CN107851393A - 车辆用图像显示系统及方法 - Google Patents

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Japan Art Beauty Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种车辆用图像显示系统及方法,该车辆用图像显示系统即使在视界不良环境下,也可以将车辆的驾驶中透过前挡风玻璃的视野内的对象物使驾驶者更加确切且瞬间识别地进行图像显示。ACC系统(3)或行驶环境识别系统(42)组合地构成行驶辅助系统的车辆用图像显示系统(1),具备将前挡风玻璃(15)用作显示画面的显示器装置(4),和用来控制显示器装置对在己方车辆的前方被检测到的对象物进行的图像显示的显示器控制部(5)。显示器控制部将沿对象物的轮廓的形状的标记图像或轮廓显示在透过前挡风玻璃看到的现实风景上与实际的对象物重叠地显示。标记图像的显示属性可相应于对象物对己方车辆的影响程度调整/改变。

Description

车辆用图像显示系统及方法
技术领域
本发明涉及尤其用来对机动车等的车辆的驾驶进行辅助的车辆用图像显示系统及其方法。
背景技术
以往,为了对机动车的安全驾驶进行辅助而开发了各种行驶辅助系统。例如,已知通过使用搭载在车辆的前部的雷达装置的定速行驶/车间距离控制(ACC:Adaptive CruiseControl),用来将与前方的先行车辆的车间距离维持在固定距离进行行驶的自动巡航装置(例如,参照专利文献1)。该文献记载的装置,当先行车辆未被检测到时,维持设定车速进行定速行驶,当先行车辆检测到时,维持设定的车间距离进行行驶。
而且,提出了一种用来使驾驶者容易直接感受了解己方车辆周边的危险地向驾驶者进行传递的车辆用信息传递装置(例如,参照专利文献2)。此装置,使用搭载在己方车辆上的摄像机、雷达等,检测在前方周边存在的步行者、自行车或其它车辆等的危险对象,将其在仪表盘的显示装置上以图形进行显示,将其存在供驾驶者识别。
同样,已知一种车辆周边监视装置,其将与己方车辆的接触可能性高的对象物的存在及种类在由HUD(平视显示器)构成的图像显示装置上显示,向驾驶者通报(例如,参照专利文献3)。对象物,根据其形状及尺寸判定例如步行者、自行车、动物等的种类,相应于其种类的不同,将不同形态的标记,和在对象物的位置将其围住的矩形的框子在HUD上显示。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-264688号公报
专利文献2:国际公开第2013/088535号
专利文献3:日本特开2010-108264号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述以往的自动巡航装置,当按设定的车间距离在跟随行驶中车间距离传感器看丢了先行车辆时,自动加速到预先设定的车速后,过渡到定速行驶。这样急遽的自动加速,可能会造成不小心与先行车辆过度接近,或使驾驶者感到不安。相反,当先行车辆看丢后,不立即进入加速动作,或自动加速小等的举动,反而会产生令驾驶者感觉别扭等的问题。换言之,驾驶者只要能够及时认识到自动巡航装置将先行车辆看丢这样的状况,对于车辆的任何举动都能充分应对。
另一方面,专利文献2记载的装置,将检测到的危险对象显示在仪表盘的显示装置上,因此,为了看到该显示,驾驶者在驾驶中必须从前方的视界将头、眼大幅移动,可能会增加危险性。或者,如果不熟知显示的图形及显示方法,驾驶者无法瞬间判断或理解显示的危险对象具体为何,危险的程度如何等,可能会错误判断危险回避或延误回避动作。
专利文献3记载的装置,使用HUD进行显示,这一点比非HUD的要有利。但是,与专利文献2同样,对象物的存在及种类置换成预先决定的形态的标记进行显示的,因此,显示的标记所要告知的具体的对象物为何,危险性的有无、其程度等有可能无法瞬间判断或理解。尤其是,具体的对象物为何,驾驶者最好能直接用肉眼确认,为此,用矩形框子围住的实际的对象物必须能清楚看到。但是,在视界不良时的行驶中,可以想见,驾驶者对HUD显示的四方框中的对象物进行具体识别或判断相当困难。
或者,在浓雾、暴风雨、暴风雪等的恶劣天气,或夜间无街灯照明而无法确保视界的情况下,对于行驶中的车辆的危险的对象物,不限于步行者等的人类、动物。而且,在都市中,有时会因道路状况、时间带等而改变通行分区。即,对于行驶中的车辆,例如包括周边的其它车辆、道路的边界、各种道路附属物、道路上的落下物、倒下的树木、倒塌物等的障碍物的道路及/或交通状况,也可能成为危险的对象物。但是,上述以往技术完全没有考虑或没有充分考虑对于这些各种对象物的安全对策。
于是,本发明为了消去上述以往的问题而提出,其目的是,提供一种车辆用图像显示系统,以及用于车辆用图像显示系统的方法,该车辆用图像显示系统为了对车辆的驾驶者进行辅助而实现车辆的安全行驶,即使在难以充分确保良好的视界的环境或条件下,也可以将驾驶者透过前挡风玻璃能看到的视野内必须识别的对象物,更加确切且更为瞬时地,进而最好能够更加直接感受识别地进行图像显示。
用于解决课题的技术手段
本发明的车辆用图像显示系统用来辅助己方车辆的驾驶,其特征是,具备显示器装置和显示器控制部,
所述显示器装置将上述己方车辆的前挡风玻璃用于画面显示;
所述显示器控制部用来控制上述显示器装置对在上述己方车辆的前方被检测到的对象物进行图像显示,
上述显示器控制部,能够将沿着上述对象物的轮廓的形状的标记图像在透过上述前挡风玻璃看到的现实风景上与实际的上述对象物重叠地进行显示,相应于上述对象物对上述己方车辆的驾驶行动造成的影响程度对上述标记图像的显示属性进行调整/改变。
这样,通过将显示器控制部标记(日文:マーキング)图像的显示属性相应于对象物的影响程度进行调整/改变,己方车辆的驾驶者可以事前实时地把握己方车辆的前方存在的对象物对己方车辆的驾驶造成的影响及其大小。而且,通过将该本发明的车辆用图像显示系统与己方车辆的行驶辅助系统组合使用,可以使己方车辆进行更安全的行驶。
在此,在显示属性中包含标记图像的颜色、粗细、亮度、或是闪烁或荧光显示的有无。由此,驾驶者可以视觉感知对象物的影响程度,直接感受地瞬时把握其影响的内容及大小。
在某个实施方式中,标记图像表示对象物的轮廓线,从而,可以直接感受地识别对象物的实体即为何物、其大小,及己方车辆到对象物的距离感。
在另外某个实施方式中,对象物是为了己方车辆跟随行驶而检测到的目标先行车辆,影响程度为目标先行车辆的检测状态的优劣。当己方车辆以自动驾驶跟随先行车辆行驶时,如果目标先行车辆的检测状态好的话,可以以自动驾驶进行跟随行驶,而如果检测状态不好,则不能以自动驾驶进行跟随行驶而将跟随行驶中止。此时,驾驶者在己方车辆的自动驾驶系统中止跟随行驶之前,可以对其事前察知,进行向普通驾驶等进行切换的准备。
在另外的实施方式中,对象物是在己方车辆的前方识别的行驶环境,影响程度为与己方车辆的行驶相关的危险度。由此,驾驶者可以实时地且瞬时地直接感受地把握己方车辆能否相对于己方车辆前方的行驶环境安全地行驶、以及其危险度的程度。通过将该本发明的车辆用图像显示系统与己方车辆的行驶辅助系统组合,可使己方车辆的行驶更安全。
在此,行驶环境中可以包含道路上及/或其周边的其它车辆、步行者、道路边界、行车道/人行横道等的道路显示、道路附属物、道路上的障碍物、动物的1个或多个。由此,驾驶者可以视觉地感知己方车辆前方的行驶环境中的对象物的危险度,直接感受地瞬时地把握其危险的内容及大小。
