JP7024619B2 - 移動体用表示制御装置、移動体用表示制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、移動体用表示制御装置、移動体用表示制御方法、及び制御プログラムに関するものである。

従来、ウインドシールド等の投影部材へ画像を投影することによって車両の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤ）が知られている。例えば特許文献１には、ウインドシールドの所定領域に投射されることになる表示項目について、交差点の位置に表示する右折マーク，検出した歩行者の位置に表示する歩行者警告マークといった移動属性の表示項目の画像と、車速を表す速度計情報，エンジンの回転速度を表す回転速度計情報といった固定属性の表示項目の画像とが同時に表示され得ることが開示されている。

特開２０１８－２２１０５号公報

しかしながら、移動属性の表示項目の画像と固定属性の表示項目の画像とを同時に表示させる場合、双方の画像が混ざり合って、移動属性の表示項目と固定属性の表示項目との両方の視認性を低下させてしまうおそれがある。

この開示のひとつの目的は、投影部材へ画像を投影することによって移動体の前景に虚像を重畳表示させる際に、移動属性の表示項目の画像と固定属性の表示項目の画像とを共通の投影部材へ投影して移動体の前景に双方の虚像を複合的に表示させる場合であっても、双方の虚像の視認性が低下することを抑える移動体用表示制御装置、移動体用表示制御方法、及び制御プログラムを提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、開示の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本開示の移動体用表示制御装置は、移動体で用いられ、表示器に描画する画像を投影部材へ投影することによって移動体の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置を制御する移動体用表示制御装置であって、表示器に描画する画像の内容を定めるための情報である内容決定用情報を取得する決定用情報取得部（２０１）と、決定用情報取得部で取得する内容決定用情報に応じて表示器に画像を描画する描画制御部（２１１，２１３）とを備え、描画制御部は、重畳表示させる前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とを異なるレイヤに分けて１つの表示器に描画し、移動属性の画像に移動体のユーザが緊急に対応すべき緊急情報が含まれる場合には、この移動属性の画像のレイヤが、固定属性の画像よりも上位層に表示されるレイヤとなる。

上記目的を達成するために、本開示の移動体用表示制御方法は、移動体で用いられ、表示器に描画する画像を投影部材へ投影することによって移動体の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置を制御する移動体用表示制御方法であって、表示器に描画する画像の内容を定めるための情報である内容決定用情報を取得し、取得する内容決定用情報に応じて表示器に画像を描画する際に、重畳表示させる前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とを異なるレイヤに分けて１つの表示器に描画し、移動属性の画像に移動体のユーザが緊急に対応すべき緊急情報が含まれる場合には、この移動属性の画像のレイヤを、固定属性の画像よりも上位層に表示されるレイヤとする。

上記目的を達成するために、本開示の制御プログラムは、コンピュータを、移動体で用いられ、表示器に描画する画像を投影部材へ投影することによって移動体の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置の表示器に描画する画像の内容を定めるための情報である内容決定用情報を取得する決定用情報取得部（２０１）と、決定用情報取得部で取得する内容決定用情報に応じて表示器に画像を描画する際に、重畳表示させる前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とを異なるレイヤに分けて１つの表示器に描画する描画制御部（２１１，２１３）と、移動属性の画像に移動体のユーザが緊急に対応すべき緊急情報が含まれる場合には、この移動属性の画像のレイヤを、固定属性の画像よりも上位層に表示されるレイヤとする調停合成処理部（２１６）として機能させる。

これらによれば、表示器に描画する画像を投影部材へ投影することによって移動体の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置の表示器に画像を描画する際に、重畳表示させる前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とを異なるレイヤに分けて１つの表示器に描画する。よって、移動属性の画像と固定属性の画像との虚像を移動体の前景に複合的に表示させる場合であっても、双方を区別して表示することが可能になる。よって、双方の虚像が混ざり合うことによる双方の視認性の低下を抑えることが可能になる。その結果、投影部材へ画像を投影することによって移動体の前景に虚像を重畳表示させる際に、移動属性の表示項目の画像と固定属性の表示項目の画像とを共通の投影部材へ投影して移動体の前景に双方の虚像を複合的に表示させる場合であっても、双方の虚像の視認性が低下することを抑えることが可能になる。

移動体システム１の概略的な構成の一例を示す図である。 ＨＵＤ装置２２０の車両への搭載例を示す図である。 ＨＣＵ２０の概略的な構成の一例を示す図である。 移動属性表示に緊急情報が含まれない場合の表示制御ブロック２１０での表示制御による表示の一例について説明を行うための図である。 移動属性表示に緊急情報が含まれる場合の表示制御ブロック２１０での表示制御による表示の一例について説明を行うための図である。 ＨＣＵ２０での虚像表示制御関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態における説明を参照することができる。

（実施形態１）
＜移動体システム１の概略構成＞
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。移動体システム１は、車両，船舶，航空機といった移動体で用いられるものである。本実施形態では、自動車といった車両に適用される場合の例を挙げて以降の説明を行う。

図１に示す移動体システム１は、車両で用いられるものであり、ＨＭＩ（Human Machine Interface）システム２、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance Systems）ロケータ３、周辺監視センサ４、車両状態センサ５、車両制御ＥＣＵ６、ナビゲーション装置７、及び自動運転ＥＣＵ８を含んでいる。ＨＭＩシステム２、ＡＤＡＳロケータ３、周辺監視センサ４、車両状態センサ５、車両制御ＥＣＵ６、ナビゲーション装置７、及び自動運転ＥＣＵ８は、例えば車内ＬＡＮに接続されているものとする。

