JP2011238171A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増加を抑制した上で、ドライバーに対して多くの運行情報を提供できる車両用運転支援装置を提供する。
【解決手段】中心発光体Ｌ−１と、第１仮想楕円Ｓ１及び第２仮想楕円Ｓ２の二重円上に配列された放射発光体Ｌ２〜１７とを有し、放射発光体Ｌ−４，５，１１を第１仮想直線Ｈ１上に配列するとともに、放射発光体Ｌ−７，８，１７を第２仮想直線Ｈ２上に配列することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用運転支援装置に関するものである。

従来から、車両用運転支援装置として、進路誘導や周辺の物体（例えば、前方車両や障害物）等の運行情報をフロントガラスに表示してドライバーから観視可能とした、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置という）が知られている。ＨＵＤ装置を用いることで、ドライバーは、ＨＵＤ装置によりフロントガラスに表示された運行情報と、フロントガラスを通してドライバー自身により観測される外界情報とを、視線をずらすことなく認識できるため、視認性等を向上できる。

上述したＨＵＤ装置では、運行情報の表示方式からドットマトリックス型（１００ｘ１００程度のアレイ型発光部を有し、各発光部を組み合わせて図形や文字を表示する）や、セグメント型（複数のセグメント型発光部を有し、各セグメントを組み合わせて図形や文字を表示する）、ＬＥＤ配列型（汎用ＬＥＤを数個一列に並べた形状）等に分類できる。
また、これらの方式以外にも、特許文献１には、フロントガラス近傍のインスツルメントパネル上に、複数の発光体を放射状またはマトリクス状に配置し、ドライバーからみた視対象の方向を発光体の発光方向で表示する構成が記載されている。さらに、特許文献２には、フロントガラスに向けて選択的に発光する複数の発光体を備え、フロントガラスで反射される反射光線がドライバーの顔面に向かうように照射されることで、反射光線を延長した方向への注意を喚起する構成が記載されている。

特開２０００−２４２８９７号公報 特許第３６２６２２９号公報

ところで、上述した各表示方式のうち、ドットマトリクス型やセグメント型にあっては、文字やアイコン等を用いて詳細な運行情報を表示できるが、発光部自体が高価であり、また発光部の表示制御も複雑になるため、製造コストが高いという問題がある。
さらに、これらの方式では、文字やアイコン等で運行情報を表示する関係で、運行情報を速やかに認識するためには高画質な表示が求められる。この場合、フロントガラスの表面及び裏面での二重反射を防ぐため、フロントガラスの中間層の厚みを変えて楔型に形成した、いわゆる楔型中間膜を採用する必要があるが、これによっても製造コストの増加に繋がるという問題がある。

一方、ＬＥＤ配列型や、特許文献１，２のような構成にあっては、文字やアイコン等ではない定型の表示（発光体の発光個数や発光方向等）によって運行情報を表示するのみの構成であるため、発光体のコストを抑えることができる。また、発光体の発光個数や発光方向等を認識できればよいので、上述した楔型中間膜も必要としない。その結果、ＨＵＤ装置を比較的低コストで提供できる。
しかしながら、これらの方式では、上述したように定型の表示を行うのみのため、表現力が単調で、情報量が少ないという問題がある。

そこで、本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、製造コストの増加を抑制した上で、ドライバーに対して多くの運行情報を提供できる車両用運転支援装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、車両のフロントガラス（例えば、実施形態におけるフロントガラス２４）の近傍に配置した複数の発光体（例えば、実施形態における発光体Ｌ−１〜１７）により、車室（例えば、実施形態における車室２１）内方向に選択的に光を照射する発光装置（例えば、実施形態における発光装置１１）を備え、前記複数の発光体は、中心発光体（例えば、実施形態における中心発光体Ｌ−１）と、前記中心発光体から少なくとも八方向に向けて放射状に配列した複数の放射発光体（例えば、実施形態における放射発光体Ｌ−２〜１７）と、を有し、前記放射発光体は、前記中心発光体を中心とする第１仮想楕円（例えば、実施形態における第１仮想楕円Ｓ１）上と、前記中心発光体を中心とし、前記第１仮想楕円よりも外径が大きい第２仮想楕円（例えば、実施形態における第２仮想楕円Ｓ２）上とに配列し、かつ、前記中心発光体を原点とし、前記第１仮想楕円及び前記第２仮想楕円の長軸及び短軸により、前記第１仮想楕円及び前記第２仮想楕円を第１象限（例えば、実施形態における第１象限Ｔ１）〜第４象限（例えば、実施形態における第４象限Ｔ４）に区画したとき、前記第１仮想楕円上であって前記第２象限に位置する前記放射発光体（例えば、実施形態における放射発光体Ｌ−５）と、前記第１仮想楕円上であって前記第１象限または前記第２象限に位置する前記放射発光体（例えば、実施形態における放射発光体Ｌ−４）と、前記第２仮想楕円上であって前記第１象限に位置する前記放射発光体（例えば、実施形態における放射発光体Ｌ−１１）とを、車両前方に向かうにつれて前記短軸から離れる第１仮想直線（例えば、実施形態における第１仮想直線Ｈ１）上に配列するとともに、前記第１仮想楕円上であって前記第３象限に位置する前記放射発光体（例えば、実施形態における放射発光体Ｌ−７）と、前記第１仮想楕円上であって前記第３象限または前記第４象限に位置する前記放射発光体（例えば、実施形態における放射発光体Ｌ−８）と、前記第２仮想楕円上であって前記第４象限に位置する前記放射発光体（例えば、実施形態における放射発光体Ｌ−１７）とを、車両前方に向かうにつれて前記短軸から離れる第２仮想直線（例えば、実施形態における第２仮想直線Ｈ２）上に配列することを特徴とする。

