JP2008273376A - 車両用表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車室内のインストルメントパネルに表示器を設けることなくハンドル操作の指示を表示できるようにする。
【解決手段】車両室内へ光を照射する照射器10と、この照射器10から車両のハンドルへ光を照射させてハンドル操作を指示する表示を行う制御部14を備える。
【選択図】図1
【解決手段】車両室内へ光を照射する照射器10と、この照射器10から車両のハンドルへ光を照射させてハンドル操作を指示する表示を行う制御部14を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両室内へ光を照射する照射器から光を照射させて表示を行う車両用表示装置に関する。
従来、車両に搭載されたカメラで撮影した画像により車線逸脱の可能性を予測して、車室内に配置された警報器によりドライバのアイポイントに光を照射するとともに警告音を出力させて警告する警報装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−7099号公報
しかし、上記した特許文献1に記載された装置は、ハンドル操作の方向や操作量を表示させることはできない。例えば、車室内のインストルメントパネルに液晶等の表示器を配置すれば、この表示器によりハンドル操作の方向や操作量を指示することが可能であるが、車室内にこのような表示器を設けるのは意匠上好ましくないといった問題がある。
本発明は上記問題に鑑みたもので、車室内のインストルメントパネルに表示器を設けることなくハンドル操作の指示を表示できるようにすることを目的とする。
本発明の第1の特徴は、車両室内へ光を照射する照射器と、照射器から車両のハンドルへ光を照射させてハンドル操作を指示する表示を行う表示制御手段と、を備えたことである。
このような構成では、車両室内へ光を照射する照射器から車両のハンドルへ光が照射されハンドル操作を指示する表示されるので、車室内のインストルメントパネルに表示器を設けることなくハンドル操作の指示を表示することができる。また、運転者の視野に入り易い車両のハンドル上のスペースを利用してハンドル操作を指示する表示を行うことができる。
また、本発明の第2の特徴は、照射器は、光源からの光を集光して一点を照射するもので、照射器の向きを変化させる駆動機構を備え、表示制御手段は、駆動機構を駆動し、照射器の向きを変化させてハンドル操作を指示する表示を行うことである。
このように、照射器の向きを変化させる駆動機構を駆動し、照射器の向きを変化させてハンドル操作を指示する表示を行うことができる。
また、本発明の第3の特徴は、照射器は、光源からの光を集光して映像光を生成するもので、表示制御手段は、照射器から動的な映像光を照射させて、ハンドル操作を指示する表示を行うことである。
このように、光源からの光を集光して映像光を生成する照射器から動的な映像光を照射させて、ハンドル操作を指示する表示を行うこともできる。
また、本発明の第4の特徴は、表示制御手段が、ハンドル操作の方向に光が移動するようにハンドル操作方向を指示する表示を行うことである。
このような構成では、ハンドル操作の方向に光が移動するようにハンドル操作方向を指示する表示が行われるので、運転者は容易にハンドル操作の方向を認識することができる。
また、本発明の第5の特徴は、表示制御手段が、車両周辺の障害物を検出して報知する障害物検知装置から入力される障害物を回避するためのハンドルの操作方向を示す情報に従って、ハンドル操作方向を特定することである。
このように、車両周辺の障害物を検出して報知する障害物検知装置から入力される障害物を回避するためのハンドルの操作方向を示す情報に従って、ハンドル操作方向を特定することができる。
また、本発明の第6の特徴は、表示制御手段が、車両の走行中の車線逸脱を検出して報知する車線逸脱報知装置から入力される車両の車線逸脱を回避するためのハンドルの操作方向を示す情報に従って、ハンドル操作方向を特定することである。
このように、車両の走行中の車線逸脱を検出して報知する車線逸脱報知装置から入力される車両の車線逸脱を回避するためのハンドルの操作方向を示す情報に従って、ハンドル操作方向を特定することもできる。
また、本発明の第7の特徴は、表示制御手段は、目的地に至る案内経路を探索し、探索した案内経路に従って走行案内を行うナビゲーション装置から入力される走行案内情報に従って、ハンドル操作方向を特定することである。
