显示装置的制作方法

本发明涉及一种设置于机动车等车辆且对本车辆周边的环境进行图像显示的显示装置，特别是涉及一种能够减轻自动驾驶时的乘坐者的监视负担的显示装置。

背景技术：

在机动车等车辆中，对通过各种周边识别手段来识别本车辆前方的状况并且对与行车道形状和/或障碍物等有关的信息进行图像显示的显示装置提出了各种方案。

如果使用这样的显示装置，则乘坐者能够获得比亲自用眼睛看得到的信息更多的信息，作为乘坐者成为驾驶者进行驾驶的情况下的驾驶辅助也是有用的，另外，在进行自动驾驶的车辆中，为了乘坐者监视自动驾驶控制的合理性也是有用的。

作为涉及这样的显示装置的现有技术，例如，在专利文献1中记载了，在进行用于辅助车辆驾驶的显示的装置中，以能够比较的方式显示在前方的弯道行驶时的理想行驶轨迹、与以当前车速在前方的弯道行驶的情况下的预测行驶轨迹，并且从预先存储的弯道半径的大小不同的多种轨迹形状图案中选择理想行驶轨迹及预测行驶轨迹。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5177105号

技术实现要素：

技术问题

在进行自动驾驶的车辆中，在用于乘坐者监视车辆周围的状况的显示装置中，每次精细地显示车辆的周边识别状况，都强行要求乘坐者识别，导致削弱了自动驾驶下的乘坐者的负担减轻这样的效果。

例如在以大致一定的车速在高速公路或机动车专用道等高标准道路上行驶的车辆中，对于乘坐者而言，主要关心的事是车辆是否正常识别到本车辆前方的弯道路段，在信赖自动驾驶控制的基础上，不一定需要过度细致的信息。

鉴于上述问题，本发明的课题在于，提供一种能够减轻自动驾驶时的乘坐者的监视负担的显示装置。

技术方案

本发明通过以下那样的解决手段，解决上述课题。

第一方式的发明是设置于车辆的显示装置，该车辆具有识别本车辆前方的环境的环境识别部、基于所述环境识别部的识别结果来设定本车辆的目标行驶线路的行驶线路设定部、以使本车辆沿所述目标行驶线路行驶的方式进行控制的自动驾驶控制部，所述显示装置具有：检测包含于所述目标行驶线路的弯道的弯道检测部；道路状况分级部，其根据存在曲率为预定值以上的弯道的可能性的大小将包含所述弯道的道路分级为多个等级；显示部，其进行表示与由所述道路状况分级部根据由所述弯道检测部进行的所述弯道的检测分级而成的等级相当的曲率的显示。

据此，根据道路状况分等级来显示本车辆今后通过的弯道的缓急，能够减轻乘坐者的监视负担，并且示出车辆正常地识别出本车辆前方的弯道路段这一情形，维持对自动驾驶控制的信赖。

另外，在通过可预见会产生较大的横向加速度的曲率大的弯道前，能够引起使用者的注意。

第二方式的发明在第一方式的显示装置的基础上，所述显示部与表示所述曲率的显示一起地显示所述弯道的方向。

据此，由于除了弯道的缓急以外还表示左右的方向，所以几乎不增加监视负担，能够让使用者更可靠地识别出自动驾驶控制正常地起作用这一情形。

第三方式的发明在第一方式或第二方式的显示装置的基础上，所述道路状况分级部分级为相当于高标准道路的通常行驶时的第一道路状况和相当于高标准道路中的分支部位、汇流部位的至少一方的第二道路状况。

据此，通过将道路状况分级为两个等级来切换弯道路段的缓急的显示，能够通过简单的构成获得上述效果。

技术效果

如以上说明那样，根据本发明，能够提供一种可以减轻自动驾驶时的乘坐者的监视负担的显示装置。

附图说明

图1是示意地表示设置有应用本发明的显示装置的实施例的车辆的结构的框图。

图2是表示在实施例的车辆中识别车辆周围的传感器类的配置的示意图。

图3是表示实施例的显示装置的工作的流程图。

图4是表示实施例的显示装置的显示图像的一例的图。

图5是表示实施例的显示装置的显示图像的其他例的图。

符号说明

1车辆

10发动机控制单元

20变速器控制单元

21前进后退切换促动器

22挡位检测传感器

30行动控制单元

31液压控制单元(hcu)

