DE112018003314B4

DE112018003314B4 - Anzeigesystem, Informationsdarstellungssystem, Verfahren zum Steuern eines Anzeigesystems, Programm und Aufzeichnungsmedium für ein Anzeigesystem und mobiler Körper

Info

Publication number: DE112018003314B4
Application number: DE112018003314.7T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Shibata; Nobuyuki Nakano; Akira Tanaka; Masanaga TSUJI; Shohei Hayashi; Yuuki Sonoda; Tomoya Yoshida
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: PANASONIC AUTOMOTIVE SYSTEMS CO., LTD., YOKOHA, JP
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2038-06-15
Also published as: WO2019003929A1; JP2019012236A; JP6883759B2; DE112018003314T5

Abstract

Anzeigesystem (10), umfassend:einen Projektor (40), der zum Projizieren eines virtuellen Bilds (300) ausgelegt ist, das virtuell in einem Zielraum (400) anzuzeigen ist, um es einem Benutzer (200) zu erlauben, das virtuelle Bild (300) visuell zu erkennen; undeine Steuerung (5), die zum Steuern der Anzeige des virtuellen Bilds (300) ausgelegt ist,wobei, wenn ein blockierendes Objekt (150) in einer Projektionsrichtung des virtuellen Bilds (300) vorhanden ist und sich das blockierende Objekt (150) innerhalb eines Bereichs eines Sichtabstands zu dem virtuellen Bild (300) befindet, das virtuelle Bild (300) einen nicht überlappenden Abschnitt (312, 361), der das blockierende Objekt (150) nicht überlappt, und einen überlappenden Abschnitt (311), der das blockierende Objekt (150) überlappt, enthält, undwobei die Steuerung (5) einen Anzeigemodus des nicht überlappenden Abschnitts (312, 361) beibehält und einen Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) ändert, undwobei die Steuerung (5) den Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) nicht ändert, wenn sich das blockierende Objekt (150) an einer ersten Position oder an einer Position, die weiter entfernt als die erste Position ist, befindet, wobei die erste Position dem Anzeigesystem (10) näher ist als eine Position des Sichtabstands.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Anzeigesystem, ein Informationsdarstellungssystem, ein Verfahren zum Steuern eines Anzeigesystems, ein Programm und einen mobilen Körper; und genauer ein Anzeigesystem, ein Informationsdarstellungssystem, ein Verfahren zum Steuern eines Anzeigesystems, ein Programm und ein Aufzeichnungsmedium und einen mobilen Körper zum Projizieren eines virtuellen Bilds in einen Zielraum.
Technischer Hintergrund
Bekannte Anzeigevorrichtungen (Anzeigesysteme) für Fahrzeuge umfassen eine Head-up-Display-Vorrichtung zum Anzeigen eines Bilds oder eines Videos notwendiger Fahrinformationen als ein virtuelles Bild in einem Abstand über eine Windschutzscheibe (siehe z. B. PTL1).
Eine in PTL1 offenbarte Anzeigevorrichtung enthält einen Bildschirm zum Zeichnen eines Bilds. Ein auf dem Bildschirm erzeugtes Bild wird über ein Projektionsmittel auf einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs reflektiert und erreicht die Augen des Fahrers. Daher erkennt ein Fahrer mit seinen Augen visuell ein virtuelles Bild, das an einer Position weit vor der Windschutzscheibe gebildet wird.
PTL 2 beschreibt eine Informationsanzeigevorrichtung umfassend Anzeigeeinheit, einen ersten Detektor, der eine aktuelle Position und eine Richtung der Informationsanzeigevorrichtung erfasst; eine Erfassungseinheit, die Bereichsinformationen erfasst; eine Erzeugungseinheit, die ein erstes grafisches Objekt erzeugt, um einen Benutzer über Bereiche um die Informationsanzeigevorrichtung herum zu leiten, und Abstandsinformationen erzeugt, die einen ersten Abstand angeben, in dem das erste grafische Objekt angezeigt werden soll; einen zweiten Detektor, der eine zweite Entfernung eines Objekts in einem Bereich der realen Umgebung erfasst, der einem Bereich entspricht, in dem das erste grafische Objekt angezeigt wird; einen Komparator, der die erste Entfernung und die zweite Entfernung vergleicht; eine Anzeigesteuerung, die auf der Anzeigeeinheit ein zweites grafisches Objekt anzeigt, das aus dem ersten grafischen Objekt erzeugt wird, indem ein erster Bereich entfernt wird, von dem die erste Entfernung weiter von der Informationsanzeigevorrichtung entfernt ist als die zweite Entfernung.
PTL 3 beschreibt eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Kamera, die so konfiguriert ist, dass sie ein Bild um das Fahrzeug herum erfasst; einer Anzeigeeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie ein grafisches Bild auf einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs anzeigt; und einem Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er mindestens ein Objekt erfasst, das in dem erfassten Bild enthalten ist, das von einem Fahrer des Fahrzeugs betrachtet wird, Informationen über das erfasste Objekt bestimmt, die eine Position und Größe eines Bereichs der Windschutzscheibe, in dem das Objekt betrachtet wird, und einen Typ des Objekts umfassen, und die Anzeigeeinheit so steuert, dass sie das grafische Bild auf einem Bereich der Windschutzscheibe auf der Grundlage der bestimmten Informationen über das Objekt anzeigt.
PTL 4 beschreibt ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem, das einen räumlich-zeitlichen Vorausblick ermöglicht, und ein entsprechendes Verfahren. Ein nachfolgendes Fahrzeug mit einer Vorausschau-Funktion kann mit einem vorausfahrenden Fahrzeug kommunizieren. Das vorausfahrende Fahrzeug kann einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug messen und diese Information durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an das nachfolgende Fahrzeug weitergeben. Das nachfolgende Fahrzeug kann dann über sein Head-up-Display eine Augmented-Reality-Anzeige über dem Fahrzeug anzeigen, die angibt, wie weit das führende Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug liegt. Innerhalb der Augmented-Reality-Anzeige, die das vorausfahrende Fahrzeug darstellt, kann ein Symbol angezeigt werden, das das vorausfahrende Fahrzeug repräsentiert. Bremsvorgänge des vorausfahrenden Fahrzeugs können über den Augmented-Reality-Indikator an das nachfolgende Fahrzeug weitergegeben werden.
PTL 5 beschreibt ein Führungsanzeigesystem, indem ein Führungsbild zum Führen des eigenen Fahrzeugs gebildet wird, das Führungsbild wird in einer Anzeigevorrichtung angezeigt, indem es mit einem vorderen Landschaftsbild oder der vorderen Landschaft des eigenen Fahrzeugs überlappt wird, und ein Anzeigemodus wird in einem überlappenden Bereich, der mit dem vorderen Fahrzeug im Führungsbild überlappt, und einem nicht überlappenden Bereich, der mit dem vorderen Fahrzeug im Führungsbild nicht überlappt, unterschiedlich gestaltet.
PTL 6 beschreibt eine Navigationsvorrichtung, die in der Lage ist, Führungsinformationen überlappend zu einer von einem Fahrer betrachteten Szene unter Verwendung eines Head-up-displays anzuzeigen, ausführend: Anzeigen der Führungsinformationen überlappend zu einem Führungsziel, wobei die Bewegung der Sichtlinie des Fahrers minimiert wird; und wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug an einer Position existiert, die sich mit dem Führungsziel überlappt, und die Führungsinformationen in einer Zone angezeigt wird, wird die Bewegung der Sichtlinie des Fahrers so weit wie möglich begrenzt, um zu verhindern, dass eine Verschlechterung der Sichtbarkeit von Informationen, die für das Fahren notwendig sind, wie z.B. eine Rückleuchte des vorausfahrenden Fahrzeugs, durch Überlappung der Führungsinformationen verursacht wird.
Liste der Anführungen
Patentliteratur

PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP 2009 - 150 947 A
PTL 2: Ungeprüfte US-amerikanische Patentveröffentlichung US 2016 / 0 203 629 A1
PTL 3: Ungeprüfte US-amerikanische Patentveröffentlichung US 2017 / 0 187 963 A1
PTL 4: Ungeprüfte US-amerikanische Patentveröffentlichung US 2016 / 0 257 199 A1
PTL 5: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP 2014- 185 926 A
PTL 6: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP 2014 - 181 927 A

Zusammenfassung der Erfindung
Es ist möglich, dass ein blockierendes Objekt wie eine Person oder ein Fahrzeug in der Projektionsrichtung (vor einem mobilen Körper) eines virtuellen Bilds vorhanden ist. Eine Anzeigevorrichtung (Anzeigesystem) von PTL1 zeigt das virtuelle Bild auf solche Weise an, dass sich das virtuelle Bild mit dem blockierenden Objekt überlappt, wenn das blockierende Objekt beim Projizieren des virtuellen Bilds vorhanden ist. Daher kann der Fahrer (Betrachter) Unbehagen (oder ein Befremdungsgefühl) aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds mit dem tatsächlichen blockierenden Objekt empfinden.
Die vorliegende Offenbarung schafft ein Anzeigesystem, ein Informationsdarstellungssystem, ein Verfahren zum Steuern eines Anzeigesystems, ein Programm und ein Aufzeichnungsmedium für das Anzeigesystem und einen mobilen Körper, welche die Wahrscheinlichkeit reduzieren können, dass der Betrachter aufgrund der Überlappung eines virtuellen Bilds mit einem tatsächlichen blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Das Anzeigesystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Anzeigesystem nach Anspruch 1.
Das Informationsdarstellungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das vorgenannte Anzeigesystem und ein Erfassungssystem, das zum Erfassen des blockierenden Objekts ausgelegt ist.
Das Verfahren zum Steuern eines Anzeigesystems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren nach Anspruch 8.
Das Programm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Programm zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens zum Steuern des Anzeigesystems durch einen Computer.
Das nichtflüchtige Aufzeichnungsmedium gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung speichert das vorgenannte Programm in computerlesbarer Form.
Der mobile Körper gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das vorgenannte Anzeigesystem und ein lichtdurchlässiges Reflexionselement, das ausgelegt ist, von dem Projektor emittiertes Licht zu reflektieren.
Die vorliegende Offenbarung kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Betrachter aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung

1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das mit einem Anzeigesystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Sichtfeld eines Benutzers darstellt, wenn das Anzeigesystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
3 ist ein schematisches Diagramm des Anzeigesystems und eines Informationsdarstellungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsweise des in 3 dargestellten Anzeigesystems darstellt.
5A ist eine schematische Ansicht eines Beispiels für die Projektion eines ersten virtuellen Bilds.
5B ist eine schematische Ansicht des Zustands des in 5A dargestellten ersten virtuellen Bilds aus der Sicht von einem Fahrersitz.
5C ist eine schematische Ansicht eines Beispiels des projizierten ersten virtuellen Bilds, das sich mit einem blockierenden Objekt überlappt.
5D ist eine schematische Ansicht des Zustands des in 5C dargestellten ersten virtuellen Bilds aus der Sicht von dem Fahrersitz.
6A ist eine schematische Ansicht eines Beispiels für die Änderung eines Anzeigemodus eines Teils des ersten virtuellen Bilds, wenn sich das erste virtuelle Bild mit dem blockierenden Objekt überlappt.
6B ist eine schematische Ansicht eines Beispiels für die Anzeige des ersten virtuellen Bilds, wenn ein Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich einem Schwellenwert ist.
7 ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel A darstellt.
8A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel B darstellt.
8B ist eine schematische Ansicht, die eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel B darstellt.
9A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel C darstellt.
9B ist eine schematische Ansicht, die eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel C darstellt.
10A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
10B ist eine schematische Ansicht, die eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
11A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
11B ist eine schematische Ansicht, die eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
12A ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
12B ist eine schematische Ansicht, die eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
13A ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
13B ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel D darstellt.
14A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel E darstellt.
14B ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel E darstellt.
15A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel F darstellt.
15B ist eine schematische Ansicht, die eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel F darstellt.
16A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel G darstellt.
16B ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel G darstellt.
16C ist eine schematische Ansicht, die eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel G darstellt.
16D ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel G darstellt.
16E ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel G darstellt.
17 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsweise des Anzeigesystems gemäß dem modifizierten Beispiel H darstellt.
18A ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel H darstellt.
18B ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Änderung des Anzeigemodus gemäß dem modifizierten Beispiel H darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform und modifizierte Beispiele, die nachstehend beschrieben sind, sind Beispiele der vorliegenden Offenbarung, und somit wird die vorliegende Offenbarung durch die Ausführungsform und die modifizierten Beispiele in keiner Weise eingeschränkt. Eine Reihe von Modifikationen, typischerweise gemäß der Gestaltung, sind möglich, solange sie nicht von den technischen Konzepten der vorliegenden Offenbarung abweichen.
(1) Überblick
1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 als eines mobilen Körpers, der mit einem Anzeigesystem 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist. Das Fahrzeug 100 enthält einen Hauptkörper 110 und eine Antriebseinheit 220.
Der Hauptkörper 110 bildet eine Fahrgastzelle. Der Hauptkörper 110 enthält eine Windschutzscheibe (vordere Verglasung) 101. Sitze einschließlich eines Vordersitzes 103, auf dem ein Benutzer (Insasse wie ein Fahrer des Fahrzeugs 100) 200 sitzt, sind innerhalb der Fahrgastzelle vorgesehen.
Die Antriebseinheit 220 ist in dem Hauptkörper 110 installiert, um den Hauptkörper 110 zu bewegen. Die Antriebseinheit 220 enthält eine Antriebsquelle 222 mit einem Verbrennungs- und/oder einem anderen Motor und Antriebsräder 224. Die Antriebseinheit 220 kann außerdem ein Lenkrad 226 enthalten.
Das Anzeigesystem 10 ist beispielsweise eine Head-up-Display-Vorrichtung, die in dem Fahrzeug 100 eingesetzt wird.
Das Anzeigesystem 10 ist innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs 100 auf solche Weise installiert, dass es ein Bild von unten auf die Windschutzscheibe 101 des Fahrzeugs 100 projiziert. In einem in 1 dargestellten Beispiel ist das Anzeigesystem 10 in einem Armaturenbrett 102 unter der Windschutzscheibe 101 installiert. Ein von dem Anzeigesystem 10 auf die Windschutzscheibe 101 projiziertes Bild wird an der Windschutzscheibe 101, die ein Reflexionselement ist, reflektiert, und ein Benutzer (Fahrer) 200 erkennt das reflektierte Bild visuell.
