(57)【要約】【課題】運転支援効果の向上を図ることが可能な車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置１は、車内と車外を隔てるウインドシールドと、車外を所定時間間隔で撮像する車外カメラ３０と、運転者の眼の位置を検出する眼位置検出部５１と、車外カメラ３０にて撮像された画像と眼位置検出部５１により検出された眼の位置に基づいて、運転者からウインドシールドを介して視認される車外の様子を、ウインドシールド上に重畳表示させる表示制御部５４と、自車両の車速を検出する車速検出部５５と、を備え、表示制御部５４は、車速検出部５５により検出された車速が高くなるに従って、車外カメラ３０により所定時間間隔で撮像された画像の間引き量を多くして、ウインドシールドに重畳表示させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内と車外を隔てる光透過部材又は車外を映すミラー部材の少なくとも１つからなる光学部材と、
車外を所定時間間隔で撮像する車外カメラと、
運転者の眼の位置を検出する眼位置検出手段と、
前記車外カメラにて撮像された画像と前記眼位置検出手段により検出された眼の位置に基づいて、運転者から前記光学部材を介して視認される車外の様子を、前記光学部材上に重畳表示させる表示制御手段と、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記車速検出手段により検出された車速が高くなるに従って、前記車外カメラにより所定時間間隔で撮像された画像の間引き量を多くして、前記光学部材に重畳表示させる
ことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
運転者の視線を検出する視線検出手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域の画像について、前記車速検出手段により検出された車速が高くなるに従って、前記車外カメラにより所定時間間隔で撮像された画像の間引きを多くして、前記光学部材に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車外をカメラにより撮像し、撮像画像内に障害物等が検出された場合に、その存在を運転者に知らせる車両用表示装置が提案されている。この車両用表示装置によれば、障害物等の存在を運転者に知らせて危険回避行動をスムーズに行わせるなど、運転支援を行うことができる（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２０１２−１０３９６９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、特許文献１に記載の車両用表示装置では、障害物等の報知を行うだけであり、運転支援効果については未だ向上の余地を残すものであった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的とするところは、運転支援効果の向上を図ることが可能な車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用表示装置は、車内と車外を隔てる光透過部材又は車外を映すミラー部材の少なくとも１つからなる光学部材と、車外を所定時間間隔で撮像する車外カメラと、運転者の眼の位置を検出する眼位置検出手段と、前記車外カメラにて撮像された画像と前記眼位置検出手段により検出された眼の位置に基づいて、運転者から前記光学部材を介して視認される車外の様子を、前記光学部材上に重畳表示させる表示制御手段と、自車両の車速を検出する車速検出手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記車速検出手段により検出された車速が高くなるに従って、前記車外カメラにより所定時間間隔で撮像された画像の間引き量を多くして、前記光学部材に重畳表示させることを特徴とする。
【０００７】
本発明の車両用表示装置によれば、運転者から光学部材を介して視認される車外の様子を光学部材上に重畳表示させると共に、車速が高くなるに従って、車外カメラにより所定時間間隔で撮像された画像の間引き量を多くして光学部材に重畳表示させるため、高速時に運転者の視野が狭くなってしまう狭視野効果を抑えることとなり、周辺視部分の視認性を高めて、運転支援効果の向上を図ることができる。
【０００８】
