JP7846865B2 - 表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両で使用され、車両の前景に画像を重畳して視認させる表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法に関する。

一点透視図法（遠近法）を用いて描画される案内経路を示す進路案内画像（地図画像とも言える。）を表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。特に、特許文献１に開示されているヘッドアップディスプレイ装置は、進路案内画像の左右の境界に対となる２つの線状画像を表示し、それらの左右方向の間隔（換言すると、２つの線状画像に挟まれた進路案内画像の左右方向の幅）を、遠方表現領域程、狭く、近傍表現領域程、広くすることで、進路案内画像の遠近感を強調している。

国際公開２０２０／０４０２７６号

従来技術では、進路案内画像の遠近感を強調することができるが、ずっと、遠方表現領域の左右方向の幅が狭くなる（表示領域が限定される）ため、進路案内画像としての利便性の観点で改善の余地があった。

本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載されない種々の態様を包含し得る。

本開示の概要は、進路案内画像としての利便性を高めることに関する。より具体的には、進路案内画像の遠近感を強調しつつ、利便性の高い情報提示をすることにも関する。

したがって、本明細書に記載される表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法等は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。本実施形態は、ヘッドアップディスプレイ装置に進路案内画像を表示し、進路案内画像の近傍領域の左右方向の幅（以下では、近傍幅と呼ぶ。）は、進路案内画像の遠方領域の左右方向の幅（以下では、遠方幅と呼ぶ。）より長く、
進路案内画像の縮尺を大きくする場合、近傍幅に対する遠方幅の割合を大きくする、ことをその要旨とする。

したがって、本発明の第１の実施形態の表示制御装置は、映像を虚像として車両のフロントウインドウの前方に表示するヘッドアップディスプレイ装置を制御する表示制御装置であって、１つ又は複数のプロセッサは、ヘッドアップディスプレイ装置に進路案内画像を表示し、進路案内画像の近傍領域の左右方向の幅（以下では、近傍幅と呼ぶ。）は、進路案内画像の遠方領域の左右方向の幅（以下では、遠方幅と呼ぶ。）より長く、進路案内画像の縮尺を大きくする場合、近傍幅に対する遠方幅の割合を大きくする、ようになっている。本発明の第１の実施形態では、進路案内画像を拡大する前では、進路案内画像の遠方幅が短く近傍幅を長くすることで遠近感を強調しつつ、進路案内画像の縮尺を大きくする場合、進路案内画像が拡大される状況下で有用性が増加してくる遠方の表示領域を相対的に広くすることができるという利点も想定される。すなわち、ユーザーにとって利便性の高い情報提示をすることができる。

特に好適な第２の実施形態によれば、プロセッサは、仮想視点から仮想の俯角を有するように進路案内画像を生成し、進路案内画像の縮尺を大きくする場合、俯角を小さくする、ようになっている。鳥瞰図表示である進路案内画像の俯角を小さくすることにより、表示される進路案内画像における地図画像を俯瞰する仮想の視点の俯角は、自車両の前景を俯瞰する自車両に搭乗するユーザーの視点の俯角に近づく。すなわち、進路案内画像とユーザーが視認する前景とのギャップが小さくなり、進路案内画像が示す位置情報と前景とが結びやすくなる。第２の実施形態によれば、進路案内画像が示す位置情報と前景とが結びやすくしつつ、徐々に有用性が増加してくる遠方の表示領域を相対的に広くすることができるという利点も想定される。

第３の実施形態によれば、プロセッサは、第１の割合を有する第１の進路案内画像を表示し、第１の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、第１の割合より大きい第２の割合を有する第２の進路案内画像を表示し、第２の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、第２の割合より大きい第３の割合を有する第３の進路案内画像を表示し、第３の進路案内画像の第３の近傍幅を、第３の遠方幅と概ね等しくする、ようになっている。進路案内画像の拡大に伴い、有用性が高まる進路案内画像の遠方幅を相対的に広くすることができる。

第４の実施形態によれば、プロセッサは、第１の割合を有する第１の進路案内画像を表示し、第１の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、第１の割合より大きい第２の割合を有する第２の進路案内画像を表示し、第２の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、第２の割合より大きい第３の割合を有する第３の進路案内画像を表示し、第３の進路案内画像の第３の近傍幅を、第３の遠方幅より短くする、ようになっている。進路案内画像の拡大に伴い、有用性が高まる進路案内画像の遠方幅を相対的に広くすることができる。

第５乃至７の実施形態によれば、進路案内画像は、進路案内画像を囲むバウンディングボックスと進路案内画像の左辺との間の左領域、及びバウンディングボックスと進路案内画像の右辺との間の右領域の少なくとも一方を有する、ようになっている。左領域、及び右領域には、進路案内画像が表示されない。これにより、進路案内画像の近傍幅が長く、遠方幅が短いようにユーザー視認され、遠近感を強調することができる。但し、これに限定されず、広義には、左領域、及び右領域には、進路案内画像に続く画像が表示されてもよい。

特に好適な第５の実施形態によれば、プロセッサは、左領域及び右領域の少なくとも一方に、進路案内画像に続く画像であり、ブラー処理及び／又は暗化処理した進路案内周辺画像を表示する、ようになっている。この第５の実施形態によれば、進路案内画像に続き、左領域又は右領域に表示される画像は、ブラー処理及び／又は暗化処理により視認性が低下する。このため、進路案内画像は、左領域又は右領域に表示される画像より視認性が高く、矩形のバウンディングボックスのうち左領域及び右領域を欠き、遠方幅が短く近傍幅が長い画像として、遠近感を与えることができる。さらに、左領域（右領域）にブラー処理及び／又は暗化処理をすることで、進路案内画像の遠近感をより強調することができる。

