DE112016007208T5

DE112016007208T5 - Anzeige-Steuerungsvorrichtung und Anzeige-Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112016007208T5
Application number: DE112016007208.2T
Authority: DE
Inventors: Shuhei OTA; Takayoshi Chikuri
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2019-06-06
Also published as: US20190241070A1; WO2018078798A1; JP6494877B2; JPWO2018078798A1; CN109863747A

Abstract

Eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung (100) beinhaltet: eine Tiefenabstands-Einstelleinheit (22) zum Einstellen eines Tiefenabstands eines Anzeigeobjekts entsprechend einer Anzeigeobjektinformation; eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit (23) zum Einstellen eines Binokular-Parallaxe-Wertes des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von dem eingestellten Tiefenabstand; eine Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit (24) zum Korrigieren des Binokular-Parallaxe-Wertes, der durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit (23) eingestellt wird; eine Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit (25) zum Ändern eines Anzeigemodus des Anzeigeobjekts auf der Grundlage eines korrigierten Betrages des Binokular-Parallaxe-Wertes; und eine Anzeigesteuereinheit (29) zum Ausgeben eines stereoskopischen Sichtbildes, das das Anzeigeobjekt umfasst, an die Anzeigevorrichtung auf der Grundlage entweder des Binokular-Parallaxe-Wertes, der durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit (23) eingestellt wird, oder des Binokular-Parallaxe-Wertes, der durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit (24) korrigiert wird, wobei die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit (24) den Binokular-Parallaxe-Wert in mindestens einem Teil eines Tiefenabstandsbereichs senkt, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit (25) mindestens eine Größe des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von der korrigierten Größe des Binokular-Parallaxe-Wertes ändert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung und ein Anzeige-Steuerungsverfahren, die für eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper verwendet werden.
STAND DER TECHNIK
Im verwandten technischen Gebiet wurden Anzeigevorrichtungen entwickelt, die ein Linkes-Augen-Bild und ein Rechtes-Augen-Bild anzeigen und damit eine stereoskopische Sicht auf die Bilder ermöglichen. Im Folgenden wird ein Bild, das von einem Benutzer in Form von stereoskopischer Sicht aus einem Linkes-Augen-Bild und einem Rechtes-Augen-Bild betrachtet wird, als „stereoskopisches Bild“ bezeichnet. Ein Abstand von einer Position eines Auges eines Benutzers oder einer Position, die der Position des Auges entspricht, zu einer Position eines stereoskopischen Bildes wird als „Tiefenabstand“ bezeichnet.
In einem Fall, in dem die Parallaxe zwischen einem Linkes-Augen-Bild und einem Rechtes-Augen-Bild, der sogenannten „binokularen Parallaxe“, in einer Anzeigevorrichtung für stereoskopische Sicht übermäßig erhöht wird, können das Linkes-Augen-Bild und das Rechtes-Augen-Bild als separate Bilder erkannt werden, so dass der Benutzer in einigen Fällen das stereoskopische Bild nicht sehen kann. In diesem Fall tritt ein sogenanntes „Doppelbild“ auf, das Probleme wie visuelle Ermüdung oder Unbehagen des Benutzers verursacht (siehe Nicht-Patentliteratur 1). In Bezug auf dieses Problem offenbart die Patentliteratur 1 und 2 Techniken zur Vermeidung von übermäßig großer binokularer Parallaxe.
Ein Stereoskopisches-Bild-Wandler 100 der Patentliteratur 1 umfasst einen Bildbedingungs-Extraktionsteil 111, der Konvergenzwinkel-Umwandlungsinformationen extrahiert, die eine Bildbedingung für die Aufnahme von linken und rechten Bildern sind, und einen Bildwandlungsteil 112, der einen Konvergenzwinkel zum Zeitpunkt der Aufnahme des linken und rechten Bildes ändert. Der Bildwandlungsteil 112 umfasst: einen Konvergenzwinkel-Korrekturwert-Berechnungsteil, der auf der Grundlage der Konvergenzwinkel-Umwandlungsinformation, die durch den Bildbedingungs-Extraktionsteil 111 extrahiert wurde, und der Anzeigegrößeninformation eines Anzeigebildschirms zum Anzeigen der linken und rechten Bilder den maximalen Parallaxenwert des linken und rechten Bildes berechnet und einen Konvergenzwinkel-Korrekturwert berechnet, der es ermöglicht, dass der berechnete maximale Parallaxenwert kleiner oder gleich einem zuvor bestimmten maximalen Parallaxenwert ist; und einen Konvergenzwinkel-Umwandlungs-Verarbeitungsteil, der ein Bild durch Änderung des Konvergenzwinkels zu dem Zeitpunkt, zu dem das linke und rechte Bild aufgenommen wurden, auf der Grundlage des berechneten Konvergenzwinkel-Korrekturwerts erzeugt. Dadurch ist es möglich, bei der Darstellung eines Bildes für stereoskopische Sicht die Parallaxenmenge in einer sich zurückziehenden Richtung bei einem vorgegebenen Wert von Parallaxe oder weniger unabhängig von der Bildschirmgröße anzuzeigen (siehe Zusammenfassung, 1, etc. der Patentliteratur 1).
Eine Anzeigevorrichtung 100 der Patentliteratur 2 umfasst: eine Parallaxeninformations-Erfassungseinheit 12 zum Erfassen des Maximalwerts und des Minimalwerts der Parallaxe in Bilddaten auf der Grundlage eines Links- und eines Rechtsaugenbildes; eine Tiefeninformations-Erfassungseinheit 13 zum Erfassen eines Tiefenwerts der Bilddaten auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem erfassten Maximal- und Minimalwert der Parallaxe; eine Zoomanzeige-Erfassungseinheit 14 zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens einer Zoomanzeige auf der Grundlage einer Variation der Tiefenmenge zwischen Bilddatenstücken; und eine Korrektureinheit 16 zum Durchführen einer Korrektur der Bilddaten, um eine Belastung durch eine Betrachtung zu mildern, falls eine Zoomanzeige erfasst wird und der Maximalwert der Parallaxe größer oder gleich einem Schwellenwert ist. Dadurch wird die Belastung bei Betrachtung durch einen Betrachter in einem stereoskopischen Sichtbild inklusive Zoom-Darstellung reduziert (siehe Zusammenfassung, 2, etc. der Patentliteratur 2).
ZITATLISTE
PATENT LITERATUR

Patent Literatur 1: JP 2012-85102 A
Patent Literatur 2: JP 2015-115676 A

NICHT-PATENT LITERATUR
Nicht-Patent Literatur 1: 3D Consortium „3DC Safety Guidelines“ herausgegeben am 31. November 2011.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
In einem Fall, in dem eine stereoskopische Sicht durch eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper, wie beispielsweise ein Head-Up-Display (HUD), realisiert wird, ist ein Tiefenabstand eines stereoskopischen Bildes wichtig. Wenn beispielsweise der bewegliche Körper ein Fahrzeug ist und eine Navigationsvorrichtung vorgesehen ist, die eine Fahrtroute des Fahrzeugs führt, wenn eine Führung auf einem Führungsobjekt vorgesehen ist, wie beispielsweise einer Kreuzung, die 30 Meter vor dem Fahrzeug liegt, ist es vorzuziehen, dass der Tiefenabstand eines stereoskopischen Bildes, das dem Führungsobjekt entspricht, auf etwa 30 Meter eingestellt ist. Auch wenn die Führung gleichzeitig auf einem ersten Führungsobjekt, das 10 Meter voraus positioniert ist, und einem zweiten Führungsobjekt, das 50 Meter voraus positioniert ist, erfolgt, ist es vorzuziehen, dass der Tiefenabstand eines stereoskopischen Bildes, das dem ersten Führungsobjekt entspricht, auf etwa 10 Meter eingestellt ist und dass der Tiefenabstand eines stereoskopischen Bildes, das dem zweiten Führungsobjekt entspricht, auf etwa 50 Meter eingestellt ist.
Hier ist die binokulare Parallaxe zwischen einem Linkes-Augen-Bild und einem Rechtes-Augen-Bild einer der Faktoren für den Menschen, um die Tiefenentfernung zu erkennen. Für den Fall, dass die binokulare Parallaxe einfach korrigiert wird, um das Auftreten eines Doppelbildes zu unterdrücken (entspricht der Änderung des Konvergenzwinkels in der Patentliteratur 1 oder der Korrektur der Parallaxe in der Patentliteratur 2), besteht daher das Problem, dass sich der Tiefenabstand eines vom Benutzer erkannten stereoskopischen Bildes ändert, wodurch es nicht möglich ist, eine für die Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper geeignete stereoskopische Sicht zu implementieren.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die oben genannten Probleme zu lösen, und es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung und ein Anzeigesteuerverfahren bereitzustellen, das in der Lage ist, eine stereoskopische Sicht, die für eine Anzeigevorrichtung für einen sich bewegenden Körper geeignet ist, zu implementieren und gleichzeitig das Auftreten eines Doppelbildes zu unterdrücken.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird für eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper verwendet, wobei die Anzeige-Steuerungsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Tiefenabstands-Einstelleinheit zum Einstellen eines Tiefenabstandes eines Anzeigeobjekts entsprechend Anzeigeobjektinformationen; eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit zum Einstellen eines Binokular-Parallaxe-Wertes des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von dem durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit eingestellten Tiefenabstand; eine Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit zum Korrigieren des durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes; eine Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit zum Ändern eines Anzeigemodus des Anzeigeobjekts auf der Grundlage eines korrigierten Wertes des Binokular-Parallaxe-Wertes; und eine Anzeige-Steuereinheit zum Ausgeben eines stereoskopischen Sichtbildes, das das Anzeigeobjekt basierend entweder auf dem Binokular-Parallaxe-Wert, der durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit eingestellt wurde, oder dem Binokular-Parallaxe-Wert, der durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit korrigiert wurde, an die Anzeigevorrichtung, wobei die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert in mindestens einem Teil eines Tiefenabstandsbereichs absenkt und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit mindestens eine Größe des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von der korrigierten Menge des Binokular-Parallaxe-Wertes ändert.
Ein Anzeige-Steuerungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Anzeige-Steuerungsverfahren, das für eine Anzeigevorrichtung für einen sich bewegenden Körper verwendet wird, wobei das Anzeige-Steuerungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: Einstellen eines Tiefenabstandes eines Anzeigeobjekts entsprechend Anzeigeobjektinformationen, durch eine Tiefenabstands-Einstelleinheit; Einstellen eines Binokular-Parallaxe-Wertes des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von dem durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit eingestellten Tiefenabstand, durch eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit; Korrigieren des durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes, durch eine Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit; Ändern eines Anzeigemodus des Anzeigeobjekts auf der Grundlage eines korrigierten Wertes des Binokular-Parallaxe-Wertes, durch eine Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit; und Ausgeben eines stereoskopischen Sichtbildes, das das Anzeigeobjekt basierend entweder auf dem Binokular-Parallaxe-Wert, der durch die binokulare Parallaxe-Einstelleinheit eingestellt wurde, oder dem Binokular-Parallaxe-Wert, der durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit korrigiert wurde, an die Anzeigevorrichtung, durch eine Anzeige-Steuereinheit, wobei die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert in mindestens einem Teil eines Tiefenabstandsbereichs absenkt und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit mindestens eine Größe des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von der korrigierten Menge des Binokular-Parallaxe-Wertes ändert.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung ist es aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration möglich, ein stereoskopisches Sichtbild passend für eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper bereitzustellen, während das Auftreten eines Doppelbildes unterdrückt wird.
Figurenliste

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2A ist ein erklärendes Diagramm, das eine Struktur eines HUD, einen exemplarischen Tiefenabstand und einen exemplarischen Abbildungsabstand gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2B ist ein erklärendes Diagramm, das den Aufbau eines HUD eines Windschutzscheibentyps darstellt.
2C ist ein erklärendes Diagramm, das den Aufbau eines HUDs eines Kombinatortyps darstellt.
3 ist eine charakteristische Grafik gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für einen virtuellen dreidimensionalen Raum darstellt, der zur Erzeugung stereoskopischer Sichtbilder gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
5A ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für stereoskopische Sichtbilder gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
5B ist ein erklärendes Diagramm, das ein weiteres Beispiel für ein stereoskopisches Sichtbild gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6A ist ein erklärendes Diagramm, das exemplarisch die Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6B ist ein erklärendes Diagramm, das eine weitere exemplarische Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6C ist ein erklärendes Diagramm, das noch eine weitere exemplarische Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
7A ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und
7B ist ein weiteres Hardware-Konfigurationsdiagramm, das den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Funktionsweise der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10A ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für ein stereoskopisches Sichtbild mit einem vergleichenden Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10B ist ein erklärendes Diagramm, das ein weiteres Beispiel für ein stereoskopisches Sichtbild mit einem vergleichenden Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
11 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer anderen Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
12 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil noch einer weiteren Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
13 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise einer weiteren Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
14 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
15 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für einen Anzeigebereich eines HUD gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
16 ist eine charakteristische Grafik gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17A ist ein erklärendes Diagramm, das exemplarisch die Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
17B ist ein erklärendes Diagramm, das eine weitere exemplarische Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
18 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
19 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer anderen Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
20 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise der anderen Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
21 ist ein erklärendes Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Übersichtswinkel und einer Anzeigevorrichtung darstellt.
22 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung darstellt, wenn eine dritte Ausführungsform auf die erste Ausführungsform angewendet wird.
23 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung darstellt, wenn die dritte Ausführungsform auf die zweite Ausführungsform angewendet wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um die vorliegende Erfindung näher zu beschreiben, werden im Folgenden Ausführungsformen für die Durchführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
In der ersten Ausführungsform wird der Tiefenabstand eines stereoskopischen Bildes zunächst um einen Binokular-Parallaxe-Wert des linken und rechten Auges eingestellt. Da jedoch bei einer übermäßigen Erhöhung des Binokular-Parallaxe-Wertes ein Doppelbild erzeugt wird, gibt es eine Grenze für den Tiefenabstand, der durch einen Binokular-Parallaxe-Wert einstellbar ist. Diese Grenze existiert sowohl auf der entfernten Seite als auch auf der nahen Seite aus der Sicht eines Benutzers. Bei der ersten Ausführungsform wird daher bei Überschreitung des um einen Binokular-Parallaxe-Wert einstellbaren Tiefenabstandes neben der Einstellung mit dem Binokular-Parallaxe-Wert auch die Größe des stereoskopischen Bildes weiter verändert. Wenn beispielsweise das stereoskopische Bild auf der entfernten Seite angezeigt werden soll, wird das stereoskopische Bild für die Anzeige reduziert. Umgekehrt wird das stereoskopische Bild für den Fall, dass das stereoskopische Bild auf der nahen Seite angezeigt werden soll, für die Anzeige vergrößert. Dies beruht auf der Tatsache, dass der Mensch erkennt, dass kleine Objekte weit entfernt sind und dass große Objekte in der Nähe sind.
Dadurch erscheint ein stereoskopisches Objekt in einem gewünschten Tiefenabstand, auch wenn der Tiefenabstand den Grenzwert überschreitet. Es ist zu beachten, dass es nicht notwendig ist, die obige Einstellung sowohl auf der entfernten als auch auf der nahen Seite durchzuführen, und die Einstellung kann nur an einem von ihnen vorgenommen werden.
Darüber hinaus erkennt der Mensch, dass Objekte auf der oberen Seite im vorderen Sichtfeld entfernt sind und Objekte auf der unteren Seite nahe sind. In der ersten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass ein Objekt, das weit von einem Benutzer entfernt ist, nach oben verschoben werden kann, während ein Objekt, das sich näher am Benutzer befindet, zusätzlich zur Verarbeitung der Änderung der Größe, wie vorstehend beschrieben, nach unten verschoben werden kann.
Das bedeutet, dass in der ersten Ausführungsform innerhalb des Tiefenabstandes, der um einen Binokular-Parallaxe-Wert eingestellt werden kann, eine Einstellung mit dem Binokular-Parallaxe-Wert vorgenommen wird. Dies ist ein technisches Konzept, das für den Fall, dass der um einen Binokular-Parallaxe-Wert einstellbare Tiefenabstand überschritten wird, zusätzlich zur Einstellung mit dem Binokular-Parallaxe-Wert eine weitere Verarbeitung für den Menschen zur Erkennung des Tiefenabstandes durchführt. Diese andere Verarbeitung kann ein Verarbeitungsschritt oder eine Kombination mehrerer Verarbeitungsschritte sein. Es ist nicht zwingend erforderlich, sowohl die entfernte als auch die nahe Seite zu bearbeiten, und die Verarbeitung kann bei Bedarf an beiden durchgeführt werden.
Im Folgenden wird eine detaillierte Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen gegeben.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2A ist ein erklärendes Diagramm, das eine Struktur eines HUD, einen exemplarischen Tiefenabstand und einen exemplarischen Abbildungsabstand gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2B ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Struktur eines HUD eines Windschutzscheibentyps darstellt, und 2C ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Struktur eines HUD eines Kombinatortyps darstellt. 3 ist ein charakteristisches Diagramm, das eine erste charakteristische Linie und mehr gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 4 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für einen virtuellen dreidimensionalen Raum darstellt, der zur Erzeugung stereoskopischer Sichtbilder gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient. 5A ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für stereoskopische Sichtbilder gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 5B ist ein erklärendes Diagramm, das ein weiteres Beispiel für ein stereoskopisches Sichtbild gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 6A ist ein erklärendes Diagramm, das exemplarisch die Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 6B ist ein erklärendes Diagramm, das eine weitere exemplarische Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 6C ist ein erklärendes Diagramm, das noch eine weitere exemplarische Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 7A ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 7B ist ein weiteres Hardware-Konfigurationsdiagramm, das den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 7B ist ein weiteres Hardware-Konfigurationsdiagramm, das den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 wird eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform mit Schwerpunkt auf einer exemplarischen Anwendung auf ein Fahrzeug 1 einschließlich eines vierrädrigen Fahrzeugs beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist das Fahrzeug 1 mit einem HUD 2 ausgestattet. 2A stellt eine exemplarische Struktur des HUD 2 dar. In 2A hat das HUD 2 eine Anzeige 3 und Spiegel 5, die ein auf der Anzeige 3 angezeigtes Bild auf einen semitransparenten Spiegel 4 projizieren. Das HUD 2 umfasst grob einen Windschutzscheibentyp (2B) mit einer Windschutzscheibe 4A als semitransparenter Spiegel 4 und einen Kombinatortyp (2C) mit einem Kombinator 4B, der vor einem Benutzer als semitransparenter Spiegel 4 installiert ist. Die Anzeige 3 umfasst beispielsweise eine Anzeige wie eine Flüssigkristallanzeige und eine Anzeigevorrichtung, die ein Bild wie einen Projektor oder einen Laser projizieren kann. Die Spiegel 5 umfassen beispielsweise einen oder mehrere reflektierende Spiegel, einen halbtransparenten Spiegel für die Projektion, etc. Hier ist zumindest ein Teil der Spiegel mit einer Winkelverstellungsvorrichtung 5A versehen, um die Winkelverstellung des Spiegels zu ermöglichen. Es ist zu beachten, dass in den 2A, 2B und 2C die Spiegel 5 ein optisches System darstellen.
