JP5338786B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自車両の側方や後方の画像を車室内で表示できる車両用表示装置に関する。

サイドミラーやルームミラーの代わりに、カメラで自車両の側方や後方を撮影し、その撮影した画像を車室内に設置したモニタに表示する技術が知られている（特許文献１〜３参照）。

特許文献１の技術では、モニタ内に映る他車両までの距離感をつかみ易くするために、モニタ内下方に、ドライバが実際の長さを把握できている自車に付随のマークを映し出す。

また、特許文献２の技術では、他車両が自車両の後方より接近していることを視覚的に把握可能にするため、モニタの画面を囲むように発光素子を設け、他車両の位置および表示サイズに基づいて発光素子を点灯する。

また、特許文献３の技術では、通常はカメラの状態を広角とするが、後方に設置された側距センサの検知範囲に他車両が入り、その他車両との距離感を得たい場合はモニタの表示範囲を広角から狭角に変更する。

特開平１１−５５０１号公報 特開２０１０−９２１７１号公報 特開平６−３２１７５号公報

しかしながら、特許文献１〜３の技術では、以下のような問題点があり、いずれにおいても、他車両との距離感をドライバが短時間で把握することができない。
特許文献１の技術では、後方にある他車両までの距離を知るためにはマークを頼りに推測しなければならない。つまり、ドライバが他車両の接近を理解するためには、「モニタの表示から他車両を認識し、その他車両まで距離を推定する時間」が必要になる。

加えて、この手法では、モニタに他車両が映っていなければ、まったく距離が分からない。そのため、接近する他車両のうち、モニタに映らない位置に存在するような他車両の距離を知ることができない。

また、特許文献２の技術では、点灯する発光素子の数により、「他車両のモニタ上での大きさ」が示される。この「他車両のモニタ上での大きさ」は、他車両までの正確な距離を示すものではない。例えば、小型車と大型車とでは同じ距離にあっても「他車両のモニタ上での大きさ」が異なるため、点灯する素子の数が異なる。

加えて、この手法では、モニタに他車両が映っていなければ、まったく距離が分からない。そのため、接近する他車両のうち、モニタに映らない位置に存在するような他車両の距離を知ることができない。

また、特許文献３の技術では、後方の他車両の存在状況（例えば障害物センサの信号）により表示画角を切り替えるため、ドライバの距離感の混乱を招く。すなわち、ドライバは通常、広角の表示に目が慣れているため、狭角の表示における距離感を瞬時に得ることはできない。また、特許文献３の技術では、他車両までの距離はドライバが判断するしかなく、ドライバに接近する他車両の正確な距離を提示することはできない。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、他車両がモニタに表示される位置に存在する場合でも、他車両がモニタに表示される位置に存在しない場合でも、モニタに表示される位置とされない位置の両方に存在している場合にも、他車両までの距離をドライバが短時間で把握することができる車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用表示装置は、車両の側方又は後方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示される範囲である表示範囲よりも広く、前記表示範囲を含む測距範囲において、前記車両から前記車両の外部に存在する物体までの距離、及び前記車両を基準とする前記物体の方向を取得する測距手段と、前記測距手段により取得された、前記表示範囲内に存在する物体までの前記距離を表示する第１の距離表示手段と、前記測距手段により取得された、前記表示範囲外に存在する物体までの前記距離を第１の距離表示手段における表示場所とは別の場所に表示する第２の距離表示手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の車両用表示装置は、表示手段に表示されている物体（例えば他車両）までの距離は第１の距離表示手段に表示し、表示手段に表示されていない物体までの距離は第２の距離表示手段に表示する。そのため、ドライバは、第１の距離表示手段、第２の距離表示手段に表示されている距離が、表示手段に表示されている物体までの距離であるか否かを容易に判断することができ、その結果、ドライバは、物体（例えば表示手段に表示されている物体）までの距離を瞬時に、且つ正確に把握することができる。

また、ドライバは、第１の距離表示手段により物体までの距離が分かっているため、表示手段で物体を認識しやすくなる。
また、ドライバは、第１の距離表示手段に表示がない場合、表示手段に物体が表示されていないことが瞬時に判断できるので、表示手段に気をとられることなく、自車両の周辺に気を配ることが可能になる。

