JP2010140253A - 車両用警報装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】虚像表示手段を用いた車両用警報装置において、警報の内容に応じて虚像表示の表示幅を変更する。
【解決手段】乗員の前方視野内の予め設定された表示位置に虚像を表示するHUD5を用いた車両用警報装置1であって、前記HUD5は、警報出力指示があった場合に虚像のフラッシュ発光により乗員の前方注視を促すとともに、警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合に虚像表示の表示幅を小さくし、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に虚像表示の表示幅を大きくする。
【選択図】図1

Description

この発明は、虚像表示手段を用いた車両用警報装置に関するものである。
車両用警報装置には、赤外線カメラにより道路上の障害物を検知したときに、ヘッドアップディスプレイ装置により障害物の虚像をフロントガラス面に強調表示し、注意喚起を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−61257号公報
ところで、従来のこの種の車両用警報装置では、注意喚起を行うときの虚像表示の形状および大きさが常に一定であった。
ここで、虚像表示の表示位置を常に一定とした場合、虚像表示の形状および大きさが常に一定であると、運転者は虚像表示が表示されている方向に注意を奪われがちであり、本来注意すべき方向に注意が向けられない場合がある。
また、このように虚像表示が一律では、運転者によっては虚像表示を視認し難い場合がある。例えば、運転者が高齢者の場合には周辺視感度が低いため虚像表示が小さいと視認しにくい。しかしながら、高齢者に視認し易くするために虚像表示を大きくすると、若齢者には虚像表示が煩わしく感じられる。
このように、虚像表示の形状および大きさが常に一定であると、色々と不具合が生じる。
そこで、この発明は、虚像表示の横幅を変更可能にして、適切に注意喚起が可能な車両用警報装置を提供するものである。
この発明に係る車両用警報装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項1に係る発明は、乗員の前方視野内の予め設定された表示位置に虚像を表示する虚像表示手段(例えば、後述する実施例におけるHUD5)を用いた車両用警報装置(例えば、後述する実施例における車両用警報装置1)であって、前記虚像表示手段は、警報出力指示があった場合に虚像のフラッシュ発光により乗員の前方注視を促すとともに、警報の内容に応じて虚像表示の表示幅を変更することを特徴とする車両用警報装置である。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、前記虚像表示手段は、警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合に、虚像表示の表示幅を小さくすることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記虚像表示手段は、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に、虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記虚像表示手段は、警報の内容が車両の横滑り状態に対する注意喚起もしくは車両の車線逸脱に対する注意喚起である場合に、虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、乗員の前方視野内の予め設定された表示位置に虚像を表示する虚像表示手段(例えば、後述する実施例におけるHUD5)を用いた車両用警報装置(例えば、後述する実施例における車両用警報装置1)であって、前記虚像表示手段は、警報出力指示があった場合に虚像のフラッシュ発光により乗員の前方注視を促すとともに、運転者の状態に応じて虚像表示の表示幅を変更することを特徴とする車両用警報装置である。
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の発明において、運転者の視線方向を検知する視線方向検知手段(例えば、後述する実施例における視線カメラ6、視線方向検出部15)を備え、前記虚像表示手段は、前記視線方向検知手段により検知される視線方向が正面方向からずれるほど虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項5に記載の発明において、運転者の顔を検知する顔検知手段(例えば、後述する実施例における運転者認識カメラ8、画像処理部17)を備え、前記虚像表示手段は、前記顔検知手段により運転者がサングラス着用と判断された場合にはサングラス非着用と判断された場合よりも虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項5に記載の発明において、予め登録された運転者の年齢情報を提供する年齢情報提供手段(例えば、後述する実施例におけるドライビングポジション記憶・調整装置9)を備え、前記虚像表示手段は、前記年齢情報提供手段から提供された運転者の年齢が高いほど虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、警報の内容に応じて虚像表示の表示幅を変更するので、警報の内容に応じた注意喚起を運転者に促すことができる。
