DE102009004432A1 - Kraftfahrzeuganzeigevorrichtung zum Anzeigen eines ein vorderes Hindernis umkreisenden Bildflecks - Google Patents

Kraftfahrzeuganzeigevorrichtung zum Anzeigen eines ein vorderes Hindernis umkreisenden Bildflecks Download PDF

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Abstract

Eine Anzeigevorrichtung (1) der vorliegenden Erfindung ist an einem Kraftfahrzeug montiert. Ein Hindernis, das vor dem Fahrzeug angeordnet ist, wird von einer Kamera (7) erfasst, und dessen Merkmale einschließlich Geschwindigkeit, Abstand, Größe etc. werden von elektronischen Schaltungen analysiert. Ein Bild, das die Merkmale des vorderen Objekts zeigt, wird von einer Flüssigkristalltafel (5) ausgegeben. Das ausgegebene Bild wird auf der Windschutzscheibe (17) reflektiert, wobei ein virtuelles Bild für den Fahrer angezeigt wird. Das virtuelle Bild wird in Form eines Lichtflecks (21) angezeigt, der das vordere Hindernis (23, 25), das durch die Windschutzscheibe gesehen wird, umkreist. Die Weise der Anzeige des umkreisenden Lichtflecks (21) wird entsprechend einem Grad der Gefahr einer Kollision, der entsprechend einer Zeitdauer, in der das Fahrzeug das Hindernis erreicht, bestimmt wird, unterschiedlich geändert. Wenn beispielsweise der Grad der Gefahr einer Kollision hoch ist, wird der Lichtfleck in einer rot-orangen Farbe gezeigt und/oder mit einer hohen Helligkeit. Somit erkennt der Fahrer leicht das vordere Hindernis in dem Fall eines hohen Grads der Gefahr einer Kollision.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zum effektiven Anzeigen eines vorderen Hindernisses für einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs.
  • Ein System zum Informieren über ein vorderes Hindernis für einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs ist bekannt. In einem Navigationssystem wird beispielsweise ein Objekt, das Infrarotlicht abstrahlt, von einer Infrarotkamera, die an einem Fahrzeug montiert ist, erfasst, und es wird bestimmt, ob das Objekt auf einer Fahrbahn ruht oder eine Fahrbahn kreuzt. Außerdem wird erfasst, ob das Objekt ein Fußgänger oder ein anderes Fahrzeug ist. Das Bild vor dem Fahrzeug, das von der Infrarotkamera erfasst wird, wird auf einer Anzeigekonsole bzw. -tafel für den Fahrer angezeigt. Bei diesem System gibt es jedoch das Problem, dass ein Fahrer seine Augen von einer Windschutzscheibe weg auf die Anzeigetafel bewegen muss, um Informationen, die auf der Anzeigetafel angezeigt sind, zu bekommen.
  • Um dieses Problem zu lösen, wird ein System in „HMI Transformed along with ITS Evolution" von H. Asada et al., veröffentlicht in „Automotive Technology" (Seite 73, Bd. 60, Nr. 2, 2006) vorgeschlagen. In diesem System wird ein virtuelles Bild 105 in der Gestalt eines Rechtecks, das ein vorderes Hindernis 101 (wie beispielsweise einen Fußgänger), das von einer Windschutzscheibe 17 aus gesehen wird, umgibt, auf der Windschutzscheibe 17 angezeigt, wie es in 8 gezeigt ist. Das Bild wird in einer fahrzeuginternen Vorrichtung ausgebildet und auf der Windschutzscheibe reflektiert, um dieses dem Fahrer als virtuelles Bild zu zeigen. Auf diese Weise erkennt der Fahrer auf einfache Weise das vordere Hindernis, das von dem rechteckigen virtuellen Bild 105 umgeben ist, ohne seine Augen von dem vorderen Hindernis, das durch die Windschutzscheibe gesehen wird, weg zu bewegen.
