JP2019148935A - 表示制御装置及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】事前に運転支援システムにおけるＡＣＣのモード変化を察知させることができる。【解決手段】表示処理部７０は、自車両の前景２００に重ねて視認され、自車両と自車両が追従走行する基準となる先行車両２１０との間に延在する線状画像３２０の表示を制御し、位置取得部３０が取得した先行車両２１０の位置に基づいて、先行車両２１０と自車両との間に延在する線状画像３２０を配置し、予定進路情報取得部４０から取得した先行車両２１０の予定進路情報に応じて線状画像３２０を変形する。【選択図】 図３Ａ

Description

本発明は、車両で使用され、車両の前景に虚像を重畳して視認させるヘッドアップディスプレイ装置及びこれに用いられる表示制御装置に関する。

先行車両との車間距離を一定に保つように、車両の走行を自動的に制御するＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ／アダプティブ・クルーズ・コントロール）技術が知られている。特許文献１、２に開示される表示装置は、車両の前景の撮像画像におけるＡＣＣの基準となる先行車両を囲んで強調する画像を表示することで、視認者（車両の運転者）にＡＣＣの基準となる先行車両を認識させることができる。

特開２００２−４６５０１号公報 国際公開第２０１０／１３７１３５号

しかしながら、先行車両の進路変更などにより、ＡＣＣの基準となる条件から外れた際、車両内部の運転支援システムは、先行車両を基準とした定車間距離走行モードから定速走行モードに走行モードを切り替え、先行車両を強調していた画像を非表示とするが、運転者は、定車間距離走行モードの基準となっていた先行車両に対して表示されていた画像が急に非表示になるため、ＡＣＣシステムが正常に動作できているか、不安を感じてしまうおそれがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、事前にＡＣＣのモード変化を察知させることができる表示制御装置及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

第１の態様の表示制御装置は、自車両の前景（２００）に重ねて視認され、前記自車両と前記自車両が追従走行する基準となる先行車両（２１０）との間に延在する線状画像（３２０）の表示を制御する表示制御装置であって、
前記先行車両の位置情報を取得する位置取得部（３０、４０、５０）と、
前記先行車両の予定進路情報を取得する予定進路情報取得部（４０、５０）と、
前記位置取得部（３０、４０、５０）が取得した前記先行車両の位置に基づいて、前記先行車両と前記自車両との間に延在する前記線状画像（３２０）を配置し、前記予定進路情報に応じて前記線状画像（３２０）を変形する表示処理部（７０）と、を備える。

また、第１の態様に従属する第２の態様の表示制御装置において、
前記表示処理部（７０）は、前記予定進路情報に応じて、前記線状画像（３２０）の形状を、曲げる及び分岐させることのうち少なくとも一方により変形させる。

また、第１又は第２の態様に従属する第３の態様の表示制御装置において、前記追従走行するに際し、前記自車両と前記先行車両との間の車間距離の設定が行われる場合、前記表示処理部（７０）は、前記線状画像（３２０）を、前記車間距離が設定される単位毎に複数の単位線状画像（３５０）に分断し、前記車間距離の設定に応じて、表示される前記単位線状画像（３５０）の数を変化させる。

また、第４の態様のヘッドアップディスプレイ装置は、第１乃至３のいずれかの態様の表示制御装置（２０）と、
前記表示制御装置の制御に基づき表示画像を表示する画像表示部（１０）と、
前記画像表示部が表示した前記表示画像を被投影部に向けて投影することで、虚像を視認させるリレー光学部（１０ａ）と、を備える。

本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置のシステム構成を示すブロック図である。 視認者が前方を向いた際に視認される上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が表示する線形画像と前景との様子を示す図である。 上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が表示する線形画像が折れ曲がる様子を示す図である。 上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が表示する線形画像が分岐する様子を示す図である。 上記実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が表示する単位線状画像の推移を説明する図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態（図面の内容も含む。）によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができる。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。

図１は、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置１と呼ぶ）のシステム構成を示すブロック図である。ＨＵＤ装置１は、虚像Ｖ（図２参照）の元となる表示画像（図示しない）を表示する画像表示部１０と、画像表示部１０が表示した表示画像の表示光を被投影部（図示しない）に向けて適宜拡大して投射する反射光学系、屈折光学系、回折光学系などの単数又は複数の光学部材からなるリレー光学部１０ａと、画像表示部１０の表示を制御する表示制御装置２０と、によって構成される。

