JP2006284458A

JP2006284458A - 運転支援情報表示システム

Info

Publication number: JP2006284458A
Application number: JP2005106842A
Authority: JP
Inventors: Katsumasa Matsubara; 克昌松原; Ichiro Yoshida; 一郎吉田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】運転者が視線を大きく移動することなく、安全運転を行うための情報を提供できるようにすること。
【解決手段】ウィンドシールドディスプレイＤにおける運転者の視野内に、車両の進むべき方向を示す動画像の矢印を表示する際、車両の走行状態や車両の周囲の交通状況に応じて、矢印の表示態様を動的に変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転支援情報表示システムに関するものである。

従来、矢印を表示して運転者に情報を伝える技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。このうち、特許文献１に開示されている技術では、渋滞の傾向に応じて、渋滞の方向を示す矢印を変更する。また、特許文献２に開示されている技術では、立体的に表示された交差点拡大図に誘導経路の方向を示す矢印を重ねて表示する。また、特許文献３に開示されている技術では、進路変更地点までの距離に応じて、進路変更方向を示す矢印の矢頭の大きさや矢印の長さ等を変更する。

上記特許文献１〜３に開示されている技術は、従来のナビゲーション装置と同様に、車室内のセンターコンソール付近に配置された表示器に表示するものであるが、運転者は、通常、車両の進行方向に視線を向けているため、表示器の表示内容を確認する場合、視線を大きく移動させる必要がある。

この視線移動が大きくなる問題を解決するものとして、例えば、特許文献４に開示されている技術がある。この特許文献４に開示されている技術では、ＨＵＤ（ヘッドアップディフプレイ）を用いて、フロントウィンドウから見える実際の風景に進路指示のための矢印などを重畳して表示する。これにより、運転者は、視線を大きく移動することなく、進む方向が把握できる。
特開２００１−１２４５７７号公報特開平１０−８９９９０号公報特開２００１−７４４８７号公報特開平９−３５１７７号公報

車両の運転者は、例えば、前方の信号機の状態、自車両の周囲に存在する他車両との関係、進むべき道路の状況等、自車両の周囲の交通状況を把握したうえで運転操作を行うため、自車両の周囲の交通状況に関する情報を運転者に提供することで、運転者の安全運転に寄与することができる。

しかしながら、上記特許文献１〜４に開示された技術では、矢印の表示に関して、自車両の周囲の交通状況に関する情報に応じた変更を行っていない。そのため、運転者に対して、安全運転を行うための情報を提供することができない。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、運転者が視線を大きく移動することなく、安全運転を行うための情報を提供することができる運転支援情報表示システムを提供する。

上記目的を達成するためになされた請求項１記載の運転支援情報表示システムは、
車両のフロントウィンドウに表示領域が設けられ、当該表示領域に表示された情報を車両の前方の風景と重ねて視認することができるウィンドシールドディスプレイと、
表示領域における車両の運転者の視線の位置を認識する視線認識手段と、
視線認識手段の認識した視線の位置を基準とする運転者の視野内に、車両の進むべき方向を示す運転支援情報を動画像の図形を用いて表示する表示制御手段と、
車両の走行状態に関する情報、又は／及び車両の周囲の交通状況に関する情報を取得する情報取得手段と、を備え、
表示制御手段は、情報取得手段の取得した情報に応じて、動画像の図形の表示態様を変更する表示変更手段を備えることを特徴とする。

このように、本発明は、ウィンドシールドディスプレイにおける運転者の視野内に、車両の進むべき方向を示す動画像の図形（例えば、矢印やそれに変わる方向性を有するキャラクタ等）を表示する際、車両の走行状態や車両の周囲の交通状況に応じて、上記図形の表示態様を動的に変更する。

これにより、車両の進むべき方向を示す運転支援情報に安全運転を行うための情報を付加することができる。その結果、運転者は、視線を大きく移動することなく、車両の進むべき方向を把握することができるととともに、動画像の図形の表示態様の変化を参照して直感的に安全運転を行うための情報を得ることができる。

