JP6375816B2 - Vehicle peripheral information display system and display device - Google Patents
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Description
本発明は、実景とともに表示画像を視認させる車両用周辺情報表示システム及び表示装置に関する。 The present invention relates to a vehicle peripheral information display system and a display device that allow a display image to be visually recognized together with a real scene.
ヘッドアップディスプレイ装置(表示装置)は、自車両前方の風景に重畳画像を重ねて表示することで、実景に情報などを付加・強調した拡張現実(AR:Augmented Reality)を生成し、車両を運転するユーザの視線移動を極力抑えつつ、所望の情報を的確に提供することで、安全で快適な車両運行に寄与することができるものである。 The head-up display device (display device) generates augmented reality (AR: Augmented Reality) by adding and emphasizing information to the actual scene by displaying the superimposed image on the scenery in front of the host vehicle and driving the vehicle The user can contribute to safe and comfortable vehicle operation by accurately providing desired information while suppressing the user's line-of-sight movement as much as possible.
ヘッドアップディスプレイ装置が表示する画像の一つとして、車両前方に存在する特定の対象物を囲んで強調する強調画像があり、ユーザに対象物の存在を認識させるものが、特許文献1に記載されている。
As one of the images displayed by the head-up display device, there is an enhanced image that surrounds and emphasizes a specific object existing in front of the vehicle, and an image that allows the user to recognize the presence of the object is described in
しかしながら、ヘッドアップディスプレイ装置は、表示エリアが限られているため、表示エリア外の対象物については、強調表示することができない。 However, since the head-up display device has a limited display area, an object outside the display area cannot be highlighted.
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、表示エリア外の障害物に対して注意喚起でき、障害物の接近状態を的確に把握させることができ、ドライバの運転を支援することができる車両用周辺情報表示システム及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, can alert an obstacle outside the display area, can accurately grasp the approaching state of the obstacle, and can support the driving of the driver. It is an object of the present invention to provide a vehicle peripheral information display system and a head-up display device.
上記目的を達成するため、本発明の車両用周辺情報表示システムは、車両周辺の障害物を検出し、前記障害物の挙動を予測する挙動予測手段と、表示エリアに表示される画像をユーザに視認させる表示装置と、を備え、前記挙動予測手段は、前記障害物が前記表示エリアに侵入する侵入位置を予測し、自車両と前記障害物との相対速度を検出可能であり、前記表示装置は、前記挙動予測手段が予測する前記侵入位置に従い前記障害物を強調する注意喚起画像を表示し、前記挙動予測手段が検出する自車両と前記障害物との相対速度に基づいて、前記注意喚起画像の位置と指示する方向を調整可能とするものである。
In order to achieve the above object, a vehicle surrounding information display system according to the present invention detects a obstacle around a vehicle and predicts a behavior of the obstacle, and displays an image displayed in a display area to a user. A display device for visual recognition, wherein the behavior predicting means is capable of predicting an entry position where the obstacle enters the display area, and detecting a relative speed between the host vehicle and the obstacle. Displays a warning image that emphasizes the obstacle according to the intrusion position predicted by the behavior prediction means, and based on the relative speed between the host vehicle and the obstacle detected by the behavior prediction means The position of the image and the instruction direction can be adjusted .
また、本発明の表示装置は、上記車両用周辺情報表示システムに用いられ、前記挙動予測手段が予測する前記侵入位置に従い前記障害物を強調する注意喚起画像を表示するものである。 The display device of the present invention is used in the vehicle surrounding information display system, and displays a warning image that emphasizes the obstacle according to the intrusion position predicted by the behavior predicting means.
本発明によれば、表示エリア外の障害物に対して注意喚起でき、障害物の接近状態を的確に把握させることができ、ドライバの運転を支援することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can alert to the obstruction outside a display area, can grasp | ascertain the approach state of an obstruction accurately, and can support a driver | operator's driving | operation.