ＡＤＡＳロケータ３は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機、及び慣性センサを備えている。ＧＮＳＳ受信機は、複数の人工衛星からの測位信号を受信する。慣性センサは、例えばジャイロセンサ及び加速度センサを備える。ＡＤＡＳロケータ３は、ＧＮＳＳ受信機で受信する測位信号と、慣性センサの計測結果とを組み合わせることにより、自車の車両位置を逐次測位する。なお、車両位置の測位には、自車に搭載された車速センサから逐次出力される検出結果から求めた走行距離等を用いる構成としてもよい。そして、測位した車両位置を車内ＬＡＮへ出力する。

ＡＤＡＳロケータ３は、地図データとして、道路形状及び構造物の特徴点の点群からなる三次元地図を格納する地図データベース（以下、地図ＤＢ）を備える構成としてもよい。ＡＤＡＳロケータ３は、この三次元地図を用いる場合、ＧＮＳＳ受信機を用いずに、この三次元地図と、道路形状及び構造物の特徴点の点群を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging）等の周辺監視センサ４での検出結果とを用いて、自車の車両位置を特定する構成としてもよい。なお、この三次元地図の地図データは、通信モジュールを介して自車の外部から取得する構成としてもよい。

周辺監視センサ４は、自車の周辺環境を監視する自律センサである。一例として、周辺監視センサ４は、歩行者，人間以外の動物、自車以外の車両等の移動する動的物標、及び路上の落下物，ガードレール、縁石、及び樹木等の静止している静的物標といった自車周辺の障害物を検出する。他にも、自車周辺の走行区画線等の路面標示を検出する。周辺監視センサ４は、例えば、自車周囲の所定範囲を撮像する周辺監視カメラ、自車周囲の所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ、ソナー、ＬＩＤＡＲ等のセンサである。周辺監視カメラは、逐次撮像する撮像画像をセンシング情報として車内ＬＡＮへ逐次出力する。ソナー、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ等の探査波を送信するセンサは、検出対象によって反射された反射波を受信した場合に得られる受信信号に基づく走査結果をセンシング情報として車内ＬＡＮへ逐次出力する。

また、周辺監視センサ４として、自車の前方の照度を検出する照度センサ（以下、前方照度センサ）４１を備えることが好ましい。ここでは、照度を明るさの指標として用いる場合の例を示すが、必ずしもこれに限らず、照度以外の指標を用いる構成としてもよい。なお、自車の前方の明るさは、周辺監視カメラのうちの自車の前方の所定範囲を撮像する前方カメラでの前方画像から検出する構成としてもよい。

車両状態センサ５は、自車の各種状態を検出するためのセンサ群である。車両状態センサ５としては、自車の車速を検出する車速センサ，自車の操舵角を検出する操舵センサ，自車のアクセルペダルの開度を検出するアクセルポジションセンサ，自車のブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキ踏力センサ等がある。車両状態センサ５は、検出するセンシング情報を車内ＬＡＮへ出力する。なお、車両状態センサ５で検出するセンシング情報は、自車に搭載されるＥＣＵを介して車内ＬＡＮへ出力される構成であってもよい。

また、車両状態センサ５として、自車の室内の照度を検出する照度センサ（以下、室内照度センサ）５１を備えたり、ハイトセンサ５２を備えたりすることが好ましい。ここでも、照度を明るさの指標として用いる場合の例を示したが、必ずしもこれに限らず、照度以外の指標を用いる構成としてもよい。

ハイトセンサ５２は、自車の車高を検出するセンサである。ハイトセンサ５２は、例えば自車の各輪の近傍に設けられており、懸架装置の動作によって上下に変位する各輪について、車体に対する沈み込み量を計測する。ハイトセンサ５２は、各輪の沈み込み量を計測した計測データを逐次出力する。つまり、ハイトセンサ５２は、自車のピッチングの状態を示す情報（以下、ピッチング情報）を逐次出力する。ピッチングは、自車の左右方向を軸にしたシーソーの挙動のような回転運動であって、前後上下運動と言い換えることもできる。なお、ハイトセンサ５２は、車体から路面へ向けて照射した超音波又はレーザ光により、車体から路面までの距離を姿勢変化情報として直接的に計測する構成であってもよい。

車両制御ＥＣＵ６は、自車の加減速制御及び／又は操舵制御を行う電子制御装置である。車両制御ＥＣＵ６としては、操舵制御を行う操舵ＥＣＵ、加減速制御を行うパワーユニット制御ＥＣＵ及びブレーキＥＣＵ等がある。車両制御ＥＣＵ６は、自車に搭載されたアクセルポジションセンサ、ブレーキ踏力センサ、舵角センサ、車輪速センサ等の各センサから出力される検出信号を取得し、電子制御スロットル、ブレーキアクチュエータ、ＥＰＳ（Electric Power Steering）モータ等の各走行制御デバイスへ制御信号を出力する。また、車両制御ＥＣＵ６は、上述の各センサの検出信号を車内ＬＡＮへ出力可能である。

ナビゲーション装置７は、地図データを格納した地図ＤＢを備え、設定される目的地までの時間優先，距離優先等の条件を満たす経路を探索し、その探索した経路に従った経路案内を行う。地図ＤＢは、不揮発性メモリであって、リンクデータ、セグメントデータ、ノードデータ、道路形状等の地図データを格納しているものとすればよい。なお、地図データには、道路形状及び構造物の特徴点の点群からなる三次元地図を含む構成であってもよい。

自動運転ＥＣＵ８は、車両制御ＥＣＵ６を制御することにより、ドライバによる運転操作の代行を行う自動運転機能を実行する。自動運転ＥＣＵ８は、ＡＤＡＳロケータ３から取得する自車の車両位置及び三次元地図の地図データ，周辺監視センサ４でのセンシング情報，ナビゲーション装置７から取得する地図データをもとに、自車の走行環境を認識する。一例としては、周辺監視センサ４でのセンシング情報から、自車周辺の物体の形状及び移動状態を認識したり、自車周辺の路面標示の形状を認識したりする。そして、自車の車両位置及び地図データと組み合わせることで、実際の走行環境を三次元で再現した仮想空間を生成する。

