JP2019174802A - 制御装置、表示装置、表示システム、移動体、制御方法、及びプログラム - Google Patents

制御装置、表示装置、表示システム、移動体、制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】オブジェクトの視認性を向上させること。【解決手段】移動体の搭乗者の目視において当該移動体の外部の環境に重なる位置に表示される画像の表示を制御する制御装置が、前記移動体の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部を表示する場合と、前記第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び前記第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部とを表示する場合とを変更する表示部を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、制御装置、表示装置、表示システム、移動体、制御方法、及びプログラムに関する。
従来、運転者等の搭乗者を載せて移動する車両、船舶、航空機、及び産業用ロボット等の移動体（移動装置）において、搭乗者に情報を提供するためのオブジェクトを表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head-Up Display）を利用したものが知られている。このＨＵＤでは、例えば、表示画像光をフロントガラスやコンバイナにより反射させ、移動体の搭乗者に視認させる。
このＨＵＤにおいて、表示するオブジェクトの視認性を向上させるために、当該オブジェクトの表示輝度等を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、従来技術では、例えば、背景の明るさ、またはオブジェクトの重要度等に応じてオブジェクトの明るさを変更する場合、オブジェクトの表示が見えにくくなる場合があるという問題がある。そこで、オブジェクトの視認性を向上させることを目的とする。
移動体の搭乗者の目視において当該移動体の外部の環境に重なる位置に表示される画像の表示を制御する制御装置が、前記移動体の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様で前記画像の少なくとも一部を表示する場合と、前記第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び前記第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部とを表示する場合とを変更する表示部を有する。
開示の技術によれば、オブジェクトの視認性を向上させることができる。
実施形態に係る表示システムのシステム構成の一例を示す図である。 実施形態に係る表示システムの配置の一例を示す図である。 実施形態に係る表示装置により画像が投影される範囲の一例を示す図である。 実施形態に係る表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施形態に係る表示装置の光学部のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施形態に係る表示装置の機能ブロックの一例を示す図である。 実施形態に係る表示装置の処理の一例を示すフローチャートである。 背景の明るさに対する、オブジェクトの明るさの変更例について説明する図である。 所定のオブジェクトの表示態様を変更する処理について説明する図である。 所定のオブジェクトの表示態様を変更する処理について説明する図である。 所定のオブジェクトの表示態様を変更する処理について説明する図である。 所定のオブジェクトの表示態様を変更する処理について説明する図である。 所定のオブジェクトの表示態様を変更する処理について説明する図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜システム構成＞
まず、本実施形態に係る表示システム１のシステム構成について、図１Ａから図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは、実施形態に係る表示システム１のシステム構成の一例を示す図である。図１Ｂは、実施形態に係る表示システムの配置の一例を示す図である。
図１Ａに示すように、実施形態に係る表示システム１は、表示装置１０、及び明るさセンサ２０（「外部の明るさを検出するためのセンサ」の一例。）を有する。表示装置１０は、制御装置２００、及び光学部２１０を有する。明るさセンサ２０、制御装置２００、及び光学部２１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）バスなどの車載ネットワークＮＷを介して接続されてもよい。
図１Ｂに示すように、実施形態に係る表示システム１は、車両、船舶、航空機、パーソナルモビリティー（Personal Mobility）及び産業用ロボット等の移動体に搭載される。なお、以下では、表示システム１を車両に搭載した例について説明するが、表示システム１は、車両以外の移動体においても適用可能である。なお、車両には、例えば、自動車、原動機付き自転車、軽車両、及び鉄道車両等が含まれる。
