(57)【要約】【課題】  運転に必要な情報を表示する表示装置を備え、安全性の向上を図ることができる移動装置を得る。【解決手段】  移動装置としての自動車１０は、運転席Ｓに着座した運転者Ｄの操作によって走行するものであって、運転者Ｄの視野の主要部分を占めるように配置された表示装置１２と、表示装置１２に運転に必要な情報を表示させるビデオカメラ１６及び表示ＥＣＵ２０と、運転者Ｄの前方に設けられ該運転者Ｄによる実景の目視を可能とする窓２２と、を備えて構成されている。【選択図】      図１
2005225379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が進行方向を向いて乗り込んだ状態で移動する移動装置であって、
前記運転者の視野の主要部分を占めるように配置された表示装置と、
前記表示装置に運転に必要な情報を表示させる情報提示装置と、
前記運転者に対し進行方向側に設けられ、該運転者による外部実景の目視を可能とする視界確保手段と、
を備えた移動装置。
【請求項２】
前記視界確保手段が窓である、請求項１記載の移動装置。
【請求項３】
前記窓に設けられ前記運転者による目視範囲を拡大する光学装置をさらに備えた、請求項２記載の移動装置。
【請求項４】
前記窓を前記表示装置による表示範囲内に設けた、請求項２または請求項３記載の移動装置。
【請求項５】
前記情報提示装置は、進行方向側の外界を撮像する撮像装置を含む、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の移動装置。
【請求項６】
地上を走行する移動装置であって、前記運転者の操作による加速、制動及び操舵の少なくとも１つが可能である、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等の運転者が乗り込んだ状態で移動する移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等の車両では、雨天時や夜間など視界が悪い状態で走行している場合、運転者による歩行者等の発見が遅れ、事故が発生することがある。このため、自動車等における安全対策として、表示装置を設けることが考えられている。
【０００３】
このような技術として、運転者が外部実景を目視するためのフロントウインドウを表示装置に置き換えてしまうものがある。この表示装置によって高感度カメラ等で撮像した画像を運転者に対し表示すれば、例えば夜間において視認し難い歩行者等を早期に発見することができ、事故を未然に防止することが可能となる。しかしながら、このような技術では、表示装置や高感度カメラに故障が生じた場合、運転に必要な情報が運転者に対し表示されず、運転が不可能になる。
【０００４】
また、運転者の頭部に表示装置としてのヘッドマウントディスプレイ装置（ＨＭＤ）を装着させる技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、運転者が装着したＨＭＤに運転に必要な情報が表示されるようになっている。また、このＨＭＤは、自然画像に赤外線カメラによる撮像画像を重ね合わせるシースルーモードと、自然画像を遮断し撮像画像のみを運転者に対し表示する密閉モードとを自動的に選択可能とされており、夜間等の視界が悪い場合には密閉モードが選択されるようになっている。これにより、夜間において視認し難い歩行者等を早期に発見することができ、事故を未然に防止することが可能となる。しかしながら、この技術では、ＨＭＤまたは赤外線カメラが故障した場合には、視界を確保するために運転者がＨＭＤを外す必要があり、このようにＨＭＤを外す際に運転者の視界が一時的に遮られ危険である。また、ＨＭＤを外した後は、仮にＨＭＤが正常状態に復帰しても運転者がこれを知ることができない。
【０００５】
さらに、フロントウインドシールドガラスに表示情報を投影し、虚像として結像して表示させるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が知られている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、運転者は、視線を動かしたり焦点を変えたりすることなく情報を視認できる。しかしながら、表示画像を投影して虚像として結像させるＨＵＤでは、一般に情報を表示することができる領域が小さい。このため、ＨＵＤを、運転者に対し直接的に実景を目視させるフロントウインドウに代わる外界画像情報の表示手段として採用することができない。また、表示領域の小さいＨＵＤは、インストルメントパネルに表示される情報の如き運転に必要な情報のうち一部の情報表示に利用されるが、該表示が外部実景の一部を隠し視野を狭めてしまう恐れがある。
