JP5521275B2 - 車両用表示装置および車両用表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、自車両周辺の周辺画像を表示する車両用表示装置および車両用表示方法に関するものである。

特許文献１には、障害物の位置に関する情報を表示する表示装置に係る従来技術が開示されている。この従来技術は、障害物を検出すると、単純に検出した障害物の位置を示す境界ラインを表示するものである。
特開２００７−３８９５６号公報

しかし、このような従来技術においては、自車両が移動する上で注意しなくてもよい障害物であっても障害物の位置を示す境界ラインを表示するため、運転者の注意を注意しなくてもよい障害物に引き付けることになって運転者に煩わしさを与えてしまう。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、自車両周辺の物体に対して無用な注意を引き付けることなく、運転する上で必要な物体のみに注意することができる車両用表示装置および車両用表示方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明においては、自車両周辺を撮像する撮像手段と、周辺画像を表示する表示手段と、上記自車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、上記障害物を上記表示手段に表示する画像上の位置を演算する障害物位置演算手段と、誘目画像の表示位置を判断する誘目画像位置判断手段と、上記誘目画像の提示強度を判断する誘目画像提示強度判断手段と、上記表示位置と上記提示強度とから誘目画像情報を生成する誘目画像情報生成手段と、上記周辺画像と上記誘目画像情報とを合成した合成画像を生成する合成画像生成手段とを設け、上記誘目画像情報生成手段が、上記誘目画像のうち一部が、上記誘目画像の提示強度に応じた点滅周期で点滅表示され、かつ、上記誘目画像のうち残部が点灯したままの状態で表示されるように、上記誘目画像情報を生成するように構成する。あるいは、本発明においては、上記誘目画像情報生成手段が、上記誘目画像を、非連続部分を有する環状部を備えるものとし、かつ、前記非連続部分を有する環状部が、上記誘目画像の提示強度に応じた回転速度で回転表示されるように、上記誘目画像情報を生成するように構成する。

本発明に係る車両用表示装置および車両用表示方法においては、障害物の位置と障害物状況に応じた誘目画像を表示するから、自車両周辺の物体に対して無用な注意を引き付けることなく、運転する上で必要な物体のみに注意することができる。

（実施の形態１）
まず、図１を用いて、本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置の構成について説明する。図に示すように、この車両用表示装置は、カメラ１１０（撮像手段）、カメラ１２０（撮像手段）、カメラ１３０（撮像手段）、カメラ１４０（撮像手段）、障害物検出装置１５０（障害物検出手段）、画像制御装置２００および表示装置６００（表示手段）を備えている。画像制御装置２００は、俯瞰画像制御部３００、誘目性制御部４００および合成画像生成部５００（合成画像生成手段）を備えている。俯瞰画像制御部３００は、視点変換部２１０、視点変換部２２０、視点変換部２３０、視点変換部２４０およびカメラ映像合成部２５０（周辺画像合成手段）を備えている。誘目性制御部４００は、障害物位置演算部４１０（障害物位置演算手段）、誘目画像位置判断部４２０（誘目画像位置判断手段）、誘目画像提示強度判断部４３０（誘目画像提示強度判断手段）および誘目画像情報生成部４４０（誘目画像情報生成手段）を備えている。

カメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０およびカメラ１４０は、自車両周囲の撮像装置で、車体に取り付けた自車両周辺を撮像し、画像情報を生成する。また、自車両の前後左右方向に向けて撮像できるように設置され、生成した画像情報はそれぞれ画像制御装置２００に送られる。

障害物検出装置１５０は、自車両周囲の障害物の位置を検出する。例えば、超音波のコーナーセンサやレーザレーダのように直接位置を検出するものがある。また、カメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０およびカメラ１４０により撮像された映像から位置を検出し出力するシステムを用いてもよい。障害物の位置はリアルタイムで検出し、予め定めたサンプリング周期で画像制御装置２００に送られる。

画像制御装置２００は、車両用表示装置の主体的な動作を行う。表示装置６００は、カメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０およびカメラ１４０で撮像した周辺画像を表示する。すなわち、表示装置６００は合成画像生成部５００で生成された合成画像を運転者に視覚情報として視認できるように表示する。

俯瞰画像制御部３００は、カメラ映像を俯瞰画像（自車両周辺を俯瞰的に表す周辺画像）に変換する。誘目性制御部４００は、自車両周辺の障害物の誘目画像（誘目性を有する画像）を制御する。合成画像生成部５００は、俯瞰画像制御部３００により生成された俯瞰画像情報と誘目性制御部４００により生成された誘目画像情報とに基づいて、俯瞰画像と誘目画像情報とを合成した合成画像に関する情報である合成画像情報を生成する。

視点変換部２１０、視点変換部２２０、視点変換部２３０および視点変換部２４０は、それぞれ、カメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０およびカメラ１４０により撮影された映像の画像情報を視点を変換した画像変換情報に変換する。カメラ映像合成部２５０は、視点変換部２１０、視点変換部２２０、視点変換部２３０および視点変換部２４０により変換された画像変換情報を俯瞰画像情報に変換する。

