JP6545423B2 - 調整装置、表示システム及び調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、車載用の表示システムと、この表示システム用の調整装置及び調整方法とに関する。

従来、車載用の透過型表示装置が開発されている。例えば、車両のフロントガラス又は当該フロントガラスと対向配置されたコンバイナなどに画像を投影することにより当該画像を表示する、いわゆる「ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ−Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＨＵＤ）」が開発されている。また、左眼用の画像と右眼用の画像とを表示することにより、両眼視差に基づく立体視を実現するＨＵＤも開発されている。

以下、透過型表示装置が生成した画像を「表示画像」という。また、表示画像を投影するフロントガラス又はコンバイナなどの面部を「投影面部」という。車両の搭乗者は、車両の外部の風景（以下「車外風景」という。）を投影面部越しに視認するとともに、表示画像を車外風景内に配置された虚像として知覚する。

ここで、車外風景における虚像の位置は、当該虚像に対応する表示画像が示すオブジェクトまでの距離に応じた所定の位置であることが望ましい。例えば、車両に対する前方５０ｍの位置にある交差点を案内する表示画像に対応する虚像は、車両に対する前方５０ｍの位置に配置されているように知覚されることが望ましい。

しかしながら、車外風景における虚像の位置は、搭乗者の目の位置により異なるものとなる。また、立体視用のＨＵＤの場合、車外風景における虚像の位置は、搭乗者の両眼間の幅、周囲の明るさ及び表示画像の色などの種々の要因により異なるものとなる。車外風景における虚像の位置が所定の位置と異なる場合、車両の搭乗者がＨＵＤの表示に違和感を覚える可能性がある。そこで、投影面部における表示画像の位置又は大きさなどを調整することにより、車外風景における虚像の位置を所定の位置に近づける技術が開発されている（いわゆる「キャリブレーション」）。

例えば、特許文献１の表示システム（１００）においては、車両（Ｖｅ）に設けられたカメラ（３）が前方画像（Ｉｍ）を生成し、ナビゲーション装置（１）のディスプレイ（４４）が前方画像（Ｉｍ）を表示する。また、ヘッドアップディスプレイ（２）がコンバイナ（９）にマーカ画像（Ｍｋ）を表示する。車両（Ｖｅ）の運転者は、タッチパネル（６１）を用いて、前方画像（Ｉｍ）におけるマーカ画像（Ｍｋ）に対応する位置を入力する。制御部（５５）は、当該入力された位置に基づき、コンバイナ（９）における虚像（Ｉｖ）の表示位置及び拡大率などを調整する。

特開２０１５−１８２６７２号公報

特許文献１の表示システムは、キャリブレーションの際、車両の運転者が車外風景とナビゲーション装置のディスプレイとを対比しながら、タッチパネルを用いてマーカ画像に対応する位置を入力するものである。このため、マーカ画像の位置と入力された位置とのずれが生じやすく、キャリブレーションの精度が低い問題があった。

これに対して、特許文献１に開示されていない新規な方式として、車両に搭載された照明装置を用いてキャリブレーションを実行する方式が考えられる。すなわち、この照明装置は、虚像の位置に対する基準となる光（以下「基準光」という。）を路面に照射する。車両の搭乗者は、基準光が路面に照射された状態にて、基準光及び虚像を視認しつつ、虚像の位置が基準光の示す位置に近づくようにキャリブレーションを実行する。これにより、特許文献１の表示システムに比してキャリブレーションの精度を向上することができる。

しかしながら、基準光を用いてキャリブレーションを実行する方式は、以下のような状況においてキャリブレーションを正常に実行することができない問題がある。例えば、車両に対する前方１０〜５０メートル（ｍ）の範囲を１０ｍ間隔でキャリブレーションさせるものとする。この場合、車両に対する前方１０ｍ、２０ｍ、３０ｍ、４０ｍ及び５０ｍの路面に基準光を照射することが求められる。しかしながら、この場合において車両に対する前方２５ｍの位置に壁状の障害物が存在する場合、３０ｍ、４０ｍ及び５０ｍの各距離に対応する基準光は路面ではなく障害物に照射される。この結果、これらの各距離に対応する基準光の位置が正常な位置でなくなるため、キャリブレーションを正常に実行することができない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、基準光を用いてキャリブレーションを実行する方式において、キャリブレーションを正常に実行可能な範囲内にてキャリブレーションを実行することを目的とする。

本発明の調整装置は、車載用の透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置であって、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する調整部と、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部とを備え、調整部は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行するものである。

本発明によれば、上記のように構成したので、基準光を用いてキャリブレーションを実行する方式において、キャリブレーションを正常に実行可能な範囲内にてキャリブレーションを実行することができる。

本発明の実施の形態１に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 図２Ａは、本発明の実施の形態１に係る表示システムに含まれる制御装置及び記憶装置の要部を示すハードウェア構成図である。図２Ｂは、本発明の実施の形態１に係る表示システムに含まれる制御装置及び記憶装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態１に係る調整装置の動作を示すフローチャートである。 車両及び障害物の位置関係を示す説明図である。 車両、障害物、基準光及び虚像の位置関係を示す説明図である。 図６Ａは、障害物、基準光及び調整前の虚像を車内から見た状態を示す説明図である。図６Ｂは、障害物、基準光及び調整後の虚像を車内から見た状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る調整装置の他の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態２に係る調整装置の動作を示すフローチャートである。 表示装置に表示された第１画像の一例を示す説明図ある。 本発明の実施の形態２に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態２に係る他の調整装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態３に係る調整装置の動作を示すフローチャートである。 表示装置に表示された第２画像の一例を示す説明図ある。 本発明の実施の形態３に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態３に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態３に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 図１８に示す調整装置の動作を示すフローチャートである。 図１８に示す調整装置の他の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。図１を参照して、実施の形態１の調整装置１００と、この調整装置１００を含む表示システム２００とについて説明する。なお、図１に示す如く、表示システム２００は車両１に搭載されている。

透過型表示装置２は、例えば、立体視用のＨＵＤにより構成されている。すなわち、透過型表示装置２は、車両１のフロントガラス又は当該フロントガラスと対向配置されたコンバイナなどに左眼用の画像と右眼用の画像とを投影することにより、これらの画像を表示するものである。車両１の搭乗者が左眼用の画像と右眼用の画像とを視認することにより、両眼視差に基づく立体視が実現される。

以下、透過型表示装置２が生成した画像を「表示画像」という。また、表示画像を投影するフロントガラス又はコンバイナなどの面部を「投影面部」という。車両１の搭乗者は、車外風景を投影面部越しに視認するとともに、表示画像を車外風景内に配置された虚像として知覚する。

表示制御部３は、透過型表示装置２に調整用の表示画像を表示させる制御を実行するものである。調整用の表示画像は、例えば、矢印状の画像である。表示制御部３は、搭乗者によって矢印状の虚像が、車両１の前方の路面上にあるように視認されるように、透過型表示装置２を制御する。

照明装置４は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）又はＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの光源により構成されている。照明装置４は、虚像の位置に対する基準光を路面に照射するものである。具体的には、例えば、照明装置４は、車両１の前照灯と一体に構成されており、車両１に対する前方の路面に直線状の基準光を照射するものである。

照射制御部５は、照明装置４に基準光を照射させる制御を実行するものである。

調整部６は、照射制御部５に基準光の照射を指示するとともに、表示制御部３に調整用の表示画像の表示を指示するものである。調整部６は、基準光が路面に照射され、かつ、調整用の表示画像が投影面部に表示された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行するものである。

具体的には、例えば、調整部６は、投影面部における表示画像の位置、大きさ、両眼視差又は輝度のうちの少なくとも一つを調整する。調整部６による表示画像の調整は、車外風景における虚像の位置を基準光が示す位置に近づけるものである。以下、調整部６による表示画像の調整を単に「調整」ということがある。

