JP2013244787A - リアウィンドウへの運転支援表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者のニーズや車両の状況に合わせて、リアウィンドウへの運転支援を行うことが可能な運転支援表示装置を提供する。
【解決手段】車両後方の映像情報を取得するカメラ１と、車両後方の障害物を検知して障害物との距離を取得する障害物検知センサ２と、シフト位置を検出するシフト位置検出部３と、少なくともカメラ１により取得された映像情報をリアウィンドウに表示する表示部と、映像情報と障害物情報とシフト位置とに基づいて表示部６に表示させる内容を制御する制御部４を備え、リアウィンドウから視認される車両後方の風景に車幅目安線を重畳表示させた第１の表示状態と、車両後方を撮影したカメラ映像をリアウィンドウに表示させた上で少なくとも車幅目安線を重畳表示させた第２の表示状態とを切り替え可能な切り替え手段を有するようにしたので、運転者に対してより適切な運転支援を行うことができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両後方のリアウィンドウへの運転支援表示装置に関するものである。

自動車運転時の運転支援として、車両後方の映像を車載モニタやフロントガラスに表示するものがある。
しかし、そのような表示の場合、実際の進行方向とは逆向きの表示となるため直感的に方向感覚が分かりづらく、表示サイズも縮小されるため実際の距離感が掴みにくいという問題があった。

このような問題を解決するために、例えば特許文献１には、ヘッドアップディスプレイを用いて、赤外線カメラにより車両後方を撮影した映像をリアウィンドウへ表示するシステムが開示されている。

特開２００４−３５０２２８号公報

しかしながら、例えば特許文献１のような従来技術では、車両の近傍後方ではなく、広範囲に車両の後方を確認したい場合にも、カメラ映像がリアウィンドウに表示されてしまい、必ずしも運転支援になっていない、という課題があった。また、駐車場内など、車両の近傍後方を確認したい場合には、車幅や白線等が認識しづらく、やはり運転支援になっていない、という課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転者のニーズや車両の状況に合わせて、リアウィンドウへの運転支援を行うことが可能な運転支援表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明は、車両のリアウィンドウへの運転支援表示装置であって、前記車両後方の映像情報を取得するカメラと、前記車両後方の障害物を検知して当該障害物との距離を取得する障害物検知センサと、前記車両のシフトレバーの位置を検出するシフト位置検出部と、少なくとも前記カメラにより取得された映像情報を前記リアウィンドウに表示する表示部と、前記カメラにより取得された映像情報と、前記障害物検知センサにより取得された障害物情報と、前記シフト位置検出部により検出されたシフトレバーの位置とに基づいて、前記表示部に表示させる内容を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記リアウィンドウから視認される前記車両後方の風景に当該車両の車幅目安線を重畳表示させた第１の表示状態と、前記カメラにより前記車両後方を撮影したカメラ映像を前記リアウィンドウに表示させた上で少なくとも前記車幅目安線を重畳表示させた第２の表示状態と、を切り替え可能な切り替え手段を有することを特徴とする。

この発明の運転支援表示装置によれば、運転者のニーズや車両の状況に合わせて、車両後方の風景に車幅目安線を重畳表示させたものと、車両後方のカメラ映像に車幅目安線等を重畳表示させたものとを切り替えてリアウィンドウに表示することができるので、運転者に対してより適切な運転支援を行うことができる。

実施の形態１における運転支援表示装置の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態１における運転支援表示装置の構成要素の配置関係を示す概略図である。 リアウィンドウへの第１の表示状態を示す表示例である。 リアウィンドウへの第２の表示状態を示す表示例である。 リアウィンドウへの第３の表示状態を示す表示例である。 第１の表示状態と第２の表示状態と第３の表示状態との３つの表示状態を自動的に切り替える自動切り替え方法を示すフローチャートである。 実施の形態２における運転支援表示装置の全体構成を示すブロック図である。 偏光板の仕組みを説明する図である。 リアウィンドウの内側に偏光板を設置した状態を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における運転支援表示装置の全体構成を示すブロック図である。この運転支援表示装置は、カメラ１、障害物検知センサ２、シフト位置検出部３、制御部４、ＲＡＭ（演算領域）５、表示部（ヘッドアップディスプレイ）６および警告音発生部７を備える。なお、図示は省略したが、運転者からの操作を受け付ける操作キーや操作ボタン等の操作入力部も備えている。

