(57)【要約】      （修正有）【課題】より適した表示態様で画像を表示することができる表示装置、表示制御方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】表示装置は、風景に重畳させて画像を観者に視認させる画像生成装置と、画像生成装置を制御する制御装置と、画像の表示に関する操作を受け付ける操作部と、を備える。画像生成装置は、定常的に表示される第１画像と、所定のイベントの発生に基づいて表示される第２画像とを生成する。制御装置は、画像生成装置により生成される画像の内容と、操作部による操作内容とに基づいて、画像生成装置により出力させる第１画像または第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更する。【選択図】図９
2020024560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風景に重畳させて画像を観者に視認させる画像生成装置と、
前記画像生成装置を制御する制御装置と、
前記画像の表示に関する操作を受け付ける操作部と、を備え、
前記画像生成装置は、定常的に表示される第１画像と、所定のイベントの発生に基づいて表示される第２画像とを生成し、
前記制御装置は、前記画像生成装置により生成される画像の内容と、前記操作部による操作内容とに基づいて、画像生成装置により出力させる前記第１画像または前記第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更する、
表示装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第１画像が表示された状態で、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記画像生成装置による前記第１画像の生成を停止、または表示された前記第１画像を消去させる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記第２画像の表示態様を変更する、
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記第２画像の輝度を変更する、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記第２画像の俯角を変更する、
請求項３または４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記画像生成装置による前記第１画像および前記第２画像の生成を停止、または前記第２画像の生成を停止する、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、表示された前記第１画像および前記第２画像を消去、または表示された前記第２画像を消去する、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項８】
前記画像生成装置は、
前記画像を光として出力する投光装置と、
前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として結像する位置までの距離を調節可能な光学機構と、
前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、
前記光学機構における前記距離を調節する第１アクチュエータと、
前記凹面鏡の反射角度を調節する第２アクチュエータと、を有する、
請求項１から７のうち何れか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
表示装置が、
画像生成装置により風景に重畳させて観者に視認させる画像を生成させ、
制御装置により前記画像生成装置を制御させ、
操作部により前記画像の表示位置の制御を受け付け、
前記画像生成装置により定常的に表示される第１画像と、所定のイベントの発生に基づいて表示される第２画像とを生成させ、
前記画像生成装置により生成される画像の内容と、前記操作部による操作内容とに基づいて、前記画像生成装置により出力させる前記第１画像または前記第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更する、
表示制御方法。
【請求項１０】
表示装置に、
画像生成装置により風景に重畳させて観者に視認させる画像を生成させ、
制御装置により前記画像生成装置を制御させ、
操作部により前記画像の表示位置の制御を受け付け、
前記画像生成装置により定常的に表示される第１画像と、所定のイベントの発生に基づいて表示される第２画像とを生成させ、
前記画像生成装置により生成される画像の内容と、前記操作部による操作内容とに基づいて、前記画像生成装置により出力させる前記第１画像または前記第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロントウインドシールドに運転者向けの基本的な情報に関する画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ（Head Up Display）装置と称する）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＨＵＤ装置を用いて、障害物や注意喚起、進行方向を示す各種マークを車両前方の風景と重ねて表示させることで、運転者は、運転時の視線の方向を前方に維持しながら、表示される各種情報を把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−９１１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、周辺状況や走行状況に基づく情報の表示態様は、一つに特定されているため、画像が観者に適した表示態様で表示されない場合があった。