請求項２に記載した発明では、前記複数の発光体のうち少なくとも一つは、一箇所において少なくとも２色の色を表現可能に構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明では、前記発光装置は、前記フロントガラス上に向けて光を照射するとともに、前記フロントガラス上に照射された光が前記フロントガラスの下部から上部にかけて小さく見えるように表示することを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、上述したようにレイアウトした複数の発光体を選択的に照射することで、種々の運行情報を表現できる。例えば、仮想直線上に配列された発光体を照射することで、互いに直線状に並んで発光する２本の発光列間を車線に見立てたり、発光列間に配列された発光体（第１仮想楕円及び第２仮想楕円の短軸方向に沿って配列された発光体）を前方車両に見立てたりできる。この場合、第１仮想直線及び第２仮想直線が前方に向かうにつれて離れるように放射発光体を配列することで、２本の発光列により表示される車線に遠近感（奥行き）を持たせることができ、視認性を向上できる。また、第１仮想楕円上の発光体を発光させてラウンドアバウトの環状路に見立てたり、第２仮想楕円上の発光体を発光させて環状路から放射状に分岐する分岐路に見立てたりして、ラウンドアバウトでの自車両の進路等も表示できる。
このように、請求項１に記載した発明によれば、発光体のレイアウトと発光パターンとによって、種々の運行情報を表示できる。そのため、上述したドットマトリクス型やセグメント型等の高価な表示部を用いることがなく、車両用運転支援装置の低コスト化を図ることができる。
また、上述した汎用ＬＥＤ配列型等に比べて、発光体の配列個数の増加を最小限に抑制した上で、表現力を向上できる。この場合、例えば５×５程度（２５個）のマトリクス状に発光体を配列する場合に比べて、発光体の配列個数を削減した上で、多くの運行情報を表示できる。
その結果、低コスト化を図るとともに、ドライバーに対して多くの運行情報を提供できる。

請求項２に記載した発明によれば、発光装置により表示された運行情報を色によっても判断できる。例えば、上述した車線を示す発光体の光と、前方車両を示す発光体の光とで色を異ならせたり、単なる通知情報と警報情報とで色を異ならせたりすることで、視認性を向上させ、運行情報を速やかに判断できる。

請求項３に記載した発明によれば、発光装置からフロントガラスに向けて光を照射することで、フロントガラスで反射した光がドライバーの視認領域に到達することになる。そして、例えば上述した車線をフロントガラスの上下方向に沿って表示した際に、フロントガラスの下部を自車両の走行方向手前側とし、上部を走行方向奥側とすると、車線の手前側から奥側にかけて表示される光が小さくなる。これにより、フロントガラスに表示される車線に遠近感（奥行き）を持たせることができ、視認性を向上できる。

本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の構成図である。 発光装置の分解斜視図である。 発光体のレイアウトを説明するためのランプユニットの平面図である。 制御装置を説明するためのブロック図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、前方車両監視モードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、前方車両監視モードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、前方車両監視モードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、前方車両監視モードにおける他の方法を説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、レーンキープモードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、周辺監視モードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、ラウンドアバウト進入時におけるナビゲーションモードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、交差点進入時におけるナビゲーションモードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図であり、パラメータ表示モードを説明するための説明図である。 ドライバーから表示部をみた図である。 ドライバーから表示部をみた図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（ヘッドアップディスプレイ装置）
図１は、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置（車両用運転支援装置）の構成図である。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。
本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置という）１０は、車両に搭載されたものであって、図１に示すように、発光装置１１と、発光装置１１から出射される光線Ｐを反射させて表示する表示部１２と、発光装置１１を統括的に制御する制御装置１３（図４参照）とを備えている。

発光装置１１は、例えば車室２１内前方の運転席正面に配置されている。なお、本実施形態において、車室２１内前方には、運転席（不図示）に着座したドライバーにより操作されるステアリングホイール２２と、ステアリングホイール２２の前方に配置されたインスツルメントパネル２３と、インスツルメントパネル２３の前方から車室２１後方に向けて立ち上がるように傾斜配置されたフロントガラス２４とを備えている。

そして、インスツルメントパネル２３における前側（フロントガラス２４の近傍）には、発光装置１１を収容するための収容部２６が開口形成されている。また、フロントガラス２４における車室２１内側の表面の所定領域は、フィルムカット加工等が施された上述した表示部１２を構成している。

（発光装置）
図２は発光装置の分解斜視図である。
図１，図２に示すように、発光装置１１は、上部開口部３１が形成されたハウジング３２と、このハウジング３２内に収容されたランプユニット３３及び拡散集光レンズ３４と、ハウジング３２の上部開口部３１を閉塞するカバーレンズ３５とを備えている。
ハウジング３２は、上部開口部３１を有する箱型形状に形成されたものであり、その開口縁には外側に張り出すフランジ部３６が形成されている。そして、ハウジング３２を底部側からインスツルメントパネル２３の収容部２６内に嵌め込むことで、フランジ部３６がインスツルメントパネル２３における収容部２６の開口縁に当接するとともに、上部開口部３１がフロントガラス２４に向けて開口した状態でハウジング３２が設置されている。

