JP2005078414A - 車両走行支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車両走行支援装置において、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて、運転者が、前方を注視したまま脱輪や対向車との接触等を発生することなく容易に走行を行えるようにする。
【解決手段】 自車両9の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラス9bに投影して、映像情報を前景に虚像として重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ9b、11を有する車両走行支援装置において、自車両9の走行可能幅101やこれから走行する自車両9のタイヤの軌跡102等の車幅情報を、映像情報としてフロントガラス9bに表示する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ(HUD)を用いて運転者への情報を表示する車両走行支援装置に関する。
現在、安全運転を支援する車両走行支援装置として、認知ミスを少なくするために運転者が前方から視線を外すことなく情報を認識できるヘッドアップディスプレイが実用化されており、また、こうしたヘッドアップディスプレイなどへの情報の提示方法についても研究されている。
このようなヘッドアップディスプレイを用いた車両走行支援装置としては、自車位置情報と道路情報とに併せて走行案内情報を表示する表示手段を有する車両のナビゲーションシステムにおいて、自車両の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラスに投影して、映像情報を前景に虚像として重畳させて表示するヘッドアップディスプレイを有するものが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
また、運転者の視線を検出し、情報の種類に応じて視線方向とそれ以外の方向に所定の情報を表示するようにして安全性を向上したり、運転者の視線方向近傍に障害物の情報を表示し、その後、その表示を障害物の方向に移動することで運転者の視線を誘導し、障害物の存在を素早くかつ確実に確認することができる表示装置が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。
また、ヘッドアップディスプレイを用いたものではないが、駐車支援装置として、支援情報をナビゲーションシステムのディスプレイに表示することで、駐車を容易にできるようにしたものが提案されている(たとえば、特許文献3参照)。
特開2001−108476号公報 特開2002−19491号公報 特開2001−341600号公報
しかしながら、従来では、狭い道では、特に初心者ドライバーにとっては、自車幅の感覚に乏しく、運転しにくいという問題があった。また、狭路でのすれ違いにおいては、対向車との接触、対向車との距離をとりすぎて脱輪するなどの危険もあり、不安を感じるという問題があった。
このような狭路走行時や狭路でのすれ違い時の問題について対策を講じた車両走行支援装置は従来では無かったものである。
また、上記特許文献3に記載されているような駐車支援装置を狭路走行対策に適用しようとしても、支援情報をナビゲーションシステムの画面に表示したのでは、運転者が車両前方からナビゲーションシステムの画面へ視線を移動させる必要があり、走行中では見にくいなどの問題がある。
そこで、本発明は上記問題に鑑み、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて、運転者が、前方を注視したまま脱輪や対向車との接触等を発生することなく容易に走行を行えるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、自車両(9)の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラス(9b)に投影して、映像情報を前景に虚像として重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ(9b、11)を有する車両走行支援装置において、自車両(9)の車幅情報(101、102、104)を映像情報としてフロントガラス(9b)に表示するようにしたことを特徴としている。
それによれば、車幅情報(101、102、104)がフロントガラス(9b)を通じて虚像として前景に重畳表示されるため、運転者(8)は前方を注視したままこの車幅情報(101、102、104)を認識することができる。ここにおいて、車幅情報とは、自車両が走行可能な幅すなわち走行可能幅や自車幅のことを意味する。
そのため、本発明の車両走行支援装置によれば、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて、運転者(8)は、前方を注視したまま脱輪や対向車(100)との接触等を発生することなく容易に走行を行うことができる。
ここで、請求項2に記載の発明のように、請求項1に記載の車両走行支援装置においては、車幅情報は、自車両(9)が走行可能な幅(101)が領域として示されるものにできる。
それによれば、運転者(8)は自車両(9)を、表示されている走行可能幅(101)の領域内に位置するように走行させればよいため、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて走行が容易になる。
また、請求項3に記載の発明のように、請求項1または請求項2に記載の車両走行支援装置においては、車幅情報は、これから走行する自車両(9)のタイヤの軌跡(102)として表されるものにできる。
それによれば、運転者(8)は自車両(9)を、表示されているタイヤの軌跡(102)に沿って走行させればよいため、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて走行が容易になる。
また、請求項4に記載の発明のように、請求項1〜請求項3に記載の車両走行支援装置においては、車幅情報は、自車両(9)と同じ車幅かもしくはそれ以上の車幅を有する架空の車両(104)として表示されるものにできる。
それによれば、運転者(8)は、表示されている架空の車両(104)を追従するように自車両(9)を走行させればよい。
そして、この架空の車両(104)は自車両(9)と同じ車幅かもしくはそれ以上の車幅を有するため、当該架空の車両(104)が表示される位置を実際に自車両(9)が通過する際の車両感覚を、運転者(8)が把握しやすくなる。そのため、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて走行が容易になる。