図1に本実施の形態に係る車両用周辺情報表示システム1のシステム構成を示す。
本実施形態に係る車両用周辺情報表示システム1は、虚像Vを表す表示光Lを自車両2のフロントガラス2aに投影し、虚像Vを自車両2の乗員(ユーザ)3に視認させるヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置)100と、自車両2の周辺の車外状況などを取得する車外情報取得部200と、車外情報取得部200から入力される情報に基づき、HUD装置100の表示を制御する表示コントローラ300と、から構成される。
FIG. 1 shows a system configuration of a vehicle surrounding
The vehicle surrounding
HUD装置(表示装置)100は、後述する表示コントローラ300による制御の下、フロントガラス2aの表示エリアEに表示光Lを向けることで、表示エリアE内に虚像Vを乗員3に視認させる。なお、後述する表示コントローラ300は、図示しない視点位置検出手段により、乗員3の視点位置を検出することができ、表示コントローラ300は、乗員3の視点位置に基づいて、虚像Vが視認される位置を調整する。これにより、乗員3は、自車両2の外景における特定対象(他車両)Wに位置合わせされた虚像Vを視認することができる。
The HUD device (display device) 100 causes the
車外情報取得部200は、自車両2の前方を撮像し、自車両2の前方の状況を推定する前方情報取得部(挙動予測手段)201と、自車両2の後側方の状況を推定する後方情報取得部(挙動予測手段)202と、を備え、それぞれが取得した情報を後述する表示コントローラ300に出力するものである。
The vehicle exterior
前方情報取得部(挙動予測手段)201は、自車両2の前方の情報を取得するものであり、本実施形態では、自車両2前方側を撮像するステレオカメラ201aと、このステレオカメラ201aで取得された撮像データを解析する撮像画像解析部(図示しない)と、を有する。
The forward information acquisition unit (behavior prediction means) 201 acquires information ahead of the
ステレオカメラ201aは、自車両2が走行する道路を含む前方領域を撮像するものであり、前記撮像画像解析部がステレオカメラ201aで取得された撮像データをパターンマッチング法により画像解析することで、道路上の特定対象W(他車両)の有無を解析することができ、さらに三角測量の原理に基づく画像解析により特定対象Wと自車両2との間の距離(相対的な位置関係)を算出することができる。また、前記撮像画像解析部は、自車両2と他車両Wとの距離を連続的または断続的に検出し、その時間差分などの比較により自車両2の速度を基準とした他車両Wの相対速度を算出することができる。すなわち、前方情報取得部201は、後述する表示コントローラ300に自車両2に接近する他車両Wの相対距離及び相対速度を出力する。また、前方情報取得部201は、車車間通信や路上の通信インフラを介した路車間通信等の通信手段を有し、互いの車両位置とその時間的差分によって相対的な位置関係や相対速度を求めてもよい。
The
後方情報取得部(挙動予測手段)202は、自車両2の後方から側方に存在する他車両Wとの距離を測定する測距センサであり、例えば、測距カメラやレーダセンサ等によって構成される。後方情報取得部202は、自車両2に接近する他車両Wを認識可能であり、自車両2と他車両Wとの距離を連続的または断続的に検出し、その時間差分などの比較により自車両2の速度を基準とした個々の他車両Wの相対速度を算出することができる。すなわち、後方情報取得部202は、後述する表示コントローラ300に自車両2に接近する他車両Wとの相対的な位置関係及び相対速度を出力する。また、後方情報取得部202は、車車間通信や路上の通信インフラを介した路車間通信等の通信手段を有し、互いの車両位置とその時間的差分によって相対距離や相対速度を求めてもよい。
The rear information acquisition unit (behavior prediction means) 202 is a distance measuring sensor that measures the distance from the rear side of the
表示コントローラ300は、CPU,グラフィックコントローラなどを含むECU(Electrical Control Unit)である。表示コントローラ300は、HUD装置100に供給する画像データや処理を実行するためのプログラムなどを記憶するROM301と、車外情報取得部200から入力される情報に基づき、ROM301から画像データを読み出して描画データを生成する情報画像生成手段302と、HUD装置100の表示制御を行う表示制御手段303と、を有する。
The
情報画像生成手段302は、車外情報取得部200から入力される情報に基づき、ROM301から画像データを読み出し、他車両Wに関する情報からエリア外注意喚起虚像V1,マーク虚像V2の表示形態や表示する位置を決定し、描画データを生成する。
The information
情報画像生成手段302は、他車両Wが表示エリアE外に存在する場合、前方情報取得部201及び後方情報取得部202から入力する自車両2と他車両Wとの相対的な位置関係および相対速度に基づいて他車両Wの進路を予測する。情報画像生成手段302は、他車両Wが自車両2の前方に割り込んで来た場合に表示エリアEのどの位置から侵入してくるかを予測する。情報画像生成手段302は、他車両Wが侵入してくる可能性がある表示エリアEの位置にエリア外注意喚起虚像V1を表示させる描画データを生成する。