カメラ１は、車両後方の映像情報を取得するものである。
障害物検知センサ２は、車両後方の障害物を検知して障害物情報（障害物との距離）を取得するセンサである。
シフト位置検出部３は、車両のシフトレバーの位置を検出するものであり、この運転支援表示装置におけるリアウィンドウ６０（図２参照）への表示は、シフトが「Ｒ」（リバース、後退）の時にのみ行われる。

制御部４は、カメラ１により取得された映像情報と、障害物検知センサ２により取得された障害物情報（障害物との距離）と、シフト位置検出部３により検出されたシフトレバーの位置などの入力データと、予め設定された車幅情報等の設定データとに基づいて演算を行い、後述する表示部６に表示させる内容や、警告音発生部７から出力する警告音などの制御を行う。
ＲＡＭ（演算領域）５は、制御部４での一時的な演算データを保存する領域である。

表示部（ヘッドアップディスプレイ）６は、制御部４からの指示にしたがって、カメラ映像、障害物情報、車幅情報などを表示する。
警告音発生部７は、制御部４からの指示にしたがって、車両と障害物との距離が所定の距離以内に近づいた際に警告音を発生する。

図２は、実施の形態１における運転支援表示装置の構成要素の配置関係を示す概略図である。
カメラ１および障害物検知センサ２は車両の後方に配置されており、それらにより検出された情報と、シフトレバーの位置を検出するシフト位置検出部３からの情報とが、制御部４に入力される。そして、後述するように、制御部４が、車両後方の風景または車両の後方を撮影したカメラ映像に車幅目安線等を重畳させて、リアウィンドウ６０の表示部（ヘッドアップディスプレイ）６に画像を投影する。

図３は、リアウィンドウへの第１の表示状態を示す表示例であり、リアウィンドウから視認される車両後方の風景に、その車両の車幅目安線１１を重畳表示させた表示例である。図３（ａ）は、ハンドル操作がない場合、図３（ｂ）は、ハンドル操作がある場合の表示例である。

この際、車幅情報、リアウィンドウの位置・角度、運転席からリアウィンドウまでの距離は、車両ごとに異なるため、それぞれの車両の情報を予め設定しておくことにより、それぞれの車両に合わせた車幅目安線を描画するようにする。
また、ハンドル操作がある場合（図３（ｂ）の場合）には、ハンドルの回転量により車幅目安線１１を描画すればよい。

図４は、リアウィンドウへの第２の表示状態を示す表示例であり、図３に示す第１の表示状態とは異なり、カメラ１により車両後方を撮影したカメラ映像をリアウィンドウに表示した上で、少なくとも車幅目安線１１を重畳表示した表示例である。図４（ａ）は、車両後方を撮影したカメラ映像に、車幅目安線１１と停止目安線１２を重畳表示した表示例、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、図４（ａ）の状態にさらに車両後方の障害物との距離も表示した表示例である。

ここで、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、車両後方の障害物との距離を、数値表示１３およびバー表示１４で示した表示例である。また、図４（ｃ）に示すように、車両後方の障害物との距離が所定の距離以下になった場合には、障害物との距離を示すバー表示１４を色替えして強調表示したり、警告表示アイコン１５も合わせて表示するようにしてもよい。また、車両後方の障害物との距離が所定の距離以下になった場合に、警告音発生部７から警告音を発生させるようにすることにより、運転者に対してより適切に注意を促すことができる。

図５は、リアウィンドウへの第３の表示状態を示す表示例であり、図４に示す第２の表示状態に加えてさらに、白線、路石、障害物等の特定の情報を強調表示した表示例である。この図では、白線、路石、障害物の色を濃くすることにより強調表示した例を示しており、図中の符号１６が強調表示された箇所である。なお、白線や路石の検出には、カメラからの画像処理を用いればよい。例えば、白色情報（画素ごとの色情報を取得して白色に近い箇所を選定する）と直線形状（エッジ処理（周囲の画素と色の差が大きい箇所を強調）し、それらが直線的か否かを判別する）とに基づいて検出するなど、公知の技術を用いればよいので、ここでは説明を省略する。