表示装置１０は、例えば、ＨＵＤ、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display）等の表示装置である。以下では、表示装置１０が、虚像を表示するＨＵＤである場合を例として説明する。表示装置１０は、例えば、車両３０１のダッシュボード内に設置される。表示装置１０から発せられる画像光である投射光Ｌが光の透過反射部材としてのフロントガラス３０２で反射され、視認者である搭乗者３００に向かう。ここで、透過反射部材は、例えば、光の一部を透過するとともに、光の一部を反射する部材である。これにより、フロントガラス３０２に画像が投影され、搭乗者３００は、ナビゲーション用の図形、文字、アイコン等のオブジェクト（コンテンツ）を、車両３０１の外部の環境に重ねて視認することができる。なお、フロントガラス３０２の内壁面等に透過反射部材としてのコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光Ｌによって運転者に虚像Ｉを視認させるように構成してもよい。
図１Ｃは、実施形態に係る表示装置１０により画像が投影される範囲の一例を示す図である。表示装置１０は、図１Ｃに示すように、例えば、フロントガラス３０２における投影範囲３０３に画像を投影する。
明るさセンサ２０は、車両３０１の前方等の明るさを検知するためのセンサである。明るさセンサ２０は、例えば、フロントガラス３０２の上部に設けられてもよいし、ダッシュボード付近の表示装置１０の周辺に設けられてもよい。また、明るさセンサ２０は、自動運転のために前方の車両と車両３０１との車間距離を測定するためのカメラ等でもよい。
＜ハードウェア構成＞
次に、本実施形態に係る表示装置１０のハードウェア構成について、図２Ａ、及び図２Ｂを用いて説明する。図２Ａは、実施形態に係る表示装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
表示装置１０は、制御装置２００、及び光学部２１０を有する。制御装置２００は、ＦＰＧＡ２５１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５２、ＲＯＭ２５３、ＲＡＭ２５４、インターフェース（以下、Ｉ／Ｆという）２５５、バスライン２５６、ＬＤドライバ２５７、ＭＥＭＳコントローラ２５８、及び補助記憶装置２５９を備えている。ＦＰＧＡ２５１は、ＬＤドライバ２５７により、光学部２１０の光源ユニットのレーザ光源２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂを動作制御し、ＭＥＭＳコントローラ２５８により、光学部２１０の光走査装置のＭＥＭＳ２０８ａを動作制御する。ＣＰＵ２５２は、表示装置１０の各機能を制御する。ＲＯＭ２５３は、ＣＰＵ２５２が表示装置１０の各機能を制御するために実行するプログラム（画像処理プログラム）等の各種プログラムを記憶している。
ＲＡＭ２５４は、プログラムの起動指示があった場合に、ＲＯＭ２５３または補助記憶装置２５９からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ２５２は、ＲＡＭ２５４に格納されたプログラムに従って表示装置１０に係る機能を実現する。
Ｉ／Ｆ２５５は、外部コントローラ等と通信するためのインターフェースであり、例えば、車両３０１のＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して、車両ナビゲーション装置、各種センサ装置等に接続される。また、Ｉ／Ｆ２５５には、フロントガラス３０２越しに明るさを検知する明るさセンサ２０が接続される。
表示装置１０は、Ｉ／Ｆ２５５を介して記録媒体２５５ａの読み取りや書き込みを行うことができる。表示装置１０での処理を実現する画像処理プログラムは、記録媒体２５５ａによって提供されてもよい。この場合、画像処理プログラムは、記録媒体２５５ａからＩ／Ｆ２５５を介して補助記憶装置２５９にインストールされる。但し、画像処理プログラムのインストールは必ずしも記録媒体２５５ａより行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置２５９は、インストールされた画像処理プログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
なお、記録媒体２５５ａの一例としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＳＤメモリカード、又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の可搬型の記録媒体が挙げられる。また、補助記憶装置２５９の一例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリ等が挙げられる。記録媒体２５５ａ及び補助記憶装置２５９のいずれについても、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に相当する。なお、図２Ａにおいて、ＣＰＵ２５２、ＲＯＭ２５３、ＲＡＭ２５４、Ｉ／Ｆ２５５、バスライン２５６、及び補助記憶装置２５９を含む部分を、画像処理装置または情報処理装置（コンピュータ）と称することもできる。
