JP6316523B2 - 車両情報表示制御装置および自動運転情報の表示方法 - Google Patents

車両情報表示制御装置および自動運転情報の表示方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両情報表示制御装置に関し、特に、自動運転情報の表示方法に関するものである。
例えば下記の特許文献１には、車両の手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを段階的に行うときの自動化レベルを運転者に提示することにより、自動運転モードに対する運転者の違和感を解消する技術が開示されている。
特開２０１５−２４７４６号公報
特許文献１では、運転者に提示する自動化レベルを「１」、「２」、「３」といった数値で表している。そのため、運転者は、自動化の程度（比率）を大まかに把握できるが、車両のアクチュエータ（ステアリング、アクセル、ブレーキ、シフトなど）のうちのどれが自動制御され、どれが手動制御されるのかを把握するのは困難である。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、運転者に各アクチュエータの制御モード（自動制御モードまたは手動制御モード）を容易に把握させることができる車両情報表示制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る車両情報表示制御装置は、車両の各アクチュエータが手動制御モードか自動制御モードかの情報を含む自動運転情報を取得する自動運転情報取得部と、自動運転情報に基づいて、各アクチュエータの制御モードを示す画像を、表示装置を用いて表示する表示制御部と、を備え、各アクチュエータに対応して、手動制御モードを表す第１画像と自動制御モードを表す第２画像とが規定されており、表示制御部は、各アクチュエータの第１画像および第２画像を同時に表示し、手動制御モードのアクチュエータの第１画像は当該アクチュエータの第２画像よりも手前側に表示し、自動制御モードのアクチュエータの第２画像は当該アクチュエータの第１画像よりも手前側に表示する。
本発明に係る車両情報表示制御装置によれば、表示装置が表示する各アクチュエータの第１画像と第２画像との前後関係が、対応するアクチュエータの制御モードに応じて切り替わる。そのため、運転者は各アクチュエータの第１画像と第２画像との前後関係から、各アクチュエータの制御モードを容易に把握することができる。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１における表示装置の例を示す図である。 各アクチュエータの第１画像の例を示す図である。 各アクチュエータの第２画像の例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 車両情報表示制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 車両情報表示制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明に係る車両情報表示制御装置の動作を示すフローチャートである。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 手動ステアリング必要区間までの距離または時間の表示例を示す図である。 手動ステアリング必要区間までの距離または時間を表示する際の表示変化の例を示す図である。 自動ステアリング可能区間までの距離または時間の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 実施の形態２における表示装置の表示領域を示す図である。 ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の動作を説明するための図である。 ＨＵＤの動作を説明するための図である。 虚像距離を変更可能なＨＵＤを説明するための図である。 虚像距離を変更可能なＨＵＤを説明するための図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示変化の例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示変化の例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動運転情報の表示例を示す図である。 自動ステアリング可能区間までの距離または時間の表示例を示す図である。 自動ステアリング可能区間までの距離または時間の表示例を示す図である。 実施の形態３における表示装置の例を示す図である。
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。図１のように、当該運転支援システムは、車両情報表示制御装置１０、表示装置２０、自動運転システム３０、手動運転装置４０およびアクチュエータ５０を含む構成となっている。以下、当該運転支援システムを搭載した車両を「自車両」という。
アクチュエータ５０は、自車両の走行を制御する機器であり、ステアリング５１、アクセル５２（スロットル）、ブレーキ５３といった複数の要素を含んでいる（これら個々の要素を指して「アクチュエータ」ということもある）。その他、シフト（ギア）や、灯火装置（例えばヘッドランプ、ウインカーなど）もアクチュエータ５０に含まれていてもよい。
