JP5477158B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自車両の車両状態に応じて表示部の表示形態を可変させて乗員に警告表示する車両用表示装置に関する。

例えば、自動車のメーターパネルには、車両の異常を警告するための警告灯が設けられている。警告灯は、異常が無い時には消灯しており、異常があった時に点灯して乗員（運転者）に警告する（例えば、特許文献１に記載）。

特開２００５−４３２１５号公報

これまでの車両用表示装置は、車両に異常が発生した時に警告灯が点灯して乗員に警告するものであるため、異常が緊急を要するものであるのか緊急には至らない程度のものであるのかを報知するものでは無かった。

そこで、車両走行中において、乗員に積極的に報知したい車両に関する情報である場合には、乗員が直ぐに認識できるように表示し、乗員に積極的に報知したくない情報である場合には、乗員が運転に集中できるように積極的には報知しないというように、情報に応じて表示の仕方を変えることが望まれる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、乗員に積極的に報知したい車両状態に関する情報である場合と、積極的に報知したくない情報の表示形態を変えて乗員に報知させることのできる車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用表示装置は、自車両に対する危険度または緊急度を検出する検出手段を有している。また、本発明装置は、前記検出手段で検出された危険度または緊急度に応じて、表示部の表示面積を乗員に喚起すべき方向に拡大して変化させ、また、表示面積を変化させる速度を可変させる手段を備えている。

本発明に係る車両用表示装置によれば、検出手段で検出された自車両に対する危険度または緊急度に応じて、表示部の表示面積が変化すると共にその表示面積の変化速度が可変するので、危険度または緊急度が高い場合には、表示面積を可変させ且つその表示面積の可変速度を可変させて乗員に直ぐに認識させ、危険度または緊急度が低い場合には、表示部の表示面積の可変状態及び表示面積の可変速度の可変状態を変えて乗員に運転に集中できるように認識させることができる。

図１は本実施形態の車両用表示装置のシステム構成を示すブロック図である。 図２は本実施形態の車両用表示装置における表示動作処理を示すフローチャートである。 図３は本実施形態の車両用表示装置をインストルメントパネルのメータに設けた例を示す図である。 図４は本実施形態の車両用表示装置における表示部の表示面積を横方向に変化させた時の状態変化図である。 図５は本実施形態の車両用表示装置において自車両に対する危険度に応じて表示部の表示面積を変化させる場合の危険度と表示面積との相関図である。 図６は本実施形態の車両用表示装置において自車両に対する危険度に応じて表示部の表示面積変化速度を変化させる場合の危険度と表示面積変化速度との相関図である。 図７は他の実施形態を示し、自車両に対する危険度に応じて表示部の表示面積とその表示面積変化速度を変化させる場合の危険度と表示面積及び表示面積変化速度との関係図である。 図８は他の実施形態を示し、表示部を周方向へ変化させた時の状態変化図である。 図９は他の実施形態を示し、表示部の表示面積変化を乗員に喚起すべき方向に拡大させた時の状態変化図である。

以下、本発明を適用した車両用表示装置の実施形態を図面を参照して説明する。図１は車両用表示装置のシステム構成を示すブロック図、図２は表示動作処理を示すフローチャート、図３はインストルメントパネルのメータに本実施形態の車両用表示装置の表示部を設けた例を示す図、図４は表示部の表示面積を横方向に変化させた時の状態変化図、図５は危険度に応じて表示部の表示面積を変化させる場合の危険度と表示面積との関係図、図６は危険度に応じて表示部の表示面積変化速度を変化させる場合の危険度と面積変化速度との関係図である。

［車両用表示装置の構成説明］
先ず、本実施形態の車両用表示装置の構成について説明する。本実施形態の車両用表示装置では、図１で示した車速センサー１が自車両の車両速度（以下、単に車速という）を検出する。他車両の車速は、自車両に搭載したカメラ２で撮像した画像情報を基にして検出する。カメラ２は、自車両の前方、側方及び後方を撮像し、自車両周囲にある対象物（他車両を含む対象物）を検出する。操舵角センサー３は、乗員である運転者が自車両のステアリングホイールを右又は左に切ったことを検出する。

車両状況検出手段４は、自車両に対する危険度を検出する。具体的には、車両状況検出手段４は、自車両の速度、他車両の速度、自車両の周囲にある対象物（例えば他車両）と自車両との相対位置等の情報から判断される自車両に対する危険度を、前記車速センサー１、カメラ２及び操舵角センサー３から得る。

