JP2017102331A - 車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用ヘッドアップディスプレイ(ＨＵＤ)の表示品質等の簡易評価の精度向上【解決手段】評価対象の車両用ＨＵＤを搭載する車両52の３次元情報、車両52を走行させる仮想空間内に存在する道路を含む物体(例えば他車両60A〜60C)の３次元情報、車両用ＨＵＤの表示領域の３次元情報、及び、車両用ＨＵＤの表示領域に表示する表示内容の情報を各々記憶する記憶部から各情報を各々取得し、取得した情報に基づいて、仮想空間内を走行する車両52の乗員の予め設定された視点位置66から視認される物体及び車両用ＨＵＤの表示領域に表示する表示内容を、中心が乗員の視点位置66で半径が視点位置66と車両用ＨＵＤとの距離に相当する長さの仮想球面68に、視点位置66を基点として一点透視図法により投影した球面投影像70を演算し、演算した球面投影像70を表示部に投影表示させる。【選択図】図３

Description

本発明は車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置に関する。

特許文献１には、ヘッドアップディスプレイ(ＨＵＤ：Head-Up Display)のコンバイナを透過する光による視認対象を表す第１画像と、コンバイナにより光路変更される画像表示光による視認対象を表す第２画像を重畳して表示することで、ＨＵＤの表示機能を模擬可能なシミュレータに関する技術が記載されている。この技術は、使用者の頭部位置の変化と第２画像の変化との関係を記憶しておき、検出した使用者の頭部位置が変化した際に、前記関係に従って第２画像を変化させることで、使用者の頭部位置によってＨＵＤの表示を模擬する精度が低下することを抑制している。

特開２００３−５８０３９号公報

車両への搭載が予定されている車両用ＨＵＤは、通常、車両走行時の乗員の視界を模擬したシミュレーション用動画像を大型シミュレータに表示させ、表示結果を目視で確認することで、車両走行時の車両用ＨＵＤの表示品質等が事前に評価される。なお、シミュレーション用動画像は、車両を走行させながら乗員の視点位置から周辺の状況を実写することで得られたＨＵＤの背景用動画像に、車両用ＨＵＤの表示を模擬した動画像を合成することで作成される。また、シミュレーション用動画像に基づく車両用ＨＵＤの表示品質等の評価結果に基づき、車両用ＨＵＤへの表示パラメータ(例えば車両用ＨＵＤへの表示像のサイズ、当該表示像に含まれる図形等の形状、表示位置、表示色、輝度、光透過率等の少なくとも１つ)等が変更される。そして、上記の車両用ＨＵＤの表示品質等の評価及び車両用ＨＵＤの表示パラメータの変更が繰り返されることで、車両用ＨＵＤの表示パラメータが最適化される。

しかしながら、大型シミュレータに表示させるシミュレーション用動画像の作成には工数とコストが掛かり、車両用ＨＵＤへの表示パラメータを変更する度にシミュレーション用動画像の再作成が必要になることで多大な工数とコストが掛かるという課題がある。この課題に対し、大型シミュレータを用いた車両用ＨＵＤの表示品質等の評価に先立ち、特許文献１に記載の技術を適用して車両走行時の車両用ＨＵＤの表示品質等を簡易的に評価し、車両用ＨＵＤの表示パラメータを最適状態に近づけておくことで、大型シミュレータを用いた車両用ＨＵＤの評価及び表示パラメータの変更の実施回数を削減することが考えられる。

但し、特許文献１に記載の技術はフライトシミュレータへの適用が前提の技術であり、車両走行時の車両用ＨＵＤの表示品質等の簡易評価に適用した場合、車両走行時の乗員の視界を模擬する精度が低下するという問題が生ずる。すなわち、車両は、飛行機と比較して、乗員の視点位置からＨＵＤの背景として視認される物体までの距離が著しく小さいので、乗員の体格の相違に起因して乗員の視点位置が変化した場合、ＨＵＤの背景として視認される物体の像の位置や形状等の変化が無視できない程大きくなる。しかし、特許文献１に記載の技術はこの点が考慮されておらず、車両用ＨＵＤの表示品質等の簡易評価に適用するにあたって精度改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、車両用ヘッドアップディスプレイの表示品質等を精度良く簡易評価できる車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置は、評価対象のヘッドアップディスプレイを搭載する車両の３次元情報、前記車両を走行させる仮想空間内に存在する道路を含む物体の３次元情報、前記ヘッドアップディスプレイの表示領域の３次元情報、及び、前記表示領域に表示する表示内容の情報を各々記憶する記憶部から各情報を各々取得する取得部と、前記取得部が取得した情報に基づいて、前記仮想空間内を走行する前記車両の乗員の予め設定された視点位置から視認される物体及び前記表示領域に表示する表示内容を、中心が前記視点位置で半径が前記視点位置と前記ヘッドアップディスプレイとの距離に相当する長さの仮想球面に、前記視点位置を基点として一点透視図法により投影した球面投影像を演算する演算部と、前記演算部が演算した前記球面投影像を表示部に投影表示させる表示制御部と、を含んでいる。

