DE112019006171T5

DE112019006171T5 - Anzeigesteuervorrichtung, Anzeigesteuerprogramm und nicht-transitorisches greifbares computerlesbares Speichermedium

Info

Publication number: DE112019006171T5
Application number: DE112019006171.2T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Horihata; Yusuke Kondo; Takeshi Hato; Kazuki Kojima
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-09-16
Also published as: JP7052786B2; US20210223058A1; JP2020097399A

Abstract

Es wird die Anzeige des virtuellen Bilds (Vi) gesteuert, das der Vordergrundszenerie des Insassen des Fahrzeugs (A) überlagert ist, wobei die Position des Fahrzeugs erlangt wird, die hochpräzise Kartenformation oder die niedrigpräzise Karteninformation mit einer niedrigeren Genauigkeit als die hochpräzise Karteninformation, die der Position entsprechen, erlangt wird, das virtuelle Bild in dem ersten Anzeigemodus auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation angezeigt wird, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann, und das virtuelle Bild im zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, auf Grundlage der niedrigpräzisen Kartenformation generiert wird, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt werden kann.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung basiert auf der am 14. Dezember 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-234566 und auf der am 29. Oktober 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-196468 ; der Inhalt davon ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigesteuervorrichtung zum Anzeigen eines virtuellen Bilds, ein Anzeigesteuerprogramm und ein nicht-transitorisches greifbares computerlesbares Speichermedium.
Hintergrund
Patentliteratur 1 offenbart eine Head-Up-Display-Vorrichtung, die eine Anzeige eines virtuellen Bilds unter Verwendung einer Karteninformation steuert. Diese Vorrichtung zeigt die Fahrstraßenform vor dem Fahrzeug als ein virtuelles Bild auf Grundlage der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs und der Karteninformation an.
Dabei weist die Karteninformation eine hochpräzise Karteninformation und eine niedrigpräzise Karteninformation, die relativ weniger genau als die hochpräzise Karteninformation ist, auf.
Literatur im Stand der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP-4379600-B
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigesteuervorrichtung, ein Anzeigesteuerprogramm und ein nicht-transitorisches greifbares computerlesbares Speichermedium zum effektiven Verwenden einer Karteninformation bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Anzeigesteuervorrichtung, die in einem Fahrzeug verwendet wird und die Anzeige eines virtuellen Bilds steuert, das dem Vordergrund eines Insassen überlagert ist, auf: eine Fahrzeugposition-Erlangungseinheit, die die Position des Fahrzeugs erlangt; eine Karteninformation-Erlangungseinheit, die eine hochpräzise Karteninformation oder eine niedrigpräzise Karteninformation, die weniger genau als die hochpräzise Karteninformation ist, in Bezug auf die Position erlangt; und eine Anzeigegenerierungseinheit, die das virtuelle Bild auf Grundlage der hochpräzise Karteninformation in einem ersten Anzeigemodus generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt wird, und das virtuelle Bild auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung betreibt bzw. steuert ein Anzeigesteuerprogramm, das in einem Fahrzeug verwendet wird und die Anzeige eines virtuellen Bilds, das vor einem Insassen überlagert ist, mindestens einen Prozessor als: eine Fahrzeugposition-Erlangungseinheit, die die Position des Fahrzeugs erlangt; eine Karteninformation-Erlangungseinheit, die eine hochpräzise Karteninformation oder eine niedrigpräzise Karteninformation, die weniger genau als die hochpräzise Karteninformation ist, in Bezug auf die Position erlangt; und eine Anzeigegenerierungseinheit, die das virtuelle Bild auf Grundlage der hochpräzise Karteninformation in einem ersten Anzeigemodus generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt wird, und das virtuelle Bild auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein nicht-transitorisches greifbares computerlesbares Speichermedium eine Anweisung, die durch einen Computer ausgeführt wird, auf. Die Anweisung wird für ein Fahrzeug verwendet und steuert die Anzeige eines virtuellen Bilds, das dem Vordergrund eines Insassen überlagert ist. Die Anweisung weist auf: Erlangen der Position des Fahrzeugs; Erlangen einer hochpräzisen Karteninformation oder einer niedrigpräzisen Karteninformation, die weniger genau als die hochpräzise Karteninformation ist, in Bezug auf die Position; und Generieren des virtuellen Bilds auf Grundlage der hochpräzise Karteninformation in einem ersten Anzeigemodus, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt wird, und Generieren des virtuellen Bilds auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Anzeigesteuervorrichtung, die in einem Fahrzeug verwendet wird und die Anzeige eines virtuellen Bilds steuert, das dem Vordergrund eines Insassen überlagert ist, mindestens einen Prozessor auf. Der mindestens eine Prozessor führt aus: Erlangen der Position des Fahrzeugs; Erlangen einer hochpräzisen Karteninformation oder einer niedrigpräzisen Karteninformation, die weniger genau als die hochpräzise Karteninformation ist, in Bezug auf die Position; und Generieren des virtuellen Bilds auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation in einem ersten Anzeigemodus, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt wird, und Generieren des virtuellen Bilds auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt wird.
Gemäß diesen Aspekten wird die hochpräzise Karteninformation verwendet, um das virtuelle Bild zu generieren, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann, und die niedrigpräzise Karteninformation wird verwendet, um das virtuelle Bild zu generieren, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt werden kann. Es ist, wie oben beschrieben, möglich, ein virtuelles Bild durch geeignete Verwendung der hochpräzisen Karteninformation und der niedrigpräzisen Karteninformation anzuzeigen. Dementsprechend werden eine Anzeigesteuervorrichtung, ein Anzeigesteuerprogramm und ein nicht-transitorisches greifbares computerlesbares Speichermedium zur effektiven Verwendung einer Karteninformation bereitgestellt.
Figurenliste
Die obigen und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gemacht wird, verdeutlicht. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsystems, das eine HCU gemäß der ersten Ausführungsform aufweist,
2 ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem eine HUD an einem Fahrzeug angebracht ist,
3 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer HCU zeigt,
4 ein Diagramm, das ein Beispiel einer überlagerten Anzeige zeigt,
5 ein Diagramm, das ein Beispiel einer überlagerten Anzeige zeigt,
6 ein Diagramm, das ein Beispiel einer nicht überlagerten Anzeige zeigt,
7 ein Diagramm, das einen Zustand einer Anzeigeabweichung aufgrund der überlagerten Anzeige gemäß eines modifizierten Beispiels zeigt,
8 ein konzeptuelles Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigewechseltimings zeigt,
9 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung, die durch die HCU ausgeführt wird, zeigt,
10 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsystems, das eine HCU gemäß der zweiten Ausführungsform aufweist,
11 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration der HCU gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt,
12 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Anzeige-Layout-Simulation, die durch eine Anzeigegenerierungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird, visualisiert und zeigt,
13 ein Diagramm, das ein Beispiel einer virtuellen Bildanzeige in dem ersten Anzeigemodus gemäß der dritten Ausführungsform zeigt,
14 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Anzeige-Layout-Simulation, die durch eine Anzeigegenerierungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird, zeigt,
15 ein Diagramm, das ein Beispiel einer virtuellen Bildanzeige in dem zweiten Anzeigemodus gemäß der dritten Ausführungsform zeigt,
16 ein Diagramm, das ein Beispiel einer virtuellen Bildanzeige in dem zweiten Anzeigemodus gemäß der dritten Ausführungsform zeigt,
17 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung, die durch die HCU ausgeführt wird, zeigt,
18 ein Diagramm, das ein Beispiel einer virtuellen Bildanzeige in dem ersten Anzeigemodus gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt, und
19 ein Diagramm, das ein Beispiel einer virtuellen Bildanzeige in dem zweiten Anzeigemodus gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.

Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
(Erste Ausführungsform)
Eine Anzeigesteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform wird mit Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben. Die Anzeigesteuerverrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist als eine HCU (Human Machine Interface Control Unit) 20, die in dem Fahrzeugsystem 1 verwendet wird, bereitgestellt. Das Fahrzeugsystem 1 wird in einem Fahrzeug A, das auf einer Straße fährt, wie etwa einem Automobil, verwendet. Das Fahrzeugsystem 1 weist, wie in 1 gezeigt, als ein Beispiel ein HMI (Human Machine Interface)-System 2, eine Lokalisiereinheit 3, einen Umgebungsüberwachungsensor 4, eine Fahrunterstützungs-ECU 6 und eine Navigationsvorrichtung 7 auf. Das HMI-System 2, die Lokalisiereinheit 3, der Umgebungsüberwachungsensor 4, die Fahrunterstützungs-ECU 6 und die Navigationsvorrichtung 7 sind zum Beispiel mit einem fahrzeugeigenen LAN verbunden.
Die Lokalisiereinheit 3 weist, wie in 1 gezeigt, eine GNSS (Global Navigation Satellite System)-Empfangseinheit 30, einen Trägheitssensor 31, eine Hochpräzisionskarten-Datenbank (nachfolgend als Höchpräzisionskarten-DB bezeichnet) 32 und eine Lokalisiereinheit-ECU 33 auf. Die GNSS-Empfangseinheit 30 empfängt Positionsbestimmungssignale von mehreren künstlichen Satelliten. Der Trägheitssensor 31 weist zum Beispiel einen Gyrosensor und einen Beschleunigungssensor auf.
Die Hochpräzisionskarten-DB 32 ist ein nicht-volatiler Speicher und speichert hochpräzise Kartendaten (d.h. eine hochpräzise Karteninformation). Die Hochpräzisionskarten-DB 32 wird durch die Speichervorrichtung der Lokalisiereinheit-ECU 33, die später beschrieben wird, bereitgestellt. Die hochpräzisen Kartendaten weisen eine Information über Straßen, eine Information über Fahrbahnmarkierungen, wie etwa weiße Linien und Straßenmarkierungen, eine Information über Strukturen und dergleichen, auf. Die Information über Straßen weist eine Forminformation, wie etwa eine Positionsinformation für jeden Punkt, eine Kurvenkrümmung und eine Steigung bzw. Neigung, und eine Verbindungsbeziehung mit anderen Straßen, auf. Die Information über Fahrbahnmarkierungen und Straßenmarkierungen weist zum Beispiel eine Typinformation über Fahrbahnmarkierungen und Straßenmarkierungen, eine Ortsinformation und eine dreidimensionale Forminformation auf. Die Information über die Struktur weist zum Beispiel eine Typinformation, eine Positionsinformation und eine Forminformation einer jeden Struktur auf. Dabei sind die Strukturen Verkehrszeichen, Ampeln, Straßenlichter bzw. Straßenlaternen, Tunnel, Übergänge, zur Straße gerichtete Gebäude und dergleichen.
Die hochpräzisen Kartendaten weisen die oben erwähnten verschiedenen Positionsinformationen und Forminformationen als Punktgruppendaten, Vektordaten und dergleichen von Merkmalspunkten, die durch dreidimensionale Daten dargestellt sind, auf. Das heißt, es kann gesagt werden, dass die hochpräzisen Kartendaten eine dreidimensionale Karte sind, die zusätzlich zum Längengrad und Breitengrad in Bezug auf die Positionsinformation eine Höhe aufweist. Die hochpräzisen Kartendaten weisen diese Positionsinformation mit einem relativ kleinen Fehler (zum Beispiel im Bereich von Zentimetern) auf. Hochpräzise Kartendaten sind insofern hochgenaue Kartendaten, als sie eine Positionsinformation auf Grundlage von dreidimensionalen Koordinaten aufweisen, die eine Höheninformationen umfassen, und sie sind auch insofern hochgenaue Kartendaten, als der Fehler in den Positionsinformationen relativ klein ist.
Hochpräzise Kartendaten werden auf Grundlage der Information erzeugt, die durch Vermessungsfahrzeuge gesammelt wird, die auf aktuellen Straßen fahren. Demzufolge werden die hochpräzisen Kartendaten für das Gebiet erzeugt, in dem die Information gesammelt wird, und liegen außerhalb des Bereichs des Gebiets, in dem die Information nicht gesammelt wird. Im Allgemeinen werden die hochpräzisen Kartendaten gegenwärtig mit einer relativ weiten Abdeckung für Schnellstraßen und Autobahnen und mit einer relativ geringen Abdeckung für allgemeine Straßen erhalten.
Die Lokalisiereinheit-ECU 33 weist im Wesentlichen einen Mikrocomputer mit einem Prozessor, RAM, einer Speichervorrichtung, I/O und einen Bus zum Verbinden dieser Elemente auf. Die Lokalisiereinheit-ECU 33 ist mit der GNSS-Empfangseinheit 30, dem Trägheitssensor 31 und dem fahrzeugeignen LAN verbunden. Die Lokalisiereinheit-ECU 33 misst sequenziell eine Fahrzeugposition eines Eigenfahrzeugs A durch Kombinieren des Positionsbestimmungssignals, das durch die GMS-Empfangseinheit 30 empfangen wird, und des Messergebnisses von dem Trägheitssensor 31.
