(57)【要約】【課題】  目標物が接近するかどうかを運転者が容易に把握することができる車両用表示装置を提供すること。【解決手段】  車両用表示装置１に、ヘッドアップディスプレイ１４と、目標物画像を取得する先行車画像取得装置１１と、自車両１００から目標物までの車間距離を測定する車間距離センサ１０と、当該測定された車間距離と相対速度に基づいて、目標物が自車両１００に接近するかどうかを判定する接近判定部１２と、目標物が自車両１００に接近すると判定された場合には、当該取得された目標物画像に基づいて、運転者により視認される目標物の実像が拡大されて描かれた拡大画像１５を生成し、当該生成された拡大画像１５を、当該実像に重畳させて、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内でヘッドアップディスプレイ１４に表示させる表示制御部１３と、を備えさせた。【選択図】      図１
2005075190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載される車両用表示装置において、
表示手段と、
目標物が描かれた目標物画像を取得する画像取得手段と、
自車両から前記目標物までの車間距離を測定する車間距離測定手段と、
前記車間距離測定手段により測定された車間距離に基づいて、前記目標物が自車両に接近するかどうかを判定する接近判定手段と、
前記接近判定手段により前記目標物が自車両に接近すると判定された場合には、前記画像取得手段により取得された目標物画像に基づいて、自車両の乗員により視認される前記目標物の基準像が拡大されて描かれた拡大画像を生成し、当該生成された拡大画像を、前記基準像に重畳させて、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用表示装置において、
前記車間距離測定手段は、前記取得された目標物画像に基づいて、前記車間距離を測定することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用表示装置において、
前記目標物は先行車両であり、
前記基準像は、自車両の乗員の視界に映る前記目標物の実像であり、
前記表示手段は、前記乗員の前方に前記拡大画像を表示するヘッドアップディスプレイまたはヘッドマウントディスプレイであることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の車両用表示装置において、
前記目標物は、自車両の前側方または後側方に存在する周辺車両であり、
前記表示制御手段は、前記画像取得手段により取得された目標物画像を前記基準像として前記表示手段に表示させることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用表示装置において、
自車両周辺の照度を検出する照度検出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記接近判定手段により前記目標物が自車両に接近すると判定され、且つ、前記照度検出手段により検出された照度が所定の基準照度以下である場合には、前記画像取得手段により取得された目標物画像に基づいて、前記目標物のエッジ部分が強調して描かれたエッジ画像を生成し、当該生成されたエッジ画像を、前記基準像に重畳させて、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で前記表示手段に表示させることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用表示装置において、
前記表示制御手段は、前記拡大画像を複数回前記表示手段に表示させ、且つ、当該拡大画像を、前記車間距離測定手段により測定された車間距離が短くなるほど大きくすることを特徴とする車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載される車両用表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
当該技術では、車両の運転者が認識すべき目標物（先行車両や歩行者等）が描かれた目標物画像を、ヘッドアップディスプレイ上の当該目標物に重畳する位置に、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。これにより、車両の運転者は、目標物画像を煩わしく感じることなく、目標物を発見することができる。
【特許文献１】特開２００２−１３７６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、当該目標物画像は、目標物の具体的な動作を示すものではなかったので、運転者は、当該目標物がどういった動作をしているのか（特に、目標物が自車両に接近するかどうか）を把握しにくい場合があった。
【０００５】
