JP2020104847A - 表示装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】振動に対する視認性の悪化を好適に抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ２は、光源ユニット４と、コンバイナ９とを備える。光源ユニット４の制御部は、車両Ｖｅから視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を示す案内画像をコンバイナ９上に表示させる。制御部は、振動センサから受信した検出信号及び車両の走行速度に基づき、車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報である平滑判定指数を取得する。そして、制御部は、平滑判定指数に応じて、コンバイナ９に表示させる文字または図形の大きさを変化させる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の振動を勘案した表示技術に関する。

従来から、ヘッドアップディスプレイにおいて、車両の振動による影響を低減させる技術が存在する。例えば、特許文献１には、車両の振動を検出するために運転者の視線に入る風景を取り込む前方カメラと、運転者と車両の相対位置の変化を取り込むドライバーカメラとを有し、前方カメラとドライバーカメラにより取得した情報に基づいて、コンバイナに投影する情報の位置を変化させることにより、視認性を高めるヘッドアップディスプレイが開示されている。

特開２０１０−７００６６号公報

特許文献１によれば、振動による視認性の悪化を低減することができる一方で、前方カメラとドライバーカメラとを必要とするため、システム構築のコストが高価となるという問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、振動に対する視認性の悪化を好適に抑制することが可能な表示装置を提供することを主な目的とする。

請求項に記載の発明は、表示装置であって、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御手段と、前記車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する路面状況取得手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記路面状況取得手段により取得された前記平滑度に関する情報が示す前記道路面の平滑度が悪化するほど、前記文字または図形の大きさを大きくすることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、表示装置であって、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御手段と、前記車両の振動を検出するセンサが検出した振動量を取得する振動量取得手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記振動量取得手段により取得された前記振動量が大きいほど、前記文字または図形の大きさを大きくすることを特徴とする。

また、請求項に記載の発明は、表示装置が実行する制御方法であって、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御工程と、前記車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する路面状況取得工程と、を有し、前記表示制御工程は、前記路面状況取得工程により取得された前記平滑度に関する情報が示す前記道路面の平滑度が悪化するほど、前記文字または図形の大きさを大きくすることを特徴とする。

また、請求項に記載の発明は、コンピュータが実行するプログラムであって、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御手段と、前記車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する路面状況取得手段として前記コンピュータを機能させ、前記表示制御手段は、前記路面状況取得手段により取得された前記平滑度に関する情報が示す前記道路面の平滑度が悪化するほど、前記文字または図形の大きさを大きくすることを特徴とする。

表示システムの概略構成を示す。 ナビゲーション装置の概略構成を示す。 ヘッドアップディスプレイの概略構成を示す。 光源ユニットの概略構成を示す。 車両の走行速度と、車両の振動量との関係を示すグラフを示す。 判定レベルと案内画像のフォントサイズ及び図形サイズとの関係を視覚的に示した表である。 車両が所定期間走行した場合の走行道路の平滑判定指数及び判定レベルの時間変化を示すグラフである。 第１実施例に係る案内画像の表示処理を示すフローチャートである。 コンバイナの表示例を示す。 第２実施例に係る表示システムの概略構成を示す。 所定の平滑判定指数に対応する道路を走行した場合の車両の走行速度と、推定振動量との関係を示すグラフである。 第３実施例に係る案内画像の表示処理を示すフローチャートである。

本発明の１つの好適な実施形態では、表示装置は、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御手段と、前記車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する路面状況取得手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記路面状況取得手段により取得された前記平滑度に関する情報に応じて、前記文字または図形の大きさを変化させる。

上記表示装置は、表示制御手段と、路面状況取得手段とを備える。表示制御手段は、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる。路面状況取得手段は、車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する。そして、表示制御手段は、路面状況取得手段により取得された平滑度に関する情報に応じて、表示手段に表示させる文字または図形の大きさを変化させる。このようにすることで、表示装置は、道路面の路面状況に応じて表示手段に表示させる文字や図形の表示サイズを変化させて、これらを好適に運転者に視認させることができる。

上記表示装置の一態様では、前記表示制御手段は、前記平滑度に関する情報が示す前記道路面の平滑度が悪化するほど、前記文字または図形の大きさを大きくする。この態様により、平滑度が悪い路面を走行中の場合であっても、表示させる文字または図形の大きさを大きくし、これらを好適に運転者に視認させることができる。

上記表示装置の他の一態様では、表示装置は、前記車両の走行速度を取得する速度取得手段と、前記車両の振動の大きさを取得する振動量取得手段と、を備え、前記路面状況取得手段は、前記走行速度と前記振動量に基づいて前記平滑度に関する情報を取得する。この態様により、表示装置は、道路面の平滑度を好適に推定することができる。

上記表示装置の他の一態様では、前記路面状況取得手段は、前記平滑度に関する情報を、当該平滑度に関する情報が予め道路ごとに関連づけて記録されている地図データから取得する。この態様によっても、表示装置は、道路面の平滑度に関する情報を好適に取得し、表示させる文字や図形の表示サイズを適切に決定することができる。

