ヘッドアップディスプレイ装置
【課題】車両安全を確保するヘッドアップディスプレイ装置を提供すること。
【解決手段】表示器１２を制御する制御回路３８は、運転席３上からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害のある衝突対象６として視認障害衝突対象６ａが検出された場合に、当該視認障害衝突対象６ａの車両との衝突回避を喚起する喚起画像５０の表示器１２における表示を開始し（ｃ，ｅ）、運転席３上からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった視認障害衝突対象６ａが検出された場合に、喚起画像５０の表示器１２における表示を終了する（ｆ）。
【解決手段】表示器１２を制御する制御回路３８は、運転席３上からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害のある衝突対象６として視認障害衝突対象６ａが検出された場合に、当該視認障害衝突対象６ａの車両との衝突回避を喚起する喚起画像５０の表示器１２における表示を開始し（ｃ，ｅ）、運転席３上からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった視認障害衝突対象６ａが検出された場合に、喚起画像５０の表示器１２における表示を終了する（ｆ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置としてのヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ装置」という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において表示器に表示した画像を車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該画像の虚像を車両内の運転席側へ向かって表示するＨＵＤ装置が知られている。こうしたＨＵＤ装置の一種として特許文献１には、車両との衝突が予測される衝突対象を検出した場合に、衝突対象の自車両との衝突回避を喚起する喚起画像の虚像を運転席側へ向かって表示して車両安全の確保を促す装置が、開示されている。ここで特に、特許文献１のＨＵＤ装置では、車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な領域において、運転席上からの死角に存在する衝突対象を検出した場合に、衝突対象の画像が喚起画像として利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１のＨＵＤ装置では、衝突対象がカメラにより撮影されて存在位置に関する情報が取得される間は、喚起画像の表示が行われるようになっている。それ故、衝突対象が運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能となっても、喚起画像の表示が継続されてしまうため、それら衝突対象と喚起画像とが運転席上の乗員に同時に視認されて混乱を与えるおそれがあった。尚、こうした混乱は、車両安全を確保するための緊急の衝突回避操作が迫られる状況下においては、特に好ましくない。
【０００５】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両安全を確保するＨＵＤ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、車両において表示器に表示した画像を車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該画像の虚像を車両内の運転席側へ向かって表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、車両との衝突が予測される衝突対象を検出する衝突対象検出部、並びに表示器における画像の表示を制御する表示制御部を備え、表示制御部は、運転席上からのフロントウインドシールドを通した視認に障害のある衝突対象として視認障害衝突対象を衝突対象検出部が検出した場合に、当該視認障害衝突対象の車両との衝突回避を喚起する画像として喚起画像の表示を開始する表示開始手段と、運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能となった視認障害衝突対象を衝突対象検出部が検出した場合に、喚起画像の表示を終了する表示終了手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、運転席上からのフロントウインドシールドを通した視認に障害のある衝突対象として視認障害衝突対象が検出されると、視認障害衝突対象の自車両との衝突回避を喚起する画像として喚起画像の表示が、表示器において開始される。これにより、表示器に表示の喚起画像がフロントウインドシールドへ投射されて運転席側へ向かって虚像表示されることになるので、運転席上の乗員からの視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避を喚起して、車両安全の確保を促すことができる。
【０００８】
しかも、この発明では、運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能となった視認障害衝突対象が検出されると、表示器における喚起画像の表示、ひいては当該喚起画像の虚像の表示が終了する。これによれば、視認障害衝突対象と喚起画像の虚像とが運転席上の乗員に同時に視認されることが生じなくなるので、車両安全を確保するために緊急の衝突回避操作が迫られる状況下において、乗員の混乱を招く事態を抑制し得るのである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、路車間通信、車車間通信、衛星通信及び携帯通信のうち少なくとも一つにより衝突対象に関連する情報を取得する通信部を備え、衝突対象検出部は、通信部により取得される当該情報に基づき衝突対象を検出する。この発明では、路車間通信、車車間通信、衛星通信及び携帯通信のうち少なくとも一つにより取得される衝突対象の関連情報に基づき、衝突対象としての視認障害衝突対象が検出されることになる。これによれば、運転席上の乗員からの視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避を前もって喚起して、車両安全の確保を促すことができるのである。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、表示開始手段は、車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域の外側に存在する視認障害衝突対象、又は当該可視領域において運転席上からの死角に存在する視認障害衝突対象を、衝突対象検出部が検出した場合に、喚起画像の表示を開始する。この発明では、自車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域の外側に存在することにより、運転席上の乗員からの視認に障害が生じる視認障害衝突対象に関し、その検出に応じて喚起画像の虚像表示が開始されることになる。また、自車両の外界領域のうち可視領域において運転席上からの死角に存在することにより、運転席上の乗員からの視認に障害が生じる視認障害衝突対象に関し、その検出に応じて喚起画像の虚像表示が開始されることになる。これらによれば、可視領域の外側又は可視領域の死角に存在する視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避を喚起して、車両安全の確保を促すことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、表示終了手段は、車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域に運転席上からの死角を外れて存在する視認障害衝突対象を、衝突対象検出部が検出した場合に、喚起画像の表示を終了する。この発明では、自車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域に死角を外れて存在することにより、運転席上の乗員による視認が確実となった視認障害衝突対象に関し、その検出に応じて喚起画像の虚像表示が終了することになる。これによれば、可視領域に死角を外れて存在する視認障害衝突対象と、喚起画像の虚像とを運転席上の乗員に同時に視認させることなく、車両安全の確保を阻害する混乱の発生を抑制することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、運転席上の乗員の眼球状態に関連する眼球情報を取得する眼球情報取得部を備え、表示制御部は、眼球情報取得部により取得された眼球情報に基づき可視領域を推定する領域推定手段を有する。この発明では、喚起画像表示の開始又は終了のトリガとして検出される視認障害衝突対象の存在箇所に関し、運転席上の乗員の眼球情報に基づき推定される可視領域を基準として正確な判断が可能となる。故に、その場合には、視認障害衝突対象の存在箇所を喚起画像表示の開始又は終了に適正に反映させて、車両安全の確保効果を高めることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明によると、表示開始手段は、視認障害衝突対象の車両との衝突確率が所定の初期設定確率以上となった場合に、視認障害衝突対象の車両に対する相対運動状態を報知するように喚起画像を表示する状態報知制御を開始し、当該衝突確率が初期設定確率よりも高い重大設定確率以上となった場合に、車両において視認障害衝突対象の衝突を回避する操作内容を指示するように喚起画像を表示する操作指示制御を開始する。この発明では、視認障害衝突対象の自車両との衝突確率が初期設定確率以上であれば、状態報知制御の開始によって、視認障害衝突対象の自車両に対する相対運動状態を報知するように喚起画像の虚像が表示されることになる。故に乗員は、運転席上からの視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両に対する相対運動状態を喚起画像の虚像表示により認識して、車両安全を確保するための衝突回避操作に繋げることが可能となる。さらに、視認障害衝突対象について相対運動状態の報知に拘らず衝突確率が初期設定確率よりも高い重大設定確率以上になったとしても、操作指示制御の開始によって衝突回避の操作内容を指示するように喚起画像の虚像表示がなされるので、指示に従う乗員によれば、車両安全を確実に確保することができるのである。
【００１４】
請求項７に記載の発明によると、表示制御部は、表示開始手段により開始された状態報知制御において衝突確率に応じて喚起画像の表示形態を変化させる表示変化手段を、有する。この発明では、衝突確率に応じて喚起画像の表示形態が変化する状態報知制御により乗員は、視認障害衝突対象の接近等による衝突確率の上昇を視覚的に認識して車両安全の確保に繋げることが可能となる。
【００１５】
請求項８に記載の発明によると、表示制御部は、喚起画像に関する虚像の結像位置を調整して当該虚像を運転席上の乗員の中心視野に重畳させる結像位置調整手段を、有する。この発明では、運転席上の乗員は、結像位置の調整により中心視野に重畳される喚起画像の虚像を自車両の運転中に確実に視認し得る。したがって、運転席上の乗員からは視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避の喚起を確固たるものとして、車両安全の確保効果を高めることができる。
【００１６】
請求項９に記載の発明によると、結像位置調整手段は、運転席上の乗員の眼球位置から８ｍ以上の設定距離をもって離間した位置に、虚像の結像位置を調整する。この発明では、運転席上の乗員の眼球位置に対して調整される喚起画像の虚像の結像位置は、当該乗員に関して眼球輻輳角が小さくなることにより焦点調節が実質的に不要となる８ｍ以上の設定距離をもって、離間した位置となる。これにより乗員は、自車両の運転中の中心視野において喚起画像の虚像と前方の実景とを眼球の焦点調節なく視認し得るので、視認障害衝突対象と自車両との衝突回避の喚起に遅れを生じ難くして、車両安全の確保のための迅速な衝突回避操作に繋げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置の概略的構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置が喚起画像の虚像を前方に表示した状態のフロントウインドシールドを示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置の表示器に表示される喚起画像を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置において制御回路が実施する制御フローを示すフローチャートである。
【図５】図４に示す制御フローについて説明するための模式図である。
【図６】図４に示す制御フローについて説明するための模式図である。
【図７】図４に示す制御フローについて説明するための模式図である。
【図８】図４に示す制御フローについて説明するための特性図である。
【図９】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例１について説明するための模式図である。
【図１０】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例２について説明するための模式図である。
【図１１】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例３について説明するための模式図である。
【図１２】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例４について説明するための模式図である。
【図１３】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例５について説明するための模式図である。
【図１４】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例６について説明するための模式図である。
