JP7301898B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、走行支援を行なう技術がある。特許文献１には、交差点情報及び先行車情報に基づいて、自車が交差点を交差道路の通行を阻害せずに通過できる可能性を判断する車両用走行支援装置が開示されている。

特開２００９－１４６２８８号公報

走行支援において、なお改良の余地がある。例えば、判断結果のみを知らされただけで前方の状況が分からないと、ドライバが不安を覚える可能性がある。

本発明の目的は、先行車両よりも前方の状況をドライバに対して知らせることができる車両用表示装置を提供することである。

本発明の車両用表示装置は、先行車両の進行を阻害する障害に関する情報である障害情報を取得する取得部と、自車両が停車または徐行しており、かつ前記先行車両が停車または徐行している状況において、前記障害情報を表示させる表示器と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る車両用表示装置は、自車両が停車または徐行しており、かつ先行車両が停車または徐行している状況において、先行車両の進行を阻害する障害に関する情報を表示させる。本発明に係る車両用表示装置によれば、先行車両よりも前方の状況をドライバに対して知らせることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態の車両用表示装置が搭載された車両を示す図である。 図２は、実施形態の車両用表示装置のブロック図である。 図３は、障害情報の虚像を表示させるシーンの一例を示す図である。 図４は、実施形態の車両用表示装置によって表示される画像の一例を示す図である。 図５は、実施形態の車両用表示装置の動作を示すフローチャートである。 図６は、実施形態の車両用表示装置の動作を示すフローチャートである。 図７は、実施形態の車両用表示装置の動作を示すフローチャートである。 図８は、要求ジェスチャーの判定表を示す図である。 図９は、進行支援が必要な状況を説明する図である。 図１０は、先行車両の一例を示す図である。 図１１は、先行車両の前方の状況を示す図である。 図１２は、スペースレベルの判定表を示す図である。 図１３は、危険度レベルの判定表を示す図である。 図１４は、総合レベルの判定表を示す図である。 図１５は、総合レベルに応じた画像を示す図である。 図１６は、左折アイコンを示す図である。 図１７は、工事アイコンを示す図である。 図１８は、歩行者アイコンを示す図である。 図１９は、実施形態の第１変形例に係るスペースレベルの判定表を示す図である。 図２０は、実施形態の第１変形例のマップを示す図である。 図２１は、実施形態の第１変形例に係るスペースレベルの判定表を示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図１８を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図１は、実施形態の車両用表示装置が搭載された車両を示す図、図２は、実施形態の車両用表示装置のブロック図、図３は、障害情報の虚像を表示させるシーンの一例を示す図、図４は、実施形態の車両用表示装置によって表示される画像の一例を示す図、図５から図７は、実施形態の車両用表示装置の動作を示すフローチャート、図８は、要求ジェスチャーの判定表を示す図、図９は、進行支援が必要な状況を説明する図、図１０は、先行車両の一例を示す図である。

図１１は、先行車両の前方の状況を示す図、図１２は、スペースレベルの判定表を示す図、図１３は、危険度レベルの判定表を示す図、図１４は、総合レベルの判定表を示す図、図１５は、総合レベルに応じた画像を示す図である。

図１に示すように、実施形態に係る車両用表示装置１は、車両１００に搭載される。実施形態に係る車両用表示装置１は、所謂ヘッドアップディスプレイ装置である。車両用表示装置１は、車両１００のアイポイント２０１の前方に虚像ＶＩを表示する。アイポイント２０１は、運転席に着座したドライバ２００の視点位置として予め定められた位置である。

車両用表示装置１は、車両１００のダッシュボード１０１の内側に配置されている。ダッシュボード１０１の上面には、開口部１０１ａが設けられている。車両用表示装置１は、この開口部１０１ａを介してウインドシールド１０２に画像の表示光を投影する。ウインドシールド１０２は、車両１００におけるアイポイント２０１の前方に位置する反射部である。ウインドシールド１０２は、例えば、半透過性を有しており、車両用表示装置１から入射する表示光をアイポイント２０１に向けて反射する。ドライバ２００は、ウインドシールド１０２によって反射された画像を虚像ＶＩとして認識する。ドライバ２００にとって、虚像ＶＩはウインドシールド１０２よりも前方に存在するかのように認識される。

なお、本明細書において、特に記載しない限り、「前後方向」は車両用表示装置１が搭載された車両１００の車両前後方向を示すものとする。また、特に記載しない限り、「車幅方向」は車両１００の車幅方向を示し、「上下方向」は車両１００の車両上下方向を示すものとする。

図２に示すように、車両用表示装置１は、取得部２、ＯＮ／ＯＦＦ確認部３、シーン判別部４、渋滞度合い処理部５、表示処理部６、および表示器７を有する。取得部２、ＯＮ／ＯＦＦ確認部３、シーン判別部４、渋滞度合い処理部５、および表示処理部６は、例えば、演算部、記憶部、通信インタフェース等を有するコンピュータである。取得部２、ＯＮ／ＯＦＦ確認部３、シーン判別部４、渋滞度合い処理部５、および表示処理部６は、例えば、予め記憶されているプログラムに基づいて動作する。

表示器７は、車両１００のドライバ２００に対して前方に画像を表示させる装置である。本実施形態の表示器７は、車両１００のウインドシールド１０２に投影する表示光によって、車両１００の前景に重ねて虚像を表示させる投影器である。図１に示すように、表示器７は、画像投影部７１およびミラー７２を有する。画像投影部７１は、表示処理部６から取得した画像の表示光を生成する。

