JP2009190520A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の視点を実景に向け易くする車両用表示装置を提供することを課題とする。
【解決手段】運転者の視界内に支援情報を表示する車両用表示装置１であって、車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段１０と、障害物検出手段１０で検出した障害物と自車両との相対距離が閾値以上か否かを判定する判定手段３１と、判定手段３１で相対距離が閾値以上と判定した場合には支援情報を表示する際の焦点距離が他の支援情報を表示する際の焦点距離より近くなるように表示する表示制御手段３２とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転者に視界内に障害物の支援情報を表示する車両用表示装置に関する。

運転者を支援するための様々な装置が開発されており、これら装置には運転者に車両前方に存在する歩行者などの障害物の情報を報知するものがある。障害物の存在を運転者に報知するために、車両前方の実景に重ねて各種映像を表示する重畳表示を行うヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ[Head Up Display]）が利用されている。例えば、特許文献１には、ヘッドアップディスプレイにより、ウインドシールド上に運転者の視点の位置に応じて障害物の情報を表示することが開示されている。
特開平６−２３０１３２号公報

ヘッドアップディスプレイで重畳表示を行う場合、ウインドシールド上で映像を運転者の視点方向へ反射させて虚像を形成し、車両前方の所定距離離れた位置に仮想のスクリーンがあるように各種映像を表示する。そのため、運転者は、その所定距離先の仮想のスクリーンに対して焦点が合い易くなり、焦点距離（視点）が仮想のスクリーンの位置に固定され易くなる。その結果、運転者は、焦点距離の異なる実景（特に、自車両の障害となる他車両、歩行者など）に対して焦点が合い難くなり、実際の障害物を確認し難くなる。

そこで、本発明は、運転者の視点を実景に向け易くする車両用表示装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車両用表示装置は、運転者の視界内に支援情報を表示する車両用表示装置であって、車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段で検出した障害物と自車両との相対距離が閾値以上か否かを判定する判定手段と、判定手段で相対距離が閾値以上と判定した場合には支援情報を表示する際の焦点距離が他の支援情報を表示する際の焦点距離より近くなるように表示する表示制御手段とを備えることを特徴とする。

この車両用表示装置では、障害物検出手段により車両周辺に存在する障害物を検出し、判定手段により検出した障害物と自車両との相対距離が閾値以上か否かを判定する。この閾値は、支援情報を表示する際の焦点距離よりも長い距離である。相対距離が閾値以上と判定した場合、車両用表示装置では、表示制御手段によりその場合の支援情報を表示する際の焦点距離が他の支援情報（相対距離が閾値以上の場合の支援情報以外の支援情報）を表示する際の焦点距離より近くなるように表示を行う。相対距離が閾値以上の場合の支援情報以外の支援情報は、必要な情報を運転者が良好に認識できるように視覚ディストラクションが発生しない焦点距離で表示される。したがって、他の支援情報よりも焦点距離が近くなるように表示を行うことにより、運転者に視覚ディストラクション（つまり、焦点に対する違和感）が発生し、運転者の視覚特性として近焦点距離の表示から焦点を外そうとする。その結果、運転者は、視点を遠方に向けるようになり、必然的に遠方に存在している実際の障害物を容易に視認できる。このように、車両用表示装置では、障害物が遠方に存在する場合には近焦点距離で表示を行うことにより、運転者の視点を実景（特に、遠方の障害物）に向け易くすることができる。

本発明の上記車両用表示装置の表示制御手段では、判定手段で相対距離が閾値未満と判定した場合には支援情報の表示を行わない構成としてもよい。これによって、運転者は、視点を支援情報表示に向けることがなくなり、視点を近傍に存在している障害物を容易に視認できる。このように、車両用表示装置では、障害物が近傍に存在する場合には表示を停止することにより、運転者の視点を実景（特に、近傍の障害物）に向け易くすることができる。

本発明は、障害物が遠方に存在する場合には近焦点距離で表示を行うことにより、運転者の視点を実景（特に、障害物）に向け易くすることができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用表示装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る車両用表示装置を、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用する。本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイでは、運転者に障害物の存在を迅速に視認させるために、車両前方の実景に重ねて映像を表示する重畳表示を行う。

図１及び図２を参照して、本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ１について説明する。図１は、本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイの構成図である。図２は、本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイのウインドシールド上の表示位置である。

ヘッドアップディスプレイ１は、運転者の視点を障害物に向け易くするために、障害物が遠方に存在する場合には重畳表示を通常の表示位置よりも下げ、障害物が近傍に存在する場合には重畳表示を停止する。そのために、ヘッドアップディスプレイ１は、障害物検知センサ１０、重畳表示装置２０、ＥＣＵ[Electronic Control Unit]３０を備え、ＥＣＵ３０には障害物距離判断部３１、表示制御部３２が構成される。

