JP6995720B2 - 表示システム、表示制御方法、およびプログラム - Google Patents

表示システム、表示制御方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、表示システム、表示制御方法、およびプログラムに関する。
従来、走行する車両の周辺の道路形状を表示装置に表示させる技術が存在する。これに関連して、運転者の目線位置を基準として、ナビゲーションの道案内情報に関する画像を、実際の道路形状に合わせてマッピングさせて車両のウィンドシールド上に表示する表示システムが知られている（特許文献１参照）。
特開２０１２－２２０４８９号公報
しかしながら、従来の技術では、道路形状の変化や車両の走行位置の変化等によって、道案内情報に関する画像の表示位置も頻繁に変化するため、乗員による画像の視認性が損なわれる場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、表示される画像の視認性を向上させることができる表示システム、表示制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る表示システム、表示制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る表示システムは、画像を表示する表示部と、車両の周辺の道路形状を取得する道路形状取得部と、前記道路形状取得部により取得された前記道路形状を含む画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記車両の周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかに基づいて、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更する、表示システムである。
（２）：上記（１）の態様において、前記表示制御部は、前記車両の周辺の道路の車線数が奇数である場合に、複数の車線のうち中央の車線を前記表示部の幅方向の中央に位置付けて表示させ、前記車両の周辺の道路の車線数が偶数である場合に、前記道路の法規制に基づいて複数の車線のうち１つの車線を決定し、決定した車線を前記表示部の幅方向の中央に位置付けて表示させるものである。
（３）：上記（２）の態様において、前記表示制御部は、前記車両の周辺の道路の車線数が偶数である場合に、複数の車線のうち、中央の２車線の法規制で定められる走行車線側を前記表示部の幅方向の中央に位置付けて表示させるものである。
（４）：上記（３）の態様において、前記表示制御部は、前記表示部に表示させた車線数の増減により、車線数が偶数から奇数になる場合に、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更しないものである。
（５）：上記（１）～（４）のうち何れ一つの態様において、前記表示制御部は、前記表示部の幅方向の中央に位置付けられる車線の幅を他の車線の幅よりも広くし、前記中央から外側の車線になるほど前記中央に位置付けられる車線の幅よりも狭く表示させるものである。
（６）：上記（１）～（５）のうち何れ一つの態様において、前記表示制御部は、前記車両の進行方向と同一方向への走行が可能な車線が増減する地点、または、前記車線が分岐する地点から第１所定距離手前の地点に前記車両が到達した場合に、前記車線の形状が変化する状態を示す車線形状変更情報を前記表示部に表示させるものである。
（７）：上記（６）の態様において、前記車両の目的地までの経路を案内する経路案内部を更に備え、前記表示制御部は、前記経路案内部により決定された経路に関する情報を前記表示部に表示させるとともに、前記車両が前記経路に基づき車線変更すべき地点から第２所定距離手前の地点に到達した場合に、前記車線変更に関する情報を前記表示部に表示させるものである。
（８）：上記（７）の態様において、前記表示制御部は、前記車線が分岐する地点から第３所定距離手前の地点に前記車両が到着した場合に、前記分岐する道路の接続先の道路の標識を前記表示部に表示させるものである。
（９）：上記（８）の態様において、前記第１所定距離、前記第２所定距離、および前記第３所定距離は、同一の距離である。
（１０）：この発明の一態様に係る表示制御方法は、コンピュータが、車両の周辺の道路形状を取得し、取得された前記道路形状を含む画像を表示部に表示させ、前記車両の周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかに基づいて、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更する、表示制御方法である。
（１１）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の周辺の道路形状を取得させ、取得された前記道路形状を含む画像を表示部に表示させ、前記車両の周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかに基づいて、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更させる、プログラムである。
（１）～（１１）によれば、表示される画像の視認性を向上させることができる。
