DE102015116043A1

DE102015116043A1 - Sichtlinien-Führungsvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102015116043A1
Application number: DE102015116043.9A
Authority: DE
Inventors: Isamu Nagasawa; Keiji Asai
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2016-03-31
Also published as: CN105459919B; US20160090041A1; US10131276B2; CN105459919A

Abstract

Eine Sichtlinien-Führungsvorrichtung für Fahrzeuge weist Folgendes auf: ein Anzeigeelement (30), das ein Bild auf einem von einer durchsichtigen Frontscheibe (8) und einem durchsichtigen Schirm anzeigt, die bzw. der einem in ein Fahrzeug (1) eingestiegenen Fahrer (M) ein visuelles Erkennen der Region außerhalb des Fahrzeugs (1) ermöglicht; eine Szenerieinformation-Ermittlungseinheit (24), die eine Szenerieinformation ermittelt, die von dem Fahrer (M) vom Innenraum des Fahrzeugs (1) visuell wahrgenommen wird; und eine Perspektivenposition-Spezifizierungseinheit (31), die eine Perspektivenposition – bei der es sich um eine Position auf der Frontscheibe (8) oder dem Schirm handelt, die eine Sichtlinie durchläuft, wenn der Fahrer (M) einen vorhergesagten Fahrweg des Fahrzeugs (1) visuell wahrnimmt, oder um eine Position handelt, an der der linke und der rechte Rand des vorhergesagten Fahrwegs projiziert werden – auf der Basis der Szenerieinformation spezifiziert. Auf der Basis der Perspektiveninformation zeigt das Anzeigeelement (30) zwei Fahrreferenzmarkierungen (41) auf der Frontscheibe (8) oder dem Schirm derart an, dass die Markierungen (41) über eine Distanz, die zu einer Fahrzeugbreite äquivalent oder größer als diese ist, voneinander getrennt sind sowie mit dem linken und dem rechten Rand ausgerichtet in Erscheinung treten.

Description

STAND DER TECHNIK
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sichtlinien-Führungsvorrichtung für Fahrzeuge, die eine Sichtlinie eines Fahrzeuginsassen bzw. eines Fahrers in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, führt.
2. Einschlägiger Stand der Technik
In den letzten Jahren sind Kraftfahrzeuge mit Navigationsvorrichtungen ausgestattet worden, die Führungsrouten auf Flüssigkristallanzeigen anzeigen, siehe z. B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2007-263 839 A , sowie auch mit Vorrichtungen ausgestattet worden, die bei dem Fahrvorgang in Notfallsituationen assistieren, indem sie die Fahrumgebung unter Verwendung von verschiedenen Arten von Radar überwachen, siehe z. B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2014-159 249 A .
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Jedoch fahren Kraftfahrzeuge immer noch auf der Basis von Betätigungsvorgängen durch den Fahrzeugfahrer. Während der Fahrt prüft ein Fahrer beispielsweise die Sicherheit außerhalb des Fahrzeugs durch ein Fahrzeugfenster, wie z. B. die Windschutzscheibe bzw. Frontscheibe, trifft eine Entscheidung hinsichtlich der überprüften Bedingungen außerhalb des Fahrzeugs und betätigt das Fahrzeug entsprechend. In diesem Fall werden die Fahrstabilität des Fahrzeugs sowie die Sicherheit im Grunde in Abhängigkeit von den Fahrfähigkeiten des Fahrers bestimmt.
In Abhängigkeit von den Bedingungen fährt der Fahrer das Fahrzeug, während er seine Blickrichtung zum angemessenen Überprüfen der nach vorn gelegenen Region, der diagonal nach vorn gelegenen Region, der linken und der rechten Seite, der Rückseite, der diagonal nach hinten gelegenen Region usw. des Fahrzeugs ändert, während er dabei auch die Sichtlinie stabil in einer bestimmten Richtung hält.
Hinsichtlich der Sicherheit muss z. B. ein Fahranfänger, der nicht weiß, wie er seine Blickrichtung zum Überprüfen der Umgebung während der Fahrt einsetzen muss, in ähnlicher Weise wie ein erfahrener Fahrer eine erforderliche Sicherheitsüberprüfung der Region außerhalb des Fahrzeugs vornehmen.
Ferner muss auch ein Busfahrer, der in einem ermüdeten Zustand fährt, eine erforderliche Sicherheitsprüfung in einer ähnlichen Weise wie ein normaler, nicht ermüdeter Fahrer durchführen.
Selbst wenn ein Fahrer versucht, die Region außerhalb des Fahrzeugs zu überprüfen, können außerdem Situationen auftreten, in denen die Überprüfung aufgrund schwieriger Sichtverhältnisse der Umgebung beispielsweise bedingt durch starken Regen nicht in angemessener Weise ausgeführt werden kann. Selbst unter solchen schlechten Wetterbedingungen muss der Fahrer die erforderliche Sicherheitsüberprüfung ausführen.
Mit anderen Worten, es muss auch während schlechten Wetters, wie z. B. bei starkem Regen in der Nacht, ein Fahranfänger, der nicht weiß, wie er seine Blickrichtung während der Fahrt einsetzen muss, immer noch eine erforderliche Sicherheitsprüfung in angemessener Weise durchführen und dabei seine Fahrt entsprechend den Bedingungen in sicherer Weise fortsetzen.
Somit muss ein Fahrzeug, wie z. B. ein Kraftfahrzeug, bei dem eigentlichen Fahrvorgang durch den Fahrer des Fahrzeugs möglicherweise assistieren sowie Information hinsichtlich einer Führungsroute bereitstellen oder bei einem Fahrvorgang in einer Notsituation assistieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sichtlinien-Führungsvorrichtung für Fahrzeuge bereitgestellt, die Folgendes aufweist:

– ein Anzeigeelement, das ein Bild auf einem von einer durchsichtigen Frontscheibe und einem durchsichtigen Schirm anzeigt, die bzw. der einem in ein Fahrzeug eingestiegenen Fahrer ein visuelles Erkennen der Region außerhalb des Fahrzeugs ermöglicht;
– eine Szenerieinformation-Ermittlungseinheit, die Szenerieinformation hinsichtlich einer Szenerie ermittelt, die von dem Fahrer vom Innenraum des Fahrzeugs visuell wahrgenommen wird; und
– eine Perspektivenposition-Spezifizierungseinheit, die eine Perspektivenposition auf der Basis der Szenerieinformation spezifiziert, wobei es sich bei der Perspektivenposition um eine von einer Perspektivenposition auf der Frontscheibe oder dem Schirm, die eine Sichtlinie passiert, wenn der Fahrer einen vorhergesagten Fahrweg visuell wahrnimmt, auf dem das Fahrzeug vorhersagegemäß fährt, und einer Perspektivenposition handelt, an der ein linker Rand und ein rechter Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs projiziert werden.

Auf der Basis der Perspektivenposition zeigt das Anzeigeelement ein Paar von Fahrreferenzmarkierungen nebeneinander auf der Frontscheibe oder dem Schirm derart an, dass das Paar der Fahrreferenzmarkierungen über eine Distanz, die zu der Fahrzeugbreite des Fahrzeugs äquivalent ist oder größer als diese ist, voneinander getrennt ist sowie mit dem linken Rand und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs ausgerichtet erscheint.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung der Konfiguration eines in dem Fahrzeug gemäß 1 installierten Sichtlinien-Führungssystems;
3 ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von einer Anzeigesteuerung in 2 periodisch durchgeführt wird;
4 eine Darstellung eines Beispiels eines Fahrzeugfenster-Bilds, das von einer vorderen Kamera durch eine Frontscheibe hindurch aufgenommen wird;
5 eine Darstellung eines Beispiels von verschiedenen speziellen Bereichen, die in dem in 4 aufgenommenen Fahrzeugfenster-Bild spezifiziert werden;
6 eine Darstellung eines Beispiels eines Berechnungsvorgangs zum Ermitteln von Perspektivenkoordinaten auf der Frontscheibe;
7 eine Darstellung eines Beispiels von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, wie diese von einem Fahrer durch die Frontscheibe hindurch gesehen wird;
8 ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9A und 9B Darstellungen eines Anzeigebeispiels der Frontscheibe, in dem ein Paar von Fahrreferenzmarkierungen und eine Vorsichtslinie in umschaltender Weise angezeigt werden;
10 ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11A bis 11E Darstellungen von verschiedenen Beispielen zur Veranschaulichung, wie das Paar der durch einen Projektor auf der Frontscheibe angezeigten Fahrreferenzmarkierungen geändert wird;
12 ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Anzeigesteuerung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung periodisch ausgeführt wird;
13 eine Darstellung eines Beispiels von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, wie diese von dem Fahrer durch die Frontscheibe gesehen wird;
14 ein Ablaufdiagramm eines Vorgangs zum Ändern eines Paares von Fahrspurlinien bei einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
15 ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Anzeigesteuerung in 2 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung periodisch ausgeführt wird;
16A bis 16D Darstellungen eines Beispiels von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, bei dem sich Fahrspurlinien entwickeln und verschwinden, wie diese von dem Fahrer durch die Frontscheibe gesehen werden;
17 ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Anzeigesteuerung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung periodisch ausgeführt wird;
18A bis 18E Darstellungen eines Beispiels von Fahrzeugfenster-Szenerien, bei denen sich bewegende Markierungen entlang der Fahrspurlinien bewegen, wie diese von dem Fahrer durch die Frontscheibe gesehen werden; und
19A bis 19C Darstellungen einer Modifizierung der Fahrzeugfenster-Szenerien, bei denen sich die sich bewegenden Markierungen von den Fahrspurlinien weg bewegen, wie diese von dem Fahrer durch die Frontscheibe gesehen werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein im Folgenden zu beschreibendes erstes Ausführungsbeispiel betrifft einen Fall, in dem ein Paar von Fahrreferenzmarkierungen zum Führen der Sichtlinie eines Fahrers M auf einer Frontscheibe bzw. Windschutzscheibe 8 angezeigt werden. 1 veranschaulicht ein Kraftfahrzeug 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Kraftfahrzeug 1 handelt es sich um ein Beispiel für ein Fahrzeug. Dabei zeigt 1 eine Draufsicht von oben auf das Fahrzeug 1.
Das Fahrzeug 1 gemäß 1 besitzt eine Fahrzeugkarosserie 2. Die Fahrzeugkarosserie 2 weist einen vorderen Raum 3, in dem z. B. ein Motor angeordnet ist, einen Insassenraum 4, in dem die Fahrzeuginsassen M aufgenommen sind, sowie einen hinteren Raum 5 auf, der z. B. zum Verladen von Gepäck dient.
In dem Insassenraum 4 sind mehrere Sitze 6, auf denen Fahrzeuginsassen M sitzen, in zwei Reihen auf der Vorderseite und der Rückseite angeordnet. Ein in Richtung von links nach rechts bzw. Fahrzeugbreitenrichtung verlaufendes Armaturenbrett 7 ist vor den vorderen Sitzen 6 angeordnet.
Die Frontscheibe 8 ist über dem Armaturenbrett 7 angeordnet. Bei der Frontscheibe 8 handelt es sich um ein transparentes oder semitransparentes Durchsichtelement, durch das ein in den Insassenraum 4 eingestiegener Fahrzeuginsasse bzw. Fahrer M die Region außerhalb des Fahrzeugs visuell erkennt.
Der Fahrzeuginsasse bzw. Fahrer M steigt in den Insassenraum 4 ein und sitzt auf dem entsprechenden Sitz 6. Während der Fahrt wird der Fahrzeuginsasse M mittels eines Sicherheitsgurts 9 an dem Sitz 6 festgehalten.
Ein Innenspiegel 10 zum Überprüfen der Region rückwärts von der Fahrzeugkarosserie bzw. dem Fahrzeugkörper 2 ist in einem oberen Bereich der Frontscheibe 8 angeordnet. Außenspiegel 11 sind außerhalb des Insassenraums 4 links und rechts von den Sitzen 6 in der vorderen Reihe angeordnet.
Zusätzlich zu einer Überprüfung der Region um die Vorderseite des Fahrzeugs 1 herum, beispielsweise durch die Frontscheibe 8, kann der Fahrer M die Region um die Rückseite des Fahrzeugs 1 herum unter Verwendung des Innenspiegels 10 sowie der Außenspiegel 11 überprüfen.
Der Sitz 6 für den das Fahrzeug 1 fahrenden Fahrzeuginsassen bzw. Fahrer M ist von Betätigungselementen umgeben, wie z. B. einem Lenkrad 12, einem Bremspedal 13, einem Gaspedal 14 und einem Schalthebel 15. Der auf dem Sitz 6 sitzende Fahrer M betätigt die Betätigungselemente zum Fahren des Fahrzeugs 1.
In den letzten Jahren sind Fahrzeuge 1 mit einer Navigationsvorrichtung, die eine Führungsroute auf einer Flüssigkristallanzeige anzeigt, sowie mit einer Vorrichtung ausgestattet worden, die bei einem Fahrvorgang in Notsituationen assistiert, indem sie die Fahrumgebung unter Verwendung von verschiedenen Arten von Radar überwacht.
Jedoch fährt das Fahrzeug 1 immer noch auf der Basis von Betätigungsvorgängen durch den Fahrer M. Während der Fahrt prüft der Fahrer M beispielsweise die Sicherheit außerhalb des Fahrzeugs durch ein Fahrzeugfenster, wie z. B. die Frontscheibe 8, trifft eine Entscheidung hinsichtlich der überprüften Bedingungen außerhalb des Fahrzeugs und betätigt das Fahrzeug 1 entsprechend. In diesem Fall werden die Fahrstabilität des Fahrzeugs 1 sowie die Sicherheit im Großen und Ganzen in Abhängigkeit von den Fahrfähigkeiten des Fahrers M bestimmt.
In Abhängigkeit von den Bedingungen fährt der Fahrer M das Fahrzeug 1, während er seine Blickrichtung zum angemessenen Überprüfen der nach vorn gelegenen Region, der diagonal nach vorn gelegenen Region, der linken und der rechten Seite, der Rückseite, der diagonal nach hinten gelegenen Region usw. von der Fahrzeugkarosserie 2 ändert, während er dabei auch die Sichtlinie stabil in einer bestimmten Richtung hält.
Hinsichtlich der Sicherheit muss z. B. ein Fahranfänger, der nicht weiß, wie er seine Blickrichtung zum Überprüfen der Umgebung während der Fahrt einsetzen muss, in ähnlicher Weise wie ein erfahrener Fahrer eine erforderliche Sicherheitsüberprüfung der Region außerhalb des Fahrzeugs vornehmen. Beispielsweise ist es notwendig, eine visuelle Überprüfung der nach vorn gelegenen Region, der nach vorn rechts gelegenen seitlichen Region sowie der nach vorn links gelegenen seitlichen Region vorzunehmen. Ferner muss auch ein Busfahrer, der in einem ermüdeten Zustand fährt, eine erforderliche Sicherheitsprüfung in einer ähnlichen Weise wie ein normaler, nicht ermüdeter Fahrer M durchführen.
Selbst wenn der Fahrer M versucht, die Region außerhalb des Fahrzeugs zu überprüfen, können Situationen auftreten, in denen die Überprüfung aufgrund schwieriger Sichtverhältnisse der Umgebung beispielsweise bedingt durch starken Regen nicht in angemessener Weise ausgeführt werden kann. Selbst unter solchen schlechten Wetterbedingungen muss der Fahrer M immer noch eine erforderliche Sicherheitsüberprüfung ausführen.
