JP2024093234A - 表示制御装置、移動体、表示制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】
虚像として表示される表示コンテンツ画像を視認しやすい表示制御装置を提供する。
【解決手段】
表示制御装置において、画像形成手段に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影手段と、ユーザーの中心視野を推定する中心視野推定手段と、前記中心視野に基づいて、前記ユーザーの視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定手段と、前記表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて前記中心視野領域と前記周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置手段、を有することを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、表示制御装置、移動体、表示制御方法、及びコンピュータプログラムに関するものである。

従来、車両運転者の前方視野領域に画像を表示する技術として、ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＨＵＤと呼ぶ）装置がある。ＨＵＤでは、車速、ドライブモード、道路標識などの自動車情報をフロントガラス等の投影部材映像を投影することによって、車両の前方に虚像を重畳表示する。

特許文献１には、運転者の視点位置や車の速度に応じて虚像の表示位置を変化させる構成が記載されている。又、特許文献２には、運転者の視野の中心領域では色強調画像を注意対象物に重畳表示し、視野の周辺領域では明暗強調画像を注意対象物に重畳表示する構成が記載されている。

特開２０２１－１７８６３５号公報 特開２０１２－１４８７１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、運転者の視点位置が所定値以上移動した場合に、アラート表示が見えにくくなる場合がある。例えば、右左折時、運転者が曲がる方向に視線を向けるが、フロントピラーなどによって死角となる領域近傍に存在する注意対象の歩行者や、障害物に対するアラート表示が見えにくくなるという課題がある。

又、上記特許文献２に記載の構成でも、自車両の走行状態、例えば右左折時などの運転者の視点移動に表示が追従せず、注意対象物の認識が十分ではないという課題がある。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、虚像として表示される表示コンテンツ画像を視認しやすい表示制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の１つの側面の表示制御装置は、
画像形成手段に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影手段と、
ユーザーの中心視野を推定する中心視野推定手段と、
前記中心視野に基づいて、前記ユーザーの視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定手段と、
前記表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて前記中心視野領域と前記周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置手段、を有することを特徴とする。

本発明によれば、虚像として表示される表示コンテンツ画像を視認しやすい表示制御装置を実現できる。

実施形態１に係る自動車に搭載される表示制御装置の主要部の構成例を示す図である。 実施形態１に係る表示制御装置の制御部の構成例を示す機能ブロック図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、運転者の中心視野及び視野領域を説明する図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、運転者の中心視野の移動に伴う視野領域の移動例を示す図である。 実施形態１に係る表示制御方法の動作を説明するフローチャートである。 複数ある視野領域に表示する表示コンテンツ画像の重要度の重みづけの１例を示した図である。 表示コンテンツ画像を、運転者の中心視野の移動に追従させるか否かについて判定するためのフローチャートである。 実施形態２に係る表示制御方法の動作を説明するフローチャートである。 （Ａ）、（Ｂ）は、自車の走行状態における視野領域の範囲変更例を示す図である。 実施形態３に係る自動車に搭載される表示制御装置１０００の構成例を示す図である。 実施形態３に係る表示制御装置１０００の制御部１００２の構成例を示す機能ブロック図である。 運転者の視点中心ならびに視野領域が移動する動作を説明するである。 （Ａ）～（Ｄ）は、運転者の中心視野の移動に伴う視野領域と表示コンテンツ画像の移動例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、各図において、同一の部材または要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る自動車に搭載される表示制御装置の主要部の構成例を示す図である。図１において、１は移動体としての自動車、１００は自動車１の外装、１０１は自動車１のフロントガラス（ウインドシールド）、１０２は車室内のダッシュボード、１０３は走行速度を検出する車速センサである。

尚、本実施形態では移動体として自動車の例を用いて説明するが、移動体は船舶や飛行機や自動二輪車など移動可能なものであれば良く、自動車に限定されない。

４は自動車１のフロントガラス１０１に運転者の運転支援のための表示コンテンツを投影する表示制御装置であり、自動車１のダッシュボード１０２の内部に配置されている。６は自動車１の車外を監視するための第１の撮像部であり、例えば自動車１の前方を撮影するように配置されている。７は自動車１の車室内を監視するための第２の撮像部であり、運転者の顔や車内を撮影するように配置されている。

表示制御装置４において、２は反射可能な透明板としてのフロントガラス１０１に投影する表示コンテンツ画像の投影元となる表示部であり画像形成手段として機能している。３は表示部２に表示される表示コンテンツ画像をフロントガラス１０１に投影するための投影部、５は表示部２を制御する制御部である。

尚、投影部３は、画像形成手段としての表示部２に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影手段として機能している。尚、本実施形態ではフロントガラス１０１を透明板として用いた移動体（自動車）の例を説明するが、本実施形態の表示制御装置は反射透明板（ハーフミラー等）を用いた例えばプロンプターのような形態にも適用可能である。

表示制御装置４は、表示部２に表示された表示コンテンツ画像を投影部３によって、下方からフロントガラス１０１に向けて投影する。又、制御部５によって、表示コンテンツ画像の表示形態を制御している。

又、制御部５には、第２の撮影部７が接続されており、運転者の撮影が可能であり、運転者の顔の向きや目線（視線）や視点方向を検出してその方向情報を表示制御装置４の表示形態の制御に利用している。

