(57)【要約】【課題】仮想先行車両像等の表示を任意の奥行き位置に高い位置精度で知覚させる単眼視の車載用表示システム及び表示方法を提供する。【解決手段】車両の進路前方に関する情報である前方情報を取得する前方情報取得部と、前記車両に搭乗する観視者の片目の位置を検出する位置検出部と、前記前方情報取得部によって取得された前方情報に基づいて、前記車両の幅及び高さの少なくともいずれかに対応した大きさを有する第１仮想画像を、前記進路前方の景色内の対応する位置に生成し、前記生成した前記第１仮想画像を有する映像を含む光束を、前記検出された前記片目の位置に基づいて前記観視者の前記片目に向けて投影する映像投影部と、を備えたことを特徴とする車載用表示システムが提供される。【選択図】図１
2010143520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進路前方に関する情報である前方情報を取得する前方情報取得部と、
前記車両に搭乗する観視者の片目の位置を検出する位置検出部と、
前記前方情報取得部によって取得された前方情報に基づいて、前記車両の幅及び高さの少なくともいずれかに対応した大きさを有する第１仮想画像を、前記進路前方の景色内の対応する位置に生成し、前記生成した前記第１仮想画像を有する映像を含む光束を、前記検出された前記片目の位置に基づいて前記観視者の前記片目に向けて投影する映像投影部と、
を備えたことを特徴とする車載用表示システム。
【請求項２】
前記前方情報取得部によって取得された前方情報は、前記車両が進行すると推定される道の通行可能な水平方向及び垂直方向の少なくともいずれかの幅を含み、
前記幅が予め定められた第１の幅以上の場合は、前記第１仮想画像は前記進路前方の景色内の予め定められた設定奥行き位置に生成されることを特徴とする請求項１記載の車載用表示システム。
【請求項３】
前記幅が予め定められた第１の幅以上の場合であり、
前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される奥行き位置と前記車両との距離が予め設定した距離以上のときは、前記第１仮想画像が生成される奥行き目標位置は、前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される奥行き位置よりも前記観視者からみて遠くに配置されることを特徴とする請求項２記載の車載用表示システム。
【請求項４】
前記幅が予め定められた第１の幅以上の場合であり、
前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される奥行き位置と前記車両との距離が予め設定した距離以上のときは、前記映像内において前記第１仮想画像が生成される目標位置は、前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される位置に対応した前記映像内における位置よりも、前記映像内の中心から見て外側に配置されることを特徴とする請求項２記載の車載用表示システム。
【請求項５】
前記幅が前記第１の幅よりも狭く、前記第１の幅よりも狭い予め定められた第２の幅以上の場合は、前記第１仮想画像は、前記観視者からみて前記設定奥行き位置よりも遠い位置に生成され、
前記幅が前記第２の幅よりも狭い場合は、前記第１仮想画像は、前記道における前記第２の幅よりも狭い位置に基づく位置に生成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の車載用表示システム。
【請求項６】
前記幅が前記第１の幅よりも狭く前記第２の幅以上の場合は、前記第１仮想画像は、前記観視者からみて前記設定奥行き位置から遠ざかるように移動しつつ生成されることを特徴とする請求項５記載の車載用表示システム。
【請求項７】
前記幅が前記第１の幅よりも狭く前記第２の幅以上の場合であり、
前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される奥行き位置と前記車両との距離が予め設定した距離以上のときは、前記第１仮想画像が生成される奥行き目標位置は、前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される奥行き位置よりも前記観視者からみて近くに配置されることを特徴とする請求項６記載の車載用表示システム。
【請求項８】
前記幅が前記第１の幅よりも狭く前記第２の幅以上の場合であり、
前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される奥行き位置と前記車両との距離が予め設定した距離以上のときは、前記映像内において前記第１仮想画像が生成される目標位置は、前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される位置に対応した前記映像内における位置よりも、前記映像内の中心から見て内側に配置されることを特徴とする請求項６記載の車載用表示システム。
【請求項９】
前記幅は、前記道に存在する障害物及び前記車両に近接しつつ移動する他車両の少なくともいずれかに基づいて求められることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１つに記載の車載用表示システム。
【請求項１０】
前記第１仮想画像は、前記進路前方の景色内において前記第１仮想画像が生成される奥行き位置に前記車両が存在した場合に、前記車両を前記観視者が見たときに知覚する大きさで生成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の車載用表示システム。
【請求項１１】
前記前方情報が、前記進路前方の予め定められた距離以内に先行車両が存在するという情報を含んだ場合は、前記第１仮想画像は前記先行車両の奥行き位置に生成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の車載用表示システム。
【請求項１２】
前記前方情報が、前記車両から予め定められた距離以内において前記観視者から見て遮られた領域に、前記車両に接近しつつ移動する他車両が存在するという情報を含んだ場合は、
前記映像投影部は、前記映像内において、前記検出された前記他車両に対応する第２仮想画像を前記進路前方の景色内の対応する位置にさらに生成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の車載用表示システム。
【請求項１３】
前記第１仮想画像は、さらに、前記検出された片目の位置に基づいて生成されることを特徴とする請求項１〜１２記載の車載用表示システム。
【請求項１４】
前記映像投影部は、
前記第１仮想画像を含む前記映像データを生成する映像データ生成部と、
前記映像データ生成部で生成された映像データに基づき前記第１仮想画像を含む映像を形成する映像形成部と、
前記映像形成部で形成された前記映像を含む光束を、前記観視者の前記片目に投影する投影部と、
前記映像投影部を制御することにより、前記光束の投影範囲及び投影位置の少なくともいずれかを調整する制御部と、
を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の車載用表示システム。
【請求項１５】
車両の進路前方に関する情報である前方情報に基づいて、前記車両の幅及び高さの少なくともいずれかに対応した大きさを有する第１仮想画像を前記進路前方の景色内の対応する位置に生成し、前記生成した前記第１仮想画像を有する映像を含む光束を生成し、
前記車両に搭乗する観視者の片目の位置を検出し、前記光束を前記検出された前記片目の位置に基づいて前記観視者の前記片目に向けて投影することを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用表示システム及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の表示装置として、車両の速度等の運行情報や目的地へのナビゲーション情報などの車両情報をフロントガラスに投影して、外界情報と車両情報とを同時に視認可能とするヘッドアップディスプレイＨＵＤ（Head-Up Display）が開発されている。
【０００３】
ＨＵＤは、見るヒトに対して直感的な表示の呈示が可能であり、運転者が観察する背景にマッチさせて経路表示などの情報の表示を行うことができる。このＨＵＤにおいて、例えば仮想車等の画像を表示して、走行支援を行う技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、前方の道路状況と自車両の走行状態とに基づき、仮想先行車の表示を制御するＨＵＤが開示されている。この仮想先行車により自車両の前方の障害物やカーブといった道路状況に関する情報を違和感なく適度に運転者に伝え、道路状況に応じた運転操作を可能としようとするものである。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、所定幅よりも狭い道に入ったときには自車両の車幅情報の表示を開始し、広い道に入ったときにはその表示を自動的に終了するＨＵＤが開示されている。この場合、ＨＵＤは、自車両の車幅情報として、タイヤの軌跡や架空の車両等を表示したり、また、対向車と接触するかどうかを検出し、その表示を行うことが提案されている。
【０００６】
このように、ＨＵＤにおいて、自車両の幅などに対応した仮想先行車等の印を表示することによって、走行支援をすることができる。
【０００７】
通常のＨＵＤの場合、ＨＵＤの表示は両眼で観察される。ＨＵＤによって表示される虚像の奥行き位置は、光学的に設計された位置（光学的表示位置）であり、多くの場合、運転者から２〜３ｍ先の位置に設定される。従って、両眼視のＨＵＤの場合、運転者が運転中に遠方を見ながらＨＵＤの表示を同時に見ようとすると、ＨＵＤの表示物は２重像となって認識されるため、非常に見にくい。逆に、ＨＵＤの表示を見ようとすると、両眼視差によって表示像は２〜３ｍ先に認識されるために、背景の遠方を同時に認識することが困難である。  
さらに、ＨＵＤの表示像はフロントガラスなどに反射させて観察されるので、フロントガラスの反射スクリーンの厚さに起因したパララックス（２重像）が発生し、これによっても表示が見難くなる。
【０００８】
このように、両眼視差に起因した見難さを解決するために、片目で表示像を観察する単眼視ＨＵＤが提案されている。例えば、両眼視差をなくして、ＨＵＤによる表示物の奥行き位置を光学的表示位置よりも遠くに見せる目的で片目のみに表示像を提示する技術がある。  
また、上記の２重像を防止する目的で、片目のみに表示像を呈示する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
しかしながら、単眼視ＨＵＤでは認識される奥行き位置は背景位置に大きく依存するため、認識される奥行き位置の誤差が大きくなる。従って、単眼視ＨＵＤにおいて、走行支援を行うための仮想先行車等を任意の奥行き位置に高い位置精度で知覚させるための新しい技術が必要である。
【特許文献１】特許第３６７５３３０号公報
【特許文献２】特許第４０７５７４３号公報
【特許文献３】特開平７−２２８１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、仮想先行車両像等の表示を任意の奥行き位置に高い位置精度で知覚させる単眼視の車載用表示システム及び表示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、車両の進路前方に関する情報である前方情報を取得する前方情報取得部と、前記車両に搭乗する観視者の片目の位置を検出する位置検出部と、前記前方情報取得部によって取得された前方情報に基づいて、前記車両の幅及び高さの少なくともいずれかに対応した大きさを有する第１仮想画像を、前記進路前方の景色内の対応する位置に生成し、前記生成した前記第１仮想画像を有する映像を含む光束を、前記検出された前記片目の位置に基づいて前記観視者の前記片目に向けて投影する映像投影部と、を備えたことを特徴とする車載用表示システムが提供される。
