JP2020032864A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかも、車両の旋回を認識したときに、運転者が上記マスク部の該当稜線を視覚刺激としてその頭部を路面に垂直に保持しようとすると、運転者の視線は、フロントウインド下端部におけるマスク部に向けられ、運転者は、そのマスク部の該当稜線(見切り線)を把握するためにマスク部全体を注視しがちとなる。このため、このような場合には、前方視認に対する運転者の注意力は低下せざるを得ない。
(1)車両の旋回状態を認識する旋回認識手段と、
車両内の運転者の前方部位に、車両に関連する情報表示である車両関連情報表示を、複数の表示要素を車幅方向に延びる列状に並べた表示態様をもって表示させる表示手段と、
前記旋回認識手段からの情報に基づき、前記車両の旋回を認識したときには、前記表示手段を制御して、前記車両関連情報表示を、該認識される車両の旋回状態に応じて予め設定されている角度をもって、車両内を基準として該車両関連情報表示の旋回外側部分の高さが該車両関連情報表示の旋回内側部分の高さよりも低くなるように車両のロール方向に一体的に傾斜表示させる表示制御手段と、
を含んでなる、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置とした構成とされている。
またこの場合、車両関連情報表示は、運転者の前方に、複数の表示要素を用いて車両関連情報を表示するものであり、フロントウインドシールド下端部に設けられるマスク部等とは異なり、視界の制限を極めて限定的にすることができる。しかも、運転者は、前方から視線を変えることなく車両関連情報表示を視認できるばかりか、その複数の表示要素においては、その隣合う表示要素間、表示要素の非表示部分(表示部分の周囲)等からも外景を見ることができ、運転者が車両関連情報表示を視認する際、その車両関連情報表示だけを注視することを抑制することができる。
したがって、視界を損なうこと及び前方視認に対する注意力が低下することを抑えつつ、車両の旋回が認識されるときに、路面に対する運転者の頭部が垂直な状態から傾斜することを極力、抑制できる。
前記表示制御手段は、前記旋回認識手段からの情報に基づき前記車両の旋回を認識したときには、前記表示手段を制御して、前記車両関連情報表示の傾斜角度を、当該車両の旋回に起因して発生する水平路面に対する車両のロール方向の傾斜角度よりも大きくする構成とされている。
この構成によれば、車両の旋回が認識されるときに、路面に対する運転者の頭部が垂直な状態から傾斜することを効果的に抑制できる。
すなわち、一般的に、車両の旋回時には、その旋回(車体ロール角)に応じて、運転者が、その頭部を旋回横加速度に逆らって旋回内側に大きく傾け過ぎる傾向にあり、上記のように、車両関連情報表示の傾きを、旋回を認識したときにおける車両の車幅方向の傾斜よりも大きくすることにより、運転者に、その頭部の傾斜補正を促す視覚刺激を強めることができ、運転者に、上述のような一般的な傾向が作用するとしても、車両の旋回が認識されるときに、路面に対する運転者の頭部が垂直な状態から傾斜することを効果的に抑制できる。
前記車両関連情報表示が、車両関連情報の変化に応じて変化するものとされ、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、直線的に伸びる配列基準線を設定した下で、該配列基準線に沿うように該車両関連情報表示の複数の表示要素を関連付ける構成とされている。
この構成によれば、車両関連情報表示をなす複数の表示要素を、直線的な配列基準線を利用して的確に、列状に表示することができると共に、その配列基準線の傾斜を調整することにより、複数の表示要素の傾斜を容易に調整できる。このため、車両関連情報表示を、運転者の頭部の傾斜を是正するための視覚刺激手段として的確に利用することができる。
前記車両関連情報表示の複数の表示要素が、文字、数字を含む文字・数字類表示、図形、記号を含む図形・記号類表示のうち、いずれか一つを含んで構成され、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記文字・数字類表示については、その上端又は下端が、前記配列基準線に接するように表示させ、前記図形・記号類表示については、その視覚中心が前記配列基準線上に重なるように表示させる構成とされている。
この構成によれば、複数の表示要素が、文字・数字類表示、図形・記号類表示のうちいずれか一つを含んで構成されていても、直線状をなす配列基準線に対する文字・数字類表示、図形・記号類表示の統一された具体的配置により、複数の表示要素をなす文字・数字類表示、図形・記号類表示を的確に列状配置することができる。
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記図形・記号類表示として、車両関連情報の変化に応じて変化するものを、前記配列基準線上であって前記車両関連情報表示の両最外端において表示させる構成とされている。
