JP2023111754A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の姿勢変動が急峻な場合に、虚像表示の位置補正処理によってユーザーに違和感を与える可能性を低減できるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】車両の前景に重なるように虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、車両の姿勢変動に応じて虚像の表示位置を補正する表示位置補正手段は、姿勢変動に応じた第１補正量で虚像の表示位置を補正する第１補正処理と、姿勢変動に応じた第１補正量よりも小さい第２補正量で虚像の表示位置を補正、又は姿勢変動に応じた補正量をゼロにする第２補正処理と、を含み、姿勢変動の速度が第１閾値より小さいとき第１補正処理を実行し、姿勢変動の速度が第１閾値より大きいとき第２補正処理を実行する。【選択図】図８

Description

本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

車両の前景に重なるように虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置という場合がある）では、車両の加減速や路面の傾斜変化に応じて車両の姿勢（主にピッチ角）が変化すると、ユーザーの視界において虚像の位置（主に上下位置）がずれ、虚像の視認性が低下する可能性がある。このような問題を解決するために、車両の姿勢変動に応じて虚像の表示位置を補正することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２１－５１２３１号公報

しかしながら、車両の姿勢変動を検出してから、その姿勢変動に対応する補正量が虚像の表示位置に反映されるまでには、タイムラグが生じるため、車両の姿勢変動が急峻な場合は、補正処理の遅れによって虚像表示の位置ずれ量やずれ方向が変化し、ユーザーに違和感を与える可能性があった。

そこで、本開示は、車両の姿勢変動が急峻な場合に、虚像表示の位置補正処理によってユーザーに違和感を与える可能性を低減できるＨＵＤ装置を提供することを目的とする。

１つの側面では、以下のような解決手段を提供する。
（１）車両の前景に重なるように虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、前記車両の姿勢変動に応じて前記虚像の表示位置を補正する表示位置補正手段を備え、前記表示位置補正手段は、前記姿勢変動に応じた第１補正量で前記虚像の表示位置を補正する第１補正処理と、前記姿勢変動に応じた前記第１補正量よりも小さい第２補正量で前記虚像の表示位置を補正、又は前記姿勢変動に応じた補正量をゼロにする第２補正処理と、を含み、前記姿勢変動の速度が第１閾値より小さいとき前記第１補正処理を実行し、前記姿勢変動の速度が前記第１閾値より大きいとき前記第２補正処理を実行することを特徴とする。
（２）上記（１）の構成において、前記表示位置補正手段は、前記第２補正処理の実行を開始した後、所定条件期間が終了するまで前記第２補正処理の実行状態を維持し、前記所定条件期間が終了したら前記第１補正処理を実行することを特徴とする。
（３）上記（２）の構成において、前記所定条件期間は、前記姿勢変動の速度が前記第１閾値より大きくなってから、前記姿勢変動の極値が検出された後に前記姿勢変動の大きさが第２閾値より小さくなるまでの期間であることを特徴とする。
（４）上記（２）の構成において、前記所定条件期間は、前記姿勢変動の速度が前記第１閾値より大きくなってから、前記姿勢変動の最初の極値が検出された後に前記姿勢変動の極値の絶対値が第３閾値より小さくなるまでの期間であることを特徴とする。
（５）上記（１）又は（３）の構成において、前記表示位置補正手段は、前記第１閾値及び前記第２閾値の少なくとも一方を前記車両の走行速度に応じて変更することを特徴とする。
（６）上記（１）～（５）のいずれかの構成において、前記表示位置補正手段は、前記第２補正処理から前記第１補正処理に戻す際、前記第２補正量から前記第１補正量に徐々近づくように補正量を制御することを特徴とする。
（７）上記（１）～（６）のいずれかの構成において、前記表示位置補正手段は、前記第２補正処理から前記第１補正処理に戻す際、所定時間待ってから前記第１補正処理に戻すことを特徴とする。

本開示によれば、車両の姿勢変動が急激な場合に、虚像表示の位置補正処理によってユーザーに違和感を与える可能性を低減することが可能となる。

図１（Ａ）は、ウインドシールドを介してユーザーが視認する虚像の一例を示す図、図１（Ｂ）は、車両に搭載されたＨＵＤ装置の構成の一例、及び虚像表示面の一例、ならびに、光学的不整合を意図的に生じさせる虚像表示面の配置の一例を示す図である。 図２（Ａ）は、図１（Ｂ）に示されるＨＵＤ装置の光学系の、より詳細な構成例を示す図、図２（Ｂ）は、表示部の表示面上で第１、第２の実像表示領域が設けられる例を示す図、図２（Ｃ）は、虚像表示面を曲面とした場合における、虚像表示面の好適な形状例を示す図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）は、表示部の表示面上における、第１、第２の実像表示領域に表示される画像（実像）の例を示す図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）は路面に張り付くように虚像を表示する場合の虚像表示面の例を示す図、図４（Ｃ）～（Ｅ）は、ウインドシールドを介してユーザーが視認する虚像の他の例を示す図である。 図５は、ＨＵＤ装置のシステム構成の一例を示す図である。 図６は、ＨＵＤ装置の全体の構成の一例を示す図である。 図７は、表示位置補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、表示位置補正処理の処理タイミングを示すタイミングチャートであり、図８（Ａ）は、第１補正処理を示すタイミングチャート、図８（Ｂ）は、第２補正処理から第１補正処理への復帰処理の一例を示すタイミングチャート、図８（Ｃ）は、第２補正処理から第１補正処理への復帰処理の他例を示すタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示す車両１は、直線状の道路を進行している。なお、ＨＵＤ装置１０１のユーザーは、ウインドシールド２（フロントガラス）を介して、実景（背景）として、道路の側線５１、５３、センターライン５５、及び信号機５７を視認することができる。

図１（Ａ）において、車両（自車両）１のウインドシールドが、被投影部材（光の反射性と透光性を備える部材）として機能する。被投影部材は、言い換えれば、反射透光部材２である。なお、被投影部材（反射透光部材２）であるウインドシールド２は、コンバイナ等であってもよい。ＨＵＤ装置１０１は、車両１に設けられた反射透光部材２に表示光を投影し、反射透光部材２に反射された表示光により虚像を生成して表示する。

ＨＵＤ装置１０１は、例えば、ダッシュボード（図１では不図示、図６の符号４１）の内部に配置されている。

また、図１（Ａ）の例では、ステアリングホイール（広義には、ステアリングハンドル）７の近傍に、ＨＵＤ装置１０１等のオン／オフの切り換えや、動作モード等を設定可能な操作部９が設けられている。また、フロントパネル１１の中央には、表示装置（例えば、液晶表示装置）１３が設けられている。表示装置１３は、例えば、ＨＵＤ装置１０１による表示の補助用に用いることができる。なお、この表示装置１３は、タッチパネル等を有する複合型のパネルであってもよい。

