JP6939789B2 - 画像制御装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動運転モードを含む複数の運転モードによる制御が可能な乗り物に搭載される画像制御装置及び表示装置に関する。

自動運転モードを含む複数の運転モードによる制御が可能な乗り物に搭載される装置として、特許文献１には、自動運転から手動運転に切り替える際に運転者が事前に準備することができる車両運転装置が開示されている。

特開２０１５−２３０５７３号公報

特許文献１に記載の技術は、単に自動運転モードの解除予告を行うだけであるため、実際にいつ運転モードが切り替えられるのかが分からず、運転者に十分な準備を促すことが困難である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、運転モードの切替タイミングが把握でき、運転者が準備し易い画像制御装置及び表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る画像制御装置は、
自動運転モードを含む複数の運転モードによる制御が可能な乗り物に搭載される画像制御装置であって、
運転モードの切替指示を受け付けたことに応じて、該運転モードの切替完了までの進捗を指標量の増加によって示す進捗画像を表示手段に表示させる表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、
切替後の運転モードが切替前よりも前記乗り物における自動制御対象が増えるものである場合は、前記進捗画像における指標量を所定の順方向に沿って増加させ、且つ、切替後の運転モードを示唆する切替後示唆画像を、前記進捗画像の前記順方向側に偏在した位置に表示させ、
切替後の運転モードが切替前よりも前記乗り物における自動制御対象が減るものである場合は、前記進捗画像における指標量を前記順方向の逆方向に沿って増加させ、且つ、切替前の運転モードを示唆する切替前示唆画像を、前記進捗画像の前記順方向側に偏在した位置に表示させる、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る表示装置は、
前記表示手段と、前記画像制御装置と、を備え、
前記表示手段からの表示光を透光部材に投射することで、前記透光部材の前方に前記表示光による像を表示する。

本発明によれば、運転モードの切替タイミングが把握でき、運転者が準備し易い。

本発明の一実施形態に係る車両用表示システムのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の車両への搭載態様を示す図である。 複数の運転モードとそれらに対応する経路案内画像とを説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るモード切替時画像制御処理のフローチャートである。 手動運転モードから第２自動運転モードへと切り替わる場合の画像制御例を示す図である。 第１自動運転モードから手動運転モードへと切り替わる場合の画像制御例を示す図である。 促進画像の例を示す図である。

本発明の一実施形態に係る表示装置を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る車両用表示システム１は、図１に示すように、表示装置１００と、状況解析部２１０と、動作検出部２２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２３０と、を備える。

（表示装置１００）
表示装置１００は、車両用表示システム１の各部と通信することにより、図２に示すように、車両２に搭乗した運転者４に車両２に関する各種情報（以下、車両情報）を表示する。なお、車両情報は、車両２自体の情報のみならず、車両２の外部情報も含む。

表示装置１００は、車両２に設定された複数の運転モード（自動運転モードを含む）において、モード移行がなされる際に、特有の画像表示制御を実行する。なお、本明細書において「自動運転」とは、完全自動運転に限られず、加減速制御、ブレーキ制御、操舵制御などの車両２の少なくとも一部の動作を自動制御するものを含む。

表示装置１００は、図２に示すように、車両２に搭載される（例えば、車両２のインスツルメントパネル内に設置される）。表示装置１００は、車両２のフロントガラス３（ウインドシールド）に表示光Ｌを投射することで、表示光Ｌが表す画像を虚像Ｖとしてフロントガラス３の前方に表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）として構成されている。虚像Ｖとして視認される画像は、車両情報を報知するためのものである。これにより、運転者４は、フロントガラス３越しに見える風景と重なって表示される車両情報を視認することができる。

表示装置１００は、図１に示すように、表示手段１０と、制御手段２０と、を備える。

表示手段１０は、制御手段２０の制御の下で、車両情報を報知するための画像を表示する。表示手段１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＬＣＤを背後から照明するバックライト等から構成されている。なお、表示手段１０は、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイや、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、反射型及び透過型のＬＣＯＳ（登録商標：Liquid Crystal On Silicon）等で構成されてもよい。

また、表示装置１００は、図示しない反射部を備えている。表示手段１０に表示されている画像を表す表示光Ｌは、当該反射部で反射した後、フロントガラス３へと向かう。反射部は、例えば、平面鏡及び凹面鏡の二枚の鏡から構成される。平面鏡は、例えばコールドミラーからなり、表示手段１０からの表示光Ｌを凹面鏡へと反射させる。凹面鏡は、表示手段１０から射出されて平面鏡で反射した表示光Ｌを拡大しつつ、フロントガラス３へと反射させる。これにより、運転者４に視認される虚像Ｖは、表示手段１０に表示されている画像が拡大されたものとなる。なお、反射部は、１枚、又は３枚以上の鏡から構成されてもよい。

以上に例示した反射部を介して、表示手段１０からは、フロントガラス３に向けて表示光Ｌが射出される。この表示光Ｌがフロントガラス３で運転者４に向かって反射することで、運転者４から見てフロントガラス３の前方に虚像Ｖが表示される。

