JP7145509B2 - VIDEO DISPLAY SYSTEM, VIDEO DISPLAY METHOD, PROGRAM AND MOBILE BODY - Google Patents
VIDEO DISPLAY SYSTEM, VIDEO DISPLAY METHOD, PROGRAM AND MOBILE BODY Download PDFInfo
- Publication number
- JP7145509B2 JP7145509B2 JP2019061489A JP2019061489A JP7145509B2 JP 7145509 B2 JP7145509 B2 JP 7145509B2 JP 2019061489 A JP2019061489 A JP 2019061489A JP 2019061489 A JP2019061489 A JP 2019061489A JP 7145509 B2 JP7145509 B2 JP 7145509B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- display
- unit
- vibration
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- PWPJGUXAGUPAHP-UHFFFAOYSA-N lufenuron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(C(F)(F)F)F)=CC(Cl)=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F PWPJGUXAGUPAHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 121
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 80
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 26
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 28
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Description
本開示は、映像表示システム、映像表示方法、プログラム、及び映像表示システムを備える移動体に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a video display system, a video display method, a program, and a moving body provided with the video display system.
映像表示システム等の一例として、例えばヘッドアップディスプレイ装置がある(例えば特許文献1)。特許文献1に開示されるヘッドアップディスプレイ装置は、表示器から出力された表示光を車両のフロントガラスに照射することで、ユーザに、表示器の表示画像の虚像を車両の前方の実景と重ねて視認させることができる。
As an example of a video display system, for example, there is a head-up display device (for example, Patent Literature 1). The head-up display device disclosed in
特許文献1に開示されるヘッドアップディスプレイ装置は、車両振動入力部と、表示制御部と、を備えている。車両振動入力部には、車両の振動情報が入力される。表示制御部は、振動情報に基づいて表示画像を補正することで、虚像の表示位置を補正する。より詳細には、表示制御部は、表示画像を第1のレイヤーに描画した後、第1のレイヤーに描画された表示画像の表示位置を、車両の振動を相殺する方向に移動させる。なお、第1のレイヤーは、表示器の表示面に対応して仮想的に設けられた面である。この結果、車両が振動しても、虚像の表示位置が、実景中の対象物に対して所定の位置関係を保つように補正される。
The head-up display device disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示されるヘッドアップディスプレイ装置では、振動情報に基づく表示画像の表示位置の補正が、表示画像を描画する描画処理段階において実行されるため、表示部の表示遅延(例えば数フレーム分の遅延)が発生し易い。
However, in the head-up display device disclosed in
本開示は、上述の事情を鑑みてなされたもので、表示画像の表示遅延を低減することができる映像表示システム、映像表示方法、プログラム、及び、移動体を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the circumstances described above, and an object thereof is to provide a video display system, a video display method, a program, and a moving object that can reduce display delay of a display image.
本開示の一態様に係る映像表示システム等は、表示デバイスにより表示される表示画像の虚像を、移動体の前方の実景と重ねて視認者に視認可能にさせる映像表示システムであって、経時的に動かない領域である第1領域と、経時的に動く領域である第2領域とからなる画像を描画し、前記第1領域を示す信号と前記第2領域を示す信号とをこの順に出力する描画部と、前記描画部から前記第1領域を取得している期間に、前記移動体の振動量を示す振動情報を取得し、前記描画部から取得中の前記第2領域に対して、前記振動情報に基づき、前記振動補正処理を実行し、前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記描画部から取得した前記第1領域とをこの順に合成して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力する表示デバイス出力部とを備える。 A video display system or the like according to an aspect of the present disclosure is a video display system that allows a viewer to visually recognize a virtual image of a display image displayed by a display device by superimposing it on a real scene in front of a moving object, wherein An image consisting of a first area that is an area that does not move over time and a second area that is an area that moves over time is drawn, and a signal indicating the first area and a signal indicating the second area are output in this order. a drawing unit, and during a period in which the first region is being acquired from the drawing unit, vibration information indicating the vibration amount of the moving body is acquired, and for the second region being acquired from the drawing unit, the Based on the vibration information, the vibration correction processing is executed, and the second region subjected to the vibration correction processing and the first region obtained from the drawing unit are combined in this order to form the display image. and a display device output unit for outputting to a display device.
なお、これらのうちの一部の具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体を用いて実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせを用いて実現されてもよい。 In addition, some specific aspects of these may be realized using a system, method, integrated circuit, computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. It may be implemented using any combination of integrated circuits, computer programs and storage media.
本開示によれば、表示画像の表示遅延を低減することができる映像表示システム等を実現できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to realize a video display system or the like capable of reducing display delay of a display image.
本開示の一態様に係る映像表示システムは、表示デバイスにより表示される表示画像の虚像を、移動体の前方の実景と重ねて視認者に視認可能にさせる映像表示システムであって、経時的に動かない領域である第1領域と、経時的に動く領域である第2領域とからなる画像を描画し、前記第1領域を示す信号と前記第2領域を示す信号とをこの順に出力する描画部と、前記描画部から前記第1領域を取得している期間に、前記移動体の振動量を示す振動情報を取得し、前記描画部から取得中の前記第2領域に対して、前記振動情報に基づき、前記第2領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行し、前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記描画部から取得した前記第1領域とをこの順に合成して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力する表示デバイス出力部とを備える。 A video display system according to one aspect of the present disclosure is a video display system that allows a viewer to visually recognize a virtual image of a display image displayed by a display device by superimposing it on a real scene in front of a moving body. An image composed of a first area that does not move and a second area that moves with time is drawn, and a signal indicating the first area and a signal indicating the second area are output in this order. and acquiring vibration information indicating a vibration amount of the moving body during the period in which the first region is acquired from the drawing unit, and applying the vibration to the second region being acquired from the drawing unit. Based on the information, vibration correction processing for correcting the display position of the virtual image of the second region is executed, and the second region subjected to the vibration correction processing and the first region acquired from the drawing unit are combined into this a display device output unit that combines the images in order and outputs them to the display device as the display image.
この構成により、移動体の振動量を示す振動情報に応じた虚像の表示位置の補正を、描画部よりも後段にあってより表示デバイスに近い表示デバイス出力部で行うので、虚像に対応する画像の表示遅延を低減することができる。さらに、描画部に第1領域を示す信号と第2領域を示す信号をこの順に出力させるので、表示デバイス出力部は、第1領域を示す信号を取得している期間中に振動情報を取得できる。これにより、表示デバイス出力部は、第2領域の虚像の表示位置の補正を行う補正処理を実行するために用いる補正量を、第2領域を示す信号と第1信号を示す信号をこの順で描画部に出力させる場合と比較して、振動情報からより迅速に決定できる。よって、振動情報を取得してから第2領域の虚像の表示位置の補正を行う補正処理を実行するまでの遅延をより少なくできるので、虚像に対応する画像の表示遅延をより低減することができる。 With this configuration, correction of the display position of the virtual image according to the vibration information indicating the amount of vibration of the moving object is performed by the display device output unit located after the drawing unit and closer to the display device. display delay can be reduced. Furthermore, since the drawing unit outputs the signal indicating the first area and the signal indicating the second area in this order, the display device output unit can acquire the vibration information while acquiring the signal indicating the first area. . As a result, the display device output unit outputs the signal indicating the second area and the signal indicating the first signal in this order as the correction amount used for executing the correction processing for correcting the display position of the virtual image in the second area. It can be determined more quickly from the vibration information as compared with the case of outputting it to the drawing unit. Therefore, the delay from obtaining the vibration information to executing the correction process for correcting the display position of the virtual image in the second area can be further reduced, so that the display delay of the image corresponding to the virtual image can be further reduced. .
