以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
(第一実施形態)
本開示の第一実施形態による表示制御装置の機能は、図1及び図2に示すHCU(Human Machine Interface Control Unit)100によって実現されている。HCU100は、車両Aにおいて用いられるHMI(Human Machine Interface)システム10を、ヘッドアップディスプレイ(以下、HUD)20等と共に構成している。HMIシステム10には、メータディスプレイ23、操作デバイス26及びDSM(Driver Status Monitor)27等がさらに含まれている。HMIシステム10は、車両Aの乗員(例えばドライバ等)によるユーザ操作を受け付ける入力インターフェース機能と、ドライバへ向けて情報を提示する出力インターフェース機能とを備えている。
HMIシステム10は、車両Aに搭載された車載ネットワーク1の通信バス99に通信可能に接続されている。通信バス99には、周辺監視センサ30、ロケータ40、DCM49、運転支援ECU(Electronic Control Unit)50、及びナビゲーション装置55、ステアECU61、ボディECU63等が接続されている。通信バス99に接続されたこれらのノードは、相互に通信可能である。
周辺監視センサ30は、車両Aの周辺環境を監視する自律センサである。周辺監視センサ30は、自車周囲の検出範囲から、歩行者、サイクリスト、人間以外の動物、及び他車両等の移動物体、さらに路上の落下物、ガードレール、縁石、道路標識、走行区画線等の路面標示、及び道路端等の静止物体を検出可能である。周辺監視センサ30は、車両Aの周囲の物体を検出した検出情報を、通信バス99を通じて、運転支援ECU50等に提供する。
周辺監視センサ30は、物体検出のための検出構成として、フロントカメラ31及びミリ波レーダ32を有している。フロントカメラ31は、車両Aの前方範囲を撮影した撮像データ、及び撮像データの解析結果の少なくとも一方を、検出情報として出力する。ミリ波レーダ32は、例えば車両Aの前後の各バンパーに互いに間隔を開けて複数配置されている。ミリ波レーダ32は、ミリ波又は準ミリ波を、車両Aの前方範囲、前側方範囲、後方範囲及び後側方範囲等へ向けて照射する。ミリ波レーダ32は、移動物体及び静止物体等で反射された反射波を受信する処理により、検出情報を生成する。尚、ライダ及びソナー等の検出構成が、周辺監視センサ30に含まれていてもよい。
ロケータ40は、複数の取得情報を組み合わせる複合測位により、車両Aの高精度な位置情報等を生成する。ロケータ40は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信器41、慣性センサ42、高精度地図データベース(以下、高精度地図DB)43、及びロケータECU44を含む構成である。
GNSS受信器41は、複数の人工衛星(測位衛星)から送信された測位信号を受信する。慣性センサ42は、例えばジャイロセンサ及び加速度センサを有している。高精度地図DB43は、不揮発性メモリを主体に構成されており、ナビゲーション装置55にて用いられる地図データよりも高精度な地図データ(以下、高精度地図データ)を記憶している。高精度地図データは、少なくとも高さ(z)方向の情報について、詳細な情報を保持している。高精度地図データには、道路の三次元形状情報、レーン数情報、各レーンに許容された進行方向を示す情報等、高度運転支援及び自動運転に利用可能な情報が含まれている。
ロケータECU44は、プロセッサ、RAM、記憶部、入出力インターフェース、及びこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータを主体として含む構成である。ロケータECU44は、GNSS受信器41で受信する測位信号、慣性センサ42の計測結果、及び通信バス99に出力された車速情報等を組み合わせ、車両Aの自車位置及び進行方向等を逐次測位する。ロケータECU44は、測位結果に基づく車両Aの位置情報及び方角情報を、ロケータ情報として、ナビゲーション装置55、HCU100、運転支援ECU50等に提供可能である。ロケータECU44は、HCU100及び運転支援ECU50等からの要求に応じて、要求された高精度地図データを要求元のECUに提供可能である。
DCM(Data Communication Module)49は、車両Aに搭載される通信モジュールである。DCM49は、LTE(Long Term Evolution)及び5G等の通信規格に沿った無線通信により、車両Aの周囲の基地局との間で電波を送受信する。DCM49の搭載により、車両Aは、インターネットに接続可能なコネクテッドカーとなる。DCM49は、クラウド上に設けられたサーバから、最新の高精度地図データを受信可能である。DCM49は、ロケータECU44と連携して、高精度地図DB43に格納された高精度地図データを、最新の情報に更新する。
運転支援ECU50は、プロセッサ、RAM、記憶部、入出力インターフェース、及びこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。運転支援ECU50は、ドライバの運転操作を支援する運転支援機能を備えている。一例として、運転支援ECU50は、米国自動車技術会の規定する自動運転レベルにおいて、レベル2程度の高度な運転支援を可能にする。運転支援ECU50は、プロセッサによるプログラムの実行により、運転支援のための機能部として、走行環境認識部51、車線維持制御部52及び車線変更制御部53を有する。
走行環境認識部51は、周辺監視センサ30から取得する検出情報に基づき、車両Aの周囲の走行環境を認識する。走行環境認識部51は、車線維持制御部52及び車線変更制御部53での運転制御に関連する物標として、道路の区画線、前走車及び並走車等を認識し、認識した物標の相対的な位置情報等を生成する。
走行環境認識部51は、運転制御に直接的に関連する物標以外にも、経路案内に関連する物標を認識可能であり、認識した物標の相対的な位置情報及び種別情報等を生成する。詳記すると、走行環境認識部51は、車両Aが交差点GAi(図4参照)に接近する場合、交差点GAiに関連する物標(以下、交差点物標)を認識する。交差点物標は、交差点GAiの近傍又は手前側に存在する物標であり、具体的には、道路脇の道路標識、歩道線ROa,ROb及び停止線ROc等である。加えて走行環境認識部51は、交差点GAiを形成する道路のエッジを検出可能であり、二つのエッジの交点(以下、エッジ交点ROe,図4参照)を認識できる。一例として、走行環境認識部51は、交差点GAiの手前側且つ回頭側となる二つのエッジを検出し、これらのエッジ交点ROeを、交差点物標として認識する。走行環境認識部51は、十字路に限定されず、多叉路、Y字路、T字路及び環状交差点(ランナバウト)等、種々の形態の交差点GAiにおいて、手前側且つ回頭側の各エッジEd1,Ed2を検出する(図6~図9及び図22参照)。そして、走行環境認識部51は、検出した各エッジEd1,Ed2のエッジ交点ROeを認識する。
また走行環境認識部51は、車両Aが分岐地点GAj(図10参照)又は合流地点に接近する場合、こうした分岐合流地点に関連する物標(以下、地点物標)を認識する。地点物標は、分岐合流地点の近傍又は手前側に存在する物標であり、具体的には、分岐合流地点までの距離を示す看板、本線レーン及び分岐レーンLnj間の境界線ROf(図10参照)、並びに分岐地点GAjの終端ROg(図10参照)等である。走行環境認識部51は、交差点物標の認識に基づく交差点物標情報、及び地点物標の認識に基づく地点物標情報等を、通信バス99に出力する。
車線維持制御部52は、車両Aの車線内走行を制御するLTC(Lane Trace Control)又はLTA(Lane Tracing Assist)の機能を実現する機能部である。車線維持制御部52は、走行環境認識部51による走行環境の認識結果等に基づき、現在走行中の走行レーン(以下、自車レーンLns,図13参照)の概ね中央を辿る予定走行軌跡を生成する。車線維持制御部52は、車両Aの定速走行又は追従走行させるACC(Adaptive Cruise Control)機能に、LTC機能を連携させて、自車レーンに沿った走行(以下、車線内走行)を車両Aに継続させる運転制御を行う。車線維持制御部52は、LTC機能に関するステータス情報を、通信バス99を通じて、HCU100に逐次提供する。
車線変更制御部53は、車両Aの車線変更を制御するLCA(Lane Change Assist)の機能を実現する機能部である。車線維持制御部52は、走行環境認識部51による走行環境の認識結果等に基づき、自車レーンLnsの中央と隣接レーンLnd(図13参照)の中央とを滑らかに結ぶ形状の予定走行軌跡PLC(図13参照)を生成する。車線変更制御部53は、LCA機能による車線変更の実行を指示するユーザ操作に基づき、車線維持制御部52による車線内走行の運転制御を一時的に中断させ、自車レーンLnsからの離脱を可能にする。こうした状態下、車線変更制御部53は、予定走行軌跡PLCに従い車両Aの操舵輪の舵角を自動制御することにより、自車レーンLnsから隣接レーンLndへと車両Aを移動させる。
車線変更制御部53は、LCA機能に関するステータス情報と、予定走行軌跡PLCの形状情報等とを、通信バス99を通じて、HCU100に逐次提供する。ステータス情報は、LCA機能の作動状態が、起動直後の起動開始状態、車線変更開始を待機する待機状態、及び実行状態のいずれであるかを示す情報である。
ナビゲーション装置55は、HMIシステム10と連携し、ドライバ等によって設定された目的地までの経路案内を実施する車載装置である。ナビゲーション装置55は、ナビゲーション用の地図データベース(以下、ナビ地図DB)56及びナビディスプレイ57を備えている。ナビ地図DB56は、不揮発性メモリを主体に構成されており、経路案内に使用する地図データ(以下、ナビ地図データ)を記憶している。ナビ地図データには、道路についてのリンクデータ及びノードデータ等が記載されている。
ここで、ナビ地図データ及び高精度地図データは、互いに精度の異なる地図データである。特定の範囲について、高精度地図データに記録された情報は、ナビ地図データに記録された情報よりも高精度且つ高密度である。一方で、高精度地図データの整備された範囲が特定種別の道路(例えば、高速道路等)等に限定されるのに対し、ナビ地図データは、低精度の地図データではあるものの、一般道を含む広範囲について網羅的に整備されている。
ナビディスプレイ57は、例えば液晶ディスプレイ及び有機ELディスプレイ等の画像表示器である。ナビディスプレイ57は、例えばインスツルメントパネル9の上面中央又はセンタークラスタ等に設置されている。ナビディスプレイ57の表示画面には、例えば経路案内画像Png(図4及び図10参照等)、ナビ地図データに基づくマップ画像及び目的地へ向けたルート情報等が表示される。
ナビゲーション装置55は、操作デバイス26に入力された操作情報を取得し、ユーザ操作に基づく目的地と、当該目的地までの経路とを設定する。ナビゲーション装置55は、設定経路に含まれた案内エリアGAへの接近により、当該案内エリアGAにおける車両Aの進行方向を、ナビディスプレイ57による画面表示及び音声メッセージ等を組み合わせて、ドライバに案内する。