  • Der Grad der Gefahr einer Kollision mit einem vorderen Hindernis ändert sich stark in Abhängigkeit von der jeweiligen Situation. Der Grad der Gefahr hängt beispielsweise von einem Abstand und einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorderen Hindernis ab. In dem System, das in der obigen Veröffentlichung gezeigt ist, ändert sich jedoch das virtuelle Bild, das das vordere Hindernis umgibt, nicht in Abhängigkeit von dem Grad der Gefahr einer Kollision. Das heißt, es wird dasselbe virtuelle Rechteckbild gezeigt. Daher ist der Fahrer nicht in der Lage, schnell ein Hindernis, bei dem eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Kollision vorhanden ist, zu bemerken. Außerdem vibriert bzw. schwankt das virtuelle Bild 105, das auf der Windschutzscheibe 17 reflektiert wird, entsprechend der Vibration bzw. Schwankung des Fahrzeugs. Wie es in 9 gezeigt ist, wird ein virtuelles Bild 105a zu einem Zeitpunkt T gezeigt, ein virtuelles Bild 105b wird zu einem Zeitpunkt T + 1 gezeigt, ein virtuelles Bild 105c wird zu einem Zeitpunkt T + 2 gezeigt, usw. Das heißt, das virtuelle Bild 105 bleibt nicht an derselben Position. Daher ist es für den Fahrer mühsam und unkomfortabel, das virtuelle Bild 105 zu beobachten.
  • Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die oben genannten Probleme, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anzeigevorrichtung für einen Fahrer bereitzustellen, die ein vorderes Hindernis auf leicht bemerkbare Weise und ein virtuelles Bild, das das Hindernis umkreist, derart anzeigt, dass der Einfluss einer Vibration des Fahrzeugs unterdrückt ist.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
  • Die Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist an einem Kraftfahrzeug montiert bzw. angebracht. Die Anzeigevorrichtung beinhaltet eine Kamera zum Aufnehmen eines Bilds eines Hindernisses vor dem Fahrzeug durch eine Windschutzscheibe, eine Hinderniserfassungsschaltung, eine Einstellschaltung zum Einstellen eines Grads einer Kollisionsgefahr, eine Bildausgabeschaltung und eine Flüssigkristallanzeigetafel. Die Bildausgabeschaltung gibt ein Bild an die Flüssigkristallanzeigetafel entsprechend Daten, die von der Hinderniserfassungsschaltung und der Einstellschaltung zugeführt werden, aus. Das Bild auf der Flüssigkristallanzeigetafel wird auf der Wind schutzscheibe reflektiert und zeigt dem Fahrer ein virtuelles Bild. Das virtuelle Bild weist die Form eines Lichtflecks auf, der ein vorderes Objekt, das durch die Windschutzscheibe gesehen wird, umkreist.
  • Wege zum Anzeigen des virtuellen Bildflecks werden verschiedentlich in Abhängigkeit von dem Grad der Gefahr einer Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug und der erfassten vorderen Hindernis geändert. Der Grad der Gefahr einer Kollision wird entsprechend einer Zeitdauer eingestellt, innerhalb der das Fahrzeug das vordere Hindernis erreicht (als eine Erreichungszeit bezeichnet). Die Farbe des virtuellen Bildflecks, der das vordere Hindernis, das durch die Windschutzscheibe gesehen wird, umkreist, wird entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision bestimmt. Das heißt, die Farbe wird auf Rot-Orange eingestellt, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision hoch ist, während sie auf Blau-Grün eingestellt wird, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision nicht so hoch ist. Wenn der Grad der Gefahr einer Kollision sehr hoch ist (wenn die Erreichungszeit kleiner als 5 Sekunden ist), wird nur ein Warnton an den Fahrer ausgegeben, ohne den virtuellen Bildfleck anzuzeigen. Wenn der Grad der Gefahr einer Kollision sehr niedrig ist (wenn die Erreichungszeit größer als 10 Sekunden ist), wird der virtuelle Bildfleck nicht angezeigt.
  • Es kann nicht nur die Farbe des virtuellen Bildflecks, sondern ebenfalls dessen Helligkeit, Größe, Umkreisungsgeschwindigkeit und/oder Durchmesser eines Kreises, entlang dessen der Fleck umkreist, entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision, d. h. der Erreichungszeit, geändert werden. Außerdem kann die Gestalt des Kreises, entlang dessen der Lichtfleck umkreist, entsprechend der Art des erfassten vorderen Hindernisses geändert werden. Der Kreis kann beispielsweise zu einem Oval geändert werden, dessen Hauptachse in der horizontalen Richtung liegt, wenn das vordere Hindernis ein Fahrzeug ist, während er zu einem Oval geändert werden kann, dessen Hauptachse in der vertikalen Richtung liegt, wenn das vordere Hindernis ein Fußgänger ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung erkennt ein Fahrer auf einfache Weise ein vorderes Hindernis, wenn ein hoher Grad der Gefahr einer Kollision besteht, entsprechend der Weise, wie der virtuelle Bildfleck, der das vordere Fahrzeug umkreist, ange zeigt wird. Da das virtuelle Bild ein sich bewegender Lichtfleck anstelle eines festen Rechtecks ist, wird die Vibration des virtuellen Bildflecks aufgrund der Vibration des Fahrzeugs kaum von dem Fahrer bemerkt.
  • Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden genaueren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen deutlich.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gesamtstruktur einer Anzeigevorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug montiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Anzeigen eines virtuellen Bildflecks, der ein vorderes Hindernis umkreist, zeigt;
  • 3(a) zeigt eine Koordinate auf einer Flüssigkristallanzeigetafel;
  • 3(b) zeigt eine Position eines virtuellen Bildflecks auf einer Windschutzscheibe;
  • 3(c) ist eine Karte bzw. Grafik, die eine Beziehung zwischen einem Lichtfleck an der Koordinate der Flüssigkristallanzeigetafel und einer Winkelrichtung eines vorderen Hindernisses zeigt;
  • 3(d) ist eine Karte bzw. Grafik, die eine Winkelrichtung eines vorderen Hindernisses, die von einer Erfassungsschaltung ausgegeben wird, zeigt;
  • 4 ist eine schematische Zeichnung, die einen virtuellen Bildfleck, der ein vorderes Fahrzeug, das von einem Fahrer durch eine Windschutzscheibe gesehen wird, umkreist, zeigt;
  • 5 ist eine schematische Zeichnung, die einen virtuellen Bildfleck zeigt, der einen Fußgänger, der von einem Fahrer durch eine Windschutzscheibe gesehen wird, umkreist;
  • 6 ist eine schematische Zeichnung, die einen virtuellen Bildfleck zeigt, der einen Fußgänger mit einem konstanten Radius umkreist;
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine modifizierte Form des Prozesses, der in 2 gezeigt ist, zeigt;
  • 8 ist eine schematische Zeichnung, die ein virtuelles Bild in einem Rechteck, das einen vorderen Fußgänger umgibt, in einem herkömmlichen System zeigt; und
  • 9 ist eine schematische Zeichnung, die das virtuelle Bild, das in 8 gezeigt ist, zeigt, wobei das virtuelle Bild aufgrund der Vibration des Fahrzeugs vibriert.
  • Im Folgenden wird eine Struktur einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1, 4 und 5 beschrieben. Eine Anzeigevorrichtung 1 ist an einem Kraftfahrzeug 2 angebracht. Die Anzeigevorrichtung 1 enthält eine Bildausgabeschaltung 3, eine Flüssigkristallanzeigetafel 5 (Flüssigkristallanzeige), eine Kamera 7, eine Hinderniserfassungsschaltung 9, eine Einstellschaltung 11 zum Einstellen eines Grads der Gefahr einer Kollision, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 und einen Lautsprecher 14. Die Bildausgabeschaltung 3 gibt Bilder an die Flüssigkristallanzeigetafel 5 aus. Die Flüssigkristallanzeigetafel 5 ist auf einer Instrumententafel 15 angeordnet und zeigt Bilder, die von der Bildausgabeschaltung 3 ausgegeben werden, an. Licht, das das Bild auf der Flüssigkristallanzeigetafel 5 zeigt, wird auf einer Windschutzscheibe 17 reflektiert und tritt in die Augen des Fahrers ein. Als Ergebnis wird das Bild von dem Fahrer als ein virtuelles Bild 21 vor der Windschutzscheibe 17 gesehen, wie es in 1 gezeigt ist.
  • Wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, wird das virtuelle Bild 21 als ein Lichtfleck gezeigt, der ein vorderes Fahrzeug 23 (4) oder einen Fußgänger 25 (5), die durch die Windschutzscheibe 17 gesehen werden, umkreist. Genauer gesagt bewegt sich der virtuelle Bildfleck 21 entlang eines Kreises (oder eines Ovals) 27, der das vordere Hindernis 23, 25 einkreist. Außerdem kann eine Farbe des virtuellen Bildflecks 21 von Blau-Grün nach Rot-Orange variierend geändert werden.
  • Die Kamera 7, die in der Nähe der Augen des Fahrers 19 positioniert ist, nimmt ein Bild vor dem Fahrzeug durch die Windschutzscheibe 17 auf. Die Hinderniserfassungsschaltung 9 bestimmt auf der Grundlage des vorderen Bildes, das von der Kamera 7 aufgenommen wird, ob ein Hindernis, wie z. B. ein Fahrzeug oder ein Fußgänger, vor dem Fahrzeug vorhanden ist. Wenn ein Hindernis vorhanden ist, berechnet die Hinderniserfassungsschaltung 9 eine Winkelrichtung zu dem Hindernis, einen Abstand zu dem Hindernis und eine Größe des Hindernisses. Diese Berechnungen können entsprechend einem bekannten Verfahren auf der Grundlage der Gestalt, Bewegung und Helligkeit des Hindernisses durchgeführt werden. Die Einstellschaltung 11 stellt den Grad der Gefahr einer Kollision mit dem vorderen Hindernis entsprechend einem später beschriebenen Verfahren ein. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 erfasst eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und liefert die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit an die Einstellschaltung 11. Der Lautsprecher 14 ist in einem Insassenraum angeordnet und gibt eine Warnung entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision aus.
