显示装置的制作方法

本发明涉及设置在汽车等车辆上并且对本车辆周边的环境和自动驾驶时的目标行驶路线进行图像显示的显示装置，特别涉及防止用户对自动驾驶中的目标行驶路线设定抱有不信任感的显示装置。

背景技术：

在汽车等车辆中，提出有各种通过各种的周边识别单元对本车辆前方的环境进行识别，将与车道形状、障碍物等有关的信息进行图像显示的显示装置。

另外，自动驾驶功能、驾驶辅助功能得到完善，车辆识别周边状况并对以后的本车辆的行驶路线进行设定的技术被实用化。

在车辆自动设定行驶路线的情况下，为了乘员(例如手动驾驶时的驾驶员)等用户监视目标行驶路线设定的妥当性而提出了使用上述那样的显示装置。

作为与车辆用的显示装置相关的现有技术，例如在专利文献1中记载有如下技术方案，利用平视显示器将本车辆的推定行进道路和用于避免障碍物的推荐行进道路显示在前挡风玻璃上。

在专利文献2中记载了如下技术方案，利用平视显示器显示本车辆的目标行驶可能区域，并且根据车速变化移动目标行驶可能区域的位置。

另外，作为与自动驾驶控制中的行驶路线设定相关的现有技术，在专利文献3中记载了如下行驶控制系统，该行驶控制系统为了提高目标行驶路线的精度，利用信息中心从多个车辆接收行驶信息，并基于中心侧的推荐行驶信息来控制转向，该中心侧的推荐行驶信息是根据接收到的多个行驶信息生成的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4297045号

专利文献2：日本特许第4847178号

专利文献3：日本特许第4049069号

技术实现要素：

技术问题

在进行自动驾驶的车辆中，用户(乘员)对在显示装置上显示的目标行驶路线的设定是否妥当进行监视，但令人担心的是在用户根据用户自身进行的周边确认的结果和/或用户的经验而设想的行驶路线与车辆侧所设定的目标行驶路线不同的情况下，用户会对自动驾驶控制抱有不信任感。

鉴于上述问题，本发明的课题在于，提供一种防止用户对自动驾驶中的目标行驶路线设定抱有不信任感的显示装置。

技术方案

本发明利用以下的解决方案来解决上述课题。

技术方案1的发明是一种显示装置，其设置在车辆上，该车辆具备：环境识别单元，其识别本车辆周围的环境；行驶路线设定单元，其基于上述环境识别单元的识别结果设定本车辆的目标行驶路线；以及自动驾驶控制单元，其使本车辆沿上述目标行驶路线行驶，上述行驶路线设定单元具有从多个候补行驶路线选择上述目标行驶路线的功能，上述显示装置将表示非选择行驶路线的图像与表示上述目标行驶路线的图像一同显示，上述非选择行驶路线为未被选择的上述候补行驶路线。

据此，即使在用户所设想的行驶路线与车辆侧所设定的目标行驶路线不同的情况下，在用户所设想的行驶路线与非选择行驶路线一致时，也明了这是在将用户所设想的行驶路线作为候补的基础上选择了当前的目标行驶路线，能够消除用户对由自动驾驶控制进行的目标行驶路线设定的不信任感。

技术方案2的发明是在记载于技术方案1的显示装置中，显示与上述非选择行驶路线未被选择的理由有关的信息。

据此，通过显示未选择非选择行驶路线的理由，用户可以容易地理解目标行驶路线的设定的妥当性。

技术方案3的发明是在记载于技术方案1或技术方案2的显示装置中，上述行驶路线设定单元具有根据上述环境识别单元的识别结果的变化将上述非选择行驶路线重新设定为新的上述目标行驶路线的功能，将表示确定了无法重新设定为上述目标行驶路线的上述非选择行驶路线的显示设定为不显示。

据此，可以使用户认识到根据本车辆周围的环境变化等将非选择行驶路线重新设定为新的目标行驶路线的可能性不存在，从而使用户理解由车辆侧生成的自动驾驶控制的方案。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种防止用户对自动驾驶中的目标行驶路线设定抱有不信任感的显示装置。

附图说明

图1是示意地表示设有应用了本发明的显示装置的实施例的车辆的构成的框图。

图2是表示在实施例的车辆中识别车辆周围的传感器的配置的示意图。

图3是表示实施例的显示装置的动作的流程图。

图4是表示实施例的显示装置中的图像显示的一个例子的图。

标记说明

1：车辆

10：发动机控制单元

20：变速箱控制单元

21：前进后退切换执行器

22：挡位检测传感器

30：行为控制单元

31：液压控制单元(hcu)