ここで、例えば、前記表示デバイス出力部は、前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記描画部から取得した前記第1領域とをこの順に合成した画像に、前記振動補正処理とは異なる歪み補正処理をさらに実行して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力するとしてもよい。 Here, for example, the display device output unit outputs an image obtained by synthesizing the second region on which the vibration correction processing has been performed and the first region acquired from the drawing unit in this order, and the vibration correction processing is A different distortion correction process may be further performed and output as the display image to the display device.
この構成によれば、表示デバイス出力部は、振動補正処理と歪み補正処理とを行うことができ、別の処理部を用いる場合と比較して処理効率を向上することができる。 According to this configuration, the display device output section can perform the vibration correction process and the distortion correction process, and the processing efficiency can be improved as compared with the case where separate processing sections are used.
また、例えば、前記表示デバイス出力部は、前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記描画部から取得した前記第1領域とをこの順に合成した画像に、前記振動補正処理とは異なる歪み補正処理をさらに実行して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力するとしてもよい。 Further, for example, the display device output unit may combine the second region on which the vibration correction processing has been performed and the first region acquired from the drawing unit in this order, and may generate an image in which the vibration correction processing is different from the vibration correction processing. A distortion correction process may be further performed and output to the display device as the display image.
また、本開示の一態様に係る移動体は、上記態様のいずれかに記載の映像表示システムを備える。 Further, a mobile object according to an aspect of the present disclosure includes the image display system according to any one of the above aspects.
この構成によれば、上記の効果を奏する映像表示システムを移動体で実施することができる。 According to this configuration, it is possible to implement the image display system having the above effects on a moving body.
また、本開示の一態様に係る映像表示方法は、表示デバイスにより表示される表示画像の虚像を、移動体の前方の実景と重ねて視認者に視認可能にさせる映像表示システムを用いた映像表示方法であって、経時的に動かない領域である第1領域と、経時的に動く領域である第2領域とからなる画像を描画し、前記第1領域を示す信号と前記第2領域を示す信号とをこの順に出力する描画ステップと、前記第1領域を示す信号を取得している期間に、前記移動体の振動量を示す振動情報を取得し、前記期間に続く期間において取得中の前記第2領域に対して、前記振動情報に基づき、前記第2領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行し、前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記期間に取得した前記第1領域とをこの順に合成して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力する出力ステップとを含む。 Further, a video display method according to an aspect of the present disclosure provides video display using a video display system that allows a viewer to visually recognize a virtual image of a display image displayed by a display device by superimposing it on a real scene in front of a moving object. A method of rendering an image consisting of a first region, which is a region that does not move over time, and a second region, that is a region that moves over time, and showing a signal indicative of the first region and the second region. a drawing step of outputting signals in this order; obtaining vibration information indicating a vibration amount of the moving object during a period in which the signal indicating the first region is obtained; and obtaining the vibration information in a period following the period. Vibration correction processing for correcting the display position of the virtual image of the second region is performed on the second region based on the vibration information, and the second region and the period in which the vibration correction processing is performed are acquired. and an output step of synthesizing the obtained first regions in this order and outputting them as the display image to the display device.
また、本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、上記態様に記載の映像表示方法を実行させるためのプログラムである。 Further, a program according to one aspect of the present disclosure is a program for causing a computer to execute the video display method described in the aspect above.
なお、これらのうちの一部の具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なCD-ROM等の記録媒体を用いて実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせを用いて実現されてもよい。 It should be noted that some specific aspects of these may be implemented using a system, method, integrated circuit, computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. It may be implemented using any combination of integrated circuits, computer programs or storage media.
以下、本開示の一態様に係る映像表示装置等について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。 Hereinafter, a video display device and the like according to one aspect of the present disclosure will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a specific example of the present disclosure. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present disclosure. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest concept will be described as arbitrary constituent elements. Moreover, each content can also be combined in all the embodiments.
(実施の形態)
(1)概要
図1は、実施の形態に係る映像表示システム10を含む移動体100の概念図である。図2は、図1に示す移動体100に含まれるHUD装置10Aの構成を示す概念図である。図3は、図2に示すHUD装置10Aを用いた場合のユーザ200の視野を示す概念図である。
(Embodiment)
(1) Overview FIG. 1 is a conceptual diagram of a moving
以下、移動体100は、自動車であるとして説明するが、自動車以外であってもよい。すなわち、移動体100は、自動車に限らず、例えば、二輪車、電車、航空機、建設機械、または船舶等であってもよい。
