JP6381826B2 - 車両情報表示制御装置 - Google Patents

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を示す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、表示装置に画像を表示する表示制御部と、を備え、表示装置は、車両の運転者からの見かけ上の距離が互いに異なる第１表示領域および第２表示領域を有しており、表示制御部は、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第１表示領域に表示し、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第２表示領域に表示する。

本発明に係る車両情報表示制御装置によれば、各アクチュエータに対応する画像が、当該アクチュエータの制御モードに応じて、第１表示領域または第２表示領域に振り分けられて表示されるため、運転者は各アクチュエータに対応する画像が表示された領域から、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における第１表示領域を示す図である。 実施の形態１における第２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。 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変化の例を示す図である。 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変化の例を示す図である。 自動運転情報の表示変化の例を示す図である。 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。 実施の形態２における第１表示領域および第２表示領域を示す図である。 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変化の例を示す図である。 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変化の例を示す図である。 実施の形態３における自動運転システム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。 実施の形態４における自動ステアリング可能区間までの距離または時間の通知方法を示す図である。 通知用画像の虚像距離の変化の例を示す図である。 実施の形態４における自動ステアリング可能区間までの距離または時間の通知方法を示す図である。 通知用画像の虚像距離の変化の例を示す図である。 実施の形態４におけ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。 通知用画像の虚像距離の変化の例を示す図である。 文字情報の表示例を示す図である。

＜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およびシフト５４（ギア）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、ヘッドランプやウインカーなどの灯火装置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、ブレーキ５３を操作するためのブレーキペダル４３、シフト５４を操作するためのシフトレバー４４を含んでいる（これら個々の要素を指して「手動運転装置」ということもある）。その他、灯火装置の操作機器なども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のみが自動制御モードになり、アクセル５２、ブレーキ５３およびシフト５４は手動制御モードになることもある。

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、ブレーキ５３およびシフト５４）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に画像を表示する。

表示装置２０は、画像の表示画面として、第１表示領域２１と第２表示領域２２とを備えている。第１表示領域２１および第２表示領域２２は、それぞれ独立した２つの画面であってもよいし、第１表示領域２１および第２表示領域２２が１つの画面内に配置されていてもよい。また、図１では、表示装置２０を１つのブロックで示したが、第１表示領域２１を備える表示装置と第２表示領域２２を備える表示装置とを、それぞれ個別に設けてもよい。

表示制御部１２は、各アクチュエータに対応する画像を、当該アクチュエータの制御モードに応じて、表示装置２０の第１表示領域２１または第２表示領域２２に振り分けて表示する。具体的には、表示制御部１２は、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第１表示領域２１に表示し、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第２表示領域２２に表示する。

実施の形態１では、第１表示領域２１はヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）によって実現され、第２表示領域２２は液晶表示装置（ＬＣＤ）によって実現されているものとする。

第１表示領域２１に画像を表示させる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１における第１表示領域２１は、図２のように、自車両のウインドシールド２０１の一部の領域となる。ＨＵＤが表示した画像（虚像）は、運転者から見ると、自車両の前方の空間に存在するように見える。

第２表示領域２２を構成するＬＣＤは、図３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ものとする。ただし、第２表示領域２２の配置はこれに限られず、運転者が容易に視認可能な位置であればよい。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）に第２表示領域２２を配設してもよい。

ここで、図４および図５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４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５のように３次元極座標系の偏角（θ_ｉ，φ_ｉ）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５のように３次元極座標系の動径（ｒ_ｉ）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（ｒ_ｉ）に合わせることによって、３次元極座標（ｒ_ｉ，θ_ｉ，φ_ｉ）で表される虚像位置に画像１００を視認することができる。

図６および図７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６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の第１表示領域２１および第２表示領域２２に画像を表示する表示制御部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７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の第１表示領域２１および第２表示領域２２に画像を表示するステップと、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、自動運転情報の具体的な表示例を挙げて、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８は、車両情報表示制御装置１０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、各アクチュエータに対応する画像を、表示装置２０の第１表示領域２１または第１表示領域２１に振り分けて表示する（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。