このように、目的地に至る案内経路を探索し、探索した案内経路に従って走行案内を行うナビゲーション装置から入力される走行案内情報に従って、ハンドル操作方向を特定することができる。
また、本発明の第8の特徴は、表示制御手段が、ハンドル操作の操作量に応じて照射器から照射される光の移動範囲が変化するようにハンドル操作量を指示する表示を行うことである。
このような構成では、ハンドル操作の操作量に応じて照射器から照射される光の移動範囲が変化するようにハンドル操作量を指示する表示が行われるので、運転者は容易にハンドル操作の操作量を認識することができる。
また、本発明の第9の特徴は、表示制御手段が、車両周辺の障害物を検出して報知する障害物検知装置から入力される障害物を回避するためのハンドルの操作量を示す情報に従って、ハンドル操作量を特定することである。
このように、車両周辺の障害物を検出して報知する障害物検知装置から入力される障害物を回避するためのハンドルの操作量を示す情報に従って、ハンドル操作量を特定することができる。
また、本発明の第10の特徴は、照射器は、レーザダイオードまたは発光ダイオードを光源とすることである。
このように、レーザダイオードまたは発光ダイオードを照射器の光源とすることができる。
また、本発明の第11の特徴は、ハンドルは、チルト機構および/またはテレスコピック機構により位置調整が可能となっており、ハンドルの調整位置を検出するハンドル調整位置検出手段を備え、表示制御手段は、ハンドル調整位置検出手段によって検出されたハンドルの調整位置に応じて照射器から照射される光の照射位置を補正する照射位置補正手段を備えたことである。
このような構成では、ハンドルの調整位置に応じて照射器から照射される光の照射位置が補正されるので、チルト機構および/またはテレスコピック機構によりハンドル位置が調整されても、照射器から照射される光をハンドル上に照射することができる。
本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の全体構成を図1に示す。本車両用表示装置1は、車両に搭載され、車両の天井に取り付けられた照射器10からハンドルへ光を照射して表示を行う。なお、この車両には、障害物検知装置としてのクリアランスソナーECU2および車線逸脱報知装置としての車線逸脱監視ECU3が搭載されている。本車両用表示装置1は、車内LAN(例えば、CAN)4を介してクリアランスソナーECU2および車線逸脱監視ECU3と接続されている。
本車両用表示装置1は、照射器10、照射器駆動部11、発光制御部12、通信部13および制御部14を備えている。
照射器10は、光源からの光を集光して一点を明るく照射する発光部10aを有している。なお、発光部10aの光源には、レーザダイオードが用いられている。
図2に示すように、照射器10は、車両5のハンドル50の斜め上方向の天井に取り付けられ、ハンドル50の上部を表示エリアEとしてレーザ光を照射する。本実施形態では、図3に示すように、ハンドル50の上部半分(斜線部分)を表示エリアEとして表示を行う。
また、照射器10は、照射器駆動部11から入力される駆動信号に応じて回転する2つのモータ10bを有している。これらのモータ10bにより、発光部10aの照射方向が直交する2つの軸(X軸、Y軸)方向に対して変化するようになっている。
照射器駆動部11は、制御部14から入力されるX軸、Y軸のマップデータに応じて照射器10のモータ10bを駆動する駆動信号を出力する。
発光制御部12は、制御部14から入力されるオン/オフ信号に応じて照射器10の発光部10aの発光または消灯を制御する。
この車両には、ハンドルのコラム部分に設けられたレバーにより、ハンドルの位置を上下に調整できるチルト機構およびハンドルの位置を前後に調整できるテレスコピック機構が備えられている。ドライバは、これらの機構により、ハンドルを好みの位置に調整できるようになっている。
また、この車両には、車両のハンドル50の調整位置を示すハンドルポジション情報を出力するチルト・テレスコピックECU(図示せず)が搭載されている。
通信部13には、車内LAN4を介してクリアランスソナーECU2、車線逸脱監視ECU3、チルト・テレスコピックECU、車速に応じた車速信号を出力する車速センサ等が接続されている。
