JP6748947B2 - 画像表示装置、移動体、画像表示方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置、移動体、画像表示方法及びプログラムに関するものである。

この種の画像表示装置としては、運転者を乗せて移動する車両、船舶、航空機、産業用ロボットなどの移動体の運転者に対して所定の運転者提供情報の内容を提供するための画像を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置等の画像表示装置が知られている。

特許文献１や特許文献２には、フロントガラス等（光透過部材）に画像光を投射し、フロントガラスを介して車両（移動体）の運転者が視認する前方風景に重ねて画像を表示させるＨＵＤ装置が開示されている。例えば、特許文献１に開示のＨＵＤ装置では、自車両の車速、自車両と前方車両との車間距離、自車両と後方車両との車間距離などの情報（運転者提供情報）が文字画像で表示される。このようなＨＵＤ装置によれば、フロントガラスを通して前方風景を眺めて自車両前方の状況を確認しながら運転している運転者が運転者提供情報の内容を示す画像を視認するときの視線移動量が小さくなる。よって、運転中の運転者が前方風景から視線を外して自車両前方の状況を確認できない事態を極力少なくでき、運転時の安全性を高めることができるとされている。

ところが、表示画像から運転者提供情報の内容を運転者が認識するまでに時間を要してしまうような表現方法で画像が表示されると、運転時の安全性を損なうおそれがある。

上述した課題を解決するために、本発明は、運転者から移動体の外部を目視可能な光透過部材を介して、当該運転者に提供する運転者提供情報を、前記運転者から見て所定の領域に目視可能に表示する表示手段と、前記所定の領域の前記運転者から見て下部に前記移動体の移動速度情報を表示させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記下部かつ前記運転者から見て前記移動速度情報と並ぶ位置に、制限速度情報を表示させるとともに、前記移動体が増速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも遠くに位置するように表示させる制御、及び、前記移動体が減速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも近くに位置するように表示させる制御のうちの少なくとも一方の制御を行う、画像表示装置である。

本発明によれば、運転者提供情報について、その内容を直感的に運転者に認識させることができるという優れた効果が奏される。

（ａ）〜（ｄ）は、実施形態における自動車用ＨＵＤ装置により表示される画像の表示エリアＡ内に表示される画像例を示す説明図である。 同自動車用ＨＵＤ装置を搭載した自動車の構成を模式的に表した模式図である。 同自動車用ＨＵＤ装置の内部構成を模式的に表した模式図である。 フロントガラス越しに運転者から見る自車両の前方風景に重ねて同自動車用ＨＵＤ装置により表示される虚像の一例を示す説明図である。 実施形態における画像表示システムの概略構成を示すブロック図である。 実施形態における物体認識装置のハードウェア構成を示す説明図である。 実施形態における画像表示システムの画像制御装置の主要なハードウェアを示すハードウェアブロック図である。 図４に示す画像例の変形例を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、自車両が走行している走行レーンを逸脱する場合の警告表示の画像例を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、自車両の側方や後方の近傍に他車両が存在することの警告表示の画像例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、自車両前方路面部分の左右傾斜を運転者に気付かせるための画像例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、自車両前方路面部分の前後傾斜を運転者に気付かせるための画像例を示す説明図である。 本実施形態における徐変表示制御の一例を示すフローチャートである。 自車両の車速に応じて車速文字画像の大きさが変化する画像例を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、自車両の増速、減速の情報を運転者に提供するための画像例を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、自車両の車速が制限速度を超えていることの警告表示の画像例を示す説明図である。 クルーズコントロールの車間距離設定画面の一例を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、クルーズコントロールの実行中における自車両の増速、減速を知らせるための画像例を示す説明図である。 前方車両との車間距離情報の提供に関わる表示制御のパターン例Ａと、自車両３０１の車線逸脱情報の提供に関わる表示制御のパターン例Ｂと、自車両前方路面部分の傾斜情報の提供に関わる表示制御のパターン例Ｃとを示す説明図である。 自車両の側方や後方近傍の他車両の情報提供に関わる表示制御のパターン例Ｄと、クルーズコントロールに関わる表示制御のパターン例Ｅとを示す説明図である。 自車両の燃費走行状態等の情報提供に関わる表示制御のパターン例を示す説明図である。 自車両が交叉点を右左折する際の表示制御のパターン例を示す説明図である。

以下、本発明を、画像表示装置を構成する自動車用ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置を含んだ画像表示システムに適用した一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態における自動車用ＨＵＤ装置を搭載した自動車の構成を模式的に表した模式図である。
図３は、本実施形態における自動車用ＨＵＤ装置の内部構成を模式的に表した模式図である。

本実施形態における自動車用ＨＵＤ装置２００は、例えば、移動体としての走行体である自車両３０１のダッシュボード内に設置される。ダッシュボード内の自動車用ＨＵＤ装置２００から発せられる画像光である投射光Ｌが光透過部材としてのフロントガラス３０２で反射され、運転者３００に向かう。これにより、運転者３００は、後述するナビゲーション画像を虚像として視認することができる。なお、フロントガラス３０２の内壁面に光透過部材としてのコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光Ｌによってユーザーに虚像を視認させるように構成してもよい。

自動車用ＨＵＤ装置２００は、赤色、緑色、青色のレーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂと、各レーザー光源に対して設けられるコリメータレンズ２０２，２０３，２０４と、２つのダイクロイックミラー２０５，２０６と、光量調整部２０７と、光走査手段としての光走査装置２０８と、自由曲面ミラー２０９と、光発散部材としてのマイクロレンズアレイ２１０と、光反射部材としての投射ミラー２１１とから構成されている。本実施形態における光源ユニット２２０は、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂ、コリメータレンズ２０２，２０３，２０４、ダイクロイックミラー２０５，２０６が、光学ハウジングによってユニット化されている。

本実施形態の自動車用ＨＵＤ装置２００は、マイクロレンズアレイ２１０上に結像される中間像を自車両３０１のフロントガラス３０２に投射することで、その中間像の拡大画像を運転者３００に虚像として視認させる。レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂから発せられる各色レーザー光は、それぞれ、コリメータレンズ２０２，２０３，２０４で略平行光とされ、２つのダイクロイックミラー２０５，２０６により合成される。合成されたレーザー光は、光量調整部２０７で光量が調整された後、光走査装置２０８のミラーによって二次元走査される。光走査装置２０８で二次元走査された走査光Ｌ’は、自由曲面ミラー２０９で反射されて歪みを補正された後、マイクロレンズアレイ２１０に集光され、中間像を描画する。

なお、本実施形態では、中間像の画素（中間像の一点）ごとの光束を個別に発散させて出射する光発散部材として、マイクロレンズアレイ２１０を用いているが、他の光発散部材を用いてもよい。また、中間像Ｇ’の形成方法としては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や蛍光表示管（ＶＦＤ）を利用した方式でもよい。ただし、大きな虚像Ｇを高い輝度で表示させるには、本実施形態のようにレーザー走査方式が好ましい。

光走査装置２０８には、公知のアクチュエータ駆動システムでミラーを主走査方向及び副走査方向に傾斜動作させ、ミラーに入射するレーザー光を二次元走査（ラスタスキャン）する。ミラーの駆動制御は、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの発光タイミングに同期して行われる。光走査装置２０８は、本実施形態の構成に限らず、例えば、互いに直交する２つの軸回りをそれぞれ揺動あるいは回動する２つのミラーからなるミラー系で構成してもよい。

図４は、フロントガラス３０２越しに運転者３００から見る自車両３０１の前方風景に重ねて表示される虚像Ｇの一例を示す説明図である。
本実施形態における自動車用ＨＵＤ装置２００において、虚像Ｇによって運転者へ提供する運転者提供情報は、運転者にとって有用な情報であればどのような情報であってもよい。本実施形態における運転者提供情報は、主に、運転時の安全性に関わる情報、自車両３０１が走行している道路の固有情報（道路名や制限速度など）、ルートナビゲーション情報、現在時刻等のその他の情報、に大別することができる。

本実施形態では、このようにして大別される情報は、それぞれ対応する表示エリアに表示されることになる。どのように情報を大別するかどうかは適宜設定されるものであり、また、大別した情報をどこの表示エリアに対応させるかも適宜設定される。

運転時の安全性に関わる情報としては、例えば、自車両３０１の車速情報、自車両３０１の加減速情報、自車両３０１と前方車両３５０との車間距離情報、自車両前方の路面傾斜情報、運転に関わる警告表示（注意喚起のための表示を含む。）などが挙げられる。運転時の安全性に関わる情報は、運転者３００に対して最も確実かつ迅速に認識させるべき重要な情報である。そのため、本実施形態では、自車両３０１の前方中央（水平方向中央）に重なる画像中央部に、運転時の安全性に関わる情報の内容を示す画像を表示させる。図４の例では、画像中心付近に位置する表示エリアＡに表示されるグリッド画像と、画像中央下部に位置する表示エリアＢに表示される文字画像が、運転時の安全性に関わる情報の内容を示す画像である。