特に好適な第６の実施形態によれば、プロセッサは、左領域の周辺に、進路案内画像上の地図オブジェクトがある場合、左領域が小さくなるように進路案内画像の表示範囲を拡張し、右領域の周辺に、地図オブジェクトがある場合、右領域が小さくなるように進路案内画像の表示範囲を拡張する、ようになっている。これによれば、進路案内画像が表示されない、ブラー処理された進路案内画像の続きの画像が表示される、又は暗化処理された進路案内画像の続きの画像が表示される左領域（右領域）に進路案内画像上の特定の地図オブジェクトが存在していれば、進路案内画像の表示領域が拡張されるので、特定の地図オブジェクトが進路案内画像から見切れてしまうことや進路案内画像の境界に表示されてしまうことを抑制することができる。

特に好適な第７の実施形態によれば、プロセッサは、左領域の周辺に、進路案内画像上の地図オブジェクトと異なる非地図オブジェクトがある場合、左領域が大きくなるように進路案内画像の表示範囲を縮小し、右領域の周辺に、非地図オブジェクトがある場合、右領域が大きくなるように進路案内画像の表示範囲を縮小する、ようになっている。上記実施形態では、進路案内画像の縮尺を大きくする場合、左領域（右領域）を相対的に小さくして、進路案内画像の遠方領域を相対的に広くする。しかしながら、狭くなった左領域及び／又は右領域（拡張した進路案内画像の遠方領域）に非地図オブジェクトが表示される場合、拡張した進路案内画像の遠方領域は視認しづらく、有効活用されない。本実施形態では、このような拡張した進路案内画像の遠方領域は視認しづらい場合、左領域（右領域）が大きくなるように進路案内画像を縮小することで、奥行き感を強調することができる。

いくつかの実施形態に係る、車両用表示システムの車両への適用例を示す図である。 いくつかの実施形態に係る、車両用表示システムのブロック図である。 図３は、進路案内画像として表示される自車両の周囲の地図画像の領域を示す図である。 図４は、比較例の進路案内画像を示す図である。 図５は、いくつかの実施形態における進路案内画像を示す図である。 図６は、進路案内画像として表示される自車両の周囲の地図画像の領域を示し、図３よりも自車両に仮想視点が近づいた例を示す図である。 図７は、図６に示す仮想視点から観察した進路案内画像を示す図である。 図８は、いくつかの実施形態における進路案内画像を示す図である。 図９は、いくつかの実施形態における進路案内画像を示す図である。 図１０は、いくつかの実施形態における進路案内画像を示す図である。 図１１は、いくつかの実施形態における進路案内画像を示す図である。

以下、図１乃至図３、及び図５乃至図１１では、例示的な車両用表示システムの構成の説明を提供する。図４では、比較例における画像の表示例を提供する。なお、本発明は以下の実施形態（図面の内容も含む）によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。

図１を参照する。車両用表示システム１０は、画像表示部２０と、画像表示部２０を制御する表示制御装置３０と、現在位置判定装置４１０、地図情報記憶装置４２０で構成される。本実施形態の説明では、自車両１の運転席に着座する運転者４が自車両１の前方を向いた際の左右方向をＸ軸（左方向がＸ軸正方向）、上下方向をＹ軸（上方向がＹ軸正方向）、前後方向をＺ軸（前方向がＺ軸正方向）とする。

車両用表示システム１０における一実施形態の画像表示部２０は、自車両１のダッシュボード５内に設けられたヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Ｈｅａｄ－Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置である。ＨＵＤ装置は、表示光２０ａをフロントウインドシールド２（被投影部材の一例である）に向けて出射し、フロントウインドシールド２（被投影部材の一例である）よりも前方側（Ｚ軸正方向）の表示領域１００で画像を視認させる。これにより、運転者４は、フロントウインドシールド２を介して視認される現実空間である前景３００に重なった画像を視認できる。

表示領域１００は、ＨＵＤ装置の内部で生成された画像が、虚像として結像する平面、曲面、又は一部曲面の領域であり、結像面とも呼ばれる。表示領域１００自体は、実際に運転者４に視認されない、又は視認されにくい程度に視認性が低い。

画像表示部２０は、画像を表示する表示面を有する表示器２２と、リレー光学系２４と、を含む。表示器２２は、ＬＣＤなどのバックライトからの光を透過する透過型ディスプレイであってもよく、スクリーンに画像を投影するプロジェクション型ディスプレイであってもよい。これらの場合、表示面は、透過型ディスプレイにおけるディスプレイ表面であり、プロジェクション型ディスプレイのスクリーンである。

リレー光学系２４は、表示器２２とフロントウインドシールド２との間の表示器２２からの画像の光の光路上に配置され、表示器２２からの画像の光を画像表示部２０の外側のフロントウインドシールド２に投影する１つ又はそれ以上の光学部材で構成される。リレー光学系２４は、少なくとも１つの凹面鏡を含むが、これに加え、例えば、１つ又はそれ以上の、レンズなどの屈折光学部材、ホログラムなどの回折光学部材、反射光学部材、又はこれらの組み合わせを含んでいてもよい。

また、画像表示部２０は、ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ）装置であってもよい。運転者４は、ＨＭＤ装置を頭部に装着して自車両１の座席に着座することで、表示される画像を、自車両１のフロントウインドシールド２を介した前景３００に重畳して視認する。車両用表示システム１０が所定の画像を表示する表示領域１００は、自車両１の座標系を基準とした特定の位置に固定（調整可能に配置）され、運転者４がその方向を向くと、その特定の位置に固定された表示領域１００内に表示された画像を視認することができる。