Somit muss auch während schlechten Wetters, wie z. B. bei starkem Regen in der Nacht, ein Fahranfänger, der nicht weiß, wie er seine Blickrichtung während der Fahrt einsetzen muss, immer noch eine erforderliche Sicherheitsprüfung in angemessener Weise durchführen und dabei seine Fahrt entsprechend den Bedingungen in sicherer Weise fortsetzen.
Außerdem muss der Fahrer M hinsichtlich der Fahrstabilität den Fahrvorgang ausführen, während er den Fahrweg mit seiner Blickrichtung in angemessener Weise überprüft.
Beispielsweise bei Kurvenfahrten entlang einer kurvenreichen Straße ist es als erstes wünschenswert, den Fahrzeugkörper 2 beim Einfahren in die Kurve zu einem Bremspunkt an dem äußeren Rand des Fahrwegs zu bringen. Unter Nutzung dieses Anzeigeverfahrens wird somit der Fahrer M dazu geführt, den Fahrzeugkörper 2 in natürlicher Weise zur Außenseite des Bremspunkts zu bringen.
Mit diesem Anzeigeverfahren wird der Fahrzeugkörper 2 zu einem Scheitel- bzw. Begrenzungspunkt geführt. Gleichzeitig wird die Sichtlinie weiter weg geführt, so dass ein Kreisbogen gezogen werden kann, während das Verhalten der Fahrzeugkarosserie stabilisiert wird.
Der Fahrer M fährt das Fahrzeug 1 mit einer solchen Blickrichtung, dass das Fahrzeug 1 in der letzten Hälfte der Kurve stabil fahren kann und einer Außen-Innen-Innen-Linie folgen kann, die ein einfaches Ausfahren aus der Kurve ermöglicht. Der Fahrzeugkörper 2 kann sich in einem stabilen Zustand und gleichmäßig durch die Kurve bewegen. Infolgedessen wird nicht nur die Fahrstabilität des Fahrzeugs 1 verbessert, sondern es wird auch die Fahrsicherheit erhöht.
Somit muss das Fahrzeug 1 möglicherweise nicht nur Information über eine Führungsroute bereitstellen und in einer Notsituation bei dem Fahrvorgang assistieren, sondern es muss auch bei dem eigentlichen Fahrvorgang durch den Fahrer M assistieren.
2 veranschaulicht in schematischer Weise die Konfiguration eines Sichtlinien-Führungssystems 20, das in dem Fahrzeug 1 gemäß 1 installiert ist.
Das Sichtlinien-Führungssystem 20 in 2 weist eine vordere Kamera 21, eine hintere Kamera 22, eine in das Fahrzeuginnere gerichtete Kamera 23, eine Fahrassistenzvorrichtung 24, eine Motorsteuereinheit (ECU) 25, einen GPS-Empfänger 26 (wobei GPS für Global Positioning System bzw. globales Positionsbestimmungssystem steht), eine Navigationsvorrichtung 27, eine drahtlose Kommunikationseinheit 28, einen Mikrocomputer 29 und einen Projektor 30 auf. Eine Anzeigesteuerung 31 ist in dem Mikrocomputer 29 realisiert.
Bei der vorderen Kamera 21 handelt es sich um eine Kamera, die ein Bild von der vor dem Fahrzeugkörper 2 liegenden äußeren Region aufnimmt. Bei der vorderen Kamera 21 kann es sich z. B. um eine Vielzahl von komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-(CMOS-)Sensoren handeln. Beispielsweise sind die CMOS-Sensoren nach vorn gerichtet angebracht sowie in Breitenrichtung des Fahrzeugkörpers 2 entlang des oberen Rands der Frontscheibe 8 angeordnet. Alternativ hierzu können die CMOS-Sensoren nach vorn gerichtet an der vorderen Oberfläche des Innenspiegels 10 angebracht sein.
Mittels der an dem Fahrzeugkörper 2 angebrachten CMOS-Sensoren kann eine Vielzahl von Bildern, die in Fahrzeugbreitenrichtung geringfügig voneinander versetzt sind, von der äußeren Szenerie vor dem Fahrzeugkörper 2 sowie von einem Zielobjekt, beispielsweise einem anderen Fahrzeug, aufgenommen werden. Eine Abbildungsposition in einem jeweiligen Bild gibt eine relative Richtung von dem entsprechenden CMOS-Sensor in Richtung auf das Zielobjekt an.
Die relative Richtung und eine relative Distanz von dem Fahrzeug (dem Fahrzeugkörper 2) zu dem Zielobjekt kann z. B. auf der Basis eines trigonometrischen Berechnungsverfahrens berechnet werden, bei dem die installierten Positionen der mehreren CMOS-Sensoren als Scheitel der Basis wirken. Es kann eine relative räumliche Position des Zielobjekts in Bezug auf das Fahrzeug (den Fahrzeugkörper 2) ermittelt werden.
Die hintere Kamera 22 ist eine Kamera, die ein Bild von einem Bereich hinter dem Fahrzeugkörper 2 aufnimmt. Bei der hinteren Kamera 22 kann es sich z. B. um eine Vielzahl von CMOS-Sensoren handeln. Beispielsweise sind die CMOS-Sensoren in Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeugkörpers 2 entlang des oberen Rands des Heckfensters angebracht. Alternativ hierzu können die CMOS-Sensoren an dem linken und dem rechten Außenspiegel 11 nach hinten gerichtet angebracht sein.
Mittels der an dem Fahrzeugkörper 2 angebrachten CMOS-Sensoren kann eine Vielzahl von Bildern, die in Fahrzeugbreitenrichtung geringfügig voneinander versetzt sind, von der äußeren Szenerie hinter dem Fahrzeugkörper 2 sowie von einem Zielobjekt, wie z. B. einem anderen Fahrzeug, aufgenommen werden. Es kann eine relative räumliche Position des Zielobjekts in Bezug auf das Fahrzeug (den Fahrzeugkörper 2) ermittelt werden.
Bei der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 handelt es sich um eine Kamera, die ein Bild vom Inneren des Insassenraums 4 aufnimmt. Bei der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 kann es sich z. B. um eine Vielzahl von CMOS-Sensoren handeln. Die CMOS-Sensoren sind beispielsweise nach hinten gerichtet angebracht und in Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeugkörpers 2 an dem oberen Randbereich der Frontscheibe 8 angeordnet.
Anstatt dieser trigonometrischen Anordnung kann auch einer der CMOS-Sensoren nach hinten gerichtet an dem Armaturenbrett 7 angebracht sein, und der andere CMOS-Sensor kann über den Sitzen 6 an dem Dach des Fahrzeugkörpers 2 nach unten gerichtet angebracht sein. Auch in diesem Fall kann eine relative räumliche Position in Bezug auf das Fahrzeug (den Fahrzeugkörper 2) für den Kopf und die Augen des Fahrers M auf der Basis eines orthogonalen Koordinatensystems aus den Abbildungspositionen von dem Kopf und den Augen des auf dem Sitz 6 sitzenden Fahrers M in dem jeweiligen Bild berechnet werden.
Bei der Fahrassistenzvorrichtung 24 handelt es sich um eine Computervorrichtung, die mit der vorderen Kamera 21 und der hinteren Kamera 22 verbunden ist. Beispielsweise generiert die Fahrassistenzvorrichtung 24 auf der Basis der von diesen Kameras aufgenommenen Bilder Information über ein sich bewegendes Objekt, wie z. B. ein anderes Fahrzeug 1, das in einer Region um das Fahrzeug (den Fahrzeugkörper 2) herum vorhanden ist.
Die Information hinsichtlich des sich bewegenden Objekts beinhaltet eine relative Richtung und eine relative Entfernung sowie auch eine relative Bewegungsrichtung. Die relative Bewegungsrichtung des sich bewegenden Objekts kann auf der Basis von Änderungen bei der Richtung und der Entfernung des sich bewegenden Objekts in einer Vielzahl von Bildern berechnet werden, die zu aufeinander folgenden Zeitpunkten aufgenommen werden.
Die Fahrassistenzvorrichtung 24 ermittelt ein Risiko, beispielsweise einer Kollision, auf der Basis der generierten Information hinsichtlich des sich bewegenden Objekts. Wenn ein Risiko einer Kollision vorhanden ist, gibt die Fahrassistenzvorrichtung 24 ein Bremssignal sowie ein Airbag-Entfaltungssignal an die ECU 25 ab.
Ferner gibt die Fahrassistenzvorrichtung 24 Daten hinsichtlich der mit der vorderen Kamera 21 und der hinteren Kamera 22 aufgenommenen Bilder an die Anzeigesteuerung 31 des Mikrocomputers 29 zusammen mit der das Risiko in der Umgebung des Fahrzeugkörpers 2 angebenden Information über das sich bewegende Objekt ab.
Die von der vorderen Kamera 21 und der hinteren Kamera 22 aufgenommenen Bilder können als Fahrzeugfenster-Szeneriebilder hinsichtlich der von dem Fahrer M aus dem Fahrzeuginneren visuell wahrgenommenen Szenerie verwendet werden.
Bei der ECU 25 handelt es sich um eine Computervorrichtung, die den Fahrvorgang des Fahrzeugs 1 auf der Basis der Betätigung durch den Fahrer M sowie auf der Basis eines Signals beispielsweise von der Fahrassistenzvorrichtung 24 steuert. Die ECU 25 gibt Ausgangssignale an den Motor und die Bremsvorrichtung des Fahrzeugs 1 ab.
Die ECU 25 gibt relevante Information hinsichtlich des Fahrvorgangs des Fahrzeugkörpers 2, wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwinkel des Lenkrads, eine Betätigung oder Nicht-Betätigung des Bremspedals 13 sowie den Betätigungsbetrag davon, an die Anzeigesteuerung 31 ab.
Der GPS-Empfänger 26 empfängt ein GPS-Signal von einem GPS-Satelliten. Der GPS-Empfänger 26 generiert Information, wie z. B. die räumliche Position (Breitengrad, Längengrad und Höhe) des Fahrzeugs (des Fahrzeugkörpers 2), die Bewegungsgeschwindigkeit desselben sowie die Zeit, aus einer Vielzahl von GPS-Signalen, die von einer Vielzahl von GPS-Satelliten empfangen werden. Der GPS-Empfänger 26 gibt die generierte relevante Information hinsichtlich der Fahrt des Fahrzeugkörpers 2 an die Anzeigesteuerung 31 ab.
Die Navigationsvorrichtung 27 ist mit dem GPS-Empfänger 26 verbunden. Die Navigationsvorrichtung 27 beinhaltet kumulative Information, wie z. B. Kartendaten, Straßendaten und geographische Daten. Die Straßendaten beinhalten Knotenpunktdaten, die sich z. B. auf Kreuzungen von einer Vielzahl von Straßen beziehen, sowie auch Verknüpfungsdaten, die sich auf ein jeweiliges Straßensegment zwischen Kreuzungen beziehen.
Die Knotenpunktdaten beinhalten solche Information, wie die Anzahl von Fahrspuren sowie Fahrspurregelungsinformation an Kreuzungen. Die Verknüpfungsdaten beinhalten solche Information wie die Anzahl von Fahrspuren sowie Fahrspurregelungsinformation auf der jeweiligen Straße.
Durch Vorgeben einer Zieldestination generiert die Navigationsvorrichtung 27 beispielsweise Daten, die eine Fahrtroute von der aktuellen Position zu dem Ziel unter Nutzung der kumulativen Information angeben, und zeigt die generierte Fahrtroute zusammen mit einer Karte auf der Anzeige an.
Außerdem gibt die Navigationsvorrichtung 27 die Kartendaten, die Straßendaten, die geographischen Daten sowie die Führungsrouten-Daten an die Anzeigesteuerung 31 des Mikrocomputers 29 ab. Die Kartendaten, die Straßendaten, die geographischen Daten sowie die Führungsrouten-Daten können als Szenerieinformation hinsichtlich der Fahrzeugfenster-Szenerie verwendet werden, die von dem Fahrer M aus dem Inneren des Fahrzeugs visuell wahrgenommen wird.
Die drahtlose Kommunikationseinheit 28 führt eine drahtlose Kommunikation beispielsweise mit einer landgestützten Basisstation aus. Die drahtlose Kommunikationseinheit 28 bezieht Information von einer Servervorrichtung, die über die Basisstation z. B. mit dem Internet verbunden ist. Solche Information beinhaltet z. B. Verkehrsinformation sowie Regelungsinformation.
Ferner kann die drahtlose Kommunikationseinheit 28 beispielsweise Positionsinformation, eine Bewegungsgeschwindigkeit sowie eine Bewegungsrichtung eines in der Umgebung vorhandenen Mobiltelefons ermitteln. Die Positionsinformation des Mobiltelefons kann z. B. als Positionsinformation eines sich bewegenden Objekts, wie z. B. einer Person, eines Kinds oder eines Hundes, verwendet werden.
Darüber hinaus kann die drahtlose Kommunikationseinheit 28 Kartendaten, Straßendaten sowie geographische Daten von der Umgebung der Region ermitteln, in der sich das Fahrzeug (der Fahrzeugkörper 2) bewegt. Die Navigationsvorrichtung 27 gibt dann die ermittelte Information an die Anzeigesteuerung 31 des Mikrocomputers 29 ab.
Beispielsweise können Komponenten, wie z. B. der GPS-Empfänger 26, die Navigationsvorrichtung 27 und die drahtlose Kommunikationseinheit 28, von dem Fahrzeugkörper 2 trennbar bzw. lösbar ausgebildet sein. Zu Vorrichtungen, die für einen solchen Zweck genutzt werden können, gehören beispielsweise ein tragbares Informations-Endgerät, wie z. B. ein Mobiltelefon und eine tragbare Multifunktions-Kommunikationsvorrichtung.
Darüber hinaus kann eine Abbildungsvorrichtung eines tragbaren Informations-Endgeräts als eine beliebige von der vorderen Kamera 21, der hinteren Kamera 22 und der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 verwendet werden. In diesem Fall kann das tragbare Informations-Endgerät in einer vorbestimmten Orientierung an dem Fahrzeugkörper 2 angebracht werden, so dass es als eine beliebige von der vorderen Kamera 21, der hinteren Kamera 22 und der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 verwendet werden kann, die in einer vorbestimmten Abbildungsrichtung an dem Fahrzeugkörper 2 angebracht sind.
Der Projektor 30 projiziert ein Bild beispielsweise auf die Frontscheibe 8. Alternativ hierzu kann der Projektor 30 ein Bild auf einen transparenten oder semitransparenten Schirm, der zwischen dem Fahrer M und der Frontscheibe 8 installiert ist, oder auf eine von dem Fahrer M getragene Brille projizieren.
Zum Anzeigen des projizierten Bilds kann die Frontscheibe 8 beispielsweise eine damit verbundene durchsichtige Schicht aufweisen. Der Projektor 30 ist im Inneren des Armaturenbretts 7 angeordnet und zu der Frontscheibe 8 hin orientiert. In Abhängigkeit von dem Reflexionslicht von der Frontscheibe 8 kann das auf die Frontscheibe 8 projizierte Bild von dem Fahrer M visuell erkannt werden.
Durch Einstellen der Lichtmenge, die von dem Projektor 30 auf die Frontscheibe 8 projiziert wird, oder durch Begrenzen des Projektionsbereichs oder der Projektionszeit des Bilds auf der Frontscheibe 8 kann der Fahrer M das auf die Frontscheibe 8 projizierte Bild visuell erkennen, während er gleichzeitig die Szenerie außerhalb des Fahrzeugs durch die Frontscheibe 8 hindurch visuell wahrnimmt.
Der Mikrocomputer 29 ist mit der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23, der Fahrassistenzvorrichtung 24, der ECU 25, der Navigationsvorrichtung 27, der drahtlosen Kommunikationseinheit 28 und dem Projektor 30 verbunden.
