特許 7552018 車載表示装置およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】車載表示装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240910BHJP

   G01C 21/36 20060101ALI20240910BHJP

   G08G 1/0968 20060101ALI20240910BHJP

   B60K 35/23 20240101ALI20240910BHJP

   B60W 40/02 20060101ALI20240910BHJP

   B60W 50/14 20200101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 C

G01C21/36

G08G1/0968 A

B60K35/23

B60W40/02

B60W50/14

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020010357

(22)【出願日】2020-01-24

(65)【公開番号】P2021117703

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】草▲なぎ▼ 真人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 友規

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼澤 和寛

(72)【発明者】

【氏名】堀 悠貴

(72)【発明者】

【氏名】関屋 晨

【審査官】西畑 智道

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２１６５５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１２８６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２０２６７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００－２５／００

Ｂ６０Ｋ ３５／２３

Ｂ６０Ｗ ４０／０２

Ｂ６０Ｗ ５０／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前方画像から検出された複数の走行車線から、自車両の周辺に存在する移動体を検出する移動体検出部と、
前記移動体検出部によって検出された前記移動体の走行車線を検出する走行車線検出部と、
前記移動体検出部によって検出された前記移動体の自車両に対する相対的な移動方向を、前記前方画像から特定する移動方向特定部と、
前記移動方向特定部によって特定された前記移動方向を表す矢印を用いた画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって生成された前記移動方向を表す画像を、表示装置によって、前記自車両の運転者から見て、前記走行車線検出部によって検出された前記移動体の走行車線と重なる位置に表示する表示制御部と、
前記移動体のリスク度を判定するリスク度判定部と
を備え、
前記リスク度判定部は、
前記相対的に自車両に接近してくることに伴う、リスク度の高さを判定し、
前記表示制御部は、
前記リスク度判定部によって判定された前記リスク度が所定の閾値以上である場合、前記走行車線検出部によって検出された前記移動体が存在する走行車線と、前記移動方向特定部によって特定された前記移動体である他車両が前記自車両に向かってくる方向とを、運転者に視覚的に把握させることが可能な前記移動方向を表す画像を前記表示装置によって表示する
ことを特徴とする車載表示装置。

【請求項2】

前記画像生成部は、
前記リスク度判定部によって判定された前記移動体のリスク度に応じた、色、形状、サイズ、およびアニメーション効果の少なくともいずれか一つを有する、前記移動方向を表す画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の車載表示装置。

【請求項3】

前記表示装置は、
前記移動方向を表す画像を前記運転者の前方に表示するヘッドアップディスプレイである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車載表示装置。

【請求項4】

前記表示制御部は、
前記移動方向を表す画像を、前記表示装置によって、前記運転者から見て、前記移動体の走行車線と重なる位置、且つ、前記移動体よりも前記移動体の移動方向側の位置に表示する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車載表示装置。

【請求項5】

前記複数の走行車線は、自車両の進行方向とは反対の方向の走行車線を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車載表示装置。

【請求項6】

コンピュータを、
前方画像から検出された複数の走行車線から、自車両の周辺に存在する移動体を検出する移動体検出部、
前記移動体検出部によって検出された前記移動体の走行車線を検出する走行車線検出部、
前記移動体検出部によって検出された前記移動体の自車両に対する相対的な移動方向を、前記前方画像から特定する移動方向特定部、
前記移動方向特定部によって特定された前記移動方向を表す矢印を用いた画像を生成する画像生成部、
前記画像生成部によって生成された前記移動方向を表す画像を、表示装置によって、前記自車両の運転者から見て、前記走行車線検出部によって検出された前記移動体の走行車線と重なる位置に表示する表示制御部、および
前記移動体のリスク度を判定するリスク度判定部
として機能させ、
前記リスク度判定部は、
前記相対的に自車両に接近してくることに伴う、リスク度の高さを判定し、
前記表示制御部は、
前記リスク度判定部によって判定された前記リスク度が所定の閾値以上である場合、前記走行車線検出部によって検出された前記移動体が存在する走行車線と、前記移動方向特定部によって特定された前記移動体である他車両が前記自車両に向かってくる方向とを、運転者に視覚的に把握させることが可能な前記移動方向を表す画像を前記表示装置によって表示する
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載表示装置およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、運転を支援するための適切な表示を行う目的で、自車両前方の道路に関する情報に基づいて、ユーザに対する潜在的な危険度合いを示すリスクポテンシャルを判定し、リスクポテンシャルの程度によって、車線領域に表示する重畳画像の表示色を変化させる装置が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、リスク要因についての具体的な情報を、何らユーザに呈示しない。このため、特許文献１に開示されている技術は、車両の運転者に適切なリスクの回避行動を行わせることができない。

【0004】

本発明は、車両の運転者に適切なリスクの回避行動を行わせることができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するために、本発明の車載表示装置は、自車両の周辺に存在する移動体を検出する移動体検出部と、移動体検出部によって検出された移動体の走行車線を検出する走行車線検出部と、移動体検出部によって検出された移動体の移動方向を特定する移動方向特定部と、移動方向特定部によって特定された移動方向を表す画像を生成する画像生成部と、画像生成部によって生成された移動方向を表す画像を、自車両の運転者から見て、走行車線検出部によって検出された移動体の走行車線と重なる位置に表示する表示部とを備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、車両の運転者に適切なリスクの回避行動を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態に係る車載表示装置がフロントウインドウに表示する虚像の一例を示す図

