JP2016031603A - 車両用表示システム - Google Patents
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Abstract
【課題】前方対象物に対応して表示させる捕捉画像を表示していない際にユーザが感じる不安を解消し、危険回避の対応を適切に行わせる車両用表示システムを提供する。
【解決手段】自車両1に搭載され、反射透過面(フロントガラス1a)に映像を表す表示光Lを投射することで、反射透過面を透かした風景と映像とを重畳させて視認させる車両用表示システム100であって、制御部600は、前方監視部300が特定した対象物が所定の捕捉条件を満たした場合、対象物の少なくとも一部を指示するように視認される捕捉画像を表示する表示装置200を制御し、また捕捉条件を満たさない対象物がある場合、捕捉条件に関する捕捉条件画像を表示させる。
【選択図】図1
【解決手段】自車両1に搭載され、反射透過面(フロントガラス1a)に映像を表す表示光Lを投射することで、反射透過面を透かした風景と映像とを重畳させて視認させる車両用表示システム100であって、制御部600は、前方監視部300が特定した対象物が所定の捕捉条件を満たした場合、対象物の少なくとも一部を指示するように視認される捕捉画像を表示する表示装置200を制御し、また捕捉条件を満たさない対象物がある場合、捕捉条件に関する捕捉条件画像を表示させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両の乗員に警告情報を表示して注意喚起する車両用表示システムに関する。
従来の車両用表示システムとしては、特許文献1に開示されているようなヘッドアップディスプレイ装置を用いて警報するものが知られている。特許文献1に開示されている車両用表示システムは、自車両と、該自車両の前方に位置する前方車両との距離を検出し、ヘッドアップディスプレイ装置により車両操作者(ユーザ)の視野中の前方車両にマーク画像を重畳表示し、さらに、このマーク画像とは別の領域に、ヘッドアップディスプレイ装置による自車両と前方車両との車間距離を数値で示す指標画像を表示するものである。したがって、マーク画像を表示することで注意する前方対象物(前方車両)の位置をユーザに知らせることができ、さらに、前記指標画像を表示することで危険指標(車間距離)をユーザに知らせることができる。
また、特許文献2には、自車両と前方対象物との距離などのリスクポテンシャルを算出し、このリスクポテンシャルに応じて、前方対象物を捕捉するマーク画像(補足画像)を重畳表示する車両用運転操作補助装置が開示されている。
しかしながら、特許文献2のように、リスクポテンシャルに応じて捕捉画像を表示する場合、リスクポテンシャルが所定の値より低い際に捕捉画像は表示されない。このような場合、ユーザは、前方に障害物が視認できているにも関わらず捕捉画像が障害物を捕捉表示しないので、違和感を覚えたり、車両用表示システムが障害物を検出できていないのではないかと不安に感じたりしてしまうおそれがあった。
また、所定の条件を満たして捕捉画像を突然表示すると、ユーザは、突然の表示に戸惑い、危険回避の対応に遅れが生じてしまうおそれがあった。
本発明は、前方対象物に対応して表示させる捕捉画像を表示していない際にユーザが感じる不安を解消し、危険回避の対応を適切に行わせることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用表示システムは、車両に搭載され、反射透過面に映像を表す表示光を投射することで、前記反射透過面を透かした風景と前記映像とを重畳させて視認させる車両用表示システムであって、前記表示光を出射する表示手段と、前記車両の前方にある所定の対象物の位置を特定する前方監視部と、前記前方監視部が特定した前記対象物が所定の捕捉条件を満たした場合、前記対象物の少なくとも一部を指示するように視認される捕捉画像を表示する前記表示手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記捕捉条件を満たさない前記対象物がある場合、前記捕捉条件に関する捕捉条件画像を表示させるものである。
