車両用表示装置
【課題】運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことが可能な車両用表示装置を提供すること。
【解決手段】ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置（１）であって、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とする、車両用表示装置。車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段として、車外カメラ（１０）やレーダー装置（２０）、通信装置（３０）等を備える。
【解決手段】ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置（１）であって、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とする、車両用表示装置。車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段として、車外カメラ（１０）やレーダー装置（２０）、通信装置（３０）等を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、虚像投影装置や光透過性表示装置等を用いてウインドシールド上に表示を行なう車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロントガラスに映像を投影することにより、車速やナビゲーション情報等の情報、或いは車両前方の歩行者等を表示する技術が、ヘッドアップディスプレイの名称で知られている（例えば、非特許文献１参照）。この装置では、表示される情報等が、あたかもフロントガラスの外側に映っているかのように運転者に視認される。
【０００３】
また、この技術を応用した画像表示装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、車両の進行方向に設定される領域内で表示対象物が検出された場合には表示対象物の位置に応じた表示を行ない、当該領域外で表示対象物が検出された場合にはその表示対象物が存在することを示す情報を表示するものとしている。また、上記領域内に在る表示対象物については枠で囲んで示す等の強調表示を行なうことについての記述がなされている。
【特許文献１】特開２００１−２３０９１号公報
【非特許文献１】トヨタ自動車株式会社、「クラウンマジェスタ新型車解説書（品番７１０９１００）」、トヨタ自動車株式会社サービス部、２００４年７月５日発行、１０．ボデー＆エレクトリカル、ｐ１０−２２２〜１０−２２９、ｐ１０−２７５〜１０−２７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置を含めて、従来のヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスの限られた表示領域に虚像投影するものであるため、運転車がこの表示領域を見る際の視線の向きと、運転者がフロントガラスを通して実際に表示対象物を見る際の視線と、が異なるものとなる。このため、頻繁に表示領域を見る習慣のない運転者には、折角表示対象物を強調表示しても見過ごされる可能性がある。また、前方風景に擬した画像を表示領域に表示するのであるが、あくまで風景に擬した画像であるため距離感や緊急性等を直感的に把握することができず、表示対象物に応じた適切な運転操作（回避操作等）が遅れる可能性もある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことが可能な車両用表示装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置であって、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とするものである。ここで、「運転者の視点」は、ステレオカメラや赤外線センサー等で検出してもよいし、また、通信機能を備えた眼鏡やサングラスから出力される電波により検出してもよい。また、標準的な頭部の位置等から推定してもよい。
【０００７】
この本発明の一態様によれば、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうため、運転者が表示内容を直感的に把握することができ、また、表示に注視する際の注意負担が軽減される。従って、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。
【０００８】
また、本発明の一態様は、例えば、車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段と、表示対象物認識手段により認識された表示対象物の位置を特定する位置特定手段と、を備え、位置特定手段により特定された表示対象物の位置に基づいて、運転者の視点から見た表示対象物に重畳するように、表示対象物の強調表示を行なうものである。この場合の具体例として、ウインドシールドに映像を投影する投影手段と、運転者の視点から見た表示対象物の位置に相当するウインドシールド上の位置を表示位置として算出する表示位置算出手段と、を備え、表示位置に映像を投影することにより、運転者の目に映る虚像が表示対象物に重畳するように投影手段を制御することが考えられる。
【０００９】
また、本発明の一態様において、表示対象物は、例えば、車両、歩行者、信号、道路標識、及び緊急車両のいずれかを少なくとも含む。
【００１０】
また、本発明の一態様において、自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、表示対象物は、先行車両のブレーキランプを含み、所定走行局面判定手段により自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であると判定された場合に表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に先行車両のブレーキランプを強調表示すると、好適である。この場合、先行車両のブレーキランプの強調表示は、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示であると好適である。
【００１１】
これらにより、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００１２】
また、本発明の一態様において、自車両の進路変更が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、表示対象物は、先行車両の方向指示器を含み、所定走行局面判定手段により自車両の進路変更が必要な所定走行局面であると判定された場合に、表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に先行車両の方向指示器を強調表示すると、好適である。
【００１３】
これにより、運転者は先行車両がこれから進路変更をするものと判断し、直感的に自車両においても進路変更が必要であることを認識することができる。従って、単に「この先、左に（又は右に）進路変更が必要です」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、運転車はより自然に車両の進路変更に備えて減速や前方注意等を行なうことができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００１４】
また、本発明の一態様において、先行車両の減速度を特定する減速度特定手段と、先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、減速度特定手段により所定減速度以上の減速度が特定され、且つ点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件を満たす場合に、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とするものとしてもよい。
【００１５】
こうすれば、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。また、より必要な場面に限定した表示を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の一態様において、先行車両と自車両の相対関係を特定する相対関係特定手段と、相対関係特定手段により特定された先行車両と自車両の相対関係に基づいて警告が必要か否かを決定する警告要否判定手段と、先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、警告要否判定手段により警告が必要と判定され、且つ点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件を満たす場合に、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とするものとしてもよい。ここで、「相対関係」とは、例えば、相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方である。また、相対速度と車間距離の双方により求められる車間時間であってもよい。
【００１７】
こうすれば、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。また、より必要な場面に限定した表示を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の一態様のうち、点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件下で表示を行うものにおいて、自車両の運転者の減速意思を検知する減速意思検知手段を備え、所定条件は、減速意思検知手段により自車両の運転者の減速意思が検知されなかったことを更に含むものとしてもよい。
【００１９】
また、本発明の一態様のうち警告要否判定手段を備えるものにおいて、運転者の減速傾向を学習する減速傾向学習手段を備え、警告要否判定手段は、減速傾向学習手段により学習された運転者の減速傾向に基づいて警告が必要か否かを決定する手段であるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことが可能な車両用表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２２】
［第１実施例］
以下、本発明の第１実施例に係る車両用表示装置１について説明する。車両用表示装置１は、ヘッドアップディスプレイ装置や光透過性表示装置等を用いて、運転者から見た車外の風景に重畳するようにウインドシールド上に表示を行なう装置である。
【００２３】
図１は、車両用表示装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用表示装置１は、表示対象物を認識すると共にその位置を検出する手段としての車外カメラ１０、レーダー装置２０、及び通信装置３０と、フロントウインドシールド４０に虚像投影するＨＵＤユニット５０と、運転者の視点を認識するための車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂと、装置全体を制御する表示装置用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０と、を備える。なお、本図において、情報通信の流れは破線矢印で示しており、当該車内通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＢＥＡＮ、ＡＶＣ−ＬＡＮ等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。
【００２４】
車外カメラ１０は、例えば、ウインドシールド４０の内側上部に配設されたＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を利用したカメラであり、車両前方を撮像する。車外カメラ１０の撮像画像は、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）等のインターレース方式により生成される画像信号として表示装置用ＥＣＵ７０に送信される。
【００２５】
レーダー装置２０は、例えば、フロントグリル裏に配設されたミリ波レーダー装置であり、ミリ波の反射波が帰ってくるまでの時間、反射波の角度、及び周波数変化を利用して物体の距離、方位、速度を検出する。レーダー装置２０は、このような検出を定期的に行なって、検出した物体に関する情報を表示装置用ＥＣＵ７０に送信する。なお、物体の距離等を検出する手段としては、ミリ波レーダー装置の他に、レーザーレーダーや赤外線レーダー、ソナー、ステレオカメラ装置等が考えられる。
【００２６】
通信装置３０は、民間情報サービスを提供するための施設である情報センターから携帯電話等の無線ネットワークを介して送信されるサービス情報を受信するための受信機や、ビーコン受信機、ＦＭ／ＡＭ放送受信機、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）用受信機等を含む。なお、ＤＳＲＣとは、既にＥＴＣ（Electronic Toll Collection System；自動料金収受システム）において実用化されている通信技術であり、専用狭域通信を意味する。通信装置３０は、このような種々の通信態様により車外の各種情報を受信して表示装置用ＥＣＵ７０に送信する。なお、通信装置３０は常時情報を受信可能な状態で作動していてもよいし、表示装置用ＥＣＵ７０からの指示により作動する（受信可能な状態となる）ものであってもよい。また、通信装置３０は、自車両の現在位置を特定するための、ＧＰＳ受信機、及びDGPS（Diffrential GPS；相対測位方式）やRTK-GPS(Real Time Kinematic GPS；干渉測位方式)に用いられる基準局からの電波を受信する基準局電波受信機を含んでよい。
【００２７】
フロントウインドシールド４０は、例えば、ガラス等の光透過性素材により形成され、車外と車室内を遮断すると共に、運転者を含む乗員が車外の風景を視認可能にしている。
【００２８】