制御手段２０は、表示装置１００の全体動作を制御するものであり、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、記憶部２２と、ビデオメモリ２３と、図示しない表示制御部（グラフィックコントローラ）と、を備える。

なお、制御手段２０は、Ｉ／Ｆ（InterFace）を介して、ＥＣＵ２３０、状況解析部２１０、及び動作検出部２２０と、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などにより通信を行う。また、表示装置１００には、電源が接続されており、例えば、車両２のイグニッションのオンに伴って制御手段２０への動作電力が供給される。また、制御手段２０の少なくとも一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用回路によって構成されていてもよい。

記憶部２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されている。ＲＯＭは、動作プログラム（後述のモード切替時画像制御処理を実行するためのプログラムなど）や固定データを予め記憶する。ＲＡＭは、各種の演算結果などを一時的に記憶する。例えば、ＲＡＭには、後述のモード切替時画像制御処理における判別結果や決定結果を示すデータなどが記憶される。

ビデオメモリ２３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等から構成され、表示手段１０に表示させる画像のデータ（画像データ）を記憶する。

ＣＰＵ２１は、記憶部２２のＲＯＭから読み出した動作プログラムや固定データを用いて、表示装置１００の全体動作を制御するための処理を実行する。このときには、ＣＰＵ２１がＲＯＭから固定データを読み出す固定データ読出動作や、ＣＰＵ２１が記憶部２２のＲＡＭに各種データを書き込んで一時記憶させるデータ書込動作、ＣＰＵ２１がＲＡＭに一時記憶されている各種データを読み出すデータ読出動作、ＣＰＵ２１がＩ／Ｆを介して制御手段２０の外部から各種信号の入力を受け付ける受信動作、ＣＰＵ２１がＩ／Ｆを介して制御手段２０の外部へと各種信号を出力する送信動作なども行われる。また、ＣＰＵ２１は内蔵のタイマにより、適宜計時を行う。

また、ＣＰＵ２１は、表示制御部を介して、ビデオメモリ２３に記憶された画像データに基づき、表示手段１０の表示制御を行う。表示制御部は、ＣＰＵ２１からの表示制御指令などに基づき、表示手段１０における表示動作の制御内容を決定する。例えば、表示制御部は、表示手段１０の表示画面に表示させる画像の切換タイミングを決定することなどにより、各種の表示を実行させるための制御を行う。なお、制御手段２０では、表示コンテンツ（虚像Ｖとして視認される画像に含まれる、後述の進捗画像Ｑ、示唆画像Ｒ、促進画像Ｔ、その他の報知画像など）毎にレイヤーが割り当てられており、個別の表示制御が可能となっている。

（状況解析部２１０）
状況解析部２１０は、（ｉ）車両１の経路案内を報知するために必要な情報を制御手段２０に出力する機能、（ｉｉ）先行車を検知する機能、（ｉｉｉ）自動運転モード（自動運転モードについては後述する）を解除するか否かを判別する機能などを有して構成されている。

状況解析部２１０は、例えば、ナビゲーションシステムと、車両２の前方を撮像するステレオカメラとを有して構成されている。

ナビゲーションシステムは、人工衛星などから受信したＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づいて車両２の位置を算出するＧＰＳコントローラを含む。ナビゲーションシステムは、地図データを記憶する記憶部を有し、ＧＰＳコントローラからの位置情報に基づいて、現在位置近傍の地図データを記憶部から読み出し、ユーザ（主に運転者４）により設定された目的地までの案内経路を決定する。そして、ナビゲーションシステムは、現在の車両２の位置や、決定した案内経路に関する情報を制御手段２０に出力する。また、ナビゲーションシステムは、地図データを参照することにより、車両２の前方の施設の名称・種類や、施設と車両２との距離などを示す情報を制御手段２０に出力する。地図データでは、道路形状情報（車線、道路の幅員、車線数、交差点、カーブ、分岐路等）、制限速度などの道路標識に関する規制情報、車線が複数存在する場合の各車線についての情報（どの車線がどこに向かう車線か）などの各種情報が位置データと対応付けられている。状況解析部２１０は、これらの各種情報（ナビゲーション情報）を制御手段２０に出力する。

また、状況解析部２１０は、ステレオカメラにより撮像した前方画像のデータ（前方画像データ）をパターンマッチング法などにより画像解析することで、車両２（以下、自車２とも呼ぶ）の前方における各種対象を検出する。そして、状況解析部２１０は、検出した各種対象に関する情報（以下、前方情報）をＥＣＵ２３０に出力する。

前方情報は、道路上の物体に関する情報（先行車や障害物）や、道路形状情報（車線、白線、停止線、横断歩道、道路の幅員、車線数、交差点、カーブ、分岐路等）などである。なお、状況解析部２１０は、撮像された対象と自車２との間の距離を算出することが可能に構成されている。当該算出された距離も前方情報に含まれる。

