JP2019055663A - 車両用投影制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、車両用投影制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】トンネルを走行するとき、運転しやすくすることを支援すること。【解決手段】車速を含む車両情報を取得する車両情報取得部３２と、走行するトンネルを識別する識別情報を取得する識別情報取得部３４と、自車両の前方を自車両と同じ方向に移動する仮想移動体の仮想移動体映像を生成する仮想車両映像生成部３８と、投影ユニット２０によって、自車両の前方に、仮想車両映像生成部３８が生成した仮想移動体映像の虚像が視認されるように、仮想移動体映像の投影を制御する投影制御部３９と、を備え、投影制御部３９は、識別情報取得部３４が取得した識別情報に基づいて、自車両がトンネルを走行するとき、自車両の前方に、仮想移動体映像の虚像が視認されるように、仮想移動体映像の投影を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用投影制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、車両用投影制御方法およびプログラムに関する。

運転者の視線の前方に、例えば、経路案内情報または速度情報のような運転者に提供する情報を虚像として投影するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。案内経路上にて自車両より所定距離だけ先行して走行する先導用バーチャル車両の像を、フロントガラス上であって、運転者の視点からすればそこに見えるであろう位置に表示して車両を誘導する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。車両から所定距離前方の位置に、車両が取るべき動作を教示した仮想車両を表示する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−２７５０５７号公報 特開２００３−２５４７６４号公報

例えば、トンネル内では視認性が悪く、先行車両がいないと、車線やトンネル側壁を認識しにくく、運転しにくいことがある。また、トンネル内では視認性が悪いことによって、運転者がトンネル側壁によって圧迫感を感じることがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トンネルを走行するとき、運転しやすくすることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用投影制御装置は、自車両の車速を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、前記自車両が走行するトンネルを識別する識別情報を取得する識別情報取得部と、ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって投影される、前記自車両の前方を前記自車両と同じ方向に移動する仮想移動体の仮想移動体映像を生成する仮想移動体映像生成部と、ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって、前記自車両の前方に、前記仮想移動体映像生成部が生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する投影制御部と、を備え、前記投影制御部は、前記識別情報取得部が取得した前記識別情報に基づいて、前記仮想移動体映像の投影を制御することを特徴とする。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、上記の車両用投影制御装置と、前記投影ユニットとを備えることを特徴とする。

本発明に係る車両用投影制御方法は、自車両の車速を含む車両情報を取得する車両情報取得ステップと、前記自車両が走行するトンネルを識別する識別情報を取得する識別情報取得ステップと、ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって投影される、前記自車両の前方を前記自車両と同じ方向に移動する仮想移動体の仮想移動体映像を生成する仮想移動体映像生成ステップと、ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって、前記自車両の前方に、前記仮想移動体映像生成ステップで生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する投影制御ステップと、を含み、前記投影制御ステップは、前記識別情報取得ステップで取得した前記識別情報に基づいて、前記仮想移動体映像の投影を制御する。

本発明に係るプログラムは、自車両の車速を含む車両情報を取得する車両情報取得ステップと、前記自車両が走行するトンネルを識別する識別情報を取得する識別情報取得ステップと、ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって投影される、前記自車両の前方を前記自車両と同じ方向に移動する仮想移動体の仮想移動体映像を生成する仮想移動体映像生成ステップと、ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって、前記自車両の前方に、前記仮想移動体映像生成ステップで生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する投影制御ステップと、を含み、前記投影制御ステップは、前記識別情報取得ステップで取得した前記識別情報に基づいて、前記仮想移動体映像の投影を制御する、ことを車両用投影制御装置として動作するコンピュータに実行させる。

本発明によれば、トンネルを走行するとき、運転しやすくすることを支援することができるという効果を奏する。

図１は、第一実施形態に係る車両用投影制御装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットの一例を示す図である。 図３は、トンネルの入口の一例を示す図である。 図４は、トンネルを車両が走行しているときの一例を示す図である。 図５は、トンネルを車両が走行しているとき、車両と仮想車両映像の虚像との一例を示す図である。 図６は、トンネルを車両が走行しているとき、運転者が視認する仮想車両映像の虚像の一例を示す図である。 図７は、第一実施形態に係る車両用投影制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、第二実施形態に係る車両用投影制御装置の構成例を示すブロック図である。 図９は、第二実施形態に係る車両用投影制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、第三実施形態に係る車両用投影制御装置の構成例を示すブロック図である。 図１１は、第三実施形態に係る車両用投影制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、第四実施形態に係る車両用投影制御装置における処理を説明するための図であり、自車両の前方にトンネルが存在したときの一例を示す。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る車両用投影制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ装置」という。）、車両用投影制御方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る車両用投影制御装置の構成例を示すブロック図である。ＨＵＤ装置１０は、自車両Ｖの周囲の状況に応じて、車両用投影制御装置３０によって仮想移動体映像の虚像２００（図５参照）が視認されるように仮想移動体映像を投影するように制御する。本実施形態では、ＨＵＤ装置１０は、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在するとき、車両用投影制御装置３０によって仮想車両映像の虚像２００が視認されるように仮想車両映像を投影するように制御する。

カメラユニット１００は、自車両Ｖの周囲を撮影するカメラを有する。カメラは、複数配置されていてもよい。本実施形態では、カメラユニット１００は、図示しない前方カメラを有する。