【図2】本発明の一実施形態に係る車載表示装置を搭載した自車両の内部配置例を模式的に示す図

【図3】本発明の一実施形態に係る車載表示装置が備える光学系の構成例を模式的に示す図

【図4】本発明の一実施形態に係る車載表示装置が備える制御系の構成例を示す図

【図5】本発明の一実施形態に係る車載表示装置及び周辺装置の概略構成例を示す図

【図6】本発明の一実施形態に係る車載表示装置の機能構成を示す図

【図7】発明の一実施形態に係る車載表示装置による処理の手順を示すフローチャート

【図8】本発明の一実施形態に係る車載表示装置による移動方向画像の第１表示例を示す図

【図9】本発明の一実施形態に係る車載表示装置による移動方向画像の第２表示例を示す図

【図10】本発明の一実施形態に係る車載表示装置による移動方向画像の第３表示例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

【0009】

〔一実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００がフロントウインドウ２１に表示する虚像の一例を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００を搭載した自車両３０の内部配置例を模式的に示す図である。図３は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００が備える光学系２３０の構成例を模式的に示す図である。

【0010】

図２において、本実施形態に係る車載表示装置１００は、例えば、移動体としての走行体である自車両３０のダッシュボード内に設置される。ダッシュボード内の車載表示装置１００から発せられる画像光である投射光Ｌが光透過部材としてのフロントウインドウ２１で反射され、視認者である運転者２０に向かって照射される。これにより、運転者２０は、後述するルートナビゲーション画像等を虚像Ｇとして視認することができる。なお、フロントウインドウ２１の内壁面に光透過部材としてのコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光Ｌによって運転者２０に虚像Ｇを視認させるようにしてもよい。

【0011】

フロントウインドウ２１の上部に前方撮影用カメラ２２及び運転者カメラ２３が配置される。前方撮影用カメラ２２は前方を撮影する。前方撮影用カメラ２２が撮影する前方には、車載表示装置１００がフロントウインドウ２１に表示する表示情報及びその背景が含まれる。すなわち前方撮影用カメラ２２はフロントウインドウ２１に映った車載表示装置１００が表示する表示情報を撮影するとともに、その背景をフロントウインドウ２１越しに撮影する。前方撮影用カメラ２２がフロントウインドウ２１越しに撮影する背景とは、自車両３０の前方環境（すなわち前方車両、路面等）である。運転者カメラ２３は運転者２０の視点位置を検出するために運転者２０を撮影する。

【0012】

本実施形態においては、運転者２０から虚像Ｇまでの距離が５ｍ以上になるように車載表示装置１００の光学系２３０等が設計されている。本実施形態のように虚像Ｇまでの距離が５ｍ以上であれば、従来よりも運転者２０が眼球の水晶体を動かす量が減り、虚像Ｇへの焦点調整時間を短縮して虚像Ｇの内容を早期に認識できるようになる。また運転者２０の眼球の疲労を軽減することができる。更には、虚像Ｇの内容に運転者２０が気付きやすくなり、虚像Ｇによって運転者２０へ情報を適切に提供することが容易になる。虚像Ｇまでの距離が５ｍ以上であれば運転者２０は眼球をほとんど輻輳運動させることなく虚像Ｇに焦点を合わせることができる。したがって、運動視差を利用して距離感（知覚距離の変化）や奥行き感（知覚距離の違い）を知覚させる効果が眼球の輻輳運動によって薄まってしまうことが抑制される。よって、画像の距離感や奥行き感を利用した運転者２０の情報知覚効果を有効に発揮させることができる。

【0013】

図３に示す車載表示装置１００が備える光学系２３０は、赤色、緑色及び青色のレーザ光源２０１Ｒ，２０１Ｇ及び２０１Ｂと、各レーザ光源に対して設けられるコリメータレンズ２０２，２０３及び２０４と、２つのダイクロイックミラー２０５及び２０６とを含む。光学系２３０は更に、光量調整部２０７と、光走査部としての光走査装置２０８と、自由曲面ミラー２０９と、光発散部材としてのマイクロレンズアレイ２１０と、光反射部材としての投射ミラー２１１とを含む。また光源ユニット２２０では、レーザ光源２０１Ｒ，２０１Ｇ及び２０１Ｂ、コリメータレンズ２０２，２０３及び２０４、並びにダイクロイックミラー２０５及び２０６が、光学ハウジングによってユニット化されている。

【0014】

レーザ光源２０１Ｒ，２０１Ｇ及び２０１ＢとしてＬＤ（半導体レーザ素子）を利用することができる。赤色レーザ光源２０１Ｒから射出される光束の波長は例えば６４０ｎｍであり、緑色レーザ光源２０１Ｇから射出される光束の波長は例えば５３０ｎｍであり、青色レーザ光源２０１Ｂから射出される光束の波長は例えば４４５ｎｍである。

【0015】

本実施形態に係る車載表示装置１００では、マイクロレンズアレイ２１０上に結像される中間像を自車両３０のフロントウインドウ２１に投射することで、その中間像の拡大画像を運転者２０に虚像Ｇとして視認させる。レーザ光源２０１Ｒ，２０１Ｇ及び２０１Ｂから発せられる各色のレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ２０２，２０３及び２０４で略平行光とされた後、２つのダイクロイックミラー２０５及び２０６によって合成される。合成されたレーザ光は光量調整部２０７で光量が調整された後、光走査装置２０８のミラーによって偏向されることにより、自由曲面ミラー２０９上を二次元的に走査する。光走査装置２０８によって偏向されることにより自由曲面ミラー２０９上を二次元的に走査する走査光Ｌ'は自由曲面ミラー２０９で反射されて歪みを補正された後、マイクロレンズアレイ２１０に集光され、マイクロレンズアレイ２１０に中間像Ｇ'を描画する。