また、本発明の車両用表示装置は、表示手段に表示される物体までの距離と、表示手段に表示されない物体までの距離との両方を、第１の距離表示手段、及び第２の距離表示手段に表示することができる。そのため、ドライバが、表示手段に表示されている物体のみに気をとられ過ぎるようなことがない。

本発明の車両用表示装置において、前記第１の距離表示手段と前記第２の距離表示手段とは、互いに異なる色で前記距離を表示することが好ましい。こうすることにより、ドライバは、第１の距離表示手段又は第２の距離表示手段の表示に用いられている色から、瞬時に、表示手段に物体が表示されているか否かを判断することができる。

本発明の車両用表示装置において、前記第１の距離表示手段及び／又は前記第２の距離表示手段は、前記距離が小さいほど、明るい光を用いて前記距離を表示することが好ましい。そのことにより、ドライバは、物体の接近を容易に認識することができる。

本発明の車両用表示装置において、前記第１の距離表示手段及び／又は前記第２の距離表示手段は、点灯を発生させる点灯発生手段と、前記点灯の位置を、前記車両のドライバの視点よりも低い範囲内で、前記距離が小さいほど高くする点灯位置制御手段とを備えることが好ましい。そのことにより、自車両と物体との距離が小さいほど、第１の距離表示手段及び／又は第２の距離表示手段の点灯箇所がドライバの視野に入りやすくなり、物体の接近を容易に認識できる。

本発明の車両用表示装置において、前記物体の一部が前記表示範囲内にあり、前記物体の他の部分が前記表示範囲外にある場合、その物体の前記距離は、前記第２の距離表示手段に表示することが好ましい。そのことにより、ドライバが表示手段に一部しか表示されていない物体を探して表示手段に気をとられ過ぎるようなことを防止できる。

車両用表示装置１の構成を表すブロック図である。 車両用表示装置１を構成する要素の自車両１０１における配置を表す説明図である。 カメラ３で撮影する範囲、測距センサ１１で測定する範囲、及びモニタ９に表示する範囲の関係を表す説明図である。 表示部１９の構成を表す正面図である。 メータ１５、１７の構成を表す説明図であり、（ａ）は表示する距離Ｄが１０ｍである場合であり、（ｂ）は表示する距離Ｄが３０ｍである場合であり、（ｃ）は表示する距離Ｄが５０ｍである場合である。 車両用表示装置１が実行する処理を表すフローチャートである。 メータ１５の表示処理を表すフローチャートである。 メータ１７の表示処理を表すフローチャートである。 メータ１５、１７の別形態を表す説明図であり、（ａ）は表示する距離Ｄが１０ｍである場合であり、（ｂ）は表示する距離Ｄが３０ｍである場合であり、（ｃ）は表示する距離Ｄが５０ｍである場合である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
１．車両用表示装置１の構成
車両用表示装置１の構成を図１〜図５に基づいて説明する。車両用表示装置１は、図１に示すように、カメラ（撮像手段）３、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）５、変換器７、モニタ（表示手段）９、測距センサ（測距手段）１１、演算器１３、メータ（第１の距離表示手段）１５、メータ（第２の距離表示手段）１７を備えている。また、モニタ９、メータ１５、１７は、表示部１９を構成する。

カメラ３は、図２及び図３に示すように、自車両１０１の側面に取り付けられ、自車両１０１の側方及び後方を撮影できる。カメラ３が最大限撮影可能な範囲は、図３における画角Ｂの範囲である。

Ｉ／Ｆ５は、モニタ９に表示するカメラ３の画像を調整するためのスイッチやダイヤル群を備える。また、Ｉ／Ｆ５は、そのスイッチやダイヤル群の設定に応じ、カメラ３で撮影された画像のうち、どの範囲（画角）をモニタ９に表示するかを指定する。

変換器７は、コンピュータとして機能する周知の構成を備え、カメラ３で撮影された画像を変換する。すなわち、カメラ３で撮影された画像の中から、Ｉ／Ｆ５から指定された画角の範囲を切り出し、必要に応じて拡大又は縮小してモニタ９へ出力する。例えば、図３に示すように、カメラ３が画角Ｂの範囲を撮影しているが、ドライバがＩ／Ｆ５で画角Ｃの範囲を指定した場合は、変換器７が、カメラ３で撮影された画像の中から、画角Ｃの範囲を切り出し、モニタ９の表示サイズに合うように拡大し、モニタ９へ出力する。

