JP6459905B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関するものである。

車両、特に自動車の運転支援のために、無線通信を利用した車々間通信によって得られた他車両に関する情報を自車両の運転者に提供することが実用化されつつある。例えば、自車両の前方位置に存在する側路から、自車両が走行している自車両走行レーンへ他車両が進入してようとしている一方、障害物によってこの他車両が自車両の運転者から目視できない場合に、他車両が自車両走行レーンに進入しようとしている旨の情報を自車両の運転者に提供する等のことが考えられている。

特許文献１には、他車両との通信可能な範囲である通信エリアと自車位置と他車位置を地図上に重ねてディスプレイに表示する者が開示されている。また、特許文献２には、受信強度が所定のしきい値以下のときに通信品質が悪いとして、通信品質が悪い旨の情報を自車両の運転者に提供することが開示されている。

特開２０１１−１９１８１４号公報 特開２０１４−８６７５０号公報

車々間通信によって他車両の情報を入手する際に、車々間通信を行うための無線通信の品質というものが問題となる。すなわち、走行している車両にあっては、通信品質が時々刻々と変化するため、あるタイミングにおいて良好な通信品質が確保されていて、他車両に関する情報を適切に提供することができる場合があったり、通信品質が悪くて、他車両に関する情報を適切に提供することができない場合がある。特に、自車両が同じ位置にあっても、その向きや車速によっても通信品質がかなり大きく相違する場合が多々生じるものとなる。

上記のように、通信品質が状況によって相違するために、車々間通信によって他車両の状況等を知ろうとした場合に、通信品質が悪いために他車両の情報が得られないのか、あるいは特に注意すべき他車両が存在しないために他車両の情報が得られないのかの区別がしにくいものとなる。このため、特許文献１に記載のように、地図上に、通信可能なエリアを他車両位置と共に表示することも考えられるが、この場合は、通信エリアの外縁が自車両から大きく離間している場合も応々にして生じ、地図上の広い範囲に渡って目視によって通信エリアを確認することが極めて面倒となる。

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、車々間通信における通信品質に関する情報を、直感的に一目で理解できるようにした車両用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、
地図上における自車位置および自車進行方向を示す自車マークをディスプレイに表示するようにしたナビゲーション装置と、
他車両との間で無線通信を行う通信手段と、
前記通信手段による通信品質を推定する通信品質推定手段と、
前記通信品質推定手段によって推定された通信品質に関する情報を、前記自車マークに近接してあるいは重畳して前記ディスプレイに表示する通信品質表示手段と、
を備え、
前記通信品質に関する情報が、自車両に対する複数の方向での通信品質を含むようにされ、
前記通信品質表示手段は、前記複数の方向についての通信品質の良否の程度を段階的に個別に表示するようにしている。

上記解決手法によれば、運転者は、地図上に重ねて表示される自車マークを見るだけで、通信品質を即座に直感的に知らせることができる。また、自車マークは、運転者により頻繁に目視されるので、通信品質の表示も頻繁に目視されることになり、通信品質が悪化して車々間通信が良好に行えない状況というものを見過ごしてしまう事態を防止あるいは抑制する上でも好ましいものとなる。さらに、通信品質を示す表示は、ディスプレイに表示される地図のうち、自車マークＭに近接あるいは重畳して表示されるので、この表示内容が頻繁に切り替わっても運転者に煩わしさを与えてしまうこともない。また、自車両に対する複数の方向についての通信品質を個別に知ることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記複数の方向として、自車両に対する少なくとも前後左右の４方向を含むようにされている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、自車両において重要となる前後左右の少なくとも４方向についての通信品質を知ることができる。

前記通信品質表示手段は、複数の方向のそれぞれについての通信品質の良否の程度を、自車マークの周囲に表示される線の本数の差によって表示する、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、表示される線の本数の差によって、通信品質の良否の程度を知ることができる。

前記通信品質表示手段は、複数の方向のそれぞれについての通信品質の良否の程度を色分けよって表示する、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、色分けによって、極めて明確に通信品質の良否の程度を知ることができる。

前記通信品質表示手段は、良好な通信品質を有する方向を矢印表示によって行う、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、矢印の有無によって、通信品質の良好な方向と悪い方向とを明確に知ることができる。