Bei dem Mikrocomputer 29 handelt es sich um eine Computervorrichtung mit einem Speicher und einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU). Die CPU liest ein in dem Speicher gespeichertes Programm und führt dieses aus. Auf diese Weise ist die Anzeigesteuerung 31 in dem Mikrocomputer 29 realisiert.
Unter Verwendung der Information, die von diesen verbundenen Vorrichtungen in den Mikrocomputer 29 eingegeben wird, gibt die Anzeigesteuerung 31 an den Projektor 30 ein Bild zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M ab, um den Fahrer M dadurch zur Vorsicht zu mahnen. Damit der Fahrer M, der in den Fahrzeugkörper 2 eingestiegen ist, die äußere Umgebung des Fahrzeugs visuell erkennen kann, wird somit das Bild zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M auf der durchsichtigen Frontscheibe 8 angeordnet.
Wie nachstehend noch beschrieben wird, spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 z. B. Perspektivenkoordinaten auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M einen vorhergesagten Fahrweg, den der Fahrzeugkörper 2 vorhersagegemäß entlang fährt, auf der Basis der äußeren Szenerieinformation visuell erkennt bzw. wahrnimmt, wobei die Anzeigesteuerung 31 auch Perspektivenkoordinaten bestimmt, bei denen der linke und der rechte Rand des vorhergesagten Fahrwegs projiziert werden.
Die Anzeigesteuerung 31 zeigt dann auf der Frontscheibe 8 ein Paar von Fahrreferenzmarkierungen an, die mit dem linken Rand und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs ausgerichtet sind.
Beispielsweise können die Funktion der Fahrassistenzvorrichtung 24, die Funktion der ECU 25, die Funktion der Navigationsvorrichtung 27 sowie die Funktion der drahtlosen Kommunikationseinheit 28 zusätzlich zu der Funktion der Anzeigesteuerung 31 in dem Mikrocomputer 29 realisiert werden. In diesem Fall können solche Vorrichtungen, wie die vordere Kamera 21, die hintere Kamera 22 und der GPS-Empfänger 26 direkt mit dem Mikrocomputer 29 verbunden sein.
Als nächstes wird ein Beispiel eines Sichtlinien-Führungsvorgangs beschrieben, der von dem Sichtlinien-Führungssystem 20 in 2 ausgeführt wird. Das Sichtlinien-Führungssystem 20 zeigt für den Fahrzeugfahrer M wünschenswerterweise eine sichtbare Szenerie, wie z. B. einen Fahrweg mit diesem überlagerten Fahrreferenzmarkierungen an, um dadurch die Sichtlinie des Fahrers M zu führen.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Anzeigesteuerung 31 in 2 periodisch ausgeführt wird. Die Anzeigesteuerung 31 führt den Vorgang gemäß 3 wiederholt aus, beispielsweise alle 100 ms, und aktualisiert die Anzeige auf der Frontscheibe 8.
4 veranschaulicht ein Beispiel eines Fahrzeugfenster-Bilds IM, das von der vorderen Kamera 21 durch die Frontscheibe 8 hindurch aufgenommen wird.
5 veranschaulicht ein Beispiel von verschiedenen speziellen Bereichen, die auf dem in 4 aufgenommenen Fahrzeugfenster-Bild IM spezifiziert werden.
Zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M führt die Anzeigesteuerung 31 periodisch den Anzeigeprozess gemäß 3 aus. Als erstes stellt die Anzeigesteuerung 31 fest, ob die Anzeige zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M erforderlich ist oder nicht (Schritt ST1).
Beispielsweise misst die Anzeigesteuerung 31 ein instabiles Verhalten des Fahrzeugkörpers 2 oder den Stresspegel des Fahrers M und wandelt dies in einen numerischen Wert um. Wenn der Wert ein bestimmtes Niveau überschreitet, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige notwendig ist.
Wenn eine Änderung in der Fahrumgebung vorhanden ist, wie z. B. eine scharfe Kurve oder ein plötzliches Auftreten eines anderen Fahrzeugkörpers 2, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist.
Ferner kann die Anzeigesteuerung 31 die jüngste Bewegung der Sichtlinie des Fahrers M feststellen und die Feststellung treffen, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist, wenn z. B. ein unvorsichtiges sich bewegendes Objekt vorhanden ist.
In anderen Fällen trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige nicht erforderlich ist und beendet den Anzeigeprozess in 3.
Die Anzeigesteuerung 31 kann die Feststellung, ob die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist oder nicht, unmittelbar vor einem nachfolgend noch zu beschreibenden Anzeigeprozess treffen.
Wenn die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung trifft, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist, fährt die Anzeigesteuerung 31 mit dem Anzeigeprozess in 3 fort und ermittelt Information zum Führen der Sichtlinie (Schritt ST2).
Die in diesem Prozess ermittelte Information beinhaltet z. B. ein von der vorderen Kamera 21 aufgenommenes Bild der Region vor dem Fahrzeugkörper 2, das als vorderes Fahrzeugfenster-Bild IM verwendet werden kann, sowie ein von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 aufgenommenes Bild des Fahrzeuginnenraums, das zum Bestimmen der Sichtlinie des Fahrers M verwendet werden kann.
Nach der Ermittlung der Information zum Führen der Sichtlinie schätzt die Anzeigesteuerung 31 Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M auf eine räumliche Position hinsichtlich einer Richtung oder auf einen Punkt blickt, auf den die Sichtlinie des Fahrers M wünschenswerterweise geführt wird (Schritt ST3).
Fahrreferenzmarkierungen 41 zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M werden bei den Perspektivenkoordinaten P(x, y) angezeigt, so dass die Sichtlinie des Fahrers M in die vorstehend genannte Richtung oder zu dem vorstehend genannten Punkt geführt werden kann. Die nachfolgende Beschreibung betrifft ein Beispiel, bei dem die Sichtlinie des Fahrers M zu einem vorhergesagten Fahrweg geführt wird.
In dem Fahrzeugfenster-Bild IM in 4 verläuft die Straße vor dem Fahrzeugkörper 2 in gerader Richtung nach vorn. Wie in 4 durch einen Rahmen mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist, muss der Fahrer M in diesem Fall den Zustand der Oberfläche der Straße, die als Fahrweg des Fahrzeugs 1 dient, visuell überprüfen.
Bei dem Schätzvorgang der Perspektivenkoordinaten P(x, y) der Sichtlinie in Richtung auf den Führungspunkt spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 als erstes einen Koordinatenbereich, bei dem es sich um den vorhergesagten Fahrweg (d. h. die aktuelle Fahrspur) handelt, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM (Schritt ST4).
Unter Verwendung der Führungsrouten-Daten sowie der Verknüpfungsdaten in den Straßendaten spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 beispielsweise einen im Bild aufgenommenen Koordinatenbereich, den man durch Aufnehmen eines Bilds der als vorhergesagter Fahrweg dienenden Straße erhält, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM.
Beispielsweise wird in dem Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 der schraffierte im Bild aufgenommene Bereich bzw. Bildaufnahmebereich der geraden Straße in 5 zu dem Bildaufnahme-Koordinatenbereich der Straße, der als vorhergesagter Fahrweg dient.
Wenn auf der Basis der Straßendaten festgestellt wird, dass es sich bei der Straße um eine Straße mit zwei Fahrspuren handelt oder es sich bei der Straße um eine Straße mit vier Fahrspuren mit zwei Fahrspuren auf jeder Seite handelt, kann der im Bild aufgenommene Bereich der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, als im Bild aufgenommener Koordinatenbereich dienen, der als vorhergesagter Fahrweg wirkt.
Wenn eine weiße Fahrspurlinie oder eine gelbe Fahrspurlinie, die die Straße in eine jeweilige Fahrspur unterteilt, als Ergebnis des Prozesses erkennbar ist, der in dem Fahrzeugfenster-Bild IM ausgeführt wird, kann der im Bild aufgenommene Bereich der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Basis dieser Information spezifiziert werden.
Nach dem Spezifizieren des im Bild aufgenommenen Koordinatenbereichs, der als vorhergesagter Fahrweg (d. h. als aktuelle Fahrspur) wirkt, spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC, bei denen die gesamte Straßenoberfläche des vorhergesagten Fahrwegs zu sehen ist, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM (Schritt ST5).
Die Anzeigesteuerung 31 spezifiziert z. B. eine zentrale Position in einer vorbestimmten Distanz auf dem vorhergesagten Fahrweg als Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC. Im Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 wird z. B. das Zentrum des in 4 mit gestrichelter Linie dargestellten Rahmens als Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC spezifiziert, wie dies in 5 dargestellt ist.
Nach dem Spezifizieren der Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC in dem Fahrzeugfenster-Bild IM spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 ein Paar von linken und rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR, die von den Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC über eine Distanz getrennt sind, die äquivalent zu der Fahrspurbreite oder zu der Fahrzeugbreite ist (Schritt ST6).
Im Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 insbesondere ein Paar von Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR, die von den Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC in 5 in Richtung nach links und nach rechts (der horizontalen Richtung) vorgesehen sind und die durch Bildaufnahme des linken Rands und des rechten Rands der Fahrspur ermittelt worden sind.
Die Fahrzeugbreiteninformation, die Straßenbreiteninformation sowie die Fahrspurbreiteninformation können von der Navigationsvorrichtung 27 ermittelt werden. Die Anzeigesteuerung 31 greift auf die ermittelte Information zurück und spezifiziert das Paar der linken und der rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR derart, dass diese durch eine Distanz voneinander getrennt sind, die größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite ist.
Wenn die Straßenbreite oder die Fahrspurbreite kleiner als die Fahrzeugbreite ist, wird das Paar der Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR unter Verlagerung von dem linken Rand und dem rechten Rand der Fahrspur spezifiziert, so dass die Abstandsdistanz zwischen diesen größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite wird.
Als nächstes spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 eine räumliche Position des visuellen Punkts bzw. Blickpunkts (Ursprung der Blickrichtung) des Fahrers M auf der Basis eines von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 aufgenommenen Bilds des Fahrzeuginnenraums (Schritt ST7).
Im Fall der 2 beinhaltet das von dem Fahrzeuginnenraum aufgenommene Bild das Gesicht des Fahrers M. Hierbei kann durch Identifizieren der Position des Kopfes oder der Augen in dem Bild die Richtung des Kopfes oder der Augen relativ zu der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 spezifiziert werden. Ferner sitzt der Fahrer M auf dem Sitz 6 und wird an diesem durch den Sicherheitsgurt 9 festgehalten.
Somit kann die Distanz von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 zu dem Kopf oder den Augen anhand von Information hinsichtlich der Position des verschiebbaren Sitzes 6 in Fahrzeuglängsrichtung geschätzt werden. Auf der Basis dieser Informationen spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M.
Ferner kann beispielsweise in einem Zustand, in dem eine mit einem vorbestimmten Objekt außerhalb des Fahrzeugs ausgerichtete Referenzmarkierung angezeigt wird, der Fahrer M dazu veranlasst werden, seinen Kopf zur Seite zu bewegen. In einem Zustand, in dem die Referenzmarkierung mit dem vorbestimmten Objekt außerhalb des Fahrzeugs ausgerichtet zu sein scheint, kann ein Bild aufgenommen und als Referenzbild gespeichert werden.
Anschließend kann auf der Basis einer Differenz zwischen der in dem Bild aufgenommenen Position des Kopfes oder der Augen in dem Referenzbild sowie der in dem Bild aufgenommenen Position des Kopfes oder der Augen in dem von dem Fahrzeuginnenraum aufgenommenen Bild zum Zeitpunkt der Verarbeitung die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M spezifiziert werden. Auch in diesem Fall kann die Anzeigesteuerung 31 eine ungefähre räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M spezifizieren.
Als nächstes berechnet die Anzeigesteuerung 31 Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M durch die Frontscheibe 8 auf eine Sichtlinien-Führungsposition blickt (Schritt ST8).
6 veranschaulicht ein Beispiel eines Berechnungsvorgangs zum Ermitteln der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Fahrzeugkörpers 2 und der Straße entlang einer vertikalen Ebene.
In 6 sind die Straßenoberfläche, die an dem Fahrzeugkörper 2 angebrachte vordere Kamera 21, die Frontscheibe 8 sowie der Kopf und die Augen des Fahrers M dargestellt. Ferner ist auch das Fahrzeugfenster-Bild IM schematisch dargestellt, das von der vorderen Kamera 21 aufgenommen wird.
In diesem Fall kann das Fahrzeugfenster-Bild IM als imaginäres Bild behandelt werden, das an einem Schnittpunkt zwischen dem unteren Rand des Bildaufnahmebereichs der vorderen Kamera 21 und der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeugkörper 2 vorhanden ist.
Bei einer derartigen räumlichen positionsmäßigen Beziehung kann die räumliche Position eines Sichtlinien-Führungspunkts P1 auf der Straße durch Verlängern eines Liniensegments gebildet werden, das die vordere Kamera 21 und die Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR in dem Fahrzeugfenster-Bild IM miteinander verbindet. Ein Liniensegment, das die räumliche Position des Sichtlinien-Führungspunkts P1 auf der Straße und die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des Fahrers M miteinander verbindet, kreuzt dann die Frontscheibe 8.
Durch Ausführen einer Berechnung auf der Basis dieser positionsmäßigen Beziehung kann die Anzeigesteuerung 31 die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8 berechnen, die die Sichtlinie durchläuft, wenn der Fahrer durch die Frontscheibe 8 auf den Sichtlinien-Führungspunkt P1 blickt.
Nach der Berechnung der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8 startet die Anzeigesteuerung 31 einen Prozess zum Anzeigen des Paares von Fahrreferenzmarkierungen 41 nebeneinander an den entsprechenden Perspektivenkoordinaten P(x, y) (Schritt ST9).
Die Anzeigesteuerung 31 zeigt die rechte Fahrreferenzmarkierung 41 bei den rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) an und zeigt die linke Fahrreferenzmarkierung 41 bei den linken Perspektivenkoordinaten P(x, y) an.
7 veranschaulicht ein Beispiel von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, wie diese von dem Fahrer M durch die Frontscheibe 8 erblickt wird. In 7 wird das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 nebeneinander sowie in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand der Fahrspur angezeigt, auf der das Fahrzeug fährt.
Insbesondere beinhaltet die rechte Fahrreferenzmarkierung 41 eine Fahrreferenzlinie L1, die in Ausrichtung mit dem rechten Rand der Fahrspur verläuft, sowie eine Sichtlinien-Referenzlinie L2, die von der Fahrreferenzlinie L1 zur rechten Außenseite verläuft.
Die linke Fahrreferenzmarkierung 41 beinhaltet eine Fahrreferenzlinie L1, die in Ausrichtung mit dem linken Rand der Fahrspur verläuft, sowie eine Sichtlinien-Referenzlinie L2, die von der Fahrreferenzlinie L1 zur linken Außenseite verläuft. Das Paar aus der linken und der rechten Sichtlinien-Referenzlinie L2 wird auf der gleichen Höhe angezeigt.
Mit dem Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 kann die Sichtlinie des Fahrers M insbesondere zu der Höhenposition des Paares der Sichtlinien-Referenzlinien L2 geführt werden. Mit dem Paar der Fahrreferenzlinien L1 kann der Fahrer M dann die räumliche Position des rechten Rands der Fahrspur sowie die räumliche Position des linken Rands der Fahrspur visuell erkennen.
Da ferner das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 mit dem linken und dem rechten Rand der Fahrspur ausgerichtet erscheint, kann der Fahrer M erkennen, dass die Fahrspurbreite größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite des Fahrzeugkörpers 2 ist.
