(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輛の一側方に存在する物体と前記車輛との間の第１の距離を検出する第１の物体検出手段と、
前記車輛の他側方に存在する物体と前記車輛との間の第２の距離を検出する第２の物体検出手段と、
前記第１の距離に対応して、波形の進行方向が連続的に変化する第１の視覚パターンと、前記第２の距離に対応して、波形の進行方向が連続的に変化する第２の視覚パターンと、を生成するパターン生成手段と、
運転者側ドアの内側から前記車輛の略中心までの間に設けられ、前記第１の視覚パターン及び前記第２の視覚パターンを前記運転者の周辺視野に呈示する呈示手段と、を備えており、
前記第１の視覚パターンと前記第２の視覚パターンとは、いずれも１〜７Ｈｚの中時間周波数成分及び１ｃｐｄ以下の低空間周波数成分からなり、前記運転者を中心として左右に位置するように、前記呈示手段に呈示されることを特徴とする車輛用情報呈示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車輛用情報呈示装置であって、
前記パターン生成手段は、
前記第１の距離に応じて、前記第１の視覚パターンの大きさ、形状、色、輝度、又は波形の振幅の少なくとも一つを連続的に変化させ、
前記第１の視覚パターンとは独立して、前記第２の距離に応じて、前記第２の視覚パターンの大きさ、形状、色、輝度、又は波形の振幅の少なくとも一つを連続的に変化させることを特徴とする車輌用情報呈示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車輌用情報呈示装置であって、
前記運転者の周辺視野は、前記運転者の視界において、中心となる視線から１０度以上の範囲であることを特徴とする車輌用情報呈示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車輌用情報呈示装置であって、
前記第１の視覚パターンの変化、又は、前記第２の視覚パターンの変化の少なくとも一方に同期した効果音を発する効果音発生手段を備えたことを特徴とする車輌用情報呈示装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の車輌用情報呈示装置であって、
前記呈示手段は、前記車輌の速度が所定値以下となった場合に、前記第１及び第２の視覚パターンに加えて、数字、マーク、又は目盛を呈示することを特徴とする車輌用情報呈示装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の車輌用情報呈示装置であって、
前記第１の距離は、
前記車輛の一側方に存在する物体と前記車輛の前端との間の第１の前方距離と、
前記車輛の一側方に存在する物体と前記車輛の後端との間の第１の後方距離と、を含み、
前記第２の距離は、
前記車輛の他側方に存在する物体と前記車輛の前端との間の第２の前方距離と、
前記車輛の他側方に存在する物体と前記車輛の後端との間の第２の後方距離と、を含んでおり、
前記パターン生成手段は、
前記第１の前方距離と前記第１の後方距離とに基づいて、前記第１の視覚パターンを変化させ、
前記第２の前方距離と前記第２の後方距離とに基づいて、前記第２の視覚パターンを変化させることを特徴とする車輌用情報呈示装置。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の車輌用情報呈示装置であって、
前記第１の距離は、
前記車輛の一側方に存在する物体と前記車輛の前端との間の第１の前方距離と、
前記車輛の一側方に存在する物体と前記車輛の後端との間の第１の後方距離と、を含み、
前記第２の距離は、
前記車輛の他側方に存在する物体と前記車輛の前端との間の第２の前方距離と、
前記車輛の他側方に存在する物体と前記車輛の後端との間の第２の後方距離と、を含んでおり、
前記第１の視覚パターンは、
前記第１の前方距離に対応して変化する第１の前方視覚パターンと、
前記第１の後方距離に対応して変化する第１の後方視覚パターンと、を含み、
前記第２の視覚パターンは、
前記第２の前方距離に対応して変化する第２の前方視覚パターンと、
前記第２の後方距離に対応して変化する第２の後方視覚パターンと、を含んでおり、
前記パターン生成手段は、
前記第１の前方距離に基づいて、前記第１の前方視覚パターンを変化させ、
前記第１の後方距離に基づいて、前記第１の後方視覚パターンを変化させ、
前記第２の前方距離に基づいて、前記第２の前方視覚パターンを変化させ、
前記第２の後方距離に基づいて、前記第２の後方視覚パターンを変化させることを特徴とする車輌用情報呈示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚を介して障害物等の物体への車輌の接近を運転者に伝達する車輌用情報呈示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自車両の左右に存在する物体との距離を、フロントウィンドウと同等の長さの上下２列のＬＥＤアレイの点灯パターンの変化によって表示する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６６６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の技術では、自車両の左右に存在する物体との距離を認識するために、運転者はＬＥＤアレイを注視しなければならず、その間に物体を目視することが困難になるという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、運転者が視線誘導を伴わずに物体への接近を認識することが可能な車輌用情報表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