なお、状況解析部２１０は、外部サーバーやインフラなどと通信する通信装置を有し、車両２外部との通信によって、ナビゲーション情報（道路形状情報、規制情報などを含む）及び前方情報の少なくとも一部を取得してもよい。また、状況解析部２１０は、ソナー、超音波センサ、ミリ波レーダなどを有していてもよい。

状況解析部２１０は、前述の道路形状情報や前方情報、あるいは、動作検出部２２０からの動作情報に基づき、自動運転モードの解除が必要か否かを判別し、解除が必要であると判別した場合は、「解除信号」をＥＣＵ２３０に出力する。

（動作検出部２２０）
動作検出部２２０は、車両２内に設けられた各種センサ、車両２内に設けられたカメラなどから構成され、運転者４の動作を検出し、検出した動作情報をＥＣＵ２３０や制御手段２０に出力する。動作検出部２２０が検出する動作とは、例えば、ステアリングの把持、ステアリングの操舵、アクセルぺダルまたはブレーキペダルに足を置く動作、アクセルペダルまたはブレーキペダルの操作、視線を所定の方向に向ける動作、視線を所定の位置に向ける動作、所定のスイッチやボタン操作、ジェスチャー操作、所定の言語を話す動作、座席の調整などである。

具体的には、運転者４の切替操作に応じた「切替操作信号」や、運転者４による所定の準備動作を示す「準備動作検出信号」などが動作検出部２２０からＥＣＵ２３０へと出力される。なお、準備動作については後述する。

（ＥＣＵ２３０）
ＥＣＵ２３０は、車両２の各部を制御するものであり、この実施形態では特に、所定条件の下で車両２の運転モードを切り替えることにより、運転支援を行う。この実施形態では、運転モードとして、図３に示すように、手動運転モード、第１自動運転モード、及び第２自動運転モードの三種類が予めＥＣＵ２３０に設定されている。

手動運転モードは、通常のマニュアル運転モードであり、例えば車両２のイグニッション・オン時のモードである。手動運転モードでは、図３（ａ）に示すような経路案内画像（虚像Ｖとして運転者４に視認される画像。以下同様）が表示手段１０に表示される。手動運転モード時には、運転者４が随時操舵を行う必要があるため、この実施形態に用意された運転モード内においては、最も詳細な態様で経路案内画像を表示する。

第１自動運転モードは、車両２の加減速をＥＣＵ２３０が自動制御する、クルーズコントロールとも呼ばれる運転モードである（操舵は運転者４による）。この第１自動運転モードへは、運転者４による切替操作によって速度や先行車（追従対象車）が設定されたことを条件に、他の運転モードから移行する。第１自動運転モードでは、図３（ｂ）に示すような経路案内画像が表示手段１０に表示される。第１自動運転モード時には、車両２は先行車を追従するか定速で走行するため、例えば、直近の経路変更（右左折）を示す態様で経路案内画像を表示する（いわゆるターン・バイ・ターン表示）。

第２自動運転モードは、車両２の加減速だけでなく操舵も制御する、オートパイロットとも呼ばれる運転モードである。この第２自動運転モードへは、運転者４による切替操作によって目的地が設定されたことを条件に、速度や先行車（追従対象車）が設定されると他の運転モードから移行する。第２自動運転モードでは、図３（ｃ）に示すような経路案内画像が表示手段１０に表示される。第２自動運転モード時には、設定された目的地に向かって車両２が自動走行するため、例えば、設定された目的地に関する情報を示す態様で経路案内画像を表示する。つまり、第２自動運転モードは、この実施形態に用意された運転モード内においては、最も概略的な態様で経路案内画像を表示する。

ここで、車両２における自動制御対象に着目すると、手動運転モード、第１自動運転モード、第２自動運転モードの順で、自動制御対象が増えることになる、また、経路案内画像に着目すると、手動運転モードが最も詳細な態様であり、第１自動運転モード、第２自動運転モードの順で、徐々に概略的な態様になる。

運転モードの切替は、ＥＣＵ２３０が（ｉ）運転者４自身の操作に応じた動作検出部２２０からの切替操作信号を受け付けた場合（つまり、運転者４の意思による場合）や、（ｉｉ）状況解析部２１０から解除信号を受け付けた場合（つまり、運転者４の意思によらない場合）に実行される。そして、ＥＣＵ２３０は、切替操作信号または解除信号を受け付けると、切替先の運転モードを示す切替指示コマンドを表示装置１００の制御手段２０へと送信する。

なお、この実施形態において、切替操作信号に応じた運転モードの切替先は、切替後の運転モードが切替前よりも自動制御対象が増える場合と減る場合の双方を含む。一方で、解除信号に応じた運転モードの切替先は、切替後の運転モードが切替前よりも自動制御対象が減る場合のみである。例えば、状況解析部２１０は、先行車の予期せぬ挙動を検知した際や、車両２（以下、自車２とも言う）が高速道路から降りることを検知した場合などに、解除信号をＥＣＵ２３０に出力する。なお、自動運転モードの解除が必要か否かの判別は、ＥＣＵ２３０により実行されてもよい。