  • Mit Bezug auf die 2–6 wird ein Prozess zum Anzeigen des virtuellen Bildflecks 21 beschrieben. Der Prozess, der in 2 gezeigt ist, wird beim Einschalten eines Zündschalters des Motors durchgeführt. Im Schritt S100 wird ein vorderes Bild des Fahrzeugs durch die Windschutzscheibe 17 von der Kamera 7 aufgenommen. Im Schritt S110 wird ein vorderes Hindernis aus dem vorderen Bild, das von der Kamera 7 aufgenommen wird, abstrahiert. Die Abstraktion des vorderen Hindernisses kann entsprechend einem bekannten Verfahren durchgeführt werden. Es sind beispielsweise eine Gestalt und eine Größe eines spezifizierten Hindernisses, wie z. B. eines Fußgängers oder eines Fahrzeugs, in einem Speicher gespeichert, und ein vorderes Objekt wird mit der gespeicherten Gestalt und Größe verglichen. Wenn ein ähnliches Objekt wie das gespeicherte Hindernis in dem vorderen Bild, das von der Kamera 7 aufgenommen wird, enthalten ist, wird bestimmt, dass das Objekt ein zu abstrahierendes Hindernis ist.
  • Im Schritt S120 wird bestimmt, ob ein vorderes Hindernis erfasst wird. Wenn ein Hindernis vorhanden ist, schreitet der Prozess zum Schritt S130. Wenn kein Hindernis vorhanden ist, kehrt der Prozess zum Schritt S100 zurück. Im Schritt S130 werden eine Winkelrichtung zu dem Hindernis (eine Winkelrichtung von den Augen des Fahrers zu dem Hindernis), ein Abstand von dem eigenen Fahrzeug 2 zu dem Hindernis und eine Größe des Hindernisses von der Objekterfassungsschaltung 9 berechnet. Im Schritt S140 berechnet die Einstellschaltung 11 eine Zeitdauer, die das eigene Fahrzeug braucht, um das Hindernis zu erreichen, auf der Grundlage des Abstands zu dem Hindernis und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeitssensor 13 geliefert wird.
  • Im Schritt S150 bestimmt die Einstellschaltung 11, ob die berechnete Zeit (t) zum Erreichen des vorderen Hindernisses kleiner als 10 Sekunden ist. Außerdem wird im Schritt S150 ebenfalls bestimmt, ob die Winkelrichtung zu dem Hindernis innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt (beispielsweise, ob sich das Hindernis auf einer Fahrbahn befindet). Wenn das Hindernis innerhalb des vorbestimmten Winkelbereiches angeordnet ist und die berechnete Erreichungszeit (t) kleiner als 10 Sekunden ist, wird bestimmt, dass der Grad der Gefahr einer Kollision derart hoch ist, dass eine Warnung oder ein Anzeigen des virtuellen Bildflecks 21 notwendig ist, und der Prozess schreitet zum Schritt S160. Wenn andererseits die Winkelrichtung nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt und/oder die Erreichungszeit (t) größer als 10 Sekunden ist, wird bestimmt, dass der Grad der Gefahr einer Kollision derart niedrig ist, dass die Warnung oder das Anzeigen des virtuellen Bildflecks nicht notwendig ist, und der Prozess kehrt zum Schritt S100 zurück.
  • Im Schritt S160 wird von der Einstellschaltung 11 bestimmt, ob die Erreichungszeit (t) innerhalb eines Bereichs von 5 bis 10 Sekunden liegt. Wenn die Erreichungszeit (t) innerhalb dieses Bereichs liegt, schreitet der Prozess zum Schritt S170. Wenn die Erreichungszeit (t) außerhalb dieses Bereichs liegt, d. h. kleiner als 5 Sekunden ist, schreitet der Prozess zum Schritt S250, in dem eine Warnung für den Fahrer von dem Lautsprecher 14 ausgegeben wird. Im Schritt S170 berechnet die Einstellschaltung 11 einen Radius eines Kreises 27, entlang dessen sich der virtuelle Bildfleck 21 bewegt, entsprechend der folgenden Formel: R = K (S/D), wobei K eine Konstante ist (Punk te/m), S eine Größe eines Hindernisses ist (Punkte/m) und D ein Abstand zu dem Hindernis ist (m). Dieses bedeutet, dass der Radius R des Kreises 27 auf der Grundlage der Größe S des Hindernisses und des Abstands D zu dem Hindernis berechnet wird. Der Radius R wird größer eingestellt, wenn der Abstand D kürzer ist und/oder wenn die Größe S größer ist.