、中時間周波数成分及び低空間周波数成分からなる第１及び第２の視覚パターンを、第１及び第２の距離に応じてそれぞれ変化させて運転者の周辺視野に呈示することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、時間的及び空間的に輝度エッジを含まない第１及び第２の視覚パターンが運転者の周辺視野に呈示され、運転者はその第１及び第２の視覚パターンの変化によって第１及び第２の距離の変化を把握することができるので、運転者は視線を誘導することなく周辺視によって物体への接近を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における車輌用情報呈示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、自動車が狭隘道路を走行する例を示す俯瞰図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｄ）は、本発明の第１実施形態において表示ディスプレイに表示された画面の一例を示す図であり、図２における各シーンにおける表示例である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｆ）は、本発明の第１実施形態における第１及び第２の視覚パターンの他の例を示す図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、本発明の第１実施形態において第３の視覚パターンを重畳的に表示した表示ディスプレイの画面の例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態において車室内を運転席から前方に向かって見た図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態における運転席周りの側面図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態における車輌用情報呈示装置による効果を説明するためのグラフである。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態における車輛用情報呈示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、自動車が右側の壁に接近している例を示す俯瞰図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態において表示ディスプレイに表示された画面の一例を示す図であり、図１０に示すシーンにおける表示例である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、本発明の第２実施形態における第１及び第２の視覚パターンの他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態における第１及び第２の視覚パターンのさらに他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
<<第１実施形態>>
図１は本発明の第１実施形態における車輌用情報呈示装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１１】
本実施形態における車輌用情報呈示装置１０は、自動車１の障害物への接近を、視覚パターン２０を介して運転者に伝達する装置であり、図１に示すように、左右の物体検出センサ１１，１２と、車速センサ１３と、操舵角センサ１４と、距離演算装置１５と、パターン生成装置１６と、表示ディスプレイ１７と、効果音生成装置１８と、を備えている。
【００１２】
第１の物体検出センサ１１は、例えば、自動車１の左前端に設けられたレーザレンジファインダから構成されており、自動車１の左側方に存在する物体までの距離と方向を検出することが可能となっている。
【００１３】
同様に、第２の物体検出センサ１２も、例えば、右前端に設けられたレーザレンジファインダから構成されており、自動車１の右側方に存在する物体までの距離と方向を検出することが可能となっている。
【００１４】
この第１及び第２の物体検出センサ１１，１２は、距離演算装置１５に接続されており、検出結果を距離演算装置１５にそれぞれ出力することが可能となっている。なお、第１及び第２の物体検出センサ１１，１２を、レーザレンジファインダに代えて、ミリ波レーダやステレオカメラ等で構成してもよい。
【００１５】
車速センサ１３は、自動車１の速度を検出する。また、操舵角センサ１４は、ステアリングホイール３の回転角度及び回転方向を示す符号付き数値である操舵角を検出する。車速センサ１３及び操舵角センサ１４も、距離演算装置１５に接続されており、検出結果を距離演算装置１５にそれぞれ出力することが可能となっている。
【００１６】
距離演算装置１５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を備えたコンピュータから構成されており、上記のセンサ１１〜１４による検出結果に基づいて、１秒後の自動車１と物体との距離を演算する。
【００１７】
具体的には、この距離演算装置１５は、先ず、車速センサ１３によって検出された自動車１の車速度と、操舵角センサ１４によって検出された自動車１の操舵角と、から自動車１の１秒後の位置を演算する。
【００１８】
次いで、距離演算装置１５は、この自動車１の１秒後の位置と、第１の物体検出センサ１１によって検出された物体の位置及び方向とから、１秒後の自動車１とその物体との距離（以下単に、第１の距離と称する。）を演算し、その演算結果を現在の物体の位置及び方向と共にパターン生成装置１６に出力する。なお、距離演算装置１５が、第１の距離のみをパターン生成装置１６に出力してもよい。
