CN105163972B - 信息显示***以及信息显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供驾驶员能够可靠地识别障碍物，并且安全性高的用于支援驾驶的信息显示***。通过根据障碍物针对本车的危险度，使表示障碍物的轮廓或者框线的虚像的样式发生变化，并且根据驾驶员的视点位置，调整虚像的显示位置，从而抑制实际的障碍物和虚像的显示的偏移。另外，通过将障碍物的预测运动路线显示为虚像，从而能够提供驾驶员能够直观地识别障碍物且不会妨碍驾驶的信息显示***。

Description

信息显示***以及信息显示装置
技术领域
本发明涉及用于汽车等的驾驶支援的信息显示***以及信息显示装置。
背景技术
作为对汽车等的驾驶员传达与驾驶有关的辅助信息的驾驶支援的方法，一般使用在设置在安装面板(仪表板)中央附近的几英寸尺寸的显示器中显示路径信息等的汽车导航***。进而，已知使用如下平视显示器(以后称为HUD)的方法：为了避免由于驾驶员的视线移动而导致的安全性降低，使用将前挡风玻璃(以后称为前挡)或者设置在前挡的半透半反镜的反射板(称为合成器)作为屏幕，除了投影路径信息以外，作为其它用于驾驶辅助、危险避免的信息，投影规定的影像(虚像)。
作为获取上述用于驾驶辅助或者危险避免的信息并使用HUD来将这些信息通知给驾驶员的以往技术，有例如专利文献1所记载的技术。在该公报中，记载了使用激光雷达、毫米波雷达、立体摄像机等来检测与本车外(主要是前方)的障碍物的距离和方向相关的信息，并通过图像识别来判断障碍物的方法，并且记载了以具备“在由危险度设定单元设定的危险度在规定的范围内的情况下，以使得从上述驾驶员观察，上述虚像在包围上述障碍物的轨道上移动的方式，显示上述虚像，并且根据上述危险度，使上述虚像的显示方法发生变化的虚像控制单元”为特征的显示装置(参照权利要求1等)。
另外，在专利文献2中，以“提供通过使虚像的显示距离可变，能够缩短驾驶员进行焦点移动的时间，具有针对事故的高的预防安全性的车辆用平视显示器装置”为课题，记载了“一种车辆用平视显示器装置，包括光源、二维地扫描来自光源的光的扫描单元、使扫描光成像的屏幕以及对屏幕上的影像进行投影的投影单元，所述车辆用平视显示器装置具备使该屏幕的位置可变的可动机构”(参照摘要)。
专利文献1：日本特开2009-196630号公报
专利文献2：日本特开2009-150947号公报
发明内容
关于使用了HUD的用于驾驶辅助或者危险避免的信息的显示方法，在上述以往技术中，通过以使虚像在包围障碍物的轨道上移动的方式进行显示，向驾驶员进行了警告。但是，在上述方法中，虚像并非表示障碍物本身的形状，所以驾驶员有时难以瞬时地识别障碍物。另外，在上述方法中，未特别考虑向多个障碍物的应对、如何将障碍物识别并显示为单独的移动体。
另外，在使用HUD的情况下，存在如下问题：在将虚像显示到前挡或者以沿着前挡的形状设置的合成器的结构上，关于视觉辨认性，容易受到明亮度等外在因素的影响。关于如何在确保障碍物的识别难易度的同时，降低上述外在因素的影响这样的点，以往也没有特别考虑。
进而，关于针对存在于隔着前挡的视野范围外且可能会对本车的行驶造成影响的障碍物，如何能够使用HUD来通知给驾驶员，也没有特别考虑。
本发明是鉴于这些课题而完成的，其目的在于提供一种在汽车等的驾驶支援中，不会妨碍驾驶而驾驶员易于认知的安全的信息显示***。
上述课题是根据例如权利要求书所记载的发明得到改善的。
根据本发明，在例如汽车等的车辆驾驶支援中，能够抑制支援信息等成为驾驶的妨碍，所以能够使驾驶员的安全性提高。
附图说明
图1是表示信息显示***的实施方式的示意图。
图2是第1实施方式中的障碍物的虚像显示的例子。
图3是在第1实施方式中障碍物的危险度不同的情况下的虚像显示的例子。
图4是第1实施方式中的动作流程。
图5是第2实施方式中的障碍物的虚像显示的例子。
图6是在第2实施方式中障碍物的危险度不同的情况下的虚像显示的例子。
图7是多个障碍物的虚像显示的一个例子。
图8是第3实施方式中的障碍物的虚像显示的例子。
图9是在第3实施方式中障碍物的行进方向不同的情况下的虚像显示的例子。
图10是第3实施方式中的动作流程。
图11是第4实施方式中的动作流程。
图12是第4实施方式中的障碍物的虚像显示的例子。
图13是第5实施方式中的动作流程。
图14是第5实施方式中的警告标志显示和警告音输出的例子。
图15是第6实施方式中的行动指示标志的虚像显示的例子。
(符号说明)
101：本车辆；102：驾驶员；103：投影单元；104：反射镜；105：合成器；106：虚像面；107：前方摄像机；108：驾驶员摄像机；109、109L、109R：扬声器；110：车载各传感器；111：障碍物判定部；112：危险度判定部；113：视点位置判定部；114：显示位置调整部；115：图像处理部；116：声音处理部；201：方向盘；202：安装面板；203、701：障碍物(步行者)；204、1202：表示本车预测运动路线的虚像；205、301、501、601、702、801、901、1201：障碍物的虚像；802、902：表示障碍物的预测运动路线的虚像；1401：前方视野外的障碍物(汽车)；1402：表示警告标志的虚像；1501：表示行动指示的虚像。