画像表示部１０は、虚像Ｖを視認者に視認させる表示光を出射するものであり、表示光を車両のウインドシールドガラスやコンバイナなどの被投影部（図示しない）に投影することで、被投影部を介して視認される車両の前景２００（図２参照）に重ねて虚像Ｖを視認させる。画像表示部１０は、後述する画像生成部７３から画像データを取得し、この取得した画像データを表示光に変換して出力する。

表示制御装置２０は、外部から情報を取得する入出力インターフェースである、位置情報取得部３０と、距離情報取得部３２と、車外通信部４０と、車内通信部５０と、これら入出力インターフェースから情報を取得し、虚像Ｖの表示制御を少なくとも実行する表示処理部７０と、を備える。

位置情報取得部３０は、自車両の前景２００に存在する先行車両２１０（図２参照）の位置を取得して表示処理部７０に出力する入出力インターフェースであり、例えば、自車両に搭載された単数又は複数のカメラやセンサなどからなる先行車両位置検出部３１から先行車両２１０の位置を取得し、表示処理部７０に出力する。例えば、先行車両位置検出部３１は、自車両の前景２００を撮像（検出）し、その撮像（検出）データを解析して前景２００の先行車両２１０の位置情報を生成する図示しない位置解析部を有する。この場合、位置情報取得部３０が取得する先行車両２１０の位置情報は、自車両の前景２００における先行車両２１０の実座標又はＨＵＤ装置１が虚像Ｖを表示する表示領域における先行車両２１０の座標である。なお、位置情報取得部３０は、先行車両位置検出部３１が検出する先行車両２１０の位置情報を、車両ＥＣＵ５１などを経由して取得してもよい。

距離情報取得部３２は、自車両の前景２００に存在する先行車両２１０までの距離を取得する入力インターフェースであり、例えば、自車両に搭載された単数又は複数のカメラやセンサなどからなる先行車両距離検出部３３から先行車両２１０までの距離を取得し、表示処理部７０に出力する。例えば、先行車両距離検出部３３は、自車両の前景２００を撮像（検出）し、その撮像（検出）データを解析して先行車両２１０までの距離情報を生成する図示しない距離解析部を有する。この場合、距離情報取得部３２が取得する先行車両２１０の距離情報は、自車両から又はＨＵＤ装置１から先行車両２１０までの距離である。なお、距離情報取得部３２は、先行車両距離検出部３３が検出する先行車両２１０までの距離情報を、車両ＥＣＵ５１などを経由して取得してもよい。

なお、上記の解析部（位置解析部、距離解析部）は、ＨＵＤ装置１内に設けられてもよい。具体的には、前記解析部は、表示処理部７０内に設けられてもよく、この場合、位置情報取得部３０が取得する位置情報、距離情報取得部３２が取得する距離情報は、先行車両位置検出部３１又は先行車両距離検出部３３が前景２００を撮像（検出）した撮像（検出）データとなる。なお、位置情報取得部３０、距離情報取得部３２の一部又は全部は、カメラ、センサ、解析部が共通であってもよい。なお、以下では、先行車両２１０の位置情報、距離情報を総称して先行車両情報とも呼ぶ。

車外通信部４０は、車車間通信（Ｖ２Ｖ）又は／及び路車間通信（Ｖ２Ｐ）が可能であり、他車両４１から、直接あるいは路側機４２を経由して、他車両４１のナビゲーションシステムや運転支援システムで生成された他車両４１の予定進路に関する情報（予定進路情報）を取得する予定進路情報取得部としての機能を有する。なお、車車間通信（Ｖ２Ｖ）又は／及び路車間通信（Ｖ２Ｐ）が可能な車両通信部が、車両内部（表示制御装置２０、ＨＵＤ装置１の外側）に設けられた場合、予定進路情報取得部は、車内通信部５０で構成されてもよく、車内通信部５０（予定進路情報取得部）は、前記車両通信部が取得した前記予定経路情報を、車両ＥＣＵ５１などを経由して取得してもよい。

