JP2017171117A - 車両の室内指標表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の室内指標表示装置において、車両の進行方向や、進行方向に対する車両の状況を、運転者に対して適切に表示し得る車両の室内指標表示装置を提供する。
【解決手段】 室内指標表示装置は、インストルメントパネル３の左右端部上面に設けられた左右一対の指標１０Ｒ、１０Ｌと、各種機器類Ｓ１〜Ｓ７からの情報に基づいて運転者のオプティカルフローの方向を推定するオプティカルフロー推定手段Ｕ２と、指標表示器１０により表示される指標１０Ｒ、１０Ｌの方向をオプティカルフロー推定手段Ｕ２により推定されたオプティカルフローの方向と一致するように指標表示器１０を制御する指標制御手段Ｕ３とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の室内指標表示装置に関するものである。

自動車等の車両においては、運転者の運転操作をサポートするために、車両の内装内に指標を表示させる室内指標表示装置が用いられることがある。例えば、特許文献１には、運転支援のため、前方に注意対象物（例えば歩行者等の危険な障害物）を検出したときに、車室内装材に設けた指標を、注意対象物に向けて動くように（移動するように）表示させる発明が開示されている。

特開２００６−３３１０４０号公報

ところで、夜間においては、暗い室内にいる運転者は、没入感を抱いて空間認識がしにくくなり（空間認識能力の低下）、このため、自車両位置の把握や車両の挙動を把握しにくいものとなる。したがって、車両の運転状況に合わせて、車両の進行方向や、進行方向に対する車両の状況を適切に表示して、運転者の空間認識能力の低下を補い得る指標表示装置が求められている。しかしながら、従来の指標装置には、このような考慮がなされたものは存在しなかった。例えば、特許文献１の発明における指標は、運転者の視線を車両外部の注意対象に誘導するものであるため、運転者の空間認識能力の向上とは無関係のものであり、また、必ずしも運転操作に伴う運転者の視線の方向と一致するものでもないため、かえって運転者に違和感を生じさせてしまう可能性もあった。

本発明は、以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、車両の室内指標表示装置において、車両の進行方向や、進行方向に対する車両の状況を、運転者に対して適切に表示し得る車両の室内指標表示装置を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような解決方法を採択している。すなわち、請求項１に記載のように、車両の室内指標表示装置において、
車両と車両進行方向との位置関係を運転者に示し得るベクトル成分を有するように車室内装上に配置された指標と、
運転者のオプティカルフローの方向を推定するオプティカルフロー推定手段と、
前記指標を前記オプティカルフロー推定手段により推定されたオプティカルフローの方向を向くように制御する指標制御手段と
を備えている。

上記解決手法によれば、指標の方向が、運転者のオプティカルフローの方向と一致するように制御されるので、運転者は、指標の方向を基準として、車両進行方向と自車両との関係を適切に把握することができ、運転中における車内外のつながり感や車両との一体感が向上する。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載の通りである。すなわち、前記指標は、車両のフロントウインドに隣接して、両側のフロントピラーの下端部付近に設けられている（請求項２対応）。この場合、指標が両側のフロントピラーの下端部付近に設けられているので、運転者は、指標の位置を基準として、車幅を適切に把握することができる。

前記オプティカルフロー推定手段は、運転者の状態を検出する運転者状態検出手段からの情報に基づいて、運転者のオプティカルフローの方向を推定するようにしている（請求項３対応）。この場合、例えば車内カメラ及びシート位置検出手段からの運転者の状態（運転者の視線の方向）についての情報から、運転者のオプティカルフローを直接的に推定することができるので、高精度でオプティカルフローの推定を行うことができる。

前記オプティカルフロー推定手段は、車両進行方向の車外状況を検出する車外状況検出手段からの情報に基づいて、運転者のオプティカルフローの方向を推定するようにしている（請求項４対応）。この場合、例えば車外カメラやナビゲーション装置からの車両進行方向の車外状況についての情報に基づいて、その後の運転操作を予測して運転者のオプティカルフローを推定することができるので、オプティカルフローの推定を、時間的な遅れなく、比較的簡素な構成で実行できる。

