JP6674793B2 - 運転支援情報表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援情報表示装置に関する。

従来、車両の運転者に運転を支援するための情報（以下、適宜「運転支援情報」と記載する）を表示面に表示する運転支援情報表示装置が知られている。運転支援情報表示装置としては、例えば、液晶パネル等を透過した光を車両のウインドシールド等で反射させ、その反射した光を運転者の眼球に入射させることで、運転者に虚像としての表示面を視認させるヘッドアップディスプレイ装置や、装着した運転者に表示面を視認させるヘッドマウントディスプレイ装置等が知られている。

このような運転支援情報表示装置として、例えば特許文献１には、車外の道路標示等に、運転支援情報としての仮想的な道路標示等が重畳するように表示することで、道路標示等の視認性を向上させる技術が開示されている。

特開２０１０−２５６８７８号公報

ところで、車外には、例えば進路上に歩行者や落下物等の注視すべき障害物が存在し得る。このような障害物に運転支援情報が重畳表示されると、障害物の視認性が低下する場合があった。

上記のような課題に鑑みてなされた本発明の目的は、車外の障害物の視認性を向上させることができる運転支援情報表示装置を提供することにある。

本発明の実施形態に係る運転支援情報表示装置は、表示面を生成する表示面生成部と、前記表示面生成部によって前記表示面上に運転支援情報を表示させる制御部と、車外の障害物の位置を検出する障害物検出部と、運転者の眼球の位置を検出する眼球検出部と、を備え、前記制御部は、前記運転支援情報の表示位置を、前記眼球検出部によって検出される眼球の位置と前記障害物検出部によって検出される障害物の位置とに基づく前記眼球の位置と前記障害物の位置とを結ぶ直線上に重畳しない位置であって、所定時間経過後までの前記障害物の位置の軌跡を推測し、当該推測した前記障害物の位置の軌跡と重畳しない位置に、に変更する。
本発明の実施形態に係る運転支援情報表示装置は、表示面を生成する表示面生成部と、前記表示面生成部によって前記表示面上に運転支援情報を表示させる制御部と、車外の障害物の位置を検出する障害物検出部と、運転者の眼球の位置を検出する眼球検出部と、を備え、前記制御部は、前記眼球検出部によって検出される眼球の位置と前記障害物検出部によって検出される障害物の位置とに基づいて、前記運転支援情報の表示位置を前記眼球の位置と前記障害物の位置とを結ぶ直線上に重畳しない位置に変更し、変更した前記運転支援情報の表示位置と前記眼球の位置とを結ぶ直線上に前記障害物検出部で検出される他の障害物が重畳する場合、前記表示面上における前記運転支援情報の表示の透過率を上げて当該運転支援情報を表示させる。

本発明の実施形態に係る運転支援情報表示装置によれば、車外の障害物の視認性を向上させることができる。

第１の実施形態に係る運転支援情報表示装置の構成例を示す概略図である。 図１の運転支援情報表示装置の構成例を示すブロック図である。 運転者が視認する表示面及び背景の一例を示す概略図である。 図１の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 図１の制御部が実行する処理を説明する説明図である。 第２の実施形態に係る運転支援情報表示装置の構成例を示す概略図である。 図６の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。

以下、諸図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２に示すように、第１の実施形態に係る運転支援情報表示装置１は、ヘッドアップディスプレイ装置であり、表示面生成部１０と、障害物検出部２０と、眼球検出部３０と、位置関係記憶部４０と、制御部５０とを備える。

表示面生成部１０は、液晶表示部１１及び投影光学系１２を備え、車両Ｖのダッシュボード等に収容される。液晶表示部１１は、表示光Ｘを、投影光学系１２を経て表示面生成部１０の外部に射出する。表示光Ｘは車両Ｖのウインドシールド等の半透過板Ｙで反射し、反射した表示光Ｘは車両Ｖの運転者Ｄの眼球Ｅに入射する。このように、表示光Ｘが運転者Ｄの眼球Ｅに入射することで、半透過板Ｙの前方の所定の位置に虚像が表示面１００として運転者Ｄに視認可能に生成される。

液晶表示部１１は、光源や液晶パネル等を備える。光源から射出される照明光は、液晶パネルに入射される。液晶パネルは、透過型又は反射型のものが使用され、当該液晶パネルを経た照明光は、液晶表示部１１の外部に表示光Ｘとして射出される。

