KR20150132426A - 차량용 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

차량용 헤드업 디스플레이 장치 Download PDF

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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 좌우로 연장되는 표시이며, 전체로서의 형상이 위로 볼록 형상인 표시를, 소정 시점에서 상기 표시를 봤을 때에 상기 표시의 좌우 폭이 차폭을 나타내도록 출력한다. 상기 표시는, 소정 파라미터의 양을 나타내는 눈금을 포함해도 좋다.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치{VEHICULAR HEAD-UP DISPLAY DEVICE}
본 개시는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
종래부터, 운전자가 프론트 글래스를 통하여 도로를 보고 있을 때에 보이는 미래 진로 궤도 표시로서, 마킹을 운전자에 대해 표시하는 진로 제어 지원 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2007-512636호 공보
그러나, 상기의 특허문헌 1에 기재된 구성에 있어서의 표시(마킹)는, 차폭에 관한 정보를 포함하지 않는다. 따라서, 차폭 감각이 미숙한 운전자에 대한 주행 지원으로서는 유효하게 기능하지 않는다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 개시는, 운전자에 대해 적절한 차폭 감각을 부여하는 양태로 주행 지원을 행할 수 있는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 개시의 일국면에 따르면, 좌우로 연장되는 표시이며, 전체로서의 형상이 위로 볼록 형상인 표시를, 소정 시점에서 상기 표시를 봤을 때에 상기 표시의 좌우 폭이 차폭을 나타내도록 출력하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치가 제공된다.
본 개시에 의하면, 운전자에 대해 적절한 차폭 감각을 부여하는 양태로 주행 지원을 행할 수 있는 차량용 헤드업 디스플레이 장치가 얻어진다.
도 1은 헤드업 디스플레이 장치(10)의 일례의 시스템 구성도이다.
도 2는 HUD 유닛(40)의 일례를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 HUD 유닛(40)에 의해 표시되는 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 차선에 대한 차량의 가로 위치에 따른 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 운전 지원 표시(70)의 몇 개의 변형을 도시하는 도면이다.
도 6은 커브로에 있어서의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 타각에 따라서 변화되는 운전 지원 표시(70)의 표시 상태(이동 양태)의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 차속에 따라서 변화되는 운전 지원 표시(70)의 표시 상태(이동 양태)의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 ECU(12)에 의해 실행되는 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 각 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 헤드업 디스플레이 장치(10)의 일례의 시스템 구성도이다. 헤드업 디스플레이 장치(10)는 전자 제어 유닛(12)(이하, 「ECU(12)」라고 함)을 구비하고 있다. 헤드업 디스플레이 장치(10)의 동작은 ECU(12)에 의해 제어된다. ECU(12)는, 도시하지 않은 버스를 통하여 서로 접속된 CPU, ROM 및 RAM 등으로 이루어지는 마이크로컴퓨터로서 구성되어 있다. ROM에는, CPU가 실행하는 각종 프로그램이 저장되어 있다. 또한, ECU(12)의 각종 기능(이하에서 설명하는 기능을 포함함)은, 임의의 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그들의 조합에 의해 실현되어도 좋다. 예를 들어, ECU(12)의 기능의 임의의 일부 또는 전부는, 특정 용도용 ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)에 의해 실현되어도 좋다. 또한, ECU(12)는, 복수의 ECU에 의해 실현되어도 좋다.
ECU(12)에는 스티어링 휠(도시하지 않음)의 타각을 검출하는 타각 센서(30)가 접속되어 있다. 타각 센서(30)의 출력 신호(타각 정보)는 ECU(12)에 대해 공급된다. ECU(12)는 ROM 등에 기억된 0점 타각값[차량 직진 시의 타각 센서(30)의 타각값]에 기초하여, 타각 센서(30)의 타각값으로부터 타각을 산출해도 좋다.
ECU(12)에는 차속을 검출하는 차속 센서(32)가 접속되어 있다. 차속 센서(32)는 차륜속(차속 펄스)에 따른 전기 신호를 출력한다. 차속 센서(32)의 출력 신호(차속 정보)는 ECU(12)에 대해 공급된다. ECU(12)는 차속 센서(32)의 출력 신호에 기초하여, 차속을 산출해도 좋다. 또한, ECU(12)는, 다른 ECU로부터의 차속 정보[예를 들어, ABS(anti-lock brake system)로부터의 차속 정보]를 취득해도 좋다. 또한, ECU(12)는 차속 센서(32) 대신에, 트랜스미션의 아웃풋 샤프트의 회전수 등으로부터 차속을 산출해도 좋다.
ECU(12)에는 HUD(헤드업 디스플레이) 유닛(40)이 접속되어 있다. HUD 유닛(40)은 ECU(12)로부터 공급되는 화상 신호에 기초하여, 후술하는 운전 지원 표시를 출력한다. HUD 유닛(40)에 의해 생성되는 운전 지원 표시의 상세는 후술한다.
도 2는 HUD 유닛(40)의 일례를 개략적으로 도시하는 단면도이다. HUD 유닛(40)은, 예를 들어, 도 2에 도시하는 바와 같이, 인스트루먼트 패널 내에 설치된다.