【００１９】
同様に、距離演算装置１５は、自動車１の１秒後の位置と、第２の物体検出センサ１２によって検出された物体の位置及び方向とから、１秒後の自動車１とその物体との距離（以下単に、第２の距離と称する。）を演算し、その演算結果を現在の物体の位置及び方向と共にパターン生成装置１６に出力する。なお、距離演算装置が、第２の距離のみをパターン生成装置１６に出力してもよい。
【００２０】
なお、距離演算装置１５が演算する自動車１と物体との間の距離は、特に１秒後に限定されない。例えば、現在の距離であってもよいし、０．５秒後の距離や２秒後の距離であってもよい。
【００２１】
パターン生成装置１６も、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を備えたコンピュータから構成されており、距離演算装置１５によって演算された第１及び第２の距離に基づいて視覚パターン２０を生成する。なお、上述の距離演算装置１５とパターン生成装置１６とが同一のコンピュータによって実現されてもよい。
【００２２】
この視覚パターン２０は、第１の視覚パターン２１と第２の視覚パターン２２を有し、この第１の視覚パターン２１と第２の視覚パターン２２とは中央で相互に接続されている（後述の図３（ａ）〜図３（ｄ）参照）。この視覚パターン２０の中心は、常に振幅がゼロとなっており、自車輌位置に相当する。この視覚パターン２０は、輝度エッジを含まない時間周波数成分及び空間周波数成分から構成されたパターンであり、具体的には、１〜７［Ｈｚ］の中時間周波数、及び１［ｃｐｄ］以下の低空間周波数で構成されている。
【００２３】
第１の視覚パターン２１は、中央に向かって振幅が徐々に小さくなるサイン波で構成されており、第１の距離に対応して、振幅、色、及び波形の進行方向が変化するようになっている。
【００２４】
具体的には、この第１の視覚パターン２１は、第１の距離が十分に大きい状態（例えば１ｍ以上）では振幅がほとんどゼロであるが、第１の距離が短くなるにつれて振幅が大きくなる。また、この第１の視覚パターン２１は、第１の距離が十分に大きい状態では白色であるが、第１の距離が短くなるにつれて黄色や赤色へと変化する。また、この色の変化に伴って、波形の進行方向が、左端から中央に向かう方向であったのが、中央から左端に向かう方向へと逆転する。なお、いずれの変化も、輝度エッジを生じないように連続的に変化する。
【００２５】
同様に、第２の視覚パターン２２も、中央に向かって振幅が徐々に小さくなるサイン波で構成されており、第２の距離に対応して、振幅、色、及び波形の進行方向が変化する。なお、パターン生成装置１６は、第１の視覚パターン２１と第２の視覚パターン２２とを相互に独立して変化させる。
【００２６】
具体的には、この第２の視覚パターン２２は、第２の距離が十分に大きい状態（例えば１ｍ以上）では振幅がほとんどゼロであるが、第２の距離が短くなるにつれて振幅が大きくなる。また、この第２の視覚パターン２２は、第２の距離が十分に大きい状態では白色であるが、第２の距離が短くなるにつれて黄色や赤色へと変化する。また、この色の変化に伴って、波形の進行方向が、右端から中央に向かう方向であったのが、中央から右端に向かう方向へと逆転する。なお、いずれの変化も、輝度エッジを生じないように連続的に変化する。
【００２７】
図２及び図３を参照しながら、このパターン生成装置１６が生成する視覚パターン２０について具体的に説明する。
【００２８】
図２は自動車１が幅員の広い道路４１から狭隘道路４２に進入した例を示す俯瞰図、図３（ａ）〜図３（ｄ）は図４の各シーンにおける表示例である。
【００２９】
図２の（ａ）シーンでは、自動車１は広い道路４１を走行している。この道路４１上では、自動車１と道路４１の左側の壁４３との間には十分に広い距離ｄＬ１が存在していると共に、自動車１と道路４１の右側の壁４４との間にも十分に広い距離ｄＲ１が存在している。このため、パターン生成装置１６は、図３（ａ）に示すように、第１の視覚パターン２１の振幅をゼロにすると共に第２の視覚パターン２２の振幅もゼロにする。このため、視覚パターン２０が全体としてフラットな形状となる。
【００３０】
これに対し、図２の（ｂ）シーンでは、自動車１が広い道路４１から狭隘道路４２に進入して、その狭隘道路４２のほぼ中央を走行している。この状態では、自動車１と狭隘道路４２の左側の壁４５との間の距離ｄＬ２が短くなる（ｄＬ２＜ｄＬ１）と共に、自動車１と狭隘道路４２の右側の壁４６との間の距離ｄＲ２も短くなる（ｄＲ２＜ｄＲ１）。そのため、パターン生成装置１６は、図３（ｂ）に示すように、第１及び第２の視覚パターン２１，２２をサイン波で位置変調させることで、当該第１及び第２の視覚パターン２１，２２の振幅を若干増加させる。
【００３１】
なお、図２の（ｂ）シーンでは、第１の距離ｄＬ２と第２の距離ｄＲ２とはほぼ同一である（ｄＬ２＝ｄＲ２）ので、図３（ｂ）に示すように、第１の視覚パターン２１の最大振幅ＡＬ１と第２の視覚パターン２２の最大振幅ＡＲ１とは実質的に同一となっており（ＡＬ１＝ＡＲ１）、第１の視覚パターン２１と第２の視覚パターン２２とが左右対称の形状を有している。
【００３２】
さらに、図２の（ｃ）シーンでは、狭隘道路４２のカーブに伴って、自動車１が左側の壁４５に接近して第１の距離ｄＬ３がさらに短くなる（ｄＬ３＜ｄＬ２）。このため、パターン生成装置１６は、図３（ｃ）に示すように、第１の視覚パターン２１の最大振幅ＡＬ２を大きくする（ＡＬ２＞ＡＬ１）と共に、第１の視覚パターン２１の色を白色から黄色に変化させる。
【００３３】
一方、右側の壁４６からは自動車１が離れるので、第２の距離ｄＲ３が広くなる（ｄＲ３＞ｄＲ２）。このため、パターン生成装置１６は、図３（ｃ）に示すように、第２の視覚パターン２２の最大振幅ＡＲ２を小さくする（ＡＲ２＜ＡＲ１）。
