JP2008094377A - Vehicular display device - Google Patents

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裕章 瀬口
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トヨタ自動車株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular display device capable of properly attracting a driver's attention to the exterior environment. <P>SOLUTION: The vehicular display device 1 for displaying in at least one part of a wind shield possibly to be seen from the inside of a cabin provides a display overlapped with an exterior view from eyes of the driver. As a display object recognizing means for recognizing an exterior display object, an exterior camera 10, a radar device 20 and a communication device 30 are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、虚像投影装置や光透過性表示装置等を用いてウインドシールド上に表示を行なう車両用表示装置に関する。   The present invention relates to a display device for a vehicle that performs display on a windshield using a virtual image projection device, a light transmissive display device, or the like.
従来、フロントガラスに映像を投影することにより、車速やナビゲーション情報等の情報、或いは車両前方の歩行者等を表示する技術が、ヘッドアップディスプレイの名称で知られている(例えば、非特許文献1参照)。この装置では、表示される情報等が、あたかもフロントガラスの外側に映っているかのように運転者に視認される。   Conventionally, a technique for displaying information such as vehicle speed and navigation information or a pedestrian in front of a vehicle by projecting an image on a windshield is known as a head-up display (for example, Non-Patent Document 1). reference). In this device, the displayed information is visually recognized by the driver as if it is reflected on the outside of the windshield.
また、この技術を応用した画像表示装置についての発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、車両の進行方向に設定される領域内で表示対象物が検出された場合には表示対象物の位置に応じた表示を行ない、当該領域外で表示対象物が検出された場合にはその表示対象物が存在することを示す情報を表示するものとしている。また、上記領域内に在る表示対象物については枠で囲んで示す等の強調表示を行なうことについての記述がなされている。
特開2001−23091号公報 トヨタ自動車株式会社、「クラウンマジェスタ新型車解説書(品番7109100)」、トヨタ自動車株式会社サービス部、2004年7月5日発行、10.ボデー&エレクトリカル、p10−222〜10−229、p10−275〜10−277
Further, an invention of an image display device to which this technology is applied is disclosed (for example, see Patent Document 1). In this device, when a display object is detected within an area set in the traveling direction of the vehicle, display is performed according to the position of the display object, and when a display object is detected outside the area. Displays information indicating that the display object exists. In addition, there is a description about performing highlighting such as a display object in the region surrounded by a frame.
JP 2001-23091 A 10. Toyota Motor Corporation, "Crown Majesta New Model Car Description (Part No. 7109100)", Toyota Motor Corporation Service Department, issued July 5, 2004. Body & Electrical, p10-222 to 10-229, p10-275 to 10-277
しかしながら、上記特許文献1に記載の装置を含めて、従来のヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスの限られた表示領域に虚像投影するものであるため、運転車がこの表示領域を見る際の視線の向きと、運転者がフロントガラスを通して実際に表示対象物を見る際の視線と、が異なるものとなる。このため、頻繁に表示領域を見る習慣のない運転者には、折角表示対象物を強調表示しても見過ごされる可能性がある。また、前方風景に擬した画像を表示領域に表示するのであるが、あくまで風景に擬した画像であるため距離感や緊急性等を直感的に把握することができず、表示対象物に応じた適切な運転操作(回避操作等)が遅れる可能性もある。   However, since the conventional head-up display device including the device described in Patent Document 1 projects a virtual image on a limited display area of the windshield, the line of sight when the driver sees the display area And the line of sight when the driver actually sees the display object through the windshield are different. For this reason, a driver who does not have a habit of frequently viewing the display area may be overlooked even if the corner display target object is highlighted. In addition, an image imitating the scenery in front is displayed in the display area, but since it is an image imitating the scenery to the end, it is not possible to intuitively grasp the sense of distance, urgency, etc. Appropriate driving operations (such as avoidance operations) may be delayed.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことが可能な車両用表示装置を提供することを、主たる目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and a main object of the present invention is to provide a vehicle display device capable of appropriately alerting the driver about the environment outside the vehicle.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置であって、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とするものである。ここで、「運転者の視点」は、ステレオカメラや赤外線センサー等で検出してもよいし、また、通信機能を備えた眼鏡やサングラスから出力される電波により検出してもよい。また、標準的な頭部の位置等から推定してもよい。   One aspect of the present invention for achieving the above object is a display device for a vehicle that performs a display that can be viewed from the interior of a vehicle in at least a part of a windshield, in a scenery outside the vehicle viewed from the viewpoint of the driver. The display is performed so as to be superimposed. Here, the “driver's viewpoint” may be detected by a stereo camera, an infrared sensor, or the like, or may be detected by radio waves output from glasses or sunglasses having a communication function. Alternatively, it may be estimated from a standard head position or the like.
この本発明の一態様によれば、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうため、運転者が表示内容を直感的に把握することができ、また、表示に注視する際の注意負担が軽減される。従って、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。   According to the aspect of the present invention, since the display is performed so as to be superimposed on the scenery outside the vehicle viewed from the viewpoint of the driver, the driver can intuitively grasp the display content and also pay attention to the display. This reduces the burden of attention when doing so. Accordingly, it is possible to appropriately alert the driver about the environment outside the vehicle.
また、本発明の一態様は、例えば、車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段と、表示対象物認識手段により認識された表示対象物の位置を特定する位置特定手段と、を備え、位置特定手段により特定された表示対象物の位置に基づいて、運転者の視点から見た表示対象物に重畳するように、表示対象物の強調表示を行なうものである。この場合の具体例として、ウインドシールドに映像を投影する投影手段と、運転者の視点から見た表示対象物の位置に相当するウインドシールド上の位置を表示位置として算出する表示位置算出手段と、を備え、表示位置に映像を投影することにより、運転者の目に映る虚像が表示対象物に重畳するように投影手段を制御することが考えられる。   Also, one aspect of the present invention includes, for example, a display object recognition unit that recognizes a display object outside the vehicle, and a position specification unit that specifies the position of the display object recognized by the display object recognition unit. Based on the position of the display object specified by the position specifying means, the display object is highlighted so as to be superimposed on the display object viewed from the viewpoint of the driver. As a specific example in this case, a projection unit that projects an image on the windshield, a display position calculation unit that calculates a position on the windshield corresponding to the position of the display object viewed from the viewpoint of the driver, as a display position, It is conceivable to control the projection means so that a virtual image reflected in the eyes of the driver is superimposed on the display object by projecting an image on the display position.
また、本発明の一態様において、表示対象物は、例えば、車両、歩行者、信号、道路標識、及び緊急車両のいずれかを少なくとも含む。   In one embodiment of the present invention, the display object includes at least one of a vehicle, a pedestrian, a signal, a road sign, and an emergency vehicle, for example.
また、本発明の一態様において、自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、表示対象物は、先行車両のブレーキランプを含み、所定走行局面判定手段により自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であると判定された場合に表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に先行車両のブレーキランプを強調表示すると、好適である。この場合、先行車両のブレーキランプの強調表示は、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示であると好適である。   Further, in one aspect of the present invention, there is provided a predetermined traveling situation determination unit that determines whether or not the vehicle is in a predetermined traveling situation that requires a brake operation, and the display object includes a brake lamp of a preceding vehicle, It is preferable that the brake lamp of the preceding vehicle is highlighted at the position on the windshield calculated by the display position calculation means when it is determined by the travel situation determination means that the vehicle is in a predetermined travel situation that requires braking operation of the host vehicle. is there. In this case, it is preferable that the highlight display of the brake lamp of the preceding vehicle is a display that simulates the brake lamp of the preceding vehicle turned on.
これらにより、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。   By these, the driver can make an illusion that the preceding vehicle has stepped on the brake, and intuitively recognize that the brake operation is necessary also in the own vehicle. Accordingly, the driver can perform the brake operation at a faster response speed than a display device that simply displays a message such as “Brake is necessary” or “Cautions ahead”. Furthermore, the attention burden when the driver pays attention to the display is reduced.
また、本発明の一態様において、自車両の進路変更が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、表示対象物は、先行車両の方向指示器を含み、所定走行局面判定手段により自車両の進路変更が必要な所定走行局面であると判定された場合に、表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に先行車両の方向指示器を強調表示すると、好適である。   Further, in one aspect of the present invention, the vehicle includes a predetermined traveling situation determination unit that determines whether or not the traveling condition of the host vehicle needs to be changed, and the display object includes a direction indicator of a preceding vehicle, When the predetermined traveling situation determination means determines that the vehicle is in a predetermined traveling situation that requires a course change, the direction indicator of the preceding vehicle is highlighted at the position on the windshield calculated by the display position calculation means. Is preferable.
これにより、運転者は先行車両がこれから進路変更をするものと判断し、直感的に自車両においても進路変更が必要であることを認識することができる。従って、単に「この先、左に(又は右に)進路変更が必要です」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、運転車はより自然に車両の進路変更に備えて減速や前方注意等を行なうことができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。   As a result, the driver can determine that the preceding vehicle will change the course from now on, and can intuitively recognize that the course of the vehicle needs to be changed. Therefore, compared with a display device that simply displays a message such as “Need to change the course to the left (or to the right)”, the driving vehicle is more naturally prepared for deceleration, forward warning, etc. Can be performed. Furthermore, the attention burden when the driver pays attention to the display is reduced.
また、本発明の一態様において、先行車両の減速度を特定する減速度特定手段と、先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、減速度特定手段により所定減速度以上の減速度が特定され、且つ点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件を満たす場合に、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とするものとしてもよい。   In one aspect of the present invention, the vehicle includes a deceleration specifying unit that specifies a deceleration of the preceding vehicle, and a lighting state detecting unit that detects a lighting state of a brake lamp of the preceding vehicle. As if the brake lamp of the preceding vehicle is lit when the deceleration exceeding the speed is specified and the predetermined condition including that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit is detected by the lighting state detection means It is good also as what is characterized by carrying out the pseudo display.
こうすれば、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。また、より必要な場面に限定した表示を行うことができる。   In this way, the driver has the illusion that the preceding vehicle has stepped on the brake, and can intuitively recognize that the brake operation is necessary even in the own vehicle. Accordingly, the driver can perform the brake operation at a faster response speed than a display device that simply displays a message such as “Brake is necessary” or “Cautions ahead”. Furthermore, the attention burden when the driver pays attention to the display is reduced. In addition, it is possible to perform display limited to more necessary scenes.
また、本発明の一態様において、先行車両と自車両の相対関係を特定する相対関係特定手段と、相対関係特定手段により特定された先行車両と自車両の相対関係に基づいて警告が必要か否かを決定する警告要否判定手段と、先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、警告要否判定手段により警告が必要と判定され、且つ点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件を満たす場合に、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とするものとしてもよい。ここで、「相対関係」とは、例えば、相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方である。また、相対速度と車間距離の双方により求められる車間時間であってもよい。   In one aspect of the present invention, a relative relationship specifying unit that specifies a relative relationship between the preceding vehicle and the host vehicle, and whether or not a warning is necessary based on the relative relationship between the preceding vehicle and the host vehicle specified by the relative relationship specifying unit. A warning necessity determining means for determining whether or not a lighting state of a brake lamp of a preceding vehicle is detected, the warning necessity determining means determines that a warning is necessary, and the lighting state detection means When a predetermined condition including that it is detected that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit is satisfied, a display that simulates that the brake lamp of the preceding vehicle is lit may be displayed. Here, the “relative relationship” is, for example, either or both of the relative speed and the inter-vehicle distance. Further, it may be an inter-vehicle time determined by both the relative speed and the inter-vehicle distance.