また、請求項5に記載の発明では、請求項1〜請求項4に記載の車両走行支援装置において、自車両(9)の運動状態を認識するための自車両認識手段(16、21)と、自車両(9)の前方の状況を認識するための前方状況認識手段(14、15、20)とを備え、自車両認識手段(16、21)および前方状況認識手段(14、15、20)からの情報に基づいて車幅情報(101、102、104)が決定されるようになっていることを特徴としている。
それによれば、自車両(9)の運動状態や自車両(9)の前方の状況に応じて車幅情報(101、102、104)が決められるので、より精度のよい車幅情報を提供することができる。
ここで、請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の車両走行支援装置において、前方状況認識手段(14、15、20)から得られる情報に基づき、自車両(9)の前方に実際に走行車両またはバイクが存在する場合には、フロントガラス(9b)に表示される映像情報を、半透明の表示にすることを特徴としている。
それによれば、自車両(9)の前方に実際に存在する走行車両またはバイクと、フロントガラス(9b)に表示される映像情報とが重なっても、映像情報が半透明であるため、運転者(8)は当該走行車両またはバイクを容易に認識することができる。
また、請求項7に記載の発明では、請求項5または請求項6に記載の車両走行支援装置において、自車両認識手段(16、21)から得られる自車両(9)の速度情報に基づいて、自車両(9)の制動距離を算出し、この制動距離の情報(105)を映像情報としてフロントガラス(9b)に表示するようにしたことを特徴としている。
それによれば、運転者(8)は、自車両(9)がどの地点で停止できるかを把握できるため、狭路におけるすれ違い時などにおいて、より安心して走行することができるようになる。
また、請求項8に記載の発明では、請求項5〜請求項7に記載の車両走行支援装置において、自車両(9)の前方にて高さ方向に障害物が存在する場合には、自車両(9)の走行可能な高さを映像情報としてフロントガラス(9b)に表示するようにしたことを特徴としている。
それによれば、たとえば、トンネル内や陸橋の下を通過する場合や樹木の枝が道路上に張り出している場合など、このような高さ方向に存在する障害物までも考慮して、走行可能かどうかを判断できるため、より安全な走行を実現することができる。
また、請求項9に記載の発明では、請求項5〜請求項8に記載の車両走行支援装置において、自車両(9)が所定幅よりも道幅の狭い道路に入った場合に、前方状況認識手段(14、15、20)によって当該道路の道幅が認識されることにより、自動的にヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示が開始するようになっていることを特徴としている。
それによれば、狭路走行時における車幅情報(101、102、104)の提供の開始が自動的になされるので、運転者(8)の煩わしさが軽減される。
また、請求項10に記載の発明では、請求項5〜請求項9に記載の車両走行支援装置において、自車両(9)が所定幅よりも道幅の広い道路に入った場合に、前方状況認識手段(14、15、20)によって当該道路の道幅が認識されることにより、自動的にヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示が終了するようになっていることを特徴としている。
それによれば、狭路走行の終了に伴う車幅情報(101、102、104)の提供の終了が自動的になされるので、運転者(8)の煩わしさが軽減される。
また、請求項11に記載の発明では、請求項5〜請求項10に記載の車両走行支援装置において、自車両認識手段(16、21)は、自車両(9)の操舵角を検出するステアリングセンサ(21)を備えており、ステアリングセンサ(21)からの情報に基づき車幅情報(101、102)がフロントガラス(9b)上にて左右に移動するようになっていることを特徴としている。
それによれば、自車両(9)の操舵角に応じた車幅情報(101、102)が提供される。
具体的には、走行可能幅(101)やタイヤの軌跡(102)等を自車両(9)の進行方向に対応して移動させる等の表示が可能となり、このまま進むと対向車(100)と接触するとか、脱輪するとかの情報が、自車両(9)の進行状態に応じてより精度よく提供されるようになる。
ここで、請求項12に記載の発明では、請求項11に記載の車両走行支援装置において、ステアリングセンサ(21)からの情報から判断して、自車両(9)が、対向車(100)と接触するかもしくは脱輪の可能性がある場合には、操舵の適正化を図るべく警報表示するかあるいは警報音を鳴らすようになっていることを特徴としている。
それによれば、上記請求項11に記載の発明の効果に加えて、対向車(100)との接触や脱輪の発生の警告が運転者(8)になされるので、これら対向車(100)との接触や脱輪の発生をより確実に防止することができるようになる。
また、請求項13に記載の発明では、請求項1に記載の車両走行支援装置において、運転者(8)によって操作可能であって、ヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示のオンオフを行うためのスイッチ(13)が備えられていることを特徴としている。
それによれば、運転者(8)の意志によって、車幅情報(101、102、104)の提供の開始および終了を自由に行うことができるようになる。
ここで、請求項14に記載の発明では、請求項13に記載の車両走行支援装置において、運転者(8)によるスイッチ(13)の入り切りの情報と、道路幅の情報から、運転者(8)が道路幅情報を必要とするか否かを学習し、ヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示を行うか否かを判断できるようになっていることを特徴としている。
また、請求項15に記載の発明では、請求項13に記載の車両走行支援装置において、運転者(8)の判断によりスイッチ(13)を入れたときの道路幅情報とスイッチ(13)を切ったときの道路幅情報とを蓄積する蓄積手段(12)を備えており、スイッチ(13)を入れたときの道路幅情報より狭い道路幅になったときは自動的にスイッチ(13)をオンにし、スイッチ(13)を切ったときの道路幅情報より広い道路幅になったときは自動的にスイッチ(13)をオフにすることを特徴としている。
これら請求項14および請求項15に記載の発明によれば、車両走行支援装置が学習することにより、運転者(8)のニーズに応じた車幅情報(101、102、104)の提供の開始および終了を行うことができる。
また、請求項16に記載の発明では、請求項1〜請求項15に記載の車両走行支援装置において、車幅情報として、自車両(9)が走行可能な幅と自車両(9)の幅とから算出される余裕度が表示されるようになっており、この余裕度が無い場合には警報が発せられるようになっていることを特徴としている。
