JP6288135B2 - 車両の室内指標表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の室内指標表示装置に関するものである。

車両の運転者は、フロントウインドガラスを通して車外状況を確認しつつ運転を行うことになる。特許文献１には、運転支援のため、前方に注意対象物（例えば歩行者等の危険な障害物）を検出したときに、車室内装材に設けた指標を、注意対象物に向けて動くように（移動するように）表示させることが開示されている。

特開２００６−３３１０４０号公報

ところで、夜間においては、暗い室内にいる運転者は、没入感を抱いて空間認識がしにくくなり（空間認識能力の低下）、このため、車両の挙動、特に車両のロールを把握しにくいものとなる。特に、ロールが発生するカーブ走行でのハンドル操作は、車両のロール状態を運転者が体感しつつ行うことになるが、夜間には車両のロール状態を的確に認識することが難しくなるので、ハンドル操作が難しいものになってしまう。このような傾向は、街路灯などが存在しない例えば山道を走行するときにおいて顕著になる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、夜間において、運転者が車両のロール状態を的確に認識できるようにした車両の室内指標表示装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
車両進行方向に面するウインドガラス付近の車室内装材のうち運転者の左右少なくとも一方側に片寄った位置に、夜間において運転者から目立つように指標を表示するための指標表示手段を備え、
前記指標表示手段は、運転者により認識されるオプティカルフローの向きが現在の進行方向に対して左右方向に変化する際には、該変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、夜間において、運転者により明確に認識される指標が、ロール時において変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有することから、運転者は指標を基準として車両のロール状態を明確に認識することができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記指標表示手段は、前記オプティカルフローの向きが左右方向に変化するときにのみ前記指標を表示させる、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、指標を表示する時間（期間）を極力短くする上で好ましいものとなる。また、指標が表示されたときには車両がロールしている、ということを運転者に明確に認識させる上でも好ましいものとなる。

前記指標表示手段は、直進走行時には運転者の前方延長線上に設定された消失点から伸びるオプティカルフローの向きに沿うベクトル成分を有するように前記指標を表示する一方、車両がロールするときまたはロールが予測されるときには前記前方延長線に対して左右方向にずれた位置を消失点とするオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、直進走行時には、指標が示す方向が車両の直進方向となるようにして、夜間において自車両の直進方向を運転者に対して明確に認識させる上で好ましいものとなる。

車両の左右方向での傾斜状態を検出する傾斜検出手段を備え、
前記指標表示手段は、前記傾斜検出手段よって車両が傾斜されたことが検出されたときに、前記変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、車両の傾斜を検出することによりロール時であることを検出することができる。

車両の操舵状態を検出する操舵検出手段を備え、
前記指標表示手段は、前記操舵検出手段よって左右方向へ操舵されたことが検出されたときに、前記変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、操舵状態に応じて、ロール時であることを検出することができる。

車両の進行方向の道路状況を検出する道路状況検出手段を備え、
前記指標表示手段は、前記道路状況検出手段よってカーブが検出されたときに、該カーブに到達する前にあらかじめ前記変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、あらかじめロールすることを予測した指標の表示制御を行なうことが可能となるため、運転者に車両のロール状態をロール開始前から認識させ、実際にロール状態に入った後の認識へ、的確かつ円滑につなげることができる。さらに、表示の応答性を確保する上でも好ましいものとなる。

前記指標が、フロントウインドガラスの左右端部付近の位置において、左右一対表示される、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、指標を左右一対設けることにより、請求項１に対応した効果をより十分に発揮させる上で好ましいものとなる。

本発明によれば、夜間において車両のロール状態を運転者に的確に認識させることができる。

直進走行時における指標の表示態様を示す図。 前方に危険物が存在するときの指標の表示態様を示す図。 左折時における指標の表示態様を示す図。 本発明の制御系統例を示す図。 本発明の制御例を示すフローチャート。

