JP6494764B2

JP6494764B2 - 表示制御装置、表示装置及び表示制御方法

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Publication number: JP6494764B2
Application number: JP2017535202A
Authority: JP
Inventors: 英一有田; 下谷　光生; 光生下谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-08-20
Also published as: WO2017029740A1; JPWO2017029740A1

Description

本発明は、表示部を制御する表示制御部及び表示制御方法、並びに、当該表示制御装置を備える表示装置に関する。

車両のウィンドシールドに画像を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）に関して様々な技術が提案されている。例えば運転者にとって、あたかも車両前方の実風景に実在するかのように見える虚像の画像を表示するＨＵＤが提案されている。また例えば特許文献１には、虚像の画像の見かけ上の位置と運転者との間の距離（虚像距離）を、車速に応じて変更するＨＵＤが提案されている。

また、ＨＵＤ以外にも車両の表示装置に関して様々な技術が提案されている。例えば実写ナビゲーション装置の表示装置などのように、車両前方の映像を撮像し、当該撮像した映像に矢印などの画像を付加して、それら映像及び画像を表示する表示装置（以下「実写表示装置」と記す）も提案されている。

特開平６−１１５３８１号公報

しかしながら、上述のＨＵＤ及び実写表示装置では、運転者の運転をサポートするための表示に改善の余地があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、表示による運転者に対する運転のサポートを高めることが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る表示制御装置は、表示部を制御する表示制御装置であって、表示部は、車両に設けられ、当該車両の運転席から車両のウィンドシールドを介して視認可能な虚像を、表示オブジェクトとして表示可能であり、かつ、表示オブジェクトの虚像距離を変更可能なヘッドアップディスプレイであり、車両前方の実体物を認識するとともに、当該実体物の車両に対する相対位置を認識する実体物認識部と、走行している車両の走行速度を取得する走行状態取得部と、表示部の表示を制御する制御部とを備える。制御部は、実体物認識部での認識結果と、走行状態取得部で取得された走行速度とに基づいて、走行している車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、車両の運転席から見て当該安全距離表示オブジェクトの虚像の方向と虚像距離とに対応する位置が実体物の方向と相対距離とに対応する位置に合わせられて表示されるように、表示部を制御する。

本発明によれば、実体物認識部での認識結果と、車両の走行速度とに基づいて、第１距離を示す表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、実体物認識部で認識された実体物に関連して表示される。これにより、表示による運転者に対する運転のサポートを高めることができる。

本発明の目的、特徴、態様及び利点は、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。

実施の形態１に係る表示制御装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る表示オブジェクトを説明するための図である。実施の形態２に係る表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る表示装置の表示を説明するための図である。実施の形態２に係る表示装置の表示を説明するための図である。変形例１に係る表示装置の表示を説明するための図である。変形例２に係る表示装置の表示を説明するための図である。変形例３に係る表示装置の表示を説明するための図である。変形例４に係る表示装置の表示を説明するための図である。変形例５に係る表示装置の表示を説明するための図である。変形例６に係る表示装置の表示を説明するための図である。実施の形態３に係る表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３に係る表示装置の表示を説明するための図である。実施の形態３に係る表示装置の表示を説明するための図である。表示制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。表示制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態１に係る表示制御装置が、車両に搭載されているものと説明する。そして、当該表示制御装置が搭載され、着目の対象となる車両を「自車両」と記載して説明する。

図１は、本実施の形態１に係る表示制御装置の構成を示すブロック図である。図１の表示制御装置１は、表示部２１を制御する。表示部２１は、自車両に設けられ、当該自車両の運転席から視認可能な表示オブジェクトを表示可能である。この表示部２１には、例えばＨＵＤの表示機能、または、実写表示装置の表示機能が適用される。

図２は、ＨＵＤの表示機能を有する表示部２１によって表示される表示オブジェクト８２を説明するための図である。図２に示すように、表示部２１は、自車両の運転席から自車両のウィンドシールド８１を介して視認可能な虚像を、表示オブジェクト８２として表示することが可能となっている。表示オブジェクト８２の実際の表示位置は、ウィンドシールド８１上の位置であるが、運転者にとっては、あたかも表示オブジェクト８２が、実際の表示位置と遠近方向における位置が異なる虚像位置（疑似的な表示位置）に実在するかのように見えるようになっている。ここで、虚像位置は、虚像方向と虚像距離とによって規定される。

虚像方向は、自車両の特定位置（例えば運転席またはウィンドシールド８１）を基準とする虚像（表示オブジェクト８２）の方向である。虚像方向は、実質的に、運転者８３から見たウィンドシールド８１（略二次元平面）における表示オブジェクト８２の位置に相当し、例えば３次元極座標系の偏角θｉ及び仰角φｉで表される。もちろん、極座標−直交座標変換を行えば直交座標系でも表すことができる。