なお、ＥＣＵ２３０に設定された運転モードは、自動運転モードを少なくとも１つ含んで、複数あればよい。そして、自動運転モードの種別は、前述の第１自動運転モードや第２自動運転モードに限られない。自動制御対象（運転支援）は、下記に例示するような種別の少なくとも一部を含んでいればよい。（ア）操舵の補助を行い車線と自車２との関係を維持する車線維持支援（ハンドル操作支援）、（イ）自車２の制駆動力を制御し、先行車との距離を一定に保つまたは設定した車速に一定に保つ車間距離制御、（ウ）自車２の操舵および制駆動力を制御し、自動で駐車する駐車支援、（エ）自車２の操舵および制駆動力を制御し、自動で車線を変更する車線変更支援、（オ）車線の合分流地点において自車２の操舵や制駆動力を制御し、スムーズに自車２を合分流させる合分流支援、（カ）交差点において適切なタイミング以外で自車２が右左折しようとした場合、警告を出力するまたは自車２の操舵や制駆動力を制御して自車２を適切に右左折させる右左折支援、（キ）自車２の制駆動力を制御し、自車２を自動的に発進させたり、停止させたりする自動発進や停止支援、（ク）自車２の進行方向の障害物への衝突可能性が高い場合、警告を出力する、または自車２の操舵や制動力を制御して障害物への衝突を回避させる障害物被害軽減／回避支援、など。

また、自動運転モード毎に、解除動作が異なっていてもよい。また、自動運転モード運転支援の項目によっては、解除動作が不要なものがあってもよい。また、１つの自動運転モードに複数の動作を解除動作として対応づけておき、当該複数の解除動作のうち少なくとも１つ以上を行うことで、対応する自動運転モードの解除を行ってもよい。

表示装置１００の制御手段２０は、次に説明するモード切替時画像制御処理において、切替指示コマンドをＥＣＵ２３０から受信したことに応じて、種々の画像制御を実行する。

以上の構成からなる表示装置１００は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す経路案内画像以外の報知画像を表示することが可能であるが、以下では、図４〜図７を参照して、本実施形態に特有のモード切替時画像制御処理について説明する。例えば、車両２のイグニッションのオンに伴って、表示装置１００に動作電力の供給が開始されると、ＣＰＵ２１が起動する。モード切替時画像制御処理は、例えばナビゲーションシステムの起動に応じて開始される。なお、以下の処理では、説明の理解を容易にするため、図示しない表示制御部については言及しないが、以下の処理は、ＣＰＵ２１が表示制御部を介して実行する制御も含むものとする。

（モード切替時画像制御処理）
まず、ＣＰＵ２１は、運転モードの切替指示があるか否かを判別する（ステップＳ１）。具体的には、ＣＰＵ２１は、ＥＣＵ２３０から切替指示コマンドを受け付けた場合に、切替指示があったと判別する。なお、ステップＳ１の処理時においては、ナビゲーションシステム起動直後では、図３（ａ）に示す経路案内画像が、後述のステップＳ６を実行後においては、図３（ａ）〜図３（ｃ）のいずれかに示す経路案内画像が表示手段１０に表示されているものとする。

運転モードの切替指示があった場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、当該切替指示に応じた準備画面Ｐを表示手段１０に表示させる（ステップＳ２）。準備画面Ｐについては後述する。

続いて、ＣＰＵ２１は、切替後の運転モードが切替前よりも自動制御対象が増える運転モードであるか否かを判別する（ステップＳ３）。

切替後の運転モードが切替前よりも自動制御対象が増える運転モードである場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、進捗画像Ｑを表示手段１０に表示させる（ステップＳ４）。以下、このようにステップＳ３でＹｅｓと判別される場合の処理を、図５（ａ）〜（ｄ）に示す画像制御例を参照しつつ説明する。

図５（ａ）〜（ｄ）は、手動運転モードから第２自動運転モードへと切り替えられる場合の画像制御例を示している。この場合、ステップＳ１実行時には、図５（ａ）に示す手動運転モード時の経路案内画像が表示手段１０に表示されている。続いて、切替指示（ここでは、第２自動運転モードへの切替指示）があった場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、表示手段１０に図５（ｂ）に示すような準備画面Ｐを表示させる（ステップＳ２）。

図５の例は、手動運転モードから第２自動運転モードへの切替、つまり切替後の自動制御対象が増える例であるため、ステップＳ３でＹｅｓと判別され、ＣＰＵ２１は、準備画面Ｐ内に、運転モード切替までの進捗を示す進捗画像Ｑを表示させる（ステップＳ４）。切替準備が完了するまでは（ステップＳ５；Ｎｏ）、進捗画像Ｑが継続して表示される。