【特許文献１】特開平１０−２０６７８７号公報
【特許文献２】特開平４−２６７２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、運転に必要な情報を表示する表示装置を備え、安全性の向上を図ることができる移動装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る移動装置は、運転者が進行方向を向いて乗り込んだ状態で移動する移動装置であって、前記運転者の視野の主要部分を占めるように配置された表示装置と、前記表示装置に運転に必要な情報を表示させる情報提示装置と、前記運転者に対し進行方向側に設けられ、該運転者による外部実景の目視を可能とする視界確保手段と、を備えている。
【０００８】
請求項１記載の移動装置では、例えば外界の画像情報等、運転に必要な情報が情報提示装置によって表示装置に表示される。運転者は、この運転情報を目視しながら必要に応じて運転操作を行なう。
【０００９】
ここで、表示装置が進行方向を向いている運転者の視野の主要部分を占めるため、運転に必要な情報を十分な大きさで運転者に対し表示することができる。これにより、運転者が実景を目視しながら運転する構成と比較して安全性の向上を図ることが可能となる。また、視界確保手段が運転者に対し進行方向側に設けられているため、仮に表示装置または情報提示装置が故障した場合でも、運転者が進行方向の外部実景を直接的に目視することができ、運転者による危険回避動作が可能である。
【００１０】
このように、請求項１記載の移動装置では、運転に必要な情報を表示する表示装置を備え、安全性の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明に係る移動装置は、請求項１記載の移動装置において、前記視界確保手段が窓である。
【００１２】
請求項２記載の移動装置では、視界確保手段が窓であるため、構造が簡単であると共に故障等の恐れがなく信頼性が高い。
【００１３】
請求項３記載の発明に係る移動装置は、請求項２記載の移動装置において、前記窓に設けられ前記運転者による目視範囲を拡大する光学装置をさらに備えている。
【００１４】
請求項３記載の移動装置では、窓に光学装置が設けられているため、表示装置による表示範囲を狭めることなく、運転者による外部実景の目視範囲が広がる。これにより、上記表示装置または情報提示装置が故障等した場合の安全性が一層向上する。
【００１５】
請求項４記載の発明に係る移動装置は、請求項２または請求項３記載の移動装置において、前記窓を前記表示装置による表示範囲内に設けた。
【００１６】
請求項４記載の移動装置では、窓を表示範囲の内側に設けた（窓が表示装置に囲まれている）ため、表示装置を大型化しつつ窓を最適位置に配置することが可能となる。すなわち、表示装置に対し小さいために運転者との関係で配置に制約のある窓を設けることによって表示装置が大きさや配置に制約を受けることがなくなり、設計の自由度が高くなる。
【００１７】
請求項５記載の発明に係る移動装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の移動装置において、前記情報提示装置は、進行方向側の外界を撮像する撮像装置を含む。
【００１８】
請求項５記載の移動装置では、移動装置に搭載された情報提示装置が外界を撮像する撮像装置を備えるため、移動する移動装置の運転に必要な情報が確実かつ運転者に違和感のない情報（自然視界に近く、リアルタイムで表示される情報）として表示される。
【００１９】
請求項６記載の発明に係る移動装置は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の移動装置において、地上を走行する移動装置であって、前記運転者の操作による加速、制動及び操舵の少なくとも１つが可能である。
【００２０】
請求項６記載の移動装置は、地上を走行するものであって、運転者の操作による加速、制動及び操舵の少なくとも１つが可能なもの、例えば自動車とされている。このような歩行者、建築物、構造物等の多い地上を走行する自動車等に、本発明が好適に適用される。なお、運転者は、通常は加速、制動及び操舵を行なうことなく、緊急時にのみこれらの何れかの操作を行なうものであっても良い。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明に係る移動装置は、運転に必要な情報を表示する表示装置を備え、安全性の向上を図ることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の第１の実施の形態に係る移動装置としての自動車１０について、図１に基づいて説明する。自動車１０は、運転席Ｓに着座した（前方を向いて自動車１０に乗り込んだ）運転者Ｄによる運転によって地上を走行するものであり、例えば運転者Ｄが図示しないアクセルペダルを操作することで加速され、図示しないブレーキペダルを操作することで制動され、図示しないステアリングホイールを操作（操舵）することで転舵されるものである。
