JP6708227B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

車両内に設置された表示部に種々の画像を表示する車両用表示装置に関する。

車両に設置された表示部に種々の画像を表示する装置が知られている。特許文献１に開示されている装置は、車両に設置された表示部に計器類の画像を表示する。また、特許文献１に開示されている装置は、運転者の視点の移動に対応して、計器類の画像の形状が、運転者の視点から見た形状に変化する。なお、本明細書では、視点は、視線が注がれる点ではなく、その視線の基点である目の位置を意味する。

特開２０１０−５８６３３号公報

特許文献１に開示されている装置よりも、一層の臨場感を運転者に与えるために、運転者の視点や頭の移動、あるいは、それら視点や頭の移動を生じさせる車両の加速度に応じて、表示部に表示している画像を、より大きく移動させることが考えられる。しかし、運転者の視点の移動等が生じたときに、表示部に表示している画像をより大きく移動させると、その画像の視認性が低下してしまい、たとえば、スピードメータに示される車両の速度など、運転者が、必要な情報を読み取りにくくなってしまう恐れがある。

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、運転者に臨場感を与えつつ、必要な情報が読み取りにくくなることを抑制できる車両用表示装置を提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための１つの開示は、車両に設置された表示部（１０）と、
運転者の視点または視点とともに移動する部位である視点関連部位の位置を取得する運転者情報取得部（４３）と、
表示部に表示する表示画像を作成するための画像データを取得する画像データ取得部（４１）と、
画像データに基づいて表示画像を作成し、表示画像を表示部に表示する描画処理部（４４）とを備え、
画像データは、移動抑制画像データと移動促進画像データとに分けられており、
描画処理部は、移動促進画像データから作成する表示画像の移動量を、視点関連部位の位置の変化量に基づいて決定し、かつ、移動抑制画像データから作成する表示画像の移動量よりも大きくし、かつ、
描画処理部は、画像データが表す表示対象物を、前記車両の前後方向に平行な鉛直平面と前記鉛直平面に直交する平面との角度が変化する方向に回転移動させて表示画像を作成するようになっており、表示対象物の回転移動量を、視点関連部位から画像データの回転中心に向かう線分（Ｇ）の角度変化量に基づいて決定する。

この車両用表示装置によれば、移動促進画像データから作成される表示画像は、視点関連部位の位置の変化量に基づいて決定され、かつ、その表示画像の移動量は、移動抑制画像データから作成される表示画像の移動量よりも大きい。よって、全ての表示画像の移動量を、移動抑制画像データから作成される表示画像の移動量とする場合に比較して、運転者に臨場感を与えることができる。また、移動抑制画像データから作成される表示画像の移動量は、移動促進画像データの移動量よりも小さい。よって、必要な情報を読み取る必要がある画像データは、移動抑制画像データに分類しておくことにより、必要な情報が読み取りにくくなることも抑制できる。

また、上記目的を達成するための別の開示は、車両に設置された表示部（１０）と、
車両に生じる加速度を取得する車両加速度取得部（１４５）と、
表示部に表示する表示画像を作成するための画像データを取得する画像データ取得部（４１）と、
画像データに基づいて表示画像を作成し、表示画像を表示部に表示する描画処理部（１４４）とを備え、
画像データは、移動抑制画像データと移動促進画像データとに分けられており、
描画処理部は、移動促進画像データから作成する表示画像の移動量を、車両加速度取得部が取得した加速度に基づいて決定し、かつ、移動抑制画像データから作成する表示画像の移動量よりも大きくする車両用表示装置である。

この車両用表示装置によれば、移動促進画像データから作成される表示画像は、車両に生じる加速度に基づいて決定され、かつ、その表示画像の移動量は、移動抑制画像データから作成される表示画像の移動量よりも大きい。よって、全ての表示画像の移動量を、移動抑制画像データから作成される表示画像の移動量とする場合に比較して、運転者に臨場感を与えることができる。また、移動抑制画像データから作成される表示画像の移動量は、移動促進画像データの移動量よりも小さい。よって、必要な情報を読み取る必要がある画像データは、移動抑制画像データに分類しておくことにより、必要な情報が読み取りにくくなることも抑制できる。

第１実施形態の車両用表示装置１の構成を示すブロック図である。 視線検出装置３０の設置例を示す図である。 仮想空間５０に表示対象物６０が配置された状態を示す図である。 図１の描画処理部４４が実行する処理を説明するフローチャートである。 スピードメータ文字盤６１、タコメータ文字盤６２の回転中心Ｃ_Ａを示す図である。 道路６３および車６４の回転中心Ｃ_Ｂを示す図である。 視点位置が０度のときのスピードメータ文字盤６１とタコメータ文字盤６２を示す図である。 運転者の視点の変化角度θ１のときのスピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２の回転角度θ２を示す図である。 視点位置が０度のときの道路６３、車６４を示す図である。 運転者の視点の変化角度θ１のときの道路６３、車６４の回転角度θ３を示す図である。 第２実施形態の車両用表示装置１００構成を示すブロック図である。 図１１の描画処理部１４４が実行する処理を説明するフローチャートである。 Ｓ１６の処理の具体例を示す図である。 Ｓ１７の処理の具体例を示す図である。 回転中心ＣＡよりも表示対象物６０が遠方に配置されている例を示す図である。 頭４の移動方向とは反対方向に表示対象物６０を回転移動させる例を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１に第１実施形態の車両用表示装置１の構成を示す。車両用表示装置１は車両２に搭載されている。車両用表示装置１は、ディスプレイ１０、画像データ記憶部２０、視線検出装置３０、演算装置４０を備えている。

