JP2016088187A - 車両用透過表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車外景色への視界を妨げることなく、かつ、運転者の視線が注意対象そのものに向くような注意喚起を行う。
【解決手段】車両用透過表示装置は、透過率が変更可能な透過性を有する透明ディスプレイ１４と、注意対象検出部２３が検出した注意対象物体の情報に応じて透明ディスプレイ１４の透過率を制御する表示制御部１３とを備え、表示制御部１３は、透明ディスプレイ１４の画面中で注意対象物体を含む領域がそれ以外の他の領域よりも相対的に高い明度で見えるように、注意対象物体を含む領域の透過率が他の領域の透過率よりも相対的に高くなるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用透過表示装置に関し、特に、透過率調節機能を備えた車両用透過表示装置に関する。

従来、車両の運転において運転者に車両周辺の状況を注意喚起する方法として、デジタルメーターパネルやヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等の表示装置を用いて、前方に存在する歩行者の映像または車外景色そのものに矢印や枠などのマークを重畳する表示装置が考案されてきた。

例えば特許文献１では、赤外線カメラの車外映像を表示するとともにカメラで検出した注意対象を枠で囲って強調表示する装置が開示されている。

さらに、特許文献２では、緊急時において前方の歩行者に関して３次元の矢印でその進行方向を表すことにより、単純な２次元の矢印よりも強い注意喚起を促す装置が開示されている。特許文献２では、平常運転時の情報表示は２次元の矢印で行い、緊急時の注意喚起表示においては２次元から３次元に矢印表示を変更することで運転者にとっさの判断を促す構成となっている。

特開２００４−３６４１１２号公報 特開２００６−３５０９３４号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、赤外線カメラの映像を用いているため、画面全体が不鮮明であり、運転者が見づらいという課題があった。
また、車両の外部の景色に、注意喚起のための枠や矢印等の表示を重畳する方法であるため、枠や矢印等の注意表示の描画に重なってしまった領域の車外景色は、視認性が著しく落ちるという課題がある。その理由としては、人間の目は自然に明度の高い場所に視線が行くようにできているため、できるだけ明るく目立つように枠や矢印による注意表示を描画しようとするほど、注意表示自体に視線が行ってしまうからである。
もちろん注意表示の描画は極力注意喚起対象に被らないように描画されるであろうが、周囲監視カメラ等の装置が認識した注意喚起対象以外にも注意すべき対象が存在し、それがちょうど枠や矢印の描画と被る可能性がある。

また、特許文献２における３次元画像による注意表示についても同様である。特許文献２では、注意対象に被せて３次元画像の矢印を表示するため、運転者の視線は、３次元画像自体に向かってしまい、注意対象そのものに向かない可能性がある。

本発明は、上記のような課題を解決するために行われたものであって、車外景色への視界を妨げることなく、かつ、運転者の視線が注意対象そのものに向くような注意喚起を行うことが可能な、車両用透過表示装置を得ることを目的とする。

本発明は、車両の運転席の前方に設けられ、透過率が変更可能な透過性を有する透過表示画面と、前記車両の外部景色を監視し、前記外部景色に関する外部情報を取得する外部情報取得部と、前記外部情報取得部が取得した前記外部情報に基づいて、前記車両の前方に存在する注意対象物体を検出する注意対象検出部と、前記注意対象検出部が検出した前記注意対象物体の情報に応じて前記透過表示画面の前記透過率を制御する表示制御部とを備えた車両用透過表示装置である。

本発明は、表示制御部が、注意対象検出部が検出した注意対象物体の情報に応じて透過表示画面の透過率を制御するようにしたので、車外景色への視界を妨げることなく、かつ、運転者の視線が注意対象そのものに向くような注意喚起を行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る車両用透過表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る車両用透過表示装置の構成を示す概観図である。 本発明の実施の形態１に係る車両用透過表示装置に設けられた表示装置の衝突可能性判定部の処理の手順を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る車両用透過表示装置に設けられた表示装置の表示制御部の処理の手順を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る車両用透過表示装置に設けられた表示装置の透明ディスプレイに表示する注意喚起方法の模式図である。 本発明の実施の形態１に係る車両用透過表示装置に設けられた表示装置の透明ディスプレイに表示する注意喚起方法の模式図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。各図において、同一または相当する部分には、同一符号を付して示している。

図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る車両用透過表示装置の構成を示した図である。実施の形態１に係る車両用透過表示装置１は、運転者３に対して、車両２の外部状況について注意喚起するための装置である。車両用透過表示装置１は、透過性を有する透過表示画面（以下、透明ディスプレイ１４と呼ぶ。）を有している。車両２の運転時に車両２の進行方向前方に運転者３が注意すべき注意対象物体が検出された場合には、透明ディスプレイ１４の画面内の当該注意対象物体を含む領域の透過率を他の領域よりも高くする。当該透過率の制御により、当該注意対象物体がそれ以外の外部景色よりも相対的に高い明度で見えるようになる。こうして、当該注意対象物体の視認性を相対的に高める。また、このとき、検出した注意対象物体の衝突可能性のレベルを判定し、当該レベルに応じて透明ディスプレイ１４の透過率を調節する。