具体实施方式
以下，使用附图，说明本发明的实施方式。
实施例1
图1是表示本发明的信息显示装置(或者信息显示***。以下为便于说明称为信息显示***)的第1实施方式的示意图。101是本车辆、102是驾驶员、103是投影单元、104是反射镜、105是合成器、106是虚像面、107是对前方进行摄影的前方摄像机、108是对驾驶员进行摄影的驾驶员摄像机、109是扬声器、110是激光雷达、车速传感器等车载各传感器、111是障碍物判定部、112是危险度判定部、113是视点位置判定部、114是显示位置调整部、115是图像处理部、116是声音处理部。另外，在以后的实施方式中，说明将合成器105用作屏幕的结构，但也能够采用将前挡作为屏幕而投影虚像的结构。
关于与驾驶有关的辅助信息，作为虚像，从投影单元103投影，通过反射镜104反射，被投影到合成器105。从驾驶员102来看，投影的虚像作为虚像面106被识别为与隔着前挡的外界视野重叠的虚像。虽然有在投影单元103中作为扫描单元使用了MEMS(MicroElectro Mechanical Systems，微机电***)反射镜等的方法、另外作为反射镜104使用了非球面凹面镜等的方法，但此处，关于用于投影虚像的几个适当的手法，省略详细的说明(参照例如专利文献2等)。
此处，使用图4的动作流程，说明图1中的信息显示***的信息显示的处理。首先，通过本车辆101的发动机起动或者驾驶员102的启动指示操作，开始处理(401)。关于驾驶员的启动指示操作，既可以经由设置在上述安装面板中央附近的显示器中的触摸面板等而进行，也可以设置专用的启动开关。在前方摄像机107中对本车辆101前方的图像进行摄影，另外通过其它激光雷达、车速传感器等各车载传感器110获取多个信息(402)。障碍物判定部111根据上述获取到的图像、信息，将障碍物判定为人、自行车、摩托车、汽车、其它等(403)。进而，危险度判定部112根据上述障碍物的判定结果和从上述车速传感器110等获取到的信息，判定障碍物的危险度(404)。
在上述障碍物的判定中，作为使用了图像识别技术等的手法，能够使用公知技术。另外，在上述危险度的判定中，例如如上述专利文献1所记载的那样，能够根据离障碍物的距离和本车辆102的速度信息进行判定，进而通过加入障碍物的行进方向的预测，从而能够设定多个危险度来判定障碍物是何危险度。此处，设为通过从0(危险度最低)至100(危险度最高)表示危险度，判定障碍物的危险度D。例如，将A、B作为阈值(A>B)，能够获知危险度D进入到下面的哪个范围。(1)D>A：如果是当前的车速则接触、或者障碍物存在于本车的运动路线上。(2)A≥D>B：如果是当前的车速则不会接触，但会在障碍物的近距离(例如2m以内)通过。(3)B≥D>0：如果是当前的车速则障碍物成为最附近是近距离外。(4)D＝0：无障碍物的危险度。
据此，首先，判定上述危险度是否为D>B(405)。在是D>B的情况下，图像处理部115作为虚像的图像数据生成障碍物的整体轮廓(406)。接下来，判定危险度是否为D>A(407)。在是D>A的情况下，进行上述虚像的闪烁设定(408)，在不是D>A的情况下，不进行上述虚像的闪烁设定。另一方面，在步骤405中危险度不是D>B的情况下，接着判定危险度是否为D≠0(410)。在是D≠0的情况下，图像处理部115作为虚像的图像数据生成障碍物的部分轮廓(例如仅下方一半)，在不是D≠0(D＝0)的情况下，什么都不做而返回到步骤402。在生成了上述虚像的图像数据的情况下，图像处理部115将该图像数据输出到投影部103(412)。另外，在步骤407中是D>A的情况下，同时从声音处理部116对扬声器109进行警告音输出(409)。另外，关于上述虚像，能够在从图像处理部115输出的能够显示到合成器105的全尺寸的图像数据(称为图像平面)内在任意的位置生成而重叠显示到实际的障碍物。特别是在步骤404的危险度判定中，还反映障碍物和本车的预测运动路线的关系，但关于该本车预测运动路线(与车宽相当)，也能够作为虚线等虚像，与障碍物的虚像相配地生成并显示到图像平面上。
另一方面，在上述步骤401中开始了处理之后，驾驶员摄像机108对驾驶员的脸周边的图像进行摄影，获取驾驶员的视点位置判定所需的信息(413)。视点位置判定部113使用所获取到的信息，判定驾驶员的视点位置(414)，判断是否需要用于虚像显示的位置调整(415)。具体而言，例如存储上述视点位置与投影单元103以及反射镜104的最佳的位置关系，根据视点位置的偏移，判断是否需要投影单元103或者反射镜104、或者这两方的位置调整。在需要位置调整的情况下，如上所述根据显示位置调整部114的指示，进行投影单元103的位置、反射镜104的旋转角等显示设备的位置调整(416)。另外，在只进行图像平面内的虚像的显示位置的微调整就可以的情况、或者需要与上述显示设备的位置调整相伴地调整虚像的显示位置的情况等下，显示位置调整部114进行将用于上述位置调整的信息反映到上述生成的虚像的图像数据输出那样的处理(417)。