図３は、発光体のレイアウトを説明するためのランプユニットの平面図である。なお、図３では紙面上下方向と車両前後方向とを一致させている。
図３に示すように、ランプユニット３３は、基板４１（図２参照）上にＬＥＤ等からなる複数（例えば、１７個）の発光体Ｌ−１〜１７（以下、発光体を区別する必要がない場合は、まとめて発光体Ｌとする）が配列されたものであり、制御装置１３からの指令に基づいて、各発光体Ｌを選択的に発光する。これら発光体Ｌは、例えば赤色、緑色、青色等、１つで複数の色を表現可能な多色ＬＥＤにより構成されている。なお、本実施形態の発光体Ｌは、一箇所において少なくとも２色の色を表現可能に構成されていればよく、例えば複数種類の単色ＬＥＤを１箇所にまとめて配置する構成でも構わない。

各発光体Ｌは、発光体Ｌの配列領域における中心に配置された中心発光体Ｌ−１と、中心発光体Ｌ−１から八方向に向けて放射状に配置された複数（例えば、１６個）の放射発光体Ｌ−２〜１７とを有している。

ここで、放射発光体Ｌ−２〜１７は、中心発光体Ｌ−１を中心（長軸Ｘと短軸Ｙとの交点）にして描かれる第１仮想楕円（図３中鎖線Ｓ１）と、同じく中心発光体Ｌ−１を中心にして描かれる第１仮想楕円Ｓ１よりも外径が大きい第２仮想楕円（図３中破線Ｓ２）との円周上に配置されている。具体的に、放射発光体Ｌ−２〜１７は、第１仮想楕円Ｓ１及び第２仮想楕円Ｓ２と長軸Ｘ及び短軸Ｙとの交点Ａ〜Ｄ，ａ〜ｄ上にそれぞれ配置されるとともに、各交点Ａ〜Ｄ，ａ〜ｄ間に配置されている。

この場合、放射発光体Ｌ−２〜１７のうち、放射発光体Ｌ−４，５，１１と放射発光体Ｌ−７，８，１７をレイアウトするためには、まず中心発光体Ｌ−１を原点とし、第１仮想楕円Ｓ１及び第２仮想楕円Ｓ２の長軸Ｘ及び短軸Ｙにより、第１仮想楕円Ｓ１及び第２仮想楕円Ｓ２を第１象限Ｔ１〜第４象限Ｔ４に区画する。

そして、第１仮想楕円Ｓ１上であって第２象限Ｔ２に位置する放射発光体Ｌ−５と、第１仮想楕円Ｓ１上であって放射発光体Ｌ−５よりも第１象限Ｔ１側、具体的には長軸Ｘとの交点Ｂ上に位置する放射発光体Ｌ−４と、第２仮想楕円Ｓ２上であって第１象限Ｔ１に位置する放射発光体Ｌ−１１とが、直線（第１仮想直線Ｈ１）で結ばれるように配置されている。この場合、第１仮想直線Ｈ１は、前方（図３中上方）に向かうにつれ、短軸Ｙから離れるように設定されている。
さらに、第１仮想楕円Ｓ１上であって第３象限Ｔ３に位置する放射発光体Ｌ−７と、第１仮想楕円Ｓ１上であって放射発光体Ｌ−７よりも第４象限Ｔ４側、具体的には長軸Ｘとの交点Ｄ上に位置する放射発光体Ｌ−８と、第２仮想楕円Ｓ２の第３象限Ｔ４に位置する放射発光体Ｌ−１７とが、直線（第２仮想直線Ｈ２）で結ばれるように配置されている。この場合、第２仮想直線Ｈ２は、前方（図３中上方）に向かうにつれ、短軸Ｙから離れるように設定されている。すなわち、仮想直線Ｈ１，Ｈ２は、前方に向けて互いに離間するように傾斜している。

このようなランプユニット３３は、仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の短軸Ｙ方向を車両前後方向に向けた状態で、発光装置１１のハウジング３２内に収容されている。この場合、発光体Ｌから出射された光線Ｐは、表示部１２で反射されることで、発光体Ｌのうち、基板４１上で前側に配列された発光体（仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の第１，４象限Ｔ１，Ｔ４側）がドライバーから見て下側に表示される一方、後側に配列された発光体（仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の第２，３象限Ｔ２，Ｔ３側）がドライバーから見て上側に表示される（例えば、図５参照）。

図１，図２に示すように、拡散集光レンズ３４は、例えばフレネルレンズや魚眼レンズ等からなり、発光体Ｌから出射される光線Ｐの出射方向下流側でランプユニット３３に対向配置されている。そして、拡散集光レンズ３４は、発光体Ｌから出射された光線Ｐを円形拡散・楕円拡散させつつ、倒立させることで、拡散集光レンズ３４を透過して表示部１２に表示される光をぼやけさせている。同時に、拡散集光レンズ３４は、発光体Ｌから出射された光線Ｐを集光して、特定範囲のみに配光する機能も有している。この場合、複数の発光体Ｌのうち、後側に配列された発光体（仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の第２，３象限Ｔ２，Ｔ３側）から前側に配列された発光体（仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の第１，４象限Ｔ１，Ｔ４側）に向かうにつれ、表示部１２で表示される光が大きくなるように設定されている。これにより、表示部１２に表示される光は、表示部１２の下部から上部に向かうにつれ小さくなるように表示される（例えば、図５参照）。

カバーレンズ３５は、ハウジング３２内への塵埃や異物等の浸入を防ぐためにハウジング３２の上部開口部３１を閉塞する部材であって、例えば前後方向に沿って若干湾曲する断面略円弧状に形成されている。なおカバーレンズ３５は、拡散集光レンズ３４を透過した光線Ｐが透過可能な透明な樹脂、または透明なガラス等によって形成されている。カバーレンズ３５は、発光装置１１が収容部２６に収容された状態で、フロントガラス２４に対向するように配置されている。