また、自動運転ＥＣＵ８は、認識した走行環境に基づき、自動運転機能によって自車を自動走行させるための走行計画を生成する。走行計画としては、長中期の走行計画と、短期の走行計画とが生成される。長中期の走行計画では、設定された目的地に自車を向かわせるための経路が規定される。長中期の走行計画については、ナビゲーション装置７で探索した経路を用いる構成としてもよい。短期の走行計画では、生成した自車の周囲の仮想空間を用いて、長中期の走行計画に従った走行を実現するための予定走行軌跡が規定される。具体的に、車線追従及び車線変更のための操舵、速度調整のための加減速、並びに衝突回避のための急制動等の実行が、短期の走行計画に基づいて決定される。

ＨＭＩシステム２は、ＨＣＵ（Human Machine Interface Control Unit）２０、操作デバイス２１、及び表示装置２２を備えており、自車のユーザであるドライバからの入力操作を受け付けたり、自車のドライバに向けて情報を提示したりする。操作デバイス２１は、自車のドライバが操作するスイッチ群である。操作デバイス２１は、各種の設定を行うために用いられる。例えば、操作デバイス２１としては、自車のステアリングのスポーク部に設けられたステアリングスイッチ等がある。表示装置２２としては、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置２２０を用いる。ここで、図２を用いてＨＵＤ装置２２０について説明を行う。

図２に示すようにＨＵＤ装置２２０は、自車のインストルメントパネル１２に設けられ、表示器２２１、平面ミラー２２２、及び凹面ミラー２２３を有する。ＨＵＤ装置２２０は、ＨＣＵ２０の制御下で画像をフロントウインドシールド１０に投影する。ＨＵＤ装置２２０は、表示器２２１によって形成される表示画像を、平面ミラー２２２及び凹面ミラー２２３といった光学系を通じて、投影部材としてのフロントウインドシールド１０に既定された投影領域に投影する。より詳しくは、表示器２２１に表示される画像（つまり、表示画像）が、平面ミラー２２２で反射された後、凹面ミラー２２３により拡大され、フロントウインドシールド１０に既定された投影領域に投影される。投影領域は、例えば運転席前方に位置するものとする。表示器２２１は、例えばＴＦＴ液晶パネルであって、バックライトからの光を透過させることで、液晶パネルに描画する表示画像の光を出力する。

フロントウインドシールド１０によって車室内側に反射される表示画像の光束は、運転席に着座するドライバによって知覚される。また、透光性ガラスにより形成されるフロントウインドシールド１０を透過してくる、自車の前方に存在する風景としての前景からの光束も、運転席に着座するドライバによって知覚される。これにより、ドライバは、フロントウインドシールド１０の前方にて結像される表示画像の虚像１００を、前景の一部と重ねて視認可能となる。つまり、ＨＵＤ装置２２０は、自車の前景に虚像１００を重畳表示し、所謂ＡＲ（Augmented Reality）表示を実現する。表示画像としては、重畳表示させる前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とがある。

本実施形態では、平面ミラー２２２及び凹面ミラー２２３といった光学系に対して表示器２２１を傾けることで、ドライバから見て虚像１００の上方が下方よりも遠位側により見え易くなるように虚像１００を自車の前後方向に傾けて表示させる場合を例に挙げて説明を行う。これにより、虚像１００がドライバの近位側に見えるように表示させるための表示器と虚像１００がドライバの遠位側に見えるように表示させるための表示器との２つの表示器を用いなくても、虚像１００が近位側から遠位側にわたって表示されているように見せ易くなる。なお、必ずしもこの構成に限らず、虚像１００を自車の前後方向に傾けずに表示させる構成としてもよい。

本実施形態では、表示器２２１がＴＦＴ液晶パネルである場合を例に挙げて以降の説明を行うが、必ずしもこれに限らない。例えば、表示画像を描画可能であれば、他の方式の表示器であっても構わず、光学系も平面ミラー２２２の代わりに反射型のスクリーンを用いるなど上述したものに限らない。なお、ＨＵＤ装置２２０が表示画像を投影する投影部材は、フロントウインドシールド１０に限らず、透光性コンバイナであっても構わない。また、表示装置２２として、ＨＵＤ装置２２０の他にも、画像を表示する装置を用いる構成としてもよい。一例としては、コンビネーションメータのディスプレイ，ＣＩＤ（Center Information Display）等がある。

ＨＣＵ２０は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＨＵＤ装置２２０に接続されている。ＨＣＵ２０は、不揮発性メモリに記憶された制御プログラムを実行することにより、ＨＵＤ装置２２０での表示を制御する。このＨＣＵ２０が移動体用表示制御装置に相当する。プロセッサがこの制御プログラムを実行することは、制御プログラムに対応する移動体用表示制御方法が実行されることに相当する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。なお、ＨＵＤ装置２２０による表示の制御に関するＨＣＵ２０の構成については以下で詳述する。

＜ＨＣＵ２０の概略構成＞
ここで、図３を用いてＨＣＵ２０の概略構成についての説明を行う。ＨＣＵ２０は、ＨＵＤ装置２２０での表示の制御に関して、図３に示すように、情報処理ブロック２００及び表示制御ブロック２１０を機能ブロックとして備える。なお、ＨＣＵ２０が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、ＨＣＵ２０が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。

情報処理ブロック２００は、車内ＬＡＮに出力された種々の情報のうちで、表示制御ブロック２１０での表示制御に必要な情報を選択的に取得する。加えて情報処理ブロック２００は、取得した情報を表示制御に適した状態に変換する処理を行う。情報処理ブロック２００は、図３に示すように、決定用情報取得部２０１、室内明るさ取得部２０２、前方明るさ取得部２０３、及びピッチング情報取得部２０４をサブ機能ブロックとして備える。