接下来，使用图2以及图3，说明通过上述处理被投影到合成器105并被驾驶员102视觉辨认的前方情景。
图2是设为上述危险度是(3)B≥D>0的范围，生成并显示了障碍物的虚像的情况下的一个例子。对在图1中使用的部分附加了相同符号，105是合成器，在其框内示出的是被驾驶员102视觉辨认的前方情景(以后相同)。201是方向盘、202是安装面板、203是障碍物(在该情况下是步行者)、204是本车预测运动路线的虚像、205是生成的障碍物的虚像、109L是左扬声器、109R是右扬声器。
在该情况下，虚像205被生成并显示为障碍物203的只有下方一半的部分轮廓。驾驶员102至少能够将步行者的脚部下半身识别为轮廓而能够确保安全性，并且在危险度不高的状态下不进行不需要的虚像显示，所以显示的信息不会妨碍驾驶。
图3是用于说明上述危险度是(2)A≥D>B或者(1)D>A的范围的情况下的障碍物的虚像的显示例的图。对在图2中使用的部分附加相同符号来省略说明。301是生成的虚像。
首先，说明被判定为上述危险度是(2)A≥D>B的情况下的虚像显示。虚像301被显示为障碍物203的整体轮廓。在危险度高到某种程度的状态下，驾驶员102能够明确地识别步行者，即便是瞬间的判断也不会看漏。
另外，说明判定为上述危险度是(1)D>A的情况下的虚像显示。能够用与(2)A≥D>B的情况相同的图进行说明的原因在于，即便障碍物203向本车预测运动路线204的相对位置相同，危险度判定的结果也有时根据本车速度、步行者的行进方向、距离、其它条件而发生变化。在图3中，与上述同样地，虚像301被显示为障碍物203的整体轮廓。进而，在该情况下，将危险度设为最高级别，进行虚像305的闪烁，进而通过左扬声器109L、右扬声器109R输出警告音。在危险度最高的状态下，通过虚像和其闪烁，进而通过声音，驾驶员102能够明确地识别障碍物，能够转移到与障碍物203的碰撞避免行动。
如以上那样，根据本发明的第1实施方式，通过根据障碍物的危险度而使其轮廓显示的比例变更，从而能够提供驾驶员能够明确地识别障碍物且不会妨碍驾驶的、用于支援驾驶的安全的信息显示***。根据驾驶员的视点而调整虚像的显示位置，所以在障碍物和虚像的显示位置中不会产生偏移。
实施例2
接下来，将本发明的信息显示***的第2实施方式作为虚像显示的其它例子，使用图5以及图6进行说明。基于图4的流程的各处理与上述图2以及图3的情况相同，所以省略详细的说明。
图5是设为上述危险度是(3)B≥D>0的范围，生成并显示了障碍物203的虚像的情况下的其它一个例子。对在图2中使用的部分附加了相同符号，省略了详细的说明。501是生成的虚像。
与图2不同的是虚像501的形状，在该情况下，虚像501表示障碍物203的下方一半，但并非生成并显示为部分轮廓而是生成并显示为框线。与图2的情况同样地，驾驶员102至少能够识别步行者的下半身而能够确保安全性，并且在危险度不高的状态下不进行不需要的虚像显示，所以显示的信息不会妨碍驾驶。另外，即使在多个障碍物重叠或者由于诸多条件而未能通过前方摄像机107明确地捕捉到障碍物203的轮廓的情况下，也能够将障碍物203的位置大致识别为虚像501。
图6是用于说明上述危险度是(2)A≥D>B或者(1)D>A的范围的情况下的障碍物的虚像显示的其它例子的图。对在图3中使用的部分附加相同符号来省略说明。601是生成的虚像。
首先，说明被判定为上述危险度是(2)A≥D>B的情况下的虚像显示。虚像601被显示为包围障碍物203的整体的框线。与图3的情况同样地，在危险度高到某种程度的状态下，驾驶员102能够明确地识别步行者，即便是瞬间的判断也不会看漏障碍物。
另外，说明被判定为上述危险度是(1)D>A的情况下的虚像显示。能够用与(2)A≥D>B的情况相同的图进行说明的理由与图3的情况相同。在图6中，与上述同样地，虚像601被显示为包围障碍物203的整体的框线。进而，在该情况下，将危险度设为最高级别，进行虚像601的闪烁，进而通过左扬声器109L或者右扬声器109R输出警告音。与图3的情况同样地，在危险度最高的状态下，通过虚像和其闪烁，进而通过声音，驾驶员102能够明确地识别障碍物，能够转移到与障碍物的碰撞避免行动。另外，与上述同样地，即使在多个障碍物重叠或者由于诸多条件而未能通过前方摄像机107明确地捕捉到障碍物203的轮廓的情况下，也能够将障碍物203的位置大致识别为虚像601。
此处，使用图7，说明在离开的位置存在多个障碍物的状态下应用了图2以及图3中的虚像显示的方法的情况下的虚像显示的一个例子。另外，对在图2中使用的部分附加相同符号来省略说明。701是与障碍物203不同的障碍物(步行者)，702是针对障碍物701生成的虚像。
在图7中，障碍物203如上述说明，危险度是(3)B≥D>0的范围，所以虚像205被生成并显示为障碍物203的只有下方一半的部分轮廓。相对于此，障碍物701是被判定为危险度是(2)A≥D>B的情况，虚像702被生成并显示为障碍物701的整体轮廓。驾驶员102即使在有多个障碍物的情况下，也能够通过轮廓的附加方法直观地识别危险度，所以能够确保驾驶中的安全性，并且由于不进行不需要的虚像显示，所以显示的信息不会妨碍驾驶。