Somit ermittelt die Anzeigesteuerung 31 bei diesem Ausführungsbeispiel das Fahrzeugfenster-Bild IM, das von dem Fahrer M vom Innenraum des Fahrzeugs visuell erkannt wird. Auf der Basis des Fahrzeugfenster-Bilds IM spezifiziert die Anzeigesteuerung die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M den linken und den rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs visuell erkennt, den das Fahrzeug vorhersagegemäß befährt.
Auf der Basis der Perspektivenkoordinaten P(x, y) zeigt der Projektor 30 dann das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 nebeneinander auf der Frontscheibe 8 derart an, dass diese über eine Distanz voneinander getrennt sind, die äquivalent zu der Fahrzeugbreite oder größer als diese ist. Somit kann der Fahrer M auf das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 blicken, die auf der Frontscheibe 8 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugkörpers 2 angezeigt werden.
Die Sichtlinie des Fahrers M kann zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt werden, der durch das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 hervorgehoben wird. Der Fahrer M kann den vorhergesagten Fahrweg überprüfen, der während der Fahrt überprüft werden muss. Der Fahrer M kann überprüfen, ob er sicher fahren kann, indem er den Bereich zwischen dem Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 überprüft.
Durch Anzeigen des Paares der Fahrreferenzmarkierungen 41 wird ferner die Sichtlinie des Fahrers M auf dem vorhergesagten Fahrweg stabil gemacht. Infolgedessen kann der Fahrzeugkörper 2 stabil gefahren werden.
Selbst nachdem der Fahrer M seine Sichtlinie in eine andere Richtung bewegt hat, kann der Fahrer seine Sichtlinie ohne weiteres und rasch zu dem gewünschten vorhergesagten Fahrweg zurückbewegen. Beim Bewegen der Sichtlinie zurück zu dem vorhergesagten Fahrweg ist es nicht notwendig, nach dem vorhergesagten Fahrweg zu suchen.
Da das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs angezeigt wird, wird insbesondere die Blickrichtung des Fahrers M weniger wahrscheinlich auf einen Punkt fokussiert, so dass der Fahrer M ohne weiteres den gesamten vorhergesagten Fahrweg überblicken kann. Zusätzlich zu dem vorhergesagten Fahrweg kann auch die Seite links und rechts von dem vorhergesagten Fahrweg in einfacher Weise überprüft werden.
Wenn dagegen beispielsweise angenommen wird, dass eine einzige Fahrreferenzmarkierung 41 im Zentrum des vorhergesagten Fahrwegs angezeigt wird, dann wird die Blickrichtung des Fahrers M tendenziell auf diesen einen Punkt fokussiert. Selbst wenn die Sichtlinie des Fahrers M mittels der einzigen Fahrreferenzmarkierung 41 zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt werden kann, wird der Fahrer M gezielt auf diesen einen Punkt fokussiert, so dass es schwierig wird, den gesamten vorhergesagten Fahrweg zu beobachten.
Insbesondere wird es schwierig, eine Sicherheitsüberprüfung für den linken und den rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs auszuführen, die von der einzigen Fahrreferenzmarkierung 41 etwas abgelegen sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine solche Irreführung weniger wahrscheinlich.
Außerdem spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Fahrzeugfenster-Bild IM die Perspektivenkoordinaten P(x, y) der Ränder der Straße oder der Fahrspur, auf der das Fahrzeug (Fahrzeugkörper 2) fährt, und der Projektor 30 zeigt die Fahrreferenzmarkierungen 41 bei den Perspektivenkoordinaten P(x, y) an. Somit kann der Fahrer M das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs (Fahrzeugkörper 2) sehen.
Wie vorstehend beschrieben, ermittelt die Anzeigesteuerung 31 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner Szenerie-Information hinsichtlich der von dem Fahrer M vom Innenraum des Fahrzeugs visuell erkannten Szenerie. Auf der Basis der Szenerie-Information spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M den vorhergesagten Fahrweg visuell erkennt bzw. wahrnimmt, den das Fahrzeug vorhersagegemäß befährt.
Auf der Basis der Perspektivenkoordinaten P(x, y) zeigt der Projektor 30 dann das Paar der Fahrreferenzlinien L1 auf der Frontscheibe 8 nebeneinander derart an, dass sich diese jeweils entlang des linken und des rechten Rands erstrecken und über eine Distanz voneinander getrennt sind, die äquivalent zu der Fahrzeugbreite oder größer als diese ist. Somit kann der Fahrer M das Paar der Fahrreferenzlinien L1 auf der Frontscheibe 8 nebeneinander und in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs angezeigt sehen.
Die Sichtlinie des Fahrers M kann zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt werden, der durch das Paar der Fahrreferenzlinien L1 hervorgehoben wird. Der Fahrer M kann z. B. die Breite und die Vorwärtsrichtung des vorhergesagten Fahrwegs prüfen, die während der Fahrt überprüft werden müssen. Der Fahrer M kann prüfen, ob er sicher fahren kann, indem er den Bereich zwischen dem Paar der Fahrreferenzlinien L1 überprüft.
Ferner wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Paar der Sichtlinien-Fahrreferenzlinien L2, die sich von dem Paar der Fahrreferenzlinien L1 nach außen erstrecken, zusammen mit dem Paar der Fahrreferenzlinien L1 angezeigt. Mit Hilfe der beiden im Wesentlichen T-förmigen Markierungen wird der vorhergesagte Fahrweg zwischen diesen beiden Markierungen angeordnet angezeigt. Menschen haben eine Tendenz, ihre Blickrichtung mit Linien auszurichten, die in der horizontalen Richtung verlaufen.
Mit dem Paar der Sichtlinien-Referenzlinien L2 wird eine Führung auf dem Höhenniveau der Blickrichtung erzielt. Bei einer Anzeige mit im Wesentlichen T-förmigen Schnittpunkten besteht bei dem Fahrer M eine Tendenz, seine Blickrichtung in der Nähe der Schnittpunkte zu lassen.
Eine Anzeige mit einem Paar von im Wesentlichen T-förmigen Bereichen, die in der horizontalen Richtung voneinander getrennt sind, macht dem Fahrer M den Bereich zwischen diesen Bereichen bewusst. Durch Nutzung dieser Eigenschaften kann eine Anzeige, die ein Paar von im Wesentlichen T-förmigen Bereichen aufweist, die Sichtlinie stabil machen.
Durch Anzeigen dieser Kombination von Fahrreferenzlinien L1 und Sichtlinien-Referenzlinien L2 wird die Sichtlinie des Fahrers M auf dem vorhergesagten Fahrweg in der dem Paar der Sichtlinien-Referenzlinien L2 entsprechenden Distanz stabil gemacht. Infolgedessen kann das Fahrzeug 1 stabil gefahren werden.
Selbst nachdem der Fahrer M seine Sichtlinie in eine andere Richtung bewegt hat, kann der Fahrer M ohne weiteres und rasch seine Sichtlinie in der Richtung der vorstehend genannten Distanz zurück bewegen. Bei der Bewegung der Sichtlinie zurück in Richtung der vorstehend genannten Distanz besteht keine Notwendigkeit, nach dem vorhergesagten Fahrweg zu suchen.
Da das Paar der im Wesentlichen T-förmigen Bereiche in Regionen angezeigt wird, zu denen die Sichtlinie wünschenswerterweise geführt wird, kann der Fahrer M instinktiv die Straßenbreite sowie die Fahrtrichtung an der Position der Blickrichtung erfassen.
Insbesondere aufgrund der Tatsache, dass das Paar der Fahrreferenzlinien L1 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs angezeigt wird, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass die Blickrichtung des Fahrers M auf einen Punkt fokussiert wird, so dass der Fahrer M ohne weiteres den gesamten vorhergesagten Fahrweg überblicken kann. Zusätzlich zu dem vorhergesagten Fahrweg können auch die linke und die rechte Seite des vorhergesagten Fahrwegs in einfacher Weise überprüft werden.
Wenn dagegen beispielsweise angenommen wird, dass eine einzige Fahrreferenzlinie auf dem vorhergesagten Fahrweg angezeigt wird, besteht bei der Blickrichtung des Fahrers M die Tendenz zu einer Fokussierung auf diesen Punkt. Infolgedessen wird selbst dann, wenn die Sichtlinie des Fahrers M mit der einzigen Fahrreferenzlinie zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt werden kann, der Fahrer M gezielt auf diese eine Linie fokussiert, so dass es schwierig wird, die gesamte Richtung des vorhergesagten Fahrwegs zu überblicken.
Insbesondere wird es schwierig, eine Sicherheitsüberprüfung hinsichtlich der linken und der rechten Seite des vorhergesagten Fahrwegs auszuführen, die von der einzigen Fahrreferenzlinie etwas entfernt vorhanden sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tritt eine solche Irreführung weniger wahrscheinlich auf.
Weiterhin sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die sich von den jeweiligen Fahrreferenzlinien L1 nach außen erstreckenden Sichtlinien-Fahrreferenzlinien L2 länger als die Fahrreferenzlinien L1. Somit entsteht bei dem Paar der Fahrreferenzlinien L1 und dem Paar der Sichtlinien-Fahrreferenzlinien L2, die voneinander getrennt auf der linken und der rechten Seite in der horizontalen Richtung angezeigt werden, ein Gefühl einer Einheit.
Der Fahrer M kann die Anzeige insgesamt als eine einzige relevante Anzeige erkennen. Ferner wird die Sichtlinie einer Person tendenziell zu der Region zwischen dem Paar der Sichtlinien-Fahrreferenzlinien L2 geführt. Unter Ausnutzung dieser charakteristischen Eigenschaften kann die Sichtlinie des Fahrers M zu der Region zwischen dem Paar der Sichtlinien-Referenzlinien L2 geführt werden.
Weiterhin zeigt der Projektor 30 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Sichtlinien-Referenzlinien L2 auf einer Höhe an, zu der die Sichtlinie des Fahrers M wünschenswerterweise geführt wird. Unabhängig von der Länge des Paares der Fahrreferenzlinien L1 kann somit die Sichtlinie des Fahrers M zu der Region zwischen dem Paar der Sichtlinien-Referenzlinien L2 geführt werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein im Folgenden zu beschreibendes zweites Ausführungsbeispiel betrifft einen Fall, in dem das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 und eine Vorsichtslinie 42 auf der Frontscheibe 8 angezeigt werden.
Die Konfiguration des Fahrzeugs 1 und des Sichtlinien-Führungssystems 20 des zweiten Ausführungsbeispiels ist mit der des ersten Ausführungsbeispiels identisch, wobei unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird. In der nachfolgenden Beschreibung werden die Hauptunterschiede beschrieben.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9A und 9B veranschaulichen ein Anzeigebeispiel der Frontscheibe 8, die das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 sowie die Vorsichtslinie 42 in wechselnder Weise anzeigt. 9A veranschaulicht einen Zustand, in dem das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 angezeigt wird. 9B veranschaulicht einen Zustand, in dem die einzelne Vorsichtslinie 42 angezeigt wird.
Wie in 8 dargestellt, wird nach der in dem Schritt ST3 erfolgenden Berechnung der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie durchläuft, der Anzeigeprozess von der Anzeigesteuerung 31 gestartet.
Wie in 9A gezeigt, zeigt die Anzeigesteuerung 31 in dem Anzeigeprozess als erstes das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 nebeneinander bei den entsprechenden Perspektivenkoordinaten P(x, y) an (Schritt ST9). Dadurch wird die Sichtlinie zu der Straßenoberfläche sowie zu der Umgebung des Fahrwegs geführt.
Nach dem Anzeigen des Paares der Fahrreferenzmarkierungen 41 für eine vorbestimmte Zeitdauer, löscht die Anzeigesteuerung 31 das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 (Schritt ST11) und zeigt die Vorsichtslinie 42 an, wie dies in 9B dargestellt ist (Schritt ST12). Anschließend wird die Vorsichtslinie 42 gelöscht (Schritt ST13). Die Vorsichtslinie 42 in 9B zeigt die Richtung der Führungsroute an.
Die Vorsichtslinie 42, die die Richtung der Führungsroute anzeigt, erstreckt sich von dem Zentrum an dem oberen Rand der Frontscheibe 8 weg und verläuft entlang des vorhergesagten Fahrwegs in einer Kurve nach rechts und nach unten. Durch Anzeigen einer solchen Vorsichtslinie 42 wird die Sichtlinie geführt, so dass der Fahrer M erkennen kann, dass der vorhergesagte Fahrweg eine Kurve nach rechts beschreibt. Auf diese Weise kann eine Vorsichtsstelle zum Fahren des Fahrzeugkörpers 2 angegeben werden.
Aus einem Vergleich zwischen 9A und 9B ist erkennbar, dass die Vorsichtslinie 42 in einer positionsmäßig versetzten Weise derart angezeigt wird, dass sie die Anzeigepositionen des Paares der Fahrreferenzmarkierungen 41 nicht überlappt.
Indem auf diese Weise eine positionsmäßige und zeitliche Überlappung vermieden ist, kann der Fahrer M ohne weiteres erkennen, dass es sich bei dem Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 und der Vorsichtslinie 42, die nacheinander angezeigt werden, um unterschiedliche Arten einer Sichtlinien-Führungsanzeige handelt, die unterschiedlichen Vorsichtsstellen entsprechen.
Somit zeigt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Projektor 30 die Vorsichtslinie 42, die eine Vorsichtsstelle zum Fahren des Fahrzeugkörpers 2 auf der Frontscheibe 8 anzeigt, zusätzlich zu dem Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 an.
Die Sichtlinie des Fahrers M kann somit nicht nur zu dem vorhergesagten Fahrweg, sondern auch zu der Vorsichtsstelle zum Fahren des Fahrzeugkörpers 2 geführt werden. Der Fahrer M kann eine Vorsichtsstelle erkennen, deren er sich nicht bewusst ist, oder kann eine solche Vorsichtsstelle rasch erkennen.
Insbesondere wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die eine Vorsichtsstelle zum Fahren des Fahrzeugkörpers 2 anzeigende Vorsichtslinie 42 zu einem anderen Zeitpunkt als das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 an einer Stelle angezeigt, die das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 nicht überlappt.
Auf der Basis der Anzeige kann der Fahrer M somit das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 und die Vorsichtslinie 42 voneinander unterscheiden und erkennen, dass diese mit unterschiedlichen Ursachen in Beziehung stehen. Ferner kann der Fahrer M auf der Basis der Beziehung und des Verständnisses der angezeigten Positionen in einfacher Weise z. B. Risiken erkennen, die auf dem vorhergesagten Fahrweg vorhanden sind.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein nachfolgend zu beschreibendes drittes Ausführungsbeispiel betrifft einen Fall, in dem das Paar der auf der Frontscheibe 8 angezeigten Fahrreferenzmarkierungen 41 entsprechend den Bedingungen geändert wird.
Die Konfiguration des Fahrzeugs 1 und des Sichtlinien-Führungssystems 20 bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist identisch mit der des ersten Ausführungsbeispiels, wobei unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird. In der nachfolgenden Beschreibung werden die Hauptunterschiede beschrieben.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in 10 dargestellt, trifft nach der in dem Schritt ST3 erfolgenden Berechnung der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie durchläuft, die Anzeigesteuerung 31 vor dem Start des Anzeigeprozesses die Feststellung, ob eine Änderung der Perspektivenkoordinaten P(x, y) und der Fahrreferenzmarkierungen 41 notwendig ist oder nicht. Auf der Basis dieser Information, die von den mit dem Mikrocomputer 29 verbundenen Vorrichtungen ermittelt wird, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, ob eine Änderung notwendig ist oder nicht.