Mit diesem Anzeigesystem 10 erkennt der Benutzer 200 visuell das virtuelle Bild 300, das in den Zielraum 400 projiziert wird, der sich vor dem Fahrzeug 100 (außerhalb des Fahrzeugs) befindet, durch die Windschutzscheibe 101. Wie gerade beschrieben, weist die Windschutzscheibe 101 als das Reflexionselement Lichtdurchlässigkeit auf und reflektiert von dem Projektor 40 (weiter unten in Bezug auf 3 beschrieben) des Anzeigesystems 10 emittiertes Licht, um es dem Benutzer 200 zu erlauben, das virtuelle Bild 300 visuell zu erkennen. Das „virtuelle Bild“ bezeichnet ein Bild, das durch abgelenkte Strahlen so gebildet wird, als ob tatsächlich ein Objekt vorhanden wäre, wenn von dem Anzeigesystem 10 emittiertes Licht durch ein reflektierendes Objekt wie die Windschutzscheibe 101 abgelenkt wird. Die Windschutzscheibe 101 ist lichtdurchlässig, und somit kann der Benutzer 200, ein Betrachter, den Zielraum 400 vor dem Fahrzeug 100 durch die Windschutzscheibe 101 sehen. Der Benutzer 200 kann somit das virtuelle Bild 300, das durch das Anzeigesystem 10 projiziert wird, einem tatsächlichen Raum, der sich vor dem Fahrzeug 100 erstreckt, überlagert sehen. Dementsprechend kann das Anzeigesystem 10 eine Reihe von Elementen von Fahrassistenzinformationen wie Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, Navigationsinformationen, Fußgängerinformationen, Informationen über ein vorausbefindliches Fahrzeug, Informationen über ein Verlassen der Fahrspur und Fahrzeugzustandsinformationen als virtuelles Bild 300 anzeigen und es dem Benutzer 200 ermöglichen, die Fahrassistenzinformationen visuell zu erkennen. Der Benutzer 200 kann daher die Fahrassistenzinformationen visuell erfassen, indem er lediglich seine Sichtlinie von dem Zustand des Geradeausblickens durch die Windschutzscheibe 101 ein wenig verändert.
Bei dem Anzeigesystem 10 umfasst das virtuelle Bild 300, das in dem Zielraum 400 erzeugt wird, mindestens zwei Typen von Bildern, ein erstes virtuelles Bild 301 und ein zweites virtuelles Bild 302. Das erste virtuelle Bild 301 wird auf einer ersten virtuellen Fläche 501 erzeugt. Ein Neigungswinkel α der ersten virtuellen Fläche 501 in Bezug auf die optische Achse 500 des Anzeigesystems 10 ist kleiner als ein vorgegebener Winkel γ (α < γ). Das zweite virtuelle Bild 302 wird auf einer zweiten virtuellen Fläche 502 erzeugt. Der Neigungswinkel β der zweiten virtuellen Fläche 502 in Bezug auf die optische Achse 500 des Anzeigesystems 10 ist größer als der vorgegebene Winkel γ (β > γ). Die optische Achse 500 gehört zu dem optischen Projektionssystem 4 (weiter unten in Bezug auf 3 beschrieben) und ist eine Achse, die durch den Mittelpunkt des Zielraums 400 und entlang eines optischen Wegs des virtuellen Bilds 300 läuft. Der vorgegebene Winkel γ beträgt beispielsweise 45 Grad, und der Neigungswinkel β beträgt beispielsweise 90 Grad.
Darüber hinaus umfasst das virtuelle Bild 300 bei dem Anzeigesystem 10 neben dem ersten virtuellen Bild 301 und dem zweiten virtuellen Bild 302 ein drittes virtuelles Bild 303 (weiter unten in Bezug auf 2 beschrieben). Genauso wie das zweite virtuelle Bild 302 wird das dritte virtuelle Bild 303 auf der zweiten virtuellen Fläche 502 erzeugt, deren Neigungswinkel β in Bezug auf die optische Achse 500 größer als der vorgegebene Winkel γ ist. Ein Unterschied zwischen dem zweiten virtuellen Bild 302 und dem dritten virtuellen Bild 303 ist weiter unten beschrieben.
Die optische Achse 500 erstreckt sich entlang einer Straßenoberfläche 600 vor dem Fahrzeug 100 in dem Zielraum 400 vor dem Fahrzeug 100. Das erste virtuelle Bild 301 wird auf der ersten virtuellen Fläche 501 erzeugt, die im Wesentlichen parallel zu der Straßenoberfläche 600 ist, und das zweite virtuelle Bild 302 und das dritte virtuelle Bild 303 werden auf der zweiten virtuellen Fläche 502 erzeugt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Straßenoberfläche 600 ist. Wenn die Straßenoberfläche 600 beispielsweise eine horizontale Ebene ist, wird das erste virtuelle Bild 301 entlang der horizontalen Ebene angezeigt, und das zweite virtuelle Bild 302 und das dritte virtuelle Bild 303 werden entlang einer vertikalen Ebene angezeigt.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Sichtfeld des Benutzers 200 darstellt. Mit anderen Worten kann das Anzeigesystem 10 das erste virtuelle Bild 301 mit einem Tiefeneindruck, der visuell entlang der Straßenoberfläche 600 wahrgenommen wird, und das zweite virtuelle Bild 302 und das dritte virtuelle Bild 303, die visuell aufrecht stehend auf der Straßenoberfläche 600 in einem vorgegebenen Abstand von dem Benutzer 200 wahrgenommen werden, anzeigen. Dementsprechend sieht der Benutzer 200 das erste virtuelle Bild 301 so, als ob es sich auf einer Ebene befände, die im Wesentlichen parallel zu der Straßenoberfläche 600 ist, und das zweite virtuelle Bild 302 und das dritte virtuelle Bild 303 so, als ob sie sich auf einer Ebene befänden, die im Wesentlichen senkrecht zu der Straßenoberfläche 600 ist. Das erste virtuelle Bild 301 kann beispielsweise Informationen, die eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 angeben, als Navigationsinformationen bereitstellen, z. B. durch Darstellen eines Pfeils zum Rechtsabbiegen oder Linksabbiegen auf der Straßenoberfläche 600. Das zweite virtuelle Bild 302 kann beispielsweise Informationen über einen Abstand zu einem vorausbefindlichen Fahrzeug oder einem Fußgänger bereitstellen, z. B. durch Anzeigen eines Abstands zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug (Zwischenfahrzeugabstand) auf dem vorausbefindlichen Fahrzeug. Das dritte virtuelle Bild 303 kann beispielsweise eine aktuelle Uhrzeit, Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen und Fahrzeugzustandsinformationen bereitstellen, z. B. durch Anzeigen von Buchstaben, Zahlen, Symbolen oder Anzeigeinstrumenten einschließlich einer Tankanzeige, die diese Elemente von Informationen betreffen.
(2) Aufbau
3 ist ein schematisches Diagramm des Aufbaus des Anzeigesystems 10 und des Informationsdarstellungssystems 1000 gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
Das Anzeigesystem 10 bildet zusammen mit dem Erfassungssystem 7 das Informationsdarstellungssystem 1000. Beispielsweise enthält das Erfassungssystem 7 eine Abbildungsvorrichtung 71 und einen Laser-Radar 72.
Die Abbildungsvorrichtung 71 besitzt eine Kamera zum Aufnehmen eines Bilds in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300. Der Laser-Radar 72 erfasst ein Objekt (blockierendes Objekt), das in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 vorhanden ist. Die Projektionsrichtung ist eine Richtung, in welcher der Benutzer 200 das virtuelle Bild 300 in 1 sieht.
Das Erfassungssystem 7 erfasst auf Grundlage des von der Abbildungsvorrichtung 71 aufgenommenen Bilds und eines Erfassungsergebnisses des Laser-Radars 72, ob ein blockierendes Objekt wie z. B. ein Fahrzeug oder ein Mensch in der Projektionsrichtung vorhanden ist oder nicht. Wenn ein blockierendes Objekt vorhanden ist, berechnet das Erfassungssystem 7 auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Laser-Radars 72 einen Abstand von dem Fahrzeug 100 zu dem blockierenden Objekt. Genauer sendet der Laser-Radar 72 einen Laserstrahl-Impuls in den Zielraum 400 aus und empfängt von dem Objekt, das in dem Zielraum vorhanden ist, reflektiertes Licht. Der Laser-Radar 72 berechnet den Abstand zu dem Objekt auf Grundlage einer von der Aussendung des Laserstrahls bis zum Empfang des reflektierten Lichts benötigten Zeit.
Das Erfassungssystem 7 identifiziert auch das blockierende Objekt, das in dem Zielraum vorhanden ist, anhand des von der Abbildungsvorrichtung 71 aufgenommenen Bilds unter Verwendung eines Lernmodells, das beispielsweise durch einen Maschinenlernalgorithmus erzeugt wird.
Das Erfassungssystem 7 sendet Erfassungsergebnisinformationen einschließlich eines Erfassungsergebnisses, welches das Vorhandensein eines blockierenden Objekts und einen Abstand zu dem blockierenden Objekt, falls vorhanden, betrifft, an das Anzeigesystem 10.
Darüber hinaus verwendet das Erfassungssystem 7 GPS (Global Positioning System), um die momentane Position des Fahrzeugs 100 zu erhalten, und erhält dann auf Grundlage der momentanen Position des Fahrzeugs 100 Karteninformationen über die Umgebung der momentanen Position. Das Erfassungssystem 7 kann die Karteninformationen über die Umgebung der momentanen Position des Fahrzeugs 100 von einem Speicher erhalten, in dem die Karteninformationen vorab gespeichert sind, oder durch Kommunikation mit einem externen Server. Die Positionsinformationen sind beispielsweise Straßeninformationen über die momentane Position des Fahrzeugs 100 wie z. B. Informationen über die Anzahl der Fahrspuren, die Straßenbreite, das Vorhandensein eines Gehwegs, eine Steigung und Biegung.
Weiterhin erhält das Erfassungssystem 7 Fahrzeuginformationen über den Zustand des Fahrzeugs 100 typischerweise von einem modernen Fahrerassistenzsystem (Advanced Driver Assistance System, ADAS). Die Fahrzeuginformationen enthalten beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit), Beschleunigung, Fahrpedalstellung und Bremspedalstellung des Fahrzeugs 100. Die Abbildungsvorrichtung 71 und der Laser-Radar 72 können gemeinsam mit dem ADAS eingesetzt werden.
Als Nächstes ist der Aufbau des Anzeigesystems 10 beschrieben. Das Anzeigesystem 10 enthält einen beweglichen Bildschirm 1a, einen festen Bildschirm 1b, einen Aktuator 2, eine Bestrahlungsvorrichtung 3, ein optisches Projektionssystem 4, eine Steuerung 5 und eine Erlangungseinheit 6. Das optische Projektionssystem 4 bildet zusammen mit der Bestrahlungsvorrichtung 3 den Projektor 40, der das virtuelle Bild 300 in den in 1 gezeigten Zielraum 400 projiziert.
Der feste Bildschirm 1b ist an einer vorgegebenen Position in Bezug auf ein Gehäuse oder dergleichen des Anzeigesystems 10 befestigt. Der bewegliche Bildschirm 1a ist in Bezug auf eine Bezugsfläche 503 im Winkel θ geneigt. Darüber hinaus ist der bewegliche Bildschirm 1a ausgelegt, in einer Bewegungsrichtung X, die zur Bezugsfläche 503 senkrecht ist (in 3 durch den Pfeil X1 - X2 angegebene Richtung), beweglich zu sein. Die Bezugsfläche 503 ist eine virtuelle Ebene, welche die Bewegungsrichtung des beweglichen Bildschirms 1a festlegt, und somit handelt es sich nicht um eine physisch vorhandene Fläche. Der bewegliche Bildschirm 1a ist ausgelegt, in der Bewegungsrichtung X gerade beweglich zu sein, während er eine in Bezug auf die Bezugsfläche 503 im Winkel θ geneigte Ausrichtung beibehält. In der folgenden Beschreibung sind der bewegliche Bildschirm 1a und der feste Bildschirm 1b jeweils einfach als Bildschirm 1 bezeichnet, wenn keine Differenzierung erforderlich ist.
Der Bildschirm 1 ist lichtdurchlässig und erzeugt ein Bild, um das virtuelle Bild 300 in dem in 1 gezeigten Zielraum 400 zu erzeugen. Mit anderen Worten wird ein Bild durch Licht von der Bestrahlungsvorrichtung 3 auf dem Bildschirm 1 gezeichnet, und das virtuelle Bild 300 wird durch das durch den Bildschirm 1 laufende Licht in dem Zielraum 400 erzeugt. Beispielsweise weist der Bildschirm 1 ein Lichtstreuungsvermögen auf und enthält ein rechteckiges plattenförmiges Element. Der Bildschirm 1 ist zwischen der Bestrahlungsvorrichtung 3 und dem optischen Projektionssystem 4 angeordnet.
Der Aktuator 2 bewegt den beweglichen Bildschirm 1a in der Bewegungsrichtung X. Der Aktuator 2 kann den beweglichen Bildschirm 1a entlang der Bewegungsrichtung X in einer Richtung hin zu dem optischen Projektionssystem 4 und auch in einer Richtung weg von dem optischen Projektionssystem 4 bewegen. Der Aktuator 2 umfasst beispielsweise einen elektrisch betriebenen Aktuator wie einen Schwingspulenmotor und wird entsprechend einem ersten Steuersignal von der Steuerung 5 betrieben.
Die abtastende Bestrahlungsvorrichtung 3 bestrahlt den beweglichen Bildschirm 1a oder den festen Bildschirm 1b mit Licht. Die Bestrahlungsvorrichtung 3 enthält eine Lichtquelle 31 und einen Abtaster 32. Die Lichtquelle 31 und der Abtaster 32 werden entsprechend einem zweiten Steuersignal von der Steuerung 5 betrieben.
Die Lichtquelle 31 enthält ein Lasermodul, das einen Laserstrahl ausgibt. Die Lichtquelle 31 enthält eine rote Laserdiode zum Ausgeben eines roten (R) Laserstrahls, eine grüne Laserdiode zum Ausgeben eines grünen (G) Laserstrahls und eine blaue Laserdiode zum Ausgeben eines blauen (B) Laserstrahls. Die Laserstrahlen in diesen drei Farben, die von diesen drei Arten von Laserdioden ausgegeben werden, werden beispielsweise durch einen dichroitischen Spiegel synthetisiert, und der synthetisierte Laserstrahl tritt in den Abtaster 32 ein.
Der Abtaster 32 führt mit Licht von der Lichtquelle 31 eine Abtastung durch, wobei Licht auf den beweglichen Bildschirm 1a oder den festen Bildschirm 1b emittiert wird, um eine Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a oder festen Bildschirms 1 abzutasten. Der Abtaster 32 führt eine Rasterabtastung durch, das heißt der Abtaster 32 tastet die Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a oder festen Bildschirms 1b mit dem Licht zweidimensional ab.
Das Licht, das von der Bestrahlungsvorrichtung 3 ausgegeben wird und durch den Bildschirm 1 läuft, tritt als einfallendes Licht in das optische Projektionssystem 4 ein. Das optische Projektionssystem 4 projiziert das virtuelle Bild 300, das virtuell in dem Zielraum 400 anzuzeigen ist, wie in 1 gezeigt, mit diesem einfallenden Licht. Das optische Projektionssystem 4 ist in Bezug auf den Bildschirm 1 in der Bewegungsrichtung X angeordnet. Wie in 3 gezeigt, enthält das optische Projektionssystem 4 eine Vergrößerungslinse 41, einen ersten Spiegel 42 und einen zweiten Spiegel 43.
