JP2020196295A - 表示制御装置、及び表示制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】スムーズな運転ができるようにドライバを支援可能な虚像表示を実現する表示制御装置等の提供。【解決手段】表示制御装置100は、車両Aにおいて用いられ、HUD30による虚像Viの表示を制御する。表示制御装置100は、車両Aの走行経路DRを案内する案内表示物11を生成する。表示制御装置100は、案内表示物11による経路案内が生じる案内ポイントGPまでの残距離Lrを把握する。そして、車両Aから案内ポイントGPまでの残距離Lrが切替距離L2よりも長い場合には、特定の重畳対象には重畳されない交差点通知虚像13が案内表示物11として表示される。さらに、案内ポイントGPまでの残距離が切替距離L2よりも短くなると、案内表示物11として、特定の重畳対象に重畳される重畳虚像14が表示される。【選択図】図2
Description
この明細書による開示は、虚像の表示を制御する技術に関する。
従来、例えば特許文献1には、右左折を行う分岐点等の指示対象の路面に重畳される指示画像に加えて、指示画像の上方に配置される案内画像をさらに表示するヘッドアップディスプレイ装置が開示されている。特許文献1では、指示対象とされる分岐点への接近により、指示画像が強調表示される一方で、案内画像の視認性は、低下される。
特許文献1の虚像表示では、指示対象とされる分岐点までの残距離が長く、当該分岐点が視認しづらい状態でも、案内画像だけでなく、指示画像の重畳表示も開始される。こうした指示画像の表示開始に伴い、実景中にてまだ知覚し難い分岐点を無理に認識しようとするタスクが乗員に発生し得る。その結果、分岐点への接近時におけるスムーズな運転が妨げられる虞があった。
本開示は、スムーズな運転ができるように乗員を支援可能な虚像表示の実現を目的とする。
上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、車両(A)において用いられ、ヘッドアップディスプレイ(30)による虚像(Vi)の表示を制御する表示制御装置であって、車両の走行経路(DR)を案内する案内表示物(11)を生成する表示生成部(73)と、案内表示物による経路案内が生じる案内ポイント(GP)までの残距離(Lr)を把握する距離把握部(51)と、車両から案内ポイントまでの残距離が切替距離(L2)よりも長い場合に、重畳対象を特定されない非重畳虚像(12)を案内表示物として表示させ、案内ポイントまでの残距離が切替距離よりも短くなると、特定の重畳対象に重畳される重畳虚像(14)を表示させる表示制御部(53)と、を備える表示制御装置とされる。
また開示された一つの態様は、車両(A)において用いられ、ヘッドアップディスプレイ(30)による虚像(Vi)の表示を制御する表示制御プログラムであって、少なくとも一つの処理部(61)を、車両の走行経路(DR)を案内する案内表示物(11)を生成する表示生成部(73)、案内表示物による経路案内が生じる案内ポイント(GP)までの残距離(Lr)を把握する距離把握部(51)、車両から案内ポイントまでの残距離が切替距離(L2)よりも長い場合に、重畳対象を特定されない非重畳虚像(12)を案内表示物として表示させ、案内ポイントまでの残距離が切替距離よりも短くなると、特定の重畳対象に重畳される重畳虚像(14)を表示させる表示制御部(53)、として機能させる表示制御プログラムとされる。
これらの態様によれば、案内ポイントまでの残距離が切替距離よりも長い段階では、非重畳虚像が表示されるため、案内ポイントは、案内表示物によって明示されない。その結果、知覚し難い案内ポイントを無理に認識するようなタスクの発生が防がれ得る。そして、案内ポイントまでの残距離が切替距離よりも短くなった段階で、重畳表示が案内表示物として表示される。こうした案内表示物の表示変化によれば、重畳対象の認識が容易となったタイミングにて、案内表示物は、重畳対象に乗員の注意を向けさせることができる。その結果、虚像表示は、スムーズな運転ができるように乗員を支援可能となる。
尚、上記括弧内の参照番号は、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、技術的範囲を何ら制限するものではない。
本開示の一実施形態による表示制御装置100は、車両Aにおいて用いられる虚像表示システム10を、ヘッドアップディスプレイ(Head Up Display,以下、「HUD」)装置30等と共に構成している。虚像表示システム10は、車両Aの乗員(例えばドライバ)によって視認可能な虚像Viを表示する。虚像表示システム10は、車両Aに関連する種々の情報を、虚像Viを用いてドライバに提示する。
表示制御装置100は、車載ネットワークの通信バスを介して、他の車載構成と相互に通信可能である。通信バスには、例えばナビ情報提供部21、ADAS情報提供部22、自車情報提供部27、ドライバ情報提供部28及び車載装置40等が直接的又は間接的に電気接続されている。
ナビ情報提供部21及びADAS情報提供部22は、経路案内に関連する経路案内情報を表示制御装置100に提供する構成である。ナビ情報提供部21は、車両Aに搭載されたナビゲーション装置を少なくとも含む構成である。ナビ情報提供部21は、経路案内に用いられる多量の地図データ(以下、「ナビ地図データ」)を記憶した地図データベース、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信器及び車外通信器を有している。ナビ情報提供部21は、ドライバにより設定された目的地までのルート情報、自車の現在位置及び方位、経路案内を行う交差点の座標及び形状情報を含むナビ地図データ等を、経路案内情報として通信バスに出力する。さらに経路案内情報には、道路の混雑度合いを示す混雑情報、道路種別を示す種別情報等がさらに含まれている。
尚、ナビ情報提供部21は、ナビゲーションアプリを実行可能な携帯端末と通信可能な構成であってもよい。こうした構成のナビ情報提供部21では、携帯端末との通信によって取得するナビ地図データ及びルート情報等が、経路案内情報として表示制御装置100に提供される。
ADAS情報提供部22は、ロケータ23、外界センサ24、運転支援制御システム25及び高精度地図データベース26を有している。ロケータ23は、GNSS受信器にて受信された測位信号に、慣性センサ及び外界センサ24等の計測情報と高精度地図情報とを組み合わせた複合測位により、車両Aが走行するレーンを示すような高精度位置情報を生成する。
外界センサ24は、フロントカメラ、ミリ波及び準ミリ波レーダ、ライダ並びにソナー等を含む構成である。外界センサ24は、車両Aの周囲、特に車両Aの前方範囲から、静止物体及び移動物体をリアルタイムに検出する。例えば外界センサ24は、静止物体としての道路標識及び信号機、移動物体としての歩行者及びサイクリスト等を検出する。
運転支援制御システム25は、ロケータ23による高精度位置情報及び外界センサ24による外界センシング情報、並びに高精度地図データベース26から取得する高精度地図データ等を用いてドライバの運転操作を支援する。運転支援制御システム25は、ACC(Adaptive Cruise Control)、LTC(lane trace control)、LKA(Lane Keeping Assist)等の自動運転機能を実現する機能部を有している。加えて運転支援制御システム25は、FCW(Forward collision warning)及びAEB(Automatic emergency braking)等の衝突回避機能を実現する機能部を有している。
高精度地図データベース26は、ナビ情報提供部21によって提供されるナビ地図データよりも高精度な地図データとして、高精度地図データを記憶している。高精度地図データには、道路の高さ(z)方向の情報について、少なくともナビ地図データよりも詳細な情報が含まれている。さらに、高精度地図データには、車道の中心線、道路同士の繋がり等の情報に加えて、横断歩道、停止線、交通標識及び信号機等の3次元位置及び形状等の情報が含まれている。尚、高精度地図データベース26は、高精度地図データが未整備のエリアにて、高精度地図データの提供を中断する。
ADAS情報提供部22は、上記の高精度位置情報、運転支援制御システム25の運転支援制御情報、及び高精度地図データ等を、経路案内情報として表示制御装置100に提供する。