図２は、ＨＵＤユニット５０の構成を示す断面図である。ＨＵＤユニット５０は、ウインドシールド４０上の表示位置に映像を投影することにより、あたかも運転者の視点から当該表示位置を見た延長線上の位置（車外の位置）に存在するかのような虚像として、映像の内容を表示する。
【００２９】
ＨＵＤユニット５０は、例えばインストルメントパネル４２の上面に形成された凹部４２Ａにその全体が収納される。そして、コンビネーションメータ４４の裏側に配設され、車両の進行方向に向けて発光表示を行なう液晶ディスプレイ５２と、液晶ディスプレイ５２が発する光を反射してウインドシールド４０に投影する反射鏡５４と、を備える。反射鏡５４は、例えば複数のモーターとギヤ機構等を有する駆動装置５６により回転駆動及び前後駆動され、ウインドシールド４０上の表示位置を所望の位置に設定可能にしている。また、液晶ディスプレイ５２と反射鏡５４との間には、焦点調節機構５８が配設されており、運転者の目に映る虚像の遠近感を調節可能となっている。液晶ディスプレイ５２の表示内容の決定や、駆動装置５６及び焦点調節機構５８の駆動制御は、表示装置用ＥＣＵ７０によって行なわれる。なお、液晶ディスプレイ５２及び反射鏡５４は、車両幅方向に十分な長さを有するものとする。
【００３０】
車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂは、例えば、ルームミラー及びフロントボデーピラー（運転者側）にそれぞれ配設され、運転者の頭部を撮像する。車室内カメラを複数備えるのは、立体画像認識により運転者の視点を特定するためである。車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂの撮像画像は、車外カメラ１０の撮像画像と同様に表示装置用ＥＣＵ７０に送信される。
【００３１】
表示装置用ＥＣＵ７０は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、Ｉ／Ｏポートやタイマー、カウンター等を備える。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３２】
図３は、表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開（ロード）して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。表示装置用ＥＣＵ７０は、表示対象物認識部７２と、位置特定部７４と、視点位置算出部７６と、ＨＵＤ制御部７８と、を備える。
【００３３】
表示対象物認識部７２は、運転者が運転上注意を要する車外の表示対象物を認識する。本実施例では、表示対象物は、信号、道路標識、及び緊急車両である。なお、「信号」とは信号機全体を指すものであってもよいし、運転上注意を要するもの、すなわち、赤信号、又は赤信号及び黄信号に限定してもよい。また、信号の表示部分に限定して強調表示するものであってよい。道路標識についても、運転上注意を要する道路標識（例えば速度制限標識や一旦停止、一方通行等）に限定してもよい。
【００３４】
表示対象物の認識は、例えば、車外カメラ１０の撮像画像解析や、通信装置３０により受信された情報に基づいて行なうことができる。具体的には、車外カメラ１０の撮像画像において特徴点抽出処理やパターンマッチング処理を行なって信号や道路標識を認識したり、色彩及び輝度に基づいて信号を認識したりすることができる。また、信号や道路標識、緊急車両から専用狭域通信による電波が発信されている場合はこれを受信して表示対象物を認識してもよいし、前述した情報センターから送信されるサービス情報に信号や道路標識、緊急車両に関する情報が含まれている場合はこれを受信して表示対象物を認識してもよい。
【００３５】
位置特定部７４は、表示対象物認識部７２が認識した表示対象物の位置を特定する。表示対象物の位置は、例えば車両の特定の箇所（例えばレーダー装置２０の配設位置等）を基準位置とし、基準位置を原点とする三次元直交座標系上の座標として表現される（三次元極座標系上の座標として表現されてもよい）。表示対象物の位置特定についての具体的手法は、例えば、レーダー装置２０により表示対象物の距離及び方位を検出し、これを三次元直交座標系上の座標に変換する。また、信号や道路標識、緊急車両から専用狭域通信による電波が発信されている場合はこれを受信して表示対象物の位置を特定してもよいし、前述した情報センターから送信されるサービス情報に信号や道路標識、緊急車両に関する情報が含まれている場合はこれを受信して表示対象物の位置を特定してもよい。この場合、表示対象物の位置が地球上の絶対座標（緯度、経度、高度）により表現されているものとすれば、前述したＧＰＳ受信機や基準局電波受信機を用いて特定される自車両の現在位置を基準として表示対象物の位置を算出すればよい。
【００３６】
なお、以上説明した如く、表示対象物を認識してその位置を特定するための手法としては、種々のものが存在する。本実施例においては、画像解析、レーダーによる位置検出、及び通信により認識及び位置特定を行なうものとして例示したが、必ずしもこれらの全てを備える必要がある訳ではないし、更に他の手法により認識及び位置特定を行なうものとしてもよい。
【００３７】
視点位置算出部７６は、車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂの撮像画像に対して立体画像認識を行ない、運転者の視点の位置（目の位置；より具体的には、両目の中間の位置等）を算出する。立体画像認識の具体的手法については、既に種々の手法が公知となっているため、詳細な説明を省略する。なお、運転者の視点の位置は、例えば前述した基準位置を原点とする三次元直交座標系上の座標として表現される。
【００３８】
ＨＵＤ制御部７８は、このように認識及び位置が特定された表示対象物の強調表示を行なうように、液晶ディスプレイ５２の表示内容を決定すると共に、駆動装置５６や焦点調節機構５８の駆動制御を行なう。以下、順を追って説明する。
【００３９】
まず、表示対象物の位置と運転者の視点の位置とを結ぶ仮想直線の式を算出する。そして、この仮想直線とフロントウインドシールド４０の交点を求め、これを表示位置とする。なお、表示装置用ＥＣＵ７０のＲＯＭにはフロントウインドシールド４０の三次元形状モデルが予め記憶されており、この三次元形状モデルを用いて表示位置を求めるものとする。
【００４０】
そして、表示位置に映像を投射することにより光が運転者の目に届くように、液晶ディスプレイ５２の表示内容を決定し、駆動装置５６を駆動制御する。すなわち、ＨＵＤユニット５０から表示位置に向けて投影する光がフロントウインドシールド４０で反射されて運転者の視点に至るように、液晶ディスプレイ５２上の表示位置（発光位置）や反射鏡５４の位置を調節するのである。また、表示対象物と表示位置との距離、及び表示位置と運転者の視点との距離に応じた遠近感をもって虚像が視認されるように、焦点調節機構５８を駆動制御する。
【００４１】
こうすることにより、運転者により視認される虚像が表示対象物に重畳することとなる。なお、強調表示は、例えば表示対象物の輪郭を印象の強い色で枠線表示するものあってもよいし、表示対象物全体が発光しているように擬した表示を行なうものであってもよい。従って、液晶ディスプレイ５２では、表示対象物の輪郭表示や発光表示等を適切な形状及び表示サイズで行なう必要がある。形状については、車外カメラ１０の撮像画像における表示対象物の輪郭（表示対象物認識部７２の処理において把握されていることが想定される）を用いることとすればよい。また、表示サイズについては、例えば車外カメラ１０の撮像画像における表示対象物のサイズに、表示対象物と表示位置との距離に応じて減少する傾向の所定の乗数を乗じる等の手法により、求めることができる。
【００４２】
図４は、本実施例の車両用表示装置１が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。図示する如く、信号機、及びその手前の停止線（道路標識に含まれる概念である）が強調表示されている。これを見た運転者は、信号機に注意が引き付けられるため、信号機を見過ごすような事態を抑制することができる。また、停止線を強調表示することにより停止位置の認識・発見が容易となるため、運転負荷を軽減することができる。その他の道路標識や緊急車両についても、図４と同様に強調表示されるため、道路標識を見過ごすような事態を抑制することができ、また、車外でサイレン音が鳴った際に緊急車両を目で探す労力等を軽減することができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。従って、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。
【００４３】
こうした効果は、表示領域を独立した風景として表現する従来のヘッドアップディスプレイ装置と比較して顕著なものである。図５は、従来のヘッドアップディスプレイ装置において信号機や停止線を強調表示した場合の、運転者の目に映る風景を示す図である。このような風景において例えば信号機が強調表示されていることに運転者が気付くためには、表示領域を注視している必要がある。ところが、車両を運転している運転者は、通常、あらゆる方向に気を配っているものであり、頻繁に表示領域を見る習慣のない運転者の場合、折角表示対象物を強調表示しても見過ごされる可能性がある。また、停止線を強調表示したとしても、表示領域の中での距離感と実際の風景の中での距離感は異なるものであるため、停止位置までの距離感等を直感的に認識することができない。
【００４４】
この点、本実施例の車両用表示装置１は、運転者が通常気を配っている車外の風景に重畳して強調表示を行なうため、表示対象物を見過ごす可能性は低くなる。また、表示対象物までの距離感等を直感的に認識することができる。従って、運転上注意を要する表示対象物に関して、より適切な注意喚起を行なうことができる。
【００４５】
なお、フロントウインドシールド４０の角度や曲率によっては表示位置の設定可能領域が制限される可能性もあるが、（１）液晶ディスプレイ５２自体を可動にする、（２）液晶ディスプレイ５２を十分大きいものとする、（３）映像投影装置をインストルメントパネル４２の上面以外の箇所にも配設してＨＵＤユニット５０が投影不可能な領域をカバーする、（４）インストルメントパネル４２の上面に液晶ディスプレイを上向きに配設して映像を直接投影する（この場合、遠近感の調節は比較的困難であるが）、等の手法により、フロントウインドシールド４０の略全域に映像を投影して運転者の目に虚像が映るようにすることは可能である。
【００４６】
また、信号や道路標識が運転者の目から見てフロントウインドシールドの左上側に出現する可能性が高いことを考慮すれば、フロントウインドシールドの左上側に投影用領域を設けて、運転者から投影用領域を通して見える表示対象物のみを強調表示の対象とし、投影用領域の全域に映像投影可能なＨＵＤユニットを備えるものとしてもよい。
【００４７】
以上説明した本実施例の車両用表示装置１によれば、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。
【００４８】
［第２実施例］
以下、本発明の第２実施例に係る車両用表示装置２について説明する。なお、第１実施例の車両用表示装置１と第２実施例の車両用表示装置２とは排他的又は択一的な関係にあるものではなく、双方の機能を有する装置も実現可能である。
【００４９】
車両用表示装置２は、車両用表示装置１と同様のハードウエア構成を有するが、表示装置用ＥＣＵ７０の処理において相違する。従って、ハードウエア構成については図１を参照することとし、各構成要素について同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
また、本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプ及び方向指示器である。また、本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０は、第１実施例と比較すると、所定走行局面判定部７７を更に備え（図６参照）、第１実施例と共通する機能ブロックについても、視点位置算出部７６を除き、異なる機能を有する。従って、これらの相違点を中心に説明する。
【００５１】
表示対象物認識部７２は、先行車両のブレーキランプ及び方向指示器を認識する前段階として、まず先行車両自体を認識する。ここで、先行車両とは、自車両の直前を自車両と同一方向に走行している車両をいう。先行車両の認識は、車外カメラ１０の撮像画像解析やレーダー装置２０による自車両と同一方向に移動している物体の認識、通信装置３０により受信された情報に基づいて行なう。そして、先行車両を撮像した撮像画像に基づいて、ブレーキランプ及び方向指示器を認識する。
【００５２】
位置特定部７４は、まず、第１実施例と同様にレーダー装置２０又は通信装置３０により先行車両における代表点（例えば、バンパー後端部等）の位置を特定する。そして、代表点を基準とするブレーキランプ及び方向指示器の方位角を、車外カメラ１０の撮像画像と先行車両までの距離に基づいて算出し、（自車両と代表点との距離、代表点の方位角＋代表点を基準とするブレーキランプの方位角）及び（自車両と代表点との距離、代表点の方位角＋代表点を基準とする方向指示器の方位角）で表現される極座標系上の座標を三次元直交座標系上の座標に変換して、ブレーキランプ及び方向指示器の位置を特定する。
【００５３】
所定走行局面判定部７７は、自車両のブレーキ操作が必要な第１の所定走行局面であるか否か、及び自車両の進路変更が必要な第２の所定走行局面であるか否かを判定する。第１の所定走行局面であるか否かの判定は、種々の手法により行なうことができる。例えば、（Ａ）車外カメラ１０の撮像画像により先行車両のブレーキランプが点灯したことや、赤信号等（黄信号、赤又は黄色の点滅信号等を含んでよい）を認識した場合、（Ｂ）レーダー装置２０により先行車両との距離が急速に（或いは所定距離以内に）縮まった場合、（Ｃ）車載ナビゲーション装置又は通信装置３０により、前方に一時停止位置や踏み切り、急カーブ、急な下り勾配、スクールゾーン、赤信号等（黄信号、赤又は黄色の点滅信号等を含んでよい）、等が存在する旨の情報を取得した場合、（Ｄ）先行車両が制駆動力に関する何らかの自動制御を行なっており、これから制動力の出力を行なう旨を先行車両が周辺車両に対して通信により通知するものと仮定し、当該通知を通信装置３０により受信した場合、等において第１の所定走行局面であると判定することができる。
【００５４】