請求項１記載の発明では、評価対象のヘッドアップディスプレイを搭載する車両の３次元情報、前記車両を走行させる仮想空間内に存在する道路を含む物体の３次元情報、前記ヘッドアップディスプレイの表示領域の３次元情報、及び、前記表示領域に表示する表示内容の情報が記憶部に各々記憶されており、取得部は各情報を記憶部から各々取得する。また演算部は、取得部が取得した情報に基づいて、仮想空間内を走行する車両の乗員の予め設定された視点位置から視認される物体及びヘッドアップディスプレイの表示領域に表示する表示内容を、中心が乗員の視点位置で半径が乗員の視点位置とヘッドアップディスプレイとの距離に相当する長さの仮想球面に、乗員の視点位置を基点として一点透視図法により投影した球面投影像を演算する。

仮想球面は中心が乗員の視点位置のため、演算手段によって演算される球面投影像に含まれる、ヘッドアップディスプレイの背景として視認される物体の像は、乗員の視点位置の変化に応じて位置や形状等が変化する。そして、表示制御部は、演算部が演算した球面投影像を表示部に投影表示させる。これにより、ヘッドアップディスプレイの背景として視認される物体の像を、乗員の視点位置の変化に拘わらず変化させない場合と比較して、表示部に投影表示される像が、乗員によって視認されるヘッドアップディスプレイの表示等を模擬する精度が向上する。従って、請求項１記載の発明によれば、車両用ヘッドアップディスプレイの表示品質等を精度良く簡易評価できる。

また、請求項１記載の発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置を用いてヘッドアップディスプレイの表示品質の評価及び表示パラメータの変更を事前に行っておくことで、大型シミュレータを用いたヘッドアップディスプレイの表示品質等の評価及び表示パラメータの変更の実施回数を削減できるので、ヘッドアップディスプレイへの表示パラメータの最適化に要するトータルの工数及びコストを削減することができる。

請求項１記載の発明は、車両用ヘッドアップディスプレイの表示品質等を精度良く簡易評価できる、という効果を有する。

車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置の概略ブロック図である。 ＨＵＤ評価支援処理の一例を示すフローチャートである。 一点透視図法による仮想球面への投影の一例を示すイメージ図である。 表示部に表示される画像の一例を示すイメージ図である。 表示部に表示される画像の一例を示すイメージ図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る車両用ＨＵＤ評価支援装置１０は、コンピュータ１２と、各種の情報を入力するための入力部４０及びＨＵＤ評価用動画像を表示するための表示部４２を含んでいる。

コンピュータ１２は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１４、ＲＡＭ(Random Access Memory)等の揮発性のメモリ１６、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、或いはフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１８、Ｉ／Ｆ(InterFace)部２０を備えており、これらはバス２２を介して互いに接続されている。入力部４０及び表示部４２はコンピュータ１２のＩ／Ｆ部２０に接続されている。

記憶部１８は、ＨＵＤ評価支援プログラム２４、車両３次元モデル情報２６、ＨＵＤ情報２８、仮想空間３次元情報３０、移動物体３次元モデル情報３２、人間の視野特性情報３４及びシミュレーション条件情報３６を各々記憶している。ＨＵＤ評価支援プログラム２４は、コンピュータ１２のＣＰＵ１４によって後述するＨＵＤ評価支援処理を実行させるためのプログラムであり、コンピュータ１２は、ＣＰＵ１４がＨＵＤ評価支援プログラム２４を実行することで、入力部４０及び表示部４２と共にＨＵＤ評価支援装置１０として機能する。

車両３次元モデル情報２６は、評価対象の車両用ＨＵＤ５０(図４,５参照)を搭載する車両(自車両)５２(図３参照)の３次元モデルを表す情報であり、車両５２の外表面上の各部位の３次元位置を表す情報と、車両５２の車室内の内装構造物、例えば図４,５に示すフロントウインドシールドガラス５４やフロントピラー５６等の表面上の各部位の３次元位置を表す情報と、を含んでいる。車両３次元モデル情報２６としては車両５２の設計データ等を利用することができる。

