JP7241081B2 - 車両用表示システム及び車両 - Google Patents

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Description

本開示は、車両用表示システム及び当該車両用表示システムを備えた車両に関する。
現在、自動車の自動運転技術の研究が各国で盛んに行われており、自動運転モードで車両（以下、「車両」は自動車のことを指す。）が公道を走行することができるための法整備が各国で検討されている。ここで、自動運転モードでは、車両システムが車両の走行を自動的に制御する。具体的には、自動運転モードでは、車両システムは、カメラ、レーダ（例えば、レーザレーダやミリ波レーダ）等のセンサから得られる車両の周辺環境を示す情報（周辺環境情報）に基づいてステアリング制御（車両の進行方向の制御）、ブレーキ制御及びアクセル制御（車両の制動、加減速の制御）のうちの少なくとも１つを自動的に行う。一方、以下に述べる手動運転モードでは、従来型の車両の多くがそうであるように、運転者が車両の走行を制御する。具体的には、手動運転モードでは、運転者の操作（ステアリング操作、ブレーキ操作、アクセル操作）に従って車両の走行が制御され、車両システムはステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御を自動的に行わない。尚、車両の運転モードとは、一部の車両のみに存在する概念ではなく、自動運転機能を有さない従来型の車両も含めた全ての車両において存在する概念であって、例えば、車両制御方法等に応じて分類される。
このように、将来において、公道上では自動運転モードで走行中の車両（以下、適宜、「自動運転車」という。）と手動運転モードで走行中の車両（以下、適宜、「手動運転車」という。）が混在することが予想される。
自動運転技術の一例として、特許文献１には、先行車に後続車が自動追従走行した自動追従走行システムが開示されている。当該自動追従走行システムでは、先行車と後続車の各々が照明システムを備えており、先行車と後続車との間に他車が割り込むことを防止するための文字情報が先行車の照明システムに表示されると共に、自動追従走行である旨を示す文字情報が後続車の照明システムに表示される。
また、路面上に図形や文字等の光パターンを照射（描画）することで、車両の情報を、運転者（乗員）自身または歩行者・対向車等の他者に対して通知・警告する車両用表示システムが知られている（特許文献２）。
日本国特開平９－２７７８８７号公報 日本国特開２０１６－５５６９１号公報
ところで、車両の周辺環境等の状況に応じて車両の周辺環境に対する乗員の視認性が低下することが考えられる。例えば、車両の現在位置における天候が大雨等の悪天候である場合では、車両のウィンドウを通じて乗員に直接的に視認される視界（以降、直接視界という。）では、車両の周辺環境が十分に視認できない可能性がある。この場合、直接視界では、車両の前方に存在する歩行者等の対象物の存在に乗員が気付かない虞がある。また、白色の光パターンが路面上に描画された場合、路面上に降り積もった雪により、乗員が路面に描画された光パターンを視認し難いことが想定される。
このように、車両の周辺環境等の状況に応じて車両の周辺環境に対する乗員の視認性が低下してしまう状況を改善する余地がある。
本開示は、車両の周辺環境に対する乗員の視認性の低下を防止することが可能な車両用表示システム及び車両を提供することを目的とする。また、本開示は、乗員と車両との間のリッチな視覚的コミュニケーションを実現可能な車両用表示システム及び車両を提供することを目的とする。
本開示の一態様の車両用表示システムは、車両に設けられており、
前記車両の内部に位置すると共に、前記車両の周辺環境を示す周辺環境映像を前記車両のウィンドウ上に表示するように構成された第１表示装置と、
前記車両又は前記車両の周辺環境に関連付けられた所定の条件に応じて、前記ウィンドウ上に前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げるように構成された表示制御部と、を備える。
上記構成によれば、車両又は車両の周辺環境に関連付けられた所定の条件に応じてウィンドウ上に周辺環境映像が表示される一方で、ウィンドウの透過率が低下する。このように、上記所定の条件に応じて、乗員は、直接視界に代わって周辺環境映像を通じて車両の周辺環境を視認することが可能となり、車両の周辺環境に対する乗員の視認性の低下を防止することができる。
また、前記第１表示装置は、前記車両の進行方向における前記周辺環境映像を前記車両のフロントウィンドウ上に表示するように構成されてもよい。
上記構成によれば、車両の進行方向における周辺環境映像が車両のフロントウィンドウに表示される。このため、例えば、車両が後進している場合には、車両の後方における周辺環境映像が車両のフロントウィンドウ上に表示される。このように、車両の周辺環境に対する乗員の視認性の低下を防止することができる。
また、前記第１表示装置は、前記車両の全てのウィンドウ上に前記周辺環境映像を表示すると共に、前記全てのウィンドウの透過率を下げるように構成されてもよい。
上記構成によれば、車両の全てのウィンドウ（特に、フロントウィンドウ、サイドウィンドウ及びバックウィンドウ）上に周辺環境映像が表示されると共に、全てのウィンドウの透過率が低下する。このように、乗員は、全てのウィンドウ上に表示された周辺環境映像を通じて車両の周辺環境を視認することが可能となり、車両の周辺環境に対する乗員の視認性の低下を防止することができる。
また、車両用表示システムは、前記車両の外部の路面に向けて光パターンを出射するように構成された第２表示装置をさらに備えてもよい。
前記表示制御部は、前記第２表示装置が前記路面に向けて前記光パターンを出射したときに、前記ウィンドウ上に前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げてもよい。
上記構成によれば、光パターンが路面に向けて出射されたときに、乗員は、直接視界に代わって周辺環境映像を通じて車両の周辺環境を視認することが可能となる。
また、前記表示制御部は、前記車両の運転モードに応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げてもよい。
上記構成によれば、車両の運転モードに応じて、乗員は、直接視界に代わって周辺環境映像を通じて車両の周辺環境を視認することが可能となる。
また、前記表示制御部は、前記車両の周辺環境の明るさに応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げてもよい。
上記構成によれば、車両の周辺環境の明るさに応じて、乗員は、直接視界に代わって周辺環境映像を通じて車両の周辺環境を視認することが可能となる。
また、前記表示制御部は、前記車両が現在走行している道路に応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げてもよい。
上記構成によれば、車両が現在走行している道路に応じて、乗員は、直接視界に代わって周辺環境映像を通じて車両の周辺環境を視認することが可能となる。
また、前記表示制御部は、前記車両の現在位置における天候に応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げてもよい。
上記構成によれば、車両の現在位置における天候に応じて、乗員は、直接視界に代わって周辺環境映像を通じて車両の周辺環境を視認することが可能となる。特に、車両の現在位置における天候が悪天候である場合には、周辺環境映像を通じて車両の周辺環境に対する乗員の視認性の低下を防止することができる。
本開示の一態様に係る車両用表示システムは、車両に設けられる車両用表示システムであって、
前記車両の外部の路面に向けて所定の情報を示す光パターンを出射するように構成された第１表示装置と、
前記車両の内部に位置すると共に、前記車両の走行に関連した車両走行情報が前記車両の外部の現実空間と重畳されるように前記車両走行情報を前記車両の乗員に向けて表示するように構成された第２表示装置と、
前記車両に関連した情報又は前記車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記第１表示装置および前記第２表示装置の一方に表示されている情報を前記第１表示装置および前記第２表示装置の他方に表示させるように構成された表示制御部と、を備える。
上記構成によれば、表示制御部は、車両に関連した情報又は車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、第１表示装置および第２表示装置の一方に表示させている情報を、第１表示装置および第２表示装置の他方に表示させる。このため、乗員が第１表示装置または第２表示装置により表示されている情報を認識することが困難である場合には、その情報を他方の第２表示装置または第１表示装置に表示させることができる。これにより、車両によって提示される情報に対する乗員の視認性をさらに向上させることが可能となる。このように、乗員と車両との間のリッチな視覚的コミュニケーションを実現可能な車両用表示システムを提供することができる。
また、前記表示制御部は、前記車両に関連した情報又は前記車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記所定の情報を前記第２表示装置に表示させてもよい。
上記構成によれば、表示制御部は、車両に関連した情報又は車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の情報を第２表示装置に表示させる。このため、乗員が第１表示装置により表示されている情報を認識することが困難である場合には、その情報を第２表示装置に表示させることができる。これにより、車両によって提示される情報に対する乗員の視認性をさらに向上させることが可能となる。
また、前記表示制御部は、前記車両に関連した情報又は車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記車両走行情報を前記第１表示装置に表示させてもよい。
上記構成によれば、表示制御部は、車両に関連した情報又は車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、車両走行情報を第１表示装置に表示させる。このため、乗員が第２表示装置により表示されている情報を認識することが困難である場合には、その情報を第１表示装置に表示させることができる。これにより、車両によって提示される情報に対する乗員の視認性をさらに向上させることが可能となる。
また、前記所定の情報は、複数の情報を含み、
前記表示制御部は、前記車両に関連した情報又は前記車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記所定の情報のうち一部の情報を、前記第２表示装置で表示させてもよい。
上記構成によれば、表示制御部は、車両に関連した情報又は車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の情報のうち一部の情報を第２表示装置に表示させる。このため、第１表示装置により表示されている情報のうち乗員が認識することが困難である情報を第２表示装置に表示させることができる。これにより、車両によって提示される情報に対する乗員の視認性をさらに向上させることが可能となる。
また、前記車両に関連した情報は、車両の運転モードに関する情報でもよい。
上記構成によれば、表示制御部は、車両の運転モードに基づいて、第１表示装置および第２表示装置の一方に表示させている情報を、第１表示装置および第２表示装置の他方に表示させる。このため、運転モードのレベルに応じて表示装置の切替えを行うことができる。
また、前記車両の周辺環境に関連した情報は、周辺環境の明るさ情報、前記車両が現在走行している道路情報、または、前記車両の現在位置における天候情報でもよい。
