運転支援装置
【課題】投影方式を用いずに、対象物の存在位置を運転者に報知することができる運転支援装置を提供することを課題とする。
【解決手段】検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置１であって、対象物を検知する対象物検知手段１０と、対象物検知手段１０で検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の存在位置を取得する位置取得手段３２と、ウインドシールド上に指向性を有する光を発する発光手段２０，２１と、位置取得手段３２で取得したウインドシールド上の対象物の存在位置に応じて発光手段２０，２１を発光させる制御手段３３とを備えることを特徴とする。
【解決手段】検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置１であって、対象物を検知する対象物検知手段１０と、対象物検知手段１０で検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の存在位置を取得する位置取得手段３２と、ウインドシールド上に指向性を有する光を発する発光手段２０，２１と、位置取得手段３２で取得したウインドシールド上の対象物の存在位置に応じて発光手段２０，２１を発光させる制御手段３３とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者を支援するための様々な装置が開発されており、これら装置には運転者に車両前方に存在する歩行者などの障害物の情報を報知するものがある。障害物の存在を運転者に報知するために、車両前方の実景に重ねて各種映像を表示する重畳表示を行うためにヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ[Head Up Display]）が利用されている。例えば、特許文献１には、投影方式のヘッドアップディスプレイを開示している。このヘッドアップディスプレイでは、プロジェクタから映像をスクリーンに投射し、スクリーンでその映像をフレネルミラーに向けて反射し、フレネルミラーでその映像をウインドシールドに向けて反射し、ウインドシールドで映像を運転者の視点方向へ反射させて虚像を形成する。
【特許文献１】特開２００３−２９１６８８号公報
【特許文献２】特開２０００−２４２８９７号公報
【特許文献３】特開２００２−２７４２１６号公報
【特許文献４】特開２００２−１３７６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような投影方式のヘッドアップディスプレイの場合、投影するためにプロジェクタ、スクリーン、フレネルミラーなどが必要となり、装置が大型化する。そのため、ダッシュボード内や車室内の天井周辺に大きなスペースが必要となる。
【０００４】
そこで、本発明は、投影方式を用いずに、対象物の存在位置を運転者に報知することができる運転支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る運転支援装置は、検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置であって、対象物を検知する対象物検知手段と、対象物検知手段で検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の存在位置を取得する位置取得手段と、ウインドシールド上に指向性を有する光を発する発光手段と、位置取得手段で取得したウインドシールド上の対象物の存在位置に応じて発光手段を発光させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この運転支援装置では、対象物検知手段により運転者に報知する必要のある対象物（例えば、運転の障害となるような他車両、歩行者、落下物）を検知する。そして、運転支援装置では、位置取得手段により検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の位置を取得する。さらに、運転支援装置では、制御手段により対象物のウインドシールド上の位置に応じて発光手段から指向性を有する光を発光させ、対象物の存在を示すためにウインドシールド上に指向性を有する光を走らせる。その結果、運転者は、この指向性を有する光の方向に視線を向け、対象物を迅速に視認できる。このように、運転支援装置では、投影方式を用いずに、対象物の存在位置に応じて指向性を有する光を発光するだけなので、運転者に対して報知するための手段としては発光手段だけでよく、装置を小型化できる。そのため、ダッシュボード内や車室内に大きなスペースを必要としない。また、ウインドシールドの形状に関係なく、どのような形状のウインドシールドにも装備でき、車種毎にウインドシールドの形状に応じて装置を設計する必要もなく、低コストである（従来の投影方式の場合、ウインドシールドの形状のバラツキによって映像の品質の低下や画質劣化を招くので、ウインドシールドの形状に応じて装置設計を行う必要があり、高コストとなる）。また、従来の投影方式のように対象物を囲んだりあるいは対象物に重ねたりして表示するのではないので、対象物との位置ずれや表示遅れなどが発生せず、運転者に対して違和感を与えない。
【０００７】
本発明の上記運転支援装置では、一対の発光手段が、相対して配置され、相対する発光手段の各発光方向は、相対している発光手段の方向とする構成としてもよい。
【０００８】
この運転支援装置では、一対の発光手段が相対して配置され、その一対の発光手段の発光方向が相対している発光手段の方向である。したがって、対象物の位置を示すために一対の相対する発光手段が発光すると、ウインドシールド上の一直線で互いに逆方向から指向性を有する光がそれぞれ走るので、運転者の視認性が向上する。