Die Lokalisiereinheit-ECU 33 kann die Fahrdistanz und dergleichen, die von dem Erfassungsergebnis erhalten werden, das von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der an dem eigenen Fahrzeug angebracht ist, für eine Positionsbestimmung der Position des Eigenfahrzeugs verwenden. Die Lokalisiereinheit-ECU 33 kann ferner die Position des Eigenfahrzeugs unter Verwendung der hochpräzisen Kartendaten, die später beschrieben werden, und des Erfassungsergebnisses durch den Umgebungsüberwachungsensor 4, wie etwa einen Lidar, der die Punktgruppe der Merkmalspunkte der Straßenform und der Strukturen erfasst, spezifizieren. Die Lokalisiereinheit-ECU 33 gibt die Fahrzeugpositionsinformation an das fahrzeugeigene LAN aus.
Die Lokalisiereinheit-ECU 33 weist ferner, wie in 3 gezeigt, eine Kartenbenachrichtigungseinheit 301 als einen funktionalen Block auf. Auf Grundlage der gemessenen Fahrzeugpositionsinformation und der hochpräzisen Kartendaten von der Hochpräzisionskarten-DB 32 bestimmt die Kartenbenachrichtigungseinheit 301, ob die hochpräzisen Kartendaten eine Information über die gegenwärtige Fahrzeugposition des Fahrzeugs A aufweisen, die eine Information entsprechend der Fahrzeugposition ist. Die Kartenbenachrichtigungseinheit 301 berechnet zum Beispiel die Fahrortskurve des Fahrzeugs A auf Grundlage der Positionsinformation des Eigenfahrzeugs und führt eine sogenannte Kartenzusammenpassverarbeitung zum Überlagern der Fahrortskurve des Fahrzeugs A auf der Straßenform von den hochpräzisen Kartendaten durch. Die Kartenbenachrichtigungseinheit 301 bestimmt von dem Ergebnis von dieser Kartenzusammenpassverarbeitung, ob die gegenwärtige Position des Eigenfahrzeugs in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist oder nicht. Alternativ kann die Kartenbenachrichtigungseinheit 301 nicht nur die zweidimensionale Positionsinformation (zum Beispiel Längengrad und Breitengrad) des Fahrzeugs A, sondern auch die Höheninformation auf Grundlage der Eigenfahrzeugpositionsinformation verwenden und bestimmen, ob die Information über die gegenwärtige Eigenfahrzeugposition in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist. Durch die Kartenzusammenpassverarbeitung oder die Verarbeitung, die die Höheninformation, die später beschrieben wird, verwendet, kann die Kartenbenachrichtigungseinheit 301 bestimmen, auf welcher Straße das Fahrzeug A fährt, sogar wenn Straßen mit unterschiedlichen Höhen (zum Beispiel eine erhöhte Straße oder eine Bodenstraße) nahe beieinander angeordnet sind. Als ein Ergebnis kann die Kartenbenachrichtigungseinheit 301 die Bestimmungsgenauigkeit verbessern. Auf Grundlage des Bestimmungsergebnisses gibt die Kartenbenachrichtigungseinheit 301 eine Benachrichtigungsinformation, die angibt, dass die Information über die Position des Eigenfahrzeugs in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist oder nicht vorhanden ist, an die HCU 20 aus.
Der Umgebungsüberwachungssensor 4 ist ein autonomer Sensor, der die Umgebung des Eigenfahrzeugs überwacht. Der Umgebungsüberwachungsensor 4 erfasst Objekte um das Fahrzeug herum, wie etwa sich bewegende dynamische Ziele, wie etwa Fußgänger, Tiere, die anders als Menschen sind, Fahrzeuge, die andere als das Eigenfahrzeugs sind, und Straßenmarkierungen, wie etwa fallende Objekte, Leitplanken, Randsteine, Fahrbahnmarkierungen und stationäre statische Ziele, wie etwa Bäume und dergleichen.
Der Umgebungsüberwachungsensor 4 ist zum Beispiel eine Umgebungsüberwachungskamera, die einen vorgegebenen Bereich um das Eigenfahrzeug herum aufnimmt, und ein Abtastwellensensor, der eine Abtastwelle zu einem vorgegebenen Bereich um das Eigenfahrzeug herum aussendet, wie etwa ein Millimeterwellenradar, ein Sonar oder ein Lidar. Die Umgebungsüberwachungskamera gibt sequenziell die aufgenommenen Bilder, die sequenziell als Sensierinformation bzw. Messinformation erfasst werden sollen, an das fahrzeugeigne LAN aus. Der Abtastwellensensor gibt sequenziell das Abtastergebnis, das auf dem empfangenen Signal basiert, das erhalten wird, wenn die reflektierte Welle, die durch das Objekt reflektiert wird, empfangen wird, an das fahrzeugeigne LAN als Sensierinformation aus. Der Umgebungsüberwachungsensor 4 gemäß der ersten Ausführungsform weist mindestens eine Frontkamera 41, deren Abbildebereich ein vorgegebener Bereich vor dem Eigenfahrzeugs ist, auf. Die Frontkamera 41 ist zum Beispiel an dem Rückspiegel des Eigenfahrzeugs, der oberen Fläche der Instrumententafel bzw. des Armaturenbretts oder dergleichen angeordnet.
Die Fahrunterstützungs-ECU 6 führt eine automatische Fahrfunktion, die die Fahrbetätigung durch den Insassen ersetzt, aus. Die Fahrunterstützungs-ECU 6 erkennt die Fahrumgebung des Eigenfahrzeugs auf Grundlage der Fahrzeugposition und der Kartendaten des Eigenfahrzeugs, die von der Lokalisiereinheit 3 erlangt werden, und der Sensierinformation von dem Umgebungsüberwachungssensor 4.
Als ein Beispiel der automatischen Fahrfunktion, die durch die Fahrunterstützungs-ECU 6 ausgeführt wird, steuert die ACC (Adaptive Cruise Control)-Funktion die Fahrgeschwindigkeit des Eigenfahrzeugs so, dass die Sollzwischenfahrzeugdistanz zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug durch Einstellen der Antriebskraft und der Bremskraft beibehalten wird. Zusätzlich ist eine AEB (Autonomous Emergency Breaking)-Funktion vorhanden, die das Eigenfahrzeug durch Generieren einer Bremskraft auf Grundlage der Sensierinformation voraus zwangsweise abbremst. Die Fahrunterstützungs-ECU 6 kann andere Funktionen als eine Funktion zum autonomen Fahren aufweisen.
Die Navigationsvorrichtung 7 weist eine Navigationskarten-Datenbank (nachfolgend als Navigationskarten-DB bezeichnet) 70, die Navigationskartendaten speichert, auf. Die Navigationsvorrichtung 7 sucht nach einer Route, die Bedingungen, wie etwa eine Zeitpriorität und eine Distanzpriorität zu dem festgelegten Zielort erfüllt, und stellt eine Straßenführung gemäß der gesuchten Route bereit. Die Navigationsvorrichtung 7 gibt die gesuchte Route als Planungsrouteninformation an das fahrzeugeigne LAN aus.
Die Navigationskarten-DB 70 ist ein nicht-volatiler Speicher und speichert Navigationskartendaten, wie etwa Verknüpfungsdaten, Knotendaten und eine Straßenform. Navigationskartendaten werden in einem relativ weiteren Gebiet als hochpräzise Kartendaten erhalten. Die Verknüpfungsdaten weisen verschiedene Daten, wie etwa eine Verknüpfungs-ID, die die Verknüpfungen identifiziert, eine Verknüpfungslänge, die die Länge der Verknüpfung angibt, eine Verknüpfungsrichtung, eine Verknüpfungsfahrzeit, Knotenkoordinaten zwischen dem Start und dem Ende der Verknüpfung und Straßeneigenschaften, auf. Die Knotendaten weisen verschiedene Teile von Daten, wie etwa eine Knoten-ID, bei der eine einzigartige Nummer zu jedem Knoten in einer Karte zugewiesen wird, Knotenkoordinaten, einen Knotennamen, einen Knotentyp, eine Verbindungsverknüpfungs-ID, bei der eine Verknüpfungs-ID einer Verknüpfung, die die mit dem Knoten verbunden ist, beschrieben wird, einen Kreuzungstyp und dergleichen, auf.
Die Navigationskartendaten weisen Knotenkoordinaten als zweidimensionale Positionskoordinateninformation auf. Das heißt, es kann gesagt werden, dass die Navigationskartendaten eine zweidimensionale Karte sind, die den Längengrad und den Breitengrad in Bezug auf die Positionsinformation aufweist. Navigationskartendaten sind Kartendaten mit einer relativ geringeren Genauigkeit als die hochpräzisen Kartendaten, so dass die Navigationskartendaten keine Höheninformation in Bezug auf die Positionsinformation aufweisen und die Navigationskartendaten sind auch weniger genau, da der Fehler der Positionsinformation relativ groß ist. Die Navigationskartendaten sind ein Beispiel von einer niedrigpräzisen Karteninformation.
Das HMI-System 2 weist eine Betätigungsvorrichtung 21, eine Anzeigevorrichtung 23, und eine HCU 20 auf und empfängt Eingabebetätigungen von einem Insassen, der ein Nutzer des Eigenfahrzeugs ist, und präsentiert eine Information an den Insassen des Eigenfahrzeugs. Die Betätigungsvorrichtung 21 ist eine Gruppe von Schaltern, die durch den Insassen des Eigenfahrzeugs betätigt werden. Die Betätigungsvorrichtung 21 wird verwendet, um verschiedene Einstellungen zu tätigen. Die Betätigungsvorrichtung 21 kann zum Beispiel durch einen Lenkradschalter oder dergleichen, die in einem Speichenabschnitt eines Lenkrads des Eigenfahrzeugs angeordnet sind, konfiguriert sein.
Die Anzeigevorrichtung 23 weist zum Beispiel eine Head-Up-Anzeige bzw. ein Head-Up-Display (nachfolgend als HUD bezeichnet) 230, eine Multiinformationsanzeige bzw. ein Multiinformationsdisplay (MID) 231, die auf dem Tacho bereitgestellt ist, und eine Zentrumsinformationsanzeige bzw. ein Zentrumsinformationsdisplay (CID) 232 auf. Wie in 2 gezeigt, ist die HUD 230 auf einer Instrumententafel 12 des Eigenfahrzeugs angeordnet. Die HUD 230 formt ein Anzeigebild auf Grundlage der Bilddaten, die von der HCU 20 zum Beispiel unter Verwendung eines Flüssigkristall- oder Abtastprojektors 230a ausgegeben werden. Auf dem Anzeigebildschirm der CID 232 werden die Navigationskartendaten, die Routeninformation in Richtung des Zielorts und dergleichen durch die Navigationsvorrichtung 7 dargestellt.
Die HUD 230 projiziert das Anzeigebild, das durch den Projektor 230a geformt wird, auf eine Projektionsregion PA, die durch die Frontscheibe WS als ein Projektionselement definiert wird, durch ein optisches System 230b, wie etwa einen konkaven Spiegel. Die Projektionsregion PA ist vor dem Fahrersitz angeordnet. Ein Lichtstrahl des Anzeigebilds, das durch die Frontscheibe WS zu einem Inneren eines Fahrzeuginnenraums reflektiert wird, wird durch den Insassen, der auf dem Fahrersitz sitzt, wahrgenommen. Zusätzlich wird ein Lichtstrahl von der vorderen Szenerie als eine Hintergrundlandschaft, die vor dem Eigenfahrzeug vorhanden ist, der durch die Frontscheibe WS, die aus lichttransparenten Glas hergestellt ist, passiert, auch durch den Insassen, der auf dem Fahrersitz sitzt, wahrgenommen. Als ein Ergebnis kann der Insasse das virtuelle Bild Vi des Anzeigebilds, das vor der Frontscheibe WS geformt wird, durch Überlagern eines Teils der Frontszenerie bzw. vorderen Szenerie geformt werden.
Die HUD 230 überlagert das virtuelle Bild Vi dem Vordergrund des Fahrzeugs A und zeigt dieses dadurch an. Die HUD 230 überlagert das virtuelle Bild Vi einem spezifischen Überlagerungsobjekt in dem Vordergrund und realisiert eine sogenannte AR (Augmented Reality)-Anzeige. Zusätzlich realisiert die HUD 230 eine Nicht-AR-Anzeige, bei der das virtuelle Bild Vi nicht einem spezifischen Überlagerungsziel überlagert ist, sondern in einfacher Weise dem Vordergrund überlagert ist. Das Projektionselement, auf dem die HUD 230 das Anzeigebild projiziert, ist nicht auf die Frontscheibe WS begrenzt und kann ein Durchlichtkombinator sein.