画像表示部２０は、表示制御装置３０の制御に基づいて、自車両１のフロントウインドシールド２を介して視認される現実空間（実景）である前景３００に存在する、障害物（歩行者、自転車、自動二輪車、他車両など）、走行レーンの路面６、道路標識、及び地物（建物、橋など）などの実オブジェクトの近傍（画像と実オブジェクトとの特定の位置関係の一例）、実オブジェクトに重なる位置（画像と実オブジェクトとの特定の位置関係の一例）、又は実オブジェクトを基準に設定された位置（画像と実オブジェクトとの特定の位置関係の一例）に画像を表示することで、視覚的な拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）を視認者（典型的には、自車両１の運転席に着座する運転者４）に知覚させることもできる。画像表示部２０は、実オブジェクトの位置に応じて表示位置を変化させるＡＲ画像、又は／及び実オブジェクトの位置に応じて表示位置を変化させない非ＡＲ画像、を含む画像を表示することができる。

図２は、いくつかの実施形態に係る、車両用表示システム１０のブロック図である。表示制御装置３０は、１つ又はそれ以上のＩ／Ｏインタフェース３１、１つ又はそれ以上のプロセッサ３３、１つ又はそれ以上の画像処理回路３５、及び１つ又はそれ以上のメモリ３７を備える。図２に記載される様々な機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれら両方の組み合わせで構成されてもよい。図２は、実施形態の一実施形態に過ぎず、図示された構成要素は、より数の少ない構成要素に組み合わされてもよく、又は追加の構成要素があってもよい。例えば、画像処理回路３５（例えば、グラフィック処理ユニット）が、１つ又はそれ以上のプロセッサ３３に含まれてもよい。

図示するように、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、メモリ３７と動作可能に連結される。より具体的には、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、メモリ３７に記憶されているプログラムを実行することで、例えば画像データを生成、及び／又は送信するなど、車両用表示システム１０の操作を行うことができる。プロセッサ３３及び／又は画像処理回路３５は、少なくとも１つの汎用マイクロプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。メモリ３７は、ハードディスクのような任意のタイプの磁気媒体、ＣＤ及びＤＶＤのような任意のタイプの光学媒体、揮発性メモリのような任意のタイプの半導体メモリ、及び不揮発性メモリを含む。揮発性メモリは、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭを含み、不揮発性メモリは、ＲＯＭ及びＮＶＲＯＭを含んでもよい。

図示するように、プロセッサ３３は、Ｉ／Ｏインタフェース３１と動作可能に連結されている。Ｉ／Ｏインタフェース３１は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）の規格に応じて、車両に設けられた後述の車両ＥＣＵや、他の電子機器（後述する符号４０１～４２０）との通信（ＣＡＮ通信とも称する）を行う。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１が採用する通信規格は、ＣＡＮに限定されず、例えば、ＣＡＮＦＤ（ＣＡＮ with Flexible Data Rate）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＭＯＳＴ（Media Oriented Systems Transport：ＭＯＳＴは登録商標）、ＵＡＲＴ、あるいはＵＳＢなどの有線通信インタフェース、又は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどのパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、８０２．１１ｘ Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ネットワークなどのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の数十メートル内の近距離無線通信インタフェースである車内通信（内部通信）インタフェースを含む。また、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ０、ＩＥＥＥ８０２．１６－２００４（ＷｉＭＡＸ：Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅベース（Ｍｏｂｉｌｅ ＷｉＭＡＸ）、４Ｇ、４Ｇ－ＬＴＥ、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ、５Ｇなどのセルラー通信規格により広域通信網（例えば、インターネット通信網）などの車外通信（外部通信）インタフェースを含んでいてもよい。

図示するように、プロセッサ３３は、Ｉ／Ｏインタフェース３１と相互動作可能に連結されることで、車両用表示システム１０（Ｉ／Ｏインタフェース３１）に接続される種々の他の電子機器等と情報を授受可能となる。Ｉ／Ｏインタフェース３１には、例えば、自車両１に設けられたナビゲーション装置、及び車両ＥＣＵ、及び車外通信機器などが動作可能に連結される。表示器２２は、プロセッサ３３及び画像処理回路３５に動作可能に連結される。したがって、画像表示部２０によって表示される画像は、プロセッサ３３及び／又は画像処理回路３５から受信された画像データに基づいてもよい。プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、Ｉ／Ｏインタフェース３１から得られる情報に基づき、画像表示部２０が表示する画像を制御する。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、車両用表示システム１０に接続される他の電子機器等から受信する情報を加工（変換、演算、解析）する機能を含んでいてもよい。

図２に示すＧＰＳ装置４１１は、自車両の現在位置を検出し、検出した位置データを現在位置判定装置４１０に出力する。

ジャイロセンサ４１２は、ヨー、ピッチ、ロールの各方向の角速度を検出し、検出した角速度データを現在位置判定装置４１０に出力する。現在位置判定装置４１０は、ヨー、ピッチ、ロールの各方向の角速度を検出することにより、車両の進行方向の変化を検出し、自車両の現在位置を特定する。従って、トンネル内等、ＧＰＳ信号を受信できないエリアであっても、自車両の現在位置の特定が可能となる。

現在位置判定装置４１０は、ＧＰＳ装置４１１にて検出される自車両の位置データ、ジャイロセンサ４１２で検出される自車両の角速度データ、及び、地図データベース４０１に記憶されている自車両周辺の地図データに基づいて、自車両の現在位置を判定する。現在位置を示すデータを表示制御装置３０に出力する。