図１に示すように、実施の形態１に係る車両用透過表示装置１は、透明ディスプレイ１４を有する表示装置１１と、車両前方の外部景色を撮影する前方カメラ２１Ａと、車内の主に運転者３を撮影する車内カメラ２１Ｂと、自車両の車速を計測する車速センサ３１と、自車両のブレーキ操作を検出するブレーキセンサ３２と、自車両のヨーレート（車両の旋回方向への回転角の変化速度）を計測するヨーレートセンサ３３と、ナビゲーション装置４１と、で構成されている。
なお、以下では、車速センサ３１、ブレーキセンサ３２、および、ヨーレートセンサ３３を、まとめて、センサ類３１〜３３と呼ぶこととする。センサ類３１〜３３は、車両の運行に伴う車両情報を取得する車両情報取得部を構成している。

運転者３は、図２に示すように、透明ディスプレイ１４を介して、車両２の外部景色を見ながら運転を行う。この際に、前方カメラ２１Ａは、車両前方の路面状況を常に撮影し、撮影画像に基づいて路面上に存在する障害物を注意対象物体として検出する。注意対象物体には、歩行者４、動物、自転車、車両、路上に置かれた障害物、ガードレール等の構造物が含まれる。前方カメラ２１Ａで検出された注意対象物体に関する情報（以下、注意対象情報とする）は、表示装置１１に送信される。表示装置１１は、運転者３から見た場合の当該注意対象物体の透明ディスプレイ１４画面内のみかけの位置を計算する。表示装置１１は、その部分（領域）の透過率のみを１００％にし、他の部分の透過率を低下させる。透過率を低下させられた部分は、図２に示すように、明度が下がり、暗くなる。一方、透過率１００％の部分は、図２に示すように、他の部分に比べ、相対的に明度が高い。こうして、車両用透過表示装置は、当該注意対象物体の視認性を相対的に高め、運転者３に対して注意喚起を行う。

以下、車両用透過表示装置１の各構成について説明する。

表示装置１１は、図１に示すように、衝突可能性判定部１２、表示制御部１３、および、透明ディスプレイ１４で構成される。以下、これらの構成について説明する。

透明ディスプレイ１４は、図２に示すように、車両２の運転席の前方に設けられている。図２では。透明ディスプレイ１４が、車両２のフロントガラス５に一体化して形成されている。透明ディスプレイ１４は、透明液晶パネルから構成されている。通常の一般的な液晶ディスプレイではバックライトが用いられているが、透明ディスプレイ１４では、バックライトの代わりに、外部環境光を透明液晶パネルに取り入れる形で表示を行う。
透明ディスプレイ１４は、表示制御部１３から送られてくる画像情報および制御信号に基づいて、透明液晶パネルに画像を表示する。また、透明ディスプレイ１４は、透過率調節機能を有しており、透過率を変化させることができる。透明ディスプレイ１４は、表示制御部１３から送られてくる制御信号に基づいて透過率を変化させる。
透明ディスプレイ１４は、運転者３がフロントガラス５を通して車両２の外部景色を見る視線上であれば、任意の位置に配置することができる。従って、透明ディスプレイ１４の設置位置は、図２の例に限定されない。例えば、運転者３の頭部前方に設置されているサンバイザー（図示せず）の位置に透明ディスプレイ１４を設けてもよい。その場合は、運転者３が運転を始める前に、自分の視線の前に透明ディスプレイ１４を移動させる。
また、実施の形態１では、透明ディスプレイ１４を、透明液晶パネルから構成する例について説明したが、その場合に限らず、透過率が変更可能な透過性を有する部材であれば、他のものでもよい。例えば、調光ミラーと蛍光表示管とを組み合わせて構成した透過型の反射レンズから透明ディスプレイ１４を構成するようにしてもよい。

衝突可能性判定部１２は、図１に示すように、前方カメラ２１Ａの注意対象検出部２３と、車内カメラ２１Ｂの視線計測部２４と、センサ類３１〜３３とに接続されている。衝突可能性判定部１２からの出力は、表示制御部１３に入力される。
衝突可能性判定部１２は、センサ類３１〜３３から得られる車両情報と、注意対象検出部２３が検出した注意対象物体の情報とに基づいて、自車両と注意対象物体との衝突可能性のレベルを判定する。実施の形態１では、衝突可能性のレベルを、後述する表１に示すように、「０」、「１」、「２」、「３」の４段階とした例を挙げて説明する。
衝突可能性判定部１２は、注意対象検出部２３が検出した注意対象物体が今すぐ衝突の可能性があるか否かを判定する。このとき、衝突可能性判定部１２は、ヨーレートセンサ３３からの情報に基づき、今後の車両の進行方向を予測し、当該注意対象物体が車両の車線上に存在するか否かを判定する。また、衝突可能性判定部１２は、車速センサ３１とブレーキセンサ３２からの情報から、今後の進行方向における車速を予測する。さらに、衝突可能性判定部１２は、注意対象検出部２３が検出した注意対象物体の情報から、自車両と注意対象物体との距離を演算する。
その結果、注意対象物体が自車両に近く、且つ、自車両の車線上に存在する場合には、衝突可能性判定部１２は、衝突の可能性が高いと判定し、衝突可能性のレベルを「２」または「３」と判定する。
一方、注意対象が自車両より遠い場合には、衝突可能性判定部１２は、衝突の可能性が低いと判定し、衝突可能性のレベルを「１」と判定する。
また、注意対象検出部２３により注意対象物体が存在しないと判定された場合には、衝突可能性判定部１２は、衝突可能性のレベルを「０」と判定する。