また、他の実施形態では、位置情報取得部３０又は／及び距離情報取得部３２の代わりに、あるいは位置情報取得部３０又は／及び距離情報取得部３２とともに、車外通信部４０が位置情報取得部３０、距離情報取得部３２として機能してもよい。言い換えると、車外通信部４０は、車車間通信（Ｖ２Ｖ）又は／及び路車間通信（Ｖ２Ｐ）が可能であり、他車両４１、路上に配置された路側機４２から、自車両を基準にした他車両４１の相対的な位置情報、距離情報を取得してもよく、あるいは、自車両の位置（座標、走行レーン）、先行車両２１０を含む他車両４１の位置（座標、走行レーン）等を取得し、表示制御装置２０に設けられた図示しない演算部に自車両を基準にした他車両４１の相対的な位置情報、距離情報を演算してもよい。

車内通信部５０は、車両ＥＣＵ５１からＡＣＣに関する情報（ＡＣＣ情報）を取得可能であり、表示処理部７０に取得したＡＣＣ情報を出力する入出力インターフェースである。ＡＣＣ情報は、ＡＣＣが、先行車両２１０との間に維持しようとする車間距離に関する情報（定車間距離走行モードで用いられる情報）を少なくとも含み、自車両を定速走行させる際の速度情報（定速走行モードで用いられる情報）を含んでいてもよい。

制御部２０は、回路で構成され、回路は、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および/または、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの少なくとも１つの半導体集積回路を含む。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのコンピュータ読み取り可能で有形な記録媒体（記憶部７１）から１つまたは複数の命令を読み取ることにより、後述する条件判定部７２、画像生成部７３を含む制御部２０の機能の全部または一部を実行することができる。そのような記録媒体は、ハードディスクのような任意のタイプの磁気媒体、ＣＤおよびＤＶＤのような任意のタイプの光学媒体、揮発性メモリのような任意のタイプの半導体メモリ、および不揮発性メモリを含む。揮発性メモリはＤＲＡＭおよびＳＲＡＭを含み、不揮発性メモリはＲＯＭおよびＮＶＲＯＭを含む。半導体メモリは、少なくとも１つのプロセッサと共に回路の一部となる半導体回路でもある。ＡＳＩＣは、図４に示す機能ブロックの全部または一部を実行するようにカスタマイズされた集積回路であり、ＦＰＧＡは、製造後に、図４に示す機能ブロックの全部または一部を実行できるように設計された集積回路である。なお、表示処理部７０は、画像表示部１０に表示画像（虚像Ｖの元となる画像）を表示させるための画像データを生成する画像生成部７３を有していてもよいが、画像生成部７３の機能の一部又は全部は、表示制御装置２０又はＨＵＤ装置１とは別に設けられてもよい。

条件判定部７２は、通信部（予定進路情報取得部）から取得した他車両４１（ＡＣＣの基準となる先行車両２１０も含む）の予定進路情報に基づき、後述する線状画像３２０（図２参照）を変形させるか判定し、画像生成部７３に線状画像３２０の変形を指示する。

画像生成部７３は、条件判定部７２の指示に基づき、線状画像３２０を変形させる。具体的には、線状画像３２０を曲げる、分岐させる。また、画像生成部７３は、車内通信部５０から取得する車間距離情報（ＡＣＣ情報）と、距離情報取得部３２から取得する先行車両２１０との間の実際の距離情報と、に基づき、線状画像３２０を、後述する複数の単位線状画像３５０（図４参照）に分断し、表示される単位線状画像３５０の数を変化させる。これらの線状画像３２０の変形については、後で詳述する。

次に、図２を用いて、ＨＵＤ装置１が表示する虚像Ｖを説明する。図２は、ＨＵＤ装置１の視認者が自車両の前景２００を向いた際に視認される先行車両２１０と虚像Ｖを示す図である。表示処理部７０は、前景２００のうち自車両の前方（進行方向）に存在する先行車両２１０に対して、先行車両２１０の近傍又は重なる位置に先行車両２１０の位置を強調する強調画像３１０（本実施形態では、先行車両２１０の前後左右を囲んでいるように視認される円環状の虚像Ｖ）と、先行車両２１０と自車両との間に延在するように視認される直線状の虚像Ｖである線状画像３２０とを、画像表示部１０（ＨＵＤ装置１）に表示させる。表示処理部７０は、位置情報取得部３０が取得した先行車両２１０の位置情報に基づき、強調画像３１０，線状画像３２０の位置及びサイズなどを調整する。なお、表示処理部７０は、視認者の視点位置に関する情報を図示しない視点位置取得部から取得し、視点位置に応じて、強調画像３１０，線状画像３２０の位置及びサイズなどを調整してもよい。