【００３４】
図２（ｄ）シーンでは、狭隘道路４２のカーブに伴って、自動車１が左側の壁４５にさらに接近して第１の距離ｄＬ４がさらに短くなる（ｄＬ４＜ｄＬ３）。このため、パターン生成装置１６は、図３（ｄ）に示すように、第１の視覚パターン２１の最大振幅ＡＬ３を大きくする（ＡＬ３＞ＡＬ２）と共に、第１の視覚パターン２１の色を黄色から赤色に変化させる。
【００３５】
一方、右側の壁４６からは自動車１はさらに離れるので、第２の距離ｄＲ４が十分に広くなる（ｄＲ４＞ｄＲ３）。このため、パターン生成装置１６は、図３（ｄ）に示すように、第２の視覚パターン２２の振幅をゼロにする。
【００３６】
また、パターン生成装置１６は、第１の視覚パターン２１の色の変更に合わせて、図３（ｂ）に示す状態から図３（ｄ）に示す状態までの間に、第１の視覚パターン２１の波形の進行方向を逆転させる。すなわち、図３（ｂ）に示す状態では、第１及び第２の視覚パターン２１，２２の波形は相互に中央に向かって進行しているが、図３（ｃ）に示す状態では、第１の視覚パターン２１の波形が一瞬停止しているように見え、図３（ｄ）に示す状態では、第１の視覚パターン２１の波形が中央から左端に向かって進行している。
【００３７】
なお、第１及び第２の視覚パターン２１，２２の振幅、色、波形の進行方向に代えて又はそれに加えて、第１及び第２の視覚パターン２１，２２の大きさ、形状、又は輝度等を変化させてもよい。
【００３８】
また、第１の距離が大きくなるほど、第１の視覚パターン２１の振幅を大きくし、第１の距離が小さくなるほど、第１の視覚パターン２１の振幅を小さくしてもよい。同様に、第２の距離が大きくなるほど、第２の視覚パターン２２の振幅を大きくし、第２の距離が小さくなるほど、第２の視覚パターン２２の振幅を小さくしてもよい。この場合に、第１の距離や第２の距離が小さくなるほど、第１の視覚パターン２１や第２の視覚パターン２２の色を、白色→黄色→赤色と変化させてもよい。
【００３９】
また、図４（ａ）〜図４（ｆ）に示すように、第１の視覚パターンと第２の視覚パターンをサイン波以外で構成してもよい。なお、何れの視覚パターン２１Ａ〜２１Ｆ，２２Ａ〜２２Ｆも、上述した第１及び第２の視覚パターン２１，２２と同様に、輝度エッジを含まない時間周波数成分及び空間周波数成分から構成されており、具体的には、１〜７［Ｈｚ］の中時間周波数、及び１［ｃｐｄ］以下の低空間周波数で構成されている。
【００４０】
図４（ａ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ａ，２２Ａは、二次元のガウシアンフィルタに従って輝度変調させた染みパターンから構成されている。この第１及び第２の視覚パターン２１Ａ，２２Ａでは、第１及び第２の距離に応じて上下の位置が変化すると共に大きさが変化する。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ｂ，２２Ｂは、水平方向にはサイン波に従って輝度変調させ、垂直方向にはガウシアンフィルタに従って輝度変調させた縞パターンから構成されており、この縞パターンが左右方向に運動している。この第１及び第２の視覚パターン２１Ｂ，２２Ｂでは、第１及び第２の距離に応じて縞の長さが変化する。
【００４２】
また、図４（ｃ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ｃ，２２Ｃは、水平方向にはガボールフィルタ（＝サイン波×ガウシアンフィルタ）に従って輝度変調させ、垂直方向にはガウシアンフィルタに従って輝度変調させた縞パターンであり、この縞パターンが左右方向に運動している。この第１及び第２の視覚パターン２１Ｃ，２２Ｃでは、第１及び第２の距離に応じて大きさが変化する。
【００４３】
また、図４（ｄ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ｄ，２２Ｄは、中心から全方向においてガウシアンフィルタに従って輝度変調させた螺旋パターンであり、この螺旋パターンは回転している。この第１及び第２の視覚パターン２１Ｄ，２２Ｄは、第１及び第２の距離に応じて大きさが変化する。
【００４４】
また、図４（ｅ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ｅ，２２Ｅも、中心から全方向においてガウシアンフィルタに従って輝度変調させた同心円パターンであり、この同心円パターンは、拡大／収縮運動している。この第１及び第２の視覚パターン２１Ｅ，２２Ｅは、第１及び第２の距離に応じて上下の位置が変化すると共に大きさが変化する。
【００４５】
また、図４（ｆ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ｆ，２２Ｆは、水平方向にはガウシアンフィルタに従って輝度変調させ、垂直方向にはガボールフィルタに従って輝度変調させ、且つ、水平方向にサイン波に従って位置変調させた縞パターンであり、この縞パターンは、左右方向に運動している。この第１及び第２の視覚パターン２１Ｆ，２２Ｆは、第１及び第２の距離に応じて位置変調の振幅が変化する。
【００４６】
また、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、数字やアイコン等のコード情報や目盛等の高空間周波数成分から構成される第３の視覚パターン２３Ａ〜２３Ｃを、視覚パターン２０に付加してもよい。図５（ａ）〜図５（ｃ）は本実施形態において第３の視覚パターン２３Ａ〜２３Ｃを重畳的に表示した画面の例を示す図である。
【００４７】