Insbesondere stellt die Anzeigesteuerung 31 als erstes fest, ob irgendwelche Risiken in der Umgebung vorhanden sind (Schritt ST21).
Wenn beispielsweise ein sich bewegendes Objekt, wie z. B. ein Fahrrad 51 auf oder neben der Straße des vorhergesagten Fahrwegs in dem aufgenommenen Frontbild angezeigt wird, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass eine Änderung notwendig ist.
Wenn eine Störungs- oder Eindringsituation auf der Straße oder ein gefährliches Objekt vorhergesagt wird, trifft die Anzeigesteuerung 31 ferner die Feststellung, dass eine Änderung erforderlich ist.
Wenn die Straße eine abrupte Kurve beschreibt oder eine Veränderung in der Straßenoberfläche vorliegt, trifft die Anzeigesteuerung 31 weiterhin die Feststellung, dass eine Änderung erforderlich ist.
In anderen Fällen trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass keine Änderung erforderlich ist.
Anschließend stellt die Fahrzeugsteuerung 31 den Fahrzeugfahrzustand fest (Schritt ST22).
Wenn z. B. das aufgenommene Frontbild dunkel ist, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass eine Änderung notwendig ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, trifft die Anzeigesteuerung 31 wiederum die Feststellung, dass eine Änderung erforderlich ist.
In anderen Fällen trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass eine Änderung nicht erforderlich ist.
Anschließend stellt die Anzeigesteuerung 31 fest, ob eine Änderung notwendig ist oder nicht (Schritt ST23).
Wenn alle vorstehenden Bestimmungsresultate anzeigen, dass eine Änderung nicht erforderlich ist, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass eine Änderung nicht notwendig ist, und sie zeigt das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 an den ursprünglichen Perspektivenkoordinaten P(x, y) an (Schritt ST24).
In anderen Fällen trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass eine Änderung notwendig ist, und sie ändert die anzuzeigenden Fahrreferenzmarkierungen 41 sowie die Anzeigekoordinaten der Fahrreferenzmarkierungen 41 in Abhängigkeit von der Ursache des Bestimmungsresultats, das eine erforderliche Änderung anzeigt. Danach werden die geänderten Fahrreferenzmarkierungen 41 angezeigt (Schritt ST25).
Die 11A bis 11E veranschaulichen verschiedene Beispiele, wie das Paar der von dem Projektor 30 auf der Frontscheibe 8 angezeigten Fahrreferenzmarkierungen 41 geändert wird.
11A zeigt ein Beispiel einer Änderung, wenn das Fahrrad 51 an dem rechten Rand der Straße des vorhergesagten Fahrwegs fährt. In diesem Fall werden die Anzeigekoordinaten der rechten Fahrreferenzmarkierung 41 in Relation zu dem Fahrrad 51 zum Zentrum der Fahrspur hin geändert.
Die rechte Fahrreferenzmarkierung 41 kann derart angezeigt werden, dass sie sich von der Position an dem rechten Rand der Fahrspur in Richtung zu der veränderten Position bewegt.
Wenn die Distanz zwischen dem Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 nach der Änderung kleiner ist als die Fahrzeugbreite, können die Anzeigekoordinaten der linken Fahrreferenzmarkierung 41 in Richtung zur linken Seite geändert werden, so dass die vorstehend genannte Distanz gleich der Fahrzeugbreite wird.
11B zeigt ein Beispiel einer Änderung, wenn eine Möglichkeit besteht, dass das Fahrrad 51 von der rechten Seite auf die Straße des vorhergesagten Fahrwegs eindringen kann. In diesem Fall wird die rechte Fahrreferenzmarkierung 41 in eine dickere Linie als üblich geändert. Hierdurch wird eine hervorgehobene Anzeige in Bezug auf das von der rechten Seite der Straße eindringende Fahrrad 51 möglich.
11C zeigt ein Beispiel einer Änderung, wenn die äußere Umgebung z. B. beim Einfahren in einen Tunnel dunkel wird. In diesem Fall werden in Bezug auf die jeweiligen Fahrreferenzmarkierungen 41 die in Ausrichtung mit den Rändern der Fahrspur verlaufenden Fahrreferenzlinien L1 in Richtung zu dem Fahrer M hin verlängert. Somit kann selbst unter einer Bedingung, in der ein visuelles Erkennen der Fahrspur schwierig wird, da die äußere Umgebung des Fahrzeugs dunkel wird, die Fahrspur aufgrund der verlängerten Fahrreferenzlinien L1 in einfacher Weise erkannt werden.
11D zeigt ein Beispiel einer Änderung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet. In diesem Fall wird das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 in Richtung zur Mitte der Fahrspur verlagert, so dass die Distanz zwischen diesen vermindert wird. Somit stellt sich bei dem Fahrer M ein Gefühl ein, als wäre die Fahrspurbreite geringer geworden und er möglicherweise die Geschwindigkeit vermindern sollte.
11E zeigt ein Beispiel einer Änderung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet. In diesem Fall wird das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 z. B. in seiner Farbe von dem normalen Grün auf Rot geändert. Da die Zeichnungen in schwarz-weiß dargestellt sind, ist diese Änderung in der Farbe durch eine Veränderung von durchgezogenen Linien auf punktierte Linien veranschaulicht. Somit kann sich der Fahrer M der Tatsache bewusst werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeitsbegrenzung überschritten hat.
Somit ermittelt die Anzeigesteuerung 31 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel relevante Information hinsichtlich von Risiken, die in der Region um den Fahrzeugkörper 2 herum vorliegen, sowie hinsichtlich des Fahrzustands des Fahrzeugkörpers 2, und der Projektor 30 ändert die Anzeige des Paares von Fahrreferenzmarkierungen 41 in Abhängigkeit von der relevanten Information.
Somit kann der Fahrer M die relevante Information hinsichtlich der in der Region um den Fahrzeugkörper 2 herum vorhandenen Risiken sowie hinsichtlich des Fahrzustands des Fahrzeugkörpers 2 erkennen, ohne dass er seine Blickrichtung von dem Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 wegbewegen muss.
Beispielsweise kann der Fahrer M die durch die Anzeige erkannten Ursachen überprüfen. Die Belastung des Fahrers M zum Ausführen einer Sicherheitsüberprüfung der Umgebung kann somit vermindert werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
Ein im Folgenden zu beschreibendes viertes Ausführungsbeispiel betrifft einen Fall, in dem ein Paar von Fahrspurlinien zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M auf der Frontscheibe 8 angezeigt wird.
Die Konfiguration des Fahrzeugs 1 und des Sichtlinien-Führungssystems 20 bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist identisch mit der des ersten Ausführungsbeispiels, wobei unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird. In der nachfolgenden Beschreibung werden die wesentlichen Unterschiede beschrieben.
Als nächstes wird ein Beispiel eines Sichtlinien-Führungsprozesses beschrieben, der von dem Sichtlinien-Führungssystem 20 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Das Sichtlinien-Führungssystem 20 zeigt für den Fahrer M wünschenswerterweise eine sichtbare Szenerie an, wie z. B. einen Fahrweg mit diesem überlagerten Fahrspurlinien, um die Sichtlinie des Fahrers M zu führen.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Anzeigesteuerung 31 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung periodisch ausgeführt wird. Die Anzeigesteuerung 31 führt den Prozess gemäß 12 wiederholt aus, beispielsweise alle 100 ms, und aktualisiert die Anzeige auf der Frontscheibe 8.
Zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M führt die Anzeigesteuerung 31 den Anzeigeprozess in 12 periodisch aus. Als erstes stellt die Anzeigesteuerung 31 fest, ob die Anzeige zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M erforderlich ist oder nicht (Schritt ST1).
Beispielsweise misst die Anzeigesteuerung 31 ein instabiles Verhalten des Fahrzeugkörpers 2 oder den Stresspegel des Fahrers M und wandelt dies in einen numerischen Wert um. Wenn der Wert ein bestimmtes Niveau überschreitet, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist.
Wenn eine Änderung in der Fahrumgebung vorhanden ist, wie z. B. eine scharfe Kurve oder ein plötzliches Auftreten bzw. Einfahren eines anderen Fahrzeugkörpers 2, trifft die Anzeigesteuerung 31 wiederum die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist.
Ferner kann die Anzeigesteuerung 31 die jüngste Bewegung der Sichtlinie des Fahrers M feststellen sowie die Feststellung treffen, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist, wenn z. B. ein unvorsichtiges sich bewegendes Objekt vorhanden ist.
In anderen Fällen trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige nicht erforderlich ist, und beendet den Anzeigeprozess in 12.
Die Anzeigesteuerung 31 kann die Feststellung, ob die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist oder nicht, unmittelbar vor einem nachfolgend zu beschreibenden Anzeigeprozess treffen.
Wenn die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung trifft, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist, fährt die Anzeigesteuerung 31 mit dem Anzeigeprozess in 12 fort und ermittelt Information zum Führen der Sichtlinie (Schritt ST2).
Die in diesem Prozess ermittelte Information beinhaltet z. B. ein von der vorderen Kamera 21 aufgenommenes Bild der Region vor dem Fahrzeugkörper 2, das als vorderes Fahrzeugfenster-Bild IM verwendet werden kann, sowie ein von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 aufgenommenes Bild des Fahrzeuginnenraums, das zum Bestimmen der Sichtlinie des Fahrers M verwendet werden kann.
Nach der Ermittlung der Information zum Führen der Sichtlinie schätzt die Anzeigesteuerung 31 Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M auf einen Punkt einer Bremsdistanz blickt (Schritt ST31).
Fahrspurlinien 61 zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M werden bei den Perspektivenkoordinaten P(x, y) angezeigt, so dass die Sichtlinie des Fahrers M in die vorstehend genannte Richtung oder zu dem vorstehend genannten Punkt geführt werden kann. Die nachfolgende Beschreibung betrifft ein Beispiel, bei dem die Sichtlinie des Fahrers M zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt wird.
In dem Fahrzeugfenster-Bild IM in 4 verläuft die Straße vor dem Fahrzeugkörper 2 in gerader Richtung nach vorn. Wie in 4 durch einen Rahmen in gestrichelter Linie dargestellt ist, muss der Fahrer M in diesem Fall den Zustand der Oberfläche der Straße, die als Fahrweg des Fahrzeugs 1 dient, visuell überprüfen.
Bei dem Schätzvorgang der Perspektivenkoordinaten P(x, y) der Sichtlinie in Richtung auf den Führungspunkt spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 als erstes einen Koordinatenbereich, bei dem es sich um den vorhergesagten Fahrweg (d. h. die aktuelle Fahrspur) handelt, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM (Schritt ST32).
Unter Verwendung der Führungsrouten-Daten sowie der Verknüpfungsdaten in den Straßendaten spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 beispielsweise einen im Bild aufgenommenen Koordinatenbereich, den man durch Aufnehmen eines Bilds der als vorhergesagter Fahrweg dienenden Straße erhält, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM.
Beispielsweise wird in dem Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 der schraffierte im Bild aufgenommene Bereich bzw. Bildaufnahmebereich der geraden Straße in 5 zu dem Bildaufnahme-Koordinatenbereich der Straße, der als vorhergesagter Fahrweg dient.
Wenn auf der Basis der Straßendaten festgestellt wird, dass es sich bei der Straße um eine Straße mit zwei Fahrspuren handelt oder es sich bei der Straße um eine Straße mit vier Fahrspuren mit zwei Fahrspuren auf jeder Seite handelt, kann der im Bild aufgenommene Bereich der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, als im Bild aufgenommener Koordinatenbereich dienen, der als vorhergesagter Fahrweg wirkt.
Wenn eine weiße Fahrspurlinie oder eine gelbe Fahrspurlinie, die die Straße in eine jeweilige Fahrspur unterteilt, als Ergebnis des Prozesses erkennbar ist, der an dem Fahrzeugfenster-Bild IM ausgeführt wird, kann der im Bild aufgenommene Bereich der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Basis dieser Information spezifiziert werden.
Anschließend schätzt die Anzeigesteuerung 31 eine Bremsdistanz bzw. einen Bremsweg (Schritt ST33).
Beispielsweise ermittelt die Anzeigesteuerung 31 Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation von der ECU 25 und berechnet den Bremsweg in Abhängigkeit von dem Typ der Straßenoberfläche, auf dem das Fahrzeug fährt, wobei es sich z. B. um eine befestigte Straße oder eine unbefestigte Straße handelt.
Alternativ hierzu kann die Anzeigesteuerung 31 den Bremsweg z. B. in Abhängigkeit von dem Wetter berechnen. Sonniges Wetter oder Regenwetter können über die drahtlose Kommunikationseinheit 28 in Erfahrung gebracht werden oder können auf der Basis von Regengeräusch oder der Helligkeit in dem von der vorderen Kamera 21 ermittelten Bild bestimmt werden.
Wenn das Fahrzeug dann z. B. mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h fährt, spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 eine im Wesentlichen zentrale Position des in 4 in gestrichelten Linien dargestellten Rahmens, die als Punkt des Bremswegs bei dieser Geschwindigkeit dient, als die Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC, wie dies in 5 dargestellt ist (Schritt ST34).
Nach dem Spezifizieren der Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC in dem Fahrzeugfenster-Bild IM spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 ein Paar von linken und rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR, die von den Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC über eine Distanz getrennt sind, die äquivalent zu der Fahrspurbreite oder zu der Fahrzeugbreite ist (Schritt ST35).
Im Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 insbesondere ein Paar von Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR, die von den Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC in 5 in Richtung nach links und nach rechts (der horizontalen Richtung) vorgesehen sind und die durch Bildaufnahme des linken Rands und des rechten Rands der Fahrspur ermittelt worden sind.
Die Fahrzeugbreiteninformation, die Straßenbreiteninformation sowie die Fahrspurbreiteninformation können von der Navigationsvorrichtung 27 ermittelt werden. Die Anzeigesteuerung 31 greift auf die ermittelte Information zurück und spezifiziert das Paar der linken und der rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR derart, dass diese durch eine Distanz voneinander getrennt sind, die größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite ist.
Wenn die Straßenbreite oder die Fahrspurbreite kleiner als die Fahrzeugbreite ist, wird das Paar der Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR unter Verlagerung von dem linken Rand und dem rechten Rand der Fahrspur derart spezifiziert, dass die Abstandsdistanz zwischen diesen größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite wird.
Als nächstes spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 eine räumliche Position des visuellen Punkts bzw. Blickpunkts (Ursprung der Blickrichtung) des Fahrers M auf der Basis eines von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 aufgenommenen Bilds des Fahrzeuginnenraums (Schritt ST36).
In dem vorliegenden Beispiel beinhaltet das von dem Fahrzeuginnenraum aufgenommene Bild das Gesicht des Fahrers M.
Hierbei kann durch Identifizieren der Position des Kopfes oder der Augen in dem Bild die Richtung des Kopfes oder der Augen relativ zu der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 spezifiziert werden. Ferner sitzt der Fahrer M auf dem Sitz 6 und wird an diesem durch den Sicherheitsgurt 9 festgehalten.
Somit kann die Distanz von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 zu dem Kopf oder den Augen anhand von Information hinsichtlich der Position des verschiebbaren Sitzes 6 in Fahrzeuglängsrichtung geschätzt werden. Auf der Basis dieser Information spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M.
Ferner kann beispielsweise in einem Zustand, in dem eine mit einem vorbestimmten Objekt außerhalb des Fahrzeugs ausgerichtete Referenzmarkierung angezeigt wird, der Fahrer M dazu veranlasst werden, seinen Kopf zur Seite zu bewegen. In einem Zustand, in dem die Referenzmarkierung mit dem vorbestimmten Objekt außerhalb des Fahrzeugs ausgerichtet zu sein scheint, kann ein Bild aufgenommen und als Referenzbild gespeichert werden.