上記表示装置の他の一態様では、表示装置は、前記車両の走行速度を取得する速度取得手段を備え、前記表示制御手段は、前記平滑度に関する情報と前記走行速度とに基づいて推定される推定振動量に応じて、前記文字または図形の大きさを変化させる。この態様により、表示装置は、車両の振動量を好適に推定し、推定した振動量に応じて、表示させる文字または図形の大きさを適切に変化させることができる。

上記表示装置の他の一態様では、前記路面状況取得手段は、前記平滑度に関する情報として、前記車両の振動を検出するセンサが検出した振動量を取得し、前記表示制御手段は、前記路面状況取得手段により取得された前記振動量に応じて、前記文字または図形の大きさを変化させる。この態様により、表示装置は、検出した振動量に応じて、表示させる文字または図形の大きさを適切に変化させることができる。

本発明の他の好適な実施形態では、表示装置が実行する制御方法であって、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御工程と、前記車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する路面状況取得工程と、を備え、前記表示制御工程は、前記路面状況取得工程により取得された前記平滑度に関する情報に応じて、前記文字または図形の大きさを変化させる。表示装置は、この制御方法を実行することで、道路面の路面状況に応じて表示手段に表示させる文字や図形の表示サイズを変化させて、これらを好適に運転者に視認させることができる。

本発明のさらに別の実施形態では、コンピュータが実行するプログラムであって、車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御手段と、前記車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する路面状況取得手段として前記コンピュータを機能させ、前記表示制御手段は、前記路面状況取得手段により取得された前記平滑度に関する情報に応じて、前記文字または図形の大きさを変化させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、道路面の路面状況に応じて表示手段に表示させる文字や図形の表示サイズを変化させて、これらを好適に運転者に視認させることができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。

以下、図面を参照して本発明の好適な第１〜第３実施例について説明する。

＜第１実施例＞
まず、第１実施例について説明する。

［概略構成］
（１）システム構成
図１は、実施例に係る表示システム１００の構成例を示す。図１に示すように、表示システム１００は、車両Ｖｅに搭載され、ナビゲーション装置１と、ヘッドアップディスプレイ２と、振動センサ３とを有する。

ナビゲーション装置１は、出発地から目的地までの経路案内を行う機能などを有する。ナビゲーション装置１は、例えば、車両Ｖｅに設置される据え置き型のナビゲーション装置、ＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）、又はスマートフォンなどの携帯電話とすることができる。

ヘッドアップディスプレイ２は、現在位置を含む地図情報や経路案内情報、車両Ｖｅの走行速度、施設マーク、その他運転を補助する案内情報を表示する画像（「案内画像」とも呼ぶ。）を生成し、当該案内画像を運転者の目の位置（アイポイント）から虚像として視認させる装置である。後述するように、ヘッドアップディスプレイ２は、路面状況に応じて案内画像の大きさを調整することで、車両Ｖｅの振動時であっても案内画像を運転者に好適に視認させる。

振動センサ３は、車両Ｖｅの振動量を検出する。そして、振動センサ３は、検出した振動量を示す検出信号Ｓｄを、ヘッドアップディスプレイ２へ供給する。

なお、ナビゲーション装置１がスマートフォンなどの携帯電話である場合、ナビゲーション装置１は、クレードルなどによって保持されても良い。この場合、ナビゲーション装置１は、クレードルなどを介して、ヘッドアップディスプレイ２と情報の授受を行うこととしても良い。また、振動センサ３は、ヘッドアップディスプレイ２に代えて、ナビゲーション装置１と接続してもよい。この場合、ナビゲーション装置１は、振動センサ３から検出信号Ｓｄを受信した場合に、当該検出信号Ｓｄをヘッドアップディスプレイ２に転送する。

（２）ナビゲーション装置の構成
図２は、ナビゲーション装置１の構成を示す。図２に示すように、ナビゲーション装置１は、自立測位装置１０、ＧＰＳ受信機１８、システムコントローラ２０、ディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、通信装置３８、インタフェース３９、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０、及び入力装置６０を備える。

自立測位装置１０は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３を備える。加速度センサ１１は、例えば圧電素子からなり、車両Ｖｅの加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ１２は、例えば振動ジャイロからなり、車両Ｖｅの方向変換時における車両Ｖｅの角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ１３は、車両Ｖｅの車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。

ＧＰＳ受信機１８は、複数のＧＰＳ衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波１９を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両Ｖｅの絶対的な位置（「現在位置」とも呼ぶ。）を検出するために用いられる。

システムコントローラ２０は、インタフェース２１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２３及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２４を含んでおり、ナビゲーション装置１全体の制御を行う。

インタフェース２１は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３並びにＧＰＳ受信機１８とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、ＧＰＳ測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ２０に入力する。ＣＰＵ２２は、システムコントローラ２０全体を制御する。ＲＯＭ２３は、システムコントローラ２０を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。ＲＡＭ２４は、入力装置６０を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、ＣＰＵ２２に対してワーキングエリアを提供したりする。

システムコントローラ２０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどのディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０及び入力装置６０は、バスライン３０を介して相互に接続されている。