【図１５】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例７について説明するための模式図である。
【図１６】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例８について説明するための模式図である。
【図１７】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例９について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置１の概略的構成を示している。ＨＵＤ装置１は表示ユニット１０及び制御ユニット３０等から構成されて、自動車である車両に搭載されている。ここで、車両のインストルメントパネル５内に設置される表示ユニット１０は、表示器１２、光学系１４及び駆動部１６を備えている。
【００２０】
表示器１２は例えば液晶モニタ等からなり、画像を表示する画面１２０を有している。光学系１４は、例えばミラー及びレンズ等を組み合わせてなり、表示器１２の画面１２０に表示された画像を光学像として車両のフロントウインドシールド２へと投射する。かかる投射により表示器１２の表示画像は、フロントウインドシールド２の前方にて結像されることで、虚像として車両内の運転席３側へ向かって表示される。したがって、運転席３上の乗員４は、前方に表示された虚像を視認することで、表示器１２の表示画像が表す情報を伝達されることになる。
【００２１】
駆動部１６は、表示器１２及び光学系１４を収容するハウジング１６０と、当該ハウジング１６０の配置位置や配置角度等の配置状態を調整するアクチュエータ１６２とを有している。アクチュエータ１６２は、例えば電動モータ及び運動変換機構等からなり、ハウジング１６０を任意の位置や角度等に駆動可能となっている。かかる駆動によりハウジング１６０の配置状態が調整されることで、表示器１２の表示画像に関する虚像を光学系１４により結像させる位置（以下、単に「結像位置」という）が調整される。
【００２２】
制御ユニット３０は、眼球情報取得部３２、通信部３４、撮像部３６及び制御回路３８を備えている。
【００２３】
眼球情報取得部３２は、眼球センサ３２０及び解析処理回路３２２を有している。眼球センサ３２０は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を複数組み合わせてなり、インストルメントパネル５の上面又はステアリングコラムの上面等に設置されている。眼球センサ３２０は運転席３上における乗員４の少なくとも顔面を撮影して、当該乗員４の眼球状態を検出する。
【００２４】
解析処理回路３２２は、例えば画像処理用のＩＣチップ等からなり、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて眼球センサ３２０と電気接続されている。解析処理回路３２２は、眼球センサ３２０による眼球状態の検出結果を表す画像信号を所定のフレームレートで連続処理することにより、当該眼球状態に関連する眼球情報を取得する。ここで眼球情報については、運転席３上における乗員４の眼球位置及び視線方向を少なくとも含むように設定される。また特に本実施形態では、眼球情報としての眼球位置及び視線方向についてそれぞれ、設定時間内（例えば１秒間）に眼球状態を設定回数（例えば３０回）にて検出した結果の平均位置及び平均方向が採用される。
【００２５】
通信部３４は、車載通信機３４０及び情報処理回路３４２を備えている。車載通信機３４０は、例えば通信種類に応じた無線機器を複数組み合わせてなり、車両において外部と通信可能に設置されている。ここで通信種類としては、ＤＳＲＣビーコンやＥＴＣビーコン、路肩カメラ等の交通インフラを利用する路車間通信、他車両の車載通信機を利用する車車間通信、ＧＰＳや衛星カメラ等を利用する衛星通信、並びに携帯電話等の携帯端末を利用する携帯通信のうち少なくとも一つが、採用される。車載通信機３４０は、自車両外部の交通情報を表す無線信号を随時受信して、当該無線信号の増幅処理並びに復調処理を行う。
【００２６】
情報処理回路３４２は、例えば通信処理用のＩＣチップ等からなり、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて車載通信機３４０と電気接続されている。情報処理回路３４２は、車載通信機３４０から出力の無線信号を所定のサンプリングで連続処理することにより取得される交通情報から、自車両との衝突が予測される衝突対象６（例えば図２を参照）を検出して衝突予測情報を生成する。ここで衝突対象６には、例えば自車両外部の人間や動物、他車両等が含まれる。また、衝突対象６の衝突予測情報については、取得の交通情報のうち検出された衝突対象６に関連する情報として、衝突対象６の種類、存在位置、移動方向、移動速度及び周囲状況を少なくとも含むように生成される。
【００２７】
さらに本実施形態の情報処理回路３４２は、車載通信機３４０からの無線信号の連続処理により取得される交通情報から、前進走行する自車両の予定の進行方向に関する進行方向情報を生成する。ここで、予定の進行方向とは例えば、自車両が走行している道路の走行先におけるカーブ方向や、自車両に搭載されたナビゲーションシステム（図示しない）により指定された目的地へと向かうための走行方向等である。
【００２８】
撮像部３６は、外界カメラ３６０及び画像処理回路３６２を備えている。外界カメラ３６０は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を主体に構成されて車両のフロントバンパー又はバックミラー近傍等に設置されており、自車両の前方に広がる外界領域を随時撮影する。
【００２９】
画像処理回路３６２は、例えば画像処理用のＩＣチップ等からなり、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて外界カメラ３６０と電気接続されている。画像処理回路３６２は、外界カメラ３６０による外界領域の撮影結果を表す画像信号を所定のフレームレートで連続処理することにより、上述の情報処理回路３４２に準じた衝突対象６の検出並びに衝突予測情報の生成を行う。
【００３０】
制御回路３８は、例えばメモリ３８０を有するマイクロコンピュータを主体に構成されており、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて表示器１２、駆動部１６のアクチュエータ１６２及び回路３２２，３４２，３６２と電気接続されている。制御回路３８は、メモリ３８０に記憶の制御プログラムを実行することで、表示器１２と駆動部１６のアクチュエータ１６２とを各回路３２２，３４２，３６２からの出力情報に基づき制御する。
【００３１】
ここで、特に本実施形態の制御回路３８は、運転席３上の乗員４からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害がある衝突対象６を検出した場合に、衝突対象６の自車両との衝突回避を喚起する喚起画像５０（例えば図３を参照）を虚像５２（例えば図２を参照）として表示するように、制御を行う。以下、かかる制御のフローを、図４に示すフローチャートに従って説明する。尚、この制御フローは、車両のイグニッションスイッチのオンに応じて開始し、当該スイッチのオフに応じて終了するようにプログラムされている。
【００３２】
まず、制御フローのステップＳ１００では、自車両の前進走行中に衝突対象６が情報処理回路３４２及び画像処理回路３６２の少なくとも一方により検出されることで、当該対象６の衝突予測情報を生成したか否かを判定する。
【００３３】
ステップＳ１００により否定判定がなされている間は、ステップＳ１００が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１０１へ移行する。このステップＳ１０１では、自車両の予定の進行方向に関する進行方向情報を情報処理回路３４２により生成する。
【００３４】
続いてステップＳ１０２では、ステップＳ１０１により生成の進行方向情報に加えて、ステップＳ１００により生成の衝突予測情報に基づくことで、衝突対象６の自車両との衝突確率が所定の初期設定確率Ｐｉ以上になったか否かを判定する。ここで衝突確率とは、存在位置からの移動方向及び移動速度が衝突予測情報により表される衝突対象６に対して、予定の進行方向へ前進走行中の自車両が、走行先の交差点やカーブ、運転席３上からの死角等に起因して衝突する確率である。かかる衝突確率については、例えば制御プログラム上において実行されるシミュレータにより算出される。また、衝突確率についてステップＳ１０２での判定基準となる初期設定確率Ｐｉは、車両の安全確保上において注意喚起が必要な衝突確率のうち最も安全側の確率に設定され、例えば３０％程度に設定される。
【００３５】
ステップＳ１０２により否定判定がなされている間は、ステップＳ１００へと戻って当該Ｓ１００及び後続ステップＳ１０１，Ｓ１０２が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１０３へ移行する。このステップＳ１０３では、運転席３上の乗員４の眼球状態を眼球センサ３２０により検出することで、当該眼球状態に関連する眼球情報を解析処理回路３２２により取得する。このとき、上述の如く本実施形態では、眼球位置の平均位置及び視線方向の平均方向を含む眼球情報が取得されることとなる。
【００３６】
続いてステップＳ１０４では、ステップＳ１０３により取得の眼球情報に基づくことで、運転席３上における乗員４の中心視野を推定する。ここで図２に示すように中心視野とは、眼球位置の平均位置を基点とした視線方向の平均方向に存在する視点中央６０ａの周囲において、当該平均方向に対して所定角度（一般に約２０度）内の範囲６０とされる。
【００３７】
さらに続くステップＳ１０５では、ステップＳ１０３により取得の眼球情報に基づき、ステップＳ１０４により推定の中心視野６０に喚起画像５０の虚像５２が重畳するように（例えば図２を参照）、駆動部１６のアクチュエータ１６２を制御して当該虚像５２の結像位置を調整する。具体的にステップＳ１０５では、図５，６に示すように、乗員４の眼球位置の平均位置Ａから車両水平方向Ｈへ設定距離Ｄをもって離間し且つ当該平均位置Ａに対して俯角及び水平角がそれぞれ設定角度θ，ωとなる位置に、結像位置が調整されることになる。尚、車両水平方向Ｈとは、水平面上における自車両の当該水平面に沿った方向をいう。
【００３８】
ここで、図５に示す設定距離Ｄについては、自車両の運転席３上における乗員４の眼球の輻輳角φ（図７を参照）が図８（ａ）の如く実質的に０度となることで、当該眼球の焦点調節量が図８（ｂ）の如く実質的に０となるように、８ｍ以上の距離とされる。さらに、設定距離Ｄについて好ましくは、表示ユニット１０の特に光学系１４の体格を各種車両に搭載可能な程度に小さくしてＨＵＤ装置１の設置自由度を高め得るように、１５ｍ以下の距離とされる。
【００３９】
図５に示す俯角の設定角度θについては、自車両の運転席３上の乗員４が中心視野６０において視認する前方実景への虚像５２の影響を最低限に抑えつつ、虚像５２を当該中心視野６０に適正に重畳させるために、１度以上５度以下の範囲内、さらに好ましくは３度程度とされる。また、図６に示す水平角の設定角度ωについては、車両水平方向Ｈのうち視線方向の平均方向を０度として、当該０度から運転席３の隣の助手席側（即ち、右ハンドル車両の場合は図６の如き左側、左ハンドル車両の場合は右側）へ５度の範囲内とされる。
【００４０】
こうした結像位置調整後のステップＳ１０６においては、運転席３上の乗員４に関する可視領域の外側又は当該可視領域における死角に、衝突対象６が存在しているか否かを判定する。ここで図２に示すように可視領域とは、自車両の外界領域のうち、乗員４が運転席３上からフロントウインドシールド２を通して視認可能な領域７０である。そこで本実施形態では、乗員４の眼球位置の平均位置Ａを基点に、略矩形状を呈するフロントウインドシールド２の外周辺部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを通って自車両の前方へ拡がる四つの仮想面を想定することで、それら仮想面に囲まれる外界領域部分が可視領域７０として正確に推定される。また、可視領域７０における死角とは、例えば図１３〜１５に示すように、道路や自車両前方の他車両の他、建造物等に遮られることによって、運転席３上の乗員４からは視認不能となる外界領域部分７２である。そこで本実施形態では、衝突対象６の周囲状況及び自車両の予定の進行方向を鑑みて、乗員４の平均位置Ａにある眼球の可視領域７０における死角７２が推定されることとなる。
【００４１】
以上より、ステップＳ１０６において具体的には、まず、ステップＳ１０３により取得の眼球情報に基づき可視領域７０を推定する。それと共にステップＳ１０６では、ステップＳ１００により生成の衝突予測情報と、ステップＳ１０１により生成の進行方向情報と、ステップＳ１０３により取得の眼球情報とに基づくことで、可視領域７０における死角７２を推定する。そして、さらにステップＳ１０６では、ステップＳ１００により生成の衝突予測情報が表す衝突対象６の存在位置について、可視領域７０の外側又は死角７２にあるか否かを判定するのである。
【００４２】
ステップＳ１０６により否定判定がなされている間は、ステップＳ１００へと戻って当該Ｓ１００及び後続ステップＳ１０１〜Ｓ１０６が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１０７へ移行する。このステップＳ１０７では、可視領域７０の外側又は死角７２に存在することによりフロントウインドシールド２を通した視認に障害のある衝突対象６が検出されたと判断し、当該衝突対象６を視認障害衝突対象６ａ（例えば図９（ｂ）参照）に設定する。
【００４３】