【0016】

なお、本実施形態では、中間像Ｇ'の画素（中間像の一点）ごとの光束を個別に発散させて出射する光発散部材としてマイクロレンズアレイ２１０を用いているが、他の光発散部材を用いてもよい。また、中間像Ｇ'の形成方法としては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や蛍光表示管（ＶＦＤ）を利用した方式でもよい。ただし、大きな虚像Ｇを高い輝度で表示させるには、本実施形態のようにレーザ走査方式が好ましい。

【0017】

本実施形態のようにレーザ走査方式によれば、虚像Ｇの表示領域内の非画像部分については、レーザ光源２０１Ｒ，２０１Ｇ及び２０１Ｂを消灯させることにより当該非画像部分に光が照射されることを完全に無くすことができる。よって、当該非画像部分を通じた自車両３０の前方風景の視認性が車載表示装置１００から照射される光によって低下する事態を回避でき、前方風景の視認性をより向上させることができる。さらに、車載表示装置１００が表示する虚像Ｇに含まれる一部画像について部分的に輝度を高めるような表示制御を行う場合も、レーザ走査方式が好適である。

【0018】

光走査装置２０８は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の、公知のアクチュエータ駆動システムでミラーを主走査方向及び副走査方向に傾斜動作させ、ミラーに入射するレーザ光を偏向して自由曲面ミラー２０９を二次元的に走査（ラスタスキャン）する。ミラーの駆動制御は、レーザ光源２０１Ｒ，２０１Ｇ及び２０１Ｂの発光タイミングに同期して行われる。なお光走査装置２０８は上述した構成に限らず、例えば、互いに直交する２つの軸回りをそれぞれ揺動あるいは回動する２つのミラーを含むミラー系の光走査装置であってもよい。

【0019】

図４は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００が備える制御系２５０の構成例を示す図である。図４に示すように、制御系２５０は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）２５１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５２、ＲＯＭ（Read-Only Memory）２５３、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５４、インタフェース（以下、Ｉ／Ｆという）２５５、バスライン２５６、ＬＤドライバ２５７及びＭＥＭＳコントローラ２５８を含む。ＦＰＧＡ２５１は、ＬＤドライバ２５７を用いて光源ユニット２２０のレーザ光源２０１Ｒ，２０１Ｇ及び２０１Ｂの動作を制御し、ＭＥＭＳコントローラ２５８を用いて光走査装置２０８のＭＥＭＳ２０８ａの動作を制御する。ＣＰＵ２５２は車載表示装置１００の各機能を実現する。ＲＯＭ２５３は、ＣＰＵ２５２が車載表示装置１００の各機能を実現するために実行する画像処理用プログラム等の各種プログラムを記憶している。ＲＡＭ２５４はＣＰＵ２５２のワークエリアとして使用される。Ｉ／Ｆ２５５は、外部コントローラ等と通信するためのインタフェースであり、例えば、自車両３０のＣＡＮ（Controller Area Network）を介して、車両ナビゲーション装置４０、各種センサ５０等に接続される。

【0020】

また、Ｉ／Ｆ２５５には、自車両３０の前方を撮影する前方撮影用カメラ２２、すなわちフロントウインドウ２１に映る、車載表示装置１００が表示する表示情報を撮影するとともに、その背景をフロントウインドウ２１越しに撮影する前方撮影用カメラ２２が接続される。Ｉ／Ｆ２５５には更に、運転者２０の視点位置を検出するために運転者カメラ２３が接続される。制御系２５０は検出された運転者２０の視点位置に基づいて、前方撮影用カメラ２２により撮影される表示情報及びその背景の画像に対し画像処理を施すことにより、当該画像を運転者２０の視点位置から見たときの画像に変換する。制御系２５０は例えば運転者カメラ２３が撮影した運転者２０の頭部の画像を画像解析することによって運転者２０の視点位置を検出する。

【0021】

図５は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００及び周辺装置の概略構成例を示す図である。本実施形態においては、虚像Ｇによって運転者２０へ提供される運転者提供情報を取得する情報取得部として車両ナビゲーション装置４０、センサ５０等が設けられている。車載表示装置１００は、主に、表示部の一例である光学系２３０と、制御部の一例である制御系２５０とを含む。

【0022】

本実施形態に係る車両ナビゲーション装置４０としては、自動車等に搭載される公知の車両ナビゲーション装置を広く利用することができる。車両ナビゲーション装置４０からは、虚像Ｇとして表示させるルートナビゲーション画像を生成するために用いられる情報が出力され、この情報は制御系２５０に入力される。ルートナビゲーション画像には、例えば、図１に示すように、自車両３０が走行している道路の車線（走行レーン）の数、次に進路変更（右折、左折、分岐等）すべき地点までの距離、次に進路変更する方向等の情報を示す画像が含まれている。これらの情報が車両ナビゲーション装置４０から制御系２５０に入力される。その結果、制御系２５０の制御の下、車載表示装置１００が、走行レーン指示画像７１１、車間距離提示画像７１２、進路指定画像７２１、残り距離画像７２２、交差点等名称画像７２３等のルートナビゲーション画像を虚像Ｇとして上段画像表示領域Ａに表示する。

【0023】

また、図１に示した画像例では、車載表示装置１００が下段画像表示領域Ｂに、道路の固有情報（道路名、制限速度等）を示す画像を虚像Ｇとして表示する。この道路の固有情報も、車両ナビゲーション装置４０から制御系２５０に入力される。その結果、制御系２５０の制御の下、車載表示装置１００が、当該道路固有情報に対応する道路名表示画像７０１、制限速度表示画像７０２、追い越し禁止表示画像７０３等を虚像として下段画像表示領域Ｂに表示する。

