WO2021044741A1 - 表示制御装置、表示制御プログラム及びヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

ＨＭＩシステム（１０）は、車両において用いられ、メータＥＣＵ及びＨＵＤ－ＥＣＵの少なくとも一方を、ヘッドアップディスプレイによる表示を制御する表示制御装置として機能させる。各ＥＣＵでは、車両の前景中にある重畳対象に関連付けて表示される重畳コンテンツ（ＣＴｓ）について、重畳対象に対する表示位置のずれを補正する補正量が準備される。各ＥＣＵは、補正量を用いた補正処理により、重畳対象に対する重畳コンテンツ（ＣＴｓ）のずれを低減させつつ、重畳コンテンツ（ＣＴｓ）を重畳対象に重畳表示させる。さらに、各ＥＣＵは、ヘッドアップディスプレイの画角から重畳コンテンツ（ＣＴｓ）が見切れる場合に、補正処理に用いる補正量を調整する。

Description

表示制御装置、表示制御プログラム及びヘッドアップディスプレイ 関連出願の相互参照

　この出願は、２０１９年９月５日に日本に出願された特許出願第２０１９－１６２３２８号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

　この明細書による開示は、車両において用いられる表示制御装置、表示制御プログラム、及びヘッドアップディスプレイに関する。

　特許文献１に開示された車両情報の投影システムは、情報映像の投影位置を調整する映像位置調整手段を投影装置に有している。特許文献１の投影システムは、検出された車両の挙動に基づき、情報映像の投影位置を、映像位置調整手段によって補正する。

特開２０１５－８０９８８号公報

　特許文献１の投影システムのように、情報映像を投影する構成では、情報映像の表示可能な範囲である画角が、特定の範囲に制限される。故に、車両の挙動に基づいて情報映像の投影位置を補正する場合、情報映像は、画角から見切れてしまい得る。この場合、ごく一部だけ表示された情報映像のようなコンテンツが、ドライバの違和感となる虞があった。

　本開示は、ドライバの違和感を低減可能な表示制御装置、表示制御プログラム及びヘッドアップディスプレイの提供を目的とする。

　上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、車両において用いられ、ヘッドアップディスプレイによる表示を制御する表示制御装置であって、車両の前景中にある重畳対象に関連付けて表示される重畳コンテンツについて、重畳対象に対する表示位置のずれを補正する補正量を準備する補正量準備部と、重畳コンテンツを重畳対象に重畳表示させ、補正量を用いた補正処理により重畳対象に対する重畳コンテンツのずれを低減させる表示制御部と、を備え、表示制御部は、ヘッドアップディスプレイの画角から重畳コンテンツが見切れる場合に、補正処理に用いる補正量を調整する表示制御装置とされる。

　また開示された一つの態様は、車両において用いられ、ヘッドアップディスプレイによる表示を制御する表示制御プログラムであって、少なくとも一つの処理部に、車両の前景中にある重畳対象に関連付けて表示される重畳コンテンツについて、重畳対象に対する表示位置のずれを補正する補正量を準備し、補正量を用いた補正処理により重畳対象に対する重畳コンテンツのずれを低減させつつ、重畳コンテンツを重畳対象に重畳表示させ、ヘッドアップディスプレイの画角から重畳コンテンツが見切れる場合に、補正処理に用いる補正量を調整する、ことを含む処理を実施させる表示制御プログラムとされる。

　また開示された一つの態様は、車両において用いられるヘッドアップディスプレイであって、車両の前景中にある重畳対象に関連付けて重畳コンテンツを重畳表示させるプロジェクタ部と、重畳コンテンツの重畳対象に対する表示位置のずれを補正する補正量を準備する補正量準備部と、補正量を用いた補正処理により、重畳対象に対する重畳コンテンツのずれを低減させる表示制御部と、を備え、表示制御部は、プロジェクタ部の画角から重畳コンテンツが見切れる場合に、補正処理に用いる補正量を調整するヘッドアップディスプレイとされる。

　これらの態様では、ヘッドアップディスプレイの画角から重畳コンテンツが見切れる場合、重畳コンテンツの表示位置のずれの補正に用いられる補正量が調整される。故に、表示位置のずれを低減させる補正処理が実施されても、重畳コンテンツの画角からの見切れは、抑制される。したがって、重畳コンテンツを視認するドライバの違和感が低減可能になる。

　尚、請求の範囲等における括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

本開示の第一実施形態によるＨＭＩシステムを含む車載システムの全体像を示す図である。 車両に搭載されるヘッドアップディスプレイの一例を示す図である。 ＨＭＩシステムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 交差点での右折案内シーンでの表示を示す図である。 重畳コンテンツが画角から見切れた状態を説明するための図である。 補正調整機能により、重畳コンテンツの見切れが回避された表示を示す図である。 重畳コンテンツの様態を変更させた表示の一例を示す図である。 重畳コンテンツを非表示とするシーンの一例を示す図である。 補正調整の適用外となる歩行者コンテンツを示す図である。 表示制御処理の詳細を示すフローチャートである。 第二実施形態における右折案内シーンでの表示を示す図である。 変形例１のＨＭＩシステムを示す図である。 変形例２のＨＵＤを示す図である。

　以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

　（第一実施形態）
　本開示の第一実施形態による表示制御装置の機能は、図１～図３に示すＨＭＩ（Human Machine Interface）システム１０に実装されている。ＨＭＩシステム１０は、車両Ａにおいて用いられ、ヘッドアップディスプレイ（以下、「ＨＵＤ」）１００、慣性センサ４０及びメータ３０ａを備えている。ＨＭＩシステム１０は、虚像表示システムとして機能し、車両Ａの前景に重畳される虚像Ｖｉを用いた表示により、車両Ａに関連する種々の情報をドライバに提示する。

　ＨＭＩシステム１０は、車両Ａに搭載された車載ネットワークの通信バス９９に通信可能に接続されている。ＨＭＩシステム１０は、車載ネットワークに設けられた複数のノードのうちの一つである。車載ネットワークの通信バス９９には、車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０、外界センサ２７、ＤＳＭ（Driver Status Monitor）２８及びナビゲーション装置２９等がノードとして接続されている。通信バス９９に接続されたこれらのノードは、相互に通信可能である。

　ここで、以下の説明における前後及び左右の各方向は、水平面上に静止させた車両Ａを基準として規定される。具体的に、前後方向は、車両Ａの長手方向に沿って規定される。また左右方向は、車両Ａの幅方向に沿って規定される。

　車両制御ＥＣＵ２０は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータを主体として構成されている。車両制御ＥＣＵ２０は、エンジン制御ＥＣＵ、モータ制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ及びボディ系の統合制御ＥＣＵ等である。車両制御ＥＣＵ２０は、多数の車載センサ群の検知結果を取得し、各検知結果に基づく情報を、車両Ａの状態を示す車両信号として、通信バス９９に供給する。車両制御ＥＣＵ２０には、車載センサとして、ペダルセンサ２１、ステアセンサ２２、車輪速センサ２３、ハイトセンサ２４、乗員センサ２５及び横加速度センサ２６等が接続されている。

　ペダルセンサ２１は、アクセルポジションセンサ及びブレーキ踏力センサ等である。車両制御ＥＣＵ２０は、ペダルセンサ２１の検知結果に基づき、車両Ａに発生させる前後方向の加速度、具体的には、車軸トルク及びブレーキ力を、フィードフォワード制御する。車両制御ＥＣＵ２０は、フィードフォワード制御における車軸トルク及びブレーキ力の各目標値を、車両Ａに発生する制動トルク及び駆動トルクを示す車両信号として、通信バス９９に出力する。

　ステアセンサ２２は、ステアリングシャフトの回転位相を検知する。車両制御ＥＣＵ２０は、ステアセンサ２２の検知結果に基づき、ハンドル角又は操舵輪の実舵角等（以下、「操舵角」）を示す車両信号を、通信バス９９に出力する。

　車輪速センサ２３は、各輪のハブ部分に設けられており、各輪の回転速度を検知する。車両制御ＥＣＵ２０は、各輪の車輪速センサ２３の検知結果に基づき、車両Ａの走行速度を示す車両信号を、通信バス９９に出力する。

　ハイトセンサ２４は、車両Ａが置かれた路面からボディまでの高さを計測するため、車両Ａに生じる上下方向の変位を検知するセンサである。ハイトセンサ２４は、例えば左右いずれか一方のリヤサスペンションに設置されている。ハイトセンサ２４は、ボディに懸架されたサスペンションアームの動作によって上下方向に変位する特定の車輪について、ボディに対する沈み込み量を計測する。車両制御ＥＣＵ２０は、ハイトセンサ２４の計測結果に基づき、ボディとサスペンションアームとの間の相対距離（車高）を示す車両信号を、通信バス９９に出力する。