  • Im Schritt S180 wird von der Einstellschaltung 11 bestimmt, ob das Hindernis ein Fußgänger oder ein Fahrzeug ist. Diese Bestimmung wird entsprechend einem bekannten Verfahren durchgeführt. Es sind beispielsweise eine Gestalt und eine Größe eines Fußgängers und eines Fahrzeugs in einem Speicher gespeichert, und diejenigen eines erfassten Hindernisses werden mit den gespeicherten verglichen. Wenn das Hindernis ein Fußgänger ist, schreitet der Prozess zum Schritt S190. Wenn das Hindernis ein Fahrzeug ist, schreitet der Prozess zum Schritt S200. Im Schritt S190 wird die Gestalt des Kreises 27 auf ein Oval eingestellt, dessen Hauptachse in der vertikalen Richtung liegt (siehe 5). Im Schritt S200 wird die Gestalt des Kreises 27 auf ein Oval eingestellt, dessen Hauptachse in der horizontalen Richtung liegt (siehe 4).
  • Im Schritt S210 wird bestimmt, ob die Erreichungszeit (t), die im Schritt S140 berechnet wird, kleiner als (t1) ist. Die Zeitdauer (t1) (die Zeitdauer (t1) wird zur Vereinfachung der Beschreibung einfach als Zeit t1 bezeichnet) wird auf eine vorbestimmte Zeit zwischen 5 Sekunden und 10 Sekunden eingestellt. Wenn die Erreichungszeit (t) kleiner als (t1) ist, d. h. wenn t < t1 gilt, wird bestimmt, dass der Grad der Gefahr einer Kollision sehr hoch ist, und der Prozess schreitet zum Schritt S220, in dem die Farbe des virtuellen Bildflecks 21 auf Rot-Orange eingestellt wird. Wenn die Erreichungszeit (t) größer als (t1) ist, d. h. wenn t ≥ t1 gilt, wird bestimmt, dass der Grad der Gefahr einer Kollision nicht sehr hoch ist, und der Prozess schreitet zum Schritt S230, in dem die Farbe des virtuellen Bildflecks 21 auf Blau-Grün eingestellt wird.
  • Im Schritt S240 gibt die Bildausgabeschaltung 3 Bilddaten an die Flüssigkristallanzeigetafel 5 aus. Der virtuelle Bildfleck 21 wird, wie in den 4 und 5 gezeigt, auf der Grundlage des Bilds, das auf der Flüssigkristallanzeigetafel 5 gezeigt ist, angezeigt. Der virtuelle Bildfleck 21 kreist entlang des Kreises (oder Ovals) 27. Die Position, der Radius R und die Gestalt des Kreises 27 werden auf die folgende Weise bestimmt.
  • Die Winkelrichtung des Hindernisses, die im Schritt S130 berechnet wird, wird durch eine Kombination aus einer X-Richtung (horizontale Richtung) und einer Y-Richtung (vertikale Richtung) dargestellt, wie es in 3(d) gezeigt ist. Wie es in 3(c) gezeigt ist, ist eine Umwandlungstabelle zwischen der Winkelrichtung des Hindernisses 33, die von der Hinderniserfassungsschaltung 9 berechnet wird, und einer Koordinate auf der Flüssigkristallanzeigetafel 5 in einem Speicher (nicht gezeigt) in der Anzeigevorrichtung 1 gespeichert. Eine Anzeige 31, deren Koordinate entsprechend der Umwandlungstabelle umgewandelt ist, wird an der Koordinate der Flüssigkristallanzeigetafel 5 gezeigt, wie es in 3(a) gezeigt ist. Eine Position des virtuellen Bildflecks 21, der von der Anzeige 31 erzeugt wird, entspricht der Position des Hindernisses 33 aus Sicht des Fahrers, wie es in den 3(b) und 3(d) gezeigt ist.
