JP6206246B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置に関するものである。

運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置が従来技術として知られている。

特許文献１に示す車両用表示装置では、夜間における車両の前方の情報が第一の表示部に画像表示される。この車両用表示装置は、車両の前方の情報に歩行者の映像が含まれることを検出する手段と、この検出する手段の検出結果を表示する第二の表示部とを備えている。これによれば、車両用表示装置が歩行者の映像を捉えたときにのみ、運転者は、車両用表示装置を利用することができる。したがって、車両用表示装置の表示部を監視することが不要であるときには、運転者は、自らの目によって前方を目視確認することに専念することができる。

特開２００８−５５９４２号公報

ところで、車両の前方の道路の有効幅が狭いなどのために、自車両が進行方向前方側において他車両などの物体と接触する又はその可能性が高いときに、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置を運転者が認識できるのが望ましい。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いときに、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置を運転者が認識できるようにすることにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いときに、その旨を示す接触表示画像を、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させることを特徴とする。

具体的には、本発明は、運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、所定の判定基準に従って、自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いか否かを判定する判定手段と、上記判定手段により上記自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、その旨を示す接触表示画像を、上記自車両が上記物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させる制御手段と、運転者の所定操作に基づいて、上記所定の判定基準を変更可能な設定手段とを備えていることを特徴とするものである。

これによれば、制御手段が、判定手段により自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、その旨を示す接触表示画像を、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させるので、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置を運転者が認識することができる。

また、設定手段が、自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いか否かを判定手段が判定するための所定の判定基準を変更可能であるので、所定の判定基準を、例えば、運転者の運転技量に応じた最適な基準に設定することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段は、上記判定手段により上記自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いと判定されたときには、上記接触表示画像を、上記自車両が上記物体と接触するのを回避可能なタイミングで表示させるように構成されていることを特徴とするものである。

これによれば、制御手段が、判定手段により自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、接触表示画像を、自車両が物体と接触するのを回避可能なタイミングで表示させるので、自車両が物体と接触するのを回避可能になる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記制御手段は、上記判定手段により上記自車両が進行方向前方側において物体と接触すると判定されたときには、上記自車両の表示画像を上記接触表示画像として、該表示画像における上記物体と重複する部分を他の部分よりも目立たせるべく表示させるように構成されていることを特徴とするものである。

これによれば、制御手段が、判定手段により自車両が進行方向前方側において物体と接触すると判定されたときに、自車両の表示画像を接触表示画像として、その表示画像における物体と重複する部分が他の部分よりも目立つように表示させるので、その重複部分の大きさを運転者が認識することができる。

本発明によれば、自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いときに、その旨を示す接触表示画像を、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させるので、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置を運転者が認識することができる。

本発明の実施形態に係る車両用表示装置を示すブロック図である。 車両の前方の道路の有効幅が設定値よりも小さいときに、接触表示画像を実景に重畳して表示する様子を車両後方側から見た概略図である。 車両の前方の道路の有効幅が自車両の車幅よりも狭いときに、接触表示画像を表示する様子を示す図２相当図である。 制御装置の表示制御の手順を示すフローチャート図である。 その他の実施形態に係る表示画像を表示する様子を示す図２相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

本発明の実施形態に係る車両用表示装置１は、運転者２の前方に設けられたフロントウインドウガラス３（被投影部材）に画像を投影することにより、虚像である表示画像をフロントウインドウガラス３の前方の実景に重畳して表示する車載ヘッドアップディスプレイ（以下、単にヘッドアップディスプレイという）である（図２及び図３を参照）。なお、本実施形態では、車両ｖが左ハンドル車である。

このヘッドアップディスプレイ１は、図１に示すように、カーナビゲーションシステム１０（図１では、ＮＡＶＩ）と、前方カメラ１１と、車速センサ１２と、顔カメラ１３と、投影装置１４と、制御装置１５とを備えている。

カーナビゲーションシステム１０は、自車両ｖ（図２等を参照）の現在の位置情報や地図情報などを検出する。上記前方カメラ１１は、例えば、フロントウインドウガラス３に設けられている。前方カメラ１１は、自車両ｖの前方を撮像することにより、道路標識や道路、他車両等、自車両ｖの前方の物体情報や、その物体の位置情報などを検出する。上記車速センサ１２は、自車両ｖの車速情報を検出する。上記顔カメラ１３は、運転者２の前方に設けられている。顔カメラ１３は、運転者２の顔を撮像することにより、運転者２の目の位置情報などを検出する。そして、カーナビゲーションシステム１０、前方カメラ１１、車速センサ１２及び顔カメラ１３は、制御装置１５に電気的に接続されている。