制御部14は、CPU、RAM、ROM等を備えたコンピュータとして構成されており、CPUは、ROMに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。なお、制御部14の処理には、車速センサから入力される車速信号に基づいて定期的に車速を算出する車速算出処理等がある。
また、制御部14は、クリアランスソナーECU2から入力される表示要求情報に応じてクリアランスソナーECU2から入力される情報に基づく表示を行うクリアランスソナー表示モードと、車線逸脱監視ECU3から入力される表示要求情報に応じて車線逸脱監視ECU3から入力される情報に基づく表示を行う車線逸脱表示モードの2つのモードを有している。制御部14は、車速に応じて2つのモードのいずれかのモードに切り替えて表示を行う。
クリアランスソナーECU2は、CPU、メモリ等を備えたコンピュータとして構成されている。クリアランスソナーECU2には、ハンドルの操舵角に応じた検知信号を出力するステアリング舵角センサ20、車両前方の右側に存在する障害物までの距離を測定する右測距センサ21、車両前方の左側に存在する障害物までの距離を測定する左測距センサ22が接続されている。本実施形態では、測距センサ21、22として超音波センサが用いられている。
クリアランスソナーECU2は、測距センサ21、22から入力される信号に基づいて車両周辺に存在する障害物までの距離を算出するとともに、ステアリング舵角センサ20から入力される検知信号に基づいて車両5の軌跡を予想し、車両5が障害物に衝突するかどうかを報知する。
また、本実施形態におけるクリアランスソナーECU2は、車両5が障害物に衝突する可能性があることを判定すると、障害物を回避するためのハンドル操作方向および障害物を回避するために必要なハンドル操作量を特定し、制御部14へ表示要求があることを示す表示要求情報とともにハンドル操作方向およびハンドル操作量を車両用表示装置1へ送出する処理も実施する。
図4(a)に、ハンドル50を右に90度回転させた場合の車両5の左前方の予想軌跡線L1を示す。また、図4(b)に、ハンドル50を右に180度回転させた場合の車両5の左前方の予想軌跡線L2を示す。図4(a)、(b)に示すように、予想軌跡線はハンドル50の操作量に応じて変化する。
クリアランスソナーECU2は、予想軌跡線が車両周辺に存在する障害物上にかからないようにするために最低限必要なハンドル操作量を、障害物を回避するために必要なハンドル操作量として算出する。
車線逸脱監視ECU3は、CPU、メモリ等を備えたコンピュータとして構成されている。車線逸脱監視ECU3には、車両5の前方を撮影する前方監視カメラ30が接続されている。
車線逸脱監視ECU3は、図5に示すように、前方監視カメラ30によって撮影された車両前方のカメラ画像から画像認識技術を用いて道路上の車線を検出するとともに車両5の予定進路を推定し、推定した予定進路と道路上の車線から走行中の車線を逸脱するかどうかを報知する。
また、本実施形態における車線逸脱監視ECU3は、車両5が走行中の車線を逸脱する可能性があることを判定すると、走行中の車線を逸脱しないようにするためのハンドル操作方向を特定し、制御部14へ表示要求があることを示す表示要求情報とともにハンドル操作方向を車両用表示装置1へ送出する処理も実施する。
なお、車線逸脱監視ECU3は、推定した予定進路と道路上の車線から走行中の車線を右側に逸脱する可能性があると判定した場合、ハンドル操作方向を左として特定し、走行中の車線を左側に逸脱する可能性があると判定した場合、ハンドル操作方向を右として特定する。
次に、図6に従って、本車両用表示装置1の制御部14の処理について説明する。車両5のイグニッションスイッチがオンすると、本車両用表示装置1は起動状態となり、制御部14は図6に示す処理を開始する。
まず、チルト・テレスコピックECUから入力されるハンドルポジション情報に基づいて照射器10の補正量を算出する(S100)。制御部14のROMには、ハンドル50の調整位置に合わせて照射器10の照射位置を補正するためのテーブル情報が記憶されており、このテーブル情報を用いて補正量を算出する。すなわち、ハンドル50の調整位置を示すハンドルポジション情報と照射器10の補正量の対応関係が記憶されたテーブル情報を参照し、チルト・テレスコピックECUから入力されるハンドルポジション情報に対応する補正量を特定する。