請求項2に係る発明によれば、警報の内容が車両前方への注意喚起である場合に虚像表示の表示幅を小さくすることにより、運転者の注意を車両前方に向けることができる。
請求項3に係る発明によれば、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に虚像表示の表示幅を大きくすることにより、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。
請求項4に係る発明によれば、警報の内容が車両の横滑り状態に対する注意喚起もしくは車両の車線逸脱に対する注意喚起である場合に、虚像表示の表示幅を大きくすることにより、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。
請求項5に係る発明によれば、運転者の状態に応じて虚像表示の表示幅を変更するので、運転者に視認し易い虚像表示を提供することができる。
請求項6に係る発明によれば、運転者の視線方向が正面方向からずれるほど虚像表示の表示幅を大きくするので、運転者の脇見量が大きいときにも虚像表示を視認することができ、視認性が向上する。
請求項7に係る発明によれば、運転者がサングラス着用と判断された場合にはサングラス非着用と判断された場合よりも虚像表示の表示幅を大きくすることにより、サングラス着用時にも虚像表示の視認性が向上する。
請求項8に係る発明によれば、運転者の年齢が高いほど虚像表示の表示幅を大きくすることができるので、高齢者も虚像表示を確実に視認することができ、視認性が向上する。
以下、この発明に係る車両用警報装置の実施例を図1から図8の図面を参照して説明する。
<実施例1>
初めに、この発明に係る車両用警報装置の実施例1を図1から図5の図面を参照して説明する。
図1は、実施例1における車両用警報装置1の構成図であり、車両用警報装置1は、車両前方の障害物を検知するレーダ2と、車両前側方を撮像するカメラ3と、車両状態センサ4と、ヘッドアップディスプレイ装置(虚像表示手段)5と、制御装置10とを備えている。
レーダ2は、自車の進行方向前方に向けてレーザ光やミリ波等の電磁波を発信し、該電磁波が物体で反射した反射波を受信することにより該物体を検知し、物体と自車との相対距離、物体と自車との相対速度、物体の大きさ等を検出して、これら検出結果を制御装置10へ出力する。
カメラ3は、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なCCDカメラやCMOSカメラ等からなり、自車の進行方向前方の所定検知範囲の外界を撮影する。なお、カメラ3の撮影角度はレーダ2の走査角度よりも十分に大きく、自車の前方横方向を撮影可能に設定されている。
車両状態センサ4は、自車の車速を検出する車速センサ、自車に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサ、自車の舵角を検出する舵角センサ等から構成され、各センサの出力を制御装置10へ出力する。
ヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDと略す)5は、運転者の前方視野内の予め設定された所定位置にフラッシュ発光による虚像を表示し、運転者に前方注視を促す警報を行うものである。
制御装置10は、前方障害物判定部11と、側方障害物判定部12と、横滑り抑制制御部13と、表示幅制御部14とを備えている。
前方障害物判定部11は、レーダ2の出力に基づいて、レーダ2により検出された物体が、自車から所定距離以内において自車の推定走行軌跡上に存在するか否かを判定し、存在する場合には前方障害物ありの判定結果を表示幅制御部14へ出力する。例えば、図3に示すように、直線道路を走行している自車Vの前方に停止車両VT1が存在する場合に、前方障害物判定部11は、停止車両VT1を前方障害物として認識する。
側方障害物判定部12は、カメラ3により撮影して得た画像に対して所定の画像処理を行い、さらに歩行者および車両を検知対象とする認識処理を行って、認識した歩行者および車両の自車に対する相対位置、相対距離、移動速度、移動方向等を検出し、自車の障害物となり得るか否かを判定し、障害物となり得ると判定した場合には側方障害物ありの判定結果を表示幅制御部14へ出力する。例えば、図4に示すように、自車Vが交差点に接近しているときに、交差点を横切ろうとしている歩行者Pや、自車Vの走行路と交差する道路の交差点手前で一時停止している車両VT2が存在する場合に、側方障害物判定部12は歩行者Pや車両VT2を側方障害物として認識する。
横滑り抑制制御部13は、車両状態センサ4から入力した各種信号に基づいて、自車が横滑り状態か否かを判定し、横滑り状態であると判定した場合に横滑りを抑制するためのブレーキ制御を行う。そして、横滑り抑制のためのブレーキ制御を実行している間、横滑り抑制制御部13は横滑り抑制制御実行中を示す信号を表示幅制御部14へ出力する。
表示幅制御部14は、前方障害物判定部11の出力信号、側方障害物判定部12の出力信号、横滑り抑制制御部13の出力信号に基づいて、HUD5のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Fの表示幅(車幅方向の幅)を算出するとともに、該表示幅によるフラッシュ発光の実行を指示する警報出力信号をHUD5へ出力する。
