JP2016085316A - 表示制御装置、表示制御方法、表示制御プログラム、および投影装置 - Google Patents

表示制御装置、表示制御方法、表示制御プログラム、および投影装置 Download PDF

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Abstract

【課題】乗員が頭部を傾けた場合でも、対象物と画像との対応関係を乗員に容易に把握させること。
【解決手段】表示制御装置１０４において、制御部１０７は、認識部１０１により対象物が認識され、かつ、検知部１０３により乗員の頭部の傾きが検知されない場合、表示媒体１３０に表示されたときに、水平方向を示す第１の提示画像を示す第１の所定画像を生成するように、かつ、決定部１０２で決定された表示媒体１３０上における位置に表示するように、表示部１０５を制御する。また、制御部１０７は、認識部１０１により対象物が認識され、かつ、検知部１０３により乗員の頭部の傾きが検知された場合、表示媒体１３０に表示されたときに、乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけ第１の提示画像の少なくとも一部を回転した第２の提示画像を示す第２の所定画像を生成するように、かつ、決定部１０２で決定された表示媒体１３０上における位置に表示するように、表示部１０５を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両等の乗員に対して提供される情報の表示を制御する表示制御装置、表示制御方法、表示制御プログラム、および投影装置に関する。
近年、車両のウインドシールドに画像を投影することで、その画像を運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ（Head‐Up Display：ＨＵＤ）装置の開発が盛んである。この装置では、現実世界の対象物（例えば、他の車両、歩行者、建物など）に重畳するように画像を投影することで、対象物の視認性を向上させることができる。
このようなヘッドアップディスプレイ装置では、運転者の視界において、いわゆる二重像の問題が生じる。人間の左右の眼は約６〜６．５ｃｍ離れているため、運転者がある対象物を注視した場合、左右の眼の網膜に映る像には、ずれ、すなわち両眼視差が生じる。そのため、人間が注視している対象物は単一の像として視認されるが、注視している対象物よりも遠くに、もしくは近くに存在する対象物は、二つの像、すなわち二重像として視認される。二重像の問題を解決する方法としては、例えば、特許文献１に開示された方法がある（以下、従来技術という）。
従来技術では、二重像の影響を抑制することを目的として、カメラ等で検出された対象物の位置に重畳させて、二重像として視認されても違和感を与えない画像を生成して表示する。具体的には、ドットパターンまたはＩマークの形状の画像を生成し、その画像を対象物と対応付けて表示することにより、二重像が生じた場合でも、運転者が対象物の存在およびその位置を把握できるとしている。
特許第４９７０３７９号公報
上述した従来技術では、運転者が頭部を傾けた場合、運転者には二重像が上下にずれて見えることになる。このとき、対象物と二重像として見える画像との対応付けが不明確となり、運転者は、対象物と画像との対応関係を把握することが困難であった。
本発明の目的は、乗員が頭部を傾けた場合でも、対象物と画像との対応関係を乗員に容易に把握させることができる表示制御装置、表示制御方法、表示制御プログラム、および投影装置を提供することである。
本発明の一態様に係る表示制御装置は、移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、を含む表示システムにおける表示制御装置であって、前記検知部から前記乗員の頭部の傾きを示す傾き情報を取得する取得部と、前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いていない場合、前記表示媒体に表示されたときに、水平方向を示す第１の提示画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御し、前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いている場合、前記表示媒体に表示されたときに、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた第２の提示画像を示す第２の所定画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御する制御部と、を備える構成を採る。
