车辆用显示控制装置和车辆用显示控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种进行针对设置于车载仪表装置的仪表板内的显示装置的、车辆的驾驶辅助控制的工作状态信息的显示控制的车辆用显示控制装置和车辆用显示控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，作为针对设置于车载仪表装置的仪表板内的显示装置的、车辆的制动驱动控制的信息显示技术，存在专利文献I所公开的技术。专利文献I的车轮控制状态显示装置具备以下的制动驱动力控制单元:检测车辆状态，基于该检测结果来调节安装于车辆的多个车轮的制动力或驱动力。而且，通过设置于仪表盘的指示器来显示正在通过制动驱动力控制单元调节制动力或驱动力的车轮。
[0003]专利文献1:日本特开2000-344085号公报
【发明内容】
_4] 发明要解决的问题
[0005]然而，在上述以往技术中，通过控制由模仿车辆的形状的车辆外形部以及与该车辆外形部中的车轮位置分别对应的四个灯构成的指示器的该四个灯的点亮，来显示信息。也就是说，通过相应位置的灯的点亮或闪烁，来向驾驶员通知正在调节制动力或驱动力的车轮。因而，驾驶员为了认出正在调节制动力或驱动力的车轮，需要在视觉上识别哪个轮胎位置的灯处于点亮状态。因此，存在以下担忧:例如在弯道的行驶等驾驶负荷高的状况下，显示信息的认知性差。还存在以下担忧:在驾驶负荷高的状况下，驾驶员会觉得点亮相应位置处的灯之类的细微信息的显示本身较烦。
[0006]本发明是着眼于如上所述的问题而完成的，其目的在于进行即使在驾驶负荷比较大的状况下涉及驾驶辅助控制的信息的认知性也比较良好、且对驾驶员来说不烦的信息显不O
_7] 用于解决问题的方案
[0008]为了解决上述问题，本发明的一个实施方式将辅助状态显示用图像显示在设置于车载仪表装置的仪表板内的显示装置上，该辅助状态显示用图像是具有将车辆图像重叠在作为规定形状的平面图像的背景图像上所得的结构的图像。在此基础上，当判定为车载的驾驶辅助装置所实施的驾驶辅助控制进行工作时，进行将显示在显示装置上的辅助状态显示用图像的背景图像部分的显示方式变更为预先设定的显示方式的显示控制。
[0009]发明的效果
[0010]根据本发明，主要通过变更背景图像部分的显示方式来向驾驶员通知驾驶辅助装置正在工作。也就是说，不是变更车辆图像部分的与控制对应的细小的零件部分的显示方式，而是变更背景部分的图像的显示方式。因而，驾驶员即使不注视显示内容，也能够通过瞬间的视线移动、周边视野来捕捉到显示内容的变化。由此，即使在驾驶负荷高的状况下，也能够向驾驶员可靠地通知驾驶辅助控制正在工作而不使驾驶员觉得烦。
【附图说明】
[0011]图1是表示应用了第一实施方式所涉及的车辆用显示控制装置的汽车V的模型的概念图。
[0012]图2是表示仪表装置20的结构例的框图。
[0013]图3是表示仪表装置20的外观结构的一例的图。
[0014]图4是表示显示控制控制器30的具体结构的一例的框图。
[0015]图5是表示液晶显示装置26的显示画面的一例和默认图像的一例的图。
[0016]图6的(a)和(b)是表示控制介入时显示图像的一例的图。
[0017]图7是表不按场景演不图像的一例的图。
[0018]图8是表示作为ARC用的辅助状态显示用图像的演示图像261ARC的一例的图。
[0019]图9的(a)?(d)是表示作为SMB用的辅助状态显示用图像的演示图像SMB的一例的图。
[0020]图10的(a)和(b)是表示作为HSA用的辅助状态显示用图像的演示图像261HSA的一例的图。
[0021]图11是表示作为HDC用的辅助状态显示用图像的演示图像261HDC的一例的图。
[0022]图12是用于说明第一实施方式的基于最低显示时间信息的显示控制时的动作例的时序图。
[0023]图13是用于说明驾驶辅助控制ATC或AEB工作时的显示控制动作的一例的时序图。
[0024]图14是表示驾驶辅助控制ATC或AEB工作的行驶场景的一例的图。
[0025]图15是用于说明驾驶辅助控制SMB工作时的显示控制动作的一例的时序图。