　乗員センサ２５は、車両Ａに搭載された助手席の座面に設置され、助手席に着座する搭乗者の有無を検知する。車両制御ＥＣＵ２０は、乗員センサ２５の検知結果に基づき、助手席に着座する搭乗者の有無を示す車両信号を、通信バス９９に出力する。

　横加速度センサ２６は、車両Ａに作用する左右方向の加速度を検知する。車両制御ＥＣＵ２０は、横加速度センサ２６の出力に基づき、車両Ａに作用している横加速度の大きさを示す車両信号を、通信バス９９に出力する。

　外界センサ２７は、歩行者及び他の車両等の移動物体、さらに路上の縁石、道路標識、道路標示、及び区画線等の静止物体を検出する。これら移動物体及び静止物体の少なくとも一部が、後述する重畳コンテンツＣＴｓ（図４参照）の重畳対象とされる。車両Ａには、例えばカメラユニット、ライダ、ミリ波レーダ及びソナー等のうち、少なくともフロントのカメラユニットを含む一種類又は複数種類が、外界センサ２７として搭載されている。外界センサ２７は、検出した移動物体及び静止物体の相対位置及び種別等を示すセンシング情報を、通信バス９９に逐次出力する。

　ＤＳＭ２８は、近赤外光源及び近赤外カメラと、これらを制御する制御ユニットとを含む構成である。ＤＳＭ２８は、運転席のヘッドレスト部分に近赤外カメラを向けた姿勢にて、例えばステアリングコラム部８の上面、インスツルメントパネル９の上面又はメータ３０ａ内等に設置されている。ＤＳＭ２８は、近赤外光源によって近赤外光を照射されたドライバの頭部を、近赤外カメラによって撮影する。近赤外カメラによる撮像画像は、制御ユニットによって画像解析される。ＤＳＭ２８は、制御ユニットは、アイポイントＥＰの位置及び視線方向等のセンシング情報を、制御ユニットでの解析によって撮像画像から抽出する。ＤＳＭ２８は、抽出したセンシング情報を、通信バス９９に逐次出力する。

　ナビゲーション装置２９は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータを主体として構成されている。ナビゲーション装置２９は、ユーザ操作に基づき、目的地及び目的地までの走行経路を設定する。ナビゲーション装置２９は、表示及び音声等を組み合わせ、設定された走行経路に沿って、目的地までの経路案内を実施する。ナビゲーション装置２９は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信部２９ａ及びナビゲーション用の地図データベース（以下、「ナビ地図ＤＢ」）２９ｂを有している。

　ＧＮＳＳ受信部２９ａは、複数の測位衛星からの測位信号を受信する。ＧＮＳＳ受信部２９ａは、受信した測位信号を、慣性センサの計測結果等と組み合わせることにより、自車（車両Ａ）の位置等を逐次測位する。ナビ地図ＤＢ２９ｂは、不揮発性メモリを主体に構成されており、経路案内に使用する地図データ（以下、「ナビ地図データ」）を記憶している。ナビゲーション装置２９は、自車位置情報、自車の方位情報、経路情報、目的地及び経由地等のＰＯＩ（Point Of Interest）情報を、関連するナビ地図データ等と共に通信バス９９に出力する。

　ここで、ナビゲーション装置２９に替えて、ロケータ及び高精度地図データベースが、自車位置情報及び高精度地図データ等を、通信バス９９に提供してもよい。さらに、ナビゲーション装置２９に替えて、ナビアプリ等を実行可能なスマートフォン等のユーザ端末が、自車位置情報及び高精度地図データ等を、通信バス９９に提供してもよい。

　次に、ＨＭＩシステム１０に含まれる上述のＨＵＤ１００、慣性センサ４０及びメータ３０ａの詳細を説明する。

　ＨＵＤ１００は、メータ３０ａと電気的に接続されており、メータ３０ａによって生成された映像データ又は映像データの生成に必要な情報を逐次取得する。ＨＵＤ１００は、経路情報、標識情報、及び各車載機能のステータス情報等、車両Ａに関連する種々の情報を、虚像Ｖｉを用いてドライバに提示する。

　ＨＵＤ１００は、ウィンドシールドＷＳの下方にて、インスツルメントパネル９内の収容空間に収容されている（図２参照）。ＨＵＤ１００は、虚像Ｖｉとして結像される光を、ウィンドシールドＷＳの投影範囲ＰＡへ向けて投影する。ウィンドシールドＷＳに投影された光は、投影範囲ＰＡにおいて運転席側へ反射され、ドライバによって知覚される。ドライバは、投影範囲ＰＡを通して見える前景に、虚像Ｖｉが重畳された表示を視認する。

　ＨＵＤ１００は、投影ユニット６０及びヘッドアップディスプレイＥＣＵ（以下、「ＨＵＤ－ＥＣＵ」）５０を備えている。

　投影ユニット６０は、プロジェクタ６１及び拡大光学系６４等によって構成されている。プロジェクタ６１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル６２及びバックライト６３を有している。プロジェクタ６１は、ＬＣＤパネル６２の表示面を拡大光学系６４へ向けた姿勢にて、ＨＵＤ１００の筐体に固定されている。プロジェクタ６１は、映像データの各フレーム画像をＬＣＤパネル６２の表示面に表示し、当該表示面をバックライト６３によって透過照明することで、虚像Ｖｉとして結像される光を拡大光学系６４へ向けて射出する。拡大光学系６４は、凹面鏡等の光学素子を、少なくとも一つ含む構成である。拡大光学系６４は、プロジェクタ６１から射出された光を反射によって広げつつ、上方の投影範囲ＰＡに投影する。

　投影ユニット６０には、画角ＶＡが設定される。投影ユニット６０にて虚像Ｖｉを結像可能な空間中の仮想範囲を結像面ＩＳとすると、画角ＶＡは、ドライバのアイポイントＥＰと結像面ＩＳの外縁とを結ぶ仮想線に基づき規定される視野角である。画角ＶＡは、アイポイントＥＰから見て、ドライバが虚像Ｖｉを視認できる角度範囲となる。ＨＵＤ１００では、垂直方向における垂直画角（例えば４～５°程度）よりも、水平方向における水平画角（例えば１０～１２°程度）の方が大きくされている。アイポイントＥＰから見たとき、結像面ＩＳと重なる前方範囲が画角ＶＡの範囲内となる。

　ＨＵＤ－ＥＣＵ５０は、ＨＵＤ１００の制御装置であって、処理部５１、ＲＡＭ５２、記憶部５３、入出力インターフェース５４、及びこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータを主体として含んでいる。加えてＨＵＤ－ＥＣＵ５０には、ＬＣＤ制御部８１及びバックライト制御部８２が設けられている。ＬＣＤ制御部８１及びバックライト制御部８２は、マイクロコンピュータを主体としたメイン制御基板とは別のハードウェア、具体的には、制御基板又は制御回路として、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０に設けられている。

　尚、ＬＣＤ制御部８１及びバックライト制御部８２は、後述する表示制御プログラム（ソフトウェア）に基づき、メイン制御基板に構築される機能部であってもよい。ＨＵＤ－ＥＣＵ５０の機能部の詳細は、メータＥＣＵ３０の詳細と共に後述する。

　ＨＵＤ１００は、重畳コンテンツＣＴｓ及び非重畳コンテンツＣＴｎを、虚像Ｖｉとして表示する（図４参照）。重畳コンテンツＣＴｓは、拡張現実（Augmented Reality，以下「ＡＲ」）表示に用いられるＡＲ表示物である。重畳コンテンツＣＴｓの表示位置は、例えば路面の特定位置、前方車両、歩行者及び道路標識等、前景中に存在する特定の重畳対象に関連付けられている。具体的に、重畳コンテンツＣＴｓは、画角ＶＡ内にある特定の重畳対象に重畳表示され、当該重畳対象に相対固定されているように、重畳対象を追って、ドライバの見た目上で移動可能である。即ち、ドライバのアイポイントＥＰと、前景中の重畳対象と、重畳コンテンツＣＴｓとの相対的な位置関係は、継続的に維持される。そのため、重畳コンテンツＣＴｓの形状は、重畳対象の相対位置及び形状に合わせて、所定の周期で更新され続ける。重畳コンテンツＣＴｓは、非重畳コンテンツＣＴｎよりも水平に近い姿勢で表示され、例えばドライバから見た奥行き方向に延伸した表示形状とされる。

　非重畳コンテンツＣＴｎは、前景に重畳表示される表示物のうちで、重畳コンテンツＣＴｓを除いた非ＡＲ表示物である。非重畳コンテンツＣＴｎは、重畳コンテンツＣＴｓとは異なり、重畳対象を特定されないで、前景に重畳表示される。非重畳コンテンツＣＴｎの表示位置は、特定の重畳対象に関連付けられていない。非重畳コンテンツＣＴｎの表示位置は、投影範囲ＰＡ（画角ＶＡ）内の特定位置とされる。故に、非重畳コンテンツＣＴｎは、ウィンドシールドＷＳ等の車両構成に相対固定されているように表示される。加えて非重畳コンテンツＣＴｎの形状は、実質的に一定とされる。尚、車両Ａと重畳対象との位置関係及び車両姿勢等に起因し、非重畳コンテンツＣＴｎであっても、重畳コンテンツＣＴｓの重畳対象に重畳表示されるタイミングが発生してもよい。