実施形態の表示システムを含む車両システム１の構成図である。 ナビＨＭＩ５２、ＨＵＤ８２、およびメーター表示部８４が搭載された車両Ｍの車室内の構成を例示した図である。 表示制御部１５０の機能構成図である。 車線数が奇数である場合に画像生成部１５８により生成される画像ＩＭ１の一例を示す図である。 車線数が偶数である場合であって、且つ左側通行の法規が適用される場合に画像生成部１５８により生成される画像ＩＭ２の一例を示す図である。 車線数が偶数である場合であって、且つ右側通行の法規が適用される場合に画像生成部１５８により生成される画像ＩＭ３の一例を示す図である。 車線の合流により車線数が偶数から奇数に増加する場合における表示態様制御部１５６の処理内容を説明するための図である。 車線の分岐により車線数が偶数から奇数に減少する場合における表示態様制御部１５６の処理内容を説明するための図である。 車線変更に関する情報が表示された画像ＩＭ６の一例を示す図である。 車線変更マークＭＫ４の表示態様を変更することについて説明するための図である。 実施形態の表示システムにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の表示制御部１５０のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の表示システム、表示制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。なお、実施形態では、表示システムが、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance Systems）等の運転支援装置や目的地までの経路を案内するナビゲーション装置を備えた車両に搭載された例について説明する。実施形態において、運転支援には、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System）等が含まれる。
［全体構成］
図１は、実施形態の表示システムを含む車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両（以下、車両Ｍと称する）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
図１において、車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、運転操作子６０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）８０と、運転支援装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す車両システム１の構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。また、ナビゲーション装置５０と、ＨＭＩ８０と、表示制御部１５０とを合わせたものが「表示システム」の一例である。また、ナビゲーション装置５０は、「経路案内部」の一例である。また、ナビＨＭＩ５２と、後述するＨＵＤ８２と、メーター表示部８４とを合わせたものが、「表示部」の一例である。
カメラ１０は、車両Ｍの周辺を撮像し、撮像画像を生成する。カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。車両Ｍの周辺とは、車両Ｍの前方を含み、車両Ｍの側方又は後方を含んでいてもよい。例えば、車両Ｍの前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
レーダ装置１２は、車両Ｍの周辺の所定の照射方向に対してミリ波等の電波を放射するとともに、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。物体とは、例えば、車両Ｍの周辺に存在する他車両、障害物、構造物等である。レーダ装置１２は、車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
ファインダ１４は、車両Ｍの周辺の所定の照射方向に対して照射された照射光に対する散乱光を測定し、物体までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、車両Ｍの周辺に存在する物体の位置、種類、速度等を認識する。また、物体認識装置１６は、センサフュージョン処理によって、車両Ｍの周辺の道路形状を認識してもよい。物体認識装置１６は、認識結果を運転支援装置１００に出力する。
車両センサ４０は、例えば、車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両Ｍの向きを検出する方位センサ等が含まれる。
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に地図情報５４を保持している。地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。リンクには、例えば、ＴＭＣ（Traffic message channel）リンクが含まれる。ＴＭＣリンクとは、例えば、外部サーバが車両Ｍに交通情報を配信する場合に、配信対象の道路区間を特定するための情報であり、各道路区間を識別する識別番号で管理される。また、地図情報５４は、リンク形状、交通規制、道路種別、車線幅、車線数、道路構造、道路の曲率、標識情報、ＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。標識情報には、例えば、道路名称、道路識別情報、制限速度、交通規制（一方通行、直進レーン、右折レーン、駐車禁止）、その道路の行き先に関する情報（例えば、地域や道路）等が含まれる。また、地図情報５４は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでもよい。
ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両Ｍの位置を特定する。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ナビＨＭＩ５２は、後述するＨＭＩ８０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員（運転者を含む）により入力された目的地までの経路（例えば、目的地まで走行するときの経由地に関する情報を含む）と、目的地までの経路に基づく推奨車線とを、地図情報５４を参照して決定する。例えば、経路決定部５３は、目的地までの地図上の経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、分割したブロックごとに推奨車線を決定する。経路決定部５３は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。経路決定部５３は、地図上経路に分岐箇所や合流箇所が存在する場合に、車両Ｍが分岐先や合流先に進行しやすくなるように、推奨車線を決定する。ナビゲーション装置５０は、作動時に経路決定部５３により決定された経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行う。
運転操作子６０は、運転者が手動運転により車両Ｍの操舵および速度を制御するための操作子である。運転操作子６０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール等を含む。
ＨＭＩ８０は、車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示するとともに、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ８０は、例えば、各種表示装置、発光部、スピーカ、ブザー、タッチパネル、各種操作スイッチ、キー等のうち一部または全部を含む。また、ＨＭＩ８０には、例えば、走行制御部１２０およびナビゲーション装置５０の作動の開始または終了を切り替えるための操作部、表示制御部１５０により制御される画像を表示させる表示部を選択するための操作部等が含まれてもよい。ＨＭＩ８０は、例えば、ＨＵＤ（Head Up Display）８２と、メーター表示部８４とを備える。ＨＵＤ８２およびメーター表示部８４の詳細については、後述する。
運転支援装置１００は、例えば、走行制御部１２０と、表示制御部１５０とを備える。走行制御部１２０は、ＨＭＩ８０により走行制御部１２０の作動を開始する指示を受け付けた場合に、物体認識装置１６や車両センサ４０等から得られる情報に基づいて、車両Ｍの運転支援制御を実行する。例えば、走行制御部１２０は、ＡＣＣを実行する際には、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、車両Ｍと、前走車両との車間距離を一定に保った状態で走行するように走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０を制御する。すなわち、走行制御部１２０は、前走車両との車間距離に基づく加減速制御（速度制御）を行う。また、走行制御部１２０は、ＬＫＡＳを実行する際には、車両Ｍが、現在走行中の走行車線を維持（レーンキープ）しながら走行するようにステアリング装置２２０を制御する。すなわち、運転支援装置１００は、車線維持のための操舵制御を行う。また、走行制御部１２０は、ＣＭＢＳを実行する際には、車両Ｍとの距離が近づいている障害物との接触を回避するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。すなわち、運転支援装置１００は、物体との接触を回避するための加減速制御および操舵制御を行う。
表示制御部１５０は、ナビＨＭＩ５２、ＨＵＤ８２、およびメーター表示部８４のうち、少なくとも一つに画像を表示させる。どの表示部に表示させるかについては、ＨＭＩ８０の操作部から受け付けた指示情報に基づいて設定されてもよく、表示する画像の内容に基づいて設定されてもよい。表示制御部１５０の機能の詳細については後述する。
走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、運転操作子６０から入力される情報、或いは走行制御部１２０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。ステアリングＥＣＵは、運転操作子６０から入力される情報、或いは走行制御部１２０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
次に、ナビＨＭＩ５２、ＨＵＤ８２、およびメーター表示部８４について説明する。図２は、ナビＨＭＩ５２、ＨＵＤ８２、およびメーター表示部８４が搭載された車両Ｍの車室内の構成を例示した図である。ナビＨＭＩ５２は、図２に示すように、インスツルメントパネルＩＰの中央部に配置されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の表示装置である。また、ナビＨＭＩ５２は、例えば、乗員の手指の接触による入力操作を受け付けるタッチパネルを備える。ナビＨＭＩ５２は、地図情報５４により取得した自車両Ｍの周辺の道路形状や、目的地までの地図および経路を表示する。この場合、ナビＨＭＩ５２は、車両Ｍの周辺の道路形状等を示す画像を、表示制御部１５０により制御された表示態様で表示させてもよい。
ＨＵＤ８２は、インスツルメントパネルＩＰ上または内部に設けられ、運転席ＤＳの前方のフロントウインドシールドＦＷＳの一部の表示領域８２Ａに画像を含む光を投射する（投光する）ことで、運転席ＤＳに着座した運転者に虚像を視認させる。フロントウインドシールドＦＷＳは、光透過性を有する部材である。また、ＨＵＤ８２は、フロントウインドシールドＦＷＳに取り付けられた光透過性を有する表示装置（例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬによって実現されてもよいし、人が身体に装着するデバイスが有する透明な部材（バイザー、眼鏡のレンズ等）に投光し、または光透過性の表示装置が取り付けられたものであってもよい。