【０００９】
本発明の上記運転支援装置では、相対する各発光手段は、相対している発光手段が発した光に到達しないように光を発すると好適である。
【００１０】
この運転支援装置では、一対の相対する発光手段が発光する際に、相対している発光手段が発した光に到達しないように光を発光する。このように光の発光する長さを短くすることにより、ウインドシールド上で光が繋がらない。そのため、運転者に対して遮蔽感がなく、運転者の前方視野を妨げず、実際の対象物に焦点を合わせ易い。なお、逆方向から発生された各光の先端同士は繋がっていないが、主観点輪郭補足効果（例えば、Ｋａｎｉｓｚａの三角形）により、運転者がその光の先端間を繋ぐような視覚的な作用が生じるので、運転者は対象物の位置を迅速に視認できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、対象物の存在位置に応じてウインドシールド上に指向性を有する光を発光することにより、投影方式を用いずに、対象物の存在位置を運転者に報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る運転支援装置の実施の形態を説明する。
【００１３】
本実施の形態では、本発明を、車両に搭載される運転支援装置に適用する。本実施の形態に係る運転支援装置は、車両前方の障害物を検知し、運転者に対して障害物の存在位置をウインドシールド上で示す。
【００１４】
図１〜図４を参照して、本実施の形態に係る運転支援装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。図２は、本実施の形態に係るＬＥＤユニットの配置図である。図３は、本実施の形態に係るＬＥＤユニットの斜視図である。図４は、Ｋａｎｉｓｚａの三角形である。
【００１５】
運転支援装置１は、障害物の存在位置を運転者に示すために、指向性を持たせたＬＥＤ[light-emitting diode]を用いる。特に、運転支援装置１では、ウインドシールドの上下端に一対のＬＥＤユニットを左右方向（車幅方向）に沿って複数対配置し、対象とする障害物を検知した場合にはウインドシールド上での障害物の位置に最も近い一対のＬＥＤユニットを点灯する。そのために、運転支援装置１は、障害物検知センサ１０、複数個の上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１、ＥＣＵ[Electronic Control Unit]３０を備え、ＥＣＵ３０に障害物判断部３１、障害物位置座標変換部３２、ＬＥＤ点灯制御部３３が構成される。
【００１６】
なお、本実施の形態では、障害物検知センサ１０が特許請求の範囲に記載する対象物検知手段に相当し、上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１が特許請求の範囲に記載する発光手段に相当し、障害物位置座標変換部３２が特許請求の範囲に記載する位置取得手段に相当し、ＬＥＤ点灯制御部３３が特許請求の範囲に記載する制御手段に相当する。
【００１７】
障害物検知センサ１０は、車両の前方に存在する障害物を検知するためのセンサであり、例えば、カメラやミリ波レーダなどのレーダ及び処理装置からなる。障害物検知センサ１０は、車両の前方の所定の箇所に設けられ、車両の前方を検知できる向きで配置される。障害物検知センサ１０では、車両の前方に存在する障害物を検知し、その検知した障害物の種類（車両、自転車、人、ガードレール、物など）を判別するとともに障害物の存在位置などを算出する。そして、障害物検知センサ１０では、その障害物の検知情報を障害物検知信号としてＥＣＵ３０に送信する。なお、障害物検知センサ１０で求められる存在位置は、障害物検知センサ１０での座標系である。この障害物検知センサ１０での座標系は、奥行き方向（車両進行方向）の座標と左右方向（車幅方向）の座標からなる。
【００１８】
上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１とは、同一の構造であり、配置とＬＥＤ光の発光方向が異なる。上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１とは、一対で構成され、ウインドシールドＷの左右方向で同一の座標位置に配置される。したがって、上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１とは、ウインドシールドＷの上下方向において一直線上に配置される。上端ＬＥＤユニット２０は、図２に示すように、ウインドシールドＷの上端に配置され、ウインドシールドＷの左右方向に沿って複数個配置される（図２の例では、７個配置される）。下端ＬＥＤユニット２１は、図２に示すように、ウインドシールドＷの下端に配置され、ウインドシールドＷの左右方向に沿って上端ＬＥＤユニット２０と同数個配置される。
【００１９】
各ＬＥＤユニット２０，２１は、図３に示すように、プリズム２２とＬＥＤランプ２３からなる。プリズム２２は、ＬＥＤ光に指向性を持たせるために三角錐形状であり、例えば、プラスチックで形成される。プリズム２２の内部には、ＬＥＤランプ２３が埋設される。プリズム２２の底面には、ＬＥＤランプ２３が発したＬＥＤ光を三角錐の頂点方向に向けるために、鏡面加工が施されている。ＬＥＤランプ２３は、ＥＣＵ３０から制御信号としてオン信号を受信すると点灯し、制御信号としてオフ信号を受信すると消灯する。ＬＥＤユニット２０，２１から出るＬＥＤ光の長さは、短く、例えば、１０ｃｍ程度である。したがって、ＬＥＤユニット２０，２１が点灯すると、プリズム２２の三角錘形状とその頂点から少し延びた線状で光る。なお、プリズムは、ＬＥＤ光に指向性を持たせることができれば他の形状でもよく、例えば、四角錘形状、円錐形状がある。
