JP6895264B2 - 車両用照明の表示方法及び表示制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用照明の表示方法、及び表示制御装置に関する。

特許文献１には、車両に搭載される照明を用いて車両前方に各種情報を投影し、車両の乗員にとって投影した情報の視認性を向上させることが開示されている。

特開２００４−２１０１３０号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、車両の走行速度を考慮せずに、車両から一定距離離れた位置に各種の情報を投影する。しかし、乗員の視野角は車両の速度増大に応じて、狭くなる特性を有するため、例えば、高速走行中（例えば、１００ｋｍ／ｈ）は、低速走行中（例えば、３０ｋｍ／ｈ）に比べ運転者の視野角が狭くなるため、各種投影した情報の視認性は、速度が大きくなるほど低下するという問題が発生する。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両の速度に応じて各種情報の投影する位置を変更することで、乗員にとって視認性を低下させないことが可能な車両用照明の表示方法及び表示制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本願発明は、車両がトンネル内に進入したときに、照明光によりトンネルの壁面に画像を表示するとき、速度が速いほどより無限遠点に近い領域に画像を表示する。

本発明によれば、情報を提供する際、車両の速度が変化しても、乗員にとって視認性を低下させないことが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用照明の表示制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態に係り、車両の速度と乗員の視野領域の関係を示す説明図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る車両用照明の表示制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態に係り、車両の速度に応じて設定する表示領域を示す説明図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る車両用照明の表示制御装置の構成を示すブロック図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係る車両用照明の表示制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 図７は、図６に示した壁面判定処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。 図８は、図６に示した表示領域の設定処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。 図９は、第２実施形態に係り、車両の速度に応じてトンネル壁面に設定する表示領域を示す説明図である。 図１０は、第２実施形態に係り、画像表示用の照明を前照灯と別体として設ける様子を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用照明の表示制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、表示制御装置１００は、車両前方の路面に表示する表示データを取得する表示データ取得部１１と、左右の前照灯２１Ｒ、２１Ｌ（照明）の点灯、消灯、及び画像の出力を制御する照明制御部１３（照明制御回路）を備えている。そして、前照灯２１Ｒ、２１Ｌの点灯、消灯、画像の出力を制御して、車両前方の領域（例えば、車両前方の路面上）に各種の情報を表示する。

表示制御装置１００に含まれる照明制御回路（照明制御部１３）及び表示データ取得部１１は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備えるマイクロコンピュータを用いて実現可能である。マイクロコンピュータを、表示制御装置１００として機能させるためのコンピュータプログラムを、マイクロコンピュータにインストールして実行する。これにより、マイクロコンピュータは、表示制御装置１００が備える情報処理回路（照明制御回路、表示データ取得部１１）として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによって表示制御回路１００を実現する例を示すが、勿論、実施形態に記載した機能を実行するようにアレンジした特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような専用のハードウェアを用意して、照明制御回路、表示データ取得部１１を構成することも可能である。また、照明制御回路、表示データ取得部１１は、車両にかかわる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ）と兼用してもよい。

前照灯２１Ｒ、２１Ｌは、複数のＬＥＤをマトリクス状に配置した光源であるピクセルマトリクスビームを備える。そして、照明制御部１３の制御により、ピクセルマトリクスビームを制御して、文字、図柄、記号等（以下、これらを総称して画像という）を出力し、車両前方の路面（車両の外部）に投影する。即ち、前照灯２１Ｒ、２１Ｌは、車両前方に光を照射して明灯すると共に、車両前方の領域に画像を投影する機能を備えている。例えば、文字や矢印の画像を表示する等により、車両の進行方向を指示したり、或いは、速度の上昇を促すことができる。

照明制御部１３は、車両前方を明灯するときには、前照灯２１Ｒ、２１Ｌを白色で点灯させる。更に、点灯させる領域を変化させることにより、車両前方の近くの領域に光を照射するロービーム、及びロービームよりも相対的に遠くの領域に光を照射するハイビームを切り替えて光を照射することができる。即ち、市街地等の比較的明るい環境下で走行する場合にはロービームとし、郊外等で他車両が少ない環境下で走行する場合にはハイビームに切り替えることができる。

これに加えて、照明制御部１３は、表示データ取得部１１で取得した表示データに基づいて、車両前方の領域に各種の画像を表示する。例えば、車両の経路案内を実施しているときには、「３００ｍ先、左です」等の文字を車両前方の領域に表示する制御を行う。

