(57)【要約】【課題】車両の姿勢変化に対応するように投影位置を変化させても、歪みの抑制された虚像を表示可能な表示制御装置等の提供。【解決手段】ＨＵＤ１００は、車両Ａにおいて用いられ、虚像Ｖｉの表示を制御する表示制御装置の機能を有している。虚像Ｖｉは、投影領域ＰＡへの光の投影によって表示される。ＨＵＤ１００は、前景中にある重畳対象に関連づけて虚像表示されるＡＲ表示物１１のＡＲ描画物ＤＳ１を準備し、車両Ａの姿勢に関連する姿勢情報を取得する。そして、車両Ａの姿勢変化に伴うＡＲ表示物１１の重畳対象に対する表示ずれが低減されるように、ＡＲ描画物ＤＳ１に対して行う姿勢補正の内容が姿勢情報を用いて設定される。さらに、投影領域ＰＡへの光の投影に伴う虚像Ｖｉの歪みが低減されるように、姿勢補正の内容が設定された後に、ＡＲ描画物ＤＳ１に対して行う歪み補正の内容が設定される。【選択図】図１
2020050328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、前記虚像の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特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）を準備する描画データ準備部（５１）と、
前記車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、
前記車両の姿勢変化に伴う前記特定表示物の前記特定物体に対する表示ずれが低減されるように、前記姿勢情報を用いて、前記特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、
前記投影領域への光の投影に伴う前記虚像の歪みが低減されるように、前記姿勢補正設定部にて前記姿勢補正の内容が設定された後に、前記特定描画データに対して行う歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を備える表示制御装置。
【請求項２】
前記描画データ準備部は、前記特定表示物とは異なる別表示物（１２）の別描画データ（ＤＳ２，ＤＳ３）をさらに準備し、
前記姿勢補正設定部にて前記姿勢補正の内容が設定された後に、前記特定描画データと前記別描画データとを合成する画像合成部（５５）、をさらに備える請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項３】
投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、前記虚像の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特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）、及び前記特定表示物とは異なる別表示物（１２）の別描画データ（ＤＳ２，ＤＳ３）を準備する描画データ準備部（５１）と、
前記車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、
前記車両の姿勢変化に伴う前記特定表示物の前記特定物体に対する表示ずれが低減されるように、前記姿勢情報を用いて、前記特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、
前記姿勢補正設定部にて設定された内容の前記姿勢補正が適用された前記特定描画データと、前記別描画データとを合成する画像合成部（５５）と、
前記投影領域への光の投影に伴う前記虚像の歪みが低減されるように、前記特定描画データ及び前記別描画データに適用される歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を備える表示制御装置。
【請求項４】
前記画像合成部は、前記歪み補正設定部にて設定された前記歪み補正の内容を適用しつつ、前記特定描画データと前記別描画データとの合成を行う請求項２又は３に記載の表示制御装置。
【請求項５】
前記画像合成部は、前記姿勢補正設定部にて設定された前記姿勢補正の内容を前記特定描画データに適用しつつ、前記特定描画データと前記別描画データとの合成を行う請求項２又は３に記載の表示制御装置。
【請求項６】
前記画像合成部は、前記特定描画データと前記別描画データとを合成した後に、前記歪み補正設定部にて設定された前記歪み補正の内容を適用する処理を行う請求項５に記載の表示制御装置。
【請求項７】
前記描画データ準備部は、前記特定描画データと前記別描画データとの合成に用いられる合成利用情報（ＴＢｃ，ＣＤ）を、さらに準備する請求項２〜６のいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項８】
前記描画データ準備部は、前記特定描画データ及び前記別描画データを一つに纏めてなる仮合成データ（ＤＳ，ＤＳｉ）を準備し、
前記画像合成部は、前記仮合成データから切り出した前記特定描画データ及び前記別描画データを、前記姿勢補正の内容に基づく位置関係にて再び合成してなる再合成データ（ＤＳｃ，ＤＳｍ）を生成し、
前記合成利用情報には、前記仮合成データにおける前記別描画データの座標と、前記再合成データにおける前記別描画データの座標との対応関係を規定する対応座標情報が、少なくとも含まれる請求項７に記載の表示制御装置。
【請求項９】
前記対応座標情報では、前記別描画データの座標が経時的に変化する請求項８に記載の表示制御装置。
【請求項１０】
前記合成利用情報には、前記特定描画データ及び前記別描画データについて、姿勢変化に伴う補正の要否を示す補正要否情報が、少なくとも含まれる請求項７〜９のいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項１１】
前記合成利用情報には、前記特定描画データに対して実施可能な前記姿勢補正の最大範囲を示す調整範囲情報が、少なくとも含まれる請求項７〜１０のいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項１２】
前記合成利用情報には、前記特定描画データ及び前記別描画データの少なくとも一方について、表示及び非表示を設定する表示設定情報が、少なくとも含まれており、
前記画像合成部は、前記特定描画データ及び前記別描画データのうちで、前記表示設定情報にて非表示が指定された描画データを、合成の対象に含めない請求項７〜１１のいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項１３】
前記合成利用情報は、文字列及びテーブルのいずれか一方の形式で準備されている請求項７〜１２のいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項１４】
前記姿勢情報取得部は、特定の周波数を超える高周波数帯域（ＨＢ）に属する姿勢変化についての前記姿勢情報を取得し、
前記姿勢補正設定部は、前記高周波数帯域（ＨＢ）の前記姿勢情報を用いて、前記特定表示物のずれが低減されるように、前記姿勢補正の内容を設定する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項１５】
前記虚像の光は、発光輝度をエリア毎に調整可能なバックライト（７２）を有する投影ユニット（７０）によって投影され、
前記バックライトにおける前記エリア毎の発光輝度を、前記歪み補正が反映された前記特定描画データの態様に合わせて制御する輝度制御部（６０）、をさらに備える請求項１〜１４のいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項１６】
投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、前記虚像の表示を制御する表示制御プログラムであって、
少なくとも一つのプロセッサ（５０ａ，５５０ａ，６５０ａ）を、
前記車両の前景中にある特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）を準備する描画データ準備部（５１）と、
前記車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、
前記車両の姿勢変化に伴う前記特定表示物の前記特定物体に対するずれが低減されるように、前記姿勢情報を用いて、前記特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、
前記投影領域への光の投影に伴う前記虚像の歪みが低減されるように、前記姿勢補正設定部にて前記姿勢補正の内容が設定された後に、前記特定描画データに対して行う歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を含む構成として機能させる表示制御プログラム。
【請求項１７】
投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、前記虚像の表示を制御する表示制御プログラムであって、
少なくとも一つのプロセッサ（５０ａ，５５０ａ，６５０ａ）を、
前記車両の前景中にある特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）、及び前記特定表示物とは異なる別表示物（１２）の別描画データ（ＤＳ２，ＤＳ３）を準備する描画データ準備部（５１）と、
前記車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、
前記車両の姿勢変化に伴う前記特定表示物の前記特定物体に対するずれが低減されるように、前記姿勢情報を用いて、前記特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、
前記姿勢補正設定部にて設定された内容の前記姿勢補正が適用された前記特定描画データと、前記別描画データとを合成する画像合成部（５５）と、
前記投影領域への光の投影に伴う前記虚像の歪みが低減されるように、前記特定描画データ及び前記別描画データに適用される歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を含む構成として機能させる表示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書による開示は、虚像の表示を制御する表示制御装置及び表示制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、車両の進行方向を示す矢印の虚像を、車両前方の路面上に重畳表示させる虚像生成システムが開示されている。この虚像生成システムは、車両にピッチ変化が生じても、矢印の虚像の路面上への重畳表示が維持されるように、スクリーンにおける映像の投影位置を、フロントカメラの映像やサスペンションの動作情報を用いて算出する。こうして算出された映像の表示位置を示す情報は、ヘッドアップディスプレイ（以下、「ＨＵＤ」）に送信される。その結果、ＨＵＤは、矢印の虚像として結像される映像の投影位置を、車両のピッチ変化に合わせて変更できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−９４８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、虚像として結像される映像のデータがＣＰＵにて生成された後に、車両のピッチ変化に対応した位置に映像の投影位置を変化させる制御がＨＵＤにて実施される。こうした制御によれば、路面への虚像の追従性が確保され易くなる一方で、映像は、データの生成時には想定されていない位置に投影されるようになる。その結果、例えばスクリーンの湾曲形状等に起因する歪みが、虚像に生じ易くなり得た。こうした歪みは、進行方向を示す矢印の虚像に加えて、車速を示す虚像をさらに表示する場合でも、生じ得た。
【０００５】
本開示は、車両の姿勢変化に対応する補正が実施されても、歪みの抑制された虚像を表示可能な表示制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、虚像の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特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）を準備する描画データ準備部（５１）と、車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、車両の姿勢変化に伴う特定表示物の特定物体に対する表示ずれが低減されるように、姿勢情報を用いて、特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、投影領域への光の投影に伴う虚像の歪みが低減されるように、姿勢補正設定部にて姿勢補正の内容が設定された後に、特定描画データに対して行う歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を備える表示制御装置とされる。
【０００７】
また開示された一つの態様は、投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、虚像の表示を制御する表示制御プログラムであって、少なくとも一つのプロセッサ（５０ａ，５５０ａ，６５０ａ）を、車両の前景中にある特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）を準備する描画データ準備部（５１）と、車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、車両の姿勢変化に伴う特定表示物の特定物体に対するずれが低減されるように、姿勢情報を用いて、特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、投影領域への光の投影に伴う虚像の歪みが低減されるように、姿勢補正設定部にて姿勢補正の内容が設定された後に、特定描画データに対して行う歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を含む構成として機能させる表示制御プログラムとされる。