前記通信品質表示手段は、自車位置周囲の通信可能エリアを自車マークに近接させて簡略表示する、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、通信可能なエリア範囲を簡便かつ網羅的に知ることができる。

前記通信品質表示手段は、良好な通信品質を有する方向を、前記通信可能エリアと重畳される矢印表示でもって行う、
ようにしてある（請求項７対応）。この場合、請求項６，請求項７に対応した効果を得ることができる。

前記通信品質表示手段は、通信品質の良否の程度を前記自車マークの色分けまたは該自車マークの形状を相違させることによって表示する、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、自車マークそのものを有効に利用して通信品質を知ることができる。また、通信品質の表示に際して、自車マーク以外に別途の表示を行う必要がなくなるので、ディスプレイでの表示内容が煩雑になるのを防止あるいは抑制する上でも好ましいものとなる。

本発明によれば、車々間通信における通信品質に関する情報を、直感的に一目で理解させることができる。

ディスプレイの配設例を示す図。 本発明の制御系統例を示す図。 地図上に自車マークと複数の方向についての受信強度とを表示する一例を示す図。 方向に応じて受信強度が相違する一例を示す図。 図４の受信状況において自車マークと複数方向についての受信強度の表示例を示す図。 図４の場合と自車両の向きが相違する場合において、方向に応じて受信強度が相違する例を示す図。 図６の受信状況において自車マークと複数方向についての受信強度の表示例を示す図。 図４の受信状況において自車マークと複数方向についての受信強度の別の表示例を示す図。 図６の受信状況において自車マークと複数方向についての受信強度の表示例を示す図。 自車マークと簡略化された受信エリアと複数方向についての受信強度の表示例を示す図。 自車両の向きを図１０に示す場合と相違させた場合において、自車マークと簡略化された受信エリアと複数方向についての受信強度の表示例を示す図。 本発明による制御例を示すフローチャート。

図１は、自車両の車室内から前方を見たときの図であり、図中１はインストルメントパネル、２はステアリングハンドル、３はフロントウインドガラスである。インストルメントパネル１の車幅方向略中央部には、運転者から目視しやすい位置に、ディスプレイ４が配設されている。このディスプレイ４は、ナビゲーション装置ＮＢ用となっている。

図２は、自車両に構成された車々間通信のための制御系統例を示すものである。この図２において、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）である。コントローラＵには、各種機器類Ｓ１〜Ｓ５からの信号が入力される一方、コントローラＵから情報提供手段としてのディスプレイ４に出力される。なお、コントローラＵは、そのメモリ（記憶手段）に、通信品質を推定するために用いる走行環境がデータベースとしてあらかじめ作成、記憶されている。このデータベースは、例えば、交差点の状況や、その周囲に存在する建物等の電波障害物や電波反射物を種々類型化して、他車両からの電波が自車両に到達する電波軌跡を取得するために用いるデータとして利用されることなる。そして、このデータベースに記憶されている走行環境に対応して、自車両が走行レーンに沿った向きとなっているときの他車両からの自車両への電波軌跡を対応づけて記憶している。

上記Ｓ１は、他車両との間で無線通信を行うための通信手段の一構成要素となるアンテナである。このアンテナＳ１は、互いに相違する位置に複数設定されて、ダイバーシティ仕様での通信用とされており、自車両の全周囲からの電波を受信するようになっており、特に前方（斜め前方を含む）からの電波に対する受信感度が良好となるように設定されている。Ｓ２は、車速検出手段としての車速センサである。Ｓ３は、自車両の位置情報を取得するＧＰＳであり、ナビゲーション装置のものを利用している。Ｓ４は、カメラであり、自車両の周囲、特に前方の走行環境を入手するためのものとなっている。Ｓ５は、レーダ（例えばミリ波レーダや赤外線レーダ等）であり、カメラＳ４と同様に、自車両の周囲、特に前方の走行環境を入手するためのものとなっている。上記入手する走行環境としては、前方の道路状況の他、他車両との間で通信の阻害要因となる各種障害物（例えば建物や塀）の存在をその位置と共に入手するものとなっている。

図３は、ディスプレイ４に表示される地図と自車両位置を示す自車マークＭとの表示例が示される。自車マークＭのうち、先端の尖っている向きが、自車両の向きとなる。後述するように、自車マークＭに近接して、自車両における複数方向での受信強度が表示されるようになっている。

