JP2018091908A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示する画像が表示領域内に収まらない場合でも、使用者に表示内容を認識させることができるＨＵＤ装置を提供する。【解決手段】ＨＵＤ装置１００は、車両１の前方の実景を撮影した前方画像および車両１の前方の対象物の種類、位置、大きさ等を表す前方情報を前方情報検出装置３０から取得して、前方情報をもとにコンテンツを生成する。ＨＵＤ装置１００は、対象物とコンテンツとが視認者から見て重なり合うように、生成したコンテンツを含む表示画像を生成する制御部１１０と、生成した表示画像を表示する表示部１２０と、を備える。制御部１１０は、前方画像を加工することで、前方画像内の対象物にコンテンツが重なり合い、かつ視認者から見た実景に比べて実景のサイズを小さく表すコンテンツ付き実景画像を生成し、該コンテンツ付き実景画像を前記表示画像に含める。【選択図】図３

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

車両や航空機のフロントガラスやコンバイナなど、使用者の視界に近い場所にある投影手段に情報を表示するＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置が研究されている。
例えば、特許文献１には、移動体を操縦する観視者が前方の実景に重なって見えるように、操縦を補助するための情報を表示させて、観視者の判断を容易にさせる技術が開示されている。

特開２０１１−１２１４０１号公報

ＨＵＤ装置には、カメラが撮影して取得した前方の画像を解析し、実景に重ねて見せる画像を表示させるものがある。図１０に示すように、通常、ＨＵＤ装置の表示領域Ａ１は、カメラが撮影する撮影範囲Ａ２よりも小さい。画像を表示領域Ａ１の範囲外の対象物に重畳表示させる場合など、画像が表示領域Ａ１内に収まらない場合がある。
この場合、画像のうち一部のみを表示すると、画像の形状を認識しにくくなり、かえって使用者に違和感を与えるという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、表示する画像が表示領域内に収まらない場合でも、使用者に表示内容を認識させることができるＨＵＤ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、
視認者から見える実景に重なる範囲に形成される表示領域内にコンテンツを含む表示画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記実景内に位置する対象物を表す情報を取得して、前記対象物を表す情報をもとに、前記対象物と前記コンテンツとが前記視認者から見て重なり合うように前記コンテンツを含む前記表示画像を生成する制御部と、
前記表示画像を表示する表示部と、を備え、
前記制御部は、前記実景を撮影した実景画像を取得し、前記実景画像を加工することで、前記実景画像内の前記対象物に前記コンテンツが重なり合い、かつ前記視認者から見た前記実景に比べて前記実景のサイズを小さく表すコンテンツ付き実景画像を生成し、該コンテンツ付き実景画像を前記表示画像に含める。

本発明によれば、ＨＵＤ装置は、表示する画像が表示領域内に収まらない場合でも、使用者に表示内容を認識させることができる。

本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置が搭載された車両の模式図である。 本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置、前方情報検出装置および車載制御装置の構成を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の前方対象物重畳表示処理の処理手順を示すフローチャートである （ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の前方対象物重畳表示処理で生成するレイヤーごとの画像を示すイメージ図であり、（ｃ）はこれらを合成した表示画像を示すイメージ図である。 本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の前方対象物重畳表示処理終了後の視認者の視界を示すイメージ図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るＨＵＤ装置の前方対象物重畳表示処理のパラメータを示す図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態の変形例に係るＨＵＤ装置において、対象物が表示領域内に移動した場合の補完表示処理を示すイメージ図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態の変形例に係るＨＵＤ装置において、対象物が表示領域外に移動した場合の補完表示処理を示すイメージ図である。 従来技術に係るＨＵＤ装置の視認者の視界を示すイメージ図である。

（実施形態）
本発明に係るＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置を、車両用に具体化した実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、ＨＵＤ装置１００は、車両１のダッシュボード等に設置され、表示光Ｌを生成し、生成した表示光Ｌをフロントガラス３に向けて出射する。この表示光Ｌは、フロントガラス３で反射して、車両１の運転者等である視認者２に到達する。これにより、視認者２は、フロントガラス３の前方に虚像Ｖを視認可能となる。虚像Ｖには、例えば、エンジン回転数、ナビゲーション情報等の、車両１の運転を補助する情報が形成される。

