JP2010039793A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２重像の対策を行いつつ対象物と視標との対応性を向上することができ、さらに対象物の情報を伝達することができる車両用表示装置を提供すること。
【解決手段】 HUD表示部２６及びLCD４、光源３は、ドライバが前方障害物に焦点を合わせて見ることにより２重像表示となった際に一意匠を形成するドットパターン２０１を表示画像生成部２４で生成し、画像表示制御部２５により前方障害物に重ねるか、又は囲むように表示し、前方障害物の情報を表現する意匠で、且つドットパターン２０１と画像幅、表示色、輝度などで類似した特長を有する前方車両表示２１０を表示画像生成部２４で生成し、画像表示制御部２５によりドットパターン２０１の下方に表示した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用表示装置の技術分野に属する。

従来では、前方車両を指示対象とする表示像を、フロントガラスを用いた虚像で表示し、この表示を行う表示部は、両眼視差が最も大きくなる所定間隔を置いて少なくとも２個の表示像を投影している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−５７４９１号公報（第２−８頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、１対象物に４視標が視認されるため、対象物と視標の対応が困難となる問題があった。
この点について詳しく説明する。
遠方を見ているドライバが表示器の虚像表示を見る場合、２重に見えてしまう２重像の問題が発生する。従来では、１対象物、例えば前方車両に対して、２個以上の表示像を所定間隔離す、又は所定長の横長表示にしているが、それぞれの表示は、２重像の作用から、１対称物に対して４視標が視認されるため、対称物と視標の対応が困難となる問題が生じる。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、２重像の対策を行いつつ対象物と視標との対応性を向上することができ、さらに対象物の情報を伝達することができる車両用表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、自車の前方障害物を検知する障害物検知手段と、ドライバの視線位置を検出する視線検出手段と、ドライバの前方視界方向に、検知した前記障害物をドライバに認識させる虚像表示を行う表示手段と、を有する車両用表示装置において、前記表示手段は、ドライバが前方障害物に焦点を合わせて見ることにより２重像表示となった際に一意匠を形成する第１虚像表示を前記前方障害物に重ねるか、又は囲むように表示し、前記前方障害物の情報を表現する意匠で、且つ前記第１虚像表示と類似した特長を有する第２虚像表示を前記第１虚像表示の上方又は下方に表示する、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、２重像の対策を行いつつ障害物（対象物）と視標との対応性を向上することができ、さらに障害物（対象物）の情報を伝達することができる。

以下、本発明の車両用表示装置を実現する実施の形態を、請求項１〜１０に係る発明に対応する実施例１と、請求項１〜８，１１，に係る発明に対応する実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用表示装置の概要説明図である。
実施例１の車両用表示装置１は、コントローラ２、光源３、LCD４、ミラー５からなり、ドライバ用カメラ７、車外カメラ１１と連携する。
コントローラ２は、ドライバ用カメラ７を用いてドライバの目の位置や視線を検出するドライバモニタリングシステムや、車外カメラ１１による車両前方の障害物検出システム、LCD４の表示内容、及び光源３、ナビ、車速センサ等からの入力の演算や制御を行う。

光源３は、LCD４の表示に輝度を持たせるよう背後から投光を行う。
LCD４は、コントローラ２で設定される表示内容の画像表示を行う。
ミラー５は、LCD４からの表示光をフロントウィンドシールド６の所定位置へ向かうよう反射する。なお、フロントウィンドシールド６には、所定の反射率、透過率となるように半反射部材等を設けるようにしてもよい。
また、ミラー５の上方のインストパネル１０は、開口して表示光を通過させる構造とする。

ドライバ用カメラ７は、ステアリングコラム８の上部に設置され、ステアリングホイール９を通してドライバの顔を撮像する。
車外カメラ１１は、例えば車両前端部に設置され、車両の前方を撮像する。この車外カメラ１１はステレオカメラであってもよい。
また、コントローラ２は、直接、あるいは車内通信を介して、ナビや車速センサから情報を取得する。入力情報１３とする。
なお、実施例１の車両用表示装置１は、フロントウィンドシールド６の比較的広い範囲で表示を行い、ドライバの前方視界に重畳させて虚像表示を行うものとする。

図２は車両用表示装置のコントローラ２の制御ブロック構造を示す図である。
コントローラ２は、ドライバ視線検知部２１、車外情報処理部２２、車両情報処理部２３、表示画像生成部２４、画像表示制御部２５、HUD表示部２６を備えている。
ドライバ視線検知部２１は、ドライバモニタリングシステムとして、ドライバの顔を撮像した画像から、特徴点を検出するなどの画像処理を行い、眼球の位置を検知する。

車外情報処理部２２は、障害物検知システムとして、車外カメラ１１で撮像した画像を処理して、歩行者や前方車両などの障害物を検知して、車外情報として表示画像生成部２４及び画像表示制御部２５へ出力する。例えば、具体的には、車外カメラ１１で撮像した画像を複数値化処理し、ラベリング処理を行い、パターンマッチング処理により、障害物が予め用意した歩行者や前方車両などのいずれに該当するかを判断する。
車両情報処理部２３は、ナビや車速センサ等からの入力情報１３を入力、処理し、処理結果を車両情報として、表示画像生成部２４及び画像表示制御部２５へ出力する。

