JP6428713B2

JP6428713B2 - 情報表示装置

Info

Publication number: JP6428713B2
Application number: JP2016116431A
Authority: JP
Inventors: 祥太野尻; 祐作中村; 誉規杉浦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2036-06-10
Also published as: JP2017033542A

Description

本発明は、車両に搭載される情報表示装置に関する。

特許文献１には、自車両が障害物への接触を回避して走行できる推奨ルートを計算して、車両前部に設置されたカメラである撮像部が撮像した車両周辺画像に推奨ルートを重ねてカーナビゲーション等のモニタである表示部に表示させる点が記載されている。

国際公開２０１２／０３９００４

しかし、上記技術では、運転者がフロントガラス越しに前方を確認する際に視線を向ける方向と運転者が表示部の表示内容を確認する際に視線を向ける方向とが異なるため、運転者が進行方向から目を離して表示部の推奨ルートを確認しなければならなかった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、運転者が進行方向から目を離さなくても、自車両が障害物への接触を回避して走行できるルートを確認可能とする技術を提供することにある。

本発明の情報表示装置は、車両に搭載される情報表示装置であって、障害物検出部と、回避判断部と、走行ルート算出部と、画像表示部と、を備える。障害物検出部は、車両の周囲に存在する障害物を検出する。回避判断部は、障害物検出部によって検出された障害物を回避する必要があるか否かを判断する。走行ルート算出部は、障害物検出部によって検出された障害物を回避する必要があると回避判断部によって判断された場合に、障害物を回避しながら車両を走行させるための走行ルートを算出する。画像表示部は、走行ルート算出部によって算出された走行ルートを表す走行ルート画像を車両の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するよう表示する。

このような本発明の情報表示装置によれば、障害物を回避しながら車両を走行させるための走行ルートが、進行方向を見る運転者の視界に入ることとなる。したがって、運転者が進行方向から目を離さなくても、自車両が障害物への接触を回避して走行できるルートを確認することができる。

車両の構成を示すブロック図である。車両の運転席を表す図である。情報表示処理を示すフローチャートである。情報表示処理の説明図である。情報表示処理の説明図である。情報表示処理の説明図である。情報表示処理の説明図である。情報表示処理の説明図である。情報表示処理の説明図である。情報表示処理の説明図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、これは本発明の理解を容易にする目的で使用しており、本発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

［１．構成］
図１に示す車両１は、カメラ１１と、レーダ１２と、ソナー１３と、車速センサ１４と、ヨーレートセンサ１５と、ヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ）１８と、ＨＵＤ制御装置１９と、ヒューマンマシンインタフェース・コントロール・ユニット（以下ＨＣＵ）２０と、を備える。

カメラ１１は、１個または複数個備えられており、自車両の周囲を撮像する。カメラ１１は、撮像した画像をＨＣＵ２０へ出力する。
レーダ１２は、車両１の周囲に電波等の電磁波を送信し、その反射波を受信することによって、車両１の周囲に存在する物体を検知する。レーダ１２は、検知結果をＨＣＵ２０へ出力する。

ソナー１３は、車両１の周囲に音波を送信し、その反射波を受信することによって車両１の周囲に存在する物体を検知する。ソナー１３は、検知結果をＨＣＵ２０へ出力する。
車速センサ１４は、車両１の走行速度を検出する。車速センサ１４は、検出結果をＨＣＵ２０へ出力する。

ヨーレートセンサ１５は、車両１の旋回方向への回転角速度であるヨーレートを検出する。ヨーレートセンサ１５は、検出結果をＨＣＵ２０へ出力する。
ＨＵＤ１８は、車両１のフロントガラスに種々の画像を投影し、これらの画像を車両１の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するように表示する装置である。ＨＵＤ１８は、液晶パネル、液晶パネルを透過照明するバックライト、液晶パネルを透過したバックライトの光によって生成される像をフロントガラスに向けて反射する凹面鏡等によって構成される。そして、ＨＵＤ１８は、図２に示すように、車両１のフロントガラスにおける領域であって運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に画像を重畳するよう表示する。

ＨＵＤ制御装置１９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とする周知のマイクロコンピュータを備え、ＨＣＵ２０からの指令に基づきＨＵＤ１８に画像を表示させる。
ＨＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とする周知のマイクロコンピュータを備え、取得した各種信号に基づき、情報表示処理などの各種処理を実行する。情報表示処理は、障害物を回避しながら車両１を走行させるための走行ルートなどの各種情報を領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示する処理である。