如以上那样，根据本发明的第2实施方式，通过根据障碍物的危险度而使其框线的显示比例变更，从而能够提供即使在存在多个障碍物或者障碍物的轮廓不明确的情况下，驾驶员也能够明确地识别障碍物且不会妨碍驾驶的、用于支援驾驶的信息显示***。
在以上的实施方式中，与危险度变化为(1)～(3)相应地使虚像的色调、线的粗细度等发生变化的方式也成为其它实施方式。例如，在用图7说明的实施方式中，能够通过伴随危险度的上升而使虚像205、702的色调从蓝色系变化为红色系等的应对，使驾驶员102更直观地识别障碍物。
实施例3
接下来，使用图8至图10，说明本发明的信息显示***的第3实施方式。另外，作为信息显示***的结构与图1所示的情况相同，所以使用对图1的各构成要素附加的编号来进行说明。
图10是示出本实施方式的动作流程的图。首先，通过本车辆101的发动机起动或者驾驶员102的启动指示操作，开始处理(1001)。与上述实施方式同样地，关于驾驶员的启动指示操作，既可以经由设置在安装面板中央附近的显示器中的触摸面板等来进行，也可以设置专用的启动开关。在前方摄像机107中对本车辆101前方的图像进行摄影，另外通过其它激光雷达、车速传感器等各车载传感器110获取多个信息(1002)。障碍物判定部111根据上述获取到的图像、信息，将障碍物判定为人、自行车、摩托车、汽车、其它等(1003)。在上述实施方式中，也提及了在障碍物的判定至危险度的判定中，加入障碍物的行进方向的预测，但在本实施方式中，在障碍物的判定(1003)中，明示地判断障碍物的行进方向、速度等。危险度判定部112根据包括上述障碍物的形状、行进方向、速度等的判定结果、和从上述车速传感器等获取到的信息，判定障碍物的危险度(1004)。
根据使用了上述图像识别技术等的手法，执行上述障碍物的形状判定，除此以外，将由前方摄像机107摄影的运动图像数据各保持几秒钟量，从而对障碍物的行进方向、速度等进行预测判断。在上述危险度判定中，包括离障碍物的距离、本车辆102的速度信息、障碍物的形状、行进方向、速度的预测等，综合地进行判定。此处，与上述实施方式同样地，说明由于危险度D根据A、B的阈值进入到(1)～(4)中的哪个范围而处理发生变化的情况，但与上述实施方式不同的点在于，除了危险度以外，还将障碍物的行进方向、速度预测的信息反映到所生成的虚像。
首先，判定上述危险度是否为D>B(1005)。在是D>B的情况下，图像处理部115作为虚像的图像数据生成障碍物的整体轮廓(1006)。接下来，判定危险度是否为D>A(1007)。在是D>A的情况下，进行上述虚像的闪烁设定(1008)，在不是D>A的情况下，不进行上述虚像的闪烁设定。另一方面，在步骤1005中危险度不是D>B的情况下，接着判定危险度是否为D≠0(1010)。在是D≠0的情况下，图像处理部115作为虚像的图像数据，反映障碍物的行进方向而生成障碍物的部分轮廓。例如，在障碍物朝向本车预测运动路线方向的情况下，仅将下方一半作为部分轮廓，在朝向与本车预测运动路线相反的方向的情况下，仅将下方1/5等作为部分轮廓。在不是D≠0(D＝0)的情况下，什么都不做而返回到步骤1002。
接下来，图像处理部115除了上述障碍物的整体轮廓或者部分轮廓以外，还根据障碍物的行进方向、速度预测信息，将障碍物的预测运动路线生成为虚像(1018)。上述生成的障碍物的轮廓以及预测运动路线的虚像的图像数据通过图像处理部115被输出到投影部103(1012)。另外，在步骤1007中是D>A的情况下，同时从声音处理部116对扬声器109进行警告音输出(1009)。另外，关于上述虚像，与上述实施方式同样地能够在图像平面内在任意的位置生成而重叠显示到实际的障碍物，本车预测运动路线的虚像也能够相配地显示。
另一方面，在上述步骤1001中开始了处理之后，根据来自驾驶员摄像机108的输入，判定驾驶员的视点位置来进行虚像的位置调整，但关于步骤1013至步骤1017的动作，与图4中的步骤413至步骤417的动作相同，所以省略详细的说明。
接下来，使用图8以及图9，说明通过上述处理被投影到合成器105并被驾驶员102视觉辨认的前方情景。
图8是上述危险度是(3)B≥D>0的范围并且障碍物向本车预测运动路线方向行进的情况下的、障碍物的虚像显示的一个例子。对在图2中使用的部分附加相同符号而省略说明。801是生成的障碍物的虚像，802是表示障碍物的预测运动路线的虚像。
在该情况下，关于虚像801，由于障碍物203向本车预测运动路线204的方向行进，从而与第1实施方式的情况同样地，被生成并显示为障碍物203的只有下方一半的部分轮廓。另外，虚像802作为障碍物203的预测运动路线，在明示其行进方向的位置被显示为多个标志。关于显示为虚像802的标志的数量，既能够根据障碍物203是否向本车预测运动路线204的方向行进而决定为规定的数量，也能够根据障碍物203的预测速度进行增减。驾驶员102能够将步行者的脚部下半身识别为轮廓，除此以外还能够在视觉上捕捉预测运动路线，所以能够进一步确保安全性，并且由于根据危险度而不进行不需要的虚像显示，所以显示的信息不会妨碍驾驶。
图9是虽然是与上述图8的情况同样的危险度(3)，但障碍物向远离本车预测运动路线的方向行进的情况下的、障碍物的虚像显示的一个例子。对在图2中使用的部分附加相同符号而省略说明。901是生成的障碍物的虚像，902是表示障碍物的预测运动路线的虚像。
