(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示器の表示像をフロントガラスに反射させて、この反射した表示像の虚像をドライバの視界に重畳して表示するヘッドアップディスプレイと、
車両前方の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で検出した障害物の視認性を推定する視認性推定手段と、
前記視認性推定手段で推定された障害物の視認性に応じて、表示器の表示像を作成する表示制御手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記推定された障害物の視認性に応じて、表示内容を変更する２つの表示像を虚像表示し、
前記２つの表示象は、対象物に重なる位置に表示する対象物を意味するアイコン表示と、対象物の周囲位置に表示する枠表示であり、
前記表示制御手段は、障害物の視認性が高いと推定された場合には前記枠表示を行い、障害物の視認性が低いと推定された場合には前記アイコン表示を行うことを特徴とする車両用情報表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用情報表示装置において、
前記視認性推定手段は、障害物の視認性の高低を多段階に推定し、
前記表示制御手段は、視認性推定手段で推定された視認性の段階に応じて、障害物周囲配置用の表示像と障害物重畳用の表示像を輝度の強弱で組み合わせた表示像を作成することを特徴とする車両用情報表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用情報表示装置において、
車両から障害物までの距離を検出可能な距離検出手段を備え、
前記表示制御手段は、視認性推定手段で障害物の視認性が悪いと推定された場合には、距離検出手段で検出された距離情報の表示像を作成して、この表示像の虚像をドライバの視界に障害物の周囲または該障害物と重ねて表示することを特徴とする車両用情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の前方に存在する障害物を検出した場合に、ヘッドアップディスプレイを用いてドライバの視界に障害物の周囲を囲んだ枠、または障害物にマークを重ねて虚像表示するようにした車両用情報表示装置の技術が公知となっている（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平６−２１５３００号公報
【特許文献２】特開２００２−５４４２１号公報
【特許文献３】特開２００６−１７６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明において、ドライバによる障害物の視認性が低い場合に障害物の周囲に枠を虚像表示すると、ドライバは枠を視認して位置を確認できるものの、障害物の種類は認識できないという問題点があった。
一方、ドライバによる障害物の視認性が高い場合に障害物に重ねてマークを虚像表示すると、ドライバはマークにより障害物の位置と種類は認識できるものの、障害物を直視できないため、障害物の具体的な情報を得られないという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ドライバの視界に表示する虚像を障害物の視認性に応じて変更することにより、適切な情報表示をドライバに提供できる車両用情報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】
本発明の請求項１記載の発明では、表示器の表示像をフロントガラスに反射させて、この反射した表示像の虚像をドライバの視界に重畳して表示するヘッドアップディスプレイと、車両前方の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で検出した障害物の視認性を推定する視認性推定手段と、前記視認性推定手段で推定された障害物の視認性に応じて、表示器の表示像を作成する表示制御手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記推定された障害物の視認性に応じて、表示内容を変更する２つの表示像を虚像表示し、前記２つの表示象は、対象物に重なる位置に表示する対象物を意味するアイコン表示と、対象物の周囲位置に表示する枠表示であり、前記表示制御手段は、障害物の視認性が高いと推定された場合には前記枠表示を行い、障害物の視認性が低いと推定された場合には前記アイコン表示を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明では、視認性推定手段で推定された障害物の視認性に応じて表示器の表示像を作成する表示制御手段を備える。
これにより、ドライバの視界には視認性推定手段で推定された障害物の視認性に応じた表示像の表示像が表示されるため、障害物を検知した際にドライバの視界に表示する虚像を障害物の視認性に応じて変更することにより、適切な情報表示をドライバに提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は実施例１の車両用情報表示装置が採用された車両を説明する図、図２は実施例１の車両用情報表示装置のシステム構成図、図３は実施例１の表示制御を説明するフローチャート図、図４、５は実施例１の車両用情報表示装置のドライバの視界を説明する図である。