それによれば、すれ違いや狭路走行等において、ドライバー8に対してより親切な情報提供を行うことができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両走行支援装置10の概略構成を示す図である。図1では、自車両9は、車両の前半分が概略的に示されており、ドライバー(運転者)8とともに、前輪9a、フロントガラス9b、ハンドル9cが示されている。
また、図2は、本実施形態に係る車両走行支援装置10における映像情報としての車幅情報101、102をフロントガラス9bに投影して表示した様子を模式的に示す図であり、ドライバー8が運転席側からフロントガラス9bを介して自車両9の前方をみた視点にて示す図である。
図2では、実際に存在している対向車100が示されており、虚像としての車幅情報101、102については、自車両9が走行可能な走行可能幅101が領域として示されるとともに、これから走行する自車両9のタイヤの軌跡102が示されている。
なお、図2および以下の図3〜図5では、走行可能幅101は点ハッチング、タイヤの軌跡102は斜線ハッチングにて示してあるが、実際には、これら走行可能幅101およびタイヤの軌跡102は半透明な色つきの領域として示されており、重畳している前景が見えるようになっている。
本実施形態の車両走行支援装置10は、大きくは、液晶パネル11、表示コントローラ12、スイッチ13、カメラ14、車両分析装置15、車速センサ16、GPSコントローラ17、ナビゲーションシステム18、画像メモリ19、レーダコントローラ20およびステアリングセンサ21を備えて構成されたものである。
液晶パネル11は、フロントガラス9bを介してドライバー8に虚像表示を映し出すためのものであり、この液晶パネル11としては、一般的に知られている液晶パネルを採用することができる。また、表示コントローラ12は、この液晶パネル8に映し出される表示の処理を行うものである。
また、液晶パネル11は、自車両9のインストルメントパネルの上部に配置され、表示コントローラ12から出力された画像を表示する。その表示は、フロントガラス9bで反射されてドライバー8が虚像として見ることになる。
ここで、本実施形態では、図2に示されるように、虚像として上記映像情報としての車幅情報101、102が表示されるが、その車幅情報101、102が表示される位置については、表示コントローラ12で出力された表示画像を、自車両9の前景と重ね合わせた位置に表示(重畳させて表示)している。
液晶パネル11の配置については、ドライバー8の視点から自車両9の前方を見た時に、液晶パネル11の映像が自車両9の先から前方を映すように、かつ液晶パネル11に表示する画像の垂直(水平)座標と、その画像が表示される風景における距離(横位置)との関係を、あらかじめ設定しておいたパラメータ(例えば、式もしくは表)に基づくようにして配置する。
このことは、具体的に言うならば、次の通りである。例えば、フロントガラス9bに形成される虚像表示範囲において、垂直方向座標における最上部の位置が、車両前方の風景における200m先の地点に重なるようにするとともに、垂直座標における最下部の位置が、車両前方の風景における20m先の地点に重なるようにする。
そして、フロントガラス9bに形成される虚像の表示範囲において、水平方向座標についても同様に、風景における横位置との関係を設定し、これらの関係を満足するように、液晶パネル11の配置が行われるのである。
また、ハンドル9cの周辺部に設けられているスイッチ13は、ドライバー8が操作するスイッチである。ドライバー8はこのスイッチ13を操作することによって、表示コントローラ12から液晶パネル11へ映し出される表示のON/OFFを設定できるようになっている。
このように、本実施形態では、液晶パネル11およびフロントガラス9bによって、ヘッドアップディスプレイ9b、11が構成されている。
そして、このヘッドアップディスプレイ9b、11においては、自車両9の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラス9bに投影して、当該映像情報を自車両9の前景に虚像として重畳させて表示するようにしている。
また、車室内の天井周辺に設けられているカメラ14は、自車両9の前方(車両前方)を撮影するカメラである。このようなカメラ14としては、例えば、CCD(charge coupled device)等を採用することができる。
そして、車両分析装置15は、カメラ14にて撮影された画像を画像処理することにより、対向車の有無の分析や道路幅の算出、あるいは障害物の有無の分析などを行うようにしたものである。
この車両分析装置15では、カメラ14の画像をパターンマッチング手法により分析することによって、自車両9と対向車100との間の横方向距離、および、自車両9と対向車100との間の車間距離を計算し、これらを表示コントローラ12に対向車位置データとして出力する。
ここで、自車両9と対向車100との間の横方向距離とは、自車両9の進行方向の中心軸に対して、対向車100の進行方向の中心軸がずれて位置しているときの、両中心軸の水平方向の距離である。なお、車間距離は、進行方向における自車両9と対向車100との間の距離である。
なお、車間距離は、車の大きさから見積もることも可能であるが、本構成では、正確に距離を計測するためのレーダコントローラ20が搭載されており、これにより対向車100の位置を計測するようにしている。
このように、本実施形態では、カメラ14、車両分析装置15およびレーダコントローラ20によって、自車両9の前方の状況を認識するための前方状況認識手段14、15、20が構成されている。
車速センサ16は、自車両9の速度を測定して、この測定された車速を表示コントローラ12に車速データとして出力するものである。表示コントローラ12では、この車速データをもとにして自車両9の制動距離を算出するようにしている。なお、制動距離とは、自車両9がある車速で走行しているときに、通常のブレーキ操作にて停止できるまでの距離である。
また、ステアリングセンサ21は、自車両9の操舵角を検出し、この検出された操舵角データを表示コントローラ12へ出力するものである。そして、本実施形態では、これら車速センサ16およびステアリングセンサ21によって、自車両9の運動状態、たとえば、自車両9の車速や操舵角等を認識するための自車両認識手段16、21が構成されている。
GPS(グローバルポジショニングシステム)コントローラ17は、人工衛星などからGPS信号を受信し、このGPS信号をもとにして自車両9の位置(つまり、自車両位置)の計算を行い、計算された自車両位置を表示コントローラ12に自車両位置データとして出力するものである。