Die Anzeige 3 zeigt jeweils ein Bild der linken und rechten Seite oder ein Bild, das durch die Kombination des Bildes der linken und rechten Seite erhalten wurde (im Folgenden als „zusammengesetztes Bild“ bezeichnet). Im Folgenden werden diese auf dem Display 3 angezeigten Bilder zusammenfassend als „stereoskopische Sichtbilder“ bezeichnet. Das heißt, das HUD 2 zeigt stereoskopische Sichtbilder, die einer Landschaft außerhalb des Fahrzeugs überlagert sind, die durch den halbtransparenten Spiegel 4 des Fahrzeugs 1 betrachtet wird.
Eine Kamera 11 fotografiert den Innenraum des Fahrzeugs 1. Die Kamera 11 gibt Bildinformationen, die das aufgenommene Bild anzeigen, an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus.
Eine Kamera 12 fotografiert die Außenseite des Fahrzeugs 1. Die Kamera 12 gibt Bildinformationen, die das aufgenommene Bild anzeigen, an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus.
Ein Empfänger 13 für ein globales Positionierungssystem (GPS) empfängt GPS-Signale von GPS-Satelliten (nicht dargestellt). Der GPS-Empfänger 13 gibt Positionsinformationen, die den durch die GPS-Signale angezeigten Koordinaten entsprechen, an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus.
Ein Radarsensor 14 umfasst beispielsweise einen Funkwellensensor des Millimeterwellenbandes, einen Ultraschallsensor, einen Lasersensor oder dergleichen. Der Radarsensor 14 erfasst die Richtung und Form eines Objekts außerhalb des Fahrzeugs 1, den Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt und andere Informationen. Der Radarsensor 14 gibt Informationen über die Detektionsergebnisse an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 15 steuert verschiedene Funktionen des Fahrzeugs 1. Das ECU 15 ist über einen Kabelbaum (nicht dargestellt) oder dergleichen mit der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 verbunden und kann mit der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der Controller Area Network (CAN)-Norm kommunizieren. Das ECU 15 gibt Informationen über verschiedene Vorgänge des Fahrzeugs 1 an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus.
Eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 16 umfasst beispielsweise einen dedizierten Empfänger und Sender, der am Fahrzeug 1 montiert ist, oder ein tragbares Kommunikationsendgerät, wie beispielsweise ein in das Fahrzeug 1 gebrachtes Smartphone. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 16 erfasst verschiedene Arten von Informationen aus einem externen Netzwerk wie dem Internet und gibt diese Informationen an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus.
Eine Navigationsvorrichtung 17 umfasst beispielsweise eine dedizierte, am Fahrzeug 1 montierte, fahrzeugmontierte Informationsvorrichtung oder ein tragbares Informationsendgerät, wie beispielsweise eine tragbare Navigationsvorrichtung (PND) oder ein in das Fahrzeug 1 eingebrachtes Smartphone. Die Navigationsvorrichtung 17 sucht nach einem Fahrweg des Fahrzeugs 1 unter Verwendung von in einer Speichervorrichtung gespeicherten Karteninformationen (nicht dargestellt), vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen und dergleichen. Die Navigationsvorrichtung 17 führt weiterhin eine aus den Suchergebnissen ausgewählte Reiseroute. In 1 sind die Verbindungslinien des GPS-Empfängers 13 und anderer Komponenten mit der Navigationsvorrichtung 17 nicht dargestellt. Die Navigationsvorrichtung 17 gibt verschiedene Arten von Informationen über die Führung einer Fahrtroute an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus.
Eine HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 steuert den Winkel der Spiegel 5, die im optischen System des HUD 2 enthalten sind. Es ist zu beachten, dass die HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 eine Bilderkennungsverarbeitung an den von der Kamera 11 erfassten Bildinformationen durchführen und dadurch die Position der Augen oder des Kopfes des Benutzers in vertikaler Richtung, der Seitenrichtung und der Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs 1 erfassen kann, um den Winkel der Spiegel 5 abhängig von der Position zu steuern. In 1 ist eine Verbindungsleitung zwischen der Kamera 11 und der HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 nicht dargestellt.
In der ersten Ausführungsform besteht eine Informationsquellenvorrichtung 19 aus der Kamera 11, der Kamera 12, dem GPS-Empfänger 13, dem Radarsensor 14, dem ECU 15, der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 16, der Navigationsvorrichtung 17 und der HUD-Antriebskontrollvorrichtung 18.
Eine Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 stellt die vom HUD 2 anzuzeigenden Informationen (im Folgenden „Anzeigeobjektinformationen“ genannt) aus den von der Informationsquellenvorrichtung 19 erfassten Informationen oder den Informationen, die mit den von der Informationsquellenvorrichtung 19 erfassten Informationen erzeugt wurden, zusammen.
Insbesondere erfasst beispielsweise die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 von der Navigationsvorrichtung 17 Informationen, die die Entfernung von der aktuellen Position des Fahrzeugs 1 zu einem nächsten Führungszielort, Informationen, die einen Links-/Rechtsabbiegungspunkt des Fahrzeugs 1 auf einer Fahrtroute zum Führungszielort anzeigen, Informationen, die den Namen des nächsten Führungszielortes angeben, Informationen, die ein Ziel des Fahrzeugs 1 anzeigen, und andere Informationen. Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 stellt mindestens einen Teil der erfassten Informationen als Anzeigeobjektinformationen ein.
Alternativ kann beispielsweise die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 Informationen erzeugen, die eine Fahrgeschwindigkeit, einen Lenkwinkel, die aktuelle Position, eine Fahrtrichtung etc. des Fahrzeugs 1 anzeigen, indem sie die von der Kamera 11 erfassten Bildinformationen, die von der Kamera 12 erfassten Bildinformationen, die vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen, verschiedene Arten von ECU 15 erfassten Informationen, verschiedene Arten von der Navigationsvorrichtung 17 erfassten Informationen etc. verwendet. Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 stellt mindestens einen Teil der erzeugten Informationen als Anzeigeobjektinformationen ein.
Alternativ kann beispielsweise die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 Informationen erzeugen, die das Vorhandensein oder Fehlen und die Position anderer Fahrzeuge um das Fahrzeug herum, das Vorhandensein oder Fehlen und die Position installierter Objekte wie Geländer um das Fahrzeug herum, die Anzahl der Fahrspuren auf einer Straße, die befahren werden, die Krümmung von Kurven auf der befahrenen Straße, die Position einer weißen Linie auf der befahrenen Straße, Einrichtungen in der Nähe der befahrenen Straße, etc. unter Verwendung von Informationen anzeigen, wie beispielsweise die von der Kamera 12 erfassten Bildinformationen, die vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen, verschiedene Arten von Informationen, die vom ECU 15 erfasst werden, die von der Navigationsvorrichtung 17 erfassten Karteninformationen, die Informationen über das vom Radarsensor 14 erfassten Erkennungsergebnis und die von der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 16 erfassten POI-Informationen (Point of Interest). Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 stellt mindestens einen Teil der erzeugten Informationen als Anzeigeobjektinformationen ein.
Zusätzlich kann die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 alle Informationen als Anzeigeobjektinformationen einstellen, solange die Informationen von der Informationsquellenvorrichtung 19 erfasst oder unter Verwendung der von der Informationsquellenvorrichtung 19 erfassten Informationen erzeugt werden. So kann beispielsweise die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 als Anzeigeobjektinformation Informationen einstellen, die eine Fahrgeschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs, das vor dem Fahrzeug 1 fährt, einen Raum zwischen dem Fahrzeug 1 und dem anderen Fahrzeug, Parkplätze und die Kreuzungen auf der Schnellstraße, die befahren werden, etc. anzeigen.
Darüber hinaus stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 einzelne oder mehrere virtuelle stereoskopische Objekte oder planare Objekte (im Folgenden „Anzeigeobjekte“ genannt) entsprechend den Anzeigeobjektinformationen ein.
Insbesondere wird beispielsweise davon ausgegangen, dass Informationen, die den linken/rechten Wendepunkt des Fahrzeugs 1 auf dem zu führenden Fahrweg anzeigen, als Anzeigeobjektinformationen eingestellt werden. In diesem Fall stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 pfeilförmige stereoskopische Objekte, die die Richtung der Links-/Rechts-Abbiegung anzeigen, als Anzeigeobjekte ein.
Alternativ wird beispielsweise davon ausgegangen, dass Informationen, die anzeigen, dass sich ein anderes vor dem Fahrzeug 1 fahrendes Fahrzeug schnell dem Fahrzeug 1 angenähert hat, als Anzeigeobjektinformationen eingestellt werden. In diesem Fall stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 als Anzeigeobjekt ein stereoskopisches Warnobjekt ein, das während der Überlagerung an einer Position angezeigt wird, an der sich das andere Fahrzeug aus der Sicht eines Benutzers des Fahrzeugs 1 befindet.
Alternativ wird beispielsweise davon ausgegangen, dass Informationen, die eine Einrichtung vor dem Fahrzeug 1 anzeigen, als Anzeigeobjektinformationen eingestellt sind. In diesem Fall stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 als Anzeigeobjekt ein betonendes stereoskopisches Objekt ein, das während der Überlagerung an einer Position angezeigt wird, an der sich die Einrichtung aus der Sicht des Benutzers des Fahrzeugs 1 befindet.
Alternativ wird beispielsweise davon ausgegangen, dass Informationen, die ein Ziel vor dem Fahrzeug 1 anzeigen, als Anzeigeobjektinformationen eingestellt sind. In diesem Fall stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 als Anzeigeobjekt ein betonendes stereoskopisches Objekt ein, das beim Überlagern an einer Position angezeigt wird, an der das Ziel aus der Sicht des Benutzers des Fahrzeugs 1 vorhanden ist.
Anders als oben beschrieben, kann die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 ein stereoskopisches Objekt oder ein planares Objekt beliebiger Form als Anzeigeobjekt in Abhängigkeit vom Inhalt der Anzeigeobjektinformationen einstellen.
Eine Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 legt die Tiefenabstände eines stereoskopischen Bildes fest, indem sie die von der Informationsquellenvorrichtung 19 erfassten Informationen oder die von der Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 erzeugten Informationen verwendet. Hier bedeutet der Tiefenabstand einen Abstand von einer Position eines Auges des Benutzers des Fahrzeugs 1 oder einer Position, die der Position des Auges entspricht, zu einer Position des stereoskopischen Bildes, das einem Anzeigeobjekt entspricht.
Zu diesem Zeitpunkt erfasst die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 die Position des Auges des Benutzers, indem sie eine Bilderkennungsverarbeitung an den von der Kamera 11 erfassten Bildinformationen durchführt. Die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 stellt den Tiefenabstand basierend auf der erfassten Position des Auges ein. Alternativ stellt die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 einen Tiefenabstand basierend auf einer vorgegebenen Position entsprechend der Position des Auges des Benutzers ein (z.B. eine Position 20 cm von der Kopfstütze des Fahrersitzes des Fahrzeugs 1 entfernt). Im Folgenden wird die Position, die als Referenz für den Tiefenabstand dient, lediglich als „Referenzposition“ bezeichnet. Das bedeutet, dass die Referenzposition auf einem tatsächlich gemessenen Ergebnis basieren kann oder eine vorgegebene gewünschte Position verwendet werden kann.
Insbesondere wird beispielsweise davon ausgegangen, dass die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 pfeilförmige stereoskopische Objekte eingestellt hat, die die Richtung der Links-/Rechtsabbiegung als Anzeigeobjekte anzeigen. In diesem Fall berechnet die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 den Abstand von der aktuellen Position des Fahrzeugs 1 bis zu einer Position des Links-/Rechtsabbiegungspunktes, indem sie die vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 und die von der Navigationsvorrichtung 17 etc. erfassten Informationen über die Position des Links-/Rechtsabbiegungspunktes verwendet. Die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 stellt den berechneten Abstand als Tiefenabstand des Anzeigeobjekts ein.
Alternativ wird beispielsweise davon ausgegangen, dass ein stereoskopisches Warnobjekt, das während der Überlagerung an einer Position angezeigt wird, an der ein anderes Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug 1 fährt, als Anzeigeobjekt eingestellt ist. In diesem Fall berechnet die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem anderen Fahrzeug unter Verwendung von Informationen, die das Erfassungsergebnis durch den Radarsensor 14 etc. anzeigen. Die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 stellt den berechneten Abstand als Tiefenabstand des Anzeigeobjekts ein.
Alternativ wird beispielsweise davon ausgegangen, dass ein betonendes stereoskopisches Objekt, das während der Überlagerung an einer Stelle angezeigt wird, an der eine Einrichtung vor dem Fahrzeug 1 vorhanden ist, als Anzeigeobjekt eingestellt wird. In diesem Fall berechnet die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug 1 und der Einrichtung, indem sie die vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen, die von der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 16 erfassten POI-Informationen etc. verwendet. Die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 stellt den berechneten Abstand als Tiefenabstand des Anzeigeobjekts ein.
Alternativ wird beispielsweise davon ausgegangen, dass ein betonendes stereoskopisches Objekt, das während der Überlagerung an einer Position angezeigt wird, an der ein Ziel vor dem Fahrzeug 1 vorhanden ist, als Anzeigeobjekt eingestellt wird. In diesem Fall berechnet die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Ziel unter Verwendung der vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 und Informationen, die die Position des vom Navigationsgerät 17 erfassten Ziels anzeigen, etc. Die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 stellt den berechneten Abstand als Tiefenabstand des Anzeigeobjekts ein.
Es ist zu beachten, dass, obwohl der Fall, dass der berechnete Abstand als Tiefenabstand eingestellt wird, im obigen Beispiel beschrieben wurde, ein Wert, der auf der Grundlage des berechneten Abstands erhalten wird, als Tiefenabstand eingestellt werden kann.
Ein in 2A dargestellter Zweiwegepfeil A1 zeigt einen exemplarischen Tiefenabstand von einer Position eines Auges eines Benutzers B zu einer Position eines stereoskopischen Bildes C1 an. Ein in 2A dargestellter Zweiwegepfeil A2 zeigt einen exemplarischen Abstand von der Position des Auges des Benutzers B zu einem virtuellen Bild C2 von stereoskopischen Sichtbildern, die von dem HUD 2 projiziert werden, an. Im Folgenden wird ein Abstand von einer Referenzposition, ähnlich dem des Tiefenabstandes, zu einem virtuellen Bild von stereoskopischen Sichtbildern, die von dem HUD 2 projiziert werden, als „Bildabstand“ bezeichnet.
Im Beispiel von 2A ist der Fall dargestellt, dass der Tiefenabstand A1 auf einen Wert eingestellt ist, der größer als der des Abbildungsabstandes A2 ist; der Tiefenabstand A1 kann jedoch auf einen Wert eingestellt werden, der dem des Abbildungsabstandes A2 entspricht, oder in einigen Fällen auf einen Wert, der kleiner als der Abbildungsabstand A2 ist. Ist der Tiefenabstand A1 auf einen Wert größer als der Abbildungsabstand A2 eingestellt, wird eine stereoskopische Sicht in Rückzugsrichtung, also auf der vom Benutzer entfernten Seite, durch stereoskopische Sichtbilder realisiert. Andererseits, wenn der Tiefenabstand A1 auf einen Wert kleiner als der Abbildungsabstand A2 eingestellt ist, wird eine stereoskopische Sicht in der näheren Richtung, also auf der nahen Seite vom Benutzer, durch stereoskopische Sichtbilder realisiert.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten durch die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 eingestellt wird, die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 den Tiefenabstand für jedes der Anzeigeobjekte bestimmt.
Eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 stellt einen Wert der binokularen Parallaxe eines Anzeigeobjekts (im Folgenden als „Binokular-Parallaxe-Wert“ bezeichnet) in Abhängigkeit von dem von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellten Tiefenabstand ein. Insbesondere stellt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 einen Binokular-Parallaxe-Wert eines Anzeigeobjekts auf der Grundlage einer charakteristischen Linie (im Folgenden als „erste charakteristische Linie“ bezeichnet) ein, die den Binokular-Parallaxe-Wert in Bezug auf den Tiefenabstand angibt. Die erste charakteristische Linie wird als I in 3 bezeichnet und basiert auf allgemeinen kognitiven Eigenschaften des Menschen in Bezug auf das Tiefenempfinden. Das heißt, die erste charakteristische Linie zeigt Merkmale mit einer logarithmischen Funktionsform mit einem Binokular-Parallaxe-Wert, der gleich Null ist, wenn der Tiefenabstand einen Wert hat, der dem des Abbildungsabstandes entspricht.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten durch die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 eingestellt wird, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 für jedes der Anzeigeobjekte einen Binokular-Parallaxe-Wert einstellt.
Eine Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 stellt einen Bereich von Binokular-Parallaxe-Werten (im Folgenden „Referenzbereich“ genannt) ein, die durch einen Binokular-Parallaxe-Wert eingestellt werden können, der durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellt wird. Im Folgenden wird ein oberer Grenzwert auf der entfernten Seite innerhalb des Referenzbereichs als „oberer Grenzwert für Parallaxe auf der entfernten Seite“ und ein oberer Grenzwert auf der nahen Seite innerhalb des Referenzbereichs als „oberer Grenzwert für Parallaxe auf der nahen Seite“ bezeichnet.