【００１２】
また、本発明の他の一態様によれば、車両の進路前方に関する情報である前方情報に基づいて、前記車両の幅及び高さの少なくともいずれかに対応した大きさを有する第１仮想画像を前記進路前方の景色内の対応する位置に生成し、前記生成した前記第１仮想画像を有する映像を含む光束を生成し、前記車両に搭乗する観視者の片目の位置を検出し、前記光束を前記検出された前記片目の位置に基づいて前記観視者の前記片目に向けて投影することを特徴とする表示方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、仮想先行車両像等の表示を任意の奥行き位置に高い位置精度で知覚させる単眼視の車載用表示システム及び表示方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。  
図１に表したように、本発明の第１の実施形態に係わる車載用表示システム１０は、前方情報取得部４１０と位置検出部２１０と映像投影部１１５とを備える。
【００１６】
前方情報取得部４１０は、車両７３０の進路前方に関する情報である前方情報を取得する。  
位置検出部２１０は、車両７３０に搭乗する観視者１００の片目１０１の位置を検出する。  
映像投影部１１５は、前方情報取得部４１０によって取得された前方情報に基づいて、前記前方情報に対応した位置において、車両７３０の幅及び高さの少なくともいずれかに対応する大きさを有する第１仮想像を、前記進路前方の景色内の対応する位置に生成し、前記生成した第１仮想画像を有する映像を含む光束１１２を、前記検出された片目１０１の位置に基づいて前記観視者１００の片目１０１に向けて投影する。
【００１７】
車両７３０は、例えば自動車などの車両であり、観視者１００はその自動車を操縦する運転者（操縦者）である。すなわち、車両７３０は、本実施形態に係る車載用表示システム１０が搭載される車両、すなわち、自車両である。  
前方情報は、車両７３０の進路前方に関する情報であり、また、分岐点などがある場合においては車両７３０の進行すると推定される進路前方に関する情報であり、道路や交差点の形状等を含む情報である。
【００１８】
第１仮想画像は、車両７３０の幅及び高さの少なくともいずれかに対応する画像であり、例えば車両７３０を後方からみたときの形状を有する画像や、その画像を模式的に変形した画像や、さらには、車両７３０の幅及び高さを示す長方形などの図形などであり、各種の線であっても良い。以下では、第１仮想画像として、車両７３０に基づく仮想先行車両像を用いる場合として説明する。
【００１９】
仮想先行車両像（第１仮想画像）が配置される前方情報内における位置の導出、及び、映像内における仮想先行車両像の配置の具体例に関しては後述する。
【００２０】
同図に例示したように、車載用表示システム１０は、例えば自動車等の車両７３０の中、すなわち、例えば、操縦者である観視者１００からみて車両７３０のダッシュボード７２０の奥に設けられる。  
そして、映像投影部１１５は、例えば、映像データ生成部１３０と、映像形成部１１０と、投影部１２０と、を有する。
【００２１】
映像データ生成部１３０は、前方情報取得部４１０で取得された前方情報と、観視者１００の検出された片目１０１の位置と、に基づいて仮想先行車両像を含む映像に関するデータを生成する。
【００２２】
そして、映像データ生成部１３０で生成された映像データを含む映像信号は、映像形成部１１０に供給される。
【００２３】
映像形成部１１０としては、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、及び、ＭＥＭＳ（Micro-electro-mechanical System）等の各種光スイッチを用いることができる。そして、映像形成部１１０は、映像データ生成部１３０から供給された仮想先行車両像を有する映像データを含む映像信号に基づいて、映像形成部１１０の画面に映像を形成する。  
映像形成部１１０には、レーザプロジェクタやＬＥＤ（発光ダイオード）プロジェクタなどを用いることもでき、その場合は、レーザビームにより映像を形成する。  
以下では、映像形成部１１０として、光源としてＬＥＤを用いたＬＣＤを用いた場合として説明する。なお、光源にＬＥＤを用いることで装置を小型・省電力化できる。
【００２４】
そして、投影部１２０は、映像形成部１１０で形成された映像を観視者１００の片目１０１に投影する。
【００２５】
投影部１２０には、例えば、投影レンズ、ミラー、及び、発散角（拡散角）を制御する各種の光学素子が用いられる。また、場合によっては、投影部１２０は光源を含む。  
本具体例では、結像レンズ１２０ａ、発散角を制御するレンチキュラーレンズ１２０ｂ、ミラー１２６及び非球面フレネルレンズ１２７が用いられている。
【００２６】
そして、映像形成部１１０から出射した光束１１２は、結像レンズ１２０ａ、レンチキュラーレンズ１２０ｂ、ミラー１２６及び非球面フレネルレンズ１２７を経て、車載用表示システム１０が搭載される車両７３０の例えばフロントガラス７１０（ウインドシールド、透明板）に設けられる反射体７１１（半透明の反射体）により反射され、観視者１００の片目１０１に投影される。そして観視者１００は、反射体７１１を介して、虚像形成位置３１０ａの位置に形成された虚像３１０を知覚する。このように、車載用表示システム１０は、ＨＵＤとして使用できる。なお、この虚像３１０として、例えば、仮想先行車両像が用いられる。
【００２７】
このように、発散角が制御された光束１１２が観視者１００に到達し、観視者１００は片目１０１で映像を観視する。このとき、観視者１００の両眼の間隔は平均６ｃｍであるので、観視者１００の頭部１０５上における光束１１２の幅を６ｃｍ程度に制御すると両眼に映像が投影されることがない。なお、映像の見易さから観視者１００の優位眼に映像を投影することが好ましい。  
なお、上記では、光束１１２の発散角を制御する手段としてレンチキュラーレンズ１２０ｂを用いたが、この他に、拡散角度を制御した拡散板などを用いることもできる。
【００２８】
ミラー１２６は、駆動部１２６ａによって角度調整ができるようにすることができる。ミラー１２６として、平面鏡以外に、パワーを持った反射面として、凹面ミラーを用いることができ、この場合も駆動部１２６ａによって、その角度を変えることができる。なお、表示される映像においては、ミラー１２６の角度などに依存したひずみが発生することがあるが、これは映像データ生成部１３０において、ひずみ補正を行うことで、ひずみのない映像を観視者１００に呈示することができる。  
なお、映像投影部１１５は、上記の具体例の他に、後述するように各種の変形が可能である。
【００２９】
一方、位置検出部２１０は、観視者１００の映像が投影される片目１０１を検出する。位置検出部２１０は、例えば、観視者１００を撮像する撮像部２１１と、撮像部２１１によって撮像された撮像画像を画像処理する画像処理部２１２と、画像処理部２１２で画像処理されたデータに基づいて、観視者１００の片目１０１の位置を判断し、検出する演算部２１３と、を含むことができる。
【００３０】
演算部２１３においては、例えば、特許第３２７９９１３号公報などに記載されている人物認証に関する技術を用いて、観視者１００の顔認識と顔部品としての眼球位置を算出し、観視者１００の映像を投影する片目１０１の位置を判断して検出する。
【００３１】
なお、撮像部２１１は、例えば、車両７３０の運転席の前方や側方に配置され、例えば、操縦者である観視者１００の顔面の像を撮像し、上記のように、観視者の片目１０１の位置を検出する。
【００３２】
また、本具体例では、車両７３０の走行状態や運転状態に関する情報を取得する車両情報取得部２７０がさらに設けられている。車両情報取得部２７０は、例えば、車両７３０の走行速度や連続して走行している時間やハンドル（操舵舵）等の操作頻度等の運転状態を検出することができる。そして、車両情報取得部２７０によって取得された車両７３０の運転状態に関するデータは、映像投影部１１５に供給される。具体的には、映像データ生成部１３０に供給される。後述するように、映像データ生成部１３０はこれに基づき、仮想先行車両像に関するデータの生成状態を制御することができる。ただし、車両情報取得部２７０は必要に応じて設けられれば良く、例えば、車両情報取得部２７０が取得する車両７３０に関する各種のデータは、車載用表示システム１０の外部に設けられた部分によって取得され、それが映像データ生成部１３０に供給されても良い。
【００３３】
さらに、本具体例では、制御部２５０がさらに設けられている。制御部は、位置検出部２１０で検出された観視者１００の片目１０１の位置に基づいて、映像投影部１１５を制御することにより、光束１１２の投影範囲１１４ａと投影位置１１４の少なくともいずれかを調整する。
【００３４】
制御部２５０は、例えば、本具体例の場合、投影部１２０の一部を構成するミラー１２６に連結された駆動部１２６ａを制御して、ミラー１２６の角度を制御することによって、投影位置１１４を制御する。
【００３５】
また、制御部２５０は、例えば、投影部１２０を構成する各種の光学部品を制御して、投影範囲１１４ａを制御することができる。
【００３６】
これにより、観視者１００の頭部１０５が動いた際にも、それに追従して、映像の呈示位置を制御することが可能となり、観視者１００の頭部１０５の移動による映像呈示位置からの外れがなくなり、実用的な観視範囲を広くすることが可能になる。
【００３７】
なお、制御部２５０は、例えば、映像形成部１１０を制御して映像の輝度やコントラストなどを調整しても良い。
【００３８】
なお、上記の具体例では、制御部２５０によって、検出された片目１０１の位置に基づいて光束１１２の投影範囲１１４ａと投影位置１１４の少なくともいずれかを自動的に調整するが、本発明はこれに限らない。例えば、検出された片目１０１の位置に基づいて光束１１２の投影範囲１１４ａと投影位置１１４の少なくともいずれかを手動で調整するようにしても良い。この場合は、例えば、投影部１２０によって撮像された観視者１００の頭部１０５の画像を何らかのディスプレイで見ながら、駆動部１２６ａを手動で制御して、ミラー１２６の角度を制御することができる。
【００３９】
このように、本実施形態に係わる車載用表示システム１０は、単眼視の表示システムである。そして、前方情報取得部４１０が設けられ、これにより、前記前方情報に対応する位置を有する仮想先行車両像を生成することができる。すなわち、後述するように、進路前方の道に対応させた所望の奥行き位置に仮想先行車両像を配置して生成できる。  
そして、前記検出された片目の位置に基づいて前記観視者の片目に向けて投影する。これにより、仮想先行車両像を任意の奥行き位置に高い位置精度で知覚させ、運転者にとって見やすい表示を行う車載用表示システムが提供できる。
【００４０】
上記において、映像データ生成部１３０は、前方情報取得部４１０で取得された前方情報と、観視者１００の検出された片目１０１の位置と、に基づいて仮想先行車両像を含む映像に関するデータを生成したが、片目１０１の位置が実質的に変動しない場合は、仮想先行車両像は、前方情報取得部４１０で取得された前方情報に基づいて生成しても良い。これによっても、任意の奥行き位置に仮想前方車両像を表示でき、運転者にとって見やすい表示を行う車載用表示システムが提供できる。