こうすれば、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。また、より必要な場面に限定した表示を行うことができる。   In this way, the driver has the illusion that the preceding vehicle has stepped on the brake, and can intuitively recognize that the brake operation is necessary even in the own vehicle. Accordingly, the driver can perform the brake operation at a faster response speed than a display device that simply displays a message such as “Brake is necessary” or “Cautions ahead”. Furthermore, the attention burden when the driver pays attention to the display is reduced. In addition, it is possible to perform display limited to more necessary scenes.
また、本発明の一態様のうち、点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件下で表示を行うものにおいて、自車両の運転者の減速意思を検知する減速意思検知手段を備え、所定条件は、減速意思検知手段により自車両の運転者の減速意思が検知されなかったことを更に含むものとしてもよい。   Further, in one aspect of the present invention, in the case where the display is performed under a predetermined condition including that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit by the lighting state detection means, A decelerating intention detecting unit that detects an intention is provided, and the predetermined condition may further include that the decelerating intention of the driver of the host vehicle is not detected by the decelerating intention detecting unit.
また、本発明の一態様のうち警告要否判定手段を備えるものにおいて、運転者の減速傾向を学習する減速傾向学習手段を備え、警告要否判定手段は、減速傾向学習手段により学習された運転者の減速傾向に基づいて警告が必要か否かを決定する手段であるものとしてもよい。   Further, in one aspect of the present invention, the apparatus including a warning necessity determination unit includes a deceleration tendency learning unit that learns a driver's deceleration tendency, and the warning necessity determination unit is a driving learned by the deceleration tendency learning unit. It is good also as a means which determines whether a warning is required based on a person's deceleration tendency.
本発明によれば、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことが可能な車両用表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display apparatus for vehicles which can perform appropriate alerting regarding the environment outside a vehicle with respect to a driver | operator can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施例]
以下、本発明の第1実施例に係る車両用表示装置1について説明する。車両用表示装置1は、ヘッドアップディスプレイ装置や光透過性表示装置等を用いて、運転者から見た車外の風景に重畳するようにウインドシールド上に表示を行なう装置である。
[First embodiment]
Hereinafter, the display apparatus 1 for vehicles which concerns on 1st Example of this invention is demonstrated. The vehicle display device 1 is a device that performs display on the windshield so as to be superimposed on the scenery outside the vehicle viewed from the driver, using a head-up display device, a light-transmissive display device, or the like.
図1は、車両用表示装置1の全体構成の一例を示す図である。車両用表示装置1は、表示対象物を認識すると共にその位置を検出する手段としての車外カメラ10、レーダー装置20、及び通信装置30と、フロントウインドシールド40に虚像投影するHUDユニット50と、運転者の視点を認識するための車室内カメラ60A、60Bと、装置全体を制御する表示装置用ECU(Electronic Control Unit)70と、を備える。なお、本図において、情報通信の流れは破線矢印で示しており、当該車内通信は、CAN(Controller Area Network)やBEAN、AVC−LAN等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the vehicle display device 1. The vehicle display device 1 recognizes a display object and detects the position of the camera 10, the radar device 20, and the communication device 30, and a HUD unit 50 that projects a virtual image on the front windshield 40, driving Vehicle interior cameras 60A and 60B for recognizing the user's viewpoint, and a display device ECU (Electronic Control Unit) 70 for controlling the entire apparatus. In this figure, the flow of information communication is indicated by broken-line arrows, and the in-vehicle communication is performed using an appropriate communication protocol such as CAN (Controller Area Network), BEAN, or AVC-LAN.
車外カメラ10は、例えば、ウインドシールド40の内側上部に配設されたCCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を利用したカメラであり、車両前方を撮像する。車外カメラ10の撮像画像は、例えばNTSC(National Television Standards Committee)等のインターレース方式により生成される画像信号として表示装置用ECU70に送信される。   The vehicle exterior camera 10 is a camera that uses an image sensor such as a CCD (Charge-Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) disposed in the upper part of the windshield 40, and images the front of the vehicle. The captured image of the vehicle exterior camera 10 is transmitted to the display device ECU 70 as an image signal generated by an interlace method such as NTSC (National Television Standards Committee).
レーダー装置20は、例えば、フロントグリル裏に配設されたミリ波レーダー装置であり、ミリ波の反射波が帰ってくるまでの時間、反射波の角度、及び周波数変化を利用して物体の距離、方位、速度を検出する。レーダー装置20は、このような検出を定期的に行なって、検出した物体に関する情報を表示装置用ECU70に送信する。なお、物体の距離等を検出する手段としては、ミリ波レーダー装置の他に、レーザーレーダーや赤外線レーダー、ソナー、ステレオカメラ装置等が考えられる。   The radar device 20 is, for example, a millimeter wave radar device disposed behind the front grille, and uses the time until the reflected wave of the millimeter wave returns, the angle of the reflected wave, and the frequency change of the object. Detect direction, speed. The radar apparatus 20 periodically performs such detection, and transmits information related to the detected object to the display apparatus ECU 70. In addition to the millimeter wave radar device, laser radar, infrared radar, sonar, stereo camera device, etc. can be considered as means for detecting the distance of the object.
通信装置30は、民間情報サービスを提供するための施設である情報センターから携帯電話等の無線ネットワークを介して送信されるサービス情報を受信するための受信機や、ビーコン受信機、FM/AM放送受信機、DSRC(Dedicated Short Range Communication)用受信機等を含む。なお、DSRCとは、既にETC(Electronic Toll Collection System;自動料金収受システム)において実用化されている通信技術であり、専用狭域通信を意味する。通信装置30は、このような種々の通信態様により車外の各種情報を受信して表示装置用ECU70に送信する。なお、通信装置30は常時情報を受信可能な状態で作動していてもよいし、表示装置用ECU70からの指示により作動する(受信可能な状態となる)ものであってもよい。また、通信装置30は、自車両の現在位置を特定するための、GPS受信機、及びDGPS(Diffrential GPS;相対測位方式)やRTK-GPS(Real Time Kinematic GPS;干渉測位方式)に用いられる基準局からの電波を受信する基準局電波受信機を含んでよい。   The communication device 30 includes a receiver for receiving service information transmitted from an information center, which is a facility for providing private information services, via a wireless network such as a mobile phone, a beacon receiver, FM / AM broadcasting Includes receivers, receivers for DSRC (Dedicated Short Range Communication), and the like. DSRC is a communication technique that has already been put into practical use in ETC (Electronic Toll Collection System) and means dedicated narrow-area communication. The communication device 30 receives various types of information outside the vehicle by such various communication modes and transmits them to the display device ECU 70. Note that the communication device 30 may operate in a state where information can be received at all times, or may operate (becomes in a receivable state) according to an instruction from the display device ECU 70. In addition, the communication device 30 is a GPS receiver for identifying the current position of the host vehicle, and a reference station used for DGPS (Diffrential GPS) and RTK-GPS (Real Time Kinematic GPS). A reference station radio wave receiver for receiving radio waves from may be included.
フロントウインドシールド40は、例えば、ガラス等の光透過性素材により形成され、車外と車室内を遮断すると共に、運転者を含む乗員が車外の風景を視認可能にしている。   The front windshield 40 is formed of, for example, a light-transmitting material such as glass, blocks the outside of the vehicle and the interior of the vehicle, and allows passengers including the driver to see the scenery outside the vehicle.
図2は、HUDユニット50の構成を示す断面図である。HUDユニット50は、ウインドシールド40上の表示位置に映像を投影することにより、あたかも運転者の視点から当該表示位置を見た延長線上の位置(車外の位置)に存在するかのような虚像として、映像の内容を表示する。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the HUD unit 50. The HUD unit 50 projects a video image on the display position on the windshield 40, so that the HUD unit 50 is a virtual image as if it exists at an extended line position (a position outside the vehicle) when the display position is viewed from the driver's viewpoint. , Display the contents of the video.
HUDユニット50は、例えばインストルメントパネル42の上面に形成された凹部42Aにその全体が収納される。そして、コンビネーションメータ44の裏側に配設され、車両の進行方向に向けて発光表示を行なう液晶ディスプレイ52と、液晶ディスプレイ52が発する光を反射してウインドシールド40に投影する反射鏡54と、を備える。反射鏡54は、例えば複数のモーターとギヤ機構等を有する駆動装置56により回転駆動及び前後駆動され、ウインドシールド40上の表示位置を所望の位置に設定可能にしている。また、液晶ディスプレイ52と反射鏡54との間には、焦点調節機構58が配設されており、運転者の目に映る虚像の遠近感を調節可能となっている。液晶ディスプレイ52の表示内容の決定や、駆動装置56及び焦点調節機構58の駆動制御は、表示装置用ECU70によって行なわれる。なお、液晶ディスプレイ52及び反射鏡54は、車両幅方向に十分な長さを有するものとする。   The HUD unit 50 is entirely accommodated in a recess 42A formed on the upper surface of the instrument panel 42, for example. A liquid crystal display 52 that is disposed on the back side of the combination meter 44 and emits light in the traveling direction of the vehicle, and a reflecting mirror 54 that reflects the light emitted from the liquid crystal display 52 and projects it onto the windshield 40. Prepare. The reflecting mirror 54 is rotationally driven and driven back and forth by, for example, a driving device 56 having a plurality of motors, gear mechanisms, and the like, so that the display position on the windshield 40 can be set to a desired position. In addition, a focus adjustment mechanism 58 is disposed between the liquid crystal display 52 and the reflecting mirror 54 so that the perspective of the virtual image seen by the driver's eyes can be adjusted. The display content of the liquid crystal display 52 and the drive control of the drive device 56 and the focus adjustment mechanism 58 are performed by the display device ECU 70. The liquid crystal display 52 and the reflecting mirror 54 are assumed to have a sufficient length in the vehicle width direction.
車室内カメラ60A、60Bは、例えば、ルームミラー及びフロントボデーピラー(運転者側)にそれぞれ配設され、運転者の頭部を撮像する。車室内カメラを複数備えるのは、立体画像認識により運転者の視点を特定するためである。車室内カメラ60A、60Bの撮像画像は、車外カメラ10の撮像画像と同様に表示装置用ECU70に送信される。   The in-vehicle cameras 60A and 60B are disposed on, for example, a room mirror and a front body pillar (driver side), respectively, and image the driver's head. The reason why a plurality of in-vehicle cameras are provided is to identify the driver's viewpoint through stereoscopic image recognition. The captured images of the vehicle interior cameras 60 </ b> A and 60 </ b> B are transmitted to the display device ECU 70 in the same manner as the captured image of the vehicle exterior camera 10.
表示装置用ECU70は、例えば、CPUを中心としてROMやRAM等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、I/Oポートやタイマー、カウンター等を備える。なお、ROMには、CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。   The display device ECU 70 is, for example, a computer unit in which a ROM, a RAM, and the like are connected to each other via a bus with a CPU as a center, and includes an I / O port, a timer, a counter, and the like. The ROM stores programs executed by the CPU and data.