ＨＵＤ８２は、例えば、運転者の運転を支援するための情報を画像化した像を、虚像として、表示制御部１５０により制御された表示態様で運転者に視認させる。運転者の運転を支援するための情報には、例えば、車両Ｍが走行する道路形状や将来走行する予定の道路形状、車速、駆動力配分比率、エンジン回転数、運転支援機能（例えば、ＡＣＣ、ＬＫＡＳ、ＣＭＢＳ）の動作状態、シフト位置、道路標識情報、交差点位置等の情報が含まれてよい。以下では、表示制御部１５０がＨＵＤ８２に対して、上述した処理をさせることを、「ＨＵＤ８２に画像を表示させる」と称するものとする。
メーター表示部８４は、例えば、インストルメントパネルＩＰにおける運転席ＤＳの正面付近に設けられ、運転者が運転操作子６０の一例であるステアリングホイール６２の間隙から、或いはステアリングホイール６２越しに視認可能な表示装置である。メーター表示部８４は、例えば、ＬＣＤや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置である。メーター表示部８４は、例えば、速度計や回転速度計等の計器類、運転支援に関する情報等を表示する。また、メーター表示部８４は、計器類を表示する領域以外の領域において、車両Ｍの周辺の道路形状等を示す画像を、表示制御部１５０により制御された表示態様で表示してもよい。以下では、表示制御部１５０がＨＵＤ８２に対する表示態様を制御する例について説明する。
［表示制御部］
次に、実施形態の表示制御部１５０の構成例について説明する。図３は、表示制御部１５０の機能構成図である。表示制御部１５０は、例えば、道路形状取得部１５２と、車線数判定部１５４と、表示態様制御部１５６と、画像生成部１５８とを備える。これらの構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
道路形状取得部１５２は、車両Ｍの周辺の道路形状を取得する。例えば、道路形状取得部１５２は、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された車両Ｍの位置情報に基づいて地図情報５４を参照し、車両Ｍの周辺の道路形状や車線数を取得する。また、道路形状取得部１５２は、地図情報５４から道路形状や車線数を取得するのに代えて（または加えて）、カメラ１０により撮像された車両Ｍの前方の撮像画像を取得し、取得した画像を解析して、道路に描画された車線や中央分離帯等の構造物により区画された車線、車線数、および道路形状等を取得してもよい。
車線数判定部１５４は、道路形状取得部１５２により取得された車両Ｍの周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかを判定する。具体的には、車線数判定部１５４は、車両Ｍの進行方向と同一方向に進行可能な車線の数が、奇数であるか偶数であるかを判定する。
表示態様制御部１５６は、車線数判定部１５４により車線数が奇数であると判定された場合と奇数であると判定された場合とで、ＨＵＤ８２の表示領域８２Ａに表示させる道路形状に関する画像の表示態様を変更する。表示態様には、例えば、道路の車線を模した画像を表示する場合における、それぞれの車線の表示位置および車線幅（幅員）に関する態様が含まれる。また、表示態様には、車線を表示するタイミング、表示する期間、車線の太さ、色、形状、模様等の態様が含まれてもよい。また、表示態様には、ＨＵＤ８２に表示される標識やマーク、文字、数値等のオブジェクトの表示位置、大きさ、形状、色、模様等の態様が含まれてもよい。表示態様制御部１５６の機能の詳細については、後述する。
画像生成部１５８は、表示態様制御部１５６により決定された表示態様に基づいて、ＨＵＤ８２に表示させる画像を生成し、生成した画像をＨＵＤ８２に表示させる。
［表示態様制御部］
次に、表示態様制御部１５６の機能の具体例について説明する。表示態様制御部１５６は、車線数判定部１５４による判定結果において、車両Ｍの周辺の道路の車線数が奇数である場合に、複数の車線のうち中央の車線をＨＵＤ８２の表示領域８２Ａの幅方向の中央に位置付けて表示させることを決定する。画像生成部１５８は、決定された内容に基づいて、ＨＵＤ８２に表示させる画像を生成する。
図４は、車線数が奇数である場合に画像生成部１５８により生成される画像ＩＭ１の一例を示す図である。図４の例において、車両Ｍの進行方向と同一方向に走行可能な車線の数は５車線（Ｌ１～Ｌ５）であるものとする。また、画像ＩＭ１の大きさは、表示領域８２Ａに対応しているものとする。以下に説明する他の画像の大きさについても同様とする。また、以下の説明において、例えば、車両Ｍの位置情報は、高精細に取得されるものではなく、走行中の道路は特定できるが、どの車線を走行しているかは認識できない程度の認識精度であるものとする。
表示態様制御部１５６は、車線数判定部１５４により車線数が奇数であることが判定されると、５車線のうち中央の車線Ｌ３の中央線ＣＬ３が表示領域８２Ａ（画像ＩＭ１）の幅方向の中央Ｃと重なるように複数の車線を配列した画像を生成する。中央線ＣＬ３と中央Ｃとが重なるとは、例えば、車線数や道路形状（例えば、カーブ路）、表示領域８２Ａの大きさ等に基づいて、所定の許容誤差を含んでもよい。