【００４１】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作状態を例示する模式図である。  
図２に表したように、本実施形態に係る車載用表示システム１０においては、表示映像５１０として、少なくとも仮想先行車両像１８０が表示され、フロントガラス７１０の反射体７１１（図示せず）に投影して表示される。これにより、運転者（観視者）１００は、外界映像５２０と表示映像５１０とを同時に見る。このように、車載用表示システム１０は車載用のＨＵＤとして用いられる。なお、表示映像５１０は、仮想先行車両像１８０以外に、例えば、現在位置５１１、周辺の建物情報等５１２、進路の表示矢印５１３、速度や燃料等の車両情報５１４等を含んでも良い。
【００４２】
ＨＵＤは背景（外界映像５２０）に重畳した表示ができるため、運転者（観視者１００）は直感的に表示を理解できることが利点である。特に、単眼視ＨＵＤは、運転者の注視点が遠くにあってもＨＵＤ表示も同時に見ることが可能であるので、外界に重畳させる表示に向いている。
【００４３】
本実施形態に係る車載用表示システム１０においては、仮想先行車両像１８０は、前方情報取得部４１０によって取得された前方情報に基づいて、前記前方情報に対応した位置に生成される。この時、前方情報取得部４１０によって取得された前方情報には、車両７３０の進行すると推定される道の通行可能な水平方向及び垂直方向の少なくともいずれかの幅が含まれる。
【００４４】
ここで、車両７３０の進行すると推定される道とは、例えば車両７３０が現在進行しつつある道の進行方向の前方の道である。また、例えば、停止状態の車両７３０の車体の後方から前方に向かう方向の前方の道である。また、例えばナビゲートシステム等によって車両７３０の進行する経路（ルート）が定められる場合などは、その経路に基づく進路前方の道である。さらに、「道」は、車両７３０が進入する任意の場所とすることができ、道路等の他、車庫や駐車場における障害物等に挟まれた空間とすることができる。そして、車両７３０の進路前方とは、車両７３０が前進する時はその前方であり、車両が後退する場合はその移動の方向である後方を進路前方とする。以下では、説明を簡単にするために、「道」が道路等であり、また、車両７３０が前進するものとして説明する。なお、「進行すると推定される道」を、単に「進行する道」または「進行している道」と言う場合がある。  
以下では、まず、説明を簡単にするために、前方情報として、通行可能な水平方向の幅（以下では、単に「幅」という。）を取り扱う場合について説明する。
【００４５】
前方の道の通行可能な幅とは、例えば、その道の道幅である。また、その道に停止中や駐車中の車両や各種の設置物等の障害物がある場合は、その障害物の幅を除いた道の幅である。また、車両７３０の進行方向に対向して進行する対向車がある場合は対向車の幅を除いた道の幅であり、また、車両７３０の進行速度よりも遅い進行速度で進行する先行車両が一定の距離以内にある場合は、その先行車両の幅を除いた道の幅とすることができる。このように、前方の道の通行可能な幅は、車両７３０の進行に対して障害となるものを除いた進行可能な道の幅とすることができる。なお、進行する道が、対向車線を有する道である場合は、対向車線は通行できない道とされ、対向車線の幅を除いた進行車線における道の幅が通行可能な道の幅とされる。
【００４６】
以下では、まず、説明を簡単にするために、対向車などを含む障害物が無い場合について説明する。すなわち、前方の道の通行可能な幅が、その道の道幅である場合である。ただし、以下における「道幅」は、対向車等の障害物等がある場合には、「前方の道の通行可能な幅」に拡張される。
【００４７】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）〜（ｃ）は、異なる３つの状態における車載用表示システムの動作を例示している。
【００４８】
図３（ａ）に表したように、道幅が予め定められた第１の幅以上の場合は、仮想先行車両像１８０は予め定められた設定奥行き位置に配置される。  
ここで、第１の幅は、車両７３０の幅よりも充分広い幅に設定され、すなわち、運転者があまり注意深く車両７３０を操縦しなくても、進行中の道から外れたり、ガードレールや溝、縁石等の道の境界に接触したり、対向車両などとすれ違い時に危険を感じたりしないで、走行できる幅に設定される。
【００４９】
例えば、第１の幅は、車両７３０の幅に２ｍを加えた値に設定される。すなわち、車両７３０の左右において１ｍずつの余裕がある道幅を有した道を進行する場合であり、運転者があまり注意深く車両７３０を操縦しなくても、安全に、危険を感じたりすることなく進行できる。
【００５０】
なお、第１の幅は、車両７３０の走行速度に基づいて変えても良い。すなわち、車両７３０の走行速度が速い場合の第１の幅は、走行速度が遅い場合の第１の幅よりも広く設定されることができる。走行速度が速い場合は、危険度が増し、また、運転者が感じる心理的負担も大きくなるため、このように車両７３０の走行速度によって第１の幅を変化させることで走行支援をより効果的に行うことができる。
【００５１】
また、第１の幅は、車両７３０の走行速度だけでなく、車両７３０の乗員数や積載する荷物等によって変化する車両７３０の重量や、車両７３０の周囲の明るさや走行している道の勾配、周囲の気温や天候などに基づいて変えても良い。すなわち、車両７３０の重量や周囲の明るさなどによって操縦性及び危険度は変化し、また道の勾配によって自動車等の停止距離が変化し、また、周囲の気温や天候などによって道路の滑りやすさが変化するので、これらを考慮して第１の幅を変えることで、より安全で便利な走行支援を行うことができる。さらに、第１の幅は、運転者の習熟度や好みに基づいて任意に設定できたり、また、いくつかの候補から選択できるようにしても良い。また、運転者の注意度は、連続走行時間やハンドル操作頻度等によって変化することから、連続走行時間やハンドル等の操作頻度等のような運転状況に基づいて第１の幅を変えても良い。
【００５２】
そして、上記において、予め定められた設定奥行き位置は、車載用表示システムが搭載されるそれぞれの車両における停止距離に基づいて定めることができる。停止距離は、後述するように、自動車等において、停止すべき事象が認識されてから自動車等が停止するまでの距離である。そして、例えば、車両７３０とその進路前方を走行する車両との間の車間距離が停止距離よりも大きい場合は、比較的安全である。すなわち、設定奥行き位置は、安全に停止できる停止距離に基づいて、例えば、さらに余裕を加味してそれよりも定められた値ほど遠い位置とすることができる。
【００５３】
これにより、仮想先行車両像１８０が表示されている奥行き位置までは、特に著しい注意力で運転しなくても車両７３０は安全に走行できる。
【００５４】
そして、もし、仮想先行車両像１８０が表示されている奥行き位置よりも近い側に、実際の先行車両が存在している場合は、進路前方の実際の先行車両との車間距離が過度に短くなっており、危険な状態であることを運転者は容易に認識でき、安全性を向上させた走行支援ができる。  
このように、車両７３０の幅よりも充分に広い道を走行する場合は、例えば停止距離等に基づく予め定められた設定奥行き位置に仮想先行車両像１８０が配置され、これにより、車両７３０の進路前方の先行車両と車間距離に関して、注意を喚起でき、安全な走行に対して支援を行う。
【００５５】
なお、仮想先行車両像１８０が表示されている奥行き位置よりも近い側に、実際の先行車両が存在している場合は、上記の他に、仮想先行車両像１８０を点滅させたり表示の色を変えたり、その他の図形やメッセージなどを併用して表示するようにしても良く、また、音声等による注意喚起を並行して行っても良い。
【００５６】
上記のように、設定奥行き位置に仮想先行車両像１８０が固定して配置される場合を、以下では「相対距離固定配置」と呼ぶことにする。すなわち、仮想先行車両像１８０の配置される設定奥行き位置と車両７３０との相対的な距離が固定されている配置である。なお、車両７３０が移動しながら、車両７３０との距離が相対的に固定されて仮想先行車両像１８０が表示されるので、車両７３０の移動に連動して仮想先行車両像１８０が配置される位置に対応した進路前方の景色は順次前方に移動している。
【００５７】
そして、図３（ｂ）に表したように、道幅が上記の第１の幅よりも狭く、第１の幅よりも狭い予め定められた第２の幅以上の場合は、仮想先行車両像は、設定奥行き位置よりも遠い位置に配置される。ここで、第２の幅は、車両７３０の幅に予め定められた余裕値を加えた値とすることができ、例えば、第２の幅は、車両７３０が徐行しつつ進行する場合において通行可能な幅とすることができる。すなわち、その道の道幅が注意しながら徐行して通過できる道幅である場合は、仮想先行車両像１８０を、設定奥行き位置よりも遠い位置に配置することにより、その道が通行可能であることを運転者に知らせることができる。
【００５８】
この時、仮想先行車両像１８０は、設定奥行き位置よりも遠い位置において、車両７３０からみて遠ざかるように移動しつつ配置されることができる。すなわち、例えば最初は仮想先行車両像１８０が設定奥行き位置に配置されているが、徐行すれば通行可能な道幅の道にさしかかったときは、仮想先行車両像１８０はそのときに設定奥行き位置からあたかも加速して車両７３０から遠ざかるように移動して配置されることにより、その道が通行可能なことを自然に違和感なく運転者に知らせることができる。
【００５９】
さらに、この場合において、仮想先行車両像１８０は、設定奥行き位置から遠ざかるように移動しつつ配置され、そして予め定めた距離まで移動した後に、再び設定奥行き位置に配置されることができる。すなわち、徐行すれば通行可能な道幅の道にさしかかったときは、仮想先行車両像１８０は、あたかも加速して車両７３０から遠ざかるように移動して配置され、ある程度の距離まで遠ざかった後に、再び当初の設定奥行き位置に戻されて配置される。例えば、仮想先行車両像１８０は、あたかも加速して遠ざかり、予め定めた例えば５ｍ〜１００ｍの範囲のある距離まで遠ざかった後に、当初の設定奥行き位置に戻される。これにより、その道が通行可能なことをより自然に違和感なく運転者に知らせることができる。
【００６０】
なお、上記において、道幅と第２の幅との差に基づいて、仮想先行車両像１８０の遠ざかる速度を変えても良い。すなわち、例えば、道幅が第２の幅に比較的近く、速度を落として充分に徐行しつつ走行すべき場合は、仮想先行車両像１８０の遠ざかる速度と低くし、道幅が第２の幅よりもある程度広く、それほど速度を落とさなくても安全度が低下し難い場合は、仮想先行車両像１８０の遠ざかる速度を高め、そのことを運転者に知らせることができる。
【００６１】
なお、上記の予め定めた距離よりも短い距離において、車両７３０が進行すべき方向が変わる交差点等がある場合は、その位置まで仮想先行車両像１８０を遠ざけて移動して配置し、その後設定奥行き距離まで戻すようにしても良い。これにより、車両７３０が進行すべき方向を誤って運転者に認識させることを防止できる。
【００６２】
なお、この場合も、上記の他に、遠ざかって表示される仮想先行車両像１８０の表示状態を変えたり、その他の図形やメッセージなどを併用して表示するようにしても良く、また、音声等による案内を並行して行っても良い。
【００６３】
ここで、上記のように、仮想先行車両像１８０が車両７３０の位置からみて遠ざかるように移動しつつ配置されることを、以下では「奥方移動配置」と呼ぶことにする。なお、車両７３０が移動しながら、車両７３０から見て遠ざかるように仮想先行車両像１８０が表示されるので、仮想先行車両像１８０は車両７３０の移動速度よりも高速で前方に移動しているように認識される。