障害物位置演算部４１０は、カメラ映像合成部２５０からの俯瞰画像情報と障害物検出装置１５０により検出された障害物の位置とに基づいて、障害物の俯瞰画像の位置座標系に対応した位置（表示装置６００に表示する画像上の位置）の情報である障害物位置情報を生成する。すなわち、障害物検出装置１５０が検出した自車両から障害物までの距離と自車両位置からの方向からなる相対位置の情報を表示装置６００に表示する表示画像の座標系で表現される障害物位置情報に変換するという演算を行う。

誘目画像位置判断部４２０は、障害物位置演算部４１０で生成した障害物位置情報から、検出した障害物の位置と自車両位置の関係から運転者が最も注意すべき障害物の部位を特定し、特定した部位を強調するための誘目画像（マーキング）の表示位置を表示画像の座標系で設定する。具体的には図８に示すように自車両の周辺に３つ障害物が検出された場合、障害物毎に自車両との最短距離となっている部位を特定し、特定した部位が強調して表示されるような位置を誘目画像位置情報として生成している。

誘目画像提示強度判断部４３０は、障害物位置演算部４１０からの障害物位置情報に基づき、障害物毎に誘目画像を表示したときにどの程度の誘目性なのかを示す提示強度を算出し、誘目画像提示強度情報として生成する。ここで、本実施の形態では、図３に示す関数にしたがって、誘目画像提示強度情報の障害物距離に基づく提示強度を判断する。図に示す関数では、障害物距離が短いほど提示強度が強くなり、障害物距離が長いほど提示強度が弱くなる。また、障害物距離が所定値以上になると提示強度はゼロになる。

誘目画像情報生成部４４０は、誘目画像位置判断部４２０の誘目画像位置情報と、誘目画像提示強度判断部４３０の誘目画像提示強度情報とに基づき、俯瞰画像の座標に一致する座標軸上での誘目画像を誘目画像情報として生成する。すなわち、誘目画像提示強度判断部４３０で生成した誘目画像提示強度情報により、誘目画像を生成するときの時間周波数を算出し、誘目画像情報を生成する。ここで、本実施の形態では、図４に示す関数にしたがって、時間周波数を算出する。時間周波数とは、すなわち点滅の時間間隔である。図４に示す関数では、提示強度が弱いほど時間周波数が低くなり、周期が長くなる。また、提示強度が強いほど時間周波数が高くなり、周期が短くなる。図５に、本実施の形態で用いた誘目画像の形状パターンを示す。図に示すように、この形状パターンは、誘目画像の位置（座標）を中心とする円形であり、円上には点滅させる環状部がある。また、本実施の形態では、時間周波数により誘目性を制御するために、図６に示す方法をとっている。図に示すように、この方法は、提示周期で環状部の表示強度が変化する。誘目性を制御するためには、高い時間周波数を高く（点滅周期を短く）し、誘目画像全体の中心視で視認する部位の時間周波数を上げるが、徐々に点滅周期が長すぎると、誘目が完全に消滅している時間が長くなり、その間の時間は強調できないことになる。また、その周期をある程度まで上げると、誘目性がいきなり上がり微妙な制御ができず、また、誘目性が上昇しすぎ、背後のカメラ映像を認識しにくくなる。

このため、本実施の形態では、認識すべきカメラ映像の部位は、点灯したままとし、その周辺の部位のみ誘目性を向上させるために、時間周波数を向上させる。さらに、視認すべきカメラ画像の領域から距離を置く（中心部位）ことにより、点滅周期を短くしながらも、誘目性の微妙な制御を可能にしている。なお、誘目画像の形状パターンは、図７に示すパターンを用いてもよい。図に示すように、誘目画像の形状パターンは、環状のＯＮ／ＯＦＦ、回転、変形（大きさを変える）、提示強度の強弱等の指標を用いることにより、様々なものを生成することができる。

すなわち、誘目画像情報生成部４４０は、誘目画像の提示強度を時間的、空間的の少なくとも一方に変化させている。

続いて、図２を用いて、本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置における処理すなわち車両用表示方法のフローチャートについて説明する。

まず、カメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０およびカメラ１４０は、自車両周辺を撮像し、画像情報を生成する（撮像ステップ）。つぎに、障害物検出装置１５０から障害物位置演算部４１０に障害物の位置をリアルタイムで入力する（ステップＳ２０１、障害物検出ステップ）。つぎに、障害物位置演算部４１０で、カメラ映像合成部２５０からの俯瞰画像情報と、ステップＳ２０１で入力された位置情報とに基づいて、障害物位置情報を生成する（ステップＳ２０２、障害物位置演算ステップ）。

