JP6443559B2 - 車両用表示装置及び車両用表示方法 - Google Patents

車両用表示装置及び車両用表示方法 Download PDF

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Description

本発明は、自車両前方の先行車に対して追従走行するときに先行車に重畳させて強調表示を行う車両用表示装置及びその方法に関する。
従来では、自車両の前方を走行する先行車に追従走行するオートクルーズコントロールに適用された車両用表示装置として、特許文献１が開示されている。この特許文献１に開示された車両用表示装置では、ヘッドアップディスプレイを用いて追従対象の先行車に重畳させて強調表示を行っていた。
特開２００５−６７５１４号公報
しかしながら、上述した従来の車両用表示装置では、追従対象の先行車が自車両から遠くに離れてしまうと、先行車に重畳されていた強調表示が小さくなり、運転者が強調表示を認識し難くなるという問題点があった。
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、追従対象の先行車が自車両から遠くに離れても、運転者が強調表示を容易に認識することのできる車両用表示装置及びその方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両用表示装置及びその方法は、自車両の前方を走行する先行車を検出して、先行車と自車両との間の距離を算出し、先行車に重畳して表示される強調表示を設定する。そして、先行車と自車両との間の距離が大きい場合は、距離が小さい場合に比べて強調表示の強調度合を高くし、設定された強調表示の画像を、自車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示する。
本発明によれば、追従対象の先行車が自車両から遠くに離れても、運転者は強調表示を容易に認識することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置による追従マーク表示処理の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置による追従マークの表示の一例を示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置による追従マークの表示方法を説明するための図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置による追従マークの表示方法を説明するための図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置による追従マークの表示方法を説明するための図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置による追従マークの表示方法の変形例を説明するための図である。 図８は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置による追従マークの表示方法の変形例を説明するための図である。
以下、本発明を適用した一実施形態について図面を参照して説明する。
［車両用表示装置の構成］
図１は、本実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両用表示装置１は、制御ユニット３とＨＵＤ表示部５を備えている。また、車両用表示装置１は、車両に搭載されているセンサ類に接続されており、特に先行車検出センサ７と車速センサ９に接続されている。このような構成の車両用表示装置１は車両に搭載されており、車両用表示装置１が搭載された車両にはオートクルーズコントロールやアダプティブクルーズコントロール等の自車両前方の先行車に対して追従走行するシステムが装備されている。そして、車両用表示装置１は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）によって車両のフロントウィンドウを通じて、追従対象の先行車に重畳させて強調表示を行う装置である。
制御ユニット３は、強調表示の制御を実行する制御部であり、ＨＵＤ表示部５に強調表示の画像を出力する。制御ユニット３は、入力インターフェース１１と、先行車検出部１３と、先行車距離算出部１５と、強調表示設定部１７と、ＨＵＤ映像生成部１９とを備えている。
入力インターフェース１１は、車両に搭載されたセンサ類、特に先行車検出センサ７と車速センサ９に接続され、強調表示の制御に必要となるデータの送受信を行う。
先行車検出部１３は、自車両の前方を走行する先行車を検出する。具体的に、先行車検出部１３は、先行車検出センサ７から先行車情報を取得し、先行車情報に含まれている自車両前方の画像やレーダーによる測定結果等から追従対象となる先行車を検出する。
先行車距離算出部１５は、先行車検出部１３で検出された先行車と自車両との間の距離を算出する。具体的に、先行車距離算出部１５は、先行車検出センサ７に含まれる前方カメラの画像を解析して先行車と自車両との間の距離を算出してもよいし、先行車検出センサ７に含まれるレーダーの測定結果から先行車と自車両との間の距離を算出してもよい。