【０００８】
これらの態様では、特定物体に対する特定表示物の表示ずれが低減されるように、特定描画データに対して行う姿勢補正の内容が設定された後で、虚像の歪みを低減させる歪み補正の内容が、さらに設定される。そのため、車両の姿勢変化に対応する補正が、特定描画データの準備後に実施されても、特定描画データに基づく虚像は、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。
【０００９】
さらに、開示された一つの態様は、投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、虚像の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特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）、及び特定表示物とは異なる別表示物（１２）の別描画データ（ＤＳ２，ＤＳ３）を準備する描画データ準備部（５１）と、車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、車両の姿勢変化に伴う特定表示物の特定物体に対する表示ずれが低減されるように、姿勢情報を用いて、特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、姿勢補正設定部にて設定された内容の姿勢補正が適用された特定描画データと、別描画データとを合成する画像合成部（５５）と、投影領域への光の投影に伴う虚像の歪みが低減されるように、特定描画データ及び別描画データに適用される歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を備える表示制御装置とされる。
【００１０】
また開示された一つの態様は、投影領域（ＰＡ）への光の投影によって虚像（Ｖｉ）が表示される車両（Ａ）において用いられ、虚像の表示を制御する表示制御プログラムであって、少なくとも一つのプロセッサ（５０ａ，５５０ａ，６５０ａ）を、車両の前景中にある特定物体に関連づけて虚像表示される特定表示物（１１）の特定描画データ（ＤＳ１）、及び特定表示物とは異なる別表示物（１２）の別描画データ（ＤＳ２，ＤＳ３）を準備する描画データ準備部（５１）と、車両の姿勢に関連する姿勢情報を取得する姿勢情報取得部（５２）と、車両の姿勢変化に伴う特定表示物の特定物体に対するずれが低減されるように、姿勢情報を用いて、特定描画データに対して行う姿勢補正の内容を設定する姿勢補正設定部（５３）と、姿勢補正設定部にて設定された内容の姿勢補正が適用された特定描画データと、別描画データとを合成する画像合成部（５５）と、投影領域への光の投影に伴う虚像の歪みが低減されるように、特定描画データ及び別描画データに適用される歪み補正の内容を設定する歪み補正設定部（５４）と、を含む構成として機能させる表示制御プログラムとされる。
【００１１】
これらの態様による特定描画データは、特定物体に対する特定表示物の表示ずれを低減させる姿勢補正の内容を適用されて、別描画データと合成される。そして、虚像の歪みを低減させる歪み補正の内容は、合成の対象となる特定描画データ及び別描画データの両方への適用を前提に設定される。以上によれば、車両の姿勢変化に対応する補正及び別描画データとの合成が、特定描画データの準備後に実施されても、特定描画データに基づく虚像は、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。
【００１２】
尚、上記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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の第一実施形態によるＨＵＤを含む車載システムの全体像を示すブロック図である。
【図２】車両に姿勢変化が生じていないシーンでの虚像表示の一例を示す図である。
【図３】車両に姿勢変化が生じたシーンでの虚像表示の一例を示す図であって、姿勢変化に応じた補正の効果を説明するための図である。
【図４】車両に生じる姿勢変化の振動特性を示す図であって、高周波数帯域及び低周波数帯域の各範囲の一例を示す図である。
【図５】描画ＥＣＵ及びＬＣＤ制御基板の連携による出力データの生成過程を模式的に示す図である。
【図６】ＬＣＤ制御基板にて実施される姿勢補正、本合成、及び歪み補正のプロセス詳細を説明するための図である。
【図７】描画ＥＣＵにて実施される描画処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】ＬＣＤ制御基板にて実施される補正処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】第二実施形態での出力データの生成過程を模式的に示す図であって、ＬＣＤ制御基板にて実施される各処理のプロセス詳細を説明するための図である。
【図１０】第二実施形態の描画ＥＣＵにて生成される描画データに埋め込まれたコードの詳細を模式的に示す図である。
【図１１】第二実施形態による補正処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】第三実施形態での出力データの生成過程を模式的に示す図であって、ＬＣＤ制御基板にて実施される各処理のプロセス詳細を説明するための図である。
【図１３】第四実施形態での出力データの生成過程を模式的に示す図であって、ＬＣＤ制御基板にて実施される各処理のプロセス詳細を説明するための図である。
【図１４】第五実施形態による表示制御装置を含む車載システムの全体像を示すブロック図である。
【図１５】第五実施形態の描画ＥＣＵにて生成される描画データに埋め込まれたコードの詳細を模式的に示す図である。
【図１６】第六実施形態による表示制御装置を含む車載システムの全体像を示すブロック図である。
【図１７】変形例１の本合成処理の詳細を模式的に示す図である。
【図１８】変形例２における情報の伝送方法を模式的に示す図である。
【図１９】変形例３における情報の伝送方法を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（第一実施形態）
図１に示す本開示の第一実施形態による表示制御装置の機能は、ヘッドアップディスプレイ（以下、「ＨＵＤ」）１００に実装されている。ＨＵＤ１００は、描画ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０等と共に、車両Ａにおいて用いられる虚像表示システム１０を構成している。
【００１６】
虚像表示システム１０は、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運転者に提示する。虚像表示システム１０は、図１及び図２に示すように、ウィンドシールドＷＳに規定された投影領域ＰＡへの光の投影により、複数の表示物を含む虚像Ｖｉを、運転者から視認可能に表示する。虚像Ｖｉには、ＡＲ（Augmented Reality）表示物１１及び非ＡＲ表示物１２が含まれ得る。
【００１７】
ＡＲ表示物１１は、拡張現実表示に用いられる虚像Ｖｉである。虚像Ｖｉとして表示された状態でのＡＲ表示物１１の表示位置は、投影領域ＰＡを通して視認される前景中にある特定物体、例えば、前走車、歩行者及び路面等の重畳対象に関連付けられている。ＡＲ表示物１１は、こうした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、運転者の見た目上で移動可能である。このように、運転者のアイポイントと、前景中の重畳対象と、投影領域ＰＡ中の投影位置との位置関係が決まっているため、車両Ａの姿勢が変化した場合でも、ＡＲ表示物１１が重畳対象に重畳表示された状態は、維持される（図３参照）。換言すれば、ＡＲ表示物１１の表示位置は、ＨＵＤ１００の画角内で随時移動している。一例として、走行すべき車線の範囲を示す虚像Ｖｉが、前景中における左右の区画線の間の路面上に、運転者から見て奥行き方向に延びる態様で、ＡＲ表示物１１として重畳表示される。
【００１８】
非ＡＲ表示物１２は、特定の重畳対象には重畳されず、単に前景に重畳表示される。非ＡＲ表示物１２は、運転者からの見た目上にて、ＡＲ表示物１１の下側に表示される。非ＡＲ表示物１２は、主に車両Ａの状態を通知する表示物であり、車両Ａの構成であるウィンドシールドＷＳ等に相対固定されているように表示される。即ち、非ＡＲ表示物１２の表示位置は、ＨＵＤ１００の画角内で実質的に移動しない。そのため、車両Ａの姿勢が変化した場合には、非ＡＲ表示物１２と運転者からの視認される前景との位置関係は、変化する（図３参照）。
【００１９】
非ＡＲ表示物１２を用いた表示には、車両Ａが走行可能な状態において常に表示される常時表示と、車両Ａに関連した特定の状況下においてのみ表示されるイベント表示とが含まれる。一例として、車両Ａの走行速度を示すスピード表示は、常時表示に相当する。一方、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）及びＬＴＣ（Lane Trace Control）のような運転支援機能等の作動状態を示すインジケータ表示は、イベント表示に相当する。
【００２０】
図１に示す虚像表示システム１０は、車両Ａに生じた姿勢変化に起因し、重畳対象、投影領域ＰＡ、及び運転者のアイポイントの相対的な位置関係が変化した場合でも、重畳対象に重畳したＡＲ表示物１１の表示状態を維持させるための制御を行う。詳記すると、ピッチ、ロール及びヒーブ等の姿勢変化が車両Ａに生じた場合、虚像Ｖｉとして結像される光（以下、「虚像光Ｌｖｉ」）の態様を変化させないと、運転者からの見た目上にて、ＡＲ表示物１１は、重畳対象に対してずれた表示となってしまう。そのため虚像表示システム１０は、車両Ａの姿勢変化に応じて、ＡＲ表示物１１の重畳対象に対する表示ずれが低減されるように、投影領域ＰＡを通して見える重畳対象の状態に合わせて、虚像光Ｌｖｉの形状を逐次補正する。
【００２１】
ここで、図４に示すように、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２Ｈｚ程度までの周波数帯域の成分を含んだ振動となっている。虚像表示システム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ＬＢとされており、低周波数帯域ＬＢ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ＨＢとされている。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ＬＢの振動が発生する。一方、ブレーキ操作を複数回入力した場合、車両Ａを急発進又は急減速させる場合、及び悪路走行中等では、高周波数帯域ＨＢの振動が発生する。
【００２２】
図１に示す虚像表示システム１０では、低周波数帯域ＬＢの姿勢変化による虚像Ｖｉの表示ずれを低減する機能が描画ＥＣＵ３０によって実現されている。一方、高周波数帯域ＨＢの姿勢変化による虚像Ｖｉの表示ずれを低減する機能は、ＨＵＤ１００によって実現されている。以下、描画ＥＣＵ３０及びＨＵＤ１００の詳細を、図１及び図５に基づき説明する。
【００２３】
描画ＥＣＵ３０は、ＨＵＤ１００を含む複数の車載表示器と接続されており、各車載表示器の表示を統合的に制御する機能を有している。描画ＥＣＵ３０は、各車載表示器の表示内容を決定し、各車載表示器へ向けて映像信号を逐次出力する。ＨＵＤ１００に出力される映像信号も、描画ＥＣＵ３０によって生成される。
【００２４】
描画ＥＣＵ３０は、映像信号の生成に必要なデータを取得するため、車載ネットワークの通信バス２９を介して、他の車載構成と相互に通信可能である。通信バス２９には、外界センサ２１、ロケータ２２、３次元地図データベース２３、ハイトセンサ２４、車両制御ＥＣＵ２６等が直接的又は間接的に電気接続されている。
【００２５】
外界センサ２１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、ＡＲ表示物１１を重畳される重畳対象とされる。車両Ａには、例えばカメラユニット、ライダ及びミリ波レーダ等が外界センサ２１として搭載されている。外界センサ２１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物体情報を、通信バス２９に逐次出力する。
【００２６】
ロケータ２２は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＩＲＮＳＳ、ＱＺＳＳ、Ｂｅｉｄｏｕ等の衛星測位システムのうちで、少なくとも一つの衛星測位システムの各測位衛星から、測位信号を受信可能である。ロケータ２２は、受信した測位信号に基づき、車両Ａの位置を計測する。ロケータ２２は、計測した車両Ａの位置情報を通信バス２９へ向けて逐次出力する。尚、ロケータ２２は、位置情報を補正するための慣性センサを有していてもよい。
【００２７】
３次元地図データベース（以下、「３次元地図ＤＢ」）２３は、多数の３次元地図データを格納した大容量の記憶媒体を主体とする構成である。３次元地図データは、例えば自動運転を可能にするような高精度な地図データであって、道路の緯度、経度、高度を示す情報を含んでいる。３次元地図ＤＢ２３は、ネットワークを通じて、３次元地図データを最新の情報に更新可能である。３次元地図ＤＢ２３は、描画ＥＣＵ３０からの要求に応じて、車両Ａの周辺及び進行方向の３次元地図データを描画ＥＣＵ３０に提供可能である。
【００２８】