  • Die Bildausgabeschaltung 3 berechnet die Koordinate entsprechend dem Hindernis 33 auf der Flüssigkristallanzeigetafel 5 auf der Grundlage der Winkelrichtung des Hindernisses, die von der Hinderniserfassungsschaltung 9 berechnet wird, und der oben erwähnten Umwandlungstabelle. Diese Koordinate wird die Mitte des Kreises 27. Der Radius R des Kreises 27 wird auf den Radius eingestellt, der in dem Schritt S170 berechnet wird. Wenn der Kreis 27 ein Oval ist, wird der Radius der Hauptachsen richtung auf R eingestellt, und der Radius der Nebenachsenrichtung wird auf α·R eingestellt, wobei α ein Koeffizient von beispielsweise 0,8 ist. Die Richtung der Hauptachse eines Ovals wird im Schritt S190 oder S200 wie oben erwähnt bestimmt. Die Farbe des virtuellen Bildflecks 21 wird entsprechend der Erreichungszeit (t) wie oben erläutert bestimmt. Anstelle der Änderung der Farbe des virtuellen Bildflecks kann dessen Helligkeit entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision geändert werden. Die Helligkeit kann beispielsweise größer eingestellt werden, wenn die Erreichungszeit (t) kürzer als (t1) ist, während sie niedriger eingestellt wird, wenn die Erreichungszeit (t) größer als (t1) ist.
  • Mit Bezug auf das Flussdiagramm der 7 wird eine modifizierte Form des Prozesses zum Anzeigen des virtuellen Bildflecks 21 beschrieben. Die Schritte S300–S410 und S440, die in 7 gezeigt sind, sind dieselben wie diejenigen der Schritte S100–S210 und S240. Nur die Schritte S420 und S430, die in 7 gezeigt sind, unterscheiden sich bzw. sind gegenüber den Schritten S220 und S230 modifiziert.
  • Wenn im Schritt S410 bestimmt wird, dass die Erreichungszeit (t) kleiner als (t1) ist, schreitet der Prozess zum Schritt S420, in dem eine Umkreisungsgeschwindigkeit des virtuellen Bildflecks 21 auf größer eingestellt wird, beispielsweise auf mehr als zwei Umdrehungen pro Sekunde. Wenn im Schritt S410 bestimmt wird, dass die Erreichungszeit (t) größer als (t1) ist, schreitet der Prozess zum Schritt S430, in dem die Umkreisungsgeschwindigkeit auf eine normale Geschwindigkeit, beispielsweise zwei Umdrehungen pro Sekunde, eingestellt wird. Da der Grad der Gefahr einer Kollision größer ist, wenn die Erreichungszeit (t) kürzer ist, wird die Umkreisungsgeschwindigkeit des virtuellen Bildflecks 21 auf größer eingestellt, um die Aufmerksamkeit des Fahrers wirksam darauf zu ziehen. Anstelle der Änderung der Umkreisungsgeschwindigkeit entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision ist es möglich, eine Periode zum Anzeigen des virtuellen Bildflecks 21 zu ändern. In diesem Fall wird der virtuelle Bildfleck 21 für eine längere Periode angezeigt, wenn die Erreichungszeit (t) kürzer ist.
  • Die Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden, sind im Folgenden zusammengefasst. Der Grad der Gefahr einer Kollision mit einem Hindernis wird entsprechend einer Zeitdauer eingestellt, in der das eigene Fahrzeug ein erfasstes Hindernis erreicht. Eine vorbestimmte Zeit (t1), die innerhalb eines Bereichs von 5 Sekunden bis 10 Sekunden liegt, wird eingestellt, und der Grad der Gefahr einer Kollision wird entsprechend der Erreichungszeit (t) wie folgt eingestellt: Wenn die Erreichungszeit (t) kleiner als 5 Sekunden (t < 5) ist, wird der Grad der Gefahr einer Kollision auf D1 eingestellt; wenn (t) zwischen 5 Sekunden und (t1) Sekunden (5 ≤ t < t1) liegt, wird er auf D2 eingestellt; wenn (t) zwischen (t1) und 10 Sekunden (t1 ≤ t ≤ 10) liegt, wird er auf D3 eingestellt; und wenn (t) jenseits von 10 Sekunden (t > 10) liegt, wird er auf D4 eingestellt.