つぎに、誘目画像位置判断部４２０で、ステップＳ２０２で生成した障害物位置情報から、検出した障害物の位置と自車両位置の関係から運転者が最も注意すべき障害物の部位を特定し、特定した部位を強調するための誘目画像（マーキング）の表示位置を表示画像の座標系で設定する（ステップＳ２０３、誘目画像位置判断ステップ）。つぎに、誘目画像提示強度判断部４３０で、ステップＳ２０２で生成した障害物位置情報に基づき、誘目画像の提示強度を算出し、誘目画像提示強度情報として生成する（ステップＳ２０４、誘目画像提示強度判断ステップ）。

つぎに、誘目画像情報生成部４４０で、ステップＳ２０３で生成した誘目画像位置情報とステップＳ２０４で生成した誘目画像提示強度情報とにより、誘目画像を生成するときの時間周波数を算出し（ステップＳ２０５、誘目画像情報生成ステップ）、誘目画像情報を生成する（ステップＳ２０６、誘目画像情報生成ステップ）。

つぎに、合成画像生成部５００で、ステップＳ２０６で生成した誘目画像をステップＳ２０３で生成した誘目画像位置情報の座標に布置した合成画像を作成する（ステップＳ２０７、合成画像生成ステップ）。つぎに、表示装置６００で、ステップＳ２０７で作成した合成画像を表示する（表示ステップ）。

ここで、従来の技術思想について説明する。通常、運転支援装置等の情報伝達デバイスでは、伝達する情報が、固定された特定のものに限定される。特に、ある特定の情報の伝達性を向上させればさせるほど、その情報伝達性が向上する反面、他の情報伝達特性は劣化する。あたかも、情報伝達にフィルタリングされたものとなる。デバイスの機械的な工夫により、シャープなフィルタリングをかけ、情報を浮かび上がらせることにより、運転者が情報把握をさせやすくするためである。

運転の局面ごとに、その状況に対処するため、運転者は少なくとも大別して２種類以上の情報をランダムなタイミングで交互に切り替え入手しながら運転しているといえる。大別すると次の２種類がある。
（１）現在の運転状況の判断
現在の運転状況がそのまま継続してよいのか悪いのか、行動を変える必要があるか否かの判断。例えば、駐車運転時にこのまま後退していくと、周囲の車両に干渉するのかしないのか、どのくらいの距離で交わせるのか等の判断である。
（２）戦術の判断（対処方法の判断）
現状の判断で、仮に周囲車両と干渉しそうになったとき、どのように回避したらよいのか、また、駐車枠の位置を把握した後、どのような自車両軌跡で自車両を誘導したらよいのか等の判断である。

これらの二つの情報は常に連動するものであり、また、適宜必要な情報が切り替わる。運転時にはこのように、常に２種類の情報が必要となるため、片側の情報のみしか伝達できない場合、もう片方の情報は他のデバイスを用いたり、従来の運転行動の中で行われることとなる。この場合、頻繁に情報取得の切替行為を行うか、入手が容易な情報のみに偏ることとなり、却って、判断行動に偏りが生じやすくなったり、状況に対応する判断を適切に下しにくくなるという問題点がある。

上記問題点から、上述の２種のランダムなタイミングで切り替えられる情報は、同一デバイスで運転者の意図により自在なタイミングで情報把握できることが望ましい。よって、本発明の課題は、運転者が情報を得ようとしている任意のタイミングで切り替え、把握できるようにすることにある。本発明においては、上記の課題を解決するために、「運転者の意図（意識）により、得られる情報の種類が自在に変えられる状態」を視覚的な情報伝達デバイスで実現する。

上述の課題を解決するためには、従来の技術思想に基づいた情報伝達デバイスの改善では困難である。仮に上述した従来の技術思想に基づいた改善を行おうとすると、運転者がどのような情報を取得しようとしている状態なのかを検出し、その検出結果に基づいて提示する情報を同一デバイス上で切り替えていく方法が考えられる。しかし、この方法では自車両状態等の通常検出可能な信号では、上述の運転者の知覚状態を特定することはできず、運転者の知覚状態を直接精度よく計測するために大幅なコストアップが必要となり、現実的ではない。

よって、本発明では、運転支援情報提供装置上で、上記二つの情報把握性（情報伝達感度）をシームレスな状態で同時に向上させ、人間のフィルタリング能力（マスキング能力）のみで情報を切り取る大きさを変更するという技術思想を実現することを狙いとしている。このために、次のことを両立させる。
（１）情報伝達特性（情報伝達感度）のシームレスな状態での感度向上
（２）人間のフィルタリング能力（マスキング能力）のみで情報を切り替えられるスイッチング（Switching）性の向上
（１）への対応として、運転行動の二つの行動階層（情報取得箇所）を同時に強調できるマーキングを行う。（２）への対応として、アムビエント（Ambient）表示を用いている。

続いて、本発明における（１）および（２）への対処の考え方について説明する。まず、マーキング箇所について説明する。上述の「ランダムなタイミングで交互に切り替え入手している情報」を、駐車運転場面に当てはめて考えたときの情報と本発明の工夫は次の通りである。