操作入力装置７は、車両１の搭乗者、すなわち表示システム２００のユーザによる操作の入力を受け付けるものである。操作入力装置７は、例えば、車両１に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられたタッチパネルにより構成されている。

周囲状況検出部８は、車両１の周囲状況（以下、単に「周囲状況」ということがある。）を検出するものである。具体的には、例えば、周囲状況検出部８は、車両１に設けられたカメラ９、レーダー１０又はソナー１１のうちの少なくとも一つを用いて、車両１の前方に存在する障害物を検出するとともに、車両１に対する前方の路面における起伏を検出するものである。また、周囲状況検出部８は、車両１に設けられた照度計１２を用いて、車両１の周囲における照度を検出するものである。カメラ９、レーダー１０、ソナー１１及び照度計１２により、周囲状況検出装置１３が構成されている。周囲状況検出部８は、障害物及び起伏の検出結果を距離範囲検出部１６に出力するとともに、照度の検出結果を照度判定部１５に出力するものである。

調整条件記憶部１４には、調整部６が調整を実行するときの条件（以下「調整条件」という。）が予め記憶されている。調整条件は、例えば、以下の第１条件、第２条件及び第３条件を含むものである。

第１条件は、所定の照度範囲（以下「調整可能照度範囲」という。）内の環境にて調整を実行する旨の条件である。調整可能照度範囲は、照明装置４の発光量並びに表示画像の輝度の上限値及び下限値などに応じて、調整部６による調整を正常に実行可能な範囲に設定されている。

すなわち、車両１の周囲における照度が高すぎる場合、基準光及び調整用の表示画像が視認しにくくなるため、調整を正常に実行することが困難になる。他方、車両１の周囲における照度が低すぎる場合、両眼視差が付いた表示画像が結像しづらくなるため、調整を正常に実行することが困難になる。これに対して、調整可能照度範囲を適切な範囲に設定しておくことにより、調整を正常に実行可能な照度環境にて調整を実行することが可能となる。

第２条件は、所定の距離範囲（以下「調整対象距離範囲」という。）に亘り調整を実行する旨の条件である。すなわち、調整対象距離範囲は、調整部６による調整の対象に設定された距離範囲である。調整対象距離範囲は、例えば、車両１の搭乗者の眼部の位置、すなわち表示システム２００のユーザの眼部の位置（以下「眼部位置」という。）に対する前方１０〜５０メートル（ｍ）の範囲に設定されている。

第３条件は、所定の距離間隔（以下「調整対象距離間隔」という。）ごとに調整を実行する旨の条件である。すなわち、調整対象距離間隔は、調整部６による調整の対象に設定された距離間隔である。調整対象距離間隔は、例えば、眼部位置を基準とする１０ｍ間隔に設定されている。

照度判定部１５は、周囲状況検出部８による照度の検出結果と、調整条件記憶部１４に記憶された調整条件のうちの第１条件とを用いて、周囲状況検出部８により検出された照度（以下「検出照度」という。）が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定するものである。照度判定部１５は、判定結果を調整部６及び距離範囲検出部１６に出力するものである。また、照度判定部１５は、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合、検出照度の値を調整部６に出力するものである。

距離範囲検出部１６は、照度判定部１５により検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合、周囲状況検出部８による障害物及び起伏の検出結果と、調整条件記憶部１４に記憶された調整条件のうちの第２条件とを用いて、調整対象距離範囲のうちの調整を正常に実行可能な距離範囲（以下「調整可能距離範囲」という。）を検出するものである。距離範囲検出部１６は、検出した調整可能距離範囲を調整部６に出力するものである。

具体的には、例えば、距離範囲検出部１６は、基準光が障害物又は起伏を有する路面に照射された状態とならず、かつ、調整用の表示画像に対応する虚像が障害物及び起伏を有する路面に重畳された状態とならない距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。換言すれば、距離範囲検出部１６は、基準光が略平坦な路面に照射された状態となり、かつ、調整用の表示画像に対応する虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。

照度判定部１５及び距離範囲検出部１６により、調整条件判断部１７が構成されている。

ここで、調整部６は、照度判定部１５により検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合に調整を実行するようになっている。すなわち、調整部６は、照度判定部１５により検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合、調整の実行をキャンセルするようになっている。

また、調整部６は、調整を実行する場合、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。すなわち、調整部６は、調整可能距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整を実行しない。この場合において、調整部６は、調整条件記憶部１４に記憶された調整条件のうちの第３条件を用いて、調整対象距離間隔ごとに調整を実行する。

また、調整部６は、調整を実行した場合、当該調整を実行したときの車両１の周囲における照度の値（すなわち照度判定部１５から入力された検出照度の値）と、当該調整を実行した各距離の値と、当該各距離に対応する調整結果とを調整結果記憶部１８に出力する。調整結果記憶部１８は、調整部６から入力された照度の値、距離の値及び調整結果を記憶するものである。調整条件記憶部１４及び調整結果記憶部１８により、記憶装置１９が構成されている。

周囲状況検出部８、調整条件判断部１７及び調整部６により、調整装置１００が構成されている。調整装置１００、照射制御部５及び表示制御部３により、制御装置２０が構成されている。操作入力装置７、周囲状況検出装置１３、制御装置２０、記憶装置１９、照明装置４及び透過型表示装置２により、表示システム２００が構成されている。

次に、図２を参照して、制御装置２０及び記憶装置１９のハードウェア構成について説明する。図２Ａに示す如く、制御装置２０はコンピュータにより構成されており、プロセッサ２１及びメモリ２２を有している。メモリ２２には、当該コンピュータを図１に示す周囲状況検出部８、照度判定部１５、距離範囲検出部１６、調整部６、照射制御部５及び表示制御部３として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ２２に記憶されたプログラムをプロセッサ２１が読み出して実行することにより、周囲状況検出部８、照度判定部１５、距離範囲検出部１６、調整部６、照射制御部５及び表示制御部３の機能が実現される。また、図１に示す調整条件記憶部１４及び調整結果記憶部１８の機能は、メモリ２３により実現される。

プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などにより構成されている。メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリにより構成されている。メモリ２３は、例えば、メモリ２２と同様の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク又は光磁気ディスクなどにより構成されている。

または、図２Ｂに示す如く、周囲状況検出部８、照度判定部１５、距離範囲検出部１６、調整部６、照射制御部５及び表示制御部３の機能は専用の処理回路２４により実現されるものであっても良い。処理回路２４は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）若しくはシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）又はこれらを組み合わせたものである。

なお、周囲状況検出部８、照度判定部１５、距離範囲検出部１６、調整部６、照射制御部５及び表示制御部３の各部の機能それぞれを処理回路２４で実現しても良いし、各部の機能をまとめて処理回路２４で実現しても良い。また、周囲状況検出部８、照度判定部１５、距離範囲検出部１６、調整部６、照射制御部５及び表示制御部３のうちの一部の機能を図２Ａに示すプロセッサ２１及びメモリ２２により実現し、残余の機能を図２Ｂに示す処理回路２４により実現しても良い。

次に、図３のフローチャートを参照して、調整装置１００の動作について説明する。なお、調整条件記憶部１４には調整条件が予め記憶されている。調整の開始を示す操作が操作入力装置７に入力されたとき、調整装置１００はステップＳＴ１の処理を開始する。

まず、ステップＳＴ１にて、周囲状況検出部８が車両１の周囲状況を検出する。すなわち、周囲状況検出部８は、車両１に設けられたカメラ９、レーダー１０又はソナー１１のうちの少なくとも一つを用いて、車両１の前方に存在する障害物を検出するとともに、車両１に対する前方の路面における起伏を検出する。また、周囲状況検出部８は、車両１に設けられた照度計１２を用いて、車両１の周囲における照度を検出する。周囲状況検出部８は、障害物及び起伏の検出結果を距離範囲検出部１６に出力するとともに、照度の検出結果を照度判定部１５に出力する。