進捗画像Ｑは、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、表示手段１０による表示像を虚像Ｖとして視認する運転者４から見て、手前から奥方向に延びるようなバーグラフ態様で表示される。この実施形態では、進捗画像Ｑは走行車線の幅員を示すような態様で表示される。具体的には、進捗画像Ｑは、例えば走行車線の左右両側の白線（実際の道路上の白線）に沿うように、遠近感を認識可能に、二本のバーが手前から奥方向に延びる態様で表示される。そして、ＣＰＵ２１は、切替準備完了までの進捗に合わせて、進捗画像Ｑにおいて指標量Ｑ１を、虚像Ｖを視認する運転者４から見ての「手前から奥」に向かって増加させる画像制御を行う。なお、ＣＰＵ２１は、切替準備の進捗について、ＥＣＵ２３０からの情報に基づいて特定可能である。また、運転モード切替準備完了までの期間は、車両２側で運転モード切替準備完了までに要する期間、あるいは、運転者４に余裕を持たせるため、当該期間よりも大きい期間が予め定められている。

また、ステップＳ４で進捗画像Ｑを表示させると共に、ＣＰＵ２１は、切替後の運転モードを示唆する示唆画像Ｒを、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、指標量Ｑ１の増加側に表示させる。ここでの示唆画像Ｒは、設定された目的地に関する情報を示す態様で経路案内画像が表示される第２自動運転モードへの移行を示唆すべく、目的地を概略的に示す「フラッグ」のアイコン画像である。

なお、示唆画像Ｒは、切替後の運転モードを示唆することができれば、アイコンに限られず、文字や図形であってもよいし、これらの組み合わせからなる画像であってもよい（後述の図６（ｂ）などにおいても同様）。

運転モードの切替準備が完了すると（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、車両２側で実際に運転モードが切り替えられ、これに応じて、ＣＰＵ２１は、当該運転モードに応じて経路案内画像（図５（ｄ）参照）を表示手段１０に表示させる（ステップＳ６）。なお、切替準備が完了すれば、このように車両２側で直ちに運転モードが切り替えられるため、進捗画像Ｑは、切替完了までの進捗を示す。

なお、図示しないが、手動運転モードから第１自動運転モードへの切替時や、第１自動運転モードから第２自動運転モードへの切替時においても同様に、切替準備完了までの進捗に合わせて、進捗画像Ｑにおける指標量Ｑ１を、虚像Ｖを視認する運転者４から見ての「手前から奥」に向かって増加させることで、進捗報知が行われる。

ステップＳ３において、切替後の運転モードが切替前よりも自動制御対象が減る運転モードである場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、促進画像Ｔを表示手段１０に表示させる（ステップＳ７）。以下、このようにステップＳ３でＮｏと判別される場合の処理を、図６（ａ）〜（ｄ）に示す画像制御例を参照しつつ説明する。

図６（ａ）〜（ｄ）は、第２自動運転モードから第１運転モードへと切り替えられる場合の画像制御例を示している。この場合、ステップＳ１実行時には、図６（ａ）に示す第２自動運転モード時の経路案内画像が表示手段１０に表示されている。続いて、切替指示（ここでは、手動運転モードへの切替指示）があった場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、表示手段１０に図６（ｂ）に示すような準備画面Ｐを表示させる（ステップＳ２）。

図６の例は、第２自動運転モードから第１手動運転モードへの切替、つまり切替後の自動制御対象が減る例であるため、ステップＳ３でＮｏと判別され、ＣＰＵ２１は、準備画面Ｐ内に、促進画像Ｔを表示させる（ステップＳ７）。

促進画像Ｔは、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、より詳細には図７（ａ）に示すように、車両２の備品画像Ｔ１と、運転者２の身体を模した身体画像Ｔ２とを含む態様で表示される。

第２自動運転モードから第１自動運転モードへと切り替えられる例では、モード切替後に操舵の自動制御が解除されるため、ＣＰＵ２１は、表示手段１０に操舵準備を促す促進画像Ｔを表示させる。この場合、図７（ａ）に示すように、備品画像Ｔ１は車両２のステアリングホイールを表し、身体画像Ｔ２は運転者４の手を模した画像が表示される。そして、例えば、後述のステップＳ８で準備動作があったと判別されるまでは、図７（ａ）に示すように、備品画像Ｔ１に向かって身体画像Ｔ２が移動するようなアニメーションを表示することにより、運転者４に操舵準備を促す。

なお、第１自動運転モードから手動運転モードへと切り替えられる例では、モード切替後に加減速の自動制御が解除されるため、ＣＰＵ２１は、表示手段１０にフットペダル（例えばアクセルペダル。場合によってはブレーキペダルであってもよい）の操作準備を促す促進画像Ｔを表示させる。この場合、図７（ｂ）に示すように、備品画像Ｔ１は車両２のフットペダルを表し、身体画像Ｔ２は運転者４の足を模した画像が表示される。そして、例えば、後述のステップＳ８で準備動作があったと判別されるまでは、図７（ｂ）に示すように、備品画像Ｔ１に向かって身体画像Ｔ２が移動するようなアニメーションを表示することにより、運転者４に加減速操作の準備を促す。また、第２自動運転モードから手動運転モードへと切り替えられる場合は、図７（ａ）と図７（ｂ）の双方に示すような画像を同時に表示させるようにしてもよい。

