JP2016172469A - 画像生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者等の車両乗員による報知対象の認識の確実性を高めることが可能な技術の提供。
【解決手段】ＨＣＵ１００は、画像生成装置であって、ＨＵＤ装置２０により自車両Ａの前景に重畳表示される画像を生成する。ＨＣＵ１００は、自車両Ａの進行方向に位置する報知対象Ｂの位置情報及び移動方向を取得する。そしてＨＣＵ１００は、報知対象Ｂが位置する路面にＨＵＤ装置２０によって重ねて表示される波紋画像６１を生成する。波紋画像６１は、報知対象Ｂの位置から路面に沿って移動方向に広がる形状により、自車両Ａの運転者に報知対象Ｂを報知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の進行方向に位置する報知対象を画像によって車両の乗員に報知する技術に関する。

従来、例えば特許文献１のように、ヘッドアップディスプレイ装置によって車両の前景に虚像を重畳表示することにより、歩行者等の障害物を運転者に報知する技術が知られている。この特許文献１では、障害物の位置に向けて画像を移動させる視線誘導表示の実施により、運転者の視線が、障害物に誘導されている。

特開２００３−２９１６８８号公報

しかし、特許文献１に開示された表示は、障害物等の報知対象の現在位置を単に示しているに過ぎない。即ち、自車両の予定進路上に報知対象が移動するといった将来の様子は、表示によって何ら暗示され得ない。そのため、運転者に危機意識を抱かせることができず、報知対象に運転者の視線を向けさせたとしても、運転者による報知対象の認識が行われないままとなってしまう懸念があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者等の車両乗員による報知対象の認識の確実性を高めることが可能な技術を提供することである。

上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、車両（Ａ）の進行方向（ＣＤ）に位置する報知対象（Ｂ）を当該車両の乗員に報知する画像を生成し、当該画像の虚像を車両の前景に重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置（２０）へ出力する画像生成装置であって、報知対象の位置情報及び移動方向（ＭＤ）を取得する対象情報取得部（４２）と、少なくとも一つの位置情報が対象情報取得部によって取得された場合に、報知対象が位置する路面にヘッドアップディスプレイ装置によって重ねて表示され、当該報知対象の位置から路面に沿って移動方向に広がる波紋画像（６１，２６１）、を生成する画像生成部（４１）と、を備えている。

この発明における波紋画像は、路面に沿って報知対象の移動方向に拡がる形状により、報知対象の将来の移動先を示すことができる。故に、波紋画像の一部は、自車両が将来走行する予定進路と重なり得る。その結果、報知対象と自車両との過度な接近という将来の様子が車両の乗員に暗示され得る。こうした波紋画像によって乗員に危機意識を抱かせることにより、当該乗員による報知対象の認識の確実性を高めることが可能となる。

尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。

自車両における運転席周辺のレイアウトを示す図である。 車載ネットワークの全体構成を示すブロック図である。 ＨＵＤ装置の構成及び虚像表示の原理を示す図である。 第一実施形態における波紋画像の一例を示す図である。 図４に示す波紋画像の概念を説明するための図である。 報知対象の移動速度が変化した場合の波紋画像の一例を示す図である。 図６に示す波紋画像の概念を説明するための図である。 自車両の走行速度が変化した場合の波紋画像の一例を示す図である。 図８に示す波紋画像の概念を説明するための図である。 低誘目モードとされた波紋画像の一例を示す図である。 制御回路に構築される機能ブロックを示す図である。 制御回路によって実施される処理を示すフローチャートである。 制御回路によって実施される処理を示すフローチャートである。 第二実施形態における波紋画像の一例を示す図である。 図１４に示す波紋画像の概念を説明するための図である。 図２の車載ネットワークの変形例を示すブロック図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第一実施形態）
本発明が適用される第一実施形態のＨＣＵ（HMI（Human Machine Interface）Control Unit）１００は、図１及び図２に示すように、自車両Ａに搭載される電子装置である。ＨＣＵ１００は、車載ネットワーク１に設けられた複数のノードのうちの一つとなる。車載ネットワーク１は、外界認識システム９０、車両制御システム８０、表示システム１０、及びこれらが接続される通信バス８５等によって構成されている。

外界認識システム９０は、前方カメラユニット９２及びレーダユニット９３等の外界センサと、周辺監視ＥＣＵ９１とを備えている。外界認識システム９０は、歩行者、人間以外の動物、自転車、オートバイ、及び他の車両のような移動物体、さらに路上の落下物、交通信号、ガードレール、縁石、道路標識、道路標示、及び樹木のような静止物体を検出する。外界認識システム９０は、各ユニット９２，９３に加えて、ライダ及びソナー等の外界センサを備えることが可能である。

前方カメラユニット９２は、例えば自車両Ａのバックミラー近傍に設置された単眼式、又は複眼式のカメラである。前方カメラユニット９２は、自車両Ａの進行方向ＣＤ（図５参照）を向けられており、例えば約４５度程度の水平視野角度で自車両Ａから約８０メートルの範囲を撮影できる。前方カメラユニット９２は、移動物体及び静止物体が写る撮像画像のデータを、周辺監視ＥＣＵ９１へ逐次出力する。

レーダユニット９３は、例えば自車両Ａのフロント部に設置されている（図５参照）。レーダユニット９３は、７７ＧＨｚ帯のミリ波を送信アンテナから自車両Ａの進行方向ＣＤ（図５参照）に向けて放出する。レーダユニット９３は、進行方向ＣＤの移動物体及び静止物体等で射されたミリ波を、受信アンテナによって受信する。レーダユニット９３は、例えば約５５度程度の水平走査角度で自車両Ａから約６０メートルの範囲を走査できる。レーダユニット９３は、受信信号に基づく走査情報を周辺監視ＥＣＵ９１へ逐次出力する。