  • Die Farbe, Helligkeit, Umkreisungsgeschwindigkeit und Anzeigeperiode des virtuellen Bildflecks 21 werden entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision auf die folgende Weise variiert. Die Farbe wird in D2 auf Rot-Orange eingestellt, während sie in D3 auf Blau-Grün eingestellt wird. Die Helligkeit wird in D2 auf hoch eingestellt, während sie in D3 auf niedrig eingestellt wird. Die Umkreisungsgeschwindigkeit wird in D2 auf hoch eingestellt, während sie in D3 auf niedrig eingestellt wird. Die Anzeigeperiode wird in D2 lang eingestellt, während sie in D3 kurz eingestellt wird. Auf diese Weise kann der Fahrer auf einfache Weise ein Hindernis, bei dem ein hoher Grad der Gefahr einer Kollision besteht, erkennen. Außerdem wird der virtuelle Bildfleck 21, der ein vorderes Hindernis, das durch die Windschutzscheibe 17 gesehen wird, umkreist, nur angezeigt, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision in D2 und D3 liegt. Somit wird es vermieden, dem Fahrer durch Anzeigen eines virtuellen Bildflecks Unannehmlichkeiten zu bereiten, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision niedrig ist, d. h. in D4. Wenn der Grad der Gefahr einer Kollision extrem hoch ist, d. h. in D1 liegt, ist für den Fahrer keine Zeit vorhanden, den angezeigten virtuellen Bildfleck zu betrachten. In diesem Fall wird daher ein Warnton an den Fahrer ausgegeben, ohne den virtuellen Bildfleck 21 anzuzeigen.
  • Das virtuelle Bild wird als ein Lichtfleck 21, der ein vorderes Hindernis, das durch die Windschutzscheibe gesehen wird, umkreist, und nicht als ein kontinuierliches Rechteck 105 wie bei der herkömmlichen Vorrichtung, wie es in 8 gezeigt ist, gezeigt. Der Lichtfleck 21 ändert ständig seine Position auf dem Umkreisungskreis 27. Daher sind Änderungen der Lichtfleckpositionen aufgrund der Fahrzeugvibration von dem Fahrer nicht ohne Weiteres zu erkennen. Da sich das herkömmliche Rechteck 105 aufgrund der Fahrzeugvibration bewegt, erkennt andererseits der Fahrer bei der herkömmlichen Vorrichtung leicht die Positionsänderungen, wie es bei 105a, 105b und 105c in 9 angedeutet ist. Eine derartige Bewegung, die durch eine Fahrzeugvibration verursacht wird und die für den Fahrer problematisch ist, wird in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eliminiert.
  • Da der virtuelle Bildfleck 21 in der vorliegenden Erfindung das vordere Hindernis, das durch die Windschutzscheibe 17 gesehen wird, umkreist, wird die Aufmerksamkeit des Fahrers leicht zu dem vorderen Objekt gezogen. Da der Radius R des Kreises 27 entsprechend der Größe des vorderen Hindernisses und einem Abstand zu dem vorderen Hindernis geändert wird, stimmt der virtuelle Bildfleck 21 besser mit dem vorderen Objekt überein. Das heißt, je kleiner das Hindernis ist, umso kleiner ist der Radius; je weiter das Hindernis entfernt ist, umso kleiner ist der Radius, und umgekehrt. Die Gestalt des Kreises 27 wird entsprechend der Art des erfassten vorderen Hindernisses geändert. Das heißt, der Kreis 27 ist ein Oval, dessen Hauptachse in der horizontalen Richtung liegt, wenn das vordere Hindernis ein anderes Fahrzeug ist, wie es in 4 gezeigt ist. Andererseits ist der Kreis 27 ein Oval, dessen Hauptachse in der vertikalen Richtung liegt, wenn das vordere Hindernis ein Fußgänger ist, wie es in 5 gezeigt ist. Daher kann der Fahrer unmittelbar den Fußgänger von dem Fahrzeug unterscheiden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern kann verschieden modifiziert werden. Beispielsweise kann der Grad der Gefahr einer Kollision entsprechend einem Abstand zwischen einem Hindernis und dem eigenen Fahrzeug anstelle der Erreichungszeit bestimmt werden. Wenn der Abstand kurz ist (beispielsweise 10–20 m), kann die Farbe des virtuellen Bildflecks 21 auf Rot-Orange eingestellt werden, während, wenn der Abstand nicht kurz ist (beispielsweise 20–30 m) sie auf Blau-Grün eingestellt werden kann. Außerdem kann der Grad der Gefahr einer Kollision auf der Grundlage einer Kombination aus einem Abstand zu einem vorderen Hindernis und einer Bewegungsrichtung des vorderen Hindernisses eingestellt werden. Wenn beispielsweise der Abstand 10–20 m beträgt und sich das Fahrzeug annähert, kann die Farbe des virtuellen Bildflecks 21 auf Rot-Orange eingestellt werden, während sie in anderen Fällen auf Blau-Grün eingestellt wird.