本発明の一態様に係る表示制御方法は、移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、を含む表示システムにおける表示制御方法であって、前記所定の対象物が前記乗員の前方に認識された場合において、前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第１の提示画像を示す第１の所定画像を前記表示部に生成させ、前記第１の提示画像は、水平方向を示す画像であり、前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知した後に前記乗員の頭部が傾いていることを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第２の提示画像を示す第２の所定画像を前記表示部に生成させ、前記第２の提示画像は、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた画像であるようにした。
本発明の一態様に係る表示制御プログラムは、移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、を含む表示システムにおけるコンピュータに実行させる表示制御プログラムであって、前記コンピュータに対して、前記所定の対象物が前記乗員の前方に認識された場合において、前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第１の提示画像を示す第１の所定画像を前記表示部に生成させる処理を実行させ、前記第１の提示画像は、水平方向を示す画像であり、前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知した後に前記乗員の頭部が傾いていることを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第２の提示画像を示す第２の所定画像を前記表示部に生成させる処理を実行させ、前記第２の提示画像は、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた画像であるようにした。
本発明の一態様に係る投影装置は、移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、を含む表示システムにおける投影装置であって、所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、前記検知部から前記乗員の頭部の傾きを示す傾き情報を取得する取得部と、前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いていない場合、前記表示媒体に表示されたときに、水平方向を示す第１の提示画像を示す第１の所定画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御し、前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いている場合、前記表示媒体に表示されたときに、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた第２の提示画像を示す第２の所定画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御する制御部と、を備える構成を採る。
本発明によれば、乗員が頭部を傾けた場合でも、対象物と画像との対応関係を乗員に容易に把握させることができる。
本発明の実施の形態に係る表示システムの構成例を示すブロック図 本発明の実施の形態に係る前景の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る画像を表示媒体に表示したときの一例を示す図 乗員の頭部が傾いていない場合において図３に示す画像が二重像として見えるときの一例を示す図 乗員の頭部が傾いている場合において図３に示す画像が二重像として見えるときの一例を示す図 本発明の実施の形態に係る画像を表示媒体に表示したときの一例を示す図 乗員の頭部が傾いている場合において図５Ａに示す画像が二重像として見えるときの一例を示す図 本発明の実施の形態に係る表示システムの動作例を簡易的に示すフローチャート 本発明の実施の形態に係る表示システムの動作例を示すフローチャート 本発明の実施の形態の変形例２に係る画像の一例を示す図 乗員の頭部が傾いていない場合において図８Ａに示す画像が二重像として見えるときの一例を示す図 乗員の頭部が傾いている場合において図８Ａに示す画像を回転させた画像が二重像として見えるときの一例を示す図 本発明の実施の形態に係る表示システム、表示制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
まず、本実施の形態に係る表示システム１００の構成例について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る表示システム１００の構成例を示すブロック図である。
表示システム１００は、例えば、車両等の移動体において用いられ、車両の運転を支援するシステムである。表示システム１００は、車載機器であってもよいし、車両に持ち込まれる機器であってもよい。また、表示システム１００が車両に適用されたものとして説明するが、移動体は、車両に限定されず、船舶、航空機等であってもよい。また、本実施の形態では、ユーザが車両の乗員、特に車両の運転者である例について説明するが、その限りではない。さらには、表示システム１００は、ユーザの身体に装着可能なウェアラブルコンピュータ（例えば、後述するＨＭＤ）において用いられてもよい。