（１）現在の運転状況の判断の情報とは、障害物までの距離情報（自車両周囲の部分的な絶対距離情報）のことである。駐車運転時にこのまま後退していくと、周囲の車両に干渉するのかしないのか、どのくらいの距離で交わせるのか等の判断には、障害物までの距離情報が用いられる。自車両周囲のカメラ映像を俯瞰画像に変換する情報提示装置において、絶対距離情報を正確に表現しているのは、路面部位である。立体的な障害物がある場合、俯瞰画像に変換するとその原理的な特性から像が歪み、正確な形状寸法は示さない。駐車時に徐行しているときには、立体画像の形状は自車両の移動量以上に変化し、また変化の大きな高い空間周波数情報には誘目性があるため、人間の眼（意識・注意）はひかれてしまう。本発明では、この刺激をマスキングしやすくして障害物との距離を把握しやすくするために、自車両と障害物との間の路面部をマーキングする。

（２）戦術の判断（対処方法の判断）とは、空間全体の構成情報（相対的な空間バランス）のことである。どのような自車両軌跡で自車両を誘導したらよいのか等の判断のためには、車両周囲全体の空間構成情報が用いられる。人間の行動は、様々な情報のバランスをとって行動が決定されている。周囲にリスクの高いものがあると、そのリスクから離れた経路を選んで自車両を誘導する。それは部分的な距離の絶対量で経路を決定しているのではなく、相対的なリスクの比較のもとで決まる。例えば、狭い道での狭路のすり抜けでは、左右の障害物距離のバランスを把握して、そのバランスの間（リスク最小になる谷間）を描くように経路を決定する。駐車においても同様である。空間全体の構成（空間バランス）を認識するとき、左右の絶対距離をそれぞれ把握して認識するのではなく、左右の対象物（障害物）を同時に捉えた一つの形状として認識する。上述の（１）の情報との違いは、（１）では一つの部分的な距離を認識すればよいのに対し、（２）では（１）の周囲の距離情報が統合された状態を一つの情報として認識することにある。人間の認知メカニズムから、（１）の個々の情報を足し合わせたもの（部分の集合）と（２）の情報（全体）とは異なった次元で認識する（体制化の原理）。異なった認知行為を行っており、知覚情報の切替が起きている。よって、この情報（空間バランス）を認知するためには、個々の距離を同時に空間形状として知覚できるようにする必要がある。これに対処する方法として、障害物との空間構成を形状として知覚するためには、障害物との境界位置にマーキングを行うことが望ましい。

ここで、人間には、環境を認知するとき、点在する種々の事象をできる限りまとまりのあるものとして認知する傾向がある。これは、部分的な要素の認知と、それらを統合した全体の認知とは異なるために生じる。

また、人間は、ある対象物を認識するとき、同時に２つの見方で知覚することはできない。例えば、「ルビンの酒杯」という左右から向き合った形状で形作られた酒杯の絵がある。この絵を顔として知覚しようとする場合と、酒杯として知覚しようとする場合との両方を一度に知覚・認識することはできない。すなわち、上述の個々の距離情報として認識する場合と、空間構成として認識する場合とでは、同じ対象物を見ていながら知覚行為としては別のことを行っているため、同時に行うことはできない。すなわち、知覚情報の切替が生じている。

このようなことから、（１）と（２）のマーキングを両立させるマーキング位置として、本発明においては、障害物近傍の路面位置をマーキングする。これにより、距離情報を正確に伝えている路面情報と、空間構成の情報を共通のマーキングで、同時に強調することができる。

つぎに、アムビエント表示の特徴について説明する。本発明では情報取得の意識（注意）の切り替えやすさを向上する手段として、アムビエント表示を用いている。ここで、アムビエント表示とは、特開２００６−１８４８５４号公報に示されるように、視野周辺部位であっても読みとり可能な情報表示であると同時に、目障りとなる眼球運動を誘発しない表示である。空間周波数（移動の速さ、点滅）と時間周波数（エッジのぼやけ具合）をある帯域に収めることにより、人間の視覚特性上、眼球運動を誘発しないという知見に基づいている。

本発明において、アムビエント表示を用いたときの効果について説明する。注意（意識）には下記３種類の特性があり、注意の切り替えやすさを向上するためには、各特性を向上する必要がある。注意（意識）を（１）解放する（２）移動する（３）向けるという各特性に対するアムビエント表示の効果を次に示す。

（１）「解放する」とは、誘目性（被転導性）を押さえ、中心視での視認負荷を軽減し、解放性高めることである。周囲に誘目性のある表示が存在すると、本来向けるべき対象への注意を維持することができずに、今行っていることから容易に注意がそがれる（被転導性）。その結果、本来向けるべき対象への注意の負荷が高くなる。