虚像距離は、自車両の特定位置（例えば運転席またはウィンドシールド８１）を基準とする虚像（表示オブジェクト８２）までの距離である。虚像距離は、実質的に、運転者８３から見た表示オブジェクト８２までの遠近方向の距離に相当し、例えば３次元極座標系の動径（ｒｉ）などで表される。厳密にいうと、同一平面上の表示オブジェクト８２と運転者８３との間の距離は、表示オブジェクト８２ごとの偏角θｉ及び仰角φｉによりそれぞれ異なるが、遠近方向の距離が十分遠い場合には、偏角θｉ及び仰角φｉによる距離の相違は無視できる。ここで、運転者８３の目の位置を原点とし、自車両の前方をＹ軸、左方向をＸ軸、頭上方向をＺ軸とした場合に、表示オブジェクト８２の位置Ｐｉの位置が直交座標系で（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）であったとする。この場合、ｒｉ＝（ｘｉ^２＋ｙｉ^２＋ｚｉ^２）^１／２、ｔａｎ（θｉ）＝ｘｉ／ｙｉ、ｔａｎ（φｉ）＝ｚｉ／（ｘｉ^２＋ｙｉ^２）^１／２という関係式が成り立つ。以下では説明を簡単にするために、ｙｉ＞＞ｘｉ、ｙｉ＞＞ｚｉ、すなわち表示オブジェクト８２が自車両から十分遠いものとする。この場合、ｒｉ≒ｙｉ、ｔａｎ（θｉ）＝ｘｉ／ｙｉ、ｔａｎ（φｉ）≒ｚｉ／ｙｉという関係式が成り立つ。

運転者８３は、自身の目の焦点（ピント）の距離を虚像距離に合わせることによって、３次元極座標（ｒｉ，θｉ，φｉ）などで表される虚像位置の表示オブジェクト８２を視認することができる。ここで、運転者８３の目の焦点の距離ｘｄ＝ｒｉ≒ｙｉである。

次に、実写表示装置の表示機能を有する表示部２１について説明する。表示部２１は、例えば自車両に搭載されたカメラなどによって撮像された自車両前方の映像（なお本明細書では、映像は画像に含まれる概念である）を、表示オブジェクトを付加して表示する。この表示部２１には、例えば液晶表示装置などが適用される。

なお、実写表示装置の表示機能として、実写映像を３次元立体視で表現できるように両眼立体視を実現可能な表示機能を有してもよい。この場合、両眼視差を発生させるために２つのカメラを設置し、表示部２１は、運転者の左目及び右目に視差を生じさせるように、２つのカメラで撮像された実写映像を運転者に表示する。このとき表示オブジェクトを、３次元立体視用の右目用の画像及び左目用の画像として自車両前方の左右の映像に付加して、表示オブジェクトを立体表示してもよい。これにより、運転者にとっては、あたかも表示オブジェクトが、実際の表示位置（表示画面の位置）と遠近方向における位置が異なる見かけ上の表示位置（疑似的な表示位置）に実在するかのように見えるようになっている。なお、一般的に単眼映像を表示する機能のほうが、３次元立体視で映像を表示する機能よりも安価に実現することができる。

図１に戻って、表示制御装置１は、実体物認識部１１と、走行状態取得部１２と、表示オブジェクト記憶部１３と、制御部１４とを備えている。なお、表示オブジェクト記憶部１３には、例えば後述するメモリが適用される。実体物認識部１１、走行状態取得部１２及び制御部１４は、例えば後述するように、プロセッサがメモリに記憶されたプログラム等を実行することによって実現される。

次に、表示制御装置１の各構成要素について説明する。

実体物認識部１１は、自車両前方の実体物を認識する。ここで実体物には、例えば自車両が走行している道路のうち自車両前方の部分、自車両前方の移動体（例えば他車両）、または、自車両前方の非移動体（例えば落下物）などが適用される。また、自車両前方の実体物の認識には、実体物の自車両に対する相対位置の取得、または、実体物の映像の取得などが適用される。

具体的には、実体物認識部１１は、例えばカメラから自車両前方の映像を取得し、当該映像に画像処理を行う画像処理装置などによって自車両前方の実体物である自車両前方の道路風景の形状、他車両などの移動体などの要注意物の有無及びそれとの距離、並びに、落下物などの静的な要注意物の有無及びそれとの距離などを認識する。夜間は赤外照明を行い、赤外線カメラで自車両前方の映像を取得してもよい。また、移動体や落下物の認識として、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波センサーなどを用いて検出してもよい。また、自車両前方の道路風景の認識として、地図データベースから、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの位置検出部で検出された自車両の現在の位置及び走行方向における道路形状や道路幅を取得してもよい。このような構成によれば、自車両前方の道路風景の認識として道路の輪郭を推定することが可能である。なおここでは、実体物認識部１１は、上述のカメラなどと別体であるとして説明したが、これに限ったものではなく、実体物認識部１１は、上述のカメラなどを含んでもよい。

走行状態取得部１２は、自車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）などから、走行している自車両の走行速度を取得する。ただしここでは、走行状態取得部１２は、ＥＣＵと別体であるとして説明したが、これに限ったものではなく、走行状態取得部１２は、ＥＣＵなどを含んでもよい。

表示オブジェクト記憶部１３は、例えば矢印などを示す複数の表示オブジェクトを記憶する。

制御部１４は、表示制御装置１の各構成要素を統括的に制御するとともに、表示部２１の表示を制御する。表示部２１の表示の制御として、制御部１４は、表示オブジェクト記憶部１３に記憶されている表示オブジェクトなどを、表示部２１に表示させる制御を行う。なお、以下の説明では便宜上、制御部１４が、表示部２１に表示オブジェクトを表示させることを、制御部１４が表示オブジェクトを表示すると記載することもある。