ナビゲーションシステム18は、自車両9の目的地までの経路案内データを表示コントローラ12に出力するものであり、また、このナビゲーションシステム18は、道路の曲がり具合等の道路データを表示コントローラ12に出力することもできる。
また、画像メモリ19は、液晶パネル11で表示される画像等の表示物のデータすなわち表示データが記憶されているものである。具体的な画像としては、走行可能域のパターン、タイヤ痕、仮想誘導車等の車幅情報あるいは後述する警告表示等の表示像が挙げられる。
なお、これら表示コントローラ12、車両分析装置15、GPSコントローラ17、ナビゲーションシステム18、および画像メモリ19は、マイコン等から構成されたものである。
そして、表示コントローラ12では、ステアリングセンサ21から入力された操舵角データの情報を基に、次に自車両9がどのように進行するかを計算して、画像メモリ19から走行可能域のパターン、タイヤ痕、仮想誘導車等の車幅情報の画像を読み出して、液晶パネル11に出力するようになっている。
こうして、液晶パネル11から表示された車幅情報の画像はフロントガラス9bで反射され、フロントガラス9bを介して自車両9の前方の風景に重畳させて虚像として表示される。こうして、ドライバー8は自車両9の進行方向に関する情報の虚像を見ることができる。
次に、本実施形態の車両走行支援装置10の作動について述べる。
まず、GPSコントローラ17は、GPS信号を読み込む。車両分析装置15は、カメラ14から車両前方の画像データを読み込み、道路幅や対向車の有無を計算する。また、車両分析装置15は、対向車が存在するときは、その対向車の位置や車間距離等を計算する。
また、表示コントローラ12は、車速センサ16から車速データを読み込み、この車速データから自車両9の制動距離を算出する。また、表示コントローラ12は、ナビゲーションシステム18から道路形状を読み込む。
さらには、道路が曲がっている場合には、表示コントローラ12がナビゲーションシステム18から受けた道路形状データにより、先の道路の形状を追加して表示する機能を持つようにすれば、さらに走行を支援しやすくできる。
なお、本例では、道路幅は、カメラ14の画像から表示コントローラ12が計算するものとしたが、ナビゲーションシステム18が道路幅情報を持っている場合は、そのデータを使っても良い。
ここで、本実施形態では、ドライバー8が上記スイッチ13を操作することによって、表示コントローラ12から液晶パネル11へ映し出される表示のON/OFFを設定できるため、ドライバー8の操作によってヘッドアップディスプレイ9b、11の表示のオンオフが決定される。
さらに、本実施形態では、このドライバー8によるスイッチ操作に加えて、自車両9が所定幅よりも道幅の狭い道路に入った場合に、上述した前方状況認識手段14、15、20によって当該道路の道幅が認識されることにより、自動的にヘッドアップディスプレイ9b、11による表示が開始するようになっている。
一方、自車両9が所定幅よりも道幅の広い道路に入った場合には、前方状況認識手段14、15、20によって当該道路の道幅が認識されることにより、自動的にヘッドアップディスプレイ9b、11による表示が終了するようになっている。
具体的に、道幅の所定幅を5mとする。すると、自車両9が、道路幅が5m以下の道路に入ったときに、車両分析装置15がカメラ14の画像データから算出した道路幅やナビゲーションシステム18の道路幅情報から、表示コントローラ12が道路幅が5m以下であることを認識する。
そして、表示コントローラ12によって液晶パネル11が駆動され、液晶パネル11の画像がフロントガラス9bに投影されることにより、ヘッドアップディスプレイ9b、11による走行支援表示が開始する。
このヘッドアップディスプレイ9b、11による表示の際に、表示コントローラ12は、前方の画像情報から自車両9の走行可能幅、自車両9の走行軌跡を計算し、走行可能幅やタイヤの軌跡(タイヤ痕)等を画像メモリ19から読み出す。そして、表示コントローラ12は、読み出された表示像を、液晶パネル11を介してフロントガラス9bに虚像として表示する。
このヘッドアップディスプレイ9b、11による表示の様子の一例は、上記図2に示されるようなもので、図2では、車幅情報101、102としての走行可能幅101やタイヤの軌跡102が映像情報としてフロントガラス9bに表示されている。
また、上記図2は模式的な表示の例であるが、この表示の様子のより具体的な例は、図3に示される。図3は、道幅の狭い道路すなわち狭路での対向車100とのすれ違い時における走行支援を表示した例である。
さらに、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ9b、11による車幅情報101、102の表示にあたって、自車両認識手段としてのステアリングセンサ21からの情報すなわち自車両9の操舵角のデータに基づき、当該車幅情報101、102がフロントガラス9b上にて左右に移動するようになっている。
このステアリングセンサ21からの情報に基づく車幅情報101、102の左右への移動について、具体的な表示の様子は、図4に示される。
図4では、自車両9の操舵角が右方向へ向かっている例であり、この際ステアリングセンサ21の信号により、表示コントローラ12が、走行可能幅101および自車両9の走行軌跡であるタイヤの軌跡102が、右方向すなわち対向車100の方向へ曲がるように移動した表示形態となっている。
このような車幅情報101、102の左右への移動により、ドライバー8のハンドル110の操作を支援することができる。
さらに、図4では、タイヤの軌跡102が対向車100に接触する近辺まで延びており、自車両9の操舵角がこのままの状態にて走行を続けると、対向車100と接触することが認識される。そこで、対向車100と接触したりまたは脱輪する恐れがある場合は、操舵の適正化を図るべく警報を与える仕組みになっている。
図4では、具体的な警報の付与方法として、対向車100に重畳して衝突マーク103が警報として表示されている。
このような衝突マーク103も上記画像メモリ19に記憶されており、対向車100との接触や脱輪の可能性がある場合には、表示コントローラ12の判断により、ヘッドアップディスプレイ9b、11によって衝突マーク103が虚像として表示されるようになっている。
また、図4に示されるように、警報を表示したままであっても、対向車100と接触または脱輪する恐れが解消せず、対向車100との距離が近くなり、接触または脱輪する恐れが大きくなる場合が起こりうる。
本実施形態では、このような場合にも対応すべく、ヘッドアップディスプレイ9b、11による衝突マーク103等の警報の表示に加えて、ナビゲーションシステム18から警報音を鳴らすようにし、操舵の適正化を図るようにしている。
本例では、上記ナビゲーションシステム18に備えられている図示しないスピーカを表示コントローラ12が制御することにより、警報音を当該スピーカから発することで、警報音の発生を容易に行うことができる。