決定用情報取得部２０１は、ＨＵＤ装置２２０で表示させる内容を定めるために必要な情報を取得する。言い換えると、ＨＵＤ装置２２０の表示器２２１に描画する画像の内容を定めるための情報（以下、内容決定用情報）を取得する。内容決定用情報の一例としては、ＡＤＡＳロケータ３から出力される車両位置，ナビゲーション装置７で探索する経路，地図ＤＢに格納されている地図データ，自動運転ＥＣＵ８で認識した走行環境，自動運転ＥＣＵ８で生成する走行計画，車両状態センサ５でのセンシング情報，操作デバイス２１での操作入力情報，自動運転ＥＣＵ８での自動運転機能の設定及び動作情報等がある。

なお、自車のドライバの視線方向を検出する装置，自車のドライバがステアリングホイールを把持しているかを検出するセンサ等のドライバをモニタリングする機器を自車に備えている場合には、これらの機器でのドライバのモニタリング結果を内容決定用情報として決定用情報取得部２０１が取得する構成としてもよい。

室内明るさ取得部２０２は、室内照度センサ５１で検出する自車の室内の照度を取得する。前方明るさ取得部２０３は、前方照度センサ４１で検出する自車の前方の照度を取得する。ピッチング情報取得部２０４は、ハイトセンサ５２から逐次取得される、自車のピッチングの状態を示すピッチング情報を取得する。

表示制御ブロック２１０は、情報処理ブロック２００で取得する情報をもとに、ＨＵＤ装置２２０での表示に関する制御を行う。図３に示すように、表示制御ブロック２１０は、第１描画制御部２１１、第２描画制御部２１３、及び調停合成処理部２１６をサブ機能ブロックとして備える。

第１描画制御部２１１及び第２描画制御部２１３は、ＨＵＤ装置２２０の表示器２２１に描画する表示画像の画像データを、情報処理ブロック２００で取得する情報に基づいて生成する。この第１描画制御部２１１及び第２描画制御部２１３が描画制御部に相当する。第１描画制御部２１１及び第２描画制御部２１３は、生成する画像データを表示器２２１に出力することで、表示器２２１に表示画像を描画する。第１描画制御部２１１及び第２描画制御部２１３は、表示画像の内容及び配置の態様を、決定用情報取得部２０１で取得する内容決定用情報に応じて変更する。以降では、固定属性の画像に属する表示画像を固定属性表示と呼び、移動属性の画像に属する表示画像を移動属性表示と呼ぶ。

第１描画制御部２１１は、情報処理ブロック２００で取得する情報のうちの固定属性表示用の情報に基づいて、固定属性表示の画像データを生成する。第２描画制御部２１３は、情報処理ブロック２００で取得する情報のうちの移動属性表示用の情報に基づいて、移動属性表示の画像データを生成する。つまり、第１描画制御部２１１は、固定属性表示を表示器２２１に描画し、第２描画制御部２１３は、移動属性表示を表示器２２１に描画する。

第１描画制御部２１１で描画する固定属性表示の一例としては、自車の計器の情報を示す画像，自動運転機能等の自車の機能の設定状態を示す画像，自動運転機能の動作状態を示す画像，走行中の道路の交通標識の内容を示す画像，ドライバのモニタリング状態を示す画像等がある。

自車の計器の情報を示す画像としては、車速を示す画像等が挙げられる。自動運転機能等の自車の機能の設定状態を示す画像としては、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）機能等の自動運転機能のオンオフであったり、経路案内機能のオンオフであったりを示すアイコン画像等が挙げられる。自動運転機能の動作状態を示す画像としては、自動運転機能の動作の有無を示すアイコン画像等が挙げられる。走行中の道路の規制情報を示す画像としては、走行中の道路の速度規制標識等の道路標識の内容を示すアイコン画像等が挙げられる。ドライバのモニタリング状態を示す画像としては、ドライバによるステアリングホイールの把持の有無を示すアイコン画像等が挙げられる。なお、固定属性表示は、ここに挙げた一例に限らない。

固定属性表示の配置の一例としては、投影領域に投影した際に投影領域のうちの下方に該当する領域に配置すればよい。これにより、固定属性表示は、主にドライバの近位側に表示されることになる。なお、投影領域に投影した際に投影領域のうちの側方に該当する領域に配置しても構わない。

第２描画制御部２１３で描画する移動属性表示の一例としては、ターンバイターン（ＴＢＴ）の画像，走行予定車線を示すレーンガイダンスの画像，周辺施設の存在を示すマーキングの画像，自車の追従対象車両を示すマーキングの画像，自車に接近する報知対象物の存在を注意喚起するための警告マーカの画像等がある。

ＴＢＴの画像としては、自車の走行予定経路を示すための、走行予定経路の路面に沿った線状若しくはシート状の画像等が挙げられる。レーンガイダンスの画像としては、走行予定車線の区画線を疑似的に発光させる画像，走行予定車線の形状に沿ってその車線内の範囲を示す線状若しくはシート状の画像等が挙げられる。レーンガイダンスの画像には、予定進行方向を示す矢印の画像も含む構成としてもよい。自車の追従対象車両を示すマーキングの画像としては、追従対象車両を囲ったり指し示したりする画像等が挙げられる。警告マーカの画像としては、報知対象物を囲ったり指し示したりする画像等が挙げられる。報知対象物としては、歩行者，自転車，自動二輪車，自車以外の自動車等が挙げられる。なお、移動属性の画像は、ここに挙げた一例に限らない。

移動属性表示の配置は、前景中の移動属性表示の対象に応じた位置に配置されることになるので、投影領域の全域にわたって配置される可能性がある。これにより、移動属性表示は、ドライバの近位側から遠位側にわたって表示されることになる。