この表示システム１００には、図１に示すように、カメラ１１０、カメラ１２０、表示媒体１３０が接続される。
カメラ１１０は、車両の内部または外部に搭載され、運転者の前方の視界（以下、前景という）を撮影する。カメラ１１０により撮影された画像（以下、前景画像という）は、後述する認識部１０１へ出力される。なお、本実施の形態では、前景をセンシングする手段としてカメラ１１０を用いるとするが、これに限定されるものではなく、例えばレーダ等を用いてもよい。
カメラ１２０は、インナーカメラまたはドライバモニタリングカメラと呼ばれるカメラであり、車両の内部に搭載され、運転者の顔を撮影する。カメラ１２０により撮影された画像（以下、顔画像という）は、後述する決定部１０２および検知部１０３へ出力される。
表示媒体１３０は、車両において用いられ、後述する表示部１０５で生成された画像（詳細は後述する）が表示される媒体である。本実施の形態では、表示媒体１３０は、光を透過する透過型の表示媒体である。
表示媒体１３０としては、例えば、ヘッドアップディスプレイ（Head Up Display：ＨＵＤ）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＨＭＤ（Head‐Mounted DisplayまたはHelmet‐Mounted Display）、眼鏡型ディスプレイ（Smart Glasses）、その他の専用のディスプレイなどが適用される。また、ＨＵＤは、例えば、車両のウインドシールドであってもよいし、別途設けられるガラス面、プラスチック面（例えば、コンバイナ）などであってもよい。また、ウインドシールドは、例えば、フロントガラスであってもよいし、車両のサイドガラスまたはリアガラスであってもよい。いずれの場合も、画像は表示媒体１３０に表示される。
さらに、ＨＵＤは、ウインドシールドの表面または内側に備えられた透過型ディスプレイであってもよい。ここで、透過型ディスプレイとは、例えば、透過型の有機ＥＬディスプレイ、または、特定の波長の光を照射した際に発光するガラスを用いた透明なディスプレイである。運転者は、背景を視認すると同時に、透過型ディスプレイ上の表示を視認することができる。このように表示媒体１３０は、光を透過する表示媒体である。いずれの場合も、画像は表示媒体１３０に表示される。
なお、図１の例では、表示システム１００は、表示媒体１３０を含まない構成としたが、表示媒体１３０を含む構成としてもよい。
図１において、表示システム１００は、認識部１０１、決定部１０２、検知部１０３、表示制御装置１０４、および表示部１０５を有する。また、表示制御装置１０４は、取得部１０６、制御部１０７を有する。以下、各部について説明する。
認識部１０１は、カメラ１１０から取得した前景画像に含まれる特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づいて対象物の認識を行う。対象物とは、例えば、道路上の白線、標識、路面標示、縁石、ガードレール、信号機、電柱、車両、人物、建物などである。
そして、認識部１０１は、対象物を認識した場合、その対象物の実空間上の位置を算出する。そして、認識部１０１は、対象物の実空間上の位置を示す情報（以下、対象物位置情報という）を決定部１０２へ出力する。なお、対象物の認識処理および対象物の実空間上の位置の算出処理は公知のため、詳細な説明は省略する。
ここで、運転者の前景の一例を図２に示す。例えば、図２に示すように、車両の前方に先行車両２００が存在する場合、運転者は、表示媒体１３０を介して先行車両２００を視認できる。この場合、認識部１０１は、先行車両２００を認識するとともに、先行車両２００の実空間上の位置を算出する。そして、認識部１０１は、先行車両２００の実空間上の位置を示す対象物位置情報を決定部１０２へ出力する。
決定部１０２は、カメラ１２０から取得した顔画像に基づいて運転者の目の領域（以下、目領域という）を検出する。目領域とは、例えば、両眼を含む所定の領域である。なお、顔画像に対して画像処理を行うことで目領域を検出する処理は公知のため、詳細な説明は省略する。また、本実施の形態では、決定部１０２が顔画像に基づいて目領域を検出するとしたが、目領域は、例えば、予め定められた領域でもよいし、または、運転者の視線を検知する視線検知部（図示略）が検知した視線に基づいて検出した領域でもよい。
そして、決定部１０２は、検出した目領域のうちの所定の点（例えば、左右いずれかの目、または、左目と右目との間の中心）の実空間上の位置、認識部１０１から取得した対象物位置情報が示す対象物の実空間上の位置、表示媒体１３０の実空間上の位置の関係から、表示部１０５で生成された画像が表示される表示媒体１３０上の位置（以下、画像表示位置という）を決定する。この画像表示位置は、換言すれば、目領域の所定点から表示媒体１３０を介して対象物が観察されたときにおける、対象物の表示媒体１３０上の位置である。なお、画像表示位置の決定処理は公知のため、詳細な説明は省略する。
そして、決定部１０２は、画像表示位置を示す情報（以下、画像表示位置情報という）を表示制御装置１０４の制御部１０７へ出力する。