本発明によれば、前方対象物に対応して表示させる捕捉画像を表示していない際にユーザが感じる不安を解消し、危険回避の対応を適切に行わせることができる。
本発明の車両用表示システム100の実施形態について、図1を参照して説明する。
車両用表示システム100は、自車両1に搭載されるものであり、画像を自車両1のユーザ2に対して表示する表示手段200と、自車両1の前方を撮像する前方監視部300と、自車両1と対象物W(例えば、前方車両W)との距離を検出する距離検出部400と、ユーザ2の視点位置を検出する視点位置検出部500と、前方監視部300,距離検出部400,視点位置検出部500から情報を入力し、表示手段200を制御する制御部600と、を備える。
表示手段200は、自車両1のフロントガラス1aに表示光Lを投影することで、フロントガラス1aを通した実景とともに虚像Vをユーザ2に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であり、後述する制御部600の制御の下、フロントガラス1aに投影する表示光Lの位置を調整することで、自車両1の前方の実景上の対象物Wに虚像である捕捉画像V1が重畳して視認されるように表示を行うことが可能である。なお、表示手段200は、車両ECU700や図示しないナビゲーションシステムなどに接続されており、実景の対象物Wに重畳する捕捉画像V1以外にも、車速などの車両情報画像や経路案内を行う矢印画像などで構成される経路案内画像なども表示可能である。
前方監視部300は、自車両1の前方状況を監視するものであり、本実施形態では、自車両1の前方側を撮像する図示しないステレオカメラと、このステレオカメラで取得された撮像データを解析する図示しない前方画像解析部と、を有する。なお、前方監視部300は、ステレオカメラではなく、赤外線カメラなどであってもよい。
ステレオカメラは、自車両1が走行する道路を含む前方領域を撮像するものであり、前方画像解析部がステレオカメラで取得された撮像データを、公知の画像処理、パターンマッチング法などにより画像解析することで、道路形状に関する情報(車線,白線,停止線,横断歩道,道路の幅員,車線数,交差点,カーブ,分岐路等)や道路上の対象物W(前方車両や障害物)に関する情報を解析することができ、さらに撮像された対象物W(前方車両,障害物等)と自車両1との間の距離を算出することができる。
すなわち、本実施形態において、前方監視部300は、ステレオカメラで撮像した撮像データから解析した道路上の対象物Wに関する情報、及び撮像された対象物Wと自車両1との距離に関する情報などを後述する制御部600に出力する。
距離検出部400は、例えば、ミリ波レーダ等の近距離検出用レーダ、超音波等を用いたソナー、可視光線カメラ、赤外線カメラなどの撮像カメラ等で構成され、取得したデータを後述する制御部600に出力する。制御部600は、前方監視部300または/及び距離検出部400から入力したデータに基づき、対象物Wとの距離(車間距離)や対象物Wとの相対速度などを演算することができる。
視点位置検出部500は、ユーザ2の視点位置(視線の上下及び左右方向の位置)を検出するものであり、本実施形態では、ユーザ2を撮像する図示しない赤外線カメラと、この赤外線カメラで取得された撮像データを解析する視点画像解析部と、を有する。
赤外線カメラは、ユーザ2の目を撮像するものであり、視点画像解析部が赤外線カメラで取得された撮像データを、公知の画像処置、パターンマッチング法などにより画像解析することで、ユーザ2の視点位置を解析して、ユーザ2の視点位置に関する情報を後述する制御部600に出力することができる。なお、ユーザ2が図示しない入力手段を操作することで、自らの視点位置に合うように虚像Vの表示位置を調整するようにしてもよく、このような場合、視点位置検出部500を省略してもよい。
制御部600は、1つもしくは複数のマイクロプロセッサ,マイクロコントローラ,ASIC,FPGA,任意の他のICなどを有する処理部610と、書き換え可能なRAM,読み出し専用のROM,プログラム読み出し用のEEPROM,不揮発性メモリであるフラッシュメモリなどのプログラムやデータを記憶することができる1つまたは複数のメモリを有する記憶部620と、を備え、表示手段200,前方監視部300,距離検出部400,視点位置検出部500,車両ECU700及び図示しないナビゲーションシステム(車載機器)などと、CAN(Controller Area Network)バス通信等のバス800を介して信号を授受可能に接続される。