Wenn der von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellte Binokular-Parallaxe-Wert ein Wert außerhalb des Referenzbereichs ist, korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf einen Wert innerhalb des Referenzbereichs. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 3 ein konkretes Beispiel für das Korrekturverfahren durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 beschrieben.
In der ersten Ausführungsform weist die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 einen Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX und einen Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX bezogen auf die erste charakteristische Linie auf und korrigiert einen Binokular-Parallaxe-Wert durch Begrenzung des auf der Grundlage der ersten charakteristischen Linie berechneten Binokular-Parallaxe-Wertes mit diesen oberen Grenzwerten. In 3 kennzeichnet das Symbol I die erste charakteristische Linie, und ein Symbol II kennzeichnet den Binokular-Parallaxe-Wert, der sowohl durch den oberen Grenzwert der Gegenseite der Parallaxe als auch durch den oberen Grenzwert der Gegenseite der Parallaxe begrenzt ist. Darüber hinaus zeigt ΔP einen Referenzbereich an, P_MAX zeigt den Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert an, und P_-MAX zeigt den Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert an. Darüber hinaus gibt D₀ den Tiefenabstand an, wenn der Binokular-Parallaxe-Wert auf der ersten charakteristischen Linie I gleich Null ist, D_MAX den Tiefenabstand, wenn der Binokular-Parallaxe-Wert auf der ersten charakteristischen Linie I gleich einem Wert ist, der dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX entspricht, und D_-MAX den Tiefenabstand, wenn der Binokular-Parallaxe-Wert auf der ersten charakteristischen Linie I gleich einem Wert ist, der dem Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX entspricht.
In 3 gibt ΔD1 einen Tiefenabstand (nachfolgend „erster Tiefenabstandsbereich“ genannt) an, bei dem ein Binokular-Parallaxe-Wert auf der ersten charakteristischen Linie I größer ist als der Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX . Ein Symbol ΔD2 kennzeichnet einen Tiefenabstand (nachfolgend „zweiter Tiefenabstandsbereich“ genannt), bei dem ein Binokular-Parallaxe-Wert auf der ersten charakteristischen Linie I größer ist als der Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX auf der negativen Seite. Da die erste charakteristische Linie I eine logarithmische Funktionsform aufweist, stellt der erste Tiefenabstand ΔD1 einen Tiefenabstand entsprechend dem Fernbereich und der zweite Tiefenabstand ΔD2 einen Tiefenabstand entsprechend dem Nahbereich dar.
Wie in 3 dargestellt, wird der korrigierte Binokular-Parallaxe-Wert erhalten, indem in Bezug auf die erste charakteristische Linie I der Binokular-Parallaxe-Wert innerhalb des ersten Tiefenabstandsbereichs ΔD1 auf einen Wert konstant gehalten wird, der dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX entspricht, und der Binokular-Parallaxe-Wert innerhalb des zweiten Tiefenabstandsbereichs ΔD2 auf einen Wert konstant gehalten wird, der dem Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX entspricht.
Das bedeutet, wenn der von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand im Bereich zwischen D_-MAX und D_MAX liegt (wenn der Binokular-Parallaxe-Wert im Bereich des Referenzbereichs ΔP liegt), tut die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 nichts. Wenn hingegen der von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand D_MAX überschreitet und innerhalb des ersten Tiefenabstandsbereichs ΔD1 liegt, verringert die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts in Richtung P_MAX . Wie in 3 dargestellt, nimmt hier ein Absenkbetrag ΔP1 mit zunehmendem Tiefenabstand allmählich zu.
Wenn der von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand D_-MAX überschreitet und innerhalb des zweiten Tiefenabstandsbereichs ΔD2 liegt, verringert die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 zusätzlich den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts in Richtung P_-MAX . Wie in 3 dargestellt, nimmt der Absenkbetrag ΔP2 hier allmählich zu, wenn der Tiefenabstand abnimmt.
Hier wird der Binokular-Parallaxe-Wert schematisch durch einen weißen Kreis und einen schwarzen Punkt in 3 beschrieben. Ein weißer Kreis und ein schwarzer Punkt repräsentieren ein Bild für das rechte und ein Bild für das linke Auge. Da ein Binokular-Parallaxe-Wert im Tiefenabstand von D₀ 0 ist, überlappen sich der weiße Kreis und der schwarze Punkt miteinander. Wenn der Tiefenabstand von hier weiter in Richtung DMAX abweicht, werden der weiße Kreis und der schwarze Punkt gemäß der ersten charakteristischen Linie schrittweise getrennt. Wenn der Tiefenabstand D_MAX überschreitet und der weiße Kreis und der schwarze Punkt weiter voneinander getrennt sind, wird der Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert überschritten und damit das stereoskopische Bild nicht mehr erhalten. Umgekehrt, wenn sich der Tiefenabstand vom Tiefenabstand von D₀ in Richtung D_-MAX nähert, werden die Positionen des weißen Kreises und des schwarzen Punktes umgekehrt und der weiße Kreis und der schwarze Punkt werden gemäß der ersten charakteristischen Linie schrittweise getrennt. Hier, wie auf der entfernten Seite, kann auch auf der nahen Seite das stereoskopische Bild nicht mehr erhalten werden, wenn der Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert überschritten wird.
Wenn der Binokular-Parallaxe-Wert korrigiert wurde, gibt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert an eine Bilderzeugungseinheit 27 aus. Alternativ für den Fall, dass der Binokular-Parallaxe-Wert nicht korrigiert wird, gibt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert ohne Korrektur an die Bilderzeugungseinheit 27 aus.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten durch die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 eingestellt wird, die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 die Notwendigkeit einer Korrektur für jedes der Anzeigeobjekte bestimmt und in dem Fall, in dem eine Korrektur erforderlich ist, den Binokular-Parallaxe-Wert für jedes der Anzeigeobjekte korrigiert. In diesem Fall gibt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 für jedes der Anzeigeobjekte den korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert oder den nicht korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert an die Bilderzeugungseinheit 27 aus.
Eine Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 stellt einen Anzeigemodus ein, der sich von der binokularen Parallaxe unterscheidet (nachfolgend „unterschiedlicher Anzeigemodus“ genannt), aus den Anzeigemodi des Anzeigeobjekts heraus, abhängig von dem von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellten Tiefenabstand. Der unterschiedliche Anzeigemodus umfasst beispielsweise die Größe und die Position des Anzeigeobjekts in einem Anzeigebereich des HUD 2 (also mindestens einem Teilbereich im halbtransparenten Spiegel 4). Das bedeutet, dass, wenn die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert korrigiert hat und das Anzeigeobjekt so angezeigt wird, wie es ist, das Anzeigeobjekt nicht in einem gewünschten Tiefenabstand angezeigt wird. Daher drückt sich die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 so aus, als ob das Anzeigeobjekt in dem gewünschten Tiefenabstand angezeigt würde, indem sie die Größe oder die Position des Anzeigeobjekts als Faktoren ändert, die die Erkennung des Tiefenabstandes beeinflussen. Es ist zu beachten, dass Faktoren, die die Erkennung des Tiefenabstandes beeinflussen, nicht subjektiv sind, sondern auf allgemeinen kognitiven Eigenschaften des Menschen in Bezug auf das Tiefenempfinden beruhen.
Insbesondere wenn beispielsweise der von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand groß ist, reduziert die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 die Größe des Anzeigeobjekts im Vergleich zu der Größe, wenn der Tiefenabstand gering ist. Umgekehrt, wenn der durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand klein ist, wird die Größe des Anzeigeobjekts im Vergleich zu der Größe bei großem Tiefenabstand erhöht. Das heißt, die Größe eines Anzeigeobjekts ist einer der Faktoren, mit denen der Mensch den Tiefenabstand eines stereoskopischen Bildes entsprechend dem Anzeigeobjekt erkennen kann. Die Größe des Anzeigeobjekts wird auf der Grundlage der allgemeinen kognitiven Eigenschaften des Menschen in Bezug auf das Tiefenempfinden festgelegt.
Hier wird die Größenänderung des Anzeigeobjekts logarithmisch in Bezug auf den Tiefenabstand eingestellt. Dies gilt auch für die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung, die Farbe des Anzeigeobjekts, die Abschattung des Anzeigeobjekts, den Inhalt eines im Anzeigeobjekt enthaltenen Textes etc. die im Folgenden beschrieben werden.
Es ist zu beachten, dass die vorstehende Beschreibung, dass die Änderung durch die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 logarithmisch in Bezug auf den Tiefenabstand eingestellt ist, nicht unbedingt bedeutet, dass der Änderungsbetrag auf der Grundlage des Tiefenabstandes bestimmt wird. Es genügt, dass Änderungen logarithmisch in Bezug auf den Tiefenabstand entsprechend eingestellt werden. Da beispielsweise der Verringerungsbetrag ΔP1 des Binokular-Parallaxe-Wertes in einem eindeutigen Zusammenhang mit dem Tiefenabstand steht, kann der Änderungsbetrag durch die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 auf der Grundlage von ΔP1 bestimmt werden.
Wenn beispielsweise der von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand groß ist, stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung nach oben im Vergleich zu dem Fall ein, wenn der Tiefenabstand gering ist. Umgekehrt, wenn der durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand groß ist, wird die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung nach unten eingestellt, im Vergleich zu dem Fall, in dem der Tiefenabstand groß ist. Das heißt, die Position in Höhenrichtung eines Anzeigeobjekts ist einer der Faktoren, die der Mensch erkennt, um die Tiefenabstände eines stereoskopischen Bildes entsprechend dem Anzeigeobjekt zu erkennen. Die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung wird auf der Grundlage der allgemeinen kognitiven Eigenschaften des Menschen in Bezug auf das Tiefenempfinden festgelegt.
Darüber hinaus kann die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 einen unterschiedlichen Anzeigemodus als die Größe und die Position des Anzeigeobjekts einstellen. So kann beispielsweise die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 die Farbe des Anzeigeobjekts, die Schattierung des Anzeigeobjekts, den Inhalt eines im Anzeigeobjekt enthaltenen Textes oder dergleichen einstellen.
Wenn beispielsweise der von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand groß ist, stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 die Farbe des Anzeigeobjekts auf heller ein als bei einem kleinen Tiefenabstand. Umgekehrt, wenn der durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand klein ist, wird die Farbe des Anzeigeobjekts stärker eingestellt als bei einem großen Tiefenabstand. Das heißt, die Farbe des Anzeigeobjekts ist einer der Faktoren, mit denen der Mensch den Tiefenabstand eines stereoskopischen Bildes entsprechend dem Anzeigeobjekt erkennen kann. Die Farbe des Anzeigeobjekts wird auf der Grundlage der allgemeinen kognitiven Eigenschaften des Menschen in Bezug auf das Tiefenempfinden eingestellt.
Wenn der von der Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand groß ist, stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 den Schatten des Anzeigeobjekts kleiner als bei einem kleinen Tiefenabstand ein. Umgekehrt, wenn der durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand klein ist, wird der Schatten des Anzeigeobjekts größer eingestellt als die Größe bei großem Tiefenabstand. Das heißt, die Größe des Schattens eines Anzeigeobjekts ist einer der Faktoren, die der Mensch erkennt, um die Tiefenabstände eines stereoskopischen Bildes entsprechend dem Anzeigeobjekt zu erkennen. Die Schattengröße des Anzeigeobjekts wird auf der Grundlage der allgemeinen kognitiven Eigenschaften des Menschen in Bezug auf das Tiefenempfinden festgelegt.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten durch die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 eingestellt wird, die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 für jedes der Anzeigeobjekte einen unterschiedlichen Anzeigemodus einstellt.
Die Tiefenabstand-Einstelleinheit 22, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23, die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 bilden eine Anzeigemodus-Einstelleinheit 26.
Die Bilderzeugungseinheit 27 erzeugt ein stereoskopisches Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt basierend auf dem von der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 eingegebenen Binokular-Parallaxe-Wert (also entweder dem von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert oder dem von der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert) und auf dem von der Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 eingestellten unterschiedlichen Anzeigemodus. Im Folgenden wird ein konkretes Beispiel für ein Verfahren zur Erzeugung eines stereoskopischen Sichtbildes unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
Die Bilderzeugungseinheit 27 verfügt über eine 3D-Grafik-Engine und stellt einen virtuellen dreidimensionalen Raum S ein, wie in 4 dargestellt. Im dreidimensionalen Raum S ordnet die Bilderzeugungseinheit 27 ein virtuelles dreidimensionales Modell M entsprechend einem Anzeigeobjekt, eine virtuelle Kamera CL entsprechend dem linken Auge eines Benutzers des Fahrzeugs 1 und eine virtuelle Kamera CR entsprechend dem rechten Auge des Benutzers des Fahrzeugs 1 an. Die Bilderzeugungseinheit 27 verwendet ein Bild, das durch Fotografieren eines Bereichs, der das dreidimensionale Modell M enthält, durch die Kamera CL als Bild für das linke Auge und ein Bild, das durch Fotografieren eines Bereichs, der das dreidimensionale Modell M enthält, durch die Kamera CR als Bild für das rechte Auge erhalten wird.
Wie in 5A dargestellt, stellt die Bilderzeugungseinheit 27 jeweils ein Bild IL für das linke und ein Bild IR für das rechte Auge als stereoskopisches Sichtbild ein. Alternativ, wie in 5B dargestellt, stellt die Bilderzeugungseinheit 27 einen Verbundbild-IC aus dem linken Bild IL und dem rechten Bild IR als stereoskopisches Sichtbild ein. Jedes dieser Bilder umfasst ein Anzeigeobjekt O, das dem dreidimensionalen Modell entspricht.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten durch die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 eingestellt wird, die Bilderzeugungseinheit 27 ein stereoskopisches Sichtbild erzeugt, das die Vielzahl der Anzeigeobjekte umfasst. Obwohl in den 4 und 5 Beispiele für stereoskopische Sichtbilder mit zwei Blickwinkeln dargestellt sind, kann die Bilderzeugungseinheit 27 ein stereoskopisches Sichtbild mit drei oder mehr Blickwinkeln erzeugen.
Hier wird unter Bezugnahme auf 6 eine Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild einschließlich des Anzeigeobjekts beschrieben.
Wie in 6A dargestellt, wenn ein durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellter Tiefenabstand ein Wert zwischen D_-MAX und D_MAX für ein Anzeigeobjekt O ist, liegt ein durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellter Binokular-Parallaxe-Wert innerhalb des Referenzbereichs ΔP, wie in 3 dargestellt. In diesem Fall ist eine Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 nicht erforderlich. Die Bilderzeugungseinheit 27 verwendet ein Bild, das durch Fotografieren eines Bereichs mit dem dreidimensionalen Modell, das dem Anzeigeobjekt O im virtuellen dreidimensionalen Raum entspricht, als Bild für das linke Auge und eines Bildes, das durch Fotografieren eines Bereichs mit dem dreidimensionalen Modell als Bild für das rechte Auge durch die Kamera CR erhalten wurde, erhalten wird, um ein Verbundbild-IC des Bildes für das linke Auge und das Bild für das rechte Auge als stereoskopisches Sichtbild zu erhalten. Der Verbundbild-IC umfasst das Anzeigeobjekt O.
Andererseits, wie in 6B dargestellt, wenn der durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand einen Wert größer als D_MAX für das Anzeigeobjekt O aufweist, ist ein durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellter Binokular-Parallaxe-Wert größer als der in 3 dargestellte Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX . Wenn ein stereoskopisches Sichtbild in dem in 6B dargestellten Zustand erzeugt wird, wird die binokulare Parallaxe in einem Verbundbild-IC groß, und es kann möglicherweise ein Doppelbild erzeugt werden.
Die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 reduziert daher den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts O auf einen Wert innerhalb des Referenzbereichs ΔP, beispielsweise einen Wert, der dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX entspricht, wie in 3 dargestellt. Ein in einem in 6C dargestellten Zustand erzeugter Verbundbild-IC weist eine kleinere binokulare Parallaxe auf als der in 6B dargestellte Verbundbild-IC. Dies kann das Auftreten eines Doppelbildes verhindern. Da jedoch, wie in 6C dargestellt, der Tiefenabstand des Anzeigeobjekts O entsprechend dem korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert einen Wert aufweist, der D_MAX entspricht, wird das stereoskopische Bild in dem Tiefenabstand von D_MAX angezeigt, der sich auf der nahen Seite in Bezug auf einen gewünschten Tiefenabstand befindet. Daher wird in 6C die Größe des Anzeigeobjekts im Vergleich zum Anzeigeobjekt O in 6B reduziert. Es ist wünschenswert, die Position des in 6C dargestellten Anzeigeobjekts O weiter nach oben in Höhenrichtung einzustellen.
Eine Bildausgabeeinheit 28 gibt das von der Bilderzeugungseinheit 27 erzeugte stereoskopische Sichtbild an das HUD 2 aus, wobei das HUD 2 bewirkt, dass die Anzeige 3 das von der Bildausgabeeinheit 28 eingegebene stereoskopische Sichtbild anzeigt.
Die Bilderzeugungseinheit 27 und die Bildausgabeeinheit 28 bilden eine Anzeigesteuereinheit 29. Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, die Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und die Anzeigesteuereinheit 29 bilden den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100.
In 7A ist eine exemplarische Hardware-Konfiguration des Hauptteils der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 dargestellt. Wie in 7A dargestellt, wird die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 von einem universellen Computer konfiguriert und verfügt über einen Speicher 41 und einen Prozessor 42. Ein Programm zum Veranlassen, dass der Computer als Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und Anzeigesteuereinheit 29, wie in 1 dargestellt, funktioniert, wird im Speicher 41 gespeichert. Durch Auslesen und Ausführen des im Speicher 41 gespeicherten Programms durch den Prozessor 42 werden die Funktionen der Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, der Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und der in 1 dargestellten Anzeige-Steuereinheit 29 realisiert.
Der Speicher 41 kann ein Halbleiterspeicher wie ein Arbeitsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM), eine Magnetplatte wie eine Festplatte (HDD), eine optische Platte oder eine magnetooptische Platte sein. Der Prozessor 42 umfasst beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), einen digitalen Signalprozessor (DSP), einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor oder dergleichen.
