JP2019177718A - 表示制御装置及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】実景に存在するオブジェクトの動きを認識しやすくすることができる。【解決手段】移動体情報取得部30は、移動体210の移動方向220を取得し、表示処理部54は、自車両の前景200に重ねて視認され、自車両の前方に位置する移動体210を指示するマーキング画像310を表示させ、マーキング画像310を表示する位置から移動体情報取得部30が取得した移動体210の移動方向220と概ね反対の方向にずれた位置に、移動報知画像320を表示させる。【選択図】 図2
Description
本発明は、車両で使用され、車両の前景に虚像を重畳して視認させるヘッドアップディスプレイ装置及びこれに用いられる表示制御装置に関する。
特許文献1に開示されているヘッドアップディスプレイ装置は、前景に存在するオブジェクトに対して虚像を表示することで、オブジェクトに情報を付加したり、オブジェクトを強調したりする拡張現実(AR:Augmented Reality)を生成するものである。
しかしながら、例えば、オブジェクトを囲むように枠状の虚像を表示した場合でも、オブジェクトの位置は認識することができるが、オブジェクトの動き(移動)を認識しづらかった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、実景に存在するオブジェクトの動きを認識しやすくすることを目的とする。
第1の態様の表示制御装置は、自車両の前景(200)に重ねて視認され、前記自車両の前方に位置する移動体(210)を指示するマーキング画像(310)を表示させる表示制御装置であって、
前記移動体(210)の位置(211)を取得して前記移動体(210)の移動方向(220)を演算する、又は前記移動体(210)の移動方向(220)を取得する移動体情報取得部(30,40,52)と、
前記マーキング画像(310)を表示する位置から前記移動体情報取得部(30,40,52)が取得した前記移動体(210)の前記移動方向(220)と概ね反対の方向にずれた位置に、移動報知画像(320)を表示させる表示処理部(54)と、を備える。
前記移動体(210)の位置(211)を取得して前記移動体(210)の移動方向(220)を演算する、又は前記移動体(210)の移動方向(220)を取得する移動体情報取得部(30,40,52)と、
前記マーキング画像(310)を表示する位置から前記移動体情報取得部(30,40,52)が取得した前記移動体(210)の前記移動方向(220)と概ね反対の方向にずれた位置に、移動報知画像(320)を表示させる表示処理部(54)と、を備える。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態(図面の内容も含む)によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更(構成要素の削除も含む)を加えることができる。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
図1は、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置1と呼ぶ)の全体構成を示す模式図である。HUD装置1は、虚像V(図2参照)の元となる表示画像(図示しない)を表示する画像表示部10と、画像表示部10が表示した表示画像の表示光を被投影部(図示しない)に向けて適宜拡大して投射する反射光学系、屈折光学系、回折光学系などの単数又は複数の光学部材からなるリレー光学部10aと、画像表示部10の表示を制御する表示制御装置20と、によって構成される。
画像表示部10は、虚像Vを視認者に視認させる表示光を出射するものであり、表示光を車両のウインドシールドガラスやコンバイナなどの被投影部(図示しない)に投影することで、被投影部を介して視認される車両の前景200(図2参照)に重ねて虚像Vを視認させる。画像表示部10は、後述する表示処理部54から画像データを取得し、この取得した画像データを表示光に変換して出力する。
表示制御装置20は、外部から情報を取得する入出力インターフェースである、移動体情報取得部30と、車両情報取得部40と、これら入出力インターフェースから情報を取得し、虚像Vの表示制御を少なくとも実行する制御部50と、を備える。