　ＨＵＤ１００は、例えば交差点での経路案内において、図４に示すように、重畳コンテンツＣＴｓ及び非重畳コンテンツＣＴｎを組み合わせた表示を実施する。交差点での経路案内表示には、常時表示されるスピード表示ＣＴｖに加えて、ルートコンテンツＣＴｒ及びルートアイコンＣＴｉｒが含まれている。

　ルートコンテンツＣＴｒは、交差点への車両Ａの進入経路と、交差点からの車両Ａの大出経路とを、ドライバに通知する重畳コンテンツＣＴｓである。ルートコンテンツＣＴｒは、進入指示部ＣＴｒ１、ポイント部ＣＴｒ２、及び退出指示部ＣＴｒ３を少なくとも含むＡＲ表示物である。

　進入指示部ＣＴｒ１は、交差点の手前側（自車側）の路面が重畳対象とされる画像要素である。進入指示部ＣＴｒ１は、交差点の中央へ向けて並ぶ配置にて、自車の交差点への理想的な進入経路を示す。

　ポイント部ＣＴｒ２は、右左折を実施する交差点の概ね中央が重畳表示とされる画像要素である。ポイント部ＣＴｒ２は、交差点の中央に重畳されて、右左折すべき交差点の位置をドライバに明示する。

　退出指示部ＣＴｒ３は、交差点での右左折後に走行する路面が重畳対象とされる画像要素である。退出指示部ＣＴｒ３は、交差点の中央から、退出方向（右方向）に延伸する態様により、交差点から先の退出経路を示す。

　ルートアイコンＣＴｉｒは、画角ＶＡ内において、例えば右下隅に、ルートコンテンツＣＴｒと重ならないように表示される非重畳コンテンツＣＴｎである。ルートアイコンＣＴｉｒは、矢印形状に描画されることで、ルートコンテンツＣＴｒと同種の情報、即ち、交差点での走行経路（右折経路）を、ドライバに提示する。

　図１～図４に示すように、慣性センサ４０は、車両Ａの姿勢変化を計測する計測部である。慣性センサ４０は、車両Ａにおけるピッチ方向及びロール方向の各角速度と、車両Ａのヨー軸に沿った上下方向の加速度とを計測する。慣性センサ４０は、ジャイロセンサ及び加速度センサ等を組み合わせてなる計測部と、計測部の出力信号を処理する信号処理回路とを含む構成である。

　信号処理回路は、ローパスフィルタ、ＡＤ変換部、ハイパスフィルタ及び積分処理部を含んでいる。ローパスフィルタは、ジャイロセンサ及び加速度センサの各出力から、高周波ノイズを除去する。ＡＤ変換部は、ローパスフィルタを通過したアナログ信号を、デジタル信号に変換する。ハイパスフィルタは、予め設定されたカットオフ周波数未満の帯域の信号を減衰させ、カットオフ周波数を超える帯域の信号を選択的に通過させる。カットオフ周波数は、後述する低周波数帯域と高周波数帯域との境界値（例えば、０．５Ｈｚ）に設定される。ハイパスフィルタは、ジャイロセンサに生じるドリフト成分を出力信号から除去する機能も発揮する。積分処理部は、姿勢変化の角速度を示す出力を時間積分する信号処理により、車両姿勢（ピッチ角，ロール角等）を示す信号を生成する。

　慣性センサ４０は、上述のハイトセンサ２４等とは別に車両Ａに搭載され、例えばＨＵＤ１００又はメータ３０ａの筐体内に設置されている。慣性センサ４０は、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０又はメータＥＣＵ３０（後述する）の電気回路と直接的に電気接続されている。慣性センサ４０は、信号処理回路にて処理された出力信号であって、後述する高周波数帯域の姿勢変化を示す出力信号を、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０又はメータＥＣＵ３０に逐次出力する。

　メータ３０ａは、コンビネーションメータに相当する構成であり、車両Ａの車室内にて、運転席に着座したドライバから視認容易な位置に搭載されている。メータ３０ａは、メータディスプレイ３９及びメータＥＣＵ３０を備えている。メータディスプレイ３９は、例えば液晶ディスプレイ及び有機ＥＬディスプレイ等である。メータディスプレイ３９は、メータＥＣＵ３０から取得する映像データに基づき、スピードメータ画像、タコメータ画像及びナビ地図画像等を表示画面に表示する。

　メータＥＣＵ３０は、ＨＭＩシステム１０において、ＨＣＵ（Human Machine Interface Control Unit）として機能し、ユーザインターフェース機能を統括する電子制御装置である。メータＥＣＵ３０は、メータディスプレイ３９、ＨＵＤ１００及びセンターディスプレイ等の車載表示デバイスによる表示を統合的に制御する。メータＥＣＵ３０は、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０と同様に、処理部３１、ＲＡＭ３２、記憶部３３、入出力インターフェース３４、及びこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。

　メータＥＣＵ３０は、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０と連携し、虚像表示のための演算処理を実行する。メータＥＣＵ３０及びＨＵＤ－ＥＣＵ５０のそれぞれにおいて、処理部３１，５１は、ＲＡＭ３２，５２と結合された演算処理のためのハードウェアである。処理部３１，５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算コアを少なくとも一つ含む構成である。処理部３１，５１は、例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）及び他の専用機能を備えたＩＰコア等をさらに含む構成であってよい。またＲＡＭ３２，５２は、映像生成のためのビデオＲＡＭを含む構成であってよい。処理部３１，５１は、ＲＡＭ３２，５２へのアクセスにより、本開示の表示制御方法を実現するための種々の処理を実行する。記憶部３３，５３は、不揮発性の記憶媒体を含む構成である。記憶部３３，５３には、処理部３１，５１によって実行される種々のプログラム（表示制御プログラム等）が格納されている。

　各ＥＣＵ３０，５０は、記憶部３３，５３に記憶された表示制御プログラムを、処理部３１，５１によって実行することで、虚像Ｖｉを用いたコンテンツの表示制御と、上述の補正制御とを実現する複数の機能部を備える。具体的に、各ＥＣＵ３０，５０には、重量補正値算出部７１、加減速補正値算出部７２、路面補正値算出部７３、非ＡＲ描画部７４、ＡＲ描画部７５、路面補正部７６、レイヤー合成部７７及び歪み補正部７８等の機能部が構築される。

　各ＥＣＵ３０，５０は、重畳コンテンツＣＴｓの重畳表示を実施する場合、重畳対象、結像面ＩＳ、及びアイポイントＥＰの相対的な位置関係が変化した場合でも、重畳コンテンツＣＴｓの重畳対象への正しい重畳状態を維持させる補正制御を行う。各ＥＣＵ３０，５０は、車両Ａの姿勢変化及びアイポイントＥＰの位置変化に応じて、重畳コンテンツＣＴｓの重畳対象に対する表示ずれを低減させるように、画角ＶＡを通して見える重畳対象の状態に合わせて、虚像光Ｌｖｉの態様を逐次補正する。

　加えて、車両Ａの姿勢変化の振動は、一定の周波数で生じるわけではなく、例えば主に０から２Ｈｚ程度までの周波数帯域の成分を含んだ振動となる。ＨＭＩシステム１０では、０から０．５Ｈｚ程度までの周波数帯域が、低周波数帯域と定義され、低周波数帯域よりも周波数の高い０．５～２Ｈｚまでの周波数帯域が、高周波数帯域と定義されている。一例として、車両Ａをゆっくりと加減速させる場合等には、低周波数帯域の振動が発生する。一方、車両Ａを急発進又は急減速させた場合、及び悪路走行中等では、高周波数帯域の振動が発生する。

　上述の各機能部のうちで、重量補正値算出部７１、加減速補正値算出部７２及びＡＲ描画部７５は、低周波数帯域の姿勢変化による重畳コンテンツＣＴｓの表示ずれを低減する機能を有している。これら重量補正値算出部７１、加減速補正値算出部７２及びＡＲ描画部７５は、メータＥＣＵ３０に設けられるのが望ましい。

　一方、路面補正値算出部７３及び路面補正部７６は、高周波数帯域の姿勢変化による重畳コンテンツＣＴｓの表示ずれを低減する機能を有している。これら路面補正値算出部７３及び路面補正部７６と、非ＡＲ描画部７４、レイヤー合成部７７及び歪み補正部７８とは、二つのＥＣＵ３０，５０のいずれに設けられていてもよい。但し、慣性センサ４０は、二つのＥＣＵ３０，５０のうちで、路面補正値算出部７３及び路面補正部７６が構築される一方と電気接続されるのが望ましい。