なお、後述する表示部１４により、表示する画像の少なくとも一部であるオブジェクトの明るさ（輝度）を変更する際に、光学部２１０の光源ユニット等が出力する光量等を制御せず、画像として表示される画像データの輝度値のみを変更する場合は、制御装置２００にはＬＤドライバ２５７、及びＭＥＭＳコントローラ２５８が含まれなくともよい。
≪光学部２１０のハードウェア構成≫
図２Ｂは、実施形態に係る表示装置１０の光学部２１０のハードウェア構成の一例を示す図である。光学部２１０は、主に、光源部１０１と、光偏向器１０２と、ミラー１０３と、スクリーン１０４と、凹面ミラー１０５とを有している。
光源部１０１は、例えば、ＲＧＢに対応した３つのレーザ光源（以下、ＬＤ：レーザダイオードとする）、カップリングレンズ、アパーチャ、合成素子、レンズ等を備えており、３つのＬＤから出射されたレーザビームを合成して光偏向器１０２の反射面に向かって導く。光偏向器１０２の反射面に導かれたレーザビームは、光偏向器１０２により２次元的に偏向される。
光偏向器１０２としては、例えば、直交する２軸に対して揺動する１つの微小なミラーや、１軸に揺動又は回動する２つの微小なミラー等を用いることができる。光偏向器１０２は、例えば、半導体プロセス等で作製されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーとすることができる。光偏向器１０２は、例えば、圧電素子の変形力を駆動力とするアクチュエータ１０７により駆動することができる。光偏向器１０２として、ガルバノミラーやポリゴンミラー等を用いてもよい。
光偏向器１０２により２次元的に偏向されたレーザビームはミラー１０３に入射し、ミラー１０３により折り返され、スクリーン１０４の表面（被走査面）上に２次元の画像（中間像）を描画する。ミラー１０３としては、例えば凹面鏡を用いることができるが、凸面鏡や平面鏡を用いてもよい。
スクリーン１０４としては、レーザビームを所望の発散角で発散させる機能を有するマイクロレンズアレイやマイクロミラーアレイを用いると好適であるが、レーザビームを拡散させる拡散板、表面が平滑な透過板や反射板等を用いてもよい。
スクリーン１０４から射出されたレーザビームは、凹面ミラー１０５で反射され、フロントウィンドウシールド９１に投影される。凹面ミラー１０５はレンズと似た働きを有し、所定の焦点距離に像を結像させる機能を有する。このため、物体に相当するスクリーン１０４と凹面ミラー１０５との距離、及び、凹面ミラー１０５の焦点距離によって定まる位置に虚像Ｉが表示される。図４ではレーザビームが凹面ミラー１０５によりフロントウィンドウシールド９１に投影されるため、運転者Ｖの視点Ｅから距離Ｌの位置に虚像Ｉが表示される（結像する）。
フロントウィンドウシールド９１への光束の少なくとも一部は運転者Ｖの視点Ｅに向けて反射される。この結果、運転者Ｖはフロントウィンドウシールド９１を介してスクリーン１０４の中間像が拡大された虚像Ｉを視認可能となる。すなわち、運転者Ｖから見てフロントウィンドウシールド９１越しに中間像が虚像Ｉとして拡大表示される。
＜機能構成＞
次に、図３を参照し、実施形態に係る表示装置１０の機能構成について説明する。図３は、実施形態に係る表示装置１０の機能ブロックの一例を示す図である。
表示装置１０は、取得部１１、制御部１２、変更部１３、及び表示部１４を有する。これら各部は、表示装置１０にインストールされた１以上のプログラムが、表示装置１０のＣＰＵ２５２に実行させる処理により実現される。また、変更部１３、及び表示部１４は、図２Ａに示すＣＰＵ２５２、ＦＰＧＡ２５１、ＬＤドライバ２５７及びＭＥＭＳコントローラ２５８が連携して実行する処理により実現されても良い。
取得部１１は、明るさセンサ２０に検出された車両３０１の前方の明るさ等、外部の装置からの各種情報を取得する。
制御部１２は、車両３０１の現在位置から、予め設定されている目的地までの経路を案内する。制御部１２は、例えば、右折、左折等の当該経路の進行方向等を示すオブジェクトを表示部１４に表示させる。なお、当該オブジェクトは、制御部１２により生成され、表示される画像のうちの少なくとも一部である。
また、制御部１２は、車両３０１の車速（速度）を示す数字等を車両３０１の前方の背景上に表示する。ここで、表示装置１０は、例えば、車両３０１のＥＣＵ（Electronic Control Unit）等から、車両３０１の車速の情報を取得してもよい。
変更部１３は、車両３０１の外部の明るさ（輝度）、及び車両３０１の移動状況等に応じてオブジェクトの明るさ（輝度）を決定（変更）する。なお、車両３０１の移動状況とは、車両３０１の移動（走行）に応じて変化する状況のことである。車両３０１の移動状況には、例えば、車両３０１の車速、車両３０１の現在位置から目的地までの経路における右折、左折、車線変更等をするべき位置と車両３０１の現在位置との状況、及び車両３０１の前方に存在する物体の状況等が含まれる。