次に、照射器10を駆動させる(S102)。具体的には、S100にて算出された補正量に応じたマップデータを照射器駆動部11へ送出し、照射器駆動部11に照射器10を駆動させて照射器10の照射位置を補正させる。
次に、車速が基準速度(例えば、時速20キロメートル)以下であるか否かを判定する(S104)。具体的には、車速算出処理によって算出された車速が予め定められた基準速度以下であるか否かを判定する。
ここで、車速が基準速度以下の場合、S104の判定はYESとなり、クリアランスソナー表示モードに設定する(S106)。
次に、表示要求があるか否かを判定する(S108)。具体的には、クリアランスソナーECU2から表示要求情報が入力されたか否かを判定する。
クリアランスソナーECU2から表示要求情報が入力されない場合、S100へ戻り、上記処理を繰り返す。また、クリアランスソナーECU2から表示要求情報が入力された場合、S108の判定はYESとなり、次に、照射位置を算出する(S110)。具体的には、表示要求情報とともに送出されるハンドル操作方向およびハンドル操作量に基づいて照射位置を算出する。
例えば、ハンドル操作方向が右、ハンドル操作量が180度以上の場合、図7に示すように、発光部10aからレーザ光をハンドル50の左端へ向けて照射して右回りに移動させ、ハンドル50の上部を移動してハンドル50の右端まで到達すると照射を止め、再度、ハンドル50の左端から照射を始めるといった表示を繰り返し実施するように照射位置を算出する。
次に、照射器駆動部11と発光制御部12を制御する(S112)。具体的には、照射器駆動部11に対して、算出した照射位置に合わせて照射を行うようにマップデータを生成して送出するとともに、発光制御部12に対して、ハンドル50の左端からハンドル50の右端まで到達するまでの期間のみ発光素子を発光させるようなオン/オフ信号を送出する。その後、S100へ戻り、上記処理を繰り返し実施する。
これにより、ハンドル50の左端から右回りにハンドル50の右端まで照射位置が移動する表示が繰り返し実施される。
また、ハンドル操作量が180度未満になると、S110にて、ハンドル操作量に応じてレーザ光の照射範囲が狭くなるように照射位置が変更され、図8に示すように、レーザ光の照射範囲が狭くなる。そして、ハンドル操作量が0度になるとレーザ光の照射は停止される。
また、車速が基準速度(例えば、時速20キロメートル)よりも速い場合、S104の判定はYESとなり、車線逸脱表示モードに設定する(S114)。
次に、表示要求があるか否かを判定する(S116)。具体的には、車線逸脱監視ECU3から表示要求情報が入力されたか否かを判定する。
車線逸脱監視ECU3から表示要求情報が入力されない場合、S100へ戻り、上記処理を繰り返す。また、車線逸脱監視ECU3から表示要求情報が入力された場合、S116の判定はYESとなり、次に、照射位置を算出する(S118)。具体的には、表示要求情報とともに送出されるハンドル操作方向に基づいて照射位置を算出する。
例えば、ハンドル操作方向が左の場合、図9に示すように、レーザ光をハンドル50の上部から左回りに照射し始め、予め定められた一定範囲まで到達すると照射を止め、再度、ハンドル50の上部から照射を始めるといった表示を繰り返し実施するように照射位置を算出し、この照射位置に合わせて照射を行うように照射位置を算出する。
反対に、ハンドル操作方向が右の場合、図10に示すように、レーザ光をハンドル50の上部から右回りに照射し始め、予め定められた一定範囲まで到達すると照射を止め、再度、ハンドル50の上部から照射を始めるといった表示を繰り返し実施するように照射位置を算出し、この照射位置に合わせて照射を行うように照射位置を算出する。
この場合、レーザ光の照射範囲は、ハンドル上部から50ミリメートル程度であることが好ましい。
次に、照射器駆動部11と発光制御部12を制御する(S120)。具体的には、照射器駆動部11に対して、算出した照射位置に合わせて照射を行うようにマップデータを生成して送出するとともに、発光制御部12に対して、ハンドル50の上部に照射し始めてから照射を停止するまでの期間のみ発光素子を発光させるようなオン/オフ信号を送出し、S100へ戻る。
これにより、ハンドル50の上部からハンドル操作方向に照射位置が移動する表示が繰り返し実施される。