そして、制御部４は、図３に示すような、リアウィンドウから視認される車両後方の風景に車両の車幅目安線を重畳表示させた第１の表示状態と、図４または図５に示すような、カメラにより車両後方を撮影したカメラ映像をリアウィンドウに表示させた上で少なくとも車幅目安線を重畳表示させた第２または第３の表示状態とを切り替え可能な切り替え手段を備えている。この切り替え手段は、操作ボタン等により任意に切り替えられる手動切り替え手段であってもよいし、障害物検知センサ２により取得された車両後方の障害物との距離に応じて切り替えられる自動切り替え手段であってもよい。なお、図３に示すような第１の表示状態、図４に示すような第２の表示状態、図５に示すような第３の表示状態の、３つの表示状態を切り替え可能としてもよい。

このように、第１の表示状態（後方の風景と車幅目安線との重畳表示）と第２の表示状態（後方のカメラ映像と車幅目安線等との重畳表示）とを切り替え可能とすることにより、広範囲に車両の後方を確認したい場合や、駐車場等の中で車両の後方近傍を確認したい場合など、それぞれの場面に応じて適切な運転支援を行うことができる。
また、手動切り替え手段による場合には、ユーザが任意に切り替えることができるという自由度があり、自動切り替え手段による場合には、ユーザが意識しなくても障害物等との距離に応じて適切な表示をしてくれるというメリットがある。

さらに、第１の表示状態と第２の表示状態ではなく、第１の表示状態と第３の表示状態（第２の表示状態においてさらに白線・障害物等を強調表示）とを切り替え可能としたり、第１〜第３の３つの表示状態を切り替え可能とすることにより、障害物等に所定の距離以上近づいている場合など、白線、路石、障害物等を運転者が注視すべき時に、それらを視認しやすく表示して運転支援を行うことができる。

図６は、第１の表示状態（後方の風景と車幅目安線との重畳表示）と第２の表示状態（後方のカメラ映像と車幅目安線等との重畳表示）と第３の表示状態（第２の表示状態においてさらに白線・障害物等を強調表示）との３つの表示状態を自動的に切り替える自動切り替え方法を示すフローチャートである。

まず初めに、シフト位置検出部３の検出結果から、車両のシフトレバーの位置が「Ｒ」か否かを判断する（ステップＳＴ１）。シフト位置が「Ｒ」でない場合（ステップＳＴ１のＮＯの場合）には、処理を終了する。一方、シフト位置が「Ｒ」の場合（ステップＳＴ１のＹＥＳの場合）には、障害物検知センサ２のセンサ情報から、車両後方の障害物との距離が予め設定された所定の距離（閾値）以下であるか否かを判断する（ステップＳＴ２）。

ここで、障害物との距離が所定の距離（閾値）よりも大きい場合（ステップＳＴ２のＮＯの場合）には、車両後方の風景に車幅目安線を重畳表示させた第１の表示状態（図３参照）をリアウィンドウに表示する（ステップＳＴ３）。一方、障害物との距離が所定の距離（閾値）以下の場合（ステップＳＴ２のＹＥＳの場合）には、さらに、白線・障害物等の強調表示の設定がなされているか否かを判断する（ステップＳＴ４）。

そして、白線・障害物等の強調表示の設定がされていない場合（ステップＳＴ４のＮＯの場合）には、リアカメラ映像に車幅目安線や停止目安線等を重畳表示させた第２の表示状態（図４参照）をリアウィンドウに表示する（ステップＳＴ５）。一方、白線・障害物等の強調表示の設定がされている場合（ステップＳＴ４のＹＥＳの場合）には、リアカメラ映像に車幅目安線や停止目安線等を重畳表示させた上で、さらに白線、路石、障害物等を強調表示した第３の表示状態（図５参照）をリアウィンドウに表示する（ステップＳＴ６）。