Anschließend kann auf der Basis einer Differenz zwischen der in dem Bild aufgenommenen Position des Kopfes oder der Augen in dem Referenzbild sowie der in dem Bild aufgenommenen Position des Kopfes oder der Augen in dem von dem Fahrzeuginnenraum aufgenommenen Bild zum Zeitpunkt der Verarbeitung die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M spezifiziert werden. Auch in diesem Fall kann die Anzeigesteuerung 31 eine ungefähre räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M spezifizieren.
Als nächstes berechnet die Anzeigesteuerung 31 Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers durchläuft, wenn der Fahrer M durch die Frontscheibe 8 auf eine Sichtlinien-Führungsposition blickt (vgl. Schritt ST37).
6 veranschaulicht ein Beispiel eines Rechenvorgangs zum Ermitteln der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Fahrzeugkörpers 2 und der Straße entlang einer vertikalen Ebene. In 6 sind die Straßenoberfläche, die an dem Fahrzeugkörper 2 angebrachte vordere Kamera 21, die Frontscheibe 8 sowie der Kopf und die Augen des Fahrers M dargestellt.
Ferner ist auch das Fahrzeugfenster-Bild IM schematisch dargestellt, das von der vorderen Kamera 21 aufgenommen wird. In diesem Fall kann das Fahrzeugfenster-Bild IM als imaginäres Bild behandelt werden, das an einem Schnittpunkt zwischen dem unteren Rand des Bildaufnahmebereichs der vorderen Kamera 21 und der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeugkörper 2 vorhanden ist.
Bei einer derartigen räumlichen positionsmäßigen Beziehung kann die Stelle einer Bremsdistanz bzw. eines Bremswegs, d. h. die räumliche Position des Sichtlinien-Führungspunkts P1 auf der Straße, durch Verlängern eines Liniensegments gebildet werden, das die vordere Kamera 21 und die Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR in dem Fahrzeugfenster-Bild IM miteinander verbindet.
Ein Liniensegment, das die räumliche Position des Sichtlinien-Führungspunkts P1 auf der Straße und die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des Fahrers M miteinander verbindet, kreuzt die Frontscheibe 8. Durch Ausführen einer Berechnung auf der Basis dieser positionsmäßigen Beziehung kann die Anzeigesteuerung 31 die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8 berechnen, die die Sichtlinie durchläuft, wenn der Fahrer M durch die Frontscheibe 8 auf den Sichtlinien-Führungspunkt P1 blickt.
Nach der Berechnung der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8 startet die Anzeigesteuerung 31 einen Prozess zum Anzeigen des Paares von Fahrspurlinien 61 nebeneinander an den entsprechenden Perspektivenkoordinaten P(x, y) (Schritt ST38).
Die Anzeigesteuerung 31 zeigt die rechte Fahrspurlinie 61, die sich von den rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) nach oben erstreckt, entlang des rechten Rands der Fahrspur an und zeigt ferner die linke Fahrspur 61, die sich von den linken Perspektivenkoordinaten P(x, y) nach oben erstreckt, entlang des linken Rands der Fahrspur an.
13 veranschaulicht ein Beispiel von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, wie diese von dem Fahrer M durch die Frontscheibe 8 erblickt wird. In 13 erstreckt sich das Paar der Fahrspurlinien 61 von der Stelle des Bremswegs an dem linken und dem rechten Rand, zu der die Sichtlinie wünschenswerterweise geführt wird, nach oben, wobei das Paar der Fahrspurlinien 61 nebeneinander und in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand der Fahrspur angezeigt wird, auf der das Fahrzeug fährt.
Insbesondere erstreckt sich die rechte Fahrspurlinie 61 von der Stelle des Bremswegs in Ausrichtung mit dem rechten Rand der Fahrspur nach oben. Die linke Fahrspurlinie 61 erstreckt sich von der Stelle des Bremswegs in Ausrichtung mit dem linken Rand der Fahrspur nach oben.
Mit Hilfe des Paares der Fahrspurlinien 61 kann die Sichtlinie des Fahrers M zu der Fahrspur geführt werden.
Somit ermittelt die Anzeigesteuerung 31 bei diesem Ausführungsbeispiel Szenerie-Information hinsichtlich der Szenerie, die von dem Fahrer M vom Innenraum des Fahrzeugs visuell erkannt wird.
Auf der Basis der Szenerie-Information spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M den vorhergesagten Fahrweg visuell erkennt, den das Fahrzeug (der Fahrzeugkörper 2) gemäß der Vorhersage entlang fährt, oder sie spezifiziert die Perspektivenkoordinaten P(x, y), an denen der linke und der rechte Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs projiziert werden.
Auf der Basis der Perspektivenkoordinaten P(x, y) zeigt der Projektor 30 dann das Paar der Fahrspurlinien 61 nebeneinander auf der Frontscheibe 8 derart an, dass sich diese entlang des linken Rands bzw. des rechten Rands erstrecken und voneinander über eine Distanz getrennt sind, die äquivalent zu der Fahrzeugbreite oder größer als diese ist.
Somit kann der Fahrer M das Paar der Fahrspurlinien 61 sehen, die auf der Frontscheibe 8 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs angezeigt werden. Die Sichtlinie des Fahrers M kann zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt werden, der durch das Paar der Fahrspurlinien 61 hervorgehoben wird.
Der Fahrer M kann den vorhergesagten Fahrweg überprüfen, der während der Fahrt überprüft werden muss. Der Fahrer M kann überprüfen, ob er sicher fahren kann, indem er den Bereich zwischen dem Paar der Fahrspurlinien 61 überprüft. Durch Anzeigen des Paares der Fahrspurlinien 61 wird ferner die Sichtlinie des Fahrers M auf dem vorhergesagten Fahrweg stabil gemacht.
Infolgedessen kann der Fahrzeugkörper 2 stabil fahren. Selbst nachdem der Fahrer M seine Sichtlinie in eine andere Richtung bewegt hat, kann der Fahrer seine Sichtlinie ohne weiteres und rasch zu dem gewünschten vorhergesagten Fahrweg zurück bewegen. Beim Bewegen der Sichtlinie zurück zu dem vorhergesagten Fahrweg ist es nicht notwendig, nach dem vorhergesagten Fahrweg zu suchen.
Da das Paar der Fahrspurlinien 61 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs angezeigt wird, so wird insbesondere die Blickrichtung des Fahrers M weniger wahrscheinlich auf einen Punkt fokussiert, so dass der Fahrer M ohne weiteres den gesamten vorhergesehenen Fahrweg überblicken kann. Zusätzlich zu dem vorhergesagten Fahrweg kann auch die Seite links und rechts von dem vorhergesagten Fahrweg in einfacher Weise überprüft werden.
Wenn dagegen beispielsweise angenommen wird, dass eine einzige Fahrspurlinie auf dem vorhergesagten Fahrweg angezeigt wird, dann wird die Blickrichtung des Fahrers M tendenziell auf diese eine Linie fokussiert. Selbst wenn die Sichtlinie des Fahrers M mittels der einzigen Fahrspurlinie zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt werden kann, wird der Fahrer M gezielt auf diesen einen Punkt fokussiert, so dass es schwierig wird, die gesamte Richtung des vorhergesagten Fahrwegs zu überblicken.
Insbesondere wird es schwierig, eine Sicherheitsüberprüfung für die linke und die rechte Seite des vorhergesagten Fahrwegs auszuführen, die von der einzigen Fahrspurlinie etwas abgelegen sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine solche Irreführung weniger wahrscheinlich.
Außerdem ermittelt die Anzeigesteuerung 31 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Fahrzeugfahrinformation hinsichtlich der Fahrt des Fahrzeugs 1, und der Projektor 30 zeigt das Paar der Fahrspurlinien 61 an Positionen in Abhängigkeit von der Fahrzeugfahrinformation an. Die Sichtlinie oder das Bewusstsein einer Person im Hinblick auf ein lineares Objekt ist tendenziell stärker zu den Enden des linearen Objekts hin als zu dem Zentrum desselben gerichtet.
Somit kann der Fahrer M Fahrzeugfahrinformation hinsichtlich der Fahrt des Fahrzeugs aus den Endpositionen des Paares der Fahrspurlinien 61 ermitteln, ohne dass er seine durch das Paar der Fahrspurlinien 61 geführte Sichtlinie bewegen muss.
Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzeigesteuerung 31 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 als Fahrzeugfahrinformation ermittelt, zeigt der Projektor 30 das Paar der Fahrspurlinien 61 über Perspektivenkoordinaten P(x, y) eines Stopp-Punkts an, der einem vorhergesagten Bremsweg bei dieser Geschwindigkeit entspricht.
Somit kann der Fahrer M Information über den vorhergesagten Bremsweg des Fahrzeugs aus den unteren Endpositionen des Paares der Fahrspurlinien 61 ermitteln, ohne dass er seine durch das Paar der Fahrspurlinien 61 geführte Sichtlinie bewegen muss.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Ein nachfolgend zu beschreibendes fünftes Ausführungsbeispiel betrifft einen Fall, in dem die Anzeigepositionen der Fahrspurlinien 61 geändert werden.
14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Ändern des Paares der Fahrspurlinien bei dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigesteuerung 31 führt den Prozess gemäß 14 anstatt des Prozesses gemäß 12 aus.
In 14 startet die Anzeigesteuerung 31 nach der Berechnung der Perspektivenkoordinaten P(x, y) an der Frontscheibe 8 in dem Schritt ST37 einen Prozess zum Anzeigen des Paares der Fahrspurlinien 61 nebeneinander an den entsprechenden Perspektivenkoordinaten P(x, y) (Schritt ST41).
Die Anzeigesteuerung 31 zeigt die rechte Fahrspurlinie 61, die sich von den rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) nach unten erstreckt, entlang des rechten Rands der Fahrspur an und zeigt ferner die linke Fahrspurlinie 61, die sich von den linken Perspektivenkoordinaten P(x, y) nach unten erstreckt, entlang des linken Rands der Fahrspur an.
Mit Hilfe des Paares der Fahrspurlinien 61 kann die Sichtlinie des Fahrers M zu der Fahrspur geführt werden.
Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzeigesteuerung 31 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 als Fahrzeugfahrinformation ermittelt, zeigt der Projektor 30 somit das Paar der Fahrspurlinien 61 entlang des linken und des rechten Rands des vorhergesagten Fahrwegs unter den Perspektivenkoordinaten P(x, y) der Stopp-Stelle an, die dem vorhergesagten Bremsweg bei dieser Geschwindigkeit entspricht.
Somit kann der Fahrer M Information über den vorhergesagten Bremsweg des Fahrzeugs von den oberen Endpositionen des Paares der Fahrspurlinien 61 erhalten, ohne dass er seine durch das Paar der Fahrspurlinien 61 geführte Sichtlinie bewegen muss. Da insbesondere die linke und die rechte Seite des Bereichs bis zu dem vorhergesagten Bremsweg durch das Paar der Fahrspurlinien 61 getrennt sind, kann die Region, die in besonderer Weise der Aufmerksamkeit bedarf, in angemessener Weise identifiziert werden.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Ein im Folgenden zu beschreibendes sechstes Ausführungsbeispiel betrifft einen Fall, in dem ein Paar von Fahrspurlinien zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M auf der Frontscheibe 8 angezeigt wird.
Die Konfiguration des Fahrzeugs 1 und des Sichtlinien-Führungssystems 20 bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ist identisch mit der des ersten Ausführungsbeispiels, wobei unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird. In der nachfolgenden Beschreibung werden die wesentlichen Unterschiede beschrieben.
Als nächstes wird ein Beispiel eines Sichtlinien-Führungsprozesses beschrieben, der von dem Sichtlinien-Führungssystem 20 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Das Sichtlinien-Führungssystem 20 zeigt eine Szenerie an, die wünschenswerterweise für den Insassen M sichtbar ist, wie z. B. einen Fahrweg mit diesem überlagerten Fahrspurlinien, um dadurch die Sichtlinie des Fahrers M zu führen.
15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Anzeigesteuerung 31 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel periodisch ausgeführt wird. Die Anzeigesteuerung 31 führt den Prozess gemäß 15 wiederholt aus, beispielsweise alle 100 ms, und aktualisiert die Anzeige auf der Frontscheibe 8.
Zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M führt die Anzeigesteuerung 31 den Anzeigeprozess in 15 periodisch aus. Als erstes stellt die Anzeigesteuerung 31 fest, ob die Anzeige zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M erforderlich ist oder nicht (Schritt ST1).
Beispielsweise misst die Anzeigesteuerung 31 ein instabiles Verhalten des Fahrzeugkörpers 2 oder den Stresspegel des Fahrers M und wandelt dies in einen numerischen Wert um. Wenn der Wert ein bestimmtes Niveau überschreitet, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige notwendig ist.
Wenn eine Änderung in der Fahrumgebung vorhanden ist, wie z. B. eine scharfe Kurve oder ein plötzliches Auftreten eines anderen Fahrzeugkörpers 2, trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist.
Ferner kann die Anzeigesteuerung 31 die jüngste Bewegung der Sichtlinie des Fahrers M feststellen und die Feststellung treffen, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist, wenn z. B. ein unvorsichtiges sich bewegendes Objekt vorhanden ist.
In anderen Fällen trifft die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige nicht erforderlich ist und beendet den Anzeigeprozess in 15.
Die Anzeigesteuerung 31 kann die Feststellung, ob die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist oder nicht, unmittelbar vor einem nachfolgend noch zu beschreibenden Anzeigeprozess treffen.
Wenn die Anzeigesteuerung 31 die Feststellung trifft, dass die Sichtlinien-Führungsanzeige erforderlich ist, fährt die Anzeigesteuerung 31 mit dem Anzeigeprozess in 15 fort und ermittelt Information zum Führen der Sichtlinie (Schritt ST2).
Die in diesem Prozess ermittelte Information beinhaltet z. B. ein von der vorderen Kamera 21 aufgenommenes Bild der Region vor dem Fahrzeugkörper 2, das als vorderes Fahrzeugfenster-Bild IM verwendet werden kann, sowie ein von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 aufgenommenes Bild des Fahrzeuginnenraums, das zum Bestimmen der Sichtlinie des Fahrers M verwendet werden kann.
Nach der Ermittlung der Information zum Führen der Sichtlinie schätzt die Anzeigesteuerung 31 Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M auf eine Sichtlinien-Stelle blickt, auf die die Sichtlinie des Fahrers M wünschenswerterweise geführt wird (Schritt ST51).
Fahrspurlinien 71 zum Führen der Sichtlinie des Fahrers M werden bei den Perspektivenkoordinaten (P(x, y) angezeigt, so dass die Sichtlinie des Fahrers M in die vorstehend genannte Richtung oder zu der vorstehend genannten Stelle geführt werden kann. Die nachfolgende Beschreibung betrifft ein Beispiel, bei dem die Sichtlinie des Fahrers M in Richtung des vorhergesagten Fahrwegs geführt wird.
In dem Fahrzeugfenster-Bild IM in 4 verläuft die Straße vor dem Fahrzeugkörper 2 in gerader Richtung nach vorn. Wie in 4 durch einen Rahmen in gestrichelter Linie dargestellt ist, muss der Fahrer M in diesem Fall den Zustand der Oberfläche der Straße, die als Fahrweg des Fahrzeugs 1 dient, visuell überprüfen.