なお、図4では、ステアリングセンサ21の信号により、タイヤの軌跡102が対向車100の方向へ曲がるように移動した表示形態となっているが、タイヤの軌跡102の代わりに走行可能幅101を曲げて表示してもよい。また、走行可能幅101とタイヤの軌跡102の両方を曲げて表示するようにしてもよい。
以上述べてきたように、本実施形態によれば、自車両100の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラス9bに投影して、映像情報を前景に虚像として重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ9b、11を有する車両走行支援装置において、自車両9の車幅情報101、102を映像情報としてフロントガラス9bに表示するようにしたことを主たる特徴としている。
それによれば、車幅情報101、102がフロントガラス9bを通じて虚像として前景に重畳表示されるため、ドライバー(運転者)8は前方を注視したままこの車幅情報101、102を認識することができる。
そのため、本実施形態の車両走行支援装置10によれば、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて、ドライバー8は、前方を注視したまま脱輪や対向車100との接触等を発生することなく容易に走行を行うことができる。
本実施形態では、車幅情報は、自車両9の走行可能幅101や、実質的に自車幅に相当するタイヤの軌跡(タイヤ痕)102として表されているが、図2、図3、図4では、車幅情報としての自車両9の走行可能幅101が領域として示されている。
それによれば、ドライバー8は自車両9を、表示されている走行可能幅101の領域内に位置するように走行させればよいため、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて走行が容易になる。
また、図2〜図4では、車幅情報として、これから走行する自車両9のタイヤの軌跡(タイヤ痕)102が示されているが、それによれば、ドライバー8は自車両9を、表示されているタイヤの軌跡102に沿って走行させればよいため、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて走行が容易になる。
なお、図2〜図4では、車幅情報として走行可能幅101およびタイヤの軌跡102の両方を表示しているが、どちらか一方だけの表示であってもかまわない。
また、これら車幅情報101、102は、道路表面を隠さないように半透明な表示としたが、領域を表す線でも良いし、ドットなどを用いたカラー表示でも良い。また、タイヤの軌跡102は枠でもよい。
さらに、車幅情報は、図2〜図4に示される走行可能幅101やタイヤの軌跡102以外にも、例えば、架空の車両を採用するようにしてもよい。図5は、ヘッドアップディスプレイ9b、11によって車幅情報として架空の車両104を虚像として表示した例を示す図である。
このような架空の車両104の表示データも上記画像メモリ19に記憶されており、表示コントローラ12によって読み出してヘッドアップディスプレイ9b、11にて表示させることができる。
この場合、架空の車両104は、自車両9と同じ車幅かもしくはそれ以上の車幅を有するものが好ましい。図5では、自車両9よりもやや広い車幅を有する車種を架空の車両104として用いている。
それによれば、ドライバー8は、表示されている架空の車両104を追従するように自車両9を走行させればよい。そして、この架空の車両104は自車両9と同じ車幅かもしくはそれ以上の車幅を有するため、当該架空の車両109が表示される位置を実際に自車両9が通過する際の車両感覚を、ドライバー8が把握しやすくなる。
そのため、ドライバー8に対する違和感もなく、ドライバー8は、この架空の車両104を追従するだけで、狭路走行や狭路におけるすれ違い時などにおいて容易にすり抜けを行うことができる。
また、上述したように、本実施形態では、自車両9の前方の状況を認識するための前方状況認識手段が、カメラ14、車両分析装置15およびレーダコントローラ20によって構成され、自車両9の運動状態を認識するための自車両認識手段が、車速センサ16およびステアリングセンサ21によって構成されている。
そして、これら自車両認識手段16、21および前方状況認識手段14、15、20からの情報、たとえば、対向車100の位置データや道路幅、あるいは自車両9の車速や操舵角等のデータに基づいて車幅情報101、102、104が決定されるようになっている。そのため、より精度のよい車幅情報101、102、104の提供を行うことができる。
ここで、上述したように、本実施形態では、車幅情報101、102、104を半透明表示としているが、場合によっては、半透明ではなく表示色を濃くして非透明表示としてもかまわない。
ただし、上述の前方状況認識手段14、15、20から得られる情報に基づき、自車両9の前方に実際に走行車両またはバイクが存在する場合には、フロントガラス9bに表示される映像情報を、半透明の表示にすることが好ましい。
それによれば、自車両9の前方に実際に存在する走行車両またはバイクと、フロントガラス9bに表示される映像情報とが重なっても、映像情報が半透明であるため、ドライバー8は当該走行車両またはバイクを容易に認識することができる。
また、本実施形態では、自車両認識手段16、21から得られる自車両9の速度情報に基づいて、自車両9の制動距離を算出し、この制動距離の情報を映像情報としてフロントガラス9bに表示するようにしてもよい。その表示についての具体的な様子は、上記図2に示される。図2において、制動距離の情報は、停止線マーク105として虚像表示されている。
このような制動距離の情報を付加することによって、ドライバー8は、自車両9がどの地点で停止できるかを把握できるため、狭路におけるすれ違い時などにおいて、より安心して走行することができるようになる。
また、この制動距離情報を表示するにあたっては、停止線マーク105の代わりに上述した架空の車両104を用い、この架空の車両104を制動距離の位置に表示するようにしてもよい。
この場合も、画像メモリ19から架空の車両104を読み出せばよく、自車両9と同じ車種が好ましいことは上述の通りである。また、前方に先行車やバイクが実際に存在し、架空の車両104の表示が煩わしい場合は、この表示を半透明にすれば、ドライバー8に対して実際とバーチャルの違いを明らかにすることができる。
また、本実施形態において、自車両9の前方にて高さ方向に障害物が存在する場合には、自車両9の走行可能な高さを映像情報としてフロントガラス9bに表示するようにしてもよい。
具体的には、トンネルの高さ情報や、陸橋の高さ情報をナビゲーションシステム18から表示コントローラ12が読み込み、自車両9の車高データと比較し、高さ方向に障害がある場合は、走行可能高さを表示するようにする。
