JP2019156153A - 表示制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な条件下において、移動体の運転者に対する運転支援情報を、当該移動体の運転者に視認しやすい適切な態様で表示領域内に表示することを可能とする表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の表示制御装置１０は、移動体Ｍの周囲の風景に重畳して表示領域に画像を表示させる表示制御部と、前記風景内において前記画像を重畳すべき位置である理想重畳位置を特定する位置特定部と、を含み、前記表示制御部は、前記理想重畳位置が前記風景内の前記表示領域に対応した領域である対応領域の外にある場合に、前記理想重畳位置に基づく前記対応領域内の位置に重畳して前記画像を表示させることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、表示制御装置に関し、例えば、自動車等の移動体の運転者を支援する情報を表示可能な表示制御装置に関する。

従来から、自動車の運転支援装置として、フロントガラスやイメージコンバイナ等に情報を表示するヘッドアップディスプレイ（以下、単にＨＵＤとも記載する）が用いられている。また、例えば、当該ヘッドアップディスプレイを用いて、表示対象物に画像を重畳させるような表示をする表示装置が知られている（特許文献１）。

また、ヘッドアップディスプレイを用いて、車両が進行すべき方向を示すアイコン画像を道路と重ねて表示する表示装置が知られている（特許文献２）。

特開2015-11666号公報 特開2017-76175号公報

例えば、上記した表示装置を用いて車両が進行すべき進路を示す進路アイコン画像を表示する場合、進路となる道路の曲率が大きい場合等、道路の形状によってはヘッドアップディスプレイの表示領域内にアイコン画像が収まりきらず適正な情報表示ができないことがあるという問題が一例として挙げられる。適正な情報表示ができない場合の例としては、表示すべき進路アイコン画像のうち表示領域に収まる車両前方に見て手前側の進路アイコン画像のみが表示されるため、進路がわかりづらい場合が挙げられる。

また、例えば、画像によって指し示すべき対象物の運転者から見た位置が表示領域外にある際に対象物について簡易表示をするようにした場合、対象物の位置が表示領域内と外との間で遷移すると、標準表示と簡易表示とが頻繁に切り替わり視認が困難となり得るという問題が一例として挙げられる。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、例えば、様々な条件下において、移動体の運転者に対する運転支援情報を、当該移動体の運転者に視認しやすい適切な態様で表示領域内に表示することを可能とする表示装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、移動体の周囲の風景に重畳して表示領域に画像を表示させる表示制御部と、前記風景内において前記画像を重畳すべき位置である理想重畳位置を特定する位置特定部と、を含み、前記表示制御部は、前記理想重畳位置が前記風景内の前記表示領域に対応した領域である対応領域の外にある場合に、前記理想重畳位置に基づく前記対応領域内の位置に重畳して前記画像を表示させることを特徴とする表示制御装置である。

また、請求項６に記載の発明は、移動体の周囲の風景に重畳して表示領域に前記移動体の進路を指示する進路指示画像を表示させる表示制御部と、前記風景内において前記画像を重畳すべき位置である理想重畳位置を特定する位置特定部と、を有し、前記表示制御部は、前記移動体の速度及び前記移動体の進路の曲率に基づいた値が閾値以上の場合には、前記表示領域内の前記移動体の進路に基づいた所定の位置に前記画像を表示することを特徴とする表示制御装置である。

本発明の実施例１である表示制御装置を搭載した自動車の運転席部分の斜視図である。 投影装置の構成を示す図である。 本発明の実施例１である表示制御装置の構成を示すブロック図である。 表示画像を重畳可能な領域及び表示画像の重畳位置の一例を示す図である。 案内画像表示時のフロントガラス越しに見た風景及びフロントガラス上の表示領域を示す図である。 進路となる道路が曲線である場合の表示画像の重畳位置の一例を示す図である。 案内画像表示時のフロントガラス越しに見た風景及びフロントガラス上の表示領域を示す図である。 本発明の実施例１である表示制御装置の表示制御フローのフロー図である。 進路となる道路が曲線である場合の表示画像の重畳位置の一例を示す図である。 本発明の実施例２である表示制御装置の表示制御フローのフロー図である。 進路となる道路が曲線である場合の表示画像の重畳位置の一例を示す図である。 案内画像表示時のフロントガラス越しに見た風景及びフロントガラス上の表示領域を示す図である。 画像表示時のフロントガラス越しに見た風景及びフロントガラス上の表示領域を示す図である。

以下においては、本発明の好適な実施例について説明する。しかし、これらを適宜改変し、組み合わせてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。また、以下の説明において、画像とは動画及び静止画を含むものとして説明する。

以下に、本発明の実施例１である表示制御装置１０について、添付の図面を参照して説明する。実施例１おいては、表示制御装置１０を移動体の一例としての自動車Ｍに搭載する際を例に説明する。