表示画像生成部２４は、車外情報、車両情報に基づいて、表示画像を生成し、画像表示制御部２５へ出力する。
画像表示制御部２５は、ドライバの眼球位置から、画像の表示位置を演算し、HUD表示部２６へ出力する。また、画像表示制御部２５は、車外情報、車両情報に基づいて、障害物の内容を示す表示（前方車両表示２１０等）の表示、非表示を判断し、HUD表示部２６へ出力する。
HUD表示部２６は、指令された表示内容を指令されたLCD４の表示位置に表示する処理を行う。

図３は実施例１における第１の表示画像を示す説明図である。
実施例１では、検知された障害物に重畳させて、図３に示すドットパターン２０１を表示する。
ドットパターン２０１は、小円形状のドット２０１ａを所定範囲内に多数配置したものである。なお、この所定範囲は、ドライバから見える障害物の大きさに応じて変化させる。その際には、ドット２０１ａの数を増減させてもよいし、ドット２０１ａの大きさを大小させてもよい。

図４は実施例１における第２の表示画像を示す説明図である。
実施例１では、検知された障害物を予め定めた分類で特定し、障害物の種類に応じて、障害物が何であるかをドライバに示す表示をドットパターン２０１の左右方向の同じ位置で、下方に表示する。
図４には、障害物が前方車両であると車外情報処理部２２で判断された場合の前方車両表示を示す。
前方車両表示２１０は、矩形の枠内に車両の形状の意匠を配置したものである。
そして、ドットパターン２０１とその下方に表示する前方車両表示２１０は、対応していることをドライバに認識させるため、上下方向には距離を離しても、左右方向は一致させて表示する。さらに、実施例１では、その対応性を高くするために、ドットパターン２０１と前方車両表示２１０は、表示色、画像幅、輝度など複数の特徴を類似させたものにする。

作用を説明する。
[２重像について]
ここで、実施例１の車両用表示装置の作用を説明するために、２重像について説明しておく。
HUD表示は、フロントウィンドシールドやコンバイナなどの反射部材にドライバーセンタの視線方向に対して少し下方向、又はドライバーセンタに対して少し左下または右下方向に、スピード表示や経路誘導アイコン、接近警報、ワーニングなどを表示し、他の表示器によるものより視線移動が少ないことを利点としている。また、さらに焦点調節速度が速くなるため、表示を遠方結像させることが望ましいとされている。これにより通常走行状態では、ドライバが見ている対象物（障害物）または風景に対して、表示を見に行く時の焦点距離差、つまり対象物（障害物）と表示結像位置の差が小さくなるため、より良好な運転状態を保つことにつながる。

走行中、ドライバが視認しているエリア、つまり注意して見ている方向、範囲に表示を出すことにより、ドライバはより視線移動することなく、表示内容を視認あるいは判断することができる。これは、ドライバの前方視界への集中を維持しつつ、情報を得ることができ、好ましいものである。

この場合、ドライバから対象物（障害物）の距離、例えば２０ｍと、ドライバから遠方結像表示（虚像表示）までの距離、例えば２ｍが異なると、対象物（障害物）を見て、焦点を合わせている時は、遠方結像表示（虚像）が２重に見える。一方、表示を見て、焦点を合わせると対象物（障害物）が２重に見えることが生じる。これは眼球が水平方向に約6.5cm程度離れているため、両眼それぞれの網膜上に結像する像が異なる（網膜像差）ことによるものである。
本実施例１は、この２重像による対策を充分に行っているものである。

[対象物と視標の対応性を向上させ、対象物情報を伝達する作用]
図５は実施例１の車両用表示装置による表示例を示す説明図である。
実施例１の車両用表示装置では、ドライバ用カメラ７で検知した前方車両や歩行者等を障害物とし、第１の虚像表示によりドライバに認識させるための強調表示を行う。

（ドライバが前方車両に焦点を合わせている場合）
例えば、車外カメラ１１により前方車両を障害物（対象物）として検知した際、そのことを表示画像生成部２４では、車外情報として得て、車両情報として得る自車の車速を考慮して、前方車両をドライバに認識させるための表示を行う。
その際、前方車両に重畳する第１の表示では、２重像として表示された際に、前方車両を覆う矩形範囲に表示される大きさとなるようにする。そして、その矩形範囲内にドットパターン２０２ａ，２０２ｂが表示されるようにする。
さらに、実施例１では、ドットパターン２０１の下方に、前方車両であることを示す表示である前方車両表示２１０を表示する。この２重像として見える場合では、前方車両表示２１０ａ，２１０ｂが表示されていることになる。

そして、ドットパターン２０１（図５(a)では２重像表示として符号２０２ａ，２０２ｂ）は、ドライバの視線が前方車両に焦点を合わせて見る場合に、２重に表示されることにより、前方車両（図５(a)の符号３０１参照）を囲む範囲に重畳した表示となる。この際に、ドットパターン２０１は説明上、はっきりとした点の配列にしているが、実際には、やや細かいものとすることにより、２重に表示されることに違和感を与えない一つの意匠とすることができる（図４(a)参照）。