HUD 유닛(40)은 표시기(투광기)(42)를 포함한다. 표시기(42)는 운전자에게 정보를 전달하기 위한 가시광선(표시광)을 발생시킨다. 표시광은 ECU(12)로부터 공급되는 화상 신호에 따라서 생성된다. 또한, 표시기(42)는, 임의의 구성이어도 좋지만, 예를 들어, 도트 VFD(Vacuum Fluorescent Display)이어도 좋다.
표시기(42)는, 이하에서 상세하게 설명하는 운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 생성한다. 그 밖의, 표시기(42)는 차량 전방 풍경을 촬영하는 적외선 카메라(도시하지 않음)로부터 수신한 영상 신호에 포함되는 정보(즉 전방 환경 정보)를 포함하는 표시광을 투사해도 좋다. 또한, 표시기(42)는 내비게이션 장치로부터의 내비게이션 정보를 전달하기 위한 표시광을 투사해도 좋다. 또한, 표시기(42)는 미터 ECU로부터의 미터 정보(예를 들어 차속 등)를 전달하기 위한 표시광을 투사해도 좋다. 또한, 표시기(42)는 공조 장치나 오디오 기기 등의 상태를 전달하기 위한 표시광을 투사해도 좋다.
표시기(42)로부터 투사된 표시광은, 프론트 윈드실드 글래스의 영상 투영면에 도달한다. 표시광은 프론트 윈드실드 글래스의 영상 투영면에 의해 관측자 P(주로 운전자) 방향으로 회절되고, 관측자 P의 전방에 표시(허상)가 생성된다. 또한, 도 2에는, 관측자 P(정확하게는 그 눈의 위치 P)를 기준으로 한 표시광의 투사 범위(광로)가 점선 내로 나타나 있다. 또한, 도 2에 도시하는 예에서는, HUD 유닛(40)은 오목 거울(44)을 포함하고, 표시기(42)로부터 투사된 표시광은, 오목 거울(44)에서 반사하고 나서 프론트 윈드실드 글래스의 영상 투영면에 도달한다. 표시광은 오목 거울(44)에 의해, 프론트 윈드실드 글래스의 곡률에 맞춘 확대상으로 되어도 좋다.
또한, 프론트 윈드실드 글래스의 영상 투영면에는, 결합기가 설치되어도 좋다. 결합기는, 임의의 타입의 결합기이며 되고, 예를 들어, 하프 미러로 형성되어도 좋고, 홀로그램을 사용한 홀로그래픽 결합기이어도 좋다. 홀로그래픽 결합기의 경우, 홀로그램은 프론트 윈드실드 글래스의 층간에 봉입되어도 좋다. 또한, 결합기는 프론트 윈드실드 글래스를 구성하는 복층 글래스의 맞춤면측 등에 증착되는 반사막에 의해 구성되어도 좋다. 혹은, 프론트 윈드실드 글래스의 영상 투영면에는 결합기가 설치되지 않아도 좋다. 이 경우, 프론트 윈드실드 글래스는, 이중상(프론트 윈드실드 글래스의 표면과 이면의 각 면에서의 반사에 기인해서 이중으로 보이는 상)을 방지하기 위해, 두께가 다른 중간막(복층 글래스의 유리간에 봉입되는 중간막)을 가져도 좋다. 예를 들어, 중간막은 프론트 윈드실드 글래스의 상측부터 하측을 향함에 따라서 두께가 서서히 저감하는 것(웨지형의 단면)이어도 좋다.
도 3은 HUD 유닛(40)에 의해 표시되는 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다. 또한, 도 3은 소정 시점으로부터의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태를 나타낸다. 도 3에 있어서는, 운전자로부터 보이는 풍경(실상)으로서, 2개의 백선이 그려진 도로와, 지평선이 있다. 좌우의 2개의 라인(L1, L2)은, 실상이 아니고, 표시도 아니고, 설명상의 라인이며, 화살표 P1은, 표시도 아니고, 설명상의 화살표이다.
운전 지원 표시(70)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 좌우로 연장되는 표시이다. 운전 지원 표시(70)는, 소정 시점에서 봤을 때에 운전 지원 표시(70)의 좌우 폭이 차폭을 나타내도록 출력된다. 소정 시점은, 임의의 시점이지만, 전형적으로는, 운전자의 시점이 상정된다. 운전자의 시점은, 운전자의 신장이나 운전 포지션 등에 따라서 다르다. 따라서, 소정 시점은, 대표적인 신장 및 운전 포지션의 운전자 시점에 기초하여 설정되어도 좋다. 혹은, 소정 시점은, 복수의 신장 및 운전 포지션의 운전자마다 설정되어도 좋다. 이하에서는, 설명의 복잡화를 방지하기 위해, 소정 시점은, 대표적인 신장 및 운전 포지션의 운전자의 시점에 기초하여 설정되어 있는 것으로 한다.