ディスクドライブ３１は、システムコントローラ２０の制御の下、ＣＤ又はＤＶＤといったディスク３３から、音楽データ、映像データなどのコンテンツデータを読み出し、出力する。なお、ディスクドライブ３１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブのうち、いずれか一方としてもよいし、ＣＤ及びＤＶＤコンパチブルのドライブとしてもよい。

データ記憶ユニット３６は、例えば、ＨＤＤなどにより構成され、地図データなどのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶するユニットである。地図データは、道路に相当するリンクと、道路の接続部分に相当するノードとにより表された道路データや、各施設に関する施設情報などを含む。

通信装置３８は、例えば、ＦＭチューナやビーコンレシーバ、携帯端末や専用の通信モジュールなどにより構成され、通信用インタフェース３７を介して、ＶＩＣＳ（登録商標、Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタから配信される渋滞や交通情報などの道路交通情報、その他の情報を受信する。また、通信装置３８は、案内ルートの情報、ＧＰＳ受信機１８から取得した現在位置の情報、自立測位装置１０から取得した車速パルス等の情報及び地図データなど、ナビゲーション処理に用いられる各種情報をヘッドアップディスプレイ２に送信する。

表示ユニット４０は、システムコントローラ２０の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ２０は、データ記憶ユニット３６から地図データを読み出す。表示ユニット４０は、システムコントローラ２０によってデータ記憶ユニット３６から読み出された地図データなどを表示画面上に表示する。表示ユニット４０は、バスライン３０を介してＣＰＵ２２から送られる制御データに基づいて表示ユニット４０全体の制御を行うグラフィックコントローラ４１と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ４２と、グラフィックコントローラ４１から出力される画像データに基づいて、液晶、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等のディスプレイ４４を表示制御する表示制御部４３と、ディスプレイ４４とを備える。ディスプレイ４４は、画像表示部として機能し、例えば対角５〜１０インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。

音声出力ユニット５０は、システムコントローラ２０の制御の下、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１又はＤＶＤ−ＲＯＭ３２、若しくはＲＡＭ２４等からバスライン３０を介して送られる音声デジタルデータのＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換を行うＤ／Ａコンバータ５１と、Ｄ／Ａコンバータ５１から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）５２と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ５３とを備えて構成されている。

入力装置６０は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置６０は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ４４の周囲に配置される。また、ディスプレイ４４がタッチパネル方式の場合、ディスプレイ４４の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置６０として機能する。

（３）ヘッドアップディスプレイの構成
図３は、ヘッドアップディスプレイ２の概略構成図である。図３に示すように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイ２は、光源ユニット４と、コンバイナ９とを備え、フロントウィンドウ２５、天井部２７、ボンネット２８、及びダッシュボード２９などを備える車両Ｖｅに取り付けられる。

光源ユニット４は、支持部材５ａ、５ｂを介して車室内の天井部２７に設置され、運転を補助する情報を示す案内画像を構成する光を、コンバイナ９に向けて出射することで、コンバイナ９を介して運転者に虚像「Ｉｖ」を視認させる。

コンバイナ９は、光源ユニット４から出射される表示像が投影されると共に、表示像を運転者のアイポイント「Ｐｅ」へ反射することで当該表示像を虚像Ｉｖとして表示させる。そして、コンバイナ９は、天井部２７に設置された支持軸部８を有し、支持軸部８を支軸として回動する。支持軸部８は、例えば、フロントウィンドウ２５の上端近傍の天井部２７、言い換えると運転者用の図示しないサンバイザが設置される位置の近傍に設置される。なお、支持軸部８は、上述のサンバイザに代えて設置されてもよい。コンバイナ９は、本発明における「表示手段」の一例である。

（４）光源ユニットの構成
図４は、光源ユニット４の構成を概略的に示した図である。図４に示すように、光源ユニット３は、光源５４と、制御部５５と、通信部５６とを有する。

光源５４は、例えば赤色、青色及び緑色の各色のレーザ光源を有し、制御部５５の制御に基づき、コンバイナ９に照射させる表示像を構成する光（「表示光」とも呼ぶ。）を出射する。

通信部５６は、制御部５５の制御に基づき、ナビゲーション処理に用いられる各種情報をナビゲーション装置１から受信する。例えば、通信部５６は、ナビゲーション装置１から案内ルートの情報、現在位置の情報、及び車速の情報などの案内画像の生成に必要な情報を受信する。また、通信部５６は、振動センサ３から検出信号Ｓｄを受信する。

制御部５５は、ＣＰＵ、ＣＰＵが実行する制御プログラムやデータなどを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵが動作する際のワークメモリとして各種データが逐次読み書きされるＲＡＭなどを有し、ヘッドアップディスプレイ２の全般的な制御を行う。

制御部５５は、ナビゲーション装置１から送信される情報に基づき、案内画像を生成し、案内画像を構成する表示光を光源５４に出射させる。また、本実施例では、制御部５５は、ナビゲーション装置１から取得する走行速度の情報と、振動センサ３から取得する検出信号Ｓｄが示す振動量とに基づき、車両Ｖｅが走行中の道路（単に「走行道路」とも呼ぶ。）の路面状況を認識する。そして、制御部５５は、認識した走行道路の路面状況に応じて案内画像の表示サイズを変更する。これについては、［表示サイズの調整］のセクションで詳しく説明する。