また、上述したように、前方状況認識手段14、15、20は、対向車100の有無の分析や道路幅の算出だけでなく、障害物の有無の分析も可能である。そのため、この前方状況認識手段からの情報に基づき、自車両9の車高データと比較し、高さ方向に障害がある場合は、走行可能高さを表示することも可能である。
それによれば、たとえば樹木の枝が道路上に張り出している場合など、このような高さ方向に存在する障害物までも考慮して、走行可能かどうかを判断できるため、より安全な走行を実現することができる。
また、本実施形態では、自車両9が所定幅よりも道幅の狭い道路に入った場合に、前方状況認識手段14、15、20によって当該道路の道幅が認識されることにより、表示コントローラ12から自動的にヘッドアップディスプレイ9b、11による表示が開始するようになっている。
さらに、本実施形態では、自車両9が所定幅よりも道幅の広い道路に入った場合に、前方状況認識手段14、15、20によって当該道路の道幅が認識されることにより、表示コントローラ12から自動的にヘッドアップディスプレイ9b、11による表示が終了するようになっている。
それによれば、狭路走行時における車幅情報101、102、104の提供の開始、および、狭路走行の終了に伴う車幅情報の提供の終了が自動的になされるので、ドライバー8の煩わしさが軽減される。
また、本実施形態では、自車両認識手段16、21は、自車両9の操舵角を検出するステアリングセンサ21を備えたものとなっており、ステアリングセンサ21からの情報に基づき車幅情報101、102がフロントガラス9b上にて左右に移動するようになっている。
それによれば、自車両9の操舵角に応じた車幅情報101、102を提供することができる。具体的には、上記図4に示されるように、走行可能幅101やタイヤの軌跡102を自車両9の進行方向に対応して移動させる等の表示を行うことが可能となり、対向車との接触や脱輪などの情報を、自車両9の進行状態に応じてより精度よく提供することができるようになる。
さらに、上記図4に示したように、本実施形態では、ステアリングセンサ21からの情報から判断して、自車両9が、対向車100と接触するかもしくは脱輪の可能性がある場合には、操舵の適正化を図るべく警報表示するかあるいは警報音を鳴らすようになっている。
それによれば、対向車100との接触や脱輪の発生の警告がドライバー8になされるので、これら対向車100との接触や脱輪の発生をより確実に防止することができるようになる。
また、本実施形態では、上述したように、道路幅に応じてヘッドアップディスプレイ9b、11の表示のオンオフがなされるが、ドライバー(運転者)8によって操作可能であってヘッドアップディスプレイ9b、11による表示のオンオフを行うためのスイッチ13も備えられている。
そのため、ドライバー8の意志によって、車幅情報101、102、104の提供の開始および終了を自由に行うことができるようになる。
さらに、本実施形態においては、このドライバー8によるスイッチ13の入り切りの情報と道路幅の情報とに基づいて、ドライバー8が道路幅情報を必要とするか否かを学習し、ヘッドアップディスプレイ9b、11による表示を行うか否かを判断できるようにしてもよい。
具体的には、表示コントローラ12内に設けた図示しないメモリに、道路幅とドライバー8によるスイッチ13の入り切りの情報を蓄える。表示コントローラ12は学習する機能を持つので、ドライバー8がスイッチ13を操作したときの道路幅のうち、頻度の多いものがドライバー8の好みとして学習されていく。
上述したように、本実施形態では、例えば、道路幅が5m以下の場合は、自動的に走行支援表示を行うようにしている。この判断基準の5mはイニシャル値であり、表示コントローラ12の学習により、ドライバー8の好みに応じて判断基準は5mより大きくなったり小さくなったりする。
そして、この学習された判断基準に基づいて、自動的に走行支援表示を開始してもよいし、走行中の道路幅が当該判断基準に達したことをドライバー8に知らせ、ドライバー8の判断でスイッチ13をオンさせるようにしてもよい。
このようにした場合、表示コントローラ12は、ドライバー(運転者)8の判断によりスイッチ13を入れたときの道路幅情報とスイッチ13を切ったときの道路幅情報とを蓄積する蓄積手段として構成されることになる。
そのため、本実施形態においては、表示コントローラ12によって、スイッチ13を入れたときの道路幅情報より狭い道路幅になったときは自動的にスイッチ13をオンにし、スイッチ13を切ったときの道路幅情報より広い道路幅になったときは自動的にスイッチ13をオフにするようにしてもよい。
このことは具体的には、次のようなことである。例えば、道路幅が4mであって走行支援表示をしているときに、ドライバー8がスイッチ13を切った場合、スイッチ13を切ったときの4mという道路幅情報を表示コントローラ12内に設けたメモリ(図示せず)に蓄えておき、それ以後は当該メモリに蓄えられた道路幅(4m)以上のときは表示させないようにする。
逆に、道路幅が6mであるときにドライバー8がスイッチ13をONにした場合は、スイッチ13をオンにしたときの道路幅情報(6m)を表示コントローラ12内に設けたメモリに蓄えておき、それ以後は当該メモリに蓄えられた道路幅(6m)以下のときは表示させるようにする。
要するに、車両走行支援装置10に上記のように学習させることにより、ドライバー8のニーズに応じた車幅情報101、102、104の提供の開始および終了を行うことができる。
また、本実施形態においては、車幅情報として、自車両9が走行可能な幅と自車両9の幅とから算出される余裕度が表示されるようになっており、この余裕度が無い場合には警報が発せられるようになっていてもよい。
このことは、前方状況認識手段14、15、20等による解析を行い、その解析結果によって表示コントローラ12からヘッドアップディスプレイ9b、11に表示することで行うことができる。
ここで、余裕度は、自車両9が走行可能な幅から自車両9の幅を差し引いた値として算出することができる。たとえば、自車両9が走行可能な幅が2mであり、自車両9の幅が1.5mである場合、余裕度は50cmである。このような余裕度は、フロントガラス9b上にて、たとえば数値やグラフ等により表すことができる。
ここで、自車両9が走行可能な幅に対して自車両9の左右の余裕度が、たとえば10cmを切り、余裕度が無くなった場合には、ヘッドアップディスプレイ9b、11によって警告表示するか、警報音を発するようにすれば、ドライバー8に対してより親切な情報提供が行える。
以上のように、本実施形態によれば、ドライバー8は、前方に注視したままで、対向車100とのすれ違いや、狭路走行の運転支援を受けることができ、容易に運転ができるものである。