上記構成によれば、表示制御部は、周辺環境の明るさ情報、車両が現在走行している道路情報、または、車両の現在位置における天候情報に基づいて、第１表示装置および第２表示装置の一方に表示させている情報を、第１表示装置および第２表示装置の他方に表示させる。このため、自車両の周辺環境の状況に応じて表示装置の切替えを行うことができる。
また、上記車両用表示システムを備えた車両が提供されてもよい。
上記によれば、車両の周辺環境に対する乗員の視認性の低下を防止することができる車両を提供することができる。
本開示によれば、車両の周辺環境に対する乗員の視認性の低下を防止することが可能な車両用表示システム及び車両を提供することができる。また、乗員と車両との間のリッチな視覚的コミュニケーションを実現可能な車両を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る車両システムが搭載された車両の正面図である。 第１実施形態に係る車両システムのブロック図である。 ＨＵＤ（Ｈｅａｄ-Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）から出射された光が乗員の目に到達する様子を示す図である。 第１実施形態に係る車両用表示システムの動作の一例を説明するためのフローチャートである。 車両の外部からの光がフロントウィンドウによって遮られる様子を示す図である。 ＨＵＤ表示領域に表示される周辺環境映像の一例を示す図である。 図４のフローチャートに示す所定の条件の具体例を示した表である。 車両の上面図である。 車両システムが搭載された車両の正面図である。 車両システムのブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る表示制御部による表示切替制御の一例を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係る表示切替前の路面描画の一例を説明するための図である。 第２実施形態に係る表示切替後のＨＵＤの一例を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る表示制御部による表示切替制御の一例を説明するためのフローチャートである。 第３実施形態に係る表示切替後のＨＵＤの一例を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る表示制御部による表示切替制御の一例を説明するためのフローチャートである。 第４実施形態に係る表示切替前のＨＵＤの一例を説明するための図である。 第４実施形態に係る表示切替後の路面描画の一例を説明するための図である。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態（以下、本実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「上下方向」、「前後方向」について適宜言及する場合がある。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。前後方向は、図１では示されていないが、左右方向及び上下方向に直交する方向である。
最初に、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る車両システム２について以下に説明する。図１は、車両システム２が搭載された車両１の正面図である。図２は、車両システム２のブロック図である。車両１は、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。
図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、車両用表示システム４（以下、単に「表示システム４」という。）と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７とを備える。さらに、車両システム２は、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、記憶装置１１と、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備える。
車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。車両制御部３は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含むコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）等）と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びＴＰＵ（Ｔｅｎｓｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のうちの少なくとも一つを含む。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、車両制御プログラムは、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラムを含んでもよい。ＡＩプログラムは、多層のニューラルネットワークを用いた教師有り又は教師なし機械学習（特に、ディープラーニング）によって構築されたプログラム（学習済みモデル）である。ＲＡＭには、車両制御プログラム、車両制御データ及び/又は車両の周辺環境を示す周辺環境情報が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。さらに、コンピュータシステムは、ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの組み合わせによって構成されてもよい。
表示システム４は、左側ヘッドランプ２０Ｌと、右側ヘッドランプ２０Ｒと、左側路面描画装置４５Ｌと、右側路面描画装置４５Ｒとを備える。さらに、表示システム４は、ＨＵＤ（Ｈｅａｄ-Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）４２と、表示制御部４３とを備える。
図１に示すように、左側ヘッドランプ２０Ｌは、車両１の左側前面に配置されており、ロービームを車両１の前方に照射するように構成されたロービームランプと、ハイビームを車両１の前方に照射するように構成されたハイビームランプとを備える。右側ヘッドランプ２０Ｒは、車両１の右側前面に配置されており、ロービームを車両１の前方に照射するように構成されたロービームランプと、ハイビームを車両１の前方に照射するように構成されたハイビームランプとを備える。ロービームランプとハイビームランプの各々は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等の１以上の発光素子と、レンズ及びリフレクタ等の光学部材を有する。また、以降では、説明の便宜上、左側ヘッドランプ２０Ｌ及び右側ヘッドランプ２０Ｒを単にヘッドランプ２０と総称する場合がある。
左側路面描画装置４５Ｌ（第１表示装置の一例）は、左側ヘッドランプ２０Ｌの灯室内に配置されている。左側路面描画装置４５Ｌは、車両１の外部の路面に向けて光パターンを出射するように構成されている。左側路面描画装置４５Ｌは、例えば、光源部と、駆動ミラーと、レンズやミラー等の光学系と、光源駆動回路と、ミラー駆動回路とを有する。光源部は、レーザ光源又はＬＥＤ光源である。例えば、レーザ光源は、赤色レーザ光と、緑色レーザ光と、青色レーザ光をそれぞれ出射するように構成されたＲＧＢレーザ光源である。駆動ミラーは、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラー、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、ガルバノミラー、ポリゴンミラー等である。光源駆動回路は、光源部を駆動制御するように構成されている。光源駆動回路は、表示制御部４３から送信された所定の光パターンに関連する信号に基づいて、光源部の動作を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号を光源部に送信するように構成されている。ミラー駆動回路は、駆動ミラーを駆動制御するように構成されている。ミラー駆動回路は、表示制御部４３から送信された所定の光パターンに関連する信号に基づいて、駆動ミラーの動作を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号を駆動ミラーに送信するように構成されている。光源部がＲＧＢレーザ光源である場合、左側路面描画装置４５Ｌは、レーザ光を走査することで様々の色の光パターンを路面上に描画することが可能となる。
右側路面描画装置４５Ｒは、右側ヘッドランプ２０Ｒの灯室内に配置されている。右側路面描画装置４５Ｒは、車両１の外部の路面に向けて光パターンを出射するように構成されている。左側路面描画装置４５Ｌと同様に、右側路面描画装置４５Ｒは、光源部と、駆動ミラーと、レンズ等の光学系と、光源駆動回路と、ミラー駆動回路とを有する。
また、左側路面描画装置４５Ｌ及び右側路面描画装置４５Ｒの描画方式は、ラスタースキャン方式、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式又はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）方式であってもよい。ＤＬＰ方式又はＬＣＯＳ方式が採用される場合、光源部はＬＥＤ光源であってもよい。また、左側路面描画装置４５Ｌ及び右側路面描画装置４５Ｒの描画方式として、プロジェクション方式が採用されてもよい。プロジェクション方式が採用される場合、光源部は、マトリクス状に並んだ複数のＬＥＤ光源であってもよい。さらに、本実施形態では、左側路面描画装置４５Ｌ及び右側路面描画装置４５Ｒは、車体ルーフ１００Ａ上に配置されてもよい。この点において、１つの路面描画装置が車体ルーフ１００Ａ上に配置されてもよい。以降では、説明の便宜上、左側路面描画装置４５Ｌ及び右側路面描画装置４５Ｒを単に路面描画装置４５と総称する場合がある。また、以降の説明において、路面描画装置４５は、左側路面描画装置４５Ｌ、右側路面描画装置４５Ｒ又は左側路面描画装置４５Ｌと右側路面描画装置４５Ｒの組み合わせを示すものとする。
ＨＵＤ４２（第２表示装置の一例）は、車両１の内部に位置する。具体的には、ＨＵＤ４２は、車両１の室内の所定箇所に設置されている。例えば、図３に示すように、ＨＵＤ４２は、車両１のダッシュボード内に配置されてもよい。ＨＵＤ４２は、車両１と乗員Ｈとの間の視覚的インターフェースとして機能する。ＨＵＤ４２は、所定の情報（以下、ＨＵＤ情報という。）が車両１の外部の現実空間（特に、車両１の前方の周辺環境）と重畳されるように当該ＨＵＤ情報を乗員Ｈに向けて表示するように構成されている。このように、ＨＵＤ４２は、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）ディスプレイとして機能する。ＨＵＤ４２よって表示されるＨＵＤ情報は、例えば、車両１の走行に関連した車両走行情報及び／又は車両１の周辺環境に関連した周辺環境情報（特に、車両１の外部に存在する対象物に関連した情報）である。また、ＨＵＤ４２は、後述するように、外部カメラ６Ａによって撮像された車両１の周辺環境を示す周辺環境映像を表示するように構成されている。
図３に示すように、ＨＵＤ４２は、ＨＵＤ本体部４２０と、透明スクリーン４２１とを有する。ＨＵＤ本体部４２０は、光源部と、駆動ミラーと、光学系と、光源駆動回路と、ミラー駆動回路とを有する。光源部は、例えば、レーザ光源又はＬＥＤ光源である。レーザ光源は、例えば、赤色レーザ光と、緑光レーザ光と、青色レーザ光をそれぞれ出射するように構成されたＲＧＢレーザ光源である。駆動ミラーは、例えば、ＭＥＭＳミラー、ＤＭＤ、ガルバノミラー、ポリゴンミラー等である。光学系は、プリズム、レンズ、拡散板、拡大鏡のうち少なくとも一つを含む。光源駆動回路は、光源部を駆動制御するように構成されている。光源駆動回路は、表示制御部４３から送信された画像データに基づいて、光源部の動作を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号を光源部に送信するように構成されている。ミラー駆動回路は、駆動ミラーを駆動制御するように構成されている。ミラー駆動回路は、表示制御部４３から送信された画像データに基づいて、駆動ミラーの動作を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号を駆動ミラーに送信するように構成されている。