自車情報提供部27は、車両Aの状態を計測する複数の車載センサを含む構成である。車載センサには、車速センサ、加速度センサ及びジャイロセンサ等が含まれている。自車情報提供部27は、車両Aの現在の車速、加速度、角速度及び車両姿勢等の情報を、自車運動情報として表示制御装置100に提供する。
ドライバ情報提供部28は、車両Aに搭載されたドライバステータスモニタ(Driver Status Monitor,以下、「DSM」)を少なくとも含む構成であり、近赤外光源、近赤外カメラ及び画像解析部を有している。ドライバ情報提供部28は、近赤外カメラを用いて撮像した顔画像の解析により、ドライバのアイポイントEP、視線方向及び開眼度等の情報を取得する。ドライバ情報提供部28は、取得したドライバのセンシング情報を表示制御装置100に提供する。
車載装置40は、車両Aに搭載された電子制御ユニットであり、コンビネーションメータ41、マルチインフォメーションディスプレイ(MID)42及びセンターインフォメーションディスプレイ(CID)43等の車載表示器と電気的に接続されている。車載装置40は、各車載表示器への制御要求により、ドライバへの情報提示を統合的に制御する。
例えばCID43の表示画面には、ナビ地図データに基づくマップ画像及び目的地へ向けたルート情報等がナビゲーション装置によって表示される。CID43の表示画面は、ドライバ等によるタッチ操作が可能なタッチパネル44である。タッチパネル44への操作入力に基づき、目的地の設定及び設定値(例えば地図の縮尺等)の変更等が可能になっている。
HUD装置30は、表示制御装置100と電気的に接続されており、表示制御装置100にて生成された映像データを取得する。HUD装置30は、プロジェクタ、スクリーン及び拡大光学系等によって構成されている。HUD装置30は、ウィンドシールドWSの下方にて、インスツルメントパネル内の収容空間に収容されている。
HUD装置30は、虚像Viとして結像される表示像の光を、ウィンドシールドWSの投影範囲PAへ向けて投影する。ウィンドシールドWSへ向けて投影された光は、投影範囲PAにおいて運転席側へ反射され、ドライバによって知覚される。ドライバは、投影範囲PAを通して見える前景中の重畳対象に、虚像Viが重畳された表示を視認可能である。
以上のHUD装置30には、画角VAが設定される。HUD装置30にて虚像Viを結像可能な空間中の仮想範囲を結像面ISとすると、画角VAは、運転者のアイポイントEPと結像面ISの外縁とを結ぶ仮想線に基づき規定される視野角である。画角VAは、アイポイントEPから見て、運転者が虚像Viを視認できる角度範囲となる。ドライバがアイポイントEPから見たとき、結像面ISと重なる前方範囲が画角VA内の範囲となる。換言すれば、結像面ISを通して見える範囲内の物体に限り、虚像Viの重畳表示が可能となる。
HUD装置30において、画角VAは、アイポイントEPから見たとき、ウィンドシールドWS全面のうちの限られた一部と重なる領域となっている。HUD装置30では、垂直方向における垂直画角よりも、水平方向における水平画角の方が大きくされている。一例として、画角VAは、例えば水平(横)方向に10〜12°程度とされ、垂直(縦)方向に4°〜6°程度とされる。
HUD装置30は、ウィンドシールドWSから前方へ比較的離れた位置に虚像Viを結像させる。具体的に、HUD装置30は、アイポイントEPから車両Aの前方向に10〜20m程度の空間中に虚像Viを結像させる。虚像Viには、重畳虚像14と非重畳虚像12とが存在する(図2参照)。
重畳虚像14は、投影範囲PA及び結像面ISを通して見える特定の重畳対象、例えば、前走車、歩行者、道路標識及び路面等に関連付けられており、これらの重畳対象に重畳表示される。重畳虚像14は、重畳対象に相対固定されているように、重畳対象を追って、ドライバの見た目上で移動可能である。即ち、ドライバのアイポイントEPと、前景中の重畳対象と、重畳虚像14との相対的な位置関係は、継続的に維持される。重畳虚像14は、いわゆる拡張現実(Augmented Reality,以下「AR」)表示物としてドライバへの情報提示を行う。重畳虚像14の形状は、重畳対象の相対位置及び形状に合わせて、所定の周期で継続的に更新される。重畳虚像14は、非重畳虚像12よりも水平に近い姿勢で表示され、例えばドライバから見た奥行き方向(進行方向)に延伸した表示形状とされる。
一方、非重畳虚像12は、前景に重畳表示される表示物のうちで、重畳虚像14を除いた非AR表示物である。非重畳虚像12は、重畳虚像14とは異なり、重畳対象を特定されないで、単に前景に重畳表示される。このように、非重畳虚像12の表示位置は、特定の重畳対象に関連付けられていない。そのため、非重畳虚像12は、投影範囲PA(結像面IS)内の決まった位置に結像され、例えばウィンドシールドWS等の車両構成に固定されているように表示される。非重畳虚像12の表示形状は、実質的に一定に維持されてよい。尚、アイポイントEPと重畳対象との位置関係に起因し、重畳虚像14の重畳対象に非重畳虚像12が偶発的に重畳されてもよい。
表示制御装置100は、HUD装置30による虚像Viの表示を制御する電子制御ユニットである。表示制御装置100の制御回路は、処理部61、RAM62、メモリ装置63及び入出力インターフェースを有するコンピュータを主体に含む構成である。処理部61は、CPU(Central Processing Unit)及びGPU(Graphics Processing Unit)等の演算コアを少なくとも一つを含む構成である。処理部61は、他の専用機能を備えたIPコア及びFPGA(Field-Programmable Gate Array)等をさらに含む構成であってよい。RAM62は、映像生成のためのビデオRAMを含む構成であってよい。処理部61は、RAM62へのアクセスにより、後述する各機能部の機能を実現するための種々の処理を実行する。
メモリ装置63には、処理部61によって実行される種々のプログラムが格納されている。メモリ装置63には、虚像表示されるコンテンツを生成する複数のアプリケーションプログラム(50a〜50e)、及びコンテンツの虚像表示を統合的に制御する情報提示管理プログラム等が、表示制御プログラムとして記憶されている。表示制御装置100は、情報提示管理プログラムに基づく機能ブロックとして、共通情報生成ブロック71及び統合表示制御ブロック73を有する。
共通情報生成ブロック71は、各重畳表示アプリ50a〜50e及び統合表示制御ブロック73にて共通で使用される情報であって、虚像Viの意匠決定に必要な情報を、通信バスから取得する。共通情報生成ブロック71は、経路案内情報に加えて、運転支援制御情報、自車運動情報及びドライバのセンシング情報等を通信バスから取得可能である。
共通情報生成ブロック71によって提供される情報に基づき、重畳表示アプリ50a〜50eは、ADAS機能及びコクピット機能に関連したコンテンツの生成と、その表示フラグの設定とを実施する。各重畳表示アプリ50a〜50eは、運転支援制御システム25のACC機能、LKA機能及びFCW機能、さらにナビゲーション装置等と関連付けられている。各重畳表示アプリ50a〜50eは、提供された情報に応じて、虚像表示させるコンテンツを個別に決定し、統合表示制御ブロック73に対して表示要求を行う。
統合表示制御ブロック73は、各重畳表示アプリ50a〜50eからの表示要求に基づき、共通情報生成ブロック71から提供される情報を用いて、虚像Viの映像データを生成する。統合表示制御ブロック73は、表示調停部74、重畳表示補正部75及び描画出力部76を有している。
表示調停部74は、虚像Viとして表示するコンテンツを調整する機能部である。表示調停部74は、取得した表示要求の中から、優先度の高いコンテンツを選別し、虚像表示の対象とする。こうした設定により、例えばFCW機能に関連するような優先度(緊急度)の高い情報を通知するコンテンツは、実質必ず表示対象とされ、迅速に表示される。
重畳表示補正部75は、共通情報生成ブロック71にて取得された情報に基づき、重畳虚像14を重畳対象に正しく重畳させるための補正情報を生成する。補正情報は、重畳対象とアイポイントEPとを3次元的に結ぶ仮想線上に、虚像Viの結像位置を調整するための情報である。重畳表示補正部75は、重畳対象の相対位置、アイポイントEPの位置及び車両姿勢等を考慮した補正情報を逐次生成する。