虚像は、ウインドシールド（反射透光部材）２内の、虚像表示領域３に表示される。図１（Ａ）では、車両１の前方に、仮想的な虚像表示面（虚像結像面）ＰＳ１（上り坂の傾斜面を有する）が設定され、この虚像表示面ＰＳ１上に虚像が表示される。虚像表示面ＰＳ１は、道路の路面４０に対して傾斜した平面又は曲面であってもよい。ここで、平面又は曲面は、虚像表示面ＰＳ１の一部において存在してもよい。図１（Ａ）では、傾斜面ＰＳ１は平面である。曲面の場合については後述する。

虚像表示面ＰＳ１の車両１に近い側の端部を近端部（点Ｕ１にて示す）とし、遠い側の端部を遠端部（点Ｕ４にて示す）とする。また、虚像表示面ＰＳ１の中心位置（点Ｕ３にて示す）とし、また、Ｕ１とＵ３との間に、第１の領域Ｚ１と第２の領域Ｚ２とを分ける境界位置（点Ｕ２にて示す）が有る。Ｕ１～Ｕ２の領域を第１の領域Ｚ１とし、Ｕ２～Ｕ４の領域を第２の領域Ｚ２とする。

虚像表示面ＰＳ１における、近端部Ｕ１側に位置する第１の領域Ｚ１のぼかしの程度に対して、第１の領域Ｚ１よりも遠端部Ｕ４側に位置する第２の領域Ｚ２のぼかしの程度の方が大きくなるように、ＨＵＤ装置１０１の光学系が設定されている（この点は後述する）。

図１（Ａ）の例では、第１の領域Ｚ１には、鮮明な車速表示（「５０ｋｍ／ｈ」という表示）の虚像ＳＰが表示されている。この車速表示ＳＰの虚像は、広義には、「ぼかしの無い、あるいはぼかしが少ない鮮明な虚像Ｇ１」であり、言い換えれば、ユーザーへの正確な情報伝達が重視される画像（鮮明度の高い画像）の虚像Ｇ１ということができる。

この「鮮明度が高い画像」の虚像Ｇ１は、ユーザーから見て手前側に常時表示される非重畳コンテンツ（対象への重畳が意図されない、例えば車両１の状態や車両１の周囲の状況等を示すもの）の表示であってもよく、また、文字、図形、記号等の少なくとも１つからなるナビゲーション表示等であってもよい。

一方、奥側に、制限速度を示す標識（交通標識）の虚像６５が表示されている。この虚像６５は、適切にぼかされている（言い換えれば、ピンぼけされている）ことによって、ユーザーに、違和感のない自然な視覚が与えられる。ぼかしの程度（ぼかし量）は、実景である信号機５７と同程度であり、虚像６５だけが際立つことがなく、ユーザーは、自然な遠近感の虚像６５を視認することができ、このため目の疲労も低減される。

虚像６５は、広義には、「車両１からの距離に見合った自然なぼかしが生じている虚像Ｇ２」であり、言い換えれば、ユーザーに違和感のない視覚を与えることが重視される画像（自然な遠近感（距離感）の視覚を与える画像）の虚像Ｇ２ということができる。

虚像Ｇ２は、例えば、車両１、又は他車両の進行に関する矢印の図形、及び矢印以外の図形（例えば、進行方向を示す三角形の図形や、交通標識である円形の図形）を含む情報画像であってもよく、また、路面４０に重畳されて、例えば車両１の進行方向に沿ってかなり長く延在する矢印等の図形（路面重畳図形）であってもよい。

次に、図１（Ｂ）を参照する。なお、図１（Ｂ）において、車両１の前方に沿う方向（前後方向ともいう）をＺ方向とし、車両１の幅（横幅）に沿う方向（左右方向）をＸ方向とし、車両１の高さ方向（平坦な路面４０に垂直な線分の、路面４０から離れる方向）をＹ方向（上方向）とする。

また、以下の説明では、虚像表示面の形状の説明等において、上、下、という表現をする。ここでは、説明の便宜上、路面４０に垂直な線分（法線）に沿う方向（車両１の高さ方向でもある）を上下方向とする。路面４０が水平である場合は、鉛直下向きが下方であり、その反対方向が上方である。この点は、以降の図面の説明にも適用され得る。

ＨＵＤ装置１０１は、投光部（投射部、あるいはプロジェクター）１５１と、画像を表示する表示面１６４を有する表示部（画像表示部と言う場合もあり、具体的には例えばスクリーン）１６１と、反射鏡（折り返しミラー）１７４と、曲面ミラー（凹面鏡）１６１と、カバーガラス１７６と、外装（筐体）１２１と、表示制御部（単に制御部という場合もある）３００と、を有する。

投光部１５１及び表示部１６１は、プロジェクションディスプレイを構成する。プロジェクションディスプレイは、液晶ディスプレイのような平面ディスプレイであっても良い。また、平面ディスプレイとレンチキュラレンズ、又は、平面ディスプレイとバリアから成る立体ディスプレイであってもよい。

また、表示部１６１の表示面１６４は、光軸（具体的には、路面４０に垂直な（言い換えれば直交する）虚像表示面を設定する場合を想定し、その場合の、１つの光学部品である表示部の表示面の中心を通る主光線を想定したときの、その主光線に沿う光軸）に対して、斜めに配置されている。この傾斜の程度によって、虚像表示面ＰＳ１の傾斜面の勾配（路面４０に対する傾きの角度）が決定される。プロジェクター１５１による投影によって、表示部１６１の表示面１６４上に画像（映像）が表示（生成）される。

プロジェクター１５１は、例えば、ＬＥＤ等の光源と、表示パネル（液晶パネル等）と、投射光学系とを含むことができる。

また、表示部であるスクリーン１６１としては、例えば、透明なポリカーボネートの基材上に、透明なＵＶ硬化樹脂でマイクロレンズアレイを形成したものを使用することができる。なお、表示部１６１は、それ自体が液晶表示装置等のディスプレイであってもよい。

反射鏡（折り返しミラー）１７４は、平面部分を有するように成形した樹脂、例えばポリカーボネートに、金属、例えばアルミを蒸着したミラーであり、光路を折り畳むためにプロジェクションディスプレイの光を反射する。

曲面ミラー（凹面鏡）１７１は、凹面を有するように成形した樹脂、例えばポリカーボネートに、金属、例えばアルミを蒸着したミラーであり、一種の拡大鏡としての機能を有し、表示光Ｋをウインドシールド２に向けて投射することで画像（映像）の投影を行う。