根据本发明的另外的侧面,本发明的车辆用图像显示方法的特征为,通过把在己方车辆的前方被检测到的对象物在将上述己方车辆的前挡风玻璃用于画面显示的显示器装置上进行图像显示,从而用来对上述己方车辆的驾驶进行辅助,
对上述图像显示进行控制,以使沿着上述对象物的轮廓的形状的标记图像在透过上述前挡风玻璃看到的现实风景上与实际的上述对象物重叠地进行显示,相应于上述对象物对上述己方车辆的驾驶行动造成的影响程度,对上述标记图像的显示属性进行调整/改变。。
这样,通过对前挡风玻璃上的图像显示加以控制,以使标记图像的显示属性相应于对象物的影响程度进行调整/改变,从而,己方车辆的驾驶者可以实时地事前把握己方车辆的前方存在的对象物对己方车辆的驾驶造成的影响及其大小。而且,通过将该本发明的车辆用图像显示方法与己方车辆的行驶辅助系统组合使用,可使己方车辆的行驶更安全。
在某个实施方式中,标记图像的显示属性,进而根据对象物的种别进行调整/改变,从而,己方车辆的驾驶者可以容易地直接感受地瞬时地识别对象物的实体。
在此,在显示属性中包含标记图像的颜色、粗细、亮度、或是闪烁或荧光显示的有无。由此,驾驶者可以视觉地感知对象物的影响程度,直接感受地瞬时地把握其影响的内容及大小。
在另外某个实施方式中,对象物是用来己方车辆跟随行驶而检测到的目标先行车辆,根据目标先行车辆的检测状态的优劣来判定影响程度。己方车辆以自动驾驶对先行车辆进行跟随行驶时,如果目标先行车辆的检测状态好,可以以自动驾驶进行跟随行驶,而如果目标先行车辆的检测状态为不好,就不能以自动驾驶进行跟随行驶而中止跟随行驶。此时,驾驶者在己方车辆的自动驾驶系统中止跟随行驶之前,可以将其事先察觉,准备向普通驾驶等进行切换。
在另外的实施方式中,对象物为在己方车辆的前方识别的行驶环境,根据与己方车辆的行驶相关的危险度来判定影响程度。由此,驾驶者可以实时地且瞬时地直接感受地把握己方车辆是否可以相对于己方车辆前方的行驶环境安全地行驶,以及其危险度的程度。通过将该本发明的车辆用图像显示方法与己方车辆的行驶辅助系统组合,可使己方车辆的行驶更安全。
在此,行驶环境中包含由道路上及/或其周边的其它车辆、步行者、道路边界、行车道/人行横道等的道路显示、道路附属物、道路上的障碍物、动物选择的一个或多个。由此,驾驶者可以视觉地感知己方车辆前方的行驶环境中的对象物的危险度,直接感受地瞬时地把握其危险的内容及大小。
附图说明
图1是表示将本发明的车辆用图像显示系统与定速行驶/车间距离控制系统组合的行驶辅助系统整体的构成的框图。
图2是表示为了实施本发明而配置了摄像机及传感器的机动车的一例俯视图。
图3是从驾驶席侧看到的具备表示本发明的车辆用图像显示系统的机动车的前挡风玻璃及仪表板上部的概念图。
图4(a)及图4(b)是表示前挡风玻璃的画面显示的图。
图5(a)~图5(c)是表示前挡风玻璃的另外的画面显示的图。
图6是表示将本发明的车辆用图像显示系统与行驶环境识别系统组合的行驶辅助系统整体的构成的框图。
图7是表示车车间通信及路车间通信的典型例的说明图。
图8(a)是表示透过前挡风玻璃的现实风景、图8(b)是表示与现实风景重叠的前挡风玻璃的画面显示的说明图。
图9(a)是表示透过前挡风玻璃的另外的现实风景、图9(b)是表示与现实风景重叠的前挡风玻璃的画面显示的说明图。
图10(a)是表示透过前挡风玻璃的另外的现实风景、图10(b)是表示与现实风景重叠的前挡风玻璃的画面显示的说明图。
图11(a)是表示透过前挡风玻璃的另外的现实风景、图11(b)是表示与现实风景重叠的前挡风玻璃的画面显示的说明图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的合适的实施方式进行详细说明。在附图中,对相同或类似的构成要素赋以相同或类似的参照附图标记进行表示。
图1概略地表示将本实施方式的车辆用图像显示系统与定速行驶/车间距离控制(ACC)系统组合的、行驶辅助系统的构成整体。如图1所示,行驶辅助系统1具备车辆用图像显示系统2,和与其相连的ACC系统3。车辆用图像显示系统2具备将机动车的前挡风玻璃用于画面显示的显示器装置4、显示器控制部5,及显示器信息存储部6。车辆用图像显示系统2进而还具备通过内装在仪表板中(日文:インダッシュ)或装在仪表板上(日文:オンダッシュ)而搭载在在机动车的仪表板上的监视器装置作为辅助的显示器装置。
ACC系统3为了进行定速行驶/车间距离控制,具备由包括CPU、ROM、RAM的微型计算机构成的ACC控制部7。ACC控制部7具有跟随行驶控制部71、定速行驶控制部72,及目标先行车辆决定部73。跟随行驶控制部71为了将相对于先行车辆的实际的车间距离维持在预先设定的车间距离,在己方车辆执行跟随先行车辆的跟随行驶模式。定速行驶控制部72执行使己方车辆按预先设定的车速行驶的定速行驶模式。目标先行车辆决定部73决定成为跟随行驶模式的目标的先行车辆。
ACC控制部7与机动车的加速系8及制动系9,和车辆用图像显示系统1的显示器控制部5连接。一般情况下,加速系8,使原动机的转速提高或进行齿轮变速而使机动车起步,使其速度增加或维持速度的动作。制动系9,使原动机的转速下降或进行齿轮变速,进行使机动车的速度降低或停止行驶的动作。
ACC控制部7,进而与输入部10、先行车辆检测部11及己方车速传感器12连接。输入部10用于机动车的驾驶者将ACC开启/关闭,输入所要的设定。先行车辆检测部11使用后文将要述及的前侧的雷达传感器,检测与先行的其它车辆的车间距离、相对速度、相对己方车辆的朝向的方向等。己方车速传感器12例如设于车轮等,用来检测己方车辆的车速。
在本实施方式的车辆用图像显示系统1中,显示器装置4的图像显示通过显示器控制部5进行控制。显示器控制部5根据从ACC系统3的ACC控制部7接受的指示、信息,将需要的图像在显示器装置4的画面上显示。在显示器信息存储部6中预先存储显示在显示器装置4上的图像的各种显示图案的数据文件、其显示方法等的程序。
图2概略地例示搭载行驶辅助系统1的机动车14。机动车14具备用来检测己方车辆的周围存在的对象物的构件,和若干个摄像机及传感器。在机动车14的前挡风玻璃15上部,安装用来识别其正前方及左右前方的对象物的左右一对前摄像机16、16,在左右的车门后视镜17、17下部安装用来识别左右后方的对象物的左右一对后摄像机18、18,进而为了检测正后方,可以在后挡风玻璃19上部中央具备中央后摄像机(未图示)。在另外的实施方式中,也可以在这些摄像机之外追加另外的摄像机,构成360°摄像机。
进而,机动车14具备为了检测其正前方而设置在前部(例如,散热器栅、发动机罩或前保险杠内)中央的前侧的雷达传感器20,和为了检测正后方而设置在后部(例如,后面板或前保险杠内)中央的后侧的雷达传感器21。在这些雷达传感器中,可以使用例如毫米波雷达、微波雷达、激光雷达、红外线传感器、超声波传感器等。
尤其是,前侧的雷达传感器20,最好并用中长距离用和短距离用的2种毫米波雷达。而且,短距离用的雷达传感器最好设置成左右1对。毫米波雷达,在被用于前侧的雷达传感器20的情况下,不仅具有能瞬时识别与先行车辆的车间距离、与己方车辆的相对速度及位置关系(方向)的能力,而且具有可以瞬时识别与先行车辆接近或离开的变化的能力,也适合自动尾随,因此更佳。进而,毫米波雷达的检测能力,即使在雨雪、雾等的恶劣天气或夜间这样的视界不良的环境下也不容易受到影响,而且检测距离长,约为200m,因而有利。