[0026]图16是表示驾驶辅助控制HSA的工作场景下的车速Vd、制动踏板操作量Bd、制动液压以及工作标志HSA的时间变化的一例的图。
[0027]图17是表示驾驶辅助控制HSA的工作场景下的、与汽车V的行驶状态和驾驶员的踏板操作状态的变化相对的显示画面260的显示内容和HSA用指示灯240HSA的点亮状态的变化的一例的图。
[0028]图18是表示第二实施方式的显示控制控制器30的结构的框图。
[0029]图19是用于说明驾驶辅助控制连续重复地工作的情况下的显示控制动作的一例的时序图。
[0030]图20是用于说明操作相关驾驶辅助控制与干扰相关驾驶辅助控制同时工作的情况下的显示控制动作的一例的时序图。
【具体实施方式】
[0031](第一实施方式)
[0032]下面，基于附图来说明本发明的第一实施方式。图1?图17是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用显示控制装置和车辆用显示控制方法的实施方式的图。(结构)
[0033]图1是表示应用了本实施方式所涉及的车辆用显示控制装置的汽车V的模型的概念图。
[0034]本实施方式的汽车V搭载有SBW(线控转向(Steer-By-Wire))系统。如图1所示，该汽车V具备能够由驾驶员进行转轮操作(日语:操舵操作)的方向盘1、左右前轮(转向轮)11R、11L 以及转向轴(steering shaft) 2o
[0035]方向盘I设置成能够在机械上与左右前轮IlRUlL断开。方向盘I与转向轴2连结。
[0036]汽车V还具备转轮角传感器3、反作用力马达4以及转轮扭矩传感器5。转轮角传感器3、反作用力马达4以及转轮扭矩传感器5设置于转向轴2。
[0037]转轮角传感器3用于检测方向盘I的转轮角Θ s，由编码器等构成。
[0038]反作用力马达4用于通过对转向轴2附加扭矩来对方向盘I提供转轮反作用力。在此，上述转轮反作用力是向与驾驶员转动方向盘I的操作方向相反的方向起作用的反作用力。该反作用力马达4由无刷马达等构成，与后述的SBW控制器80所输出的反作用力马达驱动电流相应地进行驱动。
[0039]转轮扭矩传感器5检测从方向盘I传递给方向盘2的转轮扭矩T。该转轮扭矩传感器5为以下的结构:通过利用电位计检测扭杆(tors1n bar)的扭转角位移，来检测转轮扭矩T。
[0040]汽车V还具备离合器(clutch) 6、小齿轮轴(pin1n shaft) 7、转向马达8、转向马达角传感器9、小齿轮(pin1n gear) 12、齿条轴(rack shaft) 13、转向横拉杆(tie rod) 14、转向节臂(knuckle arm) 15以及SBW控制器80。
[0041]离合器6介于方向盘I与转向轮11R、11L之间，按照来自SBW控制器80的离合指令(离合指令电流)而切换为分离状态或接合状态。
[0042]该离合器6在通常状态下处于分离状态，在SBW系统发生某种异常(例如转轮反作用力系统的异常)时成为接合状态。在该异常发生而接合了离合器6的状态下，进行对转轮系统赋予用于减轻驾驶员的转轮负担的转轮辅助力的转轮辅助控制(以下称为EPS控制)。
[0043]另外，在处于驾驶员将方向盘I转动到操舵极限附近的端部接触状态时，该离合器6也成为接合状态。在成为端部接触状态而接合了离合器6的状态下，进行用于对驾驶员给予端部接触感的端部接触时控制。
[0044]在离合器6的分离状态下，方向盘I与转向轮11R、11L之间的扭矩传递路径在机械上断开，因此处于方向盘I的转轮操作不传递到转向轮IlRUlL的状态。另一方面，在离合器6的接合状态下，方向盘I与转向轮IlRUlL之间的扭矩传递路径在机械上结合，因此处于方向盘I的转轮操作传递到转向轮IlRUlL的状态。
[0045]小齿轮轴7的一端与离合器6连结，小齿轮轴7的另一端设置有小齿轮12。小齿轮12与设置于齿条轴13的两端部之间的齿条啮合。
[0046]齿条轴13的两端分别经由转向横拉杆14和转向节臂15而与转向轮11R、11L连结。即，通过与小齿轮12的转动相应地齿条轴13在车宽方向上发生位移，转向轮IlRUlL借助转向横拉杆14和转向节臂15转向(日语:転舵)，从而能够改变汽车V的行进方向。