表示制御部１３には、衝突可能性判定部１２と、車内カメラ２１Ｂの頭部位置計測部２５と、ナビゲーション装置４１とが接続されている。表示制御部１３からの出力は、透明ディスプレイ１４に入力される。
表示制御部１３は、後述する表１のデータテーブルを予め記憶している。表示制御部１３は、当該データテーブルを用いて衝突可能性判定部１２で判定された衝突可能性のレベルに対応する透過率を求める。表示制御部１３は、求めた透過率を示す制御信号を送信して、透明ディスプレイ１４の透過率を変化させる。
表示制御部１３は、衝突可能性判定部１２から衝突可能性のレベルを取得し、レベルが「０」の場合は、透明ディスプレイ１４の画面全体の透過率を１００％に保持したまま、ナビゲーション装置４１からのナビゲーション情報を透明ディスプレイ１４に表示する。
一方、表示制御部１３は、衝突可能性判定部１２から取得した衝突可能性のレベルが「１」、「２」、「３」のいずれかの場合は、透明ディスプレイ１４の画面の中の注意対象物体を含む領域の透過率だけを１００％に保持しながら、他の領域の透過率を衝突可能性のレベルに応じて９５％〜７０％に低減する。表示制御部１３は、このように透過率を各領域ごとに変化させて、透明ディスプレイ１４の画面の中で、注意対象物体を含む領域がそれ以外の領域よりも相対的に高い明度で見えるように制御する。このとき、表示制御部１３は、頭部位置計測部２５からの情報に基づいて、運転者３の頭部位置を検出する。表示制御部１３は、検出した頭部位置を基に、運転者３からの注意対象物体のみかけの位置が透明ディスプレイ１４の画面のどの領域に該当するかを計算する。こうして、表示制御部１３は、透過率を１００％に保持する領域の位置を決定する。透過率を１００％に保持する領域の大きさは、注意対象物体の見かけの大きさに応じて変化させてもよく、あるいは、予め設定した固定のサイズでもよい。
なお、衝突可能性のレベルが「２」または「３」の場合には、表示制御部１３は、ナビゲーション装置４１からのナビゲーション情報を非表示とする。

次に、前方カメラ２１Ａについて説明する。
前方カメラ２１Ａは、図１に示すように、光学処理部２２Ａと注意対象検出部２３によって構成されている。前方カメラ２１Ａは、図２に示すように、フロントガラス５の上部で、且つ、ルームミラー（図示省略）の裏側に設置されている。
光学処理部２２Ａは、レンズ、撮像素子、Ａ／Ｄコンバータによって構成される。光学処理部２２Ａは、自車両の外部景色を監視（モニタリング）し、外部景色に関する外部情報を取得する。
実施の形態１では、光学処理部２２Ａは、車両前方の路面状況を撮影して、当該撮影画像データを外部情報として注意対象検出部２３へ送信する。
注意対象検出部２３は、当該外部情報に基づいて、運転者３が注意すべき注意対象物体が車両の前方に存在するか否かを検出し、当該注意対象物体に関する情報を表示装置１１の衝突可能性判定部１２へ送信する。
実施の形態１では、注意対象検出部２３は、光学処理部２２Ａの撮影画像データに対して画像処理を行って車両２前方の路面上に存在する運転者３が注意すべき注意対象物体（人・動物・車両・自転車・路上に置かれた障害物・ガードレール等の構造物など）を検出し、当該注意対象物体に関する情報を表示装置１１の衝突可能性判定部１２へ送信する。

次に、車内カメラ２１Ｂについて説明する。
車内カメラ２１Ｂは、光学処理部２２Ｂと、視線計測部２４と、頭部位置計測部２５とによって構成される。車内カメラ２１Ｂは、図２に示すように、車両２のダッシュボード７上に設置されている。
光学処理部２２Ｂは、レンズ、撮像素子、Ａ／Ｄコンバータによって構成される。光学処理部２２Ｂは、運転者３の頭部（含、顔面）を撮影し、当該撮影画像データを視線計測部２４及び頭部位置計測部２５へ送信する。
視線計測部２４および頭部位置計測部２５は、それぞれ、光学処理部２２Ｂで撮影された撮影画像を画像処理する。視線計測部２４は、頭部の撮像画像の中の顔面の画像を画像処理し、運転者３の視線の方向を計測し、処理結果を表示装置１１の衝突可能性判定部１２へ送信する。頭部位置計測部２５は、頭部の撮像画像を画像処理し、運転者３の頭部の位置を計測し、処理結果を表示装置１１の表示制御部１３へ送信する。

次に、ナビゲーション装置４１について説明する。
ナビゲーション装置４１は、地図データ記憶装置（メモリ）、ＧＰＳ、計算処理装置（ＣＰＵ）、入力ボタン、オーディオ入出力装置、空調制御装置等から構成され、運転案内情報、オーディオ情報、空調設定情報を表示装置１１に送る。
なお、地図情報及び運転案内情報のみを表示する専用のディスプレイ装置を、透明ディスプレイ１４とは別に設けるようにしても良い。

