JP2003011722A - 夜間走行支援装置 - Google Patents

夜間走行支援装置

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JP2003011722A
JP2003011722A JP2001198298A JP2001198298A JP2003011722A JP 2003011722 A JP2003011722 A JP 2003011722A JP 2001198298 A JP2001198298 A JP 2001198298A JP 2001198298 A JP2001198298 A JP 2001198298A JP 2003011722 A JP2003011722 A JP 2003011722A
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Hiroaki Tanaka
宏明 田中
Tetsuji Muto
哲次 武藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者が夜間走行を行うにあたり必要とする
外部の状況を確実に撮影し、同運転者に画像として提供
すること。 【解決手段】 夜間走行支援装置は、電気制御装置10
と、眼鏡型のヘッドマウンテッドディスプレイ装置20
と、赤外線の照射方向を変更し得る赤外線照射装置3
0,40とを備えている。ディスプレイ装置20は、赤
外線に対する感度を有するCCDカメラ22と、CCD
カメラ22により撮影された画像を表示する表示部23
と、ヨーレートセンサ21とを含んでいる。電気制御装
置10は、ヨーレートセンサからのヨーレート信号に基
いて、ディスプレイ装置20を頭部に装着した運転者の
視線方向を検出し、赤外線照射装置の赤外線照射方向を
同視線方向に一致させる。CCDカメラはディスプレイ
装置に固定されているので、運転者の注視したい方向の
状況を自動的に撮影する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線照射ライト
から照射された赤外線の反射波で物体を撮影する撮影装
置と、この撮影に基く画像を表示する画像表示装置とを
備えた夜間走行支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両のルームミラー等に固定
された赤外線カメラを使用して車両の前方を撮影し、そ
の撮影に基いた画像を表示する技術が知られている(例
えば、特開平10−255019号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、撮影範囲が固定されているため、
乗員(運転者)が走行中に注視したい領域の画像情報を
得ることができない場合がある。
【0004】
【本発明の概要】本発明は、上記課題に対処するために
なされたものであって、その特徴は、赤外線を照射する
赤外線照射ライトと、前記赤外線照射ライトにより照射
された赤外線の反射波で物体を撮影する撮影装置と、車
両の乗員の頭部に装着されるように構成され装着状態に
て同乗員の視野範囲内に配置される表示部に前記撮影に
基く画像を表示する画像表示装置とを備えた夜間走行支
援装置において、前記撮影装置が前記画像表示装置に固
定されたことにある。
【0005】これによれば、物体が赤外線により撮影さ
れるので、乗員は夜間走行に必要な車両周囲の情報を明
瞭な画像として得ることができる。また、その撮影装置
は、車両の乗員の頭部に装着される画像表示装置に固定
されているので、乗員が注視したい方向に顔を向けると
同撮影装置の撮影方向も同注視したい方向に一致する。
従って、乗員にとって走行上有用な周囲の情報が、簡単
な構成で確実に提供され得る。
【0006】また、上記夜間走行支援装置にあっては、
前記画像表示装置を装着した乗員の視線方向を検出する
視線方向検出手段と、前記検出された視線方向に応じて
前記赤外線照射ライトによる赤外線の照射方向を変更す
る照射方向変更手段とを備えることが好適である。
【0007】これによれば、赤外線照射ライトによる赤
外線の照射角度範囲が小さい場合であっても、赤外線を
乗員の注視する方向に照射することができる。従って、
乗員にとって走行上有用な周囲の情報が一層確実に提供
され得る。
【0008】この場合、前記画像表示装置は、同画像表
示装置の外部から同画像表示装置の前記表示部に直接入
射する可視光線を、同表示部に表示された前記画像の画
像光線とともに同画像表示装置を装着した乗員の瞳に射
出するように構成されることが好適である。
【0009】これによれば、乗員は、可視光線及び赤外
線の両光線に基いて走行上有用な周囲の状況を視認する
ことができる。なお、この場合、上記撮影装置がズーム
機能を備えているか、又は画像表示装置が表示画像を拡
縮する機能を有していれば一層好ましい。これにより、
乗員は、可視光線による物体像と赤外線による物体像と
