JP2023077731A - 車両用表示制御システム、車両用表示制御方法、及び車両用表示制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両用の表示器を用いた表現性を向上できるようにした車両用表示制御システム、車両用表示制御方法、及び車両用表示制御プログラムを提供する。【解決手段】虚像形成部６は、虚像形成用のディスプレイ２ｂにコンテンツを表示させることでハーフミラー７の反射面にコンテンツを反射させて虚像結像位置に虚像を形成して乗員に視認させる。実体物９は、乗員の側から見てハーフミラー７の反射面の奥側に設置されハーフミラー７を透過して乗員に視認可能にしている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示制御システム、車両用表示制御方法、及び車両用表示処理プログラムに関する。

近年、車両情報やエンタテインメント（以下、エンタメと略す）系の情報など、車載の表示器に表示させるためのコンテンツの増加に伴い、インストルメントパネルの同一筐体内に複数のディスプレイを併設することで広い表示エリアを提供する技術が提案されている。表示器の表示面を車両の乗員に対向するように設置することで、乗員が表示器を直接確認可能にする実像方式が一般に用いられている。

しかしながら、車内では日射光などの外光の影響を受けやすい環境であることから、出願人は、表示器の表示面を反射鏡により反射させた虚像を乗員に視認させる方式を提案している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の技術によれば、表示器と反射鏡の設置関係を適切に調整することで、外光を遮断しながら表示器の映像を乗員に視認させることができ、高い視認性を確保できる。また、乗員に虚像を視認させることにより、遠方視点における焦点調節負荷を下げることが可能になり、実像方式で表示器を搭載不可能な位置であっても設置できるという利点がある。

特開２０２１－７６７１３号公報

しかしながら、単に反射鏡に映像を反射させて乗員に視認させるだけでは表現性に劣ってしまう。

本開示は、車両用の表示器を用いた表現性を向上できるようにした車両用表示制御システム、車両用表示制御方法、及び、車両用表示制御プログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両用のコンテンツを表示制御して車両の乗員に視認させる車両用表示制御システムを対象としている。表示器は、虚像形成用の表示部にコンテンツを表示させることでハーフミラーの反射面にコンテンツを反射させて虚像結像位置に虚像を形成して乗員に視認させる。実体物は、ハーフミラーの反射面の奥に設置されハーフミラーを透過して乗員に視認可能にしている。請求項１記載の発明によれば、表示器によるコンテンツの表示内容をハーフミラーで反射して視認させることができると共に、ハーフミラーを透過して実体物を乗員に視認させることができるようになり表現性を向上できる。

一実施形態における車両用表示制御システムの構造を模式的に示す斜視図 表示制御システムの設置形態を例示する図であり、図１のＡ－Ａ線に沿って模式的に示す縦断面図 実体物を示す正面図 ハーフミラーを開いたときの構造を模式的に示す縦断面図 電気的構成を模式的に示すブロック図 表示制御イメージを示す模式図 虚像及び実体物の表示例その１ 虚像及び実体物の表示例その２ 虚像及び実体物の表示例その３ 虚像及び実体物の表示例その４ 虚像及び実体物の表示例その５ 虚像及び実体物の表示例その６ 虚像及び実体物の表示例その７ 虚像及び実体物の表示例その８

以下、車両用表示制御システム１に係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に例示した車両用表示制御システム１は、車両に搭載されており、表示器２及び後述する電子制御装置２１（図４参照）により構成されている。電子制御装置２１は、ＥＣＵ、Electronic Control Unitとも称される。図１に例示したように、表示器２は、車室内に表示面を下方に露出させた状態でインストルメントパネル３に設置される。以下では、インストルメントパネル３をインパネ３と略す。インパネ３は、車両の運転席や助手席からなる前部座席の前方に設けられている。運転者Ｄとインパネ３との間にはステアリングホイール４が設けられており、インパネ３の上方にはフロントウィンドシールド５が設置されている。

複数のディスプレイ２ａ～２ｅは、輝度及び視野角を制御可能な表示エリアにコンテンツを表示させることで車両の乗員、例えば前部座席に座した運転者Ｄ及び助手席乗員Ｐに虚像Ｋを視認させる虚像形成用の表示部である。ディスプレイ２ａ～２ｅは、それぞれ前面表示面を備えた有機ＥＬディスプレイにより構成される。ディスプレイ２ａ～２ｅは、その前面表示面が下前方に向けて設置されている。

ディスプレイ２ａ～２ｅは、それぞれメータ画像、周辺カメラ４１の撮像画像、静止画や動画のエンタメ画像、現在位置周辺の地図画像、電子ミラーの撮像画像などの各種の画像コンテンツを表示可能な構成となっている。有機ＥＬディスプレイは、有機発光ダイオードを用いて構成されている。有機発光ダイオードはＯＬＥＤと称される。ＯＬＥＤはOrganic Light-Emitting Diodeの略称である。

本実施形態のディスプレイ２ａ～２ｅは、その表示面が乗員の視線に対して概ね平行又は乗員の手前側が下になるように設置されている。このため、運転者Ｄ又は助手席乗員Ｐはディスプレイ２ａ～２ｅの表示面を直接視認しない。またディスプレイ２ａ～２ｅの背面、物理的に言い換えるとディスプレイ２ａ～２ｅの上面に位置してフード３ａが装着されている。フード３ａは、フロントウィンドシールド５を通して車内に入射する日射光をディスプレイ２ａ～２ｅに直接当たらないように遮光している。