続いて、ＣＰＵ２１は、促進画像Ｔが示す内容に応じた準備動作があったか否かを判別する（ステップＳ８）。具体的には、所定時間（例えば、数秒）内に準備動作が行われたことを示す準備動作検出信号を動作検出部２２０またはＥＣＵ２３０から取得したか否かが判別される。準備動作が所定時間内に無かった場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、運転者４による準備ができていないと見做せるため、ＣＰＵ２１は、処理をステップＳ１に戻す。この場合は、切替指示前の経路案内画像に再び戻されることになる。

準備動作が所定時間内にあった場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、準備画面Ｐ内に、運転モード切替までの進捗を示す進捗画像Ｑを表示手段１０に表示させる（ステップＳ９）。後述のステップＳ１０でＹｅｓと判別されるまでは、進捗画像Ｑが継続して表示される。

進捗画像Ｑは、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、表示手段１０による表示像を虚像Ｖとして視認する運転者４から見て、手前から奥方向に延びるようなバーグラフ態様で表示される。当該態様は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）を参照して説明した態様と同様である。ただし、切替後の運転モードが、自動制御対象が減るものである場合は、ＣＰＵ２１は、切替準備完了までの進捗に合わせて、進捗画像Ｑにおいて指標量Ｑ１を、虚像Ｖを視認する運転者４から見ての「奥から手前」に向かって増加させる画像制御を行う。

また、ステップＳ９で進捗画像Ｑを表示させると共に、ＣＰＵ２１は、切替後の運転モードを示唆する示唆画像Ｒを、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、虚像Ｖを視認する運転者４から見ての奥側に表示させる。ここでの示唆画像Ｒは、加減速制御が実行される第１自動運転モードへの移行を示唆すべく、走行車両を示すアイコン画像である。

ステップＳ９に続いて、ＣＰＵ２１は、運転者４による準備姿勢が所定期間継続されているか否かを判別する（ステップＳ１０）。切替後の運転モードが切替前よりも自動制御対象が減るものである場合は、運転者４に何らかの操作が必要となるため、車両２側でモード切替準備が完了して直ちにモード移行が完了してしまっては、安全の観点から適切ではない。したがって、この実施形態では、このような処理を設けることにより安全を担保している。そのため、例えば、ここでの所定期間は、実際に車両２側で切替準備のために必要となる期間以上の期間が予め定められている。

準備姿勢が所定期間継続されなかった場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）は、ＣＰＵ２１は、ステップＳ８に処理を戻す。そして、ステップＳ８において準備動作がないと判別されれば（ステップＳ８；Ｎｏ）、処理をステップＳ１に戻す。この場合は、切替指示前の経路案内画像に再び戻されることになる。前述のように、運転者４による準備ができていないと見做せるためである。

一方で、準備姿勢が所定期間継続された場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、車両２側で実際に運転モードが切り替えられ、これに応じて、ＣＰＵ２１は、当該運転モードに応じて経路案内画像（図６（ｄ）参照）を表示手段１０に表示させる（ステップＳ６）。

なお、図示しないが、第２自動運転モードから手動運転モードへの切替時や、第１自動運転モードから手動運転モードへの切替時においても同様に、切替準備完了までの進捗に合わせて、進捗画像Ｑにおける指標量Ｑ１を、虚像Ｖを視認する運転者４から見ての「奥から手前」に向かって増加させることで、進捗報知が行われる。

ＣＰＵ２１は、以上のモード切替時画像制御処理を、例えばナビゲーションシステムがオフされるまで繰り返し実行する。

なお、図５（ａ）に示す手動運転モード時の経路案内画像から、図５（ｂ）に示す準備画面Ｐへの遷移は、当該経路案内画像に示される目的地近傍が徐々に拡大していくような態様（ズームインする態様）で実行される。また、図５（ａ）に示す経路案内画像が車両２の進行方向が上向きとなるヘッドアップ表示で無い場合（例えばノースアップ表示時など）は、図５（ｂ）に示す準備画面への遷移は、前記のようにズームインさせると共に、回転させながら遷移させる態様とすれば、運転者４にとっての実際の感覚とも合致し、視覚効果にも優れるため良い。
また、図５（ｃ）に示す準備画面Ｐから、図５（ｄ）に示す経路案内画像への遷移は、ズームアウトする態様で実行される。具体的には例えば、図５（ｃ）に示されている目的地を示すアイコンが徐々に小さくなっていき、図５（ｄ）に示す経路案内画像へと変化する態様である。

同様に、図６（ａ）に示す第２自動運転モード時の経路案内画像から、図６（ｂ）に示す準備画面Ｐへの遷移は、当該経路案内画像が徐々に拡大していくような態様（ズームインする態様）で実行される。具体的には、地図を示す特定の地点（例えば、現在の車両２の位置に相当する地点）が拡大していき、図６（ｂ）に示す準備画面Ｐへと変化するような態様である。
また、図６（ｃ）に示す準備画面Ｐから、図６（ｄ）に示す経路案内画像への遷移は、ズームアウトする態様で実行される。具体的には例えば、図６（ｃ）に示されている走行車両を示すアイコンが徐々に小さくなっていき、図６（ｄ）に示す経路案内画像へと変化する態様である。ここで、車両２の進行方向が上向きとなるヘッドアップ表示に設定されていない場合（例えばノースアップ表示時など）は、図６（ｃ）から図６（ｄ）に示す経路案内画像への遷移は、前記のようにズームアウトさせると共に、回転させながら遷移させる態様とすれば、運転者２にとっての実際の感覚とも合致し、視覚効果にも優れるため良い。