透明スクリーン４２１は、フロントウィンドウ６０の一部によって構成されている。透明スクリーン４２１は、ＨＵＤ情報が表示されるＨＵＤ表示領域Ｄ１を有する（図６参照）。ＨＵＤ本体部４２０から出射された光（画像）は、透明スクリーン４２１のＨＵＤ表示領域Ｄ１に照射される。次に、ＨＵＤ表示領域Ｄ１は、ＨＵＤ本体部４２０から出射された光を乗員Ｈの視点Ｅに向けて反射する。この結果、乗員Ｈは、ＨＵＤ本体部４２０から出射された光（画像）を透明スクリーン４２１の前方の所定の位置において形成された虚像として認識する。このように、ＨＵＤ４２によって表示されるＨＵＤ情報（画像）が車両１の前方の現実空間に重畳される結果、乗員Ｅは、当該ＨＵＤ情報が道路上に浮いているように感じることができる。
尚、透明スクリーン４２１は、フロントウィンドウ６０から分離した透明なコンバイナーとして構成されてもよい。この場合でも、コンバイナーはＨＵＤ表示領域を有する。さらに、乗員Ｈは、ＨＵＤ本体部４２０から出射された光（画像）をコンバイナーの前方の所定の位置において形成された虚像として認識する。また、虚像が形成される位置（虚像形成位置）は、ＨＵＤ４２の光学系の位置（特に、投影光学系の焦点距離）を調整することで可変されてもよい。この点において、表示制御部４３は、車両１の前方の対象物の位置と虚像形成位置が略一致するように、ＨＵＤ４２を制御することができる。また、ＨＵＤ４２の描画方式は、ラスタースキャン方向、ＤＬＰ方式又はＬＣＯＳ方式であってもよい。ＤＬＰ方式又はＬＣＯＳ方式が採用される場合、ＨＵＤ４２の光源部はＬＥＤ光源であってもよい。
表示制御部４３は、路面描画装置４５（具体的には、左側路面描画装置４５Ｌと右側路面描画装置４５Ｒ）、ヘッドランプ２０（具体的には、左側ヘッドランプ２０Ｌと右側ヘッドランプ２０Ｒ）及びＨＵＤ４２の動作を制御するように構成されている。この点において、表示制御部４３は、路面上の所定の位置に光パターンが照射されるように路面描画装置４５（具体的には、左側路面描画装置４５Ｌと右側路面描画装置４５Ｒ）の動作を制御するように構成されている。さらに、表示制御部４３は、ＨＵＤ情報がＨＵＤ表示領域Ｄ１に表示されるようにＨＵＤ４２の動作を制御するように構成されている。
表示制御部４３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含むコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ等）と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ及びＴＰＵのうちの少なくとも一つを含む。メモリは、ＲＯＭと、ＲＡＭを含む。また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。
本実施形態では、車両制御部３と表示制御部４３は、別個の構成として設けられているが、車両制御部３と表示制御部４３は一体的に構成されてもよい。この点において、表示制御部４３と車両制御部３は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。また、表示制御部４３は、ヘッドランプ２０と路面描画装置４５の動作を制御するように構成された電子制御ユニットと、ＨＵＤ４２の動作を制御するように構成された電子制御ユニットの２つの電子制御ユニットによって構成されてもよい。
センサ５は、加速度センサ、速度センサ及びジャイロセンサのうち少なくとも一つを含む。センサ５は、車両１の走行状態を検出して、走行状態情報を車両制御部３に出力するように構成されている。また、センサ５は、着座センサと、顔向きセンサと、外部天候センサと、照度センサとのうちの少なくとも一つを含んでもよい。着座センサは、運転者が運転席に座っているかどうかを検出するように構成されている。顔向きセンサは、運転者の顔の方向を検出するように構成されている。外部天候センサは、車両１の現在位置における外部天候を検出するように構成されている。照度センサは、車両１の周辺環境の明るさ（照度）を検出するように構成されている。
カメラ６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６は、一以上の外部カメラ６Ａと、内部カメラ６Ｂとを含む。外部カメラ６Ａは、車両１の周辺環境を示す画像データを取得した上で、当該画像データを車両制御部３に送信するように構成されている。車両制御部３は、送信された画像データに基づいて、周辺環境情報を取得する。ここで、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物（歩行者、他車両、標識等）に関する情報を含んでもよい。例えば、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物の属性に関する情報と、車両１に対する対象物の距離や位置に関する情報とを含んでもよい。外部カメラ６Ａは、単眼カメラとしても構成されてもよいし、ステレオカメラとして構成されてもよい。
また、外部カメラ６Ａによって取得された画像データは、表示制御部４３に送信される。表示制御部４３は、送信された画像データに基づいて、車両１の周辺環境を示す周辺環境映像を所定のフレームレートでＨＵＤ４２（具体的には、ＨＵＤ表示領域）に表示する。また、４つの外部カメラ６Ａが車両１に搭載される場合、４つの外部カメラ６Ａの各々は、車両１の四隅のうちの一つに配置されてもよい。この場合、表示制御部４３は、各外部カメラ６Ａから送信された画像データを合成することで周辺環境映像を生成した上で、当該生成された周辺環境映像をＨＵＤ４２に表示してもよい。
内部カメラ６Ｂは、車両１の内部に配置されると共に、乗員Ｈを示す画像データを取得するように構成されている。内部カメラ６Ｂは、乗員Ｈの視点Ｅをトラッキングするトラッキングカメラとして機能する。ここで、乗員Ｈの視点Ｅは、乗員Ｈの左目の視点又は右目の視点のいずれかであってもよい。または、視点Ｅは、左目の視点と右目の視点を結んだ線分の中点として規定されてもよい。表示制御部４３は、内部カメラ６Ｂによって取得された画像データに基づいて、乗員Ｈの視点Ｅの位置を特定してもよい。乗員Ｈの視点Ｅの位置は、画像データに基づいて、所定の周期で更新されてもよいし、車両１の起動時に一回だけ決定されてもよい。
レーダ７は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ及びレーザーレーダ（例えば、ＬｉＤＡＲユニット）のうちの少なくとも一つを含む。例えば、ＬｉＤＡＲユニットは、車両１の周辺環境を検出するように構成されている。特に、ＬｉＤＡＲユニットは、車両１の周辺環境を示す３Ｄマッピングデータ（点群データ）を取得した上で、当該３Ｄマッピングデータを車両制御部３に送信するように構成されている。車両制御部３は、送信された３Ｄマッピングデータに基づいて、周辺環境情報を特定する。
ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイ（ＨＵＤは除く）である。ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車に関する情報（例えば、走行情報等）を他車から受信すると共に、車両１に関する情報（例えば、走行情報等）を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。また、無線通信部１０は、歩行者が携帯する携帯型電子機器（スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス等）から歩行者に関する情報を受信すると共に、車両１の自車走行情報を携帯型電子機器に送信するように構成されている（歩車間通信）。車両１は、他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器とアドホックモードにより直接通信してもよいし、アクセスポイントを介して通信してもよい。さらに、車両１は、図示しない通信ネットワークを介して他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器と通信してもよい。通信ネットワークは、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）及び無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）のうちの少なくとも一つを含む。無線通信規格は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＬＰＷＡ、ＤＳＲＣ（登録商標）又はＬｉ－Ｆｉである。また、車両１は、他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器と第５世代移動通信システム（５Ｇ）を用いて通信してもよい。
記憶装置１１は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の外部記憶装置である。記憶装置１１には、２次元又は３次元の地図情報及び／又は車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、３次元の地図情報は、３Ｄマッピングデータ（点群データ）によって構成されてもよい。記憶装置１１は、車両制御部３からの要求に応じて、地図情報や車両制御プログラムを車両制御部３に出力するように構成されている。地図情報や車両制御プログラムは、無線通信部１０と通信ネットワークを介して更新されてもよい。
車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、車両１の走行を自動的に制御する。つまり、自動運転モードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。
一方、車両１が手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールに対する運転者の手動操作に従って、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。このように、手動運転モードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。
次に、車両１の運転モードについて説明する。運転モードは、自動運転モードと手動運転モードとからなる。自動運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードとからなる。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御のうち一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。一方、手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２の運転支援なしに運転者が車両１を運転する。