カバーガラス１７６は、透明な樹脂、例えばポリカーボネート製のシートである。また、外装１２１は，全ての部分を収容する筐体である。

表示制御部（制御部）３００は、マイクロプロセッサとそれを動作させるための各種電子部品、基板、ケース等から成り、外部から車両情報やユーザーの入力を処理し、それに基づいて映像を適切に表示するようにプロジェクションディスプレイを制御する。表示制御部３００の内部構成の例については後述する。

ここで、表示面１６４を有する表示部１６１を「１つの光学部材」とし、凹面鏡（曲面ミラー）１７１及び反射鏡１７４を備える構成を、「他の光学部材」とする。なお、反射鏡１７４は必要に応じて設けられるものであり、これが無い構造であってもよい。

本実施形態では、上記の「１つの光学部材」と、上記の「他の光学部材」と、の光学的不整合を意図的に導入して、図１（Ａ）で説明した第１、第２の領域Ｚ１、Ｚ２における、ぼかし特性（ぼかし量の調整）を実現する。端的に述べれば、他の光学部材（１７１、１７４）は、仮想的な表示部１６３（現実の表示部１６１とは別である）を想定したとき、この仮想的な表示部１６３の表示面に画像が表示されたときに、焦点があった（ピンぼけのない）虚像が得られるように、その形状や配置が設計されている。これによって、光学的な不整合が意図的に設けられる。この点については、図２の例にて詳細に説明する。

また、図１（Ｂ）において、表示部１６１（の表示面１６４）の上端部が、虚像表示面ＰＳ１における近端部Ｕ１に対応する端部Ｕ１’であり、下端部が、遠端部Ｕ４に対応する端部Ｕ４’である。

また、表示光Ｋは、虚像表示面ＰＳ１の近端部Ｕ１に対応する光線Ｅ１と、中間部Ｕ３に対応する光線Ｅ２と、遠端部Ｕ４に対応する光線Ｅ３を含む。

また、図１（Ｂ）の左側に、破線にて虚像表示面ＰＳ２（仮想的な表示部１６３に対応するものである）が示されている。

また、図１（Ｂ）の左側に、所定の幅をもつ許容焦点深度の範囲ＰＤが示されている。この範囲ＰＤに収まる焦点深度ずれであれば、ユーザーの目には、その結像のずれが目立たず、ピンぼけが実質的に感得されない。虚像表示面ＰＳ１上の、Ｕ１～Ｕ２の領域（第１の領域Ｚ１）は、範囲ＰＤの内にあるため、第１の領域Ｚ１に結像する画像は、ピンぼけが目立たず、鮮明な画像が得られる領域となっている。

一方、Ｕ２～Ｕ４の領域（第２の領域Ｚ２）は、範囲ＰＤの外にあり、よって、第２の領域Ｚ２に結像する画像は、ピンぼけ（ぼかし）がユーザーに感得される。図１（Ｂ）の例では、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４の各部（各点）に対する、視覚上の基準点（ユーザーの視点Ａ、あるいは、これに代る車両１上の所定点等）を始点とした距離（虚像表示距離）は、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４である。Ｌ２～Ｌ４の範囲では、虚像表示距離が大きくなるほど、ぼかし（ピンぼけ）の量（程度）も増大し、距離に応じた自然な、虚像のぼかしが実現される。

次に、図２を参照する。図２（Ａ）に示される構成の主要部は、図１（Ｂ）と同じであり、説明を省略する。但し、図２（Ａ）では、曲面ミラー（凹面鏡）１７１の角度は、アクチュエータを備える回転機構１７５の動作によって適宜、調整されることができ、また、スクリーン１６１の傾きや位置は、アクチュエータを備える表示部用の調整部１７３によって、適宜、調整することができ、この点で、図１（Ｂ）とは異なる。

図２（Ａ）では、表示制御部（制御部）３００は、投光部（プロジェクター）１５１の動作、回転機構１７５の動作、表示部用の調整部１７３の動作等を統括的に制御する。光学系の特性を、種々の観点から調整することで、例えば、虚像表示面の傾き角、路面４０からの距離等を調整することができ、これによって虚像表示面の形状等のバリエーションを増やすことができる。なお、図２（Ａ）では、表示制御部（制御部）３００は、外部のセンサや他のＥＣＵから情報を取得するＩ／Ｏインターフェース、プロセッサ、メモリ、及びメモリに記憶されたコンピュータ・プログラム（いずれも不図示）等を含んで構成される。

次に、光学的不整合（光学的なずれ）を意図的に設定することについて、より具体的に説明する。

図１（Ｂ）を用いて説明したように、表示面１６４を有する表示部１６１を「１つの光学部材」とし、凹面鏡（曲面ミラー）１７１及び反射鏡１７４を備える構成を、他の光学部材としたとき、上記の１つの光学部材と、上記の「他の光学部材」との光学的不整合を意図的に導入して、図１（Ａ）で説明した第１、第２の領域Ｚ１、Ｚ２における、ぼかし特性（ぼかし量の調整）を実現する。

「他の光学部材」は、言い換えれば、「表示部１６１の表示面１６４に形成（生成）される画像に対応する光（表示光）を反射する少なくとも１つの反射部材（具体的に言えば、図２（Ｂ）の凹面鏡１７１のみ、又は、凹面鏡１７１と反射鏡（折り返しミラー）１７４）を備える、表示部１６１以外の光学部材」ということができる。

そして、１つの光学系としての表示部１６１と、他の光学部材（１７１、１７４）との間に光学的不整合が生じている。具体的には、例えば、凹面鏡１７１や反射鏡１７４の配置（言い換えれば、表示部１６１の表示面１６４に対する相対的位置関係）、及び、光を反射する反射面（具体的には、凹面鏡１７１及び他の反射鏡１７４の各反射面の少なくとも１つ）の形状、の少なくとも１つを、通常の場合（光学的ずれがない場合）とは変更することで、光学的ずれを意図的に生じさせることができる。

一例として、図２（Ｂ）では、他の光学部材（１７１、１７４）は、仮想的な表示部１６３（現実の表示部１６１とは別である）を想定したとき、この仮想的な表示部１６３の表示面（仮想表示面）に画像が表示されたときに、焦点があった（ピンぼけのない）虚像が得られるように、その形状や配置が設計される。

言い換えれば、仮想的な表示部１６３の仮想表示面（実際の基準面とは異なる面）を想定し、他の光学部材（１７１、１７４）の特性（複数の要素の特性が総合されて生じる、統合された１つの光学系としての特性）が、その仮想表示面に表示される画像に対して、許容焦点深度内の適正な結像が得られる（言い換えれば、鮮明な虚像が得られる）ように調整される、ということである。