続いてステップＳ１０８では、ステップＳ１０７により設定の視認障害衝突対象６ａについて、自車両に対する相対運動状態を報知する喚起画像５０（以下、かかる状態報知用の喚起画像５０を特に、「状態報知画像５０ａ」という）を、表示器１２の制御により画面１２０に表示する。具体的にステップＳ１０８では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報に基づくことで視認障害衝突対象６ａの種類を判別し、当該種類を識別可能な形状にて状態報知画像５０ａ（その虚像５２の表示については、例えば図９（ｃ），（ｄ）を参照）を表示する。また、本実施形態のステップＳ１０８では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報と、当該衝突予測情報等からステップＳ１０２に準じて算出の衝突確率に基づくことで、所定の状態報知画像５０ａの表示形態を視認障害衝突対象６ａの移動方向や衝突確率に応じて変化させる。ここで、視認障害衝突対象６ａの移動方向に応じた状態報知画像５０ａの表示形態変化は、その虚像５２の表示を例えば図９（ｃ），（ｄ）の如く、衝突予測情報が表す移動方向へ表示位置を変化させることや、当該表示位置変化と共に表示形状を変化させること等により実現される。また、視認障害衝突対象６ａの衝突確率に応じた状態報知画像５０ａの表示形態変化は、例えば衝突確率と共に警告性が高くなるように、表示の点滅速度を上昇変化させることの他、表示サイズを拡大変化させることや、表示色を黄色から赤色へ変化させること等により実現される。
【００４４】
尚、ステップＳ１０８では、状態報知画像５０ａの表示と連動して、視認障害衝突対象６ａの存在を報知する音声出力を、車両の音響装置（図示しない）によって行ってもよい。また、状態報知画像５０ａについては、画像データとして予めメモリ３８０に予め記憶されたものが必要時に読み出されて、表示に供されることになる。
【００４５】
こうしたステップＳ１０８により表示が開始される状態報知画像５０ａの虚像５２は、乗員４の眼球位置の平均位置Ａから設定距離Ｄをもって離間し且つ俯角及び水平角が設定角度θ，ωとなる位置に結像されて、例えば図２の如く乗員４の中心視野６０に重畳される。これにより乗員４は、状態報知画像５０ａの虚像５２と前方の実景とを、眼球の焦点調節なくそれぞれ確実に視認することができるのである。
【００４６】
この後のステップＳ１０９では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報等に基づくことでステップＳ１０２に準じて衝突確率を算出し、当該衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になったか否かを判定する。ここで初期設定確率Ｐｉについては、ステップＳ１０２において判定基準とされる値と同一値である。
【００４７】
また、ステップＳ１０９により否定判定がなされた場合に移行するステップＳ１１０では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報等に基づくことでステップＳ１０２に準じて衝突確率を算出し、当該衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上になったか否かを判定する。ここで重大設定確率Ｐｓについては、車両の安全確保上の注意喚起が必要な衝突確率のうち緊急の衝突回避操作が求められる確率として、初期設定確率Ｐｉよりも高い確率に設定され、例えば７０％程度に設定される。
【００４８】
衝突確率が重大設定確率Ｐｓ未満であるのに応じてステップＳ１１０により否定判定がなされている間は、ステップＳ１０８へと戻って当該Ｓ１０８及び後続ステップＳ１０９，Ｓ１１０が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１１１へ移行する。このステップＳ１１１では、ステップＳ１０７により設定の視認障害衝突対象６ａについて、自車両との衝突を回避する操作内容を指示する喚起画像５０（以下、かかる操作指示用の喚起画像５０を特に、「操作指示画像５０ｂ」という）を、表示器１２の制御により画面１２０に表示する。ここで操作指示画像５０ｂとしては、例えばその虚像５２の表示を図９（ｅ）に示すように、「スピード ダウン」等といった衝突回避の操作内容を文字にて指示するものが採用される。
【００４９】
尚、ステップＳ１１１では、操作指示画像５０ｂの表示と連動して、視認障害衝突対象６ａに対する衝突回避の操作内容を指示する音声出力を、車両の音響装置によって行ってもよい。また、操作指示画像５０ｂについては、画像データとして予めメモリ３８０に予め記憶されたものが必要時に読み出されて、表示に供されることになる。
【００５０】
こうしたステップＳ１１１により表示が開始される操作指示画像５０ｂの虚像５２は、状態報知画像５０ａの虚像５２の場合と同様に、乗員４の中心視野６０に重畳される。これにより乗員４は、操作指示画像５０ｂの虚像５２と前方の実景とを、眼球の焦点調節なくそれぞれ確実に視認することができるのである。
【００５１】
以上の後のステップＳ１１２では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報等に基づくことでステップＳ１０２に準じて衝突確率を算出し、当該衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になったか否かを判定する。ここで初期設定確率Ｐｉについては、ステップＳ１０２，Ｓ１０９において判定基準とされる値と同一値である。
【００５２】
ステップＳ１１２により否定判定がなされた場合に移行するステップＳ１１３では、運転席３上の乗員４に関する可視領域７０において、ステップＳ１０７により設定の視認障害衝突対象６ａが死角７２を外れて存在するか否かを判定する。このとき、可視領域７０及び死角７２の推定と視認障害衝突対象６ａの存在位置判定は、ステップＳ１０３により取得の眼球情報と、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報と、ステップＳ１０１により生成の進行方向情報とに基づくことで、ステップＳ１０６に準じて行われる。
【００５３】
ステップＳ１１３により否定判定がなされている間は、ステップＳ１１１へと戻って当該Ｓ１１１及び後続ステップＳ１１２，Ｓ１１３が繰り返し実行される。これに対し、ステップＳ１１３により肯定判定がなされた場合には、可視領域７０に死角７２を外れて存在することにより運転席３上からフロントウインドシールド２を通して視認可能な視認障害衝突対象６ａが検出されたと判断し、ステップＳ１１４へ移行する。また、ステップＳ１１２，Ｓ１０９により肯定判定がなされた場合には、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満となって衝突回避操作が不要になったと判断して、ステップＳ１１４へ移行する。
【００５４】
こうしてステップＳ１１３，Ｓ１１２，Ｓ１０９から移行するステップＳ１１４では、表示器１２の画面１２０における喚起画像５０（ステップＳ１１３，Ｓ１１２から移行の場合は操作指示画像５０ｂ、ステップＳ１０９からの移行の場合は状態報知画像５０ａ）の表示を停止して当該画像５０の虚像５２の表示を終了させた後、ステップＳ１００へ戻ることとなる。
【００５５】
尚、ここまでの説明から、制御フローのステップＳ１００，Ｓ１０６，Ｓ１０７，Ｓ１１３を実行する制御回路３８並びに通信部３４及び撮像部３６が共同して特許請求の範囲に記載の「衝突対象検出部」を構成し、制御回路３８が及び駆動部１６が共同して特許請求の範囲に記載の「表示制御部」に相当している。また、制御フローのステップＳ１０６〜Ｓ１１３を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「表示開始手段」に相当し、制御フローのステップＳ１０８，Ｓ１１０の処理内容が特許請求の範囲に記載の「状態報知制御」に相当し、制御フローのステップＳ１１０，Ｓ１１１の処理内容が特許請求の範囲に記載の「操作指示制御」に相当している。さらに、制御フローのステップＳ１１３，Ｓ１１４を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「表示終了手段」に相当し、制御フローのステップＳ１０８を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「表示変化手段」に相当している。またさらに、制御フローのステップＳ１０６，Ｓ１１３を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「領域推定手段」に相当し、制御フローのステップＳ１０５，Ｓ１０８，Ｓ１１１を実行する制御回路３８及び駆動部１６が共同して特許請求の範囲に記載の「結像位置調整手段」に相当している。
【００５６】
以上説明した制御フローにより表示される喚起画像５０（状態報知画像５０ａ・操作指示画像５０ｂ）の虚像５２について、その表示例を以下に説明する。
【００５７】
（表示例１）
図９（ａ）に示すように表示例１は、自車両７が前進走行する道路と交差する道路上を、衝突対象６としての自動車である他車両が自車両７の走行先となる交差点へ向かって前進走行している場合の例である。
【００５８】
図９（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての他車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図９（ｃ），（ｄ）に示すように他車両のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、喚起画像５０の虚像５２として表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の移動方向に応じて表示位置及び表示形状が図９（ｃ），（ｄ）の如く変化すると共に、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、喚起画像５０の虚像５２うち、図９（ｅ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００５９】
そして、図９（ｆ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、運転席３上の乗員４が状態報知画像５０ａの虚像５２又は操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示を受けて衝突回避のための操作を行うこと等によって、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、当該虚像表示が終了することになる。
【００６０】
（表示例２）
図１０（ａ）に示すように表示例２は、自車両７が前進走行する道路と交差する道路上を、衝突対象６としての自転車が自車両７の走行先となる交差点へ向かって前進走行している場合の例である。
【００６１】
図１０（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての自転車につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該自転車が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように自転車のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、自転車の移動方向に応じて表示位置及び表示形状が図１０（ｃ），（ｄ）の如く変化すると共に、自転車の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１０（ｅ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００６２】
そして、図１０（ｆ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての自転車が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００６３】
（表示例３）
図１１（ａ）に示すように表示例３は、自車両７が前進走行する道路上において走行先となるカーブ部分に、衝突対象６としての自動車である他車両が渋滞している場合の例である。
【００６４】
図１１（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての他車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１１（ｃ）に示すようにカーブ上における他車両のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１１（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００６５】
そして、図１１（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００６６】
（表示例４）
図１２（ａ）に示すように表示例４は、自車両７が前進走行する道路上において走行先となるカーブ部分を、衝突対象６としての人間が横断している場合の例である。
【００６７】
図１２（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての人間につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該人間が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１２（ｃ）に示すようにカーブ上における人間の斜視形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、人間の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１２（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００６８】
そして、図１２（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての人間が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００６９】
（表示例５）