手動運転装置４０は、アクチュエータ５０の制御を運転者が手動操作（マニュアル操作）によって行うための機器であり、ステアリング５１を操作するためのハンドル４１、アクセル５２を操作するためのアクセルペダル４２、および、ブレーキ５３を操作するためのブレーキペダル４３を含んでいる。その他、シフトを操作するためのシフトレバーや、灯火装置の操作スイッチなども手動運転装置４０に含まれていてもよい。
自動運転システム３０は、アクチュエータ５０の自動制御を行うシステムであり、運転関連情報取得装置３１、ＨＭＩ（Human-Machine Interface）装置３２および自動運転制御装置３３を含んでいる。
運転関連情報取得装置３１は、各種のセンサや通信装置を含んでおり、自車両の運転に関する各種の情報（運転関連情報）を取得する。運転関連情報としては、例えば、自車両周辺の障害物（歩行者、他車両、地物など）の情報、地図情報、自車両の現在位置および走行予定経路の情報、交通情報（渋滞情報、工事情報など）、運転者の状況を示す情報（覚醒度、視線位置、手足の位置など）などが挙げられる。
ＨＭＩ装置３２は、自車両の運転者（ユーザ）が自動運転制御装置３３に指示を入力したり、自動運転制御装置３３が各種の情報を運転者に提示したりするユーザインタフェースである。ＨＭＩ装置３２における入力手段は、操作ボタンやキーボード、遠隔操作スイッチなどのハードウェアでもよいし、画面に表示されるボタン（アイコン）を用いたソフトウェアキーでもよい。情報の出力手段は、表示装置や音声出力装置などである。出力手段としての表示装置に、入力手段としてのソフトウェアキーを表示する場合、ＨＭＩ装置３２はタッチパネルとして構成されていてもよい。
自動運転制御装置３３は、運転関連情報取得装置３１が取得した運転関連情報、およびＨＭＩ装置３２に入力された運転者の指示に基づいて、アクチュエータ５０の自動制御を行う。
以下、アクチュエータ５０が自動運転システム３０（自動運転制御装置３３）によって自動制御される制御モードを「自動制御モード」といい、アクチュエータ５０が手動運転装置４０を用いた運転者の手動操作によって制御される制御モードを「手動制御モード」という。なお、制御モードは、アクチュエータ５０の要素ごとに設定されることもあり、例えば、ステアリング５１、アクセル５２およびブレーキ５３の全てが手動制御モードの状態から、ステアリング５１のみが自動制御モードに移行し、アクセル５２およびブレーキ５３は手動制御モードに維持されることもある。
車両情報表示制御装置１０は、自動運転情報取得部１１および表示制御部１２を含んでいる。自動運転情報取得部１１は、自動運転制御装置３３から自動運転情報を取得する。自動運転情報には、少なくとも、自車両の各アクチュエータ（ステアリング５１、アクセル５２およびブレーキ５３）が手動制御モードか自動制御モードかを示す情報が含まれている。表示制御部１２は、自動運転情報取得部１１が取得した自動運転情報に基づいて表示装置２０を制御し、各アクチュエータの制御モードを示す画像を、表示装置２０を用いて表示する。
実施の形態１では、表示装置２０は、液晶表示装置などの平面型の表示装置であるものとする。この場合、表示装置２０は、図２のように運転席のメータークラスタ２０２内に配備されていることが好ましい。しかし、表示装置２０の配置はこれに限られず、例えば、ダッシュボードのセンターパネル（運転席と助手席の間）に配設されていてもよい。
ここで、当該運転支援システムにおいては、各アクチュエータに対応して、手動制御モードを表す第１画像と自動制御モードを表す第２画像とが規定されている。本実施の形態では、図３に示される、ステアリング５１の第１画像である手動ステアリング画像５１ａ、アクセル５２の第１画像である手動アクセル画像５２ａおよびブレーキ５３の第１画像である手動ブレーキ画像５３ａと、図４に示される、ステアリング５１の第２画像である自動ステアリング画像５１ｂ、アクセル５２の第２画像である自動アクセル画像５２ｂおよびブレーキ５３の第２画像である自動ブレーキ画像５３ｂとが、規定されているものとする。
図３および図４のように、本実施の形態では、手動ステアリング画像５１ａおよび自動ステアリング画像５１ｂはハンドル４１を模した形状の図形であり、手動アクセル画像５２ａおよび自動アクセル画像５２ｂはアクセルペダル４２を模した形状の図形であり、手動ブレーキ画像５３ａおよび自動ブレーキ画像５３ｂはブレーキペダル４３を模した形状の図形である。各アクチュエータの第１画像と第２画像の形状は、互いに同一（相似を含む）または類似の関係にあることが好ましい。類似の関係には、例えば、互いに一部分のみが異なる関係、縦横比が異なる関係、立体形状と平面形状の関係などが含まれる。
また、運転者に、どのアクチュエータを手動操作する必要があるのかを強く認識させるために、手動制御モードを表す第１画像は、自動制御モードを表す第２画像よりも目立つ（視認性が高い）態様であることが好ましい。例えば、第１画像を第２画像よりも濃い色や明度の高い色にしたり、第１画像の輪郭を実線、第２画像の輪郭を破線にしたりすることが考えられる。図３および図４では、図示の便宜上、第１画像を斜線パターン、第２画像を砂地パターンで表しているが、実際には、第１画像は青色、第２画像は灰色に着色されているものとする（一般に、青色は灰色よりも視認性が高いと考えられる）。