表示部に相当するディスプレイ１０は、車両２のインストルメントパネルに設置されて、車両２に関する種々の情報を表示する。情報は画像として表示される。以下、ディスプレイ１０に表示される画像を表示画像とする。表示画像は、写真のような詳細に形状を表現したものに限られず、幾何学的な図形、イラストレーション、絵などと呼ばれるものも含まれる。また、ディスプレイ１０には文字も、表示画像として表示される。

画像データ記憶部２０は、ディスプレイ１０に表示する種々の表示画像を作成するためのデータ（以下、画像データ）が記憶されている。表示画像には三次元的に表示される画像も含まれている。三次元的に表示される表示画像については、画像データとして、三次元形状が記憶されている。

視線検出装置３０は、運転者の視点および視線方向を検出する。これらを検出するために、視線検出装置３０はカメラ３１を備えている。図２には、視線検出装置３０の設置例を示している。図２の例では、視線検出装置３０は、ディスプレイ１０の下側に配置されている。視線検出装置３０が備えるカメラ３１の撮像範囲は、運転者の頭４が含まれるように設定されている。視線検出装置３０の設置位置は、図２に示す位置に限られず、運転者の頭４が撮像できる位置であれば、図２に示す位置以外の位置に設置されていてもよい。

視線検出装置３０は、カメラ３１が撮像した画像を解析して、運転者の目の位置を検出する。より具体的には、目の基準点および動点の位置を検出する。目の基準点を目頭とし、目の動点を虹彩として、これらの位置関係から視線を検出する方法が知られている。また、目の基準点を角膜反射とし、目の動点を瞳孔として、これらの位置関係から視線を検出する方法も知られている。

演算装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータである。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムが記憶されている。なお、このプログラムは、非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に格納されていればよく、その具体的な記憶媒体はＲＯＭに限らない。例えばプログラムはフラッシュメモリに保存されていてもよい。ＣＰＵがプログラムを実行することは、プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。

演算装置４０は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを実行することによって、図２に示すように、画像データ取得部４１、計測値取得部４２、運転者情報取得部４３、描画処理部４４としての機能を実現する。なお、演算装置４０が備える機能ブロックの一部または全部は、一つあるいは複数のＩＣ等を用いて（換言すればハードウェアとして）実現してもよい。また、演算装置４０が備える機能の一部又は全部を、ＣＰＵによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現してもよい。

画像データ取得部４１は、画像データ記憶部２０から画像データを取得する。図３は、仮想空間５０に表示対象物６０が配置された状態を示している。画像データ取得部４１は、この表示対象物６０の画像データを取得する。

本実施形態では、仮想空間５０に配置された表示対象物６０を仮想視点から見た画像が表示画像としてディスプレイ１０に表示される。つまり、これら表示対象物６０は、ディスプレイ１０に表示される物体である。図３に示されている表示対象物６０は、具体的には、スピードメータ文字盤６１、タコメータ文字盤６２、道路６３、車６４である。なお、車６４は自車両を概念的に示している。これらは一例であり、表示対象物６０には、図３に示す物以外が含まれていてもよい。たとえば、燃料計、水温計などの種々の計器が表示対象物６０に含まれていてもよい。画像データ取得部４１は、これら表示対象物６０の画像データを取得する。

図３に示す仮想空間５０には、他に照明６５、カメラ６６が配置されている。照明６５は太陽光を示すものであり、カメラ６６は運転者の視点および視線を示すものである。このカメラ６６により撮像される画像を表示画像としてディスプレイ１０に表示する。よって、仮想空間５０に配置されたカメラ６６は、仮想視点を意味する。

計測値取得部４２は、表示対象物６０に反映させる計測値を取得する。図３に示す例では、表示対象物６０に、スピードメータ文字盤６１、タコメータ文字盤６２が含まれている。したがって、計測値取得部４２は、計測値として、車速とエンジン回転速度を取得する。これらの計測値は、これらの計測値を検出するセンサから取得する。

運転者情報取得部４３は、運転者の視点の位置を取得する。視線検出装置３０が運転者の視点の位置を逐次検出している。したがって、運転者情報取得部４３は、視線検出装置３０から、運転者の視点の位置を逐次取得する。なお、視点は、請求項の視点関連部位の一例である。