第１描画制御部２１１と第２描画制御部２１３とは、表示器２２１に表示画像を描画するレイヤが異なっており、調停合成処理部２１６が、どちらの表示画像を上位層のレイヤにするか下位層のレイヤにするかを調停し、上位層のレイヤを下位層のレイヤの上に重ね合わせて描画させる。

調停合成処理部２１６は、移動属性表示に、自車のドライバが緊急に対応すべき緊急情報が含まれる場合には、移動属性表示のレイヤを固定属性表示のレイヤよりも上位層のレイヤとする。一方、調停合成処理部２１６は、移動属性表示に緊急情報が含まれない場合には、固定属性表示のレイヤを移動属性表示のレイヤよりも上位層のレイヤとする。一例として、調停合成処理部２１６は、決定用情報取得部２０１で取得する情報のうちの移動属性表示用の情報に緊急情報が含まれる場合には、移動属性表示のレイヤを上位層のレイヤとする一方、緊急情報が含まれない場合には、固定属性表示のレイヤを上位層のレイヤとする。

一例として、緊急情報が含まれる移動属性表示とは、前述した警告マーカの画像とすればよい。また、一例として、緊急情報は、警告マーカの画像を表示させることになるような、自車に接近する報知対象物の存在を注意喚起することが必要になる状況についての情報とすればよい。

ここで、図４及び図５を用いて、表示制御ブロック２１０での表示制御による表示の一例について説明を行う。図４は、移動属性表示に緊急情報が含まれない場合の表示の一例を説明するための図であって、図５は、移動属性表示に緊急情報が含まれる場合の表示の一例を説明するための図である。

まず、図４の例について説明を行う。図４のＡが固定属性表示であって、自車の車速を示す画像である。図４のＢが移動属性表示であって、予定進行方向を示す矢印の画像も含むレーンガイダンスの画像である。図４のＣが前景にＡ及びＢの画像が重畳表示される表示例を示した図である。図４のＶｉが投影領域を示している。図４の例では、移動属性表示に緊急情報が含まれないので、固定属性表示のレイヤを上位層とする一方、移動属性表示のレイヤを下位層とし、移動属性表示のレイヤの上に固定属性表示のレイヤを重ねた画像が前景に重畳表示される。よって、自車の車速を示す画像がレーンガイダンスの画像に上書きされたように見える表示が行われ、それぞれの画像がより区別しやすく表示されるとともに、自車の車速を示す画像がより見やすく表示される。

続いて、図５の例について説明を行う。図５のＤが固定属性表示であって、自車の車速を示す画像である。図５のＥが移動属性表示であって、自車に接近する歩行者の存在を注意喚起するための警告マーカの画像である。図５のＦが前景にＤ及びＥの画像が重畳表示される表示例を示した図である。図５のＶｉが投影領域を示している。図５の例では、移動属性表示に緊急情報が含まれるので、移動属性表示のレイヤを上位層とする一方、固定属性表示のレイヤを下位層とし、固定属性表示のレイヤの上に移動属性表示のレイヤを重ねた画像が前景に重畳表示される。よって、警告マーカの画像が自車の車速を示す画像に上書きされたように見える表示が行われ、それぞれの画像がより区別しやすく表示されるとともに、警告マーカの画像がより見やすく表示される。

なお、ここでは便宜上、移動属性表示のレイヤと固定属性表示のレイヤとがそれぞれ１つずつであるものとして説明を行うが、必ずしもこれに限らない。例えば、同じ移動属性表示であっても、表示項目の種類別にレイヤを分けたり、同じ固定属性表示であっても、表示項目の種類別にレイヤを分けたりする構成としてもよい。

第１描画制御部２１１は、図３に示すように、第１輝度補正部２１２を有する。第１輝度補正部２１２は、室内明るさ取得部２０２で取得する自車の室内の照度に応じて固定属性表示の透過率を変化させることで、固定属性表示の見た目の輝度を変化させる。一例として、車両の室内の照度と、その車両のドライバからの視認性が一定以上となる固定属性表示の透過率との対応関係を参照し、自車の室内の照度に応じた、自車のドライバからの視認性が一定以上となる固定属性表示の透過率に変化させる構成とすればよい。なお、この対応関係は、シミュレーション，実験等によって求めたものを予めＨＣＵ２０の不揮発性メモリに格納しておくことで、第１描画制御部２１１で利用可能とすればよい。主にドライバの近位側に表示される固定属性表示は、視認性を高めるために、自車の室内の照度に合わせて見た目の輝度を変化させる必要がある。以上の構成によれば、これに対し、自車の室内の照度に合わせて固定属性表示の見た目の輝度を変化させて視認性を高めることが可能になる。

第２描画制御部２１３は、図３に示すように、第２輝度補正部２１４を有する。第２輝度補正部２１４は、前方明るさ取得部２０３で取得する自車の前方の照度に応じて移動属性表示の透過率を変化させることで、移動属性表示の見た目の輝度を変化させる。一例として、車両の前方の照度と、その車両のドライバからの視認性が一定以上となる移動属性表示の透過率との対応関係を参照し、自車の前方の照度に応じた、自車のドライバからの視認性が一定以上となる移動属性表示の透過率に変化させる構成とすればよい。なお、この対応関係は、シミュレーション，実験等によって求めたものを予めＨＣＵ２０の不揮発性メモリに格納しておくことで、第２描画制御部２１３で利用可能とすればよい。ドライバの遠位側にまで表示され得る移動属性表示は、視認性を高めるために、自車の前方の照度に合わせて見た目の輝度を変化させる必要がある。以上の構成によれば、これに対し、自車の前方の照度に合わせて移動属性表示の見た目の輝度を変化させて視認性を高めることが可能になる。

なお、第１輝度補正部２１２及び第２輝度補正部２１４で表示画像の透過率を変化させるのは、固定属性表示を行うための表示器２２１と移動属性表示を行うための表示器２２１とが共通であってバックライトが共通であり、バックライトの輝度を固定属性表示と移動属性表示とで区別して切り替えることが困難なためである。