第２の所定走行局面であるか否かの判定は、例えば、（α）先行車両から前方の障害物に関する情報を受信した場合、（β）車載ナビゲーション装置から前方に急カーブや車線減少等が存在する旨の情報を取得した場合、等において第２の所定走行局面であると判定することができる。
【００５５】
ＨＵＤ制御部７８は、所定走行局面判定部７７により第１又は第２の所定走行局面であると判定された場合に、表示対象物の位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置に映像を投射することにより虚像が表示対象物に重畳するように、液晶ディスプレイ５２、駆動装置５６、及び焦点調節機構５８を制御する。
【００５６】
また、本実施例における強調表示は、第１の所定走行局面においては、先行車両のブレーキランプに重畳する赤色の光を表示する（図７（Ａ）参照）。こうすることにより、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。普段の運転局面において、先行車両のブレーキランプが点灯した場合に自車両のブレーキ操作を意識する習慣は、通常の経験を有する運転者であれば自然と身に付いているものだからである。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００５７】
更に、所定走行局面判定部７７の判定局面における上記（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれの場合に生ずる特有の効果について説明する。（Ａ）の場合、実際にも先行車両のブレーキランプが点灯している（或いはその可能性が高い）のであるが、実際にも先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、先行車両のブレーキランプの点灯を強調してより明確にすることができる。また、実際に先行車両のブレーキランプが点灯していない場合は、先行車両のブレーキランプの点灯に先立って運転者にブレーキ操作の必要性を認識させることができる。（Ｂ）の場合、特にエンジンブレーキ等によりブレーキランプの点灯を伴わずに先行車両が減速した際に、これを運転者に認識させることができる。また、（Ｃ）及び、（Ｄ）の場合、先行車両のブレーキランプの点灯に先立って運転者にブレーキ操作の必要性を認識させることができる。従って、いずれの場合にも、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００５８】
一方、第２の所定走行局面における強調表示は、先行車両の方向指示器に重畳する黄色ないしオレンジ色の光を点滅表示する（図７（Ｂ）参照）。こうすることにより、運転者は先行車両がこれから進路変更をするものと判断し、直感的に自車両においても進路変更が必要であることを認識することができる。従って、単に「この先、左に（又は右に）進路変更が必要です」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、運転車はより自然に車両の進路変更に備えて減速や前方注意等を行なうことができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００５９】
以上説明した本実施例の車両用表示装置２によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。
【００６０】
［第３実施例］
以下、本発明の第３実施例に係る車両用表示装置３について説明する。なお、第１実施例の車両用表示装置１、第２実施例の車両用表示装置２、及び第３実施例の車両用表示装置３は、排他的又は択一的な関係にあるものではなく、夫々の機能を兼ね備える装置も実現可能である。
【００６１】
車両用表示装置３は、車両用表示装置１と同様のハードウエア構成を有するが、表示装置用ＥＣＵ７０の処理において相違する。従って、ハードウエア構成については図１を参照することとし、各構成要素について同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプである。本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０は、第１実施例と比較すると、点灯状態検知部７９を更に備え（図８参照）、第１実施例と共通する機能ブロックについても、視点位置算出部７６を除き、異なる機能を有する。従って、これらの相違点を中心に説明する。
【００６３】
表示対象物認識部７２は、先行車両のブレーキランプを認識する前段階として、まず先行車両自体を認識する。ここで、先行車両とは、自車両の直前を自車両と同一方向に走行している車両をいう。先行車両の認識は、車外カメラ１０の撮像画像解析やレーダー装置２０による自車両と同一方向に移動している物体の認識、通信装置３０により受信された情報に基づいて行なう。そして、先行車両を撮像した撮像画像に基づいて、ブレーキランプを認識する。
【００６４】
位置特定部７４の機能については、第２実施例と同様である。
【００６５】
点灯状態検知部７９は、車外カメラ１０の撮像画像を解析して、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを検知する。例えば、車外カメラ１０の撮像画像のうち先行車両のブレーキランプに相当する部分に対して、輝度に関する閾値を設定してブレーキランプ点灯の有無を判定する。なお、点灯状態検知部７９は、表示対象物認識部７２等に包含される機能ブロックであってもよい。また、通信装置３０により先行車両からブレーキランプの点灯状態に関する情報を取得してもよい。
【００６６】
そして、ＨＵＤ制御部７８は、先行車両の減速度が所定減速度以上であり、且つ点灯状態検知部７９により先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合に、先行車両のブレーキランプの位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置にブレーキランプの点灯色（典型的には、赤色）の映像を投射するように液晶ディスプレイ５２、駆動装置５６、及び焦点調節機構５８を制御する（以下、擬似表示と称する）。これにより、ブレーキランプの点灯色の虚像が先行車両のブレーキランプに重畳し、あたかも先行車両のブレーキランプが点灯したように運転者の目に映ることとなる。この場合に運転者の目に映る風景は、第２実施例において示した図７（Ａ）と同様である。
【００６７】
なお、先行車両の減速度は、その速度変化から導出される。先行車両の速度については、レーダー装置２０により検出された相対速度から自車両の車速を差し引いて導出することができる。なお、第１実施例と同様、レーダー装置２０は、レーザーレーダーや赤外線レーダー、ソナー、ステレオカメラ装置等による置換が可能である。また、相対速度は、車外カメラ１０の撮像画像における先行車両のサイズの変化に基づいて導出することも可能であり、通信装置３０により先行車両から減速度に関する情報を取得してもよい。
【００６８】
本実施例の場合、先行車両のブレーキランプが点灯していない場合、すなわち点灯に擬した表示の必要性が高い場合に限定して擬似表示を行うことしている。以下にその理由について述べる。
【００６９】
先行車両の減速度が閾値以上である場合、通常は、先行車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでおり、先行車両のブレーキランプが点灯しているものと考えられる。自車両の運転者においては、先行車両のブレーキランプ点灯を視認することにより、先行車両との衝突を避けるべく減速動作を開始することが想定される。
【００７０】
ところが、車両の減速はエンジンブレーキや空気抵抗、道路勾配等によっても起こり得るものであり、また、先行車両のブレーキランプが故障、電球切れ等の状態であることもあり得る。これらの場合、先行車両が減速しているにも拘らず先行車両のブレーキランプが点灯していないため、運転者が直感的に危険を察知することができない。
【００７１】
そこで、このような場合には擬似表示を行うことにより、運転者に前方注意を促そうとするものである。擬似表示を行うこと自体の奏する効果は、第２実施例と同様である。
【００７２】
また、先行車両のブレーキランプが実際には点灯していない場合に限定して擬似表示を行うことにより、電力消費の低減を図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさを抑制することができる。
【００７３】
図９は、本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、表示装置用ＥＣＵ７０により繰り返し実行される。
【００７４】
まず、先行車両の減速度を導出し（Ｓ３００）、先行車両の減速度が所定減速度以上であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。先行車両の減速度が所定減速度未満であると判定された場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００７５】
先行車両の減速度が所定減速度以上であると判定された場合は、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを判定する（Ｓ３２０）。先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００７６】
先行車両の減速度が所定減速度以上であると判定され（Ｓ３１０のＹｅｓ）、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合は（Ｓ３２０のＮｏ）、擬似表示を行う（Ｓ３３０）。
【００７７】
以上説明した本実施例の車両用表示装置３によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。更に、先行車両のブレーキランプが点灯していない場面に限定して擬似表示を行うため、電力消費の低減等を図ることができる。
【００７８】
［第４実施例］
以下、本発明の第４実施例に係る車両用表示装置４について説明する。なお、第１実施例の車両用表示装置１、第２実施例の車両用表示装置２、第３実施例の車両用表示装置３、及び第４実施例の車両用表示装置４は、排他的又は択一的な関係にあるものではなく、夫々の機能を兼ね備える装置も実現可能である。
【００７９】
図１０は、車両用表示装置４の全体構成の一例を示す図である。図示する如く、車両用表示装置４は、車両用表示装置１と比較すると、減速意思検知用センサー９０を更に備えるハードウエア構成となっている。その他の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプである。本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０は、第３実施例の車両用表示装置３が有する機能ブロックに加え、警告要否判定部８０を更に備える（図１１参照）。
【００８１】
警告要否判定部８０は、先行車両と自車両の相対関係に基づいて、運転者に対する警告が必要か否かを判定する。ここで、相対関係とは、相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方である。また、相対速度と車間距離の双方により求められる車間時間であってもよい。以下では相対速度と車間距離の双方を勘案して警告要否を決定するものとして説明する。また、先行車両と自車両との相対速度（以下、自車両を基準とした先行車両の速度をいうものとする）、及び車間距離は、レーダー装置２０により検出された情報を参照して用いる。警告要否判定部８０は、相対速度が所定速度（負の値）以下であり、車間距離が所定距離未満であり、且つ、自車両の運転者の減速意思を検知しなかった場合に、運転者に対する警告が必要であると判定する。すなわち、自車両が先行車両にある程度以上接近しているにも拘らず運転者の減速意思を検知しなかった場合に、運転者に対する警告が必要であると判定する。
【００８２】
運転者の減速意思は、減速意思検知用センサー９０の出力を参照して行なう。減速意思検知用センサー９０としては、例えば車速センサーやＧセンサー、ブレーキペダルセンサー、アクセル開度センサー等が考えられる。そして、運転者の減速意思は、車速の低下、減速Ｇの発生、ブレーキペダルが踏み込まれたこと、或いはアクセルペダルが戻されたこと（エンジンブレーキの作用が推認される）等をもって検知する。なお、採用される検知手法に応じて、適切な閾値等が設定される。
【００８３】
点灯状態検知部７９の機能については、第３実施例と同様である。
【００８４】
そして、ＨＵＤ制御部７８は、警告要否判定部８０により運転者に対する警告が必要であると判定され、且つ点灯状態検知部７９により先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合に、先行車両のブレーキランプの位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置にブレーキランプの点灯色（典型的には、赤色）の映像を投射するように液晶ディスプレイ５２、駆動装置５６、及び焦点調節機構５８を制御する（以下、擬似表示と称する）。これにより、ブレーキランプの点灯色の虚像が先行車両のブレーキランプに重畳し、あたかも先行車両のブレーキランプが点灯したように運転者の目に映ることとなる。この場合に運転者の目に映る風景は、第２実施例において示した図７（Ａ）と同様である。
【００８５】
本実施例の場合も、第３実施例と同様、先行車両のブレーキランプが点灯していない場合、すなわち擬似表示の必要性が高い場合に限定して表示を行うこととしている。
【００８６】
自車両が先行車両に接近している場合、先行車両が減速しており、従って先行車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるため、先行車両のブレーキランプが点灯している可能性が高い。自車両の運転者においては、先行車両のブレーキランプ点灯を視認することにより、先行車両との衝突を避けるべく減速動作を開始することが想定される。
【００８７】
ところが、車両の減速はエンジンブレーキや空気抵抗、道路勾配等によっても起こり得るものであり、また、先行車両のブレーキランプが故障、電球切れ等の状態であることもあり得る。これらの場合、先行車両が減速しているにも拘らず先行車両のブレーキランプが点灯していないため、運転者が直感的に危険を察知することができない。
【００８８】
そこで、このような場合には擬似表示を行うことにより、運転者に前方注意を促そうとするものである。擬似表示を行うこと自体の奏する効果は、第２実施例及び第３実施例と同様である。