を重畳させ一重の像として見ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による夜間走行支援装置の実施形態について説明する
と、図1に概略構成を示したこの夜間走行支援装置は、
電気制御装置10、図2及び図3に詳細を示したヘッド
(フェイス)マウンテッドディスプレイ装置20、左側
赤外線照射装置30、右側赤外線照射装置40、及び運
転者によって操作されたときにリセット信号を発生する
リセットスイッチ50を備えている。
【0011】電気制御装置10は、バスを介して互いに
通信可能に接続されたCPU11、ROM12、RAM
13、入力インターフェース14、及び出力インターフ
ェース15を備えるとともに、ディスプレイ装置20に
装着されたヨーレートセンサ21から送信されるヨーレ
ートγを表す信号を受信する受信回路16を含んでい
る。
【0012】CPU11は、ROM12に格納された後
述するプログラムをRAM13の一時記憶機能を利用し
ながら実行するようになっている。入力インターフェー
ス14は、受信回路16、リセットスイッチ50、及び
車両のイグニッションスイッチ51と接続されていて、
ヨーレートγを示す信号、リセット信号、及びイグニッ
ションスイッチの状態を示す信号を入力し、これらの信
号をCPU11に供給するようになっている。出力イン
ターフェース15は、左側赤外線照射装置30と右側赤
外線照射装置40とに接続されていて、CPU11の指
示に従ってこれらに駆動指示信号を送出するようになっ
ている。
【0013】ディスプレイ装置20は、図2の斜視図、
及び図3の平面図に示したように、運転者(車両の乗
員)が頭部に装着する眼鏡型の画像表示装置であって、
無色透明な一対のレンズLL,LR、一対の柄部FL,
FR、前記ヨーレートセンサ21、赤外線(近赤外線)
に対する感度を有する撮影装置としてのCCDカメラ2
2、CCDカメラ22により撮影した画像を同運転者の
視野範囲内に表示するための一対の表示部23,23を
含んで構成されている。
【0014】ヨーレートセンサ21は、ディスプレイ装
置20の一方の柄部FRに固定されていて、ディスプレ
イ装置20のヨーレートγを検出し、検出したヨーレー
トγに関する信号を内蔵の無線機により電気制御装置1
0の受信回路16に送信するようになっている。即ち、
ヨーレートセンサ21は、ディスプレイ装置20が運転
者の頭部に装着された場合、同運転者の頭部の上下軸周
りのヨーレートγを検出する。
【0015】CCDカメラ22は、ズーム機能を有する
カメラ本体22aと、カメラ本体22aを保持する角度
調整部22bとからなっている。角度調整部22bは、
柄部FLに固定・支持されるボールジョイント機構を有
していて、カメラ本体22aの柄部FLに対する角度、
即ちCCDカメラ22の撮影方向を調整し得るようにな
っている。
【0016】表示部23,23は、レンズLL,LRの
上部にそれぞれ配置された一対の画像生成液晶装置23
a,23aと、レンズLL,LRの中央部に組込まれた
一対の画像表示用プリズム23b,23bとを備えてい
る。画像生成液晶装置23a,23aは、CCDカメラ
22で撮影した画像を表示するためのLCDと、LCD
のバックライトとして所定波長の光線を発生するLED
とを含み、これらにより画像表示用プリズム23b,2
3bに同所定波長の画像光(映像光)を射出するように
なっている。画像表示用プリズム23b,23bは、前
記所定波長の光線だけを回折・反射する機能(波長選択
性)を備えたHOE(ホログラフィック光学素子)を含
んでいて、このHOEにより入射された画像光を回折・
反射してディスプレイ装置20の装着者の瞳に射出する
ようになっている。
【0017】以上の構成により、表示部23,23は、
画像光をディスプレイ装置20の装着者(即ち、運転
者)の瞳に到達せしめるとともに、画像表示用プリズム
23b,23bに対し外部から入射する可視光線の大部
分をHOEにより回折することなく同装着者の瞳に到達
せしめるようになっている。(例えば特開2001−6
6544号公報、特開平10−301055号公報等を
参照。)
【0018】再び図1を参照すると、左側赤外線照射装
置30は、車両左側前方に装備された可視光ヘッドライ
ト(図示省略)の近傍に配設され、近赤外線を車両前方
に向けて照射する左側赤外線照射ライト31と、同左側
赤外線照射ライト31の車体に対する左右方向の角度を
変更することで近赤外線照射方向を変更する左側駆動装
置32とを備えている。左側駆動装置32は、図示しな
いモータと同モータの駆動回路とを含んでいて、出力イ
ンターフェース15を介して受信するCPU11からの
駆動指示信号に応じて同モータを駆動し、これにより左
側赤外線照射ライト31の角度を変更するようになって
いる。
【0019】同様に、右側赤外線照射装置40は、車両
右側前方に装備された可視光ヘッドライト(図示省略)
の近傍に配設され、近赤外線を車両前方に向けて照射す
る右側赤外線照射ライト41と、同右側赤外線照射ライ