第１の距離が所定値よりも短くなった場合に、図５（ａ）に示すように、視覚パターン２０に、第１の視覚パターン２１の振幅を第１の距離に対応付けた目盛を示す第３の視覚パターン２３Ａを含めてもよい。或いは、図５（ｂ）に示すように、視覚パターン２０に、第１の距離の数値を示す第３の視覚パターン２３Ｂを含めてもよい。これにより、運転者は、第１及び第２の視覚パターン２１，２２だけでは得ることができない正確な距離を認識することができる。
【００４８】
或いは、図５（ｃ）に示すように、視覚パターン２０に、エクスクラメーションマークを示す第３の視覚パターン２３Ｃを含めてもよい。これにより、自動車１が物体にかなり接近していることを運転者に対して積極的に警告することができる。さらに、この第３の視覚パターン２３Ｃを点滅させてもよい。
【００４９】
なお、第３の視覚パターン２３Ａ〜２３Ｃは、高空間周波数成分から構成されているので、運転者の視線誘導を最小限に抑制するために、車速が所定値（例えば５km/h）以下である場合にのみ表示することが好ましい。
【００５０】
また、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す例では、第１の視覚パターン２１の近傍に第３の視覚パターン２３Ａ〜２３Ｃを表示しているが、特にこれに限定されず、例えば、第１の視覚パターン２１に第３の視覚パターン２３Ａ〜２３Ｃを重ねて表示してもよい。
【００５１】
図６は本発明の第１実施形態における車室内を運転席から前方に向かって見た図、図７は本発明の第１実施形態における運転席周りの側面図である。
【００５２】
以上のパターン生成装置１６によって生成された視覚パターン２０は、例えば、液晶モニタや有機ＥＬモニタから構成され、車室内に設けられた表示ディスプレイ１７に表示される。この表示ディスプレイ１７は、図６に示すように、運転者側ドアの内側からセンタコンソール（自動車１の略中心Ｃ０）のまでの間に設けられており、本実施形態では、コンビネーションメータ４を覆うクラスタリッド５上に、運転者３０の方を向くように設けられている。
【００５３】
この表示ディスプレイ１７は、自動車１の前方を見ている標準姿勢の運転者３０の視野において、中心となる視線Ｌ１から離心角１０度以上の範囲に配置されている。本実施形態では、図７に示すように、表示ディスプレイ１７は視線Ｌ１から上下方向に離心角１０〜２０度の範囲に設置されている。このように、本実施形態では、運転者の周辺視野に表示ディスプレイ１７を配置するので、運転者３０の前方視認に影響を与えることはない。
【００５４】
なお、本実施形態における標準姿勢とは、腰及び背中とシート２との間に隙間がないように深く座り、ブレーキペダルをいっぱいに踏み込んだ状態で、膝が伸び切らずに少し余裕のある位置でシート２を合わせ、さらに、背中にシート２をつけたままの状態で、ステアリングホイール３の上部を握った両腕の肘に少し余裕がある角度で背もたれを合わせた姿勢である。
【００５５】
上述の視覚パターン２０は、運転者３０を中心として第１の視覚パターン２１と第２の視覚パターン２２とが左右に位置するように、この表示ディスプレイ１７に表示される。このため、運転者は、自動車１の左右の距離変化のみならず、自動車１の左右のバランスを大局的に把握することができる。
【００５６】
パターン生成装置１６は、表示ディスプレイ１７に視覚パターン２０を出力するのと同時に、第１及び第２の距離を示す信号を効果音生成装置１８に出力する。
【００５７】
効果音生成装置１８は、パターン生成装置１６からの出力信号を受けて、第１の視覚パターン２１や第２の視覚パターン２２の変化に同期した効果音を、スピーカ１８１，１８２を介して出力する。
【００５８】
例えば、第１（又は第２）の視覚パターン２１の振幅が大きくなるにつれて、スピーカ１８１（又は１８２）から出力される音の音量を大きくしたり、スピーカ１８１（又は１８２）から出力される音のオン／オフの周期を、第１（又は第２）の視覚パターン２１の振幅が大きくなるにつれて速める。なお、第１又は第２の距離が所定値よりも小さくなった場合にのみ効果音を出力してもよい。
【００５９】
これにより、運転者に伝える情報の冗長性が高まるので、情報の伝達精度を高めることができる。なお、運転者が、第１及び第２の距離にそれぞれ対応した左右の音を独立して認識できるように、図６に示すように、少なくとも２つのスピーカ１８１，１８２が、運転者を中心として左右に配置されている。
【００６０】
以上のように、本実施形態では、中時間周波数成分及び低空間周波数成分からなる第１及び第２の視覚パターン２１，２２を、第１及び第２の距離に応じてそれぞれ変化させて運転者の周辺視野に呈示する。このため、運転者の周辺視野に、時間的及び空間的に輝度エッジを含まない第１及び第２の視覚パターンが呈示され、運転者は、視線を誘導されることなく、その第１及び第２の視覚パターン２１，２２の変化によって自動車１の周囲の物体との距離感を把握することができる。
【００６１】
従って、本実施形態では、運転者は、周辺視野を介して第１及び第２の視覚パターン２１，２２を常時監視しつつ、フロントウィンドウ６を介して実際の障害物を直接目視しながら運転することができ、より適切な運転操作が可能となる。
【００６２】
ここで、図８を参照しながら本実施形態の具体的な効果について説明する。図８は本実施形態における車輌用情報呈示装置による効果を説明するためのグラフであり、ドライビングシミュレータ上で狭隘道路走行場面を設定し、（１）ドライバに対して何ら情報を呈示しない場合（図中にて「表示なし」）、（２）ドライバに対して距離を数値で呈示した場合（図中にて「Numeral」）、及び（３）本実施形態の視覚パターン３０をドライバに呈示した場合（「Ambient」）において、自動車が障害物と接触する回数をそれぞれカウントして作成したヒストグラムである。なお、上記の（１）〜（３）のそれぞれについて、遠方視界がある状態（図中の「no fog」）と、遠方視界がない状態（図中の「fog」）と、の２つの条件下で接触回数をカウントしている。
【００６３】