このドットパターン２０１は、光源３により輝度を有する表示であるので、前方車両が強調された表示となる。これにより、強調した表示に気付くようにして、ドライバが確実に前方車両を認識するようにし、良好な運転を支援する。
このように２重像で表示されても違和感を与えない表示が重畳されることにより、前方車両などの前方の障害物が複数となり、虚像表示も複数となる場合でも障害物と表示の対応性は強いものとなり、良好に運転を支援する。
また、ドットパターン２０１の表示は、前方車両などの障害物の高さ方向の情報を伝達することになり、ドライバへ障害物までの距離感を与えることになる。これは２重像の対策として、水平方向のみの表示を行うものと比較して、ドライバの運転支援において、非常に有利である。

さらに、ドットパターン２０１の下方には、第２の虚像表示として前方車両表示２１０が表示されている。ドライバが前方車両に焦点を合わせている場合には、２重像として、図５(a)に示す符号２１０ａ，２１０ｂのように見えていることになるが、前方車両の下方に離れた位置で表示することにより、前方車両表示２１０は２重像の場合に視認されにくいようにし、違和感を与えないようにしている。

さらに説明すると、人の視覚特性は中心視のみ空間周波数特性に優れており、細かな物まで視認できる。そのため、中心から離れるほど形状の知覚は困難となる。なお、ドライバは自車の進行方向を見るため、視線はドライバセンタ上の無限遠点近傍が多くなる。実施例１では、ドットパターン２０１の下方に離れた位置に前方車両表示２１０を行うため、中心視から距離が離れた位置に表示されることになり、前方車両を視認している際でも前方車両表示２１０の形状詳細は視認しにくく、前方車両表示２１０の２重像は視認されにくくなる。

（ドライバがドットパターンに焦点を合わせている場合）
ドライバが視線の焦点を、ドットパターン２０１に合わせた場合には、前方車両が２重に見えることになる（図５(b)の符号３０１ａ，３０１ｂ参照）。そして、２重像表示でないドットパターン２０１が見えることになる。
ドットパターン２０１は、２重像表示されたドットパターン２０２ａ，２０２ｂと比較して、大きさのみが異なり、同じ意匠であると言ってもよい。左右にドット数が増加するのみである。そのため、前方車両に重ねて表示しても、ドライバに２重像表示かどうかの違和感を与えない。

このように実施例１の車両用表示装置では、２重像表示に対する対策を充分に行いつつ、重畳させてより強調した対象物（障害物）と視標（重畳表示）の対応性を向上させることができる。
さらに、この場合には、ドットパターン２０１の下方に第２の虚像表示である前方車両表示２１０が２重像でない表示として見えることになる。
そのため、ドットパターン２０１に焦点を合わせることにより、前方車両の認識が薄くなっても、ドットパターン２０１の下方に焦点の合った表示として前方車両表示２１０が見えることになり、前方車両の存在をドライバに充分に伝達する。よって、良好な運転を支援することになる。
実施例１では、ドットパターン２０１と前方車両表示２１０は上下に距離を離して表示するが、左右方向は一致させることにより、ドットパターン２０１と前方車両表示２１０が対応していることをドライバに認識させる。

（ドライバが前方車両を認識していない場合）
実施例１では、障害物の検知のために車外カメラ１１を車両に装備し、車両前方画像を撮像している。そして、撮像画像に対して画像処理を行うことにより前方障害物が前方車両であることや、歩行者であることなどを検出する。この検出は、ドライバが視認するよう早期に行われることになる。
また、ドライバが前方障害物を視認できる状態でも視認していない場合もある。
このような場合に実施例１では、ドライバの前方視界の障害物位置にドットパターン２０１の表示を行うとともに、その下方に前方車両表示２１０を表示する。

すると、ドライバがドットパターン２０１の表示に気づき、その範囲に危険な障害物があることを認識する。これによりドライバは注意喚起され、運転への集中度を増す。そして、ドットパターン２０１の位置、高さ方向の長さにより、距離情報を認識することになる。さらに、ドットパターン２０１に気づくと、その下方の前方車両表示２１０にも気づくことになる。ドットパターン２０１と前方車両表示２１０は、左右位置を合わせて表示され、さらに、表示色、画像幅、輝度などの複数の特徴点を類似させている。そのため、ドライバはドットパターン２０１と前方車両表示２１０が対応していることを認識し、障害物が前方車両であることを認識する。これにより早期にドライバが前方車両を認識する。