在该情况下，关于虚像901，由于障碍物203向远离本车预测运动路线204的方向行进，从而被生成并显示为障碍物203的只有下方1/5的部分轮廓。另外，虚像902作为障碍物203的预测运动路线，在明示其行进方向的位置被显示为单一的标志。关于被显示为虚像902的标志的数量，虽然与图8的情况同样地能够根据障碍物203的预测速度而进行增减，但由于障碍物203向远离本车预测运动路线204的方向行进，从而作为单一的标志仅明示行进方向时，不会使驾驶员102感到麻烦。驾驶员102能够将步行者的脚部识别为轮廓，除此以外还能够在视觉上捕捉预测运动路线，所以能够可靠地识别障碍物和其状况，并且由于根据危险度而不进行不需要的虚像显示，所以显示的信息不会妨碍驾驶。
另外，在本实施方式中，通过图8、图9，都说明了危险度是(3)B≥D>0的情况，但即使在危险度是(2)A≥D>B、(1)D>A的情况下，也能够与第1实施方式同样地应用。但是，在危险度高的情况下，不论障碍物的行进方向是朝向本车预测运动路线的方向还是远离本车预测运动路线的方向，都将障碍物的全部轮廓显示为虚像，以使驾驶员能够可靠地识别。另外，还能够代替将障碍物的轮廓显示为虚像，如在第2实施方式中进行了说明那样，对障碍物的框线的尺寸加以变化，与障碍物的预测运动路线的虚像显示进行组合。另外，在图8、图9中，说明了在相同的危险度(3)B≥D>0下障碍物的行进方向不同的情况下使虚像显示变化的例子，但作为危险度判定部112的动作，在障碍物的行进方向与当初不同的情况下，当然还能够设为不同的危险度。另外，在本实施方式中，叙述了用表示障碍物的行进方向的多个标志来显示障碍物的预测运动路线的情况，但作为预测运动路线，单纯地使用具有宽度的直线、箭头，按照使其长度根据障碍物的行进方向、速度而变化的形式进行显示等，只要是明示预测运动路线的方法，则其形状没有特别限定。
如以上那样，根据本发明的第3实施方式，通过与显示障碍物的虚像相配地使障碍物的预测运动路线显示，从而能够提供驾驶员能够直观地识别障碍物且不会妨碍驾驶的、用于支援驾驶的信息显示***。
实施例4
接下来，使用图11和图12，说明本发明的信息显示***的第4实施方式。在本实施方式中，示出由于外在因素(例如逆光)而驾驶员的前方视觉辨认性降低的情况下的、障碍物的虚像显示的例子。另外，作为信息显示***的结构与图1所示的情况相同，所以使用对图1的各构成要素附加的编号来进行说明。
图11是示出本实施方式的动作流程的图。作为动作流程，成为对图4或者图10追加步骤的形式，所以关于未特别进行说明的步骤，设为与上述各步骤的动作相同。另外，为了简化，图11成为对图4追加了步骤的形式，但也能够对图10追加同样的步骤。
首先，通过本车辆101的发动机起动或者驾驶员102的启动指示操作，开始处理(1101)。与上述实施方式同样地，关于驾驶员的启动指示操作，既可以经由设置在安装面板中央附近的显示器中的触摸面板等来进行，也可以设置专用的启动开关。关于通过前方摄像机107、另外通过其它激光雷达等各车载传感器110获取到的信息，判定是否有外在因素(1102)。关于外在因素的判定，既可以作为危险度判定部112的动作，作为危险度判定之一而包括，也可以作为单独的处理部。作为外在因素，例如逆光被识别，则在图像处理部115中进行调整虚像的明度的处理(1103)。关于在步骤406、步骤411中生成的障碍物的虚像(整体轮廓、部分轮廓)、以及本车预测运动路线的虚像，在图像处理部115中反映上述调整而输出到投影单元103(1104)。另外，逆光本身能够通过可见光摄像机进行判断，在该情况下，通过作为上述各车载传感器110使用激光雷达、红外线摄像机来复合地进行判断，从而也能够进行障碍物的判定。
图12是通过上述处理被投影到合成器105并被驾驶员102视觉辨认的前方情景的一个例子。对在图2中使用的部分附加了相同符号，省略了详细的说明。1201是障碍物203的虚像、1202是本车预测运动路线的虚像。另外，障碍物的危险度表示(3)B≥D>0的情况。
由于逆光，前挡方向、即合成器105整体的亮度极端地变高，包括障碍物203的外界的视觉辨认性降低。相对于此，以临时地降低了明度的状态(更接近黑色的状态)显示虚像1201以及虚像1202。另外，在上述实施方式中，说明为在危险度是(3)的情况下通过轮廓的下半量来显示障碍物的虚像，但在受到外在因素的影响的情况下，不论危险度如何都以全部轮廓表示障碍物的轮廓。驾驶员102即使在逆光中也至少能够识别障碍物203和本车预测运动路线1202，所以即使在外在因素的影响下也能够确保安全性。
另外，作为本实施方式的变形例，在上述步骤1103中并不调整虚像的明度，而还能够进行图像平面中的除了虚像以外的部分的明度的调整。识别除了虚像以外的部分整体或者逆光的光源，对该部分临时地降低明度，生成并显示虚像。在该情况下，通过使虚像的像素间隔***等而设成不会成为视场遮断那样的虚像，从而能够确保安全性。