表示部２において、２１は画素毎に光を透過するしないを制御可能な画素群を有する液晶パネル、２２は液晶パネル２１に光を照射する発光ダイオードなどの光源、２３は光源２２からの照射光を集光又は拡散させる光学部材としてのレンズである。

表示部２は、図１に示すように光源２２、レンズ２３、液晶パネル２１の順で投影部３に対向して配置されている。液晶パネル２１は、制御部５から出力される後述する表示指令信号に基づいて、光源２２の照射光を画素ごとに選択的に透過させることにより、表示コンテンツ画像を表示可能となっている。

又、液晶パネル２１と光源２２の間にレンズ２３を配置することで光源２２からの照射光を集光又は拡散して液晶パネル２１に均一に照射するようになっている。

次に、投影部３にの構成について説明する。投影部３において、３１は表示部２からの表示コンテンツ画像を含む照射光を反射させるミラー、３２はミラー３１の反射光をフロントガラス１０１の方向へ反射させる凹面ミラーである。ミラー３１、凹面ミラー３２は反射投光手段として機能している。

投影部３は、表示部２で形成された表示コンテンツ画像を投影像としてフロントガラス１０１に向けて投影するための光学系である。投影部３でフロントガラス１０１へ表示コンテンツ画像が投影され、車両前方に虚像が形成される。

表示部２の表示コンテンツ画像の投影方向を光軸９００として示す。表示部２からの表示コンテンツ画像は、ミラー３１により、凹面ミラー３２の方向、即ち光軸９０１で示す方向に反射される。

凹面ミラー３２は、ミラー３１で反射された光軸９０１の光を、フロントガラス１０１の方向、即ち光軸９０２で示す方向に反射する。更に、凹面ミラー３２は、表示部２の投影像を所定倍率で拡大すると共に歪みを補正している。

凹面ミラー３２によりフロントガラス１０１に向けて投影された投影像は、光軸９０２とフロントガラス１０１が交差する反射部９０３で反射し、アイボックス８００に向けて導かれる。

反射部９０３で反射した投影光軸を光軸９０４として示す。そして、ユーザーの瞳がアイボックス８００の範囲にあると、投影像は距離Ｌｎ～Ｌｆの、道路等の地面に対して傾斜した（平行ではない）平面空間に虚像４００として視認することが可能となる。なお、本実施形態では、投影像は地面に対して傾斜した平面空間に表示されるものとして説明するが、投影像は平面空間に投影されればよく、地面に平行であってもよい。

次に、図２を用いて、制御部５について説明する。図２は実施形態１に係る表示制御装置の制御部の構成例を示す機能ブロック図である。尚、図２に示される機能ブロックの一部は、表示制御装置に含まれるコンピュータとしてのＣＰＵ等に、記憶媒体としてのメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行させることによって実現されている。

しかし、それらの一部又は全部をハードウェアで実現するようにしても構わない。ハードウェアとしては、専用回路（ＡＳＩＣ）やプロセッサ（リコンフィギュラブルプロセッサ、ＤＳＰ）などを用いることができる。又、図２に示される夫々の機能ブロックは、同じ筐体に内蔵されていなくても良く、互いに信号路を介して接続された別々の装置により構成しても良い。尚、図２に関する上記の説明は、図１１についても同様に当てはまる。

図２において、制御部５は統合処理部として機能しており、ＳＯＣ５０、表示コンテンツ用の画像データを格納する画像メモリ５８、コンピュータとしてのＣＰＵ５９、記憶媒体としてのメモリ６０を有する。尚、ＳＯＣはＳｙｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐの略である。ＳＯＣ５０は例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などにより構成されていても良い。

５１は、第２の撮影部７によって撮影された自動車１の運転者の中心視野を推定する中心視野推定部であり、ユーザーである運転者の中心視野を推定する中心視野推定手段として機能している。５２は、第１の撮像部６によって撮影された車両前方画像及び車速センサ１０３の検出する走行速度に基づいて、運転者の視野領域を推定する視野領域推定部である。

視野領域推定部は、中心視野に基づいて、ユーザーの視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定手段として機能している。

５３は、視野領域推定部５２で推定された視野領域の座標を設定する第１座標設定部であり、５４は、第１座標設定部５３で設定された視野領域の座標を、表示部２の液晶パネル２１の座標に変換する座標変換部である。座標変換部５４は、視野領域における第１の座標領域を、画像形成手段としての表示部２における第２の座標に変換する座標変換手段として機能している。

５５は、座標変換部５４で変換した座標に基づいて、表示コンテンツの画像配置の座標として設定する第２座標設定部であり、５７は、第２座標設定部５５で設定された座標に表示コンテンツを配置する表示コンテンツ画像配置部である。尚、表示コンテンツ画像配置部５７は、表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて中心視野領域と周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置手段として機能している。

５６は、画像メモリ５８に格納された画像データから、表示に適したアスペクト比となるように拡大縮小処理を行い表示コンテンツ画像を生成する表示コンテンツ画像生成部である。表示コンテンツ画像配置部５７の出力は、制御部５からの表示指令信号として表示部２へ供給される。