周辺監視ＥＣＵ９１は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータを主体として構成されている。周辺監視ＥＣＵ９１は、前方カメラユニット９２及びレーダユニット９３、並びに通信バス８５と通信可能に接続されている。周辺監視ＥＣＵ９１は、各ユニット９２，９３から取得した情報を統合することにより、進行方向ＣＤ（図５参照）にある移動物体及び静止物体等の相対位置を検出する。具体的に、周辺監視ＥＣＵ９１は、前方カメラユニット９２の画像データに写る物体を画像処理によって抽出する。そして周辺監視ＥＣＵ９１は、抽出した移動物体及び静止物体等（以下、「検出物」）の相対位置をレーダユニット９３の走査情報に基づいて算出する。周辺監視ＥＣＵ９１は、相対位置の推移に基づいて、移動している検出物の移動方向ＭＤ（図５参照）及び移動速度Ｖａ（図５参照）を演算する。周辺監視ＥＣＵ９１は、通信バス８５から取得する自車両Ａの走行速度Ｖｃ（図５参照）と、算出した検出物の相対位置とに基づいて、この検出物に対する衝突予測時間（ＴＴＣ：Time To Collision）を取得する。

車両制御システム８０は、アクセルポジションセンサ８２、ブレーキ踏力センサ８３、及び操舵角センサ８４等の操作検出センサと、車両制御ＥＣＵ８１とを備えている。車両制御システム８０は、運転席１７に着座した車両の乗員（以下、「運転者」）による入力と、外界認識システム９０の検出結果とに基づいて、自車両Ａの走行を制御する。

各センサ８２〜８４は、車両制御ＥＣＵ８１に接続されている。アクセルポジションセンサ８２は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出し、車両制御ＥＣＵ８１へ出力する。ブレーキ踏力センサ８３は、運転者によるプレーキペダルの踏力を検出し、車両制御ＥＣＵ８１へ出力する。操舵角センサ８４は、運転者によるステアリングの舵角量を検出し、車両制御ＥＣＵ８１へ出力する。

車両制御ＥＣＵ８１は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータを主体として構成されている。車両制御ＥＣＵ８１は、通信バス８５に接続されている。車両制御ＥＣＵ８１は、エンジン制御ＥＣＵ、モータ制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、及び統合制御ＥＣＵ等のうち、統合制御ＥＣＵを少なくとも含む一種類又は複数種類である。車両制御ＥＣＵ８１は、各センサ８２〜８４の検出結果及び自車両Ａの走行速度Ｖｃ（図５参照）等の車両情報を、通信バス８５に出力する。車両制御ＥＣＵ８１は、通信バス８５から取得した衝突予測時間に基づいて、緊急制御条件の成立の可否を判定する。車両制御ＥＣＵ８１は、緊急制御条件が成立した場合に、自車両Ａの車速を強制的に自動減速する衝突被害軽減制動（ＡＥＢ：Autonomous Emergency Braking）を実現する。

表示システム１０は、ＨＵＤ（Head-Up Display）装置２０、コンビネーションメータ１２、及びマルチファンクションディスプレイ１３等の表示デバイスと、ＨＣＵ１００とを備えている。表示システム１０は、運転者を含む自車両Ａの乗員に情報を提供する。表示システム１０は、各表示デバイスの表示を操作する操作デバイスを備えることが可能である。

図１及び図３に示すＨＵＤ装置２０は、自車両Ａの車室内にて、インストルメントパネル１９内に設置されている。ＨＵＤ装置２０は、ＨＣＵ１００から取得したデータに基づく画像の光を、ウインドシールド１８に投影する。ウインドシールド１８によって車室内側に反射された画像の光は、運転席１７に着座する運転者によって知覚される。運転者は、ＨＵＤ装置２０によって投影された画像の虚像を、自車両Ａの前方の外界風景（以下、「前景」）と重ねて視認可能となる。こうした前景への重畳表示を実現するため、ＨＵＤ装置２０は、レーザスキャナ２５、第一スクリーン２６、第二スクリーン２７、及び凹面鏡２８を有している。

レーザスキャナ２５は、各スクリーン２６，２７にレーザ光を照射する。レーザスキャナ２５は、ＨＣＵ１００から取得した画像データに基づいてレーザ光を走査する。第一スクリーン２６、第二スクリーン２７、及び凹面鏡２８は、樹脂基材又はガラス基材の表面にアルミニウムを蒸着させることで形成されている。第一スクリーン２６及び第二スクリーン２７上には、レーザスキャナ２５によって画像が描画される。各スクリーン２６，２７は、レーザスキャナ２５から照射されたレーザ光を拡散させつつ、凹面鏡２８に向けて反射させる。凹面鏡２８は、各スクリーン２６，２７から遠ざかる方向に中心部を凹ませた円滑な湾曲形状に形成されている。凹面鏡２８は、各スクリーン２６，２７上の画像を拡大して、ウインドシールド１８に投影する。

以上のＨＵＤ装置２０によって画像を投影される遠方表示領域２１及び近傍表示領域２２がウインドシールド１８に上下に並んで規定されている。遠方表示領域２１は、運転者の目と概ね水平な位置に規定されている。遠方表示領域２１には、第一スクリーン２６に描画された画像の光が投影される。遠方表示領域２１に投影された光は、ウインドシールド１８よりも１５ｍ程度前方に位置する仮想の第一結像面２１ａで結像される。近傍表示領域２２は、遠方表示領域２１の下方に規定されている。近傍表示領域２２には、第二スクリーン２７に描画された画像の光が投影される。近傍表示領域２２に投影された光は、ウインドシールド１８よりも２ｍ程度前方に位置する仮想の第二結像面２２ａで結像される。

ＨＣＵ１００は、図２に示すＨＵＤ装置２０を含む各表示デバイスに制御信号を出力することにより、これら表示デバイスによる表示を制御する。ＨＣＵ１００は、メインプロセッサ３１、描画プロセッサ３２、書き換え可能な不揮発性のメモリ３３、情報の入出力を行う入出力インターフェース３４、及びこれらを接続するバス等を有する制御回路３０を備えている。