図１３（ａ）に示すように表示例５は、自車両７が前進走行により登坂する道路上において走行先となる下り坂部分に、衝突対象６としての自動車である他車両が信号停止又は渋滞している場合の例である。
【００７０】
図１３（ｂ）に示すように、自車両７の走行先にあるクレスト部８（図１３（ａ）を参照）に遮られることで可視領域７０に生じた死角７２に存在する衝突対象６としての他車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１３（ｃ）に示すように他車両のテール形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１３（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００７１】
そして、図１３（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が可視領域７０の死角７２から外れることにより、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００７２】
（表示例６）
図１４（ａ）に示すように表示例６は、自車両７が前進走行する道路上の前方において縦列駐車又は渋滞停車している複数の他車両９間を、衝突対象６としての人間が通り抜けようとしている場合の例である。
【００７３】
図１４（ｂ）に示すように、自車両７前方の他車両９に遮られることで可視領域７０に生じた死角７２に存在する衝突対象６としての人間につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該人間が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１４（ｃ）に示すように人間のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、人間の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１４（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００７４】
そして、図１４（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての人間が可視領域７０の死角７２から外れることにより、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００７５】
（表示例７）
図１５（ａ）に示すように表示例７は、自車両７が右折直前において前進走行する道路の前方において対向車両９の後方に、衝突対象６としての自転車又はバイクが走行している場合の例である。
【００７６】
図１５（ｂ）に示すように、自車両７前方の対向車両９に遮られることで可視領域７０に生じた死角７２に存在する衝突対象６としての自転車又はバイクにつき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該自転車又はバイクが視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１５（ｃ）に示すように自転車又はバイクのサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、自転車又はバイクの衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１５（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００７７】
そして、図１５（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての自転車又はバイクが可視領域７０の死角７２から外れることにより、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００７８】
（表示例８）
図１６（ａ）に示すように表示例８は、自車両７が右折により前進走行する予定の道路上を、衝突対象６としての人間が横断している場合の例である。
【００７９】
図１６（ｂ）に示すように、可視領域７０の外側に存在すると共に自車両７のピラー７ａに遮られた衝突対象６としての人間につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該人間が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１６（ｃ）に示すように人間のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、人間の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１６（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００８０】
そして、図１６（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての人間が、ピラー７ａに遮られることなく可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００８１】
（表示例９）
図１７（ａ）に示すように表示例９は、車両が前進走行する道路上において走行先となるカーブ部分での停止車両９の後方に、衝突対象６としての自動車である対向車両が前進走行している場合の例である。
【００８２】
図１７（ｂ）に示すように、可視領域７０の外側に存在すると共に自車両７前方の停止車両９に遮られた衝突対象６としての対向車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１７（ｃ）に示すように対向車両のカーブ上における他車両のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１７（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００８３】
そして、図１７（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が、停止車両９により形成された死角７２を外れて可視領域７０に進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００８４】
以上説明したようにＨＵＤ装置１では、運転席３上からの可視領域７０の外側又は死角７２に存在する視認障害衝突対象６ａが検出されると、まず、喚起画像５０として状態報知画像５０ａの虚像表示が開始されることにより、当該対象６の相対運動状態が報知される。また特に、状態報知画像５０ａの虚像表示についてＨＵＤ装置１では、視認障害衝突対象６ａの移動方向や衝突確率に応じて表示形態が変化することになる。これらにより運転席３上の乗員４は、フロントウインドシールド２を通した視認に障害のある視認障害衝突対象６ａであっても、その相対運動状態を画像５０ａの虚像表示により視覚的に且つ実際の視認前に認識して、車両安全を確保するための衝突回避操作に繋げることができる。
【００８５】
さらにＨＵＤ装置１では、検出された視認障害衝突対象６ａの自車両７の衝突確率について、緊急の衝突回避操作が求められる重大設定確率Ｐｓになると、喚起画像５０として操作指示画像５０ｂの虚像表示が開始されることにより、当該操作の指示が確実に行われる。これにより運転席３上の乗員４は、状態報知画像５０ａの虚像表示の見落とし等により視認障害衝突対象６ａの存在に気がつかなかったとしても、操作指示画像５０ｂの虚像表示を受けてその指示内容に従うことで車両安全を確実に確保することができる。
【００８６】
しかもＨＵＤ装置１では、運転席３上からの可視領域７０において死角７２から外れて視認可能となった視認障害衝突対象６ａが検出されると、喚起画像５０としての操作指示画像５０ｂの虚像表示が終了する。これにより運転席３上の乗員４は、視認障害衝突対象６ａと操作指示画像５０ｂの虚像５２とを同時に視認しなくても済む。故に、可視領域７０において視認障害衝突対象６ａが直接に視認可能となることによって、緊急の衝突回避操作が迫られている乗員４に対し、混乱を招くことなく車両安全の確保を促すことが可能となるのである。
【００８７】
加えてＨＵＤ装置１では、喚起画像５０としての画像５０ａ，５０ｂの虚像５２につき、運転席３上の乗員４の眼球情報に基づいて正確に推定される中心視野６０に、重畳表示させている。これにより運転席３上の乗員４は、画像５０ａ，５０ｂの虚像５２と前方の実景とを眼球の焦点調節なく確実に視認し得るので、衝突回避の喚起に遅れを生じ難くして車両安全の迅速な確保に貢献することができるのである。
【００８８】
（他の実施形態）
ここまで、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明は説明の実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００８９】
具体的に制御フローにおいては、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２を省略し且つステップＳ１１３の否定判定時にステップＳ１０８へと戻るように変更することで、喚起画像５０としての操作指示画像５０ｂの表示を行わないようにしてもよい。
【００９０】
また、制御フローにおいては、ステップＳ１０６により可視領域７０の外側又は死角７２に衝突対象６の存在が確認された場合に、例えば車両のブレーキを制御して走行速度を自動的に低下させるようにしてもよいのである。
【符号の説明】
【００９１】
１ ＨＵＤ装置、２ フロントウインドシールド、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 外周辺部、３ 運転席、４ 乗員、６ 衝突対象、６ａ 視認障害衝突対象、７ 自車両、７ａ ピラー、８ クレスト部、９ 他車両・対向車両・停止車両、１０ 表示ユニット、１２ 表示器、１２０ 画面、１６ 駆動部、１６２ アクチュエータ、３０ 制御ユニット、３２ 眼球情報取得部、３２０ 眼球センサ、３２２ 解析処理回路、３４ 通信部、３４０ 車載通信機、３４２ 情報処理回路、３６ 撮像部、３６０ 外界カメラ、３６２ 画像処理回路、３８ 制御回路、３８０ メモリ、５０ 喚起画像、５０ａ 状態報知画像、５０ｂ 操作指示画像、５２ 虚像、６０ 中心視野、６０ａ 視点中央、７０ 可視領域、７２ 死角、Ｐｉ 初期設定確率、Ｐｓ 重大設定確率
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置としてのヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ装置」という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において表示器に表示した画像を車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該画像の虚像を車両内の運転席側へ向かって表示するＨＵＤ装置が知られている。こうしたＨＵＤ装置の一種として特許文献１には、車両との衝突が予測される衝突対象を検出した場合に、衝突対象の自車両との衝突回避を喚起する喚起画像の虚像を運転席側へ向かって表示して車両安全の確保を促す装置が、開示されている。ここで特に、特許文献１のＨＵＤ装置では、車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な領域において、運転席上からの死角に存在する衝突対象を検出した場合に、衝突対象の画像が喚起画像として利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１のＨＵＤ装置では、衝突対象がカメラにより撮影されて存在位置に関する情報が取得される間は、喚起画像の表示が行われるようになっている。それ故、衝突対象が運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能となっても、喚起画像の表示が継続されてしまうため、それら衝突対象と喚起画像とが運転席上の乗員に同時に視認されて混乱を与えるおそれがあった。尚、こうした混乱は、車両安全を確保するための緊急の衝突回避操作が迫られる状況下においては、特に好ましくない。
【０００５】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両安全を確保するＨＵＤ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、車両において表示器に表示した画像を車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該画像の虚像を車両内の運転席側へ向かって表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、車両との衝突が予測される衝突対象を検出する衝突対象検出部、並びに表示器における画像の表示を制御する表示制御部を備え、表示制御部は、運転席上からのフロントウインドシールドを通した視認に障害のある衝突対象として視認障害衝突対象を衝突対象検出部が検出した場合に、当該視認障害衝突対象の車両との衝突回避を喚起する画像として喚起画像の表示を開始する表示開始手段と、運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能となった視認障害衝突対象を衝突対象検出部が検出した場合に、喚起画像の表示を終了する表示終了手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、運転席上からのフロントウインドシールドを通した視認に障害のある衝突対象として視認障害衝突対象が検出されると、視認障害衝突対象の自車両との衝突回避を喚起する画像として喚起画像の表示が、表示器において開始される。これにより、表示器に表示の喚起画像がフロントウインドシールドへ投射されて運転席側へ向かって虚像表示されることになるので、運転席上の乗員からの視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避を喚起して、車両安全の確保を促すことができる。