图3从驾驶席侧概念性地表示具备车辆用图像显示系统2的机动车的前挡风玻璃15及仪表板23上部。在仪表板23上部,设有用来在作为显示器装置4的前挡风玻璃15上投影图像的平视显示器(HUD)装置24。HUD装置24可以装入仪表板23内。上述HUD装置也可以安装在仪表板23上面、驾驶席顶棚部的遮阳板25的位置。进而,也可以设置成可以从这些及/或其它的位置的多个部位进行投影。
一般地,HUD装置使用、开发了以前挡风玻璃自身作为投影屏的样式,或向设置在前挡风玻璃与乘员的眼睛之间或设置在前挡风玻璃的表面的透明投影屏投影显示图像的样式等、各种构造的HUD装置。本发明的HUD装置也可以为以往已知的任何构造、结构的HUD装置。
在仪表板23的正面大致中央,能够作为上述车辆用图像显示系统2的辅助的显示器装置进行使用的监视器装置26被内装在仪表板中,即一体地组装在仪表板23内。上述监视器装置也可以装在仪表板上,即安装在仪表板23上。进而,安装在前挡风玻璃15中央上部后视镜27,如后文将要述及的那样,也可以作为车辆用图像显示系统2的另外的辅助的显示器装置起作用。
前挡风玻璃15的整个面或一部分用作显示器装置4。例如,为了投影与透过前挡风玻璃15看到的现实风景重叠地显示的图像,如图3所示,可以将包含前挡风玻璃的中央部分的宽阔的视野区域设定为显示区域28。当然,显示区域28不限于图3中所示的位置、大小或范围。
前挡风玻璃15,也可以将显示区域28内及/或周边的区域,用来投影由左右后摄像机18、18进行摄像的后视的影像/或将其处理了的图像。而且,可以在后视镜27及/或监视器装置26上,显示对雷达传感器21检测到的对象进行了加工处理的图像、或由上述中央后摄像机进行摄像的影像或将其处理了的图像。
对基于ACC系统3的机动车的定速行驶/车间距离控制进行说明。本实施方式的定速行驶/车间距离控制,例如按以下方式进行,但是当然不限于此。
ACC控制部7,通过驾驶者将ACC开关(未图示)打开,从而开始己方车辆的定速行驶/车间距离控制。定速行驶的车速及与先行车辆的车间距离,可以在驾驶者即将打开ACC开关之前,将所要的值输入输入部10进行设定,也可以直接使用ACC系统3的存储器中存储的上次的设定值。定速行驶/车间距离控制,在检测到先行车辆时为跟随行驶模式、在未检测到先行车辆时为定速行驶模式,可以进行相互切换。
首先,先行车辆检测部11使用前侧的雷达传感器20,检测先行的全部的其它车辆。先行车辆检测部11检测出与检测到的全部先行车辆的车间距离、相对速度、相对于己方车辆的方向等并存储到存储器,而且,将其中的沿与己方车辆相同车线行驶的先行车辆中、与己方车辆最近的车辆确定为用来进行跟随行驶的目标先行车辆。目标先行车辆的决定,与通过先行车辆检测部11检测的目标先行车辆的位置关系及相对速度等的数据一起向ACC控制部7进行通知。
雷达传感器20,不拘于上述ACC开关的打开关闭,最好使其一直进行扫描。由此,对于上述ACC开关的打开操作,不仅可以快速进行目标先行车辆的决定,而且可以将先行车辆的检测用于防止追尾功能。
在本实施方式中,先行车辆检测部11,除了雷达传感器20之外,通过并用一对前摄像机16、16,可以更高精度地检测检测到的先行车辆的位置信息。尤其是,前摄像机16、16不仅可以精度良好地检测先行车辆的位置,而且可以精度良好地检测其后部形状。
先行车辆的位置信息及/或行驶状况,也可以通过与先行车辆之间进行近距离无线通信来取得。将通过这样的与先行车辆的所谓车车间通信取得的信息与由雷达传感器20及前摄像机16、16的检测结果相加,从而,先行车辆检测部11可以进一步提高先行车辆的位置信息精度。
先行车辆的位置信息及/或行驶状况,也可以通过设置在道路上的传感器、与天线等通信装置直接连接或经由其周边区域的伺服器进行无线通信的所谓路车间通信来取得。为了进行该车车间通信及/或路车间通信,ACC系统3或行驶辅助系统1,最好具备用来与外部进行通信的通信设备。
在跟随行驶模式中,ACC控制部7,以将与所决定的目标先行车辆的车间距离维持在设定车间距离的方式对加速系8及控制系9进行驱动控制。即,如果与目标先行车辆的当前实际的车间距离比设定车间距离长,则提高己方车辆的车速,控制加速系8以使与目标先行车辆的车间距离缩短,如果与目标先行车辆的当前实际的车间距离比设定车间距离短,则降低己方车辆的车速,控制控制系9以使与目标先行车辆的车间距离加长,如果与目标先行车辆的当前实际的车间距离跟设定车间距离相同,则以维持当前的己方车辆的车速的方式对加速系8及/或控制系9进行控制。
图4(a)表示跟随行驶模式中的显示器装置4的画面显示的一例。在透过前挡风玻璃15看到的现实风景30的道路上,在己方车辆的前方、与己方车辆相同的超越行车道31上行驶着1台先行车辆32,进而在相邻的行驶行车道33上行驶着另外的1台先行车辆34。在此场面中,先行车辆检测部11通过雷达传感器20扫描检测到先行车辆32、34双方,而将与己方车辆相同行车道31上离己方车辆最近的先行车辆32决定为目标先行车辆。
此时检测到的与目标先行车辆32的车间距离、相对速度、方向等的数据,通过先行车辆检测部11存储到其存储器中,而且,与目标先行车辆32的决定一起向ACC控制部7发送信息。进而先行车辆检测部11令雷达传感器20继续连续地扫描,从而,对目标先行车辆32进行自动尾随,连续收集与其的车间距离、相对速度、方向等的数据进行存储,同时,向ACC控制部7提供。
ACC控制部7从先行车辆检测部11接收目标先行车辆决定的通知,指示在车辆用图像显示系统2的显示器控制部5显示用来表示其为目标先行车辆的标记图像。与此同时,ACC控制部7将从先行车辆检测部11提供的目标先行车辆32的位置信息,无实质性时间延迟地向显示器控制部5开始发送信息。
车辆用图像显示系统2的显示器装置4,如图4(a)所示,将表示目标先行车辆的标记图像35与透过前挡风玻璃15能看到的先行车辆32重叠地显示。标记图像35,根据从先行车辆检测部11提供的目标先行车辆32的信息,显示器控制部5对从显示器信息存储部6取得的图像数据进行加工处理,从HUD装置24向前挡风玻璃15上的显示区域28显示。标记图像35的显示,在ACC系统3不将目标先行车辆32看丢地执行跟随行驶模式其间持续进行。
本实施方式的标记图像35,如图示那样,围着目标先行车辆32的轮廓以大致四边形粗框线形成。在标记图像35,可以使用除了四边形粗框线以外的各种形状、显示。例如,也以由圆粗框线,或以从露面侧围住车身的下部的方式使椭圆的上侧局部缺口的粗框线构成。而且,标记图像35为了唤起驾驶者的注意,例如可以用红或橙等的引人注目的颜色显示。
从先行车辆检测部11经ACC控制部7向显示器控制部5提供的目标先行车辆32的位置信息,在如上述那样与雷达传感器20和前摄像机16、16并用的情况下,可以包含从后方看到的该目标先行车辆的形状、大小相关的更高精度的数据。因此,标记图像35不仅可以简单地与现实风景30内的目标先行车辆32正确地对合位置,而且可以将其与目标先行车辆32的外廓线更佳适合地进行加工后显示。在从己方车辆到目标先行车辆32的距离过远,或气候条件不良,致使前摄像机16、16不能充分捕捉目标先行车辆32的情况下,例如也可以通过使雷达传感器20的雷达波向俯角方向、仰角方向改变,来检测先行车辆的后部形状、大小。
在普通的跟随行驶模式的行驶中,标记图像35,可以相应于目标先行车辆32的行驶状况、与该车辆的位置关系等,改变其形状、大小、颜色等的显示属性。例如,如果目标先行车辆32突然加速,与其的车间距离突然开始变大或比设定车间距离大一定量以上的距离,则ACC控制部7对加速系8进行控制,以使与目标先行车辆32的车间距离回到或接近设定车间距离的方式使己方车辆加速。