前方カメラは、前方映像用カメラである。前方カメラは、自車両Ｖの前方に配置され、自車両Ｖの前方を中心とした周辺を撮影する。前方映像データは、例えば毎秒３０フレームの画像から構成される動画像である。前方カメラは、撮影した前方映像データを車両用投影制御装置３０の映像データ取得部３１へ出力する。

ＨＵＤ装置１０は、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在するとき、運転者の視線の前方に、仮想移動体の仮想移動体映像として、仮想の先行車両である仮想車両の仮想車両映像を虚像２００として視認させる。ＨＵＤ装置１０は、投影ユニット２０と、車両用投影制御装置３０とを有する。

図２を参照して、投影ユニット２０について説明する。図２は、第一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットの一例を示す図である。投影ユニット２０は、投影部２１と、コンバイナ２２とを有する。投影ユニット２０は、投影部２１に投影された表示映像を、コンバイナ２２で反射させ運転者に虚像として視認させる。

投影部２１は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどを含むディスプレイである。本実施形態では、投影部２１は、ダッシュボードＤの下側に配置されている。投影部２１は、車両用投影制御装置３０の投影制御部３９からの映像信号に基づいて表示面に表示映像を表示する。投影部２１の表示面に表示された表示映像の映像表示光は、コンバイナ２２に投影される。

コンバイナ２２は、投影部２１から投影された映像表示光を反射させ運転者に虚像として認識させる。コンバイナ２２は、進行方向前方に凸状に湾曲して配置される板状材である。本実施形態では、コンバイナ２２は、ダッシュボードＤの上側に配置されている。コンバイナ２２は、自車両ＶのウィンドシールドＳに面した前面と、運転者に面した後面とを有する。

車両用投影制御装置３０は、自車両Ｖの周囲の状況に応じて、投影ユニット２０の投影部２１が表示映像を投影するように制御する。車両用投影制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成された演算処理装置である。車両用投影制御装置３０は、図示しない記憶部に記憶されているプログラムをメモリにロードして、プログラムに含まれる命令を実行する。車両用投影制御装置３０は、映像データ取得部３１と、車両情報取得部３２と、先行車両情報取得部３３と、識別情報取得部３４と、仮想車両映像生成部（仮想移動体映像生成部）３８と、投影制御部３９とを有する。車両用投影制御装置３０には図示しない内部メモリが含まれ、内部メモリは車両用投影制御装置３０におけるデータの一時記憶などに用いられる。

映像データ取得部３１は、自車両Ｖの周辺を撮影した周辺映像データを取得する。より詳しくは、映像データ取得部３１は、カメラユニット１００が出力した映像データを取得する。映像データ取得部３１は、取得した映像データを先行車両情報取得部３３と識別情報取得部３４とに出力する。

車両情報取得部３２は、自車両Ｖの状況を示す車両情報を、ＣＡＮや自車両Ｖの状態をセンシングする各種センサなどから取得する。車両情報取得部３２は、例えば、車速情報を取得する。車両情報取得部３２は、取得した車両情報を仮想車両映像生成部３８に出力する。車両情報取得部３２は、取得した車速情報を内部メモリに記憶させる。

先行車両情報取得部３３は、自車両Ｖが走行する前方を走行する先行車両の有無を示す先行車両情報を取得する。本実施形態では、先行車両情報取得部３３は、映像データ取得部３１で取得した映像データに画像処理を行って、第一距離以下の範囲に先行車両が存在するか否かを判定し、判定結果を先行車両情報として取得する。

第一距離は、数１０ｍ以上、２００ｍ以下程度の範囲とすることが好ましい。第一距離は、自車両Ｖの車速に応じて設定されてもよい。例えば、第一距離は、自車両Ｖの車速に応じて設定された安全な車間距離としてもよい。または、例えば、第一距離は、自車両Ｖの車速に応じて設定された安全な車間距離よりも長い距離としてもよい。例えば、高速道路において、自車両Ｖの車速が８０ｋｍ／ｈのとき、第一距離を８０ｍとし、車速が１００ｋｍ／ｈのとき、第一距離を１００ｍとしてもよい。例えば、高速道路において、自車両Ｖの車速が８０ｋｍ／ｈのとき、第一距離を１００ｍとし、車速が１００ｋｍ／ｈのとき、第一距離を２００ｍとしてもよい。

または、先行車両情報取得部３３は、図示しないセンサユニットによって、第一距離以下の範囲に先行車両が存在するか否かを判定し、判定結果を先行車両情報として取得してもよい。センサユニットは、自車両Ｖの前方の障害物である先行車両を検出可能である。センサユニットは、自車両Ｖの周囲に設置された複数のセンサを含む。各センサは、自車両Ｖの前方に配置され、自車両Ｖの前方における車両を検出する。センサは、例えば、赤外線センサまたは超音波センサ、ミリ波レーダなどであり、これらの組合せで構成されてもよい。

識別情報取得部３４は、自車両Ｖが走行する、言い換えると、自車両Ｖの前方に位置するトンネルＴを識別する識別情報を取得する。トンネルＴの識別情報とは、例えば、トンネルＴを識別する名称、トンネルＴを識別する識別コード、または、位置情報を含む。

本実施形態では、識別情報取得部３４は、文字認識部であり、カメラユニット１００が撮影した前方映像データに被撮影物として含まれる文字を認識する。識別情報取得部３４は、認識した文字が構成する文字列の中からトンネル名称、例えば、「○×トンネル」、「○×とんねる」、「○×Ｔｕｎｎｅｌ」、「○×隧道」のような文字列を識別情報として取得する。