32：车速传感器

40：电动助力转向(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：立体相机控制单元

71：立体相机

80：激光扫描仪控制单元

81：激光扫描仪

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

pc1～pc3：小汽车

lr：右侧行驶车道

ll：左侧行驶车道

lp：超车车道

lt：目标行驶路线

ln：非选择行驶路线

i：(表示非选择理由)显示

具体实施方式

本发明通过显示在自动驾驶控制中的目标行驶路线的设定时未被选择的行驶路线，并且一并显示行驶路线未被选择的理由来解决如下课题，即，提供防止用户对自动驾驶中的目标行驶路线设定抱有不信任感的显示装置的课题。

(实施例)

以下，对应用了本发明的显示装置的实施例进行说明。

图1是示意地表示设有应用了本发明的显示装置的实施例的车辆的构成的框图。

实施例的显示装置设置在例如具有自动驾驶功能的小汽车等汽车、即车辆1上，将目标行驶路线等与关于本车辆周边的障碍物(其他车辆等)的信息等一起向用户(例如手动驾驶时的驾驶员)等进行图像显示。

用户能够在基于由显示装置提示的信息监视本车辆前方的车道形状和/或障碍物并进行自动驾驶控制时，验证利用自动驾驶控制设定的目标行驶路线的妥当性。

如图1所示，车辆1具备：发动机控制单元10、变速箱控制单元20、行为控制单元30、电动助力转向(eps)控制单元40、自动驾驶控制单元50、环境识别单元60、立体相机控制单元70、激光扫描仪控制单元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和显示器210等。

上述的各单元作为具有例如cpu等信息处理单元，ram和/或rom等存储单元、输入输出接口，以及将他们进行连接的总线等的单元而构成。这些各单元能够经由例如can通信系统等车载lan系统而相互通信。

发动机控制单元10对车辆1的行驶用动力源、即发动机及其辅助设备进行总体控制。

作为发动机可以使用例如四冲程汽油发动机。

发动机控制单元(ecu)10能够通过对发动机的节流阀开度、燃料喷射量以及喷射时间、点火时间等进行控制来控制发动机的输出扭矩。

在车辆1根据驾驶员的驾驶操作而运转的状态下，发动机控制单元10以使发动机的实际的扭矩接近基于油门踏板的操作量等而设定的驾驶员要求扭矩的方式对发动机的输出进行控制。

另外，在车辆1进行自动驾驶的情况下，发动机控制单元10根据来自于自动驾驶控制单元50的指令对发动机的输出进行控制。

变速箱控制单元(tcu)20对使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装置以及辅助设备进行总体地控制。

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

作为变速装置例如可以使用链式、带式、环形等的cvt、具有多个行星齿轮组的有级at、dct、amt等各种自动变速装置。

变速装置构成为除了变速器(variator)等变速机构部之外，还具有例如变矩器、干式离合器、湿式离合器等车辆起步器件和/或切换前进行驶挡和后退行驶挡的前进后退切换机构等。

变速箱控制单元20连接有前进后退切换执行器21、挡位检测传感器22等。

前进后退切换执行器21用于驱动对向前进后退切换机构提供油压的油路进行开关的前进后退切换阀，并切换车辆的前进后退。

前进后退切换执行器21例如为电磁阀等电动执行器。

挡位检测传感器22是判别在变速装置中当前被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)。

行为控制单元30用于通过独立地控制分别设置在左右前后轮的液压式行车制动器的轮缸液压，来进行抑制转向不足和/或转向过度等车辆行为的行为控制、使制动时的车轮抱死恢复的防抱死制动控制。

行为控制单元30连接有液压控制单元(hcu)31、车速传感器32等。

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、及独立地调节提供给各车轮轮缸的液压的阀等。

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的制动指令来使各车轮的轮缸产生制动力。

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

通过检测车速脉冲信号的频率，并进行预定的运算处理，能够计算出车辆的行驶速度(车速)。

电动助力转向(eps)控制单元40用于总体控制通过电动马达来辅助驾驶员的转向操作的电动助力转向装置及其辅助设备。

eps控制单元40连接有马达41、转向角传感器42。

马达41是对车辆的转向系统施加辅助力来辅助驾驶员的转向操作或在自动驾驶时变更转向角的电动执行器。

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于预定的目标转向角的方式对转向系统施加扭矩从而进行转向。