図3は、表示装置用ECU70のCPUがROMに記憶されたプログラムをRAMに展開(ロード)して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。表示装置用ECU70は、表示対象物認識部72と、位置特定部74と、視点位置算出部76と、HUD制御部78と、を備える。   FIG. 3 is a diagram showing main functional blocks realized by the CPU of the display device ECU 70 being loaded (executed) into a RAM and executing a program stored in the ROM, and a flow of information communication. The display device ECU 70 includes a display object recognition unit 72, a position specifying unit 74, a viewpoint position calculation unit 76, and a HUD control unit 78.
表示対象物認識部72は、運転者が運転上注意を要する車外の表示対象物を認識する。本実施例では、表示対象物は、信号、道路標識、及び緊急車両である。なお、「信号」とは信号機全体を指すものであってもよいし、運転上注意を要するもの、すなわち、赤信号、又は赤信号及び黄信号に限定してもよい。また、信号の表示部分に限定して強調表示するものであってよい。道路標識についても、運転上注意を要する道路標識(例えば速度制限標識や一旦停止、一方通行等)に限定してもよい。   The display object recognition unit 72 recognizes a display object outside the vehicle that requires a driver's attention. In this embodiment, display objects are signals, road signs, and emergency vehicles. The “signal” may refer to the entire traffic light, or may be limited to those requiring attention in operation, that is, a red signal, or a red signal and a yellow signal. Further, it may be highlighted only in the signal display portion. The road signs may also be limited to road signs that require driving attention (for example, speed limit signs, temporary stops, one-way streets, etc.).
表示対象物の認識は、例えば、車外カメラ10の撮像画像解析や、通信装置30により受信された情報に基づいて行なうことができる。具体的には、車外カメラ10の撮像画像において特徴点抽出処理やパターンマッチング処理を行なって信号や道路標識を認識したり、色彩及び輝度に基づいて信号を認識したりすることができる。また、信号や道路標識、緊急車両から専用狭域通信による電波が発信されている場合はこれを受信して表示対象物を認識してもよいし、前述した情報センターから送信されるサービス情報に信号や道路標識、緊急車両に関する情報が含まれている場合はこれを受信して表示対象物を認識してもよい。   The recognition of the display object can be performed based on, for example, analysis of a captured image of the outside camera 10 or information received by the communication device 30. Specifically, a feature point extraction process or a pattern matching process can be performed on a captured image of the vehicle exterior camera 10 to recognize a signal or a road sign, or a signal can be recognized based on color and brightness. In addition, when a signal, road sign, or emergency vehicle emits radio waves by dedicated narrow area communication, it may be received to recognize the display object, or the service information transmitted from the information center described above may be used. When information on a signal, a road sign, or an emergency vehicle is included, it may be received to recognize the display object.
位置特定部74は、表示対象物認識部72が認識した表示対象物の位置を特定する。表示対象物の位置は、例えば車両の特定の箇所(例えばレーダー装置20の配設位置等)を基準位置とし、基準位置を原点とする三次元直交座標系上の座標として表現される(三次元極座標系上の座標として表現されてもよい)。表示対象物の位置特定についての具体的手法は、例えば、レーダー装置20により表示対象物の距離及び方位を検出し、これを三次元直交座標系上の座標に変換する。また、信号や道路標識、緊急車両から専用狭域通信による電波が発信されている場合はこれを受信して表示対象物の位置を特定してもよいし、前述した情報センターから送信されるサービス情報に信号や道路標識、緊急車両に関する情報が含まれている場合はこれを受信して表示対象物の位置を特定してもよい。この場合、表示対象物の位置が地球上の絶対座標(緯度、経度、高度)により表現されているものとすれば、前述したGPS受信機や基準局電波受信機を用いて特定される自車両の現在位置を基準として表示対象物の位置を算出すればよい。   The position specifying unit 74 specifies the position of the display target recognized by the display target recognition unit 72. The position of the display object is expressed as coordinates on a three-dimensional orthogonal coordinate system with a specific position of the vehicle (for example, the position where the radar device 20 is disposed) as a reference position and the reference position as an origin (three-dimensional). May be expressed as coordinates on a polar coordinate system). As a specific method for specifying the position of the display object, for example, the distance and orientation of the display object are detected by the radar device 20 and converted into coordinates on a three-dimensional orthogonal coordinate system. In addition, if a signal, road sign, or emergency vehicle emits radio waves by dedicated narrow area communication, it may be received to specify the position of the display object, or a service transmitted from the information center described above If the information includes information on signals, road signs, and emergency vehicles, the information may be received to specify the position of the display object. In this case, if the position of the display object is expressed by absolute coordinates (latitude, longitude, altitude) on the earth, the vehicle's vehicle specified using the GPS receiver or the reference station radio wave receiver described above is used. The position of the display object may be calculated based on the current position.
なお、以上説明した如く、表示対象物を認識してその位置を特定するための手法としては、種々のものが存在する。本実施例においては、画像解析、レーダーによる位置検出、及び通信により認識及び位置特定を行なうものとして例示したが、必ずしもこれらの全てを備える必要がある訳ではないし、更に他の手法により認識及び位置特定を行なうものとしてもよい。   As described above, there are various methods for recognizing a display object and specifying its position. In the present embodiment, it is illustrated as performing recognition and position specification by image analysis, position detection by radar, and communication. However, it is not always necessary to include all of these, and recognition and position are not necessarily performed by other methods. It may be specified.
視点位置算出部76は、車室内カメラ60A、60Bの撮像画像に対して立体画像認識を行ない、運転者の視点の位置(目の位置;より具体的には、両目の中間の位置等)を算出する。立体画像認識の具体的手法については、既に種々の手法が公知となっているため、詳細な説明を省略する。なお、運転者の視点の位置は、例えば前述した基準位置を原点とする三次元直交座標系上の座標として表現される。   The viewpoint position calculation unit 76 performs stereoscopic image recognition on the captured images of the in-vehicle cameras 60A and 60B, and determines the position of the driver's viewpoint (eye position; more specifically, the middle position between both eyes). calculate. Various specific methods for stereoscopic image recognition are already known, and thus detailed description thereof is omitted. Note that the position of the driver's viewpoint is expressed, for example, as coordinates on a three-dimensional orthogonal coordinate system with the reference position described above as the origin.
HUD制御部78は、このように認識及び位置が特定された表示対象物の強調表示を行なうように、液晶ディスプレイ52の表示内容を決定すると共に、駆動装置56や焦点調節機構58の駆動制御を行なう。以下、順を追って説明する。   The HUD control unit 78 determines the display content of the liquid crystal display 52 and performs drive control of the drive device 56 and the focus adjustment mechanism 58 so that the display object whose recognition and position are specified in this way is highlighted. Do. In the following, description will be given in order.
まず、表示対象物の位置と運転者の視点の位置とを結ぶ仮想直線の式を算出する。そして、この仮想直線とフロントウインドシールド40の交点を求め、これを表示位置とする。なお、表示装置用ECU70のROMにはフロントウインドシールド40の三次元形状モデルが予め記憶されており、この三次元形状モデルを用いて表示位置を求めるものとする。   First, an equation of a virtual line connecting the position of the display object and the position of the driver's viewpoint is calculated. And the intersection of this virtual straight line and the front windshield 40 is calculated | required, and this is made into a display position. Note that a three-dimensional shape model of the front windshield 40 is stored in advance in the ROM of the display device ECU 70, and the display position is obtained using this three-dimensional shape model.
そして、表示位置に映像を投射することにより光が運転者の目に届くように、液晶ディスプレイ52の表示内容を決定し、駆動装置56を駆動制御する。すなわち、HUDユニット50から表示位置に向けて投影する光がフロントウインドシールド40で反射されて運転者の視点に至るように、液晶ディスプレイ52上の表示位置(発光位置)や反射鏡54の位置を調節するのである。また、表示対象物と表示位置との距離、及び表示位置と運転者の視点との距離に応じた遠近感をもって虚像が視認されるように、焦点調節機構58を駆動制御する。   Then, the display content of the liquid crystal display 52 is determined so that the light reaches the eyes of the driver by projecting an image on the display position, and the drive device 56 is driven and controlled. That is, the display position (light emitting position) on the liquid crystal display 52 and the position of the reflecting mirror 54 are set so that the light projected from the HUD unit 50 toward the display position is reflected by the front windshield 40 and reaches the driver's viewpoint. To adjust. Further, the focus adjustment mechanism 58 is driven and controlled so that a virtual image is visually recognized with a perspective according to the distance between the display object and the display position and the distance between the display position and the driver's viewpoint.
こうすることにより、運転者により視認される虚像が表示対象物に重畳することとなる。なお、強調表示は、例えば表示対象物の輪郭を印象の強い色で枠線表示するものあってもよいし、表示対象物全体が発光しているように擬した表示を行なうものであってもよい。従って、液晶ディスプレイ52では、表示対象物の輪郭表示や発光表示等を適切な形状及び表示サイズで行なう必要がある。形状については、車外カメラ10の撮像画像における表示対象物の輪郭(表示対象物認識部72の処理において把握されていることが想定される)を用いることとすればよい。また、表示サイズについては、例えば車外カメラ10の撮像画像における表示対象物のサイズに、表示対象物と表示位置との距離に応じて減少する傾向の所定の乗数を乗じる等の手法により、求めることができる。   By doing so, a virtual image visually recognized by the driver is superimposed on the display object. Note that the highlighting may be, for example, a frame that displays the outline of the display object in a strong impression color, or a display that simulates that the entire display object emits light. Good. Therefore, in the liquid crystal display 52, it is necessary to perform contour display, light emission display, and the like of the display object with an appropriate shape and display size. As for the shape, the outline of the display object in the captured image of the camera 10 outside the vehicle (assumed to be grasped in the process of the display object recognition unit 72) may be used. The display size is obtained by a method such as multiplying the size of the display object in the captured image of the outside camera 10 by a predetermined multiplier that tends to decrease according to the distance between the display object and the display position. Can do.
図4は、本実施例の車両用表示装置1が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。図示する如く、信号機、及びその手前の停止線(道路標識に含まれる概念である)が強調表示されている。これを見た運転者は、信号機に注意が引き付けられるため、信号機を見過ごすような事態を抑制することができる。また、停止線を強調表示することにより停止位置の認識・発見が容易となるため、運転負荷を軽減することができる。その他の道路標識や緊急車両についても、図4と同様に強調表示されるため、道路標識を見過ごすような事態を抑制することができ、また、車外でサイレン音が鳴った際に緊急車両を目で探す労力等を軽減することができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。従って、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a landscape that is seen by the driver as a result of the display performed by the vehicle display device 1 according to the present embodiment. As shown in the drawing, a traffic light and a stop line in front of it (a concept included in a road sign) are highlighted. The driver who sees this is attracted attention to the traffic light, so that the situation of overlooking the traffic light can be suppressed. Further, by highlighting the stop line, it becomes easy to recognize and find the stop position, so that the driving load can be reduced. Other road signs and emergency vehicles are also highlighted in the same way as in FIG. 4, so that it is possible to suppress the situation of overlooking the road signs, and when the siren sounds outside the vehicle, You can reduce the labor to search for. Furthermore, by superimposing and displaying on the scenery outside the vehicle, the burden of attention when the driver pays attention to the display is reduced. Therefore, the driving load on the driver can be reduced while contributing to safe driving.