描画出力部76は、表示調停部74によって選別されたコンテンツの元画像を描画する処理により、映像データを生成する。描画出力部76は、映像データの個々のフレームにおいて、重畳表示補正部75による補正情報に基づき、元画像の描画位置及び描画形状を調整する。描画出力部76は、生成した各映像データを、予め規定された映像フォーマットにて、HUD装置30へ向けて出力する。
図1及び図2に示す表示制御装置100において、重畳表示アプリ50a〜50eのうちの一つがTBT表示アプリ50eである。TBT表示アプリ50eは、ルート情報に基づき、車両Aの走行経路DRをドライバに案内する案内表示物11の表示を制御する。案内表示物11の表示は、例えば交差点及び分岐、並びに目的地及び一時停止等の案内ポイントGPへの接近に伴って開始され、案内交差点等の通過又は目的地等への到着によって終了される。TBT表示アプリ50eからの表示要求に基づき、統合表示制御ブロック73では、案内表示物11を含む映像データが生成される。TBT表示アプリ50eは、案内表示物11の表示を制御するサブ機能ブロックとして、距離把握部51、領域制限部52及び表示制御部53を有している。
距離把握部51は、経路案内情報に基づき、直近での案内対象となる案内ポイントGPの種別を判定する。距離把握部51は、判定した案内ポイントGPの種別に応じて、経路案内に必要な情報を、経路案内情報からさらに把握する。具体的に、案内対象が交差点である場合、距離把握部51は、車両Aの現在位置及び方位、案内交差点座標、案内ポイントGPとなる案内交差点の形状、走行経路DRに基づく案内交差点での退出方位、車両Aから案内交差点までの残距離Lr等を把握する。また、案内対象が目的地である場合、距離把握部51は、車両Aの現在位置及び方位、ナビ地図データに設定された目的地の座標、目的地周辺の道路形状、車両Aから目的地までの残距離Lr(図4参照)等を把握する。距離把握部51は、共通情報生成ブロック71による高精度位置情報がある場合、高精度位置情報を用いて、車両Aの現在位置及び方位等を把握可能である。
領域制限部52は、重畳虚像14の表示を許容する表示許可範囲UAを、見た目上にて虚像Viを表示可能な領域となる画角VA(結像面IS)の一部に制限する。領域制限部52は、表示許可範囲UAの中心が画角VAの中心よりも下方となるように、表示許可範囲UAを結像面ISの下側に規定する。表示許可範囲UAは、画角VAの下縁を含むように規定される。ドライバは、アイポイントEPから画角VAを見たとき、表示許可範囲UAを通して、車両Aの前方路面を視認する。故に、表示許可範囲UAは、勾配及びカーブ等の道路形状に起因した重畳ずれが最小限となり易い範囲となる。
領域制限部52は、表示許可範囲UAを拡縮可能であり、表示許可範囲UAを上方に拡大させる。表示許可範囲UAは、例えば画角VAの全体まで拡大されてよい。一例として領域制限部52は、案内交差点までの残距離Lrが短いほど、表示許可範囲UAの上縁を上方に移動させて、表示許可範囲UAを大きく規定する。
領域制限部52は、車両Aの前方範囲について、経路案内情報の基となる地図データの精度に合わせて、表示許可範囲UAの規定方法を切り替える。領域制限部52は、案内ポイントGPでの経路案内に利用可能な高精度地図データがあるか否かを判定し、高精度地図データがある場合には、その精度をさらに判定する。
領域制限部52は、十分な精度を持った高精度地図データがある場合、高精度状態であると判断し、表示許可範囲UAの設定を中止する。この場合、画角VAの全範囲への重畳虚像14の表示が可能となる(図7参照)。一方で、高精度地図データが存在するものの、その精度が十分でない場合、領域制限部52は、標準精度状態であると判断し、表示許可範囲UAを設定する。そうしたうえで、表示許可範囲UAのサイズ、形状、及び位置等の態様が、残距離Lrに合わせて変更される(図2及び図4参照)。さらに、ナビ地図データしか無い場合、領域制限部52は、低精度状態であると判断し、標準精度状態よりも狭い表示許可範囲UAを設定する。この場合、画角VAのうちで表示許可範囲UAを除く範囲の虚像表示の工夫により、案内ポイントGPに関する案内の分かり易さが確保される(図6参照)。
領域制限部52は、車両Aの前方についての認識情報に基づき、表示許可範囲UAを変更する。認識情報は、外界センシング情報に基づく前走車の検知情報、並びに外界センシング情報及び高精度地図情報に基づく勾配及びカーブ等の道路形状情報等である。さらに、領域制限部52は、虚像Viと重なる虞のある前走車が検知されていない場合、表示許可範囲UAを上方に拡大させる。加えて領域制限部52は、車両前方の道路形状、具体的には、勾配及びカーブの態様に合わせて、表示許可範囲UAを上方及び横方向に拡大させてもよい。
領域制限部52は、ドライバ等の乗員による操作入力に基づき、表示許可範囲UAの設定を変更可能である。こうした操作は、例えばタッチパネル44又はステアリングスイッチ45等の操作部に入力される。ドライバは、拡大前の表示許可範囲UAの初期サイズ、及び表示許可範囲UAの拡大を許可するか否か等を、操作部への入力によって設定可能である。例えば、ドライバによる設定に基づき、領域制限部52は、高精度地図データの有無により、表示許可範囲UAを設定するか否かを切り替えてもよい。
表示制御部53は、車両Aから案内ポイントGPまでの残距離Lrに応じて、虚像表示する表示物を切り替えて、残距離Lrに対応した運転行動をドライバに示唆する。表示制御部53は、交差点等を案内する場合、残距離Lrと比較する閾値として、表示開始距離L1、切替距離L2、接近距離L3、進入距離L4及び退出距離L5等の各閾値距離を設定する(図3参照)。また表示制御部53は、目的地等を案内する場合、残距離Lrと比較する閾値として、表示開始距離L1、切替距離L2、接近距離L3及び進入距離L4等を設定する(図5参照)。表示制御部53は、残距離Lrと各閾値距離(L1〜L5又はL1〜L4)との比較に基づく動的な虚像表示の切り替えにより、ドライバに通知する通知情報を変更し、ドライバに対して必要なタイミングで必要な運転行動を示唆する。
表示制御部53は、案内ポイントGPまでの残距離Lrに応じて、案内表示物11を非重畳虚像12から重畳虚像14へと切り替える。具体的に、表示制御部53は、切替距離L2よりも残距離Lrが長い場合に、非重畳虚像12を案内表示物11として表示させる。そして、車両Aから案内ポイントGPまでの残距離Lrが切替距離L2よりも短くなると、表示制御部53は、非重畳虚像12に替わる案内表示物11として、重畳虚像14を表示させる。重畳虚像14は、非重畳虚像12と関連する案内表示物11であることを示すため、非重畳虚像12と概ね同じ位置に表示される。即ち、アイポイントEPから見た重畳虚像14の表示範囲の少なくとも一部は、非重畳虚像12の表示範囲と重複している。
表示制御部53は、案内ポイントGPまでの残距離Lrに基づき、重畳虚像14の態様を変更する。交差点等での経路案内を行う場合、案内表示物11として表示される重畳虚像14には、レーン通知虚像15、減速通知虚像16、経路通知虚像17、及び完了通知虚像等が含まれる。この場合、表示制御部53は、残距離Lrと各閾値距離(L2〜L5)との比較に基づき、各重畳虚像14を順に切り替える。同様に、目的地等を案内する場合、案内表示物11として表示される重畳虚像14には、進入準備通知虚像115、ポイント通知虚像116及びルート通知虚像117等が含まれる。この場合、表示制御部53は、残距離Lrと各閾値距離(L2及びL3)との比較に基づき、各重畳虚像14を順に切り替える(図4参照)。
表示制御部53は、ドライバへの情報提示のタイミングを調整するため、走行経路DRとなる道路の走行環境情報及びドライバ等の乗員による操作入力に基づき、非重畳虚像12及び重畳虚像14の態様を変更する各閾値距離(L1〜L5)を変更可能である。各閾値距離の変更によれば、非重畳虚像12及び重畳虚像14の表示開始のタイミング、並びに重畳虚像14の態様を変更する状態遷移のタイミングが調整される。
表示制御部53は、例えば経路案内情報に含まれる道路の種別情報及び混雑情報等を走行環境情報として用いる。表示制御部53は、種別情報に基づき、例えば国道等の交通の流れが速い道路を走行している場合に、交通の流れが遅い道路を走行している場合よりも、各閾値距離を長く設定する。また表示制御部53は、混雑情報に基づき、道路が混雑していると推定される場合に、時間を基準として各閾値距離(L1〜L5)を設定する。具体的に、表示制御部53は、案内交差点までの予想到着時間に基づき、案内交差点に到着する特定秒前に、各閾値距離(L1〜L5)を設定する。