[対象物情報表示制御処理]
実施例１では、障害物の内容を示す前方車両表示２１０など（対象物情報表示）の表示を上記説明のように行うのに加えて、さらに表示、非表示の切替制御を行う。
図６に示すのは、実施例１の車両用表示装置の画像表示制御部２５で実行される対象物情報表示を行うかどうかの制御処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ１１では、環境判断処理として、車外情報、車両情報に基づいて、対象物（障害物）の判断が容易な車両の環境状態かどうかを判断し、対象物判断が容易ならばステップＳ１５へ進み、対象物判断が困難ならばステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、距離判断処理として、自車から対象物（障害物）までの距離が、予め設定した距離の閾値以上かどうかを判断し、距離が閾値以上ならばステップＳ１３へ進み、距離が閾値より小さいならばステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１３では、対象物（障害物）に対して、その内容を示す表示（前方車両表示２１０など）を決定する。予め、パターンマッチング等の画像処理で内容を決定している場合、この処理において、内容を決定すればよい。

ステップＳ１４では、二重像対策表示、つまりドットパターン２０１の表示と、対象物情報表示、つまり前方車両表示２１０の表示を行うよう指令出力を画像表示制御部２５が行い、処理を終了する。

ステップＳ１５では、二重像対策表示、つまりドットパターン２０１の表示のみを行い、対象物情報表示、つまり前方車両表示２１０の表示を行わない指令出力を画像表示制御部２５が行い、処理を終了する。

次に、図７に示すのは、実施例１の車両用表示装置の画像表示制御部２５で実行される対象物情報表示を行った際に、表示を非表示に切替えるかどうかの制御処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ２１では、距離判断処理として、自車と対象物までの距離が、予め設定した距離の閾値（ステップＳ１２と同じ閾値）以上かどうかを判断し、距離が閾値以上であるならばステップＳ２３へ進み、距離が閾値より小さいならばステップＳ２２へ進む。

ステップＳ２２では、対象物情報表示、つまり前方車両表示２１０の表示を非表示に切替え、表示を消去させる指令出力を画像表示制御部２５が行い、処理を終了する。

ステップＳ２３では、視線判断処理として、画像表示制御部２５がドライバ視線検知部２１で検出されたドライバ視線位置から、対象物（障害物）へのドライバの視線の停留時間が予め定めた閾値以上かどうかを判断し、停留時間が閾値以上ならばステップＳ２２へ進み、停留時間が閾値より小さいならばステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４では、車両情報判断処理として、画像表示制御部２５が車両情報からドライバが対象物（障害物）を認識したと判断できる動作を生じているかどうかを、予め設定した閾値以上となるかどうかで判断し、車両動作が閾値以上ならばステップＳ２２へ進み、車両動作が閾値より小さいならば処理を終了し、対象物情報表示を継続して表示させる。

[２重像対策、及び対象物と視標の対応性向上と協調しつつ対象物の内容を伝達する作用]
実施例１では、ドットパターン２０１による第１の表示により、ドライバ前方視界の障害物を強調する表示が行われる。但し、ドットパターン２０１により強調を行う表示は、２重像対策としては非常に有効であるが、遠距離や夜間など障害物が直接視認しにくくなると障害物の内容、つまり障害物が何かをドライバが判断しにくくなる。そのために、実施例１では、ドットパターン２０１の下方に障害物の内容を示すように、前方車両表示２１０を表示し、障害物情報を伝達する。

この障害物情報の表示（第２の表示）、つまり前方車両表示２１０は、ドットパターン２０１に対して、離れた下方に表示し、２重像対策時に配慮している。しかし、図５(a)に示すように、２重像として見えることになるため、実施例１では、以下に説明するように不要の場合を検出して障害物情報の表示を非表示に切替えることで、さらに２重像対策、障害物と視標の対応性向上を有効にしつつ障害物内容の伝達が行えるようにする。

まず、障害物として前方車両が検出され、ドットパターン２０１が表示される際に、昼間など障害物の視認が非常に容易な場合は、画像表示制御部２５が、車外情報、車両情報によりステップＳ１１の処理でこれを判断し、ドットパターン２０１による注意喚起のみを行うように表示する。これにより前方車両表示２１０の表示を必要な場合にのみに抑制し、これによりドットパターン２０１の２重像対策作用、及び障害物と視標の対応性向上を充分に発揮させる。

次に、障害物として前方車両が検出され、ドットパターン２０１が表示される際に、自車から前方車両までの距離がすぐに回避動作を行うべき距離の場合は、画像表示制御部２５が、車外情報、車両情報からの車間距離と距離の閾値との比較により、ステップＳ１２の処理でこれを判断し、ドットパターン２０１による注意喚起のみを行うように表示する。これにより前方車両表示２１０の表示を必要な場合にのみに抑制し、これによりドットパターン２０１の２重像対策作用、及び対象物と視標の対応性向上を充分に発揮させるとともに、前方車両への視認を最優先する配慮である。

上記説明したような場合に該当しなければ、ステップＳ１４の処理によりドットパターン２０１とともに前方車両表示２１０が表示される。
そして、この２つの表示のうち前方車両表示２１０は、次に説明するような場合には、非表示の状態に切り替えられ、表示として消去されることになる。
まず、前方車両表示２１０が表示された後、自車から前方車両までの距離がすぐに回避動作を行うべき距離になると、画像表示制御部２５が、車外情報、車両情報からの車間距離と距離の閾値との比較により、ステップＳ２１の処理でこれを判断する。この判断では、ドライバが障害物情報を取得したと判断する。そして、ドットパターン２０１による注意喚起のみを行うように、前方車両表示２１０を非表示に切り替えて消去する。そのため、障害物情報をドライバが取得したならば、２重像対策、及び対象物と視標の対応性向上が充分に作用するよう配慮されることになる。