そして、制御部５５は、本発明における「路面状況取得手段」、「表示制御手段」、「速度取得手段」、「振動量取得手段」及びプログラムを実行するコンピュータとして機能する。

［表示サイズの調整］
次に、文字や図形を示す案内画像の表示サイズの調整方法について説明する。概略的には、制御部５５は、車両Ｖｅの走行速度と、検出信号Ｓｄが示す振動量とに基づき、走行道路の平滑度合いを示す指数（「平滑判定指数α」とも呼ぶ。）を算出し、平滑判定指数αに応じて段階的に案内画像の表示サイズを変更する。これにより、制御部５５は、凹凸の大きい道路では案内画像の視認性を向上させ、平滑な道路では前方の視認性を向上させる。平滑判定指数αは、本発明における「平滑度に関する情報」の一例であり、本実施例では、路面が平滑であるほど低い値になるものとする。

（１）平滑判定指数の算出方法
まず、平滑判定指数αの算出方法について説明する。本実施例では、制御部５５は、車両Ｖｅの振動量を、走行道路の平滑判定指数αと、車両Ｖｅの走行速度とに比例するものとみなす。即ち、制御部５５は、車両Ｖｅの走行速度を「Ｘ」、車両Ｖｅの振動量を「Ｙ」とすると、以下の式（１）が成立するとみなす。
Ｙ＝α・Ｘ 式（１）

式（１）が示す関係について、図５を参照してさらに詳しく説明する。図５は、車両Ｖｅの走行速度をＸ軸とし、車両Ｖｅの振動量をＹ軸とした場合のグラフＧ１〜Ｇ３を示す。ここで、グラフＧ１は、平滑判定指数αが相対的に低い「α１」である場合、即ち、走行道路の舗装状態が良い場合の走行速度と振動量との関係を示す。また、グラフＧ３は、平滑判定指数αが相対的に高い「α３」である場合、即ち、走行道路の舗装状態が悪い場合の走行速度と振動量との関係を示し、グラフＧ２は、平滑判定指数αが「α１」と「α３」との中間値「α２」である場合の走行速度と振動量との関係を示す。

図５に示すように、振動量は、走行速度に比例して大きくなり、かつ、平滑判定指数αが大きいほど、変化の傾きが大きくなる。従って、制御部５５は、走行速度と、振動量とに基づき、グラフの傾きに相当する平滑判定指数αを算出することができる。

また、本実施例では、制御部５５は、走行速度の時系列における移動平均（「速度平均Ｘａ」とも呼ぶ。）と、検出した振動量の時系列における移動平均（「振動平均Ｙａ」とも呼ぶ。）とを用いて、以下の式（２）により平滑判定指数αを算出する。
α＝Ｙａ／Ｘａ 式（２）

図５の例では、制御部５５は、速度平均Ｘａと振動平均Ｙａとを用いて平滑判定指数α２を算出している。ここで、制御部５５は、速度平均Ｘａを、ナビゲーション装置１から取得した直前の所定個数分の走行速度の情報に基づき算出し、振動平均Ｙａを、振動センサ３から取得した直前の所定個数分の検出信号Ｓｄに基づき算出する。上述の所定個数は、例えば実験等に基づく適合値に設定される。このように、移動平均させた走行速度及び振動量を用いて平滑判定指数αを算出することで、制御部５５は、突発的なノイズ成分を好適に除去する。

（２）表示サイズの決定方法
次に、案内画像の表示サイズの決定方法について説明する。制御部５５は、算出した平滑判定指数αが属するレベル（「判定レベルＬｖ」とも呼ぶ。）を認識し、判定レベルＬｖに応じて、案内画像の表示サイズを決定する。以後では、判定レベルＬｖは、レベル１〜レベル４の４段階存在するものとし、平滑判定指数αが大きいほど高いものとする。

図６は、判定レベルＬｖと案内画像のフォントサイズ及び図形サイズとの関係を視覚的に示した表である。図６に示すように、制御部５５は、判定レベルＬｖが高いほど、案内画像が示す文字のフォントサイズ及び案内画像が示す図形のサイズを大きくする。なお、実際には、制御部５５は、図６に示すような判定レベルＬｖと案内画像のフォントサイズ及び図形サイズとの関係を示す数値化されたテーブルを予め記憶しておく。即ち、制御部５５は、各判定レベルＬｖに対応する案内画像のフォントサイズ及び図形サイズを示す数値を予め記憶しておく。

このように、制御部５５は、判定レベルＬｖが高く、舗装状態が悪いと判断される走行道路では、車両Ｖｅの振動に起因して案内画像が見えにくい状況であると判断し、案内画像が示す文字及び図形を大きく表示する。これにより、制御部５５は、案内画像の視認性を上げて運転者に案内画像を好適に視認させる。また、制御部５５は、判定レベルＬｖが低く、平滑度が高いと判断される走行道路では、案内画像が見えやすい状況であると判断し、案内画像を標準サイズにより表示する。これにより、制御部５５は、案内画像が不必要に大きいことに起因して視界が悪くなるのを防ぎ、運転者の前方風景に対する視認性を好適に確保することができる。