なお、ＨＣＵ２０は、情報表示処理を実行することにより、車両に搭載され、各種情報を表示する情報表示装置として機能する。また、ＨＣＵ２０は、情報表示処理のＳ１１０を実行することにより、車両の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出部として機能する。また、ＨＣＵ２０は、情報表示処理のＳ１２０およびＳ１３０を実行することにより、障害物を回避する必要があるか否かを判断する回避判断部として機能する。また、ＨＣＵ２０は、情報表示処理のＳ１４０、Ｓ１５０およびＳ１６０を実行することにより、走行ルート画像や提供情報画像、ルート外領域画像、車輪画像、軌跡画像、高さ寸法情報画像などの情報を領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示する画像表示部として機能する。

［２．処理］
次に、ＨＣＵ２０が実行する情報表示処理について図３のフローチャートを用いて説明する。情報表示処理は、車両１のイグニッションスイッチがオンにされることで開始される。

最初のステップＳ１１０では、ＨＣＵ２０が、周囲に障害物が存在するか否かを判断する。例えば、カメラ１１による撮像画像から障害物を検知する。ここで言う障害物とは、設置物や落下物、駐車車両、走行禁止エリア等である。この際、周知の画像処理技術を用いる。また、レーダ１２やソナー１３による検知結果を用いて障害物を検知することもできる。なお、障害物の識別については、例えば検知した物体の大きさや移動速度等を用いて総合的に判断する。周囲に障害物が存在しないと判断された場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１１０を再度実行する。一方、周囲に障害物が存在すると判断された場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０に移行する。

Ｓ１２０では、ＨＣＵ２０が、Ｓ１１０で認識された障害物が走行予定のルート上に存在するか否かを判断する。ここでは、自動運転時などで走行予定のルートが設定されている場合には、この設定されている走行予定のルートを用いて判断する。なお、走行予定のルートが設定されていない場合には、車両１がこのまま走行した場合の走行予定のルートを推測し、推測した走行ルート上に障害物が存在するか否かを判断する。この走行予定のルートの推測には、車両１の車速やヨーレートなどの車両状態情報が用いられる。走行予定のルート上に障害物が存在しないと判断された場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、この障害物については回避する必要がないと判断し、Ｓ１６０に移行する。一方、走行予定のルート上に障害物が存在すると判断された場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０に移行する。

Ｓ１３０では、ＨＣＵ２０が、車両１が障害物を跨ぐことで障害物の上を通過できるか否かを判断する。ここでは、障害物の高さ寸法が予め設定された判断値未満である場合には、車両１が障害物の上を通過できると判断し、障害物の高さ寸法が判断値以上である場合には、車両１が障害物の上を通過できないと判断する。なお、判断値は、車両１が備える車輪の接地面から車体下面までの高さ寸法に基づき、車両１が障害物を跨ぐ、すなわち、走行予定のルートを走行する車両１の左右の車輪の間に位置する障害物が車両１の車体下面に接触することなく、車両１を障害物の上を通過させるとの観点から設定される。車両１が障害物の上を通過できると判断された場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、この障害物については回避する必要がないと判断し、Ｓ１４０に移行する。一方、車両１が障害物の上を通過できないと判断された場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、この障害物については回避する必要があると判断し、Ｓ１５０に移行する。

Ｓ１４０では、ＨＣＵ２０が、走行予定のルート上に存在する障害物の上を跨いで通過するために有用な情報を表示するまたぎ通過表示処理を実行する。具体的には、ＨＣＵ２０が、障害物の高さ寸法に関して提供される情報を表す高さ寸法情報画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。高さ寸法情報画像は、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。高さ寸法情報画像の表示態様については後述する。また、ＨＣＵ２０が、車両１が備える車輪表す車輪画像および車両１が備える車輪が通過予定の軌跡を表す軌跡画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。車輪画像および軌跡画像は、図８に例示するように、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。その後、Ｓ１１０に移行する。