自車両３０１が走行している道路の固有情報としては、例えば、その道路名、その道路の制限速度、その他当該道路に関わる情報として運転者にとって有用なものが挙げられる。図４の例では、画像左下部に位置する表示エリアＣに表示される標識マーク画像が、道路の固有情報の内容を示す画像である。

ルートナビゲーション情報は、主に、予め設定された目的地までの走行ルートを案内するための情報であり、公知の車両ナビゲーション装置によって運転者へ提供されるものである。図４の例では、画像左上部に位置する表示エリアＤに表示されるナビゲーション画像が、ルートナビゲーション情報の内容を示す画像である。

図４の例では、現在時刻等のその他の情報が表示されていないが、このような情報は、例えば、画像右側部分の表示エリアに表示される。

図５は、本実施形態における画像表示システムの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態においては、虚像Ｇによって運転者へ提供する運転者提供情報を取得する情報取得手段として、物体認識装置１００、車両ナビゲーション装置４００、センサ装置５００などが設けられている。本実施形態における画像表示装置は、自動車用ＨＵＤ装置２００と画像制御装置２５０とから構成される。本実施形態における情報取得手段は自車両３０１に搭載されているが、自車両３０１の外部に設置されている情報取得手段を用いて当該情報取得手段が取得した情報を通信手段を介して入力する構成であってもよい。

図６は、本実施形態における物体認識装置１００のハードウェア構成を示す説明図である。
本実施形態の物体認識装置１００は、自車両３０１の前方領域を撮像領域として撮像する撮像手段としてのステレオカメラ部１１０と、ステレオカメラ部１１０によって撮像した撮像画像データに基づいて撮像領域内に存在する所定の認識対象物を認識する画像処理を実行する画像処理手段としての情報処理部１２０とから構成されている。

ステレオカメラ部１１０は、左目用となる第１のカメラ部１１０Ａと、右目用となる第２のカメラ部１１０Ｂとの、２台のカメラ部が平行に組みつけられて構成されている。各カメラ部１１０Ａ，１１０Ｂは、それぞれレンズ１１５、画像センサ１１６、センサコントローラ１１７を備えている。画像センサ１１６は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）で構成されるイメージセンサを用いることができる。センサコントローラ１１７は、画像センサ１１６の露光制御、画像読み出し制御、外部回路との通信および画像データの送信制御等を行う。ステレオカメラ部１１０は、自車両３０１のフロントガラス３０２のルームミラー（図示せず）付近に設置される。

情報処理部１２０は、データバスライン１２１、シリアルバスライン１２２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２３、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１２４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２５、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２６、シリアルＩＦ（Interface）１２７、およびデータＩＦ１２８を有している。

ステレオカメラ部１１０は、データバスライン１２１およびシリアルバスライン１２２を介して情報処理部１２０と接続されている。ＣＰＵ１２３は、ステレオカメラ部１１０の各センサコントローラ１１７の制御、情報処理部１２０全体の動作、画像処理等を実行制御する。各カメラ部１１０Ａ，１１０Ｂの画像センサ１１６で撮像された撮像画像の輝度画像データは、データバスライン１２１を介して情報処理部１２０のＲＡＭ１２６に書き込まれる。ＣＰＵ１２３またはＦＰＧＡ１２４からのセンサ露光値の変更制御データ、画像読み出しパラメータの変更制御データ、および各種設定データ等は、シリアルバスライン１２２を介して送受信される。

ＦＰＧＡ１２４は、ＲＡＭ１２６に保存された画像データに対してリアルタイム性が要求される処理、例えばガンマ補正、ゆがみ補正（左右画像の平行化）、ブロックマッチングによる視差演算を行って、視差画像を生成し、ＲＡＭ１８に再度書き込む。ＲＯＭ１２５には、車両や歩行者等の立体物、あるいは、路面上の白線等の車線境界線や路面側部に存在する縁石や中央分離帯などの所定の認識対象物を認識するための認識プログラムが記憶されている。認識プログラムは、画像処理プログラムの一例である。

ＣＰＵ１２３は、データＩＦ１２８を介して、例えば自車両３０１のＣＡＮ（Controller Area Network）情報（車速、加速度、舵角、ヨーレート等）を、センサ装置５００から取得する。そして、ＣＰＵ１２３は、ＲＯＭ１２５に記憶されている認識プログラムに従って、ＲＡＭ１２６に記憶されている輝度画像および視差画像を用いて画像処理を実行し、例えば前方車両や車線境界線等の認識対象物の認識を行う。

認識対象物の認識結果データは、シリアルＩＦ１２７を介して、例えば、画像制御装置２５０、図示しない車両走行制御ユニット等の外部機器へ供給される。車両走行制御ユニットは、認識対象物の認識結果データを用いて、自車両３０１のブレーキ制御、速度制御、ステアリング制御などを行い、例えば、予め設定された車間距離を維持するように自車両３０１を前方車両に自動追尾させるクルーズコントロールや、前方の障害物との衝突を回避、軽減するための自動ブレーキ制御などを実現する。

本実施形態における車両ナビゲーション装置４００は、自動車等に搭載される公知の車両ナビゲーション装置を広く利用することができる。車両ナビゲーション装置４００からは、虚像Ｇに表示させるナビゲーション画像を生成するために必要な情報が出力され、この情報は画像制御装置２５０に入力される。例えば、図４に示した例のナビゲーション画像は、自車両３０１が走行している道路の車線（走行レーン）数、次に進路変更（右折、左折、分岐等）すべき地点までの距離、次に進路変更する方向などの情報を示す画像が含まれている。そのため、これらの情報が車両ナビゲーション装置４００から画像制御装置２５０に入力され、画像制御装置２５０の制御の下、自動車用ＨＵＤ装置２００によって当該ナビゲーション画像が虚像Ｇの一部として表示される。

また、図４に示した画像例では、画像左下部に位置する表示エリアＣに表示される標識マーク画像が含まれる。この標識マーク画像を表示するための道路固有情報（道路名、制限速度等）は、車両ナビゲーション装置４００から画像制御装置２５０に入力される。画像制御装置２５０は、当該道路固有情報に対応する標識マーク画像を自動車用ＨＵＤ装置２００によって虚像Ｇの一部として表示させる。

本実施形態におけるセンサ装置５００は、自車両３０１の挙動、自車両３０１の状態、自車両３０１の周囲の状況などを示す各種情報を検出するための１又は２以上のセンサで構成されている。センサ装置５００からは、虚像Ｇに表示させる画像を生成するために必要なセンシング情報が出力され、このセンシング情報は画像制御装置２５０に入力される。例えば、図４に示した画像例には、自車両３０１の車速を示す文字画像（図４では「８３ｋｍ／ｈ」という文字画像）を表示エリアＢに表示させるので、自車両３０１のＣＡＮ情報に含まれる車速情報がセンサ装置５００から画像制御装置２５０に入力され、画像制御装置２５０の制御の下、自動車用ＨＵＤ装置２００によって当該車速を示す文字画像が虚像Ｇの一部として表示される。

センサ装置５００は、自車両３０１の車速を検出するセンサ以外にも、例えば、自車両３０１の周囲（前方、側方、後方）に存在する他車両、歩行者、建造物（ガードレールや電柱等）との距離を検出するレーザーレーダー装置、自車両の外部環境情報（外気温、明るさ、天候等）を検出するためのセンサ、運転者３００の運転動作（ブレーキ走査、アクセル開閉度等）を検出するためのセンサ、自車両３０１の燃料タンク内の燃料残量を検出するためのセンサ、エンジンやバッテリー等の各種車載機器の状態を検出するセンサなどが挙げられる。このような情報をセンサ装置５００で検出して画像制御装置２５０へ送ることで、それらの情報を虚像Ｇの一部として自動車用ＨＵＤ装置２００により表示して運転者３００へ提供することができる。

図７は、画像制御装置２５０の主要なハードウェアを示すハードウェアブロック図である。
画像制御装置２５０は、ＣＰＵ２５１、ＲＡＭ２５２、ＲＯＭ２５３、入力用データＩＦ２５４、および出力用データＩＦ２５５が、データバスラインによって互いに接続されている。入力用データＩＦ２５４には、物体認識装置１００から出力される各種認識結果データ、センサ装置５００から出力されるセンシング情報、車両ナビゲーション装置４００から出力される各種情報などが入力される。出力用データＩＦ２５５からは、自動車用ＨＵＤ装置２００の制御信号等が出力される。ＣＰＵ２５１は、ＲＯＭ２５３等に記憶されている画像表示制御プログラムなどの各種コンピュータプログラムを実行して、画像制御装置２５０に後述する各種制御や各種処理を行わせる。