【００８９】
また、先行車両のブレーキランプが実際には点灯していない場合に限定して擬似表示を行うことにより、電力消費の低減を図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさを抑制することができる。
【００９０】
また、運転者の減速意思を検知した場合に表示を行わないため、更に擬似表示を行う場面を限定することができる。この結果、電力消費の低減を更に図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさをより抑制することができる。
【００９１】
図１２は、本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、表示装置用ＥＣＵ７０により繰り返し実行される。
【００９２】
まず、先行車両と自車両の相対速度、及び車間距離を取得し（Ｓ４００）、これに基づいて警告が必要であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。警告が不要であると判定された場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００９３】
警告が必要であると判定された場合は、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを判定する（Ｓ４２０）。先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００９４】
警告が必要であると判定され（Ｓ４１０のＹｅｓ）、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合は（Ｓ４２０のＮｏ）、擬似表示を行う（Ｓ４３０）。
【００９５】
以上説明した本実施例の車両用表示装置４によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。更に、先行車両のブレーキランプが点灯していない場面に限定して擬似表示を行うため、電力消費の低減等を図ることができる。
【００９６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９７】
例えば、フロントウインドシールド４０において表示を行うものとして説明したが、サイドウインドシールドやリアウインドシールドにもそれぞれ対応するＨＵＤユニットを備え、運転者の周囲に表示を行なうものとしてもよい。
【００９８】
また、ＨＵＤユニットを用いて表示するものに限られず、例えば光透過性表示装置をウインドシールドに重ねて配設してもよい。また、光透過性表示装置自体がウインドシールドを兼ねるものであってもよい。
【００９９】
また、歩行者や他車両等を表示対象物として扱ってもよい。
【０１００】
また、表示対象物を認識すると共にその位置を検出する手段として、近赤外線カメラ等の他の手段を備えてもよい。更に、車外の音を検知するためのマイクを備え、サイレン音により緊急車両の存在を認識するものとしてもよい。
【０１０１】
また、第３実施例において、減速意思検知用センサー９０を備え、第４実施例の如く運転者の減速意思が検知されなかった場合に限定して擬似表示を行うものとしてもよい。
【０１０２】
また、第３実施例において、先行車両と自車両の相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方を更に加味して擬似表示を行うものとしてもよい。一例を挙げると、先行車両の減速度が所定減速度以上であり、相対速度が所定減速度以上であり、車間距離が所定距離未満であり、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していない場合に擬似表示を行う。
【０１０３】
また、第４実施例において、運転者の減速意思を、擬似表示を行うための条件としないものとしてもよい。この場合、減速意思検知用センサー９０は不要となる。
【０１０４】
また、第４実施例において、先行車両と自車両の相対速度及び車間距離のいずれか一方を加味せずに警告が必要か否かを判定するものとしてもよい。
【０１０５】
また、減速意思検知用センサー９０は、シフトレバーに配設されたタッチセンサー、ターンシグナルレバースイッチ等、実施例で例示したデバイス以外のものであってもよい。すなわち、シフトダウン操作がなされたことや、ターンシグナルレバーが倒されたことをもって運転者の減速意思を検知するのである。
【０１０６】
また、第３、第４実施例における擬似表示は、ブレーキランプ点灯ではなく、ハザードランプ点灯に擬した表示であってもよい。
【０１０７】
また、第４実施例において、運転者の減速傾向を学習し、学習結果に基づいて警告が必要か否かを決定してもよい。具体的には、図１３に示す如く、擬似表示を行った後の運転者の減速行動をＲＡＭ等に記憶し（Ｓ４４０）、記憶された減速行動の履歴に基づいて警告要否判定部８０が判定基準とする所定速度や所定距離を変更する。例えば、運転者が原則を開始した減速開始タイミングにおける相対速度や車間距離の平均を導出し、当該平均値に若干の付加値を加算又は減算して所定速度や所定距離を決定することとすればよい。こうすれば、より運転者の運転傾向に沿ったタイミングで擬似表示、すなわち警告が行われることとなる。
【０１０８】
また、第３、第４実施例で例示した如き手順により擬似表示が必要であると判定した場合に、自車両側の設備でフロントウインドシールド上に擬似表示を行うのではなく、通信により先行車両にブレーキランプ点灯を依頼する車両用通信制御装置５として構成されることも考えられる。この場合の必要な構成要素としては、図１４に示す如く、先行車両のブレーキランプ点灯状態を検知するための車外カメラ１１０と、先行車両と自車両の相対速度等を検出するためのレーダー装置１２０と、通信装置１３０と、機能ブロックとして点灯状態検知部１４１や警告要否判定部１４２を備える通信制御装置用ＥＣＵ１４０と、が挙げられる（夫々、実施例の車外カメラ１０、レーダー装置２０、通信装置３０、点灯状態検知部７９、警告要否判定部８０と同様の機能を有するものとする）。通信制御装置用ＥＣＵ１４０は、通信制御部１４３を更に備える。通信制御部１４３は、例えば、警告要否判定部１４２が、先行車両と自車両の相対速度が所定速度以下であること、及び車間距離が所定距離未満であることを条件として警告が必要と判定し、且つ点灯状態検知部１４１が、先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定した場合に、ブレーキランプ点灯依頼信号を先行車両に送信する。これを受信した先行車両では、原則としてブレーキペダル操作と連動して行われるブレーキランプの点灯制御に対して、割り込み制御を行ってブレーキランプを点灯させる。これにより、上記実施例の如く擬似表示を行ったのと同様、運転者に直感的に危険を察知させて前方注意を促すことができる。また、自車両の運転者の減速意思を検知して擬似表示の必要性を判定する場合、実施例の減速意思検知用センサー９０と同様のものを更に備えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】車両用表示装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】ＨＵＤユニット５０の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】第１実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図４】第１実施例に係る車両用表示装置１が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。
【図５】従来のヘッドアップディスプレイ装置において信号機や停止線を強調表示した場合の、運転者の目に映る風景を示す図である。
【図６】第２実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図７】第２実施例に係る車両用表示装置２、第３実施例に係る車両用表示装置３、又は第４実施例に係る車両用表示装置４が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。
【図８】第３実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図９】第３実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０が実行するフローチャートの一例である。
【図１０】車両用表示装置４の全体構成の一例を示す図である。
【図１１】第４実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図１２】第４実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０が実行するフローチャートの一例である。
【図１３】第４実施例において運転者の減速傾向を学習した結果に基づいて警告が必要か否かを決定する場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１４】車両用通信制御装置５の全体構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１、２、３、４ 車両用表示装置
５ 車両用通信制御装置
１０、１１０ 車外カメラ
２０、１２０ レーダー装置
３０、１３０ 通信装置
４０ フロントウインドシールド
５０ ＨＵＤユニット
５２ 液晶ディスプレイ
５４ 反射鏡
５６ 駆動装置
５８ 焦点調節機構
６０Ａ、６０Ｂ 車室内カメラ
７０ 表示装置用ＥＣＵ
７２ 表示対象物認識部
７４ 位置特定部
７６ 視点位置算出部
７７ 所定走行局面判定部
７８ ＨＵＤ制御部
７９、１４１ 点灯状態検知部
８０、１４２ 警告要否判定部
９０ 減速意思検知用センサー
１４０ 通信制御装置用ＥＣＵ
１４３ 通信制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、虚像投影装置や光透過性表示装置等を用いてウインドシールド上に表示を行なう車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロントガラスに映像を投影することにより、車速やナビゲーション情報等の情報、或いは車両前方の歩行者等を表示する技術が、ヘッドアップディスプレイの名称で知られている（例えば、非特許文献１参照）。この装置では、表示される情報等が、あたかもフロントガラスの外側に映っているかのように運転者に視認される。
【０００３】
また、この技術を応用した画像表示装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、車両の進行方向に設定される領域内で表示対象物が検出された場合には表示対象物の位置に応じた表示を行ない、当該領域外で表示対象物が検出された場合にはその表示対象物が存在することを示す情報を表示するものとしている。また、上記領域内に在る表示対象物については枠で囲んで示す等の強調表示を行なうことについての記述がなされている。
【特許文献１】特開２００１−２３０９１号公報
【非特許文献１】トヨタ自動車株式会社、「クラウンマジェスタ新型車解説書（品番７１０９１００）」、トヨタ自動車株式会社サービス部、２００４年７月５日発行、１０．ボデー＆エレクトリカル、ｐ１０−２２２〜１０−２２９、ｐ１０−２７５〜１０−２７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置を含めて、従来のヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスの限られた表示領域に虚像投影するものであるため、運転車がこの表示領域を見る際の視線の向きと、運転者がフロントガラスを通して実際に表示対象物を見る際の視線と、が異なるものとなる。このため、頻繁に表示領域を見る習慣のない運転者には、折角表示対象物を強調表示しても見過ごされる可能性がある。また、前方風景に擬した画像を表示領域に表示するのであるが、あくまで風景に擬した画像であるため距離感や緊急性等を直感的に把握することができず、表示対象物に応じた適切な運転操作（回避操作等）が遅れる可能性もある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことが可能な車両用表示装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置であって、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とするものである。ここで、「運転者の視点」は、ステレオカメラや赤外線センサー等で検出してもよいし、また、通信機能を備えた眼鏡やサングラスから出力される電波により検出してもよい。また、標準的な頭部の位置等から推定してもよい。
【０００７】
この本発明の一態様によれば、運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうため、運転者が表示内容を直感的に把握することができ、また、表示に注視する際の注意負担が軽減される。従って、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。
【０００８】
また、本発明の一態様は、例えば、車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段と、表示対象物認識手段により認識された表示対象物の位置を特定する位置特定手段と、を備え、位置特定手段により特定された表示対象物の位置に基づいて、運転者の視点から見た表示対象物に重畳するように、表示対象物の強調表示を行なうものである。この場合の具体例として、ウインドシールドに映像を投影する投影手段と、運転者の視点から見た表示対象物の位置に相当するウインドシールド上の位置を表示位置として算出する表示位置算出手段と、を備え、表示位置に映像を投影することにより、運転者の目に映る虚像が表示対象物に重畳するように投影手段を制御することが考えられる。
【０００９】
また、本発明の一態様において、表示対象物は、例えば、車両、歩行者、信号、道路標識、及び緊急車両のいずれかを少なくとも含む。
【００１０】