In 7B ist eine weitere exemplarische Hardware-Konfiguration des Hauptteils der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 dargestellt. Wie in 7B dargestellt, kann die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 durch eine spezielle Verarbeitungsschaltung 43 konfiguriert werden. Die Verarbeitungsschaltung 43 kann beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine systemweite Integration (LSI) oder eine Kombination davon sein.
Es ist zu beachten, dass die Funktionen der Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, der Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und der in 1 dargestellten Anzeige-Steuereinheit 29 durch die Verarbeitungsschaltung 43 separat implementiert werden können. Alternativ können die Funktionen der Einheiten auch gemeinsam durch den Verarbeitungskreis 43 realisiert werden. Alternativ können einige der Funktionen der Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, der Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und der in 1 dargestellten Anzeige-Steuereinheit 29 durch den Speicher 41 und den in 7A dargestellten Prozessor 42 und die restlichen Funktionen durch die in 7B dargestellte Verarbeitungsschaltung 43 implementiert werden.
Anschließend wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 8 die Bedienung der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 beschrieben. Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 initialisiert verschiedene Einstellungen in der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 und startet dann die Verarbeitung von Schritt ST1.
Zunächst erfasst die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 in Schritt ST1 verschiedene Arten von Informationen von der Informationsquellenvorrichtung 19.
Anschließend stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 in Schritt ST2 Anzeigeobjektinformationen aus den in Schritt ST1 erfassten Informationen oder Informationen ein, die aus den in Schritt ST1 erfassten Informationen erzeugt wurden. Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 stellt weiterhin einzelne oder mehrere Anzeigeobjekte entsprechend den Anzeigeobjektinformationen ein.
Anschließend stellt die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 in Schritt ST3 einen Tiefenabstand des in Schritt ST2 eingestellten Anzeigeobjekts ein. Es ist zu beachten, dass für den Fall, dass in Schritt ST2 eine Vielzahl von Anzeigeobjekten eingestellt ist, die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 einen Tiefenabstand für jedes der Anzeigeobjekte einstellt.
Anschließend stellt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 in Schritt ST4 einen Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von dem in Schritt ST3 eingestellten Tiefenabstand ein. Das bedeutet, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 stellt den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf der Grundlage der ersten charakteristischen Linie I mit einer in 3 dargestellten logarithmischen Funktionsform ein. Es ist zu beachten, dass für den Fall, dass in Schritt ST2 eine Vielzahl von Anzeigeobjekten eingestellt ist, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 für jedes der Anzeigeobjekte einen Binokular-Parallaxe-Wert einstellt.
Anschließend stellt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 in Schritt ST5 den Referenzbereich ΔP ein. Anschließend bestimmt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 in Schritt ST6, ob der in Schritt ST4 eingestellte Binokular-Parallaxe-Wert ein Wert innerhalb des in Schritt ST5 eingestellten Bezugsbereichs ΔP ist.
Liegt der Wert der binokularen Parallaxe außerhalb des Referenzbereichs ΔP (Schritt ST6 „NEIN“), kann ein Doppelbild erzeugt werden. Daher korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 in Schritt ST7 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf einen Wert innerhalb des Referenzbereichs ΔP. Insbesondere korrigiert beispielsweise die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf der Grundlage des in 3 dargestellten Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwertes oder des Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert. Das bedeutet, wenn der in Schritt ST4 eingestellte Binokular-Parallaxe-Wert größer ist als der Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX , korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf einen Wert, der dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX entspricht. Ist der in Schritt ST4 eingestellte Binokular-Parallaxe-Wert größer als der Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX auf der negativen Seite, korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf einen Wert, der dem Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX entspricht. In Schritt ST8 gibt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den in Schritt ST7 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert an die Bilderzeugungseinheit 27 aus.
Liegt der Binokular-Parallaxe-Wert dagegen im Referenzbereich ΔP („JA“ in Schritt ST6), besteht keine Möglichkeit des Auftretens eines Doppelbildes, und so gibt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 in Schritt ST9 den in Schritt ST4 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert ohne Korrektur an die Bilderzeugungseinheit 27 aus.
Es ist zu beachten, dass, wenn in Schritt ST2 eine Vielzahl von Anzeigeobjekten eingestellt ist, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 bestimmt, ob für jedes der Anzeigeobjekte eine Korrektur erforderlich ist (Schritt ST6). Die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 gibt für jedes der Anzeigeobjekte (Schritt ST8 oder Schritt ST9) einen korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert oder einen nicht korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert an die Bilderzeugungseinheit 27 aus.
Anschließend stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 in Schritt ST10 einen unterschiedlichen Anzeigemodus des Anzeigeobjekts ein, abhängig von dem in Schritt ST3 eingestellten Tiefenabstand. Mit anderen Worten, mindestens einer der Faktoren, die das Erkennen des Tiefenabstandes des Anzeigeobjekts beeinflussen, wie beispielsweise die Größe des Anzeigeobjekts, wird in Abhängigkeit vom eingestellten Tiefenabstand eingestellt. Zu den Faktoren, die die Erkennung des Tiefenabstands beeinflussen, gehören hier die Größe, die Position in Höhenrichtung, die Farbe, die Schattierung etc. des Anzeigeobjekts. Liegt der Wert der binokularen Parallaxe im Referenzbereich ΔP (Schritt ST6 „JA“), ist es nicht notwendig, den unterschiedlichen Anzeigemodus des Anzeigeobjekts zu ändern. Es ist zu beachten, dass für den Fall, dass in Schritt ST2 eine Vielzahl von Anzeigeobjekten eingestellt ist, die unterschiedliche Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 für jedes der Anzeigeobjekte einen anderen Anzeigemodus einstellt.
Anschließend erzeugt die bilderzeugende Einheit 27 in Schritt ST11 ein stereoskopisches Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt basierend auf dem Binokular-Parallaxe-Wert, der von der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 in Schritt ST8 oder Schritt ST9 eingegeben wird (also dem in Schritt ST4 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert oder dem in Schritt ST7 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert) und auf dem in Schritt ST10 eingestellten unterschiedlichen Anzeigemodus. Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten in Schritt ST2 eingestellt ist, die Bilderzeugungseinheit 27 ein stereoskopisches Sichtbild erzeugt, das die Vielzahl von Anzeigeobjekten umfasst.
Anschließend gibt die Bildausgabeeinheit 28 in Schritt ST12 das in Schritt ST11 erzeugte stereoskopische Sichtbild an das HUD 2 aus, wobei das HUD 2 durch die Verarbeitung von Schritt ST12 so bewirkt, dass die Anzeige 3 das von der Bildausgabeeinheit 28 eingegebene stereoskopische Sichtbild anzeigt.
Nach Schritt ST12 bestimmt die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100, ob die Anzeige des stereoskopischen Sichtbildes beendet werden soll. Insbesondere bestimmt die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100, die Anzeige des stereoskopischen Sichtbildes zu beenden und die Verarbeitung zu beenden, wenn beispielsweise die Funktion der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 durch einen Betriebseingang zu einer Betriebs-Eingabevorrichtung (nicht dargestellt) ausgeschaltet wird, wenn der Motor des Fahrzeugs 1 ausgeschaltet wird oder wenn die Führung von Anzeigeobjektinformationen, die allen im stereoskopischen Sichtbild enthaltenen Anzeigeobjekten entsprechen, überflüssig wird. In anderen Fällen bestimmt die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100, dass das stereoskopische Sichtbild weiterhin angezeigt wird und startet die Verarbeitung von Schritt ST1 erneut.
Anschließend wird anhand des Flussdiagramms von 8 und des erklärenden Diagramms von 9 ein konkretes Beispiel für die Bedienung der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 beschrieben.
In Schritt ST2 stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 Informationen ein, die einen Links/Rechtsabbiegepunkt des Fahrzeugs 1 auf einem zu führenden Fahrweg als Anzeigeobjektinformationen anzeigen. Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 stellt weiterhin ein pfeilförmiges stereoskopisches Objekt ein, das die Richtung der Links-/Rechtsabbiegung an diesem Punkt als Anzeigeobjekt anzeigt.
In Schritt ST3 berechnet die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22, dass eine Entfernung von der aktuellen Position des Fahrzeugs 1 bis zu einer Position des Links-/Rechtsabbiegungspunktes 30 Meter beträgt, indem sie die vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen und Informationen verwendet, die die Position des vom Navigationsgerät 17 erfassten Links-/Rechtsabbiegungspunktes anzeigen, etc. Die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 stellt den Tiefenabstand des Anzeigeobjekts auf einen Wert von 30 Metern ein.
In Schritt ST4 stellt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 einen Binokular-Parallaxe-Wert ein, wenn der Tiefenabstand 30 Meter auf der ersten charakteristischen Linie I als Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts beträgt.
In Schritt ST5 stellt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Referenzbereich ΔP ein. Hier wird beispielsweise der Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX auf einen Wert gesetzt, der dem Binokular-Parallaxe-Wert entspricht, wenn der Tiefenabstand auf der ersten charakteristischen Linie I 15 Meter beträgt (D_MAX ).
In Schritt ST6 bestimmt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24, ob der in Schritt ST4 eingestellte Binokular-Parallaxe-Wert innerhalb des Bezugsbereichs ΔP liegt. Hier bestimmt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24, dass der in Schritt ST4 eingestellte Binokular-Parallaxe-Wert (Binokular-Parallaxe-Wert bei einem Tiefenabstand von 30 Metern auf der ersten charakteristischen Linie I) größer ist als der Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX (Binokular-Parallaxe-Wert bei einem Tiefenabstand von 15 Metern auf der ersten charakteristischen Linie I), also ein Wert außerhalb des Referenzbereichs ΔP (Schritt ST6 „NEIN“).
In Schritt ST7 korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf einen Wert, der dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX auf der Grundlage des Entfernte-Seitige-Parallaxe-Obergrenzwerts entspricht. In Schritt ST8 gibt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den in Schritt ST7 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert an die Bilderzeugungseinheit 27 aus.
In Schritt ST10 stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 die Größe des Anzeigeobjekts auf klein und die Position des Anzeigeobjekts nach oben in Höhenrichtung ein, abhängig vom in Schritt ST3 eingestellten Tiefenabstand (30 Meter). Darüber hinaus stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 Farben, Schattierungen und dergleichen des Anzeigeobjekts ein.
In Schritt ST11 erzeugt die Bilderzeugungseinheit 27 ein stereoskopisches Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt basierend auf dem in Schritt ST7 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert und dem in Schritt ST10 eingestellten unterschiedlichen Anzeigemodus. In Schritt ST12 gibt die Bildausgabeeinheit 28 das in Schritt ST11 erzeugte stereoskopische Sichtbild an das HUD 2 aus.
Im obigen Beispiel wurde der Fall beschrieben, dass der Tiefenabstand des Anzeigeobjekts größer ist als D_MAX . Umgekehrt, wenn der Tiefenabstand des Anzeigeobjekts kürzer als 1,5 Meter (D_-MAX ) ist, wird der Binokular-Parallaxe-Wert auf den Nahe-Seite-Binokular-Parallaxe-Wert P_-MAX korrigiert. Anschließend stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 die Größe des zu vergrößernden Anzeigeobjekts und die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung nach unten ein, in Abhängigkeit vom in Schritt ST3 eingestellten Tiefenabstand (ein Meter). Darüber hinaus stellt die Unterschiedliche-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 Farben, Schattierungen und dergleichen des Anzeigeobjekts ein.
Wenn der Tiefenabstand des Anzeigeobjekts 10 Meter beträgt und der Binokular-Parallaxe-Wert innerhalb des Referenzbereichs ΔP liegt, gibt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert aus, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 ändert weder einen unterschiedlichen Anzeigemodus des Anzeigeobjekts noch fügt sie einen speziellen Anzeigemodus zum Anzeigeobjekt hinzu.
Als nächstes wird der Effekt der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 beschrieben. Liegt zunächst der Binokular-Parallaxe-Wert des in Abhängigkeit vom Tiefenabstand eingestellten Anzeigeobjekts außerhalb des Referenzbereichs ΔP, korrigiert die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf einen Wert innerhalb des Referenzbereichs ΔP. Dies kann die Erzeugung eines Doppelbildes wie bei den Techniken der Patentliteratur 1 und 2 unterdrücken. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Doppelbild den Betrieb des Fahrzeugs 1 stört.
Hier ist, im Allgemeinen in Wahrnehmung des Tiefenempfindens des Menschen, eine binokulare Parallaxe wichtig in einem Bereich, in dem ein Wert des Tiefenabstandes klein ist, also vom Nahstreckenbereich zum Mittelstreckenbereich. Andererseits ist in einem Bereich, in dem ein Wert des Tiefenabstandes groß ist, also im Fernstreckenbereich, die Bedeutung der binokularen Parallaxe gering, und die Größe und die Position in der Höhenrichtung und dergleichen sind wichtig. Das heißt, wenn der Tiefenabstand auf der entfernten Seite in Bezug auf den D_MAX eingestellt ist, ist es effektiver, die Größe oder die Position in der Höhenrichtung des Anzeigeobjekts anzupassen als den Binokular-Parallaxe-Wert.
Bei der Korrektur eines Binokular-Parallaxe-Wertes durch die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 wird der Binokular-Parallaxe-Wert im ersten Tiefenabstandsbereich ΔD1 entsprechend dem Fernstreckenbereich reduziert, und ein Verringerungsbetrag ΔP1 nimmt hier mit zunehmendem Tiefenabstand allmählich zu. Dadurch kann der Einfluss der Korrektur des Binokular-Parallaxe-Wertes auf die Erkennung des Tiefenempfindens durch den Benutzer reduziert werden, während das Auftreten eines Doppelbildes wie oben beschrieben unterdrückt wird.
Darüber hinaus korrigiert die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 einen Binokular-Parallaxe-Wert eines Anzeigeobjekts, und abhängig vom Tiefenabstand werden unterschiedliche Anzeigemodi wie die Größe oder die Position in der Höhenrichtung des Anzeigeobjekts eingestellt. Dadurch kann auch dann, wenn ein Grenzwert für einen Binokular-Parallaxe-Wert festgelegt wird, um das Auftreten eines Doppelbildes wie oben beschrieben zu unterdrücken, der Einfluss der Korrektur des Binokular-Parallaxe-Wertes auf die Erkennung des Tiefenempfindens durch den Benutzer reduziert werden. So kann beispielsweise der Benutzer veranlasst werden, ein Anzeigeobjekt visuell zu erkennen, das sich auf ein Führungsobjekt bezieht, wie beispielsweise eine Kreuzung, die 30 Meter vor dem Fahrzeug 1 liegt, als ob ein Tiefenabstand zum stereoskopischen Bild etwa 30 Meter beträgt, während die Erzeugung eines Doppelbildes durch Korrektur des Binokular-Parallaxe-Wertes verhindert wird. Dadurch kann stereoskopische Sicht, die für eine fahrzeugmontierte Anzeigevorrichtung wie das HUD 2 geeignet ist, realisiert werden.
Wenn eine Vielzahl von Anzeigeobjekten eingestellt ist, stellt die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 außerdem einen Tiefenabstand für jedes der Anzeigeobjekte ein, stellt einen Binokular-Parallaxe-Wert für jedes der Anzeigeobjekte ein, korrigiert den Binokular-Parallaxe-Wert bei Bedarf für jedes der Anzeigeobjekte und erzeugt ein stereoskopisches Sichtbild mit der Vielzahl der Anzeigeobjekte. Dadurch kann der Benutzer beispielsweise in dem Fall, dass ein Anzeigeobjekt, das sich auf ein erstes Führungsobjekt 10 Meter vor dem Fahrzeug 1 bezieht, und ein Anzeigeobjekt, das sich auf ein zweites Führungsobjekt 30 Meter vor dem Fahrzeug 1 bezieht, gleichzeitig angezeigt werden, visuell erkennen, dass ein Tiefenabstand zu einem stereoskopischen Bild, das dem ersten Führungsobjekt entspricht, etwa 10 Meter beträgt, während er gleichzeitig optisch erkennen muss, dass ein Tiefenabstand zu einem stereoskopischen Bild, das dem zweiten Führungsobjekt entspricht, etwa 30 Meter beträgt. Dadurch kann stereoskopische Sicht, die für ein im Fahrzeug montiertes Anzeigegerät wie das HUD 2 geeignet ist, realisiert werden.
Es ist zu beachten, dass die Bilderzeugungseinheit 27 als Modifikation der ersten Ausführungsform ein stereoskopisches Sichtbild erzeugen kann, das neben dem Anzeigeobjekt, für das der Binokular-Parallaxe-Wert und der unterschiedliche Anzeigemodus durch die Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 eingestellt werden, andere stereoskopische Objekte oder planare Objekte, die mit dem Anzeigeobjekt verglichen werden können (nachfolgend „Vergleichsanzeigeobjekte“ genannt), umfasst. Hier drückt ein Vergleichsanzeigeobjekt den Tiefenabstand des Anzeigeobjekts aus. Beispiele für Vergleichsanzeigeobjekte sind beispielsweise ein Objekt, das den Tiefenabstand ausdrückt, indem es der Dichte erlaubt, sich weiter zu vergrößern, ein Objekt, das den Tiefenabstand ausdrückt, indem es die Größe eines Schattens ändert, und ein Objekt, das ein Anzeigeobjekt auf einer nahen Seite, das vom Benutzer gesehen wird, über einem anderen Anzeigeobjekt auf einer entfernten Seite überlagert und einen Teil davon verbirgt (das heißt, ein Anzeigeobjekt auf einer nahen Seite wirft einen Schatten auf ein anderes Anzeigeobjekt dahinter). So wird beispielsweise ein Vergleichsanzeigeobjekt durch die unterschiedliche Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 erzeugt und an die Bilderzeugungseinheit 27 ausgegeben.