表示面積変化算出手段５は、自車両に対する他車両との相対距離から危険度Ｓを定め、その危険度Ｓに応じて表示部の表示面積Ａを変化させる値を図５の相関図から算出する。例えば、自車両の後方から他車両が接近して来た時に、自車両に対する他車両の相対距離が短い場合は危険度Ｓが高いとする。この一方、自車両の後方から他車両が接近しているが、自車両に対する他車両の相対距離が長い場合は危険度Ｓが低いとする。

図５では、自車両に対する他車両の相対距離のレンジ毎(任意の範囲を持った相対距離毎の意）に危険度Ｓを定めて置き、それら危険度Ｓ毎に表示部の表示面積Ａを幾つにするかを定め、それら危険度Ｓと表示面積Ａに相関関係を持たせている。例えば、危険度Ｓ１の時には、表示部を表示面積Ａ１とし、その危険度Ｓ１よりも危険度が高い危険度Ｓ２の時には、その表示面積Ａ１よりも更に表示面積を広くした表示面積Ａ２とする。危険度Ｓが低から高となるに従い、表示面積Ａを小から大とする。

表示面積変化速度算出手段６は、図５で示した危険度Ｓとは異なる危険度Ｔと、その危険度Ｔに応じて表示部の表示面積Ａを変化させる速度である表示面積変化速度Ｖを図６の相関図から算出する。図６で示す危険度Ｔは、例えば自車両と右車線を走行する他車両との相対距離及び相対速度を検出した上で、運転者が右車線変更しようとした場合の危険度である。

この危険度Ｔは、例えば自車両の隣の車線に他車両が走行し、他車両が自車両よりも高速度で近づいている場合において、他車両が走行する車線へステアリングホイールを切って自車両を車線変更しようとした場合には、危険度Ｔは高いものとなる。しかし、同じ状況でも車線変更しない場合には、他車両は自車両を追い抜いて通り過ぎて行くだけなので、危険度Ｔは低いものとなる。危険度Ｔ１が低い時には、表示面積変化速度Ｖ１を遅くし、それよりも高い危険度Ｔ２の時には、表示面積変化速度Ｖ２をそれよりも速くする。

表示装置作動手段７は、表示部の表示面積Ａを大小に変化させ、又は、表示部の表示面積変化速度を高低に変化させる。

表示部８は、図３に示すように、インストルメントパネルのメータ９に組み込まれている。かかる表示部８は、運転者にとって視認可能な位置である計器１０、１１、１２の上部に設けられている。また、表示部８は、車両運転操作中に運転者に積極的に報知する場合において、運転者が認識し易い位置とされている。

前記表示部８は、イグニッションがオン（ＯＮ）になった時に点灯する。かかる表示部８は、例えば複数個のＬＥＤ１３からなる。そして、表示部８は、通常状態では表示面積（ＬＥＤ１３の点灯面積）が図４（Ａ）に示すように楕円形状とされ、危険度Ｓに応じてその表示面積Ａが図４（Ｂ）に示すように長軸方向（横方向）に広がるように変化する。表示部８の表示面積Ａを横方向に広がるように変化させるには、複数個あるＬＥＤ１３を点灯する数を増やして点灯状態を横長の楕円形状とする。

前記表示部８の表示形態は、楕円形状としたが、この形状に限定されない。また、表示部８は、複数個のＬＥＤ１３で構成する他に、電球の集合体で構成しても良いし、液晶モニターで構成しても良い。要は、表示部８の表示面積を大小に変化させることができると共にその表示面積変化速度を変化させることが可能な表示機構部であれば良い。

［動作説明］
次に、上述のように構成された車両用表示装置の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。本実施形態の車両用表示装置では、自車両への危険及び自車両の状況を検出した後、危険度を算出し、その危険度に応じて表示部８の表示面積変化量と表示面積変化速度を算出し、それに基づいて表示部８に表示する。本実施形態の車両用表示装置は、前記表示部８に表示された表示面積変化と表示面積変化速度の２つのパラメータによって、自車両に迫る危険度を詳細に運転者に把握させようとするものである。

先ず、運転者が自車両を運転し始めると、車両状況検出手段４が動作して自車両に搭載されたカメラ２により自車両周辺の外部情報（自車両周囲にある他車両や歩行者或いはその他の危険対象物など）を検知する（ステップＳ１の危険対象検出処理）。また、車両状況検出手段４は、車速センサー１から自車両の車速を検知し、操舵角センサー３から運転者がステアリングホイールをどの方向へどれだけ切ったかを検知する（ステップＳ２の車両走行状態検出処理）。これら車速センサー１、カメラ２及び操舵角センサー３から得られた情報から自車両に対する他車両の相対距離及び相対速度を算出する。