도 3에 있어서, 좌우의 2개의 라인(L1, L2)은, 차폭을 나타내는 라인이다. 환언하면, 좌우의 2개의 라인(L1, L2)은, 실질적으로, 차량의 좌우륜의 궤적(예측 궤적)에 대응한다. 이 예에서는, 좌우의 2개의 라인(L1, L2)은, 직선 도로의 좌우의 백선간의 이상적인 한가운데의 위치를 차량이 직진하는 경우의 라인이며, 도 3에서는, 소정 시점에서 봤을 때의 라인이 나타나 있다. 운전 지원 표시(70)는, 소정 시점에서 보아, 좌우단부가, 각각, 좌우의 2개의 라인(L1, L2)에 대해 소정 거리 P1만큼 내측으로 이격되도록, 출력되어도 좋다. 이때, 운전 지원 표시(70)는, 소정 시점에서 봤을 때, 좌우의 2개의 라인(L1, L2)의 사이의 정확히 한가운데에 위치하도록 출력되어도 좋다. 이에 의해, 운전 지원 표시(70)를 소정 시점에서 봤을 때, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭은, 차량 전방 소정 위치에서의 차폭(차량 전방 소정 위치에 차량이 도달했다고 가상했을 때의 당해 차량의 차폭이며, 현재의 소정 시점에서 본 차폭)을 나타낼 수 있다. 이와 같은 보이는 방식의 운전 지원 표시(70)는, 예를 들어, CAD(Computer-Aided Design) 상에서의 작도 데이터(예를 들어, 타각에 따른 차량의 좌우륜의 예측 궤적과, 소정 시점과의 관계)에 기초하여 미리 생성할 수 있다. 이때, 무한원까지 전방으로 연장되는 좌우륜의 예측 궤적 중, 소정 거리 P1의 기준이 되는 예측 궤적 부분은, 허상의 위치 부근의 예측 궤적 부분이어도 좋고, 허상보다도 전방(예를 들어 소정 시점으로부터 허상을 연결한 직선, 즉 시선 방향을 나타내는 직선이 도로와 부딪치는 위치 부근)에서의 예측 궤적 부분이어도 좋다. 즉, 차량 전방 소정 위치는, 허상의 위치 부근 등이어도 좋다. 또한, 운전 지원 표시(70)의 출력 위치의 미세 조정은, 오목 거울(44)의 각도 미세 조정이나 표시기(42)의 출력(화소 위치)의 미세 조정에 의해 실현되어도 좋다. 또한, 소정 거리 P1은, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭이 차량 전방 소정 위치(예를 들어 허상의 위치 부근)에서의 차폭을 나타내는 것이 가능한 한[즉, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭이 차폭을 상기시키는 정도로 표시되는 한], 임의로 설정되어도 좋다. 예를 들어, 소정 거리 P1은, 0이어도 좋고, 0보다도 약간 큰 값이어도 좋다. 또한, 소정 거리 P1은, 0보다도 약간 작은 값[즉, 마이너스의 값이며, 좌우의 2개의 라인(L1, L2)에 대해 외측으로 이격됨]이어도 좋다. 또한, 소정 거리 P1이 0일 때는, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭은, 차량 전방 소정 위치에서의 차폭을 나타냄과 함께, 차량 전방 소정 위치에서의 차량의 좌우륜의 위치를 나타내게 된다.
운전 지원 표시(70)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 전체로서의 형상이 위로 볼록 형상이다. 즉, 운전 지원 표시(70)는, 위로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는다. 도 3에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70)는 원호형이며, 곡률 중심이 하측에 위치한다. 또한, 원호형은 진원의 원호 형상일 필요는 없고, 예를 들어, 가로 방향으로 연장된 타원 형상이어도 좋다.
도 3에 도시하는 예에 의하면, 위로 볼록 형상으로 가로로 긴 운전 지원 표시(70)가 차폭에 대응해서 표시되므로, 운전자는, 시선처에 있어서의 차폭을 시각적으로 이해할 수 있다. 이에 의해, 운전자는, 적절한 차폭 감각이 몸에 익숙해짐과 함께, 자차의 차선(예를 들어 백선)에 대한 폭 방향의 상대 위치를 시각적으로 이해하는 것이 가능하게 된다(도 4 참조).
또한, 운전 지원 표시(70)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 바람직하게는, 좌우 방향의 중심에 관해서 좌우 방향으로 대칭인 형상을 갖는다. 또한, 운전 지원 표시(70)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 바람직하게는, 양단부를 연결한 직선이 수평선에 대해 평행해지도록 출력된다. 이에 의해, 자차의 차선에 대한 폭 방향의 상대 위치가 보다 시각적으로 이해하기 쉬워진다.
도 4는 차선에 대한 차량의 가로 위치에 따른 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 4의 (A)는 자차가 차선에 대해 좌측으로 치우쳐 있을 때의 운전 지원 표시(70)의 보이는 방식을 나타내고, 도 4의 (B)는 자차가 차선에 대해 중앙을 주행하고 있을 때의 운전 지원 표시(70)의 보이는 방식을 나타내고(도 3에 대응), 도 4의 (C)는 자차가 차선에 대해 우측으로 치우쳐 있을 때의 운전 지원 표시(70)의 보이는 방식을 나타낸다. 또한, 도 4는 소정 시점으로부터의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태(보이는 방식)를 나타낸다.