図２に図１のＡ－Ａ線に沿う縦断面を示しており、運転席前方のディスプレイ２ｂ及びその周辺状態を示している。ディスプレイ２ａ～２ｅの表示面の前方、物理的に言い換えるとディスプレイ２ａ～２ｅの下方に位置してハーフミラー７が設置されている。ハーフミラー７は、ディスプレイ２ａ～２ｅの表示面から自発光された画像を反射する反射物、反射部材である。ハーフミラー７は、その最上端をヒンジ７ａに固着している。ヒンジ７ａはインパネ３の一部に固定されている。これによりハーフミラー７は、インパネ３に設置された筐体１０の上部の一部に片持ち支持されている。筐体１０は、例えば乳白色などの比較的明るい色に着色されたボードにより構成されている。

ハーフミラー７は、フード３ａの奥端から後下斜方に向けて突出するように設置されている。これにより、ディスプレイ２ａ～２ｅの表示面とハーフミラー７の反射面とは所定の角度で傾斜するように設置関係を保っている。

ハーフミラー７は、その反射面が斜後上方に向けて設置されており、インパネ３の後方に設置された前部座席、すなわち運転席、助手席に向けて画像を反射させることが可能となっている。また、インパネ３やハーフミラー７の反射面のデザイン性を向上し、又は、中央より左右何れかの脇に寄った運転席からの視認性を良好にするため、ハーフミラー７の反射面は単純な平面に限らず、凸面、凹面、又は凹凸面状に構成しても良い。ハーフミラー７は、ディスプレイ２ａ～２ｅの表示面に表示された画像を鏡面反射しながら、乗員の視線に合わせて虚像Ｋを映し出す虚像形成部６として構成される。虚像形成部６は、ディスプレイ２ａ～２ｅにコンテンツを表示させることでハーフミラー７の反射面にコンテンツを反射させて乗員前の虚像結像位置に虚像Ｋを形成する。これにより、乗員に虚像Ｋを視認させることができる。

ハーフミラー７は、フード３ａ及びディスプレイ２ａ～２ｅの下部に設置されているため、フロントウィンドシールド５から入る入射光は、フード３ａに遮られハーフミラー７に反射する虞もなくなる。

運転者Ｄ又は助手席乗員Ｐは、ハーフミラー７の反射面を視認することでディスプレイ２ａ～２ｅの表示面に映し出された画像を虚像Ｋとして間接的に確認できる。このとき、車両乗員は、虚像Ｋがあたかもハーフミラー７の反射面より奥側、すなわち車両の前方側の虚像結像位置にあるかのように見える。前述したようにフード３ａが設けられているため、ハーフミラー７の反射面に光が当たりにくくなり、車両の乗員は、ハーフミラー７を通して虚像Ｋを視認しやすい。

運転者Ｄ又は助手席乗員Ｐの側から見てハーフミラー７の奥側には実体物８、９が筐体１０に設置されている。実体物８、９は、ハーフミラー７を透過して乗員に視認させるための実体の物である。実体物８、９は、ほぼ同一構造であるため、実体物９の構造を説明して実体物９の構造説明を省略する。筐体１０は、例えば断面逆Ｃ字型、又はコの字型に構成されている。図２に示すように、実体物９は支持台９ａにより筐体１０の内面奥壁に固定されている。支持台９ａには車載メータ表示用盤面９ｂが搭載されている。以下、車載メータ表示用盤面９ｂを盤面９ｂと略す。盤面９ｂは円筒状に構成されており、支持台９ａの後中央部から座席側の後方に突出して設置されている。盤面９ｂは、車載メータ表示盤の基盤面を模した構造となっている。

図２に示すように、盤面９ｂは、その表面が虚像形成部６の虚像Ｋの結像位置、虚像形成領域と盤面９ｂの造形の表面位置とが揃うように設置されている。また図３に実体物８、９の正面図を模式的に示しているが、盤面８ｂ、９ｂはその円周上の周縁に比較的明色（例えば、白色）に塗色されたリング形状体８ｃ、９ｃが設けられている。リング形状体８ｃ、９ｃは、リング状に形成された意匠物である。図２には簡略化して示しているが、リング形状体８ｃ、９ｃの内側の中央付近は、比較的暗色（例えば、グレー、黒）に塗色されている。

盤面８ｂ、９ｂの表面には装飾が施されていても良いし、実際に文字が印字、印刷、造形されていても良い。リング形状体８ｃ、９ｃは、比較的明色に塗色されており後述する反射照明１２、空間照明１３の光を反射可能にした意匠物である。またリング形状体８ｃ、９ｃには、蛍光塗料が塗色されていたり、蓄光する部材により構成されていても良い。

図３に示すように、実体物８、９の盤面８ｂ、９ｂのそれぞれの中央部には、乗員状態モニタ３１が組み込まれている。乗員状態モニタ３１は、赤外線照明３１ａ及び乗員カメラ３１ｂで構成される。赤外線照明３１ａは、実体物８の円盤状の盤面８ｂの中央凹部に設置されており、乗員カメラ３１ｂは、実体物９の円盤状の盤面９ｂの中央凹部に設置されている。

赤外線照明３１ａは、ハーフミラー７を透過して前座席の乗員側に向けて赤外線を出射することで乗員カメラ３１ｂの光源とする。また乗員カメラ３１ｂは、赤外線照明３１ａの照射時に前座席に乗車する運転者Ｄの顔面や視線の方向を検出するために設けられる。これにより、乗員カメラ３１ｂを用いて車両に乗車した運転者Ｄの状態を検出できる。なお、ここでは、運転者Ｄの前方に位置したハーフミラー７の奥側に赤外線照明３１ａ及び乗員カメラ３１ｂを設置した形態を示しているため、運転者Ｄの状態を検出できる。