これは単に情報取得に必要な時間を長くするだけでなく、情報取得後にその対象から注意を開放し、別の対象に注意を再焦点化することが難しくなる（注意転導効果）。アムビエント表示では、誘目性を軽減させることができるため、周囲のノイズ情報へのマスキングがしやすくなり、注意転導の影響を受けることなく、開放性を高めることができる。

視認対象に近い空間周波数の視覚情報を見続ける（目が慣れる）と、視認対象の感度が下がる定量的データがある。強い視覚情報ほどその効果が短時間で顕著に表れ、視認対象の知覚に対してディストラクションとなる。そのデータを図９に示す。ここで、（ａ）の実線は順応前のコントラスト感度を示し、●印は順応後のコントラスト感度を示す。また、黒い矢印は順応刺激の空間周波数（７．１ｃ／ｄｅｇ）を示す。

（２）「移動する」とは、誘目性の無い状態で、周辺視野部で注意移動先の位置把握を向上させ、移動性を高めることである。視野内のある対象物に視線を移すとき、周辺視で予めその位置を認識できていると、その対象への視線移動がしやすい（サッケード）。アムビエント表示では、「視野周辺部位であっても読みとり可能な情報表示」であり、中心視で画面上の一部の情報を注視しているときであっても、視野周辺部での知覚が可能である。高空間周波数の通常行われるマーキングでも可能であるが、動的な運動を伴う表示で用いると誘目性が生じ、中心視視認行為に対するディストラクションとなる。周辺視野特性に略一致したアムビエント表示により、ディストラクションを生じさせることなく、周辺視野で注意移動先の位置が把握しやすくなり、移動性が向上する。

（３）「向ける」とは、視覚的な知覚の別チャネルを用いられ、対比的知覚による焦点化のしやすさが高まることである。色による明度や彩度でコントラストを強めた方が、視覚的情報を認識しやすくなるのと同様に、空間周波数においても周波数帯域を分離した領域を用いる方が認識しやすくなる。アムビエント表示では、カメラ映像とは異なる空間周波数領域を用いることとなり、カメラ映像と分離しやすさを向上すると共に、同じ空間周波数帯域の画像をグルーピングし、背景に対して視覚的に浮かび上がらせることができる。（ゲシュタルト性（「図」と「地」的認知））
上述の図９に示したデータは、人間の知覚上の空間周波数帯域が複数に区分されていることも意味する（空間周波数により視認チャネルが分かれる）。空間周波数帯域で同一チャネルに属す場合には、（１）に記載したようにディストラクションとなるが、高い空間周波数帯域と、低い空間周波数帯域とは影響を受けていない。つまり、空間周波数軸でチャネルが分離できていることを意味する。

以上のように、アムビエント表示により、（１）開放する、（２）移動する、（３）向けるという注意（意識）の３要素に対し改善され、切り替えやすさが向上する。

上述のように、本発明は、カメラ映像上で取得すべき情報箇所を、誘目性を適正な状態にしたマーキングにより示すことで、複数の認知行為の取得性を向上させるものである。さらに、アムビエント画像により誘目性を制御できるため、運転状況によってはより積極的に情報を提示しなければならない情報（いわゆるウォーニング情報）の強度を、その状況に応じて無段階に制御することが可能になる。これにより、運転者が主体的に周囲環境を把握し運転を行うための情報取得行為と、システム側から積極的に提示する情報提示との間を境目無く連続的に行うことも可能となる。

このように、本発明に係る車両用表示装置および車両用表示方法においては、障害物の位置と障害物状況に応じた誘目画像を表示するから、自車両周辺の物体に対して無用な注意を引き付けることなく、運転する上で必要な物体のみに注意することができる。

また、自車両と障害物間の路面部における障害物の境界と略一致する障害物の誘目画像の位置に関する情報を生成するため、個別の距離情報の把握性と自車両周囲の空間全体の把握性の両方を同時に強調することができる。

また、誘目画像提示強度情報に応じて誘目画像を時間的、空間的に変化させているから、運転者の知覚行為にディストラクションを与えることなく、注意（意識）を自由に切り替えることができる。

また、自車両と障害物間の距離に基づいて、障害物の誘目画像の提示強度を算出するため、運転者に対して、自車両と障害物間の距離に応じた適切な情報強度で支援情報を伝達することができる。

また、複数のカメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０およびカメラ１４０により撮像された画像を１つの周辺画像に合成するから、運転者は容易に周辺画像を視認することができる。

なお、上述した本発明に係る車両用表示装置および車両用表示方法においては、誘目画像提示強度判断部４３０が誘目画像の提示強度を時間的、空間的の少なくとも一方に変化させているが、誘目画像提示強度判断部４３０が誘目画像の提示強度を明度、彩度の少なくとも一方に基づいて変化させるようにしてもよい。