【０００８】
しかも、この発明では、運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能となった視認障害衝突対象が検出されると、表示器における喚起画像の表示、ひいては当該喚起画像の虚像の表示が終了する。これによれば、視認障害衝突対象と喚起画像の虚像とが運転席上の乗員に同時に視認されることが生じなくなるので、車両安全を確保するために緊急の衝突回避操作が迫られる状況下において、乗員の混乱を招く事態を抑制し得るのである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、路車間通信、車車間通信、衛星通信及び携帯通信のうち少なくとも一つにより衝突対象に関連する情報を取得する通信部を備え、衝突対象検出部は、通信部により取得される当該情報に基づき衝突対象を検出する。この発明では、路車間通信、車車間通信、衛星通信及び携帯通信のうち少なくとも一つにより取得される衝突対象の関連情報に基づき、衝突対象としての視認障害衝突対象が検出されることになる。これによれば、運転席上の乗員からの視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避を前もって喚起して、車両安全の確保を促すことができるのである。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、表示開始手段は、車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域の外側に存在する視認障害衝突対象、又は当該可視領域において運転席上からの死角に存在する視認障害衝突対象を、衝突対象検出部が検出した場合に、喚起画像の表示を開始する。この発明では、自車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域の外側に存在することにより、運転席上の乗員からの視認に障害が生じる視認障害衝突対象に関し、その検出に応じて喚起画像の虚像表示が開始されることになる。また、自車両の外界領域のうち可視領域において運転席上からの死角に存在することにより、運転席上の乗員からの視認に障害が生じる視認障害衝突対象に関し、その検出に応じて喚起画像の虚像表示が開始されることになる。これらによれば、可視領域の外側又は可視領域の死角に存在する視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避を喚起して、車両安全の確保を促すことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、表示終了手段は、車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域に運転席上からの死角を外れて存在する視認障害衝突対象を、衝突対象検出部が検出した場合に、喚起画像の表示を終了する。この発明では、自車両の外界領域のうち運転席上からフロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域に死角を外れて存在することにより、運転席上の乗員による視認が確実となった視認障害衝突対象に関し、その検出に応じて喚起画像の虚像表示が終了することになる。これによれば、可視領域に死角を外れて存在する視認障害衝突対象と、喚起画像の虚像とを運転席上の乗員に同時に視認させることなく、車両安全の確保を阻害する混乱の発生を抑制することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、運転席上の乗員の眼球状態に関連する眼球情報を取得する眼球情報取得部を備え、表示制御部は、眼球情報取得部により取得された眼球情報に基づき可視領域を推定する領域推定手段を有する。この発明では、喚起画像表示の開始又は終了のトリガとして検出される視認障害衝突対象の存在箇所に関し、運転席上の乗員の眼球情報に基づき推定される可視領域を基準として正確な判断が可能となる。故に、その場合には、視認障害衝突対象の存在箇所を喚起画像表示の開始又は終了に適正に反映させて、車両安全の確保効果を高めることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明によると、表示開始手段は、視認障害衝突対象の車両との衝突確率が所定の初期設定確率以上となった場合に、視認障害衝突対象の車両に対する相対運動状態を報知するように喚起画像を表示する状態報知制御を開始し、当該衝突確率が初期設定確率よりも高い重大設定確率以上となった場合に、車両において視認障害衝突対象の衝突を回避する操作内容を指示するように喚起画像を表示する操作指示制御を開始する。この発明では、視認障害衝突対象の自車両との衝突確率が初期設定確率以上であれば、状態報知制御の開始によって、視認障害衝突対象の自車両に対する相対運動状態を報知するように喚起画像の虚像が表示されることになる。故に乗員は、運転席上からの視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両に対する相対運動状態を喚起画像の虚像表示により認識して、車両安全を確保するための衝突回避操作に繋げることが可能となる。さらに、視認障害衝突対象について相対運動状態の報知に拘らず衝突確率が初期設定確率よりも高い重大設定確率以上になったとしても、操作指示制御の開始によって衝突回避の操作内容を指示するように喚起画像の虚像表示がなされるので、指示に従う乗員によれば、車両安全を確実に確保することができるのである。
【００１４】
請求項７に記載の発明によると、表示制御部は、表示開始手段により開始された状態報知制御において衝突確率に応じて喚起画像の表示形態を変化させる表示変化手段を、有する。この発明では、衝突確率に応じて喚起画像の表示形態が変化する状態報知制御により乗員は、視認障害衝突対象の接近等による衝突確率の上昇を視覚的に認識して車両安全の確保に繋げることが可能となる。
【００１５】
請求項８に記載の発明によると、表示制御部は、喚起画像に関する虚像の結像位置を調整して当該虚像を運転席上の乗員の中心視野に重畳させる結像位置調整手段を、有する。この発明では、運転席上の乗員は、結像位置の調整により中心視野に重畳される喚起画像の虚像を自車両の運転中に確実に視認し得る。したがって、運転席上の乗員からは視認に障害のある視認障害衝突対象であっても自車両との衝突回避の喚起を確固たるものとして、車両安全の確保効果を高めることができる。
【００１６】
請求項９に記載の発明によると、結像位置調整手段は、運転席上の乗員の眼球位置から８ｍ以上の設定距離をもって離間した位置に、虚像の結像位置を調整する。この発明では、運転席上の乗員の眼球位置に対して調整される喚起画像の虚像の結像位置は、当該乗員に関して眼球輻輳角が小さくなることにより焦点調節が実質的に不要となる８ｍ以上の設定距離をもって、離間した位置となる。これにより乗員は、自車両の運転中の中心視野において喚起画像の虚像と前方の実景とを眼球の焦点調節なく視認し得るので、視認障害衝突対象と自車両との衝突回避の喚起に遅れを生じ難くして、車両安全の確保のための迅速な衝突回避操作に繋げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置の概略的構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置が喚起画像の虚像を前方に表示した状態のフロントウインドシールドを示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置の表示器に表示される喚起画像を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置において制御回路が実施する制御フローを示すフローチャートである。
【図５】図４に示す制御フローについて説明するための模式図である。
【図６】図４に示す制御フローについて説明するための模式図である。
【図７】図４に示す制御フローについて説明するための模式図である。
【図８】図４に示す制御フローについて説明するための特性図である。
【図９】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例１について説明するための模式図である。
【図１０】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例２について説明するための模式図である。
【図１１】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例３について説明するための模式図である。
【図１２】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例４について説明するための模式図である。
【図１３】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例５について説明するための模式図である。
【図１４】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例６について説明するための模式図である。
【図１５】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例７について説明するための模式図である。
【図１６】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例８について説明するための模式図である。
【図１７】図４に示す制御フローにより表示される虚像の表示例９について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置１の概略的構成を示している。ＨＵＤ装置１は表示ユニット１０及び制御ユニット３０等から構成されて、自動車である車両に搭載されている。ここで、車両のインストルメントパネル５内に設置される表示ユニット１０は、表示器１２、光学系１４及び駆動部１６を備えている。
【００２０】
表示器１２は例えば液晶モニタ等からなり、画像を表示する画面１２０を有している。光学系１４は、例えばミラー及びレンズ等を組み合わせてなり、表示器１２の画面１２０に表示された画像を光学像として車両のフロントウインドシールド２へと投射する。かかる投射により表示器１２の表示画像は、フロントウインドシールド２の前方にて結像されることで、虚像として車両内の運転席３側へ向かって表示される。したがって、運転席３上の乗員４は、前方に表示された虚像を視認することで、表示器１２の表示画像が表す情報を伝達されることになる。
【００２１】
駆動部１６は、表示器１２及び光学系１４を収容するハウジング１６０と、当該ハウジング１６０の配置位置や配置角度等の配置状態を調整するアクチュエータ１６２とを有している。アクチュエータ１６２は、例えば電動モータ及び運動変換機構等からなり、ハウジング１６０を任意の位置や角度等に駆動可能となっている。かかる駆動によりハウジング１６０の配置状態が調整されることで、表示器１２の表示画像に関する虚像を光学系１４により結像させる位置（以下、単に「結像位置」という）が調整される。
【００２２】
制御ユニット３０は、眼球情報取得部３２、通信部３４、撮像部３６及び制御回路３８を備えている。
【００２３】
眼球情報取得部３２は、眼球センサ３２０及び解析処理回路３２２を有している。眼球センサ３２０は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を複数組み合わせてなり、インストルメントパネル５の上面又はステアリングコラムの上面等に設置されている。眼球センサ３２０は運転席３上における乗員４の少なくとも顔面を撮影して、当該乗員４の眼球状態を検出する。
【００２４】
解析処理回路３２２は、例えば画像処理用のＩＣチップ等からなり、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて眼球センサ３２０と電気接続されている。解析処理回路３２２は、眼球センサ３２０による眼球状態の検出結果を表す画像信号を所定のフレームレートで連続処理することにより、当該眼球状態に関連する眼球情報を取得する。ここで眼球情報については、運転席３上における乗員４の眼球位置及び視線方向を少なくとも含むように設定される。また特に本実施形態では、眼球情報としての眼球位置及び視線方向についてそれぞれ、設定時間内（例えば１秒間）に眼球状態を設定回数（例えば３０回）にて検出した結果の平均位置及び平均方向が採用される。
【００２５】
通信部３４は、車載通信機３４０及び情報処理回路３４２を備えている。車載通信機３４０は、例えば通信種類に応じた無線機器を複数組み合わせてなり、車両において外部と通信可能に設置されている。ここで通信種類としては、ＤＳＲＣビーコンやＥＴＣビーコン、路肩カメラ等の交通インフラを利用する路車間通信、他車両の車載通信機を利用する車車間通信、ＧＰＳや衛星カメラ等を利用する衛星通信、並びに携帯電話等の携帯端末を利用する携帯通信のうち少なくとも一つが、採用される。車載通信機３４０は、自車両外部の交通情報を表す無線信号を随時受信して、当該無線信号の増幅処理並びに復調処理を行う。
【００２６】
情報処理回路３４２は、例えば通信処理用のＩＣチップ等からなり、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて車載通信機３４０と電気接続されている。情報処理回路３４２は、車載通信機３４０から出力の無線信号を所定のサンプリングで連続処理することにより取得される交通情報から、自車両との衝突が予測される衝突対象６（例えば図２を参照）を検出して衝突予測情報を生成する。ここで衝突対象６には、例えば自車両外部の人間や動物、他車両等が含まれる。また、衝突対象６の衝突予測情報については、取得の交通情報のうち検出された衝突対象６に関連する情報として、衝突対象６の種類、存在位置、移動方向、移動速度及び周囲状況を少なくとも含むように生成される。
【００２７】
さらに本実施形態の情報処理回路３４２は、車載通信機３４０からの無線信号の連続処理により取得される交通情報から、前進走行する自車両の予定の進行方向に関する進行方向情報を生成する。ここで、予定の進行方向とは例えば、自車両が走行している道路の走行先におけるカーブ方向や、自車両に搭載されたナビゲーションシステム（図示しない）により指定された目的地へと向かうための走行方向等である。