ドライバに対して何ら情報を呈示しない場合（上記の（１））には、特に遠方視界がない状態（「fog」）では、ドライバは自動車の周囲に存在する障害物等の物体に関する情報をほとんど入手することができない。そのため、図８に示すように、上記の（１）と比較して、本実施形態の視覚パターンをドライバに呈示することで（上記の（３））、特に遠方視界がない状態（「fog」）で接触回数が大幅に減少する。
【００６４】
また、ドライブに対して距離を数値で呈示する場合（上記の（２））には、ドライバに対して中心視での数値の読み取りを要求する。そのため、同図に示すように、上記の（２）と比較して、本実施形態の視覚パターンを表示することで（上記の（３））、遠方視界の有無にかかわらず接触回数が大幅に減少する。
【００６５】
なお、図８において、本実施形態の視覚パターンをドライバに呈示した場合（上記の（３））に、接触回数がゼロとなっていないのは、第１及び第２の物体検出センサが車輌の前方に配置されているために内輪差によって接触が発生したことに起因する。
【００６６】
さらに、本実施形態では、第１の視覚パターン２１と第２の視覚パターン２２とが、運転者３０を中心として左右に位置するように表示ディスプレイ１７に表示されるので、運転者は、自動車１の左右の距離変化のみならず、自動車１の左右のバランスを大局的に把握することができ、低速走行時でも左右の障害物の中央や車線の中央を走行し易くなる。
【００６７】
また、本実施形態では、第１及び第２の距離に応じて、第１及び第２の視覚パターン２１，２２の大きさ、形状、色、輝度、波形の振幅、又は波形の進行方向の少なくとも一つを、相互に独立して且つ連続的に変化させる。これにより、運転者は、周辺視によって第１及び第２の視覚パターン２１，２２を視認し易くなる。
【００６８】
特に、第１の視覚パターン２１，２２の色を第１及び第２の距離に応じて変化させることで、障害物にぎりぎりまで接近させることができ、狭隘道路の通り抜けのための操舵判断を適切に行うことができる。
【００６９】
また、色に合わせて第１の視覚パターン２１，２２の波形の進行方向も第１及び第２の距離に応じて変化させることで、色彩を判別し難い運転者も自動車１の左右の距離感覚やバランスを把握することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、運転者の視界において、中心となる視線から１０度以上の範囲に第１及び第２の視覚パターン２１，２２を呈示するので、運転者は周辺視によって第１及び第２の視覚パターン２１，２２を把握することができる。
【００７１】
なお、本実施形態における物体検出センサ１１，１２及び距離演算装置１５が本発明における第１及び第２の物体検出手段の一例に相当し、本実施形態におけるパターン生成装置１６が本発明におけるパターン生成手段の一例に相当し、本実施形態における表示ディスプレイ１７が本発明における呈示手段の一例に相当し、本実施形態における効果音発生装置１８が本発明における効果音発生手段の一例に相当する。
【００７２】
<<第２実施形態>>
図９に示すように、自動車１の左右後端にも物体検出センサを設けて、自動車１の左右前端と物体との距離に加えて、自動車１の左右後端と物体との距離を演算することで、第１及び第２の視覚パターンを変化させてもよい。なお、本実施形態における車速センサ１３、操舵角センサ１４、表示ディスプレイ１７、及び効果音生成装置１８は、第１実施形態と同様の構成であるので、その説明を省略する。
【００７３】
図９は本発明の第２実施形態における車輌用情報呈示装置の全体構成を示すブロック図、図１０は自動車が右側の壁に接近している例を示す俯瞰図、図１１は図１０に示すシーンの表示例である。
【００７４】
本発明の第２実施形態では、自動車１の左右前端に設けられた第１及び第２の前方物体検出センサ１１Ｆ，１２Ｆに加えて、当該自動車１の左右後端に第１及び第２の後方物体検出センサ１１Ｒ，１２Ｒが設けられている。
【００７５】
第１の後方物体検出センサ１１Ｒは、第１の前方物体検出センサ１１Ｆと同様に、例えばレーザレンジファインダ等で構成されており、自動車１の左側方に存在する物体までの距離と方向を検出することが可能となっている。
【００７６】
第２の後方物体検出センサ１２Ｒも、第２の前方物体検出センサ１２Ｆと同様に、例えばレーザレンジファインダ等で構成されており、自動車１の右側方に存在する物体までの距離と方向を検出することが可能となっている。
【００７７】
距離演算装置１５Ｂは、自動車１の１秒後の位置と、第１の前方物体検出センサ１１Ｆによって検出された物体の位置及び方向から、１秒後の自動車１とその物体との距離（以下単に、第１の前方距離と称する。）を演算し、その演算結果をパターン生成装置１６Ｂに出力する。
【００７８】
また、距離演算装置１５Ｂは、自動車１の１秒後の位置と、第１の後方物体検出センサ１１Ｒによって検出された物体の位置及び方向から、１秒後の自動車１とその物体との距離（以下単に、第１の後方距離と称する。）を演算し、その演算結果をパターン生成装置１６Ｂに出力する。
【００７９】
同様に、距離演算装置１５Ｂは、自動車１の１秒後の位置と、第２の前方物体検出センサ１２Ｆによって検出された物体の位置及び方向から、１秒後の自動車１とその物体との距離（以下単に、第２の前方距離と称する。）を演算し、その演算結果をパターン生成装置１６Ｂに出力する。
【００８０】
また、距離演算装置１５Ｂは、自動車１の１秒後の位置と、第２の後方物体検出センサ１２Ｒによって検出された物体の位置及び方向から、１秒後の自動車１とその物体との距離（以下単に、第２の後方距離と称する。）を演算し、その演算結果をパターン生成装置１６Ｂに出力する。
【００８１】