次に、図４、図５を参照しつつ、自車両における複数方向での受信強度について説明する。まず、図４において、自車両Ｖが走行している道路が符号１１で示され、道路１１と交差する道路が符号１２で示される。自車両Ｖの付近には、他車両ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３が存在している。他車両ＶＢ１は、道路１１と１３との交差点αよりも遠方の対向車両となっている。他車両ＶＢ２は、自車両Ｖの右方側において、交差点αに向けて道路１２を走行している。他車両ＶＢ３は、自車両Ｖの左側方において、交差点αに向けて道路１２を走行している。

図４の例では、自車両Ｖと他車両ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３との間での車々間通信において、他車両ＶＢ１とＶＢ２からの受信強度が強く、他車両ＶＢ３からの受信強度は弱いものとなっている。なお、自車両Ｖは、道路１１の方向に対して若干右方向に傾いた状態となっている。

図４に示す自車両Ｖに対する方向に応じた受信強度の相違は、例えば、図５に示すように行われる。すなわち、自車マークＭの前後左右の４方向について、自車マークＭを中心とした円弧状の表示線が表示される。表示線は、自車両Ｖの前方からの受信強度を示す表示線ＨＦＦと、自車両Ｖの後方からの受信強度を示す表示線ＨＲＲと、自車両Ｖの右方からの受信強度を示す表示線ＨＲＴと、自車両Ｖの左方からの受信強度を示す表示線ＨＬＴとされる。なお、以下の説明で、方向を区別することなく単に表示線を示すときは、単に符号Ｈのみを用いる場合がある。

受信強度に応じた表示線Ｈの相違は、次のように設定されている。まず、表示線は、基本的に、自車マークＭの中心を中心とする円弧状とされる。そして、受信強度が強いほど、円弧状の線を同心的に増加させるようにしてある。実施形態では、受信強度を３段階に区別して表示するようにしてあり、受信強度がもっとも強い強のときは、同心の３重の円弧線とされる（表示線ＨＦＦ、ＨＲＴが対応）。受信強度が中程度のときは、同心の２重の円弧線とされる（表示線ＨＲＲが対応）。受信強度がもっとも弱い弱のときは、１重の円弧線とされる（（表示線ＨＬＴ対応）。なお、表示線Ｈは、外側に表示されるものほど、線の長さが短くなるようにされているが、同一長さの表示とすることもできる。

実施形態では、受信強度を上記のように強、中、弱の３段階に区別したとき、受信強度が中または強であれば他車両との車々間通信が良好に行える一方、受信強度が弱であれ場他車両との車々間通信が良好に行えないことを意味する。なお、受信強度が弱の場合でも表示線Ｈを表示するのは、受信強度が弱いということを運転者に対して積極的に知らせるためである。なお、車々間通信が良好に行えない状況のときは、表示線Ｈをなんら表示しないことも考えられるが、この場合は、通信系統そのものに異常があるのではという不安を運転者に対して与えかねないので、通信系統に異常がないことを示す意味でも、表示線Ｈを表示しておくのが好ましいものとなる。

図６は、図４と同じ環境において、自車両Ｖの向きを道路１１の方向と合致させた場合の受信強度の例を示す。すなわち、図６の場合では、他車両ＶＢ１〜ＶＢ３からの受信強度が全て中程度となっている。このときに自車マークＭの周囲に表示される表示線Ｈは、図７に示すようになる。

表示線Ｈを、自車マークＭに近接して表示することにより、運転者は、自車マークＭを目視するだけで、複数方向についての受信強度を即座に知ることができる。例えば図５の例では、左方側については受信強度が弱なので、この左方側についての他車両からの情報は得られない（あるいは情報が得られたとしても信頼性が薄い）ものと即座に判断できる。この一方、その他の方向（前方、右方、後方）からの他車両に関する情報は、十分に信頼性があるものと即座に判断することができる。

図４、図６のような環境においても、自車両Ｖの車速が相違したり向きが相違すると、各方向からの受信強度が図４、図６の場合とはかなり相違する場合も生じる。自車マークＭは、運転者により頻繁に目視される対象となり、したがって表示線Ｈも運転者により頻繁に目視される対象となる。したがって、運転者は、自車マークＭに近接して表示される表示線Ｈを見ることにより、走行環境や車速、自車両Ｖの向きに応じた各方向での受信強度がどのように相違するのかを、容易に学習できることにもなる。