案内エリアGAは、経路案内が行われるポイントである。案内エリアGAは、右左折を行う交差点GAi(図4参照)及び分岐合流地点等と、これらの手前側の範囲とを含むように設定される。さらに、目的地及び経由地の近傍に案内エリアGAが設定されてもよい。ナビゲーション装置55は、案内エリアGAにおいて、経路案内の開始を通知する開始通知、及び経路案内の終了を通知する終了通知、及び経路案内の内容を示す経路詳細情報等を、ナビ情報としてHCU100に提供する。経路詳細情報には、例えば交差点GAi又は分岐合流地点についての位置情報及び道路形状情報、並びに交差点GAi又は分岐合流地点にて車両Aが進むべき方向を示す方向情報が含まれている。
ここで、ナビゲーション装置55に替えて、スマートフォン等のユーザ端末が、有線又は無線にて、車載ネットワーク1又はHCU100に電気接続されていてもよい。こうしたユーザ端末は、車両Aに搭載されたディスプレイオーディオと有線又は無線にて接続されていてもよい。ユーザ端末にて実行されるアプリケーション(ナビアプリ又は地図アプリ等)には、ユーザ操作に基づき、目的地までの経路が設定される。ユーザ端末は、ナビゲーション装置55と同様に、画面表示及び音声等を組み合わせた経路誘導と、HCU100へ向けたナビ情報の出力とを実行する。この場合、ユーザ端末又はユーザ端末及びディスプレイオーディが「車両Aに搭載されるナビゲーション装置」に相当する。
ステアECU61は、車両Aの操舵制御システムに設けられたECUであり、マイクロコントローラを主体として含む構成である。ステアECU61は、ドライバによるステアリング操作及び運転支援ECU50より取得する制御コマンドの少なくとも一方に基づき、ステアリングアクチュエータの作動を制御することで、操舵輪の向き、ひいては車両Aの進行方向を規定する。ステアECU61は、ステアリングホイールの回転方向及び回転角度(ハンドル角)又は操舵輪の転舵方向及び実舵角を、操舵情報として運転支援ECU50及びHCU100等に提供可能である。
ボディECU63は、マイクロコントローラを主体として含む制御装置である。ボディECU63は、車両Aに搭載された灯火装置の作動を制御する機能を少なくとも有している。ボディECU63は、方向指示スイッチ64と電気的に接続されている。方向指示スイッチ64は、ステアリングコラム部8に設けられたレバー状の操作部である。ボディECU63は、方向指示スイッチ64へ入力されるユーザ操作の検知に基づき、操作方向に対応した左右いずれかの方向指示器の点滅を開始させる。
方向指示スイッチ64には、方向指示器の点滅作動を開始させる通常のユーザ操作に加えて、LTC機能が作動した状態にて、車線変更制御部53に車線変更制御の実施を指示するオン操作が入力される。一例として、方向指示スイッチ64を所定時間(例えば1~3秒程度)半押し状態とするユーザ操作が、LCA機能のオン操作とされている。ボディECU63は、LCA機能のオン操作の入力を検知すると、運転支援ECU50へ向けてオン操作情報を出力する。ボディECU63は、運転支援ECU50と連携し、LCA機能による自動車線変更の実行期間中において、方向指示器の点滅を継続させる。ボディECU63は、方向指示器の点滅の作動状態を示す作動情報を、通信バス99を通じてHCU100に提供する。
次に、HMIシステム10に含まれるメータディスプレイ23、操作デバイス26、DSM27、HUD20及びHCU100の各詳細を順に説明する。
メータディスプレイ23は、ナビディスプレイ57及びHUD20等と共に、複数の車載表示デバイスの一つとして、車両Aに搭載されている。メータディスプレイ23は、例えば液晶ディスプレイ及び有機ELディスプレイ等の画像表示器である。メータディスプレイ23は、運転席の正面に設置され、運転席のヘッドレスト部分に表示画面を向けている。メータディスプレイ23は、HCU100と電気的に接続されており、HCU100によって生成された映像データを逐次取得する。メータディスプレイ23は、映像データに基づき、車速を示す指針表示画像、及び各車載機能のステータス情報を示すインジケータ画像等を、表示画面に表示する。さらに、メータディスプレイ23は、経路案内を行うTBT(Turn by Turn)画像Pmg(図4及び図10参照)、及び運転支援機能の作動状態を示すステータス画像等を、表示画面に表示する。ステータス画像には、例えばLCA機能による車線変更が行われるシーンにおいて、車線変更の実施を通知する車線変更画像Pmc(図13参照)が含まれている。
操作デバイス26は、ドライバ等によるユーザ操作を受け付ける入力部である。操作デバイス26には、例えば運転支援機能及び自動運転機能等について、起動及び停止の切り替えを行うユーザ操作が入力される。具体的には、ステアリングホイールのスポーク部に設けられたステアスイッチ、ステアリングコラム部8に設けられた操作レバー、及びドライバの発話を検出する音声入力装置等が、操作デバイス26に含まれる。
DSM27は、近赤外光源及び近赤外カメラと、これらを制御する制御ユニットとを含む構成である。DSM27は、運転席のヘッドレスト部分に近赤外カメラを向けた姿勢にて、例えばステアリングコラム部8の上面又はインスツルメントパネル9の上面等に設置されている。DSM27は、近赤外光源によって近赤外光を照射されたドライバの頭部を、近赤外カメラによって撮影する。近赤外カメラによる撮像画像は、制御ユニットによって画像解析される。制御ユニットは、アイポイントEPの位置及び視線方向等の情報を撮像画像から抽出し、抽出した状態情報をHCU100へ向けて逐次出力する。
HUD20は、HCU100と電気的に接続されており、HCU100によって生成された映像データを逐次取得する。HUD20は、映像データに基づき、経路情報、標識情報、及び各車載機能のステータス情報等、車両Aに関連する種々の情報を、虚像Viを用いてドライバに提示する。
HUD20は、ウィンドシールドWSの下方にて、インスツルメントパネル9内の収容空間に収容されている。HUD20は、虚像Viとして結像される光を、ウィンドシールドWSの投影範囲PAへ向けて投影する。ウィンドシールドWSに投影された光は、投影範囲PAにおいて運転席側へ反射され、ドライバによって知覚される。ドライバは、投影範囲PAを通して見える前景に、虚像Viが重畳された表示を視認する。
HUD20は、プロジェクタ21及び拡大光学系22を備えている。プロジェクタ21は、LCD(Liquid Crystal Display)パネル及びバックライトを有している。プロジェクタ21は、LCDパネルの表示面を拡大光学系22へ向けた姿勢にて、HUD20の筐体に固定されている。プロジェクタ21は、映像データの各フレーム画像をLCDパネルの表示面に表示し、当該表示面をバックライトによって透過照明することで、虚像Viとして結像される光を拡大光学系22へ向けて射出する。拡大光学系22は、凹面鏡等の光学素子を、少なくとも一つ含む構成である。拡大光学系22は、プロジェクタ21から射出された光を反射によって広げつつ、上方の投影範囲PAに投影する。
HUD20には、画角VAが設定される。HUD20にて虚像Viを結像可能な空間中の仮想範囲を結像面ISとすると、画角VAは、ドライバのアイポイントEPと結像面ISの外縁とを結ぶ仮想線に基づき規定される視野角である。画角VAは、アイポイントEPから見て、ドライバが虚像Viを視認できる角度範囲となる。HUD20では、垂直方向における垂直画角(例えば4~5°程度)よりも、水平方向における水平画角(例えば10~12°程度)の方が大きくされている。アイポイントEPから見たとき、結像面ISと重なる前方範囲が画角VA内の範囲となる。
HUD20は、重畳コンテンツCTs(図5等参照)及び非重畳コンテンツCTn(図5等参照)を、虚像Viとして表示する。重畳コンテンツCTsは、拡張現実(Augmented Reality,以下、AR)表示に用いられるAR表示物である。重畳コンテンツCTsの表示位置は、例えば路面の特定位置、前方車両、歩行者及び道路標識等、前景に存在する特定の重畳対象に関連付けられている。重畳コンテンツCTsは、前景中にある特定の重畳対象に重畳表示され、当該重畳対象に相対固定されているように、重畳対象を追って、ドライバの見た目上で移動可能である。即ち、ドライバのアイポイントEPと、前景中の重畳対象と、重畳コンテンツCTsとの相対的な位置関係は、継続的に維持される。そのため、重畳コンテンツCTsの形状は、重畳対象の相対位置及び形状に合わせて、所定の周期で更新され続ける。重畳コンテンツCTsは、非重畳コンテンツCTnよりも水平に近い姿勢で表示され、例えばドライバから見た奥行き方向に延伸した表示形状とされる。
非重畳コンテンツCTnは、前景に重畳表示される表示物のうちで、重畳コンテンツCTsを除いた非AR表示物である。非重畳コンテンツCTnは、重畳コンテンツCTsとは異なり、重畳対象を特定されないで、前景に重畳表示される。非重畳コンテンツCTnの表示位置は、特定の重畳対象に関連付けられていない。非重畳コンテンツCTnの表示位置は、投影範囲PA(画角VA)内の決まった位置とされる。故に、非重畳コンテンツCTnは、ウィンドシールドWS等の車両構成に相対固定されているように表示される。加えて非重畳コンテンツCTnの形状は、実質的に一定とされる。尚、車両Aと重畳対象との位置関係に起因し、非重畳コンテンツCTnであっても、重畳コンテンツCTsの重畳対象に重畳表示されるタイミングが発生してもよい。
HCU100は、HMIシステム10において、メータディスプレイ23及びHUD20等の車載表示デバイスによる表示を統合的に制御する電子制御装置である。HCU100は、処理部11、RAM12、記憶部13、入出力インターフェース14、及びこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。処理部11は、RAM12と結合された演算処理のためのハードウェアである。処理部11は、CPU(Central Processing Unit)及びGPU(Graphics Processing Unit)等の演算コアを少なくとも一つ含む構成である。処理部11は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)及び他の専用機能を備えたIPコア等をさらに含む構成であってよい。RAM12は、映像生成のためのビデオRAMを含む構成であってよい。処理部11は、RAM12へのアクセスにより、本開示の表示制御方法を実現するための種々の処理を実行する。記憶部13は、不揮発性の記憶媒体を含む構成である。記憶部13には、処理部11によって実行される種々のプログラム(表示制御プログラム等)が格納されている。
図1~図3に示すHCU100は、記憶部13に記憶された表示制御プログラムを処理部11によって実行することで、HUD20によるコンテンツの重畳表示を制御するための複数の機能部を有する。具体的に、HCU100には、視点位置特定部71、ナビ情報取得部72、地図データ取得部73、制御情報取得部74、状態情報取得部75及び表示生成部76等の機能部が構築される。
視点位置特定部71は、DSM27から取得する状態情報に基づき、運転席に着座しているドライバのアイポイントEPの位置を特定する。視点位置特定部71は、アイポイントEPの位置を示す三次元の座標(以下、アイポイント座標)を生成し、生成したアイポイント座標を、表示生成部76に逐次提供する。
ナビ情報取得部72は、ナビゲーション装置55からナビ情報を取得し、取得したナビ情報を表示生成部76に提供する。ナビ情報取得部72は、上述の開始通知、経路詳細情報、及び終了通知を逐次取得し、ナビゲーション装置55にて実施される経路案内の内容を把握する。
地図データ取得部73は、表示生成部76にて重畳コンテンツCTsの生成に用いられる地図データとして、ナビ地図データ及び高精度地図データを取得可能である。地図データ取得部73は、高精度地図データの整備された道路範囲では、高精度地図データをロケータ情報と共にロケータECU44より取得する。地図データ取得部73は、高精度地図データが未整備の道路範囲において、ナビゲーション装置55への要求により、高精度地図データの代替として使用するナビ地図データを取得する。以上のように、ナビゲーション装置55は、高精度地図データをナビ地図データに対して優先的に取得する。ナビゲーション装置55は、取得した高精度地図データ又はナビ地図データを、表示生成部76に提供する。