図１は、表示制御装置１０が取り付けられた移動体としての自動車Ｍの運転席部分を自動車Ｍの内部から見た斜視図である。図１では、取り付け例として、自動車Ｍの前席のダッシュボードＤＢのセンターコンソール付近に表示制御装置１０が取り付けられている場合を示す。

ＧＰＳ受信機１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号（ＧＰＳ信号）を受信する装置である。ＧＰＳ受信機１１は、例えば、ダッシュボードＤＢ上に配されている。なお、ＧＰＳ受信機１１は、ＧＰＳ信号が受信できればどこに配されていてもよい。ＧＰＳ受信機１１は、表示制御装置１０と通信可能に接続されており、受信したＧＰＳ信号を表示制御装置１０に送信することが可能である。

投影装置１３は、フロントガラス投影型のヘッドアップディスプレイを構成する装置である。投影装置１３は、ダッシュボードＤＢ内に設けられ、開口部１３Ａを介してフロントガラスＦＧに投影光を照射することでフロントガラスＦＧに画像または映像を投影可能である。

投影装置１３は、表示制御装置１０と通信可能に接続されており、表示制御装置１０の制御に基づいてフロントガラスＦＧの運転席付近の領域である表示領域ＡＲに投影光を照射し、フロントガラスＦＧの表示領域ＡＲにおいて画面表示を行うことが可能である。以下の説明において、表示領域ＡＲの幅方向と垂直な中心線を中心線ＡＸ（図中一点鎖線）として説明する。

図２は、投影装置１３の構成を示す図である。投影装置１３は、ダッシュボードＤＢ内に収まるように設けられている。なお、図２においては、ダッシュボードＤＢの断面のみにハッチングを行い、光学部材及びフロントガラスＦＧのハッチングは省略している。また、図２おいては、ドライバの視点を視点ＥＹとして説明する。

光源２１は、例えば、出射光ＥＬによる走査が可能である光源である。光源２１は、例えば、レーザ光源及び当該レーザ光源から出射した光を方向可変に反射するＭＥＭＳミラーからなる走査装置であってもよい。光源２１は、表示制御装置１０からの制御信号に応じて、光を出射する。例えば、表示制御装置１０は、フロントガラスＦＧに投影されるべき画像を生成し、光源２１に当該画像のデータである画像データを送信する。光源２１は、当該画像データに基づいて当該画像を含む出射光ＥＬを出射する。尚、光源２１は走査装置でなくてもよい。例えば、光源２１は投射レンズを用いた方式（ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）方式，液晶プロジェクタ方式やＤＭＤ方式）等であってもよい。

スクリーン２３は、出射光ＥＬの光路上に設けられている板状の部材である。スクリーン２３は、光源２１と対向している一方の面で出射光ＥＬを受光し、当該出射光ＥＬを散乱・拡散して他方の面から当該出射光ＥＬに応じた画像を表示するための投影光ＳＬを出射するマイクロレンズ等を有する透過型のスクリーンである。尚、スクリーン２３はマイクロレンズに代えてＬＣＤパネルを用いたものであってもよい。

スクリーン２３は、例えば、マイクロレンズに代えて、またはこれに加えて出射光ＥＬを散乱するホログラフィックディフューザまたは拡散板を含んでいてもよい。スクリーン２３は、表示制御装置１０からの制御信号に応じて駆動するスライド機構（図示せず）によって出射光ＥＬの光路に沿って矢印の方向にスライド可能である。なお、図面の簡略化のため、スクリーン２３において散乱され、スクリーン２３から出射される投影光ＳＬ１は１本の直線で示す。

第１の折返しミラー２５は、投影光ＳＬが到達する位置に配されている反射部材である。第１の折返しミラー２５は、その表面において投影光ＳＬを反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、折返しミラー２３は、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。

第２の折返しミラー２７は、第１の折返しミラー２５によって反射された投影光ＳＬが到達する位置に配されている反射部材である。第２の折返しミラー２７は、その表面において投影光ＳＬを反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、折返しミラー２７は、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。

凹面鏡２９は、第２の折返しミラー２７によって反射された投影光ＳＬが到達する位置に配されている反射部材である。凹面鏡２９は、第２の折返しミラー２７に対向している面に凹面２９Ａを有している。凹面２９Ａに到達した投影光ＳＬは、凹面２９Ａによって反射され、ダッシュボードＤＢに形成されている開口１３Ａを通過して上方に出射される。

開口部１３Ａから上方に出射した投影光ＳＬは、フロントガラスＦＧに到達する。フロントガラスＦＧに到達した投影光ＳＬは、フロントガラスＦＧにおいて反射される。フロントガラスＦＧによって反射された投影光ＳＬは、フロントガラスＦＧの前方の位置に、ドライバの視点ＥＹから視認可能な虚像ＶＤを形成する。