32车速传感器

40电动动力转向(eps)控制单元

41马达

42转向角传感器

50自动驾驶控制单元

51输入输出装置

60环境识别单元

70摄影机控制单元

71立体摄影机

80激光扫描器控制单元

81激光扫描器

90后侧方雷达控制单元

91后侧方雷达

100导航装置

101显示器

110路车间通信装置

120车车间通信装置

200图像生成单元

210显示器

211显示图像

r道路

lr右侧行驶行车道

ll左侧行驶行车道

ld分支行车道

i1缓弯道显示

i2急弯道显示

l1、l2目标行驶线路

具体实施方式

本发明通过如下方法来解决提供一种能够减轻自动驾驶时的乘坐者的监视负担的显示装置的课题，该方法是，在利用自动驾驶通过弯道路段前，判断是否是存在例如分支路、汇流路等这样的急弯道的可能性高的属性的道路，根据判断结果，以两个图案显示弯道的缓急。

【实施例】

以下，对应用本发明的显示装置的实施例进行说明。

图1是示意地表示设置有应用本发明的显示装置的实施例的车辆的结构的框图。

实施例的显示装置例如设置在作为具有自动驾驶功能的汽车等机动车的车辆1，对于使用者(例如手动驾驶时的驾驶员)等，图像显示与本车辆周边的障碍物(其他车辆等)有关的信息等以及目标行驶线路等。

使用者基于显示装置提示的信息，能够监视本车辆前方的行车道形状和/或障碍物，并且在执行自动驾驶控制时，验证由自动驾驶控制设定的目标行驶线路的合理性。

如图1所示，车辆1具有发动机控制单元10、变速器控制单元20、行动控制单元30、电动动力转向(eps)控制单元40、自动驾驶控制单元50、环境识别单元60、立体摄影机控制单元70、激光扫描器控制单元80、后侧方雷达控制单元90、导航装置100、路车间通信装置110、车车间通信装置120、图像生成单元200、显示器210等。

上述各单元作为具有例如cpu等信息处理部、ram和/或rom等存储部、输入输出接口、以及将这些部件连接的总线等的单元而构成。这些各单元经由例如can通信系统等车载lan系统彼此能够通信。

发动机控制单元10对作为车辆1的行驶用动力源的发动机及其辅助设备类进行控制。

作为发动机，使用例如四冲程汽油发动机。

发动机控制单元(ecu)10通过控制发动机的节流阀开度、燃料喷射量及喷射时期、点火时期等，能够控制发动机的输出转矩。

在车辆1根据驾驶员的驾驶操作而被驾驶的状态下，发动机控制单元10以使发动机的实际转矩接近基于加速踏板的操作量等设定的驾驶员要求转矩的方式控制发动机的输出。

另外，在车辆1进行自动驾驶的情况下，发动机控制单元10根据来自自动驾驶控制单元50的指令控制发动机的输出。

变速器控制单元(tcu)20总体地控制对发动机的旋转输出进行变速并且切换车辆的前进、后退的未图示的变速器及辅助设备类。

在车辆1进行自动驾驶的情况下，变速器控制单元20根据来自自动驾驶控制单元50的指令，进行前进后退等的挡位切换和/或变速比的设定。

作为变速器，能够使用例如链式、带式、环式等的cvt、或者具有多个行星齿轮组的有级at、dct、amt等各种自动变速器。

变速器除了变速机(バリエータ)等变速机构部以外，还具有例如变矩器、干式离合器、湿式离合器等起步装置、和/或切换前进行驶挡位与后退行驶挡位的前进后退切换机构等。

前进后退切换促动器21、挡位检测传感器22等与变速器控制单元20连接。

前进后退切换促动器21驱动前进后退切换阀，并且切换车辆的前进后退，所述前进后退切换阀切换向前进后退切换机构供给液压的油路。

前进后退切换促动器21是例如螺线管等电动促动器。

挡位检测传感器22是判断在变速器中当前所选择的挡位是前进用的挡位、还是后退用的挡位的传感器(开关)。

行动控制单元30对分别设置于左右前后轮的液压式行车制动器的车轮制动缸的液压分别进行控制，从而进行抑制不足转向或过度转向等车辆行动的行动控制、和/或使制动时的车轮抱死恢复的防抱死制动器控制。