[0047]另外，转向马达8与反作用力马达4同样地由无刷马达等构成，与SBW控制器80所输出的转向马达驱动电流相应地进行驱动。该转向马达8通过与转向马达驱动电流相应地进行驱动，来输出用于使转向轮I IR、IIL转向的转向扭矩。
[0048]在转向马达8的输出轴末端侧设置有使用小齿轮12形成的转向输出齿轮8a。而且，转向输出齿轮8a与设置于齿条轴13的两端部之间的齿条啮合。S卩，转向轮IlRUlL能够与转向输出齿轮8a的转动相应地转向。
[0049]并且，在转向马达8处设置有转向马达角传感器9。转向马达角传感器9检测转向马达8的转动角。转向轮IlRUlL的转向角0r是根据转向输出齿轮8a的转动角度以及齿条轴13的齿条与转向输出齿轮8a的齿轮比而唯一地决定的。因此，在本实施方式中，基于转向马达8的转动角来求出转向轮IlRUlL的转向角ΘΓ。
[0050]SBff控制器80被输入由转轮角传感器3检测出的方向盘I的转轮角Θ s、由转轮扭矩传感器5检测出的转轮扭矩T以及由转向马达角传感器9检测出的转向角ΘΓ。另外，除此以外，SBW控制器80还从其它系统的控制器(未图示)被输入车速Vd、偏航率(yawrate) γ。
[0051]而且，在离合器6的分离状态下，SBW控制器80根据方向盘I的转轮状态对转向马达8进行驱动控制，使转向轮IlRUlL转向。由此，转向轮IlRUlL的转向角Θ r同与转轮状态相应的转向指令角一致。且同时，SBW控制器80根据转向轮IlRUlL的转向状态对反作用力马达6进行驱动控制，对方向盘I赋予转轮反作用力。由此，对方向盘I赋予模拟了路面反作用力的转轮反作用力。通过这样，SBW控制器80进行线控转向控制(以下称为SBff控制)。
[0052]另外，在成为端部接触状态而接合了离合器6的状态下，SBW控制器80进行将转向角固定在规定转向角的转向角固定控制，来作为用于对驾驶员给予端部接触感的端部接触时控制。将上述规定转向角例如设为齿条末端(rack end)角。端部接触时控制是在驾驶员进行了方向盘I的回转操作的定时结束。在结束了端部接触时控制之后，恢复为通常的SBW控制。
[0053]并且，汽车V具备仪表装置20、显示控制控制器30、驾驶辅助装置40以及通信网络50。
[0054]此外，汽车V还具备能够由驾驶员进行踏下操作的制动踏板16以及检测制动踏板16的踏下量Bd的制动操作检测装置17。
[0055](驾驶辅助装置40)
[0056]驾驶辅助装置40具备实施各种驾驶辅助控制的多个控制系统(未图示)。驾驶辅助装置40通过控制汽车I的制动驱动力、或者控制变速器(CVT)的传动比、或者控制SBW系统来实施各种驾驶辅助控制。
[0057]并且，驾驶辅助装置40生成表示各种驾驶辅助控制的工作状态的工作标志，并将所生成的工作标志经由通信网络50发送到显示控制控制器30。在此，工作标志是针对各种驾驶辅助控制分别设定的。而且，各工作标志是在驾驶辅助控制工作时为ON(信号为高电平)、在驾驶辅助控制未工作时为OFF (信号为低电平)的标志。
[0058]另外，在本实施方式中，驾驶辅助装置40实施以下的(I)?(6)的驾驶辅助控制。此外，并不限于下述(I)?(6)这六种，也可以构成为实施车距维持控制等其它驾驶辅助控制。
[0059](I)ATC (Active Trace Control:主动循迹控制)
[0060](2)AEB (Active Engine Brake:主动发动机制动)
[0061](3) ARC (Active Ride Control:主动驾驶控制)
[0062](4)HSA(Hill Start Assist:上坡起步辅助)
[0063](5)HDC(Hill Descent Control:陡坡缓降控制)
[0064](6)SMB(Side Magic Bumper)
[0065]ATC是如下的驾驶辅助控制:根据驾驶员的转轮状态、基于多个传感器检测值检测出的汽车V的转弯状态来控制对各车轮的制动和发动机输出，以降低汽车V的偏航率相对于转轮的延迟。
[0066]AEB是如下的驾驶辅助控制:根据驾驶员的转轮状态、基于多个传感器检测值检测出的汽车V的驾驶状态来控制变速器的传动比，由此附加减速度来降低在拐角等弯道上行驶时的驾驶负荷(驾驶员的踏板换踏操作)。
