JP2016101805A - 表示装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ウィンドシールドの方向に実像と虚像とを同時に表示する場合であっても、実像と虚像とが重なるのを好適に抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】実像表示制御部１３は、ウィンドシールド２５に設けられた透明ディスプレイ５に表示させる第１画像ＩｍＲを生成する。虚像表示制御部１１は、ウィンドシールド２５に第２画像ＩｍＶを構成する光を投射することで、運転者にウィンドシールド２５よりも遠方に視認させる虚像として第２画像ＩｍＶを表示させる。表示領域計算部１２は、アイポイントに基づいて、運転者が虚像を視認する方向に対応する表示可能領域Ｒを算出する。そして、実像表示制御部１３は、表示可能領域Ｒと第１画像ＩｍＲの表示位置とが重なると判断した場合、当該第１画像ＩｍＲを表示可能領域Ｒと重ならない位置に移動させるか、当該第１画像ＩｍＲの表示を消去する。【選択図】図４

Description

本発明は、実像と虚像とを同時に表示する技術に関する。

従来から、経路案内に関する情報をフロントガラス（ウィンドシールド）に表示させる技術が知られている。例えば、特許文献１には、フロントガラスに設けられた透明ディスプレイに案内情報を表示する技術が開示されている。また、特許文献２には、案内情報を虚像として表示するヘッドアップディスプレイに対し、フロントガラスへの画像表示光の入射角が変化するように光学ユニットの位置調整が可能な移動機構を設けることで、観察者の視点（即ちアイポイント）の高さが変わった場合であっても虚像を好適に表示させる技術が開示されている。また、特許文献２は、画像表示光の入射位置及び入射角に応じて異なる虚像の歪み補正処理を行う光路補正部材を、光源ユニットとフロントガラスの間に設ける点についても開示している。

特開２００５−２２７２０８号公報 特開２０１０−１９７４９３号公報

特許文献２等に開示されるヘッドアップディスプレイでは、観察者が虚像を視認するフロントガラス上の位置は、観察者のアイポイントによって変化する。また、特許文献１等に開示される透明ディスプレイでは、フロントガラス面上に結像している画像（即ち実像）が表示されているので、観察者のアイポイントによらず観察者が画像を視認するフロントガラス上の位置は変化しない。よって、遠方に見えるように虚像を観察者に視認させるヘッドアップディスプレイに対し、画像を表示面上で視認させる透明ディスプレイを適用し、実像と虚像とを同時にフロントガラスの方向に表示させる場合、観察者のアイポイントの高さによっては、透明ディスプレイが表示する実像と、ヘッドアップディスプレイが表示する虚像とが重なってしまう場合がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ウィンドシールドの方向に実像と虚像とを同時に表示する場合であっても、実像と虚像とが重なるのを好適に抑制することが可能な表示装置を提供することを主な目的とする。

請求項に記載の発明は、表示装置であって、移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御手段と、前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御手段と、前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出手段と、を備え、前記第１表示制御手段は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去することを特徴とする。

また、請求項に記載の発明は、表示装置が実行する制御方法であって、移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御工程と、前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御工程と、前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出工程と、を有し、前記第１表示制御工程は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去することを特徴とする。

また、請求項に記載の発明は、コンピュータが実行するプログラムであって、移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御手段と、前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御手段と、前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出手段として前記コンピュータを機能させ、前記第１表示制御手段は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去することを特徴とする。

ヘッドアップディスプレイシステムの構成例を示す。 ヘッドアップディスプレイシステムの制御部のブロック図である。 運転者の背が比較的高い場合のアイポイントと、運転者の背が比較的低い場合のアイポイントとにそれぞれ対応する凹面鏡の位置を示す。 重なり回避処理の手順を示すフローチャートである。 重なり回避処理を実行しない場合の表示例を示す。 重なり回避処理を実行した場合の表示例を示す。 変形例におけるヘッドアップディスプレイシステムの構成例を示す。