　重量補正値算出部７１、加減速補正値算出部７２及び路面補正値算出部７３は、重畳コンテンツＣＴｓの重畳対象に対する表示位置のずれの程度を推定し、当該ずれを補正する補正量を準備する。重量補正値算出部７１及び加減速補正値算出部７２は、車両制御ＥＣＵ２０等によって提供される多数の車両信号を用いた演算により、低周波数帯域の姿勢変化に対する補正量（以下、「低周波補正量」）を準備する。

　重量補正値算出部７１は、車両Ａの走行速度、車高、助手席に着座する乗員の有無、及び横加速度等を示す車両信号等を取得し、乗員及び積載貨物による車両Ａの重量変化を把握する。重量補正値算出部７１は、重量変化に起因する表示ずれを補正する低周波補正量を算出し、ＡＲ描画部７５に逐次提供する。

　加減速補正値算出部７２は、車両Ａの制動トルク、駆動トルク、操舵角及び走行速度等を示す車両Ａ信号を取得し、走行中の車両Ａに生じる前後方向及び左右方向の各加速度を把握する。加減速補正値算出部７２は、把握した各方向の加速度に基づき、車両Ａの現在姿勢を特定する。加減速補正値算出部７２は、特定した車両姿勢から表示ずれを補正するための低周波補正値を算出し、ＡＲ描画部７５に逐次提供する。

　路面補正値算出部７３は、慣性センサ４０と直接的に電気接続されており、信号処理回路の出力信号を取得する。信号処理回路の一部又は全部の機能は、路面補正値算出部７３に設けられていてもよい。路面補正値算出部７３は、慣性センサ４０の出力信号を用いた演算により、高周波数帯域の姿勢変化に対する補正量（以下、「高周波補正量」）を準備する。路面補正値算出部７３は、算出した最新の高周波補正量を、路面補正部７６に逐次提供する。同時刻に生成される高周波補正量と低周波補正量とを比較した場合、高周波補正量は、低周波補正量よりも新しい車両状態を反映した値となる。

　非ＡＲ描画部７４は、非重畳コンテンツＣＴｎの元画像を描画する。一例として、非ＡＲ描画部７４は、車両Ａの走行速度を示す車両信号に基づき、スピード表示ＣＴｖの元画像を描画した画像レイヤー（以下、「非ＡＲレイヤーＬｒ２」）を生成する。また非ＡＲ描画部７４は、ナビゲーション装置２９から経路情報等を取得し、ルートアイコンＣＴｉｒの元画像を描画した非ＡＲレイヤーＬｒ２を生成する。非ＡＲ描画部７４は、スピード表示ＣＴｖ及びルートアイコンＣＴｉｒ等の元画像を含む非ＡＲレイヤーＬｒ２の画像データを、画角ＶＡ内における非重畳コンテンツＣＴｎの表示位置を示す位置情報と共に、レイヤー合成部７７に逐次出力する。尚、非ＡＲ描画部７４は、複数の非重畳コンテンツＣＴｎの各元画像を、別々の非ＡＲレイヤーＬｒ２に描画してもよい。

　ＡＲ描画部７５は、表示対象とする重畳コンテンツＣＴｓを複数種類の中から選定する機能と、選定した重畳コンテンツＣＴｓを描画する機能とを有している。ＡＲ描画部７５は、車両信号等に基づき把握可能な複数の情報について、ドライバにとっての優先度を総合的に判定する。ＡＲ描画部７５は、最も優先度の高い情報に紐付けられた重畳コンテンツＣＴｓを、ドライバへの表示対象に選定する。

　ＡＲ描画部７５は、重畳コンテンツＣＴｓの描画に必要な情報を逐次取得する。ＡＲ描画部７５は、選定した重畳コンテンツＣＴｓの重畳対象を特定し、特定した重畳対象の相対位置及び形状等を示すセンシング情報を、外界センサ２７等から逐次取得する。加えてＡＲ描画部７５は、アイポイントＥＰの位置を示すＤＳＭ２８のセンシング情報と、重量補正値算出部７１及び加減速補正値算出部７２によって提供される各低周波補正量とを逐次取得する。さらにＡＲ描画部７５は、ルートコンテンツＣＴｒを表示対象に選定した場合、ナビゲーション装置２９より提供される自車位置情報、経路情報、及びナビ地図データ等を取得する。

　ＡＲ描画部７５は、取得した複数の情報を用いて、選定した重畳コンテンツＣＴｓの元画像を、画像レイヤー（以下、「ＡＲレイヤーＬｒ１」）に描画する。ＡＲ描画部７５は、ＡＲレイヤーＬｒ１への元画像の描画にあたり、重畳コンテンツＣＴｓを重畳対象に追従させるため、アイポイントＥＰの位置、重畳対象の位置、並びに結像面ＩＳの位置及び姿勢について、相対的な位置関係を継続的に把握する。ＡＲ描画部７５は、これらの位置関係に基づき、結像面ＩＳにおける虚像Ｖｉの結像形状を決定するシミュレーション演算を繰り返す。このときＡＲ描画部７５は、各補正値算出部７１，７２より提供される最新の低周波補正量を用いて、アイポイントＥＰの位置と、結像面ＩＳの位置及び姿勢とを、最新の車両姿勢に応じた状態に逐次補正する。以上により、ＡＲレイヤーＬｒ１における元画像の描画位置及び描画形状は、アイポイントＥＰの位置、重畳対象の相対位置、及び低周波数帯域の姿勢変化等に応じた様態となる。ＡＲ描画部７５は、重畳コンテンツＣＴｓの元画像を含むＡＲレイヤーＬｒ１の画像データを、路面補正部７６に逐次出力する。

　路面補正部７６は、路面補正値算出部７３によって提供される高周波補正量を取得する。路面補正部７６は、高周波補正量を用いて、高周波数帯域の姿勢変化による重畳コンテンツＣＴｓの表示ずれが低減されるように、ＡＲレイヤーＬｒ１における元画像の描画位置及び描画形状をさらに補正する。路面補正部７６は、元画像を補正したＡＲレイヤーＬｒ１の画像データを、レイヤー合成部７７に逐次出力する。

　レイヤー合成部７７は、路面補正部７６より提供されるＡＲレイヤーＬｒ１と、非ＡＲ描画部７４より提供される非ＡＲレイヤーＬｒ２とを合成し、一つの出力レイヤーＬｒｓを生成する。一例として、レイヤー合成部７７は、ＡＲレイヤーＬｒ１の特定位置に非ＡＲレイヤーＬｒ２を重ねる画像処理を行う。出力レイヤーＬｒｓには、重畳コンテンツＣＴｓ及び非重畳コンテンツＣＴｎの各元画像が共に含まれる。レイヤー合成部７７は、生成した出力レイヤーＬｒｓを、歪み補正部７８に逐次出力する。

　歪み補正部７８は、レイヤー合成部７７より提供される出力レイヤーＬｒｓに、所定の歪み補正を適用する。歪み補正部７８は、投影範囲ＰＡへの光の投影に伴う虚像Ｖｉの歪みが低減（相殺）されるように、出力レイヤーＬｒｓの全体形状を変形させる。歪み補正の内容は、投影範囲ＰＡにおけるウィンドシールドＷＳの湾曲形状と、拡大光学系６４（図１参照）の反射面形状とに依拠している。歪み補正は、投影範囲ＰＡ及び拡大光学系６４での反射に起因する虚像Ｖｉの変形を考慮し、歪みが低減された状態で虚像Ｖｉが結像されるように、出力レイヤーＬｒｓの形状を予め変形させておく補正である。歪み補正部７８は、歪み補正を適用した出力レイヤーＬｒｓを一つのフレーム画像とし、予め規定された映像フォーマットに従った映像データを生成する。歪み補正部７８は、生成した映像データを、ＬＣＤ制御部８１及びバックライト制御部８２へ向けて連続的に出力する。

　以上のＡＲ描画部７５、路面補正部７６、レイヤー合成部７７及び歪み補正部７８は、ＨＵＤ１００の映像データを生成する映像生成ブロック７９を構成している。映像生成ブロック７９は、重畳コンテンツＣＴｓを重畳対象に重畳表示させる機能ブロックとなる。映像生成ブロック７９において、各機能部は、厳密に分けられる必要はなく、一体的に設けられていてもよい。例えば、路面補正部７６、レイヤー合成部７７及び歪み補正部７８に替えて、高周波補正処理、レイヤー合成処理、及び歪み補正処理を一括実行する画像処理部が、映像生成ブロック７９に設けられていてもよい。さらに、映像生成ブロック７９には、非ＡＲ描画部７４が含まれていてもよい。