そこで、従来より、特に車間距離制御や車両後方監視の技術分野において、運転者が当該目標物を発見することができるだけでなく、当該目標物が自車両に接近するかどうかを容易に把握することができる技術が要求されている。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その主に目的とするところは、目標物が接近するかどうかを運転者が容易に把握することができる車両用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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、自車両に搭載される車両用表示装置において、表示手段と、目標物が描かれた目標物画像を取得する画像取得手段と、自車両から目標物までの車間距離を測定する車間距離測定手段と、車間距離測定手段により測定された車間距離に基づいて、目標物が自車両に接近するかどうかを判定する接近判定手段と、接近判定手段により目標物が自車両に接近すると判定された場合には、画像取得手段により取得された目標物画像に基づいて、自車両の乗員により視認される目標物の基準像が拡大されて描かれた拡大画像を生成し、当該生成された拡大画像を、基準像に重畳させて、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に、以下の効果を得ることができる。即ち、目標物が自車両に接近する場合には、運転者は、目標物の基準像と、当該基準像が拡大されて描かれた拡大画像を視認することができるので、目標物が接近することを直感的に把握（イメージ）することができる。したがって、運転者は、目標物が自車両に接近するかどうかを容易に把握することができる。また、実際の目標物の接近を強調して提示されるので、目標物の接近度合いを見落としたり、過小評価する恐れが減る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態（請求項１、３、６に対応）を図面に基づいて説明する。
【００１０】
まず、図１〜図３に基づいて、本発明の一実施の形態に係る車両用表示装置１の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。ここで、図１は車両用表示装置１の構成を示すブロック図であり、図２は、フロントガラス１０１上に表示される拡大画像１５の内容を示す説明図である。また、図３は、ヘッドアップディスプレイ１４の構成を示した側面図である。
【００１１】
図２に示すように、車両用表示装置１は、車両（以下、「自車両」と称する）１００に搭載される。そして、先行車両（目標物）２００が自車両１００に接近する場合、自車両１００のフロントガラス１０１上に、先行車両２００の実像が拡大されて描かれた拡大画像１５を、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。
【００１２】
図１に示すように、車両用表示装置１は、車間距離センサ（車間距離測定手段）１０と、先行車画像取得装置（画像取得手段）１１と、接近判定部（接近判定手段）１２と、表示制御部（表示制御手段）１３と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）（表示手段）１４を備える。
【００１３】
車間距離センサ１０は、例えばレーザレーダ等であり、自車両１００から先行車両２００までの車間距離を測定する。また、当該車間距離を時間微分して先行車両２００の自車両１００に対する相対速度を測定する。そして、当該測定された車間距離に関する車間距離信号と、当該測定された相対速度に関する相対速度信号とを生成して接近判定部１２に出力する。
【００１４】
先行車画像取得装置１１は、自車両１００の前方を撮影して、自車両１００前方の様子が描かれた検出画像を取得し、さらに、画像処理を行って、当該検出画像に関する検出画像データを生成する。ここで、検出画像データは、検出画像を構成する画像点の３次元座標等を含む。そして、当該検出画像データに関する検出画像データ信号を生成して、表示制御部１３に出力する。
【００１５】
接近判定部１２は、車間距離センサ１０から与えられた相対速度信号及び車間距離信号を表示制御部１３に出力する。また、車間距離センサ１０から与えられた車間距離信号に基づいて、車間距離と第１の基準距離（当該第１の基準距離は予め定められる）とを比較する。この結果、車間距離が第１の基準距離以下、かつ相対速度が所定以上となった場合には、先行車両２００が自車両１００に接近すると判断する。また、この場合、接近判定部１２は、車間距離と第２の基準距離（当該第２の基準距離は、第１の基準距離よりも短い距離であり、予め定められる）とを比較する。この結果、車間距離が第２の基準距離以下、かつ相対速度が所定以上となった場合には、先行車両２００が自車両１００に非常に接近しており、危険度が高いと判断する。
【００１６】
これらの結果、先行車両２００が自車両１００に接近すると判断した場合には、第１の接近信号を生成して表示制御部１３に出力し、非常に接近すると判断した場合には、第２の接近信号を生成して表示制御部１３に出力する。
【００１７】
表示制御部１３は、接近判定部１２から第１の接近信号を与えられた場合には、以下の処理を行う。即ち、先行車画像取得装置１１から与えられた検出画像データ信号から、先行車両２００が描かれた車両画像を抽出する。さらに、当該車両画像の３次元座標を、運転者視点基準の３次元座標に座標変換する。なお、座標変換後の車両画像は、運転者の視界に映る先行車両２００の実像に一致する。
【００１８】
さらに、当該座標変換後の３次元座標を、フロントガラス１０１上の表示位置座標に投影変換する。言い換えれば、拡大画像１５の表示位置を決定する。ここで、表示位置座標に対応する位置、即ち表示位置は、運転者が認識する先行車両２００の位置から運転者視点までを結ぶ直線と、フロントガラス１０１との交点となる。
【００１９】
さらに、接近判定部１２から与えられた車間距離信号及び相対速度信号に基づいて、投影変換後の車両画像を拡大する倍率を決定する。具体的には、相対速度が大きいほど、また、車間距離が短いほど、倍率を大きくする。
【００２０】
さらに、当該投影変換後の車両画像を当該倍率で拡大して拡大画像１５を生成する。ここで、当該拡大画像１５は、運転者の視界に映る先行車両２００の実像を拡大したものとなる。
【００２１】