次に、前方車両表示２１０が表示された後、ドライバの視線検出において、ドライバの視線が前方車両を見ている時間、つまり視線停留時間が予め設定した閾値を超える場合には、ステップＳ２３の処理により、ドライバが障害物情報を取得したと判断する。そして、ドットパターン２０１による注意喚起のみを行うように、前方車両表示２１０を非表示に切り替えて消去する。そのため、障害物情報をドライバが取得したならば、２重像対策、及び対象物と視標の対応性向上が充分に作用するよう配慮されることになる。

次に、前方車両表示２１０が表示された後、例えば、ドライバが車間距離を空ける、回避動作を行うなどを、車外情報と車両情報、例えばブレーキ操作量、アクセル開度、操舵角などの閾値以上の変化として検出した場合には、ステップＳ２４の処理により、ドライバが障害物情報を取得したと判断する。そして、ドットパターン２０１による注意喚起のみを行うように、前方車両表示２１０を非表示に切り替えて消去する。そのため、障害物情報をドライバが取得したならば、２重像対策、及び対象物（障害物）と視標の対応性向上が充分に作用するよう配慮されることになる。

このように、実施例１の車両用表示装置では、２重像対策、及び対象物（障害物）と視標の対応性向上と協調しつつ対象物の内容を伝達する。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用表示装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)自車の前方障害物を検知する車外カメラ１１及び車外情報処理部２２と、ドライバの視線位置を検出するドライバ用カメラ７及びドライバ視線検知部２１と、ドライバの前方視界方向に、検知した障害物をドライバに認識させる虚像表示を行うHUD表示部２６及びLCD４、光源３を有する車両用表示装置において、HUD表示部２６及びLCD４、光源３は、ドライバが前方障害物に焦点を合わせて見ることにより２重像表示となった際に一意匠を形成するドットパターン２０１を表示画像生成部２４で生成し、画像表示制御部２５により前方障害物（前方車両）に重ねるか、又は囲むように表示し、前方障害物（前方車両）の情報を表現する意匠で、且つドットパターン２０１と画像幅、表示色、輝度などで類似した特長を有する前方車両表示２１０を表示画像生成部２４で生成し、画像表示制御部２５によりドットパターン２０１の下方に表示するため、２重像の対策を行いつつ対象物と視標との対応性を向上することができ、さらに対象物の情報を伝達することができる。

(2)上記(1)において、前方車両表示２１０を、ドットパターン２０１と同じ左右位置で、且つ下方に離間させた位置に表示させるため、ドットパターン２０１に対応させて障害物が前方車両であることをドライバに認識させつつ、下方に離間した位置に表示することで、ドットパターン２０１による２重像対策を充分に作用させることができる。

(3)上記(1)又は(2)において、車外情報及び車両情報を取得する車外カメラ１１、車外情報処理部２２、ナビ、車速センサ等の入力情報、及び車両情報処理部２３と、この情報に基づいて障害物を視認する環境を判断し、前方障害物の視認が容易と判断する場合には、前方車両表示２１０を行わない制御指令をHUD表示部２６に出力する環境判断処理（ステップＳ１１）を実行する画像表示制御部２５を備えたため、障害物を視認することが非常に容易な場合に、前方車両表示２１０を行わないようにし、障害物の情報を提供しつつ、２重像対策を充分に発揮させることができる。

(4)上記(1)〜(3)において、車外カメラ１１及び車外情報処理部２２は、自車と障害物（前方車両）との距離を検出するものとし、車外情報処理部２２からの距離情報に基づいて、自車と障害物（前方車両）との距離が予め設定した距離より短い場合には、前方車両表示２１０を行わない制御指令をHUD表示部２６に出力する距離判断処理（ステップＳ１２）を画像表示制御部２５が実行するため、障害物との距離が近い場合に、前方車両表示２１０を行わないようにし、障害物の情報を提供しつつ、２重像対策を充分に発揮させることができ、またドライバの障害物の直接の視認を優先することができる。

(5)上記(4)において、画像表示制御部２５による距離判断は、HUD表示部２６及びLCD４、光源３により前方車両表示２１０が表示された場合に、車外情報処理部２２からの距離情報に基づいて、自車と障害物（前方車両）との距離が予め設定した距離閾値より短い場合には、前方車両表示２１０を非表示に切り替える制御指令をHUD表示部２６に出力する距離判断処理（ステップＳ２１）を画像表示制御部２５が実行するため、前方車両表示２１０をドットパターン２０１の下方に表示した際に、障害物との距離が近くなるならば、前方車両表示２１０を行わないようにし、障害物の情報を提供しつつ、２重像対策を充分に発揮させることができ、またドライバの障害物の直接の視認を優先することができる。