液压控制单元(hcu)31、车速传感器32等与行动控制单元30连接。

hcu31具有对作为液压式行车制动器的工作流体的制动液进行加压的电动泵、以及分别调节向各车轮的车轮制动缸供给的液压的阀等。

在车辆1进行自动驾驶的情况下，hcu31根据来自自动驾驶控制单元50的制动指令，使各车轮的车轮制动缸产生制动力。

车速传感器32设置于各车轮的轮毂部，并且产生与车轮的旋转速度成比例的频率的车速脉冲信号。

检测车速脉冲信号的频率，并且执行预定的运算处理，从而能够算出车辆的行驶速度(车速)。

电动动力转向(eps)控制单元40对电动动力转向装置、以及其辅助设备类进行总体控制，所述电动动力转向装置利用电动马达对驾驶员进行的转向操作进行助力。

马达41、转向角传感器42等与eps控制单元40连接。

马达41是对车辆的转向系统施加助力从而对驾驶员进行的转向操作进行助力、或者在自动驾驶时改变转向角的电动促动器。

在车辆1进行自动驾驶的情况下，马达41根据来自自动驾驶控制单元50的转向指令，以使转向系统的转向角接近预定的目标转向角的方式对转向系统施加转矩而进行转向。

转向角传感器42检测车辆的转向系统中的当前的转向角。

转向角传感器42具有例如检测转向轴的角度位置的位置编码器。

在选择自动驾驶模式的情况下，自动驾驶控制单元50向上述发动机控制单元10、变速器控制单元20、行动控制单元30、eps控制单元40等输出控制指令，执行使车辆自动地行驶的自动驾驶控制。

自动驾驶控制单元50作为本发明中所言的自动驾驶控制部、以及行驶线路设定部而起作用。

在选择自动驾驶模式时，自动驾驶控制单元50执行自动驾驶，该自动驾驶根据从环境识别单元60提供的与本车辆周边的状况有关的信息、以及来自未图示的驾驶员的指令等，设定本车辆应该行进的目标行驶线路，自动地进行车辆的加速(起步)、减速(停止)、前进后退切换、转向等，使车辆自动地行驶直至预先设定的目的地。

另外，在使用者希望手动驾驶的情况、或者很难继续进行自动驾驶的情况下等，根据来自使用者的预定的解除操作来中止自动驾驶模式，能够返回驾驶员进行手动驾驶的手动驾驶模式。

输入输出装置51与自动驾驶控制单元50连接。

输入输出装置51输出从自动驾驶控制单元50向使用者发出的警报和/或各种消息等信息，并且接收来自使用者的各种操作的输入。

输入输出装置51构成为具有例如lcd等图像显示装置、扬声器等声音输出装置、触摸屏等操作输入装置等。

环境识别单元60识别本车辆周围的信息。

环境识别单元60基于分别从立体摄影机控制单元70、激光扫描器控制单元80、后侧方雷达控制单元90、导航装置100、路车间通信装置110、车车间通信装置120等提供的信息，识别本车辆周边的停车车辆、行驶车辆、建筑物、地形、行人、骑行者等障碍物和/或本车辆所行驶的道路的行车道形状等。