また、車両１の運転モードは、運転モード切替スイッチを操作することで切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、運転モード切替スイッチに対する運転者の操作に応じて、車両１の運転モードを４つの運転モード（完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、手動運転モード）の間で切り替える。また、車両１の運転モードは、自動運転車が走行可能である走行可能区間や自動運転車の走行が禁止されている走行禁止区間についての情報または外部天候状態についての情報に基づいて自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、これらの情報に基づいて車両１の運転モードを切り替える。さらに、車両１の運転モードは、着座センサや顔向きセンサ等を用いることで自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、着座センサや顔向きセンサからの出力信号に基づいて、車両１の運転モードを切り替える。
次に、図４から図７を参照して本実施形態に係る表示システム４の動作の一例について以下に説明する。図４は、表示システム４の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図５は、車両１の外部からの光がフロントウィンドウ６０によって遮られる様子を示す図である。図６は、ＨＵＤ表示領域Ｄ１に表示される周辺環境映像の一例を示す図である。図７は、図４のフローチャートに示す「所定の条件」の具体例を示した表である。
図４に示すように、ステップＳ１において、表示制御部４３は、車両１又は車両１の周辺環境に関連付けられた所定の条件を満たすかどうかを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合、表示制御部４３は、フロントウィンドウ６０（具体的には、ＨＵＤ表示領域Ｄ１）上に、車両１の周辺環境を示す周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げる（ステップＳ２）。一方、ステップＳ１の判定結果がＮＯである場合、本処理は終了する。
図７に示すように、ステップＳ１の「所定の条件」の具体例としては以下の６つの条件が挙げられる。
１）光パターンが路面上に出射された場合
２）車両１の運転モードが高度運転支援モード又は完全自動運転モードである場合
３）車両１の周辺環境の明るさが第１の明るさ以下である場合
４）車両１の周辺環境の明るさが第２の明るさ以上である場合
５）車両１が現在走行している道路が自動運転車専用道路である場合
６）車両１の現在位置における天候が悪天候である場合
１）光パターンが路面上に出射された場合
表示制御部４３は、路面描画装置４５が路面に向けて光パターンを出射したと判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げる（ステップＳ２）。この点において、表示制御部４３は路面描画装置４５の動作を制御している。従って、表示制御部４３は、路面描画装置４５を駆動させた場合に、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げてもよい。
２）車両１の運動モードが高度運転支援モード又は完全自動運転モードである場合
表示制御部４３は、車両１の運転モードを示す情報を車両制御部３から受信した上で、車両１の運転モードが高度運転支援モード又は完全自動運転モードであると判定した場合に（ステップＳ１でＹＥＳ）、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げる（ステップＳ２）。
３）車両１の周辺環境の明るさが第１の明るさ以下である場合
車両制御部３は、車両１の周辺環境の照度を示す照度データを照度センサから取得した上で、当該照度データを表示制御部４３に送信する。次に、表示制御部４３は、照度データに基づいて、車両１の周辺環境の照度が第１の照度以下であると判定した場合に（ステップＳ１でＹＥＳ）、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げる（ステップＳ２）。例えば、車両１が夜間に走行中の場合や車両１がトンネルの中を走行中の場合に、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳとなる。尚、周辺環境の明るさの一例として、周辺環境の照度を挙げたが、明るさは照度に限定されるものではない。
４）車両１の周辺環境の明るさが第２の明るさ以上である場合
表示制御部４３は、照度センサから取得された照度データに基づいて、車両１の周辺環境の照度が第２の照度以上であると判定した場合に（ステップＳ１でＹＥＳ）、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げる（ステップＳ２）。例えば、車両１が非常に明るい光（太陽光や工事現場を照らす照明光等）によって照らされた場合に、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳとなる。
５）車両１が現在走行している道路が自動運転車専用道路である場合
車両制御部３は、ＧＰＳ９から車両１の現在位置を示す現在位置情報を取得すると共に、記憶装置１１から地図情報を取得する。次に、車両制御部３は、現在位置情報と地図情報を表示制御部４３に送信する。次に、表示制御部４３は、現在位置情報と地図情報に基づいて、車両１が現在走行している道路を特定する。次に、表示制御部４３は、車両１が現在走行している道路が自動運転車専用道路であると判定した場合に（ステップＳ１でＹＥＳ）、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げる（ステップＳ２）。
６）車両１の現在位置における天候が悪天候である場合
車両制御部３は、外部カメラ６Ａから取得された画像データに基づいて、車両１の現在位置における天候を示す天候情報を生成した上で、当該天候情報を表示制御部４３に送信する。次に、表示制御部４３は、受信した天候情報に基づいて、車両１の現在位置における天候が悪天候（つまり、雨、雪等）であると判定した場合に（ステップＳ１でＹＥＳ）、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げる（ステップＳ２）。尚、表示制御部４３は、ワイパーが駆動しているかどうかを示す情報に基づいて、車両１の現在位置における天候が悪天候であるかどうかを判定してもよい。この点において、ワイパーが駆動している場合に、表示制御部４３は、車両１の現在位置における天候が悪天候であると判定してもよい。また、表示制御部４３は、外部天候センサから取得された天候情報又は通信ネットワーク上のサーバから取得された天候情報に基づいて、車両１の現在位置における天候が悪天候であるかどうかを判定してもよい。
本実施形態によれば、車両１又は車両１の周辺環境に関連付けられた所定の条件に応じて、乗員Ｈは、車両１のフロントウィンドウ６０を通じて乗員Ｈに視認される視界（以下、直接視界という。）に代わって、周辺環境映像を通じて車両１の周辺環境を視認することが可能となる。このように、車両１の周辺環境に対する乗員Ｈの視認性の低下を防止することができる。
また、フロントウィンドウ６０は、ガラス板と、当該ガラス板上に配置された液晶シャッタとを有してもよい。液晶シャッタは、液晶シャッタを通過する光の透過率を調整可能な透過率調整部として機能する。液晶シャッタは、例えば、２枚の偏光フィルタと当該２枚の偏光フィルタの間に設けられた液晶層とを有する。２枚の偏光フィルタの一方は、所定の方向に偏光した光を通過させるように構成されている一方、２枚の偏光フィルタの他方は、所定の方向とは垂直な方向に偏光した光を通過させるように構成されてもよい。液晶層に電圧が印加されることで、液晶層の液晶分子の配列方向が変化するため、液晶シャッタを通過する光の透過率を調整することができる。特に、表示制御部４３は、液晶層に印加される電圧を調整することで液晶シャッタ（つまり、フロントウィンドウ６０）の透過率を下げることができる。例えば、液晶シャッタの透過率を１０％以下に設定することが可能となる。このように、フロントウィンドウ６０の透過率を下げることで、図５に示すように、車両１の外部からの光を乗員が視認できないようにすることができる。一方で、この状態では、乗員Ｈは、ＨＵＤ本体部４２０から出力された周辺環境映像を明確に視認することができる点に留意されたい。
また、車両１の現在位置における天候が雨又は雪の場合に、ＨＵＤ表示領域Ｄ１に表示される周辺環境映像は、雨粒や雪が除去された映像であってもよい。この場合、表示制御部４３は、静止画像データ（フレーム）に表示された雨粒等を除去するための所定の画像処理を実行してもよい。このように、周辺環境映像から雨粒等が除去されているため、直接視界と比較して、周辺環境に対する乗員Ｈの視認性を向上させることができる。
また、ＨＵＤ４２は、車両１の進行方向における周辺環境映像をフロントウィンドウ６０上に表示するように構成されている。例えば、車両１が前進する場合に、車両１の前方における周辺環境映像がフロントウィンドウ６０上に表示される。この場合、表示制御部４３は、車両１の前方における周辺環境を示す画像データに基づいて、周辺環境映像をＨＵＤ４２に表示する。一方、車両１が後進する場合に、車両１の後方における周辺環境映像がフロントウィンドウ６０上に表示される。この場合、表示制御部４３は、車両１の後方における周辺環境を示す画像データに基づいて、周辺環境映像をＨＵＤ４２に表示する。
このように、車両１が後進している場合には、車両１の後方における周辺環境映像がフロントウィンドウ６０上に表示されるので、車両１の周辺環境に対する乗員Ｈの視認性の低下を防止することができる。
また、周辺環境映像は、車両１の全てのウィンドウ上に表示されてもよい。この点において、周辺環境映像は、フロントウィンドウ６０、左サイドウィンドウ６３、右サイドウィンドウ６２、リアウィンドウ６４のそれぞれに表示されてもよい（図８参照）。この場合、車両１は、車両１の前方における周辺環境を示す周辺環境映像をフロントウィンドウ６０に表示するＨＵＤ４２と、車両１の左側方における周辺環境を示す周辺環境映像を左サイドウィンドウ６３に表示する第２ＨＵＤ（図示せず）と、車両１の右側方における周辺環境を示す周辺環境映像を右サイドウィンドウ６２に表示する第３ＨＵＤ（図示せず）と、車両１の後方における周辺環境を示す周辺環境映像をリアウィンドウ６４に表示する第４ＨＵＤ（図示せず）とを備えてもよい。また、フロントウィンドウ６０、左サイドウィンドウ６３、右サイドウィンドウ６２、リアウィンドウ６４の各々は、液晶シャッタを有してもよい。周辺環境映像がフロントウィンドウ６０、左サイドウィンドウ６３、右サイドウィンドウ６２、リアウィンドウ６４に表示される場合、表示制御部４３は、フロントウィンドウ６０、左サイドウィンドウ６３、右サイドウィンドウ６２、リアウィンドウ６４の各々の透過率を低下させる。このように、乗員Ｈは、全てのウィンドウに表示された周辺環境映像を通じて車両１の周辺環境を明確に視認することができ、車両１の周辺環境に対する乗員Ｈの視認性の低下を防止することができる。
本実施形態では、表示制御部４３は、車両１又は車両１の周辺環境に関連付けられた所定の条件に応じて、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、表示制御部４３は、乗員Ｈの手動操作（例えば、ＨＵＤ４２に対する所定の入力操作等）に応じて、フロントウィンドウ６０上に周辺環境映像を表示すると共に、フロントウィンドウ６０の透過率を下げてもよい。
また、図４にステップＳ２では、周辺環境映像だけでなく映画や広告映像等の映像コンテンツがフロントウィンドウ６０上に表示されてもよい。さらに、周辺環境映像がフロントウィンドウ６０上に表示されると共に、フロントウィンドウ６０以外の他のウィンドウに映像コンテンツが表示されてもよい。
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態（以下、第２実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。また、以降では、第１実施形態で説明された構成要素と同一の参照番号が付された構成要素については特に説明を行わない。