次いで、ステップＳＴ２にて、照度判定部１５は、ステップＳＴ１における照度の検出結果と、調整条件記憶部１４に記憶された調整条件のうちの第１条件とを用いて、ステップＳＴ１における検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定する。照度判定部１５は、判定結果を調整部６及び距離範囲検出部１６に出力する。また、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合（ステップＳＴ２“ＹＥＳ”）、照度判定部１５は、検出照度の値を調整部６に出力する。

検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合（ステップＳＴ２“ＮＯ”）、調整部６は調整の実行をキャンセルする。これにより、調整装置１００の処理が終了する。

他方、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合（ステップＳＴ２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ３にて、距離範囲検出部１６は、ステップＳＴ１における障害物及び起伏の検出結果と、調整条件記憶部１４に記憶された調整条件のうちの第２条件とを用いて、調整対象距離範囲のうちの調整可能距離範囲を検出する。具体的には、例えば、距離範囲検出部１６は、基準光が略平坦な路面に照射された状態となり、かつ、調整用の表示画像に対応する虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。距離範囲検出部１６は、検出した調整可能距離範囲を調整部６に出力する。

次いで、ステップＳＴ４にて、調整部６は、照射制御部５に基準光の照射を指示するとともに、表示制御部３に調整用の表示画像の表示を指示する。調整部６は、基準光が路面に照射され、かつ、調整用の表示画像が投影面部に表示された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する。

このとき、調整部６は、ステップＳＴ３で検出された調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。また、調整部６は、調整条件記憶部１４に記憶された調整条件のうちの第３条件を用いて、調整対象距離間隔ごとに調整を実行する。調整部６は、調整の終了を示す操作が操作入力装置７に入力されたとき、当該調整を実行したときの車両１の周囲における照度の値（すなわちステップＳＴ２で照度判定部１５から入力された検出照度の値）と、当該調整を実行した各距離の値と、当該各距離に対応する調整結果とを調整結果記憶部１８に記憶させる。これにより、調整装置１００の処理が終了する。

次に、図４〜図６を参照して、調整部６による調整の具体例について説明する。

図４に示す車両１に対して、周囲状況検出部８で検出した照度が調整可能照度範囲内の値であるとする。

ここで、眼部位置Ｐに対する前方２５ｍの位置に壁状の障害物Ｏが存在している。この場合、検出対象距離範囲（１０〜５０ｍ）のうちの一部の距離範囲（２５〜５０ｍ）は、照明装置４が基準光を照射した場合に基準光が障害物Ｏに照射された状態となる距離範囲であり、かつ、透過型表示装置２が調整用の表示画像を表示した場合に虚像が障害物Ｏに重畳された状態となる距離範囲である。他方、検出対象距離範囲（１０〜５０ｍ）のうちの残余の距離範囲（１０〜２５ｍ）は、照明装置４が基準光を照射した場合に基準光が略平坦な路面に照射された状態となる距離範囲であり、かつ、透過型表示装置２が調整用の表示画像を表示した場合に虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲である。

そこで、距離範囲検出部１６は、眼部位置Ｐに対する前方１０〜２５ｍの距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。この場合、調整部６による調整は、調整条件のうちの第３条件により、眼部位置Ｐに対する前方１０ｍの位置に基準光が照射された状態、及び眼部位置Ｐに対する前方２０ｍの位置に基準光が照射された状態にて実行される。

図５に、眼部位置Ｐに対する前方１０ｍの位置に照射された基準光Ｌ１と、眼部位置Ｐに対する前方２０ｍの位置に照射された基準光Ｌ２との一例を示す。図５に示す如く、各距離に対応する基準光Ｌ１，Ｌ２は直線状である。

また、図５に、眼部位置Ｐに対する前方１０ｍの距離に対応する調整用の表示画像による虚像Ｉ１と、眼部位置Ｐに対する前方２０ｍの距離に対応する調整用の表示画像による虚像Ｉ２との一例を示す。図５に示す如く、各距離に対応する虚像Ｉ１，Ｉ２は、車両１に対する前方の路面上に配置された矢印状の虚像である。すなわち、１０ｍの距離に対応する調整用の表示画像（不図示）は、立体視により虚像Ｉ１が実現される矢印状の左眼用画像と矢印状の右眼用画像とにより構成されている。２０ｍの距離に対応する調整用の表示画像（不図示）は、立体視により虚像Ｉ２が実現される矢印状の左眼用画像と矢印状の右眼用画像とにより構成されている。

図６Ａは、障害物Ｏ、基準光Ｌ１及び調整前の虚像Ｉ１を車両１の車内から見た状態を示している。図中、Ｕは車両１の搭乗者、すなわち表示システム２００のユーザを示している。以下、ユーザＵから見た手前側を単に「手前側」といい、ユーザＵから見た奥側を単に「奥側」という。

図６Ａに示す状態において、虚像Ｉ１の先端部は基準光Ｌ１よりも手前側に配置されている。すなわち、車外風景における虚像Ｉ１の位置は、基準光Ｌ１が示す位置に対する誤差を有している。これに対して、ユーザＵが操作入力装置７に操作を入力することにより、調整部６が虚像Ｉ１に対応する表示画像の調整を実行する。当該調整は、車外風景における虚像Ｉ１の位置を奥側にずらすものである。

すなわち、投影面部における表示画像の位置を上方にずらす調整、投影面部における表示画像の大きさを小さくする調整、表示画像の両眼視差を大きくする調整（すなわち左眼用画像と右眼用画像との視差値を大きくする調整）、又は表示画像の輝度を変化させる調整（すなわち表示画像の輝度値を上昇若しくは低下させる調整）等が実行される。

図６Ｂに、当該調整による調整後の虚像Ｉ１を示す。図６Ｂに示す如く、調整前の状態（すなわち図６Ａに示す状態）に比して、虚像Ｉ１の先端部が基準光Ｌ１の近くに配置されている。すなわち、車外風景における虚像Ｉ１の位置の誤差が低減されている。調整部６は、調整の終了を示す操作が操作入力装置７に入力されたとき、検出照度の値と、当該調整を実行した各距離の値（１０ｍ及び２０ｍ）と、当該各距離に対応する調整結果とを調整結果記憶部１８に記憶させる。

基準光Ｌ２及び虚像Ｉ２に係る調整は、基準光Ｌ１及び虚像Ｉ１に係る調整と同様であるため図示及び説明を省略する。調整部６は、ステップＳＴ４にて、まず、基準光Ｌ１及び虚像Ｉ１に係る調整を実行し、次いで、基準光Ｌ２及び虚像Ｉ２に係る調整を実行する。すなわち、調整部６は、各距離に対応する調整を実行するとき、車両１により近い距離に対応する調整から順次実行していく。なお、調整部６が複数の距離の各々に対応する調整を実行する場合の実行順はこの順番に限定されるものではなく、如何なる順番であっても良い。

なお、図４〜図６に示す例において、調整部６は、調整可能距離範囲外の各距離（３０ｍ、４０ｍ及び５０ｍ）に対応する調整を実行しない。この場合、ステップＳＴ４における調整が終了した後、透過型表示装置２が３０ｍ、４０ｍ及び５０ｍの各距離に対応する表示画像を表示するときの当該表示画像の位置、大きさ、両眼視差及び輝度などは、表示システム２００に予め設定された初期値となる。

これに対して、調整部６は、ステップＳＴ４における調整結果を用いて、調整対象距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整結果を推定するものであっても良い。この場合のフローチャートを図７に示す。