예를 들어, 자차가 차선에 대해 좌측으로 치우쳐 있으면, 이에 대응하여, 운전 지원 표시(70)는, 도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이, 소정 시점에서 봤을 때, 차선에 대해 좌측으로 치우친 위치로 보인다. 즉, 운전 지원 표시(70)는 좌측의 백선과의 거리가 우측의 백선과의 거리보다도 짧아지는 양태로 보인다. 이에 의해, 운전자는 주행 레인 내에서 좌측으로 치우쳐 주행하고 있는 것을 용이하게 이해할 수 있다.
마찬가지로 자차가 차선에 대해 우측으로 치우쳐 있으면, 이에 대응하여, 운전 지원 표시(70)는, 도 4의 (C)에 도시하는 바와 같이, 소정 시점에서 봤을 때, 차선에 대해 우측으로 치우친 위치로 보인다. 즉, 운전 지원 표시(70)는 우측의 백선과의 거리가 좌측의 백선과의 거리보다도 짧아지는 양태로 보인다. 이에 의해, 운전자는, 주행 레인 내에서 우측으로 치우쳐 주행하고 있는 것을 용이하게 이해할 수 있다.
도 5는 운전 지원 표시(70)의 몇 개의 변형을 도시하는 도면이다. 또한, 도 5의 설명에 있어서만, 운전 지원 표시(70)의 각 변형을 「운전 지원 표시(70A, 70B, 70C)」라고 칭한다.
도 5의 (A)에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70A)는 원호 형상의 게이지 표시이다. 즉, 운전 지원 표시(70A)는 소정 파라미터의 양을 나타내는 눈금을 포함한다. 소정 파라미터는, 임의이며, 예를 들어, 차속, 각종의 온도, 유량, 수량, 연료량, 발전량, 충전량, 에코 운전 정도 등으로부터 선택되어도 좋다. 또한, 게이지 표시인 경우는, 운전 지원 표시(70A)는 눈금에 숫자의 표시 등을 포함해도 좋다. 또한, 게이지 표시인 경우는, 운전 지원 표시(70A)는 눈금과 관련지어서 소정 파라미터의 현재의 양을 나타내는 상태 표시(72)를 포함해도 좋다. 도 5의 (A)에 도시하는 예에서는, 상태 표시(72)는 운전 지원 표시(70A)의 원호 내에 묘화(중첩 표시)되어 있다. 이 경우, 상태 표시(72)는 운전 지원 표시(70A)의 원호 내와는 다른 별도의 색 등으로 묘화되어도 좋다. 또한, 상태 표시(72)는 운전 지원 표시(70A)의 원호 부분에 대해 오프셋되어 묘화되어도 좋다.
또한, 운전 지원 표시(70A)가, 이러한 상태 표시(72)를 포함하는 경우는, 운전 지원 표시(70A)는, 바람직하게는, 상태 표시(72)를 제외한 부분에 관해서, 좌우 방향의 중심에 관해서 좌우 방향으로 대칭인 형상을 갖는다. 이 의미에서, 운전 지원 표시(70A)는, 바람직하게는, 좌우 방향의 중심에 관해서 좌우 방향으로 "대략" 대칭인 형상을 갖는다.
도 5의 (B)에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70B)는, 중심으로 좌우의 2개로 분리된 원호 형상의 게이지 표시이다. 운전 지원 표시(70B)는, 도 5의 (B)에 도시하는 바와 같이, 소정 파라미터의 양을 나타내는 눈금을 포함한다. 도 5의 (B)에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70B)의 좌우의 원호 형상의 게이지 표시의 각각은, 별도의 파라미터의 양을 나타내는 눈금을 포함한다. 단, 좌우의 원호 형상의 게이지 표시의 각각은, 협동해서, 1개의 눈금을 구획 형성해도 좋다. 또한, 운전 지원 표시(70B)는 눈금과 관련지어서 소정 파라미터의 현재의 양을 나타내는 상태 표시(72)를 포함해도 좋다. 또한, 운전 지원 표시(70B)는 눈금에 숫자의 표시 등을 포함해도 좋다. 또한, 운전 지원 표시(70B)는, 바람직하게는, 좌우 방향의 중심에 관해서 좌우 방향으로 "대략" 대칭인 형상[상태 표시(72) 이외의 부분에서 좌우 대칭]을 갖는다.
도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시하는 예에 의하면, 운전 지원 표시(70A, 70B)는, 적절한 차폭 감각이 몸에 익숙해지기 쉬운 상술한 지원 기능을 실현하면서, 게이지 표시로서의 기능을 실현할 수 있다. 이에 의해, 공간 절약으로 보다 많은 정보량을 효율적으로 운전자에게 전달할 수 있다. 단, 도 5의 (B)에 도시하는 예에 있어서, 운전 지원 표시(70B)는 눈금을 포함하지 않는 단순한 마크이어도 좋다.
