JP2020157933A - 画像表示システム、移動体、画像表示方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体の姿勢角をより精度良く算出できる画像表示システムを提供する。【解決手段】画像表示システム１０は、移動体１００に搭載される画像表示システムである。画像表示システム１０は、移動体１００の表示対象物１０１に画像７００を投影して表示する画像投影部３０と、所定期間における移動体１００の加速度の加速度検出値Ｇの時系列データに基づいて、移動体１００の姿勢角βを算出する姿勢角算出部４３と、姿勢角算出部４３により算出された姿勢角βに応じて、表示対象物１０１に画像７００を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部５１と、を備える。加速度検出値Ｇは、２方向の成分Ｇｘ，Ｇｚを含む。姿勢角算出部４３は、前記所定期間のうち２方向の成分の比Ｗ１が所定範囲Ｓ１外である除外期間Ｋ１に含まれる加速度検出値Ｇを、姿勢角βの算出で用いる前記時系列データから除外する。【選択図】図１

Description

本開示は、画像表示システム、移動体、画像表示方法及びプログラムに関し、より詳細には、画像を表示対象物に投影して表示する画像表示システム、この画像表示システムを搭載した移動体、画像表示方法及びプログラムに関する。

特許文献１は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置を開示する。このヘッドアップディスプレイ装置は、画像表示器からの情報を車両のフロントシールドに投影して表示する。これにより、画像表示器からの情報を観測者の視野内に重畳して表示する。このヘッドアップディスプレイ装置は、上記の車両（移動体）の加速度を検出することで車両の姿勢角を算出し、その姿勢角によって重畳画像の表示位置を補正する。

特開平１−２９３２３９

しかしながら、車両の加速度は、車両の走行中に車両が受ける外乱の影響を受けて大きく変動する場合がある。このため、車両の姿勢角を精度良く算出することができない。したがって、画像表示器からの情報を、車両の姿勢角に応じて精度良く補正できない。

本開示は、移動体の姿勢角をより精度良く算出できる画像表示システム、移動体、画像表示方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る画像表示システムは、移動体に搭載される画像表示システムである。前記画像表示システムは、前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影部と、所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出部と、前記姿勢角算出部により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部と、を備える。前記加速度検出値は、２方向の成分を含む。前記姿勢角算出部は、前記所定期間のうち前記２方向の成分の比が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する。

本開示の一態様の画像表示システムは、移動体に搭載される画像表示システムである。前記画像表示システムは、前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影部と、所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出部と、前記姿勢角算出部により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部と、を備える。前記加速度検出値は、２方向の成分を含む。前記姿勢角算出部は、前記移動体の角速度の角速度検出値が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する。

本開示の一態様の移動体は、上記の一態様の画像表示システムと、前記画像表示システムが搭載された移動体本体と、を備える。前記表示対象物は、前記移動体本体のフロントシールドである。

本開示の一態様の画像表示方法は、移動体に搭載される画像表示システムを制御する画像表示方法である。前記画像表示方法は、前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影処理と、所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出処理と、前記姿勢角算出処理により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御処理と、を備える。前記加速度検出値は、２方向の成分を含む。前記姿勢角算出処理は、前記所定期間のうち前記２方向の成分の比が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する。

本開示の一態様の画像表示方法は、移動体に搭載される画像表示システムを制御する画像表示方法である。前記画像表示方法は、前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影処理と、所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出処理と、前記姿勢角算出処理により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御処理と、を備える。前記加速度検出値は、２方向の成分を含む。前記姿勢角算出処理は、前記移動体の角速度の角速度検出値が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する。

本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、上記の一態様の画像表示方法を実行させるためのプログラムである。

本開示によれば、画像投影部の姿勢角をより精度良く算出できる、という効果を有する。

図１は、実施形態１に係る画像表示システムの構成を示す概念図である。 図２は、同上の画像表示システムを備える自動車の概念図である。 図３は、同上の画像表示システムを用いた場合のユーザの視野を示す概念図である。 図４Ａは、同上の自動車が傾いていない場合の自動車に作用する運動加速度を説明する説明図である。図４Ｂは、同上の自動車が傾いている場合の自動車に作用する運動加速度を説明する説明図である。 図５Ａは、傾いていない同上の自動車を側方から見た概略図である。図５Ｂは、図５Ａの状態の自動車を運転するユーザの視野を示す概念図である。 図６Ａは、傾斜している同上の自動車を側方から見た概略図である。図６Ｂは、図６Ａの状態の自動車を運転するユーザの視野を示す概念図である。 図７は、同上の画像表示システムにおける加速度センサの検出値Ｇと加速度センサの２方向の加速度成分の比Ｗ１との比較した比較図である。 図８Ａは、同上の自動車が外乱を受けない場合の加速度センサの検出値Ｇの分布の一例を示す分布図である。図８Ｂは、同上の自動車が外乱を受ける場合の加速度センサの検出値Ｇの分布の一例を示す分布図である。 図９は、実施形態１の変形例１における加速度センサの加速度成分を説明する説明図である。 図１０は、実施形態１の変形例２に係る画像表示システムにおける加速度センサの検出値Ｇと加速度センサの２方向の加速度成分の比Ｗ１とを比較した比較図である。 図１１は、実施形態２に係る画像表示システムの構成を示す概念図である。 図１２は、実施形態２に係る画像表示システムにおける加速度センサの加速度検出値Ｇと角速度センサの角速度検出値Ｑ１との関係を説明する説明図である。

（実施形態１）
（概要）
本実施形態に係る画像表示システム１０は、図１及び図２に示すように、例えば、移動体としての自動車１００に備えられるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）である。すなわち、移動体１００は、移動体本体と、移動体本体に備えられた画像表示システム１０とを備える。

この画像表示システム１０は、自動車１００のフロントシールド１０１（ウインドウシールド）に下方から画像を投影するように、自動車１００の車室内に設置されている。図２の例では、フロントシールド１０１の下方のダッシュボード１０２内に、画像表示システム１０が配置されている。画像表示システム１０からフロントシールド１０１に画像が投影されると、表示対象物としてのフロントシールド１０１に表示された画像が、ユーザ２００（運転者）に視認される。

このような画像表示システム１０によれば、ユーザ２００は、自動車１００の前方（車外）に設定された対象空間４００に投影された虚像３００を、フロントシールド１０１越しに視認する。ここでいう「虚像」は、画像表示システム１０から出射される光がフロントシールド１０１等の表示対象物にて発散するとき、その発散光線によって、実際に物体があるように結ばれる像を意味する。そのため、自動車１００を運転しているユーザ２００は、図３に示すように、自動車１００の前方に広がる実空間に重ねて、画像表示システム１０にて投影される虚像３００を見ることができる。したがって、画像表示システム１０によれば、例えば、車速情報、ナビゲーション情報、歩行者情報、前方車両情報、車線逸脱情報、及び車両コンディション情報等の、種々の運転支援情報を、虚像３００として表示し、ユーザ２００に視認させることができる。これにより、ユーザ２００は、フロントシールド１０１の前方に視線を向けた状態から僅かな視線移動だけで、運転支援情報を視覚的に取得することができる。

