(57)【要約】【課題】  自車両の乗員が運転支援に対して不安を感じない車両用表示装置を提供すること。【解決手段】  運転支援を行う制御手段１２を備える自車両に搭載される車両用表示装置１に、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容が描かれた運転支援画像を生成する表示合成手段１３と、表示合成手段１３により生成された運転支援画像を表示する表示手段１４と、を備えさせた。【選択図】      図１
2005071160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転支援を行う制御手段を備える自車両に搭載される車両用表示装置において、
前記制御手段により今後行われる運転支援の内容が描かれた運転支援画像を生成する表示合成手段と、
前記表示合成手段により生成された運転支援画像を表示する表示手段と、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、
前記制御手段は、自車両から先行車両までの車間距離に応じた運転支援を行い、
前記運転支援画像には、前記制御手段により今後行われる運転支援の内容が、前記車間距離に関連づけられて描かれ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、
前記制御手段は、自車両前方の道路環境に応じた運転支援を行い、
前記運転支援画像には、前記制御手段により今後行われる運転支援の内容と、当該運転支援が行われる位置とが描かれることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用表示装置において、
前記表示合成手段は、前記運転支援画像を自車両の状態または自車両前方の道路環境に対応させて生成す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、
自車両前方を撮影して、自車両前方の状況が描かれた前方画像を取得する撮像手段を備え、
前記表示合成手段は、前記運転支援画像と前記前方画像とを、前記制御手段により今後行われる運転支援の内容と前記前方画像の内容とが対応するように合成して合成画像を生成し、
前記表示手段は、前記表示合成手段により生成された合成画像を表示す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、
自車両の状態及び自車両周辺の状態を検出する状態検出手段を備え、
前記表示合成手段は、前記制御手段から運転支援の内容に関するデータを取得し、当該取得されたデータと、前記状態検出手段により検出された状態とに基づいて、前記運転支援画像を生成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、運転支援を行う制御手段を備える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、自車両に搭載され、当該自車両の運転支援を行う制御手段が知られている（例えば、特許文献１）。当該技術では、運転支援として、例えば、自車両から先行車両までの車間距離を一定に保つ追従制御や、自車両を走行レーン内に保持するレーンキープ制御等を行う。
【特許文献１】特開２００３−６７８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、当該技術は、今後行われる運転支援の内容を自車両の乗員に提示するものではなかったので、自車両の乗員にとっては、今後運転支援がどのように行われるのかを予測することが容易でなかった。例えば、自車両が先行車両に近づいていく場合に、乗員にとっては、どの時点で追従制御が開始されるのかを予測することが容易でなかった。このため、乗員が運転支援に対して不安を感じる可能性があった。例えば、運転支援が実際に行われるかどうかについて不安を感じる可能性があった。
【０００４】
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、自車両の乗員が運転支援に対して不安を感じない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】
【０００５】
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、運転支援を行う制御手段を備える自車両に搭載される車両用表示装置において、制御手段により今後行われる運転支援の内容が描かれた運転支援画像を生成する表示合成手段と、表示合成手段により生成された運転支援画像を表示する表示手段と、を備えることを主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
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、表示手段は、制御手段により今後行われる運転支援の内容が描かれた運転支援画像を表示するので、自車両の乗員は、制御手段が今後どのような運転支援を行うのかを容易に把握することができる。したがって、乗員は、運転支援に対して不安を感じることがない。例えば、乗員は、運転操作中、制御手段による運転支援がいつなされるのかという不安を感じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（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、２、５、６に対応）を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図２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の機能を概略的に説明する。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、表示手段１４に表示される合成画像１５の一例を示す説明図である。