도 5의 (C)에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70C)는 하측 바닥이 상측 바닥보다도 긴 사다리꼴 형상 중 하측 바닥을 제외한 형상을 갖는다. 도 5의 (C)에 도시하는 운전 지원 표시(70C)는, 눈금을 포함하지 않는 단순한 마크이지만, 마찬가지로, 소정 파라미터의 양을 나타내는 눈금을 포함해도 좋다(도 6 참조). 또한, 도 5의 (C)에 도시하는 운전 지원 표시(70C)는, 좌우로 연결된 1개의 표시이지만, 도 5의 (B)에 도시하는 예와 마찬가지로, 중심에서 좌우의 2개로 분리되어 구성되어도 좋다.
또한, 도 5에 도시하는 운전 지원 표시(70A, 70B, 70C)는, 모두, 전체로서의 형상이 위로 볼록 형상이다. 예를 들어, 도 5의 (C)에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70C)는, 하측 바닥이 상측 바닥보다도 긴 사다리꼴 형상을 베이스로 하고 있고, 위로 볼록 형상으로 된다. 또한, 운전 지원 표시(70C)는, 위로 볼록 형상으로 되는 형상(위로 갈수록 폭이 좁아지는 형상)이면, 사다리꼴 이외의 다각형이어도 좋다. 또한, 도 5의 (C)에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70C)는, 하측 바닥이 없는 형상이지만, 하측 바닥을 가져도 좋다.
도 6은 커브로에 있어서의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 6의 (A)는 좌측 커브로에 있어서의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 나타내고, 도 6의 (B)는 우측 커브로에 있어서의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태의 일례를 나타낸다. 마찬가지로, 도 6은 소정 시점으로부터의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태를 나타낸다. 또한, 도 6에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70C)는, 하측 바닥이 상측 바닥보다도 긴 사다리꼴 형상 중 하측 바닥을 제외한 형상을 갖는 게이지 표시이다.
운전 지원 표시(70)는, 위로 볼록 형상의 형상을 가지므로, 도 6에 도시하는 바와 같이, 커브로에 대해서도 적합하기 쉬워진다. 즉, 좌측 커브로이어도 우측 커브로이어도, 볼록 형상의 형상 운전 지원 표시(70)는 커브로의 차선(예를 들어 백선)과 교착되기 어렵고, 그로 인해, 운전 지원 표시(70)의 보기 용이함(정보의 이해 용이함)을 유지할 수 있다.
도 7은 타각에 따라서 변화되는 운전 지원 표시(70)의 표시 상태(이동 양태)의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다. 마찬가지로, 도 7은 소정 시점으로부터의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태를 나타낸다. 또한, 좌우의 2개의 라인(L1', L2')은, 라인(L1, L2)과 마찬가지로, 실상이 아니고, 표시도 아니고, 설명상의 라인이다. 또한, 좌우의 2개의 라인(L1', L2')은, 라인(L1, L2)과 마찬가지로, 차폭을 나타내는 라인이며, 실질적으로 차량의 좌우륜의 궤적(예측 궤적)에 대응한다.
운전 지원 표시(70)는, 바람직하게는, 자차의 진행 방향의 변화(타각)에 따라서 좌우로 이동된다. 즉, 운전 지원 표시(70)는, 바람직하게는, 직선 도로를 직진하는 경우의 라인(L1, L2)과, 커브로를 주행하는 경우의 라인(L1', L2')과의 차이에 따라서, 직선 도로를 직진하는 경우의 표시 위치에 대해 좌우로 이동된다.
도 7에 도시하는 예에서는, 자차가 좌측 커브로를 주행하는 경우의 운전 지원 표시(70)의 출력 위치는, 직선 도로를 직진하는 경우의 운전 지원 표시(70)의 출력 위치(일점쇄선)에 대해, 좌측 방향으로 소정량 Y1만큼 이동되어 있다. 이때, 운전 지원 표시(70)는 수평선에 대해 경사져도 좋지만, 바람직하게는, 수평선에 대한 경사를 수반하지 않고 좌측 방향으로 소정량 Y1만큼 이동된다. 소정량 Y1은, 타각 센서(30)로부터의 타각 정보에 기초하여 결정되어도 좋다. 보다 구체적으로는, 운전자는 주행 도로의 곡률 반경에 맞춰서 조타를 행하므로, 그 조타에 따라서 라인(L1, L2)도 변화된다[도 7에 도시하는 예에서는, 라인(L1, L2)으로부터 라인(L1', L2')으로 변화]. 따라서, 그와 같은 조타에 따라서 운전 지원 표시(70)의 좌우 방향의 출력 위치(프론트 윈드실드 글래스 상의 좌우의 투영 위치)가 변화된다. 또한, 좌우 방향의 출력 위치의 변화 전후에서, 운전 지원 표시(70)의 형상 자체는 변화되지 않아도 좋지만, 운전 지원 표시(70)의 좌우 방향의 출력 위치의 변화는, 운전 지원 표시(70)의 형상의 약간의 변화를 수반해도 좋다.
