(57)【要約】    【課題】  運転者の視界を妨げずに注意を喚起することができる車両用の表示方法を提供する。    【解決手段】  運転者側からウインドシールド５２越しに見える障害物Ｏの上に虚像Ｖを表示するため、運転者に迅速且つ確実に障害物の存在、及び、位置を認識させることができる。虚像Ｖを、運転者Ｄが気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状又は色彩を認識できるレベルよりも低い輝度で表示する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせない。【選択図】  図１０
2005075081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
警報情報の画像情報をウインドシールドに投影し、虚像として表示する車両の表示方法であって、
運転者側からウインドシールド越しに見える障害物、又は、近傍に、障害物の存在を示唆する虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示することを特徴とする車両の表示方法。
【請求項２】
経路案内の画像情報をウインドシールドに投影し、虚像として表示する車両の表示方法であって、
運転者側からウインドシールド越しに見える経路案内情報物、又は、近傍に、経路案内情報物の存在を示唆する虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示することを特徴とする車両の表示方法。
【請求項３】
警報情報の画像情報をウインドシールドに投影し、虚像として表示する車両の表示装置であって、
車両前方にある障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段により障害物を検出した場合、運転者側からウインドシールド越しに見える当該障害物、またはその近傍方向に、障害物の存在を示唆する虚像を表示する虚像表示手段とを備え、
前記虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示することを特徴とする車両の表示装置。
【請求項４】
前記虚像表示手段は、運転者の視線を検出し、視線が虚像側に向いた時点で、虚像の表示を終了することを特徴とする請求項３の車両の表示装置。
【請求項５】
気づき得る輝度のレベル個人差を測定し、車両の運転者が気づかないレベルよりも明るくなるように輝度を調整する輝度調整手段を備えることを特徴とする請求項３の車両の表示装置。
【請求項６】
前記輝度調整手段は、前記虚像の輝度を徐々に高めながら運転者の視線を検出し、視線が虚像側に向いた時点での輝度レベルを、運転者の気づき得る輝度のレベルとすることを特徴とする請求項５の車両表示装置。
【請求項７】
前記障害物の存在を示唆する虚像を点滅表示することを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかの車両の表示装置。
【請求項８】
前記障害物の存在を示唆する虚像を中心部の輝度を高め、周囲部の輝度を下げて表示することを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれかの車両の表示装置。
【請求項９】
前記虚像を、ウインドシールド越しに見える当該障害物の大きさよりも小さく表示することを特徴とする請求項３〜請求項８のいずれかの車両の表示装置。
【請求項１０】
前記虚像の輝度を車外の明るさに応じて調整することを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれかの車両の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、警報情報の画像情報、経路案内の画像情報等をウインドシールドに投影し、虚像として表示する車両の表示方法及び表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交通事故の原因は、運転者の認知ミス、操作ミス、居眠り、漫然運転、あせり、緊張などの人的原因によるものが大半を占めている（交通事故分析センター  イタルダ・インフォメーションより）。このような事情から、現在、認知ミスをなくすため、前方への視線を外すことなく情報を認知できるヘッドアップディスプレイが実用化され、ヘッドアップディスプレイでの情報の提示方法が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献２には、車両前端部に設けたスキャン式レーザが歩行者等の障害物を検出した際に、その情報を表示手段に表示し、運転者に注意を促して安全性を向上させる技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、運転者の視界方向を検出する検出装置を設け、レーダにより障害物を検出したとき、ヘッドアップディスプレイにおいて、検出した運転者の視界方向の近傍に、その障害物の存在を表す表示を行い、障害物を運転者に確実に認知させる技術が開示されている。