前記オプティカルフロー推定手段は、車両進行方向の車外状況を検出する車外状況検出手段からの情報に基づいて、運転者のオプティカルフローの方向を推定するようにしている（請求項５対応）。この場合、例えば舵角センサ、車速センサ、Ｇセンサ等からの車両の運転状態についての情報に基づいて、簡素で安価な構成で、オプティカルフローの推定を行うことができる。

本発明によれば、車両の運転状況（運転者のオプティカルフロー）の変化に応じて、運転者に対して適切な指標を与えることができるので、運転中における車内外のつながり感や車両との一体感を向上させることができる。

本発明の指標表示装置が備えられた車室内装例を示す図。 本発明の制御系統例を示すブロック構成図。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

図１には、本実施形態の室内指標表示装置が備えられた車両の車室前部を示す。図示されるように、車両には、フロントウインドガラス１と、フロントウインドガラス１の両側に設けられた左右のフロントピラー２Ｒ、２Ｌと、フロントウインドガラス１の下方に設けられたインストルメントパネル３と、運転席側（右側）に設けられたステアリングホイール４が備えられている。

室内指標表示装置には、インストルメントパネル３上のフロントピラー２Ｒ、２Ｌの下端部付近に左右一対の指標１０Ｒ、１０Ｌを表示可能な指標表示器１０（図２参照）が備えられている。指標表示器１０は、例えば、液晶や有機ＥＬを利用した薄膜式の表示器やＬＥＤライトを利用して構成されている。また、別の態様として、指標１０Ｒ、１０Ｌを投影表示するプロジェクションマッピング装置を、指標表示器１０として、例えばインストルメントパネル３上に設けることもできる。

指標１０Ｒ、１０Ｌは、方向性（ベクトル成分）を有するバー状（棒状）での表示態様とされており、そのベクトル成分の示す方向が変更可能となっている。例えば、液晶や有機ＥＬによる表示の場合には、画面上に表示されたバーの方向を変更することにより、指標１０Ｒ、１０Ｌの方向を変更できる。また、ＬＥＤライトを用いた場合には、多数のＬＥＤライトを面上に配置しておき、点灯するＬＥＤライトの組み合わせを変更することにより、指標１０Ｒ、１０Ｌが示す方向を変更することができる。なお、指標１０Ｒ、１０Ｌは、点灯、減光、消灯の切換えも可能となっている。また、プロジェクションマッピングの場合は、投影表示されたバー状の指標１０Ｒ、１０Ｌの方向を変更すればよい。

指標１０Ｒ、１０Ｌの示す方向は、運転者のオプティカルフロー（風景の流れを示すベクトル）の方向と一致するように制御される。図１には、車両の直進走行時に、運転者の前方の拡大中心（消失点）Ｏから放射状に自車両に向けて伸びるオプティカルフローの一部がＯＰ１、ＯＰ２として示される。オプティカルフローＯＰ１は、後方に向かうにつれて徐々に下方かつ右方に向かうように伸びて、インストルメントパネル３の右端部上面位置を通るものである。オプティカルフローＯＰ２は、後方に向かうにつれて徐々に下方かつ左方に向かうように伸びて、インストルメントパネル３の左端部上面位置を通るものである。

直進走行時において、右側の指標１０Ｒは、オプティカルフローＯＰ１の延長線と同一方向を向くように（重なるように）バー状に点灯表示される。また、左側の指標１０Ｌは、オプティカルフローＯＰ２の延長線と同一方向を向くように（重なるように）バー状に点灯表示されることになる。