処理部610は、前方監視部300から入力される対象物Wの位置に関する情報と、視点位置検出部500から入力されるユーザ2の視点位置に関する情報に基づき、表示手段200に表示させる虚像Vの表示位置を演算して、表示手段200を制御する。このように、対象物Wの位置と視点位置検出部500の位置とに基づいて、対象物Wの表示位置を設定することにより、ユーザ2の体格の違いや姿勢の違いがあった場合でも、実景における対象物Wに対する所望の位置に虚像Vを重畳表示させることができる。
図2を用いて、ユーザ2が視認する実景と虚像Vとの様子を説明する。図2は、自車両1の運転席からユーザ2が前方視認した際の風景の一例を示した図である。処理部610は、前方監視部300を介して、自車両1の進路上または進路付近に存在する対象物Wの位置を特定する。そして、処理部610は、特定した対象物Wが予め記憶部620に記憶された捕捉条件を満たしているかを判定し、捕捉条件を満たしていた場合、対象物Wに対応する位置に捕捉画像V1が視認されるように表示する。なお、捕捉条件は、例えば、自車両1と対象物Wとの相対距離が100m以内であるか、自車両1と対象物Wとの相対速度が40km/hであるか、またはユーザ2から見て対象物Wが表示装置200の捕捉表示エリアE内に存在しているか、などである。また、本実施形態において捕捉画像V1は、図2に示すような対象物Wを指示するように対象物Wが存在する路面上に円または楕円形状で視認されるものであり、対象物Wの動きを捕捉し、対象物Wに合わせて表示位置や形状が調整される。
前述したように、捕捉画像V1が対象物Wの位置に合わせて表示されることにより、ユーザ2の注意を対象物Wに向けさせることができ、確実に対象物Wの存在を認識させ、自車両1と対象物Wとの衝突を回避させることができる。
なお、本発明の捕捉画像V1の形状や表示態様は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、ユーザ2から見た対象物Wの上下左右方向を取り囲むように表示されてもよい。また、対象物Wを取り囲むものではなく、図示しない矢印画像を表示して対象物Wを強調表示するものであってもよい。
(特徴部分)
以下に、本発明の特徴部分である捕捉条件画像V2について図3,図4を用いて説明する。捕捉条件画像V2は、捕捉画像V1と同様に表示装置200が出射する表示光Lに基づいて表示される虚像Vであるが、捕捉画像V1とは異なり、対象物Wの位置に応じて表示位置を変化させない画像であり、捕捉画像V1が表示されない理由をユーザ2に示唆するための画像である。
以下に、本発明の特徴部分である捕捉条件画像V2について図3,図4を用いて説明する。捕捉条件画像V2は、捕捉画像V1と同様に表示装置200が出射する表示光Lに基づいて表示される虚像Vであるが、捕捉画像V1とは異なり、対象物Wの位置に応じて表示位置を変化させない画像であり、捕捉画像V1が表示されない理由をユーザ2に示唆するための画像である。
図3は、自車両1と対象物Wとの相対距離が捕捉条件を満たしていないことを示す第一の捕捉条件画像V2aを表示した例を示す図である。図3(a)は、対象物Wが捕捉条件を満たしていない場合の表示例であり、図3(b)は、対象物Wが捕捉条件を満たした直後の表示例を示す。
記憶部620には、捕捉画像V1を表示するための捕捉条件として、自車両1と対象物Wとの相対距離が100m未満であることが記憶されており、処理部610は、対象物Wが距離検出部400からの情報に基づき100m以上離れていると判定した場合、捕捉条件を満たしていないとして、図3(a)に示すように、捕捉条件である相対距離(100m)を第一の捕捉条件画像V2aとして表示する。捕捉表示エリアEの上辺は、自車両1から100m離れた風景と概ね重なるように設定される。これにより、対象物Wが捕捉条件を満たしたこと(対象物Wが自車両1から100m以内になったこと)と同じタイミングで対象物Wに対して捕捉画像V1を表示することができる。