【０００９】
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、実施例１の車両用情報表示装置１では、車両２に所謂ヘッドアップディスプレイ３が搭載されており、このヘッドアップディスプレイ３は、車両２のインストパネル内に設けられた光源４から表示器５に光を投光し、表示器５に表示した表示像を反射鏡６でフロントガラス７に反射させることにより、虚像８をドライバ９の視界に重畳して表示するものである。
【００１０】
また、実施例１の反射鏡６は傾斜角度を任意に変化させることにより、フロントガラス７への反射位置を任意の位置に設定できるようになっている。
さらに、表示器５の表示像の表示制御はコントローラ１０で行われている。
【００１１】
図２に示すように、コントローラ１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える他、ＲＯＭに記憶された後述する表示制御処理のプログラムを読み出してＣＰＵで実行することによって、障害物検出部１１（請求項の障害物検出手段に相当）と、視認性推定部１２（請求項の視認性推定手段に相当）と、表示制御部１３（表示情報判断部１４及び出力映像制御部１５、請求項の表示制御手段に相当）等の機能的な各部を備える。
また、コントローラ１０は、各種機器１６及び各種センサ１７等と電気的に接続されている。
【００１２】
障害物検出部１１は、車両前方を可視光カメラ１６ａで撮像すると共に、得られた映像を解析して障害物の有無を判断する。
あるいは、遠赤外線カメラ１６ｂ、超音波測距装置１６ｃ（所謂レーザレーダ装置）等を用いて、障害物の有無を判断する。
実施例１では、車両２の走行車線上の障害物の有無を判断するが、走行車線以外の道路や側方の障害物も検出するようにしても良い。
【００１３】
視認性推定部１２は、可視光カメラ１６ａで撮像された映像を解析して、そのコントラストからドライバ９の視認性の良否を推定する。
あるいは、遠赤外線カメラ１６ｂで撮像された映像と可視光カメラ１６ａで撮像された映像の差からドライバ９の視認性の良否を推定する。
あるいは、車外の明るさを検出する照度センサ１７ａや雨量を検出するレインセンサ１７ｂ等の各種機器１７、またはフォグランプ１６ｄ（ヘッドランプ）やワイパー１６ｅ等の各種機器１６の作動状況から車外の周囲状況（例えば霧や雨天等）を判断してドライバ９の視認性の良否を推定する。
【００１４】
表示制御部１３の表示情報判断部１４は、障害物検出部１１で障害物有りと判断された場合に、可視光カメラ１６ａで撮像された障害物の位置を判断する。
【００１５】
表示制御部１３の出力映像制御部１５は、表示情報判断部１４で判断された障害物の位置の周囲に配置する障害物周囲配置用の表示像、または、障害物に重ねて配置する障害物重畳用の表示像に対する大きさ、種類、色等を決定して表示像を作成した後、表示器５に出力する。
なお、表示器５の表示像の虚像８は、ヘッドアップディスプレイ３の表示範囲を十分に広くとり、表示器５内での表示位置を変えることによって、ドライバ９の視界、詳細にはドライバ９から障害物が見える位置に重畳して見えるようになっている。
この際、虚像の位置を反射鏡６の角度調整で行っても良いし、併用しても良い。
【００１６】
また、後述するが、実施例１では、障害物の目視を遮らないように障害物の周囲のみに表示する障害物周囲配置用の表示像として枠１８（図４参照）が採用されており、この枠１８は障害物に合わせた適度なサイズ、所定の色、及び輝度を有して左右を囲むように配置される。
一方、障害物の位置に重ねて表示する障害物重畳用の表示像としてマーク１９（図５参照）が採用されており、このマーク１９は、障害物の種類を公知のパターンマッチング等により特定・抽出して決定される他、障害物に合わせたサイズ、所定の色、及び輝度を有して重ねた状態で配置される。
【００１７】
警報機２０は、障害物検出部１１で障害物有りと判断された場合に、ドライバ９に対してアラームやアナウンスによる音声等を用いて所定時間だけ警報を行う。
【００１８】
次に、作用を説明する。
[コントローラによる表示制御処理]
次に、図３のフローチャート図を用いて、コントローラ１０による表示制御処理について説明する。
なお、以下に説明する処理はエンジンの始動開始から停止までに短時間間隔で繰り返し行われる処理である。
【００１９】
先ず、ステップＳ１では、障害物検出部１１が車両前方を可視光カメラ１６ａで撮像し、この得られた映像を解析して障害物の有無を判断した後、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、ステップＳ１で障害物検出部１１が障害物有りと判断した場合にはステップＳ３に移行し、障害物無しと判断した場合には、ステップＳ１に戻る。
【００２０】
ステップＳ３では、視認性推定部１２が可視光カメラ１６ａで撮像された映像を解析してコントラストからドライバ９の視認性の良否を推定した後、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、ステップＳ３で視認性推定部１２がドライバ９の視認性が良い（高い）と判断した場合にはステップＳ５に移行し、視認性が悪い（低い）と判断した場合には、ステップＳ６に移行する。
【００２１】