こうした効果は、表示領域を独立した風景として表現する従来のヘッドアップディスプレイ装置と比較して顕著なものである。図5は、従来のヘッドアップディスプレイ装置において信号機や停止線を強調表示した場合の、運転者の目に映る風景を示す図である。このような風景において例えば信号機が強調表示されていることに運転者が気付くためには、表示領域を注視している必要がある。ところが、車両を運転している運転者は、通常、あらゆる方向に気を配っているものであり、頻繁に表示領域を見る習慣のない運転者の場合、折角表示対象物を強調表示しても見過ごされる可能性がある。また、停止線を強調表示したとしても、表示領域の中での距離感と実際の風景の中での距離感は異なるものであるため、停止位置までの距離感等を直感的に認識することができない。   Such an effect is remarkable as compared with the conventional head-up display device that expresses the display area as an independent landscape. FIG. 5 is a diagram illustrating a landscape seen by the driver when a traffic light or a stop line is highlighted in a conventional head-up display device. In such a landscape, for example, in order for the driver to notice that the traffic light is highlighted, it is necessary to watch the display area. However, the driver who drives the vehicle usually pays attention to all directions, and in the case of a driver who does not have a habit of frequently viewing the display area, even if the object to be displayed is highlighted. May be overlooked. In addition, even if the stop line is highlighted, the sense of distance in the display area is different from the sense of distance in the actual landscape, so you can intuitively recognize the sense of distance to the stop position, etc. I can't.
この点、本実施例の車両用表示装置1は、運転者が通常気を配っている車外の風景に重畳して強調表示を行なうため、表示対象物を見過ごす可能性は低くなる。また、表示対象物までの距離感等を直感的に認識することができる。従って、運転上注意を要する表示対象物に関して、より適切な注意喚起を行なうことができる。   In this respect, the vehicle display device 1 of the present embodiment performs highlighting while superimposing it on the scenery outside the vehicle where the driver is usually paying attention, so the possibility of overlooking the display object is low. Further, it is possible to intuitively recognize a sense of distance to the display object. Therefore, more appropriate alerting can be performed on the display object requiring attention during driving.
なお、フロントウインドシールド40の角度や曲率によっては表示位置の設定可能領域が制限される可能性もあるが、(1)液晶ディスプレイ52自体を可動にする、(2)液晶ディスプレイ52を十分大きいものとする、(3)映像投影装置をインストルメントパネル42の上面以外の箇所にも配設してHUDユニット50が投影不可能な領域をカバーする、(4)インストルメントパネル42の上面に液晶ディスプレイを上向きに配設して映像を直接投影する(この場合、遠近感の調節は比較的困難であるが)、等の手法により、フロントウインドシールド40の略全域に映像を投影して運転者の目に虚像が映るようにすることは可能である。   Depending on the angle and curvature of the front windshield 40, the area where the display position can be set may be limited, but (1) the liquid crystal display 52 itself is movable, (2) the liquid crystal display 52 is sufficiently large. (3) The video projection device is disposed at a place other than the top surface of the instrument panel 42 to cover the area where the HUD unit 50 cannot project. (4) The liquid crystal display is provided on the top surface of the instrument panel 42. Is projected upward (in this case, it is relatively difficult to adjust perspective), and the image is projected over substantially the entire area of the front windshield 40 by a method such as It is possible to make a virtual image appear in the eyes.
また、信号や道路標識が運転者の目から見てフロントウインドシールドの左上側に出現する可能性が高いことを考慮すれば、フロントウインドシールドの左上側に投影用領域を設けて、運転者から投影用領域を通して見える表示対象物のみを強調表示の対象とし、投影用領域の全域に映像投影可能なHUDユニットを備えるものとしてもよい。   In addition, considering that there is a high possibility that signals and road signs will appear on the upper left side of the front windshield as seen from the driver's eyes, a projection area is provided on the upper left side of the front windshield. Only a display object that can be seen through the projection area may be highlighted, and a HUD unit capable of projecting an image may be provided over the entire projection area.
以上説明した本実施例の車両用表示装置1によれば、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。   According to the vehicle display device 1 of the present embodiment described above, it is possible to appropriately alert the driver regarding the environment outside the vehicle.
[第2実施例]
以下、本発明の第2実施例に係る車両用表示装置2について説明する。なお、第1実施例の車両用表示装置1と第2実施例の車両用表示装置2とは排他的又は択一的な関係にあるものではなく、双方の機能を有する装置も実現可能である。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the vehicle display device 2 according to the second embodiment of the present invention will be described. The vehicle display device 1 of the first embodiment and the vehicle display device 2 of the second embodiment are not in an exclusive or alternative relationship, and a device having both functions can be realized. .
車両用表示装置2は、車両用表示装置1と同様のハードウエア構成を有するが、表示装置用ECU70の処理において相違する。従って、ハードウエア構成については図1を参照することとし、各構成要素について同一の符号を付して説明を省略する。   The vehicular display device 2 has the same hardware configuration as the vehicular display device 1, but differs in the processing of the display device ECU 70. Therefore, the hardware configuration will be described with reference to FIG.
また、本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプ及び方向指示器である。また、本実施例の表示装置用ECU70は、第1実施例と比較すると、所定走行局面判定部77を更に備え(図6参照)、第1実施例と共通する機能ブロックについても、視点位置算出部76を除き、異なる機能を有する。従って、これらの相違点を中心に説明する。   In the present embodiment, the display objects are a brake lamp and a direction indicator of the preceding vehicle. Further, the display device ECU 70 of the present embodiment further includes a predetermined traveling situation determination unit 77 (see FIG. 6) as compared with the first embodiment, and also calculates the viewpoint position for the functional blocks common to the first embodiment. Except for the part 76, it has different functions. Therefore, these differences will be mainly described.
表示対象物認識部72は、先行車両のブレーキランプ及び方向指示器を認識する前段階として、まず先行車両自体を認識する。ここで、先行車両とは、自車両の直前を自車両と同一方向に走行している車両をいう。先行車両の認識は、車外カメラ10の撮像画像解析やレーダー装置20による自車両と同一方向に移動している物体の認識、通信装置30により受信された情報に基づいて行なう。そして、先行車両を撮像した撮像画像に基づいて、ブレーキランプ及び方向指示器を認識する。   The display object recognizing unit 72 first recognizes the preceding vehicle itself as a previous stage for recognizing the brake lamp and the direction indicator of the preceding vehicle. Here, the preceding vehicle refers to a vehicle traveling in the same direction as the own vehicle immediately before the own vehicle. The preceding vehicle is recognized based on analysis of a captured image of the outside camera 10, recognition of an object moving in the same direction as the own vehicle by the radar device 20, and information received by the communication device 30. And a brake lamp and a direction indicator are recognized based on the captured image which imaged the preceding vehicle.
位置特定部74は、まず、第1実施例と同様にレーダー装置20又は通信装置30により先行車両における代表点(例えば、バンパー後端部等)の位置を特定する。そして、代表点を基準とするブレーキランプ及び方向指示器の方位角を、車外カメラ10の撮像画像と先行車両までの距離に基づいて算出し、(自車両と代表点との距離、代表点の方位角+代表点を基準とするブレーキランプの方位角)及び(自車両と代表点との距離、代表点の方位角+代表点を基準とする方向指示器の方位角)で表現される極座標系上の座標を三次元直交座標系上の座標に変換して、ブレーキランプ及び方向指示器の位置を特定する。   First, the position specifying unit 74 specifies the position of the representative point (for example, the rear end part of the bumper) in the preceding vehicle using the radar device 20 or the communication device 30 as in the first embodiment. Then, the azimuth angle of the brake lamp and the direction indicator with respect to the representative point is calculated based on the captured image of the outside camera 10 and the distance to the preceding vehicle, and (the distance between the host vehicle and the representative point, the representative point Polar coordinates expressed by azimuth + azimuth of brake lamp with reference to representative point) and (distance between host vehicle and representative point, azimuth of representative point + azimuth of direction indicator with reference to representative point) The coordinates on the system are converted into coordinates on a three-dimensional orthogonal coordinate system, and the positions of the brake lamp and the direction indicator are specified.
所定走行局面判定部77は、自車両のブレーキ操作が必要な第1の所定走行局面であるか否か、及び自車両の進路変更が必要な第2の所定走行局面であるか否かを判定する。第1の所定走行局面であるか否かの判定は、種々の手法により行なうことができる。例えば、(A)車外カメラ10の撮像画像により先行車両のブレーキランプが点灯したことや、赤信号等(黄信号、赤又は黄色の点滅信号等を含んでよい)を認識した場合、(B)レーダー装置20により先行車両との距離が急速に(或いは所定距離以内に)縮まった場合、(C)車載ナビゲーション装置又は通信装置30により、前方に一時停止位置や踏み切り、急カーブ、急な下り勾配、スクールゾーン、赤信号等(黄信号、赤又は黄色の点滅信号等を含んでよい)、等が存在する旨の情報を取得した場合、(D)先行車両が制駆動力に関する何らかの自動制御を行なっており、これから制動力の出力を行なう旨を先行車両が周辺車両に対して通信により通知するものと仮定し、当該通知を通信装置30により受信した場合、等において第1の所定走行局面であると判定することができる。   The predetermined traveling situation determination unit 77 determines whether or not it is a first predetermined traveling situation that requires a brake operation of the host vehicle, and whether or not it is a second predetermined traveling situation that requires a course change of the host vehicle. To do. The determination as to whether or not it is the first predetermined traveling situation can be made by various methods. For example, when (A) a brake light of a preceding vehicle is turned on by a captured image of the outside camera 10, or a red signal or the like (including a yellow signal, a red or yellow blinking signal, or the like) is recognized, (B) When the distance from the preceding vehicle is shortened rapidly (or within a predetermined distance) by the radar device 20, (C) the vehicle-mounted navigation device or the communication device 30 forwards a temporary stop position, a railroad crossing, a sharp curve, or a steep downward slope. , School zone, red signal, etc. (may include yellow signal, red or yellow blinking signal, etc.), etc., (D) the preceding vehicle will perform some automatic control on braking / driving force Assuming that the preceding vehicle notifies the surrounding vehicle by communication that the braking force will be output from now on, and when the notification is received by the communication device 30, etc. It is possible to determine 1 with a predetermined travel situation.
第2の所定走行局面であるか否かの判定は、例えば、(α)先行車両から前方の障害物に関する情報を受信した場合、(β)車載ナビゲーション装置から前方に急カーブや車線減少等が存在する旨の情報を取得した場合、等において第2の所定走行局面であると判定することができる。   The determination as to whether or not the vehicle is in the second predetermined traveling phase is, for example, (α) when information related to an obstacle ahead is received from the preceding vehicle, (β) a sharp curve or lane decrease forward from the in-vehicle navigation device When the information indicating the presence is acquired, it can be determined that the current state is the second predetermined traveling phase.