更に、照明制御部１３は、車両の速度データを取得し、速度が速いほど画像の表示領域が無限遠点に近い領域に移動するように制御する。無限遠点（消失点ということもある）とは、画像上での、自車両が走行する走行路の両端部に沿う直線が交差する点である。即ち、車両の速度が速いほど乗員の視野角は狭まり、且つ、視野は遠くなる。図２は、乗員の視野領域を示す説明図であり、図２に示すように、速度が２０ｋｍ／ｈのときには、領域Ｒ１が視野領域となり、速度が７０ｋｍ／ｈのときには、領域Ｒ２が視野領域となり、速度が１００ｋｍ／ｈのときには、領域Ｒ３が視野領域となる。車両の速度が増加するにつれて、無限遠点を起点とした視野角が狭くなり且つ視野が無限遠点に近づくことが理解される。本実施形態では、車両の速度が速くなるほど、画像の表示領域を無限遠点に近い領域に移動することにより、速度が変化した場合でも、乗員にとって見易い態様で、各種の情報を表示する。

また、照明制御部１３は、地図データを取得し、車両前方の走行路がカーブ路である場合には、表示領域がカーブ方向に向くように制御する。照明制御部１３は、車両周囲の照度を検出する照度センサ１４より出力される照度データに基づき、周囲の照度が高いほど、表示領域に表示する画像が明るくなるように制御する。

以下、本実施形態の作用を図３に示すフローチャートを参照して説明する。図３に示す処理は、図１に示した照明制御部１３によって実行される。
初めに、ステップＳ１１において、照明制御部１３は、表示データ取得部１１にて車両の乗員に通知するべき表示データが取得されたか否かを判断する。例えば、車両の経路案内を実施している場合には、経路案内情報が表示データとして取得される。或いは、高速道路を走行中で、速度が低下した場合には、速度の増加を促す情報が表示データとして取得される。

表示データが取得された場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２において、照明制御部１３は、車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit、図示省略）等から車両の速度データを取得する。

ステップＳ１３において、照明制御部１３は、速度Ｖｓが５０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断し、Ｖｓ≦５０ｋｍ／ｈであれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４において、図４に示す表示領域Ａを設定する。図４に示すように、表示領域Ａは車両前方で車両から近い領域であり、無限遠点から最も離れた領域である。Ｖｓ≦５０ｋｍ／ｈでなければ（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５において、照明制御部１３は、速度Ｖｓが５０〜７０ｋｍ／ｈであるか否かを判断し、５０〜７０ｋｍ／ｈであれば（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１６において、図４に示す表示領域Ｂを設定する。表示領域Ｂは、表示領域Ａよりも若干無限遠点に近づき、且つ、視野角が若干狭い領域である。５０〜７０ｋｍ／ｈでなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７において、照明制御部１３は、速度Ｖｓが７０〜１００ｋｍ／ｈであるか否かを判断し、７０〜１００ｋｍ／ｈであれば（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ１８において、図４に示す表示領域Ｃを設定する。表示領域Ｃは、表示領域Ｂよりも若干無限遠点に近づき、且つ、視野角が若干狭い領域である。７０〜１００ｋｍ／ｈでなければ（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９において、照明制御部１３は、図４に示す表示領域Ｄを設定する。表示領域Ｄは、表示領域Ｃよりも若干無限遠点に近づき、且つ、視野角が若干狭い領域である。

ステップＳ２０において、照明制御部１３は、上記の処理で設定した表示領域Ａ〜Ｄのいずれかに表示データが表示されるように、左右に搭載されている各前照灯２１Ｒ、２１Ｌの出力を制御する。即ち、ピクセルマトリクスビームを制御する。その結果、車両の速度に応じた領域に表示データを表示することになる。

このようにして、本実施形態に係る車両用照明の表示制御装置１００では、車両の速度に応じて、表示データの表示領域を設定している。詳細には、車両前方に４つの表示領域Ａ〜Ｄを設定し、速度が速くなるほど無限遠点に近づき、且つ、視野角が狭くなる表示領域を設定している。従って、表示データを乗員に視認し易い態様で表示領域に表示することが可能となる。その結果、乗員は、車両の速度に影響されることなく常に表示データを視認し易い態様で視認することができ、表示データを確実に認識することが可能になる。

なお、本実施形態では、４つの表示領域Ａ〜Ｄのうちのいずれかが選択されて表示データを表示する例について示したが、本発明は４つの表示領域Ａ〜Ｄに限定されるものではなく、それ以外の領域を設定してもよい。また、速度Ｖｓの増加に連動して連続的に表示領域が無限遠点に近づくように設定することも可能である。