そして、パターン生成装置１６Ｂは、距離演算装置１５Ｂから出力された第１の前方距離、第１の後方距離、第２の前方距離、及び第２の後方距離に基づいて、第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇを有する視覚パターンを生成する。この視覚パターンは、第１実施形態と同様に、輝度エッジを含まない時間周波数成分及び空間周波数成分から構成されたパターンであり、具体的には、１〜７［Ｈｚ］の中時間周波数、及び１［ｃｐｄ］以下の低空間周波数で構成されている。
【００８２】
具体的には、第１の視覚パターン２１Ｇは、第１実施形態と同様に、中央に向かって振幅が徐々に小さくなるサイン波で構成されており、第１の前方距離や第１の後方距離に対応して、振幅、色、及び波形の進行方向が変化するようになっている。なお、本実施形態では、第１の視覚パターン２１Ｇは、例えば、第１の前方距離及び第１の後方距離のうちの小さい値や、第１の前方距離と第１の後方距離との平均値等に対応して変化する。
【００８３】
さらに、本実施形態では、第１の前方距離と、第１の後方距離とに基づいて、この第１の視覚パターン２１Ｇの角度が変化するようになっている。
【００８４】
同様に、第２の視覚パターン２２Ｇも、第１実施形態と同様に、中央に向かって振幅が徐々に小さくなるサイン波で構成されており、第２の前方距離や第２の後方距離に対応して、振幅、色、及び波形の進行方向が変化する。なお、本実施形態では、第２の視覚パターン２２Ｇは、例えば、第２の前方距離及び第２の後方距離のうちの小さい値や、第２の前方距離と第２の後方距離との平均値等に対応して変化する。
【００８５】
さらに、本実施形態では、第２の前方距離と第２の後方距離とに基づいて、この第２の視覚パターン２２Ｇの角度が変化するようになっている。
【００８６】
図１０及び図１１を参照しながら、本発明の第２の実施形態における視覚パターンについて具体的に説明する。
【００８７】
図１０は自動車が右側の壁に接近している例を示す俯瞰図、図１１は本実施形態において表示ディスプレイに表示された画面の一例を示す図であり、図１０に示すシーンにおける例である。
【００８８】
図１０に示す例では、自動車１は、左側の壁４７に沿って平行に走行している。そのため、自動車１の左前端は、左側の壁４７から第１の前方距離ｄＬＦだけ離れているのに対し、自動車１の左後端も、左側の壁４７から第１の後方距離ｄＬＲだけ離れており、これらの距離ｄＬＦ，ｄＬＲは実質的に同一となっている（ｄＬＦ＝ｄＬＲ）。
【００８９】
一方、自動車１は、右側の壁４８に対しては傾斜して走行している。そのため、自動車１の右前端は、右側の壁４８から第２の前方距離ｄＲＦだけ離れているのに対し、自動車１の右後端は、右側の壁４８から第２の後方距離ｄＲＲだけ離れており、これらの距離ｄＲＦ，ｄＲＲは相違している（ｄＲＦ＜ｄＲＲ）。
【００９０】
そこで、本例では、第２の物体検出センサ１２Ｆ，１２Ｒによって検出された距離ｄＲＦ，ｄＲＲに基づいて、距離演算装置１５が、右側の壁４８に対する自動車１の角度θを算出し、パターン生成装置１６が、第２の視覚パターン２２Ｇを垂直方向に対して角度θ分傾斜させる。具体的には、例えば、第１の前方距離ｄＲＦと第２の後方距離ｄＲＲの差分と、第２の物体検出センサ１２Ｆ，１２Ｒ間の距離と、から角度θを算出することができる。これにより、運転者は、道路がカーブや折れ曲がっている場合に、内輪差を加味することができる。なお、本実施形態における視覚パターンに上述の第３の視覚パターン２３Ａ〜２３Ｃを付加してもよい。
【００９１】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は本発明の第２実施形態における第１及び第２の視覚パターンの他の例を示す図である。
【００９２】
また、図１２（ａ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ｈ，２２Ｈは、図４（ｃ）と同様に、水平方向にはガボールフィルタに従って輝度変調させ、垂直方向にはガウシアンフィルタに従って輝度変調させた縞パターンであり、自動車１の左右前端の距離に応じて縞パターンの長さを変化させると共に、自動車１の左右後端の距離に応じて縞パターンの傾きを変化させている。
【００９３】
また、図１２（ｂ）に示す第１及び第２の視覚パターン２１Ｉ，２２Ｉも、図４（ｃ）と同様に、水平方向にはガボールフィルタに従って輝度変調させ、垂直方向にはガウシアンフィルタに従って輝度変調させた縞パターンである。この第１及び第２の視覚パターン２１Ｉ，２２Ｉは、自動車１の左右前後端からの距離に応じて、縞を構成する個々の楕円の扁平率を変化させると共に、図１１と同様の要領で、自動車１の障害物に対する角度に応じて当該楕円の傾きを変化させている。
【００９４】
さらに、図１３に示すように、第１の視覚パターン２１Ｊと第２の視覚パターン２２Ｊを相互に独立させてもよい。図１３は本発明の第２実施形態における第１及び第２の視覚パターンのさらに他の例を示す図である。
【００９５】
同図に示すように、第１の視覚パターン２１Ｊが、自動車１の左前端から物体までの第１の前方距離を示す第１の前方視覚パターン２１１と、自動車１の左後端から物体までの第１の後方距離を示す第２の前方視覚パターン２１２と、を有すると共に、第２の視覚パターン２２Ｊが、自動車１の右前端から物体までの第２の前方距離を示す第２の前方視覚パターン２２１と、自動車１の右後端から物体までの第２の後方距離を示す第２の後方視覚パターン２２２と、を有してもよい。
【００９６】
この場合には、第１の前方視覚パターン２１１の振幅が第１の前方距離ｄＬＦに応じて変化し、第１の後方視覚パターン２１２の振幅が第１の後方距離ｄＬＲに応じて変化し、第２の前方視覚パターン２２１の振幅が第２の前方距離ｄＲＦに応じて変化し、第２の後方視覚パターン２２２の振幅が第２の後方距離ｄＲＲに応じて変化する。これにより、運転者は、道路がカーブや折れ曲がっている場合に、内輪差を加味することができる。