本発明の１つの好適な実施形態では、表示装置は、移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御手段と、前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御手段と、前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出手段と、を備え、前記第１表示制御手段は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去する。

上記表示装置は、第１表示制御手段と、第２表示制御手段と、算出手段とを備える。第１表示制御手段は、第１表示手段に表示させる第１画像を生成する。ここで、第１表示手段は、移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に第１画像を実像として表示する。第２表示制御手段は、ウィンドシールドに第２画像を構成する光を投射することで、移動体の搭乗者にウィンドシールドよりも遠方に視認させる虚像として第２画像を表示させる。算出手段は、搭乗者が虚像を視認する方向に対応するウィンドシールドの表示面上の領域を算出する。そして、第１表示制御手段は、上記表示面上の領域に第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去する。このようにすることで、表示装置は、搭乗者の目の位置に応じてウィンドシールド上での虚像の表示位置が変化する場合であっても、実像として表示する第１画像と、虚像として表示する第２画像とが重なって視認されるのを好適に抑制することができる。

上記表示装置の一態様では、前記第２表示制御手段は、前記第２画像の形状を、前記搭乗者の目の位置に基づいて補正し、前記算出手段は、前記第２表示制御手段により形状を補正された前記第２画像を虚像として視認する前記表示面上の領域を算出する。このように、表示装置は、虚像の歪みの修正等を目的として第２画像の形状を修正した場合であっても、実像として表示する第１画像と、虚像として表示する第２画像とが重なって視認されるのを好適に抑制することができる。

上記表示装置の他の一態様では、前記算出手段は、前記第２表示制御手段が前記虚像を表示可能な範囲に対応する前記表示面上の領域を算出する。この態様により、表示装置は、第１画像と第２画像とが重なって視認されるのを確実に抑制することができる。

上記表示装置の他の一態様では、前記算出手段は、前記第２画像が虚像として視認される前記表示面上の領域を算出する。この態様では、表示装置は、第１画像と第２画像とが実際に重なる場合に限り、第１画像を移動させたり、消去したりする処理を行う。これによっても、表示装置は、第１画像と第２画像とが重なって視認されるのを確実に抑制することができる。

上記表示装置の他の一態様では、前記第１表示手段は、前記ウィンドシールドに向けて前記第１画像を構成する光を投射するプロジェクタと、前記ウィンドシールドに設置され前記プロジェクタからの前記光を車室内に向けて反射する透明スクリーンフィルムとを含み、前記第１表示制御手段は、生成した前記第１画像を前記プロジェクタに供給する。この態様によっても、表示装置は、第１画像を実像として好適に表示することができる。

本発明の他の好適な実施形態では、表示装置が実行する制御方法であって、移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御工程と、前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御工程と、前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出工程と、を有し、前記第１表示制御工程は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去する。表示装置は、この制御方法を実行することで、実像として表示する第１画像と、虚像として表示する第２画像とが重なって視認されるのを好適に抑制することができる。

本発明のさらに別の実施形態では、コンピュータが実行するプログラムであって、移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御手段と、前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御手段と、前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出手段として前記コンピュータを機能させ、前記第１表示制御手段は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去する。コンピュータは、このプログラムを実行することで、実像として表示する第１画像と、虚像として表示する第２画像とが重なって視認されるのを好適に抑制することができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［システム構成］
図１は、実施例に係るヘッドアップディスプレイシステム２の構成例である。図１に示すように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイシステム２は、実像と虚像とを同時に表示することが可能であって、主に、虚像投射部４と、透明ディスプレイ５と、車室内撮影カメラ６と、凹面鏡８と、図示しない後述の制御部とを備える。そして、ヘッドアップディスプレイシステム２は、ウィンドシールド２５と、天井部２７と、ボンネット２８と、ダッシュボード２９とを備える車両に取り付けられる。