次に、表示エリアＡに表示されるグリッド画像について説明する。
本実施形態において、表示エリアＡに表示されるグリッド画像は、図４に示したように、表示エリアＡ内における非画像部（自車両３０１の前方風景を運転者３００が視認できる部分）を区分する複数の区分線画像を含む。本実施形態における区分線画像は、表示エリアＡの水平方向ほぼ全域にわたって延びる略水平方向に長尺な線分画像（以下「横線画像」という。）であり、図４に示す画像例では５本の横線画像５０１が表示されている。なお、図８に示す下３本の横線画像のように、少なくとも１本の横線画像５０１についてその一部分を欠落させた断続的な線分画像であってもよい。

また、本実施形態においては、表示エリアＡ内における水平方向両側部に、下方から上方に向かって表示エリアＡの水平方向中央側へ近づく側部線画像が表示されている。この側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂは、図４に示すように、自車両３０１が平坦で直線の走行レーンを走行するときに、その走行レーンの両側に描かれた路面上の白線等の車線境界線３５１Ａ，３５１Ｂの近傍に表示されるような表示位置に表示される。

側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂが表示される表示エリアＡの位置は、固定であってもよいし、変動させるようにしてもよい。例えば、走行レーンがカーブに差し掛かる状況だと、運転者から見ると車線境界線３５１Ａ，３５１Ｂは左右対称には視認されず、また、運転者から見える走行レーンの位置も水平方向へシフトする。このように状況に応じて変化する車線境界線３５１Ａ，３５１Ｂの見え方や位置の違いを前記物体認識装置１００によって認識し、その認識結果に応じて表示エリアＡの位置を変更することで、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂが常に車線境界線３５１Ａ，３５１Ｂに沿うように表示されるように画像表示制御を行ってもよい。

ここで、本実施形態においては、前記物体認識装置１００や前記センサ装置５００によって前方車両３５０との車間距離を認識する。そして、画像制御装置２５０は、その認識結果データ（前方間隔情報）を特定の運転者提供情報として受け取り、この認識結果データに基づいて前記表示エリアＡ内に表示される横線画像５０１の線密度を変える画像表示制御（画像密度変更制御）を実行する。本実施形態では、この線密度変化により、これを視認する運転者に対し、前方車両３５０との車間距離がどの程度狭まっているのかを知らせる。

図１（ａ）〜（ｄ）は、前方車両３５０との車間距離に応じて異なる表示エリアＡ内の画像例を示す説明図である。
前方車両３５０が認識されない場合、画像制御装置２５０は、図１（ａ）に示すように、表示エリアＡ内に横線画像５０１を低い線密度で表示させる。具体的には、表示エリアＡ内に３本の横線画像５０１を表示させる。

また、前方車両３５０が認識され、その前方車両３５０との車間距離が所定の安全距離以上である場合、画像制御装置２５０は、図１（ｂ）に示すように、表示エリアＡ内に横線画像５０１を中程度の線密度で表示させる。具体的には、表示エリアＡ内に５本の横線画像５０１を表示させる。

また、前方車両３５０が認識され、その前方車両３５０との車間距離が前記所定の安全距離未満ではあるが、所定の要ブレーキ距離よりは遠い場合、画像制御装置２５０は、図１（ｃ）に示すように、表示エリアＡ内に横線画像５０１を高い線密度で表示させる。具体的には、表示エリアＡ内に８本の横線画像５０１を表示させる。

なお、上述した所定の安全距離や所定の要ブレーキ距離は、予め決められた固定距離であってもよいが、自車両３０１の車速等に応じて変動する距離であってもよい。

運転者３００は、フロントガラス３０２を通じて前方車両３５０を直接視認しているので、前方車両３５０との車間距離が狭くなれば、これを認識することは可能である。しかしながら、自車両前方の視界が悪い状況下（悪天候時など）や運転者３００の注意不足などにより、前方車両３５０との車間距離が狭くなっていることを認識できなかったり、その認識が遅れたりすることがあり得る。

前方車両３５０との車間距離が狭くなったことを運転者３００に気付かせる表現方法としては、例えば、車間距離を文字画像（車間距離の数値を文字で表示した画像）で知らせる表現方法が考えられる。しかしながら、この表現方法の場合、文字画像を視認した運転者３００は、車間距離が狭くなったことを気付くまでに、文字画像が表現している文字からその意味内容を理解し、その上で、理解した意味内容から前方車両３５０との車間距離が狭くなったのかどうかを判断し、その判断の結果、車間距離が狭くなったことを認識するという思考過程を経ることになる。文字画像を利用した表現方法は、詳細な情報あるいは多くの情報を知らせることには有利であるが、車間距離が狭くなったというような僅かな情報を迅速に気付かせるような用途には不利である。

また、前方車両３５０との車間距離が狭くなったことを運転者３００に気付かせる表現方法としては、例えば、車間距離ごとに絵柄あるいはマークが異なる予め決められた画像（マーク画像）を車間距離に応じて切り換える表現方法が考えられる。しかしながら、この表現方法の場合も、マーク画像を視認した運転者３００は、車間距離が狭くなったことを気付くまでに、そのマーク画像が意味している内容を理解した上で、理解した意味内容から前方車両３５０との車間距離が狭くなったのかどうかを判断し、その判断の結果、車間距離が狭くなったことを認識するという思考過程を経ることになる。よって、この表現方法も、車間距離が狭くなったというような僅かな情報を迅速に気付かせるような用途には不向きである。

これに対し、本実施形態では、前方車両３５０との車間距離が狭くなるほど、表示エリアＡ内に表示される横線画像５０１の本数が増加し、横線画像５０１の間隔が狭くなり、表示エリアＡ内における横線画像５０１の密度が高まるという表現方法を採用している。このような密度の高まりは、「詰まってきた感覚」を運転者３００に直接的に感じ取らせることができる。したがって、横線画像５０１の密度が高まるという表現方法であれば、前方車両３５０との車間距離が狭くなったことを運転者３００に直接的に感じ取らせ、迅速に気付かせることができる。

しかも、本実施形態においては、横線画像５０１が表示される表示エリアＡは、自車両３０１を進行させるべき前方領域（自車両が走行している走行レーンの自車両前方領域）にほぼ重なるように配置される。運転者３００は、おおよそ常に自車両３０１を進行させるべき前方領域を見ながら運転するため、本実施形態では、運転者に対してほぼ常に表示エリアＡ内の画像を視認させることが可能である。したがって、表示エリアＡ内の横線画像５０１の密度変化を運転者に視認させて、前方車両３５０との車間距離が狭くなったことをより安定して運転者に気付かせることが可能である。

本実施形態では、表示エリアＡ内に表示される横線画像５０１の線密度（数密度）を高める例であるが、「詰まってきた感覚」を運転者３００に直接的に感じ取らせることができるような密度変化であれば、表示エリアＡ内に位置する画像部の面密度を変化させる場合でも、同様の効果を発揮することが可能である。例えば、横線画像５０１ではなく、斜め線、波線、曲線などの線画像を用い、その本数を増やして線密度（数密度）を高めるような画像密度変更制御であってもよい。また、例えば、渦巻き状の線画像を用い、その巻き数を増やすような画像密度変更制御であってもよい。また、線画像ではなく、小型の円画像や矩形画像を用い、その個数を増やして数密度を高めたりその画像の大きさを変更して面密度を高めたりするような画像密度変更制御であってもよい。また、表示エリアＡ内に位置する画像部の画素を変更するなどの画像密度変更制御であってもよい。

本実施形態では、表示エリアＡ内に位置する画像部の密度を変える画像密度変更制御により、前方車両３５０との車間距離の情報を運転者３００に提供する例であるが、画像の密度変化から直接的に感じ取ることが可能な感覚に関連する情報であれば、その他の情報を提供する場合にも、同様に適用可能である。

また、本実施形態では、前方車両３５０が認識された場合、画像制御装置２５０は、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、前方車両が存在することの報知画像として、前方車両警告画像５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃが表示エリアＡの上部近傍に表示される。これにより、運転者３００に対し、前方車両３５０が存在することに気付きやすくすることができる。特に、表示エリアＡは、自車両３０１を進行させるべき前方領域（自車両が走行している走行レーンの自車両前方領域）にほぼ重なるように配置されるため、運転者に対してほぼ常に表示エリアＡやその近傍の画像を視認させることが可能である。したがって、この表示エリアＡの近傍に表示される前方車両警告画像５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃは、運転者に視認されやすく、前方車両３５０との車間距離が狭くなったことをより安定して運転者に気付かせることが可能である。