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出するセンサである。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。具体的に、ハイトセンサ２４は、ボディとサスペンションアームとの間の相対距離を計測し、通信バス２９に計測結果を逐次出力する。
【００２９】
車両制御ＥＣＵ２６は、マイクロコントローラを主体に構成された演算装置である。車両制御ＥＣＵ２６は、外界センサ２１にて検出される物体情報、及び運転者の運転操作等に基づいて、車両Ａの挙動を制御する。車両制御ＥＣＵ２６には、ペダルセンサ２５が電気的に接続されている。ペダルセンサ２５には、アクセルポジションセンサ及びブレーキ踏力センサが少なくとも含まれる。
【００３０】
車両制御ＥＣＵ２６は、ペダルセンサ２５の検出信号に基づき、車両Ａに発生させる前後方向の加速度、即ち、車軸トルク及びブレーキ力を制御する。加えて車両制御ＥＣＵ２６は、運転者の加減速操作及び路面の凹凸等の外乱に伴う車両Ａの振動が抑制されるように、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ＥＣＵ２６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、制御情報として通信バス２９に逐次出力する。
【００３１】
描画ＥＣＵ３０は、処理部、ＲＡＭ、記憶装置及び入出力インターフェースを有するコンピュータを主体に構成されている。処理部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）及びＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の少なくとも一つを含む構成である。記憶装置には、処理部によって実行される種々のプログラムが格納されている。記憶装置に記憶された複数のプログラムには、描画データＤＳを生成する描画プログラム、及び車両Ａの姿勢変化を推定する姿勢推定プログラム等が含まれている。
【００３２】
描画ＥＣＵ３０は、描画プログラム及び姿勢推定プログラムを処理部により実行し、センサ値取得部３１、コンテンツ選定部３４、対象情報取得部３５、描画補正量算出部３６及び描画データ生成部３７等の機能部を備える。センサ値取得部３１、コンテンツ選定部３４及び対象情報取得部３５は、通信バス２９から情報を取得可能な機能部である。
【００３３】
センサ値取得部３１は、ハイトセンサ２４及び車両制御ＥＣＵ２６から出力される出力信号であって、車高の計測結果、並びに車軸トルク及びブレーキ力についての制御情報を受信する。センサ値取得部３１は、これらの出力信号を処理し、低周波数帯域ＬＢの姿勢変化に関連した姿勢変化情報を取得する。
【００３４】
コンテンツ選定部３４は、通信バス２９から取得する各種情報に基づき、虚像表示を行うコンテンツの選択及び調停を行う。具体的に、コンテンツ選定部３４は、ＡＲ表示、常時表示及びイベント表示等の各要否と、それぞれの優先度等とを総合的に判定し、虚像Ｖｉを用いて運転者に通知すべき情報のコンテンツを選定する。コンテンツ選定部３４は、選定したコンテンツを指定する指令と、選定したコンテンツの描画に必要な情報とを、描画データ生成部３７に逐次提供する。
【００３５】
対象情報取得部３５は、外界センサ２１によって出力された物体情報を通信バス２９から取得し、移動物体及び静止物体の中から、虚像Ｖｉを重畳させる重畳対象を選別する。対象情報取得部３５は、選別した重畳対象の相対位置を、描画データ生成部３７に逐次提供する。一例として、走行中の車線の路面を重畳対象とし、当該路面上にＡＲ表示物１１を重畳させる場合（図２参照）、対象情報取得部３５は、左右両側の区画線の相対位置を、描画データ生成部３７に逐次提供する。
【００３６】
描画補正量算出部３６は、センサ値取得部３１にて取得される低周波数帯域ＬＢの姿勢変化情報を用いて、車両Ａの現在姿勢を特定する。描画補正量算出部３６は、特定した車両姿勢から、低周波数帯域ＬＢの姿勢変化に伴う虚像Ｖｉの表示ずれを補正する補正量（以下、「低周波補正量」）を算出する。描画補正量算出部３６は、算出した低周波補正量の値を、描画データ生成部３７に逐次提供する。
【００３７】
描画データ生成部３７は、描画データＤＳを生成する。描画データＤＳは、ＨＵＤ１００へ向けて出力する映像信号において、個々のフレームを構成する画像データである。描画データ生成部３７は、映像出力線３８によってＨＵＤ１００と電気的に接続されている。描画データ生成部３７は、生成した描画データＤＳを、予め規定された映像フォーマットにて、ＨＵＤ１００へ向けて逐次出力する。
【００３８】
描画データＤＳは、コンテンツ選定部３４にて選定されたコンテンツに対応する複数の描画物を、仮の状態として、一つに纏めてなる仮合成データである。描画データＤＳには、複数の描画物として、ＡＲ表示物１１の元画像となるＡＲ描画物ＤＳ１と、各非ＡＲ表示物１２の元画像となる非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３とが含まれている。
【００３９】
描画データ生成部３７は、各コンテンツに対応する各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を個別に描画したうえで、互いに重ならないように配置する。こうしたプレ合成の処理により、描画データ生成部３７は、一つの描画データＤＳを生成する。描画データＤＳにおいて、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の各描画位置Ｐ１〜Ｐ３、横解像度及び縦解像度は、予め規定された値に固定されている。一つの描画データＤＳに含まれる描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の数は、コンテンツ選定部３４にて選定されるコンテンツの数に対応している。各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３は、ＬＣＤ制御基板５０による本合成（後述する）の処理により、正規の位置関係で再び合成される。
【００４０】
描画データ生成部３７は、重畳対象の相対位置及び形状と、低周波数帯域ＬＢの姿勢変化とを考慮した態様のＡＲ描画物ＤＳ１を描画する。具体的に、描画データ生成部３７は、予め設定されたアイポイント及び投影領域ＰＡの各設定位置を、記憶装置等から読み出す。加えて描画データ生成部３７は、対象情報取得部３５から重畳対象の相対位置を取得すると共に、描画補正量算出部３６から低周波補正量を取得する。描画データ生成部３７は、アイポイント、投影領域ＰＡ及び重畳対象の相対的な位置関係を把握したうえで、これらの位置関係を低周波補正量で補正し、重畳対象に表示ずれなく重なり得る態様のＡＲ描画物ＤＳ１を描画する。ＡＲ描画物ＤＳ１は、後述する高周波数帯域ＨＢの姿勢変化を考慮し、本合成にて必要とされる（切り出される）画像サイズに対して、少なくとも上下方向に余裕代を確保された画像サイズに描画される。
【００４１】
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に設けられた収容空間に収容される車載表示器である。ＨＵＤ１００からウィンドシールドＷＳの投影領域ＰＡへ向けて射出された虚像光Ｌｖｉは、投影領域ＰＡによってアイポイント側へ向けて反射され、運転者によって知覚される。運転者は、投影領域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、例えばアイポイントから車両Ａの前方向に１０〜２０ｍ程度の空間中に虚像Ｖｉを結像させる。
【００４２】
ＨＵＤ１００は、虚像表示のための構成として、投影ユニット７０、慣性センサ４１、フィルタ回路４２、ＬＣＤ制御基板５０及びＢＬ制御基板６０を備えている。
【００４３】
投影ユニット７０は、虚像光Ｌｖｉを投影領域ＰＡに投影する光学的な構成である。投影ユニット７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）７１、バックライト７２及び反射光学系７３等によって構成されている。これらの光学要素は、ＨＵＤ１００の筐体４０に収容されている。筐体４０は、各光学要素の相対的な位置関係を高精度に規定している。
【００４４】
ＬＣＤ７１は、多数の画素が配列されてなる表示面を有している。ＬＣＤ７１は、各画素に設けられた赤色、緑色、及び青色等のサブ画素の光の透過率を増減させ、表示面に種々の画像をカラー表示する。各サブ画素における光の透過率は、ＬＣＤ制御基板５０によって制御される。ＬＣＤ７１の表示面には、本合成にて生成される出力データＤＳｃに基づいた元画像Ｐｉが表示される。
【００４５】
バックライト７２は、多数の発光ダイオードを有する構成である。多数の発光ダイオードは、ＬＣＤ７１の背面側に配置されており、ＬＣＤ７１の表示面に沿って所定の間隔で２次元配列されている。バックライト７２は、個々の発光ダイオードにて照明されるエリア毎に、発光輝度を調整可能な構成とされている。そして、各発光ダイオードの発光輝度は、ＢＬ制御基板６０によって個別に制御される。バックライト７２は、ＬＣＤ７１を背面側から透過照明し、表示面に描画された元画像Ｐｉを発光表示させる。その結果、元画像Ｐｉの光が、虚像光Ｌｖｉとして表示面から射出される。
【００４６】
反射光学系７３は、例えば凸面鏡及び凹面鏡等を含む構成とされている。凸面鏡及び凹面鏡は、合成樹脂又はガラス等からなる無色透明な基材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた反射鏡である。凸面鏡及び凹面鏡は、ＬＣＤ７１から射出された虚像光Ｌｖｉを反射によって広げつつ、投影領域ＰＡに投影し、元画像Ｐｉを拡大させてなる虚像Ｖｉを表示させる。尚、反射光学系７３には、例えば回折によって元画像Ｐｉを拡大する回折光学素子（Diffractive Optical Element：ＤＯＥ）等が用いられてもよい。
【００４７】
慣性センサ４１は、車両Ａの姿勢変化を計測する計測部であって、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る。慣性センサ４１は、ハイトセンサ２４及び車両制御ＥＣＵ２６とは別に車両Ａに搭載されている。慣性センサ４１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。
【００４８】
慣性センサ４１には、ローパスフィルタ及びＡＤ変換部が設けられている。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。慣性センサ４１は、例えばＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit：登録商標）及びＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）等の通信規格にて、フィルタ回路４２に信号を送信できる。慣性センサ４１は、上記の通信規格に従うデジタル形式とされた計測信号を、フィルタ回路４２に出力する。
【００４９】
フィルタ回路４２は、慣性センサ４１から出力される計測信号を取得する。計測信号がフィルタ回路４２に取得されるまでの遅延時間（以下、「計測遅延時間」）は、通信バス２９にて生じる通信遅延時間よりも短くなっている。フィルタ回路４２は、ハイパスフィルタ及び積分処理部等を少なくとも含む構成である。
【００５０】
ハイパスフィルタは、高周波数帯域ＨＢ（図４参照）の信号を概ね通過させ、低周波数帯域ＬＢ（図４参照）以下の信号を減衰させる。ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、高周波数帯域ＨＢ及び低周波数帯域ＬＢの境界値となるように設定されている。こうした設定により、ハイパスフィルタは、計測信号に含まれる周波帯域のうちで低周波数帯域ＬＢと重複する帯域の信号を減衰させる。加えて、ハイパスフィルタの通過により、慣性センサ４１のジャイロセンサに生じるドリフト成分が計測信号から除去される。
【００５１】
積分処理部は、例えばローパスフィルタを主体とした構成である。積分処理部は、姿勢変化の角速度を示す計測信号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。フィルタ回路４２は、ハイパスフィルタ及び積分処理部を順に通過した信号を、高周波数帯域ＨＢの姿勢変化情報として生成し、ＬＣＤ制御基板５０に逐次提供する。
【００５２】
図１、図５及び図６に示すＬＣＤ制御基板５０は、投影ユニット７０による虚像表示を制御する電気構成である。ＬＣＤ制御基板５０に形成された制御回路は、処理部５０ａ、ＲＡＭ、記憶装置、入出力インターフェース、及びこれらを接続するデータバスを備えたコンピュータ等を主体として含む構成である。
【００５３】
処理部５０ａは、ＲＡＭ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５０ａは、ＲＡＭへのアクセスを制御するメモリコントローラを含んでいる。処理部５０ａは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ及び他の専用機能を備えたＩＰコア等を少なくとも一つ含む構成である。
【００５４】
ＲＡＭは、処理部５０ａと結合されて、処理部５０ａのワーキングメモリとして機能する。ＬＣＤ制御基板５０には、ＲＡＭとして、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２が設けられている。第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２は、例えばＤＤＲ（Dynamic Random Access Memory）２又はＤＤＲ３等の規格に準じたＳＤＲＡＭのメモリモジュールを主体に構成されている。第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２は、互いに実質同一構成の揮発性メモリであり、容量及びアクセス速度等も実質同一となるように揃えられている。第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２は、それぞれ個別にデータバスに接続されている。
