JP2023017648A - 車両用表示装置、車両用表示システム、車両用表示方法及びプログラム - Google Patents

車両用表示装置、車両用表示システム、車両用表示方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】車両の減速時に乗員に不安感を与えずに済む車両用表示装置、車両用表示システム、車両用表示方法及びプログラムを得る。【解決手段】車両用表示装置は、走行車線100の曲がり具合に関する情報を取得するカーブ情報取得部と、走行車線100の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定する減速判定部と、減速が必要である場合に、表示装置により車室内の表示領域V3に、走行車線100に沿って所定のマークMを重畳表示させるマーク表示部と、を有する。【選択図】図4

Description

本発明は、車両用表示装置、車両用表示システム、車両用表示方法及びプログラムに関する。
特許文献1には、ヘッドアップディスプレイ(HUD:Head-Up Display)による表示を制御する表示制御装置が開示されている。具体的には、特許文献1では、右左折時に非重畳コンテンツを表示した後、重畳コンテンツを重畳表示させている。
特開2020-132137号公報
しかしながら、車両の加減速を自動で行う運転支援装置を備えた車両では、減速時に乗員が減速の理由を把握できず不安感を与える場合がある。
本発明は、車両の減速時に乗員に不安感を与えずに済む車両用表示装置、車両用表示システム、車両用表示方法及びプログラムを得ることを目的とする。
請求項1に係る車両用表示装置は、走行車線の曲がり具合に関する情報を取得するカーブ情報取得部と、前記走行車線の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定する減速判定部と、減速が必要である場合に、表示装置により車室内の表示領域に、前記走行車線に沿って所定のマークを重畳表示させるマーク表示部と、を有する。
請求項1に係る車両用表示装置では、カーブ情報取得部によって走行車線の曲がり具合に関する情報を取得する。また、減速判定部は、走行車線の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定する。そして、減速判定部によって車両の減速が必要と判定された際に、マーク表示部は、走行車線に沿ってマークを重畳表示させる。これにより、乗員がカーブに沿って重畳表示されたマークを視認することで、減速することを予め把握することができる。なお、ここでいう「重畳表示させる」とは、ウインドシールドガラス越しに見える障害物に対して重畳表示を行う構成に限定されず、車室内のディスプレイなどに表示された障害物の画像に重畳表示を行う構成を広く含む概念である。
請求項2に係る車両用表示装置は、請求項1において、前記マーク表示部は、前記マークを前記走行車線の外側に複数表示させる。
請求項2に係る車両用表示装置では、マークを走行車線の外側に複数表示することで、ヘッドアップディスプレイ装置などによって乗員の視線の先にマークを表示した場合であっても、走行車線の視認性が低下するのを抑制することができる。
請求項3に係る車両用表示装置は、請求項1又は2において、前記マーク表示部は、減速が行われる減速区間にマークを表示させる。
請求項3に係る車両用表示装置では、乗員に対して減速が行われる位置を正確に把握させることができる。
請求項4に係る車両用表示装置は、請求項1~3の何れか1項において、前記マーク表示部は、減速が行われるまでの時間を表示させる。
請求項4に係る車両用表示装置では、乗員に対して減速が行われるタイミングを正確に把握させることができる。なお、ここでいう「時間を表示させる」とは、減速が行われるまでの秒数を数値で表示させる構成に限定されず、プログレスバーのように棒状のマーク、及び円形のマークを用いたアニメーションを表示させる構成を広く含む概念である。
請求項5に係る車両用表示システムは、請求項1~4の何れか1項に記載の車両用表示装置と、前記表示領域に前記マークを重畳表示する表示装置と、を有する。
請求項5に係る車両用表示システムでは、マーク表示部からの指示により、表示装置が走行車線に沿って複数のマークを重畳表示させる。
請求項6に係る車両用表示方法は、走行車線の曲がり具合に関する情報を取得し、前記走行車線の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定し、減速が必要である場合に、車室内の表示領域に、前記走行車線に沿って複数の所定のマークを重畳表示する。