[0067]ARC是如下的驾驶辅助控制:通过制动控制来提高汽车V越过成为比较大的输入的凹凸后的车身运动的收敛性。
[0068]HSA是如下的驾驶辅助控制:在坡道起步时，将制动的压力保持数秒(例如约2秒)，由此防止从制动踏板换踏到加速踏板时汽车V后退。
[0069]HDC是如下的驾驶辅助控制:进行制动驱动控制，使得能够以固定的车速(能够设定为4[km/h]?15[km/h])在仅利用发动机制动是无法减速的陡峭的下坡、如雪道那样的易打滑的路面的下坡下行。
[0070]SMB是提高汽车V的相对于转轮角的行驶稳定性的驾驶辅助控制。SMB利用设置于汽车V的室内镜(room mirror)上部的车载摄像机(未图示)来识别前方的道路的车道，以能够通过少量的转向角度修正来正确地追踪行驶路线。而且，在探测出汽车V的行进方向与车道之间的偏移时，控制SBW系统来修正轮胎角以降低该偏移，对方向盘施加反作用力。SMB即使例如由于侧风、车辙等而车的前进路线发生变化也能够减少该变化，因此能够抑制驾驶员的修正转向。
[0071]驾驶辅助装置40生成与上述(I)?(6)的各驾驶辅助控制对应的工作标志，并将所生成的各工作标志经由通信网络50发送到显示控制控制器30。
[0072]具体地说，如图1所示，生成表示SMB的工作状态的工作标志SMB、表示ATC的工作状态的工作标志ATC、表示AEB的工作状态的工作标志AEB、表示HSA的工作状态的工作标志HSA、表示HDC的工作状态的工作标志HDC以及表示ARC的工作状态的工作标志ARC。然后，将所生成的工作标志SMB、ATC、AEB、HSA、HDC以及ARC经由通信网络50发送到显示控制控制器30。
[0073]在本实施方式中，通信网络50是采用CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)通信协议的网络。在CAN通信协议中，将各种控制器连接为线型的连接结构，通过多主站方式的总线访问来进行数据通信。此外，不限于CAN通信协议，例如也可以构成为采用 LIN (local interconnect network:局域互连网络)、FlexRay (日语夕只 1/彳)等其它通信协议。此外，在本实施方式中，在SBW系统中，采用了 FlexRay通信协议。
[0074]制动操作检测装置17将检测出的制动踏板操作量提供给作为驾驶辅助装置40所具备的控制系统之一的VDC系统(未图示)。
[0075]在此，VDC系统是实施以下的制动驱动控制(稳定性控制)的系统:感测前/后轮的侧滑，控制各车轮的制动力、发动机输出来提高汽车V的稳定性。在本实施方式中，VDC系统基于所提供的制动踏板操作量生成表示驾驶员的制动踏板16的踏下状态的BHS (BrakeHold State:制动保持状态)信息。然后，将所生成的BHS信息经由通信网络50提供给显示控制控制器30。此外，也可以构成为从其它系统获取BHS信息。
[0076](仪表装置20)
[0077]接着，基于图2和图3来说明仪表装置20。
[0078]图2是表示仪表装置20的结构例的框图。图3是表示仪表装置20的外观结构的一例的图。
[0079]如图2所示，仪表装置20具备第一仪表22、第二仪表24、液晶显示装置26、仪表控制控制器28以及演示图像保存存储器29。
[0080]第一仪表22构成为包括对汽车V的发动机转速进行仪表显示的转速表(tachometer) 22a以及对汽车V的燃料的剩余量进行仪表显示的燃油表(fuel gauge) 22b。
[0081]转速表22a是基于来自仪表控制控制器28的发动机转速的信息并通过附有刻度和数值的表盘和指针对发动机转速进行模拟显示的机械式仪表。
[0082]燃油表22b是基于来自仪表控制控制器28的燃料的剩余量信息并通过附有刻度和字母(F、E)的表盘和指针对燃料的剩余量进行模拟显示的机械式仪表。
[0083]第二仪表24构成为包括对汽车V的车速进行仪表显示的速度表24a、进行警告显示和驾驶辅助控制的工作状态的显示等的指示器24b以及对汽车V的发动机的冷却水的温度进行仪表显示的水温表24c。