Although the moving
HUD(Head-Up Display)装置10Aは、表示デバイスにより表示される表示画像の虚像を、移動体100の前方の実景と重ねて視認者に視認可能にさせる。本実施の形態では、HUD装置10Aは、図2に示すように、本体部1と映像表示システム10とで構成されている。
A HUD (Head-Up Display)
映像表示システム10は、図1及び図2に示すように、例えば移動体100に含まれ、移動体100に設けられるHUD装置10Aを構成する。なお、映像表示システム10は、本体部1の一部または全部を含んでもよい。映像表示システム10が本体部1の全部を含む場合には、映像表示システム10はHUD装置10Aと称することもできる。
The
本体部1は、移動体100のウインドシールド101に下方から表示画像を投影するように、移動体100の車室内に配置されている。図1に示される例では、本体部1は、ウインドシールド101の下方のダッシュボード102内に配置されている。本体部1からウインドシールド101に表示画像が投影されると、例えば運転者などのユーザ200は、ウインドシールド101に投影された表示画像を、移動体100の前方(移動体の外)に設定された対象空間400内に表示された虚像300として視認する。
The
ここでいう「虚像」は、本体部1から出射される表示画像の光がウインドシールド101等の反射物にて発散するとき、その発散光線によって、実際に物体があるように結ばれる像を意味する。また、ウインドシールド101は、表示画像が投影される投影対象物である。
The term "virtual image" as used herein means an image formed by the divergent rays of light that appears to be an actual object when the light of the display image emitted from the
そのため、移動体100を運転しているユーザ200は、図3に示すように、移動体100の前方に広がる実景に重ねて、本体部1にて投影される虚像300を見ることができる。したがって、HUD装置10Aによれば、種々の運転支援情報を虚像300として実景と重ねて表示して、ユーザ200に視認させることができる。運転支援情報は、例えば、車速情報、ナビゲーション情報、歩行者情報、前方車両情報、車線逸脱情報、及び車両コンディション情報等である。これにより、ユーザ200は、ウインドシールド101の前方に視線を向けた状態から僅かな視線移動だけで、運転支援情報を視覚的に取得することができる。
Therefore, the
対象空間400に表示される虚像300は、例えば、ナビゲーション情報として移動体100の進行方向を示す情報であり、路面600上に右折または左折を示す矢印である。この種の虚像300は、拡張現実(Augmented Reality)技術を用いて表示される画像であって、ユーザ200から見た実景(路面600、建物、周辺車両、及び歩行者等)における特定の位置に重畳して表示される。
The
対象空間400に表示される虚像300は、図1に示すように、HUD装置10Aの本体部1の光軸500に交差する仮想面501上に形成される。光軸500は、移動体100の前方の対象空間400において、移動体100の前方の路面600に沿っている。虚像300が形成される仮想面501は、路面600に対して略垂直である。例えば、路面600が水平面である場合には、虚像300は鉛直面に沿って表示される。
A
本実施の形態では、本体部1は、図2に示すように、表示器20及び表示制御部21で構成される表示デバイス2と、投影部3とを備える。
In the present embodiment, the
表示制御部21は、投影部3と表示器20とを制御する。表示器20は、表示面20aを有し、表示面20aに表示画像700を表示する。表示器20は、表示画像700を示す表示光を投影部3の第1ミラー31に向けて出射する。
The
投影部3は、表示器20の表示光により、例えば図1に示すように、表示画像700に対応する虚像300を対象空間400に投影する投影処理を実行する。
The
このような本体部1が移動体100に搭載された状態では、例えば、路面600の状況、及び移動体100の加減速等に起因した振動により、本体部1の姿勢が移動体100の姿勢と共に変化する。例えば、移動体100が前傾姿勢になれば本体部1も前傾姿勢となり、移動体100が後傾姿勢になれば本体部1も後傾姿勢になる。そのため、本体部1の姿勢が変化すると、虚像300と実景との相対的な配置関係が変化することになる。つまり、本体部1の姿勢が変化した場合に、虚像300は、ユーザ200から見た実景において本来重畳すべき特定の位置からずれた位置に表示されることになる。なお、移動体100の姿勢を変化させる振動としては、移動体100の加減速に起因する振動の他、移動体100が凸凹道を走行したときに移動体100の上下動を生じさせる振動なども挙げられる。
When the
そこで、映像表示システム10では、移動体100の姿勢変化に応じて、虚像300の表示位置を補正する。これにより、映像表示システム10は、例えば移動体100に姿勢変化が生じても、虚像300を、ユーザ200から見た実景において本来重畳すべき特定の位置に重畳して表示することができる。
Therefore, in the
なお、移動体100の姿勢を変化させる振動のうち、移動体100が凸凹道を走行したときに移動体100の上下動を生じさせる振動は、移動体100の加減速に起因する振動と比較して、より短い時間(周期)の振動である。そのため、虚像300の表示位置の補正処理にリアルタイム性が要求される。
Of the vibrations that change the posture of the moving
映像表示システム10では、表示デバイス2への出力処理段階により近い処理段階において、移動体100の振動量を示す振動情報を取得して補正処理を実行する。つまり、映像表示システム10では、振動情報を取得してから虚像の表示位置の補正を行う補正処理を実行するまでの時間を短くする。これにより、虚像300の表示位置の補正処理の遅延をより短くでき、虚像300の表示位置の補正処理にリアルタイム性が要求される場合でも、対応することができる。
In the
(2)構成
[本体部1の構成]
本体部1は、例えば図1に示すように、移動体100のダッシュボード102内に固定される。本体部1は、例えば筐体にて構成されるが、筐体でなく、例えば、フレームまたは板材等であってもよい。本体部1は、上述したが、図2に示すように、表示器20及び表示制御部21からなる表示デバイス2と、投影部3とを備える。
(2) Configuration [Configuration of main unit 1]
The
投影部3は、表示器20の表示光を、対象空間400に投影する投影処理を実行する。本実施の形態では、投影部3は、図1に示すように、ウインドシールド101に表示画像700を示す表示光を投影することで、表示画像700に対応する虚像300を対象空間400に投影する。
The
本実施の形態では、投影部3は、図2に示すように、第1ミラー31と、第2ミラー32と、を有している。第1ミラー31は、例えば凸面鏡であり、第2ミラー32は、例えば凹面鏡である。第1ミラー31及び第2ミラー32は、表示器20の表示光の光路上に、第1ミラー31、第2ミラー32の順で配置されている。より詳細には、第1ミラー31は、表示器20の表示光が入射するように、表示器20の表示面20aの前方に配置されている。第1ミラー31は、表示器20の表示光を、第2ミラー32に向けて反射する。第2ミラー32は、例えば第1ミラー31の前方下側の位置など、第1ミラー31で反射された表示器20の表示光が入射するような位置に配置されている。第2ミラー32は、第1ミラー31で反射された表示器20の表示光を、上方すなわちウインドシールド101に向けて反射する。
In this embodiment, the
この構成により、投影部3は、表示器20の表示面20aに表示された表示画像700を、適当な大きさに拡大または縮小して、投影画像としてウインドシールド101に投影する。この結果、対象空間400に虚像300が表示される。つまり、移動体100を運転しているユーザ200の視野内では、HUD装置10Aから投影された表示画像700の虚像300が、移動体100の前方に広がる実景に重ねて表示される。
With this configuration, the
図4は、図2に示す表示デバイス2の詳細構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the
表示デバイス2は、図2及び図4に示すように、表示器20と表示制御部21と備え、表示面20aに表示画像700を表示する表示処理を実行し、表示した表示画像700を投影部3に向けて照射する。図3に示す例では、表示画像700は、例えば、移動体100が走行する路面上に表示される矢印を表す領域と、移動体100の速度が表示される数字を表す領域とを含む移動体100の目的地までの走行経路を案内するための画像である。そして、虚像300は、例えば矢印を示す虚像300aと例えば速度を示す虚像300bとを含む(図3参照)。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
表示器20は、図4に示すように、液晶パネル201と光源装置202とを備え、表示面20aに表示した表示画像700を示す表示光を投影部3の第1ミラー31に向けて出射する。
As shown in FIG. 4, the
液晶パネル201は、映像表示システム10で形成された表示画像700を表示する。液晶パネル201は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)である。液晶パネル201は、光源装置202の前方に配置されている。液晶パネル201の前面(すなわち光源装置202とは反対側の表面)が、表示面20aを構成する。表示面20aに表示画像700が表示される。
The
光源装置202は、発光ダイオードまたはレーザダイオード等の固体発光素子を用いて、液晶パネル201の背面の略全域に光を照射する。光源装置202は、液晶パネル201に表示された表示画像700を液晶パネル201の前方に照らし出す。このように、光源装置202は、液晶パネル201のバックライトとして用いられる。
The
表示制御部21は、映像表示システム10から出力された表示画像700に基づいて、液晶パネル201を駆動することで、表示面20aに表示画像700を表示させる。また、表示制御部21は、光源装置202を点灯させて、液晶パネル201に表示された表示画像700を液晶パネル201の前方に照らし出す。このとき液晶パネル201の前方に照らし出された光は、液晶パネル201に表示された表示画像700を反映した光である。したがって、液晶パネル201に表示された画像は、光源装置202の表示光によって、液晶パネル201の前方に投影される。
The
なお、表示制御部21は、例えば、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。言い換えれば、表示制御部21は、CPU及びメモリを有するコンピュータにて実現されており、CPUがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが表示制御部21として機能する。プログラムは、表示制御部21のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、またはメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。