【００２０】
上端ＬＥＤユニット２０は、プリズム２２の三角錐の頂点を下方に（相対する下端ＬＥＤユニット２１に）向けて配置され、ＬＥＤ光の発光方向がウインドシールドＷに沿って下方である。下端ＬＥＤユニット２１は、プリズム２２の三角錐の頂点を上方に（相対する上端ＬＥＤユニット２０に）向けて配置され、ＬＥＤ光の発光方向がウインドシールドＷに沿って上方である。
【００２１】
したがって、図２の左から２番目の一対のように、一対の上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１が点灯すると、ウインドシールドＷの上下端で矢印のようにそれぞれ光り、指向性を持つＬＥＤ光が一直線上で相対しているＬＥＤユニットに向けて延びるが、そのＬＥＤ光の先端同士は繋がらない。しかし、一直線上で逆方向からＬＥＤ光がそれぞれ延びているので、そのＬＥＤ光を見る運転者は、図４に示すＫａｎｉｓｚａの三角形のような主観的輪郭補足効果を受ける。その結果、運転者には、図２の破線Ｌで示すように、上からのＬＥＤ光の先端と下からのＬＥＤ光の先端とを繋ぐような視覚的な作用が発生する。
【００２２】
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central ProcessingUnit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、運転支援装置１を統括制御する。ＥＣＵ３０では、ＲＯＭに格納されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、障害物判断部３１、障害物位置座標変換部３２、ＬＥＤ点灯制御部３３が構成される。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、障害物検知センサ１０からの障害物検知信号を受信する。そして、ＥＣＵ３０では、その障害物検知信号に基づいて各部３１，３２，３３での処理を行い、必要に応じて一対のＬＥＤユニット２０，２１に制御信号を送信する。
【００２３】
障害物判断部３１では、障害物検知センサ１０での障害物の検知情報に基づいて、前方に障害物が存在するか否かを判定する。前方に障害物が存在する場合、障害物判断部３１では、その障害物が運転者に報知する対象（例えば、人（歩行者））か否かを判定する。なお、報知対象は、運転支援装置１の仕様によって異なる。
【００２４】
障害物位置座標変換部３２では、障害物判断部３１で対象の障害物が存在すると判定した場合、障害物検知センサ１０での障害物の検知情報からその障害物の存在位置を取得する。そして、障害物位置座標変換部３２では、この障害物検知センサ１０での座標系における障害物の位置を運転者の視点から見た場合のウインドシールドＷの座標系での位置に座標変換する。このウインドシールドＷの座標系は、ウインドシールドＷの面に沿った左右方向（車幅方向）の座標と上下方向（高さ方向）の座標からなる。
【００２５】
ＬＥＤ点灯制御部３３では、障害物位置座標変換部３２で座標変換を行うと、障害物のウインドシールドの座標系での座標のうち左右方向の座標に最も近い上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を選択する。そして、ＬＥＤ点灯制御部３３では、その選択した上下一対のＬＥＤユニット２０，２１に対して、オン信号を設定した制御信号をそれぞれ送信する。上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を点灯中、ＬＥＤ点灯制御部３３では、他の上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を選択又は障害物判断部３１で対象の障害物が存在しないと判定した場合、その点灯していた上下一対のＬＥＤユニット２０，２１に対して、オフ信号を設定した制御信号をそれぞれ送信する。
【００２６】
図２に示す例の場合、自車の左側の前方に歩行者Ｐを検知し、その歩行者ＰのウインドシールドＷの座標系での左右方向の位置が左から２番目の上下一対のＬＥＤユニット２０，２１に最も近いと判定し、そのＬＥＤユニット２０，２１を点灯させている。このＬＥＤユニット２０，２１による上下からの各ＬＥＤ光によって、運転者がその方向に目を向け、歩行者Ｐを視認する。
【００２７】
図１〜図４を参照して、運転支援装置１の動作を説明する。特に、ＥＣＵ３０における処理については図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００２８】
障害物検知センサ１０では、一定時間毎に、車両の前方の障害物を検知し、障害物を検知できた場合にはその種類や存在位置などを求め、障害物検知信号をＥＣＵ３０に送信している。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、障害物検知信号を受信し、障害物の検知情報を取得する（Ｓ１）。
【００２９】
一定時間毎に、ＥＣＵ３０では、障害物検知信号の障害物の検知情報に基づいて、自車両の前方に障害物が存在する場合にはその障害物が対象の障害物か否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２に対象の障害物が存在しないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理を終了する。
