JP2016016676A - 車載表示装置 - Google Patents

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Takashi Kanai
孝史 金井
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Abstract

【課題】運転者が適切な車間距離を把握するように路面上に画像を投射する。
【解決手段】自車両と先行車両との前方適正車間距離を算出する前方適正車間距離算出部11と、前方適正車間距離算出部によって算出された前方適正車間距離に関連した画像を生成する画像生成部19と、画像生成部によって生成された画像を自車両前方の路面上に投射する前方画像投射部21と、自車両の運転者の運転状態を判定する運転状態判定部50と自車両の車両状態を判定する車両状態判定部30との少なくとも一つと、自車両の速度を検出する自車速度検出部16とを備え、前方適正車間距離算出部11は、運転状態判定部50によって判定された運転状態と車両状態判定部30によって判定された車両状態との少なくとも1つと、自車速度検出部16によって検出された自車両の速度とに基づいて前方適正車間距離を算出する。
【選択図】図1

Description

本発明は、走行中の前後に位置する車両間で必要とされる車間距離の確保を自車両および後続の車両の運転者に促すための各種画像を表示する車載表示装置に関する。
走行時の先行車両との追突事故を未然に防止するため、先行車両との間に適正な車間距離を確保する必要がある。
特許文献1には、前方車両との車間距離の他に、自車両の速度、他車両との相対速度に基づいて適正な車間距離を算出し、路面上に画像を投射することで運転者に適正な車間距離を確保することの注意を促す表示装置が公開されている。
特開2010−211404号公報
特許文献1に記載されている装置では、相対速度に基づいて適正な車間距離の算出が行われているが、その算出された車間距離が走行状況によっては必ずしも適正であるとは言えない場合がある。
そこで、本発明は、自車両の速度と、自車両の運転者の運転状態および自車両の車両状態の少なくとも1つとに基づいて適正な車間距離を算出し運転者が適切な車間距離を把握するように路面上に画像を投射する車載表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係る車載表示装置は、自車両と先行車両との前方適正車間距離を算出する前方適正車間距離算出部と、前記前方適正車間距離算出部によって算出された前記前方適正車間距離に関連した画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部によって生成された前記画像を自車両前方の路面上に投射する前方画像投射部と、自車両の運転者の運転状態を判定する運転状態判定部と自車両の車両状態を判定する車両状態判定部との少なくとも一つと、自車両の速度を検出する自車速度検出部とを備え、前記前方適正車間距離算出部は、前記運転状態判定部によって判定された運転状態と前記車両状態判定部によって判定された車両状態との少なくとも1つと、前記自車速度検出部によって検出された自車両の速度とに基づいて前方適正車間距離を算出することを特徴とする。
本発明によると、自車両の速度と、自車両の運転者の運転状態および自車両の車両状態の少なくとも1つとに基づいて適正な車間距離を算出し運転者が適切な車間距離を把握するように路面上に画像を投射することができる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る車載表示装置のブロック図を示す。 図2は、本発明の一実施の形態に係る車載表示装置の記憶部に格納されている、自車速度に基づく適正車間距離を示すマップの一例を示す図である。 図3は、本発明の一実施の形態に係る車載表示装置の記憶部に格納されている、車両状態、走行環境、運転状態に基づく車間距離算出係数を示すマップの一例を示す図である。 図4は、本発明の一実施の形態に係る車載表示装置によって前方画像投射を行うためのフローチャートの一例を示す図である。 図5は、本発明の一実施の形態に係る車載表示装置によって後方画像投射を行うためのフローチャートの一例を示す図である。 図6は、本発明の一実施の形態に係る車載表示装置によって画像投射を行う方向を設定するためのフローチャートの一例を示す図である。