【０００８】
図１に示すように、車両用表示装置１は、運転支援を行う制御手段１２を備える車両（以下、「自車両」と称する）に搭載され、図２に示すような合成画像１５を表示する。ここで、合成画像１５は、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容が描かれた運転支援画像１３０と、自車両前方の状況が描かれた前方画像１００とを合成することで生成されるものである。
【０００９】
次に、図１〜図５に基づいて、車両用表示装置１の構成及び各構成要素の主な機能を説明する。ここで、図２〜図５は、表示手段１４に表示される合成画像１５の一例を示す説明図である。
【００１０】
図１に示すように、車両用表示装置１は、撮像手段１０と、状態検出手段１１と、制御手段１２と、表示合成手段１３と、表示手段１４を備える。
【００１１】
撮像手段１０は、例えばＣＣＤ（charge-coupled device）カメラであり、自車両前方を撮影して、図２に示すように、自車両前方の状況が描かれた前方画像１００を取得する。そして、当該前方画像１００に関する前方画像信号を生成して制御手段１２及び表示合成手段１３に出力する。なお、自車両前方に先行車両が存在する場合、前方画像１００には、先行車両が描かれた先行車両画像１０１が含まれる。
【００１２】
状態検出手段１１は、各種センサ（例えば、速度センサ、舵角センサ、Ｇセンサ、及び風速センサ）、ＧＰＳ（Global Positioning System）、及び地図データを備え、当該各種センサ等を用いて、自車両の状態として、自車両の速度、操舵角、加速度、ピッチングの大きさ、ローリングの大きさ及び現在位置を検出する。また、自車両周辺の状態として、道路の路面摩擦係数、道路の傾斜角、及び風速を検出する。そして、当該検出された状態に関する状態検出信号を生成して制御手段１２及び表示合成手段１３に出力する。なお、地図データ等は、過去の走行履歴に応じて更新されても良い。また、状態検出手段１１に通信手段を備えさせ、当該通信手段による通信により、当該地図データ等を更新させるようにしても良い。
【００１３】
制御手段１２は、自車両から先行車両までの車間距離に応じた運転支援を行う。具体的には、撮像手段１０から与えられた前方画像信号に基づいて、先行車両の速度、及び自車両から先行車両までの実際の車間距離（以下、「実車間距離」と称する）Ｌ１を算出する。なお、制御手段１２にレーザレーダを備えさせ、当該レーザレーダにより先行車両の速度及び実車間距離Ｌ１を算出するようにしても良い。
【００１４】
また、目標車間距離（当該目標車間距離は、予め定められる）Ｌ２に関する目標車間距離データを記憶しており、当該目標車間距離データと状態検出手段１１から与えられた状態検出信号に基づいて、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するように自車両の速度を調整する。ここで、「一致する」には、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に完全に一致する場合の他、実車間距離Ｌ１の目標車間距離Ｌ２に対する誤差が所定の誤差範囲内（当該範囲については予め定められ、例えば目標車間距離Ｌ２の１０パーセント以内の範囲となる）に収まる場合も含まれる。
【００１５】
また、先行車両の速度、実車間距離Ｌ１、及び目標車間距離Ｌ２に関する制御信号を生成して表示合成手段１３に出力する。
【００１６】
表示合成手段１３は、前方画像１００上でのＹ座標と、自車両から当該Ｙ座標に対応する実際の位置までの距離との対応データを記憶する。なお、前方画像１００上でのＸＹ平面は、図２に示すように、前方画像１００上の自車両側の端部（下端部）に沿った直線をＸ軸、当該Ｘ軸に直交し、且つ前方画像１００の上端部に延びる直線をＹ軸とすることで、定義される。また、自車両のピッチングやローリングの大きさと、前方画像１００上でのＹ座標等の補正値との対応データを記憶する。また、先行車両の速度及び自車両の速度と、自車両の減速が開始される車間距離、即ち減速開始距離Ｌ４との対応データを記憶する。
【００１７】
また、表示合成手段１３は、撮像手段１０から与えられた前方画像信号、状態検出手段１１から与えられた状態検出信号、及び制御手段１２から与えられた制御信号に基づいて、以下の処理を行う。
【００１８】
即ち、制御手段１２が自車両の速度を調整しており、且つ実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２よりも長い場合（即ち、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２よりも長く、且つ実車間距離Ｌ１の目標車間距離Ｌ２に対する誤差が所定の誤差範囲を超える場合）には、図２に示すような合成画像１５を生成する。なお、この場合、制御手段１２は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで自車両の速度を調整する。
【００１９】