Die Vergrößerungslinse 41, der erste Spiegel 42 und zweite Spiegel 43 sind in dieser Reihenfolge auf einem Weg des den Bildschirm 1 durchlaufenden Lichts angeordnet. Die Vergrößerungslinse 41 ist aus der Sicht des Bildschirms 1 auf einer der Bestrahlungsvorrichtung 3 gegenüberliegenden Seite (auf einer Seite in der ersten Richtung X1) in der Bewegungsrichtung X angeordnet, sodass das von dem Bildschirm 1 in der Bewegungsrichtung X ausgegebene Licht in die Vergrößerungslinse 41 eintritt. Die Vergrößerungslinse 41 vergrößert ein auf dem Bildschirm 1 durch das Licht von der Bestrahlungsvorrichtung 3 erzeugtes Bild und gibt das vergrößerte Bild zu dem ersten Spiegel 42 aus. Der erste Spiegel 42 reflektiert das Licht von der Vergrößerungslinse 41 zu dem zweiten Spiegel 43. Der zweite Spiegel 43 reflektiert das Licht von dem ersten Spiegel 42 zu der in 1 gezeigten Windschutzscheibe 101. Mit anderen Worten vergrößert das optische Projektionssystem 4 das auf dem Bildschirm 1 durch das Licht von der Bestrahlungsvorrichtung 3 erzeugte Bild durch die Vergrößerungslinse 41, und das vergrößerte Bild wird auf die Windschutzscheibe 101 projiziert, um das virtuelle Bild 300 in den Zielraum 400 zu projizieren. Eine optische Achse 500 der Vergrößerungslinse 41 ist die optische Achse des optischen Projektionssystems 4.
Die Steuerung 5 ist beispielsweise mit einem Mikrocomputer, der hauptsächlich eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und einen Speicher enthält, ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Steuerung 5 durch einen Computer mit einer CPU und einem Speicher umgesetzt. Die CPU führt ein in dem Speicher gespeichertes Programm aus, sodass der Computer als Steuerung 5 fungiert. Das Programm kann vorab in dem Speicher der Steuerung 5 gespeichert sein oder kann über eine Telekommunikationsleitung wie das Internet oder durch Aufzeichnung auf einem nichtflüchtigen Aufzeichnungsmedium wie z. B. einem optischen Datenträger oder einem Aufzeichnungsmedium wie einer Speicherkarte bereitgestellt werden.
Die Steuerung 5 steuert den Aktuator 2 und die Bestrahlungsvorrichtung 3. Die Steuerung 5 steuert den Aktuator 2 durch das erste Steuersignal und steuert die Bestrahlungsvorrichtung 3 durch das zweite Steuersignal. Die Steuerung 5 ist ausgelegt, den Betrieb des Aktuators 2 und den Betrieb der Bestrahlungsvorrichtung 3 zu synchronisieren. Weiterhin weist die Steuerung 5 Funktionen als Antriebssteuerung 51 und Anzeigesteuerung 52 auf, wie in 3 gezeigt.
Die Antriebssteuerung 51 steuert den Aktuator 2, um den beweglichen Bildschirm 1a bezüglich der Bezugsposition zu bewegen. Die Bezugsposition ist auf eine festgelegte Position in einem Bewegungsbereich des beweglichen Bildschirms 1a eingestellt. Die Antriebssteuerung 51 erlaubt es dem beweglichen Bildschirm 1a, sich zu bewegen, um mit dem Licht, das durch den beweglichen Bildschirm 1a läuft, das zweite virtuelle Bild 302 in den Zielraum 400 zu projizieren. Die Antriebssteuerung 51 steuert den Aktuator 2 in synchronisierter Weise mit der Bilderzeugung auf dem beweglichen Bildschirm 1a durch die Bestrahlungsvorrichtung 3.
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt einen Inhalt des anzuzeigenden virtuellen Bilds 300 und eine Anzeigeposition (Sichtabstand) des virtuellen Bilds 300 auf Grundlage eines oder mehrerer Elemente von Informationen, die durch die Erlangungseinheit 6 erhalten werden. Wenn weiterhin ein blockierendes Objekt vorhanden ist, bestimmt die Anzeigesteuerung 52 außerdem auf Grundlage eines Abstands zu dem blockierenden Objekt und der Anzeigeposition des virtuellen Bilds 300, ob ein Anzeigemodus des projizierten virtuellen Bilds 300 zu ändern ist oder nicht.
Genauer ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des virtuellen Bilds, wenn das Erfassungsergebnis von dem Erfassungssystem 7 angibt, dass das blockierende Objekt in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds vorhanden ist und ein Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich einem Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 ist. Mit anderen Worten ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300, wenn das blockierende Objekt in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 vorhanden ist und das blockierende Objekt innerhalb des Sichtabstands zu dem virtuellen Bild 300 ist. Die genaue Verarbeitungsweise ist weiter unten beschrieben. Der Anzeigemodus des virtuellen Bilds umfasst neben der Gestaltung des virtuellen Bilds die Anzeigeposition. Mit der Änderung des Anzeigemodus soll mindestens die Gestaltung oder die Anzeigeposition geändert werden. Das Ändern des Anzeigemodus schließt auch das Hinzufügen anderer Informationen und eine Änderung des Typs des virtuellen Bilds 300 ein. Die Änderung des Typs des virtuellen Bilds 300 stellt eine Änderung eines aus dem ersten virtuellen Bild 301, dem zweiten virtuellen Bild 302 und dem dritten virtuellen Bild 303 in ein anderes virtuelles Bild dar. Der Sichtabstand ist ein virtueller Abstand, in dem sich das virtuelle Bild 300 in der visuellen Wahrnehmung mit den Augen (mit dem Augenpunkt) des Benutzers 200 befindet. Die Formulierung „der Abstand zu dem blockierenden Objekt ist kleiner oder gleich dem Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300“ bedeutet, dass der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich dem Sichtabstand zu dem hinteren Ende (einem näheren Ende) des virtuellen Bilds 300 ist und außerdem der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand zu dem vorderen Ende des virtuellen Bilds 300 ist.
Die Erlangungseinheit 6 erhält von dem Erfassungssystem 7 Informationen (Fahrassistenzinformationen) über Objekte um das Fahrzeug 100. Genauer erhält die Erlangungseinheit 6 von dem Erfassungssystem 7 die Erfassungsergebnisinformationen als die Fahrassistenzinformationen. Die Erlangungseinheit 6 erhält außerdem die oben erwähnten Karteninformationen, Fahrzeuginformationen, Positionsinformationen, Informationen für die Navigation des Fahrzeugs 100 (Navigationsinformationen) und so weiter als die Fahrassistenzinformationen.
(3) Betrieb
(3.1) Allgemeiner Betrieb
Nachfolgend ist der allgemeine Betrieb des Anzeigesystems 10 beschrieben. Die Steuerung 5 steuert die Bestrahlungsvorrichtung 3 so, dass Licht von der Bestrahlungsvorrichtung 3 auf den beweglichen Bildschirm 1a emittiert wird. Die Bestrahlungsvorrichtung 3 emittiert Licht, um eine Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a abzutasten. Durch diesen Vorgang wird ein Bild auf dem beweglichen Bildschirm 1a erzeugt (darauf projiziert). Darüber hinaus läuft das Licht von der Bestrahlungsvorrichtung 3 durch den beweglichen Bildschirm 1a und wird über das optische Projektionssystem 4 auf die Windschutzscheibe 101 geworfen. Somit wird das auf dem beweglichen Bildschirm 1a erzeugte Bild von unterhalb der in 1 gezeigten Windschutzscheibe 101 auf die Windschutzscheibe 101 projiziert.
Wenn das Bild von dem optischen Projektionssystem 4 auf die Windschutzscheibe 101 projiziert wird, reflektiert die Windschutzscheibe 101 das Licht von dem optischen Projektionssystem 4 zu dem Benutzer 200 in der Fahrgastzelle. Dementsprechend erkennt der Benutzer 200 visuell das auf der Windschutzscheibe 101 reflektierte Bild. Infolgedessen kann der Benutzer 200 durch die Windschutzscheibe 101 das erste virtuelle Bild 301 oder das zweite virtuelle Bild 302, das virtuell vor das Fahrzeug 100 projiziert wird, visuell erkennen.
Genauer erlaubt die Steuerung 5 die Abtastung der Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a mit Licht in dem Zustand, in welchem der bewegliche Bildschirm 1a in der Bewegungsrichtung X feststeht. Durch diese Abtastung wird das erste virtuelle Bild 301 entlang der Straßenoberfläche 600 mit einem Tiefeneindruck erzeugt. Die Steuerung 5 erlaubt außerdem die Abtastung der Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a, während der bewegliche Bildschirm 1a so bewegt wird, dass ein Abstand in der Bewegungsrichtung X von einem leuchtenden Punkt auf der Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a zu dem optischen Projektionssystem 4 konstant gehalten wird. Infolgedessen wird das zweite virtuelle Bild 302 so erzeugt, dass der Benutzer 200 das zweite virtuelle Bild 302 aufrecht stehend auf der Straßenoberfläche 600 in einem vorgegebenen konstanten Abstand visuell wahrnimmt.
Während die Bestrahlungsvorrichtung 3 Licht auf den beweglichen Bildschirm 1a ausstrahlt, steuert die Steuerung 5 den Aktuator 2 durch die Antriebssteuerung 51 so, dass der bewegliche Bildschirm 1a in der Bewegungsrichtung X bewegt wird. Wenn eine Bestrahlungsposition des Lichts von der Bestrahlungsvorrichtung 3 auf der Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a, d. h. eine Position des leuchtenden Punkts, gleich bleibt, wird der Sichtabstand kleiner, während sich der bewegliche Bildschirm 1a in der ersten Richtung X1 bewegt. Wenn die Position des leuchtenden Punkts auf der Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a gleich bleibt, wird der Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 umgekehrt größer, während sich der bewegliche Bildschirm 1a in der zweiten Richtung X2 bewegt. Mit anderen Worten ändert sich der Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 entsprechend der Position des beweglichen Bildschirms 1a in der Bewegungsrichtung X.
Um beispielsweise den Sichtabstand des ersten virtuellen Bilds 301 zu ändern, veranlasst die Steuerung 5 den beweglichen Bildschirm 1a, sich entsprechend dem Sichtabstand in der Bewegungsrichtung X zu bewegen, und lässt dann Licht die Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a in dem Zustand, in welchem der bewegliche Bildschirm 1a nach der Bewegung an einer Position feststeht, abtasten. Um den Sichtabstand des zweiten virtuellen Bilds 302 zu ändern, veranlasst die Steuerung 5 den beweglichen Bildschirm 1a, sich entsprechend dem Sichtabstand in der Bewegungsrichtung X zu bewegen. Die Steuerung 5 lässt Licht die Oberfläche des beweglichen Bildschirms 1a abtasten, während der bewegliche Bildschirm 1a bewegt wird, um einen konstanten Abstand in der Bewegungsrichtung X von dem leuchtenden Punkt zu dem optischen Projektionssystem 4 bezüglich der Position nach der Bewegung des beweglichen Bildschirms 1a beizubehalten.
Die Steuerung 5 steuert außerdem die Bestrahlungsvorrichtung 3 so, dass Licht von der Bestrahlungsvorrichtung 3 auf den festen Bildschirm 1b emittiert wird. Die Bestrahlungsvorrichtung 3 emittiert das Licht zum Abtasten einer Oberfläche des festen Bildschirms 1b. Somit wird ein Bild auf dem festen Bildschirm 1b erzeugt (darauf projiziert), genauso wie im Fall der Emission von Licht auf den beweglichen Bildschirm 1a, und das Bild auf die Windschutzscheibe 101 projiziert. Infolgedessen kann der Benutzer 200 das dritte virtuelle Bild 303, das virtuell vor das Fahrzeug 100 projiziert wird, durch die Windschutzscheibe 101 visuell erkennen.
Unter den virtuellen Bildern 300, die auf der zweiten virtuellen Fläche 502 erzeugt werden, ist ein virtuelles Bild, das durch Licht erzeugt wird, das durch den beweglichen Bildschirm 1a läuft, ein zweites virtuelles Bild 302, und ein virtuelles Bild, das durch Licht erzeugt wird, das durch den festen Bildschirm 1b läuft, ist ein drittes virtuelles Bild 303.
Das dritte virtuelle Bild 303 wird durch Licht erzeugt, das auf den festen Bildschirm 1b, dessen Position feststeht, projiziert wird, und somit wird das dritte virtuelle Bild 303 in einem aufrechten Zustand auf der Straßenoberfläche 600 in einem vorgegebenen Abstand (z. B. 2 - 3 m) von dem Benutzer 200 visuell wahrgenommen.
Das Anzeigesystem 10 kann alle aus dem ersten virtuellen Bild 301, zweiten virtuellen Bild 302 und dritten virtuellen Bild 303 projizieren, während sich der Abtaster 32 auf dem beweglichen Bildschirm 1a in der vertikalen Richtung einmal hin- und herbewegt. Die vertikale Richtung des beweglichen Bildschirms 1a ist ein Beispiel einer Richtung, die in Bezug auf die Bezugsfläche 503 des beweglichen Bildschirms 1a geneigt ist.
Genauer emittiert der Projektor 40 auf dem Vorwärtsweg der Lichtabtastung des beweglichen Bildschirms 1a und des festen Bildschirms 1b in dieser Reihenfolge zuerst Licht auf den beweglichen Bildschirm 1a und projiziert das erste virtuelle Bild 301, und emittiert dann Licht auf den festen Bildschirm 1b, um das dritte virtuelle Bild 303 anzuzeigen. Auf dem Rückwärtsweg der Lichtabtastung des festen Bildschirms 1b und des beweglichen Bildschirms 1a in dieser Reihenfolge emittiert der Projektor 40 zuerst Licht auf den festen Bildschirm 1b, um das dritte virtuelle Bild 303 anzuzeigen, und emittiert dann Licht auf den beweglichen Bildschirm 1a, um das zweite virtuelle Bild 302 zu projizieren.
Dementsprechend werden das erste virtuelle Bild 301, das dritte virtuelle Bild 303 und das zweite virtuelle Bild 302 in einem Zyklus der vertikalen Abtastung durch den Abtaster 32 in den Zielraum 400 projiziert. Die vertikale Abtastung durch die Bestrahlungsvorrichtung 3 mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit ermöglicht dem Benutzer 200 eine visuelle Wahrnehmung, als ob das erste virtuelle Bild 301, das dritte virtuelle Bild 303 und das zweite virtuelle Bild 302 gleichzeitig angezeigt würden. Eine Abtastfrequenz in der vertikalen Richtung durch die Bestrahlungsvorrichtung 3 beträgt beispielsweise 60 Hz oder mehr.
(3.2) Betrieb des Anzeigesystems
Als Nächstes ist der Betrieb des Anzeigesystems 10 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben des Betriebs des Anzeigesystems 10.