また、本発明の一態様において、自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、表示対象物は、先行車両のブレーキランプを含み、所定走行局面判定手段により自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であると判定された場合に表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に先行車両のブレーキランプを強調表示すると、好適である。この場合、先行車両のブレーキランプの強調表示は、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示であると好適である。
【００１１】
これらにより、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００１２】
また、本発明の一態様において、自車両の進路変更が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、表示対象物は、先行車両の方向指示器を含み、所定走行局面判定手段により自車両の進路変更が必要な所定走行局面であると判定された場合に、表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に先行車両の方向指示器を強調表示すると、好適である。
【００１３】
これにより、運転者は先行車両がこれから進路変更をするものと判断し、直感的に自車両においても進路変更が必要であることを認識することができる。従って、単に「この先、左に（又は右に）進路変更が必要です」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、運転車はより自然に車両の進路変更に備えて減速や前方注意等を行なうことができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００１４】
また、本発明の一態様において、先行車両の減速度を特定する減速度特定手段と、先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、減速度特定手段により所定減速度以上の減速度が特定され、且つ点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件を満たす場合に、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とするものとしてもよい。
【００１５】
こうすれば、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。また、より必要な場面に限定した表示を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の一態様において、先行車両と自車両の相対関係を特定する相対関係特定手段と、相対関係特定手段により特定された先行車両と自車両の相対関係に基づいて警告が必要か否かを決定する警告要否判定手段と、先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、警告要否判定手段により警告が必要と判定され、且つ点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件を満たす場合に、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とするものとしてもよい。ここで、「相対関係」とは、例えば、相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方である。また、相対速度と車間距離の双方により求められる車間時間であってもよい。
【００１７】
こうすれば、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。また、より必要な場面に限定した表示を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の一態様のうち、点灯状態検知手段により先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたことを含む所定条件下で表示を行うものにおいて、自車両の運転者の減速意思を検知する減速意思検知手段を備え、所定条件は、減速意思検知手段により自車両の運転者の減速意思が検知されなかったことを更に含むものとしてもよい。
【００１９】
また、本発明の一態様のうち警告要否判定手段を備えるものにおいて、運転者の減速傾向を学習する減速傾向学習手段を備え、警告要否判定手段は、減速傾向学習手段により学習された運転者の減速傾向に基づいて警告が必要か否かを決定する手段であるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことが可能な車両用表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２２】
［第１実施例］
以下、本発明の第１実施例に係る車両用表示装置１について説明する。車両用表示装置１は、ヘッドアップディスプレイ装置や光透過性表示装置等を用いて、運転者から見た車外の風景に重畳するようにウインドシールド上に表示を行なう装置である。
【００２３】
図１は、車両用表示装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用表示装置１は、表示対象物を認識すると共にその位置を検出する手段としての車外カメラ１０、レーダー装置２０、及び通信装置３０と、フロントウインドシールド４０に虚像投影するＨＵＤユニット５０と、運転者の視点を認識するための車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂと、装置全体を制御する表示装置用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０と、を備える。なお、本図において、情報通信の流れは破線矢印で示しており、当該車内通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＢＥＡＮ、ＡＶＣ−ＬＡＮ等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。
【００２４】
車外カメラ１０は、例えば、ウインドシールド４０の内側上部に配設されたＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を利用したカメラであり、車両前方を撮像する。車外カメラ１０の撮像画像は、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）等のインターレース方式により生成される画像信号として表示装置用ＥＣＵ７０に送信される。
【００２５】
レーダー装置２０は、例えば、フロントグリル裏に配設されたミリ波レーダー装置であり、ミリ波の反射波が帰ってくるまでの時間、反射波の角度、及び周波数変化を利用して物体の距離、方位、速度を検出する。レーダー装置２０は、このような検出を定期的に行なって、検出した物体に関する情報を表示装置用ＥＣＵ７０に送信する。なお、物体の距離等を検出する手段としては、ミリ波レーダー装置の他に、レーザーレーダーや赤外線レーダー、ソナー、ステレオカメラ装置等が考えられる。
【００２６】
通信装置３０は、民間情報サービスを提供するための施設である情報センターから携帯電話等の無線ネットワークを介して送信されるサービス情報を受信するための受信機や、ビーコン受信機、ＦＭ／ＡＭ放送受信機、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）用受信機等を含む。なお、ＤＳＲＣとは、既にＥＴＣ（Electronic Toll Collection System；自動料金収受システム）において実用化されている通信技術であり、専用狭域通信を意味する。通信装置３０は、このような種々の通信態様により車外の各種情報を受信して表示装置用ＥＣＵ７０に送信する。なお、通信装置３０は常時情報を受信可能な状態で作動していてもよいし、表示装置用ＥＣＵ７０からの指示により作動する（受信可能な状態となる）ものであってもよい。また、通信装置３０は、自車両の現在位置を特定するための、ＧＰＳ受信機、及びDGPS（Diffrential GPS；相対測位方式）やRTK-GPS(Real Time Kinematic GPS；干渉測位方式)に用いられる基準局からの電波を受信する基準局電波受信機を含んでよい。
【００２７】
フロントウインドシールド４０は、例えば、ガラス等の光透過性素材により形成され、車外と車室内を遮断すると共に、運転者を含む乗員が車外の風景を視認可能にしている。
【００２８】
図２は、ＨＵＤユニット５０の構成を示す断面図である。ＨＵＤユニット５０は、ウインドシールド４０上の表示位置に映像を投影することにより、あたかも運転者の視点から当該表示位置を見た延長線上の位置（車外の位置）に存在するかのような虚像として、映像の内容を表示する。
【００２９】
ＨＵＤユニット５０は、例えばインストルメントパネル４２の上面に形成された凹部４２Ａにその全体が収納される。そして、コンビネーションメータ４４の裏側に配設され、車両の進行方向に向けて発光表示を行なう液晶ディスプレイ５２と、液晶ディスプレイ５２が発する光を反射してウインドシールド４０に投影する反射鏡５４と、を備える。反射鏡５４は、例えば複数のモーターとギヤ機構等を有する駆動装置５６により回転駆動及び前後駆動され、ウインドシールド４０上の表示位置を所望の位置に設定可能にしている。また、液晶ディスプレイ５２と反射鏡５４との間には、焦点調節機構５８が配設されており、運転者の目に映る虚像の遠近感を調節可能となっている。液晶ディスプレイ５２の表示内容の決定や、駆動装置５６及び焦点調節機構５８の駆動制御は、表示装置用ＥＣＵ７０によって行なわれる。なお、液晶ディスプレイ５２及び反射鏡５４は、車両幅方向に十分な長さを有するものとする。
【００３０】
車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂは、例えば、ルームミラー及びフロントボデーピラー（運転者側）にそれぞれ配設され、運転者の頭部を撮像する。車室内カメラを複数備えるのは、立体画像認識により運転者の視点を特定するためである。車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂの撮像画像は、車外カメラ１０の撮像画像と同様に表示装置用ＥＣＵ７０に送信される。
【００３１】
表示装置用ＥＣＵ７０は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、Ｉ／Ｏポートやタイマー、カウンター等を備える。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３２】
図３は、表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開（ロード）して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。表示装置用ＥＣＵ７０は、表示対象物認識部７２と、位置特定部７４と、視点位置算出部７６と、ＨＵＤ制御部７８と、を備える。
【００３３】
表示対象物認識部７２は、運転者が運転上注意を要する車外の表示対象物を認識する。本実施例では、表示対象物は、信号、道路標識、及び緊急車両である。なお、「信号」とは信号機全体を指すものであってもよいし、運転上注意を要するもの、すなわち、赤信号、又は赤信号及び黄信号に限定してもよい。また、信号の表示部分に限定して強調表示するものであってよい。道路標識についても、運転上注意を要する道路標識（例えば速度制限標識や一旦停止、一方通行等）に限定してもよい。
【００３４】
表示対象物の認識は、例えば、車外カメラ１０の撮像画像解析や、通信装置３０により受信された情報に基づいて行なうことができる。具体的には、車外カメラ１０の撮像画像において特徴点抽出処理やパターンマッチング処理を行なって信号や道路標識を認識したり、色彩及び輝度に基づいて信号を認識したりすることができる。また、信号や道路標識、緊急車両から専用狭域通信による電波が発信されている場合はこれを受信して表示対象物を認識してもよいし、前述した情報センターから送信されるサービス情報に信号や道路標識、緊急車両に関する情報が含まれている場合はこれを受信して表示対象物を認識してもよい。
【００３５】
位置特定部７４は、表示対象物認識部７２が認識した表示対象物の位置を特定する。表示対象物の位置は、例えば車両の特定の箇所（例えばレーダー装置２０の配設位置等）を基準位置とし、基準位置を原点とする三次元直交座標系上の座標として表現される（三次元極座標系上の座標として表現されてもよい）。表示対象物の位置特定についての具体的手法は、例えば、レーダー装置２０により表示対象物の距離及び方位を検出し、これを三次元直交座標系上の座標に変換する。また、信号や道路標識、緊急車両から専用狭域通信による電波が発信されている場合はこれを受信して表示対象物の位置を特定してもよいし、前述した情報センターから送信されるサービス情報に信号や道路標識、緊急車両に関する情報が含まれている場合はこれを受信して表示対象物の位置を特定してもよい。この場合、表示対象物の位置が地球上の絶対座標（緯度、経度、高度）により表現されているものとすれば、前述したＧＰＳ受信機や基準局電波受信機を用いて特定される自車両の現在位置を基準として表示対象物の位置を算出すればよい。
【００３６】
なお、以上説明した如く、表示対象物を認識してその位置を特定するための手法としては、種々のものが存在する。本実施例においては、画像解析、レーダーによる位置検出、及び通信により認識及び位置特定を行なうものとして例示したが、必ずしもこれらの全てを備える必要がある訳ではないし、更に他の手法により認識及び位置特定を行なうものとしてもよい。
【００３７】
視点位置算出部７６は、車室内カメラ６０Ａ、６０Ｂの撮像画像に対して立体画像認識を行ない、運転者の視点の位置（目の位置；より具体的には、両目の中間の位置等）を算出する。立体画像認識の具体的手法については、既に種々の手法が公知となっているため、詳細な説明を省略する。なお、運転者の視点の位置は、例えば前述した基準位置を原点とする三次元直交座標系上の座標として表現される。
【００３８】
ＨＵＤ制御部７８は、このように認識及び位置が特定された表示対象物の強調表示を行なうように、液晶ディスプレイ５２の表示内容を決定すると共に、駆動装置５６や焦点調節機構５８の駆動制御を行なう。以下、順を追って説明する。