以上の表示システム１０は、外界認識システム９０によって検出された歩行者等の検出物を、報知対象Ｂ（図４参照）として運転者に報知することができる。表示システム１０による報知対象Ｂの報知は、図１及び図３に示すように、ＨＵＤ装置２０によって虚像表示される報知画像６０により実施される。報知画像６０には、遠方表示領域２１に投影される波紋画像６１と、近傍表示領域２２に投影されるアイコン６９とが含まれている。以下、報知画像６０の詳細を、図４〜図１０に基づいて説明する。尚、表示システム１０（図２参照）が報知対象Ｂとする物体は、自車両Ａの進行方向ＣＤに位置する検出物のうちで、移動方向ＭＤが自車両Ａの進行方向ＣＤと交差している物体である。

波紋画像６１は、図４に示すように、報知対象Ｂが位置する路面にＨＵＤ装置２０（図３参照）によって重ねて表示される。波紋画像６１は、図５に示す仮想の態様が運転者の視界にて再現されるように視点変換されて、図４の如く遠方表示領域２１に投影される。以下の波紋画像６１に係る記述は、主に視点変換前の波紋画像６１の形状を示している。図４及び図５に示すように、波紋画像６１は、報知対象Ｂの位置ＡＰから、路面に沿って、報知対象Ｂの移動方向ＭＤに広がる画像である。波紋画像６１は、複数の弧状画像部６２を有している。

弧状画像部６２は、報知対象Ｂを囲むよう楕円弧状に湾曲している。弧状画像部６２の長軸は、報知対象Ｂの位置ＡＰから、報知対象Ｂの移動方向ＭＤに沿って伸びる仮想線ＶＬと実質一致している。弧状画像部６２の曲率は、当該弧状画像部６２の両端部６４から仮想線ＶＬに近づくに従い、大きくなっている。弧状画像部６２は、曲率が最大となる中央の頂部６３により、報知対象Ｂの移動方向ＭＤを示すことができる。弧状画像部６２の線幅ＬＷは、路面上に形成された区画線の線幅ＬＴよりも太くなるよう規定されている。弧状画像部６２の線幅ＬＷは、自車両Ａの走行する車線の車線幅ＬａＷ（約２．７〜３．５ｍ）の半分よりも細くなるよう規定されている。仮想線ＶＬ上における二つの弧状画像部６２間の間隔は、車線幅ＬａＷの半分程度確保されている。

弧状画像部６２は、報知対象Ｂの位置ＡＰから、報知対象Ｂの移動方向ＭＤへ向かって繰り返し射出される。報知対象Ｂの位置ＡＰの近傍に重畳された弧状画像部６２には、位置ＡＰに近づくに従って淡くなるグラデーションが付けられている。弧状画像部６２は、報知対象Ｂの位置ＡＰに近づくほど不鮮明となり、報知対象Ｂから離れるに従って鮮明となる。弧状画像部６２は、径方向に隣接する他の弧状画像部６２との間の間隔を保ちつつ、波紋画像６１の外縁６５に向かって移動する。弧状画像部６２は、外縁６５への移動に伴って径方向に拡大される。弧状画像部６２は、外縁６５との交差によって外側から順に描画を中止され、次第に線幅ＬＷを細くしつつ消失する。

波紋画像６１は、報知対象Ｂ及び自車両Ａそれぞれの状態に応じて、態様を変化させる。波紋画像６１は、図６及び図７に示すように、報知対象Ｂの移動速度Ｖａに応じて外縁６５の位置を変化させる。波紋画像６１の外縁６５は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａが速いほど、報知対象Ｂの現在の位置ＡＰから離れた位置に規定される。故に、波紋画像６１は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａが速くなるに従って大きく表示される。こうした波紋画像６１は、所定時間（例えば３秒）の経過時に報知対象Ｂが到達可能な範囲を、外縁６５の位置によって示すことができる。

波紋画像６１において、報知対象Ｂの位置ＡＰから弧状画像部６２が射出される周期は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａが速いほど、短くされる。これにより、一つの弧状画像部６２の移動が開始された時点から、次の弧状画像部６２の移動が開始される時点までの時間間隔は、短くなる。加えて弧状画像部６２の移動速度は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａが速くなるに従って、速くされる。さらに波紋画像６１は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａが速くなるに従って、仮想線ＶＬと直交する幅方向ＬＲにおいて縮小される。その結果、各弧状画像部６２は、短軸方向に狭められた楕円弧状となる。

波紋画像６１は、図８及び図９に示すように、自車両Ａの走行速度Ｖｃに応じて外縁６５の位置を変化させる。報知対象Ｂの位置ＡＰから外縁６５までの距離を規定する所定時間は、走行速度Ｖｃが遅くなるに従って長くされる。その結果、波紋画像６１は、自車両Ａの走行速度Ｖｃが遅いほど、大きく表示される。また、波紋画像６１に含まれる弧状画像部６２の数は、走行速度Ｖｃが遅くなるほど、多くなり得る。

波紋画像６１は、移動方向ＭＤが進行方向ＣＤと交差すると判定された報知対象Ｂに対応する画像のみが生成される。また、波紋画像６１の表示態様は、報知対象Ｂに対する回避操作が運転者によって入力された場合に、図１０に示すように、誘目性の低い態様（低誘目モード）に変更される。低誘目モードにおける各弧状画像部６２は、通常モードにおける弧状画像部６２（図４参照）よりも低い輝度、且つ、目立ち難い色合いにて表示される。