表示部１４は、車両３０１の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様でオブジェクトを表示する場合と、当該第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び当該第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で当該オブジェクトを表示する場合とを切り替えて表示する。より具体的には、表示部１４は、変更部１３により変更された明るさが所定の閾値以下である場合、オブジェクトを、前記変更部により変更された明るさ（「第１の明るさ」の一例。）で、予め規定されている通常の表示態様（「第１の表示態様」の一例。）で表示する。また、表示部１４は、変更部１３により変更された明るさが当該所定の閾値以下でない場合、オブジェクトを、当該所定の閾値以下の明るさ（「第２の明るさ」の一例。）で、より強調された表示態様（「第２の表示態様」の一例。）で表示する。
なお、表示部１４は、例えば、制御部１２により生成された画像データの輝度（輝度値）を変更することにより、オブジェクトの明るさを変更してもよい。
また、表示部１４は、例えば、表示装置１０がレーザ光源を用いたＨＵＤの場合、光学部２１０の光源ユニットのレーザへ注入する電流等を調整してレーザの出力量（光量）を調整することにより、表示するオブジェクトの明るさを変更してもよい。また、表示部１４は、例えば、表示装置１０が液晶ディスプレイを光源として用いたＨＵＤの場合、液晶ディスプレイのバックライトの明るさを調整することにより、表示するオブジェクトの明るさを変更してもよい。
＜処理＞
次に、図４乃至図５を参照し、実施形態に係る表示装置１０の処理について説明する。図４は、実施形態に係る表示装置１０の処理の一例を示すフローチャートである。図５は、背景の明るさに対する、オブジェクトの明るさの変更例について説明する図である。なお、図４の処理は、例えば、毎秒３０回等の所定間隔で実行されてもよい。
ステップＳ１において、制御部１２は、車両３０１の移動状況等に応じて、表示対象とする複数の種別のオブジェクトを判定する。ここで、車両３０１の現在の車速を示すオブジェクト、車両３０１の現在位置から予め設定されている目的地までの経路を案内するためのオブジェクト、及び車両３０１の前方の物体を示すオブジェクト等を、表示対象の種別のオブジェクトであると判定する。
続いて、変更部１３は、車両３０１の移動状況に応じて、各種別のオブジェクトの優先度（重要度）を判定する（ステップＳ２）。例えば、車速を示すオブジェクトとナビゲーション用のオブジェクトを同時に表示する場合、移動体が交差点等の分岐点に近づいた際に、重要度が高いナビゲーション用のオブジェクトをより強調して表示する。この場合、例えば、ナビゲーション用のオブジェクトの明るさを、車速を示すオブジェクトの明るさよりも高くすることで、前者を強調して表示する。
ここで、変更部１３は、例えば、車両３０１の現在位置が、当該経路に含まれる交差点等から所定距離以内である場合は、経路を案内するためのオブジェクトの優先度を通常時よりも高く設定し、所定距離以内でない場合、及び当該交差点等を通過した以降は、当該オブジェクトの優先度を通常時のものに戻してもよい。または、変更部１３は、車両３０１の現在位置が、当該経路に含まれる交差点等から所定距離の地点に到達した際に、経路を案内するためのオブジェクトの優先度を通常時よりも高く設定し、当該地点を通過すると、当該オブジェクトの優先度を通常時のものに戻してもよい。
また、変更部１３は、例えば、車両３０１の前方に、車両３０１と衝突する可能性がある他の車両、及び歩行者等の物体をカメラの画像等に基づいて検出した場合、車両３０１の前方の物体を示すオブジェクトの優先度を通常時よりも高く設定する。
また、変更部１３は、車両３０１の現在の車速が、車両３０１が走行している道路の制限速度を所定値（例えば、２０ｋｍ／ｈ）以上上回っている場合、車両３０１の現在の車速を示すオブジェクトの優先度を通常時よりも高く設定する。また、変更部１３は、一の種別のオブジェクトの優先度を通常時よりも高く設定した場合、他の種別のオブジェクトの優先度を通常時よりも低く設定してもよい。ステップＳ２の処理により、車両３０１の搭乗者にとって重要であると考えられる種別のオブジェクトを強調して表示させることができる。
なお、当該重要度の判定は、例えば、他のＥＣＵ等、表示装置１０とは別の装置により実行されてもよい。この場合、例えば、取得部１１により、当該重要度の判定の結果を取得するようにしてもよい。
続いて、変更部１３は、各種別のオブジェクトの優先度に応じた明るさの値を設定する（ステップＳ３）。ここで、変更部１３は、優先度が高い程、明るさの値を高く設定する。
続いて、変更部１３は、表示装置１０の表示領域の背景の明るさを検知する（ステップＳ４）。ここで、変更部１３は、例えば、取得部１１により取得された明るさセンサ２０のデータに基づいて、背景の明るさを検知する。
続いて、変更部１３は、当該背景の明るさに応じて、各種別のオブジェクトの明るさの値を変更する（ステップＳ５）。ここで、変更部１３は、当該背景の明るさが高い程、各種別のオブジェクトの明るさの値を高く設定する。