次に、複数の経路案内シーンにおける案内表示物11の状態遷移の詳細を、図1を参照しつつ、図2〜図7に基づき、順に説明する。図2及び図3には、一つの案内ポイントGPである案内交差点の通過に伴う案内表示物11の状態遷移の詳細が示されている。TBT表示アプリ50eは、案内表示物11として、非重畳虚像12である交差点通知虚像13を一旦表示させた後、上述したように、重畳虚像14であるレーン通知虚像15、減速通知虚像16、経路通知虚像17及び完了通知虚像を順に表示させる。
ここで、案内表示物11として表示される各虚像Viには、共通する表示要素として、複数の経路線部18が描画されている。各経路線部18は、路面の幅方向に沿って線状に延伸する形状であり、走行経路DRとなる路面に沿って、互いに間隔を開けつつ並んでいる。さらに、レーン通知虚像15、減速通知虚像16及び経路通知虚像17等の重畳虚像14にそれぞれ含まれる経路線部18は、3Dモデルを用いたレイアウトシミュレーションに基づき、描画形状及び描画位置を規定される。詳記すると、重畳虚像14における各経路線部18は、同一の長さの直線状オブジェクト又は屈曲線状オブジェクトを、走行経路DRに等間隔で並べた3Dモデルに基づき、描画される。故に、遠近法により、表示上において、各経路線部18の長さは、下側から上側へ向かうに従い、換言すれば、見た目上での手前側から奥側へ向かうに従い、徐々に短くなっていく。加えて、各経路線部18の間隔も、手前側から奥側へ向かうに従い、徐々に狭くなっていく。さらに、空気遠近法的な視覚効果の付与により、各経路線部18は、手前側から奥側へ向かうに従い、徐々に誘目性が低く、目立ち難い態様とされる。具体的には、誘目性を下げて、目立ち難くするため、奥側の経路線部18ほど、低輝度にして見た目上の透過率を上げる、表示色の明度を低くする、及び表示サイズを小さくする等の調整が実施される。
交差点通知虚像13は、案内ポイントGPとしての案内交差点への接近を報知する案内表示物11である。交差点通知虚像13は、案内交差点の全体形状を示す交差点形状画像13aに、案内交差点からの退出方位を示す多数の経路線部18を組み合わせた態様で表示される。交差点通知虚像13は、非AR表示物であり、特定の重畳対象に重畳されない状態で、画角VAの概ね全体に広がる大きさで、虚像表示される。
交差点通知虚像13は、案内ポイントGPの手前に規定されるプレアプローチ区間PASにて、虚像表示される。プレアプローチ区間PASは、案内ポイントGPまでの残距離Lrが表示開始距離L1から切替距離L2までの区間である。表示開始距離L1は、例えば残距離Lrが700mとなる地点に設定される。切替距離L2は、例えば残距離Lrが300mとなる地点に設定される。交差点通知虚像13の表示は、残距離Lrが表示開始距離L1となったタイミングで開始され、表示開始から特定時間(数秒)が経過したタイミングで終了される。交差点通知虚像13の表示が切替距離L2まで継続されないのは、交差点通知虚像13によって画角VAの全体が長時間覆われることを防ぐためである。
TBT表示アプリ50eは、走行経路DRに沿って並ぶ複数の経路線部18を、手前(下)側から順に表示させるアニメーションの実施により、案内交差点での車両Aの移動方向を示す。TBT表示アプリ50eは、表示開始から特定時間が経過しタイミングにて、交差点通知虚像13の表示を終了する。特定時間は、経路線部18のアニメーションが一回、又は複数回表示させた後となるように、予め規定されている。こうしたアニメーションの繰り返し回数は、例えばDSMによるドライバのセンシング情報に基づいて変更可能である。一例として、画角VAから目を離すようなドライバの脇見が検知された場合、TBT表示アプリ50eは、特定時間の延長により、アニメーションの繰り返し回数を増やすことができる。
レーン通知虚像15は、案内交差点への到達までに、ドライバが車両Aを移動させるべき推奨レーンを通知する案内表示物11である。レーン通知虚像15は、表示許可範囲UAに表示される。レーン通知虚像15は、路面画像15a及び方向通知画像15bを含んでいる。路面画像15aは、車両Aの前方路面に重畳されている。路面画像15aは、上述の如く、道路の幅方向に沿って直線状に延伸する複数の経路線部18によって表現されている。案内交差点手前がカーブ形状である場合、路面画像15aは、カーブ形状の路面に沿って並ぶ複数の経路線部18によって表示されてよい。
方向通知画像15bは、各経路線部18の上側又は下側に隣接表示される。方向通知画像15bは、経路線部18よりも短い長さで、経路線部18に沿って直線状に延伸している。各方向通知画像15bは、各経路線部18の一部(端部)に望んでいる。経路線部18のうちでレーン通知虚像15に隣接する隣接部分は、方向通知画像15bと実質同一の表示色で表示される。一方で、経路線部18のうちでレーン通知虚像15に隣接しない非隣接部分の表示色は、方向通知画像15b及び隣接部分とは異なる表示色となっている。
方向通知画像15bの路面画像15a(経路線部18)に対する左右の相対位置は、案内交差点にて右左折等を行う方向であって、案内交差点までに車両Aを移動させる左右の方向を示している。即ち、案内交差点までに車両Aを右端のレーンに移動させる必要があるとき、方向通知画像15bは、路面画像15aの右端に表示される。一方で、案内交差点までに車両Aを左端のレーンに移動させる必要があるとき、方向通知画像15bは、路面画像15aの左端に表示される。
レーン通知虚像15は、アプローチ区間ASにおいて表示される。アプローチ区間ASは、走行経路DRに沿ってプレアプローチ区間PASよりも案内ポイントGPに近い側に規定される。アプローチ区間ASは、案内ポイントGPまでの残距離Lrが切替距離L2から接近距離L3までの区間である。接近距離L3は、一例として、残距離Lrが100mとなる地点に設定される。レーン通知虚像15の表示は、残距離Lrが切替距離L2となったタイミングで開始され、残距離Lrが接近距離L3となるまで継続される。
減速通知虚像16は、案内交差点に進入する際の推奨速度を通知し、ドライバに減速を促す案内表示物11である。減速通知虚像16は、レーン通知虚像15と同様に、表示許可範囲UAに表示され、路面画像16a及び方向通知画像16bを含んでいる。路面画像16aは、路面画像15aとは異なり、扁平横長なV字形状とされた複数の経路線部18を有している。下凸状(又は上凸状)の各経路線部18よりなる路面画像16aは、車両Aの前方路面に重畳される。路面画像15aから路面画像16aへの形状変化により、減速通知虚像16は、案内交差点までの距離感を直感的にドライバに認知させる。方向通知画像16bは、路面画像16aと組み合わされて、案内ポイントGPまでに車両Aを移動させる左右の方向を継続的に示す。
減速通知虚像16は、車両Aの走行速度に基づき、案内交差点への進入速度が高すぎると判定した場合、走行速度の高さを注意喚起する態様に変更される。例えばTBT表示アプリ50eは、残距離Lrに対応する速度閾値を設定する。車両Aの走行速度が速度閾値を超えている場合、減速通知虚像16の表示色は、例えばレッド又はアンバー等に変更される。
減速通知虚像16は、進入区間ESにおいて表示される。進入区間ESは、走行経路DRに沿ってアプローチ区間ASよりも案内ポイントGPに近い側に規定される。進入区間ESは、案内ポイントGPまでの残距離Lrが接近距離L3から進入距離L4までの区間である。進入距離L4は、一例として、残距離Lrが30mとなる地点に設定される。減速通知虚像16の表示は、残距離Lrが接近距離L3となったタイミングで開始され、残距離Lrが進入距離L4となるまで継続される。
経路通知虚像17は、右左折等を行う案内交差点の位置及び案内交差点からの退出報知をドライバに報知する案内表示物11である。表示許可範囲UAの上方への拡張により、経路通知虚像17は、投影範囲PAの概ね全体を用いた表示とされる。経路通知虚像17は、減速通知虚像16から継続表示される路面画像16aと、経路画像17aとを含んでいる。経路画像17aは、路面画像16aの両側に配置され、走行経路DRに沿って帯状に延伸している。経路通知虚像17は、案内ポイントGPを含む前方路面に重畳されており、走行経路DRに従った経路画像17aの湾曲により、案内交差点からの退出方位を示している。