When the other vehicle W exists outside the display area E, the information
また、情報画像生成手段302は、他車両Wが表示エリアE内に存在する場合、前方情報取得部201から入力する他車両Wの位置に基づいて、他車両Wの少なくとも一部を囲んで強調するマーク虚像V2を表示させる描画データを生成する。
Further, when the other vehicle W exists in the display area E, the information
以下に、エリア外注意喚起虚像V1及びマーク虚像V2の表示例を、図2,3を用いて説明する。図2,3は、乗員3が視認する前方の風景を示した図であり、時間経過した際の様子を(a)から(c)にかけて図示してある。乗員3は、図2,3に示すように、フロントガラス2a越しに他車両Wとエリア外注意喚起虚像V1及びマーク虚像V2とを視認する。なお、HUD装置100の表示エリアEは、図2,3において、矩形状に図示しているが、矩形状でなくてもよく、例えば台形形状などであってもよい。
Hereinafter, display examples of the out-of-area alerting virtual image V1 and the mark virtual image V2 will be described with reference to FIGS. FIGS. 2 and 3 are views showing the scenery in front of the
図2は、他車両Wが自車両2よりも速い速度で表示エリアEに侵入してきた場合の様子を示した図である。
他車両Wが後方から自車両2を追い越してきた場合、情報画像生成手段302は、他車両Wの挙動を推測し、他車両Wが表示エリアE内に侵入する位置(侵入位置)と表示エリアE内に侵入してくる方向(進入方向)を予測し、表示エリアE内の予測した侵入位置にエリア外注意喚起虚像V1を表示する。エリア外注意喚起虚像V1は、例えば、複数のアローヘッド形状の画像からなる画像である。情報画像生成手段302は、エリア外注意喚起虚像V1の指示方向を、例えば、他車両Wの中心位置を指示するように調整する。図2(a)は、右車線を走行する他車両Wが自車両2より相対速度が速い場合を示しており、情報画像生成手段302は、表示エリアEにおいて、他車両Wよりも上方に視認される位置にエリア外注意喚起虚像V1を配置し、エリア外注意喚起虚像V1の指示方向を、他車両Wの中心を指示するように右下方向に向ける。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state where the other vehicle W has entered the display area E at a speed higher than that of the
When the other vehicle W has passed the
表示エリアE内に他車両Wが侵入してきた場合、情報画像生成手段302は、図2(b)に示すように、表示エリアE内に侵入した他車両Wの一部を覆う部分マーク虚像V2aを表示する描画データを生成する。この際、情報画像生成手段302は、エリア外注意喚起虚像V1のアローヘッド画像の数を少なくする。そして、マーク虚像V2の全体が表示エリアE内で表示可能となった場合、図2(c)に示すように、他車両Wを囲むようにマーク虚像V2を表示し、エリア外注意喚起虚像V1を非表示にする。
このように、本実施形態における車両用周辺情報表示システム1は、表示エリアE外に存在する他車両Wが、表示エリアE内に侵入してくる侵入位置を予測し、エリア外注意喚起虚像V1を予測した侵入位置に表示することで、表示エリアEの限られた範囲内で、より広範囲の特定対象(他車両)Wに対して注意喚起することができ、他車両Wが侵入してくる進路を予測することができるため、乗員3は、自車両2の前方に侵入してきた他車両Wに対して迅速に対応することができる。また、他車両Wを囲むように他車両Wの存在を強調するマーク虚像V2を表示開始した(部分マーク虚像V2aを表示した)際、エリア外注意喚起虚像V1の視認性を低下させることで、エリア外注意喚起虚像V1の表示対象となる他車両Wを指示しつつ、乗員3の注意をエリア外注意喚起虚像V1からマーク虚像V2に円滑に向けさせることができ、他車両Wの接近を的確に乗員3に知らせることができる。
When another vehicle W has entered the display area E, the information image generating means 302 has a partial mark virtual image V2a covering a part of the other vehicle W that has entered the display area E, as shown in FIG. The drawing data for displaying is generated. At this time, the information
As described above, the vehicle surrounding
さらに、別の表示例を、図3を用いて説明する。図3は、他車両Wが自車両2と同等の速度で表示エリアEに侵入してきた場合の様子を示した図である。