また、本発明の車両用表示装置において、運転者の視線を検出する視線検出手段をさらに備え、前記表示制御手段は、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域の画像について、前記車速検出手段により検出された車速が高くなるに従って、前記車外カメラにより所定時間間隔で撮像された画像の間引きを多くして、前記光学部材に表示させることが好ましい。
【０００９】
この車両用表示装置によれば、視線方向上の所定領域の画像について、車速検出手段により検出された車速が高くなるに従って、画像の間引きを多くして光学部材に表示させるため、運転者の視線外については間引き量が変化せず、運転者以外の他の搭乗員に対して不快感を与えてしまう可能性を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運転支援効果の向上を図ることが可能な車両用表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る車両用表示装置を示す車両内配置図である。
【図２】図１に示した制御部の詳細を示すブロック図である。
【図３】図２に示した視認領域確定部により確定される領域を示す概念図である。
【図４】本実施形態に係る表示制御部による重畳表示の一例を示す車両内正面図であり、（ａ）は時刻ｔにおける重畳表示の一例であり、（ｂ）は時刻２ｔにおける重畳表示の一例であり、（ｃ）は時刻３ｔにおける重畳表示の一例である。
【図５】本実施形態に係る表示制御部による間引き量と車速との相関を示す概念図であって、４段階の制御を示している。
【図６】本実施形態に係る車両用表示装置による表示制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る車両用表示装置を示す車両内配置図である。図１に示す車両用表示装置１は、車両Ｖの搭乗員に対して画像を表示するものであって、ウインドシールド（光学部材）ＷＳと、車内カメラ１０と、投射器２０と、車外カメラ３０と、車速センサ４０と、制御部５０とを備えている。
【００１４】
ウインドシールドＷＳは、車内と車外とを隔てるガラスや透明強化プラスチックなどの光透過部材である。車内カメラ１０は、車両搭乗員の頭部を撮像するカメラであって、例えば運転席の正面に設けられている。車内カメラ１０により撮像された撮像画像の信号は制御部５０に送信される。なお、車内カメラ１０は、後述の眼の位置検出のために複数個設けられていることが好ましいが、特に複数個に限らず１つだけ設けられていてもよい。
【００１５】
投射器２０は、制御部５０の制御に応じて動作し、車両搭乗員に対して表示する画像に対応した光を投射するものである。本実施形態において投射器２０はウインドシールド（光学部材）ＷＳの全体に対して光を投射可能となっており、車両用表示装置１はウインドシールドＷＳの全体という広範な画像表示領域ＩＤＡを有したものとなっている。
【００１６】
なお、投射器２０は、ウインドシールドＷＳに光を投射する構成に限らず、車内と車外とを隔てる光透過部材であれば、例えば運転席、助手席及び後部座席のドアウインドや、後部座席の後方のリアウインドに光を投射する構成であってもよい。
【００１７】
加えて、本実施形態ではウインドシールドＷＳ等の光透過部材を利用して画像表示を行うが、車外を映すサイドミラーやルームミラーなどのミラー部材を利用して画像表示を行うようにしてもよい。この場合、ミラー部材は、前面からの光を反射するが、後方からの光を透過するように構成し、鏡面後方などに液晶ディスプレイ等の画像表示手段を有し、画像表示手段を制御して画像表示を行うこととなる。
【００１８】
車外カメラ３０は、車外を撮像するカメラであって、例えばルームミラーの裏側（運転席側から見て裏側）に設けられて車両前方を撮像するものである。この車外カメラ３０は、所定時間間隔で連続的に画像を撮像する。車外カメラ３０により撮像された撮像画像の信号は制御部５０に送信される。
【００１９】
車速センサ４０は、自車両の車速に応じた信号を出力するものであり、例えば車輪の回転に応じてパルス出力する車輪回転センサによって構成されている。車速センサ４０からの車速に応じた信号は制御部５０に送信される。
【００２０】
制御部５０は、車両用表示装置１の全体を制御するものであって、特に本実施形態においては投射器２０を制御して表示制御を行うようになっている。図２は、図１に示した制御部５０の詳細を示すブロック図である。
【００２１】
図２に示すように、制御部５０は、眼位置検出部（眼位置検出手段）５１と、視線検出部（視線検出手段）５２と、視認領域確定部５３と、表示制御部（表示制御手段）５４と、車速検出部（車速検出手段）５５とを備えている。