制御情報取得部74は、走行環境認識に基づく外界情報と、LTC機能及びLCA機能の各ステータス情報等とを運転支援ECU50より取得する。制御情報取得部74は、取得した外界情報及びステータス情報を表示生成部76に逐次提供する。制御情報取得部74は、経路案内を行う案内エリアGAの近傍にて、主としてフロントカメラ31の検出情報に基づく交差点物標情報及び地点物標情報を、外界情報として取得可能である。制御情報取得部74は、運転支援ECU50にてLTC機能が実行状態にある場合、自車レーンLns(図13参照)の左右の境界認識情報又は予定走行軌跡の形状情報等を運転支援ECU50より取得する。制御情報取得部74は、運転支援ECU50にてLCA機能が実行状態にある場合、隣接レーンLnd(図13参照)の境界認識情報及び予定走行軌跡PLC(図13参照)の形状情報等を運転支援ECU50より取得する。加えて制御情報取得部74は、自車レーンLns及び隣接レーンLnd間の境界線ROf(図13参照)について、相対位置及び形状を示す情報を、外界情報として取得する。
状態情報取得部75は、ドライバの操作に関連する操作情報を取得する。具体的に、状態情報取得部75は、ステアリング操作を示す操作情報として、上述の操舵情報をステアECU61より取得する。加えて状態情報取得部75は、方向指示器の作動状態(オン及びオフ)を示す作動情報を、ボディECU63より取得する。状態情報取得部75は、取得した操舵情報及び作動情報を、表示生成部76に逐次提供する。
表示生成部76は、メータディスプレイ23及びHUD20に逐次出力される映像データを生成することで、メータディスプレイ23及びHUD20によるドライバへの情報提示を制御する。表示生成部76は、虚像Viとして表示される各コンテンツの元画像を、HUD20へ向けて出力する映像データの個々のフレーム画像に描画する。表示生成部76は、重畳コンテンツCTs(図5等参照)の元画像をフレーム画像に描画する場合、アイポイントEP及び重畳対象の各位置に応じて、フレーム画像における元画像の描画位置及び描画形状を補正する。その結果、重畳コンテンツCTsは、アイポイントEPから見たとき、重畳対象に正しく重畳される位置及び形状で表示されるようになる。
表示生成部76は、重畳コンテンツCTsを重畳対象に追従させるため、結像面ISにおける虚像Viの結像形状を決定するシミュレーション演算を繰り返す。表示生成部76は、ナビ情報、ロケータ情報及び地図データ等に基づき、車両Aの現在の走行環境を仮想空間中に再現する。表示生成部76は、仮想の三次元空間の基準位置に自車オブジェクトを設定し、高精度地図データの示す形状の道路モデルを、ロケータ情報に基づき、自車オブジェクトに関連付けて、三次元空間にマッピングする。さらに表示生成部76は、自車オブジェクトに関連付けて、ドライバのアイポイントEPに対応する仮想位置に、仮想視点位置を設定する。自車オブジェクトに対する仮想視点位置は、視点位置特定部71にて取得される最新のアイポイント座標に基づき、逐次補正される。
表示生成部76は、三次元空間の道路モデルの路面上に、仮想オブジェクトを配置する。仮想オブジェクトは、重畳コンテンツCTsの形状を規定するオブジェクトである。表示生成部76は、記憶部13等に予め記憶された結像面ISの車両Aに対する座標情報を参照し、仮想空間中の仮想オブジェクトと仮想視点位置との間に、結像面ISを規定する。表示生成部76は、仮想視点位置から仮想オブジェクトへ向かう仮想視線に沿って、仮想オブジェクトを結像面ISに投影した形状を、虚像Viの結像形状として決定する。表示生成部76は、決定した形状の虚像Viが結像面ISに結像されるように、拡大光学系22及び投影範囲PAの拡大率及び歪みを考慮し、重畳コンテンツCTsの元画像を映像データに描画する。
さらに、表示生成部76は、高精度地図データが取得できない場合、ナビ地図データを用いて道路モデルをマッピングする。この場合、三次元空間中に再現される道路モデルの再現度及び精度は、高精度地図データを使用した場合よりも低くなる。また、表示生成部76は、高精度地図データが取得できない場合、運転支援ECU50を通じて提供されるフロントカメラ31の検出情報を、ナビ地図データと共に道路モデルのマッピングに使用可能である。具体的には、停止線ROc(図4及び図8参照)、横断歩道の歩道線ROa,ROb(図4参照)、左右の区画線(図13 境界線ROf)及び路側のエッジ等、検出された交差点物標及び地点物標が道路モデルにマッピングされる。こうした処理は、フロントカメラ31の検出情報を用いて自車の推定位置を補正する補正処理となる。
表示生成部76は、案内エリアGAでの経路案内のシーンにおいて、経路案内コンテンツCTsg及び経路案内アイコンCTng等を、HUD20によって表示させる(図5及び図11参照)。また表示生成部76は、LCA機能及びLTC機能が作動しているシーンにおいて、それぞれLCAコンテンツCTlc及びLTCコンテンツCTlt等を、HUD20によって表示させる(図14参照)。
経路案内コンテンツCTsg(図5及び図11参照)は、案内エリアGAにおいて経路案内を行う重畳コンテンツCTsである。一例として、経路案内コンテンツCTsgは、二本線状を呈し、走行中のレーンの路面のうちで、左右の各区画線の近傍を重畳対象とされる。経路案内コンテンツCTsgは、路面に貼り付いたように表示され、細帯状に延伸する形状により、右左折、車線変更及び直進等、案内エリアGAにて選択すべき運転行動、換言すれば、案内エリアGAでの走行経路を、ドライバに通知する。経路案内コンテンツCTsgは、車両Aの走行に合わせて、アイポイントEPから見える路面形状に適合するように、所定の更新周期で描画形状を更新される。
経路案内アイコンCTng(図5及び図11参照)は、非重畳コンテンツCTnであり、経路案内コンテンツCTsgと同様に、案内エリアGAでの経路案内に用いられる。経路案内アイコンCTngは、予め規定された形状で、予め規定された画角VA内の位置に表示される。一例として、経路案内アイコンCTngは、複数の三角形状が車両Aの進行方向へ向けて飛翔するようなアニメーション表示とされる。経路案内アイコンCTngは、経路案内コンテンツCTsgと共に表示されてもよく(図12参照)、又は経路案内コンテンツCTsgと排他的に表示されてもよい(図11参照)。
LTCコンテンツCTlt(図14参照)は、LTC機能による車線内走行が行われるシーンにおいて、車線内走行の予定走行軌跡を示す重畳コンテンツCTsである。LTCコンテンツCTltは、LTC機能の実行状態を示すステータス情報に基づき表示される。一例として、LTCコンテンツCTltは、一本線状を呈し、走行中のレーンの路面を重畳対象とされる。LTCコンテンツCTltは、制御情報取得部74にて取得される自車レーンLnsの境界認識情報又は予定走行軌跡の形状情報等に基づき、画角VA内に視認される自車レーンLnsの路面形状に合わせて、所定の更新周期で描画形状を更新される。
LCAコンテンツCTlc(図14参照)は、LCA機能による車線変更が行われるシーンにおいて、車線変更での移動方向を示す重畳コンテンツCTsである。LCAコンテンツCTlcは、LCA機能の実行状態を示すステータス情報に基づき表示される。一例として、LCAコンテンツCTlcは、自動車線変更での移動先となる隣接レーンLnd(図14参照)の路面を塗り潰すような様態で表示される。別の一例として、LCAコンテンツCTlcは、予定走行軌跡PLC(図13参照)を示す帯状に表示されてもよい。LCAコンテンツCTlcは、LTCコンテンツCTltと排他的に表示される。LCAコンテンツCTlcは、制御情報取得部74にて取得される隣接レーンLndの境界認識情報又は予定走行軌跡PLCの形状情報等に基づき、画角VA内に視認される隣接レーンLndの路面形状に合わせて、所定の更新周期で描画形状を更新される。
次に、交差点GAi及び分岐地点GAjでの経路案内のシーンと、LCA機能による自動車線変更のシーンとにおける各車載表示デバイスの表示遷移の詳細を、図4~図14に基づき、図1~図3を参照しつつ、以下説明する。
尚、経路案内が行われる交差点GAi及び分岐地点GAjでは、ナビゲーション装置55にて、ナビ地図データに基づく基準位置GPが設定される。交差点GAiにおける基準位置GPは、一例として、ナビ地図データにおける交差点GAiの中心ノードとされる(図4参照)。また、分岐地点GAjにおける基準位置GPは、一例として、分岐地点GAjの終端ROgに最も近いノードとされる(図10参照)。
<交差点での経路案内シーン>
図4及び図5に示す交差点GAiでの右折案内のシーンでは、基準位置GPまでの残距離Drが所定距離(一例として、一般道で300m程度)となる位置(ポイントP1参照)で、ナビゲーション装置55は、右折経路の案内を開始する。ナビゲーション装置55は、ポイントP1にて、ナビディスプレイ57による経路案内画像Pngの表示を開始させると共に、経路案内の開始を通知する開始通知及び経路案内の内容を示す経路詳細情報を、通信バス99に出力する。
ナビゲーション装置55より出力された開始通知及び経路詳細情報は、HCU100にて、ナビ情報取得部72によりナビ情報として取得される。こうした開始通知に基づき、表示生成部76は、メータディスプレイ23によるTBT画像Pmgの表示と、HUD20による経路案内コンテンツCTsgの重畳表示とを開始させる。表示生成部76は、経路詳細情報に基づき、TBT画像Pmg及び経路案内コンテンツCTsgの各描画形状を決定する。以上により、経路案内画像Pngの表示開始と実質的に同じタイミングか、又は僅かに遅れたタイミングで、経路案内画像Pngと実質的に同じ内容の経路案内を行うTBT画像Pmg及び経路案内コンテンツCTsgの表示が開始される。
運転支援ECU50は、車両Aの交差点GAiへの接近に基づき、交差点GAiに関連する交差点物標情報を走行環境認識部51にて生成し、通信バス99に出力する。運転支援ECU50より出力された交差点物標情報は、HCU100にて、制御情報取得部74により外界情報として取得される。
表示生成部76は、交差点物標を基準として、経路案内アイコンCTngの表示開始位置(ポイントP2参照)、及び経路案内コンテンツCTsgの表示終了位置(ポイントP3参照)を、交差点GAiの手前側に設定する。尚、ポイントP2は、ポイントP3よりも、交差点GAiの基準位置GPから離れていてもよく、ポイントP3と同じ位置であってもよい。
表示生成部76は、交差点GAiに対する自車(車両A)の位置をロケータ情報及び外界情報に基づき、継続的に把握する。表示生成部76は、車両Aが表示開始位置(ポイントP2参照)に到達すると、映像データへの経路案内アイコンCTngの元画像の描画を開始する。その結果、HUD20は、経路案内コンテンツCTsg及び経路案内アイコンCTngを共に虚像表示させた状態となる。表示生成部76は、車両Aが表示終了位置(ポイントP3参照)に到達すると、映像データへの経路案内コンテンツCTsgの元画像の描画を中止する。その結果、経路案内コンテンツCTsgが非表示となり、HUD20は、経路案内アイコンCTngのみによって経路案内を継続する状態となる。以上のように、表示生成部76は、ナビゲーション装置55からの終了通知を利用することなく、交差点物標情報(外界情報)を用いた終了判定に基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させる。