Bei dem Schätzvorgang der Perspektivenkoordinaten P(x, y) der Sichtlinie in Richtung auf den Führungspunkt spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 als erstes einen Koordinatenbereich, bei dem es sich um den vorhergesagten Fahrweg (d. h. die aktuelle Fahrspur) handelt, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM (Schritt ST52).
Unter Verwendung der Führungsrouten-Daten sowie der Verknüpfungsdaten in den Straßendaten spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 beispielsweise einen im Bild aufgenommenen Koordinatenbereich, den man durch Aufnehmen eines Bilds der als vorhergesagter Fahrweg dienenden Straße erhält, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM.
Beispielsweise wird in dem Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 der schraffierte im Bild aufgenommene Bereich bzw. Bildaufnahmebereich der geraden Straße in 5 zu dem Bildaufnahme-Koordinatenbereich der Straße, die als vorhergesagter Fahrweg dient.
Wenn auf der Basis der Straßendaten festgestellt wird, dass es sich bei der Straße um eine Straße mit zwei Fahrspuren handelt oder es sich bei der Straße um eine Straße mit vier Fahrspuren mit zwei Fahrspuren auf jeder Seite handelt, kann der im Bild aufgenommene Bereich der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, als im Bild aufgenommener Koordinatenbereich dienen, der als vorhergesagter Fahrweg wirkt.
Wenn eine weiße Fahrspurlinie oder eine gelbe Fahrspurlinie, die die Straße in eine jeweilige Fahrspur unterteilt, als Ergebnis des an dem Fahrzeugfenster-Bild IM ausgeführten Prozesses erkennbar ist, kann der im Bild aufgenommene Bereich der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Basis dieser Information spezifiziert werden.
Nach dem Spezifizieren des im Bild aufgenommenen Koordinatenbereichs, der als vorhergesagter Fahrweg (d. h. als aktuelle Fahrspur) wirkt, spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC, bei denen die gesamte Straßenoberfläche des vorhergesagten Fahrwegs zu sehen ist, in dem Fahrzeugfenster-Bild IM (Schritt ST53).
Die Anzeigesteuerung 31 spezifiziert z. B. eine zentrale Position in einer vorbestimmten Distanz auf dem vorhergesagten Fahrweg als Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC. Im Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 wird z. B. das Zentrum des in 4 in gestrichelter Linie dargestellten Rahmens als Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC spezifiziert, wie dies in 5 dargestellt ist.
Nach dem Spezifizieren der Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC in dem Fahrzeugfenster-Bild IM spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 ein Paar von linken und rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR, die von den Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC über eine Distanz getrennt sind, die äquivalent zu der Fahrspurbreite oder zu der Fahrzeugbreite ist (Schritt ST54).
Im Fall des Fahrzeugfenster-Bilds IM in 4 spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 insbesondere ein Paar von Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR, die in Richtung nach links und nach rechts (der horizontalen Richtung) von den Koordinaten PC angeordnet sind, die der Stelle der vorbestimmten Distanz in 5 entsprechen und die durch Bildaufnahme des linken Rands und des rechten Rands der Fahrspur ermittelt worden sind.
Die Fahrzeugbreiteninformation, die Straßenbreiteninformation sowie die Fahrspurbreiteninformation können von der Navigationsvorrichtung 27 ermittelt werden. Die Anzeigesteuerung 31 greift auf die ermittelte Information zurück und spezifiziert das Paar der linken und der rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR derart, dass diese durch eine Distanz voneinander getrennt sind, die größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite ist.
Wenn die Straßenbreite oder die Fahrspurbreite kleiner als die Fahrzeugbreite ist, wird das Paar der Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR unter Verlagerung von dem linken Rand und dem rechten Rand der Fahrspur spezifiziert, so dass die Abstandsdistanz zwischen diesen größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite wird.
Als nächstes spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 eine räumliche Position des visuellen Punkts bzw. Blickpunkts (Ursprung der Blickrichtung) des Fahrers M auf der Basis eines von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 aufgenommenen Bilds des Fahrzeuginnenraums (Schritt ST55).
Bei dem vorliegenden Beispiel beinhaltet das in dem Fahrzeuginnenraum aufgenommene Bild das Gesicht des Fahrers M. Hierbei kann durch Identifizieren der Position des Kopfes oder der Augen in dem Bild die Richtung des Kopfes oder der Augen relativ zu der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 spezifiziert werden. Ferner sitzt der Fahrer M auf dem Sitz 6 und wird an diesem durch den Sicherheitsgurt 9 festgehalten.
Somit kann die Distanz von der ins Fahrzeuginnere gerichteten Kamera 23 zu dem Kopf oder den Augen anhand von Information hinsichtlich der Position des verschiebbaren Sitzes 6 in Fahrzeuglängsrichtung geschätzt werden. Auf der Basis dieser Informationen spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M.
Ferner kann beispielsweise in einem Zustand, in dem eine mit einem vorbestimmten Objekt außerhalb des Fahrzeugs ausgerichtete Referenzmarkierung angezeigt wird, der Fahrer M dazu veranlasst werden, seinen Kopf zur Seite zu bewegen. In einem Zustand, in dem die Referenzmarkierung mit dem vorbestimmten Objekt außerhalb des Fahrzeugs ausgerichtet zu sein scheint, kann ein Bild aufgenommen und als Referenzbild gespeichert werden.
Anschließend kann auf der Basis einer Differenz zwischen der in dem Bild aufgenommenen Position des Kopfes oder der Augen in dem Referenzbild sowie der in dem Bild aufgenommenen Position des Kopfes oder der Augen in dem von dem Fahrzeuginnenraum aufgenommenen Bild zum Zeitpunkt der Verarbeitung die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M spezifiziert werden. Auch in diesem Fall kann die Anzeigesteuerung 31 eine ungefähre räumliche Position des Kopfes oder der Augen des eingestiegenen Fahrers M spezifizieren.
Als nächstes berechnet die Anzeigesteuerung 31 Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M auf eine Sichtlinien-Führungsposition durch die Frontscheibe 8 blickt (Schritt ST56).
6 veranschaulicht ein Beispiel eines Rechenvorgangs zum Ermitteln der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Fahrzeugkörpers 2 und der Straße entlang einer vertikalen Ebene. In 6 sind die Straßenoberfläche, die an dem Fahrzeugkörper 2 angebrachte vordere Kamera 21, die Frontscheibe 8 sowie der Kopf und die Augen des Fahrers M dargestellt.
Ferner ist auch das Fahrzeugfenster-Bild IM schematisch dargestellt, das von der vorderen Kamera 21 aufgenommen wird. In diesem Fall kann das Fahrzeugfenster-Bild IM als imaginäres Bild behandelt werden, das an einem Schnittpunkt zwischen dem unteren Rand des Bildaufnahmebereichs der vorderen Kamera 21 und der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeugkörper 2 vorhanden ist.
Bei einer derartigen räumlichen positionsmäßigen Beziehung kann die Stelle der Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten PC, d. h. die räumliche Position des Sichtlinien-Führungspunkts P1 auf der Straße, durch Verlängern eines Liniensegments gebildet werden, das die vordere Kamera 21 und die Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR in dem Fahrzeugfenster-Bild IM miteinander verbindet.
Ein Liniensegment, das die räumliche Position des Sichtlinien-Führungspunkts P1 auf der Straße und die räumliche Position des Kopfes oder der Augen des Fahrers M miteinander verbindet, kreuzt dann die Frontscheibe 8.
Durch das Ausführen einer Berechnung auf der Basis dieser positionsmäßigen Beziehung kann die Anzeigesteuerung 31 die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8 berechnen, die die Sichtlinie durchläuft, wenn der Fahrer M durch die Frontscheibe 8 auf den Sichtlinien-Führungspunkt P1 blickt.
Nach der Berechnung der Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8 startet die Anzeigesteuerung 31 einen Prozess zum Anzeigen des Paares von Fahrspurlinien 71 nebeneinander an den entsprechenden Perspektivenkoordinaten P(x, y).
Die Anzeigesteuerung 31 zeigt die rechte Fahrspurlinie 71 bei den rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) an und zeigt die linke Fahrspurlinie 71 bei den linken Perspektivenkoordinaten P(x, y) an (Schritt ST57).
Die 16A bis 16D veranschaulichen ein Beispiel von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, wie diese von dem Fahrer M durch die Frontscheibe 8 erblickt wird. In den 16A bis 16D entwickeln sich und verschwinden die Fahrspurlinien 71 in Richtung auf die Perspektivenkoordinaten P(x, y) als Ergebnis eines Anzeige-Aktualisierungsvorgangs, der von der Anzeigesteuerung 31 ausgeführt wird.
In einer anfänglichen Anzeige in 16A wird das Paar der Fahrspurlinien 71 nebeneinander in einem unteren Bereich der Frontscheibe 8 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand der Fahrspur angezeigt, auf dem das Fahrzeug fährt.
Wie in 16B gezeigt, entwickelt sich das Paar der Fahrspurlinien 71 anschließend entlang des linken und des rechten Rands der Fahrspur in Richtung nach oben, so dass die oberen Enden desselben die linken und rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) erreichen.
Wie in 16C gezeigt, bewegen sich die unteren Enden des Paares von Fahrspurlinien 71 entlang des linken und des rechten Rands der Fahrspur dann nach oben.
Wie in 16D gezeigt, verschwindet anschließend das Paar der Fahrspurlinien 71 an den linken und rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y).
Mit dem Paar der Fahrspurlinien 71, die sich zu den linken und rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) entwickeln und dort verschwinden, kann die Sichtlinie des Fahrers M zu den linken und rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) geführt werden. Ferner kann der Fahrer M mittels des Paares der Fahrspurlinien 71 die räumliche Position des rechten Rands der Fahrspur sowie die räumliche Position des linken Rand der Fahrspur visuell erkennen.
Da ferner das Paar der Fahrspurlinien 71 mit dem linken und dem rechten Rand der Fahrspur ausgerichtet erscheint, kann der Fahrer M erkennen, dass die Fahrspurbreite größer als die oder gleich der Fahrzeugbreite des Fahrzeugkörper 2 ist.
Somit ermittelt die Anzeigesteuerung 31 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Szenerieinformation hinsichtlich der Szenerie, die von dem Fahrer M aus dem Inneren des Fahrzeugs visuell erkannt wird.
Auf der Basis der Szenerieinformation spezifiziert die Anzeigesteuerung 31 die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8, die die Sichtlinie des Fahrers M durchläuft, wenn der Fahrer M den vorhergesagten Fahrweg visuell erkennt, den das Fahrzeug (der Fahrzeugkörper 2) vorhersagegemäß befährt, oder sie spezifiziert die Perspektivenkoordinaten P(x, y), bei denen der linke und der rechte Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs projiziert wird.
Auf der Basis der Perspektivenkoordinaten P(x, y) zeigt der Projektor 30 dann das Paar der Fahrspurlinien 71 nebeneinander auf der Frontscheibe 8 derart an, dass sich diese jeweils entlang des linken und des rechten Rands erstrecken und über eine Distanz voneinander getrennt sind, die äquivalent zu der Fahrzeugbreite oder größer als diese ist.
Somit kann der Fahrer M das Paar der Fahrspurlinien 71 auf der Frontscheibe 8 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs angezeigt sehen. Die Sichtlinie des Fahrers M kann zu dem vorhergesagten Fahrweg geführt werden, der durch das Paar der Fahrspurlinien 71 hervorgehoben wird.
Der Fahrer M kann den vorhergesagten Fahrweg prüfen, der während der Fahrt überprüft werden muss. Der Fahrer M kann prüfen, ob er sicher fahren kann, indem er den Bereich zwischen dem Paar der Fahrspurlinien 71 überprüft. Ferner wird durch das Anzeigen des Paares der Fahrspurlinien 71 die Sichtlinie des Fahrers M auf dem vorhergesagten Fahrweg stabil gemacht. Infolgedessen kann das Fahrzeug 1 stabil gefahren werden.
Selbst nachdem der Fahrer M seine Sichtlinie in eine andere Richtung bewegt hat, kann der Fahrer M ohne weiteres und rasch seine Sichtlinie in der Richtung des gewünschten vorhergesagten Fahrwegs zurück bewegen. Bei der Bewegung der Sichtlinie zurück zu dem gewünschten vorhergesagten Fahrweg besteht keine Notwendigkeit, nach dem vorhergesagten Fahrweg zu suchen.
Insbesondere da das Paar der Fahrspurlinien 71 in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs angezeigt wird, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass die Blickrichtung des Fahrers M auf einen Punkt fokussiert wird, so dass der Fahrer M ohne weiteres den gesamten vorhergesagten Fahrweg überblicken kann. Zusätzlich zu dem vorhergesagten Fahrweg können auch die linke und die rechte Seite des vorhergesagten Fahrwegs in einfacher Weise überprüft werden.
Wenn dagegen beispielsweise angenommen wird, dass eine einzige Fahrspurlinie auf dem vorhergesagten Fahrweg angezeigt wird, besteht bei der Blickrichtung des Fahrers M die Tendenz zu einer Fokussierung auf diese eine Linie.
Infolgedessen wird selbst dann, wenn die Sichtlinie des Fahrers M zu dem vorhergesagten Fahrweg mit der einzigen Fahrspurlinie geführt werden kann, der Fahrer M gezielt auf diese eine Linie fokussiert, so dass es schwierig wird, die gesamte Richtung des vorhergesagten Fahrwegs zu überblicken.
Insbesondere wird es schwierig, eine Sicherheitsüberprüfung hinsichtlich der linken und der rechten Seite des vorhergesagten Fahrwegs auszuführen, die von der einzigen Fahrspurlinie etwas entfernt gelegen sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tritt eine solche Irreführung weniger wahrscheinlich auf.
Ferner ändert bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Projektor 30 die Anzeige auf der Frontscheibe 8, die das Paar der Fahrspurlinien 71 beinhaltet, in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit nach der Anzeige.
Da sich somit das vor der Sichtlinie liegende Paar der Fahrspurlinien 71 mit der Zeit verändert, kann die Sichtlinie oder das Bewusstsein des Fahrers M feiner geführt werden, ohne dass der Fahrer M seine durch das Paar der Fahrspurlinien 71 geführte Sichtlinie bewegen muss.
Außerdem veranlasst der Projektor 30 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dass sich das Paar der Fahrspurlinien 71 in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit in Richtung auf die Perspektivenkoordinaten P(x, y) entwickelt und verschwindet. Somit wird die Sichtlinie des Fahrers M in die Richtung geführt, in der sich das Paar der Fahrspurlinien 71 entwickelt und verschwindet, oder zu den Koordinaten geführt, bei denen sich das Paar der Fahrspurlinien 71 entwickelt oder verschwindet. Der Sichtlinien-Führungseffekt in Bezug auf die Perspektivenkoordinaten P(x, y) kann verbessert werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Ein nachfolgend zu beschreibendes siebtes Ausführungsbeispiel betrifft einen Fall, in dem sich bewegende Markierungen, die sich entlang der Fahrspurlinien 71 bewegen, zusammen mit dem Paar der Fahrspurlinien 71 auf der Frontscheibe 8 angezeigt werden.
Die Konfiguration des Fahrzeugs 1 und des Sichtlinien-Führungssystems 20 bei dem siebten Ausführungsbeispiel ist identisch mit der des sechsten Ausführungsbeispiels, wobei unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen auf eine Beschreibung von diesen verzichtet wird. In der nachfolgenden Beschreibung werden die wesentlichen Unterschiede beschrieben.
17 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Anzeigesteuerung 31 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung periodisch ausgeführt wird.