この構成によれば、複数の表示要素が、その列方向両最外端に配置される図形・記号類表示により挟み込まれる配置表示とすることができ、列状配置をなす複数の表示要素の印象を高める上において好ましいものにできる。
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記図形・記号類表示として、外枠を有して該外枠が円形状とされたものを表示させると共に、該図形・記号類表示の外枠の中心が前記配列基準線上に位置するようにする構成とされている。
この構成によれば、複数の表示要素を、印象を高める直線的表示として認識させる上で好ましいものにできる。
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記文字・数字類表示を複数用いて文字・数字類表示の列を表示させると共に、該文字・数字類表示の列の列方向両側に、前記図形・記号類表示を、略対象に表示させる構成とされている。
この構成によれば、図形・記号類表示が文字・数字類表示の列の列方向両側において挟むように配置されて、列状配置を構成できるばかりでなく、文字・数字類表示の列を印象を高める上で好ましものにできる。
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記配列基準線として、表示しない仮想線を設定する構成されている。
この構成によれば、複数の表示要素だけが表示されることになり、車両関連情報表示を簡素な構成にする上において好ましいものにできる。
前記表示手段が、前記複数の表示要素を車両のフロントウインドシールドに投影する投影装置である構成とされている。
この構成によれば、複数の表示要素(実像)をフロントウインドシールドの前方において虚像として見せる場合においても、前記(1)〜(7)と同様の作用効果を得ることができる。
図1において、符号1は、車両2に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置を示す。このヘッドアップディスプレイ装置1は、表示手段として投影装置(ヘッドアップディスプレイ装置本体)3を備えており、その投影装置3は、本実施形態においては、フロントウインドシールド4の下方において、インストルメントパネル5内に収納されている。この投影装置3は、インストルメントパネル5上部に形成された開口6を介して、画像信号に応じた映像光をフロントウインドシールド4に投影するとことになっており、そのフロントウインドシールド4での運転者への反射光が、フロントウインドシールド4の前方に虚像表示としてのヘッドアップディスプレイ表示(以下、HUD表示(画像)という)7を形成する。このHUD表示7は、車両2に関連する情報(車両関連情報)を知らせることになっており、運転者8は、フロントウインドシールド4の前方において、そのHUD表示7と、実際に存在する外景とを視認することになる。
この映像光が表すHUD表示7は、本実施形態においては、状況に応じて、図2〜図4に示すように、複数の様々な情報画像10〜12,14,15をもって表示される。各情報画像10〜12,14,15は、単数又は複数の表示要素9を用いることにより構成され、その表示要素9は、文字・数字類表示9A、図形・記号類表示9Bのいずれかを含んだものをもって構成されている。文字・数字類表示9Aは、文字、数字を含んだものを意味し、図形・記号類表示9Bは、図形、記号を含んだものを意味し、これらの意味において、表示要素9には、文字・数字類表示9A及び図形・記号類表示9Bのいずれにも属するものがあり得る。
図2においては、オートクルーズコントロール設定状態とされたときに、オートクルーズコントロール設定状態画像11として、オートクルーズコントロール下にあることをイメージした図形を円形状の外枠11aで囲むものが表示されることが示されており、その大きさ(直径)は前記走行速度画像10のうちの「100」の各字体の大きさよりも多少、小さいものとなる。このオートクルーズコントロール設定状態画像11は、前記走行速度画像10である「100KM/H」の右側に並ぶように表示される。
図2においては、走行路における法定速度が50km/hであるときに、法定速度画像12として、その法定速度を示す数字「50」(50km/hを意味する)を円形状の外枠12aにより囲むものが表示されることが示されており、その大きさ(直径)は、オートクルーズコントロール設定状態画像11の大きさと略同じ(又は同じ)とされている。この法定速度画像12は、前記走行速度画像10である「100KM/H」の左側に並ぶように表示される。
より詳細に述べれば、走行速度画像10における「100KM/H」のうち、複数の文字・数字類表示9Aをもって構成される「100」は、その各文字・数字類表示9Aの上端が配列基準線13に接するように配置され、文字・数字類表示9A及び図形・記号類表示9Bをもって構成される「KM/H」は、「100」の右隣において、その各上端が配列基準線13に接するように配置される。これにより、運転者8は、走行速度画像10としての「100KM/H」を、文字・数字類表示9A及び図形・記号類表示9B(複数の表示要素9)からなる列状の表示態様(直線状表示)として的確に認識する。