交差点GAiでの右折を完了した車両AがポイントP4に到達すると、ナビゲーション装置55は、経路案内を終了する。基準位置GPからポイントP4までの距離は、例えば30~50m程度とされる。ポイントP4は、例えば交差点GAiを通過した後の最初のノードの位置に設定される。ナビゲーション装置55は、ポイントP4にて、ナビディスプレイ57による経路案内画像Pngの表示を終了させると共に、経路案内の終了を通知する終了通知を、通信バス99に出力する。
HCU100では、ナビゲーション装置55より出力された終了通知が、ナビ情報取得部72にてナビ情報として取得される。こうした終了通知に基づき、表示生成部76は、ポイントP4にて、メータディスプレイ23によるTBT画像Pmgの表示と、HUD20による経路案内アイコンCTngの表示とを、共に終了させる。以上により、経路案内画像Pngの表示終了と実質的に同じタイミングで、又は僅かに遅れたタイミングで、TBT画像Pmg及び経路案内アイコンCTngの表示が終了される。
ここまで説明したように、表示生成部76は、非重畳コンテンツCTnの表示開始判定の成立条件と、重畳コンテンツCTsの表示終了判定の成立条件とを設定する。表示生成部76は、認識可能な交差点物標を交差点GAi毎に特定し、特定した交差点物標を基準として利用することにより、上述の開始判定及び終了判定を成立させる。
一例として、表示生成部76は、交差点物標である停止線ROc、歩道線ROa,ROb、道路標識、信号機、案内看板及び道路構造等の相対位置を示す外界情報(交差点物標情報)を利用し、開始判定及び終了判定を成立させる。また別の一例として、表示生成部76は、停止線ROc、歩道線ROa,ROb及び道路標識等のいずれも認識されない交差点GAiにて、交差点GAiのノード又は道路構造のエッジ交点ROeを基準として利用し、開始判定及び終了判定を成立させる。
表示生成部76は、交差点物標及びエッジ交点ROe等を利用した複数パターンの条件を、終了判定の成立条件に設定可能である。具体的に、表示生成部76は、停止線ROc又は歩道線ROa,RObを自車が超えたこと(以下、条件1)を、終了判定の成立条件にできる。また、表示生成部76は、停止線ROc、歩道線ROa,ROb、道路標識、及び交差点GAiのノードのいずれか一つまでの距離が閾値未満となったこと(以下、条件2)を、終了判定の成立条件にできる。さらに、表示生成部76は、停止線ROc又は歩道線ROa,RObを超え、且つ、ハンドル角が所定角度を超えたこと(以下、条件3)を、終了判定の成立条件にできる。加えて、表示生成部76は、交差点からの退出路に設定された終了位置GEp(図6及び図7照)が画角VA内から外れたこと(以下、条件4)を、終了判定の成立条件にできる。終了位置GEpは、一例として、退出路を規定するノードのうちで交差点GAiに最も近いノードの位置又はその近傍に設定される。表示生成部76は、終了条件の成立条件を設定すると、設定した終了判定の成立条件に対応した開始判定の成立条件を、さらに設定する。
表示生成部76は、上述したような複数の終了判定の成立条件を、交差点GAi及び車両Aの少なくとも一方に関連する情報に基づき、変更可能である。具体的に、表示生成部76は、交差点形状、停止線ROcの有無、交差点GAiでの右左折の方向、及び重畳コンテンツCTsの重畳精度等に応じて、終了判定の成立条件を変更し、重畳コンテンツCTsの重畳期間を調整できる。
<交差点形状に基づく重畳期間の変更>
表示生成部76は、案内エリアGAとなる交差点GAiの道路形状に応じて、終了判定の成立条件を変更する。一例として、表示生成部76は、5叉路及び6叉路といった複雑交差点(図6参照)及びY字路(図7参照)等で経路案内を行う場合、通常の経路案内よりも経路案内コンテンツCTsgの表示の終了が遅くなるよう終了判定の成立条件を変更する。即ち、表示生成部76は、通常よりも経路案内コンテンツCTsgの表示が継続されるように、終了判定の成立を遅らせる。
具体的に、表示生成部76は、交差点GAiが通常形状(十字路,T字路等)である場合、上記の条件2を終了条件として設定する。一方で、交差点GAiが複雑交差点(多叉路)である場合、表示生成部76は、上記の条件1、条件3又は条件4を終了条件として設定する。同様に、交差点GAiがY字路である場合も、表示生成部76は、上記の条件1、条件3又は条件4を終了条件として設定する。
以上により、多叉路及びY字路においては、通常形状の単純交差点よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示時間が長くされる。その結果、停止線ROc又は交差点GAiの入口よりも手前側において経路案内コンテンツCTsgが非表示となり、交差点中央への進入後、離脱方向が分からなくなる事態は、生じ難くなる。
さらに詳細に説明すると、多叉路において上記の条件4が終了条件に設定された場合、経路案内コンテンツCTsgは、自車側から終了位置GEp(図6参照)まで、路面に貼り付くように延伸する様態となる。多叉路にて設定される終了位置GEpは、交差点GAiからの退出路に設定されているため、交差点GAiに右折可能方向(又は左折可能方向)が複数あっても、右折可能(又は左折可能)な複数の方向のうち、進むべき正しい方向を明示できる地点となる。故に、経路案内コンテンツCTsgは、正しい退出路が画角VA内に入るまで表示を継続され、例えば斜め右奥方向へ向かうのか(図6左図参照)、右手前方向に向かうのか(図6右図参照)を、ドライバに分かり易く伝えることができる。
同様に、Y字路において上記の条件4が終了条件として設定された場合でも、経路案内コンテンツCTsgは、交差点GAiからの退出路に設定された終了位置GEp(図7参照)まで、自車側から延伸する様態となる。故に、経路案内コンテンツCTsgは、Y字路の分岐を斜め左奥方向へ向かうのか(図7左図参照)、斜め右奥方向へ向かうのか(図7右図参照)を、正しい退出路が画角VA内に入るまでドライバに分かり易く伝えることができる。
<一時停止線の有無に基づく重畳期間の変更>
表示生成部76は、案内エリアGAとなる交差点GAiの自車側の入口に一時停止を指示する停止線ROc(図8参照)があるか否かに基づき、終了判定の成立条件を変更又は調整する。具体的に、表示生成部76は、交差点GAiの手前側に停止線ROcがある場合、停止線ROcがない場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示の終了が遅くなるよう終了判定の成立条件を変更する。
ここで、停止線ROcが設定されている場合、ドライバは、停止線ROcの手前で車両Aを一時停止させる。そのため、経路案内コンテンツCTsgは、重畳コンテンツCTsであっても、ドライバの周辺確認の邪魔にはなり難い。故に、停止線ROcが存在する交差点GAiでは、停止線ROcが存在しない交差点GAiよりも、経路案内コンテンツCTsgの表示期間が長く確保されても、ドライバは、煩わしく感じ難い。
表示生成部76は、例えばT字路等の単純交差点であり、且つ、停止線ROcがない場合、上記の条件2を終了判定の成立条件に設定する。一方で、T字路の自車側に停止線ROcがある場合(図8左図参照)、表示生成部76は、上記の条件2に替えて、上記の条件1を終了条件として設定する。以上により、表示生成部76は、車両Aの交差点GAiへの進入後まで、経路案内コンテンツCTsgの重畳表示を継続させる。
また表示生成部76は、Y字路に停止線ROcがある場合(図8右図参照)、終了判定の成立条件に設定したハンドル角の所定角度を大きくする調整(上記の条件3参照)、又は終了位置GEpを交差点GAiから遠ざける調整(上記の条件4参照)等を実施する。以上により、経路案内コンテンツCTsgの重畳表示は、少なくとも車両Aの交差点GAiへの進入後まで継続され、且つ、停止線ROcがない場合よりも終了され難くなる。
<右左折の方向に基づく重畳期間の変更>
表示生成部76は、案内エリアGAとなる交差点GAiでの右左折にて対向車線を横切らない場合、対向車線を横切る場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示の終了が遅くなるよう終了判定の成立条件を変更する。一例として、車両Aが左側通行となる国又は地域では、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させるタイミングが、左折シーンにおいて右折シーンよりも遅くなるように、表示生成部76は、終了判定の成立条件を変更する。
この場合、車両Aが右折するとき(図9右図参照)、経路案内コンテンツCTsgは、車両Aの右回頭が開始されるよりも早く表示を終了される。故に、対向車線を自車に向かって走行する対向車の視認が経路案内コンテンツCTsgによって妨げてられる事態は、生じ難い。一方で、車両Aが左折するとき(図9左図参照)、経路案内コンテンツCTsgは、車両Aの左回頭が開始された後まで表示を継続される。こうした左折シーンでは、経路案内コンテンツと対向車と重なりは、実質的に生じない。加えて、ドライバが退出路にある横断歩道を目視したとしても、経路案内コンテンツCTsgは、こうした横断歩道の目視の妨げにはなり難い。故に、右折シーンよりも左折シーンにおいて、経路案内コンテンツCTsgの表示期間は、長くされるのがよい。
尚、車両Aが右側通行となる国又は地域では、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させるタイミングが、右折シーンにおいて左折シーンよりも遅くなるように、表示生成部76は、終了判定の成立条件を変更する。こうしたタイミングの調整によれば、ドライバの周辺確認の邪魔になり難い経路案内コンテンツCTsgの表示が可能になる。
<重畳精度に応じた重畳期間の変更>
表示生成部76は、重畳コンテンツCTsの生成に用いられる高精度地図データが取得できているか否かに基づき、終了判定の成立条件を変更する。表示生成部76は、高精度地図データが取得できている交差点GAiでは、路面に貼り付いたように経路案内コンテンツCTsgを精度良く重畳表示できる。一方で、高精度地図データが取得できない交差点GAiでは、経路案内コンテンツCTsgは、路面に対してずれ易くなり、ひいては煩わしく感じられ易くなる。故に、表示生成部76は、高精度地図データが取得できている場合、高精度地図データが取得できていない場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示が長く継続されるように、終了判定の成立を遅らせる。又は、表示生成部76は、高精度地図データが取得できていない場合、高精度地図データが取得できている場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示期間が短くなるように、終了判定の成立を早める。
加えて表示生成部76は、フロントカメラ31の検出情報に基づく外界情報の中に重畳コンテンツCTsの生成に利用可能な情報(以下、カメラ認識情報)があるか否かを判定する。カメラ認識情報は、上述したように、フロントカメラ31の撮像データに基づき、運転支援ECU50の走行環境認識部51にて生成され、制御情報取得部74に逐次提供される。カメラ認識情報は、例えば交差点物標及び地点物標の相対位置を示すような外界情報である。