　ＬＣＤ制御部８１は、ＬＣＤパネル６２の各画素の透過率の制御により、ＬＣＤパネル６２の表示面に画像を表示させる。ＬＣＤ制御部８１は、映像生成ブロック７９から取得する映像データに基づき、ＬＣＤパネル６２の表示面に、重畳コンテンツＣＴｓ及び非重畳コンテンツＣＴｎの各元画像を表示させる。

　バックライト制御部８２は、バックライト６３に含まれる複数の発光ダイオードの発光を個別に制御する部分駆動（ローカルデミング）により、バックライト６３の発光輝度を複数のエリア毎に調整する。バックライト制御部８２は、映像生成ブロック７９から取得する映像データに基づき、重畳コンテンツＣＴｓ及び非重畳コンテンツＣＴｎの位置及び形状等に合わせて、バックライト６３における各エリアの発光輝度を決定する。バックライト制御部８２は、決定した発光輝度にて各エリアを発光させる駆動信号を、バックライト６３の各発光ダイオードへ向けて出力する。

　以上の映像生成ブロック７９において、低周波補正量及び高周波補正量を用いた重畳コンテンツＣＴｓの表示ずれの補正が実施されると、例えば図５に示すように、ＨＵＤ１００の画角ＶＡから重畳コンテンツＣＴｓが見切れる場合がある。こうした事態を回避するため、路面補正部７６は、上述の高周波補正処理に用いる高周波補正量を調整する。以下、映像生成ブロック７９における補正調整の詳細を、図５～図９に基づき、図１～図４を参照しつつ説明する。尚、図５～図８に示す表示は、図４と同様に、交差点にて経路案内を行うシーンでの表示である。一方、図９に示す表示は、前方の歩行者を注意喚起する表示である。

　図５に示すシーンでは、経路案内の対象となる交差点の手前にて、車体前端側が沈み込むようなピッチ方向の姿勢変化が車両Ａに生じている。このとき、重畳コンテンツＣＴｓを重畳対象に正確に重畳させるべく、路面補正部７６が高周波補正量に基づく補正をルートコンテンツＣＴｒに適用すると、ルートコンテンツＣＴｒの一部は、画角ＶＡ外に見切れてしまう。具体的には、交差点の中央が画角ＶＡの上側に外れてしまうため、ルートコンテンツＣＴｒのうちのポイント部ＣＴｒ２及び退出指示部ＣＴｒ３（二点鎖線参照）が、画角ＶＡ外となる。

　こうした見切れの発生を回避するため、路面補正部７６は、画角ＶＡから重畳コンテンツＣＴｓが見切れる場合、より正確には、見切れると想定される場合に、補正処理に用いる高周波補正量を調整する。詳記すると、路面補正部７６は、高周波補正量を減らす調整により、ルートコンテンツＣＴｒの交差点への正確な位置合わせを一部犠牲にする。そうしたうえで、路面補正部７６は、右折案内というコンテンツの提示意図を伝えることが可能なように、ポイント部ＣＴｒ２及び退出指示部ＣＴｒ３の表示位置を調整する。

　以上の補正調整機能によれば、図６に示す表示が提示される。図６に示す表示にて、ポイント部ＣＴｒ２及び退出指示部ＣＴｒ３は、画角ＶＡの上縁と接する位置に表示される。そして、進入指示部ＣＴｒ１は、調整されたポイント部ＣＴｒ２の位置に合わせて、下方に移動される。以上により、ルートコンテンツＣＴｒは、画角ＶＡから見切れることなく、提示意図をドライバに伝えることが可能な様態で表示される。

　尚、補正調整の結果、ポイント部ＣＴｒ２及び退出指示部ＣＴｒ３等の画像要素同士の位置関係が変更されてもよい。又は、画像要素同士の位置関係が維持されるように、補正調整が実施されてもよい。

　映像生成ブロック７９は、補正調整を行う場合に、調整通知コンテンツＣＴｆをさらに表示させる。調整通知コンテンツＣＴｆは、非重畳コンテンツＣＴｎであり、画角ＶＡの外縁のうちで、重畳コンテンツＣＴｓと接する区間に表示される。調整通知コンテンツＣＴｆは、画角ＶＡの外縁に沿って延伸する形状により、画角ＶＡの外縁の位置を示す。調整通知コンテンツＣＴｆは、ポイント部ＣＴｒ２及び退出指示部ＣＴｒ３が画角ＶＡの外縁に達していることをドライバに明示する。調整通知コンテンツＣＴｆは、高周波補正量の調整が行われており、位置合わせの正確性が部分的に犠牲にされていることをドライバに示唆する。

　さらに、映像生成ブロック７９は、高周波補正量を調整する場合、重畳コンテンツＣＴｓの様態を、補正量を調整しない場合とは異なる様態に変更可能である。具体的には、図７に示すように、映像生成ブロック７９は、ポイント部ＣＴｒ２を、通常形状（図６参照）よりも上下方向に扁平な形状に変形させる。以上によれば、ポイント部ＣＴｒ２の中心は、本来の重畳対象である交差点により近い位置に重畳される。このように、ポイント部ＣＴｒ２を変形させる場合に、縦横のアスペクト比は、維持されなくてもよい。

　尚、例えば文字及び記号等を含む画像要素のように、アスペクト比の変更を伴う変形がドライバの違和感を引き起こし得る場合、画像要素は、縦横のアスペクト比を維持したまま、縮小されるのがよい。また、重畳コンテンツＣＴｓが画角ＶＡの左右いずれかの外縁に接する場合、画像要素は、横方向に縮小される。

　また映像生成ブロック７９は、少なくとも一つの中止条件の成立に基づき、補正量の調整を中止する。中止条件の一つは、路面補正値算出部７３にて準備された高周波補正量が上限閾値を超えているか否かである。映像生成ブロック７９は、高周波補正量が上限閾値を超える場合に、重畳コンテンツＣＴｓの見切れ回避が不可能であると推定し、高周波補正量の調整を中止する。この場合、ＡＲ描画部７５は、重畳コンテンツＣＴｓの全部又は少なくとも一部を非表示にする。

　一例として、図８に示すシーンでは、経路案内の対象となる交差点の手前にて、車体後端側が沈み込むようなピッチ方向の姿勢変化が車両Ａに生じている。このとき、案内対象の交差点を含む前方の路面は、全て画角ＶＡ外となっている。仮にルートコンテンツＣＴｒを表示させてしまうと、ドライバは、右折すべき交差点を誤認する虞がある。故に、映像生成ブロック７９は、ルートコンテンツＣＴｒを非表示とする。ルートコンテンツＣＴｒを非表示とした状態は、例えば重畳対象となる交差点の中央が画角ＶＡ内に入るまで継続される。一方で、非重畳コンテンツＣＴｎであるルートアイコンＣＴｉｒの画角ＶＡ内への表示は、継続される。

　さらに、映像生成ブロック７９は、予め設定された特定コンテンツが表示対象として選定されている場合に、中止条件を成立させ、補正量の調整を中止する。詳記すると、複数種類の重畳コンテンツＣＴｓの中には、重畳位置の示す意味が表示形状の示す意味よりも重要な重畳コンテンツＣＴｓと、表示形状の示す意味が重畳位置の示す意味よりも重要な重畳コンテンツＣＴｓとがある。重畳位置の示す意味が重要な重畳コンテンツＣＴｓが表示対象に選定された場合、路面補正部７６は、高周波補正量の調整を中止する。

　一例として、図９に示すシーンでは、歩行者を注意喚起する歩行者コンテンツＣＴｐが、重畳コンテンツＣＴｓとして表示されている。歩行者コンテンツＣＴｐは、歩行者を囲むような枠状の様態で表示される。歩行者コンテンツＣＴｐは、歩行者の一部が画角ＶＡ外に視認される状態でも、補正量の調整を適用されることなく、見切れた状態で表示される（二点鎖線参照）。

　尚、歩行者コンテンツＣＴｐは、直接的に視認可能な歩行者だけでなく、例えば駐車車両等に隠れて直接的には視認できない歩行者を示す重畳コンテンツＣＴｓであってもよい。また特定コンテンツには、坂道の先又は夜道等の視認不可能な一時停止位置に重畳され、こうした一時停止位置を強調する重畳コンテンツＣＴｓが含まれ得る。さらに、特定コンテンツには、霧等の視界不良時に左右の白線等に重畳され、走行可能な範囲を示す視界支援のための重畳コンテンツＣＴｓが含まれ得る。

　以上の補正調整機能を実現する表示制御方法の詳細を、図１０に示すフローチャートに基づき、図３～図９等を参照しつつ、以下説明する。図１０に示す表示制御処理は、例えばＨＭＩシステム１０が起動されたことに基づき、映像生成ブロック７９によって繰り返し開始される。

　Ｓ１０１では、ＡＲ描画部７５にて、表示対象とする重畳コンテンツＣＴｓの種別が設定され、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、各補正値算出部７１～７３にて、重畳コンテンツＣＴｓの表示位置のずれを補正する低周波補正量及び高周波補正量が演算によって準備され、Ｓ１０３に進む。