図３を参照して、トンネル名称の取得について説明する。図３は、トンネルの入口の一例を示す図である。トンネルＴの入口を撮影した前方映像データには、トンネル名称を示す標示板Ｐが表示されている。識別情報取得部３４は、前方映像データから「○×トンネル」という文字列Ｍを識別情報として取得する。識別情報取得部３４は、認識した識別情報を仮想車両映像生成部３８に出力する。

仮想車両映像生成部３８は、ＨＵＤ装置１０の投影ユニット２０によって投影される、自車両Ｖの前方を自車両Ｖと同じ方向に移動する仮想車両の仮想車両映像を生成する。仮想車両映像生成部３８は、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在すると、仮想車両映像を生成する。例えば、仮想車両映像は、自車両Ｖを後方から視認した映像である。

本実施形態では、仮想車両映像生成部３８は、自車両ＶがトンネルＴに入ると、言い換えると、自車両ＶがトンネルＴを走行するとき、仮想車両映像を生成する。この場合、識別情報取得部３４によって識別情報を取得したときに、自車両ＶからトンネルＴの入口までの距離を算出しておく。そして、自車両Ｖの車速に基づいて、自車両ＶがトンネルＴに入ったか否かを判定すればよい。

本実施形態では、仮想車両映像は、自車両Ｖの第一距離前方を移動する仮想車両の映像である。本実施形態では、仮想車両映像は、自車両Ｖを後方から視認した映像である。仮想車両映像は、自車両Ｖの第一距離前方の道路の形状に合わせて視点を変化させて生成される。例えば、仮想車両映像は、自車両Ｖの第一距離前方の道路が右方向にカーブしているとき、自車両Ｖを右後方から視認した映像とする。例えば、仮想車両映像は、自車両Ｖの第一距離前方の道路が左方向にカーブしているとき、自車両Ｖを左後方から視認した映像とする。

本実施形態では、仮想車両映像は、自車両ＶがトンネルＴに入る直前の車速である第一車速で移動する仮想車両の映像である。仮想車両映像は、トンネルＴを走行しているときの自車両Ｖの車速の変化に合わせて大きさを変化させて生成される。例えば、仮想車両映像は、自車両Ｖが第一車速を保って走行しているとき、一定の大きさの映像である。例えば、仮想車両映像は、自車両Ｖが第一車速より速い車速であるとき、車間距離が短くなったように、仮想車両の大きさを拡大した映像である。例えば、仮想車両映像は、自車両Ｖが第一車速より遅い車速であるとき、車間距離が長くなったように、仮想車両の大きさを縮小した映像である。

投影制御部３９は、ＨＵＤ装置１０の投影ユニット２０によって、自車両Ｖの前方に、仮想車両映像生成部３８が生成した仮想車両映像の虚像２００が視認されるように、仮想車両映像の投影を制御する。より詳しくは、投影制御部３９は、識別情報取得部３４によって取得した識別情報に基づいて、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在すると、自車両Ｖの前方に仮想車両映像の虚像２００が視認されるように、仮想車両映像を投影する映像信号を投影ユニット２０に出力する。

本実施形態では、投影制御部３９は、自車両ＶがトンネルＴに入ると、言い換えると、自車両ＶがトンネルＴを走行するとき、仮想車両映像を投影する映像信号を投影ユニット２０に出力する。

図４ないし図６を用いて、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在したときに、投影される仮想車両映像の虚像２００について説明する。図４は、トンネルを車両が走行しているときの一例を示す図である。図５は、トンネルを車両が走行しているとき、車両と仮想車両映像の虚像との一例を示す図である。図６は、トンネルを車両が走行しているとき、運転者が視認する仮想車両映像の虚像の一例を示す図である。

図４に示すように、自車両ＶがトンネルＴに入る前は、仮想車両映像の虚像２００は表示されていないので、前方が暗く、車線やトンネル側壁を視認しにくい。

そこで、図５、図６に示すように、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在したとき、自車両ＶがトンネルＴに入ると、仮想車両が第一距離前方を走行していると運転者が視認するように、仮想車両映像を投影する。言い換えると、仮想車両映像の虚像２００は、第一距離前方の景色に重なるように投影される。

次に、図７を用いて、車両用投影制御装置３０における処理の流れについて説明する。図７は、第一実施形態に係る車両用投影制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。

車両用投影制御装置３０は、自車両Ｖがトンネル内であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０は、後述するステップＳ１３においてＹｅｓと判定された場合、トンネル内フラグをＯＮにする。トンネル内フラグは、初期値がＯＦＦである。車両用投影制御装置３０は、トンネル内フラグがＯＮである場合、自車両Ｖがトンネル内であると判定し（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ステップＳ１４に進む。車両用投影制御装置３０は、トンネル内フラグがＯＦＦである場合、自車両Ｖがトンネル内ではないと判定し（ステップＳ１１でＮｏ）、ステップＳ１２に進む。

自車両Ｖがトンネル内ではないと判定された場合（ステップＳ１１でＮｏ）、車両用投影制御装置３０は、識別情報を取得する（ステップＳ１２）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０は、識別情報取得部３４によって、映像データ取得部３１で取得した映像データに画像処理を行って、識別情報を取得する。車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１３に進む。