また、制御部５５は、判定レベルＬｖの判定では、案内画像のサイズ設定が頻繁に変わるのを防ぐため、判定レベルＬｖを判定するための平滑判定指数αの閾値にヒステリシスを持たせる。これについて、図７を参照して説明する。

図７は、車両Ｖｅが所定期間走行した場合の走行道路の平滑判定指数α及び判定レベルＬｖの時間変化を示すグラフである。図７の例では、制御部５５は、判定レベルＬｖの各レベルに上げるか否かを判定する平滑判定指数αの閾値（α２、α４、α６）よりも、当該レベルから一つ下のレベルに下げるか否かを判定する平滑判定指数αの閾値（α１、α３、α５）を低く設定する。以後では、前者の閾値を「繰上げ閾値」と呼び、後者の閾値を「繰下げ閾値」とも呼ぶ。

具体的には、制御部５５は、判定レベルＬｖがレベル１からレベル２に上がるための繰上げ閾値を「α２」、判定レベルＬｖがレベル２からレベル１に下がるための繰下げ閾値をα２より低い「α１」としている。同様に、制御部５５は、判定レベルＬｖがレベル２からレベル３に上がるための繰上げ閾値を「α４」、判定レベルＬｖがレベル３からレベル２に下がるための繰下げ閾値をα４より低い「α３」、判定レベルＬｖがレベル３からレベル４に上がるための繰上げ閾値を「α６」、判定レベルＬｖがレベル４からレベル３に下がるための繰上げ閾値をα６より低い「α５」としている。制御部５５は、これらの平滑判定指数αの閾値α１〜α６を、実験等に基づく適合値に定め、予めメモリ等に記憶しておく。

そして、図７の例では、制御部５５は、時刻「ｔ１」において、式（２）に基づき算出した平滑判定指数αが繰上げ閾値α２以上となったことから、判定レベルＬｖをレベル１からレベル２に引き上げる。その後、制御部５５は、平滑判定指数αが繰下げ閾値α１以上となる範囲で繰上げ閾値α２を下回った場合であっても、判定レベルＬｖをレベル２のまま維持する。次に、制御部５５は、時刻「ｔ２」において、平滑判定指数αが繰上げ閾値α４以上になったことから、判定レベルＬｖをレベル２からレベル３に引き上げ、時刻「ｔ３」において、平滑判定指数αが繰上げ閾値α６以上となったことから、判定レベルＬｖをレベル３からレベル４に引き上げる。

その後、制御部５５は、時刻「ｔ４」において、平滑判定指数αが繰下げ閾値α５を下回ったことから、判定レベルＬｖをレベル４からレベル３に引き下げる。同様に、制御部５５は、時刻「ｔ５」において、平滑判定指数αが繰下げ閾値α３を下回ったことから、判定レベルＬｖをレベル３からレベル２へ引き下げる。

このように、図７の例では、制御部５５は、判定レベルＬｖの各レベルに上げるかを判定する繰上げ閾値よりも、当該レベルから一つ下のレベルに下げるかを判定する繰下げ閾値を低く設定することで、平滑判定指数αが上下変動する場合であっても、判定レベルＬｖが頻繁に切り替わるのを好適に抑制することができる。

（３）処理フロー
図８は、第１実施例に係る案内画像の表示処理を示すフローチャートである。制御部５５は、図８に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。

まず、制御部５５は、振動センサ３から検出した振動量を示す検出信号Ｓｄを取得する（ステップＳ１０１）。次に、制御部５５は、距離センサ１３等が計測した車両Ｖｅの走行速度の情報をナビゲーション装置１から取得する（ステップＳ１０２）。そして、制御部５５は、過去所定個数分の走行速度の移動平均である速度平均Ｘａと、過去所定個数分の検出信号Ｓｄが示す振動量の移動平均である振動平均Ｙａとを算出する（ステップＳ１０３）。

次に、制御部５５は、算出した速度平均Ｘａ及び振動平均Ｙａに基づき、式（２）を参照することで、平滑判定指数αを算出する（ステップＳ１０４）。次に、制御部５５は、図７で説明した閾値α１〜α６を参照し、平滑判定指数αから判定レベルＬｖを決定する（ステップＳ１０５）。そして、制御部５５は、図６に示すような判定レベルＬｖと案内画像の表示サイズとの対応関係を示す情報に基づき、各案内画像の表示サイズを決定し、各案内画像をコンバイナ９上に表示させる（ステップＳ１０６）。

（４）表示例
次に、第１実施例に係る表示例について図９を参照して説明する。

図９（Ａ）は、平滑度が高い道路の走行時における、コンバイナ９を介して運転者が視認する前方風景を示す。図９（Ａ）の例では、制御部５５は、案内画像として、次に右折すべき案内地点での進行方向を示す矢印画像８１と、案内地点までの距離を示す距離表示画像８２と、現在の車両Ｖｅの走行速度を示す速度表示画像８３とをコンバイナ９上に表示させている。