すなわち、この発光装置１１によれば、ランプユニット３３の各発光体Ｌから出射された光線Ｐは、集光拡散レンズ３４で拡散され、透明なカバーレンズ３５を透過する。その後、カバーレンズ３５を透過した光線Ｐは、表示部１２で反射されてドライバーの視点領域に到達するようになっている。

（制御装置）
図４は、制御装置を説明するためのブロック図である。
図４に示すように、制御装置１３は、外界照度センサ５１と、車載器ＥＣＵ５２と、これら外界照度センサ５１及び車載器ＥＣＵ５２に、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信ライン５３を経由して接続されたメータＥＣＵ５５とを有している。なお、ＣＡＮ通信ライン５３としては、例えばＦ（Ｆａｓｔ）−ＣＡＮ５３ａと、Ｆ−ＣＡＮ５３ａに比べて通信速度の遅いＢ（Ｂｏｄｙ）−ＣＡＮ５３ｂとを有している。

外界照度センサ５１は、車両周囲（外界）の照度を検出するものであり、外界照度センサ５１で検出された照度情報はＢ−ＣＡＮ５３ｂを介してメータＥＣＵ５５に向けて出力される。

車載器ＥＣＵ５２は、例えばアダプティブ・クルーズ・コントロール／レーンキープアシストシステムＥＣＵ６１（以下、ＡＣＣ／ＬＫＡＳ ＥＣＵ６１という）や、ブレーキシステムＥＣＵ６２（以下、ＢＳＩ ＥＣＵ６２という）、ナビゲーションＥＣＵ６３（以下、ＮＡＶＩ ＥＣＵ６３）等を有し、これらＥＣＵ６１〜６３により検出された情報はＦ−ＣＡＮ５３ａを介してメータＥＣＵ５５に向けて出力される。

具体的に、ＡＣＣ／ＬＫＡＳ ＥＣＵ６１は、車両に搭載された図示しないレーダー等により前方車両等を検出し、前方車両等との車間距離を安全な適正車間に制御する（ＡＣＣ）。また、レーダー等により検出された情報に基づいて、車両が車線の中央を走行するように車両制御を行う（ＬＫＡＳ）。この場合、ＡＣＣ／ＬＫＡＳ ＥＣＵ６１でレーダー等により検出された車間情報や、車線の走行情報は、Ｆ−ＣＡＮ５３ａを介してメータＥＣＵ５５に向けて出力される。
ＢＳＩ ＥＣＵ６２は、車速等に基づいて車両の図示しないブレーキ装置を制御して、車両の挙動を安定化させる。また、ＢＳＩ ＥＣＵ６２で検出されたブレーキ情報は、Ｆ−ＣＡＮ５３ａを介してメータＥＣＵ５５に向けて出力される。
ＮＡＶＩ ＥＣＵ６３は、車両に搭載された図示しないＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナに基づいて車両（自車両）の位置を検出し、目的地への進路誘導を行う。また、ＮＡＶＩ ＥＣＵ６３により検出される自車両の位置情報は、Ｆ−ＣＡＮ５３ａを介してメータＥＣＵ５５に向けて出力される。

なお、車載器ＥＣＵ５２としては、上述した各ＥＣＵ６１〜６３の他にも、残燃料（電気自動車の場合は残電池量）や、目的地までの距離、燃料消費量（エコレベル）等のパラメータを算出するパラメータＥＣＵ（不図示）や、自車両の周辺状況を監視する周辺監視ＥＣＵ（不図示）等を有している。

メータＥＣＵ５５は、上述した外界照度センサ５１から出力された照度情報や、車載器ＥＣＵ５２から出力された各種情報等に基づいて、発光装置１１の発光パターンを制御するものであり、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＣＡＮ、シリアル等の通信ライン６４を経由して、発光装置１１に接続されている。すなわち、メータＥＣＵ５５は、上述した車載器ＥＣＵ５２から出力された各種情報等に基づいて複数の発光体Ｌを選択的に発光させる。

また、メータＥＣＵ５５は、発光体Ｌの照度制御を行う調光制御部６６を有している。この調光制御部６６は、外界照度センサ５１により検出された外界照度と、車室２１内の車室照度とに基づき、発光体Ｌに最適な照度を算出し、通信ライン６４を介して算出結果を発光装置１１に向けて出力する。そして、発光装置１１の各発光体Ｌは、メータＥＣＵ５５で算出された照度に応じて発光する。
なお、メータＥＣＵ５５には、上述した車載器ＥＣＵ５２から出力された各種情報等に基づいて、警告音を発生させる警告手段６７も備えている。

（作用）
次に、上述したＨＵＤ装置１０の動作について説明する。
まずＨＵＤ装置１０のメータＥＣＵ５５は、外界照度センサ５１により検出された外界照度と、車室２１内の車室照度とに基づき、発光体Ｌの照度を算出し、算出した照度に基づいて発光体Ｌを発光させる。外界照度と車室照度とは、昼間の逆光状態の場合には、相対的に外界照度が高く車室照度が低くなり、夜間に室内照明を点灯させた場合には、外界照度が低く車室照度が高くなる。昼間の逆光等の状態であれば、外界照度が非常に大きな値となるので、この外界照度に対応して発光体Ｌの照度が相対的に非常に大きな値となり、さらに、夜間に室内照明を点灯している等の状態であれば車室照度が大きな値となるので、この車室照度に対応して発光体Ｌの照度が相対的に大きな値となる。