また、事前に設定画面で表示態様を設定する場合に、深い階層までの操作が必要となるため、表示態様の迅速な変更ができない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より適した表示態様で画像を表示することができる表示装置、表示制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る表示装置、表示方法、およびプロブラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る表示装置は、風景に重畳させて画像を観者に視認させる画像生成装置と、前記画像生成装置を制御する制御装置と、前記画像の表示に関する操作を受け付ける操作部と、を備え、前記画像生成装置は、定常的に表示される第１画像と、所定のイベントの発生に基づいて表示される第２画像とを生成し、前記制御装置は、前記画像生成装置により生成される画像の内容と、前記操作部による操作内容とに基づいて、画像生成装置により出力させる前記第１画像または前記第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更する、表示装置である。
【０００７】
（２）：上記（１）の態様において、前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第１画像が表示された状態で、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記画像生成装置による前記第１画像の生成を停止、または表示された前記第１画像を消去させるものである。
【０００８】
（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記第２画像の表示態様を変更するものである。
【０００９】
（４）：上記（３）の態様において、前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記第２画像の輝度を変更するものである。
【００１０】
（５）：上記（３）または（４）の態様において、前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記第２画像の俯角を変更するものである。
【００１１】
（６）：上記（３）の態様において、前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、前記画像生成装置による前記第１画像および前記第２画像の生成を停止、または前記第２画像の生成を停止するものである。
【００１２】
（７）：上記（３）の態様において、前記制御装置は、前記画像生成装置により生成された前記第２画像が表示されてから所定時間以内に、前記操作部による操作を受け付けた場合に、表示された前記第１画像および前記第２画像を消去、または表示された前記第２画像を消去するものである。
【００１３】
（８）：上記（１）〜（７）のうち何れか一つの態様において、前記画像生成装置は、前記画像を光として出力する投光装置と、前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として結像する位置までの距離を調節可能な光学機構と、前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、前記光学機構における前記距離を調節する第１アクチュエータと、前記凹面鏡の反射角度を調節する第２アクチュエータと、を有するものである。
【００１４】
（９）：この発明の一態様に係る表示制御方法は、表示装置が、画像生成装置により風景に重畳させて観者に視認させる画像を生成させ、制御装置により前記画像生成装置を制御させ、操作部により前記画像の表示位置の制御を受け付け、前記画像生成装置により定常的に表示される第１画像と、所定のイベントの発生に基づいて表示される第２画像とを生成させ、前記画像生成装置により生成される画像の内容と、前記操作部による操作内容とに基づいて、前記画像生成装置により出力させる前記第１画像または前記第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更する、表示制御方法である。
【００１５】
（１０）：この発明の一態様に係るプログラムは、表示装置に、画像生成装置により風景に重畳させて観者に視認させる画像を生成させ、制御装置により前記画像生成装置を制御させ、操作部により前記画像の表示位置の制御を受け付け、前記画像生成装置により定常的に表示される第１画像と、所定のイベントの発生に基づいて表示される第２画像とを生成させ、前記画像生成装置により生成される画像の内容と、前記操作部による操作内容とに基づいて、前記画像生成装置により出力させる前記第１画像または前記第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更させる、プログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
（１）〜（１０）の態様によれば、より適した表示態様で画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る表示装置１００が搭載された車両Ｍの車室内の構成を例示した図である。
【図２】実施形態の操作スイッチ１３０について説明するための図である。
【図３】表示装置１００の部分構成図である。
【図４】表示制御装置１５０を中心とした表示装置１００の構成例を示す図である。
【図５】表示態様変更テーブル１５５ａの内容の一例を示す図である。
【図６】風景に重畳される虚像ＶＩの一例を示す図である。
【図７】第２画像の表示態様を変更する一例を示す図（その１）である。
【図８】第２画像の表示態様を変更する一例を示す図（その２）である。
