JP5289920B2 - 車両用警報装置 - Google Patents

Description

この発明は、虚像表示手段を用いた車両用警報装置に関するものである。

車両用警報装置には、赤外線カメラにより道路上の障害物を検知したときに、ヘッドアップディスプレイ装置により障害物の虚像をフロントガラス面に強調表示し、注意喚起を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−６１２５７号公報

ところで、従来のこの種の車両用警報装置では、注意喚起を行うときの虚像表示の形状および大きさが常に一定であった。
ここで、虚像表示の表示位置を常に一定とした場合、虚像表示の形状および大きさが常に一定であると、運転者は虚像表示が表示されている方向に注意を奪われがちであり、本来注意すべき方向に注意が向けられない場合がある。

また、このように虚像表示が一律では、運転者によっては虚像表示を視認し難い場合がある。例えば、運転者が高齢者の場合には周辺視感度が低いため虚像表示が小さいと視認しにくい。しかしながら、高齢者に視認し易くするために虚像表示を大きくすると、若齢者には虚像表示が煩わしく感じられる。
このように、虚像表示の形状および大きさが常に一定であると、色々と不具合が生じる。

そこで、この発明は、虚像表示の横幅を変更可能にして、適切に注意喚起が可能な車両用警報装置を提供するものである。

この発明に係る車両用警報装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、乗員の前方視野内の予め設定された表示位置に虚像を表示する虚像表示手段（例えば、後述する実施例におけるＨＵＤ５）を用いた車両用警報装置（例えば、後述する実施例における車両用警報装置１）であって、前記虚像表示手段は、警報出力指示があった場合に発光による前記虚像により前記乗員の前方注視を促すとともに、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に、前記警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合の虚像と前記虚像の表示位置を略一定としながら、前記警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合と比べ前記虚像の車幅方向の幅を大きくすることを特徴とする車両用警報装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記虚像表示手段は、警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合に、前記警報出力指示があったときから、前記虚像の車幅方向の幅を小さくして発光を実施するとともに、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に、前記警報出力指示があったときから、前記虚像の車幅方向の幅を大きくして発光を実施することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記虚像表示手段は、警報の内容が車両の側方障害物に対する注意喚起である場合に、前記側方障害物の存在位置に対応する画角に応じて前記虚像の車幅方向の幅を連続的に変更することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記虚像表示手段は、警報の内容が車両の横滑り状態に対する注意喚起もしくは車両の車線逸脱に対する注意喚起である場合に、前記虚像の車幅方向の幅を大きくすることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に、前記警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合と比べ前記虚像の車幅方向の幅を大きくするので、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。

請求項２に係る発明によれば、警報の内容が車両前方への注意喚起である場合に虚像の車幅方向の幅を小さくすることにより、運転者の注意を車両前方に向けることができる。

請求項３に係る発明によれば、側方障害物の存在位置に対応する画角に応じて、虚像の車幅方向の幅を連続的に変更することができる。

請求項４に係る発明によれば、警報の内容が車両の横滑り状態に対する注意喚起もしくは車両の車線逸脱に対する注意喚起である場合に、虚像の車幅方向の幅を大きくすることにより、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。

以下、この発明に係る車両用警報装置の実施例を図１から図８の図面を参照して説明する。

＜実施例１＞
初めに、この発明に係る車両用警報装置の実施例１を図１から図５の図面を参照して説明する。
図１は、実施例１における車両用警報装置１の構成図であり、車両用警報装置１は、車両前方の障害物を検知するレーダ２と、車両前側方を撮像するカメラ３と、車両状態センサ４と、ヘッドアップディスプレイ装置（虚像表示手段）５と、制御装置１０とを備えている。

レーダ２は、自車の進行方向前方に向けてレーザ光やミリ波等の電磁波を発信し、該電磁波が物体で反射した反射波を受信することにより該物体を検知し、物体と自車との相対距離、物体と自車との相対速度、物体の大きさ等を検出して、これら検出結果を制御装置１０へ出力する。
カメラ３は、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなり、自車の進行方向前方の所定検知範囲の外界を撮影する。なお、カメラ３の撮影角度はレーダ２の走査角度よりも十分に大きく、自車の前方横方向を撮影可能に設定されている。
車両状態センサ４は、自車の車速を検出する車速センサ、自車に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサ、自車の舵角を検出する舵角センサ等から構成され、各センサの出力を制御装置１０へ出力する。
ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤと略す）５は、運転者の前方視野内の予め設定された所定位置にフラッシュ発光による虚像を表示し、運転者に前方注視を促す警報を行うものである。