(6)上記(1)〜(5)において、HUD表示部２６及びLCD４、光源３により前方車両表示２１０が表示された場合に、ドライバ用カメラ７及びドライバ視線検知部２１からのドライバ視線に基づいて、ドライバの視線が障害物を見ている視線停留時間が予め設定した時間の閾値以上になると、前方車両表示２１０を非表示に切り替える制御指令をHUD表示部２６に出力する視線判断処理（ステップＳ２３）を画像表示制御部２５が実行するため、ドライバの視線停留時間によりドライバが障害物を認識したことを判断し、前方車両表示２１０を行わないように非表示への切り替えを行い、障害物の情報を提供しつつ、２重像対策を充分に発揮させることができる。

(7)上記(1)〜(6)において、車外情報及び車両情報を取得する車外カメラ１１、車外情報処理部２２、ナビ、車速センサ等の入力情報、及び車両情報処理部２３を備え、HUD表示部２６及びLCD４、光源３により前方車両表示２１０が表示された場合に、車外情報及び車両情報に基づいて、自車車両が障害物に対応する動作の動作量が予め設定した閾値以上になると、前方車両表示２１０を非表示に切り替える制御指令をHUD表示部２６に出力する視線判断処理（ステップＳ２４）を画像表示制御部２５が実行するため、自車の動作によりドライバが障害物を認識したことを判断し、前方車両表示２１０を行わないように非表示への切り替えを行い、障害物の情報を提供しつつ、２重像対策を充分に発揮させることができる。

(8)上記(1)〜(7)において、HUD表示部２６及びLCD４、光源３は、ドライバがドットパターン２０１に焦点を合わせて見た場合にも、一意匠が形成されている表示を表示画像生成部２４で生成し、表示するため、ドライバの視線の焦点が前方障害物にあっても、ドットパターン２０１にあっても意匠を見せることにより、焦点の変更による違和感を軽減し、より２重像の対策を向上させることができる。

(9)上記(8)において、HUD表示部２６及びLCD４、光源３は、ドットパターン２０１に焦点を合わせた場合の意匠とドットパターン２０１が２重像表示された意匠がどちらもドットパターンとなる表示を行うため、ドライバの視線の焦点が前方障害物にあっても、虚像表示にあってもほぼ同じ意匠を見せることにより、焦点の変更による違和感を軽減し、より２重像の対策を向上させることができる。

(10)上記(8)又は(9)において、HUD表示部２６及びLCD４、光源３は、第１虚像表示として、前方障害物に重ねて表示され、２重像表示の際に、前方障害物を囲む大きさとなる範囲内に点を多数配置した表示となるドットパターン２０１を表示するため、障害物と重畳した表示により、障害物と虚像表示の対応性を向上させ、ドットパターン２０１の高さ方向により、障害物との距離情報を伝達できるようにし、ドライバの視線の焦点が前方障害物にある場合と、虚像表示にある場合では、ドットパターン２０１の左右のドット数のみが異なるほぼ同じ意匠にすることにより、２重像の対策を充分に行うことができる。

なお、実施例１では、説明上、第２虚像表示として、前方車両表示を例に説明したが、障害物の検出内容によって、歩行者を示す歩行者表示などが表示されることになる。前方車両に限定するものではない。

実施例２は、障害物を左右から囲むように、アルファベットの「Ｉ」の形状を第１虚像表示として配置し、第２虚像表示として、歩行者表示を第１虚像表示の上方に表示した例である。
構成を説明する。
図８は実施例２における第１の表示画像を示す説明図である。
実施例２において、表示画像生成部２４は、検知された障害物の左右に縦棒と、縦棒の上下端に横棒を設けたＩ字状の「Ｉ」（Ｉマーク）を配置する第１虚像表示２０３を生成する（図８参照）。つまり、「Ｉ」（Ｉマーク）の縦棒が障害物の自車との距離に応じた高さを示し、上下端の横棒が、この高さを強調する。また、左右に配置される「Ｉ」（Ｉマーク、以下省略）のコ字状部分が、障害物の存在する範囲を強調する。

図９は実施例２における第２の表示画像を示す説明図である。
実施例２では、車外カメラ１１と車外情報処理部２２で障害物として、歩行者が検出された場合に、歩行者表示２２０を表示する。
歩行者表示２２０は、歩行者表わす意匠になっている。
そして、その表示幅、表示色、輝度は、第１虚像表示２０３に類似させ、特長点から対応性を向上させる。
その他構成は実施例１と同様であるので、説明を省略する。

作用を説明する。
[対象物と視標の対応性を向上させ、対象物情報を伝達する作用]
図１０は実施例２の車両用表示装置による表示例を示す説明図である。
実施例２の車両用表示装置では、例えば、車外カメラ１１により前方車両を障害物（対象物）として歩行者を検知した際、歩行者をドライバに認識させるための表示を行う。

（ドライバが歩行者に焦点を合わせた場合）
第１の虚像表示としては、２重像として表示された際に、図１０(a)に示すように、歩行者を左右から囲むように「Ｉ」を配置した表示像２０３ａ，２０３ｂの表示を行う。
言い換えると、ドライバの視線が歩行者に焦点を合わせて見る場合に、２重に表示されることにより、歩行者（図１０(a)の符号３０２参照）を囲む範囲に重畳した表示像２０３ａ，２０３ｂの表示となる。