そして、図２に示すように、当該拡大画像１５をフロントガラス１０１上の表示位置に意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内でヘッドアップディスプレイ１４に表示させる。具体的には、拡大画像１５を所定時間毎に表示時間表示させる。ここで、所定時間は、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内の時間となる。また、表示時間は意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内の時間となり、例えば、１５〜２００〔ｍｓｅｃ〕程度となる。
【００２２】
また、拡大画像１５を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示させている間に、車間距離信号または相対速度信号の内容が変わった場合、即ち、車間距離または相対速度が変わった場合には、表示制御部１３は、上述した方法により拡大画像１５の倍率を再度決定する。さらに、当該決定された倍率に基づいて、拡大画像１５を再度生成し、当該生成された拡大画像１５を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示させる。
【００２３】
したがって、運転者の目には、先行車両２００の実像と拡大画像１５とが重畳されて映る。言い換えれば、ヘッドアップディスプレイ１４は、拡大画像１５を運転者の視界に映る先行車両２００の実像に重畳させて表示する。ここで、拡大画像１５は、車両画像を拡大したものであるので、拡大画像１５は、運転者の視界に映る先行車両２００の実像よりも大きい。
【００２４】
また、先行車両２００が自車両１００に近づいてくる場合（即ち、車間距離が徐々に短くなる場合）には、時間の経過に応じて拡大画像１５が大きくなる。
【００２５】
ヘッドアップディスプレイ１４は、図３に示すように、インストルメントパネル１０２内に設けられたプロジェクタ１４１と、プロジェクタ１４１の前方に設けられた反射体１４２を備える。
【００２６】
プロジェクタ１４１は、表示制御部１３による制御により、拡大画像１５を、反射体１４２による反射を介してフロントガラス１０１上の表示位置（表示制御部１３により決定された表示位置）に投影する。
【００２７】
これにより、ヘッドアップディスプレイ１４は、拡大画像１５をフロントガラス１０１上の表示位置に意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。なお、プロジェクタ１４１が拡大画像１５をフロントガラス１０１上に直接投影する場合、反射体１４２は不要である。また、反射率向上や、２重像低減のため、フロントガラス１０１上にコンバイナを設けたり、フロントガラス１０１を楔形にしてもよい。また、ヘッドアップディスプレイ１４は、ヘッドマウントディスプレイや、フロントガラス１０１上に設けられる透明なディスプレイであっても良い。後述する第２、及び第４の実施の形態でも同様である。
【００２８】
次に、車両用表示装置１による処理の手順を図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００２９】
図４に示すステップＳ１０にて、車間距離センサ１０は、自車両１００から先行車両２００までの車間距離を測定する。また、当該車間距離を時間微分して先行車両２００の自車両１００に対する相対速度を測定する。次いで、当該測定された車間距離に関する車間距離信号と、当該測定された相対速度に関する相対速度信号とを生成して接近判定部１２に出力する。
【００３０】
一方、先行車画像取得装置１１は、自車両１００の前方を撮影して、自車両１００前方の様子が描かれた検出画像を取得し、さらに、画像処理を行って、当該検出画像に関する検出画像データを生成する。次いで、当該検出画像データに関する検出画像データ信号を生成して、表示制御部１３に出力する。
【００３１】
次いで、ステップＳ１１にて、接近判定部１２は、車間距離センサ１０から与えられた相対速度信号及び車間距離信号を表示制御部１３に出力する。また、当該車間距離信号に基づいて、車間距離と第１の基準距離とを比較する。この結果、車間距離が第１の基準距離以下、かつ所定の相対速度以上で接近している場合には、先行車両２００が自車両１００に接近すると判断し、車間距離が第１の基準距離より長い場合（ステップＳ１１にてＮＯ）には、ステップＳ１０に戻る。
【００３２】
また、接近判定部１２は、車間距離が第１の基準距離以下となった場合には、当該車間距離と第２の基準距離とを比較する。この結果、車間距離が第２の基準距離以下、かつ所定の相対速度以上で接近している場合には、先行車両２００が自車両１００に非常に接近すると判断する。
【００３３】
これらの結果、先行車両２００が自車両１００に接近すると判断した場合には、第１の接近信号を生成して表示制御部１３に出力し、非常に接近すると判断した場合には、第２の接近信号を生成して表示制御部１３に出力する。
【００３４】
次いで、ステップＳ１２にて、表示制御部１３は、接近判定部１２からいずれの接近信号を与えられたかどうかを判断する。この結果、接近判定部１２から第１の接近信号を与えられた場合には、ステップＳ１３に進み、第２の接近信号を与えられた場合には、ステップＳ１５に進む。
【００３５】
ステップＳ１３にて、表示制御部１３は、先行車画像取得装置１１から与えられた検出画像データ信号から、先行車両２００が描かれた車両画像を抽出する。
【００３６】
次いで、ステップＳ１４にて、表示制御部１３は、当該抽出された車両画像と、接近判定部１２から与えられた車間距離信号及び相対速度信号と、に基づいて、上述した処理により拡大画像１５の倍率を決定する。さらに、拡大画像１５を生成し、拡大画像１５の表示位置を決定する。
【００３７】