画像投影部７１は、例えば、ＴＦＴ－ＬＣＤ（Thin Film Transistor－Liquid Crystal Display）等の液晶表示装置である。この場合、画像投影部７１は、画像を表示する液晶表示部を有し、液晶表示部から表示光を出射する。ただし、画像投影部７１は、液晶表示装置には限定されず、例えば、レーザ光によってスクリーンに画像を生成する装置であってもよい。この場合、画像投影部７１は、スクリーンから画像の表示光を出射する。

ミラー７２は、画像投影部７１から出射される表示光をウインドシールド１０２に向けて反射する反射部材である。ミラー７２は、表示光を反射する反射面を有する。反射面の形状は、例えば、自由曲面である。ミラー７２は、表示光を拡大しながら反射する拡大ミラーであることが好ましい。ウインドシールド１０２は、表示光をドライバ２００のアイポイント２０１に向けて反射する。ミラー７２は、ウインドシールド１０２のうち、車両１００の前景と重畳する領域に向けて表示光を反射する。よって、形成される虚像ＶＩは、車両１００の前景と重畳して表示される。

取得部２は、各種の情報を取得する。取得部２は、周辺情報取得部２１，２２、走行情報取得部２３、ナビ情報取得部２４、ドライバ状態取得部２５、および操作入力受付部２６を有する。

周辺情報取得部２１は、車両１００の通信部１１０を介して、先行車情報、周辺交通情報、および周辺道路情報を取得する。通信部１１０は、Ｖ２Ｘ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）通信を行なう。通信部１１０は、例えば、路車間通信によってインフラシステムと無線通信することができる。通信部１１０は、車車間通信を介して他車両と無線通信することができる。また、通信部１１０は、通信基地局との無線通信によりクラウドネットワークと接続されてもよい。通信部１１０が無線通信を行なうときの通信規格は任意である。

周辺情報取得部２１は、Ｖ２Ｘ通信により、先行車情報、周辺交通情報、および周辺道路情報を取得する。先行車情報は、先行車両の車速を含む走行情報、先行車両のセンサによって取得された周辺情報、先先行車両の車速を含む走行情報、先先行車両のセンサによって取得された周辺情報を含む。周辺交通情報は、先行車両や先先行車両を含む周辺の他車両についての情報、周辺の歩行者についての情報、周辺の障害物等に関する情報、および周辺の道路工事の情報を含む。周辺道路情報は、周辺の信号についての情報、および周辺の交差点についての情報を含む。信号についての情報は、その信号の現在の表示状態、および青信号の残時間等を含む。

周辺情報取得部２２は、第一の車載センサ１２０から、先行車情報、周辺交通情報、および周辺道路情報を取得する。第一の車載センサ１２０は、車両１００の周辺に存在する物体を検出するセンサを含む。こうしたセンサとしては、例えば、ＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）やレーダセンサが挙げられる。第一の車載センサ１２０は、例えば、車両１００に対する先行車両の相対位置や範囲、相対速度を検出することができる。また、第一の車載センサ１２０は、例えば、先行車両の形状や大きさを検出することができる。第一の車載センサ１２０は、車両１００の周辺を撮像するカメラを含んでもよい。周辺情報取得部２２は、カメラによって撮像された画像に基づいて、先行車両、周辺交通情報、および周辺道路情報を取得することができる。

走行情報取得部２３は、車両１００の走行情報を取得する。走行情報は、例えば、車両１００の車速および舵角である。走行情報取得部２３は、例えば、車両１００に搭載されている車速センサや舵角センサから走行情報を取得する。

ナビ情報取得部２４は、車両１００の現在走行位置や地図情報、案内経路情報を取得する。ナビ情報取得部２４は、例えば、車両１００に搭載されたナビゲーション装置１３０から各種の情報を取得する。ナビ情報取得部２４は、携帯式のナビゲーション装置やスマートフォンのナビゲーションアプリから情報を取得してもよい。ナビ情報取得部２４は、周辺の信号についての情報、周辺の交差点についての情報、車両１００の自車位置についての情報、地図情報等を取得する。

ドライバ状態取得部２５は、第二の車載センサ１４０からドライバの状態を取得する。第二の車載センサ１４０は、例えば、ドライバ２００に対して前方に配置されたカメラを含む。第二の車載センサ１４０は、画像認識により、ドライバ２００の状態を検出する。ドライバの状態は、例えば、ドライバ２００の視線方向、ドライバ２００の姿勢、およびドライバ２００のジェスチャーを含む。

操作入力受付部２６は、スイッチ１５０に対する操作入力を受け付ける。スイッチ１５０は、後述する障害情報の虚像を表示させるか否かを指定するスイッチである。スイッチ１５０は、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の何れかを選択することが可能に構成されている。操作入力受付部２６は、スイッチ１５０によって選択された状態を保持する。スイッチ１５０によってＯＮ状態が選択されている場合、車両用表示装置１は、障害情報の虚像を表示させる。一方、車両用表示装置１は、スイッチ１５０によってＯＦＦ状態が選択されている場合、障害情報の虚像を表示させない。

ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、操作入力受付部２６からスイッチ１５０による操作入力を取得する。ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、操作入力受付部２６から取得した情報に基づいて、障害情報の虚像を表示させるか否かを判断する。

シーン判別部４は、車両１００が現在置かれているシーンを判別する。より詳しくは、シーン判別部４は、取得部２によって取得された情報に基づいて、現在のシーンが障害情報の虚像を表示させるシーンに該当するか否かを判断する。図３には、障害情報の虚像を表示させるシーンの一例が示されている。自車両である車両１００は、交差点Ｃｒの手前に位置している。交差点Ｃｒにおいて、車両１００の進行方向の車両用信号機ＳＧ１では青信号が点灯しており、かつ歩行者用信号機ＳＧ２では赤信号が点灯している。