【図９】実施形態の表示装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照し、本発明の表示装置、表示制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。実施形態の表示装置は、例えば、車両（以下、車両Ｍと称する）に搭載され、風景に重畳させて画像を視認させる装置である。表示装置は、ＨＵＤ装置と称することができる。一例として、表示装置は、車両Ｍのフロントウインドシールドに画像を含む光を投光することで、観者に虚像を視認させる装置である。観者は、例えば運転者であるが、運転者以外の乗員であってもよい。また、表示装置は、車両Ｍのフロントウインドシールドに取り付けられた光透過性を有する表示装置（例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）によって実現されてもよいし、人が身体に装着するデバイスが有する透明な部材（バイザー、眼鏡のレンズなど）に投光し、または光透過性の表示装置が取り付けられたものであってもよい。以下の説明では、表示装置は、車両Ｍに搭載され、フロントウインドシールドに画像を含む光を投光する装置であるものとする。
【００１９】
以下の説明において、適宜、ＸＹＺ座標系を用いて位置関係等を説明する。
【００２０】
［全体構成］
図１は、実施形態に係る表示装置１００が搭載された車両Ｍの車室内の構成を例示した図である。車両Ｍには、例えば、車両Ｍの操舵を制御するステアリングホイール１０と、車外と車室内とを区分するフロントウインドシールド（反射体の一例）２０と、インストルメントパネル３０とが設けられる。フロントウインドシールド２０は、光透過性を有する部材である。表示装置１００は、例えば、運転席４０の前方のフロントウインドシールド２０の一部に設けられる表示可能領域Ａ１に画像を含む光を投射する（投光する）ことで、運転席に着座した運転者に虚像ＶＩを視認させる。
【００２１】
表示装置１００は、例えば、運転者の運転を支援するための情報を画像化した像を、虚像ＶＩとして運転者に視認させる。運転者の運転を支援するための情報には、例えば、定常的に表示される運転者の運転を支援するための基本支援情報、緊急時や所定の機能等の所定のイベントの発生時に表示される情報が含まれる。基本支援情報とは、例えば、例えば、車両Ｍの速度、駆動力配分比率、エンジン回転数、運転支援機能の動作状態、シフト位置、標識認識結果、交差点位置等を運転者に認識させるための情報が含まれる。運転支援機能には、例えば、予め設定された目的地まで車両Ｍを誘導するための方向指示機能、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）、ＬＫＡＳ（Lane Keep Assist System）、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System）、およびトラフィックジャムアシスト機能等が含まれる。また、運転支援機能には、例えば、車両Ｍに搭載された電話の着信や発信、通話を管理する電話機能が含まれてもよい。
【００２２】
また、車両Ｍには、表示装置１００の他に、第１表示部５０−１や第２表示部５０−２が設けられてよい。第１表示部５０−１は、例えば、インストルメントパネル３０における運転席４０の正面付近に設けられ、運転者がステアリングホイール１０の間隙から、或いはステアリングホイール１０越しに視認可能な表示装置である。第１表示部５０−１は、例えば、速度計や回転速度計、運転者の運転を支援するための情報に関する画像を表示する。第２表示部５０−２は、例えば、インストルメントパネル３０の中央部に取り付けられる。第２表示部５０−２は、例えば、車両Ｍに搭載されるナビゲーション装置（不図示）により実行されるナビゲーション処理に対応する画像、またはテレビ電話における相手の映像等を表示する。また、第２表示部５０−２は、テレビ番組を表示したり、ＤＶＤを再生したり、ダウンロードされた映画等のコンテンツを表示してもよい。
【００２３】
また、車両Ｍには、表示装置１００による表示のオン／オフの切り替え指示や、虚像ＶＩの位置を調節する指示を受け付ける操作スイッチ（操作部の一例）１３０が設けられる。操作スイッチ１３０は、例えば、運転席４０に着座した運転者が大きく体勢を変えることなく操作可能な位置に取り付けられている。操作スイッチ１３０は、例えば、第１表示部５０−１の前方に設けられていてもよく、ステアリングホイール１０のボス部に設けられていてもよく、ステアリングホイール１０とインストルメントパネル３０とを連結するスポークに設けられていてもよい。
【００２４】
図２は、実施形態の操作スイッチ１３０について説明するための図である。操作スイッチ１３０は、例えば、メインスイッチ１３２と、調節スイッチ１３４および１３６とを含む。メインスイッチ１３２は、表示装置１００のオン／オフを切り替えるスイッチである。
【００２５】
調節スイッチ１３４は、例えば、運転者の視線位置Ｐ１から表示可能範囲Ａ１を透過した空間にあるように視認される虚像ＶＩの位置を、鉛直方向Ｚに関して上側（以下、上方向と称する）に移動させる指示を受け付けるためのスイッチである。運転者は、調節スイッチ１３４を押し続けることで、表示可能範囲Ａ１内で虚像ＶＩの視認位置を上方向に継続して移動させることができる。
【００２６】
調節スイッチ１３６は、前述した虚像ＶＩの位置を鉛直方向Ｚに関して下側（以下、下方向と称する）に移動させる指示を受け付けるためのスイッチである。運転者は、調節スイッチ１３６を押し続けることで、表示可能範囲Ａ１内で虚像ＶＩの視認位置を下方向に継続して移動させることができる。
【００２７】