コンピュータとしてのＣＰＵ５９は、メモリ６０に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、表示制御装置４の表示コンテンツ画像の表示制御を行うと共に、表示制御装置４の全体の制御を行う。

ここで、虚像４００は、上述の通り、車両前方に傾斜して表示され、虚像４００に表示される表示コンテンツ画像の見え方には遠近感が生じる。従って表示部２に表示コンテンツ画像をＬａｙｅｒｅｄ ＵＩとして配置する。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、運転者の中心視野及び視野領域を説明する図であり、運転者の中心視野及び視野領域とＬａｙｅｒｅｄ ＵＩの概念について説明するためのものである。

図３（Ａ）は、運転者がフロントガラス１０１を運転席から見た状態を示した図である。図３（Ａ）において、３０１は正面を向いた時の運転者の中心視野である視点、３０２は、視点３０１を含む中心視野領域、３０３は中心視野領域３０２の外側の第１の周辺視野領域、３０４は第１の周辺視野領域３０３の更に外側の第２の周辺視野領域である。

尚、図３（Ａ）、（Ｂ）では、中心視野領域３０２、第１の周辺視野領域３０３、第２の周辺視野領域３０４は視点３０１を中心とした同心円として描かれているが、同心円に限定されない。

即ち、ユーザーの視線を基準に視野領域を決めれば良く、例えば上下に非対称な形状や歪んだ形状の視野領域であっても良い。例えば視点３０１に対して視野領域の下側は上側よりも狭くしても良い。これは、ユーザの注意する方向は、前上方向であるためである。

次に、図３（Ｂ）は、Ｌａｙｅｒｅｄ ＵＩの概念に基づく、表示コンテンツ画像の配置について説明した図である。図３（Ｂ）では、図３（Ａ）で説明した視点３０１、中心視野領域３０２、第１の周辺視野領域３０３、第２の周辺視野領域３０４に配置する表示コンテンツ画像の分類（カテゴリー）の例をアイコンで示している。

視点３０１近傍には、運転者の眠気情報やバイタル情報などのユーザー情報を配置する。これは、運転者自身に対する注意及び警告となるため、運転者の目につきやすい視点３０１の位置に表示させる。尚、バイタル情報は、例えば脈拍、呼吸、血圧、体温等の内の少なくとも１つを含む。

次に、中心視野領域３０２には、運転している自動車の走行速度や、外部からの危険が迫っている注意及び警告などの、自車に関わる情報を配置する。これらの情報は、事故を防止するために重要度が高いので視点３０１を含む中心視野領域３０２の位置に表示させる。

第１の周辺視野領域３０３には、車間距離や道路標識などの自車の周辺情報を配置する。これにより、自車がどのような周辺状況下にあるかなどを知ることが可能となり、運転中の予測に役立つ。

第２の周辺視野領域３０４には、ナビゲーションシステムに登録した目的地や、目的地までの経路や到着時間などの遠方の情報を配置する。即ち、第２の周辺視野領域３０４には、運転者が運転中に確認する情報のなかで最も優先順位が低いものを表示する。

以上のように、本実施形態では、運転者の視点及び視野領域の特性に基づいた表示コンテンツ画像を、Ｌａｙｅｒｅｄ ＵＩの考え方に基づき配置する。即ち、表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて中心視野領域と周辺視野領域に夫々表示させる。

次に、運転者が運転中に視点を移動させる場合について説明する。従来の表示制御装置４では、図１に示すアイボックス８００は、所定の範囲で固定されているため、視点の移動距離によっては、警告表示などの表示コンテンツ画像を見失う場合がある。そこで、本実施形態では、アイボックス８００の範囲をフロントガラス１０１の範囲程度まで拡大して、表示コンテンツ画像の配置位置の自由度を向上させている。

図４（Ａ）、（Ｂ）は、運転者の中心視野の移動に伴う視野領域の移動例を示す図である。本実施形態では、例えば右折時など運転者の視点３０１が右方向に移動した場合、図３（Ａ）で説明した視野領域全体が図４（Ａ）の状態から図４（Ｂ）に示すような状態に、右方向にシフトするようにしている。

即ち、右折時は運転者が右方向に注視するため、図４（Ｂ）に示すように視点３０１が矢印の方向に移動するので、表示している表示コンテンツ画像も運転者の視点３０１の移動に合わせて右方向に移動させる。これにより、運転者が注意すべき内容の表示コンテンツ画像を見失う可能性を低減している。

次に、上述した右折時の表示制御装置４の表示コンテンツ画像を移動させるための構成について図５、図６、図７を用いて説明する。

図５は、実施形態１に係る表示制御方法の動作を説明するフローチャートであり、運転者の視点中心ならびに視野領域を移動させるための動作を説明している。図６は、複数ある視野領域に表示する表示コンテンツ画像の重要度の重みづけの１例を示した図である。尚、制御部５内のコンピュータとしてのＣＰＵ５９がメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって図５のフローチャートの各ステップの動作が行われる。

図５において、ステップＳ５０１は、自動車１のイグニッション電源がＯＮになっているか否かの判断処理である。イグニッション電源がＯＮと判定された場合は、ステップＳ５０２に進み、イグニッション電源がＯＮでないと判定された場合は、図５のフローを終了する。