表示制御部１２は、各アクチュエータの第１画像および第２画像を同時に表示装置２０に表示し、表示した第１画像と第２画像との前後関係によって、各アクチュエータの制御モードを表現する。すなわち、表示制御部１２は、手動制御モードのアクチュエータの第１画像は当該アクチュエータの第２画像よりも手前側に表示し、自動制御モードのアクチュエータの第２画像は当該アクチュエータの第１画像よりも手前側に表示する。ここでいう「手前側」とは車両の運転者に近い側であり、それに対して、運転者から遠い側を「奥側」ということとする。
例えば、ステアリング５１、アクセル５２およびブレーキ５３が全て手動制御モードである場合、表示制御部１２は、図５のように、手動ステアリング画像５１ａ、手動アクセル画像５２ａおよび手動ブレーキ画像５３ａを、それぞれ自動ステアリング画像５１ｂ、自動アクセル画像５２ｂおよび自動ブレーキ画像５３ｂよりも手前側に表示する。このとき、表示制御部１２は、第１画像と第２画像との前後関係が分かるように、第１画像の表示位置と第２画像の表示位置とを互いにずらしつつ、第１画像と第２画像とを重ねて表示する。運転者は、表示装置２０に表示されたその映像を見て、ステアリング５１、アクセル５２およびブレーキ５３が手動制御モードであることを認識できる。
逆に、ステアリング５１、アクセル５２およびブレーキ５３が全て自動制御モードである場合、表示制御部１２は、図６のように、自動ステアリング画像５１ｂ、自動アクセル画像５２ｂおよび自動ブレーキ画像５３ｂを、それぞれ手動ステアリング画像５１ａ、手動アクセル画像５２ａおよび手動ブレーキ画像５３ａよりも手前側に表示する。運転者は、表示装置２０に表示されたその映像を見て、ステアリング５１、アクセル５２およびブレーキ５３が自動制御モードであることを認識できる。
手動制御モードのアクチュエータと自動制御モードのアクチュエータとが混在する場合、表示制御部１２は、手動制御モードのアクチュエータの第１画像を当該アクチュエータの第２画像よりも手前側に表示し、且つ、自動制御モードのアクチュエータの第２画像を当該アクチュエータの第１画像よりも手前側に表示する。例えば、ステアリング５１のみが自動制御モードになり、アクセル５２およびブレーキ５３が手動制御モードである場合は、図７のように、自動ステアリング画像５１ｂを手動ステアリング画像５１ａよりも手前側に表示し、且つ、手動アクセル画像５２ａおよび手動ブレーキ画像５３ａをそれぞれ自動アクセル画像５２ｂおよび自動ブレーキ画像５３ｂよりも手前側に表示する。運転者は、表示装置２０に表示されたその映像を見て、ステアリング５１のみが自動制御モードであることを認識できる。
図８および図９は、それぞれ車両情報表示制御装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。車両情報表示制御装置１０における自動運転情報取得部１１および表示制御部１２は、例えば図８に示す処理回路６０により実現される。すなわち、処理回路６０は、自動運転システム３０から自動運転情報を取得する自動運転情報取得部１１と、自動運転情報に基づいて、表示装置２０に第１画像と第２画像を表示し、第１画像と第２画像との前後関係により各アクチュエータの制御モードを表現する表示制御部１２と、を備える。処理回路６０には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、Digital Signal Processor）が適用されてもよい。
処理回路６０が専用のハードウェアである場合、処理回路６０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものなどが該当する。自動運転情報取得部１１および表示制御部１２の機能のそれぞれは、複数の処理回路６０で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて一つの処理回路６０で実現されてもよい。
図９は、処理回路６０がプロセッサを用いて構成されている場合における車両情報表示制御装置１０のハードウェア構成を示している。この場合、自動運転情報取得部１１および表示制御部１２の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ６２に格納される。処理回路６０としてのプロセッサ６１は、メモリ６２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、車両情報表示制御装置１０は、処理回路６０により実行されるときに、自動運転システム３０から自動運転情報を取得するステップと、自動運転情報に基づいて、表示装置２０に第１画像と第２画像を表示し、第１画像と第２画像との前後関係により各アクチュエータの制御モードを表現するステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ６２を備える。換言すれば、このプログラムは、自動運転情報取得部１１および表示制御部１２の動作の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
ここで、メモリ６２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等が該当する。
以上、自動運転情報取得部１１および表示制御部１２の各機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、自動運転情報取得部１１および表示制御部１２の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、自動運転情報取得部１１については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、表示制御部１２についてはプロセッサ６１としての処理回路６０がメモリ６２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