Die Anzeigesteuerung 52 in der Steuerung 5 bestimmt den Inhalt des anzuzeigenden virtuellen Bilds 300 und eine Anzeigeposition des virtuellen Bilds 300 auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen, die durch die Erlangungseinheit 6 erhalten werden (Schritt S1).
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt das Vorhandensein eines blockierenden Objekts in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 (vor dem Benutzer 200) auf Grundlage des Erfassungsergebnisses in dem Erfassungssystem 7 (Schritt S2).
Wenn die Anzeigesteuerung 52 bestimmt, dass das blockierende Objekt vorhanden ist (Ja in Schritt S2), verwendet die Anzeigesteuerung 52 die durch die Erlangungseinheit 6 erhaltenen Fahrassistenzinformationen, um einen Abstand zu dem blockierenden Objekt, der durch das Erfassungssystem 7 berechnet wird, zu erhalten (Schritt S3).
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt, ob der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 ist oder nicht (Schritt S4).
Wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 ist (Ja in Schritt S4), bestimmt die Anzeigesteuerung 52 auf Grundlage einer von dem Erfassungssystem 7 empfangenen Meldung, ob der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich einem Schwellenwert ist oder nicht (z. B. 100 [m]) (Schritt S5).
Wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner als der Schwellenwert ist (Nein in Schritt S5), ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des anzuzeigenden virtuellen Bilds 300 und lässt die Antriebssteuerung 51 das virtuelle Bild 300 in einem geänderten Anzeigemodus anzeigen (Schritt S6).
Wenn die Anzeigesteuerung 52 bestimmt, dass das blockierende Objekt nicht vorhanden ist (Nein in Schritt S2), lässt die Anzeigesteuerung 52 die Antriebssteuerung 51 das virtuelle Bild 300 ohne Änderung des Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 anzeigen (Schritt S7). Wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer als der Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 ist (Nein in Schritt S4), lässt die Anzeigesteuerung 52 die Antriebssteuerung 51 das virtuelle Bild 300 in der gleichen Weise ohne Änderung des Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 anzeigen (Schritt S7).
Auch wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich dem Schwellenwert ist (Ja in Schritt S5), lässt die Anzeigesteuerung 52 die Antriebssteuerung 51 das virtuelle Bild 300 ohne Änderung des Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 anzeigen (Schritt S7). Die Formulierung „der Abstand zu dem blockierenden Objekt ist größer oder gleich dem Schwellenwert“ bedeutet, dass sich das blockierende Objekt bei oder weiter entfernt als eine erste Position befindet, die dem Anzeigesystem 10 näher ist als eine Position des Sichtabstands.
Die Verarbeitung in den vorgenannten Schritten S1 bis S7 wird in einem Anzeigezyklus des virtuellen Bilds 300 (z. B. 1/60 s) wiederholt ausgeführt.
Wie oben beschrieben, vergleicht das Anzeigesystem 10 den Abstand zu dem blockierenden Objekt mit dem Sichtabstand. Damit soll die Situation gehandhabt werden, in welcher der Benutzer 200 das virtuelle Bild 300 und das blockierende Objekt in überlappender Weise visuell wahrnimmt. Dementsprechend gibt der Abstand zu dem blockierenden Objekt einen Abstand von dem Augenpunkt des Benutzers 200 zu dem blockierenden Objekt an. Der Augenpunkt unterscheidet sich von Person zu Person geringfügig, aber ein Schwankungsbereich des Abstands zwischen dem Laser-Radar 72, der an dem Fahrzeug 100 befestigt ist, das der Benutzer 200 fährt, und dem Augenpunkt ist kleiner als der Abstand von dem Laser-Radar 72 zu dem blockierenden Objekt. Dementsprechend kann ein Abstand von dem Augenpunkt des Benutzers 200 zu dem blockierenden Objekt durch Addieren eines vorgegebenen Abstandswerts zu dem Abstand von dem Laser-Radar 72 zu dem blockierenden Objekt abgeschätzt werden.
(4) Konkrete Beispiele für die Änderung des Anzeigemodus
Als Nächstes sind verschiedene konkrete Beispiele für die Änderung des Anzeigemodus beschrieben. 5A ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für die Projektion des ersten virtuellen Bilds 301 darstellt. 5B ist eine schematische Ansicht des in 5A dargestellten ersten virtuellen Bilds 301 aus der Sicht von einem Fahrersitz. 5C ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Überlappung des projizierten ersten virtuellen Bilds 301 mit einem blockierenden Objekt darstellt. 5D ist eine schematische Ansicht des in 5C dargestellten ersten virtuellen Bilds 301 aus der Sicht von dem Fahrersitz.
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt, dass als erstes virtuelles Bild 301 auf der ersten virtuellen Fläche 501 ein gerader Pfeil 310 anzuzeigen ist, wie in 5A und 5C gezeigt.
Wenn der gerade Pfeil 310 auf die erste virtuelle Fläche 501 projiziert wird, kann der Benutzer 200 den geraden Pfeil 310 mit einem Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600 als erstes virtuelles Bild 301 visuell wahrnehmen.
Wie in 5C und 5D gezeigt, überlappt sich der gerade Pfeil 150 mit einem Fahrzeug 150, wenn das Fahrzeug 150, das ein blockierendes Objekt ist, in der Projektionsrichtung (vor dem Benutzer 200) vorhanden ist und ein Abstand zu dem Fahrzeug 150 kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist. Mit anderen Worten sieht es so aus, als ob der gerade Pfeil 310 in dem Fahrzeug 150 steckt oder durch das Fahrzeug 150 läuft. Dies löst bei dem Benutzer 200 ein Befremdungsgefühl aus.
Um dieses Befremdungsgefühl des Benutzers 200 zu reduzieren, ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des geraden Pfeils 310, der das erste virtuelle Bild 301 darstellt.
6A ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für die teilweise Änderung des Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 darstellt, wenn sich das erste virtuelle Bild 301 mit dem blockierenden Objekt überlappt. Die Anzeigesteuerung 52 ändert den Anzeigemodus des sich mit dem Fahrzeug 150 überlappenden Abschnitts 311 in dem gesamten geraden Pfeil 310 so, dass der überlappende Abschnitt 311 im Vergleich zu dem nicht überlappenden Abschnitt 312 weniger auffällig ist. Beispielsweise reduziert die Anzeigesteuerung 52 in dem gesamten geraden Pfeil 310 die Leuchtdichte des überlappenden Abschnitts 311, ändert die Farbe des überlappenden Abschnitts 311, ändert die Linienbreite des überlappenden Abschnitts 311 oder ändert den überlappenden Abschnitt 311 in eine Figur mit einer Leerstelle um. Mit anderen Worten wendet die Anzeigesteuerung 52 mindestens eine Leuchtdichtenreduzierung, eine Farbänderung, Linienbreitenänderung oder Verwendung eines Pfeils mit einer Leerstelle auf den sich mit dem Fahrzeug 150 überlappenden Abschnitt 311 in dem gesamten geraden Pfeil 310 an. Anders ausgedrückt, ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts, der ein Teil des ersten virtuellen Bilds 301 ist, der sich mit dem blockierenden Objekt (Fahrzeug 150) überlappt, um die Sichtbarkeit des überlappenden Abschnitts im Vergleich zu derjenigen des nicht überlappenden Abschnitts zu reduzieren. Mit anderen Worten ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 so, dass der ursprüngliche Anzeigemodus in dem nicht überlappenden Abschnitt beibehalten wird.
6B ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für die Anzeige des ersten virtuellen Bilds 301 darstellt, wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich einem Schwellenwert ist. Die Anzeigesteuerung 52 ändert den Anzeigemodus des geraden Pfeils 310 nicht, wenn der Abstand zu dem Fahrzeug 150 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, selbst wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt wie dem Fahrzeug 150 kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist. Der Grund hierfür ist, dass ein Befremdungsgefühl des Benutzers 200 im Vergleich zu dem Fall, in welchem sich das Fahrzeug 150 näher befindet, geringer ist, selbst wenn sich ein Spitzenabschnitt des geraden Pfeils 310 (Abschnitt im größten Sichtabstand) mit dem Fahrzeug 150 überlappt.
In der beispielhaften Ausführungsform ist die Anzeigesteuerung 52 ausgelegt, den Anzeigemodus des geraden Pfeils 310 bei dem in Bezug auf das Fahrzeug 150 überlappenden Abschnitt 311 und dem nicht überlappenden Abschnitt 312 zu ändern. Die Auslegung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Anzeigesteuerung 52 kann den Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 so ändern, dass sich das erste virtuelle Bild 301 (gerader Pfeil 310) nicht mit dem blockierenden Objekt überlappt. Beispielsweise kann der Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 so geändert werden, dass der Sichtabstand des ersten virtuellen Bilds 301 kleiner als der Abstand zu dem blockierenden Objekt wird. Mit anderen Worten kann der Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 so geändert werden, dass das erste virtuelle Bild 301 in einen Raum projiziert wird, der dem Fahrzeug näher ist als das blockierende Objekt. Alternativ kann der Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 so geändert werden, dass das erste virtuelle Bild 301 vor das blockierende Objekt projiziert wird. Weiterhin kann der Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 so geändert werden, dass das erste virtuelle Bild 301 geteilt wird und das erste virtuelle Bild 301 in zwei Teilen einerseits in einen Raum, der dem Fahrzeug näher ist als das blockierende Objekt, und andererseits vor das blockierende Objekt projiziert wird.
Der gerade Pfeil 310 ist lediglich ein Beispiel des ersten virtuellen Bilds 301. Andere Bilder können als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt werden.
In dem oben beschriebenen Anzeigesystem 10 ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301, wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist und der Abstand zu dem blockierenden Objekt außerdem kleiner als der Schwellenwert ist. Dadurch kann das Befremdungsgefühl des Benutzers 200 aufgrund der überlappenden Wahrnehmung des blockierenden Objekts und des ersten virtuellen Bilds 301 mit einem Tiefeneindruck reduziert werden.
Die Beschreibung oben betrifft das Beispiel, in dem das Anzeigesystem 10 den Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 nicht ändert, wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich dem Schwellenwert ist, selbst wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist. Die Auslegung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das Anzeigesystem 10 kann den Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 unabhängig von dem Abstand zu dem blockierenden Objekt ändern, wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist. Mit anderen Worten ist Schritt S5 in 4 nicht wesentlich.
Es gibt einen Fall, in welchem nur ein mittlerer Abschnitt des ersten virtuellen Bilds 301 überlappt und sich beide Seiten in der Richtung entlang der Straßenoberfläche 600 nicht mit dem blockierenden Objekt überlappen. In diesem Fall können beide Enden des ersten virtuellen Bilds 301, die sich nicht mit dem blockierenden Objekt überlappen, in jeweils anderen Anzeigemodi oder in dem gleichen Anzeigemodus angezeigt werden.
Als Nächstes sind modifizierte Beispiele für den Anzeigemodus des Anzeigesystems 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Der Aufbau des Anzeigesystems in jedem modifizierten Beispiel stimmt mit dem in 3 dargestellten Anzeigesystem 10 überein. Die Betriebsweise der Anzeigesteuerung 52 unterscheidet sich jedoch.
(5) Modifiziertes Beispiel A des Anzeigemodus
In den vorgenannten (4) Konkreten Beispielen für die Änderung des Anzeigemodus wird das erste virtuelle Bild 301 (gerader Pfeil 310) in beiden Anzeigemodi - vor und nach der Änderung - mit einem Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600 angezeigt. In diesem modifizierten Beispiel zeigt das Anzeigesystem 10 das zweite virtuelle Bild 302 ohne einen Tiefeneindruck an, indem der Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 mit einem Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600 geändert wird.
Ein konkretes Beispiel ist unter Bezugnahme auf 7 neben 5A bis 5D beschrieben. 7 ist eine schematische Ansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel A darstellt.
Wie in 5A und 5C gezeigt, bestimmt die Anzeigesteuerung 52 auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen, dass als erstes virtuelles Bild 301 auf der ersten virtuellen Fläche 501 der gerade Pfeil 310 anzuzeigen ist.
Wie in 5C und 5D gezeigt, überlappt sich der gerade Pfeil 310 mit dem Fahrzeug 150, wenn das Fahrzeug 150 als das blockierende Objekt in der Projektionsrichtung vorhanden ist und der Abstand zu dem Fahrzeug 150 kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist.
Daher ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus, um den geraden Pfeil 310 auf der zweiten virtuellen Fläche 502 anstatt auf der ersten virtuellen Fläche 501 anzuzeigen, wie in 7 gezeigt. Mit anderen Worten ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus, um den geraden Pfeil 310 als zweites virtuelles Bild 302 anstatt als erstes virtuelles Bild 301 anzuzeigen. Zu dieser Zeit steuert die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so, dass anstatt des geraden Pfeils 310 als erstes virtuelles Bild 301 ein gerader Pfeil 315 als zweites virtuelles Bild 302 auf die zweite virtuelle Fläche 502 projiziert wird.
Wie oben beschrieben, ist das zweite virtuelle Bild 302 ein virtuelles Bild mit einem Sichtabstand, der aus der Sicht des Benutzers 200 an dem oberen und unteren Ende in der vertikalen Richtung (vertikalen Richtung in 2) ungefähr gleich ist. Mit anderen Worten wird das zweite virtuelle Bild 302 im Wesentlichen aufrecht stehen (vertikal) angezeigt, und somit besteht kein Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600.
Dementsprechend ist das Befremdungsgefühl des Benutzers 200 geringer, wenn der gerade Pfeil 310 als zweites virtuelles Bild 302 angezeigt wird, als wenn er als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt wird, da kein Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600 besteht.
Der gerade Pfeil 310 ist lediglich ein Beispiel des ersten virtuellen Bilds 301, und somit können auch andere Bilder als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt werden.
In dem modifizierten Beispiel wird der Anzeigemodus so geändert, dass der gerade Pfeil 310 als zweites virtuelles Bild 302 angezeigt wird. Der Anzeigemodus kann jedoch auch so geändert werden, dass der gerade Pfeil 310 als drittes virtuelles Bild 303 angezeigt wird.
(6) Modifiziertes Beispiel B des Anzeigemodus
In dem modifizierten Beispiel A wandelt das Anzeigesystem 10 das erste virtuelle Bild 301 mit einem Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600 einfach in das zweite virtuelle Bild 302 ohne einen Tiefeneindruck um.
Neben der Änderung des Anzeigemodus von dem ersten virtuellen Bild 301 mit einem Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600 zu dem zweiten virtuellen Bild 302 ohne einen Tiefeneindruck zeigt das Anzeigesystem 10 in diesem modifizierten Beispiel außerdem den Zustand vor dem Fahrzeug 100 als ein virtuelles Bild an.
Ein konkretes Beispiel ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 8A und 8B beschrieben. 8A und 8B sind schematische Ansichten, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel B darstellen.
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen, dass ein Rechtsabbiegepfeil oder Linksabbiegepfeil als erstes virtuelles Bild 301 auf der ersten virtuellen Fläche 501 anzuzeigen ist. Die nachfolgende Beschreibung betrifft das Beispiel eines Rechtsabbiegepfeils.