そして各発光体Ｌから出射された光線Ｐは、集光拡散レンズ３４で拡散され、透明なカバーレンズ３５を透過する。その後、カバーレンズ３５を透過した光線Ｐは、表示部１２で反射されてドライバーの視点領域に到達するようになっている。

ここで、本実施形態におけるＨＵＤ装置１０では、上述したメータＥＣＵ５５による発光体Ｌの発光パターンの制御により、上述した複数の発光体Ｌを選択的に発光させることで、種々の運行情報を表示部１２に表示できるようになっている。以下の説明では、表示部１２に表示される種々の運行情報を、各種モードに分類して説明する。なお、以下に説明する各種モードの切換は、メータＥＣＵによる自動切換でもよく、ドライバーによるスイッチ操作等の手動切換でも構わない。

（前方車両監視モード）
まず、前方車両監視モードについて説明する。
前方車両監視モードとは、自車両と、自車両が走行する車線（以下、走行車線という）の前方を走行する車両（以下、前方車両という）との車間距離を監視するモードである。図５は、ドライバーから表示部をみた図であり、前方車両監視モードを説明するための説明図である。なお、図５では紙面上下方向と車両上下方向とを一致させている。また、各発光体Ｌのうち、発光状態の発光体Ｌを実線で示し、未発光状態の発光体Ｌを破線で示している。

図５に示すように、前方車両監視モードでは、メータＥＣＵ５５により発光体Ｌの発光パターンを制御することで、自車両が走行する走行車線Ｋと、前方車両Ｖとを表示部１２に表示する。具体的に、メータＥＣＵ５５は、第１仮想直線Ｈ１上に配列された放射発光体Ｌ−４，５，１１、及び第２仮想直線Ｈ２上に配列された放射発光体Ｌ−７，８，１７を発光させる。この時、第１仮想直線Ｈ１上の放射発光体Ｌ−４，５，１１、及び第２仮想直線Ｈ２上の放射発光体Ｌ−７，８，１７は、表示部１２上にそれぞれ３つずつ並んだ直線状の発光列を表示する。そして、これら２本の発光列を道路の白線（または黄線）に見立てると、２本の発光列間は自車両が走行している走行車線Ｋに見立てることができる。

この場合、走行車線Ｋ（仮想直線Ｈ１，Ｈ２上の発光列）が表示部１２の下部から上部に向けて先細るように表示されることで、表示部１２の下部を走行車線Ｋの手前側、上部を走行車線Ｋの奥側として、走行車線Ｋに遠近感を持たせて表示できる。さらに、上述したように、拡散集光レンズ３４により、各発光体Ｌから出射された光が、表示部１２の下部から上部に向かうにつれ小さくなるように表示することで、走行車線Ｋの手前側から奥側にかけて表示される光が小さくなる。これにより、表示部１２に表示される走行車線Ｋに遠近感（奥行き）を持たせることができ、視認性を向上できる。

走行車線Ｋを表示した状態で、さらに仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の短軸Ｙ方向に沿って配列された放射発光体Ｌ−２，６及び中心発光体Ｌ−１のうち、何れかの発光体Ｌを発光させることで、表示された光を走行車線Ｋの前方に存在する物体（前方車両Ｖ）に見立てることができる。なお、本実施形態の前方監視モードでは、走行車線Ｋを表示する発光体Ｌ−７，８，１７及びＬ−４，５，１１の色と、前方車両Ｖを表示する発光体Ｌ−１，２，６の色とを異ならせて表示している。

この場合、メータＥＣＵ５５は、ＡＣＣ／ＬＫＡＳ ＥＣＵ６１から車間情報を受信すると、この車間情報に基づいて放射発光体Ｌ−２，６及び中心発光体Ｌ−１を選択的に発光させる。例えば、自車両と前方車両Ｖとの車間距離が８０〜１００ｍ程度の場合には放射発光体Ｌ−６を、６０〜８０ｍ程度の場合には中心発光体Ｌ−１（図６参照）を、３０〜６０ｍ程度の場合には放射発光体Ｌ−２（図７参照）を発光させる。これにより、自車両と前方車両Ｖとの車間距離を表示できる。なお、前方車両Ｖを表示する発光体Ｌ−１，２，６の色をそれぞれ異ならせることが好ましい。これにより、前方車両Ｖとの車間距離を色によっても認識できる。

この構成によれば、前方監視モードにおいて、自車両のドライバーは、ＨＵＤ装置１０の表示を見ただけで、走行車線Ｋの前方に前方車両Ｖが存在することを認識できる。

図８は、ドライバーから表示部をみた図であり、前方車両監視モードにおける他の方法を説明するための説明図である。
なお、図８に示すように、自車両と前方車両とが、急接近している場合には、第１仮想楕円Ｓ１上の放射発光体Ｌ−２〜９を全て発光させてなる環状の第１発光列Ｒ１と、第２仮想楕円Ｓ２上の放射発光体Ｌ−１０〜１７を全て発光させてなる環状の第２発光列Ｒ２とを交互に表示して、ドライバーに注意を促すことも可能である。また、このような場合において、メータＥＣＵ５５は、警告手段６７を作動させてドライバーに注意を促すように構成しても構わない。