HUD5は、表示幅制御部14から警報出力信号を入力したときに、指示された表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。
図2は、運転席前方の車室内を示す図である。この車両は右ハンドル仕様の車両であり、インスツルメントパネル20において運転席の正面に位置する部位には、スピードメータ等を含むメータ装置22が設置され、運転者はハンドル23を透してメータ装置22を視認することができる。
また、図2において符号Fは、HUD5により表示されるフラッシュ発光像を示しており、フラッシュ発光像Fは、運転者が車両正面に視線を向けた場合の視線(以下、これを正面視線という)上であって車体のほぼ先端に位置する所に表示されるように設定されている。つまり、運転者は、メータ装置22の若干上方においてフロントガラス24を透して車体先端付近に、フラッシュ発光像Fを認識する。
また、前述したように、フラッシュ発光像Fの表示幅は表示幅制御部14によって変更制御されるようになっており、図2(B)は普通サイズの表示幅を示し、図2(A)は表示幅を普通サイズよりも大きくした場合を示している。
次に、表示幅制御部14において実行されるフラッシュ発光像Fの表示幅の変更制御について説明する。
前方障害物判定部11から前方障害物ありの判定結果が表示幅制御部14に入力された場合には、表示幅制御部14は、図2(B)に示すようにフラッシュ発光像Fの表示幅を普通サイズに制御する。このように、フラッシュ発光像Fの表示幅を普通サイズにすることにより、運転者の注意を車両前方に向けることができる。
側方障害物判定部12から側方障害物ありの判定結果が表示幅制御部14に入力された場合には、表示幅制御部14は、図2(A)に示すようにフラッシュ発光像Fの表示幅を大きいサイズに制御する。これは、側方障害物が存在する場合には、車両横方向へ注意喚起させる必要があるからであり、フラッシュ発光像Fの表示幅を大きくすることにより、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。
なお、この場合、側方障害物の存在位置に対応する画角に応じて、フラッシュ発光像Fの表示幅を連続的に変化させるようにしてもよい。例えば、図5に示すように、画角が大きくなるにしたがって表示幅が大きくなるように設定すると、側方障害物が図4における歩行者Pのみであるときには、画角が小さいので表示幅の拡大程度は低く抑えることができ、側方障害物が図4における車両VT2であるときには、画角が大きくなるので表示幅の拡大程度を高くすることができる。
また、横滑り抑制制御部13から横滑り抑制制御実行中の信号が表示幅制御部14に入力された場合には、表示幅制御部14は、図2(A)に示すようにフラッシュ発光像Fの表示幅を大きいサイズに制御する。これは、横滑り抑制制御は車両挙動の安定化のための制御であるので、横滑り抑制制御の実行中は幅広く注意をする必要があるからである。横滑り抑制制御実行中、フラッシュ発光像Fの表示幅を大きくすることにより、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。
なお、制御装置10が、車両の車線逸脱に対する注意喚起を行う車線逸脱警報制御部を備える場合には、車線逸脱警報制御部から車線逸脱警報信号が表示幅制御部14に入力されたときに、表示幅制御部14が、図2(A)に示すようにフラッシュ発光像Fの表示幅を運転者から見て車線幅程度となるように大きいサイズに制御するようにしてもよい。車線逸脱警報時にフラッシュ発光像Fの表示幅を車線幅程度に大きくすることにより、運転者に車線逸脱に対する注意喚起を行うことができ、運転者の注意を幅広く向けさせることができて、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。
<実施例2>
次に、この発明に係る車両用警報装置の実施例2を図6の図面を参照して説明する。
図6に示すように、実施例2の車両用警報装置1は、HUD5と、視線カメラ(視線方向検知手段)6と、物体検知手段7と、制御装置10とを備えている。
HUD5は実施例1のものと同じであり、メータ装置22の若干上方の車体先端付近に、フラッシュ発光像Fを表示し、運転者に前方注視を促す警報を行う。
視線カメラ6は、運転者の眼球を撮像可能な位置に設けられており、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なCCDカメラやCMOSカメラ等からなる。視線カメラ6は、例えば可視光領域で撮像可能であれば、運転者の眼球から反射された可視光を撮像し、例えば赤外線領域で撮像可能であれば、適宜の赤外線投光器(図示略)から運転者の眼球に向けて照射された赤外線の反射を撮像し、撮像した画像を制御装置10へ出力する。
物体検知手段7は、実施例1におけるレーダ装置2やカメラ3の少なくとも1つを含んで構成されており、自車の前方や前側方の物体を検知する。
制御装置10は、表示幅制御部14Aと、視線方向検出部(視線方向検知手段)15と、障害物判定部16とを備えている。
視線方向検出部15は、視線カメラ6から入力した画像に対して所定の画像処理を行い、さらに運転者の眼球を検知対象物とした所定の認識処理を行い、この認識結果に基づき、運転者の視線ベクトル(視線方向)を検出し、検出結果を表示幅制御部14Aへ出力する。