最初に、図９及び図１０を参照して、本実施形態に係る車両システム２Ａについて以下に説明する。図９は、車両システム２Ａが搭載された車両１Ａの正面図である。図１０は、車両システム２Ａのブロック図である。車両１Ａは、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。
図１０に示すように、車両システム２Ａは、車両制御部１０３と、車両用表示システム１０４（以下、単に「表示システム１０４」という。）と、センサ１０５と、カメラ１０６と、レーダ１０７とを備える。さらに、車両システム２Ａは、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１０９と、無線通信部１１０と、記憶装置１１１とを備える。さらに、車両システム２Ａは、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備える。
車両制御部１０３は、車両１Ａの走行を制御するように構成されている。車両制御部１０３は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含むコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）等）と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＴＰＵ（Ｔｅｎｓｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、車両制御プログラムは、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラムを含んでもよい。ＡＩプログラムは、多層のニューラルネットワークを用いた教師有り又は教師なし機械学習（特に、ディープラーニング）によって構築されたプログラムである。ＲＡＭには、車両制御プログラム、車両制御データ及び/又は車両の周辺環境を示す周辺環境情報が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。さらに、コンピュータシステムは、ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの組み合わせによって構成されてもよい。
表示システム１０４は、表示制御部１４０と、照明装置１４１と、路面描画装置１４２と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）１４３と、を備える。路面描画装置１４２は、第１表示装置の一例である。ＨＵＤ１４３は、第２表示装置の一例である。
照明装置１４１は、車両１Ａの外部に向けて光を出射するように構成されている。照明装置１４１は、左側ヘッドランプ１２０Ｌと、右側ヘッドランプ１２０Ｒとを備える。照明装置１４１は、ヘッドランプ１２０Ｌ、１２０Ｒの他に、車両１Ａの前部に設けられるポジションランプ、車両１Ａの後部に設けられるリアコンビネーションランプ、車両の前部または側部に設けられるターンシグナルランプ、歩行者や他車両のドライバーに自車両の状況を知らせる各種ランプなどを備えてもよい。
路面描画装置１４２は、車両１Ａの外部の路面に向けて所定の情報を示す光パターンを出射するように構成されている。路面描画装置１４２は、二つの路面描画装置（左側路面描画装置１４２Ｌおよび右側路面描画装置１４２Ｒ）を備える。図９に示すように、左側路面描画装置１４２Ｌは、左側ヘッドランプ１２０Ｌに搭載され、右側路面描画装置１４２Ｒは、右側ヘッドランプ１２０Ｒ内に搭載されている。以降の説明では、左側路面描画装置１４２Ｌおよび右側路面描画装置１４２Ｒを単に路面描画装置１４２という場合がある。
路面描画装置１４２は、例えば、レーザ光を出射するように構成されたレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を偏向するように構成された光偏向装置と、レンズ等の光学系部材とを備える。レーザ光源は、例えば、赤色レーザ光と、緑色レーザ光と、青色レーザ光をそれぞれ出射するように構成されたＲＧＢレーザ光源である。光偏向装置は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラー、ガルバノミラー、ポリゴンミラー等である。路面描画装置１４２は、レーザ光を走査することで光パターンＭ０，Ｍ１（図１２Ａ参照）を路面上に描画するように構成されている。レーザ光源がＲＧＢレーザ光源である場合、路面描画装置１４２は、様々な色の光パターンを路面上に描画することが可能となる。左側路面描画装置１４２Ｌおよび右側路面描画装置１４２Ｒは、それぞれ別の光パターンを路面上に描画してもよいし、それぞれの光パターンを合成することにより１つの光パターンを路面上に描画してもよい。
尚、本実施形態では、路面描画装置１４２は、ヘッドランプ１２０Ｌ、１２０Ｒ内に搭載された路面描画装置１４２Ｌ、１４２Ｒを備えているが、路面描画装置１４２が路面上に光パターンを描画することが可能である限りにおいて、路面描画装置１４２の数、配置場所及び形状は特に限定されるものではない。例えば、左側路面描画装置１４２Ｌおよび右側路面描画装置１４２Ｒは、ヘッドランプの近傍に配置されてもよい。また、路面描画装置１４２の数が１つである場合、車体ルーフ上に配置されてもよい。また、路面描画装置１４２の数が４つである場合、左側ヘッドランプ１２０Ｌ、右側ヘッドランプ１２０Ｒ、左側リアコンビネーションランプ（図示せず）及び右側リアコンビネーションランプ（図示せず）内にそれぞれ１つの路面描画装置１４２が搭載されてもよい。
また、路面描画装置１４２の描画方式は、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式又はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）方式であってもよい。この場合、光源としてレーザの代わりにＬＥＤが使用される。
ＨＵＤ１４３は、車両１Ａの走行に関連した車両走行情報が車両１Ａの外部の現実空間と重畳されるように車両走行情報を車両１Ａの乗員に向けて表示するように構成されている。ＨＵＤ１４３は、車両１Ａの車内の所定箇所に設置されている。例えば、図１２Ｂに示すように、ＨＵＤ１４３は、車両１Ａのダッシュボード上に設置されている。尚、ＨＵＤ１４３の設置個所については特に限定されない。ＨＵＤ１４３は、車両１Ａと乗員との間の視覚的インターフェースとして機能する。特に、ＨＵＤ１４３は、車両走行情報を乗員に視覚的に提示するように構成されている。車両走行情報は、車両１Ａの運転に係る情報（例えば、自動運転に関連する情報等）や歩行者情報等を含む。例えば、ＨＵＤ１４３は、車両１Ａと他車両との間の車車間通信及び／又は車両１Ａとインフラ設備（信号機等）との間の路車間通信によって得られた情報を表示するように構成されている。この点において、ＨＵＤ１４３は、他車両及び／又はインフラ設備から送信されたメッセージを表示するように構成されている。車両１Ａの乗員は、ＨＵＤ１４３によって表示されたメッセージを見ることで、他車両の意図等を把握することができる。また、例えば、ＨＵＤ１４３は、センサ１０５及び/又はカメラ１０６から得られた情報を表示するように構成されている。車両１Ａの乗員は、ＨＵＤ１４３によって表示されたメッセージを見ることで、車両１Ａの走行状態及び/又は歩行者情報等を把握することができる。ＨＵＤ１４３によって表示された情報は、車両１Ａの前方の現実空間に重畳されるように車両１Ａの乗員に視覚的に提示される。このように、ＨＵＤ１４３は、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）ディスプレイとして機能する。
ＨＵＤ１４３は、画像生成ユニットと、画像生成ユニットにより生成された画像が表示される透明スクリーンとを備える。ＨＵＤ１４３の描画方式がレーザプロジェクタ方式である場合、画像生成ユニットは、例えば、レーザ光を出射するように構成されたレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を偏向するように構成された光偏向装置と、レンズ等の光学系部材とを備える。レーザ光源は、例えば、赤色レーザ光と、緑色レーザ光と、青色レーザ光をそれぞれ出射するように構成されたＲＧＢレーザ光源である。光偏向装置は、例えば、ＭＥＭＳミラーである。尚、ＨＵＤ１４３の描画方式は、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式又はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）方式であってもよい。この場合、光源としてレーザの代わりにＬＥＤが使用される。
また、ＨＵＤ１４３は、透明スクリーンを備えなくてもよい。この場合、画像生成ユニットにより生成された画像は、車両１Ａのフロントガラス１００上に表示されてもよい。
表示制御部１４０は、照明装置１４１の駆動を制御するように構成されている。例えば、表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の光を出射するように照明装置１４１を制御する。また、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２及びＨＵＤ１４３の駆動を制御するように構成されている。例えば、表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、他車両または歩行者に向けて所定の光パターンが提示されるように路面描画装置１４２を制御する。また、表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、乗員に向けて所定の車両走行情報が提示されるようにＨＵＤ１４３を制御する。
表示制御部１４０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されており、図示しない電源に電気的に接続されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを含むコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ等）と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成されるアナログ処理回路とを含む。アナログ処理回路は、照明装置１４１のランプの駆動を制御するように構成されたランプ駆動回路（例えば、ＬＥＤドライバ等）を備える。また、アナログ処理回路は、路面描画装置１４２のレーザ光源の駆動を制御するように構成された第１レーザ光源制御回路と、路面描画装置１４２の光偏向装置の駆動を制御するように構成された第１光偏向装置制御回路とを含む。また、アナログ処理回路は、ＨＵＤ１４３のレーザ光源の駆動を制御するように構成された第２レーザ光源制御回路と、ＨＵＤ１４３の光偏向装置の駆動を制御するように構成された第２光偏向装置制御回路とを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ及び／又はＴＰＵである。メモリは、ＲＯＭと、ＲＡＭを含む。また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。
尚、本実施形態では、照明装置１４１、路面描画装置１４２及びＨＵＤ１４３に対して共通の表示制御部１４０が設けられているが、それぞれに対して別個の表示制御部が設けられてもよい。また、本実施形態では、車両制御部１０３と表示制御部１４０は、別個の構成として設けられているが、車両制御部１０３と表示制御部１４０は一体的に構成されてもよい。この点において、表示制御部１４０と車両制御部１０３は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。この場合、車両用表示システム１０４は、車両制御部１０３も含んだ構成となる。