ステップＳ５０２では、画像メモリ５８に記憶されている画像情報に対して重みづけの初期設定を行う。これは、図３（Ｂ）で説明したように、各視野領域に表示コンテンツ画像を配置させるために表示コンテンツ画像を予め分類する処理を含む。

図６は、各視野領域と、重みづけとしての重要度と、表示コンテンツ画像の分類（カテゴリー）との関係を１例として示している。このように、表示コンテンツ画像配置部５７は、表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて中心視野領域と周辺視野領域に夫々表示させる。尚、例えば走行状況（例えば走行速度等）に応じて重要度を変化させても良い。

ステップＳ５０２で表示コンテンツ画像の重み付けの初期設定が終了したら、ステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３では、第２の撮影部７からの画像に基づき運転者の中心視野領域を推定する。ここで、ステップＳ５０３は、ユーザー（運転者）の中心視野を推定する中心視野推定ステップとして機能している。

尚、第２の撮影部７は、ステアリング近傍や、ダッシュボード内の表示パネルなどに配置され、運転者の顔、特に目が含まれる範囲を撮影できるように撮影方向や画角が設定されているものとする。

従って、第２の撮影部７により撮影した運転者の顔の向き、瞳の向きなどから、運転者の中心視野を推定する。運転者の中心視野を推定したら、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３で推定した運転者の中心視野に基づき、図３（Ａ）で説明した中心視野領域３０２、第１の周辺視野領域３０３、第２の周辺視野領域３０４を設定する。

ここで、ステップＳ５０４は、中心視野に基づいて、ユーザー（運転者）の視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定ステップとして機能している。各視野領域の設定が終了したら、ステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０５では、運転者の中心視野である視点３０１に基づいて、視野領域の空間座標である第１の座標を設定する。この第１の座標は、フロントガラス１０１上の表示制御装置４の表示コンテンツ画像の投影座標に対応する。

即ち、運転者の視点３０１に基づいて、所定の間隔で格子を設定し、格子の交点を座標点として設定する。座標点の設定は、視点３０１を略中心とした円或いは楕円に放射状に座標点を設定すれば良く、設定方法は限定されない。第１の座標設定が完了したら、ステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０６では、第１の座標を、後述する第２の座標に変換する処理を行う。即ち、ステップＳ５０５で設定した第１の座標を、表示部２の液晶パネル２１表示コンテンツ画像の位置である第２の座標に座標変換をする。座標変換が終了したら、ステップＳ５０７へ進む。

次に、ステップＳ５０７では、液晶パネル２１に、ステップＳ５０６で変換された第２の座標を設定する。この第２の座標は、フロントガラス１０１に表示される表示コンテンツ画像の表示位置に対応する。第２の座標の設定が終了したら、ステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０８では、ステップＳ５０２で重みづけされた表示コンテンツ画像と液晶パネル２１の表示コンテンツ画像の位置（第２の座標）との関連付けを行う。この関連付けによって、視点３０１、中心視野領域３０２、第１の周辺視野領域３０３、第２の周辺視野領域３０４のどの位置に配置する表示コンテンツ画像かが設定される。

表示コンテンツ画像と液晶パネル２１の表示コンテンツ画像の配置の位置が関連付け終了したら、ステップＳ５０９へ進む。ステップＳ５０９では、ステップＳ５０８の処理に基づく表示コンテンツ画像を液晶パネル２１に配置（表示）する。

ここで、ステップＳ５０９は、表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて中心視野領域と前記周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置ステップとして機能している。液晶パネル２１に表示コンテンツ画像を配置したら、ステップＳ５１０に進む。

ステップＳ５１０では、表示部２の光源２２をオンし、液晶パネル２１上に配置された表示コンテンツ画像をフロントガラス１０１に投影する。フロントガラス１０１に表示コンテンツ画像を投影することで車両前方に虚像４００が表示されることになる。

ここで、ステップＳ５１０は、画像形成手段に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影ステップとして機能している。表示コンテンツ画像をフロントガラス１０１に投影する処理が終了したら、ステップＳ５１１に進む。

ステップＳ５１１では、運転者の視野領域に表示されている表示コンテンツ画像を、運転者の中心視野の移動に追従させるか否かについて判定する。ステップＳ５１１における判定処理の詳細について、図７のフローチャートを用いて説明する。

図７は、表示コンテンツ画像を、運転者の中心視野の移動に追従させるか否かについて判定するためのフローチャートである。尚、制御部５内のコンピュータとしてのＣＰＵ５９がメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって図７のフローチャートの各ステップの動作が行われる。

図７のステップＳ７０１においては、運転者の視点中心推定をする際に、視点中心の移動距離が所定の閾値より大きいか否かを判定する。この判定は、運転者の視点中心である視点３０１の位置が不安定なので、視点の微小な移動を無視するために行われる。視点の微小な移動に追従して表示コンテンツ画像を移動すると、表示コンテンツ画像の表示位置が不安定となり、視認性が悪化するので、それを防止するためである。

ステップＳ７０１で視点３０１の移動距離が所定の閾値よりも大きいと判別された場合には、ステップＳ７０２に進み、ステップＳ７０１で視点３０１の移動距離が所定の閾値以下と判別された場合には図７のフローを終了する。