上述したように、表示制御部１３は、注意対象物体の衝突可能性を計算し、衝突可能性のレベルに合わせて、透明ディスプレイ１４の透過率を変化させる。このとき、表示制御部１３は、注意対象物体を含む領域とそれ以外の領域とで、各領域ごとに、透過率を制御する。以下、透明ディスプレイ１４の表示例について説明する。

図５Ａ（ａ）に、透明ディスプレイ１４の表示例を示す。図５Ａ（ａ）は、衝突可能性が「１」の場合の表示例である。
図５Ａ（ａ）において、領域５１が、注意対象物体に対応する透明ディスプレイ１４の注意対象領域である。従って、図５Ａ（ａ）では、領域５１の透過率を１００％にし、それ以外の領域５０の透過率を９５％に変化させる。
なお、透明ディスプレイ１４は透過率を変化できるだけでなく、通常の情報表示用ディスプレイとしての役割も持っている。車両の現在地および運転者３が設定した目的地等に基づいてナビゲーション装置４１は表示制御部１３へ運転案内情報を送る。表示制御部１３は、当該運転案内情報を透明ディスプレイ１４に表示してナビゲーションを行う。ここで表示される運転案内情報とは、図５（ａ）のナビ情報表示５２のように、次に曲がるべき交差点等の情報である。透明ディスプレイ１４は、さらに、現在再生されているオーディオ（音楽や動画）のオーディオ情報や、車内空調の設定温度等を追加して表示してもよい。
図５Ａ（ａ）の例では、注意対象物体が「遠方に存在する歩行者４Ａ」であるため、ナビゲーション装置４１による運転案内情報を表示したまま、注意対象物体に対応する領域５１の透過率を１００％にし、他の領域の透過率を９５％に設定して、透明ディスプレイ１４の表示を行う。こうして、必要な情報を表示しながら、運転者３が注意すべき注意対象物体の領域の視認性を相対的に高め、視界を妨げず、かつ、注意対象物体自体に視線が行くように注意喚起する。

図５Ａ（ｂ）に、衝突可能性のレベルが閾値よりも高い場合の透明ディスプレイ１４の表示例を示す。図５Ａ（ｂ）は、衝突可能性が「３」の場合の表示例である。
図５Ａ（ｂ）の例では、注意対象物体が「近くに存在する歩行者４Ｂ」である。そのため、表示制御部１３は、ナビゲーション装置４１による運転案内情報の表示を中止し、注意対象物体に対応する領域５１の透過率を１００％にしたまま、他の領域５３の透過率を７０％に設定して、透明ディスプレイ１４の表示を行う。こうして、領域５１以外の他の領域５３の透過率を、図５Ａ（ａ）の９５％よりも下げて、運転者３が注意すべき注意対象物体の領域５１の視認性を相対的により高め、運転者３に対して強く注意喚起する。これにより、運転者３を衝突回避に集中させることができる。

下記の表１に、衝突可能性のレベルと透明ディスプレイ１４の透過率の値との関係を示したテーブルデータを示す。表示制御部１３は、当該テーブルデータを予め記憶している。

表１に示すように、衝突可能性のレベルが「０」の場合は、透明ディスプレイ１４の画面全体の透過率を１００％に設定する。ここで、衝突可能性のレベル「０」とは、注意対象物体が車両２の前方に全く存在していない状態である。
衝突可能性のレベルが「１」の場合には、図５Ａ（ａ）の例に示すように、注意対象物体に対応する領域５１の透過率は１００％のままであるが、それ以外の領域５０の透過率を９５％に設定する。ここで、衝突可能性のレベル「１」とは、注意対象物体が車両２の車線上に存在するが、注意対象物体と車両２との距離が第１の閾値以上の場合である。第１の閾値は、例えば、１００ｍと設定する。
衝突可能性のレベルが「２」の場合には、注意対象物体に対応する領域５１の透過率は１００％のままで、それ以外の領域の透過率を８０％に設定する。ここで、衝突可能性のレベル「２」とは、注意対象物体が車両２の車線上に存在し、注意対象物体と車両２との距離が、第１の閾値未満、且つ、第２の閾値以上の場合である。第２の閾値は、例えば、６０ｍと設定する。
衝突可能性のレベルが「３」の場合には、図５Ａ（ｂ）の例に示すように、注意対象物体に対応する領域５１の透過率は１００％のままで、それ以外の領域の透過率を７０％に設定する。ここで、衝突可能性のレベル「３」とは、注意対象物体が車両２の車線上に存在し、注意対象物体と車両２との距離が第２の閾値未満の場合である。

なお、ここでは、第１の閾値および第２の閾値を、それぞれ、１００ｍおよび６０ｍに設定する例を示したが、これらの例に限定されるものではなく、車両の法定速度および当該速度時の停止距離を基に、適宜、予め設定する。また、表１では、衝突可能性の値を０〜３としたが、自車両および注意対象物体の移動速度、現在時刻、路面コンディション、注意対象物体の属性（人か車両か設置物か）等の条件を用いてさらに細かく分類してもよい。

図３は、実施の形態１で用いる表示装置１１の衝突可能性判定部１２の動作手順を示したフローチャートである。ここでは、衝突可能性判定部１２が、注意対象検出部２３、視線計測部２４、および、センサ類３１〜３３から入力された情報に基づいて、注意対象物体に対する衝突可能性をステップＳ１０７〜Ｓ１１０のいずれかで判断し、その結果を表示制御部１３へ送信する動作について説明する。