In 10 sind Beispiele für ein stereoskopisches Sichtbild mit einem Vergleichsanzeigeobjekt dargestellt. 10A ist ein Diagramm, das ein stereoskopisches Sichtbild mit einem pfeilförmigen Anzeigeobjekt O und einem Vergleichsanzeigeobjekt OC1 einer rasterförmigen perspektivischen Linie darstellt. 10B ist ein Diagramm, das ein stereoskopisches Sichtbild mit einem pfeilförmigen Anzeigeobjekt O und einem gestrichelten zeilenförmigen Vergleichsanzeigeobjekt OC2 entlang einer zu führenden Fahrtroute darstellt. Durch eine geeignete Einstellung der Positionsbeziehung zwischen dem Anzeigeobjekt O und jedem der vergleichenden Anzeigeobjekte OC1 und OC2, wie in 10 dargestellt, kann der Einfluss der Korrektur des Binokular-Parallaxe-Wertes auf die Erkennung des Tiefenempfindens durch den Benutzer weiter reduziert werden. Das heißt, es kann eine Abweichung des Tiefenabstandes des vom Benutzer betrachteten stereoskopischen Bildes von dem durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellten Tiefenabstand unterdrückt werden.
Darüber hinaus kann, wie bereits oben beschrieben, der Referenzbereich ΔP auf einen Bereich eingestellt werden, der alle Werte kleiner oder gleich dem Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX enthält, ohne dass der Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX eingestellt ist. Das heißt, die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 kann keine Korrektur durchführen, um den Binokular-Parallaxe-Wert durch P-MAX in stereoskopischer Sicht in der Annäherungsrichtung zu begrenzen, sondern nur die Korrektur, um den Binokular-Parallaxe-Wert durch P_MAX in stereoskopischer Sicht in der Rückzugsrichtung zu begrenzen.
Obwohl das Beispiel, in dem die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 im Fahrzeug 1 enthalten ist, in 1 dargestellt wurde, kann die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 als weitere Modifikation der ersten Ausführungsform außerhalb des Fahrzeugs 1 vorgesehen werden. Ein Beispiel für ein Funktionsblockdiagramm ist in diesem Fall in 11 dargestellt. Wie in 11 dargestellt, ist eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 in einem Server 6 außerhalb eines Fahrzeugs 1 enthalten. Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 ist in der Lage, mit einer im Fahrzeug 1 vorgesehenen drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 16 unter Verwendung einer im Server 6 vorgesehenen Kommunikationsvorrichtung 31 zu kommunizieren.
Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 16 überträgt verschiedene Arten von Informationen, die von einer Kamera 11, einer Kamera 12, einem GPS-Empfänger 13, einem Radarsensor 14, einem ECU 15, einer Navigationsvorrichtung 17 und einer HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 erfasst wurden, an die Kommunikationsvorrichtung 31. Die Kommunikationsvorrichtung 31 gibt die von der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 16 empfangenen Informationen und die von einem externen Netzwerk, wie dem Internet, erfassten Informationen an die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 aus. Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 ist konfiguriert, um jede der obigen Verarbeitungen unter Verwendung der Informationseingabe der Kommunikationsvorrichtung 31 auszuführen. Es ist zu beachten, dass in 11 die Verbindungsleitungen zwischen jeder der Kameras 11, der Kamera 12, dem GPS-Empfänger 13, dem Radarsensor 14, dem ECU 15, der Navigationsvorrichtung 17 und der HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 und der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 16 nicht dargestellt sind.
Eine Bildausgabeeinheit 28 gibt ein stereoskopisches Sichtbild, das von einer Bilderzeugungseinheit 27 erzeugt wird, an die Kommunikationsvorrichtung 31 aus. Die Kommunikationsvorrichtung 31 überträgt das stereoskopische Sichtbild an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 16. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 16 gibt das empfangene stereoskopische Sichtbild an ein HUD 2 aus.
Alternativ kann es auch so sein, dass einige der Funktionsblöcke der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 im Fahrzeug 1 und die restlichen Funktionsblöcke im Server 6 bereitgestellt werden. Insbesondere können beispielsweise eine Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 und eine Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 im Server 6 vorgesehen sein, und eine Anzeigesteuereinheit 29 ist im Fahrzeug 1 vorgesehen. In diesem Fall ermöglicht das geeignete Senden und Empfangen verschiedener Arten von Informationen durch die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 16 und die Kommunikationsvorrichtung 31 die Implementierung der oben beschriebenen Verarbeitung durch die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100.
Darüber hinaus kann jeder der Funktionsblöcke der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 von jedem Computer oder jeder Verarbeitungsschaltung implementiert werden, solange der Computer oder die Verarbeitungsschaltung mit dem Fahrzeug 1 verbunden, in das Fahrzeug 1 eingebracht oder in der Lage ist, frei mit dem Fahrzeug 1 zu kommunizieren. So können beispielsweise einige oder alle Funktionsblöcke der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 in der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 16 vorgesehen sein, die durch ein PND, ein Smartphone oder dergleichen konfiguriert ist.
Alternativ kann das Fahrzeug 1 auch eine kopfmontierte Anzeige (HMD) aufweisen, die auf dem Kopf eines Benutzers des Fahrzeugs 1 anstelle des HUD 2 montiert ist; in diesem Fall zeigt die HMD ein Bild an, das einer vom Benutzer betrachteten Landschaft entspricht, und zeigt ein stereoskopisches Sichtbild, das dem Bild der Landschaft überlagert ist.
Darüber hinaus kann die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 auch für einen vom Fahrzeug 1 verschiedenen beweglichen Körper verwendet werden. So kann beispielsweise die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 in einem tragbaren Informationsendgerät vorgesehen werden, das sich im Besitz eines Fußgängers befindet, um ein am Kopf des Fußgängers montiertes HMD dazu zu bringen, ein stereoskopisches Sichtbild anzuzeigen.
Darüber hinaus kann die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 für jeden beweglichen Körper verwendet werden, einschließlich eines Motorrads, eines Fahrrads, eines Schienenfahrzeugs, eines Flugzeugs, eines Schiffes und dergleichen. Darüber hinaus kann eine von der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 zu steuernde Anzeigevorrichtung jede beliebige Anzeigevorrichtung sein, solange die Anzeigevorrichtung ein stereoskopisches Sichtbild anzeigt, das einer von einem sich bewegenden Körper aus gesehenen Landschaft oder einem der Landschaft entsprechenden Bild überlagert ist und nicht auf ein HUD oder eine HMD beschränkt ist.
Darüber hinaus kann die Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 bei der Einstellung eines Binokular-Parallaxe-Wertes eines Anzeigeobjekts den Binokular-Parallaxe-Wert durch einstufige Verarbeitung einstellen, anstatt den Binokular-Parallaxe-Wert durch die zweistufige Verarbeitung einzustellen, bei der ein Binokular-Parallaxe-Wert auf der Grundlage der ersten charakteristischen Linie I eingestellt wird und dann der Binokular-Parallaxe-Wert auf der Grundlage mindestens eines des Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwertes und des Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwertes korrigiert wird. Dies entspricht der Integration der Funktion der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit und der Funktion der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit. Ein Funktionsblockdiagramm ist in diesem Fall in 12 und ein Flussdiagramm in 13 dargestellt.
Nach der Einstellung des Tiefenabstandes durch eine Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 (Schritt ST3) stellt eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30 in Schritt ST13 einen Referenzbereich ähnlich dem in 3 dargestellten Referenzbereich ΔP ein. Anschließend stellt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30 in Schritt ST14 einen Binokular-Parallaxe-Wert ein, der durch Begrenzen der ersten in 3 dargestellten charakteristischen Linie durch mindestens einen der Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert und den Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert erhalten wird. Dies kann durch eine Karte oder dergleichen eingestellt werden, die den Binokular-Parallaxe-Wert in Bezug auf den Tiefenabstand definiert. Als nächstes stellt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30 in Schritt ST15 einen Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts basierend auf der Karte ein. Die Bestimmung des Tiefenabstandes mit Hilfe der Karte auf diese Weise ermöglicht es, den Binokular-Parallaxe-Wert in einem Arbeitsgang einzustellen. Diese Karte wir von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit und der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit gebildet.
Anschließend stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 in Schritt ST10 einen unterschiedlichen Anzeigemodus des Anzeigeobjekts basierend auf dem eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert ein.
Danach erzeugt eine Bilderzeugungseinheit 27 in Schritt ST11 ein stereoskopisches Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt basierend auf dem in Schritt ST15 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert und dem in Schritt ST10 eingestellten unterschiedlichen Anzeigemodus.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform für eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper, wobei die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 umfasst: die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 zum Einstellen eines Tiefenabstands eines Anzeigeobjekts entsprechend den Anzeigeobjektinformationen; die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 zum Einstellen eines Binokular-Parallaxe-Wertes des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von dem durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellten Tiefenabstand; die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 zum Korrigieren des von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes; die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 zum Ändern eines Anzeigemodus des Anzeigeobjekts auf der Grundlage des korrigierten Betrages des Binokular-Parallaxe-Wertes; und die Anzeigesteuereinheit 29 zum Ausgeben eines stereoskopischen Sichtbildes, das das Anzeigeobjekt enthält, an die Anzeigevorrichtung 2 auf der Grundlage entweder des Binokularen-Parallaxe-Wertes, der durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellt ist, oder des Binokular-Parallaxe-Wertes, der durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 korrigiert ist, wobei die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert in mindestens einem Teil eines Tiefenabstandsbereichs absenkt und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 mindestens eine Größe des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von der korrigierten Menge des Binokularen-Parallaxe-Wertes ändert. Daher kann die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 ein stereoskopisches Sichtbild erzeugen, das für eine Anzeigevorrichtung für einen sich bewegenden Körper geeignet ist, während das Auftreten eines Doppelbildes unterdrückt wird.
Darüber hinaus umfasst das stereoskopische Sichtbild eine Vielzahl von Anzeigeobjekten, die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 stellt einen Tiefenabstand für jedes der Anzeigeobjekte ein, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 stellt den Binokular-Parallaxe-Wert für jedes der Anzeigeobjekte ein, die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert für jedes der Anzeigeobjekte korrigiert, und die Unterschiedliche-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 ändert mindestens die Größe jedes der Anzeigeobjekte in Abhängigkeit von der korrigierten Menge des Binokular-Parallaxe-Wertes jedes der Anzeigeobjekte. Somit kann auch bei einer Vielzahl von Anzeigeobjekten das stereoskopische Sichtbild separat erzeugt werden.
Darüber hinaus korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert so, dass eine Verringerung des Binokular-Parallaxe-Wertes um einen Betrag von ΔP1 mit zunehmendem Tiefenabstand zunimmt, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 reduziert die Größe des Anzeigeobjekts, wenn der korrigierte Betrag ΔP1 groß ist, im Vergleich zu dem Fall, wenn der korrigierte Betrag ΔP1 klein ist. Daher kann das stereoskopische Sichtbild zur Darstellung des stereoskopischen Bildes des Anzeigeobjekts in einem gewünschten Tiefenabstand bereitgestellt werden, während das Auftreten eines Doppelbildes im ersten Tiefenbereich ΔD1 unterdrückt wird.
Darüber hinaus bewegt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 das Anzeigeobjekt in Bezug auf eine Frontlandschaft nach oben oder hellt eine Farbe des Anzeigeobjekts auf, wenn die korrigierte Menge ΔP1 des Binokular-Parallaxe-Wertes groß ist, im Vergleich zu dem Fall, wenn die korrigierte Menge ΔP1 klein ist. Daher ist es möglich, das stereoskopische Sichtbild zur Darstellung des stereoskopischen Bildes des Anzeigeobjekts in einem gewünschten Tiefenabstand im ersten Tiefenabstand ΔD1 bereitzustellen.
Darüber hinaus korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert so, dass der Betrag der Verringerung des Binokular-Parallaxe-Wertes zunimmt, wenn der Tiefenabstand näher an der nahen Seite liegt, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 erhöht die Größe des Anzeigeobjekts mehr für den Fall, dass der korrigierte Betrag ΔP2 groß ist, als für den Fall, dass der korrigierte Betrag ΔP2 klein ist. Daher kann das stereoskopische Sichtbild zur Darstellung des stereoskopischen Bildes des Anzeigeobjekts in einem gewünschten Tiefenabstand bereitgestellt werden, während das Auftreten eines Doppelbildes im zweiten Tiefenabstand ΔD2 unterdrückt wird.
Darüber hinaus bewegt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 das Anzeigeobjekt in Bezug auf die Frontlandschaft nach unten oder vertieft eine Farbe des Anzeigeobjekts, wenn der korrigierte Betrag ΔP2 des Binokular-Parallaxe-Wertes groß ist, im Vergleich zu dem, wenn der korrigierte Betrag ΔP2 klein ist. Daher kann das stereoskopische Sichtbild zur Darstellung des stereoskopischen Bildes des Anzeigeobjekts in einem gewünschten Tiefenabstand bereitgestellt werden, während das Auftreten eines Doppelbildes im zweiten Tiefenabstand ΔD2 unterdrückt wird.
Darüber hinaus erzeugt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 ein Vergleichsanzeigeobjekt, das zusammen mit dem Anzeigeobjekt angezeigt wird und den Tiefenabstand des Anzeigeobjekts ausdrückt. Dadurch kann ein stereoskopisches Sichtbild bereitgestellt werden, das es ermöglicht, die Tiefenabstände des Anzeigeobjekts durch Vergleich zu erkennen.
Darüber hinaus umfasst das Vergleichsanzeigeobjekt ein 3D-Bild und drückt mindestens eines von Dichte, Schatten und Überlappung aus. Mit anderen Worten, das Vergleichsanzeigeobjekt wird auf der Grundlage des Binokular-Parallaxe-Wertes in ein dreidimensionales Objekt umgewandelt. Das ist beispielsweise ein Vergleichsanzeigeobjekt, das auf der nahen Seite spärlich und auf der fernen Seite dicht ist, ein Vergleichsanzeigeobjekt mit einem Schatten, der auf der nahen Seite größer wird und auf der fernen Seite kleiner wird, oder, wenn es eine Vielzahl von Anzeigeobjekten gibt, vergleichende Anzeigeobjekte, die durch Ausblenden eines Anzeigeobjekts auf der fernen Seite durch ein Anzeigeobjekt auf der nahen Seite oder durch teilweises Verlorengehen eines überlappenden Teils des Anzeigeobjekts auf der anderen Seite erhalten werden, in Verbindung dargestellt. Dadurch kann ein stereoskopisches Sichtbild bereitgestellt werden, das es ermöglicht, die Tiefenabstände des Anzeigeobjekts durch Vergleich zu erkennen.
Die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 berechnet den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf der Grundlage der ersten charakteristischen Linie I, in der ein Binokular-Parallaxe-Wert zunimmt, wenn sich der Wert von der Position (D₀ ) entfernt, in der der Binokular-Parallaxe-Wert gleich Null ist, und die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 korrigiert den Binokular-Parallaxe-Wert durch Einstellen der Obergrenze P_MAX zumindest auf der fernen Seite der ersten charakteristischen Linie I. Dadurch kann das Auftreten eines Doppelbildes im ersten Tiefenabstand ΔD1 unterdrückt werden.
Darüber hinaus korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert, indem sie die Obergrenze P_-MAX auf der nahen Seite der ersten charakteristischen Linie I setzt. Dadurch kann das Auftreten eines Doppelbildes im zweiten Tiefenabstand ΔD2 unterdrückt werden.
Darüber hinaus gibt die Anzeigesteuereinheit 29 das stereoskopische Sichtbild an die Anzeigevorrichtung aus, um es einer vom beweglichen Körper aus gesehenen Landschaft zu überlagern. Dadurch kann ein stereoskopisches Sichtbild für eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper bereitgestellt werden.
Darüber hinaus umfassen die bewegliche Karosserie des Fahrzeugs 1 und die Anzeigevorrichtung die Head-up-Anzeige 2, die am Fahrzeug 1 montiert ist, oder eine kopfmontierte Anzeige, die am Kopf des Benutzers des Fahrzeugs montiert ist. Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 ist in der Lage, ein stereoskopisches Sichtbild bereitzustellen, das für eine fahrzeugmontierte Anzeigevorrichtung geeignet ist.
Alternativ ist der bewegliche Körper ein Fußgänger, und die Anzeigevorrichtung umfasst eine kopfmontierte Anzeige, die am Kopf des Fußgängers montiert ist. Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 ist in der Lage, ein stereoskopisches Sichtbild bereitzustellen, das für eine Anzeigevorrichtung für Fußgänger geeignet ist.
Das Anzeige-Steuerungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform wird für eine Anzeigevorrichtung für einen sich bewegenden Körper verwendet, wobei das Anzeige-Steuerungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: Einstellen eines Tiefenabstandes eines Anzeigeobjekts entsprechend den Anzeigeobjektinformationen durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22; Einstellen eines Binokular-Parallaxe-Wertes des Anzeigeobjekts durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 in Abhängigkeit von dem durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellten Tiefenabstand; Korrigieren des von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24; Ändern eines Anzeigemodus des Anzeigeobjekts durch die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 auf der Grundlage des korrigierten Wertes des Binokular-Parallaxe-Wertes; und Ausgeben eines stereoskopischen Sichtbildes, das das Anzeigeobjekt enthält, durch die Anzeigesteuereinheit 29 an die Anzeigevorrichtung auf der Grundlage entweder des von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes oder des von der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wertes, wobei die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 den Binokular-Parallaxe-Wert in mindestens einem Teil eines Tiefenabstandsbereichs senkt, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 mindestens eine Größe des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von dem korrigierten Betrag des Binokular-Parallaxe-Wertes ändert. Daher kann ein stereoskopisches Sichtbild, das für eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper geeignet ist, erzeugt werden, während das Auftreten eines Doppelbildes unterdrückt wird.
Zweite Ausführungsform.
In der ersten Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem der auf der Grundlage der ersten charakteristischen Linie erhaltene Binokular-Parallaxe-Wert durch mindestens einen der Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert und den Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert begrenzt ist.
Währenddessen wird in einer zweiten Ausführungsform, wie in 16 dargestellt, ein Binokular-Parallaxe-Wert auf der Grundlage einer zweiten charakteristischen Linie erhalten, in der sich der Binokular-Parallaxe-Wert dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX annähert, wenn der Tiefenabstand weiter reicht. In der zweiten Ausführungsform wird auch die Einstellung eines Anzeigebereichs eines HUDs beschrieben. Es ist zu beachten, dass ein Anzeigebereich des HUD auch in der ersten Ausführungsform eingestellt werden kann. Umgekehrt, obwohl der Fall der Einstellung eines Anzeigebereichs des HUD in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, kann der Anzeigebereich des HUD in der zweiten Ausführungsform nicht eingestellt werden.