（レーンキープモード）
次に、レーンキープモードについて説明する。
レーンキープモードとは、自車両が走行車線を逸脱しそうになった場合にドライバーに注意喚起を行うものである。図９は、ドライバーから表示部をみた図であり、レーンキープモードを説明するための説明図である。
図９に示すように、レーンキープモードを開始すると、メータＥＣＵ５５は、上述した前方車両監視モードと同様に第１仮想直線Ｈ１上の放射発光体Ｌ−４，５，１１、及び第２仮想直線Ｈ２上の放射発光体Ｌ−７，８，１７を発光させ、表示部１２に走行車線Ｋを表示する。
そして、メータＥＣＵ５５は、ＡＣＣ／ＬＫＡＳ ＥＣＵ６１から受信した走行情報に基づいて、自車両が走行車線Ｋの中央を走行して、安定した走行状態であると判断した場合には、走行車線Ｋを表示する放射発光体Ｌ−４，５，１１及びＬ−７，８，１７を全て同じ色で発光させる。

一方、メータＥＣＵ５５は、自車両が走行車線Ｋの片側に偏って走行していると判断した場合には、自車両が接近している方向の白線（または黄線）を表示する放射発光体の色を変更する。例えば、自車両が走行車線Ｋを右側の白線に偏って走行している場合には、右側の白線を表示する放射発光体（第１仮想直線Ｈ１上の放射発光体Ｌ−４，５，１１）の色を変更する。
これにより、ドライバーはＨＵＤ装置１０の表示を見ただけで、自車両が走行車線Ｋを偏って走行していると判断できる。

（周辺監視モード）
次に、周辺監視モードについて説明する。
周辺監視モードとは、自車両が走行する走行車線に隣接する車線（以下、隣接車線という）を走行する車両（以下、隣接車両という）を監視したり、自車両が走行する走行車線の周囲に存在する障害物等を監視したりするモードである。図１０は、ドライバーから表示部をみた図であり、周辺監視モードを説明するための説明図である。
図１０に示すように、周辺監視モードを開始では、メータＥＣＵ５５により発光体Ｌの発光パターンを制御することで、自車両が走行する走行車線Ｋと、走行車線Ｋに接近している物体（隣接車両）とを表示部１２に表示する。具体的に、メータＥＣＵ５５は、まず上述した前方車両監視モードと同様に第１仮想直線Ｈ１上の放射発光体Ｌ−４，５，１１、及び第２仮想直線Ｈ２上の放射発光体Ｌ−７，８，１７を発光させ、表示部１２に走行車線Ｋを表示する。

そして、メータＥＣＵ５５は、周辺監視ＥＣＵから受信した周辺情報に基づいて、自車両の周辺に隣接車両や障害物が存在すると判断した場合には、第２仮想楕円Ｓ２上に配列された放射発光体Ｌ―１０〜１７のうち、長軸Ｘとの交点ｂ，ｄに配置された放射発光体Ｌ−１２，１６を選択的に発光させる。例えば、自車両が走行する走行車線Ｋに対して右側の隣接車線を走行する隣接車両と、自車両とが接近していると判断すると、放射発光体Ｌ−１２を発光させる。この場合、隣接車両を表示する放射発光体Ｌ−１２の色は、走行車線の色と異なる色に発光させる。

これにより、ドライバーはＨＵＤ装置１０の表示を見ただけで、自車両の周囲に隣接車両や障害物が存在することを判断できる。なお、車両前方方向において、自車両から隣接車両や障害物までの距離が遠い場合には、第２象限Ｔ２及び第３象限Ｔ３に配置された放射発光体Ｌ−１３，１５を発光させ、近い場合には上述したように第２仮想楕円Ｓ２上に配置された長軸Ｘとの交点ｂ，ｄに配置された放射発光体Ｌ−１２，１６を発光させる構成にしても構わない。これにより、自車両から隣接車両や障害物までの前方方向における距離も判断できる。

（ナビゲーションモード）
次に、ナビゲーションモードについて説明する。
ナビゲーションモードとは、ＮＡＶＩ ＥＣＵ６３により検出された位置情報に基づいて自車両を進路誘導するものである。以下の説明では、まずラウンドアバウトの構造を有する交差点での進路誘導について説明する。なお、ラウンドアバウトは、環状路と環状路から放射状に分岐した複数の車線（以下、分岐路という）とが接続されたものである。ラウンドアバウトを通過する際には、環状路に進入した後、環状路内を目的の分岐路まで走行し、目的の分岐路に差し掛かった時点で環状路から退出する。

図１１は、ドライバーから表示部をみた図であり、ラウンドアバウト進入時におけるナビゲーションモードを説明するための説明図である。
図１１に示すように、ナビゲーションモードでは、メータＥＣＵ５５により発光体Ｌの発光パターンを制御することで、自車両の進路を表示部１２に表示する。具体的に、複数の発光体Ｌのうち、第１仮想楕円Ｓ１及び第２仮想楕円Ｓ２の短軸Ｙとの交点Ａ，ａに配置された放射発光体Ｌ−２，１０を発光させることで、放射発光体Ｌ−２，１０の発光列を自車両の現在の走行車線Ｆ１（ラウンドアバウトへの進入路）として表示し、第１仮想楕円Ｓ１上の放射発光体Ｌ−２〜９を選択的に発光させることで、放射発光体Ｌ−２〜９の発光列をラウンドアバウトの環状路Ｆ２として表示する。また、第２仮想楕円Ｓ２上の放射発光体Ｌ−１１〜１７のうち、何れかを発光させ、発光させた放射発光体を分岐路Ｆ３として表示する。