検知部１０３は、カメラ１２０から取得した顔画像に基づいて運転者の頭部の傾き（角度）を検知する。頭部の傾きとは、頭部の前後方向を軸とする回転方向における傾きである。なお、頭部の傾きの検知処理は公知のため、詳細な説明は省略する。
そして、検知部１０３は、頭部の傾きを示す情報（以下、傾き情報という）を表示制御装置１０４の取得部１０６へ出力する。
取得部１０６は、検知部１０３から傾き情報を取得し、その傾き情報を制御部１０７へ出力する。
制御部１０７は、傾き情報および画像表示位置情報に基づいて、所定画像を生成し、表示するように表示部１０５を制御する。例えば、制御部１０７は、所定画像の生成と表示についての制御の内容を示す制御情報を生成し、その制御情報を表示部１０５へ出力することで、表示部１０５を制御する。なお、制御部１０７による制御の詳細は、後述する。
上記所定画像とは、表示部１０５により生成される画像であり、表示媒体１３０に表示されたときに車両の乗員に提示される画像（例えば、後述する画像３００、画像４００等）を示す画像である。すなわち、提示画像と所定画像とは実質的に内容が同じである。
表示部１０５は、制御部１０７から取得した制御情報に基づいて、所定画像を生成し、その所定画像を表示媒体１３０に表示する。例えば表示媒体１３０がＨＵＤである場合、表示部１０５は、プロジェクタ機能を用いて、所定画像を表示媒体１３０に投射（投影）する。これにより、所定画像は、運転者に虚像として視認される。なお、表示媒体に投射された画像が虚像として運転者に視認される原理は公知のため、詳細な説明は省略する。
本実施の形態では、所定画像を表示媒体１３０に投射して乗員に虚像として認識させることと、所定画像を表示媒体１３０に表示することとは同義であるとして、以下説明する。すなわち、以下の説明において、ＨＵＤへ所定画像が投射されて、乗員に虚像として視認される事象を、表示と表現する。
なお、表示部１０５は、プロジェクタ機能を用いる代わりに、例えば、ホログラムの原理を用いてＨＵＤに画像を表示させてもよい。ホログラムを用いる場合、導光板の内部全反射条件を満たす平行光束群を内部全反射して導光する導光板を用いる方式でもよい。導光板を用いた方式においては、プロジェクタのように画像を直接的に投射するものではないが、説明の便宜上、プロジェクタ方式と同様に投射または表示という定義で説明する。
また、本実施の形態では、表示部１０５が所定画像を生成するとしたが、所定画像は、表示制御装置１０４または図示しない他の構成要素によって生成されてもよい。
また、表示部１０５を表示制御装置１０４に含めることで投影装置として構成してもよい。
次に、制御部１０７による制御処理の具体例について以下に説明する。ここでは、まず、本実施の形態との比較例として、頭部の傾きが考慮されずに画像が生成される場合の制御処理について図３、図４を用いて説明し、その後、本実施の形態の制御処理について図５を用いて説明する。
まず、比較例における制御処理について説明する。図３は、表示部１０５が制御部１０７の制御情報に基づいて画像を生成し、その画像を表示媒体１３０に表示したときの一例を示している。この場合、制御部１０７は、予め定められた画像３００を生成するように、かつ、その画像３００を表示媒体１３０上の先行車両２００の位置に表示するように、表示部１０５を制御する。画像３００は、左右両側に開口部分が形成された形状の画像である。各開口部分の方向は、水平方向を示す。
図４Ａは、運転者の頭部が傾いてないときにおける、図３に示す画像３００の見え方の一例を示している。運転者は、頭部を傾けずに表示媒体１３０を介して先行車両２００を見た場合、図４Ａに示すように、先行車両２００の左側および右側のそれぞれに、画像３００が見えることになる。すなわち、運転者にとっては、画像３００が二重像として見える。このとき、２つの画像３００の開口方向に先行車両２００が見えるため、運転者は、先行車両２００と二重像として見える画像３００との対応関係を把握しやすい。
図４Ｂは、運転者の頭部が傾いたときにおける、図３に示す画像３００の見え方の一例を示している。運転者は、頭部を傾けて表示媒体１３０を介して先行車両２００を見た場合、図４Ｂに示すように、先行車両２００の左側および右側の画像３００が上下にずれて見えることになる。このとき、２つの画像３００の開口方向に先行車両２００が見えないため、運転者は、先行車両２００と二重像として見える画像３００との対応関係を把握しにくい。
そこで、本実施の形態では、制御部１０７が以下の制御処理を行うことで、運転者が対象物と二重像として見える画像との対応関係を容易に把握できるようにする。次に、本実施の形態の制御処理について説明する。
まず、運転者の頭部が傾いてないときの制御処理について説明する。この場合、制御部１０７は、上述した比較例と同様の制御処理を行う。すなわち、制御部１０７は、検知部１０３から取得した傾き情報が、頭部が傾いていないこと（傾き情報が示す角度θ１が０°）を示す場合、予め定められた画像３００を生成するように、かつ、その画像３００を表示媒体１３０上の画像表示位置（例えば、表示媒体１３０上における先行車両２００の位置）に表示するように、表示部１０５を制御する。これにより、表示部１０５は、画像３００を生成し、その画像３００を表示媒体１３０上の画像表示位置に表示する。