14 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 15 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für einen Anzeigebereich eines HUD gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 16 ist ein charakteristisches Diagramm gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 17A ist ein erklärendes Diagramm, das exemplarisch die Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 17B ist ein erklärendes Diagramm, das eine weitere exemplarische Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf die 14 bis 17 wird eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Es ist zu beachten, dass in 14 das gleiche Symbol einem Block ähnlich dem im Funktionsblockdiagramm der ersten in 1 dargestellten Ausführungsform gegeben ist und Beschreibungen davon entfallen. Da eine Hardware-Konfiguration des Hauptteils der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a derjenigen ähnlich ist, die in der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 7 beschrieben ist, entfallen außerdem die Darstellung und Beschreibung derselben. Da ein Verfahren zum Erzeugen eines stereoskopischen Sichtbildes durch eine Bilderzeugungseinheit 27a demjenigen ähnlich ist, das in der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben wird, entfallen die Darstellung und Beschreibung derselben.
Eine Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a stellt einen Referenzbereich ΔP des Binokular-Parallaxe-Wertes so ein, dass kein Doppelbild entsteht. Die Bilderzeugungseinheit 27a weist eine Anzeigeflächen-Einstelleinheit auf (nicht dargestellt) und stellt ein Rechteck D ein, das ein Bereich ist, in dem ein stereoskopisches Sichtbild von einem HUD 2 angezeigt wird. In 15 ist eine exemplarische Ansicht vor einem Fahrersitz des Fahrzeugs 1 durch eine Windschutzscheibe 4A dargestellt. Hier wird der Windschutzscheibentyp von 2B als Beispiel erläutert. In der Abbildung stellt das Rechteck D der abwechselnd langen und kurzen gestrichelten Linie ein Beispiel für einen Bereich (nachfolgend „Anzeigebereich“ genannt) dar, in dem ein stereoskopisches Sichtbild durch das HUD 2 auf der Windschutzscheibe 4A dargestellt wird. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wird die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung im Anzeigebereich des HUD 2 nach oben korrigiert, wenn der Tiefenabstand des Anzeigeobjekts größer ist. Außerdem wird die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung im Anzeigebereich des HUD 2 nach unten verschoben, wenn der Tiefenabstand des Anzeigeobjekts kleiner ist. Daher ist im Beispiel von 15 der der Oberseite des Rechtecks D entsprechende Tiefenabstand im Wesentlichen der maximale Tiefenabstand und der dem unteren Seitenabschnitt des Rechtecks D entsprechende Tiefenabstand im Wesentlichen der minimale Tiefenabstand. In 15 ist der maximale Tiefenabstand auf 50 Meter festgelegt. Um ein Anzeigeobjekt an einer Position des maximalen Tiefenabstandes von 50 Metern anzuzeigen, ist hier ein Rand auf der Oberseite in Höhenrichtung unter Berücksichtigung der Größe des Anzeigeobjekts erforderlich. Daher wird in 15 die Oberseite des Rechtecks D auf einen Tiefenabstand von 70 Metern eingestellt, wobei berücksichtigt wird, dass ein Anzeigeobjekt an der Position des maximalen Tiefenabstandes von 50 Metern angezeigt werden kann. Das bedeutet, dass es sich im Wesentlichen um den maximalen Tiefenabstand handelt. Es ist zu beachten, dass die Unterseite des Rechtecks D ebenfalls auf einer ähnlichen Überlegung basiert und auf 1 Meter eingestellt ist, was im Wesentlichen der minimale Tiefenabstand unter Berücksichtigung eines Spielraums für den minimalen Tiefenabstand von 1,5 Metern ist.
Hier sind Gründe für die Einstellung eines Bereichs (Rechteck D), in dem ein stereoskopisches Sichtbild angezeigt wird, das Verkleinern eines von den Spiegeln 5 belegten Raumes und des optischen Pfades, die das optische System sind. In der Zwischenzeit gibt es für den Fall, dass das HUD 2 der in 2C dargestellte Kombinatortyp ist, eine Einschränkung, dass ein stereoskopisches Sichtbild nicht außerhalb eines Anzeigebereichs des Kombinators 4B angezeigt werden kann.
Es ist zu beachten, dass der Anzeigebereich des HUD 2 je nach den Abmessungen des Fahrzeugs 1, den Abmessungen und Leistungen des HUD 2, den Positionen der Augen des Benutzers etc. unterschiedlich sein kann. Die Bilderzeugungseinheit 27a kann Informationen, die diesen Inhalt anzeigen, von einer Informationsquellenvorrichtung 19 erfassen und den Anzeigebereich unter Verwendung der Informationen einstellen.
Die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a stellt eine charakteristische Linie II (im Folgenden „zweite charakteristische Linie“ genannt) ein, die sich von der in der ersten Ausführungsform beschriebenen ersten charakteristischen Linie I auf der Grundlage des maximalen Tiefenabstandes unterscheidet. Die Binokulare-Parallaxe-Korrektureinheit 24a korrigiert einen Binokularen-Parallaxe-Wert, der durch eine Binokulare-Parallaxe-Einstelleinheit 23 unter Verwendung der zweiten charakteristischen Linie eingestellt wird. Im Folgenden wird ein konkretes Beispiel für ein Verfahren zur Einstellung der zweiten charakteristischen Linie II und ein Verfahren zur Korrektur des Binokular-Parallaxe-Wertes mit Bezug auf 16 beschrieben.
In 16 bezeichnet I die erste charakteristische Linie und II die zweite charakteristische Linie. Darüber hinaus gibt ΔP den Referenzbereich an, P_MAX den Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert und P_-MAX den Nahe-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert. Darüber hinaus gibt D₀ einen Tiefenabstand an, bei dem der Binokular-Parallaxe-Wert auf der ersten charakteristischen Linie I gleich Null ist, und D_MAX ' gibt den maximalen Tiefenabstand an, der einen Tiefenabstand angibt, der im Wesentlichen der Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert ist. Darüber hinaus gibt D₀ ' einen Tiefenabstand an, bei dem der Binokular-Parallaxe-Wert auf der zweiten charakteristischen Linie II gleich Null ist. Im Beispiel von 16 werden D₀ ' und D₀ ' auf äquivalente Werte gesetzt.
Wie in 16 dargestellt, ist die zweite charakteristische Linie II eine charakteristische Linie mit logarithmischer Funktionsform, bei der ein Binokular-Parallaxe-Wert im maximalen Tiefenabstand D_MAX ' im Wesentlichen dem Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX entspricht. Das heißt, die zweite charakteristische Linie II stellt ein Merkmal dar, das den Wert der binokularen Parallaxe mit zunehmendem Tiefenabstand allmählich erhöht. Im Tiefenabstandsbereich größer als D₀ ist der durch die zweite charakteristische Linie II angezeigte Binokular-Parallaxe-Wert kleiner als der durch die erste charakteristische Linie I angezeigte Binokular-Parallaxe-Wert. Im Folgenden wird der Tiefenabstandsbereich, in dem der durch die zweite charakteristische Linie II angezeigte Binokular-Parallaxe-Wert kleiner als der durch die erste charakteristische Linie I angezeigte Binokular-Parallaxe-Wert ist, als „dritter Tiefenabstandsbereich“ bezeichnet. Im dritten Tiefenabstandsbereich ΔD3 nimmt ein Differenzwert zwischen dem durch die zweite charakteristische Linie II angegebenen Binokular-Parallaxe-Wert und dem durch die erste charakteristische Linie I angegebenen Binokular-Parallaxe-Wert mit zunehmendem Tiefenabstand schrittweise zu.
Das bedeutet, dass die Korrektur eines Binokular-Parallaxe-Wertes basierend auf der zweiten charakteristischen Linie II den Binokular-Parallaxe-Wert im dritten Tiefenabstandsbereich ΔD3 reduziert. Der Absenkbetrag ΔP3 nimmt hier mit zunehmendem Tiefenabstand allmählich zu.
Die Bilderzeugungseinheit 27a stellt auch ein Anzeigeobjekt ein, das außerhalb des auszublendenden Anzeigebereichs (Rechteck D) liegt. Wenn das Anzeigeobjekt so eingestellt ist, dass es ausgeblendet wird, schließt die Bilderzeugungseinheit 27a das Anzeigeobjekt vom stereoskopischen Sichtbild aus.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten durch eine Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 eingestellt wird, die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a für jedes der Anzeigeobjekte einen Binokular-Parallaxe-Wert korrigiert. In diesem Fall bestimmt die Bilderzeugungseinheit 27a ferner für jedes der Anzeigeobjekte, ob das Anzeigeobjekt ausgeblendet werden soll.
Hier wird unter Bezugnahme auf 17 eine Korrespondenzbeziehung zwischen einem Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts, einem Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts und einem stereoskopischen Sichtbild einschließlich des Anzeigeobjekts beschrieben. 17A stellt einen Zustand dar, in dem der durch die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 eingestellte Tiefenabstand eines Anzeigeobjekts O einen Wert zwischen D₀ und D_MAX ' aufweist. 17A stellt auch ein Verbundbild-IC dar, wenn die Bilderzeugungseinheit 27 in diesem Zustand ein stereoskopisches Sichtbild erzeugt. Andererseits stellt 17B den Tiefenabstand des Anzeigeobjekts O entsprechend einem Binokular-Parallaxe-Wert dar, der durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a korrigiert wird. 17B stellt auch ein Verbundbild-IC dar, das von der Bilderzeugungseinheit 27 in diesem Zustand erzeugt wird.
Das bedeutet, wie in 17 dargestellt, dass die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a den Binokular-Parallaxe-Wert reduziert. Hier wird auf der Grundlage der in 16 dargestellten zweiten charakteristischen Linie II, je größer der Binokular-Parallaxe-Wert vor der Korrektur ist, desto größer wird der Verringerungsbetrag ΔP3 durch die Korrektur.
Die Tiefenabstands-Einstellungseinheit 22, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23, die Binokular-Parallaxe-Einstellungseinheit 24a und eine Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a bilden eine Anzeigemodus-Einstelleinheit 26. Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, die Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und eine Anzeigesteuereinheit 29 bilden den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a.
Anschließend wird die Bedienung der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a anhand eines Flussdiagramms aus 18 beschrieben. Nach der Initialisierung verschiedener Einstellungen und dergleichen in der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a beginnt die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a mit der Verarbeitung von Schritt ST21.
Zuerst führt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 die Verarbeitung der Schritte ST21 und ST22 durch, dann führt die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 die Verarbeitung von Schritt ST23 durch, und dann führt die Binokulare-Parallaxe-Einstelleinheit 23 die Verarbeitung von Schritt ST24 durch. Da der Verarbeitungsinhalt der Schritte ST21 bis ST24 denen der in 8 dargestellten Schritte ST1 bis ST4 ähnlich ist, entfällt deren Beschreibung.
Als nächstes stellt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a in Schritt ST25 den maximalen Tiefenabstand D_MAX ' entsprechend dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX ein. Hier stellt die Anzeigeflächen-Einstelleinheit in der Bilderzeugungseinheit 27a den Anzeigebereich (Rechteck D) ein. Der Anzeigebereich (Rechteck D) kann in Abhängigkeit von den Abmessungen des Fahrzeugs 1, den Abmessungen und der Leistung des HUD 2, den Positionen der Augen des Benutzers, dem Inhalt der Anzeigeobjektinformationen etc. unter Verwendung der von der Informationsquellenvorrichtung 19 erfassten Informationen oder der von der Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 erzeugten Informationen eingestellt werden. Dabei weist der obere Seitenabschnitt des Anzeigebereichs (Rechteck D) einen größeren Tiefenabstand auf als der maximale Tiefenabstand D_MAX'. Die Unterseite des Anzeigebereichs (Rechteck D) kann einen Tiefenabstand kleiner als der minimale Tiefenabstand D_ _MAX' oder einen Tiefenabstand aufweisen, der dem minimalen Tiefenabstand D_-MAX' entspricht.
Anschließend stellt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a in Schritt ST26 den Referenzbereich ΔP und die zweite charakteristische Linie II basierend auf dem maximalen Tiefenabstand DMAX' und dem Referenzbereich ΔP ein. Auf der Grundlage der zweiten charakteristischen Linie II korrigiert die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a den in Schritt ST24 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert.
Als nächstes in Schritt ST27 bestimmt die Bilderzeugungseinheit 27a, ob es ein Anzeigeobjekt in dem in Schritt ST25 eingestellten Anzeigebereich (Rechteck D) gibt. Wenn sich das Anzeigeobjekt im Bereich des Anzeigebereichs (Rechteck D) befindet („JA“ in Schritt ST27), stellt die Bilderzeugungseinheit 27a das anzuzeigende Anzeigeobjekt ein. Darüber hinaus übernimmt die bilderzeugende Einheit 27a in Schritt ST28 den durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a in Schritt ST26 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wertes.
Liegt das Anzeigeobjekt dagegen außerhalb des Bereichs des Anzeigebereichs (Rechteck D), stellt die Bilderzeugungseinheit 27a das Anzeigeobjekt ein, das in Schritt ST29 ausgeblendet werden soll.
Anschließend führt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a die Verarbeitung von Schritt ST30 durch. Der aus der zweiten charakteristischen Linie II erhaltene Binokular-Parallaxe-Wert wird so eingestellt, dass der Verringerungsbetrag ΔP3 mit zunehmendem Tiefenabstand zunimmt. Daher verringert die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a die Größe des Anzeigeobjekts mit zunehmendem Verringerungsbetrag ΔP3. Darüber hinaus wird mit zunehmendem Verringerungsbetrag ΔP3 die Position des Anzeigeobjekts in Höhenrichtung nach oben verschoben. Mindestens einer der oben genannten Punkte ist zu implementieren. Das bedeutet, dass sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass die Größe oder die Position in der Höhenrichtung des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von der Verringerung Δ3 auch bei einem Tiefenabstand, der den Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert nicht erreicht, geändert wird.
Als nächstes führt die Bilderzeugungseinheit 27a die Verarbeitung von Schritt ST31 durch. Hier erzeugt die Bilderzeugungseinheit 27a, wenn sich das Anzeigeobjekt innerhalb des Anzeigebereichs befindet, ein stereoskopisches Sichtbild auf der Grundlage des von der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a empfangenen Binokular-Parallaxe-Wertes oder des korrigierten Binokular-Parallaxe-Wertes und der von der Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a empfangenen Anzeigearten des Anzeigeobjekts. In Schritt ST32 gibt die Bildausgabeeinheit 28 das stereoskopische Sichtbild des Anzeigeobjekts im Anzeigebereich an das HUD 2 aus, wobei zu beachten ist, dass die Bilderzeugungseinheit 27a das Anzeigeobjekt vom stereoskopischen Sichtbild in Schritt ST31 ausschließt, wenn das Anzeigeobjekt in Schritt ST29 als versteckt eingestellt wurde.
Anschließend wird anhand des obigen Flussdiagramms ein konkretes Beispiel für die Bedienung der Anzeigesteuerungsvorrichtung 100a beschrieben.
In Schritt ST22 stellt die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 beispielsweise Informationen ein, die einen Links-/Rechtsabbiegungspunkt des Fahrzeugs 1 auf einer zu führenden Fahrtroute anzeigen, als Anzeigeobjektinformationen. Die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 stellt weiterhin ein pfeilförmiges stereoskopisches Objekt ein, das die Richtung der Links-/Rechtsdrehung an diesem Punkt als Anzeigeobjekt anzeigt.
In Schritt ST23 berechnet die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22, dass eine Entfernung von der aktuellen Position des Fahrzeugs 1 bis zu einer Position des Links-/Rechtsabbiegungspunktes 10 Meter beträgt, indem sie die vom GPS-Empfänger 13 erfassten Positionsinformationen und Informationen verwendet, die die Position des vom Navigationsgerät 17 erfassten Links-/Rechtsabbiegungspunktes anzeigen, etc. Die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 setzt den Tiefenabstand des Anzeigeobjekts auf einen Wert von 10 Metern.
In Schritt ST24 setzt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 einen Binokular-Parallaxe-Wert, wenn der Tiefenabstand 10 Meter auf der ersten charakteristischen Linie I als Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts beträgt.
In Schritt ST25 stellt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a den maximalen Tiefenabstand D_MAX' entsprechend dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX ein. Hier stellt die Anzeigeflächen-Einstelleinheit in der Bilderzeugungseinheit 27a den Anzeigebereich (Rechteck D) ein. Der Anzeigebereich (Rechteck D) kann in Abhängigkeit von den Abmessungen des Fahrzeugs 1, den Abmessungen und der Leistung des HUD 2, den Positionen der Augen des Benutzers, dem Inhalt der Anzeigeobjektinformationen etc. unter Verwendung der von der Informationsquellenvorrichtung 19 erfassten Informationen oder der von der Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 erzeugten Informationen eingestellt werden. Hier stellt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a den maximalen Tiefenabstand D_MAX' auf beispielsweise 50 Meter ein. Darüber hinaus stellt die Anzeigeflächen-Einstelleinheit in der Bilderzeugungseinheit 27a die Oberseite des Anzeigebereichs (Rechteck D) auf 70 Meter und die Unterseite auf 1 Meter ein.
In Schritt ST26 stellt die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a die zweite charakteristische Linie II ein. So ist beispielsweise die zweite charakteristische Linie II eine Kurve mit logarithmischer Funktionsform, bei der ein Binokular-Parallaxe-Wert in einem Tiefenabstand von 50 Metern (D_MAX') dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert PMAX entspricht, ein Binokular-Parallaxe-Wert in einem Tiefenabstand von 3 Metern (D₀') gleich Null und ein Binokular-Parallaxe-Wert in einem Tiefenabstand von 1,5 Metern (D_-MAX') dem Nahe-Seitige-Parallaxe-Obergrenzwert P_-MAX entspricht. Wie in 16 dargestellt, wird in der zweiten charakteristischen Linie II der Binokular-Parallaxe-Wert im dritten Tiefenabstandsbereich ΔD3 gegenüber der ersten charakteristischen Linie I durch ΔP3 schrittweise verringert.