図１において、１はフロントウインドガラス、２Ｒ、２Ｌは左右のフロントピラー、３はインストルメントパネル、４はステアリングホイールである。

運転者（運転席に着座している運転者）の左右方向にオフセットされた位置、具体的にはインストルメントパネル３の左右端部の上面に、左右一対の指標１０Ｒ、１０Ｌが設けられている。この指標１０Ｒ、１０Ｌは、例えば液晶や有機ＥＬを利用した薄膜式の表示器やＬＥＤライトを利用した表示器によって構成されている。

上記指標（指標表示器）１０Ｒ、１０Ｌは、バー状（棒状）での表示態様とされていて、点灯、消灯の切換えが可能となっている。なお、図１および後述する図２、図３では、指標１０Ｒ、１０Ｌが点灯されていることを示すべく、指標１０Ｒ、１０Ｌにハッチングを付してある。

図１では、直進走行時に、運転者の前方の無限遠方点（消失点）Ｏから放射状に自車両に向けて伸びるオプティカルフロー（風景の流れを示すベクトル）の一例がＯＰ１、ＯＰ２として示される。オプティカルフローＯＰ１は、後方に向かうにつれて徐々に下方かつ右方に向かうように伸びて、インストルメントパネル３の右端部上面位置を通るものが示される。オプティカルフローＯＰ２は、後方に向かうにつれて徐々に下方かつ左方に向かうように伸びて、インストルメントパネル３の左端部上面位置を通るものが示される。

バー状に点灯表示される右側の指標１０Ｒは、オプティカルフローＯＰ１の延長線と同一方向を向くように（重なるように）方向設定される。バー状に点灯表示される左側の指標１０Ｌは、オプティカルフローＯＰ２の延長線と同一方向を向くように（重なるように）方向設定される。このような左右一対の指標１０Ｒ、１０Ｌは、前方に向かうにつれて徐々にその間隔が狭まるような表示形態とされる（平面視でハの字形態での表示）。

指標１０Ｒ、１０Ｌは、昼間は消灯されて、夜間において点灯表示される。夜間において、運転者は、点灯表示された左右一対の指標１０Ｒ、１０Ｌの位置を容易に確認できる。すなわち、運転者は、指標１０Ｒ、１０Ｌの位置を基準として夜間における空間認識（能力）が高まって、自車両の位置を明確に認識することができ、また車両の挙動を把握しやすいものとなる。バー状に点灯表示される指標１０Ｒ、１０Ｌは、直進走行時においてはその向きがオプティカルフローＯＰ１、ＯＰ２と同一方向のベクトル成分を有するため、運転者は、車両の進行方向をも明確に認識することができる。

図１に対応した図２おいては、左カーブを走行する時の様子を示すもので、運転者が矢印Ｙで示すように曲がり方向となる左前方を注視することから、運転者の認識するオプティカルフローがＯＰ３、ＯＰ４として示される。すなわち、オプティカルフローＯＰ３、ＯＰ４は、図１に示す無限遠方点Ｏを左方側にオフセットした無限遠方点ＯＢから放射状に伸びるようにされて、図１に示すオプティカルフローＯＰ１、ＯＰ２に対して角度変化されたものとなる。

図２のように、運転者の認識するオプティカルフローがＯＰ３、ＯＰ４のように変化するとき、指標１０Ｒ、１０Ｌは、この変化するオプティカルフローＯＰ３、ＯＰ４と交わるベクトルを有するように表示される（図１の状態から表示方向が変更される）。運転者は、オプティカルフローＯＰ３、ＯＰ４と指標１０Ｒ、１０Ｌとの交差角度やその変化する状況を視認することによって、車両のロール状態を的確に認識することが可能となる。