このとき、運転者は、表示媒体１３０を介して先行車両２００を見た場合、図４Ａに示すように、先行車両２００の左側および右側のそれぞれに、画像３００が二重像として見えることになる。上述したとおり、２つの画像３００の開口方向に先行車両２００が見えるため、運転者は、先行車両２００と二重像として見える画像３００との対応関係を把握しやすい。
次に、運転者の頭部が傾いているときの制御処理について図５Ａを用いて説明する。図５Ａにおいて、仮想線Ｌ１は水平方向の線を表し、仮想線Ｌ２は仮想線Ｌ１をθ２だけ傾けた線を表している。仮想線Ｌ１、Ｌ２は、説明のために図示したものであり、表示媒体１３０上には表示されない。
制御部１０７は、取得部１０６から取得した傾き情報が、頭部が傾いていること（例えば、０°以外の所定の角度）を示す場合、例えば、図５Ａに示すように、傾き情報が示す角度θ１（θ１≠０°）に応じて予め定められた画像３００を定められた角度θ２（θ２≠０°）だけ回転した画像４００を、表示部１０５に生成させる画像に決定する。なお、角度θ１と角度θ２とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
そして、制御部１０７は、決定した画像４００を生成するように、かつ、その画像４００を表示媒体１３０上の画像表示位置に表示するように、表示部１０５を制御する。これにより、表示部１０５は、画像４００を生成し、その画像４００を表示媒体１３０上の画像表示位置に表示する。このときの例を図５Ｂに示す。
図５Ｂは、図５Ａに示す画像４００の見え方の一例を示している。運転者は、表示媒体１３０を介して先行車両２００を見た場合、図５Ｂに示すように、先行車両２００の左側および右側のそれぞれに、画像４００が二重像として見えることになる。このとき、先行車両２００の左側および右側の画像４００が上下にずれて見えることになるが、２つの画像４００の開口方向に先行車両２００が見えるため、運転者は、先行車両２００と二重像として見える画像４００との対応関係を把握しやすい。
以上、本実施の形態に係る表示システム１００の構成例について説明した。
次に、本実施の形態に係る表示システム１００の動作例について図６を用いて簡易的に説明する。図６は、本実施の形態に係る表示システム１００の動作例を簡易的に示すフローチャートである。
まず、認識部１０１は、前景画像において所定の対象物を認識する（ステップＳ１０１）。
次に、決定部１０２は、表示媒体１３０における画像表示位置を決定する（ステップＳ１０２）。
ここで、例えば、検知部１０３は、運転者の頭部が傾いていないことを検知したとする（ステップＳ１０３）。
この場合、制御部１０７は、第１の所定画像を生成するように表示部１０５を制御する（ステップＳ１０４）。また、制御部１０７は、第１の所定画像を画像表示位置に表示するように表示部１０５を制御する。この制御処理により、表示部１０５は、第１の所定画像を生成し、その第１の所定画像を表示媒体１３０の画像表示位置に表示する。なお、第１の所定画像の詳細は後述する。
その後、例えば、検知部１０３は、運転者の頭部が傾いていることを検知したとする（ステップＳ１０５）。
この場合、制御部１０７は、第２の所定画像を生成するように表示部１０５を制御する（ステップＳ１０６）。また、制御部１０７は、第２の所定画像を画像表示位置に表示するように表示部１０５を制御する。この制御処理により、表示部１０５は、第２の所定画像を生成し、その第２の所定画像を表示媒体１３０の画像表示位置に表示する。なお、第２の所定画像の詳細は後述する。
以上、図６を用いて本実施の形態に係る表示システム１００の動作例を簡易的に説明したが、以下では、図７を用いて表示システム１００の動作例をより詳細に説明する。
まず、認識部１０１は、カメラ１１０から取得した前景画像に含まれる特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づいて所定の対象物の認識を行う（ステップＳ２０１）。
認識部１０１が所定の対象物を認識しない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、全体の処理は終了する。一方、認識部１０１が所定の対象物を認識した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、認識部１０１は、対象物の位置を算出する。ここでは例として、認識部１０１により先行車両が認識され、その位置が算出されたとする。
また、認識部１０１により先行車両が認識されると、決定部１０２は、運転者の目領域のうちの所定の点の位置、認識部１０１で算出された先行車両の位置、表示媒体１３０の位置の関係に基づいて、画像表示位置を決定する。ここでの画像表示位置とは、運転者の目領域のうちの所定の点から表示媒体１３０を介して先行車両が観察されたときにおける、先行車両の表示媒体１３０上における位置である。
次に、検知部１０３は、カメラ１２０から取得した顔画像に基づいて、運転者の頭部が傾いているか否かを検知する（ステップＳ２０２）。