また、ＨＵＤ情報２８は、車両用ＨＵＤ５０の表示領域の３次元位置を表すＨＵＤ表示領域情報と、ＨＵＤ評価支援処理の実行時に車両用ＨＵＤ５０の表示領域に表示させる表示内容を表すＨＵＤ表示内容情報と、を含んでいる。ＨＵＤ表示内容情報は、動画像情報であってもよいが、車両用ＨＵＤ５０の表示領域に表示させる像のサイズ、表示位置、形状、輝度、光透過率等の表示パラメータの少なくとも１つが変更された場合に、変更後の表示パラメータに応じて表示内容を容易に変更可能な形式の情報であることが好ましい。上記形式の情報としては、例えば上記の各表示パラメータを変数として持ち、外部から各表示パラメータが与えられると、与えられた各表示パラメータに応じて表示内容が定まる形式の情報等が挙げられる。

仮想空間３次元情報３０は、ＨＵＤ評価支援処理の実行時に車両５２を仮想的に走行させる３次元の仮想空間内に存在する道路や標識、建物等の物体について、表面上の各部位の３次元位置(仮想空間の座標上の位置)を表す情報である。図３〜５には、仮想空間３次元情報３０が表す仮想空間内に存在する物体の一例として、道路の側端部に相当する線５８を各々示す。

移動物体３次元モデル情報３２は、３次元の仮想空間内に存在し、車両５２と独立して移動する移動物体、例えば自動二輪車や自転車等を含む車両、歩行者等について、外表面上の各部位の３次元位置を表す情報を含んでいる。図３〜５には、移動物体３次元モデル情報３２が表す移動物体の一例として、車両(他車両)６０Ａ〜６０Ｃを各々示す。移動物体３次元モデル情報３２に含まれる個々の移動物体の３次元モデル情報は、互いに異なる移動物体ＩＤが各々付与されている。

人間の視野特性情報３４は、車両５２の運転者の視点位置と３次元の仮想空間の無限遠点(消失点)を結ぶ視認軸(図４,５には無限遠点(消失点ともいう)及び視認軸に相当する点として点６２を示す)を基準として、車両５２の運転者の視野範囲を注視度合い毎に複数規定する情報である。図４,５には、注視度合いが最も高い視野範囲６４Ａ、注視度合いが次に高い視野範囲６４Ｂを各々示すが、図示しない最も広い視野範囲内には、例えば図４,５に示すフロントウインドシールドガラス５４の車両上側の部分やフロントピラー５６等も含まれる。

シミュレーション条件情報３６は、ＨＵＤ評価支援処理の実行時の各シミュレーション時刻において、３次元の仮想空間内の車両(自車両)５２の位置、方向、車両(自車両)５２の周辺における移動物体の存在の有無、周辺に移動物体が存在している場合は、周辺に存在している個々の移動物体の移動物体ＩＤ、位置及び方向の各情報を含んでいる。なお、シミュレーション条件情報３６におけるシミュレーション時刻の時間間隔Δｔは、動画像としての表示品質を損なわない程度の時間間隔、一例としては1/30秒又はそれ以下の時間である。

また、シミュレーション条件情報３６は、互いにシミュレーション条件の異なる複数のシミュレーション条件情報を含んでいる。シミュレーション条件情報３６に含まれる個々のシミュレーション条件情報は、３次元の仮想空間内における車両(自車両)５２の移動範囲、移動方向、移動速度、移動物体の存在の有無、移動物体が存在している場合の移動物体の種類、移動範囲、移動方向及び移動速度の少なくとも１つが互いに相違している。シミュレーション条件情報３６に含まれる個々のシミュレーション条件情報は互いに異なるシミュレーション条件ＩＤが各々付与されている。

次に本実施形態の作用を説明する。車両５２に搭載する車両用ＨＵＤ５０の開発にあたっては、車両用ＨＵＤ５０の表示領域のサイズや車両５２への搭載位置等を設計し、車両用ＨＵＤ５０への表示内容をおおよそ設計した後に、車両走行時の車両用ＨＵＤ５０の表示品質等が評価される。本実施形態では、車両用ＨＵＤ５０の表示品質等の評価に際し、大型シミュレータを用いた車両用ＨＵＤ５０の表示品質等の評価に先だって、車両用ＨＵＤ評価支援装置１０を用いた車両用ＨＵＤ５０の表示品質等の簡易評価が行われる。