投影光学系１２は、例えば凹面鏡等からなるミラーを有し、液晶表示部１１からの表示光Ｘを反射して、表示光Ｘを半透過板Ｙの方向に拡大して射出する。ここで、図１には投影光学系１２が２つのミラーを有する場合を例示したが、ミラーの個数は限定されない。

半透過板Ｙは、車両Ｖのウインドシールドの他、投影光学系１２からの表示光Ｘを反射させるために設けられたコンバイナ等であってもよい。半透過板Ｙは、投影光学系１２から照射される表示光Ｘの少なくとも一部を操作者Ｍの眼球Ｅの方向に反射させる。

表示面１００は、半透過板Ｙからの表示光Ｘが操作者Ｍの眼球Ｅに入射することで、運転者Ｄに視認可能に生成される虚像である。すなわち、表示面１００は、半透過板Ｙを通して運転者Ｄが視認可能な車外の風景等の背景２００に重ねて車両Ｖ前方に投影される虚像である。

障害物検出部２０は、車外の障害物２０１及びその位置を検出するデバイスであり、障害物検出部２０に対する障害物２０１の三次元の相対位置を検出する。障害物検出部２０は、例えば、車外の画像を撮像する単眼カメラ、ステレオカメラ、又はマルチカメラ等の車両周辺監視カメラや、ミリ波レーダー等の三次元位置計測装置等で構成される。また、障害物２０１は、車外の背景２００のうち、例えば車両Ｖの進路上の歩行者や落下物等の、注視すべき対象物を意味する。障害物検出部２０は、車外の背景２００のうち、例えば車両Ｖの進路上で他の車両とは異なる動きをする物体や、特徴部検出等によって人間と検出した物体等を、障害物２０１として検出する。

眼球検出部３０は、運転者Ｄの眼球Ｅ及びその位置を検出するデバイスであり、眼球検出部３０に対する眼球Ｅの三次元の相対位置を検出する。眼球検出部３０は、例えば車内の画像を撮像する監視カメラや、運転者Ｄの視線を検出する可視光カメラ又は赤外線カメラ等の視線検出センサー等で構成される。

位置関係記憶部４０は、表示面１００と、障害物検出部２０と、眼球検出部３０との相対的な三次元の位置関係（以下、適宜「相対位置関係」と記載する）を記憶するデバイスである。ここで、表示面１００の位置は、表示面１００の表示範囲における二次元の範囲を意味する。位置関係記憶部４０は、例えば、不揮発性の記憶装置等によって構成される。

制御部５０は、表示面１００に運転支援情報１０１等の表示物を表示させる。具体的には、制御部５０は、液晶表示部１１の光源からの照明光や液晶パネルの表示を制御することで、表示面１００に表示物を表示させる。ここで、運転支援情報１０１は、車両Ｖの運転者Ｄの運転を支援するための情報であり、例えば、道路交通情報、ナビゲーション情報、車線情報、時刻情報、制限速度／車両速度情報等である。制御部５０は、例えば、不揮発性の記憶領域と、この記憶領域に格納される制御プログラムを実行するプロセッサとを有するマイクロコンピュータ等で構成される。また、制御部５０は、後述する処理を実行する。制御部５０は、車両Ｖのコントロールユニットで構成されてもよい。

図３は、運転者Ｄが視認する表示面１００及び背景２００の一例を示す概略図である。図３に示すように、表示面１００は背景２００に重畳して表示される。また、表示面１００には運転支援情報１０１が表示される。背景２００には、障害物２０１として検出され得る歩行者が含まれる。

以下、図４のフローチャートを参照して、運転支援情報表示装置１の制御部５０が実行する処理について説明する。

制御部５０は、障害物検出部２０によって車外の障害物２０１が検出されるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部５０は、障害物２０１が検出されない場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返し、障害物２０１が検出される場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、ステップＳ１０２の処理に進む。

制御部５０は、ステップＳ１０２の処理において、眼球検出部３０によって検出される運転者Ｄの眼球Ｅの位置を取得し、ステップＳ１０３の処理に進む。眼球検出部３０によって検出される眼球Ｅの位置は、具体的には、眼球検出部３０に対する運転者Ｄの眼球Ｅの三次元の相対位置である。

制御部５０は、ステップＳ１０３の処理において、障害物検出部２０によって検出される車外の障害物２０１の位置を取得し、ステップＳ１０４の処理に進む。障害物検出部２０によって検出される障害物２０１の位置は、具体的には、障害物検出部２０に対する障害物２０１の三次元の相対位置である。