【０００５】
特許文献１には、運転者の視線を検出し、情報の種類の応じて視線方向とそれ以外の方向に所定の情報を表示するようにして、安全性を向上させる技術が開示されている。更に、運転者の視線方向近傍に障害物の情報を表示し、その後、その表示を障害物の方向へ移動することで、運転者の視線を誘導し、障害物の存在を確実に認知させる表示方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１９４９１号公報
【特許文献２】特開平１１−１１５６６０号公報
【特許文献３】特開平６−２３０１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、引用文献２、引用文献３は、障害物の存在を運転者に知らせることはできるが、障害物の位置を認識させることはできなかった。引用文献１では、運転者の視線方向近傍に障害物の情報を表示し、その後、その表示を障害物の方向へ移動することで、障害物の位置を認識させることができる。しかしながら、引用文献１の技術では、運転者の視界近傍に警報を表示するため、この表示が運転者の視界を妨げる虞があり、また、視界を妨げないようにするためには、表示時間を長くすることができず、素早く対象物を認識させる得ないという実用上の問題もあった。更に、この方法では、表示が煩わしく、運転中の注意力を削ぐこともある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、運転者の視界を妨げずに注意を喚起することができる車両用の表示方法、及び、車両用の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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、運転者側からウインドシールド越しに見える障害物、又は、近傍に、障害物の存在を示唆する虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示することを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、運転者側からウインドシールド越しに見える経路案内情報物、又は、近傍に、経路案内情報物の存在を示唆する虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示することを技術的特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示することを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の車両の表示方法では、運転者側からウインドシールド越しに見える障害物、又は、近傍に、障害物の存在を示唆する虚像を表示するため、運転者に迅速且つ確実に障害物の存在、及び、位置を認識させることができる。更に、虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。
【００１２】
請求項２の車両の表示方法では、運転者側からウインドシールド越しに見える経路案内情報物、又は、近傍に、経路案内情報物の存在を示唆する虚像を表示するため、運転者に迅速且つ確実に経路案内情報物の存在、及び、位置を認識させることができる。更に、虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。
【００１３】
請求項３の車両の表示装置では、運転者側からウインドシールド越しに見える障害物、又は、近傍に、障害物の存在を示唆する虚像を表示するため、運転者に迅速且つ確実に障害物の存在、及び、位置を認識させることができる。更に、虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。
【００１４】
請求項４では、運転者の視線を検出し、視線が虚像側に向いた時点で、虚像の表示を終了する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。
【００１５】