ステップＳ３では、表示制御部１２が、アクチュエータ５０の各要素（アクチュエータ５０、ステアリング５１、アクセル５２、ブレーキ５３）のうち、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第１表示領域２１に表示し、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第２表示領域２２に表示する。

例えば、ステアリング５１、アクセル５２、ブレーキ５３およびシフト５４が全て手動制御モードである場合、表示制御部１２は、図９のように、ステアリング５１に対応するステアリング画像５１ａ、アクセル５２に対応するアクセル画像５２ａ、ブレーキ５３に対応するブレーキ画像５３ａおよびシフト５４に対応するシフト画像５４ａを第１表示領域２１に表示する。逆に、ステアリング５１、アクセル５２、ブレーキ５３およびシフト５４が全て自動制御モードである場合、表示制御部１２は、図１０のように、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを第２表示領域２２に表示する。したがって、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａは、各アクチュエータの制御モードの変化に合わせて、第１表示領域２１と第２表示領域２２との間を移動することになる。

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に対応する画像を第１表示領域２１に表示し、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第２表示領域２２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、ブレーキ５３およびシフト５４が手動制御モードである場合は、図１１のように、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを第１表示領域２１に表示し、ステアリング画像５１ａを第２表示領域２２に表示する。

実施の形態１に係る運転支援システムによれば、各アクチュエータに対応する画像（ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａ）が、各アクチュエータの手動制御モードに応じて、第１表示領域２１または第２表示領域２２に振り分けられて表示されるため、運転者は、それらの表示位置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。

また、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像は、第１表示領域２１から完全に消去せずに、目立たない表示態様で第１表示領域２１に残してもよい（例えば、破線で表示したり、色をグレーにしたり、輝度を下げたりするとよい）。例えば、図１２は、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像（ここではステアリング画像５１ａ）を、第２表示領域２２に表示させると共に、第１表示領域２１にも目立たない表示態様（ここでは破線表示）で残した例である。

ここで、自動制御モードには、手動操作の介入を認めないものと、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が存在する場合がある。その場合、両者を見分けることが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ない自動制御モードである場合は、上記の図１１と同様に、ステアリング画像５１ａを第１表示領域２１から消去して第２表示領域２２に表示し、ステアリング５１が、手動操作が行われると手動制御モードへ移行する自動制御モードである場合は、図１２のように、ステアリング画像５１ａを第１表示領域２１に目立たない表示態様で残しつつ、第２表示領域２２に表示してもよい。

また、第１表示領域２１と第２表示領域２２との間で、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを移動させるとき、アニメーション効果を取り入れてもよい。例えば図１３は、ステアリング５１が手動制御モードから自動制御モードに切り換わるときに、第１表示領域２１に表示されていたステアリング画像５１ａが、下方へ移動して第１表示領域２１から消え、第２表示領域２２の上部から現れるようにした表示変化の例である。

また、第１表示領域２１に画像を表示させるＨＵＤが、虚像距離（運転者からＨＵＤが表示した画像までの見かけ上の距離）を変化させることが可能なものである場合、奥行きを持ったアニメーション効果を取り入れてもよい。このアニメーション効果は、ステアリング画像５１ａの虚像距離を連続的または段階的に変化させることで実現される。例えば図１４は、ステアリング５１が手動制御モードから自動制御モードに切り換わるときに、第１表示領域２１に表示されていたステアリング画像５１ａが、運転者の手前側へ移動して第１表示領域２１から消える表示変化の例である。

本明細書では、図１４のような奥行きのある画像の動きを、図１５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（ここでは、第１表示領域２１上の画像の虚像距離を５０ｍと仮定している）。図１４および図１５では、第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａを消すときに、運転者の手前側へ移動させる例を示したが、図１６に示すように、運転者から遠ざかるように移動させてから消してもよい。