【００５５】
第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２は、互いに独立した状態で、処理部５０ａのワーキングメモリとして機能可能である。具体的には、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２は、物理的に独立したメモリ構成として、データバスに繋がる回路基板上のメモリスロットに組み付けられている。さらに、処理部５０ａは、第一メモリ１５１へのアクセス期間中でも併行して第二メモリ１５２にアクセス可能である。同様に、処理部５０ａは、第二メモリ１５２へのアクセス期間中でも併行して第一メモリ１５１にアクセス可能である。即ち、処理部５０ａは、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のうちの一方のアクセスに制限されることなく、他方のメモリにもアクセス可能である。
【００５６】
記憶装置は、ＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を主体に構成されている。記憶装置には、処理部５０ａによって実行される表示制御プログラムが格納されている。ＬＣＤ制御基板５０は、表示制御プログラムを処理部５０ａによって実行し、描画データ取得部５１、姿勢情報取得部５２、姿勢補正設定部５３、歪み補正設定部５４及び出力生成部５５等の機能部を備える。
【００５７】
描画データ取得部５１は、映像出力線３８を介して、描画データ生成部３７と電気的に接続されている。描画データ取得部５１には、虚像表示のための描画データＤＳが、描画データ生成部３７から伝送される。描画データ取得部５１は、映像出力線３８を通じた受信によって描画データＤＳを準備する。
【００５８】
姿勢情報取得部５２は、車両Ａの姿勢に関連する姿勢情報として、高周波数帯域ＨＢ（図４参照）の姿勢変化情報を、フィルタ回路４２から取得する。
【００５９】
姿勢補正設定部５３は、姿勢情報取得部５２にて取得された高周波数帯域ＨＢの姿勢変化情報を用いて、高周波数帯域ＨＢ（図４参照）の姿勢変化に伴うＡＲ表示物１１のずれが低減されるように、ＡＲ描画物ＤＳ１に対して行う姿勢補正の内容を設定する。姿勢補正の内容は、最新の姿勢変化情報に基づき、描画データＤＳ毎（１フレーム毎）に設定される。姿勢補正は、主にピッチングに起因する重畳対象からの虚像Ｖｉの位置ずれを低減（相殺）させるピッチ補正である。こうしたピッチ補正の対象は、車両Ａに生じるピッチ方向の振動のうちで、上述の高周波数帯域ＨＢ（図４参照）の周波数帯域の振動とされる。
【００６０】
具体的に、姿勢補正設定部５３は、姿勢補正において、ＡＲ描画物ＤＳ１における描画位置Ｐ１を、姿勢変化の方向に対応する側へオフセットさせる。姿勢補正設定部５３は、予め規定された変換係数を、姿勢変化情報の示す姿勢変化量に適用（乗算）する処理により、オフセットさせるピクセル数（以下、「オフセットピクセル数」）を算出する。オフセットピクセル数は、車両Ａの姿勢変化量（車両ピッチ角）が増えるほど、大きな値となる。姿勢補正設定部５３は、描画位置Ｐ１にオフセットピクセル数を適用した位置を、切出基準位置Ｐ１ｃとする。ＡＲ描画物ＤＳ１のうちで、切出基準位置Ｐ１ｃを基準とした画像範囲が、後述する本合成の処理において使用される。以上のように、オフセットピクセル数及び切出基準位置Ｐ１ｃを決定する処理が、姿勢補正の内容を設定する処理に相当する。
【００６１】
尚、ＡＲ描画物ＤＳ１より切り出される画像範囲のサイズ（例えば１２８０×４８０ピクセル）は、ＡＲ描画物ＤＳ１のサイズ（例えば１２８０×７２０ピクセル）よりも小さく、且つ、出力データＤＳｃに用いられるサイズと同程度とされる。また、高周波数帯域ＨＢの姿勢変化が無い場合、オフセットピクセル数がゼロとなり、切出基準位置Ｐ１ｃは、描画位置Ｐ１と一致する。
【００６２】
歪み補正設定部５４は、姿勢補正設定部５３にてＡＲ描画物ＤＳ１から切り出される画像範囲が設定された後に、投影領域ＰＡへの光の投影に伴う虚像Ｖｉの歪みが低減されるように、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３に対して行う歪み補正の内容を設定する。歪み補正の内容は、投影領域ＰＡにおけるウィンドシールドＷＳの湾曲形状に依拠している。歪み補正は、投影領域ＰＡ及び反射光学系７３での反射に起因する虚像Ｖｉの変形を考慮し、歪みを低減（相殺）させた状態で虚像Ｖｉが表示されるように、出力データＤＳｃの形状を予め変形させておく補正となる。
【００６３】
歪み補正設定部５４は、予め準備された複数種類の歪み補正テーブルＴＢｃ（図６の「合成＆歪み補正テーブル」参照）の中から、出力生成部５５での出力データＤＳｃの生成に用いられる一つを選択する。歪み補正テーブルＴＢｃは、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の歪み補正に必要な歪み補正情報だけでなく、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の合成に必要な合成利用情報をさらに含む内容である。歪み補正テーブルＴＢｃは、出力データＤＳｃの各画素が、描画データＤＳのどの画素に対応しているのかを紐付けている情報である。
【００６４】
一例として、歪み補正テーブルＴＢｃは、出力画像座標及び元画像座標を含む一組のデータセットを多数連続させてなるファイル構成である。出力画像座標は、出力データＤＳｃにおける画素のＸ座標及びＹ座標を示す値である。元画像座標は、描画データＤＳ（後述のプレ合成画像ＤＳｉ）における画素のＸ座標及びＹ座標を示す情報である。
【００６５】
尚、描画データＤＳ及び出力データＤＳｃにおける画素の並びは、一例として、左上が１ピクセル目の座標（０，０）とされており、右方向に行くに従い２ピクセル目、３ピクセル目・・・ｎピクセル目となる。そして、一つ下の行の左端の画素が、ｎ＋１ピクセル目となる。
【００６６】
複数種類の歪み補正テーブルＴＢｃは、合成後における各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３のレイアウトに応じて設定されている。具体的には、ＡＲ描画物ＤＳ１に非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３を合成させない場合の（合成無し用の）歪み補正テーブルＴＢｃが、少なくとも準備されている。加えて歪み補正設定部５４は、合成を行う場合の歪み補正テーブルＴＢｃとして、合成後の各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３のレイアウト（位置及びサイズ）が互いに異なる複数種類を、予め準備できる。
【００６７】
歪み補正設定部５４は、描画データ取得部５１にて取得される描画データＤＳに基づき、歪み補正テーブルＴＢｃを選択する。尚、選択すべき歪み補正テーブルＴＢｃを指示する指令が、描画データ生成部３７によって提供されてもよい。こうして選択された歪み補正テーブルＴＢｃの内容を、描画データＤＳに適用可能に読み出す処理が、歪み補正の内容を設定する処理に相当する。具体的に、第一実施形態では、補正回路１５４（後述する）による歪み補正テーブルＴＢｃの読み出しが、歪み補正の内容の設定に相当する。歪み補正の内容も、姿勢補正の内容と同様に、描画データＤＳ毎（フレーム毎）に設定される。歪み補正の内容は、補正回路１５４により、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３に対し、纏めて適用される。
【００６８】
出力生成部５５は、フレームバッファ内での信号処理により、描画データＤＳから出力データＤＳｃを生成する。出力生成部５５は、姿勢補正設定部５３にて設定された内容の姿勢補正の適用により、切出基準位置Ｐ１ｃを基準としてＡＲ描画物ＤＳ１から切り出された画像範囲に、各非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３を合成する本合成の処理を実施する。
【００６９】
出力生成部５５は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を合成する処理に併行して、歪み補正設定部５４にて設定された内容の歪み補正を、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３に反映させる処理を実行する。出力生成部５５は、合成後の各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の配置に合わせて、切り出した個々の画像における画素の２次元配列を並び替える処理により、変形させた各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を一つの画像に纏めてなる出力データＤＳｃを生成する。
【００７０】
ＢＬ（Backlight）制御基板６０に設けられた駆動回路は、バックライト７２の各発光ダイオード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７２の発光輝度を複数のエリア毎に制御する。ＢＬ制御基板６０は、姿勢補正設定部５３による補正内容の設定後に、バックライト７２のエリア制御の内容を決定する。
【００７１】
具体的に、ＢＬ制御基板６０は、出力データＤＳｃを、出力生成部５５から取得する。ＢＬ制御基板６０は、歪み補正が反映された各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の態様、即ち、出力データＤＳｃにおけるＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２の位置及び形状等に合わせて、バックライト７２における各エリアの発光輝度を決定する。ＢＬ制御基板６０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７２の各発光ダイオードへ向けて出力する。
【００７２】
図６に示すように、ＬＣＤ制御基板５０には、ここまで説明した機能部の各機能を実現する処理回路として、入力回路１５３及び補正回路１５４が設けられている。入力回路１５３及び補正回路１５４は、処理部５０ａ（図１参照）に含まれる構成であり、データバスを通じて、それぞれ第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２に高速アクセス可能である。
【００７３】
入力回路１５３は、描画データ取得部５１（図１参照）の機能の少なくとも一部を含む回路部である。入力回路１５３は、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のそれぞれに、データを書き込む処理を実行する。入力回路１５３は、ＬＣＤ制御基板５０の起動直後、虚像表示の開始前に、記憶装置に格納された複数種類の歪み補正テーブルＴＢｃを読み出し、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２の両方に書き込む。第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２には、実質同一の情報が、歪み補正テーブルＴＢｃとして格納される。その結果、複数種類の歪み補正テーブルＴＢｃが、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２に予め準備された状態となる。第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２は、ＬＣＤ制御基板５０への給電が停止されるまで、歪み補正テーブルＴＢｃのデータを消去することなく保持し続ける。
【００７４】
入力回路１５３は、描画ＥＣＵ３０からＬＣＤ制御基板５０への描画データＤＳの出力が開始されると、映像出力線３８を通じて伝送される描画データＤＳを受信する。入力回路１５３は、連続的に取得する描画データＤＳを、プレ合成画像ＤＳｉとして、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２に交互に書き込む処理を実施する。以上により、プレ合成画像ＤＳｉが準備された状態となる。
【００７５】
入力回路１５３は、ｎ−１番目のフレームを第一メモリ１５１にプレ合成画像ＤＳｉとして書き込んだ場合、ｎ番目のフレームを第二メモリ１５２にプレ合成画像ＤＳｉとして書き込む。プレ合成画像ＤＳｉは、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のそれぞれにて、各歪み補正テーブルＴＢｃの格納領域とは異なるアドレスに書き込まれる。こうしたスイッチングにより、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２は、補正回路１５４によって読み出し可能に、異なるプレ合成画像ＤＳｉを記憶した状態となる。
【００７６】
補正回路１５４は、姿勢補正設定部５３、歪み補正設定部５４及び出力生成部５５（図１参照）の各機能の少なくとも一部を含む回路部である。補正回路１５４は、プレ合成画像ＤＳｉに対して、姿勢補正、本合成及び歪み補正の各処理を実質同時に適用し、出力データＤＳｃを生成する。補正回路１５４は、生成した出力データＤＳｃを、ＬＣＤ７１及びＢＬ制御基板６０へ向けて逐次出力する。
【００７７】