請求項５では、気づき得る輝度のレベル個人差を測定し、車両の運転者が気づかないレベルよりも明るくなるように輝度を調整する。このため、個人差、また、体調により変化する識別力のレベル差に適合させ、運転者が気づかないレベルよりも明るく虚像を表示することが可能になる。
【００１６】
請求項６では、虚像の輝度を徐々に高めながら運転者の視線を検出し、視線が虚像側に向いた時点での輝度レベルを、運転者の気づき得る輝度のレベルとする。このため、個人差のある識別力、また、体調により変化する識別力のレベルを適切に測定することが可能である。
【００１７】
請求項７では、障害物の存在を示唆する虚像を点滅表示する。点滅させることで、虚像を運転者により簡単に気づかせることが可能になる。このため、運転者により早く障害物の存在を伝えることができる。
【００１８】
請求項８では、障害物の存在を示唆する虚像を中心部の輝度を高め、周囲部の輝度を下げて表示する。周囲部の輝度を下げることで、虚像の形状が把握し難くなり、中心部の輝度が有る程度高くても、運転者に煩わしと感じさせないで虚像を表示することができる。このため、虚像により運転者に迅速且つ確実に障害物の存在を認識させながら、運転者に煩わしと感じさせず、運転に集中させることが可能である。
【００１９】
請求項９では、ウインドシールド越しに見える当該障害物の大きさよりも小さく虚像を表示することで、運転者が障害物を視認する際の大きな妨げとならないようにできる。
【００２０】
請求項１０では、輝度を車外の明るさに応じて調整、即ち、車外の輝度が高い際には虚像の輝度を高め、車外の輝度が低い際には虚像の輝度を下げることで、車外の明るさにかかわらず、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で虚像を表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
[第１実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の表示装置及び表示方法の構成を示す構成図である。第１実施形態では、本発明の表示装置が障害物警報に適用されている。
【００２２】
表示装置は、前方の障害物の位置を検出するための障害物検知部３０と、運転者Ｄの視線を認識するための視線認識部４０と、障害物の位置を車両５０のウインドシールド５２上に表示するための障害物表示部１０とからなる。
【００２３】
障害物検知部３０は、車両５０の前方を撮影するカメラ３４と、カメラ３４の画像を処理する障害物検知回路３２とからなる。障害物検知回路３２は、撮影したカメラ３４の画像を画像処理することにより障害物の位置と大きさとを特定する。
【００２４】
視線認識部４０は、運転者Ｄの顔（目の辺り）を撮影するカメラ４４と、カメラ４４の画像を処理する視線分析回路４２とからなる。視線分析回路４２は、撮影したカメラ４４の画像処理することにより運転者Ｄの視線位置を特定する。
【００２５】
障害物表示部１０は、車両５０の外部の明るさを測定するための光センサ１４と、画像処理回路２０と、液晶パネル１２とからなる。液晶パネル１２は、インストルメントパネル上に置かれ、画像処理回路２０から出力された画像を表示する。その表示は、ウインドシールド５２で反射して運転者Ｄが虚像として見ることになる、いわゆるヘッドアップディスプレイを構成している。
【００２６】
ここで、第１実施形態での表示方法の概要について説明する。
【００２７】
第１実施形態では、障害物検知部３０により車両前方の障害物を検知した際に、ウインドシールド５２を通して見える障害物に重なるように警告用の虚像を表示し、運転者Ｄに前方にある障害物の存在を瞬時に警告する。虚像を障害物に重ね合わせるために液晶パネル１２の配置は以下のようにする。運転者Ｄの視点から車両前方を見たときに、液晶パネル１２の表示が車両の前方を映すように、かつ、液晶パネル１２に表示する画像の垂直（水平）座標と、その画像が重なる実際の景色の距離（横位置）の関係を予め設定したパラメータに基づくように配置する。例えば液晶パネル１２の垂直方向に関しては、液晶パネル１２の表示の最上位置を車両前方の景色の２００ｍ先に重なるように、最下位置を車両前方の景色の２０ｍ先に重なるように配置する。
【００２８】
ここで、第１実施形態では、障害物の上に重なるように警告用の虚像をウインドシールド５２上に表示するが、虚像表示が運転者Ｄの視界をできる限り妨げないようにしながら、注意を確実に喚起する。このために、虚像の輝度を、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。
【００２９】