次いで、表示制御部１３は、図２に示すように、当該拡大画像１５をフロントガラス１０１上の表示位置に意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内でヘッドアップディスプレイ１４に表示させる。その後、ステップＳ１０に戻る。ここで、拡大画像１５を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示している間に、車間距離または相対速度が変わった場合には、上述した方法により拡大画像１５の倍率を再度決定する。具体的には、上述したように、相対速度が大きいほど、また、車間距離が短いほど、倍率を大きくする。さらに、当該決定された倍率に基づいて、拡大画像１５を再度生成し、当該生成された拡大画像１５を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示させる。
【００３８】
一方、ステップＳ１２の処理において、表示制御部１３が第２の接近信号を与えられた場合には、危険度が高いため、ステップＳ１５にて、表示制御部１３は、直ちに減速すべき旨の情報が描かれた警報画像を生成し、ヘッドアップディスプレイ１４に常時表示させる。
【００３９】
以上により、本第１の実施の形態では、図２に示すように、車両用表示装置１は、先行車両２００が自車両１００に接近すると判定した場合には、運転者の視界に映る先行車両２００の実像が拡大されて描かれた拡大画像１５を生成する。そして、当該生成された拡大画像１５を当該実像に重畳して、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する（図４に示すステップＳ１４参照）。
【００４０】
したがって、先行車両２００が自車両１００に接近する場合には、運転者は、先行車両２００の実像が拡大されて描かれた拡大画像１５を視認することができるので、先行車両２００が接近することを直感的に把握（イメージ）することができる。よって、運転者は、先行車両２００が自車両１００に接近するかどうかを容易に把握することができる。
【００４１】
また、当該拡大画像１５は、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示されるので、拡大画像１５により運転者の視界が妨げられることがなく、また、運転者は、当該拡大画像１５を煩わしく感じない。
【００４２】
また、拡大画像１５は、先行車両２００の実像に重畳されて表示されるので、運転者は、先行車両２００が自車両１００に接近することをより直感的に把握することができる。
【００４３】
また、ヘッドアップディスプレイ１４は、ヘッドマウントディスプレイまたはフロントガラス１０１上に設けられる透明なディスプレイであってもよいので、これらの表示装置に車両用表示装置１を適用することができる。
【００４４】
また、車両用表示装置１は、拡大画像１５を複数回表示し、拡大画像の大きさを、車間距離が短くなるほど大きくする（図４に示すステップＳ１４参照）。これにより、運転者は、先行車両２００が自車両１００に接近することをより直感的に把握することができる。また、拡大画像１５は、先行車両２００の相対速度が大きくなるほど大きくなるので、運転者は、先行車両２００がどの程度の速度で自車両１００に接近するのかを直感的に把握することができる。
【００４５】
また、車両用表示装置１は、先行車両２００が自車両１００に非常に接近した場合には、直ちに減速すべき旨の情報が描かれた警報画像を常時表示するので（図４に示すステップＳ１５参照）、運転者は、直ちに減速すべきであることを迅速且つ確実に把握することができる。一方、先行車両２００が自車両１００に接近するが、直ちに減速する必要はない場合には、車両用表示装置１は、上述したように、拡大画像１５を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示するので、上述した効果を得ることができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態（請求項１〜３、６に対応）を図面に基づいて説明する。
【００４７】
まず、図２、図５に基づいて、本発明の一実施の形態に係る車両用表示装置２の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。ここで、図５は車両用表示装置２の構成を示すブロック図である。
【００４８】
図２に示すように、車両用表示装置２は、自車両１００に搭載される。そして、先行車両（目標物）２００が自車両１００に接近する場合、自車両１００のフロントガラス１０１上に、先行車両２００の実像が拡大されて描かれた拡大画像１５を、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。
【００４９】
図５に示すように、車両用表示装置２は、画像処理部（車間距離測定手段）２０と、先行車画像取得装置（画像取得手段）２１と、接近判定部（接近判定手段）２２と、表示制御部（表示制御手段）２３と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）（表示手段）２４を備える。
【００５０】
先行車画像取得装置２１は、自車両１００の前方を撮影して、自車両１００前方の様子が描かれた検出画像を取得し、さらに、画像処理を行って、当該検出画像に関する検出画像データを生成する。ここで、検出画像データは、検出画像を構成する画像点の３次元座標等を含む。そして、当該検出画像データに関する検出画像データ信号を生成して、画像処理部２０及び表示制御部１３に出力する。
【００５１】