なお、第一の捕捉条件画像V2aは、捕捉条件である相対距離100mに対応する風景の近傍に視認されるように表示される。これにより、図3(b)に示すように、対象物Wが捕捉条件を満たした場合の捕捉画像V1の表示開始点が、捕捉条件を示す第一の捕捉条件画像V2aの近傍となるため、捕捉画像V1と第一の捕捉条件画像V2aとが関連していることをユーザ2に認識させることができる。また、対象物Wが捕捉条件を満たした場合、捕捉画像V1を表示してから所定の期間(例えば、3秒程度)経過するまで第一の捕捉条件画像V2aを点滅表示し、その後、第一の捕捉条件画像V2aを非表示にする。このように、対象物Wが捕捉条件を満たした直後に捕捉条件を示す第一の捕捉条件画像V2aを点滅させることで、表示を開始した捕捉画像V1がどのような捕捉条件を満たして表示が開始されたかをユーザ2に認識させることができる。また、所定の期間経過後に第一の捕捉条件画像V2aを非表示にする(視認性低下も含む)ことで、ユーザ2の第一の捕捉条件画像V2aに対する注意力を低下させ、延いては捕捉画像V1が対応している対象物Wに対する注意力を上昇させることができるため、対象物Wへの衝突回避を促すことができる。
図4は、ユーザ2から見た対象物Wが表示装置200の捕捉表示エリアEに入っていないことを示す第二の捕捉条件画像V2bの表示例である。図4(b)は、対象物Wが捕捉条件を満たした直後の表示例を示す。
記憶部620には、ユーザ2から見た対象物Wが表示装置200の捕捉表示エリアEに入ることが、捕捉画像V1を表示するための捕捉条件として記憶されている。処理部610は、ユーザ2から見た対象物Wの所定の箇所が、捕捉表示エリアEに入っていないと判定した場合、捕捉条件を満たしていないとして、図4(a)に示すように、捕捉表示エリアEを示す線状の第二の捕捉条件画像V2bを表示する。捕捉表示エリアEは。横長の矩形状であり、矩形状の外縁のうち対象物Wが最も近い辺に線状の第二の捕捉条件画像V2bを表示する。ユーザ2は、この線状の第二の捕捉条件画像V2bを視認することにより、対象物Wが捕捉表示エリアEに属していないから捕捉画像V1が行われていないことを推定することができ、対象物Wに対して捕捉画像V1が表示されていなくても不安に感じることを防止することができる。また、対象物Wの位置が捕捉条件を示す第二の捕捉条件画像V2bの位置を超えた場合、捕捉画像V1の表示が開始されるため、捕捉画像V1の表示開始時に捕捉画像V1の近傍に第二の捕捉条件画像V2bが表示されることになるため、視線を大きく移動することなく捕捉画像V1の表示が開始された理由を示す第二の捕捉条件画像V2bを視認することができる。また、対象物Wが捕捉条件を満たした場合、捕捉画像V1を表示してから所定の期間(例えば、3秒程度)経過するまで第二の捕捉条件画像V2bを点滅表示し、その後第二の捕捉条件画像V2bを非表示にする。このように、対象物Wが捕捉条件を満たした直後に該捕捉条件を示す第二の捕捉条件画像V2bを点滅させることで、表示を開始した捕捉画像V1がどのような捕捉条件を満たして表示が開始されたかをユーザ2に認識させることができる。また、所定の期間経過後に第二の捕捉条件画像V2bを非表示にすることで、ユーザ2の第二の捕捉条件画像V2bに対する注意力を低下させ、延いては捕捉画像V1が対応している対象物Wに対する注意力を上昇させることができるため、対象物Wへの衝突回避を促すことができる。
次に、図5,図6を用いて、捕捉画像V1の表示と捕捉条件との関係を説明する。なお、図5,図6に、説明を容易にするため、捕捉条件の境界線を直線状の捕捉境界線Bとして図示するが、表示装置200はこのような捕捉境界線Bを表示しない。
図5は、対象物Wの一部分でも捕捉条件を満たした(捕捉境界線Bを超えて捕捉条件内に入った)場合、捕捉画像V1の表示を開始する例を示している。このように、対象物Wの一部分でも捕捉条件を満たせば捕捉画像V1を表示するので、迅速に注意すべき対象物Wに対して捕捉画像V1を表示させることができる。なお、対象物Wの一部でも捕捉条件を満たした場合、例え、対象物Wの全部が捕捉条件を満たさなくなったとしても所定の期間内は、捕捉条件画像V2(第一の捕捉条件画像V2a)の表示を継続する。