以上のように、処理回路６０は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
次に、実施の形態１に係る車両情報表示制御装置１０の動作を説明する。図１０は、その動作を示すフローチャートである。
車両情報表示制御装置１０が起動すると、自動運転情報取得部１１が、自動運転制御装置３３から、各アクチュエータの制御モード（手動制御モードまたは自動制御モード）の情報を含む自動運転情報を取得する（ステップＳ１）。
表示制御部１２は、自動運転情報取得部１１が取得した自動運転情報に基づいて、各アクチュエータの制御モードを確認する（ステップＳ２）。そして、表示制御部１２は、図５〜図７に示したように、各アクチュエータの第１画像（手動ステアリング画像５１ａ、手動アクセル画像５２ａ、手動ブレーキ画像５３ａ）と第２画像（自動ステアリング画像５１ｂ、自動アクセル画像５２ｂ、自動ブレーキ画像５３ｂ）とを用いて、表示装置２０に各アクチュエータの制御モードを表す映像を表示する（ステップＳ３）。車両情報表示制御装置１０は、この一連の動作を繰り返し行う。
実施の形態１に係る運転支援システムによれば、表示装置２０に表示される各アクチュエータの第１画像と第２画像の前後関係が、各アクチュエータの制御モードに応じて切り替わるため、運転者は、それらの表示から各アクチュエータの制御モードを容易に把握することができる。
なお、表示制御部１２は、第１画像と第２画像との前後関係の切り替えるときにアニメーション効果を用いてもよい。例えば、第１画像および第２画像が裏返って前後関係が入れ替わるようなアニメーションや、第１画像および第２画像の前後関係が入れ替わる直前にそれらが振動したり、回転したり、点滅したりするようなアニメーションなどが考えられる。そのような動きが加わることによって、運転者に各アクチュエータの制御モードの切り替わりをより確実に認識させることができる。
また、図５〜図７の例は、ステアリング５１、アクセル５２およびブレーキ５３の全てが自動制御モードに切り替わる可能性があると想定して、それら全ての第１画像と第２画像を表示する例を示したが、自車両の動作モードの設定によっては一部のアクチュエータは自動制御モードになり得ない場合もある。例えば、一般的な車線逸脱防止モードでは、車両が車線から外れそうになるとステアリング５１が自動制御モードになるが、アクセル５２およびブレーキ５３は常に手動制御モードに維持される。車両がそのような動作モードに設定されているときは、自動制御モードになり得ないアクチュエータの第２画像の表示は省略してもよい。例えば、ステアリング５１のみが自動制御モードになり得、アクセル５２およびブレーキ５３は常に手動制御モードに維持される動作モードのときは、図１１のように、ステアリング５１については第１画像と第２画像の両方（手動ステアリング画像５１ａと自動ステアリング画像５１ｂ）を表示し、アクセル５２およびブレーキ５３については第１画像（手動アクセル画像５２ａおよび手動ブレーキ画像５３ａ）のみを表示し、アクセル５２およびブレーキ５３の第２画像（自動アクセル画像５２ｂおよび自動ブレーキ画像５３ｂ）は表示しないようにしてもよい。
また、表示制御部１２が、各アクチュエータの第１画像および第２画像を、手前側に表示するときと奥側に表示するときとで、それらの形態を変化させてもよい。例えば、図１２のように、第１画像である手動ステアリング画像５１ａ、手動アクセル画像５２ａおよび手動ブレーキ画像５３ａを手前側に表示するときは、それらの画像を「Ｍ」の文字が付されたものに変化させ、図１３のように、第２画像である自動ステアリング画像５１ｂ、自動アクセル画像５２ｂおよび自動ブレーキ画像５３ｂを手前側に表示するときは、それらの画像を「Ａ」の文字を付されたものに変化させてもよい。また、例えば、図１４および図１５のように、第１画像および第２画像のうち手前側に表示される方を、より写実的な画像に変化させてもよい。
ここで、自動制御モードには、手動操作の介入を認めるもの（手動操作が行われると手動制御モードへ移行するもの）と認めないものとが存在する場合がある。その場合、車両情報表示制御装置１０が取得する自動運転情報に、各アクチュエータの自動制御モードが手動操作の介入を認めるものか否かの情報を含ませ、表示装置２０に表示される映像から、それらを判断できるようにしてもよい。
その方法の１つとしては、自動制御モードのときに奥側に表示されている第１画像の表示態様または表示位置によって、当該自動制御モードが手動操作の介入を認めるものか否かを示すことが考えられる。例えば、ステアリング５１が手動操作の介入を認める自動制御モードである場合は上記の図７と同様の表示を行い、ステアリング５１が手動操作の介入を認めない自動制御モードである場合は、図１６のように、奥側に表示されている手動ステアリング画像５１ａを図７の場合よりも目立たない態様（例えば、色を薄くしたり、輪郭を破線にしたりする）にしてもよい。また、ステアリング５１が手動操作の介入を認めない自動制御モードである場合に、図１７のように、手動ステアリング画像５１ａを図７の場合よりも自動ステアリング画像５１ｂから離れた位置に表示してもよい。