ステップＳＴ５にて、調整部６は、ステップＳＴ４で調整結果記憶部１８に記憶させた距離の値及び調整結果を調整結果記憶部１８から取得する。調整部６は、取得した距離の値及び調整結果を用いて、調整可能距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整結果を推定する。調整部６は、調整結果を推定した各距離の値と、当該推定した調整結果とを調整結果記憶部１８に記憶させる。

調整結果の推定は、例えば、比例式による。すなわち、ステップＳＴ４における位置の調整により、１０ｍの距離に対応する表示画像の位置座標［ｘ１，ｙ１］と、２０ｍの距離に対応する表示画像の座標位置［ｘ２，ｙ２］とが設定されたものとする。調整部６は、ステップＳＴ５にて、以下の式（１）により、３０ｍの距離に対応する表示画像の位置座標［ｘ３，ｙ３］を推定する。

ｘ１：ｘ２＝ｘ２：ｘ３
ｙ１：ｙ２＝ｙ２：ｙ３ （１）

また、ステップＳＴ４における大きさの調整により、１０ｍの距離に対応する表示画像のサイズｓ１と、２０ｍの距離に対応する表示画像のサイズｓ２とが設定されたものとする。調整部６は、ステップＳＴ５にて、以下の式（２）により、３０ｍの距離に対応する表示画像のサイズｓ３を推定する。

ｓ１：ｓ２＝ｓ２：ｓ３ （２）

また、ステップＳＴ４における両眼視差の調整により、１０ｍの距離に対応する表示画像の視差値ｄ１と、２０ｍの距離に対応する表示画像の視差値ｄ２とが設定されたものとする。調整部６は、ステップＳＴ５にて、以下の式（３）により、３０ｍの距離に対応する表示画像の視差値ｄ３を推定する。

ｄ１：ｄ２＝ｄ２：ｄ３ （３）

また、ステップＳＴ４における輝度の調整により、１０ｍの距離に対応する表示画像の輝度値ｌ１と、２０ｍの距離に対応する表示画像の輝度値ｌ２とが設定されたものとする。調整部６は、ステップＳＴ５にて、以下の式（４）により、３０ｍの距離に対応する表示画像の輝度値ｌ３を推定する。

ｌ１：ｌ２＝ｌ２：ｌ３ （４）

以下同様に、調整部６は、４０ｍの距離に対応する表示画像の位置座標［ｘ４，ｙ４］、サイズｓ４、視差値ｄ４及び輝度値ｌ４を推定する。また、調整部６は、５０ｍの距離に対応する表示画像の位置座標［ｘ５，ｙ５］、サイズｓ５、視差値ｄ５及び輝度値ｌ５を推定する。

また、調整部６は、照度判定部１５から検出照度の値が入力され、かつ、距離範囲検出部１６から調整可能距離範囲が入力されたとき、過去の調整において調整結果記憶部１８に記憶させた照度の値及び距離の値を調整結果記憶部１８から取得するものであっても良い。調整部６は、取得した値に応じて少なくとも一部の距離に対応する調整をキャンセルすることにより、同一の照度環境にて同一の距離に対応する調整が複数回実行されるのを回避するものであっても良い。これにより、第２回目以降の調整における演算量を低減して、調整装置１００の処理負荷を低減することができる。

また、例えば、車両１に対する前方５ｍの位置に障害物が存在する場合、調整可能距離範囲内に調整の対象となる距離が存在しないことになる。この場合、調整部６は、検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合と同様に、調整の実行をキャンセルするものであっても良い。

また、調整条件は、上記の第１条件、第２条件及び第３条件に限定されるものではない。調整条件判断部１７による処理内容は、検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かの判定、及び調整可能距離範囲の検出に限定されるものではない。調整条件は、調整部６が調整を実行するときの条件であれば、如何なる条件を含むものであっても良い。調整条件判断部１７は、調整条件に基づき、調整部６による調整の可否又は範囲に関する何らかの判断を実行するものであれば良い。調整部６は、調整条件判断部１７による判断の結果に応じて調整を実行又はキャンセルするものであれば良い。

また、調整条件判断部１７は、図１に示す照度判定部１５を除去したものであっても良い。この場合、周囲状況検出装置１３は、図１に示す照度計１２を除去したものであっても良い。調整条件は、第１条件を含まないものであっても良い。

また、投影面部に表示する表示画像は矢印に限定されるものではない。車外風景における虚像の位置が調整され得るものであれば、表示画像は如何なるものであっても良い。

また、周囲状況検出部８は、カメラ９、レーダー１０又はソナー１１のうちの少なくとも一つを用いて、障害物又は路面の起伏のうちのいずれか一方のみを検出するものであっても良い。

また、調整部６による調整の対象は、投影面部における表示画像の位置、大きさ、両眼視差及び輝度に限定されるものではない。調整部６は、車外風景における虚像の位置が調整され得るものであれば、表示画像の如何なるパラメータを調整するものであっても良い。

また、透過型表示装置２はＨＵＤに限定されるものではない。透過型表示装置２は、例えば、投影面部と一体に設けられた透明液晶ディスプレイ又は透明有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイにより構成されたものであっても良い。

また、透過型表示装置２は立体視用の表示装置に限定されるものではない。透過型表示装置２は、いわゆる「２Ｄ表示」による表示装置を用いたものであっても良い。ただし、立体視用の表示装置は、２Ｄ表示による表示装置に比して、虚像の位置の誤差によりユーザが覚える違和感が大きい。このため、表示画像の調整により違和感が改善される効果も大きく、調整装置１００を用いるのに好適である。

また、投影面部は、車両１のフロントガラス又は当該フロントガラスと対向配置されたコンバイナに限定されるものではない。

例えば、透過型表示装置２は、車両１のサイドガラス又は当該サイドガラスと対向配置されたコンバイナに表示画像を表示させるものであっても良い。この場合、照明装置４は、車両１に対する側方の路面に基準光を照射するものであっても良い。周囲状況検出部８は、カメラ９、レーダー１０又はソナー１１のうちの少なくとも一つを用いて、車両１の側方に存在する障害物を検出するとともに、車両１に対する側方の路面における起伏を検出するものであっても良い。

または、例えば、透過型表示装置２は、車両１のリアガラス又は当該リアガラスと対向配置されたコンバイナに表示画像を表示させるものであっても良い。この場合、照明装置４は、車両１に対する後方の路面に基準光を照射するものであっても良い。周囲状況検出部８は、カメラ９、レーダー１０又はソナー１１のうちの少なくとも一つを用いて、車両１の後方に存在する障害物を検出するとともに、車両１に対する後方の路面における起伏を検出するものであっても良い。

また、照明装置４は、車両１の前照灯と一体に設けられた光源に限定されるものではない。照明装置４は、例えば、車両１の尾灯と一体に構成されたものであっても良く、又は車両１の天井部に設けられた専用の光源により構成されたものであっても良い。

また、制御装置２０は、車両１に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられたものであっても良い。すなわち、図２Ａに示すプロセッサ２１及びメモリ２２又は図２Ｂに示す処理回路２４は、当該ナビゲーション装置に内蔵されたものであっても良い。

または、制御装置２０は、車両１に持ち込まれた図示しない携帯情報端末に設けられたものであっても良い。すなわち、図２Ａに示すプロセッサ２１及びメモリ２２又は図２Ｂに示す処理回路２４は、当該携帯情報端末に内蔵されたものであっても良い。当該携帯情報端末は、例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ又はＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）などである。

または、制御装置２０は、車両１の外部に設けられており、かつ、車両１と通信自在な図示しないサーバ装置に設けられたものであっても良い。すなわち、図２Ａに示すプロセッサ２１及びメモリ２２又は図２Ｂに示す処理回路２４は、当該サーバ装置に内蔵されたものであっても良い。