例えば、仮想基準面と実際の表示面とを、一端が一致し、他端が異なるように配置することにより、一端側では、２つの各表示面の表示領域の位置にはあまり差がないため、その付近の箇所では、概ね焦点の合った虚像表示ができ、一方、他端側になると、各表示面の位置の差が大きくなり、合焦位置に差が生じる。図２（Ｂ）の例では、実施の表示部１６１（の画像表示領域）と、仮想的な表示部１６３（の画像表示領域）とは、上端が一致しており、下端同士は、かなり距離が開いている。

図２（Ｂ）の例では、各表示面（実際の表示面１６４と仮想表示面）が共に平面であることから、一端（上端）から他端（下端）へと向かうにつれて、位置の差が拡大し、焦点ずれが拡大される。

ここで、図２（Ｂ）を参照する。図２（Ｂ）には、実際の表示部１６１の表示面１６４上で、虚像表示面ＰＳ１上の第１、第２の領域に対応して、第１、第２の実像表示領域が設定される様子を示している。なお、実際の表示部１６１のＵ１’～Ｕ４’が付された箇所は、虚像表示面ＰＳ１のＵ１～Ｕ４の各部分に対応する。

実際の表示面１６４上において、一端（上端）側に第１の実像表示領域Ｚ１’を設定し、他端（下端側）に第２の実像表示領域Ｚ２’を設定することで、第２の実像表示領域Ｚ２’に配置される画像に対して、一端（上端）からの距離に応じた（言い換えれば、虚像表示距離に応じた）、適正なぼかし量（ピンぼけの程度）を有する、自然な遠近感の虚像による表示が可能となる。特に、虚像表示距離に対して連続的に変化するような「ぼかし量の調整」が、電気的処理を何ら施すことなく可能であることから、画像処理ソフトウェアの負担の少ないＨＵＤ装置１０１を、低コストで提供することができる。

但し、光学的な不整合を設定する方法は、上記のものに限定されない。例えば、光学的不整合を実現するために、補正鏡や補正レンズを介在させる場合もあり得る。この場合は、凹面鏡や他の反射鏡は、通常の場合と同様の配置や形状としておき、補正鏡（補正レンズ）にて光学的ずれを生じさせることも可能である。このような設計の変更は適宜、なし得るものである。

次に、図２（Ｃ）を参照する。図２（Ｃ）では、虚像表示面ＰＳ３が曲面であり、特に、近端部Ｕ１付近が、路面４０に近づくように、下側に向かって曲がっている。よって、この曲がっている部分に第１の領域を設定すれば、文字やアイコン等の立像（路面４０に対して傾斜しているのではなく、立っている像）Ｍ１の表示が可能となり、ユーザーの視認性が、さらに向上するという効果を得ることができる。一方、第２の領域Ｚ２では、かなり広い範囲にわたって、奥行き感のある傾斜像Ｍ２の表示が可能である。

図２（Ｃ）のような形状の虚像表示面ＰＳ３は、例えば、曲面ミラー（凹面鏡）１７１の反射面を自由曲面として、言い換えれば、異なる曲率半径の複数の曲面の集合体として設計することで可能となる。

表示光Ｋには、虚像表示面の近端部Ｕ１に対応する光線Ｅ１（図２（Ａ）に一点鎖線で示される）と、中間部Ｕ３に対応する光線Ｅ２（図２（Ａ）に破線で示される）と、遠端部Ｕ４に対応する光線Ｅ３とが含まれる。

曲面ミラー（凹面鏡）１７１において、光線Ｅ２、Ｅ３に対応する箇所（言い換えれば、光の反射により光線Ｅ２、Ｅ３を出射させる箇所）については、虚像表示面が平面である場合と同様の曲率半径に設定する。

但し、光線Ｅ１に対応する箇所については、虚像表示面が平面である場合に比べて、曲率半径を小さく設定し、焦点が短くなるようにする。そうすると、この部分に対応する倍率が大きくなる。

ＨＵＤ装置１０１の倍率（ｃとする）は、表示部１６１の表示面１６４からウインドシールド２に至るまでの距離（ａとする）と、ウインドシールド（反射透光部材２）で反射した光が視点Ａを経由して結像点で結像するまでの距離をｂとすると、ｃ＝ｂ／ａで表すことができるが、光線Ｅ１に対応する部分の曲率が小さくなると、ａが小さくなり、倍率が上がり、像は、車両１からより遠い位置に結像するようになる。

したがって、図２（Ｃ）における、虚像表示面ＰＳ３の近端部Ｕ１は、車両１から引き離されることになり、これによって頭が抑えられて、近端部Ｕ１がおじぎをする形で路面４０側に湾曲し、この結果として立像の表示が可能な第１の領域Ｚ１が形成される。光線Ｅ２、Ｅ３についての光路長は変わらないため、図２（Ａ）の平面の場合と同様になり、これにより、図２（Ｃ）のような、立像の表示に適した第１の領域Ｚ１と、奥行き画像の表示に適した第２の領域Ｚ２と、を併せもつ虚像表示面ＰＳ３が得られる。

図２（Ａ）に戻って説明を続ける。表示制御部（制御部）３００は、表示部１６１の表示面１６４における、虚像表示面の第１の領域Ｚ１に対応する第１の実像表示領域Ｚ１’に「第１の画像」を表示させ、第２の領域Ｚ２に対応する第２の実像表示領域Ｚ２’、又は第１、第２の実像表示領域Ｚ１’、Ｚ２’の双方に、第１の画像とは異なる「第２の画像」を表示させる。

ここで、「第１の画像」は、上述のとおり、車速表示ＳＰ等の画像であり、広義には、「ぼかしの無い、あるいはぼかしが少ない鮮明な虚像による表示が好ましいものであり、言い換えれば、ユーザーへの正確な情報伝達が重視される画像（鮮明度の高い画像）」である。

また、「第２の画像」は、上述のとおり、車両１の進行方向に沿って延在するナビゲーション用の矢印等の図形や、遠方に表示される標識や看板等であり、広義には、「車両１からの距離に見合った自然なぼかしが生じている虚像による表示が好ましいもの」であり、言い換えれば、「ユーザーに違和感のない視覚を与えることが重視される画像（自然な遠近感（距離感）の視覚を与える画像）」である。