移動体情報取得部30は、図2に示すように、自車両の前景200に存在する移動体210の位置211を取得して制御部50に出力する入出力インターフェースであり、例えば、自車両に搭載された単数又は複数のカメラやセンサなどからなる移動体検出部101から移動体210の位置211を取得し、制御部50に出力する。例えば、移動体検出部101は、自車両の前景200を撮像(検出)し、その撮像(検出)データを解析して前景200の移動体210の位置211を生成する図示しない解析部(演算部とも言える)を有する。この場合、移動体情報取得部30が取得する移動体210の位置211は、自車両の前景200における移動体210の実座標又はHUD装置1が虚像Vを表示する表示領域における移動体210の座標である。ここでいう『自車両の前景200における移動体210の実座標』は、視認者(一般的には自車両の運転者)が前方(自車両の進行方向)を向いた際の上下方向及び左右方向からなる2軸座標であるが、上下方向のみの1軸座標、又は前後方向をさらに含む3軸座標であってもよい。また、ここでいう『HUD装置1が虚像Vを表示する表示領域における移動体210の座標』は、HUD装置1の表示領域内又は表示領域外の所定の原点を基準とした上下方向及び左右方向からなる2軸座標であるが、上下方向のみの1軸座標であってもよい。なお、移動体情報取得部30は、移動体検出部101が検出する移動体210の位置211を、車両ECU104などを経由して取得してもよい。なお、移動体情報取得部30は、移動体210の位置211に加えて、又は代えて、移動体検出部101の撮像(検出)データを制御部50に出力してもよい。
また、他の実施形態では、移動体情報取得部30は、自車両に設けられ、車車間通信(V2V)又は/及び路車間通信(V2P)可能な通信部(図示しない)を介して、他車両102、路上に配置された路側機103から、自車両を基準にした他車両102の相対的な位置211を取得してもよい。
車両情報取得部40は、車両ECU104から自車両の速度や舵角(進行方向)などの自車両の挙動を取得可能であり、制御部50に取得した自車両の速度を出力する入出力インターフェースである。
また、他の実施形態では、車両情報取得部40は、自車両に設けられ、車車間通信(V2V)又は/及び路車間通信(V2P)可能な通信部を介して、他車両102、路上に配置された路側機103から、自車両の速度や進行方向を取得してもよい。
制御部50は、回路で構成され、回路は、少なくとも1つのプロセッサ(例えば、中央処理装置(CPU))、少なくとも1つの特定用途向け集積回路(ASIC)、および少なくとも1つの特定用途向け集積回路(ASIC)、および/または、少なくとも1つのフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などの少なくとも1つの半導体集積回路を含む。少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つのコンピュータ読み取り可能で有形な記録媒体(記憶部51)から1つまたは複数の命令を読み取ることにより、後述する移動体情報処理部52、条件判定部53、表示処理部54を含む制御部50の機能の全部または一部を実行することができる。そのような記録媒体は、ハードディスクのような任意のタイプの磁気媒体、CDおよびDVDのような任意のタイプの光学媒体、揮発性メモリのような任意のタイプの半導体メモリ、および不揮発性メモリを含む。揮発性メモリはDRAMおよびSRAMを含み、不揮発性メモリはROMおよびNVROMを含む。半導体メモリは、少なくとも1つのプロセッサと共に回路の一部となる半導体回路でもある。ASICは、図1に示す機能ブロックの全部または一部を実行するようにカスタマイズされた集積回路であり、FPGAは、製造後に、図1に示す機能ブロックの全部または一部を実行できるように設計された集積回路である。
移動体情報処理部52は、移動体情報取得部30から移動体210の位置211、撮像(検出)データ、車両情報取得部40から自車両の速度、を取得し、これらを解析(演算)することで、移動体210の移動方向220、種類230、相対距離240、速度250を生成することができる。言い換えると、移動体情報処理部52は、入出力インターフェースである移動体情報取得部30又は/及び車両情報取得部40と組み合わされることで、移動体210の移動方向220、種類230、相対距離240、速度250を生成することが可能であり、移動体種類取得部、移動体速度取得部としての機能を有していてもよい。なお、移動体情報取得部30は、移動体210の移動方向220、種類230、相対距離240、速度250を、移動体検出部101、他車両102、路側機103などの外部から取得してもよく(移動体種類取得部、移動体速度取得部としての機能を有していてもよく)、この場合、移動体情報処理部52の全部又は一部の機能は省略されてもよい。