他車両Wが略同等の速度で隣の車線から自車両2が走行する車線に侵入してきた場合、情報画像生成手段302は、他車両Wの挙動を推測し、他車両Wが表示エリアE内に侵入する位置(侵入位置)を予測し、予測した侵入位置にエリア外注意喚起虚像V1を表示する。そして、情報画像生成手段302は、エリア外注意喚起虚像V1の指示方向を、例えば、他車両Wの中心位置を指示するように調整する。図3(a)は、右車線を走行する他車両Wが自車両2より同等の速度で走行している場合を示しており、情報画像生成手段302は、表示エリアEにおいて、他車両Wと同じ高さにエリア外注意喚起虚像V1を配置し、エリア外注意喚起虚像V1の指示方向を、他車両Wの中心を指示するように右方向に向ける。
Furthermore, another display example will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a situation where the other vehicle W has entered the display area E at a speed equivalent to that of the
When the other vehicle W enters the lane in which the
表示エリアE内に他車両Wが侵入してきた場合、情報画像生成手段302は、図3(b)に示すように、表示エリアE内に侵入した他車両Wの一部を覆う部分マーク虚像V2aを表示する描画データを生成する。この際、情報画像生成手段302は、エリア外注意喚起虚像V1のアローヘッド画像の数を少なくし、部分マーク虚像V2aと重ならないように移動する。そして、マーク虚像V2の全体が表示エリアE内で表示可能となった場合、図3(c)に示すように、エリア外注意喚起虚像V1を非表示にする。 When another vehicle W has entered the display area E, the information image generating means 302 has a partial mark virtual image V2a covering a part of the other vehicle W that has entered the display area E, as shown in FIG. The drawing data for displaying is generated. At this time, the information image generating means 302 moves so as to reduce the number of arrowhead images of the out-of-area alerting virtual image V1 so as not to overlap the partial mark virtual image V2a. When the entire mark virtual image V2 can be displayed in the display area E, the out-of-area caution virtual image V1 is hidden as shown in FIG.
以上に説明したように、本実施形態における車両用周辺情報表示システム1は、自車両2と他車両Wとの相対的な位置関係と相対速度に応じて、表示エリアE内に他車両Wが侵入してくる侵入位置と侵入方向とを予測し、予測した他車両Wが表示エリアE内に侵入してくる侵入位置と侵入方向に基づき、エリア外注意喚起虚像V1の位置を配置するため、乗員3は、エリア外注意喚起虚像V1を視認するだけで、他車両Wが侵入してくる進路を予測することができ、自車両2の前方に侵入してきた他車両Wに対して迅速に対応することができる。
As described above, in the vehicle surrounding
エリア外注意喚起虚像V1は、他車両Wの相対速度が自車両2よりも大きくなる程、表示エリアEの上方側に配置され、エリア外注意喚起虚像V1の指示方向が大きく下方側に傾く。すなわち、エリア外注意喚起虚像V1の配置により、他車両Wが侵入してくる位置を知ることができ、エリア外注意喚起虚像V1の指示方向により、他車両Wが侵入してくる方向と、自車両2と他車両Wとの相対速度の大きさを認識させることができる。
The out-of-area caution virtual image V1 is arranged on the upper side of the display area E as the relative speed of the other vehicle W becomes larger than the
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。 In addition, this invention is not limited by the above embodiment and drawing. Changes (including deletion of components) can be made as appropriate without departing from the scope of the present invention.
上記実施形態では、エリア外注意喚起虚像V1をアローヘッド形状としたが、図4(a)に示すような三角形状や、図4(b)に示すような矢印形状であってもよい。 In the above embodiment, the out-of-area caution virtual image V1 has an arrow head shape, but may have a triangular shape as shown in FIG. 4A or an arrow shape as shown in FIG.