The
[映像表示システム10の構成]
図5は、本実施の形態に係る映像表示システム10の詳細構成の一例を示すブロック図である。
[Configuration of video display system 10]
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the
映像表示システム10は、運転支援情報を取得する。以下では、映像表示システム10は、移動体100に搭載されたナビゲーション装置からナビゲーション情報を取得するとして説明する。
The
ここで、ナビゲーション情報は、例えば、移動体100が向かう目的地までの走行経路、及び、直近の交差点までの距離などの情報である。そして、映像表示システム10は、取得したナビゲーション情報に基づいて、移動体100が走行経路上の直近の交差点に一定距離まで接近したと判定すると、上記の交差点での進行方向を案内するための矢印画像を含む表示画像700を形成する。その際、表示画像700の矢印画像は、その虚像300aが対象空間400内の既定位置(例えば上記の交差点に沿って重なる位置)401に表示されるように形成される。映像表示システム10は、形成した表示画像700を表示デバイス2に出力する。
Here, the navigation information is, for example, information such as the travel route to the destination to which the
本実施の形態では、映像表示システム10は、図5に示すように、描画部11と、表示デバイス出力部12とを備える。
In this embodiment, the
<描画部11>
図6Aは、本実施の形態に係る表示デバイス出力部12が出力する表示画像700の映像フォーマットを示す図である。図6Bは、本実施の形態に係る描画部11が出力する描画画像701の映像フォーマットを示す図である。
<Drawing
FIG. 6A is a diagram showing the video format of
描画部11は、経時的に動かない領域である第1領域(ST領域)と、経時的に動く領域である第2領域(AR領域)とからなる画像を描画し、第1領域(ST領域)を示す信号と第2領域(AR領域)を示す信号とをこの順に出力する。
The
以下、第1領域をST領域(Graphical Area of Static Information)と称し、第2領域をAR領域(Graphical Area of Augmented Reality)として説明する。ST領域は、移動体100のメータ、速度、燃料系などの各種インフォメーションすなわち移動体100の基本情報を示すための領域であり、経時的に動かない領域である。換言すると、ST領域は、その虚像が実景中の特定の対象物に対して所定の位置関係を持たない領域である。このため、ST領域は、図6Aに示すように、表示画像700では下方の特定の位置に表示されるが、振動により位置がずれてもユーザ200に違和感を生じさせない領域である。
Hereinafter, the first area will be referred to as an ST area (Graphical Area of Static Information), and the second area will be referred to as an AR area (Graphical Area of Augmented Reality). The ST area is an area for showing various types of information such as the meter, speed, fuel system, etc. of the moving
AR領域は、例えば、移動体100の前方にある物体との衝突を警告するための画像、目的地までの走行経路を案内するために走行路面上に表示される矢印などの画像、走行車線の逸脱を抑制するために表示される画像などのリアルタイムコンテンツを示す領域である。つまり、AR領域は、リアルタイムコンテンツを重畳表示させる領域であり経時的に動く領域である。換言すると、AR領域は、その虚像が実景中の特定の対象物に対して所定の位置関係を持つ領域である。このため、AR領域は、図6Aに示すように、表示画像700では上方の特定の位置であって特定の対象物に重畳する特定の位置に表示され、振動により位置がずれるとユーザ200に違和感を生じさせる領域である。
The AR area includes, for example, an image to warn of a collision with an object in front of the
本実施の形態では、図6Aに示すように、表示画像700は、表示デバイス出力部12により、AR領域を示す信号とST領域を示す信号とがこの順に構成される映像フォーマットで出力される。一方、描画画像701は、描画部11により、ST領域を示す信号とAR領域を示す信号とがこの順に構成される映像フォーマットで出力される。つまり、描画部11は、描画画像701を、表示デバイス出力部12が表示デバイス2に対して出力する映像フォーマットと逆の映像フォーマットで、表示デバイス出力部12に対して出力する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the
図7は、本実施の形態に係る描画部11の詳細構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the
また、本実施の形態では、描画部11は、図7に示すように、描画部本体111と、描画バッファ112とを備える。
In addition, in the present embodiment, the
描画部本体111は、まず、対象空間400に対応した3次元仮想空間内で、移動体100の基本情報を示すST領域を下方に位置させ、映像表示システム10が取得したリアルタイムコンテンツを示すAR領域を上方に位置させた3次元画像を描画する。ここで、リアルタイムコンテンツは、例えば、映像表示システム10が取得した上記のナビゲーション情報に基づく交差点での進行方向を案内するための矢印とする。移動体100の基本情報とは、例えば移動体100の速度とする。次に、描画部本体111は、描画した3次元画像を、3次元仮想空間内の所定の射影面に射影することで2次元画像に変換し、この2次元画像を描画画像とする。このように、描画部本体111は、ST領域を下方、AR領域を上方に位置させた描画画像を描画する。
The drawing unit
そして、描画部本体111は、描画バッファ112に、描画した描画画像ではなく、描画した描画画像におけるST領域を上方、AR領域を下方に位置させることで形成した描画画像701を一時的に保存する。
Then, the drawing unit
描画バッファ112は、描画部本体111で形成された描画画像701を一時的に保存する。そして、描画バッファ112は、描画画像701を、図6Bに示す映像フォーマットに従って表示デバイス出力部12に出力する。より具体的には、描画バッファ112は、描画画像701を、図6Bに示す映像フォーマットに従い、まずST領域を示す信号を表示デバイス出力部12に出力し、続いてAR領域を示す信号を表示デバイス出力部12に出力する。
The
<表示デバイス出力部12>
表示デバイス出力部12は、描画部11から取得した描画画像701に対して各種の処理を実行し、これにより得た表示画像700を表示デバイス2に出力する。
<Display
The display
より具体的には、表示デバイス出力部12は、描画部11から第1領域を取得している期間に、移動体100の振動量を示す振動情報を取得する。また、表示デバイス出力部12は、第1領域に続いて描画部11から取得中の第2領域に対して、振動情報に基づき、第2領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行する。そして、表示デバイス出力部12は、振動補正処理を実行した第2領域と描画部11から取得した第1領域とをこの順に合成して、表示画像700として、表示デバイス2に出力する。
More specifically, the display
図8は、本実施の形態に係る表示デバイス出力部12の詳細構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the display
本実施の形態では、表示デバイス出力部12は、図8に示すように、分割部121と、振動補正部122と、合成部123と、歪補正部124と、を備えている。
In this embodiment, the display
分割部121は、描画部11で形成された描画画像701を分割して、振動補正部122または合成部123に出力する。より具体的には、分割部121は、描画部11から出力された信号のうち、第2領域を示す信号を振動補正部122に出力し、第1領域を示す信号を合成部123に出力する。換言すると、分割部121は、描画部11からST領域を示す信号を取得しているときには、当該ST領域を示す信号を振動補正部122に出力し、AR領域を示す信号を取得しているときには、当該AR領域を示す信号を合成部123に出力する。本実施の形態では、分割部121は、描画画像701を示す信号を取得する際、まずST領域を示す信号を取得して、続いてAR領域を示す信号を取得する。
The dividing
振動補正部122は、分割部121から出力された画像に、振動補正処理を実行する。より具体的には、振動補正部122は、振動情報に基づき、第2領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行する。より詳細には、まず、分割部121が描画部11からST領域を示す信号を取得し、合成部123に出力している期間中に、振動補正部122は、移動体100の振動量を示す振動情報を、振動検出部4から取得する。続いて、振動補正部122は、分割部121からAR領域を示す信号を取得中に、当該振動情報に基づき、AR領域を示す信号に対して、AR領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行する。
The
換言すると、振動補正部122は、分割部121がST領域を示す信号を合成部123に出力している際に取得した振動情報に基づいて、移動体100の振動による実景と分割部121から出力されたAR領域の虚像のずれを相殺するように、分割部121から出力されたAR領域の虚像の表示位置を補正する振動補正処理を実行する。
In other words, based on the vibration information acquired while the
このように、振動補正部122は、振動補正処理を、描画部11よりも後段にあってより表示デバイス2に近い処理段階で実行する。また、振動補正部122は、分割部121がST領域を示す信号を取得し、合成部123に出力している期間中に取得した振動情報を用いて、AR領域を示す信号に対して振動補正処理を実行することができる。このような振動補正処理により、移動体100に振動による姿勢変化が生じても、例えば図3に示す対象空間400において、虚像300が、ユーザ200から見た実景における本来重畳すべき特定の位置に表示される。
In this way, the
ここで、振動補正処理の詳細例について図9を用いて説明する。 Here, a detailed example of vibration correction processing will be described with reference to FIG.