虚像投射部４は、ダッシュボード２９内に設けられ、虚像として表示するための画像を表示する液晶ディスプレイである。虚像投射部４が表示する画像（「第１画像ＩｍＲ」とも呼ぶ。）は、例えば、施設情報や経路案内情報、走行速度情報、その他運転を補助する情報である。虚像投射部４は、同じくダッシュボード２９内に設けられた凹面鏡８に向けられており、虚像投射部４から射出された光（「虚像表示光」とも呼ぶ。）は、凹面鏡８に入射する。この場合、凹面鏡８で反射した光は、ダッシュボード２９に設けられた開口部８９を介してウィンドシールド２５へ到達し、さらにウィンドシールド２５で反射することで運転者の目の位置（「アイポイント」とも呼ぶ。）に到達する。これにより、虚像投射部４は、表示光を運転者のアイポイントへ到達させて、運転者に、矢印７０が示す虚像を視認させる。

なお、虚像投射部４は、液晶ディスプレイの他、画像が結像されるスクリーンを備えたプロジェクタ等であってもよい。虚像投射部４は、本発明における「第２表示手段」の一例である。

透明ディスプレイ５は、ウィンドシールド２５の室内側に貼り付けられた透明ＥＬディスプレイである。透明ディスプレイ５が表示する画像（「第２画像ＩｍＶ」とも呼ぶ。）は、透明ディスプレイ５の表示面に描画されるため、ウィンドシールド２５上で視認される。ここで、第２画像ＩｍＶは実像として表示されるため、第２画像ＩｍＶの表示位置は、アイポイントに依存しない。なお、透明ディスプレイ５は、ウィンドシールド２５を構成するペアガラス間に挟み込まれる態様であってもよい。透明ディスプレイ５は、本発明における「第１表示手段」の一例である。

車室内撮影カメラ６は、車室内を撮影するカメラであり、運転席に座る運転者の顔が撮影範囲内になるように設置される。車室内撮影カメラ６が撮影した画像（「撮影画像ＩｍＣ」とも呼ぶ。）は、アイポイントを検出するのに用いられる。車室内撮影カメラ６は、生成した撮影画像ＩｍＣを制御部１０へ送信する。なお、アイポイントの検出手段として、車室内撮影カメラ６に代えて、又はこれに加えて、距離センサなどの各種センサが設けられてもよい。この場合、設置された各センサは、検出信号を図示しない制御部へ送信する。

凹面鏡８は、虚像投射部４から射出された虚像表示光を、ダッシュボード２９に設けられた開口部８９に向けて反射し、ウィンドシールド２５へ到達させる。この場合、凹面鏡８は、虚像表示光が示す画像を拡大して反射する。また、凹面鏡８は、制御部から送信される制御信号に基づき、凹面鏡８の設置角度を調整自在な角度調整機構を備えている。

なお、以後では、運転者を観察者とする場合について説明するが、他の乗員が観察者であってもよい。この場合であっても、車室内撮影カメラ６は、観察者の顔が撮影範囲内になるように向けられる。

［機能構成］
ヘッドアップディスプレイシステム２は、ヘッドアップディスプレイシステム２を制御する制御部を車室内の任意の位置に有する。図２は、ヘッドアップディスプレイシステム２の制御部１０の機能的な構成を表すブロック図である。図２に示すように、制御部１０は、虚像投射部４、透明ディスプレイ５、及び車室内撮影カメラ６と電気的に接続し、虚像表示制御部１１と、表示領域計算部１２と、実像表示制御部１３とを有する。なお、虚像表示制御部１１と、表示領域計算部１２と、実像表示制御部１３とは、一体に構成されていてもよく、電気的に接続した状態でそれぞれ離れた場所に設置されていてもよい。制御部１０は、本発明におけるプログラムを実行するコンピュータの一例である。

