JP2024081027A - 車両用表示制御装置、車両用表示制御システム及び車両用表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が車線変更することを乗員に対して直感的に把握させることができる車両用表示制御装置、車両用表示制御システム及び車両用表示制御方法を得る。【解決手段】車両用表示制御装置は、自動運転による車線変更時又は運転支援による車線変更時に、運転席周辺の表示領域に車線変更を行う車両画像を表示する車両用表示制御装置であって、前記車両画像の前部を移動先の車線の方向へ向けて表示する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用表示制御装置、車両用表示制御システム及び車両用表示制御方法
に関する。

特許文献１には、車両の自動運転を行う自動運転制御部からイベントの発生が通知された場合に、表示部に表示する画像を、一人称視点の画像から三人称視点の画像へ変化させる車両用表示装置が開示されている。

特開２０２０－１６３９３２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置では、車両が車線変更する方向を直感的に把握できないため、改善の余地がある。

本発明は、車両が車線変更することを乗員に対して直感的に把握させることができる車両用表示制御装置、車両用表示制御システム及び車両用表示制御方法を得ることを目的とする。

請求項１に係る車両用表示制御装置は、自動運転による車線変更時又は運転支援による車線変更時に、運転席周辺の表示領域に車線変更を行う車両画像を表示する車両用表示制御装置であって、前記車両画像の前部を移動先の車線の方向へ向けて表示する。

請求項１に係る車両用表示制御装置では、自動運転による車線変更時又は運転支援による車線変更時に、運転席周辺の表示領域に車線変更を行う車両画像を表示する。これにより、乗員に対して車線変更が行われていることを把握させることができる。また、車両画像の前部を移動先の車線の方向へ向けて表示することで、車両が車線変更する方向を乗員に対して直感的に把握させることができる。

請求項２に係る車両用表示制御装置は、請求項１において、車両の舵角に応じて前記車両画像の角度を変化させる。

請求項２に係る車両用表示制御装置では、舵角に応じて車両画像の角度が変化するため、一車線を車線変更する場合と二車線を車線変更する場合とで車両画像の角度が異なる。これにより、車線変更する方向に加えて、複数の車線を移動することを直感的に把握させることができる。

請求項３に係る車両用表示制御装置は、請求項１において、車線変更の前後の状態では、前記表示領域に車両の走行予定経路を表示し、車線変更時には、前記走行予定経路の表示を中断する。

請求項３に係る車両用表示制御装置では、車線変更時に走行予定経路の表示が中断される。これにより、車線変更が行われることを乗員が容易に把握できる。

請求項４に係る車両用表示制御システムは、請求項１～３の何れか１項に記載の車両用表示制御装置と、ウインドシールドガラスへ前記車両画像を投影可能なヘッドアップディスプレイ装置と、を有し、前記表示領域は、前記ヘッドアップディスプレイ装置によって前記車両画像が投影されたウインドシールドガラスの一部を含んでいる。

請求項４に係る車両用表示制御システムでは、ウインドシールドガラスへ車両画像が投影されるため、乗員が車線を前方に向けた状態で車線変更の方向を容易に把握できる。

請求項５に係る車両用表示制御方法は、自動運転による車線変更時又は運転支援による車線変更時に、運転席周辺の表示領域に車線変更を行う車両画像を表示する際に、前記車両画像の前部が移動先の車線の方向へ向くように表示を行う。

請求項５に係る車両用表示制御装置では、運転席周辺の表示領域に車線変更を行う車両画像を表示する際に、車両画像の前部が移動先の車線の方向へ向くように表示を行うことで、乗員に対して車線変更する方向を直感的に把握させることができる。

以上説明したように、本発明に係る車両用表示制御装置、車両用表示制御システム及び車両用表示制御方法によれば、車両が車線変更することを乗員に対して直感的に把握させることができる。

実施形態に係る車両用表示制御装置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制御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制御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り、車線変更が行われる前の通常の走行状態が示されている。 実施形態における表示領域の表示例を示す図であり、車線変更時の状態が示されている。 実施形態における表示処理の一例を示すフローチャートである。

実施形態に係る車両用表示制御装置２８を備えた車両用表示制御システム１０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。なお、これに限定されず、運転席が車両左側に設定された車両に適用してもよい。

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の車両右側において、運転席の車両前方に設けられたメータディスプレイによって構成されている。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いる。

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、表示装置としてのヘッドアップディスプレイ装置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。具体的には、インストルメントパネル１４の車両前方側には、画像を投影可能なヘッドアップディスプレイ装置４６が設けられており、このヘッドアップディスプレイ装置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４６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。

ここで、車両１２には、車両用表示制御システム１０を構成する車両用表示制御装置２８が設けられている。本実施形態の車両用表示制御装置２８は、例えば、種々の制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。

