JP4701773B2 - 車両用表示装置及び方法 - Google Patents
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Description
《実施の形態1》
図1〜図13は、本発明の実施の形態1について説明する図である。
〈装置の構成〉
図1は、本実施の形態の車両用表示装置の構成を示すブロック図である。
図1において、1はECU(Electronic Contorol Unit)、2は後側方車両検出装置、3は流動表示制御装置、4は車室内に設置されたプロジェクタ(以下、車室内プロジェクタ)、5は投影面であるダッシュボードである。
図2(a)、(b)はそれぞれ、車両表示装置の車室内プロジェクタ4やダッシュボード5の外観と、投影面の設置位置を示す側面図、上面図である。図3は運転者から見た投影面を示す斜視図である。
〈(I)基本流動表示演算の演算内容〉
次に、流動表示制御装置3における(1)基本流動表示演算の演算内容について説明する。基本流動表示演算は、運転者から見て、走行中の地面のテクスチャの流動と同じ動きをする、ドット等の表示実体をダッシュボード5上の投影面に表示するための演算である。
(xd,yd)=hd/he・(xe,ye) …(1)
(vxd,vyd)=hd/he・(vxe,vye) …(2)
図7は、自車両の旋回時の運動と地面の流動との関係を示す図である。
図7に示す通り、自車両の運動を運転者視点を重心とする質点系の運動と仮定すると、ECU1(図1)から入力される車速Vとヨーレートr(右旋回が正値)を用いて、上記の点(xe,ye)における速度ベクトル(vxe,vye)は、以下のベクトル方程式で表される。
但し、Re=((xe−V/r)2+ye 2)1/2,θe=tan−1(ye/(xe−V/r))
上記のベクトル方程式(1)、(2)、(3)より、車速V、ヨーレートrの自車両の運動中における投影面の表示位置(xd,yd)における速度ベクトル(vxd,vyd)は、以下のベクトル方程式で表すことができる。
但し、Re=(((hd/he)xe−V/r)2+((hd/he)ye)2)1/2,θe=tan−1((hd/he)ye/((hd/he)xe−V/r))
図8は、自車両の直進時(r=0)の運動と地面の流動との関係を示す図である。
また、直進時(r=0)の場合は、図8に示す通り、(4)式において、r→0とすると、以下のベクトル方程式で表すことができ、投影面の位置に関わらず、一定の速度ベクトルとなる。
(vxd,vyd)→(0,−hd/he・V) …(5)
以上より、(4)式または(5)式を使用し、投影面の各位置における表示実体の移動成分をΔt・(vxd,vyd)(Δtは表示更新周期)となるようにすることで、走行中の地面のテクスチャの流動と同じ動きをする、ドット等の表示実体をダッシュボード5上の投影面に表示することが可能となる。表示実体の形状、大きさ、色、密度等は、流動表示の視認性が確保できる範囲で自由に設定してよい。また、表示実体の初期出現位置は、投影範囲の前端(ウィンドシールド側)においてランダムな配置とすることで、自然な流動表示を行うことができる。
次に、流動表示制御装置3における(II)表示輝度演算の演算内容について説明する。表示輝度演算は、後側方車両の危険度が高い程、表示輝度を上昇させ、流動表示の視認性を向上させる。後側方車両の危険度は、後側方車両の相対位置と相対速度の双方を勘案し(相対位置のみを勘案することも可能)、所定時間後の予測相対位置で判断する。後側方車両検出装置2から出力される後側方車両の相対位置(自車両と後側方車両との距離)Xtと接近速度Vcから、所定時間Ts後の予測相対位置Xpは、以下の式で予測する。
Tsは、運転者の対応余裕時間に相当し、一般に3秒程度が望ましい。
Δtは、処理周期である。
Xp(またはフィルタリング後のXp(n))が小さい程、危険度が高いと解釈し、表示輝度を図11に示すような関数曲線で変化させる。
以上から、後側方車両の危険度が高い程、表示輝度を上昇させ、流動表示の視認性を向上させることが可能となる。
次に、流動表示制御装置3における流動表示の(III)非表示領域演算の演算内容について説明する。流動表示の非表示領域演算は、後側方車両の存在を運転者に伝達するため、先述の予測相対位置に応じて、流動表示の非表示領域を設定する。