本実施形態に係る画像表示システム１０では、対象空間４００に形成される虚像３００は、少なくとも第１虚像３０１と第２虚像３０２との２種類の虚像を含んでいる。ここでいう「第１虚像」は、例えば、ナビゲーション情報として自動車１００の進行方向を示す情報であり、路面６００上に右折又は左折を示す矢印を提示すること等が可能である。この種の第１虚像３０１は、拡張現実（AR：Augmented Reality）技術を用いて表示される画像であって、ユーザ２００から見た現実の風景（路面６００、建物、周辺車両、及び歩行者等）における特定の位置に重畳して表示される。第２虚像３０２は、例えば、車速情報であり、現在の自動車１００の走行速度（車速）を提示すること等が可能である。図３の例では、第１虚像３０１は、一例として、自動車１００の前方の丁字路上に「左折」を指示する矢印を表している。第２虚像３０２は、一例として、「５０ｋｍ／ｈ」という情報を表示している。

画像表示システム１０では、対象空間４００に形成される虚像３００は、画像表示システム１０の光軸５００に交差する仮想面５０１上に形成される。本実施形態では、光軸５００は、自動車１００の前方の対象空間４００において、自動車１００の前方の路面６００に沿っている。そして、虚像３００が形成される仮想面５０１は、路面６００に対して略垂直である。例えば、路面６００が水平面である場合には、虚像３００は鉛直面に沿って表示されることになる。

ここにおいて、本実施形態に係る画像表示システム１０は、画像投影部３０と、本体部１とを備えている。

画像投影部３０は、画像７００を形成し、形成した画像７００をフロントシールド１０１に投影して表示することで、画像７００に対応する虚像３００を対象空間４００に投影する。画像投影部３０は、画像形成部２と、投影部３とを備えている。

画像形成部２は、表示面２０を有し、表示面２０に画像７００（図８参照）を形成する。画像形成部２は、形成した画像を出力光によって投影部３に投光する。投影部３は、画像形成部２から投光された画像をフロントシールド１０１に投影することで、画像７００に対応する虚像３００を対象空間４００に投影する。

本体部１には、これら画像形成部２及び投影部３が実装される。このような本体部１が自動車１００に搭載された状態では、例えば、自動車１００の荷重に起因して、本体部１の姿勢が自動車１００の姿勢と共に変化する。なお、画像投影部３０は本体部１に実装されるため、画像投影部３０の姿勢は、本体部１の姿勢と同じである。このため、本体部１の姿勢は、画像投影部３０の姿勢でもある。

具体的には、例えば、運転席および助手席に乗員がいる際など自動車１００が前傾姿勢になれば、本体部１も前傾姿勢となり、後部座席に乗員がいる場合やトランクに荷物を載せた際などに後傾姿勢になれば、本体部１も後傾姿勢になる。画像表示システム１０の本体部１の姿勢（従って画像投影部３０の姿勢角）が変化すると、この画像表示システム１０にて投影される虚像３００の対象空間４００内での位置も変化する。そのため、例えば、自動車１００が前傾姿勢又は後傾姿勢になった場合に、第１虚像３０１であれば、ユーザ２００から見た現実の風景において本来重畳すべき特定の位置からずれた位置に重畳して表示されることがある。

そこで、本実施形態に係る画像表示システム１０は、虚像３００の表示位置を補正するための位置補正部４を、更に有している。位置補正部４は、本体部１の姿勢角（従って移動体１００の姿勢角）に基づいて、本体部１（従って移動体１００）に対する相対的な虚像３００の表示位置を変化させる。本体部１の姿勢角は、例えば、路面に直交する鉛直軸からの本体部１の上下軸の傾きである。

これにより、本体部１の姿勢角に従って、フロントシールド１０１での画像７００の表示位置が調整されることで、虚像３００の表示位置が調整される。そのため、例えば、自動車１００が前傾姿勢又は後傾姿勢になったとしても、画像表示システム１０は、第１虚像３０１であれば、ユーザ２００から見た現実の風景において本来重畳すべき特定の位置に重畳して表示することが可能である。

（構成）
本実施形態に係る画像表示システム１０は、図１に示すように、本体部１と、画像投影部３０、位置補正部４と、表示制御部５１と、加速度センサ５２と、を備えている。画像投影部３０は、画像形成部２及び投影部３を備えている。

本体部１は、例えば、１つの筐体にて構成されている。この本体部１内に画像形成部２及び投影部３が収容されることで、画像形成部２及び投影部３が本体部１に実装される。本実施形態では、画像形成部２及び投影部３以外の構成要素（位置補正部４及び表示制御部５１）についても、本体部１に実装（収容）されている。本体部１は、自動車１００のダッシュボード１０２内に固定される。ただし、画像形成部２及び投影部３以外の構成要素（位置補正部４及び表示制御部５１）については、本体部１に実装されていなくてもよい。また、本体部１は、複数の筐体で構成されていてもよいし、そもそも筐体でなく、例えば、フレーム又は板材等であってもよい。

画像投影部３０は、画像７００を形成し、形成した画像７００をフロントシールド１０１に投影して表示することで、画像７００に対応する虚像３００を対象空間４００に投影する。

画像形成部２は、表示面２０を有し、表示面２０に画像７００を形成する。本実施形態では一例として、画像形成部２は、図１に示すように、液晶パネル２１（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、及び光源装置２２を有している。液晶パネル２１は、光源装置２２の前方に配置されている。液晶パネル２１の前面（光源装置２２とは反対側の表面）が、表示面２０を構成する。光源装置２２は、液晶パネル２１のバックライトとして用いられる。光源装置２２からの光は、液晶パネル２１の裏側から液晶パネル２１を透過して画像形成部２から出力される。光源装置２２は、発光ダイオード又はレーザダイオード等の固体発光素子を用いて、液晶パネル２１の背面の略全域に光を照射する面光源である。

この画像形成部２では、液晶パネル２１に画像７００が表示された状態で、光源装置２２が発光することで、光源装置２２から前方に出力される光が、液晶パネル２１を透過して、液晶パネル２１の前面（表示面２０）から前方に出力される。このとき表示面２０から前方に出力される光は、液晶パネル２１に表示された画像７００を反映した光（画像光）である。したがって、表示面２０を前方から見ると、表示面２０に画像７００が表示されているように見えることとなり、表示面２０に画像７００が形成される。

なお、画像形成部２は、液晶パネル２０１を備えた構成であるが、このような構成に限定されない。例えば、画像形成部２は、画像形成部２の表示面２０の背面からレーザ光を走査して画像７００を形成するように構成されてもよい。

ここで、表示面２０の縦方向が画像７００の縦方向となり、表示面２０の横方向が画像７００の横方向となる。投影される画像７００の縦方向は、対象空間４００（図２参照）に投影される虚像３００（図２参照）の縦方向、つまりユーザ２００（図２参照）の視野内において鉛直方向に沿った方向である。投影される画像７００の横方向は、対象空間４００に投影される虚像３００の横方向、つまりユーザ２００の視野内において水平方向に沿った方向である。