画像処理部２０は、先行車画像取得装置２１から与えられた検出画像データ信号から、先行車両２００が描かれた車両画像を抽出する。そして、当該抽出された車両画像に基づいて、自車両１００から先行車両２００までの車間距離を測定する。また、当該車間距離を時間微分して先行車両２００の自車両１００に対する相対速度を測定する。そして、当該抽出された車両画像に関する車両画像データ信号を生成して表示制御部２３に出力する。また、当該測定された車間距離に関する車間距離信号と、当該測定された相対速度に関する相対速度信号とを生成して接近判定部２２に出力する。
【００５２】
ここで、先行車画像取得装置２１には、例えば、２つのカメラでそれぞれ自車両１００前方を撮影する装置が適用される。また、画像処理部２０には、これらのカメラから得られた視差画像に基づいて、自車両１００から先行車両２００までの距離を推定（測定）する装置が適用される。
【００５３】
接近判定部２２、表示制御部２３、及びヘッドアップディスプレイ２４は、それぞれ第１の実施の形態に係る接近判定部１２、表示制御部１３、及びヘッドアップディスプレイ１４と同様のものである。なお、表示制御部２３は、上述した拡大画像１５を生成するに際しては、画像処理部２０から与えられた車両画像データ信号に基づいて、拡大画像１５を生成する。なお、第１の実施の形態と同様に、先行車画像取得装置２１から与えられた検出画像データ信号から当該車両画像を抽出し、当該抽出された車両画像に基づいて拡大画像１５を生成しても良い。
【００５４】
次に、車両用表示装置２による処理の手順を図６に示すフローチャートに沿って説明する。
【００５５】
図６に示すステップＳ２０にて、先行車画像取得装置２１は、自車両１００の前方を撮影して、自車両１００前方の様子が描かれた検出画像を取得し、さらに、画像処理を行って、当該検出画像に関する検出画像データを生成する。次いで、当該検出画像データに関する検出画像データ信号を生成して、画像処理部２０及び表示制御部１３に出力する。
【００５６】
次いで、画像処理部２０は、先行車画像取得装置２１から与えられた検出画像データ信号から、先行車両２００が描かれた車両画像を抽出する。
【００５７】
次いで、ステップＳ２１にて、画像処理部２０は、当該抽出された車両画像に基づいて、車間距離及び相対速度を測定する。次いで、当該抽出された車両画像に関する車両画像データ信号を生成して表示制御部２３に出力する。また、当該測定された車間距離に関する車間距離信号と、当該測定された相対速度に関する相対速度信号とを生成して接近判定部２２に出力する。
【００５８】
次いで、車両用表示装置２は、ステップＳ２２〜ステップＳ２３にて、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ１２と同様の処理を行う。
【００５９】
次いで、ステップＳ２４にて、表示制御部２３は、画像処理部２０から与えられた車両画像データ信号と、接近判定部２２から与えられた車間距離信号及び相対速度信号と、に基づいて、上述した処理により拡大画像１５の倍率を決定する。さらに、拡大画像１５を生成し、拡大画像１５の表示位置を決定する。
【００６０】
次いで、表示制御部２３は、図２に示すように、当該拡大画像１５をフロントガラス１０１上の表示位置に意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内でヘッドアップディスプレイ２４に表示させる。その後、ステップＳ２０に戻る。ここで、具体的な処理は、図４に示すステップＳ１４の処理と同様である。なお、図６に示すステップＳ２５では、図４に示すステップＳ１５と同様の処理が行われる。
【００６１】
以上により、本第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるほか、以下の効果を得ることができる。即ち、車両用表示装置２は、画像処理により車間距離を測定したので、車両用表示装置２に車間距離センサ１０を備えさせる必要がない。
【００６２】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態（請求項１、４、６に対応）を図面に基づいて説明する。
【００６３】
まず、図７〜図８に基づいて、本発明の一実施の形態に係る車両用表示装置３の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。ここで、図７は車両用表示装置３の構成を示すブロック図であり、図８は、表示画面３４１に表示される車両画像２０１及び拡大画像３５の内容を示す説明図である。なお、図８の右半分は、自車両１００の右前側方を撮影することで得られる画像等を示し、左半分は自車両１００の左前側方を撮影することで得られる画像等を示す。
【００６４】
車両用表示装置３は、図２に示す自車両１００に搭載される。そして、図８に示すように、ディスプレイ３４の表示画面３４１に、前側方車両（目標物、周辺車両）が描かれた車両画像２０１を表示すると共に、車両画像２０１が拡大されて描かれた拡大画像３５を、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。ここで、前側方車両は、自車両１００の前側方に存在する車両である。
【００６５】
図７に示すように、車両用表示装置３は、側方車間距離センサ（車間距離測定手段）３０と、側方画像取得装置（画像取得手段）３１と、接近判定部（接近判定手段）３２と、表示制御部（表示制御手段）３３と、ディスプレイ（表示手段）３４を備える。
【００６６】
側方車間距離センサ３０は、例えばレーザレーダ等であり、自車両１００から前側方車両までの車間距離を測定する。また、当該車間距離を時間微分して前側方車両の自車両１００に対する相対速度を測定する。そして、当該測定された車間距離に関する車間距離信号と、当該測定された相対速度に関する相対速度信号とを生成して接近判定部３２に出力する。
【００６７】