【００３９】
まず、表示対象物の位置と運転者の視点の位置とを結ぶ仮想直線の式を算出する。そして、この仮想直線とフロントウインドシールド４０の交点を求め、これを表示位置とする。なお、表示装置用ＥＣＵ７０のＲＯＭにはフロントウインドシールド４０の三次元形状モデルが予め記憶されており、この三次元形状モデルを用いて表示位置を求めるものとする。
【００４０】
そして、表示位置に映像を投射することにより光が運転者の目に届くように、液晶ディスプレイ５２の表示内容を決定し、駆動装置５６を駆動制御する。すなわち、ＨＵＤユニット５０から表示位置に向けて投影する光がフロントウインドシールド４０で反射されて運転者の視点に至るように、液晶ディスプレイ５２上の表示位置（発光位置）や反射鏡５４の位置を調節するのである。また、表示対象物と表示位置との距離、及び表示位置と運転者の視点との距離に応じた遠近感をもって虚像が視認されるように、焦点調節機構５８を駆動制御する。
【００４１】
こうすることにより、運転者により視認される虚像が表示対象物に重畳することとなる。なお、強調表示は、例えば表示対象物の輪郭を印象の強い色で枠線表示するものあってもよいし、表示対象物全体が発光しているように擬した表示を行なうものであってもよい。従って、液晶ディスプレイ５２では、表示対象物の輪郭表示や発光表示等を適切な形状及び表示サイズで行なう必要がある。形状については、車外カメラ１０の撮像画像における表示対象物の輪郭（表示対象物認識部７２の処理において把握されていることが想定される）を用いることとすればよい。また、表示サイズについては、例えば車外カメラ１０の撮像画像における表示対象物のサイズに、表示対象物と表示位置との距離に応じて減少する傾向の所定の乗数を乗じる等の手法により、求めることができる。
【００４２】
図４は、本実施例の車両用表示装置１が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。図示する如く、信号機、及びその手前の停止線（道路標識に含まれる概念である）が強調表示されている。これを見た運転者は、信号機に注意が引き付けられるため、信号機を見過ごすような事態を抑制することができる。また、停止線を強調表示することにより停止位置の認識・発見が容易となるため、運転負荷を軽減することができる。その他の道路標識や緊急車両についても、図４と同様に強調表示されるため、道路標識を見過ごすような事態を抑制することができ、また、車外でサイレン音が鳴った際に緊急車両を目で探す労力等を軽減することができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。従って、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。
【００４３】
こうした効果は、表示領域を独立した風景として表現する従来のヘッドアップディスプレイ装置と比較して顕著なものである。図５は、従来のヘッドアップディスプレイ装置において信号機や停止線を強調表示した場合の、運転者の目に映る風景を示す図である。このような風景において例えば信号機が強調表示されていることに運転者が気付くためには、表示領域を注視している必要がある。ところが、車両を運転している運転者は、通常、あらゆる方向に気を配っているものであり、頻繁に表示領域を見る習慣のない運転者の場合、折角表示対象物を強調表示しても見過ごされる可能性がある。また、停止線を強調表示したとしても、表示領域の中での距離感と実際の風景の中での距離感は異なるものであるため、停止位置までの距離感等を直感的に認識することができない。
【００４４】
この点、本実施例の車両用表示装置１は、運転者が通常気を配っている車外の風景に重畳して強調表示を行なうため、表示対象物を見過ごす可能性は低くなる。また、表示対象物までの距離感等を直感的に認識することができる。従って、運転上注意を要する表示対象物に関して、より適切な注意喚起を行なうことができる。
【００４５】
なお、フロントウインドシールド４０の角度や曲率によっては表示位置の設定可能領域が制限される可能性もあるが、（１）液晶ディスプレイ５２自体を可動にする、（２）液晶ディスプレイ５２を十分大きいものとする、（３）映像投影装置をインストルメントパネル４２の上面以外の箇所にも配設してＨＵＤユニット５０が投影不可能な領域をカバーする、（４）インストルメントパネル４２の上面に液晶ディスプレイを上向きに配設して映像を直接投影する（この場合、遠近感の調節は比較的困難であるが）、等の手法により、フロントウインドシールド４０の略全域に映像を投影して運転者の目に虚像が映るようにすることは可能である。
【００４６】
また、信号や道路標識が運転者の目から見てフロントウインドシールドの左上側に出現する可能性が高いことを考慮すれば、フロントウインドシールドの左上側に投影用領域を設けて、運転者から投影用領域を通して見える表示対象物のみを強調表示の対象とし、投影用領域の全域に映像投影可能なＨＵＤユニットを備えるものとしてもよい。
【００４７】
以上説明した本実施例の車両用表示装置１によれば、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。
【００４８】
［第２実施例］
以下、本発明の第２実施例に係る車両用表示装置２について説明する。なお、第１実施例の車両用表示装置１と第２実施例の車両用表示装置２とは排他的又は択一的な関係にあるものではなく、双方の機能を有する装置も実現可能である。
【００４９】
車両用表示装置２は、車両用表示装置１と同様のハードウエア構成を有するが、表示装置用ＥＣＵ７０の処理において相違する。従って、ハードウエア構成については図１を参照することとし、各構成要素について同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
また、本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプ及び方向指示器である。また、本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０は、第１実施例と比較すると、所定走行局面判定部７７を更に備え（図６参照）、第１実施例と共通する機能ブロックについても、視点位置算出部７６を除き、異なる機能を有する。従って、これらの相違点を中心に説明する。
【００５１】
表示対象物認識部７２は、先行車両のブレーキランプ及び方向指示器を認識する前段階として、まず先行車両自体を認識する。ここで、先行車両とは、自車両の直前を自車両と同一方向に走行している車両をいう。先行車両の認識は、車外カメラ１０の撮像画像解析やレーダー装置２０による自車両と同一方向に移動している物体の認識、通信装置３０により受信された情報に基づいて行なう。そして、先行車両を撮像した撮像画像に基づいて、ブレーキランプ及び方向指示器を認識する。
【００５２】
位置特定部７４は、まず、第１実施例と同様にレーダー装置２０又は通信装置３０により先行車両における代表点（例えば、バンパー後端部等）の位置を特定する。そして、代表点を基準とするブレーキランプ及び方向指示器の方位角を、車外カメラ１０の撮像画像と先行車両までの距離に基づいて算出し、（自車両と代表点との距離、代表点の方位角＋代表点を基準とするブレーキランプの方位角）及び（自車両と代表点との距離、代表点の方位角＋代表点を基準とする方向指示器の方位角）で表現される極座標系上の座標を三次元直交座標系上の座標に変換して、ブレーキランプ及び方向指示器の位置を特定する。
【００５３】
所定走行局面判定部７７は、自車両のブレーキ操作が必要な第１の所定走行局面であるか否か、及び自車両の進路変更が必要な第２の所定走行局面であるか否かを判定する。第１の所定走行局面であるか否かの判定は、種々の手法により行なうことができる。例えば、（Ａ）車外カメラ１０の撮像画像により先行車両のブレーキランプが点灯したことや、赤信号等（黄信号、赤又は黄色の点滅信号等を含んでよい）を認識した場合、（Ｂ）レーダー装置２０により先行車両との距離が急速に（或いは所定距離以内に）縮まった場合、（Ｃ）車載ナビゲーション装置又は通信装置３０により、前方に一時停止位置や踏み切り、急カーブ、急な下り勾配、スクールゾーン、赤信号等（黄信号、赤又は黄色の点滅信号等を含んでよい）、等が存在する旨の情報を取得した場合、（Ｄ）先行車両が制駆動力に関する何らかの自動制御を行なっており、これから制動力の出力を行なう旨を先行車両が周辺車両に対して通信により通知するものと仮定し、当該通知を通信装置３０により受信した場合、等において第１の所定走行局面であると判定することができる。
【００５４】
第２の所定走行局面であるか否かの判定は、例えば、（α）先行車両から前方の障害物に関する情報を受信した場合、（β）車載ナビゲーション装置から前方に急カーブや車線減少等が存在する旨の情報を取得した場合、等において第２の所定走行局面であると判定することができる。
【００５５】
ＨＵＤ制御部７８は、所定走行局面判定部７７により第１又は第２の所定走行局面であると判定された場合に、表示対象物の位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置に映像を投射することにより虚像が表示対象物に重畳するように、液晶ディスプレイ５２、駆動装置５６、及び焦点調節機構５８を制御する。
【００５６】
また、本実施例における強調表示は、第１の所定走行局面においては、先行車両のブレーキランプに重畳する赤色の光を表示する（図７（Ａ）参照）。こうすることにより、運転者は先行車両がブレーキを踏んだように錯覚し、直感的に自車両においてもブレーキ操作が必要であることを認識することができる。従って、単に「ブレーキが必要です」或いは「前方注意」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。普段の運転局面において、先行車両のブレーキランプが点灯した場合に自車両のブレーキ操作を意識する習慣は、通常の経験を有する運転者であれば自然と身に付いているものだからである。更に、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００５７】
更に、所定走行局面判定部７７の判定局面における上記（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれの場合に生ずる特有の効果について説明する。（Ａ）の場合、実際にも先行車両のブレーキランプが点灯している（或いはその可能性が高い）のであるが、実際にも先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、先行車両のブレーキランプの点灯を強調してより明確にすることができる。また、実際に先行車両のブレーキランプが点灯していない場合は、先行車両のブレーキランプの点灯に先立って運転者にブレーキ操作の必要性を認識させることができる。（Ｂ）の場合、特にエンジンブレーキ等によりブレーキランプの点灯を伴わずに先行車両が減速した際に、これを運転者に認識させることができる。また、（Ｃ）及び、（Ｄ）の場合、先行車両のブレーキランプの点灯に先立って運転者にブレーキ操作の必要性を認識させることができる。従って、いずれの場合にも、より早い応答速度で運転者にブレーキ操作を行なわせることができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００５８】
一方、第２の所定走行局面における強調表示は、先行車両の方向指示器に重畳する黄色ないしオレンジ色の光を点滅表示する（図７（Ｂ）参照）。こうすることにより、運転者は先行車両がこれから進路変更をするものと判断し、直感的に自車両においても進路変更が必要であることを認識することができる。従って、単に「この先、左に（又は右に）進路変更が必要です」等のメッセージ表示を行なう表示装置に比して、運転車はより自然に車両の進路変更に備えて減速や前方注意等を行なうことができる。更に、車外の風景に重畳表示することにより、運転者が表示に注視する際の注意負担も軽減される。
【００５９】
以上説明した本実施例の車両用表示装置２によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。
【００６０】
［第３実施例］
以下、本発明の第３実施例に係る車両用表示装置３について説明する。なお、第１実施例の車両用表示装置１、第２実施例の車両用表示装置２、及び第３実施例の車両用表示装置３は、排他的又は択一的な関係にあるものではなく、夫々の機能を兼ね備える装置も実現可能である。
【００６１】
車両用表示装置３は、車両用表示装置１と同様のハードウエア構成を有するが、表示装置用ＥＣＵ７０の処理において相違する。従って、ハードウエア構成については図１を参照することとし、各構成要素について同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプである。本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０は、第１実施例と比較すると、点灯状態検知部７９を更に備え（図８参照）、第１実施例と共通する機能ブロックについても、視点位置算出部７６を除き、異なる機能を有する。従って、これらの相違点を中心に説明する。
【００６３】
表示対象物認識部７２は、先行車両のブレーキランプを認識する前段階として、まず先行車両自体を認識する。ここで、先行車両とは、自車両の直前を自車両と同一方向に走行している車両をいう。先行車両の認識は、車外カメラ１０の撮像画像解析やレーダー装置２０による自車両と同一方向に移動している物体の認識、通信装置３０により受信された情報に基づいて行なう。そして、先行車両を撮像した撮像画像に基づいて、ブレーキランプを認識する。
【００６４】
位置特定部７４の機能については、第２実施例と同様である。
【００６５】
点灯状態検知部７９は、車外カメラ１０の撮像画像を解析して、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを検知する。例えば、車外カメラ１０の撮像画像のうち先行車両のブレーキランプに相当する部分に対して、輝度に関する閾値を設定してブレーキランプ点灯の有無を判定する。なお、点灯状態検知部７９は、表示対象物認識部７２等に包含される機能ブロックであってもよい。また、通信装置３０により先行車両からブレーキランプの点灯状態に関する情報を取得してもよい。
【００６６】