Ｓ１５０では、ＨＣＵ２０が、障害物を回避して走行するために有用な情報を表示する回避通過表示処理を実行する。具体的には、ＨＣＵ２０が、障害物を回避しながら車両１を走行させるための走行ルートを算出し、算出した走行ルートを表す走行ルート画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。走行ルート画像は、図４〜６，１０に例示するように、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。なお、この走行ルート画像については、図５，１０に例示するように、走行ルートの中心線を太線などで強調表示してもよい。また、ＨＣＵ２０が、障害物に関して提供される情報を表す提供情報画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。提供情報画像は、図４に例示するように、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。提供情報画像の表示態様については後述する。さらに、ＨＣＵ２０が、車両１が走行する走行路上における走行ルート以外の領域を表すルート外領域画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。ルート外領域画像は、図７に例示するように、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。ルート外領域画像の表示態様については後述する。そして、ＨＣＵ２０が、車両１が備える車輪を表す車輪画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。車輪画像は、図４に例示するように、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。

また、ＨＣＵ２０が、車両１の搭乗者に通知すべき情報を表す通知画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。通知画像は、図４，９，１０に例示するように、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。

例えば、ＨＣＵ２０が、路車間通信等を利用して、落下物などの障害物が車両１の前方に存在する旨の情報を入手して車線変更を行う場合には、図４に例示するように、「この先障害物があるため車線を変更します」といった通知画像を表示させる。

また、ＨＣＵ２０が、車車間通信等を利用して、前方車両のブレーキ信号を受信して、前方車両の速度を予測するとともに車両１の走行速度を減速制御する場合には、図９に例示するように、「前方車両ブレーキ減速します」といった通知画像を表示させる。このとき、「ブレーキ！」といった具合に、提供情報画像を表示してもよい。

また、ＨＣＵ２０が、車車間通信等を利用して、前方車両のナビゲーション情報を受信して、前方車両の挙動を予測するとともに車両１の最適な走行制御を行う場合には、図１０に例示するように、「前方車両まもなく右折予定車線を変更します」といった通知画像を表示させる。このとき、「まもなく右折」といった具合に、提供情報画像を表示してもよい。

その後、Ｓ１１０に移行する。
Ｓ１６０では、ＨＣＵ２０が、障害物が存在することを通知する障害物存在通知表示処理を実行する。具体的には、ＨＣＵ２０が、障害物に関して提供される情報を表す提供情報画像を作成してＨＵＤ制御装置１９に表示させる。提供情報画像は、図４に例示するように、運転席前方に位置する領域１９ａ越しに見える景色に重畳するよう表示される。提供情報画像の表示態様については後述する。その後、Ｓ１１０に移行する。

なお、上記Ｓ１４０にて表示させる高さ寸法情報画像については、障害物の高さ寸法に応じた表示態様を採用するとよい。例えば、図８に例示するように、その高さ寸法が予め設定された所定値以上である障害物と所定値未満である障害物とで表示態様を異ならせるといった具合である。表示態様としては、例えば、マークの種別やマークの色彩、マークの大きさなどが挙げられる。

また、上記Ｓ１５０およびＳ１６０にて表示させる提供情報画像については、回避する必要があると判断された障害物と回避する必要がないと判断された障害物とで異なる表示態様を採用するとよい。表示態様としては、例えば、マークの種別やマークの色彩、マークの大きさなどが挙げられる。また、提供情報画像については、車両１から障害物までの距離に応じて異なる表示態様を採用するとよい。例えば、図４に示すように、車両１から遠距離にある障害物に対しては、提供情報画像として、注意を促す標識および警句を表示するが、車両１から近距離にある障害物に対しては、提供情報画像として、注意を促す標識を異なる色彩にてより大きく表示するとともに、障害物を指し示す矢印を合わせて表示するといった具合である。

また、上記Ｓ１５０にて表示させるルート外領域画像については、走行ルート画像とは異なる表示態様を採用するとよい。表示態様としては、例えば、トーンや色彩などが挙げられる。図７に例示するように、ルート外領域画像を走行ルート画像と比較してトーンダウンさせるといった具合である。

［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
すなわち、本実施形態では、障害物を回避しながら車両を走行させるための走行ルートが、進行方向を見る運転者の視界に入ることとなる。したがって、運転者が進行方向から目を離さなくても、自車両が障害物への接触を回避して走行できるルートを確認することができる。