在本实施方式中，说明了障碍物的危险度是(3)B≥D>0的情况，但危险度不限于此，在此前的实施方式中说明的哪一个情况下，都能够实施针对外在因素的处理。另外，作为外在因素，示出了逆光的情况，但即使在由于雨、雪、雾等环境因素、由于从黄昏转移到夜间而导致前方视觉辨认性降低时，也能够应用本实施方式。例如，在通过前方摄像机107获取的图像数据的亮度低的情况下，障碍物、本车预测运动路线的虚像也相配地调整亮度而进行显示。
如以上那样，根据本发明的第4实施方式，即使在障碍物的虚像显示中由于外在因素而存在视觉辨认性的降低的情况下，通过进行虚像的显示调整，从而也能够提供能够使驾驶员识别障碍物的、安全性高的信息显示***。
实施例5
接下来，使用图13和图14，说明本发明的信息显示***的第5实施方式。在本实施方式中，示出关于存在于隔着前挡的前方视野外的障碍物，对驾驶员通知警告的虚像显示的例子。另外，作为信息显示***的结构与图1所示的情况相同，所以使用对图1的各构成要素附加的编号来进行说明。
图13是示出本实施方式的动作流程的图。作为动作流程，对图4、图10或者图11中的任意一个都能够附加，但此处为了说明，说明为单独的动作流程。
首先，通过本车辆101的发动机起动或者驾驶员102的启动指示操作，开始处理(1301)。与上述实施方式同样地，关于驾驶员的启动指示操作，既可以经由设置在安装面板中央附近的显示器中的触摸面板等来进行，也可以设置专用的启动开关。通过前方摄像机107、另外通过其它激光雷达等各车载传感器110，获取以本车辆前方为基准的信息(1302)。例如，上述激光雷达能够获取比隔着前挡的前方视野宽的范围的信息，另外，作为上述车载传感器之一而包括本车辆的侧面摄像机等，从而能够捕捉存在于前方视野外的障碍物的存在。障碍物判定部111与上述实施方式同样地，针对存在于上述前方视野外的障碍物，判定其形状、行进方向、速度等(1303)。另外同样地，危险度判定部112根据从车速传感器等获取到的信息，使用上述判定结果，判定存在于前方视野外的障碍物的危险度(1304)。判断危险度是否为0(1305)，如果危险度是0，则返回到步骤1302。在危险度不是0的情况下，图像处理部115将向驾驶员的警告用的标志生成为虚像，输出到投影部103(1306)。此时，上述标志的显示位置在图像平面内成为上述障碍物的附近位置。在危险度不是0的情况下，与上述虚像同时地从声音处理部116对扬声器109输出警告音(1307)。此时，以在上述障碍物处于前方视野外左侧的情况下从左扬声器输出警告音、在处于前方视野外右侧的情况下从右扬声器输出警告音的方式，使声象定位。
图14是示出通过上述处理被投影到合成器105并被驾驶员102视觉辨认的前方情景以及在前方视野外存在障碍物(汽车)的一个例子。对在图2中使用的部分附加了相同符号，省略了详细的说明。1401是前方视野外的障碍物、1402是为了警告上述障碍物而生成的标志的虚像。
关于障碍物1401，根据其行进方向和速度、以及本车辆的速度，判定为危险度不是0。因此，标志1402作为从左朝向右的箭头，在障碍物1401的附近的位置进行闪烁显示。另外，从左扬声器109L输出警告音。驾驶员102能够通过标志和警告音，包括方向地识别前方视野外的障碍物，所以能够预先转移到危险避免行动等，提高驾驶时的安全性。
另外，在本实施方式中，说明了如果前方视野外的障碍物的危险度不是0则始终进行警告用的标志显示和警告音的输出那样的结构，但还能够对危险度附加等级并在规定的危险度以上的情况下进行警告用的标志显示和警告音的输出、或者根据危险度使标志的大小/形状、警告音的音量级别发生变化。另外，还能够使进行警告用的标志显示的危险度的等级和进行警告音的输出的危险度的等级不同，关于标志显示是预先进行，并仅在危险度相当高的情况下输出警告音。另外，叙述了用箭头显示警告用的标志显示的情况，但只要驾驶员能够识别，则其形状没有特别限定。进而，在本实施方式中，不仅具有本车辆直线前进的情况下的安全性提高这样的效果，而且还具有通过利用来自侧面摄像机等的信息，能够避免在左右拐时卷入障碍物这样的效果。
如以上那样，根据本发明的第5实施方式，通过针对前方视野外的障碍物使声象定位来进行标志显示和警告音输出，从而能够提供驾驶员能够事先认知视野外的障碍物的、安全性高的信息显示***。
实施例6
接下来，使用图15来说明本发明的信息显示***的第6实施方式。本实施方式与上述任意一个实施方式都能够组合，但此处为了说明，叙述与第1实施方式组合的情况。另外，关于针对作为信息显示***的结构、动作流程没有特别进行说明的部分，设为与第1实施方式的情况相同。
图15是根据本实施方式的处理，被投影到合成器105并被驾驶员102视觉辨认的前方情景。对在图3中使用的部分附加了相同符号，省略了详细的说明。1501是表示向驾驶员102的行动(action)指示的标志的虚像。在障碍物203的危险度是(2)A≥D>B或者(1)D>A的情况下，显示虚像301，并且图像处理部115将表示向驾驶员102的行动指示的标志生成为虚像，通过投影单元103而显示到合成器105。此处，根据障碍物203相对本车预测运动路线204的位置，作为虚像1501，将向左方向转动方向盘这样的行动指示显示为标志。在障碍物的危险度高的情况下，驾驶员102能够识别障碍物，并且能够将行动指示直观地识别为标志，所以能够提高驾驶时的安全性。