ここで、検知部１０３が運転者の頭部が傾いていないことを検知した場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、制御部１０７は、検知部１０３から取得部１０６を介して頭部が傾いていないことを示す傾き情報を取得し、その傾き情報に基づいて第１の所定画像を生成するように表示部１０５を制御する（ステップＳ２０３）。また、制御部１０７は、第１の所定画像を、決定部１０２から取得した画像表示位置情報が示す画像表示位置に表示するように表示部１０５を制御する。
上記第１の所定画像とは、表示部１０５において生成される画像であり、表示媒体１３０に表示されたときに第１の提示画像を示す画像である。また、第１の提示画像とは、水平方向を示す画像であり、例えば、図３に示した、開口方向により水平方向を示す画像３００である。なお、第１の提示画像は、画像３００に限定されるものではなく、例えば、長軸が水平方向を示す長方形または楕円、各辺が水平方向および垂直方向を示す正方形などであってもよい。
上述したステップＳ２０３の制御処理により、表示部１０５は、第１の所定画像を生成し、その第１の所定画像を表示媒体１３０の画像表示位置に表示する。これにより、例えば、運転者は、図４Ａに示すように、画像３００を視認できるようになる。
上記第１の所定画像の生成、表示の後、例えば、認識部１０１により上記先行車両が認識され続けたとする（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）。また、検知部１０３により運転者の頭部が傾いていることが検知されたとする（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）。
この場合、制御部１０７は、検知部１０３から取得部１０６を介して頭部が傾いたことを示す傾き情報を取得し、その傾き情報に基づいて第２の所定画像を生成するように表示部１０５を制御する（ステップＳ２０４）。また、制御部１０７は、第２の所定画像を、決定部１０２から取得した画像表示位置情報が示す画像表示位置に表示するように表示部１０５を制御する。
上記第２の所定画像とは、表示部１０５において生成される画像であり、表示媒体１３０に表示されたときに第２の提示画像を示す画像である。第２の提示画像とは、例えば、図５Ａに示した、画像３００を回転した画像４００である。なお、第２の提示画像は、画像４００に限定されるものではなく、傾き情報が示す角度に応じて定められた角度だけ第１の提示画像の少なくとも一部分が回転した画像であってもよい。例えば、第１の提示画像が図３に示した画像３００に垂直線分が含まれている画像である場合、第２の提示画像は、垂直線分以外の部分が回転した画像であってもよい。
また、第２の提示画像は、傾き情報が示す角度に応じて定められた角度だけ第１の提示画像の少なくとも一部分が回転し、かつ、第１の提示画像に所定の歪みが加わった画像であってもよい。
上述したステップＳ２０４の制御処理により、表示部１０５は、第２の所定画像を生成し、その第２の所定画像を表示媒体１３０の画像表示位置に表示する。これにより、例えば、運転者は、図５Ｂに示すように、画像４００を視認できるようになる。
その後、上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０４は、認識部１０１により上記先行車両が認識され続けている間、実行される。そして、認識部１０１により上記先行車両が認識されなくなった場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、全体の処理は終了する。
以上、本実施の形態に係る表示システム１００の動作例を詳細に説明した。
このように、本実施の形態では、運転者が頭部を傾けた状態で表示媒体を介して対象物を注視したときに、二重像として見える画像の開口部分に挟まれて対象物が位置するように見える。したがって、本実施の形態では、運転者は、運転者が頭部を傾けた場合でも、対象物と二重像として見える画像との対応関係を容易に把握することができる。
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。
上記実施の形態では、第１の提示画像の例として画像３００、第２の提示画像の例として画像４００について説明したが、第１の提示画像および第２の提示画像はこれらに限定されない。例えば図８Ａに示すように、水平方向の線分（以下、水平線分という）と、その水平線分に垂直な線分（以下、垂直線分という）とを含む画像３０１であってもよい。
図８Ａに示すように、画像３０１は、垂直に交わる２つの線分から成る画像である。この画像３０１は、運転者の頭部が傾いていない場合に画像表示位置に表示される。運転者は、頭部を傾けずに表示媒体１３０を介して先行車両２００を見ると、図８Ｂに示すように、先行車両２００の左側および右側のそれぞれに、画像３０１が二重像として見えることになる。このとき、２つの画像３０１の水平線分の延長線上に先行車両２００が見えるため、運転者は、先行車両２００と二重像として見える画像３０１との対応関係を把握しやすい。