モニタ９は、周知の液晶ディスプレイであり、図２に示すように、自車両１０１の車室内に設けられている。モニタ９は、変換器７で変換したカメラ３の画像を表示する。ドライバはその画像を見ることができる。

測距センサ１１は、図２、図３に示すように、自車両１０１の側面であって、カメラ３に隣接する位置に取り付けられている。測距センサ１１は、公知のソナー、又はレーザレーダーにより構成され、自車両１０１の側方及び後方を監視し、自車両１０１から、自車両１０１の側方及び後方に存在する他車両までの距離（以下、距離Ｄとする）、及び自車両１０１を基準とする他車両の方向（以下、他車両の方向Ｔとする）を取得することができる。なお、図３に示すように、方向Ｔは、自車両１０１からゼロ度の方向（真後ろの方向）である方向Ｚと、角度Ｅを成す。よって、測距センサ１１は、角度Ｅを取得することにより、方向Ｔを求めることができる。

測距センサ１１が他車両までの距離Ｄ及び方向Ｔを取得できる範囲（測距範囲）は、図３に示す画角Ａの範囲であり、画角Ｂの範囲（カメラ３が最大限撮影可能な範囲）よりも広く、画角Ｂの範囲を含む。

演算器１３は、コンピュータとして機能する周知の構成を備え、Ｉ／Ｆ５で指定された画角（例えば図３における画角Ｃ）と測距センサ１１が検出した、他車両の方向Ｔを用いてメータ１５、又はメータ１７に表示する内容（点灯箇所）を決める。具体的には、測距センサ１１が他車両を検知し、その他車両への方向Ｔ、及び距離Ｄを取得した場合、他車両への方向Ｔが画角Ｃ（モニタ９に表示される範囲）に含まれており、且つ距離Ｄが一定の値（予め設定しておく値）以下であれば、メータ１５に距離Ｄを表示する。また、測距センサ１１が検知した他車両の方向Ｔが画角Ｃに含まれておらず、且つ距離Ｄが一定の値以下であれば、メータ１７に距離Ｄを表示する。なお、この処理については後述する。

メータ１５、１７は、図２に示すように、自車両１０１の車室内に設けられおり、その上下方向の位置は、ドライバの視点よりも下である。また、図２、図３、図４に示すように、表示部１９において、モニタ９、メータ１５、及びメータ１７がこの順番で横方向に並んでいる。メータ１５、１７はそれぞれ、図５に示すように、個別に点灯可能な２０個の部位が縦に並んだバー状のメータである。メータ１５、１７は、２０個の点灯可能な部位のうち、距離Ｄに予め対応付けられた１つの部位を点灯させる。例えば、図５（ａ）に示すように、距離Ｄが１０ｍの場合は、上から２番目の部位のみを点灯させ、図５（ｂ）に示すように、距離Ｄが３０ｍの場合は、上から６番目の部位のみを点灯させ、図５（ｃ）に示すように、距離Ｄが５０ｍの場合は、上から１０番目の部位のみを点灯させる。また、点灯の明るさは、点灯の部位が上であるほど高い。なお、距離Ｄに応じて、メータ１５、１７において点灯する部位、及び点灯の明るさを決める方法は後述する。また、メータ１５とメータ１７とでは、点灯の色が異なる。

２．車両用表示装置１が実行する処理
車両用表示装置１（特に演算器１３）が実行する処理を、図６〜図８に基づいて説明する。

図６に示す処理は、自車両１０１の走行中に実行される。なお、以下では、モニタ９に表示される画像が、画角Ｃの範囲である場合を例にとって説明する。
図６のステップ１０では、測距センサ１１を用いて、画角Ｃ内における「自車両１０１から一番近い他車両」までの距離Ｄと、その他車両の方向Ｔを取得する。なお、画角Ｃ内に他車両が複数存在する場合、自車両１０１に最も近い他車両についてのみ、距離Ｄと方向Ｔを取得する。

ステップ２０では、他車両は５０ｍ以内の範囲に存在するか否か（すなわち前記ステップ１０で取得した距離Ｄが５０ｍ以下であるか否か）を判断する。他車両が５０ｍ以内の範囲に存在する場合はステップ３０に進み、存在しない場合はステップ４０に進む。なお、本ステップにおいて、５０ｍという基準値の代わりに、他の値を用いてもよい。また、基準値は固定値でもよいし、状況によって変動させてもよい。例えば、自車両１０１の速度によって変更してもよいし、ドライバの好みで設定してもよい。