HUD制御部78は、所定走行局面判定部77により第1又は第2の所定走行局面であると判定された場合に、表示対象物の位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置に映像を投射することにより虚像が表示対象物に重畳するように、液晶ディスプレイ52、駆動装置56、及び焦点調節機構58を制御する。   The HUD control unit 78 obtains the display position based on the position of the display object and the position of the driver's viewpoint when it is determined by the predetermined travel situation determination unit 77 that the first or second predetermined travel situation. The liquid crystal display 52, the drive device 56, and the focus adjustment mechanism 58 are controlled so that the virtual image is superimposed on the display object by projecting an image on the display position.
また、本実施例における強調表示は、第1の所定走行局面においては、先行車両のブレーキランプに重畳する赤色の光を表示する(図7(A)参照)。こうすることにより、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。普段の運転局面において、先行車両のブレーキランプが点灯した場合に自車両のブレーキ操作を意識する習慣は、通常の経験を有する運転者であれば自然と身に付いているものだからである。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。   Further, the highlighting in the present embodiment displays red light superimposed on the brake lamp of the preceding vehicle in the first predetermined traveling phase (see FIG. 7A). By doing so, the driver has the illusion that the preceding vehicle has stepped on the brake, and can intuitively recognize that the brake operation is necessary also in the own vehicle. Accordingly, the driver can perform the brake operation at a faster response speed than a display device that simply displays a message such as “Brake is necessary” or “Cautions ahead”. This is because, in a normal driving phase, the habit of being aware of the brake operation of the host vehicle when the brake lamp of the preceding vehicle is lit is naturally acquired by a driver who has ordinary experience. Furthermore, the attention burden when the driver pays attention to the display is reduced.
更に、所定走行局面判定部77の判定局面における上記(A)〜(D)のそれぞれの場合に生ずる特有の効果について説明する。(A)の場合、実際にも先行車両のブレーキランプが点灯している(或いはその可能性が高い)のであるが、実際にも先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、先行車両のブレーキランプの点灯を強調してより明確にすることができる。また、実際に先行車両のブレーキランプが点灯していない場合は、先行車両のブレーキランプの点灯に先立って運転者にブレーキ操作の必要性を認識させることができる。(B)の場合、特にエンジンブレーキ等によりブレーキランプの点灯を伴わずに先行車両が減速した際に、これを運転者に認識させることができる。また、(C)及び、(D)の場合、先行車両のブレーキランプの点灯に先立って運転者にブレーキ操作の必要性を認識させることができる。従って、いずれの場合にも、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。   Furthermore, the specific effect which arises in each case of said (A)-(D) in the determination phase of the predetermined driving | running | working phase determination part 77 is demonstrated. In the case of (A), the brake lamp of the preceding vehicle is actually lit (or the possibility is high), but if the brake lamp of the preceding vehicle is actually lit, The lighting of the brake lamp can be emphasized to make it clearer. Further, when the brake lamp of the preceding vehicle is not actually lit, the driver can recognize the necessity of the brake operation prior to the lighting of the brake lamp of the preceding vehicle. In the case of (B), this can be recognized by the driver when the preceding vehicle decelerates without turning on the brake lamp, particularly due to engine braking or the like. In the case of (C) and (D), the driver can be made aware of the necessity of the brake operation prior to the lighting of the brake lamp of the preceding vehicle. Therefore, in any case, the driver can perform the brake operation at a faster response speed. Furthermore, by superimposing and displaying on the scenery outside the vehicle, the burden of attention when the driver pays attention to the display is reduced.
一方、第2の所定走行局面における強調表示は、先行車両の方向指示器に重畳する黄色ないしオレンジ色の光を点滅表示する(図7(B)参照)。こうすることにより、運転者は先行車両がこれから進路変更をするものと判断し、直感的に自車両においても進路変更が必要であることを認識することができる。従って、単に「この先、左に(又は右に)進路変更が必要です」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、運転車はより自然に車両の進路変更に備えて減速や前方注意等を行なうことができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。   On the other hand, the highlighting in the second predetermined traveling phase blinks yellow or orange light superimposed on the direction indicator of the preceding vehicle (see FIG. 7B). By doing so, the driver can determine that the preceding vehicle will change the course from now on and can intuitively recognize that the course change is necessary also in the own vehicle. Therefore, compared with a display device that simply displays a message such as “Need to change the course to the left (or to the right)”, the driving vehicle is more naturally prepared for deceleration, forward warning, etc. Can be performed. Furthermore, by superimposing and displaying on the scenery outside the vehicle, the burden of attention when the driver pays attention to the display is reduced.
以上説明した本実施例の車両用表示装置2によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。   According to the vehicle display device 2 of the present embodiment described above, it is possible to contribute to safe driving and reduce the driving load on the driver. In addition, the driver can be appropriately alerted regarding the environment outside the vehicle.
[第3実施例]
以下、本発明の第3実施例に係る車両用表示装置3について説明する。なお、第1実施例の車両用表示装置1、第2実施例の車両用表示装置2、及び第3実施例の車両用表示装置3は、排他的又は択一的な関係にあるものではなく、夫々の機能を兼ね備える装置も実現可能である。
[Third embodiment]
Hereinafter, the vehicle display device 3 according to the third embodiment of the present invention will be described. The vehicle display device 1 of the first embodiment, the vehicle display device 2 of the second embodiment, and the vehicle display device 3 of the third embodiment are not in an exclusive or alternative relationship. An apparatus having both functions can also be realized.
車両用表示装置3は、車両用表示装置1と同様のハードウエア構成を有するが、表示装置用ECU70の処理において相違する。従って、ハードウエア構成については図1を参照することとし、各構成要素について同一の符号を付して説明を省略する。   The vehicle display device 3 has the same hardware configuration as that of the vehicle display device 1, but is different in the processing of the display device ECU 70. Therefore, the hardware configuration will be described with reference to FIG.
本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプである。本実施例の表示装置用ECU70は、第1実施例と比較すると、点灯状態検知部79を更に備え(図8参照)、第1実施例と共通する機能ブロックについても、視点位置算出部76を除き、異なる機能を有する。従って、これらの相違点を中心に説明する。   In the present embodiment, the display object is a brake lamp of a preceding vehicle. Compared with the first embodiment, the display device ECU 70 of the present embodiment further includes a lighting state detection unit 79 (see FIG. 8), and the viewpoint position calculation unit 76 is also provided for the functional blocks common to the first embodiment. Except for the different functions. Therefore, these differences will be mainly described.
表示対象物認識部72は、先行車両のブレーキランプを認識する前段階として、まず先行車両自体を認識する。ここで、先行車両とは、自車両の直前を自車両と同一方向に走行している車両をいう。先行車両の認識は、車外カメラ10の撮像画像解析やレーダー装置20による自車両と同一方向に移動している物体の認識、通信装置30により受信された情報に基づいて行なう。そして、先行車両を撮像した撮像画像に基づいて、ブレーキランプを認識する。   The display object recognition unit 72 first recognizes the preceding vehicle itself as a pre-stage for recognizing the brake lamp of the preceding vehicle. Here, the preceding vehicle refers to a vehicle traveling in the same direction as the own vehicle immediately before the own vehicle. The preceding vehicle is recognized based on analysis of a captured image of the outside camera 10, recognition of an object moving in the same direction as the own vehicle by the radar device 20, and information received by the communication device 30. And a brake lamp is recognized based on the captured image which imaged the preceding vehicle.
位置特定部74の機能については、第2実施例と同様である。   The function of the position specifying unit 74 is the same as in the second embodiment.
点灯状態検知部79は、車外カメラ10の撮像画像を解析して、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを検知する。例えば、車外カメラ10の撮像画像のうち先行車両のブレーキランプに相当する部分に対して、輝度に関する閾値を設定してブレーキランプ点灯の有無を判定する。なお、点灯状態検知部79は、表示対象物認識部72等に包含される機能ブロックであってもよい。また、通信装置30により先行車両からブレーキランプの点灯状態に関する情報を取得してもよい。   The lighting state detection unit 79 analyzes the captured image of the outside camera 10 and detects whether or not the brake lamp of the preceding vehicle is turned on. For example, for a portion corresponding to the brake lamp of the preceding vehicle in the captured image of the vehicle exterior camera 10, a threshold value related to the brightness is set to determine whether the brake lamp is lit. The lighting state detection unit 79 may be a functional block included in the display object recognition unit 72 or the like. Moreover, you may acquire the information regarding the lighting state of a brake lamp from a preceding vehicle by the communication apparatus 30. FIG.
そして、HUD制御部78は、先行車両の減速度が所定減速度以上であり、且つ点灯状態検知部79により先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合に、先行車両のブレーキランプの位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置にブレーキランプの点灯色(典型的には、赤色)の映像を投射するように液晶ディスプレイ52、駆動装置56、及び焦点調節機構58を制御する(以下、擬似表示と称する)。これにより、ブレーキランプの点灯色の虚像が先行車両のブレーキランプに重畳し、あたかも先行車両のブレーキランプが点灯したように運転者の目に映ることとなる。この場合に運転者の目に映る風景は、第2実施例において示した図7(A)と同様である。   When the deceleration of the preceding vehicle is equal to or greater than the predetermined deceleration and the lighting state detection unit 79 determines that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, the HUD control unit 78 The display position is obtained based on the position of the driver and the viewpoint of the driver, and the liquid crystal display 52, the driving device 56, and the focus are so projected as to project the image of the brake lamp lighting color (typically red) on the display position. The adjustment mechanism 58 is controlled (hereinafter referred to as pseudo display). As a result, a virtual image of the lighting color of the brake lamp is superimposed on the brake lamp of the preceding vehicle, and it appears to the driver as if the brake lamp of the preceding vehicle is lit. In this case, the scenery seen by the driver is the same as FIG. 7A shown in the second embodiment.
なお、先行車両の減速度は、その速度変化から導出される。先行車両の速度については、レーダー装置20により検出された相対速度から自車両の車速を差し引いて導出することができる。なお、第1実施例と同様、レーダー装置20は、レーザーレーダーや赤外線レーダー、ソナー、ステレオカメラ装置等による置換が可能である。また、相対速度は、車外カメラ10の撮像画像における先行車両のサイズの変化に基づいて導出することも可能であり、通信装置30により先行車両から減速度に関する情報を取得してもよい。   The deceleration of the preceding vehicle is derived from the speed change. The speed of the preceding vehicle can be derived by subtracting the vehicle speed of the host vehicle from the relative speed detected by the radar device 20. As in the first embodiment, the radar device 20 can be replaced with a laser radar, an infrared radar, a sonar, a stereo camera device, or the like. In addition, the relative speed can be derived based on a change in the size of the preceding vehicle in the captured image of the outside camera 10, and information regarding the deceleration may be acquired from the preceding vehicle by the communication device 30.
本実施例の場合、先行車両のブレーキランプが点灯していない場合、すなわち点灯に擬した表示の必要性が高い場合に限定して擬似表示を行うことしている。以下にその理由について述べる。   In the case of the present embodiment, the pseudo display is performed only when the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, that is, when there is a high necessity for the display simulating lighting. The reason is described below.