このとき、表示すべき表示オブジェクトは、実体物認識部１１と走行状態取得部１２とで取得された情報に基づいて制御部１４により生成されてもよい。また、その他定型の表示オブジェクトは、制御部１４が表示オブジェクト記憶部１３から受け付けてもよいし、制御部１４が表示オブジェクト記憶部１３から受け付けた表示オブジェクトを変形させてもよい。

ここで本実施の形態１では、制御部１４は、実体物認識部１１での認識結果と、走行状態取得部１２で取得された走行速度とに基づいて、走行している自車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、実体物認識部１１で認識された自車両前方の実体物に関連して表示されるように、表示部２１を制御する。

表示部２１がＨＵＤである構成では、安全距離表示オブジェクトが自車両前方の実体物に関連して表示されることには、運転席から見て虚像の安全距離表示オブジェクトがウィンドシールド８１を介して実体物（例えば道路）の輪郭に重ねられて表示されること（例えば実際に見える景色の一部を抜き出した図５、図６、図７、図８、図９、図１４、図１５）、運転席から見て虚像の安全距離表示オブジェクトがウィンドシールド８１を介して実体物に付随して表示されること（例えば実際に見える景色の一部を抜き出した図１０、図１１、図１２）などが含まれる。表示部２１がＨＵＤである構成については、実施の形態２以降で説明する。

なお、図５等の図面は、説明を簡単にするために長方形の平面で示されるが、ウィンドシールド８１は、台形などの各種形状の曲面であることは言うまでもない。一方、実写映像を表示する実写表示装置の表示画面には、長方形の形状が多く採用される。

表示部２１が実写表示装置である構成では、前方風景を撮影したカメラ映像などから、実体物（自車両前方の道路風景の形状、他車両などの移動体など要注意物、及び、落下物などの静的な要注意物）を認識する画像認識処理を実施し、当該実体物の映像（画像）に安全距離表示オブジェクトを重ねる処理を行って表示部２１の表示画面に表示する。画像処理は実体物認識部１１が行う。ＨＵＤでは虚像方向が制御されることにより、自車両前方の風景と安全距離表示オブジェクトとが重なるように表示されるが、実写表示装置では実写映像に安全距離表示オブジェクトが重畳されて、センターディスプレイまたはメータークラスタ内の表示装置（表示器）などに表示される。表示部２１が実写表示装置である構成については、変形例８で説明する。

＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係る表示制御装置１は、実体物認識部１１での認識結果と、自車両の走行速度とに基づいて、第１距離を示す表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、実体物認識部１１で認識された実体物に関連して表示される。これにより、運転者は、自車両前方のどの辺りまで自車両の走行により注意すべきかを知ることができる。よって、表示による運転者に対する運転のサポートを高めることができる。

＜実施の形態２＞
図３は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態２に係る表示装置２のうち、実施の形態１と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

図３の表示装置２は、表示制御装置１と表示部２１とを備える。図３の表示制御装置１は、実施の形態１と同様の構成要素（図１の実体物認識部１１、走行状態取得部１２、表示オブジェクト記憶部１３及び制御部１４）を備えている。なお、本実施の形態２では、表示部２１は、虚像の表示オブジェクトを表示可能なＨＵＤであるものとし、このことは本実施の形態２以降、後述する実施の形態３まで同様であるものとする。

本実施の形態２では、実体物認識部１１は、自車両前方の実体物の認識として、当該実体物の自車両に対する相対位置を取得する。

また本実施の形態２では、制御部１４は、走行状態取得部１２で取得された走行速度に基づいて、自車両の停止距離を算出する。ここで停止距離は、運転者が、走行中の車両を停止させようと判断した地点から、制動装置に対する操作によって車両を停止させた地点までの距離である。停止距離は、運転者がアクセルペダルを踏んでいる状態からブレーキペダルを踏む状態までの間に車両が進む距離（空走距離）と、制動装置により制動が開始してから車両が停止するまでの距離（制動距離）との和に相当する。そこで、制御部１４は、周知の式に、上記走行速度を適用することによって空走距離及び制動距離を算出し、それらの和をとって停止距離を算出してもよい。

なお、停止距離は、車両特性、制動特性、運転者の操作タイミング、路面状況などの種々の状況で異なるので、これらの特性や状態に応じて動的または静的に設定してもよい。例えば表示装置２が、カメラで撮像された自車両前方の映像に画像処理を行うことによって、自車両が走行している道路の路面状態を取得可能に構成されている場合などには、制御部１４は、当該路面状態に基づいて停止距離を補正してもよい。この場合に例えば、路面状態が、濡れている状態または積雪状態などである場合には、制御部１４は、停止距離がより長くなるように補正してもよい。また、路面の摩擦係数を、車両に設置された路面センサーなどで測定してもよく、制御部１４は、当該摩擦係数に基づいて停止距離を補正してもよい。

制御部１４は、実体物認識部１１で取得された相対位置に基づいて、第１距離が停止距離である虚像の安全距離表示オブジェクトが、実体物に重ねられて表示されるように、表示部２１（ＨＵＤ）を制御する。なお本実施の形態２では、実体物に、自車両が走行している道路のうち自車両前方の部分（以下「道路前方部分」と記す）が適用されている。つまり、本実施の形態２に係る制御部１４は、実体物認識部１１で取得された相対位置に基づいて、停止距離を示す虚像の安全距離表示オブジェクトが、道路前方部分に重ねられて表示されるように、表示部２１（ＨＵＤ）を制御する。