【0024】

図５のセンサ５０は、自車両３０の挙動、自車両３０の状態、自車両３０の周辺の状況等を示す各種情報を検出するための１又は２以上のセンサを含む。センサ５０からは、虚像Ｇとして表示させる画像を生成するために用いられるセンシング情報が出力され、このセンシング情報は制御系２５０に入力される。例えば、図１に示した画像例では、自車両３０の車速を示す車速表示画像７０４（図１の例では「８３ｋｍ／ｈ」という文字画像）を、車載表示装置１００が虚像として下段画像表示領域Ｂに表示する。すなわち、自車両３０のＣＡＮ情報に含まれる車速情報がセンサ５０から制御系２５０に入力され、制御系２５０の制御の下、車載表示装置１００が当該車速を示す文字画像を虚像Ｇとして下段画像表示領域Ｂに表示する。

【0025】

センサ５０は、自車両３０の車速を検出するセンサ以外には、例えば、（１）自車両３０の周辺（前方、側方又は後方）に存在する他車両、歩行者又は建造物（ガードレールや電柱等）との距離を検出するレーザレーダ装置や撮像装置、自車両の外部環境情報（外気温、明るさ、天候等）を検出するためのセンサ、（２）運転者２０の運転動作（ブレーキ操作、アクセル開閉度等）を検出するためのセンサ、（３）自車両３０の燃料タンク内の燃料残量を検出するためのセンサ、（４）エンジンやバッテリー等の各種車載機器の状態を検出するセンサ等を含んでよい。センサ５０が検出した情報を制御系２５０へ送ることで、車載表示装置１００が情報を虚像Ｇとして表示して運転者２０へ提供することができる。

【0026】

次に、車載表示装置１００によって表示される虚像Ｇについて説明する。本実施形態における車載表示装置１００において、虚像Ｇによって運転者２０へ提供される運転者提供情報は、運転者２０にとって有用な情報であればどのような情報であってもよい。本実施形態では、便宜上、運転者提供情報を受動情報と能動情報とに大別する。

【0027】

受動情報とは、所定の情報提供条件が満たされたタイミングで運転者２０によって受動的に認知される情報である。したがって、車載表示装置１００が有する設定タイミングで運転者２０へ提供される情報は受動情報に含まれる。また、情報が提供されるタイミングと提供する情報の内容との間に一定の関係性を有する情報も受動情報に含まれる。受動情報としては、例えば、運転時の安全性に関わる情報、ルートナビゲーション情報等が挙げられる。運転時の安全性に関わる情報として、自車両３０と先行車両３５０との車間距離を示す情報（車間距離提示画像７１２）、運転に関わる緊急性のある情報（運転者に緊急操作を指示する緊急操作指示情報等の警告情報あるいは注意喚起情報等）等がある。また、ルートナビゲーション情報は、予め設定された目的地までの走行ルートを案内するための情報であり、公知の車両ナビゲーション装置によって運転者へ提供される情報と同様の情報であってよい。ルートナビゲーション情報としては、直近の交差点で走行すべき走行レーンを指示する走行レーン指示情報（走行レーン指示画像７１１）や、次に直進方向から進路変更すべき交差点や分岐点での進路変更操作を指示する進路変更操作指示情報等が挙げられる。進路変更操作指示情報として、交差点等においていずれの進路をとるべきかを指定する進路指定を行う進路指定情報（進路指定画像７２１）、進路変更操作を行う交差点等までの残り距離を示す情報（残り距離画像７２２）、交差点等の名称を示す情報（交差点等名称画像７２３）等がある。

【0028】

能動情報とは、運転者自らが決めるタイミングで運転者２０によって能動的に認知される情報である。能動情報は、運転者２０の希望するタイミングで運転者へ提供されれば十分な情報であり、例えば、情報が提供されるタイミングと情報の内容との間の関係性が低いか又はそのような関係性が無いような情報は能動情報に含まれる。能動情報は、運転者２０の希望するタイミングで運転者２０が取得する情報であることから、ある程度の長い期間あるいは常時、表示され続けるような情報である。例えば、自車両３０が走行している道路の固有情報、自車両３０の車速情報（車速表示画像７０４）、現在時刻情報等が挙げられる。道路の固有情報としては、例えば、その道路名を示す情報（道路名表示画像７０１）、その道路の制限速度等の規制内容を示す情報（制限速度表示画像７０２、追い越し禁止表示画像７０３）等、当該道路に関わる情報として運転者２０にとって有用なものが挙げられる。

【0029】

本実施形態では、このように大別される受動情報と能動情報とを、虚像Ｇを表示可能なそれぞれ対応する表示領域に表示する。具体的には、本実施形態では、車載表示装置１００が虚像を表示する領域として上下方向に並んだ２つの表示領域を設定する。これらのうちの上段画像表示領域Ａには主に受動情報に対応する受動情報画像を表示し、下段画像表示領域Ｂには主に能動情報に対応する能動情報画像を表示する。なお、能動情報画像の一部を上段画像表示領域Ａに表示させる場合には、上段画像表示領域Ａに表示される受動情報画像の視認性を優先する態様で能動情報画像を表示する。

【0030】

また、本実施形態においては、車載表示装置１００が表示する虚像Ｇとして、立体視を用いて表現された立体視画像を用いる。具体的には、車載表示装置１００が虚像を表示する上段画像表示領域Ａに表示される車間距離提示画像７１２及び走行レーン指示画像７１１として、遠近法により表現される遠近法画像を用いる。