投影部３は、画像形成部２の出力光により、画像７００をフロントシールド１０１に投影して表示することで、画像７００に対応する虚像３００を対象空間４００に投影する。

投影部３は、図１に示すように、第１ミラー３１と、第２ミラー３２と、を有している。第１ミラー３１及び第２ミラー３２は、画像形成部２から、出力光の光路上に、第１ミラー３１、第２ミラー３２の順で配置されている。より詳細には、第１ミラー３１は、画像形成部２の出力光が入射するように、画像形成部２の表示面２０の前方に配置されている。第１ミラー３１は、画像形成部２の出力光を、第２ミラー３２に向けて反射する。第２ミラー３２は、第１ミラー３１で反射された画像形成部２の出力光が入射するような位置（例えば第１ミラー３１の前方下側の位置）に配置されている。第２ミラー３２は、第１ミラー３１で反射された画像形成部２の出力光を、上方（すなわちフロントシールド１０１）に向けて反射する。第１ミラー３１は、例えば凸面鏡であり、第２ミラー３２は、例えば凹面鏡である。

この構成により、投影部３は、画像形成部２の表示面２０に表示された画像７００を、適当な大きさに拡大又は縮小して、投影画像としてフロントシールド１０１に投影する。この結果、対象空間４００に虚像３００が表示される。つまり、自動車１００を運転しているユーザ２００の視野内では、画像表示システム１０から投影された画像７００の虚像３００が、自動車１００の前方に広がる実景に重ねて表示される。

表示制御部５１は、画像形成部２を制御する。表示制御部５１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。言い換えれば、表示制御部５１は、ＣＰＵ及びメモリを有するコンピュータにて実現されており、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することで、コンピュータが表示制御部５１として機能する。プログラムは、ここでは表示制御部５１のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。

表示制御部５１は、画像形成部２を制御することで、表示面２０に任意の画像７００を形成する。また、表示制御部５１は、表示面２０での画像７００の表示位置を制御する。これにより、表示制御部５１は、フロントシールド１０１での画像７００の表示位置を制御する。この結果、対象空間４００に投影された虚像３００における本体部１に対する相対的な表示位置が制御される。

表示制御部５１は、ソフトウェア処理により、液晶パネル２１に任意の映像コンテンツを表示（描画）させることができ、これにより、表示面２０に任意の画像７００が形成され、また、表示面２０での画像７００の表示位置が制御される。例えば、図３のような虚像３００（第１虚像３０１及び第２虚像３０２）を対象空間４００に投影する場合、第１虚像３０１の内容（矢印の向き、位置等）、及び第２虚像３０２の内容（車速等）については、表示制御部５１にて決定される。さらに、表示制御部５１は、液晶パネル２１の前面、つまり表示面２０における画像７００の位置についても決定する。表示面２０における画像７００の位置が変化すれば、本体部１に対する虚像３００の相対的な表示位置も変化する。

加速度センサ５２は、自動車１００に作用する加速度（本実施形態では運動加速度）（検出値Ｇ）を検出する。運動加速度とは、自動車１００の走行による加速によって自動車１００に発生する加速度である。すなわち、運動加速度は、自動車１００に作用する加速度のうち、重力加速度を除いた加速度である。運動加速度は、例えば、自動車１００の加速の向きと反対向きに発生する。

なお、本実施形態では、加速度センサ５２は、自動車１００に作用する運動加速度を直接検出する。ただし、加速度センサ５２が、自動車１００の運動加速度と重力加速度との合成加速度を検出する場合は、その合成加速度の検出値から自動車１００に作用する重力加速度の値をベクトル的に除算した値を、自動車１００の運動加速度の検出値Ｇとして用いればよい。この場合、自動車１００に作用する重力加速度の値は、静止状態での加速度センサ５２の検出値Ｇを用いることができる。

加速度センサ５２は、例えば２軸加速度センサであり、自動車１００の上下軸Ａｚ方向（上下方向）及び前後軸Ａｘ方向（前後方向）の加速度を検出する。なお、この上下軸Ａｚ及び前後軸Ａｘは、自動車１００に固定された仮想の軸である。前後軸Ａｘ方向は、上下軸Ａｚに直交する方向である。例えば、前方に走行中の自動車１００の姿勢が路面６００に対して前後方向に傾いていない場合は、自動車１００に作用する運動加速度は、自動車１００の前後軸Ａx方向のみに作用する。このため、加速度センサ５２の検出値Ｇ（すなわち運動加速度の検出値）は、前後軸Ａｘ方向の加速度成分Ｇxのみを有する（図４Ａ参照）。他方、前方に走行中の自動車１００の姿勢が路面６００に対して例えば前後方向に傾斜している場合は、自動車１００に作用する運動加速度は、自動車１００の上下軸Ａｚ方向及び前後軸Ａｘ方向の両方向に作用する。このため、検出値Ｇは、上下軸Ａｚ方向の加速度成分Ｇｚと前後軸Ａｘ方向の加速度成分Ｇｘを有する（図４Ｂ参照）。

位置補正部４は、加速度センサ５２の検出値Ｇに基づいて本体部１の姿勢（より詳細には姿勢角）を算出し、算出した姿勢角に基づいて、表示面２０での画像７００の表示位置を変化させる。これにより、フロントシールド１０１での画像７００の表示位置が変化する。この結果、本体部１に対する相対的な虚像３００の表示位置が変化する。このように、画像表示システム１０は、本体部１の姿勢が変化した場合に、この変化に応じて、表示面２０での画像７００の表示位置を変化させることで、虚像３００の表示位置を補正することができる。例えば、第１虚像３０１について、ユーザ２００から見た現実の風景において本来重畳すべき特定の位置に補正して重畳して表示することができる。

位置補正部４は、例えば、ＣＰＵ及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。位置補正部４の少なくとも一部の機能（例えば補正部４１）は、表示制御部５１と、１つのマイクロコンピュータを共用してもよい。

位置補正部４は、補正部４１と、姿勢角算出部４３とを有している。

姿勢角算出部４３は、加速度センサ５２の検出値Ｇ（加速度検出値）の時系列データに基づいて、本体部１の姿勢角を算出する。より詳細には、姿勢角算出部４３は、加速度センサ５２の検出値Ｇの時系列データに基づいて自動車１００の姿勢角を算出し、この算出した姿勢角を本体部１の姿勢角とする。つまり、本体部１は、本体部１の上下、前後及び左右が自動車１００の上下、前後及び左右に一致するように、ダッシュボード１０２に固定されている。このため、本体部１の姿勢角は自動車１００（車体）の姿勢角と一致することになり、自動車１００の姿勢角から本体部１の姿勢角を算出することが可能である。なお、姿勢角は、地球の鉛直線からの自動車１００の上下軸Ａｚの傾きである。

本実施形態では、加速度センサ５２は、２軸（上下軸Ａｚと前後軸Ａｘの２軸）の加速度センサである。このため、加速度センサ５２の検出値Ｇは、上下軸Ａｚ方向（上下方向）の加速度成分Ｇｚと、前後軸Ａｘ方向（前後方向）の加速度成分Ｇｘとを有する。姿勢角算出部４３は、姿勢角βとして、ａｒｃｔａｎ（Ｇz／Ｇx）を算出する（図４参照）。

補正部４１は、姿勢角算出部４３により算出された姿勢角（すなわち本体部１の姿勢角）に基づいて、表示面２０での画像７００の表示位置を変化させるように、表示制御部を制御する。この制御により、本体部１の姿勢角に応じて、本体部１に対する相対的な虚像３００の表示位置が補正される。補正部４１は、少なくとも第１虚像３０１については、本体部１の姿勢角の変化による虚像３００の対象空間４００内での位置の変化を吸収（低減）するように、表示制御部５１を制御し、表示面２０での画像７００の位置を変更する。