請求項7に係るプログラムは、走行車線の曲がり具合に関する情報を取得し、前記走行車線の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定し、減速が必要である場合に、車室内の表示領域に、前記走行車線に沿って複数の所定のマークを重畳表示する、処理をコンピュータに実行させる。
以上説明したように、本発明に係る車両用表示装置、車両用表示システム、車両用表示方法及びプログラムによれば、車両の減速時に乗員に不安感を与えずに済む。
実施形態に係る車両用表示システムが適用された車両における車室内の前部を車両後方側から見た概略図である。 実施形態に係る車両用表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車両用表示装置の機能構成を示すブロック図である。 実施形態における表示領域の表示例を示す図である。 実施形態における表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第1変形例における表示領域の表示例を示す図である。 第2変形例における表示領域の表示例を示す図である。 第3変形例における表示領域の表示例を示す図である。
実施形態に係る車両用表示システムSについて、図面を参照して説明する。なお、図1に記載された矢印UPは車両上下方向の上方側を示し、矢印RHは車両幅方向の右方側を示す。以下の説明中の上下方向及び左右方向はそれぞれ、車両上下方向の上下及び車両幅方向の左右を意味する。
図1に示されるように、車両12における車室内の前部には、インストルメントパネル14が設けられている。インストルメントパネル14は、車両幅方向に延在されており、このインストルメントパネル14の車両右側にはステアリングホイール16が設けられている。すなわち、本実施形態では一例として、右側にステアリングホイール16が設けられた右ハンドル車とされており、運転席が車両右側に設定されている。
インストルメントパネル14の前端部にはウインドシールドガラス18が設けられている。ウインドシールドガラス18は、車両上下方向及び車両幅方向に延在されて車室内部と車室外部とを区画している。
ウインドシールドガラス18の車両右側端部は、車両右側のフロントピラー20に固定されている。フロントピラー20は、車両上下方向に延在されており、このフロントピラー20の車両幅方向内側端部にはウインドシールドガラス18が固定されている。また、フロントピラー20の車両幅方向外側端部にはフロントサイドガラス22の前端部が固定されている。なお、ウインドシールドガラス18の車両左側端部は、図示しない車両左側のフロントピラーに固定されている。
ここで、インストルメントパネル14には、画像の表示領域V1を備えた第一表示部24が設けられている。第一表示部24は、インストルメントパネル14の車両右側に位置するメータディスプレイであり、第一表示装置42(図2参照)によって所定の情報が表示される。第一表示部24は、車両12に搭載された各種メータ機器と接続されており、運転者が車両前方へ視線を向けた状態で視界に入る位置に設けられている。
インストルメントパネル14には、画像の表示領域V2を備えた第二表示部25が設けられている。第二表示部25は、インストルメントパネル14の車両幅方向の中央部に配設されたセンタディスプレイによって構成されており、第二表示装置44(図2参照)によって所定の情報が表示される。
ウインドシールドガラス18には、画像の表示領域V3を有する第三表示部26が設けられている。第三表示部26は、第一表示部24の車両上方側に設定されており、第三表示装置46(図2参照)によって投影された投影面によって構成されている。ここで、第三表示装置46は、インストルメントパネル14の車両前方側に設けられたヘッドアップディスプレイ装置であり、このヘッドアップディスプレイ装置である第三表示装置46からウインドシールドガラス18の第三表示部26へ画像が投影されるように構成されている。すなわち、第三表示部26は、ヘッドアップディスプレイ装置の投影面とされたウインドシールドガラス18の一部とされている。
また、本実施形態では一例として、第三表示装置46は、車両12の前景に映像を重畳表示可能に構成された、所謂、拡張現実ヘッドアップディスプレイ装置(AR-HUD:Augmented Reality Head UP Display)とされている。すなわち、第三表示装置46は、ドライバのアイポイントと虚像を結像可能な空間中の仮想範囲の結像面に基づいて画角を規定する。そして、第三表示装置46は、ドライバのアイポイントと、前景中の重畳対象と、重畳表示との位置関係が継続的に維持されるように表示位置を制御する構成となっている。