Die HCU 20 weist im Wesentlichen einen Mikrocomputer mit einem Prozessor 20a, RAM 20b, einer Speichervorrichtung 20c, I/O 20d und einen Bus zum Verbinden dieser Elemente auf und ist mit der HUD 230 und einem fahrzeugeignen LAN verbunden. Die HCU 20 steuert die Anzeige durch die HUD 230 durch Ausführen des Anzeigesteuerprogramms, das in der Speichervorrichtung 20c gespeichert ist. Die HCU 20 ist ein Beispiel einer Anzeigesteuervorrichtung und der Prozessor 20a ist ein Beispiel einer Verarbeitungseinheit. Die Speichervorrichtung 20c ist ein nicht-transitorisches greifbares Speichermedium, das ein computerlesbares Programm und Daten nicht temporär speichert. Das nicht-transitorische greifbare Speichermedium wird durch einen Halbleiterspeicher, eine Magnetdatenträger oder dergleichen realisiert.
Die HCU 20 generiert ein Bild des Inhalts, der angezeigt werden soll, als ein virtuelles Bild Vi auf dem HUD 230 und gibt das Bild an das HUD 230 aus. Als ein Beispiel des virtuellen Bilds Vi generiert die HCU 20 ein Routenführungsbild, das den Insassen auf der Planungsfahrroute des Fahrzeugs A, wie in den 4 bis 6 gezeigt, führt.
Die HCU 20 generiert ein AR-Führungsbild Gi1, das, wie in den 4 und 5 gezeigt, der Straßenoberfläche überlagert werden soll. Das AR-Führungsbild Gi1 wird zum Beispiel in einem dreidimensionalen Anzeigemodus (nachfolgend als 3D-Anzeigemodus bezeichnet), in dem das AR-Führungsbild Gi1 kontinuierlich auf der Straßenfläche angeordnet ist, entlang der Planungsfahrroute angezeigt.
Alternativ kann die HCU 20 ein Nicht-AR-Führungsbild Gi2 im Vordergrund, wie in 6 gezeigt, als ein Routenführungsbild in einfacher Weise anzeigen. Das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 ist ein zweidimensionaler Anzeigemodus (nachfolgend als 2D-Anzeigemodus bezeichnet), der an der Frontscheibe WS fixiert ist, wie etwa ein Bild, das die Spur hervorhebt, auf der gefahren werden soll, und ein Bild einer Kreuzung, das eine Fahrtroute zeigt. Das heißt, dass Nicht-AR-Führungsbild Gi2 ist ein virtuelles Bild Vi, das nicht einem spezifischen überlagerten Objekt im Vordergrund überlagert ist, sondern wird dem Vordergrund in einfacher Weise überlagert. Der dreidimensionale Anzeigemodus ist ein Beispiel des ersten Anzeigemodus und der zweidimensionale Anzeigemodus ist ein Beispiel des zweiten Anzeigemodus.
Die HCU 20 weist eine Fahrzeugposition-Erlangungseinheit 201, eine Kartenbestimmungseinheit 202, eine Karteninformation-Erlangungseinheit 203, eine Sensorinformation-Erlangungseinheit 204, eine Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 und eine Anzeigegenerierungseinheit 206 als funktionale Blöcke auf, die die Generierung des AR-Führungsbilds Gi1 und des Nicht-AR-Führungsbilds Gi2 betreffen. Die Fahrzeugposition-Erlangungseinheit 201 erlangt die Eigenfahrzeugpositionsinformation von der Lokalisiereinheit 3. Die Fahrzeugposition-Erlangungseinheit 201 ist ein Beispiel einer Fahrzeugposition-Erlangungseinheit.
Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt auf Grundlage der Benachrichtigungsinformation oder dergleichen, die von der Lokalisiereinheit 3 erlangt werden, ob hochpräzise Kartendaten oder Navigationskartendaten als die Karteninformation, die zur Generierung des virtuellen Bilds Vi verwendet werden, erlangt werden sollen.
Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt, ob hochpräzise Kartendaten erlangt werden können oder nicht. Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt, dass die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können, wenn die gegenwärtige Position des Fahrzeugs A in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist. Die Kartenbestimmungseinheit 202 führt diese Bestimmungsverarbeitung auf Grundlage der Benachrichtigungsinformation durch, die von der Lokalisiereinheit-ECU 33 ausgegeben wird. Die Position des Eigenfahrzeugs, die in der Bestimmungsverarbeitung verwendet wird, kann dabei ein Gebiet um das Fahrzeug A herum, in dem das virtuelle Bild Vi überlagert werden kann, aufweisen. Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt ferner auf Grundlage der Eigenfahrzeugpositionsinformation, die von der Lokalisiereinheit 3 erlangt wird, und der hochpräzisen Kartendaten, unabhängig von der Benachrichtigungsinformation von der Lokalisiereinheit 3, ob es möglich ist, hochpräzise Kartendaten selbst zu erlangen oder nicht. Die Kartenbestimmungseinheit 202 kann die oben erwähnte Bestimmungsverarbeitung während einer Fahrt kontinuierlich durchführen oder kann die Bestimmungsverarbeitung für jeden vorgegebenen Fahrabschnitt intermittierend ausführen.
Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt ferner, ob die hochpräzisen Kartendaten eine Information über den zukünftigen Fahrabschnitt GS des Fahrzeugs A aufweisen oder nicht (in der Abschnittbestimmungsverarbeitung). Der zukünftige Fahrabschnitt GS ist zum Beispiel der neueste Fahrabschnitt des Planungsfahrabschnitts des Fahrzeugs A, für das ein Routenführungsbild angezeigt werden soll. Der Anzeigeabschnitt, in dem das Routenführungsbild angezeigt werden soll, ist zum Beispiel ein Abschnitt, der einen Punkt aufweist, an dem eine Vielzahl von Straßen verbunden sind, wie etwa eine Kreuzung, ein Abschnitt, in dem ein Spurwechsel erforderlich ist und dergleichen.
Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt zum Beispiel, ob der gesamte Bereich des zukünftigen Fahrabschnitts GS, wie in 8 gezeigt, in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist oder nicht. 8 zeigt eine Situation, in der das Fahrzeug A versucht, in die allgemeine bzw. gewähnliche Straße von einer Autobahn über eine Ausfahrt einzufahren. In 8 wird angenommen, dass das Fahrzeug A an der Kreuzung CP, an der die Ausfahrt und die allgemeine Straße verbunden sind, links abbiegt.
Die in 8 gezeigte Straße wird in ein Gebiet, in dem sowohl hochpräzise Kartendaten als auch Navigationskartendaten erhalten werden, und ein Gebiet, in dem nur Navigationskartendaten erhalten werden, durch eine Zweipunkt-Stichlinie, die auf der Ausfahrt als die Grenzlinie gezeigt ist, geteilt. Folglich ist in dem zukünftigen Fahrabschnitt GS der Abschnitt von dem Startpunkt ps (zum Beispiel ein Punkt 300 Meter vor der Kreuzung CP), an dem die Routenführung gestartet wird, bis zu der Grenzlinie in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden. Andererseits ist der Abschnitt von der Grenzlinie zu dem Endpunkt pf (zum Beispiel der Ausfahrtspunkt der Kreuzung), an dem die Routenführung endet, nicht in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden, sondern ist nur in den Navigationskartendaten vorhanden. In diesem Fall bestimmt die Kartenbestimmungseinheit 202, dass die hochpräzisen Kartendaten keine Information über den zukünftigen Fahrabschnitt GS des Fahrzeugs A aufweisen.
Die Kartenbestimmungseinheit 202 führt diese Abschnittsbestimmungsverarbeitung zum Beispiel auf Grundlage der Planungsrouteninformation, die durch den Navigationsvorrichtung 7 bereitgestellt wird, und der hochpräzisen Kartendaten, die durch die Lokalisiereinheit 3 bereitgestellt sind, aus. Die Kartenbestimmungseinheit 202 führt diese Abschnittsbestimmungsverarbeitung zu dem Timing aus, zu dem das Fahrzeug A den Startpunkt ps erreicht oder sich diesem annähert. Alternativ kann die Kartenbestimmungseinheit 202 so konfiguriert sein, dass sie das Bestimmungsergebnis der oben beschriebenen Abschnittsbestimmungsverarbeitung, die durch die Lokalisiereinheit-ECU 33 durchgeführt wird, erlangt.
Zusätzlich kann die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmen, ob eine Formbedingung, die keine Generierung des AR-Führungsbilds Gi1 erfordert, in Bezug auf die Straßenform, auf der das Fahrzeug A fährt, erfüllt ist oder nicht, das heißt, ob eine Formbedingung, die die Generierung des AR-Führungsbilds Gi1 stoppt, erfüllt ist oder nicht (in der Formbestimmungsverarbeitung). Die Formbedingung ist zum Beispiel erfüllt, wenn die Straßenform in der Routenführung so bewertet wird, dass das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 eine genaue Übertragung der geplanten Fahrtroute an den Insassen bereitstellen kann. Wenn dann bewertet wird, dass der Insasse die geplante Fahrtroute fehlerhaft bzw. nicht identifizieren kann, wenn das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 anstelle des AR-Führungsbilds Gi1 angezeigt wird, ist die Formbedingung nicht erfüllt. Dabei ist die Straßenform die Anzahl von Spuren, die auf der Straße bereitgestellt sind, die Neigungskrümmung, die Verbindungsbeziehung mit anderen Straßen und dergleichen. Wenn zum Beispiel der Abschnitt, in dem die Routenführung durchgeführt wird, eine Spur aufweist, wird die Spur des Zielorts eindeutig bestimmt, so dass die Planungsfahrroute durch das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 genau bereitgestellt werden kann, und die Formbedingung ist erfüllt. Falls zusätzlich keine anderen Kreuzungen zwischen der Kreuzung, an der das Rechts-/Linksabbiegen des Fahrzeugs A durchgeführt wird, vorhanden ist, wird die Kreuzung, an der das Rechts-/Linksabbiegen durchgeführt werden soll, eindeutig bestimmt, so dass das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 die Planungsfahrroute genau bereitstellt, und die Formbedingung ist erfüllt. Wenn ferner die Straße eine flache Straße mit im Wesentlichen keiner Steigung ist, ist es möglich, die Zielrichtung des Fahrzeugs A zu sehen, so dass die Planungsfahrroute durch das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 genau bereitgestellt werden kann, und die Formbedingung kann festgestellt werden. Die Feststellung der Formbedingung kann durch eine Kombination der Vielzahl von Fällen, die oben als Beispiel beschrieben wurden, bestimmt werden, wenn die Straße eine flache Straße ist und nur eine Spur aufweist.
Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt auf Grundlage der hochpräzisen Kartendaten, die durch die Lokalisiereinheit 3 bereitgestellt sind, der Erfassungsinformation des Umgebungsüberwachungssensors 4 und dergleichen, ob die Formbedingung erfüllt ist oder nicht. Alternativ kann die Kartenbestimmungseinheit 202 so konfiguriert sein, dass sie das Bestimmungsergebnis der oben erwähnten Formbestimmungsverarbeitung, die durch die Lokalisiereinheit-ECU 33 durchgeführt wird, erlangt.
Die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt, dass die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden, wenn die hochpräzisen Kartendaten an der gegenwärtigen Position des Eigenfahrzeugs erlangt werden können. Dabei bestimmt die Kartenbestimmungseinheit 202, dass die Navigationskartendaten erlangt werden, sogar falls die hochpräzisen Kartendaten an der gegenwärtigen Position des Eigenfahrzeugs verfügbar sind, wenn die hochpräzisen Kartendaten keine Information über die zukünftige Fahrabschnitt GS aufweisen oder die Formbedingung erfüllt ist.
Die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 erlangt entweder hochpräzise Kartendaten oder Navigationskartendaten auf Grundlage des Bestimmungsergebnisses in der Kartenbestimmungseinheit 202. Die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 erlangt die hochpräzisen Kartendaten, wenn bestimmt wird, dass die hochpräzisen Kartendaten verfügbar sind. Die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 erlangt die Navigationskartendaten anstelle der hochpräzisen Kartendaten, wenn bestimmt wird, dass die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangt werden können.
Wenn dabei bestimmt wird, dass die Information in Bezug auf den Führungspunkt nicht in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist, erlangt die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 die Navigationskartendaten, sogar falls die hochpräzisen Kartendaten verfügbar sind. Zusätzlich erlangt die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 die Navigationskartendaten, wenn bestimmt wird, dass die Formbedingung erfüllt ist, sogar falls bestimmt wird, dass die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können. Die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 gibt die erlangte Karteninformation sequenziell an die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 aus.
Die Sensorinformation-Erlangungseinheit 204 erlangt eine Erfassungsinformation in Bezug auf das Erfassungsobjekt vor dem Fahrzeug A. Die Erfassungsinformation weist die Höheninformation der Straßenfläche, der das AR-Führungsbild Gi1 überlagert ist, oder die Höheninformation des erfassten Objekts, von dem die Höheninformation geschätzt werden kann, auf. Die erfassten Objekte weisen Straßenmarkierungen, wie etwa Stopplinien, zentrale Markierungen an Kreuzungen und Spurmarkierungen, sowie Straßeninstallationen, wie etwa Verkehrszeichen, Randsteine und Ampeln, auf. Die Erfassungsinformation ist eine Information zum Korrigieren der Überlagerungsposition der Navigationskartendaten oder des AR-Führungsbilds Gi1, wenn das AR-Führungsbild Gi1 unter Verwendung der Navigationskartendaten generiert wird. Die Erfassungsinformation kann eine Information über die Form der Fahrstraße, eine Information über die Anzahl von Spuren auf der Fahrstraße, eine Information über die Spur, in der das Fahrzeug A gegenwärtig fährt und dergleichen aufweisen. Die Sensorinformation-Erlangungseinheit 204 versucht, die Erfassungsinformation zu erlangen, und wenn die Erfassungsinformation erlangt werden kann, gibt sie die Erfassungsinformation an die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 sequenziell aus.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 generiert das Routenführungsbild entweder im dreidimensionalen Anzeigemodus oder im zweitemotionalen Anzeigemodus, das heißt, bestimmt, ob die Anzeigegenerierungseinheit 206 entweder das AR-Führungsbild Gi1 oder das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 als das Routenführungsbild zeigt.