非表示領域の設定範囲は、図12に示す通り、流動表示の投影範囲121の運転者正面から左右の帯状の範囲122L、122Rである。該範囲の前端(ウィンドシールド側)は、後側方車両の予測相対位置Xpが0であることを意味し、該範囲の後端(運転者側)は、Xpが所定の距離Xsにあることを意味する。0〜Xsの間は、リニアスケールとする。Xsは、後側方車両の報知区間に対応し、一般には30m程度が望ましい。後側方車両検出装置2が後側方車両を検出した場合、左右独立に、先述の予測相対位置Xpを算出し、対応する帯状範囲のXpから後端までの範囲を非表示領域とする。例えば、図12(b)のような状況においては、図12(a)のような非表示領域123L、123Rを設定する。また、予測相対位置Xpが所定の時間(例えば1秒間)以上、所定の変化量(例えば30cm)以内の場合は、相対位置関係が変化しない状況と判定し、非表示領域を左右に動揺させる。動揺の周期は、1Hz程度が適当である。図12の例では、左後側方の車両の相対位置関係が変化しないため、左側の非表示領域123Lが左右に1Hzで動揺する。
以上から、後側方車両の存在を表現する流動表示の非表示領域を設定することが可能となる。運転者視点からは、例えば図13のような後側方車両の存在を表現する流動表示の非表示領域が得られる。
図14〜図16は、本発明の実施の形態2について説明する図である。
図14は、車両用表示装置の構成を示すブロック図である。
図14において、6は路面状態検出装置である。
次に、流動表示制御装置3の内部処理について説明する。
(I)基本流動表示演算は、上記実施の形態1と同様である。
(II)表示輝度演算は、路面摩擦係数μが小さい程、流動表示の表示輝度を上昇させ、流動表示の視認性を向上させる。具体的には、路面摩擦係数μにより図15に示すような関数曲線で表示輝度を変化させる。
また、特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明すると、実施の形態の流動表示制御装置3が特許請求の範囲の流動表示提示手段に、後側方車両検出装置2が後側方車両検出手段に、路面状態検出装置6が路面状態検出手段にそれぞれ対応する。
3…流動表示制御装置 4…車室内プロジェクタ
5…ダッシュボード(投影面) 6…路面状態検出装置
51…投影面の運転者視点での視野角範囲
121…流動表示の投影範囲
122L、122R…運転者正面から左右の帯状の範囲
123L、123R…非表示領域
Claims (5)
- 自車両の運動に連動した流動表示を運転者の視野内に提示する流動表示提示手段と、
前記自車両の後側方車両の相対位置を検出する後側方車両検出手段とを備え、
前記流動表示提示手段は、
前記後側方車両の相対位置に応じて、前記運転者の視野における流動表示の非表示領域を設定することを特徴とする車両用表示装置。 - 前記後側方車両検出手段は、前記後側方車両の相対速度を取得し、
前記流動表示提示手段は、
前記流動表示の非表示領域を、前記後側方車両の相対位置及び相対速度に応じて設定することを特徴とする請求項1記載の車両用表示装置。 - 前記流動表示提示手段は、
前記後側方車両の相対位置、相対速度の少なくとも一方から前記後側方車両の危険度を算出し、
前記後側方車両の危険度に応じて、前記流動表示の輝度を変化させることを特徴とする請求項2記載の車両用表示装置。 - 前記流動表示提示手段は、
前記後側方車両の相対位置に基づく前記後側方車両と前記自車両との位置関係が所定の時間以上変化しない場合、
前記流動表示の非表示領域の位置を、初期の位置を中心に動揺させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載の車両用表示装置。 - 自車両の運動に連動した流動表示を運転者の視野内に提示する流動表示提示工程と、
前記自車両の後側方車両の相対位置を検出する後側方車両検出工程とを有し、
前記流動表示提示工程において、
前記後側方車両の相対位置に応じて、前記運転者の視野における流動表示の非表示領域を設定することを特徴とする車両用表示方法。
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