ステップＳ７０２では、ウィンカースイッチのオンによる方向指示がなされているか否かの判定をする。これは、自車が車線変更又は右左折をしようとしているかを判別するための判定である。ウィンカースイッチがオンの場合は、ステップＳ７０３に進み、ウィンカースイッチがオンでない場合は処理を終了する

ステップＳ７０３では、ステアリングの回転角度が所定の閾値より大きいか否かを判定し、ステアリングの回転角度が所定の閾値より大きい場合は、ステップＳ７０４に進み、ステアリングの回転角度が所定の閾値以下の場合は図７のフローを終了する。

ステップＳ７０４では、走行速度が所定の閾値より小さいか否かの判定を行う。これは、自車が車線変更をするのか、右左折なのかを判別するための処理である。走行速度が所定の閾値より小さい場合は、右左折と判断してステップＳ７０５に進み、走行速度が所定の閾値以上の場合は車線変更と判断して図７のフローを終了する。

ステップＳ７０５では、右左折の状態であるとして、運転者の中心視野である視点３０１に基づき、運転者の視野領域ならびに表示コンテンツ画像を右左折の方向にシフトさせて図７のフローを終了する。

図５に戻り、図７で説明した表示コンテンツ画像を、運転者の視点中心推定に基づいて追従するか否かのステップＳ５１１の処理が終了したら、ステップＳ５０１へ進み、ステップＳ５０１でイグニッション電源がオフになるまで処理を継続する。

以上説明したように、実施形態１においては、運転者の中心視野を推定し、運転者の視点を含む中心視野領域と周辺視野領域の空間座標に、表示制御装置の投影する表示コンテンツ画像を配置する。

又、運転者の視点位置の変化に応じて、視野領域と表示コンテンツ画像を追従可能としたので、車両が右左折する場合などでも、運転者の適切な視野領域に重要な表示コンテンツ画像を配置することができる。従って、運転者による表示の認知率を向上させることが可能となる。

尚、実施形態１においては、図４に示す例では、視野領域と表示コンテンツ画像の追従を自動車１の右折を例に説明し、図７のフローでは右左折に応じて右または左に視野領域と表示コンテンツ画像を追従させる例を説明しているが、これに限定されない。例えば図７において、ステップＳ７０２～ステップＳ７０４は無くても良く、視野領域と表示コンテンツ画像の追従方向は上下左右いずれでも良い。

又、中心視野を推定する際に、上記のようにユーザー（運転者）の視点や移動体の運転方向や走行速度等によって、中心視野を推定するだけでなく、視界の状況、走行状態、走行環境などに基づき、中心視野を推定しても良い。即ち、ユーザーの視点、ユーザが運転している移動体の運転方向、移動体の視界の状況、移動体の走行速度、移動体の走行状態、移動体の走行環境の少なくとも１つに基づき、中心視野を推定しても良い。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。前述した実施形態１では、運転者の中心視野を推定し、運転者の視点を含む中心視野領域と周辺視野領域の空間座標に、表示制御装置の投影する表示コンテンツ画像を配置している。

又、実施形態１では、運転者の視点位置の移動に応じて、視野領域と表示コンテンツ画像を追従可能としている。従って、車両が右左折する場合などでも運転者の視野領域に重要な表示コンテンツ画像を移動して表示することができ、運転者による認知率を向上させることができる。

それに対して、実施形態２では、運転者の視野特性を推定し、自車の走行状態、例えば、走行速度などの条件によって、運転者の視野領域が狭くなった場合にそれを推測する。そして運転者の視野領域が狭くなったと推定される場合には、運転者の視野領域の変化に合わせて視野領域を中心視野領域の中心方向に狭めて、表示コンテンツ画像の表示位置を狭めた視野領域に再配置する。

それにより、運転者にとって適切な視野領域に重要な表示コンテンツ画像を配置することができ、運転者による表示の認知率を向上させる。尚、実施形態２に係る表示制御装置の構成は実施形態１と同様なので、構成についての説明は省略する。

次に、実施形態２について、図８、図９（Ａ）、図９（Ｂ）を用いてその動作を説明する。運転者の視野特性を推定し、自車の走行速度の条件によって、運転者の視野領域が狭くなると推測される場合の表示制御装置４の動作について図８のフローチャートを用いて説明する。

図８は、実施形態２に係る表示制御方法の動作を説明するフローチャートである。尚、実施形態１と同一の符号のステップは同じ処理を行うステップなので説明を省略する。尚、制御部５内のコンピュータとしてのＣＰＵ５９がメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって図８のフローチャートの各ステップの動作が行われる。

図８において、ステップＳ５０１～ステップＳ５０３までのステップで運転者の中心視野を推定する処理を実行する。処理が終了したら、ステップＳ８０１に進む。ステップＳ８０１では、運転者の中心視野に基づき、運転者の有効視野領域と周辺視野領域の設定を行う。

一般的な視野検査で計測すると人間の視野領域は垂直視野が目元から上方に６０°程度、下方に７０°程度、水平視野が左右に１００°程度となっている。しかし、複雑な作業や何かを凝視するような場合は、垂直視野が上下で２０°程度、左右が３０°程度と狭くなることが知られている。