制御装置１０は、前方障害物判定部１１と、側方障害物判定部１２と、横滑り抑制制御部１３と、表示幅制御部１４とを備えている。
前方障害物判定部１１は、レーダ２の出力に基づいて、レーダ２により検出された物体が、自車から所定距離以内において自車の推定走行軌跡上に存在するか否かを判定し、存在する場合には前方障害物ありの判定結果を表示幅制御部１４へ出力する。例えば、図３に示すように、直線道路を走行している自車Ｖの前方に停止車両ＶＴ１が存在する場合に、前方障害物判定部１１は、停止車両ＶＴ１を前方障害物として認識する。

側方障害物判定部１２は、カメラ３により撮影して得た画像に対して所定の画像処理を行い、さらに歩行者および車両を検知対象とする認識処理を行って、認識した歩行者および車両の自車に対する相対位置、相対距離、移動速度、移動方向等を検出し、自車の障害物となり得るか否かを判定し、障害物となり得ると判定した場合には側方障害物ありの判定結果を表示幅制御部１４へ出力する。例えば、図４に示すように、自車Ｖが交差点に接近しているときに、交差点を横切ろうとしている歩行者Ｐや、自車Ｖの走行路と交差する道路の交差点手前で一時停止している車両ＶＴ２が存在する場合に、側方障害物判定部１２は歩行者Ｐや車両ＶＴ２を側方障害物として認識する。

横滑り抑制制御部１３は、車両状態センサ４から入力した各種信号に基づいて、自車が横滑り状態か否かを判定し、横滑り状態であると判定した場合に横滑りを抑制するためのブレーキ制御を行う。そして、横滑り抑制のためのブレーキ制御を実行している間、横滑り抑制制御部１３は横滑り抑制制御実行中を示す信号を表示幅制御部１４へ出力する。

表示幅制御部１４は、前方障害物判定部１１の出力信号、側方障害物判定部１２の出力信号、横滑り抑制制御部１３の出力信号に基づいて、ＨＵＤ５のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Ｆの表示幅（車幅方向の幅）を算出するとともに、該表示幅によるフラッシュ発光の実行を指示する警報出力信号をＨＵＤ５へ出力する。
ＨＵＤ５は、表示幅制御部１４から警報出力信号を入力したときに、指示された表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。

図２は、運転席前方の車室内を示す図である。この車両は右ハンドル仕様の車両であり、インスツルメントパネル２０において運転席の正面に位置する部位には、スピードメータ等を含むメータ装置２２が設置され、運転者はハンドル２３を透してメータ装置２２を視認することができる。

また、図２において符号Ｆは、ＨＵＤ５により表示されるフラッシュ発光像を示しており、フラッシュ発光像Ｆは、運転者が車両正面に視線を向けた場合の視線（以下、これを正面視線という）上であって車体のほぼ先端に位置する所に表示されるように設定されている。つまり、運転者は、メータ装置２２の若干上方においてフロントガラス２４を透して車体先端付近に、フラッシュ発光像Ｆを認識する。
また、前述したように、フラッシュ発光像Ｆの表示幅は表示幅制御部１４によって変更制御されるようになっており、図２（Ｂ）は普通サイズの表示幅を示し、図２（Ａ）は表示幅を普通サイズよりも大きくした場合を示している。

次に、表示幅制御部１４において実行されるフラッシュ発光像Ｆの表示幅の変更制御について説明する。
前方障害物判定部１１から前方障害物ありの判定結果が表示幅制御部１４に入力された場合には、表示幅制御部１４は、図２（Ｂ）に示すようにフラッシュ発光像Ｆの表示幅を普通サイズに制御する。このように、フラッシュ発光像Ｆの表示幅を普通サイズにすることにより、運転者の注意を車両前方に向けることができる。