より詳細には、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、自動車１００の姿勢角が基準角（例えば０度）である状態においては、補正部４１は、本体部１に対する相対的な虚像３００（第１虚像３０１）の表示位置を変化させず、デフォルトの表示位置に虚像３００を表示させる。ここでは、第１虚像３０１のデフォルトの表示位置は、表示領域４０１の略中央部、つまり光軸５００（図５Ａ参照）が通る位置である。ここで、第１虚像３０１は、自動車１００の前方の丁字路での「左折」を指示する矢印を表している。つまり、ユーザ２００の視野内においては、表示領域４０１内の、現実の風景における丁字路に重畳して第１虚像３０１が表示される。また、表示領域４０１の左下隅となる位置には、第２虚像３０２が表示される（図５Ｂ参照）。

一方、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、自動車１００の姿勢角が基準角からずれて自動車１００が例えば後傾姿勢の状態になると、補正部４１は、本体部１に対する相対的な虚像３００（第１虚像３０１）の表示位置を、デフォルトの表示位置から変化させる。すなわち、この状態では、図６Ｂに示すように、ユーザ２００の視野内においては、表示領域４０１（Ｘ）が上方に移動し、表示領域４０１（Ｘ）から上方にシフトした位置に表示領域４０１（Ｙ）が形成される。これにより、デフォルトの表示位置では、第１虚像３０１（Ｘ）は、表示領域４０１（Ｙ）の略中央部に表示される。このため、ユーザ２００の視野内においては、現実の風景における丁字路から前方にずれた位置に重畳して第１虚像３０１（Ｘ）が表示される。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、対象空間４００中において虚像３００を投影可能な領域を、表示領域４０１として表している。また、表示領域４０１及び第１虚像３０１について移動が生じている。このため、移動前の表示領域４０１及び第１虚像３０１は参照符号に「Ｘ」を付し、移動後の表示領域４０１及び第１虚像３０１は参照符号に「Ｙ」を付して、両者を区別している。

そこで、補正部４１は、表示面２０での画像７００の位置を変更することで虚像３００の表示位置を変化させる。したがって、図６Ａに示すように、本体部１に対する相対的な第１虚像３０１（Ｘ）の表示位置が下方に移動し、表示領域４０１（Ｙ）内には、第１虚像３０１（Ｘ）から下方にシフトした位置に第１虚像３０１（Ｙ）が表示される。その結果、ユーザ２００の視野内においては、図６Ｂに示すように、表示領域４０１（Ｙ）内の、現実の風景における丁字路に重畳して第１虚像３０１（Ｙ）が表示される。また、表示領域４０１（Ｙ）の左下隅となる位置には、第２虚像３０２が表示される（図６Ｂ参照）。

（姿勢角算出部の詳細）
画像表示システム１０では、上述のように、加速度センサ５２の検出値Ｇ（加速度検出値）の時系列データから本体部１の姿勢角を算出し、その姿勢角に応じて、表示面２０での画像７００の表示位置を補正する。その際、自動車１００が外乱を受けていると、本体部１の姿勢角を正確に算出できない。このため、画像表示システム１０の姿勢角算出部４３では、加速度センサ５２の検出値Ｇの時系列データのうち、自動車１００が受けた外乱の影響を受けた検出値Ｇを除去して、本体部１の姿勢角を算出する。なお、「外乱」とは、例えば、自動車１００が、路面上の石などや縁石を乗り越えたときに受ける突き上げなど、自動車１００の姿勢角に影響を与える外力である。以下、このような姿勢角算出部の構成について詳しく説明する。

姿勢角算出部４３は、加速度センサ５２の検出値Ｇの時系列データに基づいて、本体部１の姿勢角を算出する。より詳細には、姿勢角算出部４３は、図７に示すように、加速度センサ５２の作動期間（所定期間）のうちの閾値範囲外期間Ｋ１（除外期間）に含まれる加速度センサ５２の検出値Ｇ（加速度検出値）を、本体部１の姿勢角の算出で用いる検出値Ｇの時系列データから除外する。すなわち、姿勢角算出部４３は、閾値範囲内期間Ｋ２に含まれる検出値Ｇの時系列データに基づいて、本体部１の姿勢角を算出する。

ここで、「作動期間」とは、加速度センサ５２が自動車１００に作用する加速度（本実施形態では運動加速度）を検出するために作動している期間であり、加速度センサ５２の作動中の全期間であってもよいし、作動中の一部の期間であってもよい。「閾値範囲外期間Ｋ１」とは、加速度センサ５２の検出値Ｇを構成する２方向の加速度成分Ｇｚ，Ｇｘの比Ｗ１（＝Ｇz／Ｇx）が、閾値範囲Ｓ１外である期間である。閾値範囲内期間Ｋ２は、比Ｗ１が閾値範囲Ｓ１内である期間である。「２方向」は、上下軸Ａｚ方向（上下方向）と、上下軸Ａｚ方向に直交する前後軸Ａｘ方向（前後方向）とを含む。

このように、姿勢角算出部４３は、加速度センサ５２の作動期間のうちの閾値範囲外期間Ｋ１に含まれる検出値Ｇを、本体部１の姿勢角の算出で用いる検出値Ｇの時系列データから除外することで、補正部４１で計算される本体部１の姿勢角の精度を向上させる。この結果、補正部４１において、フロントシールド１０１での画像７００の表示位置をより精度よく補正できる。

図８Ａ及び図８Ｂは、加速度センサ５２の一定期間分の検出値Ｇの時系列データをｘｚ座標系上の点として図示したグラフである。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、ｘ軸が自動車１００の前後軸Ａｘであり、ｚ軸が自動車１００の上下軸Ａｚである。図８Ａに示すように、自動車１００が外乱を受けていない場合は、検出値Ｇを表す各点は、一定の傾きの直線Ｌ１上に分布する。ただし、図８Ｂに示すように、自動車１００が外乱を受けている場合は、検出値Ｇを表す各点は、直線Ｌ１上に分布するだけでなく、直線Ｌ１からずれた所にも分布する。

直線Ｌ１は、自動車１００が外乱を受けていないときの検出値Ｇの分布を表す。直線Ｌ１の傾きは、自動車１００の姿勢角に応じて異なる。図８Ａ及び図８Ｂでは、自動車１００が外乱を受けていない場合の自動車１００の姿勢角を１度と想定している。例えば、自動車１００の後部座席に乗員が居る場合と居ない場合で、自動車１００の姿勢角は異なるため、直線Ｌ１の傾きも異なる。

図８Ａに示すように、自動車１００の姿勢角を算出するとき、直線Ｌ１上に分布した検出値Ｇの時系列データを用いれば、自動車１００の姿勢角を精度良く計算可能である。図８Ｂのグラフから外乱の影響を受けた点を除去すると、図８Ｂのグラフは、図８Ａのようなグラフになるが、その除去が、図７に示す閾値範囲外期間Ｋ１内に検出された検出値Ｇを除去することに対応する。

すなわち、図７において比Ｗ１が閾値範囲Ｓ１外である閾値範囲外期間Ｋ１内の検出値Ｇは、図８Ｂの直線Ｌ１からずれた点に対応する検出値Ｇである。このため、本体部１の姿勢角の算出で用いられる検出値Ｇの時系列データから、閾値範囲外期間Ｋ１内の検出値Ｇを除外することで、本体部１の姿勢角をより精度よく算出可能である。