次に、図３Ａ、図３Ｂを用いて、線状画像３２０の変形を説明する。図３Ａ、図３Ｂは、ＨＵＤ装置１が表示する線状画像３２０の変形を説明する図であり、図３Ａでは、曲がった線状画像３３０を示し、図３Ｂでは、分岐した線状画像３４０を示す。表示処理部７０は、車外通信部（予定進路情報取得部の一例）４０から先行車両２１０の予定進路を取得し、先行車両２１０が走行レーンを変更する（ここでは、左側の隣接する走行レーンに移動する）ことが予測された場合、条件判定部７２が線状画像３２０の変形を必要と判定し、図２に示す直線状の線状画像３２０を、曲がった（ここでは、左側に曲がった）線状画像３３０に変形させる（図３Ａ参照）。また、表示処理部７０は、先行車両２１０が分岐路に進路を変更する（ここでは、左側の分岐路に進行する）ことが予測された場合、条件判定部７２が線状画像３２０の変形を必要と判定し、図２に示す直線状の線状画像３２０を、分岐した（ここでは、左側に分岐した）線状画像３４０に変形させる（図３Ｂ参照）。

なお、条件判定部７２は、先行車両２１０が走行レーンを変更する又は分岐路に進路を変更しても先行車両２１０に追従する（同じ先行車両２１０を基準とした定車間距離走行モードを維持する）場合、線状画像３２０の変形を不要と判定し、線状画像３２０の変形を行わなくてもよい。

このように、表示処理部７０は、車外通信部（予定進路情報取得部）４０を介して、ＡＣＣ（定車間距離走行モード）の基準となる先行車両２１０の予定進路情報を取得し、これに基づいて、先行車両２１０と自車との間に延在するように視認される直線状の線状画像３２０を、曲げたり、分岐させたりすることで、先行車両２１０の予定進路を認識でき、かつ先行車両２１０を基準とした定車間距離走行モードが解除される、又はＡＣＣの基準が現在の先行車両２１０から別の先行車両２１０に移る可能性があることを事前に察知させることができ、先行車両２１０の進路変更に基づくＡＣＣの動作に関する不安を解消することができる。

図４は、ＡＣＣの定車間距離走行モードで用いられるＡＣＣ車間距離の設定変更に伴い、ＨＵＤ装置１が表示する単位線状画像３５０が変化する様子を示す図である。図４（ａ）は、ＡＣＣ車間距離の設定が短い方から３段階目にある場合に単位線状画像３５０が３個表示された様子を示す図であり、図４（ｃ）は、ＡＣＣ車間距離の設定が短い方から２段階目（図４（ａ）に示すものから１段階だけＡＣＣ車間距離が短い）にある場合に単位線状画像３５０が２個表示された様子を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した状態と図４（ｃ）に示した状態との間の途中を示す図であり、単位線状画像３５０が３個表示されているが、一番手前の単位線状画像３５０の視認性を低下させた様子を示す図である。表示処理部７０は、ＡＣＣ車間距離の設定が行われる際、直線状の線状画像３２０（図２参照）を、複数の単位線状画像３５０に分断する。

次に、表示処理部７０は、ＡＣＣ車間距離が短くなる設定が行われた（例えば、図４（ａ）から図４（ｃ）の設定に変更された）場合、ＡＣＣが動作して、自車両と先行車両２１０との実際の車間距離が変更されたＡＣＣ車間距離になるまでに、複数の単位線状画像３５０のうち、最も自車両に近い路面の領域に重なって視認される単位線状画像３５０を非表示にする。表示処理部７０は、ＡＣＣが動作して自車両と先行車両２１０との実際の車間距離が変化している間、図４（ｂ）に示すように、距離情報取得部３２から取得される先行車両２１０までの距離情報（実際の車間距離）に基づいて、各単位線状画像３５０の位置及び大きさを変更してもよい。また、表示処理部７０は、ＡＣＣが動作して自車両と先行車両２１０との実際の車間距離が変化している間、最も自車両に近い路面の領域に重なって視認される単位線状画像３５０（図４（ｂ）の例では先行車両２１０に近い方から３番目の単位線状画像３５０）の輝度や明度を他の単位線状画像３５０より低下させて表示させてもよい。