以下、図1から図6を参照しながら本発明の一実施の形態に係る車載表示装置について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る車載表示装置100のブロック図を示す。車載表示装置100は、制御装置10と、制御装置10に接続されている車両状態判定部30、走行環境判定部40、運転状態判定部50、前方画像投射部21および後方画像投射部22とを備える。
制御装置10には、自車速度検出部としての車速センサ16、距離検出部としての距離センサ17および操舵角検出センサ18が接続されている。
車速センサ16は、車速センサ16を搭載している自車両の走行速度を検出する装置である。
距離センサ17は、自車両と自車両の直前を走行する先行車両との間の車間距離または自車両と自車両の直後を走行する後続車両との間の車間距離を検出する装置で、例えば、ソナー、レーダー、カメラを単独でまたは組み合わせて構成することができる。操舵角検出センサ18は、操舵角を検出するための装置である。
なお、本明細書において、特に他の意味を示さない限り、「先行車両」と称した場合には、自車両の直前を走行する先行車両を意味し、「後続車両」と称した場合には、自車両の直後を走行する後続車両を意味する。
前方画像投射部21は、自車両と先行車両との間の車間距離に応じて、自車両と先行車両との間の路面上に、所定の画像を投射する装置である。後方画像投射部22は、自車両と後続車両との間の車間距離に応じて、自車両と後続車両との間の路面上に、所定の画像を投射する装置である。
前方画像投射部21および後方画像投射部22は、例えば、半導体レーザ、LEDライト、プロジェクタ等によって構成することができる。
制御装置10は、前方適正車間距離算出部11、後方適正車間距離算出部12、後続車速算出部13、投射方向設定部14、記憶部15および画像生成部19を備える。
記憶部15には、予め、図2に示す自車速度に基づく適正車間距離を示すマップと、図3に示す自車両の車両状態、自車両の走行環境、自車両の運転者の運転状態に基づく車間距離算出係数を示すマップとが記憶されている。
前方適正車間距離算出部11は、車速センサ16によって検出された自車両の速度と記憶部15に記憶されている自車速度に基づく適正車間距離を示すマップとに基づいて、自車両と先行車両との間の適正な車間距離を算出する。
後続車速算出部13は、車速センサ16によって検出された自車両の速度、距離センサ17によって検出された自車両と後続車両との間の車間距離の相対的変化から、後続車の速度を算出する。
後方適正車間距離算出部12は、後続車速算出部13によって算出された後続車両の速度と記憶部15に記憶されている自車速度に基づく適正車間距離を示すマップとに基づいて、自車両と後続車両との間の適正な車間距離を算出する。この決定の際、「自車速度に基づく適正車間距離を示すマップ」において「自車速度」を「後続車両の速度」と読み替える。
画像生成部19は、路面上に投射する各種の画像を生成する。画像生成部19は、各種の画像を生成する際に、車速センサ16によって検出された自車両の速度、距離センサ17によって検出された自車両と先行車両または後続車両との間の車間距離、前方適正車間距離算出部11によって算出された自車両と先行車両との間の適正な車間距離、後方適正車間距離算出部12によって算出された自車両と後続車両との間の適正な車間距離、ならびに、後続車速算出部13によって算出された後続車の速度を考慮する。
また、画像生成部19は、後方画像投射部22によって自車両と後続車両との間の路面上に各種の画像を投射するために画像を生成する場合には、記憶部15に記憶されている、投射画像の変更の判定を行うためのマップも考慮する。
投射方向設定部14は、操舵角検出センサ18によって検出された操舵角に基づいて、前方画像投射部21または後方画像投射部22が、路面上に投射する画像の投射方向を設定する。
また、詳しくは後述のとおり、自車両と先行車両または後続車両との間の適正な車間距離は、自車両および周辺の状況等に応じて変動させる必要がある場合がある。例えば、降雨で路面が濡れているとき、水分の凍結が予想される気温であるとき、タイヤ空気圧が推奨値から外れているとき、運転時間が長いとき等である。