また、調節スイッチ１３４は、虚像ＶＩの位置を上方向に移動させるのに代えて（または加えて）、視認される虚像ＶＩの輝度を上げるためのスイッチであってもよい。また、調節スイッチ１３６は、虚像ＶＩの位置を下方向に移動するのに代えて（または加えて）、視認される虚像ＶＩの輝度を下げるためのスイッチであってもよい。調節スイッチ１３４、１３６が受け付ける指示の内容は、何らかの操作に基づいて切り替えられてもよい。何らかの操作とは、例えば、メインスイッチ１３２の長押し操作である。また、操作スイッチ１３０は、図２に示す各スイッチに加えて、例えば、表示内容を選択するスイッチや、専ら表示される虚像の輝度を調節するスイッチを含んでよい。
【００２８】
図３は、表示装置１００の部分構成図である。表示装置１００は、例えば、表示器（画像生成装置の一例）１１０と、表示制御装置１５０とを備える。表示制御装置１５０と、後述する光学系コントローラ１７０およびディスプレイコントローラ１７２とを合わせたものが、「制御装置」の一例である。表示器１１０は、例えば、筐体１１５内に、投光装置１２０と、光学機構１２２と、平面鏡１２４と、凹面鏡１２６と、透光カバー１２８とを収納する。これらの他、表示装置１００は、各種センサやアクチュエータを備えるが、これらについては後述する。また、表示器には、光学機構１２２がない構成であってもよい。
【００２９】
投光装置１２０は、例えば、光源１２０Ａと、表示素子１２０Ｂとを備える。光源１２０Ａは、例えば、冷陰極管であり、運転者に視認させる虚像ＶＩに対応する可視光を出力する。表示素子１２０Ｂは、光源１２０Ａからの可視光の透過を制御する。表示素子１２０Ｂは、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置（ＬＣＤ）である。また、表示素子１２０Ｂは、複数の画素のそれぞれを制御して、光源１２０Ａからの可視光の色要素ごとの透過程度を制御することで、虚像ＶＩに画像要素を含ませ、虚像ＶＩの形態（見え方）を決定付ける。以下では、表示素子１２０Ｂを透過し画像が含まれた可視光を画像光ＩＬという。なお、表示素子１２０Ｂは、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイであってもよく、この場合、光源１２０Ａは省略されてよい。
【００３０】
光学機構１２２は、例えば、一以上のレンズを含む。各レンズの位置は、例えば光軸方向に調節可能となっている。光学機構１２２は、例えば、投光装置１２０が出力する画像光ＩＬの経路上に設けられ、投光装置１２０から入射した画像光ＩＬを通過させて、フロントウインドシールド２０に向けて出射する。光学機構１２２は、例えば、レンズの位置を変更することで、運転者の視線位置Ｐ１から、画像光ＩＬが虚像として結像する形成位置Ｐ２までの距離（以下、虚像視認距離Ｄと称する）を調節することができる。運転者の視線位置Ｐ１は、凹面鏡１２６およびフロントウインドシールド２０によって反射され画像光ＩＬが集光される位置であり、この位置に運転者の目が存在することが想定される位置である。虚像視認距離Ｄは、厳密には上下方向の傾きを持つ線分の距離であるが、以下の説明において「虚像視認距離Ｄが７［ｍ］」などと表現する場合、その距離は水平方向の距離を意味してもよい。
【００３１】
また、以下の説明において、俯角θを、運転者の視線位置Ｐ１を通る水平面と、運転者の視線位置Ｐ１から形成位置Ｐ２までの線分とがなす角度と定義する。虚像ＶＩが下方に形成されているほど、すなわち、運転者が虚像ＶＩを見る視線方向が下向きであるほど、俯角θは大きくなる。俯角θは、凹面鏡１２６の反射角度φと、表示素子１２０Ｂにおける元画像の表示位置とに基づいて決定される。反射角度φは、平面鏡１２４により反射された画像光ＩＬが凹面鏡１２６に入射する入射方向と、凹面鏡１２６が画像光ＩＬを出射する出射方向とのなす角である。
【００３２】
平面鏡１２４は、光源１２０Ａにより出射され表示素子１２０Ｂを通過した可視光（すなわち、画像光ＩＬ）を凹面鏡１２６の方向に反射させる。
【００３３】
凹面鏡１２６は、平面鏡１２４から入射した画像光ＩＬを反射し、フロントウインドシールド２０に向かって出射する。凹面鏡１２６は、車両Ｍの幅方向の軸であるＹ軸回りに回転（回動）可能に支持される。
【００３４】
透光カバー１２８は、凹面鏡１２６からの画像光ＩＬを透過させてフロントウインドシールド２０に到達させると共に、筐体１１５内に埃や塵、水滴などの異物が入り込むことを抑制する。透光カバー１２８は、筐体１１５の上側部材に形成された開口部に設けられる。また、インストルメントパネル３０にも開口部あるいは光透過性部材が設けられ、画像光ＩＬは、透光カバー１２８とインストルメントパネル３０の開口部或いは光透過性部材を透過してフロントウインドシールド２０に到達する。
【００３５】
フロントウインドシールド２０に入射した画像光ＩＬは、フロントウインドシールド２０によって反射され、焦点Ｐ１に集光する。このとき、焦点Ｐ１に運転者の眼が位置していた場合、運転者は、画像光ＩＬによって写し出される画像が車両Ｍの前方に表示されているように感じる。
【００３６】
表示制御装置１５０は、運転者に視認させる虚像ＶＩの表示を制御する。図４は、表示制御装置１５０を中心とした表示装置１００の構成例を示す図である。図４の例では、表示制御装置１５０に加えて、表示装置１００に含まれるレンズ位置センサ１６２と、凹面鏡角度センサ１６４と、環境センサ１６６と、操作スイッチ１３０と、光学系コントローラ１７０と、ディスプレイコントローラ１７２と、レンズアクチュエータ（第１アクチュエータの一例）１８０と、凹面鏡アクチュエータ（第２アクチュエータの一例）１８２と、投光装置１２０と、運転支援制御装置２００とを示している。先に表示制御装置１５０以外の各構成について説明する。
【００３７】
レンズ位置センサ１６２は、光学機構１２２に含まれる一以上のレンズの位置を検出する。凹面鏡角度センサ１６４は、凹面鏡１２６のＹ軸回りの回転角度φを検出する。環境センサ１６６は、例えば、投光装置１２０や光学機構１２２の温度を検出する。また、環境センサ１６６は、車両Ｍの周囲の照度を検出したり、車両Ｍの速度、操舵角を検出したり、周辺に存在する物体（例えば、他車両、歩行者等の障害物）を検出してもよい。また、環境センサ１６６は、車両のブレーキシステムやエンジンシステムに関する点検が必要になったこと、ヘッドライトがハイビームに設定されていること、ドアロックがされていないこと、ドアが完全に閉まっていないこと、フォグランプが点灯していること、車両Ｍに搭載された電話機能において着信が生じたこと、ナビゲーション装置に設定された目的地に向かうために右左折するタイミングに近づいたこと等を検出してもよい。