なお、本実施の形態では、障害物検知センサ１０が特許請求の範囲に記載する障害物検出手段に相当し、障害物距離判断部３１が特許請求の範囲に記載する判定手段に相当し、表示制御部３２が特許請求の範囲に記載する表示制御手段に相当する。

障害物検知センサ１０は、車両の前方に存在する障害物を検知するためのセンサであり、例えば、カメラやミリ波レーダなどのレーダ及び処理装置からなる。障害物検知センサ１０は、車両の前方の所定の箇所に設けられ、車両の前方を検知できる向きで配置される。障害物検知センサ１０では、車両の前方に存在する障害物を検知し、その検知した障害物の種類（車両、自転車、人、ガードレール、物など）を判別するとともに障害物の存在位置や自車両と障害物との相対距離などを算出する。そして、障害物検知センサ１０では、その障害物の検知情報を障害物検知信号としてＥＣＵ３０に送信する。

重畳表示装置２０は、ウインドシールド上の一部に実景に重ねて映像を表示するための装置である。重畳表示装置２０は、例えば、プロジェクタ、スクリーン、フレネルミラーなどを備えており、プロジェクタから映像をスクリーンに投射し、スクリーンでその映像をフレネルミラーに向けて反射し、フレネルミラーでその映像をウインドシールドに向けて反射し、ウインドシールドで映像を運転者の視点方向へ反射させて虚像を形成する。重畳表示装置２０では、ＥＣＵ３０から表示制御信号を受信する毎に、表示制御信号からウインドシールド上の表示位置や表示する映像情報を取得し、ウインドシールド上の指定された表示位置に映像を重畳表示する。また、重畳表示装置２０では、表示制御信号にＯＦＦ信号が設定されている場合、重畳表示を行わない。

図２に示すように、ウインドシールドＷ上の重畳表示の通常の表示位置ＮＰは、車幅方向で運転席側であり、上下方向で中央部である。この表示位置ＮＰに重畳表示を行った場合には、通常の焦点距離Ｘｍ（従来の重畳表示と同様の焦点距離）となる位置に仮想のスクリーンがあるように表示する。通常の焦点距離Ｘｍは、運転者が必要な情報を良好に認識できるように、視覚ディストラクションが生じない焦点距離である。一方、表示位置ＮＰの下方に設定された近焦点距離用の表示位置ＥＰは、車幅方向で運転席側であり、上下方向で下側であり、例えば、車速などの情報をウインドシールド上に表示する通常のヘッドアップディスプレイの表示位置である。この表示位置ＥＰに表示を行った場合には、通常の焦点距離Ｘｍよりもかなり手前の近焦点距離Ｙｍ（＜Ｘｍ）となる位置に仮想のスクリーンがあるように表示する。近焦点距離Ｙｍは、自車両と障害物との相対距離が焦点切替距離以上の場合の焦点距離であり、運転者に対して故意に視覚ディストラクションを生じさせる焦点距離である。

通常の表示位置ＮＰに重畳表示する映像としては、例えば、自車両の前方を撮像する近赤外線カメラで撮像した近赤外線映像、障害物を囲む長方形の枠の映像がある。近所定距離用の表示位置ＥＰに表示する映像としては、例えば、自車両の前方を撮像する近赤外線カメラで撮像した近赤外線映像、全面が黒の映像や所定間隔で線が描かれた映像などの任意の映像がある。

ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central ProcessingUnit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、ヘッドアップディスプレイ１を統括制御する。ＥＣＵ３０では、ＲＯＭに格納されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、障害物距離判断部３１、表示制御部３２が構成される。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、障害物検知センサ１０からの障害物検知信号を受信する。そして、ＥＣＵ３０では、その障害物検知信号に基づいて各部３１，３２での処理を行い、重畳表示装置２０に表示制御信号を送信する。

障害物距離判断部３１では、障害物検知センサ１０での障害物の検知情報に基づいて、自車両の前方に障害物が存在するか否かを判定する。前方に障害物が存在する場合、障害物距離判断部３１では、障害物検知センサ１０での障害物の検知情報から取得した自車両と障害物との相対距離が焦点切替距離以上か否かを判定する。焦点切替距離は、障害物が遠方に存在するか否かを判定するための距離であり、通常の焦点距離Ｘｍよりも長い距離が設定される。

表示制御部３２では、障害物距離判断部３１で相対距離が焦点切替距離以上と判定した場合、通常の表示位置ＮＰよりも下方に設定された近焦点距離用の表示位置ＥＰに重畳表示を行うために、近焦点距離用の表示位置ＥＰの情報と映像情報などを含む表示制御信号を生成し、その表示制御信号を重畳表示装置２０に送信する。このように表示位置を通常より下方にすることにより、運転者に仮想のスクリーンの映像を通常より手前に見せることになり、焦点距離を近くに変更できる。