この２重像による「Ｉ」の表示では、「Ｉ」の縦棒が障害物の高さを示し、上下端の横棒が高さを示すことをさらに強調する。そのため、障害物までの距離感をドライバへ伝達することができる。また、２重像表示となって障害物の左右に表示される「Ｉ」のコ字状部分が、囲むように重ねた表示となるために、障害物（対象物）と虚像表示との強い対応性を得る。

さらに、実施例２では、「Ｉ」の表示の上方に距離を離して歩行者であることを表現する歩行者表示２２０を表示する。ドライバが前方車両に焦点を合わせている場合には、２重像として、図１０(a)に示す符号２２０ａ，２２０ｂのように見えていることになるが、歩行者の上方に離れた位置で表示することにより、歩行者表示２２０は２重像の場合に視認されにくいようにし、違和感を与えないようにしている。

（ドライバが虚像表示「Ｉ」に焦点を合わせた場合）
そして、ドライバが視線の焦点を、虚像表示「Ｉ」に合わせた場合には、前方車両が２重に見えることになり、２重像表示でない虚像表示「Ｉ」が見えることになる。

この場合には、図１０(b)の符号３０２ａ，３０２ｂに示すように２重に見える歩行者（障害物）の間に一つの虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）が両者を仕切るように表示される。
その場合、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）の縦棒が２重に見える障害物の間を仕切るように表示されつつ、障害物の高さをドライバへ伝達する。そして、虚像表示「Ｉ」の上下端の横棒が、この高さを強調する。
また、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）の左右に向く２つのコ字状部分が、２重に見える歩行者の範囲を指し示すように表示される。以上のことから、虚像表示「Ｉ」に焦点が合っても意味を持つ一つの意匠として表示されるため、ドライバに２重像表示かどうかの違和感を与えない。
さらに、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）の左右に向く２つのコ字状部分が、２重に見える歩行者の範囲を指し示すため、歩行者（障害物）と虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）との強い対応性を得る。

このように実施例２の車両用表示装置では、２重像表示に対する対策を充分に行いつつ、囲むように重畳させてより強調した対象物（障害物）と視標（重畳表示）の対応性を向上させることができる。
さらに、この場合には、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）の下方に第２の虚像表示である歩行者表示２２０が２重像でない表示として見えることになる。
そのため、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）に焦点を合わせることにより、前方車両の認識が薄くなっても、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）の下方に焦点の合った表示として歩行者表示２２０が見えることになり、歩行者の存在をドライバに充分に伝達する。よって、良好な運転を支援することになる。
実施例１では、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）と歩行者表示２２０は上下に距離を離して表示するが、左右方向は一致させることにより、虚像表示「Ｉ」（第１虚像表示２０３）と歩行者表示２２０が対応していることをドライバに認識させる。
このように、第１の虚像表示は、「Ｉ」で左右から囲む表示でもよく、また歩行者を検出した場合には、第２の虚像表示として歩行者表示２２０を行えばよい。

次に、効果を説明する。
この実施例２の車両用表示装置にあっては、実施例１の(1)〜(8)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(11)上記(8)において、HUD表示部２６及びLCD４、光源３は、第１虚像表示として、前方障害物に重ねて、２重像表示の際に、前方障害物を左右から囲むように縦棒と縦棒の上下端の横棒で形成したＩ字状の表示像２０３の表示を行うため、虚像表示「Ｉ」に焦点が合っても意味を持つ一つの意匠として表示されるため、ドライバに２重像表示かどうかの違和感を与えないようにできつつ、２重像表示の際には、障害物範囲を特定する対応性の強い表示を行うことができる。
また、この障害物範囲を指し示す表示は、障害物が複数になっても、良好な対応性により、障害物の大きさ、自車との距離がわかるために、見やすい表示にすることができる。
その他作用効果は実施例１と同様であるため、説明を省略する。

以上、本発明の車両用表示装置を実施例１、実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１の虚像表示は、確実にドライバに認識されることに有利な表示であるため、警告表示に用いるようにしてもよい。

ドットパターンのドットは、整列した配置であってもよいし、ランダムな配置であってもよい。また、ドットの大きさ、数は、２重像表示と焦点の合った表示の差に気づき難くく、充分な強調表示が行えるよう設定することが好ましい。

第２の虚像表示として、前方車両表示、歩行者表示を行ったが、検出した画像からパターンマッチングで特定されるものであれば、さらに他の者を表示するようにすればよい。

実施例１の車両用表示装置の概要説明図である。 車両用表示装置のコントローラ２の制御ブロック構造を示す図である。 実施例１における第１の表示画像を示す説明図である。 実施例１における第２の表示画像を示す説明図である。 実施例１の車両用表示装置による表示例を示す説明図である。 実施例１の車両用表示装置の画像表示制御部で実行される対象物情報表示を行うかどうかの制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の車両用表示装置の画像表示制御部で実行される対象物情報表示を行った際に、表示を非表示に切替えるかどうかの制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２における第１の表示画像を示す説明図である。 実施例２における第２の表示画像を示す説明図である。 実施例２の車両用表示装置による表示例を示す説明図である。