別の方法としては、各アクチュエータの自動制御モードが手動操作の介入を認めるものであること、または、認めないものであることを通知する第３画像を表示させることが考えられる。例えば、ステアリング５１が手動操作の介入を認めない自動制御モードである場合は上記の図７と同様の表示を行い、ステアリング５１が手動操作の介入を認める自動制御モードである場合は、図１８のように、自動ステアリング画像５１ｂと手動ステアリング画像５１ａの間に第３画像としての通知画像５１ｃを表示してもよい。
また、各アクチュエータの自動制御モードが許容される道路が規定されている場合もあり、例えば、高速道路などの自動車専用道路でのみ自動運転モードが許容されることが考えられる。その場合、自動運転制御装置３３は、地図情報および自車両の現在位置の情報から、自車両の走行中の道路が自動制御モードの許容される道路か否かを判断することができる。また、自車両の走行予定経路から、自動制御モードのアクチュエータを手動制御モードへ切り替える必要が生じるまでの距離または時間、ならびに、手動制御モードのアクチュエータが自動制御モードへ切り替え可能な状態になるまでの距離または時間、を判断することができる。
そこで、車両情報表示制御装置１０が取得する自動運転情報に、自動制御モードのアクチュエータを手動制御モードへ切り替える必要が生じるまでの距離または時間の情報、および、手動制御モードのアクチュエータが自動制御モードへ切り替え可能な状態になるまでの距離または時間の情報を含ませ、表示装置２０に表示される映像によって、それらの情報をユーザに通知してもよい。
図１９は、ステアリング５１を手動制御モードへ切り替える必要が生じる区間（手動ステアリング必要区間）に自車両が到達するまでの時間を、自動ステアリング画像５１ｂの表示位置と手動ステアリング画像５１ａの表示位置との差（距離）によって表す場合の表示例である。図１９に示すように、手動ステアリング必要区間に自車両が到達するまでの時間（または距離）を表す数値も表示装置２０に表示させてもよい。また、図２０は、その場合における、手動ステアリング画像５１ａと自動アクセル画像５２ｂとの表示位置の変化を示している。
例えば、ステアリング５１が自動制御モードであり、自車両が手動ステアリング必要区間に到達するまでの残り時間が２０分以上あるときは、手動ステアリング画像５１ａを自動ステアリング画像５１ｂから一定距離（図７に示した距離）に保ち（図２０の（ａ）部）、その残り時間が２０分になると手動ステアリング画像５１ａを自動ステアリング画像５１ｂから離れた位置に表示し（図２０の（ｂ）部）、自車両が手動ステアリング必要区間に近づくに連れて手動ステアリング画像５１ａを自動ステアリング画像５１ｂに近づける（図２０の（ｃ）部および（ｄ）部）。そして、ステアリング５１が手動制御モードに切り替わると、手動ステアリング画像５１ａが手前側、自動ステアリング画像５１ｂが奥側に切り替わる（図２０の（ｅ）部）。なお、ステアリング５１の手動制御モードへの切り替えは、ユーザが手動で行ってもよいし、自車両が手動ステアリング必要区間に入るときに自動運転システム３０が自動的に行ってもよい。ただし、手動制御モードへ自動的に切り替える場合、自動運転システム３０は、運転者の状況を示す情報（覚醒度、視線位置、手足の位置など）に基づき、運転者が手動運転を実施可能な状態であることを確認した上で、切り替えることが望ましい。
同様に、ステアリング５１を自動制御モードへ切り替え可能になる区間（自動ステアリング可能区間）に自車両が到達するまでの時間または距離を、自動ステアリング画像５１ｂの表示位置と手動ステアリング画像５１ａの表示位置との差（距離）によって表してもよい。図２１は、自動ステアリング可能区間に自車両が到達するまでの時間を、手動ステアリング画像５１ａと自動ステアリング画像５１ｂとの表示位置との差で表すときの表示例である。
上に示した表示例では、各アクチュエータの第１画像と第２画像とを重ねて表示することで両者の前後関係を表していたが、第１画像および第２画像を遠近法に従って描画することによって、両者の前後関係を表現してもよい。すなわち、手前側の画像よりも奥側の画像を小さく描画する。例えば、図２２は、第１画像と第２画像との前後関係を遠近法に用いて表現したものである。この場合、第１画像と第２画像とを重ねなくても両者の前後関係を把握することができる。例えば、図２２においては、手動アクセル画像５２ａと自動アクセル画像５２ｂは重なっていないが、自動アクセル画像５２ｂの方が奥側であることが分かる。さらに、空気遠近法に従って、同じ画像を手前側に表示するときと奥側に表示するときとで、当該画像の色味を変化させてもよい。
＜実施の形態２＞
実施の形態２では、表示装置２０がヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）によって構成された運転支援システムを示す。表示装置２０としてのＨＵＤは、車両のウインドシールド（フロントガラス）に画像を表示することで、運転者の視野に当該画像を虚像として表示させる。すなわち、実施の形態２における表示装置２０は、図２３のように、自車両のウインドシールド２０１の一部に画像の表示領域２１を形成する。
ここで、図２４および図２５を参照して、ＨＵＤが表示する画像（虚像）について説明する。ＨＵＤは、図２４のように、自車両の運転者２００の位置からウインドシールド２０１（フロントガラス）を通して視認可能な位置に、画像１００を虚像として表示することができる。画像１００が実際に表示されている位置は、ウインドシールド２０１上の表示領域２１であるが、運転者２００から見ると、あたかも画像１００が車両前方の風景の中に存在するかのように見えるようになっている。