側方障害物判定部１２から側方障害物ありの判定結果が表示幅制御部１４に入力された場合には、表示幅制御部１４は、図２（Ａ）に示すようにフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きいサイズに制御する。これは、側方障害物が存在する場合には、車両横方向へ注意喚起させる必要があるからであり、フラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きくすることにより、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。

なお、この場合、側方障害物の存在位置に対応する画角に応じて、フラッシュ発光像Ｆの表示幅を連続的に変化させるようにしてもよい。例えば、図５に示すように、画角が大きくなるにしたがって表示幅が大きくなるように設定すると、側方障害物が図４における歩行者Ｐのみであるときには、画角が小さいので表示幅の拡大程度は低く抑えることができ、側方障害物が図４における車両ＶＴ２であるときには、画角が大きくなるので表示幅の拡大程度を高くすることができる。

また、横滑り抑制制御部１３から横滑り抑制制御実行中の信号が表示幅制御部１４に入力された場合には、表示幅制御部１４は、図２（Ａ）に示すようにフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きいサイズに制御する。これは、横滑り抑制制御は車両挙動の安定化のための制御であるので、横滑り抑制制御の実行中は幅広く注意をする必要があるからである。横滑り抑制制御実行中、フラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きくすることにより、運転者の注意を幅広く向けさせることができ、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。

なお、制御装置１０が、車両の車線逸脱に対する注意喚起を行う車線逸脱警報制御部を備える場合には、車線逸脱警報制御部から車線逸脱警報信号が表示幅制御部１４に入力されたときに、表示幅制御部１４が、図２（Ａ）に示すようにフラッシュ発光像Ｆの表示幅を運転者から見て車線幅程度となるように大きいサイズに制御するようにしてもよい。車線逸脱警報時にフラッシュ発光像Ｆの表示幅を車線幅程度に大きくすることにより、運転者に車線逸脱に対する注意喚起を行うことができ、運転者の注意を幅広く向けさせることができて、車両前方に注意が集中するのを防止することができる。

＜参考例１＞
次に、この発明に係る車両用警報装置に関連する技術の参考例１を図６の図面を参照して説明する。
図６に示すように、参考例１の車両用警報装置１は、ＨＵＤ５と、視線カメラ（視線方向検知手段）６と、物体検知手段７と、制御装置１０とを備えている。
ＨＵＤ５は実施例１のものと同じであり、メータ装置２２の若干上方の車体先端付近に、フラッシュ発光像Ｆを表示し、運転者に前方注視を促す警報を行う。

視線カメラ６は、運転者の眼球を撮像可能な位置に設けられており、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなる。視線カメラ６は、例えば可視光領域で撮像可能であれば、運転者の眼球から反射された可視光を撮像し、例えば赤外線領域で撮像可能であれば、適宜の赤外線投光器（図示略）から運転者の眼球に向けて照射された赤外線の反射を撮像し、撮像した画像を制御装置１０へ出力する。
物体検知手段７は、実施例１におけるレーダ装置２やカメラ３の少なくとも１つを含んで構成されており、自車の前方や前側方の物体を検知する。

制御装置１０は、表示幅制御部１４Ａと、視線方向検出部（視線方向検知手段）１５と、障害物判定部１６とを備えている。
視線方向検出部１５は、視線カメラ６から入力した画像に対して所定の画像処理を行い、さらに運転者の眼球を検知対象物とした所定の認識処理を行い、この認識結果に基づき、運転者の視線ベクトル（視線方向）を検出し、検出結果を表示幅制御部１４Ａへ出力する。

表示幅制御部１４Ａは、視線方向検出部１５の出力信号に基づいて、ＨＵＤ５のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Ｆの表示幅（車幅方向の幅）を算出し、算出された表示幅に応じた信号をＨＵＤ５へ出力する。詳述すると、視線方向検出部１５において検出された運転者の視線ベクトルが車両正面に向かう正面視線である場合にはフラッシュ発光像Ｆの表示幅を普通サイズに設定し、運転者の視線ベクトルが正面視線から外れるほど脇見量が大きいと判定して、視線ベクトルの正面視線からのズレ量が大きいほどフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きい値に設定する。