車両用ＨＵＤ評価支援装置１０を用いて車両用ＨＵＤ５０の表示品質等の簡易評価を行う場合、車両用ＨＵＤ５０の表示品質等の評価者(以下、単に評価者という)から車両用ＨＵＤ評価支援装置１０のコンピュータ１２に対し、ＨＵＤ評価支援処理の実行が指示される。これにより、ＨＵＤ評価支援プログラム２４が記憶部１８からメモリ１６に読み出され、コンピュータ１２のＣＰＵ１４によって実行されることで、図２に示すＨＵＤ評価支援処理がＣＰＵ１４によって行われる。

ＨＵＤ評価支援処理のステップ１００において、コンピュータ１２のＣＰＵ１４は、ＨＵＤ評価支援処理の処理条件の１つである乗員(本実施形態では運転者)の視点の３次元位置を特定するための情報(以下、視点特定情報という)の入力を要請するメッセージを表示部４２に表示する等により、評価者に対して視点位置情報の入力を要請する。

ここでいう運転者の視点の３次元位置は車両５２の３次元モデルの座標系における位置であり、運転者が着座する車両５２のシートの車両左右方向位置及び座面の車両上下方向位置(高さ)は既知である。このため、上記の要請が為されると、評価者は、入力部４０を介し、視点特定情報として運転者の体格を規定する情報(例えば身長等)を入力する。コンピュータ１２のＣＰＵ１４は、入力された視点特定情報が規定する運転者の体格から、所定の演算式に従って運転者の視点の車両前後方向位置及び車両上下方向位置を演算することで、運転者の視点の３次元位置を表す情報(視点位置情報)を取得する。

またステップ１００において、ＣＰＵ１４は、記憶部１８から車両３次元モデル情報２６及びＨＵＤ情報２８を読み出すことで、車両３次元モデル情報２６及びＨＵＤ情報２８も取得する。

次のステップ１０２において、ＣＰＵ１４は、ステップ１００で取得した車両３次元モデル情報２６が表す車両５２の３次元モデルの座標系に対し、ステップ１００で取得した視点位置情報が表す運転者の視点位置６６(図３参照)を中心とし、運転者の視点位置６６から車両用ＨＵＤ５０の表示位置までの距離を半径とする仮想球面６８(図３参照)を設定する。なお、仮想球面６８は表示部４２にＨＵＤ評価用動画像として表示させる物体を投影する投影面として用いるので、運転者の視認軸を基準として運転者の視野範囲よりも広い範囲であればよく、球面の全表面のうちの一部の範囲(例えば図３に示す範囲)でよい。

ステップ１０４において、ＣＰＵ１４は、車両３次元モデル情報２６に含まれる車両５２の車室内の内装構造物の３次元位置を表す情報と、ＨＵＤ情報２８に含まれるＨＵＤ表示領域情報と、に基づいて、車両５２の内装構造物及び車両用ＨＵＤ５０を、運転者の視点位置６６を基点として一点透視図法により仮想球面６８に投影した球面投影像を演算する。なお、一点透視図法は公知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

上記処理により、視点特定情報で規定された体格の運転者が車両５２のシートに着座した際に、当該運転者によって視認される車両用ＨＵＤ５０の表示領域及び車両５２の内装構造物(例えば図４,５に示すフロントウインドシールドガラス５４やフロントピラー５６等)を精度良く模擬した球面投影像が得られる。

次のステップ１０６において、ＣＰＵ１４は、ＨＵＤ評価支援処理の処理条件の１つであるシミュレーション条件ＩＤの入力を要請するメッセージを表示部４２に表示する等により、評価者に対してシミュレーション条件ＩＤの入力を要請する。この要請が為されると、評価者は、入力部４０を介し、ＨＵＤ評価支援処理で実施したいシミュレーション条件に対応するシミュレーション条件ＩＤを入力する。ＣＰＵ１４は、シミュレーション条件ＩＤが入力されると、記憶部１８に記憶されたシミュレーション条件情報３６の中から、入力されたシミュレーション条件ＩＤが付与されたシミュレーション条件情報を読み出すことで取得する。