図２を参照して、ＨＵＤ装置１００の構成を説明する。ＨＵＤ装置１００は、制御部１１０と、表示部１２０と、反射鏡１３１と、凹面鏡１３２と、筐体１４０と、透光部１４１と、を備える。

筐体１４０は、例えば、遮光性の材質により箱状に形成されている。筐体１４０内には、制御部１１０、表示部１２０等のＨＵＤ装置１００の各構成が収納される。筐体１４０には、表示光Ｌが通過する開口部１４０ａが形成されている。

透光部１４１は、アクリル等の透光性樹脂からなり、筐体１４０の開口部１４０ａを塞ぐように設けられている。透光部１４１は、到達した外光が視認者２に向かって反射することを抑制するため、例えば湾曲形状に形成されている。

制御部１１０は、マイクロコンピュータなどから構成され、車載ＬＡＮ４と通信可能に接続される。制御部１１０は、車両１のエンジン回転数や車速などの車両１の走行状況を表す走行情報と、車両１の前方の実景を撮影した前方画像と、車両１の前方の対象物の種類、位置、大きさ等を表す前方情報とを車載ＬＡＮ４から受信する。対象物とは、歩行者、他の車両、車線、障害物等、視認者２が認識及び注意すべき対象であり、ＨＵＤ装置１００がコンテンツを重畳表示させる対象の物体である。
制御部１１０は、これらの情報をもとに、虚像Ｖで表示するコンテンツの位置を決定して、決定したコンテンツの位置を表す指示信号を表示部１２０に送信する。
制御部１１０が車載ＬＡＮ４から受信する情報と、制御部１１０の処理内容についての詳細は後述する。

表示部１２０は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と液晶パネルから構成され、制御部１１０から受信する指示信号をもとに、表示光Ｌを生成して、反射鏡１３１に向けて発する。

反射鏡１３１は、合成樹脂やガラス材料などからなる基材と、基材の表面に、蒸着などにより形成された反射膜とから構成される。反射鏡１３１は、表示部１２０を発した表示光Ｌを、凹面鏡１３２に向けて反射する。

凹面鏡１３２は、曲面凹状に形成され、例えば合成樹脂材料からなる基材と、基材の表面に蒸着などにより形成された反射膜とから構成される。凹面鏡１３２は、その表示光Ｌをフロントガラス３に向けて反射する。凹面鏡１３２で反射された表示光Ｌは、筐体１４０の透光部１４１を透過して、フロントガラス３に到達する。
フロントガラス３に到達した表示光Ｌは、視認者２に向けて反射され、視認者２に到達する。これにより、視認者２は虚像Ｖを視認する。

次に、制御部１１０の内部構造と車載ＬＡＮ４から受信する情報について、図３を参照して説明する。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１３とを備える。

ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に記憶されている制御用のプログラムを実行することにより、コンテンツを生成する処理等を実行する。

ＲＯＭ１１２は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、ＣＰＵ１１１が実行する制御プログラム、各種固定データ等を記憶する。

ＲＡＭ１１３は、揮発性メモリから構成され、ＣＰＵ１１１の作業領域として用いられる。

制御部１１０は、車両１の走行情報を、車載ＬＡＮ４を介して車載制御装置２０から受信する。
車載制御装置２０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などから構成され、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）などの通信方式によって、車載ＬＡＮ４との間で通信を行う。車載制御装置２０は、車両１の走行速度やエンジン回転数などの車両情報を車両１から取得し、走行情報として車載ＬＡＮ４を介してＨＵＤ装置１００の制御部１１０に送信する。

また、制御部１１０は、車両１の前方画像および前方情報を、前方情報検出装置３０から受信する。
前方情報検出装置３０は、車両１の前方画像および前方情報を生成する装置であり、前方画像取得部３１と、前方対象物解析部３２と、を備える。

前方画像取得部３１は、例えば、図１に示すように、車両１の天井付近に設置されるカメラ、センサなどから構成される。前方画像取得部３１は、車両１の前方画像を取得し、前方対象物解析部３２に送信する。

前方対象物解析部３２は、受信した前方画像を解析し、車両１の前方に存在する対象物である前方車両、障害物又は車線等の位置及び形状などの前方情報を生成して、ＨＵＤ装置１００の制御部１１０に送信する。