描画処理部４４は、画像データ取得部４１が取得した画像データ、計測値取得部４２が逐次取得した計測値、運転者情報取得部４３が逐次取得した運転者の視点の位置に基づいて表示画像を逐次作成し、作成した表示画像をディスプレイ１０に表示する。描画処理部４４が実行する処理は、図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図４において、ステップ（以下、ステップを省略）Ｓ１は計測値取得部４２が実行する処理、Ｓ２は運転者情報取得部４３が実行する処理である。Ｓ３以降は、描画処理部４４が実行する。

図４に示す処理は、車両２の電源がオンになるなど、ディスプレイ１０に表示画像を表示させる条件が成立した後であって、画像データ取得部４１が画像データを取得した状態で、周期的に実行される。

Ｓ１では、計測値を取得する。Ｓ２では、運転者の視点の位置を取得する。Ｓ３では、Ｓ１で取得した計測値に基づいて、仮想空間５０に配置する表示対象物６０のうち、指針を備える表示対象物６０の指針の位置を決定する。

Ｓ４では、仮想空間５０に、Ｓ３で決定した指針の位置を反映させた表示対象物６０を配置する。次のＳ５、Ｓ６の処理を行うことで、運転者の視点の位置の角度変化に基づいて回転させた表示対象物６０をカメラ６６から見た画像をディスプレイ１０に表示させる。ただし、本実施形態では、表示対象物６０を、運転者の視点の位置の変化角度θよりも回転角度を小さくするＡグループと、運転者の視点の位置の変化角度θよりも回転角度を大きくするＢグループに分けている。

本実施形態の変化角度θは、運転者の両目の中間位置すなわち頭４の左右方向中心と、表示対象物６０別に決定されている回転中心Ｃを結ぶ線分Ｇと、基準線分Ｂとのなす角度を意味する。基準線分Ｂは、運転者の両目の中間位置が基準位置にあるときの、運転者の両目の中間位置と回転中心とを結ぶ線分である。基準位置は、たとえば、ステアリング中心を通り、車両の前後方向に平行な鉛直平面上の位置とする。図８および図１０に、これら線分Ｇ、基準線分Ｂを示している。

指針の位置など情報を読み取る必要がある画像データはＡグループに分類されている。情報を読み取る必要があるとは、形状の位置の少しの違いを認識する必要がある、あるいは、形状の少しの違いを認識する必要があることを意味する。形状の位置の少しの違いを認識する必要があるものとして、指針の位置がある。また、形状の違いを認識する必要があるものとして文字がある。

一方、運転者にとって、情報を読み取るといった作業が必要ない、あるいは、情報を短時間で読み取る必要性が高くない画像データはＢグループに分類されている。Ａグループに分類されている画像データは請求項の移動抑制画像データに相当し、Ｂグループに分類されている画像データは請求項の移動促進画像データに相当する。図３の例では、スピードメータ文字盤６１、タコメータ文字盤６２の画像データはＡグループに分類されており、道路６３、車６４の画像データはＢグループに分類されている。

Ｓ５では、Ａグループに属する画像データが表す表示対象物６０に対して回転処理を行う。Ａグループの表示対象物６０に対しては、運転者の視点の位置の変化角度θに１よりも小さい正の係数を掛けた角度だけ回転させる。正の係数の具体的数値は、視認性の確保と臨場感あるいは運転感の向上とのバランスを考慮して、実験に基づいて決定する。

図５に、スピードメータ文字盤６１、タコメータ文字盤６２の回転中心Ｃ_Ａを示している。スピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２は同一平面に配置されている。この平面を以下、メータ配置平面６７とする。回転中心Ｃ_Ａは、このメータ配置平面６７に設定されている。より詳しくは、回転中心Ｃ_Ａは、メータ配置平面６７において、スピードメータ文字盤６１とタコメータ文字盤６２との中間位置に設定されている。

Ｓ６では、Ｂグループに属する画像データが表す表示対象物６０に対して回転処理を行う。Ｂグループの表示対象物６０に対しては、運転者の視点の位置の変化角度θに１よりも大きい正の係数を掛けた角度だけ回転させる。Ｂグループの回転角度を決定する正の係数の具体的数値も、視認性の確保と臨場感あるいは運転感の向上とのバランスを考慮して、実験に基づいて決定する。

図６に、道路６３および車６４の回転中心Ｃ_Ｂを示している。回転中心Ｃ_Ｂは、仮想空間５０においてできるだけ前方に設定される。前方は、角度０度を向いたカメラ６６の撮像方向においてカメラ６６から遠ざかる方向である。たとえば、仮想空間５０において消失点となる位置に回転中心Ｃ_Ｂを設定する。奥行きが長い形状である道路６３は、この消失点に向かう向きに配置する。

図７には、視点の位置がθ＝０度のときのスピードメータ文字盤６１とタコメータ文字盤６２を示している。また、図７には、基準線分Ｂも示している。なお、図７は、仮想空間５０を上方から見た図、すなわち、平面図である。図８〜図１０も同様に、仮想空間５０を上方から見た図である。図７に示す向きがスピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２の基準の向きである。図７では、メータ配置平面６７が基準線分Ｂに直交している。