【００６４】
一方、図３（ｃ）に表したように、道幅が、上記の第２の幅よりも狭い場合は、仮想先行車両像１８０は、道における上記の第２の幅よりも狭い位置に基づく位置に配置される。すなわち、道幅が、車両７３０が徐行しても通過できない幅の場合においては、その道が通行できないことを運転者に知らせる。この時、例えば、第２の幅よりも狭い道幅となる前の所定の位置に仮想先行車両像１８０を配置することができ、これにより事前にそのことを運転者に知らせることができる。さらに、道幅が、車両７３０が徐行しても通過できない幅の場合においては、上記の他に、仮想先行車両像１８０を点滅させたり表示の色を変えたり、その他の図形やメッセージなどを併用して表示するようにしても良く、また、音声等による注意喚起を並行して行っても良い。
【００６５】
ここで、上記のように、仮想先行車両像１８０が、車両７３０の位置や設定奥行き設定位置とは関係なく前方情報である道の特定位置に配置されることを、以下では「絶対固定配置」と呼ぶことにする。なお、この場合、車両７３０が前方に進行しながら道の特定位置に固定されて仮想先行車両像１８０が配置されるので、仮想先行車両像１８０は車両７３０から見て徐々に近づいて見える。「絶対固定配置」が行われる場合の車両７３０の走行速度は比較的遅いことが多いので、仮想先行車両像１８０は比較的穏やかに近づくように見える。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係る車載用表示システム１０によれば、道幅が車両７３０よりも充分広い場合は、前方の車間距離に特に注意を喚起する走行支援が可能であり、そして、道幅が徐行すれば通行可能な幅の場合は、そのことを知らせ、そして、道幅が通行できないほど狭い場合は、そのことを知らせる走行支援を行うことができる。
【００６７】
なお、上記において、前方情報取得部４１０によって取得された前方情報とは、車両７３０が進行する道に関する前方情報である。すなわち、車両７３０の進行すると推測される経路に基づいて、前方情報が取得される。  
例えば、車両７３０においてナビゲータシステム等によって進行する経路（ルート）が定められ、その進行経路を車両７３０は進行すると推定される。そして、進行中の道において、例えば交差点や分岐点にさしかかった場合には、進行すると推定される経路の道に対して前方情報が取得され、その道においての道幅が上記のように判定され、それに基づき仮想先行車両像１８０が生成される。そして、進行すると推測される経路の道の形状（曲がり状態等）に対応しつつ、上記の奥行き位置に仮想先行車両像１８０が配置される。なお、車両７３０の進行すると推測される経路に関しては後述する。
【００６８】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの走行支援に係る車両の停止距離を例示する模式図である。  
すなわち、同図は、一例として自動車における停止距離を例示している。  
図４に表したように、車両の走行速度Ｖの変化と共に停止距離Ｄが変化する。ここで、停止距離Ｄは、停止すべき事象を運転者が認識してから自動車等が停止するまでの距離であり、停止すべき事象を運転者が認識してブレーキを踏みブレーキが効き始めるまでに自動車等が移動する距離である空走距離Ｄ１と、ブレーキが効き始めてから自動車等が停止するまでの距離である制動距離Ｄ２と、の合計である。
【００６９】
例えば、車両７３０が５０ｋｍ／ｈで走行中の場合は、停止距離Ｄは３２ｍである。この場合、設定奥行き位置は、停止位置である３２ｍに基づいて定められる。例えば、設定奥行き位置は、３２ｍにある余裕度を加味して、例えばある係数を乗じた値やある数値を加えた値とされ、例えば車両７３０よりも４０ｍ前方の位置とされる。余裕度は、例えば運転者が停止すべき事象が発生してからそれを認識するまでの時間遅れや、その他車両及び運転者、周期状況等の各種の状況を加味して定められる。
【００７０】
従って、図３（ａ）に関して説明したように、道幅が予め定められた第１の幅以上の場合は、仮想先行車両像１８０は予め定められた設定奥行き位置である、前方４０ｍの位置に配置される。
【００７１】
ここで、図４に例示した停止距離は一例であり、本実施形態に係る車載用表示システム１０が搭載される車両によって停止距離は変化する。このため、搭載される車両の停止距離に基づいて設定奥行き幅を設定しても良い。さらに、例えば、車両７３０の重量や、車両７３０の周囲の明るさや走行している道の勾配、周囲の気温や天候などに基づいて、設定奥行き距離を変えても良い。すなわち、車両７３０の重量や周囲の明るさなどによって操縦性や危険度は変化し、また道の勾配によって自動車等の停止距離が変化し、また、周囲の気温や天候などによって道路の滑りやすさが変化するので、これらを考慮して設定奥行き距離を変えることでより安全で便利な走行支援を行うことができる。さらに、設定奥行き距離は、運転者の習熟度や好みに基づいて任意の設定でき、また、いくつかの候補から選択できるようにしても良い。また、運転者の注意度は、連続走行時間やハンドル等の操作頻度等によって変化することから、連続走行時間やハンドル操作等の操作頻度等のような運転状況に基づいて設定奥行き距離を変えても良い。
【００７２】
上記のように、本実施形態に係る車載用表示システム１０においては、仮想先行車両像１８０は、前方情報内の各種の奥行き位置に配置される。すなわち、充分広い道幅の場合は、仮想先行車両像１８０は上記の設定奥行き位置に配置され、徐行すれば通過可能な場合は、設定奥行き位置よりも遠い位置に例えば遠ざかるように移動しつつ配置され、通過不能な道幅の場合は、通過できない道幅の位置に配置される。
【００７３】
そして、例えば、対向車を検出した場合についても同様に表示制御を行う。例えば、通行に問題のない道では仮想先行車両像１８０は設定奥行き位置に配置され、車両７３０からみて一定の距離を保って車両７３０の前方に位置する。そして、すれ違い困難が予想されるがすれ違いが可能である場合には、仮想先行車両像１８０の表示位置を遠方移動配置として、仮想先行車両像１８０があたかもスピードを上げて走行するように知覚させて、対向車とすれ違いが可能であることを運転者に知らせ、その後スピードを落として元の車両間隔に戻るように知覚させる。そして、すれ違いできないと判断された場合は、その場所に仮想先行車両像１８０を表示して、仮想先行車両像１８０があたかもその場所に停止したように知覚させる。  
また、進行する道に、駐車中の車両や建造物や設置物や、例えば道路工事中等のために迂回すべき表示等の障害物がある場合も、同様の動作を行うことができる。  
このように、本実施形態に係る車載用表示システム１０によれば、安全で便利で見やすい走行支援を行うことができる。
【００７４】
さらに、上記では、前方の道幅（すなわち、水平方向の幅）に基づいて仮想先行車両像１８０の配置を変える方法に関して説明したが、前方の道の通行可能な垂直方向の幅に関しても同様の動作を実施することが可能である。すなわち、進行している道の上部に鉄道や別の道路が交差したり障害物等がある場合に、上記の第１の幅（この場合は第１の高さ）及び第２の幅（この場合は第２の高さ）に基づいて車両７３０が通行のし易さを判断し、仮想先行車両像１８０を表示することができる。
【００７５】
例えば、立体交差する道路や歩道橋のように充分に高い位置に別の物体が存在し、すなわち前方の道の通行可能な垂直方向の幅が第１の幅以上の場合は、仮想先行車両像１８０は上記の設定奥行き位置に配置される。そして、比較的低い位置に別の道路が交差して設けられているが徐行して通行可能な場合は、すなわち、高さが第１の幅よりも低いが第２の幅以上の場合は、仮想先行車両像１８０は、設定奥行き位置よりも遠い位置に例えば遠ざかるように移動しつつ配置される。そして、高さが第２の幅よりも低く通過不能な場合は、仮想先行車両像１８０は通過できない高さの位置に基づいた位置に配置される。
【００７６】
これにより、安全性を向上し、また、より便利な走行支援を提供できる。  
なお、上記において、水平方向における第１の幅及び第２の幅と、垂直方向における第１の幅及び第２の幅はそれぞれ別の値とすることができる。
【００７７】
なお、仮想先行車両像１８０の表示の大きさは、それぞれの位置に車両７３０と同じ大きさの車両がある時に運転者がその車両を認識する大きさで表示される。すなわち、仮想先行車両像１８０は、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される奥行き位置に車両７３０が存在した場合に、その車両７３０を観視者１００が見たときに知覚する大きさで生成される。これにより、運転者は、より自然に違和感なく仮想先行車両像１８０を認識でき、進路前方の道幅を車両７３０と対比させて認識できる。さらに、奥行き位置が遠ざかるにつれて大きさが小さくなって見える効果によって、仮想先行車両像１８０は配置される奥行き位置をより正確に認識できる。
【００７８】
また、上記では、車両７３０が道を前進する場合について説明したが、道以外に、車庫や駐車場などにおいて障害物がある場合などにおいても同様の動作を行うことができる。例えば、障害物に挟まれた空間を車両７３０が通過できるかどうかによって仮想先行車両像１８０の配置を変えることで、そのことを知らせることができる。さらに、車両７３０の前方以外の方向にも表示可能にすることで、例えば、車両７３０が後退する場合においても、道の幅や車庫等の通行可能な幅に基づいて仮想先行車両像１８０を生成し、それらの幅が通行可能な幅かどうかを運転者に知らせることもできる。
【００７９】
以下では、奥行き位置の知覚に関するヒトの特性に関して説明する。  
図５は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの特性を例示するグラフ図である。  
すなわち、同図は、本実施形態に係る車載用表示システム１０において、設定奥行き距離Ｌｓを変えて仮想先行車両像１８０を表示したときにヒトが知覚する主観的奥行き距離Ｌｓｕｂを調べた実験結果を例示しており、横軸は設定奥行き距離Ｌｓであり、縦軸は主観的奥行き距離Ｌｓｕｂである。
【００８０】
そして、破線Ｃ１は、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂと設定奥行き距離Ｌｓとが一致する場合の特性である。  
そして、実線Ｃ２は、仮想先行車両像１８０と観視者との距離が設定奥行き距離Ｌｓに固定されている場合において、実際に観測された主観的奥行き距離Ｌｓｕｂの特性を表している。すなわち、実線Ｃ２は、「相対距離固定配置」の場合における特性である。  
一方、一点鎖線Ｃ３は、仮想先行車両像１８０との観視者との距離が増加し、時速２０ｋｍ／ｈで遠ざかるように移動しつつある場合において、実際に観測された主観的奥行き距離Ｌｓｕｂの特性を表している。すなわち、一点鎖線Ｃ３は、「奥方移動配置」における特性である。
【００８１】
なお、本実験においては、設定奥行き距離Ｌｓに応じて、仮想先行車両像１８０の映像内における位置及び大きさが変えられている。
【００８２】
図５に表したように、仮想先行車両像１８０と観視者との距離が設定奥行き距離Ｌｓに固定されている「相対距離固定配置」の場合においては、設定奥行き距離Ｌｓが短い場合は、実線Ｃ２と破線Ｃ１とはほぼ一致しており、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓと一致する。しかし、設定奥行き距離Ｌｓが長くなると、実線Ｃ２は破線Ｃ１よりも小さい値を推移する。  