转向角传感器42用于检测车辆的转向系统中的当前的转向角。

转向角传感器42例如具备检测转向轴的角度位置的位置编码器。

自动驾驶控制单元50用于在选择了自动驾驶模式的情况下，向上述的发动机控制单元10、变速箱控制单元20、行为控制单元30、eps控制单元40等输出控制指令，执行使车辆自动行驶的自动驾驶控制。

自动驾驶控制单元50作为本发明所述的自动驾驶控制单元以及行驶路线设定单元发挥功能。

在选择了自动驾驶模式时，自动驾驶控制单元50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、和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路线，并执行自动驾驶，该自动驾驶自动地进行车辆的加速(起步)、减速(停车)、前进后退切换、转向等，使车辆自动地行驶到预先设定的目的地。

此外，自动驾驶模式能够在用户希望进行手动驾驶的情况下或自动驾驶难以继续进行的情况下等，根据来自用户的预定的解除操作被中止，并恢复到由驾驶员进行手动驾驶的手动驾驶模式。

自动驾驶控制单元50连接有输入输出装置51。

输入输出装置51用于输出从自动驾驶控制单元50向用户发出的警报和/或各种消息等信息，并接收用户输入的各种操作。

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用于识别本车辆周围的信息。

环境识别单元60基于分别从立体相机控制单元70、激光扫描仪控制单元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，来识别本车辆周边的停车车辆、行驶车辆、建筑物、地形、行人、骑自行车的人等障碍物和/或本车辆所行驶的道路的车道形状等。

立体相机控制单元70用于控制设置在车辆的周围的多组立体相机71，并对从立体相机71送达的图像进行图像处理。

各个立体相机71例如通过将由透镜等成像用光学系统、cmos等固态图像传感器、驱动电路及信号处理装置等构成的相机单元并排地排列例如一对而构成。

立体相机控制单元70基于利用公知的立体图像处理技术而得到的图像处理结果，来识别被立体相机71拍摄的物体的形状和相对于本车辆的相对位置。

立体相机控制单元70例如能够检测本车辆前方的车道两端部的白线并且识别车道形状。

激光扫描仪控制单元80用于控制激光扫描仪81，并基于激光扫描仪81的输出将车辆周围的车辆和/或障碍物等各种物体作为3d点群数据来识别。

后侧方雷达控制单元90用于控制分别设置在车辆的左右侧部的后侧方雷达91，并基于后侧方雷达91的输出检测存在于本车辆后侧方的物体。

后侧方雷达91例如能够检测从本车辆的后侧方接近的其他车辆。

作为后侧方雷达91可使用例如激光雷达、毫米波雷达等雷达。

图2是表示在实施例的车辆上识别车辆周围的传感器的配置的示意图。

立体相机71分别设置在车辆1的前部、后部、左右侧部。

激光扫描仪81以在车辆1的周围实质上不产生死角的方式分布并设置有多个。

后侧方雷达91例如配置在车辆1的车体左右侧部，并以使检测范围朝向车辆后方侧且朝向车宽方向外侧的方式进行配置。

导航装置100具有例如gps接收器等本车辆位置定位单元、存储预先准备的地图数据的数据存储单元、检测本车辆的前后方向的方位的陀螺仪传感器等。

地图数据中，以车道级别进行划分具有道路、交叉路口、立交桥等道路信息。

道路信息中除了三维的车道形状数据之外，还包括各车道(lane)是否允许左转或右转、临时停车位置、限速等成为行驶上的限制的信息。

导航装置100具有安装于仪表板的显示器101。

显示器101是显示导航装置100向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，还作为驾驶员进行各种操作输入的输入部而发挥功能。

路车间通信装置110用于通过依据预定的标准的通信系统与未图示的地面站进行通信，而获取与堵车信息、交通信号灯亮灯状态、道路施工、事故现场、车道限制、天气情况、路面状况等有关的信息。

车车间通信装置120用于通过依据预定的标准的通信系统与未图示的其他车辆进行通信，而获取其他车辆的位置、方位角、加速度、速度等与车辆状态有关的信息和/或车辆类型、车辆尺寸等与车辆属性有关的信息。