この場合、誘目画像提示強度情報に応じて誘目画像の明度、彩度を変化させているから、よりきめ細かい提示強度の制御を行うことができる。

（実施の形態２）
まず、図１０を用いて、本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置の構成について説明する。図に示すように、この車両用表示装置は、カメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０、カメラ１４０、障害物検出装置１５０、操舵角検出装置１６０、車速検出装置１７０、画像制御装置２００および表示装置６００を備えている。画像制御装置２００は、俯瞰画像制御部３００、誘目性制御部４００および合成画像生成部５００を備えている。俯瞰画像制御部３００は、視点変換部２１０、視点変換部２２０、視点変換部２３０、視点変換部２４０およびカメラ映像合成部２５０を備えている。誘目性制御部４００は、障害物位置演算部４１０、誘目画像位置判断部４２０、誘目画像提示強度判断部４３０、誘目画像情報生成部４４０、障害物位置相対速度演算部４５０、自車両運動演算部４６０および障害物移動速度演算部４７０を備えている。

ここでは、操舵角検出装置１６０、車速検出装置１７０、誘目画像提示強度判断部４３０、障害物位置相対速度演算部４５０、自車両運動演算部４６０および障害物移動速度演算部４７０以外の構成要素については、本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置のものと同様であるため、説明を省略する。

操舵角検出装置１６０は、運転者の操舵量（自車両の舵角）をリアルタイムで出力する。車速検出装置１７０は、自車両のタイヤの回転速度をリアルタイムで出力する。障害物位置相対速度演算部４５０は、障害物位置演算部４１０で生成された障害物位置情報に基づき、時系列的な変化量（サンプリングの変化量）から、障害物位置が自車両を基準に相対的に変化している量を求め、障害物の相対速度を算出する。

自車両運動演算部４６０は、操舵角検出装置１６０と車速検出装置１７０からの出力をもとに、自車両の移動速度を算出する。障害物移動速度演算部４７０は、障害物位置相対速度演算部４５０で算出した障害物の相対速度と、自車両運動演算部４６０で算出した自車両の移動速度との差を求め、障害物の移動速度を算出し、障害物移動速度情報として生成する。誘目画像提示強度判断部４３０は、障害物移動速度演算部４７０で生成された障害物移動速度情報に基づいて、提示強度を算出し、提示強度情報として生成する。ここで、本実施の形態では、図１２に示す関数にしたがって、障害物の移動速度に基づく提示強度を判断する。図に示す関数では、移動速度が遅いほど提示強度が弱くなり、移動速度が早いほど提示強度が強くなる。また、移動速度が所定値以下になると提示強度はゼロになる。

続いて、図１１を用いて、本発明の実施の形態２に係る車両用表示装置における処理すなわち車両用表示方法のフローチャートについて説明する。

ここでは、ステップＳ１１０１、ステップＳ１１０２、ステップＳ１１０３、ステップＳ１１０４およびステップＳ１１０５以外のステップについては、本発明の実施の形態１に係る車両用表示方法のものと同様であるため、説明を省略する。

まず、操舵角検出装置１６０、車速検出装置１７０から自車両運動演算部４６０に運転者の操舵量の情報、自車両のタイヤの回転速度の情報をリアルタイムで入力する（ステップＳ１１０１）。つぎに、自車両運動演算部４６０にて、操舵角と車速の検出値と、予め入力されている自車両の寸法値（ホイールベース）から、自車両の移動速度を算出する（ステップＳ１１０２）。つぎに、障害物位置相対速度演算部４５０によりステップＳ２０２にて生成された障害物位置情報と、所定の時間前の障害物位置情報との差異から、障害物の相対速度を算出する（ステップＳ１１０３）。つぎに、障害物移動速度演算部４７０で、ステップＳ１１０３で算出した障害物の相対速度とステップＳ１１０２で算出した自車両の移動速度との差を求め、障害物の移動速度を算出し、障害物移動速度情報として生成する（ステップＳ１１０４）。つぎに、誘目画像提示強度判断部４３０で、ステップＳ１１０４で生成された障害物移動速度情報から、図１２にしたがって提示強度を算出し、提示強度情報として生成する（ステップＳ１１０５）。

上述した本発明に係る車両用表示装置および車両用表示方法においては、障害物の速度に関する情報を用いて、障害物の誘目画像の提示強度を判断するため、運転者に対して、障害物の移動速度に応じた適切な情報強度で支援情報を伝達することができる。

（実施の形態３）
まず、図１３を用いて、本発明の実施の形態３に係る車両用表示装置の構成について説明する。図に示すように、この車両用表示装置は、カメラ１１０、カメラ１２０、カメラ１３０、カメラ１４０、障害物検出装置１５０、運転特性出力装置１８０、画像制御装置２００および表示装置６００を備えている。画像制御装置２００は、俯瞰画像制御部３００、誘目性制御部４００および合成画像生成部５００を備えている。俯瞰画像制御部３００は、視点変換部２１０、視点変換部２２０、視点変換部２３０、視点変換部２４０およびカメラ映像合成部２５０を備えている。誘目性制御部４００は、障害物位置演算部４１０、誘目画像位置判断部４２０、誘目画像提示強度判断部４３０および誘目画像情報生成部４４０を備えている。