なお、白線・障害物等の強調表示の設定は、予め設定しておいてもよいし、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
また、ステップＳＴ２における、障害物との距離を判断するための所定の距離（閾値）についても、予め設定しておいてもよいし、ユーザが任意に設定できるようにしたり、例えば１ｍ、２ｍ、５ｍなどの候補を設定しておき、その中から選択できるようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態１における運転支援表示装置によれば、車両の後方をリアウィンドウにて確認できるようにするとともに、障害物等に近づいておらず広範囲に車両の後方を確認したい場合には、リアウィンドウから見える風景に車幅目安線を重畳表示し、障害物等との距離が所定の距離以下の場合には、車両の後方を撮影したカメラ映像に車幅目安線等を重畳表示して、それらの表示を切り替えることができるようにしたので、運転者に対してより適切な運転支援を行うことができる。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２における運転支援表示装置の全体構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。以下に示す実施の形態２では、図１に示した実施の形態１の構成と比べると、透過率調整機構８（８ａ，８ｂ）をさらに備えており、リアウィンドウへの表示の視認性を向上させるものである。

この透過率調整機構８は、図４に示すような第２の表示状態や、図５に示すような第３の表状態の場合、すなわち、車両の後方を撮影したカメラ映像をリアウィンドウに表示する場合には、そのカメラ映像が車両後方の風景と重なることにより視認性が悪いと考えられるので、それを改善するためのものである。
透過率調整機構８としては様々な構成が考えられるが、ここでは、ブラインド状（図示せず）のものを用いる場合と、偏光板を用いる場合（後述する図８，図９参照）とを例に挙げて説明する。

まず、ブラインド状のものを用いる場合について説明する。これは、リアウィンドウの内側に、スクリーン材質やカラーフィルム等によるブラインド状の透過率調整機構８ａを設置し、制御部４が、リアウィンドウへの表示状態に合わせて、そのブラインド状の透過率調整機構８ａの開閉を制御する。

具体的には、図３に示すような第１の表示状態（車両後方の風景と車幅目安線との重畳表示）の場合には、ブラインド状の透過率調整機構８ａを開けて車両後方の風景を透過させて視認できるように、また、図４，図５に示すような第２，第３の表示状態（車両後方のカメラ映像と車幅目安線等との重畳表示）の場合には、ブラインド状の透過率調整機構８ａを閉めて車両後方の風景の透過率を下げる、または、風景を透過させないように制御する。

このように、透過率調整機構８ａを設けて透過率を制御することにより、カメラ映像を表示している際の視認性を確保することができる。
なお、このブラインド状の透過率調整機構８ａの開閉については、ユーザが手動で行うこともできるようにしてもよい。

次に、偏光板を用いる場合について説明する。まず、偏光板の仕組みについて、図８を用いて説明する。
偏光板は、特定の方向に振動している光だけを通過させるという性質を持っているため、２枚の偏光材質の設置角度により、光の透過率を調整することができる。図８（ａ）に示すように、２枚の偏光版の軸の角度が同じ場合（軸の角度の差が０度の場合）は光は透過し、図８（ｂ）に示すように、２枚の偏光版の軸の角度の差が９０度である場合には光は透過しない。

この仕組みを応用し、リアウィンドウの内側に、リアウィンドウと同様の素材の偏光板８０からなる透過率調整機構８ｂを設置する。図９は、リアウィンドウ６０の内側に偏光板８０を設置したときの軸関係を示す図である。
図９（ａ）は、リアウィンドウ６０の軸の向きと、偏光板８０の軸の向きを平行にして偏光板８０を設置した場合を示す図である。この場合、図８（ａ）に示すのと同じ仕組みであるので、光を透過し、車両の後方の風景を透過させることができる。一方、図９（ｂ）は、リアウィンドウ６０の軸の向きに対して、偏光板８０の軸の向きが直交する（垂直になる）ように設置した場合を示す図である。この場合、図８（ｂ）に示すのと同じ仕組みであるので、光を透過せず、車両の後方の風景を透過させない。

なお、この透過率調整機構８ｂにおいて、偏光板８０は回転中心９０を中心に回転する円板状であるものとし、車両側に、偏光板８０のリアウィンドウ６０と重ならない下方部分が収納される隙間を設けるようにしてもよいし、偏光板８０は柔軟性のある素材であるため、リアウィンドウ６０と重ならない部分は折れ曲がるような構成としても構わない。