このようにして、第１、第２の各実像表示領域Ｚ１’、Ｚ２’には、それぞれの領域に適した視覚特性をもつ画像が配置されることになる。よって、ユーザーから見て、手前側には、鮮明な表示が実現され、奥側には、かなり広範囲にわたる奥行き感のある表示が実現されることになり、傾斜した一面の虚像表示面を用いた、異なる種類の画像（虚像）の表示が良好な視認性をもって表示されるという効果が得られる。また、本実施形態では、遠方の虚像は自然にピンぼけした表示となることから、仮に虚像表示面の一部が路面４０から浮き上がっていても、その浮き上がりが見えづらくなる（感得しがたくなる）という効果（言い換えれば、路面重畳ＨＵＤによる表示を行う場合の、虚像表示面の浮き上がりを感得しにくくする効果）も期待できる。

次に、図３を参照する。図３（Ａ）、（Ｂ）は、表示部の表示面上における、第１、第２の実像表示領域に表示される画像（実像）の例を示す図である。図３において、前掲の図と共通する部分には同じ符号を付している。

なお、図３（Ａ）、（Ｂ）の画像は、理解の容易のために上下を逆にして描いている。紙面の下側が、表示面１６４の上端側であり、紙面の上側が、表示面１６４の下端側となる。これは、図２（Ｂ）のＨＵＤ装置の光学系を用いると、虚像表示面に表示される虚像と、表示部１６１の表示面１６４に表示される画像（実像）とでは、上下が逆転（反転）することから、表示面１６４には、虚像とは、上下が逆の画像を表示することになり、そのままの表示では、理解がしづらいことを考慮したものである。

図３（Ａ）、（Ｂ）では、表示部１６１の表示面１６４に画像表示領域１６５が設けられ、この画像表示領域１６５内に画像が表示される。

図３（Ａ）は、図１（Ａ）の虚像表示例に対応する画像表示を示している。表示面１６４の画像表示領域１６５において、第１の実像表示領域Ｚ１’には、「５０ｋｍ／ｈ」という車速を示す画像ＳＰ’が表示され、第２の実像表示領域Ｚ２’には、標識の画像６５’が表示されている。なお、図中のＲＧ１は、先に記載した第１の画像（鮮明度が重視される画像）を示し、ＲＧ２は、第２の画像（自然なぼかしのある視認性が重視される画像）を示す。

図３（Ｂ）は、別の画像表示例を示す。表示面１６４の画像表示領域１６５において、第１の実像表示領域Ｚ１’には、「目的地まで１５分」というナビゲーション用の文字の画像ＮＶ’が表示され、第２の実像表示領域Ｚ２’には、目的地の位置を示す三角のマークの画像６７’及びナビゲーション用の矢印の画像６９’が表示されている。

次に、図４を参照する。図４（Ａ）、（Ｂ）は路面に張り付くように虚像を表示する場合の虚像表示面の例を示す図、図４（Ｃ）～（Ｅ）は、ウインドシールドを介してユーザーが視認する虚像の他の例を示す図である。図４において、前掲の図面と共通する部分には同じ符号を付している。図４では、変形例として、路面ＨＵＤと呼ばれる、路面に虚像を重畳させて表示する技術に本発明を適用した例を示す。

図４（Ａ）の例では、路面４０上に水平に重なるようにして延在する虚像表示面ＰＳ４上に、路面に重畳される画像（路面重畳画像）Ｍが表示されている。なお、虚像表示面ＰＳ４は、全部（又は一部）が路面４０の下に位置するようにしてもよい。人は、表示が路面上になされると認識しているため、結像点が路面４０の下にあっても路面４０に張り付いているかのように画像を認識し、問題は生じない。この技術を用いると、虚像表示面の路面４０からの浮き上がりを抑制して、路面４０に密着して張り付いた路面重畳表示（言い換えれば、違和感のない路面重畳表示）を実現することができるという利点がある。

図４（Ｂ）では、虚像表示面ＰＳ５が路面４０の近くにおいて、やや傾斜して設定されている。遠端部の路面からの浮き上がりを抑えた方がよいときは、虚像表示面ＰＳ５の一部（近端部付近）を路面４０の下に位置させればよい。

図４（Ｃ）の例では、ウインドシールド２の虚像表示領域３において、第１の領域Ｚ１の右側には車速表示ＳＰが表示されており、その左側において、第１の領域Ｚ１から第２の領域Ｚ２の奥側へと、車両１の進行方向に沿って延びる、左折を促すナビゲーション用矢印７１が表示されている。

車速表示ＳＰは鮮明度が高く、視認性に優れる。また、ナビゲーション用矢印７１は、車両１に近い側に基端部７１ａが存在し、遠い側に先端部７１ｂが存在する。基端部７１ａは鮮明に表示され、先端部７１ｂは距離に応じてぼかされて表示され、７１ａと７１ｂの中間の領域では、距離に応じて自然なぼかしが入った表示となり、自然な遠近感のある表示が、かなりの広範囲にわたって実現されている。

図４（Ｄ）の例では、車両誘導用の表示７３が、路面４０に重畳されて表示されている。車両誘導用の表示７３は、基端部７３ａと先端部７３ｂを有するが、基端部７３ａから先端部７３ｂに向かうにつれて、ぼかし量が増大し、従って、遠近感に優れた表示が実現される。

ここで、先に説明した表示制御部３００は、虚像表示距離が長くなるほど、表示対象のサイズを縮小して表示する等の画像処理を行っている。但し、虚像表示距離に応じたぼかしを実現するための画像処理は不要である。よって、表示対象の遠近感制御における表示制御部３００の負担が、十分に低減されている。

図４（Ｅ）の例では、遠方の右上に標識７５が表示され、その標識７５より手前の左側に、高速道路の出口（降り口）７７を示す円形のマーク７８が表示されている。

また、ある時点では、出口（ＥＸＩＴ）を示す車両誘導用の標識７９が路面４０に重畳されて、第２の領域Ｚ２に表示されている。時間の経過と共に（言い換えれば、車両１の進行に合わせて）、その標識７９が、車両１に近づくように、言い換えれば第１の領域Ｚ１に向かうように移動する。その移動に伴い、標識７９のぼかしの程度が徐々に減少し、鮮明度が増してくるので、ユーザーには自然な視覚が与えられる。

一方、高速道路の出口（降り口）７７を示す円形のマーク７８であるが、仮に、出口７７で進入できずに通り過ぎてしまうと、ユーザーは次の出口まで行って再び戻ってくるという大きな負担を負うことになり、この運転シーンは、重大性（あるいは緊急性）が高い運転シーンということになる。

ここで、円形のマーク７８は、出口７７が遠方にある場合であっても鮮明に表示した方がよいのであれば、表示制御部３００は、円形のマーク７８については、個別に画像処理を行い、ぼかしのない鮮明な虚像とする画像処理（ぼかしを抑制する表示制御）を実施してもよい。