ここでは、運転特性出力装置１８０および誘目画像提示強度判断部４３０以外の構成要素については、本発明の実施の形態１に係る車両用表示装置のものと同様であるため、説明を省略する。

運転特性出力装置１８０は、運転者の運転特性による値を出力する。最も簡易的なものは、運転者自らが特性を設定（入力）し、その設定値を出力するものである。ここには運転特性を自動検出するものを用いてもよい。例えば、通常の運転で切り返しを行う距離を学習させ、運転者が負担に感じる障害物との距離を特性値として出力するものでもよい。本実施の形態では、運転者が設定（入力）するものを用いている。

誘目画像提示強度判断部４３０は、障害物位置演算部４１０からの障害物位置情報と運転特性出力装置１８０からの運動特性による値に基づき、誘目画像の提示強度を算出し、誘目画像提示強度情報として生成する。ここで、本実施の形態では、図１５に示す関数にしたがって、誘目画像提示強度情報の障害物距離に基づく提示強度を判断する。図に示す関数では、障害物距離が短いほど提示強度が強くなり、障害物距離が長いほど提示強度が弱くなる。また、運動特性による値に応じて閾値（提示強度がゼロのときの障害物距離）を変えている。

続いて、図１４を用いて、本発明の実施の形態３に係る車両用表示装置における処理すなわち車両用表示方法のフローチャートについて説明する。

ここでは、ステップＳ１４０１、ステップＳ１４０２およびステップＳ１４０３以外のステップについては、本発明の実施の形態１に係る車両用表示方法のものと同様であるため、説明を省略する。

まず、運転特性出力装置１８０から、誘目画像提示強度判断部４３０に運転特性値を読み込む（ステップＳ１４０１）。つぎに、運転特性出力装置１８０にて設定された値に基づいて、提示強度判断の閾値を設定した図１５に示すマップを作成する（ステップＳ１４０２）。つぎに、ステップＳ１４０２で作成されたマップから、提示強度を算出し、誘目画像提示強度情報として生成する（ステップＳ１４０３）。

上述した本発明に係る車両用表示装置および車両用表示方法においては、自車両の運転者の運動特性を用いて誘目画像の提示強度を判断するため、運転者に対して、運転者の運動特性に応じた適切な情報強度で支援情報を伝達することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、上述した実施の形態の形態のいずれかを組み合わせてもよく、また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明に係る車両用表示装置における処理を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用表示装置における障害物距離と提示強度の関係を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置における提示強度と時間周波数の関係を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置における誘目画像の形状パターンの一例を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置における誘目画像の形状パターンの作動を説明するための図である。 本発明に係る車両用表示装置における誘目画像の形状パターンの一例を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置における周辺画像の一例を示す図である。 検査刺激の空間周波数とコントラスト感度の関係を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明に係る車両用表示装置における処理を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用表示装置における移動速度と提示強度の関係を示す図である。 本発明に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明に係る車両用表示装置における処理を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用表示装置における障害物距離と提示強度の関係を示す図である。

符号の説明

１１０…カメラ
１２０…カメラ
１３０…カメラ
１４０…カメラ
１５０…障害物検出装置
１６０…操舵角検出装置
１７０…車速検出装置
１８０…運転特性出力装置
２５０…カメラ映像合成部
４１０…障害物位置演算部
４２０…誘目画像位置判断部
４３０…誘目画像提示強度判断部
４４０…誘目画像情報生成部
４５０…障害物位置相対速度演算部
４６０…自車両運動演算部
４７０…障害物移動速度演算部
５００…合成画像生成部
６００…表示装置

Claims (8)