図9は、本実施の形態に係る振動補正処理の詳細例を説明するための図である。なお、図9では、振動補正処理が実行される前の描画画像701のうちAR領域を示す画像であるAR領域画像702とそのAR領域画像702中の矢印部分710との参照符号には、Xが付されている。また、振動補正処理が実行された後のAR領域画像702及び矢印部分710の参照符号には、Yが付されている。
FIG. 9 is a diagram for explaining a detailed example of vibration correction processing according to the present embodiment. Note that in FIG. 9, the reference numerals of the AR area image 702, which is an image indicating the AR area in the
振動補正部122は、分割部121から出力されたAR領域画像702に対し、移動体100の振動による姿勢変化で生じる実景と虚像とのずれを補正する振動補正処理を実行する。振動補正部122は、例えば図9に示すバッファ1220を用いて振動補正処理を実行する。
The
バッファ1220は、分割部121から出力されたAR領域画像702を一時的に保存する。バッファ1220は、バッファ1220からAR領域画像702を読み出すときの読出開始位置P1を変更可能である。例えば、読出開始位置P1をAR領域画像702Xの左上角部(基準位置)に設定すると、バッファ1220からは、AR領域画像702Xの左上角部を基準にして1画面分の画像が読み出される。すなわち、バッファ1220から、構図がずれない状態でAR領域画像702Xが読み出される。
A
一方、読出開始位置P1がAR領域画像702Xの左上角部よりも上にずれた位置P1aに変更されると、バッファ1220からは、読出開始位置P1aを基準にして一画面分の画像が読み出される。この場合、バッファ1220から、読出開始位置P1aが上方にずれた分、構図が下方にずれた状態で、AR領域画像702Xが読み出される。この結果、AR領域画像702Yが表示面20aに表示されると、AR領域画像702Y中の矢印部分710が下方にずれて表示される。逆に、読出開始位置P1がAR領域画像702の左上角部よりも下にずれた位置に設定されると、AR領域画像702が表示面20aに表示されたとき、AR領域画像702Y中の矢印部分710Yが上方にずれて表示される。
On the other hand, when the reading start position P1 is changed to a position P1a that is shifted above the upper left corner of the
振動補正部122は、振動検出部4から取得した振動情報に基づいて、移動体100の振動による姿勢変化のピッチ角を検出し、このピッチ角による虚像300と実景とのずれを相殺するように、読出開始位置P1を変化させる。例えば、図3に示す例で説明すると、ピッチ角が移動体100を後傾姿勢にする場合、AR領域画像702に対応する虚像300aが対象空間400内の既定位置401よりも下方に表示されるように読出開始位置P1がAR領域画像702の左上角部よりも上方の位置P1aに変更される。このように、読出開始位置P1aからAR領域画像702が読み出されることで、振動補正処理が実行される。すなわち、補正後のAR領域画像702Yが表示デバイス2に表示されたとき、AR領域画像702Y中の矢印部分710Yの表示位置は、補正前のAR領域画像702X中の矢印部分710Xの表示位置よりも下方に補正される。このようにして、移動体100の振動による虚像300と実景とのずれが補正される。
The
なお、読出開始位置P1がAR領域画像702の左上角部からずれた位置に変更されると、AR領域画像702の構図がずれるため、AR領域画像702において画像がない部分702sが生じるが、その画像無し部分702sは、例えば黒色画像として表示してもよい。
If the reading start position P1 is changed to a position shifted from the upper left corner of the AR area image 702, the composition of the AR area image 702 is shifted, and a
このように、振動補正処理は、描画部11よりも後段で表示デバイス2の前段で実行される。このため、表示デバイス2での表示遅延を抑制できる。
In this way, the vibration correction process is performed after the
なお、上記の説明では、移動体100の振動による姿勢変化は、移動体100のピッチ方向の変化であったが、移動体100のヨー方向の変化でもよい。この場合、読出開始位置P1は、移動体100のヨー角に応じて左右に変動される。そして、AR領域画像702を表示デバイス2に表示したとき、AR領域画像702中の矢印部分710の表示位置が、補正前のAR領域画像702中の矢印部分710よりも左右方向にずれた位置に補正される。また、移動体100の振動による姿勢変化は、ロール方向の変化であってもよい。この場合は、読出開始位置P1に対して、ロール角に応じて回転させるようにAR領域画像702が読み出される。そして、AR領域画像702が表示デバイス2に表示されたとき、AR領域画像702中の矢印部分710は、補正前のAR領域画像702中の矢印部分710に対して回転した位置に補正される。なお、ヨー方向とは、移動体100の上下方向の軸線周りの方向であり、ヨー角とは、ヨー方向の回転角である。ロール方向とは、移動体100の前後方向の軸線周りの角度であり、ロール角とは、ロール方向の回転角である。
In the above description, the posture change due to the vibration of the moving
合成部123は、描画部11から出力された画像と、振動補正部122で振動補正処理が行われた画像とを合成する。より具体的には、合成部123は、振動補正処理が実行された第2領域と描画部11から取得した第1領域とをこの順に合成する。換言すると、合成部123は、振動補正部122で振動補正処理が行われたAR領域を示す信号と、分割部121から取得したST領域を示す信号とをこの順に合成し、表示画像700を形成する。
The synthesizing
ここで、合成処理の詳細例について図10を用いて説明する。 Here, a detailed example of the synthesizing process will be described with reference to FIG. 10 .