虚像ＶＤの位置は、スクリーン２３をスライドさせることによって、視点ＥＹから見て手前及び奥に図中矢印に沿った方向に移動させることが可能である。

投影光ＳＬはスクリーン２３からの光である。よって、虚像ＶＤは、光源２１から出射された光によってスクリーン２３に投影された画像に応じた虚像となる。虚像ＶＤは、フロントガラスＦＧから十分に遠方に形成することによって風景と重ねて立体的に表示することが可能なＡＲ（拡張現実：Augmented Reality）表示を形成する。

なお、このように、フロントガラスＦＧを介して虚像ＶＤを形成する場合、凹面鏡２９は、拡大鏡としての機能を有する。すなわち、凹面鏡２９は、スクリーン２３からの投影光ＳＬに含まれる画像が拡大されるように、投影光ＳＬを開口部１３Ａに向けて反射する。そして、当該反射された投影光ＳＬがフロントガラスＦＧに達する。

なお、凹面鏡２９の凹面２９Ａは、フロントガラスＦＧに達した投影光ＳＬによって形成される虚像ＶＤが、視点ＥＹからみて適切な大きさに見えるように形成される。

［システムの構成］
図３に表示制御装置１０の構成を示す。例えば、表示制御装置１０は、システムバス３１を介して、大容量記憶装置３３と、制御部３５と、センサ入力部３７と、出力部３９とが協働する装置である。

大容量記憶装置３３は、例えば、ハードディスク装置、ＳＳＤ（solid state drive）、フラッシュメモリ等により構成されており、オペレーティングシステムや、端末用のソフトウェア等の各種プログラムを記憶する。

なお、各種プログラムは、例えば、他のサーバ装置等からネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、記録媒体に記録されて各種ドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。すなわち、大容量記憶装置３３に記憶される各種プログラム（後述する表示制御装置１０における処理を実行するためのプログラムを含む）は、ネットワークを介して伝送可能であるし、また、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録して譲渡することが可能である。

大容量記憶装置３３には、地図情報データベース（地図情報ＤＢ）３３Ａが構築されている。地図情報データベース３３Ａは、道路地図を含む地図情報を保持している。当該地図情報には、道路の曲率等道路の形状に関する情報も含まれている。また、当該地図情報には、自動車Ｍの運転に資する情報である運転支援情報に関する情報が含まれ得る。当該運転支援情報に関する情報としては、例えば、道路上の事故多発地点等、運転に注意が必要な地点に関する情報が挙げられる。

制御部３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３５Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３５Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５Ｃ等により構成され、コンピュータとして機能する。そして、ＣＰＵ３５Ａが、ＲＯＭ３５Ｂや大容量記憶装置３３に記憶された各種プログラムを読み出し実行することにより各種機能を実現する。

制御部３５は、上述した投影装置１３によって表示される画像を生成することが可能である。また、制御部３５は、大容量記憶装置３３内に構築されている地図情報データベース３３Ａに含まれている情報に基づいて、自動車Ｍの経路案内を実行可能であってもよい。すなわち、制御部３５は、カーナビゲーションとしての機能を発揮しうる。例えば、制御部３５は、経路案内処理を実行し、当該経路案内に必要な情報に関する画像を生成し、投影装置１３に当該画像を表示させるための制御命令を発することが可能である。

センサ入力部３７は、表示制御装置１０とＧＰＳ受信機１３とを通信可能に接続するインタフェース部である。また、センサ入力部３７は、表示制御装置１０と自動車Ｍの進行方位を検出する方位センサＯＳ及び自動車Ｍの加速度を検出する加速度センサＡＳとを通信可能に接続するインタフェース部である。例えば、方位センサＯＳ及び加速度センサＡＳは、自動車Ｍに搭載されている。なお、方位センサＯＳ及び加速度センサＡＳは、表示制御装置１０に含まれていてもよい。

制御部３５は、投影装置１３に表示させる画像の生成及び当該生成した画像の表示位置を決定するにあたり、地図情報データベース３３Ａの情報、並びに方位センサＯＳ及び加速度センサＡＳから得られる情報を用いることが可能である。

出力部３９は、投影装置１３と通信可能に接続されている。制御部３５は、出力部３９を介して、投影装置１３に映像または画像信号を送信して投影装置１３を制御することで、投影装置１３を用いてフロントガラスＦＧに映像または画像を表示させることが可能である。

［表示制御］
以下、表示制御装置１０の表示制御について説明する。表示制御装置１０は、投影装置１３によってフロントガラスＦＧの表示領域ＡＲに表示すべき画像がある場合に、当該画像を表示させる制御命令を投影装置１３に送信する。以下、一例として、進路を示す進路案内表示を投影装置１３に表示させる場合について説明する。