閾値範囲Ｓ１は、自動車１００の状態に応じて決定される。例えば、加速度センサ５２の検出値Ｇの時系列データに基づいて、一定時間間隔で、その一定時間内で検出された検出値Ｇを図８Ｂのようにｘｚ座標上にプロットし、プロットした点の分布から相関直線を求める。そして、その相関直線を直線Ｌ１と見なし、見なした直線Ｌ１の傾きから比Ｗ１を計算し、この比Ｗ１を中心とする一定範囲を閾値範囲Ｓ１としてもよい。例えば、比Ｗ１の値が０．１である場合は、例えば、閾値範囲Ｓ１は０．１±０．１の範囲内に設定され、比Ｗ１の値が０．５である場合は、例えば、閾値範囲Ｓ１は０．５±０．１の範囲内に設定されてもよい。又は、例えば、加速度センサ５２の検出値Ｇに基づいて、一定時間間隔で、その一定時間内で検出された検出値Ｇの平均値を求め、その平均値を中心とする一定範囲を閾値範囲Ｓ１としてよい。例えば平均値が０．３である場合は、閾値範囲Ｓ１は、例えば０．３±０．１に設定されてもよい。

姿勢角算出部４３は、フィルタ部４３１と、算出部本体４３２とを備えている。

フィルタ部４３１は、加速度センサ５２の検出値Ｇの時系列データのうち、閾値範囲外期間Ｋ１に含まれる検出値Ｇを除去し、閾値範囲内期間Ｋ２に含まれる検出値Ｇのみを算出部本体４３２に出力する。より詳細には、フィルタ部４３１は、加速度センサ５２の検出値Ｇの時系列データに基づいて、上述のように閾値範囲Ｓ１を設定する。そして、フィルタ部４３１は、加速度センサ５２から一定の作動期間分の検出値Ｇの時系列データを取得する毎に、その一定の作動期間のうち、閾値範囲外期間Ｋ１に含まれる検出値Ｇを除去する。そして、フィルタ部４３１は、閾値範囲内期間Ｋ２に含まれる検出値Ｇを算出部本体４３２に出力する。

なお、本実施形態では、一定の作動時間毎の検出値Ｇの時系列データを統計的に処理することで、閾値範囲外期間Ｋ１及び閾値範囲内期間Ｋ２を決定し、閾値範囲外期間Ｋ１内の検出値Ｇは除去し、閾値範囲内期間Ｋ２内の検出値Ｇは算出部本体４３２に出力される。しかし、加速度センサ５２の検出値Ｇを１つずつリアルタイムで閾値範囲Ｓ１の外か内かを判定し、閾値範囲Ｓ１内の検出値Ｇのみを算出部本体４３２に出力してもよい。

算出部本体４３２は、フィルタ部４３１から出力された検出値Ｇの時系列データに基づいて、自動車１００の姿勢角を算出し、その算出した姿勢角を本体部１の姿勢角とする。

以上、本実施形態に係る画像表示システム１０によれば、姿勢角算出部４３は、加速度センサ５２の作動期間のうち、閾値範囲外期間Ｋ１に含まれる検出値Ｇを、本体部１の姿勢角の算出で用いる検出値Ｇの時系列データから除外する。このため、計算される本体部１の姿勢角の精度を向上できる。この結果、フロントシールド１０１での画像７００の表示位置をより正確に補正できる。

（実施形態１の変形例）
実施形態１は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。さらに、実施形態１に係る態様は、単体の画像表示システム１０で具現化されることに限らない。例えば、画像表示方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記憶した記憶媒体等で、実施形態１に係る態様が具現化されてもよい。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

上記の画像表示方法は、移動体１００に搭載される画像表示システム１０を制御する画像表示方法である。この画像表示方法は、移動体１００の表示対象物１０１に画像７００を投影して表示する画像投影処理と、所定期間（加速度センサ５２の作動期間）における移動体１００の加速度の加速度検出値Ｇの時系列データに基づいて、移動体１００の姿勢角βを算出する姿勢角算出処理と、姿勢角算出処理により算出された姿勢角に応じて、表示対象物１０１に画像７００を投影して表示する表示位置を制御する表示制御処理と、を備える。加速度検出値Ｇは、２方向の成分Ｇｚ，Ｇｘを含む。姿勢角算出処理は、前記所定期間のうち２方向の成分の比Ｗ１が所定範囲Ｓ１外にある除外期間Ｋ１に含まれる加速度検出値Ｇを、姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する。

（変形例１）
実施形態１では、加速度センサ５２は、２軸の加速度センサであるが、３軸の加速度センサでもよい。この場合は、図９に示すように、フィルタ部４３１の計算で使用される比Ｗ１は、加速度センサ５２の検出値Ｇにおける加速度成分Ｇｚを加速度成分Ｇｘｙで割った値である。加速度成分Ｇｘｙは、検出値Ｇにおける前後軸Ａｘ方向（前後方向）の加速度成分Ｇｘと左右軸Ａｙ方向（左右方向）の加速度成分Ｇｙとをベクトル的に合成した加速度成分である。左右軸Ａｙ方向は、上下軸Ａｚ方向（上下方向）と前後軸Ａｘ方向（前後方向）との両方に直交する。この場合は、検出値Ｇを構成する２方向の加速度成分Ｇｘｙ，Ｇｚの比における上記の２方向は、本体部１の上下軸Ａｚ方向と、軸Ａｘｙ方向とである。軸Ａｘｙは、検出値Ｇにおける前後軸Ａｘ方向の加速度成分Ｇｘと左右軸Ａｙ方向の加速度成分Ｇｙとをベクトル的に合成した加速度成分が沿う方向である。すなわち、軸Ａｘｙは、原点０と、加速度成分Ｇｘｙに対応する点とを結ぶ直線に沿う軸である。

この変形例１によれば、加速度センサ５２によって本体部１の姿勢（従って自動車１００）の前後の傾き及び左右の傾きを検出できる。これにより、フロントシールド１０１での画像７００の表示位置をより正確に補正できる。

（変形例２）
実施形態１において、図１０に示すように、閾値範囲外期間Ｋ１（除外期間）の前及び後に付加期間Ｋ３，Ｋ４が設けられてもよい。この場合、フィルタ部４３１は、加速度センサ５２の作動期間（所定期間）のうち、閾値範囲外期間Ｋ１に含まれる検出値Ｇだけでなく、付加期間Ｋ３，Ｋ４に含まれる検出値Ｇも除外する。そして、フィルタ部４３１は、残りの期間Ｋ５内で検出された検出値（加速度センサ５２の検出値）の時系列データのみを算出部本体４３２に出力する。なお、期間Ｋ５は、閾値範囲内期間Ｋ２から付加期間Ｋ３，Ｋ４を除去した期間である。

この構成によれば、閾値範囲外期間Ｋ１内の検出値Ｇだけでなく、付加期間Ｋ３，Ｋ４内の検出値Ｇも除外できる。付加期間Ｋ３，Ｋ４は、閾値範囲外期間Ｋ１に繋がる期間であるため、付加期間Ｋ３，Ｋ４内の検出値Ｇに対応する比Ｗ１は、閾値範囲Ｓ１（所定範囲）内の値であるが閾値範囲Ｓ１の閾値に近い値である可能性が高い。このような付加期間Ｋ３，Ｋ４内の検出値Ｇを除外することで、本体部１の姿勢角（すなわち自動車１００の姿勢角）をより精度よく算出できる。