虚像表示制御部１１は、虚像投射部４に表示させる第２画像ＩｍＶを生成し、生成した第２画像ＩｍＶを虚像投射部４へ供給する。このとき、虚像表示制御部１１は、車室内撮影カメラ６から供給される撮影画像ＩｍＣに基づきアイポイントを検出し、検出したアイポイントにおいて視認される虚像の歪みが少なくなるように、生成する第２画像ＩｍＶの形状を補正する。

さらに、虚像表示制御部１１は、検出したアイポイントに基づき、凹面鏡８の設置角度を調整するための制御信号を凹面鏡８へ送信する。これにより、虚像表示制御部１１は、アイポイントによらずに虚像を略同一位置に表示させる。凹面鏡８の角度調整については、［アイポイントに基づく凹面鏡の角度調整］のセクションで詳しく説明する。虚像表示制御部１１は、検出したアイポイントの情報を、実像表示制御部１３へ供給する。虚像表示制御部１１は、本発明における「第２表示制御手段」の一例である。

表示領域計算部１２は、算出したアイポイントに基づいて、虚像が表示される可能性があるウィンドシールド２５上の領域（「表示可能領域Ｒ」とも呼ぶ。）を算出する。そして、表示領域計算部１２は、算出した表示可能領域Ｒの情報を、実像表示制御部１３へ供給する。表示領域計算部１２は、本発明における「算出手段」の一例である。

実像表示制御部１３は、透明ディスプレイ５に表示させる第１画像ＩｍＲを生成し、生成した第１画像ＩｍＲに相当する画像信号を透明ディスプレイ５へ供給する。これにより、実像表示制御部１３は、透明ディスプレイ５に第１画像ＩｍＲを実像として表示させる。このとき、実像表示制御部１３は、表示領域計算部１２から通知された表示可能領域Ｒと、第１画像ＩｍＲの表示位置とが重なると判断した場合、これらの重なりを回避する処理（「重なり回避処理」とも呼ぶ。）を実行する。具体的には、実像表示制御部１３は、重なり回避処理として、表示可能領域Ｒと重なる第１画像ＩｍＲを表示可能領域Ｒと重ならない位置に移動させるか、当該第１画像ＩｍＲの表示を停止（即ち消去）する。実像表示制御部１３は、本発明における「第１表示制御手段」の一例である。

［アイポイントに基づく凹面鏡の角度調整］
次に、アイポイントに基づく凹面鏡８の角度調整について説明する。

図３は、運転者の背が比較的高い場合のアイポイント「ＰＨ」と、運転者の背が比較的低い場合のアイポイント「ＰＬ」とにそれぞれ対応する凹面鏡８の位置を示す。図３は、アイポイントＰＨの場合の凹面鏡８の位置及び虚像表示光の光軸を実線により示し、アイポイントＰＬの場合の凹面鏡８の位置及び虚像表示光の光軸を破線により示している。

図３に示すように、虚像表示制御部１１は、検出したアイポイントの高さに応じて凹面鏡８の設置角度を変更することで、アイポイントの高さによらずに、矢印７０が示す位置に虚像を表示させている。この場合、例えば、虚像表示制御部１１は、アイポイントの高さに応じた適切な凹面鏡８の設置角度を示すマップ等を予め記憶しておき、当該マップを参照して検出したアイポイントの高さから凹面鏡８の設置角度を決定する。

また、図３に示すように、ウィンドシールド２５上での表示可能領域Ｒは、凹面鏡８の設置角度に応じて変化する。具体的には、アイポイントＰＨの場合の表示可能領域Ｒ（「表示可能領域ＲＨ」とも呼ぶ。）は、アイポイントＰＬの場合の表示可能領域Ｒ（「表示可能領域ＲＬ」とも呼ぶ。）よりも、ウィンドシールド２５の上方に配置されている。

このように、ウィンドシールド２５上での表示可能領域Ｒは、凹面鏡８の設置角度に応じて変化するため、検出したアイポイントの高さに応じて凹面鏡８の設置角度を変更した場合には、表示可能領域Ｒが移動する。その結果、アイポイントによっては、表示可能領域Ｒと、第１画像ＩｍＲの表示位置とが重なる場合が生じる。以上を勘案し、制御部１０は、後述する重なり回避処理を実行する。