波紋画像６１の表示は、図５に示す自車両Ａの走行速度Ｖｃが速いほど、報知対象Ｂが自車両Ａから離れている状態で開始される。波紋画像６１は、仮想の交差位置ＣＰまでの距離Ｄが閾値距離未満となったことに基づいて、表示を開始される。交差位置ＣＰは、自車両Ａの進行方向ＣＤと報知対象Ｂの移動方向ＭＤとが互いに交差する位置である。閾値距離は、例えば０．２Ｇの減速度で自車両Ａを停止させることが可能な制動距離に設定されている。表示システム１０（図２参照）は、交差位置ＣＰまでの距離Ｄが０．４Ｇの減速度で自車両Ａを停止させることが可能な制動距離を下回ると、波紋画像６１による報知に加えて、音声による報知を実施する。そして、交差位置ＣＰまでの距離が０．８Ｇの減速度で自車両Ａを停止させることが可能な距離を下回ると、緊急制御条件の成立に基づいて、ＡＥＢによる自動減速が開始される。波紋画像６１の表示色は、自車両Ａが交差位置ＣＰに近づくに従い、イエロー、アンバー、レッドといった順に変化させることが可能である。加えて波紋画像６１は、自車両Ａの交差位置ＡＰへの接近により、点滅表示されてもよい。

アイコン６９は、図１０に示すように、近傍表示領域２２に投影される。アイコン６９の表示は、波紋画像６１の表示が開始された所定時間（例えば１秒程度）後に、開始される。アイコン６９は、波紋画像６１と同様に、報知対象Ｂの存在を運転者に認識させるための画像である。アイコン６９は、弧状画像部６２と実質同一の色合いで表示される。

ここまで説明した波紋画像６１及びアイコン６９を表示するため、図２及び図１１に示す制御回路３０は、メモリ３３に記憶された報知プログラムを各プロセッサ３１，３２によって実行することで、複数の機能ブロック４１〜４５を構築する。これらの機能ブロックを、図１１に基づき、図２及び図５を参照しつつ以下説明する。

画像生成部４１は、波紋画像６１及びアイコン６９（図１０参照）の画像データを生成する機能ブロックである。画像生成部４１は、機能ブロック４２〜４５によって取得される情報に基づき、波紋画像６１及びアイコン６９の表示態様を決定する。画像生成部４１は、決定した態様の波紋画像６１及びアイコン６９の画像データを生成し、ＨＵＤ装置２０へ出力する。

対象情報取得部４２は、外界認識システム９０によって通信バス８５に出力された報知対象Ｂを含む検出物の位置情報、移動方向ＭＤ、及び移動速度Ｖａを取得する機能ブロックである。自車情報取得部４３は、車両制御システム８０によって通信バス８５に出力された自車両Ａの走行速度Ｖｃ等の情報を取得する機能ブロックである。

交差判定部４４は、外界認識システム９０によって検出された検出物の中から、報知対象Ｂとする物体を選択する機能ブロックである。交差判定部４４は、対象情報取得部４２によって取得された検出物について、当該検出物の移動方向ＭＤが自車両Ａの進行方向ＣＤと交差しているか否かを判定する。交差判定部４４は、移動方向ＭＤと進行方向ＣＤとが交差していると判定した検出物を、報知対象Ｂとする。

操作判定部４５は、運転者によって報知対象Ｂを回避する操作が入力されたか否かを判定する機能ブロックである。操作判定部４５は、車両制御システム８０によって通信バス８５に出力された操作情報を取得する。操作判定部４５は、取得した操作情報に基づいて、報知対象Ｂを回避するような回避操作の有無を判定する。回避操作には、ステアリングを報知対象Ｂとは反対側に操舵する操作、アクセルを緩める操作、ブレーキによって減速度を発生させる操作等が含まれる。

次に、制御回路３０によって実施される波紋画像６１及びアイコン６９の表示処理の詳細を、図１２及び図１３に基づき、図５を参照しつつ説明する。図１２及び図１３のフローチャートに示される処理は、セレクターレバー１５（図１参照）のＤレンジへの切り替えにより自車両Ａが走行可能になったことに基づいて、制御回路３０（図２参照）によって繰り返し実施される。

Ｓ１０１では、相対位置、移動方向ＭＤ、及び移動速度Ｖａといった検出物の情報を通信バス８５（図２参照）から取得する処理を実施し、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、Ｓ１０１にて検出物の情報を取得できたか否かに基づいて、検出物の有無を判定する。Ｓ１０２にて、検出物が無いと判定した場合、Ｓ１０１に戻る。一方で、Ｓ１０２にて、検出物が有ると判定した場合、Ｓ１０２に進む。

Ｓ１０３では、検出物の移動方向ＭＤが自車両Ａの進行方向ＣＤと交差しているか否かを判定する。複数の検出物の情報を取得していた場合には、個々の検出物に対して、移動方向ＭＤと進行方向ＣＤとの交差を判定する。Ｓ１０３にて、検出物の移動方向ＭＤが進行方向ＣＤと交差していないと判定した場合には、Ｓ１０１に戻る。一方で、Ｓ１０３にて、移動方向ＭＤが進行方向ＣＤと交差する検出物が有ると判定した場合には、Ｓ１０４に進む。

Ｓ１０４では、検出物の中から、報知対象Ｂとする検出物を選択し、Ｓ１０５に進む。所定距離（例えば３ｍ程度）よりも互いに近接した複数の報知対象Ｂの位置情報が取得されていた場合のＳ１０４では、複数の報知対象Ｂのうちで車両に最も近接する一つを選択する。Ｓ１０５では、走行速度Ｖｃ等を含む自車両Ａの情報を通信バス８５（図２参照）から取得する処理を実施し、Ｓ１０６に進む。

Ｓ１０６では、Ｓ１０５にて取得した走行速度Ｖｃが閾値速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）未満であるか否かを判定する。Ｓ１０６にて、走行速度Ｖｃが閾値速度以上であると判定した場合、Ｓ１０１に戻る。一方で、Ｓ１０６にて、走行速度Ｖｃが閾値速度未満であると判定した場合、Ｓ１０７に進む。