法定速度画像12については、通常、前述の通り、その外枠12a内に法定速度の数字を表示するものとなるが、外部信号等に基づき投影装置3が法定速度を表示しないと判断したときには、投影装置3は、その生成する画像信号に基づき、法定速度画像12における数字(法定速度)を表示せず、外枠(点線で示す)12aの存在だけを示すものを表示することになる。このため、法定速度を表示しない場合においても、HUD表示7における両側端において、法定速度画像12における外枠12aとオートクルーズコントロール設定状態画像11とが表示されることになり、このような場合においても、運転者8に、HUD表示7を直線状表示として的確に視認させることができる。
BSM画像15を表す映像光については、投影装置3が、例えばリアバンパの内側に設置されたレーダによる接近車両の検知信号を反映した画像信号を生成し、その画像信号に基づきBSM画像15を表す映像光を生成する。
これにより、運転者8は、HUD表示7を太幅の直線状表示として視認することになる。
記憶部20は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶素子をもって構成されており、その記憶部20には、投影装置3の投影制御に必要な各種プログラム、車速及び舵角に基づき車体ロール角を推定する関係情報、車体ロール角に基づき決定されるHUD表示7の傾斜角度情報(配列基準線13の傾斜角度情報)等の設定情報が格納されている。これら各種プログラム等は、必要に応じて、表示制御部21により読み出され、また、必要な情報が記憶部20に適宜、記憶される。
前述した如く、HUD表示7を、複数の情報画像10〜12,14,15及びその各情報画像10〜12,14,15を構成する表示要素9(文字・数字類表示9A、図形・記号類表示9B)の配置により直線状表示とすることができると共に、その直線状表示たるHUD表示7の傾斜表示等の表示を自在に行えることができ、そのようなHUD表示7を利用して、運転者8に、その頭部8aがその傾斜表示されるHUD表示7に垂直になるように視覚を通じて促すことができるからである。これにより、HUD表示7を、運転者8の頭部8aが路面に対して垂直状態から極力、傾かせない手段として利用できることになる。
この場合、本実施形態においては、配列基準線13の傾斜配置を調整することにより、複数の情報画像10〜12,14,15及びその各情報画像10〜12,14,15を構成する表示要素9(文字・数字類表示9A、図形・記号類表示9B)の傾斜表示が調整される。配列基準線13に対して、複数の情報画像10〜12,14,15及びその各情報画像10〜12,14,15を構成する表示要素9が関連付けられ、配列基準線13と複数の情報画像10〜12,14,15等とが一体的な関係にあるからである。
車両2が旋回するときには、図6に示すように、車両2の旋回外側部分(図6、図8中、左側部分)がその旋回内側部分(図6、図8中、右側部分)よりも沈み込んで車両2が傾斜状態(ロール状態)となる。このため、車両2の旋回前においては、車両2の上下基準線O1(車両2に対する垂直基準線)は鉛直基準線Ov(路面17に対する垂直基準線)に対して合致しているが、車両2が旋回すると、その上下基準線O1は、鉛直基準線Ovよりも車両の旋回外側に傾斜することになり、その上下基準線O1と鉛直基準線Ovとは、車体のロール状態を示す車体ロール角θbを形成する。
しかも、車両2の旋回に伴って発生する車体ロール角θb(鉛直基準線Ovと傾斜車両の上下基準線O1とがなす角)が大きくなればなるほど、頭部ロール角θhは大きくなり(図7中、特性線f1参照)、その頭部ロール角θhは、傾斜車両2の上下基準線O1と鉛直基準線Ov(頭部8aを鉛直に保持された状態)とがなすそのときの角度(車体ロール角θb)よりもかなり大きくなる(図6、図7における特性線f0参照)。
この旋回に際しての傾斜角度θpについては、図7における特性線f1の頭部ロール角θhと特性線f0の頭部ロール角(目標角)との差分関係を考慮して、車体ロール角θb(車両の旋回)に応じて予め設定されており、その予め設定された傾斜角度θpにより、路面17に対する運転者8の頭部8aが垂直な状態から旋回内側に傾斜することが抑制される。
この場合、HUD表示7の傾斜角度がθpとされ、その傾斜角度θpは、頭部8aの是正のための視覚刺激を強めるべく、旋回に際しての傾斜車両2の車幅方向に伸びるようにHUD表示7が表示される場合の傾斜角度θcよりも大きくされる(図8参照)。
(1)車体ロール角θbを求めるに当たり、車体ロール角θb自体をセンサにより検出したり、横Gを検出することにより、それに基づき車体ロールを推定すること。