これに対して、図８は、運転者の視点の変化角度θがθ１となったときのスピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２の回転角度θ２を示している。スピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２の回転角度θ２は、運転者の視点の変化角度θ１に１よりも小さい係数を乗じた角度であることからθ２＜θ１である。

図９には、視点の位置が０度のときの道路６３、車６４を示している。この図９に示す向きがスピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２の基準の向きである。図９では、道路６３は基準線分Ｂと平行になっている。これに対して、図１０は、運転者の視点の変化角度θがθ１となったときの道路６３、車６４の回転角度θ３を示している。道路６３および車６４の回転角度θ３は、運転者の視点の変化角度θ１に１よりも大きい係数を乗じた角度であることからθ１＜θ３である。

続くＳ７では、Ｓ５およびＳ６で回転処理を行った後の表示対象物６０を、カメラ６６の位置からみた画像を生成する。生成した画像が表示画像である。カメラ６６の位置は、Ｓ１３で取得した運転者の視点の位置から決定する。また、照明６５の位置は、画像生成時点の太陽の位置とする。太陽の位置を決定するために、時刻と進行方位と現在位置から太陽の角度が定まる関係を備えておく。この関係と、実際の時刻、進行方位、現在位置とを用いて照明６５の位置を決定する。現在位置は、たとえば、ＧＮＳＳ受信機が検出した位置を用いる。進行方位は、現在位置の軌跡から算出すればよい。

なお、カメラ６６の位置から見たとき、道路６３および車６４が、スピードメータ文字盤６１あるいはタコメータ文字盤６２が重なることもある。つまり、Ａグループの表示対象物６０とＢグループの表示対象物６０とが重なることもある。この場合、Ａグループの画像データから作成する表示画像は、Ｂグループの画像データから作成する表示画像よりも常に手前になるように表示画像を作成する。表示画像を作成した後、その表示画像をディスプレイ１０に出力する。

［第１実施形態のまとめ］
以上の処理が実行されることで、運転者の視点の位置が０度方向から変化すると、Ａグループに属する表示画像およびＢグループに属する表示画像は、それぞれ、運転者の視点の位置が０度のときに表示される表示画像に対して回転移動した画像となる。

ただし、Ｂグループの画像データから作成する表示画像の回転角度は、運転者の視点の位置の変化角度θに対して、１よりも大きい係数を掛けた角度としている。一方、Ａグループの画像データから作成する表示画像の回転角度は、その変化角度θに１よりも小さい正の係数を掛けた角度としている。よって、Ｂグループの表示画像の回転移動量は、Ａグループの表示画像の回転移動量よりも大きい。よって、全ての表示画像の回転移動量を、Ａグループの表示画像の回転移動量としてしまう場合に比較して、運転者に臨場感を与えることができる。

また、Ａグループの表示画像の回転移動量は、Ｂグループの表示画像の回転移動量よりも小さくしている。よって、スピードメータ文字盤６１、タコメータ文字盤６２を作成する画像データなど、必要な情報を読み取る必要がある画像データは、Ａグループに分類しておくことにより、必要な情報が読み取りにくくなることも抑制できる。

また、本実施形態では、Ａグループに属しているスピードメータ文字盤６１とタコメータ文字盤６２の回転中心Ｃ_Ａをメータ配置平面６７に設定している。一方、Ｂグループに属している道路６３と車６４の回転中心Ｃ_Ｂは、仮想空間５０において回転中心Ｃ_Ａよりも前方に設定している。このようにすることで、道路６３と車６４の回転中心Ｃ_Ｂをメータ配置平面６７に設定する場合よりも、道路６３と車６４のディスプレイ１０上での移動量が大きくなる。よって、運転者に、より臨場感を与えることができる。

また、本実施形態では、Ａグループの画像データから作成する表示画像を、Ｂグループの画像データから作成する表示画像よりも常に手前に表示している。これによっても、必要な情報が読み取りにくくなることが抑制される。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

図１１に第２実施形態の車両用表示装置１００の構成を示す。車両用表示装置１００は、加速度センサ７０を備えている。また、演算装置１４０は、車両加速度取得部１４５を備えており、第１実施形態とは異なる描画処理部１４４を備える。

加速度センサ７０は、車両２の幅方向すなわち左右方向の加速度を逐次検出する。なお、これに加えて、車両２の前後方向および上下方向の加速度を検出してもよい。

車両加速度取得部１４５は、加速度センサ７０から車両２に生じる左右方向の加速度を逐次取得する。描画処理部１４４は、車両加速度取得部１４５が取得した車両２の左右方向の加速度に基づいて表示対象物６０の回転角度を決定する点が、第１実施形態の描画処理部４４と相違する。

描画処理部１４４の処理は、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。図１２に示す処理は、図４に代えて実行される処理である。なお、図１２において、Ｓ１１は計測値取得部４２が実行する処理であり、Ｓ１と同じ処理である。Ｓ１２は車両加速度取得部１４５が実行する処理であり、加速度センサ７０から車両２の横方向の加速度を取得する。Ｓ１３は運転者情報取得部４３が実行する処理であり、Ｓ２と同じ処理である。Ｓ１４以降は、描画処理部１４４が実行する。