制御部１１０は、車載制御装置２０から受信した車両１の走行情報を、例えば、表示領域Ａ１の固定の位置に表示するように、表示部１２０を制御する。図１０の例では、実景の道路に目的地までの経路を案内する画像を重畳させて表示する経路案内コンテンツＣ２を表示させるように、表示部１２０を制御する。
ここで、表示領域Ａ１は、ＨＵＤ装置１００がフロントガラス３に投影することができる領域を表し、この領域外には表示できないものである。
一方、制御部１１０は、前方情報検出装置３０から受信した車両１の前方情報をもとに、前方の対象物に重畳させてコンテンツを表示させるように、表示部１２０を制御する。図１０の例では、感嘆符と三角形の枠線からなる衝突警告コンテンツＣ１を、前方の障害物に重畳させて表示させるように、表示部１２０を制御する。

この場合、実景に重ねて見せる画像のうち、表示領域Ａ１の内側にある一部のみ、たとえば図１０に示すような、衝突警告コンテンツＣ１のうちの右下の小さな三角形状の一部のみ、を表示すると、コンテンツの形状を認識しにくくなり、かえって使用者に違和感を与えるという問題がある。
そこで、本実施形態のＨＵＤ装置は、表示領域Ａ１外の対象物を検出した場面でも、視認者２に対象物を認識させるために、対象物を表すコンテンツ付き実景画像を表示領域Ａ１内に表示させるものとする。

次に、図４および図５を参照して、コンテンツ付き実景画像を表示するＨＵＤ装置１００の動作、特に制御部１１０の処理内容を説明する。
ＨＵＤ装置１００は、車両１のイグニッションスイッチがＯＮになって、電源が供給されると、動作を開始する。

ＨＵＤ装置１００が動作を開始すると、制御部１１０は、前方情報検出装置３０に前方情報および前方画像のデータ要求を、車載ＬＡＮ４を介して送信する。前方情報検出装置３０がＨＵＤ装置１００からデータ要求を受けると、前方画像取得部３１が前方画像を取得し、前方対象物解析部３２に出力する。前方対象物解析部３２は、入力された前方画像を解析し、前方情報を生成する。前方情報検出装置３０は、取得した前方画像と生成した前方情報をＨＵＤ装置１００に送信する。
制御部１１０は、前方情報検出装置３０から車両１の前方画像と前方情報を取得して、その情報を表すコンテンツを生成し、生成したすべてのコンテンツを含む表示光Ｌを生成させるように表示部１２０を制御する。
なお、前方情報検出装置３０は、ＨＵＤ装置１００からデータ要求を受けるのではなく、所定の周期で前方情報および前方画像をＨＵＤ装置１００に送信しても良い。その場合、制御部１１０は、前方情報検出装置３０からの前方情報および前方画像の受信をトリガーに、受信した情報を表すコンテンツの生成と表示部１２０の制御処理を実行する。

車両１のイグニッションスイッチをＯＦＦにするなどの視認者２の操作によってＨＵＤ装置１００への電源供給が停止するまで、制御部１１０は前述の処理を、適当な間隔で繰り返し実行する。

次に、制御部１１０が前方情報検出装置３０から車両１の前方の対象物を表す情報を取得して、その情報を表すコンテンツを生成する処理（以下、前方対象物重畳表示処理とする）について、図４を参照して説明する。

制御部１１０は、前方対象物重畳表示処理を開始すると、前方情報検出装置３０から車両１の前方画像と、前方情報とを取得する（ステップＳ１）。

制御部１１０は、各対象物の種類、位置、大きさ等から視認者２が各対象物を認識すべきか否か等の判断基準をあらかじめＲＯＭ１１２に記憶する。制御部１１０は、その判断基準に基づいて、取得した前方情報に含まれる各対象物について、コンテンツを重畳表示するか否かを判断する。重畳表示すると判断した場合は、その内容と位置を決定する（ステップＳ２）。

例えば、歩行者Ｔが前方画像取得部３１の撮影した画像に含まれる場合、前方対象物解析部３２は、画像を解析して、歩行者Ｔの位置、歩行者Ｔと車両１との距離などの情報を得て、制御部１１０に送信する。制御部１１０は、歩行者Ｔとの衝突を回避するため、ＲＯＭ１１２に格納された判断基準に従って、歩行者Ｔに重畳して衝突警告コンテンツＣ１を表示すると判断して、重畳表示する内容を、略正三角形と感嘆符からなる強調記号に決定し、重畳表示する位置を、歩行者Ｔの頭部付近に決定する。