具体的には、表示合成手段１３は、制御信号から得られる実車間距離Ｌ１と、状態検出信号と、上述した対応データに基づいて、先行車両画像１０１のＹ座標Ｙ１を算出する。さらに、制御信号から得られる実車間距離Ｌ１及び目標車間距離Ｌ２に基づいて、目標位置の前方画像１００上でのＹ座標Ｙ２を算出する。ここで、目標位置とは、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致した際の自車両の位置を意味する。したがって、表示合成手段１３は、実車間距離Ｌ１から目標車間距離Ｌ２を減じることで距離Ｌ３を算出し、当該距離Ｌ３と、上述した対応データに基づいて目標位置のＹ座標Ｙ２を算出する。
【００２０】
そして、表示合成手段１３は、前方画像１００の下端部から先行車両画像１０１まで延び、且つ先行車両画像１０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像１３０を前方画像１００上に描く。言い換えれば、運転支援画像１３０を前方画像１００に合成する。
【００２１】
そして、当該運転支援画像１３０上に、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を前方画像１００の内容に対応させて描く。
【００２２】
具体的には、運転支援画像１３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ１と直線Ｙ＝Ｙ２とで囲まれる画像部分１３１を第１の規定色Ｃ１で彩色する。さらに、運転支援画像１３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ２とＸ軸とで囲まれる画像部分１３２を第２の規定色Ｃ２で彩色する。なお、第１〜第２の規定色Ｃ１〜Ｃ２は、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を意味する。具体的には、第１の規定色Ｃ１は、制御手段１２が自車両の速度の調整を行わない旨を意味し、第２の規定色Ｃ２は、制御手段１２が自車両の速度の調整を行う旨を意味する。また、直線Ｙ＝Ｙ２により示される実際の位置は上述した目標位置となる。
【００２３】
これにより、表示合成手段１３は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで制御手段１２が自車両の速度を調整する旨の情報、即ち、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を運転支援画像１３０に描く。また、当該制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を前方画像１００の内容に対応させて描く。
【００２４】
一方、制御手段１２が自車両の速度を調整しておらず、且つ実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２よりも長い場合には、図３に示すような合成画像１５を生成する。なお、この場合、制御手段１２は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２以上減速開始距離Ｌ４以下となっている間に自車両の速度を調整する。
【００２５】
具体的には、表示合成手段１３は、上述した処理により、先行車両画像１０１のＹ座標Ｙ１及び目標位置の前方画像１００上でのＹ座標Ｙ２を算出する。また、制御信号及び状態検出信号から得られる先行車両及び自車両の速度と上述した対応データに基づいて、減速開始距離Ｌ４を算出する。そして、目標車間距離Ｌ２及び減速開始距離Ｌ４に基づいて、減速位置の前方画像１００上でのＹ座標Ｙ３を算出する。ここで、減速位置とは、実車間距離Ｌ１が減速開始距離Ｌ４に一致した際の自車両の位置を意味する。したがって、表示合成手段１３は、実車間距離Ｌ１から減速開始距離Ｌ４を減じることで距離Ｌ５を算出し、当該距離Ｌ５と、上述した対応データに基づいて減速位置のＹ座標Ｙ３を算出する。
【００２６】
そして、表示合成手段１３は、前方画像１００の下端部から先行車両画像１０１まで延び、且つ先行車両画像１０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像１３０を前方画像１００上に描く。そして、当該運転支援画像１３０上に、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を前方画像１００の内容に対応させて描く。
【００２７】
具体的には、運転支援画像１３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ２と直線Ｙ＝Ｙ３とで囲まれる画像部分１３４を第２の規定色Ｃ２で彩色し、それ以外の画像部分１３３、１３５を第１の規定色Ｃ１で彩色する。ここで、直線Ｙ＝Ｙ２により示される実際の位置は上述した目標位置であり、直線Ｙ＝Ｙ３により示される実際の位置は上述した減速位置となる。
【００２８】
これにより、表示合成手段１３は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２以上減速開始距離Ｌ４以下となっている間に制御手段１２が自車両の速度を調整する旨の情報、即ち、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を運転支援画像１３０に描く。また、当該制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を前方画像１００の内容に対応させて描く。
【００２９】
一方、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致する場合には、図４に示すような合成画像１５を生成する。なお、この場合、制御手段１２は、自車両の速度を調整しない。
【００３０】