【0031】

詳しくは、車間距離提示画像７１２に含まれる５本の横線の長さを上側に向かうほど短くなるように表示する。すなわち車間距離提示画像７１２を、１つの消失点に向かうように透視図法により作図された遠近法画像としている。特に、本実施形態では、その消失点が運転者２０の注視点近傍に定まるように車間距離提示画像７１２が形成される。その結果、運転中の運転者２０に車間距離提示画像７１２の奥行き感を知覚させやすい。また、本実施形態では、更に、遠近法画像としての車間距離提示画像７１２を、横線の太さが上側に向かうほど細くなり、あるいは横線の輝度が上側に向かうほど低くなる態様で表示する。その結果、運転中の運転者２０は、車間距離提示画像７１２の奥行き感を更に知覚しやすくなる。

【0032】

（車載表示装置１００の機能構成）
図６は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００の機能構成を示す図である。図６に示す車載表示装置１００は、図１～図５を参照して説明したように、自動車等の車両（自車両３０）に搭載される装置である。

【0033】

車載表示装置１００は、自車両３０の周囲に存在する移動体を検出し、当該移動体の移動方向およびリスク度を表す画像を、車室内の運転者による視認可能な位置（例えば、フロントウインドウ）に表示することができる。なお、車載表示装置１００によって検出される移動体としては、他車両、人物、動物等が挙げられる。

【0034】

図６に示すように、車載表示装置１００は、車両情報取得部１０２、環境情報取得部１０４、移動体検出部１１１、移動方向特定部１１２、リスク度判定部１１３、走行車線検出部１１４、画像生成部１１５、視点位置検出部１１６、表示制御部１１７、およびヘッドアップディスプレイ１２０を備える。

【0035】

車両情報取得部１０２は、自車両３０に関する情報（以下、「自車両情報」と示す）を取得する。例えば、車両情報取得部１０２は、自車両３０が備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）から、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して、自車両情報を取得する。車両情報取得部１０２によって取得される自車両情報としては、例えば、車速情報、ハンドル操舵角情報等が挙げられる。

【0036】

環境情報取得部１０４は、自車両３０の周辺の環境に関する情報（以下、「環境情報」と示す）を取得する。例えば、環境情報取得部１０４は、環境情報の一例として、前方撮影用カメラ２２によって撮像された自車両３０の前方の画像（以下、「前方画像」と示す）を取得する。また、例えば、環境情報取得部１０４は、環境情報の一例として、自車両３０に搭載された距離センサ（図示省略）によって検出された、自車両３０の前方の物体までの距離を表す距離情報を取得する。なお、環境情報取得部１０４は、少なくとも一部の環境情報を、車両の外部（例えば、他車両、周辺設置物等）から、無線通信を介して取得してもよい。例えば、環境情報取得部１０４は、移動体の位置情報、移動体の進行方向情報等を、他車両、周辺設置物等から無線通信を介して取得してもよい。

【0037】

移動体検出部１１１は、環境情報取得部１０４によって取得された環境情報に基づいて、自車両３０の周辺に存在する移動体を検出する。例えば、移動体検出部１１１は、環境情報取得部１０４によって取得された自車両３０の前方の画像（すなわち、前方撮影用カメラ２２によって撮像された自車両３０の前方の画像。以下、「前方画像」と示す）に対して、公知の画像認識処理を行うことにより、自車両３０の周辺に存在する移動体（例えば、他車両、人物等）を検出する。但し、この方法に限らず、移動体検出部１１１は、その他の情報（例えば、距離センサによって取得された距離情報、外部から無線通信を介して取得された移動体の位置情報等）に基づいて、自車両３０の周辺に存在する移動体を検出してもよい。これにより、移動体検出部１１１は、前方画像に写し出されていない移動体についても、検出することができる。

【0038】

移動方向特定部１１２は、環境情報取得部１０４によって取得された環境情報に基づいて、移動体検出部１１１によって検出された移動体の移動方向を特定する。例えば、移動体検出部１１１は、環境情報取得部１０４によって時系列に取得された複数の前方画像における、移動体の位置や大きさなどの変化に基づいて、移動体の移動方向を特定する。但し、この方法に限らず、移動方向特定部１１２は、その他の情報（例えば、距離センサによって取得された距離情報、外部から無線通信を介して取得された移動体の進行方向情報等）に基づいて、移動体の移動方向を特定してもよい。これにより、移動体検出部１１１は、前方画像に写し出されていない移動体についても、移動方向を特定することができる。また、移動方向特定部１１２は、自車両３０に対する移動体の相対的な移動方向を、他車両の移動方向として特定してもよい。例えば、自車両３０の前方を走行中の他車両が停止して、当該他車両が自車両３０に接近してくる場合、移動方向特定部１１２は、他車両が自車両３０に向ってくる方向を、他車両の移動方向として特定してもよい。

【0039】

リスク度判定部１１３は、環境情報取得部１０４によって取得された環境情報等に基づいて、移動体検出部１１１によって検出された移動体のリスク度を判定する。例えば、リスク度判定部１１３は、移動体検出部１１１によって検出された移動体の位置が、運転者によって視認され難い位置である場合（例えば、前方の車両や障害物等によって隠れた位置である場合）、当該移動体のリスク度を高く判定する。また、例えば、リスク度判定部１１３は、移動体検出部１１１によって検出された移動体が、自車両３０に近接している場合、当該移動体のリスク度を高く判定する。但し、これらの方法に限らず、リスク度判定部１１３は、その他のリスク要因（例えば、移動体の速度、移動体の動き、移動体の種別、天候、時間帯、走行場所等）に基づいて、移動体のリスク度を判定してもよい。