Wenn in der HUD 230 das AR-Führungsbild Gi1 auf Grundlage der Navigationskartendaten angezeigt werden soll, kann das AR-Führungsbild Gi1 angezeigt werden, als ob das Bild Gi1 auf der Straßenfläche, wie in dem in 7 gezeigten modifizierten Beispiel gezeigt, auf der Straßenfläche schwebt, oder das AR-Führungsbild Gi1 kann so angezeigt werden, als ob das AR-Führungsbild Gi1 in der Straßenfläche eingebettet ist. Eine derartige Verschiebung der Überlagerungsposition bedeutet, dass die Navigationskartendaten eine besonders niedrige Genauigkeit einer Höheninformation verglichen mit den hochpräzisen Kartendaten aufweisen oder die Navigationskartendaten keine Höheninformation aufweisen, so dass das Führungsbild Gi1 nicht durch Reflektieren der Steigungsform der Straße generiert werden kann. Um die Generierung des AR-Führungsbild Gi1, dessen Überlagerungsposition abweicht, zu unterdrücken, wählt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 eines der Bilder, AR-Führungsbild Gi1 und Nicht-AR-Führungsbild Gi2 aus, um das Routenführungsbild auf Grundlage der Verfügbarkeit der hochpräzisen Kartendaten zu generieren.
Wenn die hochpräzisen Kartendaten durch die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 erlangt werden, bestimmt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 den Anzeigemodus des Routenführungsbilds als den dreidimensionalen Anzeigemodus. Wenn die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangen kann, bestimmt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 den Anzeigemodus des Routenführungsbilds als den zweidimensionalen Anzeigemodus. Sogar falls dabei die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangen kann, wenn die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 die Erfassungsinformation durch die Sensorinformation-Erlangungseinheit 204 erlangen kann, wird bestimmt, dass der Anzeigemodus des Routenführungsbilds der dreidimensionale Anzeigemodus ist. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 gibt den bestimmten Anzeigemodus an die Anzeigengenerierungseinheit 206 aus.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert ein Routenführungsbild in dem Anzeigemodus, der durch die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bestimmt wurde, auf Grundlage der verschiedenen erlangten Informationen. Wenn bestimmt wird, dass der Anzeigemodus der dreidimensionale Anzeigemodus ist, bestimmt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die dreidimensionalen Positionskoordinaten der Straßenfläche, auf der das AR-Führungsbild Gi1 überlagert wird, auf Grundlage der Information der dreidimensionalen Positionskoordinaten der hochpräzisen Kartendaten. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 spezifiziert eine dreidimensionale Position (das heißt die relative Position) der Straßenfläche relativ zu dem Fahrzeug A auf Grundlage der Positionskoordinaten der Straßenfläche und der Positionskoordinaten des Eigenfahrzeugs. Zusätzlich berechnet die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Steigungsinformation der Straßenfläche auf Grundlage der hochpräzisen Kartendaten oder erlangt diese. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 berechnet die Steigungsinformation zum Beispiel durch eine geometrische Berechnung unter Verwendung der Positionskoordinaten von zwei Punkten, die eine Steigung definieren. Alternativ kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Steigungsinformation auf Grundlage der dreidimensionalen Forminformation der Spurmarkierung berechnen. Alternativ kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Steigungsinformation auf Grundlage der Information schätzen, die die Steigungsinformation in der Information, die in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist, schätzen kann. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 berechnet die Projektionsposition und die Projektionsform des AR-Führungsbilds Gi1 durch eine geometrische Berechnung auf Grundlage der Positionsbeziehung zwischen der spezifischen relativen Position, der Aussichtspunktposition des Insassen, die von der DSM 22 erhalten wird, und der Position des Projektionsgebiets PA und der Neigung der Straßenfläche an der relativen Position und dergleichen. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert ein AR-Führungsbild Gi1 auf Grundlage des Berechnungsergebnisses, gibt Daten an die HUD 230 aus und zeigt das AR-Führungsbild Gi1 als ein virtuelles Bild Vi an.
Wenn ferner der dreidimensionale Anzeigemodus auf Grundlage der Erfassungsinformation, die durch die Sensorinformation-Erlangungseinheit 204 erlangt wird, bestimmt wird, kombiniert die Anzeigegenerierungseinheit 206 die zweidimensionalen Positionskoordinaten der Navigationskartendaten und die Umgebungsinformation, um das AR-Führungsbild Gi1 zu generieren. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 spezifiziert zum Beispiel die dreidimensionalen Positionskoordinaten der Straßenfläche, auf der das AR-Führungsbild Gi1 überlagert wird, von der Höheninformation, die von der der Erfassungsinformation und den zweidimensionalen Positionskoordinaten der Navigationskartendaten erlangt oder geschätzt wird. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 berechnet die Projektionsposition und die Projektionsform des AR-Führungsbilds Gi1 unter Verwendung der spezifizierten Positionskoordinaten in derselben Art und Weise, wie wenn die hochpräzisen Kartendaten verwendet werden. Wenn die Erfassungsinformation die Forminformation der Fahrstraße, die Informationen über die Anzahl von Fahrspuren der Fahrstraße, die Information über die Spur, in der das Fahrzeug A gegenwärtig fährt und dergleichen aufweist, kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 diese Informationen verwenden, um die Überlagerungsposition des AR-Führungsbilds Gi1 zu korrigieren.
Wenn bestimmt wird, dass der Anzeigemodus derzeit der zweidimensionale Anzeigemodus ist, erlangt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Information der zweidimensionalen Positionskoordinaten der Navigationskartendaten und generiert das Routenführungsbild. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 bestimmt die Überlagerungsposition des Routenführungsbilds in Bezug auf den Vordergrund als eine vorgegebene Position auf Grundlage der Erlangung der zweidimensionalen Positionskoordinaten. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 bestimmt die Projektionsform des Routenführungsbilds auf Grundlage der zweidimensionalen Positionskoordinaten und generiert das Routenführungsbild. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 gibt die generierten Daten an die HUD 230 aus und zeigt das Routenführungsbild als ein virtuelles Bild Vi der Nicht-AR-Anzeige an.
Zusätzlich generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das Moduspräsentationsbild Ii, das den Anzeigemodus des angezeigten Routenführungsbilds für den Insassen präsentiert. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert zum Beispiel das Moduspräsentationsbild Ii als ein Buchstabenbild bzw. Zeichenbild. Wenn das AR-Führungsbild Gi1, wie in dem in den 4 bis 6 gezeigten Beispiel, angezeigt wird, generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das Moduspräsentationsbild Ii, das den dreidimensionalen Anzeigemodus angibt, mit dem Buchstabenbild „3D“. Wenn das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 angezeigt wird, generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das Bild „2D“ als ein Moduspräsentationsbild Ii, das den zweidimensionalen Anzeigemodus anzeigt.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kann das Moduspräsentationsbild Ii als eine Information, die eine andere als eine Buchstabeninformation ist, wie etwa als Symbol oder Grafik, anzeigen. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kann ferner das Moduspräsentationsbild Ii auf einer Anzeigevorrichtung, die eine andere als die HUD 230 ist, wie etwa auf dem CID 232 und dem MID 231, anzeigen. In diesem Fall kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Menge einer Information in dem Projektionsgebiet PA der HUD 230 reduzieren, während der Anzeigemodus dem Insassen präsentiert wird, und kann eine Belästigung des Insassen reduzieren. Die „Anzeigegenerierungseinheit 206“ ist ein Beispiel der „Anzeigemoduspräsentationseinheit“.
Als nächstes wird die Anzeigeverarbeitung, die durch die HCU 20 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Ablaufdiagramm in 9 beschrieben. Die HCU 20 startet die Verarbeitung in 9, wenn der Zielort in der Navigationsverrichtung 7 festgelegt ist und die Planungsfahrtroute festgelegt ist.
Zunächst wird in Schritt S10 bestimmt, ob die Routenführungsanzeige gestartet ist oder nicht. In Schritt S10 wird zum Beispiel bestimmt, dass die Routenführungsanzeige gestartet ist, wenn die Distanz zwischen dem Führungspunkt und dem Fahrzeug A weniger als der Schwellwert (zum Beispiel 300 Meter) ist. Wenn bestimmt wird, dass die Routenführungsanzeige gestartet ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S20 und die Fahrzeugpositionsinformation wird von der Lokalisiereinheit 3 erlangt.
Als nächstes wird in Schritt S30 die Benachrichtigungsinformation in Bezug auf die Position des Eigenfahrzeugs und seine Umgebung von der Lokalisiereinheit 3 erlangt und die Verarbeitung geht zu Schritt S40. In Schritt S40 wird auf Grundlage der Benachrichtigungsinformation und dergleichen bestimmt, ob die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Erlangung möglich ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S42.
In Schritt S42 wird auf Grundlage der Information von der Lokalisiereinheit 3 bestimmt, ob hochpräzise Kartendaten in dem zukünftigen Fahrabschnitt GS vorhanden sind oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass hochpräzise Kartendaten in dem zukünftigen Fahrabschnitt GS vorhanden sind, geht die Verarbeitung zu Schritt S44 und es wird bestimmt, ob die Formbedingung erfüllt ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Formbedingung nicht erfüllt ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S50.
In Schritt S50 erlangt die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 die hochpräzisen Kartendaten. In Schritt S60 wird ein Routenführungsbild in einem dreidimensionalen Anzeigemodus auf Grundlage der dimensionalen Koordinaten der erlangten hochpräzisen Kartendaten generiert und die Verarbeitung geht zu Schritt S120. In Schritt S120 wird das generierte Routenführungsbild an die HUD 230 ausgegeben und die HUD 230 generiert das Routenführungsbild als ein virtuelles Bild Vi.
Wenn andererseits in Schritt S40 bestimmt wird, dass die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangt werden können, geht die Verarbeitung zu Schritt S70. In Schritt S70 wird bestimmt, ob das Erfassungsergebnis von dem fahrzeugeigenen Sensor erlangt werden kann. Wenn bestimmt wird, dass die Erfassungsinformation nicht erlangt werden kann, geht die Verarbeitung zu Schritt S80.
In Schritt S80 werden die Navigationskartendaten von der Navigationsvorrichtung 7 erlangt und die Verarbeitung geht zu Schritt S90. In Schritt S90 wird ein Routenführungsbild in einem zweidimensionalen Anzeigemodus auf Grundlage der Navigationskartendaten generiert. Danach geht die Verarbeitung zu Schritt S120 und das generierte Routenführungsbild wird an die HUD 230 ausgegeben.
Wenn ferner in Schritt S42 bestimmt wird, dass der zukünftige Fahrabschnitt GS nicht in den hochpräzisen Kartendaten vorhanden ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S80. Wenn zusätzlich in Schritt S44 bestimmt wird, dass die Formbedingung erfüllt ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S80.
Wenn andererseits in Schritt S70 bestimmt wird, dass die Erfassungsinformation vom Umgebungsüberwachungsensor 4 erlangt werden kann, geht die Verarbeitung zu Schritt S100. In Schritt S100 werden Navigationskartendaten und die Erfassungsinformation erlangt. In Schritt S110 wird ein Routenführungsbild in einem dreidimensionalen Anzeigemodus auf Grundlage der Navigationskartendaten und der Erfassungsinformation generiert. Danach werden in Schritt S120 die generierten Bilddaten an die HUD 230 ausgegeben.
Als nächstes wird die Konfiguration und der Betrieb sowie die Effekte der HCU 20 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Die HCU 20 weist eine Karteninformation-Erlangungseinheit 203, die eine Karteninformation in Bezug auf die Überlagerungsposition des virtuellen Bilds Vi in dem Vordergrund als hochpräzise Kartendaten oder Navigationskartendaten erlangt, und eine Anzeigegenerierungseinheit 206, die das virtuelle Bild Vi auf Grundlage der Karteninformation generiert, auf. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert ein virtuelles Bild Vi in einem dreidimensionalen Anzeigemodus auf Grundlage der hochpräzisen Kartendaten, wenn die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können, und wenn die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangt werden können, generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 ein virtuelles Bild Vi in einem zweidimensionalen Anzeigemodus auf Grundlage der Navigationskartendaten.