【００２８】
撮像部３６は、外界カメラ３６０及び画像処理回路３６２を備えている。外界カメラ３６０は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を主体に構成されて車両のフロントバンパー又はバックミラー近傍等に設置されており、自車両の前方に広がる外界領域を随時撮影する。
【００２９】
画像処理回路３６２は、例えば画像処理用のＩＣチップ等からなり、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて外界カメラ３６０と電気接続されている。画像処理回路３６２は、外界カメラ３６０による外界領域の撮影結果を表す画像信号を所定のフレームレートで連続処理することにより、上述の情報処理回路３４２に準じた衝突対象６の検出並びに衝突予測情報の生成を行う。
【００３０】
制御回路３８は、例えばメモリ３８０を有するマイクロコンピュータを主体に構成されており、車両の表示ユニット１０近傍に設置されて表示器１２、駆動部１６のアクチュエータ１６２及び回路３２２，３４２，３６２と電気接続されている。制御回路３８は、メモリ３８０に記憶の制御プログラムを実行することで、表示器１２と駆動部１６のアクチュエータ１６２とを各回路３２２，３４２，３６２からの出力情報に基づき制御する。
【００３１】
ここで、特に本実施形態の制御回路３８は、運転席３上の乗員４からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害がある衝突対象６を検出した場合に、衝突対象６の自車両との衝突回避を喚起する喚起画像５０（例えば図３を参照）を虚像５２（例えば図２を参照）として表示するように、制御を行う。以下、かかる制御のフローを、図４に示すフローチャートに従って説明する。尚、この制御フローは、車両のイグニッションスイッチのオンに応じて開始し、当該スイッチのオフに応じて終了するようにプログラムされている。
【００３２】
まず、制御フローのステップＳ１００では、自車両の前進走行中に衝突対象６が情報処理回路３４２及び画像処理回路３６２の少なくとも一方により検出されることで、当該対象６の衝突予測情報を生成したか否かを判定する。
【００３３】
ステップＳ１００により否定判定がなされている間は、ステップＳ１００が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１０１へ移行する。このステップＳ１０１では、自車両の予定の進行方向に関する進行方向情報を情報処理回路３４２により生成する。
【００３４】
続いてステップＳ１０２では、ステップＳ１０１により生成の進行方向情報に加えて、ステップＳ１００により生成の衝突予測情報に基づくことで、衝突対象６の自車両との衝突確率が所定の初期設定確率Ｐｉ以上になったか否かを判定する。ここで衝突確率とは、存在位置からの移動方向及び移動速度が衝突予測情報により表される衝突対象６に対して、予定の進行方向へ前進走行中の自車両が、走行先の交差点やカーブ、運転席３上からの死角等に起因して衝突する確率である。かかる衝突確率については、例えば制御プログラム上において実行されるシミュレータにより算出される。また、衝突確率についてステップＳ１０２での判定基準となる初期設定確率Ｐｉは、車両の安全確保上において注意喚起が必要な衝突確率のうち最も安全側の確率に設定され、例えば３０％程度に設定される。
【００３５】
ステップＳ１０２により否定判定がなされている間は、ステップＳ１００へと戻って当該Ｓ１００及び後続ステップＳ１０１，Ｓ１０２が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１０３へ移行する。このステップＳ１０３では、運転席３上の乗員４の眼球状態を眼球センサ３２０により検出することで、当該眼球状態に関連する眼球情報を解析処理回路３２２により取得する。このとき、上述の如く本実施形態では、眼球位置の平均位置及び視線方向の平均方向を含む眼球情報が取得されることとなる。
【００３６】
続いてステップＳ１０４では、ステップＳ１０３により取得の眼球情報に基づくことで、運転席３上における乗員４の中心視野を推定する。ここで図２に示すように中心視野とは、眼球位置の平均位置を基点とした視線方向の平均方向に存在する視点中央６０ａの周囲において、当該平均方向に対して所定角度（一般に約２０度）内の範囲６０とされる。
【００３７】
さらに続くステップＳ１０５では、ステップＳ１０３により取得の眼球情報に基づき、ステップＳ１０４により推定の中心視野６０に喚起画像５０の虚像５２が重畳するように（例えば図２を参照）、駆動部１６のアクチュエータ１６２を制御して当該虚像５２の結像位置を調整する。具体的にステップＳ１０５では、図５，６に示すように、乗員４の眼球位置の平均位置Ａから車両水平方向Ｈへ設定距離Ｄをもって離間し且つ当該平均位置Ａに対して俯角及び水平角がそれぞれ設定角度θ，ωとなる位置に、結像位置が調整されることになる。尚、車両水平方向Ｈとは、水平面上における自車両の当該水平面に沿った方向をいう。
【００３８】
ここで、図５に示す設定距離Ｄについては、自車両の運転席３上における乗員４の眼球の輻輳角φ（図７を参照）が図８（ａ）の如く実質的に０度となることで、当該眼球の焦点調節量が図８（ｂ）の如く実質的に０となるように、８ｍ以上の距離とされる。さらに、設定距離Ｄについて好ましくは、表示ユニット１０の特に光学系１４の体格を各種車両に搭載可能な程度に小さくしてＨＵＤ装置１の設置自由度を高め得るように、１５ｍ以下の距離とされる。
【００３９】
図５に示す俯角の設定角度θについては、自車両の運転席３上の乗員４が中心視野６０において視認する前方実景への虚像５２の影響を最低限に抑えつつ、虚像５２を当該中心視野６０に適正に重畳させるために、１度以上５度以下の範囲内、さらに好ましくは３度程度とされる。また、図６に示す水平角の設定角度ωについては、車両水平方向Ｈのうち視線方向の平均方向を０度として、当該０度から運転席３の隣の助手席側（即ち、右ハンドル車両の場合は図６の如き左側、左ハンドル車両の場合は右側）へ５度の範囲内とされる。
【００４０】
こうした結像位置調整後のステップＳ１０６においては、運転席３上の乗員４に関する可視領域の外側又は当該可視領域における死角に、衝突対象６が存在しているか否かを判定する。ここで図２に示すように可視領域とは、自車両の外界領域のうち、乗員４が運転席３上からフロントウインドシールド２を通して視認可能な領域７０である。そこで本実施形態では、乗員４の眼球位置の平均位置Ａを基点に、略矩形状を呈するフロントウインドシールド２の外周辺部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを通って自車両の前方へ拡がる四つの仮想面を想定することで、それら仮想面に囲まれる外界領域部分が可視領域７０として正確に推定される。また、可視領域７０における死角とは、例えば図１３〜１５に示すように、道路や自車両前方の他車両の他、建造物等に遮られることによって、運転席３上の乗員４からは視認不能となる外界領域部分７２である。そこで本実施形態では、衝突対象６の周囲状況及び自車両の予定の進行方向を鑑みて、乗員４の平均位置Ａにある眼球の可視領域７０における死角７２が推定されることとなる。
【００４１】
以上より、ステップＳ１０６において具体的には、まず、ステップＳ１０３により取得の眼球情報に基づき可視領域７０を推定する。それと共にステップＳ１０６では、ステップＳ１００により生成の衝突予測情報と、ステップＳ１０１により生成の進行方向情報と、ステップＳ１０３により取得の眼球情報とに基づくことで、可視領域７０における死角７２を推定する。そして、さらにステップＳ１０６では、ステップＳ１００により生成の衝突予測情報が表す衝突対象６の存在位置について、可視領域７０の外側又は死角７２にあるか否かを判定するのである。
【００４２】
ステップＳ１０６により否定判定がなされている間は、ステップＳ１００へと戻って当該Ｓ１００及び後続ステップＳ１０１〜Ｓ１０６が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１０７へ移行する。このステップＳ１０７では、可視領域７０の外側又は死角７２に存在することによりフロントウインドシールド２を通した視認に障害のある衝突対象６が検出されたと判断し、当該衝突対象６を視認障害衝突対象６ａ（例えば図９（ｂ）参照）に設定する。
【００４３】
続いてステップＳ１０８では、ステップＳ１０７により設定の視認障害衝突対象６ａについて、自車両に対する相対運動状態を報知する喚起画像５０（以下、かかる状態報知用の喚起画像５０を特に、「状態報知画像５０ａ」という）を、表示器１２の制御により画面１２０に表示する。具体的にステップＳ１０８では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報に基づくことで視認障害衝突対象６ａの種類を判別し、当該種類を識別可能な形状にて状態報知画像５０ａ（その虚像５２の表示については、例えば図９（ｃ），（ｄ）を参照）を表示する。また、本実施形態のステップＳ１０８では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報と、当該衝突予測情報等からステップＳ１０２に準じて算出の衝突確率に基づくことで、所定の状態報知画像５０ａの表示形態を視認障害衝突対象６ａの移動方向や衝突確率に応じて変化させる。ここで、視認障害衝突対象６ａの移動方向に応じた状態報知画像５０ａの表示形態変化は、その虚像５２の表示を例えば図９（ｃ），（ｄ）の如く、衝突予測情報が表す移動方向へ表示位置を変化させることや、当該表示位置変化と共に表示形状を変化させること等により実現される。また、視認障害衝突対象６ａの衝突確率に応じた状態報知画像５０ａの表示形態変化は、例えば衝突確率と共に警告性が高くなるように、表示の点滅速度を上昇変化させることの他、表示サイズを拡大変化させることや、表示色を黄色から赤色へ変化させること等により実現される。
【００４４】
尚、ステップＳ１０８では、状態報知画像５０ａの表示と連動して、視認障害衝突対象６ａの存在を報知する音声出力を、車両の音響装置（図示しない）によって行ってもよい。また、状態報知画像５０ａについては、画像データとして予めメモリ３８０に予め記憶されたものが必要時に読み出されて、表示に供されることになる。
【００４５】
こうしたステップＳ１０８により表示が開始される状態報知画像５０ａの虚像５２は、乗員４の眼球位置の平均位置Ａから設定距離Ｄをもって離間し且つ俯角及び水平角が設定角度θ，ωとなる位置に結像されて、例えば図２の如く乗員４の中心視野６０に重畳される。これにより乗員４は、状態報知画像５０ａの虚像５２と前方の実景とを、眼球の焦点調節なくそれぞれ確実に視認することができるのである。
【００４６】
この後のステップＳ１０９では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報等に基づくことでステップＳ１０２に準じて衝突確率を算出し、当該衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になったか否かを判定する。ここで初期設定確率Ｐｉについては、ステップＳ１０２において判定基準とされる値と同一値である。
【００４７】
また、ステップＳ１０９により否定判定がなされた場合に移行するステップＳ１１０では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報等に基づくことでステップＳ１０２に準じて衝突確率を算出し、当該衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上になったか否かを判定する。ここで重大設定確率Ｐｓについては、車両の安全確保上の注意喚起が必要な衝突確率のうち緊急の衝突回避操作が求められる確率として、初期設定確率Ｐｉよりも高い確率に設定され、例えば７０％程度に設定される。
【００４８】
衝突確率が重大設定確率Ｐｓ未満であるのに応じてステップＳ１１０により否定判定がなされている間は、ステップＳ１０８へと戻って当該Ｓ１０８及び後続ステップＳ１０９，Ｓ１１０が繰り返し実行されるが、肯定判定がなされると、ステップＳ１１１へ移行する。このステップＳ１１１では、ステップＳ１０７により設定の視認障害衝突対象６ａについて、自車両との衝突を回避する操作内容を指示する喚起画像５０（以下、かかる操作指示用の喚起画像５０を特に、「操作指示画像５０ｂ」という）を、表示器１２の制御により画面１２０に表示する。ここで操作指示画像５０ｂとしては、例えばその虚像５２の表示を図９（ｅ）に示すように、「スピード ダウン」等といった衝突回避の操作内容を文字にて指示するものが採用される。
【００４９】
尚、ステップＳ１１１では、操作指示画像５０ｂの表示と連動して、視認障害衝突対象６ａに対する衝突回避の操作内容を指示する音声出力を、車両の音響装置によって行ってもよい。また、操作指示画像５０ｂについては、画像データとして予めメモリ３８０に予め記憶されたものが必要時に読み出されて、表示に供されることになる。
【００５０】
こうしたステップＳ１１１により表示が開始される操作指示画像５０ｂの虚像５２は、状態報知画像５０ａの虚像５２の場合と同様に、乗員４の中心視野６０に重畳される。これにより乗員４は、操作指示画像５０ｂの虚像５２と前方の実景とを、眼球の焦点調節なくそれぞれ確実に視認することができるのである。
【００５１】
以上の後のステップＳ１１２では、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報等に基づくことでステップＳ１０２に準じて衝突確率を算出し、当該衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になったか否かを判定する。ここで初期設定確率Ｐｉについては、ステップＳ１０２，Ｓ１０９において判定基準とされる値と同一値である。
【００５２】