制御部５０は、ステップＳ１０４の処理において、運転者Ｄの眼球Ｅと、障害物２０１と、表示面１００との相対位置関係を算出し、ステップＳ１０５の処理に進む。ここで、これらの相対位置関係は、以下のようにして算出する。まず、制御部５０は、位置関係記憶部４０に予め記憶された表示面１００と、障害物検出部２０と、眼球検出部３０との相対位置関係を読み出す。次に、制御部５０は、ステップＳ１０３の処理で取得した障害物検出部２０に対する障害物２０１の三次元の相対位置と、位置関係記憶部４０から読み出した表示面１００と障害物検出部２０と眼球検出部３０との相対位置関係とから、眼球検出部３０に対する障害物２０１及び表示面１００の三次元の相対位置を算出する。そして、制御部５０は、ステップＳ１０２の処理で取得した眼球検出部３０に対する眼球Ｅの三次元の相対位置と、上記算出した眼球検出部３０に対する障害物２０１及び表示面１００の三次元の相対位置とから、眼球Ｅと、障害物２０１と、表示面１００との相対位置関係を算出する。

制御部５０は、ステップＳ１０５の処理において、ステップＳ１０４の処理で算出した眼球Ｅの位置と障害物２０１の位置とを結ぶ直線上に、表示面１００に表示される運転支援情報１０１が重畳するか否かを判定する。制御部５０は、重畳すると判定する場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、ステップＳ１０６の処理に進む。一方、制御部５０は、重畳しないと判定する場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、運転支援情報１０１の表示位置を変更せずに処理を終了する。例えば、図５（ａ）に示すような位置関係である場合、制御部５０は、眼球Ｅの位置と障害物２０１の位置とを結ぶ直線上に運転支援情報１０１が重畳すると判定する。

制御部５０は、ステップＳ１０６の処理において、車両Ｖの速度が所定値以上であるか否かを判定する。制御部５０は、車両Ｖの速度が所定値以上であると判定する場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、ステップＳ１０７の処理に進む。一方、制御部５０は、車両Ｖの速度が所定値未満であると判定する場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、障害物までの到達には猶予があり、表示を移動させる緊急度は比較的低いと考えられるので、運転支援情報１０１の表示位置を変更せずに処理を終了する。ここで、車両Ｖの速度は、例えばＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）等から取得する。

制御部５０は、ステップＳ１０７の処理において、上記直線上に重畳しない表示面１００上の位置に、運転支援情報１０１の表示位置が変更可能か否かを判定する。具体的には、制御部５０は、眼球Ｅの位置と障害物２０１の位置とを結ぶ直線上以外であり、かつ、他の運転支援情報１０１が表示されていない表示面１００上の位置に運転支援情報１０１を移動表示させることができるか否かを判定する。制御部５０は、変更可能と判定する場合（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、ステップＳ１０８の処理に進む。一方、制御部５０は、変更不可と判定する場合（ステップＳ１０７のＮｏ）、ステップＳ１１０の処理に進む。

制御部５０は、ステップＳ１０８の処理において、変更した運転支援情報１０１の表示位置と眼球Ｅの位置とを結ぶ直線上に、障害物検出部２０で検出される他の障害物２０１が重複するか否かを判定する。制御部５０は、重複すると判定する場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、ステップＳ１１０の処理に進む。一方、制御部５０は、重畳しないと判定する場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、ステップＳ１０９の処理に進む。

制御部５０は、ステップＳ１０９の処理において、運転支援情報１０１の表示位置をステップＳ１０７で変更可能と判定した位置に変更、すなわち移動表示して、処理を終了する。例えば、図５（ｂ）に示すように、眼球Ｅの位置と障害物２０１の位置とを結ぶ直線上以外であり、かつ、他の運転支援情報１０１が表示されていない表示面１００上の位置に運転支援情報１０１を移動表示させる。

一方、制御部５０は、ステップＳ１１０の処理において、表示面１００での運転支援情報１０１の表示の透過率を上げて運転支援情報１０１を表示させて、処理を終了する。運転支援情報１０１の表示の透過率を上げた表示とは、例えば、運転支援情報１０１の表示色の濃度を低下させた表示である。ここで、運転支援情報１０１の表示の透過率を上げて表示させることは、運転支援情報１０１を完全に透過させる、すなわち運転支援情報１０１を非表示にすることも含む。