具体的には、設定奥行き距離Ｌｓが１５ｍと３０ｍのときは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓと一致するが、６０ｍと１２０ｍのときは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓよりも短くなる。そして、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂと設定奥行き距離Ｌｓとの差は、設定奥行き距離Ｌｓが長いほど大きくなっている。
【００８３】
実線Ｃ２（主観的奥行き距離Ｌｓｕｂの特性）を２次曲線で近似すると、以下の式（１）で表される。
Ｌｓ＝０．００３７×（Ｌｓｕｂ）２＋１．１４×（Ｌｓｕｂ）        （１）
従って、式（１）に基づくと、実線Ｃ２の特性は、設定奥行き距離Ｌｓが４５ｍよりも小さい場合は、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓと一致するが、４５ｍ以上の場合は、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓよりも短くなるとすることができる。
【００８４】
そして、６０ｍ以上では、ばらつきも含めて、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓよりも短くなる。
【００８５】
一方、仮想先行車両像１８０と観視者との距離が遠ざかるように移動する「奥方移動配置」の場合においては、設定奥行き距離Ｌｓが短い場合は、一点鎖線Ｃ３と破線Ｃ１とはほぼ一致し、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓと一致するが、設定奥行き距離Ｌｓが長くなると、一点鎖線Ｃ３は破線Ｃ１よりも若干大きい値を推移する。  
具体的には、設定奥行き距離Ｌｓが１５ｍと３０ｍのときは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓと一致するが、６０ｍと１２０ｍのときは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓよりも若干長くなる。そして、６０ｍと１２０ｍのときにおいて、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂと設定奥行き距離Ｌｓとの差は、ほぼ一定であり、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓよりも８ｍ〜１５ｍ程度長い。
【００８６】
ただし、実線Ｃ２で例示した「相対距離固定配置」の場合と比較すると、一点鎖線Ｃ３で例示した「奥方移動配置」の場合においては、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂは設定奥行き距離Ｌｓに相対的に良く一致していると言える。単眼視ＨＵＤでは、表示される物体（ここでは仮想先行車両像１８０）の知覚される奥行き位置は、背景との重ね合わせ位置に大きく依存し、「相対距離固定配置」の場合にように、位置がずれると知覚される奥行き位置誤差が大きくなる。そして、「奥方移動配置」のように、表示される像に動きがある場合には、奥行き位置を知覚しやすく、知覚される奥行き位置誤差は小さくなる。
【００８７】
同図に例示した現象は、今回の実験で初めて見出された特性であり、本発明における仮想先行車両像１８０の配置は、この現象に基づいて行うことができる。すなわち、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂが設定奥行き距離Ｌｓと一致しない設定奥行き距離Ｌｓの範囲においては、その差を補正して表示することでより正確な奥行き位置に仮想先行車両像１８０を配置することができる。
【００８８】
すなわち、本実施形態に係る車載用表示システム１０において、「相対距離固定配置」を行う場合は、以下のように行うことができる。  
すなわち、例えば設定奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離よりも短いときは、仮想先行車両像１８０が配置（生成）される奥行き目標位置を、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が配置（生成）される設定奥行き位置と一致させる。
【００８９】
そして、設定奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離以上のときは、仮想先行車両像１８０が配置（生成）される奥行き目標位置は、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が配置（生成）される奥行き位置よりも観視者１００からみて遠くに配置させる。
【００９０】
すなわち、設定奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離以上のときは、映像内において、仮想先行車両像１８０に対応する進路前方の景色内の奥行き位置よりも遠い位置になるように奥行き目標位置を補正し、その補正された奥行き目標位置に仮想先行車両像１８０を配置（生成）する。
【００９１】
上記において、予め設定した距離として、４５ｍ及び６０ｍのいずれかを用いることができる。すなわち、４５ｍは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂが設定奥行き距離Ｌｓよりも短くなり始める距離であり、予め設定した距離として４５ｍを採用すると、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂを設定奥行き距離Ｌｓと精度良く一致させることができる。一方、６０ｍは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂが設定奥行き距離Ｌｓよりも実質的に（ばらつきを含めて）短くなり始める距離であり、予め設定した距離として６０ｍを採用すると、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂを設定奥行き距離Ｌｓと実質的に問題なく一致させることができる。
【００９２】
このとき、式（１）の特性を基に、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂが設定奥行き距離Ｌｓと一致するように、設定奥行き距離Ｌｓ（すなわち、目標奥行き位置）を補正して、仮想先行車両像１８０を表示することができる。例えば、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂを９０ｍにしたいときは、式（１）に従って、設定奥行き位置Ｌｓ（すなわち、目標奥行き位置）を１３３ｍに補正して、仮想先行車両像１８０を表示する。
【００９３】
なお、上記の予め設定した距離としては、４５ｍや６０ｍ以外でも良く、観視者１００の好みや、車載用表示システム１０が搭載される車両７３０の仕様によっては、上記の予め設定した距離は、例えば、４５ｍと６０ｍとの間の例えば５０ｍや、場合によっては６０ｍよりも大きくても良い。
【００９４】
また、予め設定した距離の前後で、上記の補正処理の程度を不連続的に行うのではなく、例えば、式（１）を満足するように、連続的に上記の補正処理を行っても良い。また、式（１）は実線Ｃ２の特性を２次関数として表現したが、その他の関数で表現しても良い。すなわち、予め設定した距離よりも長い距離の場合に、実線Ｃ２の特性を補正するように、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂに適合するように、設定奥行き距離Ｌｓ、すなわち、奥行き目標位置が補正されれば良く、その補正処理の際に用いる関数は任意である。
【００９５】
一方、本実施形態に係る車載用表示システム１０において、「奥方移動配置」を行う場合は、以下のように行うことができる。  
すなわち、例えば設定奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離よりも短いときは、仮想先行車両像１８０が配置（生成）される奥行き目標位置を、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が配置（生成）される設定奥行き位置と一致させる。
【００９６】
そして、設定奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離以上のときは、仮想先行車両像１８０が配置（生成）される奥行き目標位置は、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が配置（生成）される奥行き位置よりも観視者１００からみて近くに配置させる。
【００９７】
すなわち、設定奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離以上のときは、映像内において、仮想先行車両像１８０に対応する進路前方の景色内の奥行き位置よりも近い位置になるように奥行き目標位置を補正し、その補正された奥行き目標位置に仮想先行車両像１８０を配置（生成）する。
【００９８】
上記において、予め設定した距離として、３０ｍ及び６０ｍのいずれかを用いることができる。すなわち、３０ｍは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂが設定奥行き距離Ｌｓよりも長くなり始める距離であり、予め設定した距離として３０ｍを採用すると、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂを設定奥行き距離Ｌｓと精度良く一致させることができる。一方、６０ｍは、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂが設定奥行き距離Ｌｓよりも実質的に（ばらつきを含めて）長くなり始める距離であり、予め設定した距離として６０ｍを採用すると、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂを設定奥行き距離Ｌｓと実質的に問題なく一致させることができる。
【００９９】
このとき、一点鎖線Ｃ３の特性を基に、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂが設定奥行き距離Ｌｓと一致するように、設定奥行き距離Ｌｓ（すなわち、目標奥行き位置）を補正して、仮想先行車両像１８０を表示することができる。例えば、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂを９０ｍにしたいときは、一点鎖線Ｃ３の特性に従って、設定奥行き位置Ｌｓ（すなわち、目標奥行き位置）を７５ｍに補正して、仮想先行車両像１８０を表示する。
【０１００】
ただし、既に説明したように、「奥方移動配置」の場合には、主観的奥行き距離Ｌｓｕｂと設定奥行き距離Ｌｓとの差は余り大きくないので、設定奥行き位置と車両７３０との距離に係わらず、仮想先行車両像１８０が配置される奥行き目標位置を、前方情報における設定奥行き位置と一致させても良い。
【０１０１】
このように、今回初めて明らかになったヒトの奥行き知覚に関する特性に基づいて補正して仮想先行車両像１８０を配置することで、より正確な奥行き位置に知覚させることが可能となる。
【０１０２】
以下では、仮想先行車両像１８０の奥行き位置の配置の方法について説明する。  
単眼視ＨＵＤにおいては、両眼視差による奥行き手がかりがなくなり、観視者１００にとって仮想先行車両像１８０の奥行き位置があいまいになるので、仮想先行車両像１８０の奥行き位置を特定しにくい。  