そして、メータＥＣＵ５５は、ＮＡＶＩ ＥＣＵ６３から受信した位置情報に基づいて、自車両がラウンドアバウトに近づいたと判断すると、ラウンドアバウトでの進路誘導を行う。具体的に、放射発光体Ｌ−２，１０を発光させ、現在の走行車線Ｆ１（ラウンドアバウトへの進入路）を表示する。さらに、第１仮想楕円Ｓ１上の放射発光体Ｌ−２〜９のうち、放射発光体Ｌ−３から例えば反時計回りに目的の分岐路Ｆ３（退出路）までの放射発光体を発光させ（図１１では、放射発光体Ｌ−８まで）、環状路Ｆ２内の走行部分を表示する。そして、環状路Ｆ２の走行部分のうち、終点を表示する放射発光体（例えば、放射発光体Ｌ−８）の外側に配置された第２仮想楕円Ｓ２上の放射発光体Ｌ−１６を発光させ、ラウンドアバウトからの退出路Ｆ３を表示する。すなわち、図１１では、ラウンドアバウトにおいて、環状路Ｆ２を３／４周した後、退出路Ｆ３から退出するように自車両を誘導している。

これにより、ドライバーに対してラウンドアバウトでの進路誘導を行うことができる。なお、ナビゲーションモードでは、上述した走行車線Ｆ１、環状路Ｆ２、及び退出路Ｆ３を示す発光体Ｌを同時に発光させてもよいが、進行方向手前側から奥側に向けて順次点灯させるようにしても構わない。これにより、視認性を向上させ、進行方向を速やかに把握できる。この場合の発光体Ｌの発光タイミングや発光速度は、適宜設定可能である。

図１２は、ドライバーから表示部をみた図であり、交差点進入時におけるナビゲーションモードを説明するための説明図である。
図１２に示すように、十字路等の通常の交差点での進路誘導を行う場合には、第１仮想楕円Ｓ１及び第２仮想楕円Ｓ２の短軸Ｙとの交点Ａ，ａに配置された放射発光体Ｌ−２，Ｌ−１０を発光させ、放射発光体Ｌ−２，１０の発光列を車両の現在の走行車線Ｇ１（交差点への進入路）として表示する。さらに、中心発光体Ｌ−１を発光させ、交差点Ｇ２として表示する。そして、中心発光体Ｌ−１から放射状に配置された複数の放射発光体のうち、交差点Ｇ２からの退出路Ｇ３となる方向の放射発光体（例えば、右折の場合は仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の長軸Ｘとの交点Ｂ，ｂに配列された放射発光体Ｌ−４，１２）を発光させる。

（パラメータ表示モード）
次に、パラメータ表示モードについて説明する。
パラメータ表示モードとは、残燃料や、目的地までの距離、燃料消費率（エコレベル）等を表示するものである。図１３は、ドライバーから表示部をみた図であり、パラメータ表示モードを説明するための説明図である。
パラメータ表示モードでは、仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の長軸Ｘ方向に沿って配列された放射発光体Ｌ−１６，８，４，１２及び中心発光体Ｌ−１を選択的に発光させることで、上述したパラメータをレベル表示する。

例えば、パラメータ表示モードで残燃料を表示する場合において、仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の長軸Ｘ方向に沿って配列された放射発光体Ｌ−１６，８，４，１２及び中心発光体Ｌ−１を、全部発光させた状態を残燃料が１００％、全部消灯した状態を残燃料が０％とする。そして、メータＥＣＵ５５は、パラメータＥＣＵから受信した残燃料情報（燃料タンクの容量に対する残燃料の割合）に基づいて、発光体Ｌを発光させる。この場合、図１３では、発光体Ｌが３つ発光（放射発光体Ｌ−１６，８及び中心発光体Ｌ−１）しているため、残燃料が６０％程度であることを示している。なお、燃料消費率や目的地までの距離の表示方法についても同様の方法で行うことができる。この場合、各パラメータ表示の切換は、図示しないスイッチ等による手動切換で行うことが可能である。また、各パラメータ表示によって発光体Ｌの色を変更することが好ましい。

このように、本実施形態では、中心発光体Ｌ−１と、第１仮想楕円Ｓ１及び第２仮想楕円Ｓ２の二重円上に配列された放射発光体Ｌ２〜１７とを有し、放射発光体Ｌ−４，５，１１を第１仮想直線Ｈ１上に配列するとともに、放射発光体Ｌ−７，８，１７を第２仮想直線Ｈ２上に配列する構成とした。
この構成によれば、上述したように発光体Ｌをレイアウトした状態で、メータＥＣＵ５５により発光体Ｌの発光パターンを制御することで、ＬＥＤ等の汎用の発光体Ｌを用いて上述した種々の運行情報を表示できる。そのため、ドットマトリクス型やセグメント型等の高価な表示部を用いることがない。また、拡散集光レンズ３４によって発光体Ｌから出射された光線Ｐをぼやけさせているため、ドライバーはフロントガラス２４（表示部１２）での２重反射を感じ難い。そのため、従来のようにフロントガラス２４に楔型中間膜を採用する必要もない。
また、上述した汎用ＬＥＤ配列型等に比べて、発光体Ｌの配列個数の増加を最小限に抑制した上で、表現力を向上できる。この場合、例えば５×５程度（２５個）のマトリクス状に発光体を配列する場合に比べて、発光体の配列個数を削減した上で、多くの運行情報を表示できる。
その結果、ＨＵＤ装置１０の低コスト化を図った上で、ドライバーに対して多くの運行情報を提供できる。