請求項２に記載の運転支援情報表示システムによれば、情報取得手段の取得した情報に基づいて、車両の走行上の安全度合いを判定する安全度合い判定手段を備え、表示制御手段は、安全度合い判定手段の判定した安全度合いに応じて、動画像の図形の表示態様を変更することを特徴とする。これにより、車両の走行状態や車両の周囲の交通状況に基づいて判定された走行上の安全度合いに応じて、動画像の図形の表示態様を変更することができる。

請求項３に記載の運転支援情報表示システムによれば、安全度合い判定手段は、車両の運転操作に関して緊急な操作が必要であるか否かを含めて判定するものであって、
表示変更手段は、
安全度合い判定手段によって緊急な操作が必要であると判断された場合、動画像の図形が高速に動いて表示されるように動画像の動く速さを変更し、
安全度合い判定手段によって緊急な操作が必要でないと判断された場合、動画像の図形が低速に動いて表示されるように動画像の動く速さを変更することを特徴とする。

これにより、動画像の図形は、緊急な操作が必要な場合に高速で動いて表示され、緊急な操作が必要でない場合には低速で動いて表示されるため、運転者は、動画像の動く速さから、緊急な運転操作が必要であるかどうかを直感的に得ることができる。

請求項４に記載の運転支援情報表示システムによれば、表示変更手段は、安全度合い判定手段によって安全度が高いと判定された場合、動画像の図形の表示位置を視線認識手段の認識した視線の位置からオフセットした位置に変更することを特徴とする。これにより、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者が視線を大きく移動することがない位置に動画像の図形の表示位置を変更することができる。

請求項５に記載の運転支援情報表示システムによれば、表示変更手段は、安全度合い判定手段によって安全度が高いと判定された場合、動画像の図形の透過度を高い透過度に変更することを特徴とする。これにより、動画像の図形の透過性が向上するため、運転者の視界を妨げないようにすることができる。

請求項６に記載の運転支援情報表示システムによれば、表示変更手段は、車両の進むべき方向の道路が車両の現在の進行方向の道路から異なる方向の道路に変更となる場合、動画像の図形が現在の進行方向の道路から異なる方向の道路に向かって動的に変形して表示されるように動画像の図形の形状を変更することを特徴とする。これにより、例えば、右折する場合には、右方向へ動的に曲がるような動画像の図形を表示することができる。

請求項７に記載の運転支援情報表示システムによれば、表示変更手段は、車両の進むべき方向の車線が車両の現在の車線から異なる車線に変更となる場合、動画像の図形が現在の車線から異なる車線に向かって動的に変形して表示されるように動画像の図形の形状を変更することを特徴とする。

これにより、例えば、運転者にとって変更すべき車線が分りづらい道路や、運転者自身が初めて走行する道路等において、動画像の図形を現在の車線から変更すべき車線に向かって移動させることができる。

請求項８に記載の運転支援情報表示システムによれば、表示変更手段は、車両の運転操作として、加速又は減速が必要となる場合、動画像の図形の形状、及び色彩の少なくとも一方を変更することを特徴とする。これにより、運転者は、動画像の図形の形状や色彩の変化から、加速する必要があるのか、或いは減速する必要があるのかを把握することができる。

請求項９に記載の運転支援情報表示システムによれば、表示制御手段は、車両が目的地へ向かう経路に従って進むべき方向を示す動画像の図形を表示することを特徴とする。これにより、運転者は、動画像の図形から目的地へ向かう経路の方向を把握することができる。

以下、本発明の運転支援情報表示システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に、本実施形態の運転支援情報表示システムを構成する各装置の配置位置を示し、図２に、運転支援情報表示システムの全体構成を示すブロック図を示す。

視線認識装置Ａは、運転者の視点（アイポイント）と視線を認識するもので、車室内のルーフの前端部付近に配置される室内カメラと、この室内カメラによって撮影された運転者の顔画像に基づいて、車室内における運転者の視点の位置、及びウィンドシールド上の運転者の視線の位置を認識する認識処理装置とによって構成される。この認識処理装置の認識した運転者の視点や視線の位置情報は、ナビＣに送られる。