盤面８ｂ、９ｂは、アナログ車載メータ表示盤を模した表示面とされている。一般的なアナログ車載メータ表示盤は、その指針センタボスにメータ針の一端が設置されており、盤面８ｂ、９ｂの中央の指針センタボスを中心として、それぞれ車両速度、エンジン回転数の増減に伴ってメータ針の他端が盤面８ｂ、９ｂの周縁に沿って回動する。

このため、盤面８ｂ、９ｂの中央部は、メータ関連情報を表示する可能性が少ないデッドスペースとなる。このデッドスペースに対応した中央凹部に位置して赤外線照明３１ａ及び乗員カメラ３１ｂを埋設しており、設置スペースを有効活用できる。

この盤面８ｂ、９ｂによれば、当該盤面８ｂ、９ｂの造形内に、それぞれ光源である赤外線照明３１ａと乗員カメラ３１ｂとを加えて意匠の一部とすることで、デバイスの存在感を消すことができる。しかも、赤外線照明３１ａ及び乗員カメラ３１ｂを、運転者Ｄなどの乗員の目の前に対向して設置できるため、運転者Ｄの顔の動きや視線などを精度良く検出できる。

ハーフミラー７の奥側には、反射照明１２及び空間照明１３を含む照明１４が設置されている。反射照明１２は、筐体１０の内側底面上に設置されており、乗員から直接視認不能な場所、例えばハーフミラー７の下方に設置されている。反射照明１２は、白色又はＲＧＢにより色を変更可能なＬＥＤ照明により構成されている。

またハーフミラー７には、その奥側下部に接触して全反射ミラー１１が貼付されている。全反射ミラー１１は、反射照明１２が照射した光を反射するように、物理的には前下斜方を向くように設置されており、反射照明１２が光を照射すると全反射ミラー１１が光を反射することで実体物９に対し、その下側から光を照らすことができ、これにより間接照明効果を醸し出すことができる。

空間照明１３は、筐体１０の内側上面に設置されており、内側上面から下方に向けて光を照射可能になっている。空間照明１３は、実体物９の意匠上部から光を照射可能になっている。空間照明１３もまた、白色又はＲＧＢにより色を変更可能なＬＥＤ照明により構成されている。

すなわち、反射照明１２は、全反射ミラー１１に反射させて実体物９の下方から光を照射可能になっているのに対し、空間照明１３は、直接的に実体物９の上方から光を照射可能になっている。これにより、照明１４は実体物９の意匠全体に光を照射可能になっている。

照明１４は、反射照明１２及び空間照明１３を含み、それぞれ後述する照明制御部２８からオンオフ制御、照射光の色及び輝度などを変更可能に構成されており、様々な光により実体物９を照射した光演出を可能としている。ここでは、実体物９に対して光を照らす反射照明１２及び空間照明１３の設置環境を説明したが、実体物８に対し光を照らす反射照明１２、空間照明１３も同様の設置環境となっている。このため、実体物８に対して光を照らす照明１４の設置環境の説明を省略する。

図４に示すように、筐体１０の上端にヒンジ７ａが設置されており、ハーフミラー７は、ヒンジ７ａの連結部を支点としてハーフミラー７の手前側を上下方向に回動可能になっている。ハーフミラー７が回動操作されることで、ハーフミラー７の奥側に設置された実体物８、９を取出／設置可能になっている。このため、ディーラなどのメンテナンス事業者が、実体物８、９について清掃などのメンテナンス可能、又は、取換可能に構成されている。

ここでは、ハーフミラー７のヒンジ７ａを筐体１０の上部に設けてハーフミラー７の手前側を上下方向に回動可能にした形態を説明したが、これに限られるものではない。ハーフミラー７を支持するヒンジ７ａを手前下部に設けると共に、ハーフミラー７の奥側を上下方向に回動可能に構成しても良い。

次に、電子制御装置２１及びその周辺の車両用システムの電気的構成について図５、図６を参照しながら説明する。図５に示すように、車両内には、多数の電子制御装置２１、２１ｚが構成されており、互いに車内ネットワークＮを用いて通信接続して車両内の各種制御を実行する。電子制御装置２１、２１ｚは、表示系のＥＣＵ、周辺監視系のＥＣＵ、走行制御系のＥＣＵ、車両の外部ネットワークと通信するための外部通信系ＥＣＵ、などに分類することができ、そのうち、本形態の電子制御装置２１は表示系のＥＣＵに属しＨＣＵとも称される。ＨＣＵは、Human Machine Interface Control Unitの略であり情報提示制御装置を示す。

走行制御系のＥＣＵは、手動運転時において走行制御信号を入力すると運転アクチュエータを駆動することで所定の走行制御を実施する。また、走行制御系のＥＣＵが、自動運転を実施する場合には、運転アクチュエータを駆動することで対応した所定レベルの運転支援、自動運転を実行する。

例えば、レベルＩの運転支援では、障害物への衝突を避ける自動ブレーキ、先行車に追従して走行する追従走行、又は、両脇の車線からはみ出さないように制御するレーンはみ出し防止走行、を実行できる。レベルＩＩの自動運転では、レベルＩの運転支援の組み合わせ、又は、特定条件下での自動運転、例えば高速道路で遅い車両が存在すれば自動で追い越したり、高速道路の分合流を自動で行ったりする自動運転モードを実行できる。なお、レベルＩＩの自動運転ではドライバによる自動運転時の監視義務がある。レベルＩＩＩ以上の自動運転では、システムにより監視しながらシステムが全ての運転タスクを実行する。

周辺監視系のＥＣＵは、車両の周辺を監視するユニットである。外部通信系ＥＣＵは、外部の基地局や電話通信網を通じて電話通信したり、有線通信網や無線通信網、インターネットなどを通じてデータ通信したりすることができる。