状況に応じた適正な車間距離を算出するために、車両状態判定部30、走行環境判定部40および運転状態判定部50は、それぞれ、車両状態、走行環境および自車両の運転者の運転状態を判定し、その判定に基づいて、最小限度保持すべき距離として標準的に推奨されている適正車間距離dを調整するための車間距離算出係数αを出力する。
車両状態判定部30には、空気圧センサ31およびオドメータ32が接続されている。空気圧センサ31は、自車両のタイヤの空気圧を検出する。タイヤの空気圧は制動距離に影響するため、車両状態判定部30は、タイヤの空気圧が所定の値から外れている場合には車間距離を大きくするための係数を出力する。
オドメータ32は、走行距離を検出する。車両状態判定部30は、オドメータ32によって検出した走行距離から、自車両の生涯走行距離が長くなったと判断した場合には、適正車間距離を大きくとるための係数を出力する。
走行環境判定部40には、レインセンサ41、外気温センサ42および横滑り防止制御のためのESP(Electronic Stability Program)制御マイコン43が接続されている。
レインセンサ41は、雨天であるか否かを検出する。レインセンサ41が雨天であることを検出した場合には、走行環境判定部40は、雨天により路面が濡れることが予想される場合には適正車間距離を大きくするための係数を出力する。
外気温センサ42は、自車両の周囲の環境の外気温を検出する。走行環境判定部40は、外気温センサ42の検出した外気温度が所定の値以下の場合には、路面凍結の可能性があると判断して適正車間距離を大きくするための係数を出力する。
さらに、走行環境判定部40には、ESP制御マイコン43の横滑り防止制御の作動状況を示す信号が入力される。走行環境判定部40は、その作動状況から、路面状況が悪いと判定したときには、適正車間距離を大きくするための係数を出力する。
また、運転状態判定部50には、運転者検出カメラ51および運転時間計測部52が接続されている。
運転者検出カメラ51は、運転者の挙動をカメラで検出する。運転状態判定部50は、その検出された挙動から、運転者が疲労していると判定したときには、適正車間距離を大きくするための係数を出力する。
運転時間計測部52は、運転者の運転時間を計測する。運転状態判定部50は、運転時間計測部52によって計測された運転時間が所定時間を超えたことを検出したときには、運転者が疲労しているとして、適正車間距離を長めにするための係数を出力する。
なお、外部の情報出力装置との通信部を設け、その外部の情報出力装置から路面、渋滞状況、事故発生状況、事故多発状況等の道路状況に関する情報、天気情報等を取得し、これらの情報を例えば走行環境判定部40に供給することによって、適正車間距離の調整を行うようにしてもよい。
図2は、記憶部15に記憶されている、自車速度に基づく適正車間距離を示すマップの一例を示す。このマップは、自車速度に対し、自車両と先行車両との間で最小限度保持すべき距離として標準的に推奨されている適正車間距離dを示す。例えば、自車速度が36km/hの場合には、先行車両との間の適正車間距離では、36/2=18(m)であることを示している。
また、図2は、自車両と後続車両との間の適正車間距離dを求めるためにも用いることができる。この場合には、図2に示すマップにおいて、「自車速度」は「後続車両の速度」と読み替える。例えば、後続車両の速度が、56km/hのときには、自車両と後続車両との間の適正車間距離dは56mになる。
図3は、自車両の車両状態、走行環境、自車両の運転者の運転状態に基づく車間距離算出係数βを示すマップの一例を示す。このマップも記憶部15に予め格納されている。車間距離算出係数βは、上述のように、図2に示す自車両と先行車両または後続車両との間の標準的に推奨されている適正車間距離dを状況に応じて調整するための係数である。
図3において、いずれの判定部も所定の状態を検出しないと判定した場合には、それらの判定部は通常時の1.0の車間距離算出係数βを出力する。この場合には、図2に示す適正車間距離dは調整されない。
一方、車両状態判定部30、走行環境判定部40および運転状態判定部50のいくつかまたは全部が所定の判定状態を検出したときには、それぞれに応じた悪環境判定時の係数の全てを乗算して車間距離算出係数βが求められる。
例えば、レインセンサ41は、降雨を検出したときには、その検出信号を走行環境判定部40に供給する。走行環境判定部40は、その検出信号に基づき、図3のマップに基づいて、通常時の1.0の係数に代えて悪環境判定時の1.2の係数を出力する。