前方・後方認識装置Ｂは、通信装置（図示せず）、前方認識装置Ｂ１、後方認識装置Ｂ２で構成される。通信装置は、自車両の外部との通信を行うもので、自車両の周囲の交通状況に関する情報を取得する。この取得した情報はナビＣに送られる。

前方認識装置Ｂ１は、自車両の前方の交通状況（先行車両や対向車両との車間距離・横方向の位置・相対速度、道路の車線位置、前方の信号機の状態等）を認識する。前方認識装置Ｂ１は、自車両前方の画像を撮影する前方カメラ、レーダ装置、及び前方カメラによって撮影された自車両前方の画像やレーダ装置からの情報に基づいて、前方の交通状況を認識する前方状況認識装置によって構成される。この前方認識装置Ｂ１の認識した前方の交通状況の情報はナビＣに送られる。また、前方認識装置Ｂ１は、歩行者や建築物等の有無も認識する。

一方、後方認識装置Ｂ２は、自車両の後方の交通状況（後続車両との車間距離・横方向の位置・相対速度等）を認識する。後方認識装置Ｂ２は、自車両後方の画像を撮影する後方カメラ、レーダ装置、及び後方カメラによって撮影された自車両後方の画像やレーダ装置からの情報に基づいて、自車両の後方の交通状況を認識する後方状況認識装置によって構成される。この後方認識装置Ｂ２の認識した後方の交通状況の情報はナビＣに送られる。

ウィンドシールドディスプレイＤは、その表示領域が自車両のフロントウィンドウに設けられている。自車両の運転者は、この表示領域に表示された情報を自車両の前方の風景と重ねて視認することができる。このウィンドシールドディスプレイＤの表示制御は、ナビＣにより実行される。

ナビＣは、周知のナビゲーション装置としての機能（例えば、地図縮尺変更機能、メニュー表示選択機能、目的地設定機能、経路計算機能、経路案内機能、現在位置修正機能、表示画面変更機能等）を有しており、自車両の現在位置、車速、進行方向等を検出する各種センサを備える。

このナビＣは、上記経路案内機能において、自車両が目的地へ向かう経路に従って進むべき方向を示す運転支援情報を動画像（アニメーション）の図形（例えば、矢印やそれにかわる方向性を有するキャラクタ等）を用いてウィンドシールドディスプレイＤ上に表示する。これにより、運転者は、動画像の図形から目的地へ向かう経路の方向を把握することができる。

図３に、ウィンドシールドディスプレイＤ上に動画像の矢印を表示したイメージを示す。この動画像の矢印は、視線認識装置Ａからの運転者の視線の位置情報に基づいて、ウィンドシールドディスプレイＤにおける運転者の視線の位置を基準とする視野内に表示され、経路案内の必要なタイミング（右左折、車線変更等）のときに表示される。

また、ナビＣは、自車両の走行状態（車速、進行方向等）に関する情報や、前方・後方認識装置Ｂからの自車両の周囲の交通状況に関する情報に基づいて、自車両の走行上の安全度合い（例えば、安全、注意、危険の３段階）を判定し、この判定した安全度合いに応じて、動画像の矢印の表示態様（表示位置、色彩、透明度、動作、形状、大きさ等）を変更する。

例えば、表示位置としては、安全度合いの判定結果が「安全」である場合には、動画像の矢印の表示位置をウィンドシールドディスプレイＤにおける運転者の視線の位置からオフセットした位置に変更する。これにより、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者が視線を大きく移動することがない位置に動画像の矢印の表示位置を変更することができる。

また、色彩としては、信号機の発光色（赤、青、黄）を基本に使うことで、運転者は、表示内容の意味を理解しやすい。透明度としては、安全度合いの判定結果が「安全」である場合には、動画像の矢印の透過度を高い透過度に変更する。これにより、動画像の矢印の透過性が向上するため、運転者の視界を妨げないようにすることができる。