側方画像取得装置３１は、自車両１００の左右前側方を撮影して、自車両１００前側方の様子が描かれた検出画像を取得し、さらに、画像処理を行って、当該検出画像に関する検出画像データを生成する。ここで、検出画像データは、検出画像を構成する画像点の３次元座標等を含む。そして、当該検出画像データに関する検出画像データ信号を生成して、表示制御部３３に出力する。
【００６８】
接近判定部３２は、側方車間距離センサ３０から与えられた相対速度信号及び車間距離信号を表示制御部３３に出力する。また、側方車間距離センサ３０から与えられた車間距離信号に基づいて、車間距離と第１の基準距離（当該第１の基準距離は予め定められる）とを比較する。この結果、車間距離が第１の基準距離以下となった場合には、前側方車両が自車両１００に接近すると判断する。また、この場合、接近判定部３２は、車間距離と第２の基準距離（当該第２の基準距離は、第１の基準距離よりも短い距離であり、予め定められる）とを比較する。この結果、車間距離が第２の基準距離以下となった場合には、前側方車両が自車両１００に非常に接近すると判断する。
【００６９】
これらの結果、前側方車両が自車両１００に接近すると判断した場合には、第１の接近信号を生成して表示制御部３３に出力し、非常に接近すると判断した場合には、第２の接近信号を生成して表示制御部３３に出力する。
【００７０】
表示制御部３３は、接近判定部３２から第１の接近信号を与えられた場合には、以下の処理を行う。即ち、側方画像取得装置３１から与えられた検出画像データ信号から、前側方車両が描かれた車両画像２０１を抽出する。
【００７１】
また、接近判定部３２から与えられた車間距離信号及び相対速度信号に基づいて、投影変換後の車両画像２０１を拡大する倍率を決定する。具体的には、相対速度が大きいほど、また、車間距離が短いほど、倍率を大きくする。そして、車両画像２０１を当該決定された倍率で拡大して拡大画像１５を生成する。
【００７２】
そして、車両画像２０１及び拡大画像１５の３次元座標を、運転者視点基準の３次元座標に座標変換し、さらに、当該座標変換後の３次元座標を、ディスプレイ３４の表示画面３４１上での表示位置座標に投影変換する。
【００７３】
そして、当該投影変換後の車両画像２０１及び拡大画像３５を、ディスプレイ３４に以下のように表示させる。即ち、図８に示すように、当該投影変換後の車両画像２０１を、表示画面３４１上の当該車両画像２０１の表示位置（車両画像２０１の表示位置座標に対応する位置）に表示させる。さらに、拡大画像３５を、表示画面３４１上の当該拡大画像３５の表示位置（拡大画像３５の表示位置座標に対応する位置）に意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示させる。具体的には、拡大画像３５を車両画像２０１に重畳させて所定時間毎に表示時間表示させる。ここで、所定時間は、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内の時間となる。また、表示時間は意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内の時間となり、例えば、１５〜１００〔ｍｓｅｃ〕程度となる。
【００７４】
また、拡大画像３５を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示させている間に、車間距離信号または相対速度信号の内容が変わった場合、即ち、車間距離または相対速度が変わった場合には、表示制御部３３は、上述した方法により、車両画像２０１を表示する一方で、拡大画像３５の倍率を再度決定する。そして、当該決定された倍率に基づいて、拡大画像３５を再度生成し、当該生成された拡大画像３５を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示させる。
【００７５】
したがって、前側方車両が自車両１００に近づいてくる場合（即ち、車間距離が徐々に短くなる場合）には、時間の経過に応じて拡大画像３５が大きくなる。
【００７６】
なお、図８に示すように、表示画面３４１は、側方画像取得装置３１から与えられた検出画像データ信号から、道路が描かれた道路画像２１０を抽出して、車両画像２０１を表示させる方法と同様の方法により、表示画面３４１に表示させても良い。この場合、同図に示すように、拡大画像３５の表示位置を、当初の表示位置から、当該道路画像２１０に沿う方向で、且つ、自車両１００に近づく方向にずらしても良い。この場合、前側方車両が自車両１００に近づいている様子がより明確に表示されるので、運転者は、前側方車両が自車両１００に近づいていることをより直感的に把握することができる。
【００７７】
ディスプレイ３４は、図８に示すように、インストルメントパネル１０２内に設けられた表示画面３４１を備え、表示制御部３３による制御により、車両画像２０１及び道路画像２１０等を表示画面３４１に表示する。また、拡大画像３５を車両画像２０１に重畳させて意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。
【００７８】
なお、車両用表示装置３による処理の手順は、車両用表示装置１による処理の手順（図４参照）と同様であるので、当該処理の手順についての説明は省略する。なお、車両用表示装置３による処理は、車両画像２０１を表示する点が、車両用表示装置１による処理と主に異なる。
【００７９】
以上により、本第３の実施の形態では、車両用表示装置１は、前側方車両が自車両１００に接近すると判断した場合には、図８に示すように、前側方車両が描かれた車両画像２０１を表示すると共に、当該車両画像２０１が拡大されて描かれた拡大画像３５を、車両画像２０１に重畳して、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。