1. 自車両周辺を撮像する撮像手段と、
   上記撮像手段で撮像した周辺画像を表示する表示手段と、
   上記自車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、
   上記障害物検出手段により検出された上記障害物の位置から上記表示手段に表示する画像上の位置を演算する障害物位置演算手段と、
   上記障害物位置演算手段により演算された上記障害物の画像上の位置と上記自車両の位置との位置関係に基づいて、上記障害物の存在を提示するための誘目画像の表示位置を判断する誘目画像位置判断手段と、
   上記障害物位置演算手段により演算された上記障害物の画像上の位置に基づいて、上記誘目画像の提示強度を判断する誘目画像提示強度判断手段と、
   上記誘目画像位置判断手段により判断した上記誘目画像の表示位置と上記誘目画像提示強度判断手段により判断した上記誘目画像の提示強度とに基づいて、上記誘目画像に関する情報である誘目画像情報を生成する誘目画像情報生成手段と、
   上記撮像手段で撮像した上記周辺画像と上記誘目画像情報とを合成した合成画像を生成する合成画像生成手段とを備え、
   上記誘目画像情報生成手段は、上記誘目画像のうち一部が、上記誘目画像の提示強度に応じた点滅周期で点滅表示され、かつ、上記誘目画像のうち残部が点灯したままの状態で表示されるように、上記誘目画像情報を生成する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 自車両周辺を撮像する撮像手段と、
   上記撮像手段で撮像した周辺画像を表示する表示手段と、
   上記自車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、
   上記障害物検出手段により検出された上記障害物の位置から上記表示手段に表示する画像上の位置を演算する障害物位置演算手段と、
   上記障害物位置演算手段により演算された上記障害物の画像上の位置と上記自車両の位置との位置関係に基づいて、上記障害物の存在を提示するための誘目画像の表示位置を判断する誘目画像位置判断手段と、
   上記障害物位置演算手段により演算された上記障害物の画像上の位置に基づいて、上記誘目画像の提示強度を判断する誘目画像提示強度判断手段と、
   上記誘目画像位置判断手段により判断した上記誘目画像の表示位置と上記誘目画像提示強度判断手段により判断した上記誘目画像の提示強度とに基づいて、上記誘目画像に関する情報である誘目画像情報を生成する誘目画像情報生成手段と、
   上記撮像手段で撮像した上記周辺画像と上記誘目画像情報とを合成した合成画像を生成する合成画像生成手段とを備え、
   上記誘目画像情報生成手段は、上記誘目画像を、非連続部分を有する環状部を備えるものとし、かつ、前記非連続部分を有する環状部が、上記誘目画像の提示強度に応じた回転速度で回転表示されるように、上記誘目画像情報を生成する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 上記誘目画像位置判断手段は、上記誘目画像の位置を、上記自車両と上記障害物間の路面部における上記障害物の境界と略一致する位置とした
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。
4. 上記誘目画像位置判断手段は、上記自車両と上記障害物間の距離に基づいて上記誘目画像の表示位置を判断する
   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装置。
5. 上記誘目画像提示強度判断手段は、上記障害物の速度に関する情報を用いて上記誘目画像の提示強度を判断する
   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装置。
6. 上記撮像手段を複数具備し、
   複数の上記撮像手段により撮像された画像を１つの上記周辺画像に合成する周辺画像合成手段を有する
   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装置。
7. 車両用表示装置が、自車両周辺を撮像する撮像ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記撮像ステップにおいて撮像した周辺画像を表示する表示ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記自車両周辺の障害物を検出する障害物検出ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記障害物検出ステップにおいて検出された上記障害物の位置から上記表示ステップにおいて表示する画像上の位置を演算する障害物位置演算ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記障害物位置演算ステップにおいて演算された上記障害物の画像上の位置と上記自車両の位置との位置関係に基づいて、上記障害物の存在を提示するための誘目画像の表示位置を判断する誘目画像位置判断ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記障害物位置演算ステップにおいて演算された上記障害物の画像上の位置に基づいて、上記誘目画像の提示強度を判断する誘目画像提示強度判断ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記誘目画像位置判断ステップにおいて判断した上記誘目画像の表示位置と上記誘目画像提示強度判断ステップにおいて判断した上記誘目画像の提示強度とに基づいて、上記誘目画像に関する情報である誘目画像情報を生成する誘目画像情報生成ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記撮像ステップで撮像した上記周辺画像と上記誘目画像情報とを合成した合成画像を生成する合成画像生成ステップとを有し、
   上記誘目画像情報生成ステップにおいて、上記誘目画像のうち一部が、上記誘目画像の提示強度に応じた点滅周期で点滅表示され、かつ、上記誘目画像のうち残部が点灯したままの状態で表示されるように、上記誘目画像情報を生成することを特徴とする車両用表示方法。
   
8. 車両用表示装置が、自車両周辺を撮像する撮像ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記撮像ステップにおいて撮像した周辺画像を表示する表示ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記自車両周辺の障害物を検出する障害物検出ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記障害物検出ステップにおいて検出された上記障害物の位置から上記表示ステップにおいて表示する画像上の位置を演算する障害物位置演算ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記障害物位置演算ステップにおいて演算された上記障害物の画像上の位置と上記自車両の位置との位置関係に基づいて、上記障害物の存在を提示するための誘目画像の表示位置を判断する誘目画像位置判断ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記障害物位置演算ステップにおいて演算された上記障害物の画像上の位置に基づいて、上記誘目画像の提示強度を判断する誘目画像提示強度判断ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記誘目画像位置判断ステップにおいて判断した上記誘目画像の表示位置と上記誘目画像提示強度判断ステップにおいて判断した上記誘目画像の提示強度とに基づいて、上記誘目画像に関する情報である誘目画像情報を生成する誘目画像情報生成ステップと、
   上記車両用表示装置が、上記撮像ステップで撮像した上記周辺画像と上記誘目画像情報とを合成した合成画像を生成する合成画像生成ステップとを有し、
   上記誘目画像情報生成ステップにおいて、上記誘目画像を、非連続部分を有する環状部を備えるものとし、かつ、前記非連続部分を有する環状部が、上記誘目画像の提示強度に応じた回転速度で回転表示されるように、上記誘目画像情報を生成する
   ことを特徴とする車両用表示方法。
   

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