　Ｓ１０３では、重畳コンテンツＣＴｓを画角ＶＡ内で補正可能か否かを判定する。具体的に、Ｓ１０３では、Ｓ１０１にて設定した重畳コンテンツＣＴｓを、Ｓ１０２にて準備した各補正量で補正し虚像表示させた場合に、画角ＶＡから見切れるか否かを判定する。重畳コンテンツＣＴｓの画角ＶＡからの見切れが生じない場合、Ｓ１０３では、画角ＶＡ内で補正可能と判定し、Ｓ１０８に進む。一方で、重畳コンテンツＣＴｓの見切れが生じる場合、Ｓ１０３では、画角ＶＡ内で補正不可能と判定し、Ｓ１０４に進む。

　Ｓ１０４では、重畳コンテンツＣＴｓの様態を設定し、Ｓ１０５に進む。Ｓ１０４では、様態の変更なし、一部又は全部を削除、形状又はサイズの変更、或いは輝度の変更等の処理の実行が、高周波補正量、及び重畳コンテンツＣＴｓの見切れ量等に基づき、選択される。

　Ｓ１０５では、路面補正部７６による高周波補正量の調整について、実施の有無を判定する。換言すれば、Ｓ１０５では、中止条件が成立しているか否かを判定する。例えば、Ｓ１０１にて、上述の歩行者コンテンツＣＴｐ（図９参照）が表示対象に選定された場合、中止条件が成立する。また、Ｓ１０２にて準備された高周波補正量が上限閾値を超える場合も、中止条件が成立する。Ｓ１０５では、少なくとも一つの中止条件の成立に基づき、高周波補正量の調整を実施しないと判定し、Ｓ１０８に進む。一方で、Ｓ１０５にて、全ての中止条件が不成立であり、補正量の調整を実施すると判定した場合、Ｓ１０６に進む。

　ここで、高周波補正量の調整の実施及び不実施が頻繁に切り替わると、重畳コンテンツＣＴｓは、ドライバの違和感を引き起こすような挙動を示し得る。故に、Ｓ１０５では、実施及び不実施の一方に一旦設定した場合、実施及び不実施の切り替えは、所定時間の経過まで禁止される。

　Ｓ１０６では、重畳コンテンツＣＴｓが画角ＶＡ内に入るように、重畳コンテンツＣＴｓの補正処理に用いる高周波補正量を調整する。Ｓ１０６では、一例として、高周波補正量に乗算する調整係数（調整量）を算出する。そして、調整係数を乗算した高周波補正量を、調整後の高周波補正量として設定し、Ｓ１０７に進む。

　尚、Ｓ１０６での調整後の高周波補正量は、例えばゼロであってもよい。この場合、高周波数帯域の姿勢変化に対する表示ずれの補正は、実質的にキャンセルされた状態となる。また、重畳コンテンツＣＴｓの瞬間的な移動を防ぐため、調整係数を１から漸減させて、高周波補正量を徐々に調整する処理が適用されてもよい。

　Ｓ１０７では、調整通知コンテンツＣＴｆ（図６参照）を表示するか否かを判定し、Ｓ１０８に進む。一例として、Ｓ１０７では、調整後の高周波補正量を用いた補正処理の結果、重畳コンテンツＣＴｓが画角ＶＡの外縁に接するか否かを判定する。Ｓ１０７にて、重畳コンテンツＣＴｓが画角ＶＡの外縁に接しないと判定した場合、調整通知コンテンツＣＴｆを非表示に設定し、Ｓ１０８に進む。一方で、重畳コンテンツＣＴｓが画角ＶＡの外縁に接すると判定した場合、調整通知コンテンツＣＴｆを表示させる設定とし、Ｓ１０８に進む。

　Ｓ１０３の肯定判定又はＳ１０５の否定判定に基づくＳ１０８では、高周波補正量を調整することなく、重畳コンテンツＣＴｓの表示ずれの補正処理を実行する。以上により、重畳対象に対する表示ずれが最小限に低減された重畳コンテンツＣＴｓが虚像表示される（図４及び図９参照）。

　一方、Ｓ１０７に続いて実施されるＳ１０８では、調整後の高周波補正量を用いて、重畳コンテンツＣＴｓの表示ずれの補正処理を実行する。以上により、提示意図の把握に必要な主要部分を見切れさせることなく、重畳コンテンツＣＴｓを表示させることが可能になる。

　ここまで説明した第一実施形態では、ＨＵＤ１００の画角ＶＡから重畳コンテンツＣＴｓが見切れる場合、重畳コンテンツＣＴｓの表示位置のずれの補正に用いられる補正量が調整される。故に、表示位置のずれを低減させる補正処理が実施されても、重畳コンテンツＣＴｓの画角ＶＡからの見切れは、抑制される。したがって、重畳コンテンツＣＴｓを視認するドライバの違和感が低減可能になる。

　詳記すると、車両Ａの外景にある特定の重畳対象に対応させて表示させる重畳コンテンツＣＴｓには、重畳対象に対する位置ずれを補正して、ドライバに違和感なく情報を認識させることが要求される。しかし、こうした位置ずれの補正処理の結果、重畳コンテンツＣＴｓが画角ＶＡ外に見切れてしまった場合、重畳コンテンツＣＴｓの提示意図がドライバに正確に伝わらない。この場合、ドライバは、重畳コンテンツＣＴｓを煩わしく感じてしまう。

　こうした事態を回避するため、第一実施形態では、車両Ａの姿勢変化及びアイポイントＥＰの位置変化等が生じた場合に、正確な重畳を敢えて諦めて、画角ＶＡから見切れないように補正処理が調整される。その結果、重畳対象への正確な位置合わせは、一部犠牲になるものの、重畳コンテンツＣＴｓの提示意図は、ドライバに正確に伝わり得る。また、見切れに起因する重畳コンテンツＣＴｓの煩わしさも、ドライバは感じ難くなる。

　加えて第一実施形態では、高周波補正量が調整される場合に、調整通知コンテンツＣＴｆが表示される。こうした調整通知コンテンツＣＴｆの表示によれば、高周波補正量の調整が行われていること、ひいては、重畳コンテンツＣＴｓの重畳位置の正確性が一部犠牲にされていることを、ドライバは認識できる。

　また第一実施形態の調整通知コンテンツＣＴｆは、画角ＶＡの外縁のうちで、重畳コンテンツＣＴｓと接する区間に表示されて、画角ＶＡの外縁の位置を示す。こうした調整通知コンテンツＣＴｆは、重畳コンテンツＣＴｓが画角ＶＡの外側へ向けてこれ以上移動できないことを、分かり易く示し得る。その結果、重畳コンテンツＣＴｓが正確な重畳位置からずれていても、ドライバの違和感は、低減される。

　さらに第一実施形態の路面補正部７６では、中止条件の成立に基づき、高周波補正量の調整が中止される。以上によれば、重畳コンテンツＣＴｓの表示の位置ずれを許容することが、ドライバの違和感をかえって惹起してしまうようなシーンにて、重畳コンテンツＣＴｓの正確な重畳状態が継続可能となる。

　具体的に、第一実施形態では、歩行者コンテンツＣＴｐ等の特定の重畳コンテンツＣＴｓが表示対象に選定される場合に、中止条件が成立する。その結果、重畳コンテンツＣＴｓは、画角ＶＡから大きく見切れたとしても、正確な重畳位置に表示され続ける。以上のように、重畳位置の示す意味が重要な重畳コンテンツＣＴｓは、重畳対象に正確に重畳されて、ドライバに正確な情報を提示し続けることができる。

　加えて第一実施形態では、高周波補正量が上限閾値を超えた場合にも、路面補正部７６は、中止条件を成立させて、高周波補正量の調整を中止する。さらに、高周波補正量が上限閾値を超えると、ＡＲレイヤーＬｒ１への重畳コンテンツＣＴｓの描画が中止され、重畳コンテンツＣＴｓは、非表示となる。以上によれば、重畳対象から離れた位置に重畳される重畳コンテンツＣＴｓが、ドライバに誤って認識される事態は、回避され得る。尚、非表示とされた重畳コンテンツＣＴｓは、メータディスプレイ３９等の他の車載表示デバイスに表示されてよい。

　また第一実施形態において、路面補正部７６は、高周波補正量の調整を実施する場合、重畳コンテンツＣＴｓの様態を、高周波補正量の調整しない場合とは異なる様態に変更する。具体的に、第一実施形態では、重畳コンテンツＣＴｓを構成する画像要素の形状が、補正方向（上下方向）に沿って縮小される。以上によれば、重畳コンテンツＣＴｓの表示ずれを許容したことに起因する違和感が低減され得る。尚、重畳コンテンツＣＴｓの様態を変更する画像処理は、路面補正部７６のみによって実施されてもよく、又はＡＲ描画部７５及び路面補正部７６の連携によって実施されてもよい。