経路通知虚像17は、交差点範囲PTにおいて表示される。交差点範囲PTは、案内ポイントGPを含むように規定されている。交差点範囲PTは、案内ポイントGPまでの残距離Lrが進入距離L4から退出距離L5までのエリアである。退出距離L5は、一例として、残距離Lrがマイナス30mとなる地点、即ち、案内ポイントGPから退出方位に30mの地点に設定される。経路通知虚像17の表示は、残距離Lrが進入距離L4となったタイミングで開始され、残距離Lrが退出距離L5となるまで継続される。
完了通知虚像は、案内交差点での右左折の終了を通知する案内表示物11である。完了通知虚像は、前方路面に重畳される路面画像を含んでいる。路面画像として表示された複数の経路線部18を手前(下)側から順に表示させるアニメーションの実施により、完了通知虚像は、右左折が終了したことを通知しつつ、道路に沿った通常走行の開始をドライバに促す。完了通知虚像は、退出区間EXTにおいて表示される。退出区間EXTは、走行経路DRに沿って交差点範囲PTよりも案内ポイントGPから遠い側に規定される。完了通知虚像の表示は、残距離Lrが退出距離L5となったタイミングで表示され、アニメーションを所定回数繰り返したタイミングで終了される。
次に説明する図4及び図5には、案内ポイントGPである目的地への到着に伴う案内表示物11の状態遷移の詳細が示されている。TBT表示アプリ50eは、案内表示物11として、非重畳虚像12である目的地通知虚像113を一旦表示させた後、上述したように、重畳虚像14である進入準備通知虚像115、ポイント通知虚像116及びルート通知虚像117を順に表示させる。
目的地通知虚像113は、案内ポイントGPである目的地(又は経由地)への接近を報知する案内表示物11である。目的地通知虚像113は、案内ポイントGPの手前に規定されるプレアプローチ区間PASにて、虚像表示される。プレアプローチ区間PASにおいて、目的地となる施設建築物FBは、画角VA外となっている。目的地通知虚像113は、走行中の道路に対する目的地の左右の位置を示す目的地俯瞰画像113aに、目的地への到着を通知するメッセージ画像113bを組み合わせた態様で表示される。目的地通知虚像113は、非AR表示物であり、特定の重畳対象に重畳されない状態で、画角VAの中央からやや下寄りに虚像表示される。目的地通知虚像113の表示は、表示開始から特定時間(数秒)後に終了されてもよく、又は残距離Lrが切替距離L2となるまで継続されてもよい。
進入準備通知虚像115は、目的地となる施設建築物FB等の前景中の位置及び目的地への進入方位等を通知する案内表示物11である。進入準備通知虚像115は、アプローチ区間ASにおいて表示される。プレアプローチ区間PASからアプローチ区間ASへと切り替わる切替距離L2は、施設建築物FBの一部が画角VA内に入るような距離に設定される。
進入準備通知虚像115は、表示許可範囲UAに表示される。進入準備通知虚像115は、車両Aの前方路面に重畳される矢印状の表示物である。進入準備通知虚像115は、進行方向奥側の鏃部分により、走行中の道路に対し目的地のある方向を指し示している。進入準備通知虚像115は、目的地に進入する場合の自車の将来挙動を示唆している。進入準備通知虚像115の表示は、残距離Lrが接近距離L3となるまで継続される。
ポイント通知虚像116及びルート通知虚像117は、目的地となる施設建築物FB又はその敷地への進入ルートを通知する案内表示物11である。ポイント通知虚像116及びルート通知虚像117は、進入区間ESを走行する期間にて順に表示される。ポイント通知虚像116及びルート通知虚像117は、表示許可範囲UAに表示され、前景中の路面に重畳される。
ポイント通知虚像116は、三角形状を呈する表示物であり、ナビ地図データにおける目的地の登録座標(Point Of Interest,POI)に基づき、重畳位置及び表示姿勢を規定される。ポイント通知虚像116は、前景中にて、走行中の道路の中央に重畳表示される。ポイント通知虚像116の前後方向における重畳位置は、目的地の登録座標と実質的に一致する位置(以下、「案内終了位置」)か、又は案内終了位置よりも僅かに手前(自車)側に規定される。ポイント通知虚像116のヨー方向における表示姿勢は、目的地の登録座標を指し示すように規定される。尚、登録座標は、ナビ地図データに依存していてよい。登録座標は、例えば施設建築物FBの中心、施設建築物FBを含む目的地敷地の中心、及び目的地施設の出入口等であってよい。
ルート通知虚像117は、終点ポイント画像117a及び進入ルート画像117bを含んでいる。終点ポイント画像117aは、例えばティアドロップ形状の表示物である。終点ポイント画像117aは、走行中の道路における案内終了位置を、ピンポイントで明示する。進入ルート画像117bは、見た目上にて、終点ポイント画像117aの下方に表示されている。進入ルート画像117bは、案内終了位置から登録座標へ向けて細帯状に延伸している。進入ルート画像117bは、走行中の道路から目的地の敷地内へ向かう進入経路を示唆している。進入ルート画像117bは、案内終了位置から登録座標へ向けて繰り返し伸びるアニメーションとして表示されてもよい。
TBT表示アプリ50eは、進入区間ESにおいて、ポイント通知虚像116の表示開始から特定時間の経過に基づき、ルート通知虚像117への表示遷移を実施する。TBT表示アプリ50eは、車両Aが案内終了位置に到達したタイミング、又は案内終了位置が画角VA外となったタイミングで、ルート通知虚像117の表示を終了させる。
次に説明する図6には、図2に示す走行シーンよりも経路案内に利用する地図データの精度が低い場合での案内表示物11の状態遷移の詳細が示されている。こうした低精度状態でも、TBT表示アプリ50eは、共通の表示要素として経路線部18を含む交差点通知虚像13、レーン通知虚像15、減速通知虚像16及び経路通知虚像17を順に表示させる。一方で、低精度状態では、アプローチ区間AS及び進入区間ESにて設定される表示許可範囲UAが、図2に示す標準精度状態よりも下寄りに狭くされている。以下、アプローチ区間AS及び進入区間ESの各表示の詳細を、順に説明する。
アプローチ区間ASにて表示される案内表示物11には、レーン通知虚像15に加えて、減速標識虚像15cが含まれている。レーン通知虚像15は、表示許可範囲UA内に表示され、路面画像15a及び方向通知画像15bを含む重畳虚像14である。レーン通知虚像15は、前景に対する表示ずれが目立たないように、表示許可範囲UAの上縁近傍ほど、表示許可範囲UAの下縁近傍よりも、不鮮明に表示される。
減速標識虚像15cは、非重畳虚像12である。減速標識虚像15cの大部分は、画角VAのうちで表示許可範囲UAを除く範囲に表示される。減速標識虚像15cは、レーン通知虚像15と重ならないように、レーン通知虚像15の斜め上方に配置される。減速標識虚像15cは、目的地への進入を想定し、ごく低速までの減速準備をドライバに促す表示物である。減速標識虚像15cは、ごく低速の制限速度を示す標識を模った意匠とされる。
進入区間ESにて表示される案内表示物11には、減速通知虚像16に加えて、拡張減速通知虚像16cが含まれている。減速通知虚像16は、表示許可範囲UA内に表示される重畳虚像14であり、路面画像16a及び方向通知画像16bを含んでいる。減速通知虚像16も、表示許可範囲UAの上縁近傍ほど、不鮮明に表示される。
拡張減速通知虚像16cは、減速通知虚像16と一体的に表示される重畳虚像14である。減速通知虚像16は、主として表示許可範囲UA外に表示される路面画像16a及び方向通知画像16bを含んでいる。拡張減速通知虚像16cは、表示許可範囲UAの上縁近傍に表示された減速通知虚像16よりも、さらに不鮮明に表示される。その結果、減速通知虚像16及び拡張減速通知虚像16cは、画角VAの下縁近傍から上縁近傍へ向けて、誘目性が連続的に低くなる、路面画像16a及び方向通知画像16bを一体表示している。具体的に、見た目上で奥側と視認される路面画像16a及び方向通知画像16bほど、低輝度又は低明度の表示色にて表示される。
次に説明する図7には、図2に示す走行シーンよりも経路案内に関連する地図データの精度が高い場合での案内表示物11の状態遷移の詳細が示されている。こうした高精度状態でも、TBT表示アプリ50eは、共通の表示要素として経路線部18を含む交差点通知虚像13、レーン通知虚像15、減速通知虚像16及び経路通知虚像17を順に表示させる。一方で、高精度状態である場合、交差点通知虚像13は、重畳虚像14とされる。加えて、高精度状態である場合、表示許可範囲UAの設定が省略されるため、レーン通知虚像15及び減速通知虚像16は、標準精度状態とは異なる態様となる。以下、高精度状態での交差点通知虚像13、レーン通知虚像15及び減速通知虚像16の詳細を、順に説明する。