例えば、自車両が３車線の中央車線を走行中に右車線又は左車線から他車両が近づいて来た場合、自車両に対する他車両との相対距離のレンジ毎に定めた危険度Ｓ（ステップＳ３の車両危険度算出処理）と表示部８の表示面積Ａとの相関を求めた図５の相関図から危険度Ｓに応じた表示面積Ａを前記表示部８に表示する。前記表示部８をどの程度の表示面積Ａにするかは、前記表示面積変化算出手段５が図５の相関図から算出する（ステップＳ４の表示面積算出処理）。自車両に対する他車両の相対距離が長い場合は、危険度Ｓが低い（例えば危険度Ｓ１）として表示面積Ａを小（表示面積Ａ１）とする。これに対して、自車両に対する他車両の相対距離が短い場合は、危険度Ｓが高い（例えば危険度Ｓ２）として表示面積Ａを大（表示面積Ａ２）とする。

運転者の目の前にあるメータ９に組み込まれた表示部８には、例えば図４（Ａ）の小さな楕円形状の表示部８の表示面積Ａが、自車両に対する危険度Ｓに応じて図４（Ｂ）に示すように横方向に延びて大きくなる（ステップＳ６の制御量出力処理）。運転者は、この表示部８の表示面積Ａの変化を見て自車両に迫ってくる危険を認識することができる。また、運転者は、表示部８の表示面積Ａが小から大へと大きくなるに従い、自車両に危険が迫っていることを認知する。この一方、運転者は、表示部８の表示面積Ａに変化がなければ自車両に危険が迫っていないことを認知し、運転に集中することができる。

また、自車両が３車線の中央車線を走行中に右車線に車線変更しようとした場合、運転者がステアリングホイールを右側に切ったことを操舵角センサー３が検出した時には、自車両の後方且つ右車線を走行している他車両をカメラ２により検知し、車両状況検出手段４が自車両に対する他車両の相対距離と相対速度を算出する。前記表示部８をどの程度の表示面積Ａにするかは、前記表示面積変化算出手段５が図５の相関図から算出する（ステップＳ４の表示面積算出処理）。また、前記表示部８の表示面積変化をどの程度の速度とするかは、前記表示面積変化速度算出手段６が図６の相関図から算出する（ステップＳ５の表示面積変化速度算出処理）。

例えば、運転者が自車両を他車両が走行する車線へステアリングホイールを切って車線変更した場合、その時の危険度ＳをＳ２として表示部８に表示する表示面積ＡをＡ２とする。これに加えて、危険度ＴをＴ２とし且つ表示部８の表示面積変化速度ＶをＶ２として、表示部８に表示面積を小から大に変化させるように表示すると共にその表示面積変化速度を速く表示する（ステップＳ６の制御量出力処理）。このため、運転者は、自車両に対して危険が迫っているか否かを、その表示部８の表示面積の増加減及び表示面積変化速度の増加減により認知する。表示面積変化速度は、自車両に対する危険度が高い場合には速く、前記高い危険度よりも危険度が低い場合にそれよりも遅くなる。

［実施形態の効果］
本実施形態の車両用表示装置によれば、検出手段で検出された自車両に対する危険度（例えば、自車両に対する該自車両周囲にある対象物との相対距離や相対速度或いはその両方）に応じて、表示部の表示面積が変化すると共にその表示面積の変化速度が可変するので、危険度が高い（例えば、相対距離が短く又は相対速度が速い）場合には、表示面積を可変させ且つその表示面積の可変速度を可変させて運転者に直ぐに認識させ、危険度が低い（例えば、相対距離が長く又は相対速度が遅い）場合には、表示部の表示面積の可変状態及び表示面積の可変速度の可変状態を変えて運転者に運転に集中できるように認識させることができる。

従って、本実施形態の車両用表示装置によれば、自車両走行中、乗員に積極的に報知したい（認識させたい）情報である場合には、乗員が直ぐに認識できるように表示部に表示し、乗員に積極的に報知したくない（認識させたくない）情報である場合には、乗員が運転に集中できるように積極的に報知しないというように、情報に応じて表示の仕方を変えることができる。

また、本実施形態の車両用表示装置によれば、自車両の状況を運転者が認識することが可能となり、自車両に対する危険度を表示部の表示面積変化及び表示面積変化速度で目視により認識することができる。

また、本実施形態の車両用表示装置によれば、検出手段で検出された危険度（例えば、自車両周囲にある対象物との相対距離又は相対速度或いはその両方の情報）を自車両に対する危険度と関連づけたので、表示部の表示面積変化及び表示面積変化速度の変化状態からどの程度の危険が自車両に迫っているかを目視にて運転者に認知させることができる。