ステップ１０８において、ＣＰＵ１４は、シミュレーション時刻ｔに０を設定する。次のステップ１１０において、ＣＰＵ１４は、ステップ１０６で取得したシミュレーション条件情報から、現在のシミュレーション時刻ｔでの仮想空間内における車両５２の位置及び方向を表す情報を抽出する。またステップ１１２において、ＣＰＵ１４は、車両５２の３次元モデルを、ステップ１１０で抽出した情報が表す位置及び方向で仮想空間内に配置する。この車両５２の３次元モデルの仮想空間内への配置により、現在のシミュレーション時刻ｔでの車両５２の３次元モデルの仮想空間内における位置(仮想空間の座標系における車両５２の３次元モデルの絶対位置)が定まり、現在のシミュレーション時刻ｔでの運転者の視点位置及び仮想球面６８の仮想空間内における位置と、視認軸の仮想空間内における方向と、が定まる。

次のステップ１１４において、ＣＰＵ１４は、ステップ１０６で取得したシミュレーション条件情報が表すシミュレーション条件が、現在のシミュレーション時刻ｔで車両(自車両)５２の周辺に移動物体が存在する条件か否か判定する。ステップ１１４の判定が肯定された場合はステップ１１６へ移行する。ステップ１１６において、ＣＰＵ１４は、シミュレーション条件情報から、現在のシミュレーション時刻ｔで車両(自車両)５２の周辺に存在する全ての移動物体の移動物体ＩＤ、位置及び方向の各情報を抽出する。そして、記憶部１８に記憶された移動物体３次元モデル情報３２から、抽出した移動物体ＩＤの移動物体の３次元モデル情報を読み出し、読み出した３次元モデル情報が表す移動物体の３次元モデルを、抽出した移動物体の位置及び方向に応じて仮想空間内に配置する。

なお、現在のシミュレーション時刻ｔで車両(自車両)５２の周辺に移動物体が存在しない場合はステップ１１４の判定が否定され、ステップ１１６をスキップしてステップ１１８へ移行する。

次のステップ１１８において、ＣＰＵ１４は、まず記憶部１８から人間の視野特性情報３４を読み出し、現在のシミュレーション時刻ｔでの視認軸を基準として車両(自車両)５２の運転者の仮想空間の座標上での視野範囲を算出する。そして、仮想空間のうち算出した運転者の視野範囲内に存在する物体を、運転者の視点位置６６を基点として一点透視図法により仮想球面６８に投影した球面投影像を演算する。この投影演算は、先のステップ１０４で得られた球面投影像の背景として、車両(自車両)５２の窓ガラスを通じて運転者に視認される部分のみが投影される。

上記処理により、先のステップ１０４で得られた球面投影像に、視点特定情報で規定された体格の運転者が車両５２のシートに着座した際に、当該運転者によって視認される車両５２の周辺の物体(例えば道路や標識、車両５２の周辺に移動物体が存在する場合は当該移動物体)を精度良く模擬した球面投影像を加えた球面投影像が得られる。

ステップ１２０において、ＣＰＵ１４は、記憶部１８に記憶されているＨＵＤ情報２８に含まれるＨＵＤ表示内容情報と、予め設定された車両用ＨＵＤ５０への表示パラメータと、に基づいて、シミュレーション時刻ｔに車両用ＨＵＤ５０に表示される画像を算出する。そして、算出したシミュレーション時刻ｔでの車両用ＨＵＤ５０への表示画像を、先のステップ１０４,１１８で得られた球面投影像の前景として、仮想球面６８内の車両用ＨＵＤ５０の表示領域内に、運転者の視点位置６６を基点として一点透視図法により投影した球面投影像を演算する。この投影演算では、運転者から見て車両用ＨＵＤ５０の背後に存在する物体の球面投影像も、車両用ＨＵＤ５０への表示パラメータに含まれる輝度及び光透過率に応じて運転者に視認されるように、ステップ１０４,１１８で得られた球面投影像に重畳投影される。

上記処理により、先のステップ１０４で得られた球面投影像及びステップ１１８で得られた球面投影像に、視点特定情報で規定された体格の運転者が車両５２のシートに着座した際に、当該運転者によって視認されるＨＵＤ５０の表示内容を精度良く模擬した球面投影像を加えた球面投影像、すなわち現在のシミュレーション時刻ｔでの運転者の視界を高精度に模擬した球面投影像が得られる。ここで得られる球面投影像の一例を図３に符号「７０」を付して示す。