ここで、車両12には、車両用表示システムSを構成する車両用表示装置10が設けられている。本実施形態の車両用表示装置10は、例えば、種々の表示制御を行う表示ECU(Electronic Control Unit)である。
(車両用表示システムSのハードウェア構成)
図2に示されるように、車両用表示システムSは、車両用表示装置10、周辺情報取得センサ群56、車両情報取得センサ群66及び自動運転ECU48を含んで構成されており、それぞれ通信バス74によって通信可能に接続されている。
車両用表示装置10は、CPU(Central Processing Unit:プロセッサ)30、ROM(Read Only Memory)32、RAM(Random Access Memory)34、ストレージ36及び通信インターフェース(通信I/F)38を含んで構成されている。各構成は、内部バス40を介して相互に通信可能に接続されている。
CPU30は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU30は、ROM32又はストレージ36からプログラムを読み出し、RAM34を作業領域としてプログラムを実行する。また、CPU30は、ROM32又はストレージ36に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。
ROM32は、各種プログラムおよび各種データを格納する。RAM34は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ36は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する非一時的記録媒体である。本実施形態では、ROM32又はストレージ36には、表示処理を行うための表示プログラム等が格納されている。
通信I/F38は、車両用表示装置10が外部サーバ及び他の機器と通信するためのインターフェースであり、たとえば、CAN(Controller Area Network)、イーサネット(登録商標)、LTE(Long Term Evolution)、FDDI(Fiber Distributed Data Interface)、Wi-Fi(登録商標)などの規格が用いられる。
車両用表示装置10には、第一表示装置42、第二表示装置44及び第三表示装置46が接続されている。第一表示装置42は、第一表示部24の表示領域V1に映像を表示させる。第二表示装置44は、第二表示部25の表示領域V2に映像を表示させる。第三表示装置46は、第三表示部26の表示領域V3に映像を表示させる。
周辺情報取得センサ群56は、GPS(global positioning system)装置58、車載通信機60、レーダ装置62及びカメラ64を含んで構成されている。
GPS装置58は、複数のGPS衛星からGPS信号を受信して自車両の位置を測位する。車載通信機60は、他の車両との間の車車間通信、及び路側機との間の路車間通信などを可能とする通信装置である。
レーダ装置62は、車両の周囲に存在する歩行者、他車両などの物体を検出するためのセンサであり、検出範囲が互いに異なる複数のレーダ装置を含んで構成される。例えば、レーダ装置62は、ライダ(LIDAR;Light Detection and Ranging)などを含んで構成してもよい。また、レーダ装置62は、検出した物体と自車両の相対位置及び相対速度を取得する構成としてもよい。
カメラ64は、車両の周囲を撮影し、撮影した画像を出力する。例えば、カメラ64は、車両の前方を撮影する前方カメラ、車両の後方を撮影する後方カメラ、及び車両の左右両側方を撮影する側方カメラなどを含んで構成されている。
車両情報取得センサ群66は、車速センサ68、加速度センサ70及び舵角センサ72を含んで構成されている。車速センサ68は、車両の速度を直接的又は間接的に検出して出力する。加速度センサ70は、車両の加速度を直接的又は間接的に検出して出力する。舵角センサ72は、車両の操舵角を直接的又は間接的に検出して出力する。
自動運転ECU34は、乗員による運転操作を伴わずに車両を自動的に走行させる自動運転処理を行うための制御部であり、この自動運転ECU48は、スロットルアクチュエータ50、ブレーキアクチュエータ52及び操舵アクチュエータ54と電気的に接続されている。