【００３８】
光学系コントローラ１７０は、駆動制御部１５４により出力された制御信号に基づいて、レンズアクチュエータ１８０を駆動させて、虚像視認距離Ｄを調節する。また、光学系コントローラ１７０は、駆動制御部１５４により出力された制御信号に基づいて凹面鏡アクチュエータ１８２を駆動させて、凹面鏡の回転角度φを調節する。
【００３９】
ディスプレイコントローラ１７２は、投光装置１２０を制御して、画像生成部１５１により生成され、表示態様制御部１５２により決定された表示態様に基づく画像を出力させる。画像には、例えば、定常的に表示される運転者の運転を支援するための基本支援情報に関する画像（以下、第１画像と称する）や、緊急時や所定の機能等の所定のイベントの発生時に表示される画像（以下、第２画像と称する）が含まれる。所定のイベントとは、例えば、車両Ｍの状態によって生じるイベントである。イベントには、運転支援制御装置２００による各種機能に応じたイベントや、環境センサ１６６により検出された情報により発生するイベント（点検指示や警告）が含まれる。第２画像は、第１画像に割り込ませて表示されてもよく、第１画像とともに表示されてもよい。
【００４０】
レンズアクチュエータ１８０は、光学系コントローラ１７０からの駆動信号を取得し、取得した駆動信号に基づいて、モータ等を駆動させて光学機構１２２に含まれる一以上のレンズの位置を移動する。これにより、虚像視認距離Ｄが調節される。
【００４１】
凹面鏡アクチュエータ１８２は、光学系コントローラ１７０からの駆動信号を取得し、取得した駆動信号に基づいて、モータ等を駆動させて凹面鏡アクチュエータ１８２をＹ軸回りに回転させて、凹面鏡１２６の反射角度φを調節する。これにより、俯角θが調節される。
【００４２】
運転支援制御装置２００は、車両Ｍの運転者による運転操作を支援する運転支援機能を実行する。運転支援機能が実行される場合、例えば、車両Ｍは、運転者による運転操作子（例えば、ステアリングホイール１０、アクセルペダル、ブレーキペダル）の操作によらずに、操舵制御または速度制御のうち、一方または双方を制御する。運転支援制御装置２００は、例えば、運転支援機能として、ＡＣＣを実行する際には、車両Ｍに搭載される環境センサ１６６や物体認識装置（不図示）を介して入力される情報に基づいて、車両Ｍと、前走車両との車間距離を一定に保った状態で走行するように、前走車両との車間距離に基づく加減速制御（速度制御）を行う。また、運転支援制御装置２００は、運転支援機能として、ＬＫＡＳを実行する際には、車両Ｍが、現在走行中の走行車線を維持（レーンキープ）しながら走行するように操舵制御を行う。また、運転支援制御装置２００は、運転支援機能として、ＣＭＢＳを実行する際には、車両Ｍと前走車両との車間距離が所定距離未満になった場合に、車両Ｍの減速制御または停止制御を行う。また、運転支援制御装置２００は、例えば、運転支援機能の状態を表示制御装置１５０に出力する。また、運転支援制御装置２００は、ＬＫＡＳやＣＭＢＳを実行する前に運転者に警告するための情報（警告情報）を表示制御装置１５０に出力する。警告情報とは、例えば、車線逸脱警報、前走車両接近警報等である。運転支援制御装置２００により上述した各種機能が実行される場合、各種機能に応じたイベントが発生する。
【００４３】
［表示制御装置］
次に、表示制御装置１５０について説明する。表示制御装置１５０は、例えば、画像生成部１５１と、表示態様制御部１５２と、割込判定部１５３と、駆動制御部１５４と、記憶部１５５とを備える。記憶部１５５を除く各構成要素は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め表示制御装置１５０のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶部１５５に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで表示制御装置１５０の記憶部１５５にインストールされてもよい。
【００４４】
表示制御装置１５０は、例えば、操作スイッチ１３０（メインスイッチ１３２）によりオン状態にする信号を受け付けた場合に、画像生成部１５１、表示態様制御部１５２、割込判定部１５３、および駆動制御部１５４のそれぞれの機能を実行可能とし、オフ状態にする信号を受け付けた場合に、上述したそれぞれの機能を停止させる。
【００４５】
画像生成部１５１は、表示装置１００がオン状態である場合に、風景に重畳させて運転者に視認させる第１画像を生成する。また、画像生成部１５１は、割込判定部１５３による判定により、風景に重畳させる画像に第２画像を割り込ませると判定された場合に、第１画像に代えて（または加えて）、第２画像を生成する。なお、表示される第１画像および第２画像の出力は、運転者が操作スイッチ１３０や他の操作部、または第２表示部５０−２に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ等を用いて設定されてもよい。運転者により設定された設定情報は、例えば、記憶部１５５等に格納される。また、画像生成部１５１は、例えば、運転支援制御装置２００により警告情報が出力された場合に、警告情報を出力するイベントの発生に基づく像要素を生成する。像要素には、例えば、コンテンツやコンテンツの内容を識別するアイコン、マーク、道路標識等が含まれる。
【００４６】