光学的な不整合を生じさせて、自然なぼかしを実現するが、場合によっては、そのぼかしが不要となることもある。例えば、上記のような重要な運転シーンの場合、あるいは、遠方に障害物があることを報知するために注意喚起マークを表示するような場合（危険報知の場合）や、高速道路の出口の報知のように重要度の高い表示の場合等である。このようなときは、表示制御部３００が、個別に画像処理を行って、ぼかしを抑制し、鮮明度を増す補正を行うことで、個別に救済することで、本実施形態の光学系を使用した場合の悪影響が発生しないようにすることができる。この場合でも、個別の画像処理であることから、画像処理ソフトウェアやハードウェアの負担はそれほど増大しないので、問題は生じない。

次に、図５を参照する。図５は、ＨＵＤ装置１０１のシステム構成の一例を示す図である。図５において、前掲の図と共通する部分には、できるだけ同じ符号を付している。図５に示されるシステムは、表示制御部（表示制御装置）３００と、対象物検出部８０１と、車両情報検出部８０３と、表示部１６１と、第１アクチュエータ１７７と、第２アクチュエータ１７９と、を有する。

表示制御部（表示制御装置）３００は、Ｉ／Ｏインターフェース７４１と、プロセッサ７４２と、メモリ７４３を有する。表示制御部（表示制御装置）３００、対象物検出部８０１及び車両情報検出部８０３は、通信線（ＢＵＳ等）に接続されている。

また、第１アクチュエータ１７７、第２アクチュエータ１７９は、図２（Ａ）に示した回転機構１７５や調整部１７３として利用することができる。これらは、光学系の調整系ということもできる。

また、対象物検出部８０１は、例えば、車両１に設けられた車外センサ、車外カメラ等にて構成することができる。また、車両情報検出部８０３は、例えば、速度センサ、車両ＥＣＵ、車外通信機器、目の位置を検出するセンサ、車両１のピッチ角（前後傾斜角）を検出するヨートレートセンサ等、あるいは、ハイトセンサにより構成することができる。表示制御部（表示制御装置）３００は、対象物検出部８０１の検出情報や、車両情報検出部８０３からの情報に基づいて、例えば、表示対象について、個別にぼかしの程度を調整する画像処理を実施し、適切な遠近感の表示と、ユーザーへの情報の確実な報知とを両立させるのが好ましい。

また、１つ又はそれ以上のプロセッサ７４２は、例えば、路面４０の位置を取得し、路面４０の位置に基づき、虚像表示面の少なくとも一部が、例えば、路面４０の下に配置されるように、第１、第２のアクチュエータ１７７、１７９のうちの少なくとも一方を駆動することも可能である。

次に、図６を参照する。図６は、ＨＵＤ装置の全体の構成の一例を示す図である。なお、図６では光学系５２が設けられるが、この光学系５２の構成として、先に図１（Ｂ）又は図２（Ａ）で示したものと同様の構成が採用され得る。また、光学系５２の内部構成に関して、図１（Ｂ）又は図２（Ａ）に示される構成と同様の箇所には同じ参照符号を付している。

図６の例では、光学系５２と、前方撮像カメラ１７による撮像画像に基づいて画像処理を行う画像処理部２１を有する運転シーン判定部１９と、ナビゲーション部（ナビゲーションＥＣＵ）４００と、が設けられる。

光学系５２は、投光部１５１と、画像Ｍが形成される表示面１６４を備える表示部（画像表示部：具体的には光透過性のスクリーン等）１６１と、曲面ミラー（凹面鏡）１７１と、を有する。光学系５２から表示光Ｋがウインドシールド（反射透光部材２）に向けて出射され、この結果、先に説明したとおり、虚像表示面ＰＳに虚像が表示される。

表示制御部３００は、画像出力部３２と、駆動部３３と、虚像表示距離制御部３４と、画像生成部３５と、第１の領域（例えば、ぼかしが抑制された領域）／第２の領域（例えば、ぼかしが有りの領域）の検出部３６と、虚像表示面位置調整部３７と、各種情報取得部３９（車両１のピッチ角を算出等により取得するピッチ角取得部３８を含む）と、を有する。

ナビゲーション部（ナビゲーションＥＣＵ）４００は、奥行きマッピング部４０２と、ナビ情報（道路案内情報、道路標識情報等）生成部４０４と、運転経路情報取得部４０６と、自車両位置情報取得部４０８と、地図情報取得部４１０と、記憶部（地図、道路案内情報、道路標識等のデータベースとして機能する）４１２と、を有する。ナビゲーション部（ナビゲーションＥＣＵ）４００には、車載ＥＣＵ７００が収集した車両情報等が、バス（ＢＵＳ）を介して供給される。

また、通信部５００が、例えば、車両１０の外部に設置されている運転支援システム（又は他車に搭載されているＡＤＡＳシステム等）６００との無線通信によって取得した各種の情報を、適宜、ナビゲーション部４００の自車両位置情報取得部４０８及び地図情報取得部４１０に供給するようにしてもよい。また、ＧＰＳ受信部５０２がＧＰＳ衛星から受信した位置情報等を、適宜、ナビゲーション部４００の自車両位置情報取得部４０８及び地図情報取得部４１０に供給するようにしてもよい。

また、車両１には、各種センサ（ピッチ角検出用のヨートレートセンサ等を含めることができる）５０５が設けられている。また、車載ＥＣＵ７００により収集される各種の情報は、ＢＵＳを介してナビゲーション部４００に供給され、また、各種情報の一部（符号Ｊ０で示している）は、ピッチ角取得部３８及び各種情報取得部３９にも供給される。情報Ｊ０には、現在の運転シーンにおける前方や後方、車両の周囲等における危険情報や、ユーザーに報知すべき情報の重要度判定の結果も含ませることができる。

表示制御部３００は、この危険の程度や重要性の程度の情報を参照して、表示対象についてのぼかし量を軽減する（抑制する）処理を個別に行い、危険度や重要度の高い事象に関する表示については、表示の遠近に関係なく、ぼかしを抑制（無しにすることを含む）して鮮明な表示による、的確な情報のユーザーへの提供を行ってもよい。また、悪天候などで、ユーザーの視認性が通常時に比べて低下していると判断されるときは、虚像表示の鮮明度を高める等の画像処理を、適宜、行うこともできる。

表示制御部３００において、各種情報取得部３９に含まれるピッチ角取得部３８は、画像処理部２１から供給される画像情報、及び車載ＥＣＵ７００から供給される各種センサの情報等に基づいて、車両１の現在のピッチ角（言い換えれば車両１の傾斜）を算出する。

また、各種情報取得部３９は、ピッチ角やユーザー２２の視点Ａの位置等を考慮して、例えば、図１（Ｂ）、図２（Ａ）に示される表示部１６１の表示面１６４上での、第１、第２の領域Ｚ１、Ｚ２の境界点Ｕ２や、中間点Ｕ３等の位置を検出、決定することができる。