上記投影装置１４は、フロントウインドウガラス３の下方に設けられている。投影装置１４は、フロントウインドウガラス３に画像を投影することにより、表示画像を表示する。この投影位置は、例えば、顔カメラ１３からの運転者２の目の位置情報に基づいて変更する。そして、投影装置１４は、制御装置１５に電気的に接続されている。投影装置１４の詳細な説明は省略するが、その構成は、例えば、従来既知のものである。

上記制御装置１５は、各検出装置１０〜１３からの検出情報に基づいて、投影装置１４による表示画像の表示を制御する。制御装置１５は、接触判定部１５ａ（判定手段）と、設定部１５ｂ（設定手段）と、迂回判定部１５ｃと、制御部１５ｄ（制御手段）とを有している。

接触判定部１５ａは、前方カメラ１１からの検出情報に基づいて、自車両ｖが進行方向前方側において他車両（物体）とすれ違う（離合する）ときにその他車両と接触（衝突）する又はその可能性が高いか否かを判定する。詳細には、接触判定部１５ａは、前方カメラ１１からの検出情報に基づいて、車両ｖの前方の道路の有効幅を算出して、その算出した有効幅が予め設定した設定値（所定の判定基準）よりも小さいとき（その有効幅が自車両ｖの車幅よりも狭いときを除く）に、自車両ｖが進行方向前方側において他車両と接触する可能性が相対的に高いと判定する。一方、その有効幅が自車両ｖの車幅よりも狭いときには、自車両ｖが進行方向前方側において他車両と接触すると判定する。ここで、有効幅とは、道路の全幅からその道路上の他車両の車幅などの物体の幅を除いた、車両ｖが通過可能な幅を言う。また、接触判定部１５ａは、その算出した有効幅がその設定値以上のときには、自車両ｖが進行方向前方側において他車両と接触しない又は自車両ｖが進行方向前方側において他車両と接触する可能性が相対的に低いと判定する。

上記設定部１５ｂは、例えば、運転者２の所定操作に基づいて、接触判定部１５ａの判定に用いる設定値を変更可能となっている。この変更では、例えば、運転者２の運転技量に応じた最適な値に設定する。つまり、運転者２の運転技量が高いほど、設定値を小さい値に設定する。

上記迂回判定部１５ｃは、接触判定部１５ａにより自車両ｖが進行方向前方側において他車両と接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、カーナビゲーションシステム１０からの検出情報に基づいて、自車両ｖがその他車両と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の場所に至るまでに、そこを回避する迂回路（例えば、三叉路）があるか否かを判定する。

上記制御部１５ｄは、接触判定部１５ａにより自車両ｖが進行方向前方側において他車両と接触する又はその可能性が高いと判定された場合であって、迂回判定部１５ｃにより迂回路がないと判定されたときに、自車両ｖが進行方向前方側において他車両と接触する又はその可能性が高い旨を示す接触表示画像を、実景を構成する、自車両ｖがその他車両と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させる。

以下、その表示の一例を図２及び図３を参照しながら詳細に説明する。

図２及び図３に示す符号ｂは建築物であり、符号ｓは道路標識であり、符号ｗは道路であり、符号ｘは自車両ｖ以外の他車両である。これらはすべて、実景を構成する。

図２は、車両ｖの前方の道路ｗ上の他車両ｘによりその道路ｗの有効幅が設定値よりも小さいときに、接触表示画像を実景に重畳して表示する様子を車両後方側から見た概略図である。図２では、前方道路幅の表示画像ｈが接触表示画像として表示されている。この前方道路幅の表示画像ｈは、第１矢印画像ｉと、第２矢印画像ｊと、文字画像ｋとで構成されている。第１矢印画像ｉは、上下方向に延びる下向きの矢印の画像であり、破線で示されている。そして、第１矢印画像ｉは、道路ｗにおける有効幅が設定値よりも小さい部分の、その有効幅の両端にそれぞれ表示されている。上記第２矢印画像ｊは、車幅方向に延びる双方向の矢印の画像であり、実線で示されている。そして、第２矢印画像ｊは、両第１矢印画像ｉ，ｉの間に表示されている。上記文字画像ｋは、「注意」という文字画像と、道路ｗにおける有効幅が設定値よりも小さい部分の、その有効幅の値の画像とで構成されている。図２では、この値が「２ｍ」である。そして、「注意」という文字画像と、その有効幅の値の画像とは、第２矢印画像ｊの上方側に上下二段で表示されている。