In Schritt ST27 bestimmt die Bilderzeugungseinheit 27a, ob es ein Anzeigeobjekt in dem in Schritt ST25 eingestellten Anzeigebereich (Rechteck D) gibt. Im vorliegenden Beispiel beträgt der Tiefenabstand des in Schritt ST23 eingestellten Anzeigeobjekts 10 Meter, während der maximale Tiefenabstand, der im Anzeigebereich (Rechteck D) angezeigt werden kann, 50 Meter und der minimale Tiefenabstand 1,5 Meter beträgt. Das bedeutet, dass das Anzeigeobjekt im Bereich des Anzeigebereichs (Rechteck D) („JA“ in Schritt ST27) angezeigt werden kann. In Schritt ST28 übernimmt die Bilderzeugungseinheit 27a den in Schritt ST26 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert.
In Schritt ST30 stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a die Größe und die Position in der Höhenrichtung des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit vom in Schritt ST23 eingestellten Tiefenabstand (10 Meter) ein. Wie in 16 dargestellt, ist der Binokular-Parallaxe-Wert im dritten Tiefenabstand ΔD3 in der zweiten charakteristischen Linie II kleiner eingestellt als in der ersten charakteristischen Linie I. Das bedeutet, dass gemäß der zweiten charakteristischen Linie II das stereoskopische Bild näher als der gewünschte Tiefenabstand von 10 Metern angezeigt wird. Daher reduziert die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a die Größe des Anzeigeobjekts und verschiebt die Position in Höhenrichtung nach oben, wodurch das stereoskopische Sichtbild korrigiert wird, als ob das Anzeigeobjekt in einem Tiefenabstand von 10 Metern vorhanden wäre. Darüber hinaus stellt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a Farben, Schattierungen und dergleichen des Anzeigeobjekts ein.
In Schritt ST31 erzeugt die Bilderzeugungseinheit 27a ein stereoskopisches Sichtbild mit dem Anzeigeobjekt basierend auf dem in Schritt ST26 korrigierten Binokular-Parallaxe-Wert und basierend auf den in Schritt ST30 eingestellten unterschiedlichen Anzeigemodi. In Schritt ST32 gibt die Bildausgabeeinheit 28 das in Schritt ST31 erzeugte stereoskopische Sichtbild an das HUD 2 aus.
Als nächstes werden die Auswirkungen der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a beschrieben. Zunächst setzt die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a die zweite charakteristische Linie II auf Basis des maximalen Tiefenabstandes D_MAX' und korrigiert den Binokular-Parallaxe-Wert auf Basis der zweiten charakteristischen Linie II. Das heißt, da der Binokular-Parallaxe-Wert über fast den gesamten dritten Tiefenabstand ΔD3 schrittweise korrigiert wird, kann im Vergleich zur ersten Ausführungsform, bei der die Korrektur bei Überschreitung des Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX erfolgt, ein stereoskopisches Sichtbild mit weniger Unbeholfenheit für den Anwender bereitgestellt werden.
Insbesondere kann die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a die vom Benutzer wahrgenommene Unbeholfenheit verringern, wenn eine Vielzahl von Anzeigeobjekten im Vergleich zur Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform vorhanden ist.
So wird beispielsweise davon ausgegangen, dass die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 ein erstes Anzeigeobjekt und ein zweites Anzeigeobjekt einstellt, dass die Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 den Tiefenabstand des ersten Anzeigeobjekts auf 14 Meter und den Tiefenabstand des zweiten Anzeigeobjekts auf 30 Meter einstellt und dass ein Binokular-Parallaxe-Wert, wenn ein Tiefenabstand auf der ersten charakteristischen Linie I 15 Meter beträgt, als Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX eingestellt wird. Gemäß der ersten Ausführungsform wird in diesem Beispiel das erste Anzeigeobjekt keiner Korrektur unterzogen, während das zweite Anzeigeobjekt zusätzlich zum Binokular-Parallaxe-Wert hinsichtlich der Größe und der Position in Höhenrichtung korrigiert wird. Wenn also das erste Anzeigeobjekt, das nicht korrigiert wurde, und das zweite Anzeigeobjekt, das korrigiert wurde, gleichzeitig angezeigt werden, besteht die Möglichkeit, dass der Benutzer Unbeholfenheit verspürt.
Andererseits führt die Einstellung des dritten Tiefenabstandsbereichs ΔD3 bei der Korrektur auf der Grundlage der in 16 dargestellten zweiten charakteristischen Linie II zu einer Korrektur der Binokular-Parallaxe-Werte sowohl des ersten Anzeigeobjekts als auch des zweiten Anzeigeobjekts oder einer Anpassung der Größe oder der Position in der Höhenrichtung für jedes der Anzeigeobjekte. Daher wird die Situation, in der eines der Anzeigeobjekte nicht korrigiert und das andere Anzeigeobjekt korrigiert wird, reduziert, und so kann ein stereoskopisches Sichtbild erzeugt werden, das den Benutzer wahrscheinlich nicht unangenehm werden lässt.
Es ist zu beachten, dass der dritte Tiefenabstand ΔD3 nicht auf den Tiefenabstand größer als D₀ beschränkt ist, wie in 16 dargestellt. Das bedeutet, dass es sinnlos ist, die Korrektur mit der zweiten charakteristischen Linie in einem Bereich durchzuführen, in dem die erste charakteristische Linie I und die zweite charakteristische Linie II im Wesentlichen die gleiche Kurve sind. Daher kann bei der Einstellung der zweiten charakteristischen Linie II als dritter Tiefenabstandsbereich ΔD3 ein Tiefenabstandsbereich eingestellt werden, in dem die erste charakteristische Linie I und die zweite charakteristische Linie II wesentlich unterschiedlich sind.
Darüber hinaus kann die Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 sowohl die in 1 dargestellte Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 als auch die in 14 dargestellte Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a umfassen. Ebenso kann die Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 sowohl die in 1 dargestellte unterschiedliche Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 als auch die in 14 dargestellte Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a umfassen. In dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anzeigeobjekten durch die Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21 eingestellt wird, kann die Korrektur des Binokular-Parallaxe-Wertes für jedes der Anzeigeobjekte entweder durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24 oder die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a durchgeführt werden, abhängig vom Inhalt der Anzeigeobjektinformationen, die jedem der Anzeigeobjekte entsprechen, der Entsprechung zwischen den Anzeigeobjekten etc. Gleiches gilt für die Unterschiedener-Anzeigemodus-Einstellgeräte 25 und 25a.
Darüber hinaus kann die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a verschiedene Modifikationen vornehmen, die den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Modifikationen entsprechen. So kann beispielsweise die Bilderzeugungseinheit 27a ein stereoskopisches Sichtbild mit einem Vergleichsanzeigeobjekt erzeugen. Darüber hinaus kann jeder der Funktionsblöcke der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a von jedem Computer oder jeder Verarbeitungsschaltung implementiert werden, solange der Computer oder die Verarbeitungsschaltung an dem Fahrzeug 1 montiert, in das Fahrzeug 1 eingebracht oder in der Lage ist, frei mit dem Fahrzeug 1 zu kommunizieren. Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a kann auch für einen vom Fahrzeug 1 verschiedenen beweglichen Körper und auch für eine vom HUD 2 verschiedene Anzeigevorrichtung verwendet werden.
Außerdem, wenn ein Binokular-Parallaxe-Wert für ein Anzeigeobjekt eingestellt wird, kann die Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 den Binokular-Parallaxe-Wert durch einstufiges Verarbeiten des Einstellens des Binokular-Parallaxe-Wertes auf der Grundlage der zweiten Kennlinie II (Schritt ST34) einstellen, anstatt den Binokular-Parallaxe-Wert durch das zweistufige Verarbeiten des ersten Einstellens eines Binokular-Parallaxe-Wertes auf der Grundlage der ersten Kennlinie I (Schritt ST24) und dann des Korrigierens des Binokular-Parallaxe-Wertes auf der Grundlage der zweiten Kennlinie II (Schritt ST26) einzustellen. Das bedeutet, dass die Funktion der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit und die Funktion der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit in eine Einheit integriert werden können. Ein Funktionsblockdiagramm ist in diesem Fall in 19 und ein Flussdiagramm in 20 dargestellt.
Nach der Einstellung des Tiefenabstandes durch eine Tiefenabstands-Einstelleinheit 22 (Schritt ST23) stellt eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30a den maximalen Tiefenabstand D_MAX ' entsprechend dem Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX in Schritt ST33 ein. Darüber hinaus stellt eine Anzeigebereichseinstelleinheit in einer Bilderzeugungseinheit 27a den Anzeigebereich (Rechteck D) ein. Anschließend setzt die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30a in Schritt ST34 die zweite in 16 dargestellte charakteristische Linie II auf der Grundlage des maximalen Tiefenabstandes D_MAX '. Die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30a stellt auf der Grundlage der zweiten charakteristischen Linie II einen Binokular-Parallaxe-Wert eines Anzeigeobjekts ein. Das bedeutet, dass die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30a die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit und die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit bildet.
Als nächstes in Schritt ST35 bestimmt die Bilderzeugungseinheit 27a, ob das Anzeigeobjekt in dem in Schritt ST33 eingestellten Anzeigebereich (Rechteck D) angezeigt werden kann. Wenn das Anzeigeobjekt im Anzeigebereich (Rechteck D) („JA“ in Schritt ST35), in Schritt ST36, angezeigt werden kann, übernimmt die Bilderzeugungseinheit 27a den in Schritt ST34 eingestellten Binokular-Parallaxe-Wert.
Liegt das Anzeigeobjekt dagegen außerhalb des eingestellten Anzeigebereichs (Rechteck D) („NO“ in Schritt ST35), stellt die Bilderzeugungseinheit 27a das in Schritt ST37 auszublendende Anzeigeobjekt ein.
Als nächstes führt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25a die Verarbeitung von Schritt ST30 aus, die Bilderzeugungseinheit 27a die Verarbeitung von Schritt ST31 und eine Bildausgabeeinheit 28 die Verarbeitung von Schritt ST32. Es ist zu beachten, dass, wenn das Anzeigeobjekt in Schritt ST37 so eingestellt wurde, dass es ausgeblendet wird, die Bilderzeugungseinheit 27a das Anzeigeobjekt vom stereoskopischen Sichtbild in Schritt ST31 ausschließt.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100a der zweiten Ausführungsform für eine Anzeigevorrichtung für einen sich bewegenden Körper verwendet, bei der die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 23 den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf der Grundlage der ersten charakteristischen Linie I berechnet, in der ein Binokular-Parallaxe-Wert zunimmt, wenn sich der Wert von der Position (D₀ ) entfernt, in der der Binokular-Parallaxe-Wert gleich Null ist, und die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit 24a den Binokular-Parallaxe-Wert auf der Grundlage der zweiten charakteristischen Linie II korrigiert, die mit zunehmendem Tiefenabstand in Richtung des Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwert P_MAX zunimmt. Dies ermöglicht die Bereitstellung eines stereoskopischen Sichtbildes, das dem Benutzer keine Unannehmlichkeiten bereiten kann. Darüber hinaus können die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit und die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit durch die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit 30a konfiguriert werden.
Darüber hinaus umfasst die Anzeigesteuereinheit 29 die Anzeigeflächen-Einstelleinheit zum Einstellen des Anzeigebereichs (Rechteck D), in dem der Bereich über den Tiefenabstand D_MAX' hinaus, der dem auf der anderen Seite des Binokular-Parallaxe-Wertes vorgesehenen oberen Grenzwert P_MAX entspricht, ebenfalls einbezogen und angezeigt wird und das auszublendende Anzeigeobjekt setzt, wenn die Anzeigeposition des Anzeigeobjekts vom Anzeigebereich abweicht (Rechteck D). Dadurch kann das Anzeigeobjekt in einem geeigneten Anzeigebereich angezeigt werden.
Dritte Ausführungsform.
In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform wurde die Beschreibung unter der Annahme vorgenommen, dass sich ein Übersichtswinkel des Benutzers nicht von einem voreingestellten Referenz-Übersichtswinkel ändert. In einer dritten Ausführungsform wird der Fall, in dem sich ein Übersichtswinkel eines Benutzers ändert, so betrachtet, dass ein Anzeigeobjekt an der gleichen Position betrachtet werden kann, an der es von einer Referenz aus gesehen wird, die den Übersichtswinkel übersieht, durch Anpassung des optischen Systems oder Anpassung der Anzeigemodi in Abhängigkeit vom Übersichtswinkel des Benutzers. Es ist zu beachten, dass die dritte Ausführungsform auf die erste Ausführungsform oder die zweite Ausführungsform angewendet werden kann.
21 ist ein erklärendes Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Übersichtswinkel und einer Anzeigevorrichtung darstellt. Ein Übersichtswinkel bezieht sich hier auf einen Winkel θ, bei dem ein Benutzer eine Anzeigevorrichtung in Bezug auf die horizontale Richtung von 0 Grad übersieht. Die Hauptgründe für die Änderung des Übersichtswinkels sind die Positionsverhältnisse zwischen der Augenhöhe des Benutzers und einem stereoskopischen Sichtbild, das zur Projektion auf den semitransparenten Spiegel 4 projiziert wird. Die Augenhöhe ändert sich je nach Körperhaltung des Benutzers oder der Sitzhöhe jedes Benutzers. Die Position des stereoskopischen Sichtbildes variiert je nach Winkel der Winkelverstellungsvorrichtung 5A. 21 ist ein Diagramm, das darstellt, dass der Übersichtswinkel eines virtuellen Bildes C1 durch die Positionsbeziehung zwischen der Höhe der Augen des Benutzers und dem stereoskopischen Sichtbild bestimmt wird.
Eine detaillierte Beschreibung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen gegeben.
22 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100b für den Fall veranschaulicht, dass die dritte Ausführungsform auf die erste Ausführungsform angewendet wird. Eine Übersichtswinkel-Berechnungseinheit 61 erfasst Informationen über die Höhe der Augen des Benutzers und Informationen über die Position des stereoskopischen Sichtbildes, das auf den semitransparenten Spiegel 4 projiziert wird, um den Übersichtswinkel des Benutzers zu berechnen. Die Information über die Augenhöhe des Benutzers kann auf der Grundlage eines Bildes des Benutzers erhalten werden, das von einer Kamera 11 stammt. Die Höhe der Augen des Benutzers oder die Position des stereoskopischen Sichtbildes kann aus den Berechnungsergebnissen einer Informationsquelle 19 ermittelt oder von der Übersichtswinkel-Berechnung 61 auf der Grundlage der von der Informationsquelle 19 erhaltenen Informationen berechnet werden.
Der von der Übersichtswinkel-Berechnungseinheit 61 berechnete Übersichtswinkel wird einer Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 zur Verfügung gestellt. Die Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 weist beispielsweise einen Übersichtswinkel als Referenz an und weist die Einstellung des optischen Systems an oder weist die verschiedene Anzeigemodus-Einstellanweisung 25 an, die Anzeigemodi auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Referenz-Übersichtswinkel und dem von der Übersichtswinkel-Berechnungseinheit 61 berechneten Übersichtswinkel anzupassen. Dabei bezieht sich das optische System beispielsweise auf die Winkel der Spiegel 5. Darüber hinaus bezieht sich die Einstellung der Anzeigemodi auf die Einstellung der Anzeigemodi, wie beispielsweise die Form, die Position, die Größe und dergleichen eines Anzeigeobjekts in einem stereoskopischen Sichtbild, das auf der Anzeige 3 angezeigt wird und von der verschiedenen Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 durchgeführt wird. Hier bedeutet die Anpassung der Anzeigemodi, Anzeigemodi zu erzielen, die eine Ansicht unverändert gegenüber der Ansicht aus dem Referenz-Übersichtswinkel beibehalten, auch wenn sich der Übersichtswinkel ändert.
Eine Bilderzeugungseinheit 27, eine Bildausgabeeinheit 28, die Übersichtswinkel-Berechnungseinheit 61 und die Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 bilden eine Anzeigesteuereinheit 29. Eine Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, eine Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und die Anzeigesteuereinheit 29 bilden den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100b.
Zunächst wird der Fall beschrieben, dass die Winkel der Spiegel 5, wie das optische System, angepasst werden.
Die Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 erfasst Winkelinformationen der Spiegel 5 von der Informationsquelle 19 und passt die Winkel der Spiegel 5 so an, dass ein Übersichtswinkel des Benutzers mit dem Referenz-Übersichtswinkel übereinstimmt. Um die Winkel der Spiegel 5 einzustellen, gibt die Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 ein Anweisungssignal zum Einstellen der Winkel der Spiegel 5 an eine HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 aus. Als Reaktion auf dieses Anweisungssignal steuert die HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 die Winkelverstellungseinrichtung 5A an, um die Spiegel 5 in den gewünschten Winkeln einzustellen.
Dadurch kann auch bei Änderung der Augenhöhe des Benutzers der Referenz-Übersichtswinkel beibehalten werden. Durch Beibehaltung des Referenz-Übersichtswinkels, auch wenn sich die Position der Augen des Benutzers ändert, kann das Anzeigeobjekt an der gleichen Position wie die des Referenz-Übersichtswinkels angezeigt werden.
Als nächstes wird der Fall beschrieben, in dem die Form, die Position, die Größe oder dergleichen des Anzeigeobjekts im stereoskopischen Sichtbild auf der Anzeige 3 als Anpassung der Anzeigemodi angepasst wird.
Ausgehend von der Differenz zwischen dem Referenz-Überblickswinkel und dem von der Überblickswinkel-Berechnungseinheit 61 berechneten Überblickswinkel bestimmt die Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62, in welche Richtung und wie viel das Anzeigeobjekt verschoben und angezeigt wird, um den Betrag der Verschiebung zu berechnen. Es ist zu beachten, dass der Betrag der Verschiebung von der Position der Augen des Benutzers und den Winkeln der Spiegel 5 beeinflusst wird. Daher erfasst die Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 die Position der Augen des Benutzers und die Winkel der Spiegel 5 von der Informationsquellenvorrichtung 19 zur Verwendung bei der Berechnung. Dieser Betrag der Verschiebung wird der Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 bereitgestellt. Beim Einstellen der Anzeigemodi des Anzeigeobjekts passt die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit 25 die Anzeigemodi wie Form, Position, Größe etc. des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit vom Betrag der Verschiebung an.
Dadurch kann das Anzeigeobjekt auch bei einer Änderung der Augenhöhe des Benutzers an der gleichen Position wie die des Referenzwinkels angezeigt werden.