ステップ１２２において、ＣＰＵ１４は、以上の処理によって得られた現在のシミュレーション時刻ｔでの球面投影像を記憶部１８に記憶させる。次のステップ１２４において、ＣＰＵ１４は、現在のシミュレーション時刻ｔが予め設定されたシミュレーションの最終時刻(＝ＨＵＤ評価用動画像の時間長さ)に達したか否か判定する。ステップ１２４の判定が否定された場合はステップ１２６へ移行し、ステップ１２６において、ＣＰＵ１４は、現在のシミュレーション時刻ｔにシミュレーションの時間間隔Δｔを加算した時刻を現在のシミュレーション時刻ｔに代入する。ステップ１２６の処理を行った後はステップ１１０に戻り、ステップ１２４の判定が肯定される迄、ステップ１１０〜ステップ１２６を繰り返す。これにより、シミュレーション時刻ｔ＝０からシミュレーションの最終時刻迄の期間を時間間隔Δｔ毎に刻んだ各シミュレーション時刻ｔについて、球面投影像が各々演算・記憶される。

現在のシミュレーション時刻ｔが最終時刻に達すると、ステップ１２４の判定が肯定されてステップ１２８へ移行し、ステップ１２８において、ＣＰＵ１４は、シミュレーション時刻ｔに再び０に設定する。ステップ１３０において、ＣＰＵ１４は、現在のシミュレーション時刻ｔに対応する球面投影像を記憶部１８から読み出す。

次のステップ１３２において、ＣＰＵ１４は、ステップ１３０で記憶部１８から読み出した球面投影像を表示部４２に表示させる。なお、表示部４２の表示面は通常は平面であるので、表示部４２への球面投影像の表示は、読み出した球面投影像を視認軸から見た画像として平面へ投影し、この投影演算によって得られた画像を表示部４２に表示することによって為される。これにより、現在のシミュレーション時刻ｔでの運転者の視界を高精度に模擬した画像が表示部４２に表示される。

ステップ１３４において、ＣＰＵ１４は、現在のシミュレーション時刻ｔがシミュレーションの最終時刻に達したか否か判定する。ステップ１３４の判定が否定された場合はステップ１３６へ移行し、ステップ１３６において、ＣＰＵ１４は、現在のシミュレーション時刻ｔに時間間隔Δｔを加算した時刻を現在のシミュレーション時刻ｔに代入する。ステップ１３６の処理を行った後はステップ１３０に戻り、ステップ１３４の判定が肯定される迄、ステップ１３０〜ステップ１３６を繰り返す。

これにより、シミュレーション時刻ｔ＝０からシミュレーションの最終時刻迄の期間を時間間隔Δｔ毎に刻んだ各シミュレーション時刻ｔにおける運転者の視界を高精度に模擬した画像が表示部４２に順次表示される。すなわち、ＨＵＤ評価用動画像が表示部４２に表示されることになる。なお、車両(自車両)５２が直線路を走行しているシミュレーション時刻ｔのときに表示部４２に表示される画像の一例を図４に示し、車両(自車両)５２が屈曲路を走行しているシミュレーション時刻ｔのときに表示部４２に表示される画像の一例を図５に示す。そして、表示部４２へのＨＵＤ評価用動画像の表示が完了すると、ステップ１３４の判定が肯定されてＨＵＤ評価支援処理を終了する。

評価者は、視点特定情報として入力する運転者の体格を変更したり、入力するシミュレーション条件ＩＤを変更することでシミュレーション条件を変更したりしながら、ＨＵＤ評価支援処理を実行させることを繰り返すと共に、各回の処理で表示部４２に表示されたＨＵＤ評価用動画像を視認して表示品質等を評価し、車両用ＨＵＤ５０の現在の表示パラメータが適切か否かを判断する、というＨＵＤ評価作業を行う。

また、評価者は、車両用ＨＵＤ５０の現在の表示パラメータが適切でないと判断した場合には、車両用ＨＵＤ５０の各種の表示パラメータの少なくとも１つを変更した後に、変更後の表示パラメータに基づいて、上記のＨＵＤ評価作業を再度行う。上述した工程が車両用ＨＵＤ５０の現在の表示パラメータが適切と判断される迄繰り返されることで、車両用ＨＵＤ５０の表示パラメータを最適状態に近づけることができる。従って、大型シミュレータを用いた車両用ＨＵＤ５０の表示品質等の評価及び表示パラメータの変更の実施回数を削減することができ、車両用ＨＵＤ５０の表示パラメータの最適化に要するトータルの工数及びコストを削減することができる。