はじめに、衝突可能性判定部１２は、ステップＳ１０１で、前方カメラ２１Ａの注意対象検出部２３から注意対象物体についての情報を取得する。次に、ステップＳ１０２で、センサ類３１〜３３から車両情報を取得する。次に、ステップＳ１０３で、車内カメラ２１Ｂの視線計測部２４から運転者３の視線方向を取得する。

次に、衝突可能性判定部１２は、前方カメラ２１Ａから取得した情報を元に、ステップＳ１０４で、注意対象物体が存在するか否かを判定し、存在する場合は、ステップＳ１０５に進む。一方、存在しない場合は、ステップＳ１０７に進み、衝突可能性のレベルを「０」に設定する。

ステップＳ１０５では、前方カメラ２１Ａから取得した前記情報と、センサ類３１〜３３からの車両情報とから、注意対象物体が今すぐ衝突の危険があるかどうかを判定する。衝突の可能性が高い、すなわち、注意対象物体と自車両との距離が第２の閾値以下で、且つ、自車両の車線上に存在する場合は、ステップＳ１０６に進む。一方、衝突の可能性が低い、すなわち、注意対象物体と自車両との距離が第１の閾値以上の場合は、ステップＳ１０８に進み、衝突可能性のレベルを「１」に設定する。

ステップＳ１０６では、視線計測部２４からの情報に基づいて、運転者３の視線方向が注意対象物体の方へ向いているかどうか、すなわち、運転者３の視線が、図２の予め設定された運転者３に注目してほしい視線方向６に一致しているか否かを判定し、運転者３が注意対象物体の方を見ている場合は、ステップＳ１１０に進み、衝突可能性のレベルを「２」に設定する。一方、運転者３の視線方向が注意対象物体の方へ向いていない場合（すなわち、運転者３の視線が、図２の予め設定された運転者３に注目してほしい視線方向６に一致していない場合）は、ステップＳ１０９に進み、衝突可能性のレベルを「３」に設定する。

図４は、表示装置１１の表示制御部１３の動作手順を示したフローチャートである。

図４に示すように、まず、ステップＳ２０１で、衝突可能性判定部１２から衝突可能性のレベルの情報を取得する。この衝突可能性のレベルの情報とは、図３のフローチャートの処理により衝突可能性判定部１２が設定した「０」〜「３」のいずれかの値である。次に、ステップＳ２０２で、ナビゲーション装置４１から運転案内情報（ナビゲーション情報）を取得する。上述したように、透明ディスプレイ１４は、透過率を変化させるだけでなく、通常の情報表示用ディスプレイとしての役割も持っている。車両の現在地および運転者３が設定した目的地等に基づいて、ナビゲーション装置４１は、表示制御部１３へ運転案内情報を送る。次に、ステップＳ２０３で、頭部位置計測部２５から運転者３の頭部（顔）の位置を取得する。

次に、ステップＳ２０４では、ステップＳ２０１で取得した衝突可能性が予め設定した閾値以上か否かの判定を行う。ここでは閾値を「２」に設定しているため、衝突可能性が「０」〜「１」の場合はステップ２０５に進み、衝突可能性が「２」〜「３」の場合はステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０５では、透明ディスプレイ１４に運転案内情報（ナビゲーション情報）を表示してナビゲーションを行う。ここで表示される運転案内情報とは、例えば図５Ａ（ａ）のナビ情報表示５２のように、次に曲がるべき交差点等の情報等である。また、運転案内情報の他に、現在再生中のオーディオ情報や、車内空調の設定温度等の情報を追加して表示してもよい。
一方、ステップＳ２０６では、運転者３を衝突回避に集中させるために、運転案内情報は表示しない。
ステップＳ２０５およびステップＳ２０６の処理終了後は、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、運転者３が注意対象物体を見た場合に、当該注意対象物体が透明ディスプレイ１４のどの部分に該当するかを計算し、注意対象物体に対応する領域５１の位置および大きさを設定する。
次に、ステップＳ２０８では、表１に示すデータテーブルに基づいて、衝突可能性のレベルに応じて、透明ディスプレイ１４の透過率を、「１００％」、「９５％」、「８０％」、「７０％」のいずれかに設定し、且つ、領域５１の透過率のみは１００％に保持して、注意対象物体を目立たせることで、運転者３に対して注意喚起を行う。

次に、図５Ａ及び図５Ｂを用いて、透明ディスプレイ１４による注意喚起方法を複数示す。
基本的に共通する方法として、注意対象物体の位置に対応する注意対象物体を含む領域５１では透過率は１００％を保ち、通常のガラスと同様の見え方にする。それ以外の領域で透過率を下げることで相対的に注意対象物体に運転者３が注目しやすくする。