特に、本実施形態では、最も運転者３００に注意を喚起させる必要がある図１（ｄ）の状況、すなわち、前方車両３５０との車間距離が前記所定の要ブレーキ距離以下になった場合、画像制御装置２５０は、図１（ｄ）に示すように、ブレーキ操作が必要であることを運転者に報知させるための報知画像として、「！」マークを含む警告画像５０４を表示エリアＡ内に表示させる。このとき、警告画像５０４は、表示エリアＡ内の横線画像５０１に重ねて表示されるが、横線画像５０１の少なくとも一部が視認可能な状態で表示される。この警告画像５０４も、自車両３０１を進行させるべき前方領域（自車両が走行している走行レーンの自車両前方領域）にほぼ重なるように配置される表示エリアＡ内に配置されることから、運転者に視認されやすく、前方車両３５０との車間距離が狭くなったことをより安定して運転者に気付かせることが可能である。

また、本実施形態においては、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、自車両３０１が走行している走行レーン（走行区域）を逸脱する場合、これを運転者３００に気付かせるための警告表示を行う。具体的には、本実施形態の画像制御装置２５０は、前記物体認識装置１００や前記センサ装置５００によって認識した車線境界線の自車両に対する相対位置を示す認識結果データ（走行区域逸脱情報）に基づき、自車両３０１が走行している走行レーン（走行区域）を逸脱したと判断したら、表示エリアＡに表示されている側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの視覚的特徴を変化させる視覚的特徴変化制御を実行する。

この視覚的特徴変化制御は、例えば、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの大きさ、動き、色、輝度、透明度などの視覚的特徴を変化させて、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの変化を運転者に気付かることが可能なものであれば、どのようなものでもよい。本実施形態において、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの色は、自車両３０１が走行している走行レーン（走行区域）を逸脱していない通常時では白色であるところ、車線逸脱時には、赤色の点滅表示へと変化させる。

本実施形態では、自車両３０１が走行レーンの左側へ逸脱する場合には、図９（ａ）に示すように、左側の側部線画像５０２Ｂだけを赤色の点滅表示に変化させ、自車両３０１が走行レーンの右へ逸脱する場合には、図９（ｂ）に示すように、右側の側部線画像５０２Ａだけを赤色の点滅表示に変化させる。これにより、運転者に逸脱方向も気付かせることができる。このとき、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、逸脱側とは反対側の側部線画像については非表示にしてもよい。

また、本実施形態においては、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、自車両３０１の側方や後方の近傍に他車両が存在する場合、これを運転者３００に気付かせるための警告表示を行う。具体的には、本実施形態の画像制御装置２５０は、前記センサ装置５００によって認識した自車両３０１の側方や後方の近傍に位置する他車両の自車両３０１に対する相対位置を示す認識結果データを受け取る。そして、この認識結果データに基づき、表示エリアＡに表示されている側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの視覚的特徴を変化させる視覚的特徴変化制御を実行するとともに、報知画像としての後方注意画像５０５Ａ，５０５Ｂを表示エリアＡの近傍に表示させる制御を実行する。

この視覚的特徴変化制御も、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの変化を運転者に気付かることが可能なものであれば、どのようなものでもよい。本実施形態において、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの大きさを大きくする（線の太さを太くする）ようにして、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの視覚的特徴を変化させている。

本実施形態では、自車両３０１の左側近傍又は左後方近傍に他車両が存在する場合には、図１０（ａ）に示すように、左側の側部線画像５０２Ｂだけ太くするとともに、表示エリアＡの左側にだけ後方注意画像５０５Ｂを表示させる。同様に、自車両３０１の右側近傍又は右後方近傍に他車両が存在する場合には、図１０（ｂ）に示すように、右側の側部線画像５０２Ａだけ太くするとともに、表示エリアＡの右側にだけ後方注意画像５０５Ａを表示させる。

また、本実施形態においては、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、自車両３０１の前方路面部分における左右方向の傾斜を運転者３００に気付かせるため、画像制御装置２５０は、前記物体認識装置１００や前記センサ装置５００によって認識した自車両３０１の前方路面部分の路面傾斜情報である認識結果データに基づき、表示エリアＡに表示されている側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの傾斜角度を変化させる傾斜角度変化制御を実行する。なお、本実施形態では、表示エリアＡに表示されている横線画像５０１の傾斜角度や、表示エリアＡの上部近傍に表示されている前方車両警告画像５０３の傾きも、合わせて変化させている。

具体的な傾斜角度変化制御は、例えば、自車両３０１の前方路面部分が右側から左側に向けて下方へ傾斜している場合には、図１１（ａ）に示すように、左側の側部線画像５０２Ｂの鉛直方向に対する傾斜角度を大きくする（水平に近付ける）とともに下方へシフトさせ、これに合わせて、横線画像５０１を右側から左側に向けて下方へ傾斜させ、かつ前方車両警告画像５０３を反時計回りに回転させて傾かせる。同様に、自車両３０１の前方路面部分が左側から右側に向けて下方へ傾斜している場合には、図１１（ｃ）に示すように、右側の側部線画像５０２Ａの鉛直方向に対する傾斜角度を大きくする（水平に近付ける）とともに下方へシフトさせ、これに合わせて、横線画像５０１を左側から右側に向けて下方へ傾斜させ、かつ前方車両警告画像５０３を時計回りに回転させて傾かせる。

このような傾斜角度変化制御により、自車両３０１の前方路面部分の左右傾斜がどのようになっているのかを運転者に視覚的に伝達することができ、前方路面部分の左右傾斜を運転者へより明確に認識させることが可能となる。このとき、前方路面部分の傾斜が大きいほど、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの傾斜角度を大きくするようにしてもよい。これにより、前方路面部分の傾斜度合いを運転者に視覚的に伝達することができ、傾斜度合いを運転者へより明確に認識させることが可能となる。側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの傾斜角度を変更する際、画像が徐々に変化するように徐変表示制御を行ってもよい。

また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、自車両３０１の前方路面部分における前後方向の傾斜を運転者３００に気付かせるため、画像制御装置２５０は、前記物体認識装置１００や前記センサ装置５００によって認識した自車両３０１の前方路面部分の路面傾斜情報である認識結果データに基づき、表示エリアＡに表示されている側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの傾斜角度を変化させる傾斜角度変化制御を実行してもよい。具体的には、例えば、自車両３０１の前方路面部分が進行方向に向けて下り傾斜である場合には、図１２（ａ）に示すように、両方の側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの鉛直方向に対する傾斜角度を大きくする（水平に近付ける）とともに下方へシフトさせる。同様に、自車両３０１の前方路面部分が進行方向に向けて上り傾斜である場合には、図１２（ｃ）に示すように、両方の側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの鉛直方向に対する傾斜角度を小さくするとともに上方へシフトさせる。

このような傾斜角度変化制御により、自車両３０１の前方路面部分が下り傾斜なのか上り傾斜なのかを運転者に視覚的に伝達することができ、前方路面部分の下り傾斜、上り傾斜を運転者へより明確に認識させることが可能となる。このとき、前方路面部分の傾斜度合いに応じて、側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの傾斜角度を異ならせてもよい。これにより、前方路面部分の傾斜度合いを運転者に視覚的に伝達することができ、傾斜度合いを運転者へより明確に認識させることが可能となる。側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂの傾斜角度を変更する際、画像が徐々に変化するように徐変表示制御を行ってもよい。

また、本実施形態の前方車両警告画像５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃは、前方車両３５０との車間距離に応じて画像の視認性（運転者による画像の見えやすさ）が変化するように画像制御される。具体的には、前方車両３５０との車間距離が遠いほど視認性が低くなるように画像透明度を高くし、前方車両３５０との車間距離が近いほど視認性が高くなるように画像透明度を低くするように画像制御される。本実施形態の画像制御装置２５０は、前記物体認識装置１００や前記センサ装置５００によって認識した前方車両３５０との車間距離の認識結果データ（前方間隔情報）に基づいて、前方車両警告画像５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃの画像透明度を変化させる画像表示制御を実行する。これにより、表示エリアＡ内の横線画像５０１の密度変化とともに、前方車両警告画像５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃの透明度変化を運転者３００に視認させることができ、運転者３００は、前方車両３５０との車間距離が狭まったことに更に気付きやすくなる。