各電子制御装置２１、２１ｚは、プロセッサ、キャッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの各種の記憶部２３、これらを接続するバスを備えたマイクロコンピュータを主体として構成される。

本実施形態では、図６に示すように、複数の電子制御装置２１ａ～２１ｃを車内ネットワークＮ又は専用線で接続して電子制御装置２１を構成する形態を示す。複数の電子制御装置２１ａ～２１ｃは、その内部の物理リソースの処理能力を分担して複数のディスプレイ２ａ～２ｅに表示制御する。前述した記憶部２３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を示す。非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリなどにより実現される。物理リソースによる処理能力を確保できれば、電子制御装置（例えば２１ａ）を一つだけ設けて表示制御処理を実行するようにしても良い。

図５に示すように、電子制御装置２１は、制御装置２２、記憶部２３、演算装置２４、表示処理部２５、各種の外部装置、センサからの入力又は出力を管理するＩ／Ｏ制御部２６、他の電子制御装置２１ｚとの間の通信を制御する通信制御部２７、照明制御部２８、無線通信部３４、及び音声処理部３５を備える。また図５に図示したように、ロケータ２９、操作パネル３０、乗員状態モニタ３１、周辺カメラ３２、及び車速センサ３３などの装置の主要な構成要素の出力信号は、Ｉ／Ｏ制御部２６を通じて電子制御装置２１に信号入力している。これらの構成要素２９～３３の出力信号をＩ／Ｏ制御部２６を通じて電子制御装置２１に入力する形態を説明するが、車内ネットワークＮを通じて走行制御系のＥＣＵ、周辺監視系のＥＣＵなどの他の電子制御装置２１ｚとの間で通信することで入力するように構成しても良い。

演算装置２４は、制御装置２２の制御に基づいて、記憶部２３に記憶された画像や文字のコンテンツについて、複数のディスプレイ２ａ～２ｅの表示画面に表示させる表示領域を演算し、画像や文字のコンテンツをディスプレイ２ａ～２ｅの表示画面の何れの領域に表示させるか、また、何れの領域に重ね合わせて表示させるか演算し、画像や文字のコンテンツと共に表示領域を制御装置２２に出力する。

表示処理部２５は、制御装置２２の制御に基づいて、複数のディスプレイ２ａ～２ｅの表示画面の中に画像や文字のコンテンツを表示処理する。これにより、ディスプレイ２ａ～２ｅの表示画面には、表示レイヤ毎に文字や画像のコンテンツを重ね合わせて表示できる。

無線通信部３４は、ブルートゥース（登録商標）などの近距離無線通信、又は、無線ＬＡＮなどの通信制御ブロックであり、乗員に所持される携帯端末Ａとの間でデータ通信可能にする。これにより、電子制御装置２１の制御装置２２は、携帯端末Ａに登録された電話番号や連絡先などの情報を入力できる。また音声処理部３５は、車両内に設置されたスピーカ３６、マイク３７と接続されており、マイク３７から入力される乗員の音声を入力処理したり、後述のナビゲーション案内や警告音声など必要な情報を、スピーカ３６から車室内に報知することができる。

また、音声処理部３５は、マイク３７から入力される音声について音声認識技術を用いて音声認識でき、例えばナビゲーション機能より経路を案内するときに応答音声を報知することもできる。

さらに電子制御装置２１は、外部通信系ＥＣＵと通信することで前述した外部の各種網に接続することで電話通信又はデータ通信できる。電子制御装置２１は、携帯端末Ａから入力した電話番号や連絡先などの情報に基づいて、音声処理部３５によりスピーカ３６及びマイク３７を通じてハンズフリー通話可能になっている。

ロケータ２９は、図示しない周知のＧＰＳなどのＧＮＳＳ受信機、及び、加速度センサやジャイロセンサなどの慣性センサを用いて高精度に位置を検出する。ロケータ２９は、位置検出信号をＩ／Ｏ制御部２６を通じて制御装置２２に出力する。制御装置２２は、地図データ入力器から入力される地図情報とロケータ２９の位置検出信号に基づいて車両の現在位置を高精度に逐次測位するＡＤＡＳロケータとしての機能を実現する。ＡＤＡＳは、Advanced Driver Assistance Systemsの略である。

制御装置２２は、車両の現在位置に基づいて、いわゆるナビゲーション処理を行うことができる。また車速センサ３３は車両の速度を検出し車速情報をＩ／Ｏ制御部２６を通じて制御装置２２に出力する。制御装置２２は、入力した車速情報に基づいて車両の速度を特定できる。操作パネル３０は、タッチパネル又は機械的スイッチなどで構成され、Ｉ／Ｏ制御部２６は、乗員による操作入力があると操作入力を受け付け、制御装置２２に出力する。

制御装置２２は、操作パネル３０の操作信号に基づいた制御を実行する。ここでは図示していないが、乗員モニタとして自動制御スイッチが接続されており、自動制御スイッチの操作に応じて手動運転、運転支援、自動運転の指示を受け付ける。制御装置２２は、この自動制御スイッチの操作状態に合わせて、表示器２の表示制御を変更したり、走行制御系のＥＣＵに指令を出力することにより、手動運転、所定レベルの運転支援、又は所定レベルの自動運転を実現する。

乗員状態モニタ３１は、車両内に搭乗した車両乗員の状態を検出する。乗員状態モニタ３１は、赤外線照明３１ａ及び乗員カメラ３１ｂを含む。赤外線照明３１ａは、前座席に向けて赤外線を出射することで乗員カメラ３１ｂの光源とする。また乗員カメラ３１ｂは、前座席に乗車する運転者Ｄ又は助手席乗員Ｐの状態を画像センサにより撮影することで、運転者Ｄ又は助手席乗員Ｐの状態を検出して撮像信号を取得し、制御装置２２及び記憶部２３に出力する。