注意対象物体が自車両から遠い場合の「衝突可能性＝１］の処理では、図５Ａ（ａ）に示すように、注意対象物体に対応する領域５１以外の領域５０の透過率の下げ幅を抑え目にし、透過率を９５％に設定する。また、透過率を変化させる速度パターンは、衝突可能性が高い場合に比べて、時間的にゆっくりと透過率が下がるパターンとすることで、運転の集中の邪魔にならないようにする。例えば、透過率を１００％から９５％に変化させる所要時間を１秒にする。すなわち、「衝突可能性＝１」の場合の速度パターンは、時間／透過率＝１／５＝０．２秒ごとに、透過率を１％下げるパターンである。
なお、この場合、注意対象物体に対応する領域５１の透過率だけは１００％のままとするが、領域５０と領域５１とでは、透過率が５％しか変わらないので、運転者３への注意喚起は多少弱い。しかしながら、運転案内情報等の他の情報も透明ディスプレイ１４に表示でき、便利である。

逆に、注意対象物体が自車両進行方向の近くに位置し、運転者が注意対象に気付いていないと判断される「衝突可能性＝３」の場合は、図５Ａ（ｂ）に示すように注意対象物体に対応する領域５１以外の部分５３の透過率を７０％まで下げる。透過率を変化させる速度パターンは、時間的に素早く急に透過率を変化させることで運転者３に強い注意を促す。例えば、透過率を１００％から７０％に変化させる所要時間を０．６秒にする。すなわち、「衝突可能性＝３」の場合の速度パターンは、時間／透過率＝０．６／３０＝０．０２秒ごとに、透過率を１％下げるパターンである。
また、別の例として、透過率を素早く下げる・上げる動作を繰り返す、すなわち透明ディスプレイ１４を点滅させてもよいし、透過率の変化にアニメーションを付けることでさらに強い注意喚起を行ってもよい。

このように、衝突可能性のレベルに応じて、速度パターンを切り替えるとよい。速度パターンは、各レベルごとに予め設定しておき、表１のデータテーブルに記憶させておくとよい。表示制御部１３は、当該データテーブルの速度パターンに応じて、衝突可能性の各レベルごとに設定された速度パターンで透過率を変化させていくとよい。このようにして、透過率を素早くまたはゆっくりと変化させることで、強弱をつけた注意喚起を行うことができる。なお、「衝突可能性＝１」の場合及び「衝突可能性＝３」の場合の各速度パターンは単なる一例であり、これらの限定されるものではないので、適宜、任意の値に設定するものとする。

また、別の表示方法として、図５Ｂ（ｃ）のように、注意対象物体を含む領域から、それ以外の領域にかけて、透過率の変化に勾配をつけて、滑らかに透過率を漸減させるようにしてもよい。すなわち、図５Ｂ（ｃ）に示すように、透明ディスプレイ１４の画面内において、左右両端は注意対象物体がなく、一方、透明ディスプレイ１４の画面内において、中央部分には、歩行者４Ｂが車両の近くに存在しており、衝突可能性が高い。従って、注意対象物体である歩行者４Ｂを含む領域は透過率１００％にし、当該領域からそれ以外の領域にかけて、透過率に勾配をつけて、滑らかに１００％から７０％に徐々に透過率が変化していくようにする。具体的には、図５Ｂ（ｃ）に示すように、透明ディスプレイ１４の画面の透過率にグラデーションを掛けて、注意対象物体の場所が分かりやすいようにする。図で示した例では横方向に１次元的にグラデーションを掛けてあるが、縦方向に関してもグラデーションを掛けてさらに運転者３の視線を誘導しやすくしてもよい。

また、別の表示方法として図５Ｂ（ｄ）のように透過率を細かく制御して格子模様などの図形を描画するようにしてもよい。この場合も、注意対象物体である歩行者４Ｂを含む領域は透過率１００％にし、それ以外の領域に、図形を描画する。このようにすれば、従来技術にて行われている、枠で注意対象を囲う等と同様の注意喚起方法を使用することもできる。

以上のように、実施の形態１に係る車両用透過表示装置は、車両２の運転席の前方に設けられ、透過率が変更可能な透過性を有する透明ディスプレイ１４（透過表示画面）と、車両２の外部景色を監視（モニタリング）し、外部景色に関する外部情報を取得する前方カメラ２１Ａ（外部情報取得部）と、前方カメラ２１Ａが取得した外部情報に基づいて、車両２の前方に存在する注意対象物体を検出する注意対象検出部２３と、注意対象検出部２３が検出した注意対象物体の情報に応じて透明ディスプレイ１４の透過率を制御する表示制御部１３とを備えている。
上記特徴によれば、従来のようにマーカー等を外部景色に重畳して注意喚起を行うのではなく、運転者３の前にある透明ディスプレイ１４の透過率を下げることで注意喚起を行うため、運転者の目はスクリーンに投影された図形に視線を向けることは強制されず、車両外部景色に視線を向けたまま注意対象の存在を知ることができる。

また、表示制御部１３は、透明ディスプレイ１４の中で注意対象物体を含む領域がそれ以外の他の領域よりも相対的に高い明度で見えるように、透明ディスプレイ１４の透過率を各領域ごとに変化させ、注意対象物体を含む領域の透過率が他の領域の透過率よりも相対的に高くなるように制御する。
これによれば、運転者３が注意喚起方法に慣れてしまっても、一般的に、人は明度の高い箇所、すなわち透過率の高い箇所に自然に目が行くため、従来よりも確実な注意喚起を行うことが可能である。
また、注意対象物体以外の領域も単純に透過率を下げて明度を落としたのみであるので、透過率の下げ幅が法律に則った範囲内であれば、運転者の視界を妨げることは無い。