图像生成单元200用于基于从环境识别单元60传送来的环境识别结果，生成包括与显示器210所显示的本车辆周边的环境有关的信息在内的图像(环境图像)。

图像生成单元200与显示器210配合，构成本发明的显示装置。

显示器210是与车辆的乘员相对地配置的图像显示装置。

显示器210具有例如安装在仪表板等内部装饰部件的lcd。

接下来，对实施例的显示装置中的图像显示时的动作以及画面显示的例子进行说明。

图3是表示实施例的显示装置的动作的流程图。

以下，按照顺序对每个步骤进行说明。

＜步骤s01：执行环境识别处理＞

环境识别单元60进行本车辆周围的环境识别，取得车道形状和/或其他车辆等障碍物相对于本车辆1的相对速度、相对距离等信息。

之后，进入步骤s02。

＜步骤s02：设定候补行驶路线＞

自动驾驶控制单元50基于步骤s01中的环境识别结果设定候补行驶路线，该候补行驶路线为本车辆1不与其他车辆等接触或者不与其他车辆等靠近到相对距离为预定值以下而能够行驶的路线。

这样的候补行驶路线可根据车辆周围的环境设置多个。

候补行驶路线除了在本车辆的行驶车道内保持车道内横向位置的同时进行行驶的路线外，还包括例如伴随车道变更的路线、伴随合流或者分支的路线、伴随十字路口的左转或右转等的路线、为了超越在例如相邻车道上行驶的大型车和/或回避障碍物而在本车辆的行驶车道内改变车道内横向位置的路线等。

之后，进入步骤s03。

＜步骤s03：选择目标行驶路线＞

在步骤s02中设定的候补行驶路线为一个的情况下，自动驾驶控制单元50将该行驶路线设定为目标行驶路线，执行自动驾驶控制。

另一方面，在步骤s02中设定有多个候补行驶路线的情况下，对于各候补行驶路线，基于关于与其他车辆和/或障碍物的接触等的潜在危险性的推定和/或是否需要急加速、急制动、急转向等要素来判定各候补行驶路线的优劣。

然后，将判定为最优的候补行驶路线设定为目标行驶路线，执行自动驾驶控制。

之后，进入步骤s04。

＜步骤s04：生成周围环境、目标行驶路线图像＞

图像生成单元200从环境识别单元60取得与本车辆周围的环境相关的信息并且从自动驾驶控制单元50取得与在步骤s03中选择的目标行驶路线相关的信息。

图像生成单元200基于取得的信息，生成与本车辆周围的道路形状、车道形状、其他车辆的分布等相关的图像，并且使表示目标行驶路线的图像也与此重叠。

之后，进入步骤s05。

＜步骤s05：判断非选择行驶路线的有无＞

图像生成单元200基于从自动驾驶控制单元50提供的信息，判断作为未被选择的候补行驶路线的非选择行驶路线的有无。

在存在非选择行驶路线的情况下进入步骤s06，在其他的情况下进入步骤s08。

＜步骤s06：生成非选择行驶路线图像＞

图像生成单元200生成表示非选择行驶路线的图像，重叠于在步骤s04中生成的与周围环境以及目标行驶路线相关的图像。

这里，表示非选择行驶路线的图像被设定为例如颜色、亮度、透明度、形状这样的显示形态与表示目标行驶路线的图像不同。

之后，进入步骤s07。

＜步骤s07：生成未被选择理由图像＞

图像生成单元200在表示非选择行驶路线的图像的附近生成表示该行驶路线在步骤s03中未被选择的理由的显示。

该显示例如可以是图标等图案显示，另外也可以是文字显示。

之后，进入步骤s08。

＜步骤s08：输出图像显示＞

图像生成单元200将通过一系列的处理而生成的图像输出并显示在显示器210上，提示给用户。

之后，结束一系列的处理。

图4是表示实施例的显示装置中的显示的一个例子的图。

图4例如表示在左侧通行单侧3车道的高速道路(高标准的汽车专用道)上行驶中的状态。

图像显示包括环境识别单元60所识别的车道形状(白线形状)。

在图4中，从左侧开始按顺序显示左侧行驶车道ll、右侧行驶车道lr、超车车道lp。

各车道通过沿车道端部延伸的白线被分隔开。

在图4所示的例子中，本车辆1在3车道中配置在中央的右侧行驶车道lr中行驶。

在右侧行驶车道lr中的本车辆1的前方行驶有小汽车pc1。

在左侧行驶车道ll中的本车辆1的侧方行驶有小汽车pc2。

在超车车道lp中的本车辆1的斜前方侧行驶有小汽车pc3。

在图4中显示有表示目标行驶路线lt、非选择行驶路线ln的显示。

目标行驶路线lt被设定为从右侧行驶车道lr向左侧行驶车道ll进行变道，而进入小汽车pc2的前方，之后超过pc1。

自动驾驶控制单元50以使本车辆1的实际的行驶轨迹接近该目标行驶路线lt的方式进行自动驾驶控制。

另一方面，非选择行驶路线ln被设定为从右侧行驶车道lr向超车车道lp进行变道，而进入小汽车pc3的前方，之后超过pc1。

但是，在选择了非选择行驶路线ln的情况下，在变道后不久，本车辆1与其后方的小汽车pc3的车间距离变得小于预定的允许极限，存在被追尾的危险，因此自动驾驶控制单元50在步骤s03中将该行驶路线设为未被选择。