例えば、表示制御部１４０のコンピュータシステムは、車両制御部１０３から送信された指示信号に基づいて、車両１Ａの外部に照射される光パターンを特定した上で、当該特定された光パターンを示す信号を第１レーザ光源制御回路及び第１光偏向装置制御回路に送信する。第１レーザ光源制御回路は、光パターンを示す信号に基づいて、レーザ光源の駆動を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号を路面描画装置１４２のレーザ光源に送信する。一方、第１光偏向装置制御回路は、光パターンを示す信号に基づいて、光偏向装置の駆動を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号を路面描画装置１４２の光偏向装置に送信する。このようにして、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２の駆動を制御することができる。
また、表示制御部１４０のコンピュータシステムは、車両制御部１０３から送信された指示信号に基づいて、ＨＵＤ１４３に表示される画像情報（例えば、文字や図形の情報）を特定した上で、当該特定された画像情報を示す信号を第２レーザ光源制御回路及び第２光偏向装置制御回路に送信する。第２レーザ光源制御回路は、画像情報を示す信号に基づいて、レーザ光源の駆動を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号をＨＵＤ１４３のレーザ光源に送信する。一方、第２光偏向装置制御回路は、画像情報を示す信号に基づいて、光偏向装置の駆動を制御するための制御信号を生成した上で、当該生成された制御信号をＨＵＤ１４３の光偏向装置に送信する。このようにして、表示制御部１４０は、ＨＵＤ１４３の駆動を制御することができる。
センサ１０５は、加速度センサ、速度センサ及びジャイロセンサ等を備える。センサ１０５は、車両１Ａの走行状態を検出して、走行状態情報を車両制御部１０３に出力するように構成されている。センサ１０５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、外部天候状態を検出する外部天候センサ及び車内に人がいるかどうかを検出する人感センサ等をさらに備えてもよい。また、センサ１０５は、照度センサ等の周辺環境情報を取得するセンサを備えてもよい。
カメラ１０６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ１０６は、車両１Ａの周辺環境を示す画像データを取得した上で、当該画像データを車両制御部１０３に送信するように構成されている。車両制御部１０３は、送信された画像データに基づいて、周辺環境情報を取得する。ここで、周辺環境情報は、車両１Ａの外部に存在する対象物（歩行者、他車両、標識等）に関する情報を含んでもよい。例えば、周辺環境情報は、車両１Ａの外部に存在する対象物の属性に関する情報と、車両１Ａに対する対象物の距離や位置に関する情報とを含んでもよい。カメラ１０６は、単眼カメラとしても構成されてもよいし、ステレオカメラとして構成されてもよい。
レーダ１０７は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ及び／又はレーザーレーダ（例えば、ＬｉＤＡＲユニット）等である。例えば、ＬｉＤＡＲユニットは、車両１Ａの周辺環境を検出するように構成されている。特に、ＬｉＤＡＲユニットは、車両１Ａの周辺環境を示す３Ｄマッピングデータ（点群データ）を取得した上で、当該３Ｄマッピングデータを車両制御部１０３に送信するように構成されている。車両制御部１０３は、送信された３Ｄマッピングデータに基づいて、周辺環境情報を特定する。
ＨＭＩ１０８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１Ａの運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。ＧＰＳ１０９は、車両１Ａの現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部１０３に出力するように構成されている。現在位置情報は、車両１ＡのＧＰＳ座標（緯度及び経度）を含む。
無線通信部１１０は、車両１Ａの周囲にいる他車に関する情報（例えば、走行情報等）を他車から受信すると共に、車両１Ａに関する情報（例えば、走行情報等）を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１Ａの走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。また、無線通信部１１０は、歩行者が携帯する携帯型電子機器（スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス等）から歩行者に関する情報を受信すると共に、車両１Ａの自車走行情報を携帯型電子機器に送信するように構成されている（歩車間通信）。車両１Ａは、他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器とアドホックモードにより直接的に通信してもよいし、アクセスポイントを介して通信してもよい。さらに、車両１Ａは、インターネット等の通信ネットワークを介して他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器と通信してもよい。無線通信規格は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標），Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＬＰＷＡ、ＤＳＲＣ（登録商標）又はＬｉ－Ｆｉである。また、車両１Ａは、他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器と第５世代移動通信システム（５Ｇ）を用いて通信してもよい。
記憶装置１１１は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の外部記憶装置である。記憶装置１１１には、２Ｄ又は３Ｄの地図情報及び／又は車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、３Ｄの地図情報は、点群データによって構成されてもよい。記憶装置１１１は、車両制御部１０３からの要求に応じて、地図情報や車両制御プログラムを車両制御部１０３に出力するように構成されている。地図情報や車両制御プログラムは、無線通信部１１０とインターネット等の通信ネットワーク２００を介して更新されてもよい。
車両１Ａは、自動運転モードと手動運転モードで走行可能である。車両制御部１０３は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能である。
自動運転モードにおいて、車両制御部１０３は、車両１Ａの外部の情報を取得する外部センサ（カメラ１０６、レーダ１０７、ＧＰＳ１０９、無線通信部１１０、等の少なくとも一つ）の出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。車両制御部１０３は、ユーザが操作可能な操作子の変位を検出するセンサ１０５の出力と無関係に、外部センサの出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。
例えば自動運転モードにおいて車両制御部１０３は、カメラ１０６が取得した車両１Ａの前方の周辺環境情報や、ＧＰＳ１０９の現在位置情報と記憶装置１１１に記憶された地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。自動運転モードにおいて、車両１Ａはユーザによらずに運転される。
手動運転モードにおいて、車両制御部１０３は通常時に、外部センサの出力と無関係にステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。すなわち、手動運転モードにおいて、車両制御部１０３は通常時に、外部センサの出力と無関係に、ユーザのステアリングホイールの操作に基づいてステアリング制御信号を生成する。車両制御部１０３は通常時に、外部センサの出力と無関係に、ユーザのアクセルペダルの操作に基づいてアクセル制御信号を生成する。車両制御部１０３は、外部センサの出力と無関係に、ユーザのブレーキペダルの操作に基づいてブレーキ制御信号を生成する。手動運転モードにおいて、車両１Ａは通常時はユーザにより運転される。
尚、手動運転モードにおいて車両制御部１０３は、例えばセンサ１０５である車輪速センサの出力に応じてブレーキ制御信号を制御するアンチロックブレーキ制御を実行してもよい。また、手動運転モードにおいて車両制御部１０３は、センサ１０５である操舵角センサ、車輪速センサやヨーレートセンサの出力に応じてステアリング制御信号やアクセル制御信号、ブレーキ制御信号の少なくとも一つを制御する横滑り防止制御（Electric Stability Control）、トラクション制御などを実行してもよい。
あるいは手動運転モードにおいて車両制御部１０３は緊急時に、カメラ１０６などの外部センサの出力に応じてステアリング制御信号とブレーキ制御信号を生成するプリクラッシュ制御や衝突回避制御を実行してもよい。このように手動運転モードにおいて車両制御部１０３は緊急時には、外部センサの出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号の少なくとも一つを生成してもよい。
手動運転モードにおいて、通常時にステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が生成されるトリガーは、ユーザの操作するステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルといった操作子の変位である。手動運転モードにおいて車両制御部１０３は通常時に、操作子の変位により生成されたステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号といった信号をセンサ１０５や外部センサの出力に応じて制御（加工）してもよい。本実施形態において、ユーザの運転をセンサ１０５や外部センサの出力に応じてアシストするいわゆるアシスト運転モードは、手動運転モードの一形態である。
２０１８年現在で知られている自動運転モードのレベル０～５の定義に従えば、本実施形態の自動運転モードはレベル３～５（緊急時等を除く）に該当し、本実施形態の手動運転モードはレベル０～２に該当する。
表示制御部１４０は、車両制御部１０３から取得した車両１Ａに関連した情報又は車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、路面描画装置１４２およびＨＵＤ１４３の一方に表示されている情報を路面描画装置１４２およびＨＵＤ１４３の他方に表示させるように、路面描画装置１４２およびＨＵＤ１４３を制御するように構成されている。車両１Ａに関連した情報は、例えば、車両の運転モードの情報（例えば、ＨＭＩ１０８からの運転モード切替情報、周辺環境情報に基づく運転モード情報、等）を含む。車両の周辺環境に関連した情報は、例えば、周辺環境の明るさ情報（例えば、カメラ１０６の画像データに基づく明るさ情報、外部サーバから取得した天候情報に基づく明るさ情報、センサ１０５の検知データに基づく明るさ情報、等）、車両が現在走行している道路情報（例えば、地図情報および現在位置情報に基づく道路情報）、車両の現在位置における天候情報（例えば、車両１Ａに搭載されたワイパー（図示せず）の駆動状態やカメラ１０６の画像データに基づく天候情報、外部サーバから取得した天候情報等）を含む。尚、表示制御部１４０は、これらの情報を車両制御部１０３からではなく、センサ１０５、カメラ１０６、ＨＩＭ８、ＧＰＳ１０９、無線通信部１１０、記憶装置１１１等から直接取得してもよい。
次に、第２実施形態に係る表示制御部１４０の表示切替制御の一例について図１１から図１２Ｂを主に参照して説明する。図１１は、第２実施形態に係る表示制御部１４０による表示切替制御の一例を説明するためのフローチャートである。図１２Ａは、第２実施形態に係る表示切替前の路面描画の一例を説明するための図である。図１２Ｂは、第２実施形態に係る表示切替後のＨＵＤの一例を説明するための図である。