符号の説明

１ 車両用表示装置
２ コントローラ
３ 光源
４ LCD
５ ミラー
６ フロントウィンドシールド
７ ドライバ用カメラ
８ ステアリングコラム
９ ステアリングホイール
１０ インストパネル
１１ 車外カメラ
１２ シート
１３ 入力情報
２１ ドライバ視線検知部
２２ 車外情報処理部
２３ 車両情報処理部
２４ 表示画像生成部
２５ 画像表示制御部
２６ HUD表示部
１０１ 虚像
２０１ ドットパターン
２０１ａ ドット
２０２ａ，２０２ｂ （２重像に見える）ドットパターン
２０３ （第１の虚像表示である「Ｉ」の表示像
２０３ａ，２０３ｂ （２重像に見える「Ｉ」の表示像
２１０ 前方車両表示
２１０ａ，２１０ｂ （２重像に見える）前方車両表示
２２０ 歩行者表示
２２０ａ，２２０ｂ （２重像に見える）歩行者表示
３０１ （焦点が合って見える）前方車両
３０１ａ，３０１ｂ （２重像に見える）前方車両
３０２ （焦点が合って見える）歩行者
３０２ａ，３０２ｂ （２重像に見える）歩行者
ｈ ドライバ

Claims (11)

1. 自車の前方障害物を検知する障害物検知手段と、
   ドライバの視線位置を検出する視線検出手段と、
   ドライバの前方視界方向に、検知した前記障害物をドライバに認識させる虚像表示を行う表示手段と、
   を有する車両用表示装置において、
   前記表示手段は、
   ドライバが前方障害物に焦点を合わせて見ることにより２重像表示となった際に一意匠を形成する第１虚像表示を前記前方障害物に重ねるか、又は囲むように表示し、
   前記前方障害物の情報を表現する意匠で、且つ前記第１虚像表示と類似した特長を有する第２虚像表示を前記第１虚像表示の上方又は下方に表示する、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１に記載の車両用表示装置において、
   前記表示手段は、
   前記第２虚像表示を、前記第１虚像表示と同じ左右位置で、且つ上方又は下方に離間させた位置に表示させる、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用表示装置において、
   車外情報及び車両情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段からの情報に基づいて障害物を視認する環境を判断し、前記前方障害物の視認が容易と判断する場合には、前記第２虚像表示を行わない制御指令を前記表示手段に出力する環境判断手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか1項に記載の車両用表示装置において、
   前記障害物検知手段は、自車と障害物との距離を検出するものとし、
   前記障害物検知手段からの距離情報に基づいて、自車と障害物との距離が予め設定した距離より短い場合には、前記第２虚像表示を行わない制御指令を前記表示手段に出力する距離判断手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
5. 請求項４に記載の車両用表示装置において、
   前記距離判断手段は、
   前記表示手段により第２虚像表示が表示された場合に、前記障害物検知手段からの距離情報に基づいて、自車と障害物との距離が予め設定した距離より短い場合には、前記第２虚像表示を非表示に切り替える制御指令を前記表示手段に出力する、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用表示装置において、
   前記表示手段により第２虚像表示が表示された場合に、前記視線検出手段からのドライバ視線に基づいて、ドライバの視線が障害物を見ている視線停留時間が予め設定した時間以上になると、前記第２虚像表示を非表示に切り替える制御指令を前記表示手段に出力する視線判断手段を備えた、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用表示装置において、
   車外情報及び車両情報を取得する情報取得手段を備え、
   前記表示手段により第２虚像表示が表示された場合に、前記情報取得手段からの情報に基づいて、自車車両が障害物に対応する動作の動作量が予め設定した閾値以上になると、前記第２虚像表示を非表示に切り替える制御指令を前記表示手段に出力する視線判断手段を備えた、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の車両用表示装置において、
   前記表示手段は、
   ドライバが前記第１虚像表示に焦点を合わせて見た場合にも、一意匠が形成されている表示を行う、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
9. 請求項８に記載の車両用表示装置において、
   前記表示手段は、
   前記第１虚像表示の場合の意匠と前記２重像表示の意匠が略同じになる表示を行なう、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
10. 請求項８又は請求項９に記載の車両用表示装置において、
    前記表示手段は、
    前記第１虚像表示として、前記前方障害物に重ねて、前記２重像表示の際に、前記前方障害物を囲む大きさとなる範囲内に点を多数配置したドットパターン表示を行う、
    ことを特徴とする車両表示装置。
11. 請求項８に記載の車両用表示装置において、
    前記表示手段は、
    第１虚像表示として、前記前方障害物に重ねて、前記２重像表示の際に、前記前方障害物を左右から囲むように縦棒と縦棒の上下端の横棒で形成したＩ字状の表示を行う、
    ことを特徴とする車両表示装置。

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