先行車両の減速度が閾値以上である場合、通常は、先行車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでおり、先行車両のブレーキランプが点灯しているものと考えられる。自車両の運転者においては、先行車両のブレーキランプ点灯を視認することにより、先行車両との衝突を避けるべく減速動作を開始することが想定される。   When the deceleration of the preceding vehicle is equal to or greater than the threshold value, it is usually considered that the driver of the preceding vehicle has stepped on the brake pedal and the brake lamp of the preceding vehicle is lit. It is assumed that the driver of the host vehicle starts a deceleration operation so as to avoid a collision with the preceding vehicle by visually confirming that the brake lamp of the preceding vehicle is turned on.
ところが、車両の減速はエンジンブレーキや空気抵抗、道路勾配等によっても起こり得るものであり、また、先行車両のブレーキランプが故障、電球切れ等の状態であることもあり得る。これらの場合、先行車両が減速しているにも拘らず先行車両のブレーキランプが点灯していないため、運転者が直感的に危険を察知することができない。   However, deceleration of the vehicle can also occur due to engine braking, air resistance, road gradient, and the like, and the brake lamp of the preceding vehicle can be in a state of failure, out of light bulb, or the like. In these cases, although the preceding vehicle is decelerating, the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, so the driver cannot intuitively perceive the danger.
そこで、このような場合には擬似表示を行うことにより、運転者に前方注意を促そうとするものである。擬似表示を行うこと自体の奏する効果は、第2実施例と同様である。   Therefore, in such a case, a pseudo display is performed to prompt the driver to pay attention to the front. The effect of performing the pseudo display itself is the same as that of the second embodiment.
また、先行車両のブレーキランプが実際には点灯していない場合に限定して擬似表示を行うことにより、電力消費の低減を図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさを抑制することができる。   In addition, it is possible to reduce power consumption by performing pseudo display only when the brake lamp of the preceding vehicle is not actually lit, and it is displayed at the wrong position due to measurement error etc. The troublesomeness of the case can be suppressed.
図9は、本実施例の表示装置用ECU70が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、表示装置用ECU70により繰り返し実行される。   FIG. 9 is a flowchart showing a flow of characteristic processing executed by the display device ECU 70 of the present embodiment. This flow is repeatedly executed by the display device ECU 70.
まず、先行車両の減速度を導出し(S300)、先行車両の減速度が所定減速度以上であるか否かを判定する(S310)。先行車両の減速度が所定減速度未満であると判定された場合は、何も処理を行わずに本フローの1ルーチンを終了する。   First, the deceleration of the preceding vehicle is derived (S300), and it is determined whether the deceleration of the preceding vehicle is equal to or greater than a predetermined deceleration (S310). If it is determined that the deceleration of the preceding vehicle is less than the predetermined deceleration, one routine of this flow is terminated without performing any processing.
先行車両の減速度が所定減速度以上であると判定された場合は、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを判定する(S320)。先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、何も処理を行わずに本フローの1ルーチンを終了する。   If it is determined that the deceleration of the preceding vehicle is equal to or greater than the predetermined deceleration, it is determined whether the brake lamp of the preceding vehicle is lit (S320). If the brake lamp of the preceding vehicle is lit, one routine of this flow is terminated without performing any processing.
先行車両の減速度が所定減速度以上であると判定され(S310のYes)、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合は(S320のNo)、擬似表示を行う(S330)。   When it is determined that the deceleration of the preceding vehicle is equal to or greater than the predetermined deceleration (Yes in S310) and it is determined that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit (No in S320), a pseudo display is performed (S330). ).
以上説明した本実施例の車両用表示装置3によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。更に、先行車両のブレーキランプが点灯していない場面に限定して擬似表示を行うため、電力消費の低減等を図ることができる。   According to the vehicle display device 3 of the present embodiment described above, it is possible to contribute to safe driving and reduce the driving load on the driver. In addition, the driver can be appropriately alerted regarding the environment outside the vehicle. Furthermore, since the pseudo display is performed only for the scene where the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, the power consumption can be reduced.
[第4実施例]
以下、本発明の第4実施例に係る車両用表示装置4について説明する。なお、第1実施例の車両用表示装置1、第2実施例の車両用表示装置2、第3実施例の車両用表示装置3、及び第4実施例の車両用表示装置4は、排他的又は択一的な関係にあるものではなく、夫々の機能を兼ね備える装置も実現可能である。
[Fourth embodiment]
Hereinafter, the vehicle display device 4 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The vehicle display device 1 of the first embodiment, the vehicle display device 2 of the second embodiment, the vehicle display device 3 of the third embodiment, and the vehicle display device 4 of the fourth embodiment are exclusive. Alternatively, it is not an alternative relationship, and an apparatus having both functions can be realized.
図10は、車両用表示装置4の全体構成の一例を示す図である。図示する如く、車両用表示装置4は、車両用表示装置1と比較すると、減速意思検知用センサー90を更に備えるハードウエア構成となっている。その他の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the vehicle display device 4. As shown in the figure, the vehicle display device 4 has a hardware configuration further including a deceleration intention detection sensor 90 as compared with the vehicle display device 1. Other constituent elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプである。本実施例の表示装置用ECU70は、第3実施例の車両用表示装置3が有する機能ブロックに加え、警告要否判定部80を更に備える(図11参照)。   In the present embodiment, the display object is a brake lamp of a preceding vehicle. The display device ECU 70 of the present embodiment further includes a warning necessity determination unit 80 in addition to the functional blocks of the vehicle display device 3 of the third embodiment (see FIG. 11).
警告要否判定部80は、先行車両と自車両の相対関係に基づいて、運転者に対する警告が必要か否かを判定する。ここで、相対関係とは、相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方である。また、相対速度と車間距離の双方により求められる車間時間であってもよい。以下では相対速度と車間距離の双方を勘案して警告要否を決定するものとして説明する。また、先行車両と自車両との相対速度(以下、自車両を基準とした先行車両の速度をいうものとする)、及び車間距離は、レーダー装置20により検出された情報を参照して用いる。警告要否判定部80は、相対速度が所定速度(負の値)以下であり、車間距離が所定距離未満であり、且つ、自車両の運転者の減速意思を検知しなかった場合に、運転者に対する警告が必要であると判定する。すなわち、自車両が先行車両にある程度以上接近しているにも拘らず運転者の減速意思を検知しなかった場合に、運転者に対する警告が必要であると判定する。   The warning necessity determination unit 80 determines whether or not a warning for the driver is necessary based on the relative relationship between the preceding vehicle and the host vehicle. Here, the relative relationship is either or both of the relative speed and the inter-vehicle distance. Further, it may be an inter-vehicle time determined by both the relative speed and the inter-vehicle distance. In the following description, it is assumed that the necessity of warning is determined in consideration of both the relative speed and the inter-vehicle distance. The relative speed between the preceding vehicle and the host vehicle (hereinafter referred to as the speed of the preceding vehicle based on the host vehicle) and the inter-vehicle distance are used with reference to information detected by the radar device 20. The warning necessity determination unit 80 operates when the relative speed is equal to or less than a predetermined speed (negative value), the inter-vehicle distance is less than the predetermined distance, and the driver's intention to decelerate is not detected. It is determined that a warning for the person is necessary. That is, it is determined that a warning to the driver is necessary when the driver's intention to decelerate is not detected even though the host vehicle is approaching the preceding vehicle to some extent.
運転者の減速意思は、減速意思検知用センサー90の出力を参照して行なう。減速意思検知用センサー90としては、例えば車速センサーやGセンサー、ブレーキペダルセンサー、アクセル開度センサー等が考えられる。そして、運転者の減速意思は、車速の低下、減速Gの発生、ブレーキペダルが踏み込まれたこと、或いはアクセルペダルが戻されたこと(エンジンブレーキの作用が推認される)等をもって検知する。なお、採用される検知手法に応じて、適切な閾値等が設定される。   The driver's intention to decelerate is performed with reference to the output of the deceleration intention detecting sensor 90. As the deceleration intention detection sensor 90, for example, a vehicle speed sensor, a G sensor, a brake pedal sensor, an accelerator opening sensor, or the like can be considered. The driver's intention to decelerate is detected when the vehicle speed decreases, the deceleration G occurs, the brake pedal is depressed, or the accelerator pedal is released (the action of the engine brake is estimated). An appropriate threshold value or the like is set according to the detection method employed.
点灯状態検知部79の機能については、第3実施例と同様である。   The function of the lighting state detection unit 79 is the same as that of the third embodiment.
そして、HUD制御部78は、警告要否判定部80により運転者に対する警告が必要であると判定され、且つ点灯状態検知部79により先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合に、先行車両のブレーキランプの位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置にブレーキランプの点灯色(典型的には、赤色)の映像を投射するように液晶ディスプレイ52、駆動装置56、及び焦点調節機構58を制御する(以下、擬似表示と称する)。これにより、ブレーキランプの点灯色の虚像が先行車両のブレーキランプに重畳し、あたかも先行車両のブレーキランプが点灯したように運転者の目に映ることとなる。この場合に運転者の目に映る風景は、第2実施例において示した図7(A)と同様である。   Then, the HUD control unit 78 determines that the warning to the driver is required by the warning necessity determination unit 80 and the lighting state detection unit 79 determines that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit. The liquid crystal display 52 so as to obtain a display position based on the position of the brake lamp of the preceding vehicle and the position of the driver's viewpoint, and to project an image of the lighting color (typically red) of the brake lamp on the display position; The drive device 56 and the focus adjustment mechanism 58 are controlled (hereinafter referred to as pseudo display). As a result, a virtual image of the lighting color of the brake lamp is superimposed on the brake lamp of the preceding vehicle, and it appears to the driver as if the brake lamp of the preceding vehicle is lit. In this case, the scenery seen by the driver is the same as FIG. 7A shown in the second embodiment.
本実施例の場合も、第3実施例と同様、先行車両のブレーキランプが点灯していない場合、すなわち擬似表示の必要性が高い場合に限定して表示を行うこととしている。   In the case of this embodiment as well, as in the case of the third embodiment, the display is performed only when the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, that is, when the necessity of pseudo display is high.
自車両が先行車両に接近している場合、先行車両が減速しており、従って先行車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるため、先行車両のブレーキランプが点灯している可能性が高い。自車両の運転者においては、先行車両のブレーキランプ点灯を視認することにより、先行車両との衝突を避けるべく減速動作を開始することが想定される。   When the host vehicle is approaching the preceding vehicle, the preceding vehicle is decelerating, and therefore the driver of the preceding vehicle is stepping on the brake pedal, so the possibility that the brake lamp of the preceding vehicle is lit is high. It is assumed that the driver of the host vehicle starts a deceleration operation so as to avoid a collision with the preceding vehicle by visually confirming that the brake lamp of the preceding vehicle is turned on.
ところが、車両の減速はエンジンブレーキや空気抵抗、道路勾配等によっても起こり得るものであり、また、先行車両のブレーキランプが故障、電球切れ等の状態であることもあり得る。これらの場合、先行車両が減速しているにも拘らず先行車両のブレーキランプが点灯していないため、運転者が直感的に危険を察知することができない。   However, deceleration of the vehicle can also occur due to engine braking, air resistance, road gradient, and the like, and the brake lamp of the preceding vehicle can be in a state of failure, out of light bulb, or the like. In these cases, although the preceding vehicle is decelerating, the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, so the driver cannot intuitively perceive the danger.
