレーン案内表示手段と、
   前記レーン案内領域の表示レーン数が減少するほど、各レーンの前記指定方向指示画像の表示寸法を大きく設定するレーン案内表示形態制御手段と、を有し、
   前記レーン案内表示形態制御手段は、前記レーン案内領域に前記複数個の前記指定方向指示画像を、画像高さを揃えた形で表示するとともに、表示される前記指定方向指示画像の左右幅を前記表示レーン数が減少するほど大きく設定し、
   前記レーン案内領域の左右方向長さが表示レーン数によらず一定に定められてなり、
   前記レーン案内表示形態制御手段は、前記レーン案内領域を前記表示レーン数にて左右方向に分割した各領域を、個々の前記指定方向指示画像の表示領域として割り当てることを特徴とする車両用レーン案内装置。
2. 前記レーン案内表示形態制御手段は、前記レーン案内領域に複数個の前記指定方向指示画像を揃えて表示するための前記画像高さを、表示レーン数に依存せず一定に設定する請求項１記載の車両用レーン案内装置。
3. 前記レーン案内表示形態制御手段は、前記レーン案内領域に複数個の前記指定方向指示画像を揃えて表示するための前記画像高さを、表示レーン数が少なくなるほど増加させる請求項１記載の車両用レーン案内装置。
4. 前記レーン案内表示形態制御手段は、予め定められた高さ上限値を超えない範囲内にて、前記表示レーン数の減少に応じ前記画像高さを増加させる請求項３記載の車両用レーン案内装置。
5. 前記ディスプレイの画面上に、各々円弧状の指示軌跡に沿って移動可能な指針と、該指示軌跡に沿って形成される目盛盤図形とを有した２つの回転指針式アナログメータの画像を左右に互いに隣接して表示させるアナログメータ表示手段を有し、
   前記レーン案内領域の表示領域が、それら回転指針式アナログメータの間に形成されるスペースに収まるように確保されている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用レーン案内装置。
6. 前記レーン案内領域は、２つの前記回転指針式アナログメータの円弧状の目盛盤図形の隣接対向する各内側上部と、画面上縁との間に形成されるくさび状のスペースに収まるように形成される請求項５記載の車両用レーン案内装置。

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