図９（Ａ）では、制御部５５は、速度平均Ｘａ及び振動平均Ｙａに基づき式（２）を参照して算出した平滑判定指数αが、図７で説明した繰上げ閾値α２より低いと判断し、判定レベルＬｖをレベル１に設定する。従って、この場合、制御部５５は、各案内画像８１〜８３を標準サイズにより表示している。

図９（Ｂ）は、舗装状態が悪い道路の走行時における、コンバイナ９を介して運転者が視認する前方風景を示す。図９（Ｂ）の例では、制御部５５は、速度平均Ｘａ及び振動平均Ｙａに基づき式（２）を参照して算出した平滑判定指数αが、図７で説明した繰上げ閾値α４以上であると判断し、判定レベルＬｖをレベル３に設定する。従って、この場合、制御部５５は、矢印画像８１を標準サイズよりも所定率だけ拡大すると共に、距離表示画像８２を標準のフォントサイズよりも所定率だけ拡大する。このようにすることで、舗装状態が悪い場合であっても、矢印画像８１及び距離表示画像８２を運転者に好適に視認させることができる。

また、図９（Ｂ）の例では、制御部５５は、比較的重要度が低い情報を示す速度表示画像８３のフォントサイズを拡大していない。このように、好適には、制御部５５は、運転者に視認させるべき優先度が高い案内画像のみを適宜拡大表示し、視認させる優先度が低い案内画像については拡大表示しないとよい。これにより、制御部５５は、運転者の前方風景に対する視界を好適に確保することができる。この場合、例えば、制御部５５は、決定した判定レベルＬｖに応じて表示サイズを変化させる案内画像の種類と、判定レベルＬｖによらずに表示サイズを固定させる案内画像の種類とを示すテーブルを予め記憶しておき、当該テーブルを参照して各案内画像の表示サイズを決定する。

以上説明したように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイ２は、光源ユニット４と、コンバイナ９とを備える。光源ユニット４の制御部５５は、車両Ｖｅから視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を示す案内画像をコンバイナ９上に表示させる。制御部５５は、振動センサ３から受信した検出信号Ｓｄ及び車両Ｖｅの走行速度に基づき、車両Ｖｅが走行中の道路面の平滑度に関する情報である平滑判定指数αを取得する。そして、制御部５５は、平滑判定指数αに応じて、コンバイナ９に表示させる文字または図形の大きさを変化させる。このようにすることで、ヘッドアップディスプレイ２は、道路面の路面状況に応じて文字や図形の表示サイズを変化させて、これらを好適に運転者に視認させることができる。

＜第２実施例＞
図１０は、第２実施例に係る表示システム１００の概略構成を示す。第２実施例では、制御部５５は、振動センサ３から受信した検出信号Ｓｄ等に基づき式（２）を参照して平滑判定指数αを算出する代わりに、データ記憶ユニット３６の地図データに予め記憶された道路ごとの平滑判定指数αを参照することで平滑判定指数αを取得する点で、第１実施例と異なる。その他、第１実施例と同様な部分については、適宜同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２実施例では、データ記憶ユニット３６は、地図データとして、各道路に対応するリンクデータごとに平滑判定指数αを予め関連付けて記憶している。そして、制御部５５は、ＧＰＳ受信機１８等が測定した現在位置をナビゲーション装置１から取得することで、走行道路を認識し、認識した走行道路に対応するリンクデータに関連付けられた平滑判定指数αを、データ記憶ユニット３６が記憶する地図データから取得する。その後、制御部５５は、第１実施例と同様に、判定レベルＬｖの判定を行い、判定レベルＬｖに応じて案内画像の表示サイズを変更する。

第２実施例に係る表示システム１００では、振動センサ３から検出信号Ｓｄを取得する必要がなく、かつ、ナビゲーション装置１から車両Ｖｅの走行速度の情報を取得する必要がないため、制御部５５は、より容易に案内画像の表示サイズを決定することができる。

なお、地図データは、図示しない外部のサーバに記憶されており、ヘッドアップディスプレイ２は、ネットワークを介して、車両Ｖｅの現在位置周辺を表す地図の情報及び平滑判定指数αを取得してもよい。

＜第３実施例＞
第３実施例では、第２実施例に加えて、制御部５５は、地図データから取得した平滑判定指数αと車両Ｖｅの走行速度とに基づき、車両Ｖｅの振動量の推定値（「推定振動量Ｙｅ」とも呼ぶ。）を算出し、推定振動量Ｙｅに応じて判定レベルＬｖを決定する。

具体的には、制御部５５は、地図データから取得した走行道路に対応する平滑判定指数αと、第１実施例と同様に算出した速度平均Ｘａとに基づき、以下の式（３）により、推定振動量Ｙｅを算出する。
Ｙｅ＝α・Ｘａ 式（３）