Ｓ１０７では、Ｓ１０５にて取得した走行速度Ｖｃに基づいて、波紋画像６１の表示を開始する閾値距離を設定し、Ｓ１０８に進む。Ｓ１０８では、Ｓ１０１にて取得した報知対象Ｂの位置情報に基づき、自車両Ａから交差位置ＣＰまでの距離Ｄを算出し、Ｓ１０９に進む。Ｓ１０９では、Ｓ１０７にて設定した閾値距離と、Ｓ１０８にて算出した距離Ｄとを比較し、距離Ｄが閾値距離未満か否かを判定する。Ｓ１０９にて、相対距離が閾値距離以上であると判定した場合、Ｓ１０１〜Ｓ１０８の処理を繰り返すことにより、距離Ｄが閾値距離を下回るのを待つ。そして、Ｓ１０９にて、距離Ｄが閾値距離未満となったと判定したことに基づいて、Ｓ１１０に進む。

Ｓ１１０では、Ｓ１０１にて取得した報知対象Ｂの情報、及びＳ１０５にて取得した自車両Ａの情報に基づいて、波紋画像６１の態様を設定し、Ｓ１１１に進む。Ｓ１１０では、波紋画像６１の投影位置及び大きさ、弧状画像部６２の射出方向及び射出周期、並びに低誘目モードか否か等が設定される。

Ｓ１１１では、波紋画像６１の生成を開始し、Ｓ１１２に進む。Ｓ１１２では、アイコン６９（図１０参照）の生成を開始して、Ｓ１１３に進む。Ｓ１１１及びＳ１１２にて生成が開始された波紋画像６１及びアイコン６９の各画像データは、ＨＵＤ装置２０に逐次出力される。Ｓ１１３では、Ｓ１０１と実質同一の処理によって報知対象Ｂの情報を取得し、Ｓ１１４に進む。Ｓ１１４では、Ｓ１１３にて取得した報知対象Ｂの相対位置情報に基づいて、自車両Ａが報知対象Ｂの側方を通過したか否かを判定する。Ｓ１１４にて、自車両Ａが報知対象Ｂを通過したと判定した場合、Ｓ１２０に進む。

Ｓ１１４にて、自車両Ａが報知対象Ｂを通過していないと判定した場合のＳ１１５では、運転者による回避操作の情報を取得する処理を実施し、Ｓ１１６に進む。Ｓ１１６では、Ｓ１１５にて取得した情報に基づいて、回避操作の有無を判定する。Ｓ１１６にて、回避操作が無かったと判定した場合、Ｓ１１８に進む。一方で、Ｓ１１６にて、回避操作が有ったと判定した場合、Ｓ１１７に進む。Ｓ１１７では、波紋画像６１を通常モードから低誘目モードに切り替える処理を行い、Ｓ１１８に進む。

Ｓ１１８では、Ｓ１０５と実質同一の処理によって自車両Ａの情報を取得し、Ｓ１１９に進む。Ｓ１１９では、Ｓ１１３にて取得した報知対象Ｂの情報、及びＳ１１８にて取得した自車両Ａの情報に基づいて、波紋画像６１の態様を更新する処理を実施し、Ｓ１１３に戻る。Ｓ１１９により、波紋画像６１の表示位置、大きさ、及び色合い等が変化する。加えてＳ１１９では、低誘目モードへの切り替えが波紋画像６１に反映される。

Ｓ１１４にて、自車両Ａが報知対象Ｂを通過したと判定した場合のＳ１２０では、波紋画像６１及びアイコン６９の生成を終了する処理を行い、再びＳ１０１に戻る。Ｓ１２０により、波紋画像６１及びアイコン６９は、実質同時に表示を中止される。

ここまで説明した第一実施形態の波紋画像６１は、路面に沿って報知対象Ｂの移動方向ＭＤに拡がる形状により、報知対象Ｂの将来の移動先を示すことができる。故に、波紋画像６１の一部は、自車両Ａが将来走行する予定進路と重なり得る。その結果、報知対象Ｂと自車両Ａとの過度な接近という将来の様子が運転者に暗示され得る。こうした波紋画像６１によって運転者に危機意識を抱かせることにより、運転者による報知対象Ｂの認識の確実性を高めることが可能となる。

加えて第一実施形態の波紋画像６１は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａに応じて移動方向ＭＤへ広がることにより、報知対象Ｂの将来の移動先となり得る範囲を適確に示し得る。その結果、波紋画像６１は、移動速度Ｖａの速い報知対象Ｂに対する乗員の危機意識をいっそう高めて、報知対象Ｂの認識を運転者に促すことができる。

また第一実施形態のように、報知対象Ｂの位置ＡＰから繰り返し射出される弧状画像部６２が外縁６５へ移動する表示態様により、波紋画像６１は、路面の同じ範囲を継続して覆い隠さない。このような波紋画像６１であれば、路面への落下物及び道路標示等が運転者に視認されなくなる事態は、回避可能となる。

さらに第一実施形態では、報知対象Ｂの移動速度Ｖａに合わせて弧状画像部６２の射出周期を短くすることにより、波紋画像６１は、速く移動する報知対象Ｂに対する高い危機意識を運転者に惹起させ得る。故に波紋画像６１は、自転車等に搭乗して歩行者よりも速く移動する要注意な報知対象Ｂを、運転者に確実に認識させることが可能となる。

ここで、移動速度Ｖａの高い報知対象Ｂほど、移動方向ＭＤは変化し難い。故に第一実施形態では、報知対象Ｂの移動速度Ｖａに合わせて、弧状画像部６２の幅方向ＬＲの長さが狭められている。故に、波紋画像６１は、報知対象Ｂの将来の移動先となり得る範囲を過不足なく示し得る。その結果、波紋画像６１は、過度の危機意識を運転者に抱かせることを防ぎつつ、運転者に報知対象Ｂの認識を促すことが可能となる。