【００３０】
Ｓ２にて対象の障害物が存在すると判定した場合、ＥＣＵ３０では、障害物検知信号の障害物の検知情報から得た障害物検知センサ１０の座標系での対象の障害物の存在位置座標をウインドシールドＷ上の座標系での座標に変換する（Ｓ３）。そして、ＥＣＵ３０では、その変換した障害物の左右方向の座標に最も近い上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を決定する（Ｓ４）。さらに、ＥＣＵ３０では、その決定した上下一対のＬＥＤユニット２０，２１にオン信号を設定した制御信号をそれぞれ送信する（Ｓ５）。
【００３１】
この制御信号を受信すると、そのＬＥＤユニット２０，２１は、それぞれ点灯する。上端ＬＥＤユニット２０では、ウインドシールドＷ上で下方に向けて三角錐形状とその頂点から少し延びた線状に光っている。一方、下端ＬＥＤユニット２１では、ウインドシールドＷ上で上方に向けて三角錐形状とその頂点から少し延びた線状に光っている。運転者は、その光っている箇所に視線を向けるとともに一直線上の上方からの光の先端と下方からの光の先端とを視覚的作用によって繋げる。そして、運転者は、その繋げた線周辺の奥に存在する障害物を視認する。
【００３２】
この運転支援装置１によれば、障害物の存在位置に最も近い上下一対のＬＥＤユニット２０，２１から指向性を有する光を発するだけなので、運転者に対して報知するための手段としてはＬＥＤユニット２０，２１だけでよく、装置を小型化できる。その結果、従来の投影方式のヘッドアップディスプレイを用いないので、ダッシュボード内や車室内に大きなスペースを必要としない。また、ウインドシールドＷの形状に関係なく、どのような形状のウインドシールドＷにも装備でき、ウインドシールドＷの形状に応じて装置を設計する必要もなく、低コストである。
【００３３】
さらに、運転支援装置１では、ウインドシールドＷ上の一直線上で互い逆方向（上端と下端）から指向性を有する光がそれぞれ走るので、運転者の視認性が向上する。また、障害物に最も近い位置における一直線上の各端部で光らせるだけなので、従来の重畳表示のように障害物との位置ずれや表示遅れなどが発生せず、運転者に対して違和感を与えない。
【００３４】
また、運転支援装置１では、相対しているＬＥＤユニット２０，２１が発した光に互いに到達しないように光の発光する長さを短くすることにより、ウインドシールドＷ上で光が繋がることがないので、運転者に対して遮蔽感がなく、運転者の前方視野を妨げず、実際の障害物に焦点を合わせ易い。また、主観点輪郭補足効果により、運転者がその光の先端間を繋ぐような視覚的な作用が生じるので、運転者は対象物の位置を迅速に視認できる。
【００３５】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３６】
例えば、本実施の形態では上下一対のＬＥＤユニットをウインドシールドの上下端に左右方向に沿って複数対配置する構成としたが、ＬＥＤユニットを下端だけに配置する構成としてもよいし、一直線上で相対する左右端又は左端あるいは右端に上下方向に沿って複数配置する構成としてもよいし、一直線上で相対する斜め方向の両端又は一端に配置する構成としてもよいし、上下端に左右方向に沿って及び左右端に上下方向に沿ってそれぞれ複数配置する構成としてもよい。なお、下端などの一端だけにＬＥＤユニットを配置する構成でも、矢印表示効果により、障害物の位置を十分に示すことができる。
【００３７】
また、本実施の形態では上下一対のＬＥＤユニットを独立して配置する構成としたが、図６に示すように、一対のＬＥＤユニット２０，２１間を釣り糸のような細い透明の糸２５で連結してもよい。細い透明の糸をウインドシールド上に敷設しても、透過するため、運転者は遮蔽感などを感じず、違和感を低減できる。
【００３８】
また、本実施の形態では発光手段としてプリズム形状のＬＥＤユニットで構成したが、指向性を有しかつ人体に影響を与えない発光手段であれば他の構成のものでもよい。
【００３９】
また、本実施の形態ではＬＥＤユニットの位置及び発光方向を固定としたが、障害物の存在位置に応じて、ＬＥＤユニットが左右方向あるいは上下方向に移動するものや発光方向を変えるものでもよい。このような構成にすることによって、ＬＥＤユニットの個数を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。
【図２】本実施の形態に係るＬＥＤユニットの配置図である。
【図３】本実施の形態に係るＬＥＤユニットの斜視図である。
【図４】Ｋａｎｉｓｚａの三角形である。
【図５】図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】一対のＬＥＤユニットの他の例である。
【符号の説明】
【００４１】
１…運転支援装置、１０…障害物検知センサ、２０…上端ＬＥＤユニット、２１…下端ＬＥＤユニット、２２…プリズム、２３…ＬＥＤランプ、３０…ＥＣＵ、３１…障害物判断部、３２…障害物位置座標変換部、３３…ＬＥＤ点灯制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者を支援するための様々な装置が開発されており、これら装置には運転者に車両前方に存在する歩行者などの障害物の情報を報知するものがある。障害物の存在を運転者に報知するために、車両前方の実景に重ねて各種映像を表示する重畳表示を行うためにヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ[Head Up Display]）が利用されている。例えば、特許文献１には、投影方式のヘッドアップディスプレイを開示している。このヘッドアップディスプレイでは、プロジェクタから映像をスクリーンに投射し、スクリーンでその映像をフレネルミラーに向けて反射し、フレネルミラーでその映像をウインドシールドに向けて反射し、ウインドシールドで映像を運転者の視点方向へ反射させて虚像を形成する。