交差点Ｃｒの向こう側には、先行車両３００が停止している。先行車両３００の直前には、先先行車両３１０が存在する。先行車両３００は、先行車両３００から先先行車両３１０までの車間距離が小さいために前進することができない。先行車両３００の後方には車両１００に対する十分なスペースがないため、車両１００は交差点Ｃｒの手前で待機している。図３のシーンでは、横断歩道を横断する歩行者４００がいることで、車両１００から見て交差点Ｃｒの向こう側に渋滞が発生している。車両１００のドライバ２００からは、渋滞の原因や渋滞の状態を目視することができない。このようなシーンでは、ドライバ２００は車両１００を交差点Ｃｒに進入させてよいか否かを正しく判断することが難しい。特に、先行車両３００が大型の車両や、高い車高を有する車両である場合、ドライバ２００が前方に関する情報を得にくい。

本実施形態の車両用表示装置１は、以下に説明するように、先行車両３００の進行を阻害する障害に関する情報を表示させる。以下の説明では、先行車両３００の進行を阻害する障害に関する情報を単に「障害情報」と称する。本実施形態の車両用表示装置１は、先行車両３００に重ねて障害情報の虚像を表示させる。図３に示すシーンでは、先行車両３００の進行を直接的に阻害している障害は、先先行車両３１０である。車両用表示装置１は、例えば、以下に説明するように、直接的な障害情報を示す虚像を表示させる。

図４には、車両用表示装置１によって表示される画像３０の一例が示されている。画像３０は、車両画像３１および枠画像３２を含む。車両画像３１は、先先行車両３１０を模した画像である。枠画像３２は、車両画像３１を囲む枠状の画像である。枠画像３２の内側に車両画像３１が表示されることで、車両画像３１が実体ではなく虚像であることをドライバ２００が認識しやすい。画像３０が表示されることで、ドライバ２００は、先行車両３００の進行を阻害する先先行車両３１０の存在を知ることができる。よって、車両用表示装置１は、ドライバ２００に対して状況判断のための適切な情報を提供することができる。

図５のフローチャート等を参照して、車両用表示装置１の動作について説明する。ステップＳ１０において、取得部２は、各種の情報を取得する。周辺情報取得部２１，２２、走行情報取得部２３、ナビ情報取得部２４、ドライバ状態取得部２５、および操作入力受付部２６による情報取得が完了すると、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０において、ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、表示ＯＮの状態が選択されているかを確認する。ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、表示ＯＮの状態あるいは表示ＯＦＦの状態の何れが選択されているかについての情報を操作入力受付部２６から取得する。ステップＳ２０の判定の結果、表示ＯＮの状態が選択されていると肯定判定された場合にはステップＳ３０に進み、否定判定された場合にはフローチャートが終了する。

ステップＳ３０において、ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、要求ジェスチャーがないかを判定する。要求ジェスチャーは、障害情報の虚像を表示させることを要求するドライバ２００の動作である。要求ジェスチャーは、例えば、車両用表示装置１に予め登録されている。本実施形態のＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、図８に示す判定表に基づいて要求ジェスチャーの有無を判定する。ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、ドライバ状態取得部２５から取得するドライバ２００の視線方向およびドライバ２００のジェスチャーに基づいてステップＳ３０の判定を行なう。

要求ジェスチャーのパターンは、パターンＡ、パターンＢ、およびパターンＣを含む。パターンＡは、ドライバ２００が視線を先行車両３００に向ける動作である。パターンＢは、ドライバ２００が視線を先行車両３００に向ける動作と、ドライバ２００が先行車両３００を指差す動作との組み合わせである。パターンＣは、ドライバ２００が視線を先行車両３００に向ける動作と、ドライバ２００が先行車両３００を覗き込む動作との組み合わせである。

ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、例えば、パターンＡ、パターンＢ、およびパターンＣの少なくとも一つの動作をドライバ２００が行なった場合に要求ジェスチャーがあると判定する。一方、ＯＮ／ＯＦＦ確認部３は、ドライバ２００がパターンＡ、パターンＢ、およびパターンＣの何れの動作も行なっていない場合、要求ジェスチャーがないと判定する。ステップＳ３０の判定の結果、要求ジェスチャーがないとして肯定判定された場合にはステップＳ４０に進み、要求ジェスチャーがあると否定判定された場合にはステップＳ６０に進む。

ステップＳ４０において、シーン判別部４は、交差点における進行支援の必要性を評価する。より詳しくは、シーン判別部４は、下記の条件（ａ）から条件（ｄ）までの全ての条件が成立するかを判定する。図９を参照しながら各条件について説明する。

条件（ａ）は、車両１００が交差点Ｃｒの手前で停車し、または徐行していることである。条件（ａ）の判断にあたり、車両１００が交差点の手前における先頭車両であること、および車両１００が停車中または徐行中であることを検出する処理がなされる。シーン判別部４は、第一の車載センサ１２０により先行車両３００を認識し、かつ車両１００から先行車両３００までの距離を測定する。更に、シーン判別部４は、ナビ情報取得部２４から地図情報および車両１００の現在位置を取得する。シーン判別部４は、先行車両３００までの距離および車両１００の現在位置に基づき、車両１００が交差点Ｃｒの手前の先頭車両であるかを演算する。また、シーン判別部４は、先行車両３００までの距離および車両１００の現在位置に基づき、先行車両３００が交差点Ｃｒの手前にいないかを演算する。

シーン判別部４は、車両１００が交差点Ｃｒの手前に位置し、かつ先行車両３００が交差点Ｃｒの手前に位置していない場合に車両１００が交差点Ｃｒの手前の先頭車両であると判定する。なお、シーン判別部４は、車両１００の前方を撮像した画像に基づいて車両１００が交差点Ｃｒの手前の先頭車両であるか否かを判断してもよい。シーン判別部４は、走行情報取得部２３から取得した車両１００の車速に基づいて、車両１００が停車していると判定すること、および車両１００が徐行していると判定することができる。なお、徐行とは、車両等が直ちに停止することができるような速度で走行している走行状態を示す。