具体的には、表示合成手段１３は、前方画像１００の下端部から先行車両画像１０１まで延び、且つ先行車両画像１０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像１３０を前方画像１００上に描く。
【００３１】
そして、当該運転支援画像１３０上に、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を描く。具体的には、運転支援画像１３０を第１の規定色Ｃ１で彩色する。
【００３２】
これにより、表示合成手段１３は、制御手段１２が自車両の速度を調整しない旨の情報、即ち、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を運転支援画像１３０に描く。
【００３３】
一方、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２よりも短い場合（即ち、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２よりも短く、且つ実車間距離Ｌ１の目標車間距離Ｌ２に対する誤差が所定の誤差範囲を超える場合）には、図５に示すような合成画像１５を生成する。なお、この場合、制御手段１２は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで、自車両の速度を調整する。
【００３４】
具体的には、表示合成手段１３は、前方画像１００の下端部から先行車両画像１０１まで延び、且つ先行車両画像１０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像１３０を前方画像１００上に描く。
【００３５】
そして、当該運転支援画像１３０上に、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を描く。具体的には、運転支援画像１３０を第２の規定色Ｃ２で彩色する。
【００３６】
これにより、表示合成手段１３は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで制御手段１２が自車両の速度を調整する旨の情報、即ち、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容を運転支援画像１３０に描く。
【００３７】
そして、表示合成手段１３は、上述した処理により生成された合成画像１５を図１に示す表示手段１４に表示させる。
【００３８】
次に、車両用表示装置１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。
【００３９】
図６に示すステップＳ１０１にて、撮像手段１０は、自車両前方を撮影して前方画像１００を取得する。次いで、当該前方画像１００に関する前方画像信号を生成して制御手段１２及び表示合成手段１３に出力する。
【００４０】
次いで、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０３にて、制御手段１２は、先行車両の速度、実車間距離Ｌ１、及び目標車間距離Ｌ２に関する制御信号を生成して表示合成手段１３に出力する。
【００４１】
次いで、ステップＳ１０４にて、表示合成手段１３は、制御手段１２から与えられた制御信号に基づいて、実車間距離Ｌ１と目標車間距離Ｌ２を比較する。この結果、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２よりも長い場合にはステップＳ１０７に進み、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致する場合にはステップＳ１０６に進み、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２よりも短い場合にはステップＳ１０５に進む。
【００４２】
ステップＳ１０５にて、制御手段１２は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで自車両の速度を調整する。一方、表示合成手段１３は、図５に示す合成画像１５を生成して、表示手段１４に表示させる。この場合、合成画像１５に含まれる運転支援画像１３０には、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで制御手段１２が自車両の速度を調整する旨の情報が描かれる。その後、車両用表示装置１は、本処理を終了する。
【００４３】
ステップＳ１０６にて、制御手段１２は、自車両の速度を調整しない。一方、表示合成手段１３は、図４に示す合成画像１５を生成する。この場合、合成画像１５に含まれる運転支援画像１３０には、制御手段１２が自車両の速度を調整しない旨の情報が描かれる。その後、車両用表示装置１は、本処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ１０７にて、状態検出手段１１は、自車両及び自車両周辺の状態を検出し、当該検出された状態に関する状態検出信号を生成して表示合成手段１３に出力する。次いで、表示合成手段１３は、状態検出手段１１から与えられた状態検出信号に基づいて、制御手段１２が自車両の速度を調整中かどうかを判断する。この結果、調整中の場合はステップＳ１０８に進み、調整中ではない場合（ステップＳ１０７にてＮＯ）には、ステップＳ１１１に進む。
【００４５】
ステップＳ１０８にて、表示合成手段１３は、制御信号及び上述した対応データに基づいて、先行車両画像１０１のＹ座標Ｙ１及び目標位置の前方画像１００上でのＹ座標Ｙ２を算出する。
【００４６】