［重なり回避処理］
次に、重なり回避処理について具体的に説明する。

（１）処理フロー
図４は、本実施例における重なり回避処理の手順を示すフローチャートである。制御部１０は、図４に示すフローチャートの処理を、繰り返し実行する。

まず、虚像表示制御部１１は、車室内撮影カメラ６が撮影した撮影画像ＩｍＣに基づき、運転者のアイポイントを検出する（ステップＳ１０１）。そして、表示領域計算部１２は、虚像表示制御部１１が検出したアイポイントに基づき、ウィンドシールド２５上の表示可能領域Ｒを認識する（ステップＳ１０２）。具体的には、表示領域計算部１２は、検出したアイポイントに基づき調整された凹面鏡８の設置角度に応じた表示可能領域Ｒを認識する。この場合、例えば、表示領域計算部１２は、凹面鏡８の各設置角度に対応する表示可能領域Ｒを示すマップ等、又はアイポイントの各位置に対応する表示可能領域Ｒを示すマップ等を予め記憶しておき、当該マップ等を参照して表示可能領域Ｒを認識する。

次に、実像表示制御部１３は、表示させる第１画像ＩｍＲの生成後、生成した第１画像ＩｍＲの表示位置がステップＳ１０２で認識した表示可能領域Ｒと重なるか否か判定する（ステップＳ１０３）。そして、実像表示制御部１３は、第１画像ＩｍＲの表示位置がステップＳ１０２で認識した表示可能領域Ｒと重なる場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、重なる第１画像ＩｍＲを、表示可能領域Ｒに重ならない位置に移動させるか当該第１画像ＩｍＲを消去する（ステップＳ１０４）。これにより、実像表示制御部１３は、虚像と実像とが重なって視認されるのを確実に防ぐことができる。

一方、第１画像ＩｍＲの表示位置が表示可能領域Ｒと重ならない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、実像表示制御部１３は、第１画像ＩｍＲの表示位置を変更することなく、第１画像ＩｍＲを透明ディスプレイ５に表示させる（ステップＳ１０５）。

（２）表示例
次に、図３に示した各アポイントＰＨ、ＰＬに基づく表示例について説明する。

図５は、重なり回避処理を実行しない場合のウィンドシールド２５を介した前方風景の表示例を示す。具体的には、図５（Ａ）は、アイポイントＰＨの運転者が視認するウィンドシールド２５を介した前方風景を示し、図５（Ｂ）は、アイポイントＰＬの運転者が視認するウィンドシールド２５を介した前方風景を示す。

図５（Ａ）、（Ｂ）では、虚像表示制御部１１は、虚像として、風景上の道路に対応させたルート画像２１を、虚像投射部４に表示させている。また、実像表示制御部１３は、実像として、直近の２つの案内地点での進行方向等をそれぞれ示す矢印画像３１、３２と、目的地までの車両の相対的な位置や出発から経過時間を示した走行情報画像３３とを、透明ディスプレイ５に表示させている。

ここで、表示可能領域ＲＬは、図３で説明したように、表示可能領域ＲＨよりもウィンドシールド２５の下方に配置されている。従って、図５（Ｂ）の例では、表示可能領域ＲＬは、実像である走行情報画像３３と重なっている。その結果、虚像であるルート画像２１と、実像である走行情報画像３３とは、一部が重なり合っている。このように、表示可能領域Ｒと第１画像ＩｍＲの表示位置とが重なる場合、観察者に違和感が生じ、視認性が低下する可能性が高い。

図６（Ａ）は、重なり回避処理を実行した場合のアイポイントＰＬの運転者が視認するウィンドシールド２５を介した前方風景の第１表示例を示す。また、図６（Ｂ）は、重なり回避処理を実行した場合のアイポイントＰＬの運転者が視認するウィンドシールド２５を介した前方風景の第２表示例を示す。