しかも、本実施形態においては、前方車両との車間距離に応じて前方車両警告画像５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃの視認性（画像透明度）を変化させる際、その変化前の画像から変化後の画像に向けて画像が徐々に変化する視覚的効果を与えるように徐変表示制御（画像変更制御）を行う。すなわち、図１（ｂ）に示す前方車両警告画像５０３ａの透明度から図１（ｃ）に示す前方車両警告画像５０３ｂの透明度へ変化させる際、その透明度を多段的に変化させる。図１（ｃ）に示す前方車両警告画像５０３ｂの透明度から、これよりも透明度が更に低い図１（ｄ）に示す前方車両警告画像５０３ｃの透明度へ変化させる際も同様である。また、透明度を高めるように前方車両警告画像を変化させる場合も同様である。

図１３は、本実施形態における徐変表示制御の一例を示すフローチャートである。
なお、図１３に示す例は、前方車両警告画像５０３の徐変表示制御の一例であるが、他の画像についての徐変表示制御についても同様の処理の流れで実行することができる。

前記物体認識装置１００や前記センサ装置５００から前方車両３５０との車間距離に関する情報（前方間隔情報）が画像制御装置２５０に入力されると（Ｓ１）、前方車両警告画像５０３の画像透明度を決定する処理を実行する（Ｓ２）。この透明度決定処理では、前方車両３５０が認識されない旨の情報が入力された場合には、画像透明度を１００％に決定する。また、前方車両３５０との車間距離が所定の安全距離以上である旨の情報が入力された場合には、画像透明度を例えば７０％に決定する。また、前方車両３５０との車間距離が前記所定の安全距離未満ではあるが、所定の要ブレーキ距離よりは遠い旨の情報が入力された場合には、画像透明度を例えば３０％に決定する。また、前方車両３５０との車間距離が前記所定の要ブレーキ距離以下である旨の情報が入力された場合には、画像透明度を例えば０％に決定する。

そして、画像制御装置２５０は、透明度決定処理が決定した透明度が、現在表示されている前方車両警告画像の透明度から変更があったか否かを判断する（Ｓ３）。この判断において変更なしと判断すれば、徐変表示制御を終了する。一方、この判断において変更ありと判断した場合には、透明度を変更前から変更後まで変化させる時間（徐変表示時間）や徐変段数などの徐変表示表現の設定を行う（Ｓ４）。その後、画像制御装置２５０は、前方車両警告画像５０３が、設定した徐変表示時間や徐変段数に従って、変更前の透明度から変更後の透明度まで変化するように、自動車用ＨＵＤ装置２００を制御する（Ｓ５）。

このような徐変表示制御を実行することで、例えば、前方車両警告画像５０３の透明度を７０％から３０％に変更する際、設定した徐変表示時間内で、図１（ｂ）に示す前方車両警告画像５０３ａから図１（ｃ）に示す前方車両警告画像５０３ｂへと、設定された徐変段数で透明度が変化するような表現がなされる。

変化前の画像から変化後の画像へ変化させる間に画像を徐々に変化させる際の段数（徐変段数）は、運転者３００に対して画像が連続的に（シームレスに）変化しているという視覚的効果を与えられる範囲で適宜設定される。変化前の画像から変化後の画像へ変化させるのに要する時間が所定の条件に応じて変更される場合には、その時間に応じて徐変段数を変更するようにしてもよい。

図１（ｂ）に示す前方車両警告画像５０３ａの透明度から、これよりも透明度が低い図１（ｃ）に示す前方車両警告画像５０３ｂの透明度へ、瞬時で（一段で）表示変化する場合、運転者は、その表示変化に注意が向き過ぎて他の注意が疎かになったり、そのような表示変化を繰り返し視認することでストレスを感じたりするおそれがある。これに対し、本実施形態のような徐変表示制御を行う場合、画像が徐々に変化することから、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくくなる。

本実施形態では、前方車両警告画像５０３ａ〜５０３ｃに対し、画像の透明度が徐々に変化する徐変表示制御を実行しているが、画像の輝度を徐々に変化させたり、画像全体の大きさを徐々に変化させたりして画像の視認性を徐々に変化させる徐変表示制御であっても、同様の効果を得ることができる。また、前方車両警告画像５０３ａ〜５０３ｃに対し、画像の色彩を徐々に変化させる徐変表示制御を行ってもよい。なお、以下に説明する徐変表示制御についても、変化前の画像と変化後の画像との間の違い（画像の透明度、画像の輝度、画像全体の大きさ、画像の色彩、その他画像パラメータ等の違い）を徐々に変化させる別の徐変表示制御へ置き換えることが可能である。

また、徐変表示制御は、前方車両警告画像５０３の表示変化に限らず、自動車用ＨＵＤ装置２００によって表示される様々な種類の画像の表示変化に採用することができる。例えば、本実施形態では、図４に示すように、表示エリアＣには、道路固有情報（道路名、制限速度等）を示す標識マーク画像が表示されるが、標識マーク画像の表示を別の標識マーク画像に変更する際に徐変表示制御を実行して、変更前の標識マーク画像から変更後の標識マーク画像に向けて画像が徐々に変化する視覚的効果を与えるようにしてもよい。具体的には、例えば、変更前の標識マーク画像と変更後の標識マーク画像とを同位置に配置した上で、変更前の標識マーク画像の透明度を徐々に上げつつ（視認性を徐々に下げつつ）、変更後の標識マーク画像の透明度を徐々に下げる（視認性を徐々に上げる）ようにすれば、変更前の標識マーク画像から変更後の標識マーク画像に向けて画像が徐々に変化するような視覚的効果を与えることができる。そのほか、画像が徐々に変化するような視覚的効果を与えるトランジションパターンを採用することができる。

また、例えば、本実施形態では、図４に示すように、表示エリアＢには、自車両３０１の車速を示す文字画像が表示されるが、その文字画像を変更する際に徐変表示制御を実行してもよい。具体的には、例えば、図１４に示すように、車速を示す文字画像を変更する際、車速が速いほど文字画像全体の大きさが徐々に小さくなり、車速が遅いほど文字画像全体の大きさが徐々に大きくなるように徐変表示制御することが挙げられる。

また、例えば、自車両３０１の増速、減速の情報（運転者提供情報）を運転者３００に提供するため、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、車速を示す文字画像の一部分の遠近感が変わるような画像表示制御を行ってもよい。具体的には、例えば、画像制御装置２５０は、前記センサ装置５００から自車両３０１が増速中であることを示す情報を受け取ったら、図１５（ａ）に示すように、その情報に基づいて表示エリアＢに表示されている車速文字画像の上部が下部よりも遠くに位置するような画像へ変更する制御を実行する。すなわち、当該車速文字画像が自車両進行方向前方側へ倒れるような画像に変更する。逆に、画像制御装置２５０は、前記センサ装置５００から自車両３０１が減速中であることを示す情報を受け取ったら、図１５（ｂ）に示すように、その情報に基づいて表示エリアＢに表示されている車速文字画像の下部が上部よりも遠くに位置するような画像へ変更する制御を実行する。すなわち、当該車速文字画像が自車両進行方向後方側へ倒れるような画像に変更する。

このとき、増速中又は減速中の加速度が大きいほど、当該車速文字画像の上部と下部の遠近感の違いを大きくするようにしてもよい。これにより、増速の度合い又は減速の度合いを運転者に視覚的に伝達することができ、増速の度合い又は減速の度合いを運転者へより明確に認識させることが可能となる。当該車速文字画像の上部と下部の遠近感が変わるように画像を変更する際、画像が徐々に変化するように徐変表示制御を行ってもよい。

また、本実施形態では、表示エリアＡ内における横線画像５０１の密度を変える画像密度変更制御を実施するが、この密度変化にも徐変表示制御を用いることができる。具体的には、例えば、横線画像５０１の密度を高める場合、表示されている各横線画像５０１の間隔が狭まるように横線画像を徐々に上方へ移動させつつ、表示エリアＡの下方から追加の横線画像が現れるような徐変表示制御が挙げられる。

また、本実施形態では、表示エリアＡ内に表示される横線画像５０１や側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂは、自車両３０１が進行している走行レーン（走行区域）を他の走行レーンへ変更している期間には、その少なくとも一部が表示されないように又はその少なくとも一部の視認性が落ちるように画像表示制御される。具体的には、本実施形態の画像制御装置２５０は、前記物体認識装置１００や前記センサ装置５００によって認識した車線境界線の自車両に対する相対位置を示す認識結果データ（走行区域変更情報）や、前記センサ装置５００によって認識した運転者の方向指示操作の検知情報（走行区域変更情報）に基づき、自車両３０１が進行している走行レーンを右側の走行レーンへ車線変更する場合には、これらの走行レーンの間に存在する車線境界線を自車両が跨いでる期間、表示エリアＡ内の画像透明度を上げるように画像表示制御する。また、自車両３０１が走行している道路上の走行レーン（走行区域）からその道路に交叉している別の道路の走行レーンへ変更している期間、要するに、自車両３０１が交叉点を右折又は左折している期間も、表示エリアＡ内の画像透明度を上げるように画像表示制御する。