補正回路１５４は、出力データＤＳｃの生成に際して、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２の一方からプレ合成画像ＤＳｉを読み出しつつ、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２の他方から歪み補正テーブルＴＢｃを読み出す。補正回路１５４は、他方のメモリから読み出す歪み補正テーブルＴＢｃに従い、一方のメモリからのプレ合成画像ＤＳｉの読み出しを制御することで、出力データＤＳｃを生成する。
【００７８】
ここで、補正回路１５４は、入力回路１５３によってプレ合成画像ＤＳｉが書き込まれているメモリを、歪み補正テーブルＴＢｃを読み出すメモリとする（図６の第二メモリ１５２に相当）。以上により、ランダムアクセスの発生し易いプレ合成画像ＤＳｉの読み出しに専従するメモリ（図６の第一メモリ１５１に相当）が確保される。
【００７９】
補正回路１５４は、読み出し対象とする歪み補正テーブルＴＢｃを複数種類の中から選択する。補正回路１５４は、歪み補正テーブルＴＢｃの元画像座標におけるＹ座標の値に対し、オフセットピクセル数を加算又は減算する処理を行いつつ、歪み補正テーブルＴＢｃの値を順次読み出していく。歪み補正テーブルＴＢｃにオフセットピクセル数が適用されることで、ＡＲ描画物ＤＳ１は、切出基準位置Ｐ１ｃ（図５参照）を基準として、出力データＤＳｃに切り出されるようになる。
【００８０】
補正回路１５４は、歪み補正テーブルＴＢｃの示す出力画像座標及び元画像座標間の位置関係に基づき、元画像座標の示す画素の画素データをプレ合成画像ＤＳｉから抽出し、出力画像座標の示す画素の画素データとして、逐次出力する。以上により、補正回路１５４より出力される出力データＤＳｃは、ＡＲ描画物ＤＳ１に対する姿勢補正処理、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の合成処理、及び各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３に対する歪み補正処理が全て適用された態様となる。
【００８１】
以上の虚像表示を実現するために、描画ＥＣＵ３０及びＬＣＤ制御基板５０によって実施される各処理の詳細を、図７及び図８に基づき、図１、図５及び図６を参照しつつ説明する。図７及び図８に示す各処理は、例えば車両電源のオン状態への切り替えに基づき開始され、車両電源がオフ状態となるまで繰り替えされる。
【００８２】
図７に示す描画処理は、描画ＥＣＵ３０によって実施される。描画処理のＳ１０１では、通信バス２９から取得される情報に基づき、虚像Ｖｉによって運転者に情報提示するコンテンツを選定し、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、Ｓ１０１にて選定したコンテンツに対応する描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を描画し、Ｓ１０３に進む。Ｓ１０３では、Ｓ１０２にて描画した各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３をプレ合成する処理により、一つの描画データＤＳを生成し、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４では、Ｓ１０３にて生成した描画データＤＳを、描画データ取得部５１へ向けて出力する。
【００８３】
図８に示す補正処理は、ＬＣＤ制御基板５０によって実施される。補正処理のＳ１１１では、描画ＥＣＵ３０にて描画された描画データＤＳを、通信での取得によって準備し、Ｓ１１２に進む。Ｓ１１２では、高周波数帯域ＨＢ（図４参照）の姿勢変化情報を取得し、Ｓ１１３に進む。Ｓ１１３では、ＡＲ描画物ＤＳ１について、姿勢補正の内容を設定する。具体的に、Ｓ１１４では、Ｓ１１２にて取得した姿勢変化情報を考慮してオフセットピクセル数を算出し、切り出しの基準となる座標であり、画像を読み始めるアドレスとしての切出基準位置Ｐ１ｃを決定する。
【００８４】
Ｓ１１４では、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３に適用する歪み補正テーブルＴＢｃを選択する。そして、Ｓ１１３にて設定した姿勢補正の内容を適用しつつ、選択した歪み補正テーブルＴＢｃを読み出すことで、歪み補正の内容を設定し、Ｓ１１５に進む。Ｓ１１５では、Ｓ１１４にて読み出しを開始した歪み補正テーブルＴＢｃの内容に従い、プレ合成画像ＤＳｉから出力データＤＳｃを生成する本合成の処理を開始し、Ｓ１１６に進む。Ｓ１１５は、描画データＤＳの画素を、出力データＤＳｃの画素として再配列する処理となる。Ｓ１１６では、Ｓ１１５にて生成した出力データＤＳｃを、ＬＣＤ７１及びＢＬ制御基板６０へ向けて出力する。第一実施形態では、１フレームとなる描画データＤＳ及び出力データＤＳｃに対し、Ｓ１１４、Ｓ１１５及びＳ１１６の処理が一体的に実施される。ＢＬ制御基板６０は、Ｓ１１６にて出力される出力データＤＳｃに基づき、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の態様に対応するバックライト７２のエリア制御を実施する。
【００８５】
ここまで説明した第一実施形態では、重畳対象に対するＡＲ表示物１１の表示ずれが低減されるように、ＡＲ描画物ＤＳ１に対して行う姿勢補正の内容が設定された後で、その虚像Ｖｉの歪みを低減させる歪み補正の内容が、さらに設定される。そのため、車両Ａの姿勢変化に対応するための補正がＡＲ描画物ＤＳ１の準備後に実施されても、ＡＲ描画物ＤＳ１に基づくＡＲ表示物１１の虚像Ｖｉは、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。
【００８６】
具体的に第一実施形態では、一つのプレ合成画像ＤＳｉに対し、姿勢補正の内容として、まず切出基準位置Ｐ１ｃが設定される。その後、このプレ合成画像ＤＳｉに対し適用される歪み補正テーブルＴＢｃが選択され、補正回路１５４に設定される。そして、補正回路１５４は、歪み補正テーブルＴＢｃの内容に従い、切出基準位置Ｐ１ｃに基づく画像範囲を変形させて、出力データＤＳｃのＡＲ描画物ＤＳ１を生成する。以上の処理によれば、描画ＥＣＵ３０での描画後、且つ、ＬＣＤ７１による表示直前にて姿勢補正を行ったとしても、ＡＲ表示物１１の虚像Ｖｉは、適切に歪みを抑制された態様となり得る。
【００８７】
加えて第一実施形態では、ＡＲ描画物ＤＳ１と非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３とを本合成する処理が、姿勢補正の内容の設定後に実施される。この本合成において、ＡＲ描画物ＤＳ１は、重畳対象に対するＡＲ表示物１１の表示ずれが低減されるような姿勢補正の内容が適用されたうえで、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３と合成される。そして、虚像Ｖｉの歪みを低減させる歪み補正の内容は、これらＡＲ描画物ＤＳ１及び非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３への適用を前提に設定される。
【００８８】
以上によれば、車両の姿勢変化に対応するための補正及び非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３との合成が、ＡＲ描画物ＤＳ１の準備後に実施されたとしても、ＡＲ表示物１１の虚像Ｖｉは、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。さらに、ＡＲ描画物ＤＳ１に基づくＡＲ表示物１１だけでなく、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３に基づく非ＡＲ表示物１２も、歪みを抑制された状態で、虚像表示され得る。
【００８９】
また第一実施形態では、歪み補正テーブルＴＢｃに規定されたプレ合成画像ＤＳｉ及び出力データＤＳｃ間の画素位置の対応関係に基づき、補正回路１５４が、歪み補正の内容を適用しつつ、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の本合成を実施する。このように、歪み補正と本合成とがひと纏まりの処理として実行されれば、出力データＤＳｃの生成は、低負荷且つ高速で実施され易くなる。
【００９０】
さらに第一実施形態では、本合成に合わせて、姿勢補正の内容をＡＲ描画物ＤＳ１データに適用する処理が実施される。このように、姿勢補正の実施が本合成と併行して実施されれば、姿勢補正の実施から出力データＤＳｃの出力までの遅延時間が短縮され得る。したがって、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を合成する虚像表示を行ったとしても、ＡＲ表示物１１の虚像Ｖｉは、重畳対象に適切に追従し得る。
【００９１】
ここで、本合成を行うことなく、描画データ生成部３７より提供される描画データＤＳに対して姿勢補正を実施してしまうと、ＡＲ表示物１１の表示ずれが低減できたとしても、非ＡＲ表示物１２，１３は、投影ユニット７０の画角から見切れてしまい得る。故に、第一実施形態のように、姿勢補正の適用後に本合成を実施すれば、ＡＲ表示物１１の表示ずれを低減したうえで、非ＡＲ表示物１２，１３の見切れも、回避可能となる。したがって、虚像Ｖｉとして結像されるＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２は共に、運転者にとって違和感の無い態様にて、表示可能となる。
【００９２】
加えて第一実施形態では、テーブル形式で作成された歪み補正テーブルＴＢｃが、合成利用情報を含む内容で、予め準備されている。故に、出力生成部５５は、歪み補正テーブルＴＢｃに基づくことで、本合成を歪み補正と並行して実行し得る。したがって、テーブル形式での合成利用情報の準備によれば、出力データＤＳｃの生成に伴う演算負荷の軽減が可能になる。
【００９３】
さらに第一実施形態では、低周波数帯域ＬＢの姿勢変化に起因するＡＲ表示物１１の表示ずれは、描画データ生成部３７でのＡＲ描画物ＤＳ１の描画段階にて、予め補正され得る。そのためＬＣＤ制御基板５０は、高周波数帯域ＨＢの姿勢変化に起因するＡＲ表示物１１の表示ずれが低減されるように、姿勢補正の内容を設定すればよくなる。こうした高周波数帯域ＨＢの姿勢変化は、低周波数帯域ＬＢの姿勢変化よりも、振幅の小さな動きとなる（図４参照）。故に、ＬＣＤ制御基板５０での姿勢補正を高周波数帯域ＨＢに特化させれば、ＡＲ描画物ＤＳ１に確保された余裕代の最大範囲内で、ＡＲ表示物１１を重畳対象に追従させることができる。
【００９４】
加えて第一実施形態では、出力データＤＳｃを取得するＢＬ制御基板６０が、歪み補正を反映されてなるＡＲ描画物ＤＳ１の態様に合わせて、バックライト７２におけるエリア毎の発光輝度を制御する。故に、出力データＤＳｃの生成の実質最終段階にて、歪み補正が実施されても、バックライト７２の照明と、各表示物１１，１２との間にずれが生じる事態は、回避され得る。
【００９５】
また第一実施形態では、合成利用情報を含む複数の歪み補正テーブルＴＢｃがテーブル形式で準備されている。故に、歪み補正テーブルＴＢｃの数を増やすことで、合成後での各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の配置のバリエーションを増やすことができる。
【００９６】
尚、第一実施形態において、描画データＤＳ及びプレ合成画像ＤＳｉが「仮合成データ」に相当し、出力データＤＳｃが「再合成データ」に相当し、ＡＲ描画物ＤＳ１が「特定描画データ」に相当し、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３が「別描画データ」に相当する。また、歪み補正テーブルＴＢｃが「合成利用情報」に相当し、ＡＲ表示物１１が「特定表示物」に相当し、非ＡＲ表示物１２が「別表示物」に相当し、処理部５０ａが「プロセッサ」に相当する。さらに、描画データ取得部５１が「描画データ準備部」に相当し、出力生成部５５が「画像合成部」に相当し、ＢＬ制御基板６０が「輝度制御部」に相当し、ＨＵＤ１００が「表示制御装置」に相当する。
【００９７】
（第二実施形態）
図９〜図１１に示す第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の虚像表示システムにおいて、描画ＥＣＵ３０は、映像出力線３８に加えて、コード出力線３９によってもＬＣＤ制御基板５０と接続されている。加えてＬＣＤ制御基板５０は、描画プログラムに基づく機能部として、コンテンツ選定部３４及び描画データ生成部３７等に加えて、合成利用情報生成部２３７をさらに備える。
【００９８】
合成利用情報生成部２３７は、ＬＣＤ制御基板５０での本合成にて用いられる合成利用情報を含んだコードＣＤを生成する。第二実施形態における合成利用情報は、合成利用情報生成部２３７にて逐次生成され、コード出力線３９を通じてＬＣＤ制御基板５０にメッセージデータとして提供される。コードＣＤは、一つの描画データＤＳに含まれるコンテンツ（描画物）の数と、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の詳細を示す詳細情報とが記述されてなる１次元的な文字列の情報である。
【００９９】
詳細情報は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の本合成に用いられる情報である。コードＣＤでは、コンテンツの数を示す情報の後に、ＡＲ描画物ＤＳ１について詳細情報が記述されており、その後に、二つ目の非ＡＲ描画物ＤＳ２についての詳細情報、三つ目の非ＡＲ描画物ＤＳ３についての詳細情報が、順に記述されている。
【０１００】