図３は、車両ｖの前方の道路ｗ上の他車両ｘによりその道路ｗの有効幅が自車両ｖの車幅よりも狭いときに、接触表示画像を表示する様子を示す図２相当図である。図３では、自車両離合警告の表示画像ｏが接触表示画像として表示されている。この自車両離合警告の表示画像ｏは、自車両の表示画像で構成されている。自車両の表示画像ｏは、自車両ｖを模したものである。そして、自車両の表示画像ｏは、道路ｗにおける有効幅が自車両ｖの車幅よりも狭い部分に、自車両の表示画像ｏにおける他車両ｘと重複する部分ｐ（この重複部分ｐは、自車両ｖにおける他車両ｘと接触する部分に相当）が他の部分よりも目立つ（強調される）ように表示されている。この表示は、例えば、その重複部分ｐの色を派手な色にすることにより行う。また、その重複部分ｐの大きさに基づいて、その色を変更してもよい。

なお、図２及び図３では、速度制限標識の表示画像ｌと、前方車両との車間距離を認知支援するための表示画像ｍと、ターンバイターンの表示画像ｎとがこの順に左側から、運転者２の前方側で且つ車両前後方向視においてインストルメントパネル４の直上側に表示されている。

また、上述の如く、自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、その旨を示す接触表示画像を実景に重畳表示させたにも拘わらず、自車両ｖがその他車両と実際に接触しそうになったときには、ブレーキをかけたり、所定の警報を行ったりするなど、衝突防止システムを作動させる。

以下、制御装置１５の表示制御の手順を、図４に示すフローチャート図を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、図２及び図３に示す表示の一例に基づいて説明を行う。

まず、ステップＳ１では、前方カメラ１１からの検出情報に基づいて、車両ｖの前方の道路ｗの有効幅を算出する。次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で算出した車両ｖの前方の道路ｗの有効幅が予め設定した設定値よりも小さい又は自車両ｖの車幅よりも狭いか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳで有効幅が設定値よりも小さい又は自車両ｖの車幅よりも狭い場合は、自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する又はその可能性が相対的に高いとして、ステップＳ３に進む。一方、その判定結果がＮＯで有効幅が設定値以上のときには、自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触しない又は自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する可能性が相対的に低いとして、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ３では、カーナビゲーションシステム１０からの検出情報に基づいて、自車両ｖが他車両ｘと接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の場所に至るまでに、そこを回避する迂回路があるか否かを判定する。ステップＳ３の判定結果がＮＯで迂回路がない場合は、ステップＳ４に進む一方、その判定結果がＹＥＳで迂回路があるときには、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ４では、ステップＳ１で算出した車両ｖの前方の道路ｗの有効幅が予め設定した設定値よりも小さいのか、或いは、その有効幅が自車両ｖの車幅よりも狭いのかを判定する。ステップＳ４の判定結果が「設定値よりも小さい」の場合は、ステップＳ５に進んで、上述の如く構成した前方道路幅の表示画像ｈを表示させる。一方、その判定結果が「自車両ｖの車幅よりも狭い」のときには、ステップＳ６に進んで、上述の如く構成した自車両離合警告の表示画像ｏを表示させる。その後、いずれの場合も、エンドに進む。

−効果−
以上より、本実施形態によれば、制御部１５ｄが、接触判定部１５ａにより自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、その旨を示す接触表示画像ｈ，ｏを、自車両ｖがその他車両ｘと接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させるので、自車両ｖがその他車両ｘと接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置を運転者２が認識することができる。

また、設定部１５ｂが、自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する又はその可能性が高いか否かを接触判定部１５ａが判定するための設定値を変更可能であるので、設定値を、例えば、運転者２の運転技量に応じた最適な値に設定することができる。

また、制御部１５ｄが、接触判定部１５ａにより自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触すると判定されたときに、自車両の表示画像ｏを接触表示画像として、その表示画像における物体と重複する部分ｐが他の部分よりも目立つように表示させるので、その重複部分ｐの大きさを運転者２が認識することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、本発明に係る被投影部材をフロントウインドウガラス３で構成したが、これに限らず、運転者２の前方に設けたフロントウインドウガラス３とは別のコンバイナーで構成してもよい。

また、上記実施形態では、自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、接触表示画像ｈ，ｏを、自車両ｖがその他車両ｘと接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させたが、これに限らず、その接触表示画像に加えて又は代えて、例えば、以下に示す接触表示画像を重畳表示させてもよい。

つまり、接触判定部１５ａが、前方カメラ１１からの検出情報に基づいて、自車両ｖが進行方向前方側において上方側の構造物（物体）と接触する又はその可能性が高いか否かを判定し、制御部１５ｄが、接触判定部１５ａにより自車両ｖが進行方向前方側において上方側の構造物と接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、その旨を示す接触表示画像を、自車両ｖがその構造物と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させてもよい。