そこで、本実施形態では、ステップＳ８０１において、有効視野領域と周辺視野領域とそれ以外の領域を初期設定してからステップＳ５０５に進む。ステップＳ８０１の初期設定では、例えば上記のように、上方に６０°程度、下方に７０°程度、水平視野が左右に１００°程度を有効視野領域とし、その外側を周辺視野領域とする。

次のステップＳ５０５からステップＳ５１０までは実施形態１と同様の処理なので説明を省略する。ステップＳ５１０の処理が終了したら、ステップＳ８０２へ進む。

ステップＳ８０２では、自車の走行速度が所定の閾値より大きいか否かを判定する。これは、走行速度が速くなるにつれて、フロントガラス１０１に表示される表示コンテンツ画像が広い範囲に分散していると運転者の認知率が低下するためである。

従って、本実施形態では、自車の走行速度の増大に応じて、表示コンテンツ画像を表示する領域を狭めるように制御する。具体的には例えば垂直視野が上下で２０°程度、左右が３０°程度となるように狭くする。

走行速度の閾値については、実験等に基づき決定すればよく、例えば、高速道路と一般道を走行する場合などで走行速度の閾値を変えても良い。ステップＳ８０２で走行速度が所定の閾値より大きい場合は、ステップＳ８０３に進み、走行速度が所定の閾値以下の場合は、ステップＳ５０１へ戻り、以降の処理を継続する。

ステップＳ８０３では、運転者の視野領域の範囲を中心視野方向に狭めて表示コンテンツ画像を再配置してフロントガラス１０１に投影してから、ステップＳ５０１へ進み処理を継続する。

運転者の視野領域の範囲を狭めた例を図９（Ａ）、（Ｂ）に示す。図９（Ａ）、（Ｂ）は、自車の走行状態における視野領域の範囲変更例を示す図である。図９（Ａ）は、走行速度が所定の閾値以下の場合の視野領域の範囲を示す図であり、図９（Ｂ）は、走行速度が所定の閾値より大きい場合の視野領域の範囲を示す図である。３０１は視点、３０２は中心視野領域、３０３は第１の周辺視野領域である。

走行速度が比較的高速になると、運転者の視野領域が狭くなるので、図９（Ｂ）に示すように、視点３０１の方向に向けて視野領域全体を狭める。その処理に合わせて、表示している表示コンテンツ画像も運転者の視点３０１の方向に向けて移動させる。こうすることで、運転者が注意すべき内容の表示コンテンツ画像の認知率を向上可能としている。

以上説明したように、実施形態２においては、自車の走行速度が所定の閾値より大きい場合には、運転者の視野特性としての視野領域が狭くなると推定する。そして、それに応じて運転者の視野領域の狭小化に応じて視野領域を中心視野領域の中心方向に狭めて、表示コンテンツ画像の表示位置を狭めた視野領域に再配置する。それにより、運転者の適切な視野領域に重要な表示コンテンツ画像を配置でき、運転者による認知率を向上させることができる。

尚、実施形態２の説明においては、走行速度が所定の閾値より大きい場合に視野領域を狭める処理例について説明したが、走行速度が所定の閾値より小さい場合に視野領域を広げる処理をしても良い。即ち、視野特性に応じて、設定された複数の視野領域のうち、１つ以上の視野領域の範囲を中心視野に向けて狭める又は中心視野から外側に向けて広げる処理をすれば良い。

又、実施形態２の説明では走行速度が所定の閾値より大きいか否かに応じて視野領域を狭くするか否かを切り替えたが、走行速度の変化に応じて多段階で或いは連続的に視野領域の広さを変化させても良い。又、視野特性に応じて、視野領域の広さ、視野領域の形、範囲の少なくとも１つを設定しても良い。

又、夜間や悪天候などの移動体の視界が悪い状況を判別した場合に、視野領域を狭くするようにしても良い。或いは、移動体が高速道路を走行中でかつ合流等がないというような移動体の走行環境を判別した場合に、視野領域を狭くしても良い。或いは、移動体が急なカーブを走行しているなどの走行状態を判別した場合に、視野領域を狭くしても良い。

このように、ユーザー（運転者）の視点、移動体の方向、視界の状況、走行速度、走行状態、走行環境の少なくとも１つに基づき、視野特性（例えば視野領域の大きさなど）を推定しても良い。尚、運転者の視線の移動範囲と速度の関係を示す視線領域特性を運転中に測定し、それに応じてステップＳ８０１における初期設定時の視野領域や、ステップＳ８０３において狭くする視線領域を変更しても良い。

又、運転者毎に、上記のような視線の移動範囲と速度との関係を示す視線領域特性を、運転中に画像認識された運転者に紐づけてメモリに記憶するようにしても良い。そして、運転者が代わった場合に、画像認識により運転者を画像認識し、その運転者に紐づけてメモリに予め記憶された視線領域特性を読出し、その視線領域特性に基づき自動的に上記の初期設定時の視野領域や、狭くする際の視野領域を変更しても良い。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３について説明する。実施形態１、実施形態２では、表示制御装置４の表示部２の液晶パネル２１に表示コンテンツ画像を配置（表示）して、フロントガラス１０１に投影する例を説明した。実施形態３では、表示制御装置の表示部としてＤＭＤ方式の表示素子を用いる例について図１０，図１１を用いて説明する。