以上説明したように、本実施形態では、評価対象の車両用ＨＵＤ５０を搭載する車両５２の３次元モデル情報２６、車両５２を走行させる仮想空間内に存在する物体の３次元モデル情報２６,３２、車両用ＨＵＤ５０の表示領域の３次元情報及び車両用ＨＵＤ５０の表示領域に表示する表示内容の情報を含むＨＵＤ情報２８を各々記憶する記憶部１８から各情報を各々取得し、取得した情報に基づいて、仮想空間内を走行する車両５２の乗員の予め設定された視点位置から視認される物体及び車両用ＨＵＤ５０の表示領域に表示する表示内容を、中心が乗員の視点位置で半径が乗員の視点位置と車両用ＨＵＤ５０の表示領域との距離に相当する長さの仮想球面６８に、乗員の視点位置を基点として一点透視図法により投影した球面投影像７０を演算し、演算した球面投影像７０を表示部４２に投影表示させるので、車両用ＨＵＤ５０の表示品質等を精度良く簡易評価することができる。

また、本実施形態では、入力されたシミュレーション条件ＩＤのシミュレーション条件で車両５２が仮想空間内を走行したときの各時刻における球面投影像７０を各々演算し、演算した各時刻における球面投影像７０を表示部４２に動画像として表示させるので、車両用ＨＵＤ５０の表示品質等に対する簡易評価の精度を更に向上させることができる。

また、本実施形態では、シミュレーション条件に、仮想空間内を移動する移動物体の仮想空間内における移動を規定する情報が含まれており、シミュレーション条件に応じて移動物体が仮想空間内を移動したときの各時刻における球面投影像を、記憶部１８に記憶された移動物体の３次元モデル情報３２に基づいて演算するので、車両用ＨＵＤ５０の表示品質等に対する簡易評価の精度を更に向上させることができる。

更に、本実施形態では、記憶部１８に記憶された人間の視野特性情報３４に基づき、乗員の視点位置から視認される物体として、乗員の視点位置を基点として乗員の視野範囲内に存在する物体を仮想球面に投影した球面投影像を演算するので、演算負荷を軽減できることで処理を高速化することができる。

また、本実施形態では、仮想空間上で乗員の視点位置と無限遠点を結ぶ視認軸に沿って球面投影像７０を視認したときの画像を表示部４２に投影表示させるので、車両用ＨＵＤ５０の表示品質等に対する簡易評価の精度を更に向上させることができる。

なお、上記で説明したＨＵＤ評価支援処理では、運転者の視界を模擬したＨＵＤ評価用動画像を表示部４２に表示させることで、運転者から見た車両用ＨＵＤ５０の表示品質等を評価対象としていたが、これに限定されるものではなく、車両の助手席等の他の座席に着座している乗員の視界を模擬したＨＵＤ評価用動画像を表示部４２に表示させる処理も行うことで、運転者以外の乗員から見た車両用ＨＵＤ５０の表示品質等も評価対象に含めてもよい。

また、上記では、図１に示すように入力部４０及び表示部４２がコンピュータ１２に直接接続された態様を説明したが、ＨＵＤ評価支援処理を実行するコンピュータ１２は、入力部４０及び表示部４２が接続された第２コンピュータと通信回線を介して接続された第１コンピュータ(例えばサーバ・コンピュータ)であってもよい。また、この場合、第１コンピュータは球面投影像７０の演算までの処理を行い、第２コンピュータは球面投影像７０を平面に投影した画像(ＨＵＤ評価用動画像)の演算及び表示部４２にＨＵＤ評価用動画像を表示させる処理を行うようにしてもよいし、第１コンピュータは球面投影像７０の演算及び球面投影像７０を平面に投影した画像(ＨＵＤ評価用動画像)の演算までの処理を行い、第２コンピュータは表示部４２にＨＵＤ評価用動画像を表示させる処理を行うようにしてもよい。

また、上記ではＨＵＤ評価支援プログラム２４が記憶部１８に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、ＨＵＤ評価支援プログラム２４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
前記演算部は、前記車両が予め設定された条件で前記仮想空間内を走行したときの各時刻における前記球面投影像を各々演算し、前記表示制御部は、前記演算部が演算した各時刻における前記球面投影像を前記表示部に動画像として表示させる請求項１記載の車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置。

本発明において、表示制御部が表示部に表示させる像は静止画像であってもよいが、付記１記載の発明では、演算部が、車両が予め設定された条件で仮想空間内を走行したときの各時刻における球面投影像を各々演算し、表示制御部は、演算部が演算した各時刻における球面投影像を表示部に動画像として表示させる。これにより、表示部に静止画像を表示させる場合と比較して、表示部に投影表示される像が、乗員によって視認されるヘッドアップディスプレイの表示等を模擬する精度が向上し、車両用ヘッドアップディスプレイの表示品質等に対する簡易評価の精度が向上する。