另外，本实施方式中的虚像1501的形状没有特别限定，只要驾驶员能够直观地识别即可。另外，行动指示内容不限定于转动方向盘，而能够例如施加制动(刹车)、按响喇叭等设定多个，并能够采用根据各自的内容而变更显示为虚像1501的标志形状的结构。另外，虚像1501的显示位置没有特别限定，而能够作为驾驶员易于识别的位置，另外根据障碍物203的位置，以不妨碍其的方式，根据状况进行变化。进而，还能够根据障碍物203的危险度，将虚像1501设为闪烁显示。
如以上那样，根据本发明的第6实施方式，在障碍物的危险度高的情况下，通过将表示向驾驶员的行动指示的标志显示为虚像，从而能够提供安全性高的信息显示***。
在以上说明的本发明的所有实施方式中，存在将危险度说明为通过规定的阈值而使处理分支的情况，但基于危险度的处理分支的等级并非特别限定于规定的值。另外，叙述了在障碍物的危险度是规定的值的情况下，将障碍物的轮廓、框线等显示为下半量的情况，但该尺寸没有特别限定，只要是驾驶员能够在不感到麻烦的范围内进行识别的尺寸即可。另外，叙述了在障碍物的危险度高的情况下，通过虚像和警告音通知给驾驶员的方法，但还能够构成为在危险度高的情况下与上述通知一起进行本车辆的制动控制。进而，在前方情景的显示例中，叙述了始终显示本车预测运动路线那样的情况，但并非必须显示本车预测运动路线，还能够构成为通过驾驶员的指示操作来切换显示/非显示。进而，在以上的实施方式中，虽然未特别提到对向车道的车辆等的显示，但关于识别为对向车的情况，也能够构成为在涉及本车预测运动路线的情况等下，与其它障碍物同样地进行警告显示、警告音的输出。
另外，本发明不限于上述实施方式，而包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的实施例，未必限定于具备所说明的所有结构。进而，关于上述各功能、处理部等，既可以用规定的硬件实现它们的一部分或者全部，也可以通过在ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)内解释并执行实现各自的功能的程序而用软件实现它们的一部分或者全部。

Claims (16)

1.一种信息显示***，通过将虚像显示到本车前方屏幕，对驾驶员通知驾驶支援信息，所述信息显示***的特征在于，具备：
图像处理部，生成所述虚像；
显示部，显示所生成的虚像；
视点位置获取部，获取驾驶员的视点位置；
调整部，根据获取到的视点位置，调整所述虚像在所述屏幕上的显示位置；
车外信息获取部，获取本车前方周边的信息；
障碍物判定部，根据获取到的所述信息，判定障碍物；以及
危险度判定部，根据所述障碍物的判定信息和本车状况，判定所述障碍物的危险度，
所述图像处理部根据所述危险度，切换而生成与所述障碍物相关的虚像，所述显示部将生成的所述虚像以与所述障碍物重叠的方式显示到所述屏幕，
所述图像处理部根据所述障碍物的判定信息，将所述障碍物的预测运动路线生成为虚像，所述显示部将生成的所述障碍物的预测运动路线的虚像以重叠到所述障碍物的预测运动路线位置的方式显示到所述屏幕，
所述障碍物的判定信息包括所述障碍物的行进方向信息，
所述障碍物的预测运动路线的虚像根据所述行进方向信息而运动路线长度发生变化。
2.根据权利要求1所述的信息显示***，其特征在于，
所述图像处理部根据所述危险度切换为明示所述障碍物整体的状态和明示所述障碍物的部分的状态而生成与所述障碍物相关的虚像，所述显示部将生成的所述虚像以与所述障碍物重叠的方式显示到所述屏幕。
3.根据权利要求2所述的信息显示***，其特征在于，
与所述障碍物相关的虚像是表示所述障碍物的轮廓的虚像，
表示所述轮廓的虚像在明示所述障碍物的部分的状态下，
表示所述障碍物的预测运动路线的虚像，并且，
在所述障碍物的行进方向为接近所述本车的预测运动路线的方向的情况下，与所述障碍物的行进方向为远离所述本车的预测运动路线的方向的情况相比将表示所述障碍物的轮廓的虚像显示为大。
4.根据权利要求2所述的信息显示***，其特征在于，
与所述障碍物相关的虚像是包围所述障碍物的框线。
5.根据权利要求2所述的信息显示***，其特征在于，
所述信息显示***还具备：
声音处理部，生成声音信息；以及
声音输出部，输出所生成的声音信息，
在所述危险度高于规定的值的情况下，对由所述显示部显示的与所述障碍物相关的虚像进行闪烁显示，并且所述声音处理部生成警告用的声音信息，所述声音输出部输出所述声音信息。
6.根据权利要求2所述的信息显示***，其特征在于，
所述图像处理部进而根据本车状况将本车预测运动路线生成为虚像，所述显示部将所述本车预测运动路线的虚像显示到所述屏幕。
7.根据权利要求2所述的信息显示***，其特征在于，
在根据由所述车外信息获取部获取到的信息探测到本车前方的视场不良因素的情况下，在所述图像处理部中使所生成的虚像的亮度发生变化、或者将所述虚像以外的部分生成为降低所述视场不良因素的虚像，通过所述显示部显示到所述屏幕。
8.一种信息显示***，通过将虚像显示到本车前方屏幕，对驾驶员通知驾驶支援信息，所述信息显示***的特征在于，具备：
图像处理部，生成所述虚像；
显示部，显示所生成的虚像；
视点位置获取部，获取驾驶员的视点位置；