【0040】

走行車線検出部１１４は、環境情報取得部１０４によって取得された環境情報に基づいて、移動体検出部１１１によって検出された移動体（他車両）の走行車線を検出する。例えば、走行車線検出部１１４は、環境情報取得部１０４によって取得された前方画像から、公知の画像認識技術を用いて、複数の走行車線（例えば、自車両３０の走行車線、自車両３０の走行車線と並行する他の走行車線、反対車線等）を検出する。そして、走行車線検出部１１４は、移動体検出部１１１によって検出された移動体の位置情報等に基づいて、前方画像から検出された複数の走行車線の中から、移動体（他車両）の走行車線を検出する。

【0041】

画像生成部１１５は、移動方向特定部１１２によって特定された移動体の移動方向に基づいて、当該移動方向を表す画像（以下、「移動方向画像」と示す）を生成する。例えば、画像生成部１１５は、自車両３０の運転者の視点位置から見た移動体の移動方向を表す矢印の図形を用いた画像を、移動方向画像として生成する。ここで、画像生成部１１５は、リスク度判定部１１３によって判定されたリスク度に応じた、色、形状、サイズ、および動きの少なくともいずれか一つを有する、移動方向画像を生成することができる。これにより、画像生成部１１５は、移動体のリスク度を、運転者に対して視覚的に容易に把握させることが可能な、移動方向画像を生成することができる。例えば、画像生成部１１５は、リスク度が「中度」である場合、「注意」を意味する黄色の矢印の図形を用いた移動方向画像を生成し、リスク度が「高度」である場合、「危険」を意味する赤色の矢印の図形を用いた移動方向画像を生成する。また、画像生成部１１５は、走行車線検出部１１４によって検出された走行車線の形状に応じた、移動方向画像を生成することができる。すなわち、画像生成部１１５は、自車両３０に近づくにつれて徐々に横幅が大きくなる移動方向画像を生成することができる。

【0042】

視点位置検出部１１６は、環境情報取得部１０４によって取得された環境情報に基づいて、公知の方法を用いて、自車両３０の運転者の視点位置を検出する。例えば、視点位置検出部１１６は、カメラによって撮像された車室内の画像から、公知の画像認識技術を用いて、自車両３０の運転者の目を画像認識し、画像認識された目の位置を、自車両３０の運転者の視点位置として検出する。

【0043】

表示制御部１１７は、画像生成部１１５によって生成された移動方向画像を、ヘッドアップディスプレイ１２０（光学系２３０）を用いて、運転者による視認可能な位置（自車両３０のフロントウインドウ、または、運転者の前方に設けられた透明板）に表示する。

【0044】

ここで、表示制御部１１７は、画像生成部１１５によって生成された移動方向画像を、視点位置検出部１１６によって検出された自車両３０の運転者の視点位置に基づいて、自車両３０の運転者から見て、移動体検出部１１１によって検出された移動体の走行車線と重なる位置に表示することができる。加えて、表示制御部１１７は、画像生成部１１５によって生成された移動方向画像を、移動体検出部１１１によって検出された移動体よりも、当該移動体の移動方向側に表示することができる。

【0045】

例えば、表示制御部１１７は、自車両３０の前方（すなわち、自車両３０の走行車線と同車線）を走行中の他車両が停止して、当該他車両が自車両３０に接近してくる場合、画像生成部１１５によって生成された移動方向画像を、運転者から見て、自車両３０の走行車線と重なる位置、且つ、他車両の後方に表示することができる。

【0046】

また、例えば、表示制御部１１７は、反対車線を走行中の他車両が、自車両３０に接近してくる場合、画像生成部１１５によって生成された移動方向画像を、運転者から見て、反対車線と重なる位置、且つ、他車両の前方に表示することができる。

【0047】

なお、表示制御部１１７は、車両情報取得部１０２によって取得された各種自車両情報（例えば、車速情報、ハンドル操舵角情報等）、および、環境情報取得部１０４によって取得された各種環境情報を、ヘッドアップディスプレイ１２０（光学系２３０）を用いて、車両のフロントウインドウ（または、透明板）に表示することもできる。

【0048】

本実施形態では、表示装置の一例として、ヘッドアップディスプレイ１２０（光学系２３０）を用いているが、これに限らない。例えば、表示装置として、メータパネル、ナビゲーション装置等を用いてもよい。また、表示装置は、車載表示装置１００の本体に一体的に設けられたものであってもよく、車載表示装置１００の本体に外部接続されたものであってもよい。

【0049】

なお、車載表示装置１００は、図４に示すように、ＣＰＵ２５２、ＲＯＭ２５３、ＲＡＭ２５４等を備えたコンピュータを有する。そして、車載表示装置１００は、ＣＰＵ２５２が、ＲＡＭ２５４を記憶領域として用いて、ＲＯＭ２５３に格納されたプログラムを実行することにより、上記各機能を実現する。

【0050】

また、車載表示装置１００の上記複数の機能は、物理的に１台の装置によって実現されてもよく、物理的に複数台の装置によって実現されてもよい。また、上記複数の機能のうちの一部は、他の装置（例えば、ＥＣＵ、外部サーバ等）に設けられたものを利用することによって実現されてもよい。

【0051】

（車載表示装置１００による処理の手順）
図７は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。

【0052】

まず、環境情報取得部１０４が、各種環境情報を取得する（ステップＳ７０１）。次に、移動体検出部１１１が、ステップＳ７０１で取得された環境情報に基づいて、自車両３０の周辺に存在する移動体を検出するための検出処理を行う（ステップＳ７０２）。そして、移動体検出部１１１が、ステップＳ７０２の検出処理において、移動体が検出されたか否かを判断する（ステップＳ７０３）。