なお、本実施の形態では、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像が表示される第１表示領域２１がＨＵＤで実現され、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像が表示される第２表示領域２２がＬＣＤで実現される例を示したが、これは逆でもよい。すなわち、第１表示領域２１がＬＣＤで実現され、第２表示領域２２がＨＵＤで実現されるシステム構成としてもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態２では、表示装置２０の第１表示領域２１および第２表示領域２２の両方が、ＨＵＤを用いて実現される例を示す。本実施の形態において、表示装置２０としてのＨＵＤは、虚像距離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。

先に示した図５のように虚像位置を３次元極座標で表すと、虚像距離（ｒ_ｉ）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１７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１７では、車両の進行方向をｙ軸とし、ｙ＝ｒ_ｉの平面を虚像距離ｒ_ｉの表示面として規定している）。

例えば、ＨＵＤが、虚像距離が２５ｍの第１の画像１００ａと、虚像距離が５０ｍの第２の画像１００ｂと、虚像距離が７５ｍの第３の画像１００ｃとを表示すると、運転者からは、図１８のように、前方２５ｍに第１の画像１００ａが存在し、前方５０ｍに第２の画像１００ｂが存在し、前方７５ｍに第３の画像１００ｃが存在しているように見える。

実施の形態２では、図１９に示すように、ウインドシールド２０１上に、虚像距離が５０ｍの画像が表示される第１表示領域２１と、虚像距離が２０ｍの画像が表示される第２表示領域２２とが規定されている。すなわち、第１表示領域２１は、自車両の５０ｍ先にある仮想的な画面であり、第２表示領域２２は、運転者の２０ｍ先にある仮想的な画面である。第１表示領域２１と第２表示領域２２は、運転者から見て重なっていてもよい。

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８）と同様である。例えば、ステアリング５１、アクセル５２、ブレーキ５３およびシフト５４が全て手動制御モードである場合、表示制御部１２は、図２０のように、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを第１表示領域２１に表示する（第１表示領域２１に表示される各画像の虚像距離は５０ｍである）。逆に、ステアリング５１、アクセル５２、ブレーキ５３およびシフト５４が全て自動制御モードである場合、表示制御部１２は、図２１のように、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを第２表示領域２２に表示する（第２表示領域２２に表示される各画像の虚像距離は２０ｍである）。

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に対応する画像を第１表示領域２１に表示し、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第２表示領域２２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、ブレーキ５３およびシフト５４が手動制御モードである場合、表示制御部１２は、図２２のように、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを第１表示領域２１に表示し、ステアリング画像５１ａを第２表示領域２２に表示する。

実施の形態２に係る車両情報表示制御装置１０によれば、各アクチュエータに対応する画像（ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａ）が、各アクチュエータの手動制御モードに応じて、見かけ上の距離の異なる第１表示領域２１または第２表示領域２２に振り分けられて表示されるため、運転者は、その表示位置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。

ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａが第１表示領域２１と第２表示領域２２との間を移動させるとき、アニメーション効果を取り入れてもよい。例えば図２３および図２４は、ステアリング５１が手動制御モードから自動制御モードに切り換わるときに、第１表示領域２１に表示されていたステアリング画像５１ａが、運転者の手前側へ向かって移動して、第２表示領域２２上で停止するようにした表示変化の例である。このアニメーション効果は、ステアリング画像５１ａの虚像距離を５０ｍから２０ｍへ連続的または段高い的に変化させることで実現される。また、図２５のように、第１表示領域２１に表示されていたステアリング画像５１ａが、第２表示領域２２と第１表示領域２１との間を交互に数回行き来して、最後に第２表示領域２２上で停止するようにした表示変化の例である。