また、本実施形態の車両用表示装置によれば、表示面積変化速度を、自車両に対する危険度が高い場合に速くし、その危険度よりも低い場合にそれよりも遅くすることで、視覚的な表示面積変化速度にて自車両に対する危険度合いを乗員に認識させることができ、危険度が高くなる程、乗員に気づき易くすることができる。

なお、前記した実施形態の車両状況検出手段４では、自車両に対する危険度を検出したが、自車両に対する緊急度を検出してもよい。緊急度は、自車両の速度、他車両の速度、自車両の周囲にある対象物（例えば他車両）と自車両との相対位置等の情報から判断される自車両に迫る危険に対して緊急に乗員に知らせる程度であるのか或いはそれほど緊急を要しない程度であるかの度合いである。この場合は、検出手段で検出された緊急度に応じて、表示部の表示面積を変化させると共に該表示面積を変化させる速度を可変させることで、運転者に認知させる。

［その他の実施形態］
図７は、自車両に対する危険度に応じて表示部８の表示面積とその表示面積変化速度を変化させる場合の危険度と表示面積及び表示面積変化速度との相関図である。図７では、自車両に対する他車両との相対距離だけの情報のみ（相対速度は除く）で、危険度Ｓを定め、その危険度Ｓでの表示面積Ａの表示面積変化と表示面積変化速度を算出する。

この図７のように、自車両に対する他車両の相対距離情報だけで表示部８の表示面積変化とその表示面積変化速度を算出すれば、前記した危険度Ｓと危険度Ｔを統一することができ、表示部８に表示するまでの処理を簡略化することができる。そして、この実施形態では、先の実施形態と同様、表示部８に表示された表示面積変化及びその表示面積変化速度から自車両に対する危険度を目視にて、どの程度の危険度合いであるかを乗員に認識させることができる。以下の実施形態も同様。

図８は、表示部８を周方向へ変化させた時の状態変化図である。図８では、表示部８の表示面積を変化させる方向を周方向に変化させる。表示部８は、通常状態では図８（Ａ）に示すように、小さな楕円形状であるが、自車両に対する危険度が迫ると、図８（Ｂ）に示すように全周方向に拡大するように表示面積が変化する。

この実施形態では、表示部８の表示面積を周方向へ大小と変化させると、一方向への変化よりも周方向への変化の方がその変化速度が遅くなるため、乗員に積極的に報知させたくない場合に適した表示形態となる。

図９は、表示部の表示面積変化を乗員に喚起すべき方向に拡大させた時の状態変化図である。図９では、自車両に対して危険の迫る方向を表示部８の表示面積変化方向としている。例えば、表示部８は、通常状態では図８（Ａ）に示すように、小さな円形であるが、自車両に対して車両前方から危険が迫ってくる場合には、図８（Ｂ）に示すように上方向へ表示面積変化する。また、表示部８は、自車両に対して右側から危険が迫ってくる場合には、図８（Ｃ）に示すように右方向へ表示面積変化する。

この実施形態では、自車両に対してどの方向から危険が迫ってくるかを表示部８の表示面積変化をさせる方向で規定することで、ひと目で自車両に対して迫る危険方向と危険度を詳細に把握することができる。この時、乗員は、表示部８の表示面積変化速度が速ければ危険度が高いと認識でき、表示面積変化速度が遅ければ危険度が低いと認識することができる。

本発明は、自車両に対する危険を乗員に目視にて認知させることのできる車両用表示装置に用いることができる。

１…車速センサー（検出手段）
２…カメラ（検出手段）
３…操舵角センサー（検出手段）
４…車両状況検出手段（検出手段）
５…表示面積変化算出手段
６…表示面積変化速度算出手段
７…表示装置作動手段
８…表示部

Claims (4)

1. 乗員に対して視覚的に表示する表示部と、
   自車両に対する危険度または緊急度を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された危険度または緊急度に応じて、前記表示部の表示面積を乗員に喚起すべき方向に拡大して変化させると共に該表示面積を変化させる速度を可変させる手段と、を備えた
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１に記載の車両用表示装置であって、
   前記検出手段で検出された危険度または緊急度を前記自車両に対する危険度または緊急度と関連づけて、その危険度または緊急度に応じて前記表示部の表示面積を変化させると共にその表示面積変化の速度を可変させる
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用表示装置であって、
   前記表示部の表示面積を、周方向へ変化させる
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項３に記載の車両用表示装置であって、
   前記表示面積変化の速度は、前記自車両に対する危険度または緊急度が高い場合に速く、前記高い危険度または緊急度よりも危険度または緊急度が低い場合にそれよりも遅くする
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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