ここで、図８Ａに示す画像３０１が見えているときに運転者が頭部を傾けた場合、制御部１０７は、上記実施の形態１で図５Ａを用いて説明したように、画像３０１を角度θ２だけ回転した画像４０１を、表示部１０５に生成、表示させる画像に決定する。そして、制御部１０７は、決定した画像４０１を生成するように、かつ、その画像４０１を表示媒体１３０上の画像表示位置に表示するように、表示部１０５を制御する。これにより、表示部１０５は、画像４０１を生成し、その画像４０１を表示媒体１３０上の画像表示位置に表示する。このときの例を図８Ｃに示す。
図８Ｃに示すように、運転者は、表示媒体１３０を介して先行車両２００を見た場合、先行車両２００の左側および右側のそれぞれに、画像４０１が二重像として見えることになる。このとき、先行車両２００の左側および右側の画像４０１が上下にずれて見えることになるが、２つの画像４０１の回転線分（図８Ａ、図８Ｂに示す画像３０１の水平線分が回転した線分）の延長線上に先行車両２００が見えるため、運転者は、先行車両２００と二重像として見える画像４０１との対応関係を把握しやすい。
以上、本発明の実施の形態の変形例について説明した。
上述した表示システム１００、表示制御装置１０４の各部の機能は、コンピュータプログラムにより実現され得る。
図９は、各部の機能をプログラムにより実現するコンピュータのハードウェア構成を示す図である。このコンピュータ１０００は、入力ボタン、タッチパッドなどの入力装置１００１、ディスプレイ、スピーカなどの出力装置１００２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００４、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００５を備える。また、コンピュータ１０００は、ハードディスク装置、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記憶装置１００６、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの記録媒体から情報を読み取る読取装置１００７、ネットワークを介して通信を行う送受信装置１００８を備える。上記各部は、バス１００９により接続される。
そして、読取装置１００７は、上記各部の機能を実現するためのプログラムを記録した記録媒体からそのプログラムを読み取り、記憶装置１００６に記憶させる。あるいは、送受信装置１００８が、ネットワークに接続されたサーバ装置と通信を行い、サーバ装置からダウンロードした上記各部の機能を実現するためのプログラムを記憶装置１００６に記憶させる。
そして、ＣＰＵ１００３が、記憶装置１００６に記憶されたプログラムをＲＡＭ１００５にコピーし、そのプログラムに含まれる命令をＲＡＭ１００５から順次読み出して実行することにより、上記各部の機能が実現される。また、プログラムを実行する際、ＲＡＭ１００５または記憶装置１００６には、各実施の形態１で述べた各種処理で得られた情報が記憶され、適宜利用される。
本発明は、ユーザ（例えば、車両等の乗員、または、表示デバイスを装着したユーザ等）に対して提供される情報の表示を制御する表示制御装置、表示制御方法、表示制御プログラム、および投影装置に有用である。
１００ 表示システム
１０１ 認識部
１０２ 決定部
１０３ 検知部
１０４ 表示制御装置
１０５ 表示部
１０６ 取得部
１０７ 制御部
１１０ カメラ
１２０ カメラ
１３０ 表示媒体
１０００ コンピュータ
１００１ 入力装置
１００２ 出力装置
１００３ ＣＰＵ
１００４ ＲＯＭ
１００５ ＲＡＭ
１００６ 記憶装置
１００７ 読取装置
１００８ 送受信装置
１００９ バス

Claims (5)

  1. 移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、
    前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、
    前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、
    所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、
    を含む表示システムにおける表示制御装置であって、
    前記検知部から前記乗員の頭部の傾きを示す傾き情報を取得する取得部と、
    前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いていない場合、
    前記表示媒体に表示されたときに、水平方向を示す第１の提示画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御し、
    前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いている場合、
    前記表示媒体に表示されたときに、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた第２の提示画像を示す第２の所定画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御する制御部と、を備える、