図10は、本実施の形態に係る合成処理の詳細例を説明するための図である。なお、図10の(a)には、参考として、振動補正処理が実行される直前のAR領域画像702XとAR領域画像702X中の矢印部分710Xが示されている。図10の(b)には、振動補正処理が実行された後すなわち合成処理が実行される直前のAR領域画像702Yと矢印部分710Yが示されている。図10の(c)には、分割部121から出力され、合成処理が実行される前のST領域を示す画像であるST領域画像703とST領域画像703中の速度部分711が示されている。
FIG. 10 is a diagram for explaining a detailed example of the combining processing according to this embodiment. For reference, FIG. 10A shows an
合成部123は、振動補正処理が実行された例えば図10の(b)に示すAR領域画像702Yと、分割部121から出力された図10の(c)に示すST領域画像703とをこの順に合成する。この結果、合成部123は、図10の(d)に示す表示画像700を形成する。
The synthesizing
また、合成部123は、形成した表示画像700に、表示画像700の各部の色を調整する色調補正処理を実行してもよい。より詳細には、合成部123は、形成した表示画像700の各部の色を、定められた色となるように補正してもよい。合成部123は、例えば、表示画像700において、白色と定められた部分に赤味がかっている場合は、その赤味がかかった部分を白色に補正する。そして、合成部123は、色調補正した表示画像700を歪補正部124に出力する。
Further, the synthesizing
なお、合成部123は、描画部11から出力された画像、及び、振動補正部122で振動補正処理が行われた画像を、合成処理のために一時的に保存するバッファ(不図示)を有している。この場合、合成部123は、色調補正した表示画像700を当該バッファに一時的に保存して、歪補正部124に出力するとしてもよい。
Note that the synthesizing
歪補正部124は、合成部123で色調補正された表示画像700に、歪み補正処理を実行する。歪補正部124は、歪み補正処理した表示画像700を表示デバイス2に出力する。
The
より具体的には、歪補正部124は、振動補正処理が実行された第2領域と描画部11から取得した第1領域とをこの順に合成した画像に、振動補正処理とは異なる歪み補正処理をさらに実行して、表示画像700として、表示デバイス2に出力する。つまり、歪補正部124は、合成部123により合成されて、出力された画像に、振動補正処理とは異なる歪み補正処理を実行して、表示画像700として、表示デバイス2に出力する。
More specifically, the
歪補正部124は、例えばウインドシールド101及び投影部3での反射で虚像300に生じる歪みがなくなるように、合成部123により出力された表示画像700を補正する。そして、歪補正部124は歪み補正処理を実行した表示画像700を表示デバイス2に出力する。
The
なお、歪補正部124は、合成部123で色調補正された表示画像700毎に歪み補正処理を実行してもよいが、これに限らない。歪補正部124は、ラインバッファを有し、ラインバッファから表示画像700における数行分の画像領域である小領域画像に読み出して、歪み補正処理を実行してもよい。この場合、歪補正部124は、歪み補正処理の後、小領域画像のうちの1行分の画像ずつ表示デバイス2に出力する。これにより、ラインバッファから表示デバイス2への画像出力の遅延をさらに抑制でき、この結果、表示デバイス2での表示遅延をさらに抑制できる。
Note that the
また、描画部11及び表示デバイス出力部12はそれぞれ、例えば、CPU及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されてもよい。この場合、描画部11及び表示デバイス出力部12はそれぞれ、CPU及びメモリを有するコンピュータにて実現されており、CPUがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが描画部11及び表示デバイス出力部12として機能する。描画部11のプログラムは描画部11のメモリに予め記録され、表示デバイス出力部12のプログラムは表示デバイス出力部12のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、またはメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。
Moreover, the
[振動検出部4]
振動検出部4は、移動体100の振動量を検出して、振動情報として出力する。振動検出部4は、移動体100に加わる振動を検出するセンサであり、例えばジャイロセンサ(角速度センサ)であるが、これに限定されず、例えば加速度センサでもよい。振動検出部4は、移動体100に加わる振動の情報として、例えば移動体100の振動で変化する移動体100のピッチ角を検出する。
[Vibration detector 4]
The
なお、振動検出部4は、本体部1に設けられ、本体部1に加わる振動を検出することで、移動体100に加わる振動を検出してもよい。本体部1は移動体100に固定されているため、本体部1に加わる振動は、移動体100に加わる振動と同じであるからである。
Note that the
(3)動作
以上のように構成される映像表示システム10が実行する動作処理について説明する。
(3) Operation Operation processing executed by the
図11は、本実施の形態における映像表示システム10が実行する動作処理を示すフローチャートである。図12は、本実施の形態に係る描画部11及び表示デバイス出力部12が出力する映像フォーマットとタイミングとの一例を示す図である。なお、図12の(a)には、描画部11により出力される描画画像701の映像フォーマットが示されている。図12の(b)には、表示デバイス出力部12により出力される表示画像700の映像フォーマットが示されている。
FIG. 11 is a flow chart showing operation processing executed by
まず、映像表示システム10において、描画部11は、ST領域とAR領域とからなる画像を描画し、ST領域を示す信号とAR領域を示す信号とをこの順に出力する(ステップS10)。より具体的には、描画部11は、図12の(a)に示される映像フォーマットに従い、描画画像701として、ST領域を示す信号(ST領域画像703)とAR領域を示す信号(AR領域画像702X)とをこの順に表示デバイス出力部12に出力する。
First, in the
次に、表示デバイス出力部12は、ST領域を示す信号を取得している第1期間に、移動体100の振動量を示す振動情報を取得する。また、表示デバイス出力部12は、第1期間に続く第2期間において取得中のAR領域に対して、振動情報に基づき、AR領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行し、振動補正処理が実行されたAR領域と第1期間に取得したST領域とをこの順に合成して、表示画像として、表示デバイス2に出力する(ステップS20)。
Next, the display
より具体的には、表示デバイス出力部12は、図12に示されるように、描画部11がST領域を示す信号を出力している際に移動体100の振動量を示す振動情報を取得する。続いて、表示デバイス出力部12は、取得した振動情報から補正量(振動補正量)を算出して、描画部11が、ST領域を示す信号ST領域に続いて出力しているAR領域を示す信号に対して振動補正処理を実行する。換言すると、表示デバイス出力部12は、描画部11よりも後段で、かつ、表示デバイス2の前段において、描画部11によりST領域を示す信号が出力されている期間とAR領域を示す信号が出力され始めたときまでに補正量を決定して、描画部11から出力されたAR領域を示す信号に振動補正処理を実行する。
More specifically, as shown in FIG. 12, the display
表示デバイス出力部12は、振動補正処理等の実行後、図12の(b)に示される映像フォーマットに従い、表示画像700として、AR領域を示す信号(AR領域画像702Y)とST領域を示す信号(ST領域画像703)とをこの順に表示デバイス2に出力する。
After executing vibration correction processing, etc., the display
このように、映像表示システム10は、振動情報を取得してからAR領域の虚像の表示位置の補正を行う補正処理を実行するまでの遅延をより少なくできる。このため、映像表示システム10は、描画部11にAR領域を示す信号とST領域を示す信号とをこの順に表示デバイス出力部12に出力させる場合と比較して、結果的に、振動情報からより迅速に補正量を決定して振動補正処理を実行することができる。よって、映像表示システム10は、虚像に対応する画像の表示遅延をより低減することができる。
In this way, the
(4)効果等
比較例を用いて、本実施の形態における効果について説明する。
(4) Effect, etc. The effect of this embodiment will be described using a comparative example.