乗員状態モニタ３１は、通常の手動運転中、運転支援中又は自動運転中にドライバなどの乗員の状態を検知するために使用される。特に運転席に座した運転者Ｄの乗員状態モニタ３１はＤＳＭと称されている。ＤＳＭは、Driver Status Monitorの略である。制御装置２２は、乗員状態モニタ３１のセンサ信号により車両乗員の挙動、例えば視線が何れの方向を向いているかを判定できる。

乗員状態モニタ３１は、ドライバによりステアリングホイール４が把持されているか又は操舵されているか否かを検出するステアリングセンサ、前座席のシートに着座しているか否かを検出する着座センサ、又は、アクセルペダル又はブレーキペダルの踏込センサ、電子スロットルセンサなどによるものを含んでいても良い。

周辺カメラ３２は、車両の前方を撮像するフロントカメラ、車両の後部を撮像するバックカメラ、車両の前側部や後側部を撮像するコーナカメラ、又は、車両の側部を撮像するサイドカメラ、電子ミラー用カメラなどによるものであり、これらはそれぞれフロントガイドモニタ、バックガイドモニタ、コーナービューモニタ、サイドガイドモニタ、電子ミラーの各撮像信号としてＩ／Ｏ制御部２６を通じて制御装置２２に出力され、記憶部２３に記憶される。この記憶部２３に記憶された撮像信号は、表示処理部２５によりディスプレイ２ａ～２ｅに表示処理可能になる。通信制御部２７は、ＣＡＮやＬＩＮなどの車内ネットワークＮに接続されており、制御装置２２と他の電子制御装置２１ｚとの間でデータを通信制御する。

記憶部２３には各種のアプリケーション（以下、アプリと称す）が記憶されている。アプリはナビアプリ、照明制御アプリ、画像合成アプリ、などである。ナビアプリは、制御装置２２によりナビゲーション機能を実現するものであると共に、主に複数のディスプレイ（例えば２ｃ、２ｄ）に表示する地図や、車両の現在位置などを含むナビゲーション画面などのコンテンツを描画する。

照明制御アプリは、照明制御部２８により実行されるアプリであり、反射照明１２及び空間照明１３のオンオフを制御したり、照明１４の色味や輝度を制御したりするアプリである。画像合成アプリは、表示器２に表示させる様々な画像コンテンツの大きさや種類を特定し、コンテンツの画像を一フレーム内に合成し、この合成された混在画像を複数のディスプレイ２ａ～２ｅに出力するアプリである。画像合成アプリは、コンポジッタとも称される画像合成部としての機能を実現する。コンテンツの画像を描画するアプリには、当該コンテンツの画像を描画するための表示レイヤが割り当てられている。これらの表示レイヤは、記憶部２３上に、必要となる画像のコンテンツを描画できる大きさで確保されている。

また、複数のディスプレイ２ａ～２ｅに表示される画像コンテンツは、アニメーション動作可能になっている。ここで、アニメーション動作とは、コンテンツを示す画像の位置や大きさが徐々に変化したり、画像が回転したり、車両乗員による操作パネル１９のスワイプ操作にともなってユーザインターフェースが全体的に移動したり、画像が徐々にフェードインあるいはフェードアウトしたり、画像の色が変化したりするような表示態様である。

図４に示した制御装置２２、照明制御部２８及び表示処理部１５は、記憶部２３に記憶された各種のアプリを実行することで複数のディスプレイ２ａ～２ｅに表示制御する。このとき、図８に例示したように、左右端に位置するディスプレイ２ａ、２ｅは、主に電子ミラー用のコンテンツを表示処理すると共に、運転者Ｄの直前に位置するディスプレイ２ｂにはメータ画像を表示制御する。

またその他のディスプレイ２ｃ、２ｄには、ナビゲーション処理の地図画面や前方撮像カメラの撮像画像などを表示制御したり、エンタメ画像コンテンツを表示制御したりする。各ディスプレイ２ａ～２ｅに表示させるコンテンツの内容はこれに限られるものではない。
また照明制御部２８は、記憶部２３に記憶された照明制御アプリを実行することで反射照明１２及び空間照明１３をオンオフ制御したり、照明光の色や輝度を制御したりする。

本実施形態は、虚像Ｋに実体物８、９を組み合わせたマルチ表示をすることが特徴の一つとなっている。このため照明制御部２８は、虚像形成部６による虚像Ｋの形成に連携して照明１４の点灯状態を変化させるようにしている。以下では、実体物８、９及び虚像Ｋを用いて表現する態様例について図７から図１４を参照しながら説明する。図７から図１４には、乗員視点で映像を視認可能なコンテンツ画像を表示する領域Ｒを示している。

図７に示すように、照明制御部２８により反射照明１２及び空間照明１３を点灯オフ制御しながら、表示処理部１５によりディスプレイ２ｂにコンテンツを表示させて虚像Ｋを形成すれば、背景を暗色（例えば、黒色）に保ちつつ、虚像Ｋのみを乗員に視認させることができる。すなわち、照明制御部２８が、照明１４を点灯オフとすることで乗員には虚像形成部６による虚像Ｋを視認可能にすると共に乗員へ実体物８、９を視認不能にできる。この場合、実体物８、９を乗員に視認させることなく虚像Ｋのみを乗員に視認させることができる。虚像Ｋの映像表示のみとなるため、実体物８、９の態様に影響されることなく、表示器２の映像のみでコンテンツをマルチ表示できる。