（車両用表示制御装置２８のハードウェア構成）
図２に示されるように、車両用表示制御装置２８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、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）３８及び入出力インターフェース（入出力Ｉ／Ｆ）４０を含んで構成されている。各構成は、内部バス４２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、表示処理などを行うための表示プログラム等が格納されている。

通信インターフェース３８は、車両用表示制御装置２８がサーバ及び他の機器と通信するためのーフェースであり、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。

入出力インターフェース４０には、視線検出センサ４４、第一表示部２４、第二表示部２５及びヘッドアップディスプレイ装置４６が接続されている。また、ヘッドアップディスプレイ装置４６によって第三表示部２６へ画像が投影される。

視線検出センサ４４は、例えば、インストルメントパネル１４に設けられており、運転席に着座した乗員（ドライバ）の顔へ向けて配置されている。そして、視線検出センサ４４は、乗員の目を認識することで、角膜反射法、強膜反射法などの原理を用いて乗員の視線方向を検出する。

（車両用表示制御装置２８の機能構成）
車両用表示制御装置２８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。車両用表示制御装置２８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、車両用表示制御装置２８は、機能構成として、走行予定経路取得部５２、周辺状況取得部５４、車線変更要否判断部５６及び情報表示部５８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。

走行予定経路取得部５２は、ナビゲーションシステムなどによって設定された走行予定経路に関する情報を取得する。例えば、乗員がナビゲーションシステムなどに対して目的地を入力することで、目的地までの走行予定経路が設定される。走行予定経路には、走行予定の道路の情報、及び右左折など進路を変更する交差点の位置情報などが含まれている。また、走行予定経路に自動車専用道路が含まれる場合、分岐路の位置情報、及び自動車専用道路の出入口の位置情報などが含まれている。

なお、走行予定経路は、車両１２に搭載されたストレージなどに格納されていてもよく、サーバなど車両１２の外部に格納されていてもよい。走行予定経路取得部５２は、走行予定経路が車両１２のストレージに格納されている場合、ストレージにアクセスして走行予定経路の情報を取得する。また、走行予定経路取得部５２は、車両１２の外部のサーバなどに走行予定経路が格納されている場合、通信Ｉ／Ｆ３８を介してサーバから走行予定経路を取得してもよい。

周辺状況取得部５４は、車両１２に搭載された複数のセンサからの信号に基づく車両１２の周辺状況を取得する。例えば、車両１２には、車両前方を撮像する前方カメラ、車両後方を撮像する後方カメラ、及び車両側方を撮像する側方カメラなどのカメラ類が搭載されている。また、車両１２には、周囲の障害物を検出するためのレーダ類が搭載されている。周辺状況取得部５４は、これらのカメラ類及びレーダ類から受信した信号に基づいて、車両１２の周辺を走行する他車両の情報、及び障害物などの情報を取得する。

車線変更要否判断部５６は、走行予定経路及び周辺状況の少なくとも一方に基づいて車線変更の要否を判断する。例えば、車線変更要否判断部５６は、走行予定経路取得部５２によって取得された走行予定経路に関する情報に基づいて、車両の右左折地点が近づいた状況において、右左折を行う車線と異なる車線を走行している場合、車線変更が必要であると判断する。

また、車線変更要否判断部５６は、分岐路への進入地点が近づいた状況において、分岐路と隣接しない車線を走行している場合、分岐路と隣接する車線への車線変更が必要であると判断する。

さらに、車線変更要否判断部５６は、自動車専用道路の出入口が近づいた場合などの状況において、出入口に繋がる車線とは異なる車線を走行している場合、出入口と繋がる車線への車線変更が必要であると判断する。

さらにまた、車線変更要否判断部５６は、周辺状況取得部５４によって取得された車両１２の周辺状況から、前方を走行する前方車両の速度が遅い場合、追い越しを目的とする車線変更が必要であると判断する。例えば、運転支援機能であるＡＣＣ（アクティブクルーズコントロール）が有効となっている状態において、前方車両の速度がＡＣＣの設定速度よりも遅い場合で、かつ、前方車両との車間距離が所定の距離未満となった場合、車線変更要否判断部５６は、追い越しを目的とする車線変更が必要であると判断してもよい。

また、車線変更要否判断部５６は、周辺状況取得部５４によって取得された車両１２の周辺状況から、走行車線の前方に落下物などの障害物が検出された場合、障害物を回避するための車線変更が必要であると判断する。

情報表示部５８は、表示領域Ｖ１、表示領域Ｖ２及び表示領域Ｖ３の少なくとも一つの表示領域に車両の画像などを表示する。特に、本実施形態では、車両画像の前部を移動先の車線の方向へ向けて表示する。