また、上記実施形態では、部分マーク虚像V2aを表示する際、複数の画像からなるエリア外注意喚起虚像V1の一部を非表示にしたが、エリア外注意喚起虚像V1の視認性を低下させるために、エリア外注意喚起虚像V1の輝度や色を変化させることで視認性を低下させてもよい。 In the above embodiment, when the partial mark virtual image V2a is displayed, a part of the out-of-area attention-calling virtual image V1 made up of a plurality of images is hidden, but the visibility of the out-of-area attention-calling virtual image V1 is reduced. In addition, the visibility may be lowered by changing the brightness or color of the out-of-area attention-calling virtual image V1.
なお、HUD装置100は、本発明の特許請求の範囲に記載の表示装置の一例である。本発明における表示装置は、虚像Vを表示するHUD装置100以外に、TFTなど表示エリアEに実像を表示する表示器で構成されてもよい。この場合、撮像カメラ(図示しない)により自車両2の周辺を撮像し、撮像画像を前記表示器の表示エリアEに表示する。そして、表示エリアEの外側に他車両Wが存在する場合、他車両Wを指示するエリア外注意喚起画像(図示しない)を表示エリアE内に表示し、表示エリアE内に他車両Wが存在する場合、他車両Wを囲むマーク画像(図示しない)を表示エリアE内に表示する。
The
1 車両用周辺情報表示システム
2 自車両
3 乗員(ユーザ)
100 ヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置、表示装置)
200 車外情報取得部(挙動予測手段)
201 前方情報取得部(挙動予測手段)
201a ステレオカメラ
202 後方情報取得部(挙動予測手段)
300 表示コントローラ
L 表示光
V 虚像
V1 エリア外注意喚起虚像(注意喚起画像)
V2 マーク虚像(マーク画像)
V2a 部分マーク虚像(部分マーク画像)
W 特定対象(他車両、障害物)
1 Vehicle Peripheral
100 Head-up display device (HUD device, display device)
200 Outside-vehicle information acquisition unit (behavior prediction means)
201 Forward information acquisition unit (behavior prediction means)
201a
300 Display controller L Display light V Virtual image V1 Out-of-area caution virtual image (attention image)
V2 Mark virtual image (mark image)
V2a Partial mark virtual image (partial mark image)
W Specific target (other vehicles, obstacles)
Claims (5)
表示エリアに表示される画像をユーザに視認させる表示装置と、を備え、
前記挙動予測手段は、前記障害物が前記表示エリアに侵入する侵入位置を予測し、自車両と前記障害物との相対速度を検出可能であり、
前記表示装置は、前記挙動予測手段が予測する前記侵入位置に従い前記障害物を強調する注意喚起画像を表示し、前記挙動予測手段が検出する自車両と前記障害物との相対速度に基づいて、前記注意喚起画像の位置と指示する方向を調整可能とする、
ことを特徴とする車両用周辺情報表示システム。 Behavior predicting means for detecting obstacles around the vehicle and predicting the behavior of the obstacles;
A display device that allows a user to visually recognize an image displayed in the display area,
The behavior predicting means predicts an intrusion position where the obstacle enters the display area , and can detect a relative speed between the host vehicle and the obstacle.
The display device displays a warning image that emphasizes the obstacle according to the intrusion position predicted by the behavior prediction unit, and based on the relative speed between the host vehicle and the obstacle detected by the behavior prediction unit, The position of the alert image and the direction to be indicated can be adjusted.
A vehicle peripheral information display system characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用周辺情報表示システム。 The display device displays a mark image surrounding at least a part of the obstacle when the obstacle is in the display area, and the mark is displayed when the obstacle enters the inside from the outside of the display area. Display a partial mark image showing a part of the image,
The vehicle peripheral information display system according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の車両用周辺情報表示システム。 The display device reduces the visibility of the alert image when displaying the partial mark image;
The vehicle peripheral information display system according to any one of claims 1 and 2 .
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用周辺情報表示システム。 The display device displays the alert image on the upper side of the display area as the relative speed between the host vehicle and the obstacle detected by the virtual image predicting unit increases.
The vehicle peripheral information display system according to claim 1 .
The display apparatus used for the vehicle periphery information display system in any one of Claims 1 thru | or 4 .
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