各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の詳細情報には、スイッチ情報、対応座標情報、補正要否情報及び調整範囲情報が含まれている。スイッチ情報は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を出力データＤＳｃに描画するか否かを指示する情報であり、換言すれば、各表示物１１〜１３の表示及び非表示を指示する情報である。スイッチ情報がオン状態を指示している場合、対応する描画物ＤＳ１〜ＤＳ３は、出力データＤＳｃに描画される。一方で、スイッチ情報がオフ状態を指示している場合、対応する描画物ＤＳ１〜ＤＳ３は、出力データＤＳｃに描画されない。合成利用情報生成部２３７は、スイッチ情報として記述するオン及びオフの値を一定の時間間隔で切り替えることにより、各表示物１１〜１３の虚像Ｖｉ（図２参照）を点滅表示させることができる。
【０１０１】
対応座標情報は、描画データＤＳにおける各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の各座標と、出力データＤＳｃにおける各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の各座標との対応関係を規定する情報である。補正要否情報は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３について、姿勢変化に伴う補正の要否を示す情報である。ＡＲ描画物ＤＳ１の詳細情報には、補正が必要なことを示す補正要否情報が記述されている。一方、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３の詳細情報には、補正が不要なことを示す補正要否情報が記述されている。調整範囲情報は、ＡＲ描画物ＤＳ１に対して実施可能な姿勢補正の最大範囲を示す情報である。
【０１０２】
こうしたコードＣＤについてのさらに詳細な具体例が図１１には記載されている。図１１に示すコードＣＤの各詳細情報には、上述のスイッチ情報、プレ合成時の描画位置Ｐ１〜Ｐ３、プレ合成時の横解像度、プレ合成時の縦解像度、本合成時の表示位置Ｐ１ｓ〜Ｐ３ｓが順に記述されている。さらに、本合成時の横解像度、本合成時の縦解像度、ピッチング等の姿勢変化に対する位置補正の要否、姿勢変化に追従して補正可能な上側への余裕代となる解像度、下側への余裕代となる解像度が、続けて記述されている。そして、姿勢変化量とオフセットピクセル数との対応関係を規定した変換係数が、さらに続けて記述されている。
【０１０３】
これらの詳細情報うちで、プレ合成時の描画位置Ｐ１〜Ｐ３及び本合成時の表示位置Ｐ１ｓ〜Ｐ３ｓが、上述の対応座標情報に相当する。また、姿勢変化に対する位置補正の要否が、上述の補正要否情報に相当する。さらに、補正可能な上側及び下側への余裕代となる各解像度が、上述の調整範囲情報に相当する。尚、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３の詳細情報では、余裕代となる各解像度が記述される部分は、ブランクの状態とされている。
【０１０４】
ＬＣＤ制御基板５０には、第一実施形態と実質同一の各機能部（図１参照）が設けられている。描画データ取得部５１は、合成利用情報生成部２３７よりコード出力線３９を通じて送信されるコードＣＤを取得する。姿勢補正設定部５３は、コードＣＤにおけるＡＲ描画物ＤＳ１の詳細情報に記述された変換係数に、姿勢変化情報の示す姿勢変化量を適用する処理により、オフセットピクセル数を算出する。姿勢補正設定部５３は、詳細情報にある描画位置Ｐ１を、オフセットピクセル数に基づきシフトさせる処理により、切出基準位置Ｐ１ｃを設定する。
【０１０５】
出力生成部５５は、姿勢補正設定部５３にて設定された切出基準位置Ｐ１ｃ、コードＣＤの詳細情報に記述された描画位置Ｐ２，Ｐ３、及びプレ合成時におけるそれぞれの解像度を参照する。加えて出力生成部５５は、コードＣＤの詳細情報に記述された各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の各表示位置Ｐ１ｓ〜Ｐ３ｓ及びプレ合成時におけるそれぞれの解像度を参照する。出力生成部５５は、これらの対応関係に基づき、描画データＤＳから各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を切り出し、個々の解像度を調整したうえで、一つの画像データ（後述の合成画像ＤＳｍ）に合成する。但し、出力生成部５５は、スイッチ情報にてオフ状態が指示されている描画物を、合成後の画像データに含めないようにする。
【０１０６】
以上の画像処理を実施するため、第二実施形態によるＬＣＤ制御基板５０には、第一実施形態と実質同一の入力回路１５３に加えて、合成回路２５４及び歪み補正回路２５５が設けられている。合成回路２５４及び歪み補正回路２５５は、処理部５０ａ（図１参照）に含まれる構成であり、データバスを通じて、それぞれ第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２に高速アクセス可能である。
【０１０７】
合成回路２５４は、姿勢補正設定部５３及び出力生成部５５（図１参照）の各機能の少なくとも一部を含む回路部である。合成回路２５４は、プレ合成画像ＤＳｉに対して、姿勢補正及び本合成の各処理を実質同時に適用し、合成画像ＤＳｍを生成する。合成回路２５４は、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２の一方からプレ合成画像ＤＳｉを読み出しつつ、コードＣＤの各詳細情報を参照する。そして合成回路２５４は、一つのプレ合成画像ＤＳｉに含まれる各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を、各表示位置Ｐ１ｓ〜Ｐ３ｓを基準として再配置し、一つの合成画像ＤＳｍを生成する。合成回路２５４は、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のうちで、プレ合成画像ＤＳｉを読み出しているメモリに、生成した合成画像ＤＳｍを書き込んでいく。
【０１０８】
歪み補正回路２５５は、歪み補正設定部５４及び出力生成部５５（図１参照）の各機能の少なくとも一部を含む回路部である。第二実施形態でも、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のそれぞれに同一内容の歪み補正テーブルＴＢｃが、歪み補正回路２５５によって読み出し可能に予め準備されている。第二実施形態の歪み補正テーブルＴＢｃは、第一実施形態とは異なり、合成利用情報を含んでいない。歪み補正テーブルＴＢｃは、出力データＤＳｃ及びプレ合成画像ＤＳｉの間における画素の位置関係を規定した情報となっている。
【０１０９】
歪み補正回路２５５は、合成画像ＤＳｍに対する歪み補正の適用により、出力データＤＳｃを生成する。歪み補正回路２５５は、生成した出力データＤＳｃを、ＬＣＤ７１及びＢＬ制御基板６０へ向けて逐次出力する。歪み補正回路２５５は、合成回路２５４による合成画像ＤＳｍの書き込みが行われているメモリ（図９の第一メモリ１５１に相当）を、歪み補正テーブルＴＢｃの読み出し対象とする。加えて歪み補正回路２５５は、入力回路１５３によるプレ合成画像ＤＳｉの書き込みが行われているメモリ（図９の第二メモリ１５２に相当）を、合成画像ＤＳｍの読み出し対象とする。歪み補正回路２５５は、歪み補正テーブルＴＢｃの内容に基づき、合成画像ＤＳｍから画素データを抽出し、出力データＤＳｃの画素データとして、ＬＣＤ７１及びＢＬ制御基板６０に逐次出力する。
【０１１０】
以上のＬＣＤ制御基板５０にて実施される補正処理（図１１参照）のＳ２１１では、描画データ生成部３７にて生成された描画データＤＳと、合成利用情報生成部２３７にて生成されたコードＣＤとを、通信による取得によって準備し、Ｓ２１２に進む。Ｓ２１２では、姿勢変化情報を取得し、Ｓ２１３に進む。Ｓ２１３では、Ｓ２１１にて取得したコードＣＤを参照する。そして、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３について、出力データＤＳｃへの描画の要否を、スイッチ情報に基づき判定する。さらに、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３について、姿勢補正の要否を、補正要否情報に基づき判定する。
【０１１１】
Ｓ２１４では、姿勢補正が必要であると判定されたＡＲ描画物ＤＳ１について、姿勢補正の内容を設定する。具体的に、Ｓ２１４では、Ｓ２１２にて取得した姿勢変化情報に基づき、切出基準位置Ｐ１ｃを設定する。一方で、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３については、コードＣＤに記述されたプレ合成時の各描画位置Ｐ２，Ｐ３の参照により、画像を読み始めるアドレスを決定する。そしてＳ２１５にて、合成画像ＤＳｍを生成し、Ｓ２１６に進む。
【０１１２】
Ｓ２１６では、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３に適用する歪み補正テーブルＴＢｃを選択する。そして、歪み補正の内容を設定するため、選択した歪み補正テーブルＴＢｃの読み出しを開始し、Ｓ２１７に進む。Ｓ２１７では、Ｓ２１６にて読み出しを開始した歪み補正テーブルＴＢｃの内容に従い、合成画像ＤＳｍから出力データＤＳｃを生成する処理を開始し、Ｓ２１８に進む。Ｓ２１８では、Ｓ２１７にて生成した出力データＤＳｃを、ＬＣＤ７１及びＢＬ制御基板６０へ向けて出力する処理を開始する。
【０１１３】
ここまで説明した第二実施形態では、一つの描画データＤＳに対し、姿勢補正の内容設定及び適用が実施された後に、歪み補正の内容設定及び適用が実施される。こう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、ＡＲ表示物１１の虚像Ｖｉは、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。加えて、各非ＡＲ表示物１２，１３の各虚像Ｖｉも、歪みを抑制された態様であり、且つ、ＨＵＤ１００の画角から見切れることなく、表示可能となる。
【０１１４】
加えて第二実施形態では、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の本合成後に、歪み補正が実施される。このように、歪み補正の処理を、本合成の処理と切り分ける設定によれば、本合成にて実施可能な処理のバリエーションが確保容易となる。一例として、描画ＥＣＵ３０は、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３を、合成画像ＤＳｍの複数の箇所に配置する設定を、コードＣＤに記述することができる。また別の一例として、描画ＥＣＵ３０は、対応座標情報として記述する表示位置Ｐ２ｓ，Ｐ３ｓの座標設定により、複数の描画物を重ねた状態で合成画像ＤＳｍに再配置させ得る。
【０１１５】
また第二実施形態では、本合成に用いられる合成利用情報を含んだコードＣＤが、合成利用情報生成部２３７にて生成され、ＬＣＤ制御基板５０に提供される。その結果、本合成の実施に伴うＬＣＤ制御基板５０の処理負荷は、コードＣＤが準備されない場合と比較して、軽減可能となる。
【０１１６】
さらに第二実施形態の合成利用情報生成部２３７は、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３の詳細情報に対応座標情報として記述する表示位置Ｐ２ｓ，Ｐ３ｓの座標を経時的に変化させることができる。以上によれば、非ＡＲ表示物１２，１３の虚像Ｖｉを表示上で移動させるような動的なアニメーションの表示が可能になる。
【０１１７】
加えて第二実施形態では、姿勢補正の要否を示す補正要否情報が、コードＣＤの中に含まれている。故に、出力生成部５５は、ＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２が混在していても、ＡＲ表示物１１に紐づくＡＲ描画物ＤＳ１を適切に選別できる。その結果、出力生成部５５は、選別したＡＲ描画物ＤＳ１に対し姿勢補正を行いつつ、他の非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３と合成する。以上によれば、出力データＤＳｃに、ＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２，１３が混在していても、各虚像Ｖｉは、見切れ等がない適切な態様で表示され得る。
【０１１８】
また第二実施形態では、ＡＲ描画物ＤＳ１について、実施可能な姿勢補正の最大範囲を示す調整範囲情報が、コードＣＤの中に含まれている。故に、振幅の大きな姿勢変化が生じた場合、出力生成部５５は、重畳対象に追従させる補正を一時的に中断できる。以上によれば、姿勢変化を補正するために、ＡＲ表示物１１の一部が見切れてしまい、違和感ある虚像Ｖｉが表示されてしまう事態は、回避され得る。
【０１１９】
また第二実施形態では、合成利用情報が、文字列で記述されている。こうした形式であれば、描画ＥＣＵ３０は、プレ合成画像ＤＳｉから合成画像ＤＳｍを生成する際の詳細な指示を、ＬＣＤ制御基板５０に与え易くなる。その結果、ＬＣＤ制御基板５０にて生成される出力データＤＳｃのバリエーションが確保され易くなるため、ユーザの利便性の高い虚像表示が実現され得る。尚、第二実施形態では、コードＣＤが「合成利用情報」に相当し、合成画像ＤＳｍが「再合成データ」に相当し、スイッチ情報が「表示設定情報」に相当する。
【０１２０】
（第三実施形態）
図１２に示す第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。第三実施形態では、描画データ生成部３７が、第二実施形態の合成利用情報生成部２３７（図９参照）の機能を含んでいる。即ち、描画ＥＣＵ３０において、合成利用情報を含むコードＣＤが、描画データ生成部３７によって生成される。描画データ生成部３７は、プレ合成（図７  Ｓ１０３参照）の処理にて、描画データＤＳに紐付くコードＣＤを逐次生成する。描画データ生成部３７は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３にコードＣＤを含ませた態様にて、描画データＤＳを生成し、映像出力線３８を通じてＬＣＤ制御基板５０に伝送する。コードＣＤは、例えば一つの描画データＤＳのうちの最上段の一行の画素に埋め込まれている。描画データ取得部５１（図１参照）は、描画データＤＳの取得により、本合成のためのコードＣＤも合わせて取得可能となる。