（付記２）
前記仮想空間内に存在する物体の３次元情報は、前記仮想空間内を移動する移動物体の３次元情報を含み、前記予め設定された条件は、前記仮想空間内における前記移動物体の移動を規定する情報を含み、前記演算部は、前記移動物体の移動を規定する情報に応じて前記移動物体が前記仮想空間内を移動したときの各時刻における前記球面投影像を各々演算する付記１記載の車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置。

付記２記載の発明では、仮想空間内に存在する物体の３次元情報に、仮想空間内を移動する移動物体の３次元情報が含まれており、予め設定された条件に、仮想空間内における移動物体の移動を規定する情報が含まれている。そして演算部は、移動物体の移動を規定する情報に応じて移動物体が仮想空間内を移動したときの各時刻における球面投影像を各々演算する。これにより、表示部に表示される動画像が、移動物体の移動を規定する情報に応じて移動物体が仮想空間内を移動する動画像となり、動画像内に移動物体が存在しない場合と比較して、表示部に投影表示される像が、乗員によって視認されるヘッドアップディスプレイの表示等を模擬する精度が向上するので、車両用ヘッドアップディスプレイの表示品質等に対する簡易評価の精度が向上する。

（付記３）
前記記憶部には人間の視野特性を表す視野特性情報が記憶されており、前記演算部は、前記視野特性情報に基づき、前記視点位置から視認される物体として、前記視点位置を基点として乗員の視野範囲内に存在する物体を前記仮想球面に投影した球面投影像を演算する請求項１、付記１及び付記２の何れか１項記載の車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置。

付記３記載の発明では、人間の視野特性を表す視野特性情報に基づき、乗員の視点位置から視認される物体として、乗員の視点位置を基点として乗員の視野範囲内に存在する物体を仮想球面に投影した球面投影像を演算する。これにより、仮想空間のうち車両の周辺に存在する全ての物体を仮想球面に投影した球面投影像を演算する場合と比較して、仮想球面に投影する物体の位置の範囲が狭くなることで、演算部の演算負荷を軽減することができ、処理を高速化することができる。

（付記４）
前記表示制御部は、前記仮想空間上で前記視点位置と無限遠点を結ぶ視認軸に沿って前記球面投影像を視認したときの画像を表示部に投影表示させる請求項１、付記１〜付記３の何れか１項記載の車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置。

付記４記載の発明では、仮想空間上で乗員の視点位置と無限遠点を結ぶ視認軸に沿って球面投影像を視認したときの画像を表示部に投影表示させるので、上記の視認軸以外の軸に沿って球面投影像を視認したときの画像を表示部に投影表示させる場合と比較して、表示部に投影表示される像が、乗員によって視認されるヘッドアップディスプレイの表示等を模擬する精度が向上するので、車両用ヘッドアップディスプレイの表示品質等に対する簡易評価の精度が向上する。

１０ ＨＵＤ評価支援装置
１２ コンピュータ
１４ ＣＰＵ
１８ 記憶部
２４ 評価支援プログラム
２６ 車両３次元モデル情報
２８ ＨＵＤ情報
３０ 仮想空間３次元情報
３２ 移動物体３次元モデル情報
３４ 人間の視野特性情報
３６ シミュレーション条件情報
４２ 表示部
５０ 車両用ＨＵＤ
５２,６０Ａ〜６０Ｃ 車両
６２ 無限遠点及び視認軸に相当する点
６４Ａ,６４Ｂ 視野範囲
６６ 視点位置
６８ 仮想球面
７０ 球面投影像

Claims (1)

1. 評価対象のヘッドアップディスプレイを搭載する車両の３次元情報、前記車両を走行させる仮想空間内に存在する道路を含む物体の３次元情報、前記ヘッドアップディスプレイの表示領域の３次元情報、及び、前記表示領域に表示する表示内容の情報を各々記憶する記憶部から各情報を各々取得する取得部と、
   前記取得部が取得した情報に基づいて、前記仮想空間内を走行する前記車両の乗員の予め設定された視点位置から視認される物体及び前記表示領域に表示する表示内容を、中心が前記視点位置で半径が前記視点位置と前記ヘッドアップディスプレイとの距離に相当する長さの仮想球面に、前記視点位置を基点として一点透視図法により投影した球面投影像を演算する演算部と、
   前記演算部が演算した前記球面投影像を表示部に投影表示させる表示制御部と、
   を含む車両用ヘッドアップディスプレイの評価支援装置。