【００８０】
これにより、前側方車両が自車両１００に接近する場合には、運転者は、車両画像２０１が拡大されて描かれた拡大画像３５を視認することができるので、前側方車両が接近することを直感的に把握（イメージ）することができる。したがって、運転者は、前側方車両が接近するかどうかを容易にかつ、迅速に把握することができる。
【００８１】
また、当該拡大画像３５は、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示されるので、拡大画像３５により車両画像２０１の表示が妨げられることがない。したがって、運転者は、当該拡大画像３５を煩わしく感じない。これにより、例えば、運転者が車両画像２０１に基づいて自車両１００から前側方車両までのおおよその距離を把握しようとする場合であっても、当該把握作業が拡大画像３５により妨げられることがない。
【００８２】
特に、自車両１００が視界の悪い交差点の手前で停止している場合であっても、運転者は、前側方車両が当該交差点から自車両１００に接近するかどうかを容易に把握することができる。
【００８３】
また、拡大画像３５は、車両画像２０１に重畳されて表示されるので、前側方車両が自車両１００に接近することが明確に表示される。したがって、運転者は、前側方車両が自車両１００に接近することをより直感的に把握することができる。
【００８４】
次に、車両用表示装置３の変形例を図９に基づいて説明する。図９は、表示画面３４１に表示される車両画像２０２及び拡大画像３６の内容を示す説明図である。なお、図９の右半分は、自車両１００の右後側方を撮影することで得られる画像を示し、左半分は自車両１００の左後側方を撮影することで得られる画像を示す。
【００８５】
本変形例に係る車両用表示装置３では、各構成要素は、前側方車両ではなく、自車両１００の後側方に存在する後側方車両について、上述した処理と同様の処理を行う。これにより、図９に示すように、ディスプレイ３４の表示画面３４１に、後側方車両（目標物、周辺車両）が描かれた車両画像２０２を表示すると共に、車両画像２０２が拡大されて描かれた拡大画像３６を、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。ここで、後側方車両は、自車両１００の後側方に存在する車両である。本変形例では、後側方車両に関して、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
なお、本第３の実施の形態では、表示画面３４１に左右両側方の画像を表示したが、一方の側方のみの画像を表示しても良い。
【００８７】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態（請求項１、３、５に対応）を図面に基づいて説明する。まず、図１０〜図１１に基づいて、本発明の一実施の形態に係る車両用表示装置４の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。ここで、図１０は車両用表示装置４の構成を示すブロック図であり、図１１は、夜間走行中にフロントガラス１０１上に表示されるエッジ画像４６を示す説明図である。
【００８８】
図１１に示すように、車両用表示装置４は、自車両１００に搭載される。そして、自車両１００のフロントガラス１０１上に、先行車両（目標物）２００のエッジ部分が強調して描かれたエッジ画像４６を、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。
【００８９】
図１に示すように、車両用表示装置４は、車間距離センサ（車間距離測定手段）４０と、先行車画像取得装置（画像取得手段）４１と、接近判定部（接近判定手段）４２と、表示制御部（表示制御手段）４３と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）（表示手段）４４と、照度センサ（照度検出手段）４５を備える。
【００９０】
車間距離センサ４０、先行車画像取得装置４１、接近判定部４２、及びヘッドアップディスプレイ４４は、第１の実施の形態に係る車間距離センサ１０、先行車画像取得装置１１、接近判定部１２、及びヘッドアップディスプレイ１４と同様のものである。
【００９１】
照度センサ４５は、自車両１００周辺の照度（明るさ）を検出し、当該検出された照度と基準照度（当該基準照度は、予め定められ、照度センサ４５に記憶される）とを比較する。この結果、検出された照度が基準照度以下である場合（例えば、自車両１００が夜間走行をしている場合）には、照度低下信号を生成して表示制御部４３に出力する。
【００９２】
表示制御部４３は、表示制御部１３による処理と同様の処理を行うほか、以下の処理を行う。即ち、接近判定部１２から第１の接近信号を与えられ、且つ、照度センサ４５から照度低下信号を与えられた場合には、先行車画像取得装置１１から与えられた検出画像データ信号から、先行車両２００が描かれた車両画像を抽出する。さらに、当該抽出された車両画像のエッジ部分が強調して描かれたエッジ画像４６を生成する。ここで、「強調して」とは、例えば、エッジ画像４６の照度（輝度）を自車両１００のヘッドライトの照度よりも大きくすることを意味する。
【００９３】
そして、当該エッジ画像の３次元座標を、運転者視点基準の３次元座標に座標変換する。さらに、当該座標変換後の３次元座標を、フロントガラス１０１上の表示位置座標に投影変換する。ここで、表示位置座標に対応する位置、即ち表示位置は、運転者が認識する先行車両２００の位置から運転者視点までを結ぶ直線と、フロントガラス１０１との交点となる。
【００９４】