車両用投影制御装置３０は、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。車両用投影制御装置３０は、投影制御部３９によって、識別情報取得部３４で識別情報が取得された場合、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在すると判定する（ステップＳ１３でＹｅｓ）。そして、車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１４に進む。また、車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１３においてＹｅｓと判定された場合、トンネル内フラグをＯＮにする。車両用投影制御装置３０は、投影制御部３９によって、識別情報取得部３４で識別情報が取得されていない場合、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在しないと判定する（ステップＳ１３でＮｏ）。そして、車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１９に進む。

自車両Ｖがトンネル内であると判定された場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、または、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在すると判定された場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、車両用投影制御装置３０は、先行車両情報を取得する（ステップＳ１４）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０は、先行車両情報取得部３３によって、映像データ取得部３１で取得した映像データに画像処理を行って、被撮影物として自車両Ｖから閾値以下の距離に位置する先行車両を検出して、検出結果を先行車両情報として取得する。車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１５に進む。

車両用投影制御装置３０は、閾値以下の距離に先行車両が存在していないか否かを判定する（ステップＳ１５）。車両用投影制御装置３０は、先行車両情報取得部３３によって取得した先行車両情報に基づいて、自車両Ｖから閾値以下の距離に位置する先行車両を検出しない場合、閾値以下の距離に先行車両が存在していないと判定する（ステップＳ１５でＹｅｓ）。そして、車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１６に進む。車両用投影制御装置３０は、先行車両情報取得部３３によって取得した先行車両情報に基づいて、自車両Ｖから閾値以下の距離に位置する先行車両を検出した場合、閾値以下の距離に先行車両が存在していると判定する（ステップＳ１５でＮｏ）。そして、車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１９に進む。

閾値以下の距離に先行車両が存在していないと判定された場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、車両用投影制御装置３０は、直前の自車両Ｖの車速を第一車速として取得する（ステップＳ１６）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０は、投影制御部３９によって、車両情報取得部３２で取得し内部メモリに記憶した車両情報に基づいて、自車両ＶがトンネルＴに入る直前の車速を第一車速として取得する。

車両用投影制御装置３０は、仮想車両映像を生成する（ステップＳ１７）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０は、仮想車両映像生成部３８で、自車両Ｖの第一車速に基づいて、自車両Ｖの第一距離前方を、自車両Ｖの第一車速で走行する仮想車両映像を生成する。車両用投影制御装置３０は、ステップＳ１８に進む。

車両用投影制御装置３０は、仮想車両映像を投影する制御信号を出力する（ステップＳ１８）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０は、投影制御部３９で、仮想車両映像生成部３８が生成した仮想車両映像を投影する制御信号を投影ユニット２０に出力する。車両用投影制御装置３０は、ステップＳ２０に進む。

車両用投影制御装置３０は、仮想車両映像の投影を停止する制御信号を出力する（ステップＳ１９）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０は、投影制御部３９によって仮想車両映像が投影されているとき、仮想車両映像の投影を停止する制御信号を投影ユニット２０に出力する。車両用投影制御装置３０は、投影制御部３９によって仮想車両映像が投影されていないとき、仮想車両映像を投影しない状態を継続する。車両用投影制御装置３０は、ステップＳ２０に進む。

車両用投影制御装置３０は、終了トリガがあるか否かを判定する（ステップＳ２０）。終了トリガとは、例えば、自車両ＶがトンネルＴに入ってから、トンネルＴの全長以上の距離を走行した場合である。または、終了トリガとは、例えば、仮想車両映像の表示を終了するボタンが押下されたり、車両が停車した場合である。車両用投影制御装置３０は、終了トリガがある場合、仮想車両映像の投影を終了すると判定し（ステップＳ２０でＹｅｓ）、処理を終了する。車両用投影制御装置３０は、終了トリガがない場合、仮想車両映像の投影を終了しないと判定し（ステップＳ２０でＮｏ）、ステップＳ１１の処理を再度実行する。

このようにして、車両用投影制御装置３０は、自車両ＶがトンネルＴを走行するときにだけ、仮想車両映像の虚像２００が視認されるように、仮想車両映像を投影する。車両用投影制御装置３０は、自車両ＶがトンネルＴを走行していないとき、仮想車両映像を投影しない。

上述したように、本実施形態は、自車両ＶがトンネルＴを走行するときにだけ、仮想車両映像の虚像２００が視認されるように、仮想車両映像を投影する。本実施形態は、自車両ＶがトンネルＴを走行していないとき、仮想車両映像を投影しない。このように、本実施形態によれば、トンネルＴ内において、仮想車両映像の虚像２００によって前方の道路の形状を認識することができる。このように、本実施形態によれば、トンネルＴ内において、運転者が運転しやすくするように支援することができる。本実施形態によれば、前方に先行車両がいるときと同じように視認されるため、トンネルＴ内においても、運転者がトンネル側壁によって圧迫感を感じることを低減することができる。

本実施形態は、仮想車両映像の虚像２００が視認されるように、仮想車両映像を投影する。本実施形態によれば、自車両Ｖの前方に先行車両が存在しない場合でも、先行車両が存在するときと同様に仮想車両に追従するように走行することができる。

これに対して、トンネルＴの走行時に、先行車両が存在せず、仮想車両映像が投影されていない場合、車線やトンネル側壁の位置を認識することが難しい。このため、トンネルＴの走行時には、運転により多くの注意を払うことが要求され、疲労度が増大する。

本実施形態は、車線やトンネル側壁の位置を認識することが難しくても、仮想車両に追従するように走行することによって、車線からはみ出したり、トンネル側壁に近づきすぎてしまったりすることを容易に回避することができる。このように、本実施形態によれば、トンネルＴを走行する際の疲労度を軽減することができる。