条件（ｂ）は、先行車両３００が交差点Ｃｒの向こう側で停車し、または徐行していることである。条件（ｂ）の判断にあたり、先行車両３００が交差点Ｃｒの向こう側にいるか否かを検出する処理がなされる。シーン判別部４は、第一の車載センサ１２０により先行車両３００を認識し、かつ車両１００から先行車両３００までの距離を測定する。シーン判別部４は、ナビ情報取得部２４から地図情報および車両１００の現在位置を取得する。シーン判別部４は、先行車両３００までの距離および車両１００の現在位置に基づき、先行車両３００が交差点Ｃｒの向こう側に位置しているか否かを演算する。

条件（ｃ）は、先行車両３００の後方に車両１００が進入できるスペースがないことである。条件（ｃ）の判断にあたり、十分なスペースがあるか否かを検出する処理がなされる。シーン判別部４は、第一の車載センサ１２０により先行車両３００を認識し、かつ車両１００から先行車両３００までの距離を測定する。第一の車載センサ１２０のカメラから取得した画像に基づいて、車両１００から交差点Ｃｒの向こう側にある横断歩道Ｃｗまでの距離Ｌ１を演算する。

シーン判別部４は、横断歩道Ｃｗまでの距離Ｌ１に基づいて、先行車両３００の後方にあるスペースの長さＬ２を演算する。スペースの長さＬ２は、車両１００から先行車両３００までの距離と、車両１００から横断歩道Ｃｗまでの距離Ｌ１との差分である。シーン判別部４は、スペースの長さＬ２が閾値未満の値である場合に、先行車両３００の後方に車両１００が進入できるスペースがないと判定する。閾値は、例えば、車両１００の全長と、最低限必要な車間距離との和である。

条件（ｄ）は、車両１００の進行方向の車両用信号機ＳＧ１において青信号が点灯していることである。シーン判別部４は、車両用信号機ＳＧ１の状態を周辺情報取得部２１から取得する。なお、シーン判別部４は、青信号の残時間を考慮してシーンを判別してもよい。例えば、シーン判別部４は、青信号の残時間が所定時間以下である場合に進行支援の必要があると判断してもよい。

シーン判別部４は、条件（ａ）から条件（ｄ）のそれぞれについて成立するか否かを判定する。ステップＳ４０の判定の結果、条件（ａ）から条件（ｄ）の全てが成立すると肯定判定された場合にはステップＳ５０に進み、少なくとも一つの条件が成立しないとして否定判定された場合にはフローチャートが終了する。

ステップＳ５０において、シーン判別部４は、前方視界を評価する。より詳しくは、シーン判別部４は、下記条件（ｐ）または条件（ｑ）が成立するか否かを判定する。条件（ｐ）および条件（ｑ）は、ドライバ２００の前方視界が妨げられると考えられる条件である。

条件（ｐ）は、先行車両３００の車種が予め定められた所定車種に該当することである。所定車種は、ドライバ２００の前方視界を妨げやすい車種であり、例えば、トラック、バス、ワゴン車等の大型の車種である。所定車種は、車両幅が所定幅よりも広いこと、および車高が所定高さよりも高いこと、の少なくとも一方を満たす。先行車両３００の車種は、カメラによって撮像された前方画像に基づく車両タイプ認識で推定される。

条件（ｑ）は、先行車両３００の車両幅や車高が一定サイズ以上であることである。先行車両３００の車両幅および車高は、カメラによって撮像された前方画像に基づく車両サイズ認識で推定される。図１０に示すように、先行車両３００の車両幅Ｗ１および車高Ｈ１が算出される。先行車両３００のサイズは、例えば、画像における先行車両３００の大きさと、車両１００から先行車両３００までの距離とに基づいて算出される。シーン判別部４は、先行車両３００の車両幅が所定幅以上であること、および先行車両３００の車高が所定高さ以上であること、の少なくとも一方が成立する場合に条件（ｑ）が成立したと判断する。

ステップＳ５０の結果、条件（ｐ）または条件（ｑ）が成立するとして肯定判定された場合にはステップＳ６０に進み、何れの条件も成立しないとして否定判定された場合にはフローチャートが終了する。

ステップＳ６０において、渋滞度合い処理部５は、渋滞度合いを判断する。渋滞度合いの判断内容について、図６のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１１０において、渋滞度合い処理部５は、先行車両３００よりも前方のスペースを予想する。図１１に示すように先行車両３００の前方にスペースＳｐがある場合、そのスペースＳｐの大きさは先行車両３００の走行状態に反映されると考えられる。渋滞度合い処理部５は、以下に説明するようにスペースＳｐのレベルを予想する。

図１２に示すように、渋滞度合い処理部５は、スペースＳｐのレベルを第１レベルから第３レベルまでの三段階で評価する。第１レベルは、スペースＳｐが最も狭いと考えられるレベルであり、第３レベルは、スペースＳｐが最も広いと考えられるレベルである。渋滞度合い処理部５は、第一の車載センサ１２０から取得した先行車両３００の速度に基づいてスペースレベルを判定する。渋滞度合い処理部５は、先行車両３００が停車している場合、スペースレベルを第１レベルとする。

渋滞度合い処理部５は、先行車両３００が所定値未満の車速で徐行している場合、加減速に応じてレベルを評価する。詳しくは、渋滞度合い処理部５は、先行車両３００が減速している場合、スペースレベルを１とし、定速走行している場合、スペースレベルを２とし、加速している場合、スペースレベルを３とする。