図４は、本実施の形態２に係る表示装置２の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１にて、実体物認識部１１は、道路前方部分の相対位置を取得する。なおここでは、実体物認識部１１は、道路前方部分のうちの複数の部分について相対位置を取得する。また、走行状態取得部１２は、自車両の走行速度を取得する。

ステップＳ２にて、制御部１４は、走行状態取得部１２で取得された走行速度に基づいて、自車両の停止距離を算出する。

ステップＳ３にて、制御部１４は、実体物認識部１１で取得された相対位置に基づいて、停止距離を示す虚像の安全距離表示オブジェクトを、ウィンドシールド８１を介して道路前方部分に重ねて表示する。その後、ステップＳ１に戻る。

図５は、本実施の形態２に係る表示装置２の表示（ステップＳ３における表示）を説明するための図である。図５の例では、自車両前方の景色（道路前方部分を含む景色）と、表示装置２（表示部２１）によって表示される安全距離表示オブジェクト８２ａとが示されている。

以下、図５のような表示を実現するための具体的な動作の一例について説明する。

制御部１４は、実体物認識部１１で取得された相対位置に基づいて、自車両前方の景色（以下「前方景色」と記す）のうち、道路前方部分に対応する範囲を算出する。また制御部１４は、前方景色のうち、ステップＳ２の停止距離に対応する距離を算出する。そして、制御部１４は、算出した範囲（道路前方部分に対応する範囲）のうち自車両の位置（図５の下側）から、算出した距離（停止距離に対応する距離）だけ離れた位置を決定する。それから、制御部１４は、自車両の位置（図５の下側）と当該決定した位置との間の範囲に亘って、道路前方部分と重なる虚像の安全距離表示オブジェクト８２ａを表示する。これにより、図５のような表示を実現することができる。

このとき、運転者の焦点距離（視点距離）を考慮すると、安全距離表示オブジェクトの虚像距離は停止距離近辺が望ましい。ただし、運転者の運転の習熟度や個性や周辺環境により運転者の視点距離は異なることを考慮して虚像距離を調整するようにしてもよい。同様に運転者の習熟度や運転状態により実際の停止距離は異なるので、安全距離表示オブジェクトの表示範囲（停止距離）は自動または手動により変化させてもよい。

なお図５の例では、停止距離に対応する位置（以下「停止距離対応位置」と記す）が目立つように太線を有し、道路の表示を阻害しないように透過性を有し、さらに、運転者の注意を惹きやすい赤色（図５では小さい点のハッチングに相当）が付された安全距離表示オブジェクト８２ａが図示されている。しかし安全距離表示オブジェクトは、安全距離表示オブジェクト８２ａに限ったものではなく、例えば後述する安全距離表示オブジェクトなどであってもよい。また本実施の形態２に係る制御部１４は、安全距離表示オブジェクト８２ａの虚像位置を、停止距離対応位置（図５の太線の位置）に合わせているが、当該虚像位置は、これに限ったものではない。

＜実施の形態２のまとめ＞
本実施の形態２に係る表示装置２は、走行状態取得部１２で取得された走行速度に基づいて、自車両の停止距離を算出し、実体物認識部１１での認識結果（実体物の自車両に対する相対位置）に基づいて、当該停止距離を示す虚像の安全距離表示オブジェクトを実体物に重ねて表示する。これにより、運転者は、自車両前方のどの辺りまで自車両の走行により注意すべきかを容易に知ることができる。

なお、自車両前方に他車両が存在する場合、本実施の形態２に係る制御部１４の上記動作によれば、図６に示すように、安全距離表示オブジェクト８２ａが、自車両と停止距離との間に位置する他車両８７ａと重なるように表示される。しかし表示方法はこれに限ったものではなく、他車両８７ａの見かけ上の形状を画像認識し、他車両８７ａが存在する風景に重ならないように安全距離表示オブジェクトの形状を変更してもよい。この場合、自車両前方の他車両（移動体）に安全距離表示オブジェクトが重ならないので、見やすい表示となる。実写表示装置では実写映像から自車両前方の他車両の画像を認識して、当該他車両の画像と重ならないように安全距離表示オブジェクトを変形して重畳処理を行えばよい。

＜変形例１＞
実施の形態２では、制御部１４は、自車両の位置（図５の下側）から停止距離対応位置までの範囲に亘って、道路前方部分と重なる安全距離表示オブジェクト８２ａを、表示部２１に表示させた。しかしこれに限ったものではなく、制御部１４は、図７に示すように、停止距離対応位置近傍のみで道路前方部分と重なる安全距離表示オブジェクト８２ｂを、表示部２１に表示させてもよい。図５の例では、自車両近傍から停止距離対応位置まで伸びる安全距離表示オブジェクトの虚像距離を停止距離対応位置に合わせたので、道路の近い部分ほど運転者の焦点距離が合わなくなる。これに対して図７の例では、安全距離表示オブジェクトが停止距離対応位置近傍のみに表示されるので、運転者の焦点距離と虚像距離とを適切に合わせることができるので、運転者にとって見やすい表示を実現することができる。

＜変形例２＞
運転者が、走行中の自車両を停止させる操作を行った場合、自車両の走行速度は、停止距離対応位置に近づくほど小さくなる。言い換えれば、自車両の走行速度は、自車両の現在位置に近い程早くなる。このため、衝突した場合の衝撃は自車両に近い程大きくなり、運転者に注意喚起すべき度合を示す注意度も、自車両に近い範囲ほど高くなる。そこで、制御部１４は、実体物認識部１１で認識された実体物の相対位置に基づいて、運転者に注意喚起すべき度合を示す注意度を算出し、相対位置に対応する注意度を識別可能な表示態様で、安全距離表示オブジェクトを表示部２１に表示させてもよい。