付加期間Ｋ３，Ｋ４の長さは、予め固定された所定の長さに設定されている。ただし、付加期間Ｋ３，Ｋ４の長さは、閾値範囲外期間Ｋ１の長さに応じて変化させてもよい。例えば、付加期間Ｋ３，Ｋ４の長さは、閾値範囲外期間Ｋ１が長くなると、長くなるほど、長く設定されてもよい。閾値範囲外期間Ｋ１が長い場合は、付加期間Ｋ３，Ｋ４内の検出値Ｇに対応する比Ｗ１は、閾値範囲Ｓ１の閾値付近の値を長時間維持する可能性が高い。このため、閾値範囲外期間Ｋ１の長さに応じて付加期間Ｋ３，Ｋ４を長く設定することで、閾値範囲内期間Ｋ２内の検出値Ｇから、比Ｗ１が閾値範囲Ｓ１の閾値付近の値を取る検出値Ｇを除外できる。これにより、本体部１の姿勢角（すなわち自動車１００の姿勢角）をより精度よく算出できる。

また、付加期間Ｋ３の長さは、閾値範囲外期間Ｋ１内の検出値Ｇのうち時間的に一番前の検出値Ｇａに対応する比Ｗ１ａの変動量に応じて、変化させてもよい。例えば、付加期間Ｋ３の長さは、比Ｗ１ａの変動量が大きいほど長く設定されてもよい。また、付加期間Ｋ４の長さは、閾値範囲外期間Ｋ１内の検出値Ｇのうち時間的に一番後の検出値Ｇｂに対応する比Ｗ１ｂの変動量に応じて、変化させてもよい。例えば、付加期間Ｋ４の長さは、比Ｗ１ｂの変動量が大きいほど長く設定されてもよい。なお、比Ｗ１ａ，Ｗ１ｂの変動量は、例えば、閾値範囲Ｓ１の中心値からのずれ量である。

比Ｗ１ａ，Ｗ１ｂの変動量が大きい場合は、付加期間Ｋ３，Ｋ４内の検出値Ｇに対応する比Ｗ１は、閾値範囲Ｓ１の閾値付近の値を長時間維持する可能性が高い。このため、比Ｗ１ａ，Ｗ１ｂの変動量に応じて付加期間Ｋ３，Ｋ４を長く設定することで、閾値範囲内期間Ｋ２内の検出値Ｇから、比Ｗ１が閾値範囲Ｓ１の閾値付近の値を取る検出値Ｇを除外できる。これにより、本体部１の姿勢角（すなわち自動車１００の姿勢角）をより精度よく算出できる。

なお、本変形例では、閾値範囲外期間Ｋ１の前後の両方に付加期間Ｋ３，Ｋ４が設けられるが、閾値範囲外期間Ｋ１の前後の少なくとも一方のみに付加期間Ｋ３，Ｋ４が設けられてもよい。

（その他の変形例）
画像表示システム１０は、自動車１００に用いられるヘッドアップディスプレイに限らず、例えば、二輪車、電車、航空機、建設機械、及び船舶等、自動車１００以外の移動体にも適用可能である。さらに、画像表示システム１０は、移動体に限らない。例えば、画像表示システム１０は、アミューズメント施設で用いられてもよいし、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）等のウェアラブル端末、医療設備、又は据置型の装置として用いられてもよい。また、画像表示システム１０は、例えば、電子ビューファインダ等として、デジタルカメラ等の機器に組み込まれて使用されてもよい。

（実施形態２）
実施形態２は、実施形態１と比べて、フィルタ部４３１の閾値範囲外期間Ｋ１（除外期間）の条件が異なっている。より詳細には、本実施形態に係る画像表示システム１０は、図１１に示すように、角速度センサ５３を更に備えている。角速度センサ５３は、自動車１００の左右軸の軸周りの角速度（すなわちピッチ角）を検出する。したがって、角速度センサ５３は、本体部１の左右軸の軸周りの角速度を検出する。そして、本実施形態の閾値範囲外期間Ｋ１は、加速度センサ５２の作動期間（所定期間）のうち、本体部１の角速度（ピッチ角）を検出する角速度センサ５３の角速度検出値Ｑ１が閾値範囲Ｓ２を外れる期間である（図１２参照）。

つまり、本実施形態の姿勢角算出部４３は、加速度センサ５２の作動期間のうち閾値範囲外期間Ｋ１に含まれる加速度検出値（加速度センサ５２の検出値）Ｇを、本体部１の姿勢角の算出で用いる加速度検出値Ｇの時系列データから除外する。閾値範囲外期間Ｋ１とは、本体部１の角速度（すなわち自動車１００の角速度）を検出する角速度センサ５３の角速度検出値Ｑ１が閾値範囲Ｓ２（所定範囲）を外れる期間である。

本実施形態では、閾値範囲Ｓ２は、角速度センサ５３の角速度検出値Ｑ１に基づいて、一定時間間隔で、その一定時間内で検出された角速度検出値Ｑ１の平均値を求め、その平均値を中心とする一定範囲を閾値範囲Ｓ２としてもよい。

本実施形態によれば、実施形態１と同様に、補正部４１で計算される本体部１の姿勢角の精度を向上できる。この結果、フロントシールド１０１での画像７００の表示位置をより正確に補正できる。

なお、実施形態１及び２を組み合わせて実施してもよい。すなわち、姿勢角算出部４３は、加速度センサ５２の作動期間（所定期間）のうち２方向の成分の比Ｗ１が所定範囲Ｓ１外にある除外期間に含まれる加速度検出値Ｇを、姿勢角βの算出に用いる加速度検出値Ｇの時系列データから除外すると共に、さらに、自動車１００の角速度の角速度検出値Ｑ１が所定範囲Ｓ２外にある除外期間に含まれる加速度検出値も、姿勢角βの算出に用いる上記の検出値Ｇの時系列データから除外してもよい。このようにした場合は、算出される姿勢角βの精度を更に向上できる。

（実施形態２の変形例）
実施形態２は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態２は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。さらに、実施形態１に係る態様は、単体の画像表示システムで具現化されることに限らない。例えば、画像表示方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記憶した記憶媒体等で、実施形態１に係る態様が具現化されてもよい。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

上記の画像表示方法は、移動体１００に搭載される画像表示システム１０を制御する画像表示方法である。この画像表示方法は、移動体１００の表示対象物１０１に画像７００を投影して表示する画像投影処理と、所定期間（加速度センサ５２の作動期間）における移動体１００の加速度の加速度検出値Ｇの時系列データに基づいて、移動体１００の姿勢角βを算出する姿勢角算出処理と、姿勢角算出処理により算出された姿勢角に応じて、表示対象物１０１に画像７００を投影して表示する表示位置を制御する表示制御処理と、を備える。加速度検出値Ｇは、２方向の成分Ｇｚ，Ｇｘを含む。姿勢角算出処理は、移動体１００の角速度の角速度検出値Ｑ１が所定範囲Ｑ２外にある除外期間Ｋ１に含まれる加速度検出値Ｇを、姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する。