図１０は、実施形態３に係る自動車に搭載される表示制御装置１０００の構成例を示す図である。図１０において、１００１は表示部、１００２は、表示部１００１を制御する制御部である。尚、実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略する。

表示部１００１は、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）素子を用いる。ＤＭＤ素子は、画素毎に角度が可変可能なマイクロミラー、光源、光吸収体、投影レンズ等から構成されており、マイクロミラーを高速に駆動して、光源からの光を反射、吸収させて画像を描画し、投影レンズを介して投影が可能となっている。

表示部１００１から投影された光は光軸９０２としてフロントガラス１０１に投影され、車両前方に虚像４００が表示される。

図１１は、実施形態３に係る表示制御装置１０００の制御部１００２の構成例を示す機能ブロック図である。図１１において、図２と同じ符番のブロックは同じ機能を有するので説明を省略する。

表示コンテンツ画像生成部５６の出力は、制御部５からの表示指令信号として表示部１００１へ供給される。又、制御部１００２内のＣＰＵ５９は、メモリ６０に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、表示制御装置１０００の表示コンテンツ画像の表示制御を行う。

１００３は表示部１００１のマイクロミラーを駆動するミラー駆動部であり、ＣＰＵ５９からパルス信号を供給することで表示部１００１のマイクロミラーが高速で駆動されるように構成されている。

図１２は、運転者の視点中心ならびに視野領域が移動する動作を説明するフローチャートである。尚、制御部５内のコンピュータとしてのＣＰＵ５９がメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって図１２のフローチャートの各ステップの動作が行われる。

同図において、ステップＳ１２０１～ステップＳ１２０５は、図５のステップＳ５０１～ステップＳ５０５と同様の処理なので説明を省略する。

ステップＳ１２０５で第１の座標設定が完了したら、ステップＳ１２０６に進む。

次に、ステップＳ１２０６では、ステップＳ１２０２で重みづけされた表示コンテンツ画像とステップＳ１２０５で設定した第１の座標との関連付けを行う。この関連付けによって、視点３０１、中心視野領域３０２、第１の周辺視野領域３０３、第２の周辺視野領域３０４のどの位置に配置する表示コンテンツ画像かが設定される。

表示コンテンツ画像とフロントガラス１０１に投影される画像の関連付けが終了したら、ステップＳ１２０７へ進む。ステップＳ１２０７では、表示部１００１のＤＭＤ素子のミラー駆動信号と光源を制御して表示コンテンツ画像をフロントガラス１０１に投影することで車両前方に虚像４００を表示する。表示コンテンツ画像をフロントガラス１０１に投影する処理が終了したら、ステップＳ５１１に進む。

次のステップＳ５１１での処理は、実施形態１と同様なので、その内容の説明は省略する。ステップＳ５１１の処理が終了したら、ステップＳ１２０１へ進み、ステップＳ１２０１でイグニッション電源がオフになるまで処理を継続する。

次に、図１３（Ａ）～（Ｄ）は、運転者の中心視野の移動に伴う視野領域と表示コンテンツ画像の移動例を示す図である。実施形態３では、表示コンテンツ画像を３次元的に表示可能とする。即ち、立体虚像として表示可能としている。

このように投影部３は、画像形成手段としての表示部２により形成した表示コンテンツ画像を立体虚像、又は平面虚像として投影することが可能である。尚、実施形態１と同様に、運転者の視点移動があった場合には、視点移動に応じて表示コンテンツ画像をシフトする。

図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、実施形態１の図４（Ａ）、図４（Ｂ）と同様であり、運転者の視点移動によって、視野領域が移動することを示す図である。又、図１３（Ｃ）、図１３（Ｄ）は、３次元的に表示される情報が視野領域の移動に伴ってシフトする状態を説明するための図である。

図１３（Ｃ）は図１３（Ａ）の状態の視野領域の場合の３次元的に表示される情報の例を示し、図１３（Ｄ）は、図１３（Ｂ）のように視野領域が右にシフトした場合に、３次元的に表示される情報も右にシフトする例を示している。

以上説明したように、実施形態３においては、運転者の中心視野を推定し、運転者の視点を含む中心視野領域と周辺視野領域の空間座標に、表示制御装置の投影する表示コンテンツ画像を配置する。

そして、運転者の視点位置に基づいて、視野領域と３次元的な表示コンテンツ画像を追従可能としたので、車両が右左折する場合などでも運転者の適切な視野領域に重要な３次元的な表示コンテンツ画像を配置することができる。従って、運転者による認知率を向上させることが可能となる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。尚、上記実施形態は、以下の組み合わせを含む。

（構成１）画像形成手段に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影手段と、ユーザーの中心視野を推定する中心視野推定手段と、前記中心視野に基づいて、前記ユーザーの視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定手段と、前記表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて前記中心視野領域と前記周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置手段、を有することを特徴とする表示制御装置。

（構成２）前記視野領域における第１の座標領域を、前記画像形成手段における第２の座標に変換する座標変換手段を有することを特徴とする構成１に記載の表示制御装置。

（構成３）前記中心視野推定手段は、前記ユーザーの視点、前記ユーザーが運転している移動体の運転方向、前記移動体の視界の状況、前記移動体の走行速度、前記移動体の走行状態、前記移動体の走行環境の少なくとも１つに基づき、前記中心視野を推定することを特徴とする構成１又は２に記載の表示制御装置。

