CN102314315B - 显示装置、图像数据生成装置、图像数据生成程序及显示方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置、图像数据生成装置、图像数据生成程序及显示方法。该显示装置设有图像数据生成部和显示部。图像数据生成部生成图像数据,所述图像数据包括第1显示对象和第2显示对象,其中,第1显示对象包括下部对象,所述下部对象具有配置在图像内的下部、右上部以及左上部,下部沿法线方向的长度大于右上部以及左上部沿法线方向的长度;第2显示对象以第1显示对象在图像内的显示位置为基准,配置于图像内,并包含与移动体相关的信息。显示部将包含由图像数据生成部生成的图像数据的影像与移动体之外的外界实景重叠,并提示给在移动体中搭乘的观察者。
Description
相关申请的参考
本申请是基于2010年7月9日申请的日本专利申请No.2010-157098号做出的并要求了该申请的优先权;该申请的全部内容可在本申请中参考使用。
技术领域
本发明的实施方式一般涉及显示装置、图像数据生成装置、图像数据生成程序及显示方法。
背景技术
例如,研发了一种平视显示器(HUD:Head-Up Display),该显示器能够使车辆速度、燃料等与车辆相关的信息与在移动体所具有的前挡风玻璃前方看到的风景重合在一起显示,同时目视外界信息和显示信息。
希望在这样的HUD中能够更加直观、协调地提示显示信息。
发明内容
根据本发明的实施方式,提供了具有图像数据生成部和显示部的显示装置。所述图像数据生成部生成图像数据。所述显示部将包含由所述图像数据生成部生成的所述图像数据的影像,与移动体之外的外界实景重叠,并提示给在所述移动体中搭乘的观察者。所述图像数据包括第1显示对象和第2显示对象,第1显示对象包括下部对象,所述下部对象具有:配置在图像中的下部;在所述图像内配置于所述下部的上侧且在所述下部的右侧的右上部;以及在所述图像中配置于所述下部的上侧且在所述下部的左侧的左上部,所述下部位置处的沿与所述下部对象的第1延展方向垂直的第1法线方向的所述下部的长度,大于所述右上部位置处的沿与所述下部对象的第2延展方向垂直的第2法线方向的所述右上部的长度、以及所述左上部位置处的沿与所述下部对象的第3延展方向垂直的第3法线方向的所述左上部的长度,所述第2显示对象以所述第1显示对象在所述图像内的显示位置为基准,配置于所述图像内,所述第2显示对象包含与所述移动体相关的信息。
根据本发明的另一实施方式,提供了一种图像数据生成装置,该装置用于生成重叠到移动体之外的外界实景中并提示给在所述移动体中搭乘的观察者的显示影像的图像数据。所述图像数据生成装置生成第1显示对象。所述第1显示对象具有下部对象,所述下部对象具有:配置在图像内的下部;在所述图像内配置于所述下部的上侧且所述下部的右侧的右上部;以及在所述图像内配置于所述下部的上侧且所述下部的左侧的左上部,所述下部位置处的沿与所述下部对象的第1延展方向垂直的第1法线方向的所述下部的长度,大于所述右上部位置处的沿与所述下部对象的第2延展方向垂直的第2法线方向的所述右上部的长度、以及所述左上部位置处的沿与所述下部对象的第3延展方向垂直的第3法线方向的所述左上部的长度,生成第2显示对象,所述第2显示对象以所述第1显示对象在所述图像内的显示位置为基准,配置于所述图像中,所述第2显示对象包含与所述移动体相关的信息,根据所述第1显示对象和所述第2显示对象,生成所述图像数据。
根据本发明的另一种实施方式,提供了一种图像数据生成程序,该程序用于使计算机生成重叠到所述移动体之外的外界实景中并提示给在所述移动体中搭乘的观察者的显示影像的图像数据。所述图像数据生成程序使计算机生成第1显示对象和第2显示对象,根据所述第1显示对象和所述第2显示对象,使计算机生成所述图像数据。所述第1显示对象包含下部对象,所述下部对象具有:配置在图像内的下部;在所述图像内配置于所述下部的上侧且所述下部的右侧的右上部;以及在所述图像中配置于所述下部的上侧且所述下部的左侧的左上部,所述下部位置处的沿与所述下部对象的第1延展方向垂直的第1法线方向的所述下部的长度,大于所述右上部位置处的沿与所述下部对象的第2延展方向垂直的第2法线方向的所述右上部的长度、以及所述左上部位置处的沿与所述下部对象的第3延展方向垂直的第3法线方向的所述左上部的长度,使计算机生成第2显示对象,所述第2显示对象以所述第1显示对象在所述图像内的显示位置为基准,配置于所述图像内,所述第2显示对象包含与所述移动体相关的信息。
本发明的另一实施方式提供了一种显示方法。所述显示方法生成图像数据,并将基于所述图像数据的显示影像重叠到所述移动体之外的外界实景中并提示给所述移动体中搭乘的观察者。所述图像数据包含第1显示对象和第2显示对象。所述第1显示对象包含下部对象,所述下部对象具有:配置在图像内的下部;在所述图像内配置于所述下部的上侧且所述下部的右侧的右上部;以及在所述图像中配置于所述下部的上侧且所述下部的左侧的左上部,所述下部位置处的沿与所述下部对象的第1延展方向垂直的第1法线方向的所述下部的长度,大于所述右上部位置处的沿与所述下部对象的第2延展方向垂直的第2法线方向的所述右上部的长度、以及所述左上部位置处的沿与所述下部对象的第3延展方向垂直的第3法线方向的所述左上部的长度,所述第2显示对象以所述第1显示对象在所述图像内的显示位置为基准,配置于所述图像中,所述第2显示对象包含与移动体相关的信息。
附图说明
图1(a)及图1(b)为示意图,它们表示第1实施方式的显示装置的动作。
图2为表示第1实施方式的显示装置的示意图。
图3(a)及图3(b)为示意图,它们表示参考例的显示装置的动作。
图4为示意图,其表示第1实施方式的显示装置中的座标系。
图5(a)~图5(d)为表示显示装置的动作的示意图。
图6(a)及图(b)为表示显示对象的示意图。
图7为表示显示对象的示意图。
图8为示意图,其表示第1实施方式的显示装置的特性。
图9为示意图,其表示第1实施方式的显示装置的特性。
图10(a)~图10(h)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图11(a)~图11(h)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图12(a)~图12(h)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图13(a)~图13(h)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图14(a)~图14(h)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图15(a)~图15(c)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图16(a)及图16(b)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图17(a)及图17(b)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图18(a)~图18(c)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图19(a)及图19(b)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图20(a)~图20(d)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图21(a)及图21(b)为示意图,它们表示在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
图22为流程图,其表示第2实施方式的图像数据生成装置的动作。
图23为示意图,其表示第2实施方式的图像数据生成装置。
图24(a)及图24(b)为流程图,它们表示第2实施方式的图像数据生成装置的动作。
图25为示意图,其表示第2实施方式的另一图像数据生成装置。
图26为流程图,其表示第2实施方式的另一图像数据生成装置的动作。
图27是示意图,其表示第2实施方式的另一图像数据生成装置。
图28为流程图,其表示第2实施方式的另一图像数据生成装置的动作。
图29为表示第4实施方式的显示方法的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的各种实施方式进行说明。
在本申请的说明书和各个附图中,关于已出现的附图,对与前面所述相同的要素采用了相同的标号,而适当省略了详细的说明。
(第1实施方式)
本实施方式的显示装置例如为车辆等移动体用的显示装置。下面,作为举例,对本实施方式的显示装置用作移动体用显示装置的HUD的情况进行说明。此处,移动体包括两轮车、三轮车、四轮车、火车等带有车轮的交通工具以及船舶、飞机、直升飞机等载人的任意的交通工具的全部。下面,说明移动体为车辆的情况。
图1(a)及图1(b)为以第1实施方式的显示装置的动作为示例的示意图。
图2为以第1实施方式的显示装置的结构为示例的示意图。
首先,通过图2,对本实施方式的显示装置10的大致结构进行说明。
如图2所示,显示装置10具有图像数据生成装置530(图像数据生成部130)和显示部540(影像投影部115)。
图像数据生成部130生成图像数据。图像数据生成部130例如包括计算机。
显示部540将含有由图像数据生成装置530生成的图像数据的影像重叠到移动体(车辆730)之外的外界实景中,并提示给在移动体中搭乘的观察者。
上面所述重叠到外界实景中的影像的提示可以是光学透视(see through)式的提示。但是,实施方式并不局限于此,也可以是视频透视式的提示。
本具体示例的显示装置10为HUD,采用影像投影部115作为显示部540。
影像投影部115将光束112反射到车辆730的前挡风玻璃部710(反射部)并向车辆730中搭乘的观察者100投影,其中,所述光束112含有基于由图像数据生成部130生成的图像数据的影像。
前挡风玻璃部710包括车辆730的前挡风玻璃。另外,前挡风玻璃部710也可包含例如设置于车辆730的前挡风玻璃上的反射体711(例如,合成器(combiner))。在这种情况下,光束112被设置于车辆730的前挡风玻璃上的反射体711反射,并向观察者100反射。另外,反射体711也可以离开前挡风玻璃设置在与前挡风玻璃相比的车辆730的室内侧。这样,与前挡风玻璃离开设置的反射体711也视同前挡风玻璃部710的一部分。
在光束112中包含的影像包括信息(显示对象180)。显示对象180为设置于显示装置10向观察者100提示的影像中的信息。在本具体示例中,显示对象180包括与车辆730相关的车辆信息有关的信息。
如在图2中举例所示的那样,显示装置10的影像投影部115可以设置于例如车辆730之中,即,例如从作为操作者(驾驶员)的观察者100的角度观察是车辆730的仪表盘720的内部。
另外,图像数据生成部130不一定必须与影像投影部115一体地设置,例如,也可以设置于车辆730的任何地方而不是仪表盘720的内部。从图像数据生成部130输出的图像数据通过电信号或光信号等有线或无线方式提供给影像投影部115。
从影像投影部115出射的光束112通过前挡风玻璃部710反射并被入射到观察者100的头部105。
这时,可设计为,控制光束112的发散角,使光束112入射到观察者100的一只眼101中。这样,观察者100例如可以通过一只眼101观察在光束112中所含的影像。由此,能够消除利用双眼观察由前挡风玻璃部710反射的显示对象180的像181时因两眼视差产生的观察困难。
另外,前挡风玻璃部710配置在与观察者100的距离为21.7cm以上的位置处。由此,可使观察者100感知的进深感增强。另外,能够易于在希望的纵深位置感知显示对象180。
但是,实施方式并不局限于此,根据情况,也可使从影像投影部115出射的光束112入射到观察者100的双眼中。
光束112从显示装置10出射后,通过车辆730的前挡风玻璃部710反射后,送入观察者100的眼中。观察者100经由前挡风玻璃部710感知形成于像形成位置181a的位置处的显示对象180的像181(虚像)。这样,显示装置10可作为HUD使用。
如图2所示,显示装置10还可具有信息获取部520,其能够获取与车辆730相关的信息、与车辆730中搭乘的观察者100相关的信息以及与车辆730外侧的外界相关的信息中的至少一项信息。将通过信息获取部520获得的信息提供给图像数据生成部130,图像数据生成部130能够以由信息获取部520获得的信息为基础生成图像数据。
图1(a)示意地举例表示观察者100同时观察由显示装置10提示的显示信息的显示影像330和外界信息的外界实景340时所感知的影像。图1(b)将显示影像330放大图示。
外界实景340是观察者100经由前挡风玻璃部710观察的车辆730的外界影像。显示影像330是从影像投影部115出射的光束112由前挡风玻璃部710反射后投影到观察者100时观察者100观察到的图像,是包含显示对象180的影像。
如图1(a)所示,观察者100同时观察外界实景340和显示影像330。
如图1(b)所示,显示影像330的显示对象180(即,作为图像内容的图像数据)包括第1显示对象185和第2显示对象186。
第1显示对象185包含下部对象185b。
下部对象185b包含下部185b1、右上部185b2及左上部185b3。
下部185b1配置在图像187内。右上部185b2在图像187内配置在下部185b1的上侧且下部185b1的右侧。左上部185b3在图像187内配置在下部185b1的上侧且下部185b1的左侧。下部185b1沿第1法线方向185bn1的长度大于右上部185b2沿第2法线方向185bn2的长度以及左上部185b3沿第3法线方向185bn3的长度。第1法线方向185bn1与在下部185b1位置处的下部对象185b的第1延展方向185be1垂直。第2法线方向185bn2与在右上部185b2位置处的下部对象185b的第2延展方向185be2垂直。第3法线方向185bn3与在左上部185b3位置处的下部对象185b的第3延展方向185be3垂直。
图像187内下部185b1沿上下方向的长度大于右上部185b2沿上下方向的长度和左上部185b3沿上下方向的长度。
由于下部对象185b具有这种形状,因此,包含下部对象185b的第1显示对象185能够使观察者100感觉到画面的进深感和高度方向的厚度。
在本具体例子中,第1显示对象185还包含配置在下部对象185b上侧且与下部对象185b进行了区分的上部对象185a。也就是说,第1显示对象185包括配置在图像187内的上部对象185a和在图像187内配置在上部对象185a下侧的下部对象185b。使下部对象185b与上部对象185a相区分。即,在图像187内,下部对象185b的区域和上部对象185a的区域能够相互区分。
此处,上部对象185a在图像187内配置于下部对象185b的上侧是指上部对象185a在图像187内具有位于下部对象185b上侧的部分。即,上部对象185a的至少一部分在图像187内配置于下部对象185b的上侧。同样,下部对象185b在图像187内配置于上部对象185a的下侧是指下部对象185b在图像187内具有上部对象185a下侧的部分。即,下部对象185b的至少一部分在图像187内配置于上部对象185a的下侧。
如后所述,上部对象185a按需设置,根据情况也可省略。
第2显示对象186以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准配置在图像187内。第2显示对象186包含与车辆730(移动体)相关的信息(移动体信息,即车辆信息)。