ト41の車体に対する左右方向の角度を変更することで
近赤外線照射方向を変更する右側駆動装置42とを備え
ている。右側駆動装置42は、図示しないモータと同モ
ータの駆動回路とを含んでいて、出力インターフェース
15を介して受信するCPU11からの駆動指示信号に
応じて同モータを駆動し、これにより右側赤外線照射ラ
イト41の角度を変更するようになっている。
【0020】次に、このように構成された夜間走行支援
装置の作動について図4を参照しながら説明する。図4
は、CPU11が所定時間の経過毎に実行するルーチン
を示したフローチャートである。
【0021】運転者が車両の走行を開始するため、車両
のイグニッションスイッチ51をオフからオンに変更し
た場合から説明を開始すると、CPU11は、所定のタ
イミングにてステップ400からステップ405に進
み、同ステップ405にてイグニッションスイッチ51
がオフからオンへと変化したか否かを判定する。この場
合、イグニッションスイッチ51はオフからオンへと変
化された直後であるから、CPU11はステップ405
にて「Yes」と判定してステップ410に進み、同ス
テップ410にて左側駆動装置32及び右側駆動装置4
2に駆動指示信号を送出し、左右の赤外線照射ライト3
1,41の角度を「0」(即ち、車両直進方向)に一致
させ、これらの角度の初期化を行う。次いで、CPU1
1はステップ415に進み、同ステップ415にてリセ
ットスイッチ50がオフからオンへと変更されたか否か
をモニタする。
【0022】ところで、この夜間走行支援装置の使用者
には、使用説明書により、車両の運転を開始するときに
ディスプレイ装置20を装着し、車両直進方向を向いた
状態で表示部23に表示される画像を見て、可視光線に
より見える物体像と表示される物体像とが一致・重畳す
るようにCCDカメラ22の角度と画像の大きさを調整
し、その状態でリセットスイッチ50を操作する旨の指
示が予め与えられている。従って、運転者は、上記指示
に従ってリセットスイッチ50を操作する。これによ
り、CPU11はステップ415にて「Yes」と判定
し、ステップ420に進んで左右の赤外線照射ライト3
1,41の目標角度θを「0」に設定する。
【0023】次いで、CPU11はステップ425に進
み、同ステップ425にてヨーレートセンサ21の検出
したヨーレートγを入力し、続くステップ430にて前
記入力したヨーレートγを時間積分し、同時間積分した
値を目標角度θに設定する。このヨーレートγを時間積
分した値、即ち目標角度θは、運転者が車両直進方向を
向いた状態でリセットスイッチ50を操作したときに
「0」に設定されているから、運転者の頭部の左右回転
角度と等しい。換言すると、ステップ420〜430
は、運転者の視線の方向を検出する視線方向検出手段
(運転者の頭部(顔)の向きを検出する頭部方向検出手
段)を構成している。
【0024】その後、CPU11はステップ435に進
み、同ステップ435にて左右の赤外線照射ライト3
1,41の角度が上記目標角度θと等しくなるように左
側及び右側駆動装置32,42に駆動指示信号を送出
し、次いでステップ495に進んで本ルーチンを一旦終
了する。
【0025】その後、車両の運転が継続された状態で所
定の時間が経過すると、CPU11は再びステップ40
0から本ルーチンの処理を開始し、ステップ405に進
んでイグニッションスイッチ51がオフからオンに変更
となったか否かを判定する。この場合、イグニッション
スイッチ51は操作されていないので、CPU11はス
テップ405にて「No」と判定してステップ425に
進み、同ステップ425にてヨーレートγを入力する。
次いで、CPU11は、ステップ430にてヨーレート
γの時間積分値を目標角度θとして計算し、続くステッ
プ435にて左右の赤外線照射ライト31,41の角度
を上記目標角度θに一致せしめる。このような処理は、
その後も所定時間の経過毎に繰り返し実行される。
【0026】この結果、左側及び右側赤外線ライト3
1,41は、運転者が注視しようとする方向(視線方
向)に赤外線を照射し、CCDカメラ22はその方向の
状況を赤外線の反射波に基いて撮影する。そして、表示
部23,23は、その撮影に基く画像を運転者に表示す
る。
【0027】以上説明したように、本発明による夜間走
行支援装置によれば、乗員が注視したい方向に赤外線が
照射され、同方向にある物体が赤外線の反射波で撮影さ
れてディスプレイ装置20により表示されるので、運転
者は夜間走行をより容易に行うことができる。
【0028】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採
用することができる。例えば、上記実施形態のディスプ
レイ装置20は表示部23にHOEを使用していたが、
HOEに代えてハーフミラーを備え、同ハーフミラーに
撮影画像を表示するように構成してもよい。また、上記
実施形態においては、左側、及び右側赤外線照射ライト