ステップＳ１１２により否定判定がなされた場合に移行するステップＳ１１３では、運転席３上の乗員４に関する可視領域７０において、ステップＳ１０７により設定の視認障害衝突対象６ａが死角７２を外れて存在するか否かを判定する。このとき、可視領域７０及び死角７２の推定と視認障害衝突対象６ａの存在位置判定は、ステップＳ１０３により取得の眼球情報と、ステップＳ１００に準じて生成の衝突予測情報と、ステップＳ１０１により生成の進行方向情報とに基づくことで、ステップＳ１０６に準じて行われる。
【００５３】
ステップＳ１１３により否定判定がなされている間は、ステップＳ１１１へと戻って当該Ｓ１１１及び後続ステップＳ１１２，Ｓ１１３が繰り返し実行される。これに対し、ステップＳ１１３により肯定判定がなされた場合には、可視領域７０に死角７２を外れて存在することにより運転席３上からフロントウインドシールド２を通して視認可能な視認障害衝突対象６ａが検出されたと判断し、ステップＳ１１４へ移行する。また、ステップＳ１１２，Ｓ１０９により肯定判定がなされた場合には、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満となって衝突回避操作が不要になったと判断して、ステップＳ１１４へ移行する。
【００５４】
こうしてステップＳ１１３，Ｓ１１２，Ｓ１０９から移行するステップＳ１１４では、表示器１２の画面１２０における喚起画像５０（ステップＳ１１３，Ｓ１１２から移行の場合は操作指示画像５０ｂ、ステップＳ１０９からの移行の場合は状態報知画像５０ａ）の表示を停止して当該画像５０の虚像５２の表示を終了させた後、ステップＳ１００へ戻ることとなる。
【００５５】
尚、ここまでの説明から、制御フローのステップＳ１００，Ｓ１０６，Ｓ１０７，Ｓ１１３を実行する制御回路３８並びに通信部３４及び撮像部３６が共同して特許請求の範囲に記載の「衝突対象検出部」を構成し、制御回路３８が及び駆動部１６が共同して特許請求の範囲に記載の「表示制御部」に相当している。また、制御フローのステップＳ１０６〜Ｓ１１３を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「表示開始手段」に相当し、制御フローのステップＳ１０８，Ｓ１１０の処理内容が特許請求の範囲に記載の「状態報知制御」に相当し、制御フローのステップＳ１１０，Ｓ１１１の処理内容が特許請求の範囲に記載の「操作指示制御」に相当している。さらに、制御フローのステップＳ１１３，Ｓ１１４を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「表示終了手段」に相当し、制御フローのステップＳ１０８を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「表示変化手段」に相当している。またさらに、制御フローのステップＳ１０６，Ｓ１１３を実行する制御回路３８が特許請求の範囲に記載の「領域推定手段」に相当し、制御フローのステップＳ１０５，Ｓ１０８，Ｓ１１１を実行する制御回路３８及び駆動部１６が共同して特許請求の範囲に記載の「結像位置調整手段」に相当している。
【００５６】
以上説明した制御フローにより表示される喚起画像５０（状態報知画像５０ａ・操作指示画像５０ｂ）の虚像５２について、その表示例を以下に説明する。
【００５７】
（表示例１）
図９（ａ）に示すように表示例１は、自車両７が前進走行する道路と交差する道路上を、衝突対象６としての自動車である他車両が自車両７の走行先となる交差点へ向かって前進走行している場合の例である。
【００５８】
図９（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての他車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図９（ｃ），（ｄ）に示すように他車両のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、喚起画像５０の虚像５２として表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の移動方向に応じて表示位置及び表示形状が図９（ｃ），（ｄ）の如く変化すると共に、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、喚起画像５０の虚像５２うち、図９（ｅ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００５９】
そして、図９（ｆ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、運転席３上の乗員４が状態報知画像５０ａの虚像５２又は操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示を受けて衝突回避のための操作を行うこと等によって、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、当該虚像表示が終了することになる。
【００６０】
（表示例２）
図１０（ａ）に示すように表示例２は、自車両７が前進走行する道路と交差する道路上を、衝突対象６としての自転車が自車両７の走行先となる交差点へ向かって前進走行している場合の例である。
【００６１】
図１０（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての自転車につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該自転車が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように自転車のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、自転車の移動方向に応じて表示位置及び表示形状が図１０（ｃ），（ｄ）の如く変化すると共に、自転車の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１０（ｅ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００６２】
そして、図１０（ｆ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての自転車が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００６３】
（表示例３）
図１１（ａ）に示すように表示例３は、自車両７が前進走行する道路上において走行先となるカーブ部分に、衝突対象６としての自動車である他車両が渋滞している場合の例である。
【００６４】
図１１（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての他車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１１（ｃ）に示すようにカーブ上における他車両のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１１（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００６５】
そして、図１１（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００６６】
（表示例４）
図１２（ａ）に示すように表示例４は、自車両７が前進走行する道路上において走行先となるカーブ部分を、衝突対象６としての人間が横断している場合の例である。
【００６７】
図１２（ｂ）に示すように可視領域７０の外側に存在する衝突対象６としての人間につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該人間が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１２（ｃ）に示すようにカーブ上における人間の斜視形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、人間の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１２（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００６８】
そして、図１２（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての人間が可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００６９】
（表示例５）
図１３（ａ）に示すように表示例５は、自車両７が前進走行により登坂する道路上において走行先となる下り坂部分に、衝突対象６としての自動車である他車両が信号停止又は渋滞している場合の例である。
【００７０】
図１３（ｂ）に示すように、自車両７の走行先にあるクレスト部８（図１３（ａ）を参照）に遮られることで可視領域７０に生じた死角７２に存在する衝突対象６としての他車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１３（ｃ）に示すように他車両のテール形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１３（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００７１】
そして、図１３（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が可視領域７０の死角７２から外れることにより、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００７２】
（表示例６）
図１４（ａ）に示すように表示例６は、自車両７が前進走行する道路上の前方において縦列駐車又は渋滞停車している複数の他車両９間を、衝突対象６としての人間が通り抜けようとしている場合の例である。
【００７３】
図１４（ｂ）に示すように、自車両７前方の他車両９に遮られることで可視領域７０に生じた死角７２に存在する衝突対象６としての人間につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該人間が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１４（ｃ）に示すように人間のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、人間の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１４（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００７４】
そして、図１４（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての人間が可視領域７０の死角７２から外れることにより、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００７５】
（表示例７）
図１５（ａ）に示すように表示例７は、自車両７が右折直前において前進走行する道路の前方において対向車両９の後方に、衝突対象６としての自転車又はバイクが走行している場合の例である。
【００７６】
図１５（ｂ）に示すように、自車両７前方の対向車両９に遮られることで可視領域７０に生じた死角７２に存在する衝突対象６としての自転車又はバイクにつき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該自転車又はバイクが視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１５（ｃ）に示すように自転車又はバイクのサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、自転車又はバイクの衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１５（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００７７】
そして、図１５（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての自転車又はバイクが可視領域７０の死角７２から外れることにより、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００７８】
（表示例８）
図１６（ａ）に示すように表示例８は、自車両７が右折により前進走行する予定の道路上を、衝突対象６としての人間が横断している場合の例である。
【００７９】
図１６（ｂ）に示すように、可視領域７０の外側に存在すると共に自車両７のピラー７ａに遮られた衝突対象６としての人間につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該人間が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１６（ｃ）に示すように人間のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、人間の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１６（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００８０】
そして、図１６（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての人間が、ピラー７ａに遮られることなく可視領域７０に死角を外れて進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００８１】
（表示例９）
図１７（ａ）に示すように表示例９は、車両が前進走行する道路上において走行先となるカーブ部分での停止車両９の後方に、衝突対象６としての自動車である対向車両が前進走行している場合の例である。
【００８２】