発明者は単眼視において用いることができる有効な奥行き手がかりについて調査した。その結果、単眼視ＨＵＤにおいては、仮想先行車両像１８０の位置と背景位置との相対的な「位置」が奥行き知覚に大きく影響することを見出した。すなわち、仮想先行車両像１８０の位置と背景位置との相対的な「位置」を制御することで、奥行き位置を精度良く認知させることができる。なお、この他、奥行き位置によって変化する「大きさ」や「運動視差」を用いて奥行き位置を制御することもできる。
【０１０３】
以下では、「位置」による仮想先行車両像１８０の奥行き位置の配置の方法について詳しく説明する。すなわち、設定奥行き距離Ｌｓの変化に対応する表示映像内の「位置」の制御について説明する。
【０１０４】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムにおける座標系を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は観視者１００の頭上からみたときの模式図であり、同図（ｂ）は観視者１００の側面方向から見たときの模式図である。
【０１０５】
ここで、同図（ａ）及び（ｂ）に表したように、一例として、三次元直交座標系を用いる。すなわち、地面に対して垂直方向をＹ軸とし、車両７３０の進行方向をＺ軸とし、Ｙ軸とＺ軸とに直交する軸をＸ軸とする。観視者１００にとって見れば、観視者１００の上方向がＹ軸方向であり、進行方向がＺ軸方向であり、左右方向がＸ軸方向となる。  
ここで、観視者１００の観視する片目（例えば、優位眼であり、例えば右目）１０１の位置を片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ、Ｅｚ）とする。  
そして、本実施形態に係る車載用表示システム１０によって形成される仮想先行車両像１８０が、車両７３０の反射体７１１において反射される位置を、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）とする。仮想先行車両像位置Ｐは、仮想先行車両像１８０の基準となる位置とすることができ、例えば、仮想先行車両像１８０の形状の中心や重心とすることができる。
【０１０６】
ここで、所定の基準位置Ｏ（０、ｈ１、０）を定める。ここで座標軸の原点を地面に接する位置とし、（０、０、０）とする。すなわち、基準位置Ｏは、座標軸の原点から高さｈ１の位置である。
【０１０７】
そして、上記の所定の基準位置Ｏからみたときに、仮想先行車両像１８０の虚像が光学的に形成される位置を虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ、Ｑｚ）とする。
【０１０８】
基準位置Ｏからみて、片目位置ＥのＸ軸方向におけるシフト量がｗ１であり、仮想先行車両像位置ＰのＸ軸方向におけるシフト量がｗ２であり、虚像位置ＱのＸ軸方向におけるシフト量がｗ３である。  
一方、座標軸の原点からみて、片目位置ＥのＹ軸方向におけるシフト量がＥｙであり、基準位置Ｏからみて、仮想先行車両像位置ＰのＹ軸方向におけるシフト量が（ｈ１−ｈ２）であり、虚像位置ＱのＹ軸方向におけるシフト量が（ｈ１−ｈ３）である。
【０１０９】
また、基準位置Ｏと仮想先行車両像位置Ｐとの間のＺ軸方向の距離を仮想先行車両像距離Ｉとし、基準位置Ｏと虚像位置Ｑとの間のＺ軸方向の距離を虚像距離Ｌとする。虚像距離Ｌは、設定奥行き距離Ｌｓに対応する。
【０１１０】
なお、仮想先行車両像１８０を配置する際には虚像位置Ｑは、奥行き目標位置となり、基準位置Ｏからみて設定奥行き距離Ｌｓの位置が奥行き目標位置となる。
【０１１１】
ここで、片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ、Ｅｚ）及び仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）のＺ軸方向の位置の変化は実質的に小さいので説明を省略して、片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ）及び仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）と記述することにする。すなわち、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）のＸ−Ｙ平面内における配置方法について説明する。
【０１１２】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムにおける座標を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、Ｘ−Ｙ平面における、上記の片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ）、後述する前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）、及び、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）を例示している。
【０１１３】
同図（ａ）は、撮像部２１１によって撮像された観視者１００の頭部１０５の撮像画像を例示している。同図（ａ）に表したように、この撮像画像が画像処理部２１２で画像処理され、演算部２１３によって、観視者１００の片目１０１の位置が判断され、検出される。このようにして、基準位置Ｏから見たときの片目１０１の位置である片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ）が、位置検出部２１０によって検出される。すなわち、Ｅｘ及びＥｙが位置検出部２１０によって算出される。
【０１１４】
同図（ｂ）は、前方情報取得部４１０で取得された前方情報を例示している。前方情報取得部４１０は、例えば、予め格納された例えば道路状況に関するデータを読み出すことにより、また、車両７３０から撮像した前方の撮像データなどによって、道路や交差点の形状などの前方情報を取得する。この具体例では、道路の幅や形状や道路のそれぞれの位置における車両７３０（観視者１００）からの距離や、道路の起伏などが前方情報として取得される。
【０１１５】
そして、同図（ｂ）に表したように、前方情報において仮想先行車両像１８０を表示すべき位置に対応する位置が求められる。すなわち、例えば、車両７３０の進行する道において仮想先行車両像１８０を表示すべき奥行き位置に対応した前方情報における位置が、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）として求められる。すなわち、Ｔｘ及びＴｙが求められる。この動作は、例えば、映像データ生成部１３０によって行われる。
【０１１６】
同図（ｃ）は、車載用表示システム１０によって、車両７３０の反射体７１１に投影される仮想先行車両像１８０の位置である仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）を例示している。この仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）は、上記の片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ）及び前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）に基づいて定められる。この動作は、例えば、映像データ生成部１３０によって行われる。
【０１１７】
すなわち、本実施形態に係る車載用表示システム１０においては、前方情報に基づく前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）と、検出された片目の位置、すなわち、片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ）と、に基づいて、仮想先行車両像１８０を仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）に配置した映像が生成され、その映像を含む光束１１２を、観視者１００の片目１０１に向けて投影する。これにより、仮想先行車両像１８０を任意の奥行き位置に表示し、運転者にとって見やすい表示を行う車載用表示システムが提供できる。
【０１１８】
上記において、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）は、虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ）と一致させることができる。ただし、図５に関して説明したように、実線Ｃ２及び一点鎖線Ｃ３の特性を補正するように、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）と虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ）とが異なるように設定することもできる。以下では、まず、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）と虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ）とが一致するように設定する場合について、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）の設定方法に関して説明する。
【０１１９】
図６（ａ）に例示したように、Ｘ軸方向に関していうと、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）、すなわち、虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ）のＸ軸方向におけるシフト量ｗ３と、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）のＸ軸方向におけるシフト量ｗ２と、の比は、虚像距離Ｌと仮想先行車両像距離Ｉとの比と同一である。従って、基準位置Ｏに観視者１００の片目１０１が配置されているときは、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）のＸ軸方向の値すなわち、シフト量ｗ２がｗ３×Ｉ／Ｌによって求まる。もし、観視者１００の片目１０１が基準位置Ｏからずれている場合は、そのずれ量、すなわち、距離Ｅｘ（ｗ１）によって補正すれば良い。
【０１２０】
一方、図６（ｂ）に例示したように、Ｙ軸方向に関していうと、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）、すなわち、虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ）のＹ軸方向におけるシフト量（ｈ１−ｈ３）と、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）のＹ軸方向におけるシフト量（ｈ１−ｈ２）と、の比は、虚像距離Ｌと仮想先行車両像距離Ｉとの比と同一である。従って、基準位置Ｏに観視者１００の片目１０１が配置されているときは、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）のＹ軸方向の値すなわち、シフト量（ｈ１−ｈ２）が（ｈ１−ｈ３）×Ｉ／Ｌによって求まる。もし、観視者１００の片目１０１が基準位置Ｏからずれている場合は、そのずれ量、すなわち、距離（ｈ１−Ｅｙ）によって補正すれば良い。
【０１２１】