【００２２】
眼位置検出部５１は、車内カメラ１０により撮像された画像から、運転者の眼の位置を検出するものである。眼の位置は、例えば特開２００４−３２２６８０号公報、特開平８−１５６６４６号公報、及び特開２００９−２９２４０９号公報に記載のように、運転者のシート位置やカメラにより撮像された撮像画像等から検出されるものがある。本実施形態において眼位置検出部５１は、カメラにより撮像された撮像画像から眼の位置を検出するものを採用しているが、シート位置を利用してもよい。特に本実施形態において眼位置検出部５１は、３次元空間上における運転者の眼の位置を検出可能に構成されている。なお、眼の位置の検出手法は、上記に限られるものではなく、他の公知又は周知の手法などの他の手法が採用されてもよい。
【００２３】
視線検出部５２は、車両搭乗員の視線方向を検出するものである。この視線検出部５２は、車内カメラ１０により撮像された撮像画像上の眼のうち黒目の位置に基づいて、車両搭乗員がどの方向を視認しているかを検出するものである。なお、視線の検出手法は、黒目の位置から求められるものに限らず、他の公知又は周知の手法などの他の手法が採用されてもよい。
【００２４】
視認領域確定部５３は、眼位置検出部５１により検出された３次元空間における車両搭乗員の眼の位置と、視線検出部５２により検出された視線方向とに基づいて、車両搭乗員の視認領域を確定するものである。本実施形態においてはウインドシールドＷＳが画像表示領域ＩＤＡであるため、視認領域確定部５３は、車両搭乗員がウインドシールドＷＳのうちどの領域を視認しているかを確定する。
【００２５】
図３は、図２に示した視認領域確定部５３により確定される領域を示す概念図である。図３に示すように、例えばウインドシールドＷＳは仮想的に３×６の１８の領域Ａ１１〜Ａ１６，Ａ２１〜Ａ２６，Ａ３１〜Ａ３６に分割されている。ここで、視認領域確定部５３は、車両搭乗員の眼の位置と視線方向とに基づいて、ウインドシールドＷＳ上のポイントＰ１を見ていると認識すると（視線がポイントＰ１上を通過していると認識すると）、領域Ａ２５を視線方向上の所定領域として確定する。同様に、視認領域確定部５３は、車両搭乗員の眼の位置と視線方向とに基づいて、ウインドシールドＷＳ上のポイントＰ２を見ていると認識すると（視線がポイントＰ２上を通過していると認識すると）、領域Ａ１３を視線方向上の所定領域として確定する。
【００２６】
なお、視認領域確定部５３は、上記構成に限らず、例えば認識したポイントＰ１，Ｐ２を中心とした周囲の所定面積分の円形領域を、視線方向上の所定領域として確定してもよい。
【００２７】
表示制御部５４は、車両搭乗員に対して表示する画像を制御するものであって、本実施形態においては投射器２０を制御するものである。特に、本実施形態に係る表示制御部５４は、車外カメラ３０により撮像された画像と、眼位置検出部５１により検出された眼の位置とに基づいて、運転者からウインドシールドＷＳを介して視認される車外の様子を、ウインドシールドＷＳ上に重畳表示させる。すなわち、表示制御部５４は、投射器２０からの光によって車外の様子と合致する画像を表示させることとなる。
【００２８】
車速検出部５５は、車速センサ４０からの信号に基づいて車両Ｖの速度を検出するものである。なお、本実施形態においては、車速センサ４０からの信号に基づいて制御部５０内の車速検出部５５が車速を検出する構成となっている。しかし、これに限らず、車速センサ４０側に車速検出部５５を備え、制御部５０は、車速センサ４０側の車速検出部５５により算出された車速の情報を入力するようになっていてもよい。
【００２９】
さらに、本実施形態において表示制御部５４は、車速検出部５５により検出された車速が高くなるに従って、車外カメラ３０により所定時間間隔で撮像された画像の間引き量を多くして、ウインドシールドＷＳに重畳表示させる。
【００３０】
一例を説明する。例えば車外カメラ３０により時間ｔ毎に車両前方が撮像されているとする。表示制御部５４は、車速検出部５５により検出された車速が所定速度以下である場合には、時間ｔ毎に撮像された画像を利用して、ウインドシールドＷＳに重畳表示させる。これに対して、車速検出部５５により検出された車速が所定速度を超える場合、表示制御部５４は、時間ｔ毎に撮像された画像の全てを利用せず、例えば時間２ｔ毎の画像を間引いてウインドシールドＷＳに重畳表示させる。すなわち、表示制御部５４は、時間ｔ、時刻３ｔ、時刻５ｔ・・・の撮像画像を利用してウインドシールドＷＳに重畳表示させる。このように、表示制御部５４は、車両Ｖの速度が高くなるほど、ウインドシールドＷＳに表示させる画像の間引き数を多くして重畳表示させる。