表示生成部76は、経路案内コンテンツCTsgの生成に利用可能なカメラ認識情報が取得できているか否かに基づき、終了判定の成立条件を変更する。具体的に、表示生成部76は、高精度地図データが取得できていなくても、カメラ認識情報を用いて経路案内コンテンツCTsgを生成する場合、カメラ認識情報を経路案内コンテンツCTsgの生成に用いない場合よりも、重畳表示の位置精度を良好にできる。故に、表示生成部76は、カメラ認識情報を取得できている場合、カメラ認識情報が取得できていない場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示が終了され難くなるように、終了判定の成立を遅らせる。又は、表示生成部76は、カメラ認識情報が取得できていない場合、カメラ認識情報が取得できている場合よりも、終了判定の成立を早める。
以上説明した高精度地図データの有無と、フロントカメラ31のカメラ認識情報の有無とに基づき、表示生成部76は、終了判定の成立条件を三段階に変更する。具体的に、表示生成部76は、経路案内コンテンツCTsgの描画に高精度地図データを用いている場合、経路案内コンテンツCTsgの表示が最も長く継続されるように、終了判定の成立条件を変更する。一方で、表示生成部76は、経路案内コンテンツCTsgの描画にナビ地図データを用いており、且つ、カメラ認識情報の取得がない場合、経路案内コンテンツCTsgの表示が最も短く終了されるように、終了判定の成立条件を設定する。対して、表示生成部76は、経路案内コンテンツCTsgの描画にナビ地図データを用いており、且つ、カメラ認識情報を用いて重畳位置を補正可能な場合には、終了判定の成立条件を中程度に設定する。この場合の経路案内コンテンツCTsgの表示期間は、高精度地図データを用いる場合の表示期間よりも短く、カメラ認識情報がない状態でナビ地図データを用いる場合の表示期間よりも長くなる。
一例として、表示生成部76は、カメラ認識情報がない状態で、ナビ地図データを用いて経路案内コンテンツCTsgを描画する場合、上記のいずれかの終了判定の成立条件を設定する。また、表示生成部76は、カメラ認識がある状態でナビ地図データを用いて経路案内コンテンツCTsgを描画する場合、終了条件の成立条件の判定値を緩和し、重畳表示を長く継続させる。さらに、表示生成部76は、高精度地図データを重畳コンテンツCTsの描画に用いている場合、終了判定の成立条件を実質的に設定しない。この場合、表示生成部76は、ナビ情報取得部72にて終了通知が取得されるまで、経路案内コンテンツCTsgの重畳表示を継続させる。
<分岐地点での経路案内シーン>
図10~図12に示す分岐地点GAjでの左分岐案内のシーンでは、基準位置GPまでの残距離Drが所定距離(一例として、高速道路で1000m程度)となる位置(ポイントP1参照)で、ナビゲーション装置55は、左分岐の案内を開始する。分岐案内のシーンでも、ナビゲーション装置55は、ポイントP1にて、ナビディスプレイ57による経路案内画像Pngの表示を開始させると共に、開始通知及び経路詳細情報をHCU100へ向けて出力する。
表示生成部76は、ナビ情報取得部72にて取得される開始通知及び経路詳細情報に基づき、メータディスプレイ23によるTBT画像Pmgの表示と、HUD20による経路案内コンテンツCTsgの重畳表示とを開始させる。TBT画像Pmg及び経路案内コンテンツCTsgは、経路案内画像Pngと共に表示を開始され、経路案内画像Pngと同様に分岐レーンLnjへの車線変更を指示する内容となる。
運転支援ECU50は、車両Aの分岐地点GAjへの接近に基づき、分岐地点GAjに関連する地点物標情報を走行環境認識部51にて生成し、HCU100へ向けて出力する。地点物標情報は、HCU100にて、制御情報取得部74により外界情報として取得される。表示生成部76は、地点物標を基準として利用し、経路案内アイコンCTngの表示開始位置(ポイントP2,P3参照)、及び経路案内コンテンツCTsgの表示終了位置(ポイントP3~P6参照)を、基準位置GPの手前側に設定する。
経路案内コンテンツCTsgの表示終了位置として利用可能なポイントP3~P6について詳記すると、ポイントP3は、分岐レーンLnjへの横移動を開始した車両Aの少なくとも一部が境界線ROfに接する位置である。ポイントP4は、車両Aの中心又は重心が境界線ROf上となる位置である。ポイントP5は、車両Aの全体が境界線ROfを跨ぎ終わった位置である。ポイントP6は、方向指示器の点滅がオフ状態となる位置である。さらに、表示終了位置は、ポイントP3~P6の所定距離(例えば、30~100m程度)だけ手前側に設定されてもよい。また、経路案内コンテンツCTsgの表示開始位置として利用可能なポイントP2は、ポイントP3よりも所定距離だけ基準位置GPから遠い位置に設定される。
表示生成部76は、ロケータ情報及び外界情報に基づき、分岐地点GAjに対する自車の位置を継続的に把握する。表示生成部76は、表示終了位置(ポイントP3参照)に車両Aが到達すると、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させる。以上のように、表示生成部76は、ナビゲーション装置55からの終了通知を利用することなく、地点物標情報(外界情報)を用いた終了判定に基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させる。
表示生成部76は、経路案内コンテンツCTsgの表示終了位置に、経路案内アイコンCTngの表示開始位置(ポイントP3参照)を設定する。表示生成部76は、車両Aが表示開始位置に到達すると、経路案内コンテンツCTsgに替えて経路案内アイコンCTngの表示を開始させる。表示生成部76は、少なくとも経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させた後の期間に経路案内アイコンCTngを表示させることで、経路案内を継続する。
表示生成部76は、経路案内アイコンCTngの表示期間中において、経路案内アイコンCTngの視認性を変更する。具体的に、表示生成部76は、経路案内アイコンCTngの視認性を低くする様態変更を行う。一例として、表示生成部76は、視認性の高い様態の経路案内アイコンCTng(以下、第一経路案内アイコン)から、視認性の低い様態の経路案内アイコンCTng(以下、第二経路案内アイコン)への切り替えを行う。視認性を低くする様態変更は、例えば表示サイズを小さくすること、表示輝度又は表示彩度を低くすること、及びアニメーション等の効果を抑制又は中止すること等によって実現される。表示生成部76は、例えば基準位置GPの手前側の地点(例えばポイントP6)にて、第一経路案内アイコンから第二経路案内アイコンへの表示遷移を実施する。
尚、表示生成部76は、視認性を低くする表示遷移の実施地点を適宜変更可能である。また、表示生成部76は、経路案内アイコンCTngの視認性を連続的に低くする様態変更を行ってもよい。さらに、経路案内アイコンCTng(第一経路案内アイコン)は、ポイントP2から表示を開始されてもよい。この場合、ポイントP2~P3において、経路案内コンテンツCTsg及び経路案内アイコンCTngが共に表示される(図12参照)。
分岐レーンLnjへの車線変更を完了した車両Aが基準位置GPを通過してポイントP7に到達すると、ナビゲーション装置55は、経路案内を終了する。基準位置GPからポイントP7までの距離は、例えば30~100m程度とされる。ポイントP7は、例えば基準位置GPを通過した後の最初のノードの位置に設定される。ナビゲーション装置55は、ポイントP7にて、ナビディスプレイ57による経路案内画像Pngの表示を終了させると共に、経路案内の終了を通知する終了通知を、HCU100へ向けて出力する。
表示生成部76は、ナビ情報取得部72にてナビ情報として取得される終了通知に基づき、ポイントP7にて、メータディスプレイ23によるTBT画像Pmgの表示と、HUD20による経路案内アイコンCTngの表示とを、共に終了させる。以上により、経路案内画像Pngの表示終了に合わせて、TBT画像Pmg及び経路案内アイコンCTng(第二経路案内アイコン)の表示も終了される。
ここまで説明したように、表示生成部76は、分岐地点GAjにおいても、非重畳コンテンツCTnの表示開始判定の成立条件と、重畳コンテンツCTsの表示終了判定の成立条件とを設定する。そして表示生成部76は、地点物標である境界線ROf又は終端ROgの相対位置を示す外界情報(地点物標情報)を利用して、これら開始判定及び終了判定を成立させる。
具体的に、表示生成部76は、分岐レーンLnjの境界線ROfを跨いだこと(ポイントP3,P4参照,以下、条件5)を終了判定の成立条件にできる。表示生成部76は、分岐レーンLnjの境界線ROfを跨たぎ終わったこと(ポイントP5参照,以下、条件6)を終了判定の成立条件にできる。表示生成部76は、方向指示器がオフとなったこと(ポイントP6参照,以下、条件7)を終了判定の成立条件にできる。表示生成部76は、ポイントP3~P6の位置を予測し、ポイントP3~P6よりも所定距離だけ手前となる位置に到達したこと(以下、条件8)を、終了判定の成立条件にできる。尚、分岐地点GAjにおいても、開始判定の成立条件は、終了判定の成立条件に応じて、適宜設定されてよい。
<自動車線変更のシーン>
図13及び図14に示す自動車線変更のシーンにおいて、HCU100は、制御情報取得部74にて取得されるLCA機能のステータス情報に基づき、LCA機能が実行状態に移行するタイミング(ポイントP1参照)を把握する。HCU100は、LCA機能の実行遷移タイミングに替えて、LCA機能がオフ状態から起動状態に遷移するタイミングを把握してもよい。
表示生成部76は、LCA機能の実行状態を示すステータス情報に基づき、メータディスプレイ23による車線変更画像Pmcの表示と、HUD20によるLCAコンテンツCTlcの重畳表示とを開始させる。車線変更画像Pmc及びLCAコンテンツCTlcは共に、自動車線変更での車両Aの移動方向を示す内容となる。
HCU100では、制御情報取得部74にて、自車レーンLns及び隣接レーンLnd間の境界線ROfの相対位置を示す外界情報が取得される。表示生成部76は、境界線ROfについての外界情報を利用して、LCAコンテンツCTlcからLTCコンテンツCTltへと、重畳コンテンツCTsを遷移させる表示遷移位置(ポイントP2~P6参照)を設定する。
表示遷移位置として利用可能なポイントP2~P6について詳記すると、ポイントP2は、隣接レーンLndへの横移動を開始した車両Aの少なくとも一部が境界線ROfに接する位置である。ポイントP3は、車両Aの中心又は重心が境界線ROf上となる位置である。ポイントP4は、車両Aの全体が境界線ROfを跨ぎ終わった位置である。ポイントP5は、LCA機能からLTC機能に運転制御の制御主体が遷移する位置である。ポイントP6は、方向指示器の点滅がオフ状態となる位置である。これらポイントP2~P6のいずれか一つが、表示生成部76にて表示遷移位置として設定される(図13では、ポイントP2)。
以上のように、表示生成部76は、境界線ROfに対する車両Aの位置を外界情報から把握し、外界情報を少なくとも用いた終了判定に基づき、LCAコンテンツCTlcの表示を終了させる。また表示生成部76は、メータディスプレイ23による車線変更画像Pmcの表示を、方向指示器の点滅がオフ状態となるまで継続させる。故に、表示遷移位置がポイントP2~P5に設定された場合では、表示生成部76は、車線変更画像Pmcの表示を終了させるよりも早く、外界情報を少なくとも用いた終了判定に基づき、LCAコンテンツCTlcの表示を終了させる。
次に、ここまで説明した経路案内及び車線変更案内を実現する表示制御方法の詳細を、特に重畳コンテンツCTsの表示に関連する内容について、図15~図17に示すフローチャートに基づき、図1及び図4~図14を参照しつつ、以下説明する。