本明細書では、運転者２００から見た、画像１００の見かけ上の表示位置を「虚像位置」という。虚像位置は、運転者２００の位置を基準にした画像１００の方向である「虚像方向」と、運転者２００の位置から画像１００までの見かけ上の距離である「虚像距離」とによって規定される。このように、虚像位置を定義するための基準点は、運転者２００の位置であることが好ましいが、運転者２００の位置とみなすことができる車両の特定位置であればよく、例えば、運転席やウインドシールド２０１の特定の点を基準点、例えば運転者の目の付近に対応する位置を基準点にしてもよい。また、ＨＵＤ設置位置の設計のために想定した運転者の両目の中心点に対応する車内空間の一点を基準点としてもよい。
虚像方向は、実質的に、運転者２００から見たウインドシールド２０１上における画像１００の位置に相当し、例えば図２５のように３次元極座標系の偏角（θｉ，φｉ）で表される。虚像距離は、実質的に、運転者２００から見た画像１００までの見かけ上の距離に相当し、例えば図２５のように３次元極座標系の動径（ｒｉ）などで表される。運転者２００は、自身の目の焦点（ピント）の距離Ｆｄを虚像距離（ｒｉ）に合わせることによって、３次元極座標（ｒｉ，θｉ，φｉ）で表される虚像位置に画像１００を視認することができる。また、虚像距離（ｒｉ）を変化させることによって、奥行きのある映像表示が可能になる。
本実施の形態では、表示装置２０としてのＨＵＤは、虚像距離（表示位置の奥行き）の異なる複数の画像を同時に表示可能であるものとする。なお、図２５のように虚像位置を３次元極座標で表すと、虚像距離（ｒｉ）の等しい面は球面となるが、車両用のＨＵＤのように虚像方向が一定の範囲（車両の前方）に制限される場合には、虚像距離の等しい面を平面で近似してもよい。実際に、ＨＵＤでは、虚像の表示面が平面となるように光学的に工夫されているものが多い。以下の説明では、図２６のように虚像距離の等しい面を平面として扱うこととする（図２６では、車両の進行方向をｙ軸とし、ｙ＝ｒｉの平面を虚像距離ｒｉの表示面として規定している）。
例えば、ＨＵＤが、虚像距離が２０ｍの画像１００ａと、虚像距離が３５ｍの画像１００ｂと、虚像距離が５０ｍの画像１００ｃとを同時に表示すると、運転者からは、図２７のように、前方２０ｍに画像１００ａが存在し、前方３５ｍに画像１００ｂが存在し、前方５０ｍに画像１００ｃが存在しているように見える。
車両情報表示制御装置１０の動作は、基本的に実施の形態１（図１０）と同様である。以下では、図示の便宜上、ステアリング５１の制御モードを表す画像（手動ステアリング画像５１ａ、自動ステアリング画像５１ｂ）のみを用いて車両情報表示制御装置１０の動作を説明する。
例えば、ステアリング５１が手動制御モードである場合、表示制御部１２は、図２８のように、第１画像である手動ステアリング画像５１ａを手前側、第２画像である自動ステアリング画像５１ｂを奥側に表示する。逆に、ステアリング５１が自動制御モードである場合、表示制御部１２は、図２９のように、第２画像である自動ステアリング画像５１ｂを手前側、第１画像である手動ステアリング画像５１ａを奥側に表示する。ここでは、手前側の画像の虚像距離は２０ｍに設定され、奥側の画像の虚像距離は５０ｍに設定されるものとする。
本明細書では、図２８および図２９のような奥行きのある画像の動きを、図３０のように、時間に対する虚像距離の変化を示すグラフとして表すこともある。図３０では、時刻Ｔ１で、図２８の表示から図２９の表示へ変化したことが表現されている。
このように、本実施の形態では、手動ステアリング画像５１ａと自動アクセル画像５２ｂとの前後関係は、それらの虚像距離（表示位置の奥行き）の違いによって表現される。そのため、手動ステアリング画像５１ａと自動アクセル画像５２ｂとの前後関係を表現するために、両者を重ねて表示する必要はない。
なお、図２８〜図３０の例では、手前側の画像の虚像距離は２０ｍ、奥側の画像の虚像距離は５０ｍと規定したが、それらの距離も制御モードに応じて変化させてもよい。例えば、ステアリング５１が手動制御モードであるときは、図３１のように、手前側の手動ステアリング画像５１ａの虚像距離を２０ｍ、奥側の自動ステアリング画像５１ｂの虚像距離を４５ｍにし、ステアリング５１が自動制御モードであるときは、図３２のように、手前側の自動ステアリング画像５１ｂの虚像距離を２５ｍ、奥側の手動ステアリング画像５１ａの虚像距離を５０ｍにしてもよい。図３３には、時刻Ｔ１で図３１の表示から図３２の表示へ変化したことが表現されている。
実施の形態２に係る運転支援システムにおいても、実施の形態１と同様の効果が得られる。すなわち、表示装置２０が表示する各アクチュエータの第１画像と第２画像の前後関係が、各アクチュエータの制御モードに応じて切り替わるため、運転者は、それらの表示から各アクチュエータの制御モードを容易に把握することができる。
実施の形態２においても、各アクチュエータの自動制御モードが手動操作の介入を認めるものか否かを、表示装置２０に表示される映像から把握できるようにしてもよい。例えば、ステアリング５１が手動操作の介入を認める自動制御モードである場合は上記の図２９と同様の表示を行い、ステアリング５１が手動操作の介入を認めない自動制御モードである場合は、実施の形態１の図１６の例と同様に、奥側に表示されている手動ステアリング画像５１ａを図２９の場合よりも目立たない態様にしてもよい。