ステップＳ５では、表示制御部１３が枠１８の表示像を作成して表示器５に出力した後、ステップＳ７に移行する。
ステップＳ６では、表示制御部１３がマーク１９の表示像を作成して表示器５に出力した後、ステップＳ７に移行する。
【００２２】
ステップＳ７では、障害物検出部１１が障害物との衝突が回避されたかどうかを判断し、回避した場合にはステップＳ８に移行し、回避していない場合にはステップＳ３に戻る。
なお、この判断は、可視光カメラ１６ａで撮像された映像から障害物が所定範囲外に移動したときに障害物との衝突が回避されたと判断する。
例えば、車両前方の走行車線内を所定範囲とし、この範囲から障害物が外れた際に障害物との衝突が回避されたと判断する。
ステップＳ８では、表示器５の表示を終了して、１回の処理を終了する。
【００２３】
[虚像表示について]
このように構成された車両用情報表示装置１では、先ず、障害物検出部１１が障害物の有無を判断して、障害物を検出した場合には、視認性推定部１２が視認性の良否を推定する（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３）。
【００２４】
次に、視認性が良い（高い）場合には、表示制御部１３が枠１８の表示像を作成した後、表示器５に出力する（ステップＳ４→ステップＳ５）。
加えて、所定時間だけ警報機２０を作動させてドライバ９に注意を促す。
これらにより、図４に示すように、ドライバ９は、障害物２１（実施例１では走行車線を横断する歩行者を障害物とした例）と、この障害物２１の周囲に虚像表示された枠１８を視認することとなる。
【００２５】
従って、警報機２０による警報と、枠１８の虚像表示によって障害物２１の存在をドライバ９に確実に知らせて注意を促すことができ、安全性を向上できる。
また、ドライバ９は障害物２１を直視して障害物２１の様子（種類、方向、大きさ、色等）を瞬時且つ詳細に視認でき、ドライバ９に障害物２１に関する情報をより多く提供できる。
【００２６】
一方、視認性が悪い（低い）場合には、表示制御部１３がマーク１９の表示像を作成した後、表示器５に出力する（ステップＳ４→ステップＳ６）。
また、この際、所定時間だけ警報機２０を作動させてドライバ９に注意を促す。
これにより、図５に示すように、ドライバ９は障害物２１と重なった位置に虚像表示されたマーク１９を視認することにより、ドライバ９に注意を促すことができる。
【００２７】
従って、例えば、霧や雨天時等で視認性が悪い場合であっても、警報機２０による警報と、マーク１９の虚像表示によって障害物２１の存在をドライバ９に確実に知らせて注意を促すことができ、安全性を向上できる。
【００２８】
また、障害物検出部１１が障害物２１との衝突を回避したと判断した場合には虚像表示の表示を終了する（ステップＳ７→ステップＳ８）。
【００２９】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１の発明では、表示器５の表示像をフロントガラス７に反射させて、この反射した表示像の虚像８をドライバ９の視界に重畳して表示するヘッドアップディスプレイ３と、車両前方の障害物２１を検出する障害物検出部１１と、障害物検出部１１で検出した障害物２１の視認性を推定する視認性推定部１２と、視認性推定部１２で推定された障害物２１の視認性に応じて表示器５の表示像を作成する表示制御部１３と、を備えるため、障害物２１の存在をドライバ９に確実に知らせて注意を促すことができ、安全性を向上できる。
【００３０】
また、表示制御部１３は、視認性推定部１２で障害物２１の視認性が高いと推定された場合には、障害物２１の目視を遮らないように障害物の周囲のみに表示する枠１８を作成して虚像表示し、視認性推定部１２で障害物２１の視認性が低いと推定された場合には、障害物２１の位置に重ねて表示するマーク１９を作成して虚像表示するため、視認性に応じた適切な虚像表示を行うことができ、好適となる。
【実施例２】
【００３１】
以下、実施例２を説明する。
実施例２において、実施例１と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００３２】
図６は実施例２の表示制御を説明するフローチャート図である。
【００３３】
実施例２では、視認性推定部１２で推定された視認性の段階に応じて、枠１８とマーク１９を輝度の強弱で組み合わせた表示像を作成するという点が実施例１と異なる。
具体的には、実施例２では、図６に示すフローチャート図に基づいてコントローラ１０が表示制御処理を行う。
【００３４】
ステップＳ１１〜Ｓ１３、ステップ１７及びステップ１８は、実施例１のステップＳ１〜Ｓ３、ステップ７及びステップ８と同様であるため、その説明は省略する。
ステップＳ１４では、視認性推定部１２が障害物２１の視認性を高い順にレベル１〜レベル４の４段階に段階分けした後、ステップＳ１５に移行する。
【００３５】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で推定されたレベル１〜レベル４に応じた表示像を作成して表示した後、ステップＳ１７に移行する。
具体的には、障害物２１の視認性が最も高いレベル１では、枠１８のみを標準の輝度で表示する。
レベル２では、枠１８を標準の輝度で表示すると共に、マーク１９を標準の輝度よりも低い輝度（枠１８の標準の輝度よりも低い輝度）で表示する。