または、ナビゲーション装置、携帯情報端末又はサーバ装置のうちの少なくとも二つが連携することにより、制御装置２０が有する各機能部の機能が実現されるものであっても良い。

また、本願の請求の範囲に記載された「平坦」の用語の意義は、完全に平坦な状態に限定されるものではなく、略平坦な状態も包含するものである。

以上のように、実施の形態１の調整装置１００は、車載用の透過型表示装置２による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置１００であって、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する調整部６と、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部１７とを備え、調整部６は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。これにより、調整を正常に実行可能な距離範囲内にて調整を実行することができる。

また、調整は、表示画像の位置、大きさ、両眼視差又は輝度を調整することにより、虚像の位置を基準光が示す位置に近づけるものである。かかる調整により、ユーザが覚える違和感を低減することができる。

また、調整装置１００は、透過型表示装置２を有する車両１に設けられたカメラ９、レーダー１０又はソナー１１を用いて障害物又は路面の起伏を検出する周囲状況検出部８を備え、調整条件判断部１７は、周囲状況検出部８による検出結果を用いて、基準光が平坦な路面に照射される距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。これにより、調整可能距離範囲を検出することができる。

また、調整装置１００は、透過型表示装置２を有する車両１に設けられた照度計１２を用いて照度を検出する周囲状況検出部８を備え、調整条件判断部１７は、周囲状況検出部８による検出照度が調整を実行可能な調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定し、調整部６は、検出照度が調整可能照度範囲内の値である場合に調整を実行する。これにより、調整を正常に実行可能な照度環境にて調整を実行することができる。

また、調整部６は、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整結果を用いて、調整可能距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整結果を推定する。図７に示すステップＳＴ５の処理により、調整可能距離範囲外の各距離に対応する虚像についても、ユーザが覚える違和感を低減することができる。

また、透過型表示装置２が立体視用のヘッドアップディスプレイにより構成されている。立体視用の表示装置は、２Ｄ表示による表示装置に比して、虚像の位置の誤差によりユーザが覚える違和感が大きい。このため、調整装置１００により違和感が改善される効果も大きく、調整装置１００を用いるのに好適である。

また、実施の形態１の表示システム２００は、車載用の透過型表示装置２と、透過型表示装置２による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置１００とを含む表示システム２００であって、調整装置１００は、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する調整部６と、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部１７とを備え、調整部６は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。これにより、上記調整装置１００と同様の上記効果を得ることができる。

また、実施の形態１の調整方法は、車載用の透過型表示装置２による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整方法であって、調整部６が、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行するステップ（ステップＳＴ４）と、調整条件判断部１７が、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出するステップ（ステップＳＴ３）とを備え、調整を実行するステップ（ステップＳＴ４）において、調整部６は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。これにより、上記調整装置１００と同様の上記効果を得ることができる。

実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。図８を参照して、実施の形態２の調整装置１００ａと、この調整装置１００ａを含む表示システム２００ａとについて説明する。

なお、図８において、図１に示す実施の形態１の説明図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、実施の形態２に係る制御装置２０ａ及び記憶装置１９のハードウェア構成は、実施の形態１にて図２を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。

照度判定部１５は、周囲状況検出部８による検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定したとき、検出照度の値を第１表示制御部３１に出力するようになっている。距離範囲検出部１６は、調整可能距離範囲を検出したとき、検出した調整可能距離範囲を第１表示制御部３１に出力するようになっている。

第１表示制御部３１は、照度判定部１５から入力された検出照度の値と、距離範囲検出部１６から入力された調整可能距離範囲とを示す画像（以下「第１画像」という。）を生成するものである。第１表示制御部３１は、生成した第１画像を表示装置３２に表示させる制御を実行するものである。表示装置３２は、例えば、車両１に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられた液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイにより構成されている。

要否判定部３３は、表示装置３２に第１画像が表示された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて、調整部６による調整の要否を判定するものである。すなわち、第１画像は、調整の要否の選択を促すテキスト又はボタンなどを含むものである。要否判定部３３は、判定結果を調整部６に出力するものである。

調整部６は、要否判定部３３により調整が必要であると判定された場合に調整を実行するようになっている。他方、要否判定部３３により調整が不要であると判定された場合、調整部６は調整の実行をキャンセルするようになっている。

周囲状況検出部８、調整条件判断部１７、第１表示制御部３１、要否判定部３３及び調整部６により、調整装置１００ａが構成されている。調整装置１００ａ、照射制御部５及び表示制御部３により、制御装置２０ａが構成されている。操作入力装置７、周囲状況検出装置１３、制御装置２０ａ、記憶装置１９、照明装置４、透過型表示装置２及び表示装置３２により、表示システム２００ａが構成されている。

次に、図９のフローチャートを参照して、調整装置１００ａの動作について説明する。なお、調整条件記憶部１４には調整条件が予め記憶されている。調整の開始を示す操作が操作入力装置７に入力されたとき、調整装置１００ａはステップＳＴ１１の処理を開始する。

まず、ステップＳＴ１１にて、周囲状況検出部８が周囲状況を検出する。ステップＳＴ１１の処理内容は、図３に示すステップＳＴ１の処理内容と同様であるため説明を省略する。

次いで、ステップＳＴ１２にて、照度判定部１５は、ステップＳＴ１１における検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定する。照度判定部１５は、判定結果を調整部６及び距離範囲検出部１６に出力する。また、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合（ステップＳＴ１２“ＹＥＳ”）、照度判定部１５は、検出照度の値を調整部６及び第１表示制御部３１に出力する。

検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合（ステップＳＴ１２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１３にて、距離範囲検出部１６は、調整対象距離範囲のうちの調整可能距離範囲を検出する。ステップＳＴ１３の処理内容は、図３に示すステップＳＴ３の処理内容と同様であるため説明を省略する。距離範囲検出部１６は、検出した調整可能距離範囲を調整部６及び第１表示制御部３１に出力する。

次いで、ステップＳＴ１４にて、第１表示制御部３１は表示装置３２に第１画像を表示させる。第１画像は、ステップＳＴ１２で照度判定部１５から入力された検出照度の値と、ステップＳＴ１３で距離範囲検出部１６から入力された調整可能距離範囲とを示すものである。また、第１画像は、調整の要否の選択を促すテキスト又はボタンなどを含むものである。

図１０に、表示装置３２に表示された第１画像の一例を示す。第１表示制御部３１は、要否判定部３３により調整の要否が判定されるまで、第１画像を表示装置３２に表示させる制御を継続する。

次いで、ステップＳＴ１５にて、要否判定部３３は、操作入力装置７に入力された操作に応じて、調整部６による調整の要否を判定する。すなわち、図１０に示す第１画像に対して、操作入力装置７に入力された操作により「はい」が選択された場合、要否判定部３３は調整が必要であると判定する（ステップＳＴ１５“要”）。他方、操作入力装置７に入力された操作により「いいえ」が選択された場合、要否判定部３３は調整が不要であると判定する（ステップＳＴ１５“否”）。要否判定部３３は、判定結果を調整部６に出力する。

調整が不要であると判定された場合（ステップＳＴ１５“否”）、調整部６は調整の実行をキャンセルする。これにより、調整装置１００の処理が終了する。

他方、調整が必要であると判定された場合（ステップＳＴ１５“要”）、ステップＳＴ１６にて、調整部６は調整を実行する。ステップＳＴ１６の処理内容は、図３に示すステップＳＴ４の処理内容と同様であるため説明を省略する。

このように、第１表示制御部３１は、第１画像を表示装置３２に表示させる。これにより、現在の照度環境及び調整可能距離範囲などをユーザに知らせることができる。

また、第１表示制御部３１は、調整部６が調整を実行する前に第１画像を表示装置３２に表示させる。調整部６は、要否判定部３３により調整が必要であると判定された場合に調整を実行する。これにより、ユーザの意に反する調整が実行されるのを防ぐことができる。