移動体情報処理部52は、例えば、移動体210の位置211の1又は複数の過去のデータを参照することで、移動体210の移動方向220を生成する。また、移動体情報処理部52は、車両情報取得部40から取得した自車両の速度や進行方向をさらに参照することで、自車両の移動分を差し引いた移動体210自身の移動方向220を推定してもよい。すなわち、移動方向220は、自車両を基準とした移動体210の相対的な移動方向と、移動体210自身の絶対的な移動方向と、を含んでいてもよい。
また、移動体情報処理部(移動体種類取得部)52は、例えば、移動体情報取得部30から取得した撮像(検出)データを解析することで、移動体210の種類を解析してもよい。移動体210の種類とは、例えば、障害物(他車両、先行車両、人物、動物、モノ)などであるが、前景200に存在し、識別可能であればこれらに限定されない。
また、移動体情報処理部(移動体速度取得部)52は、例えば、移動体210の位置211の1又は複数の過去のデータを参照することで、移動体210の速度250を生成する、又はレーザー光、マイクロ波などドップラー効果を利用した速度センサ(移動体検出部101)から移動体210の速度250を取得する。また、移動体情報処理部(移動体速度取得部)52は、車両情報取得部40から取得した自車両の速度や進行方向をさらに参照することで、自車両の移動分を差し引いた移動体210自身の速度250を推定してもよい。すなわち、速度250は、自車両を基準とした移動体210の相対的な速度250と、移動体210自身の絶対的な速度250と、を含んでいてもよい。
条件判定部53は、移動体情報取得部30が取得する、又は移動体情報取得部30、車両情報取得部40から取得した情報に基づいて移動体情報処理部52が解析(演算)することで生成される、移動体210の位置211、移動方向220を少なくとも含む移動体情報(移動体210の種類230、相対距離240、速度250も含んでいてもよい)に応じて、移動体210に対して移動報知画像320(図2参照)を表示する所定の条件を満たしたかを判定する。
例えば、移動体情報取得部30が取得した移動体210の移動方向220が、所定の方向であった場合、条件判定部53は、移動報知画像320を表示させる所定の条件が成立したと判定する。ここでいう所定の方向とは、移動体210が自車両に近付く方向(又は近付いていると推定される方向)、及び自車両が走行する車線(進行方向)に近付く方向を含む。例えば、条件判定部53は、自車両と移動体210との相対距離240が徐々に短くなった場合、移動体210の移動方向220が自車両に近付く方向であるため、移動報知画像320を表示させる所定の条件が成立したと判定する。また、条件判定部53は、視認者が前方(自車両の進行方向)を向いた際の上下方向の移動体210の座標(位置211)が下側に移動している場合、移動体210の移動方向220が自車両に近付いている方向であると推定し、所定の条件が成立したと判定してもよい。また、条件判定部53は、視認者が前方(自車両の進行方向)を向いた際の左右方向の移動体210の座標(位置211)が自車両の走行する車線(進行方向)に移動している場合、所定の条件が成立したと判定してもよい。これにより、移動体210の移動方向220が自車両の走行に影響がありそうな場合に移動報知画像320を表示し、それ以外は、移動報知画像320の視認性を低下させる(非表示も含む)ことで、注意すべき優先度が高い移動体210に視覚的注意を促し、注意すべき優先度が低い移動体210に視覚的注意が奪われにくくすることができる。
表示処理部54は、画像表示部10を制御するものであり、移動体210と重なる位置又は近傍に表示されるマーキング画像310(図2参照)と、このマーキング画像310から移動体210の移動方向220と概ね反移動方向221にずれた位置に表示される移動報知画像320(図2参照)と、を画像表示部10に表示させる。制御部50(表示処理部54)は、移動体情報取得部30から取得する、又は移動体情報取得部30と車両情報取得部40とから取得した情報に基づき内部の移動体情報処理部52で演算されることで取得できる移動体210の位置211、移動方向220、種類230、相対距離240、及び速度250などの情報に基づいて、マーキング画像310、移動報知画像320の表示される位置や表示態様を変化させる。
図2は、視認者が前方を向いた際に視認されるHUD装置1が表示するマーキング画像310、移動報知画像320と前景200との様子を示す図である。