地図情報記憶装置４２０は、車両の周辺を含む地図データを記憶する記憶媒体であり、現在位置判定装置４１０が判定した自車両の現在位置に基づき、自車両の現在位置の周辺の地図データを表示制御装置３０に出力する。図１には、地図情報記憶装置４２０が表示制御装置３０に外付けされた例を示したが、地図情報記憶装置４２０は、表示制御装置３０に内蔵されていてもよい。また、地図情報記憶装置４２０は、自車両の外部から通信により表示制御装置３０へ地図情報を配信するサーバであってもよい。

メモリ３７に記憶されたソフトウェア構成要素は、視点設定モジュール５０１、視野設定モジュール５０３、及び地図画像生成モジュール５１１を含む。視点設定モジュール５０１は、後述する地図上の自車位置アイコンＰＰに対する仮想視点ＭＭの位置、この仮想視点ＭＭからの見下ろし角（俯角）θを設定する。また、視点設定モジュール５０１は、進路案内画像２００の縮尺を変更する。視野設定モジュール５０３は、自車位置アイコンＰＰ周辺の地図を切り出す形状を決定する仮想視野Ｅを設定する。地図画像生成モジュール５１１は、地図データベース４０１から自車両周辺の地図データを読み出し、仮想視点ＭＭの所定の位置から、所定の俯角、及び所定の仮想視野で観察される画像を、進路案内画像として生成する。

図３は、進路案内画像として表示される自車両の周囲の地図画像の領域を示す図である。ここで、地図をαγ平面とし、αγ平面に直交するβ軸上の高さＭβの位置、つまり自車位置アイコンＰＰの後方上空に鳥瞰図表示するための仮想視点ＭＭがあるものとする。図３の例では、視点設定モジュール５０１は、自車位置アイコンＰＰの後方（γ負方向）にＭγ１、且つ、上方（β正方向）にＭβ１離れた位置に、仮想視点ＭＭを設定し、俯角θをθ１に設定する。図３に示すように、仮想視点ＭＭから見下ろし角をθで矩形の仮想視野ＦＧＨＪで囲まれる地図の範囲は、符号Ｆ１‘Ｇ１’Ｈ１‘Ｊ１’で囲まれ、遠方側(γ正方向)で左右方向（α方向）の範囲が広く、近傍側（γ負方向）で左右方向（α方向）の範囲が狭い台形で表すことができる。本実施形態における少なくともいくつかの表示態様では、仮想視野Ｅは、矩形の仮想視野ＦＧＨＪよりも地図の遠方と重なる領域の左右方向（α方向）の幅が狭い。つまり、仮想視点ＭＭから観察した仮想視野Ｅ（ＦＫＬＪ）で囲まれる地図の領域は、符号Ｆ１‘Ｋ１’Ｌ１‘Ｊ１’で囲まれ、符号Ｆ１‘Ｇ１’Ｈ１‘Ｊ１’で囲まれる範囲よりも遠方側(γ正方向)で左右方向（α方向）の範囲が狭くなる。

図４は、比較例の進路案内画像を示す図である。図５は、本実施形態における進路案内画像を示す図である。比較例の進路案内画像８００は、矩形の仮想視野Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｊ１で囲まれる矩形である。すなわち、比較例の進路案内画像８００において、地図の近傍と重なる領域の左右方向（Ｘ軸方向）の幅（Ｆ１－Ｊ１）は、地図の遠方と重なる領域の左右方向（Ｘ軸方向）の幅（Ｇ１－Ｈ１）と同じになる。

これに対し、本実施形態の進路案内画像２００では、図５に示すように、地図の近傍と重なる領域の左右方向（Ｘ軸方向）の近傍幅Ｗｎ１は、地図の遠方と重なる領域の左右方向（Ｘ軸方向）の遠方幅Ｗｆ１より長い。すなわち、近傍幅Ｗｎ１に対する遠方幅Ｗｆ１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）は、１より小さい。

視点設定モジュール５０１は、地図画像に対する仮想視点ＭＭの位置Ｍβ（Ｍγ）、角度θを設定する。視点設定モジュール５０１は、仮想視点の位置Ｍβ（Ｍγ）、角度θを変化させることで、進路案内画像として表示される自車両の周囲の地図画像の領域を変化させる。視点設定モジュール５０１は、典型的には、「仮想視点」の位置を、自車両の周囲（通常は自車両後方の適所）に設定される。また、「仮想視点」の角度θは、仮想視点ＭＭから後述する仮想視野Ｋの縦方向の中点を通る方向と、αγ平面との間の角度であり、以下では俯角とも呼ぶ。

視点設定モジュール５０１は、自車位置アイコンＰＰの後方（γ負方向）にＭγ、且つ、上方（β正方向）にＭβ離れた位置に、仮想視点ＭＭを設定する。従って、自車両が直線の走行路を直進しているときに、仮想視点ＭＭから自車位置アイコンＰＰを見ると、自車位置アイコンＰＰが前方を向いて走行している俯瞰画像となる。仮想視点ＭＭが可動すると、自車両周辺の地図画像が回転して（角度が変更して）表示される。例えば、自車位置アイコンＰＰが操舵されることにより、真上から見て反時計回りに９０［ｄｅｇｒｅｅ］回転すると、これと連動して仮想視点ＭＭも反時計回りに９０［ｄｅｇｒｅｅ］回転する。