Ｓ１４、Ｓ１５はそれぞれ、図４のＳ３、Ｓ４と同じ処理である。Ｓ１６では、表示対象物６０のうち、Ａグループに属する画像データが表す表示対象物６０に対して回転処理を行う。ただし、第１実施形態とは異なり、このＳ１６では、Ａグループに属する表示対象物６０の回転角度は、運転者の視点の変化角度θとする。なお、回転中心Ｃ_Ａは第１実施形態と同じである。

このようにしてＡグループの回転角度を決定すると、車両２の左右方向の加速度により運転者の頭４の位置が変化しても、スピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２を運転者の顔に正対させることができる。

図１３は、このＳ１６の処理の具体例を示している。図１３の例では、ステアリング３が短時間で大きく回されたことにより、車両２の左右方向に大きな加速度が生じ、これにより、運転者の頭４の位置が大きく図右側に移動した状態を示している。

このように、運転者の頭４の位置が大きく移動しても、第２実施形態では、スピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２を運転者の顔に正対する。したがって、スピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２の視認性の低下が抑制できる。

Ｓ１７では、表示対象物６０のうち、Ｂグループに属する画像データが表す表示対象物６０に対して回転処理を行う。第２実施形態では、Ｂグループに属する表示対象物６０の回転角度は、Ｓ１２で取得した加速度の大きさに基づいて決定する。具体的には、左右方向の加速度の大きさと、運転者の視点の変化角度θとの関係を実験に基づいて予め決定しておく。そして、Ｓ１２で取得した加速度と上記関係から定まる変化角度θに、１よりも大きい係数をかけた値を回転角度とする。

このようにして回転角度を決定すると、Ｂグループの表示対象物６０の回転角度は、運転者の顔に正対させる角度よりも大きな角度となる。つまり、第２実施形態でも、Ｂグループの表示対象物６０の回転移動量はＡグループの表示対象物６０の回転移動量よりも大きい。

図１４は、Ｓ１７の処理の具体例を示している。ただし、図１３とは異なり、ステアリング３の操作量は大きくない。そのため、このステアリング３の回転により車両２に生じる左右方向の加速度もそれほど大きくない。その結果、運転者の頭４の位置の変化もそれほど大きくない。しかし、第２実施形態では、Ｂグループの表示対象物６０の回転角度は、車両２の左右方向に生じた加速度から定まる変化角度θに１よりも大きい係数をかけた角度としている。そのため、図１４に示すように、道路６３および車６４に対する回転角度θ５は、運転者の顔の変化角度θ４よりも大きい角度になっている。

Ｓ１８では、Ｓ１６およびＳ１７で回転処理を行った後の表示対象物６０を、カメラ６６の位置からみた画像を表示画像として生成する。なお、カメラ６６の位置、照明６５の位置は、第１実施形態と同じ方法で決定する。また、Ａグループの画像データから作成する表示画像が、Ｂグループの画像データから作成する表示画像よりも常に手前になるように表示画像を作成する点も第１実施形態と同じである。表示画像を作成した後、その表示画像をディスプレイ１０に出力する。

［第２実施形態のまとめ］
この第２実施形態では、車両２の左右方向の加速度に応じてＢグループの表示対象物６０の回転角度を決定している。しかも、このＢグループの表示対象物６０の回転角度は、Ａグループの表示対象物６０の回転角度よりも大きい。よって、全ての表示画像の回転移動量を、Ａグループの画像データから作成される表示画像の回転移動量としてしまう場合に比較して、運転者に臨場感および運転感を与えることができる。

より具体的には、Ｂグループの表示対象物６０に対する回転角度は、車両２の左右方向に生じた加速度から定まる変化角度θに、１よりも大きい係数をかけた回転角度である。よって、図１４に例示しているように、運転者が少しステアリング３を操作しただけでも、道路６３および車６４が激しく移動する。よって、運転者に臨場感を与えることができる。

また、Ａグループの表示画像の回転移動量は、Ｂグループの表示画像の回転移動量よりも小さくなっている。しかも、Ａグループの表示画像は、運転者の頭４の位置が変化しても、運転者の顔に正対する回転角度とされる。よって、運転者の頭４の位置が変化しても、Ａグループの表示画像に表されている必要な情報が読み取りにくくなることも抑制できる。

以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
前述の実施形態では、描画処理部４４、１４４は、表示対象物６０を回転移動していたが、表示対象物６０の移動態様は、回転移動ではなく前後方向への直線移動でもよい。

表示対象物６０を前後方向へ直線移動させる場合において、運転者の視点関連部位に基づいて移動量を決定する場合には、その視点関連部位の車両前後方向位置の変化量に基づいて、表示対象物６０を仮想空間５０で前後に移動させる。視点関連部位の車両前後方向位置の変化量と、表示対象物６０の前後方向への移動量との対応は予め設定しておく。