また、虚像表示面位置調整部３７は、運転シーン判定部１９から提供される情報によって、車両１が例えば登り坂（あるいは下り坂）にさしかかっていると判定されるときは、ピッチ角等を考慮して、虚像表示面ＰＳの斜面の位置（路面に対する相対位置）を調整（補正）する。

第１の領域（ぼかしが抑制された領域）／第２の領域（ぼかしが有りの領域）の検出部３６は、虚像表示面ＰＳにおける第１の領域Ｚ１と、第２の領域Ｚ２とに区別する。なお、虚像表示面が２以上の領域に区分される場合は、各領域を判定してもよい。

また、虚像表示距離制御部３４は、ナビゲーション部（ナビゲーションＥＣＵ）４００から供給される、表示対象である情報画像（ナビ情報等）の奥行き情報等に基づいて、表示面１６４における情報画像の表示位置を決定し、これによって虚像表示距離を調整する。言い換えれば、傾斜面である虚像表示面ＰＳ上において、表示位置が異なれば、虚像表示距離が異なることになり、このことを積極的に利用することで、虚像表示距離を適宜制御して、遠近感や立体感を調整することが可能である。表示位置の制御による虚像表示距離の変更に際して、表示対象のサイズを適宜変更したり、陰影をつける等の形態制御を実施したりして、効果的な遠近感を演出することもできる。

また、虚像表示面ＰＳは、車両１の前方の、例えば１００ｍの範囲にわたって設定することができる。上記の虚像表示距離の制御による遠近感の演出は、表示対象が２０ｍを超えて（あるいは２０ｍ以上）遠方にあるときは、人がその差異を認識するのが困難となることから意味がないので、この場合は、表示対象のサイズ変更などの形態制御のみで対応するのが好ましい。

画像生成部３５は、入力される各種情報に基づいて、表示面１６４に表示する画像（原画像）を生成する。生成された画像（原画像）は画像出力部３２に供給される。画像出力部３２は、画像（原画像）のデータｃｖを、光学系５２の投光部１５０に供給する。また、駆動部３３は、例えば、曲面ミラー（凹面鏡）１７１を回動させるための制御信号ｒｖｓをアクチュエータ（図５の符号１７７及び１７９の少なくとも１つ）に供給する。

次に、虚像表示面位置調整部３７の具体的な機能構成について説明する。

虚像表示面位置調整部３７は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能構成としての表示位置補正手段を含む。表示位置補正手段は、車両１の姿勢変動に応じて虚像の表示位置を補正する。本実施形態では、車両１のピッチ角変動に応じて虚像の表示位置を上下方向に補正するが、車両１の姿勢変動はピッチ角変動に限定されない。また、虚像の表示位置の補正方向も上下方向に限定されない。

表示位置補正手段は、姿勢変動に応じた第１補正量で虚像の表示位置を補正する第１補正処理と、姿勢変動に応じた第１補正量よりも小さい第２補正量で虚像の表示位置を補正、又は姿勢変動に応じた補正量をゼロにする第２補正処理と、を含む。つまり、第２補正処理は、通常時（第１補正処理時）に比べて補正量を抑制する補正量抑制処理である。

表示位置補正手段は、姿勢変動の速度が第１閾値未満のとき第１補正処理を実行し、姿勢変動の速度が第１閾値以上のとき第２補正処理を実行する。つまり、車両１の姿勢変動が急峻な場合、姿勢変動に応じた虚像表示位置の補正量を抑制するので、補正処理の遅れに起因する不自然な位置補正を抑制し、ユーザーに違和感を与える可能性を低減できる。

また、表示位置補正手段は、第２補正処理の実行を開始した後、所定条件期間が終了するまで第２補正処理の実行状態を維持し、所定条件期間が終了したら第１補正処理を実行する。つまり、第２補正処理の実行を開始した後は、所定条件期間が終了するまで第２補正処理の実行状態を維持することで、第１閾値を跨いだ姿勢変動に応じて第１補正処理と第２補正処理とが頻繁に切り換わることを防止し、表示位置補正処理の安定性を向上させることができる。

上記の所定条件期間は、例えば、姿勢変動の速度が第１閾値以上になってから、姿勢変動の極値（振幅）が検出された後に姿勢変動の大きさが第２閾値未満になるまでの期間とすることができる（図８（Ｂ）参照）。このようにすると、第２補正処理の実行を開始した後、姿勢変動の大きさが第２閾値を超えている間は第２補正処理の実行状態を維持するので、第１閾値を跨いだ姿勢変動に応じて第１補正処理と第２補正処理とが頻繁に切り換わることを防止できる。

また、上記の所定条件期間は、姿勢変動の速度が第１閾値以上になってから、姿勢変動の最初の極値が検出された後に姿勢変動の極値の絶対値が第３閾値未満になるまでの期間としてもよい（図８（Ｃ）参照）。このようにすると、第２補正処理の実行を開始した後、姿勢変動の最初の極値が検出された後に姿勢変動の極値の絶対値が第３閾値を超えている間は第２補正処理の実行状態を維持するので、第１閾値を跨いだ姿勢変動に応じて第１補正処理と第２補正処理とが頻繁に切り換わることを防止できる。また、所定条件期間をこのように設定した場合は、姿勢変動の大きさと第２閾値との比較に基づいて第２補正処理を終わらせる場合に比べ、第２補正処理の期間を長く確保することができる。なお、図８（Ｃ）に示す例では、第３閾値を第２閾値よりも大きく設定しているが、第３閾値の大きさは、第２補正処理を継続させたい期間に応じて任意に設定することができる。

また、表示位置補正手段は、第１閾値及び第２閾値の少なくとも一方を車両１の走行速度に応じて変更することが好ましい。例えば、走行速度の上昇に応じて第１閾値及び第２閾値を小さくする。つまり、同じ道路形状でも車両１の走行速度が速い時は、より姿勢変動の速度は大きくなる。そのため姿勢変動の速度の閾値である第１閾値を小さく変更することで、より敏感に第２補正量での第２補正処理が実行できるため、ユーザーに与える違和感をさらに抑制することが可能になる。また、車両１の姿勢変動の大きさの閾値である第２閾値を小さくすることで、より長期間にわたって第２補正量での第２補正処理が実行できるため、ユーザーに与える違和感をさらに抑制することが可能になる。

また、表示位置補正手段は、第２補正処理から第１補正処理に戻す際、第２補正量から第１補正量に徐々近づくように補正量を制御することが好ましい。このようにすると、第２補正処理から第１補正処理への復帰処理によってユーザーに与える違和感を抑制できる。