【００２３】
図１には、自動車１０の前部が模式図にて示されている。この図に示される如く、自動車１０は、表示装置１２を備えている。表示装置１２は、フロントウインドシールドガラス１４の大きさに対応する大きさとされており、略矩形状の表示領域を有する。この表示装置１２は、フロントウインドシールドガラス１４の内面に沿って配置されており、該フロントウインドシールドガラス１４をほぼ全面に亘って覆うように車体に対し固定的に取り付けられている。これにより、表示装置１２は、運転席Ｓに着座した運転者Ｄの視野の主要部分を占める表示領域を有する構成とされている。この表示装置１２による運転者Ｄの視野を視野Ａとする。表示装置１２としては、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デイスプレイ等の薄型の表示装置を用いることができる。
【００２４】
また、自動車１０は、撮像装置としてのビデオカメラ１６を備えている。ビデオカメラ１６は、例えば、自動車１０のルーフ１８の前端部に取り付けられており、前景を撮像し動画像データとして出力するようになっている。このビデオカメラ１６は、図示は省略するが、可視光帯域に撮像感度を有する可視光カメラ（通常のカメラ）と、赤外線帯域に撮像感度を有する赤外線カメラとで構成されており、可視光カメラと赤外線カメラとがそれぞれ前景を撮像した画像データを出力するようになっている。
【００２５】
さらに、自動車１０は、ビデオカメラ１６と共に情報提示装置を構成する表示ＥＣＵ２０を備えている。表示ＥＣＵ２０は、表示装置１２、ビデオカメラ１６とそれぞれ電気的に接続されており、自動車１０の適宜位置（表示装置１２に一体化されていても良い）に配置されている。この表示ＥＣＵ２０は、ビデオカメラ１６から入力された画像データを適宜加工して表示装置１２に出力し、該表示装置１２に車両前景情報を動画像として表示させるようになっている。
【００２６】
具体的には、表示ＥＣＵ２０は、例えば外界の明るさ等に応じて可視光カメラが撮像した可視光画像及び赤外線カメラが撮像した赤外光画像の一方を表示装置１２に表示させたり、可視光画像と赤外光画像とをカメラ位置や方向の偏差を補正しつつ重ね合わせて表示装置１２に表示させたりするようになっている。なお、表示ＥＣＵ２０は、自動車１０に設けられた各種センサにも電気的に接続されて、例えば、車速、エンジン回転数、走行距離、水温、燃料残量、シフトポジション、先行車両や前方傷害物との距離、各種警報等の運転に必要な情報を上記画像情報と共に表示装置１２に表示させるように構成されても良い。
【００２７】
また、自動車１０は、運転席Ｓに着座した運転者Ｄが直接的に前景を実景として目視するための視野確保手段としての窓２２を備えている。窓２２は、本第１の実施の形態では、例えば、高さが略１００ｍｍ、幅が略２００ｍｍ乃至３００ｍｍである略矩形状に形成されており、その下縁をフロントウインドシールドガラス１４の下縁に略一致させて配置されている。すなわち、窓２２は、表示装置１２の下端部における運転者Ｄ前方の車幅方向の一部が切り欠かれるようにして設けられている。したがって、窓２２による運転者Ｄの視野Ｂは、運転者Ｄの視野の主要部分を占める表示装置１２による視野Ａに対し十分に小さく、窓２２を設けることによって表示装置１２による表示領域が狭められることはない。
【００２８】
次に、本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
上記構成の自動車１０では、運転席Ｓに着座した運転者Ｄは、ビデオカメラ１６によって撮像されると共に表示ＥＣＵ２０によって適宜加工されかつ表示装置１２に画像として表示された前景情報を目視しながら、運転を行なう。表示ＥＣＵ２０は、例えば夜間や雨天時等には、ビデオカメラ１６を構成する赤外線カメラによる撮像画像（を含む画像）を表示装置１２に表示させる。これにより、夜間や雨天時等において、運転者Ｄによる直接的な目視では早期に発見し難い歩行者等を、運転者Ｄに早期発見させることができ、事故を未然に防止することが可能となる（事故防止に寄与する）。