渋滞度合い処理部５は、先行車両３００が所定値以上の速度で徐行している場合、スペースレベルを３とする。ステップＳ１１０でスペースの予測が完了すると、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０において、渋滞度合い処理部５は、前方の危険度を確認する。渋滞度合い処理部５は、先行車両３００よりも前方の障害についての情報を周辺情報取得部２１から取得する。図１１に示すように、先行車両３００の前方にスペースＳｐがあったとしても、歩行者４００等の障害が存在する場合には先行車両３００の進行が阻害される可能性が高い。

図１３に示すように、渋滞度合い処理部５は、先行車両３００の前方の危険度レベルを第１レベルから第３レベルまでの三段階で評価する。第１レベルは、危険度が最も高いと考えられるレベルであり、第３レベルは、危険度が最も低いと考えられるレベルである。渋滞度合い処理部５は、周辺情報取得部２１から障害に関する情報を取得する。障害について取得する情報は、車車間通信によって先行車両３００から取得した情報であってもよく、路車間通信によってインフラ側のシステムから取得した情報であってもよい。

渋滞度合い処理部５は、先行車両３００の進路上に障害がある場合、危険度レベルを１とする。進路上の障害とは、例えば、先行車両３００の前方を横断している歩行者４００や、先行車両３００の前方の障害物等である。渋滞度合い処理部５は、先行車両３００の進路のすぐ近くに障害がある場合、危険度レベルを２とする。進路のすぐ近くの障害とは、例えば、先行車両３００の前方を横断しようとしている歩行者４００や、隣接する車線を横断している歩行者や、隣接する車線の障害物等である。渋滞度合い処理部５は、先行車両３００の進路に影響する障害がない場合、危険度レベルを３とする。ステップＳ１２０で危険度のレベルが決定されると、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０において、渋滞度合い処理部５は、総合レベルを決定する。総合レベルは、スペースレベルおよび危険度レベルを総合したレベル値である。総合レベルは、交差点Ｃｒの向こう側に車両１００が進入できるスペースが発生する可能性を示す。図１４に示すように、渋滞度合い処理部５は、総合レベルを第１レベルから第３レベルまでの三段階で評価する。第１レベルは、交差点Ｃｒの向こう側に車両１００のためのスペースが発生する可能性が最も低いと考えられるレベルである。第３レベルは、交差点Ｃｒの向こう側に車両１００のためのスペースが発生する可能性が最も高いと考えられるレベルである。

図１４に示すように、スペースレベルが第１レベルである場合、または危険度レベルが第１レベルである場合、総合レベルが１とされる。スペースレベルおよび危険度レベルが何れも第１レベルではなく、かつスペースレベルの値と危険度レベルの値との合計値が５以下である場合、総合レベルは２とされる。スペースレベルおよび危険度レベルが両方とも第３レベルである場合、総合レベルが３とされる。ステップＳ１３０で総合レベルが決定されると、渋滞度合いの判断が終了してステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０において、表示処理部６は、表示処理を実行する。表示処理の内容について、図７のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２１０において、表示処理部６は、表示物の画像を生成する。ここでは、表示物が先先行車両３１０である場合の画像生成について説明する。表示処理部６は、例えば、先行車両３００のカメラ映像から画像を生成する。より詳しくは、表示処理部６は、周辺情報取得部２１を介して、先行車両３００が撮像した先先行車両３１０の画像を取得する。この場合、先先行車両３１０の画像は、車車間通信によって先行車両３００から車両１００に送信される。

表示処理部６は、取得した画像から先先行車両３１０の画素範囲を抽出し、かつ画像を加工する。加工後の画像は、例えば、図４に示す車両画像３１である。表示処理部６は、例えば、抽出された先先行車両３１０の画素範囲に対して二値化を行なって単純化する。単純化がなされることで、表示される画像が先先行車両３１０の実景ではないことが明確となる。

なお、表示処理部６は、先行車両３００がＬｉＤＡＲ等によって認識した物体の情報を取得してもよい。この場合の表示物は、先行車両３００によって認識された物体である。表示処理部６は、先行車両３００が抽出して加工した画像を表示物の画像として用いてもよい。

表示処理部６は、先行車両３００よりも前の物体の情報をインフラ側のシステムから取得してもよい。この場合の表示物の画像は、例えば、予め用意した画像である。例えば、先行車両３００よりも前の物体が車両である場合、表示処理部６は、予め記憶していた車両画像を表示物の画像として用いる。ステップＳ２１０で表示物の画像が生成されると、ステップＳ２２０に進む。

ステップＳ２２０において、表示処理部６は、表示枠の画像を生成する。表示枠の画像は、例えば、図４に示す枠画像３２である。表示枠の画像は、この表示枠の画像を介して向こう側を覗き込んでいるような感覚を起こさせる画像であることが好ましい。このような画像としては、例えば、虫眼鏡の形状を有する画像や、窓の形状を有する画像が挙げられる。ステップＳ２２０で表示枠の画像が生成されると、ステップＳ２３０に進む。

ステップＳ２３０において、表示処理部６は、表示の配置とサイズを決定する。表示処理部６は、表示物の画像および表示枠の画像がそれぞれ先行車両３００と重なるように表示位置を決定する。図１５には、総合レベルに応じた画像が示されている。図１５において、左側は、総合レベルが３である場合の画像３０の配置およびサイズを示す。図１５において、中央は、総合レベルが２である場合の画像３０の配置およびサイズを示す。図１５において、右側は、総合レベルが１である場合の画像３０の配置およびサイズを示す。

本実施形態の表示処理部６は、図１５に示すように、車両画像３１の全体が先行車両３００と重なるように車両画像３１の配置およびサイズを調節する。また、表示処理部６は、枠画像３２の略全体が先行車両３００と重なるように枠画像３２の配置およびサイズを調節する。横方向における車両画像３１および枠画像３２の中心位置は、例えば、先行車両３００の中央とされる。横方向における車両画像３１および枠画像３２の中心位置は、車両１００が走行している車線の中央であってもよい。