타각과 운전 지원 표시(70)의 좌우의 출력 위치(소정량 Y1)와의 관계는, CAD 상에서의 작도 데이터(예를 들어, 타각에 따른 차량의 좌우륜의 예측 궤적과, 소정 시점과의 관계)에 기초하여 미리 생성할 수 있다. 따라서, 복수의 타각에 대해서 운전 지원 표시(70)의 좌우의 출력 위치를 맵으로서 유지해 두고, 타각에 따라서 운전 지원 표시(70)의 좌우의 출력 위치를 결정하면 된다. 또한, 맵에 정의된 타각간의 타각(맵에 정의되지 않는 타각)에 대해, 운전 지원 표시(70)의 좌우의 출력 위치는, 보간 등에 의해 도출되어도 좋다.
또한, 운전 지원 표시(70)의 좌우 방향의 출력 위치는, 최종적으로 운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 발생하는 화소 위치(당해 표시광을 발생시키기 위한 화상 신호)에 반영되므로, 맵은 타각과 화상 신호와의 관계로 유지되어도 좋다.
운전 지원 표시(70)는 타각 정보 대신에, 카메라를 포함하는 화상 센서(도시하지 않음)에 의한 차선 인식 결과에 기초하여, 좌우로 이동되어도 좋다. 이 경우, 카메라 화상으로부터 좌우의 차선(백선, 보츠 도츠, 캣츠 아이 등)을 화상 인식하고, 좌우 방향에 있어서의 양쪽 차선의 중심선과 카메라 화상 상의 중심선(차량 전후 중심축)과의 어긋남(좌우 방향의 어긋남)을 산출하고, 산출한 어긋남에 따라서 운전 지원 표시(70)의 좌우의 출력 위치(프론트 윈드실드 글래스 상의 좌우의 투영 위치)를 결정해도 좋다.
도 7에 도시하는 예에 의하면, 운전 지원 표시(70)가 자차의 진행 방향의 변화(타각)에 따라서 좌우로 이동되므로, 커브로 등을 주행 중에 있어서도 운전 지원 표시(70)에 의한 지원 기능을 유지할 수 있다. 이에 의해, 운전자는 커브로 등을 주행 중에 있어서, 운전 지원 표시(70)를 보면서 적절한 조타 조작을 행하는 것이 용이해진다.
또한, 도 7에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70)의 출력 위치를 좌우 방향으로 이동시킬 필요가 있지만, 이러한 이동은 표시기(42)의 좌우 방향의 출력 화소 위치[운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 발생하는 화소 위치]를 변화시킴으로써 실현되어도 좋다. 이 목적을 위해, 표시기(42)는 좌우 방향으로 충분한 사이즈(표시광 출력 범위)를 갖도록 구성되어도 좋다. 혹은, 이러한 이동은 표시기(42)의 좌우 방향 위치를 이동시킴으로써 기계적으로 실현되어도 좋다.
도 8은 차속에 따라서 변화되는 운전 지원 표시(70)의 표시 상태(이동 양태)의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다. 마찬가지로, 도 8은 소정 시점으로부터의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태를 나타낸다.
운전 지원 표시(70)는, 바람직하게는, 자차의 차속에 따라서 상하로 이동된다. 이때, 운전 지원 표시(70)는 차속이 커짐에 따라서, 상방으로 이동된다. 도 8에 도시하는 예에서는, 직선 도로를 직진하는 경우의 운전 지원 표시(70)의 표시 상태가 나타나 있고, 차속이 증가하면, 운전 지원 표시(70)는 기준 위치로부터 소정량 Y2만큼 상방으로 이동되어 있다. 이때, 운전 지원 표시(70)는 수평선에 대한 경사를 수반하지 않고 소정량 Y2만큼 상방으로 이동된다. 소정량 Y2는 차속 센서(32)로부터의 차속 정보에 기초하여 결정되어도 좋다. 차속과 운전 지원 표시(70)의 상하 방향의 출력 위치[운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 발생하는 화소 위치]와의 관계는, CAD 상에서의 작도 데이터[예를 들어, 차량의 좌우륜의 예측 궤적과, 소정 시점으로부터의 시선 방향(차속에 따라서 변화)과의 관계]에 기초하여 미리 생성할 수 있다. 따라서, 복수의 차속에 대해 운전 지원 표시(70)의 상하 방향의 출력 위치를 맵으로서 유지해 두고, 차속에 따라서 운전 지원 표시(70)의 상하 방향의 출력 위치(프론트 윈드실드 글래스 상의 상하 방향의 투영 위치)를 결정하면 된다. 또한, 맵에 정의된 차속간의 차속(맵에 정의되지 않는 차속)에 대해, 운전 지원 표시(70)의 좌우의 출력 위치는 보간 등에 의해 도출되어도 좋다.