図13は比較例を示す図であり、図14は本実施の形態に係る効果の説明図である。なお、図13の(a)及び図14の(a)には、描画部11により出力される映像フォーマットが示されている。図13の(b)及び図14の(b)には、表示デバイス出力部12により出力される映像フォーマットが示されている。また、図13の(b)及び図14の(b)に示すように、表示デバイス出力部12は、振動情報取得した時刻後に、遅延量が経過した時刻を中心に読出開始位置をずらす振動補正処理を行った表示画像700を出力する。また、図13及び図14に示す遅延量には、ハード遅延量が含まれている。
FIG. 13 is a diagram showing a comparative example, and FIG. 14 is an explanatory diagram of the effects of this embodiment. Note that (a) of FIG. 13 and (a) of FIG. 14 show the video format output by the
図13の(a)に示すように、比較例では、図14の(a)に示す本実施の形態に対して、描画部11が出力する映像フォーマットが逆になっている。すなわち、比較例に係る描画部11は、出力画像700ZすなわちAR領域とST領域とをこの順に時系列で形成して出力する。なお、HUD装置10Aでは、AR領域が上方に位置し、ST領域が下方に位置する表示画像が表示されることが多いため、比較例のようにAR領域とST領域とがこの順となる映像フォーマットで出力される。これに対して、本実施の形態では、描画部11にST領域とAR領域とがこの順となる映像フォーマットを出力させる。
As shown in (a) of FIG. 13, in the comparative example, the video format output by the
また、比較例及び本実施の形態に係る表示デバイス出力部12は共に、AR領域が入力される直前に取得した振動情報を用いて、振動補正処理を実行する。比較例に係る表示デバイス出力部12は、AR領域を示す信号が入力される直前として、描画部11から出力画像700Zが入力される前の例えば時刻t0に、振動情報を取得する。また、比較例に係る表示デバイス出力部12は、AR領域の補正量(振動補正量)を決定してから、AR領域の振動補正処理を行い、振動補正処理が実行されたAR領域を例えば時刻t4から表示デバイス2に出力する。
Further, both the display
したがって、比較例では、振動情報を取得してから振動補正処理を行い表示デバイス2に表示画像700を出力するまでに比較的大きな遅延量が発生する。すなわち、比較例では、リアルタイム性が求められるコンテンツの性能制約が発生する。
Therefore, in the comparative example, a relatively large amount of delay occurs from the acquisition of the vibration information to the execution of the vibration correction process and the output of the
一方、図14の(a)に示すように、本実施の形態に係る描画部11が出力する映像フォーマットでは、比較例に係る映像フォーマットと逆になっており、描画画像701としてST領域とAR領域とがこの順に時系列で出力される。本実施の形態に係る表示デバイス出力部12は、AR領域を示す信号が入力される直前として、描画部11から描画画像701が入力されている期間のうちST領域を示す信号が入力されている期間中の例えば時刻t2に、振動情報を取得する。そして、本実施の形態に係る表示デバイス出力部12は、AR領域の補正量(振動補正量)を決定してから、AR領域の振動補正処理を行い、振動補正処理が実行されたAR領域を例えば時刻t3から表示デバイス2に出力する。
On the other hand, as shown in (a) of FIG. 14, the video format output by the
このように、本実施の形態に係る表示デバイス出力部12は、描画部11からAR領域を示す信号とST領域を示す信号をこの順に出力される比較例の場合と比較して、AR領域の虚像の表示位置の補正を行う補正処理を実行するために用いる補正量を、振動情報からより迅速に決定できる。よって、本実施の形態に係る映像表示システムは、振動情報を取得してから第2領域の虚像の表示位置の補正を行う補正処理を実行するまでの遅延をより少なくできるので、虚像に対応する画像の表示遅延をより低減することができる。
As described above, the display
(5)変形例
上記の実施の形態は、本開示の様々な実施の形態の一つに過ぎない。上記の実施の形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。さらに、上記の実施の形態に係る態様は、単体の映像表示システム10で具現化されることに限らない。例えば、映像表示システム10を備える移動体100、映像表示システム10を用いた映像表示方法で、上記の実施の形態に係る態様が具現化されてもよい。また、上記の映像表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、このプログラムを記憶した記録媒体等で、上記の実施の形態に係る態様が具現化されてもよい。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
(5) Modifications The embodiment described above is merely one of various embodiments of the present disclosure. The above-described embodiment can be modified in various ways according to design and the like, as long as the object of the present disclosure can be achieved. Furthermore, the aspect according to the above-described embodiment is not limited to being embodied in the
例えば、投影部3は、少なくとも光学素子を有していればよく、第1ミラー31及び第2ミラー32の2つのミラーを有することは必須でなく、ミラーを1つのみ、または3つ以上有していてもよい。さらに、投影部3は、例えばレンズ等、ミラー以外の光学部品を有していてもよい。
For example, the
また、HUD装置10Aは、移動体100の進行方向の前方に設定された対象空間400に虚像300を投影する構成に限らず、例えば、移動体100の進行方向の側方、後方、または上方等に虚像300を投影してもよい。
Further, the
また、さらに、映像表示システム10は、HUD装置10Aまたは移動体100に限らず、例えば、アミューズメント施設で用いられてもよい。また、映像表示システム10は、ヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)等のウェアラブル端末、医療設備、または据置型の装置に用いられてもよい。また、映像表示システム10は、例えば、電子ビューファインダ等として、デジタルカメラ等の機器に組み込まれて使用されてもよい。
Moreover, the
また、本実施の形態では、描画部11及び表示デバイス出力部12は、互いに異なるCPU及びメモリで構成されるとして説明したが、1つのCPU及び1つのメモリを、描画部11及び表示デバイス出力部12で共用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、描画部11は、CPUで構成される代わりに、GPU(Graphics Processing Unit)で構成されてもよい。また、表示デバイス出力部12は、CPUで構成される代わりに、FPGA(field-programmable gate array)で構成されてもよい。
Also, the
また、上記の実施の形態では、表示器20は、液晶パネル201を備えた構成であったが、このような構成に限定されない。表示器20は、表示器20の表示面20aの背面からレーザ光を走査して表示画像700を形成するように構成されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
本開示は、虚像300の表示位置の補正処理にリアルタイム性が要求されるHUD装置及びこのようなHUD装置を備える移動体などに用いられる映像表示システム、映像表示方法、及びプログラムに利用できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure can be used for a video display system, a video display method, and a program used for a HUD device that requires real-time performance in correction processing of the display position of the
1 本体部
2 表示デバイス
3 投影部
4 振動検出部
10 映像表示システム
10A HUD装置
11 描画部
12 表示デバイス出力部
20 表示器
20a 表示面
21 表示制御部
31 第1ミラー
32 第2ミラー
100 移動体
101 ウインドシールド
102 ダッシュボード
111 描画部本体
112 描画バッファ
121 分割部
122 振動補正部
123 合成部
124 歪補正部
200 ユーザ
201 液晶パネル
202 光源装置
300、300a、300b 虚像
400 対象空間
500 光軸
501 仮想面
600 路面
700 表示画像
701 描画画像
702、702X、702Y AR領域画像
702s 部分
703 ST領域画像
710、710X、710Y 矢印部分
711 速度部分
1220 バッファ
Claims (6)
経時的に動かない領域である第1領域と、経時的に動く領域である第2領域とからなる画像を描画し、前記第1領域を示す信号と前記第2領域を示す信号とをこの順に出力する描画部と、
前記描画部から前記第1領域を取得している期間に、前記移動体の振動量を示す振動情報を取得し、前記描画部から取得中の前記第2領域に対して、前記振動情報に基づき、前記第2領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行し、前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記描画部から取得した前記第1領域とをこの順に合成して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力する表示デバイス出力部とを備える、
映像表示システム。 A video display system in which a virtual image of a display image displayed by a display device is superimposed on a real scene in front of a moving body so as to be visible to a viewer,
An image consisting of a first area that is an area that does not move with time and a second area that is an area that moves with time is drawn, and a signal indicating the first area and a signal indicating the second area are generated in this order. a drawing unit to output;
Vibration information indicating the amount of vibration of the moving object is acquired while the first region is being acquired from the rendering unit, and the second region being acquired from the rendering unit is processed based on the vibration information. , performing vibration correction processing for correcting the display position of the virtual image of the second region, and synthesizing the second region subjected to the vibration correction processing and the first region acquired from the drawing unit in this order. and a display device output unit for outputting to the display device as the display image,
video display system.