引き続き、上述した障害物検知部３０の障害物検知回路３２での前方の障害物の位置を検出する処理について、当該処理を示す図３のフローチャートを参照して説明する。この処理では、予め設定した道路の色情報を用いて、道路上に道路色でないものを障害物として扱う。具体的には、カメラ３４の画像の下側（車両５０に近い側）から、画素単位で色を道路の色情報と比較し、異なった場合に障害物とする。画像の下側から探すことで、車両５０に一番近い障害物の位置を最初に認識でき、かつ最初に見つかった障害物の画素から道路でない色が何画素続くかで運転者Ｄ側から見たその障害物の大きさを特定する。なお、障害物の位置に関しては、画素の座標を実際の距離に換算するための変換表を用いる。この変換表は、予めカメラ画像の画素と実際の距離との関係を測定し作成してある。
【００３０】
図３のフローチャートにおいて、障害物検知回路３２は、先ず道路情報を読み出す（Ｓ１２）。ここでは、道路として認識し得る下限のＲｒ１（赤成分）、Ｇｒ１（緑成分）、Ｂｒ１（青成分）と、上限のＲｒ２（赤成分）、Ｇｒ２（緑成分）、Ｂｒ２（青成分）とを読み出す。次に、カメラ３４で撮影した車両前方の画像Ａを読み出す（Ｓ１４）。次に、処理対象画素のＹ座標Ｋを１に（Ｓ１６）、Ｘ座標Ｉを１に初期化する（Ｓ１８）。上述したようにカメラ３４の画像の下側（車両５０に近い側）から処理を開始する。
【００３１】
処理対象の画素のＲ（赤成分）、Ｇ（緑成分）、Ｂ（青成分）が、道路の下限のＲｒ１、Ｇｒ１、Ｂｒ１と、上限のＲｒ２、Ｇｒ２、Ｂｒ２との間にあるかを判断する（Ｓ２０）。Ｒ（赤成分）、Ｇ（緑成分）、Ｂ（青成分）のすべてが、道路の下限のＲｒ１、Ｇｒ１、Ｂｒ１と、上限のＲｒ２、Ｇｒ２、Ｂｒ２との間に入っている際には（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、道路と認識し、判断対象の画素を次の画素とする（Ｓ２２）。即ち、Ｘ軸座標Ｉに１を加える。ここで、Ｙ座標Ｋ上のすべての画素の処理が済んでいる場合には、Ｙ座標Ｋ側に１を加えるとともに、Ｘ座標Ｉを１に初期化する。一方、Ｒ（赤成分）、Ｇ（緑成分）、Ｂ（青成分）のいずれかが、道路の下限のＲｒ１、Ｇｒ１、Ｂｒ１と、上限のＲｒ２、Ｇｒ２、Ｂｒ２との間から外れている際には（Ｓ２０：Ｎｏ）、障害物と認識し、Ｓ２４へ移行する。
【００３２】
Ｓ２４では、Ｘ座標Ｉに１を加え判断対象を次の画素とするとともに、障害物の大きさを表すＬを１に初期化し、処理対象の画素のＲ（赤成分）、Ｇ（緑成分）、Ｂ（青成分）が、道路の下限のＲｒ１、Ｇｒ１、Ｂｒ１と、上限のＲｒ２、Ｇｒ２、Ｂｒ２との間にあるかにより、次の画素も障害物であるか判断する（Ｓ２６）。上限、下限から外れている際には（Ｓ２６：Ｎｏ）、Ｙ座標Ｋに１を加え判断対象を次の画素とするとともに、障害物の大きさを表すＬに１を加える（Ｓ２８）。Ｓ２６、Ｓ２８の処理を繰り返すことで、障害物の大きさを測っていく。そして、処理対象の画素のＲ（赤成分）、Ｇ（緑成分）、Ｂ（青成分）が、道路の下限、上限の間にある際、即ち、道路であった場合に（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、障害物の中心位置（Ｘ座標Ｉ−Ｌ／２、Ｙ座標Ｋ）を保存すると共に（Ｓ３０）、障害物の大きさＬを保存し（Ｓ３２）、図１に示す画像処理回路２０側へ障害物の表示要求を出力し（Ｓ３４）、処理を終了する。
【００３３】
引き続き、図１を参照して上述した視線認識部４０で運転者Ｄの視線を認識するため処理について、当該処理を示す図４のフローチャートを参照して説明する。この処理では、撮影した運転者Ｄの画像を画像処理することにより視線位置を特定する。ここでは、目の周囲を撮影したカメラ画像に対して、予め設定した黒目部分と白目部分との色情報を用いて、白目の中心位置と黒目の中心位置とを算出する。そして、算出した白目と黒目との中心位置のズレ量から車両前方のどの辺りを見ているかを、例えば予め設定した図７（Ａ）に示す黒目−白目の中心座標のズレ量とウインドシールド上の視線位置との対応表（マップ）に基づいて求める。
【００３４】
図４のフローチャートにおいて、先ず、白目色の範囲（下限のＲｒ３（赤成分）、Ｇｒ３（緑成分）、Ｂｒ３（青成分）、上限のＲｒ４、Ｇｒ４、Ｂｒ４）と黒目色範囲（下限のＲｒ５（赤成分）、Ｇｒ５（緑成分）、Ｂｒ５（青成分）、上限のＲｒ６、Ｇｒ６、Ｂｒ６）とを読み出す（Ｓ１１２）。次に、図１に示すカメラ４４で撮影した運転者Ｄの目の周りの画像Ｂを読み出す（Ｓ１１４）。画像Ｂを模式的に図９（Ａ）に示す。そして、画像Ｂ中の画素が、黒目色範囲内か否かを判断して行くことで、黒目部分を分析する（Ｓ１１６）。そして、黒目の中心座標を計算する（Ｓ１１８）。ここでは、中心座標が（５０、６０）であったものとする。