如上所述,虽然第1显示对象185具有作为第2显示对象186的显示位置的基准的功能,但是,第1显示对象185也可包含与车辆730(移动体)相关的移动体信息(车辆信息)。
第2显示对象186在图像187内具有第1显示对象185上侧的部分。具体地说,第2显示对象186在图像187内具有配置在下部对象185b上侧的部分。
这样,图像数据生成部130生成图像数据,该图像数据包括第1显示对象185和第2显示对象186,其中,第1显示对象185配置在图像187中并包含使观察者100感知画面的进深感和高度方向的厚度的下部对象185b;第2显示对象186以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准地配置在图像187内且在图像187内具有配置在第1显示对象185上侧的部分,并含有与移动体相关的信息。
在本具体示例中表示的是作为第2显示对象186,将车辆730的速度作为字符信息显示的情况。并且,在本具体示例中,第2显示对象186的中心以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准,配置在第1显示对象185的上部对象185a在图像187内的中心的上侧。
例如,在下部对象185b的区域与上部对象185a的区域之间设有区分线。例如,下部对象185b的区域的颜色与上部对象185a的区域的颜色不同。例如,下部对象185b的区域的亮度(包括在包含亮度、色相、饱和度等的变化的颜色空间中的特性变化)与上部对象185a的区域的亮度(包括在包含亮度、色相、饱和度等的变化的颜色空间中的特性变化)不同。这样,在图像187中,通过观察者100可以将下部对象185b的区域与上部对象185a的区域相互区分。
由于第1显示对象185包含上部对象185a和下部对象185b,因此,观察者100在观察第1显示对象185时,观察者100感觉第1显示对象185是立体形状。
在图1(b)所示的例子中,观察者100在观察第1显示对象185时,观察者100感知到第1显示对象185具有将球横向切断后的下半球的形状。
即,第1显示对象185是立体形状,上部对象185a包含该立体形状的上表面,下部对象185b包含在该立体形状的上述上表面下侧的侧面及底面中的至少一个。
通过采用第1显示对象185和与第1显示对象185共同显示的第2显示对象186的组合,感知到,作为车辆信息提示给观察者100的第2显示对象186放置于被感知为立体物的第1显示对象185(本例中为半球)之上。
第2显示对象186的至少一部分配置在与被感知为立体物的第1显示对象185(本例中为半球)的面(例如上表面)上不同的空间中。
采用这种显示对象180(图像数据),在观察者100同时观察显示影像330与外界实景340时,能够减小不协调感。
图3(a)及图3(b)为示意图,它们举例表示参考例的显示装置的动作。
即,图3(a)示意地举例表示观察者100同时观察由参考例的显示装置18提示的显示信息的显示影像330与外界信息的外界实景340时所感知的影像。图3(b)将显示影像330的放大地举例表示。
如图3(b)所示,在参考示例的显示装置18中,虽然图像数据(显示对象180)具有与车辆信息相关的第2显示对象186,但是,其没有作为显示位置基准的第1显示对象185。
如图3(a)所示,若观察者100同时观察这种包含第2显示对象186的显示影像330与外界实景340时,则观察者100会感觉第2显示对象186观察困难。例如,第2显示对象186在外界实景340空间中的进深位置难以确定,观察者100感觉很不协调。
对此,在本实施方式的显示装置10中,通过采用第1显示对象185与第2显示对象186的组合,而易于看到包含车辆信息的第2显示对象186。第2显示对象186在外界实景340中的进深位置容易确定,减少了观察者100的不协调感。由于易于看到第2显示对象186,减少了不协调感,因此,可抑制对第2显示对象186过多的注视,从而车辆730的操作安全性提高。
这样,在本实施方式的显示装置10中,通过将包含拟提示的车辆信息的第2显示对象186与作为显示第2显示对象186时的基础的第1显示对象185一起提示给观察者100,能够提高观察者100的对第2显示对象186的易视性,减少不协调感。
发明者通过实验发现了这种现象。在本实施方式的显示装置10这样的HUD系统中,采用了观察者100同时观察外界实景340的实像和影像投影部115提示的显示影像330的虚像这种特殊的观察方式。这时,若如上面的参考例那样地单独显示包含拟提示信息的第2显示对象186,则难以确定第2显示对象186在纵深方向的位置及高度方向的位置,观察者100易于产生不舒适感。与此相反,在实施方式中,通过在相当于第2显示对象186显示位置之下的位置处一起显示作为基础的第1显示对象185与第2显示对象186,从而能够使第2显示对象186感觉是放置在形成基础的第1显示对象185之上,增加了稳定感。这种协调感与稳定感是与作为观察者100的人所具有的视角相关的特殊特性。
这样,就出现了下述的新的技术问题,即、在使显示影像330重叠到外界实景340上而进行观察的显示中,在进深和高度方向的感知上会产生不协调感。例如,在仅观察显示影像330的例如基于计算机图形的显示中,由于没有与显示影像330对比的外界实景340,因此,没有这种不协调的问题。发明人对在使显示影像330重叠到外界实景340上进行观察的显示中用于减少因人的视觉特性产生的不协调感进行了探讨,发现了本实施方式的结构。
也就是说,本实施方式的显示装置10着眼于与人的视觉相关的特性,通过将用于提示信息的第2显示对象186与作为显示基础的第1显示对象185一起显示,从而减少了不协调感。通过显示装置10,可提供不协调感降低了的、可显示的、移动体用的显示装置。
在HUD等、将基于图像数据的显示影像330重叠到外界实景340上而提示的显示装置中,如何使显示影像330的空间与外界实景340的空间感觉协调,对于提高易视性是很重要的。
根据本实施方式的显示装置10,通过采用第1显示对象185和第2显示对象186的组合,从而感知到显示影像330的远近感与外界实景340的远近感更加一致。因此,可减少不协调感。另外,通过使显示影像330空间中的水平方向与外界实景340空间中的水平方向更加一致,可进一步减少不协调感。
并且,还发现,在作为显示基础的第1显示对象185中,存在理想的形状。即,优选第1显示对象185具有适合形状的上部对象185a。
下面,就第1显示对象185的形状进行说明。
此处,为便于说明,引入了座标系。
图4为举例表示第1实施方式的显示装置中的座标系的示意图。
如图4所示,将搭载有本实施方式的显示装置10的车辆730的从后向前的方向作为x轴。并且,将车辆730的从左向右的方向作为y轴。并且,将与x轴和y轴垂直的方向作为z轴。当车辆730在平坦的水平面行驶或停车时,x-y平面为水平面,z轴为重力方向(即,与垂直方向平行的方向)。当车辆730在平坦的水平面直行时,车辆730的前进方向为x轴的方向。
并且,为了便利,将显示装置10中的显示影像330的面设定为y-z平面。虽然有时显示影像330的面的形状例如为梯形,但是,为了方便说明,假定观察者100观察由前挡风玻璃部710反射的影像时所感知到的显示影像330为大致长方形。并且,在显示影像330的图像内,将与y轴平行的轴设定为横轴Ha,将与z轴平行的轴设定为纵轴Va。
并且,在显示影像330内的假想空间VS中,例如设定垂直的3个轴,即α轴、β轴以及γ轴。α轴、β轴以及γ轴可分别对应于上述x轴、y轴以及z轴。即,α轴可作为车辆730的行进方向。
此处,以x轴为中心轴的旋转角是侧倾角(roll angle)。以y轴为中心轴的旋转角是俯仰角(pitch angle)。以z轴为中心轴的旋转角是偏转角(yawing angle)。在假想空间VS中,以α轴为中心轴的旋转角与侧倾角对应,以β轴为中心轴的旋转角与俯仰角对应,以γ轴为中心轴的旋转角与偏转角对应。
与x轴方向(α轴方向)上的位置相关的感觉相当于远近感,与z轴方向(γ轴方向)上的位置相关的感觉相当于与高度方向相关的感觉。
观察者100观察时的上下方向的角度为俯角。例如,通过车辆730行驶道路的坡度等的变化等,如果车辆730(观察者100)的视线在俯仰旋转方向上变化,则俯角会变化。
图5(a)~图5(d)为举例表示显示装置的动作的示意图。
也就是说,图5(a)及图5(b)举例表示参考性的显示装置的动作(显示动作19sa及19sb)。图5(c)及图5(d)举例表示本实施方式的显示装置10的两个动作(显示动作10sa及10sb)。这些视图举例表示了各显示装置中的显示对象180(图像数据)中的第1显示对象185,并省略了第2显示对象186。这些视图示意地举例表示了观察者100同时观察到包含第1显示对象185的显示影像330与外界实景340时所感觉的影像。为了简化说明,作为外界实景340,举例表示了车辆730行驶的道路的边界线341。
如图5(a)所示,在参考示例的显示装置的显示动作19sa中,第1显示对象185仅有上部对象185a,没有下部对象185b。并且,用梯形作为上部对象185a。在同时观察这种具有上部对象185a的图像数据与外界实景340时,观察者100感到很大的不协调感。道路的边界线341向着消失点以规定的角度倾斜。上部对象185a斜边的延长线185a1的方向不一定与道路的边界线341的方向一致。也就是说,在外界实景340中的远近感与第1显示对象185的远近感不一致。即,在进深方向上存在不协调感。
另外,还易于感觉到上部对象185a与外界实景340中的例如道路的表面接触,在高度方向的空间位置处产生不协调感。观察者100在驾驶车辆730时,经常处于观察外界实景340中的领先车辆或道路标识等的状态,观察者100的视线大多被设定为观察前面车辆或道路标识等的高度的程度。这时,如果观察者100感觉到拟提示的显示内容配置在与道路表面相接的高度位置处,则很容易产生不协调感。
如图5(b)所示,在参考示例的显示装置的显示动作19sb中,第1显示对象185仅具有上部对象185a,没有下部对象185b。另外,用扁圆形(包括椭圆)作为上部对象185a。在这种情况下,由于上部对象185a没有直线的边,因此,能够抑制在上部对象185a的边的方向与道路的边界线341的方向不一致时产生的外界实景340的远近感与第1显示对象185的远近感的不一致。但是,在这种情况下,也容易感觉到上部对象185a例如与外界实景340中的例如道路的表面接触,在高度方向的空间位置处产生不协调感。
如图5(c)所示,在实施方式的显示装置10的显示动作10sa中,第1显示对象185具有上部对象185a和下部对象185b。另外,用扁圆形(包括椭圆)作为上部对象185a。下部对象185b具有与上部对象185a一起而被感觉到第1显示对象185为圆筒形的形状。在这种情况下,由于上部对象185a没有直线的边,因此,能够抑制外界实景340的远近感与第1显示对象185的远近感的不一致。另外,由于感觉到第1显示对象185为圆筒形,因此,感觉到上部对象185a位于外界实景340中的例如道路的表面的上方,也就是说,抑制了高度方向的空间位置处的不协调感。
如图5(d)所示,在实施方式的显示装置10的另外的显示动作10sb中,第1显示对象185具有上部对象185a和下部对象185b。另外,用扁圆形(包括椭圆)作为上部对象185a。下部对象185b具有与上部对象185a一起而被感觉到第1显示对象185是沿水平方向切断球后的下侧的半球形的形状。在这种情况下,上部对象185a没有直线的边,即上部对象185a的外缘为曲线。因此,能够抑制外界实景340的远近感与第1显示对象185的远近感的不一致。并且,由于感觉到第1显示对象185为半球形,因此,感觉到上部对象185a位于外界实景340中的例如道路的表面的上方,也就是说,能够抑制高度方向的空间位置处的不协调感。
这样,在参考示例的显示动作19sa中,容易产生远近感方面的不协调感及高度方向的空间位置方面的不协调感。在参考示例的显示动作19sb中,虽然能够抑制远近感方面的不协调感,但是,容易产生高度方向的空间位置方面的不协调感。
与此相反,在实施方式的显示装置10的显示动作10sa和10sb中,不容易产生远近感方面的不协调感及高度方向的空间位置方面的不协调感。
另外,由于在显示动作10sa中用圆筒形作为第1显示对象185,在显示动作10sb中用半球形作为第1显示对象185,因此,与显示动作10sa相比,在显示动作10sb中,能够降低与观察者100观察时的俯角差有关的不协调感,因而,更加理想。外界实景340与显示影像330的俯角差例如因道路坡度、车辆俯仰角的变化而变化。即使在俯角差改变时,仍优选采用降低与俯角差相关的不协调感的第1显示对象185。例如,比起圆筒形,更优选第1显示对象185为半球形。
另外,在参考示例的显示动作19sa和19sb中,由于设置了上部对象185a而没有设置下部对象185b,因此,观察者100会因俯角的差异而感到较大的不协调感。
这样,在实施方式的显示装置10的显示动作10sa和10sb中,不容易产生与远近感有关的不协调感及与高度方向的空间位置有关的不协调感,从而能够向观察者100提示易视的显示。
也就是说,在HUD之类将基于图像数据的显示影像330重叠到外界实景340中来提示的显示装置中,由于外界状况的变化及用户(观察者100)视点的变化等原因,使显示影像330的空间与外界实景340的空间产生偏差,并且该偏差会随时间变化,而容易产生不协调感。与些相反,根据本实施方式的显示装置10,对于显示影像330的空间与外界实景340的空间的偏差以及该偏差的时间变化均采用鲁棒(robust)性的对象(第1显示对象185),从而能够实现进一步降低不协调感的信息提示。
在显示装置10为光束112入射到观察者100的一只眼101中的单眼观察显示装置的情况下,消除了两眼视差产生的观察困难,并且增强了观察者100感知的进深感,因而,减少了因显示影像330的空间与外界实景340的空间偏差产生的不协调感,从而提高易视性的效果非常好。
在本实施方式的显示装置10中,作为用于提示信息的基准的对象,针对用户、车辆及外界状态的变化,设有鲁棒的第1显示对象185。并且,通过根据该第1显示对象185的显示位置而配置的第2显示对象186来提示信息。因此,可实现进一步降低不协调感的信息提示。
在本实施方式的显示装置10中,由于第1显示对象185包含上部对象185a和下部对象185b,因此,感觉第1显示对象185为立体形状,感觉上部对象185a相当于该立体形状的上表面,感觉下部对象185b是该立体形状的侧面及底面。利用这种方式感知第1显示对象185中高度方向的空间位置,可减少不协调感。
上部对象185a与下部对象185b在图像187内的上下方向上相接触。但是,在上部对象185a与下部对象185b之间可以存在区分上部对象185a与下部对象185b的区分线。这样,感觉到上部对象185a与下部对象185b为一体的形状,结果,感觉到第1显示对象185是立体形状。
例如,上部对象185a在图像187内的左右方向(横轴Ha方向)的宽度(最大宽度)与下部对象185b在图像187内的左右方向的宽度(最大宽度)实际上可以设为相同。感觉上部对象185a与下部对象185b为一体的形状,感觉第1显示对象185是立体形状,感觉该立体形状是上部宽度大于下部宽度的圆筒形或半球形。
上部对象185a边界线中的下侧部分沿着下部对象185b边界线中的上侧部分。因此,感觉上部对象185a与下部对象185b为一体的形状,结果,感觉第1显示对象185是立体形状。
上部对象185a边界线中的下侧部分最好是在图像187内向下侧凸出的形状,下部对象185b的边界线中的上侧部分最好是在图像187内向下侧凸出的形状。这样,可使观察者100感觉是从斜上方观察到第1显示对象185的立体形状。从而能够进一步降低不协调感。