  • Die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 2 kann von einer Motor-ECU (elektronische Steuereinheit) anstelle von dem Geschwindigkeitssensor 13 erhalten werden. Der Grad der Gefahr einer Kollision kann auf der Grundlage einer zukünftigen Position eines Hindernisses, die aus einer derzeitigen Position und der Weise der Bewegung des Hindernisses geschätzt wird, bestimmt werden. Obwohl das vordere Hindernis in der obigen Ausführungsform von der fahrzeuginternen Kamera 7 nicht erkannt wird, ist es möglich, Informationen betreffend ein vorderes Objekt mittels einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder einer Fahrbahn-Fahrzeug-Kommunikation zu erhalten. Außerdem kann anstelle der Kamera 7 ein Laserradar, ein Millimeterwellenradar, eine Stereokamera oder eine Kombination aus diesen verwendet werden. Die Kriterien für die Erreichungszeit (t) müssen nicht auf 5 Sekunden oder 10 Sekunden festgelegt sein, sondern können auf der Grundlage einer Zeit, die benötigt wird, um das Fahrzeug anzuhalten, eingestellt werden. Die benötigte Zeit kann anhand einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet werden. Die benötigte Zeit kann auf eine Zeit festgelegt wer den, die einem bestimmten Abstand, beispielsweise 200 m, entspricht, der für den Fahrer nicht sichtbar ist. Die Gestalt des Kreises 27 kann ein echter Kreis sein, wie es in 6 gezeigt ist, ohne die Gestalt des Kreises entsprechend der Art des Hindernisses zu ändern. In diesem Fall kann der Prozess zum Anzeigen des virtuellen Bildflecks etwas vereinfacht werden.
  • Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die obige bevorzugte Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass Änderungen hinsichtlich der Form und der Details möglich sind, ohne von dem Bereich der Erfindung, der in den Ansprüchen angegeben ist, abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (10)

  1. Anzeigevorrichtung (1), die an einem Kraftfahrzeug montiert ist, wobei die Anzeigevorrichtung aufweist: eine Einrichtung (5) zum Anzeigen eines virtuellen Bildflecks (21) für einen Fahrer, wobei der virtuelle Bildfleck (21) durch Reflektieren von Licht eines Bilds auf einer Windschutzscheibe (17) des Fahrzeugs (2) ausgebildet wird und dem Fahrer angezeigt wird, als wäre es vor dem Fahrzeug (2); eine Einrichtung (9) zum Erfassen eines Hindernisses (23, 25) vor dem Fahrzeug (2); eine Einrichtung (11) zum Einstellen eines Grads der Gefahr einer Kollision des Hindernisses (23, 25) mit dem Fahrzeug (2) auf der Grundlage eines Abstands zwischen dem Fahrzeug (2) und dem Hindernis (23, 25) und/oder einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug (2) und dem Hindernis (23, 25); und eine Einrichtung (3) zum Steuern des virtuellen Bildflecks (21), so dass dieser das vordere Hindernis (23, 25), das durch Windschutzscheibe (17) gesehen wird, umkreist, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und Steuern der Weise des Anzeigens der Änderung des virtuellen Bildflecks (21) entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision.
  2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (3) eine Farbe des virtuellen Bildflecks (21) entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision ändert.
  3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung (3) die Farbe des virtuellen Bildflecks (21) auf eine Farbe einstellt, die näher bei einer blau-grünen Farbe liegt, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision niedriger wird, während sie die Farbe auf eine Farbe einstellt, die näher bei einer rot-orange Farbe liegt, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision höher wird.
  4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung (3) die Helligkeit des virtuellen Bildflecks (21) entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision ändert.
  5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung (3) die Helligkeit des virtuellen Bildflecks (21) auf größer einstellt, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision höher wird, während sie die Helligkeit niedriger einstellt, wenn der Grad der Gefahr einer Kollision niedriger wird.
  6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung (3) eine Geschwindigkeit des virtuellen Bildflecks (21), der das vordere Hindernis umkreist, entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision ändert.
  7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinrichtung (3) eine Zeitdauer zum Anzeigen des virtuellen Bildflecks (21) entsprechend dem Grad der Gefahr einer Kollision ändert.
  8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung (3) eine Gestalt eines Kreises (27), entlang dessen der virtuelle Bildfleck (21) das vordere Hindernis (23, 25) umkreist, entsprechend der Art des vorderen Hindernisses (23, 25) ändert.
  9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Kreis (27) auf eine ovale Gestalt eingestellt wird, deren Hauptachse in der vertikalen Richtung liegt, wenn das vordere Hindernis (23, 25) ein Fußgänger (25) ist.
  10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Kreis (27) auf eine ovale Gestalt eingestellt wird, deren Hauptachse in der horizontalen Richtung liegt, wenn das vordere Hindernis (23, 25) ein Fahrzeug (23) ist.
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