此时,例如可以通过将标记图像35的颜色改为更引人注目的颜色(例如,从黄色改为橙色或红色)、将框线的粗细度加粗、改变框形状、进行闪烁且/或荧光显示、加强辉度、动态地改变它们及其它的显示属性,来使驾驶者识别与目标先行车辆32的车间距离变大的情况,以及与其相应地将己方车辆加速的情况。这样的标记图像35的改变,在ACC控制部7指示加速系8进行加速的同时,也对显示器控制部5进行指示,该显示器控制部根据从ACC控制部7送信的目标先行车辆32的位置信息的改变来进行。
相反,当目标先行车辆32突然减速,与其的车间距离突然开始变窄或比设定车间距离短了一定量以上的距离时,ACC控制部7对控制系9进行控制,以使与目标先行车辆32的车间距离回到或接近设定车间距离的方式使己方车辆减速。此时也同样地,可以通过ACC控制部7向显示器控制部5进行指示,改变标记图像35的颜色、闪烁/荧光显示等的显示属性,从而使驾驶者识别与目标先行车辆32的车间距离缩小的情况,以及与其相应地使己方车辆减速的情况。
在本实施方式中,如图4(a)所示,对于不是目标先行车辆的先行车辆34,也同样与透过前挡风玻璃15能看到的先行车辆34重叠地显示用来表示由先行车辆检测部11检测到了不是目标先行车辆的先行车辆34的标记图像36。标记图像36也同样地,由围住先行车辆34的轮廓的大致四边形粗框线形成,但是不限于该形态。但是,为了能够一眼明确识别目标先行车辆32的标记图像35,最好使用不同的形状、线的粗细、或颜色。
标记图像36显示的先行车辆34的位置信息,与目标先行车辆32的位置信息同样,被存储到先行车辆检测部11的存储器中,且向ACC控制部7提供。ACC控制部7向车辆用图像显示系统2的显示器控制部5指示进行标记图像36的显示,作为非为目标先行车辆32的先行车辆的位置信息。显示器控制部5根据从先行车辆检测部11收到信号的先行车辆34的位置信息,对从显示器信息存储部6取得的图像数据进行加工处理,从HUD装置24在前挡风玻璃15上显示标记图像36。
其后也是,只要先行车辆34被雷达传感器20检测到,其位置信息就由先行车辆检测部11连续地收集且存储,并向ACC控制部7提供。也可以考虑不需要总是显示不表示目标先行车辆的标记图像36。在该情况下,标记图像36,也可以在最初检测到先行车辆34并显示后使其熄灭,其后,在先行车辆34继续存在于己方车辆的前方的期间,例如每隔一定时间就使其短时间显示。而且,在己方车辆的前方的行驶行车道33上出现行驶的另外的车辆的情况下,当被雷达传感器20检测到时,其位置信息也同样地被先行车辆检测部11收集存储,经由ACC控制部7通过显示器装置4显示另外的标记图像36。
当先行车辆检测部11将目标先行车辆看丢了时,ACC控制部7,在己方车辆行驶的行车道上至少在设定车间距离的范围内不存在其它先行车辆的情况下,将跟随行驶模式切换到定速行驶模式,对加速系8及控制系9进行驱动控制。即,如果己方车辆的当前的车速比设定车速快,就控制控制系9向设定车速进行减速,如果己方车辆的当前的车速比设定车速慢,就控制加速系8向设定车速进行加速,如果己方车辆的当前的车速与设定车速相同,就控制加速系8及/或控制系9以维持当前的车速。
当先行车辆检测部11将目标先行车辆看丢了时,在己方车辆行驶的行车道上的设定车间距离的范围内存在其它先行车辆的情况下,ACC控制部7,为了不与上述其它先行车辆追尾,可以不将跟随行驶模式切换到定速行驶模式,而将ACC解除。在此情况下,驾驶者必须立即过渡到完全的手动驾驶。
由于这样的将目标先行车辆看丢造成的从跟随行驶模式向定速行驶模式的切换或ACC的解除,可能会使驾驶者感觉别扭或感到惊吓,还可能影像安全的车辆的行驶。因此,最好在将目标先行车辆完全看丢之前,使驾驶者预先知道正在产生其可能性。
例如,在图4(a)的行驶状况中,在先行车辆34从行驶行车道33插入目标先行车辆32与己方车辆之间的情况下,先行车辆检测部11会将目标先行车辆32看丢。图4(b)例示了在这样的情况下显示器装置4的图像显示。
随着先行车辆34进入超越行车道31,从己方车辆的驾驶席看到的目标先行车辆32的范围或部分被先行车辆34遮挡隐藏而变小。大概与其相应地,先行车辆检测部11能够检测到的目标先行车辆32的范围或部分也变小,因此,标记图像35也被加工成与其相一致的形状、大小进行显示。当最终目标先行车辆32被先行车辆34完全隐藏而看不见时,标记图像35被消去。另一方面,对先行车辆34显示标记图像36,以表示先行车辆检测部11检测到了其存在。
为了向驾驶者更加清楚地提示标记图像35变小而将被消去,即目标先行车辆32将被看丢的情况,例如,最好将其框线的颜色改为引人注目的颜色、将其粗细度加粗、将辉度加强、或进行闪烁/荧光显示。例如,普通情况下用能使驾驶者及其他搭乘者容易产生放心感的蓝色系、绿色系的颜色进行显示,相应于标记图像35的四方框的面积减少的比例,例如可以改为黄色、橙色甚至红色。
在另外的实施方式中,也可以将这些改变加以组合,或将这些及其它的显示属性动态地改变。由此,驾驶者可以预先获知ACC系统3将目标先行车辆32看丢可能性、其程度、因之从跟随行驶模式向定速模式的切换、或ACC的解除,可以做好准备而不慌乱地马上进行应对。
当先行车辆检测部11将目标先行车辆32看丢时,将该情况通过ACC控制部7向显示器控制部5传递,标记图像35从显示器装置4即前挡风玻璃15被消去。在此,插入的先行车辆34与己方车辆相同地在超越行车道31上行驶,当ACC控制部7将ACC解除时,驾驶者只要不将上述ACC开关打开,先行车辆检测部11就将先行车辆34单纯作为先行车辆尽可能持续地进行检测,将其位置信息存储到自身的存储器。也可以将此位置信息通过ACC控制部7向显示器控制部5提供,将标记图像36在先行车辆34上适当显示。
另一方面,在ACC控制部7将ACC解除后,在驾驶者再次将上述ACC开关打开的情况下,如果先行车辆34为超越行车道31上最近的先行车辆,ACC控制部7的目标先行车辆决定部73将其确定为新的目标先行车辆。而且,ACC控制部7在跟随行驶模式下开始对加速系8及控制系9的驱动控制,同时,对显示器控制部5进行指示,以使其对先行车辆34显示用来表示目标先行车辆的标记图像。由此,在先行车辆34上取代标记图像36显示标记图像35。
有时,即使先行车辆34插入己方车辆的前方之后,先行车辆检测部11也不会将目标先行车辆32完全看丢,而能继续检测到。此时,如果对目标先行车辆32继续进行跟随行驶,如果己方车辆与先行车辆34的车间距离不充分,就存在与先行车辆34追尾的危险性。于是,最好通过ACC控制部7自动地或通过驾驶者的手动将ACC解除。
在该情况下,目标先行车辆32变为不是作为跟随行驶的对象的先行车辆,因此,即便由先行车辆检测部11检测到,标记图像35也通过来自ACC控制部7的通知而从显示器装置4的画面显示即前挡风玻璃15消去。取而代之,只要先行车辆检测部11继续检测,就可以将其位置信息存储到上述存储器,通过ACC控制部7向显示器控制部5提供,将标记图像36对先行车辆32适当地显示。
ACC解除后,当驾驶者再次将上述ACC开关打开时,如果先行车辆34是在与己方车辆相同的超越行车道31上最近的先行车辆,ACC控制部7的目标先行车辆决定部73将其确定为新的目标先行车辆。而且,ACC控制部7开始在跟随行驶模式下进行加速系8及控制系9的驱动控制,同时,向显示器控制部5进行指示,以对先行车辆34显示用来表示目标先行车辆的标记图像。由此,对先行车辆34取代标记图像36显示标记图像35。