情報表示部５８による表示例について、図４及び図５を参照して説明する。なお、図４及び図５では、車両１２が自動車専用道路を走行しており、自動運転又は運転支援機能が有効になっている状態である。

図４は、実施形態における表示領域Ｖ３の表示例を示す図であり、車線変更が行われる前の通常の走行状態が示されている。図４に示されるように、表示領域Ｖ３には、実際の走行車線と対応する車線の画像が表示されている。また、表示領域Ｖ３の下部には、車両１２を模した車両画像Ｍ１が表示されており、車両画像Ｍ１から前方へ走行予定経路Ｍ２が表示されている。

さらに、表示領域Ｖ３には、車両１２の周辺を走行する他の車両を模した他車画像Ｍ３～Ｍ５が表示されている。他車画像Ｍ３は、車両１２と同一の車線で車両１２の前方を走行している他車両を示している。また、他車画像Ｍ４及び他車画像Ｍ５は、車両１２が走行している車線の左隣の車線を走行している他車両を示している。

図５は、車線変更時の状態における表示領域Ｖ３の表示例である。図５に示されるように、右隣りの車線に車線変更する車両１２に応じた車両画像Ｍ１が表示されている。具体的には、車両画像Ｍ１は、走行車線の右側へ移動しており、車両画像Ｍ１の前部が移動先である右側へ向けて表示されている。

ここで本実施形態では、情報表示部５８は、車両１２の舵角に応じて車両画像Ｍ１の角度を変化させて表示する。すなわち、図５に示されるように中央の車線から右車線へ車線変更する場合と、左車線から中央の車線を跨いで右車線まで二車線を移動する場合とで車両画像Ｍ１の角度が変化して表示される。

また、本実施形態では、車線変更時には、情報表示部５８による走行予定経路Ｍ２の表示を中断する。具体的には、情報表示部５８は、車線変更が実行される直前に走行予定経路Ｍ２の表示を中断する。また、情報表示部５８は、車線変更が完了した後、走行予定経路Ｍ２の表示を再開する。

（作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。

（表示処理）
ヘッドアップディスプレイ装置４６の投影面である第三表示部２６に車線変更に関する情報を表示させる表示処理の一例について、図６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。なお、本実施形態では一例として、表示処理は、車両１２が自動車専用道路を走行しており、自動運転又は運転支援機能が有効になっている場合に実行される。

ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０２で走行予定経路に関する情報を取得する。具体的には、ＣＰＵ３０は、走行予定経路取得部５２の機能によって、車両１２の走行予定経路を取得する。例えば、ＣＰＵ３０は、直近の車線変更が必要となるイベント時までの走行予定経路のみを取得してもよい。

ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０４で周辺状況を取得する。具体的には、ＣＰＵ３０は、周辺状況取得部５４の機能によって車両１２の周辺状況を取得する。

ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０６で車両１２の車線変更が必要であるか否かについて判定する。具体的には、ＣＰＵ３０は、車線変更要否判断部５６の機能によって、走行予定経路取得部５２が取得した情報と周辺状況取得部５４が取得した情報とに基づいて、車線変更が必要であるか否かについて判定する。

ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０６で車線変更が必要であると判定した場合、ステップＳ１０８の処理へ移行する。一方、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０６で車線変更が不要であると判定した場合、表示処理を終了させる。

ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０８で車両１２の舵角を取得する。具体的には、ＣＰＵ３０は、車両１２のステアリングＥＣＵなどから舵角の情報を取得する。

ＣＰＵ３０は、ステップＳ１１０で所定の表示領域に車両画像Ｍ１を表示する。このとき、ＣＰＵ３０は、車両画像Ｍ１の前部を移動先の車線の方向へ向けて表示する。また、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０８で取得した舵角に応じて車両画像Ｍ１の傾きを変化させる。

なお、図５の表示と共に、車両１２に搭載された自動運転機能又は運転支援機能によって、ステアリング及びアクセルなどの制御が行われ、車両１２の車線変更が実行される。

以上のように、本実施形形態に係る車両用表示制御装置２８を備えた車両用表示制御システム１０では、自動運転による車線変更時又は運転支援による車線変更時に、運転席周辺の表示領域Ｖ１、表示領域Ｖ２及び表示領域Ｖ３の少なくとも一つに車線変更を行う車両画像Ｍ１を表示する。これにより、乗員に対して車線変更が行われていることを把握させることができる。特に、本実施形態では、ウインドシールドガラス１８の表示領域Ｖ３へ車両画像Ｍ１が投影されるため、乗員が車線を前方に向けた状態で車線変更の方向を容易に把握できる。