また、表示制御部１３は、透明ディスプレイ１４の中で注意対象物体を含む領域がそれ以外の他の領域よりも相対的に高い明度で見えるように注意対象物体を含む領域から他の領域にかけて透明ディスプレイ１４の透過率の変化に勾配をつけて透過率を漸減させるようにしてもよい。
これによれば、注意対象物体を含む領域では透過率を高め、あまり注意を払わなくても良い他の領域では透過率が低くなるように勾配を付けることで、運転者３の視線が透明ディスプレイ１４のどこを見ていても、どの方向に注意対象物体があるのか瞬時に判断することが可能になるため、注意対象物体への視線誘導が容易に行えるようになる。

また、車両２の運行に伴う車両情報を取得する車両情報取得部（３１，３２，３３）と、当該車両情報と注意対象物体の情報とに基づいて、車両２と注意対象物体との衝突可能性のレベルを判定する衝突可能性判定部１２とをさらに備え、表示制御部１３は、透明ディスプレイ１４における注意対象物体を含む領域以外の他の領域の透過率を衝突可能性のレベルに応じて切り替えるようにした。
これによれば、自車両の車速、ブレーキ、ハンドル舵角などの情報を知ることができるので、それらの車両情報と注意対象物体の情報とを組み合わせることで、自車両との衝突などの可能性を計算することができる。衝突可能性の高さに合わせて、透過率の変化により強弱をつけた注意喚起を行うことで、注意喚起の効率を高めることができる。

また、表示制御部１３は、衝突可能性のレベルごとに透過率を変化させるときの速度パターンを予め記憶しており、当該速度パターンの速度は、前記衝突可能性のレベルが高いほど速くなるように設定されている。表示制御部１３は、衝突可能性判定部１２が判定した衝突可能性のレベルに基づいて速度パターンを切り替えて透過率を変化させる。
これにより、表示制御部１３は、衝突可能性が高い場合には短時間で透過率を変化させ、衝突可能性が低い場合には、衝突可能性が高い場合に比べ、長い時間をかけて透過率を変化させることができる。
これによれば、注意対象物体に対する衝突可能性が低い場合は、透過率の変化をゆっくり行うことで運転者３の集中を妨げない弱い注意喚起を行うことが可能である。一方、注意対象物体に対する衝突可能性が高い場合は、透過率の変化を素早く行うことで運転者３に対して強い注意喚起を行うことができる。

また、運転席に座った状態の運転者３の視線方向を取得する視線計測部２４をさらに備え、衝突可能性判定部１２は、視線計測部２４が取得した視線方向の情報と、車両情報と、注意対象物体の情報とに基づいて、車両２と注意対象物体との衝突可能性を判定するようにした。
これによれば、視線計測部２４から取得した運転者３の視線方向、注意対象物体の情報、および、車両情報に基づいて、運転者３が注意喚起対象に気付いているか否かを判断し、より意義のある衝突可能性を判定することができる。
ここから、運転者３が注意対象物体に気付いている場合は注意喚起を行わず、運転者３が気づいていない場合は注意喚起を行うことで（あるいは前述した注意喚起に強弱をつける方法を用いてもよい。）、運転者３が注意喚起方法に対して慣れるのを抑制することができる。

また、運転席に座った状態の運転者３の頭部の位置を取得する頭部位置計測部２５をさらに備え、表示制御部１３は、頭部の位置の情報に基づいて、透明ディスプレイ１４の中で注意対象物体を含む領域が運転者３から見てどの位置に見えるかを演算し、透明ディスプレイ１４における当該領域の位置を決定するようにした。
これによれば、運転者３の頭部位置情報および注意対象物体の情報に基づいて、運転者３から見た注意対象物体が透明ディスプレイ１４のどの部分に見えるのか計算することができるため、運転者ひとりひとりの運転姿勢に合わせた、より正確な注意喚起を行うことができる。

また、透明ディスプレイ１４に運転を補助する情報を文字及び図形を用いて表示するナビゲーション装置４１をさらに備えるようにした。
これによれば、透過率制御による運転者３への注意喚起と、運転を補助する情報提供とを同じ透明ディスプレイ１４上で組み合わせて行うことができる。ここで運転を補助する情報とは、カーナビゲーションによる運転案内情報や、エアコンの温度設定、オーディオ情報などを含む。

また、表示制御部１３は、衝突可能性判定部１２が判定した衝突可能性のレベルに基づいて、当該レベルが閾値以上の場合には、上記運転を補助する情報を非表示にし、当該レベルが前記閾値未満の場合には、上記運転を補助する情報を表示するようにした。
これによれば、車両周辺の障害物との衝突可能性が低い平常時には、運転者は運転を平滑に行うための情報を得ることができ、衝突可能性の高い緊急時には必要のない運転補助情報を表示しないことで、運転者は緊急回避に集中することができる。

１ 車両用表示装置、１１ 表示装置、１２ 衝突可能性判定部、１３ 表示制御部、１４ 透明ディスプレイ、２１Ａ 前方カメラ、２１Ｂ 車内カメラ、２２Ａ，２２Ｂ 光学処理部、２３ 注意対象検出部、２４ 視線計測部、２５ 頭部位置計測部、３１ 車速センサ、３２ ブレーキセンサ、３３ ヨーレートセンサ、４１ ナビゲーション装置。