実施の形態２では、第１表示領域２１および第２表示領域２２の運転者からの見かけ上の距離を、それぞれ５０ｍおよび２０ｍとしたが、それらの距離はこれに限られるものではない。また、第２表示領域２２が第１表示領域２１をよりも遠くに配置されてもよい。

図２０〜図２２の例において、第１表示領域２１および第２表示領域２２に表示される画像に関して、遠近法に従うと、運転者から見た画像の立体角（運転者から見える画像の大きさに相当）は距離の２乗に反比例することになり、遠くに見える第１表示領域２１上の画像（手動制御モードのアクチュエータに対応する画像）が、近くに見える第２表示領域２２上の画像（自動制御モードのアクチュエータに対応する画像）に比べてかなり大きく見えることになる。しかし、第１表示領域２１上の画像と第２表示領域２２上の画像との立体角の関係は、正確に遠近法に従わなくてもよく、画像の見かけ上の距離が近くなっても、立体角の変化が緩やかになるようにしてもよい。例えば、運転者から見て、第２表示領域２２上の画像の立体角が第１表示領域２１上の画像の立体角の２倍になるように、距離を変数とする変換式を用いて各画像の立体角を決めてもよい。また、遠近法に反して、近くに見える第２表示領域２２上の画像の立体角が、遠くに見える第１表示領域２１上の画像の立体角以下になるようにしてもよい。その場合、第１表示領域２１上の画像が、第２表示領域２２上の画像に比べて必要以上に目立たなくなることを防止できる。

＜実施の形態３＞
実施の形態３では、車両情報表示制御装置１０と自動運転システム３０との連携動作の具体例を示す。ここでは、実施の形態２の運転支援システムにおける例を示すが、本実施の形態は実施の形態１のシステムにも適用可能である。

図２６は、自動運転システム３０の動作を示すフローチャートである。図２６に示すフローは、自動運転システム３０の動作の一例であり、本発明の適用がこれに限られるものではない。また、ここでは簡単のため、自動運転システム３０が規定する自車両の動作モードは、アクチュエータ５０の全ての要素が手動制御モードになる「手動運転モード」と、アクチュエータ５０の全ての要素が自動制御モードになる「自動運転モード」との２種類のみと仮定する。

また、自動運転情報取得部１１が自動運転制御装置３３から取得する自動運転情報には、自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を示す情報の他、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換え可能な状態か否かの情報、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換える必要が生じるまでの距離または時間の情報、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換え可能な状態になるまでの距離または時間の情報が含まれているものとする。

自動運転システム３０が起動した直後は、自動運転制御装置３３は自車両を手動運転モードにする（ステップＳ１０１）。このとき、アクチュエータ５０は手動制御モードになるため、車両情報表示制御装置１０の表示制御部１２は、図２７のように、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを、第１表示領域２１に表示する。

自車両が手動運転モードで走行している間、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に基づいて、自車両が自動運転モードへ移行可能な状態かどうかを確認する（ステップＳ１０２）。例えば、高速道路などの自動車専用道路で自動運転モードが許容される場合、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が走行中の道路を確認し、自車両が自動車専用道路を走行中であれば自動運転モードへ移行可能と判断する。

自動運転モードへ移行可能な場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、自動運転制御装置３３は、ＨＭＩ装置３２を用いてその旨を運転者へ通知する（ステップＳ１０３）。このとき表示制御部１２は、自動運転情報に基づいて、自動運転システム３０でステップＳ１０３の通知が行われることを検知し、当該通知を表示装置２０を用いて行う。当該通知の方法としては、例えば図２８に示すように、第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを点滅させる方法が考えられる。当該通知の後、運転者は、ＨＭＩ装置３２を操作して、自動運転モードへの切り換えを自動運転制御装置３３に指示することができる。