表示幅制御部14Aは、視線方向検出部15の出力信号に基づいて、HUD5のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Fの表示幅(車幅方向の幅)を算出し、算出された表示幅に応じた信号をHUD5へ出力する。詳述すると、視線方向検出部15において検出された運転者の視線ベクトルが車両正面に向かう正面視線である場合にはフラッシュ発光像Fの表示幅を普通サイズに設定し、運転者の視線ベクトルが正面視線から外れるほど脇見量が大きいと判定して、視線ベクトルの正面視線からのズレ量が大きいほどフラッシュ発光像Fの表示幅を大きい値に設定する。
障害物判定部16は、物体検知手段7から入力した信号に基づいて、物体検知手段7により検知された物体が、自車の障害物となり得るか否かを判定し、障害物となり得ると判定した場合には、警報出力信号をHUD5へ出力する。
HUD5は、障害物判定部16から警報出力信号を入力したときに、表示幅制御部14Aから入力した表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。
この実施例2の車両用警報装置1によれば、運転者の視線ベクトルが正面視線から外れるほど脇見量が大きいと判定して、視線ベクトルの正面視線からのズレ量が大きいほどフラッシュ発光像Fの表示幅を大きい値に設定するので、運転者が脇見をしていても、またその脇見量が大きいときにもフラッシュ発光像Fを視認することができ、視認性が向上する。
<実施例3>
次に、この発明に係る車両用警報装置の実施例3を図7の図面を参照して説明する。
図7に示すように、実施例3の車両用警報装置1は、HUD5と、物体検知手段7と、運転者認識カメラ(顔検知手段)8と、制御装置10とを備えている。
HUD5と物体検知装置7は実施例2のものと同じであるので説明を省略する。
運転者認識カメラ8は、運転者の顔を撮像可能な位置に設けられており、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なCCDカメラやCMOSカメラ等からなる。運転者認識カメラ8は、例えば可視光領域で撮像可能であれば、運転者の顔から反射された可視光を撮像し、例えば赤外線領域で撮像可能であれば、適宜の赤外線投光器(図示略)から運転者の顔に向けて照射された赤外線の反射を撮像し、撮像した画像を制御装置10へ出力する。
制御装置10は、表示幅制御部14Bと、障害物判定部16と、画像処理部(顔検知手段)17とを備えている。
障害物判定部16は実施例2のものと同じであるので説明を省略する。
画像処理部17は、運転者認識カメラ8から入力した画像に対して所定の画像処理を行い、さらにサングラスを検知対象物とした所定の認識処理を行い、この認識結果に基づき、運転者がサングラスを着用しているか否かを判定し、判定結果を表示幅制御部14Bへ出力する。
表示幅制御部14Bは、画像処理部17の出力信号に基づいて、HUD5のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Fの表示幅(車幅方向の幅)を算出し、算出された表示幅に応じた信号をHUD5へ出力する。詳述すると、画像処理部17における判定結果がサングラス非着用である場合にはフラッシュ発光像Fの表示幅を図2(B)に示すように普通サイズに設定し、サングラス着用の判定結果である場合には、図2(A)に示すようにフラッシュ発光像Fの表示幅を大きく設定する。
HUD5は、障害物判定部16から警報出力信号を入力したときに、表示幅制御部14Bから入力した表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。
この実施例3の車両用警報装置1によれば、運転者がサングラスを着用しているときにはフラッシュ発光像Fの表示幅を大きくなるので、サングラス着用時のフラッシュ発光像Fの視認性が向上する。
<実施例4>
次に、この発明に係る車両用警報装置の実施例4を図8の図面を参照して説明する。
図8に示すように、実施例4の車両用警報装置1は、HUD5と、物体検知手段7と、ドライビングポジション記憶・調整装置(年齢情報提供手段)9と、制御装置10とを備えている。
HUD5と物体検知装置7は実施例2のものと同じであるので説明を省略する。
ドライビングポジション記憶・調整装置9は、同一車両に対して複数の運転者が利用する場合に、各運転者が運転席のシート位置(前後位置、高さ、シートバックの傾き等)やドアミラーの角度等を一度設定すると、これらを運転者毎に記憶し、次回にこの車両を利用するときに、運転者番号等を入力すると該当する運転者のシート位置やドアミラー角度に自動調節するものである。また、ドライビングポジション記憶・調整装置9は、入力操作により各運転者の年齢を記憶することができるようになっていて、ドライビングポジション記憶・調整装置9は作動すると、運転者の年齢情報を制御装置10へ出力する。
制御装置10は、表示幅制御部14Cと、障害物判定部16と、運転者年齢判定部18とを備えている。
障害物判定部16は実施例2のものと同じであるので説明を省略する。
運転者年齢判定部18は、ドライビングポジション記憶・調整装置9から入力した年齢情報に基づいて、運転者が高齢者か否かを判定し、判定結果を表示幅制御部14Cへ出力する。なお、高齢者か否かの判定閾値は例えば60歳や65歳等に設定することができる。