また、動作としては、安全な場合には動画で表示するが、危険な場合には静止画で表示したり、矢印を連続的に拡大表示して、矢印が自車両に接近するように表示したりすると、運転者は危険な状況を直感的に理解できる。この他、危険で緊急な運転操作が必要であると判断された場合には、動画像の矢印が高速に動いて表示されるように動画像の動く速さを変更したり、危険でない場合、動画像の矢印が低速に動いて表示されるように動画像の動く速さを変更したりする。これにより、運転者は、動画像の動く速さから、緊急な運転操作が必要であるかどうかを直感的に得ることができる。

図４に、動画像の矢印のプロパティを示す。同図に示すように、動画像の矢印は、右左折する交差点までの距離に応じて、矢印の長さ、幅、色彩、動作、形状が変更される。また、安全度に応じて色彩や動きを変更するため、安全運転の支援に適している。また、建築物や歩行者等の有無に応じて矢印の表示態様を変えることもできる。例えば、隠れ線処理を施したり、透過度を変更する透過処理を施したりする。

次に、本運転支援情報表示システムの矢印表示処理について、図５及び図６に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、図５に示すステップ（以下、Ｓと記す）１０では、出発地と目的地とを結ぶ経路を計算する経路計算機能が実行される。Ｓ１０にて経路の計算が終了すると、Ｓ２０では、この経路に基づいて、どの地点のどのタイミングで、どの経路案内情報のデータをロードするかのスケジューリングを行い、それに従った経路案内情報のリストを生成する。このリストのレコードとしては、例えば、緯度・経度の座標、進行方向、案内モード（右折、左折、車線変更、停止等）である。

Ｓ３０では、経路案内機能が実行されると、自車両の現在位置、及び進行方向を検出し、Ｓ４０では、リストの対象地点に自車両が近づいたか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ５０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ３０へ処理を移行する。従って、Ｓ４０で否定判定される間は、一定時間間隔で、Ｓ３０及びＳ４０の処理を繰り返し行われる。

Ｓ５０では、対象となる経路案内情報を読み出し、Ｓ６０では、自車両の周囲の交通状況を認識するとともに、自車両の走行状態や周囲の交通状況に基づいて自車両の走行上の安全度合いを判定する。

続いて、Ｓ７０における矢印の形状確定・表示処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図６では、交差点で右左折する際の案内について説明する。Ｓ７１では、自車両の現在位置、及び進行方向を検出し、Ｓ７２では、右左折交差点までの距離が所定距離（例えば、５００ｍ）以下となったか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ７３へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ７１へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行う。

Ｓ７３では、動画像の矢印の表示を開始する。表示の初期段階では、運転者から見て、交差点の位置まで矢印が伸びているように表示する。そして、対象の交差点で右左折することがわかるように、動画像の矢印が現在の進行方向の道路から右左折する方向の道路に向かって動的に変形して表示されるように動画像の矢印の形状を変更する。これにより、例えば、右折する場合には、右方向へ動的に曲がるような動画像の図形を表示することができる。

図７（ａ）に、運転者がフロントウィンドウから前方を見た風景を示し、図７（ｂ）に、右折交差点までの距離が所定距離（例えば、５００ｍ）以下となった場合における、動画像の矢印の表示例を示す。同図に示すように、所定距離（５００ｍｍ）以下まで右折交差点に近づくと、初期の段階では、現在の進行方向の矢印（比較的長い）が運転者の視認できる程度の透過度で表示し、右折交差点の方向に向かって矢印の形状がゆっくりと変形させる（回転、または矢頭の変形）。

そして、右折交差点に近づくに従って矢印の長さを短くするとともに、透過度を低くしつつ、矢印の変形の度合い（回転変形の場合、曲率が小さくなる）を大きくする。なお、先行車両が存在する場合には、透過度を高めて、先行車両が見え難くならないように配慮する。また、矢印の先端は、右折交差点手前の建築物に隠れるように表示する。

Ｓ７４では、右左折交差点までの距離が所定距離（例えば、５０ｍ）以下となったか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ７５へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ７３へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行う。Ｓ７５では、自車両の前方の状況を認識して安全度合い判定する。