次いで、ステップＳ１０９にて、表示合成手段１３は、図２に示すように、前方画像１００の下端部から先行車両画像１０１まで延び、且つ先行車両画像１０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像１３０を前方画像１００上に描く。
【００４７】
次いで、当該運転支援画像１３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ１と直線Ｙ＝Ｙ２とで囲まれる画像部分１３１を第１の規定色Ｃ１で彩色する。
【００４８】
次いで、ステップＳ１１０にて、運転支援画像１３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ２とＸ軸とで囲まれる画像部分１３２を第２の規定色Ｃ２で彩色する。これにより、合成画像１５を生成し、当該生成された合成画像１５を表示手段１４に表示させる。なお、この場合、合成画像１５に含まれる運転支援画像１３０には、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで制御手段１２が自車両の速度を調整する旨の情報が描かれる。一方、制御手段１２は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２に一致するまで自車両の速度を調整する。その後、車両用表示装置１は、本処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ１０７の処理において、制御手段１２が自車両の速度を調整中でない場合、ステップＳ１１１にて、表示合成手段１３は、先行車両画像１０１のＹ座標Ｙ１及び目標位置の前方画像１００上でのＹ座標Ｙ２を算出する。また、制御信号及び状態検出信号から得られる先行車両及び自車両の速度と上述した対応データに基づいて、減速開始距離Ｌ４を算出する。
【００５０】
次いで、表示合成手段１３は、目標車間距離Ｌ２及び減速開始距離Ｌ４に基づいて、減速位置の前方画像１００上でのＹ座標Ｙ３を算出する。
【００５１】
次いで、ステップＳ１１２にて、表示合成手段１３は、前方画像１００の下端部から先行車両画像１０１まで延び、且つ先行車両画像１０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像１３０を前方画像１００上に描く。
【００５２】
次いで、運転支援画像１３０のうち、直線直線Ｙ＝Ｙ１と直線Ｙ＝Ｙ２とで囲まれる画像部分１３３を第１の規定色Ｃ１で彩色する。
【００５３】
次いで、ステップＳ１１３にて、直線Ｙ＝Ｙ２と直線Ｙ＝Ｙ３とで囲まれる画像部分１３４を第２の規定色Ｃ２で彩色する。
【００５４】
次いで、ステップＳ１１４にて、直線Ｙ＝Ｙ３とＸ軸とで囲まれる画像部分１３５を第１の規定色Ｃ１で彩色する。これにより、合成画像１５を生成する。次いで、当該生成された合成画像１５を表示手段１４に表示させる。この場合、合成画像１５に含まれる運転支援画像１３０には、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２以上減速開始距離Ｌ４以下となっている間に制御手段１２が自車両の速度を調整する旨の情報が描かれる。一方、制御手段１２は、実車間距離Ｌ１が目標車間距離Ｌ２以上減速開始距離Ｌ４以下となっている間に自車両の速度を調整する。その後、表示合成手段１３は、本処理を終了する。
【００５５】
以上により、第１の実施の形態では、車両用表示装置１は、図２〜図５に示すように、制御手段１２により今後行われる運転支援の内容が描かれた運転支援画像１３０を表示する。
【００５６】
これにより、自車両の乗員は、制御手段１２が今後どのような運転支援を行うのかを容易に把握することができる。したがって、乗員は、運転支援に対して不安を感じることがない。例えば、乗員は、運転操作中、制御手段１２による運転支援がいつなされるのかという不安を感じることがない。
【００５７】
また、制御手段１２は実車間距離Ｌ１に応じた運転支援、即ち自車両の速度の調整を行う一方、車両用表示装置１は、図２〜図５に示すように、運転支援画像１３０を実車間距離Ｌ１に関連づけて表示する。
【００５８】
したがって、乗員は、実車間距離Ｌ１に応じてどのような運転支援が行われるかを容易に把握することができる。
【００５９】
また、車両用表示装置１は、図２〜図３に示すように、運転支援画像１３０と前方画像１００とを、運転支援の内容と前方画像１００の内容とが対応するように合成して合成画像１５を生成して表示する。
【００６０】
したがって、乗員は、制御手段１２が今後行う運転支援の内容を、前方画像１００即ち自車両前方の状況と対応させて把握することができるので、今後どのような運転支援が行われるかを容易に把握することができる。例えば、自車両がどこまで進むとどのような運転支援が行われるのかを容易に把握することができる。
【００６１】
また、車両用表示装置１は、状態検出手段１１から与えられた状態検出信号及び制御手段１２から与えられた制御信号に基づいて、運転支援画像２３０を生成するので（ステップＳ１０７〜ステップＳ１１４参照）、正確な運転支援画像２３０を生成することができる。
【００６２】
（第２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。まず、図１及び図７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の機能を概略的に説明する。ここで、図１は車両用表示装置２の構成を示すブロック図であり、図７は、表示手段２４に表示される合成画像２５の一例を示す説明図である。
【００６３】