【００９７】
因みに、図１３に示す例では、自動車１の左側方には比較的離れた距離に自動車１に平行して物体が存在しているのに対し、自動車１の右側方には、比較的近い距離に自動車１にほぼ平行して物体が存在している。
【００９８】
以上のように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、中時間周波数成分及び低空間周波数成分からなる第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇを、第１及び第２の距離に応じてそれぞれ変化させて運転者の周辺視野に呈示する。このため、運転者の周辺視野に、時間的及び空間的に輝度エッジを含まない第１及び第２の視覚パターンが呈示され、運転者は、視線を誘導されることなく、その第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇの変化によって自動車１の周囲の物体との距離感を把握することができる。
【００９９】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１の視覚パターン２１Ｇと第２の視覚パターン２２Ｇとが、運転者３０を中心として左右に位置するように表示ディスプレイ１７に表示されるので、運転者は、自動車１の左右の距離変化のみならず、自動車１の左右のバランスを大局的に把握することができ、低速走行時でも左右の障害物の中央や車線の中央を走行し易くなる。
【０１００】
さらに、本実施形態では、第１の前方距離、第１の後方距離、第２の前方距離、及び第２の後方距離に応じて、第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇを変化させる。これにより、運転者は、道路がカーブや折れ曲がっている場合に、内輪差を加味することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、第１の前方距離、第１の後方距離、第２の前方距離、及び第２の後方距離に応じて、第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇの大きさ、形状、色、輝度、波形の振幅、又は波形の進行方向の少なくとも一つを、相互に独立して且つ連続的に変化させる。これにより、運転者は、周辺視によって第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇを視認し易くなる。
【０１０２】
特に、第１の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇの色を第１及び第２の距離に応じて変化させることで、障害物にぎりぎりまで接近させることができ、狭隘道路の通り抜けのための操舵判断を適切に行うことができる。
【０１０３】
また、色に合わせて第１の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇの波形の進行方向も第１及び第２の距離に応じて変化させることで、色彩を判別し難い運転者も自動車１の左右の距離感覚やバランスを把握することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、運転者の視界において、中心となる視線から１０度以上の範囲に第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇを呈示するので、運転者は周辺視によって第１及び第２の視覚パターン２１Ｇ，２２Ｇを把握することができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、効果音生成装置１８が、第１の視覚パターン２１や第２の視覚パターン２２の変化に同期した効果音を、スピーカ１８１，１８２を介して出力するので、運転者に伝える情報の冗長性が高まるので、情報の伝達精度を高めることができる。
【０１０６】
なお、本実施形態における物体検出センサ１１Ｆ，１１Ｒ，１２Ｆ，１２Ｒ及び距離演算装置１５Ｂが本発明における第１及び第２の物体検出手段の一例に相当し、本実施形態におけるパターン生成装置１６Ｂが本発明におけるパターン生成手段の一例に相当し、本実施形態における表示ディスプレイ１７が本発明における呈示手段の一例に相当し、本実施形態における効果音発生装置１８が本発明における効果音発生手段の一例に相当する。
【０１０７】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…車輌用情報呈示装置
１１…第１の物体検出センサ
１２…第２の物体検出センサ
１３…車速センサ
１４…操舵角センサ
１５…距離演算装置
１６…パターン生成装置
１７…表示ディスプレイ
１８…効果音生成装置
１８１，１８２…スピーカ
２０…視覚パターン
２１…第１の視覚パターン
２２…第２の視覚パターン
３０…運転者
４１…幅広の道路
４２…狭隘道路
４３〜４８…壁
【図１】
0005857579.tif 000002
【図２】
0005857579.tif 000003
【図６】
0005857579.tif 000004
【図７】
0005857579.tif 000005
【図８】
0005857579.tif 000006
【図９】
0005857579.tif 000007
【図１０】
0005857579.tif 000008
【図３】
0005857579.tif 000009
【図４】
0005857579.tif 000010
【図５】
0005857579.tif 000011
【図１１】
0005857579.tif 000012
【図１２】
0005857579.tif 000013
【図１３】
0005857579.tif 000014