そして、制御部５５は、算出した推定振動量Ｙｅに基づき、判定レベルＬｖを決定する。図１１は、平滑判定指数αを固定した場合の平均速度Ｘａと、推定振動量Ｙｅとの関係を示すグラフである。図１１の例では、図７の例と同様、判定レベルＬｖの各レベルに上げるか否かを判定する推定振動量Ｙｅの繰上げ閾値（Ｙｅ２、Ｙｅ４、Ｙｅ６）よりも、当該レベルから一つ下のレベルに下げるか否かを判定する推定振動量Ｙｅの繰下げ閾値（Ｙｅ１、Ｙｅ３、Ｙｅ５）を低く設定する。このようにすることで、制御部５５は、式（３）に基づき算出した推定振動量Ｙｅが頻繁に上下変動する場合であっても、判定レベルＬｖが頻繁に切り替わるのを好適に抑制する。

図１２は、第３実施例に係る案内画像の表示処理を示すフローチャートである。制御部５５は、図１２に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。

まず、制御部５５は、ＧＰＳ受信機１８等が測定した現在位置をナビゲーション装置１から取得することで、地図データから走行道路に対応するリンクデータを取得する（ステップＳ２０１）。そして、制御部５５は、取得したリンクデータに、平滑判定指数αが関連付けられて記憶されているか否か判定する（ステップＳ２０２）。

そして、制御部５５は、取得したリンクデータに、平滑判定指数αが関連付けられて記憶されている場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、当該平滑判定指数αを取得する（ステップＳ２０３）。その後、制御部５５は、第１実施例等と同様に速度平均Ｘａを算出し（ステップＳ２０４）、式（３）に基づき、推定振動量Ｙｅを算出する（ステップＳ２０５）。

その後、制御部５５は、推定振動量Ｙｅに応じて判定レベルＬｖを決定する（ステップＳ２０６）。具体的には、制御部５５は、ステップＳ２０４で算出した推定振動量Ｙｅと、判定レベルＬｖを判定するための閾値（図７の例ではＹｅ１〜Ｙｅ６）とに基づき、判定レベルＬｖを決定する。そして、制御部５５は、決定した判定レベルＬｖに応じた大きさにより、案内画像を表示する（ステップＳ２０７）。この場合、第１実施例の図９に示す表示例で説明したように、制御部５５は、一部の案内画像のみを対象に表示サイズを変更してもよい。

一方、ステップＳ２０２において、制御部５５は、対応するリンクデータに、平滑判定指数αが関連付けられて記憶されていないと判断した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、標準の大きさにより、即ち判定レベルＬｖがレベル１である場合と同様の表示サイズにより案内画像を表示する（ステップＳ２０８）。

このように、第３実施例によれば、表示システム１００は、振動センサを使用することなく、振動に応じた適切な表示サイズにより案内画像を表示することができる。

［変形例］
以下、上述の実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。

（変形例１）
第１実施例において、制御部５５は、振動センサ３から取得した振動量に基づき、第３実施例と同様に判定レベルＬｖを決定してもよい。この場合、制御部５５は、判定レベルＬｖの各レベルに上げるか否かを判定する振動量の繰上げ閾値と、当該レベルから一つ下のレベルに下げるか否かを判定する振動量の繰下げ閾値とを予め記憶しておく。そして、制御部５５は、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１で振動量を振動センサ３から取得後、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４を実行することなく、ステップＳ１０５において、検出した振動量に基づき、上述の閾値を用いて判定レベルＬｖを決定する。この態様によっても、制御部５５は、車両Ｖｅの振動量によらずに案内画像を好適に運転者に視認させることができる。

（変形例２）
第２実施例において、データ記憶ユニット３６は、地図データとして平滑判定指数αを道路ごとに関連付けて記憶するのに代えて、又はこれに加えて、判定レベルＬｖを道路ごとに関連付けて記憶してもよい。この場合、制御部５５は、走行道路に対応する判定レベルＬｖをデータ記憶ユニット３６から取得することで、案内画像の表示サイズを決定する。この態様によっても、制御部５５は、走行道路の舗装状態によらずに案内画像を好適に運転者に視認させることができる。

（変形例３）
第３実施例において、制御部５５は、推定振動量Ｙｅの繰上げ閾値及び繰下げ閾値を、それぞれ道路ごとに異ならせてもよい。

例えば、この場合、データ記憶ユニット３６は、リンクデータごとに、平滑判定指数αに加えて判定レベルＬｖを判定するための上述の閾値の情報を記憶しておく。そして、制御部５５は、図１２のフローチャートを実行する場合、ステップＳ２０２において、リンクデータから平滑判定指数αと共に上述の閾値を取得し、ステップＳ２０５の判定レベルＬｖの決定処理を行う。

他の例では、データ記憶ユニット３６は、一般道路や有料道路などの道路種別ごとに、判定レベルＬｖを判定するための上述の閾値の情報を記憶する。そして、制御部５５は、図１２のフローチャートを実行する場合、ステップＳ２０５において、走行道路の種別をさらに認識し、認識した道路種別に対応する判定レベルＬｖの閾値を参照して判定レベルＬｖを決定する。