(2)法定速度画像12に示される法定速度については、車両が搭載するカメラに基づき、走行路における表示プレートに示される法定速度を読み取って使用すること。
(3)配列基準線13を、画像として表示すること。
2 車両(自車)
3 投影装置(表示手段)
4 フロントウインドシールド
7 HUD表示(車両関連情報表示)
7in HUD表示の旋回内側部分
7out HUD表示の旋回外側部分
8 運転者
8a 運転者の頭部
9 表示要素
9A 文字・数字類表示(表示要素)
9B 図形・記号類表示(表示要素)
13 配列基準線
18 車速センサ(旋回認識手段)
19 舵角センサ(旋回認識手段)
U 制御ユニット(表示制御手段)
Claims (9)
- 車両の旋回状態を認識する旋回認識手段と、
車両内の運転者の前方部位に、車両に関連する情報表示である車両関連情報表示を、複数の表示要素を車幅方向に延びる列状に並べた表示態様をもって表示させる表示手段と、
前記旋回認識手段からの情報に基づき、前記車両の旋回を認識したときには、前記表示手段を制御して、前記車両関連情報表示を、該認識される車両の旋回状態に応じて予め設定されている角度をもって、車両内を基準として該車両関連情報表示の旋回外側部分の高さが該車両関連情報表示の旋回内側部分の高さよりも低くなるように車両のロール方向に一体的に傾斜表示させる表示制御手段と、
を含んでなる、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項1において、
前記表示制御手段は、前記旋回認識手段からの情報に基づき前記車両の旋回を認識したときには、前記表示手段を制御して、前記車両関連情報表示の傾斜角度を、当該車両の旋回に起因して発生する水平路面に対する車両のロール方向の傾斜角度よりも大きくする、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項1又は2において、
前記車両関連情報表示が、車両関連情報の変化に応じて変化するものとされ、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、直線的に伸びる配列基準線を設定した下で、該配列基準線に沿うように該車両関連情報表示の複数の表示要素を関連付ける、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項において、
前記車両関連情報表示の複数の表示要素が、文字、数字を含む文字・数字類表示、図形、記号を含む図形・記号類表示のうち、いずれか一つを含んで構成され、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記文字・数字類表示については、その上端又は下端が、前記配列基準線に接するように表示させ、前記図形・記号類表示については、その視覚中心が前記配列基準線上に重なるように表示させる、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項3又は4において、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記図形・記号類表示として、車両関連情報の変化に応じて変化するものを、前記配列基準線上であって前記車両関連情報表示の両最外端において表示させる、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項3〜5のいずれか1項において、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記図形・記号類表示として、外枠を有して該外枠が円形状とされたものを表示させると共に、該図形・記号類表示の外枠の中心が前記配列基準線上に位置するようにする、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項3〜6のいずれか1項において、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記文字・数字類表示を複数用いて文字・数字類表示の列を表示させると共に、該文字・数字類表示の列の列方向両側に、前記図形・記号類表示を、略対象に表示させる、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項において、
前記表示制御手段は、前記表示手段を制御して、前記配列基準線として、表示しない仮想線を設定する、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項において、
前記表示手段が、前記車両関連情報表示を車両のフロントウインドシールドに投影する投影装置である、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
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