ACC解除后,当先行车辆34从超越行车道31移动,先行车辆32再次变为与己方车辆相同超越行车道31上最近的先行车辆时,如果至此期间先行车辆32继续被先行车辆检测部11检测到,则通过驾驶者再次将上述ACC开关打开,ACC控制部7可以使先行车辆32恢复为目标先行车辆。而且,通过ACC控制部7的指示,显示器控制部5对先行车辆32再次显示标记图像35。
上述显示器装置4的画面显示,与此同时,可以在作为图像显示系统2的辅助的显示器装置的监视器装置26的画面上也进行显示。此时,显示器装置4中的现实风景,与由前摄像机16、16进行摄像的实时的动画构成的己方车辆前方的摄像风景置换地进行显示。行驶中的己方车辆前方的风景,可以由前摄像机16、16高精度地把握,因此,比较容易在上述摄像风景中将与显示器装置4中的标记图像35、36相同的标记图像正确地对合位置进行显示。
在监视器装置26的画面上,除了上述标记图像以外,可以显示与执行中的ACC相关的各种信息。在这样的信息中,例如,有执行中的行驶模式(跟随行驶模式或定速行驶模式)的显示、设定车间距离、设定车速、与目标先行车辆的测定车间距离、目标先行车辆的推定车速、基于先行车辆检测部11进行的先行车辆的锁定、目标先行车辆被看丢的闪烁显示等。这些信息,可以通过显示器装置4在前挡风玻璃15上进行画面显示,但是,最好将会对驾驶者进行车辆驾驶造成妨碍的内容通过监视器装置26进行辅助的画面显示。
作为基于ACC的行驶中将目标先行车辆32看丢的另外的例子,有时在道路的急弯的内侧存在前方视界被限制的地形、构造物等遮蔽物。图5(a)~(c)例示了这样的情况下的显示器装置4的图像显示的改变。
图5(a)为,目标先行车辆32将要进入向超越行车道31的右侧的急弯31a,在弯道31a的内侧,存在比较急的斜面的法面38。目标先行车辆32,在此时沿着弯道31a刚刚开始向右回转,车身整体在视界能被看到。因此,先行车辆检测部11可以明确检测到目标先行车辆32的后部整体,在前挡风玻璃15上与图4(a)同样地显示用来表示其为目标先行车辆的普通的标记图像35。
在图5(b)中,目标先行车辆32已经在某种程度进入了弯道31a。目标先行车辆32,向相当右侧回转,车身的朝向大幅改变,而且,车身前部被弯道31a内侧的法面38隐藏。车身后部尽管还能整体在视界中被看见,但是车身大幅向右,因此,较之图5(a)变得相当小,与其相应地地,标记图像35也显示得相当小。
道路进而向右侧急弯,于是,目标先行车辆32如图5(c)那样,大概车身整体被弯道31a内侧的法面38隐藏。在图5(c)中,目标先行车辆32的车身后部的仅仅一小部分能在视界中被看到,在先行车辆检测部11能够检测到的范围,标记图像35显示得非常小。而且,当目标先行车辆32的车身完全被法面38隐藏时,标记图像35被消去。
如关于图4所述那样,为了向驾驶者清楚提示标记图像35变小而被消去的情况下,即目标先行车辆32即将被看丢的情况,例如,最好将其框线的颜色改为更引人注目的颜色、将其粗细度加粗、将辉度加强、进行闪烁且/或荧光显示。例如,普通情况下用容易让驾驶者及其它搭乘者感觉放心感的蓝色系、绿色系的颜色进行显示,相应于标记图像35的四方框的面积减少的比例,例如可以改变成黄色、橙色进而红色。
进而在另外的实施方式中,可以将这些标记图像35的改变加以组合,或对这些及其它的显示属性进行动态的改变。由此,驾驶者可以预先获知ACC系统3将目标先行车辆32看丢可能性、其程度、因之而从跟随行驶模式向定速模式的切换、或ACC的解除,可以做好准备而不惊慌地马上进行应对。另外,这样一来将目标先行车辆32看丢了后的ACC的动作,与关于图4所做上述说明实际上相同,因此省略更多的说明。
另一方面,有时由于插队的先行车辆34返回原来的行驶行车道,或急弯31a通过后法面38等的遮蔽物消除,由此,从视界看丢了的目标先行车辆32在较短的时间又回到了视界中。这时,先行车辆检测部11或ACC控制部7将在与己方车辆相同超越行车道31上的前方行驶的最近的此先行车辆的位置、车间距离、车速等的检测数据与自身的存储器中存储的数据进行比较,从而,可以检测到其为刚刚看丢了的目标先行车辆32。这样,在目标先行车辆32被识别的情况下,ACC控制部7可以自动地切换到定速行驶模式而不解除ACC,将其再次作为原来的跟随行驶模式的目标先行车辆自动地恢复。
对由此恢复了的目标先行车辆32改为重新显示标记图像35。恢复显示时,通过使标记图像35的显示例如进行闪烁或荧光显示、对颜色或其它的显示属性动态地改变,从而让驾驶者明确获知ACC不向定速行驶模式切换、解除,恢复到原来的跟随行驶模式的情况。
作为于此类似的例子,有时会因为在目标先行车辆32改变行车道(例如,从超越行车道改为行驶行车道)从本线向分支道路前进,而从己方车辆的前方视界被看丢。在此情况下,ACC的动作及标记图像35的显示实际上与关于图5进行的上述说明相同,因此省略更多的说明。
图6概略地表示将本发明的合适的实施方式的车辆用图像显示系统与行驶环境识别系统组合的行驶辅助系统的构成整体。如同图所示,行驶辅助系统41具备车辆用图像显示系统2和与其相连的行驶环境识别系统42。
车辆用图像显示系统2与构成图1的行驶辅助系统1的系统基本相同,具备将机动车的前挡风玻璃用于画面显示的显示器装置4、显示器控制部5,及显示器信息存储部6。车辆用图像显示系统2,还可以具备按内装在仪表板内或安装在仪表板上的方式搭载于机动车的仪表板的监视器装置作为辅助的显示器装置。
行驶环境识别系统42,是用来自动识别己方车辆行驶着的前方及其周边的环境状况向驾驶者报知的车载系统,具备包含CPU、ROM、RAM的微型计算机构成的行驶环境识别控制部43。行驶环境识别控制部43与前方对象物检测部44、行驶状态检测部45,及通信部46连接。
前方对象物检测部44具有对己方车辆的前方以及根据情况进行检测,将检测到的数据向行驶环境识别控制部43送信的功能。为此,前方对象物检测部44能够与雷达传感器20、前摄像机16、16,及搭载在己方车辆上的其它摄像机以及传感器连接,从它们实时接收检测到的数据,检测对象物的存在。雷达传感器20除了上述毫米波雷达还具备红外线传感器,前摄像机16、16为红外线摄像机,尤其是,为远红外线摄像机更好。
在此,所谓对象物,广义的含义是指在己方车辆的前方行驶的先行车辆、在前方停车驻车的车辆、从对面方向接近的对面车辆、在与己方车辆行驶的行车道相连的道路或行车道上行驶的周边车辆、存在于己方车辆的前方及周边的步行者及动物、己方车辆行驶着的道路的边界(行车道及分支道路显示、中央分离带、行车道分离标、路肩、步道、人行横道、隧道、驻车带等)、道路附属物(护栏、信号机、照明灯、导向板、道路标识、电杆、各种支柱等)、道路周边的建筑物、道路上的障碍物(落下物、事故车辆、倒下的树木等的倒塌物、落石、土砂崩塌、路面陷没等)等。狭义的含义可以仅指上述广义的含义的对象物中的、透过己方车辆的前挡风玻璃存在于视野的范围内的东西。
行驶状态检测部45从各种车载传感器检测己方车辆的行驶状态,即车速、加减速、转向、车身的朝向(偏航速率)等,具有将检测到的数据向行驶环境识别控制部43送信的功能。为此,行驶状态检测部45从设置于己方车辆的转向系的移动位置传感器、设于加速系的原动机的旋转传感器、设于制动系的制动传感器、设于车轮等的速度传感器等取得己方车辆的行驶状态相关的数据。