そして、図１１に示すように、当該エッジ画像４６をフロントガラス１０１上の表示位置に意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内でヘッドアップディスプレイ４４に表示させる。具体的には、エッジ画像４６を所定時間毎に表示時間表示させる。ここで、所定時間は、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内の時間となる。また、表示時間は意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内の時間となり、例えば、１５〜２００〔ｍｓｅｃ〕程度となる。
【００９５】
したがって、運転者の目には、先行車両２００の実像とエッジ画像４６とが重畳されて映る。言い換えれば、ヘッドアップディスプレイ４４は、エッジ画像４６を運転者の視界に映る先行車両２００の実像に重畳させて表示する。
【００９６】
車両用表示装置４による処理の手順は、車両用表示装置１による処理の手順（図４参照）とほぼ同様なので、当該手順の説明は省略する。なお、車両用表示装置４による処理は、照度センサ４５から照度低下信号が出力された場合にエッジ画像４６をフロントガラス１０１上に表示する点が車両用表示装置１による処理と主に異なる。
【００９７】
以上により、本第４の実施の形態では、図１１に示すように、車両用表示装置４は、自車両１００のフロントガラス１０１上に、先行車両２００のエッジ部分が強調して描かれたエッジ画像４６を、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示する。これにより、運転者は、先行車両２００が見えにくい場合であっても、先行車両２００が存在すること、及び先行車両２００が自車両１００に接近することを直感的に把握することができる。
【００９８】
なお、第１の実施の形態と同様に、先行車両２００が自車両１００に接近する場合、エッジ画像４６を拡大して表示し、且つ、当該エッジ画像４６を、時間の経過に応じて大きくしても良い。この場合、運転者は、先行車両２００が自車両１００に接近することをより直感的に把握することができる。
【００９９】
また、本第４の実施の形態に対応する技術を上述した第３の実施の形態に適用することができるのは勿論である。
【０１００】
なお、上述した第１〜第４の実施の形態においては、車両用表示装置１〜４は、拡大画像１５、３５、３６またはエッジ画像４６の表示に対応する操作（例えば、自車両１００の減速）を運転者が行うまで、拡大画像１５、３５、３６またはエッジ画像４６を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で表示し続けても良い。この場合であっても、運転者は、当該拡大画像１５、３５、３６またはエッジ画像４６を煩わしく感じない。また、運転者は、先行車両２００等が自車両１００に接近することをより確実に把握することができる。また、運転者に対して、当該操作をするよう確実に促すことができる。
【０１０１】
なお、第１〜第４の実施の形態では、運転者に対して拡大画像１５等を表示するようにしたが、他の乗員に対して表示しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用表示装置の構成を示したブロック図である。
【図２】拡大画像の一例を示した説明図である。
【図３】ヘッドアップディスプレイを示した側面図である。
【図４】車両用表示装置による処理の手順を示したフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る車両用表示装置の構成を示したブロック図である。
【図６】車両用表示装置による処理の手順を示したフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る車両用表示装置の構成を示したブロック図である。
【図８】拡大画像の一例を示した説明図である。
【図９】拡大画像の一例を示した説明図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係る車両用表示装置の構成を示したブロック図である。
【図１１】エッジ画像の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１〜４…車両用表示装置
１０、４０…車間距離センサ（車間距離測定手段）
２０…画像処理部（車間距離測定手段）
３０…側方車間距離センサ（車間距離測定手段）
１１、２１、４１…先行車画像取得装置（画像取得手段）
３１…側方画像取得装置（画像取得手段）
１２、２２、３２、４２…接近判定部（接近判定手段）
１３、２３、３３、４３…表示制御部（表示制御手段）
１４、２４、４４…ヘッドアップディスプレイ（表示手段）
３４…ディスプレイ（表示手段）
１５、３５、３６…拡大画像
４５…照度センサ（照度検出手段）
４６…エッジ画像
１００…自車両
１０１…フロントガラス
１０２…インストルメントパネル
２００…先行車両（目標物）
２０１、２０２…車両画像（基準像）
【図１】
2005075190.tif 000003
【図２】
2005075190.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005075190.tif 000006
【図５】
2005075190.tif 000007
【図６】
2005075190.tif 000008
【図７】
2005075190.tif 000009
【図８】
2005075190.tif 000010
【図９】
2005075190.tif 000011
【図１０】
2005075190.tif 000012
【図１１】
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