縦方向における車両画像３１および枠画像３２の中心位置は、例えば、車両１００から先先行車両３１０までの距離に応じて定められてもよい。車両画像３１および枠画像３２の中心位置は、ドライバ２００から見た場合の消失点とされてもよい。

なお、車両画像３１は、車両１００から見た場合の先先行車両３１０の位置に重ねて配置されることが好ましい。言い換えると、車両画像３１の位置は、先行車両３００を透視した場合の先先行車両３１０の位置であることが好ましい。

なお、車両画像３１のサイズは、先行車両３００から先先行車両３１０までの距離が大きくなるに従って小さくされてもよい。車両画像３１の大きさは、車両１００から見た場合の先先行車両３１０の見かけの大きさと同じとされてもよい。言い換えると、車両画像３１の大きさは、先行車両３００を透視した場合の先先行車両３１０の大きさと同じであってもよい。

枠画像３２のサイズは、例えば、車両１００から先先行車両３１０までの距離にかかわらず一定とされる。このようにした場合、枠画像３２のサイズに対する車両画像３１のサイズの割合は、例えば、渋滞度合いに応じて変化する。すなわち、車両画像３１が大きなサイズで表示されることで、先行車両３００の前方の渋滞度合いが高いことが表現される。図１５に示すように、総合レベルの値が１である場合、車両画像３１は、枠画像３２によって囲まれた領域の全体を覆うように表示される。横方向における車両画像３１の端部は、枠画像３２と重なっている。このような表示により、交差点Ｃｒの向こう側における渋滞度合いが高いことが直感的に理解される。ステップＳ２３０で表示の位置およびサイズが決定されると、ステップＳ２４０に進む。

なお、車両用表示装置１は、渋滞度合いに応じて車両画像３１の表示距離を変化させてもよい。表示距離とは、アイポイント２０１から車両画像３１の結像位置までの距離である。本実施形態の車両用表示装置１は、拡張現実ヘッドアップディスプレイ（ＡＲ－ＨＵＤ）であり、表示距離を変化させることができる。車両用表示装置１は、例えば、表示光の光路長を変化させる機構を有する。一例として、表示器７は、画像投影部７１からミラー７２までの光路長を可変とする機構を有していてもよい。

車両用表示装置１は、例えば、渋滞度合いが高いほど表示距離を短くする。この場合、車両用表示装置１は、総合レベルの値が３である場合の表示距離を最も長くし、総合レベルの値が１である場合の表示距離を最も短くする。言い換えると、総合レベルの値が３である場合、アイポイント２０１から見た車両画像３１の結像位置が最も遠くなる。一方、総合レベルの値が１である場合、アイポイント２０１から見た車両画像３１の結像位置が最も近くなる。ドライバ２００は、表示距離に基づく遠近感により、先方の渋滞度合いを知ることができる。

車両用表示装置１は、渋滞度合い等に応じて車両画像３１の大きさおよび表示距離の少なくとも一方を変化させることができる。つまり、車両用表示装置１は、車両画像３１の大きさおよび表示距離の両方を変化させてもよく、車両画像３１の大きさまたは表示距離の何れかを変化させてもよい。車両用表示装置１は、例えば、車両１００から先先行車両３１０までの距離、および渋滞度合いの少なくとも一方に基づいて、車両画像３１の大きさおよび表示距離を決定する。

ステップＳ２４０において、表示処理部６は、表示色を決定する。表示処理部６は、例えば、総合レベルの値に応じて画像３０の表示色を決定する。表示処理部６は、総合レベルの値が３である場合、画像３０の表示色を緑色とする。表示処理部６は、総合レベルの値が２である場合、画像３０の表示色を黄色とする。表示処理部６は、総合レベルの値が１である場合、画像３０の表示色を赤色とする。ステップＳ２４０において表示色が決定されると、ステップＳ２５０に進む。

ステップＳ２５０において、表示処理部６は、表示させるアイコン４０を決定する。アイコン４０は、渋滞の原因を示す画像であり、障害情報の画像である。アイコン４０は、図１６に示す左折アイコン４１、図１７に示す工事アイコン４２、および図１８に示す歩行者アイコン４３を含む。左折アイコン４１は、左へ曲がる矢印の形状の画像である。左折アイコン４１は、左折しようとしている車両が原因で渋滞が発生していることを示す。左折しようとしている車両は、先先行車両３１０であってもよく、先先行車両３１０よりも前方の車両であってもよい。

例示された工事アイコン４２は、黒の線と黄色の線とが交互に配置された縞模様の画像である。工事アイコン４２は、工事が原因で渋滞が発生していることを示す。歩行者アイコン４３は、歩行者を模した形状の画像である。歩行者アイコン４３は、歩行者が原因で渋滞が発生していることを示す。歩行者アイコン４３は、横断歩道以外の箇所で道路を横断する歩行者が存在する場合に表示されてもよい。

アイコン４０は、例えば、車両画像３１に重ねて表示される。アイコン４０が表示されることにより、ドライバ２００は先行車両３００の前方の状況をより詳しく把握することができる。ステップＳ２５０においてアイコン４０が決定されると、ステップＳ２６０に進む。

ステップＳ２６０において、表示処理部６は、表示する画像を表示器７に出力する。表示処理部６は、画像３０およびアイコン４０の画像データ、表示位置、表示サイズ、および表示色を表示器７に出力する。表示器７は、表示処理部６の指令に従い、画像３０およびアイコン４０の虚像を表示させる。