自動運転制御装置３３は、自動運転モードへの切り換え指示を受けると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、自動運転モードへ移行可能であることを再確認した上で（ステップＳ１０５）、自車両を自動運転モードへ切り換える（ステップＳ１０６）。なお、自動運転モードへの切り換え指示がない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）や、当該指示があっても自動運転モードへ移行可能でなかった場合（ステップＳ１０５でＮＯ）は、ステップＳ１０１へ戻り、手動運転モードが継続される。

自車両が自動運転モードになると、アクチュエータ５０は自動制御モードになるため、車両情報表示制御装置１０の表示制御部１２は、図２９のように、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを第１表示領域２１から消し、それらを第２表示領域２２に表示させる。すなわち、表示制御部１２は、ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを第１表示領域２１から第２表示領域２２へと移動させる。

自車両が自動運転モードで走行している間、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に基づいて、手動運転モードへの切り換えが必要となるまでの距離または時間が、予め定められた閾値以下かどうかを確認する（ステップＳ１０７）。例えば、自動車専用道路以外では自動運転モードが許容されない場合、自動運転制御装置３３は、地図情報、自車両の現在位置および走行予定経路の情報から自車両が自動車専用道路から出るまでの距離または時間を算出し、その値を閾値と比較する。当該閾値は、例えば、距離であれば５ｋｍ、時間であれば５分程度が好ましい。手動運転モードへの切り換えが必要となるまでの距離または時間が閾値よりも大きい場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、ステップＳ１０６へ戻り、自動運転モードが継続される。

手動運転モードへの切り換えが必要となるまでの距離または時間が閾値以下である場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、自動運転制御装置３３は、さらに、即座に手動運転モードへ切り換える必要があるかどうかを確認する（ステップＳ１０８）。この確認は、手動運転モードへの切り換えが必要となるまでの距離または時間を、ステップＳ１０７での閾値よりも小さい第２の閾値と比較することで行われる。第２の閾値は０でよいが、マージンをとって、距離であれば１ｋｍ、時間であれば１分などとしてもよい。

手動運転モードへ即座に切り換える必要がなければ（ステップＳ１０８でＮＯ）、自動運転制御装置３３は、自動運転モードに切り換える必要が生じる旨を、ＨＭＩ装置３２を用いて運転者へ通知した上で（ステップＳ１０９）、自動運転モードを継続する。このとき表示制御部１２は、自動運転情報に基づいて、自動運転システム３０でステップＳ１０９の通知が行われることを検知し、当該通知を表示装置２０を用いて行う。当該通知の方法としては、例えば図３０に示すように、第２表示領域２２上のステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａを点滅させる方法が考えられる。

図２６での図示は省略するが、自車両が自動運転モードの場合、運転者は、任意のタイミングで、ＨＭＩ装置３２を操作して自車両を手動運転モード（ステップＳ１０１）へ戻すことが可能である。通常、運転者は、ステップＳ１０９の通知を受ければ、自らの意思で自車両を手動運転モードにするであろう。

しかし、その後も自車両が自動運転モードでの走行を継続すると、手動運転モードへ即座に切り換える必要が生じる（ステップＳ１０８でＹＥＳ）。この場合、自動運転制御装置３３は、運転者が手動運転可能な状態か否かを判断する（ステップＳ１１０）。この判断は、例えば、運転者の視線や覚醒度、手足の位置（手動運転装置４０を操作しているかどうか）などに基づいて行われる。運転者が手動運転可能な状態であれば（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、ステップＳ１０１へ戻り、自動運転制御装置３３は、自車両を手動運転モードへ移行させる。

しかし、運転者が手動運転可能な状態でなければ（ステップＳ１１０でＮＯ）、自動運転制御装置３３は、自動運転モードに切り換える必要がある旨を運転者へ警告する（ステップＳ１１１）。このとき表示制御部１２は、自動運転情報に基づいて、自動運転システム３０でステップＳ１１１の警告が行われることを検知し、当該警告を表示装置２０を用いて行う。この警告の方法としては、例えば図３１に示すように、図３０の状態から、第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａをより目立つ色に変化させる方法などが考えられる。