（構成４）前記視野領域設定手段は、前記ユーザーの視野特性に基づいて、前記視野領域の広さ、形、範囲の少なくとも１つを決定することを特徴とする構成１～３のいずれか１つに記載の表示制御装置。

（構成５）前記視野特性は、前記ユーザーの視点、前記ユーザーが運転している移動体の運転方向、前記移動体の視界の状況、前記移動体の走行速度、前記移動体の走行状態、前記移動体の走行環境の少なくとも１つに基づき、推定されることを特徴とする構成４に記載の表示制御装置。

（構成６）前記視野領域設定手段は、前記視野特性に応じて、前記設定された複数の領域のうち、１つ以上の領域の範囲を前記中心視野に向けて狭める又は前記中心視野から外側に向けて広げることを特徴とする構成４又は５に記載の表示制御装置。

（構成７）前記投影手段は、前記画像形成手段により形成した前記表示コンテンツ画像を立体虚像、又は平面虚像として投影することを特徴とする構成１～６のいずれか１つに記載の表示制御装置。

（構成８）構成１～７のいずれか１つに記載の表示制御装置と、
前記透明板としてのフロントガラスを有することを特徴とする移動体。

（方法）画像形成手段に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影ステップと、ユーザーの中心視野を推定する中心視野推定ステップと、前記中心視野に基づいて、前記ユーザーの視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定ステップと、前記表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて前記中心視野領域と前記周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置ステップと、を有することを特徴とする表示制御方法。

（プログラム）構成１～７のいずれか１つに記載の表示制御装置又は構成８に記載の移動体の各手段をコンピュータにより制御するためのコンピュータプログラム。

尚、上記実施形態における制御の一部又は全部を実現するために、上述した実施形態の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して表示制御装置等に供給するようにしてもよい。そしてその表示制御装置等におけるコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がそのプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

１：自動車
１０３：車速センサ
２：表示部
２１：液晶パネル
２２：光源
２３：レンズ
３：投影部
３１：第１のミラー
３２：第２のミラー
４：表示制御装置、
５：制御部
５１：中心視野推定部
５２：視野領域推定部
５３：第１座標設定部
５４：座標変換部
５５：第２座標設定部
５６：表示コンテンツ画像生成部
５７：表示コンテンツ画像配置部
５８：画像メモリ
５９：ＣＰＵ
６０：メモリ
６：第１の撮像部
７：第２の撮像部
４００：虚像
８００：アイボックス
９００～９０３：光軸
９０３：反射点
３０１：視点
３０２：中心視野領域
３０３：第１の周辺視野領域
３０４：第２の周辺視野領域

Claims (10)

1. 画像形成手段に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影手段と、
   ユーザーの中心視野を推定する中心視野推定手段と、
   前記中心視野に基づいて、前記ユーザーの視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定手段と、
   前記表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて前記中心視野領域と前記周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置手段、を有することを特徴とする表示制御装置。
2. 前記視野領域における第１の座標領域を、前記画像形成手段における第２の座標に変換する座標変換手段を有することを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記中心視野推定手段は、前記ユーザーの視点、前記ユーザーが運転している移動体の運転方向、前記移動体の視界の状況、前記移動体の走行速度、前記移動体の走行状態、前記移動体の走行環境の少なくとも１つに基づき、前記中心視野を推定することを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
4. 前記視野領域設定手段は、前記ユーザーの視野特性に基づいて、前記視野領域の広さ、形、範囲の少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
5. 前記視野特性は、前記ユーザーの視点、前記ユーザーが運転している移動体の運転方向、前記移動体の視界の状況、前記移動体の走行速度、前記移動体の走行状態、前記移動体の走行環境の少なくとも１つに基づき、推定されることを特徴とする請求項４に記載の表示制御装置。
6. 前記視野領域設定手段は、前記視野特性に応じて、前記設定された複数の領域のうち、１つ以上の領域の範囲を前記中心視野に向けて狭める又は前記中心視野から外側に向けて広げることを特徴とする請求項４に記載の表示制御装置。
7. 前記投影手段は、前記画像形成手段により形成した前記表示コンテンツ画像を立体虚像、又は平面虚像として投影することを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
8. 請求項１に記載の表示制御装置と、
   前記透明板としてのフロントガラスを有することを特徴とする移動体。
9. 画像形成手段に形成した表示コンテンツ画像を反射投光手段を介して透明板の前方に虚像として投影する投影ステップと、
   ユーザーの中心視野を推定する中心視野推定ステップと、
   前記中心視野に基づいて、前記ユーザーの視野領域を中心視野領域と周辺視野領域の少なくとも２つ以上の領域に区分けする視野領域設定ステップと、
   前記表示コンテンツ画像を、カテゴリーに応じて前記中心視野領域と前記周辺視野領域に夫々表示させる表示コンテンツ画像配置ステップと、を有することを特徴とする表示制御方法。
10. 請求項１～７のいずれか１項に記載の表示制御装置又は請求項８に記載の移動体の各手段をコンピュータにより制御するためのコンピュータプログラム。