図６（Ａ）に示す第１表示例では、実像表示制御部１３は、表示可能領域Ｒと重なる第１画像ＩｍＲである走行情報画像３３の表示を消去している。これによって、実像表示制御部１３は、実像と虚像とが重なって表示が複雑化するのを好適に防ぐことができる。一方、図６（Ｂ）に示す第２表示例では、実像表示制御部１３は、表示可能領域Ｒと重なる第１画像ＩｍＲである走行情報画像１３の表示位置を、表示可能領域Ｒと重ならないウィンドシールド２５の左上に移動させている。この態様によっても、実像表示制御部１３は、実像と虚像とが重なって表示が複雑化するのを好適に防ぐことができる。

以上のように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイ２の実像表示制御部１３は、ウィンドシールド２５に設けられ、車両の前方風景を透過する表示面に第１画像ＩｍＲを実像として表示する透明ディスプレイ５に表示させる第１画像ＩｍＲを生成する。虚像表示制御部１１は、ウィンドシールド２５に第２画像ＩｍＶを構成する光を投射することで、運転者にウィンドシールド２５よりも遠方に視認させる虚像として第２画像ＩｍＶを表示させる。表示領域計算部１２は、検出したアイポイントに基づいて、運転者が虚像を視認する方向に対応する表示可能領域Ｒを算出する。そして、実像表示制御部１３は、表示可能領域Ｒと第１画像ＩｍＲの表示位置とが重なると判断した場合、表示可能領域Ｒと重なる第１画像ＩｍＲを表示可能領域Ｒと重ならない位置に移動させるか、当該第１画像ＩｍＲの表示を停止（消去）する。これにより、ヘッドアップディスプレイ２は、実像と虚像とを同時に表示する場合であっても、実像と虚像との重なりによる視認性低下や違和感の発生を好適に抑制することができる。

［変形例］
以下、上述の実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。

（変形例１）
制御部１０は、第２画像ＩｍＶが虚像として実際に視認されるウィンドシールド２５上の領域（「虚像表示領域」とも呼ぶ。）を算出し、当該虚像表示領域が第１画像ＩｍＲと重なる場合に、重なる第１画像ＩｍＲの表示位置の移動又は当該第１画像ＩｍＲの消去を実行してもよい。

この場合、虚像表示制御部１１は、表示領域計算部１２に対し、検出したアイポイントの情報に加え、虚像の歪み低減のための補正が適用された後の第２画像ＩｍＶの形状に関する情報を送信する。そして、表示領域計算部１２は、アイポイントと、虚像の歪み低減のための補正が適用された後の第２画像ＩｍＶの形状に関する情報とに基づいて、第２画像ＩｍＶが視認されるウィンドシールド２５上の領域を、虚像表示領域として算出する。このとき、虚像として表示される第２画像ＩｍＶが同時に複数ある場合には、表示領域計算部１２は、それぞれの第２画像ＩｍＶに対応する領域を、虚像表示領域として算出する。そして、実像表示制御部１３は、算出された虚像表示領域が第１画像ＩｍＲと重なる場合に、重なる第１画像ＩｍＲの表示位置の移動又は当該第１画像ＩｍＲの消去を実行する。

本変形例によれば、ヘッドアップディスプレイシステム２は、第１画像ＩｍＲと第２画像ＩｍＶが実際に重なる場合のみに限定して、重なる第１画像ＩｍＲの表示位置の移動又は当該第１画像ＩｍＲの消去を実行することができる。