【特許文献１】特開２００３−２９１６８８号公報
【特許文献２】特開２０００−２４２８９７号公報
【特許文献３】特開２００２−２７４２１６号公報
【特許文献４】特開２００２−１３７６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような投影方式のヘッドアップディスプレイの場合、投影するためにプロジェクタ、スクリーン、フレネルミラーなどが必要となり、装置が大型化する。そのため、ダッシュボード内や車室内の天井周辺に大きなスペースが必要となる。
【０００４】
そこで、本発明は、投影方式を用いずに、対象物の存在位置を運転者に報知することができる運転支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る運転支援装置は、検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置であって、対象物を検知する対象物検知手段と、対象物検知手段で検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の存在位置を取得する位置取得手段と、ウインドシールド上に指向性を有する光を発する発光手段と、位置取得手段で取得したウインドシールド上の対象物の存在位置に応じて発光手段を発光させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この運転支援装置では、対象物検知手段により運転者に報知する必要のある対象物（例えば、運転の障害となるような他車両、歩行者、落下物）を検知する。そして、運転支援装置では、位置取得手段により検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の位置を取得する。さらに、運転支援装置では、制御手段により対象物のウインドシールド上の位置に応じて発光手段から指向性を有する光を発光させ、対象物の存在を示すためにウインドシールド上に指向性を有する光を走らせる。その結果、運転者は、この指向性を有する光の方向に視線を向け、対象物を迅速に視認できる。このように、運転支援装置では、投影方式を用いずに、対象物の存在位置に応じて指向性を有する光を発光するだけなので、運転者に対して報知するための手段としては発光手段だけでよく、装置を小型化できる。そのため、ダッシュボード内や車室内に大きなスペースを必要としない。また、ウインドシールドの形状に関係なく、どのような形状のウインドシールドにも装備でき、車種毎にウインドシールドの形状に応じて装置を設計する必要もなく、低コストである（従来の投影方式の場合、ウインドシールドの形状のバラツキによって映像の品質の低下や画質劣化を招くので、ウインドシールドの形状に応じて装置設計を行う必要があり、高コストとなる）。また、従来の投影方式のように対象物を囲んだりあるいは対象物に重ねたりして表示するのではないので、対象物との位置ずれや表示遅れなどが発生せず、運転者に対して違和感を与えない。
【０００７】
本発明の上記運転支援装置では、一対の発光手段が、相対して配置され、相対する発光手段の各発光方向は、相対している発光手段の方向とする構成としてもよい。
【０００８】
この運転支援装置では、一対の発光手段が相対して配置され、その一対の発光手段の発光方向が相対している発光手段の方向である。したがって、対象物の位置を示すために一対の相対する発光手段が発光すると、ウインドシールド上の一直線で互いに逆方向から指向性を有する光がそれぞれ走るので、運転者の視認性が向上する。
【０００９】
本発明の上記運転支援装置では、相対する各発光手段は、相対している発光手段が発した光に到達しないように光を発すると好適である。
【００１０】
この運転支援装置では、一対の相対する発光手段が発光する際に、相対している発光手段が発した光に到達しないように光を発光する。このように光の発光する長さを短くすることにより、ウインドシールド上で光が繋がらない。そのため、運転者に対して遮蔽感がなく、運転者の前方視野を妨げず、実際の対象物に焦点を合わせ易い。なお、逆方向から発生された各光の先端同士は繋がっていないが、主観点輪郭補足効果（例えば、Ｋａｎｉｓｚａの三角形）により、運転者がその光の先端間を繋ぐような視覚的な作用が生じるので、運転者は対象物の位置を迅速に視認できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、対象物の存在位置に応じてウインドシールド上に指向性を有する光を発光することにより、投影方式を用いずに、対象物の存在位置を運転者に報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る運転支援装置の実施の形態を説明する。
【００１３】
本実施の形態では、本発明を、車両に搭載される運転支援装置に適用する。本実施の形態に係る運転支援装置は、車両前方の障害物を検知し、運転者に対して障害物の存在位置をウインドシールド上で示す。
【００１４】
図１〜図４を参照して、本実施の形態に係る運転支援装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。図２は、本実施の形態に係るＬＥＤユニットの配置図である。図３は、本実施の形態に係るＬＥＤユニットの斜視図である。図４は、Ｋａｎｉｓｚａの三角形である。
【００１５】