また、表示態様制御部１５６は、例えば、画像生成部１５８において生成される車線Ｌ１～Ｌ５の画像が車線Ｌ３を中心に左右均等になるように表示させる。また、表示態様制御部１５６は、画像生成部１５８において生成される車線Ｌ１～Ｌ５の画像のそれぞれの車幅Ｗ１～Ｗ５について、表示領域８２Ａの幅方向の中央Ｃに位置付けられる車線Ｌ３の幅Ｗ３を他の車線の幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、およびＷ５よりも広くし、中央Ｃから外側の車線になるほど車幅を狭く表示させる。例えば、表示態様制御部１５６は、車線が外側に向かうにつれて漸次的に細く設定する。具体的には、表示態様制御部１５６は、車線Ｌ３よりも外側にある車線Ｌ２、Ｌ４の車幅Ｗ２、Ｗ４を車幅Ｗ３よりも狭く表示させ、車線Ｌ２、Ｌ４よりも外側にある車線Ｌ１、Ｌ５の車幅Ｗ１、Ｗ５を車幅Ｗ２、Ｗ４よりも狭く表示させる。なお、車幅Ｗ２、Ｗ４は同一の幅でもよく、車線Ｗ１、Ｗ５は同一の幅でもよい。
また、表示態様制御部１５６は、車線の標識に関する情報（以下、標識情報と称する）の画像を画像生成部１５８に生成させてもよい。標識情報には、例えば、道路名称、道路種別、制限速度、交通規制（一方通行、直進レーン、右折レーン、駐車禁止）等の情報が含まれる。表示態様制御部１５６は、例えば、地図情報５４から標識情報を取得してもよく、カメラ１０により撮像された画像を解析し、パターンマッチング等により標識情報を取得してもよい。
また、表示態様制御部１５６は、標識情報を所定のタイミングで表示させる。所定のタイミングには、例えば、車両Ｍが所定距離を走行したタイミング、所定時間が経過したタイミング、道路もしくは道路のリンク（例えば、ＴＭＣリンクの識別番号）が切り替わるタイミング等が含まれる。また、所定のタイミングには、例えば、数百［ｍ］先に、道路の分岐または合流等のジャンクション等が存在するタイミングが含まれてよい。
図４の例において、表示態様制御部１５６は、車線Ｌ１およびＬ２の標識情報ＭＫ１と、車線Ｌ３およびＬ４の標識情報ＭＫ２と、表示領域８２Ａ内の上部に表示させてもよい。また、表示態様制御部１５６は、標識情報の対象の車線を指し示す指示オブジェクトＯＢ１を表示させてもよい。図４の例では、標識情報ＭＫ１のオブジェクトＯＢ１が車線Ｌ１、Ｌ２を指し示し、標識情報ＭＫ２のオブジェクトＯＢ１が車線Ｌ３、Ｌ４を指し示している。これらの表示位置や大きさ、形状等のレイアウトは、図４の例に限定されず、例えば、表示態様制御部１５６は、標識情報ＭＫ１、ＭＫ２を、それぞれ該当する車線の中央付近、または表示領域８２Ａの下部に表示させてもよい。
また、表示態様制御部１５６は、車線数判定部１５４により車線数が偶数であると判定された場合に、例えば、車両が位置する国や地域の法規制で定められる側の走行車線に基づいて、ＨＵＤの表示領域の幅方向の略中央に表示させる車線を決定する。法規制で定められる走行車線とは、例えば、左側通行または右側通行等の通行規制に基づく走行車線である。図５は、車線数が偶数である場合であって、且つ左側通行の法規が適用される場合に画像生成部１５８により生成される画像ＩＭ２の一例を示す図である。なお、図５および後述する図６の例において、車両Ｍの進行方向と同一方向に走行可能な車線の数は４車線（Ｌ１～Ｌ４）であるものとする。
表示態様制御部１５６は、車線数判定部１５４により車線数が偶数であることが判定されると、車両Ｍが走行する国や地域の法規制に基づいて、その道路が左側通行であるか右側通行であるかを判断する。走行する車線において、左側通行が適用されているか、右側通行が適用されているかについては、例えば、車両Ｍの位置情報に基づいて地図情報５４を参照し、車両Ｍの位置に対応する道路に対応付けられた通行規制から取得することができる。
また、表示態様制御部１５６は、複数の車線のうち、中央の２車線の法規制で定められる走行車線側を表示領域８２Ａの幅方向の中央に位置付けて表示させる。例えば、左側通行が適用されている場合、表示態様制御部１５６は、４車線Ｌ１からＬ４の中央よりの車線Ｌ２、Ｌ３のうち、進行方向の左側の車線Ｌ２の中央線ＣＬ２が表示領域８２Ａ、つまり、画像ＩＭ２の幅方向の中央Ｃと重なるように複数の車線を配列した画像を生成する。
また、表示態様制御部１５６は、画像生成部１５８において生成される車線Ｌ１～Ｌ４の画像のそれぞれの車幅Ｗ１～Ｗ４について、表示領域８２Ａの幅方向の中央Ｃに位置付けられる車線Ｌ２の幅Ｗ２を他の車線の幅Ｗ１、Ｗ３、およびＷ４よりも広くし、中央Ｃから外側の車線になるほど車幅を狭く表示させる。例えば、表示態様制御部１５６は、車線が外側に向かうにつれて漸次的に細く設定する。
図６は、車線数が偶数である場合であって、且つ右側通行の法規が適用される場合に画像生成部１５８により生成される画像ＩＭ３の一例を示す図である。右側通行が適用されている場合、表示態様制御部１５６は、４車線Ｌ１からＬ４の中央よりの車線Ｌ２、Ｌ３のうち、進行方向の右側の車線Ｌ２の中央線ＣＬ３が表示領域８２Ａ、つまり、画像ＩＭ３の幅方向の中央Ｃと重なるように複数の車線を配列した画像を生成する。
また、表示態様制御部１５６は、画像生成部１５８において生成される車線Ｌ１～Ｌ４の画像のそれぞれの車幅Ｗ１～Ｗ４について、表示領域８２Ａの幅方向の中央Ｃに位置付けられる車線Ｌ３の幅Ｗ３を他の車線の幅Ｗ１、Ｗ２、およびＷ４よりも広くし、中央Ｃから外側の車線になるほど車幅を狭く表示させる。例えば、表示態様制御部１５６は、車線が外側に向かうにつれて漸次的に細く設定する。
また、表示態様制御部１５６は、道路の車線が偶数である場合に、車線が奇数である場合と同様に、標識情報等の画像を所定のタイミングで表示させる。
例えば、道路の車線が分岐したり、新たな車線が合流する場合には、その位置が、複数の車線のうち、国や地域等で定められる法規制に基づく通行車線側に対応付けられた車線側である場合が多い。つまり、左側通行の場合には、複数の車線の左側端部に分岐や合流が存在し、右側通行の場合には、複数の車線の右側端部に分岐や合流が存在する場合が多い。したがって、本実施形態では、車線が複数である場合に、その道路に適用される法規制に基づいて中央に表示させる１つの車線を決定し、決定した車線を基準に複数の車線を表示させることで、分岐や合流等により道路が増減する場合の車線表示の変更度合を低減し、車線増減がある場合でも乗員の視認容易性を向上させることができる。以下では、主に左側通行の法規制が適用されている場合について説明する。