表示対象物６０を前後方向へ直線移動させる場合において、車両２に生じる前後方向の加速度に基づいて移動量を決定する場合には、車両２に生じる前後方向の加速度に基づいて、表示対象物６０を仮想空間５０で前後に移動させる。車両２に生じる前後方向の加速度と、表示対象物６０の前後方向への移動量との対応は予め設定しておく。

＜変形例２＞
第１実施形態では、運転者の視点の位置に基づいて回転角度を決定していた。しかし、視点の位置に代えて、頭４の位置に基づいて回転角度を決定してもよい。頭４は視点とともに移動するからである。頭４の位置は視点関連部位の一例である。

＜変形例３＞
また、視点の位置に代えて、視線方向を用いて回転角度を決定してもよい。視線方向を検出するためには、前述したように、目の基準点および動点を検出している。よって、視線方向を用いて回転角度を決定する場合にも、視点の位置を検出していることになる。視線を用いる場合、視線の角度変化量に基づいて、表示対象物６０の回転角度を決定する。

＜変形例４＞
前述した実施形態では、表示対象物６０をＡグループとＢグループに分けていた。しかし、これに加えて、Ｃグループを設定してもよい。Ｃグループは、視点関連部位の位置の変化あるいは車両に生じる加速度が変化しても、全く移動させないグループである。

たとえば、ディスプレイ１０に表示する情報のうち、点灯するか消灯するかで運転者に情報を伝達する画像をＣグループとすることができる。具体的には、シートベルト警告灯などのインジケータをＣグループとすることができる。また、別の観点として、表示位置がディスプレイ１０の隅部あるいは周縁部にある画像をＣグループとすることができる。これらの位置は、もともと運転者にとって視認性のよい位置ではないので、移動させることによる視認性の低下が好ましくなく、また、移動させても、運転者に臨場感を与えにくい位置だからである。

＜変形例５＞
第１実施形態において、Ａグループの表示対象物６０に対して、運転者の視点の位置の変化角度θに乗じる係数を０としてもよい。つまり、第１実施形態において、視点関連部位の位置が変化しても、Ａグループは移動させなくてもよい。また、第２実施形態でも、車両に生じる加速度によらず、Ａグループの移動量を０としてもよい。

＜変形例６＞
車両用表示装置に表示する画像にスピードメータ文字盤６１、タコメータ文字盤６２などの計器類が含まれていなくてもよい。たとえば、車両用表示装置は、ナビゲーション装置として具体化されてもよい。

＜変形例７＞
車両２の左右方向の加速度としてヨー角加速度を検出してもよい。ヨー角加速度は、たとえば、ヨーレートセンサが検出するヨーレートを微分することで取得できる。

＜変形例８＞
前述の実施形態では、Ｂグループに属する表示対象物６０として道路６３を示していた。道路６３は、Ａグループに属する表示対象物６０と比較して奥行き形状、すなわち、前後方向の形状が長い。このように、奥行き形状が長い表示対象物６０は、回転中心Ｃ_Ｂを前方に設定することによって、特に臨場感あるいは運転感を運転者に与えることができる。奥行き形状が長い表示対象物６０は道路６３に限られない。たとえば、川を表示対象物６０としてもよい。

＜変形例９＞
第２実施形態において、Ａグループの回転角度、およびＢグループの回転角度のいずれか一方を第１実施形態と同じ方法で決定してもよい。

＜変形例１０＞
第１、第２実施形態では、Ａグループを回転移動させる際の回転中心Ｃ_Ａは、Ａグループの表示対象物６０であるスピードメータ文字盤６１およびタコメータ文字盤６２が配置されている平面であるメータ配置平面６７に設定されていた。しかし、回転中心Ｃ_Ａを、Ａグループの表示対象物６０よりも前方に配置してもよい。換言すれば、Ａグループの表示対象物６０を、回転中心Ｃ_Ａよりも遠方に配置してもよい。

図１５には、回転中心Ｃ_Ａが運転者と表示対象物６０の間にある例を図示している。図１５に示す例では、運転者の視点の変化角度θがθ６のとき、Ａグループの表示対象物６０を、Ｃ_Ａを回転中心として角度θ６回転させ、運転者の視点の変化角度θがθ７のとき、Ａグループの表示対象物６０を、Ｃ_Ａを回転中心として角度θ７回転させている。したがって、図１５に示す例では、運転者の頭４の位置が変化しても、表示対象物６０を運転者の顔に正対する。

Ａグループの表示対象物６０をこのように、角度θ６、θ７だけ回転させたとき、Ｂグループの表示対象物６０の回転移動量は、角度θ６、θ７に１よりも大きい係数を掛けた角度とする。なお、Ｂグループの回転中心Ｃ_Ｂも、Ａグループの回転中心Ｃ_Ａと同様、運転者とＢグループの表示対象物６０の間に配置することができる。