続いて、制御部１１０は、重畳表示すると判断した各コンテンツの生成処理を実行する。未処理のコンテンツが存在する場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、そのコンテンツ（以下、コンテンツａとする）が表示領域Ａ１内に収まるか否かを判断する（ステップＳ４）。

ここで、コンテンツａが表示領域Ａ１内に収まるか否かの判断は、いくつかの方法を適用し得る。たとえば、コンテンツａのすべてが表示領域Ａ１内に表示できるか否かで判断しても良い。または、コンテンツａの中心が表示領域Ａ１内である否かで判断しても良い。他に、コンテンツａの主要部（例えば略正三角形と感嘆符からなる強調記号の場合の感嘆符）を定義し、それが表示領域Ａ１内に表示できるか否かで判断しても良い。
このように、視認者２がコンテンツａを認識できる程度に表示領域Ａ１内に表示できるか否かという趣旨に沿った判断方法であれば、適用しうる。

制御部１１０は、コンテンツａが表示領域Ａ１内に収まると判断すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、コンテンツａをレイヤーＹ１に生成する（ステップＳ５）。レイヤーＹ１は、表示領域Ａ１に対応する仮想面である。制御部１１０は、レイヤーＹ１に含まれる画像をＲＡＭ１１３に格納する。

例えば、制御部１１０は、前方の道路に重畳させる経路案内コンテンツＣ２が表示領域Ａ１内に収まると判断し、図５（ａ）に示すように、レイヤーＹ１に生成する。

一方、制御部１１０は、コンテンツａが表示領域Ａ１内に収まらないと判断すると（ステップＳ４：Ｎｏ）、本処理内で、レイヤーＹ２に前方画像をまだ生成していないかどうかを判断する（ステップＳ６）。レイヤーＹ２は、後述するコンテンツ付き実景画像Ａ３に対応する仮想面である。

制御部１１０は、レイヤーＹ２に前方画像をまだ生成していないと判断した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、前方画像取得部３１から取得した前方画像をレイヤーＹ２に生成する（ステップＳ７）。一方、制御部１１０は、レイヤーＹ２に前方画像を生成済であると判断した場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ７の処理をスキップして、ステップＳ８の処理に移る。

次に、制御部１１０は、コンテンツａをレイヤーＹ２に生成する（ステップＳ８）。制御部１１０は、レイヤーＹ２に含まれる画像をＲＡＭ１１３に格納する。

例えば、制御部１１０は、生成する衝突警告コンテンツＣ１が表示領域Ａ１の境界付近の位置になり、かつその大部分が表示領域Ａ１の外になると認識した場合、上記の判断方法にしたがって、生成する衝突警告コンテンツＣ１が表示領域Ａ１内に収まらないと判断する。そして、制御部１１０は、図５（ｂ）に示すように、レイヤーＹ２に生成された前方画像に写る歩行者Ｔの頭部にあたる位置に、衝突警告コンテンツＣ１を生成する。

以上のように、制御部１１０は、ステップＳ５またはステップＳ８まで、コンテンツａの処理を終了し、前方情報に基づいて生成すると判断したコンテンツのうち、まだ未生成のコンテンツがあるかどうかを判断する（ステップＳ３）。

このようにして、ステップＳ５と、ステップＳ６からＳ８までと、のいずれかの処理を繰り返し、すべてのコンテンツを生成すると、制御部１１０は、未処理のコンテンツが無いと判断し（ステップＳ３：Ｎｏ）、レイヤーＹ２の画像サイズを調整する処理を実行する（ステップＳ９）。

ステップＳ９で、レイヤーＹ２の画像サイズは、固定であっても良いし、制御部１１０が都度判断しても良い。例えば、制御部１１０は、レイヤーＹ１に表示するすべてのコンテンツの位置と大きさから空き領域を把握して、後の処理でレイヤーＹ２をどの位置と大きさに合成するかを予測することで、レイヤーＹ２の画像サイズを決定しても良い。