ステップＳ２乃至ステップＳ５の処理により、変更部１３は、例えば、優先度が通常時のオブジェクトを、当該背景の明るさに対し、搭乗者による視認が容易であり、かつ搭乗者にとって眩しくない明るさの値に変更する。なお、変更部１３は、当該明るさの値を、縦軸をオブジェクトの表示輝度（明るさ）の対数、横軸を背景の輝度の対数とした対数軸上で、背景の輝度に対してほぼ直線的（リニア）な値としてもよい。また、変更部１３は、優先度が通常時よりも高いオブジェクトを、優先度が通常時のオブジェクトよりも高い明るさの値に変更する。
変更部１３は、以下のステップＳ６乃至ステップＳ８の処理を、オブジェクトの種別毎に実行する。そのため、以下で、オブジェクトの各種別のうちの一の種別を「処理対象の種別」と称する。なお、変更部１３は、以下のステップＳ６乃至ステップＳ８の処理を、オブジェクト毎に実行してもよい。
続いて、変更部１３は、処理対象の種別のオブジェクトについて、変更した後の明るさの値が、所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、変更部１３は、表示装置１０のハードウェア等の制約により表示装置１０にて表示可能な明るさの上限値に応じた値を、当該所定の閾値としてもよい。または、変更部１３は、車両３０１の搭乗者等に設定された明るさの上限値を、当該所定の閾値としてもよい。
変更した後の明るさの値が所定の閾値以下である場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ８の処理に進む。変更した後の明るさの値が所定の閾値以下でない場合（ステップＳ６でＮＯ）、変更部１３は、処理対象の種別のオブジェクトの表示態様を変更する（ステップＳ７）。表示態様を変更する処理については後述する。
続いて、表示部１４は、各種別のオブジェクトを、変更した後の明るさの値に応じた明るさで表示し（ステップＳ８）、処理を終了する。図５には、縦軸をオブジェクトの表示輝度（明るさ）の対数、横軸を背景の輝度の対数とした対数軸上での、優先度が通常時よりも高いオブジェクトの明るさを示す線５０１、優先度が通常時のオブジェクトの明るさを示す線５０２が示されている。
図５に示すように、ステップＳ２乃至ステップＳ５の処理により変更したオブジェクトの明るさの値が当該所定の閾値５０３以下である場合は、背景の輝度の対数に対して線５０１、及び線５０２のように直線的に増加する値の明るさで表示する。そして、ステップＳ２乃至ステップＳ５の処理により変更したオブジェクトの明るさの値が当該所定の閾値５０３を超える場合は、当該所定の閾値５０３の明るさで表示する。
≪表示態様の変更処理≫
次に、図６Ａ乃至図６Ｅを参照し、図４のステップＳ７の、変更部１３による所定のオブジェクトの表示態様を変更する処理について説明する。図６Ａ乃至図６Ｅは、所定のオブジェクトの表示態様を変更する処理について説明する図である。なお、図６Ａ等において、オブジェクトの色が濃い程、当該オブジェクトの明るさがより高いことを示すものとする。
表示部１４は、図６Ａの例では、ＨＵＤによる表示領域６００（図１Ｂの投影範囲３０３）において、車両３０１の現時点での車速を示すオブジェクト６０１Ａ、当該経路を案内するためのオブジェクト６０２Ａ乃至６０５Ａを表示している。
オブジェクト６０２Ａは、車両３０１の現在位置から所定の目的地までの経路において車両３０１の進行方向が変化する地点である第１地点から、所定距離（例えば、２ｋｍ）手前の地点である第２地点を示すオブジェクトである。なお、第１地点は、例えば、当該経路における右折、左折、直進、車線変更等をするべき交差点、及びインターチェンジ等の地点である。表示部１４は、図６Ａの例では、車両３０１の外部の現実の環境における第２地点に重なる位置に、オブジェクト６０２Ａを表示している。
オブジェクト６０３Ａは、車両３０１の現在位置と当該第１地点との間の距離を示すオブジェクトであり、図６Ａの例では「２．１ｋｍ」と表示されている。オブジェクト６０４Ａは、当該第１地点で左折するべきことを示す図形のオブジェクトである。オブジェクト６０５Ａは、当該第１地点の名称を示す文字のオブジェクトであり、図６Ａの例では「ＡＡ Ｉ．Ｃ．」と表示されている。
図６Ｂには、図６Ａの表示画面が表示された後、車両３０１が数十ｍ走行した際に表示される表示画面の例が示されている。表示部１４は、図６Ｂの例では、図６Ａの例と同様に、車両３０１の現時点での車速を示すオブジェクト６０１Ｂ、当該経路を案内するためのオブジェクト６０２Ｂ乃至６０５Ｂを表示している。図６Ｂの例では、図６Ａの例と比較して、車両３０１が当該第２地点により近づいているため、当該第２地点を示すオブジェクト６０２Ｂが、上下方向で下がった位置に表示されている。なお、図６Ｂの例では、オブジェクト６０３Ｂは、０．１ｋｍ単位で車両３０１の現在位置と当該第１地点との間の距離を示しているため、オブジェクト６０３Ａが示す値から変化していない。
図６Ｃには、図６Ｂの表示画面が表示された後、車両３０１がさらに数十ｍ走行して当該第２地点に到達した際に表示される表示画面の例が示されている。表示部１４は、図６Ｃの例では、図６Ａ、及び図６Ｂの例と同様に、車両３０１の現時点での車速を示すオブジェクト６０１Ｃ、当該経路を案内するためのオブジェクト６０２Ｃ乃至６０５Ｃ（以下で適宜「オブジェクト６０５Ｃ等」とも称する。）を表示している。図６Ｃの例では、図６Ａ、及び図６Ｂの例と比較して、車両３０１が当該第２地点に到達したため、当該第２地点を示すオブジェクト６０２Ｃが、上下方向で所定の位置に表示されている。図６Ｃの例では、当該所定の位置は、上下方向で、オブジェクト６０１Ｃと、オブジェクト６０５Ｃ等の中間部の位置（進行方向の変化を案内するオブジェクト６０５Ｃ等の位置に応じた位置の一例。）である。