ステップＳ１１１の警告を行った後、自動運転制御装置３３は、再度、運転者が手動運転装置４０を用いた手動運転を行える状態か否かを確認する（ステップＳ１１２）。運転者が手動運転可能な状態になっていれば（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、ステップＳ１０１へ戻り、自動運転制御装置３３は、自車両を手動運転モードへ移行させる。

しかし、運転者が手動運転可能な状態にならなければ（ステップＳ１１２でＮＯ）、自動運転制御装置３３は、自車両を路肩等へ回避させて緊急停止させた上で（ステップＳ１１３）、ステップＳ１１２へ戻り、運転者が手動運転可能な状態になるのを待つ。

以上のように、実施の形態３に係る運転支援システムによれば、各アクチュエータに対応する画像（ステアリング画像５１ａ、アクセル画像５２ａ、ブレーキ画像５３ａおよびシフト画像５４ａ）が、各アクチュエータの手動制御モードに応じて、第１表示領域２１または第２表示領域２２に振り分けられて表示されるため、運転者は、その表示位置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、ステップＳ１０３，Ｓ１０９の通知およびステップＳ１１１の警告を行う際に表示制御部１２が表示装置２０に表示させる画面は、それぞれ図２８、図３０および図３１の例に限られず、任意の態様でよい。すなわち、各アクチュエータに対応する画像の表示態様が通常状態から変化すればよく、点滅させる方法や色を変化させる方法以外にも、大きさ、形状、動き、表示位置など変える方法などが考えられる。また、通知または警告の種類も上記の３つに限られない。例えば、一般道路で自動運転モードが実行される場合において、車両の周囲に歩行者や他車両を検出したときに、それらの存在を運転者に注意喚起する通知と共に、手動運転モードへの移行を促す通知を行ってもよい。

＜実施の形態４＞
実施の形態４では、実施の形態２において、アクチュエータを自動制御モードへ切り換え可能となるまでの距離または時間を通知する方法、ならびに、アクチュエータを手動制御モードへ切り換える必要が生じるまでの距離または時間を通知する方法を提案する。

まず、アクチュエータを自動制御モードへ切り換え可能になる区間までの距離または時間を通知する方法の例を示す。図３２および図３３は、自車両からステアリング５１を自動制御モードへ切り換え可能になる区間（自動ステアリング可能区間）までの距離または時間を通知する例である。

例えば、時刻ｔ_０で、自車両から自動ステアリング可能区間までの距離が５ｋｍになると、表示制御部１２は、表示装置２０を制御して、図３２の（ａ）部に示すように、ステアリング画像５１ａを模した通知用画像５１ｂを、虚像距離１００ｍで表示する。通知用画像５１ｂは、ステアリング画像５１ａと見分けがつき、且つ、ステアリング画像５１ａよりも目立たない色（例えばグレー）や明度であることが好ましい。

その後、表示制御部１２は、自車両が自動ステアリング可能区間へ近づくに従って、図３２の（ｂ）部に示すように、通知用画像５１ｂの虚像距離を短くして、通知用画像５１ｂを第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａへと近づける。そして、自車両が自動ステアリング可能区間に到達した時刻ｔ_１では、通知用画像５１ｂはステアリング画像５１ａと同じ位置になって、ステアリング画像５１ａと通知用画像５１ｂとが完全に重なることになる。このとき、図３２の（ｃ）部に示すように、ステアリング画像５１ａを点滅させるなどして、図２６のフローのステップＳ１０３の通知を行うとよい。

このように、図３２および図３３の例では、通知用画像５１ｂと第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａとの距離の差によって、自車両から自動ステアリング可能区間までの距離または時間を表現している。よって、運転者はその表示から、自車両から自動ステアリング可能区間までの距離または時間を直感的に把握することができる。