Ｓ７６では、Ｓ７５にて判定した安全度合いに応じて矢印の表示態様を変更して、動画の矢印を表示する。Ｓ７７では、右左折交差点を通過したか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合には本処理を終了し、否定判定される場合にはＳ７５へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行う。

図８（ａ）〜（ｃ）に、右折交差点に５０ｍ以下まで近づいたときの矢印の表示例を示す。交差点で右左折する場合には、対向車両との関係（車間距離等）に応じて矢印の表示態様を変更する。

図８（ａ）は、対向車両との車間距離が十分に長く、安全に右折できる場合の表示例を示している。このように、安全に右折できる場合には、緑色の矢印を表示するとよい。一方、対向車両との車間距離が短く注意が必要な場合や危険な場合には、黄色や赤色の矢印を表示するとよい。

また、図８（ｂ）に示すように、矢印の透過性を利用することで、運転者は、対向車両の位置を視認できる。なお、同図に示すように、右折交差点の右側の建築物に矢印の先端が隠れるように表示をすることで、運転者は、どの交差点で右折すればよいのかが判断し易くなる。この隠れ線処理については、運転者の視線に基づいて右折交差点の手前に存在する建築物のフロントウィンドウにおける位置を定期的に計算し、その位置に矢印が描画されるとき、建築物と重なる部分の画素を透明（あるいは透過度を上げる）にすることで実現できる。

また、図８（ｃ）は、対向車両が自車両に接近する場合の矢印表示の例である。対向車両までの車間距離が短い場合には、矢印の移動を止める（あるいは徐々に拡大する）とともに、色彩を緑色から赤色に変更し、必要に応じて矢印を点滅表示させて、運転者に危険があることを示す。なお、矢印は、前方が見えるように透過させる。

図９（ａ）は、自車両の走行車線から右側の車線への車線変更を案内する際の矢印の表示イメージである。車線変更を案内する際の矢印表示については、例えば、右側の車線を走行する後続車両との車間距離が十分に長い場合には、現在の走行車線からゆっくりした動きで右側の車線に向かって変形する緑色の矢印を表示する。

また、右側の車線を走行する後続車両との車間距離が十分に長くないものの、安全に車線変更ができる場合には、現在の走行車線から比較的速い動きで右側の車線に向かって変形する緑色の矢印を表示する。

一方、右側の車線を走行する後続車両との車間距離が短く、車線変更を行うと危険が伴う場合には、赤色の矢印、或いは「ＳＴＯＰ」等の危険であることがわかりやすい表示態様に変更して、運転者が車線変更を行わないようにするための表示をする。

これにより、例えば、運転者にとって変更すべき車線が分りづらい道路や、運転者自身が初めて走行する道路等において、動画像の矢印を現在の車線から変更すべき車線に向かって移動させることができる。

図９（ｂ）は、自車両と右側の車線を走行する後続車両の位置関係を模式的に表したイメージ図である。例えば、ナビＣのディスプレイ等、運転者の視野を妨げることのない位置にこのようなイメージ図を表示してもよい。このイメージ図においても、車間距離に応じて、車線変更を案内する矢印の色彩や動きを変更するようにしてもよい。

このように、本実施形態の運転支援情報表示システムは、ウィンドシールドディスプレイＤにおける運転者の視野内に、車両の進むべき方向を示す動画像の矢印を表示する際、車両の走行状態や車両の周囲の交通状況に応じて、矢印の表示態様を動的に変更する。

（変形例）
例えば、車両の運転操作として、加速又は減速が必要となる場合、動画像の矢印の形状、及び色彩の少なくとも一方を変更するようにしてもよい。これにより、運転者は、動画像の矢印の形状や色彩の変化から、加速する必要があるのか、或いは減速する必要があるのかを把握することができる。