【0053】

ステップＳ７０３において、移動体が検出されなかったと判断された場合、（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、車載表示装置１００は、図７に示す一連の処理を終了する。

【0054】

一方、ステップＳ７０３において、移動体が検出されたと判断された場合、（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、移動方向特定部１１２が、ステップＳ７０１で取得された環境情報に基づいて、ステップＳ７０２の検出処理で検出された移動体の移動方向を特定する（ステップＳ７０４）。

【0055】

また、リスク度判定部１１３が、ステップＳ７０１で取得された環境情報等に基づいて、ステップＳ７０２の検出処理で検出された移動体のリスク度を判定する（ステップＳ７０５）。

【0056】

そして、リスク度判定部１１３が、ステップＳ７０５で判定されたリスク度が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ７０６）。

【0057】

ステップＳ７０６において、リスク度が所定の閾値以上ではないと判断された場合、（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、車載表示装置１００は、図７に示す一連の処理を終了する。

【0058】

一方、ステップＳ７０６において、リスク度が所定の閾値以上であると判断された場合、（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、走行車線検出部１１４が、ステップＳ７０１で取得された環境情報に基づいて、移動体検出部１１１によって検出された移動体（他車両）の走行車線を検出する（ステップＳ７０７）。

【0059】

また、視点位置検出部１１６が、ステップＳ７０１で取得された環境情報に基づいて、公知の方法を用いて、自車両３０の運転者の視点位置を検出する（ステップＳ７０８）。

【0060】

そして、画像生成部１１５が、ステップＳ７０４で特定された移動体の移動方向と、ステップＳ７０８で検出された自車両３０の運転者の視点位置とに基づいて、移動体の移動方向を表す移動方向画像を生成する（ステップＳ７０９）。この際、画像生成部１１５は、ステップＳ７０５で判定されたリスク度に応じた、移動方向画像を生成することができる。また、画像生成部１１５は、ステップＳ７０７で検出された走行車線の形状に応じた、移動方向画像を生成することができる。

【0061】

さらに、表示制御部１１７が、ステップＳ７０９で生成された移動方向画像を、ヘッドアップディスプレイ１２０（光学系２３０）を用いて、運転者による視認可能な位置（自車両３０のフロントウインドウ、または、運転者の前方に設けられた透明板）に表示する（ステップＳ７１０）。この際、表示制御部１１７は、ステップＳ７０８で生成された移動方向画像を、運転者から見て、ステップＳ７０７で検出された移動体の走行車線と重なる位置、且つ、移動体よりも当該移動体の移動方向側に表示する。その後、車載表示装置１００は、図７に示す一連の処理を終了する。

【0062】

（移動方向画像の表示例）
図８は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００による移動方向画像の第１表示例を示す図である。図９は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００による移動方向画像の第２表示例を示す図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る車載表示装置１００による移動方向画像の第３表示例を示す図である。

【0063】

＜第１表示例～第３表示例の共通点＞
図８～図１０は、自車両３０の運転者から自車両３０のフロントウインドウ越しに見た、自車両３０の前方の景色を表している。

【0064】

図８～図１０に示す例では、自車両３０が、走行車線８０１，８０２と反対車線８０３とを有する道路において、走行車線８０２を走行している。

【0065】

また、図８～図１０に示す例では、走行車線８０２における自車両３０の前方に、他車両８１１が走行している。

【0066】

また、図８～図１０に示す例では、自車両３０の前方において、他車両８１１が交差点で停止しており、相対的に他車両８１１が自車両３０に接近してくる。

【0067】

また、図８～図１０に示す例では、反対車線８０３に他車両８１２が走行している。

【0068】

また、図８～図１０に示す例では、走行車線検出部１１４によって、前方撮影用カメラ２２によって撮像された前方画像等に基づいて、走行車線８０１，８０２と、反対車線８０３とが検出されている。

【0069】

＜第１表示例＞
図８に示す第１表示例では、車載表示装置１００は、自車両３０の前方を走行する他車両８１１を検出して、他車両８１１の移動方向およびリスク度を表す移動方向画像８２１を表示する。

【0070】

例えば、図８に示す第１表示例では、移動体検出部１１１によって、自車両３０の周辺に存在する移動体として、他車両８１１が検出されている。

【0071】

また、図８に示す第１表示例では、相対的に他車両８１１が自車両３０に接近してくることに伴い、リスク度判定部１１３によって、他車両８１１のリスク度が、所定の閾値よりも高いリスク度である「中度」に判定されている。

【0072】

このため、図８に示す第１表示例では、自車両３０のフロントウインドウには、ヘッドアップディスプレイ１２０（光学系２３０）によって、他車両８１１の移動方向（自車両３０に接近してくる方向）およびリスク度（「中度」）を表す、移動方向画像８２１が表示されている。

【0073】

ここで、移動方向画像８２１は、リスク度判定部１１３によって判定された他車両８１１のリスク度が「中度」であるために、「注意」を意味する黄色の矢印の図形が用いられている。

【0074】

また、移動方向画像８２１は、自車両３０の運転者から見て、自車両３０のフロントウインドウにおける、走行車線８０２と重なる位置、且つ、他車両８１１よりも他車両８１１の移動方向側（他車両８１１の後方）に表示されている。

【0075】

車載表示装置１００は、このように移動方向画像８２１を表示することにより、自車両３０の運転者に対して、他車両８１１のリスク度が「中度」であること、および、他車両８１１が自車両３０に接近してくることを、視覚的に容易に把握させることができる。

【0076】

＜第２表示例＞
図９に示す第２表示例では、車載表示装置１００は、反対車線８０３を走行する他車両８１２を検出して、他車両８１２の移動方向およびリスク度を表す移動方向画像８２２を表示する。