変更部１３は、図６Ｃの例では、車両３０１が当該第２地点に到達したため、図４のステップＳ２、及びステップＳ３の処理により、当該経路を案内するためのオブジェクト６０２Ｃ乃至６０５Ｃの明るさを高く変更している。そして、変更部１３は、図６Ｃの例では、変更した後の明るさの値が所定の閾値以下でないため、図４のステップＳ７の処理により、当該経路を案内する種別のオブジェクト６０２Ｃ乃至６０５Ｃのオブジェクトの表示態様を変更している。
図６Ｄには、変更された表示態様の例として、図６Ｃのオブジェクト６０５Ｃの表示例が示されている。表示部１４は、図６Ｄに示すように、オブジェクト６０５Ｃに含まれる各文字６１１乃至６１６の内部の領域を当該所定の閾値の明るさで表示する。そして、表示部１４は、さらに、各文字６１１乃至６１６の周囲の領域に、当該所定の閾値よりも低い明るさ、及び当該内部の領域よりも低い密度で、各文字６１１乃至６１６の輪郭と同じ色合いの画素を表示する。これにより、文字等の線は通常時と同様に表示されるとともに、文字等の周囲（輪郭）がぼんやりと拡大されたように表示される。このため、色の統一性を維持し、文字等の線の領域が重なることにより潰れたように表示されることを防ぎながら、強調した表示を行うことができる。
図６Ｄには、図６Ｃの表示画面が表示された後、車両３０１がさらに数百ｍ走行して当該第２地点を通過し、当該第２地点よりも当該経路において先の地点を走行している際に表示される表示画面の例が示されている。表示部１４は、図６Ｄの例では、図６Ａ乃至図６Ｃの例と同様に、車両３０１の現時点での車速を示すオブジェクト６０１Ｄ、当該経路を案内するためのオブジェクト６０２Ｄ乃至６０５Ｄを表示している。図６Ｄの例では、当該第２地点を示すオブジェクト６０２Ｄが、図６Ｃのオブジェクト６０２Ｃの位置に固定されて表示されている。なお、表示部１４は、図６Ｄの例では、背景の明るさが低下したこと等により、変更部１３により変更された明るさが所定の閾値以上ではなくなったため、当該経路を案内するためのオブジェクト６０２Ｄ乃至６０５Ｄは、通常の表示態様で表示している。
＜第２の表示態様の変形例＞
表示部１４は、図６Ｃのオブジェクト６０５Ｃ等を、周囲がぼんやりと拡大されたように表示することに代えて、またはこれに加えて、以下のような表示態様で表示させてもよい。また、表示部１４は、以下の表示態様を組み合わせて、図６Ｃのオブジェクト６０５Ｃ等を表示してもよい。
表示部１４は、図６Ｃのオブジェクト６０５Ｃ等の明るさを、当該所定の閾値と、当該所定の閾値よりも小さい値（例えば、当該所定の閾値の対数の半分の値）の間で、連続的または離散的に切り替えて表示してもよい。表示部１４は、連続的に切り替える場合は、例えば、当該所定の閾値と、当該所定の閾値よりも小さい値の間で、所定の周期（例えば、１秒周期）の正弦波に従って図６Ｃのオブジェクト６０５Ｃ等の明るさを変化させてもよい。これにより、図６Ｃのオブジェクト６０５Ｃ等を常時表示しながら、点滅しているような強調表示をさせることができる。
また、表示部１４は、オブジェクト６０５Ｃ等の文字の線幅を太くする、オブジェクト６０５Ｃ等の輪郭を縁取りする、オブジェクト６０５Ｃ等の色合いを変える、及びオブジェクト６０５Ｃ等を大きくする等の表示態様で表示させてもよい。
＜明るさの変更の変形例＞
変更部１３は、重要度が比較的高い第１の種別のオブジェクトの変更後の明るさが上述した所定の閾値以下である場合は、重要度が比較的低い第２の種別のオブジェクトを本来の明るさである第１の明るさに変更し、当該第１の種別のオブジェクトの変更後の明るさが当該所定の閾値以下でない場合は、当該第２の種別のオブジェクトの明るさを当該第１の明るさよりも低い第３の明るさに変更してもよい。
この場合、例えば、図６Ｃの表示画面を表示させる際、変更部１３は、当該経路を案内するためのオブジェクト６０５Ｃ等（「第１の種別のオブジェクト」の一例。）の変更後の明るさが上述した所定の閾値以下でない場合、車両３０１の現時点での車速を示すオブジェクト６０１Ｃ（「第２の種別のオブジェクト」の一例。）の明るさを、本来よりも低く変更する。これにより、表示部１４は、変更部１３により変更された第１の種別のオブジェクトの明るさが閾値未満である場合は、第２の種別のオブジェクトの明るさを当該第１の明るさで表示し、当該第１の種別のオブジェクトの明るさが当該閾値未満でない場合は、当該第２の種別のオブジェクトの明るさを当該第１の明るさよりも低い第３の明るさで表示する。これにより、図６Ｃの表示画面において、オブジェクト６０５Ｃ等をより強調して搭乗者に知覚させることができる。
＜実施形態のまとめ＞
ＨＵＤの明るさ制御は、例えば、画面全体の明るさを一律に調整するハードウェア的手段と画面内の各画像の入力画像信号の値を変更するソフトウェア的手段の組み合わせで実現してもよい。なお、例えば、光源としてバックライトを用いる液晶方式の場合、バックライトの明るさを変更する事がハードウェア的手段、液晶への入力画像信号を変更する手段がソフトウェア的手段である。