図４は、直線道路を走行している際の自動車Ｍを上方から見た上面図である。図４において、自動車Ｍが走行すべき進路となる道路または車線を車線Ｒとし、車線Ｒの中心線を中心線ＣＸ（図中一点鎖線）としている。また、図４においては、理想的な進路案内表示としての３つの理想画像（図中くさび形の図形）ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３（以下、まとめて単に表示画像ＡＩとも称する）が示されている。進路指示画像としての３つの理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３は、中心線ＣＸに沿って車線Ｒの路面に沿うかまたは貼り付いた位置でありかつ自動車Ｍとの距離が互いに異なる位置である位置（Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁）、（Ｘ₂，Ｙ₂，Ｚ₂）、（Ｘ₃，Ｙ₃，Ｚ₃）に重畳されるべきとして示されている。

以下の説明においては、自動車Ｍは、表示領域ＡＲの中心線ＡＸが車線Ｒの中心線ＣＸに沿って移動するように走行しているとして説明を行う。また、以下の説明においては、自動車Ｍの幅方向をＸ方向、自動車Ｍの進行方向をＹ方向、自動車Ｍの上下方向または地面と垂直な方向をＺ方向とした座標に基づいて説明する。また、フロントガラスＦＧの前端の中心線ＣＸと重なる点を点Ｏ（Ｘ₀，Ｙ₀，Ｚ₀）として説明する。

また、表示領域ＡＲに表示される画像を重畳可能な自動車Ｍの周囲の風景内の領域として、点Ｏから自動車Ｍの前方を見てθwの角度範囲にある領域（図中二点鎖線に挟まれた領域）を対応領域としての重畳可能領域ＳＲとして示している。重畳可能領域ＳＲは、視点ＥＹから表示領域ＡＲを介して臨むことができる風景内の領域ともいえる。すなわち、表示領域ＡＲに表示した画像は、重畳可能領域ＳＲ内の風景領域に重畳することが可能である。

例えば、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３は、それぞれ、自動車Ｍが２秒後、２．５秒後、２．７５秒後に到達する領域に位置するのが好ましい。図４においては、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３がこの順に、中心線ＣＸに沿った自動車Ｍからの距離がだんだん大きくなるように配されている。理想重畳位置としての理想画像ＡＩの各々の位置は、進路である車線Ｒの中心線ＣＸに沿っておりかつ自動車Ｍの速度に応じて決まる。従って、理想画像ＡＩの各々位置は、自動車Ｍの速度及び進路の曲率によって特定され得る。

図５は、図４の状況において、運転者の視点ＥＹ（図２参照）からフロントガラスＦＧを介して見た自動車Ｍの前景の概略図を示している。図５においては、表示領域ＡＲの幅方向をｘ方向、高さ方向をｙ方向として説明する。

また、実際に表示領域ＡＲに表示されている画像を表示画像ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３（以下、まとめて単に表示画像ＤＩとも称する）として示している。図５において、表示画像ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３は、それぞれ理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３に対応しており、それぞれ図４中の理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３の位置に重畳されるように表示されている。すなわち、風景内の理想画像ＡＩのそれぞれが配されている位置に重畳されるように表示されている。

表示画像ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３を表示する場合には、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３の座標を、図４における上面視座標系（以下、地図座標系）の座標から、表示領域ＡＲに表示する際の表示座標系の座標を算出する。

この座標変換について、以下に説明する。ここでは、地図座標系のＸ座標及びＹ座標からの表示座標系のｘ座標の算出のみについて例示的に説明する。また、地図座標系の原点を点Ｏ（図４参照）とし表示領域ＡＲの幅方向と垂直な中心線ＡＸ（図中、中心線ＣＸと重なっている二点鎖線の太線で示す）を表示座標系のｘ座標の原点とする。地図座標系におけるＸ座標及びＹ座標をそれぞれｘｍａｐ、ｙｍａｐとし、表示座標系のｘ座標をｘｄｉｓｐとし、xdotを表示領域ＡＲにおけるｘ方向の表示領域ＡＲの幅とし、Δθw＝2・tan(θw/2)とすると、ｘｄｉｓｐは以下の式によって求まる。

表示領域ＡＲのｘ方向の解像度がxdotであるので、｜xdisp｜＞1/2xdotの場合には、画像が表示領域ＡＲからはみ出すこととなる。

本実施例の表示制御装置１０は、このように、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３の位置に表示画像ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３を重畳させるための表示位置が表示領域ＡＲの外にはみ出てしまう場合、表示画像ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３の表示位置を表示領域ＡＲに収まるように補正する。

図６は、走行中にカーブに差し掛かった自動車Ｍを上方から見た上面図である。図６は、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３の位置が重畳可能領域ＳＲの外側にある場合を示している。所定の速度以上の速度で所定の曲率以上のカーブを走行する場合、図６のように理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３が重畳可能領域ＳＲの外側に位置してしまう場合が発生する。