＜変形例１１＞
第１実施形態では、ＡグループおよびＢグループともに、視点関連部位の変化方向に移動させていた。しかし、Ｂグループを視点関連部位の変化方向とは反対方向に移動させてもよい。図１６には、表示対象物６０を運転者の視点の変化方向とは反対方向に移動させている例を示している。表示対象物６０はＣ_Ｂを回転中心として回転移動させており、図１６において表示対象物６０はＢグループに属するとする。

この変形例１１において、表示画像の移動量は、第１実施形態と同じ線分Ｇと、表示対象物６０から回転中心Ｃ_Ｂに向かう線分Ｈとの間の角度の変化量である。破線で示す移動前の状態では、線分Ｇと線分Ｈとの間の角度は０である。これに対して、実線で示す頭４が移動した後の状態では、線分Ｇと線分Ｈとの間の角度はθ７＋θ８である。したがって、角度の変化量もθ７＋θ８である。

この変形例１１において、Ａグループの表示対象物６０の回転移動量は、これまでの実施形態および変形例にて説明した計算方法で計算することができる。すなわち、この変形例１１において、Ａグループの表示対象物６０の回転移動量は、運転者の視点の変化角度であるθ７に１よりも小さい正の係数を乗じた回転移動量とすることができる。また、運転者の視点変化角度によらず、Ａグループの表示対象物６０を移動させないとすることもできる。いずれの場合にも、Ｂグループの表示画像の回転移動量はＡグループの表示画像の回転移動量よりも大きくなる。

＜変形例１２＞
変形例１１では、Ｂグループの表示対象物６０を視点関連部位の変化方向とは反対方向に回転移動させることを説明した。また、第２実施形態において、Ｂグループの表示対象物６０を、車両２の左右方向の加速度に応じて回転移動させることを説明した。そして、車両２の左右方向の加速度が生じると、その加速度により視点関連部位の位置が変化する。したがって、Ｂグループの表示対象物を車両２の左右方向の加速度とは反対方向に移動させてもよい。すでに説明した図１６は、Ｂグループの表示対象物６０を車両２の左右方向の加速度とは反対方向に移動させている例として見ることもできる。

この変形例１２でも、表示画像の移動量は、線分Ｇと線分Ｈとの間の角度の変化量である。この変形例１２において、Ａグループの表示対象物６０の回転移動量は、第２実施形態および変形例にて説明した計算方法で計算することができる。たとえば、この変形例１２において、Ａグループの表示対象物６０の回転移動量は、移動方向が車両２の左右方向の加速度の方向であって、車両２の左右方向の加速度から推定できる運転者の視点の変化角度以下の回転移動量とすることができる。また、車両２の左右方向の加速度によらず、Ａグループの表示対象物６０を移動させないとすることもできる。いずれの場合にも、Ｂグループの表示画像の回転移動量はＡグループの表示画像の回転移動量よりも大きくなる。

＜変形例１３＞
これまでに、表示対象物６０の移動態様として、回転移動と前後方向への直線移動を説明した。これ以外にも、表示対象物６０を移動態様として、回転移動に代えて左右方向のスライド移動を採用することもできる。図１５や図１６を見ると分かるように、運転者から見て回転中心Ｃが表示対象物６０よりも遠方または前方にある場合、表示対象物６０は運転者から見て左右方向に移動する。したがって、回転移動に代えて左右方向のスライド移動を採用することもできるのである。

＜変形例１４＞
表示画像をＡグループとＢグループとに分けつつ、視点関連部位の位置の変化量に応じてそれらの表示画像の表示位置を移動させることで、ディスプレイ１０を見る運転者に臨場感ある画像を提供できる。しかし、臨場感のある画像を好まない運転者が存在することも想定される。そこで、視点関連部位の位置の変化量に応じて表示画像を移動させる処理を実行するか、しないかを、ユーザが切り替え可能としてもよい。

また、Ａグループの移動量およびＢグループの移動量も、個々のユーザにより好みが異なることが想定される。そこで、視点関連部位の位置の変化量に対するＡグループの移動量およびＢグループの移動量を、グループ別に、あるいは、ＡグループとＢグループとをまとめて、ユーザが設定できるようになっていてもよい。

１：車両用表示装置 ２：車両 ３：ステアリング ４：頭 １０：ディスプレイ （表示部） ２０：画像データ記憶部 ３０：視線検出装置 ３１：カメラ ４０：演算装置 ４１：画像データ取得部 ４２：計測値取得部 ４３：運転者情報取得部 ４４：描画処理部 ５０：仮想空間 ６０：表示対象物 ６１：スピードメータ文字盤 ６２：タコメータ文字盤 ６３：道路 ６４：車 ６５：照明 ６６：カメラ ６７：メータ配置平面 ７０：加速度センサ １００：車両用表示装置 １４０：演算装置 １４４：描画処理部 １４５：車両加速度取得部

Claims (12)