また、本実施形態では、ピクセルマトリクスビームを照射する前照灯２１Ｒ、２１Ｌを用いて画像を表示する例について説明したが、前照灯２１Ｒ、２１Ｌとして、１００万ピクセル程度の解像度を有するプロジェクタを用いることも可能である。また、前照灯２１Ｒ、２１Ｌとして、ピクセルマトリクスビームとヘッドランプを併用して用いることも可能である。この場合には、ピクセルマトリクスビームは、車両前方に設定した表示領域に画像を表示するために用いる。このような構成においても、同様の効果を達成することが可能となる。

［第１実施形態の第１変形例の説明］
前述した第１実施形態では、車両前方に設定した表示領域（Ａ〜Ｄ）に各種の画像を表示する例について説明した。しかし、車両前方の走行路がカーブ路である場合には車両前方に表示領域を設定すると車両の進行方向とは異なる方向に、画像が表示される場合がある。従って、変形例では、地図データと車両の現在位置を取得し、車両前方の走行路がカーブ路である場合には、カーブする方向に向くように、表示領域を設定する。こうすることにより、車両の進行方向に表示領域が設定されることになるので、車両の乗員は視線を移動することなく表示領域に表示した画像を認識することができる。

［第１実施形態の第２変形例の説明］
第２変形例では、照度センサ１４で検出される車両周囲の照度に基づき、照度が高いほど、表示領域に表示する画像を明るく表示する。こうすることにより、周囲が暗いときには画像を暗くすることにより、コントラストが高まることを防止し、周囲が明るいときには画像を明るくすることにより、画像を認識し易くすることができる。

［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係る車両用照明の表示制御装置の構成を示すブロック図である。第２実施形態では、車両がトンネル内に進入したときに、該トンネルの壁面（側壁）に車両の乗員に提示する情報を表示する例を示している。

図５に示すように、表示制御装置１０１は、トンネルの壁面に表示する表示データを取得する表示データ取得部１１と、車両がトンネル内に進入したか否かを判定するトンネル判定部１２と、左右の前照灯２１Ｒ、２１Ｌ（照明）の点灯、消灯、及び画像の出力を制御する照明制御部１３を備えている。そして、車両がトンネル内に進入したときに前照灯２１Ｒ、２１Ｌの点灯、消灯、画像の出力を制御して、車両前方を明灯すると共に、トンネルの壁面に各種の情報を表示する。

前照灯２１Ｒ、２１Ｌは、第１実施形態と同様に、ピクセルマトリクスビームであり、照明制御部１３にてピクセルマトリクスビームを制御することにより、各種の画像を出力し、トンネルの壁面に投影する。即ち、前照灯２１Ｒ、２１Ｌは、車両前方の領域に光を照射して明灯すると共に、車両前方のトンネル壁面に画像を投影する機能を備えている。

照明制御部１３は、車両の前方を明灯するときには、前照灯２１Ｒ、２１Ｌを白色で点灯させる。更に、点灯させる領域を変化させることにより、ロービーム、及びハイビームを切り替えて光を照射することができる。これに加えて、照明制御部１３は、表示データ取得部１１で取得した表示データに基づいて、車両前方のトンネル壁面に各種の画像を表示する。例えば、車両がトンネル内に進入し、車両の速度が低下したときには「速度が低下しています」等の文字をトンネル壁面に表示する制御を行う。

更に、照明制御部１３は、車両の速度データを取得し、速度が速いほど画像を表示する壁面上の領域が無限遠点に近づくように制御する。即ち、速度が速いほど乗員の視野は遠くなるので、速度が速くなるほど画像の表示領域を無限遠点に近づく位置となるように設定することにより、速度が変化した場合でも、乗員にとって見易い態様で、各種の情報を表示する。

トンネル判定部１２は、照度センサ１４にて検出される車両周囲の照度に基づき、車両がトンネル内に進入したか否かを判断する。なお、地図データ及び車両の現在位置データを取得して、トンネル内に進入したか否かを判断することも可能である。

次に、図５〜図７に示すフローチャートを参照して、第２実施形態に係る車両用照明の表示制御装置１０１の作用について説明する。初めに、図６のステップＳ３１において、照明制御部１３は、３０秒間の車両の平均速度Ｖ1*を計算する。なお、平均速度の演算は、３０秒間に限定されるものではなく、一定時間での平均であれば良い。