Wenn das Fahrzeug 150 als das blockierende Objekt in der Projektionsrichtung vorhanden ist und der Abstand zu dem Fahrzeug 150 kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist, überlappt sich der Rechtsabbiegepfeil mit dem Fahrzeug 150.
Die Anzeigesteuerung 52 ändert den Anzeigemodus genauso wie in dem modifizierten Beispiel A, um den Rechtsabbiegepfeil auf der zweiten virtuellen Fläche 502 anstatt den Rechtsabbiegepfeil auf der ersten virtuellen Fläche 501 anzuzeigen. Da das Anzeigesystem 10 die Fußgängerinformationen und die Umgebungsinformationen über das Fahrzeug 100 wie z. B. die Informationen über ein vorausbefindliches Fahrzeug von der Erlangungseinheit 6 erhalten hat, wird auf Grundlage dieser Elemente von Informationen auch ein virtuelles Bild, das den Zustand vor dem Fahrzeug 100 angibt, auf der zweiten virtuellen Fläche 502 angezeigt. Mit anderen Worten steuert die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so, dass ein virtuelles Bild, das den Rechtsabbiegepfeil und den Zustand vor dem Fahrzeug 100 anzeigt, auf der zweiten virtuellen Fläche 502 angezeigt wird.
In dem in 8A gezeigten Beispiel ist das virtuelle Bild 320 nicht der Inhalt, den der Benutzer 200 als den Zustand vor dem Fahrzeug 100 sieht, sondern die Vorderansicht von oberhalb des Benutzers 200. Mit anderen Worten zeigt das virtuelle Bild 320 den Zustand aus einer Perspektive von oberhalb des Fahrzeugs 100 mit Blickrichtung nach unten und schräg vorne. Dies macht eine virtuelle Anzeige in dem zweiten virtuellen Bild 302 möglich.
8A ist das Beispiel für die Anzeige des virtuellen Bilds 320 als zweites virtuelles Bild 302 einschließlich des Rechtsabbiegepfeils und der Informationen, die den Zustand vor dem Fahrzeug 100 angeben, auf der zweiten virtuellen Fläche 502. Mit anderen Worten zeigt 8A das Beispiel, in welchem das virtuelle Bild 320, das Informationen über den Rechtsabbiegepunkt und das Fahrzeug 150 angibt, als zweites virtuelles Bild 302 auf der zweiten virtuellen Fläche 502 angezeigt wird. Das virtuelle Bild 320 enthält den Rechtsabbiegepfeil 321, der auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen zur Anzeige bestimmt wird, und das virtuelle Bild 322, welches das Fahrzeug 150 als das blockierende Objekt angibt. Der Benutzer 200 kann durch visuelle Erkennung des virtuellen Bilds 320 über das Vorhandensein des Fahrzeugs 150 vor dem Fahrzeug 100 und außerdem das Nichtvorhandensein von Fußgängern oder Fahrzeugen vor dem Fahrzeug 150 informiert werden.
8B ist ein Beispiel für die Anzeige des virtuellen Bilds 330 als zweites virtuelles Bild 302, das sich von demjenigen in 8A unterscheidet, auf der zweiten virtuellen Fläche 502. Das virtuelle Bild 330 enthält den Rechtsabbiegepfeil 331, der auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen zur Anzeige bestimmt wird, das virtuelle Bild 332, welches das Fahrzeug 150 als das blockierende Objekt angibt, und das virtuelle Bild 333, das eine Person angibt, die vor dem Fahrzeug 150 vorhanden ist. Der Benutzer 200 kann durch visuelle Erkennung des virtuellen Bilds 330 über das Vorhandensein des Fahrzeugs 150 vor dem Fahrzeug 100 und außerdem das Vorhandensein von Personen vor dem Fahrzeug 150 informiert werden. Dementsprechend kann der Benutzer 200 ein Objekt (Person, Fahrzeug usw.) wahrnehmen, das durch das blockierende Objekt verborgen wird.
Der Rechtsabbiegepfeil ist lediglich das Beispiel des ersten virtuellen Bilds 301, und somit können auch andere Bilder als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt werden.
(7) Modifiziertes Beispiel C des Anzeigemodus
In diesem modifizierten Beispiel kombiniert das Anzeigesystem 10 das anzuzeigende erste virtuelle Bild 301 und das blockierende Objekt, um das anzuzeigende erste virtuelle Bild 301 in ein anderes virtuelles Bild (zweites virtuelles Bild 302), das dem Inhalt des anzuzeigenden ersten virtuellen Bilds 301 äquivalent ist, umzuwandeln.
Ein konkretes Beispiel ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 9A und 9B beschrieben. 9A und 9B sind schematische Ansichten, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel C darstellen.
Genauso wie bei dem modifizierten Beispiel B ist in dem modifizierten Beispiel C der Fall angenommen, dass die Anzeigesteuerung 52 auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen bestimmt, dass der Rechtsabbiegepfeil als erstes virtuelles Bild 301 auf der ersten virtuellen Fläche 501 anzuzeigen ist.
Wenn das Fahrzeug 150 in diesem Fall in der Projektionsrichtung (vor dem Benutzer 200) als das blockierende Objekt vorhanden ist und ein Abstand zu dem Fahrzeug 150 kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist, überlappt sich der Rechtsabbiegepfeil mit dem Fahrzeug 150.
Daher kombiniert die Anzeigesteuerung 52 den Rechtsabbiegepfeil und das Fahrzeug 150, welches das blockierende Objekt ist, um den Rechtsabbiegepfeil in das zweite virtuelle Bild 302 umzuwandeln, das ein anderes virtuelles Bild zum Angeben des Rechtsabbiegepunkts ist. Auf diese Weise ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des Rechtsabbiegepfeils.
In einem in 9A gezeigten Beispiel ändert die Anzeigesteuerung 52 den Rechtsabbiegepfeil (virtuelles Bild) in ein anderes rundes virtuelles Bild 340 um, das der Position des rechten Fahrtrichtungsanzeigers des vorausbefindlichen Fahrzeugs 150 überlagert werden kann. Das virtuelle Bild 340 ist ein Typ des zweiten virtuellen Bilds 302. In diesem Fall erhält die Anzeigesteuerung 52 die Position des rechten Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs 150 anhand eines von der Abbildungsvorrichtung 71 aufgenommenen Bilds. Die Anzeigesteuerung 52 ermittelt die Projektionsposition des virtuellen Bilds 340 auf der zweiten virtuellen Fläche 502 so, dass das virtuelle Bild 340 der erhaltenen Position überlagert werden kann. Die Antriebssteuerung 51 steuert dann den Projektor 40 so, dass das virtuelle Bild 340 auf die Anzeigeposition auf der zweiten virtuellen Fläche 502 projiziert wird.
In dem modifizierten Beispiel C überlagert das Anzeigesystem 10 das virtuelle Bild 340 der Position des rechten Fahrtrichtungsanzeigers des vorausbefindlichen Fahrzeugs 150, anstatt den Rechtsabbiegepfeil anzuzeigen. Dieser Anzeigemodus vermittelt dem Benutzer 200 den Eindruck, dass der rechte Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs 150 leuchtet. Dementsprechend kann das Anzeigesystem 10 den Benutzer 200 zum Rechtsabbiegen auffordern. Mit anderen Worten kombiniert das modifizierte Beispiel C das Fahrzeug 150 und das virtuelle Bild 340 unter Verwendung des Fahrzeugs 150 als Darstellungsfläche, um dem Benutzer 20 einen Inhalt zu vermitteln, der dem Rechtsabbiegepfeil äquivalent ist.
In einem anderen Beispiel, in welchem die Anzeigesteuerung 52 auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen bestimmt, dass eine Person vor dem Fahrzeug 150 als dem blockierenden Objekt vorhanden ist, bestimmt die Anzeigesteuerung 52, dass ein virtuelles Bild (warnendes virtuelles Bild) auf der ersten virtuellen Fläche 501 anzuzeigen ist, um den Benutzer 200 auf das Vorhandensein einer Person aufmerksam zu machen.
Wenn das Fahrzeug 150 in der Projektionsrichtung als das blockierende Objekt vorhanden ist und der Abstand zu dem Fahrzeug 150 kleiner oder gleich dem Sichtabstand ist, überlappt sich das warnende virtuelle Bild mit dem Fahrzeug 150.
Daher kombiniert die Anzeigesteuerung 52 das warnende virtuelle Bild und das Fahrzeug 150, welches das blockierende Objekt ist, um zu einem anderen virtuellen Bild zu wechseln, das den Benutzer 200 auffordert, das Vorhandensein einer Person zu beachten. Auf diese Weise ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des warnenden virtuellen Bilds.
In einem in 9B gezeigten Beispiel ändert die Anzeigesteuerung 52 das warnende virtuelle Bild in ein Paar virtueller Bilder 341 um, die Positionen der Bremsleuchten (Rückleuchten) des vorausbefindlichen Fahrzeugs 150 überlagert werden. In diesem Fall erhält die Anzeigesteuerung 52 die Positionen eines Paars von Bremsleuchten des Fahrzeugs 150 anhand eines von der Abbildungsvorrichtung 71 aufgenommenen Bilds. Die Anzeigesteuerung 52 ermittelt dann Projektionspositionen eines Paars virtueller Bilder 341 auf der zweiten virtuellen Fläche 502, an denen das Paar virtueller Bilder 341 dem erhaltenen Positionspaar überlagert werden kann. Die Antriebssteuerung 51 steuert dann den Projektor 40 so, dass jedes aus dem Paar virtueller Bilder 340 auf die jeweilige der Anzeigepositionen auf der zweiten virtuellen Fläche 502 projiziert wird.
In diesem modifizierten Beispiel überlagert das Anzeigesystem 10 die virtuellen Bilder 341 den Positionen der Bremsleuchte, die Teil des vorausbefindlichen Fahrzeugs 150 ist, anstatt das warnende virtuelle Bild anzuzeigen. Dieser Anzeigemodus vermittelt dem Benutzer 200 den Eindruck, dass die Bremsleuchten des Fahrzeugs 150 leuchten. Dementsprechend kann das Anzeigesystem 10 den Benutzer 200 auffordern, aufmerksam zu sein. Mit anderen Worten kann das Anzeigesystem 10 den Benutzer 200 auf das Vorhandensein einer Person aufmerksam machen, indem das Fahrzeug 150 und das virtuelle Bild 341 kombiniert werden, wobei das Fahrzeug 150 als eine Darstellungsfläche verwendet wird.
In dem modifizierten Beispiel C bestimmt die Anzeigesteuerung 52 vorzugsweise die Anzeigeposition so, dass der Sichtabstand des zweiten virtuellen Bilds 302 einem Abstand zu dem blockierenden Objekt wie dem Fahrzeug 150 entspricht, wenn das zweite virtuelle Bild 302, dessen Anzeigemodus von dem ersten virtuellen Bild 301 umgeändert wird, angezeigt wird. Dies ermöglicht es dem Benutzer 200, das zweite virtuelle Bild 302 im Vergleich zu dem Fall, in welchem der Sichtabstand des zweiten virtuellen Bilds 302 nicht dem Abstand zu dem blockierenden Objekt entspricht, mit einem geringeren Befremdungsgefühl zu betrachten.
Darüber hinaus kann die Farbe des virtuellen Bilds, das der Position jeder Bremsleuchte überlagert wird, entsprechend einem Abstand von dem Fahrzeug 100 zu der Person geändert werden. Alternativ kann die Leuchtdichte des virtuellen Bilds erhöht werden, wenn der Abstand von dem Fahrzeug 100 zu der Person kleiner wird.
(8) Modifiziertes Beispiel D des Anzeigemodus
Während das Fahrzeug 100 fährt, kann ein anderes Fahrzeug 150 in die Projektionsrichtung (vordere Bereich des Fahrzeugs 100) eines virtuellen Bilds kommen, beispielsweise durch Wechseln einer Fahrspur. Eine Änderung des Anzeigemodus in diesem Fall ist als Nächstes unter Bezugnahme auf 10A bis 13B beschrieben. 10A bis 13B sind schematische Ansichten, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel D darstellen.
Wie in 10A gezeigt, zeigt das Anzeigesystem 10 beispielsweise den geraden Pfeil 350 mit einem Tiefeneindruck entlang der Straßenoberfläche 600 als erstes virtuelles Bild 301 an, wenn das Fahrzeug 100 (siehe 1), das mit dem Anzeigesystem 10 ausgestattet ist, geradeaus fährt. Wenn das Fahrzeug 150 genauer auf einer anderen Fahrspur (einer in Bezug auf die Fahrtrichtung linken Fahrspur) fährt, zeigt das Anzeigesystem 10 den geraden Pfeil 350 in Blau (eine Farbe, die Sicherheit anzeigt) an.
Als Nächstes ist angenommen, dass die Anzeigesteuerung 52 auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen, insbesondere der Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs 100, bestimmt, dass das Fahrzeug 150 auf die Fahrspur wechselt, auf der das Fahrzeug 100 fährt. Wie in 10B gezeigt, ändert die Anzeigesteuerung 52 in diesem Fall den blauen geraden Pfeil 350 in den geraden Pfeil 350 mit einer Farbe, die Vorsicht anzeigt, wie z. B. Gelb, um. Die Antriebssteuerung 51 steuert den Projektor 40 so, dass der gerade Pfeil 350 mit der geänderten Farbe angezeigt wird.
Wie in 11A gezeigt, bestimmt die Anzeigesteuerung 52 das Fahrzeug 150 als ein blockierendes Objekt, wenn sich das Fahrzeug 150 weiter bewegt und die Anzeigesteuerung 52 eine Überlappung mit dem geraden Pfeil 350 erkennt, und ändert den Anzeigemodus so um, dass ein Abschnitt des geraden Pfeils 350, der sich mit dem Fahrzeug 150 überlappt, nicht angezeigt wird. Wie in 11B gezeigt, löscht dann die Anzeigesteuerung 52 allmählich einen Abschnitt des geraden Pfeils 350, der sich mit dem Fahrzeug 150 überlappt, während sich das Fahrzeug 150 bewegt.
Darüber hinaus, wie in 11A gezeigt, können ein Abschnitt 350a des geraden Pfeils 350 zwischen dem Fahrzeug 150 und dem Fahrzeug 100 und ein anderer Abschnitt 350b verschiedene Anzeigemodi verwenden. Beispielsweise kann der Abschnitt 350b eine allmählich abnehmende Leuchtdichte aufweisen, sodass der Abschnitt 350b im Vergleich zu dem Abschnitt 350a allmählich undeutlich wird. Auf diese Weise kann ein Abschnitt des geraden Pfeils 350, der sich mit dem Fahrzeug 150 überlappt, allmählich ausgeblendet werden, während sich das Fahrzeug 150 bewegt und mit dem geraden Pfeil 350 überlappt.