上記した構成によれば、車両室内へ光を照射する照射器から車両のハンドルへ光が照射されハンドル操作を指示する表示されるので、車室内のインストルメントパネルに表示器を設けることなくハンドル操作の指示を表示することができる。また、運転者の視野に入り易い車両のハンドル上のスペースを利用してハンドル操作を指示する表示を行うことができる。また、ハンドルに表示器を取り付けることもないので、運転操作に支障をきたすこともない。
また、ハンドル操作の方向に光が移動するようにハンドル操作方向を指示する表示が行われるので、運転者は容易にハンドル操作の方向を認識することができる。
また、ハンドル操作の操作量に応じて照射器から照射される光の移動範囲が変化するようにハンドル操作量を指示する表示が行われるので、運転者は容易にハンドル操作の操作量を認識することができる。
また、ハンドルの調整位置に応じて照射器から照射される光の照射位置が補正されるので、チルト機構および/またはテレスコピック機構によりハンドル位置が調整されても、照射器から照射される光をハンドル上に照射することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態では、レーザダイオードを光源として照射器10を構成した例を示したが、例えば、発光ダイオードを光源として照射器10を構成してもよい。
また、上記実施形態では、車速が基準速度以下の場合にクリアランスソナー表示モードとして動作し、車速が基準速度よりも速い場合に車線逸脱表示モードとして動作する例を示したが、このように車速に応じて切り替えることなく、例えば、ユーザの操作に応じて切り替えるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、クリアランスソナーECU2または車線逸脱報知装置としての車線逸脱監視ECU3から入力される情報に基づいてハンドル操作方向を特定する例を示したが、例えば、目的地に至る案内経路を探索し、探索した案内経路に従って走行案内を行うナビゲーション装置から入力される走行案内情報に従って、ハンドル操作方向を特定するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、障害物検知装置としてクリアランスソナーECUから入力される障害物を回避するためのハンドルの操作方向、操作量を示す情報に従って、ハンドル操作方向、操作量を特定する例を示したが、例えば、車両周辺を撮影したカメラ画像を鉛直方向から地上面を見下ろした鳥瞰図画像に変換し、この鳥瞰図画像に車両の予想軌跡線を重ねて車両周辺の障害物を検出して報知する車両周辺監視装置を障害物検知装置として備え、この車両周辺監視装置から障害物を回避するためのハンドル操作方向、操作量を示す情報を取得してハンドル操作方向、操作量を特定するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、光源からの光を集光して一点を照射する照射器を用いて、ハンドル操作を指示する表示を行う例を示したが、例えば、光源からの光を集光して映像光を生成する照射器を用いて、この照射器から動的な映像光を照射させて、ハンドル操作を指示する表示を行うようにしてもよい。このように、照射器から動的な映像光を照射させる構成においても、ハンドル操作の操作量に応じて照射器から照射される光の移動範囲を変化させてハンドル操作量を指示する表示を行うことができる。
また、上記実施形態では、チルト機構およびテレスコピック機能を備えた車両に本車両用表示装置1を適用した例を示したが、このような車両に限定されるものではなく、例えば、チルト機構とテレスコピック機能のいずれか一方を備えた車両に適用しても良い。
また、上記実施形態では、照射器10から照射されるレーザ光の向きを変化させてハンドル操作方向を指示する表示を行う例を示したが、例えば、ハンドル操作の方向によってレーザ光の色を異ならせるようにしてもよい。
また、車両の衝突の危険性がある場合など、ハンドル操作を緊急に指示する必要があることを判定した場合、レーザ光の輝度を高くしたり、表示の繰り返し速度を高速にしてもよい。また、車両のウィンカーが点滅している場合には、運転者がハンドル操作の必要性を認識していると考えられるため、ハンドル操作を指示する表示を実施しないようにしてもよい。
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、制御部14が表示制御手段に相当し、照射器駆動部11とモータ10bが駆動機構に相当し、チルト・テレスコピックECUがハンドル調整位置検出手段に相当し、S100、S102が照射位置補正手段に相当する。