図８は、複数の方向における受信強度の相違を示す別の例を示し、図４、図５のような受信状況のときの表示例となっている。本例では、自車両Ｖにおける複数方向として、前後左右の４方向に加えて、左右の斜め前方と左右の斜め後方とを加えて合計８方向からの受信強度を区別して表示するようにしてある。受信強度の表示は、自車両Ｖを中心とする円上に周方向等間隔に配設された小さな丸印Ｈ２の色分けによって行うようになっている。実施形態では、白抜きの丸印Ｈ２（実際には例えば赤色）が受信強度「弱」の場合を、ハッチングを付した丸印Ｈ２（実際には例えば水色）が受信強度「中」の場合を、黒塗りした丸印Ｈ２（実際には例えば緑色）が受信強度「強」の場合を示す。

図９は、図６、図７のような受信状況において、図８と同様に丸印Ｈ２を利用した表示例を示す。なお、表示Ｈ、Ｈ２は、丸印の他に、△印等、その形状そのものは適宜選択できる。

図１０、図１１は、複数方向での受信強度の相違を示す別の表示例を示す。すなわち、自車両Ｖにおいて他車両から受信可能なエリアが受信エリアＥとして示される。この受信エリアＥは、自車両Ｖを取り巻くように形成されるが、その指向性の観点から、受信エリアＥの外縁は非円形とされている。この受信エリアＥは、ディスプレイ４において大きな面積範囲に渡らないように、自車マークＭの付近にのみ位置するように大きく縮小表示（デフォルメ）されたものとされる。

図１０、図１１の例では、他車両から十分な受信強度が得られている方向が、図中矢印Ｙで示される。この矢印Ｙは、通信エリアＥの外縁を跨ぐように表示されるが、通信エリアＥの内部に表示するようにしてもよい。

図１２は、コントローラＵによる制御例を示すものである。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、各種センサＳ１〜Ｓ５等からデータ入力される。次いでＱ２において、あらかじめ設定された複数方向について、その受信強度が推定される。この後Ｑ３において、複数の各方向についての受信強度が、前述したように自車マークＭに近接して表示される。そして、Ｑ４において、車々間通信によって他車両から得られて情報が、例えば情報提供手段としてのディスプレイ４上にポップアップ形式で表示される。なお、Ｑ４における情報表示は、ディスプレイ４とは別の位置、例えば運転者の前方に表示されるヘッドアップディスプレイを利用した表示とすることもできる。

ここで、通信品質の良否を判定するためのコントローラＵによる制御例について説明する。まず、自車両Ｖの車速が取得される。この後、カメラＳ４、レーダＳ５からの信号に基づいて、自車両Ｖの前方の走行環境が入手される（例えば電波障害物や電波反射物の形状、大きさ、位置等）。取得した走行環境に応じて、電波軌跡、つまり自車両Ｖに到達する電波の方向が取得される。すなわち、入手された走行環境を、データベースの記憶内容のうちもっとも近似している走行環境が選択されて、このもっとも近似している走行環境に対応した電波軌跡が取得されることになる（データベースに走行環境と電波軌跡が対応づけて記憶されているため）。なお、走行環境と電波軌跡とを対応づけて記憶しておくことなく、記憶されている走行環境からあらためて電波軌跡を演算によって取得するようにしてもよい。この後、自車両Ｖが走行している道路に対する自車両Ｖの進行方向が取得される。この自車両Ｖの進行方向としては、平面視において、道路に沿う方向を角度０度として、例えば右周りに３６０度の回転角度でもって示される。この後、車速と電波軌跡と自車両Ｖの向きとに基づいて、通信品質が推定される。この通信品質の推定は、例えば、従来既知のセルラー系のモデルとなるＬＣＲ（Level Crossing Rate）の関数に対して、自車両Ｖの向き（角度）をパラメータとする関数を乗算することにより得ることができる。なお、セルラー系のモデルＬＣＲでは、移動体の速度に応じた最大ドップラー周波数と環境に依存したフェーシング特性の２つの要素によって通信品質を推定するものとなっており、セルラー系の推定モデルを自車両Ｖの向きをパラメータとする関数で補正するものと考えることができる。通信品質が推定された後は、前述したような通信品質（としての受信強度）の表示を含めて、他車両に関する情報がディスプレイ４等に表示される。なお、セルラー系のモデルとしてＬＣＲの代わりにＡＦＤ（Average Fade Duration）を用いてもよい。