本実施形態は、自車両ＶがトンネルＴに入る直前の第一車速で走行する仮想車両映像の虚像２００を投影する。運転者は、仮想車両映像の虚像２００を視認することによって、第一車速で走行する仮想車両に追従して走行することができる。本実施形態によれば、自車両ＶがトンネルＴを走行するとき、運転者が自車両Ｖの車速を第一車速に保って走行することを支援することができる。このように、本実施形態によれば、自車両ＶがトンネルＴを走行するとき、意図せずに自車両Ｖが減速することを抑制することができる。

本実施形態は、閾値以下の距離に先行車両が存在していないときに、仮想車両映像を投影する。また、本実施形態は、仮想車両映像を投影しているとき、閾値以下の距離に先行車両が存在するようになると、仮想車両映像の投影を停止する。これにより、本実施形態は、先行車両が存在しないときに限って、仮想車両映像を投影することができる。本実施形態によれば、先行車両と仮想車両映像の虚像２００とが重なって視認性が低下することを回避することができる。

［第二実施形態］
図８、図９を参照しながら、本実施形態に係るＨＵＤ装置１０Ａについて説明する。図８は、第二実施形態に係る車両用投影制御装置の構成例を示すブロック図である。図９は、第二実施形態に係る車両用投影制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。ＨＵＤ装置１０Ａは、基本的な構成は第一実施形態のＨＵＤ装置１０と同様である。以下の説明においては、ＨＵＤ装置１０と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。

トンネル情報データベース１１０Ａは、トンネルＴの照明装置の種類を含むトンネル情報を記憶する。本実施形態では、トンネル情報データベース１１０Ａは、トンネルＴごとに、トンネル名称と、トンネルＴの位置情報と、トンネルＴの全長と、照明装置の種類とを記憶する。

照明装置の種類とは、照明装置の光源種類である。光源種類は、例えば、ナトリウムランプ、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などである。ナトリウムランプは、オレンジ色に発光する。白色ＬＥＤは、ナトリウムランプに比べて明るさが均一になる。

トンネル情報参照部３５Ａは、トンネル情報データベース１１０Ａからトンネル情報を参照する。トンネル情報参照部３５Ａは、参照したトンネル情報を仮想車両映像生成部３８Ａに出力する。

仮想車両映像生成部３８Ａは、トンネル情報参照部３５Ａで参照したトンネル情報に基づいて、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在するとき、トンネルＴの照明装置の種類に応じて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した仮想車両映像を生成する。仮想車両映像生成部３８Ａは、例えば、光源種類がナトリウムランプである場合、オレンジ色の照明光の下でも虚像２００の視認性が低減しないように、投影ユニット２０が投影する表示映像の輝度が変化するように制御する。仮想車両映像生成部３８Ａは、例えば、光源種類が白色ＬＥＤである場合、白色ＬＥＤの照明光の下でも虚像２００の視認性が低減しないように、投影ユニット２０が投影する表示映像の輝度が変化するように制御する。

投影制御部３９Ａは、トンネル情報参照部３５Ａで参照したトンネル情報に基づいて、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在するとき、トンネルＴの照明装置の種類に応じて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した仮想車両映像を投影する映像信号を投影ユニット２０に出力する。

次に、図９を用いて、車両用投影制御装置３０Ａにおける処理の流れについて説明する。図９に示すフローチャートのステップＳ２１ないしステップＳ２６、ステップＳ３０、ステップＳ３１の処理は、図７に示すフローチャートのステップＳ１１ないしステップＳ１６、ステップＳ１９、ステップＳ２０の処理と同様の処理を行う。

車両用投影制御装置３０Ａは、照明装置の種類を取得する（ステップＳ２７）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０Ａは、トンネル情報参照部３５Ａで取得したトンネル情報に基づいて、自車両Ｖの前方のトンネルＴの照明装置の種類を取得する。車両用投影制御装置３０Ａは、ステップＳ２８に進む。

車両用投影制御装置３０Ａは、照明装置の種類に合わせた仮想車両映像を生成する（ステップＳ２８）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０Ａは、仮想車両映像生成部３８Ａで、照明装置の種類に応じて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した仮想車両映像を生成する。車両用投影制御装置３０Ａは、ステップＳ２９に進む。

車両用投影制御装置３０Ａは、照明装置の種類に合わせた仮想車両映像を投影する制御信号を出力する（ステップＳ２９）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０Ａは、投影制御部３９Ａで、照明装置の種類に応じて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した仮想車両映像を投影する制御信号を投影ユニット２０に出力する。車両用投影制御装置３０Ａは、ステップＳ３１に進む。

上述したように、本実施形態は、トンネルＴの照明装置の種類に合わせて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した仮想車両映像を生成する。本実施形態によれば、トンネルＴの照明装置の種類によらず、視認しやすい仮想車両映像を投影することができる。

［第三実施形態］
図１０、図１１を参照しながら、本実施形態に係るＨＵＤ装置１０Ｂについて説明する。図１０は、第三実施形態に係る車両用投影制御装置の構成例を示すブロック図である。図１１は、第三実施形態に係る車両用投影制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。ＨＵＤ装置１０Ｂは、基本的な構成は第一実施形態のＨＵＤ装置１０と同様である。