上部对象185a最好具有在图像187内以上下方向(纵轴Va方向)为中心轴的左右对称的形状。下部对象185b最好具有在图像187内以上下方向为中心轴的左右对称的形状。因此,感觉第1显示对象185是立体形状。可使观察者100感觉是从斜上方观察到第1显示对象185的立体形状。从而能够进一步降低不协调感。
上部对象185a可以具有在图像187内以左右方向为中心轴的上下对称的形状。另一方面,下部对象185b最好具有在图像187内以左右方向为轴时上下不对称的形状。由此,感觉第1显示对象185是立体形状,可使观察者100感觉是从斜上方观察到第1显示对象185的立体形状,从而能够进一步降低不协调感。
上部对象185a可以是凸多角形。
由于第1显示对象185具有这样的上部对象185a和下部对象185b,因此,感觉第1显示对象185是立体形状,能够抑制与高度方向的空间位置有关的不协调感。并且,通过使观察者100感觉是从斜上方观察到基于第1显示对象185的立体形状,从而能够进一步降低不协调感。
下面,对第1显示对象185的形状和与远近感有关的不协调感(协调感)之间的关系进行说明。
图6(a)及图(b)为示意图,它们举例表示了显示装置显示的显示对象。
也就是说,图6(a)及图(b)图示了第1显示对象185的上部对象185a的形状及在图像187内的配置。即,这些附图与从假想空间VS内的上侧方向(γ方向)观察到上部对象185a时的形状对应。
如图6(a)所示,形状f03为三角形,形状f04为四角形,形状f05为五角形,形状f06为六角形,形状f07为七角形,形状f08为八角形。形状f0c为圆形。另外,形状f03、形状f04、形状f05、形状f06、形状f07、形状f08以及形状f0c在图像187内的配置f00为这些形状不包含沿进深方向(α轴方向,即x轴方向)的直线(边)的配置。
如图6(b)所示,形状g03为三角形,形状g04为四角形,形状g05为五角形,形状g06为六角形,形状g07为七角形,形状g08为八角形。形状g0c为圆形。另外,如图6(b)中的粗实线所示,形状g03、形状g04、形状g05、形状g06、形状g07、形状g08在图像187内的配置g00为这些形状包含沿进深方向(α轴方向,即x轴方向)的直线(边)的配置。
比较图6(a)所示的配置f00与图6(b)所示的配置g00,发现,与配置g00相比,配置f00更能降低与远近感相关的不协调感。
其原因在于,如图5(a)举例所示那样,与图6(a)所示的配置f00相比,图6(b)举例所示的配置g00更易于感知外界实景340中的道路边界线341与显示影像330内的第1显示对象185的边之间的相对角度差。
图7为举例表示显示装置显示的显示对象的示意图。
也就是说,图7举例表示了第1显示对象185的下部对象185b的形状。即,图7举例表示了从假想空间VS内的侧方向,即y轴方向(β轴方向)观察到下部对象185b时的下部对象185b的形状。
其中,第1显示对象185的上部对象185a的形状是一定的,沿下部对象185b的x轴(α轴)的长度是一定的。对第1显示对象185的上部对象185a的形状为圆形的情况进行说明。
如图7举例所示,从侧方向观察到下部对象185b时,形状h03为三角形,形状h04为四角形,形状h05为五角形,形状h06为六角形,形状h07为七角形,形状h08为八角形。形状h0c为圆形(包括扁圆)的下半部分的形状。
形状h04例如相当于图5(c)举例所示的显示动作10sa中的下部对象185b的形状。形状h0c例如相当于图5(d)举例所示的显示动作10sb中的下部对象185b的形状。如已说明的那样,与显示动作10sa相比,在显示动作10sb中,与观察者100观察时的俯角的差异相关的不协调感变小,因此更为理想。
在图7举例所示的形状h03、形状h04、形状h05、形状h06、形状h07、形状h08以及形状h0c中,存在与俯角相关的不协调感的差异。例如,在相当于上部对象185a的上边之外的边中,在具有与x轴(α轴)平行的边(图7所示的粗实线)的形状h04、形状h06以及形状h08中,观察者100感觉到与俯角相关的很强的不协调感。而在不具有与x轴(α轴)平行的边的形状h03、形状h05、形状h07以及形状h0c中,则与俯角相关的不协调感相比之下会降低。
这样,与俯角相关的不协调感取决于下部对象185b的形状(沿γ轴观察时的形状)。
引入协调指数Et作为将包含第1显示对象185的上部对象185a的显示影像330与外界实景340重叠在一起观察时的显示影像330与外界实景340之间的不协调感相关的指标。
协调指数Et是指感觉不到第1显示对象185与外界实景340的空间偏差的、表示不协调感的降低程度的指数。协调指数Et包括以下要素,即:与远近感相关的协调程度相对应的远近感协调指数Ep,和表示与角度相关的协调程度的角度协调指数Ea。该角度例如为与俯角相关的角度。
协调指数Et例如可通过以下第1公式计算。
Et=kp×Ep+ka×Ea (1)
此处,kp为远近感协调指数Ep的权重系数,ka为角度协调指数Ea的权重系数。
远近感协调指数Ep越大,与远近感相关的不协调感就越小。角度协调指数Ea越小,与角度相关的不协调感就越小。协调指数Et越小,总体的不协调感越小。
图8为示意图,其举例表示第1实施方式的显示装置的特性。
也就是说,图8举例表示了上部对象185a的形状及配置(从上方向(γ轴)观察时的形状及配置)与远近感协调指数Ep的关系。此处,从上部对象185a的上方向(γ轴方向)观察时的形状为正多角形或圆形。图8的横轴表示上部对象185a形状的顶点个数(顶点数Np),纵轴为远近感协调指数Ep。在图8中,显示了图6(a)举例所示的配置f00与图6(b)举例所示的配置g00。并且,为了方便起见,将相当于顶点数Np无限大时的形状f0c(以及形状g0c)的结果表示为顶点数较大的情况。
如图8所示,远近感协调指数Ep取决于上部对象185a的形状的顶点数Np和配置。对于图6(a)举例所示的配置f00的情况而言,随着上部对象185a的形状的顶点数Np的增大,远近感协调指数Ep会单调地变大。对于图6(b)举例所示的配置g00的情况而言,一边,上部对象185a的形状的顶点数Np与远近感协调指数Ep伴随着奇偶性,一边,顶点数Np越大,远近感协调指数Ep也越大。
不管是配置f00的情况还是配置g00的情况,顶点数Np越大,则远近感协调指数Ep也越大。考虑其原因是:顶点数Np越大,在上部对象185a的多角形中所包含的各条边的长度就越短,对远近感产生影响的直线的长度就越短。
如图8举例所示,在上部对象185a为圆形(形状f0c及形状g0c)的情况下,远近感协调指数Ep取最大值Epm。也就是说,上部对象185a最好是具有曲线边界线的形状(不包含直线的形状)。
并且,当上部对象185a为多角形时,优选顶点数Np较大。
并且,当上部对象185a为多角形时,更优选上部对象185a在图像187内的配置是不包含沿进深方向(α轴方向,即x轴方向)的直线(边)的配置(配置f00)。
并且,当上部对象185a为多角形且上部对象185a在图像187内的配置是包含沿进深方向(α轴方向,即x轴方向)的直线(边)的配置(配置g00)时,更优选顶点数Np为奇数。
通过采用这些条件,可进一步减少与远近感相关的不协调感。
若设定从上(沿γ轴的方向)观察上部对象185a时的形状中包含的沿进深方向(x轴方向,即α轴方向)的直线的长度合计为总长Lp,那么例如,可通过以下第2公式计算远近感协调指数Ep。
Ep=knp×Np-klp×Lp (2)
此处,knp为顶点数Np的权重系数,klp为总长Lp的权重系数。
图9为示意图,其举例表示第1实施方式的显示装置的特性。
也就是说,图9举例表示了下部对象185b的形状(从β轴方向观察时的形状)与角度协调指数Ea之间的关系。此处,如图7举例所示,下部对象185b的形状是上边为一定长度的凸多角形,上边之外的其它各边的长度相同。图9的横轴表示下部对象185b形状的顶点个数(顶点数Na),纵轴为角度协调指数Ea。在图9中,为了方便起见,将相当于顶点数Na无限大情况下的形状h0c的结果也作为顶点数较大的情况显示。
如图9所示,角度协调指数Ea取决于下部对象185b的形状的顶点数Np。一边,下部对象185b的形状的顶点数Na与角度协调指数Ea便随着奇偶性,一边,顶点数Na越大,则角度协调指数Ea也越大。
考虑其原因是:顶点数Na越大,下部对象185b的多角形中所包含的各条边的长度就越短,对远近感产生影响的直线的长度就越短。
如图9举例所示,在下部对象185b为圆形的下半部分(形状h0c)的情况下,角度协调指数Ea取最大值Eam。也就是说,下部对象185b的下侧的边界线(与上部对象185a相反的一侧的边界线)最好是曲线形状(不包含直线的形状)。
并且,当下部对象185b为多角形时,优选顶点数Na较大。
并且,当下部对象185b为多角形时,更优选顶点数Na为奇数。
通过采用这些条件,可进一步降低与角度(例如俯角)相关的不协调感。
如果将从侧向(沿β轴的方向)观察下部对象185b时的形状中包含的、感觉是底面的直线(在下部对象185b的边界线中,除去与上部对象185a的边界线的部分的直线部分)的长度合计设定为总长La,那么角度协调指数Ea例如可通过以下第3公式计算出来。
Ea=kna×Na-kla×La (3)
此处,kna为顶点数Na的权重系数,kla为总长La的权重系数。
在本实施方式的显示装置10中采用了上述协调指数Et较大的第1显示对象185。例如,采用了远近感协调指数Ep较大的上部对象185a,例如,采用了角度协调指数Ea较大的下部对象185b。
作为协调指数Et较大的第1显示对象185的形状,如图1(b)举例所示的那样,采用沿横向切断球后的下半球的形状。也就是说,第1显示对象185可以具有斜向观察沿横向切断球后的下侧部分时的形状。但是,实施方式并不局限于此,第1显示对象185的形状可以有各种变化。
也就是说,可采用将图6(a)及图6(b)举例所示的上部对象185a的各种形状与图7举例所示的下部对象185b的各种形状进行任意组合后的第1显示对象185。
可根据拟提示信息的特性和与外界实景的协调相关的每个人的特性来改变第1显示对象185。这时,最好以与图8描述的远近感协调指数Ep相关的特性和与图9描述的角度协调指数Ea相关的特性相适合的方式,设定第1显示对象185。
图10(a)~图10(h)、图11(a)~图11(h)、图12(a)~图12(h)、图13(a)~图13(h)、以及图14(a)~图14(h)均为示意图,它们举例表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
也就是说,这些图举例表示了第1显示对象185的上部对象185a的形状和下部对象185b的形状。
如图10(a)及图10(b)所示,在第1显示对象185的形状i01中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为半圆形。也就是说,第1显示对象185为以α-β平面切断球后的下侧的半球。
如图10(c)及图10(d)所示,在第1显示对象185的形状i02中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为圆形的一部分。
在图10(d)中以实线所示的例子中,沿β轴观察到下部对象185b的形状小于半圆。在图10(d)中以虚线所示的例子中,沿β轴观察到下部对象185b的形状大于半圆。第1显示对象185为以α-β平面切断球后的球一部分。
如图10(e)及图10(f)所示,在第1显示对象185的形状i03中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为扁圆(含椭圆)的一部分。第1显示对象185为以α-β平面切断旋转扁圆体(旋转椭圆体)后的立体形状的一部分。
如图10(g)及图10(h)所示,在第1显示对象185的形状i04中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为扁圆(含椭圆),沿β轴观察下部对象185b时的形状为圆形(包含圆、扁圆、椭圆)的一部分。在本具体例中,第1显示对象185沿α轴的长度大于沿β轴的长度。
如图11(a)及图11(b)所示,在第1显示对象185的形状i05中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为扁圆(含椭圆),沿β轴观察下部对象185b时的形状为圆形(包含圆、扁圆、椭圆)的一部分。在本具体例子中,第1显示对象185沿α轴的长度小于沿β轴的长度。
如图11(c)及图11(d)所示,在第1显示对象185的形状i06中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为三角形。第1显示对象185为圆锥。
如图11(e)、图11(f)、图11(g)及图11(h)所示,在第1显示对象185的形状i07及形状i08中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为扁圆(含椭圆),沿β轴观察下部对象185b时的形状为三角形。第1显示对象185为扁圆锥(含椭圆锥)。在形状i07中,第1显示对象185的沿α轴的长度大于沿β轴的长度。在形状i08中,第1显示对象185沿α轴的长度小于沿β轴的长度。
如图12(a)及图12(b)所示,在第1显示对象185的形状i09中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为长方形(四角形)。第1显示对象185为圆柱。另外,也可采用扁圆柱(椭圆柱)的形状作为第1显示对象185。
如图12(c)及图12(d)所示,在第1显示对象185的形状i10中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为梯形。下部对象185b的上边(上部对象185a侧的边)的长度大于下部对象185b的下边(与上部对象185a相反的一侧的边)的长度。第1显示对象185为圆锥台。另外,也可采用扁圆锥台(椭圆锥台)的形状作为第1显示对象185。
如图12(e)及图12(f)所示,在第1显示对象185的形状i11中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为六角形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为三角形。第1显示对象185为六角锥。另外,也可采用具有六角形之外的任意多角形的多角锥形状作为第1显示对象185。
如图12(g)及图12(h)所示,在第1显示对象185的形状i12中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为六角形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为梯形。下部对象185b的上边(上部对象185a侧的边)的长度大于下部对象185b的下边(与上部对象185a相反的一侧的边)的长度。第1显示对象185为六角锥台。另外,也可采用具有六角形之外的任意多角形的多角锥台的形状作为第1显示对象185。
如图13(a)及图13(b)所示,在第1显示对象185的形状i13中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为六角形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为长方形(四角形)。第1显示对象185为六角柱。另外,也可采用具有六角形之外的任意多角形的多角柱形状作为第1显示对象185。