［４．特許請求の範囲に記載された用語との対比］
本実施形態では、ＨＣＵ２０が情報表示装置の一例に相当し、Ｓ１１０が障害物検出部としての処理の一例に相当し、Ｓ１２０およびＳ１３０が回避判断部としての処理の一例に相当し、Ｓ１５０が走行ルート算出部としての処理の一例に相当し、Ｓ１４０〜Ｓ１６
０が画像表示部としての処理の一例に相当する。

［５．他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような様々な態様にて実施することが可能である。

（１）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（２）上述した情報表示装置の他、当該情報表示装置を構成要素とするシステム、当該情報表示装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、情報表示装置方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

１…車両、１１…カメラ、１２…レーダ、１３…ソナー、１４…車速センサ、１５…ヨーレートセンサ、１８…ＨＵＤ、１９…ＨＵＤ制御装置、１９ａ…領域、２０…ＨＣＵ。

Claims

操舵制御を少なくとも自動で行う自動運転車に搭載される情報表示装置（２０）であって、
前記自動運転車の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出部（Ｓ１１０）と、
前記自動運転車が前記自動運転を行った場合における走行予定のルートである走行予定ルート上に前記障害物検出部によって検出された障害物が存在するか否かを判断し、前記走行予定ルート上に前記障害物が存在すると判断された場合には、前記障害物を前記自動運転車が跨いで通過可能であるか否かを判断し、
さらに、前記走行予定ルート上に存在しないと判断された障害物については回避する必要がないと判断し、前記走行予定ルート上に存在するが前記自動運転車が跨いで通過可能と判断された障害物については回避する必要がないと判断し、前記走行予定ルート上に存在し且つ前記自動運転車が跨いで通過不可能と判断された障害物については回避する必要があると判断する回避判断部（Ｓ１２０、Ｓ１３０）と、
前記障害物検出部によって検出された障害物を回避する必要があると前記回避判断部によって判断された場合に、前記障害物検出部によって検出された障害物を回避しながら前記自動運転車を走行させるための走行ルートである回避ルートと、回避する必要がないと前記回避判断部により判断された場合に、前記障害物検出部によって検出された障害物を回避することなく、当該障害物を跨いで前記自動運転車を走行させるための走行ルートである非回避ルートと、を算出する走行ルート算出部（Ｓ１５０）と、
前記走行ルートを表す画像である走行ルート画像を表示する画像表示部（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を備え、
前記画像表示部は、
前記走行ルート算出部によって算出された前記回避ルートを表す画像である前記走行ルート画像を前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するよう表示し、かつ、前記非回避ルートを表す前記走行ルート画像を前記障害物検出部によって検出された前記障害物に重畳するように表示すること
を特徴とする情報表示装置。
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記画像表示部は、前記走行予定ルート上に存在するが前記自動運転車が跨いで通過可能と前記回避判断部によって判断された障害物の高さ寸法に関して提供される情報を表す高さ寸法情報画像、前記自動運転車が備える車輪を表す車輪画像および前記自動運転車が備える車輪が通過予定の軌跡を表す軌跡画像を前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に表示すること
を特徴とする情報表示装置。
請求項１又は請求項２に記載の情報表示装置において、
前記画像表示部は、前記障害物検出部によって検出された障害物に関して提供される情報を表す提供情報画像を前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するよう表示すること
を特徴とする情報表示装置。
請求項３に記載の情報表示装置において、
前記画像表示部は、前記回避判断部によって回避する必要があると判断された障害物に対応する提供情報画像と回避する必要がないと判断された障害物に対応する提供情報画像とでは異なる表示態様にて前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するよう表示すること
を特徴とする情報表示装置。
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の情報表示装置において、
前記画像表示部は、前記自動運転車が走行する走行路上における前記走行ルート以外の領域を表すルート外領域画像を前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するよう表示すること
を特徴とする情報表示装置。
請求項５に記載の情報表示装置において、
前記画像表示部は、前記ルート外領域画像を前記走行ルート画像とは異なる表示態様にて前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するよう表示すること
を特徴とする情報表示装置。
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の情報表示装置において、
前記画像表示部は、前記自動運転車が備える車輪を表す車輪画像を前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に重畳するよう表示すること
を特徴とする情報表示装置。
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の情報表示装置において、
前記画像表示部は、前記自動運転車の搭乗者に通知すべき情報を表す通知画像を前記自動運転車の運転席からフロントガラス越しに見える景色に表示すること
を特徴とする情報表示装置。