进而在己方车辆搭载了汽车导航系统47的情况下,可以从该系统向行驶环境识别控制部43提供己方车辆的行驶位置、行驶路径、目的地等的行驶信息。从汽车导航系统47提供的信息,可以包含己方车辆的当前位置周边的地图以及道路信息及行车道等的路线信息。
通信部46具有与己方车辆的外部之间通过无线通信进行信息的收发,将取得的信息向行驶环境识别控制部43提供的功能。通信部46,例如为了精度良好地把握己方车辆位置,可以通过全球定位系统(GPS)装置接收从绕地球的卫星送信的信号、图像数据。
而且,通信部46可以通过与在己方车辆的周围行驶或驻车停车的其它车之间直接进行近距离无线通信的所谓车车间通信,取得该其它车的位置、前进的道路、行驶状态信息,以及根据情况取得车种、车辆型式、车辆形状等的车辆信息。进而,通信部46通过与道路上的或沿道路设置的各种传感器及天线等的通信设备之间直接通信或通过周边区域的伺服器进行无线通信的所谓路车间通信,及/或与通过互联网、公共播放的交通信息中心的无线通信,从而不仅可以取得其它车辆的行驶状况,还能取得最新的道路状况等的交通信息。
图7概略地表示车车间通信及路车间通信的典型例。在同图中,其它车辆54具备用来与己方车辆14具有的行驶辅助系统41的通信部46进行近距离无线通信的通信部55。由此,己方车辆14和其它车辆54,只要两车辆在规定的通信距离范围内,就可以根据需要将自车的行驶状况、周边的道路状况等的交通状况相关的、包含图像数据的信息进行相互交换。
在己方车辆14行驶着的道路56上,沿该道路设置例如芯片形状的通信装置构成的通信芯片57。通信芯片57例如可以埋设在道路56的路面、路肩中,或安装在设置于车道中央线、行车道边界线等处的道路钉58、沿道路的路肩或行车线立设的各种柱59上。
通信芯片57,在某个实施方式中,具有将存储在自身的存储器内的单个的芯片设置位置信息通过无线向周围进行发信的功能,收到该信号的附近的车辆可以识别自身的位置。在另外的实施方式中,通信芯片57具有通过无线进行信息收发的功能,在附近通过的车辆接收发出的电波信息,可以将其中包含的该车辆的车辆信息、行驶信息等通过电缆向周边区域的伺服器60(例如,云伺服器)直接送信,或经由通过该电缆或无线连接着的中继站61通过无线向周边区域的伺服器60送信。伺服器60将从通信芯片57收到信号的车辆的行驶信息等直接或经互联网62通过无线向附近的车辆发布信息。
进而在道路上,可以在立设于道路旁的各种支柱63的上部,与通信装置65一起设置例如雷达传感器、红外线摄像机等构成的传感器装置64。传感器装置64从柱上检测其下侧的道路状况、行驶的车辆的交通状况等,用通信装置65将信息实时地向伺服器60送信。伺服器60也同样,将从传感器装置64得到的交通信息经直接或互联网62通过无线向附近的车辆发布信息。
图7的车车间通信及路车间通信仅仅为举例表示,本发明当然不限于图7记载的构成。本发明中适用的车车间通信及/或路车间通信,可以将设置的传感器、通信装置/设备、它们的配置、整体的构成进行各种改变。
行驶环境识别控制部43具有对象物数据处理部48、对象物判定部49、对象物危险度判定部50,及对象物显示指示部51。对象物数据处理部48,为了能够判定存在于己方车辆的前方及周边的对象物,对前方对象物检测部44从雷达传感器20、前摄像机16、16,及搭载在己方车辆上的其它摄像机以及传感器接收到的实时的检测数据进行处理。对象物数据处理部48,进而同样为了判定己方车辆的前方及周边的对象物,经通信部46对通过上述车车间通信及/或路车间通信从外部取得的己方车辆周边的交通信息进行处理。
对象物数据处理部48处理了的数据马上被送往对象物判定部49。对象物判定部49由接收到的上述数据,首先对存在于己方车辆的前方及周边的对象物的轮廓及位置进行识别判定。在对象物的轮廓及位置的识别及判定中,还包含其实时的连续的改变(移动、变形等)。
在此,对象物的位置中,包括基于搭载在己方车辆14上的上述传感器、摄像机检测到的数据的,与己方车辆相关的相对位置,和基于经通信部46从外部取得的数据的地理位置的双方。对象物数据处理部48,可以使对象物的上述相对位置与地理位置相关地进行处理,计算在己方车辆14的前挡风玻璃15构成的显示器装置4上进行显示时的显示位置。
进而对象物判定部49,从识别判定的对象物的轮廓判定对象物的实体为何物。对象物的实体判定,例如通过将事前保存着的各种对象物的形态相关的比较数据与行驶环境识别系统42的未图示的数据存储部对比来进行。例如,在对象物的形状与时间一起改变的情况下,如果其某个时间点的形状与比较数据一致或大概一致,就可以推测该对象物的实体。而且,对象物数据处理部48在取得的检测数据中包含对象物的温度的情况下,也将其包含在内进行判断。
对象物危险度判定部50,根据对象物判定部49识别的对象物是否能够成为己方车辆的行驶中的障碍物,来判定该对象物的危险度。对象物的危险度,可以根据对象物判定部49由该对象物的位置、其形态推测的实体、其改变(移动、变形等)来确定其程度即高低。例如,在己方车辆行驶着的道路(车道)上存在对象物的情况下,危险度可以变高。对此,在对象物存在于车道的外侧的情况下,可判定危险度低。而且,在对象物为人或车辆且向己方车辆接近地进行移动的情况下,可以判定危险度相应的高。
对象物显示指示部51对车辆用图像显示系统2的显示器控制部5发送指示,以使对象物判定部49识别的对象物的轮廓在作为显示器装置4的己方车辆14的前挡风玻璃15上进行图像显示。在对象物显示指示部51传送的指示中,除了对象物的轮廓信息,还包含其位置、危险度相关的信息。对象物的位置信息,最好为如上述那样由对象物数据处理部48计算的显示器装置4上的显示位置。
从对象物显示指示部51接受了图像显示的指示的显示器控制部5,对所指示的各对象物制作表示其轮廓的轮廓显示,将其对显示器装置4进行指示,而在前挡风玻璃15上的规定的显示位置进行显示。对象物的轮廓显示,利用显示器信息存储部6的数据文件中预先存储的各种图像显示的图案、显示方法的数据,与来自对象物显示指示部51的指示中包含的对象物的轮廓相适应地进行制作。
对象物的轮廓显示,最好由沿着对象物判定部49识别的对象物的轮廓连续的轮廓线形成。此轮廓线的粗细度,可以通过例如从己方车辆到对象物的距离决定、改变。在对象物距离己方车辆近的情况下,将轮廓线加粗、离得越远则越细,由此,可以使己方车辆的驾驶者及其它乘员瞬时地且直接感受地把握距离对象物的距离。
上述轮廓线的颜色,例如可以相应于对象物的危险度决定、改变。如果危险度低或危险度普通,将上述轮廓线用蓝色或绿色等的比较的不引人注目的颜色显示,如果危险度变高,可以与其相应地用黄色、橙色、红色分阶段地表示。在对象物的危险度变得特别高的情况下,可以使述轮廓线闪烁/荧光显示。通过这样的颜色显示及其改变,可以唤起己方车辆的驾驶者及其它乘员注意对象物的存在及其危险性。
在对象物判定部49判定的对象物的实体包含在来自对象物显示指示部51的指示中的情况下,也可以按每个种类的对象物区别轮廓显示的颜色。由此,己方车辆的驾驶者及其它乘员容易瞬时地且直接感受地把握透过己方车辆14的前挡风玻璃15能看到的前方及周边的行驶环境。在此情况下,可以通过使轮廓显示为荧光显示或进行闪烁,从而使己方车辆的驾驶者及其它乘员获知各对象物的危险度。
轮廓显示在前挡风玻璃15上的显示位置,在包含于来自对象物显示指示部51的指示中的情况下,按指示进行。在来自对象物显示指示部51的指示中仅包含对象物数据处理部48取得的对象物的上述相对位置及/或地理位置的情况下,显示器控制部5从它们的位置数据利用自身或其它的CPU等的计算功能可以计算出前挡风玻璃15上的显示位置。