如图13(c)及图13(d)所示,在第1显示对象185的形状i14中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为半圆,沿β轴观察下部对象185b时的形状为四分之一的圆形。第1显示对象185为四分之一的球(包含扁球)形。另外,在本具体例子中,上部对象185a的相当于观察者100近旁侧的边界成为以β-γ平面切断圆后的边界。相反,也可使上部对象185a的相当于远离观察者100一侧的边界成为以β-γ平面切断圆后的边界。即,也可采用以β-γ平面为轴,将形状i14反转后的形状。也可采用以任意方向为基准,将形状i14反转后的形状。
如图13(e)及图13(f)所示,在第1显示对象185的形状i15中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆的一部分,沿β轴观察下部对象185b时的形状为圆的一部分。第1显示对象185为以与β轴平行且相对于α轴及γ轴倾斜的平面切断球(含扁平球)后的形状。在这种情况下,也可采用以任意方向为基准,将形状i15反转后的形状。
如图13(g)及图13(h)所示,在第1显示对象185的形状i16中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为梯形(将六角形切断后的形状),沿β轴观察下部对象185b时的形状为四角形(将梯形切断后的形状)。第1显示对象185例如为以β-γ平面切断六角锥台后的形状。在这种情况下,也可采用以任意方向为基准,将形状i16反转后的形状。
图14(a)是沿γ轴观察第1显示对象185时的平面图,图14(b)是沿β轴观察第1显示对象185时的平面图,图14(c)是相当于图14(a)的A1-A2线剖面的剖面图,图14(d)是相当于图14(a)的B1-B2线剖面的剖面图、且相当于图14(b)的B3-B4线剖面的剖面图。
如图14(a)及图14(b)所示,在第1显示对象185的形状i17中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形(包含扁圆、椭圆),沿β轴观察下部对象185b时的形状为圆的一部分。如图14(c)及图14(d)所示,上部对象185a的中央部分向下侧凹陷。
这样,通过第1显示对象185表示的立体形状的上表面(相当于上部对象185a的部分)可以是平面,也可以是曲面。
如图14(e)及图14(f)所示,在第1显示对象185的形状i18中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形(包含扁圆、椭圆),沿β轴观察下部对象185b时的形状为圆的一部分与长方形组合的形状。也就是说,下部对象185b具有第一部分185c和下部185d,其中,第一部分185c具有圆板状,而下部185d具有球的一部分形状。
如图14(g)及图14(h)所示,在第1显示对象185的形状i19中,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为圆形(包含扁圆、椭圆),沿β轴观察下部对象185b时的形状为圆的一部分与梯形组合的形状。也就是说,下部对象185b具有第一部分185c和下部185d,其中,第一部分185c具有圆锥台的形状,下部185d具有球的一部分形状。
这样,下部对象185b可以具有组合了任意形状的多个部分的形状。另外,上部对象185a也可以具有组合了任意形状的多个部分的形状。
当然,在上述各种圆锥(含扁圆锥)、多角锥、圆锥台(含扁圆锥台)以及多角锥台中,被含有γ轴的平面切断时的线段不一定必须是直线,也可以是任意的曲线。
下面,对第2显示对象186的例子进行说明。
图15(a)~图15(c)为示意图,它们举例表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
也就是说,这些图举例表示了第2显示对象186的结构。图15(a)举例表示了观察者100观察显示对象180(显示影像330)时感知的状态,图15(b)为沿假想空间VS内的γ轴观察显示对象180时的模式平面图,图15(c)表示沿假想空间VS内的β轴观察显示对象180时的模式平面图。
如图15(a)、图15(b)及图15(c)所示,第2显示对象186可以具有第1种对象186a和第2种对象186b。第2显示对象186还可以具有第3种对象186c。这样,第2显示对象186可以具有多种对象。
第1种对象186a以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准配置于图像187内。第1种对象186a包含标记信息。此处,标记信息包含字符信息。字符信息包含字符及数字。并且,字符信息包含以任意的图形作为象征图案(pattern)而采用的信息。另外,第1种对象186a还可以包含上述标记信息之外的信息。
第1种对象186a例如包含数字、字符及三维对象等,向观察者100提示信息的正确意义。
第2种对象186b以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准配置于图像187内。第2种对象186b与第1种对象186a不同。第2种对象186b包含图形图案信息。图形图案信息具有利用图形的形状、大小、数量、位置、颜色以及亮度中的至少一个来传送信息的功能。图形图案信息例如包含图(包括条形图、环形图等)和图形的移动(例如,用指示针的线段表示旋转仪表的图形等)。图形图案信息例如包含仪表及指示器(indicator)等,将定量信息通过图形的形状、大小、数量、位置、颜色及亮度中的至少一个向观察者100进行相对提示。
第3种对象186c以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准配置于图像187内。第3种对象186c包含第1状态对象和第2状态对象。第1状态对象对应于移动体(车辆730)处于第1状态的时候。第2状态对象对应于移动体处于预先确定的特性值与上述第1状态不同的第2状态的时候。第2状态对象与第1状态对象不同。第1状态对象的形状、大小、数量、颜色、亮度、位置及轨道中的至少一个的时间变化与第2状态对象不同。第2状态对象形状的凹凸和轨道的凹凸中的至少一个与第1状态对象不同。
例如,第1状态对象带给人稳定的印象,第2状态对象带给人不稳定的印象。第3种对象186c通过对观察者100的感觉产生作用的方法向观察者100提示信息。观察者100直观地把握提示的信息。
第3种对象186c通过图形图案的形状、颜色及动作中的至少一个,将例如与车辆730的运行状况(例如,包括能量消耗效率观点下的运行状况以及车辆730的运行安全性或危险性等)相关的信息直观地提示给观察者100。
如图15(a)~图15(c)所示,在假想空间VS中,第1种对象186a例如配置于第1显示对象185之上。第1种对象186a配置于上部对象185a之上。第1种对象186a在上部对象185a之上,配置在与α-β平面交叉的平面(例如,β-γ平面)上。第1种对象186a配置于上部对象185a之上的中央部分(例如,与α轴相关的中央部分)。
在本例的假想空间VS中,第1种对象186a配置于与第1显示对象185的面(例如,上部对象185a的面)上不同的空间中。
在假想空间VS中,第2种对象186b例如在第1显示对象185之上,配置在与第1种对象186a不同的位置处。此处,所谓的不同位置是指,只要配置第2种对象186b的区域的至少一部分与配置第1种对象186a的区域不同即可,配置第2种对象186b的区域的一部分可以与配置第1种对象186a的区域重叠。第2种对象186b在上部对象185a之上,配置在与第1种对象186a不同的位置处。第2种对象186b在上部对象185a之上,配置在上部对象185a的周边部分。当第1显示对象185具有将球以α-β平面切断后的球的一部分的形状时,第2种对象186b在上部对象185a的面上,设置于周围部分的环形(例如圆环形)区域中。
在本例中,在假想空间VS中,第2种对象186b配置于第1显示对象185的面(例如,上部对象185a的面)上。
第3种对象186c在图像187内配置在与第1种对象186a、第2种对象186b不同的位置。在假想空间VS内,第3种对象186c例如配置于包围第1显示对象185的区域中。第3种对象186c例如配置于在α-β平面内包围第1显示对象185的区域中。当第1显示对象185具有将球以α-β平面切断后的球的一部分的形状时,第3种对象186c设置于在α-β平面内包围上部对象185a的周围的环形区域中。
在本例的假想空间VS内,第3种对象186c配置于与第1显示对象185的面(例如,上部对象185a的面)上不同的空间中。
这样,由于第1种对象186a和第2种对象186b以第1显示对象185为基准进行配置,从而第1种对象186a和第2种对象186b的显示位置相对固定,因此,观察者100容易识别第1种对象186a和第2种对象186b。在设置第3种对象186c的情况下,由于第3种对象186c以第1显示对象185为基准进行配置,从而第3种对象186c的显示位置相对固定,因此,观察者100容易识别第3种对象186c。
如上所述,第1显示对象185为立体形状,上部对象185a包含立体形状的上表面,下部对象185b包含位于立体形状上表面下侧的侧面及底面中的至少一个。在假想空间VS内,第2显示对象186的至少一部分配置在与第1显示对象185的面(例如上部对象185a的面)上不同的空间中。这样,第2显示对象186容易被感觉为正放置在第1显示对象185之上,从而能够进一步降低与进深方向相关的不协调感和与高度方向的位置相关的不协调感。
第2显示对象186只要具有上述第1种对象186a、第2种对象186b、第3种对象186c中的至少一个即可。另外,也可根据显示装置10的动作状态等,改变在第2显示对象186中包含的对象的种类。
在已举例表示的图1(b)中,是将第1种对象186a作为第2显示对象186来显示的例子。在该例子中,采用了将表示车辆730的速度的数字与字符的组合作为第1种对象186a。
图16(a)及图16(b)为示意图,它们举例表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
如图16(a)及图16(b)所示,在显示装置10的显示动作10sc中,作为第1种对象186a,通过标记信息(即,字符)显示车辆730的速度,作为第2种对象186b,通过图形图案(即,条形)显示车辆730的引擎(engine)转速。
图17(a)及图17(b)为示意图,它们举例表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
如图17(a)及图17(b)所示,在显示装置10的显示动作10sd中,除了已对显示动作10sc进行了说明的第1种对象186a和第2种对象186b之外,还通过多个圆形(球)的图形图案的颜色、图像187中图形图案的移动速度等显示车辆730的运行状况(例如,在能量消耗效率观点下的运行状况)。例如,当处于能量消耗效率良好的运行状态时,图形图案的颜色为安全色的绿色,当处于能量消耗效率不佳的运行状态时,图形图案的颜色为危险色的红色。例如,当处于能量消耗效率良好的运行状态时,图形图案在图像187内的移动速度慢,当处于能量消耗效率不佳的运行状态时,图形图案在图像187内的移动速度快。
这样,第1种对象186a、第2种对象186b及第3种对象186c可包含性质互不相同的信息。包含性质互不相同的信息的第1种对象186a、第2种对象186b及第3种对象186c配置在图像187内的互不相同的区域中,并通过互不相同的方法显示。
图18(a)~图18(c)为示意图,它们举例表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
也就是说,这些图举例表示了第2显示对象186的结构。
如图18(a)、图18(b)及图18(c)所示,第2显示对象186除了已说明的第1种对象186a、第2种对象186b及第3种对象186c之外,还具有第4种对象186d。另外,在本具体例中,可以省略第2种对象186b及第3种对象186c,使用第1种对象186a和第4种对象186d。
本具体例中,使用图13(c)及图13(d)所示的形状i14作为第1显示对象185。也就是说,沿γ轴观察上部对象185a时的形状为半圆形,沿β轴观察下部对象185b时的形状为四分之一圆的形状。在假想空间VS内,第1种对象186a配置于上部对象185a之上的中心部分。第2种对象186b配置于第1种对象186a之上的近身侧。第3种对象186c配置于在α-β平面内包围上部对象185a周围的环形区域中。并且,第4种对象186d例如配置于下部对象185b的观察者100一侧的侧面上。
图19(a)及图19(b)为示意图,它们举例表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
如图19(a)及图19(b)所示,在显示装置10的显示动作10se中,除了对显示动作10sd已进行了说明的第1种对象186a(显示车速)、第2种对象186b(显示引擎转速)、第3种对象186c(例如,显示车辆730在能量消耗效率观点下的运行状况)之外,作为第4种对象186d,例如还通过标记信息显示车辆730变速器的工作状态。
这样,由于第1种对象186a和第2种对象186b以第1显示对象185为基准配置,从而第1种对象186a和第2种对象186b的显示位置相对固定,因此,观察者100容易识别第1种对象186a和第2种对象186b。并且,在设置第3种对象186c的情况下,由于第3种对象186c以第1显示对象185为基准配置,从而第3种对象186c的显示位置相对固定,因此,观察者100容易识别第3种对象186c。再者,在设置第4种对象186d的情况下,由于第4种对象186d以第1显示对象185为基准配置,第4种对象186d的显示位置相对固定,因此,观察者100容易识别第4种对象186d。
图20(a)~图20(d)为示意图,它们表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
如图20(a)所示,在显示动作10sf中,假想空间VS中的第1显示对象185的上表面(上部对象185a的上表面)是水平(相对于α一β平面平行)的,第1种对象186a的显示面相对于第1显示对象185的上表面倾斜。
如图20(b)所示,在显示动作10sg中,假想空间VS中的第1显示对象185的上表面(上部对象185a的上表面)从水平面(α-β平面)倾斜,第1种对象186a的显示面相对于水平面倾斜。即,第1种对象186a的显示面相对于第1显示对象185的上表面倾斜。
如图20(c)所示,在显示动作10sh中,假想空间VS中的第1显示对象185的上表面(上部对象185a的上表面)从水平面(α-β平面)倾斜,第1种对象186a的显示面与第1显示对象185的上表面平行。
这样,在假想空间VS中,第2显示对象186所包含的要素(例如,第1种对象186a、第2种对象186b及第3种对象186c等)中的至少一个显示面相对于第1显示对象185的上表面(上部对象185a的上表面)垂直、平行、倾斜均可。
在假想空间VS中,第1显示对象185的上表面(上部对象185a的上表面)相对于α一β平面,可以平行,也可以倾斜。
另外,第1显示对象185的上表面(上部对象185a的上表面)在假想空间VS中的角度,例如可根据与车辆730的外界相关的信息(例如,包含车辆730行驶的道路的倾斜等)、与车辆730相关的信息(例如,包含车辆730的侧倾角、俯仰角及偏转角等)以及与观察者100状态相关的信息(例如,观察者100的眼睛101的位置等)中的至少一个而改变。例如,通过对应道路坡度的变化或车辆730姿势的变化,来改变第1显示对象185上表面的角度,能够进一步降低不协调感。这样,图像数据生成部130可根据与车辆730的外界相关的信息、与车辆730相关的信息以及与观察者100相关的信息中的至少一个改变第1显示对象185。