図７は、図６の状況において、運転者の視点ＥＹ（図２参照）からフロントガラスＦＧを介して見た自動車Ｍの前景の概略図を示している。上述したように、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３が重畳可能領域ＳＲ外にあるので、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３の位置に重畳して表示画像ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３を表示しようとすると、表示領域ＡＲに収まらない表示になってしまう。すなわち、この場合、表示画像ＤＩを理想画像ＡＩの位置に重畳して表示することができない。

このような場合、本実施例においては、表示画像ＤＩが表示領域ＡＲ内に収まるように、表示画像ＤＩの位置を補正する。表示画像ＤＩの位置の補正は、理想画像ＡＩによって決まる表示画像ＤＩの表示領域ＡＲからのはみ出し量を計算し、当該はみ出し量に基づいて行う。

例えば、表示画像の表示範囲の中でｘ座標において最もはみ出している部分のｘ座標位置をxdisp_maxとすると、表示座標系のｘ方向のはみ出し量ＳＶは、以下の式によって算出可能である。

ここで、SV≦０の場合、補正を行わずとも表示画像ＤＩは表示領域ＡＲ内に収まるので、表示画像ＤＩの位置の補正は必要ない。ＳＶ＞０の場合、表示画像ＤＩは位置の補正を行わなければ表示領域ＡＲからはみ出てしまう。

表示画像ＤＩの位置の補正するための補正値は、xdisp_max＜０の際にはＳＶとなり、ｘdisp_max＞０の際には−SVとなる。従って、補正後の表示画像ＤＩの位置をxdisp_shiftとすると、 xdisp_shift＝xdisp−SV（xdisp >0）、ｘdisp_shift＝xdisp＋SV（xdisp<0）となる。

上述したように、表示領域ＡＲに表示した画像は、重畳可能領域ＳＲ内の風景領域に重畳することが可能である。従って、上記補正を行った表示画像ＤＩは、理想画像ＡＩの重畳されるべき位置から算出された表示位置に補正を加えた表示画像ＤＩの、表示領域ＡＲにおける実際の表示位置によって決まる重畳可能領域ＳＲ内の位置に重畳して表示されたこととなる。

［表示制御フロー］
以下、本実施例の表示制御装置１０の画像表示制御のための制御フローについて説明する。

図８は、制御フローの一例としての表示制御フローＦ１を示している。表示制御フローＦ１は、例えば、表示制御装置１０の電源が入ると繰り返し実行される。例えば、表示制御フローＦ１は、自動車Ｍのアクセサリー電源（以下、ＡＣＣ電源という）がオンになると繰り返し実行される。

表示制御フローＦ１が開始されると、制御部３５は、まず、表示する画像が有るか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、例えば、経路案内がなされており案内に画像が提供されているか否か、または自動車Ｍの前方の注意喚起のための画像が提供されているか否かによってなされてもよい。

ステップＳ１において、表示する画像があると判定される（ステップＳ１：ＹＥＳ）と、制御部３５は、表示する画像の重畳位置を特定する（ステップＳ２）。この重畳位置は、自動車Ｍの周囲の風景において画像を重畳すべき位置である。例えば、重畳位置は、上記した説明における理想画像ＡＩの位置である。ステップＳ２において、制御部３５は、位置特定部として機能する。ステップＳ１において、表示する画像がないと判定される（ステップＳ１：ＮＯ）と、その後フローは終了する。

ステップＳ２の終了後、制御部３５は、ステップＳ２において特定された重畳位置に基づいて、投影装置１３によってフロントガラスＦＧに画像を表示させる際の表示位置を算出する（ステップＳ３）。この表示位置の算出は、例えば、上記した地図座標系から表示座標系への座標の変換である。

ステップＳ３の実行後、制御部３５は、算出された表示位置が表示領域ＡＲ内に収まるか否かを判定する（ステップＳ４）。当該判定は、上記したはみ出し量ＳＶの計算によってなされてもよい。

ステップＳ４において、表示位置が表示領域ＡＲ内に収まると判定される（ステップＳ４：ＹＥＳ）と、制御部３５は、ステップＳ３において算出された表示位置に画像を表示する（ステップＳ５）。

ステップＳ４において、表示位置が表示領域ＡＲ内に収まらないと判定される（ステップＳ４：ＮＯ）と、制御部３５は表示位置の補正を行う（ステップＳ６）。この表示位置の補正は、例えば、上記したはみ出し量ＳＶに基づいた補正である。ステップＳ６の終了後、制御部３５は、ステップＳ６において補正された表示位置に画像を表示する（ステップＳ５）。ステップＳ５が終了すると、その後フローは終了する。ステップＳ３乃至Ｓ６において、制御部３５は、表示制御部として機能する。

本実施例の表示制御装置によれば、例えば、進路となる道路の曲率が大きく、進路となる道路が表示領域外にある場合である等、案内の対象となる地点が、表示領域外にある場合であっても、限られた表示領域に収まる適切な表示を行うことが可能である。すなわち、本実施例の表示制御装置によれば、道路環境に応じて画像の表示位置、言い換えれば風景内における画像の重畳位置を調整することで、適切な表示制御が可能である。