障害物判定部１６は、物体検知手段７から入力した信号に基づいて、物体検知手段７により検知された物体が、自車の障害物となり得るか否かを判定し、障害物となり得ると判定した場合には、警報出力信号をＨＵＤ５へ出力する。
ＨＵＤ５は、障害物判定部１６から警報出力信号を入力したときに、表示幅制御部１４Ａから入力した表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。

この参考例１の車両用警報装置１によれば、運転者の視線ベクトルが正面視線から外れるほど脇見量が大きいと判定して、視線ベクトルの正面視線からのズレ量が大きいほどフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きい値に設定するので、運転者が脇見をしていても、またその脇見量が大きいときにもフラッシュ発光像Ｆを視認することができ、視認性が向上する。

＜参考例２＞
次に、この発明に係る車両用警報装置に関連する技術の参考例２を図７の図面を参照して説明する。
図７に示すように、参考例２の車両用警報装置１は、ＨＵＤ５と、物体検知手段７と、運転者認識カメラ（顔検知手段）８と、制御装置１０とを備えている。
ＨＵＤ５と物体検知装置７は参考例１のものと同じであるので説明を省略する。

運転者認識カメラ８は、運転者の顔を撮像可能な位置に設けられており、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなる。運転者認識カメラ８は、例えば可視光領域で撮像可能であれば、運転者の顔から反射された可視光を撮像し、例えば赤外線領域で撮像可能であれば、適宜の赤外線投光器（図示略）から運転者の顔に向けて照射された赤外線の反射を撮像し、撮像した画像を制御装置１０へ出力する。

制御装置１０は、表示幅制御部１４Ｂと、障害物判定部１６と、画像処理部（顔検知手段）１７とを備えている。
障害物判定部１６は参考例１のものと同じであるので説明を省略する。
画像処理部１７は、運転者認識カメラ８から入力した画像に対して所定の画像処理を行い、さらにサングラスを検知対象物とした所定の認識処理を行い、この認識結果に基づき、運転者がサングラスを着用しているか否かを判定し、判定結果を表示幅制御部１４Ｂへ出力する。

表示幅制御部１４Ｂは、画像処理部１７の出力信号に基づいて、ＨＵＤ５のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Ｆの表示幅（車幅方向の幅）を算出し、算出された表示幅に応じた信号をＨＵＤ５へ出力する。詳述すると、画像処理部１７における判定結果がサングラス非着用である場合にはフラッシュ発光像Ｆの表示幅を図２（Ｂ）に示すように普通サイズに設定し、サングラス着用の判定結果である場合には、図２（Ａ）に示すようにフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きく設定する。
ＨＵＤ５は、障害物判定部１６から警報出力信号を入力したときに、表示幅制御部１４Ｂから入力した表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。

この参考例２の車両用警報装置１によれば、運転者がサングラスを着用しているときにはフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きくなるので、サングラス着用時のフラッシュ発光像Ｆの視認性が向上する。

＜参考例３＞
次に、この発明に係る車両用警報装置に関連する技術の参考例３を図８の図面を参照して説明する。
図８に示すように、参考例３の車両用警報装置１は、ＨＵＤ５と、物体検知手段７と、ドライビングポジション記憶・調整装置（年齢情報提供手段）９と、制御装置１０とを備えている。
ＨＵＤ５と物体検知装置７は参考例１のものと同じであるので説明を省略する。

ドライビングポジション記憶・調整装置９は、同一車両に対して複数の運転者が利用する場合に、各運転者が運転席のシート位置（前後位置、高さ、シートバックの傾き等）やドアミラーの角度等を一度設定すると、これらを運転者毎に記憶し、次回にこの車両を利用するときに、運転者番号等を入力すると該当する運転者のシート位置やドアミラー角度に自動調節するものである。また、ドライビングポジション記憶・調整装置９は、入力操作により各運転者の年齢を記憶することができるようになっていて、ドライビングポジション記憶・調整装置９は作動すると、運転者の年齢情報を制御装置１０へ出力する。