如图20(d)所示,在显示动作10si中,利用以水平面和垂直面切断球所得的立体形状(球的四分之三的形状)作为第1显示对象185。该立体形状的水平面的切断面和垂直面的切断面与上部对象185a对应,球外侧的面与下部对象185b对应。在本例子中,第1种对象186a沿球的垂直面的切断面配置。第2种对象186b沿球的水平面的切断面配置。第3种对象186c沿水平面配置于球的周围。这样,第1显示对象185的形状可具有各种变化。
图21(a)及图21(b)为示意图,它们表示了在第1实施方式的显示装置中使用的显示对象。
由于本实施方式的显示装置11的结构可以与显示装置10相同,故省略了说明。
如图21(a)及图21(b)所示,在显示装置11中,第1显示对象195包含下部对象185b。在第1显示对象195中未设置上部对象185a。在这种情况下,下部对象185b也具有配置在图像187内的下部、在图像187内配置于下部的上侧并在下部的右侧的右上部以及在图像187中配置于下部的上侧并在下部的左侧的左上部。
沿第1法线方向185bn1的下部185b1的长度大于沿第2法线方向185bn2的右上部185b2的长度以及沿第3法线方向185bn3的左上部186b3的长度。
并且,在图像187内沿上下方向的下部的长度大于沿上下方向的右上部的长度以及沿上下方向的左上部的长度。
这样,通过设置下部对象185b,第1显示对象185可使观察者100感觉到画面的进深感和高度方向的厚度。
在图21(a)及图21(b)中,作为第2显示对象186,虽然显示的是车速,但是,作为第2显示对象186也可显示车速之外的信息。例如,作为第2显示对象186也可显示转向灯(winker)、速度限制、可行驶距离、远光灯(照明状态)、档位(shift)(变速器状态)、燃料(或电池)剩余量警报、驻车制动警报、胎压警报、车门警报、能量消耗效率显示(环保显示)、导航显示、单位以及外界气温等任意信息(车辆信息)。
当然,在本具体例中,也可通过第1显示对象195显示车辆信息。例如,在显示转向灯时,改变第1显示对象195的显示状态。例如,在显示右方向的转向灯时,显示(包含闪烁)第1显示对象195的右侧部分。或者,以从左侧部经中央部分向右侧部移动的方式显示第1显示对象195中的一部分。这样,第1显示对象195可包含车辆信息。第1显示对象195作为第2显示对象186显示时的基准位置,并且,可通过立体形状将车辆信息更易懂地、立体地向观察者100显示。
下面,对本实施方式的显示装置10的显示部540(影像投影部115)的结构例进行说明。
图2举例所示的显示部540(影像投影部115)的结构是显示装置10的一个具体示例。如图2所示,影像投影部115具有影像光形成部110和光束投影部120。
影像光形成部110例如具有光源111和影像形成部117。
光源111出射构成光束112的基础的光。光源111可使用LED(Light EmittingDiode,发光二极管)或高压水银灯、卤素灯、激光等各种光源。通过在光源111采用LED,可降低功耗,还可实现装置的轻量化、小型化。
在影像形成部117中,例如,可以使用液晶显示装置(LCD)等光开关。并且,从图像数据生成部130将图像数据提供给影像形成部117,影像形成部117根据该图像数据生成包含显示影像330的光束112。
在本具体例中,影像光形成部110还具有设置在光源111和影像形成部117之间的锥形光导116。对于从光源111出射的光而言,其发散角在锥形光导116中被控制在一定范围内。并且,该出射光经过影像形成部117,从而形成包含显示影像330的光束112,该光束112的发散角被控制在一定范围内。
光束投影部120通过车辆730的前挡风玻璃部710反射从影像光形成部110出射的光束112,并向观察者100投影。在光束投影部120中采用了例如各种透镜、反射镜以及控制发散角(扩散角)的各种光学元件。
在本具体例中,光束投影部120包括光源侧透镜123、光圈(aperture)124、出射侧透镜125和出射侧反射镜126。
沿着光束112的行进方向,将光源侧透镜123配置于影像光形成部110和出射侧反射镜126之间,将光圈124配置于光源侧透镜123和出射侧反射镜126之间,将出射侧透镜125配置于光圈124和出射侧反射镜126之间。
在本具体例中,出射侧反射镜126为凹面形状,这样,可放大光束112中包含的显示影像330的像并向观察者100投影。另外,出射侧反射镜126可以设为可动式。例如,可与观察者100的头部105位置或动作匹配地,手动或自动调整出射侧反射镜126的位置或角度,使光束112恰好投影到观察者100的一只眼101中。
通过这种结构,控制光束112的发散角,在观察者100的位置处,光束112的投影区域114被控制在一定范围内。
由于观察者100的两眼(瞳孔)间隔例如为60毫米(mm)~75毫米(mm),因此,如果要通过一只眼101观察影像,则将在观察者100位置处的、光束112的投影区域114的大小(左右方向的宽度)设定在60mm~75mm以下。该投影区域114的大小主要通过光束投影部120中包含的光学元件来进行控制。
另外,例如,可通过改变影像投影部115的设置位置或角度来控制在观察者100位置处的光束112的投影位置114a。例如,通过改变影像光形成部110的设置位置、影像光形成部110的角度、光束投影部120的设置位置、以及光束投影部120的角度中的至少一个,可控制投影位置114a。
影像光形成部110和光束投影部120的各自的结构可以有多种变形。影像光形成部110中包含的要素和光束投影部120中包含的要素的配置是任意的,例如,可在光束投影部120中包含的要素彼此之间插入影像光形成部110(以及其中包含的要素)。
影像投影部115除了上述具体例之外,还可采用各种变形。
在实施方式的显示装置10中使用的影像投影部115的结构是任意的。并且,如上所述,通过使光束112入射到观察者100的一只眼101中,消除了因两眼视差产生的观察困难,并且,加强了观察者100感知的进深感,从而能够进一步发挥本实施方式的上述效果。
另外,在实施方式的显示装置10中,除了LCD之外,也可使用DMD(数字微镜器件,Digital Micromirror Device)以及MEMS(微电子机械系统,Micro-electro-mechanical System)等各种光开关作为影像形成部117。另外,在影像光形成部110中可使用激光投影仪或LED投影仪,在这种情况下,通过来自激光束或LED的光而形成影像。
(第2实施方式)
第2实施方式的图像数据生成装置530(图像数据生成部130)为例如在车辆730等移动体中的显示装置中使用的图像数据生成装置。
本实施方式的图像数据生成装置530用于生成显示影像330的图像数据,该显示影像330的图像数据被重叠到移动体(车辆730)之外的外界实景340中而向在移动体(车辆730)中搭乘的观察者100提示。
图22为流程图,其举例表示了第2实施方式的图像数据生成装置的动作。
如图22所示,图像数据生成装置530生成第1显示对象185,该第1显示对象185包括下部对象185b,该下部对象具有配置在图像187内的下部、在图像187内配置在下部上侧且下部右侧的右上部、以及在图像187内配置在下部上侧且下部左侧的左上部,并且,第1显示对象185在图像187内沿上下方向的下部的长度大于沿上下方向的右上部的长度以及沿上下方向的左上部的长度。例如,图像数据生成装置530生成第1显示对象185,该第1显示对象185具有配置在图像187内的上部对象185a和在图像187内配置于上部对象185a下侧并与上部对象185a进行了区分的下部对象185b(步骤S110)。
图像数据生成装置530生成以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准配置于图像187内并包含与移动体(车辆730)相关的信息(移动体信息、车辆信息)的第2显示对象186(步骤S120)。例如,第2显示对象186具有在图像187内位于第1显示对象185上侧的部分。
图像数据生成装置530根据第1显示对象185和第2显示对象186生成图像数据(步骤S130)。
以此方式,能够生成在降低了不协调感的可显示的移动体用的显示装置中使用的图像数据。
当然,在技术上可行的范围内,可同时实施上述步骤S110中所含的处理的至少一部分、步骤S120中所含的处理的至少一部分以及步骤S130中所含的处理的至少一部分。另外,在技术上可行的范围内,可更换上述步骤S 110中所含的处理的至少一部分、步骤S120中所含的处理的至少一部分以及步骤S130中所含的处理的至少一部分的顺序。并且,可反复实施上述步骤。
在图像数据生成装置530中例如使用了包含半导体集成电路等的电路。在图像数据生成装置530中例如使用了进行计算处理的半导体芯片。图像数据生成装置530可包含存储数据的存储器。图像数据生成装置530可包括含有多个半导体芯片的印刷基板。
下面,对图像数据生成装置530的结构及动作的例子进行说明。
图23为示意图,其表示第2实施方式的图像数据生成装置的结构。如图23所示,本实施方式的图像数据生成装置530设有第1显示对象生成部P01、第2显示对象生成部P03、提示信息获取部P02、图像数据生成部P04以及图像数据输出部P05。
第1显示对象生成部P01、第2显示对象生成部P03、提示信息获取部P02、图像数据生成部P04以及图像数据输出部P05与由图像数据生成装置530实施的处理相对应,图像数据生成装置530中的相同部分可以实施多项处理,另外,也可以是,图像数据生成装置530中的不同部分实施多项处理中的某一项。
第1显示对象生成部P01生成用于提示信息的、作为基准的第1显示对象185。
提示信息获取部P02获取作为提示对象的信息。作为提示对称的信息至少可包含车辆信息。
第2显示对象生成部P03根据包含由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项的条件,使由提示信息获取部P02获取的信息实现对象化,从而生成第2显示对象186。
图像数据生成部P04以由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185在图像187内的位置为基准,将由第2显示对象生成部P03生成的第2显示对象186配置于图像187内,并通过合成第1显示对象185和第2显示对象186来生成图像数据。
图像数据输出部P05输出由图像数据生成部P04生成的图像数据。
在第1显示对象生成部P01中,例如采用了半球形的对象,并按照球的断面朝向上侧的方向配置该对象,生成第1显示对象185。第1显示对象185的大小,例如,可考虑根据信息提示媒介(例如包含影像形成部117和例如设置于车辆730的前挡风玻璃上的反射体711等前挡风玻璃部710中的至少一个)的大小和提示信息的大小来调整。
如已说明的那样,由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185并不局限于半球形的对象。作为第1显示对象185的形状,可采用圆柱、圆锥、圆锥台、椭圆柱、椭圆锥、椭圆锥台、多角柱、多角锥以及多角锥台等对象。
第1显示对象185例如可考虑根据已说明的协调指数Et来确定。协调指数Et包括如下要素,即、远近感协调指数Ep和角度协调指数Ea。
上面,虽然对角度协调指数Ea为与俯角相关的角度的情况进行了说明,但是,角度协调指数Ea中的角度也可以是俯角之外的与任意方向相关的角度。
例如,角度协调指数Ea可作为表示对于第1显示对象185的侧倾角偏差的鲁棒性的参数。另外,角度协调指数Ea也可作为表示对于第1显示对象185的俯仰角偏差的鲁棒性的参数。另外,角度协调指数Ea也可作为表示对于第1显示对象185的偏转角偏差的鲁棒性的参数。将这些与各自的旋转相关的角度协调指数Ea作为参数使用时,在与已说明的角度协调指数Ea相关的第3式中,引入与各自的旋转相关的独立项。
例如,可设置针对外界实景的第1显示对象185尺寸的协调指数。例如,可设置针对用户(观察者100)的视点位置的第1显示对象185的角度的协调指数。
将这些与各种特性相关的协调指数作为独立项,可反映到协调指数Et的计算中。
另外,在保持协调指数Et的特性的基础上,可进行第1显示对象185的形状的变形。
并且,也可根据包含第2显示对象186的种类、数量及大小中至少一项的条件,改变第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项,以此方式,可根据提示信息的内容,生成更恰当的第1显示对象185。
第1显示对象生成部P01,按照包含协调指数Et的参数预先设定作为第1显示对象185的图像,并根据包含设定后的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项的条件改变该图像,从而生成第1显示对象185。
提示信息获取部P02获取作为提示对象的信息。
例如,提示信息获取部P02例如从图2说明的信息获取部520获取向观察者100提示的信息。
由提示信息获取部P02获得的信息包含例如车辆730的车速、平均速度、引擎转速、马达(motor)转速、能量消耗效率、方向指示器的工作状态(例如,转向灯的开或关等)、照明状态(例如,远光灯的开或关等)、各种警报、变速器状态(例如,档位的升降等)、瞬间燃料费、平均燃料费、燃料剩余量(例如,汽油剩余量)、电池剩余量、可行驶距离、连续运行时间、连续行驶距离、道路导航以及前进方向的方位中的至少一项。
另外,提示信息获取部P02也可获取如下信息,即、在用于表示提示信息种类的属性信息被提供了的状态下的提示的信息。属性信息包含与提示信息的显示形式(将提示信息作为怎样的第2显示对象186来提示)相关的信息。属性信息包含与提示信息的提示组合(在提示信息中一起进行提示的组合)相关的信息。
提示信息的显示形式例如包含通过数字、字符及三维对象等提示信息的正确意思的对象(例如,第1种对象186a)、通过仪表及指示器等提示定量信息的对象(例如,第2种对象186b)以及通过三维对象等的形状、颜色及动作使信息作用于观察者100感觉而进行提示的对象(例如,第3种对象186c)。例如,属性信息包含用于选择将提示信息作为第1种对象186a、第2种对象186b、第3种对象186c以及第4种对象186d中的哪一个对象来显示的信息。
作为与提示信息的提示组合相关的信息,例如包含将车速、引擎转速以及节能同时显示、将平均燃料费与平均速度同时显示、将连续运行时间与连续行驶距离同时显示、以及将各警示灯全部同时显示等相关的信息。
通过获取提示信息和提示信息中被赋予的属性信息,可确定应以何种方式提示什么样的信息。
例如,将车速作为数字对象提示时,第2显示对象生成部P03生成与车速的数值数据对应的数字对象。例如,将引擎转速作为指示器提示时,第2显示对象生成部P03生成与引擎转速的数值数据对应的指示器状的对象。例如,将燃料剩余量作为三维对象及指示器提示时,第2显示对象生成部P03生成可直观表示燃料剩余量的三维对象和与燃料剩余量的数值数据对应的指示器状的对象。例如,将节能显示作为作用于观察者100感觉的对象提示时,第2显示对象生成部P03生成通过改变小球等三维对象的形状、颜色及动作之中的至少一项来表示运行的能量消耗效率的对象。
这种第2显示对象186的生成可采用预先确定的方法进行,或者,也可采用基于由提示信息获取部P02获取的提示信息的属性信息的方法进行。
根据提示信息的属性生成更恰当的第2显示对象186,从而可实现进一步降低不协调感的信息提示。