図８の例では、自車両の位置（図８の下側）から停止距離対応位置に近づくほど注意度が低くなることに鑑みて、安全距離表示オブジェクト８２ｃの透過性が大きくなっている（図８では図示の制約上、透過性が大きくなることとハッチングの点の密度が低くなることを対応させている）。なお、図８の例では、段階的にグラデーションが変化する表示態様（段階的に注意度が変化する表示態様）で、安全距離表示オブジェクト８２ｃが表示されているが、連続的にグラデーションが変化する表示態様（連続的に注意度が変化する表示態様）で、安全距離表示オブジェクトが表示されてもよい。以上のような構成によれば、運転者は、安全距離表示オブジェクト８２ｃについて、相対位置と注意度との関係を容易に知ることができる。

なお、複数の虚像距離で複数の安全距離表示オブジェクトを表示することが可能なＨＵＤの場合は、安全距離表示オブジェクトの自車両から遠い領域は遠い虚像距離で、自車両から近い領域は近い虚像距離で表示するようにしてもよい。このような構成によれば、運転者の安全距離表示オブジェクトに対する認知度が向上する。

＜変形例３＞
図９に示すように、制御部１４は、実体物認識部１１での認識結果と、走行状態取得部１２で取得された走行速度とに基づいて、準安全距離表示オブジェクト８８ａが、実体物認識部１１で認識された実体物に関連してさらに表示されるように、表示部２１を制御してもよい。なお、準安全距離表示オブジェクト８８ａは、第１距離よりも運転者に注意喚起すべき度合が低い第２距離を示す表示オブジェクトである。また図９に示すように、制御部１４は、変形例２と同様に、相対位置に対応する注意度を識別可能な表示態様で、安全距離表示オブジェクト８２ｃを表示部２１に表示させてもよい。

ここで、図９のような表示を行うための具体的な動作の一例について説明する。

制御部１４は、実体物認識部１１で取得された相対位置に基づいて、前方景色のうち、道路前方部分に対応する範囲を算出する。また制御部１４は、前方景色のうち、ステップＳ２の停止距離よりも長い距離（例えば、停止距離に１よりも大きい係数を乗じて得られる距離など）に対応する距離を算出する。そして、制御部１４は、算出した範囲（道路前方部分に対応する範囲）のうち自車両の位置（図９の下側）から、算出した距離だけ離れた位置を決定する。それから、制御部１４は、停止距離対応位置と当該決定した位置との間の範囲に亘って、道路前方部分と重なる虚像の準安全距離表示オブジェクト８８ａを表示する。これにより、図９のような準安全距離表示オブジェクト８８ａの表示を実現することができる。なお、安全距離表示オブジェクト８２ｃの表示を実現するための具体的な動作の一例は、実施の形態２で説明したとおりである。

以上のように、準安全距離表示オブジェクト８８ａを表示する構成によれば、運転者は、自車両前方のどの辺りまで自車両の走行により注意すれば十分かを容易に知ることができる。なお、制御部１４は、安全距離表示オブジェクト８２ｃと同様に、実体物認識部１１で認識された実体物の相対位置に基づいて、運転者に注意喚起すべき度合を示す注意度を算出し、相対位置に対応する注意度を識別可能な表示態様（例えばグラデーション）で、準安全距離表示オブジェクト８８ａを表示部２１に表示させてもよい。このような構成によれば、運転者は、準安全距離表示オブジェクト８８ａについて、相対位置と注意度との関係を容易に知ることができる。

＜変形例４＞
実施の形態２では、制御部１４は、停止距離を示す虚像の安全距離表示オブジェクト８２ａが、道路前方部分と重ねられて表示されるように、表示部２１を制御した。しかしこれに限ったものではなく、制御部１４は、図１０に示されるポールなどの道路設置物のような、停止距離を示す虚像の安全距離表示オブジェクト８２ｄが、道路前方部分に付随して表示されるように、表示部２１を制御してもよい。なお、安全距離表示オブジェクト８２ｄが道路前方部分に付随することには、安全距離表示オブジェクト８２ｄが道路前方部分に近接したり、隣接したり、部分的に重なることなどが含まれる。このような構成であっても、運転者は、自車両前方のどの辺りまで自車両の走行により注意すべきかを容易に知ることができる。

なお、制御部１４は、図１０に示されるポールなどの道路設置物のような、停止距離（第１距離）よりも運転者に注意喚起すべき度合が低い距離（第２距離）を示す虚像の準安全距離表示オブジェクト８８ｂも、道路前方部分に付随して表示されるように、表示部２１を制御してもよい。このような構成であっても変形例３と同様に、運転者は、自車両前方のどの辺りまで自車両の走行により注意すれば十分かを容易に知ることができる。

＜変形例５＞
実施の形態２では、実体物は道路前方部分であった。しかしこれに限ったものではなく、実体物は自車両前方の移動体（例えば他車両など）であってもよい。例えば、制御部１４は、走行状態取得部１２で取得された走行速度に基づいて、自車両の停止距離を算出する。そして図１１に示すように、制御部１４は、実体物認識部１１での認識結果（例えば他車両８７ｂ，８７ｃの自車両に対する相対位置）に基づいて、×印の虚像の安全距離表示オブジェクト８２ｅが、他車両８７ｂに付随して表示されるように、表示部２１を制御してもよい。以上のような構成によっても、運転者は、自車両前方のどの辺りまで自車両の走行により注意すべきかを容易に知ることができる。