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt, dass der Spurwechsel des Fahrzeugs 150 abgeschlossen ist, wenn sich die Bewegung des Fahrzeugs 150 in der Richtung nach links und rechts stabilisiert und die Bewegung in der Richtung nach links und rechts innerhalb eines vorgegebenen Bereichs ist. Wenn die Anzeigesteuerung 52 erkennt, dass der Spurwechsel des Fahrzeugs 150 abgeschlossen ist, wird der gerade Pfeil 350 in dem Zustand angezeigt, in welchem der vordere Spitzenabschnitt gelöscht ist, wie in 11B gezeigt. Wie in 12A gezeigt, zeigt in diesem Fall die Anzeigesteuerung 52 neben dem geraden Pfeil 350 mit dem gelöschten vorderen Spitzenabschnitt ein virtuelles Bild 355, das einen geraden Pfeil und eine Nachricht zum „Geradeausfahren“ anzeigt, als zweites virtuelles Bild 302 an. Zu dieser Zeit steuert die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so, dass der gerade Pfeil 350 mit dem gelöschten vorderen Spitzenabschnitt auf der ersten virtuellen Fläche 501 und das virtuelle Bild 355 auf der zweiten virtuellen Fläche 502 angezeigt wird. Die Antriebssteuerung 51 steuert den Projektor 40 so, dass das virtuelle Bild 355 bei der Projektion des virtuellen Bilds 355 durch den Projektor 40 an einer Position angezeigt wird, die sich nicht mit dem Fahrzeug 150, das ein blockierendes Objekt ist, überlappt. Beispielsweise kann die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so steuern, dass das virtuelle Bild 355 an einer Position vor dem Fahrzeug 150 oder einer Position hinter dem Fahrzeug 150 angezeigt wird.
Dementsprechend zeigt das Anzeigesystem 10 das erste virtuelle Bild 301 und das zweite virtuelle Bild 302 gleichzeitig an, damit der Benutzer 200 diese visuell wahrnimmt.
Das vorstehende Beispiel beschreibt eine Änderung des Anzeigemodus, wenn der gerade Pfeil 350 als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt wird. Die gleiche Methode der Änderung des Anzeigemodus ist jedoch auch möglich, wenn ein Rechtsabbiegepfeil oder Linksabbiegepfeil als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt wird.
12B ist ein Beispiel für die Anzeige des Rechtsabbiegepfeils 351 mit gelöschtem Spitzenabschnitt als erstes virtuelles Bild 301 und eines virtuellen Bilds 356, das einen Rechtsabbiegepfeil und eine Nachricht zum „Rechtsabbiegen“ anzeigt, als zweites virtuelles Bild 302. Auch in diesem Fall kann die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so steuern, dass das virtuelle Bild 356 an einer Position vor oder hinter dem Fahrzeug 150 angezeigt wird. Alternativ kann die Antriebssteuerung 51 einen Punkt des tatsächlichen Rechtsabbiegens als einen Anzeigebezugspunkt annehmen und den Projektor 40 so steuern, dass das virtuelle Bild 356 mit diesem Bezugspunkt als Ausgangspunkt angezeigt wird. In diesem Fall kann die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so steuern, dass das virtuelle Bild 356 größer angezeigt wird, wenn der Punkt zum Rechtsabbiegen näher kommt.
Der gerade Pfeil 350 und der Rechtsabbiegepfeil 351 stellen als erstes virtuelles Bild 301 lediglich Beispiele dar. Als erstes virtuelles Bild 301 kann auch ein anderer Inhalt angezeigt werden.
Als Nächstes ist ein anderes Beispiel für die gleichzeitige Anzeige des ersten virtuellen Bilds 301 und des zweiten virtuellen Bilds 302 durch das Anzeigesystem 10 unter Bezugnahme auf 13Aund 13B beschrieben.
Dieses Beispiel betrifft den Fall, in welchem das erste virtuelle Bild 301 ein gerader Pfeil 360 ist.
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen, dass ein gerader Pfeil 360 auf der ersten virtuellen Fläche 501 anzuzeigen ist.
Wenn sich der gerade Pfeil 360 nicht mit dem Fahrzeug 150, das ein blockierendes Objekt ist, überlappt, wird der gerade Pfeil 360 als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt, wie in 13A gezeigt.
Wie in 13B gezeigt, zeigt die Anzeigesteuerung 52 den Abschnitt 361 des geraden Pfeils 360, der sich nicht mit dem Fahrzeug 150 überlappt, als erstes virtuelles Bild 301 an. Andererseits ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus des geraden Pfeils 360 so, dass das virtuelle Bild 362, das einem Abschnitt des geraden Pfeils 360, der sich mit dem Fahrzeug 150 überlappt, entspricht, als zweites virtuelles Bild 302 angezeigt wird. Zu dieser Zeit steuert die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so, dass der Abschnitt 361, der sich nicht mit dem Fahrzeug 150 überlappt, auf der ersten virtuellen Fläche 501 angezeigt wird und das virtuelle Bild 362 auf solche Weise angezeigt wird, dass das virtuelle Bild 362 von dem Abschnitt 361, der sich nicht mit dem Fahrzeug 150 überlappt, scheinbar auf der zweiten virtuellen Fläche 502 fortgesetzt wird.
Auf diese Weise ergänzt das Anzeigesystem 10 einen Abschnitt des ersten virtuellen Bilds 301, der durch das blockierende Objekt blockiert wird, mit dem zweiten virtuellen Bild 302. Dementsprechend kann der Benutzer 200 auch den blockierten Abschnitt visuell erkennen.
Der gerade Pfeil 360 ist lediglich ein Beispiel des ersten virtuellen Bilds 301. Als erstes virtuelles Bild 301 kann auch ein anderer Inhalt angezeigt werden.
(9) Modifiziertes Beispiel E des Anzeigemodus
In diesem modifizierten Beispiel zeigt das in 1 gezeigte Anzeigesystem 10, wenn sich das virtuelle Bild 300 mit einem blockierenden Objekt überlappt, einen Inhalt, der dem von dem virtuellen Bild 300 gezeigten äquivalent ist, an einer Position, die sich nicht mit dem blockierenden Objekt überlappt, als virtuelles Bild 300 an. Ein konkretes Beispiel ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 14A und 14B beschrieben. 14A und 14B sind schematische Ansichten, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel E darstellen.
Beispielsweise kann die in 3 gezeigte Anzeigesteuerung 52 auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen bestimmen, dass ein virtuelles Bild, das ein Verbot des Spurwechsels angibt, als erstes virtuelles Bild 301 anzuzeigen ist.
In diesem Fall ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus, um ein anderes virtuelles Bild, das ein Verbot des Spurwechsels angibt, an einer Position, die sich nicht mit dem Fahrzeug 150 überlappt, anzuzeigen, wenn sich das zur Anzeige bestimmte erste virtuelle Bild 301 mit dem blockierenden Objekt wie dem Fahrzeug 150 überlappt. Wie in 14A gezeigt, ändert die Anzeigesteuerung 52 beispielsweise den Anzeigemodus, um ein virtuelles Bild 370 auf beiden Seiten des Fahrzeugs 150 als erstes virtuelles Bild 301 anzuzeigen. Das virtuelle Bild 370 enthält mehrere Rechtecke mit einer Farbe, die eine Gefahr anzeigt, wie z. B. Rot. Zu dieser Zeit steuert die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so, dass das virtuelle Bild 370 als erstes virtuelles Bild 301 auf beide Seiten des Fahrzeugs 150 projiziert wird. Die roten Rechtecke werden auf beiden Seiten des Fahrzeugs 150 entlang der Straßenoberfläche 600 angeordnet und angezeigt, sodass der Benutzer 200 darüber informiert wird, dass der Spurwechsel verboten ist.
Es gibt außerdem den Fall, dass die Anzeigesteuerung 52 auf Grundlage der Fahrassistenzinformationen bestimmt, dass ein Spurwechsel nach links in Bezug auf die Fahrtrichtung verboten ist, aber ein Spurwechsel nach rechts erlaubt ist. In diesem Fall ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus, um ein virtuelles Bild, welches das Verbot des Spurwechsels nach links angibt, und ein virtuelles Bild, welches die Zulässigkeit des Spurwechsels nach rechts angibt, separat an Positionen anzuzeigen, die sich nicht mit dem Fahrzeug 150 überlappen, wenn sich das zur Anzeige bestimmte erste virtuelle Bild 301 mit dem Fahrzeug 150 überlappt.
Wie in 14B gezeigt, ändert die Anzeigesteuerung 52 beispielsweise den Anzeigemodus, um das virtuelle Bild 370, das mehrere rote Rechtecke auf der linken Seite des Fahrzeugs 150 enthält, als erstes virtuelles Bild 301 anzuzeigen. Andererseits ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus, um das virtuelle Bild 372, das mehrere blaue Rechtecke auf der rechten Seite des Fahrzeugs 150 enthält, als erstes virtuelles Bild 301 anzuzeigen. Zu dieser Zeit steuert die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so, dass als erste virtuelle Bilder 301 das virtuelle Bild 370 auf der linken Seite und das virtuelle Bild 372 auf der rechten Seite des Fahrzeugs 150 angezeigt werden. Dementsprechend werden die roten Rechtecke auf der linken Seite angeordnet und angezeigt, und die blauen Rechtecke werden auf der rechten Seite des Fahrzeugs 150 angeordnet und angezeigt. Dieser Anzeigemodus informiert den Benutzer 200 über die Zulässigkeit des Wechsels der Fahrspur nach rechts.
Der Spurwechsel ist lediglich ein Beispiel eines anzuzeigenden Inhalts, und somit können auch andere Inhalte angezeigt werden. Darüber hinaus ist eine Grafik, die als erstes virtuelles Bild 301 an einer Position, die sich nicht mit dem blockierenden Objekt überlappt, anzuzeigen ist, nicht auf ein Rechteck beschränkt. Andere Formen sind möglich. Weiterhin ist ein virtuelles Bild, das als erstes virtuelles Bild 301 an einer Position, die sich nicht mit dem blockierenden Objekt überlappt, anzuzeigen ist, nicht auf eine Grafik eingeschränkt. Es kann sich auch um Text, ein Symbol oder dergleichen handeln.
(10) Modifiziertes Beispiel F des Anzeigemodus
Wie oben beschrieben, kann das Anzeigesystem 10 auch die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen als virtuelles Bild 300 anzeigen. Ein konkretes Beispiel ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 15A und 15B beschrieben. 15A und 15B sind schematische Ansichten, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel F darstellen.
Beispielsweise gibt es einen Fall, in welchem die in 3 gezeigte Anzeigesteuerung 52 bestimmt, dass eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 als zweites virtuelles Bild 302 anzuzeigen ist, wie in 15A gezeigt.
In diesem Fall zeigt die Anzeigesteuerung 52 das zweite virtuelle Bild 302, das die Geschwindigkeit angibt, zwischen dem Fahrzeug 150 und dem Fahrzeug 100 und in der Nähe des Fahrzeugs 150 an, wenn sich das zweite virtuelle Bild 302 nicht mit einem blockierenden Objekt wie dem Fahrzeug 150 überlappt.
Wenn sich das zweite virtuelle Bild 302 mit dem Fahrzeug 150 überlappt, ändert die Anzeigesteuerung 52 den Anzeigemodus von dem zweiten virtuellen Bild 302 zu dem dritten virtuellen Bild 303 um, wie in 15B gezeigt. Zu dieser Zeit steuert die Antriebssteuerung 51 den Projektor 40 so, dass die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen als drittes virtuelles Bild 303 angezeigt werden.
(11) Modifiziertes Beispiel G des Anzeigemodus
Wie oben beschrieben, kann das Anzeigesystem 10 einen Anzeigeinhalt auf Grundlage der Navigationsinformationen anzeigen. Beispielsweise zeigt ein allgemeines Anzeigesystem Informationen zum Führen des Fahrzeugs 100 in einer Fahrtrichtung (gerade, nach rechts, nach links usw.) zu einem Ziel (wobei ein Pfeil die zu wählende Richtung angibt) in einem Anzeigebereich C4 an, der von gestrichelten Linien C1 bis C3, die in 16A gezeigt sind, umgeben ist. In diesem Fall kann der Benutzer 200 darüber verunsichert sein, in welcher Richtung sich das Ziel in Bezug auf die momentane Position befindet.
Daher stellt das Anzeigesystem 10 in dem modifizierten Beispiel G einen Bezugspunkt A in einem vorgegebenen Abstand in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 ein, wie in 16A gezeigt. Der Bezugspunkt A1 befindet sich an einer Position, die jenseits der gestrichelten Linie C3 ist. Beispielsweise wird der Bezugspunkt A1 auf eine Position eingestellt, die sich in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 50 m vor dem Fahrzeug 100 befindet. Das Anzeigesystem 10 zeigt Informationen, welche die Richtung des Ziels angeben, als virtuelles Bild 300 an, wobei der Bezugspunkt A1 als Ausgangspunkt verwendet wird. 16A ist eine schematische Positionsansicht, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel G darstellt.
Wenn das Ziel beispielsweise Punkt B1 in 16A ist, erhält die Anzeigesteuerung 52 eine Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B1. Die Antriebssteuerung 51 steuert den Projektor 40 so, dass die von der Anzeigesteuerung 52 erhaltene Richtung als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt wird. 16B zeigt ein Beispiel, in dem eine Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B1 angezeigt wird, wenn Punkt B1 das Ziel ist. Ein virtuelles Bild 380 als erstes virtuelles Bild 301, das in 16B dargestellt ist, enthält ein virtuelles Bild 381, das den Bezugspunkt A1 darstellt, und ein virtuelles Bild 382, das die Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B1 angibt. Auf diese Weise kann der Benutzer 200 intuitiv erkennen, dass das Ziel weiter entfernt ist als der Bezugspunkt A1.
Wenn der in 16A gezeigte Punkt B2 das Ziel ist, erhält die Anzeigesteuerung 52 darüber hinaus eine Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B2. Die Antriebssteuerung 51 steuert dann den Projektor 40 so, dass die von der Anzeigesteuerung 52 erhaltene Richtung als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt wird. 16C zeigt ein Beispiel, in dem die Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B2 angegeben wird, wenn Punkt B2 das Ziel ist. Ein virtuelles Bild 385, das in 16C als erstes virtuelles Bild 301 dargestellt ist, enthält ein virtuelles Bild 386, das den Bezugspunkt A1 darstellt, und ein virtuelles Bild 387, das die Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B2 angibt. Auf diese Weise kann der Benutzer 200 intuitiv erkennen, dass sich das Ziel um den Bezugspunkt A1 befindet.
Wenn der in 16A gezeigte Punkt B3 das Ziel ist, erhält die Anzeigesteuerung 52 darüber hinaus eine Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B3. Die Antriebssteuerung 51 steuert dann den Projektor 40 so, dass die von der Anzeigesteuerung 52 erhaltene Richtung als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt wird. 16D zeigt ein Beispiel, in dem die Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B3 angegeben wird, wenn Punkt B3 das Ziel ist. Ein virtuelles Bild 390 als erstes virtuelles Bild 301, das in 16D gezeigt ist, enthält ein virtuelles Bild 391, das den Bezugspunkt A1 darstellt, und ein virtuelles Bild 392, das die Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B3 angibt. Auf diese Weise kann der Benutzer 200 intuitiv erkennen, dass sich das Ziel näher als der Bezugspunkt A1 zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Bezugspunkt A1 befindet.