Die 18A bis 18E veranschaulichen ein Beispiel von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, wobei sich die sich bewegenden Markierungen entlang der Fahrspurlinien bewegen, wie diese von dem Fahrer M bei Betrachtung durch die Frontscheibe 8 zu sehen sind. In 18A wird das Paar der Fahrspurlinien 71 angezeigt. In den 18B bis 18E bewegt sich eine Vielzahl von sich bewegenden Markierungen bzw. Laufmarkierungen 72 entlang des Paares der Fahrspurlinien 71 zu den linken und rechten Perspektivenkoordinaten P(x, y) hin.
Wie in 17 gezeigt, beginnt die Anzeigesteuerung 31 den Anzeigeprozess, nachdem in dem Schritt ST56 die Perspektivenkoordinaten P(x, y) auf der Frontscheibe 8 berechnet worden sind, die die Sichtlinie durchläuft.
Wie in 18A gezeigt, zeigt die Anzeigesteuerung 31 in dem Anzeigeprozess als erstes das Paar der Fahrspurlinien 71 nebeneinander bei den entsprechenden berechneten Perspektivenkoordinaten P(x, y) an (Schritt ST61).
Das Paar der Fahrspurlinien 71 wird derart angezeigt, dass es entlang des linken und des rechten Rands des vorhergesagten Fahrwegs in Ausrichtung mit dem linken und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs verläuft. Auf diese Weise wird die Sichtlinie zu der Straßenoberfläche sowie die Umgebung des vorhergesagten Fahrwegs geführt.
Nach dem Anzeigen des Paares der Fahrspurlinien 71 zeigt die Anzeigesteuerung 31 ferner die sich bewegenden Markierungen 72 an, die sich entlang des Paares der Fahrspurlinien 71 bewegen (Schritt ST62).
In 18B bis 18E, nachdem die Vielzahl von sich bewegenden Markierungen 72 an Enden des Paares der Fahrspurlinien 71 angezeigt worden ist, bewegen sich die sich bewegenden Markierungen 72 entlang des Paares der Fahrspurlinien 71 in Richtung zu den linken und rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR. Anschließend verschwinden die sich bewegenden Markierungen 72 an den linken und rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR. Danach werden wieder neue sich bewegende Markierungen 72 an den Enden des Paares der Fahrspurlinien 71 angezeigt, die sich bewegen. Die sich bewegenden Markierungen 72 bewegen sich wiederholt das Paar der Fahrspurlinien 71 entlang.
Somit zeigt der Projektor 30 bei diesem Beispiel die sich bewegenden Markierungen 72, die sich in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit die Fahrspurlinien 71 entlang bewegen, zusammen mit den visuell zu erkennenden Fahrspurlinien 71 an, die sich entlang einer Seite des linken und des rechten Rands des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs erstrecken.
Auf diese Weise wird die Blickrichtung des Fahrers M in die Richtung geführt, in der sich die sich bewegenden Markierungen 72 die Fahrspurlinien 71 entlang bewegen. Die Sichtlinie kann in der Bewegungsrichtung der sich bewegenden Markierungen 72 geführt werden. Die Sichtlinie kann zu Zielpositionen geführt werden, wie z. B. den linken und rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR.
19A bis 19C veranschaulichen eine Modifizierung von einer Fahrzeugfenster-Szenerie, wobei sich die sich bewegenden Markierungen 72 von den Fahrspurlinien 71 weg bewegen, wie dies für den Fahrer M bei Betrachtung durch die Frontscheibe 8 zu sehen ist.
Bei der Modifizierung der 19A bis 19C bewegen sich die Markierungen 72, nachdem diese an den linken und rechten Sichtlinien-Führungskoordinaten PL und PR angezeigt worden sind, in Richtung nach innen zum Zentrum zwischen dem Paar der Fahrspurlinien 71. Danach verschwinden die sich bewegenden Markierungen 72 an dem Zentrum zwischen dem Paar der Fahrspurlinien 71.
Auch bei dieser Modifizierung zeigt der Projektor 30 die sich bewegenden Markierungen 72, die sich in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit in Richtung auf die Fahrspurlinien 71 sowie von diesen weg bewegen, zusammen mit den visuell zu erkennenden Fahrspurlinien 71 an, die entlang einer Seite an dem linken und dem rechten Rand des vorhergesehenen Fahrwegs des Fahrzeugs verlaufen.
Daher wird die Blickrichtung des Fahrers M in die Richtung geführt, in die sich die sich bewegenden Markierungen 72 zu den Fahrspurlinien 71 hin sowie von diesen weg bewegen. Die Sichtlinie kann in der Bewegungsrichtung der sich bewegenden Markierungen 72 geführt werden. Die Sichtlinie kann zu einer Zielposition geführt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Umfang der Erfindung sind verschiedene Modifikationen und Änderungen möglich.
Beispielsweise projiziert der Projektor 30 bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ein Bild auf die Frontscheibe 8. Alternativ hierzu kann der Projektor 30 z. B. das Bild auf einen durchsichtigen Schirm projizieren, der zwischen der Frontscheibe 8 und dem Fahrer M installiert ist und von dem in den Fahrzeugkörper 2 eingestiegenen Fahrer M zum visuellen Erkennen der Region außerhalb des Fahrzeugs verwendet wird. Als weitere Alternative kann das Bild auf einem Glasschirm einer von dem Fahrer M getragenen Brille angezeigt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet die Anzeigesteuerung 31 ein aufgenommenes Bild von einer Fahrzeugfenster-Szenerie als Szenerieinformation. Alternativ hierzu kann die Szenerieinformation aus Information von der Navigationsvorrichtung 27 oder aus von der drahtlosen Kommunikationseinheit 28 bezogenen Information ermittelt werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird ein Führungsweg als vorhergesagter Fahrweg verwendet. Alternativ hierzu kann z. B. eine in dem Fahrzeugfenster-Bild IM angezeigte Straße als vorhergesagter Fahrweg verwendet werden. Als weitere Alternative kann der vorhergesagte Fahrweg auf der Basis von von der drahtlosen Kommunikationseinheit 28 ermittelter Information vorhergesagt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 oder das Paar der Fahrspurlinien 61 oder 71 im Großen und Ganzen mit einer zu der Fahrzeugbreite äquivalenten Trennungsdistanz bei Bedarf angezeigt. Alternativ hierzu kann das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 oder das Paar der Fahrspurlinien 61 oder 71 auch konstant mit einer zu der Fahrzeugbreite äquivalenten Trennungsdistanz angezeigt werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Vorsichtslinie 42 in Bezug auf das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 an einer anderen Position sowie zu einem anderen Zeitpunkt angezeigt. Alternativ hierzu kann die Vorsichtslinie 42 auch an einer anderen Position als das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 angezeigt werden oder zu einem anderen Zeitpunkt als das Paar der Fahrreferenzmarkierungen 41 angezeigt werden. Insbesondere kann, indem die Fahrreferenzmarkierungen 41 und die Vorsichtslinie 42 eine unterschiedliche Farbgebung erhalten, der Fahrer M diese voneinander unterscheiden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine einzige Vorsichtslinie 42 angezeigt. Alternativ hierzu kann z. B. auch eine Vielzahl von Vorsichtslinien 42 angezeigt werden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden bei einem Kraftfahrzeug 1 angewendet. Zusätzlich zu einem Kraftfahrzeug beinhaltet ein Fahrzeug auch ein Zweirad-Fahrzeug sowie einen elektrischen Zug, der auf Schienen fährt. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind auch bei diesen Fahrzeugen anwendbar.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Fahrzeugkörper
3: vorderer Raum
4: Insassenraum
5: hintere Raum
6: Sitze
7: Armaturenbrett
8: Frontscheibe
9: Sicherheitsgurt
10: Innenspiegel
11: Außenspiegel
12: Lenkrad
13: Bremspedal
14: Gaspedal
15: Schalthebel
20: Sichtlinien-Führungssystem
21: vordere Kamera
22: hintere Kamera
23: ins Fahrzeuginnere gerichtete Kamera
24: Fahrassistenzvorrichtung
25: Motorsteuereinheit (ECU)
26: (GPS-)Empfänger
27: Navigationsvorrichtung
28: drahtlose Kommunikationseinheit
29: Mikrocomputer
30: Projektor
31: Anzeigesteuerung
41: Fahrreferenzmarkierung
42: Vorsichtslinie
58: sich bewegendes Objekt
61: Fahrspurlinie
71: Fahrspurlinie
72: sich bewegende Markierung
IM: Fahrzeugfenster-Bild
L1: Fahrreferenzlinie
L2: Sichtlinien-Referenzlinie
M: Fahrer
P1: Sichtlinien-Führungspunkt
PC: Sichtfeld-Zentrum-Koordinaten
PL: linke Sichtlinien-Führungskoordinaten
PR: rechte Sichtlinien-Führungskoordinaten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007-263839 A [0002]
JP 2014-159249 A [0002]

Claims

Sichtlinien-Führungseinrichtung für Fahrzeuge, die Folgendes aufweist: – ein Anzeigeelement (30), das ein Bild auf einem von einer durchsichtigen Frontscheibe (8) und einem durchsichtigen Schirm anzeigt, die bzw. der einem in ein Fahrzeug (1) eingestiegenen Fahrer (M) ein visuelles Erkennen der Region außerhalb des Fahrzeugs (1) ermöglicht; – eine Szenerieinformation-Ermittlungseinheit (24), die Szenerieinformation hinsichtlich einer Szenerie ermittelt, die von dem Fahrer (M) vom Innenraum des Fahrzeugs (1) visuell wahrgenommen wird; und – eine Perspektivenposition-Spezifizierungseinheit (31), die eine Perspektivenposition auf der Basis der Szenerieinformation spezifiziert, wobei es sich bei der Perspektivenposition um eine von einer Perspektivenposition auf der Frontscheibe (8) oder dem Schirm, die eine Sichtlinie passiert, wenn der Fahrer (M) einen vorhergesagten Fahrweg visuell wahrnimmt, auf dem das Fahrzeug (1) vorhersagegemäß fährt, und einer Perspektivenposition handelt, an der ein linker Rand und ein rechter Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs (1) projiziert werden, – wobei auf der Basis der Perspektivenposition das Anzeigeelement (30) ein Paar von Fahrreferenzmarkierungen (41) nebeneinander auf der Frontscheibe (8) oder dem Schirm derart anzeigt, dass das Paar der Fahrreferenzmarkierungen (41) über eine Distanz, die zu einer Fahrzeugbreite des Fahrzeugs (1) äquivalent ist oder größer als diese ist, voneinander getrennt ist sowie mit dem linken Rand und dem rechten Rand des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs (1) ausgerichtet erscheint.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Perspektivenposition-Spezifizierungseinheit (31) eine Perspektivenposition von einem Rand entweder einer Straße oder einer Fahrspur, auf der das Fahrzeug (1) fährt, in der Szenerieinformation spezifiziert, und wobei das Anzeigeelement (30) die Fahrreferenzmarkierungen (41) an der Perspektivenposition des Rands von der Straße oder der Fahrspur anzeigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Anzeigeelement (30) eine Vorsichtslinie (42), die eine Vorsichtsstelle zum Fahren des Fahrzeugs (1) anzeigt, entweder auf der Frontscheibe (8) oder dem Schirm zu einem anderen Zeitpunkt als das Paar der Fahrreferenzmarkierungen (41) sowie in einer Position anzeigt, an der die Vorsichtslinie (42) das Paar der Fahrreferenzmarkierungen (41) nicht überlappt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorrichtung ferner Folgendes aufweist: eine Ermittlungseinheit (21, 23, 25) für relevante Information, die relevante Information hinsichtlich eines Risikos in einer Umgebung des Fahrzeugs (1) oder eines Fahrvorgangs des Fahrzeugs (1) ermittelt, wobei das Anzeigeelement (30) die Anzeige des Paares der Fahrreferenzmarkierungen (41) in Abhängigkeit von der relevanten Information ändert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das von dem Anzeigeelement (30) angezeigte Paar der Fahrreferenzmarkierungen (41) ein Paar von Fahrreferenzlinien (L1), die nebeneinander entlang des linken Rands und des rechten Rands angezeigt werden, sowie ein Paar von Sichtlinien-Referenzlinien (L2) aufweist, die sich von dem Paar der Fahrreferenzlinien (L1) nach außen erstrecken, wobei das Paar der Fahrreferenzlinien (L1) durch eine Distanz voneinander getrennt ist, die zu der Fahrzeugbreite des Fahrzeugs (1) äquivalent oder größer als diese ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die sich von dem Paar der Fahrreferenzlinien (L1) nach außen erstreckenden Sichtlinien-Referenzlinien (L2) länger sind als die Fahrreferenzlinien (L1).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Anzeigeelement (30) das Paar der Fahrreferenzlinien (L1) auf einer Höhe anzeigt, auf die die Sichtlinie des Fahrers (M) wünschenswerterweise geführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das von dem Anzeigeelement (30) angezeigte Paar der Fahrreferenzmarkierungen (41) ein Paar von Fahrspurlinien (61) beinhaltet, die entlang des linken Rands und des rechten Rands des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs (1) nebeneinander auf der Frontscheibe (8) oder dem Schirm derart angezeigt werden, dass das Paar der Fahrspurlinien (61) durch eine Distanz, die zu der Fahrzeugbreite des Fahrzeugs (1) äquivalent oder größer als diese ist, voneinander getrennt ist sowie in einer Erstreckung entlang des linken Rands und des rechten Rands in Erscheinung tritt, wobei das Paar der Fahrspurlinien (61) an Positionen in Abhängigkeit von Fahrzeugfahrinformation angezeigt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei dann, wenn eine Fahrzeugfahrinformation-Ermittlungseinheit (21, 23, 25) eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) als Fahrzeugfahrinformation ermittelt, das Anzeigeelement (30) das Paar der Fahrspurlinien (61) über einer Perspektivenposition einer Stopp-Position anzeigt, die einem vorhergesagten Bremsweg bei der betreffenden Geschwindigkeit entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei dann, wenn eine Fahrzeugfahrinformation-Ermittlungseinheit (21, 23, 25) eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) als Fahrzeugfahrinformation ermittelt, das Anzeigeelement (30) das Paar der Fahrspurlinien (61) unter einer Perspektivenposition einer Stopp-Position anzeigt, die einem vorhergesagten Bremsweg bei der betreffenden Geschwindigkeit entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das von dem Anzeigeelement (30) angezeigte Paar der Fahrreferenzmarkierungen (41) ein Paar von Fahrspurlinien (61) beinhaltet, die entlang des linken Rands und des rechten Rands des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs (1) nebeneinander auf der Frontscheibe (8) oder dem Schirm derart angezeigt werden, dass das Paar der Fahrspurlinien (61) durch eine Distanz, die zu der Fahrzeugbreite des Fahrzeugs (1) äquivalent oder größer als diese ist, voneinander getrennt ist sowie in einer Erstreckung entlang des linken Rands und des rechten Rands in Erscheinung tritt, und wobei das Anzeigeelement (30) die Anzeige der Frontscheibe (8) oder des Schirms, die bzw. der das Paar der Fahrspurlinien (61) beinhaltet, in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit nach der Anzeige verändert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Anzeigeelement (30) das Paar der Fahrspurlinien (71) dazu veranlasst, dass sich diese in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit in Richtung auf ein Zentrum eines Sichtfelds entwickeln oder verschwinden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Anzeigeelement (30) eine sich bewegende Markierung (72), die sich in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit entlang der Fahrspurlinien (71) bewegt oder zu den Fahrspurlinien (71) hin und von diesen weg bewegt, zusammen mit den Fahrspurlinien (71) anzeigt, die sich jeweils entlang des linken Rands und des rechten Rands des vorhergesagten Fahrwegs des Fahrzeugs (1) erstrecken und visuell wahrgenommen werden.