【0077】

例えば、図９に示す第２表示例では、移動体検出部１１１によって、自車両３０の周辺に存在する移動体として、他車両８１２が検出されている。但し、図９に示す第２表示例では、他車両８１２は、他車両８１１によって隠されているため、自車両３０の運転者から視認できない。

【0078】

また、図９に示す第２表示例では、他車両８１２が自車両３０に接近してくること、且つ、他車両８１２が自車両３０の運転者から視認できない位置にあることに伴い、リスク度判定部１１３によって、他車両８１２のリスク度が、所定の閾値よりも高いリスク度である「高度」に判定されている。

【0079】

このため、図９に示す第２表示例では、自車両３０のフロントウインドウには、ヘッドアップディスプレイ１２０（光学系２３０）によって、他車両８１２の移動方向（自車両３０に接近してくる方向）およびリスク度（「高度」）を表す、移動方向画像８２２が表示されている。

【0080】

ここで、移動方向画像８２２は、リスク度判定部１１３によって判定された他車両８１２のリスク度が「高度」であるために、「危険」を意味する赤色の矢印の図形が用いられている。

【0081】

また、移動方向画像８２２は、自車両３０の運転者から見て、自車両３０のフロントウインドウにおける、反対車線８０３と重なる位置、且つ、他車両８１２よりも他車両８１２の移動方向側（他車両８１２の前方）に表示されている。

【0082】

車載表示装置１００は、このように移動方向画像８２２を表示することにより、自車両３０の運転者に対して、他車両８１２のリスク度が「高度」であること、および、他車両８１２が自車両３０に接近してくることを、視覚的に容易に把握させることができる。

【0083】

＜第３表示例＞
図１０に示す第３表示例では、車載表示装置１００は、図８に示す第１表示例と同様に、自車両３０の前方を走行する他車両８１１を検出して、他車両８１１の移動方向およびリスク度（「中度」）を表す、黄色の矢印図形を用いた移動方向画像８２１を、走行車線８０２と重なる位置に表示する。同時に、車載表示装置１００は、図９に示す第２表示例と同様に、反対車線８０３を走行する他車両８１２を検出して、他車両８１２の移動方向およびリスク度（「高度」）を表す、赤色の矢印図形を用いた移動方向画像８２２を、反対車線８０３と重なる位置に表示する。

【0084】

車載表示装置１００は、このように移動方向画像８２１，８２２を表示することにより、自車両３０の運転者に対して、他車両８１１と他車両８１２とが自車両３０に接近してくること、他車両８１１のリスク度が「中度」であること、および、他車両８１２のリスク度が他車両８１１のリスク度よりも高い「高度」であることを、視覚的に容易に把握させることができる。

【0085】

なお、第１表示例～第３表示例において、画像生成部１１５は、他車両８１１，８１２のリスク度に応じた、色、形状、サイズ、およびアニメーション効果（例えば、点滅、輝度変化、色変換、形状変化等）の少なくともいずれか一つを有する、移動方向画像８２１，８２２を生成してもよい。画像生成部１１５は、この場合、リスク度「高度」を表す移動方向画像８２２の視覚的効果が、リスク度「中度」を表す移動方向画像８２１の視覚的効果よりも高くなるように、移動方向画像８２１，８２２を生成することが好ましい。

【0086】

以上説明したように、一実施形態に係る車載表示装置１００は、自車両３０の周辺に存在する移動体を検出する移動体検出部１１１と、移動体検出部１１１によって検出された移動体の走行車線を検出する走行車線検出部１１４と、移動体検出部１１１によって検出された移動体の移動方向を特定する移動方向特定部１１２と、移動方向特定部１１２によって特定された移動方向を表す画像を生成する画像生成部１１５と、画像生成部１１５によって生成された移動方向を表す移動方向画像を、ヘッドアップディスプレイ１２０によって、自車両３０の運転者から見て、走行車線検出部１１４によって検出された移動体の走行車線と重なる位置に表示する表示制御部１１７とを備える。

【0087】

これにより、一実施形態に係る車載表示装置１００は、自車両３０の運転者に対して、リスクを有する移動体の走行車線および移動方向を、視覚的に容易に把握させることができる。したがって、一実施形態に係る車載表示装置１００によれば、車両の運転者に適切なリスクの回避行動を行わせることができる。

【0088】

また、一実施形態に係る車載表示装置１００は、移動体のリスク度を判定するリスク度判定部１１３をさらに備え、画像生成部１１５は、リスク度判定部１１３によって判定された移動体のリスク度に応じた、色、形状、サイズ、および動きの少なくともいずれか一つを有する、移動方向画像を生成する。

【0089】

これにより、一実施形態に係る車載表示装置１００は、自車両３０の運転者に対して、リスクを有する移動体のリスク度を、視覚的に容易に把握させることができる。したがって、一実施形態に係る車載表示装置１００によれば、車両の運転者に適切なリスクの回避行動を行わせることができる。

【0090】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

【符号の説明】

【0091】

３０ 自車両
１００ 車載表示装置
１０２ 車両情報取得部
１０４ 環境情報取得部
１１１ 移動体検出部
１１２ 移動方向特定部
１１３ リスク度判定部
１１４ 走行車線検出部
１１５ 画像生成部
１１６ 視点位置検出部
１１７ 表示制御部
１２０ ヘッドアップディスプレイ
８０１，８０２ 走行車線
８０３ 反対車線
８１１，８１２ 他車両
８２１，８２２ 移動方向画像

【先行技術文献】

【特許文献】

【0092】

【文献】特開２００５－２０２７８７号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】