そして、ＨＵＤ制御部７８は、先行車両の減速度が所定減速度以上であり、且つ点灯状態検知部７９により先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合に、先行車両のブレーキランプの位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置にブレーキランプの点灯色（典型的には、赤色）の映像を投射するように液晶ディスプレイ５２、駆動装置５６、及び焦点調節機構５８を制御する（以下、擬似表示と称する）。これにより、ブレーキランプの点灯色の虚像が先行車両のブレーキランプに重畳し、あたかも先行車両のブレーキランプが点灯したように運転者の目に映ることとなる。この場合に運転者の目に映る風景は、第２実施例において示した図７（Ａ）と同様である。
【００６７】
なお、先行車両の減速度は、その速度変化から導出される。先行車両の速度については、レーダー装置２０により検出された相対速度から自車両の車速を差し引いて導出することができる。なお、第１実施例と同様、レーダー装置２０は、レーザーレーダーや赤外線レーダー、ソナー、ステレオカメラ装置等による置換が可能である。また、相対速度は、車外カメラ１０の撮像画像における先行車両のサイズの変化に基づいて導出することも可能であり、通信装置３０により先行車両から減速度に関する情報を取得してもよい。
【００６８】
本実施例の場合、先行車両のブレーキランプが点灯していない場合、すなわち点灯に擬した表示の必要性が高い場合に限定して擬似表示を行うことしている。以下にその理由について述べる。
【００６９】
先行車両の減速度が閾値以上である場合、通常は、先行車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでおり、先行車両のブレーキランプが点灯しているものと考えられる。自車両の運転者においては、先行車両のブレーキランプ点灯を視認することにより、先行車両との衝突を避けるべく減速動作を開始することが想定される。
【００７０】
ところが、車両の減速はエンジンブレーキや空気抵抗、道路勾配等によっても起こり得るものであり、また、先行車両のブレーキランプが故障、電球切れ等の状態であることもあり得る。これらの場合、先行車両が減速しているにも拘らず先行車両のブレーキランプが点灯していないため、運転者が直感的に危険を察知することができない。
【００７１】
そこで、このような場合には擬似表示を行うことにより、運転者に前方注意を促そうとするものである。擬似表示を行うこと自体の奏する効果は、第２実施例と同様である。
【００７２】
また、先行車両のブレーキランプが実際には点灯していない場合に限定して擬似表示を行うことにより、電力消費の低減を図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさを抑制することができる。
【００７３】
図９は、本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、表示装置用ＥＣＵ７０により繰り返し実行される。
【００７４】
まず、先行車両の減速度を導出し（Ｓ３００）、先行車両の減速度が所定減速度以上であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。先行車両の減速度が所定減速度未満であると判定された場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００７５】
先行車両の減速度が所定減速度以上であると判定された場合は、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを判定する（Ｓ３２０）。先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００７６】
先行車両の減速度が所定減速度以上であると判定され（Ｓ３１０のＹｅｓ）、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合は（Ｓ３２０のＮｏ）、擬似表示を行う（Ｓ３３０）。
【００７７】
以上説明した本実施例の車両用表示装置３によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。更に、先行車両のブレーキランプが点灯していない場面に限定して擬似表示を行うため、電力消費の低減等を図ることができる。
【００７８】
［第４実施例］
以下、本発明の第４実施例に係る車両用表示装置４について説明する。なお、第１実施例の車両用表示装置１、第２実施例の車両用表示装置２、第３実施例の車両用表示装置３、及び第４実施例の車両用表示装置４は、排他的又は択一的な関係にあるものではなく、夫々の機能を兼ね備える装置も実現可能である。
【００７９】
図１０は、車両用表示装置４の全体構成の一例を示す図である。図示する如く、車両用表示装置４は、車両用表示装置１と比較すると、減速意思検知用センサー９０を更に備えるハードウエア構成となっている。その他の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
本実施例において、表示対象物は、先行車両のブレーキランプである。本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０は、第３実施例の車両用表示装置３が有する機能ブロックに加え、警告要否判定部８０を更に備える（図１１参照）。
【００８１】
警告要否判定部８０は、先行車両と自車両の相対関係に基づいて、運転者に対する警告が必要か否かを判定する。ここで、相対関係とは、相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方である。また、相対速度と車間距離の双方により求められる車間時間であってもよい。以下では相対速度と車間距離の双方を勘案して警告要否を決定するものとして説明する。また、先行車両と自車両との相対速度（以下、自車両を基準とした先行車両の速度をいうものとする）、及び車間距離は、レーダー装置２０により検出された情報を参照して用いる。警告要否判定部８０は、相対速度が所定速度（負の値）以下であり、車間距離が所定距離未満であり、且つ、自車両の運転者の減速意思を検知しなかった場合に、運転者に対する警告が必要であると判定する。すなわち、自車両が先行車両にある程度以上接近しているにも拘らず運転者の減速意思を検知しなかった場合に、運転者に対する警告が必要であると判定する。
【００８２】
運転者の減速意思は、減速意思検知用センサー９０の出力を参照して行なう。減速意思検知用センサー９０としては、例えば車速センサーやＧセンサー、ブレーキペダルセンサー、アクセル開度センサー等が考えられる。そして、運転者の減速意思は、車速の低下、減速Ｇの発生、ブレーキペダルが踏み込まれたこと、或いはアクセルペダルが戻されたこと（エンジンブレーキの作用が推認される）等をもって検知する。なお、採用される検知手法に応じて、適切な閾値等が設定される。
【００８３】
点灯状態検知部７９の機能については、第３実施例と同様である。
【００８４】
そして、ＨＵＤ制御部７８は、警告要否判定部８０により運転者に対する警告が必要であると判定され、且つ点灯状態検知部７９により先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合に、先行車両のブレーキランプの位置と運転者の視点の位置とに基づき表示位置を求め、表示位置にブレーキランプの点灯色（典型的には、赤色）の映像を投射するように液晶ディスプレイ５２、駆動装置５６、及び焦点調節機構５８を制御する（以下、擬似表示と称する）。これにより、ブレーキランプの点灯色の虚像が先行車両のブレーキランプに重畳し、あたかも先行車両のブレーキランプが点灯したように運転者の目に映ることとなる。この場合に運転者の目に映る風景は、第２実施例において示した図７（Ａ）と同様である。
【００８５】
本実施例の場合も、第３実施例と同様、先行車両のブレーキランプが点灯していない場合、すなわち擬似表示の必要性が高い場合に限定して表示を行うこととしている。
【００８６】
自車両が先行車両に接近している場合、先行車両が減速しており、従って先行車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるため、先行車両のブレーキランプが点灯している可能性が高い。自車両の運転者においては、先行車両のブレーキランプ点灯を視認することにより、先行車両との衝突を避けるべく減速動作を開始することが想定される。
【００８７】
ところが、車両の減速はエンジンブレーキや空気抵抗、道路勾配等によっても起こり得るものであり、また、先行車両のブレーキランプが故障、電球切れ等の状態であることもあり得る。これらの場合、先行車両が減速しているにも拘らず先行車両のブレーキランプが点灯していないため、運転者が直感的に危険を察知することができない。
【００８８】
そこで、このような場合には擬似表示を行うことにより、運転者に前方注意を促そうとするものである。擬似表示を行うこと自体の奏する効果は、第２実施例及び第３実施例と同様である。
【００８９】
また、先行車両のブレーキランプが実際には点灯していない場合に限定して擬似表示を行うことにより、電力消費の低減を図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさを抑制することができる。
【００９０】
また、運転者の減速意思を検知した場合に表示を行わないため、更に擬似表示を行う場面を限定することができる。この結果、電力消費の低減を更に図ることができ、また、測定誤差等により誤った位置に表示された場合の煩わしさをより抑制することができる。
【００９１】
図１２は、本実施例の表示装置用ＥＣＵ７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、表示装置用ＥＣＵ７０により繰り返し実行される。
【００９２】
まず、先行車両と自車両の相対速度、及び車間距離を取得し（Ｓ４００）、これに基づいて警告が必要であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。警告が不要であると判定された場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００９３】
警告が必要であると判定された場合は、先行車両のブレーキランプが点灯しているか否かを判定する（Ｓ４２０）。先行車両のブレーキランプが点灯している場合は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００９４】
警告が必要であると判定され（Ｓ４１０のＹｅｓ）、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定された場合は（Ｓ４２０のＮｏ）、擬似表示を行う（Ｓ４３０）。
【００９５】
以上説明した本実施例の車両用表示装置４によれば、安全運転に寄与すると共に運転者の運転負荷を軽減することができる。また、運転者に対して車外環境に関する適切な注意喚起を行なうことができる。更に、先行車両のブレーキランプが点灯していない場面に限定して擬似表示を行うため、電力消費の低減等を図ることができる。
【００９６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９７】
例えば、フロントウインドシールド４０において表示を行うものとして説明したが、サイドウインドシールドやリアウインドシールドにもそれぞれ対応するＨＵＤユニットを備え、運転者の周囲に表示を行なうものとしてもよい。
【００９８】
また、ＨＵＤユニットを用いて表示するものに限られず、例えば光透過性表示装置をウインドシールドに重ねて配設してもよい。また、光透過性表示装置自体がウインドシールドを兼ねるものであってもよい。
【００９９】
また、歩行者や他車両等を表示対象物として扱ってもよい。
【０１００】
また、表示対象物を認識すると共にその位置を検出する手段として、近赤外線カメラ等の他の手段を備えてもよい。更に、車外の音を検知するためのマイクを備え、サイレン音により緊急車両の存在を認識するものとしてもよい。
【０１０１】
また、第３実施例において、減速意思検知用センサー９０を備え、第４実施例の如く運転者の減速意思が検知されなかった場合に限定して擬似表示を行うものとしてもよい。
【０１０２】
また、第３実施例において、先行車両と自車両の相対速度及び車間距離の双方、又はいずれか一方を更に加味して擬似表示を行うものとしてもよい。一例を挙げると、先行車両の減速度が所定減速度以上であり、相対速度が所定減速度以上であり、車間距離が所定距離未満であり、且つ先行車両のブレーキランプが点灯していない場合に擬似表示を行う。
【０１０３】
また、第４実施例において、運転者の減速意思を、擬似表示を行うための条件としないものとしてもよい。この場合、減速意思検知用センサー９０は不要となる。
【０１０４】
また、第４実施例において、先行車両と自車両の相対速度及び車間距離のいずれか一方を加味せずに警告が必要か否かを判定するものとしてもよい。
【０１０５】
また、減速意思検知用センサー９０は、シフトレバーに配設されたタッチセンサー、ターンシグナルレバースイッチ等、実施例で例示したデバイス以外のものであってもよい。すなわち、シフトダウン操作がなされたことや、ターンシグナルレバーが倒されたことをもって運転者の減速意思を検知するのである。
【０１０６】
また、第３、第４実施例における擬似表示は、ブレーキランプ点灯ではなく、ハザードランプ点灯に擬した表示であってもよい。
【０１０７】
また、第４実施例において、運転者の減速傾向を学習し、学習結果に基づいて警告が必要か否かを決定してもよい。具体的には、図１３に示す如く、擬似表示を行った後の運転者の減速行動をＲＡＭ等に記憶し（Ｓ４４０）、記憶された減速行動の履歴に基づいて警告要否判定部８０が判定基準とする所定速度や所定距離を変更する。例えば、運転者が原則を開始した減速開始タイミングにおける相対速度や車間距離の平均を導出し、当該平均値に若干の付加値を加算又は減算して所定速度や所定距離を決定することとすればよい。こうすれば、より運転者の運転傾向に沿ったタイミングで擬似表示、すなわち警告が行われることとなる。
【０１０８】