Wenn demgemäß die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können, werden die hochpräzisen Kartendaten verwendet, um das virtuelle Bild Vi zu generieren, und wenn die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangt werden können, werden die niedrigpräzisen Kartendaten verwendet, um das virtuelle Bild Vi zu generieren. Dies ermöglicht es, das virtuelle Bild Vi durch eine angemessene Verwendung der hochpräzisen Kartendaten und der niedrigpräzisen Kartendaten anzuzeigen. Dementsprechend ist es möglich, die HCU 20 und das Anzeigesteuerprogramm bereitzustellen, die die Karteninformation effektiv nutzen können.
In dem dreidimensionalen Anzeigemodus überlagert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das virtuelle Bild Vi der Straßenfläche, die ein spezifisches Überlagerungsziel in dem Vordergrund ist, und überlagert das virtuelle Bild Vi nicht der Straßenfläche in dem zweidimensionalen Anzeigemodus. Als ein Ergebnis kann die HCU 20 eine Überlagerung des virtuellen Bilds Vi auf der Straßenfläche aufgrund der Navigationskartendaten, die eine relativ geringe Genauigkeit aufweisen, vermeiden. Folglich kann die HCU 20 das Auftreten einer Verschiebung der Anzeigeposition aufgrund der überlagerten Anzeige des virtuellen Bilds Vi auf Grundlage der Karteninformation mit einer niedrigen Genauigkeit unterdrücken.
Wenn die hochpräzisen Kartendaten keine Information über den zukünftigen Fahrabschnitt GS des Fahrzeugs A aufweisen, generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 ein virtuelles Bild Vi in dem zweidimensionalen Anzeigemodus, sogar falls die hochpräzisen Kartendaten verfügbar sind. Sogar falls demgemäß die hochpräzisen Kartendaten an der gegenwärtigen Position erlangt werden können, wenn keine hochpräzisen Kartendaten an dem Führungspunkt vorhanden sind, wird das virtuelle Bild Vi nicht in dem dreidimensionalen Anzeigemodus generiert. Folglich ist es möglich eine Änderung des Anzeigemodus des virtuellen Bilds Vi von dem dreidimensionalen Anzeigemodus zu dem zweidimensionalen Anzeigemodus in der Nähe des Führungspunktes zu vermeiden. Folglich kann die HCU 20 die Belästigung des Insassen durch Änderung des Anzeigemodus des virtuellen Bilds Vi unterdrücken.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert das virtuelle Bild Vi in einem zweidimensionalen Anzeigemodus, sogar falls die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können, sogar wenn die Formbedingung zum Stoppen der Generierung des virtuellen Bilds Vi in dem dreidimensionalen Anzeigemodus in Bezug auf die Straßenform, auf der das Fahrzeug A fährt, erfüllt ist. Demgemäß kann die HCU 20 ein virtuelles Bild Vi in einen zweidimensionalen Anzeigemodus generieren, wenn die Fahrstraße eine Straßenform aufweist, bei der eine Information relativ leicht für die Insassen in dem virtuellen Bild Vi in dem zweidimensionalen Anzeigemodus bereitgestellt werden kann. Als ein Ergebnis kann die HCU 20 die Komplexität einer Verarbeitung aufgrund der Verwendung der hochpräzisen Kartendaten unterdrücken, während die Information des virtuellen Bilds Vi an die Insassen übertragen wird.
Die HCU 20 weist eine Sensorinformation-Erlangungseinheit 204, die eine Erfassungsinformation von dem Umgebungsüberwachungsensor 4 erlangt, auf. Wenn die Anzeigegenerierungseinheit 206 die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangen kann und die Sensorinformation-Erlangungseinheit 204 die Erfassungsinformation erlangen kann, generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das virtuelle Bild Vi in dem dreidimensionalen Anzeigemodus auf Grundlage der Kombination der Navigationskartendaten und der Erfassungsinformation. Sogar wenn demgemäß die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangt werden können, kann die HCU 20 die Navigationskartendaten mit der Erfassungsinformation kombinieren, um das virtuelle Bild Vi in einem Anzeigemodus zu generieren, der ähnlich dem Anzeigemodus ist, der auf den hochpräzisen Kartendaten basiert.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 präsentiert dem Insassen, ob das virtuelle Bild Vi in dem dreidimensionalen Anzeigemodus oder dem zweidimensionalen Anzeigemodus generiert ist. Demgemäß kann die HCU 20 den Anzeigemodus des virtuellen Bilds Vi dem Insassen direkter präsentieren. Folglich kann die HCU 20 den Insassen unterstützen, die Information zu verstehen, die durch das virtuelle Bild Vi gezeigt wird.
Die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 erlangt eine Karteninformation, die mindestens eines der Elemente, Straßensteigungsinformation, dreidimensionale Forminformation von Fahrbahnmarkierungen und Information, durch die die Straßensteigerung geschätzt werden kann, aufweist, als die hochpräzisen Kartendaten. Demgemäß kann die HCU 20 die Steigungsinformation der Straße erlangen oder schätzen und ein virtuelles Bild Vi in dem dreidimensionalen Anzeigemodus generieren. Folglich kann die HCU 20 die Abweichung der Anzeigeposition des virtuellen Bilds Vi in dem dreidimensionalen Anzeigemodus verlässlicher unterdrücken.
(Zweite Ausführungsform)
In der zweiten Ausführungsform wird eine Modifikation der HCU 20 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In den 10 und 11 sind Komponenten, denen dasselbe Bezugszeichen wie denen in den Figuren der ersten Ausführungsform zugewiesen wird, dieselben Komponenten und stellen ähnliche bzw. gleiche Betriebseffekte bereit.
In der erstem Ausführungsform erlangt die HCU 20 die hochpräzisen Kartendaten, die in der Lokalisiereinheit 3 gespeichert sind. Stattdessen kann die HCU 20 Sondierkartendaten als hochpräzise Karteninformation erlangen.
Das Zentrum 9 empfängt eine Sondierinformation, die von einer Vielzahl von Sondierfahrzeugen M durch die Kommunikationseinheit 91 übertragen wird und speichert diese in der Steuereinheit 90. Die Sondierinformation ist eine Information, die durch den Umgebungsüberwachungssensor 4 oder die Lokalisiereinheit 3 eines jeden Sondierfahrzeugs M erlangt wird und stellt die Fahrortskurve des Sondierfahrzeugs M, eine Straßenforminformation und dergleichen in den dreidimensionalen Positionskoordinaten dar.
Die Steuereinheit 90 weist im Wesentlichen einen Mikrocomputer mit einem Prozessor, RAM, Speichervorrichtung, I/O und einem Bus zum Verbinden dieser Elemente auf. Die Steuereinheit 90 weist eine Kartengenerierungseinheit 90a als einen funktionalen Block auf. Die Kartengenerierungseinheit 90a generiert die Sondierkartendaten auf Grundlage der erlangten Sondierinformation. Da die Sondierinformation Daten sind, die die dreidimensionalen Positionskoordinaten aufweisen, sind die generierten Sondierkartendaten dreidimensionale Kartendaten, die eine Höheninformation für jeden Punkt aufweisen.
Das Fahrzeugsystem 1 kommuniziert mit dem Zentrum 9 über das kabellose Kommunikationsnetzwerk in der Kommunikationseinheit 8 und erlangt die Sondierkartendaten. Die Kommunikationseinheit 8 speichert die erlangten Sondierkartendaten in der Fahrunterstützungs-ECU 6.
Die Fahrunterstützungs-ECU 6 weist eine Kartenbenachrichtigungseinheit 601 als einem funktionalen Block auf. Ähnlich der Kartenbenachrichtigungseinheit 301 der Lokalisiereinheit 3 in der ersten Ausführungsform bestimmt die Kartenbenachrichtigungseinheit 601 auf Grundlage der gemessenen Fahrzeugposition und der Information, die von der Navigationsvorrichtung 7 erlangt wird, ob die Sondierkartendaten die Information über die Eigenfahrzeugposition und das umgebende Gebiet aufweisen oder nicht. Wenn die Kartenbenachrichtigungseinheit 601 bestimmt, dass die Sondierkartendaten die Information über die Position des Eigenfahrzeugs und das Gebiet darum herum aufweisen, gibt die Kartenbenachrichtigungseinheit 601 die Information an die HCU 20 als eine Benachrichtigungsinformation aus.
Die Karteninformation-Erlangungseinheit 203 der HCU 20 erlangt die Sondierkartendaten von der Fahrunterstützungs-ECU 6, wenn die Kartenbestimmungseinheit 202 bestimmt, dass die Sondierkartendaten, die die hochpräzisen Kartendaten sind, erlangt werden können. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert das AR-Führungsbild Gi1 auf Grundlage der Sondierkartendaten.
(Dritte Ausführungsform)
In der dritte Ausführungsform wird eine Modifikation der HCU 20 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In den 12 bis 17 erzielen dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie in den Figuren gemäß der ersten Ausführungsform dieselben Betätigungen und Effekte.
In dem ersten Anzeigemodus überlagert die HCU 20 gemäß der dritten Ausführungsform das Routenführungsbild der Straßenfläche an der Überlagerungsposition auf Grundlage der hochpräzisen Kartendaten und zeigt dieses an und in dem zweidimensionalen Anzeigemodus überlagert sie das Routenführungsbild der Straßenfläche an der Überlagerungsposition auf Grundlage der Navigationskartendaten und zeigt dieses an. Im Folgenden wird das Routenführungsbild des ersten Anzeigemodus als ein erstes AR-Führungsbild CT1 bezeichnet und das Routenführungsbild des zweiten Anzeigemodus wird als ein zweites AR-Führungsbild CT2 bezeichnet.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bestimmt die Anzeige des ersten AR-Führungsbilds CT1, wenn die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können, und wenn die hochpräzisen Kartendaten nicht erlangt werden können und die Navigationskartendaten erlangt werden können, bestimmt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 die Anzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2.
Wenn dabei die Aktualitätsbedingung für die Neuheit (das heißt die Aktualität) der hochpräzisen Kartendaten erfüllt ist, bestimmt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 die Anzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2, sogar falls die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können. Die Aktualitätsbedingung ist zum Beispiel erfüllt, wenn die hochpräzisen Kartendaten älter als die Navigationskartendaten sind.
Zusätzlich bewertet die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 die Größe der Verschiebung der Überlagerungsposition bei einer Anzeige im zweiten Anzeigemodus auf Grundlage verschiedener erlangter Informationen. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bewertet die Größe der Überlagerungspositionsverschiebung auf Grundlage zum Beispiel der Positionsbestimmungsgenauigkeit der Eigenfahrzeugposition und des Vorhandenseins/der Abwesenheit der Merkmalserkennungsinformation.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bestimmt, ob die Positionsbestimmungsgenauigkeit der Position des Eigenfahrzeugs größer gleich einem vorgegebenen Niveau ist. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bewertet insbesondere die Position des Eigenfahrzeugs, die von der Lokalisiereinheit 3 erlangt wird, auf Grundlage der Erfassungsinformation, die von dem Umgebungsüberwachungsensor 4 erlangt wird. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 erfasst zum Beispiel die Kreuzung CP von dem Bild, das durch die Frontkamera 41 aufgenommen wird, und analysiert die relative Position des Fahrzeugs A in Bezug auf die Kreuzung CP. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bestimmt dann, ob die Größe der Abweichung zwischen der Position des Fahrzeugs A, die von der relativen Position und den Kartendaten spezifiziert wird, und der Position des Eigenfahrzeugs, die von der Lokalisiereinheit 3 erlangt wird, größer gleich einem vorgegebenen Niveau ist oder nicht. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 kann ein Objekt, das ein anderes als die Kreuzung CP ist und das imstande ist, die Position des Fahrzeugs A von dem aufgenommenen Bild zu spezifizieren und die obige Verarbeitung durchführen, erfassen. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 kann das Analyseergebnis des aufgenommenen Bilds von einer anderen ECU, wie etwa der Fahrunterstützungs-ECU 6 erlangen.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 kann bestimmen, ob der Bewertungswert der Positionsbestimmungsgenauigkeit, der auf dem Residuum der Pseudodistanz, der Anzahl von Positionsbestimmungssatelliten, die durch die Lokalisiereinheit 3 erfasst werden, dem S/N-Verhältnis des Positionsbestimmungssignals und dergleichen basiert, größer gleich einem vorgegebenen Niveau ist oder nicht.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bestimmt, ob die Merkmalserkennungsinformation von dem Umgebungsüberwachungssensor 4 erlangt wird oder nicht. Die Merkmalserkennungsinformation ist eine Information zum Erkennen des Merkmals durch den Umgebungsüberwachungsensor 4 und ist eine Information, die verwendet werden kann, um die Überlagerungsposition in der Front-Heck- und der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs A zu korrigieren. Die Merkmale weisen zum Beispiel Straßenmarkierungen, wie etwa Stopplinien, Zentrumsmarkierungen an Kreuzungen und Fahrbahnmarkierungen, auf. Durch Korrigieren der Position des Eigenfahrzeugs in den Kartendaten auf Grundlage der relativen Position dieser Merkmale in Bezug auf das Fahrzeug A ist es möglich, die Überlagerungsposition des zweiten AR-Führungsbilds CT2 in der Front-Heck- und Links-Rechts-Richtung zu korrigieren. Zusätzlich zu den Straßenmarkierungen können Straßenbegrenzungen, wie etwa Randsteine, und Straßeninstallationen, wie etwa Verkehrsschilder, in den Merkmalen vorhanden sein, die verwendet werden können, um die Position des Fahrzeugs zu korrigieren.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bewertet die Größe der Überlagerungspositionsverschiebung des zweiten AR-Führungsbilds CT2, das angezeigt werden soll, auf Grundlage der Kombination der obigen verschiedenen Informationen, das heißt, der Kombination der hohen und der niedrigen Positionsbestimmungsgenauigkeit der Eigenfahrzeugposition und des Vorhandenseins/der Abwesenheit der Merkmalserkennungsinformation. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 klassifiziert zum Beispiel die Größe der Überlagerungspositionsabweichung gemäß der Kombination in drei Niveaus „klein“, „mittel“ und „hoch“.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bestimmt insbesondere, dass die Größe der Abweichung klein ist, wenn die Positionsbestimmungsgenauigkeit größer gleich einem vorgegebenen Niveau ist und eine Merkmalserkennungsinformation vorhanden ist. Wenn die Positionsbestimmungsgenauigkeit größer gleich einem vorgegebenen Niveau ist und keine Merkmalserkennungsinformation vorhanden ist, bestimmt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205, dass die Abweichung mittel ist. Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bestimmt, dass der Grad einer Abweichung mittel ist, sogar wenn die Positionsbestimmungsgenauigkeit kleiner als ein vorgegebenes Niveau ist und eine Merkmalserkennungsinformation vorhanden ist. Wenn die Positionsbestimmungsgenauigkeit kleiner als ein vorgegebenes Niveau ist und keine Merkmalserkennungsinformation vorhanden ist, bestimmt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205, dass die Größe der Abweichung groß ist.