ステップ３０では、メータ１５に距離Ｄを表示する。この具体的な処理を、図７を用いて説明する。
ステップ１１０では、距離Ｄに応じたメータ１５の点灯部位を以下のように計算する。メータ１５が備える２０個の点灯可能な部位のそれぞれに、上から順に付した番号をＬ（Ｌ＝１、２、３・・・・２０）とする。点灯させる部位の番号Ｌは、距離Ｄに基づき、以下の式１で決まる。なお、Ｌの算出においては、小数第１位を切り捨てる。また、距離Ｄの単位はメートルである。
（式１） Ｌ＝（距離Ｄ＋４．９）／５
例えば、距離Ｄが３０ｍの場合、Ｌは６となり、図５（ｂ）に示すように、メータ１５が備える２０個の点灯可能な部位のうち、上から６番目の部位のみが点灯されることになる。

ステップ１２０では、メータ１５において点灯する部位の明るさ（Ｋ）を、以下の式２により算出する。なお、Ｋの算出においては、小数第１位を切り捨てる。
（式２） Ｋ ＝ ＬＭ−（Ｌ−１）＊（ＬＭ−ＬＮ）／１９
ここで、ＬＭは、メータ１５における明るさの最大値であり、ＬＮは、メータ１５における明るさの最小値である。ＬＭ、ＬＮは、予め固定された値であってもよいし、ドライバの好みで変更できる値であってもよい。以上のように決定されるＫは、Ｌが小さいほど（すなわち距離Ｄが小さいほど）、大きくなる。

ステップ１３０では、メータ１５が備える２０個の点灯可能な部位のうち、前記ステップ１１０で決定した部位を、前記ステップ１２０で決定した明るさで点灯する。また、点灯の色は、メータ１５に固有の色であり、メータ１７における点灯の色とは異なる色である。

図６に戻り、ステップ４０では、測距センサ１１を用いて、画角Ｆ内における「自車両１０１から一番近い他車両」までの距離Ｄと、その他車両の方向Ｔを取得する。ここで、画角Ｆとは、図３に示すように、画角Ａ（測距センサ１１が他車両までの距離Ｄ及び方向を取得できる範囲）から画角Ｃ（モニタ９に表示される範囲）を除いた範囲であって、換言すれば、モニタ９に表示されない範囲である。また、画角Ｆ内に他車両が複数存在する場合、自車両１０１に最も近い他車両についてのみ、距離Ｄと方向Ｔを取得する。

なお、他車両の一部が画角Ｆ内にあり、その他車両の残りの部分が画角Ｃ内にある場合は、その他車両は画角Ｆ内にあると判断する。
ステップ５０では、他車両は５０ｍ以内の範囲に存在するか否か（すなわち前記ステップ４０で取得した距離Ｄが５０ｍ以下であるか否か）を判断する。他車両が５０ｍ以内の範囲に存在する場合はステップ６０に進み、存在しない場合はステップ１０に戻る。なお、本ステップにおいて、５０ｍという基準値の代わりに、他の値を用いてもよい。また、基準値は固定値でもよいし、状況によって変動させてもよい。例えば、自車両１０１の速度によって変更してもよいし、ドライバの好みで設定してもよい。

ステップ６０では、メータ１７に距離Ｄを表示する。この具体的な処理を、図８を用いて説明する。ステップ２１０では、距離Ｄに応じたメータ１７の点灯部位を計算する。その計算方法は、前記ステップ１１０と同様である。

ステップ２２０では、メータ１７において点灯する部位の明るさ（Ｋ）を決定する。その方法は、前記ステップ１２０と同様である。
ステップ２３０では、メータ１７が備える２０個の点灯可能な部位のうち、前記ステップ２１０で決定した部位を、前記ステップ２２０で決定した明るさで点灯する。このとき、点灯の色は、メータ１７に固有の色であり、メータ１５における点灯の色とは異なる色である。