図6は、対象物Wの一部分でも捕捉条件を満たさなくなった(捕捉境界線Bを超えて捕捉条件外に出た)場合、捕捉画像V1を非表示とする例を示している。このように、対象物Wの一部分でも捕捉条件を満たさなくなったら捕捉画像V1を非表示とするとともに第一の捕捉条件画像V2aを表示する。このように、捕捉画像V1を非表示にした場合に、第一の捕捉条件画像V2aを表示することで、ユーザ2に対象物Wがどのような捕捉条件から外れたかを認識させることができる。
以上に説明したように、本実施形態における車両用表示システム100において、制御部600は、捕捉条件を満たさない対象物Wがある場合、捕捉条件に関する捕捉条件画像V2を表示させるので、捕捉画像V1が表示されていない対象物Wに対して、どのような理由で捕捉画像V1が表示されないかをユーザ2に認識させることができ、対象物Wに対して捕捉画像V1が表示されないことにより感じる不安を軽減することが出来る。また、ユーザ2に事前に捕捉条件を認識させておくことができるため、捕捉画像V1の表示が開始された場合でも、どのような捕捉条件が満たされたことによって捕捉画像V1が表示されたかがすぐに認識でき、戸惑うことなく危険回避への行動を適切に行わせることができる。
また、本実施形態における車両用表示システム100において、捕捉条件画像V2は、捕捉画像V1の表示を開始する近傍に表示されているため、視線を大きく移動することなく捕捉画像V1の表示が開始された理由を示す第二の捕捉条件画像V2bを視認することができる。
また、本実施形態における車両用表示システム100において、捕捉条件画像V2は、自車両1と対象物Wとの相対速度または相対距離を示す数値画像であるため、捕捉画像V1が表示されるか否かで、相対速度や相対距離や具体的な数値を超えているか否かをユーザ2に知らせることができる。
また、本実施形態における車両用表示システム100において、捕捉条件画像V2は、表示装置200が捕捉画像V1を表示可能なエリアを示す線状画像であり、どのエリアに視認されると捕捉画像V1が表示されるかをユーザ2に明確に伝えることができ、捕捉画像V1が突然表示された際、ユーザ2が戸惑ってしまうことを抑制することができる。
また、本実施形態における車両用表示システム100において、制御部600は、捕捉画像V1を表示した場合、捕捉条件画像V2の視認性を低下させるので、捕捉画像V1が対応している対象物Wに対する注意力を上昇させることができるため、対象物Wへの衝突回避を促すことができ、かつ捕捉画像V1が表示された理由である捕捉条件をユーザ2に知らせることができる。
制御部600は、捕捉画像V1の表示を開始後、捕捉条件画像V2の視認性を一定の期間、維持または向上させるものである。なお、視認性の向上とは、例えば捕捉条件画像V2の輝度を上昇させたり、点滅させたりすることである。斯かる構成により、捕捉画像V1が表示開始された際に、ユーザ2に捕捉画像V1が表示された理由である捕捉条件をよりよく認識させることができる。また、一定期間後に捕捉条件画像V2の視認性を低下させることで、捕捉画像V1が対応している対象物Wに対する注意力を上昇させる、対象物Wへの衝突回避を促すことができる。
以下に変形例を示す。
(第2実施形態) 第2実施形態における車両用表示システム100は、上記実施形態よりも捕捉表示エリアEが大きい点が異なる。具体的には、上述した第1実施形態の捕捉表示エリアEは、ユーザ2の前方への視線と同等か低いエリアであったが、第2実施形態における捕捉表示エリアEは、ユーザ2の前方への視線よりも高いエリアを含むものである。第2実施形態における車両用表示システム100は、図7に示すように、自車両1が走行している車線の面と平行に浮遊しているように視認される、または車線に貼り付いているように視認される帯状の第三の捕捉条件画像Vcを表示する。なお、第三の捕捉条件画像Vcのうち自車両1より最も離れた位置である第2捕捉条件画像端V3aは、捕捉条件の位置を示している。例えば、捕捉条件が、自車両1と対象物Wとの相対距離が100mに設定されている場合、第2捕捉条件画像端V3aは、自車両1から100m離れた風景を指示するように表示され、また第2捕捉条件画像端V3aの近傍には、捕捉条件の数値画像である第一の捕捉条件画像V2aが表示される。なお、第三の捕捉条件画像Vcは、帯状ではなく、車線の面と平行に延びる線状であってもよく、自車両1の近傍から前方に向かって断続的に配置される図形であってもよい。このように、車線に沿って表示される捕捉条件を示す第三の捕捉条件画像Vcを表示することで、捕捉画像V1が表示される条件をより明確にユーザ2に知らせることができる。