また、図３４および図３５は、自車両から自動ステアリング可能区間までの距離または時間を通知する他の例である。

例えば、時刻ｔ_０で、自車両から自動ステアリング可能区間までの距離が５ｋｍになると、表示制御部１２は、表示装置２０を制御して、図３４の（ａ）部に示すように、ステアリング画像５１ａを模した通知用画像５１ｂを、第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａの位置に表示する。

その後、表示制御部１２は、自車両が自動ステアリング可能区間へ近づくに従って、図３４の（ｂ）部に示すように、通知用画像５１ｂの虚像距離を短くして、通知用画像５１ｂを第２表示領域２２上のステアリング画像５１ａの表示位置（ステアリング５１が自動制御モードのときにステアリング画像５１ａが表示される位置）へと近づける。そして、自車両が自動ステアリング可能区間に到達した時刻ｔ_１では、通知用画像５１ｂは第２表示領域２２上のステアリング画像５１ａの表示位置と同じ位置になる。このとき、図３４の（ｃ）部に示すように、ステアリング画像５１ａを点滅させるなどして、図２６のフローのステップＳ１０３の通知を開始するとよい。

このように、図３４および図３５の例では、通知用画像５１ｂと第２表示領域２２上のステアリング画像５１ａの表示位置との距離の差によって、自車両から自動ステアリング可能区間までの距離または時間を表現している。

次に、アクチュエータを手動制御モードへ切り換える必要がある区間までの距離または時間を通知する方法の例を示す。図３６および図３７は、自車両からステアリング５１を自動制御モードへ切り換え可能になる区間（手動ステアリング必要区間）までの距離または時間を通知する例である。

例えば、時刻ｔ_０で、自車両から手動ステアリング必要区間までの距離が５ｋｍになると、表示制御部１２は、表示装置２０を制御して、図３６の（ａ）部に示すように、ステアリング画像５１ａを模した通知用画像５１ｂを、第２表示領域２２上のステアリング画像５１ａの位置に表示する。このとき、ステアリング画像５１ａを点滅させるなどして、図２６のフローのステップＳ１０９の通知を開始するとよい。

その後、表示制御部１２は、自車両が手動ステアリング必要区間へ近づくに従って、図３６の（ｂ）部に示すように、通知用画像５１ｂの虚像距離を長くして、通知用画像５１ｂを第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａの表示位置（ステアリング５１が手動制御モードのときにステアリング画像５１ａが表示される位置）へと近づける。そして、自車両が手動ステアリング必要区間に到達した時刻ｔ_１（または、手動ステアリング必要区間までの距離または時間が第２の閾値以下になった時刻）では、通知用画像５１ｂは、第２表示領域２２におけるステアリング画像５１ａの表示位置と同じ位置になる。このとき、図３６の（ｃ）部に示すように、ステアリング画像５１ａの色を変化させるなどして、図２６のフローのステップＳ１１１の警告を行うとよい。

実施の形態２では、ＨＵＤで虚像距離を制御し、仮想的な２つの表示領域を実現した例を示したが、例えば、３次元裸眼立体視表示装置を用いて、見かけ上の距離が異なる２つの平面（第１表示領域２１と第２表示領域２２に相当）を表現し、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像と自動制御モードのアクチュエータに対応する画像とを、それぞれ異なる平面に表示させてもよい。さらに、その背景画像として、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。この場合、表示装置の画面上で、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枚の表示面（少なくとも手前側の表示面は透明である）を持つ液晶表示器を用いて、第１表示領域２１と第２表示領域２２とを実現してもよい。例えば、奥側（運転者から遠い側）の表示面を第１表示領域２１として用いて、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像を表示し、手前側（運転者に近い側）の表示面を第２表示領域２２として用いて、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像を表示してもよい。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、第１表示領域２１または第２表示領域２２を物理的に前後に動かすことで、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像または自動制御モードのアクチュエータに対応する画像にアニメーション効果を与えてもよい。