図15及び図16に示す表示制御処理は、ナビゲーション装置55からの開始通知を受信したHCU100により開始される。図15に示す表示制御処理のS101では、TBT画像Pmg及び経路案内コンテンツCTsg等の表示に必要な経路詳細情報等を取得し、S102に進む。S102では、経路案内コンテンツCTsgの描画に必要となる外界情報、換言すれば、重畳コンテンツCTsの表示レイアウトのシミュレーション演算に用いる外界情報の取得を開始し、S103に進む。
S103では、重畳コンテンツCTsの表示レイアウトのシミュレーション演算に用いる地図データを取得し、S104に進む。S103では、ロケータ40からの高精度地図データの取得を優先し、案内エリアGAの高精度地図データが無い場合、ナビゲーション装置55から案内エリアGAのナビ地図データを取得する。
S104では、S101~S103にて取得される情報を利用し、HUD20による経路案内コンテンツCTsgの表示を開始させ、S105に進む。S104では、経路案内コンテンツCTsgと共に、メータディスプレイ23によるTBT画像Pmgの表示も開始させる。
S105では、経路案内コンテンツCTsgの生成に用いられる高精度地図データが取得できているか否かを判定する。S105にて、高精度地図データを取得できていると判定した場合、S106に進む。一方で、S105にて、高精度地図データを取得できていないと判定した場合、S107に進む。
S107では、経路案内コンテンツCTsgの生成に用いられるカメラ認識情報が取得できているか否かを判定する。S107にて、カメラ認識情報を取得できていると判定した場合、S108に進む。一方で、S107にて、カメラ認識情報を取得できていないと判定した場合、S109に進む。
S106では、高精度地図データを使用する場合の終了判定の条件を設定し、S110に進む。対して、S108では、カメラ認識情報がある状態でナビ地図データを使用する場合の終了判定の成立条件を設定し、S110に進む。さらに、S109では、カメラ認識情報がない状態でナビ地図データの使用するときの終了判定の成立条件を設定し、S110に進む。
上述したように、高精度地図データを用いて重畳コンテンツCTsを生成する場合には、ナビ地図データを用いて重畳コンテンツCTsを生成する場合よりも、表示が終了され難くなるように、終了判定の条件が変更(緩和)される。加えて、カメラ認識情報がある場合には、カメラ認識情報がない場合よりも表示が終了され難くなるように、終了判定の条件が変更(緩和)される。さらに、S106,S108及びS109では、案内エリアGAの道路形状、停止線ROcの有無、右左折の方向等に応じて、終了判定の条件が変更される。
尚、S106では、終了条件を設定しなくてもよい。この場合、後述するように、終了条件の不成立(S111:NO)と終了通知の取得(S112:YES)とに基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示は終了される。
図16に示すS110では、ハンドル角等の情報を含む操舵情報(操作情報)の取得を開始し、S111に進む。尚、S106、S108又はS109にて設定した終了判定の条件に、操作情報が用いられない場合には、S110はスキップされてよい。
S111では、外界情報を少なくとも用いて、S106、S108又はS109にて設定した終了条件が成立したか否かを判定する。S111にて、終了条件が成立したと判定した場合、S113に進む。一方で、S111にて、終了判定が成立していないと判定した場合、S112に進む。
S112では、ナビゲーション装置55から終了通知を取得したか否かを判定する。S112にて、終了通知を取得していないと判定した場合、S110に戻る。その結果、経路案内コンテンツCTsgの表示が継続される。一方で、S112にて、終了通知を取得したと判定した場合、S113に進む。
S113では、S111の終了判定の成立又はS112の終了通知の取得に基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させて、経路案内に関する表示制御処理を終了する。S111にて終了判定が成立した場合、ナビゲーション装置55からの終了通知の受信を待たずに、経路案内コンテンツCTsgの表示は終了される。尚、経路案内コンテンツCTsgの表示終了後も、経路案内アイコンCTng及びTBT画像Pmgの表示は継続される。
図17に示す表示制御処理は、例えばLCA機能の実行状態への遷移を通知するステータス情報を受信したHCU100により開始される。図17に示す表示制御処理のS131では、予定された車線変更における予定走行軌跡PLCの形状情報を取得し、S132に進む。S132では、LCAコンテンツCTlcの描画に必要となる外界情報の取得を開始し、S133に進む。S133では、予定走行軌跡PLCの全体を含む道路区間の地図データを取得し、S134に進む。S133でも、S103と同様に、ロケータ40からの高精度地図データの取得を優先する。
S134では、S131~S133にて取得される情報を利用し、HUD20によるLCAコンテンツCTlcの表示を開始させ、S135に進む。S134では、LTCコンテンツCTltからLCAコンテンツCTlcへの重畳表示の切り替えが実施される。またS134では、LCAコンテンツCTlcと共に、メータディスプレイ23による車線変更画像Pmcの表示を開始させる。
S135では、LCAコンテンツCTlcの表示を終了させる終了判定の成立条件を設定し、S136に進む。S136では、外界情報を少なくとも用いて、S135にて設定した終了条件が成立したか否かを判定する。S136にて、終了条件が成立したと判定した場合、S137に進む。一方で、S136にて、終了判定が成立していないと判定した場合、S136を繰り返し、終了判定の成立を待機する。
S137では、LCAコンテンツCTlcの表示を終了させ、LTCコンテンツCTltの表示を開始させ、S138に進む。S138では、方向指示器の点滅がオフ状態となったか否か、換言すれば、一連の車線変更が完了したか否かを判定する。S138にて、方向指示器がオフ状態となったと判定した場合、S139に進む。S139では、メータディスプレイ23による車線変更画像Pmcの表示を終了させて、一連の表示制御処理を終了する。以上のように、外界情報を少なくとも用いたS136の終了判定に基づき、車線変更画像Pmcの表示終了よりも早く、LCAコンテンツCTlcの表示は終了される。
ここまで説明した第一実施形態によれば、車両Aの周囲の外界情報を少なくとも用いた終了判定の実施により、経路案内コンテンツCTsgは、ナビゲーション装置55での経路案内の終了タイミングに依拠することなく、適切なタイミングで表示を終了され得る。以上によれば、車両Aの右左折が終わっているにもかかわらず、経路案内コンテンツCTsgが目立つ位置に表示され続ける事態は、生じ難くなる。したがって、重畳コンテンツCTsを用いていても、ドライバ等の乗員に違和感を与え難い情報提示が可能になる。
加えて第一実施形態では、車両Aの周囲の外界情報を少なくとも用いた終了判定の実施により、経路案内コンテンツCTsgは、経路案内画像Pngの表示終了よりも早いタイミングで、適切に表示を終了され得る。以上によれば、重畳コンテンツCTsを用いていても、ドライバ等の乗員に違和感を与え難い情報提示が可能になる。
また第一実施形態では、案内エリアGAとして交差点GAiが設定された場合、当該交差点GAiに関連する交差点物標情報が、外界情報として取得される。そして、表示生成部76は、交差点物標情報を用いた終了判定に基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させる。以上のように、走行環境認識部51によって認識される交差点物標の利用によれば、表示生成部76は、走行する交差点GAiに合わせて、経路案内コンテンツCTsgの表示終了タイミングをいっそう最適化できる。
さらに第一実施形態では、案内エリアGAとなる交差点GAiが予め規定された複雑交差点である場合、複雑交差点でない場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示の終了が遅くなるよう、表示生成部76は、終了判定の成立条件を変更する。故に、経路案内コンテンツCTsgは、交差点GAiからの正しい退出路の路面に重畳され得る。その結果、経路案内コンテンツCTsgは、ドライバにとって分り易い経路案内を実施できる。
加えて第一実施形態では、案内エリアGAとなる交差点GAiの手前側に停止線ROcがある場合、停止線ROcがない場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示の終了が遅くなるよう、表示生成部76は、終了判定の成立条件を変更する。故に、車両Aの一時停止により、経路案内コンテンツCTsgが邪魔になり難いシーンでは、経路案内コンテンツCTsgの表示期間が確保される。その結果、ドライバにとって分かり易い経路案内が実施される。
また第一実施形態では、案内エリアGAとなる交差点GAiでの右折又は左折にて対向車線を横切らない場合、対向車線を横切る場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示の終了が遅くなるよう、表示生成部76は、終了判定の成立条件を変更する。以上によれば、右折シーンにおいて経路案内コンテンツCTsgが対向車の視認を妨げる事態は、生じ難くなる。また、対向車の確認が不要となる左折シーンでは、経路案内コンテンツCTsgの表示期間の確保により、ドライバにとって分かり易い経路案内が実施される。
さらに第一実施形態では、案内エリアGAとして分岐地点GAjが設定された場合、当該分岐地点GAjに関連する地点物標情報が、外界情報として取得される。そして、表示生成部76は、地点物標情報を用いた終了判定に基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させる。以上のように、走行環境認識部51によって認識される地点物標の利用によれば、表示生成部76は、走行中の分岐地点GAjに合わせて、経路案内コンテンツCTsgの表示終了タイミングをいっそう最適化できる。尚、表示生成部76は、分岐地点GAjに限定されず、合流地点においても、地点物標情報を用いた終了判定に基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示終了タイミングを最適化できる。
加えて第一実施形態の制御情報取得部74は、案内エリアGAの道路のエッジを検出してなるエッジ交点ROeの位置情報を外界情報として取得できる。そして、表示生成部76は、エッジ交点ROeの位置情報を終了判定に利用し、当該終了判定に基づき、経路案内コンテンツCTsgを終了させる。こうしたエッジ検出等、道路構造に由来する検出処理の利用によれば、路面標示及び道路標識等の特定の物標が存在しない案内エリアGAにおいても、表示生成部76は、経路案内コンテンツCTsgの表示を適切に終了させることができる。
また第一実施形態の表示生成部76は、案内エリアGAの道路形状に応じて終了判定の条件を変更できる。故に、表示生成部76は、重畳コンテンツCTsの利点を必要に応じて活用しつつ、違和感の低減を図ることができる。
さらに第一実施形態では、経路案内コンテンの表示が終了された後の期間に、経路案内を継続する非重畳コンテンツCTnとして、経路案内アイコンCTngが表示される。そして、表示生成部76は、経路案内アイコンCTngの表示期間において、経路案内アイコンCTngの視認性を低くする様態変更を行う。故に、経路案内アイコンCTngの表示によって分かり易い経路案内を実現しつつ、経路案内アイコンCTngの視認性を下げる処理によって、表示の煩わしさが軽減される。