さらに、発光体Ｌに多色ＬＥＤを採用することで、発光装置１１により表示された運行情報を色によっても判断できる。例えば、上述した走行車線Ｋを示す発光体Ｌの光と、前方車両Ｖを示す発光体Ｌの光とで色を異ならせたり、単なる通知情報（ナビゲーションモードやパラメータ表示モード等）と警報情報（前方監視モードにおける前方車両Ｖ等）とで色を異ならせたりすることで、視認性を向上させ、運行情報を速やかに判断できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
発光体を用いた表示パターンは、上述した各種モードに限らず、種々の組み合わせが可能である。
例えば、図１４に示すように、前方に注意物体（前方車両や障害物）が存在する場合に、中心発光体Ｌ−１を頂点とし、第１仮想楕円Ｓ１上の放射発光体Ｌ−３，９、及び第２仮想楕円Ｓ２上の放射発光体Ｌ−１１，１７の発光列からなる第１の矢印Ｚ１と、第２仮想楕円Ｓ１上の放射発光体Ｌ−６を頂点とし、第１仮想楕円Ｓ１上の放射発光体Ｌ−４，８の発光列からなる第２の矢印Ｚ２と、第２仮想楕円Ｓ２上の放射発光体Ｌ−１４を順次発光させ、前方への注意を促すことも可能である。同様に、図１５に示すように、側方への注意を促すことも可能である。
また、自車両の周囲に存在する歩行者を監視する歩行者監視モードや、工事情報等のインフラ情報モード等を実現することも可能である。

さらに、発光体Ｌの発光タイミングや発光速度等は、可変にしてもよい。
また、発光体Ｌの照度を、ドライバーが手動で調整できるように構成しても構わない。

また、上述した実施形態では、フロントガラス２４の表面にフィルムカット加工を施して表示部１２を構成したが、これに限らず、表示部にコンバイナ（ハーフミラー）を設けても構わない。
さらに、上述した実施形態では、発光装置１１からの光を直接表示部１２に照射したが、発光装置１１から出射した光をミラーなどに反射させた光を表示部１２に照射して表示してもよい。
さらに、フロントガラス２４の近傍に発光装置１１が配置されていれば、発光体Ｌからドライバーに向けて直接光を出射させても構わない。
また、上述した実施形態では、全ての発光体Ｌについて、複数の色を表現可能に構成したが、これに限らず、少なくとも一つが複数の色を表現可能に構成されていればよい。すなわち、複数の色が必要な箇所のみに多色ＬＥＤを用い、他の箇所は単色ＬＥＤを用いる構成にしても構わない。これにより、低コスト化を図ることができる。
また、発光体Ｌは、ＬＥＤに限らず、例えば有機ＥＬ照明や豆電球等を用いても構わない。

さらに、発光体Ｌのレイアウトは、上述した実施形態で説明したレイアウトに限らず、種々のレイアウトが可能である。例えば、仮想楕円Ｓ１，Ｓ２の周上に８個以上の発光体を配列したり、長軸Ｘ及び短軸Ｙの長さを同等にして真円状に設定したりする等、適宜設計変更が可能である。

また、上述した実施形態では、拡散集光レンズ３４により、各発光体Ｌから出射された光が、表示部１２の下部から上部に向かうにつれ小さくなるように表示する構成について説明したが、走行車線Ｋに遠近感（奥行き）を持たせる方法はこれに限られない。例えば、各発光体Ｌから出射された光の照度が、表示部１２の下部から上部に向かうにつれ暗くなるように表示したり、空気散乱勾配を利用して表示部１２に表示される光の輪郭が、上部から下部に向かうにつれシャープになるように表示したりする等が可能である。

１１…発光装置 ２１…車室 ２４…フロントガラス Ｈ１…第１仮想直線 Ｈ２…第２仮想直線 Ｌ−１…中心発光体 Ｌ−２〜Ｌ−１７…放射発光体 Ｓ１…第１仮想楕円 Ｓ２…第２仮想楕円 Ｔ１…第１象限 Ｔ２…第２象限 Ｔ３…第３象限 Ｔ４…第４象限

Claims (3)

1. 車両のフロントガラスの近傍に配置した複数の発光体により、車室内方向に選択的に光を照射する発光装置を備え、
   前記複数の発光体は、中心発光体と、前記中心発光体から少なくとも八方向に向けて放射状に配列した複数の放射発光体と、を有し、
   前記放射発光体は、前記中心発光体を中心とする第１仮想楕円上と、前記中心発光体を中心とし、前記第１仮想楕円よりも外径が大きい第２仮想楕円上とに配列し、
   かつ、前記中心発光体を原点とし、前記第１仮想楕円及び前記第２仮想楕円の長軸及び短軸により、前記第１仮想楕円及び前記第２仮想楕円を第１象限〜第４象限に区画したとき、
   前記第１仮想楕円上であって前記第２象限に位置する前記放射発光体と、前記第１仮想楕円上であって前記第１象限または前記第２象限に位置する前記放射発光体と、前記第２仮想楕円上であって前記第１象限に位置する前記放射発光体とを、車両前方に向かうにつれて前記短軸から離れる第１仮想直線上に配列するとともに、
   前記第１仮想楕円上であって前記第３象限に位置する前記放射発光体と、前記第１仮想楕円上であって前記第３象限または前記第４象限に位置する前記放射発光体と、前記第２仮想楕円上であって前記第４象限に位置する前記放射発光体とを、車両前方に向かうにつれて前記短軸から離れる第２仮想直線上に配列することを特徴とする車両用運転支援装置。
2. 前記複数の発光体のうち少なくとも一つは、一箇所において少なくとも２色の色を表現可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用運転支援装置。
3. 前記発光装置は、前記フロントガラス上に向けて光を照射するとともに、前記フロントガラス上に照射された光が前記フロントガラスの下部から上部にかけて小さく見えるように表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用運転支援装置。

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