表示処理部54は、移動体情報取得部30から取得される、又は移動体情報処理部52の解析(演算)により生成される、移動体210の位置211に基づいて、移動体210と重なって視認される位置、又は移動体210の近傍にマーキング画像310を表示させる。図2に示す例では、マーキング画像310は、実座標における移動体210の接地面上において、移動体210の前後左右方向を取り囲んでいる(一部、移動体210と重なる位置を切り欠いている)ように視認される円環状の画像である。
また、表示処理部54は、移動体情報取得部30から取得される、又は移動体情報処理部52の解析(演算)により生成される、移動体210の移動方向220に基づいて、マーキング画像310を表示する位置から移動体210の移動方向220の概ね反対方向である反移動方向221にずれた位置に、1以上の移動報知画像320を表示させる。図2(a)において、移動報知画像320は、マーキング画像310と同じ形状の円環状の画像であり、マーキング画像310から移動体210の反移動方向221にずれた位置に表示される1つ目の移動報知画像321と、この1つ目の移動報知画像321から移動体210の反移動方向221にずれた位置に表示される2つ目の移動報知画像322と、を含む。移動報知画像320は、マーキング画像310より視認性(又は誘目性)が低い。さらには、移動報知画像320が複数ある場合、マーキング画像310から離れた位置に表示される移動報知画像320の視認性(又は誘目性)は、マーキング画像310の近傍に表示される移動報知画像320の視認性(又は誘目性)より低く設定されてもよい。また、複数の移動報知画像320の視認性(又は誘目性)は、配置により連続的に変化してもよい。なお、複数画像の視認性が低いとは、例えば、画像の輝度が低い、背景透過率が高い、背景(前景200)とのコントラスト比が低い、画像が不鮮明であることなどであり、画像の誘目性が低いとは、例えば、一般的に誘目性が低い色相である、背景(前景200)に対して誘目性が低い色相であることなどである。
図2(b)は、図2(a)の状態と比較して、移動報知画像320の数を減少させた例を示す。表示処理部54は、移動体210の位置211,種類230,相対距離240,又は速度250に応じて、移動報知画像320の数を変化させてもよい。具体的には、表示処理部54は、移動体210の位置211が自車両との接触する危険性が低い位置である、移動体210の種類230が特定の種類である、移動体210との相対距離240が長い程、移動体210の速度250が遅い程、移動報知画像320の数を減少させてもよい。また、表示処理部54は、移動報知画像320を表示させてからの経過時間を計時し、所定の時間以上経過したら、移動報知画像320の数を段階的(又は一度に)減少させてもよい。なお、移動報知画像320が表示されていた状態(例えば、図2(a)や図2(b))から、移動報知画像320が表示されない状態になった場合、表示処理部54は、通常のマーキング画像310を、表示態様が異なる第2マーキング画像330に変更してもよい。通常のマーキング画像310から第2マーキング画像330への表示態様の変化は、例えば、線を1重線から2重線にする、周辺に新たな画像を追加する(図2(c)参照)、色相を変化させる、又は線の太さを太くするなどである。
次に、図3A、図3Bを用いて、移動体210の移動方向220に応じて、移動報知画像320の表示と非表示との切り替えについて説明する。図3Aは、移動体210の座標(位置211)が自車両の走行する車線(進行方向)に向かって移動している場合に、移動報知画像320が表示される様子を示す図である。ここで、移動体210は、自車両が走行する車線外の左側に位置し、図の右側(自車両が走行する車線側)に向かって移動する。この場合、移動体210の移動方向220の反対の方向(180°回転した方向)は、図の左側を指示する符号221の方向となる。移動報知画像320は、マーキング画像310の位置又はマーキング画像310が対応付けられた移動体210の位置211を基準に、移動体210の移動方向220の反対方向である符号221の矢印が指示する方向にずれた位置に配置されてもよいが、視認者から見て、移動体210の移動方向220の反対方向を中心にCW方向に45[degree]以内、CCW方向に45[degree]以内であれば、移動報知画像320から移動体210の移動方向220を推定できる。したがって、反移動方向221とは、移動体210の移動方向220の反対方向を中心に上記の範囲を含んでもよい。