また、例えば、空気圧センサ31が、タイヤの空気圧が所定の値から外れていることを検出するとともに、運転時間計測部52が、運転時間が所定時間を超えたことを検出したときには、車両状態判定部30および運転状態判定部50が、図3のマップに基づいて、通常時の1.0の係数に代えて、それぞれ、悪環境判定時の1.1および1.2の係数を出力する。
制御装置10は、走行環境判定部40、車両状態判定部30および運転状態判定部50から、それぞれ、1.2、1.1および1.2の係数を取得すると、全係数を乗算して係数βを求め、次に、例えば、前方適正車間距離算出部11に、図2から求めた適正車間距離dと係数βとの乗算を行わせて、状況に応じて調整された適正車間距離dβを算出させる。
制御装置10は、前方適正車間距離算出部11によって求められた適正車間距離dβと実際の車間距離とを比較し、画像生成部19に、以下のような画像を生成させる。
(1)実際の車間距離が、適正車間距離dβよりも大きい場合
自車両から適正車間距離dβの位置に表示できるような目安線を示す画像を生成させる。
(2)実際の車間距離が、適正車間距離dβよりも小さい場合
警告を表す画像を生成させる。画像には、例えば、車間距離を広げるようにとのメッセージを含めてもよい。
(3)さらに、実際の車間距離が、適正車間距離dβよりも小さく、先行車両が急制動をかけたとき、自車両の制動能力では追突する危険性の高い距離の場合
さらに強い警告を表す画像を生成させる。画像には、例えば、直ちに減速するようにとのメッセージを含めてもよい。
後方適正車間距離算出部12によって適正車間距離dβを求めた場合にも、画像生成部19は上記と同様な画像を生成することができる。
前方画像投射部21または後方画像投射部22は、画像生成部19によって生成された画像を自車両の前方または後方の路面上に投射する。警告を表す画像を表示するときに、警告を表す音を出すようにしてもよい。
図4は、車載表示装置100によって前方画像投射を行うためのフローチャートの一例を示す。
最初に、制御装置10は、車速センサ16から自車の速度を表す信号を受け取る(ステップS41)。また、制御装置10は、走行環境判定部40から走行環境に応じて判定した車間距離算出係数を受信する(ステップS42)。次に、制御装置10は、運転状態判定部50から運転状態に応じて判定した車間距離算出係数を受信する(ステップS43)。次に、制御装置10は、車両状態判定部30から車両状態に応じて判定した車間距離算出係数を受信する(ステップS44)。
なお、ステップS42からステップS44までの順番は任意に入れ替えることができ、また、ステップS42からステップS44の中の1つまたは2つのいずれかのステップを省略してもよい。
次に、前方適正車間距離算出部11は、ステップS42からステップS44までで実行されたステップにおいて判定された悪環境判定時の係数の全てを掛け合わせて車間距離算出係数βを求める。
また、前方適正車間距離算出部11は、車速センサ16によって検出された自車両の速度と記憶部15に記憶されている自車速度に基づく適正車間距離dを示すマップとに基づいて、自車両と先行車両との間の適正車間距離dを求める。
前方適正車間距離算出部11は、この求めた適正車間距離dに、ステップS42からステップS44によって決定した車間距離算出係数βを掛け合わせ、これにより、前方適正車間距離dβを算出する(ステップS45)。
具体的に述べると、例えば、制御装置10は、車速センサ16から自車両の速度が25km/hである信号を受け取った場合には、前方適正車間距離算出部11が、図2に示すマップから、15(m)の適正車間距離dを求める。一方、例えば、運転時間計測部52が所定時間を超える運転時間を検出したときには、運転状態判定部50は、図3に示すマップに基づいて、1.2の車間距離算出係数βを制御装置10に出力する。これにより、前方適正車間距離算出部11は、15(m)の適正車間距離dに1.2の車間距離算出係数βを掛け合わせて、18.0(m)の前方適正車間距離dβを算出する。
次に、制御装置10が、距離センサ17が検出した実際の自車両と先行車両との車間距離と、前方適正車間距離dβとを比較し、実際の車間距離が前方適正車間距離dβよりも大きい場合、実際の車間距離が前方適正車間距離dβよりも小さい場合またはさらに実際の車間距離が前方適正車間距離dβよりも小さくて、先行車両が急制動をかけたとき、自車両の制動能力では追突する危険性の高い車間距離の場合に応じて、所定の画像を生成する(ステップS46)。