调整部，根据获取到的视点位置，调整所述虚像在所述屏幕上的显示位置；
车外信息获取部，获取本车前方周边的信息；以及
障碍物判定部，根据获取到的所述信息，判定障碍物，
所述图像处理部根据所述障碍物的判定信息，将所述障碍物的预测运动路线生成为虚像，所述显示部将生成的所述虚像以重叠到所述障碍物的预测运动路线位置的方式显示到所述屏幕，
所述障碍物的判定信息包括所述障碍物的行进方向信息，
所述障碍物的预测运动路线的虚像根据所述行进方向信息而运动路线长度发生变化。
9.根据权利要求8所述的信息显示***，其特征在于，
所述障碍物的预测运动路线的虚像是一个以上的标志。
10.根据权利要求8所述的信息显示***，其特征在于，
所述信息显示***还具备危险度判定部，该危险度判定部根据所述障碍物的判定信息和本车状况，判定所述障碍物的危险度，
所述图像处理部根据所述危险度切换为明示所述障碍物整体的状态和明示所述障碍物的部分的状态，与所述障碍物的预测运动路线的虚像一起生成与所述障碍物相关的虚像，所述显示部显示所述障碍物的预测运动路线的虚像，并且将与所述障碍物相关的虚像以与所述障碍物重叠的方式显示到所述屏幕。
11.一种信息显示***，通过将虚像显示到本车前方屏幕，对驾驶员通知驾驶支援信息，所述信息显示***的特征在于，具备：
图像处理部，生成所述虚像；
显示部，显示所生成的虚像；
车外信息获取部，获取本车前方周边的信息；
障碍物判定部，根据获取到的所述信息，判定障碍物；以及
危险度判定部，根据所述障碍物的判定信息和本车状况，判定所述障碍物的危险度，
在所述障碍物存在于本车前方视野外的情况下，所述图像处理部根据所述危险度将表示存在所述障碍物的虚像生成为标志，所述显示部将生成的所述虚像以成为所述障碍物所存在的方向的附近的方式显示到所述屏幕。
12.根据权利要求11所述的信息显示***，其特征在于，
所述信息显示***还具备：
声音处理部，生成声音信息；
第1声音输出部，输出所生成的声音信息，设置于本车内左侧；以及
第2声音输出部，输出所生成的声音信息，设置于本车内右侧，
在所述显示部显示作为所述标志的虚像时，所述声音处理部生成用于警告的声音信息，在所述障碍物存在于本车前方视野外左方向的情况下，由所述第1声音输出部输出所述声音信息，在所述障碍物存在于本车前方视野外右方向的情况下，由所述第2声音输出部输出所述声音信息。
13.根据权利要求11所述的信息显示***，其特征在于，
在所述危险度高于规定的值的情况下，对由所述显示部显示的作为所述标志的虚像进行闪烁显示。
14.一种信息显示***，通过将虚像显示到本车前方屏幕，对驾驶员通知驾驶支援信息，所述信息显示***的特征在于，具备：
图像处理部，生成所述虚像；
显示部，显示所生成的虚像；
视点位置获取部，获取驾驶员的视点位置；
调整部，根据获取到的视点位置，调整所述虚像在所述屏幕上的显示位置；
车外信息获取部，获取本车前方周边的信息；
障碍物判定部，通过获取到的所述信息，判定障碍物；以及
危险度判定部，根据所述障碍物的判定信息和本车状况，判定所述障碍物的危险度，
所述图像处理部根据所述危险度，切换而生成与所述障碍物相关的虚像，并且将表示与所述危险度相应的针对所述驾驶员的操作指示的标志生成为虚像，所述显示部将与所述障碍物相关的虚像以与所述障碍物重叠的方式进行显示，并且将所述标志的虚像显示到所述屏幕，
所述图像处理部根据所述障碍物的判定信息，将所述障碍物的预测运动路线生成为虚像，所述显示部将生成的所述障碍物的预测运动路线的虚像以重叠到所述障碍物的预测运动路线位置的方式显示到所述屏幕，
所述障碍物的判定信息包括所述障碍物的行进方向信息，
所述障碍物的预测运动路线的虚像根据所述行进方向信息而运动路线长度发生变化。
15.一种信息显示装置，通过将虚像显示到本车前方屏幕，对驾驶员通知驾驶支援信息，所述信息显示装置的特征在于，具备：
图像处理部，生成所述虚像；
显示部，显示所生成的虚像；
视点位置获取部，获取驾驶员的视点位置；
调整部，根据获取到的视点位置，调整所述虚像在所述屏幕上的显示位置；
车外信息获取部，获取本车前方周边的信息；
障碍物判定部，根据获取到的所述信息，判定障碍物；以及
危险度判定部，根据所述障碍物的判定信息和本车状况，判定所述障碍物的危险度，
所述图像处理部根据所述危险度，切换而生成与所述障碍物相关的虚像，所述显示部将生成的所述虚像以与所述障碍物重叠的方式显示到所述屏幕，
所述图像处理部根据所述障碍物的判定信息，将所述障碍物的预测运动路线生成为虚像，所述显示部将生成的所述障碍物的预测运动路线的虚像以重叠到所述障碍物的预测运动路线位置的方式显示到所述屏幕，
所述障碍物的判定信息包括所述障碍物的行进方向信息，
所述障碍物的预测运动路线的虚像根据所述行进方向信息而运动路线长度发生变化。
16.根据权利要求15所述的信息显示装置，其特征在于，
所述图像处理部根据所述危险度切换为明示所述障碍物整体的状态和明示所述障碍物的部分的状态而生成与所述障碍物相关的虚像，所述显示部将生成的所述虚像以与所述障碍物重叠的方式显示到所述屏幕。
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