在第2显示对象生成部P03中,可根据包含第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项的条件,改变包含第2显示对象186的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项的条件。例如,第1显示对象185为半球状对象,作为第2显示对象186,在球的断面上提示指示器时,与第1显示对象185的大小匹配地,生成调整了指示器大小的第2显示对象186。如果第1显示对象185的断面形状是椭圆形,则与该形状匹配地调整指示器的形状,从而生成第2显示对象186。如果第2显示对象186是例如作为第3种对象186c举例给出的小球的对象,则根据第1显示对象185的形状及大小调整小球的数量、大小及运动轨道。
在第2显示对象186的颜色与第1显示对象185的颜色属同系的情况下,有时第2显示对象186不明显。根据第1显示对象185的颜色调整第2显示对象186的颜色。
在第2显示对象生成部P03中,使由提示信息获取部P02获取的提示信息对象化,达到能够提示的状态。
图像数据生成部P04例如对第2显示对象186的每个种类指定在第2显示对象186中包含的要素的配置区域。例如,图像数据生成部P04指定已说明的第1种对象186a的区域、第2种对象186b的区域、第3种对象186c的区域以及第4种对象186d的区域。
例如,当第1显示对象185为半球形的对象时,在假想空间VS内,第1种对象186a的区域例如设在形成球的断面部分的半球的上部。在第1种对象186a的区域中,例如,通过数字、字符及三维对象等,提示与信息的正确意义对应的对象。在假想空间VS内,第2种对象186b的区域例如设在球的断面部分的周围的区域。在第2种对象186b的区域中,例如,通过圆环状的仪表和指示器等,提示与定量信息对应的对象。在假想空间VS内,第3种对象186c的区域例如设在半球的周围部分。在第3种对象186c的区域中,例如,通过三维对象等的形状、颜色及动作,提示作用于观察者100感觉的对象。在假想空间VS内,第4种对象186d的区域例如设在球的断面部分的观察者100一侧的侧面区域。在第4种对象186d的区域中,例如提示任意的信息。
第1种对象186a、第2种对象186b及第3种对象186c各自提示的信息是任意的,可根据提示模式(例如动作方式)变化。
例如,在第1种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的速度,第2种对象186b表示车辆730的引擎转速,第3种对象186c表示车辆730的运行状况(例如,在能量消耗效率观点下的运行状况)。
例如,在第2种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的方向指示器的工作状况,第2种对象186b表示车辆730的引擎转速,第3种对象186c表示车辆730的运行状况(例如在能量消耗效率观点下的运行状况)。
例如,在第3种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的速度,第2种对象186b表示车辆730的引擎转速和照明的工作状况(远光灯还是近光灯等),第3种对象186c表示车辆730的运行状况(例如,在能量消耗效率观点下的运行状况)。
例如,在第4种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的速度及警示,第2种对象186b表示车辆730的引擎转速,第3种对象186c表示车辆730的运行状况(例如,在能量消耗效率观点下的运行状况)。
例如,在第5种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的变速器的工作状况(例如包括换高速档或换低速档等),第2种对象186b表示车辆730的引擎转速,第3种对象186c表示车辆730的运行状况(例如,在能量消耗效率观点下的运行状况)。
例如,在第6种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的可行驶距离,第2种对象186b表示车辆730的可行驶距离指示器,第3种对象186c表示车辆730的多级报警器。
例如,在第7种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730室内温度,第2种对象186b表示车辆730的室内温度指示器,第3种对象186c表示车辆730温度的多级表现。
例如,在第8种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的平均燃料费及平均车速,第3种对象186c表示车辆730的运行状况(例如,在能量消耗效率观点下的运行状况)。在这种情况下,没有使用第2种对象186b。
例如,在第9种提示模式中,第1种对象186a表示车辆730的连续行驶时间及连续行驶距离,第3种对象186c表示车辆730行驶量的多级表现。在这种情况下,没有使用第2种对象186b。
例如,在第10种提示模式中,第1种对象186a表示与车辆730操作相关的各种显示(汽车图标),第2种对象186b表示车辆730的各种警示灯。在这种情况下,没有使用第3种对象186c。
例如,在第11种提示模式中,第2种对象186b表示时钟。在这种情况下,没有使用第1种对象186a和第3种对象186c。
例如,在第12种提示模式中,第2种对象186b表示指南针。在这种情况下,没有使用第1种对象186a和第3种对象186c。
在第1种对象186a中,数字、字符及三维对象的每个不仅可单独使用,也可使用多个对象的组合。例如,在上述第7种提示模式中,作为第1种对象186a,可以将表示室内温度的数字对象和可直观表示室内温度的三维对象一起提示。
第2种对象186b除了仪表及指示器之外,还可包含其它对象。例如,在已说明的第3种提示模式中,作为第2种对象186b,通过指示器显示引擎转速,并且,还可根据远光灯的ON或OFF状态,提示具有在球的断面圆周上发光的效果的对象。另外,这时,发光的对象例如通过第2显示对象生成部P03生成。另外,在已说明的第10种提示模式中,可进行以圆环状配置各种警示灯并使这些警示灯旋转的动画显示。
第3种对象186c例如通过作用于观察者100感觉的方法显示出节能显示(与能量消耗效率相关的显示)。第3种对象186c还可进行各种显示。例如,在已说明的第6种提示模式中,第3种对象186c可包含与可行驶距离的长度对应的多级报警器。例如,在已说明的第7种提示模式中,第3种对象186c可包含与温度相关的多级表示。在这些情况下,第3种对象186c可通过作用于观察者100感觉的方法显示信息。
图像数据生成部P04通过合成由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185和由第2显示对象生成部P03生成的第2显示对象186,来生成提示的图像数据。
图像数据输出部P05将由图像数据生成部P04生成的图像数据,例如作为每单位时间的数据输出。例如,在以30fps(帧/秒)的帧速率提示信息时,图像数据输出部P05以每1/30秒输出图像数据。另外,基于由图像数据生成部P04生成的动画,图像数据能够流畅地变化并再现。另外,通过系统的整体控制,可以切换图像数据输出部P05中数据的输出状态与非输出状态。
根据图像数据生成装置530,能够生成降低了不协调感的可显示的移动体用的显示装置中使用的图像数据。例如,可实现用户难以觉察显示影像330与外界实景340之间偏差的、降低了不协调感的信息提示。
图24(a)及图24(b)为流程图,它们举例表示了第2实施方式的图像数据生成装置的动作。
如图24(a)所示,生成第1显示对象(步骤S01)。该处理例如在第1显示对象生成部P01执行。生成作为信息提示基准的第1显示对象185。
获取提示信息(步骤S02)。该处理例如在提示信息获取部P02执行。获取作为提示对象的信息。
生成第2显示对象186(步骤S03)。该处理例如在第2显示对象生成部P03执行。根据包含由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项的条件,使由提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化,生成第2显示对象186。
生成图像数据(步骤S04)。该处理例如在图像数据生成部P04执行。相对于由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185,配置由第2显示对象生成部P03生成的第2显示对象186,通过合成第1显示对象185和第2显示对象186,生成图像数据。
输出图像数据(步骤S05)。该处理例如在图像数据输出部P05执行。输出由图像数据生成部P04生成的图像数据。
通过进行这样的处理,可实现用户难以觉察图像数据与外界实景之间偏差的、降低了不协调感的信息提示。
另外,可以在技术上可行的范围内同时实施上述步骤S01~步骤S05。在技术上可行的范围内可更换上述步骤S01~步骤S05的顺序。可反复实施上述步骤。
例如,也可如图24(b)所示,在获取提示信息(步骤S02a)、生成第2显示对象186(步骤S03a)之后,生成第1显示对象(步骤S01a),生成图像数据(步骤S04a),输出图像数据(步骤S05a)。
在本实施方式的图像数据生成装置530中,例如,作为形成用于提示信息的基准的第1显示对象185,针对用户、车辆730及外界中至少一个的状态的变化,设置鲁棒的第1显示对象185,并利用基于该第1显示对象185的显示位置而配置的第2显示对象186来提示信息。
例如,根据与第1显示对象185同外界实景340之间的远近感及角度中的至少一项相关的协调指数Et,确定第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项。作为第1显示对象185,例如,采用半球形的对象,即以断面朝向上侧的方向配置的对象。
通过在第1显示对象185的相对位置配置已实现提示信息对象化的第2显示对象186,来提示第2显示对象186。例如,在第1显示对象185是半球形的情况下,作为第2显示对象186,在半球的上部提示定量信息,在半球的周围部分提示定性信息。为使各区域信息的种类容易识别,第2显示对象186例如可包含多种对象。
图25为示意图,其举例表示了第2实施方式的另一图像数据生成装置的结构。
如图25所示,本实施方式的图像数据生成装置531除了上面已说明的第1显示对象生成部P01、第2显示对象生成部P03、提示信息获取部P02、图像数据生成部P04以及图像数据输出部P05之外,还具有第1显示对象生成条件获取部P06和第2显示对象生成条件获取部P07。
第1显示对象生成部P01、第2显示对象生成部P03、提示信息获取部P02、图像数据生成部P04、图像数据输出部P05、第1显示对象生成条件获取部P06以及第2显示对象生成条件获取部P07与由图像数据生成装置531实施的处理相对应,图像数据生成装置531中的相同部分可以实施多项处理,另外,也可以是,图像数据生成装置531中的不同部分实施多项处理中的某一项。
第1显示对象生成条件获取部P06获取生成第1显示对象185的条件,该第1显示对象185作为用于提示信息的基准。
例如,通过用户及系统(显示装置10)中的至少一个,指定包含第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中至少一项的条件,并且指定协调指数Et的条件中的至少一项,通过第1显示对象生成条件获取部P06获取该指定的条件。
例如,在指定了协调指数Et的条件的情况下,根据在图8及图9中举例表示的特性,从指定的协调指数Et中导出第1显示对象185的图形的形状,并将其变换为形状的条件。
如以上那样,通过第1显示对象生成条件获取部P06,获取第1显示对象185的生成条件。
第1显示对象生成部P01根据由第1显示对象生成条件获取部P06获取的第1显示对象185的生成条件,生成第1显示对象185,该第1显示对象185作为用于提示信息的基准。
在图23、图24(a)及图24(b)中说明的图像数据生成装置530中,第1显示对象生成部P01根据包含预先设定的包含形状、颜色、大小及朝向中至少一项的条件,生成第1显示对象185,与此相对地,在图像数据生成装置531中,根据由第1显示对象生成条件获取部P06获取的第1显示对象生成条件,生成第1显示对象185。
通过设置第1显示对象生成条件获取部P06,根据由第1显示对象生成条件获取部P06获取的第1显示对象185的生成条件,可生成第1显示对象185,从而可实现基于用户或系统的、包含第1显示对象185的变化等的第1显示对象185的动态控制。
第2显示对象生成条件获取部P07获取使由提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化的条件。
例如,用户及系统中的至少一个,根据提示信息中被赋予的属性信息来指定是否应生成第2显示对象186。另外,用户及系统中的至少一个,对未被赋予属性信息的提示信息,指定第2显示对象186的生成条件。第2显示对象生成条件获取部P07获取用于生成这些第2显示对象186的条件。
另外,第2显示对象生成条件获取部P07,还可针对特定的提示信息指定特定的第2显示对象生成条件。也就是说,在没有将附属于提示信息的信息(例如,属性信息)赋予提示信息的情况下,第2显示对象生成条件获取部P07可将该未赋予提示信息的信息从外部向提示信息提供。
第2显示对象生成部P03,根据包含由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中至少一项的条件以及由第2显示对象生成条件获取部P07获取的第2显示对象生成条件中的至少一项,从而使由提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化,以生成第2显示对象186。
在图像数据生成装置530中,第2显示对象生成部P03根据预先设定的第2显示对象生成条件、提示信息中被赋予的属性信息、以及包含了第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中至少一项的条件中的至少一项,生成第2显示对象186,与此相对地,在图像数据生成装置531中,第2显示对象生成部P03根据预先设定的第2显示对象生成条件、提示信息中被赋予的属性信息、包含第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中至少一项的条件、以及由第2显示对象生成条件获取部P07获取的第2显示对象生成条件中的至少一项,生成第2显示对象186。
通过进行这样的第2显示对象186的生成,可以实现基于用户或系统的、包括第2显示对象186变化的第2显示对象186的动态控制。
图26为流程图,其举例表示了第2实施方式的另一图像数据生成装置的动作。
如图26所示,获取第1显示对象生成条件(步骤S06)。该处理例如在第1显示对象生成条件获取部P06执行。获取生成第1显示对象185的条件,其中,第1显示对象185作为用于提示信息的基准。
生成第1显示对象185(步骤S01b)。该处理例如在第1显示对象生成部P01执行。根据由第1显示对象生成条件获取部P06获取的第1显示对象生成条件,生成作为用于提示信息的基准的第1显示对象185。
获取提示信息(步骤S02)。
获取第2显示对象生成条件(步骤S07)。该处理例如在第2显示对象生成条件获取部P07执行。获取使由提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化的条件。
生成第2显示对象186(步骤S03b)。该处理例如在第2显示对象生成部P03执行。根据包含第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中至少一项的条件、以及由第2显示对象生成条件获取部P07获取的第2显示对象生成条件,使由提示信息获取部P02获取的信息实现对象化,从而生成第2显示对象186。