Die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 stellt das Anzeigemodus-Bestimmungsergebnis und die Größe der Abweichung, die in dem Fall des zweiten Anzeigemodus bewertet wird, der Anzeigegenerierungseinheit 206 zusammen mit der Information, die zur Generierung des Routenführungsbilds erforderlich ist, bereit.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert entweder das erste AR-Führungsbild CT1 oder zweite AR-Führungsbild CT2 auf Grundlage der Information, die durch die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 bereitgestellt wird. Die AR-Führungsbilder CT1 und CT 2 geben die Planungsfahrroute des Fahrzeugs A an dem Führungspunkt durch eine AR-Anzeige an. Die AR-Führungsbilder CT1 und CT2 sind virtuelle AR-Bilder, die, wie in der ersten Ausführungsform, die Straßenfläche als das Überlagerungsziel aufweisen. Als ein Beispiel weist in dem Fall einer Szene, die ein Rechts-/Linksabbiegen (zum Beispiel das Linksabbiegen in den Figuren) an einer Kreuzung CP in dem Fahrgebiet, das eine Kreuzung CP aufweist, führt, jedes AR-Führungsbild CT1 und CT2 einen Annäherungsrouteninhalt CTa, der eine Annäherungsroute zu der Kreuzung CP angibt, und einen Ausfahrtrouteninhalt CTe, der die Ausfahrtroute von der Kreuzung CP angibt, auf. Der Annäherungsrouteninhalt CTa ist zum Beispiel eine Vielzahl von dreieckigen Objekten, die entlang der Planungsfahrroute angeordnet sind. Der Ausfahrtrouteninhalt CTe ist eine Vielzahl von pfeilförmigen Objekten, die entlang der Planungsfahrroute angeordnet sind.
Wenn das erste AR-Führungsbild CT1 generiert wird, bestimmt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Überlagerungsposition und die Überlagerungsform des ersten AR-Führungsbild CT1 unter Verwendung der hochpräzisen Kartendaten. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 verwendet insbesondere verschiedene Positionsinformationen, wie etwa die Straßenflächenposition, die auf den hochpräzisen Kartendaten basiert, die Eigenfahrzeugposition durch die Lokalisiereinheit 3, die Aussichtspunktposition des Insassen durch die DSM 22 und die Positionsbeziehung des festgelegten Projektionsgebiets PA. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 berechnet die Überlagerungsposition und die Überlagerungsform des ersten AR-Führungsbilds CT1 durch eine geometrische Berechnung auf Grundlage der verschiedenen Positionsinformationen.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 reproduziert insbesondere die gegenwärtige Fahrumgebung des Fahrzeugs A in dem virtuellen Raum auf Grundlage der Eigenfahrzeugpositionsinformation, die auf den hochpräzisen Kartendaten basiert, den hochpräzisen Kartendaten, der Erfassungsinformation und dergleichen. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 legt insbesondere, wie in 12 gezeigt, dass Eigenfahrzeugobjekt AO an einer Referenzposition in einem virtuellen dreidimensionalen Raum fest. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kartiert das Straßenmodell der Form, die durch die Kartendaten angegeben sind, in dem dreidimensionalen Raum in Assoziation mit dem Eigenfahrzeugobjekt AO, das auf der Eigenfahrzeugpositionsinformation basiert.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 legt die virtuelle Kameraposition VP und den Überlagerungsbereich SA in Assoziation mit dem Eigenfahrzeugobjekt AO fest. Die virtuelle Kameraposition VP ist eine virtuelle Position, die der Aussichtsposition des Insassen entspricht. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 korrigiert sequenziell die virtuelle Kameraposition VP in Bezug auf das Eigenfahrzeugobjekt AO auf Grundlage der neuesten Aussichtspositionskoordinaten, die von der DSM 22 erlangt werden. Der Überlagerungsbereich SA ist ein Bereich, in dem das virtuelle Bild Vi überlagert und angezeigt werden kann. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 legt den Frontbereich innerhalb der Bildformungsebene als den Überlagerungsbereich SA, von der Frontseite von der virtuellen Kameraposition VP aus betrachtet, auf Grundlage der virtuellen Kameraposition VP und der Außenkantenpositioninformation (das heißt der Koordinateninformation) des Projektionsgebiets PA, das vorab in der Speichereinheit 13 (siehe 1) gespeichert ist, oder dergleichen fest. Der Überlagerungsbereich SA entspricht dem Projektionsgebiet PA und dem Blickwinkel der HUD 230.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 ordnet ein virtuelles Objekt VO, dass das erste AR-Führungsbild CT1 imitiert, in dem virtuellen Raum an. Das virtuelle Objekt VO wird entlang der Planungsfahrroute auf der Straßenfläche des Straßenmodells in dem dreidimensionalen Raum angeordnet. Das virtuelle Objekt VO wird in dem virtuellen Raum festgelegt, wenn das erste AR-Führungsbild CT1 als ein virtuelles Bild angezeigt wird. Das virtuelle Objekt VO definiert die Position und die Form des ersten AR-Führungsbilds CT1. Das heißt, die Form des virtuellen Objekts VO, das von der virtuellen Kameraposition VP aus betrachtet wird, wird die virtuelle Bildform des ersten AR-Führungsbilds CT1, das von der Aussichtspunktposition visuell erkannt wird.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 ordnet das virtuelle Objekt VO auf der eigenen Spur Lns in dem Zentrumsabschnitt Lc der eigenen Spur Lns in der Spurbreitenrichtung an. Der Zentrumsabschnitt Lc ist zum Beispiel ein Zwischenpunkt zwischen den Spurgrenzen auf beiden Seiten, die durch die Fahrspuren oder die Straßenkanten der eigenen Spur Lns definiert sind.
Als ein Ergebnis wird die Überlagerungsposition des Annäherungsrouteninhalts CTa im Wesentlichen auf die Zentrumsposition Lc der eigenen Spur Lns festgelegt (siehe 3). Wenn die gegenwärtige Fahrspur Lns und die Annäherungsfahrspur zu der Kreuzung CP unterschiedlich sind, wird der Annäherungsrouteninhalt CTa von dem Zentrum der eigenen Spur Lns zu dem Zentrum der Annäherungsspur versetzt und der Annäherungsrouteninhalts CTa kann so angezeigt werden, dass er sich derart ausbreitet, dass der dem Zentrum der Annäherungsspur folgt.
Der Ausfahrtrouteninhalt CTe wird ferner entlang der Planungsfahrroute so angeordnet, dass er entlang dem Annäherungsrouteninhalt CTa angeordnet ist. Der Ausfahrtrouteninhalt CTe wird an einer Position überlagert, die von der Straßenfläche in der Kreuzung CP und der Zentrumsposition der Ausfahrtspur schwebt. Wie in 13 gezeigt, wird die Überlagerungsposition des Ausfahrtrouteninhalts CTe so bestimmt, dass, wenn die Straßenfläche, die überlagert werden soll, nicht sichtbar ist, der Ausfahrtrouteninhalt CTe durch Schweben oberhalb des oberen Endes der Straßenfläche innerhalb des Blickwinkels visuell erkannt wird.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 startet eine Anzeige des obigen ersten AR-Führungsbilds CT1, wenn die verbleibende Distanz zu der Kreuzung CP geringer als der Schwellwert (zum Beispiel 300 Meter) ist. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 aktualisiert sequenziell die Überlagerungsposition und die Überlagerungsform des ersten AR-Führungsbilds CT1 derart, dass das erste AR-Führungsbild CT1 so angezeigt wird, als ob es an der Straßenfläche relativ fixiert ist. Das heißt, die Anzeigegenerierungseinheit 206 zeigt das erste AR-Führungsbild CT1 derart an, dass es beweglich auf dem Erscheinungsbild des Insassen angezeigt wird, so dass es der Straßenfläche folgt, die sich bei der Fahrt des Fahrzeugs A relativ bewegt.
Wenn das zweite AR-Führungsbild CT2 generiert wird, bestimmt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Überlagerungsposition und die Überlagerungsform des zweiten AR-Führungsbilds CT2 unter Verwendung der Navigationskartendaten anstelle der hochpräzisen Kartendaten. In diesem Fall legt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Straßenflächenposition unter der Annahme fest, dass die Straßenfläche, die überlagert werden soll, eine flache Straßenfläche ohne Wellungen ist. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 legt zum Beispiel die horizontale Straßenfläche als die virtuelle Straßenfläche, die überlagert werden soll, fest, und führt geometrische Berechnungen auf Grundlage der virtuellen Straßenflächenposition und verschiedenen anderen Positionsinformationen durch, um die Überlagerungsposition und die Überlagerungsform des zweiten AR-Führungsbilds CT2 zu berechnen.
Folglich kann die virtuelle Straßenfläche, die durch die Anzeigegenerierungseinheit 206 in diesem Fall festgelegt wird, verglichen mit derjenigen, die auf Grundlage der hochpräzisen Kartendaten festgelegt wird, undeutlicher sein. Zum Beispiel kann, wie in 14 gezeigt, in dem Fall einer Straßenform, bei der eine flache Kreuzung CPs, die keine Steigung aufweist, mit einer ansteigenden Straßenfläche verbunden ist, die virtuelle Straßenfläche der Kreuzung CP von der tatsächlichen Straßenfläche abweichen. In dem Beispiel von 14 stellt die Form der virtuellen Straßenfläche die ansteigende Steigung dar, um die Abweichung der virtuellen Straßenfläche an der Kreuzung CP anzugeben, aber in der Realität kann die ansteigende Steigung nicht immer auf der virtuellen Straßenfläche angezeigt werden.
Bei der Generierung des zweiten AR-Führungsbilds CT2 bestimmt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Position des virtuellen Objekts VO in dem virtuellen Raum in der Links-Rechts-Richtung auf Grundlage der Größe der Abweichung. Wenn die Größe der Abweichung insbesondere ein kleines Niveau ist, ordnet die Anzeigegenerierungseinheit 206 das virtuelle Objekt VO an der Fahrzeugzentrumsposition Vc, die eine Position innerhalb des Überlagerungsbereichs SA ist, die dem Zentrum des Fahrzeugs A entspricht, an. Dabei ist die Fahrzeugzentrumsposition Vc die Position der geraden Linie innerhalb des Überlagerungsbereichs SA, wenn eine virtuelle gerade Linie, die durch das Zentrum des Fahrzeugs A in der Fahrzeugbreitenrichtung tritt und sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs A ausbreitet, auf der virtuellen Straßenfläche angenommen wird. Als ein Ergebnis wird der Annäherungsrouteninhalt CTa so angeordnet, dass er in Bezug auf die Oben-Unten-Richtung des Projektionsgebiets PA, wie in 5 gezeigt, geneigt ist.
Wenn dann die Größe der Abweichung ein mittleres Niveau oder ein großes Niveau aufweist, ordnet die Anzeigegenerierungseinheit 206 das zweite AR-Führungsbild CT2 in dem Zentrumsabschnitt Ac in der Links-Rechts Richtung der Projektionsregion PA an. In diesem Fall wird, wie in 6 gezeigt, der Annäherungsrouteninhalt CTa in einem Zustand angezeigt, in dem er Seite an Seite in der vertikalen Richtung des Projektionsgebiets PA angeordnet ist.