【００３０】
ここで、表示装置１２が運転席Ｓに着座し進行方向を向いている運転者Ｄの視野の主要部分を占めるため、運転に必要な情報を、十分な大きさでかつ違和感を与えるこなく運転者Ｄに対し表示する（目視させる）ことができる。また、運転席Ｓに着座している運転者の前方（自動車１０の進行方向）に窓２２が設けられているため、仮に表示装置１２、ビデオカメラ１６、表示ＥＣＵ２０の何れかが故障した場合でも、運転者Ｄが窓２２を通じて前景を実景として直接的に目視することができる。また、従来のＨＭＤのように故障時にＨＭＤを外すといった動作が不要である。このため、自動車１０では、上記のような故障発生時でも、運転者Ｄによる確実な危険回避動作が可能となる。
【００３１】
このように、本第１の実施の形態に係る自動車１０では、運転に必要な情報を十分な大きさで違和感なく表示する表示装置１２を備え、安全性の向上を図ることができる。すなわち、歩行者、建築物、構造物等が多い地上を走行する自動車１０の安全性の向上が図られる。
【００３２】
また、自動車１０では、視界確保手段としての窓２２は、構造が簡単であると共に故障等の恐れがなく信頼性が高い。さらに、自動車１０では、運転に必要な情報である前景を撮像するビデオカメラ１６を備えるため、走行に伴って変化する前景を運転者Ｄに違和感を与えないリアルタイムの画像情報として確実に表示させることができる。さらにまた、窓２２がフロントウインドシールドガラス１４の下端に沿って設けられているため、運転者Ｄは、危険回避時に重要な自動車１０の直近の前景を、実景として目視することができる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態または前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施の形態または前出の構成と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図２には、本発明の第２の実施の形態に係る自動車３０の前部が模式図にて示されている。この図に示される如く、自動車３０は、窓２２に光学装置としてのレンズ３２が設けられている点で、自動車１０とは異なる。レンズ３２は、窓２２による運転者Ｄの視野を視野Ｂよりも広い視野Ｂ’に拡大するもであって、視野拡大手段として機能する。このレンズ３２は、例えば、単一のレンズにて、または複数のレンズの組合せとして構成される。自動車３０の他の構成は、自動車１０と全く同様である。
【００３５】
本第２の実施の形態に係る自動車３０では、レンズ３２によって運転者Ｄの直接視界（外部実景の目視範囲）が視野Ｂから視野Ｂ’に広がるので、仮に表示装置１２、ビデオカメラ１６、表示ＥＣＵ２０の何れかが故障した場合でも、運転者Ｄが前景の広い範囲を実景として目視しながら運転したり危険回避動作をとったりすることができる。したがって、自動車３０では、運転に必要な情報を十分な大きさで違和感なく表示する表示装置１２を備え、安全性を一層向上することができる。自動車３０の他の効果は、上記自動車１０と同様である。
【００３６】
図３には、本発明の第３の実施の形態に係る自動車４０の前部が模式図にて示されている。この図に示される如く、自動車４０は、表示装置１２に代えて表示装置４２を備えている。表示装置４２は、フロントウインドシールドガラス１４よりも上下方向に大きく構成されており、下端がフロントウインドシールドガラス１４の下端よりも下方に張り出した状態で車室内に取り付けられている。これにより、表示装置４２による視野Ａ’は、表示装置１２による視野Ａよりも広い構成とされている。
【００３７】
また、自動車４０は、窓２２に代えて窓４４を備えている。フロントウインドシールドガラス１４を通じて運転者Ｄに前景を実景として目視させるための窓４４は、略矩形状に形成され、その下縁をフロントウインドシールドガラス１４の下縁に略一致させて配置されている。すなわち、窓４４は、表示装置４２における運転者Ｄ前方の一部が切り抜かれるようにして、表示装置４２の表示範囲内に設けられている。換言すれば、窓４４が表示装置４２に囲まれて配置されている。また、窓４４には、レンズ３２が設けられている。自動車４０の他の構成は、上記自動車１０または自動車３０と同様である。
【００３８】