生成图像数据(步骤S04)。输出图像数据(步骤S05)。
通过进行这样的处理,用户或系统可更适当地指定第1显示对象185和第2显示对象186的生成条件,能够实现进一步降低不协调感的信息提示。
当然,在技术上可行的范围内,可同时实施上述各个步骤。上述各个步骤的顺序,在技术上可行的范围内可更换。可反复实施上述步骤。
图27是示意图,其举例表示了第2实施方式的另一图像数据生成装置的结构。
如图27所示,本实施方式的图像数据生成装置532除了已说明的第1显示对象生成部P01、第2显示对象生成部P03、提示信息获取部P02、图像数据生成部P04以及图像数据输出部P05之外,还具有观察者信息获取部(用户信息获取部P08)、移动体信息获取部(车辆信息获取部P09)、外界信息获取部P10、第1显示对象生成条件计算部P11以及第2显示对象生成条件计算部P12。
第1显示对象生成部P01、第2显示对象生成部P03、提示信息获取部P02、图像数据生成部P04、图像数据输出部P05、用户信息获取部P08、车辆信息获取部P09、外界信息获取部P10、第1显示对象生成条件计算部P11以及第2显示对象生成条件计算部P12与图像数据生成装置532实施的处理相对应,图像数据生成装置532中的相同部分可以实施多项处理,另外,也可以是,图像数据生成装置532中的不同部分实施多项处理中的某一项。
用户信息获取部P08获取与用户相关的信息(用户信息),该用户信息包含用户身高、端坐的高度、视点位置、视线方向及视力中的至少一项。
用户信息获取部P08例如从图3已说明的信息获取部520获取用户信息。用户信息获取部P08例如使用预先装入系统的用户信息来获取用户信息。用户信息获取部P08例如通过用户向系统直接输入用户信息,从而获取用户信息。用户信息获取部P08例如以使用照相机或传感器等检测出的数据为基础获取用户信息。
车辆信息获取部P09获取与车辆730相关的信息(车辆信息),该车辆信息包括车速、平均速度、引擎转速、马达转速、能量消耗效率、方向指示器的工作状态(例如,转向灯的开或关等)、照明状态(例如,远光灯的开或关等)、各种警报、变速器状态(例如,档位的升降等)、瞬间燃料费、平均燃料费、燃料剩余量、电池剩余量、可行驶距离、连续运行时间、连续行驶距离、道路导航以及前进方向的方位中的至少一项。
车辆信息获取部P09例如从信息获取部520获取车辆信息。车辆信息获取部P09例如从车辆730中构建的信息通讯系统获取车辆信息。车辆信息获取部P09例如实时地获取车辆信息。
外界信息获取部P10获取车辆730之外的外界的信息(外界信息),该外界信息包括天气、气温、亮度、前方道路的颜色及形状、周围车辆的有无、本车(车辆730)与其它车辆之间的距离中的至少一项。
外界信息获取部P10例如从信息获取部520获取外界信息。外界信息获取部P10获取的外界信息例如包括,从照相机及传感器获得的信息、GPS(全球定位系统,Global Positioning System)信息、由地图信息获得的信息、由包括温度计及照度计等计量器获得的信息、以及由互联网通信获得的信息中的至少一项。
第1显示对象生成条件计算部P11,根据包括由用户信息获取部P08获取的用户信息、由车辆信息获取部P09获取的车辆信息、以及由外界信息获取部P10获取的外界信息中的至少一项的信息,计算生成第1显示对象185的条件,其中,所述第1显示对象185作为用于提示信息的基准。
第2显示对象生成条件计算部P12,根据包括由用户信息获取部P08获取的用户信息、由车辆信息获取部P09获取的车辆信息以及由外界信息获取部P10获取的外界信息中的至少一项信息,计算出使由提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化的条件。
第1显示对象生成部P01,根据由第1显示对象生成条件计算部P11计算出的第1显示对象生成条件,生成第1显示对象185,其中,第1显示对象185作为用于提示信息的基准。
提示信息获取部P02获取作为提示对象的信息。
第2显示对象生成部P03,根据包括由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中至少一项的条件、以及由第2显示对象生成条件计算部P12计算出的第2显示对象生成条件,使由提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化,生成第2显示对象186。
图像数据生成部P04相对于由第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185,配置由第2显示对象生成部P02生成的第2显示对象186,通过合成第1显示对象185和第2显示对象186,来生成图像数据。
图像数据输出部P05输出由图像数据生成部P04生成的图像数据。
下面,说明第1显示对象生成条件计算部P11中处理的例子。
在第1显示对象生成条件计算部P11中,例如根据作为用户信息而获取的用户身高、端坐的高度、及视点位置等,推算出用户在观察基于图像数据的显示影像330时的显示影像330与外界实景340之间的相对角度。例如,根据该角度控制第1显示对象185的朝向,以使第1显示对象185的面(例如,在上部对象185a上表示的上表面)相对于外界实景340中的水平面(例如,道路的表面等)保持平行。
在第1显示对象生成条件计算部P11中,例如根据作为车辆信息而获取的车速,计算出用于生成第1显示对象185的适当的协调指数Et。例如,车速较快时,将协调指数Et设定得较低,车速较慢时,将协调指数Et设定得较高。将包含该种被设定的协调指数Et的条件反映到第1显示对象185的生成条件中。例如,当车速较快时,可以推测用户注视基于图像数据的显示影像330的时间较少,因此,显示影像330与外界实景340之间差异的不协调感不会成为大问题。因此,当车速较快时,例如,可以省略一部分降低第1显示对象185影像的不协调感的处理,而进行使第2显示对象186的显示状态更加合理化的处理,能够进一步降低显示影像330整体的不协调感。另一方面,当车速很慢时,可以推测用户注视显示影像330的时间较长,因此,为了生成可进一步降低不协调感的第1显示对象185,而确定第1显示对象的生成条件。
在第1显示对象生成条件计算部P11中,例如根据获取的外界信息,计算出反映外界实景340与显示影像330之间的协调难易度的第1显示对象生成条件。例如,在道路平坦时或前方无车辆时,外界实景340与显示影像330之间容易协调。另一方面,在道路凹凸不平时或前方有车辆时,外界实景340与显示影像330之间难以协调。例如,计算出在外界实景340与显示影像330之间难以协调时协调指数Et比外界实景340与显示影像330之间容易协调时高的第1显示对象生成条件。
例如,储存下述的值与协调指数Et之间关系的相关信息(例如,也可以是函数),并根据存储的信息计算出恰当的协调指数Et,所述值包括:包含与道路凹凸相关的振幅及频率的值、以及包含与前方车辆的距离及周围车辆台数的值等。另外,在道路凹凸过大及前方车辆的变化过于激烈的情况下,例如计算出协调指数Et较低的第1显示对象生成条件。这样,例如,通过省略一部分用于降低第1显示对象185影像的不协调感的处理,进行使第2显示对象186的显示状态更加合理化的处理,从而能够进一步降低显示影像330整体的不协调感。
当然,实施方式并不局限于上述形式,例如,可以通过各种方法组合各种用户信息、各种车辆信息以及各种外界信息来实施第1显示对象生成条件的计算。例如,根据表示用户信息、车辆信息及外界信息的权重,计算出第1显示对象生成条件。
下面,说明第2显示对象生成条件计算部P12中的处理的例子。
第2显示对象生成条件计算部P12例如根据作为用户信息而获取的用户的视线方向,例如在用户视线朝向显示影像330的方向时和在用户视线未朝向显示影像330的方向时,改变第2显示对象生成条件。例如,当用户视线未朝向显示影像330的方向时,第2显示对象生成条件计算部P12计算出第2显示对象生成条件,该第2显示对象生成条件大多提示如下对象,即、通过三维对象等的形状、颜色及动作来提示危险度等信息的对象(例如,第3种对象186c)。另一方面,当用户视线朝向显示影像330的方向时,第2显示对象生成条件计算部P12计算出第2显示对象生成条件,该第2显示对象生成条件大多提示如下对象,即、通过数字、字符及三维对象等来提示信息的正确意思的对象(例如,第1种对象186a)和通过仪表及指示器等来提示定量信息的对象(例如,第2种对象186b)中的至少一个对象。
第2显示对象生成条件计算部P12例如根据用户的视力,改变第2显示对象生成条件。例如,当用户视力不好时,第2显示对象生成条件计算部P12例如计算出大多提示例如第3种对象186c的第2显示对象生成条件。另一方面,当用户视力良好时,第2显示对象生成条件计算部P12计算出大多提示例如第1种对象186a和第2种对象186b中至少一个的第2显示对象生成条件。
另外,第2显示对象生成条件计算部P12例如根据用户的年龄层,改变第2显示对象生成条件。例如,针对较高年龄的用户,计算出通过作用于感觉的图形、颜色等来提供信息的第2显示对象186的生成条件。另外,针对较高年龄的用户,计算出大尺寸对象的生成条件。针对较年轻的用户,计算出通过字符及标记等来提供详细信息的第2显示对象186的生成条件。另外,针对较年轻的用户,计算出小尺寸对象的生成条件。
第2显示对象生成条件计算部P12例如根据作为车辆信息而获取的车速,改变第2显示对象生成条件。例如,当车速较快时,第2显示对象生成条件计算部P12计算出大多提示通过三维对象等的形状、颜色及动作来提示危险度等信息的对象(例如,第3种对象186c)的第2显示对象生成条件。另一方面,当车速较慢时,第2显示对象生成条件计算部P12计算出第2显示对象生成条件,该第2显示对象生成条件大多提示通过数字、字符及三维对象等提示信息的正确意思的对象(例如,第1种对象186a)和通过仪表及指示器等提示定量信息(例如,第2种对象186b)的对象中的至少一个对象。例如,当车速较快时,推测用户注视显示影像330的时间较少,因而,大多采用作用于感觉的第2显示对象186。另一方面,当车速较慢时,推测用户注视显示影像330的时间较多,因而,大多采用试图传递详细信息的第2显示对象186。
第2显示对象生成条件计算部P12例如根据获取的外界信息,计算出反映外界实景340与显示影像330之间的协调难易度的第2显示对象生成条件。例如,在道路凹凸不平时或前方有车辆时等外界实景340与显示影像330之间难以协调的情况下,第2显示对象生成条件计算部P12例如计算出大多提示第3种对象186c的第2显示对象生成条件。另一方面,在道路平坦时或前方无车辆时等外界实景340与显示影像330之间容易协调的情况下,第2显示对象生成条件计算部P 12例如计算出大多提示第1种对象186a和第2种对象186b中至少一个的第2显示对象生成条件。
另外,实施方式并不局限于上述形式,例如,可以通过各种方法组合各种用户信息、各种车辆信息以及各种外界信息来实施第2显示对象生成条件的计算。例如,可根据表示用户信息、车辆信息及外界信息的权重来计算第2显示对象生成条件。
图28为流程图,其举例表示了第2实施方式的另一图像数据生成装置的动作。
如图28所示,获取用户信息(步骤S08)。该处理例如在用户信息获取部P08执行。例如,获取包含用户身高、端坐的高度、视点位置、视线方向及视力中至少一项的与用户相关的信息。
获取车辆信息(步骤S09)。该处理例如在车辆信息获取部P09执行。获取与车辆730相关的信息,该车辆信息例如包含车速、平均速度、引擎转速、马达转速、能量消耗效率、方向指示器的工作状态(例如,转向灯的开或关等)、照明状态(例如,远光灯的开或关等)、各种警报、变速器状态(例如,档位的升降等)、瞬间燃料费、平均燃料费、燃料剩余量、电池剩余量、可行驶距离、连续运行时间、连续行驶距离、道路导航以及前进方向的方位中的至少一项。
获取外界信息(步骤S10)。该处理例如在外界信息获取部P10执行。例如,获取包含天气、气温、亮度、前方道路的颜色及形状、周围车辆的有无、本车(车辆730)与其它车辆之间的距离中的至少一项的车辆730之外的外界信息。
计算第1显示对象生成条件(步骤S11)。该处理例如在第1显示对象生成条件计算部P11执行。根据包含由用户信息获取部P08获取的用户信息、由车辆信息获取部P09获取的车辆信息、以及由外界信息获取部P10获取的外界信息中的至少一项的信息,计算使提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化的条件。
生成第1显示对象185(步骤S01c)。该处理例如在第1显示对象生成部P01执行。根据由第1显示对象生成条件计算部P11计算出的第1显示对象生成条件,生成第1显示对象185,其中,该第1显示对象185作为用于提示信息的基准。
获取提示信息(步骤S02)。
计算出第2显示对象生成条件(步骤S12)。该处理例如在第2显示对象生成条件计算部P12执行。根据包含由用户信息获取部P08获取的用户信息、由车辆信息获取部P09获取的车辆信息、以及由外界信息获取部P10获取的外界信息中的至少一项的信息,计算出使由提示信息获取部P02获取的提示信息实现对象化的条件。
生成第2显示对象186(步骤S03c)。该处理例如在第2显示对象生成部P03执行。根据包含第1显示对象生成部P01生成的第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项的条件、以及第2显示对象生成条件计算部P12计算出的第2显示对象生成条件,使由提示信息获取部P02获取的信息实现对象化,生成第2显示对象186。
生成图像数据(步骤S04)。输出图像数据(步骤S05)。
通过进行这样的处理,可根据用户、车辆及外界状态的变化来指定更适当的第1显示对象185和第2显示对象186的生成条件,能够实现进一步降低不协调感的信息提示。
另外,在技术上可行的范围内可同时实施上述各个步骤。在技术上可行的范围内可以更换上述各个步骤的顺序。可反复实施上述步骤。
另外,图像数据生成装置532还可具有图像数据生成装置531中说明的第1显示对象生成条件获取部P06和第2显示对象生成条件获取部P07中的至少一个。
(第3实施方式)
第3实施方式的图像数据生成程序是使计算机生成重叠到移动体之外的外界实景340中而提示给在移动体中搭乘的观察者100的显示影像330的图像数据的图像数据生成程序。
图像数据生成程序使计算机(例如,图像数据生成部130)执行图22所示的处理。
也就是说,图像数据生成程序使计算机生成包含下部对象185b的第1显示对象185,该下部对象185b具有配置在图像187内的下部、在图像187内配置于下部的上侧且下部的右侧的右上部、以及在图像187内配置于下部的上侧且下部的左侧的左上部,并且,该下部对象185b在图像187内沿上下方向的下部的长度大于沿上下方向的右上部的长度以及沿上下方向的左上部的长度。例如,图像数据生成程序使计算机生成第1显示对象185,该第1显示对象185具有配置在图像187内的上部对象185a、和在图像187内配置于上部对象185a的下侧并与上部对象185a进行了区分的下部对象185b。
图像数据生成程序生成第2显示对象186(步骤S120),其中,第2显示对象186以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准而配置于图像187内,并包含与移动体(车辆730)相关的信息(移动体信息、车辆信息)。例如,第2显示对象186在图像187内具有位于第1显示对象185上侧的部分。
图像数据生成程序根据第1显示对象185和第2显示对象186而生成图像数据(步骤S130)。
因此,能够生成在降低了不协调感的可显示的移动体用的显示装置中使用的图像数据。