なお、車両用表示装置１は、車両１００が交差点Ｃｒの手前に位置しているときに限らず障害情報を表示させてもよい。例えば、車両用表示装置１は、先行車両３００が大きなサイズの車両であり、先行車両３００が停車または徐行しており、かつ車両１００が停車または徐行している場合に画像３０やアイコン４０等の障害情報の画像を表示させてもよい。車両画像３１が表示された場合、ドライバ２００は先行車両３００の進行を阻害している障害が先先行車両３１０であると知ることができる。アイコン４０が表示された場合、ドライバ２００は先行車両３００の進行を阻害している原因を知ることができる。

以上説明したように、本実施形態の車両用表示装置１は、取得部２と、表示器７と、を有する。取得部２は、先行車両３００の進行を阻害する障害に関する情報である障害情報を取得する。表示器７は、自車両である車両１００が停車または徐行しており、かつ先行車両３００が停車または徐行している状況において、障害情報を表示させる。本実施形態の車両用表示装置１は、車両１００のドライバ２００に対して先行車両３００よりも前方の状況を知らせることができる。

本実施形態の車両用表示装置１は、先行車両３００の車両幅が所定幅以上であること、および先行車両３００の車高が所定高さ以上であること、の少なくとも一方が成立する場合に障害情報を表示させる。すなわち、車両用表示装置１は、ドライバ２００の前方視界が妨げられやすい場面において障害情報を表示させる。

本実施形態の表示器７は、車両１００のウインドシールド１０２に投影する表示光によって、先行車両３００に重ねて障害情報の虚像を表示させる投影器である。先行車両３００に重ねて障害情報の虚像が表示されることで、直感的な情報提供が可能である。

本実施形態の取得部２は、先先行車両３１０の情報を取得する。表示器７は、障害情報の虚像として、先先行車両３１０を模した虚像を表示させる。例示された車両画像３１は、先先行車両３１０を模した画像である。先先行車両３１０を模した画像を表示させることで、先先行車両３１０によって先行車両３００の進行が阻害されていることを直感的にドライバ２００に伝えることができる。

本実施形態の表示器７は、先行車両３００の前方の渋滞度合いに応じて先先行車両３１０を模した虚像の大きさおよび表示距離の少なくとも一方を異ならせる。渋滞度合いに応じて虚像の大きさおよび表示距離の少なくとも一方が異なることで、直感的な情報提供が可能である。

本実施形態の取得部２は、先行車両３００の進行を阻害する渋滞の原因を取得する。表示器７は、障害情報の虚像として、渋滞の原因を示す虚像を表示させる。例示されたアイコン４０は、渋滞の原因を示す画像である。本実施形態の車両用表示装置１は、渋滞の原因を示す虚像を表示させることで、ドライバ２００に対して詳細な状況を提供することができる。

本実施形態の車両用表示装置１は、障害情報の虚像を表示するか否かを決定するシーン判別部４を有する。シーン判別部４は、自車両である車両１００が交差点Ｃｒの手前に位置する先頭車両であり、かつ先行車両３００が交差点Ｃｒの向こう側に位置する場合に障害情報の虚像を表示すると決定する。このようなシーンにおいて障害情報を提供することで、車両１００を交差点Ｃｒに進入させてよいか否かの判断材料をドライバ２００に提供することができる。

なお、表示器７は、車両１００の前景に重ねて虚像ＶＩを表示するものには限定されない。すなわち、虚像ＶＩは、前景と重ならない位置に表示されてもよい。表示器７は、虚像ＶＩを表示する装置には限定されない。表示器７は、例えば、画面に表示した実像をドライバ２００に視認させる装置であってもよい。この場合、表示器７の画面がドライバ２００の前方に、かつドライバ２００から視認可能な箇所に配置される。表示器７は、例えば、メータ装置の一部であってもよく、メータ装置に隣接して配置されてもよい。

表示器７がドライバ２００に実像を視認させる装置である場合、表示器７は、先行車両３００を模した画像を表示し、更に、先行車両３００を模した画像に重畳させて車両画像３１および枠画像３２を表示してもよい。

先行車両３００の進行を直接阻害する障害が先先行車両３１０ではない場合、車両用表示装置１は、車両画像３１を表示させなくてもよい。例えば、先行車両３００の直前を横断している歩行者が先行車両３００の進行を阻害している場合、車両用表示装置１は、歩行者アイコン４３を表示させ、かつ車両画像３１を表示させなくてもよい。先行車両３００が工事によって進行を阻害されている場合、車両用表示装置１は、工事アイコン４２を表示させ、かつ車両画像３１を表示させなくてもよい。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。実施形態の第１変形例に係る車両用表示装置１は、先先行車両３１０の走行状態を加味してスペースレベルを決定する。図１９は、実施形態の第１変形例に係るスペースレベルの判定表を示す図である。先先行車両３１０の車速を含む走行状態は、例えば、車車間通信によって先先行車両３１０から取得される。

先行車両３００が停車している場合、先先行車両３１０の状態にかかわらず、スペースレベルは１とされる。また、先行車両３００が所定値未満の車速で徐行しており、かつ減速している場合、先先行車両３１０の状態にかかわらず、スペースレベルは１とされる。

先行車両３００の状態が図１９に示す第一状態である場合、先先行車両３１０の状態に応じてスペースレベルが決定される。第一状態は、先行車両３００が所定値未満の定速で徐行している状態である。第一状態に対して、先先行車両３１０が停車している場合、スペースレベルは１とされる。先先行車両３１０が徐行し、かつ減速している場合、スペースレベルは１とされる。先先行車両３１０が徐行し、かつ定速走行している場合、スペースレベルは２とされる。先先行車両３１０が徐行し、かつ加速している場合、スペースレベルは３とされる。