視点設定モジュール５０１は、進路案内画像の縮尺を大きくする場合、自車位置アイコンＰＰと仮想視点ＭＭとの間の距離を短くする。具体的には、自車位置アイコンＰＰと仮想視点ＭＭとの間の距離が短くなるように、前後方向（γ方向）の距離Ｍγ、及び上下方向（β方向）の距離Ｍβのうち少なくとも一方を短くする。図６の前後方向（γ方向）の距離Ｍγ２と上下方向（β方向）の距離Ｍβ２は、それぞれ図３に示す仮想視点ＭＭの前後方向（γ方向）の距離Ｍγ１と上下方向（β方向）の距離Ｍβ１よりも短くなっている。

図６の例では、視点設定モジュール５０１は、自車位置アイコンＰＰの後方（γ負方向）にＭγ２（＜Ｍγ１）、且つ、上方（β正方向）にＭβ２（＜Ｍβ１）離れた位置に、仮想視点ＭＭを設定し、俯角θをθ２（＜θ１）に設定する。仮想視点ＭＭから俯角θ２で矩形の仮想視野Ｆ２Ｇ２Ｈ２Ｊ２で囲まれる地図の範囲は、符号Ｆ２‘Ｇ２’Ｈ２‘Ｊ２’で囲まれ、遠方側(γ正方向)で左右方向（α方向）の範囲が広く、近傍側（γ負方向）で左右方向（α方向）の範囲が狭い台形で表すことができる。視野設定モジュール５０４は、図３、図５に示す仮想視野Ｅ１と異なる仮想視野Ｅ２を設定する。進路案内画像２１２として表示される領域を規定する仮想視野Ｅ２（Ｆ２Ｋ２Ｌ２Ｊ２）で囲まれる地図の領域は、符号Ｆ２‘Ｋ２’Ｌ２‘Ｊ２’で囲まれ、符号Ｆ２‘Ｇ２’Ｈ２‘Ｊ２’で囲まれる範囲よりも遠方側(γ正方向)で左右方向（α方向）の範囲が狭くなる。

図７は、図６に示す仮想視点から観察した進路案内画像を示す図である。進路案内画像２１２では、地図の近傍と重なる領域の左右方向（Ｘ軸方向）の近傍幅Ｗｎ２は、地図の遠方と重なる領域の左右方向（Ｘ軸方向）の遠方幅Ｗｆ２より長い。すなわち、近傍幅Ｗｎ２に対する遠方幅Ｗｆ２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）は、１より小さい。図７に示す進路案内画像２１２における近傍幅Ｗｎ２に対する遠方幅Ｗｆ２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）は、図５に示す進路案内画像２１１における近傍幅Ｗｎ１に対する遠方幅Ｗｆ１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）より大きい。図７の進路案内画像２１２は、進路案内画像２１２を囲むバウンディングボックス２１２Ｂ（２００Ｂ）と進路案内画像２１２の左辺との間の符号Ｆ２Ｇ２Ｋ２で囲まれる左領域２１２Ｐ（２００Ｐ）、及びバウンディングボックス２１２Ｂ（２００Ｂ）と進路案内画像２１２の右辺との間の符号Ｈ２Ｊ２Ｌ２で囲まれる右領域２１２Ｑ（２００Ｑ）を有するように形成される。また、図５の進路案内画像２１１は、進路案内画像２１１を囲むバウンディングボックス２１１Ｂ（２００Ｂ）と進路案内画像２１１の左辺との間の符号Ｆ１Ｇ１Ｋ１で囲まれる左領域２１１Ｐ（２００Ｐ）、及びバウンディングボックス２１１Ｂ（２００Ｂ）と進路案内画像２１１の右辺との間の符号Ｈ１Ｊ１Ｌ１で囲まれる右領域２１１Ｑ（２００Ｑ）を有するように形成される。図７の左領域２１２Ｐと右領域２１２Ｑは、それぞれ図５に示す左領域２１１Ｐと右領域２１１Ｑよりも小さくなっている。視野設定モジュール５０４は、進路案内画像２００の縮尺を大きくする際、左領域２００Ｐ及び右領域２００Ｑが小さくなるように、近傍幅Ｗｎに対する遠方幅Ｗｆの割合（Ｗｎ／Ｗｆ）が大きい仮想視野Ｅに変更する（例えば、Ｅ１からＥ２に変更する）。

（第１の実施形態）
したがって、本発明の第１の実施形態の表示制御装置３０は、映像を虚像として車両のフロントウインドウの前方に表示するヘッドアップディスプレイ装置２０を制御する表示制御装置３０であって、１つ又は複数のプロセッサ３３は、ヘッドアップディスプレイ装置２０に進路案内画像２００を表示し、進路案内画像２００の近傍領域の左右方向の幅（以下では、近傍幅と呼ぶ。）Ｗｎは、進路案内画像２００の遠方領域の左右方向の幅（以下では、遠方幅と呼ぶ。）Ｗｆより長く、進路案内画像２００の縮尺を大きくする場合、近傍幅Ｗｎに対する遠方幅Ｗｆの割合（Ｗｆ／Ｗｎ）を大きくする、ようになっている。

プロセッサ３３は、進路案内画像２００の縮尺を大きくする。例えば、プロセッサ３３は、視点設定モジュール５０１を実行し、仮想視点ＭＭを自車位置アイコンＰＰに近づけることで、進路案内画像２００の縮尺を大きくする。但し、進路案内画像２００の縮尺を変える方法は、これに限定されるものではなく、プロセッサ３３は、地図データベース４０１に記憶されている縮尺の異なる地図データを読み出しても良い。