図８に示すように、照明制御部２８により反射照明１２をオフ制御すると共に空間照明１３をオン制御し、表示処理部１５によりディスプレイ２ｂを表示オフして虚像Ｋを形成しないようにすることで、実体物８、９による表現が可能となる。空間照明１３がオンされているため、背景を明色（例えば、筐体１０の内側の乳白色）に保つことができる。また例えば、実体物８、９の盤面８ｂ、９ｂの表面に予め施された文字盤や、盤面８ｂ、９ｂの周縁に明色なリング形状体８ｃ、９ｃを浮かび上がらせるように表示できる。これにより、通常の二次元映像だけでは表現不可能なリアル感を醸し出すことができる。

また図９に示す例では、照明制御部２８が、反射照明１２をオフ制御すると共に空間照明１３をオン制御し、表示処理部１５によりディスプレイ２ｂにコンテンツを表示させて虚像Ｋを形成している。空間照明１３が点灯オンされているため、盤面８ｂ、９ｂに光が照らされることで当該盤面８ｂ、９ｂの存在を浮かび上がらせることができ、実体物８、９の上に虚像Ｋを形成して乗員に視認させることができる。

例えば、盤面８ｂ、９ｂの上に文字盤の文字針、地図表示の虚像Ｋを重ねて実現できる。また、虚像形成部６は、実体物８、９の盤面８ｂ、９ｂの上に重ねてメータ文字盤及びメータ指針によるメータ画像を表現した虚像Ｋを形成できる。図９に示す表示態様を使用することで、あたかも宙に浮いた様にメータ画像を表示できる。また、盤面８ｂ、９ｂの間に地図表示画面の虚像Ｋを形成することで当該地図表示画面も浮かび上がらせることができる。また、盤面８ｂ、９ｂの中央のセンタ指針ボスには、乗員カメラ３１ｂ及び赤外線照明３１ａが構成されているものの、乗員カメラ３１ｂ及び赤外線照明３１ａの存在感を消すことができる。

また図１０に示す例では、照明制御部２８により反射照明１２をオフ制御すると共に空間照明１３をオン制御し、表示処理部１５によりディスプレイ２ｂにコンテンツを表示させて虚像Ｋを形成している。このとき、空間照明１３が点灯オンしているため盤面８ｂ、９ｂに光が照られることで盤面８ｂ、９ｂの存在を浮かび上がらせることができ、さらに虚像Ｋを盤面８ｂ、９ｂの表面上に表現できる。図１０に示す表示態様を実現することで、文字盤上のデジタル表示と車両情報の表示（例えば、電気自動車モード、ハイブリッドモード、ガソリン運転モード）などを虚像Ｋの映像により表現できる。また、虚像形成部６が盤面８ｂ、９ｂの表面に対し黒色又は黒系統に色表現することで乗員カメラ３１ｂ及び赤外線照明３１ａの存在感を消すことができる。

また図１１に示す例では、照明制御部２８により下側の反射照明１２をオン制御すると共に上側の空間照明１３をオフ制御し、表示処理部１５によりディスプレイ２ｂの表示をオフして虚像Ｋを形成していない。このとき、空間照明１３が点灯オンしているため、盤面８ｂ、９ｂの下側から光を照らすことができ、背景を暗色（例えば、黒色）に保ちながら盤面８ｂ、９ｂに間接照明効果を与えることができる。この場合、盤面８ｂ、９ｂの周縁に実体のリング形状体８ｃ、９ｃを幻想的に浮かび上がらせることができる。これにより、虚像Ｋの映像では作成不可能な雰囲気、リアル感を醸し出すことができる。

また図１２に示すように、照明制御部２８により反射照明１２をオン制御すると共に空間照明１３をオフ制御し、表示処理部１５によりディスプレイ２ｂの表示をオフして虚像Ｋを形成しないようにすることもできる。このとき、空間照明１３がオンされているため、盤面８ｂ、９ｂの下側から光を照らすことができ、背景を暗色に保ちながら盤面８ｂ、９ｂに間接照明効果を与えることができる。この場合、盤面８ｂ、９ｂの周縁に実体のリング形状体８ｃ、９ｃを幻想的に浮かび上がらせることができると共に、空間照明１３の色を変更することで車両内に様々な雰囲気を演出できる。

図１２に示した例では、照明制御部２８が、左右の反射照明１２を白色に発色させてリング形状体８ｃ、９ｃをうっすらと浮かびあがらせるように表示している。また、図１３に示した例では、右側のリング形状体８ｃを照らす反射照明１２を白色に発色させながら、左側のリング形状体８ｃを照らす反射照明１２をオレンジ色に発色させるようにしても良い。オレンジ色に発色させることで警告灯に合わせて乗員に警告、注意喚起することができる。

例えば、制御装置２２は、車速センサ３３から得られた車速情報に基づいて速度超過であることを検出した場合、表示処理部１５により左側の盤面８ｂの中央に速度情報を表示すると共に、照明制御部２８により反射照明１２を点灯オンして盤面８ｂの周縁のリング形状体８ｃをオレンジ色、すなわち黄赤色に発色させる。このような表示形態とすることで、黄赤色の明示により警告情報を乗員に意識させることができる。しかも、黄赤色のリング形状体８ｃの内側に表示された速度情報に注目させることができる。図１３に示すように、その脇に、警告灯を表示したり、警告音等により警告情報を報知したりすれば、さらに効果的である。