車両用投影制御装置３０Ｂは、自車両ＶがトンネルＴを走行中で、自車両Ｖがブレーキを操作する必要があるとき、ブレーキ操作を行っていることを確認可能な表示態様の仮想車両映像の虚像２００が視認されるように、仮想車両映像を投影する。本実施形態では、ブレーキ操作を行っていることを確認可能な表示態様とは、ブレーキランプを点灯した仮想車両映像の表示態様である。車両用投影制御装置３０Ｂは、道路情報取得部３６Ｂを有する。

自車両Ｖがブレーキを操作する必要があるときとは、自車両Ｖが減速する必要があるときである。例えば、自車両Ｖの前方の道路が下り坂、または、急カーブであるときである。例えば、自車両Ｖの車速が第一車速より閾値速度以上速くなったときである。

道路情報取得部３６Ｂは、車両情報取得部３２で取得した車両情報とナビゲーションシステムから取得したナビゲーション情報とに基づいて、自車両Ｖの前方の道路の形状を示す道路情報を取得する。より詳しくは、道路情報取得部３６Ｂは、自車両Ｖの現在位置情報とナビゲーション情報とに基づいて、自車両Ｖの前方の道路の形状を示す道路情報を取得する。

仮想車両映像生成部３８Ｂは、識別情報取得部３４によって取得した識別情報と車両情報取得部３２で取得した車両情報とナビゲーションシステムから取得したナビゲーション情報との少なくともいずれかに基づいて、自車両ＶがトンネルＴを走行中で、自車両Ｖがブレーキを操作する必要があるとき、ブレーキ操作を行っていることを確認可能な表示態様としてブレーキランプを点灯した仮想車両映像を生成する。

投影制御部３９Ｂは、識別情報取得部３４によって取得した識別情報と車両情報取得部３２で取得した車両情報とナビゲーションシステムから取得したナビゲーション情報との少なくともいずれかに基づいて、自車両ＶがトンネルＴを走行中で、自車両Ｖがブレーキを操作する必要があるとき、ブレーキ操作を行っていることを確認可能な表示態様としてブレーキランプを点灯した仮想車両映像の虚像２００が視認されるように、仮想車両映像生成部３８Ｂによって生成した仮想車両映像を投影する映像信号を投影ユニット２０に出力する。

次に、図１１を用いて、車両用投影制御装置３０Ｂにおける処理の流れについて説明する。図１１に示すフローチャートのステップＳ４１ないしステップＳ４５、ステップＳ４７、ステップＳ５１ないしステップＳ５４の処理は、図７に示すフローチャートのステップＳ１１ないしステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ１７ないしステップＳ２０の処理と同様の処理を行う。

閾値以下の距離に先行車両が存在していないと判定された場合（ステップＳ４５でＹｅｓ）、車両用投影制御装置３０Ｂは、道路の形状を取得する（ステップＳ４６）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０Ｂは、道路情報取得部３６Ｂで取得した道路情報に基づいて、自車両Ｖの前方の道路の形状を取得する。車両用投影制御装置３０Ｂは、ステップＳ４７に進む。

車両用投影制御装置３０Ｂは、ブレーキ操作が必要か否かを判定する（ステップＳ４８）。車両用投影制御装置３０Ｂは、車両情報取得部３２で取得した車両情報と道路情報取得部３６Ｂで取得した道路情報とに基づいて、自車両Ｖの前方の道路が下り坂、または、急カーブであるとき、ブレーキ操作が必要と判定する（ステップＳ４８でＹｅｓ）。または、車両用投影制御装置３０Ｂは、車両情報に基づいて、自車両Ｖの車速が第一車速より閾値以上速くなったとき、ブレーキ操作が必要と判定する（ステップＳ４８でＹｅｓ）。そして、車両用投影制御装置３０Ｂは、ステップＳ４９に進む。車両用投影制御装置３０Ｂは、自車両Ｖの前方の道路が下り坂ではなく、急カーブではなく、自車両Ｖの車速が第一車速より閾値以上速くないとき、ブレーキ操作が必要ではないと判定する（ステップＳ４８でＮｏ）。そして、車両用投影制御装置３０Ｂは、ステップＳ５１に進む。

車両用投影制御装置３０Ｂは、ブレーキランプを点灯した仮想車両映像を生成する（ステップＳ４９）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０Ｂは、仮想車両映像生成部３８Ｂで、自車両Ｖの第一車速に基づいて、自車両Ｖの第一距離前方を、自車両Ｖの第一車速より低速で走行し、ブレーキランプを点灯した仮想車両映像を生成する。

車両用投影制御装置３０Ｂは、ブレーキランプを点灯した仮想車両映像を投影する制御信号を出力する（ステップＳ５０）。より詳しくは、車両用投影制御装置３０Ｂは、投影制御部３９Ｂで、仮想車両映像生成部３８Ｂが生成したブレーキランプを点灯した仮想車両映像を投影する制御信号を投影ユニット２０に出力する。車両用投影制御装置３０Ｂは、ステップＳ５４に進む。

上述したように、本実施形態は、ブレーキ操作が必要なとき、ブレーキランプを点灯した仮想車両映像を投影する。本実施形態によれば、仮想車両映像のブレーキランプが点灯することで、運転者は自車両Ｖのブレーキ操作を自然に行うことができる。本実施形態によれば、運転者が適切なブレーキ操作を行うことを支援し、自車両Ｖが適切な車速で走行することを支援することができる。