強調表示設定部１７は、追従対象となる先行車に重畳して表示される強調表示を設定し、先行車と自車両との間の距離が大きい場合は、距離が小さい場合に比べて強調表示の強調度合を高くする。強調表示設定部１７は、まず強調表示として表示される追従マークの表示位置や表示サイズ、空間周波数、輝度等を設定する。そして、設定された追従マークの強調度合を、先行車と自車両との間の距離が大きい場合は距離が小さい場合に比べて高くする。例えば、先行車と自車両との間の距離が大きくなるのに応じて、追従マークの大きさを大きくして強調度合を高くする。また、先行車と自車両との間の距離が大きくなるのに応じて、追従マークの空間周波数や輝度を高くして強調度合を高くしてもよい。尚、追従マークは、追従対象となる先行車を強調表示するための表示マークであり、先行車の周囲、例えば下方に隣接して重畳表示される。
また、強調表示設定部１７は、先行車と自車両との間の距離が所定距離以下のときには、先行車と自車両との間の距離が小さい場合は、距離が大きい場合に比べて強調表示の強調度合を低くする。例えば、先行車と自車両との間の距離が小さくなるのに応じて、追従マークの大きさを小さくして強調度合を低くする。また、先行車と自車両との間の距離が小さくなるのに応じて、追従マークの空間周波数や輝度を低くして強調度合を低くしてもよい。
ＨＵＤ映像生成部１９は、強調表示設定部１７による設定にしたがって、強調表示である追従マークを表示するためのヘッドアップディスプレイの画像を生成する。
尚、制御ユニット３は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路とメモリ等の周辺機器から構成されている。そして、特定のプログラムを実行することにより、上述した先行車検出部１３、先行車距離算出部１５、強調表示設定部１７及びＨＵＤ映像生成部１９として動作する。
ＨＵＤ表示部５は、映像を投影する投影部や映像を反射させるスクリーン及びフレネルミラー等を備えたヘッドアップディスプレイであり、車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に、強調表示の画像を表示する。特に、ＨＵＤ表示部５は、ミラーで反射させた画像を虚像としてフロントウィンドウの先に映し出すことによって、車両前方の風景に重畳させて画像を表示することのできるヘッドアップディスプレイである。ただし、ＨＵＤ表示部５は、このような方式のヘッドアップディスプレイに限定されるわけではない。例えば、フロントウィンドウに表示させる代わりに透明のパネルを用いたコンバイナ型や、フロントウィンドウに直接画像を表示させる方式であっても構わない。すなわち、本実施形態のヘッドアップディスプレイは、運転者が頭を下げずに、フロントウィンドウ越しに運転者が視認する風景と重ねて情報を表示することができればよい。尚、ＨＵＤ表示部５は、請求項１に記載された表示部に対応する。
先行車検出センサ７は、前方カメラやミリ波レーダー等の先行車を検出するためのセンサであり、前方カメラの画像やミリ波レーダーの測定結果を含む先行車情報を出力する。また、先行車検出センサ７は、前方カメラやミリ波レーダーの他に赤外線センサや車間距離センサ等を備えていてもよい。車速センサ９は、車軸の回転数に応じたパルス信号から車両の車速を検出する。
［追従マーク表示処理の手順］
次に、本実施形態に係る車両用表示装置１による追従マーク表示処理の手順を図２のフローチャートを参照して説明する。
図２に示すように、まずステップＳ１０において、先行車検出部１３は、先行車検出センサ７から先行車情報を取得し、先行車情報に含まれている前方カメラの画像やレーダーの測定結果を取得する。
ステップＳ２０において、先行車検出部１３は、前方カメラの画像を解析することによって自車両の前方を走行する先行車を検出できるか否かを判定する。先行車を検出できない場合にはステップＳ１０に戻り、先行車を検出できた場合には、検出した先行車を追従対象の先行車と判定してステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０において、先行車距離算出部１５は、ステップＳ２０で検出された先行車と自車両との間の距離を算出する。先行車距離算出部１５は、レーダーの測定結果を用いて追従対象の先行車と自車両との間の距離を算出してもよいし、前方カメラの画像を解析して先行車と自車両との間の距離を算出してもよい。
ステップＳ４０において、強調表示設定部１７は、先行車に重畳して表示される強調表示の設定を行う。本実施形態では、自車両が追従走行している先行車を強調するために、強調表示として追従マークを表示する。そこで、強調表示設定部１７は、追従マークの表示位置や表示サイズを設定する。まず、強調表示設定部１７は、前方カメラの画像上において、先行車を囲む矩形状の枠を設定し、この枠の中心に基点を設定する。そして、強調表示設定部１７は、この基点から下方に所定の間隔だけ離れた位置に追従マークの表示位置を設定する。尚、所定の間隔は、先行車と自車両との間の距離に基づいて設定される。