運転支援情報表示システムを構成する各装置の配置位置を示した図である。運転支援情報表示システムの全体構成を示すブロック図を示すウィンドシールドディスプレイＤ上に動画像の矢印を表示したイメージ図である。動画像の矢印のプロパティを示す図である。運転支援情報表示システムの矢印表示処理の流れを示すフローチャートである。矢印の形状確定及び表示処理の流れを示すフローチャートである。（ａ）は、運転者がフロントウィンドウから前方を見た風景を示した図であり、（ｂ）は、右折交差点までの距離が所定距離（例えば、５００ｍ）以下となった場合における、動画像の矢印の表示例を示した図である。（ａ）〜（ｃ）は、自車両が右折交差点に５０ｍ以下まで近づいたときの矢印の表示例を示す。（ａ）は、左車線から右車線への車線変更を案内する際の矢印の表示イメージ図であり、（ｂ）は、自車両と右側の車線を走行する後続車両の位置関係を模式的に表したイメージ図である。

符号の説明

Ａ視線認識装置
Ｂ前方・後方認識装置
Ｃナビ
Ｄウィンドシールドディスプレイ

Claims

車両のフロントウィンドウに表示領域が設けられ、当該表示領域に表示された情報を前記車両の前方の風景と重ねて視認することができるウィンドシールドディスプレイと、
前記表示領域における前記車両の運転者の視線の位置を認識する視線認識手段と、
前記視線認識手段の認識した視線の位置を基準とする前記運転者の視野内に、前記車両の進むべき方向を示す運転支援情報を動画像の図形を用いて表示する表示制御手段と、
前記車両の走行状態に関する情報、又は／及び前記車両の周囲の交通状況に関する情報を取得する情報取得手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記情報取得手段の取得した情報に応じて、前記動画像の図形の表示態様を変更する表示変更手段を備えることを特徴とする運転支援情報表示システム。
前記情報取得手段の取得した情報に基づいて、前記車両の走行上の安全度合いを判定する安全度合い判定手段を備え、
前記表示制御手段は、前記安全度合い判定手段の判定した安全度合いに応じて、前記動画像の図形の表示態様を変更することを特徴とする請求項１記載の運転支援情報表示システム。
前記安全度合い判定手段は、前記車両の運転操作に関して緊急な操作が必要であるか否かを含めて判定するものであって、
前記表示変更手段は、
前記安全度合い判定手段によって緊急な操作が必要であると判断された場合、前記動画像の図形が高速に動いて表示されるように前記動画像の動く速さを変更し、
前記安全度合い判定手段によって緊急な操作が必要でないと判断された場合、前記動画像の図形が低速に動いて表示されるように前記動画像の動く速さを変更することを特徴とする請求項２記載の運転支援情報表示システム。
前記表示変更手段は、前記安全度合い判定手段によって安全度が高いと判定された場合、前記動画像の図形の表示位置を前記視線認識手段の認識した視線の位置からオフセットした位置に変更することを特徴とする請求項２又は３記載の運転支援情報表示システム。
前記表示変更手段は、前記安全度合い判定手段によって安全度が高いと判定された場合、前記動画像の図形の透過度を高い透過度に変更することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の運転支援情報表示システム。
前記表示変更手段は、前記車両の進むべき方向の道路が前記車両の現在の進行方向の道路から異なる方向の道路に変更となる場合、前記動画像の図形が前記現在の進行方向の道路から前記異なる方向の道路に向かって動的に変形して表示されるように前記動画像の図形の形状を変更することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の運転支援情報表示システム。
前記表示変更手段は、前記車両の進むべき方向の車線が前記車両の現在の車線から異なる車線に変更となる場合、前記動画像の図形が前記現在の車線から前記異なる車線に向かって動的に変形して表示されるように前記動画像の図形の形状を変更することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の運転支援情報表示システム。
前記表示変更手段は、前記車両の運転操作として、加速又は減速が必要となる場合、前記動画像の図形の形状、及び色彩の少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の運転支援情報表示システム。
前記表示制御手段は、前記車両が目的地へ向かう経路に従って進むべき方向を示す動画像の図形を表示することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の運転支援情報表示システム。