そこで、このような場合には擬似表示を行うことにより、運転者に前方注意を促そうとするものである。擬似表示を行うこと自体の奏する効果は、第2実施例及び第3実施例と同様である。   Therefore, in such a case, a pseudo display is performed to prompt the driver to pay attention to the front. The effect of performing the pseudo display itself is the same as that of the second and third embodiments.
また、先行車両のブレーキランプが実際には点灯していない場合に限定して擬似表示を行うことにより、電力消費の低減を図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさを抑制することができる。   In addition, it is possible to reduce power consumption by performing pseudo display only when the brake lamp of the preceding vehicle is not actually lit, and it is displayed at the wrong position due to measurement error etc. The troublesomeness of the case can be suppressed.
また、運転者の減速意思を検知した場合に表示を行わないため、更に擬似表示を行う場面を限定することができる。この結果、電力消費の低減を更に図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさをより抑制することができる。   Further, since the display is not performed when the driver's intention to decelerate is detected, it is possible to further limit the scene where the pseudo display is performed. As a result, the power consumption can be further reduced, and the troublesomeness when displayed in an incorrect position due to a measurement error or the like can be further suppressed.
図12は、本実施例の表示装置用ECU70が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、表示装置用ECU70により繰り返し実行される。   FIG. 12 is a flowchart showing a flow of characteristic processing executed by the display device ECU 70 of the present embodiment. This flow is repeatedly executed by the display device ECU 70.
まず、先行車両と自車両の相対速度、及び車間距離を取得し(S400)、これに基づいて警告が必要であるか否かを判定する(S410)。警告が不要であると判定された場合は、何も処理を行わずに本フローの1ルーチンを終了する。   First, the relative speed and the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle are acquired (S400), and based on this, it is determined whether a warning is necessary (S410). If it is determined that the warning is unnecessary, one routine of this flow is terminated without performing any processing.
警告が必要であると判定された場合は、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを判定する(S420)。先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、何も処理を行わずに本フローの1ルーチンを終了する。   If it is determined that the warning is necessary, it is determined whether the brake lamp of the preceding vehicle is lit (S420). If the brake lamp of the preceding vehicle is lit, one routine of this flow is terminated without performing any processing.
警告が必要であると判定され(S410のYes)、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合は(S420のNo)、擬似表示を行う(S430)。   If it is determined that a warning is necessary (Yes in S410) and it is determined that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit (No in S420), a pseudo display is performed (S430).
以上説明した本実施例の車両用表示装置4によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。更に、先行車両のブレーキランプが点灯していない場面に限定して擬似表示を行うため、電力消費の低減等を図ることができる。   According to the vehicle display device 4 of the present embodiment described above, it is possible to contribute to safe driving and reduce the driving load on the driver. In addition, the driver can be appropriately alerted regarding the environment outside the vehicle. Furthermore, since the pseudo display is performed only for the scene where the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, the power consumption can be reduced.
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。   The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
例えば、フロントウインドシールド40において表示を行うものとして説明したが、サイドウインドシールドやリアウインドシールドにもそれぞれ対応するHUDユニットを備え、運転者の周囲に表示を行なうものとしてもよい。   For example, although it has been described that the display is performed on the front windshield 40, the side windshield and the rear windshield may be provided with corresponding HUD units, and the display may be performed around the driver.
また、HUDユニットを用いて表示するものに限られず、例えば光透過性表示装置をウインドシールドに重ねて配設してもよい。また、光透過性表示装置自体がウインドシールドを兼ねるものであってもよい。   In addition, the display is not limited to the display using the HUD unit, and for example, a light transmissive display device may be disposed on the windshield. The light transmissive display device itself may also serve as a windshield.
また、歩行者や他車両等を表示対象物として扱ってもよい。   Moreover, you may handle a pedestrian, another vehicle, etc. as a display target object.
また、表示対象物を認識すると共にその位置を検出する手段として、近赤外線カメラ等の他の手段を備えてもよい。更に、車外の音を検知するためのマイクを備え、サイレン音により緊急車両の存在を認識するものとしてもよい。   Moreover, you may provide other means, such as a near-infrared camera, as a means to recognize a display target object and to detect the position. Furthermore, it is good also as what has the microphone for detecting the sound outside a vehicle and recognizes the presence of an emergency vehicle by a siren sound.
また、第3実施例において、減速意思検知用センサー90を備え、第4実施例の如く運転者の減速意思が検知されなかった場合に限定して擬似表示を行うものとしてもよい。   Further, in the third embodiment, a deceleration intention detection sensor 90 may be provided, and pseudo display may be performed only when the driver's intention to decelerate is not detected as in the fourth embodiment.
また、第3実施例において、先行車両と自車両の相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方を更に加味して擬似表示を行うものとしてもよい。一例を挙げると、先行車両の減速度が所定減速度以上であり、相対速度が所定減速度以上であり、車間距離が所定距離未満であり、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していない場合に擬似表示を行う。   Further, in the third embodiment, pseudo display may be performed by further taking into consideration both or either of the relative speed and the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle. For example, when the deceleration of the preceding vehicle is equal to or greater than the predetermined deceleration, the relative speed is equal to or greater than the predetermined deceleration, the inter-vehicle distance is less than the predetermined distance, and the brake lamp of the preceding vehicle is not lit. Perform a pseudo display.
また、第4実施例において、運転者の減速意思を、擬似表示を行うための条件としないものとしてもよい。この場合、減速意思検知用センサー90は不要となる。   In the fourth embodiment, the driver's intention to decelerate may not be a condition for performing pseudo display. In this case, the deceleration intention detection sensor 90 is not necessary.
また、第4実施例において、先行車両と自車両の相対速度及び車間距離のいずれか一方を加味せずに警告が必要か否かを判定するものとしてもよい。   Further, in the fourth embodiment, it may be determined whether or not a warning is necessary without considering any one of the relative speed and the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle.
また、減速意思検知用センサー90は、シフトレバーに配設されたタッチセンサー、ターンシグナルレバースイッチ等、実施例で例示したデバイス以外のものであってもよい。すなわち、シフトダウン操作がなされたことや、ターンシグナルレバーが倒されたことをもって運転者の減速意思を検知するのである。   Further, the deceleration intention detection sensor 90 may be a device other than the device exemplified in the embodiment, such as a touch sensor disposed on the shift lever, a turn signal lever switch, or the like. That is, the driver's intention to decelerate is detected when a downshift operation is performed or when the turn signal lever is tilted.
また、第3、第4実施例における擬似表示は、ブレーキランプ点灯ではなく、ハザードランプ点灯に擬した表示であってもよい。   Further, the pseudo display in the third and fourth embodiments may be a display that simulates lighting of a hazard lamp instead of lighting the brake lamp.
また、第4実施例において、運転者の減速傾向を学習し、学習結果に基づいて警告が必要か否かを決定してもよい。具体的には、図13に示す如く、擬似表示を行った後の運転者の減速行動をRAM等に記憶し(S440)、記憶された減速行動の履歴に基づいて警告要否判定部80が判定基準とする所定速度や所定距離を変更する。例えば、運転者が原則を開始した減速開始タイミングにおける相対速度や車間距離の平均を導出し、当該平均値に若干の付加値を加算又は減算して所定速度や所定距離を決定することとすればよい。こうすれば、より運転者の運転傾向に沿ったタイミングで擬似表示、すなわち警告が行われることとなる。   In the fourth embodiment, the driver's deceleration tendency may be learned, and it may be determined whether or not a warning is necessary based on the learning result. Specifically, as shown in FIG. 13, the driver's deceleration action after the pseudo display is stored in a RAM or the like (S440), and the warning necessity determination unit 80 is based on the stored deceleration action history. A predetermined speed or a predetermined distance as a determination criterion is changed. For example, if the average of the relative speed and the inter-vehicle distance at the deceleration start timing at which the driver started the principle is derived, and the predetermined speed and the predetermined distance are determined by adding or subtracting some additional value to the average value. Good. In this way, pseudo display, that is, a warning is performed at a timing more in line with the driving tendency of the driver.
また、第3、第4実施例で例示した如き手順により擬似表示が必要であると判定した場合に、自車両側の設備でフロントウインドシールド上に擬似表示を行うのではなく、通信により先行車両にブレーキランプ点灯を依頼する車両用通信制御装置5として構成されることも考えられる。この場合の必要な構成要素としては、図14に示す如く、先行車両のブレーキランプ点灯状態を検知するための車外カメラ110と、先行車両と自車両の相対速度等を検出するためのレーダー装置120と、通信装置130と、機能ブロックとして点灯状態検知部141や警告要否判定部142を備える通信制御装置用ECU140と、が挙げられる(夫々、実施例の車外カメラ10、レーダー装置20、通信装置30、点灯状態検知部79、警告要否判定部80と同様の機能を有するものとする)。通信制御装置用ECU140は、通信制御部143を更に備える。通信制御部143は、例えば、警告要否判定部142が、先行車両と自車両の相対速度が所定速度以下であること、及び車間距離が所定距離未満であることを条件として警告が必要と判定し、且つ点灯状態検知部141が、先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定した場合に、ブレーキランプ点灯依頼信号を先行車両に送信する。これを受信した先行車両では、原則としてブレーキペダル操作と連動して行われるブレーキランプの点灯制御に対して、割り込み制御を行ってブレーキランプを点灯させる。これにより、上記実施例の如く擬似表示を行ったのと同様、運転者に直感的に危険を察知させて前方注意を促すことができる。また、自車両の運転者の減速意思を検知して擬似表示の必要性を判定する場合、実施例の減速意思検知用センサー90と同様のものを更に備えてもよい。   Further, when it is determined that the pseudo display is necessary by the procedure illustrated in the third and fourth embodiments, the preceding vehicle is not communicated on the front windshield with the equipment on the own vehicle side, but by communication. It may be configured as a vehicle communication control device 5 that requests the brake lamp to be turned on. As necessary components in this case, as shown in FIG. 14, an exterior camera 110 for detecting the brake lamp lighting state of the preceding vehicle, and a radar device 120 for detecting the relative speed of the preceding vehicle and the host vehicle, etc. And a communication control unit ECU 140 having a lighting state detection unit 141 and a warning necessity determination unit 142 as functional blocks (respectively, the vehicle camera 10, the radar device 20, and the communication device of the embodiment). 30, the lighting state detection unit 79 and the warning necessity determination unit 80 have the same functions). The communication control device ECU 140 further includes a communication control unit 143. For example, the communication control unit 143 determines that the warning necessity determination unit 142 requires a warning on the condition that the relative speed between the preceding vehicle and the host vehicle is equal to or lower than a predetermined speed and that the inter-vehicle distance is less than the predetermined distance. When the lighting state detection unit 141 determines that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit, the lighting state detection unit 141 transmits a brake lamp lighting request signal to the preceding vehicle. In the preceding vehicle that has received this, the brake lamp is lit by performing interrupt control for the brake lamp lighting control that is performed in conjunction with the brake pedal operation in principle. As a result, the driver can intuitively perceive the danger and prompt the driver to be aware of the front, similar to the case where the pseudo display is performed as in the above embodiment. Further, when detecting the driver's intention to decelerate and determining the necessity of pseudo display, the vehicle may further include the same sensor as the deceleration intention detecting sensor 90 of the embodiment.
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。   The present invention can be used in the automobile manufacturing industry, the automobile parts manufacturing industry, and the like.