また第一実施形態の波紋画像６１は、仮想線ＶＬと交差する頂部６３に近づくほど曲率を大きくする弧状画像部６２の形状により、報知対象Ｂの移動方向ＭＤを示し得る。故に、波紋画像６１を知覚した運転者は、報知対象Ｂの自車両Ａへの接近を容易に想像し、危機意識を抱くことができる。

さらに第一実施形態によれば、移動方向ＭＤが自車両Ａの進行方向ＣＤと交差している報知対象Ｂに限って、波紋画像６１の重畳表示による報知は行われる。故に、移動方向ＭＤが進行方向ＣＤと交差せず、自車両Ａに近づいてこない検出物が報知対象Ｂとして運転者に報知される事態は、低減され得る。以上によれば、表示システム１０は、報知対象Ｂを認識させる確実性を高めつつ、運転者にとって煩わしく感じられ難い報知を実施することが可能となる。

加えて第一実施形態の波紋画像６１は、報知対象Ｂを回避する回避操作の入力によって、低誘目モードに態様を変更される。こうして波紋画像６１の誘目性を下げることにより、回避操作を行った運転者に報知対象Ｂを報知し続けて、煩わしさを感じさせてしまう事態は、回避され得る。加えて、波紋画像６１を完全に消してしまわないことで、報知対象Ｂが無くなったと運転者に誤解を与える事態も、回避され得る。

また走行速度Ｖｃが速いほど、所定の時間内で報知対象Ｂが移動できる範囲は、狭くなる。故に、第一実施形態の如く自車両Ａの走行速度Ｖｃの上昇に伴って小さくされる波紋画像６１は、報知対象Ｂの将来の移動先となり得る範囲を過不足なく示し得る。このように、走行速度Ｖｃに基づいて波紋画像６１の態様を変更すれば、過度の危機意識を運転者に抱かせることを防ぎつつ、運転者に報知対象Ｂの認識を促すことが可能となる。

さらに第一実施形態では、自車両Ａの走行速度Ｖｃが速くなるほど、自車両Ａから離れて位置する報知対象Ｂに対して波紋画像６１の重畳が開始される。故に、自車両Ａが報知対象Ｂに近づくまでの時間的な猶予は、自車両Ａの走行速度Ｖｃが上昇しても確保され得る。その結果、運転者は、報知対象Ｂを落ち着いて認識することが可能となる。

加えて第一実施形態では、予め規定された閾値速度を超えた場合、波紋画像６１の生成は、中止される。高速での走行が可能な自動車専用道路には、報知対象Ｂとなるような歩行者及び自転車等は、実質存在し得ない。故に、波紋画像６１による報知は不要となる。また、運転者の回避操作が間に合わないようなタイミングでの報知開始は、運転者をかえって混乱させる虞がある。故に、波紋画像６１による報知は、閾値速度以下の場合に限られるのが望ましい。

また第一実施形態では、所定距離よりも互いに近接している複数の報知対象Ｂのうちで自車両Ａに最も近接する一つが波紋画像６１によって報知される。こうした報知であれば、複数の報知対象Ｂは、運転者に纏めて認識され得る。加えて、複数の波紋画像６１が重なり合うことにより、認識すべき報知対象Ｂの位置が不明確になる事態も、回避され得る。

さらに、外界認識システム９０にて検出される報知対象Ｂの位置情報には、処理の遅れ及び検出誤差といった要因により、不可避的にずれが生じ得る。故に第一実施形態では、報知対象Ｂ近傍の波紋画像６１を不鮮明にすることで、報知対象Ｂと波紋画像６１との位置ずれは、運転者に知覚され難くなっている。以上により、波紋画像６１の位置ずれによる違和感が運転者による報知対象Ｂの迅速な認識を妨げてしまう事態は、回避される。

加えて第一実施形態の波紋画像６１は、アイコン６９よりも先に表示される。故に、運転者の視線は、アイコン６９よりも報知対象Ｂにまず誘導される。以上のように、アイコン６９の表示開始を遅らせることで、アイコン６９に運転者の視線が誘導されて運転者の報知対象Ｂの認識を遅らせてしまう事態は、防がれ得る。

また第一実施形態のように、路面上の白線よりも太い線幅ＬＷにて表示される弧状画像部６２は、運転者によって見落とされ難くなる。加えて弧状画像部６２は、車線幅ＬａＷの半分の長さよりも細い線幅ＬＷにて表示されることにより、路面への落下物及び道路標示等を覆い隠し難くなる。以上の理由から、弧状画像部６２の線幅ＬＷとしては、上記の範囲が好適なのである。尚、第一実施形態では、ＨＣＵ１００が、特許請求の範囲に記載の「画像生成装置」に相当する。

（第二実施形態）
図１４及び図１５に示す本発明の第二実施形態による波紋画像２６１は、第一実施形態の波紋画像６１（図４等参照）の変形例である。波紋画像２６１は、路面に沿って広がる楕円形状の画像である。波紋画像２６１の二つの焦点のうちで自車両Ａから遠い一方が、報知対象Ｂの位置ＡＰと重ねられている。波紋画像２６１の長軸は、報知対象Ｂの移動方向ＭＤに沿っている。以上の形状及び配置により、波紋画像２６１は、報知対象Ｂの位置ＡＰから、当該報知対象Ｂの移動方向ＭＤに広がっている。

波紋画像２６１は、報知対象Ｂの近傍から、外縁２６５へ向けて径方向に拡大される。波紋画像２６１は、外縁２６５まで拡大された後、一旦消失する。そして波紋画像２６１は、再び報知対象Ｂの近傍から、外縁２６５へ向けて拡大される。以上の態様変化を繰り返すアニメーション表示により、波紋画像２６１は、報知対象Ｂを運転者に報知する。