プロセッサ３３は、進路案内画像２００の縮尺が大きくなることに合わせて、進路案内画像２００の近傍幅Ｗｎに対する遠方幅Ｗｆの割合（Ｗｆ／Ｗｎ）を大きくする。例えば、プロセッサ３３は、視野設定モジュール５０３を実行し、近傍幅Ｗｎに対する遠方幅Ｗｆの割合（Ｗｆ／Ｗｎ）が大きくなるように、近傍幅Ｗｎ及び／又は遠方幅Ｗｆを調整する。進路案内画像２００の縮尺が大きくなるに際し、視野設定モジュール５０３は、具体的には、（１）近傍幅Ｗｎを維持して遠方幅Ｗｆを長くすること、（２）近傍幅Ｗｎを短くして遠方幅Ｗｆを維持すること、（３）近傍幅Ｗｎと遠方幅Ｗｆとを長くしつつ、遠方幅Ｗｆの増加率を近傍幅Ｗｎの増加率より大きくすること、（４）近傍幅Ｗｎと遠方幅Ｗｆとを短くしつつ、遠方幅Ｗｆの減少率を近傍幅Ｗｎの減少率より小さくすること、のいずれかを実行することができる。

プロセッサ３３は、図５に示す進路案内画像２１１（２００）の縮尺を大きくする場合、仮想視野Ｅを図５に示すＥ１から図７に示すＥ２に変更することで、近傍幅Ｗｎに対する遠方幅Ｗｆの割合（Ｗｆ／Ｗｎ）を、Ｗｆ１／Ｗｎ１からＷｆ２／Ｗｎ２へ大きくする。ここで、変更後の遠方幅Ｗｆ２は、近傍幅Ｗｎより短い。
第１の実施形態では、進路案内画像を拡大する前では、進路案内画像の遠方幅が短く近傍幅を長くすることで遠近感を強調しつつ、進路案内画像の縮尺を大きくする場合、進路案内画像が拡大される状況下で有用性が増加してくる遠方の表示領域を相対的に広くすることができるという利点も想定される。すなわち、ユーザーにとって利便性の高い情報提示をすることができる。

（第２実施形態）
第３実施形態において、プロセッサ３３は、仮想視点ＭＭから仮想の俯角θを有するように進路案内画像２００を生成し、進路案内画像２００の縮尺を大きくする場合、俯角θを小さくする、ようになっている。

プロセッサ３３は、進路案内画像２００の縮尺を大きくする場合、俯角θを小さくする。例えば、プロセッサ３３は、視点設定モジュール５０１を実行し、仮想視点ＭＭの俯角θを小さくする。但し、進路案内画像２００の縮尺を変える方法は、これに限定されるものではなく、プロセッサ３３は、地図データベース４０１に記憶されている俯角の異なる地図データを読み出しても良い。

プロセッサ３３は、図５に示す進路案内画像２１１（２００）の縮尺を大きくする場合、俯角θを図３に示すθ１から図６に示すθ２に変更する。鳥瞰図表示である進路案内画像の俯角を小さくすることにより、表示される進路案内画像における地図画像を俯瞰する仮想の視点の俯角は、自車両の前景を俯瞰する自車両に搭乗するユーザーの視点の俯角に近づく。すなわち、進路案内画像とユーザーが視認する前景とのギャップが小さくなり、進路案内画像が示す位置情報と前景とが結びやすくなる。第２の実施形態によれば、進路案内画像が示す位置情報と前景とが結びやすくしつつ、徐々に有用性が増加してくる遠方の表示領域を相対的に広くすることができるという利点も想定される。

（第３の実施形態）
第３実施形態において、プロセッサ３３は、図５に示すような、第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）を有する第１の進路案内画像２１１を表示し、第１の進路案内画像２１１の縮尺を大きくする場合、図７に示すような、第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）より大きい第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）を有する第２の進路案内画像２１２を表示し、第２の進路案内画像２１２の縮尺を大きくする場合、図８に示すような、第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）より大きい第３の割合（Ｗｆ３／Ｗｎ３）を有する第３の進路案内画像２２３を表示し、第３の進路案内画像２２３（２２０）の第３の近傍幅Ｗｎ３を、第３の遠方幅Ｗｆ３と概ね等しくする。進路案内画像の拡大に伴い、有用性が高まる進路案内画像の遠方幅を相対的に広くすることができる。

（第４の実施形態）
第４実施形態において、プロセッサ３３は、図５に示すような、第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）を有する第１の進路案内画像２１１を表示し、第１の進路案内画像２１１の縮尺を大きくする場合、図７に示すような、第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）より大きい第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）を有する第２の進路案内画像２１２を表示し、第２の進路案内画像２１２の縮尺を大きくする場合、図９に示すような、第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）より大きい第４の割合（Ｗｆ４／Ｗｎ４）を有する第４の進路案内画像２３４を表示し、第４の進路案内画像２３４（２３０）の第４の遠方幅Ｗｆ４を、第４の近傍幅Ｗｎ４より長くする。進路案内画像の拡大に伴い、有用性が高まる進路案内画像の遠方幅を相対的に広くすることができる。

いくつかの実施形態において、進路案内画像２００は、進路案内画像２００を囲むバウンディングボックス２００Ｂと進路案内画像２００の左辺との間の左領域２００Ｐ、及びバウンディングボックス２００Ｂと進路案内画像２００の右辺との間の右領域２００Ｑの少なくとも一方を有する、ようになっている。左領域、及び右領域には、進路案内画像が表示されない。これにより、進路案内画像の近傍幅が長く、遠方幅が短いようにユーザー視認され、遠近感を強調することができる。但し、これに限定されず、広義には、左領域、及び右領域には、進路案内画像に続く画像が表示されてもよい。