以下に、本発明の実施例２の表示制御装置１０について説明する。なお、実施例２の表示制御装置１０は、実施例１の表示制御装置１０と同様の構成と有しており、表示画像ＤＩの表示位置についての処理が実施例１の表示制御装置１０と異なる。
［表示制御］
以下、実施例２の表示制御装置１０の表示制御について説明する。表示制御装置１０は、投影装置１３によってフロントガラスＦＧの表示領域ＡＲに表示すべき画像がある場合に、当該画像を表示させる制御命令を投影装置１３に送信する。以下、一例として、進路を示す進路案内表示を投影装置１３に表示させる場合について説明する。

図９は、走行中にカーブに差し掛かった自動車Ｍを上方から見た上面図である。図９は、図６と同様に、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３の位置が重畳可能領域ＳＲの外側にある場合を示している。図９の場合、上記実施例において説明した図７の場合と同様に、理想画像ＡＩ１、ＡＩ２、ＡＩ３の位置に重畳して表示画像ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３を表示しようとすると、表示領域ＡＲに収まらない表示になってしまう。

本実施例においてはこのような場合、表示画像ＤＩが表示領域ＡＲ内に収まるように、修正理想画像ＣＩ１、ＣＩ２、ＣＩ３（以下、単にまとめて修正理想画像ＣＩとも称する）を生成する。例えば、修正理想画像ＣＩの位置は、画像が重畳可能領域ＳＲ内に収まるように理想画像のＸ座標を変更した位置である。図中では、修正理想画像ＣＩ１、ＣＩ２、ＣＩ３がそれぞれ、（Ｘ_C1，Ｙ₁，Ｚ₁）、（Ｘ_C2，Ｙ₂，Ｚ₂）、（Ｘ_C3，Ｙ₃，Ｚ₃）に重畳されるべきとして示されている。

図９では、一例として、Ｘ方向における理想画像ＡＩの最大ズレ量Smax分だけ理想画像ＡＩのＸ方向位置をずらした位置に来るように修正理想画像ＣＩが生成されている。すなわち、Ｘ_C1＝Ｘ₁−Smax、Ｘ_C2＝Ｘ₂−Smax、Ｘ_C3＝Ｘ₃−Smaxとなるようになされている。

上記したように、画像を重畳すべき位置が重畳可能領域ＳＲ内であれば、表示画像ＤＩは、表示領域ＡＲ内に収まる。従って、修正理想画像ＣＩに対応する表示画像ＤＩの表示位置は、表示領域ＡＲ内に収まる位置となる。

実施例２の表示制御装置１０においては、この修正理想画像ＣＩに基づいて表示画像ＤＩの位置を決定して、投影装置１３に画像の表示を行わせる。

なお、図４に示した例のように、理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域ＳＲ内にある場合には、修正理想画像ＣＩの位置は理想画像ＡＩの位置と同一となる。また、理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域ＳＲ内にある場合には、理想画像ＡＩが修正理想画像ＣＩとされてもよいし、そもそも修正理想画像ＣＩが生成されなくともよい。すなわち、表示制御装置１０は、理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域ＳＲにある場合には、理想画像ＡＩに基づいて表示画像ＤＩの位置を決定し、投影装置１３に画像の表示を行わせてもよい。

上記した表示画像ＤＩを表示する処理は、理想画像ＡＩを重畳すべき位置が、表示領域ＡＲに対応した領域である重畳可能領域ＳＲの外にある場合に、当該理想画像ＡＩを重畳すべき位置に基づいて定まる重畳可能領域ＳＲ内の位置に重畳して画像を表示させる処理であるといえる。

［表示制御フロー］
以下、実施例２の表示制御装置１０の画像表示制御のための制御フローについて説明する。

図１０は、制御フローの一例としての表示制御フローＦ２を示している。表示制御フローＦ２は、例えば、表示制御装置１０の電源が入ると繰り返し実行される。例えば、表示制御フローＦ２は、自動車Ｍのアクセサリー電源（以下、ＡＣＣ電源という）がオンになると繰り返し実行される。

表示制御フローＦ２が開始されると、制御部３５は、まず、表示する画像が有るか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、例えば、経路案内がなされており案内に画像が提供されているか否か、または自動車Ｍの前方の注意喚起のための画像が提供されているか否かによってなされてもよい。Ｓ１において、表示する画像がないと判定すると、その後フローは終了する。

ステップＳ１において、表示する画像があると判定される（ステップＳ１：ＹＥＳ）と、制御部３５は、重畳可能領域ＳＲを特定する（ステップＳ２）。この重畳可能領域ＳＲは、表示領域ＡＲに基づいて決まる角度θ_wに基づいて算出され得る。