ステップＳ３２において、トンネル判定部１２は、車両がトンネル内に進入したか否かを判断する。図５に示した照度センサ１４により、車両周囲の照度（例えば、車両上方の照度）を検出し、照度が５００ルクス以下となった状態が２秒間継続した場合に、車両はトンネル内に進入したものと判断する。なお、照度センサ１４を用いる例のほかに、例えば、地図データと車両の現在位置情報に基づいて車両がトンネル内に進入したことを検出する方法等を採用することも可能である。

ステップＳ３３において、照明制御部１３は、表示データをトンネル内の右側、或いは左側のいずれの壁面に表示するかを判定する壁面判定処理を実施する。

以下、図７を参照して壁面判定処理の詳細な手順について説明する。初めに、ステップＳ５１において、車両がトンネル内の最右端の通行帯を走行しているか否かを判断する。例えば、片側２車線のみのトンネル内で、右側の追い越し車線（左側通行の場合）を走行している場合には、最右端の通行帯を走行しているものと判定する。走行中の通行帯の情報は、ＧＰＳ情報や車両のオドメトリ情報等に基づいて認識することが可能である。

そして、最右端の通行帯を走行している場合には（ステップＳ５１でＹＥＳ）、ステップＳ５２において、表示データを表示する壁面を、右側の壁面に設定する。

一方、最右端の通行路を走行していない場合には（ステップＳ５１でＮＯ）、ステップＳ５３において、最左端の通行帯を走行しているか否かを判断する。例えば、片側２車線のトンネル内で、左端の走行車線（左側通行の場合）を走行している場合には、最左端の通行帯を走行しているものと判断する。

そして、最左端の通行帯を走行している場合には（ステップＳ５３でＹＥＳ）、ステップＳ５４において、表示データを表示する壁面を、左側の壁面に設定する。

最左端の通行帯を走行していない場合には（ステップＳ５３でＮＯ）、ステップＳ５５において、照明制御部１３は、表示データを非表示とする。

そして、ステップＳ５２、或いはＳ５４で、右側、或いは左側の壁面が設定された場合には、図６のステップＳ３４において、照明制御部１３は、３０秒間の車両の平均速度Ｖ2*を計算する。

ステップＳ３５において、照明制御部１３は、トンネル内に進入する前の平均速度Ｖ1*に対して、トンネル内に進入した後の平均速度Ｖ2*が、１５ｋｍ／ｈ以上減速しているか否かを判断する。１５ｋｍ／ｈ以上減速していない場合には（ステップＳ３５でＮＯ）、ステップＳ３４に処理を戻す。１５ｋｍ／ｈ以上減速している場合には（ステップＳ３５でＹＥＳ）、ステップＳ３６において、表示領域の設定処理を実施する。

以下、図８に示すフローチャートを参照して、表示領域の設定処理の詳細な処理手順について説明する。
ステップＳ６１において、照明制御部１３は、速度Ｖｓが５０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断し、Ｖｓ≦５０ｋｍ／ｈであれば（ステップＳ６１でＹＥＳ）、ステップＳ６２において、表示領域Ａを設定する。図９に示すように、表示領域Ａは、車両前方の左側のトンネル壁面であり、車両から近い領域、即ち無限遠点から離れた領域である。Ｖｓ≦５０ｋｍ／ｈでなければ（ステップＳ６１でＮＯ）、ステップＳ６３に移行する。

ステップＳ６３において、照明制御部１３は、速度Ｖｓが５０〜７０ｋｍ／ｈであるか否かを判断し、５０〜７０ｋｍ／ｈであれば（ステップＳ６３でＹＥＳ）、ステップＳ６４において、表示領域Ｂを設定する。図９に示すように、表示領域Ｂは表示領域Ａよりも若干無限遠点に近づき、且つ、視野角が若干狭い領域である。５０〜７０ｋｍ／ｈでなければ（ステップＳ６３でＮＯ）、ステップＳ６５に移行する。

ステップＳ６５において、照明制御部１３は、速度Ｖｓが７０〜１００ｋｍ／ｈであるか否かを判断し、７０〜１００ｋｍ／ｈであれば（ステップＳ６５でＹＥＳ）、ステップＳ６６において、表示領域Ｃを設定する。図９に示すように、表示領域Ｃは表示領域Ｂよりも若干無限遠点に近づき、且つ、視野角が若干狭い領域である。

速度Ｖｓが１００ｋｍ／ｈを上回っている場合には（ステップＳ６５でＮＯ）、ステップＳ６７において、表示領域Ｄを設定する。図９に示すように、表示領域Ｄは表示領域Ｃよりも若干無限遠点に近づき、且つ、視野角が若干狭い領域である。こうして、速度に応じて表示領域が設定される。