第２実施形態に係る表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の条件を満たすと判断した場合には、路面描画装置１４２の光パターンにより示されている情報を路面描画装置１４２による表示からＨＵＤ１４３の表示へ切り替える。
図１１に示すように、ステップＳ１１において、表示制御部１４０は、車両制御部１０３から、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報を取得する。次に、ステップＳ１２において、表示制御部１４０は、取得した情報に基づいて、所定の条件を満たすか否か判断する。所定の条件とは、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しい状況の場合や、路面描画が許容されていないエリアに車両１Ａが進入する場合や、車両１Ａの乗員にとって路面描画の必要性が低い場合、等である。
例えば、表示制御部１４０は、明るさ情報や天候情報に基づいて、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しい状況であると判断する。白色の光パターンを路面上に描画する場合、路面が降り積もった雪により覆われていると、路面と光パターンとの色彩の差が小さくなり、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しくなる。また、大雨の場合には、車両１Ａの前方の視界が悪いため、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しくなる。また、昼間の明るい時間帯では、白色の光パターンを路面上に描画する場合、路面と光パターンとの色彩の差が小さくなり、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しくなる。
また、例えば、表示制御部１４０は、道路情報に基づいて、路面描画が許容されていないエリア（例えば、自動車専用道路以外のエリア）に車両１Ａが進入すると判断する。また、例えば、表示制御部１４０は、運転モード情報に基づいて、運転操作の主権が車両にある場合（例えば、２０１８年現在で知られている自動運転モードのレベルが３以上）の場合には、車両１Ａの乗員にとって路面描画の必要性が低いと判断する。
ステップＳ１２において、所定の条件を満たすと判断した場合には（ステップＳ１２のＹＥＳ）、表示制御部１４０は、ステップＳ１３において、路面描画装置１４２の光パターンにより示されている情報を路面描画装置１４２による表示からＨＵＤ１４３の表示へ切り替える。
例えば、図１２Ａに示すように、車両１Ａは、路面描画装置１４２により、光パターンＭ０及び光パターンＭ１を描画している。光パターンＭ０は、車両１Ａの進行方向の矢印を示す光パターンである。光パターンＭ１は、２０ｍ先において左側から歩行者１０１が近付いてくる情報を示す光パターンである。光パターンＭ１は、歩行者１０１の進行方向を示す左向き矢印、歩行者１０１を示すマーク、歩行者１０１までの距離を示す文字の組み合わせからなる。この状況において、表示制御部１４０は、車両制御部１０３から取得した情報に基づいて、所定の条件を満たすと判断した場合には、図１２Ｂに示すように、ＨＵＤ１４３に、光パターンＭ０及び光パターンＭ１に対応する画像Ｍ３および画像Ｍ４を表示させる。また、表示制御部１４０は、路面描画を中止するよう路面描画装置１４２を制御する。尚、画像Ｍ４は、光パターンＭ１と一部異なる図形（すなわち、歩行者を示すマークの図形が異なる）を表示しているが、光パターンＭ１と同じ図形を表示してもよい。また、ＨＵＤ１４３は、図１２Ｂに示すように、ステップＳ１３の表示切替前から速度情報Ｍ２等の車両走行情報を表示していてもよい。
ステップＳ１２において、所定の条件を満たさないと判断した場合には（ステップＳ１２のＮＯ）、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２の表示を継続する。尚、表示制御部１４０は、定期的に車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報を取得し、表示切替制御を行ってもよい。また、ステップＳ１３においてＨＵＤ１４３の表示に切り替えた後、表示制御部１４０は、所定の条件を満たさないと判断した場合には、再び路面描画装置１４２による表示に切り替えてもよい。
このように、表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、路面描画装置１４２に表示させている情報を、ＨＵＤ１４３に表示させる。このため、乗員が路面描画装置１４２により表示されている情報を認識することが困難である場合には、その情報をＨＵＤ１４３に表示させることができる。これにより、車両１Ａによって提示される情報に対する乗員の視認性をさらに向上させることが可能となる。
また、表示制御部１４０は、車両１Ａの運転モードに基づいて、路面描画装置１４２に表示させている情報を、ＨＵＤ１４３に表示させる。このため、運転モードのレベルに応じて表示装置の切替えを行うことができる。
また、表示制御部１４０は、周辺環境の明るさ情報、車両が現在走行している道路情報、または、車両の現在位置における天候情報に基づいて、路面描画装置１４２に表示させている情報を、ＨＵＤ１４３に表示させる。このため、自車両の周辺環境の状況に応じて表示装置の切替えを行うことができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態（以下、第３実施形態という。）に係る表示制御部１４０の表示切替制御の一例について図１３および図１４を主に参照して説明する。図１３は、第３実施形態に係る表示制御部による表示切替制御の一例を説明するためのフローチャートである。図１４は、第３実施形態に係る表示切替後のＨＵＤの一例を説明するための図である。
第２実施形態に係る表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の条件を満たすと判断した場合には、路面描画装置１４２の光パターンにより示されている情報の全てを路面描画装置１４２による表示からＨＵＤ１４３の表示へ切り替える。これに対して、第３実施形態に係る表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の条件を満たすと判断した場合には、路面描画装置１４２の光パターンにより示されている情報の一部を路面描画装置１４２による表示からＨＵＤ１４３の表示へ切り替える。
本実施形態では、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２の光パターンにより示している情報のうち、光パターンとして認識することが難しい情報（例えば、文字情報、比較的細かい図形情報、等）のみをＨＵＤ１４３の表示へ切り替える場合について説明する。
図１３に示すように、ステップＳ２１において、表示制御部１４０は、車両制御部１０３から、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報を取得する。次に、ステップＳ２２において、表示制御部１４０は、取得した情報に基づいて、所定の条件を満たすか否か判断する。所定の条件とは、例えば、表示制御部１４０は、車両１Ａの乗員が路面描画パターンを認識することが難しい場合である。
例えば、表示制御部１４０は、明るさ情報や天候情報に基づいて、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しい状況であると判断する。白色の光パターンを路面上に描画する場合、路面が降り積もった雪により覆われていると、路面と光パターンとの色彩の差が小さくなり、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しくなる。また、大雨の場合には、車両１Ａの前方の視界が悪いため、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しくなる。また、昼間の明るい時間帯では、白色の光パターンを路面上に描画する場合、路面と光パターンとの色彩の差が小さくなり、車両１Ａの乗員が路面描画された光パターンを認識することが難しくなる。尚、所定の条件の判断基準となる設定値は、第２実施形態の条件よりも緩くなるように設定する。例えば、積雪量、降雨量、照度等の設定値を第２実施形態の設定値よりも小さく設定する。
ステップＳ２２において、所定の条件を満たすと判断した場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、表示制御部１４０は、ステップＳ２３において、路面描画装置１４２の光パターンにより示している情報の中で、光パターンとして認識することが難しい情報（例えば、文字情報、比較的細かい図形情報、等）が含まれているか否かを判断する。例えば、光パターンとして認識することが難しい情報は表示制御部１４０のメモリに予め登録されており、表示制御部１４０は、メモリに登録されている情報が光パターンの情報に含まれているか否かを判断する。または、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２により描画されている光パターンをＨＵＤ１４３等に表示し、表示切替を行う光パターンを車両１Ａの乗員が選択する構成にしてもよい。
ステップＳ２３において、光パターンとして認識することが難しい情報が含まれていると判断した場合には（ステップＳ２３のＹＥＳ）、ステップＳ２４において表示制御部１４０は、光パターンとして認識することが難しい情報のみを路面描画装置１４２による表示からＨＵＤ１４３の表示に切り替える。
例えば、図１２Ａに示すように、車両１Ａは、路面描画装置１４２により、光パターンＭ０及び光パターンＭ１を描画している。この状況において、表示制御部１４０は、車両制御部１０３から取得した情報に基づいて、所定の条件を満たすと判断した場合には、光パターンとして認識することが難しい情報（例えば、文字情報、比較的細かい図形情報、等）が含まれているか判断する。図１２Ａの光パターンのうち、光パターンＭ１は、文字情報（歩行者１０１までの距離を示す文字）及び比較的細かい図形情報（歩行者１０１を示すマーク）を含んでいる。したがって、表示制御部１４０は、ＨＵＤ１４３に、光パターンＭ１に対応する画像情報Ｍ６を表示させる。また、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２に、光パターンＭ０の描画を継続させる。尚、画像Ｍ６は、光パターンＭ１と一部異なる図形（すなわち、歩行者を示すマークの図形が異なる）を表示しているが、光パターンＭ１と同じ図形を表示してもよい。また、ＨＵＤ１４３は、図１４に示すように、ステップＳ２４の表示切替前から速度情報Ｍ５等の車両走行情報を表示していてもよい。
ステップＳ２２において、所定の条件を満たさないと判断した場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２の表示を継続する。また、ステップＳ２３において、光パターンとして認識することが難しい情報が含まれていないと判断した場合には（ステップＳ２３のＮＯ）、表示制御部１４０は、路面描画装置１４２の表示を継続する。尚、表示制御部１４０は、定期的に車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報を取得し、表示切替制御を行ってもよい。また、ステップＳ２４においてＨＵＤ１４３の表示に切り替えた後、表示制御部１４０は、所定の条件を満たさないと判断した場合には、再び路面描画装置１４２による表示に切り替えてもよい。
このように、表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、路面描画装置１４２で表示させている情報のうち一部の情報をＨＵＤ１４３で表示させる。このため、路面描画装置１４２により表示されている情報のうち乗員が認識することが困難である情報をＨＵＤ１４３に表示させることができる。これにより、車両１Ａによって提示される情報に対する乗員の視認性をさらに向上させることが可能となる。