ステップＳ２の実行後、制御部３５は、表示する画像の理想重畳位置を特定する（ステップＳ３）。この理想重畳位置は、自動車Ｍの周囲の風景において画像を重畳すべき位置である。例えば、理想重畳位置は、上記した説明における理想画像ＡＩの位置である。ステップＳ３において、制御部３５は、位置特定部として機能する。

ステップＳ３の終了後、制御部３５は、ステップＳ３において特定された理想重畳位置が重畳可能領域ＳＲ内に収まっているか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定は、理想重畳画像の座標位置が重畳可能領域ＳＲ内に有るか否かに基づいてなされてもよい。

上述のように、理想画像ＡＩの位置は、自動車Ｍの速度及び進路である車線Ｒの曲率によって決まり得る。従って、理想重畳位置が重畳可能領域ＳＲに収まっているか否かの判定は、自動車Ｍの速度及び車線Ｒの曲率によって判定されてもよい。

具体的には例えば、自動車Ｍの速度及び車線Ｒの曲率によって定まる値が閾値以上である場合には、理想重畳位置が重畳可能領域ＳＲに収まっていないと判定されてもよい。

ステップＳ４において、理想重畳位置が重畳可能領域ＳＲ内に収まっていると判定される（ステップＳ４：ＹＥＳ）と、理想画像ＡＩに対応する表示画像ＤＩを、投影装置１３によってフロントガラスＦＧに表示させる際の表示位置を算出する（ステップＳ５）。この表示位置の算出は、例えば、理想画像ＡＩの座標を地図座標系から表示座標系へ変換する上記した処理によって行われる。

ステップＳ４において、理想重畳位置が重畳可能領域ＳＲに収まっていないと判定される（ステップＳ４：ＮＯ）と、ステップＳ３において特定された理想重畳位置に基づいて、実際に画像を重畳する位置である実際重畳位置を算出する（ステップＳ６）。例えば、この実際重畳位置の算出処理は、上記した説明における修正理想画像ＣＩの生成によってなされてもよい。

ステップＳ６の終了後、制御部３５は、修正理想画像ＣＩに対応する表示画像ＤＩを、投影装置１３によってフロントガラスＦＧに表示させる際の表示位置を算出する（ステップＳ５）。この表示位置の算出は、例えば、上修正理想画像ＣＩの座標を地図座標系から表示座標系へ変換する上記した処理によって行われる。

ステップＳ５の終了後、制御部３５は、理想画像ＡＩまたは修正理想画像Ｃ１に対応する表示画像ＤＩを、理想画像ＡＩまたは修正理想画像ＣＩに基づいて算出された表示位置に表示する（ステップＳ７）。ステップＳ７が終了すると、その後フローは終了する。ステップＳ４乃至Ｓ７において、制御部３５は、表示制御部として機能する。

本実施例の表示制御装置によれば、例えば、進路となる道路の曲率が大きく、進路となる道路が表示領域外にある場合である等、案内の対象となる地点が、表示領域外にある場合であっても、限られた表示領域に収まる適切な表示を行うことが可能である。すなわち、本実施例の表示制御装置によれば、道路環境に応じて画像の表示位置、言い換えれば風景内における画像の重畳位置を調整することで、適切な表示制御が可能である。

上記実施例２においては、理想画像ＡＩのＸ座標位置のみを変えた修正理想画像ＣＩを生成するとした。しかし、修正理想画像ＣＩは、重畳可能領域ＳＲ内に収まる限り、理想画像ＡＩのＸ座標位置のみならずＹ座標位置及びＺ座標位置を変えたものであってもよい。

図１１は、複数の車線Ｒ１及びＲ２を含む道路Ｒの車線Ｒ１を走行しかつ案内されるべき進路がＲ１に沿ったものである自動車Ｍを上方から見た上面図である。例えば、図１１に示すように、自動車Ｍが複数の車線を有する曲線道路を走行している場合、上述のように単に理想画像ＡＩのＸ座標位置のみを変えた修正理想画像Ｃ１を生成すると、案内されるべき進路がＲ１であるにもかかわらず、隣の車線Ｒ２に重畳されて画像が表示されることとなる。このような表示では、自動車Ｍの運転者に進路が車線Ｒ２に沿ったものであるという誤った認識を与えかねない。

そこで、修正理想画像として、風景内において進路上の中心線ＣＸ上にありかつ重畳可能領域ＳＲ内に位置する修正理想画像ＣＡＩ１、ＣＡＩ２、ＣＡＩ３（以下、単にまとめて修正理想画像ＣＡＩとも称する）を生成することとしてもよい。また、修正理想画像ＣＡＩ１，ＣＡＩ２、ＣＡＩ３のＹ座標位置を、理想画像ＡＩ及び修正理想画像ＣＩよりも手前の位置に設定してもよい。