本第３の実施の形態に係る自動車４０では、表示装置４２が表示装置１２よりも大型であるため、窓４４を窓２２よりも大型化しても、表示装置４２による十分な表示範囲を確保することができる。このため、レンズ３２が設けられている窓４４を大型化することで、視野Ｂ’を大きくすることができる。また、例えばレンズ３２等の光学装置を設けない場合でも、窓４４を窓２２よりも大型化して運転者Ｄの窓４４による視野Ｂを大きくすることができる。これにより、仮に表示装置１２、ビデオカメラ１６、表示ＥＣＵ２０の何れかが故障した場合に、運転者Ｄが前景のより広い範囲を実景として目視しながら運転したり危険回避動作をとったりすることができる。したがって、自動車４０では、運転に必要な情報を十分な大きさで違和感なく表示する表示装置１２を備え、安全性をより一層向上することができる。自動車４０の他の効果は、上記自動車１０と同様である。
【００３９】
なお、上記各実施の形態では、運転席Ｓに着座している運転者Ｄの視野の主要部分を占める表示装置１２、４２の大きさについて理解を容易にするため、比較の対象としてフロントウインドシールドガラス１４を備えた構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、自動車１０、３０、４０は、フロントウインドシールドガラス１４、フロントウインドウを備えない構成であっても良い。したがって、本発明は、表示装置１２、４２がフロントウインドシールドガラス１４の内面に沿って配置される構成に限定されることもなく、例えば、表示装置１２、４２をより運転者Ｄ側に配置して小型化しても良く、車体に対し略直立するように配置しても良い。
【００４０】
また、上記各実施の形態では、運転者Ｄに対し前方にのみ表示装置１２、４２が設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、表示装置１２、１４がサイドウインドウの内側に廻り込むようにして設けられても良い。さらに例えば、表示装置１２、４２は、運転者Ｄの視野の主要部分を占めるように配置された表示部と、該表示部に画像を投影して表示させる液晶プロジェクタ装置等の投影装置とで構成されても良い。
【００４１】
さらに、上記各実施の形態では、略矩形状の窓２２、４４が下縁をフロントウインドシールドガラス１４の下縁に略一致させて配置された構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、窓２２等を楕円形状や扇型等に形成しても良く、窓４４をフロントウインドシールドガラス１４の上下方向中央部に配置しても良い。
【００４２】
さらにまた、上記各実施の形態では、自動車１０、３０、４０がビデオカメラ１６を備える好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、運転に必要な情報として無線通信等にて受信した画像情報等を表示装置１２、４２に表示させるようにしても良い。また、本発明は、ビデオカメラ１６が可視光カメラと赤外線カメラとの組合せであることには限定されず、例えばビデオカメラ１６を、単一の高感度カメラにて構成しても良く、可視光カメラ及び赤外線カメラと他のカメラとを共に備えて構成されても良く、赤外線カメラに代えてナイトビジョンカメラ等の暗視用カメラを備えた構成としても良い。さらに、ビデオカメラ１６がルーフ１８に設けられることには限定されず、例えばフロントウインドシールドガラス１４における視野Ａの範囲内に配置され、運転者Ｄに一層違和感を与えることのない画像を表示装置１２、４２に表示させるようにしても良い。
【００４３】
また、上記各実施の形態では、移動装置としての自動車１０、３０、４０に本発明が適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、航空機、船舶、鉄道車両、自動二輪車等に適用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動車の前部を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る自動車の前部を示す模式図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る自動車の前部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    自動車（移動装置）
１２    表示装置
１６    ビデオカメラ（撮像装置、情報提示装置）
２０    表示ＥＣＵ（情報提示装置）
２２    窓（視野確保手段）
３０    自動車（移動装置）
３２    レンズ（光学装置）
４０    自動車（移動装置）
４２    表示装置
４４    窓（視野確保手段）
【図１】
2005225379.tif 000003
【図２】
2005225379.tif 000004
【図３】
2005225379.tif 000005