ここで制御部１４は、安全距離表示オブジェクト８２ｅを、自車両の位置（図１１の下側）から停止距離対応位置までの範囲内に存在しない他車両８７ｃには付随させずに、当該範囲内に存在する他車両８７ｂに付随させるように構成されている。このような構成によれば、安全距離表示オブジェクト８２ｅの有無によって、停止距離を示すことができる。また、安全距離表示オブジェクト８２ｅを必要以上に表示してしまうことを抑制できるので、運転者は道路などを広い視界で確認することができる。

＜変形例６＞
実施の形態２では、実体物は道路前方部分であった。しかしこれに限ったものではなく、実体物は自車両前方の非移動体（例えば落下物など）であってもよい。例えば、制御部１４は、走行状態取得部１２で取得された走行速度に基づいて、自車両の停止距離を算出する。そして図１２に示すように、制御部１４は、実体物認識部１１での認識結果（例えば落下物８７ｄ，８７ｅの自車両に対する相対位置）に基づいて、×印の虚像の安全距離表示オブジェクト８２ｆが、落下物８７ｄに付随して表示されるように、表示部２１を制御してもよい。以上のような構成によっても、運転者は、自車両前方のどの辺りまで自車両の走行により注意すべきかを容易に知ることができる。

ここで制御部１４は、安全距離表示オブジェクト８２ｆを、自車両の位置（図１２の下側）から停止距離対応位置までの範囲内に存在しない落下物８７ｅには付随させずに、当該範囲内に存在する落下物８７ｄに付随させるように構成されている。このような構成によれば、安全距離表示オブジェクト８２ｆの有無によって、停止距離を示すことができる。また、安全距離表示オブジェクト８２ｆを必要以上に表示してしまうことを抑制できるので、運転者は道路などを広い視界で確認することができる。

＜変形例７＞
以上では、安全距離表示オブジェクトは停止距離を示すとして説明した。しかしこれに限ったものではなく、安全距離表示オブジェクトは実施の形態２で説明した制動距離を示してもよい。この場合であっても、以上で説明した効果とほぼ同様の効果を得ることができる。

＜実施の形態３＞
図１３は、本発明の実施の形態３に係る表示装置の構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態３に係る表示装置２のうち、実施の形態１と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

図１３の表示装置２は、表示制御装置１と表示部２１とを備える。図１３の表示制御装置１は、実施の形態１と同様の構成要素（図１の実体物認識部１１、走行状態取得部１２、表示オブジェクト記憶部１３及び制御部１４）に加えて、車線情報取得部１５を備えている。

車線情報取得部１５は、自車両が走行している道路の車線ごとに、運転者に注意喚起すべき度合を示す車線注意度を取得する。例えば自車両の画像処理装置が、カメラで撮像された自車両周辺（前方、側方、後方など）の映像に画像処理を行うことによって、自車両が走行している道路の車線ごとに、移動体及び非移動体が存在するか否かを判定する。

車線情報取得部１５は、当該判定結果を取得し、移動体及び非移動体が存在する車線の車線注意度を高くし、移動体及び非移動体がいずれも存在しない車線の車線注意度を低くする。なおここでは、車線情報取得部１５は、上述の画像処理装置と別体であるとして説明したが、これに限ったものではなく、車線情報取得部１５は、上述の画像処理装置を含んでもよい。

図１４及び図１５に示すように、制御部１４は、車線情報取得部１５で取得した車線注意度を、車線ごとに識別可能な表示態様（例えば色の違いなど）で示す虚像の安全距離表示オブジェクトを表示部２１に表示させる。ここで図１４の例では、自車両が走行している車線の注意度が高いこと、及び、その注意度よりも低いが、当該車線の両側に隣接する車線の注意度が比較的高いこと、を示す虚像の安全距離表示オブジェクト８２ｇが表示されている。図１５の例では、自車両が走行している車線の注意度が高いこと、及び、それ以外の車線の注意度が低いことを示す虚像の安全距離表示オブジェクト８２ｈが表示されている。このような構成によれば、運転者は、どの車線を走行すれば安心して走行できるかを容易に知ることができる。

なお、図１４及び図１５では、自車両の位置から停止距離対応位置までの範囲に亘って、道路前方部分と重なる安全距離表示オブジェクト８２ｇ，８２ｈを表示した。しかしこれに限ったものではなく、制御部１４は、図７と同様に、停止距離対応位置近傍以外では道路と重ならないように、横棒（細い帯状）で安全距離表示オブジェクト８２ｇ，８２ｈを表示してもよい。

＜変形例８＞
実施の形態２、実施の形態３及び変形例１〜７では、表示部２１は、ＨＵＤであるものとして説明した。しかし表示部２１は、ＨＵＤに限ったものではなく、実施の形態１で説明したように、自車両前方の映像に表示オブジェクトを重畳して表示する実写表示装置であってもよい。この場合例えば、虚像の安全距離表示オブジェクトではなく、実写表示装置の表示画面内の安全距離表示オブジェクトが、当該表示画面内の道路前方部分の映像に重ねられて表示されるように、制御部１４が表示部２１（実写表示装置）を制御すれば、実施の形態２と同様の構成を実現することができる。