次いで、図６のステップＳ３７において、表示データの壁面表示を開始する。即ち、壁面判定処理で設定されたトンネル内の壁面の、ステップＳ３６の処理で設定した表示領域に、表示データ取得部１１で取得した表示データを表示する処理を実行する。

その結果、例えば、トンネル内の壁面に「Keep Speed」、「速度を上げてください」等の画像を表示することができ、速度が低下していることを車両の乗員に認識させることができる。

ステップＳ３８において、照明制御部１３は、トンネル内判定処理を実施し、トンネルの外であると判定された場合には、ステップＳ４０において、トンネル壁面への表示データの表示を終了する。また、トンネル内を走行中である場合には、ステップＳ３９において、トンネル内の平均速度Ｖ2*がトンネル外の平均速度Ｖ1*に対して、５ｋｍ／ｈ未満の減速であるか否か判断し、５ｋｍ／ｈ未満の減速であれば（ステップＳ３９でＹＥＳ）、ステップＳ４０において、壁面表示を終了する。

一方、５ｋｍ／ｈ未満の減速でなければ（ステップＳ３９でＮＯ）、ステップＳ３６に処理を戻す。こうして、車両がトンネル内に進入したときに、速度が減速した場合には、トンネル内の壁面にこの情報を表示して、車両の乗員に認識させることができるのである。

このようにして、第２実施形態に係る車両用照明の表示制御装置１０１では、車両がトンネル内に進入したとき、車両の乗員に知らせる情報をトンネル内の壁面に表示する。従って、例えば、高速道路を走行中に車両がトンネル内に進入し、速度が低下していることに乗員が気付かない場合でも、減速したことを示す情報がトンネル内の壁面に表示されるので、車両の乗員に対して速度が減速していることを確実に知らせることができる。

また、トンネル内で車両が右側の通行帯を走行している場合には、右側の壁面に表示データを表示し、左側の通行帯を走行している場合には、左側の壁面に表示データを表示するので、車両の乗員に見易い位置に表示することができる。更に、表示データの投影光が他車両に照射されることが無いので、他車両に影響を与えることを回避できる。

更に、平均速度に閾値（例えば、１５ｋｍ／ｈ）を設定しておき、この閾値以上の減速が検出された場合に、速度増加を促す画像を壁面に表示するので、不必要に画像を表示することを回避できる。

また、前述した第１実施形態と同様に、速度が速いほどトンネル内の壁面に表示する領域が無限遠点に近づくように設定されるので、表示データを確実に認識することが可能となる。

以上、本発明の車両用照明の表示方法、及び表示制御装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、図１０に示すように、ヘッドランプからなる前照灯２１Ｒ、２１Ｌに加えて、ピクセルマトリクスビーム２２を設置することにより、前照灯２１Ｒ、２１Ｌにより車両前方を明灯し、且つ、ピクセルマトリクスビーム２２にて画像を表示することも可能である。

１１ 表示データ取得部
１２ トンネル判定部
１３ 照明制御部（照明制御回路）
１４ 照度センサ
２１Ｒ、２１Ｌ 前照灯
２２ ピクセルマトリクスビーム
１００ 表示制御装置
１０１ 表示制御装置

Claims (5)

1. 車両のヘッドライトの照射により前記車両の前方に画像を表示するヘッドライトの表示方法であって、
   前記車両がトンネル内に進入したか否かを判断し、前記車両がトンネル内に進入したとき、前記トンネルの壁面に前記画像を表示し、
   前記車両の速度が大きいほど、自車両前方の無限遠点に近い領域に前記画像を表示すること
   を特徴とする車両用照明の表示方法。
2. 前記車両の速度が大きいほど、前記画像を表示する領域の、前記無限遠点を起点とした視野角を狭く設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用照明の表示方法。
3. 前記車両の走行路を検出し、車両前方の走行路がカーブ路である場合には、車両前方のカーブ方向に前記画像を表示すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車両用照明の表示方法。
4. 車両周囲の照度を検出し、照度が高いほど前記画像を明るく表示すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載に車両用照明の表示方法。
5. 照明光により車両の外部に画像を表示する車両用照明の表示制御装置であって、
   前記車両の速度を取得し、前記車両がトンネル内に進入したとき、前記トンネルの壁面の、前記車両の速度が速いほど無限遠点に近い領域に、前記画像を表示する照明制御回路を備えたこと
   を特徴とする車両用照明の表示制御装置。

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