（第５の実施形態）
第５実施形態において、プロセッサ３３は、左領域２００Ｐ及び右領域２００Ｑの少なくとも一方に、進路案内画像２００に続く画像であり、ブラー処理及び／又は暗化処理した進路案内周辺画像を表示する、ようになっている。

図１０は、暗化処理した左領域及び右領域を示す図である。進路案内画像２１６（２１０）に続き、左領域２１６Ｐ（２００Ｐ）及び右領域２１６Ｑ（２００Ｑ）に表示される画像は、暗化処理により視認性が低下する。このため、進路案内画像２１６（２１０）は、左領域２１６Ｐ（２００Ｐ）及び右領域２１６Ｑ（２００Ｑ）に表示される画像より視認性が高く、矩形のバウンディングボックス２１６Ｂ（２００Ｂ）のうち左領域２１６Ｐ（２００Ｐ）及び右領域２１６Ｑ（２００Ｑ）を欠き、遠方幅Ｗｆ６（Ｗｆ）が短く近傍幅Ｗｎ６（Ｗｎ）が長い画像として、遠近感を与えることができる。さらに、左領域２００Ｐ（右領域２００Ｑ）に暗化処理をすることで、進路案内画像の遠近感をより強調することができる。

（第６の実施形態）
第６実施形態において、プロセッサ３３は、左領域２００Ｐの周辺に、進路案内画像２００上の地図オブジェクト３１０がある場合、左領域２００Ｐが小さくなるように進路案内画像２００の表示範囲を拡張し、右領域２００Ｑの周辺に、地図オブジェクト３１０がある場合、右領域２００Ｑが小さくなるように進路案内画像２００の表示範囲を拡張する、ようになっている。図１１の例では、プロセッサ３３は、左領域２１５Ｐ（２００Ｐ）の周辺に、進路案内画像２１５（２００）上の地図オブジェクト３１５（３１０）がある場合、左領域２１５Ｐが小さくなるように進路案内画像２１５の表示範囲を拡張する。これによれば、進路案内画像が表示されない、ブラー処理された進路案内画像の続きの画像が表示される、又は暗化処理された進路案内画像の続きの画像が表示される左領域（右領域）に進路案内画像上の特定の地図オブジェクトが存在していれば、進路案内画像の表示領域が拡張されるので、特定の地図オブジェクトが進路案内画像から見切れてしまうことや進路案内画像の境界に表示されてしまうことを抑制することができる。

（第７の実施形態）
第７実施形態において、プロセッサ３３は、左領域２００Ｐの周辺に、進路案内画像２００上の地図オブジェクト３１０と異なる非地図オブジェクト３２０がある場合、左領域２００Ｐが大きくなるように進路案内画像２００の表示範囲を縮小し、右領域２００Ｑの周辺に、非地図オブジェクト３２０がある場合、右領域２００Ｑが大きくなるように進路案内画像２００の表示範囲を縮小する、ようになっている。図１１の例では、プロセッサ３３は、右領域２１５Ｑの周辺に、進路案内画像２１５上の地図オブジェクト３１０と異なる非地図オブジェクト３２５がある場合、右領域２００Ｑが大きくなるように進路案内画像２００の表示範囲を縮小する、ようになっている。非地図オブジェクト３２０は、地図画像の位置に対応しない画像であり、例えば、分岐路までの距離を示すバーグラフなどである。上記実施形態では、進路案内画像の縮尺を大きくする場合、左領域（右領域）を相対的に小さくして、進路案内画像の遠方領域を相対的に広くする。しかしながら、狭くなった左領域及び／又は右領域（拡張した進路案内画像の遠方領域）に非地図オブジェクトが表示される場合、拡張した進路案内画像の遠方領域は視認しづらく、有効活用されない。本実施形態では、このような拡張した進路案内画像の遠方領域は視認しづらい場合、左領域（右領域）が大きくなるように進路案内画像を縮小することで、奥行き感を強調することができる。

上述の処理プロセスの動作は、汎用プロセッサ又は特定用途向けチップなどの情報処理装置の１つ以上の機能モジュールを実行させることにより実施することができる。これらのモジュール、これらのモジュールの組み合わせ、及び／又はそれらの機能を代替えし得る公知のハードウェアとの組み合わせは全て、本発明の保護の範囲内に含まれる。

車両用表示システム１０の機能ブロックは、任意選択的に、説明される様々な実施形態の原理を実行するために、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実行される。図２で説明する機能ブロックが、説明される実施形態の原理を実施するために、任意選択的に、組み合わされ、又は１つの機能ブロックを２以上のサブブロックに分離されてもいいことは、当業者に理解されるだろう。したがって、本明細書における説明は、本明細書で説明されている機能ブロックのあらゆる可能な組み合わせ若しくは分割を、任意選択的に支持する。