図３は、図２の変形例を示すものである。図３の例では、左方側の指標１０Ｌがフロントウインドガラス１の下縁部に沿うように長く表示されて、オプティカルフローＯＰ４と交わる角度が図２の場合に比して小さくされている。また、右方側の指標１０Ｒについても、オプティカルフローＯＰ３と交わる角度が図２の場合に比して小さくされている。左カーブ時には、左方側の指標１０Ｌについて運転者の意識が向きやすいことから、左方側の指標１０Ｌを長くすることによってロール状態の認識をより高める上で好ましいものとなる。同様に、右折時には、右方側の指標１０Ｒについて運転者の意識が向きやすいことから、右方側の指標１０Ｒを長くすることによってロール状態の認識をより高める上で好ましいものとなる。

次に、指標１０Ｒ、１０Ｌの制御に関連して車両に搭載された制御系統例について、図４を参照しつつ説明する。まず、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）であり、このコントローラＵによって指標１０Ｒ、１０Ｌが制御される。コントローラＵには、各種センサあるいは機器類Ｓ１〜Ｓ５からの信号が入力される。Ｓ１は、ライト（特にヘッドライト）をオン、オフするためのスイッチである。Ｓ２は、舵角を検出する舵角センサである。Ｓ３は、ナビゲーション装置で、地図情報と自車両位置とを入手するものとなっている。Ｓ４は、車外カメラであり、前方の障害物を検出するものとなっている。Ｓ５は、レーダであり、前方の障害物までの距離を検出するものとなっている。

次に、コントローラＵによる制御例について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、ライトスイッチＳ１がオンであるか否かが判別され、この判別は、夜間であるか否かの判別となる。このＱ１の判別でＮＯのときは、Ｑ５において、指標１０Ｒ、１０Ｌが消灯される。

上記Ｑ１の判別でＹＥＳのとき、つまり夜間のときは、Ｑ２において、車両のロール時であるか否かが判別される。このＱ２の判別でＮＯのときは、Ｑ３において、指標１０Ｒ、１０Ｌが点灯表示される。Ｑ３での処理時は、直進走行時（ほぼ直進走行である状態を含む）であることから、指標１０Ｒ、１０Ｌの表示態様は、図１に示すようなものとされる（オプティカルフローＯＰ１、ＯＰ２に沿う表示）。

Ｑ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４において、指標１０Ｒ、１０Ｌが点灯表示される。このＱ４での処理時は、ロール時であることから、指標１０Ｒ、１０Ｌの表示態様は、図２あるいは図３に示すようなものとされる（オプティカルフローＯＰ３、ＯＰ４と交わる表示）。

ここで、Ｑ２におけるロール時であるか否かの判別は、例えば次のような手法でのロール検出結果に基づいて行うことができる。まず、舵角センサＳ２により、所定値以上の操舵角が検出された場合に、ロール時であると判定することができる。ナビゲーション装置Ｓ３によって、前方の道路がカーブすることが予測されたときに、ロール時であると判定することができる。車外カメラＳ４やレーダＳ５によって前方にカーブを検出したときに、ロール時であると判定することができる。例えば左右のサスペンションストロークを検出するセンサによって車両の左右方向の傾斜を検出したときに、ロール時であると判定することができる。ナビゲーション装置Ｓ３や車外カメラＳ４によるカーブの検出は、あらかじめロールの発生を予測するので、運転者に車両のロール状態をロール開始前から認識させ、実際にロール状態に入った後の認識へ、的確かつ円滑につなげることができる。さらに、表示の高い応答性を得る上でも好ましいものとなる。勿論、上述した検出手法の任意の複数を組み合わせて、ロールの検出を行うこともできる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。指標１０Ｒ、１０Ｌは、例えばインストルメントパネル３に設けたプロジェクションマッピング装置により投影表示することもできる。指標１０Ｒ、１０Ｌは、昼間の光によって蓄光される蓄光形式のものとして構成することもでき、表示方向を変更するには、別途設けたカバー部材で指標１０Ｒ、１０Ｌを部分的に覆うようにする等、適宜のものを採択できる。