以下、その表示の一例を図５を参照しながら詳細に説明する。

図５に示す符号ｔは、実景を構成する上方側の構造物である。図５では、構造物高さの表示画像ｅが接触表示画像として表示されている。この構造物高さの表示画像ｅは、矢印画像ｆと、文字画像ｇとで構成されている。矢印画像ｆは、上下方向に延びる双方向の画像であり、実線で示されている。そして、矢印画像ｆは、構造物ｔと、道路ｗにおけるその構造物ｔに対応する位置との間に表示されている。上記文字画像ｇは、構造物ｔと、道路ｗにおけるその構造物ｔに対応する位置との間の距離の値の画像で構成されている。図５では、この値が「４ｍ」である。そして、文字画像ｇは、矢印画像ｆの右方側に表示されている。

さらに、アプローチアングルに係る接触表示画像を重畳表示させてもよい。つまり、接触判定部１５ａが、カーナビゲーションシステム１０からの検出情報や道路の勾配を検出する勾配センサからの検出情報に基づいて、自車両ｖの坂路前進走行時に、自車両ｖのフロントダンパーが進行方向前方側において道路ｗ（物体）と接触する又はその可能性が高いか否かを判定し、制御部１５ｄが、接触判定部１５ａにより自車両ｖのフロントダンパーが進行方向前方側において道路ｗと接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、その旨を示す接触表示画像を、自車両ｖのフロントダンパーがその道路ｗと接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させてもよい。

加えて、デパーチャアングルに係る接触表示画像を重畳表示させてもよい。つまり、接触判定部１５ａが、カーナビゲーションシステム１０からの検出情報や道路の勾配を検出する勾配センサからの検出情報に基づいて、自車両ｖの坂路後退走行時に、自車両ｖのリアダンパーが進行方向前方側において道路ｗ（物体）と接触する又はその可能性が高いか否かを判定し、制御部１５ｄが、接触判定部１５ａにより自車両ｖのリアダンパーが進行方向前方側において道路ｗと接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、運転者２の後方に設けられたリアウインドウガラス（被投影部材）に画像を投影することにより、その旨を示す接触表示画像を、自車両ｖのリアダンパーがその道路ｗと接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させてもよい。

また、上記実施形態では、前方道路幅の表示画像ｈや自車両離合警告の表示画像ｏを接触表示画像として表示したが、これに限らず、自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する又はその可能性が高い旨を示すもの（言い換えると、その旨が理解できるもの）である限り、如何なる表示画像を表示してもよい。

また、上記実施形態では、迂回判定部１５ｃにより迂回路がないと判定されたときに、接触表示画像ｈ，ｏを表示させたが、これに限らず、例えば、迂回判定部１５ｃにより迂回路があると判定されたときに、接触表示画像を、その迂回路に至るまでに（つまり、自車両ｖが他車両ｘと接触するのを回避可能なタイミングで）表示させてもよい。或いは、接触表示画像を、自車両ｖがその他車両ｘと接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に至る所定時間前に（つまり、自車両ｖが他車両ｘと接触するのを回避可能なタイミングで）表示させてもよい。これらによれば、制御部１５ｄが、接触判定部１５ａにより自車両ｖが進行方向前方側において他車両ｘと接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、接触表示画像ｈ，ｏを、自車両ｖが他車両ｘと接触するのを回避可能なタイミングで表示させるので、自車両ｖが他車両ｘと接触するのを回避可能になる。

以上説明したように、本発明に係る車両用表示装置は、自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いときに、自車両がその物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置を運転者が認識できるようにすることが必要な用途等に適用することができる。

１ ヘッドアップディスプレイ（車両用表示装置）
１２ 車速センサ（車速検出手段）
１４ 投影装置
１５ 制御装置
１５ａ 接触判定部（判定手段）
１５ｂ 設定部（設定手段）
１５ｄ 制御部（制御手段）
２ 運転者
３ フロントウインドウガラス（被投影部材）
ｅ，ｈ，ｏ 接触表示画像

Claims (3)

1. 運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置であって、
   所定の判定基準に従って、自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いか否かを判定する判定手段と、
   上記判定手段により上記自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いと判定されたときに、その旨を示す接触表示画像を、上記自車両が上記物体と接触する又はその可能性が高い進行方向前方側の位置に重畳表示させる制御手段と、
   運転者の所定操作に基づいて、上記所定の判定基準を変更可能な設定手段とを備えていることを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１記載の車両用表示装置において、
   上記制御手段は、上記判定手段により上記自車両が進行方向前方側において物体と接触する又はその可能性が高いと判定されたときには、上記接触表示画像を、上記自車両が上記物体と接触するのを回避可能なタイミングで表示させるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用表示装置において、
   上記制御手段は、上記判定手段により上記自車両が進行方向前方側において物体と接触すると判定されたときには、上記自車両の表示画像を上記接触表示画像として、該表示画像における上記物体と重複する部分を他の部分よりも目立たせるべく表示させるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。

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