図１７（ｂ）に示すように、可視領域７０の外側に存在すると共に自車両７前方の停止車両９に遮られた衝突対象６としての対向車両につき、運転席３からのフロントウインドシールド２を通した視認に障害が生じている場合、当該他車両が視認障害衝突対象６ａとして検出される。その結果、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ以上且つ重大設定確率Ｐｓ未満である間は、図１７（ｃ）に示すように対向車両のカーブ上における他車両のサイド形状を模した状態報知画像５０ａの虚像５２が、表示される。このとき、状態報知画像５０ａの虚像５２の表示形態については、他車両の衝突確率に応じて表示の点滅速度が変化する。また、衝突確率が重大設定確率Ｐｓ以上となった場合には、図１７（ｄ）に示すように操作内容としての「スピード ダウン」を文字にて指示する操作指示画像５０ｂの虚像５２が、表示されることになる。
【００８３】
そして、図１７（ｅ）に示すように視認障害衝突対象６ａとしての他車両が、停止車両９により形成された死角７２を外れて可視領域７０に進入し、運転席３からフロントウインドシールド２を通して視認可能となった場合には、操作指示画像５０ｂの虚像５２の表示が終了する。また図示はしないが、衝突確率が初期設定確率Ｐｉ未満になった場合にも、虚像表示が終了することになる。
【００８４】
以上説明したようにＨＵＤ装置１では、運転席３上からの可視領域７０の外側又は死角７２に存在する視認障害衝突対象６ａが検出されると、まず、喚起画像５０として状態報知画像５０ａの虚像表示が開始されることにより、当該対象６の相対運動状態が報知される。また特に、状態報知画像５０ａの虚像表示についてＨＵＤ装置１では、視認障害衝突対象６ａの移動方向や衝突確率に応じて表示形態が変化することになる。これらにより運転席３上の乗員４は、フロントウインドシールド２を通した視認に障害のある視認障害衝突対象６ａであっても、その相対運動状態を画像５０ａの虚像表示により視覚的に且つ実際の視認前に認識して、車両安全を確保するための衝突回避操作に繋げることができる。
【００８５】
さらにＨＵＤ装置１では、検出された視認障害衝突対象６ａの自車両７の衝突確率について、緊急の衝突回避操作が求められる重大設定確率Ｐｓになると、喚起画像５０として操作指示画像５０ｂの虚像表示が開始されることにより、当該操作の指示が確実に行われる。これにより運転席３上の乗員４は、状態報知画像５０ａの虚像表示の見落とし等により視認障害衝突対象６ａの存在に気がつかなかったとしても、操作指示画像５０ｂの虚像表示を受けてその指示内容に従うことで車両安全を確実に確保することができる。
【００８６】
しかもＨＵＤ装置１では、運転席３上からの可視領域７０において死角７２から外れて視認可能となった視認障害衝突対象６ａが検出されると、喚起画像５０としての操作指示画像５０ｂの虚像表示が終了する。これにより運転席３上の乗員４は、視認障害衝突対象６ａと操作指示画像５０ｂの虚像５２とを同時に視認しなくても済む。故に、可視領域７０において視認障害衝突対象６ａが直接に視認可能となることによって、緊急の衝突回避操作が迫られている乗員４に対し、混乱を招くことなく車両安全の確保を促すことが可能となるのである。
【００８７】
加えてＨＵＤ装置１では、喚起画像５０としての画像５０ａ，５０ｂの虚像５２につき、運転席３上の乗員４の眼球情報に基づいて正確に推定される中心視野６０に、重畳表示させている。これにより運転席３上の乗員４は、画像５０ａ，５０ｂの虚像５２と前方の実景とを眼球の焦点調節なく確実に視認し得るので、衝突回避の喚起に遅れを生じ難くして車両安全の迅速な確保に貢献することができるのである。
【００８８】
（他の実施形態）
ここまで、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明は説明の実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００８９】
具体的に制御フローにおいては、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２を省略し且つステップＳ１１３の否定判定時にステップＳ１０８へと戻るように変更することで、喚起画像５０としての操作指示画像５０ｂの表示を行わないようにしてもよい。
【００９０】
また、制御フローにおいては、ステップＳ１０６により可視領域７０の外側又は死角７２に衝突対象６の存在が確認された場合に、例えば車両のブレーキを制御して走行速度を自動的に低下させるようにしてもよいのである。
【符号の説明】
【００９１】
１ ＨＵＤ装置、２ フロントウインドシールド、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 外周辺部、３ 運転席、４ 乗員、６ 衝突対象、６ａ 視認障害衝突対象、７ 自車両、７ａ ピラー、８ クレスト部、９ 他車両・対向車両・停止車両、１０ 表示ユニット、１２ 表示器、１２０ 画面、１６ 駆動部、１６２ アクチュエータ、３０ 制御ユニット、３２ 眼球情報取得部、３２０ 眼球センサ、３２２ 解析処理回路、３４ 通信部、３４０ 車載通信機、３４２ 情報処理回路、３６ 撮像部、３６０ 外界カメラ、３６２ 画像処理回路、３８ 制御回路、３８０ メモリ、５０ 喚起画像、５０ａ 状態報知画像、５０ｂ 操作指示画像、５２ 虚像、６０ 中心視野、６０ａ 視点中央、７０ 可視領域、７２ 死角、Ｐｉ 初期設定確率、Ｐｓ 重大設定確率
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において表示器に表示した画像を前記車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該画像の虚像を前記車両内の運転席側へ向かって表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記車両との衝突が予測される衝突対象を検出する衝突対象検出部、並びに前記表示器における前記画像の表示を制御する表示制御部を備え、
前記表示制御部は、
前記運転席上からの前記フロントウインドシールドを通した視認に障害のある前記衝突対象として視認障害衝突対象を前記衝突対象検出部が検出した場合に、当該視認障害衝突対象の前記車両との衝突回避を喚起する前記画像として喚起画像の表示を開始する表示開始手段と、
前記運転席上から前記フロントウインドシールドを通して視認可能となった前記視認障害衝突対象を前記衝突対象検出部が検出した場合に、前記喚起画像の表示を終了する表示終了手段と、
を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
路車間通信、車車間通信、衛星通信及び携帯通信のうち少なくとも一つにより前記衝突対象に関連する情報を取得する通信部を備え、
前記衝突対象検出部は、前記通信部により取得される情報に基づき前記衝突対象を検出することを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記表示開始手段は、前記車両の外界領域のうち前記運転席上から前記フロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域の外側に存在する前記視認障害衝突対象、又は当該可視領域において前記運転席上からの死角に存在する前記視認障害衝突対象を、前記衝突対象検出部が検出した場合に、前記喚起画像の表示を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記表示終了手段は、前記車両の外界領域のうち前記運転席上から前記フロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域に前記運転席上からの死角を外れて存在する前記視認障害衝突対象を、前記衝突対象検出部が検出した場合に、前記喚起画像の表示を終了することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記運転席上の乗員の眼球状態に関連する眼球情報を取得する眼球情報取得部を備え、
前記表示制御部は、前記眼球情報取得部により取得された前記眼球情報に基づき前記可視領域を推定する領域推定手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記表示開始手段は、
前記視認障害衝突対象の前記車両との衝突確率が所定の初期設定確率以上となった場合に、前記視認障害衝突対象の前記車両に対する相対運動状態を報知するように前記喚起画像を表示する状態報知制御を開始し、
前記衝突確率が前記初期設定確率よりも高い重大設定確率以上となった場合に、前記車両において前記視認障害衝突対象の衝突を回避する操作内容を指示するように前記喚起画像を表示する操作指示制御を開始することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記表示開始手段により開始された前記状態報知制御において前記衝突確率に応じて前記喚起画像の表示形態を変化させる表示変化手段を、有することを特徴とする請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記喚起画像に関する前記虚像の結像位置を調整して当該虚像を前記運転席上の乗員の中心視野に重畳させる結像位置調整手段を、有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
前記結像位置調整手段は、前記運転席上の乗員の眼球位置から８ｍ以上の設定距離をもって離間した位置に、前記虚像の結像位置を調整することを特徴とする請求項８に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１】
車両において表示器に表示した画像を前記車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該画像の虚像を前記車両内の運転席側へ向かって表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記車両との衝突が予測される衝突対象を検出する衝突対象検出部、並びに前記表示器における前記画像の表示を制御する表示制御部を備え、
前記表示制御部は、
前記運転席上からの前記フロントウインドシールドを通した視認に障害のある前記衝突対象として視認障害衝突対象を前記衝突対象検出部が検出した場合に、当該視認障害衝突対象の前記車両との衝突回避を喚起する前記画像として喚起画像の表示を開始する表示開始手段と、
前記運転席上から前記フロントウインドシールドを通して視認可能となった前記視認障害衝突対象を前記衝突対象検出部が検出した場合に、前記喚起画像の表示を終了する表示終了手段と、
を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
路車間通信、車車間通信、衛星通信及び携帯通信のうち少なくとも一つにより前記衝突対象に関連する情報を取得する通信部を備え、
前記衝突対象検出部は、前記通信部により取得される情報に基づき前記衝突対象を検出することを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記表示開始手段は、前記車両の外界領域のうち前記運転席上から前記フロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域の外側に存在する前記視認障害衝突対象、又は当該可視領域において前記運転席上からの死角に存在する前記視認障害衝突対象を、前記衝突対象検出部が検出した場合に、前記喚起画像の表示を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記表示終了手段は、前記車両の外界領域のうち前記運転席上から前記フロントウインドシールドを通して視認可能な可視領域に前記運転席上からの死角を外れて存在する前記視認障害衝突対象を、前記衝突対象検出部が検出した場合に、前記喚起画像の表示を終了することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記運転席上の乗員の眼球状態に関連する眼球情報を取得する眼球情報取得部を備え、
前記表示制御部は、前記眼球情報取得部により取得された前記眼球情報に基づき前記可視領域を推定する領域推定手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記表示開始手段は、
前記視認障害衝突対象の前記車両との衝突確率が所定の初期設定確率以上となった場合に、前記視認障害衝突対象の前記車両に対する相対運動状態を報知するように前記喚起画像を表示する状態報知制御を開始し、
前記衝突確率が前記初期設定確率よりも高い重大設定確率以上となった場合に、前記車両において前記視認障害衝突対象の衝突を回避する操作内容を指示するように前記喚起画像を表示する操作指示制御を開始することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記表示開始手段により開始された前記状態報知制御において前記衝突確率に応じて前記喚起画像の表示形態を変化させる表示変化手段を、有することを特徴とする請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記喚起画像に関する前記虚像の結像位置を調整して当該虚像を前記運転席上の乗員の中心視野に重畳させる結像位置調整手段を、有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
前記結像位置調整手段は、前記運転席上の乗員の眼球位置から８ｍ以上の設定距離をもって離間した位置に、前記虚像の結像位置を調整することを特徴とする請求項８に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１７３６１９（Ｐ２０１０−１７３６１９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８６７（Ｐ２００９−２１８６７）
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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