なお、第１表示制御部３１は、調整部６が調整を実行した後に第１画像を表示装置３２に表示させるものであっても良い。この場合、調整装置１００ａは、図８に示す要否判定部３３を除去したものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図１１に示し、フローチャートを図１２に示す。

図１２に示す如く、まず、周囲状況検出部８がステップＳＴ１１の処理を実行し、次いで、照度判定部１５がステップＳＴ１２の処理を実行する。ステップＳＴ１２の判定結果が“ＹＥＳ”である場合、距離範囲検出部１６がステップＳＴ１３の処理を実行し、次いで、調整部６がステップＳＴ１６の処理を実行する。

次いで、ステップＳＴ１４にて、第１表示制御部３１が第１画像を表示装置３２に表示させる。第１画像は、ステップＳＴ１２で照度判定部１５から入力された検出照度の値と、ステップＳＴ１３で距離範囲検出部１６から入力された調整可能距離範囲とを示すものである。ただし、第１画像は、調整の要否の選択を促すテキスト又はボタンなどを含まないものである。

また、第１画像は、少なくとも調整可能距離範囲を示すものであれば良い。すなわち、第１画像は、検出照度の値を示さないものであっても良い。第１画像は、調整可能距離範囲に加えて、調整条件判断部１７による判断の結果に関する各種情報を示すものであっても良い。

また、表示装置３２は、第１画像を表示可能なものであれば良く、図示しないナビゲーション装置に設けられた液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイに限定されるものではない。

その他、調整装置１００ａ及び表示システム２００ａは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。

以上のように、実施の形態２の調整装置１００ａは、調整可能距離範囲を示す第１画像を表示装置３２に表示させる第１表示制御部３１を備える。これにより、調整可能距離範囲などをユーザに知らせることができる。

また、第１表示制御部３１は、調整部６が調整を実行する前に第１画像を表示装置３２に表示させるものであり、調整装置１００ａは、表示装置３２に第１画像が表示された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて調整の要否を判定する要否判定部３３を備える。図９に示すステップＳＴ１４の処理により、調整を実行する前に調整可能距離範囲などをユーザに知らせることができる。ステップＳＴ１５の処理により、ユーザの意に反する調整が実行されるのを防ぐことができる。

また、第１表示制御部３１は、調整部６が調整を実行した後に第１画像を表示装置３２に表示させるものである。図１２に示すステップＳＴ１４の処理により、直近の調整における調整可能距離範囲、すなわち直近の調整において調整が実行された距離範囲などをユーザに知らせることができる。この結果、ユーザは、直近の調整において調整が実行されなかった距離範囲を把握することができる。

実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。図１３を参照して、実施の形態３の調整装置１００ｂと、この調整装置１００ｂを含む表示システム２００ｂとについて説明する。

なお、図１３において、図１に示す実施の形態１の説明図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、実施の形態３に係る制御装置２０ｂ及び記憶装置１９のハードウェア構成は、実施の形態１にて図２を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。

車両１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機４１を有している。ＧＰＳ受信機４１は、図示しないＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信するものである。

制御装置２０ｂは、無線通信装置４２を用いて、車両１の外部に設けられたサーバ装置４３と通信自在である。無線通信装置４２は、例えば、車両１に搭載された専用の受信機及び送信機により構成されている。または、例えば、無線通信装置４２は、車両１に持ち込まれたスマートフォンなどの携帯情報端末により構成されている。

サーバ装置４３は、地図データベース記憶部（以下「地図ＤＢ記憶部」という。）４４を有している。地図ＤＢ記憶部４４は、地図データベース（以下「地図ＤＢ」という。）を記憶するものである。

ここで、地図ＤＢは、カーナビゲーション用の通常の地図情報を含むものである。これに加えて、地図ＤＢは、検出照度が調整可能照度範囲内の値となり、かつ、調整対象距離範囲のうちの少なくとも一部の距離範囲に亘り調整を正常に実行可能となる場所を示す情報（以下「場所情報」という。）を含むものである。また、場所情報は、各場所にて調整を正常に実行可能な距離範囲を示すものである。なお、調整を正常に実行可能な距離範囲とは、例えば、照明装置４が基準光を照射した場合に基準光が略平坦な路面に照射された状態となり、かつ、透過型表示装置２が調整用の表示画像を表示した場合に虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲である。

すなわち、地図ＤＢは地図情報と場所情報とが関連付けられたデータベースである。場所情報は、例えば、各地に設けられた照度計から受信した情報、及び車両１を含む複数台の車両から受信したプローブ情報などを用いて、略リアルタイムに更新されるようになっている。

探索部４５は、ＧＰＳ受信機４１が受信したＧＰＳ信号を用いて、車両１の現在位置（以下「自車位置」という。）を算出するものである。また、探索部４５は、無線通信装置４２を用いてサーバ装置４３と通信することにより、地図ＤＢ記憶部４４に記憶された地図ＤＢに含まれる情報を取得するものである。探索部４５は、当該算出した自車位置と当該取得した情報とを用いて、調整部６による調整に適した場所を探索するものである。

具体的には、例えば、探索部４５は、場所情報が示す複数の場所のうち、調整対象距離範囲の全体に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する。かかる条件を満たす場所が複数存在する場合、探索部４５は、これらの場所のうちの自車位置に最も近い場所を更に探索する。以下、かかる探索方法を「第１探索方法」という。

または、例えば、探索部４５は、場所情報が示す複数の場所のうち、調整結果記憶部１８に調整結果が記憶されていない距離を含む距離範囲、すなわち調整部６が過去に調整を実行したことがない距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する。かかる条件を満たす場所が複数存在する場合、探索部４５は、これらの場所のうちの自車位置に最も近い場所を更に探索する。以下、かかる探索方法を「第２探索方法」という。

調整部６は、表示画像の調整を終了したとき、又は調整の実行をキャンセルしたとき、調整に適した場所の探索を探索部４５に指示するようになっている。探索部４５は、調整部６からの指示に応じて、調整に適した場所を探索するようになっている。探索部４５は、探索結果を第２表示制御部４６に出力するものである。

第２表示制御部４６は、探索部４５による探索結果を示す画像（以下「第２画像」という。）を生成するものである。第２表示制御部４６は、生成した第２画像を表示装置３２に表示させるものである。表示装置３２は、例えば、車両１に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられた液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイにより構成されている。

周囲状況検出部８、調整条件判断部１７、調整部６、探索部４５及び第２表示制御部４６により、調整装置１００ｂが構成されている。調整装置１００ｂ、照射制御部５及び表示制御部３により、制御装置２０ｂが構成されている。操作入力装置７、周囲状況検出装置１３、ＧＰＳ受信機４１、制御装置２０ｂ、無線通信装置４２、記憶装置１９、照明装置４、透過型表示装置２及び表示装置３２により、表示システム２００ｂが構成されている。

次に、図１４のフローチャートを参照して、調整装置１００ｂの動作について説明する。なお、調整条件記憶部１４には調整条件が予め記憶されており、地図ＤＢ記憶部４４には地図ＤＢが予め記憶されている。調整の開始を示す操作が操作入力装置７に入力されたとき、調整装置１００ｂはステップＳＴ２１の処理を開始する。

まず、ステップＳＴ２１にて、周囲状況検出部８が車両１の周囲状況を検出する。ステップＳＴ２１の処理内容は、図３に示すステップＳＴ１の処理内容と同様であるため説明を省略する。

次いで、ステップＳＴ２２にて、照度判定部１５は、ステップＳＴ２１における検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定する。照度判定部１５は、判定結果を調整部６及び距離範囲検出部１６に出力する。また、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合（ステップＳＴ２２“ＹＥＳ”）、照度判定部１５は、検出照度の値を調整部６に出力する。