なお、上述の例において、道路ごとに、判定レベルＬｖのレベル分けの数が異なってもよい。例えば、一般道路では判定レベルＬｖのレベルが２段階であり、高速道路では判定レベルＬｖのレベルが５段階であってもよい。

同様に、第１及び第２実施例においても、制御部５５は、平滑判定指数αの繰上げ閾値及び繰下げ閾値を、それぞれ道路ごとに異ならせてもよい。

（変形例４）
第１実施例において、制御部５５は、速度平均Ｘａが所定値（例えば５ｋｍ／ｈ）以下の場合には、平滑判定指数αを算出することなく、判定レベルＬｖをレベル１に設定してもよい。これにより、制御部５５は、式（２）の分母が０になることより平滑判定指数αが算出できなくなるのを防ぐことができる。

（変形例５）
第１実施例において、制御部５５は、平滑判定指数αを式（２）に基づき算出したが、本発明が適用可能な平滑判定指数αの算出方法は、これに限定されない。この代わりに、例えば、制御部５５は、より実際の路面状況に即した高精度な平滑判定指数αを算出するために、実験等に基づき規定したより高度な式やマップ等を用いて平滑判定指数αを算出してもよい。

（変形例６）
第１及び第２実施例において、制御部５５は、判定レベルＬｖに基づき、段階的に案内画像の表示サイズを変更した。これに代えて、制御部５５は、平滑判定指数αに応じて連続的に案内画像の表示サイズを変更してもよい。即ち、制御部５５は、平滑判定指数αが大きいほど、案内画像の表示サイズを連続的に大きくしてもよい。同様に、第３実施例において、制御部５５は、判定レベルＬｖに基づき、段階的に案内画像の表示サイズを変更するのに代えて、推定振動量Ｙｅに応じて連続的に表示サイズを変更してもよい。

（変形例７）
図３では、ヘッドアップディスプレイ２は、コンバイナ９を有し、コンバイナ９で反射させた光源ユニット４の出射光に基づき運転者に虚像Ｉｖを視認させていた。しかし、本発明が適用可能な構成はこれに限定されない。これに代えて、ヘッドアップディスプレイ２は、コンバイナ９を有さず、フロントガラス２５で反射させた光源ユニット４の出射光に基づき運転者に虚像Ｉｖを視認させてもよい。この場合、フロントガラス２５は、本発明における「表示手段」の一例である。

また、光源ユニット４の位置は、天井部２７に設置される場合に限定されない。これに代えて、光源ユニット４は、ダッシュボード２９上に設置されたり、ダッシュボード２９の内部に設置されたりしてもよい。ダッシュボード２９上に設置される場合、ダッシュボード２９には、コンバイナ９を設けるか、又はフロントガラス２５に光源ユニット４から直接光を反射させ運転者に虚像Ｉｖを認識させる。ダッシュボード２９内に設置される場合、ダッシュボード２９には、コンバイナ９又はフロントガラス２５に光を通過させるための開口部が設けられる。

また、表示システム１００は、ヘッドアップディスプレイ２により前方風景に重畳させて案内画像を表示させるのに代えて、装着型のヘッドマウントディスプレイにより前方風景に重畳させて案内画像を表示させてもよい。

（変形例８）
制御部５５の処理の一部を、システムコントローラ２０が実行してもよい。例えば、ヘッドアップディスプレイ２が表示するための案内画像をシステムコントローラ２０が生成し、ヘッドアップディスプレイ２の光源ユニット４が当該案内画像を受信する態様であってもよい。この場合、システムコントローラ２０は、図８や図１２に示すフローチャートを実行することで判定レベルＬｖを決定し、案内画像の表示サイズを指定する信号又は光源５４が表示光を出射するのに必要な情報をヘッドアップディスプレイ２に送信する。従って、この変形例では、システムコントローラ２０は、本発明における「路面状況取得手段」、「表示制御手段」、「速度取得手段」、「振動量取得手段」及びプログラムを実行するコンピュータとして機能する。

また、ヘッドアップディスプレイ２は、ナビゲーション装置１の一部又は全部の機能を有してもよい。この場合、光源ユニット４は、例えば、地図データを記憶するメモリやＧＰＳ受信機などの各センサなどを有してもよい。

（変形例９）
図９の表示例では、制御部５５は、速度表示画像８３の表示サイズを不変としたが、これに代えて、速度表示画像８３を含む全ての案内画像の表示サイズを判定レベルＬｖに応じて変化させてもよい。

１ ナビゲーション装置
２ ヘッドアップディスプレイ
４ 光源ユニット
９ コンバイナ
２５ フロントガラス
２８ ボンネット
２９ ダッシュボード
１００ 表示システム

Claims (1)

1. 車両から視認される風景に見かけ上で重なるように、文字または図形を表示手段に表示させる表示制御手段と、
   前記車両が走行中の道路面の平滑度に関する情報を取得する路面状況取得手段と、
   を備え、
   前記表示制御手段は、前記路面状況取得手段により取得された前記平滑度に関する情報が示す前記道路面の平滑度が悪化するほど、前記文字または図形の大きさを大きくすることを特徴とする表示装置。

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