なお、変形例１の場合、凹面鏡８が角度調整機構を有する代わりに、任意のアイポイントに対応した位置に第２画像ＩｍＶを表示させることができるように、表示可能領域Ｒが十分広く設定されていてもよい。この場合、虚像表示制御部１１は、凹面鏡８の設置角度を変更する代わりに、検出したアイポイントに応じて、表示可能領域Ｒ内の第２画像ＩｍＶの表示位置を変更する。そして、実像表示制御部１３は、表示領域計算部１２が算出した虚像表示領域が第１画像ＩｍＲと重なる場合に、重なる第１画像ＩｍＲの表示位置の移動又は当該第１画像ＩｍＲの消去を実行する。

（変形例２）
透明ディスプレイ５は、透明ＥＬディスプレイに限定されない。

図７は、変形例に係るヘッドアップディスプレイシステム２の概略構成を示す。図７の例では、ヘッドアップディスプレイシステム２は、ウィンドシールド２５に貼り付けられた透明スクリーンフィルム５Ａと、ダッシュボード２９内に設けられたプロジェクタ５Ｂとを有する。そして、プロジェクタ５Ｂは、実像表示制御部１３の制御に基づき、第１画像ＩｍＲをウィンドシールド２５に向けて投影し、透明スクリーンフィルム５Ａは、プロジェクタ５Ｂからの光を車室内に向けて反射する。この場合、投射された第１画像ＩｍＲは、ウィンドシールド２５上に結像し、実像として運転者に視認される。

（変形例３）
虚像表示制御部１１は、虚像の歪み補正のために第２画像ＩｍＶを変形するのに代えて、制御信号を凹面鏡８に送信し、虚像の歪みが少なくなるように凹面鏡８の設置角度を調整することで虚像の歪みを補正してもよい。

２ ヘッドアップディスプレイシステム
４ 虚像投射部
６ 車室内撮影カメラ
８ 凹面鏡
１０ 制御部
１１ 虚像表示制御部
１２ 表示領域計算部
１３ 実像表示制御部
２５ ウィンドシールド
２８ ボンネット
２９ ダッシュボード

Claims (8)

1. 移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御手段と、
   前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御手段と、
   前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出手段と、
   を備え、
   前記第１表示制御手段は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去することを特徴とする表示装置。
2. 前記第２表示制御手段は、前記第２画像の形状を、前記搭乗者の目の位置に基づいて補正し、
   前記算出手段は、前記第２表示制御手段により形状を補正された前記第２画像を虚像として視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記算出手段は、前記第２表示制御手段が前記虚像を表示可能な範囲に対応する前記表示面上の領域を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記算出手段は、前記第２画像が虚像として視認される前記表示面上の領域を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
5. 前記第１表示手段は、前記ウィンドシールドに向けて前記第１画像を構成する光を投射するプロジェクタと、前記ウィンドシールドに設置され前記プロジェクタからの前記光を車室内に向けて反射する透明スクリーンフィルムとを含み、
   前記第１表示制御手段は、生成した前記第１画像を前記プロジェクタに供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 表示装置が実行する制御方法であって、
   移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御工程と、
   前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御工程と、
   前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出工程と、
   を有し、
   前記第１表示制御工程は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去することを特徴とする制御方法。
7. コンピュータが実行するプログラムであって、
   移動体のウィンドシールドに設けられた表示面であって、当該移動体の前方風景を透過する表示面に、前記移動体の搭乗者に実像として視認させる画像を表示する第１表示手段に、第１画像を表示させる第１表示制御手段と、
   前記ウィンドシールドに画像を構成する光を投射することで、前記移動体の搭乗者に前記ウィンドシールドよりも遠方に虚像として視認させる画像を表示させる第２表示手段に、前記虚像として視認させる第２画像を表示させる第２表示制御手段と、
   前記搭乗者が前記虚像を視認する方向に対応する前記表示面上の領域を算出する算出手段
   として前記コンピュータを機能させ、
   前記第１表示制御手段は、前記表示面上の領域に前記第１画像を表示すべき位置が重なる場合は、当該第１画像を前記表示面上の領域と重ならない位置に表示させる、または当該第１画像を消去することを特徴とするプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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