立体摄影机控制单元70对设置于车辆的周围的多组立体摄影机71进行控制，并且对从立体摄影机71传送来的图像进行图像处理。

各个立体摄影机71是将例如由透镜等摄像用光学系统、cmos等固体摄像元件、驱动电路、以及信号处理装置等构成的摄影机单元并列地例如成对排列而构成的。

立体摄影机控制单元70基于利用了公知的立体图像处理技术的图像处理结果，识别由立体摄影机71拍摄的被摄体的形状及相对于本车辆的相对位置。

立体摄影机控制单元70能够检测例如本车辆前方的行车道两端部的白线，并且识别行车道形状。

激光扫描器控制单元80控制激光扫描器81，并且基于激光扫描器81的输出将车辆周围的车辆和/或障碍物等各种物体识别为3d点组数据。

后侧方雷达控制单元90对分别设置于车辆的左右侧部的后侧方雷达91进行控制，并且基于后侧方雷达91的输出来检测存在于本车辆后侧方的物体。

后侧方雷达91能够检测例如从本车辆的后侧方接近的其他车辆。

作为后侧方雷达91，使用例如激光雷达、毫米波雷达等雷达。

图2是表示在实施例的车辆中识别车辆周围的传感器类的配置的示意图。

立体摄影机71分别设置于车辆1的前部、后部、左右侧部。

激光扫描器81在车辆1的周围分布地设置多个，以使得实质上不产生死角。

后侧方雷达91配置在例如车辆1的车体左右侧部，使检测范围朝向车辆后方侧且朝向车宽方向外侧地配置。

导航装置100具有：例如gps接收器等本车辆位置定位部、存储有预先准备的地图数据的数据存储部、以及检测本车辆的前后方向方位的陀螺传感器等。

地图数据在行车道级别上具有道路、交叉点、立体交叉道(interchange)等道路信息。

道路信息除了三维的行车道形状数据以外，还包含各行车道(车道)的可否右左转弯、临时停车位置、限制速度等成为行驶上的制约的信息。

导航装置100具有组装到仪表板的显示器101。

显示器101是显示导航装置100对驾驶员输出的各种信息的图像显示装置。

显示器101构成为具有触摸屏，也作为被驾驶员进行各种操作输入的输入部而起作用。

路车间通信装置110利用依照预定的标准的通信系统，与未图示的地面站通信，获取与拥堵信息、交通信号灯亮灯状态、道路施工、事故现场、行车道管制、天气、路面状况等有关的信息。

车车间通信装置120利用依照预定的标准的通信系统，与未图示的其他车辆通信，获取与其他车辆的位置、方位角、加速度、速度等车辆状态有关的信息、和/或与车型、车辆大小等车辆属性有关的信息。

图像生成单元200基于从环境识别单元60传递来的环境识别结果，生成被显示器210显示的包含与本车辆周边的环境有关的信息的图像(环境图像)。

图像生成单元200与显示器210协作而构成本发明的显示装置。

显示器210是与车辆的乘坐者相对配置的图像显示装置。

显示器210具有例如组装到仪表板等内装部件的lcd。

接着，对实施例的显示装置中的图像显示时的工作、以及图像显示的例子进行说明。

图3是表示实施例的显示装置的工作的流程图。

以下说明的工作，当车辆1在例如高速公路、机动车专用道等高标准道路上利用自动行驶进行行驶的过程中，来进行。

以下，针对每个步骤按照顺序进行说明。

＜步骤s01：目标行驶线路信息获取＞

图像生成单元200从自动驾驶控制单元50获取在当前自动驾驶控制中设定的与目标行驶线路有关的信息。

之后，进入步骤s02。

＜步骤s02：弯道路段有无判断＞

图像生成单元200基于在步骤s01获取的信息，判断本车辆是否预计在不久的将来(例如预定的时间阈值以内)通过弯道路段。

在预计通过弯道路段的情况下，进入步骤s03，在其他情况下，结束一系列的处理(返回)。

＜步骤s03：本车辆周边环境识别＞

环境识别单元60利用立体摄影机71等获取与本车辆周边的环境有关的信息。

此时，环境识别单元60获取与以下状况有关的信息，该状况是，在步骤s02中检测到的存在有弯道路段的道路是包含例如具有汇流路或分支路的立体交叉道、交叉点、服务区、停车场等的特定区间(第二道路状况)，还是这样的特定区间以外的通常区间(第一道路状况)。