[0084]速度表24a是基于来自仪表控制控制器28的汽车V的速度信息并通过附有刻度和数值的表盘和指针对汽车V的速度进行模拟显示的机械式仪表。
[0085]指示器24b根据来自仪表控制控制器28的基于表示安全带的佩戴状态的信息、表示车门的开闭状态的信息等的显示指令，与各状态相应地进行预先准备的图案的指示灯的熄灭、点亮或闪烁。并且，指示器24b根据来自仪表控制控制器28的后述的HSA用演示显示指令所包含的HSA用指示灯的显示开始指令来进行HSA用指示灯的熄灭、点亮或闪烁。
[0086]水温表24c是基于来自仪表控制控制器28的冷却水的温度信息并通过附有刻度和字母(H、C)的表盘和指针对冷却水的温度进行模拟显示的机械式仪表。
[0087]在本实施方式中，液晶显示装置26由TFT (Thin Film Transistor:薄膜晶体管)液晶显示装置构成。该液晶显示装置26基于经由通信网络50和仪表控制控制器28接收到的来自仪表控制控制器28的图像显示信号，显示用于向驾驶员通知驾驶辅助装置40所实施的各种驾驶辅助控制的工作状态的图像(以下称为辅助状态显示用图像)。
[0088]此外，液晶显示装置26不限于TFT液晶显示装置，只要是具有与TFT液晶显示装置相同程度或其以上的视觉识别性的显示装置，则也可以由等离子体显示装置、场发射型显示装置、有机EL显示装置等其它显示装置构成。另外，关于对于上述的(I)?(6)这六种驾驶辅助控制的辅助状态显示用图像的详情在后面叙述。
[0089]仪表控制控制器28接收从车载的各种控制控制器(EOT)经由通信网络50发送来的信息。具体地说，仪表控制控制器28经由通信网络50接收从显示控制控制器30发送来的辅助状态显示用图像以及HSA用指示灯的显示开始指令(后述)和显示结束指令(后述)。并且，经由通信网络50接收从未图示的发动机控制控制器发送来的发动机转速、车速以及冷却水的温度的信息、从未图示的燃料控制控制器发送来的燃料的剩余量的信息。除此以外，仪表控制控制器28还经由通信网络50接收从车门控制控制器发送来的车门的开闭状态的信息等涉及指示灯的显示的信息。
[0090]另外，仪表控制控制器28基于所接收到的辅助状态显示用图像的显示开始指令，从演示图像保存存储器29读出相应的辅助状态显示用图像的信息。然后，生成所读出的辅助状态显示用图像的图像显示信号，并将所生成的图像显示信号发送到液晶显示装置26。
[0091]另外，仪表控制控制器28基于所接收到的辅助状态显示用图像的显示结束指令，从演示图像保存存储器29读出用于向驾驶员通知驾驶辅助控制不工作的辅助状态显示用图像(以下称为默认图像)的信息。然后，生成所读出的默认图像的图像显示信号，并将所生成的图像显示信号发送到液晶显示装置26。
[0092]另外，仪表控制控制器28将所接收到的HSA用指示灯的显示开始指令发送到第二仪表24的指示器24b。另外，仪表控制控制器28将所接收到的HSA用指示灯的显示结束指令发送到第二仪表24的指示器24b。
[0093]另外，仪表控制控制器28将所接收到的发动机转速和燃料的剩余量的信息发送到第一仪表22，将所接收到的车速和冷却水的温度的信息发送到第二仪表24。另外，仪表控制控制器28将所接收到的涉及指示器显示的信息发送到第二仪表24。
[0094]此外，在本实施方式中，利用机械式仪表来构成第一仪表22和第二仪表24，但是不限于该结构，也可以构成为在液晶显示装置的显示画面内对构成第一仪表22和第二仪表24的各仪表的一部分或全部进行图形显示。在该结构中，显示各仪表的液晶显示装置既可以构成为一台，也可以构成为多台。另外，也可以构成为使液晶显示装置26大型化来兼用于仪表显示。
[0095]演示图像保存存储器29是保存要显示在液晶显示装置26上的演示图像(辅助状态显示用图像)的存储器。在本实施方式中，演示图像保存存储器29保存有与上述六种驾驶辅助控制分别对应地预先准备的演示图像。此外，关于演示图像的详情在后面叙述。
[0096]另外，在本实施方式中，仪表装置20安装于车载的仪表盘(dashboard)(未图示)的与驾驶席正对的位置。仪表装置20例如像图3所示那样形成以下的外观结构:在将正视时