また、表示態様制御部１５６は、車線数の増加によりＨＵＤ８２に表示させた車線数が、奇数から偶数、または偶数から奇数に変わる場合に、ＨＵＤ８２に表示されている車線の表示態様を変更させないようにする。図７は、車線の合流により車線数が偶数から奇数に増加する場合における表示態様制御部１５６の処理内容を説明するための図である。図７の例では、車両Ｍの進行方向と同一方向に走行可能な車線数が、４車線Ｌ１～Ｌ４から車線Ｌ６が合流して５車線に増加する場面において、ＨＵＤ８２の表示領域８２Ａに表示される画像ＩＭ４１およびＩＭ４２を示している。車線Ｌ１～Ｌ４は、上述した図５に示す表示態様で表示されているものする。
表示態様制御部１５６は、例えば、車線Ｌ６が合流する地点Ｐ１から第１所定距離手前の地点に車両Ｍが到達した場合に、車線の形状が変化する状態を示す車線形状変更情報ＣＩ１を示す画像を、車線Ｌ１～Ｌ４や標識情報等を示す画像とともに、表示領域８２Ａに表示させる。また、表示態様制御部１５６は、車線Ｌ６が合流する地点Ｐ１から第１所定距離手前の地点に車両Ｍが到達した場合に、車両Ｍの現在位置から車線Ｌ６が合流する地点Ｐ１までの距離を導出し、導出した距離情報ＤＩ１を示す画像を分岐する地点Ｐ１に対応付けられた位置に表示させる。また、表示態様制御部１５６は、車両Ｍの現在位置から車線Ｌ６が分岐した先の分合流地点（例えば、ジャンクション）の地点までの距離を導出し、導出した距離情報ＤＩ２を表示領域８２Ａ内の上部に表示させてもよい。また、表示態様制御部１５６は、車線形状変更情報ＣＩ１および距離情報ＤＩ１、ＤＩ２を、所定の時間間隔ごと、または走行距離ごとに対応する形状や数値を導出し、導出した形状や数値に変更してＨＵＤ８２に表示させる。また、表示態様制御部１５６は、車線形状変更情報ＣＩ１や距離情報ＤＩ１、ＤＩ２を表示させる場合にも車線Ｌ１～Ｌ４に対する表示態様は変更させない。その結果、５車線になった後には、車線が増加する前後における表示内容の変更度合の少ない画像ＩＭ４２に示すような画像が表示される。
図８は、車線の分岐により車線数が偶数から奇数に減少する場合における表示態様制御部１５６の処理内容を説明するための図である。図８の例では、車両Ｍの進行方向と同一方向に走行可能な車線数が、４車線Ｌ１～Ｌ４から、車線Ｌ１が分岐して３車線Ｌ２～Ｌ４に減少する場面において、ＨＵＤ８２の表示領域８２Ａに表示される画像ＩＭ５１およびＩＭ５２を示している。車線Ｌ１～Ｌ４は、上述した図５に示す表示態様で表示されているものする。
表示態様制御部１５６は、車線Ｌ１が分岐する地点Ｐ２から第１所定距離手前の地点に車両Ｍが到達した場合に、車線の形状が変化する状態を示す車線形状変更情報ＣＩ２を、車線Ｌ１～Ｌ４や標識情報等とともに、表示領域８２Ａに表示させる。また、表示態様制御部１５６は、車線Ｌ６が合流する地点Ｐ２から第１所定距離手前の地点に車両Ｍが到達した場合に、車両Ｍの現在位置から車線Ｌ１が分岐する地点Ｐ２までの距離を導出し、導出した距離情報ＤＩ３を分岐する地点Ｐ２に対応付けられた位置に表示させる。車線形状変更情報ＣＩ２および距離情報ＤＩ３は、所定の時間間隔ごと、または走行距離ごとに形状や数値を変更して表示される。また、表示態様制御部１５６は、車線形状変更情報ＣＩ２や距離情報ＤＩ３を表示させる場合にも車線Ｌ２～Ｌ４に対する表示態様は変更させない。その結果、３車線になった後には、車線が減少する前後における表示内容の変更度合の少ない画像ＩＭ５２に示すような画像が表示される。
また、表示態様制御部１５６は、ナビゲーション装置５０に設定された目的地までの経路に基づき走行を行っている場合に、ナビゲーション装置５０により設定された経路に関する情報をＨＵＤ８２に表示させてもよい。この場合、表示態様制御部１５６は、車両Ｍが経路に基づき車線変更すべき地点から第２所定距離手前の地点に到達した場合に、車線変更に関する情報をＨＵＤ８２に表示させる。
図９は、車線変更に関する情報が表示された画像ＩＭ６の一例を示す図である。図９の例では、上述した図８における車線Ｌ１の分岐地点Ｐ２を表示する場面を示している。また、車両Ｍは、４車線Ｌ１～Ｌ４のうち、車線Ｌ２を走行しているものとし、車線Ｌ１がナビゲーション装置５０の経路決定部５３により決定された目的地に到着するための経路であるものとする。
この場合、表示態様制御部１５６は、ナビゲーション装置５０により設定された目的地までの走行経路に基づく推奨車線を示す推奨マークＭＫ３を示す画像を車線Ｌ１の表示位置に対応付けた位置に表示させる。また、表示態様制御部１５６は、車両Ｍが経路に基づき車線変更すべき地点（例えば、分岐地点Ｐ２）から第２所定距離手前の地点に到達した場合に、車両Ｍの走行車線に対する推奨車線の方向と運転者に車線変更を促す車線変更マークＭＫ４を示す画像を、車線を区画する区画線上に表示させる。図９に示す画像ＩＭ６では、推奨マークＭＫ３が車線Ｌ１の進行方向先の端部に表示され、車線変更マークＭＫ４が車線Ｌ１と車線Ｌ２とを区画する区画線上に表示されている。また、表示態様制御部１５６は、車両Ｍが経路に基づき車線変更すべき地点（例えば、分岐地点Ｐ２）から第３所定距離手前の地点に到達した場合に、分岐する道路の接続先の道路の標識情報ＭＫ５を示す画像や、標識情報ＭＫ５の対象の車線を指し示す指示オブジェクトＯＢ１をＨＵＤ８２に表示させる。