1…車両用表示装置、2…クリアランスソナーECU、3…車線逸脱監視ECU、
4…車内LAN、5…車両、10…照射器、10a…発光部、10b…モータ、
11…照射器駆動部、12…発光制御部、13…通信部、14…制御部、
20…ステアリング舵角センサ、21…右測距センサ、22…左測距センサ、
30…前方監視カメラ、50…ハンドル。
4…車内LAN、5…車両、10…照射器、10a…発光部、10b…モータ、
11…照射器駆動部、12…発光制御部、13…通信部、14…制御部、
20…ステアリング舵角センサ、21…右測距センサ、22…左測距センサ、
30…前方監視カメラ、50…ハンドル。
Claims (11)
- 車両室内へ光を照射する照射器と、
前記照射器から前記車両のハンドルへ前記光を照射させて前記ハンドル操作を指示する表示を行う表示制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置。 - 前記照射器は、光源からの光を集光して一点を照射するもので、
前記照射器の向きを変化させる駆動機構を備え、
前記表示制御手段は、前記駆動機構を駆動し、前記照射器の向きを変化させて前記ハンドル操作を指示する表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置。 - 前記照射器は、光源からの光を集光して映像光を生成するもので、
前記表示制御手段は、前記照射器から動的な映像光を照射させて、前記ハンドル操作を指示する表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置。 - 前記表示制御手段は、前記ハンドル操作の方向に光が移動するように前記ハンドル操作方向を指示する表示を行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用表示装置。
- 前記表示制御手段は、前記車両周辺の障害物を検出して報知する障害物検知装置から入力される前記障害物を回避するための前記ハンドルの操作方向を示す情報に従って、前記ハンドル操作方向を特定することを特徴とする請求項4に記載の車両用表示装置。
- 前記表示制御手段は、前記車両の走行中の車線逸脱を検出して報知する車線逸脱報知装置から入力される前記車両の車線逸脱を回避するための前記ハンドルの操作方向を示す情報に従って、前記ハンドル操作方向を特定することを特徴とする請求項4に記載の車両用表示装置。
- 前記表示制御手段は、目的地に至る案内経路を探索し、探索した前記案内経路に従って走行案内を行うナビゲーション装置から入力される走行案内情報に従って、前記ハンドル操作方向を特定することを特徴とする請求項4に記載の車両用表示装置。
- 前記表示制御手段は、前記ハンドル操作の操作量に応じて前記照射器から照射される光の移動範囲が変化するように前記ハンドル操作量を指示する表示を行うことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用表示装置。
- 前記表示制御手段は、前記車両周辺の障害物を検出して報知する障害物検知装置から入力される前記障害物を回避するための前記ハンドルの操作量を示す情報に従って、前記ハンドル操作量を特定することを特徴とする請求項8に記載の車両用表示装置。
- 前記照射器は、レーザダイオードまたは発光ダイオードを光源とするものであることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の車両用表示装置。
- 前記ハンドルは、チルト機構および/またはテレスコピック機構により位置調整が可能となっており、
前記ハンドルの調整位置を検出するハンドル調整位置検出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記ハンドル調整位置検出手段によって検出された前記ハンドルの調整位置に応じて前記照射器から照射される光の照射位置を補正する照射位置補正手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の車両用表示装置。
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