図１に示すように、車両用表示装置２は、運転支援を行う制御手段２２を備える車両（以下、「自車両」と称する）に搭載され、図７に示すような合成画像２５を表示する。ここで、合成画像２５は、制御手段２２により今後行われる運転支援の内容が描かれた運転支援画像２３０と、自車両前方の状況が描かれた前方画像２００とを合成することで生成されるものである。
【００６４】
次に、図１、及び図７〜図８に基づいて、車両用表示装置２の構成及び各構成要素の主な機能を説明する。ここで、図８は、表示手段２４に表示される合成画像２５の一例を示す説明図である。
【００６５】
図１に示すように、車両用表示装置２は、撮像手段２０と、状態検出手段２１と、制御手段２２と、表示合成手段２３と、表示手段２４を備える。
【００６６】
表示手段２４は、第１の実施の形態における表示手段１４と同様のものである。撮像手段２０は、例えばＣＣＤカメラであり、自車両前方を撮影して、図７に示すように、自車両前方の状況が描かれた前方画像２００を取得する。そして、当該前方画像２００に関する前方画像信号を生成して制御手段２２及び表示合成手段２３に出力する。なお、自車両前方に先行車両が存在する場合、前方画像２００には、先行車両が描かれた先行車両画像２０１が含まれる。
【００６７】
状態検出手段２１は、各種センサ、ＧＰＳ、及び地図データを備え、当該各種センサ等を用いて、自車両の状態として、自車両の速度、操舵角、加速度、ピッチングの大きさ、ローリングの大きさ、及び現在位置を検出する。また、自車両周辺の状態として、道路の路面摩擦係数、道路の傾斜角、及び風速の他、加減速ポイントの有無、加減速ポイントの位置、及び加減速ポイントでの自車両の推奨速度を検出する。そして、当該検出された状態に関する状態検出信号を生成して制御手段１２及び表示合成手段１３に出力する。ここで、加減速ポイントとは、自車両の速度を調整すべき位置を意味し、例えば、カーブの手前等が該当する。また、状態検出手段２１は、例えば、撮像手段２０による撮影範囲に含まれる加減速ポイントを検出する。また、地図データ等は、第１の実施の形態と同様の方法により更新される。
【００６８】
制御手段２２は、自車両前方の道路環境に応じた運転支援を行う。具体的には、状態検出手段２１から与えられた状態検出信号に基づいて、自車両の位置及び加減速ポイントの位置を認識し、自車両が当該加減速ポイントに到達した際に、自車両の速度を推奨速度に一致させる。
【００６９】
また、制御手段２２は、先行車両が存在する場合には、制御手段１２と同様に実車間距離Ｌ１を算出する。一方、先行車両が存在しない場合には、加減速ポイントよりも自車両の進行方向奥側の所定位置（当該所定位置については、予め定められる）から自車両までの距離を算出し、当該算出された距離を実車間距離Ｌ１とする。そして、当該算出された実車間距離Ｌ１に関する制御信号を生成して表示合成手段２３に出力する。
【００７０】
表示合成手段２３は、前方画像２００上でのＹ座標と、自車両から当該Ｙ座標に対応する実際の位置までの距離との対応データを記憶する。なお、前方画像２００上でのＸＹ平面は、図７に示すように、前方画像２００上の自車両側の端部（下端部）に沿った直線をＸ軸、当該Ｘ軸に直交し、且つ前方画像２００の上端部にのびる直線をＹ軸とすることで、定義される。また、自車両のピッチングやローリングの大きさと、前方画像２００上でのＹ座標等の補正値との対応データを記憶する。
【００７１】
また、表示合成手段２３は、撮像手段２０から与えられた前方画像信号、及び状態検出手段２１から与えられた状態検出信号に基づいて、以下の処理を行う。
【００７２】
即ち、自車両前方に加減速ポイントが存在し、且つ現在の自車両の速度が推奨速度よりも大きい場合には、図７または図８に示すような合成画像２５を生成する。なお、この場合、制御手段２２は、自車両が加減速ポイントに到達した際に自車両の速度を推奨速度に一致させる。
【００７３】
具体的には、表示合成手段２３は、制御信号から得られる実車間距離Ｌ１、前方画像信号、状態検出信号、及び上述した対応データに基づいて、先行車両画像２０１（または、図８に示すように、所定位置に対応する所定位置画像。以下同じ）のＹ座標Ｙ４を算出する。そして、状態検出信号から得られる自車両の位置及び加減速ポイントの位置に基づいて、自車両から加減速ポイントまでの距離Ｌ７を算出する。さらに、当該算出された距離Ｌ７と上述した対応データに基づいて、加減速ポイント画像のＹ座標Ｙ５を算出する。
【００７４】
そして、表示合成手段２３は、前方画像２００の下端部から先行車両画像２０１まで延び、且つ先行車両画像２０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像２３０を前方画像２００上に描く。言い換えれば、運転支援画像２３０を前方画像２００に合成する。
【００７５】
そして、当該運転支援画像２３０上に、制御手段２２により今後行われる運転支援の内容を前方画像２００の内容に対応させて描く。
【００７６】
具体的には、運転支援画像２３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ４と直線Ｙ＝Ｙ５とで囲まれる画像部分２３１を第２の規定色Ｃ２で彩色すると共に、当該画像部分２３１上に当該加減速ポイントに対応する識別画像（例えば、加減速ポイントがカーブの手前である場合には、カーブ標識が描かれたカーブ標識画像）を描く。さらに、運転支援画像２３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ５とＸ軸とで囲まれる画像部分２３２を第１の規定色Ｃ１で彩色する。ここで、直線Ｙ＝Ｙ５により示される実際の位置は上述した加減速ポイントの位置となる。
【００７７】