Wenn ferner die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Merkmalserkennungsinformation aufweist, korrigiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Überlagerungsposition auf Grundlage der Merkmalserkennungsinformation. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 korrigiert zum Beispiel die Position des Eigenfahrzeugs in der Front-Heck- und der Links-Rechts-Richtung auf der virtuellen Straßenfläche, die auf Grundlage der Navigationskartendaten festgelegt wird, auf Grundlage der Merkmalserkennungsinformation und berechnet dann die Überlagerungsposition und die Überlagerungsform des zweiten AR-Führungsbilds CT2.
Wenn die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Höhenkorrekturinformation, die eine Höheninformation, die anders als die Kartendaten ist, aufweist, korrigiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Überlagerungsposition auf Grundlage der Höhenkorrekturinformation. Die Höhenkorrekturinformation ist zum Beispiel eine dreidimensionale Positionsinformation einer Vorrichtung auf der Straßenseite, die durch eine Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikation erlangt wird. In diesem Fall kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 eine Information über die V2X-Kommunikationsvorrichtung, die in dem Fahrzeug angebracht ist, erlangen. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kann die Höheninformation erlangen oder die Höhenkorrekturinformation kann die Höheninformation des Objekts sein, die durch den Umgebungsüberwachungsensor 4 erfasst wird. Das heißt, wenn die dreidimensionale Positionsinformation, wie etwa das Straßeninstallationsobjekt und das Verkehrszeichen, durch die Analyse der Erfassungsinformation des Umgebungsüberwachungssensors 4 spezifiziert werden kann, kann die Höheninformation, die in der dreidimensionalen Positionsinformation vorhanden ist, in der Höhenkorrekturinformation vorhanden sein. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 ändert die Position und die Form der virtuellen Straßenfläche von der horizontalen Straßenfläche auf Grundlage der Höhenkorrekturinformation zum Beispiel so, dass die Überlagerungsposition des zweiten AR-Führungsbilds CT2 in der Höhenrichtung auf der virtuellen Straßenfläche virtuell angezeigt wird.
Zusätzlich begrenzt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Überlagerungsanzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2 zu der Frontseite der Planungsfahrroute in Bezug auf das erste AR-Führungsbild CT1. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 versteckt insbesondere den Teil des Ausfahrtrouteninhalts CTe des zweiten AR-Führungsbilds CT2, der auf der Seite der Planungsfahrroute überlagert wird, der weiter von dem Fahrzeug A als das erste AR-Führungsbild CT 1 entfernt ist, und zeigt nur den überlagerten Teil auf der Frontseite an. Wenn in den Beispielen, die in den 15 und 16 gezeigt sind, das erste AR-Führungsbild CT1 angezeigt wird, werden 3 Ausfahrtrouteninhalte CTe dargestellt, wohingegen bei der Anzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2 nur ein Ausfahrtrouteninhalt CTe, der auf der Frontseite angeordnet ist, angezeigt wird. Das heißt, das zweite AR-Führungsbild CT2 ist ein Inhalt, der die Ausfahrtrichtung von der Kreuzung CP darstellt und den Pfad der Ausfahrtroute nicht darstellt und einfacher als der des ersten AR-Führungsbilds CT1 ist.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 startet eine Anzeige des oben beschriebenen AR-Führungsbilds CT2 zu einem Timing, das zu dem des ersten AR-Führungsbilds CT1 unterschiedlich ist. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 zeigt insbesondere das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 anstelle des zweiten AR-Führungsbilds CT2 an, wenn die verbleibende Distanz zu der Kreuzung CP unter den ersten Schwellenwert fällt. Wenn dann die verbleibende Distanz unter den zweiten Schwellenwert (zum Beispiel 100 Meter), der kleiner als der erste Schwellwert ist, fällt, wechselt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Anzeige von dem Nicht-AR-Führungsbild Gi2 zu dem zweiten AR-Führungsbild CT2. Das heißt die Anzeigegenerierungseinheit 206 startet eine Anzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2 in einem Zustand, der näher an der Kreuzung CP ist, als bei einer Anzeige des ersten AR-Führungsbilds CT1. Der Schwellwert zum Anzeigen des Nicht-AR-Führungsbilds Gi2 kann nicht der erste Schwellwert sein, sofern er größer als der zweite Schwellwert ist.
Als nächstes wird die Anzeigeverarbeitung, die durch die HCU 20 ausgeführt wird, mit Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 17 beschrieben. Die Beschreibung der Schritte mit denselben Bezugszeichen wie diejenigen in dem Ablaufdiagramm von 9 werden bei der Verarbeitung, die in 17 gezeigt ist, in angemessener Weise weggelassen.
Wenn in Schritt S44 bestimmt wird, dass die Formbedingung nicht erfüllt ist, geht die HCU 20 zu Schritt S46. In Schritt S46 bestimmt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205, die Aktualitätsbedingung der hochpräzisen Kartendaten. Wenn bestimmt wird, dass die Aktualitätsbedingung nicht erfüllt ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S50, und wenn bestimmt wird, dass die Aktualitätsbedingung erfüllt ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S80.
Wenn die hochpräzisen Kartendaten in Schritt S50 erlangt werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S65 und die Anzeigegenerierungseinheit 206 generiert das erste AR-Führungsbild CT1. Wenn andererseits die Navigationskartendaten in Schritt S80 erlangt werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S81.
In Schritt S81 bestimmt die Anzeigegenerierungseinheit 206, ob die verbleibende Distanz zu der Kreuzung CP geringer als der zweite Schwellwert ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Schwellwert nicht kleiner als der zweite Schwellwert ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S82, wird das nicht-AR-Führungsbild Gi2 generiert und die Verarbeitung geht dann zu Schritt S120. Wenn andererseits in Schritt S81 bestimmt wird, dass der Schwellwert unter den zweiten Schwellwert fällt, geht die Verarbeitung zu Schritt S83. In Schritt S83 erlangt die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 oder dergleichen die Korrekturinformation der Überlagerungsposition über die Sensorinformation-Erlangungseinheit 204. Wenn keine Korrekturinformation, die erlangt werden kann, vorhanden ist, wird Schritt S83 ausgelassen.
Als nächstes bewertet die Anzeigemodus-Bestimmungseinheit 205 in Schritt S84 die Größe der Positionsabweichung des zweiten AR-Führungsbilds CT2 und geht zu Schritt S95. In Schritt S95 generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das zweite AR-Führungsbild CT2 auf Grundlage der erlangten Navigationskartendaten der Korrekturinformation, der Information über die Größe der fehlerhaften Anordnung der Position und dergleichen.
Gemäß der dritte Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, wird in dem ersten Anzeigemodus das erste AR-Führungsbild CT1 der Straßenfläche an der Überlagerungsposition auf Grundlage der hochpräzisen Kartendaten überlagert und angezeigt. In dem zweiten Anzeigemodus wird dann das zweite AR-Führungsbild CT2 an der Überlagerungsposition auf Grundlage der Navigationskartendaten überlagert und angezeigt. Folglich kann die HCU 20 das virtuelle Bild Vi an einem spezifischen Überlagerungsziel überlagern und anzeigen, während die Kartendaten sowohl in dem Gebiet, in dem die hochpräzisen Kartendaten verwendet werden können, als auch in dem Gebiet, in dem die hochpräzisen Kartendaten nicht verwendet werden können, angemessen verwendet werden.
Die Anzeigegenerierungseinheit 206 startet ferner eine Anzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2, wenn die verbleibende Distanz zu der Kreuzung CP den zweiten Schwellwert erreicht, der kürzer als der erste Schwellwert ist, bei dem eine Anzeige des erste AR-Führungsbilds CT1 gestartet wird. Da die Kreuzung CP oftmals ein relatives flaches Gebiet ist, startet die Anzeigegenerierungseinheit 206 eine Anzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2 in einem Zustand, der näher an der Kreuzung CP ist, als die Anzeigeszene des ersten AR-Führungsbilds CT1, so dass die Größe der fehlerhaften Anordnungsposition des zweiten AR-Führungsbilds CT2 unterdrückt werden kann. Alternativ kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 den Fahrabschnitt, in dem die fehlerhafte Anordnung des zweiten AR-Führungsbilds CT2 groß wird, verkürzen.
(Andere Ausführungsformen)
Die vorliegende Erfindung in der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen begrenzt. Die vorliegende Erfindung umfasst die dargestellten Ausführungsformen und die Modifikationen, die auf den Ausführungsformen basieren und vom Fachmann abgeleitet werden. Die vorliegende Erfindung ist zum Beispiel nicht auf die Kombinationen von Komponenten und/oder Elementen, die in den Ausführungsformen gezeigt sind, begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Kombinationen implementiert werden. Die vorliegende Erfindung kann zusätzliche Abschnitte, die zu den Ausführungsformen hinzugefügt werden, aufweisen. Die vorliegende Erfindung umfasst Weglassung von Komponenten und/oder Elementen der Ausführungsformen. Die vorliegende Erfindung umfasst die Ersetzung oder die Kombination von Komponenten und/oder Elementen zwischen einer Ausführungsform und einer anderen. Der offenbarte technische Umfang ist nicht auf die Beschreibung der Ausführungsform begrenzt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das AR-Führungsbild Gi1 als ein Routenführungsbild auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation und generiert das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 als ein Routenführungsbild auf Grundlage der Navigationskartendaten. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 so konfiguriert sein, dass sie unterschiedliche Anzeigemodi in Abhängigkeit der Karteninformation zum Erlangen des virtuellen Bilds Vi, das ein anderes als das Routenführungsbild ist, generieren. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kann zum Beispiel ein Bild, das die Aufmerksamkeit des Insassen auf ein zu beobachtendes Objekt (zum Beispiel ein voraus befindliches Fahrzeug, einen Fußgänger, ein Verkehrszeichen etc.) lenkt, überlagern und anzeigen, wenn die hochpräzise Karteninformation erhalten werden kann. Wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erhalten werden kann, kann der Anzeigegenerierungseinheit 206 die Überlagerung des Bilds über das Objekt unterbrechen.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen zeigt die Anzeigegenerierungseinheit 206 das Moduspräsentationsbild Ii zusammen mit dem Routenführungsbild an. Alternativ kann eine Anzeige des Moduspräsentationsbilds Ii vor der des Routenführungsbilds gestattet werden.
In der ersten Ausführungsform zeigt die HCU 20 das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 auf Grundlage der Navigationskartendaten an, wenn die Formbedingung erfüllt ist. Stattdessen kann die HCU 20 das Nicht-AR-Führungsbild Gi2 auf Grundlage der hochpräzisen Kartendaten anzeigen, wenn die Formbedingung erfüllt ist und die hochpräzisen Kartendaten erlangt werden können.
In der dritten Ausführungsform legt die Anzeigegenerierungseinheit 206 die Überlagerungsposition des zweiten AR-Führungsbilds CT2 auf eine der Positionen, Fahrzeugzentrumsposition Vc und Zentrumsposition Ac des Projektionsgebiets PA, gemäß der Größe der Überlagerungspositionsverschiebung des zweiten AR-Führungsbilds CT2 fest. Stattdessen kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 so konfiguriert sein, dass sie nur eines dieser Elemente überlagert.
In der dritten Ausführungsform wechselt die Anzeigegenerierungseinheit 206 von dem Nicht-AR-Führungsbild Gi2 zu dem zweiten AR-Führungsbild CT2 auf Grundlage der verbleibenden Distanz zu der Kreuzung CP. Alternativ können die Bedingungen zum Wechsel nicht darauf begrenzt sein. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass sie wechselt, wenn die Korrekturinformation in Bezug auf die Überlagerungsposition des zweiten AR-Führungsbilds CT2 erlangt werden kann. Dabei ist die Korrekturinformation eine Information, die verändert werden kann, um die Überlagerungsposition des zweiten AR-Führungsbilds CT2 zu korrigieren, zum Beispiel die Positionsinformation, wie etwa eine Stopplinie der Kreuzung CP, eine Zentrumsmarkierung der Kreuzung CP, eine Straßenmarkierung einer anderen Spur Lns oder dergleichen. Die Korrekturinformation wird als ein Analyseergebnis der Erfassungsinformation des Umgebungsüberwachungssensors 4 erlangt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen generiert die Anzeigegenerierungseinheit 206 das Routenführungsbild in dem zweiten Anzeigemodus, wenn die hochpräzisen Kartendaten nicht die Information über den zukünftigen Fahrabschnitt GS aufweisen. Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kann so konfiguriert sein, dass sie ein Routenführungsbild in dem ersten Anzeigemodus generiert, sofern die hochpräzisen Kartendaten, die der gegenwärtige Position des Fahrzeugs entsprechen, erlangt werden können. In diesem Fall kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 von dem ersten Anzeigemodus zu dem zweiten Anzeigemodus wechseln, wenn die hochpräzisen Kartendaten, die der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs entsprechen, nicht erlangt werden können.