次に、制御部１１０は、レイヤーＹ１と画像サイズを調整したレイヤーＹ２とを合成する（ステップＳ１０）。制御部１１０は、合成した画像データをＲＡＭ１１３に格納する。

このように、レイヤーＹ２に生成されるコンテンツは、レイヤーＹ１に生成されるコンテンツよりも小さく表示される。

例えば、制御部１１０は、生成する衝突警告コンテンツＣ１が表示領域Ａ１内に収まらないと判断し、生成する経路案内コンテンツＣ２が表示領域Ａ１内に収まると判断した場合、図５（ｃ）に示すように、表示領域Ａ１の右下にコンテンツ付き実景画像Ａ３を含み、経路案内コンテンツＣ２を表示領域Ａ１に生成し、衝突警告コンテンツＣ１をコンテンツ付き実景画像Ａ３に含める。

制御部１１０は、コンテンツ付き実景画像Ａ３を表示領域Ａ１の固定の位置に合成しても良いし、前述のように、レイヤーＹ２の画像サイズを都度判断することによって、レイヤーＹ１のコンテンツの表示箇所に合わせて位置および大きさを都度判断して、コンテンツ付き実景画像Ａ３を合成しても良い。

最後に、制御部１１０は、ＲＡＭ１１３に格納した画像データを表示部１２０に出力する（ステップＳ１１）。表示部１２０は、入力された画像データを表示画像とする表示光Ｌを発する。
以上で、制御部１１０は、前方対象物重畳表示処理を終了する。

前述のように、制御部１１０は、この前方対象物重畳表示処理を適当な間隔（たとえば、０．１秒ごと）で繰り返し実行する。

このように、前方対象物重畳表示処理によれば、制御部１１０は、実景を撮影した実景画像を取得し、実景画像を加工することで、実景画像内の対象物にコンテンツが重なり合い、かつ視認者２から見た実景に比べて実景のサイズを小さく表すコンテンツ付き実景画像Ａ３を生成し、そのコンテンツ付き実景画像Ａ３を表示画像に含めるように機能する。

制御部１１０が前方対象物重畳表示処理を行った結果、表示部１２０が表示光Ｌを発すると、例えば、制御部１１０が、生成する衝突警告コンテンツＣ１が表示領域Ａ１内に収まらないと判断し、生成する経路案内コンテンツＣ２が表示領域Ａ１内に収まると判断した場合、視認者２の視界は図６に示すようになる。

本実施の形態のＨＵＤ装置１００によれば、視認者２は、表示されるコンテンツが表示領域Ａ１内に収まらない場合でも、コンテンツ付き実景画像Ａ３を視認することによって、コンテンツの表示内容を認識することができる。

また、コンテンツａが表示領域Ａ１内に収まるか否かの判断において、コンテンツａのすべてが表示領域Ａ１内に表示できるか否かで判断せず、コンテンツａの中心、コンテンツａの主要部等が表示領域Ａ１内に表示できるか否かで判断することの効果は以下である。すなわち、例えば、コンテンツａの大部分が表示領域Ａ１内に表示できるにもかかわらず、ごく一部が表示領域Ａ１外にはみ出すことから、コンテンツａを表示できない、という不便を回避し、実質的な利便性が得られる。

（変形例）
制御部１１０は、前方対象物重畳表示処理において、レイヤーＹ２に前方画像取得部３１から取得した前方画像を生成する際、さらに、表示領域Ａ１の範囲を示す枠線形状のコンテンツを生成しても良い。その場合、図７に示すような、レイヤーＹ２に対する表示領域Ａ１の位置を決める長さΔｘ、Δｙと、表示領域Ａ１の大きさを決める長さｘ＿Ａ１、ｙ＿Ａ１とをパラメータとしてＲＯＭ１１２に保持する。これらのパラメータは、固定値であっても良いし、図示しない車両振動検出部が検出した車両の振動量や、図示しない入力部が取得した視認者２の入力値から、制御部１１０が値を変化させても良い。制御部１１０は、ＲＯＭ１１２からこれらのパラメータを読み出して、レイヤーＹ２に対する表示領域Ａ１の位置と大きさを計算し、表示領域Ａ１の枠線をレイヤーＹ２に生成する。

例えば、歩行者が表示領域Ａ１の範囲から出たり入ったりを繰り返す場合、その歩行者に重畳させたコンテンツがコンテンツ付き実景画像Ａ３に含まれたり、表示領域Ａ１に直接表示されたりを繰り返すこととなる。
そのような場合でも、このように、表示領域Ａ１の枠線形状のコンテンツがコンテンツ付き実景画像Ａ３に表示されることによって、視認者２は、コンテンツ付き実景画像Ａ３に表示されているコンテンツが表示され続けるのか、それともすぐに表示領域Ａ１に移行するのか、といった予測をしやすくなり、視点を移動する負担を軽減することができる。