【００３１】
図４は、本実施形態に係る表示制御部５４による重畳表示の一例を示す車両内正面図であり、（ａ）は時刻ｔにおける重畳表示の一例であり、（ｂ）は時刻２ｔにおける重畳表示の一例であり、（ｃ）は時刻３ｔにおける重畳表示の一例である。
【００３２】
例えば車速が所定速度以下である場合、表示制御部５４は、時刻ｔにおいて図４（ａ）の画像をウインドシールドＷＳに重畳表示させ、時刻２ｔにおいて図４（ｂ）の画像をウインドシールドＷＳに重畳表示させ、時刻３ｔにおいて図４（ｃ）の画像をウインドシールドＷＳに重畳表示させる。
【００３３】
一方、車速が所定速度を超える場合、時間２ｔ毎に車外カメラ３０によって撮像される画像が間引かれてウインドシールドＷＳに重畳表示させられる。例えば、車速が所定速度を超える場合、表示制御部５４は、時刻ｔにおいて図４（ａ）の画像をウインドシールドＷＳに重畳表示させる。次いで、表示制御部５４は、時刻２ｔにおいて図４（ｂ）の画像をウインドシールドＷＳに重畳表示させず、時刻３ｔの到来を待つ。そして、表示制御部５４は、時刻３ｔにおいて図４（ｃ）の画像をウインドシールドＷＳに重畳表示させる。このように、表示制御部５４は、車速が所定速度を超える場合に図４（ｂ）の画像を間引く。以後、同様に表示制御部５４は、時刻２ｘｔの画像を間引き、時刻（２ｘ＋１）ｔの画像をウインドシールドＷＳに重畳表示させる（ｘは０以上の整数）。
【００３４】
ここで、車速が高くなると運転者の視野は消失点に集中して視野が狭くなることが知られている。このため、高速になるほど運転者は周辺の様子を認識し難くなってしまう。しかし、車両Ｖの速度が高くなるほどウインドシールドＷＳに表示させる画像の間引き数を多くして重畳表示させることで、運転者の視野が狭くなってしまう狭視野効果を抑えることとなり、周辺視部分の視認性を高めて、運転支援効果の向上を図ることができる。
【００３５】
なお、上記では、車速が所定速度以下である場合に間引きせず、車速が所定速度を超える場合に時刻２ｘｔの画像を間引くという２段階の制御であるが、第１及び第２所定速度と車速との比較により３段階の制御を行ってもよいし、４段階以上の制御を行ってもよい。
【００３６】
図５は、本実施形態に係る表示制御部５４による間引き量と車速との相関を示す概念図であって、４段階の制御を示している。図５に示すように、例えば車速が第１所定速度Ｖ１以下である場合、表示制御部５４は、間引き量を「０」とし重畳表示を行う。車速が第１所定速度Ｖ１を超えると、表示制御部５４は、間引き量をＩ１とし重畳表示を行う。また、車速が第１所定速度Ｖ１よりも高い第２所定速度Ｖ２を超えると、表示制御部５４は、間引き量をＩ２（＞Ｉ１）とし重畳表示を行うと共に、車速が第２所定速度Ｖ２よりも高い第３所定速度Ｖ３を超えると、表示制御部５４は、間引き量をＩ３（＞Ｉ２）とし重畳表示を行う。
【００３７】
このように、表示制御部５４は、２段階であるか、３段階以上であるかに拘わらず、車速検出部５５により検出された車速が高くなるに従って、車外カメラ３０により所定時間間隔で撮像された画像の間引き量を多くして、ウインドシールドＷＳに重畳表示させる。
【００３８】
なお、図５を参照した説明において、車速が第１所定速度Ｖ１以下である場合、表示制御部５４は、間引き量を「０」とし重畳表示を行うが、「０」に限らず、間引き量が所定の正の値となっていてもよい。すなわち、間引き量の最小値は「０」でなく正の値となっており、たとえ車速が「０」であっても、間引きが行われるようになっていてもよい。これにより、処理負荷を抑えることができるからである。加えて、間引き量は図５に示すように車速が高くなるに従って階段状に増加する場合に限らず、比例関数のように連続的に増加するようになっていてもよい。
【００３９】
ここで、本実施形態において表示制御部５４は、視線検出部５２により検出された視線方向上の所定領域の画像、すなわち視認領域確定部５３により確定された領域の画像について、車速検出部５５により検出された車速が高くなるに従って、車外カメラ３０により所定時間間隔で撮像された画像の間引きを多くして、ウインドシールドＷＳに重畳表示させることが好ましい。
【００４０】
すなわち、表示制御部５４は、運転者が見ている領域の画像のみについて、車速が高くなるに従って、画像の間引きを多くして、ウインドシールドＷＳに重畳表示させる。これにより、運転者の視線外については間引き量が変化せず、運転者以外の他の搭乗員に対して不快感を与えてしまう可能性を低減することができる。