また、図3Bは、移動体210の座標(位置211)が自車両の走行する車線(進行方向)から離れる方向に向かって移動している場合に、移動報知画像320が表示されない様子を示す図である。このように、移動体210の移動方向220が自車両の走行に影響がありそうな場合に移動報知画像320を表示し、それ以外は、移動報知画像320の視認性を低下させる(非表示も含む)ことで、注意すべき優先度が高い移動体210に視覚的注意を促し、注意すべき優先度が低い移動体210に視覚的注意が奪われにくくすることができる。
図4は、HUD装置1が行う強調表示処理の手順を説明するフローチャートである。本実施形態の制御部50は、移動体情報取得部30を介して、前景200に存在するオブジェクトの位置211を少なくとも含むオブジェクト情報を取得し(ステップS1)、運転者に報知すべきオブジェクトであるか判定する(ステップS2)。報知すべきオブジェクトがない場合(ステップS2でNo)、制御部50は、強調表示処理を終了し、再びステップS1から強調表示処理を開始する。
ステップS1で検出したオブジェクトが運転者に報知すべきオブジェクトであると判定した場合(ステップS2でYes)、表示処理部54は、報知すべき移動体210の近傍に視認されるようにマーキング画像310を表示する(ステップS3)。ステップS4において、移動体情報処理部52は、移動体情報取得部30から移動体210の位置211、撮像(検出)データ、車両情報取得部40から自車両の速度、を取得し、これらを解析(演算)することで、移動体210の少なくとも移動体210の位置211及び移動方向220を含む移動体情報を算出する。なお、移動体情報は、移動体210の種類230、相対距離240、速度250を含んでいてもよい。なお、移動体情報取得部30から移動体210の移動方向220、種類230、相対距離240、速度250などが取得される場合は、ステップS4は省略されてもよい。
ステップS5において、条件判定部53は、ステップS4で算出(取得)された移動体情報が、移動報知画像320を表示させる所定の条件を満たしたかを判定する。条件を満たしていない場合(ステップS5でNo)、制御部50は、強調表示処理を終了し、再びステップS1から強調表示処理を開始する。
ステップS4で算出した移動体情報が、移動報知画像320を表示させる所定の条件を満たしたと条件判定部53が判定した場合(ステップS5でYes)、表示処理部54は、マーキング画像310の位置又はマーキング画像310が対応付けられた移動体210の位置211を基準に、移動体210の移動方向220と概ね反対方向である反移動方向221にずれた位置に移動報知画像320の表示位置を設定する。移動報知画像320が複数表示される条件が満たされていれば、表示処理部54は、それぞれの移動報知画像320の位置を設定する。
ステップS7において、表示処理部54は、ステップS6で設定された位置に移動報知画像320を表示させ、移動報知画像320の非表示条件が成立した場合(ステップS8でYes)、移動報知画像320を非表示とする(ステップS9)。非表示条件とは、例えば、移動体210の位置211が自車両との接触する危険性が低い位置になった場合、移動体210との相対距離240が所定の閾値以上長くなった場合、又は移動体210の速度250が所定の閾値より遅くなった場合に、移動報知画像320の数を減少させてもよい。また、表示処理部54は、移動報知画像320を表示させてからの経過時間を計時し、所定の時間以上経過したら、移動報知画像320の数を段階的(又は一度に)減少させてもよい。
1 :HUD装置(ヘッドアップディスプレイ装置)
10 :画像表示部
10a :リレー光学部
20 :表示制御装置
30 :移動体情報取得部
40 :車両情報取得部
50 :制御部
51 :記憶部
52 :移動体情報処理部
53 :条件判定部
54 :表示処理部
200 :前景
210 :移動体
220 :移動方向
221 :反移動方向
230 :種類
240 :相対距離
250 :速度
310 :マーキング画像
320 :移動報知画像
330 :第2マーキング画像
V :虚像
10 :画像表示部
10a :リレー光学部
20 :表示制御装置
30 :移動体情報取得部
40 :車両情報取得部
50 :制御部
51 :記憶部
52 :移動体情報処理部
53 :条件判定部
54 :表示処理部
200 :前景
210 :移動体
220 :移動方向
221 :反移動方向
230 :種類
240 :相対距離
250 :速度
310 :マーキング画像
320 :移動報知画像
330 :第2マーキング画像
V :虚像
Claims (7)
- 自車両の前景(200)に重ねて視認され、前記自車両の前方に位置する移動体(210)を指示するマーキング画像(310)を表示させる表示制御装置であって、