31,41の角度を変更するようになっていたが、これ
らのライト31,41の赤外線照射角度を十分大きくで
きる場合には、同ライト31,41の角度は固定であっ
てもよい。更に、上記実施形態では近赤外線を使用して
いるが遠赤外線を使用してもよく、CCDカメラ22に
代えてこれらの赤外線に対する感度を有する他の形式の
カメラを使用してもよい。
【0029】また、上記実施形態においては、運転者の
視線方向をヨーレートセンサを用いて検出していたが、
車室内に備えられた超音波式の位置センサ等を用いて同
視線方向を検出してもよい。或いは、ディスプレイ装置
20に対し、同ディスプレイ装置20の前方から視認可
能な位置(例えば、レンズLL,LRと柄部FL,FR
とのそれぞれの接合部)にLED等の発光体を装着して
おき、これをインストルメントパネル又はルームミラー
取り付け部等に固定したカメラで撮影し、この撮影画像
に対して画像処理を施すことによって運転者の頭部の向
きを検出するように構成することもできる。この場合、
LEDの形状を多角形又は星形等の特徴抽出が容易な形
状とすることが望ましい。
【0030】加えて、上記実施形態においては、イグニ
ッションスイッチ51がオフからオンに変化し、運転者
が正面を向いた状態でリセットスイッチ50を操作した
とき、運転者が直進方向を向いているとして目標角度θ
を「0」に設定する初期化を行っていたが、ヨーレート
センサ21によって検出されるヨーレートγの絶対値が
所定値以下である状態が所定時間以上継続した場合、運
転者は直進方向を向いていると見做し、その時点で目標
角度θを「0」に設定するように構成しても良い。この
ようにすれば、実際の頭部の向きと目標角度θ(従っ
て、左右の赤外線照射装置30,40による赤外線照射
方向)との誤差を自動的に修正することができる。
【0031】また、上記実施形態においては、リセット
スイッチ50の操作により上記初期化を行っていたが、
音声認識装置を具備させておき、乗員の音声による指示
に基いて上記目標角度θの初期化を行うように構成して
もよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による夜間走行支援装置の全体構成図
である。
【図2】 図1に示したヘッドマウンテッドディスプレ
イ装置の概略斜視図である。
【図3】 図1に示したヘッドマウンテッドディスプレ
イ装置の概略平面図である。
【図4】 図1に示したCPUが実行するルーチンを示
したフローチャートである。
【符号の説明】
10…電気制御装置、14…入力インターフェース、1
5…出力インターフェース、16…受信回路、20…ヘ
ッドマウンテッドディスプレイ装置、21…ヨーレート
センサ、22…CCDカメラ、23…表示部、30…左
側赤外線照射装置、31…左側赤外線照射ライト、32
…左側駆動装置、40…右側赤外線照射装置、41…右
側赤外線照射ライト、42…右側駆動装置、50…リセ
ットスイッチ、51…イグニッションスイッチ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/18 H04N 7/18 J N Fターム(参考) 5C022 AA04 AA15 AB02 AC03 AC21 AC42 AC78 5C054 AA01 AA05 CA05 CC02 CE01 CF01 CH01 EA01 EA05 FA02 FC12 HA30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】赤外線を照射する赤外線照射ライトと、 前記赤外線照射ライトにより照射された赤外線の反射波
    で物体を撮影する撮影装置と、 車両の乗員の頭部に装着されるように構成され装着状態
    にて同乗員の視野範囲内に配置される表示部に前記撮影
    に基く画像を表示する画像表示装置と、 を備えた夜間走行支援装置において、 前記撮影装置が前記画像表示装置に固定されてなること
    を特徴とする夜間走行支援装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の夜間走行支援装置であっ
    て、 前記画像表示装置を装着した乗員の視線方向を検出する
    視線方向検出手段と、 前記検出された視線方向に応じて前記赤外線照射ライト
    による赤外線の照射方向を変更する照射方向変更手段
    と、 を備えた夜間走行支援装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の夜間走行支
    援装置であって、 前記画像表示装置は、同画像表示装置の外部から同画像
    表示装置の前記表示部に直接入射する可視光線を、同表
    示部に表示された前記画像の画像光線とともに同画像表
    示装置を装着した乗員の瞳に射出するように構成されて
    なる夜間走行支援装置。
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