このとき、仮想先行車両像１８０の配置に基づいて、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）の他に、仮想先行車両像１８０の傾き（α、β、γ）及び大きさＳの少なくともいずれかを変化させても良い。
【０１２２】
このようにして、任意の前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）、すなわち、虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ）に仮想先行車両像１８０を表示することができる。
【０１２３】
これに基づいて、仮想先行車両像１８０を任意の奥行き位置に精度高く配置できる。すなわち、「相対固定配置」、「奥方移動配置」及び「絶対固定配置」の少なくともいずれかを、奥行き位置の認知精度を高めて実行することができる。  
さらに、図５に例示した実線Ｃ２及び一点鎖線Ｃ３の特性を補正するように、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）と虚像位置Ｑ（Ｑｘ、Ｑｙ）とを変えて設定することもでき、さらに奥行き位置の認知精度を高めることができる。
【０１２４】
例えば、既に説明したように、通行可能な道幅が予め定められた第１の幅以上の場合は、「相対固定配置」を行う。この時は以下のように動作させることができる。
【０１２５】
すなわち、道幅が第１の幅以上の場合において、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離よりも短いときは、映像内において仮想先行車両像１８０が生成される目標位置は、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される位置に対応した前記映像内における位置と一致させる。これにより、仮想先行車両像１８０は設定奥行き位置に配置される。
【０１２６】
そして、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離以上のときは、映像内において仮想先行車両像１８０が生成される目標位置は、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される位置に対応した映像内における位置よりも、映像内の中心から見て外側に配置する。これにより、仮想先行車両像１８０は設定奥行き位置よりも遠くに配置される。  
これにより、「相対固定配置」におけるヒトの奥行き知覚の特性を補正して、高い精度で奥行きを知覚させることができる。  
なお、この時、既に説明したように、上記の予め定められた距離は、４５ｍ及び６０ｍのいずれかを用いることができる。
【０１２７】
また、通行可能な道幅が第１の幅よりも狭く第２の幅以上のときは、「奥方移動配置」を行う。この時は以下のように動作させることができる。
【０１２８】
すなわち、通行可能な道幅が第１の幅よりも狭く第２の幅以上の場合において、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離よりも短いときは、映像内において仮想先行車両像１８０が生成される目標位置は、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される位置に対応した前記映像内における位置と一致させる。これにより、仮想先行車両像１８０は設定奥行き位置に配置される。
【０１２９】
そして、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される奥行き位置と車両７３０との距離が予め設定した距離以上のときは、映像内において仮想先行車両像１８０が生成される目標位置は、進路前方の景色内において仮想先行車両像１８０が生成される位置に対応した映像内における位置よりも、映像内の中心から見て内側に配置する。これにより、仮想先行車両像１８０は観視者１００からみて設定奥行き位置よりも近くに配置される。  
これにより、「奥方移動配置」におけるヒトの奥行き知覚の特性を補正して、高い精度で奥行きを知覚させることができる。
【０１３０】
以上説明した本実施形態に係る車載用表示システム１０の動作の一例についてフローチャート図を用いて説明する。  
図８は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作を例示するフローチャート図である。  
図９は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの構成及び動作を例示する模式図である。
【０１３１】
図８に表したように、まず、車両７３０の走行状態や運転状態に関する情報を取得する（ステップＳ２７０）。すなわち、図９に表したように、車両情報取得部２７０によって、車両７３０の走行速度や連続走行時間やハンドル等の操作頻度等の運転状態を検出して取得する。または、車載用表示システム１０の外部に設けられた部分によって検出された車両７３０の運転状態に関する情報を車両情報取得部２７０により取得しても良い。なお、車両情報取得部２７０を設けず、車載用表示システム１０の外部に設けられた部分によって検出された車両７３０の運転状態に関する情報を直接映像データ生成部１３０に供給しても良い。これにより、例えば、上記の設定奥行き位置や第１の幅等を設定することができる。
【０１３２】
そして、観視者１００の片目１０１の位置を検出する（ステップＳ２１０）。  
すなわち、図９に表したように、撮像部２１１によって観視者１００の頭部１０５を撮像する（ステップＳ２１１）。そして、撮像部２１１によって撮像された撮像画像を、画像処理部２１２で画像処理し、この後の演算に用いやすいように加工する（ステップＳ２１２）。そして、画像処理部２１２で画像処理されたデータに基づいて、演算部２１３では、まず、顔の特徴点を抽出し（ステップＳ２１３ａ）、そして、それに基づき、眼球位置の座標を求める（ステップＳ２１３ｂ）。これにより、片目１０１の位置が検出され、検出された片目１０１の位置データ２１４は、制御部２５０及び映像データ生成部１３０に供給される。
【０１３３】
次に、図８に表したように前方情報取得部４１０によって、前方情報が取得される（ステップＳ４１０）。そして、例えば道幅などが、第１の幅や第２の幅と比較される。そして、表示すべき仮想先行車両像１８０の表示すべき奥行き位置や奥方への移動などに関するデータが算出される。
【０１３４】
次に、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）を求める（ステップＳ４１０ａ）。例えば、仮想先行車両像１８０の表示されるべき前方情報における位置により、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）が求められる。また、予め設定されたに基づいて、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）が導出される。
【０１３５】
そして、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）に基づいて、仮想先行車両像１８０を表示すべき奥行き目標位置が設定される（ステップＳ４１０ｂ）。このとき、図５に関して説明した特性によって、設定奥行き距離Ｌｓに基づいて補正を行うことができる。
【０１３６】
そして、これに基づき、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）が導出される（ステップＳ４１０ｃ）。なお、このとき、仮想先行車両像１８０の傾き（α、β、γ）及び大きさＳの少なくともいずれかも変化させても良い。
【０１３７】
そして、そのデータに基づいて、仮想先行車両像１８０を含む映像データを生成する（ステップＳ１３１）。映像データの生成は、例えば、図９に例示した、映像データ生成部１３０の生成部１３１によって行う。
【０１３８】
そして、生成された映像データを映像歪み補正の処理を行う（ステップＳ１３２）。この処理は、例えば、図９に例示した映像歪み補正処理部１３２で行う。このとき、観視者１００の片目１０１の位置データ２１４に基づいて、映像歪み補正の処理を行うことができる。また、フロントガラス７１０に設けられる反射体７１１や、映像投影部１１５の特性に基づいて映像歪み補正の処理を行うことができる。
【０１３９】
そして、映像データを映像形成部１１０に出力する（ステップＳ１３０ａ）。  
そして、映像形成部１１０では、映像データに基づき、仮想先行車両像１８０を有する映像を含む光束１１２を生成する（ステップＳ１１０）。  
そして、さらに、投影部１２０により、生成した光束１１２を観視者１００の片目１０１に向けて投影して、映像の表示を行う（ステップＳ１２０）。
【０１４０】
なお、上記において、ステップＳ２７０、Ｓ２１０、Ｓ４１０、Ｓ４１０ａ、Ｓ４１０ｂ、Ｓ４１０ｃ、Ｓ１３１、Ｓ１３２、Ｓ１３０ａ、Ｓ１１０及びＳ１２０の順序は、技術的に可能な範囲で入れ替えが可能であり、また、同時に実施することができ、また必要に応じてその一部または全部を繰り返して行うことができる。
【０１４１】
また、図９に表したように、検出された片目１０１の位置データ２１４に基づき、制御部２５０の制御信号生成部２５１では、駆動部１２６ａのモータを制御するモータ制御信号を生成する（ステップＳ２５１）。  
そして、その信号に基づき、駆動部回路２５２で、駆動部１２６ａのモータを制御するための駆動信号を生成する（ステップＳ２５２）。  
そして、これにより、駆動部１２６ａを制御し、所定の角度にミラー１２６を制御する。これにより、観視者１００の頭部１０５（片目１０１）が動いた際にも、それに追従して、映像の呈示位置を制御することが可能となり、観視者１００の頭部１０５の移動による映像呈示位置からの外れがなくなり、実用的な観視範囲を広くすることが可能になる。
【０１４２】
なお、図３（ａ）に関して既に説明したように、道幅が予め定められた第１の幅以上の場合は、仮想先行車両像１８０は予め定められた設定奥行き位置に配置（生成）されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、道幅が予め定められた第１の幅以上の場合において、車両７３０からみて前方に先行車両が実際に存在し、例えば、その実際の先行車両が車両７３０の位置や設定奥行き位置から所定の範囲内にある場合は、実際の先行車両の奥行き位置に仮想先行車両像１８０を配置（生成）しても良い。
【０１４３】
例えば、実際に存在する先行車両が、仮想先行車両像１８０が表示されるべき設定奥行き位置からある程度近い位置にある場合、仮想先行車両像１８０をその設定奥行き位置に配置すると仮想先行車両像１８０と実際の先行車両の像とが重なって見え、違和感が生じる。これに対し、例えば実際の先行車両が設定奥行き位置からある程度近い場合には、仮想先行車両像１８０を実際の先行車両の位置に配置し、実際の先行車両の位置が設定奥行き位置からある程度遠い場合には、仮想先行車両像１８０を設定奥行き位置に配置することで上記のような違和感を低減することができる。
【０１４４】
さらに、前方に先行車両が実際に存在する場合には、道幅とは関係なく、実際に存在する先行車両の奥行き位置に仮想先行車両像１８０を配置しても良い。これによっても、違和感を低減した表示が実現できる。
【０１４５】
このように、車両７３０の進路前方の予め定められた距離以内に先行車両が存在することが検出された場合は、その先行車両の奥行き位置に仮想先行車両像１８０を配置（生成）することができる。また、例えば道路や建物等に設置される撮像機能やレーダ機能や、それぞれの車両に搭載される撮像機能やレーダ機能やＧＰＳ（Global Positioning System）機能を用いて、前方情報取得部４１０によって取得された前方情報が、車両７３０の進路前方の予め定められた距離以内に先行車両が存在するという情報を含んだ場合は、その先行車両の奥行き位置に仮想先行車両像１８０を配置することができる。  