表示態様制御部１５２は、画像生成部１５１により生成された画像の表示態様を制御する。表示態様とは、風景に重畳させて運転者に視認させる画像（第１画像、第２画像）の表示の有無、表示される場合における画像の位置、大きさ、輝度（照度）等である。例えば、表示態様制御部１５２は、レンズ位置センサ１６２により検出されたレンズ位置、凹面鏡角度センサ１６４により検出された凹面鏡１２６の回転角度φに基づいて、表示態様を変更する。また、表示態様制御部１５２は、環境センサ１６６により検出される情報や、運転支援制御装置２００により提供される運転支援機能の内容に基づいて、表示態様を変更してもよい。
【００４７】
具体的には、表示態様制御部１５２は、例えば、環境センサ１６６により検出される車速に基づいて虚像視認距離Ｄを変更するように、駆動制御部１５４に制御情報を出力する。この場合、表示態様制御部１５２は、例えば、車速が大きいほど、虚像視認距離Ｄを長くし、車速が小さくなるほど虚像視認距離Ｄを短くする。さらに、表示態様制御部１５２は、虚像視認距離Ｄの最大値や最小値を設定し、設定した範囲での距離の変更を行う。また、表示態様制御部１５２は、例えば、環境センサ１６６により検出される車両Ｍの周囲の照度に基づいて運転者に視認しやすいように画像の輝度や俯角θを変更してもよい。
【００４８】
また、表示態様制御部１５２は、第１画像または第２画像を生成してから（または、生成した画像を出力してから）の経過時間を計測してもよい。また、表示態様制御部１５２は、生成された画像の内容と、経過時間、操作スイッチ１３０により受け付けられた操作内容とに基づいて、生成される画像（より具体的には、虚像ＶＩに含まれる各像要素）の表示態様を変更させる。表示態様制御部１５２の機能の詳細については、後述する。
【００４９】
割込判定部１５３は、運転支援制御装置２００による運転支援機能の内容に基づいて、風景に重畳させて視認させる第１画像に第２画像を割り込ませるか否かを判定する。第２画像とは、例えば、車線逸脱警報に関する画像や、車両Ｍが前走車両に接近していることを通知する画像、衝突軽減ブレーキが作動したことを示す画像、その他のワーニング画像等である。例えば、割込判定部１５３は、例えば、運転支援制御装置２００から警告情報を出力するイベントの発生を受け付けた場合に、第２画像を割り込ませると判定する。また、割込判定部１５３は、運転支援制御装置２００から警告情報を受け付けていない場合に第２画像を割り込ませないと判定する。
【００５０】
駆動制御部１５４は、表示態様制御部１５２による制御情報に基づいて、光学機構１２２に含まれる一以上のレンズの位置を移動させるための制御信号（第１制御信号）や凹面鏡１２６の回転角度を調節させるための制御信号（第２制御信号）を生成し、生成した制御信号を光学系コントローラ１７０に出力する。また、駆動制御部１５４は、レンズ位置センサ１６２により検出されたレンズ位置、凹面鏡角度センサ１６４により検出された凹面鏡１２６の回転角度φに基づいて、表示態様制御部１５２により指示された位置または虚像視認距離Ｄに画像を含む虚像ＶＩが視認されるように、第１制御信号または第２制御信号を生成し、生成した制御信号を光学系コントローラ１７０に出力する。
【００５１】
また、駆動制御部１５４は、操作スイッチ１３０により受け付けられた操作内容に基づいて、画像の位置または虚像視認距離Ｄを調節する。例えば、駆動制御部１５４は、調節スイッチ１３４の操作が受け付けられた場合に、虚像ＶＩの位置を表示可能領域Ａ１内の上方向に移動させる第１制御信号を光学系コントローラ１７０に出力する。また、駆動制御部１５４は、調節スイッチ１３６の操作が受け付けられた場合に、虚像ＶＩの位置を表示可能領域Ａ１内の下方向に移動させる第１制御信号を光学系コントローラ１７０に出力する。
【００５２】
記憶部１５５は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。記憶部１５５には、例えば、表示態様変更テーブル１５５ａ、その他の情報が記憶される。図５は、表示態様変更テーブル１５５ａの内容の一例を示す図である。表示態様変更テーブル１５５ａは、例えば、変更条件に、変更される画像の表示対応が対応付けられている。変更条件には、例えば、第２画像の有無、第２画像の種類、および操作スイッチ１３０により受け付けた操作条件が含まれる。また、図５の変更条件中の「−」は、その項目に対する条件がないことを示している。表示態様制御部１５２は、表示態様変更テーブル１５５ａを参照することで、例えば、第２画像の種類等に応じて表示態様を変更することができる。また、記憶部１５５には、運転者により設定された虚像ＶＩに含まれる画像として、どの画像（第１画像、第２画像）を、どの位置に、どの輝度で表示させるか、または虚像ＶＩ全体を表示可能領域Ａ１のどの位置に表示させるかといった設定情報が記憶されてもよい。なお、運転者により設定情報が設定されていない場合、予め決められた基本情報が設定情報として記憶部１５５に記憶されていてもよい。
【００５３】
次に、表示装置１００により風景に重畳され、虚像ＶＩとして運転者に視認可能な画像の一例について説明する。図６は、風景に重畳される虚像ＶＩの一例を示す図である。図６の例において、車両Ｍは、道路Ｌ１上を走行しているものとする。また、図６の例では、表示装置１００によって、フロントウインドシールド２０を介して視認される風景（道路Ｌ１や標識ＭＫ等が存在する実空間の風景）と重畳される虚像ＶＩの一例を示している。
【００５４】
虚像ＶＩには、一以上の像要素ＩＥが含まれる。像要素は、上述した第１画像または第２画像である。図６の例において、像要素ＩＥ１は、車両Ｍの速度を示し、第１画像の一例である。像要素ＩＥ２は方向指示、像要素ＩＥ３は実行中の運転支援機能種別、像要素ＩＥ４は標識、像要素ＩＥ５は車両Ｍに搭載された電話機能における電話着信を示し、それぞれが第２画像の一例である。
【００５５】