そして、制御部４が、リアウィンドウへの表示状態に合わせて、その偏光板８０からなる透過率調整機構８ｂの回転を制御する。
具体的には、図３に示すような第１の表示状態（車両後方の風景と車幅目安線との重畳表示）の場合には、偏光板８０の軸をリアウィンドウ６０の軸と平行になるようにして車両後方の風景を透過させて視認できるようにし、また、図４，図５に示すような第２，第３の表示状態（車両後方のカメラ映像と車幅目安線等との重畳表示）の場合には、偏光板８０の軸をリアウィンドウの軸と垂直になるようにして車両後方の風景の透過率を下げる、または、風景を透過させないように制御する。

このように、透過率調整機構８ｂを設けて透過率を制御することにより、カメラ映像を表示している際の視認性を確保することができる。また、偏光板８０を用いることにより、ブラインド状の透過率調整機構８ａに比べて透過率の微調整が可能となるので、よりユーザが視認しやすい状態にすることができる。
なお、この偏光板８０からなる透過率調整機構８ｂの回転についても、ユーザが手動で行うこともできるようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態２における運転支援表示装置によれば、実施の形態１と同様の効果に加え、リアウィンドウにカメラ映像を表示している場合（第２の表示状態や第３の表示状態）であっても、運転者の視認性を向上させることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ カメラ、２ 障害物検知センサ、３ シフト位置検出部、４ 制御部、５ ＲＡＭ（演算領域）、６ 表示部（ヘッドアップディスプレイ）、７ 警告音発生部、８，８ａ，８ｂ 透過率調整機構、１１ 車幅目安線、１２ 停止目安線、１３ 障害物との距離の数値表示、１４ 障害物との距離のバー表示、１５ 警告表示アイコン、１６ 強調表示箇所、６０ リアウィンドウ、８０ 偏光板、９０ 回転中心。

Claims (5)

1. 車両のリアウィンドウへの運転支援表示装置であって、
   前記車両後方の映像情報を取得するカメラと、
   前記車両後方の障害物を検知して当該障害物との距離を取得する障害物検知センサと、
   前記車両のシフトレバーの位置を検出するシフト位置検出部と、
   少なくとも前記カメラにより取得された映像情報を前記リアウィンドウに表示する表示部と、
   前記カメラにより取得された映像情報と、前記障害物検知センサにより取得された障害物情報と、前記シフト位置検出部により検出されたシフトレバーの位置とに基づいて、前記表示部に表示させる内容を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記リアウィンドウから視認される前記車両後方の風景に当該車両の車幅目安線を重畳表示させた第１の表示状態と、前記カメラにより前記車両後方を撮影したカメラ映像を前記リアウィンドウに表示させた上で少なくとも前記車幅目安線を重畳表示させた第２の表示状態と、を切り替え可能な切り替え手段を有する
   ことを特徴とする運転支援表示装置。
2. 前記切り替え手段は、操作ボタンにより任意に切り替えられる手動切り替え手段であることを特徴とする請求項１記載の運転支援表示装置。
3. 前記切り替え手段は、前記障害物検知センサにより取得された障害物との距離に応じて切り替えられる自動切り替え手段であることを特徴とする請求項１記載の運転支援表示装置。
4. 前記リアウィンドウの内側に設置されたブラインド状の透過率調整機構をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１の表示状態の場合には前記ブラインド状の透過率調整機構を開けて前記車両後方の風景を透過させて視認できる状態になるように、前記第２の表示状態の場合には前記ブラインド状の透過率調整機構を閉めて前記車両後方の風景を透過させない状態になるように、前記ブラインド状の透過率調整機構の開閉を制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の運転支援表示装置。
5. 前記リアウィンドウの内側に設置された当該リアウィンドウと同じ素材の偏光板からなる透過率調整機構をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１の表示状態の場合には前記偏光板の軸を前記リアウィンドウの軸と平行になるように、前記第２の表示状態の場合には前記偏光板の軸を前記リアウィンドウの軸と垂直になるように、前記偏光板からなる透過率調整機構の回転を制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の運転支援表示装置。

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