1. 車両に設置された表示部（１０）と、
   運転者の視点または前記視点とともに移動する部位である視点関連部位の位置を取得する運転者情報取得部（４３）と、
   前記表示部に表示する表示画像を作成するための画像データを取得する画像データ取得部（４１）と、
   前記画像データに基づいて前記表示画像を作成し、前記表示画像を前記表示部に表示する描画処理部（４４）とを備え、
   前記画像データは、移動抑制画像データと移動促進画像データとに分けられており、
   前記描画処理部は、前記移動促進画像データから作成する前記表示画像の移動量を、前記視点関連部位の位置の変化量に基づいて決定し、かつ、前記移動抑制画像データから作成する前記表示画像の移動量よりも大きくし、かつ、
   前記描画処理部は、前記画像データが表す表示対象物を、前記車両の前後方向に平行な鉛直平面と前記鉛直平面に直交する平面との角度が変化する方向に回転移動させて前記表示画像を作成するようになっており、前記表示対象物の回転移動量を、前記視点関連部位から前記画像データの回転中心に向かう線分（Ｇ）の角度変化量に基づいて決定する車両用表示装置。
2. 車両に設置された表示部（１０）と、
   車両に生じる加速度を取得する車両加速度取得部（１４５）と、
   前記表示部に表示する表示画像を作成するための画像データを取得する画像データ取得部（４１）と、
   前記画像データに基づいて前記表示画像を作成し、前記表示画像を前記表示部に表示する描画処理部（１４４）とを備え、
   前記画像データは、移動抑制画像データと移動促進画像データとに分けられており、
   前記描画処理部は、前記移動促進画像データから作成する前記表示画像の移動量を、前記車両加速度取得部が取得した加速度に基づいて決定し、かつ、前記移動抑制画像データから作成する前記表示画像の移動量よりも大きくする車両用表示装置。
3. 前記描画処理部は、前記視点関連部位から前記画像データの回転中心へ向かう線分の角度変化量に１よりも小さく０以上である係数を乗じて前記移動抑制画像データの回転移動量を決定し、前記角度変化量に１よりも大きい係数を乗じて前記移動促進画像データの回転移動量を決定する請求項１に記載の車両用表示装置。
4. 前記描画処理部は、前記視点関連部位から前記画像データの回転中心へ向かう線分の角度変化量を前記移動抑制画像データの回転移動量とし、前記角度変化量に１よりも大きい係数を乗じて前記移動促進画像データの回転移動量を決定する請求項１に記載の車両用表示装置。
5. 前記描画処理部は、移動抑制画像データから作成する前記表示画像の移動量を、前記視点関連部位の位置の変化量によらず０とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
6. 前記移動量は、前記視点関連部位から前記画像データの回転中心に向かう線分（Ｇ）と前記画像データから前記回転中心に向かう線分（Ｈ）との間の角度の変化量であり、
   前記描画処理部は、前記移動促進画像データを前記視点関連部位の位置の変化方向とは反対方向に移動させる一方、前記移動抑制画像データは前記視点関連部位の位置の変化方向に移動させる、または、前記視点関連部位の位置が変化しても前記移動抑制画像データは移動させないことで、前記移動促進画像データから作成する前記表示画像の移動量を前記移動抑制画像データから作成する前記表示画像の移動量よりも大きくする、請求項１、３、４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
7. 前記車両加速度取得部は、前記車両の幅方向の加速度を取得し、
   前記描画処理部は、前記画像データが表す表示対象物を回転移動させて前記表示画像を作成するようになっており、前記表示対象物の回転移動量を、前記車両加速度取得部が検出する前記車両の幅方向の加速度に基づいて決定する請求項２に記載の車両用表示装置。
8. 前記描画処理部は、移動抑制画像データから作成する前記表示画像の移動量を、前記車両加速度取得部が取得した加速度によらず０とする請求項２または７に記載の車両用表示装置。
9. 前記移動量は、運転者の視点または前記視点とともに移動する部位である視点関連部位から前記画像データの回転中心に向かう線分（Ｇ）と前記画像データから前記回転中心に向かう線分（Ｈ）との間の角度の変化量であり、
   前記描画処理部は、前記移動促進画像データを、前記車両の幅方向の加速度とは反対方向に移動させる一方、前記移動抑制画像データは前記車両の幅方向の加速度の方向に移動させる、または、前記車両の加速度によらず前記移動抑制画像データは移動させないことで、前記移動促進画像データから作成する前記表示画像の移動量を前記移動抑制画像データから作成する前記表示画像の移動量よりも大きくする、請求項７に記載の車両用表示装置。
10. 前記描画処理部は、前記表示対象物を仮想空間に配置して、仮想視点から前記表示対象物を見た画像を前記表示画像として生成するものであり、前記移動抑制画像データが表す前記表示対象物の回転中心は、前記移動促進画像データが表す前記表示対象物の回転中心よりも、前記仮想視点側に設定されている請求項１、３、４、６、７、９のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
11. 前記描画処理部は、前記移動促進画像データが表す前記表示対象物は、奥行きが、前記移動抑制画像データが表す前記表示対象物よりも長くなっている請求項１０に記載の車両用表示装置。
12. 前記描画処理部は、前記移動抑制画像データから作成する前記表示画像を、前記移動促進画像データから作成する前記表示画像よりも常に手前に表示する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両用表示装置。

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