（１）以上に説明した表示装置１００は、自動運転モードを含む複数の運転モードによる制御が可能な車両２に搭載される画像制御装置（例えば制御手段２０の機能を有する構成）を有する。
当該画像制御装置は、運転モードの切替指示を受け付けたことに応じて、該運転モードの切替完了までの進捗を指標量Ｑ１の増加によって示す進捗画像Ｑを表示手段１０に表示させる表示制御手段（例えば制御手段２０）を備える。
表示制御手段は、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が増えるものである場合は、進捗画像Ｑにおける指標量Ｑ１を所定の順方向（例えば、運転者４から見ての手前から奥に向かう方向）に沿って増加させ、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が減るものである場合は、進捗画像Ｑにおける指標量Ｑ１を前記順方向の逆方向（例えば、運転者４から見ての奥から手前に向かう方向）に沿って増加させる。
このようにしたから、運転モードの切替タイミングが把握でき、運転者４が準備し易い。

なお、順方向は、運転者４から見ての手前から奥に向かう方向（車両２の進行方向に対応）に限られない。運転者４から見ての左右いずれかの方向などであってもよい。ただし、順方向を車両２の進行方向と対応させた方が、自動制御対象の増減を感覚的に運転者４に認識させやすいため、ユーザフレンドリであり好ましい。

（２）また、表示制御手段は、切替指示を受け付けたことに応じて、切替後の運転モードを示唆する示唆画像Ｒを、表示手段１０の表示領域（虚像Ｖの表示領域に対応）における順方向側に偏在した位置（図５（ｂ）、図６（ｂ）参照）に表示させる。
このように、車両２の進行方向に対応した方向に偏在して示唆画像Ｒが表示されるため、切替先の運転モードを認識させやすい。

なお、自動制御対象が減る場合などには、順方向とは逆方向側に偏在した位置に示唆画像Ｒを表示させてもよい。つまり、自動制御対象が増える場合だけでなく、減る場合においても、指標量Ｑ１の増加側に示唆画像Ｒを表示させてもよい。
さらに、示唆画像Ｒは、切替前の運転モードを示唆するものを表示させてもよい。切替指示を受け付けたことに応じて、切替後の運転モードを示唆する示唆画像Ｒを、表示手段１０の表示領域における順方向側に偏在した位置に表示させる場合においては、切替前の運転モードを示唆する示唆画像Ｒを、表示手段１０の表示領域における順方向とは逆方向側に偏在した位置に表示させるようにすることが好ましい。

（３）また、表示制御手段は、切替指示を受け付けたことに応じて、切替後の運転モードに応じた準備を運転者４に促す促進画像Ｔを表示手段１０に表示させる。
（４）より具体的には、表示制御手段は、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が減るものである場合に、促進画像Ｔを表示させる。
このようにしたから、運転モード切替時の安全を担保することができる。

なお、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が増えるものである場合にも、促進画像Ｔを表示させるようにしてもよい。

（５）促進画像Ｔは、車両２の備品画像Ｔ１と、備品画像Ｔ１に向かって移動する運転者４の身体を模した身体画像Ｔ２とを含む。
このようにしたから、運転者４はどのような準備動作をしたらよいかを容易に把握することができる。

（６）表示制御手段は、複数の運転モードの種類に応じた態様で経路案内画像を表示手段１０に表示させ、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が増えるものである場合は、切替後の運転モードにおいて切替前よりも経路案内画像を概略的な態様で表示させ、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が減るものである場合は、切替後の運転モードにおいて切替前よりも経路案内画像を詳細な態様で表示させる。
このように、経路案内画像を運転モードに応じた態様で表示させることで、現在の運転モードを容易に把握させることができる。

（７）変形例として、運転モードの切替完了までの進捗を、当該切替完了までの残時間と対応させた指標量によって示しても良い。この場合は、切替完了に近づくにつれて、進捗画像における指標量が減少する態様での表示制御を行えばよい。
つまり、このような変形例に係る画像制御装置は、運転モードの切替指示を受け付けたことに応じて、該運転モードの切替完了までの進捗を指標量の減少によって示す進捗画像を表示手段に表示させる表示制御手段を備える。表示制御手段は、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が増えるものである場合は、進捗画像における指標量を所定の順方向に沿って減少させ、切替後の運転モードが切替前よりも車両２における自動制御対象が減るものである場合は、進捗画像における指標量を前記順方向の逆方向に沿って減少させる。
このような変形例においても、運転モードの切替タイミングが把握でき、運転者４が準備し易い。