　さらに第一実施形態では、重畳コンテンツＣＴｓと同種の情報を提示する非重畳コンテンツＣＴｎが画角ＶＡ内に表示される。具体的には、ルートコンテンツＣＴｒ共に、ルートアイコンＣＴｉｒが表示される。以上によれば、表示ずれを許容したことで、重畳コンテンツＣＴｓの意図がドライバに伝わり難くなったとしても、非重畳コンテンツＣＴｎは、その悪化分を補うことができる。尚、ルートアイコンＣＴｉｒは、ルートコンテンツＣＴｒの非表示の期間に限定して、画角ＶＡ内に表示されてもよい。

　尚、第一実施形態において、プロジェクタ６１が「プロジェクタ部」に相当し、路面補正値算出部７３が「補正量準備部」に相当する。また、映像生成ブロック７９が「表示制御部」に相当し、メータＥＣＵ３０及びＨＵＤ－ＥＣＵ５０が協動で「表示制御装置」に相当する。

　（第二実施形態）
　本開示の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の映像生成ブロック７９（図３参照）は、自車から重畳対象までの距離（以下、「対象距離」）を把握し、対象距離が所定の距離（以下、「近接閾値」）未満か否かに基づき、中止条件の成立及び不成立を切り替える（図１０　Ｓ１０５参照）。具体的に、映像生成ブロック７９は、対象距離が近接閾値以上である場合には中止条件を不成立とし、対象距離が近接閾値未満である場合には中止条件を成立させる。

　一例として、図１１に示す交差点案内のシーンでは、重畳対象となる交差点への接近により、中止条件は、不成立から成立に遷移する。車両Ａが交差点から十分離れており、交差点までの対象距離が近接閾値を超えている場合、中止条件は成立しない。そのため、補正調整機能が有効となり、ルートコンテンツＣＴｒは、重畳対象に対する表示ずれを許容される。ルートコンテンツＣＴｒは、ポイント部ＣＴｒ２及び退出指示部ＣＴｒ３を画角ＶＡの上縁に接触させた様態で、画角ＶＡから見切れることなく表示される。故に、ルートコンテンツＣＴｒは、右折予定の交差点が接近していることを、ドライバに分かり易く通知できる。このとき、画角ＶＡの上縁近傍には、調整通知コンテンツＣＴｆが表示される。

　そして、車両Ａの走行継続によって対象距離が近接閾値未満となると、中止条件の成立により、補正調整機能は無効化される。その結果、重畳対象である交差点の中央にポイント部ＣＴｒ２を正確に重畳させたルートコンテンツＣＴｒが、画角ＶＡから見切れた状態で表示される。ルートコンテンツＣＴｒは、右折すべき交差点の正確な位置をドライバに明示する。このとき、調整通知コンテンツＣＴｆは、非表示とされる。

　ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、重畳コンテンツＣＴｓの画角ＶＡからの見切れは、抑制される。したがって、重畳コンテンツＣＴｓを視認するドライバの違和感が低減可能になる。

　加えて第二実施形態では、対象距離が近接閾値よりも短い場合に、補正量の調整が中止される。上述したルートコンテンツＣＴｒは、交差点までの距離が遠い場合には、表示形状の示す意味が重畳位置の示す意味よりも重要となる。一方で、交差点までの距離が近い場合、ルートコンテンツＣＴｒは、重畳位置の示す意味が表示形状の示す意味よりも重要となる。上述したように、対象距離を用いた中止条件が設定されれば、重畳コンテンツＣＴｓの役割が時間経過と共に変化しても、各タイミングでの提示意図が適切にドライバに伝わり得る。

　尚、補正調整が中止された直後において、路面補正部７６（図３参照）は、調整係数を現在値から１まで徐々に増加させて、高周波補正量を正規の値まで漸増させる処理を実施する（図１０　Ｓ１０６参照）。以上により、中止条件の成立直後、ルートコンテンツＣＴｒが見切れた状態に瞬間的に変更される事態は、回避される。

　（他の実施形態）
　以上、本開示の複数の実施形態及び変形例について説明したが、本開示は、上記実施形態及び変形例に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

　上記実施形態の変形例１のＨＵＤ３００には、図１２に示すように、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０に替えて、ＬＣＤ制御基板３８１及びバックライト制御基板３８２が設けられている。ＬＣＤ制御基板３８１及びバックライト制御基板３８２は、第一実施形態のＬＣＤ制御部８１及びバックライト制御部８２（図３参照）に相当する機能を備えた回路基板である。変形例１では、慣性センサ４０は、メータ３０ａの筐体に収容され、メータＥＣＵ３０に電気接続されている。加えて、各補正値算出部７１～７３、非ＡＲ描画部７４及び映像生成ブロック７９等の各機能部は、メータＥＣＵ３０に構築される。以上の変形例１のように、虚像表示のための映像データの生成機能は、実質全てメータＥＣＵ３０に集約されていてもよい。以上の変形例１では、メータＥＣＵ３０が「表示制御装置」に相当し、メータＥＣＵ３０の処理部３１が「処理部」に相当する。

　図１３に示す上記実施形態の変形例２では、虚像表示のための映像データの生成機能は、実質全てＨＵＤ－ＥＣＵ５０に集約されている。変形例２のＨＵＤ４００は、メータＥＣＵと連携することなく、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０によって生成した映像データを虚像表示する。そのため、各補正値算出部７１～７３、非ＡＲ描画部７４及び映像生成ブロック７９等の各機能部は、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０に構築される。また、慣性センサ４０は、ＨＵＤ４００の筐体に収容され、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０に電気接続されている。以上の変形例２では、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０が「表示制御装置」に相当し、ＨＵＤ－ＥＣＵ５０の処理部５１が「処理部」に相当する。

　上記実施形態では、低周波補正量及び高周波補正量のうちで、高周波補正量のみが調整の対象とされていた。しかし、上記実施形態の変形例３のＨＭＩシステム１０では、路面補正部７６が高周波補正量の調整機能を有するだけでなく、ＡＲ描画部７５も、各補正値算出部７１，７２より取得する低周波補正量の調整機能を有している。こうした変形例３では、重量補正値算出部７１、加減速補正値算出部７２及び路面補正値算出部７３が「補正量準備部」に相当する。

　また、上記実施形態の変形例４のＨＭＩシステム１０では、ＡＲ描画部７５が低周波補正量の調整機能を有する一方で、高周波補正量を調整する路面補正部７６の機能が省略されている。こうした変形例４では、重量補正値算出部７１及び加減速補正値算出部７２が「補正量準備部」に相当する。

　さらに、上記実施形態の変形例５では、低周波数帯域及び高周波数帯域の両方の帯域の振動が、ＡＲ描画部７５によって補正される。そして、ＡＲ描画部７５にて用いられる補正量が、見切れ回避のために調整される。尚、各低周波調整量及び高周波調整量は、算出によって準備されてもよく、又は外部からの取得によって準備されてもよい。

　上記実施形態の変形例６では、補正量を調整した場合に、重畳ずれが目立たないように、重畳コンテンツＣＴｓの少なくとも一部の画像要素に対し、輝度を低く様態変更又は発光色の彩度を下げる様態変更等が適用される。さらに、補正量を調整した場合の様態変更として、画角ＶＡの外縁（境界線）の近傍ほど曖昧に表示されるよう、重畳コンテンツＣＴｓの少なくとも一部の画像要素をぼかすような処理が施されてもよい。又は、補正量を調整した場合に、重畳コンテンツＣＴｓ全体に、輝度低下、彩度低下及びぼかし等の処理が適用されてもよい。

　補正調整を中断させる中止条件の内容は、適宜変更されてよい。一例として、補正量の調整が必要な状態と、補正量の調整が不要な状態とが、所定の時間内に所定の回数以上切り替わった場合、映像生成ブロックは、一定期間、中止条件を成立させてよい。さらに、中止条件は、設定されなくてもよい。

　調整通知コンテンツＣＴｆの形状は、適宜変更されてよい。例えば、調整通知コンテンツＣＴｆは、画角ＶＡの外縁全体を明示する矩形枠状に表示されてよい。さらに、調整通知コンテンツＣＴｆの表示は、省略されてよい。また、重畳コンテンツＣＴｓと同種の情報を提示する非重畳コンテンツＣＴｎの表示も、省略されてよい。

　上記実施形態の各コンテンツは、表示色、表示輝度、基準となる表示形状等の静的な要素、さらに、点滅の有無、点滅の周期、アニメーションの有無、及びアニメーションの動作等の動的な要素を適宜変更されてよい。また、各コンテンツの静的又は動的な要素は、ドライバの嗜好に応じて変更可能であってよい。

　さらに、上記実施形態にて例示した走行シーンは、一例である。上記のものとは異なる走行シーンにて、非重畳コンテンツ及び重畳コンテンツを用いた情報提示を、ＨＭＩシステムは実施可能である。加えて、重畳対象とされる物標も、交差点や歩行者等に限定されず、外界センサ２７による検出が可能であれば、適宜変更されてよい。