次に、操舵角検出センサ18によって検出された操舵角に基づいて、投射方向設定部14が、前方の路面上に投射する画像の投射方向を設定する(ステップS47)。
続いて、前方画像投射部21が、その設定された投射方向に、ステップS46で生成された画像を路面上に投射する(ステップS48)。
図5は、車載表示装置100によって後方画像投射を行うためのフローチャートの一例を示す。
最初に、制御装置10は、車速センサ16から自車の速度を表す信号を受け取る(ステップS51)。次に、制御装置10は、走行環境判定部40から走行環境に応じて判定した車間距離算出係数を受信する(ステップS52)。
次に、制御装置10は、距離センサ17によって自車両と後続車両との間の車間距離を検出する(ステップS53)。
次に、制御装置10は、車速センサ16によって検出された自車両の速度と距離センサ17によって検出された後続車両との自車両との間の車間距離の相対的な時間的変化とから後続車両の速度を求める(ステップS54)。
次に、後方適正車間距離算出部12は、その求めた後続車両の速度と記憶部15に記憶されている後続車両の速度に基づく適正車間距離dを示すマップとに基づいて、自車両と後続車両との間の適正車間距離dを求める。
後方適正車間距離算出部12は、この求めた適正車間距離dに、ステップS52で求めた車間距離算出係数βを掛け合わせ、これにより、後方適正車間距離dβを算出する(ステップS55)。
次に、制御装置10は、ステップS53で求めた自車両と後続車両との間の実際の車間距離とステップS55で求めた後方適正車間距離dβとを比較する(ステップS56)。
制御装置10は、その比較の結果、後続車両との実際の車間距離が後方適正車間距離dβ以下の場合には、画像生成部19に、警告を表す画像を生成させ、自車両と後続車両との間の実際の車間距離が、後方適正車間距離dβより大きい場合には、画像生成部19に、適正車間距離を示す目安線を表す画像を生成させる(ステップS57)。
続いて、制御装置10は、画像生成部19によって生成された画像を後方の路面上に投射する(ステップS58)。
図6は、画像の投射方向を設定するフローチャートを示す。
最初に、制御装置10は、操舵角検出センサ18によって操舵角を検出する(ステップS71)。次に、投射方向設定部14が、その検出された操舵角に基づいて前方画像投射部21または後方画像投射部22において画像を投射する方向を設定する(ステップS72)。これにより、カーブ路面に応じた操舵の操作に応じて画像の投射方向が変更されるため、運転者は視線を画像からはずすことなく適正な車間距離を維持していることを確認することができる。
上記の実施の態様に係る車載表示装置100は、自車両と先行車両との前方適正車間距離を算出する前方適正車間距離算出部11と、前方適正車間距離算出部11によって算出された前方適正車間距離に関連した画像を生成する画像生成部19と、画像生成部19によって生成された画像を自車両前方の路面上に投射する前方画像投射部21と、自車両の運転者の運転状態を判定する運転状態判定部50と自車両の車両状態を判定する車両状態判定部30との少なくとも一つと、自車両の速度を検出する車速センサ16とを備え、前方適正車間距離算出部11は、運転状態判定部50によって判定された運転状態と車両状態判定部30によって判定された車両状態との少なくとも1つと、車速センサ16によって検出された自車両の速度とに基づいて前方適正車間距離を算出する。
これによると、運転状態と車両状態との少なくとも1つと自車両の速度とに基づいて適正な車間距離を算出するため、運転者は適切な車間距離を把握することができる。
この車載表示装置100において、自車両と後続車両との後方適正車間距離を算出する後方適正車間距離算出部12と、後方適正車間距離算出部12によって算出された後方適正車間距離に関連した画像を生成する画像生成部19と、画像生成部19によって生成された画像を自車両後方の路面上に投射する後方画像投射部22とをさらに備え、画像生成部19が、後方適正車間距離算出部12によって算出された後方適正車間距離に関連して画像を生成するようにしてもよい。
これによると、後方に適正な車間距離に基づいて画像を投射するため、後続車両の運転者が適正な車間距離を把握することができる。