検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合（ステップＳＴ２２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２３にて、距離範囲検出部１６は、調整対象距離範囲のうちの調整可能距離範囲を検出する。ステップＳＴ２３の処理内容は、図３に示すステップＳＴ３の処理内容と同様であるため説明を省略する。距離範囲検出部１６は、検出した調整可能距離範囲を調整部６に出力する。

次いで、ステップＳＴ２４にて、調整部６が調整を実行する。ステップＳＴ２４の処理内容は、図３に示すステップＳＴ４の処理内容と同様であるため説明を省略する。調整部６は、調整の終了を示す操作が操作入力装置７に入力されとき、調整に適した場所の探索を探索部４５に指示する。

次いで、ステップＳＴ２５ａにて、探索部４５は、第１探索方法又は第２探索方法により、調整に適した場所を探索する。探索部４５は、探索結果を第２表示制御部４６に出力する。次いで、ステップＳＴ２６ａにて、第２表示制御部４６は表示装置３２に第２画像を表示させる。

他方、検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合（ステップＳＴ２２“ＮＯ”）、調整部６は調整の実行をキャンセルする。調整部６は、調整に適した場所の探索を探索部４５に指示する。

次いで、ステップＳＴ２５ｂにて、探索部４５は、第１探索方法又は第２探索方法により、調整に適した場所を探索する。探索部４５は、探索結果を第２表示制御部４６に出力する。次いで、ステップＳＴ２６ｂにて、第２表示制御部４６は表示装置３２に第２画像を表示させる。

図１５に、表示装置３２に表示された第２画像の一例を示す。図１５に示す如く、第２画像は、地図画像ＩＭと、自車位置を示すアイコン画像ＩＶと、探索部４５により探索された場所を示すアイコン画像ＩＰとを含むものである。アイコン画像ＩＶ，ＩＰは、地図画像ＩＭに重畳されている。また、第２画像は、自車位置から探索部４５により探索された場所までの走行経路を示す矢印状の画像ＩＲを含むものであっても良い。なお、地図画像ＩＭは、地図ＤＢに含まれる地図情報を用いて生成することができる。

このように、実施の形態３の調整装置１００ｂは、調整に適した場所を探索して、探索結果を示す第２画像を表示装置３２に表示させる。これにより、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。

なお、探索部４５は、以下の第３探索方法により、調整に適した場所を探索するものであっても良い。すなわち、探索部４５は、距離範囲検出部１６により検出された調整可能距離範囲を取得する。探索部４５は、場所情報が示す複数の場所のうち、距離範囲検出部１６により検出された調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する。かかる条件を満たす場所が複数存在する場合、探索部４５は、これらの場所のうちの自車位置に最も近い場所を更に探索する。これにより、自車位置よりも調整に適した場所を探索することができる。

また、地図ＤＢは、サーバ装置４３に代えて記憶装置１９に記憶されたものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図１６に示す。図１６に示す如く、地図ＤＢ記憶部４４が記憶装置１９内に設けられている。この場合、場所情報は、照度に関する情報を含まないものであっても良い。すなわち、場所情報は、調整対象距離範囲のうちの少なくとも一部の距離範囲に亘り調整を正常に実行可能となる場所と、各場所にて調整を正常に実行可能な距離範囲とを示すものであっても良い。また、地図ＤＢ内の地図情報が更新されるとき、場所情報も併せて更新されるものであっても良い。

また、探索部４５は、自車位置及び場所情報に代えて、カメラ９による撮影画像を用いて、調整に適した場所を探索するものであっても良い。この場合、カメラ９は、車両１の前方、側方及び後方を撮影するものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図１７に示す。

この場合、例えば、探索部４５は、撮影画像に対する画像認識処理を実行することにより、撮影画像に写された場所のうち、調整対象距離範囲の全体に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する（第１探索方法）。または、例えば、探索部４５は、撮影画像に対する画像認識処理を実行することにより、撮影画像に写された場所のうち、調整部６が過去に調整を実行したことがない距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する（第２探索方法）。または、例えば、探索部４５は、撮影画像に対する画像認識処理を実行することにより、撮影画像に写された場所のうち、距離範囲検出部１６により検出された調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する（第３探索方法）。

また、調整装置１００ｂは、実施の形態２に係る調整装置１００ａと同様の第１表示制御部３１及び要否判定部３３を有するものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図１８に示し、フローチャートの一例を図１９に示す。

図１９に示す如く、まず、周囲状況検出部８がステップＳＴ２１の処理を実行し、次いで、照度判定部１５がステップＳＴ２２の処理を実行する。ステップＳＴ２２の判定結果が“ＹＥＳ”である場合、距離範囲検出部１６がステップＳＴ２３の処理を実行する。次いで、第１表示制御部３１がステップＳＴ１４の処理を実行し、次いで、要否判定部３３がステップＳＴ１５の処理を実行する。

ステップＳＴ１５の判定結果が“要”である場合、調整部６がステップＳＴ２４の処理を実行する。他方、ステップＳＴ１５の判定結果が“否”である場合、調整部６は、調整の実行をキャンセルして、調整に適した場所の探索を探索部４５に指示する。これにより、探索部４５がステップＳＴ２５ａの処理を実行し、次いで、第２表示制御部４６がステップＳＴ２６ａの処理を実行する。

また、図１８に示す調整装置１００ｂにおいて、ステップＳＴ２５ａ，ＳＴ２６ａの処理は、調整部６が調整を実行する前に、より具体的には要否判定部３３が要否を判定する前に実行されるものであっても良い。この場合のフローチャートを図２０に示す。

このとき、第１表示制御部３１は、ステップＳＴ１４で第１画像の表示を開始してから、ステップＳＴ１５で要否が判定されるまで、第１画像を表示させる処理を継続するものであっても良い。また、第２表示制御部４６は、ステップＳＴ２６ａで第２画像の表示を開始してから、ステップＳＴ１５で要否が判定されるまで、第２画像を表示させる処理を継続するものであっても良い。すなわち、要否判定部３３は、表示装置３２に第１画像及び第２画像が表示された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて、調整部６による調整の要否を判定するものであっても良い。これにより、ユーザは、自車位置における調整可能距離範囲と、自車位置から調整に適した場所までの距離等とを考慮しつつ、自車位置における調整の要否を判断することができる。

その他、調整装置１００ｂ及び表示システム２００ｂは、実施の形態１，２にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。

以上のように、実施の形態３の調整装置１００ｂは、調整に適した場所を探索する探索部４５と、探索部４５による探索結果を示す第２画像を表示装置３２に表示させる第２表示制御部４６とを備える。これにより、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。

また、探索部４５は、地図データベースに含まれる情報を用いて、調整に適した場所を探索する。これにより、図１３又は図１６に示すシステム構成にて、調整に適した場所を探索することができる。

また、探索部４５は、透過型表示装置２を有する車両１に設けられたカメラ９による撮影画像を用いて、調整に適した場所を探索する。これにより、図１７に示すシステム構成にて、調整に適した場所を探索することができる。

また、探索部４５は、調整対象距離範囲の全体に亘り調整を実行可能な場所を探索する。第１探索方法により、調整に適した場所を探索することができる。

また、探索部４５は、調整部６が過去に調整を実行したことがない距離範囲に亘り調整を実行可能な場所を探索する。第２探索方法により、調整に適した場所を探索することができる。

また、探索部４５は、調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り調整を実行可能な場所を探索する。第３探索方法により、自車位置よりも調整に適した場所を探索することができる。

また、第２表示制御部４６は、調整部６が調整を終了したとき、第２画像を表示装置３２に表示させる。図１４に示すステップＳＴ２５ａ，ＳＴ２６ａの処理により、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。