また、乗員が車両に乗車し、車両を始動したときには、電子制御装置２１は無線通信部３４により乗員が所持する携帯端末Ａとの間で通信確立してデータ通信可能になる。電子制御装置２１は、携帯端末Ａから電話番号などの識別情報を入力することで、車両に搭載されたスピーカ３６、マイク３７を通じてハンズフリー通話可能になる。

図１４に示すように、外部から通話要求が到来した場合に、電子制御装置２１は、携帯端末Ａから無線通信部３４を通じて通話要求が到来したことを入力する。すると、制御装置２２は、表示処理部１５を用いて「Incoming Call」など着呼があったことを示すメッセージをディスプレイ２ｂの中央に対し虚像Ｋにより表示する。このとき、盤面８ｂ、９ｂの表面にメッセージを表示することなくディスプレイ２ｂにより虚像Ｋを表示する領域Ｒ全体を使用してマルチ表示できる。

またこのとき、照明制御部２８は、左右の反射照明１２を緑色にしてリング形状体８ｃ、９ｃに発色させることで、着呼情報などの情報を虚像Ｋにより表示したことを演出できる。これにより、着呼があったことを比較的大きなディスプレイ２ｂの全体領域を用いて報知できる。その後、乗員が操作パネル３０の操作又は音声により応答することでハンズフリー通話を開始でき、外部通信系ＥＣＵを通じて外部と音声通話できる。

また、乗員による表示器２の視認状態を考慮すれば、朝方や昼間など車両内外が比較的明るいときには、表示器２に対し明色を背景とした映像表現をすることが望ましく、夜間などには、表示器２に対し暗色を背景とした映像表現をすることが望ましい。このため、照度センサなどを用いて車両内部又は外部の明るさを検知し、この検知結果に基づいて照明制御部２８は空間照明１３のオンオフ又は光強度などを調整しても良い。

朝方や昼間などには、図７から図１０に示したように照明制御部２８が空間照明１３をオン制御することで背景を明色にして映像表現すると良く、夜間などには、図１１から図１４に示したように、照明制御部２８が空間照明１３をオン制御することで背景を暗色にして映像表現しても良い。

本実施形態によれば、表示器２によるコンテンツの表示内容をハーフミラー７で反射して乗員に視認させることができると共に、ハーフミラー７を透過して実体物８、９を乗員に視認させることができ、表現の幅を拡げることができ表現性を向上できる。

（他の実施形態）
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

前述実施形態では、反射照明１２及び空間照明１３の何れか一方をオンする照明方法を例示したが、これに限定されるものではなく、反射照明１２及び空間照明１３を両者オンして光を照らしても良い。この場合、光量を調整すると良い。

前述実施形態では、運転者Ｄの前のディスプレイ２ｂの奥側に実体物８、９を設置する例を示したが、助手席乗員Ｐの前のディスプレイ２ｄの奥側に実体物８、９を設置しても良い。実体物８、９の設置場所はディスプレイ２ａ～２ｅの何れか一つ以上の奥側に設置していれば本開示の特徴を適用できる。この実体物８、９に赤外線照明３１ａ及び乗員カメラ３１ｂを組み込むことで、助手席乗員Ｐの状態を検出可能に構成しても良い。

前述実施形態では、支持台８ａ、９ａに円盤状の盤面８ｂ、９ｂを設けた実体物８、９を適用したが、「実体物」はこれに限定されるものではない。例えば、写真フレームのように矩形、円形などの枠状の構成物を「実体物」としてハーフミラー７の奥側に配置しても良い。このとき、乗員を撮像する乗員カメラ３１ｂと乗員の存在を検出する赤外線照明３１ａとを「実体物」の一部に備え付けると良い。

また前述実施形態では、「意匠物」として、リング形状体８ｃ、９ｃを用いた形態を説明したがこれに限られない。例えば、「意匠物」としては表面に微細な凹凸が施された光反射体、又は、円形枠、矩形枠などの枠状構成物であっても良い。表面に微細な凹凸が施された光反射体を配置することで照明１４の光を乱反射させることができ表現性を高めることができる。枠状構成物としては、写真フレーム、デコレーションフレームなどを適用することもできる。

また乗員カメラ３１ｂ及び赤外線照明３１ａは、基本的に、ディスプレイ２ｂの周縁端部脇などの目立ちにくい場所に設置されていることが望ましい。また、乗員カメラ３１ｂ及び赤外線照明３１ａの外観が取付対象物となる「意匠物」の意匠の一部に溶け込むように設置されることが望ましい。

すると、乗員カメラ３１ｂ及び赤外線照明３１ａの存在感を無くしながら乗員の状態を検出できる。例えば、乗員カメラ３１ｂや赤外線照明３１ａの筐体は黒などの暗色になっていることが多い。このため、色使いを工夫しその設置場所の周囲を同色又は同系色にすることで意匠の一部に溶け込むように設置すると良い。前述した枠上構成物として写真フレームを適用した場合には、写真フレームを暗色にし、その一部に乗員カメラ３１ｂ、赤外線照明３１ａを設置すると良い。

また、手動運転又は運転支援時には、照明制御部２８が反射照明１２及び空間照明１３の両者を強制的に点灯オフすると良いし、この手動運転又は運転支援時には、ハーフミラー７の奥側の空間を自動運転時に比較して暗くすると良い。すると、運転者Ｄの目の前の環境を暗くすることで運転し易くなる。逆に、自動運転時には、照明制御部２８が反射照明１２及び空間照明１３の両者又は何れか一方を強制的に点灯オンすると良い。この際、明るくすることで乗員が表示器２に表示されるコンテンツを視認しやすくなり、コンテンツを楽しむことができる。