スロットルアクチュエータ50は、車両のスロットル開度を変更するアクチュエータであり、ブレーキアクチュエータ52は、車両の制動装置が発生する制動力を変更するアクチュエータである。また操舵アクチュエータ54は、車両の操舵装置による操舵量を変更するアクチュエータである。
ここで、自動運転ECU34による自動運転処理では、周辺情報取得センサ群56、車両情報取得センサ群66から得られる情報に基づいて車両及びその周辺の状況が判断され、周辺状況に応じてスロットルアクチュエータ50、ブレーキアクチュエータ52及び操舵アクチュエータ54を制御する。
本実施形態では、自動運転モードと手動運転モードとを切替え可能に構成されており、自動運転モードでは、上述したように、車両の乗員による運転操作を伴わずに自車両を自動的に走行させる。一方、手動運転モードでは、運転操作の少なくとも一部を乗員が行う。例えば、手動運転モードは、全ての運転操作を乗員が行う場合に加えて、クルーズコントロール機能のようにステアリング操作を乗員が行い、車両の加減速を自動運転ECU48が行う場合を含む。
(車両用表示装置10の機能構成)
車両用表示装置10は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。車両用表示装置10が実現する機能構成について図3を参照して説明する。
図3に示されるように、車両用表示装置10は、機能構成として、カーブ情報取得部80、減速判定部82、マーク表示部84及び表示先設定部86を含んで構成されている。なお、各機能構成は、CPU30がROM32又はストレージ36に記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより実現される。
カーブ情報取得部80は、車両12が走行している走行車線の曲がり具合に関する情報を取得する。本実施形態では一例として、カーブ情報取得部80は、カメラ64によって撮影された車両前方の画像データから走行車線のカーブの曲率半径を算出する。また、カーブ情報取得部80は、GPS装置58とナビゲーションシステムに登録された地図情報とに基づいて、車両12が走行する予定のカーブに関するデータを取得してもよい。
減速判定部82は、走行車線の曲がり具合と車速とから車両12の減速が必要か否かを判定する。具体的には、減速判定部82は、カーブ情報取得部80で取得した走行車線の曲がり具合に関する情報と、車速センサ68から取得した車両12の速度とに基づいて、車両12の減速が必要か否かを判定する。このとき、本実施形態では一例として、減速判定部82は、カーブに進入する位置から所定の距離だけ手前の判定位置に到達した際に判定を行う。
例えば、カーブの曲率半径に応じた進入時の最高速度が設定されたデータが記憶されており、減速判定部82は、このデータを参照して現在の車両12の速度がカーブの曲率半径に対応する最高速度よりも速い場合、減速の必要があると判断してもよい。
マーク表示部84は、車両12の減速が必要である場合に、第一表示装置42、第二表示装置44及び第三表示装置46の少なくとも1つの表示装置によって、車室内の表示領域V1、表示領域V2及び表示領域V3の少なくとも1つに、走行車線に沿って所定のマークを重畳表示させる。
本実施形態では一例として、第一表示装置42によって表示領域V1にマークを表示する場合、及び第二表示装置44によって表示領域V2にマークを表示する場合は、カメラ64で撮影した車両前方の画像における走行車線に対してマークを重畳表示させる。また、第三表示装置46によって表示領域V3にマークを表示する場合、車両の前景において乗員から見た走行車線の位置にマークを重畳表示させる。具体的な表示領域V3へのマークの表示例については後述する。
表示先設定部86は、マークの表示先を設定する。具体的には、表示先設定部86は、マークを表示領域V1、表示領域V2及び表示領域V3の何れに表示させるか決定する。例えば、表示先設定部86は、乗員が車両前方を見ている場合には、表示領域V3にマークを表示させる。一方、自動運転モードでの走行中など乗員が表示領域V2に表示された情報を注視している場合には、表示先設定部86は、表示領域V2に前景の映像と共にマークを表示させてもよい。
(表示例)
次に、図4を参照して、第三表示部26の表示領域V3に表示される表示例について説明する。
図4に示されるように、表示領域V3には、ウインドシールドガラス18越しに車両前方の景色が見えている。なお、説明の便宜上、ウインドシールドガラス18の一部の景色のみを区切って図示している。