また、図１には、左折時におけるオプティカルフローの一部を、ＯＰ１´、ＯＰ２´として示している。オプティカルフローＯＰ１´及びＯＰ２は、それぞれ拡大中心Ｏ´から左右のフロントピラー２Ｒ、２Ｌの下端部に至るものである。図示されるように、左折時において、オプティカルフローの拡大中心Ｏ´は、運転者の視線の移動にしたがって直進時における拡大中心Ｏよりも左側に移動する。この結果、オプティカルフローＯＰ１´、ＯＰ２´は、直進時におけるオプティカルフローＯＰ１、ＯＰ２よりも左側に傾いたものとなる。すなわち、オプティカルフローは、人間（運転者）の網膜に投影された外界の像全体の速度場であるので、車両の進行方向の変化に応じて運転者の視線の向きにしたがって変化する。指標表示器における指標は、このようなオプティカルフローの方向の変化にしたがって、その方向がオプティカルフローの方向に一致するように制御される。すなわち、図１に示す左折時においては、指標１０Ｒ´及び１０Ｌ´は、それぞれオプティカルフローＯＰ１´及びＯＰ２´の方向と一致するように表示されることになる。

このように、本実施形態の指標表示装置によれば、指標１０Ｒ及び１０Ｌの方向が、運転者のオプティカルフローの方向と一致するように制御されるので、運転者は、指標１０Ｒ及び１０Ｌの方向及び位置を基準として、車両進行方向と自車両との関係を適切に把握することができ、運転中における車内外のつながり感や車両との一体感が向上する。

図２には、本実施形態の指標表示装置の制御系統例を示す。図示されるように、制御系は、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）Ｕを備えている。コントローラＵには、各種機器類（検出手段）Ｓ１〜Ｓ７からの信号が入力される。ここで、Ｓ１は、車室内の運転者を撮影可能な車内カメラ（乗員撮像装置）であり、Ｓ２は、車両前方（車両進行方向）を撮影可能な車外カメラである。また、Ｓ３は、地図情報と自車両位置とを入手するためのナビゲーション装置である。また、Ｓ４は、舵角を検出する舵角センサであり、Ｓ５は、車速を検出する車速センサであり、Ｓ６は、車両の傾斜状態を検出するＧセンサである。また、Ｓ７は、運転席（ドライバシート）のシート位置を検出するシート位置検出装置である。

コントローラＵは、オプティカルフロー推定手段Ｕ１を備えており、機器類Ｓ１〜Ｓ７の少なくとも１つからの信号（情報）に基づいて、オプティカルフロー推定手段Ｕ１により、運転者のオプティカルフローの方向を推定する。

詳しく説明すると、オプティカルフロー推定手段Ｕ１は、車内カメラＳ１により撮像された運転者の状態に基づいて、オプティカルフローを直接的に推定する。すなわち、オプティカルフローは、乗員の視線の向きによって変化するものであるので、車内カメラＳ１による乗員の顔の映像から、乗員の視線の向きを推定することにより、オプティカルフローの方向を直接的に（正確に）推定することができる。

また、車外カメラＳ２による車両前方の映像やナビゲーション装置Ｓ３からの地図情報からは、車両の進行方向の道路の状況が検知されるので、オプティカルフロー推定手段Ｕ１は、この車両進行方向の道路の状況に基づいて運転状況を予測し、オプティカルフローの変化（運転者の視線の変化）を間接的に推定することができる。

また、オプティカルフロー推定手段Ｕ１は、舵角センサＳ３により検出された車両の舵角、車速センサＳ４により検出された車速、及びＧセンサＳ５により検出された車両の傾斜に基づいて、車両の運転状態（右折又は左折等）を検知することにより、オプティカルフローを間接的に推定する。なお、オプティカルフローを決定する乗員の視線の向きは、常に車両の進行方向を向くわけではなく、車両の進行方向の変化（右折又は左折）に先行して、車両の進行方向が変化する側へと向くものであるため、車両の運動状態に基づくオプティカルフローの推定は、間接的なもの（タイムラグのあるもの）となる。

また、運転者のオプティカルフローは、運転者のドライビングポジションによって変わってくるので、オプティカルフロー推定手段Ｕ１は、シート位置検出手段からの検出信号に基づいて、ドライビングポジションを特定し、オプティカルフローの推定を調整する。