運転支援装置１は、障害物の存在位置を運転者に示すために、指向性を持たせたＬＥＤ[light-emitting diode]を用いる。特に、運転支援装置１では、ウインドシールドの上下端に一対のＬＥＤユニットを左右方向（車幅方向）に沿って複数対配置し、対象とする障害物を検知した場合にはウインドシールド上での障害物の位置に最も近い一対のＬＥＤユニットを点灯する。そのために、運転支援装置１は、障害物検知センサ１０、複数個の上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１、ＥＣＵ[Electronic Control Unit]３０を備え、ＥＣＵ３０に障害物判断部３１、障害物位置座標変換部３２、ＬＥＤ点灯制御部３３が構成される。
【００１６】
なお、本実施の形態では、障害物検知センサ１０が特許請求の範囲に記載する対象物検知手段に相当し、上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１が特許請求の範囲に記載する発光手段に相当し、障害物位置座標変換部３２が特許請求の範囲に記載する位置取得手段に相当し、ＬＥＤ点灯制御部３３が特許請求の範囲に記載する制御手段に相当する。
【００１７】
障害物検知センサ１０は、車両の前方に存在する障害物を検知するためのセンサであり、例えば、カメラやミリ波レーダなどのレーダ及び処理装置からなる。障害物検知センサ１０は、車両の前方の所定の箇所に設けられ、車両の前方を検知できる向きで配置される。障害物検知センサ１０では、車両の前方に存在する障害物を検知し、その検知した障害物の種類（車両、自転車、人、ガードレール、物など）を判別するとともに障害物の存在位置などを算出する。そして、障害物検知センサ１０では、その障害物の検知情報を障害物検知信号としてＥＣＵ３０に送信する。なお、障害物検知センサ１０で求められる存在位置は、障害物検知センサ１０での座標系である。この障害物検知センサ１０での座標系は、奥行き方向（車両進行方向）の座標と左右方向（車幅方向）の座標からなる。
【００１８】
上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１とは、同一の構造であり、配置とＬＥＤ光の発光方向が異なる。上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１とは、一対で構成され、ウインドシールドＷの左右方向で同一の座標位置に配置される。したがって、上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１とは、ウインドシールドＷの上下方向において一直線上に配置される。上端ＬＥＤユニット２０は、図２に示すように、ウインドシールドＷの上端に配置され、ウインドシールドＷの左右方向に沿って複数個配置される（図２の例では、７個配置される）。下端ＬＥＤユニット２１は、図２に示すように、ウインドシールドＷの下端に配置され、ウインドシールドＷの左右方向に沿って上端ＬＥＤユニット２０と同数個配置される。
【００１９】
各ＬＥＤユニット２０，２１は、図３に示すように、プリズム２２とＬＥＤランプ２３からなる。プリズム２２は、ＬＥＤ光に指向性を持たせるために三角錐形状であり、例えば、プラスチックで形成される。プリズム２２の内部には、ＬＥＤランプ２３が埋設される。プリズム２２の底面には、ＬＥＤランプ２３が発したＬＥＤ光を三角錐の頂点方向に向けるために、鏡面加工が施されている。ＬＥＤランプ２３は、ＥＣＵ３０から制御信号としてオン信号を受信すると点灯し、制御信号としてオフ信号を受信すると消灯する。ＬＥＤユニット２０，２１から出るＬＥＤ光の長さは、短く、例えば、１０ｃｍ程度である。したがって、ＬＥＤユニット２０，２１が点灯すると、プリズム２２の三角錘形状とその頂点から少し延びた線状で光る。なお、プリズムは、ＬＥＤ光に指向性を持たせることができれば他の形状でもよく、例えば、四角錘形状、円錐形状がある。
【００２０】
上端ＬＥＤユニット２０は、プリズム２２の三角錐の頂点を下方に（相対する下端ＬＥＤユニット２１に）向けて配置され、ＬＥＤ光の発光方向がウインドシールドＷに沿って下方である。下端ＬＥＤユニット２１は、プリズム２２の三角錐の頂点を上方に（相対する上端ＬＥＤユニット２０に）向けて配置され、ＬＥＤ光の発光方向がウインドシールドＷに沿って上方である。
【００２１】
したがって、図２の左から２番目の一対のように、一対の上端ＬＥＤユニット２０と下端ＬＥＤユニット２１が点灯すると、ウインドシールドＷの上下端で矢印のようにそれぞれ光り、指向性を持つＬＥＤ光が一直線上で相対しているＬＥＤユニットに向けて延びるが、そのＬＥＤ光の先端同士は繋がらない。しかし、一直線上で逆方向からＬＥＤ光がそれぞれ延びているので、そのＬＥＤ光を見る運転者は、図４に示すＫａｎｉｓｚａの三角形のような主観的輪郭補足効果を受ける。その結果、運転者には、図２の破線Ｌで示すように、上からのＬＥＤ光の先端と下からのＬＥＤ光の先端とを繋ぐような視覚的な作用が発生する。
【００２２】
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central ProcessingUnit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、運転支援装置１を統括制御する。ＥＣＵ３０では、ＲＯＭに格納されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、障害物判断部３１、障害物位置座標変換部３２、ＬＥＤ点灯制御部３３が構成される。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、障害物検知センサ１０からの障害物検知信号を受信する。そして、ＥＣＵ３０では、その障害物検知信号に基づいて各部３１，３２，３３での処理を行い、必要に応じて一対のＬＥＤユニット２０，２１に制御信号を送信する。