交差点通知虚像13は、路面画像15aを含む重畳虚像14である。路面画像15aは、レーン通知虚像15として表示される場合と同様に、道路の幅方向に沿って直線状に延伸する複数の経路線部18よりなる。路面画像15aは、画角VAと重なる前景中の走路の全体に重畳される。交差点通知虚像13は、残距離Lrが切替距離L2となるまで、表示を継続される。
レーン通知虚像15は、標準精度状態の場合と同様に、路面画像15a及び方向通知画像15bを含む重畳虚像14である。また同様に、減速通知虚像16は、標準精度状態の場合と同様に、路面画像16a及び方向通知画像16bを含む重畳虚像14である。表示許可範囲UA(図2参照)の設定中止により、路面画像15a,16a及び方向通知画像15b,16bは、画角VAの下縁近傍から上縁近傍に至るまでの範囲に表示可能となっている。上述したように、交差点通知虚像13にて路面画像15aの表示が開始されているため、切替距離L2では、方向通知画像15bを追加する表示変化が発生する。
次に説明する図8には、連続分岐が走行経路DRに生じた場合での情報提示が示されている。この場合、TBT表示アプリ50eは、レーン通知虚像15及び減速通知虚像16の表示態様を変更可能である。TBT表示アプリ50eは、経路案内情報として、車両Aを走行させるべき推奨レーンをナビゲーション装置から取得可能である。TBT表示アプリ50eは、推奨レーンが取得できている場合、一つ目の案内ポイント(分岐点GP1)手前のアプローチ区間AS及び進入区間ESにて、通常の右左折時とは異なる表示形態のレーン通知虚像15及び減速通知虚像16を表示する。
具体的に、TBT表示アプリ50eは、一つ目の分岐点GP1手前にて、路面画像15aの中央に方向通知画像15bを配置したレーン通知虚像15、及び路面画像16aの中央に方向通知画像16bを配置した減速通知虚像16、を順に表示させる。こうした表示形態のレーン通知虚像15及び減速通知虚像16を用いて、TBT表示アプリ50eは、右端のレーン(図4のβ参照)ではなく、中央のレーン(図4のα参照)への誘導を行う。以上の表示に従い、ドライバが車両Aを中央のレーンに移動させられていれば、二つ目の案内ポイント(分岐点GP2)での左折は、スムーズに実施され得る。
ここまで説明した案内表示物11の表示を実現するために、表示制御装置100にて実施される表示制御処理の詳細を、図9に基づき、図1及び図2等を参照しつつ、詳細に説明する。図9に示す表示制御処理は、例えばナビゲーション装置等におけるルート設定の完了等、特定イベントの発生をトリガとして開始される。
S101では、案内表示物11等の表示すべきコンテンツの有無を判定する。S101にて、表示すべきコンテンツがあると判定した場合、S102に進む。一方で、表示すべきコンテンツがないと判定した場合、S101の繰り返しにより、案内表示物11等のコンテンツの発生を待機する。
S102では、経路案内情報等を取得し、S103に進む。S102にて取得する経路案内情報には、認識情報、道路の走行環境情報等が含まれている。S103では、経路案内を行う範囲の地図データの精度を判定し、S105に進む。S103では、取得可能な地図データの状態について、高精度状態、標準精度状態及び低精度状態のいずれかに設定する。S104では、S102にて取得した経路案内情報のうちで、特に道路の走行環境情報に基づいて、各閾値距離(L1〜L5又はL4)を設定し、S105に進む。S104にて設定される閾値距離の数は、案内ポイントGPの種別に応じて変更される。
S105では、残距離Lrを把握すると共に、最新の残距離Lrが表示開始距離L1未満かを判定する。残距離Lrが表示開始距離L1以上である場合、S105の繰り返しにより、案内ポイントGPへの接近を待機する。そして、残距離Lrが表示開始距離L1未満となったタイミングにて、S106に進む。
S106では、案内ポイントGPの種別に応じて、交差点通知虚像13又は目的地通知虚像113等を表示し、S107に進む。S106では、S103にて判定された地図データの精度状態に基づき、案内ポイントGPの通知虚像の態様を、非重畳虚像12又は重畳虚像14のうちで切り替える。
S107では、交差点通知虚像13又は目的地通知虚像113の表示終了条件が成立したか否かを判定する。上述したように、表示開始からの経過時間、アニメーションの繰り返し回数、及び切替距離L2への到達等が、表示終了条件として設定可能である。S107では、案内ポイントGPの種別及び地図データの精度状態等に応じて、適切な終了条件を設定する。そして、S107にて、表示終了条件が成立したと判定した場合、S108に進む。
S108では、S104にて設定した各閾値距離L2〜L5(又はL1〜L4)と、残距離Lrとの比較が順に行われる。S108では、残距離Lrを把握すると共に、最新の残距離Lrが切替距離L2未満か否かを判定する。残距離Lrが切替距離L2以上である場合、S108の繰り返しによって案内ポイントGPへの接近を待機する。そして、残距離Lrが切替距離L2となったタイミングにて、S109に進む。
S109では、S102にて取得した認識情報に基づく前走車の有無及び前方の道路形状等の状態、並びにS103にて判定した精度状態に対応した表示許可範囲UAを設定し、S110に進む。S102にて、取得可能な地図データにつき、高精度状態であると判断していた場合、S109による表示許可範囲UAの設定は、省略される。一方、S109にて、表示許可範囲UAが設定された場合、この表示許可範囲UAのサイズは、繰り返し回数の増加に伴って大きくされる。
S110では、レーン通知虚像15又は進入準備通知虚像115の表示を開始し、S111に進む。以上のS108〜S110の繰り返しにより、例えば交差点の通過を案内する場合、案内表示物11は、レーン通知虚像15、減速通知虚像16、経路通知虚像17及び完了通知虚像へと、順に切り替えられる(図2等参照)。また、目的地への到着を案内する場合、案内表示物11は、進入準備通知虚像115、ポイント通知虚像116及びルート通知虚像117へと、順に切り替えられる(図4参照)。
S111では、重畳虚像14の消去条件又は終了が成立したか否かを判定する。消去条件及び終了条件は、予め設定された条件である。交差点を案内する場合、例えば案内交差点からの所定距離以上離れた、完了通知虚像の表示開始から所定時間が経過した、及び車両Aが走行経路DRから外れた等の少なくとも一つが消去条件に設定される。一方、目的地を案内する場合、例えば案内終了位置に到達した等が終了条件に設定される。S111にて、消去条件又は終了条件が成立していないと判定した場合、S108に戻る。その結果、次の閾値距離と残距離Lrとの比較が実施される。一方で、S111にて、消去条件又は終了条件が成立したと判定した場合、S112に進む。S112では、重畳虚像14の表示をオフし、表示制御処理を終了する。以上により、一つの案内ポイントGPの案内が終了される。そして、経路案内が継続される場合、右左折完了後にて、非重畳虚像12の表示が開始される。
ここまで説明した本実施形態では、案内ポイントGPまでの残距離Lrが切替距離L2よりも長い段階では、非重畳虚像12が表示される。故に、案内ポイントGPは、案内表示物11によって明示されない。その結果、遠方に位置し、知覚し難い案内ポイントGPを無理に認識するようなタスクの発生が防がれ得る。
そして、案内ポイントGPまでの残距離Lrが切替距離L2よりも短くなった段階で、重畳虚像14が案内表示物11として表示される。こうした虚像表示の変化によれば、重畳対象の認識が容易となったタイミングにて、案内表示物11は、重畳対象にドライバの注意を向けさせることができる。その結果、虚像表示は、スムーズな運転ができるようにドライバを支援可能となる。
加えて本実施形態の領域制限部52は、特定条件下において、重畳虚像14の表示を許容する表示許可範囲UAを、原則的に投影範囲PAの一部に制限する。こうした表示範囲の制限によれば、HUD装置30の画角のうちで、重畳対象から重畳虚像14がずれ易い領域は、AR表示に使用されなくなる。故に、重畳虚像14の重畳ずれに起因するドライバの違和感は、生じ難くなる。