制御装置１０は、表示幅制御部１４Ｃと、障害物判定部１６と、運転者年齢判定部１８とを備えている。
障害物判定部１６は参考例１のものと同じであるので説明を省略する。
運転者年齢判定部１８は、ドライビングポジション記憶・調整装置９から入力した年齢情報に基づいて、運転者が高齢者か否かを判定し、判定結果を表示幅制御部１４Ｃへ出力する。なお、高齢者か否かの判定閾値は例えば６０歳や６５歳等に設定することができる。

表示幅制御部１４Ｃは、運転者年齢判定部１８の出力信号に基づいて、ＨＵＤ５のフラッシュ発光時のフラッシュ発光像Ｆの表示幅（車幅方向の幅）を算出し、算出された表示幅に応じた信号をＨＵＤ５へ出力する。詳述すると、運転者年齢判定部１８における判定結果が非高齢者である場合にはフラッシュ発光像Ｆの表示幅を図２（Ｂ）に示すように普通サイズに設定し、高齢者であるという判定結果である場合には、図２（Ａ）に示すようにフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きく設定する。これは、高齢者は周辺視感度が低いため虚像表示が小さいと視認しにくいからである。
ＨＵＤ５は、障害物判定部１６から警報出力信号を入力したときに、表示幅制御部１４Ｃから入力した表示幅にしたがってフラッシュ発光を実施する。

この参考例３の車両用警報装置１によれば、運転者が高齢者と判定されたときにはフラッシュ発光像Ｆの表示幅を大きくなるので、高齢者にもフラッシュ発光像Ｆを確実に視認することができ、視認性が向上する。
なお、この参考例３では、高齢者か否かの２つの年齢幅を設定して、フラッシュ発光像Ｆの表示幅を通常サイズと大きなサイズの２通りに設定したが、３つ以上の年齢幅を設定しておき、それぞれの年齢幅に応じてフラッシュ発光像Ｆの表示幅を変更するようにしてもよい。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
また、虚像表示手段は、ＨＵＤに限るものではなく、ＬＥＤ発光によるものであってもよい。

この発明に係る車両用警報装置の実施例１における構成図である。 実施例１の車両用警報装置において、フラッシュ発光像の表示位置と表示幅を示す図である。 実施例１の車両用警報装置において自車の前方に障害物が存在する場合を示す図である。 実施例１の車両用警報装置において自車の前側方に障害物が存在する場合を示す図である。 実施例１の車両用警報装置におけるフラッシュ発光像の表示幅マップの一例である。 この発明に係る車両用警報装置に関連する技術の参考例１における構成図である。 この発明に係る車両用警報装置に関連する技術の参考例２における構成図である。 この発明に係る車両用警報装置に関連する技術の参考例３における構成図である。

符号の説明

１ 車両用警報装置
５ ＨＵＤ（虚像表示手段）
Ｆ フラッシュ発光像

Claims (4)

1. 乗員の前方視野内の予め設定された表示位置に虚像を表示する虚像表示手段を用いた車両用警報装置であって、
   前記虚像表示手段は、警報出力指示があった場合に発光による前記虚像により前記乗員の前方注視を促すとともに、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に、前記警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合の虚像と前記虚像の表示位置を略一定としながら、前記警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合と比べ前記虚像の車幅方向の幅を大きくすることを特徴とする車両用警報装置。
2. 前記虚像表示手段は、警報の内容が車両正面方向への注意喚起である場合に、前記警報出力指示があったときから、前記虚像の車幅方向の幅を小さくして発光を実施するとともに、警報の内容が車両横方向への注意喚起である場合に、前記警報出力指示があったときから、前記虚像の車幅方向の幅を大きくして発光を実施することを特徴とする請求項１に記載の車両用警報装置。
3. 前記虚像表示手段は、警報の内容が車両の側方障害物に対する注意喚起である場合に、前記側方障害物の存在位置に対応する画角に応じて前記虚像の車幅方向の幅を連続的に変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用警報装置。
4. 前記虚像表示手段は、警報の内容が車両の横滑り状態に対する注意喚起もしくは車両の車線逸脱に対する注意喚起である場合に、前記虚像の車幅方向の幅を大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用警報装置。

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