表示態様制御部１５２は、表示装置１００の起動後（オン状態）に、記憶部１５５により記憶された設定情報等を参照し、設定情報に基づいて、所定の車両状態に応じた像要素を含む画像を投光装置１２０から出力させる。図６の例を用いて具体的に説明すると、例えば、表示装置１００が起動した場合、画像生成部１５１は、像要素ＩＥ１を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、生成された像要素ＩＥ１を運転者から見て虚像ＶＩの右下に表示させる。
【００５６】
また、車両Ｍが交差点付近を走行する場合、画像生成部１５１は、運転支援制御装置２００の運転支援機能による方向指示情報の表示指示に対応する像要素ＩＥ２を含む画像を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、設定情報に基づき、虚像ＶＩの中心に像要素ＩＥ２を表示させる。また、運転支援制御装置２００により車両Ｍが道路Ｌ１の車線を逸脱する可能性があると判断された場合に、画像生成部１５１は、「ＬＫＡＳ」の文字に対応する像要素ＩＥ３を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、設定情報に基づき、生成した像要素ＩＥ３を虚像ＶＩの左上に表示させる。また、環境センサ１６６により車両Ｍの前方の所定の標識ＭＫが認識された場合、画像生成部１５１は、標識に対応する像要素ＩＥ４を生成する。所定の標識ＭＫには、例えば、一時停止、最高速度（制限速度）、車両進入禁止、はみ出し通行禁止、一方通行等の標識が含まれる。この場合、表示態様制御部１５２は、設定情報に基づき、生成した像要素ＩＥ４を虚像ＶＩの左側中央に表示させる。また、画像生成部１５１は、車両Ｍに搭載された電話機能により着信を受け付けた場合に、電話の着信を示す画像に対応する像要素ＩＥ５を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、設定情報に基づき、生成した像要素ＩＥ５を虚像ＶＩの左下に表示させる。
【００５７】
また、表示態様制御部１５２は、例えば、虚像ＶＩに対応する画像の表示中に操作スイッチ１３０（例えば、調節スイッチ１３４、１３６）により操作を受け付けた場合に、画像生成部１５１により生成される画像の内容と、操作スイッチ１３０により受け付けた操作内容とに基づいて、第１画像または第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更する。操作スイッチ１３０による操作とは、例えば、数秒以上の長押しや所定回数以上のスイッチ操作等の特定の操作であってもよい。
【００５８】
例えば、表示態様制御部１５２は、画像生成部１５１により生成された画像に第２画像が存在するか否かに基づいて、表示態様を変更する。具体的には、表示態様制御部１５２は、画像生成部１５１により生成された画像に、第２画像が含まれていない状態（第１画像（例えば、像要素ＩＥ１）のみが生成されている状態）で、操作スイッチ１３０による操作を受け付けた場合に、画像生成部１５１による第１画像の生成を停止させる。また、表示態様制御部１５２は、第１画像の生成を停止させることに代えて、表示された第１画像を消去してもよい。
【００５９】
また、表示態様制御部１５２は、画像生成部１５１により第２画像（像要素ＩＥ２〜ＩＥ４の少なくとも一つ）が生成され、虚像ＶＩに第２画像が含まれる状態になってから所定時間以内に操作スイッチ１３０の操作を受け付けた場合に、表示される第２画像の表示態様を変更する。なお、上述した所定時間や変更される表示態様は、表示態様変更テーブル１５５ａにより設定される。表示態様制御部１５２は、表示態様変更テーブル１５５ａを参照し、変更条件と合致する表示態様に変更する。
【００６０】
図７は、第２画像の表示態様を変更する一例を示す図（その１）である。図７の例では、第１画像である像要素ＩＥ１が予め表示されているものとし、第２画像の一例として、方向指示画像を用いるものとする。また、図７（後述する図８）では、図６に示す風景を省略して示すものとする。表示態様制御部１５２は、運転支援制御装置２００による方向指示情報の表示指示に基づき、画像生成部１５１により生成された像要素ＩＥ２を虚像ＶＩの中心に表示させる。ここで、運転者は、虚像ＶＩに含まれる像要素ＩＥ２が煩わしいと感じ、表示されてから所定時間以内（例えば、１秒以内）に操作スイッチ１３０を操作したものとする。表示態様制御部１５２は、操作スイッチ１３０による操作を受け付けると、記憶部１５５に記憶された表示態様変更テーブル１５５ａを参照し、変更条件に合致する表示態様により、俯角が大きくなるように、像要素ＩＥ２を下に移動させる表示態様に変更する。この場合、像要素ＩＥ１は移動されず、直前に表示された像要素ＩＥ２のみの表示態様が変更される。
【００６１】
また、図８は、第２画像の表示態様を変更する一例を示す図（その２）である。図８の例では、第２画像の像要素ＩＥ２〜ＩＥ４が予め表示されているものとする。例えば、運転支援制御装置２００により、車両Ｍに搭載された電話への着信を受け付けた場合に、画像生成部１５１は、着信を示す像要素ＩＥ５を生成する。そして、表示態様制御部１５２は、画像生成部１５１生成された像要素ＩＥ５を、虚像ＶＩの領域のうち運転者から見て左下に表示させる。ここで、運転者は、虚像ＶＩに含まれる像要素ＩＥ５が煩わしいと感じ、表示されてから所定時間以内（例えば、４秒以内）に操作スイッチ１３０を操作したものとする。表示態様制御部１５２は、操作スイッチ１３０による操作を受け付けると、記憶部１５５に記憶された表示態様変更テーブル１５５ａを参照し、変更条件に合致する表示態様により像要素ＩＥが見えにくくなるように表示態様を変更する。図８の例において、表示態様制御部１５２は、環境センサ１６６により得られる周囲の照度に合わせて輝度を下げる表示態様に変更する。つまり、輝度は、虚像ＶＩの背景の照度に基づいて、見えにくい輝度に調整される。輝度の変化量については、固定量でもよく、周囲の照度に応じて変更してもよい。また、表示態様制御部１５２は、他の像要素ＩＥ１〜４の輝度は変更されず、直前に表示された像要素ＩＥ５の輝度のみが変更される。