なお、上述した第１所定距離、第２所定距離、および第３所定距離は、同一の距離であることが好ましい。同一の距離にすることで、道路形状や車速、周辺に存在する他車両の有無等に関係なく、距離を基準に表示するタイミングが決定されるため、乗員に、車線形状変更情報や距離情報を一度に表示させることができる。また、表示されるタイミングを同一にすることで、乗員に表示されるタイミングを把握させやすくすることでき、その結果、表示される情報の視認性を向上させることができる。
また、車線変更マークＭＫ４を示す画像の形状や大きさ、表示位置等の表示態様については、これに限定されず、例えば、推奨車線と車両Ｍの走行車線との間の車線数に応じてマーク画像の表示形態を変更してもよい。図１０は、車線変更マークＭＫ４の表示態様を変更することについて説明するための図である。図１０の例では、図９と同様の場面を示すものとする。例えば、車両Ｍが車線Ｌ４を走行している場合、車両Ｍが走行車線Ｌ４から推奨車線Ｌ１に移動するまでの車線変更回数は３回である。そのため、表示態様制御部１５６は、画像生成部１５８に車線変更回数に対応付けられた数の矢印（例えば、３つの矢印）の一部を重ねて表現される車線変更マークＭＫ４１を生成させ、生成させた車線変更マークＭＫ４１を車線Ｌ３と車線Ｌ４とを区画する区画線上に表示させた画像ＩＭ７１をＨＵＤ８２に表示させる。
また同様に、表示態様制御部１５６は、車両Ｍが車線Ｌ３を走行している場合には、推奨車線Ｌ１までの車線変更回数（２回）に対応付けられた数の矢印（例えば、２つの矢印）の一部を重ねて表現される車線変更マークＭＫ４２を車線Ｌ２と車線Ｌ３とを区画する区画線上に表示させた画像ＩＭ７２をＨＵＤ８２に表示させる。また同様に、表示態様制御部１５６は、車両Ｍが車線Ｌ２を走行している場合には、推奨車線Ｌ１までの車線変更回数（１回）に対応付けられた数の矢印（例えば、１つの矢印）を表現する車線変更マークＭＫ４２を車線Ｌ１と車線Ｌ２とを区画する区画線上に表示させた画像ＩＭ７３をＨＵＤ８２に表示させる。これにより、乗員は、車線変更マークＭＫ４１～ＭＫ４３により、推奨車線の位置、および車線変更回数を容易に把握することができる。
更に、図１０の例において、表示態様制御部１５６は、車線変更を１回実行する時間を考慮し、車線変更回数に応じて、車線変更マークＭＫ４１～ＭＫ４３のそれぞれを表示させるタイミングを異ならせてもよい。例えば、表示態様制御部１５６は、車線変更マークＭＫ４１を表示するタイミングを、車線変更マークＭＫ４２、ＭＫ４３を表示するタイミングよりも第１所定時間だけ早くする。また、車線変更マークＭＫ４２を表示するタイミングを、車線変更マークＭＫ４３を表示するタイミングよりも第２所定時間だけ早くする。第１所定時間、第２所定時間は、地点Ｐ２からの距離または車速に基づいて設定されてもよい。これにより、乗員は、マーク画像ＩＭ４１～ＩＭ４３の表示態様の変化によって、車線変更する回数を把握することができるとともに、余裕を持って車線変更を行うことができる。
なお、表示態様制御部１５６は、上述した標識情報、オブジェクト、マーク、車線等の表示対象の画像の一部または全部を、アニメーション画像によって表示させてもよい。
［処理フロー］
図１１は、実施形態の表示システムにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定周期で繰り返し実行される。図１１の例において、道路形状取得部１５２は、車両Ｍの位置情報に基づいて地図情報５４を参照し、車両Ｍの周辺の道路形状を取得する（ステップＳ１００）。次に、車線数判定部１５４は、道路形状取得部１５２により取得された道路形状に基づいて、車両Ｍの進行方向と同一方向に走行可能な車線数を取得する（ステップＳ１０２）。次に、車線数判定部１５４は、取得した車線数が偶数であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
車線数が偶数である場合、表示態様制御部１５６は、車両Ｍが走行する道路の法規制に基づいて複数の車線のうち一つの車線を決定する（ステップＳ１０６）。次に、画像生成部１５８は、決定された車線を表示領域の幅方向の中央に位置付けて、車両Ｍの周辺に存在する車線を表示する（ステップＳ１０８）。
また、ステップＳ１０４の処理において、車線数が奇数である場合、画像生成部１５８は、複数の車線のうち中央の車線を表示領域の幅方向の中央に位置付けて、車両Ｍの周辺に存在する車線を表示する（ステップＳ１１０）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。
以上説明した実施形態によれば、車両Ｍの周辺の道路形状に含まれる車線の数が奇数である場合と偶数である場合とで、車線の表示態様を変更することで、表示される画像の視認性を向上させることができる。具体的には、車線数が、車両Ｍの周辺の道路の車線数が奇数である場合に、複数の車線のうち中央の車線を表示領域の幅方向の中央に位置付けて表示させ、車両Ｍの周辺の道路の車線数が偶数である場合に、車両Ｍが位置する国や地域の法規制に基づいて複数の車線のうち１つの車線を決定し、決定した車線を表示領域の幅方向の中央に位置付けて表示させることで、車線数の増減等による車線の変更度合を低減することができ、車線増減がある場合でも乗員の視認容易性を向上させることができる。
また、実施形態によれば、例えば、車線の擦れや視界不良等により、カメラ１０等により車線が認識しにくい状況であっても地図情報５４から得られる道路形状に基づいて車線に関する画像を表示させることで、乗員に道路形状を提示して、乗員の運転を支援することができる。
［ハードウェア構成］
上述した実施形態の表示システムの表示制御部１５０は、例えば、図１２に示すようなコンピュータハードウェアの構成により実現される。図１２は、実施形態の表示制御部１５０のハードウェア構成の一例を示す図である。