（８）また、以上に説明した表示装置１００は、表示手段１０と、前記の画像制御装置と、を備え、表示手段１０からの表示光Ｌを透光部材（例えばフロントガラス３）に投射することで、透光部材の前方に表示光Ｌによる像を表示する。

なお、本発明は以上の実施形態、変形例、及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

表示光Ｌの投射対象は、フロントガラス３に限定されず、板状のハーフミラー、ホログラム素子等により構成されるコンバイナであってもよい。

また、進捗画像Ｑは、走行車線の幅員を表すように二つのバーグラフ態様で表示するものとしたが、これに限られない。運転者２から見ての上下方向に沿うような１本のバーグラフ態様であってもよい。ただし、前記のように遠近感を考慮した、二つのバーグラフ態様により進捗画像Ｑを表示したほうが、実景に重畳される表示としては煩雑でなく、好ましい。また、進捗画像Ｑは、所定の方向に沿って指標量が増減する態様であればよく、画像デザインや、運転者４の認識のし易さに応じて、任意である。

また、表示装置１００や車両用表示システム１が搭載される乗り物は、車両２（自動四輪車だけでなく、自動二輪車なども含む）に限られない。当該乗り物は、車両以外の船舶、航空機、水上バイク、雪上バイクなどであってもよい。

また、前記の動作プログラムは、予め記憶部２２のＲＯＭに記憶されているものとしたが、着脱自在の記録媒体により配布・提供されてもよい。また、動作プログラムは、表示装置１００と接続された他の機器からダウンロードされるものであってもよい。また、表示装置１００は、他の機器と電気通信ネットワークなどを介して各種データの交換を行うことにより前記の動作プログラムに従う各処理を実行してもよい。

以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。

本発明は、車両情報を運転者に表示させる車両用表示システムに適している。

１…車両用表示システム
２…車両、３…フロントガラス、４…運転者
１００…表示装置
１０…表示手段
Ｌ…表示光、Ｖ…虚像
Ｐ…準備画面
Ｑ…進捗画像、Ｑ１…指標量
Ｒ…示唆画像
Ｔ…促進画像、Ｔ１…備品画像、Ｔ２…身体画像
２０…制御手段
２１…ＣＰＵ、２２…記憶部、２３…ビデオメモリ
２１０…状況解析部
２２０…動作検出部
２３０…ＥＣＵ

Claims (8)

1. 自動運転モードを含む複数の運転モードによる制御が可能な乗り物に搭載される画像制御装置であって、
   運転モードの切替指示を受け付けたことに応じて、該運転モードの切替完了までの進捗を指標量の増加によって示す進捗画像を表示手段に表示させる表示制御手段を備え、
   前記表示制御手段は、
   切替後の運転モードが切替前よりも前記乗り物における自動制御対象が増えるものである場合は、前記進捗画像における指標量を所定の順方向に沿って増加させ、且つ、切替後の運転モードを示唆する切替後示唆画像を、前記進捗画像の前記順方向側に偏在した位置に表示させ、
   切替後の運転モードが切替前よりも前記乗り物における自動制御対象が減るものである場合は、前記進捗画像における指標量を前記順方向の逆方向に沿って増加させ、且つ、切替前の運転モードを示唆する切替前示唆画像を、前記進捗画像の前記順方向側に偏在した位置に表示させる、
   ことを特徴とする画像制御装置。
2. 前記表示制御手段は、前記進捗画像を前記逆方向に対応する手前から前記順方向に対応する奥に向かって遠近感を持って延びる二本のバー態様で表示させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
3. 前記表示制御手段は、
   切替後の運転モードが切替前よりも前記乗り物における自動制御対象が減るものである場合に、切替後の運転モードに応じた準備を運転者に促す促進画像を前記進捗画像の前記逆方向側に偏在した位置に表示させる、
   に表示させる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像制御装置。
4. 前記指標量の増加によって示される前記進捗は、切替完了までの残時間に対応する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像制御装置。
5. 前記複数の運転モードは、手動運転モードと、車両の加減速を自動制御する第１自動運転モードと、前記車両の加減速に加え操舵も自動制御する第２自動運転モードと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像制御装置。
6. 前記表示制御手段は、前記複数の運転モードの種類に応じた態様で経路案内画像を前記表示手段に表示させ、
   切替後の運転モードが切替前よりも前記乗り物における自動制御対象が増えるものである場合は、切替後の運転モードにおいて切替前よりも経路案内画像を概略的な態様で表示させ、
   切替後の運転モードが切替前よりも前記乗り物における自動制御対象が減るものである場合は、切替後の運転モードにおいて切替前よりも経路案内画像を詳細な態様で表示させる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像制御装置。
7. 前記表示制御手段は、
   切替後の運転モードが前記手動運転モードのときに最も詳細な態様で前記経路案内画像を表示させ、
   切替後の運転モードが前記第１自動運転モードのときに前記経路案内画像として直近の経路を示すターン・バイ・ターン表示を表示させる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像制御装置。
8. 前記表示手段と、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像制御装置と、を備え、
   前記表示手段からの表示光を透光部材に投射することで、前記透光部材の前方に前記表示光による像を表示する表示装置。
   

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