【００３５】
引き続き、画像Ｂの黒目部分を白目色で塗りつぶし（Ｓ１２０）、図１に示すカメラ４４で撮影した運転者Ｄの画像Ｂ中の画素が、白目色範囲内か否かを判断して行くことで、白目部分を分析する（Ｓ１２２）。そして、白目の中心座標を計算する（Ｓ１２４）。ここでは、中心座標が（６０、７０）であったものとする。白目の中心位置に対する黒目の中心位置の座標を計算する（Ｓ１２６）。この例では、黒目の中心座標（５０、６０）と白目の中心座標（６０、７０）とから、水平方向が−１０、垂直方向が−１０となる。最後に、白目の中心位置に対する黒目の中心位置のズレ量から、図７（Ａ）を参照して上述した対応表（マップ）に基づき、ウインドシールド５２上の視線位置を特定する。図７（Ａ）は、水平方向用の表であり、水平方向−１０に対応する９０を得て、同様に図示しない垂直方向用の表から、垂直方向−１０に対応する１０を得て、図９（Ｂ）に模式的に示すようにウインドシールド５２上の運転者Ｄの見ている方向（視線）Ｐを計算によって求める（Ｓ１２８）。
【００３６】
引き続き、図１を参照して上述した障害物の位置を車両５０のウインドシールド５２上に表示する障害物表示部１０について説明する。
【００３７】
図２を参照して障害物表示部１０の画像処理回路２０の構成について説明する。画像処理回路２０は、表示画像データを保存する画像メモリ部２６と、輝度パラメータと輝度補正パラメータを保存する輝度パラメータメモリ部２８と、画像メモリ部２６からの表示画像データ及び輝度パラメータメモリ部２８からの輝度パラメータと輝度補正パラメータを読み出し輝度処理とサイズ処理とを行う画像処理部２２と、表示時間と表示位置を決定して液晶パネル１２側へ画像を出力する表示出力部２４とを備える。
【００３８】
障害物表示部１０による障害物の位置を車両５０のウインドシールド５２上に表示するための処理について、当該処理を示す図５のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
障害物表示部１０は、障害物検知回路３２側から障害物の表示要求に待機している（Ｓ２１０）。例えば、図１０（Ａ）に示すように車両前方の障害物Ｏが障害物検知回路３２により検知され、この障害物Ｏの表示要求があると（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、障害物検知回路３２から障害物の位置及び大きさを取得し（Ｓ２１１）、視線分析回路４２から運転者Ｄの視線Ｐを入力する（Ｓ２１２）。そして、障害物の位置と運転者Ｄの視線が一致しているかを判断し（Ｓ２１４）、一致している場合には（Ｓ２１４：Ｙｅｓ）、運転者Ｄが既に障害物を目視しており、運転者の視線を変えさせる必要がないので処理を終了する。
【００４０】
一方、障害物の位置と運転者Ｄの視線が一致していない場合には（Ｓ２１４：Ｎｏ）、先ず、図１中に示す光センサ１４によって外部環境の輝度値Ｃを測定する（Ｓ２１６）。そして、輝度パラメータメモリ部２８に保持されている図７（Ｂ）に示す外部輝度値と表示画像の輝度値の対応表（マップ）から輝度値Ｆを算出する（Ｓ２１８）。次に、画像メモリ部２６から表示画像のデータ（例えば、図１０（Ｂ）中にＶで示す虚像の丸の図形のデータ）を読み出し（Ｓ２２０）、表示画像データを輝度値Ｆにする（Ｓ２２２）。即ち、車外の輝度が高い際には虚像の輝度を高め、車外の輝度が低い際には虚像の輝度を下げることで、車外の明るさにかかわらず、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で虚像を表示する。
【００４１】
なお、この実施形態では、虚像の形状として丸形状を用いるが、運転者Ｄに形状を認識させないため、四角、三角、星形、×印種々の形状を用いることができる。
【００４２】
次に、表示画像のデータのエッジをハーフトーンにする（Ｓ２２４）。例えば、図１０（Ｂ）中にＶで示す虚像の丸の中心部（半径の２／３）から外側を輝度値Ｆの半分のＦ／２にする（Ｓ２２６）。障害物Ｏの存在を示唆する虚像Ｖの周囲部の輝度を下げることで、虚像の形状が把握し難くなり、中心部の輝度が有る程度高くても、運転者に煩わしと感じさせないで虚像を表示することができる。このため、虚像により運転者に迅速且つ確実に障害物の存在を認識させながら、運転者に煩わしと感じさせず、運転に集中させることが可能である。
【００４３】