【００４１】
例えば助手席の搭乗員は、車両前方を漫然と眺めているだけの場合があり、このような場合に画像の間引き量が変化すると不快感を覚える可能性がある。ところが、運転者が見ている領域の画像のみについて間引き量が変化すると、助手席の搭乗員は、運転者と同じ領域を見ていない限りは、間引き量の変化による不快感を覚える可能性を無くすことができるからである。
【００４２】
図６は、本実施形態に係る車両用表示装置１による表示制御方法を示すフローチャートである。なお、図６に示す処理は車両用表示装置１の電源がオフされるまで繰り返し実行される。
【００４３】
まず、図６に示すように、眼位置検出部５１は、車内カメラ１０により撮像された画像から、車両搭乗員の眼の位置を検出する（Ｓ１）。このとき、眼位置検出部５１は、３次元空間上における車両搭乗員の眼の位置を検出する。
【００４４】
次に、視線検出部５２は、車両搭乗員の視線方向を検出する（Ｓ２）。この際、視線検出部５２は、車内カメラ１０により撮像された撮像画像上の眼のうち黒目の位置に基づいて、車両搭乗員がどの方向を視認しているかを検出する。
【００４５】
次いで、視認領域確定部５３は、眼位置検出部５１により検出された３次元空間における車両搭乗員の眼の位置と、視線検出部５２により検出された視線方向とに基づいて、車両搭乗員の視認領域を確定する（Ｓ３）。これにより、視認領域確定部５３は、車両搭乗員がウインドシールドＷＳのうちどの領域を視認しているかを確定する。
【００４６】
その後、車速検出部５５は、車速センサ４０からの信号に基づいて車速を検出する（Ｓ４）。次に、表示制御部５４は、ステップＳ４にて検出された車速に基づいて、画像の間引き量を確定する（Ｓ５）。このとき、表示制御部５４は、例えば図５に示すような車速と間引き量との相関データに基づいて、間引き量を決定する。ここでの相関データは、図５に示すような、車速が高くなるほど間引き量が多くなるものである。
【００４７】
次いで、表示制御部５４は、ステップＳ５において決定された間引き量に応じた重畳表示を行う（Ｓ６）。ここで、間引き量に応じた重畳表示は、ステップＳ３にて確定された視認領域のみについて行い、他の領域については通常の重畳表示を行う。その後、図６に示した処理は終了する。
【００４８】
このようにして、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、運転者からウインドシールドＷＳを介して視認される車外の様子をウインドシールドＷＳ上に重畳表示させると共に、車速が高くなるに従って、車外カメラ３０により所定時間間隔で撮像された画像の間引き量を多くしてウインドシールドＷＳに重畳表示させるため、高速時に運転者の視野が狭くなってしまう狭視野効果を抑えることとなり、周辺視部分の視認性を高めて、運転支援効果の向上を図ることができる。
【００４９】
また、視線方向上の所定領域の画像について、車速検出部５５により検出された車速が高くなるに従って、画像の間引きを多くしてウインドシールドＷＳに表示させるため、運転者の視線外については間引き量が変化せず、運転者以外の他の搭乗員に対して不快感を与えてしまう可能性を低減することができる。
【００５０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５１】
例えば、本実施形態に係る車両用表示装置１は、間引き量が「０」である場合においても重畳表示を行うが、これに限らず、間引き量が「０」である場合には重畳表示を行わないようにしてもよい。重畳表示を行っても行わなくとも運転者により視認される状態が同じであり、処理負荷を軽減させることができるからである。
【符号の説明】
【００５２】
１      ：車両用表示装置
１０    ：車内カメラ
２０    ：投射器
３０    ：車外カメラ
４０    ：車速センサ
５０    ：制御部
５１    ：眼位置検出部（眼位置検出手段）
５２    ：視線検出部（視線検出手段）
５３    ：視認領域確定部
５４    ：表示制御部（表示制御手段）
５５    ：車速検出部（車速検出手段）
ＩＤＡ  ：画像表示領域
Ｖ      ：車両
ＷＳ    ：ウインドシールド（光透過部材、光学部材）
【図１】
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【図２】
2018101061.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018101061.tif 000008