    表示制御装置。
  2. 前記制御部は、
    前記表示媒体に表示されたときに、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけ回転し、かつ、前記第１の提示画像に所定の歪みを加えた前記第２の提示画像を示す前記第２の所定画像を生成するように前記表示部を制御する、
    請求項１に記載の表示制御装置。
  3. 移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、
    前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、
    前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、
    所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、
    を含む表示システムにおける表示制御方法であって、
    前記所定の対象物が前記乗員の前方に認識された場合において、
    前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第１の提示画像を示す第１の所定画像を前記表示部に生成させ、
    前記第１の提示画像は、水平方向を示す画像であり、
    前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知した後に前記乗員の頭部が傾いていることを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第２の提示画像を示す第２の所定画像を前記表示部に生成させ、
    前記第２の提示画像は、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた画像である、
    表示制御方法。
  4. 移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、
    前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、
    前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、
    所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、
    を含む表示システムにおけるコンピュータに実行させる表示制御プログラムであって、
    前記コンピュータに対して、
    前記所定の対象物が前記乗員の前方に認識された場合において、
    前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第１の提示画像を示す第１の所定画像を前記表示部に生成させる処理を実行させ、
    前記第１の提示画像は、水平方向を示す画像であり、
    前記検知部が前記乗員の頭部が傾いていないことを検知した後に前記乗員の頭部が傾いていることを検知したとき、前記表示媒体に表示されたときに第２の提示画像を示す第２の所定画像を前記表示部に生成させる処理を実行させ、
    前記第２の提示画像は、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた画像である、
    表示制御プログラム。
  5. 移動体の乗員の前景の画像である前景画像を取得し、前記前景画像から前記乗員の前方に存在する所定の対象物を認識する認識部と、
    前記乗員の頭部の傾きを検知する検知部と、
    前記乗員の目領域のうちの所定の点から、光を透過する表示媒体を介して前記所定の対象物が観察されたときにおける、前記所定の対象物の前記表示媒体上における位置を決定する決定部と、
    を含む表示システムにおける投影装置であって、
    所定画像を生成し、前記所定画像を、前記決定部で決定された前記表示媒体上における位置に表示する表示部と、
    前記検知部から前記乗員の頭部の傾きを示す傾き情報を取得する取得部と、
    前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いていない場合、
    前記表示媒体に表示されたときに、水平方向を示す第１の提示画像を示す第１の所定画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御し、
    前記認識部において前記所定の対象物が認識された場合であって、かつ、前記乗員の頭部が傾いている場合、
    前記表示媒体に表示されたときに、前記第１の提示画像の少なくとも一部を前記乗員の頭部の傾きに応じて定められた角度だけの回転が少なくともなされた第２の提示画像を示す第２の所定画像を生成し、前記決定部で決定した前記表示媒体上における位置に表示するように前記表示部を制御する制御部と、を備える、
    投影装置。
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