第１輝度補正部２１２及び第２輝度補正部２１４は、上位層になるレイヤの画像に対して下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くする。これにより、上位層になるレイヤの表示画像の視認性をより高めることが可能になる。第１輝度補正部２１２及び第２輝度補正部２１４は、上位層になるレイヤの表示画像の透過率を上げることで下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くする構成としてもよいし、下位層になるレイヤの表示画像の透過率を下げることで下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くする構成としてもよい。なお、下位層になるレイヤの表示画像の透過率を下げることで下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くすることがより好ましい。

また、第１輝度補正部２１２及び第２輝度補正部２１４は、前述の照度に応じた表示画像の透過率の範囲を満たすために上位層になるレイヤの画像の透過率を上げられない場合は、下位層になるレイヤの画像の透過率を下げることで、下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くすればよい。一方、前述の照度に応じた表示画像の透過率の範囲を満たすために下位層になるレイヤの画像の透過率を下げられない場合は、上位層になるレイヤの画像の透過率を上げることで、下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くすればよい。

なお、第１輝度補正部２１２及び第２輝度補正部２１４は、前述の照度に応じた表示画像の透過率の範囲を満たすことと、上位層になるレイヤの画像に対して下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くすることとが両立できない場合には、以下のようにすればよい。例えば、移動属性表示のレイヤが上位層になる場合は、前述の照度に応じた表示画像の透過率の範囲を満たすことよりも、上位層になるレイヤの画像に対して下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くすることを優先すればよい。一方、固定属性表示のレイヤが上位層になる場合は、前述の照度に応じた表示画像の透過率の範囲を満たすことを、上位層になるレイヤの画像に対して下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くすることよりも優先すればよい。これによれば、緊急情報が含まれる移動属性表示の視認性を高めることを優先するといったように、必要に応じて表示画像の視認性を高めることが可能になる。

第２描画制御部２１３は、図３に示すように、さらに位置補正部２１５を有する。位置補正部２１５は、ピッチング情報取得部２０４で取得するピッチング情報をもとに、ピッチングによる前景に対する移動属性表示の虚像１００の表示位置のずれを低減するように表示器２２１に描画する画像の描画位置を移動させる位置補正を行う。一例としては、表示位置のずれを補正するための補正関数が予めＨＣＵ２０で設定されており、ピッチング情報取得部２０４で取得するピッチング情報をもとにこの補正関数を演算することで位置補正の補正値を算出する構成とすればよい。補正関数は、ピッチング情報と、前景に対する移動属性表示の虚像１００の表示位置のずれを低減するための補正値との対応関係を示す関数である。位置補正部２１５は、算出する補正値に従って移動属性表示の描画位置を移動させることで位置補正を行う構成とすればよい。

以上の構成によれば、自車のピッチングによる表示位置のずれを低減するように位置補正部２１５が位置補正を行うので、前景中の移動属性表示の対象に対する移動属性表示のずれを低減し、移動属性表示の意図がドライバに伝わり難くなることを防ぐことが可能になる。

表示制御ブロック２１０では、ピッチング情報をもとにしたこの位置補正を、固定属性表示については行わない。つまり、第１描画制御部２１１では、ピッチング情報をもとに、ピッチングによる前景に対する固定属性表示の虚像１００の表示位置のずれを低減するように表示器２２１に描画する画像の描画位置を移動させる位置補正を行わない。これは、固定属性表示は、前景中の対象に合わせて位置を変化させる表示画像でないため、ピッチングによる表示位置のずれを低減することよりも、位置補正によって表示画像の一部が投影領域から外れて欠けてしまうことを防ぐことを優先することが好ましいからである。

＜ＨＣＵ２０での虚像表示制御関連処理＞
続いて、図６のフローチャートを用いて、ＨＣＵ２０でのＨＵＤ装置２２０での表示の制御に関連する処理（以下、虚像表示制御関連処理）の流れの一例について説明を行う。図６のフローチャートは、ＨＵＤ装置２２０の電源がオン且つＨＵＤ装置２２０の機能がオンになった場合に開始する構成とすればよい。ＨＵＤ装置２２０の機能のオンオフは、操作デバイス２１で受け付ける入力操作に応じて切り替えられる構成とすればよい。また、ＨＵＤ装置２２０の電源のオンオフは、自車の内燃機関又はモータジェネレータを始動させるためのスイッチ（以下、パワースイッチ）のオンオフに応じて切り替えられる構成とすればよい。

まず、ステップＳ１では、情報処理ブロック２００の決定用情報取得部２０１、室内明るさ取得部２０２、前方明るさ取得部２０３、及びピッチング情報取得部２０４が、車内ＬＡＮに出力された種々の情報のうちで、表示制御ブロック２１０での表示制御に必要な情報を選択的に取得する。

ステップＳ２では、決定用情報取得部２０１で取得する情報のうちの移動属性表示用の情報に緊急情報が含まれる場合（Ｓ２でＹＥＳ）には、ステップＳ３に移る。一方、決定用情報取得部２０１で取得する情報のうちの移動属性表示用の情報に緊急情報が含まれない場合（Ｓ２でＮＯ）には、ステップＳ４に移る。

ステップＳ３では、調停合成処理部２１６が、移動属性表示のレイヤを固定属性表示のレイヤよりも上位層のレイヤとし、ステップＳ５に移る。一方、ステップＳ４では、調停合成処理部２１６が、固定属性表示のレイヤを移動属性表示のレイヤよりも上位層のレイヤとし、ステップＳ５に移る。