图8~图11表示用图6的行驶辅助系统驾驶车辆时在显示器装置4即前挡风玻璃15上显示的各种画面显示的例子。另外,在图8~图11中,各图的图(a)表示透过前挡风玻璃15能看到的、或视界不良时可能能看到的现实风景,个图的图(b)表示基于车辆用图像显示系统2画面显示与前挡风玻璃15的现实风景叠加后的合成风景。
图8(a)是己方车辆在相向4车道道路80上行驶着的情况下透过前挡风玻璃15的现实风景。同图中,行驶环境识别系统42识别的对象物,分别为表示道路的边界的中央分离带81a、行进方向的路肩82a及行车道边界线83a、相同超越行车道、分别在行进方向及对面行车道上行驶着的其它车辆84a~86a。
图8(b)表示车辆用图像显示系统2分别将轮廓显示81b~86b在前挡风玻璃15上与行驶环境识别系统42识别的这些对象物叠加后的合成风景。表示中央分离带81a、路肩82a及行车道边界线83a的轮廓显示81b~83b,可以利用通过从汽车导航系统47提供的地图信息及/或道路信息、通信部46由外部取得的位置信息及/或交通信息,正确地与现实风景校准。
在相同行进方向上行驶的其它车辆84a、85a,其危险度可能会由于与己方车辆的间隔距离而发生改变,即可能会成为己方车辆的行驶中的障碍物。为此,其它车辆84a、85a的轮廓显示84b、85b,在与它们的间隔距离变短时,使轮廓线变粗且/或将显示颜色改变成黄色、橙色、红色等的引人注目的颜色或进行闪烁/荧光显示,可以唤起驾驶者的注意。
对此,在对面行车道行驶的其它车辆86a,只要被中央分离带81a将行进方向侧之间遮断,就可以考虑相对于己方车辆的危险度低。在该情况下,轮廓显示86b,即使当与己方车辆的间隔距离变短时,也不改变显示颜色,仅将轮廓线的粗细度改变,达到能够使驾驶者感觉到与其它车辆86a的近距离感的程度就足够。
中央分离带81a的状态,有的情况下可以根据从汽车导航系统47提供的信息、经通信部46从外部取得的信息来把握。通常,从汽车导航系统47及外部取得信息的数据处理,由行驶环境识别系统42的行驶环境识别控制部43进行。具体来说,如上述那样,对象物数据处理部48进行数据处理,根据其处理数据,对象物判定部49把握己方车辆在行驶中的道路及周边的行驶环境。其结果是,在中央分离带81a为单线的行车道、或中央分离带81a较低,为车辆容易越过的程度的情况下,轮廓显示86b最好也通过与轮廓显示84b、85b同样地进行显示颜色的改变、闪烁/荧光显示等,来唤起注意相应于间隔距离的危险度。
这样,通过图8(b)的合成风景在前挡风玻璃15上的图像显示,己方车辆的驾驶者,即使在实际上几乎看不到图8(a)的现实风景的视界不良的环境中行驶的情况下,也可以在相向4车道道路80的行进方向侧安全地行驶。而且,即使相向4车道道路80上的其它车辆成为障碍物的情况下,也可以预先加以回避。
图9(a)是己方车辆在相向2车道道路90的弯曲的区间行驶着的情况下透过前挡风玻璃15的现实风景。同图中,行驶环境识别系统42识别的对象物,为设置在表示道路的边界的中央分离带上的护栏91a、行进方向及对面方向的路肩92a、93a、沿路肩旁立设的显示板用的支柱94a及标识柱95a。
图9(b),是车辆用图像显示系统2分别将轮廓显示91b~95b在前挡风玻璃15上与行驶环境识别系统42识别的这些对象物叠加后的合成风景。这些都是道路的边界或道路附属物,其位置、形态不会因时间而改变。因此,轮廓显示91b~95b最好是能使驾驶者瞬时地直接感受把握其与己方车辆的间隔距离及其改变。
例如,护栏91a的轮廓显示91b,使轮廓线的粗细度在与己方车辆接近侧粗、与己方车辆远离侧细地连续地改变,其颜色显示,可以随着接近己方车辆而从不引人注目的颜色向引人注目的颜色,例如从蓝色、绿色向黄色、橙色、红色由远侧到近侧连续地改变。支柱94a及标识柱95a,可以使近侧的轮廓显示95b的轮廓线比远侧的轮廓显示94b粗,从而使驾驶者感知两者的远近感。而且,在支柱94a及标识柱95a的道路上的设置位置造成危险度不同的情况下,可以相应于其大小将轮廓显示94b、95b改为相互不同的颜色。
图10(a)是己方车辆在市内的相向2车道道路100行驶着的情况下透过前挡风玻璃15的现实风景。同图中,在道路100上画了中央隔离线101a及横道102a,在道路100的两侧隔着路肩103a、104a设置了步道。在此情况下,行驶环境识别系统42识别的对象物,为设置在道路100上的中央隔离线101a、人行横道102a及路肩103a、104a,以及在上述步道或人行横道上步行或站在上述步道上的步行者105a~107a、在道路100路边沿着路肩103行驶着的自行车108a。
由行驶环境识别系统42的对象物判定部49来进行步行者105a~107a为步行者(人)及自行车108a为自行车的实体判定。对象物判定部49由对象物数据处理部48的处理数据检测这些对象物的轮廓,通过与预先存储在行驶环境识别系统42的上述数据存储部的对象物数据进行比照来进行判定。
图10(b)是车辆用图像显示系统2分别将轮廓显示101b~108b在前挡风玻璃15上与行驶环境识别系统42识别的这些对象物叠加后的合成风景。中央隔离线101a、人行横道102a及路肩103a、104a为道路的边界或道路上的显示,而步行者105a~107a及自行车108a由于其动作难以预测,一般被理解为危险度高。为此,步行者105a~107a及自行车108a的轮廓显示105b~108b,最好能够容易唤起驾驶者的注意。
例如,在图10(a)这样的市内的道路中,用橙色显示从己方车辆在某个固定距离的范围内检测到的所有的人(主要为步行者)及自行车,当接近己方车辆地进行移动或缩短距离等而使危险度变高时,可以改为用红色显示或改为闪烁显示、荧光显示。而且,人和自行车,在轮廓显示105b~108b中的形态大为不同,因此即使用相同颜色显示,驾驶者也可以比较容易地区分。
另一方面,作为道路的边界、道路上的显示的中央隔离线101a、人行横道102a及路肩103a、104a的轮廓显示101b~104b,也可以与上述图9(b)的情形同样地处理。即,一般用比人及自行车不显眼的颜色,例如用蓝色或绿色表示,相应于与己方车辆的间隔距离改变轮廓线的粗细度,或在接近某个限度以上等使危险度变高的情况下,可以改成红色等的引人注目的颜色或进行闪烁显示、荧光显示。
人行横道102a为道路上的显示,因此,即使与己方车辆的间隔距离变短,轮廓显示102b为黄色等那样的促使注意的颜色进行显示就足够了。在人行横道102a上或其周边有步行者、自行车的情况下,例如只要使它们的轮廓显示用更加醒目的颜色、例如橙色或红色来进行显示,且/或使其闪烁显示、荧光显示,就可以使驾驶者容易地且以足够的注意力感知它们的存在。
图11(a)是己方车辆在郊外的相向2车道道路110行驶着的情况下透过前挡风玻璃15的现实风景。同图中,行驶环境识别系统42识别的对象物,是在道路110的中央画出的中央隔离线111a、两侧的路肩112a、113a、置于行驶行车道上的落下物114a、在中央隔离线111a附近产生的陷没孔或裂纹115a、遮挡对面行车道的倒下的树木116a,及出现在道路110路边的野生动物117a。
落下物114a、陷没孔115a、倒下的树木116a及野生动物117a的实体判定,由行驶环境识别系统42的对象物判定部49来进行。对象物判定部49从对象物数据处理部48的处理数据来检测这些对象物的轮廓,与预先存储在行驶环境识别系统42的上述数据存储部中的对象物数据进行比照来进行判定。