１ ：自車両
２ ：フロントウインドシールド
４ ：運転者
５ ：ダッシュボード
６ ：路面
１０ ：車両用表示システム
２０ ：ヘッドアップディスプレイ装置（画像表示部）
２０ａ ：表示光
２２ ：表示器
２４ ：リレー光学系
３０ ：表示制御装置
３１ ：Ｉ／Ｏインタフェース
３３ ：プロセッサ
３５ ：画像処理回路
３７ ：メモリ
１００ ：表示領域
２００ ：進路案内画像
２００Ｂ ：バウンディングボックス
２００Ｐ ：左領域
２００Ｑ ：右領域
３１０ ：地図オブジェクト
３１５ ：地図オブジェクト
３２０ ：非地図オブジェクト
３２５ ：非地図オブジェクト
４０１ ：地図データベース
４１０ ：現在位置判定装置
４１１ ：ＧＰＳ装置
４１２ ：ジャイロセンサ
４２０ ：地図情報記憶装置
５０１ ：視点設定モジュール
５０３ ：視野設定モジュール
５０４ ：視野設定モジュール
５１１ ：地図画像生成モジュール
Ｅ ：仮想視野
ＭＭ ：仮想視点
Ｍβ ：高さ
Ｍγ ：距離
ＰＰ ：自車位置アイコン
Ｗｆ ：遠方幅
Ｗｎ ：近傍幅
θ ：角度（俯角）

Claims (9)

1. 画像表示装置を制御する表示制御装置であって、
   １つ又は複数のプロセッサは、
   前記画像表示装置に進路案内画像を表示し、
   前記進路案内画像の近傍領域の左右方向の幅（以下では、近傍幅と呼ぶ。）（Ｗｎ）は、前記進路案内画像の遠方領域の左右方向の幅（以下では、遠方幅と呼ぶ。）（Ｗｆ）より長く、
   前記進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記近傍幅（Ｗｎ）に対する前記遠方幅（Ｗｆ）の割合を大きくする、
   ことを特徴とする表示制御装置。
2. 前記プロセッサは、
   仮想視点から仮想の俯角（θ）を有するように前記進路案内画像を生成し、
   前記進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記俯角（θ）を小さくする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記プロセッサは、
   第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）を有する第１の進路案内画像を表示し、
   前記第１の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）より大きい第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）を有する第２の進路案内画像を表示し、
   前記第２の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）より大きい第３の割合（Ｗｆ３／Ｗｎ３）を有する第３の進路案内画像を表示し、
   前記第３の進路案内画像の第３の遠方幅（Ｗｆ３）は、第３の近傍幅（Ｗｎ３）と概ね等しい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
4. 前記プロセッサは、
   第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）を有する第１の進路案内画像を表示し、
   前記第１の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記第１の割合（Ｗｆ１／Ｗｎ１）より大きい第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）を有する第２の進路案内画像を表示し、
   前記第２の進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記第２の割合（Ｗｆ２／Ｗｎ２）より大きい第４の割合（Ｗｆ４／Ｗｎ４）を有する第４の進路案内画像を表示し、
   前記第４の進路案内画像の第４の遠方幅（Ｗｆ４）は、第４の近傍幅（Ｗｎ４）より長い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
5. 前記進路案内画像は、前記進路案内画像を囲むバウンディングボックスと前記進路案内画像の左辺との間の左領域、及び前記バウンディングボックスと前記進路案内画像の右辺との間の右領域の少なくとも一方を有するように形成され、
   前記プロセッサは、
   前記左領域及び前記右領域の少なくとも一方に、前記進路案内画像に続く画像であり、ブラー処理及び／又は暗化処理した進路案内周辺画像を表示する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
6. 前記進路案内画像は、前記進路案内画像を囲むバウンディングボックスと前記進路案内画像の左辺との間の左領域、及び前記バウンディングボックスと前記進路案内画像の右辺との間の右領域の少なくとも一方を有するように形成され、
   前記プロセッサは、
   前記左領域の周辺に、前記進路案内画像上の地図オブジェクトがある場合、前記左領域が小さくなるように前記進路案内画像の表示範囲を拡張し、
   前記右領域の周辺に、前記地図オブジェクトがある場合、前記右領域が小さくなるように前記進路案内画像の表示範囲を拡張する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
7. 前記進路案内画像は、前記進路案内画像を囲むバウンディングボックスと前記進路案内画像の左辺との間の左領域、及び前記バウンディングボックスと前記進路案内画像の右辺との間の右領域の少なくとも一方を有するように形成され、
   前記プロセッサは、
   前記左領域の周辺に、前記進路案内画像上の前記地図オブジェクトと異なる非地図オブジェクトがある場合、前記左領域及び前記右領域のうち少なくとも前記左領域が大きくなるように前記進路案内画像の表示範囲を縮小し、
   前記右領域の周辺に、前記非地図オブジェクトがある場合、前記左領域及び前記右領域のうち少なくとも前記右領域が大きくなるように前記進路案内画像の表示範囲を縮小する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
8. 表示器に描画する画像を被投影部へ投影することによって前記車両の前景に虚像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記表示器を制御して、進路案内の虚像を表示させ、
   前記進路案内画像の近傍領域の左右方向の幅（以下では、近傍幅と呼ぶ。）（Ｗｎ）は、前記進路案内画像の遠方領域の左右方向の幅（以下では、遠方幅と呼ぶ。）（Ｗｆ）より長く、
   前記進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記近傍幅（Ｗｎ）に対する前記遠方幅（Ｗｆ）の割合を大きくする、１つ又は複数のプロセッサを備える、
   ヘッドアップディスプレイ装置。
9. 画像表示装置を制御する表示制御方法であって、
   前記画像表示装置に進路案内画像を表示することと、
   前記進路案内画像の近傍領域の左右方向の幅（以下では、近傍幅と呼ぶ。）（Ｗｎ）は、前記進路案内画像の遠方領域の左右方向の幅（以下では、遠方幅と呼ぶ。）（Ｗｆ）より長くすることと、
   前記進路案内画像の縮尺を大きくする場合、前記近傍幅（Ｗｎ）に対する前記遠方幅（Ｗｆ）の割合を大きくすることと、を含む、
   表示制御方法。