本実施形態において、表示エリアＡ内の画像５０１，５０２Ａ，５０２Ｂは、上述したとおり、自車両３０１が走行レーンに沿って走行しているときは、自車両３０１を進行させるべき前方領域（自車両が走行している走行レーンの自車両前方領域）にほぼ重なるように配置される。そのため、運転者３００は、この表示エリアＡ内の画像に追従するように運転操作を行う意識が芽生えやすいので、車線変更時や交叉点の右左折時のように走行レーンから外れる運転期間に表示エリアＡ内の画像が表示されていたり視認性が高かったりすると、運転操作を誤るおそれがあり得る。本実施形態のように、自車両３０１が進行している走行レーン（走行区域）を他の走行レーンへ変更している期間に、表示エリアＡ内の画像の少なくとも一部が表示されないように又はその少なくとも一部の視認性が落ちるように画像表示制御することで、このような運転操作の誤りが発生するおそれを回避できる。

画像の視認性を落とす表現方法としては、画像の輝度を下げる、画像透明度を上げる、画素数を下げるなどの方法が上げられる。

また、本実施形態では、自車両３０１が走行している道路の制限速度を自車両３０１の車速が超えたことを知らせるため、表示エリアＣに表示されている標識マーク画像を変更する画像表示制御を実行する。具体的には、本実施形態の画像制御装置２５０は、車両ナビゲーション装置４００からの制限速度情報（道路固有情報）とセンサ装置５００からの自車両３０１の車速情報とを受け取り、例えば、これらの情報から自車両３０１の車速が制限速度を一定時間以上超えていると判断したときに、図１６（ａ）に示す制限速度画像中の「６０」という黒文字画像を、図１６（ｂ）に示すように赤文字画像とした制限速度画像に変更する制御を実行する。これにより、運転者３００に対し、制限速度超過であることを気付かせることができる。ただし、制限速度超過の情報は、運転者にとっては比較的重要度の低い情報である場合が多いので、運転者にあまり目立たないように画像表示するのが好ましい。

また、本実施形態では、自車両３０１の燃費走行状態を知らせるため、表示エリアＢに表示されている車速文字画像の視覚的特徴を変更する画像表示制御を実行する。具体的には、本実施形態の画像制御装置２５０は、センサ装置５００からの自車両３０１の燃費走行情報を受け取り、その燃費走行情報に基づき、ガソリン消費量が多い高燃費状態であるときには車速文字画像を赤色とし、ガソリン消費量が少ない低燃費状態であるときには車速文字画像を青色とし、標準的な燃費状態であるときには車速文字画像を白色とする画像表示制御を実行する。これにより、運転者３００に対し、燃費走行状態を直感的に認識させることができる。

また、例えば、自車両３０１がエンジンと電気モーターを備えたハイブリッドカーである場合には、エンジン走行時と電気モーター走行時などの走行状態を知らせるために、例えば、表示エリアＢに表示されている車速文字画像の視覚的特徴を変更する画像表示制御を実行してもよい。

また、本実施形態においては、予め設定された車間距離を維持するように自車両３０１を前方車両に自動追尾させるクルーズコントロールの車間距離を設定する際、その設定画面として、図１７に示すように、自動車用ＨＵＤ装置２００によって表示される表示エリアＡ等を利用してもよい。具体的には、運転者３００がステアリング等に設置されている操作部に対し、クルーズコントロールの車間距離設定画面を表示させる操作を行うと、図１７に示すように、表示エリアＡ内の横線画像５０１に設定車間距離を示す文字画像「３００ｍ」が表示される。運転者３００が操作部に対して設定車間距離の変更操作を行うと、当該文字画像の内容が変更後の車間距離を示すものに変更される。

クルーズコントロールの車間距離設定は、運転中の運転者３００によって行われることが多いので、その設定画面として、運転者３００がおおよそ常に見ながら運転する自車両３０１の前方領域に重ねて表示される表示エリアＡを利用することにより、より安全に車間距離設定を行うことができる。

なお、クルーズコントロールの設定が完了した後は、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、表示エリアＡの上部近傍に表示されている前方車両警告画像５０３の上部近傍に設定車間距離を示す文字画像５０６が表示される。また、クルーズコントロールの実行中に、自車両３０１の車速が自動的に増速したときには図１８（ａ）に示すように上向き矢印画像５０７ａが表示され、自車両３０１の車速が自動的に減速したときには図１８（ｂ）に示すように下向き矢印画像５０７ａが表示される。

本実施形態においては、上述した各種徐変表示制御は、画像制御装置２５０が画像データに対して画像処理を施すことにより実現しているが、画像の輝度を徐々に変化させたり画像の色彩を徐々に変化させたりする徐変表示制御の場合には、画像処理ではなく、例えば、自動車用ＨＵＤ装置２００の光量調整部２０７を制御することにより実現してもよい。

本実施形態では、画像光投射手段として、自車両３０１に搭載されるレーザー走査方式の自動車用ＨＵＤ装置２００を用いた例であるが、スマートフォンやタブレットなどの携帯情報端末を画像光投射手段として利用することも可能である。この場合、例えば、携帯情報端末の画面に表示される反転画像の画像光をフロントガラス３０２に投射して反射させ、運転者３００に当該画像を視認させる。

本実施形態で説明した各種画像に関わる表示制御のパターン例を、図１９〜図２２に示す。
図１９は、前方車両との車間距離情報の提供に関わる表示制御のパターン例Ａと、自車両３０１の車線逸脱情報の提供に関わる表示制御のパターン例Ｂと、自車両前方路面部分の傾斜情報の提供に関わる表示制御のパターン例Ｃとを示す説明図である。
図２０は、自車両３０１の側方や後方近傍の他車両の情報提供に関わる表示制御のパターン例Ｄと、クルーズコントロールに関わる表示制御のパターン例Ｅとを示す説明図である。
図２１は、自車両３０１の燃費走行状態等の情報提供に関わる表示制御のパターン例を示す説明図である。
図２２は、自車両が交叉点を右左折する際の表示制御のパターン例を示す説明図である。
なお、図１９〜図２２中の上矢印は、上と同じ内容であることを示すものである。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
自車両３０１等の移動体の運転者３００に提供する運転者提供情報の内容を示す画像を、フロントガラス３０２等の光透過部材を介して該運転者が視認する移動体進行方向前方の風景に重ねて表示させ、かつ、該画像内における非画像部を通じて該運転者が該風景を視認可能なように、該光透過部材へ画像光を投射する自動車用ＨＵＤ装置２００等の画像光投射手段を備えた画像表示装置において、特定の運転者提供情報（前方間隔情報など）に基づき、前記画像光投射手段が投射する画像光によって表示される画像の所定範囲（表示エリアＡ等）内に位置する画像部（横線画像５０１等）の密度を変える画像密度変更制御を実行する画像制御装置２５０等の制御手段を有することを特徴とする。
これによれば、移動体進行方向前方の風景に重ねて表示される画像光投射手段による表示画像において、その所定範囲内に位置する画像部の密度が高まると、「詰まってきた感覚」を運転者３００に直接的に感じ取らせることができる。これにより、当該画像部の密度変化から直接的に感じ取りやすい運転者提供情報、例えば前方車両との車間距離などの情報を、運転者に直接的に認識させ、迅速に気付かせることが可能となる。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記画像部は、前記所定範囲内における非画像部を区分する横線画像５０１等の複数の区分線画像を含み、前記制御手段は、前記所定範囲内に位置する前記複数の区分線画像の個数を変化させることにより前記画像部の密度を変えることを特徴とする。
これによれば、少ない画像面積で密度変化を表現しやすいので、移動体前方の運転者の視野を広く確保しつつ、特定の運転者提供情報を直接的に運転者に認識させ、迅速に気付かせることが可能となる。

（態様Ｃ）
前記態様Ｂにおいて、前記複数の区分線画像は、略水平方向に長尺な横線画像５０１等の複数の線画像であることを特徴とする。
これによれば、移動体進行方向における「詰まってきた感覚」をより適切に運転者に認識させやすく、この間隔に関連する特定の運転者提供情報をより適切に運転者に認識させ、迅速に気付かせることが可能となる。

（態様Ｄ）
前記態様Ａ〜Ｃのいずれかの態様において、前記特定の運転者提供情報は、前記移動体の進行方向前方に存在する前方車両３５０等の情報提供対象物までの間隔を示す前方間隔情報を含み、前記制御手段は、前記前方間隔情報に基づき、前記情報提供対象物までの間隔が短いほど前記密度が高くなるように、前記画像密度変更制御を実行することを特徴とする。
これによれば、情報提供対象物までの間隔が狭くなったことを運転者に迅速に気付かせることが可能となり、より安全な運転を実現することが可能となる。