３．車両用表示装置１が奏する効果
（１）車両用表示装置１は、モニタ９に表示されている（画角Ｃ内にある）他車両までの距離Ｄはメータ１５に表示し、モニタ９に表示されていない（画角Ｆ内にある）他車両までの距離Ｄはメータ１７に表示する。そのため、ドライバは、メータ１５、１７に表示されている距離Ｄが、モニタ９に表示されている他車両までの距離Ｄであるか否かを容易に判断することができ、その結果、ドライバは、他車両までの距離Ｄを瞬時に、且つ正確に把握することができる。
（２）ドライバは、メータ１５により他車両までの距離Ｄが分かっているため、モニタ９で他車両を認識しやすくなる。
（３）ドライバは、メータ１５に表示がない場合、モニタ９に他車両が表示されていないことが瞬時に判断できるので、モニタ９に気をとられることなく、自車両１０１の周辺に気を配ることが可能になる。
（４）メータ１５とメータ１７とでは、表示に用いる色（点灯の色）が異なるので、メータ１５、又はメータ１７の色から、ドライバは瞬時に、モニタ９に他車両が表示されているか否かを判断することができる。
（５）メータ１５、１７では、距離Ｄが小さいほど、点灯の明るさが高くなる。そのことにより、ドライバは他車両の接近を容易に認識することができる。
（６）メータ１５、１７は、ドライバの視点よりも低い位置に取り付けられており、距離Ｄが小さいほど、点灯する箇所の位置が高くなる。そのため、距離Ｄが小さいほど、メータ１５、１７の点灯箇所がドライバの視野に入りやすくなり、他車両の接近を容易に認識できる。
（７）車両用表示装置１は、モニタ９に表示される他車両までの距離Ｄと、モニタ９に表示されない他車両までの距離Ｄとの両方を、メータ１５、１７に表示することができる。そのため、ドライバが、モニタ９に表示されている他車両のみに気をとられ過ぎるようなことがない。
（８）車両用表示装置１は、他車両の一部が画角Ｆ内にあり、その他車両の残りの部分が画角Ｃ内にある場合は、その他車両が画角Ｆ内にあると判断する。そのことにより、ドライバがモニタ９に一部しか表示されていない他車両を探してモニタ９に気をとられ過ぎるようなことを防止できる。

尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、メータ１５、又はメータ１７は、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、点灯箇所（ランプ）をライン状に並べたものであってもよい。点灯箇所、及び点灯箇所における明るさは、前記実施の形態と同様に決定することができる。図９（ａ）は、距離Ｄが１０ｍのとき、上から２番目の点灯箇所が点灯している状態を表し、図９（ｂ）は、距離Ｄが３０ｍのとき、上から６番目の点灯箇所が点灯している状態を表し、図９（ｃ）は、距離Ｄが５０ｍのとき、上から１０番目の点灯箇所が点灯している状態を表す。点灯箇所の明るさは、点灯箇所の位置が高いほど（距離Ｄが小さいほど）高い。

また、カメラ３、測距センサ１１、表示部１９は、図２に示すように、自車両１０１の左右に１セットずつ設けてもよいし、左右どちらか一方のみに設けてもよい。

１・・・車両用表示装置、３・・・カメラ、７・・・変換器、９・・・モニタ、
１１・・・測距センサ、１３・・・演算器、１５、１７・・・メータ、
１９・・・表示部、１０１・・・自車両

Claims (5)

1. 車両の側方又は後方を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示される範囲である表示範囲よりも広く、前記表示範囲を含む測距範囲において、前記車両から前記車両の外部に存在する物体までの距離、及び前記車両を基準とする前記物体の方向を取得する測距手段と、
   前記測距手段により取得された、前記表示範囲内に存在する物体までの前記距離を表示する第１の距離表示手段と、
   前記測距手段により取得された、前記表示範囲外に存在する物体までの前記距離を前記第１の距離表示手段における表示場所とは別の場所に表示する第２の距離表示手段と、
   を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記第１の距離表示手段と前記第２の距離表示手段とは、互いに異なる色で前記距離を表示することを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
3. 前記第１の距離表示手段及び／又は前記第２の距離表示手段は、前記距離が小さいほど、明るい光を用いて前記距離を表示することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用表示装置。
4. 前記第１の距離表示手段及び／又は前記第２の距離表示手段は、
   点灯を発生させる点灯発生手段と、
   前記点灯の位置を、前記車両のドライバの視点よりも低い範囲内で、前記距離が小さいほど高くする点灯位置制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
5. 前記物体の一部が前記表示範囲内にあり、前記物体の他の部分が前記表示範囲外にある場合、その物体の前記距離は、前記第２の距離表示手段に表示されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。