同様に例えば、実写表示装置の表示画面内の安全距離表示オブジェクトが、当該表示画面内の道路前方部分の映像（画像）に付随して表示されるように、制御部１４が表示部２１を制御すれば、変形例４と同様の構成を実現することができる。同様に例えば、実写表示装置の表示画面内の安全距離表示オブジェクトが、当該表示画面内の移動体または非移動体の映像（画像）に付随して表示されるように、制御部１４が表示部２１を制御すれば、変形例５または変形例６と同様の構成を実現することができる。

また、ここでは、表示部２１は、単眼映像を表示する機能を有する表示装置であることを想定して説明したが、もちろん３次元立体視で映像を表示する機能を有する表示装置であってもよい。

＜変形例９＞
表示装置２は、例えばカメラで撮像された自車両前方の映像に画像処理を行ったり、地図情報と自車両の位置とを取得したりすることによって、自車両の走行が許可されている車線と許可されていない車線（例えば一方通行の車線など）を取得可能に構成されてもよい。そしてその構成において、制御部１４は、当該車線を識別可能に示す表示オブジェクトが、当該車線に関連して表示されるように、表示部２１を制御してもよい。

＜その他の変形例＞
上述した表示制御装置１における実体物認識部１１、走行状態取得部１２、制御部１４、車線情報取得部１５（以下「実体物認識部１１等」と記す）は、図１６に示す処理回路９１により実現される。すなわち、処理回路９１は、自車両前方の実体物を認識する実体物認識部１１と、走行している自車両の走行速度を取得する走行状態取得部１２と、実体物認識部１１での認識結果と、走行状態取得部１２で取得された走行速度とに基づいて、走行している自車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、実体物認識部１１で認識された実体物に関連して表示されるように、表示部２１を制御する制御部１４とを備える。処理回路９１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９１が専用のハードウェアである場合、処理回路９１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が該当する。実体物認識部１１等の各部の機能それぞれは、複数の処理回路９１で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路９１で実現されてもよい。

処理回路９１がプロセッサである場合、実体物認識部１１等の機能は、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、メモリに格納される。図１７に示すように、処理回路９１に適用されるプロセッサ９２は、メモリ９３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、表示制御装置１は、処理回路９１により実行されるときに、自車両前方の実体物を認識するステップと、走行している自車両の走行速度を取得するステップと、実体物の認識結果と、取得された走行速度とに基づいて、走行している自車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、認識された実体物に関連して表示されるように、表示部２１を制御するステップと、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９３を備える。換言すれば、このプログラムは、実体物認識部１１等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９３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）及びそのドライブ装置等が該当する。

以上、実体物認識部１１等の各機能が、ハードウェア及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、実体物認識部１１等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、制御部１４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、それ以外についてはプロセッサ９２としての処理回路９１がメモリ９３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９１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。なお、表示オブジェクト記憶部１３は、メモリ９３から構成されるが、それらは一のメモリ９３から構成されてもよいし、それぞれは個別のメモリ９３から構成されてもよい。

また、以上で説明した表示制御装置は、車両に搭載可能な備え付けられたナビゲーション装置、Portable Navigation Device、通信端末（例えば携帯電話、スマートフォン、及びタブレットなどの携帯端末）、及びこれらにインストールされるアプリケーションの機能、並びにサーバなどを適宜に組み合わせてシステムとして構築される表示制御システムに適用することができる。この場合、以上で説明した表示制御装置の各機能あるいは各構成要素は、前記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本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、本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。

１表示制御装置、１１実体物認識部、１２走行状態取得部、１４制御部、１５車線情報取得部、２１表示部、８１ウィンドシールド、８２表示オブジェクト、８２ａ〜８２ｈ安全距離表示オブジェクト、８７ａ〜８７ｃ他車両、８７ｄ，８７ｅ落下物、８８ａ，８８ｂ準安全距離表示オブジェクト、９１処理回路、９２プロセッサ、９３メモリ。