Es ist zu beachten, dass in der obigen Beschreibung das Beispiel beschrieben wurde, in dem sowohl die Einstellung der Winkel der Spiegel 5 als auch die Bildverarbeitung der Anzeige 3 enthalten sind; es ist jedoch nicht immer notwendig, beide zu berücksichtigen, und es genügt, einen der beiden zu übernehmen.
23 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Hauptteil einer Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100c für den Fall darstellt, dass die dritte Ausführungsform auf die zweite Ausführungsform angewendet wird. Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100c aus 23 ist im Wesentlichen ähnlich wie die Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100b aus 22, indem ein Anzeigeobjekt so angezeigt wird, dass das Anzeigeobjekt auf die gleiche Weise wie aus dem Referenz-Übersichtswinkel betrachtet wird, auch wenn sich der Übersichtswinkel ändert.
Das bedeutet, dass eine bilderzeugende Einheit 27a, eine Bildausgabeeinheit 28, eine Übersichtswinkel-Berechnungseinheit 61 und eine Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 eine Anzeigesteuereinheit 29 bilden. Eine Anzeigeobjekt-Einstelleinheit 21, eine Anzeigemodus-Einstelleinheit 26 und die Anzeigesteuereinheit 29 bilden den Hauptteil der Anzeige-Steuerungsvorrichtung 100c.
In der zweiten Ausführungsform kann die Anzeigeflächeneinstellungseinheit in der Bilderzeugungseinheit 27a den Anzeigebereich (Rechteck D) einstellen. Wenn sich ein Übersichtswinkel eines Benutzers ändert, ändert sich nicht nur die Position des Anzeigeobjekts, sondern auch der Anzeigebereich (Rechteck D).
Zum Beispiel, wenn die Augenhöhe des Benutzers hoch ist, ist ein Übersichtswinkel weit. In diesem Fall wird der Anzeigebereich (Rechteck D) aus Benutzersicht nach unten in Höhenrichtung eingestellt. Im Gegensatz dazu ist bei einer geringen Augenhöhe des Benutzers ein schmaler Übersichtswinkel vorhanden. In diesem Fall wird der Anzeigebereich (Rechteck D) aus Sicht des Benutzers in Höhenrichtung nach oben gesetzt.
Insbesondere wurde beschrieben, dass im Anzeigebereich (Rechteck D) in 15 die Oberseite auf 70 Meter eingestellt ist. Hier, bei einer hohen Augenhöhe des Benutzers, ist ein Übersichtswinkel weit. In diesem Fall wird der Anzeigebereich (Rechteck D) aus Benutzersicht nach unten in Höhenrichtung eingestellt. Das bedeutet, dass beispielsweise im Anzeigebereich (Rechteck D) die Oberseite auf 60 Meter eingestellt ist. Daher weist die Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62 eine HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 an, die Winkel einzustellen, um die Winkel der Spiegel 5 zu ändern.
Das bedeutet, dass die Winkel der Spiegel 5 von der HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 so eingestellt werden, dass sich die Position des Anzeigebereichs (Rechteck D) in Bezug auf die Position der Windschutzscheibe 4A aus Sicht des Benutzers nicht ändert. So stellt beispielsweise die HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung 18 die Winkel der Spiegel 5 so ein, dass die Oberseite des Anzeigebereichs (Rechteck D) auf 70 Meter liegt, basierend auf dem Befehlssignal der Übersichtswinkel-Anpassungsanweisungseinheit 62, auch wenn der Übersichtswinkel größer als der Referenzwert ist.
Dadurch ändert sich auch bei Änderung des Übersichtswinkels des Benutzers eine relative Position der Oberseite des Anzeigebereichs (Rechteck D) in Bezug auf die Windschutzscheibe 4A nicht.
Es ist zu beachten, dass zur Bewältigung einer Änderung der Augenhöhe durch einen Benutzerwechsel nur erforderlich ist, dass die Einstellung der dritten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Einsteigens in das Fahrzeug vorgenommen wird. Um eine Veränderung der Augenhöhe durch eine Veränderung der Haltung des Benutzers zu bewältigen, ist es zudem nur erforderlich, dass beispielsweise der Benutzer von der Kamera 11 überwacht wird und die Anpassung bei einer Veränderung der Haltung durchgeführt wird.
Darüber hinaus wurde das Rechteck D als Beispiel für den Anzeigebereich in der zweiten und dritten Ausführungsform beschrieben; ein Anzeigebereich ist jedoch nicht auf ein Rechteck beschränkt, solange der Anzeigebereich einen Bereich angibt. So kann beispielsweise eine gurtartige Form verwendet werden, die nur eine Ober- und eine Unterseite vorgibt. Alternativ kann auch nur eine Oberseite angegeben werden, ohne eine Unterseite anzugeben.
Wie vorstehend beschrieben, werden die Anzeige-Steuerungsvorrichtungen 100b und 100c der dritten Ausführungsform für eine Anzeigevorrichtung für einen beweglichen Körper verwendet und beinhalten jeweils die Übersichtswinkel-Berechnungseinheit 61 zum Berechnen des Übersichtswinkels 9 des Benutzers zum beweglichen Körper. Die Anzeigesteuereinheit 29 passt das optische System oder die Anzeigemodi des Anzeigeobjekts aufgrund einer Differenz zwischen dem Referenz-Überblickswinkel und dem berechneten Überblickswinkel an. Dadurch kann das Anzeigeobjekt auch dann, wenn sich der Übersichtswinkel des Benutzers ändert, an der gleichen Position wie die des Referenz-Überblickswinkels angezeigt werden.
Darüber hinaus stellt die Anzeigesteuereinheit 29 die Anzeigemodi des Anzeigeobjekts so ein, dass das Anzeigeobjekt, das aus dem berechneten Übersichtswinkel betrachtet wird, an der gleichen Position betrachtet wird wie das Anzeigeobjekt, das aus dem Referenz-Übersichtswinkel betrachtet wird. Dadurch kann das Anzeigeobjekt auch dann, wenn sich der Übersichtswinkel des Benutzers ändert, an der gleichen Position wie die des Referenz-Überblickswinkels angezeigt werden.
Darüber hinaus umfasst die Anzeigesteuereinheit 29 eine Anzeigeflächen-Einstelleinheit zum Einstellen eines Anzeigebereichs (Rechteck D), in dem ein Bereich über den Tiefenabstand D_MAX ' hinaus, der dem oberen Grenzwert P_MAX entspricht, der auf einer anderen Seite eines Binokular-Parallaxe-Wertes vorgesehen ist, ebenfalls einbezogen und angezeigt und eingestellt wird und das optische System so einstellt, dass eine Oberseite des Anzeigebereichs, die aus dem berechneten Überblickswinkel betrachtet wird, mit einer Oberseite des Anzeigebereichs, die aus der Referenz-Übersichtswinkel betrachtet wird. Dadurch kann das Anzeigeobjekt auch bei Änderung des Übersichtswinkels innerhalb des Anzeigebereichs aus der Sicht des Benutzers angezeigt werden.
Die Anzeigesteuereinheit 29 gibt weiterhin ein Anweisungssignal zum Einstellen der Winkel des optischen Systems aus, so dass der Anzeigebereich, der aus dem berechneten Übersichtswinkel betrachtet wird, dem Anzeigebereich entspricht, der aus dem Referenz-Übersichtswinkel betrachtet wird. Dadurch kann der Anzeigebereich aus Sicht des Benutzers auch dann unverändert bleiben, wenn sich ein Übersichtswinkel ändert.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine flexible Kombination der jeweiligen Ausführungsformen, eine Änderung einer beliebigen Komponente der jeweiligen Ausführungsformen oder ein Weglassen einer Komponente in den jeweiligen Ausführungsformen beinhalten kann.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung und ein Anzeige-Steuerungsverfahren der vorliegenden Erfindung können zum Steuern eines HUD, eines HMD oder dergleichen zum Anzeigen eines stereoskopischen Sichtbildes auf einem sich bewegenden Körper verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1: Fahrzeug, 2: HUD, 3: Anzeige, 4: Halbtransparenter Spiegel, 4A: Windschutzscheibe, 4B: Kombinator, 5: Spiegel, 5A: Winkelverstellungsvorrichtung, 6: Server, 7: Bilderzeugungseinheit, 11: Kamera, 12: Kamera, 13: GPS-Empfänger, 14: Radarsensor, 15: ECU, 16: Drahtlose Kommunikationsvorrichtung, 17: Navigationsvorrichtung, 18: HUD-Antriebs-Steuerungsvorrichtung, 19: Informationsquellenvorrichtung, 21: Anzeigeobjekt-Einstellungseinheit, 22: Tiefenabstands-Einstellungseinheit, 23: Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit, 24, 24a: Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit, 25, 25a: Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit, 26: Anzeigemodus-Einstelleinheit, 27, 27a: Bilderzeugungseinheit, 28: Bildausgabeeinheit, 29: Anzeigesteuereinheit, 30, 30a: Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit, 31: Kommunikationsvorrichtung, 41: Speicher, 42: Prozessor, 43: Verarbeitungsschaltung, 61: Übersichtswinkel-Berechnungseinheit, 62: Übersichtswinkel-Einstelleinheit, 100, 100a, 100b, 100c: Anzeige-Steuerungsvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012085102 A [0005]
JP 2015115676 A [0005]

Claims

Eine Anzeige-Steuerungsvorrichtung, die für eine Anzeigevorrichtung für einen sich bewegenden Körper verwendet wird, wobei die Anzeige-Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Tiefenabstands-Einstelleinheit zum Einstellen eines Tiefenabstands eines Anzeigeobjekts entsprechend einer Anzeigeobjektinformation; eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit zum Einstellen eines Binokular-Parallaxe-Wertes des Anzeigeobjekts in Abhängigkeit von dem durch die Tiefenabstand-Einstelleinheit eingestellten Tiefenabstand; eine Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit zum Korrigieren des von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes; eine Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit zum Ändern eines Anzeigemodus des Anzeigeobjekts auf der Grundlage eines korrigierten Betrags des Binokular-Parallaxe-Wertes; und eine Anzeigesteuereinheit zum Ausgeben eines stereoskopischen Sichtbildes, das das Anzeigeobjekt enthält, an die Anzeigevorrichtung auf der Grundlage entweder des von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes oder des von der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit korrigierten Binokular-Parallaxe-Wertes, wobei die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert in mindestens einem Teil eines Tiefenabstandsbereichs senkt, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit mindestens eine Größe des Anzeigeobjekts ändert, abhängig von der korrigierten Menge des Binokular-Parallaxe-Wertes.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das stereoskopische Sichtbild eine Vielzahl der Anzeigeobjekte beinhaltet, die Tiefenabstands-Einstelleinheit für jedes der Anzeigeobjekte einen Tiefenabstand einstellt, die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit den Binokular-Parallaxe-Wert für jedes der Anzeigeobjekte einstellt, die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert für jedes der Anzeigeobjekte korrigiert, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit mindestens eine Größe jedes der Anzeigeobjekte ändert, abhängig von dem korrigierten Betrag des Binokular-Parallaxe-Wertes jedes der Anzeigeobjekte.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert so korrigiert, dass ein Betrag der Verringerung des Binokular-Parallaxe-Wertes zunimmt, wenn sich der Tiefenabstand weiter erstreckt, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit die Größe des Anzeigeobjekts in einem Fall verringert, in dem der korrigierte Betrag groß ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der korrigierte Betrag klein ist.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit das Anzeigeobjekt in Bezug auf eine Frontlandschaft nach oben bewegt oder eine Farbe des Anzeigeobjekts in einem Fall aufhellt, in dem der korrigierte Betrag des Binokular-Parallaxe-Wertes groß ist, verglichen mit dem Fall, in dem der korrigierte Betrag klein ist.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert so korrigiert, dass ein Betrag der Verringerung des Binokular-Parallaxe-Wertes zunimmt, wenn sich der Tiefenabstand näher an eine nahe Seite nähert, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit die Größe des Anzeigeobjekts in einem Fall erhöht, in dem der korrigierte Betrag groß ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der korrigierte Betrag klein ist.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit das Anzeigeobjekt in Bezug auf eine Frontlandschaft nach unten bewegt oder eine Farbe des Anzeigeobjekts in einem Fall vertieft, in dem der korrigierte Betrag des Binokular-Parallaxe-Wertes groß ist, verglichen mit einem Fall, in dem der korrigierte Betrag klein ist.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit ein Vergleichsanzeigeobjekt erzeugt, das zusammen mit dem Anzeigeobjekt angezeigt wird, um den Tiefenabstand des Anzeigeobjekts wiederzugeben.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Vergleichsanzeigeobjekt mindestens eine von Dichte, Schatten und Überlappung aufweist.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf der Grundlage einer ersten charakteristischen Linie berechnet, in der der Binokular-Parallaxe-Wert zunimmt, wenn sich der Binokular-Parallaxe-Wert von einer Position entfernt, in der der Binokular-Parallaxe-Wert gleich Null ist, und die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert korrigiert, indem sie eine Obergrenze mindestens auf einer entfernten Seite der ersten charakteristischen Linie setzt.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert korrigiert, indem sie eine Obergrenze auf einer nahen Seite der ersten charakteristischen Linie setzt.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit den Binokular-Parallaxe-Wert des Anzeigeobjekts auf der Grundlage einer ersten charakteristischen Linie berechnet, in der der Binokular-Parallaxe-Wert zunimmt, wenn sich der Binokular-Parallaxe-Wert von einer Position entfernt, in der der Binokular-Parallaxe-Wert gleich Null ist, und die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert auf der Grundlage einer zweiten charakteristischen Linie korrigiert, die in Richtung eines Entfernte-Seite-Parallaxe-Obergrenzwertes ansteigt, wenn sich der Tiefenabstand weiter erstreckt.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert korrigiert, indem sie eine Obergrenze zumindest auf einer nahe Seite der ersten charakteristischen Linie einstellt.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anzeigesteuereinheit eine AnzeigebereichsEinstelleinheit zum Einstellen eines Anzeigebereichs umfasst, in dem ein Bereich, der über den Tiefenabstand hinausgeht, der einer Obergrenze entspricht, die auf einer anderen Seite des Binokular-Parallaxe-Wertes vorgesehen ist, ebenfalls eingeschlossen und angezeigt wird, und die Anzeigesteuereinheit das Anzeigeobjekt so einstellt, dass es ausgeblendet wird, wenn eine Anzeigeposition des Anzeigeobjekts vom Anzeigebereich abweicht.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Übersichtswinkel-Berechnungseinheit zum Berechnen eines Übersichtswinkels eines Benutzers zum beweglichen Körper umfasst, wobei die Anzeigesteuereinheit ein optisches System oder einen Anzeigemodus des Anzeigeobjekts auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Referenz-Übersichtswinkel und dem berechneten Übersichtswinkel einstellt.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Anzeigesteuereinheit den Anzeigemodus des Anzeigeobjekts so einstellt, dass das Anzeigeobjekt, das aus dem berechneten Übersichtswinkel betrachtet wird, an einer gleichen Position betrachtet wird wie das Anzeigeobjekt, das aus dem Referenz-Übersichtswinkel betrachtet wird.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Anzeigesteuereinheit eine Anzeigebereich-Einstelleinheit zum Einstellen eines Anzeigebereichs umfasst, in dem ein Bereich, der über den Tiefenabstand hinausgeht, der einer Obergrenze entspricht, die auf einer anderen Seite des Binokular-Parallaxe-Wertes vorgesehen ist, ebenfalls eingeschlossen und angezeigt wird, und die Anzeigesteuereinheit das optische System so einstellt, dass eine Oberseite eines Anzeigebereichs, der aus dem berechneten Übersichtswinkel betrachtet wird, mit einer Oberseite des Anzeigebereichs, der aus dem Referenz-Übersichtswinkel betrachtet wird, übereinstimmt.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Anzeigesteuereinheit ein Anweisungssignal zum Einstellen eines Winkels des optischen Systems so ausgibt, dass der Anzeigebereich, der aus dem berechneten Übersichtswinkel betrachtet wird, dem Anzeigebereich entspricht, der aus dem Referenz-Übersichtswinkel betrachtet wird.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anzeigesteuereinheit das stereoskopische Sichtbild an die Anzeigevorrichtung ausgibt, um einer vom beweglichen Körper aus gesehenen Landschaft überlagert zu werden.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei der bewegliche Körper ein Fahrzeug ist, und die Anzeigevorrichtung eine Head-Up-Anzeige, die am Fahrzeug montiert ist, oder eine kopfmontierte Anzeige, die an einem Kopf eines Benutzers des Fahrzeugs montiert ist, umfasst.
Die Anzeige-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei der sich bewegende Körper ein Fußgänger ist, und die Anzeigevorrichtung eine kopfmontierte Anzeige umfasst, die auf einem Kopf des Fußgängers montiert ist.
Ein Anzeige-Steuerungsverfahren, das für eine Anzeigevorrichtung für einen sich bewegenden Körper verwendet wird, wobei das Anzeige-Steuerungsverfahren umfasst: Einstellen eines Tiefenabstandes eines Anzeigeobjekts durch eine Tiefenabstands-Einstelleinheit, der einer Anzeigeobjektinformation entspricht; Einstellen eines Binokular-Parallaxe-Wertes des Anzeigeobjekts durch eine Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit in Abhängigkeit von dem durch die Tiefenabstand-Einstelleinheit eingestellten Tiefenabstand; Korrigieren des von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes durch eine Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit; Ändern eines Anzeigemodus des Anzeigeobjekts auf der Grundlage eines korrigierten Betrags des Binokular-Parallaxe-Wertes durch eine Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit; und Ausgeben eines stereoskopischen Sichtbildes, das das Anzeigeobjekt enthält, über eine Anzeigesteuereinheit an die Anzeigevorrichtung auf der Grundlage entweder des von der Binokular-Parallaxe-Einstelleinheit eingestellten Binokular-Parallaxe-Wertes oder des von der Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit korrigierten Binokular-Parallaxe-Wertes, wobei die Korrektur durch die Binokular-Parallaxe-Korrektureinheit den Binokular-Parallaxe-Wert in mindestens einem Teil eines Tiefenabstandsbereichs senkt, und die Unterschiedlicher-Anzeigemodus-Einstelleinheit mindestens eine Größe des Anzeigeobjekts ändert, abhängig von dem korrigierten Betrag des Binokular-Parallaxe-Wertes.