Wenn zusätzlich der Anzeigemodus, wie oben beschrieben, gewechselt wird, zeigt die Anzeigegenerierungseinheit 206 gemäß der dritten Ausführungsform das Routenführungsbild, das von der Überlagerungsposition des ersten AR-Führungsbilds CT1 zu der Überlagerungsposition des zweiten AR-Führungsbilds CT2 kontinuierlich versetzt werden soll, an. Als ein Ergebnis kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 das Unbehagen des Insassen aufgrund des momentanen Wechsels der Überlagerungsposition reduzieren. Es kann wünschenswert sein, dass die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Routenführungsbilds zu dieser Zeit so langsam ist, dass die Bewegung des Routenführungsbilds selbst die Aufmerksamkeit bzw. das Bewusstsein des Insassen nicht beeinflusst.
In der dritten Ausführungsform zeigt die Anzeigegenerierungseinheit 206 den Annäherungsrouteninhalt CTa und den Ausfahrtrouteninhalt CTe des ersten AR-Führungsbilds CT1 mit Inhalten, die unterschiedliche Formen aufweisen, an. Stattdessen kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 veranlassen, dass die Inhalte CTa und CTe, wie in 18 gezeigt, im Wesentlichen dieselbe Form aufweisen. In dem in 18 gezeigten Beispiel weist jeder Inhalt CTa und CTe eine Form von einer Vielzahl von Dreiecken, die entlang der Planungsfahrroute angeordnet sind, auf. In diesem Fall kann die Anzeigegenerierungseinheit 206 den Ausfahrtrouteninhalt CTe ein pfeilförmiges Bild, das die Ausfahrtrichtung in der Anzeige des zweiten AR-Führungsbilds CT2 angibt, ändern (siehe 19). Die Anzeigegenerierungseinheit 206 kann das Routenführungsbild als streifenförmigen Inhalt anzeigen, der sich entlang der Planungsfahrroute kontinuierlich ausdehnt. In diesem Fall kann das zweite AR-Führungsbild CT2 in einer Art und Weise angezeigt werden, die auf die Länge zu der Frontseite der Planungsfahrroute vor dem ersten AR-Führungsbild CT1 begrenzt ist.
Der Prozessor gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine Verarbeitungseinheit mit einer oder einer Vielzahl von CPU (Cental Processing Unit). Ein derartiger Prozessor kann eine Bearbeitungseinheit mit einer GPU (Graphics Processing Unit), einer DFP (Data Flow Processor) oder dergleichen zusätzlich zu der CPU sein.
Der Prozessor kann ferner eine Verarbeitungseinheit mit FPGA (Field-Programmable Gate Array) und einem IP-Kern, der auf bestimmte Verarbeitungen, wie etwa Lernen und Inferenz von AI bzw. KI spezialisiert ist, sein. Jede arithmetische Schaltungseinheit eines derartigen Prozessors kann einzeln auf einer Leiterplatte montiert sein, oder kann auf einem ASIC (Application Specific Integrated Circuit), einem FPGA oder dergleichen montiert sein.
Als Speichervorrichtung zum Speichern eines Anzeigesteuerprogramms oder dergleichen können verschiedene nicht-transitorische gegenständliche Speichermedien (non-transitory tangible storage medium) wie z.B. ein Flash-Speicher und eine Festplatte verwendet werden. Die Form eines derartigen Speichermediums kann in geeigneter Weise geändert werden. Beispielsweise kann das Speichermedium in der Form einer Speicherkarte oder dergleichen sein und kann in einen Schlitzabschnitt eingesetzt werden, der in der fahrzeugeigenen ECU vorgesehen und elektrisch mit dem Steuerschaltkreis verbunden ist.
Die Steuereinheit und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, können durch einen Spezialcomputer implementiert werden, der einen Prozessor konfiguriert, der so programmiert ist, dass er eine oder mehrere Funktionen ausführt, die durch ein Computerprogramm verkörpert werden. Alternativ können die Steuervorrichtung und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch eine dedizierte Hardware-Logikschaltung implementiert werden. Alternativ können die Steuervorrichtung und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen oder mehrere dedizierte Computer implementiert werden, die durch eine Kombination aus einem Prozessor, der ein Computerprogramm ausführt, und einer oder mehreren Hardware-Logikschaltungen konfiguriert sein. Die Computerprogramme können als Anweisungen, die von einem Computer auszuführen sind, in einem greifbaren nicht-transitorischen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein.
Die Steuereinheit und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, werden durch einen dedizierten Computer realisiert, der durch die Konfiguration eines Prozessors und eines Speichers bereitgestellt wird, die so programmiert sind, dass sie eine oder mehrere durch ein Computerprogramm verkörperte Funktionen ausführen. Alternativ können die Steuereinheit und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen dedizierten Computer realisiert werden, der durch Konfigurieren eines Prozessors mit einer oder mehreren dedizierten Hardware-Logikschaltungen bereitgestellt wird. Alternativ basieren die Steuereinheit und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, auf einer Kombination aus einem Prozessor und einem Speicher, die zur Ausführung einer oder mehrerer Funktionen programmiert sind, und einem durch eine oder mehrere Hardware-Logikschaltungen konfigurierten Prozessor. Sie können durch einen oder mehrere konfigurierte dedizierte Computer realisiert werden. Die Computerprogramme können als Befehle, die von einem Computer auszuführen sind, in einem greifbaren nicht-transitorischen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein.
Dabei weist die Verarbeitung des Ablaufdiagramms oder das in dieser Anwendung beschriebenen Ablaufdiagramm eine Vielzahl von Abschnitten (oder Schritten) auf, und jeder Abschnitt wird z.B. als S10 ausgedrückt. Ferner kann jeder Abschnitt in mehrere Unterabschnitte unterteilt sein, während mehrere Abschnitte zu einem Abschnitt zusammengefasst sein können. Außerdem kann jeder Abschnitt, der so konfiguriert ist, als Vorrichtung, Modul oder Mittel bezeichnet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung gemäß den Beispielen beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf derartige Beispiele oder Strukturen begrenzt ist. Die vorliegende Erfindung weist auch verschiedene Modifikationen und Abwandlungen innerhalb des Äquivalenzbereichs auf. Darüber hinaus sind verschiedene Kombinationen und Formen, und weitere andere Kombinationen und Formen, die nur ein Element, oder mehr oder weniger als diese Elemente aufweisen, auch im Sinne und im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018234566 [0001]
JP 2019196468 [0001]
JP 4379600 B [0005]

Claims

Anzeigesteuervorrichtung für ein Fahrzeug (A), die eine Anzeige eines virtuellen Bilds (Vi) steuert, das einer Vordergrundszenerie eines Insassen überlagert ist, wobei die Anzeigesteuervorrichtung aufweist: eine Fahrzeugposition-Erlangungseinheit (201), die eine Position des Fahrzeugs erlangt, eine Karteninformation-Erlangungseinheit (203), die eine hochpräzise Karteninformation oder eine niedrigpräzise Karteninformation mit niedrigerer Genauigkeit als die hochpräzise Karteninformation, die der Position entsprechen, erlangt, und eine Anzeigegenerierungseinheit (206), die das virtuelle Bild in einem ersten Anzeigemodus auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann, und das virtuelle Bild in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt werden kann.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner aufweist: eine Kartenbestimmungseinheit (202), die bestimmt, ob die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: die Anzeigegenerierungseinheit das virtuelle Bild einem spezifischen Überlagerungsziel in der Vordergrundszenerie in dem ersten Anzeigemodus überlagert und eine Überlagerung des virtuellen Bilds über das spezifische Überlagerungsziel in dem zweiten Anzeigemodus stoppt.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: die Anzeigegenerierungseinheit das virtuelle Bild einem spezifischen Überlagerungsziel in der Vordergrundszenerie an einer Überlagerungsposition auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation in dem ersten Anzeigemodus überlagert und das virtuelle Bild über das spezifische Überlagerungsziel an einer Überlagerungsposition auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation überlagert.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei: das virtuelle Bild ein Routenführungsbild zum Präsentieren einer Fahrplanroute des Fahrzeugs in einem Fahrgebiet, das eine Kreuzung (CP) umfasst, aufweist, und die Anzeigegenerierungseinheit eine verbleibende Distanz zu der Kreuzung, bei der die Anzeigegenerierungseinheit eine Generierung des Routenführungsbilds in dem zweiten Anzeigemodus startet, kürzer als die verbleibende Distanz, bei der die Anzeigegenerierungseinheit eine Generierung des Routenführungsbilds in dem ersten Anzeigemodus startet, festlegt.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei: die Anzeigegenerierungseinheit das virtuelle Bild in dem zweiten Anzeigemodus generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation keine Information über einen zukünftigen Fahrabschnitt des Fahrzeugs aufweist.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei: die Anzeigeerzeugungseinheit das virtuelle Bild in dem zweiten Anzeigemodus in einem Fall generiert, in dem eine Formbedingung zum Stoppen der Generierung des virtuellen Bilds in dem ersten Anzeigemodus in Bezug auf eine Straßenform, auf der das Fahrzeug fährt, erfüllt ist, selbst wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei: die Anzeigegenerierungseinheit das virtuelle Bild generiert, dessen Überlagerung über das spezifische Überlagerungsziel auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation gestoppt ist, wenn eine Formbedingung zum Stoppen einer Generierung des virtuellen Bilds in dem ersten Anzeigemodus in Bezug auf eine Straßenform, auf der das Fahrzeug fährt, erfüllt ist, und die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-8, die ferner aufweist: eine Sensorinformation-Erlangungseinheit (204), die eine Höheninformation eines erfassten Objekts von einem fahrzeugeigenen Sensor (4) erlangt, wobei: die Anzeigegenerierungseinheit das virtuelle Bild in einem Anzeigemodus auf Grundlage einer Kombination der niedrigpräzisen Karteninformation und der Höheninformation generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt werden kann und die Höheninformation durch die Sensorinformation-Erlangungseinheit erlangt werden kann.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-9, die ferner aufweist: eine Moduspräsentationseinheit (206), die dem Insassen präsentiert, ob das virtuelle Bild in dem ersten Anzeigemodus oder in dem zweiten Anzeigemodus generiert wird.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-10, wobei: die Karteninformation-Erlangungseinheit eine Karteninformation, die mindestens eines der Elemente, Straßensteigungsinformation, dreidimensionale Forminformation einer Fahrbahnmarkierung und Information zum Schätzen einer Straßensteigung, aufweist, als die hochpräzise Karteninformation erlangt.
Anzeigesteuerprogramm für ein Fahrzeug (A), das eine Anzeige eines virtuellen Bilds (Vi) steuert, das einer Vordergrundszenerie eines Insassen überlagert ist, wobei das Anzeigesteuerprogramm mindestens einen Prozessor (20a) veranlasst, dass er fungiert als: eine Fahrzeugposition-Erlangungseinheit (201), die eine Position des Fahrzeugs erlangt, eine Karteninformation-Erlangungseinheit (203), die eine hochpräzise Karteninformation oder eine niedrigpräzise Karteninformation mit einer niedrigeren Genauigkeit als die hochpräzise Karteninformation, die der Position entsprechen, erlangt, und eine Anzeigegenerierungseinheit (206), die das virtuelle Bild in einem ersten Anzeigemodus auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann, und das virtuelle Bild in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt werden kann.
Nicht-transitorisches gegenständliches computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen aufweist, die durch einen Computer ausgeführt werden, wobei die Anweisungen für ein Fahrzeug (A) sind, um eine Anzeige eines virtuellen Bilds (Vi) zu steuern, das einer Vordergrundszenerie eines Insassen überlagert ist, wobei die Anweisungen aufweisen: Erlangen einer Position des Fahrzeugs, Erlangen einer hochpräzisen Karteninformation oder einer niedrigpräzisen Karteninformation mit einer niedrigeren Genauigkeit als die hochpräzise Karteninformation, die der Position entsprechen, und Generieren des virtuellen Bilds in einem ersten Anzeigemodus auf Grundlage der hochpräzisen Kartenformation, wenn die hochpräzise Kartenformation erlangt werden kann, und Generieren des virtuellen Bilds in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt werden kann.
Anzeigesteuervorrichtung für ein Fahrzeug (A), die eine Anzeige eines virtuellen Bilds (Vi) steuert, das einer Vordergrundszenerie eines Insassen überlagert ist, wobei die Anzeigesteuervorrichtung aufweist: mindestens einen Prozessor (20a), wobei: der mindestens eine Prozessor so konfiguriert ist, dass er: eine Position des Fahrzeugs erlangt, eine hochpräzise Karteninformation oder eine niedrigpräzise Karteninformation mit einer niedrigeren Genauigkeit als die hochpräzise Karteninformation, die der Position entsprechen, erlangt, und das virtuelle Bild in einem ersten Anzeigemodus auf Grundlage der hochpräzisen Karteninformation generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation erlangt werden kann, und das virtuelle Bild in einem zweiten Anzeigemodus, der zu dem ersten Anzeigemodus unterschiedlich ist, auf Grundlage der niedrigpräzisen Karteninformation generiert, wenn die hochpräzise Karteninformation nicht erlangt werden kann.