波紋画像２６１は、報知対象Ｂの近傍に付けられたグラデーションにより、報知対象Ｂの位置ＡＰに近づくほど不鮮明に表示される。加えて波紋画像２６１は、第一実施形態と同様に、報知対象Ｂ及び自車両Ａそれぞれの状態に応じて形状を変化させる。具体的に、波紋画像２６１は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａが速いほど、移動方向ＭＤに大きくされ且つ幅方向ＬＲに狭くされる。また、外縁２６５へ向けての拡大と消失を繰り返す波紋画像２６１の表示周期は、報知対象Ｂの移動速度Ｖａが速いほど、短くされる。さらに、波紋画像２６１は、自車両Ａの走行速度Ｖｃが遅いほど、大きくされる。

ここまで説明した第二実施形態でも、波紋画像２６１は、第一実施形態と同様の効果を奏することにより、運転者に危機意識を抱かせることができる。その結果、運転者による報知対象Ｂの認識の確実性を高めることが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記実施形態において、制御回路３０の各プロセッサ３１，３２によって提供されていた機能は、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって提供可能である。例えば、図１６に示す変形例の表示システム３１０では、ＨＣＵが省略されている。ＨＵＤ装置３２０によって投影される画像は、ＨＵＤ装置３２０内に設けられた画像生成回路３３０によって生成される。同様に、コンビネーションメータ１２及びマルチファンクションディスプレイ１３それぞれに表示される画像は、これらの構成内に設けられた画像生成回路によって生成される。

画像生成回路３３０は、第一実施形態の制御回路３０（図２参照）に相当し、メインプロセッサ３１、描画プロセッサ３２、メモリ３３、入出力インターフェース３４等を有している。画像生成回路３３０は、外界認識システム９０及び車両制御システム８０によって通信バス８５上に出力された情報を取得し、波紋画像を生成することが可能である。以上の変形例では、画像生成回路３３０が、特許請求の範囲に記載の「画像生成装置」に相当する。

上記実施形態における報知対象Ｂの情報は、外界認識システム９０の外界センサによって検出されていた。しかし、ＨＣＵ１００（図２参照）及び画像生成回路３３０に取得される報知対象Ｂの情報は、外界認識システム９０によって検出された情報に限定されない。例えば、歩車間通信によって受信した報知対象Ｂの情報が、ＨＣＵ１００及び画像生成回路３３０によって取得されてもよい。

歩車間通信は、自車両Ａに搭載された車載器１３０と、歩行者等の所持する携帯端末１１０等との間にて実施される。携帯端末１１０と車載器１３０とは、例えば無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等による無線通信によって情報の送受信を行うことができる。車載器１３０は、携帯端末１１０から現在の位置情報を取得する。車載器１３０又は画像生成回路３３０は、自車両Ａの現在の位置情報と、携帯端末１１０の位置情報とを比較することにより、携帯端末１１０を所持する歩行者等の相対位置を算出可能である。以上の歩車間通信の採用によれば、外界センサの検出範囲外に歩行者等が存在している場合でも、ＨＣＵ１００（図２参照）及び画像生成回路３３０は、報知対象Ｂの情報を取得することができる。さらに、歩車間通信に限らず、路車間通信によって報知対象Ｂの情報が自車両Ａにもたらされてもよい。

上記実施形態における波紋画像６１は、ウインドシールド１８の前方約１５ｍに位置する第一結像面２１ａに結像されていた（図３参照）。しかし、波紋画像の結像される位置は、第一結像面の位置に限定されない。例えば波紋画像は、アイコンと同様に、ウインドシールド１８の前方約２ｍの位置に結像されてもよい。さらに、波紋画像の結像される位置は、例えば２〜１５ｍの範囲で変更可能であってもよい。

上記実施形態では、報知対象Ｂの移動速度Ｖａ及び自車両Ａの走行速度Ｖｃに応じて、波紋画像の表示態様が変更されていた。しかし、波紋画像の表示態様は、移動速度Ｖａ及び走行速度Ｖｃに係わらず一定であってもよい。また、回避操作が入力された場合でも、波紋画像の誘目性の高い表示態様が維持されてもよい。さらに、波紋画像の表示は、回避操作が入力された場合に中止されてもよい。

上記第一実施形態の弧状画像部は、楕円弧状に形成され、外縁への移動に伴って径方向に拡大されていた。しかし、弧状画像部は、一定の曲率で湾曲する円弧状であってもよい。また、弧状画像部は、形状を維持したまま移動方向ＭＤへ移動する表示態様であってもよい。さらに、弧状画像部は、周方向において複数に分割された形態であってもよい。また、弧状画像部の線幅ＬＷは、波紋画像の外縁に近づくほど太く又は細くされてもよい。さらに、移動速度Ｖａの増加に伴う波紋画像の幅方向ＬＲへの縮小は、弧状画像部の中心角を小さくすることによって実現されてもよい。

上記第一実施形態では、報知対象Ｂの位置ＡＰから外縁へ移動する弧状画像部の動きによって、波紋画像は、移動方向ＭＤへの広がりを表現していた。また、上記第二実施形態の波紋画像は、外縁へ向けて拡大される動きによって移動方向ＭＤへの広がりを表現していた。しかし、こうしたアニメーションを伴わない静止画による波紋画像でも、移動方向ＭＤへの広がりは表現可能である。具体的には、移動方向ＭＤに沿った輝度又は色合いの濃淡の変化、即ちグラデーションが付けられることにより、波紋画像は、移動方向ＭＤへの広がりを表現することができる。

上記実施形態の波紋画像は、路面上を移動するような態様で表示されていたが、例えば路面から所定高さを移動しているような態様で表示されてもよい。こうした表示形態であれば、報知対象Ｂ近傍の路面に段差や傾斜があった場合でも、波紋画像は、路面に違和感無く重畳表示され得る。