Claims

表示部を制御する表示制御装置であって、
前記表示部は、
車両に設けられ、当該車両の運転席から前記車両のウィンドシールドを介して視認可能な虚像を、表示オブジェクトとして表示可能であり、かつ、前記表示オブジェクトの虚像距離を変更可能なヘッドアップディスプレイであり、
前記車両前方の実体物を認識するとともに、当該実体物の前記車両に対する相対位置を認識する実体物認識部と、
走行している前記車両の走行速度を取得する走行状態取得部と、
前記表示部の表示を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記実体物認識部での認識結果と、前記走行状態取得部で取得された前記走行速度とに基づいて、走行している前記車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す前記表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、前記車両の運転席から見て当該安全距離表示オブジェクトの虚像の方向と虚像距離とに対応する位置が前記実体物の方向と相対距離とに対応する位置に合わせられて表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
表示部を制御する表示制御装置であって、
前記表示部は、
車両に設けられ、当該車両の前方を撮影した撮影映像に３次元立体視で遠近方向を視認可能な表示オブジェクトを表示可能であり、
前記車両前方の実体物を認識するとともに、当該実体物の前記車両に対する相対位置を認識する実体物認識部と、
走行している前記車両の走行速度を取得する走行状態取得部と、
前記表示部の表示を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記実体物認識部での認識結果と、前記走行状態取得部で取得された前記走行速度とに基づいて、走行している前記車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す前記表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、当該安全距離表示オブジェクトを３次元立体視で立体的に表示する表示上の位置が前記実体物の３次元立体視での画像の位置に合わせられて表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記制御部は、
前記走行状態取得部で取得された前記走行速度に基づいて、前記車両の制動距離または停止距離を算出し、前記実体物認識部での前記認識結果に基づいて、前記第１距離が前記制動距離または前記停止距離である前記安全距離表示オブジェクトが、前記実体物の位置に合わせられて表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記制御部は、
前記相対位置に基づいて、前記運転者に注意喚起すべき度合を示す注意度を算出し、前記相対位置に対応する前記注意度を識別可能な表示態様で、前記安全距離表示オブジェクトを前記表示部に表示させる、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記制御部は、
前記実体物認識部での前記認識結果と、前記走行状態取得部で取得された前記走行速度とに基づいて、前記第１距離よりも前記運転者に注意喚起すべき度合が低い第２距離を示す前記表示オブジェクトである準安全距離表示オブジェクトが、前記実体物認識部で認識された前記実体物に関連してさらに表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
請求項５に記載の表示制御装置であって、
前記制御部は、
前記相対位置に基づいて、前記運転者に注意喚起すべき度合を示す注意度を算出し、前記相対位置に対応する前記注意度を識別可能な表示態様で、前記準安全距離表示オブジェクトを前記表示部に表示させる、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記車両が走行している道路の車線ごとに、前記運転者に注意喚起すべき度合を示す車線注意度を取得する車線情報取得部をさらに備え、
前記制御部は、
前記車線情報取得部で取得した前記車線注意度を、前記車線ごとに識別可能な表示態様で示す前記安全距離表示オブジェクトを前記表示部に表示させる、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記実体物は、前記車両が走行している道路のうち前記車両前方の部分を含む、表示制御装置。
請求項８に記載の表示制御装置であって、
前記制御部は、
前記走行状態取得部で取得された前記走行速度に基づいて、前記車両の制動距離または停止距離を算出し、前記実体物認識部での前記認識結果に基づいて、前記第１距離が前記制動距離または前記停止距離である前記安全距離表示オブジェクトが、前記道路の前記部分に付随して表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記実体物は、前記車両前方の移動体を含み
前記制御部は、
前記走行状態取得部で取得された前記走行速度に基づいて、前記車両の制動距離または停止距離を算出し、前記実体物認識部での前記認識結果に基づいて、前記第１距離が前記制動距離または前記停止距離である前記安全距離表示オブジェクトが、前記移動体に付随して表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記実体物は、前記車両前方の非移動体を含み
前記制御部は、
前記走行状態取得部で取得された前記走行速度に基づいて、前記車両の制動距離または停止距離を算出し、前記実体物認識部での前記認識結果に基づいて、前記第１距離が前記制動距離または前記停止距離である前記安全距離表示オブジェクトが、前記非移動体に付随して表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記表示部は、
前記安全距離表示オブジェクトを付加して前記車両前方の裸眼立体視用の映像を表示可能である、表示制御装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置と、
前記表示部と
を備える、表示装置。
請求項１または請求項２に記載の表示制御装置であって、
前記実体物は、前記車両前方の道路上の実体物であり、
前記制御部は、
前記走行状態取得部で取得された前記走行速度に基づいて、前記車両の制動距離または停止距離を算出し、前記実体物認識部での前記認識結果に基づいて、前記実体物と前記車両との距離が前記制動距離以下または前記停止距離以下である場合には、前記安全距離表示オブジェクトが、前記実体物に付随して表示されるように、前記実体物と前記車両との距離が前記制動距離より大きいまたは前記停止距離より大きい場合には、前記安全距離表示オブジェクトが、前記実体物に付随して表示されないように、前記表示部を制御する、表示制御装置。
表示部を制御する表示制御方法であって、
前記表示部は、
車両に設けられ、当該車両の運転席から前記車両のウィンドシールドを介して視認可能な虚像を、表示オブジェクトとして表示可能であり、かつ、前記表示オブジェクトの虚像距離を変更可能なヘッドアップディスプレイであり、
前記表示制御方法は、
前記車両前方の実体物を認識するとともに、当該実体物の前記車両に対する相対位置を認識し、
走行している前記車両の走行速度を取得し、
前記実体物の認識結果と、取得された前記走行速度とに基づいて、走行している前記車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す前記表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、前記車両の運転席から見て当該安全距離表示オブジェクトの虚像の方向と虚像距離とに対応する位置が前記実体物の方向と相対距離とに対応する位置に合わせられて表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御方法。
表示部を制御する表示制御方法であって、
前記表示部は、
車両に設けられ、当該車両の前方を撮影した撮影映像に３次元立体視で遠近方向を視認可能な表示オブジェクトを表示可能であり、
前記表示制御方法は、
前記車両前方の実体物を認識するとともに、当該実体物の前記車両に対する相対位置を認識し、
走行している前記車両の走行速度を取得し、
前記実体物の認識結果と、取得された前記走行速度とに基づいて、走行している前記車両の運転者に注意喚起すべき第１距離を示す前記表示オブジェクトである安全距離表示オブジェクトが、当該安全距離表示オブジェクトを３次元立体視で立体的に表示する表示上の位置が前記実体物の３次元立体視での画像の位置に合わせられて表示されるように、前記表示部を制御する、表示制御方法。