また、表示位置補正手段は、第２補正処理から第１補正処理に戻す際、所定時間待ってから第１補正処理に戻すことが好ましい。このようにすると、第１補正処理に戻した直後に第２補正処理に切り換わることを抑制し、表示位置補正処理の安定性を向上させることができる。

次に、表示位置補正手段による表示位置補正処理の具体的な処理手順及び処理タイミングについて、図７及び図８を参照して説明する。

図７に示すように、表示位置補正手段による表示位置補正処理が開始すると、まず、車両１の姿勢変動の速度が第１閾値以上か否かを判定する（Ｓ１）。この判定方法は、ＩＭＵセンサなどの姿勢センサの角速度検出情報からピッチ角などの姿勢を推定し、姿勢変動を時系列で確認することで行うことができる。また、ＨＤマップ情報（高精度３次元地図情報）や、車両１に取り付けられた前方撮像カメラの画像などから大きな揺れの発生予測をしてもよい。

ステップＳ１の判定結果がＮＯの場合は、姿勢変動に応じた第１補正量を適用して虚像表示位置を補正する第１補正処理を実行する（Ｓ２）。一方、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合は、所定条件期間であるか否かを判定する（Ｓ３）。所定条件期間は、例えば、車両１の姿勢変動を検知した時点から、姿勢変動の極値が検出された後に姿勢変動の大きさが第２閾値を上回っている間とする。また、車両１の姿勢変動を検知した時点から、姿勢変動の極値が検出された後に姿勢変動の極値の絶対値が第２閾値よりも大きい第３閾値を上回っている間としてもよい。

ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合は、姿勢変動に応じた第２補正量で虚像表示位置を補正する第２補正処理を実行する（Ｓ４）。第２補正量は、第１補正量よりも小さい補正量であり、ゼロであってもよい。ステップＳ４による第２補正処理は、ステップＳ３の判定結果がＮＯになるまで繰り返される。

ステップＳ３の判定結果がＮＯの場合は、第２補正処理から第１補正処理に復帰するための補正量復帰処理を行う（Ｓ５）。補正量復帰処理に際しては、補正量を徐々に目標値（第２補正量→第１補正量）に漸近させる。

図８（Ａ）は、第１補正処理を示すタイミングチャートであり、横軸に時間を取り、縦軸に車両ピッチ角をとり、車両１の姿勢変動の一例を表す車両ピッチ角の時系列波形を示す。図８（Ａ）に示すように、車両１の姿勢変動の速度が第１閾値未満の場合は、第２補正処理は適用せず、車両１の姿勢変動に応じた第１補正量で虚像表示位置の補正処理を実行する。実際には、車両１の姿勢変化の速度を判定する期間（車両１の姿勢変動を検知した時点から所定の期間）は補正処理を実行せず、判定後から補正処理を実行することになる。また、変動速度は車両ピッチ角の波形の極値付近に近づくにつれて小さくなっていくので、判断に使う変動速度は閾値に達するまでの波形で判断してよい。なお、この場合、姿勢の変動速度は、最初の傾き箇所（グラフのスタート点から最初の頂点付近までの間の波形から判断している。

図８（Ｂ）は、第２補正処理から第１補正処理への復帰処理の一例を示すタイミングチャートである。なお、図８（Ｂ）は、前の判定処理に基づいて、第２補正量が適用された状態からの経過を示すものである。図８（Ｂ）に示すように、車両１の姿勢変動の速度が第１閾値以上である場合は、補正量を第２補正量に抑制して虚像表示位置を補正する第２補正処理を実行する。車両１の姿勢変動を検知した時点から、姿勢変動の極値が検出された後に姿勢変動の大きさが第２閾値を上回っている間（所定条件期間）、第２補正量で補正量を抑制し、所定条件期間を経過した後は、第１補正量で虚像表示位置を補正する第１補正処理に復帰する。

図８（Ｃ）は、第２補正処理から第１補正処理への復帰処理の他例を示すタイミングチャートである。なお、図８（Ｃ）は、前の判定処理に基づいて、第２補正量が適用された状態からの経過を示すものである。図８（Ｃ）は、所定条件期間の他例を示している。図８（Ｃ）に示すように、車両１の姿勢変化の速度が第１閾値以上である場合は、補正量を第２補正量に抑制して虚像表示位置を補正する第２補正処理を実行する。車両１の姿勢変動を検知した時点から、姿勢変動の極値が検出された後に姿勢変動の極値の絶対値が第２閾値よりも大きい第３閾値を上回っている間（所定条件期間）、第２補正量で補正量を抑制し、所定条件期間を経過した後は、第１補正量で虚像表示位置を補正する第１補正処理に復帰する。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

１ 車両
１０１ ヘッドアップディスプレイ装置
３００ 表示制御部
３７ 虚像表示面位置調整部（表示位置補正手段）
３８ ピッチ角取得部

Claims (7)

1. 車両の前景に重なるように虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記車両の姿勢変動に応じて前記虚像の表示位置を補正する表示位置補正手段を備え、
   前記表示位置補正手段は、
   前記姿勢変動に応じた第１補正量で前記虚像の表示位置を補正する第１補正処理と、
   前記姿勢変動に応じた前記第１補正量よりも小さい第２補正量で前記虚像の表示位置を補正、又は前記姿勢変動に応じた補正量をゼロにする第２補正処理と、を含み、
   前記姿勢変動の速度が第１閾値より小さいとき前記第１補正処理を実行し、前記姿勢変動の速度が前記第１閾値より大きいとき前記第２補正処理を実行する、ヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記表示位置補正手段は、前記第２補正処理の実行を開始した後、所定条件期間が終了するまで前記第２補正処理の実行状態を維持し、前記所定条件期間が終了したら前記第１補正処理を実行する、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記所定条件期間は、前記姿勢変動の速度が前記第１閾値より大きくなってから、前記姿勢変動の極値が検出された後に前記姿勢変動の大きさが第２閾値より小さくなるまでの期間である、請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記所定条件期間は、前記姿勢変動の速度が前記第１閾値より大きくなってから、前記姿勢変動の最初の極値が検出された後に前記姿勢変動の極値の絶対値が第３閾値より小さくなるまでの期間である、請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記表示位置補正手段は、前記第１閾値及び前記第２閾値の少なくとも一方を前記車両の走行速度に応じて変更する、請求項１又は３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記表示位置補正手段は、前記第２補正処理から前記第１補正処理に戻す際、前記第２補正量から前記第１補正量に徐々近づくように補正量を制御する、請求項１～５のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記表示位置補正手段は、前記第２補正処理から前記第１補正処理に戻す際、所定時間待ってから前記第１補正処理に戻す、請求項１～６のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。