［第四実施形態］
図１２を参照しながら、本実施形態に係るＨＵＤ装置１０について説明する。図１２は、第四実施形態に係る車両用投影制御装置における処理を説明するための図であり、自車両の前方にトンネルが存在したときの一例を示す。ＨＵＤ装置１０は、基本的な構成は第一実施形態のＨＵＤ装置１０と同様である。

仮想車両映像生成部３８は、自車両Ｖの近傍から第一距離前方まで、自車両Ｖから分離して離間していくような仮想車両映像を生成する。本実施形態では、仮想車両映像生成部３８は、自車両Ｖから分離して前方に飛び出していくように運転者に視認される仮想車両映像を生成する。

投影制御部３９は、識別情報取得部３４によって取得した識別情報に基づいて、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在したとき、自車両Ｖの近傍から第一距離前方まで、自車両Ｖから分離して離間していくように視認される、仮想車両映像生成部３８で生成された仮想車両映像を投影する。本実施形態では、投影制御部３９は、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在するとき、仮想車両映像の虚像２００が、自車両Ｖから分離して前方に飛び出していくように視認される仮想車両映像を投影する。

図１２を用いて、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在したときに、投影される仮想車両映像の虚像２００について説明する。仮想車両映像の虚像２００は、自車両ＶがトンネルＴに入った直後は自車両Ｖの近くを走行しているように視認される。時間の経過とともに、言い換えると、自車両Ｖが進むにつれて、仮想車両映像の虚像２００は、自車両Ｖから遠ざかるように視認される。仮想車両映像の投影から所定時間経過すると、仮想車両映像の虚像２００は第一距離前方を走行しているように視認される。

上述したように、本実施形態は、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在したとき、自車両Ｖの近傍から第一距離前方まで、自車両Ｖから分離して離間していくような仮想車両映像の虚像２００を投影する。本実施形態によれば、仮想車両映像の虚像２００が投影されたことを、より運転者が認識しやすくすることができる。

さて、これまで本発明に係るＨＵＤ装置１０について説明したが、上述した実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

図示したＨＵＤ装置１０の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていなくてもよい。すなわち、各装置の具体的形態は、図示のものに限られず、各装置の処理負担や使用状況などに応じて、その全部または一部を任意の単位で機能的または物理的に分散または統合してもよい。

ＨＵＤ装置１０の構成は、例えば、ソフトウェアとして、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。上記実施形態では、これらのハードウェアまたはソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックとして説明した。すなわち、これらの機能ブロックについては、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、または、それらの組み合わせによって種々の形で実現できる。

上記した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。

車両用投影制御装置３０は、自車両Ｖの現在位置情報をナビゲーションシステムから取得するものとして説明したが、これに限定されない。車両用投影制御装置３０は、車両に搭載されたＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機によって取得した自車両Ｖの現在位置情報を取得する現在位置情報取得部を備えていてもよい。

仮想移動体映像生成部を仮想車両映像生成部３８として説明したが、これに限定されない。仮想移動体映像生成部が生成した映像は、自車両Ｖの前方を第一車速で移動する仮想移動体であればよい。例えば、仮想移動体は、丸印または移動方向を示す矢印形状または丸形状などのアイコンでもよい。

識別情報取得部３４が文字認識部であるものとして説明したが、識別情報取得部３４は、例えば、二次元コード、図柄、トンネルＴの入り口付近で道路側から提供される情報などでトンネルＴを識別する情報を取得するものであればよい。

投影ユニット２０は、コンバイナを用いずに、投影部２１に投影された表示映像を、ウィンドシールドＳで反射させ運転者に虚像として認識させるものでもよい。

仮想車両映像は、第一車速に対する自車両Ｖの速度の変化量が閾値以上であると判定したとき、自車両Ｖの速度の変化を確認可能な表示態様の仮想車両映像を生成してもよい。例えば、仮想車両映像は、自車両Ｖが第一車速より速い車速であるとき、例えば、仮想車両の車体を赤色に変えた映像としてもよい。仮想車両映像は、自車両Ｖが第一車速より遅い車速であるとき、例えば、仮想車両の車体を点滅させたり、車体の色を薄くした映像としてもよい。

仮想車両映像生成部３８Ａは、自車両Ｖの前方にトンネルＴが存在するとき、トンネルＴの照度パターンに応じて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した仮想車両映像を生成してもよい。トンネルＴ内の照度パターンについて説明する。トンネルＴには、間隔を空けて照明装置が配置されている。トンネルＴの出入口の照度はトンネルＴの中間部の照度より高い。言い換えると、トンネルＴの出入口は、トンネルＴの中間部より明るい。これは、トンネルＴの外部の明るさと内部の明るさの変化に順応しやすくするためである。トンネルＴの中間部では照明装置の下側の照度が高く、照明装置の下側から外れるにつれて照度が低くなる。トンネルＴの中間部では、照度が高いところと低いところが照明装置の設置間隔に対応して交互に存在する。このようなトンネルＴ内の照度パターンに応じて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した仮想車両映像を生成してもよい。

１０ ＨＵＤ装置
２０ 投影ユニット
２１ 投影部
２２ コンバイナ
３０ 車両用投影制御装置
３１ 映像データ取得部
３２ 車両情報取得部
３３ 先行車両情報取得部
３４ 識別情報取得部
３８ 仮想車両映像生成部（仮想移動体映像生成部）
３９ 投影制御部
１００ カメラユニット

Claims (10)