本発明は、車両の運転席の前方に設けられ、透過率が変更可能な透過性を有する透過表示画面と、前記車両の外部景色を監視し、前記外部景色に関する外部情報を取得する外部情報取得部と、前記外部情報取得部が取得した前記外部情報に基づいて、前記車両の前方に存在する注意対象物体を検出する注意対象検出部と、前記注意対象検出部が検出した前記注意対象物体の情報に応じて前記透過表示画面の前記透過率を制御する表示制御部と、前記車両の運行に伴う車両情報を取得する車両情報取得部と、前記車両情報取得部が取得した前記車両情報と前記注意対象検出部が検出した前記注意対象物体の情報とに基づいて、前記車両と前記注意対象物体との衝突可能性のレベルを判定する衝突可能性判定部と、を備え、前記表示制御部は、前記透過表示画面における前記注意対象物体を含む領域以外の他の領域の透過率を前記衝突可能性のレベルに応じて切り替えるものであって、前記表示制御部は、前記衝突可能性のレベルごとに前記透過率を変化させるときの速度パターンを予め記憶しており、前記速度パターンの速度は、前記衝突可能性のレベルが高いほど速くなるものであって、前記表示制御部は、前記衝突可能性判定部が判定した前記衝突可能性のレベルに基づいて前記速度パターンを切り替えて前記透過率を変化させる車両用透過表示装置である。

Claims (9)

1. 車両の運転席の前方に設けられ、透過率が変更可能な透過性を有する透過表示画面と、
   前記車両の外部景色を監視し、前記外部景色に関する外部情報を取得する外部情報取得部と、
   前記外部情報取得部が取得した前記外部情報に基づいて、前記車両の前方に存在する注意対象物体を検出する注意対象検出部と、
   前記注意対象検出部が検出した前記注意対象物体の情報に応じて前記透過表示画面の前記透過率を制御する表示制御部と
   を備えた車両用透過表示装置。
2. 前記表示制御部は、
   前記透過表示画面の中で前記注意対象物体を含む領域がそれ以外の他の領域よりも相対的に高い明度で見えるように前記透過表示画面の透過率を領域ごとに変化させ、前記注意対象物体を含む領域の透過率が前記他の領域の透過率よりも相対的に高くなるように制御する
   請求項１に記載の車両用透過表示装置。
3. 前記表示制御部は、
   前記透過表示画面の中で前記注意対象物体を含む領域がそれ以外の他の領域よりも相対的に高い明度で見えるように前記注意対象物体を含む領域から前記他の領域にかけて前記透過表示画面の透過率の変化に勾配をつけて透過率を漸減させる
   請求項１に記載の車両用透過表示装置。
4. 前記車両の運行に伴う車両情報を取得する車両情報取得部と、
   前記車両情報取得部が取得した前記車両情報と前記注意対象検出部が検出した前記注意対象物体の情報とに基づいて、前記車両と前記注意対象物体との衝突可能性のレベルを判定する衝突可能性判定部と、
   を備え、
   前記表示制御部は、
   前記透過表示画面における前記注意対象物体を含む領域以外の他の領域の透過率を前記衝突可能性のレベルに応じて切り替える
   請求項１から３までのいずれか１項に記載の車両用透過表示装置。
5. 前記表示制御部は、前記衝突可能性のレベルごとに前記透過率を変化させるときの速度パターンを予め記憶しており、
   前記速度パターンの速度は、前記衝突可能性のレベルが高いほど速くなるものであって、
   前記表示制御部は、前記衝突可能性判定部が判定した前記衝突可能性のレベルに基づいて前記速度パターンを切り替えて前記透過率を変化させる
   請求項４に記載の車両用透過表示装置。
6. 前記運転席に座った状態の運転者の視線方向を取得する視線計測部を備え、
   前記衝突可能性判定部は、
   前記視線計測部が取得した前記視線方向の情報と、前記車両情報と、前記注意対象物体の情報とに基づいて、前記車両と前記注意対象物体との衝突可能性を判定する
   請求項４または５のいずれか１項に記載の車両用透過表示装置。
7. 前記運転席に座った状態の運転者の頭部の位置を取得する頭部位置計測部を備え、
   前記表示制御部は、前記頭部の位置の情報に基づいて、前記透過表示画面の中で前記注意対象物体を含む領域が前記運転者から見てどの位置に見えるかを演算し、前記透過表示画面における当該領域の位置を決定する
   請求項２から６までのいずれか１項に記載の車両用透過表示装置。
8. 前記透過表示画面にナビゲーション情報を文字及び図形を用いて表示するナビゲーション装置を備えた
   請求項１から７までのいずれか１項に記載の車両用透過表示装置。
9. 前記透過表示画面にナビゲーション情報を文字及び図形を用いて表示するナビゲーション装置を備え、
   前記表示制御部は、
   前記衝突可能性判定部が判定した前記衝突可能性のレベルに基づいて、当該レベルが閾値以上の場合には前記ナビゲーション情報を非表示にし、当該レベルが前記閾値未満の場合には前記ナビゲーション情報を表示する
   請求項４から６までのいずれか１項に記載の車両用透過表示装置。

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