また本実施形態では、投影範囲PAのうちの下方寄りの範囲に表示許可範囲UAが規定される。そのためレーン通知虚像15及び減速通知虚像16等の重畳虚像14は、車両A姿勢変化や道路形状等に関わらず、前方路面と重なる可能性が高い位置に描画される。以上のような表示範囲の制限によれば、勾配及びカーブ等の道路形状を要因とした重畳ずれ、並びに重畳虚像14による前走車の遮蔽等が生じ難くなる。
さらに本実施形態では、案内ポイントGPまでの残距離Lrが短い交差点範囲PTでは、残距離Lrが長いアプローチ区間AS及び進入区間ESと比較して、領域制限部52は、表示許可範囲UAを大きく規定する。以上のような表示許可範囲UAの調整制御によれば、表示制御部53は、重畳ずれを生じ易い領域が減少した段階で、大きな重畳虚像14を表示し得る。故に、重畳虚像14による情報提示は、いっそうドライバに分かり易くなる。
加えて本実施形態では、車両前方の認識情報に基づき、表示許可範囲UAが変更される。故に、表示制御部53は、道路形状及び前走車の有無等、前方範囲の状態に最適な重畳虚像14を、適宜表示可能となる。その結果、重畳虚像14による情報提示は、いっそうドライバに分かり易くなる。
また本実施形態では、案内ポイントGPまでの残距離Lrに基づき、重畳虚像14の態様が、順に変更される。こうした重畳虚像14の状態遷移によれば、案内ポイントGPまでの残距離Lrが直接的に虚像表示されなくても、ドライバは、案内ポイントGPまでの残距離Lrを、直感的に認知し得る。以上によれば、残距離Lrに対応する運転行動がドライバに示唆され得るため、レーン移動及び減速等のドライバによる運転操作は、いっそうスムーズに行われる。
さらに本実施形態のレーン通知虚像15において、路面画像15aは、車両前方の道路形状に実質関係なく、常に所定の形状で表示される。故に、自車が走行中の道路のレーン数、走行中のレーン位置、レーンの拡張位置等が不明であっても、TBT表示アプリ50eは、レーン通知虚像15を描画できる。したがって、高精度位置情報及び高精度地図情報の取得が困難な場合でも、案内表示物11は、スムーズなレーン移動をドライバに促すことができる。
加えて方向通知画像15bは、所定形状の路面画像15aに対する左右の相対位置により、車両Aを移動させるべき左右の方向、ひいては案内ポイントGPでの退出方位を示すことができる。このように、レーン通知虚像15は、ドライバに望む運転行動を、シンプルな表示によって分かり易く伝えることができる。
また本実施形態では、進入区間ESへの進入に伴う減速通知虚像16の表示により、適切なタイミングでドライバに減速が促される。加えて減速通知虚像16は、進入時における走行速度の高さを注意喚起できる。以上によれば、減速通知虚像16は、案内ポイントGPへのムーズな進入の実施を支援できる。
さらに本実施形態では、車両Aの交差点範囲PTへの進入により、案内ポイントGPを含む前方路面に、退出方位を示す経路通知虚像17が表示される。以上のように、退出方位を示す経路通知虚像17の表示タイミングを、案内交差点近傍の交差点範囲PTへの到達まで遅らせることによれば、経路通知虚像17によって示される退出方位は、案内ポイントGPからの退出先となる道路を、精度良く指し示し得る。故に、経路通知虚像17を視認するドライバは、退出先となる道路を認識したうえで、案内ポイントGPでの右左折等をスムーズに行うことができる。
加えて本実施形態の表示制御部53は、走行環境情報として取得する道路の種別情報及び混雑情報等に基づき、表示開始距離L1〜退出距離L5の各値を調整できる。こうした調整によれば、表示制御部53は、実際の道路環境に応じて、運転者の運転行動が必要とされるタイミングで、交差点通知虚像13及びレーン通知虚像15〜経路通知虚像17を逐次表示させていく。その結果、ドライバは、車両Aの走行環境に関わらず、情報提示に基づきスムーズな運転操作を行い得る。
また本実施形態では、上述したように、経路案内に伴って取得される地図データの精度は、高精度地図データの内容及び高精度地図データの有無に応じて、エリア毎に異なってくる。故に、重畳虚像14を重畳させるために利用する地図データの精度により、重畳虚像14に想定すべきずれの大きさが、変動する。
こうした課題を解決するため、本実施形態では、画角VAのうちで、重畳虚像14の表示に用いる範囲が、重畳虚像14の表示に利用する地図データの精度に応じて変更される。具体的には、地図データの精度が低い(不足している)ほど、表示許可範囲UAは、画角VAの下縁寄りに狭くされる。一方で、地図データの精度が高いほど、画角VAのうちで表示許可範囲UAの占める範囲が広くされる。そして、地図データの精度が最も確保された高精度状態では、表示許可範囲UAの設定が省略される。
以上の表示制御によれば、地図データの精度がエリア毎に異なっても、重畳虚像14に生じ得るずれの大きさを適切に想定し、利用している地図データの精度に合わせた重畳虚像14が表示可能になる。したがって、地図データの精度に応じて、分かり易く且つ誤認をされ難い案内表示物11を表示することが可能になる。
尚、上記実施形態では、統合表示制御ブロック73が「表示生成部」に相当し、投影範囲PAが「表示可能領域」に相当する。
(他の実施形態)
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示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。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示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。
上記実施形態での非重畳虚像の表示は、残距離が切替距離になる以前に終了されていた。このように、案内表示物を非重畳虚像から重畳虚像へと切り替える間に、表示の中断期間が設定されていてもよい。また、非重畳虚像の表示は、目的地を案内する場合のように、残距離が切替距離になるまで継続されてもよい。こうした変形例にて、交差点を案内する案内表示物は、交差点通知虚像からレーン通知虚像へと、直接的に切り替えられる。
案内表示物を用いて案内される案内ポイントは、上記の交差点、分岐及び目的地等に限定されず、適宜変更されてよい。例えば、案内ポイントとして、ナビ地図データに登録された一時停止が、注意喚起されてもよい。この変形例では、プレアプローチ区間及びアプローチ区間のいずれかにおいて、一時停止の存在を通知する非重畳虚像が表示される。非重畳虚像は、例えば一時停止の道路標識を模った意匠の画像とされる。そして、前景中の一時停止位置が画角内に入る進入区間にて、一時停止位置を強調するような重畳虚像が表示される。重畳虚像は、水平方向に帯状に延伸し、例えば一時停止位置となる路面に重畳される画像とされる。このとき、重畳虚像14と重ならないようにしつつ、一時停止の道路標識を模った非重畳虚像12の表示が継続されてよい。
上記実施形態では、高精度地図データの有無により、地図データについて、標準精度状態か低精度状態なのかが判断されていた。その結果、画角のうちで重畳虚像の表示に利用可能な範囲が、高精度地図データの有無に基づき、拡縮されていた。しかし、地図データの精度判定の基準は、適宜変更可能である。
例えば領域制限部は、代替として利用可能なナビ地図データの縮尺に基づき、精度判定を行うことができる。詳記すると、領域制限部は、高精度地図データが無くても、所定値よりも大きな縮尺となる詳細なナビ地図データがある場合、標準精度状態であると判断してもよい。換言すれば、領域制限部は、所定値以下の小さな縮尺のナビ地図データしかない場合、低精度状態であると判定してもよい。以上によっても、利用可能な地図データのエリア毎の精度差を許容し、ずれを抑制しつつ、分かり易い情報提示が実現され得る。
表示許可範囲を設定する場合、経路案内情報に基づく表示許可範囲のサイズ及び位置等の態様変化は、連続的であってもよく、又は段階的であってもよい。さらに、表示許可範囲が設定されている場合にて、表示許可範囲内の表示範囲を制限されるコンテンツは、表示ずれが目立った場合に、誤認を誘発するような事態を引き起こし得るコンテンツに限定されてよい。即ち、表示ずれが生じたとしても、誤認を引き起こし難いコンテンツは、表示許可範囲を除く画角内の範囲に、虚像表示されてよい。
具体的には、減速標識虚像15c(図6参照)のように、道路標識等の看板を模ったコンテンツは、表示許可範囲外に虚像表示されてよい。さらに、拡張減速通知虚像16c(図6参照)のように、誘目性を低く調整された重畳虚像も、表示許可範囲外に表示可能である。尚、非重畳虚像として表示される看板等の意匠も、ドライバへの提示情報に応じて定期変更されてよい。