（変形例１）
実施形態２では、角速度センサ５３は、自動車１００の左右軸周りの角速度（自動車１００のピッチ角）を検出する。ただし、角速度センサ５３は、自動車１００の前後軸周りの角速度（自動車１００のロール角）を検出してもよいし、自動車１００の上下軸周りの角速度（ヨー角）を検出してもよい。また、角速度センサ５３は、自動車１００の上下軸、前後軸及び左右軸の少なくとも１つの軸周りの角速度を検出してもよい。角速度センサ５３が２軸以上の軸周りの角速度を検出する場合は、各軸周りの加速度毎に閾値範囲が設定される。

（変形例２）
実施形態２でも、実施形態１のように、閾値範囲外期間Ｋ１の前後に付加期間を設けてもよい。

（まとめ）
第１の態様の画像表示システム（１０）は、移動体（１００）に搭載される画像表示システムである。画像表示システム（１０）は、移動体（１００）の表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する画像投影部（３０）と、所定期間における移動体（１００）の加速度の加速度検出値（Ｇ）の時系列データに基づいて、移動体（１００）の姿勢角（β）を算出する姿勢角算出部（４３）と、姿勢角算出部（４３）により算出された姿勢角（β）に応じて、表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部（５１）と、を備える。加速度検出値（Ｇ）は、２方向の成分（Ｇｘ，Ｇｚ）を含む。姿勢角算出部（４３）は、前記所定期間のうち２方向の成分の比（Ｗ１）が所定範囲（Ｓ１）外である除外期間（Ｋ１）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、姿勢角（β）の算出で用いる前記時系列データから除外する。

この構成によれば、姿勢角算出部（４３）は、除外期間（Ｋ１）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、移動体（１００）の姿勢角（β）の算出で用いる加速度検出値（Ｇ）の時系列データから除外する。このため、算出される姿勢角（β）の精度を向上できる。この結果、表示対象物（１０１）での画像（７００）の表示位置をより正確に補正できる。

第２の態様の画像表示システム（１０）では、第１の態様において、画姿勢角算出部（４３）は、さらに、移動体（１００）の角速度の角速度検出値（Ｑ１）が所定範囲（Ｓ２）外にある除外期間（Ｋ１）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、姿勢角（β）の算出で用いる前記時系列データから除外する。

この構成によれば、算出される姿勢角（β）の精度を更に向上できる。

第３の態様の画像表示システム（１０）では、第１又は第２の態様において、上記の２方向は、移動体（１００）の上下方向（Ａｚ軸方向）と、上下方向（Ａｚ軸方向）に直交する直交方向とを含む。

この構成によれば、加速度検出値（Ｇ）の時系列データによって、移動体（１００）の姿勢角（β）をより正確に検出できる。これにより、表示対象物（１０１）での画像（７００）の表示位置をより正確に補正できる。

第４の態様の画像表示システム（１０）では、第３の態様において、上記の直交方向は、移動体（１００）の前後方向（Ａｘ軸方向）である。

この構成によれば、加速度検出値（Ｇ）の時系列データによって、移動体（１００）の姿勢の前後の傾きを検出できる。

第５の態様の画像表示システム（１０）では、第１〜第３の態様の何れか１つの態様において、上記の２方向は、移動体（１００）の上下方向（Ａｚ軸方向）と、加速度検出値（Ｇ）における移動体（１００）の前後方向（Ａｘ軸方向）の加速度成分（Ｇｘ）と移動体（１００）の左右方向（Ａｙ軸方向）の加速度成分（Ｇｙ）とをベクトル的に合成した加速度成分（Ｇｘｙ）が沿う方向である。

この構成によれば、加速度検出値（Ｇ）によって、移動体（１００）の姿勢の前後の傾き及び左右の傾きを検出できる。

第６の態様の画像表示システム（１０）では、第２の態様において、上記の角速度は、移動体（１００）の上下方向（Ａｚ軸方向）、前後方向（Ａｘ軸方向）及び左右方向（Ａｙ軸方向）のうちの少なくとも１つの軸の周りの角速度である。

この構成によれば、角速度検出値（Ｑ１）によって、移動体（１００）のヨー角、ピッチ角、ロール角のうちの少なくとも１つの角度を検出できる。これにより、移動体（１００）のヨー角、ピッチ角、ロール角のうちの少なくとも１つの角度が大きく変化したときの加速度検出値（Ｇ）を除外できる。この結果、表示対象物（１０１）での画像（７００）の表示位置をより正確に補正できる。

第７の態様の画像表示システム（１０）では、第１〜６の態様の何れか１つの態様において、姿勢角算出部（４３）は、除外期間（Ｋ１）と繋がる付加期間（Ｋ３，Ｋ４）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、姿勢角（β）の算出で用いる前記時系列データから除外する。

この構成によれば、除外期間（Ｋ１）内の加速度検出値（Ｇ）だけでなく、付加期間（Ｋ３，Ｋ４）内の加速度検出値（Ｇ）も除外できる。付加期間（Ｋ３，Ｋ４）は、除外期間（Ｋ１）に繋がる期間であるため、付加期間（Ｋ３，Ｋ４）内の加速度検出値（Ｇ）に対応する比（Ｗ１）は、所定範囲（Ｓ１）内の値であるが所定範囲（Ｓ１）の閾値に近い値である可能性が高い。このような付加期間（Ｋ３，Ｋ４）内の加速度検出値（Ｇ）を除外することで、移動体（１００）の姿勢角（β）をより精度よく算出できる。

第８の態様の画像表示システム（１０）では、第７の態様において、付加期間（Ｋ３，Ｋ４）は、除外期間（Ｋ１）の前後の少なくとも一方に設けられる。

この構成によれば、除外期間（Ｋ１）の前後の少なくとも一方に設けられる付加期間（Ｋ３，Ｋ４）内の加速度検出値（Ｇ）を除外できる。

第９の態様の画像表示システム（１０）では、第７又は８の態様の何れか１つの態様において、付加期間（Ｋ３，Ｋ４）は、除外期間（Ｋ１）が長くなると長くなる。

この構成によれば、除外期間（Ｋ１）が長くなると付加期間（Ｋ３，Ｋ４）を長く設定できる。除外期間（Ｋ１）が長い場合は、付加期間（Ｋ３，Ｋ４）内の加速度検出値（Ｇ）に対応する比（Ｗ１）は、所定範囲（Ｓ１）の閾値付近の値を長時間維持する可能性が高い。このため、除外期間（Ｋ１）が長くなると付加期間（Ｋ３，Ｋ４）を長く設定することで、閾値範囲内期間（Ｋ２）内の検出値（Ｇ）から、比（Ｗ１）が所定範囲Ｓ１の閾値付近の値を取る検出値（Ｇ）を除外できる。これにより、移動体（１００）の姿勢角（β）をより精度よく算出できる。

第１０の態様の画像表示システム（１０）は、移動体（１００）に搭載される画像表示システムである。画像表示システム（１０）は、移動体（１００）の表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する画像投影部（３０）と、移動体（１００）の加速度の加速度検出値（Ｇ）の時系列データに基づいて、移動体（１００）の姿勢角（β）を算出する姿勢角算出部（４３）と、姿勢角算出部（４３）により算出された姿勢角（β）に応じて、表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部（５１）と、を備える。姿勢角算出部（４３）は、移動体（１００）の角速度の角速度検出値（Ｑ１）が所定範囲（Ｓ２）外にある除外期間（Ｋ１）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、姿勢角（β）の算出で用いる前記時系列データから除外する。