另外,在技术上可行的范围内可同时实施上述步骤S110中所含处理的至少一部分、步骤S 120中所含处理的至少一部分以及步骤S130中所含处理的至少一部分。另外,在技术上可行的范围内可更换上述步骤S110中所含处理的至少一部分、步骤S120中所含处理的至少一部分以及步骤S130中所含处理的至少一部分的顺序。并且,可反复实施上述步骤。
本图像数据生成程序可存储在基于磁存储方式、光学存储方式以及电存储方式中的至少一种存储方式的任意存储媒介中。
本图像数据生成程序使计算机执行例如图24(a)、图24(b)中举例表示的处理。也就是说,使计算机进行如下步骤,即:生成作为用于提示信息的基准的第1显示对象185(步骤S01);获取作为提示对象的信息(步骤S02);根据包含生成的第1显示对象185的形状、颜色、大小及朝向中的至少一项的条件,使获取的提示信息实现对象化,并生成第2显示对象186(步骤S03);以第1显示对象185在图像187中的显示位置为基准将第2显示对象186配置于图像187内,并合成第1显示对象185和第2显示对象186以生成图像数据(步骤S04);输出生成的图像数据(步骤S05)。
如已说明的那样,在技术上可行的范围内可同时实施上述步骤S01~步骤S05。在技术上可行的范围内可更换上述步骤S01~步骤S05的顺序。另外,可反复实施上述步骤。
(第4实施方式)
图29为举例表示第4实施方式的显示方法的流程图。
如图29所示,本实施方式的显示方法生成包含第1显示对象185和第2显示对象186的图像数据(步骤S210),其中,第1显示对象185包括下部对象185b,该下部对象185b具有配置在图像187内的下部、在图像187内配置于下部的上侧且下部的右侧的右上部、以及在图像187内配置于下部的上侧且下部的左侧的左上部,并且,该下部对象185b在图像187内沿上下方向的下部的长度大于沿上下方向的右上部的长度以及沿上下方向的左上部的长度;第2显示对象186以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准而配置于图像187内,并包含与移动体相关的信息。例如,显示方法生成包含第1显示对象185和第2显示对象186的图像数据,其中,第1显示对象185具有配置在图像187内的上部对象185a和在图像187内配置于上部对象185a下侧并与上部对象185a进行了区分的下部对象185b,第2显示对象186以第1显示对象185在图像187内的显示位置为基准而配置于图像187中,且包含与移动体相关的信息。例如,第2显示对象186图像187内具有位于第1显示对象185上测的部分。
本显示方法将基于图像数据的显示影像330重叠到移动体外的外界实景340上而向移动体中搭乘的观察者100提示(步骤S220)。
通过本显示方法,可显示降低了不协调感的信息。
(第5实施方式)
在第5实施方式的移动体(车辆730)中搭载了实施方式的显示装置。
例如,如图2所示,采用了车辆730(移动体)作为本实施方式的移动体。
移动体(例如车辆730)具有实施方式的显示装置(例如,显示装置10)和使从显示装置出射的光束112朝向观察者100反射的反射部(例如,前挡风玻璃部710)。
另外,在反射部(前挡风玻璃部710)可以附加设置反射体711,前挡风玻璃部710包含反射体711。
根据本实施方式的移动体(例如,车辆730),可实现降低了不协调感的可显示的移动体用的显示。
另外,装有实施方式的显示装置和图像数据生成装置的车辆730(移动体)不仅可以是四轮车,也可以是两轮车。另外,也可以将实施方式的显示装置和图像数据生成装置装载在铁路车辆或公共汽车等上。并且,实施方式的显示装置和图像数据生成装置除了车辆之外,也可以装载在包括飞机(包括直升飞机等)及船舶等的任意移动体中,通过进行同样的动作可获得同样的效果。
另外,本实施方式的显示装置和图像数据生成装置也可用于旅游景点的旅游导航以及博物馆、美术馆内的展品的内容说明等,可用于使基于图像数据的显示影像与实景重叠来进行提示的任意装置。
根据实施方式,可以是降低了不协调感的可显示的显示装置、图像数据生成装置、图像数据生成程序以及显示方法。
另外,在本申请的说明书中,“垂直”与“平行”不仅指严格的垂直及平行,也包括制造工序中的偏差等,只要是实质上的垂直及平行即可。
上面,参照具体例子,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不应局限于这些具体例子。例如,对于在显示装置中所含的影像投影部、影像光形成部、光束投影部、图像数据生成部(图像数据生成装置)等各要素的具体结构而言,只要本领域技术人员可以从公知范围中适当选择,同样地实施本发明并获得同样的效果,这些结构就均应包含在本发明的范围内。
另外,在技术上可行的范围内,组合各个具体例的任意2个以上的要素,只要包含了本发明的主要思想,也应包含在本发明的范围内。
此外,作为本发明的实施方式,以上述显示装置、图像数据生成装置、图像数据生成程序以及显示方法为基础,本领域技术人员通过适当改变设计就能实施的全部显示装置、图像数据生成装置、图像数据生成程序以及显示方法,只要包含了本发明的主旨,也属于本发明的范围。
此外,在本发明的思想范畴内,本领域技术人员可以想到各种变化例以及修改例,这些变化例以及修改例也应属于本发明的范围。
虽然对本发明的一些实施方式进行了说明,但是,这些实施方式是作为例子提出的,不意在限定发明的范围。可以采用其他各种形式实施这些新的实施方式,在不脱离本发明主旨的情况下,可以进行各种省略、替换、改变。这些实施方式及其变形应包含在本发明的范围和主旨内,并且,应包含在与权利要求书中记载的发明及与其等效的范围内。
符号说明
10显示装置、10sa、10sb、10sc、10sd、10se、10sf、10sg、10sh、10si显示动作、11显示装置、18显示装置、9sa、19sb显示动作、100观察者(用户)、101眼、105头部、110影像光形成部、111光源、112光束、114投影区域、114a投影位置、115影像投影部、116锥形光导、117影像形成部、120光束投影部、123光源侧透镜、124光圈、125出射侧透镜、126出射侧反射镜、130图像数据生成部、180显示对象(内容)、181像、181a像形成位置、185第1显示对象、185a上部对象、185a1延长线、185b下部对象、185b1下部、185b2右上部、185b3左上部、185be1第1延展方向、185be2第2延展方向、185be3第3延展方向、185bn1第1法线方向、185bn2第2法线方向、185bn3第3法线方向、185c第一部分、185d第二部分、186第2显示对象、186a第1种对象、186b第2种对象、186c第3种对象、186d第4种对象、187图像、195第1显示对象、330显示影像、340外界实景、341边界线、520信息获取部、530、531、532图像数据生成装置、540显示部、710前挡风玻璃部、711反射体、720仪表盘、730车辆、Ea角度协调指数、Eam最大值、Ep远近感协调指数、Epm最大值、Et协调指数、Ha横轴、La、Lp合计长、Na、Np顶点数、P01第1显示对象生成部、P02提示信息获取部、P03第2显示对象生成部、P04图像数据生成部、P05图像数据输出部、P06第1显示对象生成条件获取部、P07第2显示对象生成条件获取部、P08用户信息获取部、P09车辆信息获取部、P10外界信息获取部、P11第1显示对象生成条件计算部、P12第2显示对象生成条件计算部、S01、S01a、S01b、S01c、S02、S02a、S03、S03a、S03b、S03c、S04、S04a、S05、S05a、S06、S07、S08、S09、S11、S12、S110、S120、S130、S210、S220步骤、VS假想空间、Va纵轴、f00配置、f03、f04、f05、f06、f07、f08、f0c形状、g00配置、g03、g04、g05、g06、g07、g08、g0c形状、h03、h04、h05、h06、h07、h08、h0c形状、i01、i02、i03、i04、i05、i06、i07、i08、i09、i10、i11、i12、i13、i14、i15、i16、i17、i18、i19形状
Claims (17)
1.一种显示装置,其特征在于,具有:
生成图像数据的图像数据生成部;以及
显示部,将包含由所述图像数据生成部生成的所述图像数据的影像,与移动体之外的外界实景重叠,并提示给在所述移动体中搭乘的观察者;
所述图像数据包括第1显示对象和第2显示对象,
第1显示对象包括下部对象,
所述下部对象具有:
配置在图像中的下部;
在所述图像内配置于所述下部的上侧且在所述下部的右侧的右上部;以及
在所述图像中配置于所述下部的上侧且在所述下部的左侧的左上部,
所述下部位置处的沿与所述下部对象的第1延展方向垂直的第1法线方向的所述下部的长度,大于所述右上部位置处的沿与所述下部对象的第2延展方向垂直的第2法线方向的所述右上部的长度、以及所述左上部位置处的沿与所述下部对象的第3延展方向垂直的第3法线方向的所述左上部的长度,
所述第2显示对象以所述第1显示对象在所述图像内的显示位置为基准,配置于所述图像内,所述第2显示对象包含与所述移动体相关的信息,
所述第1显示对象还具有上部对象,
所述上部对象配置在所述下部对象的上侧,
所述上部对象与所述下部对象被划分,
所述第1显示对象是立体形状,
所述上部对象包含所述立体形状的上表面,
所述下部对象包含位于所述立体形状的所述上表面下侧的侧面及底面中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述第2显示对象具有在所述图像内位于所述第1显示对象的上侧的部分。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述第1显示对象还包括设置在所述下部对象与所述上部对象之间的区分线。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述下部对象具有与所述上部对象的颜色不同的颜色、以及与所述上部对象的亮度不同的亮度中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述上部对象的外缘为曲线。
6.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述上部对象在所述图像内的左右方向的宽度与所述下部对象在所述图像内的左右方向的宽度相同。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述上部对象的边界线中的下侧部分为在所述图像内朝向下侧凸出的形状,
所述下部对象的边界线中的上侧部分为在所述图像内朝向下侧凸出的形状。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述上部对象具有以所述图像内的上下方向为中心轴的左右对称的形状;
所述下部对象具有以所述上下方向为中心轴的左右对称的形状。
9.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述第1显示对象具有从斜向观察将球沿横向切断后的下侧部分时的形状。
10.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述第2显示对象包括:
以所述第1显示对象在所述图像内的所述显示位置为基准而配置于所述图像内、并包含标记信息的第1种对象;以及
以所述第1显示对象在所述图像内的所述显示位置为基准而配置于所述图像内、并与所述第1种对象不同、包含图形图案信息的第2种对象。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于:
所述标记信息包括数字以及字符中的至少一种。
12.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于:
所述图形图案信息通过图形的形状、大小、数量、位置、颜色以及亮度中的至少一种,相对地显示信息。
13.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述第2显示对象表示包含所述移动体的速度的信息。
14.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述第2显示对象包括以所述第1显示对象在所述图像内的所述显示位置为基准而配置于所述图像内的第3种对象;
所述第3种对象包括:
与所述移动体处于第1状态时对应的第1状态对象;以及
与所述移动体处于预先确定的特性值与所述第1状态不同的第2状态时对应、且与所述第1状态对象不同的第2状态对象,
所述第1状态对象的形状、大小、数量、颜色、亮度、位置以及轨道中至少一种的时间变化与所述第2状态对象不同。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其特征在于:
所述第3种对象通过图形图案的形状、颜色以及运动中的至少一种,显示与所述移动体的状态相关的信息。
16.一种图像数据生成装置,用于生成重叠到移动体之外的外界实景中并提示给在所述移动体中搭乘的观察者的显示影像的图像数据,其特征在于:
所述图像数据生成装置包括第1显示对象生成部及第2显示对象生成部,
所述第1显示对象生成部生成第1显示对象,所述第1显示对象具有下部对象,
所述下部对象具有:
配置在图像内的下部;
在所述图像内配置于所述下部的上侧且所述下部的右侧的右上部;以及
在所述图像内配置于所述下部的上侧且所述下部的左侧的左上部,
所述下部位置处的沿与所述下部对象的第1延展方向垂直的第1法线方向的所述下部的长度,大于所述右上部位置处的沿与所述下部对象的第2延展方向垂直的第2法线方向的所述右上部的长度、以及所述左上部位置处的沿与所述下部对象的第3延展方向垂直的第3法线方向的所述左上部的长度,
所述第1显示对象还具有上部对象,
所述上部对象配置在所述下部对象的上侧,
所述上部对象与所述下部对象被划分,
所述第1显示对象是立体形状,
所述上部对象包含所述立体形状的上表面,
所述下部对象包含位于所述立体形状的所述上表面下侧的侧面及底面中的至少一个,
所述第2显示对象生成部生成第2显示对象,所述第2显示对象以所述第1显示对象在所述图像内的显示位置为基准,配置于所述图像中,所述第2显示对象包含与所述移动体相关的信息,
根据所述第1显示对象和所述第2显示对象,生成所述图像数据。
17.一种显示方法,其特征在于:
生成图像数据,所述图像数据包含第1显示对象和第2显示对象,
所述第1显示对象包含下部对象,
所述下部对象具有:
配置在图像内的下部;
在所述图像内配置于所述下部的上侧且所述下部的右侧的右上部;以及
在所述图像中配置于所述下部的上侧且所述下部的左侧的左上部,
所述下部位置处的沿与所述下部对象的第1延展方向垂直的第1法线方向的所述下部的长度,大于所述右上部位置处的沿与所述下部对象的第2延展方向垂直的第2法线方向的所述右上部的长度、以及所述左上部位置处的沿与所述下部对象的第3延展方向垂直的第3法线方向的所述左上部的长度,
所述第1显示对象还具有上部对象,
所述上部对象配置在所述下部对象的上侧,
所述上部对象与所述下部对象被划分,
所述第1显示对象是立体形状,
所述上部对象包含所述立体形状的上表面,
所述下部对象包含位于所述立体形状的所述上表面下侧的侧面及底面中的至少一个,
所述第2显示对象以所述第1显示对象在所述图像内的显示位置为基准,配置于所述图像中,所述第2显示对象包含与移动体相关的信息,
将基于所述图像数据的显示影像重叠到所述移动体之外的外界实景中,并提示给在所述移动体中搭乘的观察者。
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