また、第３、第４実施例で例示した如き手順により擬似表示が必要であると判定した場合に、自車両側の設備でフロントウインドシールド上に擬似表示を行うのではなく、通信により先行車両にブレーキランプ点灯を依頼する車両用通信制御装置５として構成されることも考えられる。この場合の必要な構成要素としては、図１４に示す如く、先行車両のブレーキランプ点灯状態を検知するための車外カメラ１１０と、先行車両と自車両の相対速度等を検出するためのレーダー装置１２０と、通信装置１３０と、機能ブロックとして点灯状態検知部１４１や警告要否判定部１４２を備える通信制御装置用ＥＣＵ１４０と、が挙げられる（夫々、実施例の車外カメラ１０、レーダー装置２０、通信装置３０、点灯状態検知部７９、警告要否判定部８０と同様の機能を有するものとする）。通信制御装置用ＥＣＵ１４０は、通信制御部１４３を更に備える。通信制御部１４３は、例えば、警告要否判定部１４２が、先行車両と自車両の相対速度が所定速度以下であること、及び車間距離が所定距離未満であることを条件として警告が必要と判定し、且つ点灯状態検知部１４１が、先行車両のブレーキランプが点灯していないと判定した場合に、ブレーキランプ点灯依頼信号を先行車両に送信する。これを受信した先行車両では、原則としてブレーキペダル操作と連動して行われるブレーキランプの点灯制御に対して、割り込み制御を行ってブレーキランプを点灯させる。これにより、上記実施例の如く擬似表示を行ったのと同様、運転者に直感的に危険を察知させて前方注意を促すことができる。また、自車両の運転者の減速意思を検知して擬似表示の必要性を判定する場合、実施例の減速意思検知用センサー９０と同様のものを更に備えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】車両用表示装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】ＨＵＤユニット５０の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】第１実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図４】第１実施例に係る車両用表示装置１が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。
【図５】従来のヘッドアップディスプレイ装置において信号機や停止線を強調表示した場合の、運転者の目に映る風景を示す図である。
【図６】第２実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図７】第２実施例に係る車両用表示装置２、第３実施例に係る車両用表示装置３、又は第４実施例に係る車両用表示装置４が表示を行なった結果、運転者の目に映る風景の一例を示す図である。
【図８】第３実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図９】第３実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０が実行するフローチャートの一例である。
【図１０】車両用表示装置４の全体構成の一例を示す図である。
【図１１】第４実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される主要な機能ブロックと、情報通信の流れを示す図である。
【図１２】第４実施例に係る表示装置用ＥＣＵ７０が実行するフローチャートの一例である。
【図１３】第４実施例において運転者の減速傾向を学習した結果に基づいて警告が必要か否かを決定する場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１４】車両用通信制御装置５の全体構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１、２、３、４ 車両用表示装置
５ 車両用通信制御装置
１０、１１０ 車外カメラ
２０、１２０ レーダー装置
３０、１３０ 通信装置
４０ フロントウインドシールド
５０ ＨＵＤユニット
５２ 液晶ディスプレイ
５４ 反射鏡
５６ 駆動装置
５８ 焦点調節機構
６０Ａ、６０Ｂ 車室内カメラ
７０ 表示装置用ＥＣＵ
７２ 表示対象物認識部
７４ 位置特定部
７６ 視点位置算出部
７７ 所定走行局面判定部
７８ ＨＵＤ制御部
７９、１４１ 点灯状態検知部
８０、１４２ 警告要否判定部
９０ 減速意思検知用センサー
１４０ 通信制御装置用ＥＣＵ
１４３ 通信制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置であって、
運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用表示装置であって、
車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段と、
該表示対象物認識手段により認識された表示対象物の位置を特定する位置特定手段と、を備え、
該位置特定手段により特定された表示対象物の位置に基づいて、運転者の視点から見た前記表示対象物に重畳するように、該表示対象物の強調表示を行なうことを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用表示装置であって、
前記ウインドシールドに映像を投影する投影手段と、
運転者の視点から見た前記表示対象物の位置に相当する前記ウインドシールド上の位置を表示位置として算出する表示位置算出手段と、を備え、
該表示位置に映像を投影することにより、運転者の目に映る虚像が前記表示対象物に重畳するように前記投影手段を制御することを特徴とする、車両用表示装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の車両用表示装置であって、
前記表示対象物は、車両、歩行者、信号、道路標識、及び緊急車両のいずれかを少なくとも含む、車両用表示装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、
前記表示対象物は、先行車両のブレーキランプを含み、
前記所定走行局面判定手段により自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であると判定された場合に前記表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に前記先行車両のブレーキランプを強調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５に記載の車両用表示装置であって、
前記先行車両のブレーキランプの強調表示は、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示であることを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
自車両の進路変更が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、
前記表示対象物は、先行車両の方向指示器を含み、
前記所定走行局面判定手段により自車両の進路変更が必要な所定走行局面であると判定された場合に、前記表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に前記先行車両の方向指示器を強調表示することを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
先行車両の減速度を特定する減速度特定手段と、
前記先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、
前記減速度特定手段により所定減速度以上の減速度が特定され且つ前記点灯状態検知手段により前記先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたこと、を含む所定条件を満たす場合に、前記先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
先行車両と自車両の相対関係を特定する相対関係特定手段と、
該相対関係特定手段により特定された先行車両と自車両の相対関係に基づいて警告が必要か否かを決定する警告要否判定手段と、
前記先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、
前記警告要否判定手段により警告が必要と判定され且つ前記点灯状態検知手段により前記先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたこと、を含む所定条件を満たす場合に、前記先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の車両用表示装置であって、
自車両の運転者の減速意思を検知する減速意思検知手段を備え、
前記所定条件は、前記減速意思検知手段により自車両の運転者の減速意思が検知されなかったことを更に含む、
車両用表示装置。
【請求項１１】
請求項９、又は請求項９に係る請求項１０に記載の車両用表示装置であって、
運転者の減速傾向を学習する減速傾向学習手段を備え、
前記警告要否判定手段は、前記減速傾向学習手段により学習された運転者の減速傾向に基づいて警告が必要か否かを決定する手段である、
車両用表示装置。
【請求項１】
ウインドシールドの少なくとも一部において、車室内から視認可能な表示を行なう車両用表示装置であって、
運転者の視点から見た車外の風景に重畳するように表示を行なうことを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用表示装置であって、
車外の表示対象物を認識する表示対象物認識手段と、
該表示対象物認識手段により認識された表示対象物の位置を特定する位置特定手段と、を備え、
該位置特定手段により特定された表示対象物の位置に基づいて、運転者の視点から見た前記表示対象物に重畳するように、該表示対象物の強調表示を行なうことを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用表示装置であって、
前記ウインドシールドに映像を投影する投影手段と、
運転者の視点から見た前記表示対象物の位置に相当する前記ウインドシールド上の位置を表示位置として算出する表示位置算出手段と、を備え、
該表示位置に映像を投影することにより、運転者の目に映る虚像が前記表示対象物に重畳するように前記投影手段を制御することを特徴とする、車両用表示装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の車両用表示装置であって、
前記表示対象物は、車両、歩行者、信号、道路標識、及び緊急車両のいずれかを少なくとも含む、車両用表示装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、
前記表示対象物は、先行車両のブレーキランプを含み、
前記所定走行局面判定手段により自車両のブレーキ操作が必要な所定走行局面であると判定された場合に前記表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に前記先行車両のブレーキランプを強調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５に記載の車両用表示装置であって、
前記先行車両のブレーキランプの強調表示は、先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示であることを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
自車両の進路変更が必要な所定走行局面であるか否かを判定する所定走行局面判定手段を備え、
前記表示対象物は、先行車両の方向指示器を含み、
前記所定走行局面判定手段により自車両の進路変更が必要な所定走行局面であると判定された場合に、前記表示位置算出手段により算出されたウインドシールド上の位置に前記先行車両の方向指示器を強調表示することを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
先行車両の減速度を特定する減速度特定手段と、
前記先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、
前記減速度特定手段により所定減速度以上の減速度が特定され且つ前記点灯状態検知手段により前記先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたこと、を含む所定条件を満たす場合に、前記先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用表示装置であって、
先行車両と自車両の相対関係を特定する相対関係特定手段と、
該相対関係特定手段により特定された先行車両と自車両の相対関係に基づいて警告が必要か否かを決定する警告要否判定手段と、
前記先行車両のブレーキランプの点灯状態を検知する点灯状態検知手段と、を備え、
前記警告要否判定手段により警告が必要と判定され且つ前記点灯状態検知手段により前記先行車両のブレーキランプが点灯していないことが検知されたこと、を含む所定条件を満たす場合に、前記先行車両のブレーキランプが点灯したように擬した表示をすることを特徴とする、
車両用表示装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の車両用表示装置であって、
自車両の運転者の減速意思を検知する減速意思検知手段を備え、
前記所定条件は、前記減速意思検知手段により自車両の運転者の減速意思が検知されなかったことを更に含む、
車両用表示装置。
【請求項１１】
請求項９、又は請求項９に係る請求項１０に記載の車両用表示装置であって、
運転者の減速傾向を学習する減速傾向学習手段を備え、
前記警告要否判定手段は、前記減速傾向学習手段により学習された運転者の減速傾向に基づいて警告が必要か否かを決定する手段である、
車両用表示装置。
【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】
【公開番号】特開２００８−９４３７７（Ｐ２００８−９４３７７Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１２２（Ｐ２００７−５１２２）
【出願日】平成１９年１月１２日（２００７．１．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１２日（２００７．１．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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