Wenn der in 16A gezeigte Punkt B4 das Ziel ist, erhält die Anzeigesteuerung 52 darüber hinaus eine Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B4. Die Antriebssteuerung 51 steuert dann den Projektor 40 so, dass die von der Anzeigesteuerung 52 erhaltene Richtung als erstes virtuelles Bild 301 angezeigt wird. 16E zeigt ein Beispiel, in dem die Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B4 angegeben wird, wenn Punkt B4 das Ziel ist. Ein virtuelles Bild 391, das in 16E als erstes virtuelles Bild 301 gezeigt ist, enthält ein virtuelles Bild 396, das den Bezugspunkt A1 darstellt, und ein virtuelles Bild 397, das die Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Punkt B4 angibt. In 16E ist in dem virtuellen Bild 397 keine Pfeilspitze gezeigt. Indem nur die gerade Linie ohne eine Pfeilspitze dargestellt wird, kann ausgedrückt werden, dass das Ziel weiterhin näher als die gestrichelte Linie C2 ist, die eine Grenze auf der Vorderseite in dem normalen Anzeigebereich C4 angibt. Dementsprechend kann der Benutzer 200 intuitiv erkennen, dass sich das Fahrzeug 100 dem Ziel sehr nahe ist oder dass das Fahrzeug 100 das Ziel bereits passiert hat.
In dem modifizierten Beispiel G kann eine Anzeigefarbe des ersten virtuellen Bilds 301 entsprechend einem Abstand und einer Richtung von dem Bezugspunkt A1 zu dem Ziel geändert werden. Wenn sich das Ziel beispielsweise weiter entfernt als oder in der Nähe des Bezugspunkts A1 befindet, kann das erste virtuelle Bild 301 in Blau angezeigt werden. Wenn sich das Ziel zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Bezugspunkt A1 befindet, kann das erste virtuelle Bild 301 in Gelb angezeigt werden. Wenn das Ziel näher als die gestrichelte Linie C2 ist, kann das erste virtuelle Bild 301 in Rot angezeigt werden. Durch Ändern der Anzeigefarbe kann der Benutzer 200 weiterhin intuitiv eine Entfernung zum Ziel und eine Richtung des Ziels erkennen. Die Farben sind nicht auf die vorgenannten Farben beschränkt.
Bei der Anzeige des ersten virtuellen Bilds 301 kann sich das erste virtuelle Bild 301 auch in dem modifizierten Beispiel G mit einem blockierenden Objekt überlappen. In diesem Fall ändert das Anzeigesystem 10 den Anzeigemodus des ersten virtuellen Bilds 301 in einer Weise, die in der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform und den modifizierten Beispielen A bis F beschrieben ist.
(12) Modifiziertes Beispiel H des Anzeigemodus
Ein Wert zum Einstellen des Bezugspunkts in dem modifizierten Beispiel G ist unveränderlich (z. B. 50 [m]), aber ein Wert zum Einstellen des Bezugspunkts in diesem modifizierten Beispiel ist veränderlich.
In dem modifizierten Beispiel H stellt die in 3 gezeigte Anzeigesteuerung 52 einen neuen Bezugspunkt an einer Position ein, die sich nicht mit einem blockierenden Objekt überlappt, z. B. an einer Position, die näher als das blockierende Objekt ist, wenn sich der eingestellte Bezugspunkt mit dem blockierenden Objekt überlappt. Die Anzeigesteuerung 52 ermöglicht die Anzeige des ersten virtuellen Bilds 301 so, dass eine Richtung von dem neu eingestellten Bezugspunkt zu einem Ziel angegeben wird.
Der Betrieb des Anzeigesystems 10 in dem modifizierten Beispiel H ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 1, 3 und 17 beschrieben.
17 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Anzeigesystems in dem modifizierten Beispiel H darstellt.
Die in 3 dargestellte Erlangungseinheit 6 erhält Informationen einschließlich Positionsinformationen, Fahrtrichtungsinformationen und Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs 100 (siehe 1), das mit dem Anzeigesystem 10 ausgestattet ist (Schritt S100).
Die Erlangungseinheit 6 erhält Blockierungsobjektinformationen über ein blockierendes Objekt von dem Erfassungssystem 7 (Schritt S 101). Die Blockierungsobjektinformationen schließen das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines blockierenden Objekts und einen Abstand zu dem blockierenden Objekt, falls vorhanden, ein.
Die Erlangungseinheit 6 erhält eine Koordinate eines Führungspunkts (Ziel) anhand der Navigationsinformationen (Schritt S102).
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt, ob der Bezugspunkt visuell erkennbar ist oder nicht (Schritt S 103). Genauer bestimmt die Anzeigesteuerung 52, ob sich der Bezugspunkt mit einem blockierenden Objekt wie einem Gebäude überlappt oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass der Bezugspunkt visuell erkennbar ist (Ja in Schritt S103), berechnet die Anzeigesteuerung 52 einen Anzeigebereich des anzuzeigenden virtuellen Bilds 300 (Schritt S104).
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt, ob der Anzeigebereich visuell erkennbar ist oder nicht (Schritt S105). Wenn bestimmt wird, dass der Anzeigebereich visuell erkennbar ist (Ja in Schritt S105), erhält die Anzeigesteuerung 52 einen Abstand und eine Richtung von dem momentanen Punkt zu dem Führungspunkt (Schritt S107).
Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt eine als virtuelles Bild 300 anzuzeigende Grafik (Anzeigegrafik), eine Anzeigefarbe, eine Durchlässigkeit und andere Anzeigeformataspekte entsprechend dem Abstand und der Richtung zu dem Führungspunkt (Schritt S108). Die Anzeigesteuerung 52 ermittelt den Abstand und die Richtung von dem Bezugspunkt zu dem Führungspunkt mit Hilfe einer Koordinate des Bezugspunkts und der Koordinate des Führungspunkts. Die Anzeigesteuerung 52 bestimmt beispielsweise eine der in 16B bis 16E gezeigten Grafiken als die Anzeigegrafik, welche die Richtung von dem Bezugspunkt zu dem Führungspunkt angibt. Darüber hinaus bestimmt die Anzeigesteuerung 52 die Anzeigefarbe und Durchlässigkeit des Bezugspunkts und außerdem die Anzeigefarbe und Durchlässigkeit der Anzeigegrafik entsprechend dem Abstand und der Richtung. Beispielsweise bestimmt die Anzeigesteuerung 52 die Anzeigefarben wie in dem modifizierten Beispiel G beschrieben.
Die Antriebssteuerung 51 führt dann eine Anzeigeverarbeitung durch, um das erste virtuelle Bild 301 in dem vorgegebenen Anzeigeformat zu projizieren (Schritt S109).
Wenn bestimmt wird, dass der Bezugspunkt nicht visuell erkennbar ist (Nein in Schritt S103), korrigiert die Anzeigesteuerung 52 den Bezugspunkt (Schritt S 106). Genauer ändert die Anzeigesteuerung 52 die Position des Bezugspunkts in eine Position um, an welcher der Bezugspunkt erkennbar ist. Beispielsweise ändert die Anzeigesteuerung 52 den Bezugspunkt auf eine Position um, die näher als das blockierende Objekt ist. Die Anzeigesteuerung 52 führt dann die Verarbeitung in Schritt S 104' und Schritt S 105' durch, um den visuell erkennbaren Anzeigebereich zu berechnen. In Schritt S 104' und Schritt S105' wird eine mit Schritt S104 bzw. Schritt S105 identische Verarbeitung durchgeführt. Dann wird der Prozess mit Schritt S 107 fortgesetzt.
Wenn bestimmt wird, dass der Anzeigebereich nicht visuell erkennbar ist (Nein in Schritt S105 und Schritt S105'), korrigiert die Anzeigesteuerung 52 den Bezugspunkt (Schritt S106). Da der Bezugspunkt in diesem Fall visuell erkennbar ist, berechnet die Anzeigesteuerung 52 erneut einen visuell erkennbaren Anzeigebereich. Dann wird der Prozess mit Schritt S 107 fortgesetzt.
Nachfolgend ist ein konkretes Beispiel unter Bezugnahme auf 18A und 18B beschrieben. 18A und 18B sind schematische Ansichten, die eine Änderung des Anzeigemodus in dem modifizierten Beispiel H darstellen.
18A zeigt ein Beispiel, in dem sich der Bezugspunkt A1 mit einem blockierenden Objekt D1 wie einem Gebäude überlappt. Wenn sich der Bezugspunkt A1 und das blockierende Objekt D 1 überlappen, überlappt sich das anzuzeigende erste virtuelle Bild 301 (insbesondere ein virtuelles Bild, das den Bezugspunkt A1 darstellt) mit dem blockierenden Objekt D1, und somit kann der Benutzer 200 das Bild nur schwer visuell erkennen. Wie oben beschrieben, stellt die Anzeigesteuerung 52 daher einen neuen Bezugspunkt A2 an einer Position ein, die näher als das blockierende Objekt D1 ist. Da sich das anzuzeigende erste virtuelle Bild 301 und das blockierende Objekt D1 nicht überlappen, kann der Benutzer 200 einen Abstand und eine Richtung von dem neuen Bezugspunkt A2 zu einem Ziel (z. B. zu einem der Punkte B2 bis B4 in 18A) leicht visuell erkennen.
Ein neuer Bezugspunkt wird nicht nur dann eingestellt, wenn sich der Bezugspunkt A1 mit dem blockierenden Objekt D1 überlappt. Beispielsweise kann der Bezugspunkt entsprechend dem Fahrzustand wie der Geschwindigkeit, dem Straßenprofil und der Steigung unabhängig von dem Vorhandensein des blockierenden Objekts geändert werden. Wie in 18B gezeigt, wird genauer der Bezugspunkt A1 in den Bezugspunkt A3 umgeändert, wenn der Bezugspunkt A1 aufgrund eines Anstiegs der Straße nur schwer visuell erkannt werden kann, obwohl sich der Bezugspunkt A1 nicht mit dem blockierenden Objekt überlappt. Der Bezugspunkt A3 befindet sich an einer leicht erkennbaren Position, die näher als das blockierende Objekt D1 ist. Dementsprechend kann der Benutzer 200 den Bezugspunkt A3 visuell erkennen, und somit können der Abstand und die Richtung von dem Bezugspunkt A3 zu einem Ziel (z. B. zu einem der Punkte B2 bis B4 in 18B) leicht visuell erkannt werden.
(Andere modifizierte Beispiele)
Die vorstehende beispielhafte Ausführungsform ist lediglich eine der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Solange das Ziel der vorliegenden Offenbarung erreicht wird, sind eine Reihe von Änderungen, typischerweise gemäß der Gestaltung, der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform möglich. Weiterhin können Funktionen, die dem Anzeigesystem 10 äquivalent sind, durch Identifikationsverfahren, Computerprogramme, ein nichtflüchtiges Aufzeichnungsmedium, auf dem das Programm gespeichert ist, und so weiter umgesetzt sein.
Ein Verfahren zum Steuern des Anzeigesystems in der beispielhaften Ausführungsform ist ein Steuerverfahren für das Anzeigesystem 10, das den Projektor 40, der das virtuelle Bild 300 in den Zielraum 400 projiziert, um es einer Zielperson (z. B. dem Benutzer 200) zu erlauben, das virtuelle Bild 300 visuell zu erkennen, und die Steuerung 5, welche die Anzeige des virtuellen Bilds 300 steuert, enthält. Gemäß diesem Steuerverfahren wird ein Anzeigemodus des virtuellen Bilds geändert, wenn ein blockierendes Objekt in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds vorhanden ist und das blockierende Objekt außerdem innerhalb eines Sichtabstands zu dem virtuellen Bild vorhanden ist. Ein Programm gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist ein Programm zum Ausführen des oben erwähnten Verfahrens zum Steuern des Anzeigesystems 10 auf einem Computersystem. Ein nichtflüchtiges Aufzeichnungsmedium gemäß der beispielhaften Ausführungsform speichert dieses Programm in computerlesbarer Form.
Das Anzeigesystem 10 oder ein Ausführungssubjekt des Steuerverfahrens des Anzeigesystems 10 enthält ein Computersystem. Das Computersystem besteht hauptsächlich aus einem Prozessor und einem Speicher als Hardware. Der Prozessor führt das in dem Speicher des Computersystems aufgezeichnete Programm aus, um eine Funktion als Anzeigesystem 10 oder das Ausführungssubjekt des Verfahrens umzusetzen. Das Programm kann im Voraus in dem Speicher des Computersystems aufgezeichnet sein, aber kann auch über eine elektrische Kommunikationsleitung bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann das Programm bereitgestellt werden, indem es auf einem nichtflüchtigen Aufzeichnungsmedium wie einer Speicherkarte, einem optischen Datenträger und einem Festplattenlaufwerk, die durch das Computersystem lesbar sind, gespeichert wird. Der Prozessor des Computersystems ist mit ein oder mehreren elektronischen Schaltungen einschließlich einer IC-Schaltung (integrierte Halbleiterschaltung) oder einer LSI-Schaltung (Large Scale Integration) umgesetzt. Mehrere elektronische Schaltungen können in einen einzelnen Chip integriert sein oder auf mehrere Chips verteilt sein. Die einzelnen Chips können in eine einzelne Vorrichtung integriert sein oder auf mehrere Vorrichtung verteilt sein.
Darüber hinaus kann die Funktion der Steuerung 5 in dem Anzeigesystem 10 auf mehrere Systeme (Vorrichtung) verteilt sein. Mindestens ein Teil der Funktion der Steuerung 5 kann beispielsweise per Cloud (Cloud-Computing) umgesetzt sein.
Darüber hinaus kann das Anzeigesystem 10 sogenannte Verkehrsvernetzungs-(Vehicle-to-Everything, V2X)-Kommunikationstechnik zur direkten Kommunikation zwischen Fahrzeugen (Fahrzeug-zu-Fahrzeug) oder zwischen einem Fahrzeug und Infrastruktur wie Verkehrsampeln und Verkehrszeichen (Straße-zu-Fahrzeug) einsetzen. Die V2X-Kommunikationstechnik ermöglicht es dem Fahrzeug 100, die Informationen über mobile Körper von umgebenden Fahrzeugen oder der Infrastruktur zu erhalten. Darüber hinaus kann der Inhalt des in den Zielraum 400 zu projizierenden virtuellen Bilds 300 durch Infrastruktur bestimmt werden. In diesem Fall kann mindestens ein Teil der Steuerung 5 nicht in dem Fahrzeug 100 installiert sein.
Darüber hinaus kann das Anzeigesystem 10 das virtuelle Bild 300 beispielsweise in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 in einen seitlichen, hinteren oder oberen Bereich projizieren, anders als bei der Auslegung, bei der das virtuelle Bild 300 in den Zielraum 400 projiziert wird, der sich in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 vorne befindet.