前述した電子制御装置２１、２１ｚは、表示系のＥＣＵ、周辺監視系のＥＣＵ、走行制御系のＥＣＵ、外部通信系ＥＣＵに分類して構成した形態を示したが、これらのＥＣＵに搭載された機能を必要に応じて取りまとめて一体の電子制御装置２１として構成したり、さらに機能を細分化して多数の電子制御装置２１、２１ｚに構成しても良い。

本開示に記載の電子制御装置２１、制御装置２２、照明制御部２８による手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。或いは、本開示に記載の電子制御装置２１、制御装置２２、照明制御部２８及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によりプロセッサを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。

若しくは、本開示に記載の電子制御装置２１、制御装置２２、照明制御部２８及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路により構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより実現されても良い。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていても良い。

本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、１は車両用表示制御システム、２は表示器（表示部）、２ａ～２ｅはディスプレイ（表示部）、６は虚像形成部、７はハーフミラー、８ｂ、９ｂは盤面（メータ表示用盤面）、８ｃ、９ｃはリング形状体（意匠物）、２１は電子制御装置、３１ａは赤外線照明、３１ｂは乗員カメラ、を示す。

Claims (19)

1. 車両用のコンテンツを表示制御して乗員に視認させる車両用表示制御システム（１）であって、
   虚像形成用の表示部（２ｂ）に前記コンテンツを表示させることでハーフミラー（７）の反射面に前記コンテンツを反射させて虚像結像位置に虚像を形成して前記乗員に視認させる虚像形成部（６）と、
   前記乗員の側から見て前記ハーフミラーの反射面の奥側に設置され前記ハーフミラーを透過して前記乗員に視認可能にした実体物（８、９）と、
   を備える車両用表示制御システム。
2. 前記虚像結像位置と前記実体物の造形の表面位置とが揃うように配置されている請求項１記載の車両用表示制御システム。
3. 前記実体物は、車載メータ表示用盤面（８ｂ、９ｂ）を含む請求項１又は２記載の車両用表示制御システム。
4. 前記虚像形成部は、前記車載メータ表示用盤面の上にメータ画像の虚像を形成する請求項３記載の車両用表示制御システム。
5. 前記ハーフミラーの反射面の奥に位置して前記実体物に光を照らす照明（１４、１２、１３）を備える請求項１から４の何れか一項に記載の車両用表示制御システム。
6. 前記照明は、前記乗員から直接視認不能な場所に設置されている請求項５記載の車両用表示制御システム。
7. 前記実体物は前記照明の光を反射可能な意匠物（８ｃ、９ｃ）を備える請求項５又は６記載の車両用表示制御システム。
8. 前記意匠物は、表面に微細な凹凸が施された光反射体、リング状に形成されたリング形状体（８ｃ、９ｃ）、又は、円形枠、矩形枠などの枠状構成物を含む請求項７記載の車両用表示制御システム。
9. 前記乗員を撮像する乗員カメラ（３１ｂ）と前記乗員の存在を検出する赤外線照明（３１ａ）とを前記実体物の一部に備え付けて構成される請求項１から８の何れか一項に記載の車両用表示制御システム。
10. 前記乗員カメラ及び前記赤外線照明は、これらの外観が取付対象物の意匠の一部に溶け込むように設置される請求項９記載の車両用表示制御システム。
11. 前記照明をオンオフ制御する照明制御部（２８）を備える請求項５から７の何れか一項に記載の車両用表示制御システム。
12. 前記照明制御部は、手動運転又は運転支援時において自動運転時に比較して暗くする請求項１１記載の車両用表示制御システム。
13. 前記照明制御部は、手動運転又は運転支援時には前記照明を点灯オフする請求項１１又は１２記載の車両用表示制御システム。
14. 前記照明制御部は、自動運転時には前記照明を点灯オンする請求項１１又は１２記載の車両用表示制御システム。
15. 前記照明制御部は、前記虚像形成部による虚像の形成に連携して前記照明の点灯状態を変化させる請求項１１から１４の何れか一項に記載の車両用表示制御システム。
16. 前記照明制御部が、前記照明を点灯オフとすることで前記乗員には前記虚像形成部による虚像を視認可能にすると共に前記乗員へ前記実体物を視認不能とする請求項１１から１５の何れか一項に記載の車両用表示制御システム。
17. 前記照明制御部が、前記照明を点灯オンとすることで前記乗員には前記実体物を視認可能とすると共に前記虚像形成部により前記実体物上に虚像を形成して前記乗員に視認可能にする請求項１１から１５の何れか一項に記載の車両用表示制御システム。
18. 車両用のコンテンツを表示制御して乗員に視認させる車両用表示制御方法であって、
    電子制御装置（２１）が、
    虚像形成部（６）を用いて虚像形成用の表示部に前記コンテンツを表示させると共に、ハーフミラー（７）に前記コンテンツを反射させて虚像形成領域に虚像を形成して前記乗員に視認させる過程と、
    照明制御部（２８）により前記ハーフミラーの奥に設置され前記ハーフミラーを透過して視認可能に設置される実体物に光を照らす照明をオンオフ制御する過程と、
    を実行する車両用表示制御方法。
19. 車両用のコンテンツを表示制御して乗員に視認させる車両用表示制御プログラムであって、
    電子制御装置（２１）に、
    虚像形成部（６）を用いて虚像形成用の表示部に前記コンテンツを表示させると共に、ハーフミラーに前記コンテンツを反射させて虚像形成領域に虚像を形成して前記乗員に視認させる手順と、
    照明制御部（２８）により前記ハーフミラーの奥に設置され前記ハーフミラーを透過して視認可能に設置される実体物に光を照らす照明（１４、１２、１３）をオンオフ制御する手順と、
    を実行させる車両用表示制御プログラム。
    

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