（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、前記運転者提供情報は、前記移動体が進行する進路における前記移動体の進行方向前方の進路部分を示す前方進路情報を含み、前記制御手段は、前記前方進路情報に基づき、前記移動体の進行方向前方の進路部分の風景に前記所定範囲が重なるように、画像表示位置の制御を行うことを特徴とする。
運転者は、おおよそ常に移動体の進行方向前方の進路部分の風景を見ながら運転するところ、この風景に前記所定範囲を重ねることにより、当該所定範囲内に位置する画像部の密度変化を、安全かつ確実に運転者に視認させ、気付かせることができる。

（態様Ｆ）
前記態様Ｅにおいて、前記移動体は、走行すべき走行区域が指定されている路面上を走行する自動車等の走行体であり、前記運転者提供情報は、前記移動体が進行している走行レーン等の走行区域を他の走行区域へ変更していることを示す走行区域変更情報を含み、前記制御手段は、前記走行区域変更情報に基づき、前記移動体が進行している走行区域を他の走行区域へ変更している期間には、前記所定範囲内における画像の少なくとも一部が表示されないように又は該画像の少なくとも一部の視認性が落ちるように制御することを特徴とする。
運転者が運転するときにおおよそ常に見ることになる移動体進行方向前方の風景に前記所定範囲が重ねて表示される場合、運転者は、当該所定範囲に表示される画像に追従するように運転操作を行う意識が芽生えやすいので、走行レーンを変更している途中に所定範囲内の画像が表示され又は画像の視認性が高いと、走行レーンを変更する運転操作を誤るおそれがあり得る。本態様によれば、このような運転操作の誤りが発生するおそれを回避できる。

（態様Ｇ）
前記態様Ａ〜Ｆのいずれかの態様において、前記制御手段は、前記特定の運転者提供情報とは別の運転者提供情報を運転者に報知するための側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂ、前方車両警告画像５０３、警告画像５０４、後方注意画像５０５等の報知画像を、前記画像部が視認可能な状態で前記所定範囲内に又は該所定範囲の近傍に表示させる制御を実行することを特徴とする。
密度が変化する画像部が表示される前記所定範囲は、多くの場合、運転中の運転者が視認しやすい位置（例えば、転者が運転するときにおおよそ常に見ることになる移動体進行方向前方の風景に重なる位置）に表示される。このような所定範囲内又は所定範囲の近傍に報知画像を表示させることで、その報知画像が運転者に視認されやすく、その報知画像により報知すべき運転者提供情報を、迅速に認識させやすい。

（態様Ｈ）
前記態様Ｇにおいて、前記報知画像は、前記所定範囲内における水平方向一側部又は両側部に設けられ、下方から上方に向かって該所定範囲の中央側へ近づく側部線画像５０２Ａ，５０２Ｂを含むことを特徴とする。
このような側部線画像は、移動体の進行方向を指し示すマークとなりやすく、そのため運転中の運転者がおおよそ常に見る対象となりやすい。このような側部線画像を報知画像として用いることで、その報知画像により報知すべき運転者提供情報を、迅速に認識させることができる。

（態様Ｉ）
前記態様Ｈにおいて、前記移動体は、路面上を走行する自動車等の走行体であり、前記運転者提供情報は、前記移動体の進行方向前方の路面部分の傾斜を示す路面傾斜情報を含み、前記制御手段は、前記路面傾斜情報に基づき、前記側部線画像の傾斜角度を変化させる傾斜角度変化制御を実行することを特徴とする。
側部線画像は、移動体の進行方向前方の路面部分の側部境界線を指し示すマークとなりやすい。そのため、この側部線画像の傾斜角度を変化させることにより、移動体の進行方向前方の路面部分の傾斜情報を運転者に直感的に認識させやすい。

（態様Ｊ）
前記態様Ｉにおいて、前記制御手段は、前記側部線画像の傾斜角度が徐々に変化する視覚的効果を与えるように、前記傾斜角度変化制御を実行することを特徴とする。
これによれば、移動体の進行方向前方の路面部分の傾斜度合いを詳細に知らせることができる。

（態様Ｋ）
前記態様Ｈ〜Ｊのいずれかの態様において、前記移動体は、走行すべき走行区域が指定されている路面上を走行する自動車等の走行体であり、前記運転者提供情報は、前記移動体が進行している走行レーン等の走行区域を逸脱することを示す走行区域逸脱情報を含み、前記制御手段は、前記走行区域逸脱情報に基づき、前記側部線画像の視覚的特徴を変化させる視覚的特徴変化制御を実行することを特徴とする。
側部線画像は、移動体の進行方向前方の走行区域の側部境界線を指し示すマークとなりやすい。そのため、この側部線画像の視覚的特徴を変化させることにより、移動体が進行している走行区域を逸脱することを運転者に直感的に認識させやすい。

（態様Ｌ）
前記Ａ〜Ｋのいずれかの態様において、前記制御手段は、前記画像部の密度が徐々に変化する視覚的効果を与えるように、前記画像密度変更制御を実行することを特徴とする。
これによれば、特定の運転者提供情報をより詳細に運転者へ知らせることができる。

（態様Ｍ）
自車両３０１等の移動体の運転者３００に提供する運転者提供情報の内容を示す画像を、フロントガラス３０２等の光透過部材を介して該運転者が視認する移動体進行方向前方の風景に重ねて表示させ、かつ、該画像内における非画像部を通じて該運転者が該風景を視認可能なように、該光透過部材へ画像光を投射する自動車用ＨＵＤ装置２００等の画像光投射手段と、前記運転者提供情報に基づいて、前記画像光投射手段が投射する画像光によって表示されている変更前画像を別の変更後画像へ変更する画像変更制御を実行する画像制御装置２５０等の制御手段とを有する画像表示装置において、前記制御手段は、前記変更前画像から前記変更後画像に向けて画像が徐々に変化する視覚的効果を与えるように、前記画像変更制御を実行することを特徴とする。
変更前画像から変更後画像へ瞬時に（一段で）表示変化する場合、運転者は、その表示変化に注意が向き過ぎて他の注意が疎かになったり、そのような表示変化を繰り返し視認することでストレスを感じたりするおそれがある。本態様では、画像が徐々に変化する視覚的効果が与えられることから、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくくなる。

（態様Ｎ）
前記態様Ｍにおいて、前記変更後画像は、前記変更前画像に対して相似の関係にある画像であり、前記視覚的効果は、画像全体の大きさを徐々に変化させるものを含むことを特徴とする。
これによれば、画像の大きさを変更する表現方法を採用するときに、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくい。

（態様Ｏ）
前記態様Ｎ又はＭにおいて、前記変更後画像は、前記変更前画像とは色彩が異なる画像であり、前記視覚的効果は、画像の色彩を徐々に変化させるものを含むことを特徴とする。
これによれば、画像の色彩を変更する表現方法を採用するときに、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくい。

（態様Ｐ）
前記態様Ｎ〜Ｏのいずれかの態様において、前記変更後画像は、前記変更前画像とは輝度が異なる画像であり、前記視覚的効果は、画像の輝度を徐々に変化させるものを含むことを特徴とする。
これによれば、画像の輝度を変更する表現方法を採用するときに、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくい。

（態様Ｑ）
前記態様Ｎ〜Ｐのいずれかの態様において、前記変更後画像は、前記変更前画像とは透明度が異なる画像であり、前記視覚的効果は、画像の透明度を徐々に変化させるものを含むことを特徴とする。
これによれば、画像の透明度を変更する表現方法を採用するときに、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくい。

（態様Ｒ）
前記態様Ｎ〜Ｑのいずれかの態様において、前記変更後画像は、前記変更前画像に対して画像の一部分の遠近感が異なる画像であり、前記視覚的効果は、前記画像の一部分の遠近感を徐々に変化させるものを含むことを特徴とする。
これによれば、画像の一部分の遠近感を変更する表現方法を採用するときに、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくい。

（態様Ｓ）
移動体の運転者に提供する運転者提供情報の内容を示す画像を、光透過部材を介して該運転者が視認する移動体進行方向前方の風景に重ねて表示させ、かつ、該画像内における非画像部を通じて該運転者が該風景を視認可能なように、該光透過部材へ画像光を投射する画像光投射工程を備えた画像表示方法において、特定の運転者提供情報に基づき、前記画像光投射工程で投射される画像光によって表示される画像の所定範囲内に位置する画像部の密度を変える画像密度変更制御を実行する画像密度変更工程を有することを特徴とする。
これによれば、移動体進行方向前方の風景に重ねて表示される画像光投射手段による表示画像において、その所定範囲内に位置する画像部の密度が高まると、「詰まってきた感覚」を運転者３００に直接的に感じ取らせることができる。これにより、当該画像部の密度変化から直接的に感じ取りやすい運転者提供情報、例えば前方車両との車間距離などの情報を、運転者に直接的に認識させ、迅速に気付かせることが可能となる。