また、ステアリング５１が手動操作の介入を認める自動制御モードである場合は、図３４のように、手動ステアリング画像５１ａを自動ステアリング画像５１ｂから近い位置（例えば虚像距離３５ｍの位置）に表示し、ステアリング５１が手動操作の介入を認めない自動制御モードである場合は、図３５のように、手動ステアリング画像５１ａを図３５の場合よりも自動ステアリング画像５１ｂから離れた位置（例えば虚像距離５０ｍの位置）に表示してもよい。
また、各アクチュエータの自動制御モードが手動操作の介入を認めるものであること、または、認めないものであることを通知する第３画像を表示させてもよい。例えば、ステアリング５１が手動操作の介入を認めない自動制御モードである場合は上記の図２９と同様の表示を行い、ステアリング５１が手動操作の介入を認める自動制御モードである場合は、図３６のように、自動ステアリング画像５１ｂと手動ステアリング画像５１ａの間に第３画像としての通知画像５１ｃを表示してもよい。
実施の形態２においても、車両情報表示制御装置１０が取得する自動運転情報に、自動制御モードのアクチュエータを手動制御モードへ切り替える必要が生じるまでの距離または時間の情報、および、手動制御モードのアクチュエータが自動制御モードへ切り替え可能な状態になるまでの距離または時間の情報を、表示装置２０に表示する映像によってユーザに通知してもよい。
図３７および図３８は、ステアリング５１を自動制御モードへ切り替え可能になる区間（自動ステアリング可能区間）に自車両が到達するまでの時間を、自動ステアリング画像５１ｂの表示位置と手動ステアリング画像５１ａの表示位置との差（虚像距離の差）によって表す例である。例えば、ステアリング５１が手動制御モードであり、自車両が自動ステアリング可能区間に到達するまでの残り時間が２０分以上あるときは（図３８の時刻Ｔ１以前）、奥側の自動ステアリング画像５１ｂを手前側の手動ステアリング画像５１ａから一定距離に保ち（図３７の（ａ）部）、当該残り時間が２０分未満になると、自車両が自動ステアリング可能区間に近づくに連れて自動ステアリング画像５１ｂを手動ステアリング画像５１ａに近づける（図３７の（ｂ）部および（ｃ）部）。そして、自車両が自動ステアリング可能区間に入り、ステアリング５１が自動制御モードに切り替わると（図３８の時刻Ｔ２）、自動ステアリング画像５１ｂが手前側、手動ステアリング画像５１ａが奥側の表示に切り替わる（図３７の（ｄ）部）。なお、ステアリング５１の自動制御モードへの切り替えは、ユーザが手動で行ってもよいし、自車両が自動ステアリング可能区間に入るときに自動運転システム３０が自動的に行ってもよい。
同様に、ステアリング５１を手動制御モードへ切り替える必要がある区間（手動ステアリング必要区間）に自車両が到達するまでの時間または距離を、自動ステアリング画像５１ｂの表示位置と手動ステアリング画像５１ａの表示位置との差（虚像距離の差）によって表してもよい。
＜実施の形態３＞
奥行きのある画像表示が可能な表示装置２０としては、ＨＵＤ以外のものも考えられる。例えば、表示装置２０として裸眼立体視表示装置（３次元画像表示装置）を用い、第１画像および第２画像の表示位置の奥行きを実現してもよい。その場合、図３９のように、第１画像および第２画像の背景画像として、カメラで撮影した自車両前方の風景映像を表示させてもよい。それにより、表示装置２０の画面上で、ＨＵＤを用いた場合と同様の視覚的効果が得られる。
また、重ねて配設された２枚以上の表示面（表示レイヤ）を持つ液晶表示装置（少なくとも手前側の表示面は透明である）を用いて、第１画像および第２画像の表示位置の奥行きを実現してもよい。すなわち、手動制御モードのアクチュエータについては、第１画像を手前側の表示面、第２画像を奥側の表示面にそれぞれ表示し、自動制御モードのアクチュエータについては、第２画像を手前側の表示面、第１画像を奥側の表示面にそれぞれ表示させる。また、少なくとも片方の表示面の位置を表示制御部１２が制御できる構成をとり、それを物理的に前後に動かすことで、第１画像と第２画像との前後関係の切り替えるときのアニメーション効果や、図３７および図３８に示したような画像の動きを実現してもよい。
本発明が適用可能な自動運転には、自動駐車も含まれることは言うまでもない。また、自動駐車には、ハンドル操作（ステアリング制御）が自動で行われるがアクセル操作は手動で行う必要がある半自動駐車や、ステアリング、アクセルその他のアクチュエータの制御の全てが自動で行われる準自動駐車も含まれる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１０ 車両情報表示制御装置、１１ 自動運転情報取得部、１２ 表示制御部、２０ 表示装置、２１ 表示領域、３０ 自動運転システム、３１ 運転関連情報取得装置、３２ ＨＭＩ装置、３３ 自動運転制御装置、４０ 手動運転装置、４１ ハンドル、４２
アクセルペダル、４３ ブレーキペダル、５０ アクチュエータ、５１ ステアリング、５２ アクセル、５３ ブレーキ、６０ 処理回路、６１ プロセッサ、６２ メモリ、５１ａ 手動ステアリング画像、５２ａ 手動アクセル画像、５３ａ 手動ブレーキ画像、５１ｂ 自動ステアリング画像、５２ｂ 自動アクセル画像、５３ｂ 自動ブレーキ画像、５１ｃ 通知画像、２００ 運転者、２０１ ウインドシールド、２０２ メータークラスタ。

Claims (16)

  1. 車両の各アクチュエータが手動制御モードか自動制御モードかの情報を含む自動運転情報を取得する自動運転情報取得部と、
    前記自動運転情報に基づいて、各アクチュエータの制御モードを示す画像を、表示装置を用いて表示する表示制御部と、
    を備え、
    各アクチュエータに対応して、手動制御モードを表す第１画像と自動制御モードを表す第２画像とが規定されており、