表示制御部３２では、障害物距離判断部３１で相対距離が焦点切替距離未満と判定した場合、重畳表示を停止するために、ＯＦＦ信号を設定した表示制御信号を生成し、その表示制御信号を重畳表示装置２０に送信する。

なお、障害物が存在しない場合、通常の表示位置ＮＰに、近赤外線映像などを重畳表示するようにしてもよいし、あるいは、運転者に知らせる障害物が存在しないので、重畳表示を停止してもよい。

図１及び図２を参照して、ヘッドアップディスプレイ１の動作を説明する。特に、ＥＣＵ３０における処理については図３のフローチャートに沿って説明する。図３は、図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。

障害物検知センサ１０では、一定時間毎に、車両の前方の障害物を検知し、障害物を検知できた場合にはその種類や相対距離などを求め、障害物検知信号をＥＣＵ３０に送信している。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、障害物検知信号を受信し、障害物の検知情報を取得する（Ｓ１）。

一定時間毎に、ＥＣＵ３０では、障害物の検知情報に基づいて、自車両の前方に障害物が存在するか否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２にて障害物が存在しないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理を終了し、次回の処理まで待つ。Ｓ２にて障害物が存在すると判定した場合、ＥＣＵ３０では、自車両と障害物との相対距離が焦点切替距離以上か否かを判定する（Ｓ３）。

Ｓ３にて相対距離が焦点切替距離以上と判定した場合（障害物が遠方に存在する場合）、ＥＣＵ３０では、近焦点距離用の表示位置ＥＰと映像情報などを含む表示制御信号を重畳表示装置２０に送信する（Ｓ４）。この表示制御信号を受信すると、重畳表示装置２０では、ウインドシールドＷ上における通常より下方の表示位置ＥＰに所定の映像を重畳表示する（近焦点距離となる仮想のスクリーン上に映像が表示される）。運転者は、この下方に重畳表示された映像に焦点を合わせようとすると、焦点が近いため、視覚ディストラクションが発生し、視覚特性としてその重畳表示エリアから視線を外そうとする。その結果、運転者は、視点を遠方（実景）に向けることになり、遠方の障害物を視認する。

Ｓ３にて相対距離が焦点切替距離未満と判定した場合（障害物が近傍に存在する場合）、ＥＣＵ３０では、ＯＦＦ信号を設定した表示制御信号を重畳表示装置２０に送信する（Ｓ５）。この表示制御信号を受信すると、重畳表示装置２０では、重畳表示を停止する。運転者は、重畳表示が消えたため、近くに障害物が存在していると理解し、近傍の障害物を視認する。この際、重畳表示が行われないので、運転者は実景だけを見ることになり、運転者には視覚ディストラクションが全く発生しない。

このヘッドディスプレイ１によれば、障害物が遠方に存在する場合には、通常より下側の位置に重畳表示することにより（近焦点距離に変更することにより）、運転者に故意に視覚ディストラクションを発生させ、遠方の実際の障害物に視線を向けさせることができる。また、ヘッドディスプレイ１によれば、障害物が近傍に存在する場合には、重畳表示を停止することにより、運転者が重畳表示に焦点を合わせることがなくなり、近傍の障害物に視線を向けさせることができる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では障害物との相対距離が焦点切替距離未満の場合には重畳表示を停止する構成としたが、相対距離が焦点切替距離未満の場合には通常の焦点距離Ｘｍで重畳表示を継続する構成としてもよいし、あるいは、相対距離が通常の焦点距離近辺の場合には通常の焦点距離で重畳表示を継続し、相対距離が非常に短い場合には重畳表示を停止する構成としてもよい。通常の焦点距離で重畳表示を継続した場合でも、障害物が近距離に存在するので、視覚ディストラクションを起こすことなく、重畳表示によって障害物の存在に迅速に気付くことができる。

また、本実施の形態では障害物との相対距離が焦点切替距離以上の場合には重畳表示の位置を通常よりも下側に移動させる構成としたが、車速などの各種情報を表示するヘッドアップディスプレイの通常の表示位置に液晶モニタなどを設置しておき、相対距離が焦点切替距離以上の場合にはその液晶モニタなどで表示するようにしてもよい。

本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイの構成図である。 本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイのウインドシールド上の表示位置である。 図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…ヘッドアップディスプレイ、１０…障害物検知センサ、２０…重畳表示装置、３０…ＥＣＵ、３１…障害物距離判断部、３２…表示制御部

Claims (2)

1. 運転者の視界内に支援情報を表示する車両用表示装置であって、
   車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、
   前記障害物検出手段で検出した障害物と自車両との相対距離が閾値以上か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段で相対距離が閾値以上と判定した場合には支援情報を表示する際の焦点距離が他の支援情報を表示する際の焦点距離より近くなるように表示する表示制御手段と
   を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記表示制御手段では、前記判定手段で相対距離が閾値未満と判定した場合には支援情報の表示を行わないことを特徴する請求項１に記載する車両用表示装置。

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