表示制御部１５０は、通信コントローラ１５０－１、ＣＰＵ１５０－２、ＲＡＭ１５０－３、ＲＯＭ１５０－４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１５０－５、およびドライブ装置１５０－６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１５０－６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。記憶装置１５０－５に格納されたプログラム１５０－５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１５０－３に展開され、ＣＰＵ１５０－２によって実行されることで、表示制御部１５０の機能部が実現される。また、ＣＰＵ１５０－２が参照するプログラムは、ドライブ装置１５０－６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
記憶装置と前記記憶装置に格納されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
車両の周辺の道路形状を取得し、
取得された前記道路形状を含む画像を表示部に表示させ、
前記車両の周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかに基づいて、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更する、
ように構成されている表示システム。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＮＳＳ受信機、５２…ナビＨＭＩ、５３…経路決定部、５４…地図情報、６０…運転操作子、８０…ＨＭＩ、８２…ＨＵＤ、８４…メーター表示部、１００…運転支援装置、１２０…走行制御部、１５０…表示制御部、１５２…道路形状取得部、１５４…車線数判定部、１５６…表示態様制御部、１５８…画像生成部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置、Ｍ…車両

Claims (10)

  1. 画像を表示する表示部と、
    車両の周辺の道路形状を取得する道路形状取得部と、
    前記道路形状取得部により取得された前記道路形状を含む画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、を備え、
    前記表示制御部は、前記車両の周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかに基づいて、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更する、
    表示システム。
  2. 前記表示制御部は、
    前記車両の周辺の道路の車線数が奇数である場合に、複数の車線のうち中央の車線を前記表示部の幅方向の中央に位置付けて表示させ、
    前記車両の周辺の道路の車線数が偶数である場合に、複数の車線のうち、中央の２車線の法規制で定められる走行車線側を前記表示部の幅方向の中央に位置付けて表示させる、
    請求項１に記載の表示システム。
  3. 前記表示制御部は、前記表示部に表示させた車線数の増減により、車線数が偶数から奇数になる場合に、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更しない、
    請求項１または２に記載の表示システム。
  4. 前記表示制御部は、前記表示部の幅方向の中央に位置付けられる車線の幅を他の車線の幅よりも広くし、前記中央から外側の車線になるほど前記中央に位置付けられる車線の幅よりも狭く表示させる、
    請求項１から３のうち何れか１項に記載の表示システム。
  5. 前記表示制御部は、前記車両の進行方向と同一方向への走行が可能な車線が増減する地点、または、前記車線が分岐する地点から第１所定距離手前の地点に前記車両が到達した場合に、前記車線の形状が変化する状態を示す車線形状変更情報を前記表示部に表示させる、
    請求項１から４のうち何れか１項に記載の表示システム。
  6. 前記車両の目的地までの経路を案内する経路案内部を更に備え、
    前記表示制御部は、前記経路案内部により決定された経路に関する情報を前記表示部に表示させるとともに、前記車両が前記経路に基づき車線変更すべき地点から第２所定距離手前の地点に到達した場合に、前記車線変更に関する情報を前記表示部に表示させる、
    請求項５に記載の表示システム。
  7. 前記表示制御部は、前記車線が分岐する地点から第３所定距離手前の地点に前記車両が到着した場合に、前記分岐する道路の接続先の道路の標識を前記表示部に表示させる、
    請求項６に記載の表示システム。
  8. 前記第１所定距離、前記第２所定距離、および前記第３所定距離は、同一の距離である、
    請求項７に記載の表示システム。
  9. コンピュータが、
    車両の周辺の道路形状を取得し、
    取得された前記道路形状を含む画像を表示部に表示させ、
    前記車両の周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかに基づいて、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更する、
    表示制御方法。
  10. コンピュータに、
    車両の周辺の道路形状を取得させ、
    取得された前記道路形状を含む画像を表示部に表示させ、
    前記車両の周辺の道路の車線数が奇数であるか偶数であるかに基づいて、前記表示部に表示させる車線の表示態様を変更させる、
    プログラム。
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