レベル３では、マーク１９を標準の輝度で表示すると共に、枠１８を標準の輝度よりも低い輝度（マーク１９の標準の輝度よりも低い輝度）で表示する。
障害物２１の視認性が最も低いレベル４では、マーク１９のみを標準の輝度で表示する。
【００３６】
このように構成された車両用情報表示装置１では、障害物２１の視認性が徐々に低く変化した際には、レベル１→レベル２→レベル３→レベル４の方向に移行しながらその度に表示像が作成されて、この表示像の虚像８がドライバ９の視界に表示される。
一方、障害物２１の視認性が徐々に高く変化した際には、レベル４→レベル３→レベル２→レベル１の方向に移行しながらその度に表示像が作成されて、この表示像の虚像８がドライバ９の視界に表示される。
これにより、実施例１と同様の作用・効果に加えて、障害物２１の視認性の変化に応じて枠１８とマーク１９の表示像の輝度の強弱で組み合わせた表示像を作成して、この表示像をドライバ９の視界に表示でき、好適となる。
【００３７】
従って、実施例２では、視認性推定部１２は、障害物２１の視認性の高低を多段階に推定し、表示制御部１３は、視認性推定部１２で推定された視認性の段階レベル１〜４に応じて、枠１８とマーク１９の表示像を輝度の強弱で組み合わせた表示像を作成するため、障害物２１の視認性の変化に対応した適切な表示をドライバ９に提供できる。
これにより、枠１８とマーク１９の表示変更を段階的に行って、枠１８とマーク１９の表示の移行をスムーズにでき、ドライバ９の違和感を無くすことができる。
【実施例３】
【００３８】
以下、実施例３を説明する。
実施例３において、実施例１または２と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００３９】
図７は実施例３の車両用情報表示装置のシステム構成図、図８は実施例３の車両用情報表示装置のドライバの視界を説明する図である。
【００４０】
図７に示すように、実施例３では、車両２から障害物２１までの距離を検出する距離検出部３０を備え、表示制御部１３は、障害物２１の視認性が低い場合に、距離検出部３０で検出された距離の表示像とマーク１９の表示像とを組み合わせた表示像を作成するという点が実施例１と異なる。
なお、車両２から障害物２１までの距離の測定は、超音波測距装置１６ｃまたは図示しないステレオカメラ等を用いる。
従って、実施例２では、図８に示すように、距離３１とマーク１９が虚像表示されることとなる。
なお、距離３１の位置や大きさ、色等は適宜設定できる。
これにより、実施例１、２の作用・効果に加えて、ドライバ９の視認性が低く、障害物２１までの距離感が得られないような場合に、ドライバ９に対してマーク１９による障害物２１の位置及び種類と、障害物２１までの距離情報とを提供でき、さらに安全性を向上できるという効果を得ることができる。
【００４１】
従って、実施例３では、車両２から障害物２１までの距離を検出可能な距離検出部３０を備え、表示制御部１３は、視認性推定部１２で障害物２１の視認性が悪いと推定された場合には、距離検出部３０で検出された距離３１の表示像を作成して、この表示像の虚像８をドライバ９の視界に障害物２１の周囲または該障害物２１と重ねて表示するため、障害物２１の視認性が悪い場合における安全性を向上できる。
【００４２】
以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、障害物周囲配置用の表示像や障害物重畳用の表示像の具体的な形状や種類等は適宜設定できる。
また、障害物は歩行者、各種車両、建物等の様々なものを対象に設定できる他、複数の虚像を同時に表示することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１の車両用情報表示装置が採用された車両を説明する図である。
【図２】実施例１の車両用情報表示装置のシステム構成図である。
【図３】実施例１の表示制御を説明するフローチャート図である。
【図４】実施例１の車両用情報表示装置のドライバの視界を説明する図である。
【図５】実施例１の車両用情報表示装置のドライバの視界を説明する図である。
【図６】実施例２の表示制御を説明するフローチャート図である。
【図７】実施例３の車両用情報表示装置のシステム構成図である。
【図８】実施例３の車両用情報表示装置のドライバの視界を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  車両用情報表示装置
２  車両
３  ヘッドアップディスプレイ
４  光源
５  表示器
６  反射鏡
７  フロントガラス
８  虚像
９  ドライバ
１０  コントローラ
１１  障害物検出部
１２  視認性推定部
１３  表示制御部
１４  表示情報判断部
１５  出力映像制御部
１６  各種機器
１６ａ  可視光カメラ
１６ｂ  遠赤外線カメラ
１６ｃ  超音波測距装置
１６ｄ  フォグランプ
１６ｅ  ワイパー
１７  各種センサ
１７ａ  照度センサ
１７ｂ  レインセンサ
１８  枠
１９  マーク
２０  警報機
２１  障害物
３０  距離検出部
３１  距離
【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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