そして、表示画像での大きさ、即ち、虚像の大きさを障害物の大きさの半分に変換する。例えば、図１０（Ｂ）中に示す障害物Ｏの大きさの半分になるように虚像Ｖの大きさを変換する。このように、ウインドシールド５２越しに見える障害物Ｏの大きさよりも小さく虚像Ｖを表示することで、運転者Ｄが障害物Ｏを視認する際の大きな妨げとならないようにできる。
【００４４】
そして、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で虚像を表示できるよう調整しながら、表示画像データを液晶パネル１２側へ出力する（Ｓ２３０）。
【００４５】
このＳ２３０での処理について、当該処理のサブルーチンを示す図６を参照して更に詳細に説明する。
【００４６】
まず、輝度補正パラメータＰ１を読み込む（Ｓ３１０）。そして、表示画像の輝度Ｆを輝度補正パラメータＰ１で変換する（Ｓ３１２）。次に、障害物の車両からの距離と横位置から、図８（Ｂ）に示す「障害物と車両の横位置と画像の水平座標」との変換表（マップ）と、図８（Ａ）に示す「障害物と車両の距離と画像の垂直座標」との変換表（マップ）を用いて表示位置を決定した表示画像データを液晶パネル１２側へ出力し、図１０（Ｂ）に示すように障害物Ｏに重なるように虚像Ｖを映し出させる（Ｓ３１４）。この際に、例えば、５Ｈｚ周期で点滅させる。そして、視線分析回路４２から運転者Ｄの視線を例えば０．５秒間検知し、図１０（Ｂ）中に示す視線Ｐが表示している虚像Ｖ側へ向かったかを判断する（Ｓ３１８）。ここで、設定された０．５秒間、運転者Ｄが虚像の点滅に気が付かず、視線Ｐが表示している虚像Ｖ側へ向かわない際には（Ｓ３１８：Ｎｏ）、輝度補正パラメータＰ１に１を加えてから（Ｓ３２０）、Ｓ３１２へ戻り輝度を高めて虚像の点滅を継続する。
【００４７】
一方、運転者Ｄが虚像Ｖの点滅に気が付き、視線が表示の方に向かうと（Ｓ３１８：Ｙｅｓ）、輝度補正パラメータＰ１から１を引いてから（Ｓ３２２）、その値を輝度パラメータメモリ部に保存する（Ｓ３２４）。即ち、運転者Ｄが点滅開始から０．５秒以内に虚像に気が付く場合には、輝度を下げて行く。
【００４８】
第１実施形態の車両の表示装置及び表示方法では、図１０（Ｂ）を参照して上述したように運転者Ｄ側からウインドシールド５２越しに見える障害物Ｏ、又は、近傍に、障害物の存在を示唆する虚像Ｖを表示するため、運転者Ｄに迅速且つ確実に障害物の存在、及び、位置を認識させることができる。
【００４９】
更に、虚像Ｖを表示する際に、運転者Ｄが気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。
【００５０】
また、運転者の視線を検出し、視線が虚像側に向いた時点で、虚像の表示を終了する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。なお、第１実施形態では、気づき得る輝度のレベル個人差を測定し、車両の運転者が気づかないレベルよりも明るくなるように輝度を調整する。このため、個人差、また、体調により変化する識別力のレベル差に適合させ、運転者が気づかないレベルよりも明るく虚像を表示することが可能になる。
【００５１】
なお、第１実施形態では、識別力の個体差に適合するように測定を行い輝度を調整したが、この代わりに、年齢、視力を入力することで、予め保持したマップに基づき輝度を調整することも、あるいは、運転者がボリューム等で輝度を調整可能にすることもできる。
【００５２】
更に第１実施形態では、虚像の輝度を徐々に高めながら運転者の視線を検出し、視線が虚像側に向いた時点での輝度レベルを、運転者の気づき得る輝度のレベルとする。このため、個人差のある識別力、また、体調により変化する識別力のレベルを適切に測定することが可能である。
【００５３】
また、障害物の存在を示唆する虚像を点滅表示する。即ち、虚像を表示する際に、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で断続させずに表示した場合よりも点滅させることで、虚像を運転者により簡単に気づかせることが可能になる。このため、運転者の視界を妨げることがない、また、運転者に煩わしと感じさせない輝度レベルで、虚像を運転者に気づかせることができる。
【００５４】
第１実施形態の構成を実験により検証した。実験により、明確な表示を行わなくとも、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベル以下の表示を行うことで、表示部分に運転者の視線を向けることができた。このように表示を行うことで、運転者は、はっきりとは知覚していないため、表示を煩わしいと感じることがない。例えば、前方にいる歩行者を運転者に知らせたい場合、前景カメラで歩行者のいる方向を認識し、歩行者が見える方向のウインドシールドに、輝度の低い四角の表示を、１／５秒のタイミングで点灯させると、輝度を低くすることで、運転者は、表示されている形状を認識することはできないが、その歩行者の方向へ運転者の視線が向くことが確認できた。