このように、運転支援情報表示装置１は、眼球検出部３０によって検出される眼球Ｅの位置と障害物検出部２０によって検出される障害物２０１の位置とに基づいて、運転支援情報１０１の表示位置を眼球Ｅの位置と障害物２０１の位置とを結ぶ直線上に重畳しない位置に変更する。よって、注視すべき障害物２０１が運転支援情報１０１に重畳しないので、障害物２０１の視認性を向上させることができる。

また、運転支援情報表示装置１は、車両Ｖの速度が所定値以上の場合に、運転支援情報１０１の表示位置を変更する。よって、障害物２０１を特に注視すべき運転時に、障害物２０１の視認性を向上させることができる。

また、運転支援情報表示装置１は、運転支援情報１０１の表示位置を変更しても、変更した運転支援情報１０１の表示位置と眼球Ｅの位置とを結ぶ直線上に障害物検出部２０で検出される他の障害物２０１が重畳することになる場合、運転支援情報１０１の表示位置を変更せずに、表示面１００上における運転支援情報１０１の表示の透過率を上げて運転支援情報１０１を表示させる。よって、障害物２０１が運転支援情報１０１と重畳する場合であっても、障害物２０１の視認性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
図６に示すように、第２の実施形態に係る運転支援情報表示装置２は、ヘッドアップディスプレイ装置であり、表示面生成部１０と、障害物検出部２０と、眼球検出部３０と、走行情報取得部６０と、位置関係記憶部４０と、制御部５０とを備える。本実施形態に係る運転支援情報表示装置２において、走行情報取得部６０以外の構成は、第１の実施形態に係る運転支援情報表示装置１と同様であるので、説明を省略する。

走行情報取得部６０は、車両Ｖの走行情報を取得するデバイスである。車両Ｖの走行情報は、例えば、車両Ｖの進行方向の情報、舵角の情報、速度に関する情報（速度、加速度、及びこれらの時間変化等の情報）、車両Ｖが従う経路案内の情報等である。

以下、図７のフローチャートを参照して、運転支援情報表示装置２の制御部５０が実行する処理について説明する。

ステップＳ２０１からＳ２０４の処理は、それぞれ第１の実施形態のステップＳ１０１からＳ１０４の処理と同様であるので、説明を省略する。

制御部５０は、ステップＳ２０５の処理において、所定時間経過後までの障害物２０１の位置の軌跡を推測し、ステップＳ２０６の処理に進む。ここで、所定時間後までの障害物２０１の位置の軌跡は、例えば、障害物検出部２０によって検出される障害物２０１の位置の時間変化、又は、走行情報取得部６０によって取得される走行情報等に基づいて推測することができる。

制御部５０は、ステップＳ２０６の処理において、ステップＳ２０４の処理で算出した眼球Ｅの位置と、ステップＳ２０５の処理で算出した所定時間後までの障害物２０１の位置の軌跡とを結ぶ直線上に、表示面１００に表示される運転支援情報１０１が重畳するか否かを判定する。制御部５０は、重畳すると判定する場合（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、ステップＳ２０７の処理に進む。一方、制御部５０は、重畳しないと判定する場合（ステップＳ２０６のＮｏ）、運転支援情報１０１の表示位置を変更せずに処理を終了する。

制御部５０は、ステップＳ２０７の処理において、車両Ｖの速度が所定値以上であるか否かを判定する。制御部５０は、所定値以上であると判定する場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、ステップＳ２０８の処理に進む。一方、制御部５０は、所定値未満であると判定する場合（ステップＳ２０７のＮｏ）、運転支援情報１０１の表示位置を変更せずに処理を終了する。ここで、車両Ｖの速度は、例えばＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）、走行情報取得部６０等から取得する。

制御部５０は、ステップＳ２０８の処理において、上記直線上に重畳しない表示面１００上の位置に、運転支援情報１０１の表示位置が変更可能か否かを判定する。具体的には、制御部５０は、眼球Ｅの位置と所定時間後までの障害物２０１の位置の軌跡とを結ぶ直線上以外であり、かつ、他の運転支援情報１０１が表示されていない表示面１００上の位置に運転支援情報１０１を移動表示させることができるか否かを判定する。制御部５０は、変更可能と判定する場合（ステップＳ２０８のＹｅｓ）、ステップＳ２０９の処理に進む。一方、制御部５０は、変更不可と判定する場合（ステップＳ２０８のＮｏ）、ステップＳ２１１の処理に進む。