加えて第一実施形態では、車両Aの周囲の外界情報を少なくとも用いた終了判定の実施により、車線変更での移動方向を示すLCAコンテンツCTlcは、適切なタイミングで表示を終了され得る。以上によれば、車両Aの車線変更が終わっているにもかかわらず、LCAコンテンツCTlcが目立つ位置に表示され続ける事態は、生じ難くなる。したがって、重畳コンテンツCTsを用いていても、ドライバ等の乗員に違和感を与え難い情報提示が可能になる。
また第一実施形態では、LCA機能による自動車線変更のシーンにおいて、表示生成部76は、メータディスプレイ23による車線変更画像Pmcの表示終了よりも早く、外界情報を用いた終了判定に基づき、LCAコンテンツCTlcの表示を終了させる。以上のように、メータディスプレイ23の視認によってLCA機能の状態が確認可能であれば、LCAコンテンツCTlcの表示終了タイミングを適切に早めて、乗員に違和感を与えないようにできる。
さらに第一実施形態では、互いに精度の異なるナビ地図データ及び高精度地図データが、重畳コンテンツCTsの生成に用いられる地図データとして取得される。そして、表示生成部76は、高精度地図データの取得の可否に基づき終了判定の条件を変更できる。以上によれば、表示生成部76は、地図データの精度に応じて、重畳コンテンツCTsの表示終了タイミングを最適化できる。
具体的に、表示生成部76は、高精度地図データを用いて重畳コンテンツCTsを描画する場合、ナビ地図データを用いて重畳コンテンツCTsを描画する場合よりも、重畳コンテンツCTsの表示が終了され難くなるように、終了判定の条件を緩和する。換言すれば、表示生成部76は、路面に精度よく重畳させることができない場合には、重畳コンテンツCTsの表示を早期に終了させ得る。故に、地図データの精度に起因し、重畳コンテンツCTsが邪魔に感じられる可能性が高い状況において、表示生成部76は、重畳コンテンツCTsの表示を適切に中止させることができる。
加えて第一実施形態の表示生成部76は、フロントカメラ31の撮像データに基づくカメラ認識情報をコンテンツ生成に用いる場合、カメラ認識情報をコンテンツ生成に用いない場合よりも、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させ難くする。こうした終了判定の成立条件の変更によれば、経路案内コンテンツCTsgの重畳精度が確保される場合には、経路案内コンテンツCTsgの表示期間が確保され易くなる。その結果、ドライバにとって分かり易い経路案内が行われ得る。
さらに第一実施形態では、外界情報に加えて、ドライバの操作に関連する操作情報(操舵情報等)が終了判定に用いられる。故に、例えば停止線ROcや歩道線ROa,RObのような物標がフロントカメラ31の画角外となるような位置に車両Aが移動した後でも、表示生成部76は、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させることができる。このように、終了判定への操作情報の利用によれば、表示終了タイミングの設定の自由度が、いっそう向上し得る。
尚、第一実施形態では、メータディスプレイ23が「画面表示器」に相当し、フロントカメラ31が「車載カメラ」に相当する。また、制御情報取得部74が「外界情報取得部」に相当し、状態情報取得部75が「操作情報取得部」に相当し、表示生成部76が「表示制御部」に相当し、HCU100が「表示制御装置」に相当する。さらに、経路案内コンテンツCTsg及びLCAコンテンツCTlcが「重畳コンテンツ」に相当し、経路案内アイコンCTngが「非重畳コンテンツ」に相当し、ナビ地図データが「低精度地図データ」に相当する。そして、LCA機能が「車線変更機能」に相当し、エッジ交点ROeの相対位置情報が「エッジ位置情報」に相当し、停止線ROcが「一時停止線」に相当する。
(第二実施形態)
図18~図22に示す本開示の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態では、HMIシステム210の構成が第一実施形態とは異なっている。HMIシステム210は、第一実施形態のナビゲーション装置55(図1参照)に相当する機能を備えており、ナビディスプレイ24及びナビ地図DB25を有している。ナビディスプレイ24及びナビ地図DB25は、第一実施形態のナビディスプレイ57及びナビ地図DB56(図1参照)とそれぞれ実質同一の構成である。
図18及び図19に示すHCU100は、第一実施形態と同様に、交差点GAi及び分岐地点GAjでの経路案内(図4~図12参照)と、自動車線変更の案内(図13及び図14参照)とを実施する。HCU100は、視点位置特定部71、地図データ取得部73、制御情報取得部74、状態情報取得部75及び表示生成部76に加えて、ナビ情報生成部272を機能部として備える。
ナビ情報生成部272は、ナビ地図DB25より取得するナビ地図データと、ロケータECU44より取得するロケータ情報とを用いて、ユーザ操作に基づく目的地と、当該目的地までの経路とを設定する。ナビ情報生成部272は、設定経路に従った経路案内を実行する。表示生成部76は、HUD20及びメータディスプレイ23に加えて、ナビディスプレイ24に逐次出力される映像データを生成し、ナビディスプレイ24によるドライバへの情報提示を制御する。ナビ情報生成部272及び表示生成部76は、設定経路に含まれた案内エリアGA(図4等参照)への接近により、案内エリアGAにおける車両Aの進行方向を、ナビディスプレイ24に表示させた経路案内画像Png(図4等参照)により、ドライバに案内する。
ナビ情報生成部272は、設定経路に含まれる案内エリアGAの基準位置GPまでの残距離Drをロケータ情報に基づき把握し、残距離Drが所定距離未満となったタイミングで、図20及び図21に示す表示制御処理をHCU100に開始させる。所定距離は、第一実施形態と同様に、一般道では300m程度、高速道路では1000m程度とされる。
図20及び図21に示す表示制御処理のS201では、ナビ情報生成部272にて生成される案内エリアGAの経路詳細情報を、TBT画像Pmg(図4及び図10参照)及び経路案内コンテンツCTsg(図5及び図11参照)等の描画のために準備する。そして、S202及びS203では、外界情報及び地図データを取得し、S204に進む。S203では、ロケータ40からの高精度地図データの取得を優先し、高精度地図データが無い場合に、ナビ地図DB25からナビ地図データを取得する。
S204では、S201~S203にて取得される情報を利用し、HUD20による経路案内コンテンツCTsgの表示を開始させ、S205に進む。S204では、ナビディスプレイ24による経路案内画像Png(図4及び図10参照)の表示、及びメータディスプレイ23によるTBT画像Pmgの表示も、合わせて開始される。
S205~S209では、第一実施形態のS105~S109(図15参照)と同様に、高精度地図データの有無、及びカメラ認識情報の有無に応じた終了判定の成立条件を設定し、S210に進む。加えてS205~S209では、案内エリアGAの道路形状、停止線ROcの有無、及び右左折の方向等に応じて終了判定の成立条件を調整する。S210では、ドライバの操作情報の取得を開始し、S211に進む。
S211では、外界情報(及び操作情報)を用いて、S206、S208又はS209にて設定した終了条件が成立したか否かを判定する。S211にて、終了条件が成立したと判定した場合、S212に進む。S212では、S211での終了判定の成立に基づき、経路案内コンテンツCTsgの表示を終了させて、S213に進む。
S213では、車両Aが経路案内の終了地点(図4 ポイントP4参照)に到達したか否かを判定する。S213にて、車両Aが経路案内の終了地点に到達したと判定した場合、S214に進む。S214では、ナビディスプレイ24による経路案内画像Pngの表示、及びメータディスプレイ23によるTBT画像Pmgの表示を共に終了させて、一連の表示制御処理を終了する。以上のように、経路案内コンテンツCTsgの表示は、外界情報を少なくとも用いたS211の終了判定に基づき、経路案内画像Pngの表示終了よりも早く終了される。
ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、外界情報を用いた終了判定の実施により、経路案内コンテンツCTsgは、経路案内画像Pngの表示終了よりも早いタイミングで、適切に表示を終了され得る。以上によれば、右左折の終了後にもかかわらず、誘目性の高い経路案内コンテンツCTsgが表示され続ける事態は、生じ難くなる。したがって、ドライバ等の乗員に違和感を与え難い情報提示が可能になる。
加えて第二実施形態でも、HCU100は、LCA機能による自動車線変更が行われるシーンにて、第一実施形態と同様の表示制御処理(図15及び図16参照)により、自動車線変更の案内を実施する。その結果、外界情報を用いた終了判定に基づき、LCAコンテンツCTlcの表示終了タイミングも、適切に設定され得る。以上によれば、車線変更が終わっているにもかかわらず、誘目性の高いLCAコンテンツCTlcが表示され続ける事態は、生じ難くなる。したがって、自動車線変更のシーンにおいても、ドライバ等の乗員に違和感を与え難い情報提示が可能になる。尚、第二実施形態では、ナビディスプレイ24が「画面表示器」に相当する。
(他の実施形態)
以上、本開示の複数の実施形態及び変形例について説明したが、本開示は、上記実施形態及び変形例に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
上記実施形態にて説明したように、制御情報取得部74は、交差点GAiの手前側且つ回頭側となるエッジ交点ROeの相対位置情報を、交差点物標情報として取得する。こうした交差点GAiの形状は、十字路に限定されない。制御情報取得部74は、図22に示すような多叉路(6叉路)、Y字路、T字路及びランナバウト等、種々の交差点GAiにおいて、手前側且つ回頭側の各エッジEd1,Ed2を検出し、そのエッジ交点ROeの相対位置情報を取得できる。
上記実施形態のナビゲーション装置55及びナビ情報生成部272は、複数の交差点GAiでの右左折が連続する場合、複合的な経路案内を実施可能である。一例として、図23に示すように、1つ目の案内エリアGA1となる交差点GAiでの右折と、2つ目の案内エリアGA2となる交差点GAiでの左折とが連続する場合、2つ目の左折を考慮した経路案内が、1つ目の案内エリアGA1にて実施される。
具体的に、ナビゲーション装置55又はナビ情報生成部272にて生成される案内経路GRでは、1つ目の交差点GAiへのアプローチ区間において、車両Aは、複数の右折レーンのうちで最も左側のレーンに誘導される。この左端の右折レーンは、2つ目の交差点GAiの左折レーンと繋がるレーンである。複数の右折レーンのうちで左端以外のレーンを車両Aが走行している場合、図24に示すように、1つ目の交差点GAiへのアプローチ区間にて、左端の右折レーンへ向けた車線変更の誘導が、経路案内コンテンツCTsgによって実施される。
詳記すると、経路案内コンテンツCTsgは、交差点GAiまでの経路を示すアプローチ部CTg1、交差点GAiへの進入位置を示す位置部CTg2、及び交差点GAiからの退出方向を示す出口方向部CTg3を含む様態となる。複合的な経路案内においては、HCU100にて取得される経路詳細情報に、2つ目の交差点GAiでの左折のため、アプローチ区間にて左端の右折レーンへの車線変更を指示する事前準備情報が付加されている。こうした事前準備情報に基づき、HCU100は、左側への車線変更を誘導する様態のアプローチ部CTg1を生成する。以上の経路案内コンテンツCTsgの誘導に従い、左端の右折レーンへの車線変更が完了していれば、車両Aは、2つ目の交差点GAiでの左折を円滑に実施できる。