上記実施形態では、移動方向ＭＤが進行方向ＣＤと交差する検出部が、報知対象Ｂとして選別されていた。しかし、自車両Ａの進行方向ＣＤにて検出された検出物が全て報知対象Ｂに設定されてもよい。また、所定距離内に複数の報知対象Ｂが存在している場合においては、自車両Ａに最も近い一つではなく、自車両Ａへ近づく移動速度Ｖａの最も速い一つが、報知対象Ｂとして選択されてよい。

上記実施形態の波紋画像は、走行速度Ｖｃが閾値速度を超えると、表示を中止されていた。こうした上限の閾値速度は、適宜変更可能である。さらに、下限の閾値速度が設定されており、下限の閾値速度を下回る走行速度Ｖｃでの走行中は、波紋画像の表示が中止されてもよい。尚、これらの閾値速度は、設定されていなくてもよい。

上記実施形態にて、波紋画像の表示が開始される閾値距離は、走行速度Ｖｃに応じて調整されていた。しかし、閾値距離は、一定とすることが可能である。こうした設定であれば、走行速度Ｖｃに係わらず、自車両Ａから交差位置ＣＰまでの距離Ｄが所定の閾値距離を下回ることで、波紋画像の表示は開始される。

上記実施形態では、報知対象Ｂの位置検出の誤差等を顕在化させないために、波紋画像の報知対象近傍は、グラデーション表示されていた。しかし、グラデーションとは異なる波紋画像の形状や色合いの工夫によって、報知対象と波紋画像との位置ずれが曖昧にされていてもよい。また、報知対象Ｂの検出精度及び演算速度が十分に高ければ、波紋画像は、報知対象近傍でも鮮明に表示されてよい。

Ａ 自車両（車両）、Ｂ 報知対象、ＣＤ 進行方向、ＭＤ 移動方向、ＶＬ 仮想線、ＬＲ 幅方向、２０，３２０ ＨＵＤ装置、３３０ 画像生成回路（画像生成装置）、４１ 画像生成部、４２ 対象情報取得部、４３ 自車情報部、４４ 交差判定部、４５ 操作判定部、６１，２６１ 波紋画像、６２ 弧状画像部、６９ アイコン、１００ ＨＣＵ（画像生成装置）

Claims (15)

1. 車両（Ａ）の進行方向（ＣＤ）に位置する報知対象（Ｂ）を当該車両の乗員に報知する画像を生成し、当該画像の虚像を前記車両の前景に重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置（２０）へ出力する画像生成装置であって、
   前記報知対象の位置情報及び移動方向（ＭＤ）を取得する対象情報取得部（４２）と、
   少なくとも一つの前記位置情報が前記対象情報取得部によって取得された場合に、前記報知対象が位置する路面に前記ヘッドアップディスプレイ装置によって重ねて表示され、当該報知対象の位置から前記路面に沿って前記移動方向に広がる波紋画像（６１，２６１）、を生成する画像生成部（４１）と、を備えることを特徴とする画像生成装置。
2. 前記対象情報取得部は、前記報知対象の移動速度を取得し、
   前記画像生成部は、前記報知対象の前記移動速度が速いほど、前記波紋画像を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
3. 前記波紋画像（６１）は、前記報知対象を囲むよう弧状に湾曲し、当該報知対象の位置から前記移動方向へ向かって繰り返し射出されるよう表示される弧状画像部（６２）、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像生成装置。
4. 前記対象情報取得部は、前記報知対象の移動速度を取得し、
   前記画像生成部は、前記報知対象の前記移動速度が速いほど、前記弧状画像部が射出される周期を短くすることを特徴とする請求項３に記載の画像生成装置。
5. 前記画像生成部は、前記報知対象の位置から前記移動方向に伸びる仮想線（ＶＬ）に近づくほど、曲率が大きくなる前記弧状画像部を描画することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像生成装置。
6. 前記対象情報取得部は、前記報知対象の移動速度を取得し、
   前記画像生成部は、前記報知対象の前記移動速度が速いほど、前記移動方向と交差する幅方向（ＬＲ）において前記波紋画像を狭めることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像生成装置。
7. 前記移動方向が前記進行方向と交差するか否かに基づいて、前記車両の前記進行方向に位置する物体の中から、前記報知対象を選択する交差判定部（４４）、をさらに備え、
   前記画像生成部は、前記交差判定部によって選択された前記報知対象を報知する前記波紋画像を生成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像生成装置。
8. 前記乗員によって前記報知対象を回避する操作が入力されたか否かを判定する操作判定部（４５）、をさらに備え、
   前記画像生成部は、前記操作判定部によって回避操作が入力されたと判定されたことに基づいて、前記波紋画像を誘目性の低い態様に変更することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像生成装置。
9. 前記車両の走行速度を取得する自車情報取得部（４３）、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像生成装置。
10. 前記画像生成部は、前記車両の走行速度が遅いほど、前記波紋画像を大きくすることを特徴とする請求項９に記載の画像生成装置。
11. 前記画像生成部は、前記車両の走行速度が速いほど、前記報知対象が前記車両から離れている状態で前記波紋画像の生成を開始することを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像生成装置。
12. 前記画像生成部は、前記車両の走行速度が予め規定された閾値速度を超える場合に、前記波紋画像の生成を中止することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の画像生成装置。
13. 前記画像生成部は、所定距離よりも互いに近接した複数の前記報知対象の前記位置情報が前記対象情報取得部によって取得された場合に、複数の前記報知対象のうちで前記車両に最も近い一つを報知する前記波紋画像を生成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像生成装置。
14. 前記画像生成部は、前記報知対象から離れるに従って鮮明となる前記波紋画像を生成することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の画像生成装置。
15. 前記画像生成部は、前記波紋画像の生成を開始した後に、前記報知対象の存在を報知するアイコン（６９）の生成を開始することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の画像生成装置。

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