    前記表示制御部は、各アクチュエータの前記第１画像および前記第２画像を同時に表示し、手動制御モードのアクチュエータの前記第１画像は当該アクチュエータの前記第２画像よりも手前側に表示し、自動制御モードのアクチュエータの前記第２画像は当該アクチュエータの前記第１画像よりも手前側に表示する
    車両情報表示制御装置。
  2. 前記表示制御部は、前記第１画像の表示位置と前記第２画像の表示位置とをずらしつつ、前記第１画像と前記第２画像とを重ねて表示する
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  3. 前記自動運転情報は、各アクチュエータの自動制御モードが手動操作の介入を認めるものか否かの情報をさらに含んでおり、
    前記表示制御部は、自動制御モードのアクチュエータの前記第１画像の表示態様または表示位置によって、当該自動制御モードが手動操作の介入を認めるものか否かを示す
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  4. 前記自動運転情報は、各アクチュエータの自動制御モードが手動操作の介入を認めるものか否かの情報をさらに含んでおり、
    前記表示制御部は、自動制御モードのアクチュエータについて、当該自動制御モードが手動操作の介入を認めるものであること、または、認めないものであることを示す第３画像を表示する
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  5. 前記自動運転情報は、自動制御モードのアクチュエータを手動制御モードへ切り替える必要が生じるまでの距離または時間の情報をさらに含んでおり、
    前記表示制御部は、自動制御モードのアクチュエータを手動制御モードに切り替える必要が生じるまで距離または時間を、前記第１画像の表示位置と前記第２画像の表示位置との差で示す
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  6. 前記自動運転情報は、手動制御モードのアクチュエータが自動制御モードへ切り替え可能な状態になるまでの距離または時間の情報をさらに含んでおり、
    前記表示制御部は、手動制御モードのアクチュエータが自動制御モードへ切り替え可能な状態になるまでの距離または時間を、前記第１画像の表示位置と前記第２画像の表示位置との差で示す
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  7. 前記第１画像と前記第２画像とは、互いに同一または類似の形状を有している
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  8. 前記第１画像は前記第２画像よりも視認性の高い画像である
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  9. 前記第１画像および前記第２画像は、手前側に表示されるときと奥側に表示されるときとで形態が変化する
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  10. 前記表示制御部は、前記第１画像と前記第２画像との前後関係の切り替えるときにアニメーション効果を用いる
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  11. 前記表示制御部は、前記第１画像および前記第２画像を遠近法に従って描画することによって、前記第１画像と前記第２画像との前後関係を表現する
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  12. 前記表示装置は、奥行きのある画像表示が可能なものであり、
    前記表示制御部は、前記第１画像および前記第２画像の表示位置の奥行きを制御することによって、前記第１画像と前記第２画像との前後関係を表現する
    請求項１記載の車両情報表示制御装置。
  13. 前記表示装置は、奥行きの異なる複数の画像を表示可能なヘッドアップディスプレイである
    請求項１２記載の車両情報表示制御装置。
  14. 前記表示装置は、物理的に奥行きの異なる複数の表示レイヤを有する表示装置である
    請求項１２記載の車両情報表示制御装置。
  15. 前記表示装置は、３次元画像表示装置である
    請求項１２記載の車両情報表示制御装置。
  16. 車両情報表示制御装置を用いて、車両の各アクチュエータの制御モードを示す画像を表示装置に表示させる自動運転情報の表示方法であって、
    各アクチュエータに対応して、手動制御モードを表す第１画像と自動制御モードを表す第２画像とが規定されており、
    前記車両情報表示制御装置の自動運転情報取得部が、各アクチュエータが手動制御モードか自動制御モードかの情報を含む自動運転情報を取得し、
    前記車両情報表示制御装置の表示制御部が、各アクチュエータの前記第１画像および前記第２画像を同時に表示し、前記自動運転情報に基づいて、手動制御モードのアクチュエータの前記第１画像は当該アクチュエータの前記第２画像よりも手前に表示し、自動制御モードのアクチュエータの前記第２画像は当該アクチュエータの前記第１画像よりも手前に表示する
    自動運転情報の表示方法。
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