車両用表示装置1の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the display apparatus 1 for vehicles. HUDユニット50の構成を模式的に示す断面図である。2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a HUD unit 50. FIG. 第1実施例に係る表示装置用ECU70のCPUがROMに記憶されたプログラムをRAMに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。It is a figure which shows the main function blocks implement | achieved when CPU of display-unit ECU70 based on 1st Example expand | deploys and executes the program memorize | stored in ROM, and the flow of information communication. 第1実施例に係る車両用表示装置1が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the scenery reflected on a driver | operator's eyes as a result of having displayed by the vehicle display apparatus 1 which concerns on 1st Example. 従来のヘッドアップディスプレイ装置において信号機や停止線を強調表示した場合の、運転者の目に映る風景を示す図である。It is a figure which shows the scenery reflected on a driver | operator's eyes at the time of highlighting a traffic light and a stop line in the conventional head-up display apparatus. 第2実施例に係る表示装置用ECU70のCPUがROMに記憶されたプログラムをRAMに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。It is a figure which shows the main function block implement | achieved when CPU of display-unit ECU70 based on 2nd Example expand | deploys and executes the program memorize | stored in ROM, and the flow of information communication. 第2実施例に係る車両用表示装置2、第3実施例に係る車両用表示装置3、又は第4実施例に係る車両用表示装置4が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。As a result of the display performed by the vehicle display device 2 according to the second embodiment, the vehicle display device 3 according to the third embodiment, or the vehicle display device 4 according to the fourth embodiment, the scenery reflected in the eyes of the driver It is a figure which shows an example. 第3実施例に係る表示装置用ECU70のCPUがROMに記憶されたプログラムをRAMに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。It is a figure which shows the main function block implement | achieved when CPU of display-unit ECU70 based on 3rd Example expand | deploys and executes the program memorize | stored in ROM, and the flow of information communication. 第3実施例に係る表示装置用ECU70が実行するフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which ECU70 for display apparatuses which concerns on 3rd Example performs. 車両用表示装置4の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the display apparatus 4 for vehicles. 第4実施例に係る表示装置用ECU70のCPUがROMに記憶されたプログラムをRAMに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。It is a figure which shows the main function block implement | achieved when CPU of display-unit ECU70 based on 4th Example expand | deploys and executes the program memorize | stored in ROM, and the flow of information communication. 第4実施例に係る表示装置用ECU70が実行するフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which ECU70 for display apparatuses which concerns on 4th Example performs. 第4実施例において運転者の減速傾向を学習した結果に基づいて警告が必要か否かを決定する場合のフローチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flowchart in the case of determining whether warning is required based on the result of having learned the deceleration tendency of the driver in 4th Example. 車両用通信制御装置5の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the vehicle communication control apparatus.
符号の説明Explanation of symbols
1、2、3、4 車両用表示装置
5 車両用通信制御装置
10、110 車外カメラ
20、120 レーダー装置
30、130 通信装置
40 フロントウインドシールド
50 HUDユニット
52 液晶ディスプレイ
54 反射鏡
56 駆動装置
58 焦点調節機構
60A、60B 車室内カメラ
70 表示装置用ECU
72 表示対象物認識部
74 位置特定部
76 視点位置算出部
77 所定走行局面判定部
78 HUD制御部
79、141 点灯状態検知部
80、142 警告要否判定部
90 減速意思検知用センサー
140 通信制御装置用ECU
143 通信制御部
1, 2, 3, 4 Vehicle display device
5 Vehicle communication control device 10, 110 Outside camera 20, 120 Radar device 30, 130 Communication device
40 Front windshield
50 HUD units
52 Liquid crystal display
54 Reflector
56 Drive unit
58 Focus adjustment mechanism 60A, 60B Car interior camera
70 ECU for display device
72 Display Object Recognition Unit
74 Position identification part
76 viewpoint position calculator
77 Predetermined travel situation determination unit
78 HUD control unit 79, 141 Lighting state detection unit 80, 142 Warning necessity determination unit
90 Deceleration intention detection sensor 140 Communication control unit ECU
143 Communication control unit

Claims (11)

  1. ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置であって、
    運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とする、
    車両用表示装置。
    A display device for a vehicle that performs a display that is visible from the vehicle interior in at least a part of the windshield,
    It is characterized by being displayed so as to be superimposed on the scenery outside the vehicle seen from the driver's viewpoint,
    Vehicle display device.
  2. 請求項1に記載の車両用表示装置であって、
    車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段と、
    該表示対象物認識手段により認識された表示対象物の位置を特定する位置特定手段と、を備え、
    該位置特定手段により特定された表示対象物の位置に基づいて、運転者の視点から見た前記表示対象物に重畳するように、該表示対象物の強調表示を行なうことを特徴とする、
    車両用表示装置。
    The vehicle display device according to claim 1,
    A display object recognition means for recognizing a display object outside the vehicle;
    Position specifying means for specifying the position of the display object recognized by the display object recognition means,
    Based on the position of the display object specified by the position specifying means, the display object is highlighted so as to be superimposed on the display object viewed from the viewpoint of the driver,
    Vehicle display device.
  3. 請求項2に記載の車両用表示装置であって、
    前記ウインドシールドに映像を投影する投影手段と、
    運転者の視点から見た前記表示対象物の位置に相当する前記ウインドシールド上の位置を表示位置として算出する表示位置算出手段と、を備え、
    該表示位置に映像を投影することにより、運転者の目に映る虚像が前記表示対象物に重畳するように前記投影手段を制御することを特徴とする、車両用表示装置。
    The vehicle display device according to claim 2,
    Projection means for projecting an image on the windshield;
    Display position calculating means for calculating, as a display position, a position on the windshield corresponding to the position of the display object viewed from the viewpoint of the driver,
    The vehicle display device, wherein the projection unit is controlled by projecting an image on the display position so that a virtual image reflected in a driver's eyes is superimposed on the display object.
  4. 請求項2又は3に記載の車両用表示装置であって、
    前記表示対象物は、車両、歩行者、信号、道路標識、及び緊急車両のいずれかを少なくとも含む、車両用表示装置。
    The vehicle display device according to claim 2 or 3,
    The display object includes at least one of a vehicle, a pedestrian, a signal, a road sign, and an emergency vehicle.
  5. 請求項2ないし4のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
    自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、
    前記表示対象物は、先行車両のブレーキランプを含み、
    前記所定走行局面判定手段により自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であると判定された場合に前記表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に前記先行車両のブレーキランプを強調表示することを特徴とする、車両用表示装置。
    The vehicle display device according to any one of claims 2 to 4,
    Provided with a predetermined travel situation determination means for determining whether or not the vehicle is in a predetermined travel situation that requires a brake operation;
    The display object includes a brake lamp of a preceding vehicle,
    The brake lamp of the preceding vehicle is highlighted at a position on the windshield calculated by the display position calculation means when the predetermined travel situation determination means determines that the vehicle is in a predetermined travel situation that requires braking operation of the host vehicle. A display device for a vehicle, characterized in that:
  6. 請求項5に記載の車両用表示装置であって、
    前記先行車両のブレーキランプの強調表示は、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示であることを特徴とする、
    車両用表示装置。
    The vehicle display device according to claim 5,
    The highlighting of the brake lamp of the preceding vehicle is a display imitating as if the brake lamp of the preceding vehicle is lit.
    Vehicle display device.
  7. 請求項2ないし6のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
    自車両の進路変更が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、
    前記表示対象物は、先行車両の方向指示器を含み、
    前記所定走行局面判定手段により自車両の進路変更が必要な所定走行局面であると判定された場合に、前記表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に前記先行車両の方向指示器を強調表示することを特徴とする、
    車両用表示装置。
    The vehicle display device according to any one of claims 2 to 6,
    Provided with a predetermined traveling situation determination means for determining whether or not the traveling condition of the host vehicle is a predetermined traveling situation,
    The display object includes a direction indicator of a preceding vehicle,
    When it is determined by the predetermined traveling situation determining means that the predetermined traveling situation is necessary to change the course of the host vehicle, the direction indicator of the preceding vehicle is placed at a position on the windshield calculated by the display position calculating means. Characterized by highlighting,
    Vehicle display device.
  8. 請求項1ないし3のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
    先行車両の減速度を特定する減速度特定手段と、
    前記先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、
    前記減速度特定手段により所定減速度以上の減速度が特定され且つ前記点灯状態検知手段により前記先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたこと、を含む所定条件を満たす場合に、前記先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とする、
    車両用表示装置。
    The vehicle display device according to any one of claims 1 to 3,
    Deceleration specifying means for specifying the deceleration of the preceding vehicle;
    Lighting state detection means for detecting the lighting state of the brake lamp of the preceding vehicle,
    When a predetermined condition including that a deceleration equal to or greater than a predetermined deceleration is specified by the deceleration specifying means and that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit is detected by the lighting state detection means, A display simulating that the brake lamp of the preceding vehicle is lit,
    Vehicle display device.
  9. 請求項1ないし3のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
    先行車両と自車両の相対関係を特定する相対関係特定手段と、
    該相対関係特定手段により特定された先行車両と自車両の相対関係に基づいて警告が必要か否かを決定する警告要否判定手段と、
    前記先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、
    前記警告要否判定手段により警告が必要と判定され且つ前記点灯状態検知手段により前記先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたこと、を含む所定条件を満たす場合に、前記先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とする、
    車両用表示装置。
    The vehicle display device according to any one of claims 1 to 3,
    A relative relationship specifying means for specifying a relative relationship between the preceding vehicle and the host vehicle;
    Warning necessity determination means for determining whether or not a warning is necessary based on the relative relationship between the preceding vehicle and the host vehicle identified by the relative relationship identification means;
    Lighting state detection means for detecting the lighting state of the brake lamp of the preceding vehicle,
    The preceding vehicle when a predetermined condition including that the warning necessity determining means determines that a warning is necessary and the lighting state detecting means detects that the brake lamp of the preceding vehicle is not lit is satisfied. It is characterized by displaying as if the brake lamp of
    Vehicle display device.
  10. 請求項8又は9に記載の車両用表示装置であって、
    自車両の運転者の減速意思を検知する減速意思検知手段を備え、
    前記所定条件は、前記減速意思検知手段により自車両の運転者の減速意思が検知されなかったことを更に含む、
    車両用表示装置。
    The vehicle display device according to claim 8 or 9, wherein
    The vehicle has a deceleration intention detection means for detecting the driver's intention to decelerate,
    The predetermined condition further includes that the deceleration intention of the driver of the host vehicle is not detected by the deceleration intention detection means.
    Vehicle display device.
  11. 請求項9、又は請求項9に係る請求項10に記載の車両用表示装置であって、
    運転者の減速傾向を学習する減速傾向学習手段を備え、
    前記警告要否判定手段は、前記減速傾向学習手段により学習された運転者の減速傾向に基づいて警告が必要か否かを決定する手段である、
    車両用表示装置。
    A vehicle display device according to claim 9 or claim 10 according to claim 9,
    A deceleration tendency learning means for learning a driver's deceleration tendency is provided.
    The warning necessity determination unit is a unit that determines whether or not a warning is necessary based on the deceleration tendency of the driver learned by the deceleration tendency learning unit.
    Vehicle display device.
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