このように、図３６および図３７の例では、通知用画像５１ｂと第１表示領域２１上のステアリング画像５１ａの表示位置との距離の差によって、自車両から手動ステアリング必要区間までの距離または時間を表現している。よって、運転者はその表示から、自車両から手動ステアリング必要区間までの距離または時間を直感的に把握することができる。

本発明は、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像と、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像とで、表示領域を変えることによって、両者を容易に区別できるようにするものであるが、さらに両者の表示態様を変えてもよい。例えば、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像と、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像とで、色相、明度、彩度などの色味を変えてもよい。

例えば、実施の形態２において、遠くに見える手動制御モードのアクチュエータに対応する画像の色味と、近くに見える自動制御モードのアクチュエータに対応する画像の色味とを、空気遠近法に従って変えてもよい。

また、例えば、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像は平面的な画像とし、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像は立体的な画像としてもよい。また、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像と、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像との片方だけに、アニメーション効果（例えば点滅や、色の変化など）を適用してもよい。

さらに、表示装置２０としてＨＵＤを用いる場合、遠方に見えるように表示される画像の情報を補足するために、文字情報を追加して表示してもよい。例えば、図３８は、図３２の（ａ）において通知用画像５１ｂが示す情報（自動ステアリング可能区間までの距離）を文字情報として表示させた例である。

なお、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 第１表示領域、２２ 第２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、４４ シフトレバー、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、５４ シフト、６０ 処理回路、６１ プロセッサ、６２ メモリ、５１ａ ステアリング画像、５２ａ アクセル画像、５３ａ ブレーキ画像、５４ａ シフト画像、５１ｂ 通知用画像、２０１ ウインドシールド、２０２ メータークラスタ。

Claims (7)

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を示す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、表示装置に画像を表示する表示制御部と、
   を備え、
   前記表示装置は、前記車両の運転者からの見かけ上の距離が互いに異なる第１表示領域および第２表示領域を有しており、
   前記表示制御部は、手動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第１表示領域に表示し、自動制御モードのアクチュエータに対応する画像を第２表示領域に表示する
   車両情報表示制御装置。
2. 前記第１表示領域および前記第２表示領域は、単一の表示装置によって構成されており、
   前記第１表示領域および前記第２表示領域を構成する単一の表示装置はヘッドアップディスプレイである
   請求項１記載の車両情報表示制御装置。
3. 前記第１表示領域および前記第２表示領域は、単一の表示装置によって構成されており、
   前記第１表示領域および前記第２表示領域を構成する単一の表示装置は、重ねて配設された、前記第１表示領域として用いられる第１の表示面と、前記第２表示領域として用いられる第２の表示面とを持つ液晶表示器である
   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、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換え可能な状態か否か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換え可能な状態になると、当該アクチュエータに対応する画像の表示態様を変化させる
   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換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換える必要が生じるまで距離または時間が予め定められた閾値以下になると、当該アクチュエータに対応する画像の表示態様を変化させる
   請求項１記載の車両情報表示制御装置。
6. 前記表示装置は、ヘッドアップディスプレイを含んでおり、
   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換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、前記ヘッドアップディスプレイを用いて、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換える必要が生じるまで距離または時間を通知するための通知用画像を表示し、前記通知用画像の運転者からの見かけ上の距離を、当該アクチュエータを手動制御モードに切り換える必要が生じるまで距離または時間に応じて変化させる
   請求項１記載の車両情報表示制御装置。
7. 前記表示装置は、ヘッドアップディスプレイを含んでおり、
   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換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、前記ヘッドアップディスプレイを用いて、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換え可能な状態になるまでの距離または時間を通知するための通知用画像を表示し、前記通知用画像の運転者からの見かけ上の距離を、当該アクチュエータが自動制御モードへ切り換え可能な状態になるまでの距離または時間に応じて変化させる
   請求項１記載の車両情報表示制御装置。

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