ステップＳ５では、Ｓ３で移動属性表示のレイヤを上位層とした場合には、第１輝度補正部２１２が固定属性表示のレイヤの表示画像の透過率を下げるか、若しくは第２輝度補正部２１４が移動属性表示のレイヤの表示画像の透過率を上げる。これにより、固定属性表示のレイヤの表示画像の透過率を移動属性表示のレイヤの表示画像の透過率に対して相対的に低くする。一方、Ｓ４で固定属性表示のレイヤを上位層とした場合には、第１輝度補正部２１２が固定属性表示のレイヤの表示画像の透過率を上げるか、若しくは第２輝度補正部２１４が移動属性表示のレイヤの表示画像の透過率を下げる。これにより、移動属性表示のレイヤの表示画像の透過率を固定属性表示のレイヤの表示画像の透過率に対して相対的に低くする。また、第１輝度補正部２１２は、室内明るさ取得部２０２で取得する自車の室内の照度に応じて固定属性表示の透過率を変化させ、第２輝度補正部２１４は、前方明るさ取得部２０３で取得する自車の前方の照度に応じて移動属性表示の透過率を変化させる。

ステップＳ６では、位置補正部２１５が、ピッチング情報取得部２０４で取得するピッチング情報をもとに移動属性表示の位置補正を行う。なお、Ｓ６の処理は、Ｓ５の処理の前に行う構成としてもよいし、Ｓ２の処理の前に行う構成としてもよい。

ステップＳ７では、調停合成処理部２１６が、第１描画制御部２１１及び第２描画制御部２１３に、上位層のレイヤを下位層のレイヤの上に重ね合わせて描画させる。例えば、移動属性表示のレイヤが上位層の場合には、移動属性表示のレイヤを固定属性表示のレイヤの上に重ね合わせて描画させる。一方、固定属性表示のレイヤが上位層の場合には、固定属性表示のレイヤを移動属性表示のレイヤの上に重ね合わせて描画させる。

ステップＳ８では、虚像表示制御関連処理の終了タイミングであった場合（Ｓ８でＹＥＳ）には、虚像表示制御関連処理を終了する。一方、虚像表示制御関連処理の終了タイミングでなかった場合（Ｓ８でＮＯ）には、Ｓ１に戻って処理を繰り返す。虚像表示制御関連処理の終了タイミングの一例としては、自車のパワースイッチがオフになった場合，ＨＵＤ装置２２０の機能がオフになった場合等がある。

＜実施形態１のまとめ＞
実施形態１の構成によれば、ＨＵＤ装置２２０の表示器２２１に画像を描画する際に、移動属性表示と固定属性表示とを異なるレイヤに分けて１つの表示器２２１に描画するので、移動属性表示と固定属性表示との虚像を車両の前景に複合的に表示させる場合であっても、双方を区別して表示することが可能になる。よって、双方の虚像が混ざり合うことによる双方の視認性の低下を抑えることが可能になる。その結果、フロントウインドシールド１０といった投影部材へ画像を投影することによって車両といった移動体の前景に虚像１００を重畳表示させる際に、移動属性の表示項目の画像と固定属性の表示項目の画像とを共通の投影部材へ投影して移動体の前景に双方の虚像を複合的に表示させる場合であっても、双方の虚像の視認性が低下することを抑えることが可能になる。

また、実施形態１の構成によれば、移動属性表示と固定属性表示との透過率を変化させるので、移動属性表示と固定属性表示とを１つの表示器２２１で描画する場合であっても、それぞれの見た目の輝度を個別に切り替えることが容易に可能となる。さらに、実施形態１の構成によれば、移動属性表示と固定属性表示との透過率を別々に変化させる切り替えを行うことが可能であるので、双方の見た目の輝度を異ならせることができ、さらに双方を区別し易く表示することが可能になる。

（実施形態２）
実施形態１では、移動属性表示に緊急情報が含まれる場合には移動属性表示のレイヤを上位層とする一方、移動属性表示に緊急情報が含まれない場合には固定属性表示のレイヤを上位層とする構成を示したが、必ずしもこれに限らない。移動属性表示と固定属性表示とのいずれのレイヤを上位層とするかは、緊急情報以外の条件によって切り替える構成としてもよいし、条件にかかわらず固定であってもよい。この場合であっても、移動属性表示と固定属性表示とを異なるレイヤに分けさえすれば、双方を区別して表示することが可能になるので、双方の虚像が混ざり合うことによる双方の視認性の低下を抑えることが可能になる。

（実施形態３）
実施形態１では、第１輝度補正部２１２が、室内明るさ取得部２０２で取得する自車の室内の照度に応じて固定属性表示の透過率を変化させ、第２輝度補正部２１４が、前方明るさ取得部２０３で取得する自車の前方の照度に応じて移動属性表示の透過率を変化させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＨＣＵ２０が室内明るさ取得部２０２を備えず、自車の室内の照度に応じた固定属性表示の透過率の変化を行わせない構成であってもよい。また、ＨＣＵ２０が前方明るさ取得部２０３を備えず、自車の前方の照度に応じた移動属性表示の透過率の変化を行わせない構成であってもよい。

（実施形態４）
実施形態１では、第１輝度補正部２１２及び第２輝度補正部２１４が、上位層になるレイヤの画像に対して下位層になるレイヤの表示画像の透過率を相対的に低くする構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、第１輝度補正部２１２及び第２輝度補正部２１４が、上位層となるか下位層となるかにかかわらず、それぞれ室内明るさ取得部２０２で取得する自車の室内の照度，前方明るさ取得部２０３で取得する自車の前方の照度に応じて表示画像の透過率を変化させる構成としてもよい。

（実施形態５）
実施形態１では、位置補正部２１５が、ピッチング情報取得部２０４で取得するピッチング情報をもとに移動属性表示の位置補正を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＨＣＵ２０がピッチング情報取得部２０４及び位置補正部２１５を備えず、移動属性表示の位置補正を行わない構成としてもよい。

（実施形態６）
実施形態１では、自車が自動運転機能を有している場合に適用した例を挙げて説明を行ったが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車が自動運転機能を有していない構成であってもよい。この場合には、移動体システム１に自動運転ＥＣＵ８を含まず、走行環境の認識は他のＥＣＵで行うなどすればよい。