　上記実施形態の慣性センサ４０は、ジャイロセンサ及び加速度センサを組み合わせた構成であった。しかし、慣性センサ４０の構成は、適宜変更可能である。例えば慣性センサは、ヨー方向、ピッチ方向、ロール方向の各角速度を検出する３軸のジャイロセンサと、車両の前後方向、上下方向、左右方向の各加速度を検出する３軸の加速度センサとを備えた６軸のモーションセンサであってもよい。さらに、慣性センサは、ジャイロセンサ及び加速度センサのうちで、加速度センサのみを備える構成であってもよく、又はジャイロセンサのみを備える構成であってもよい。また、補正対象及び補正の調整対象となる姿勢変化は、ピッチング、ローリング及びヒーブ等のうちで、少なくともピッチングを含む一種類又は複数種類とされてよい。

　上記実施形態では、ＤＳＭ２８にて検出されるアイポイントＥＰの位置情報に基づき、重畳コンテンツＣＴｓとして結像される虚像光Ｌｖｉの投影形状及び投影位置が逐次補正されていた。しかし、変形例７では、ＤＳＭ２８の検出情報を用いることなく、予め設定された基準アイポイント中心の設定情報を用いて、重畳コンテンツとして結像される虚像光Ｌｖｉの投影形状及び投影位置が制御される。

　変形例８のＨＵＤのプロジェクタ６１には、ＬＣＤパネル６２及びバックライト６３に替えて、ＥＬ（Electro Luminescence）パネルが設けられている。さらに、ＥＬパネルに替えて、プラズマディスプレイパネル、ブラウン管及びＬＥＤ等の表示器を用いたプロジェクタがＨＵＤに採用可能である。

　変形例９のＨＵＤには、ＬＣＤパネル６２及びバックライト６３に替えて、レーザモジュール（以下「ＬＳＭ」）及びスクリーンが設けられている。ＬＳＭは、例えばレーザ光源及びＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スキャナ等を含む構成である。スクリーンは、例えばマイクロミラーアレイ又はマイクロレンズアレイである。こうしたＨＵＤでは、ＬＳＭから照射されるレーザ光の走査により、スクリーンに表示像が描画される。ＨＵＤは、スクリーンに描画された表示像を、拡大光学系６４によってウィンドシールドに投影し、虚像を空中表示させる。

　変形例１０のＨＵＤには、ＤＬＰ（Digital Light Processing，登録商標）プロジェクタが設けられている。ＤＬＰプロジェクタは、多数のマイクロミラーが設けられたデジタルミラーデバイス（以下、「ＤＭＤ」）と、ＤＭＤに向けて光を投射する投射光源とを有している。ＤＬＰプロジェクタは、ＤＭＤ及び投射光源を連携させた制御により、表示像をスクリーンに描画する。

　さらに、変形例１１のＨＵＤでは、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）を用いたプロジェクタが採用されている。また変形例１２のＨＵＤには、虚像Ｖｉを空中表示させる光学系の一つに、ホログラフィック光学素子が採用されている。

　上記実施形態にて、各ＥＣＵ３０，５０によって提供されていた各機能は、ソフトウェア及びそれを実行するハードウェア、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの複合的な組合せによっても提供可能である。さらに、こうした機能がハードウェアとしての電子回路によって提供される場合、各機能は、多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によっても提供可能である。

　また、上記の表示制御方法を実現可能なプログラム等を記憶する記憶媒体の形態も、適宜変更されてよい。例えば記憶媒体は、回路基板上に設けられた構成に限定されず、メモリカード等の形態で提供され、スロット部に挿入されて、各ＥＣＵ３０，５０の制御回路に電気的に接続される構成であってよい。さらに、記憶媒体は、各ＥＣＵ３０，５０へのプログラムのコピー基となる光学ディスク及びのハードディスクドライブ等であってもよい。

　ＨＭＩシステムを搭載する車両は、一般的な自家用の乗用車に限定されず、レンタカー用の車両、有人タクシー用の車両、ライドシェア用の車両、貨物車両及びバス等であってもよい。さらに、モビリティサービスに用いられるドライバーレス車両に、ＨＭＩシステムが搭載されてもよい。

　ＨＭＩシステムを搭載する車両は、右ハンドル車両であってもよく、又は左ハンドル車両であってもよい。さらに、車両が走行する交通環境は、左側通行を前提とした交通環境であってもよく、右側通行を前提とした交通環境であってもよい。本開示にて示した虚像表示は、それぞれの国及び地域の道路交通法、さらに車両のハンドル位置等に応じて適宜最適化される。

　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

Claims (12)

1. 　車両（Ａ）において用いられ、ヘッドアップディスプレイ（１００，３００）による表示を制御する表示制御装置であって、
   　前記車両の前景中にある重畳対象に関連付けて表示される重畳コンテンツ（ＣＴｓ）について、前記重畳対象に対する表示位置のずれを補正する補正量を準備する補正量準備部（７１，７２，７３）と、
   　前記重畳コンテンツを前記重畳対象に重畳表示させ、前記補正量を用いた補正処理により前記重畳対象に対する前記重畳コンテンツのずれを低減させる表示制御部（７９）と、を備え、
   　前記表示制御部は、前記ヘッドアップディスプレイの画角（ＶＡ）から前記重畳コンテンツが見切れる場合に、前記補正処理に用いる前記補正量を調整する表示制御装置。
2. 　前記表示制御部は、前記補正量を調整する場合に、前記補正量の調整が行われていることを示す調整通知コンテンツ（ＣＴｆ）を、さらに表示させる請求項１に記載の表示制御装置。
3. 　前記調整通知コンテンツは、前記画角の外縁のうちで、前記重畳コンテンツと接する区間に表示されて、前記画角の外縁の位置を示す請求項２に記載の表示制御装置。
4. 　前記表示制御部は、少なくとも一つの中止条件の成立に基づき、前記補正量の調整を中止する請求項１～３のいずれか一項に記載の表示制御装置。
5. 　前記表示制御部は、予め設定された特定コンテンツを、前記重畳コンテンツとして表示させる場合に、前記補正量の調整を中止する請求項４に記載の表示制御装置。
6. 　前記表示制御部は、前記車両から前記重畳対象までの距離が近接閾値よりも短い場合に、前記補正量の調整を中止する請求項４又は５に記載の表示制御装置。
7. 　前記表示制御部は、前記補正量準備部にて準備された前記補正量が上限閾値を超える場合に、前記補正量の調整を中止する請求項４～６のいずれか一項に記載の表示制御装置。
8. 　前記表示制御部は、前記補正量が前記上限閾値を超える場合に、前記重畳コンテンツを非表示にする請求項７に記載の表示制御装置。
9. 　前記表示制御部は、前記補正量を調整する場合、前記重畳コンテンツの様態を、前記補正量を調整しない場合とは異なる様態に変更する請求項１～８のいずれか一項に記載の表示制御装置。
10. 　前記表示制御部は、前記重畳コンテンツと同種の情報を提示する非重畳コンテンツ（ＣＴｎ）を、前記画角内に表示させる請求項１～９のいずれか一項に記載の表示制御装置。
11. 　車両（Ａ）において用いられ、ヘッドアップディスプレイ（１００，３００）による表示を制御する表示制御プログラムであって、
    　少なくとも一つの処理部（３１，５１）に、
    　前記車両の前景中にある重畳対象に関連付けて表示される重畳コンテンツ（ＣＴｓ）について、前記重畳対象に対する表示位置のずれを補正する補正量を準備し（Ｓ１０２）、
    　前記補正量を用いた補正処理により前記重畳対象に対する前記重畳コンテンツのずれを低減させつつ、前記重畳コンテンツを前記重畳対象に重畳表示させ（Ｓ１０８）、
    　前記ヘッドアップディスプレイの画角（ＶＡ）から前記重畳コンテンツが見切れる場合に、前記補正処理に用いる前記補正量を調整する（Ｓ１０６）、
    　ことを含む処理を実施させる表示制御プログラム。
12. 　車両（Ａ）において用いられるヘッドアップディスプレイであって、
    　前記車両の前景中にある重畳対象に関連付けて重畳コンテンツ（ＣＴｓ）を重畳表示させるプロジェクタ部（６１）と、
    　前記重畳コンテンツの前記重畳対象に対する表示位置のずれを補正する補正量を準備する補正量準備部（７１，７２，７３）と、
    　前記補正量を用いた補正処理により、前記重畳対象に対する前記重畳コンテンツのずれを低減させる表示制御部（７９）と、を備え、
    　前記表示制御部は、前記プロジェクタ部の画角（ＶＡ）から前記重畳コンテンツが見切れる場合に、前記補正処理に用いる前記補正量を調整するヘッドアップディスプレイ。

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