또한, 운전 지원 표시(70)는, 바람직하게는, 자차의 차속에 따라서 상하로 이동될 때, 좌우 방향의 폭(가로 폭)이 감증된다. 즉, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭 W(도시하지 않음)는, 자차의 차속에 따라서 증감된다. 이것은, 먼 곳을 향함에 따라서, 좌우의 라인(L1, L2)간의 거리(좌우 방향의 거리)가 짧아지기 때문이다. 또한, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭의 증감은, 운전 지원 표시(70) 자체의 확대/축소에 의해 실현되어도 좋고, 단순히 가로 폭만의 증감에 의해 실현되어도 좋다. 또한, 운전 지원 표시(70)의 볼록 정도에 대해서도, 운전 지원 표시(70)의 상하 이동에 연동해서 가변되어도 좋다. 이 경우, 운전 지원 표시(70)의 볼록 정도는, 상방으로 갈수록 볼록 정도가 증가한(뾰족한 정도가 증가한) 양태로 가변되어도 좋다. 차속과 운전 지원 표시(70)의 가로 폭 W와의 관계는, 마찬가지로, CAD 상에서의 작도 데이터에 기초하여 미리 생성할 수 있다. 따라서, 복수의 차속에 대해 운전 지원 표시(70)의 가로 폭 W[운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 발생하는 화소 위치]를 맵으로서 유지해 두고, 차속에 따라서 운전 지원 표시(70)의 가로 폭 W(프론트 윈드실드 글래스 상에서의 투영 폭)를 결정하면 된다. 또한, 맵에 정의된 차속간의 차속(맵에 정의되지 않는 차속)에 대해, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭 W는 보간 등에 의해 도출되어도 좋다.
또한, 운전 지원 표시(70)의 상하 방향의 출력 위치나 가로 폭 W 등은, 최종적으로 운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 발생하는 화소 위치(당해 표시광을 발생시키기 위한 화상 신호)에 반영되므로, 맵은 차속과 화상 신호와의 관계로 유지되어도 좋다.
도 8에 도시하는 예에 의하면, 운전 지원 표시(70)가 자차의 차속에 따라서 상하로 이동되므로, 차속에 따라서 변화되는 운전자의 시선에 적합한 위치에 운전 지원 표시(70)를 출력할 수 있다. 즉, 차속이 커지면 운전자의 시선은 먼 곳으로 이동하지만, 운전 지원 표시(70)가, 이러한 운전자의 시선 이동에 대응해서 상측 방향으로 이동하므로, 차속이 변화되어도 운전 지원 표시(70)에 의한 지원 기능을 유지할 수 있다. 이에 의해, 운전자는 차속이 변화되어도 시선을 크게 변화시키는 일 없이, 운전 지원 표시(70)를 보면서 조타 조작을 적절하게 행하는 것이 용이해진다.
또한, 도 8에 도시하는 예에 의하면, 운전 지원 표시(70)의 가로 폭이 자차의 차속에 따라서 변화되므로, 운전 지원 표시(70)의 상하 방향의 이동에 수반하여 발생할 수 있는 문제[운전 지원 표시(70)가 차폭을 나타내도록 출력되지 않게 될 수 있다고 하는 문제]를 방지할 수 있다. 즉, 도 8에 도시하는 예에 의하면, 차속의 변화에 수반하여 운전 지원 표시(70)가 상하로 이동한 경우라도 운전 지원 표시(70)의 차폭 전달 기능을 유지할 수 있다.
또한, 도 8에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70)의 출력 위치를 상하 방향으로 이동시킬 필요가 있지만, 이러한 이동은, 표시기(42)의 상하 방향의 출력 화소 위치[운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 발생하는 화소 위치]를 변화시킴으로써 실현되어도 좋다. 이 목적을 위해, 표시기(42)는 상하 방향(차량 전후 방향)으로 충분한 사이즈를 갖도록 구성되어도 좋다. 혹은, 이러한 이동은, 표시기(42)로부터 프론트 윈드실드 글래스 상의 영상 투영면까지의 거리(광로 길이)가 변화되도록, 표시기(42)를 이동시킴으로써 기계적으로 실현되어도 좋다.
또한, 도 8에 도시하는 예에서는, 운전 지원 표시(70)의 출력 폭을 변화시킬 필요가 있지만, 이러한 변화는 표시기(42)의 상하 방향의 출력 화소 위치[운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 발생하는 화소 위치]를 변화시킴으로써 실현되어도 좋다. 이 목적을 위해, 표시기(42)는 좌우 방향으로 충분한 사이즈를 갖도록 구성되어도 좋다.
또한, 도 8에 도시하는 예는, 상술한 도 7에 도시한 예와 조합할 수 있다. 이 경우, 타각과 차속과 화상 신호와의 관계를 나타내는 3차원 맵을 미리 작성해 두고, 타각 및 차속에 따른 화상 신호를 출력하는 것으로 해도 좋다. 또한, 화상 신호는 운전 지원 표시(70)에 관한 표시광을 생성하는 신호이어도 좋고, 운전 지원 표시(70)의 출력 위치 및 가로 폭을 결정하는 신호이다.
도 9는 ECU(12)에 의해 실행되는 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 9에 도시하는 처리 루틴은 헤드업 디스플레이 장치(10)가 온 되어 있는 동안, 소정 주기마다 반복 실행되어도 좋다.
스텝 900에서는, 최신의 차속에 관한 차속 정보를 취득한다.