また、表示制御部１４０は、周辺環境の明るさ情報または車両の現在位置における天候情報に基づいて、路面描画装置１４２で表示させている情報を、ＨＵＤ１４３で表示させる。このため、自車両の周辺環境の状況に応じて表示装置の切替えを行うことができる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態（以下、第４実施形態という。）に係る表示制御部１４０の表示切替制御の一例について図１５から１６Ｂを主に参照して説明する。図１５は、第４実施形態に係る表示制御部による表示切替制御の一例を説明するためのフローチャートである。図１６Ａは、第４実施形態に係る表示切替前のＨＵＤの一例を説明するための図である。図１６Ｂは、第４実施形態に係る表示切替後の路面描画の一例を説明するための図である。
第１および第２及び第３実施形態では、表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の条件を満たすと判断した場合には、路面描画装置１４２の光パターンにより示されている情報の全てまたは一部を路面描画装置１４２による表示からＨＵＤ１４３の表示へ切り替える。これに対して、第４実施形態の表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、所定の条件を満たすと判断した場合には、ＨＵＤ１４３により表示している全てまたは一部の情報を路面描画装置１４２の表示へ切り替える。
本実施形態では、車両１Ａと前方の道路の分岐箇所との距離（以下、車両１Ａと分岐との距離という。）が所定距離以下になると所定の条件を満たすと判断し、ＨＵＤ１４３により表示している分岐情報を路面描画装置１４２の表示へ切り替える場合について説明する。
図１５に示すように、ステップＳ３１において、表示制御部１４０は、車両制御部１０３から、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報（例えば、現在の位置情報、地図情報、等）を取得する。次に、ステップＳ３２において、表示制御部１４０は、取得した情報に基づいて、車両１Ａと分岐との距離が所定距離以下であるかを判断する。
例えば、表示制御部１４０は、車両１Ａと分岐との距離が所定距離（例えば30Ｍ）より大きい場合には、ＨＵＤによる表示の方が好ましく、車両と分岐との距離が所定距離以下の場合には、路面描画による表示が好ましいと判断する。尚、所定距離の設定値は、車両１Ａの出荷前に予め設定されている、或いは、車両１Ａの乗員が適宜設定してもよい。
ステップＳ３２において、車両１Ａと分岐との距離が所定距離以下であると判断した場合には（ステップＳ３２のＹＥＳ）、表示制御部１４０は、ステップＳ３３において、ＨＵＤ１４３により表示されている分岐情報を路面描画装置１４２の表示に切り替える。
図１６Ａに示すように、車両１Ａは、ＨＵＤ１４３により、速度情報Ｍ７と分岐情報Ｍ８とを表示している。分岐情報Ｍ８は、分岐までの距離を示す文字、進行方向の矢印の組み合わせからなる。分岐情報Ｍ８は、４０ｍ先で左折することを示している。この状況において、表示制御部１４０は、車両制御部１０３から取得した情報に基づいて、車両１Ａと分岐との距離が所定距離以下であると判断した場合には、図１６Ｂに示すように、路面描画装置１４２に、分岐情報Ｍ８に対応する光パターンＭ９を出射させる。また、表示制御部１４０は、分岐情報Ｍ８の表示を中止するようＨＵＤ１４３を制御する。尚、分岐情報Ｍ８は、分岐までの距離を示す文字及び進行方向の矢印に加えて、分岐を含んだ道路の画像を含んでもよい。
ステップＳ３２において、車両１Ａと分岐との距離が所定距離以下ではないと判断した場合には（ステップＳ３２のＮＯ）、表示制御部１４０は、ＨＵＤ１４３の表示を継続すると共に、ステップＳ３１に戻る。尚、ステップＳ３２において、ＮＯと判断された場合には、ステップＳ３１に戻らずに、表示切替制御を終了してもよい。
尚、本実施形態では、車両１Ａと分岐との距離が所定距離以下になると、ＨＵＤ１４３により表示している分岐情報を路面描画装置１４２の表示へ切り替える場合について説明したが、これに限定されない。表示制御部１４０は、分岐情報以外の情報についても、所定の条件を満たす場合にはＨＵＤ１４３の表示から路面描画装置１４２の表示に切り替える。例えば、路面描画が許容されているエリア（例えば、自動者専用道路）に入る場合、ＨＵＤ１４３に表示されている情報の全て又は一部を路面描画装置１４２の表示に切り替えてもよい。また、２０１８年現在で知られている自動運転モードのレベルが２以下になる（運転操作の主権が乗員にある）場合、ＨＵＤ１４３に表示されている情報の全て又は一部を路面描画装置１４２の表示に切り替えてもよい。また、夜間の場合（例えば、路面と光パターンのコントラストにより路面描画が認識しやすい場合）、ＨＵＤ１４３に表示されている情報の全て又は一部を路面描画装置１４２の表示に切り替えてもよい。
このように、表示制御部１４０は、車両１Ａに関連した情報又は車両１Ａの周辺環境に関連した情報に基づいて、ＨＵＤ１４３に表示させている情報の全てまたは一部の情報を路面描画装置１４２に表示させる。このため、ＨＵＤ１４３により表示されている情報のうち乗員が認識することが困難である情報を路面描画装置１４２に表示させることができる。これにより、車両１Ａによって提示される情報に対する乗員の視認性をさらに向上させることが可能となる。
また、表示制御部１４０は、車両１Ａの運転モードに基づいて、ＨＵＤ１４３で表示させている情報を、路面描画装置１４２で表示させる。このため、運転モードのレベルに応じて表示装置の切替えを行うことができる。
また、表示制御部１４０は、周辺環境の明るさ情報、車両が現在走行している道路情報、または、車両の現在位置における天候情報に基づいて、ＨＵＤ１４３で表示させている情報を、路面描画装置１４２で表示させる。このため、自車両の周辺環境の状況に応じて表示装置の切替えを行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである
本実施形態では、車両の運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードと、手動運転モードとを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これら４つのモードに限定されるべきではない。車両の運転モードの区分は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された「完全自動運転モード」、「高度運転支援モード」、「運転支援モード」のそれぞれの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。
本出願は、２０１８年８月６日に出願された日本国特許出願（特願２０１８－１４７７３４号）に開示された内容と、２０１８年８月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１８－１５２９５７号）に開示された内容を適宜援用する。

Claims (14)

  1. 車両に設けられる車両用表示システムであって、
    前記車両の内部に位置すると共に、前記車両の周辺環境を示す周辺環境映像を前記車両のウィンドウ上に表示するように構成された第１表示装置と、
    前記車両又は前記車両の周辺環境に関連付けられた所定の条件に応じて、前記ウィンドウ上に前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げるように構成された表示制御部と、
    前記車両の外部の路面に向けて光パターンを出射するように構成された第２表示装置と、を備え、
    前記表示制御部は、前記第２表示装置が前記路面に向けて前記光パターンを出射したときに、前記ウィンドウ上に前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げる、車両用表示システム。
  2. 前記第１表示装置は、前記車両の進行方向における前記周辺環境映像を前記車両のフロントウィンドウ上に表示するように構成されている、請求項１に記載の車両用表示システム。
  3. 前記第１表示装置は、前記車両の全てのウィンドウ上に前記周辺環境映像を表示すると共に、前記全てのウィンドウの透過率を下げるように構成されている、請求項１に記載の車両用表示システム。
  4. 前記表示制御部は、前記車両の運転モードに応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げる、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の車両用表示システム。
  5. 前記表示制御部は、前記車両の周辺環境の明るさに応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げる、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の車両用表示システム。
  6. 前記表示制御部は、前記車両が現在走行している道路に応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げる、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の車両用表示システム。
  7. 前記表示制御部は、前記車両の現在位置における天候に応じて、前記ウィンドウに前記周辺環境映像が表示されるように前記第１表示装置を制御すると共に、前記ウィンドウの透過率を下げる、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の車両用表示システム。
  8. 車両に設けられる車両用表示システムであって、
    前記車両の外部の路面に向けて所定の情報を示す光パターンを出射するように構成された第１表示装置と、
    前記車両の内部に位置すると共に、前記車両の走行に関連した車両走行情報が前記車両の外部の現実空間と重畳されるように前記車両走行情報を前記車両の乗員に向けて表示するように構成された第２表示装置と、
    前記車両に関連した情報又は前記車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記第１表示装置および前記第２表示装置の一方に表示されている情報を前記第１表示装置および前記第２表示装置の他方に表示させるように構成された表示制御部と、を備える車両用表示システム。
  9. 前記表示制御部は、前記車両に関連した情報又は前記車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記所定の情報を前記第２表示装置に表示させる、請求項８に記載の車両用表示システム。
  10. 前記表示制御部は、前記車両に関連した情報又は車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記車両走行情報を前記第１表示装置に表示させる、請求項８に記載の車両用表示システム。
  11. 前記表示制御部は、前記車両に関連した情報又は前記車両の周辺環境に関連した情報に基づいて、前記所定の情報のうち一部の情報を、前記第２表示装置に表示させる、請求項８に記載の車両用表示システム。
  12. 前記車両に関連した情報は、車両の運転モードに関する情報である、請求項８から１１のうちいずれか一項に記載の車両用表示システム。
  13. 前記車両の周辺環境に関連した情報は、周辺環境の明るさ情報、前記車両が現在走行している道路情報、または、前記車両の現在位置における天候情報である、請求項８から１１のうちいずれか一項に記載の車両用表示システム。
  14. 請求項１から１３のうちいずれか一項に記載の車両用表示システムを備えた車両。
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