すなわち、表示画像ＤＩを、修正理想画像ＣＩを用いた場合よりも風景内の奥行き方向において手前の位置に重畳し、表示画像Ｄ１を手前に浮き出る様に表示させてもよい。この表示画像ＤＩの奥行きの制御は、スクリーン２３を移動させることでなされてもよい。また、修正理想画像が中心線ＣＸの上方、すなわち車線Ｒ２の路面の上方の空中に位置するようにＺ座標位置を設定し、表示画像Ｄ１を中心線ＣＸの上方の空間に重畳してもよい。

図１２は、修正理想画像ＣＡＩの位置を中心線ＣＸの上方の空中位置に表示画像ＤＩを重畳するように表示した場合の運転者の視点ＥＹ（図２参照）からフロントガラスＦＧを介して見た自動車Ｍの前景の概略図を示している。このように、表示画像ＤＩを進路の中心線ＣＸ上に浮かせるように表示することで、運転者の誤った認識を防止することが可能である。

［他の実施例］
上記実施例では、表示画像ＤＩの位置を種々変更する例について説明したが、表示画像ＤＩの位置を変更すると共に、表示画像ＤＩの態様を変更してもよい。例えば、理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域ＳＲに収まっている場合には、画像が路面に張り付いているように表示させ、理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域外にある場合には、実施例２において説明したように、画像が路面から浮揚しているように表示させてもよい。すなわち、重畳位置としての理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域の外にある場合と内にある場合とで異なった態様で表示画像ＤＩを表示させてもよい。

また、例えば、図１３の様に標識様の画像を表示する場合に、理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域ＳＲ内に収まっている場合、すなわち標識様の画像によって示される位置が重畳可能領域ＳＲ内に収まっている場合には、正面を向いた標識画像ＳＩ１を表示させてもよい。また、理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域ＳＲ内に収まっていない場合、すなわち標識様の画像によって示される位置が重畳可能領域ＳＲ内に収まっていない場合には、斜めを向いた標識画像ＳＩ２を表示させてもよい。

また、表示画像ＤＩの位置を変更すると共に、表示画像ＤＩの各々の相対位置を変更してもよい。例えば、複数の画像を含む理想画像ＡＩの位置が重畳可能領域に収まっている場合と、理想画像ＡＩの少なくともいずれかの画像の位置が重畳可能領域外にある場合とで、表示画像を重畳する位置の相対的な位置関係を変化させることとしてもよい。

なお、上記実施例において、修正理想画像の位置は、自動車Ｍの速度及び車線Ｒの曲率に基づいた所定の位置とされてもよい。

上記実施例においては、自動車Ｍに表示制御装置１０が搭載される例を説明した。しかし、表示制御装置１０は、他の様々な移動体、例えば、船舶、航空機、自動二輪、モノレール、リニアモーターカー等に応用可能である。

上述した実施例における表示制御装置１０の構成、フロー等は、例示に過ぎず、用途等に応じて適宜選択または変更することができる。

１０ 表示制御装置
１３ 投影装置
３１ システムバス
３３ 大容量記憶装置
３５ 制御部
３７ センサ入力部
３９ 出力部

Claims (6)

1. 移動体の周囲の風景に重畳して表示領域に画像を表示させる表示制御部と、
   前記風景内において前記画像を重畳すべき位置である理想重畳位置を特定する位置特定部と、を含み、
   前記表示制御部は、前記理想重畳位置が前記風景内の前記表示領域に対応した領域である対応領域の外にある場合に、前記理想重畳位置に基づく前記対応領域内の位置に重畳して前記画像を表示させることを特徴とする表示制御装置。
2. 前記表示制御部は、前記理想重畳位置が前記対応領域の外にある場合に、前記風景における奥行き方向において前記理想重畳位置よりも手前の位置に重畳して前記画像を表示させることを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記表示制御部は、前記理想重畳位置が前記対応領域の外にある場合と前記対応領域内にある場合とで異なった態様で前記画像を表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の表示制御装置。
4. 前記画像は前記移動体の進路を指示する進路指示画像であり、前記位置特定部は、前記移動体の速度及び前記移動体の進路の曲率に基づいて前記理想重畳位置を特定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の表示制御装置。
5. 前記表示制御部は、前記表示領域に複数の画像を表示し、前記複数の画像の各々の理想重畳位置のいずれかが前記対応領域の外にある場合、前記複数の画像の前記理想重畳位置同士の相対的な位置関係と異なる相対的な位置関係で前記複数の画像を表示させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の表示制御装置。
6. 移動体の周囲の風景に重畳して表示領域に前記移動体の進路を指示する進路指示画像を表示させる表示制御部と、
   前記風景内において前記画像を重畳すべき位置である理想重畳位置を特定する位置特定部と、を有し、
   前記表示制御部は、前記移動体の速度及び前記移動体の進路の曲率に基づいた値が閾値以上の場合には、前記表示領域内の前記移動体の進路に基づいた所定の位置に前記画像を表示することを特徴とする表示制御装置。