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。自車両Ｖへ向かう電波軌跡を精度よく取得（推定）することが、最終的な通信品質の推定に大きく影響を及ぼすことから、自車両Ｖの向きを加味した通信品質の推定に際しては、他車両の位置および車速の少なくとも一方あるいは両方を利用するのが好ましい。他車両としては、実施形態では前側方から自車両走行道路１１に進入するものを対象としたが、斜め後方からの接近車両等、適宜の他車両を対象とすることができる。

通信品質としての受信強度の表示は、自車マークＭと重畳して表示したり（例えば図１０、図１１に示す矢印Ｙを、自車マークＭの外縁を跨ぐように表示する）、自車マークＭ内に表示することもできる（例えば図１０、図１１に示す矢印Ｙを、自車マークＭ内に表示する）。通信品質の表示を、自車マークＭそのものを利用して行うこともできる。例えば、通信品質としての受信強度に応じて、自車マークＭの色を全体的あるいは部分的に相違させたり、自車マークＭの形状や大きさを相違させることができる。

通信品質の良否の程度を、通信可能と通信不能との２段階での表示としたり、４段階以上での表示とすることもできる。なお、本発明とは別の観点となるが、図１０、図１１に示すような通信エリアＥと矢印Ｙの表示を、ディスプレイ４のうち自車マークＭとは離れた別の位置（例えばディスプレイ４の右上隅や右下隅等の隅位置）に表示することもできる。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、車々間通信を利用した情報授受を行う上で好適である。

１：インストルメントパネル
４：ディスプレイ（表示手段）
１１：道路（自車両走行）
１２：道路（他車両走行）
α：交差点
Ｕ：コントローラ
ＮＢ：ナビゲーション装置
Ｓ１：アンテナ（無線通信用）
Ｓ２：車速センサ
Ｓ３：ＧＰＳ
Ｓ４：カメラ（走行環境取得用）
Ｓ５：レーダ（走行環境取得用）
Ｖ：自車両
ＶＢ１〜ＶＢ３：他車両
Ｍ：自車マーク
Ｈ：表示線（本数分け）
Ｈ２：表示印（色分け）
Ｅ：通信エリア
Ｙ：矢印（通信品質が良好な方向）

Claims (8)

1. 地図上における自車位置および自車進行方向を示す自車マークをディスプレイに表示するようにしたナビゲーション装置と、
   他車両との間で無線通信を行う通信手段と、
   前記通信手段による通信品質を推定する通信品質推定手段と、
   前記通信品質推定手段によって推定された通信品質に関する情報を、前記自車マークに近接してあるいは重畳して前記ディスプレイに表示する通信品質表示手段と、
   を備え、
   前記通信品質に関する情報が、自車両に対する複数の方向での通信品質を含むようにされ、
   前記通信品質表示手段は、前記複数の方向についての通信品質の良否の程度を段階的に個別に表示することを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１において、
   前記複数の方向として、自車両に対する少なくとも前後左右の４方向を含むようにされている、ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記通信品質表示手段は、複数の方向のそれぞれについての通信品質の良否の程度を、自車マークの周囲に表示される線の本数の差によって表示する、ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項１または請求項２において、
   前記通信品質表示手段は、複数の方向のそれぞれについての通信品質の良否の程度を色分けよって表示する、ことを特徴とする車両用表示装置。
5. 請求項１または請求項２において、
   前記通信品質表示手段は、良好な通信品質を有する方向を矢印表示によって行う、ことを特徴とする車両用表示装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
   前記通信品質表示手段は、自車位置周囲の通信可能エリアを自車マークに近接させて簡略表示する、ことを特徴とする車両用表示装置。
7. 請求項６において、
   前記通信品質表示手段は、良好な通信品質を有する方向を、前記通信可能エリアと重畳される矢印表示でもって行う、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
8. 請求項１又は請求項２において、
   前記通信品質表示手段は、通信品質の良否の程度を前記自車マークの色分けまたは該自車マークの形状を相違させることによって表示する、ことを特徴とする車両用表示装置。

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