請求項1に記載の映像表示システム。 The display device output unit applies distortion correction processing different from the vibration correction processing to an image obtained by synthesizing the second region subjected to the vibration correction processing and the first region acquired from the drawing unit in this order. 2. The video display system according to claim 1, further executing and outputting to said display device as said display image.
前記振動情報に基づき、前記振動補正処理を実行する振動補正部と、
前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記描画部から取得した前記第1領域とをこの順に合成する合成部と、
前記描画部から出力された信号のうち、前記第2領域を示す信号を前記振動補正部に出力し、前記第1領域を示す信号を前記合成部に出力する分割部と、
前記合成部により合成された画像に、前記振動補正処理とは異なる歪み補正処理を実行して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力する歪補正部とを備える、
請求項2に記載の映像表示システム。 The display device output unit
a vibration correction unit that executes the vibration correction process based on the vibration information;
a synthesizing unit that synthesizes the second region on which the vibration correction processing has been performed and the first region obtained from the drawing unit in this order;
a dividing unit that outputs a signal indicating the second region to the vibration correcting unit and outputs a signal indicating the first region to the synthesizing unit, among the signals output from the drawing unit;
a distortion correction unit that performs distortion correction processing different from the vibration correction processing on the image synthesized by the synthesis unit and outputs the display image to the display device;
3. The image display system according to claim 2.
移動体。 Equipped with the video display system according to any one of claims 1 to 3,
Mobile.
経時的に動かない領域である第1領域と、経時的に動く領域である第2領域とからなる画像を描画し、前記第1領域を示す信号と前記第2領域を示す信号とをこの順に出力する描画ステップと、
前記第1領域を示す信号を取得している期間に、前記移動体の振動量を示す振動情報を取得し、前記期間に続く期間において取得中の前記第2領域に対して、前記振動情報に基づき、前記第2領域の虚像の表示位置の補正を行う振動補正処理を実行し、前記振動補正処理が実行された前記第2領域と前記期間に取得した前記第1領域とをこの順に合成して、前記表示画像として、前記表示デバイスに出力する出力ステップとを含む、
映像表示方法。 A video display method using a video display system in which a virtual image of a display image displayed by a display device is superimposed on a real scene in front of a moving body and visible to a viewer,
An image consisting of a first area that is an area that does not move with time and a second area that is an area that moves with time is drawn, and a signal indicating the first area and a signal indicating the second area are generated in this order. a drawing step to output;
Vibration information indicating the amount of vibration of the moving body is obtained during a period in which the signal indicating the first region is being obtained, and the vibration information is obtained for the second region being obtained in a period following the period. Based on this, vibration correction processing for correcting the display position of the virtual image of the second region is performed, and the second region subjected to the vibration correction processing and the first region acquired during the period are synthesized in this order. and an output step of outputting to the display device as the display image,
Image display method.
請求項5に記載の映像表示方法を実行させるためのプログラム。 to the computer,
A program for executing the video display method according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019061489A JP7145509B2 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | VIDEO DISPLAY SYSTEM, VIDEO DISPLAY METHOD, PROGRAM AND MOBILE BODY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019061489A JP7145509B2 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | VIDEO DISPLAY SYSTEM, VIDEO DISPLAY METHOD, PROGRAM AND MOBILE BODY |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020160340A JP2020160340A (en) | 2020-10-01 |
JP7145509B2 true JP7145509B2 (en) | 2022-10-03 |
Family
ID=72643202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019061489A Active JP7145509B2 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | VIDEO DISPLAY SYSTEM, VIDEO DISPLAY METHOD, PROGRAM AND MOBILE BODY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7145509B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114915772B (en) * | 2022-07-13 | 2022-11-01 | 沃飞长空科技(成都)有限公司 | Method and system for enhancing visual field of aircraft, aircraft and storage medium |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006142897A (en) | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Nissan Motor Co Ltd | Display device for vehicle, and controlling method of display device for vehicle |
US20120050139A1 (en) | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Empire Technology Development Llc | Head up display |
JP2017013590A (en) | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 日本精機株式会社 | Head-up display device |
JP2017094882A (en) | 2015-11-23 | 2017-06-01 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Virtual image generation system, virtual image generation method and computer program |
-
2019
- 2019-03-27 JP JP2019061489A patent/JP7145509B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006142897A (en) | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Nissan Motor Co Ltd | Display device for vehicle, and controlling method of display device for vehicle |
US20120050139A1 (en) | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Empire Technology Development Llc | Head up display |
JP2017013590A (en) | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 日本精機株式会社 | Head-up display device |
JP2017094882A (en) | 2015-11-23 | 2017-06-01 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Virtual image generation system, virtual image generation method and computer program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020160340A (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7194906B2 (en) | Video display system, video display method, program, and moving body provided with video display system | |
JP6731644B2 (en) | Display position correction device, display device including display position correction device, and moving body including display device | |
US11004424B2 (en) | Image display system, image display method, movable object including the image display system, and non-transitory computer-readable medium | |
JP6443236B2 (en) | Virtual image presentation system, image projection apparatus, and virtual image presentation method | |
JP6443122B2 (en) | Vehicle display device | |
JP6899082B2 (en) | Head-up display | |
WO2018207566A1 (en) | Display device and display control method | |
JP6724886B2 (en) | Virtual image display | |
JP6724885B2 (en) | Virtual image display | |
JP7040485B2 (en) | Display control device and display control program | |
JP7145509B2 (en) | VIDEO DISPLAY SYSTEM, VIDEO DISPLAY METHOD, PROGRAM AND MOBILE BODY | |
JP2019164318A (en) | Video display system, video display method, program, and movable body including video display system | |
JP2021075219A (en) | Display control device and display control program | |
WO2018030320A1 (en) | Vehicle display device | |
US20200047686A1 (en) | Display device, display control method, and storage medium | |
JP2020158014A (en) | Head-up display device, display control device, and display control program | |
WO2020059441A1 (en) | Display control device, display control program, and computer-readable non-transitory recording medium | |
JP2023066556A (en) | head-up display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211008 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220729 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220823 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220912 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7145509 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
SZ03 | Written request for cancellation of trust registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z03 |