上記実施形態では、案内ポイントの近傍において、HUD装置により表示される虚像表示物は、案内表示物のみであった。しかし、案内表示物以外の虚像表示物が、案内ポイントの近傍で表示されてよい。例えば、プレアプローチ区間において、道路標識及び歩行者等を注意喚起する重畳虚像が、交差点通知虚像と共に表示されてもよい。加えて、切替距離よりも案内交差点に近い区間において、交差点通知虚像を縮小させたアイコン形態の非重畳虚像が、案内表示物として表示される重畳虚像の周囲に、補足的に表示されていてもよい。
上記実施形態では、案内ポイントまでの残距離に応じて、重畳虚像は、レーン通知虚像、減速通知虚像、経路通知虚像及び完了通知虚像へと、順に切り替えられていた。こうした重畳虚像の数、及び個々の重畳虚像の表示継続時間等は、適宜変更されてよい。さらに、各重畳虚像によって通知される情報、各重畳虚像の形状等も、適宜変更されてよい。また、完了通知虚像は、重畳虚像ではなく、非重畳虚像として表示されてもよい。加えて、DSMによるドライバのセンシング情報に基づき、ドライバによる表示物の見逃しが推定される場合には、非重畳虚像及び重畳虚像の再表示が実施されてもよい。
上記実施形態では、アプローチ区間及び進入区間における表示許可範囲が投影範囲の一部に制限されていた。こうした表示範囲を制限する制御の詳細は、適宜変更されてよい。例えば、進入区間における表示許可範囲は、アプローチ区間における表示許可範囲より大きくされていてもよい。また、表示許可範囲は、残距離の減少に伴って連続的に拡大されてもよい。さらに、表示許可範囲を設定する処理は、実施されてなくてもよい。
加えて、表示許可範囲の初期の形状及び位置、拡張方向等も、適宜変更されてよい。例えば、表示許可範囲は、案内ポイントへの接近に伴い、退出方位へ向けて横方向に拡張されてもよい。さらに、表示許可範囲は、残距離及び認識情報とは異なるパラメータに基づいて大きさを変更されてもよい。
上記実施形態では、案内表示物の消去条件の一つとして、走行経路からの離脱の検知が設定されていた(図5 S110参照)。こうした消去条件として、走行経路からの離脱の兆候の検知が設定されていてもよい。詳記すると、高精度位置情報及び高精度地図データを共に取得できている場合、表示制御装置は、案内ポイント手前での車両の走行レーンがルート情報に基づく推奨レーンと一致しているか否かを判定できる。表示制御装置は、走行中のレーンが推奨レーンと異なる場合、車両が走行経路から離脱すると推定する。以上の推定に基づき、表示制御装置は、前景の視認を妨げ得る重畳虚像の表示を、早期に終了させる。
上記実施形態の表示制御部は、走行環境情報に基づき、各閾値距離を変更していた。こうした各閾値距離の変更制御の詳細は、適宜変更可能である。例えば、複数の閾値距離のうちで、特定の閾値距離(例えば切替距離)が、走行環境情報に基づく調整の対象から外されていてもよい。こうした形態では、案内ポイントまでの残距離が切替距離となる一定の位置で、重畳虚像の表示が開示される。その結果、一部のドライバは、表示遷移のタイミングが調整されてしまうよりも、運転操作のリズムを掴み易くなり得る。さらに、各閾値距離の変更制御は、実施されなくてもよい。
上記実施形態では、残距離に基づき、非重畳虚像から重畳虚像への入れ替えが実施されていた。しかし、重畳虚像が表示された後も、非重畳虚像の表示が継続されてもよい。さらに、残距離に相当する値として、案内ポイントまでの残時間を、表示状態の遷移を行うパラメータとして用いてもよい。
ドライバ等の乗員が設定変更に用いる入力インターフェースは、上記実施形態のようなタッチパネル及びステアリングスイッチ等に限定されない。例えば、音声及びジェスチャーの少なくとも一方による入力をユーザの操作として、表示許可範囲及び各閾値距離等の設定が切り替えられてもよい。尚、乗員による設定変更は、許可されていなくてもよい。
HUD装置は、例えば異なる位置に遠虚像及び近虚像を結像させる二焦点方式の投影装置であってもよい。このようなHUD装置では、上記の非重畳虚像及び重畳虚像は、遠虚像として表示される表示物に相当する。
HUD装置の光学的な構成は、適宜変更可能である。例えばプロジェクタには、レーザ光源及びMEMSスキャナ等を含む構成が採用されていてもよい。或いは、DMD(Digital Micromirror Device)を用いたDLP(Digital Light Processing,登録商標)が、プロジェクタに採用されてもよい。さらに、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)等を用いたプロジェクタ、液晶パネル及びLED光源を有する液晶プロジェクタ等が、HUD装置に採用可能である。
上記実施形態の表示制御装置は、HUD装置とは別体の電子制御ユニットとして設けられていた。しかし、上記表示制御装置の各機能は、例えばHUD装置に設けられた制御回路に実装されていてもよく、又はコンビネーションメータに設けられた制御回路等に実装されていてもよい。
さらに、上記実施形態にて表示制御装置の制御回路により提供された各機能は、ソフトウェア及びそれを実行するハードウェア、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの複合的な組合せによっても提供可能である。こうした機能がハードウェアである電子回路によって提供される場合、各機能は、多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によっても提供可能である。
表示制御プログラム等を記憶するメモリ装置等には、フラッシュメモリ及びハードディスク等の種々の非遷移的実体的記憶媒体(non-transitory tangible storage medium)が採用可能である。こうした記憶媒体の形態も、適宜変更されてよい。例えば記憶媒体は、メモリカード等の形態であり、表示制御装置に設けられたスロット部に挿入されて、制御回路に電気的に接続される構成であってよい。さらに記憶媒体は、上述のような車載装置のメモリ装置に限定されず、当該メモリ装置へのプログラムのコピー基となる光学ディスク及び汎用コンピュータのハードディスクドライブ等であってもよい。
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
A 車両、DR 走行経路、GP 案内ポイント、Lr 残距離、L2 切替距離、Vi 虚像、11 案内表示物、12 非重畳虚像、14 重畳虚像、30 HUD装置(ヘッドアップディスプレイ)、51 距離把握部、53 表示制御部、61 処理部、73 統合表示制御ブロック(表示生成部)、100 表示制御装置
Claims (2)
- 車両(A)において用いられ、ヘッドアップディスプレイ(30)による虚像(Vi)の表示を制御する表示制御装置であって、
前記車両の走行経路(DR)を案内する案内表示物(11)を生成する表示生成部(73)と、
前記案内表示物による経路案内が生じる案内ポイント(GP)までの残距離(Lr)を把握する距離把握部(51)と、
前記車両から前記案内ポイントまでの前記残距離が切替距離(L2)よりも長い場合に、重畳対象を特定されない非重畳虚像(12)を前記案内表示物として表示させ、前記案内ポイントまでの前記残距離が前記切替距離よりも短くなると、特定の重畳対象に重畳される重畳虚像(14)を表示させる表示制御部(53)と、
を備える表示制御装置。 - 車両(A)において用いられ、ヘッドアップディスプレイ(30)による虚像(Vi)の表示を制御する表示制御プログラムであって、
少なくとも一つの処理部(61)を、
前記車両の走行経路(DR)を案内する案内表示物(11)を生成する表示生成部(73)、
前記案内表示物による経路案内が生じる案内ポイント(GP)までの残距離(Lr)を把握する距離把握部(51)、
前記車両から前記案内ポイントまでの前記残距離が切替距離(L2)よりも長い場合に、重畳対象を特定されない非重畳虚像(12)を前記案内表示物として表示させ、前記案内ポイントまでの前記残距離が前記切替距離よりも短くなると、特定の重畳対象に重畳される重畳虚像(14)を表示させる表示制御部(53)、として機能させる表示制御プログラム。
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