ＨＵＤ等において、オブジェクトを表示する背景の明るさに応じて、オブジェクトの明るさを調整する場合、移動体の外部の環境が雪道等の場合、背景の明るさが１万ｃｄ／ｍ２を超えることもある。この場合、オブジェクトの明るさの上限値は、ハードウェアにより制約を受ける。例えば、レーザ方式のＨＵＤの場合は、レーザに注入できる電流量の上限で発光させ、入力する画像信号の値を最大とした場合が上限となる。また、液晶方式のＨＵＤの場合、バックライトを最大まで発光させ、入力する画像信号の値を最大とした場合が上限となる。
また、例えば、車速を示すオブジェクトとナビゲーション用のオブジェクトを同時に表示する場合、移動体が交差点等の分岐点に近づいた際に、重要度が高いナビゲーション用のオブジェクトをより強調して表示することも考えられる。この場合、例えば、ナビゲーション用のオブジェクトの明るさを、車速を示すオブジェクトの明るさよりも高くすることで、前者を強調して表示することが考えられる。
このように、背景の明るさ、及び重要度に応じて明るさを変える場合に、ハードウェアによる制約や、搭乗者の感じる眩しさ等によっては、オブジェクトの表示が見えにくくなる場合がある。
上述した実施形態によれば、オブジェクトを、移動体の外部の環境に重ねて表示する表示装置が、背景の明るさ、及び移動状況等に応じたオブジェクトの明るさが所定の閾値以下でない場合、表示態様を変更し、かつ当該所定の閾値以下の明るさで当該オブジェクトを表示する。これにより、オブジェクトの視認性を向上させることができる。
なお、上述した実施形態では、優先度や重要度に基づいて明るさや態様を変えていたが、一部のオブジェクトを強調したいという状況であれば、優先度や重要度に基づくものでなくてもよい。
＜その他＞
なお、表示装置１０の各機能部は、１以上のコンピュータにより構成されるクラウドコンピューティングにより実現されていてもよい。また、表示装置１０の各機能部のうち少なくとも１つの機能部を、他の機能部を有する装置とは別体の装置として構成してもよい。この場合、例えば、制御部１２、乃至変更部１３を、車載型または携帯型のナビゲーション装置、あるいはクラウド上のサーバ装置が有する構成としてもよい。すなわち、表示装置１０には、複数の装置により構成される形態も含まれる。なお、変更部１３は「決定部」の一例である。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１ 表示システム
１０ 表示装置
１１ 取得部
１２ 制御部
１３ 変更部
１４ 表示部
２０ 明るさセンサ
２００ 制御装置
２１０ 光学部
３０１ 車両
３０２ フロントガラス
特開２００９−１９９０８２号公報

Claims (16)

  1. 移動体の搭乗者の目視において当該移動体の外部の環境に重なる位置に表示される画像の表示を制御する制御装置であって、
    前記移動体の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様で前記画像の少なくとも一部を表示する場合と、前記第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び前記第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部とを表示する場合とを変更する表示部を有する、
    制御装置。
  2. 前記制御装置は、前記移動体の外部の明るさに応じて少なくとも一部の画像の明るさを決定する決定部を有し、
    前記決定部により決定された明るさが所定の閾値以下である場合、前記決定部により決定された前記第１の明るさ、及び前記第１の表示態様で前記画像の少なくとも一部を表示し、
    前記表示部は、
    前記決定部により決定された明るさが前記所定の閾値以下でない場合、前記所定の閾値以下である前記第２の明るさ、及び前記第１の表示態様よりも前記搭乗者に対して強調された第２の表示態様で前記画像の少なくとも一部を表示する、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記所定の閾値は、表示装置が表示可能な明るさの上限値に応じた値、または予め設定された明るさの上限値である、
    請求項２に記載の制御装置。
  4. 前記表示部は、前記移動体の移動状況に応じて、前記第１の明るさ、及び前記第１の表示態様で前記画像の少なくとも一部を表示する場合と、前記第２の明るさ、及び前記第２の表示態様で前記画像の少なくとも一部を表示する場合とを切り替える、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
  5. 前記第２の表示態様は、前記画像の少なくとも一部の内部の領域を前記第２の明るさで表示し、前記画像の少なくとも一部の周囲の領域に、前記画像の少なくとも一部の輪郭と同じ色合いの画素を表示する表示態様である、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。
  6. 前記第２の表示態様は、前記画像の少なくとも一部の内部の領域を前記第２の明るさで表示し、前記画像の少なくとも一部の周囲の領域に、前記第２の明るさよりも低い明るさ、及び前記画像の少なくとも一部の内部の領域よりも低い密度の少なくとも一方で、前記画像の少なくとも一部の輪郭と同じ色合いの画素を表示する表示態様である、