また、本実施形態では、車両画像Ｍ１の前部を移動先の車線の方向へ向けて表示することで、車両１２が車線変更する方向を乗員に対して直感的に把握させることができる。

さらに、本実施形態では、舵角に応じて車両画像Ｍ１の角度が変化して表示されるため、一車線を車線変更する場合と二車線を車線変更する場合とで車両画像Ｍ１の角度が異なる。これにより、車線変更する方向に加えて、複数の車線を移動することを直感的に把握させることができる。

さらにまた、本実施形態では、車線変更時に走行予定経路Ｍ２の表示が中断される。これにより、車線変更が行われることを乗員が容易に把握できる。

以上、実施形態に係る車両用表示制御システム１０、車両用表示制御装置２８及び車両１２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の表示領域Ｖ３に車線変更に関する情報を表示する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、第一表示部２４の表示領域Ｖ１、又は第二表示部２５の表示領域Ｖ２に車線変更に関する情報を表示する構成を採用してもよい。

また、表示領域Ｖ１、表示領域Ｖ２及び表示領域Ｖ３のうち、複数の表示領域に対して車線変更に関する情報を表示してもよい。

さらに、表示領域Ｖ３に車両画像Ｍ１を表示する場合において、乗員の視線方向に応じて車両画像Ｍ１の表示位置を変化させてもよい。例えば、視線検出センサ４４によって乗員の視線方向を検出し、この視線方向に基づいて車両画像Ｍ１の表示位置を調整してもよい。

さらにまた、上記実施形態では、車線変更時には走行予定経路Ｍ２の表示を中断したが、これに限定されない。走行予定経路Ｍ２及び車両画像Ｍ１の両方を視認して車線変更の方向を把握させてもよい。

また、上記実施形態では、車両１２の舵角に応じて車両画像Ｍ１の角度を変化させて表示したが、これに限定されない。例えば、車両１２の舵角にかかわらずに車両画像Ｍ１所定の角度で傾斜して表示してもよい。この場合であっても、傾斜方向を見ることで車線変更の方向を把握できる。

さらに、上記実施形態では、車線変更要否判断部５６は、走行予定経路取得部５２によって取得された走行予定経路に関する情報、及び周辺状況取得部５４によって取得された車両１２の周辺状況の少なくとも一方に基づいて車線変更の要否を判断したが、これに限定されない。例えば、車線変更要否判断部５６は、走行予定経路取得部５２によって取得された走行予定経路に関する情報のみに基づいて車線変更の要否を判断してもよい。また、車線変更要否判断部５６は、周辺状況取得部５４によって取得された車両１２の周辺状況のみに基づいて車線変更の要否を判断してもよい。

また、上記実施形態でＣＰＵ３０がプログラムを読み込んで実行した処理を、ＣＰＵ３０以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Spec Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、上記処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせで実行してもよく、例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

さらに、上記実施形態では、ストレージ３６に種々のデータを記憶させる構成としたが、これに限定されない。例えば、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の非一時的記録媒体を記憶部としてもよい。この場合、これらの記録媒体に各種プログラム及びデータなどが格納されることとなる。

さらにまた、上記実施形態で説明した処理の流れは一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

また、上記実施形態で説明した表示処理は、自動運転が可能な車両の自動運転時、及び自動運転が可能な車両の手動運転時の両方に適用可能である。また、手動運転のみ可能な車両の手動運転時、及び自動運転のみ可能な車両の自動運転時にも適用可能である。

１０ 車両用表示制御システム
１２ 車両
１８ ウインドシールドガラス
２８ 車両用表示制御装置
４６ ヘッドアップディスプレイ装置
Ｍ１ 車両画像
Ｍ２ 走行予定経路
Ｖ１～Ｖ３ 表示領域

Claims (5)

1. 自動運転による車線変更時又は運転支援による車線変更時に、運転席周辺の表示領域に車線変更を行う車両画像を表示する車両用表示制御装置であって、
   前記車両画像の前部を移動先の車線の方向へ向けて表示する車両用表示制御装置。
2. 車両の舵角に応じて前記車両画像の角度を変化させる請求項１に記載の車両用表示制御装置。
3. 車線変更の前後の状態では、前記表示領域に車両の走行予定経路を表示し、
   車線変更時には、前記走行予定経路の表示を中断する請求項１に記載の車両用表示制御装置。
4. 請求項１～３の何れか１項に記載の車両用表示制御装置と、ウインドシールドガラスへ前記車両画像を投影可能なヘッドアップディスプレイ装置と、を有し、
   前記表示領域は、前記ヘッドアップディスプレイ装置によって前記車両画像が投影されたウインドシールドガラスの一部を含んでいる車両用表示制御システム。
5. 自動運転による車線変更時又は運転支援による車線変更時に、運転席周辺の表示領域に車線変更を行う車両画像を表示する際に、前記車両画像の前部が移動先の車線の方向へ向くように表示を行う車両用表示制御方法。