次に、強調表示設定部１７は、追従マークの表示サイズを設定する。追従マークの表示サイズは、先行車の画像上の大きさに応じて設定してもよいし、先行車と自車両との間の距離に応じて設定してもよい。例えば、図３に示すように、追従マーク３１は先行車３３よりも若干横幅が大きくなるように設定されている。こうして追従マークの表示位置及び表示サイズが設定されると、強調表示設定部１７は、車両の３Ｄ空間において、追従マークを、設定された表示サイズで、設定された表示位置に配置する。これにより、図３に示すように、追従マーク３１は、先行車３３に隣接して重畳表示されているように見える。尚、図３では、追従マーク３１を長方形あるいは棒形状としているが、先行車を囲む矩形状の枠や三角形、星形、矢印等のその他の形状であってもよい。また、追従マーク３１の輝度や空間周波数等については、予め設定された所定値で表示される。こうして、追従マークの表示位置や表示サイズが設定されると、ステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０において、強調表示設定部１７は、ステップＳ３０で算出された先行車と自車両との間の距離が大きい場合は、距離が小さい場合に比べて強調表示の強調度合を高くする。具体的に、強調表示設定部１７は、強調表示の強調度合として強調表示の大きさを変更する。例えば、図４（ａ）に示すように、先行車３３が自車両３５から距離Ｌ１の位置にある場合には、追従マーク３１は図３に示すように運転者が認識しやすい大きさで表示される。しかし、図４（ｂ）に示すように、先行車３３が自車両３５から離れて距離Ｌ２の位置になると、図５（ａ）に示すように追従マーク３１は小さくなってしまい、運転者からは見にくくなる。これは、追従マーク３１の大きさが先行車３３の画像上の大きさや先行車３３と自車両３５との間の距離に応じて設定されているためである。そこで、強調表示設定部１７は、先行車と自車両との間の距離が所定距離Ｌ１より大きいときには、先行車と自車両との間の距離が大きい場合は、距離が小さい場合に比べて、追従マーク３１の大きさを大きくして強調度合を高くする。例えば、図５（ｂ）に示すように、追従マーク３１の大きさを、図５（ａ）の場合よりも大きくなるように変更する。これにより、追従対象の先行車３３が自車両から遠くに離れても、運転者は追従マーク３１を容易に認識することができる。尚、所定距離Ｌ１は、一般的に必要とされる理想的な車間距離に設定しておけばよく、この車間距離のときに運転者が追従マークを認識しやすいように追従マークの大きさを設定する。
一方、先行車と自車両との間の距離が所定距離Ｌ１以下のときには、追従マークが大きく表示されすぎて、運転者には煩わしくなる。そこで、強調表示設定部１７は、先行車と自車両との間の距離が小さい場合は、距離が大きい場合に比べて強調表示の強調度合を低くする。例えば、図６（ａ）に示すように、先行車３３が自車両に近くなると、追従マーク３１は大きく表示されすぎて運転者には煩わしくなる。そこで、強調表示設定部１７は、先行車と自車両との間の距離が小さい場合は、距離が大きい場合に比べて図６（ｂ）に示すように追従マーク３１の大きさを小さくして強調度合を低くする。これにより、追従対象の先行車３３が自車両に近づいても、運転者は煩わしくなくなり、追従マーク３１を容易に認識することができる。
また、強調表示設定部１７は、強調表示の強調度合として強調表示の空間周波数を変更してもよい。すなわち、先行車と自車両との間の距離が所定距離Ｌ１より大きいときには、先行車と自車両との間の距離が大きい場合は、距離が小さい場合に比べて、追従マーク３１の空間周波数を高くして強調度合を高くする。例えば、図７（ａ）に示すように、先行車３３が自車両から遠くに離れた場合には、追従マーク３１の空間周波数を高くしてエッジがはっきりするように表示する。これにより、追従対象の先行車３３が自車両から遠くに離れても、運転者は追従マーク３１を容易に認識することができる。
一方、強調表示設定部１７は、先行車と自車両との間の距離が所定距離Ｌ１以下となったときには、先行車と自車両との間の距離が小さい場合は、距離が大きい場合に比べて、追従マーク３１の空間周波数を低くして強調度合を低くする。例えば、図７（ｂ）に示すように、先行車３３が自車両に近づいた場合には、追従マーク３１の空間周波数を低くしてエッジがぼやけたように表示する。これにより、追従対象の先行車３３が自車両に近づいても、運転者は煩わしくなくなり、追従マーク３１を容易に認識することができる。
さらに、強調表示設定部１７は、強調表示の強調度合として強調表示の輝度を変更してもよい。すなわち、先行車と自車両との間の距離が所定距離Ｌ１より大きくなったときには、先行車と自車両との間の距離が大きい場合は、距離が小さい場合に比べて、追従マーク３１の輝度を高くして強調度合を高くする。例えば、図８（ａ）に示すように、先行車３３が自車両から遠くに離れた場合には、追従マーク３１の輝度を高くして明るくなるように表示する。これにより、追従対象の先行車３３が自車両から遠くに離れても、運転者は追従マーク３１を容易に認識することができる。
一方、強調表示設定部１７は、先行車と自車両との間の距離が所定距離Ｌ１以下となったときには、先行車と自車両との間の距離が小さい場合は、距離が大きい場合に比べて、追従マーク３１の輝度を低くして強調度合を低くする。例えば、図８（ｂ）に示すように、先行車３３が自車両に近づいた場合には、追従マーク３１の輝度を低くして暗くなるように表示する。これにより、追従対象の先行車３３が自車両に近づいても、運転者は煩わしくなくなり、追従マーク３１を容易に認識することができる。尚、強調表示の強調度合として、上述した強調表示の大きさ、空間周波数、輝度のうちの２つ以上を組み合わせてもよい。
ステップＳ６０において、ＨＵＤ映像生成部１９は、車両の３Ｄ空間において、上述した各処理で設定された強調表示の画像を生成して、ＨＵＤ表示部５に出力する。