ここで、図4において、車両12は、カーブの手前の走行車線100を走行しており、走行車線100の右端には、走行車線100に沿って白線102が延在されている。また、走行車線100の左端には、走行車線100に沿って白線104が延在されている。さらに、白線104よりも左側には車線境界線106が延在されており、この車線境界線106よりも左側には車線108が延在されている。すなわち、図4では一例として、片側二車線の道路となっており、車両12は右側の車線を走行している。
ここで、表示領域V3には、マーク表示部84によって5つのマークMが表示されている。本実施形態では一例として、5つのマークMが走行車線100の外側に間隔をあけて表示されている。具体的には、5つのマークMは、走行車線100の右側の白線102の上方に浮かんでいるように表示されている。
また、5つのマークMは、立体的な略矢羽根形状に表示されており、走行車線100のカーブに沿って矢羽根の角度が異なるように表示されている。このように、マーク表示部84によってカーブに沿うマークMを表示することで、乗員に対してカーブに備えて減速することを通知する。
(作用)
次に、本実施形態の作用を説明する。
(表示処理)
第三表示部26の表示領域V3にマークMを表示させる表示処理の一例について、図5に示されるフローチャートを用いて説明する。この表示処理は、CPU30がROM32又はストレージ36から表示プログラムを読み出して、RAM34に展開して実行することによって実行される。
CPU30は、ステップS102で車両12の前景の画像を取得する。具体的には、CPU30は、カーブ情報取得部80の機能により、カメラ64で撮影された車両12の前方の画像を取得する。
CPU30は、ステップS104でカーブの曲率半径を算出する。具体的には、CPU30は、取得された画像から走行車線100を抽出し、画像処理によって走行車線100の曲率半径を算出する。
続いて、CPU30は、ステップS106で減速が必要か否かについて判定する。具体的には、CPU30は、減速判定部82の機能によって車両12の速度がカーブの曲率半径に対応する走行可能な最高速度よりも速い場合、ステップS106が肯定判定となり、ステップS108の処理へ移行する。一方、CPU30は、車両12の速度がカーブの曲率半径に対応する走行可能な最高速度よりも遅い場合、減速は不要であるため、ステップS106が否定判定となり、表所処理を終了する。すなわち、車両12の減速が不要である場合には、マークMが表示されない。
ステップS108では、CPU30は、マーク表示部84の機能によって、5つのマークMを走行車線100に沿って表示する(図4参照)。そして、CPU30は、表示処理を終了させる。
なお、マーク表示部84によってマークMが表示された後、自動運転ECU48によってブレーキアクチュエータ52が制御され、運転者の操作を伴わずに車両12が自動的に減速される。
以上のように、本実施形形態に係る車両用表示システムS及び車両用表示装置10では、乗員がカーブに沿って重畳表示されたマークMを視認することで、減速することを予め把握することができる。
また、本実施形態では、複数(5つ)のマークMを走行車線100の外側に表示することで、乗員の視線の先にマークMが表示されていても、走行車線100の視認性が低下するのを抑制することができる。
なお、上記実施形態では、図4に示されるように、表示領域V3における右側の白線102の上方にマークMを重畳表示したが、これに限定されない。例えば、図6に示される第1変形例の構成を採用してもよい。また、図7に示される第2変形例の構成を採用してもよい。さらに、図8に示される第3変形例の構成を採用してもよい。
(第1変形例)
図6に示されるように、本変形例では、マーク表示部84によって5つのマークMが走行車線100の上方に浮かんでいるように表示されている。
具体的には、5つのマークMは、走行車線100上に間隔をあけて略矢羽根形状に表示されており、走行車線100のカーブに沿って矢羽根の角度が異なるように表示されている。
また、本変形例では、5つのマークMは、最も手前のマークMから順にアニメーションで表示される。ここで、マークMを表示する速度を徐々に遅くすることで、減速区間であることを乗員に認識させている。
このように、本変形例では、乗員に対して減速することを直感的に認識させることができる。
(第2変形例)
図7に示されるように、本変形例では、マーク表示部84によってマークM2が走行車線100と重畳して表示されている。
マークM2は、走行車線100において車両12の減速が行われる減速区間に重畳表示されており、減速区間における走行車線の全面に表示されている。
このように、本変形例では、減速区間にマークM2を重畳表示することで、乗員に対して減速が行われる位置を正確に把握させることができる。なお、図7には図示していないが、マーク表示部84は、減速が行われるまでの時間を表示領域V3に表示してもよい。この場合、乗員に対して減速が行われるタイミングを正確に把握させることができる。