制御部１１０は、さらに、コンテンツがコンテンツ付き実景画像Ａ３に含まれた第１の状態（以下、状態Ａという）と表示領域Ａ１に直接表示された第２の状態（以下、状態Ｂという）との間の遷移をスムーズに見せるための補完表示処理を行っても良い。

補完表示処理の詳細について、図８および図９を参照して説明する。制御部１１０は、前方対象物重畳表示処理の後に、表示するコンテンツとその表示状態（状態Ａか状態Ｂか）をＲＡＭ１１３に格納する。

例えば、表示するコンテンツが衝突警告コンテンツＣ１であり、その表示状態がコンテンツ付き実景画像Ａ３に含まれた第１の状態であると仮定する。制御部１１０は、次の前方対象物重畳表示処理において、衝突警告コンテンツＣ１の表示状態が状態ＡであったことをＲＡＭ１１３から取得し、今回、状態Ｂとなる場合、図８（ａ）から（ｅ）に示すように、コンテンツ付き実景画像Ａ３を徐々に拡大しながら、表示領域Ａ１と重なるまで、コンテンツ付き実景画像Ａ３を徐々に移動させた画像を連続して生成する。図８（ｅ）のように、移動させたコンテンツ付き実景画像Ａ３が表示領域Ａ１と重なると、コンテンツ付き実景画像Ａ３を表示せず、したがって、レイヤーＹ２は生成しない。

なお、制御部１１０は、コンテンツ付き実景画像Ａ３を拡大させながら移動させるかわりに、コンテンツのみを拡大させながら移動させるものであっても良い。
その場合、制御部１１０は、コンテンツ付き実景画像Ａ３に重なるように、レイヤーＹ１にコンテンツを生成する。そして、制御部１１０は、生成したコンテンツを徐々に拡大させつつ、対象物に重畳させる位置まで、徐々に移動させた画像を連続して生成する。

反対に、制御部１１０は、その衝突警告コンテンツＣ１が状態Ｂだった場合で、かつ今回、状態Ａとなる場合、図９（ａ）から（ｅ）に示すように、衝突警告コンテンツＣ１を徐々に縮小して、コンテンツ付き実景画像Ａ３に表示したコンテンツと一致するまで、衝突警告コンテンツＣ１を徐々に移動させた画像を連続して生成する。図９（ｅ）のように、移動させた衝突警告コンテンツＣ１がコンテンツ付き実景画像Ａ３に表示しているコンテンツと重なると、衝突警告コンテンツＣ１を表示領域Ａ１に直接は表示せず、したがって、レイヤーＹ１には衝突警告コンテンツＣ１を生成しない。

なお、制御部１１０は、コンテンツを縮小させながら移動させるかわりに、コンテンツ付き実景画像Ａ３を縮小させながら移動させるものであっても良い。
その場合、制御部１１０は、コンテンツに重ねて、コンテンツ付き実景画像Ａ３をレイヤーＹ２に生成する。そして、制御部１１０は、生成したコンテンツ付き実景画像Ａ３を徐々に縮小させつつ、所定の位置（図９では表示領域Ａ１内の右下の位置）まで、徐々に移動させた画像を連続して生成する。

制御部１１０がこのような補完表示処理を行うことによって、視認者２は、コンテンツ付き実景画像Ａ３の表示がどのように発生し、またどのように消えたかを認識しやすくなるため、コンテンツの表示位置が変わることを把握しやすくなる。

本実施形態のコンテンツ付き実景画像Ａ３に表示される前方画像は静止画であっても良いし、動画であっても良い。動画の場合、制御部１１０は、レイヤーＹ２に最初に画像を生成するのではなく、コンテンツ付き実景画像Ａ３に前方画像取得部３１から取得した前方画像動画の画像をリアルタイムに反映して表示させるように、表示部１２０を制御する。

本実施形態では、前方の対象物に重畳させるコンテンツをフロントガラスに表示する形態を例示したが、これに限られない。例えば、側方の対象物に重畳させるコンテンツをドアガラスに表示したり、後方の対象物に重畳させるコンテンツをリアガラスに表示したりしても良い。その場合、本実施形態の「前方」の用語は、「側方」、「後方」等に読み替えることによって、本発明を理解することができる。