ステップＳ２０９からＳ２１１までの処理は、それぞれ第１の実施形態のステップＳ１０８からステップＳ１１０までの処理と同様であるので、説明を省略する。

このように、本実施形態に係る運転支援情報表示装置２は、所定時間経過後までの障害物２０１の位置の軌跡を推測し、当該推測した障害物２０１の位置の軌跡と眼球Ｅの位置とを結ぶ直線上に重畳しない位置に前記運転支援情報１０１の表示位置を変更する。よって、将来において障害物２０１と運転支援情報１０１とが重畳する可能性を低減することができ、障害物２０１の視認性をさらに向上させることができる。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

また、各実施形態に係る運転支援情報表示装置１，２について、ヘッドアップディスプレイ装置である場合を例示して説明したが、背景に重畳させた表示面を運転者に視認させることができる装置である限りヘッドアップディスプレイ装置には限定されない。

１，２ 運転支援情報表示装置
１０ 表示面生成部
１１ 液晶表示部
１２ 投影光学系
２０ 障害物検出部
３０ 眼球検出部
４０ 位置関係記憶部
５０ 制御部
６０ 走行情報取得部
１００ 表示面
１０１ 運転支援情報
２００ 背景
２０１ 障害物
Ｄ 運転者
Ｅ 眼球
Ｖ 車両
Ｘ 表示光
Ｙ 半透過板

Claims (7)

1. 表示面を生成する表示面生成部と、
   前記表示面生成部によって前記表示面上に運転支援情報を表示させる制御部と、
   車外の障害物の位置を検出する障害物検出部と、
   運転者の眼球の位置を検出する眼球検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記運転支援情報の表示位置を、
   前記眼球検出部によって検出される眼球の位置と前記障害物検出部によって検出される障害物の位置とに基づく前記眼球の位置と前記障害物の位置とを結ぶ直線上に重畳しない位置であって、所定時間経過後までの前記障害物の位置の軌跡を推測し、当該推測した前記障害物の位置の軌跡と重畳しない位置に、変更する、
   運転支援情報表示装置。
2. 前記制御部は、前記障害物検出部によって検出される前記障害物の位置の時間変化に基づいて、前記所定時間後までの前記障害物の位置の軌跡を推測する、
   請求項１に記載の運転支援情報表示装置。
3. 車両の走行情報を取得する走行情報取得部をさらに備え、
   前記制御部は、前記走行情報に基づいて、前記所定時間後までの前記障害物の位置の軌跡を推測する、
   請求項１又は２に記載の運転支援情報表示装置。
4. 前記表示面と、前記障害物検出部と、前記眼球検出部との相対位置関係を記憶する位置関係記憶部をさらに備え、
   前記障害物検出部は、当該障害物検出部に対する前記障害物の相対位置を検出し、
   前記眼球検出部は、当該眼球検出部に対する前記眼球の相対位置を検出し、
   前記制御部は、前記障害物の相対位置と、前記眼球の相対位置と、前記位置関係記憶部の記憶内容とに基づいて、前記運転支援情報の表示位置を変更する、
   請求項１から３の何れか一項に記載の運転支援情報表示装置。
5. 前記制御部は、車両の速度が所定値以上の場合に、前記運転支援情報の表示位置を変更する、
   請求項１から４の何れか一項に記載の運転支援情報表示装置。
6. 前記制御部は、変更した前記運転支援情報の表示位置と前記眼球の位置とを結ぶ直線上に前記障害物検出部で検出される他の障害物が重畳する場合、前記表示面上における前記運転支援情報の表示の透過率を上げて当該運転支援情報を表示させる、
   請求項１から５の何れか一項に記載の運転支援情報表示装置。
7. 表示面を生成する表示面生成部と、
   前記表示面生成部によって前記表示面上に運転支援情報を表示させる制御部と、
   車外の障害物の位置を検出する障害物検出部と、
   運転者の眼球の位置を検出する眼球検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記眼球検出部によって検出される眼球の位置と前記障害物検出部によって検出される障害物の位置とに基づいて、前記運転支援情報の表示位置を前記眼球の位置と前記障害物の位置とを結ぶ直線上に重畳しない位置に変更し、
   変更した前記運転支援情報の表示位置と前記眼球の位置とを結ぶ直線上に前記障害物検出部で検出される他の障害物が重畳する場合、前記表示面上における前記運転支援情報の表示の透過率を上げて当該運転支援情報を表示させる、運転支援情報表示装置。

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