なお、減速が行われるまでの時間の表示態様は種々の態様を採用し得る。例えば、マーク表示部84は、減速が行われるまでの秒数を表示領域V3に表示してもよい。また、マーク表示部84は、プログレスバーのように棒状のマークを表示し、一端側から他端側へ徐々に色を変化させることで、減速が行われるまでの時間を乗員に把握させてもよい。
(第3変形例)
図8に示されるように、本変形例では、第二表示部25の表示領域V2が上下に分割されている。また、表示領域V2の下側には、ナビゲーションシステムの画面が表示されている。ナビゲーションシステムの画面では、例えば、車両12の現在位置と車両周辺の道路が表示されている。
表示領域V2の上側には、車両前方の画像が表示されている。具体的には、カメラ64で撮像された画像が表示領域V2に表示されている。また、表示領域V2には、5つのマークMが表示されている。具体的には、上記実施形態と同様に、マーク表示部84によって右側の白線102の上方に浮かんでいるようにマークMが表示されている。
このように、本変形例では、インストルメントパネル14に設けられた第二表示部25にマークMが表示される。これにより、実際の障害物に重畳表示させる構成と比較して、ドライバが視線を前方へ向けている状態でマークMによる煩わしさを低減することができる。
以上、実施形態に係る車両用表示システムS及び車両用表示装置10について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では第三表示部26にマークMを表示する構成について説明し、上記第3変形例では第二表示部25にマークMを表示する構成について説明したが、これに限定されず、第一表示部24にマークMを表示してもよい。
また、上記実施形態では、図4に示されるように、マークMを略矢羽根形状に表示したが、これに限定されない。例えば、矢印の形状のマークを表示してもよい。
さらに、上記実施形態では、自動運転ECU48によって自動減速が行われる前にマークMを表示したが、これに限定されない。例えば、乗員が運転操作を行っている場合であっても、カーブの進入前に減速が必要と判断した場合、マーク表示部84によってマークMを表示してもよい。
10 車両用表示装置
12 車両
80 カーブ情報取得部
82 減速判定部
84 マーク表示部
100 走行車線
M マーク
S 車両用表示システム
V1 表示領域
V2 表示領域
V3 表示領域

Claims (7)

  1. 走行車線の曲がり具合に関する情報を取得するカーブ情報取得部と、
    前記走行車線の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定する減速判定部と、
    減速が必要である場合に、表示装置により車室内の表示領域に、前記走行車線に沿って所定のマークを重畳表示させるマーク表示部と、
    を有する車両用表示装置。
  2. 前記マーク表示部は、前記マークを前記走行車線の外側に複数表示させる請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 前記マーク表示部は、減速が行われる減速区間にマークを表示させる請求項1又は2に記載の車両用表示装置。
  4. 前記マーク表示部は、減速が行われるまでの時間を表示させる請求項1~3の何れか1項に記載の車両用表示装置。
  5. 請求項1~4の何れか1項に記載の車両用表示装置と、
    前記表示領域に前記マークを重畳表示する表示装置と、
    を有する車両用表示システム。
  6. 走行車線の曲がり具合に関する情報を取得し、
    前記走行車線の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定し、
    減速が必要である場合に、車室内の表示領域に、前記走行車線に沿って複数の所定のマークを重畳表示する、
    車両用表示方法。
  7. 走行車線の曲がり具合に関する情報を取得し、
    前記走行車線の曲がり具合と車速とから車両の減速が必要か否かを判定し、
    減速が必要である場合に、車室内の表示領域に、前記走行車線に沿って複数の所定のマークを重畳表示する、
    処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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