前記移動体(210)の位置(211)を取得して前記移動体(210)の移動方向(220)を演算する、又は前記移動体(210)の前記位置(211)及び前記移動方向(220)を取得する移動体情報取得部(30,40,52)と、
前記マーキング画像(310)を表示する位置から前記移動体情報取得部(30,40,52)が取得した前記移動体(210)の前記移動方向(220)と概ね反対方向(221)にずれた位置に、移動報知画像(320)を表示させる表示処理部(54)と、を備える、
ことを特徴とする表示制御装置。 - 前記移動報知画像(320)を表示させる所定の条件が成立したかを判定する条件判定部(53)をさらに備え、
前記表示処理部(54)は、前記条件判定部(53)が前記移動報知画像(320)を表示させる条件ではなくなったと判定した場合、前記マーキング画像(310)の表示態様を変化させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示制御装置。 - 前記移動体情報取得部(30,40,52)が取得した前記移動体(210)の前記移動方向(220)が、所定の方向である場合、前記移動報知画像(320)を表示させる所定の条件が成立したと判定する条件判定部(53)をさらに備え、
前記表示処理部(54)は、前記条件判定部(53)の判定に基づき、前記移動報知画像(320)の表示を制御する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示制御装置。 - 前記移動体(210)の種類(230)に関する情報を取得する移動体種類取得部(30,40,52)をさらに備え、
前記条件判定部(53)は、前記移動体種類取得部(30,40,52)が取得する前記移動体(210)の種類(230)に基づき、前記所定の条件を変更する、
ことを特徴とする請求項3に記載の表示制御装置。 - 前記移動体情報取得部(30,40,52)は、前記移動体(210)までの相対距離(240)を取得可能であり、
前記表示処理部(54)は、前記相対距離(240)が短い場合、前記移動報知画像(320)の視認性を高くする、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 前記移動体(210)の位置(211)を取得して前記移動体(210)の速度(240)を演算する、又は前記移動体(210)の速度(250)を取得することで、前記移動体(210)の前記速度(240)を取得する移動体速度取得部(30,40,52)をさらに備え、
前記表示処理部(54)は、前記速度(240)が速い場合、前記移動報知画像(320)の数を多くする、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示制御装置。 - 第1乃至6のいずれかの態様に従属する表示制御装置(20)と、
前記表示制御装置の制御に基づき表示画像を表示する画像表示部(10)と、
前記画像表示部が表示した前記表示画像を被投影部に向けて投影することで、虚像を視認させるリレー光学部(10a)と、を備える、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018066505A JP2019177718A (ja) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 表示制御装置及びヘッドアップディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018066505A JP2019177718A (ja) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 表示制御装置及びヘッドアップディスプレイ装置 |
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JP2019177718A true JP2019177718A (ja) | 2019-10-17 |
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ID=68277328
Family Applications (1)
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2018
- 2018-03-30 JP JP2018066505A patent/JP2019177718A/ja active Pending
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