（実施形態７）
実施形態１では、ＨＵＤ装置２２０での表示の制御に関する機能をＨＵＤ装置２２０とは別体のＨＣＵ２０が担う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＨＵＤ装置２２０での表示の制御に関する機能をＨＵＤ装置２２０に設けられる制御回路が担う構成としてもよいし、コンビネーションメータに設けられる制御回路等が担う構成としてもよい。

なお、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

１ 移動体システム、２ ＨＭＩシステム、３ ＡＤＡＳロケータ、４ 周辺監視センサ、５ 車両状態センサ、６ 車両制御ＥＣＵ、７ ナビゲーション装置、８ 自動運転ＥＣＵ、１０ フロントウインドシールド（投影部材）、２０ ＨＣＵ（移動体用表示制御装置）、４１ 前方照度センサ、５１ 室内照度センサ、５２ ハイトセンサ、１００ 虚像、２００ 情報処理ブロック、２０１ 決定用情報取得部、２０２ 室内明るさ取得部、２０３ 前方明るさ取得部、２０４ ピッチング情報取得部、２１０ 表示制御ブロック、２１１ 第１描画制御部（描画制御部）、２１２ 第１輝度補正部、２１３ 第２描画制御部（描画制御部）、２１４ 第２輝度補正部、２１５ 位置補正部、２１６ 調停合成部、２２０ ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）、２２１ 表示器

Claims (8)

1. 移動体で用いられ、表示器に描画する画像を投影部材へ投影することによって前記移動体の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置を制御する移動体用表示制御装置であって、
   前記表示器に描画する画像の内容を定めるための情報である内容決定用情報を取得する決定用情報取得部（２０１）と、
   前記決定用情報取得部で取得する前記内容決定用情報に応じて前記表示器に画像を描画する描画制御部（２１１，２１３）とを備え、
   前記描画制御部は、重畳表示させる前記前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前記前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とを異なるレイヤに分けて１つの表示器に描画し、
   前記移動属性の画像に前記移動体のユーザが緊急に対応すべき緊急情報が含まれる場合には、この移動属性の画像のレイヤが、前記固定属性の画像よりも上位層に表示されるレイヤとなる移動体用表示制御装置。
2. 前記移動属性の画像に前記緊急情報が含まれない場合には、前記固定属性の画像のレイヤが、この移動属性の画像よりも上位層に表示されるレイヤとなる請求項１に記載の移動体用表示制御装置。
3. 前記描画制御部は、前記移動属性の画像のレイヤと、前記固定属性の画像のレイヤとで、描画する画像の透過率を切り替えて描画することが可能な請求項１又は２に記載の移動体用表示制御装置。
4. 前記移動体の室内の明るさを取得する室内明るさ取得部（２０２）と、
   前記移動体の前方の明るさを取得する前方明るさ取得部（２０３）とを備え、
   前記描画制御部は、前記室内明るさ取得部で取得する前記移動体の室内の明るさに応じて、前記固定属性の画像のレイヤに描画する画像の透過率を変化させる一方、前記前方明るさ取得部で取得する前記移動体の前方の明るさに応じて、前記移動属性の画像のレイヤに描画する画像の透過率を変化させる請求項３に記載の移動体用表示制御装置。
5. 前記描画制御部は、前記移動属性の画像のレイヤと、前記固定属性の画像のレイヤとのうち、上位層とするレイヤの画像に対して下位層とするレイヤの画像の透過率を相対的に下げて描画する請求項３又は４に記載の移動体用表示制御装置。
6. 前記移動体のピッチングの状態を示すピッチング情報を取得するピッチング情報取得部（２０４）を備え、
   前記描画制御部は、前記ピッチング情報取得部で取得する前記ピッチング情報をもとに、前記ピッチングによる前記前景に対する前記虚像の表示位置のずれを低減するように前記表示器に描画する画像の描画位置を移動させる位置補正を行う位置補正部（２１５）を有し、
   前記固定属性の画像のレイヤに描画する画像については、前記位置補正部での前記位置補正を行わない一方、前記移動属性の画像のレイヤに描画する画像については、前記位置補正部での前記位置補正を行う請求項１～５のいずれか１項に記載の移動体用表示制御装置。
7. 移動体で用いられ、表示器に描画する画像を投影部材へ投影することによって前記移動体の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置を制御する移動体用表示制御方法であって、
   前記表示器に描画する画像の内容を定めるための情報である内容決定用情報を取得し、
   取得する前記内容決定用情報に応じて前記表示器に画像を描画する際に、重畳表示させる前記前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前記前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とを異なるレイヤに分けて１つの表示器に描画し、
   前記移動属性の画像に前記移動体のユーザが緊急に対応すべき緊急情報が含まれる場合には、この移動属性の画像のレイヤを、前記固定属性の画像よりも上位層に表示されるレイヤとする移動体用表示制御方法。
8. コンピュータを、
   移動体で用いられ、表示器に描画する画像を投影部材へ投影することによって前記移動体の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置の前記表示器に描画する画像の内容を定めるための情報である内容決定用情報を取得する決定用情報取得部（２０１）と、
   前記決定用情報取得部で取得する前記内容決定用情報に応じて前記表示器に画像を描画する際に、重畳表示させる前記前景中の対象に合わせて位置を変化させる移動属性の画像と、前記前景にかかわらず位置が定まっている固定属性の画像とを異なるレイヤに分けて１つの表示器に描画する描画制御部（２１１，２１３）と、
   前記移動属性の画像に前記移動体のユーザが緊急に対応すべき緊急情報が含まれる場合には、この移動属性の画像のレイヤを、前記固定属性の画像よりも上位層に表示されるレイヤとする調停合成処理部（２１６）として機能させるための制御プログラム。

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