表示幅制御部14Cは、運転者年齢判定部18の出力信号に基づいて、HUD5のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Fの表示幅(車幅方向の幅)を算出し、算出された表示幅に応じた信号をHUD5へ出力する。詳述すると、運転者年齢判定部18における判定結果が非高齢者である場合にはフラッシュ発光像Fの表示幅を図2(B)に示すように普通サイズに設定し、高齢者であるという判定結果である場合には、図2(A)に示すようにフラッシュ発光像Fの表示幅を大きく設定する。これは、高齢者は周辺視感度が低いため虚像表示が小さいと視認しにくいからである。
HUD5は、障害物判定部16から警報出力信号を入力したときに、表示幅制御部14Cから入力した表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。
この実施例4の車両用警報装置1によれば、運転者が高齢者と判定されたときにはフラッシュ発光像Fの表示幅を大きくなるので、高齢者にもフラッシュ発光像Fを確実に視認することができ、視認性が向上する。
なお、この実施例4では、高齢者か否かの2つの年齢幅を設定して、フラッシュ発光像Fの表示幅を通常サイズと大きなサイズの2通りに設定したが、3つ以上の年齢幅を設定しておき、それぞれの年齢幅に応じてフラッシュ発光像Fの表示幅を変更するようにしてもよい。
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
また、虚像表示手段は、HUDに限るものではなく、LED発光によるものであってもよい。
この発明に係る車両用警報装置の実施例1における構成図である。 実施例1の車両用警報装置において、フラッシュ発光像の表示位置と表示幅を示す図である。 実施例1の車両用警報装置において自車の前方に障害物が存在する場合を示す図である。 実施例1の車両用警報装置において自車の前側方に障害物が存在する場合を示す図である。 実施例1の車両用警報装置におけるフラッシュ発光像の表示幅マップの一例である。 この発明に係る車両用警報装置の実施例2における構成図である。 この発明に係る車両用警報装置の実施例3における構成図である。 この発明に係る車両用警報装置の実施例4における構成図である。
符号の説明
1 車両用警報装置
5 HUD(虚像表示手段)
6 視線カメラ(視線方向検知手段)
8 運転者認識カメラ(顔検知手段)
9 ドライビングポジション記憶・調整装置(年齢情報提供手段)
15 視線方向検出部(視線方向検知手段)
17 画像処理部(顔検知手段)
F フラッシュ発光像

Claims (8)

  1. 乗員の前方視野内の予め設定された表示位置に虚像を表示する虚像表示手段を用いた車両用警報装置であって、
    前記虚像表示手段は、警報出力指示があった場合に虚像のフラッシュ発光により乗員の前方注視を促すとともに、警報の内容に応じて虚像表示の表示幅を変更することを特徴とする車両用警報装置。
  2. 前記虚像表示手段は、警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合に、虚像表示の表示幅を小さくすることを特徴とする請求項1に記載の車両用警報装置。
  3. 前記虚像表示手段は、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に、虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用警報装置。
  4. 前記虚像表示手段は、警報の内容が車両の横滑り状態に対する注意喚起もしくは車両の車線逸脱に対する注意喚起である場合に、虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用警報装置。
  5. 乗員の前方視野内の予め設定された表示位置に虚像を表示する虚像表示手段を用いた車両用警報装置であって、
    前記虚像表示手段は、警報出力指示があった場合に虚像のフラッシュ発光により乗員の前方注視を促すとともに、運転者の状態に応じて虚像表示の表示幅を変更することを特徴とする車両用警報装置。
  6. 運転者の視線方向を検知する視線方向検知手段を備え、
    前記虚像表示手段は、前記視線方向検知手段により検知される視線方向が正面方向からずれるほど虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする請求項5に記載の車両用警報装置。
  7. 運転者の顔を検知する顔検知手段を備え、
    前記虚像表示手段は、前記顔検知手段により運転者がサングラス着用と判断された場合にはサングラス非着用と判断された場合よりも虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする請求項5に記載の車両用警報装置。
  8. 予め登録された運転者の年齢情報を提供する年齢情報提供手段を備え、
    前記虚像表示手段は、前記年齢情報提供手段から提供された運転者の年齢が高いほど虚像表示の表示幅を大きくすることを特徴とする請求項5に記載の車両用警報装置。
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