そして、本実施形態は、自車両9の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラス9bに投影して、映像情報を前景に虚像として重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ9b、11を有する車両走行支援装置10において、自車両9の車幅情報101、102、104を映像情報としてフロントガラス9bに表示するようにしたことを要部とするものであり、その他の部分を適宜設計変更された形態を採用してもよいことはもちろんである。
(他の実施形態)
次に、他の実施形態について、以下に記載しておく。これらの他の実施形態は、上記実施形態の車両走行支援装置を用いて、適切に行うことのできる車両走行支援の表示方法に関するものである。
(1):自車両9の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラス9bに投影して、前記映像情報を前景に虚像として重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ9b、11を用いた車両走行支援の表示方法において、前記自車両9の車幅情報101、102、104を前記映像情報として前記フロントガラス9bに表示するようにしたことを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(2):前記(1)の表示方法において、前記車幅情報として、前記自車両9が走行可能な幅101を領域として示すことを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(3):前記(1)または前記(2)の表示方法において、前記車幅情報を、これから走行する前記自車両9のタイヤの軌跡102として表すことを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(4):前記(1)〜前記(3)の表示方法において、前記車幅情報を、前記自車両9と同じ車幅かもしくはそれ以上の車幅を有する架空の車両104として表示することを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(5):前記(1)〜前記(4)の表示方法において、前記自車両9の運動状態を認識するとともに、前記自車両9の前方の状況を認識するようにし、これら認識された前記自車両9の運動状態および前記自車両9の前方の状況に基づいて前記車幅情報101、102、104が決定することを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(6):前記(5)の表示方法において、前記自車両9の前方に実際に走行車両またはバイクが存在する場合には、前記フロントガラス9bに表示される映像情報を、半透明の表示にすることを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(7):前記(5)または前記(6)の表示方法において、前記自車両9の速度情報に基づいて、前記自車両9の制動距離を算出し、この制動距離の情報105を前記映像情報として前記フロントガラス9bに表示するようにしたことを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(8):前記(5)〜前記(7)の表示方法において、前記自車両9の前方にて高さ方向に障害物が存在する場合には、前記自車両9の走行可能な高さを前記映像情報として前記フロントガラス9bに表示することを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(9):前記(5)〜前記(8)の表示方法において、前記自車両9が所定幅よりも道幅の狭い道路に入った場合に、当該道路の道幅を認識することにより、自動的に前記ヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示を開始することを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(10):前記(5)〜前記(9)の表示方法において、前記自車両9が所定幅よりも道幅の広い道路に入った場合に、当該道路の道幅を認識することにより、自動的に前記ヘッドアップディスプレイ9b、11による表示を終了することを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(11):前記(5)〜前記(10)の表示方法において、前記自車両9の操舵角を検出し、検出された前記自車両9の操舵角の情報に基づいて、前記車幅情報101、102を前記フロントガラス9b上にて左右に移動させることを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(12):前記(11)の表示方法において、検出された前記自車両9の操舵角の情報から判断して、自車両9が対向車100と接触するかもしくは脱輪の可能性がある場合には、操舵の適正化を図るべく警報表示するかあるいは警報音を鳴らすようにすることを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(13):前記(1)の表示方法において、運転者8がスイッチ13を操作することによって、前記ヘッドアップディスプレイ9b、11による表示のオンオフが可能となっていることを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(14):前記(13)の表示方法において、前記運転者8による前記スイッチ13の入り切りの情報と、道路幅の情報から、運転者8が道路幅情報を必要とするか否かを学習し、前記ヘッドアップディスプレイ9b、11による表示を行うか否かを判断できるようになっていることを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(15):前記(13)の表示方法において、前記運転者8の判断により前記スイッチ13を入れたときの道路幅情報と前記スイッチ13を切ったときの道路幅情報とを蓄積し、前記スイッチ13を入れたときの道路幅情報より狭い道路幅になったときは自動的に前記スイッチ13をオンにし、前記スイッチ13を切ったときの道路幅情報より広い道路幅になったときは自動的に前記スイッチ13をオフにすることを特徴とする車両走行支援の表示方法。
(16)前記(1)〜前記(15)の表示方法において、前記車幅情報として、前記自車両(9)が走行可能な幅と前記自車両(9)の幅とから算出される余裕度が表示されるようになっており、この余裕度が無い場合には警報が発せられるようになっていることを特徴とする車両走行支援の表示方法。
なお、これら(1)〜(16)の表示方法は、上記実施形態中に記載されている事項から一義的に導き出されるものであることは、いうまでもなく、これら表示方法の作用効果についても上記実施形態中に記載されていることから、あらためて繰り返さない。