（態様Ｔ）
移動体の運転者に提供する運転者提供情報の内容を示す画像を、光透過部材を介して該運転者が視認する移動体進行方向前方の風景に重ねて表示させ、かつ、該画像内における非画像部を通じて該運転者が該風景を視認可能なように、該光透過部材へ画像光を投射する画像光投射工程と、前記運転者提供情報に基づいて、前記画像光投射工程で投射される画像光によって表示されている変更前画像を別の変更後画像へ変更する画像変更制御を実行する画像変更工程とを有する画像表示方法において、前記画像変更工程では、前記変更前画像から前記変更後画像に向けて画像が徐々に変化する視覚的効果を与えるように、前記画像変更制御を実行することを特徴とする。
変更前画像から変更後画像へ瞬時に（一段で）表示変化する場合、運転者は、その表示変化に注意が向き過ぎて他の注意が疎かになったり、そのような表示変化を繰り返し視認することでストレスを感じたりするおそれがある。本態様では、画像が徐々に変化する視覚的効果が与えられることから、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくくなる。

（態様Ｕ）
移動体の運転者に提供する運転者提供情報の内容を示す画像を、光透過部材を介して該運転者が視認する移動体進行方向前方の風景に重ねて表示させ、かつ、該画像内における非画像部を通じて該運転者が該風景を視認可能なように、該光透過部材へ画像光を投射する画像光投射手段を備えた画像表示装置のコンピュータを機能させるための画像表示制御プログラムにおいて、特定の運転者提供情報に基づき、前記画像光投射手段が投射する画像光によって表示される画像の所定範囲内に位置する画像部の密度を変える画像密度変更制御を実行する制御手段として、前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
これによれば、移動体進行方向前方の風景に重ねて表示される画像光投射手段による表示画像において、その所定範囲内に位置する画像部の密度が高まると、「詰まってきた感覚」を運転者３００に直接的に感じ取らせることができる。これにより、当該画像部の密度変化から直接的に感じ取りやすい運転者提供情報、例えば前方車両との車間距離などの情報を、運転者に直接的に認識させ、迅速に気付かせることが可能となる。

（態様Ｖ）
移動体の運転者に提供する運転者提供情報の内容を示す画像を、光透過部材を介して該運転者が視認する移動体進行方向前方の風景に重ねて表示させ、かつ、該画像内における非画像部を通じて該運転者が該風景を視認可能なように、該光透過部材へ画像光を投射する画像光投射手段を有する画像表示装置のコンピュータを、前記運転者提供情報に基づいて、前記画像光投射手段が投射する画像光によって表示されている変更前画像を別の変更後画像へ変更する画像変更制御を実行する制御手段として機能させるための画像表示制御プログラムにおいて、前記制御手段は、前記変更前画像から前記変更後画像に向けて画像が徐々に変化する視覚的効果を与えるように、前記画像変更制御を実行することを特徴とする。
変更前画像から変更後画像へ瞬時に（一段で）表示変化する場合、運転者は、その表示変化に注意が向き過ぎて他の注意が疎かになったり、そのような表示変化を繰り返し視認することでストレスを感じたりするおそれがある。本態様では、画像が徐々に変化する視覚的効果が与えられることから、その表示変化に運転者が過剰に注意を向けることが避けられ、また、そのような表示変化を繰り返し視認しても運転者がストレスを感じにくくなる。

なお、これらのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録された状態で配布したり、入手したりすることができる。また、このプログラムを乗せ、所定の送信装置により送信された信号を、公衆電話回線や専用線、その他の通信網等の伝送媒体を介して配信したり、受信したりすることでも、配布、入手が可能である。この配信の際、伝送媒体中には、コンピュータプログラムの少なくとも一部が伝送されていればよい。すなわち、コンピュータプログラムを構成するすべてのデータが、一時に伝送媒体上に存在している必要はない。このプログラムを乗せた信号とは、コンピュータプログラムを含む所定の搬送波に具現化されたコンピュータデータ信号である。また、所定の送信装置からコンピュータプログラムを送信する送信方法には、プログラムを構成するデータを連続的に送信する場合も、断続的に送信する場合も含まれる。

１００ 物体認識装置
１１０ ステレオカメラ部
１２０ 情報処理部
２００ 自動車用ＨＵＤ装置
２０７ 光量調整部
２５０ 画像制御装置
３００ 運転者
３０１ 自車両
３０２ フロントガラス
３５０ 前方車両
３５１Ａ，３５１Ｂ 車線境界線
４００ 車両ナビゲーション装置
５００ センサ装置
５０１ 横線画像
５０２ 側部線画像
５０３ 前方車両警告画像
５０４ 警告画像
５０５ 後方注意画像
５０６ 文字画像
５０７ 矢印画像

特開平６−２５５３９７号公報 特開２０１０−９６８７４号公報

Claims (11)

1. 運転者から移動体の外部を目視可能な光透過部材を介して、当該運転者に提供する運転者提供情報を、前記運転者から見て所定の領域に目視可能に表示する表示手段と、
   前記所定の領域の前記運転者から見て下部に前記移動体の移動速度情報を表示させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記下部かつ前記運転者から見て前記移動速度情報と並ぶ位置に、制限速度情報を表示させるとともに、前記移動体が増速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも遠くに位置するように表示させる制御、及び、前記移動体が減速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも近くに位置するように表示させる制御のうちの少なくとも一方の制御を行う、
   画像表示装置。
2. 前記制御手段は、
   前記移動速度情報の表示位置よりも前記運転者から見て上部のエリアを用いて、前方車両との車間距離に応じた情報を表示させる、
   請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記制限速度情報は、標識マーク画像であること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記制御手段は、
   前記移動体の移動速度が、走行している道路の制限速度を超えた場合、前記標識マーク画像を変更する、
   請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記制御手段は、
   前記制限速度を一定時間以上超えていると判断したときに、前記標識マーク画像を変更する、
   請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記制御手段は、
   前記標識マーク画像中の制限速度を示す文字画像の色を変更する、
   請求項４又は５に記載の画像表示装置。
7. 前記制御手段は、前記制限速度情報及び前記移動速度情報と並ぶ位置に他の標識マーク画像を表示する、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像表示装置。
8. 前記制御手段は、
   前記移動速度情報の表示位置よりも前記運転者から見て上部のエリアを用いて、前記移動体が走行レーンを逸脱することを前記運転者に気づかせる警告表示を行う、請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像表示装置。
9. 運転者から移動体の外部を目視可能な光透過部材と、
   前記光透過部材を介して、当該運転者に提供する運転者提供情報を、前記運転者から見て所定の領域に目視可能に表示する表示手段と、
   前記所定の領域の前記運転者から見て下部に前記移動体の移動速度情報を表示させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記下部かつ前記運転者から見て前記移動速度情報と並ぶ位置に、制限速度情報を表示させるとともに、前記移動体が増速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも遠くに位置するように表示させる制御、及び、前記移動体が減速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも近くに位置するように表示させる制御のうちの少なくとも一方の制御を行う、
   移動体。
10. 運転者から移動体の外部を目視可能な光透過部材を介して、当該運転者に提供する運転者提供情報を、前記運転者から見て所定の領域に目視可能に表示する画像表示方法であって、
    前記所定の領域の前記運転者から見て下部に前記移動体の移動速度情報を表示し、
    前記下部かつ前記運転者から見て前記移動速度情報と並ぶ位置に、制限速度情報を表示し、
    前記移動体が増速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも遠くに位置するように表示すること、及び、前記移動体が減速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも近くに位置するように表示することのうちの少なくとも一方を行う、
    画像表示方法。
11. 運転者から移動体の外部を目視可能な光透過部材を介して、当該運転者に提供する運転者提供情報を、前記運転者から見て所定の領域に目視可能に表示する表示手段を制御する制御手段に読み込まれるプログラムであって、
    前記所定の領域の前記運転者から見て下部に前記移動体の移動速度情報を表示させ、
    前記下部かつ前記運転者から見て前記移動速度情報と並ぶ位置に、制限速度情報を表示させるとともに、前記移動体が増速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも遠くに位置するように表示させる制御、及び、前記移動体が減速中であるときに前記移動速度情報の表示の上部が下部よりも近くに位置するように表示させる制御のうちの少なくとも一方の制御を行わせる、
    プログラム。