本実施形態では、制御部１１０は、生成するコンテンツが表示領域内に収まるか否かによって、コンテンツ付き実景画像Ａ３を表示させるか否かを決定しているが、それに限られない。例えば、制御部１１０は、コンテンツ付き実景画像Ａ３を常に表示させるようにしても良い。また、車両１の操作の妨げになることを回避するため、制御部１１０は、表示領域Ａ１に表示されているコンテンツが基準時間以上表示された場合に、コンテンツ付き実景画像Ａ３を表示させ、表示領域Ａ１には直接表示させないようにしても良い。

本実施形態では、本発明に係るＨＵＤ装置を車両用に適用したが、車両用に限らず、飛行機、船等の乗り物に搭載されるＨＵＤ装置に適用してもよい。

１…車両、２…視認者、３…フロントガラス、４…車載ＬＡＮ
１００…ＨＵＤ装置
１１０…制御部、１１１…ＣＰＵ、１１２…ＲＯＭ、１１３…ＲＡＭ
１２０…表示部、１２１…ＧＰＵ、１２２…ＶＲＡＭ
１３１…反射鏡、１３２…凹面鏡
１４０…筐体、１４０ａ…開口部、１４１…透光部
２０…車載制御装置
３０…前方情報検出装置、３１…前方画像取得部、３２…前方対象物解析部
Ａ１…表示領域、Ａ２…撮影範囲、Ａ３…コンテンツ付き実景画像
Ｌ…表示光、Ｔ…歩行者
Ｙ１、Ｙ２…レイヤー

Claims (7)

1. 視認者から見える実景に重なる範囲に形成される表示領域内にコンテンツを含む表示画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記実景内に位置する対象物を表す情報を取得して、前記対象物を表す情報をもとに、前記対象物と前記コンテンツとが前記視認者から見て重なり合うように前記コンテンツを含む前記表示画像を生成する制御部と、
   前記表示画像を表示する表示部と、を備え、
   前記制御部は、前記実景を撮影した実景画像を取得し、前記実景画像を加工することで、前記実景画像内の前記対象物に前記コンテンツが重なり合い、かつ前記視認者から見た前記実景に比べて前記実景のサイズを小さく表すコンテンツ付き実景画像を生成し、該コンテンツ付き実景画像を前記表示画像に含める、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記制御部は、生成する前記コンテンツが前記表示領域内に収まるか否かを判断し、収まらないと判断した場合には、当該コンテンツの全体を表す前記コンテンツ付き実景画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記制御部は、前記実景画像内の前記表示領域の範囲を示す外枠を前記コンテンツ付き実景画像に含める、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記表示部が前記コンテンツ付き実景画像を表示した状態において、前記対象物が前記表示領域外から前記表示領域内に移動したとき、
   前記制御部は、表示中の前記コンテンツ付き実景画像を徐々に拡大させつつ、拡大する前記コンテンツが前記表示領域内となった前記対象物に重なり合う位置まで徐々に移動させた前記表示画像を連続して生成する、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記表示部が前記コンテンツ付き実景画像を表示した状態において、前記対象物が前記表示領域外から前記表示領域内に移動したとき、
   前記制御部は、表示中の前記コンテンツ付き実景画像に重ねてコンテンツを生成し、該コンテンツを徐々に拡大させつつ、拡大する該コンテンツが前記表示領域内となった前記対象物に重なり合う位置まで徐々に移動させた前記表示画像を連続して生成する、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記表示部が前記コンテンツを含む前記表示画像を表示した状態において、前記対象物が前記表示領域内から前記表示領域外に移動したとき、
   前記制御部は、前記コンテンツ付き実景画像を生成するとともに、前記コンテンツを徐々に縮小させつつ、前記コンテンツ付き実景画像に含まれるコンテンツの位置まで徐々に移動させた前記表示画像を連続して生成する、
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記表示部が前記コンテンツを含む前記表示画像を表示した状態において、前記対象物が前記表示領域内から前記表示領域外に移動したとき、
   前記制御部は、前記コンテンツに重ねて前記コンテンツ付き実景画像を生成し、該コンテンツ付き実景画像を徐々に縮小させつつ徐々に移動させた前記表示画像を連続して生成する、
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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