【００２３】
障害物判断部３１では、障害物検知センサ１０での障害物の検知情報に基づいて、前方に障害物が存在するか否かを判定する。前方に障害物が存在する場合、障害物判断部３１では、その障害物が運転者に報知する対象（例えば、人（歩行者））か否かを判定する。なお、報知対象は、運転支援装置１の仕様によって異なる。
【００２４】
障害物位置座標変換部３２では、障害物判断部３１で対象の障害物が存在すると判定した場合、障害物検知センサ１０での障害物の検知情報からその障害物の存在位置を取得する。そして、障害物位置座標変換部３２では、この障害物検知センサ１０での座標系における障害物の位置を運転者の視点から見た場合のウインドシールドＷの座標系での位置に座標変換する。このウインドシールドＷの座標系は、ウインドシールドＷの面に沿った左右方向（車幅方向）の座標と上下方向（高さ方向）の座標からなる。
【００２５】
ＬＥＤ点灯制御部３３では、障害物位置座標変換部３２で座標変換を行うと、障害物のウインドシールドの座標系での座標のうち左右方向の座標に最も近い上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を選択する。そして、ＬＥＤ点灯制御部３３では、その選択した上下一対のＬＥＤユニット２０，２１に対して、オン信号を設定した制御信号をそれぞれ送信する。上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を点灯中、ＬＥＤ点灯制御部３３では、他の上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を選択又は障害物判断部３１で対象の障害物が存在しないと判定した場合、その点灯していた上下一対のＬＥＤユニット２０，２１に対して、オフ信号を設定した制御信号をそれぞれ送信する。
【００２６】
図２に示す例の場合、自車の左側の前方に歩行者Ｐを検知し、その歩行者ＰのウインドシールドＷの座標系での左右方向の位置が左から２番目の上下一対のＬＥＤユニット２０，２１に最も近いと判定し、そのＬＥＤユニット２０，２１を点灯させている。このＬＥＤユニット２０，２１による上下からの各ＬＥＤ光によって、運転者がその方向に目を向け、歩行者Ｐを視認する。
【００２７】
図１〜図４を参照して、運転支援装置１の動作を説明する。特に、ＥＣＵ３０における処理については図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００２８】
障害物検知センサ１０では、一定時間毎に、車両の前方の障害物を検知し、障害物を検知できた場合にはその種類や存在位置などを求め、障害物検知信号をＥＣＵ３０に送信している。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、障害物検知信号を受信し、障害物の検知情報を取得する（Ｓ１）。
【００２９】
一定時間毎に、ＥＣＵ３０では、障害物検知信号の障害物の検知情報に基づいて、自車両の前方に障害物が存在する場合にはその障害物が対象の障害物か否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２に対象の障害物が存在しないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理を終了する。
【００３０】
Ｓ２にて対象の障害物が存在すると判定した場合、ＥＣＵ３０では、障害物検知信号の障害物の検知情報から得た障害物検知センサ１０の座標系での対象の障害物の存在位置座標をウインドシールドＷ上の座標系での座標に変換する（Ｓ３）。そして、ＥＣＵ３０では、その変換した障害物の左右方向の座標に最も近い上下一対のＬＥＤユニット２０，２１を決定する（Ｓ４）。さらに、ＥＣＵ３０では、その決定した上下一対のＬＥＤユニット２０，２１にオン信号を設定した制御信号をそれぞれ送信する（Ｓ５）。
【００３１】
この制御信号を受信すると、そのＬＥＤユニット２０，２１は、それぞれ点灯する。上端ＬＥＤユニット２０では、ウインドシールドＷ上で下方に向けて三角錐形状とその頂点から少し延びた線状に光っている。一方、下端ＬＥＤユニット２１では、ウインドシールドＷ上で上方に向けて三角錐形状とその頂点から少し延びた線状に光っている。運転者は、その光っている箇所に視線を向けるとともに一直線上の上方からの光の先端と下方からの光の先端とを視覚的作用によって繋げる。そして、運転者は、その繋げた線周辺の奥に存在する障害物を視認する。
【００３２】
この運転支援装置１によれば、障害物の存在位置に最も近い上下一対のＬＥＤユニット２０，２１から指向性を有する光を発するだけなので、運転者に対して報知するための手段としてはＬＥＤユニット２０，２１だけでよく、装置を小型化できる。その結果、従来の投影方式のヘッドアップディスプレイを用いないので、ダッシュボード内や車室内に大きなスペースを必要としない。また、ウインドシールドＷの形状に関係なく、どのような形状のウインドシールドＷにも装備でき、ウインドシールドＷの形状に応じて装置を設計する必要もなく、低コストである。
【００３３】
さらに、運転支援装置１では、ウインドシールドＷ上の一直線上で互い逆方向（上端と下端）から指向性を有する光がそれぞれ走るので、運転者の視認性が向上する。また、障害物に最も近い位置における一直線上の各端部で光らせるだけなので、従来の重畳表示のように障害物との位置ずれや表示遅れなどが発生せず、運転者に対して違和感を与えない。