また、表示処理部７０は、ＡＣＣ車間距離が長くなる設定が行われた（例えば、図４（ｃ）から図４（ａ）の設定に変更された）場合、ＡＣＣが動作して、自車両と先行車両２１０との実際の車間距離が変更されたＡＣＣ車間距離になるまでに、最も自車両に近い路面の領域に重なって視認される単位線状画像３５０よりも自車両に近い路面の領域に重なった視認される位置に新たな単位線状画像３５０を追加する。表示処理部７０は、ＡＣＣが動作して自車両と先行車両２１０との実際の車間距離が変化している間、図４（ｂ）に示すように、距離情報取得部３２から取得される先行車両２１０までの距離情報（実際の車間距離）に基づいて、各単位線状画像３５０の位置及び大きさを変更してもよい。また、表示処理部７０は、ＡＣＣが動作して自車両と先行車両２１０との実際の車間距離が変化している間、新たに追加する単位線状画像３５０（図４（ｂ）の例では先行車両２１０に近い方から３番目の単位線状画像３５０）の輝度や明度を他の単位線状画像３５０より低下させて表示させてもよい。

なお、ＡＣＣ車間距離の変更が完了すると、表示処理部７０は、複数の単位線状画像３５０の間を結合して、１つの線状画像３２０（図２参照）に戻す。

１ ：ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）
１０ ：画像表示部
１０ａ ：リレー光学部
２０ ：表示制御装置
３０ ：位置情報取得部
３１ ：先行車両位置検出部
３２ ：距離情報取得部
３３ ：先行車両距離検出部
４０ ：車外通信部
４１ ：他車両
４２ ：路側機
５０ ：車内通信部
５１ ：車両ＥＣＵ
７０ ：表示処理部
７１ ：記憶部
７２ ：条件判定部
７３ ：画像生成部
２００ ：前景
２１０ ：先行車両
３１０ ：強調画像
３２０ ：線状画像
３３０ ：線状画像
３４０ ：線状画像
３５０ ：単位線状画像
Ｖ ：虚像

Claims (4)

1. 自車両の前景（２００）に重ねて視認され、前記自車両と前記自車両が追従走行する基準となる先行車両（２１０）との間に延在する線状画像（３２０）の表示を制御する表示制御装置であって、
   前記先行車両の位置情報を取得する位置取得部（３０、４０、５０）と、
   前記先行車両の予定進路情報を取得する予定進路情報取得部（４０、５０）と、
   前記位置取得部（３０、４０、５０）が取得した前記先行車両の位置に基づいて、前記先行車両と前記自車両との間に延在する前記線状画像（３２０）を配置し、前記予定進路情報に応じて前記線状画像（３２０）を変形する表示処理部（７０）と、を備える表示制御装置。
2. 前記表示処理部（７０）は、前記予定進路情報に応じて、前記線状画像（３２０）の形状を、曲げる及び分岐させることのうち少なくとも一方により変形させる、
   請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記追従走行するに際し、前記自車両と前記先行車両との間の車間距離の設定が行われる場合、前記表示処理部（７０）は、前記線状画像（３２０）を、前記車間距離が設定される単位毎に複数の単位線状画像（３５０）に分断し、前記車間距離の設定に応じて、表示される前記単位線状画像（３５０）の数を変化させる、
   請求項１又は２に記載の表示制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の表示制御装置（２０）と、
   前記表示制御装置の制御に基づき表示画像を表示する画像表示部（１０）と、
   前記画像表示部が表示した前記表示画像を被投影部に向けて投影することで、虚像を視認させるリレー光学部（１０ａ）と、を備える、
   ヘッドアップディスプレイ装置。

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