表示目标行驶路线lt、非选择行驶路线ln的显示例如如图4所示通过前端为箭头状的线来显示。

应予说明，目标行驶路线lt、非选择行驶路线ln被设定为到中途为止一同在右侧行驶车道lr上前进，但为了便于理解，表示目标行驶路线lt、非选择行驶路线ln的显示不将这些行驶路线重叠显示而是并列显示。

另外，并列显示时的在车道宽度方向的显示顺序优选为考虑以不使表示目标行驶路线lt、非选择行驶路线ln的显示相互交叉的方式进行设定。

例如，在图4所示的例子中，以使目标行驶路线lt位于非选择行驶路线ln的左侧的方式进行平行部分的显示。

另外，邻近非选择行驶路线ln设置有表示在变道目的地与后续的小汽车pc3的车间距离短、存在追尾危险的显示i(未被选择理由显示)。

显示i可以是例如图4所示的图案显示(图标)，另外也可以是文字显示。

应予说明，非选择行驶路线ln还存在因之后的本车辆周围的环境的变化(例如小汽车pc3减速或者小汽车pc3变道而进入本车辆1的后方等)而被重新设定为新的目标行驶路线lt的情况。

在此情况下，在显示画面中，将表示目标行驶路线lt的显示与表示非选择行驶路线ln的显示进行对调。

另外，根据与此不同的环境变化，在不存在以后非选择行驶路线ln被设定为目标行驶路线lt的可能性的情况(实际上不存在行驶的可能性的情况)下，将表示非选择行驶路线ln的显示设定为不显示。

根据以上说明的实施例，可以获得以下的效果。

(1)通过将表示作为未被选择的候补行驶路线的非选择行驶路线ln的显示与表示目标行驶路线lt的显示一同显示，即使在用户所设想的行驶路线与车辆侧所设定的目标行驶路线lt不同的情况下，在用户所设想的行驶路线与非选择行驶路线ln一致时，也明了这是在将用户所设想的行驶路线作为候补的基础上选择了当前的目标行驶路线，能够消除用户对由自动驾驶控制进行的目标行驶路线设定的不信任感。

(2)通过将未选择非选择行驶路线ln的理由以图标和/或文字等方式进行显示，用户可以容易地理解目标行驶路线lt的设定的妥当性。

(3)通过将表示实际上不存在行驶的可能性的非选择行驶路线ln的显示设为不显示，可以使用户认识到根据本车辆周围的环境变化等将非选择行驶路线ln重新设定为新的目标行驶路线的可能性不存在，从而使用户理解由车辆侧生成的自动驾驶控制的方案。

(变形例)

本发明不限于上述说明的实施例，可以进行各种的变形、变更，这些都包括在本发明的技术范围内。

(1)显示装置的构成和/或车辆的构成不限于上述的实施例，可以进行适当地变更。另外，在实施例中车辆为小汽车，但本发明还可以用于货车等商用车辆、卡车、公共汽车、两轮摩托车、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，但本发明不限于此，也可以将电动马达或混合发动机和电动马达的混合动力系统作为行驶用动力源使用。

(3)进行本车辆周边的环境识别的传感器的种类和/或配置不限于上述的实施例，可以进行适当地变更。例如，可以使用毫米波雷达、激光雷达、单眼相机、超声波声纳等各种传感器来与实施例中的传感器同时使用或代替实施例中的传感器使用。

(4)在实施例中，将显示图像设为俯瞰图(鸟瞰图)，但不限于此，也可以设为例如俯视图和/或从假想驾驶员视点看到的驾驶员视野。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，不限于由设置在仪表板上的显示器进行显示，例如也可以通过将像投影到前挡风玻璃的平视显示器来进行显示。

(5)从多个候补行驶路线选择目标行驶路线时的选择方法不限于上述的实施例的构成，可以适当地变更。