先行車両３００の状態が図１９に示す第二状態である場合、先先行車両３１０の状態に応じてスペースレベルが決定される。第二状態は、先行車両３００が所定値未満の車速で走行し、かつ加速している状態である。第二状態に対して、先先行車両３１０が停車している場合、スペースレベルは１とされる。先先行車両３１０が減速している場合、スペースレベルは２とされる。先先行車両３１０が定速走行し、または加速している場合、スペースレベルは３とされる。

先行車両３００が所定値以上の車速で徐行している場合、先先行車両３１０の状態にかかわらずスペースレベルは３とされる。先先行車両３１０の走行状態がスペースレベルに反映されることで、ドライバ２００に対して適切な情報を提供することが可能となる。

なお、図２０および図２１を参照して説明するように、先先行車両３１０と先先行車両３１０の速度差がスペースレベルに反映されてもよい。図２０において、横軸は先行車両３００の車速、縦軸は先先行車両３１０の車速を示す。図２０のマップには、スペースレベルの判定のための境界線Ｔｈが定められている。先行車両３００の車速がＶ１以下の領域では、境界線Ｔｈの値が一定である。速度Ｖ１は、車両が略動いていないと考えられる速度であり、例えば、クリープ現象による走行速度よりも低い速度である。速度Ｖ１は、例えば、５ｋｍ／ｈ未満の値である。先行車両３００の車速がＶ１よりも大きい領域では、境界線Ｔｈは傾きが１の直線である。この傾斜線は、例えば、原点を通る直線である。

マップには、第一領域Ｒ１および第二領域Ｒ２が設定されている。第一領域Ｒ１は、境界線Ｔｈよりも先先行車両３１０の車速が大きい領域である。第二領域Ｒ２は、境界線Ｔｈよりも先先行車両３１０の車速が小さい領域である。第一領域Ｒ１では、先先行車両３１０と先行車両３００との間の車間距離が増加傾向にあると考えられる。第二領域Ｒ２では、先先行車両３１０と先行車両３００との間の車間距離が減少傾向にあると考えられる。

渋滞度合い処理部５は、先行車両３００の車速と、先先行車両３１０の車速との組み合わせによって決まる点がマップ上でどこに位置するかによってスペースレベルを決定する。渋滞度合い処理部５は、先先行車両３１０の車速が第一領域Ｒ１にある場合、スペースレベルを３とする。また、先先行車両３１０の車速が境界線Ｔｈ上の値である場合、スペースレベルは２とされる。先先行車両３１０の車速が第二領域Ｒ２にある場合、スペースレベルは１とされる。

［実施形態の第２変形例］
車両画像３１および枠画像３２の形状は、実施形態において例示された形状には限定されない。車両画像３１の形状は、先先行車両３１０の車種に応じて異なる形状とされてもよい。アイコン４０の種類および形状は、実施形態において例示された種類および形状には限定されない。例えば、事故によって渋滞が発生している場合、事故を示すアイコン４０が表示されてもよい。故障車によって渋滞が発生している場合、故障車を示すアイコン４０が表示されてもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 車両用表示装置
２ 取得部
３ ＯＮ／ＯＦＦ確認部
４ シーン判別部
５ 渋滞度合い処理部
６ 表示処理部
７ 表示器
２１，２２：周辺情報取得部、 ２３：走行情報取得部、 ２４：ナビ情報取得部
２５：ドライバ状態取得部、 ２６：操作入力受付部
３０：画像、 ３１：車両画像、 ３２：枠画像
４０ アイコン
４１：左折アイコン、 ４２：工事アイコン、 ４３：歩行者アイコン
７１：画像投影部、 ７２：ミラー
１００：車両、 １０１：ダッシュボード、 １０２：ウインドシールド
１１０：通信部、 １２０ 第一の車載センサ、 １３０：ナビゲーション装置
１４０：第二の車載センサ、 １５０：スイッチ
２００：ドライバ、 ２０１：アイポイント
３００：先行車両、 ３１０：先先行車両
４００：歩行者
Ｃｒ：交差点、 Ｃｗ：横断歩道
ＳＧ１：車両用信号機、 ＳＧ２：歩行者用信号機
ＶＩ：虚像

Claims (4)

1. 先行車両の進行を阻害する障害に関する情報である障害情報を取得する取得部と、
   自車両が停車または徐行しており、かつ前記先行車両が停車または徐行している状況において、前記障害情報を表示させる表示器と、
   を備え、
   前記表示器は、前記自車両のウインドシールドに投影する表示光によって、前記先行車両に重ねて前記障害情報の虚像を表示させる投影器であり、
   前記表示器は、前記先行車両の進行を直接阻害する障害が前記先行車両の前方を走行する先先行車両である場合、前記先先行車両を模した虚像および渋滞の原因を示すアイコンの虚像を前記障害情報の虚像として表示させ、
   前記表示器は、前記先行車両の進行を直接阻害する障害が先先行車両ではない場合、前記先行車両の進行を直接阻害する原因を示すアイコンの虚像を前記障害情報の虚像として表示させる
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記先行車両の車両幅が所定幅以上であること、および前記先行車両の車高が所定高さ以上であること、の少なくとも一方が成立する場合に前記障害情報を表示させる
   請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記表示器は、前記先行車両の前方の渋滞度合いに応じて前記先先行車両を模した虚像の大きさおよび表示距離の少なくとも一方を異ならせる
   請求項１に記載の車両用表示装置。
4. 前記障害情報の虚像を表示するか否かを決定するシーン判別部を備え、
   前記シーン判別部は、自車両が交差点の手前に位置する先頭車両であり、かつ前記先行車両が前記交差点の向こう側に位置する場合に前記障害情報の虚像を表示すると決定する
   請求項１から３の何れか１項に記載の車両用表示装置。

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