特定区间是考虑到相对于通常区间而言，其曲率较大的弯道路段(急弯道)的出现可能性高而设定的。

之后，进入步骤s04。

＜步骤s04：特定区间判断＞

图像生成单元200基于环境识别单元60的识别结果，判断本车辆前方的弯道是包含于通常区间，还是包含于特定区间。

在处于特定区间的情况下，进入步骤s06，在其他情况下，进入步骤s05。

＜步骤s05：缓弯道显示输出＞

图像生成单元200生成俯瞰本车辆及本车辆前方的道路形状(行车道形状)的环境图像。

这样的环境图像生成为例如省略详情而简化了的计算机制图。

图像生成单元200具有能够生成这样的图像的绘图引擎。

另外，图像生成单元200设置与环境图像的一部分重叠地表示在本车辆前方存在有缓弯道的显示(缓弯道显示)。

图像生成单元200使上述图像显示在显示器210，并结束一系列的处理(返回)。

＜步骤s06：急弯道显示输出＞

图像生成单元200设置对于与步骤s05实质相同的环境图像的一部分重叠地表示在本车辆前方存在有急弯道的显示(急弯道显示)。

图像生成单元200使上述图像显示在显示器210，并结束一系列的处理(返回)。

以下，对实施例的显示装置的显示例进行说明。

图4是表示实施例的显示装置的显示图像的一例的图。

显示于显示器210的显示图像211包含本车辆1、以及道路r的图像。

道路r是具有右侧行车道lr、以及左侧行车道ll的单侧双车道的例如高速公路等高标准道路。

本车辆1沿左侧行车道ll行驶。

道路r在本车辆1的前方成为曲率较小的平稳的左弯道。

在图4中，为了参考，对用于自动驾驶控制的目标行驶线路l1进行图示。

实际上，在显示器210不显示目标行驶线路l1。

在图4所示的例子中，在图3的步骤s03中，识别为通常区间(第一道路状况)。

因此，在显示图像211的一部分设置缓弯道显示i1。

缓弯道显示i1通过较平稳地弯曲的箭头状的图案，表示本车辆1沿左方向的缓弯道行驶。

图5是表示实施例的显示装置的显示图像的其他例的图。

对与图4实质上共同的部位标注相同的符号而省略说明，主要对不同点进行说明。

在图5中，设置有从左侧行车道ll向左侧分支的分支行车道ld，设定本车辆1的目标行驶线路l2(其实际上也不显示)驶入分支行车道ld，并沿分支行车道ld行驶。

分支行车道ld是曲率比主行车道(行车道lr、ll)大的左弯道。

在图5所示的例子中，在图3的步骤s03中，识别为存在曲率相对于通常区间大的弯道的可能性高的特定区间。

因此，在显示图像211的一部分设置急弯道显示i2。

急弯道显示i2利用曲率比缓弯道显示i1大的弯曲的箭头状的图案，表示本车辆1沿左方向的急弯道行驶。

如以上说明所述，根据实施例的显示装置，能够获得以下的效果。

(1)通过根据道路状况以两个等级来表示本车辆1今后通过的弯道的缓急，能够减轻乘坐者的监视负担，并且示出车辆1正常地识别出本车辆前方的弯道路段这一情形，维持对自动驾驶控制的信赖。

(2)除了弯道的缓急以外还显示左右的方向，从而几乎不会使监视负担增加，能够让使用者更可靠地识别出自动驾驶控制正常地起作用这一情形。

(3)根据汇流、分支等的有无，将道路状况分级为两个等级来切换弯道路段的缓急的显示，能够通过简单的构成获得上述效果。

(变形例)

本发明不限定于以上说明的实施例，能够进行各种变形或改变，这些各种变形或改变也在本发明的技术范围内。

(1)显示装置的结构和/或车辆的结构不限于上述实施例而能够进行适当的改变。另外，在实施例中，车辆是汽车，但是本发明也能够应用在货车等商用车、卡车、公共汽车、两轮机动车、其他各种特殊车辆等。

(2)在实施例中，车辆将发动机作为行驶用动力源，但是本发明不限于此，也能够使用电动马达、或组合发动机和电动马达而成的混合系统作为行驶用动力源。

(3)进行本车辆周边的环境识别的传感器的种类和/或配置不限于上述实施例，能够进行适当的改变。例如，能够与实施例中的传感器类并用或者取而代之，而使用毫米波雷达、激光雷达、单目摄影机、超音波声纳等各种传感器。

(4)在实施例中，将显示图像设为俯瞰图(鸟瞰图)，但不限于此，也能够设为例如平面图、或从假想的驾驶员视点观察的驾驶员视图。另外，也可以使用能够进行3d显示的显示器，来进行3d显示。另外，不限于设置于仪表板的显示器所进行的显示，例如，也可以利用向挡风玻璃投影像的挡风玻璃显示器来进行显示。

(5)在实施例中，将道路状况分级为例如通常区间和特定区间这两个等级，但是不限定于此，可以分级为三个等级以上，进行表示对应的曲率的显示。