指標１０Ｒ、１０Ｌは、運転者の左右いずれか一方にのみオフセットさせて設けるようにしてもよく、特に左右一方のみに設ける場合は、運転者から遠く離れた位置となる助手席側における車幅方向外方側端部に近い位置に設けるのが好ましい。指標１０Ｒ、１０Ｌは、フロントウインドガラス１付近に限らず、左折時や右折時に運転者の視線が向くこともある運転席用サイドドアや助手席用サイドドアにおけるサイドウインドガラス付近に設けるようにしてもよい。指標１０Ｒ、１０Ｌを設ける車室内装材としては、インストルメントパネル３に限らず、例えばフロントピラー２Ｒ、２Ｌ（特に下端部）としたり、サイドドアトリム（特に前上縁部）を選択する等、適宜のものを選択できる。指標１０Ｒ、１０Ｌを設ける高さ位置としては、運転者の目線位置よりも低い位置とするのが、運転者に対して不必要に眩しさを与えないようにする上で、また運転者の意識が指標１０Ｒ、１０Ｌに集中し過ぎないようにする上で好ましいものとなる。ロール時以外に指標１０Ｒ、１０Ｌを表示するときは、例えば円形形状や多角形形状等の適宜の形状とすることができ、車両進行方向のベクトル成分を有しない形状であってもよい。フローチャートに示す各ステップあるいはステップ群は、コントローラＵの有する機能を示すもので、この機能を示す名称に手段の文字を付して、コントローラＵの有する構成要件として把握することができる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、夜間運転時において好適なものを提供できる。

１：フロントウインドガラス
２Ｒ、２Ｌ：フロントピラー
３：インストルメントパネル
４：ステアリングホイール
１０Ｒ、１０Ｌ：指標（指標表示器）
ＯＰ１、ＯＰ２：オプティカルフロー
Ｙ１、Ｙ２：矢印（運転者の視線方向）
Ｕ：コントローラ
Ｓ１：ライトスイッチ
Ｓ２：舵角センサ
Ｓ３：ナビゲーション装置
Ｓ４：車外カメラ
Ｓ５：レーダ

Claims (7)

1. 車両進行方向に面するウインドガラス付近の車室内装材のうち運転者の左右少なくとも一方側に片寄った位置に、夜間において運転者から目立つように指標を表示するための指標表示手段を備え、
   前記指標表示手段は、運転者により認識されるオプティカルフローの向きが現在の進行方向に対して左右方向に変化する際には、該変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
   ことを特徴とする車両の室内指標表示装置。
2. 請求項１において、
   前記指標表示手段は、前記オプティカルフローの向きが左右方向に変化するときにのみ前記指標を表示させる、ことを特徴とする車両の室内指標表示装置。
3. 請求項１において、
   前記指標表示手段は、直進走行時には運転者の前方延長線上に設定された消失点から伸びるオプティカルフローの向きに沿うベクトル成分を有するように前記指標を表示する一方、車両がロールするときまたはロールが予測されるときには前記前方延長線に対して左右方向にずれた位置を消失点とするオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、ことを特徴とする車両の室内指標表示装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   車両の左右方向での傾斜状態を検出する傾斜検出手段を備え、
   前記指標表示手段は、前記傾斜検出手段よって車両が傾斜されたことが検出されたときに、前記変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
   ことを特徴とする車両の室内指標表示装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   車両の操舵状態を検出する操舵検出手段を備え、
   前記指標表示手段は、前記操舵検出手段よって左右方向へ操舵されたことが検出されたときに、前記変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
   ことを特徴とする車両の室内指標表示装置。
6. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   車両の進行方向の道路状況を検出する道路状況検出手段を備え、
   前記指標表示手段は、前記道路状況検出手段よってカーブが検出されたときに、該カーブに到達する前にあらかじめ前記変化するオプティカルフローの向きに対して交わるベクトルを有するように前記指標を表示する、
   ことを特徴とする車両の室内指標表示装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
   前記指標が、フロントウインドガラスの左右端部付近の位置において、左右一対表示される、ことを特徴とする車両の室内指標表示装置。

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