また、調整装置１００ｂは、調整部６が調整を実行する前に、調整可能距離範囲を示す第１画像を表示装置３２に表示させる第１表示制御部３１と、表示装置３２に第１画像が表示された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて調整の要否を判定する要否判定部３３と、要否判定部３３により調整が不要であると判定された場合、調整に適した場所を探索する探索部４５と、要否判定部３３により調整が不要であると判定された場合、探索部４５による探索結果を示す第２画像を表示装置３２に表示させる第２表示制御部４６とを備える。図１８に示すシステム構成にて、図１９に示すステップＳＴ２５ａ，ＳＴ２６ａの処理により、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。

また、調整装置１００ｂは、調整部６が調整を実行する前に、調整可能距離範囲を示す第１画像を表示装置３２に表示させる第１表示制御部３１と、調整部６が調整を実行する前に、調整に適した場所を探索する探索部４５と、調整部６が調整を実行する前に、探索部４５による探索結果を示す第２画像を表示装置３２に表示させる第２表示制御部４６と、表示装置３２に第１画像及び第２画像が表示された状態にて、操作入力装置７に入力された操作に応じて調整の要否を判定する要否判定部３３とを備える。図１８に示すシステム構成にて、図２０に示すステップＳＴ２５ａ，ＳＴ２６ａの処理により、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。これにより、ユーザは、自車位置における調整可能距離範囲と、自車位置から調整に適した場所までの距離等とを考慮しつつ、自車位置における調整の要否を判断することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

本発明の調整装置は、車載用の表示システムに用いることができる。

１ 車両、２ 透過型表示装置、３ 表示制御部、４ 照明装置、５ 照射制御部、６ 調整部、７ 操作入力装置、８ 周囲状況検出部、９ カメラ、１０ レーダー、１１ ソナー、１２ 照度計、１３ 周囲状況検出装置、１４ 調整条件記憶部、１５ 照度判定部、１６ 距離範囲検出部、１７ 調整条件判断部、１８ 調整結果記憶部、１９ 記憶装置、２０，２０ａ，２０ｂ 制御装置、２１ プロセッサ、２２ メモリ、２３ メモリ、２４ 処理回路、３１ 第１表示制御部、３２ 表示装置、３３ 要否判定部、４１ ＧＰＳ受信機、４２ 無線通信装置、４３ サーバ装置、４４ 地図データベース記憶部（地図ＤＢ記憶部）、４５ 探索部、４６ 第２表示制御部、１００，１００ａ，１００ｂ 調整装置、２００，２００ａ，２００ｂ 表示システム。

Claims (20)

1. 車載用の透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における前記表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置であって、
   前記虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて前記表示画像の調整を実行する調整部と、
   前記調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、前記調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部と、を備え、
   前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の路面に前記基準光が照射された状態にて、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の前記調整を実行する
   ことを特徴とする調整装置。
2. 前記調整は、前記表示画像の位置、大きさ、両眼視差又は輝度を調整することにより、前記虚像の位置を前記基準光が示す位置に近づけるものであることを特徴とする請求項１記載の調整装置。
3. 前記透過型表示装置を有する車両に設けられたカメラ、レーダー又はソナーを用いて障害物又は路面の起伏を検出する周囲状況検出部を備え、
   前記調整条件判断部は、前記周囲状況検出部による検出結果を用いて、前記基準光が平坦な路面に照射される距離範囲を前記調整可能距離範囲として検出する
   ことを特徴とする請求項１記載の調整装置。
4. 前記透過型表示装置を有する車両に設けられた照度計を用いて照度を検出する周囲状況検出部を備え、
   前記調整条件判断部は、前記周囲状況検出部による検出照度が前記調整を実行可能な調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定し、
   前記調整部は、前記検出照度が前記調整可能照度範囲内の値である場合に前記調整を実行する
   ことを特徴とする請求項１記載の調整装置。
5. 前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の調整結果を用いて、前記調整可能距離範囲外の前記虚像に対応する前記表示画像の調整結果を推定することを特徴とする請求項１記載の調整装置。
6. 前記調整可能距離範囲を示す第１画像を表示装置に表示させる第１表示制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の調整装置。
7. 前記第１表示制御部は、前記調整部が前記調整を実行する前に前記第１画像を前記表示装置に表示させるものであり、
   前記表示装置に前記第１画像が表示された状態にて、前記操作入力装置に入力された操作に応じて前記調整の要否を判定する要否判定部を備える
   ことを特徴とする請求項６記載の調整装置。
8. 前記第１表示制御部は、前記調整部が前記調整を実行した後に前記第１画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項６記載の調整装置。
9. 前記調整に適した場所を探索する探索部と、
   前記探索部による探索結果を示す第２画像を表示装置に表示させる第２表示制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の調整装置。
10. 前記探索部は、地図データベースに含まれる情報を用いて、前記調整に適した場所を探索することを特徴とする請求項９記載の調整装置。
11. 前記探索部は、前記透過型表示装置を有する車両に設けられたカメラによる撮影画像を用いて、前記調整に適した場所を探索することを特徴とする請求項９記載の調整装置。
12. 前記探索部は、前記調整対象距離範囲の全体に亘り前記調整を実行可能な場所を探索することを特徴とする請求項９記載の調整装置。
13. 前記探索部は、前記調整部が過去に前記調整を実行したことがない距離範囲に亘り前記調整を実行可能な場所を探索することを特徴とする請求項９記載の調整装置。
14. 前記探索部は、前記調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り前記調整を実行可能な場所を探索することを特徴とする請求項９記載の調整装置。
15. 前記第２表示制御部は、前記調整部が前記調整を終了したとき、前記第２画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項９記載の調整装置。
16. 前記調整部が前記調整を実行する前に、前記調整可能距離範囲を示す第１画像を表示装置に表示させる第１表示制御部と、
    前記表示装置に前記第１画像が表示された状態にて、前記操作入力装置に入力された操作に応じて前記調整の要否を判定する要否判定部と、
    前記要否判定部により前記調整が不要であると判定された場合、前記調整に適した場所を探索する探索部と、
    前記要否判定部により前記調整が不要であると判定された場合、前記探索部による探索結果を示す第２画像を前記表示装置に表示させる第２表示制御部と、
    を備えることを特徴とする請求項１記載の調整装置。
17. 前記調整部が前記調整を実行する前に、前記調整可能距離範囲を示す第１画像を表示装置に表示させる第１表示制御部と、
    前記調整部が前記調整を実行する前に、前記調整に適した場所を探索する探索部と、
    前記調整部が前記調整を実行する前に、前記探索部による探索結果を示す第２画像を前記表示装置に表示させる第２表示制御部と、
    前記表示装置に前記第１画像及び前記第２画像が表示された状態にて、前記操作入力装置に入力された操作に応じて前記調整の要否を判定する要否判定部と、
    を備えることを特徴とする請求項１記載の調整装置。
18. 前記透過型表示装置が立体視用のヘッドアップディスプレイにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の調整装置。
19. 車載用の透過型表示装置と、前記透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における前記表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置と、を含む表示システムであって、
    前記調整装置は、
    前記虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて前記表示画像の調整を実行する調整部と、
    前記調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、前記調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部と、を備え、
    前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の路面に前記基準光が照射された状態にて、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の前記調整を実行する
    ことを特徴とする表示システム。
20. 車載用の透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における前記表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整方法であって、
    調整部が、前記虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて前記表示画像の調整を実行するステップと、
    調整条件判断部が、前記調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、前記調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出するステップと、を備え、
    前記調整を実行するステップにおいて、前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の路面に前記基準光が照射された状態にて、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の前記調整を実行する
    ことを特徴とする調整方法。

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