これにより、表示合成手段２３は、自車両が加減速ポイントに到達した際に自車両の速度を推奨速度に一致させる旨の情報、即ち、制御手段２２により今後行われる運転支援の内容を運転支援画像２３０に描く。また、当該制御手段２２により今後行われる運転支援の内容を前方画像２００の内容に対応させて描く。言い換えれば、運転支援画像２３０に、今後行われる運転支援の内容と当該運転支援が行われる位置を描く。
【００７８】
一方、自車両前方に加減速ポイントが存在し、且つ現在の自車両の速度が推奨速度以下である場合には、以下に示す合成画像２５を生成する。なお、この場合、制御手段２２は自車両の速度を調整しない。
【００７９】
即ち、表示合成手段２３は、前方画像２００の下端部から先行車両画像２０１まで延び、且つ先行車両画像２０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像２３０を前方画像２００上に描く。
【００８０】
そして、当該運転支援画像２３０上に、制御手段２２により今後行われる運転支援の内容を前方画像２００の内容に対応させて描く。具体的には、運転支援画像２３０を第１の規定色Ｃ１で彩色する。
【００８１】
これにより、表示合成手段２３は、制御手段２２が自車両の速度を調整しない旨の情報、即ち、制御手段２２により今後行われる運転支援の内容を運転支援画像２３０に描く。
【００８２】
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。
【００８３】
図６に示すステップＳ２０１にて、撮像手段２０は、自車両前方を撮影して前方画像２００を取得する。次いで、当該前方画像２００に関する前方画像信号を生成して制御手段２２及び表示合成手段２３に出力する。
【００８４】
次いで、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０３にて、状態検出手段２１は、自車両及び自車両周辺の状態を検出し、当該検出された状態に関する状態検出信号を生成して制御手段１２及び表示合成手段１３に出力する。次いで、制御手段２２は、上述した処理により実車間距離Ｌ１を算出し、当該算出された実車間距離Ｌ１に関する制御信号を生成して表示合成手段２３に出力する。
【００８５】
次いで、ステップＳ２０４にて、表示合成手段２３は、状態検出手段２１から与えられた状態検出信号に基づいて、自車両前方に加減速ポイントが存在するかどうかを判断する。この結果、存在する場合にはステップＳ２０５に進み、存在しない場合（ステップＳ２０４にてＮＯ）には、車両用表示装置２は本処理を終了する。
【００８６】
ステップＳ２０５にて、表示合成手段２３は、状態検出信号に基づいて、現在の自車両の速度と推奨速度とを比較する。この結果、現在の自車両の速度が推奨速度よりも大きい場合にはステップＳ２０６に進み、現在の自車両の速度が推奨速度以下である場合には、ステップＳ２０９に進む。
【００８７】
ステップＳ２０６にて、表示合成手段２３は、制御信号から得られる実車間距離Ｌ１、状態検出信号、及び上述した対応データに基づいて、図７〜図８に示すように、先行車両画像２０１のＹ座標Ｙ４を算出する。次いで、状態検出信号から得られる自車両の位置及び加減速ポイントの位置に基づいて、自車両から加減速ポイントまでの距離Ｌ７を算出する。さらに、当該算出された距離Ｌ７と上述した対応データに基づいて、加減速ポイント画像のＹ座標Ｙ５を算出する。
【００８８】
次いで、ステップＳ２０７にて、表示合成手段２３は、前方画像２００の下端部から先行車両画像２０１まで延び、且つ先行車両画像２０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像２３０を前方画像２００上に描く。
【００８９】
次いで、運転支援画像２３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ４と直線Ｙ＝Ｙ５とで囲まれる画像部分２３１を第２の規定色Ｃ２で彩色すると共に、当該画像部分２３１上に当該加減速ポイントに対応する識別画像を描く。
【００９０】
次いで、運転支援画像２３０のうち、直線Ｙ＝Ｙ５とＸ軸とで囲まれる画像部分２３２を第１の規定色Ｃ１で彩色する。これにより、表示合成手段２３は、合成画像２５を生成して、表示手段２４に表示させる。なお、この場合、合成画像２５に含まれる運転支援画像２３０には、自車両が加減速ポイントに到達した際に制御手段２２が自車両の速度を推奨速度に一致させる旨の情報が描かれる。一方、制御手段２２は、自車両が加減速ポイントに到達した際に自車両の速度を推奨速度に一致させる。その後、車両用表示装置２は、本処理を終了する。
【００９１】
一方、ステップＳ２０５の処理において、自車両の速度が推奨速度以下である場合には、ステップＳ２０９にて、表示合成手段２３は、上述した処理と同様の処理により先行車両画像２０１のＹ座標Ｙ４を算出する。
【００９２】
次いで、ステップＳ２１０にて、表示合成手段２３は、前方画像２００の下端部から先行車両画像２０１まで延び、且つ先行車両画像２０１を指し示す矢印画像、即ち運転支援画像２３０を前方画像２００上に描く。
【００９３】
次いで、運転支援画像２３０を第１の規定色Ｃ１で彩色する。これにより、合成画像２５を生成して、表示手段２４に表示させる。なお、この場合、合成画像２５に含まれる運転支援画像２３０には、制御手段２２が自車両の速度を調整しない旨の情報が描かれる。一方、制御手段２２は、自車両の速度を調整しない。その後、車両用表示装置２は、本処理を終了する。
【００９４】
以上により、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。
【００９５】