本発明の実施形態に係る車両走行支援装置の概略構成を示す図である。 上記実施形態におけるフロントガラスを介した車幅情報の表示の様子を模式的に示す図である。 上記実施形態におけるフロントガラスを介した車幅情報の表示の様子を具体的に示す図である。 ステアリングセンサからの情報に基づく車幅情報の左右への移動について具体的な表示の様子を示す図である。 ヘッドアップディスプレイによって車幅情報として架空の車両を虚像として表示した例を示す図である。
符号の説明
8…ドライバー(運転者)、9…自車両、9b…フロントガラス、
11…液晶パネル、12…表示コントローラ、13…スイッチ、14…カメラ、
15……車両分析装置、16…車速センサ、20…レーダコントローラ、
21…ステアリングセンサ、101…車幅情報としての走行可能幅、
102…車幅情報としてのタイヤの軌跡、104…車幅情報としての架空の車両。

Claims (16)

  1. 自車両(9)の乗員が認知すべき情報を映像情報としてフロントガラス(9b)に投影して、前記映像情報を前景に虚像として重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ(9b、11)を有する車両走行支援装置において、
    前記自車両(9)の車幅情報(101、102、104)を前記映像情報として前記フロントガラス(9b)に表示するようにしたことを特徴とする車両走行支援装置。
  2. 前記車幅情報は、前記自車両(9)が走行可能な幅(101)が領域として示されるものであることを特徴とする請求項1に記載の車両走行支援装置。
  3. 前記車幅情報は、これから走行する前記自車両(9)のタイヤの軌跡(102)として表されるものであることを特徴とする請求項1または2に記載の車両走行支援装置。
  4. 前記車幅情報は、前記自車両(9)と同じ車幅かもしくはそれ以上の車幅を有する架空の車両(104)として表示されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両走行支援装置。
  5. 前記自車両(9)の運動状態を認識するための自車両認識手段(16、21)と、
    前記自車両(9)の前方の状況を認識するための前方状況認識手段(14、15、20)とを備え、
    前記自車両認識手段(16、21)および前記前方状況認識手段(14、15、20)からの情報に基づいて前記車幅情報(101、102、104)が決定されるようになっていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両走行支援装置。
  6. 前記前方状況認識手段(14、15、20)から得られる情報に基づき、前記自車両(9)の前方に実際に走行車両またはバイクが存在する場合には、
    前記フロントガラス(9b)に表示される映像情報を、半透明の表示にすることを特徴とする請求項5に記載の車両走行支援装置。
  7. 前記自車両認識手段(16、21)から得られる前記自車両(9)の速度情報に基づいて、前記自車両(9)の制動距離を算出し、この制動距離の情報(105)を前記映像情報として前記フロントガラス(9b)に表示するようにしたことを特徴とする請求項5または6に記載の車両走行支援装置。
  8. 前記自車両(9)の前方にて高さ方向に障害物が存在する場合には、前記自車両(9)の走行可能な高さを前記映像情報として前記フロントガラス(9b)に表示するようにしたことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1つに記載の車両走行支援装置。
  9. 前記自車両(9)が所定幅よりも道幅の狭い道路に入った場合に、前記前方状況認識手段(14、15、20)によって当該道路の道幅が認識されることにより、自動的に前記ヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示が開始するようになっていることを特徴とする請求項5ないし8のいずれか1つに記載の車両走行支援装置。
  10. 前記自車両(9)が所定幅よりも道幅の広い道路に入った場合に、前記前方状況認識手段(14、15、20)によって当該道路の道幅が認識されることにより、自動的に前記ヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示が終了するようになっていることを特徴とする請求項5ないし9のいずれか1つに記載の車両走行支援装置。
  11. 前記自車両認識手段(16、21)は、前記自車両(9)の操舵角を検出するステアリングセンサ(21)を備えており、
    前記ステアリングセンサ(21)からの情報に基づき前記車幅情報(101、102)が前記フロントガラス(9b)上にて左右に移動するようになっていることを特徴とする請求項5ないし10のいずれか1つに記載の車両走行支援装置。
  12. 前記ステアリングセンサ(21)からの情報から判断して、前記自車両(9)が、対向車(100)と接触するかもしくは脱輪の可能性がある場合には、
    操舵の適正化を図るべく警報表示するかあるいは警報音を鳴らすようになっていることを特徴とする請求項11に記載の車両走行支援装置。
  13. 運転者(8)によって操作可能であって、前記ヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示のオンオフを行うためのスイッチ(13)が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の車両走行支援装置。
  14. 前記運転者(8)による前記スイッチ(13)の入り切りの情報と、道路幅の情報から、前記運転者(8)が道路幅情報を必要とするか否かを学習し、前記ヘッドアップディスプレイ(9b、11)による表示を行うか否かを判断できるようになっていることを特徴とする請求項13に記載の車両走行支援装置。
  15. 前記運転者(8)の判断により前記スイッチ(13)を入れたときの道路幅情報と前記スイッチ(13)を切ったときの道路幅情報とを蓄積する蓄積手段(12)を備えており、
    前記スイッチ(13)を入れたときの道路幅情報より狭い道路幅になったときは自動的に前記スイッチ(13)をオンにし、前記スイッチ(13)を切ったときの道路幅情報より広い道路幅になったときは自動的に前記スイッチ(13)をオフにすることを特徴とする請求項13に記載の車両走行支援装置。
  16. 前記車幅情報として、前記自車両(9)が走行可能な幅と前記自車両(9)の幅とから算出される余裕度が表示されるようになっており、この余裕度が無い場合には警報が発せられるようになっていることを特徴とする請求項1ないし15のいずれか1つに記載の車両走行支援装置。
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