【０１２１】
加えて第三実施形態では、合成回路２５４及び歪み補正回路２５５によるデータの読み出し及び書き込みの手法が、第二実施形態とは異なっている。具体的に、合成回路２５４は、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のうちで、プレ合成画像ＤＳｉを読み出していないメモリ（図１２の第二メモリ１５２に相当）に、生成した合成画像ＤＳｍを書き込んでいく。その結果、歪み補正回路２５５は、合成回路２５４によるプレ合成画像ＤＳｉの書き込みが行われていないメモリ（図１２の第一メモリ１５１に相当）を、一つ前の合成画像ＤＳｍを読み出す対象とする。加えて歪み補正回路２５５は、合成回路２５４による合成画像ＤＳｍの書き込みが行われているメモリ（図１２の第二メモリ１５２に相当）を、歪み補正テーブルＴＢｃを読み出す対象とする。歪み補正回路２５５は、歪み補正テーブルＴＢｃの内容に従い、合成画像ＤＳｍを変形させてなる出力データＤＳｃを生成する。
【０１２２】
ここまで説明した第三実施形態でも、第二実施形態と同様の効果を奏し、ＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２，１３の各虚像Ｖｉは、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。
【０１２３】
（第四実施形態）
図１３に示す第四実施形態は、第二実施形態の別の変形例である。第四実施形態のＬＣＤ制御基板５０には、入力合成回路４５３が、第二実施形態と実質同一の歪み補正回路２５５と共に設けられている。入力合成回路４５３は、処理部５０ａ（図１参照）に含まれる構成であり、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２に高速アクセス可能である。
【０１２４】
入力合成回路４５３は、描画データ取得部５１、姿勢補正設定部５３及び出力生成部５５（図１参照）の各機能の少なくとも一部を含む回路部である。第四実施形態にて、入力合成回路４５３の取得する描画データＤＳでは、ＡＲ描画物ＤＳ１の下方に各非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３が並べられている。入力合成回路４５３は、コード出力線３９を通じて取得するコードＣＤ（図１０参照）の各詳細情報に基づき、映像出力線３８を通じて入力される描画データＤＳから合成画像ＤＳｍを生成する。具体的に、入力合成回路４５３は、コードＣＤの各詳細情報と、姿勢変化情報とも基づき、描画データＤＳに対して姿勢補正及び本合成の各処理を実質同時に適用する。その結果、入力合成回路４５３は、第二実施形態の合成回路２５４（図９参照）と同様に、一つの描画データＤＳに含まれる各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を、各表示位置Ｐ１ｓ〜Ｐ３ｓを基準として再配置し、合成画像ＤＳｍを生成する。入力合成回路４５３は、生成した合成画像ＤＳｍを書き込むメモリを、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のうちで、１フレーム毎に、交互に切り替える。
【０１２５】
歪み補正回路２５５は、入力合成回路４５３によって合成画像ＤＳｍの書き込みが行われていないメモリ（図１３の第一メモリ１５１に相当）を、１フレーム前の合成画像ＤＳｍを読み出す対象とする。加えて歪み補正回路２５５は、入力合成回路４５３によって合成画像ＤＳｍが書き込まれているメモリ（図１３の第二メモリ１５２に相当）を、歪み補正テーブルＴＢｃを読み出す対象とする。歪み補正回路２５５は、合成画像ＤＳｍを歪み補正テーブルＴＢｃの内容に基づき変形させ、出力データＤＳｃとして、ＬＣＤ７１及びＢＬ制御基板６０に逐次出力する。
【０１２６】
ここまで説明した第四実施形態でも、第二実施形態と同様の効果を奏し、ＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２，１３の各虚像Ｖｉは、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。
【０１２７】
加えて第四実施形態でも、第二実施形態のように、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３を合成画像ＤＳｍの複数の箇所に配置すること、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を互いに重ねた状態で合成画像ＤＳｍに再配置させること等が可能である。さらに第四実施形態では、各表示物１１〜１３の点滅表示及び動的なアニメーション表示等も実施可能となる。
【０１２８】
また第四実施形態の入力合成回路４５３は、描画データＤＳを取得する処理において、プレ合成画像ＤＳｉ（図９参照）のＲＡＭへの一時保存を実施しない。入力合成回路４５３は、姿勢補正及び本合成を適用した合成画像ＤＳｍをＲＡＭに保存できる。以上によれば、プレ合成画像ＤＳｉを保存する場合と比較して、１フレーム分の遅延低減が可能になる。
【０１２９】
さらに第四実施形態の描画データＤＳでは、ＡＲ描画物ＤＳ１の下方に非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３が配置されているため、描画データＤＳのうちで、ブランクとなる画素の数が少なくなる。以上によれば、描画ＥＣＵ３０及びＬＣＤ制御基板５０にて出力データＤＳｃの生成に用いられる演算資源が低減され得る。
【０１３０】
（第五実施形態）
図１４及び図１５に示す第五実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第五実施形態の虚像表示システムは、描画ＥＣＵ３０、ＨＵＤ５７０及び表示制御装置５００等によって構成されている。
【０１３１】
描画ＥＣＵ３０の描画データ生成部３７は、映像出力線３８及びコード出力線３９によって表示制御装置５００と接続されている。描画データ生成部３７は、第一実施形態と同様に、コンテンツ選定部３４にて選定されたコンテンツに対応する複数の描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を描画する。一方で、描画データ生成部３７は、これらの描画物ＤＳ１〜ＤＳ３のプレ合成処理を実施しない。描画データ生成部３７は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を、映像出力線３８を通じて、個別に表示制御装置５００へ向けて送信する。
【０１３２】
加えて描画データ生成部３７は、第二実施形態と同様に、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の描画に併行して、本合成に用いられるコードＣＤを生成する。一方で、第五実施形態のコードＣＤは、２次元的なテーブル形式で生成される。一つの行には、一つの描画物の詳細情報が記載されている。描画データ生成部３７は、テーブルにおける行数を増やすことで、プレ合成される描画物の数の増加に対応する。描画データ生成部３７は、生成したコードＣＤを、コード出力線３９を通じて、表示制御装置５００へ向けて送信する。尚、第五実施形態のコードＣＤからは、スイッチ情報が省略されている（図１５参照）。
【０１３３】
ＨＵＤ５７０は、第一実施形態の投影ユニット７０（図１参照）に相当する構成であり、ウィンドシールドＷＳの投影領域ＰＡへ向けて、ＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２として結像される虚像光Ｌｖｉを投影する。ＨＵＤ５７０は、反射光学系７３に加えて、レーザモジュール（以下「ＬＳＭ」）５７１及びスクリーン５７２を備えている。
【０１３４】
ＬＳＭ５７１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。ＬＳＭ５７１は、レーザ光源の発光と、ＭＥＭＳスキャナのミラー部の走査とを、表示制御装置５００のＬＳＭ制御基板５５０によって制御される。ＬＳＭ５７１は、スクリーン５７２へ向けて照射するレーザ光の走査により、スクリーン５７２に元画像Ｐｉを描画する。
【０１３５】
スクリーン５７２は、例えばガラス等の無色透明な材料によって横長の矩形板状に形成されている。スクリーン５７２は、例えばマイクロミラーアレイである。スクリーン５７２には、レーザ光を反射するスクリーン反射面が設けられている。スクリーン反射面には、アルミニウム等の金属の蒸着によって形成された多数の微小な反射凸面が２次元配列されている。スクリーン反射面には、出力データＤＳｃに基づく元画像ＰｉがＬＳＭ５７１レーザの走査によって表示される。
【０１３６】
表示制御装置５００は、慣性センサ４１及びフィルタ回路４２に加えて、ＬＳＭ制御基板５５０を備えている。ＬＳＭ制御基板５５０は、第一実施形態のＬＣＤ制御基板５０（図１参照）に相当する構成であって、ＨＵＤ５７０による虚像表示を制御する電気構成である。ＬＳＭ制御基板５５０は、表示制御プログラムを処理部５５０ａによって実行し、第一実施形態と実質同一の描画データ取得部５１、姿勢情報取得部５２、姿勢補正設定部５３、歪み補正設定部５４及び出力生成部５５等の機能部を有する。
【０１３７】
描画データ取得部５１は、映像出力線３８及びコード出力線３９を介して、描画データ生成部３７と電気的に接続されている。描画データ取得部５１には、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３と、これらの合成に必要なコードＣＤとが、同期可能な状態で、描画データ生成部３７より提供される。描画データ取得部５１は、映像出力線３８及びコード出力線３９を通じた受信により、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３及びコードＣＤを準備する。
【０１３８】
出力生成部５５は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３から出力データＤＳｃを生成する。出力生成部５５は、ＡＲ描画物ＤＳ１から切り出される画像範囲が姿勢補正設定部５３にて設定された後に、コードＣＤに記述された本合成時の表示位置及び解像度等の情報を参照し、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を一つの画像データに本合成する処理を実施する。出力生成部５５は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３の描画と併行して、又は各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を合成した後に、歪み補正設定部５４にて設定された歪み補正の内容を合成画像に反映させ、出力データＤＳｃを生成する。出力生成部５５は、出力データＤＳｃに基づく元画像Ｐｉがスクリーン５７２に描画されるように、ＬＳＭ５７１を制御する。
【０１３９】
ここまで説明した第五実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏することが可能である。即ち、車両Ａの姿勢変化に対応するための補正が、ＡＲ描画物ＤＳ１の準備後に実施されても、ＡＲ表示物１１の虚像Ｖｉは、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。尚、第五実施形態では、処理部５５０ａが「プロセッサ」に相当する。
【０１４０】
（第六実施形態）
図１６に示す第六実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第六実施形態の虚像表示システムは、ＨＵＤ６７０及び表示制御装置６００等によって構成されている。
【０１４１】
ＨＵＤ６７０は、第五実施形態のＨＵＤ５７０（図１４参照）と同様に、投影領域ＰＡへ向けた虚像光Ｌｖｉの投影により、ＡＲ表示物１１及び非ＡＲ表示物１２を運転者から視認可能に表示する。ＨＵＤ６７０は、反射光学系７３及びスクリーン５７２に加えて、ＤＬＰ（Digital Light Processing，登録商標）プロジェクタ６７１を備えている。
【０１４２】
ＤＬＰプロジェクタ６７１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。ＤＭＤ及び投射光源は、表示制御装置６００のＤＬＰ制御基板６５０に電気的に接続されている。ＤＭＤによる光の走査と投射光源の発光とは、ＤＬＰ制御基板６５０によって統合的に制御される。ＤＬＰプロジェクタ６７１は、ＤＬＰ制御基板６５０の制御により、出力データＤＳｃに基づく元画像Ｐｉを、スクリーン５７２に描画する。スクリーン５７２に表示された元画像Ｐｉの光は、反射光学系７３により、虚像光Ｌｖｉとして投影領域ＰＡに投影される。
【０１４３】
表示制御装置６００は、第五実施形態の描画ＥＣＵ３０（図１４参照）及び表示制御装置５００（図１４参照）の各機能を一体的に有した電気構成である。表示制御装置６００は、慣性センサ４１及びフィルタ回路４２に加えて、描画基板６３０及びＤＬＰ制御基板６５０を備えている。
【０１４４】
描画基板６３０は、描画ＥＣＵ３０（図１５参照）と実質同一の機能を有しており、描画データ生成部３７において、予め規定されたフォーマットで、複数の描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を描画する。描画データ生成部３７は、映像出力線３８を通じて、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を、個別にＤＬＰ制御基板６５０へ向けて送信する。第六実施形態の描画データ生成部３７は、第一実施形態と同様に、コードＣＤの生成及び送信を実施しない。