図25に示すように、案内エリアGAの道路形状及び勾配等に起因し、交差点GAiに到達する直前まで交差点GAiが画角VA外となる場合、経路案内コンテンツCTsgの様態を変更する。一例として、HCUは、アプローチ部CTg1を重畳コンテンツCTsとして表示させつつ、位置部CTg2及び出口方向部CTg3を非重畳コンテンツCTnとして表示させる。アプローチ部CTg1は、上記実施形態の経路案内コンテンツCTsg(図5参照)と同様に、路面に貼り付いた細帯状の延伸形状とされる。一方、位置部CTg2及び出口方向部CTg3は、横長矩形状の画角VAの四隅のうちで、交差点GAiに最も近い1つに表示される。位置部CTg2は、画角VAの隅を強調する部分円環状に表示され、画角VA外にある交差点を強調する。出口方向部CTg3は、交差点GAiでの回頭方向を指し示す矢印状に表示される。交差点GAiにて左折案内が実施される場合、出口方向部CTg3は、左方向を指し示す形状とされる。
上記実施形態では、高精度地図データの有無に加えて、カメラ認識情報の有無に応じて、経路案内コンテンツCTsgの終了判定の成立条件が変更されていた。しかし、上記実施形態の変形例1では、終了判定の成立条件の変更に、カメラ認識情報の有無が反映されない。即ち、変形例1では、表示制御処理におけるS107及びS108(図15参照)、又はS207及びS208(図20参照)が省略される。
上記実施形態では、外界情報を少なくとも用いた終了判定に基づき、重畳コンテンツの表示が終了されていた。しかし、上記実施形態の変形例2において、表示制御部は、外界情報を少なくとも用いた終了判定に替えて、高精度地図データ又はナビ地図データと自車の位置情報とを少なくとも用いた終了判定を実施する。そして、表示制御部は、高精度地図データ又はナビ地図データと自車の位置情報とを少なくとも用いた終了判定に基づき、案内エリアに対する自車の位置を特定し、重畳コンテンツの表示を終了させる。こうした処理によっても、重畳コンテンツの表示が適切に終了され得る。
上記実施形態では、主にフロントカメラ31の検出情報(撮像画像)に基づき、停止線ROc、歩道線ROa,ROb及び道路標識等が認識され、外界情報としてHCU100に提供されていた。そして、表示生成部76は、これらの物標の情報を用いた終了判定を行なっていた。しかし、例えばナビ地図データに、停止線ROc及び歩道線ROa,ROb等の情報が付加されている場合、表示生成部76は、これらの情報をさらに利用して、終了判定を実施可能である。
表示生成部76にて採用される終了判定の成立条件は、HUD20の画角VAに基づき、決定されてよい。詳記すると、HUD20の画角VAが俯角側へ拡大されると、重畳コンテンツCTsの重畳可能範囲も、自車の近傍側に拡大される。その結果、重畳コンテンツCTsの表示終了タイミングを遅くしても、重畳コンテンツCTsは、重畳対象に貼り付いた状態のままとなる。故に、重畳コンテンツCTsの表示終了タイミングは、重畳対象が画角VAからフレームアウトするタイミングと一致するように設定されるのがよい。
上記実施形態の変形例3の経路案内コンテンツCTsgは、案内経路に該当する路面範囲を塗り潰すような様態で重畳表示される。また変形例3のLCAコンテンツCTlcは、予定走行軌跡PLCの形状に従い、自車レーンLnsから隣接レーンLndへ向けて延伸する二本線状の様態とされる。さらに、変形例3のLTCコンテンツCTltは、自車レーンLnsの左右の区画線近傍に重畳され、各区間線に沿って延伸する二本線状の様態とされる。
上記実施形態の変形例4の経路案内コンテンツCTsgは、案内経路に該当する走行レーンの路面中央に重畳され、進行方向へ向けて延伸する一本線状の様態とされる。また変形例4のLCAコンテンツCTlcは、予定走行軌跡PLCの形状を示す一本線状の様態とされる。さらに、変形例4のLTCコンテンツCTltは、自車レーンLnsの路面を塗り潰すような様態で重畳表示される。
以上の変形例3,4のように、各重畳コンテンツCTsの表示の様態は、適宜変更されてよい。また、経路案内コンテンツCTsg、LCAコンテンツCTlc及びLTCコンテンツCTltの各様態は、互いに同一であってもよく、又は互いに異なっていてもよい。
上記実施形態では、交差点GAi、分岐地点GAj及び合流地点の道路形状、並びに高精度地図データ及びカメラ認識情報の有無等に応じて、経路案内コンテンツCTsgの終了判定の成立条件が変更されていた。さらに、停止線ROcの有無及び交差点GAiでの右左折の方向等に応じても、終了判定の成立条件が変更されていた。しかし、これらの情報の少なくとも一部は、終了判定の成立条件の変更又は調整に用いられなくてもよい。さらに、これら道路形状及び地図データの精度等に関わらず、終了判定の成立条件は、一定とされてよい。また、LCAコンテンツCTlcの終了判定の成立条件も、高精度地図データ及びカメラ認識情報が取得可能か否かに応じて、変更されてよい。加えて、HCU100が取得可能な地図データは、高精度地図データ及びナビ地図データのうちの一方のみであってもよい。また、終了判定には、外界情報及び操作情報に加えて、HCU100によって取得される他の情報が用いられてもよい。
カメラ認識情報として用いられる撮像データは、フロントカメラ31によって撮影されたデータに限定されない。例えば、リヤカメラ、前側方カメラ及び後側方カメラによる撮像データに基づく外界情報が、カメラ認識情報として、重畳コンテンツの生成に用いられてよい。
上記実施形態の各コンテンツは、表示色、表示輝度、基準となる表示形状等の静的な要素、さらに、点滅の有無、点滅の周期、アニメーションの有無、及びアニメーションの動作等の動的な要素を適宜変更されてよい。また、各コンテンツの静的又は動的な要素は、ドライバの嗜好に応じて変更可能であってよい。さらに、上記実施形態及び変形例の説明にて経路案内表示を例示した走行シーンは、一例である。上記のものとは異なる走行シーンにて、非重畳コンテンツ及び重畳コンテンツを併用した経路案内表示を、HCUは実施可能である。
上記実施形態のHCUは、ドライバから見て重畳対象に重畳コンテンツがずれなく重畳されるように、DSMにて検出されるアイポイントの位置情報を用いて、重畳コンテンツCTsとして結像される虚像光の投影形状及び投影位置を逐次制御していた。しかし、上記実施形態の変形例5のHCUは、DSMの検出情報を用いることなく、予め設定された基準アイポイント中心の設定情報を用いて、重畳コンテンツとして結像される虚像光の投影形状及び投影位置を制御する。
一方、上記実施形態の変形例6では、DSMにて検出されるアイポイントの位置情報に加えて、例えばHUDに設けられたジャイロセンサの検出情報をさらに用いて、重畳コンテンツとして結像される虚像光の投影形状及び投影位置が逐次制御される。ジャイロセンサは、主に車両Aのピッチ方向の姿勢を検出する姿勢センサである。こうした車両姿勢を検出する姿勢センサの利用によれば、重畳コンテンツは、いっそう正確に重畳対象に重畳され得る。
変形例7のHUDのプロジェクタには、LCDパネル及びバックライトに替えて、EL(Electro Luminescence)パネルが設けられている。さらに、ELパネルに替えて、プラズマディスプレイパネル、ブラウン管及びLED等の表示器を用いたプロジェクタがHUD20には採用可能である。
変形例8のHUDには、LCD及びバックライトに替えて、レーザモジュール(以下、LSM)及びスクリーンが設けられている。LSMは、例えばレーザ光源及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スキャナ等を含む構成である。スクリーンは、例えばマイクロミラーアレイ又はマイクロレンズアレイである。こうしたHUDでは、LSMから照射されるレーザ光の走査により、スクリーンに表示像が描画される。HUDは、スクリーンに描画された表示像を、拡大光学素子によってウィンドシールドに投影し、虚像を空中表示させる。
変形例9のHUDには、DLP(Digital Light Processing,登録商標)プロジェクタが設けられている。DLPプロジェクタは、多数のマイクロミラーが設けられたデジタルミラーデバイス(以下、DMD)と、DMDに向けて光を投射する投射光源とを有している。DLPプロジェクタは、DMD及び投射光源を連携させた制御により、表示像をスクリーンに描画する。
さらに、変形例10のHUDでは、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)を用いたプロジェクタが採用されている。また変形例11のHUDには、虚像Viを空中表示させる光学系の一つに、ホログラフィック光学素子が採用されている。
上記実施形態の変形例12では、HCUとHUDとが一体的に構成されている。即ち、HUDの制御回路には、HCUの処理機能が実装されている。また変形例13では、メータECUとして、HCUが設けられている。
上記実施形態の変形例14では、フロントカメラ31の撮像データであって、自車の前景を撮像した撮像データを取得するカメラ画像取得部が、HCU100に設けられている。表示生成部76は、撮像データに基づく前景のリアル画像に、経路案内コンテンツCTsg、LCAコンテンツCTlc及びLTCコンテンツCTlt等の元画像を重ねてなる映像データを生成する。こうした映像データに基づき、HUD20は、リアル画像に各コンテンツを重ねた映像を、前景に虚像として表示させる。以上のように、HUD20の画角VAが十分でない場合、AR表示に用いられるコンテンツ等の元画像をリアル画像に重ねた虚像表示が実施されてもよい。
上記実施形態にて、HCUによって提供されていた各機能は、ソフトウェア及びそれを実行するハードウェア、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの複合的な組合せによっても提供可能である。さらに、こうした機能がハードウェアとしての電子回路によって提供される場合、各機能は、多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によっても提供可能である。
また、上記の表示制御方法を実現可能なプログラム等を記憶する記憶媒体の形態も、適宜変更されてよい。例えば記憶媒体は、回路基板上に設けられた構成に限定されず、メモリカード等の形態で提供され、スロット部に挿入されて、HCUの制御回路に電気的に接続される構成であってよい。さらに、記憶媒体は、HCUへのプログラムのコピー基となる光学ディスク及びのハードディスクドライブ等であってもよい。
HMIシステムを搭載する車両は、一般的な自家用の乗用車に限定されず、レンタカー用の車両、有人タクシー用の車両、ライドシェア用の車両、貨物車両及びバス等であってもよい。さらに、モビリティサービスに用いられるドライバーレス車両に、HCUを含むHMIシステムが搭載されてもよい。
HMIシステムを搭載する車両は、右ハンドル車両であってもよく、又は左ハンドル車両であってもよい。さらに、車両が走行する交通環境は、左側通行を前提とした交通環境であってもよく、右側通行を前提とした交通環境であってもよい。本開示による車線維持制御及びその関連表示は、それぞれの国及び地域の道路交通法、さらに車両のハンドル位置等に応じて適宜最適化される。
本開示に記載の制御部及びその手法は、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を構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路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、実現されてもよい。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よい。