即ち、制御手段２２は道路環境に応じた運転支援、即ち加減速ポイントの位置等に応じた自車両の速度の調整を行う一方、運転支援画像２３０には、図７〜図８に示すように、制御手段２２により今後行われる運転支援の内容と、当該運転支援が行われる位置とが描かれる。
【００９６】
したがって、乗員は、自車両がどの位置まで進んだときにどのような運転支援が行われるかを正確に把握することができる。
【００９７】
次に、第２の実施の形態の変形例を図１０〜図１１に基づいて説明する。なお、図１０は白線画像を通る近似式２０２〜２０３等を示し、図１１は、変形後の運転支援画像２３０を示す。
【００９８】
本変形例では、車両用表示装置２の各構成要素は以下の処理を行う。即ち、撮像手段２０は、上述した処理により生成された前方画像信号を制御手段２２及び表示手段２４の他、状態検出手段２１に出力する。
【００９９】
状態検出手段２１は、上述した処理の他、以下の処理を行う。即ち、図１０に示すように、前方画像信号に基づいて、前方画像２００から白線画像を検出する。そして、当該白線画像を通る近似式２０２〜２０３を算出する。そして、当該近似式２０２〜２０３に基づいて、自車両の走行レーンの中心を表す中心式ｘ＝ｆ３（ｙ）を算出する。ここで、当該曲線ｘ＝ｆ３（ｙ）は、近似式２０２をｘ＝ｆ１（ｙ）、近似式２０３をｘ＝ｆ２（ｙ）とすると、以下の式（１）により算出される。
【０１００】
ｆ３（ｙ）＝｛ｆ１（ｙ）＋ｆ２（ｙ）｝／２  …（１）
そして、当該算出された中心式ｘ＝ｆ３（ｙ）を状態検出信号に含めて表示合成手段２３に出力する。
【０１０１】
表示合成手段２３は、上述した処理と同様の処理を行う一方、合成画像２５を生成するに際しては、以下の処理を行う。
【０１０２】
即ち、図１０に示すように、上述した処理と同様に運転支援画像２３０を生成する。そして、当該生成された運転支援画像２３０に含まれる各画像点の座標（ａ、ｂ）を以下の式（２）に従って変換することで、運転支援画像２３０を変形する。これにより、運転支援画像２３０が自車両前方の道路環境（具体的には、白線の形状）に対応した形状となる。なお、ｘ１は、前方画像１００の中心ｘ座標である。
【０１０３】
（ａ、ｂ）→（ａ＋（ｆ３（ａ）−ｘ１）、ｂ）  …（２）
そして、当該変形された運転支援画像２３０を、上述した処理と同様の処理により彩色することで、合成画像２５を生成する。
【０１０４】
以上により、本変形例では、車両用表示装置２は、運転支援画像２３０を自車両前方の道路環境に対応させて生成するので、運転支援画像２３０を自車両前方の道路環境に応じた形状等で表示することができる。したがって、乗員は、制御手段２２により今後行われる運転支援の内容を容易に把握することができる。
【０１０５】
なお、本変形例に対応する技術を第１の実施の形態に適用することができるのは勿論である。また、本変形例では、白線画像に基づいて近似式２０２〜２０３を算出することとしたが、デリニエータ等の道路標識物が描かれた道路標識物画像に基づいて近似式を算出することとしても良い。
【０１０６】
また、自車両の状態（例えば操舵角）に基づいて、運転支援画像２３０を変形してもよい。この場合、表示合成手段２３は、例えば自車両が右に曲がっている場合、運転支援画像２３０を合成画像２５上で右側に曲げる変形を行う。
【０１０７】
また、第１〜第２の実施の形態では、運転支援画像１３０、２３０を矢印形状としたが、制御手段１２、２２により今後行われる処理の内容が描かれるものであればどのような形状であってもよく、例えば長方形などであっても良い。また、第１〜第２の規定色Ｃ１、Ｃ２は、互いに異なるものであればどのようなものであっても良い。
【０１０８】
また、制御手段１２、２２は運転支援として自車両の速度調整を行うこととしたが、他の運転支援、例えばレーンキープ制御を行うものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【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】合成画像の一例を示した説明図である。
【図３】合成画像の一例を示した説明図である。
【図４】合成画像の一例を示した説明図である。
【図５】合成画像の一例を示した説明図である。
【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】合成画像の一例を示した説明図である。
【図８】合成画像の一例を示した説明図である。
【図９】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１０】近似式等を示した説明図である。
【図１１】運転支援画像の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１〜２…車両用表示装置
１０、２０…撮像手段
１１、２１…状態検出手段
１２、２２…制御手段
１３、２３…表示合成手段
１４、２４…表示手段
１５、２５…合成画像
１００、２００…前方画像
１０１、２０１…先行車両画像
１３０、２３０…運転支援画像
【図１】
2005071160.tif 000003
【図２】
2005071160.tif 000004
【図３】
2005071160.tif 000005
【図４】
2005071160.tif 000006
【図５】
2005071160.tif 000007
【図６】
2005071160.tif 000008
【図７】
2005071160.tif 000009
【図８】
2005071160.tif 000010
【図９】
2005071160.tif 000011
【図１０】
2005071160.tif 000012
【図１１】
2005071160.tif 000013