ステップＳ７０において、ＨＵＤ表示部５は、車両の３Ｄ空間上に設定された強調表示の画像を、フロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示する。これにより、追従マークの画像が先行車に重畳して表示され、運転者はフロントウィンドウの先に追従マークを視認する。こうして追従マークが表示されると、本実施形態に係る追従マーク表示処理は終了する。
［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車両用表示装置１では、先行車に重畳して表示される強調表示を設定し、先行車と自車両との間の距離が大きい場合は、距離が小さい場合に比べて強調表示の強調度合を高くする。これにより、追従対象の先行車が自車両から離れても、運転者は強調表示を容易に認識することができるので、強調表示の視認性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る車両用表示装置１では、先行車と自車両との間の距離が所定距離以下のときには、先行車と自車両との間の距離が小さい場合は、距離が大きい場合に比べて強調表示の強調度合を低くする。これにより、追従対象の先行車が自車両に近づいても、運転者は強調表示が煩わしくなくなるので、強調表示の視認性を向上させることができる。
さらに、本実施形態に係る車両用表示装置１では、強調表示の強調度合として強調表示の大きさを大きくする。これにより、先行車が遠いときには強調表示を大きく表示できるので、強調表示の視認性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る車両用表示装置１では、強調表示の強調度合として強調表示の空間周波数を高くする。これにより、先行車が遠いときには空間周波数を高くできるので、強調表示の視認性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る車両用表示装置１では、強調表示の強調度合として強調表示の輝度を高くする。これにより、先行車が遠いときには輝度を高くできるので、強調表示の視認性を向上させることができる。
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
１ 車両用表示装置
３ 制御ユニット
５ ＨＵＤ表示部（表示部）
７ 先行車検出センサ
９ 車速センサ
１１ 入力インターフェース
１３ 先行車検出部
１５ 先行車距離算出部
１７ 強調表示設定部
１９ ＨＵＤ映像生成部

Claims (5)

  1. 自車両前方の先行車に対して追従走行するときに前記先行車に重畳させて前記先行車を強調する強調表示を行う車両用表示装置であって、
    前記自車両の前方を走行する先行車を検出する先行車検出部と、
    前記先行車検出部で検出された前記先行車と前記自車両との間の距離を算出する先行車距離算出部と、
    前記先行車に重畳して表示される前記強調表示を設定し、前記先行車距離算出部で算出された前記先行車と前記自車両との間の距離が大きい場合は、前記距離が小さい場合に比べて前記強調表示の強調度合を高くする強調表示設定部と、
    前記強調表示設定部で設定された前記強調表示の画像を、前記自車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示する表示部とを備え、
    前記強調表示の大きさは、前記先行車の画像上の大きさに対する大きさであり、
    前記強調表示設定部は、前記距離が大きくなるのに応じて、前記強調表示の大きさを大きくすることを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記強調表示設定部は、前記強調表示の大きさを高さ方向に大きくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
  3. 前記強調表示設定部は、前記強調表示の強調度合として前記強調表示の空間周波数を前記距離が大きくなるのに応じて高くする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. 前記強調表示設定部は、前記強調表示の強調度合として前記強調表示の輝度を前記距離が大きくなるのに応じて高くす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. 自車両前方の先行車に対して追従走行するときに前記先行車に重畳させて前記先行車を強調する強調表示を行う車両用表示装置の車両用表示方法であって、
    前記車両用表示装置は、
    前記自車両の前方を走行する先行車を検出し、
    検出された前記先行車と前記自車両との間の距離を算出し、
    前記先行車に重畳して表示される前記強調表示を設定し、前記先行車と前記自車両との間の距離が大きい場合は、前記距離が小さい場合に比べて前記強調表示の強調度合を高くし、
    設定された前記強調表示の画像を、前記自車両に備えられたフロントウィンドウの位置と重複するように設けられた表示領域に表示し、
    前記強調表示の大きさは、前記先行車の画像上の大きさに対する大きさであり、
    前記距離が大きくなるのに応じて、前記強調表示の大きさを大きくすることを特徴とする車両用表示方法。
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