この車載表示装置100において、自車両と後続車両との車間距離を求める距離センサ17と、距離センサ17によって求めた自車両と後続車両との車間距離と自車両の速度とに基づいて後続車両の速度を算出する後続車速算出部13とをさらに備え、後方適正車間距離算出部12は、後続車速算出部13によって算出された後続車両の速度と走行環境とに基づいて前記後方適正車間距離を算出するようにしてもよい。
これによると、自車両に追従する後続車両にとって適正な車間距離を算出することができる。
この車載表示装置100において、自車両の操舵角を検出する操舵角検出センサ18をさらに備え、前方画像投射部21は、操舵角検出センサ18によって検出された操舵角に基づいて、画像を投射する方向を設定する投射方向設定部14を備えるようにしてもよい。
これによると、カーブ路面に応じた操舵の操作に応じて画像の投射方向が変更されるため、運転者は視線を画像からはずすことなく適正な車間距離を維持していることを確認することができる。
上述の通り、本発明の実施の形態について説明したが、当業者によって本発明の範囲を逸脱することなく変更、修正または改変が加えられうることは明白である。そのような変更、修正または改変したものおよび等価物が特許請求の範囲に含まれることは意図されている。
10 制御装置
11 前方適正車間距離算出部
12 後方適正車間距離算出部
13 後続車速算出部
14 投射方向設定部
15 記憶部
16 車速センサ
17 距離センサ
18 操舵角検出センサ
19 画像生成部
30 車両状態判定部
31 空気圧センサ
32 オドメータ
40 走行環境判定部
41 レインセンサ
42 外気温センサ
43 ESP制御マイコン
50 運転状態判定部
51 運転者検出カメラ
52 運転時間計測部
100 車載表示装置

Claims (4)

  1. 自車両と先行車両との前方適正車間距離を算出する前方適正車間距離算出部と、
    前記前方適正車間距離算出部によって算出された前記前方適正車間距離に関連した画像を生成する画像生成部と、
    前記画像生成部によって生成された前記画像を自車両前方の路面上に投射する前方画像投射部と、
    自車両の運転者の運転状態を判定する運転状態判定部と自車両の車両状態を判定する車両状態判定部との少なくとも一つと、
    自車両の速度を検出する自車速度検出部とを備え、
    前記前方適正車間距離算出部は、前記運転状態判定部によって判定された運転状態と前記車両状態判定部によって判定された車両状態との少なくとも1つと、前記自車速度検出部によって検出された自車両の速度とに基づいて前方適正車間距離を算出することを特徴とする車載表示装置。
  2. 自車両と後続車両との後方適正車間距離を算出する後方適正車間距離算出部と、
    前記後方適正車間距離算出部によって算出された前記後方適正車間距離に関連した画像を生成する前記画像生成部と、
    前記画像生成部によって生成された前記画像を自車両後方の路面上に投射する後方画像投射部とをさらに備え、
    前記画像生成部が、前記後方適正車間距離算出部によって算出された前記後方適正車間距離に関連して前記画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の車載表示装置。
  3. 自車両と後続車両との車間距離を求める距離検出部と、
    前記距離検出部によって求めた前記自車両と後続車両との車間距離と自車両の速度とに基づいて前記後続車両の速度を算出する後続車速算出部とをさらに備え、
    前記後方適正車間距離算出部は、前記後続車速算出部によって算出された後続車両の速度と走行環境とに基づいて前記後方適正車間距離を算出することを特徴とする請求項2に記載の車載表示装置。
  4. 自車両の操舵角を検出する操舵角検出センサをさらに備え、
    前記前方画像投射部は、前記操舵角検出センサによって検出された操舵角に基づいて、画像を投射する方向を設定する投射方向設定部を備え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項に記載の車載表示装置。
JP2014138275A 2014-07-04 2014-07-04 車載表示装置 Pending JP2016016676A (ja)

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