    請求項５に記載の制御装置。
  7. 前記第２の表示態様は、前記画像の少なくとも一部の明るさを、前記第２の明るさと、前記第２の明るさよりも小さい値との間で切り替える、
    請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。
  8. 前記第２の表示態様は、前記画像の少なくとも一部の文字の線幅を太くする表示態様、前記画像の少なくとも一部の輪郭を縁取りする表示態様、前記画像の少なくとも一部の色合いを変える表示態様、及び前記画像の少なくとも一部を大きくする表示態様の少なくとも一つを含む、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
  9. 前記表示部は、前記移動体の現在位置が、前記移動体の現在位置から所定の目的地までの経路において前記移動体の進行方向が変化する第１地点から、所定距離手前の第２地点である場合、前記進行方向の変化を案内する前記画像の少なくとも一部の明るさをより高く表示する、
    請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置。
  10. 前記画像は、前記進行方向の変化を案内する第１オブジェクトと、前記第２地点を示す第２オブジェクトとを含み、
    前記表示部は、前記移動体の現在位置が、前記経路において前記第２地点よりも手前の位置である場合、前記移動体の外部の環境における前記第２地点に重なる位置に前記第２オブジェクトを表示し、
    前記移動体の現在位置が、前記経路において前記第２地点よりも先の位置である場合、前記第１オブジェクトの位置に応じた位置に前記第２オブジェクトを表示する、
    請求項９に記載の制御装置。
  11. 前記画像は、第１の種別のオブジェクトと、第２の種別のオブジェクトとを含み、
    前記表示部は、前記第１の種別のオブジェクトの明るさが第１閾値未満である場合、前記第２の種別のオブジェクトの明るさを前記第１の明るさで表示し、
    前記第１の種別のオブジェクトの明るさが前記第１閾値未満でない場合、前記第２の種別のオブジェクトの明るさを前記第１の明るさよりも低い第３の明るさで表示する、
    請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置。
  12. 移動体の搭乗者の目視において当該移動体の外部の環境に重なる位置に画像を表示する表示装置であって、
    前記移動体の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部を表示する場合と、前記第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び前記第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部とを表示する場合とを変更する、
    表示装置。
  13. 請求項１２に記載の表示装置と、移動体の外部の明るさを検出する明るさセンサと、を有する表示システム。
  14. 移動体であって、
    透過反射部材と、前記移動体の搭乗者の目視において前記移動体の外部の環境に重なる位置に画像を表示する表示装置とを有し、
    前記表示装置は、
    前記移動体の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部を表示する場合と、前記第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び前記第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部とを表示する場合とを変更し、前記画像を前記透過反射部材により表示する、移動体。
  15. 移動体の搭乗者の目視において当該移動体の外部の環境に重なる位置に表示される画像の表示を制御する制御装置が、
    前記移動体の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部を表示する場合と、前記第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び前記第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部とを表示する場合とを変更する、制御方法。
  16. 移動体の搭乗者の目視において当該移動体の外部の環境に重なる位置に表示される画像の表示を制御する制御装置に、
    前記移動体の外部の明るさに応じて、第１の明るさ、及び第１の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部を表示する場合と、前記第１の明るさよりも高い第２の明るさ、及び前記第１の表示態様とは異なる第２の表示態様で前記画像のうちの少なくとも一部とを表示する場合とを変更する制御を実行させるプログラム。
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