스텝 902에서는, 상기 스텝 900에 의해 취득한 차속 정보에 기초하여, 차속에 따른 운전 지원 표시(70)의 상하 방향의 출력 위치 및 가로 폭을 결정한다(도 8 참조).
스텝 904에서는, 최신의 타각에 관한 타각 정보를 취득한다.
스텝 906에서는, 상기 스텝 904에 의해 취득한 타각 정보에 기초하여, 타각에 따른 운전 지원 표시(70)의 좌우 방향의 출력 위치를 결정한다(도 7 참조).
스텝 908에서는, 상기 스텝 902 및 스텝 904에서의 결정 결과에 기초하여, 운전 지원 표시(70)에 관한 화상 신호를 생성한다. 또한, 타각과 차속과 화상 신호와의 관계를 나타내는 3차원 맵을 구비하는 경우는, 상기 스텝 900 및 스텝 904에서 얻어진 차속 및 타각에 따른 화상 신호를 생성한다. 이때, 운전 지원 표시(70)가 게이지 표시인 경우는, 현재의 파라미터의 양에 따라서 운전 지원 표시(70)의 상태 표시(72)[도 3의 (A) 등 참조]를 생성해도 좋다.
스텝 910에서는, 상기 스텝 908에서 생성한 화상 신호를 HUD 유닛(40)에 공급하고, HUD 유닛(40)을 통하여 운전 지원 표시(70)를 출력한다.
이상, 각 실시예에 대해 상세하게 설명했지만, 특정한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위에 기재된 범위 내에서, 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 또한, 전술한 실시예의 구성 요소를 전부 또는 복수를 조합하는 것도 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시예에서는, 타각과 운전 지원 표시(70)의 좌우 방향의 출력 위치와의 관계를, CAD 상에서의 작도 데이터(예를 들어, 타각에 따른 차량의 좌우륜의 예측 궤적과, 소정 시점과의 관계)로부터 도출하여, 미리 맵으로서 유지하고, 제어 시에는, 맵을 이용해서 운전 지원 표시(70)의 좌우 방향의 출력 위치를 결정하고 있다. 그러나, 이러한 맵을 유지하지 않고, 제어 시에서, 타각 정보로부터, 타각에 따른 차량의 좌우륜의 예측 궤적을 연산해도 좋다. 이 경우, 연산한 예측 궤적에 따라서 운전 지원 표시(70)의 좌우 방향의 출력 위치를 결정하면 된다.
또한, 상술한 실시예에서는, 소정 시점을 고정해서 운전 지원 표시(70)의 출력 양태를 결정하고 있지만, 운전자의 시점을 차내 카메라 등에 의해 검출하고, 검출한 운전자의 시점에 따라서(소정 시점을 가변하여) 운전 지원 표시(70)의 출력 양태(출력 위치나 가로 폭 등)를 결정해도 좋다. 이 경우도, 운전 지원 표시(70)의 출력 양태는, 상술한 사고 방식에 따라서 결정되면 된다.
10 : 헤드업 디스플레이 장치
12 : ECU
30 : 타각 센서
32 : 차속 센서
40 : HUD 유닛
42 : 표시기
44 : 오목 거울
70(70A, 70B, 70C) : 운전 지원 표시
72 : 상태 표시

Claims (11)

  1. 좌우로 연장되는 표시이며, 전체로서의 형상이 위로 볼록 형상인 표시를, 소정 시점에서 상기 표시를 봤을 때에 상기 표시의 좌우 폭이 차폭을 나타내도록 출력하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시는, 소정 파라미터의 양을 나타내는 눈금을 포함하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차량의 방향 및 차선에 대한 좌우 방향의 위치 중 적어도 어느 한쪽을 나타내는 센서 정보에 기초하여, 상기 표시의 좌우 방향의 출력 위치를 변화시키는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소정 시점에서 상기 표시를 봤을 때에, 차량의 전후 방향의 중심선 상에 상기 표시의 좌우 방향의 중심이 오도록, 상기 표시의 좌우 방향의 출력 위치를 결정하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    차량의 방향을 나타내는 타각 센서 정보에 기초하여, 상기 표시의 좌우 방향의 출력 위치를 변화시키는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정 시점에서 상기 표시를 봤을 때에, 타각에 따라서 변화하는 차량의 좌우의 예측 궤적의 사이에 있어서의 좌우 방향의 균등한 위치에 상기 표시가 위치하도록, 상기 표시의 좌우 방향의 출력 위치를 결정하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    차속에 따라서 상기 표시의 상하 방향의 출력 위치를 변화시키는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시는, 위로 볼록한 원호 형상, 또는, 하측 바닥이 상측 바닥보다도 긴 사다리꼴 형상 중 하측 바닥을 제외한 형상인, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시는, 수평 방향에 대한 경사를 바꾸는 일 없이, 좌우 방향의 출력 위치가 변화되는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시는, 좌우 방향의 중심에 관해서 좌우 방향으로 대략 대칭인 형상을 갖는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 표시의 상하 방향의 출력 위치의 변화에 따라서 상기 표시의 볼록 정도를 변화시키는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
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