この構成によれば、姿勢角算出部（４３）は、移動体（１００）の角速度の角速度検出値（Ｑ１）が所定範囲（Ｓ２）外にある除外期間（Ｋ１）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、移動体（１００）の姿勢角（β）の算出で用いる加速度検出値（Ｇ）の時系列データから除外する。このため、算出される姿勢角（β）の精度を向上できる。この結果、表示対象物（１０１）での画像（７００）の表示位置をより正確に補正できる。

第３の態様の画像表示システム（１０）では、第１の態様において、上記の２方向は、移動体（１００）の上下方向（Ａｚ軸方向）と、上下方向（Ａｚ軸方向）に直交する直交方向とを含む。

第１１の態様の移動体（１００）は、第１〜１０の態様の何れか１つの態様の画像表示システム（１０）と、画像表示システム（１０）が搭載された移動体本体と、を備える。表示対象物（１０１）は、移動体本体のウィンドシールドである。

この構成によれば、上記の画像表示システム（１０）を備えた移動体（１００）を提供できる。

第１２の態様の画像表示方法は、移動体（１００）に搭載される画像表示システムを制御する画像表示方法である。画像表示方法は、移動体（１００）の表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する画像投影処理と、所定期間における移動体（１００）の加速度の加速度検出値（Ｇ）の時系列データに基づいて、移動体（１００）の姿勢角（β）を算出する姿勢角算出処理と、姿勢角算出処理により算出された姿勢角（β）に応じて、表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する表示位置を制御する表示制御処理と、を備える。加速度検出値（Ｇ）は、２方向の成分（Ｇｘ，Ｇｚ）を含む。姿勢角算出処理は、前記所定期間のうち２方向の成分の比（Ｗ１）が所定範囲（Ｓ１）外である除外期間（Ｋ１）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、姿勢角（β）の算出で用いる前記時系列データから除外する。

この構成によれば、算出される姿勢角（β）の精度を向上できる。この結果、表示対象物（１０１）での画像（７００）の表示位置をより正確に補正できる。

第１３の態様の画像表示方法は、移動体（１００）に搭載される画像表示システムを制御する画像表示方法である。画像表示システム（１０）は、移動体（１００）の表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する画像投影処理と、移動体（１００）の加速度の加速度検出値（Ｇ）の時系列データに基づいて、移動体（１００）の姿勢角（β）を算出する姿勢角算出処理と、姿勢角算出処理により算出された姿勢角（β）に応じて、表示対象物（１０１）に画像（７００）を投影して表示する表示位置を制御する表示制御処理と、を備える。姿勢角算出処理は、移動体（１００）の角速度の角速度検出値（Ｑ１）が所定範囲（Ｓ２）外にある除外期間（Ｋ１）に含まれる加速度検出値（Ｇ）を、姿勢角（β）の算出で用いる前記時系列データから除外する。

この構成によれば、算出される姿勢角（β）の精度を向上できる。この結果、表示対象物（１０１）での画像（７００）の表示位置をより正確に補正できる。

第１４の態様のプログラムは、コンピュータシステムに、第１２又は１３の態様の画像表示方法を実行させるためのプログラムである。

この構成によれば、上記の画像表示方法をプロセッサに実行させるためのプログラムを提供できる。

１０ 画像表示システム
３０ 画像投影部
４３ 姿勢角算出部
５１ 表示制御部
５２ 加速度センサ
１００ 移動体
１０１ 表示対象物
７００ 画像
Ａｘ 前後軸
Ａｚ 上下軸
Ａｙ 左右軸
Ｇ 加速度検出値
Ｇｘ，Ｇｚ 加速度成分
Ｋ１ 閾値範囲外期間
Ｓ１ 閾値範囲
Ｑ１ 角速度検出値
Ｗ１ 比
Ｋ３，Ｋ４ 付加期間
β 姿勢角

Claims (14)

1. 移動体に搭載される画像表示システムであって、
   前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影部と、
   所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出部と、
   前記姿勢角算出部により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部と、を備え、
   前記加速度検出値は、２方向の成分を含み、
   前記姿勢角算出部は、前記所定期間のうち前記２方向の成分の比が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する、
   画像表示システム。
2. 前記姿勢角算出部は、さらに、前記移動体の角速度の角速度検出値が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する、
   請求項１に記載の画像表示システム。
3. 前記２方向は、前記移動体の上下方向と、前記上下方向に直交する直交方向とを含む、
   請求項１又は２に記載の画像表示システム。
4. 前記直交方向は、前記移動体の前後方向である、
   請求項３に記載の画像表示システム。
5. 前記２方向は、
   前記移動体の上下方向と、
   前記加速度検出値における前記移動体の前後方向の加速度成分と前記移動体の前記左右方向の加速度成分とをベクトル的に合成した加速度成分が沿う方向である、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の画像表示システム。
6. 前記角速度は、前記移動体の上下軸、前後軸及び左右軸のうちの少なくとも１つの軸の周りの角速度である、
   請求項２に記載の画像表示システム。
7. 前記姿勢角算出部は、前記除外期間と繋がる付加期間に含まれる加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の画像表示システム。
8. 前記付加期間は、前記除外期間の前後の少なくとも一方に設けられる、
   請求項７に記載の画像表示システム。
9. 前記付加期間は、前記除外期間が長くなると長くなる、
   請求項７又は８に記載の画像表示システム。
10. 移動体に搭載される画像表示システムであって、
    前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影部と、
    所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出部と、
    前記姿勢角算出部により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部と、を備え、
    前記姿勢角算出部は、前記移動体の角速度の角速度検出値が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する、
    画像表示システム。
11. 請求項１〜１０の何れか１項に記載に画像表示システムと、
    前記画像表示システムが搭載された移動体本体と、を備え、
    前記表示対象物は、前記移動体本体のウィンドシールドである、
    移動体。
12. 移動体に搭載される画像表示システムを制御する画像表示方法であって、
    前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影処理と、
    所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出処理と、
    前記姿勢角算出処理により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御処理と、を備え、
    前記加速度検出値は、２方向の成分を含み、
    前記姿勢角算出処理は、前記所定期間のうち２方向の成分の比が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する、
    画像表示方法。
13. 移動体に搭載される画像表示システムを制御する画像表示方法であって、
    前記移動体の表示対象物に画像を投影して表示する画像投影処理と、
    所定期間における前記移動体の加速度の加速度検出値の時系列データに基づいて、前記移動体の姿勢角を算出する姿勢角算出処理と、
    前記姿勢角算出処理により算出された前記姿勢角に応じて、前記表示対象物に前記画像を投影して表示する表示位置を制御する表示制御部と、を備え、
    前記姿勢角算出処理は、前記移動体の角速度の角速度検出値が所定範囲外にある除外期間に含まれる前記加速度検出値を、前記姿勢角の算出に用いる前記時系列データから除外する、
    画像表示方法。
14. コンピュータシステムに、
    請求項１２又は１３に記載の画像表示方法を実行させるためのプログラム。

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