なお、機器類Ｓ１〜Ｓ７からの情報は、運転者の状態についての情報と、車両進行方向の車外状況についての情報と、車両の運転状態についての情報のいずれかに分類できる。車内カメラＳ１及びシート位置検出手段Ｓ７は、運転者の状態についての情報を、車外カメラＳ２及びナビゲーション装置Ｓ３は、車外状況についての情報を、舵角センサＳ４、車速センサＳ５及びＧセンサＳ６は、車両の運転状態についての情報を、それぞれ提供するものである。

コントローラＵは、指標制御手段Ｕ２を備えており、指標表示器１０に向けて制御信号を送信することにより、指標表示器１０により表示される指標１０Ｒ及び１０Ｌの方向を、オプティカルフロー推定手段Ｕ１により推定されたオプティカルフローの方向と一致するように制御するようになっている。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。指標１０Ｒ、１０Ｌによる表示は、オプティカルフローの方向を示すベクトル成分を有するものであればよく、例えば多角形形状等の適宜の形状のものとできる。また、指標１０Ｒ、１０Ｌの数は、特に制限されず、指標を１つのみとしてもよいし、３個以上の指標を設けるようにしてもよい。

指標１０Ｒ、１０Ｌは、フロントウインドガラス１付近に限らず、左折時や右折時に運転者の視線が向くこともある運転席用サイドドアや助手席用サイドドアにおけるサイドウインドガラス付近に設けるようにしてもよい。指標１０Ｒ、１０Ｌを表示する車室内装材としては、インストルメントパネル３に限らず、例えばフロントピラー２Ｒ、２Ｌ（特に下端部）としたり、サイドドア（特に前上縁部）を選択する等、適宜のものを選択できる。指標１０Ｒ、１０Ｌを設ける高さ位置としては、運転者の目線位置よりも低い位置とするのが、運転者に対して不必要に眩しさを与えないようにする上で、また運転者の意識が指標１０Ｒ、１０Ｌに集中し過ぎないようにする上で好ましいものとなる。

本発明は、特に夜間運転時において好適な車両の室内指標表示装置を提供できる。

１：フロントウインドガラス
２Ｒ、２Ｌ：フロントピラー
３：インストルメントパネル
４：ステアリングホイール
１０：指標表示器
１０Ｒ、１０Ｌ：直進時における指標
１０Ｒ´、１０Ｌ´：左折時における指標
ＯＰ１、ＯＰ２：直進時のオプティカルフロー
ＯＰ１´、ＯＰ２´：左折時のオプティカルフロー
Ｕ：コントローラ
Ｓ１：車内カメラ
Ｓ２：車外カメラ
Ｓ３：ナビゲーション装置
Ｓ４：舵角センサ
Ｓ５：車速センサ
Ｓ６：Ｇセンサ
Ｓ７：シート位置検出手段

Claims (5)

1. 車両と車両進行方向との位置関係を運転者に示し得るベクトル成分を有するように車室内装上に配置された指標と、
   運転者のオプティカルフローの方向を推定するオプティカルフロー推定手段と、
   前記指標を前記オプティカルフロー推定手段により推定されたオプティカルフローの方向を向くように制御する指標制御手段と
   を備えた車両の室内指標表示装置。
2. 請求項１に記載の車両の室内指標表示装置において、
   前記指標は、車両のフロントウインドに隣接して、両側のフロントピラーの下端部付近に設けられている車両の室内指標表示装置。
3. 請求項1又は請求項２に記載の車両の室内指標表示装置において、
   前記オプティカルフロー推定手段は、運転者の状態を検出する運転者状態検出手段からの情報に基づいて、運転者のオプティカルフローの方向を推定する車両の室内指標表示装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の車両の室内指標表示装置において、
   前記オプティカルフロー推定手段は、車両進行方向の車外状況を検出する車外状況検出手段からの情報に基づいて、運転者のオプティカルフローの方向を推定する車両の室内指標表示装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両の室内指標表示装置において、
   前記オプティカルフロー推定手段は、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段からの情報に基づいて、運転者のオプティカルフローの方向を推定する車両の室内指標表示装置。

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