【００５５】
ここでは、運転者の視線から離れた位置に表示し、形状を認識できるレベルで表示すると運転者が知覚して煩わしく感じるため、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で虚像の表示を行う。なお、形状がより低い輝度でも認識されるかは、周囲の明るさ、背景色、個人差等により異なる。なお、運転者に形状を認識させないようにするには、表示時間を短くする、表示を小さくする、輪郭をぼやかす、表示を半透明にすることでも同様な効果が得られる。
[第２実施形態]
第２実施形態に係る車両の表示装置及び表示方法について図１１を参照して説明する。  
【００５６】
上述した第１実施形態の表示装置では、障害物警報を行った。これに対して、第２実施形態では、表示装置が経路案内情報の示唆する。
【００５７】
第２実施形態の機械的構成は、図１を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。第１実施形態と同様に画像認識により、あるいは、ナビゲーション装置からのデータに画像認識を加えることで、図１１（Ａ）に示すように道路案内標識等がある場合には、図１１（Ｂ）に示すように道路案内標識Ｏに虚像Ｖを重ね、あるいは、近傍に虚像Ｖを表示し、運転者Ｄに道路案内標識Ｏの存在を知らせる。
【００５８】
第２実施形態では、運転者側からウインドシールド５２越しに見える経路案内情報物Ｏ、又は、近傍に、経路案内情報物の存在を示唆する虚像Ｖを表示するため、運転者に迅速且つ確実に経路案内情報物の存在、及び、位置を認識させることができる。更に、虚像を表示する際に、運転者が気づかないレベルよりも明るく、且つ、形状を認識できるレベルよりも低い輝度で表示する。このため、運転者の視界を妨げることがなく、また、運転者に煩わしと感じさせないので、運転に集中させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の表示装置は、車両に限らず、船舶、航空機等の有人操作を行う種々の移動体にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両の表示装置の構成を示す構成図である。
【図２】図１中の画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図３】障害物検知回路での処理を示すフローチャートである。
【図４】視線認識回路での処理を示すフローチャートである。
【図５】画像処理回路での処理を示すフローチャートである。
【図６】図５中のＳ２３０での処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図７（Ａ）は黒目−白目の中心座標とウインドシールド上の視線位置との対応表であり、図７（Ｂ）は外部輝度値と表示画像の輝度値の対応表である。
【図８】図８（Ａ）は障害物と車両の距離と画像の垂直座標との変換表であり、図８（Ｂ）は障害物と車両の横位置と画像の水平座標との変換表である。
【図９】図９（Ａ）はカメラで撮影した運転者の画像を模式的に示す説明図であり、図９（Ｂ）は運転者の視線位置を示す説明図である。
【図１０】図１０（Ａ）は車両前方の障害物を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は障害物に虚像を映した状態を示す説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）は第２実施形態に係る車両表示装置における車両前方の経路案内情報物を示す説明図であり、図１１（Ｂ）は経路案内情報物に虚像を映した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１２  液晶パネル
１４  光センサ
２０  画像処理回路
２２  画像処理部
２４  表示出力部
２６  画像メモリ部
２８  輝度パラメータメモリ部
３０  障害物検知部
３２  障害物検知回路
３４  カメラ
４０  視線認識部
４２  視線分析回路
４４  カメラ
５０  車両
５２  ウインドシールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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