1. 自車両の車速を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
   前記自車両が走行するトンネルを識別する識別情報を取得する識別情報取得部と、
   ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって投影される、前記自車両の前方を前記自車両と同じ方向に移動する仮想移動体の仮想移動体映像を生成する仮想移動体映像生成部と、
   ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって、前記自車両の前方に、前記仮想移動体映像生成部が生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する投影制御部と、
   を備え、
   前記投影制御部は、前記識別情報取得部が取得した前記識別情報に基づいて、前記仮想移動体映像の投影を制御する、
   ことを特徴とする車両用投影制御装置。
2. 前記投影制御部は、前記仮想移動体が前記自車両がトンネルに入る直前の前記自車両の速度で前記自車両の前方を移動しているように、前記仮想移動体映像の投影を制御する、
   請求項１に記載の車両用投影制御装置。
3. トンネルの照明装置の種類を含むトンネル情報を記憶したトンネル情報データベースを参照するトンネル情報参照部、
   を備え、
   前記仮想移動体映像生成部は、前記トンネル情報参照部で参照した前記トンネル情報に基づいて、前記自車両がトンネルを走行するとき、前記トンネルの前記照明装置の種類に応じて、輝度および色の少なくともどちらかを変更した前記仮想移動体映像を生成し、
   前記投影制御部は、前記トンネル情報参照部で参照した前記トンネル情報に基づいて、前記トンネルの前記照明装置の種類に応じて、前記仮想移動体映像生成部が輝度および色の少なくともどちらかを変更して生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する、
   請求項１または２に記載の車両用投影制御装置。
4. 前記識別情報取得部は、前記自車両の前方を撮影する前方カメラが撮影した前方映像データに被撮影物として含まれる文字を認識する文字認識部である、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用投影制御装置。
5. 前記仮想移動体映像生成部は、前記識別情報取得部が取得した前記識別情報と前記車両情報取得部が取得した車両情報と前記自車両が走行する道路の情報を含むナビゲーションシステムから取得したナビゲーション情報との少なくともいずれかに基づいて、前記自車両がトンネルを走行し、かつ、ブレーキ操作が必要なとき、前記仮想移動体がブレーキ操作を行っていることを確認可能な表示態様の前記仮想移動体映像を生成し、
   前記投影制御部は、前記識別情報取得部が取得した前記識別情報と前記車両情報取得部が取得した車両情報と前記自車両が走行する道路の情報を含むナビゲーションシステムから取得したナビゲーション情報との少なくともいずれかに基づいて、前記自車両がトンネルを走行し、かつ、ブレーキ操作が必要なとき、前記自車両の前方に、ブレーキ操作を行っていることを確認可能な表示態様の、前記仮想移動体映像生成部が生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用投影制御装置。
6. 前記仮想移動体映像生成部は、前記自車両の近傍から所定距離前方まで、前記自車両から分離して離間していく前記仮想移動体の前記仮想移動体映像を生成し、
   前記投影制御部は、前記識別情報取得部によって取得した識別情報に基づいて、前記自車両がトンネルを走行すると判定されると、前記仮想移動体映像生成部が生成した仮想移動体映像の虚像が、前記自車両の近傍から所定距離前方まで、前記自車両から分離して離間していくように視認されるように、前記仮想移動体映像生成部が生成した前記仮想移動体映像の投影を制御する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用投影制御装置。
7. 前記仮想移動体映像生成部は、前記車両情報取得部が取得した車両情報に基づいて、前記自車両がトンネルに入る直前の前記自車両の速度に対する前記自車両の速度の変化量が閾値以上であると判定したとき、前記自車両の速度の変化を確認可能な表示態様の仮想車両映像を生成し、
   前記投影制御部は、前記車両情報取得部が取得した車両情報に基づいて、前記自車両がトンネルに入る直前の前記自車両の速度に対する前記自車両の速度の変化量が閾値以上であると判定したとき、前記自車両の前方に、前記自車両の速度の変化を確認可能な表示態様の、前記仮想移動体映像生成部が生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用投影制御装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用投影制御装置と、
   前記投影ユニットと、
   を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
9. 自車両の車速を含む車両情報を取得する車両情報取得ステップと、
   前記自車両が走行するトンネルを識別する識別情報を取得する識別情報取得ステップと、
   ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって投影される、前記自車両の前方を前記自車両と同じ方向に移動する仮想移動体の仮想移動体映像を生成する仮想移動体映像生成ステップと、
   ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって、前記自車両の前方に、前記仮想移動体映像生成ステップで生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する投影制御ステップと、
   を含み、
   前記投影制御ステップは、前記識別情報取得ステップで取得した前記識別情報に基づいて、前記仮想移動体映像の投影を制御する、
   車両用投影制御方法。
10. 自車両の車速を含む車両情報を取得する車両情報取得ステップと、
    前記自車両が走行するトンネルを識別する識別情報を取得する識別情報取得ステップと、
    ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって投影される、前記自車両の前方を前記自車両と同じ方向に移動する仮想移動体の仮想移動体映像を生成する仮想移動体映像生成ステップと、
    ヘッドアップディスプレイ装置の投影ユニットによって、前記自車両の前方に、前記仮想移動体映像生成ステップで生成した前記仮想移動体映像の虚像が視認されるように、前記仮想移動体映像の投影を制御する投影制御ステップと、
    を含み、
    前記投影制御ステップは、前記識別情報取得ステップで取得した前記識別情報に基づいて、前記仮想移動体映像の投影を制御する、
    ことを車両用投影制御装置として動作するコンピュータに実行させるためのプログラム。

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