【００３４】
また、運転支援装置１では、相対しているＬＥＤユニット２０，２１が発した光に互いに到達しないように光の発光する長さを短くすることにより、ウインドシールドＷ上で光が繋がることがないので、運転者に対して遮蔽感がなく、運転者の前方視野を妨げず、実際の障害物に焦点を合わせ易い。また、主観点輪郭補足効果により、運転者がその光の先端間を繋ぐような視覚的な作用が生じるので、運転者は対象物の位置を迅速に視認できる。
【００３５】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３６】
例えば、本実施の形態では上下一対のＬＥＤユニットをウインドシールドの上下端に左右方向に沿って複数対配置する構成としたが、ＬＥＤユニットを下端だけに配置する構成としてもよいし、一直線上で相対する左右端又は左端あるいは右端に上下方向に沿って複数配置する構成としてもよいし、一直線上で相対する斜め方向の両端又は一端に配置する構成としてもよいし、上下端に左右方向に沿って及び左右端に上下方向に沿ってそれぞれ複数配置する構成としてもよい。なお、下端などの一端だけにＬＥＤユニットを配置する構成でも、矢印表示効果により、障害物の位置を十分に示すことができる。
【００３７】
また、本実施の形態では上下一対のＬＥＤユニットを独立して配置する構成としたが、図６に示すように、一対のＬＥＤユニット２０，２１間を釣り糸のような細い透明の糸２５で連結してもよい。細い透明の糸をウインドシールド上に敷設しても、透過するため、運転者は遮蔽感などを感じず、違和感を低減できる。
【００３８】
また、本実施の形態では発光手段としてプリズム形状のＬＥＤユニットで構成したが、指向性を有しかつ人体に影響を与えない発光手段であれば他の構成のものでもよい。
【００３９】
また、本実施の形態ではＬＥＤユニットの位置及び発光方向を固定としたが、障害物の存在位置に応じて、ＬＥＤユニットが左右方向あるいは上下方向に移動するものや発光方向を変えるものでもよい。このような構成にすることによって、ＬＥＤユニットの個数を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。
【図２】本実施の形態に係るＬＥＤユニットの配置図である。
【図３】本実施の形態に係るＬＥＤユニットの斜視図である。
【図４】Ｋａｎｉｓｚａの三角形である。
【図５】図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】一対のＬＥＤユニットの他の例である。
【符号の説明】
【００４１】
１…運転支援装置、１０…障害物検知センサ、２０…上端ＬＥＤユニット、２１…下端ＬＥＤユニット、２２…プリズム、２３…ＬＥＤランプ、３０…ＥＣＵ、３１…障害物判断部、３２…障害物位置座標変換部、３３…ＬＥＤ点灯制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置であって、
対象物を検知する対象物検知手段と、
前記対象物検知手段で検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の存在位置を取得する位置取得手段と、
ウインドシールド上に指向性を有する光を発する発光手段と、
前記位置取得手段で取得したウインドシールド上の対象物の存在位置に応じて前記発光手段を発光させる制御手段と
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
一対の前記発光手段が、相対して配置され、
前記相対する発光手段の各発光方向は、相対している発光手段の方向である請求項１に記載する運転支援装置。
【請求項３】
前記相対する各発光手段は、相対している発光手段が発した光に到達しないように光を発する請求項２に記載する運転支援装置。
【請求項１】
検知した対象物の存在を運転者に報知する運転支援装置であって、
対象物を検知する対象物検知手段と、
前記対象物検知手段で検知した対象物の存在位置に対応するウインドシールド上の存在位置を取得する位置取得手段と、
ウインドシールド上に指向性を有する光を発する発光手段と、
前記位置取得手段で取得したウインドシールド上の対象物の存在位置に応じて前記発光手段を発光させる制御手段と
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
一対の前記発光手段が、相対して配置され、
前記相対する発光手段の各発光方向は、相対している発光手段の方向である請求項１に記載する運転支援装置。
【請求項３】
前記相対する各発光手段は、相対している発光手段が発した光に到達しないように光を発する請求項２に記載する運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２５２０９８（Ｐ２００９−２５２０９８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０１６１０（Ｐ２００８−１０１６１０）
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【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２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【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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