なお、上述した捕捉条件は、自車両1に設けられた図示しない入力手段をユーザ2が操作することで変更可能であり、例えば、図8に示すように、捕捉条件である自車両1と対象物Wとの相対距離の条件を100mから50mに変更することが可能である。このようにユーザ2が操作手段を用いて捕捉条件を変更する際、車両用表示システム100は、捕捉条件画像V2や第三の捕捉条件画像Vcを表示させることが好ましく、ユーザ2の好みに合わせた捕捉条件を正確に設定させることができる。
なお、本発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。
1 自車両
1a フロントガラス
2 ユーザ
100 車両用表示システム
200 表示装置(表示手段)
300 前方監視部
400 距離検出部
500 視点位置検出部
600 制御部
610 処理部
620 記憶部
700 車両ECU
800 バス
L 表示光
V 重畳画像
V1 捕捉画像
V1 捕捉条件画像
V2 捕捉条件画像
V2a 第一の捕捉条件画像
V2b 第二の捕捉条件画像
V3c 第三の捕捉条件画像
W 対象物
1a フロントガラス
2 ユーザ
100 車両用表示システム
200 表示装置(表示手段)
300 前方監視部
400 距離検出部
500 視点位置検出部
600 制御部
610 処理部
620 記憶部
700 車両ECU
800 バス
L 表示光
V 重畳画像
V1 捕捉画像
V1 捕捉条件画像
V2 捕捉条件画像
V2a 第一の捕捉条件画像
V2b 第二の捕捉条件画像
V3c 第三の捕捉条件画像
W 対象物
Claims (6)
- 車両に搭載され、反射透過面に映像を表す表示光を投射することで、前記反射透過面を透かした風景と前記映像とを重畳させて視認させる車両用表示システムであって、
前記表示光を出射する表示手段と、
前記車両の前方にある所定の対象物の位置を特定する前方監視部と、
前記前方監視部が特定した前記対象物が所定の捕捉条件を満たした場合、前記対象物の少なくとも一部を指示するように視認される捕捉画像を表示する前記表示手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記捕捉条件を満たさない前記対象物がある場合、前記捕捉条件に関する捕捉条件画像を表示させる、
ことを特徴とする車両用表示システム。 - 前記捕捉条件画像は、前記捕捉画像の表示を開始する近傍に表示する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用表示システム。 - 前記捕捉条件画像は、前記車両と前記対象物との相対速度または相対距離を示す数値画像である、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用表示システム。 - 前記捕捉条件画像は、前記表示手段が前記捕捉画像を表示可能なエリアを示す線状画像である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の車両用表示システム。 - 前記制御手段は、前記補足画像を表示した場合、前記捕捉条件画像の視認性を低下させる、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の車両用表示システム。 - 前記制御手段は、前記捕捉画像の表示を開始後、前記捕捉条件画像の視認性を一定の期間、維持または向上させる、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の車両用表示システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2014-07-28 JP JP2014153193A patent/JP2016031603A/ja active Pending
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