图11(b)是车辆用图像显示系统2分别将轮廓显示111b~117b在前挡风玻璃15上与行驶环境识别系统42识别的这些对象物叠加后的合成风景。中央隔离线111a及路肩112a、113a为道路的边界或道路上的显示,而落下物114a、陷没孔115a及倒下的树木116a显然是对己方车辆的行驶造成妨碍的危险的道路上障碍物。因此,这些轮廓显示114b~116b,为了表示最高高危险度,例如最好从最初开始就用红色显示、进而/或用闪烁显示或荧光显示进行表示,以最大程度唤起驾驶者的注意。
野生动物117a的动作,其预测难度比步行者更大,又可能会突然跳到道路上,因此一般理解为危险度高。因此,野生动物117a的轮廓显示117b,最好以与步行者同等或其以上的程度唤起驾驶者的注意。例如,可以如上述对图10(b)的步行者及自行车那样选择轮廓显示117b的轮廓线的颜色、显示方法。
如上述那样,图10(a)及图11(a)中的对象物的实体判定,通过对象物判定部49与行驶环境识别系统42的上述数据存储部的对象物数据进行比照来进行。但是实际上可以预料,仅仅与对象物数据进行比照难以明确地判定步行者、自行车、落下物、陷没孔、倒下的树木、野生动物等的实体。
于是,在某个实施方式中,根据由行驶环境识别系统42的行驶环境识别控制部43进行了数据处理的汽车导航系统47及/或从外部取得的信息,对象物判定部49取得己方车辆行驶中的道路及周边的行驶环境,判定对象物是否为存在于道路自身或周边的构造物,在不是的情况下,可以作为有危险性的障碍物来处理。即,区分道路或其周边的固定的或预定的对象物和除此之外的对象物,考虑与其相应的及可预料的危险度,改变各对象物的轮廓显示的颜色、轮廓线的粗细、显示方法等的属性。
由此,己方车辆的驾驶者,从对象物的轮廓显示就可以实时感知己方车辆在所要的道路上以怎样的安全程度行驶着、存在怎样的及/或什么程度的障碍物或危险,进而可以预测其后可能引发的危险。其结果是,即使在夜间或气候不良的环境的视界不良的状态下,也可以使车辆安全地行驶。
在另外的实施方式中,为了在行驶中实时地警告驾驶者对象物的危险度变高的情况,除了将对象物的轮廓显示的颜色改变、闪烁显示及/或荧光显示之外,还可以发出警告声。上述警告声,例如可以为「噼」、「噼噼」等的信号声,也可以由语音构成。
上述警告声的发出,例如如图2所示,可以用机动车14内围着驾驶席配置的多个扬声器29来进行。扬声器28,在作为在车内形成立体声场的环绕立体声音响系统的一部分构成的情况下,可以控制成,使上述警告声能从危险度变高的对象物的方向被听到。上述警告声的控制,例如通过行驶环境识别系统42的行驶环境识别控制部43进行。
以上,对本发明的合适的实施方式进行了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在其技术范围内,可以实施各种变型或改变。例如,可以将显示器控制部5设置在图1的ACC系统3内或设置在图6的行驶环境识别系统42内。进而,也可以将显示器信息存储部6与行驶环境识别系统42的上述数据存储部合并。
附图标记说明
1 行驶辅助系统
2 车辆用图像显示系统
3 ACC系统
4 显示器装置
5 显示器控制部
6 显示器信息存储部
7 ACC控制部
8 加速系
9 制动系
10 输入部
11 先行车辆检测部
12 己方车速传感器
14 己方车辆
15 前挡风玻璃
16 前摄像机
18 后摄像机
20、21 雷达传感器
23 仪表板
24 平视显示器装置
26 监视器装置
29 扬声器
30 现实风景
32、34 先行车辆
35、36 标记图像
42 行驶环境识别系统
43 行驶环境识别控制部
44 前方对象物检测部
45 行驶状态检测部
46、55 通信部
47 汽车导航系统
48 对象物数据处理部
49 对象物判定部
50 对象物危险度判定部
51 对象物显示指示部
54 其它车辆
56 道路
57 通信芯片
60 伺服器
62 互联网
71 跟随行驶控制部
72 定速行驶控制部
73 目标先行车辆决定部
80、90、100、110 道路
81b~86b、91b~95b、101b~108b、111b~117b 轮廓显示

Claims (13)

1.一种车辆用图像显示系统,所述车辆用图像显示系统用来辅助己方车辆的驾驶,其特征在于,具备显示器装置和显示器控制部,
所述显示器装置将所述己方车辆的前挡风玻璃用于画面显示;
所述显示器控制部用来控制所述显示器装置对在所述己方车辆的前方被检测到的对象物进行图像显示,
所述显示器控制部,能够将沿着所述对象物的轮廓的形状的标记图像在透过所述前挡风玻璃看到的现实风景上与实际的所述对象物重叠地进行显示,相应于所述对象物对所述己方车辆的驾驶行动造成的影响程度对所述标记图像的显示属性进行调整/改变。
2.如权利要求1所述的车辆用图像显示系统,其特征在于,所述显示器控制部进而通过所述对象物的种别对所述标记图像的显示属性进行调整/改变。
3.如权利要求1或2所述的车辆用图像显示系统,其特征在于,所述显示属性包含所述标记图像的颜色、粗细、亮度、或是闪烁或荧光显示的有无。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的车辆用图像显示系统,其特征在于,所述标记图像表示所述对象物的轮廓线。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的车辆用图像显示系统,其特征在于,所述对象物是为了所述己方车辆跟随行驶而检测到的目标先行车辆,所述影响程度为所述目标先行车辆的检测状态的优劣。
6.如权利要求1~4中的任一项所述的车辆用图像显示系统,其特征在于,所述对象物是在所述己方车辆的前方识别的行驶环境,所述影响程度为与所述己方车辆的行驶相关的危险度。
7.如权利要求6所述的车辆用图像显示方法,其特征在于,所述行驶环境包含道路上及/或其周边的其它车辆、步行者、道路边界、道路显示、道路附属物、道路上的障碍物、动物的1个或多个。
8.一种车辆用图像显示方法,其特征在于:所述车辆用图像显示方法,通过把在己方车辆的前方被检测到的对象物在将所述己方车辆的前挡风玻璃用于画面显示的显示器装置上进行图像显示,从而用来对所述己方车辆的驾驶进行辅助,
对所述图像显示进行控制,以使沿着所述对象物的轮廓的形状的标记图像在透过所述前挡风玻璃看到的现实风景上与实际的所述对象物重叠地进行显示,相应于所述对象物对所述己方车辆的驾驶行动造成的影响程度,对所述标记图像的显示属性进行调整/改变。
9.如权利要求8所述的车辆用图像显示方法,其特征在于,所述标记图像的显示属性进而通过所述对象物的种别进行调整/改变。
10.如权利要求8或9所述的车辆用图像显示方法,其特征在于,所述显示属性包含所述标记图像的颜色、粗细、亮度、或是闪烁或荧光显示的有无。
11.如权利要求8~10中的任一项所述的车辆用图像显示方法,其特征在于,所述对象物是为了所述己方车辆跟随行驶而检测到的目标先行车辆,根据所述目标先行车辆的检测状态的优劣来判定所述影响程度。
12.如权利要求8~10中的任一项所述的车辆用图像显示方法,其特征在于,所述对象物为在所述己方车辆的前方识别的行驶环境,根据与所述己方车辆的行驶相关的危险度来判定所述影响程度。
13.如权利要求8所述的车辆用图像显示系统,其特征在于,所述行驶环境是从道路上及/或其周边的其它车辆、步行者、道路边界、道路显示、道路附属物、道路上的障碍物、动物选择的一个或多个。
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