Darüber hinaus ist das Anzeigesystem 10 auch auf andere mobile Körper als das Fahrzeug 100 wie Motorräder, Züge, Flugzeuge, Baumaschinen und Schiffe anwendbar, ohne auf das Fahrzeug 100 eingeschränkt zu sein. Darüber hinaus kann das Anzeigesystem 10 beispielsweise in einer Vergnügungseinrichtung installiert sein, ohne auf mobile Körper beschränkt zu sein. Das Anzeigesystem 10 kann auch für tragbare Endgeräte (Wearables) wie ein am Kopf befestigtes Display (HMD), ein medizinisches Gerät und ein stationäres Gerät verwendet werden.
Weiterhin ist das Anzeigesystem 10 nicht auf die Auslegung beschränkt, bei der ein virtuelles Bild mit Hilfe von Laserstrahlen projiziert wird. Beispielsweise kann das Anzeigesystem 10 ausgelegt sein, ein Bild (virtuelles Bild 300) durch einen Projektor von der Rückseite eines streuenden und durchlässigen Bildschirms zu projizieren. Alternativ kann ein virtuelles Bild 300 entsprechend einem auf einer Flüssigkristallanzeige angezeigten Bild über den Projektor 40 projiziert werden.
In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform und den modifizierten Beispielen ist das virtuelle Bild 300 vor der Änderung des Anzeigemodus als erstes virtuelles Bild 301 bezeichnet. Das virtuelle Bild 300 vor der Änderung des Anzeigemodus kann jedoch auch das zweite virtuelle Bild 302 sein.
In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform und den modifizierten Beispielen enthält das Erfassungssystem 7 die Abbildungsvorrichtung 71 und den Laser-Radar 72. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau eingeschränkt, solange das Erfassungssystem 7 eine Funktion zum Erfassen des Vorhandenseins eines beliebigen Hindernisses, das Aufmerksamkeit verlangt, in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 aufweist.
In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform und den modifizierten Beispielen ist das Erfassungssystem 7 ausgelegt, einen Abstand zu dem blockierenden Objekt zu erhalten. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Auslegung eingeschränkt. Die Steuerung 5 in dem Anzeigesystem 10 kann einen Abstand zu dem blockierenden Objekt erhalten.
(Zusammenfassung)
Das Anzeigesystem 10 enthält den Projektor 40 und die Steuerung 5. Der Projektor 40 projiziert das anzuzeigende virtuelle Bild 300 in den Zielraum 400. Die Steuerung 5 steuert die Anzeige des virtuellen Bilds 300. Die Steuerung 5 ändert den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300, wenn ein blockierendes Objekt (z. B. das Fahrzeug 150) in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 vorhanden ist und ein Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich einem Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 ist. Mit anderen Worten ändert die Steuerung 5 den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300, wenn ein blockierendes Objekt in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 vorhanden ist und dieses blockierende Objekt innerhalb des Sichtabstands zu dem virtuellen Bild 300 vorhanden ist.
Diese Auslegung kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Die Steuerung 5 muss den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 nicht ändern, wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich einem Schwellenwert ist. Mit anderen Worten muss die Steuerung 5 den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 nicht ändern, wenn sich das blockierende Objekt an der ersten Position, die näher als die Position des Sichtabstands ist, oder an einer Position, die weiter entfernt als die erste Position ist, befindet. Mit dieser Auslegung besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit eines Befremdungsgefühls, wenn sich das virtuelle Bild 300 mit dem blockierenden Objekt überlappt, das in einem Abstand sichtbar ist, der den Schwellenwert überschreitet, als bei dem Fall, in welchem sich das virtuelle Bild 300 mit dem blockierenden Objekt überlappt, das in einem kleineren Abstand sichtbar ist. Daher vermeidet das Anzeigesystem 10 die Änderung des Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300, wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wodurch ein Verarbeitungsaufwand reduziert wird.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 ändern, um zu verhindern, dass sich das virtuelle Bild 300 mit dem blockierenden Objekt überlappt, wenn der Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 ist. Mit anderen Worten kann die Steuerung 5 den Anzeigemodus des virtuellen Bilds ändern, um zu verhindern, dass sich das virtuelle Bild 300 mit dem blockierenden Objekt überlappt, wenn das blockierende Objekt innerhalb des Sichtabstands zu dem virtuellen Bild 300 vorhanden ist. Diese Auslegung ermöglicht die Reduzierung der Wahrscheinlichkeit, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 so ändern, dass das virtuelle Bild 300 mindestens vor oder hinter das blockierende Objekt projiziert wird. Diese Auslegung kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 so ändern, dass das virtuelle Bild 300 zu der Seite des blockierenden Objekts (daneben) projiziert wird. Diese Auslegung kann ebenfalls die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 ändern, um Informationen über ein hinter dem blockierenden Objekt verborgenes Objekt anzuzeigen. Mit dieser Auslegung kann das Anzeigesystem 10 den Benutzer 200 aufmerksam machen, indem die Informationen über das hinter dem blockierenden Objekt verborgene Objekt angezeigt werden.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 ändern, um das virtuelle Bild 300 einem vorgegebenen Teil des blockierenden Objekts zu überlagern. Mit dieser Auslegung kann das Anzeigesystem 10 den Benutzer 200 über für den Benutzer 200 bedeutsame Inhalte informieren, indem das blockierende Objekt und das virtuelle Bild 300 kombiniert werden.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 entsprechend einem Abstand zu dem blockierenden Objekt ändern, wenn das virtuelle Bild 300 dem vorgegebenen Teil des blockierenden Objekts überlagert wird. Mit anderen Worten kann die Steuerung 5 den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 entsprechend der Position des blockierenden Objekts ändern, wenn das virtuelle Bild 300 dem vorgegebenen Teil des blockierenden Objekts überlagert wird. Diese Auslegung kann das Befremdungsgefühl reduzieren, das durch die Kombination des blockierenden Objekts und des virtuellen Bilds 300 verursacht wird.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 so ändern, dass ein nicht überlappender Abschnitt des virtuellen Bilds 300, der sich nicht mit dem blockierenden Objekt überlappt, beibehalten wird. Mit dieser Auslegung kann das Anzeigesystem 10 die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Die Steuerung 5 kann den Anzeigemodus eines überlappenden Abschnitts so ändern, dass die Sichtbarkeit eines Abschnitts des virtuellen Bilds 300, der sich mit dem blockierenden Objekt überlappt, geringer wird als diejenige des nicht überlappenden Abschnitts. Diese Auslegung kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Das Informationsdarstellungssystem 1000 enthält das Anzeigesystem 10 und das Erfassungssystem 7, welches das blockierende Objekt erfasst. Mit dieser Auslegung kann das Informationsdarstellungssystem 1000 die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Ein Verfahren zum Steuern des Anzeigesystems 10 ist ein Steuerverfahren für das Anzeigesystem 10, das den Projektor 40, der das anzuzeigende virtuelle Bild 300 in den Zielraum 400 projiziert, und die Steuerung 5, welche die Anzeige des virtuellen Bilds 300 steuert, enthält. Gemäß diesem Steuerverfahren wird ein Anzeigemodus des virtuellen Bilds geändert, wenn ein blockierendes Objekt in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 vorhanden ist und ein Abstand zu dem blockierenden Objekt kleiner oder gleich dem Sichtabstand zu dem virtuellen Bild 300 ist. Mit anderen Worten wird der Anzeigemodus des virtuellen Bilds 300 gemäß diesem Steuerverfahren geändert, wenn das blockierende Objekt in der Projektionsrichtung des virtuellen Bilds 300 vorhanden ist und dieses blockierende Objekt innerhalb eines Bereichs des Sichtabstands zu dem virtuellen Bild 300 ist. Dieses Steuerverfahren kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Ein Programm gemäß der beispielhaften Ausführungsform führt das vorgenannte Steuerverfahren auf einem Computer aus. Dieses Programm kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet. Darüber hinaus speichert ein nichtflüchtiges Aufzeichnungsmedium gemäß der beispielhaften Ausführungsform dieses Programm in einer computerlesbaren Form.
Ein mobiler Körper (z. B. das Fahrzeug 100) in der beispielhaften Ausführungsform enthält das Anzeigesystem 10 und ein Reflexionselement (z. B. Windschutzscheibe 101) Das Reflexionselement weist Lichtdurchlässigkeit auf und reflektiert von dem Projektor 40 emittiertes Licht, um es einer Zielperson (z. B. dem Benutzer 200) zu erlauben, das virtuelle Bild 300 visuell zu erkennen. Mit dieser Auslegung kann der mobile Körper die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Benutzer aufgrund der Überlappung des virtuellen Bilds 300 mit dem blockierenden Objekt Unbehagen empfindet.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, sind ein Anzeigesystem, ein Informationsdarstellungssystem, ein Verfahren zum Steuern des Anzeigesystems, ein Programm und ein Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Offenbarung effektiv für mobile Körper anwendbar und können die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass ein Fahrer beispielsweise Unbehagen aufgrund der Überlappung eines virtuellen Bilds mit einem blockierenden Objekt empfindet.
Bezugszeichen in der Zeichnung

1: Bildschirm
1a: beweglicher Bildschirm
1b: fester Bildschirm
2: Aktuator
3: Bestrahlungsvorrichtung
4: optisches Projektionssystem
5: Steuerung
6: Erlangungseinheit
7: Erfassungssystem
10: Anzeigesystem
31: Lichtquelle
32: Abtaster
40: Projektor
41: Vergrößerungslinse
42: erster Spiegel
43: zweite Spiegel
51: Antriebssteuerung
52: Anzeigesteuerung
71: Abbildungsvorrichtung
72: Laser-Radar
100, 150: Fahrzeug
101: Windschutzscheibe
102: Armaturenbrett
103: Vordersitz
110: Hauptkörper
200: Benutzer
220: Antriebseinheit
222: Antriebsquelle
224: Antriebsrad
226: Lenkrad
300, 320, 322, 330, 332, 333, 340, 341, 355, 356, 362, 370, 372, 380, 381, 382, 385, 386, 387, 390, 391, 392, 395, 396, 397: virtuelles Bild
301: erstes virtuelles Bild
302: zweites virtuelles Bild
303: drittes virtuelles Bild
310, 315, 350, 360: gerader Pfeil
311: überlappender Abschnitt
312, 361: nicht überlappender Abschnitt
321, 331, 351: Rechtsabbiegepfeil
350a, 350b: Abschnitt
400: Zielraum
500: optische Achse
501: erste virtuelle Fläche
502: zweite virtuelle Fläche
503: Bezugsfläche
600: Straßenoberfläche
1000: Informationsdarstellungssystem

Claims

Anzeigesystem (10), umfassend: einen Projektor (40), der zum Projizieren eines virtuellen Bilds (300) ausgelegt ist, das virtuell in einem Zielraum (400) anzuzeigen ist, um es einem Benutzer (200) zu erlauben, das virtuelle Bild (300) visuell zu erkennen; und eine Steuerung (5), die zum Steuern der Anzeige des virtuellen Bilds (300) ausgelegt ist, wobei, wenn ein blockierendes Objekt (150) in einer Projektionsrichtung des virtuellen Bilds (300) vorhanden ist und sich das blockierende Objekt (150) innerhalb eines Bereichs eines Sichtabstands zu dem virtuellen Bild (300) befindet, das virtuelle Bild (300) einen nicht überlappenden Abschnitt (312, 361), der das blockierende Objekt (150) nicht überlappt, und einen überlappenden Abschnitt (311), der das blockierende Objekt (150) überlappt, enthält, und wobei die Steuerung (5) einen Anzeigemodus des nicht überlappenden Abschnitts (312, 361) beibehält und einen Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) ändert, und wobei die Steuerung (5) den Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) nicht ändert, wenn sich das blockierende Objekt (150) an einer ersten Position oder an einer Position, die weiter entfernt als die erste Position ist, befindet, wobei die erste Position dem Anzeigesystem (10) näher ist als eine Position des Sichtabstands.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (5) den Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) ändert, um eine Überlappung des überlappenden Abschnitts (311) mit dem blockierenden Objekt (150) zu vermeiden, wenn sich das blockierende Objekt (150) innerhalb des Sichtabstands zu dem virtuellen Bild (300) befindet.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das virtuelle Bild (300) virtuell auf einer Straßenoberfläche (600) so anzuzeigen ist, dass das virtuelle Bild (300) die Straßenoberfläche (600) überlappt, wobei die Steuerung (5) den Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) so ändert, dass der überlappende Abschnitt (311) virtuell als ein zweites virtuelles Bild (302) angezeigt wird, das nicht virtuell auf der Straßenoberfläche (600) anzuzeigen ist.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 3, wobei das zweite virtuelle Bild (302) Textinformationen darstellt.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (5) den Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) ändert, um den überlappenden Abschnitt (311) auf solche Weise anzuzeigen, dass der überlappende Abschnitt (311) einem vorgegebenen Abschnitt des blockierenden Objekts (150) überlagert ist.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (5) den Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) entsprechend einer Position des blockierenden Objekts (150) ändert, wenn der überlappende Abschnitt (311) dem vorgegebenen Abschnitt des blockierenden Objekts (150) überlagert ist.
Informationsdarstellungssystem (1000), umfassend: das Anzeigesystem (10) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6; und ein Erfassungssystem (7), das zum Erfassen des blockierenden Objekts (150) ausgelegt ist.
Verfahren zum Steuern eines Anzeigesystems (10), das einen Projektor (40), der zum Projizieren eines virtuellen Bilds (300) ausgelegt ist, das virtuell in einem Zielraum (400) anzuzeigen ist, und eine Steuerung (5), die zum Steuern der Anzeige des virtuellen Bilds (300) ausgelegt ist, enthält, mit folgenden Schritten: wenn ein blockierendes Objekt (150) in einer Projektionsrichtung des virtuellen Bilds (300) vorhanden ist und sich das blockierende Objekt (150) innerhalb eines Bereichs eines Sichtabstands zu dem virtuellen Bild (300) befindet, Beibehalten eines Anzeigemodus eines nicht überlappenden Abschnitts (312, 361), der ein Teil des virtuellen Bilds (300) ist und das blockierende Objekt (150) nicht überlappt, und Ändern eines Anzeigemodus eines überlappenden Abschnitts (311), der ein Teil des virtuellen Bilds (300) ist und das blockierende Objekt (150) überlappt, wobei der Anzeigemodus des überlappenden Abschnitts (311) nicht geändert wird, wenn sich das blockierende Objekt (150) an einer ersten Position oder an einer Position, die weiter entfernt als die erste Position ist, befindet, wobei die erste Position dem Anzeigesystem (10) näher ist als eine Position des Sichtabstands.
Programm, das ausgelegt ist, das Verfahren zum Steuern des Anzeigesystems (10) nach Anspruch 8 durch einen Computer auszuführen.
Nichtflüchtiges Aufzeichnungsmedium, welches das Programm nach Anspruch 9 in computerlesbarer Form speichert.
Mobiler Körper (100), umfassend: das Anzeigesystem (10) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6; und ein lichtdurchlässiges Reflexionselement (101), das ausgelegt ist, von dem Projektor (40) emittiertes Licht zu reflektieren.