【００６２】
なお、表示態様制御部１５２は、上述した表示位置や輝度の変更に代えてまたは加えて虚像視認距離Ｄを変更してもよい。また、表示態様制御部１５２は、上述した制御に代えて、変更条件を満たす場合に、虚像ＶＩに含まれる全ての第２画像（像要素ＩＥ２〜ＩＥ５）の表示態様を変更してもよい。この場合、表示態様制御部１５２は、複数の第２画像の変更条件のうち、一以上の変更条件を満たす場合に、虚像ＶＩに含まれる全ての第２画像の表示対象を変更させる。全ての変更画像を表示させる場合、例えば、第２画像の生成（または表示）を停止、または表示された第２画像を消去してもよく、全ての像要素ＩＥ２〜ＩＥ５が、虚像ＶＩの中央から離れた位置に移動させてもよい。また、表示態様制御部１５２は、上述した制御に代えて、変更条件を満たす場合に、第１画像および第２画像（像要素ＩＥ１〜５）の全ての生成を停止、または表示された第１画像および第２画像を消去してもよい。このように、実施形態では、変更条件に運転者による所定の操作を含み、その操作を受け付けることによって、虚像ＶＩに含まれる像要素ＩＥの表示態様を変更することで、運転者の意思により割込み表示の煩わしさを低減させることができる。また、メニュー画面等を用いて複雑な操作を行う必要がなく、簡易な操作でより迅速に人や環境に適した表示態様に変更させることができる。
【００６３】
［処理フロー］
図９は、実施形態の表示装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。なお、図９の処理は、例えば、操作スイッチ１３０により表示装置１００がオン状態になった後、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００６４】
まず、画像生成部１５１は、記憶部１５５に記憶された設定情報等に基づいて、風景に重畳させる画像を生成する（ステップＳ１００）。次に、表示態様制御部１５２は、生成された画像の表示態様を決定し（ステップＳ１０２）。ディスプレイコントローラ１７２により決定された表示態様で画像（具体的には、画像を含む虚像ＶＩ）を表示させる（ステップＳ１０４）。
【００６５】
次に、表示態様制御部１５２は、操作スイッチ１３０による操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。操作スイッチ１３０による操作を受け付けた場合、表示態様制御部１５２は、表示された画像に第２画像が含まれるか否か判定する（ステップＳ１０８）。第２画像が含まれる場合、表示態様制御部１５２は、第２画像が表示されてから所定時間以内に操作スイッチ１３０による操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。所定時間以内に操作スイッチ１３０による操作を受け付けた場合、表示態様制御部１５２は、第２画像の種類に基づいて、第２画像の表示態様を変更する（ステップＳ１１２）。また、ステップＳ１０８の処理において、表示された画像に第２画像が含まれない場合（すなわち、第１画像のみが生成されている場合）、表示態様制御部１５２は、第１画像の表示（または第１画像の生成）を停止する（ステップＳ１１４）。なお、Ｓ１１４の処理において、表示態様制御部１５２は、第１画像の生成を停止することに代えて、表示された第１画像を消去してもよい。これにより、本フローチャートの処理は終了する。
【００６６】
また、ステップＳ１０６の処理において、操作スイッチによる操作を受け付けた場合、または、ステップＳ１１０の処理において、第２画像が表示されてから所定時間以内に操作スイッチ１３０による操作を受け付けていない場合、本フローチャートの処理を終了する。
【００６７】
上述した実施形態によれば、表示装置１００において、風景に重畳させて画像を観者に視認させる表示器１１０と、表示器１１０を制御する表示制御装置１５０と、画像の表示位置の制御を受け付ける操作スイッチ１３０と、を備え、表示制御装置１５０は、第１画像と、第１画像に割り込ませて前記風景に重畳させる第２画像とを生成し、表示制御装置１５０は、表示器１１０により生成される画像の内容と、操作スイッチ１３０による操作内容とに基づいて、表示器１１０により出力させる第１画像または第２画像のうち一方または双方の表示態様を変更することにより、より適した表示態様で画像を表示することができる。
【００６８】
なお、表示装置１００は、フロントウインドシールド２０に直接画像を投影するのに代えて、運転者の位置とフロントウインドシールド２０との間に設けられるコンバイナ等の光透過性反射部材に画像を投影してもよい。
【００６９】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０…ステアリングホイール、２０…フロントウインドシールド、３０…インストルメントパネル、４０…運転席、５０−１…第１表示部、５０−２…第２表示部、１００…表示装置、１１０…表示器、１１５…筐体、１２０…投光装置、１２２…光学機構、１２４…平面鏡、１２６…凹面鏡、１２８…透光カバー、１３０…操作スイッチ、１５０…表示制御装置、１５１…画像生成部、１５２…表示態様制御部、１５３…割込判定部、１５４…駆動制御部、１５５…記憶部、１６２…レンズ位置センサ、１６４…凹面鏡角度センサ、１６６…環境センサ、１７０…光学系コントローラ、１７２…ディスプレイコントローラ、１８０…レンズアクチュエータ、１８２…凹面鏡アクチュエータ、２００…運転支援制御装置、Ｍ…車両
【図１】
2020024560.tif 000003
【図２】
2020024560.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020024560.tif 000008
【図７】
2020024560.tif 000009
【図８】
2020024560.tif 000010
【図９】
2020024560.tif 000011