【０１４５】
ＤＬＰ制御基板６５０は、第一実施形態のＬＣＤ制御基板５０（図１参照）に相当する構成であって、ＨＵＤ６７０による虚像表示を制御する電気構成である。ＤＬＰ制御基板６５０は、表示制御プログラムを処理部６５０ａによって実行し、第一実施形態と実質同一の描画データ取得部５１、姿勢情報取得部５２、姿勢補正設定部５３、歪み補正設定部５４及び出力生成部５５等の機能部を有する。
【０１４６】
描画データ取得部５１は、映像出力線３８を介して、描画データ生成部３７と電気的に接続されている。描画データ取得部５１には、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３が、描画データ生成部３７より提供される。
【０１４７】
出力生成部５５は、描画物ＤＳ１〜ＤＳ３から出力データＤＳｃを生成する。出力生成部５５は、記憶装置に予め記憶された合成利用情報を参照し、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３を一つの画像データに本合成する。さらに出力生成部５５は、歪み補正設定部５４にて設定された歪み補正の内容を反映させる処理を、本合成後又は本合成と同時に実施して、出力データＤＳｃを生成する。出力生成部５５は、出力データＤＳｃに基づく元画像Ｐｉがスクリーン５７２に描画されるように、ＤＬＰプロジェクタ６７１を制御する。
【０１４８】
ここまで説明した第六実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏することが可能である。即ち、車両Ａの姿勢変化に対応するための補正が、ＡＲ描画物ＤＳ１の準備後に実施されても、ＡＲ表示物１１の虚像Ｖｉは、歪みを抑制された態様にて、表示可能となる。尚、第六実施形態では、処理部６５０ａが「プロセッサ」に相当する。
【０１４９】
（他の実施形態）
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態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。
【０１５０】
上記実施形態の本合成では、複数の描画物は、互いに重ならないようなレイアウトにて、一つ画像データに再配置されていた。しかし、本合成にて生成される出力データにおいて、各描画物の配置は、適宜変更されてよい。例えば、図１７に示す変形例１のように、複数の描画物ＤＳ１〜ＤＳ３は、出力データＤＳｃにて、ＡＲ描画物ＤＳ１に二つの非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３が重ねられるように合成されてもよい。この場合、ＡＲ描画物ＤＳ１から切り出される画像のうちで、各非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３と重なる範囲は、画素データの読み出しをスキップされてよい。又は、ＡＲ描画物ＤＳ１から切り出される画像の画素データが、非ＡＲ描画物ＤＳ２，ＤＳ３の画素データによって上書きされてよい。
【０１５１】
上記各実施形態のように、描画データ生成部から描画データ取得部への情報の伝送方法は、適宜変更されてよい。例えば図１８に示す変形例２では、描画データ生成部３７及び描画データ取得部５１が、映像出力線３８によって接続されている。そして、複数の描画物ＤＳ１〜ＤＳ３のうちの一つ（例えばＡＲ描画物ＤＳ１）に、コードＣＤが埋め込まれている。こうした構成であっても、出力生成部５５において出力データＤＳｃを生成する本合成の処理は、コードＣＤによって円滑化され得る。
【０１５２】
また図１９に示す変形例３では、描画データ生成部３７及び描画データ取得部５１は、映像出力線３８及びコード出力線３９の両方によって接続されている。描画データ生成部３７は、各描画物ＤＳ１〜ＤＳ３をプレ合成し、仮合成データとしての描画データＤＳを生成したうえで、映像出力線３８を通じて、描画データ取得部５１に描画データＤＳを送信する。さらに、描画データ生成部３７は、プレ合成に併行して、コードＣＤを生成し、コード出力線３９を通じて、描画データ取得部５１に送信する。
【０１５３】
さらに変形例４では、上記第一実施形態と同様に、描画データ生成部及び描画データ取得部は、映像出力線によって接続されている。そして、描画データ生成部は、予め規定された解像度及びレイアウトにて、複数の描画物をプレ合成し、描画データ（プレ合成画像）を生成する。描画データは、映像出力線及び描画データ取得部を通じて、出力生成部に取得される。出力生成部は、記憶装置から読み出され、各ＲＡＭに準備された合成利用情報を参照し、描画データの特定位置に描画された各描画物を切り出し、本合成された出力データを生成する。
【０１５４】
描画データ又は各描画物の画素にコードを埋め込む場合、コードの保存に使用する画素の態様は、上記実施形態のような最上段の一行でなくてもよい。例えば変形例５では、描画データ又は各描画物の四隅のいずれか一画素が、コードを保存する領域として、使用される。また変形例６では、最上段の一行のうちの一部の画素のみが、コードを保存する領域として使用される。
【０１５５】
上記実施形態の変形例７では、ＡＲ表示物及び非ＡＲ表示物の一方のみが、虚像として表示される。こうした構成では、出力生成部での本合成は、実施されない。変形例７では、姿勢補正設定部にて、姿勢変化情報に基づき、切出基準位置、即ち、ＡＲ描画物から出力データに切り出される範囲が設定される。そして、切出基準位置のアドレスから順に、ＡＲ描画物の画素データを引き抜きつつ、歪み補正設定部にて設定された歪み補正の内容を適用する処理が、出力生成部（歪み補正回路）にて実施される。尚、複数のＡＲ表示物を表示する出力データが、出力生成部にて生成されてもよい。即ち、「別表示物」は、ＡＲ表示物であってもよい。
【０１５６】
上記実施形態の変形例８では、反射光学系又はスクリーン等の光学素子の姿勢を変位可能な補正機構が投影ユニットに設けられている。表示制御装置は、補正機構の制御により、光学素子の姿勢を変化させ、重畳対象に対するＡＲ表示物の表示ずれを補正する。こうした変形例８でも、光学素子の姿勢補正の内容を決定したうえで、当該姿勢補正に対応する歪み補正の内容が設定される。
【０１５７】
上記第三実施形態の変形例９では、描画基板及びＤＬＰ制御基板が一体的に構成されている。その結果、描画データ取得部が省略されたうえで、描画データ生成部及び出力生成部の機能を兼ねた表示生成部が設けられる。表示生成部は、プレ合成処理及び本合成処理の両方を実施可能であり、各描画物及コードを、自ら生成することによって準備する。
【０１５８】
上記実施形態では、低周波数帯域の振動を相殺するための補正は、描画データ生成部にて実施されていた。しかし、変形例１０のＬＣＤ制御基板には、高い演算能力を有する処理部が設けられている。変形例１０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、ＬＣＤ制御基板によって補正される。このように、処理部の演算能力が十分であれば、実質全ての帯域の振動に対する補正が、ＬＣＤ制御基板によって実施されてよい。
【０１５９】
上記実施形態では、ピッチング、ローリング及びヒーブ等の姿勢変化が補正の対象とされていたが、補正対象とされる姿勢変化は、ピッチングのみであってもよい。尚、ロール変化に対しては、ＡＲ描画物から切り出す画像範囲を、ＡＲ描画物に対して傾斜させる補正が実施される。また、ヒーブ変化に対しては、ＡＲ描画物から切り出す画像範囲を、ピッチ変化と同様に、上下に変位させる補正が実施される。
【０１６０】
虚像光を射出するプロジェクタの構成は、上記実施形態の構成に限定されず、適宜変更可能である。例えば、上記第一実施形態の変形例１１では、ＬＣＤ及びバックライトに替えて、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採用可能である。また、ＬＳＭ及びＤＬＰ等に替えて、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いたプロジェクタが採用されてもよい。
【０１６１】
上記実施形態では、表示光像が投影される投影領域は、ウィンドシールドに規定されていた。しかし、表示光像を投影される投影部材（例えばコンバイナ等）が、ウィンドシールドとは別体で設けられていてもよい。
【０１６２】
上記第一〜第四実施形態の変形例１２のＬＣＤ制御基板は、一つのメモリ構成のみをＲＡＭとして備えている。変形例１２のメモリ構成は、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２（図６参照）のうちの一方のみに相当する。こうした変形例１２のように、ＲＡＭの容量及び読み書きの速度が十分であれば、複数単位のメモリモジュールがバスに接続されていなくてもよい。変形例１２では、入力回路及び補正回路による各メモリ構成を反転させるような動作は、実施されない。
【０１６３】
さらに、上記第一〜第四実施形態の変形例１３のＬＣＤ制御基板には、変形例１２のメモリ構成を三つ以上備えている。各データのアクセス速度が不足する場合、変形例１２のように、データバスに多数のメモリ構成が接続されていてもよい。変形例１３では、入力回路及び補正回路は、複数のメモリ構成をサイクリックにスイッチングし、データの書き込み及び読み出しを実施する。
【０１６４】
上記実施形態の慣性センサは、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。
【０１６５】
上記第一実施形態の変形例１４では、姿勢補正を適用する処理が、補正回路１５４ではなく、入力回路１５３にて実施される。入力回路１５３は、姿勢変化情報に基づき、ＡＲ描画物ＤＳ１のうちで、切出基準位置Ｐ１ｃに基づく画像範囲のみを、第一メモリ１５１及び第二メモリ１５２のいずれかに書き込む。
【０１６６】
さらに、慣性センサは、ＨＵＤに内蔵されたセンサ構成でなくてもよい。慣性センサは、通信バスに接続されずに、フィルタ回路又はＬＳＭ制御基板等に直接的に接続された構成であれば、車両に搭載された既存の構成であってもよい。
【０１６７】
合成利用情報は、上記第一実施形態のように歪み補正テーブルＴＢｃに含まれていてもよく、上記第二実施形態のようにコードＣＤとして送信されてもよい。また、歪み補正テーブルＴＢｃは、上記第一実施形態のようなテーブル形式であってもよく、又は１次元的な文字列であってもよい。さらに、コードＣＤも、上記第五実施形態のようなテーブル形式であってもよく、又は上記第二実施形態のような文字列であってもよい。尚、行及び列に従って情報を２次元配列させたものをテーブルとし、情報が１次元的に並べたものを文字列とする。
【０１６８】
描画ＥＣＵ及び各制御基板に設けられる各機能部の少なくとも一部は、複数の電気素子等を組み合わせてなるハードウェア（電気回路部）によって実現されてもよい。或いは、ソフトウェア及びハードウェアの組み合わせによって実現された各機能部が、描画ＥＣＵ及び各制御基板に設けられていてもよい。
【０１６９】
描画ＥＣＵ及び各制御基板に設けられた記憶装置には、フラッシュメモリ及びハードディスク等の種々の非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）が採用可能である。加えて、虚像表示に関連するプログラムを記憶する記憶媒体は、車載された各構成の記憶媒体に限定されず、当該記憶媒体へのコピー元となる光学ディスク及び汎用コンピュータのハードディスクドライブ等であってもよい。
【０１７０】
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。
【符号の説明】
【０１７１】
Ａ  車両、ＣＤ  コード（合成利用情報）、ＤＳ  描画データ（仮合成データ）、ＤＳｉ  プレ合成画像（仮合成データ）、ＤＳ１  ＡＲ描画物（特定描画データ）、ＤＳ２  非ＡＲ描画物（別描画データ）、ＤＳｃ  出力データ（再合成データ）、ＤＳｍ  合成画像（再合成データ）、ＨＢ  高周波数帯域、ＰＡ  投影領域、ＴＢｃ  歪み補正テーブル（合成利用情報）、Ｖｉ  虚像、１１  ＡＲ表示物（特定表示物）、１２  非ＡＲ表示物（別表示物）、５０ａ，５５０ａ，６５０ａ，  処理部（プロセッサ）、５１  描画データ取得部（描画データ準備部）、５２  姿勢情報取得部、５３  姿勢補正設定部、５４  歪み補正設定部、５５  出力生成部（画像合成部）、６０  ＢＬ制御基板（輝度制御部）、７０  投影ユニット、５７０，５７０  ＨＵＤ、７２  バックライト、１００  ＨＵＤ（表示制御装置）、５００，６００  表示制御装置
【図１】
2020050328.tif 000003
【図２】
2020050328.tif 000004
【図３】
2020050328.tif 000005
【図４】
2020050328.tif 000006
【図５】
2020050328.tif 000007
【図６】
2020050328.tif 000008
【図７】
2020050328.tif 000009
【図８】
2020050328.tif 000010
【図９】
2020050328.tif 000011
【図１０】
2020050328.tif 000012
【図１１】
2020050328.tif 000013
【図１２】
2020050328.tif 000014
【図１３】
2020050328.tif 000015
【図１４】
2020050328.tif 000016
【図１５】
2020050328.tif 000017
【図１６】
2020050328.tif 000018
【図１７】
2020050328.tif 000019
【図１８】
2020050328.tif 000020
【図１９】
2020050328.tif 000021