なお、このようにすることで、先行車両の有無によって仮想先行車両像１８０の表示または非表示を選択する必要がなくなり、より便利になる。
【０１４６】
このとき、仮想先行車両像１８０は、車両７３０の大きさに基づいて生成されるので、実際に存在する先行車両の大きさとは異なって見えることがあるが、その時においても仮想先行車両像１８０が知覚される奥行き位置は、実際の先行車両の奥行き位置と同じにすることができる。この時、実際の先行車両の大きさは車両７３０の大きさと必ずしも一致しないので、実際の先行車両の大きさに対して仮想先行車両像１８０の大きさは異なって見える。
【０１４７】
ただし、このように、実際の先行車両の大きさと仮想先行車両像１８０の大きさとが異なって表示された場合に見やすさが低下する場合は、これに限らず、仮想先行車両像１８０の大きさを実際の先行車両の大きさと実質的に同じ大きさになるように変形しても良い。さらに、実際に存在する先行車両の大きさや形状が車両７３０と類似している場合は、仮想先行車両像１８０の形状を実際に存在する先行車両の像に似せて変形しても良い。これにより、実際の先行車両と仮想先行車両像１８０との像が不自然に２重に見えることがなくなりより自然な表示を提供できる。  
ただし、この場合においても、進行している（進行すると推定される）道の通行可能な幅や高さの判断は、車両７３０の幅や高さに基づいて判定される。
【０１４８】
なお、既に説明したように、仮想先行車両像１８０の配置は、前方情報、すなわち、進行している道の曲がり等を含む形状に基づいて配置されるが、このとき、例えば、道幅のほぼ中央に配置されることができる。これにより、その道のほぼ中央を進行することを促すことができる。なお、対向車線の有無や中央分離帯の有無、さらには道幅や交通量、歩行者等の有無、車両７３０の進行速度等に基づいて、仮想先行車両像１８０のその道における配置の位置を変えても良く、これにより、さらに安全な走行支援が可能となる。
【０１４９】
なお、既に説明したように、進行する道において障害物等がある場合は、その障害物の幅を除いた道幅と見なされ、例えばその中央に仮想先行車両像１８０が配置される。また、進行する道において対向車がある場合は、その対向車の幅を除いた道幅がその道幅と見なされ、例えばその中央に仮想先行車両像１８０が配置される。
【０１５０】
このとき、上記の障害物等や対向車は、車両７３０から見て見通しの悪い部分に存在するものも含む。すなわち、前方情報は、車両７３０から見て見通しの悪い部分に障害物等や対向車が存在するかどうかの情報も含む。例えば、道路や建物等に設置される撮像機能やレーダ機能や、それぞれの車両に搭載される撮像機能やレーダ機能やＧＰＳ機能を用いて、障害物等や対向車等に関する情報を、各道路や建物等の設置物や他車両や通信衛星等から取得して、見通しの悪い部分における障害物等や対向車等の前方情報を入手することができる。そして、見通しの悪い部分においても、上記の動作を実行し、仮想先行車両像１８０を生成して表示することができる。これにより、より安全な走行支援が可能となる。なお、上記の障害物等や対向車に関する情報は、前方情報取得部４１０によって取得することができる。
【０１５１】
図１０は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作状態を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）及び（ｂ）は異なる状況における動作状態を例示している。  
図１０（ａ）に表したように、車両７３０が進行する道がカーブしており、車両から見て見通しの悪い部分５２１に対向車が存在する場合に、その対向車に対応した仮想他車両像１９０を表示することができる。これにより、カーブ等で見通しの悪い道においてもより安全な走行支援を行うことができる。
【０１５２】
また、図１０（ｂ）に表したように、車両７３０が進行する道に交差点が存在し、その交差点の見通しが悪い部分５２１において、車両の進行方向に近づいてくる車両、すなわち交差点に進入する他車両がある場合に、その他車両に対応する仮想他車両像１９０を表示することができる。これにより、交差点に存在する建物や樹木等で見通しの悪い道においてもより安全な走行支援を行うことができる。
【０１５３】
上記において、仮想他車両像１９０は、車両７３０からみて実際に存在する対向車や交差点に進入する他車両の奥行き位置に配置することができ、より自然に違和感なく認識することができる。これによりさらに安全性が向上する。  
なお、上記において、仮想先行車両像１８０を同時に表示することができる。
【０１５４】
このように、車載用表示システム１０においては、前方情報取得部４１０によって得られる前方情報が、車両７３０から予め定められた距離以内において観視者１００から見て障害物によって遮られた領域に、車両７３０に接近しつつ移動する他車両が存在するという情報を含んだ場合は、映像投影部１１５は、その検出された他車両に対応する仮想他車両像１９０（第２仮想画像）をさらに生成し、生成した仮想他車両像１９０を有する映像を含む光束１１２を、検出された片目１０１の位置に基づいて観視者１００の片目に向けて投影することができる。
【０１５５】
以下、本実施形態に係る実施例について説明する。  
（第１の実施例）  
図１１は、本発明の第１の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。  
図１１に表したように、第１の実施例に係る車載用表示システム１０ａは、車両７３０の進行すると推測される経路（ルート）を生成する経路生成部４５０をさらに備えている。これ以外は、車載用表示システム１０と同様とすることができるので説明を省略する。
【０１５６】
経路生成部４５０は、前方情報取得部４１０により取得された前方情報と、例えば、車両７３０の現在位置と、に基づいて、車両７３０の進行すると推測される経路を算出する。このとき、例えば、いくつかの経路の候補を算出し、車両７３０の操縦者である観視者１００に選択を促して、その結果に基づき、経路を決定するようにしても良い。
【０１５７】
そして、映像データ生成部１３０は、経路生成部４５０で生成された経路に基づき仮想先行車両像１８０を含む映像データを生成する。
【０１５８】
なお、この経路生成部４５０は、例えば、映像データ生成部１３０に内蔵させることもできる。また、車載用表示システムに内蔵される各種の構成要素（後述する構成要素も含む）に内蔵されても良い。
【０１５９】
なお、この経路生成部４５０は、車載用表示システム１０ａに設けられなくても良い。例えば、車両７３０内に別途設けられるナビゲータシステムに、経路生成部４５０に相当する部分が設けられ、そのナビゲータシステムで生成された、車両７３０の進行すると推測される経路を入手して、映像データ生成部１３０は、仮想先行車両像１８０を含む映像データを生成しても良い。  
さらに、経路生成部４５０に相当する部分は、車両７３０とは別に設けられても良い。この場合は、例えば無線技術によって、車両７３０とは別に設けられた経路生成部４５０に相当する部分からデータを入手して、映像データ生成部１３０は、仮想先行車両像１８０を含む映像データを生成することができる。
【０１６０】
このように、経路生成部４５０（及びそれに相当する部分）は、映像データ生成部１３０の内部または外部に設けられても良く、車載用表示システム１０ａの内部または外部に設けられても良く、また、車両７３０の内部または外部に設けられても良い。以下では、経路生成部４５０（及びそれに相当する部分）に関しては、省略して説明する。
【０１６１】
（第２の実施例）
図１２は、本発明の第２の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。  
図１２に表したように、第２の実施例に係る車載用表示システム１０ｂは、車両７３０の前方情報が予め格納された前方情報データ格納部４１０ａを有している。これにより、前方情報取得部４１０は、前方情報データ格納部４１０ａに予め格納された前方情報に関するデータを取得する。
【０１６２】
前方情報データ格納部４１０ａには、ＨＤＤなどの磁気記録再生装置やＣＤやＤＶＤなどの光学的手法に基づいた記録装置や、半導体を用いた各種の記憶装置を用いることができる。
【０１６３】
前方情報データ格納部４１０ａには、車両７３０の前方情報として、車両７３０の車外の、道路や交差点の形状、地名、建物や目標物などに関する各種の情報を格納することができる。これにより、前方情報取得部４１０は、車両７３０の現在位置に基づき、前方情報データ格納部４１０ａから前方情報を読み出し、それを映像データ生成部１３０に供給できる。そして、上に説明したように、例えば、車両７３０の進行すると推測される経路に基づき、その進行すると推測される経路に対応した仮想先行車両像１８０に対応した前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）が求まり、それを用いて、上記の動作を行うことができる。
【０１６４】
なお、前方情報データ格納部４１０ａに格納された情報を読み出す際には、例えば、ＧＰＳなどによって車両７３０（観視者１００）の現在の位置を把握し、また、進行方向を把握し、これらによって、その位置と進行方向とに対応した前方情報を読み出すことができる。このような、ＧＰＳや進行方向を検出するシステムは、本実施例に係る車載用表示システム１０ｂに内蔵しても良いし、車載用表示システム１０ｂとは別に設け、ＧＰＳや進行方向を検出するシステムの検出結果を車載用表示システム１０ｂに入力する形態としても良い。  
また、上記の前方情報データ格納部４１０ａは、前方情報取得部４１０に内蔵されても良い。
【０１６５】
なお、第１の実施形態に係る車載用表示システム１０においては、前方情報データ格納部４１０ａが設けられておらず、この時は、例えば、前方情報データ格納部４１０ａに相当するデータ格納部を車載用表示システム１０とは別に設けることができる。この場合は、外部に設けた前方情報データ格納部４１０ａに相当するデータ格納部のデータを車載用表示システム１０に入力することにより、車載用表示システム１０は上記の動作を実行することができる。
【０１６６】
また、前方情報データ格納部４１０ａが車載用表示システム１０に設けられない場合において、以下説明するような前方情報を検出する部分を設けることによって、前方情報データ格納部４１０ａの機能と同様の機能を持たせることもできる。
【０１６７】
（第３の実施例）
図１３は、本発明の第３の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。  
図１３に表したように、第３の実施例に係る車載用表示システム１０ｃにおいては、前方情報取得部４１０は、車両７３０の前方の前方情報を検出する前方情報検出部４２０を有している。本具体例では、前方情報検出部４２０は、前方撮像部４２１（カメラ）と、前方撮像部４２１で撮像した画像を画像解析する画像解析部４２２と、画像解析部４２２で解析された画像から、道路や交差点の形状や障害物などに関する各種の情報を抽出し、前方情報を生成する前方情報生成部４２３と、を有している。これにより、前方情報として、前方情報検出部４２０により検出された前方の道路状況（道路や交差点の形状や障害物など）に関するデータが取得される。
【０１６８】
このとき、前方撮像部４２１には、例えば撮像部を複数有するステレオカメラ等を用いることができ、これにより、奥行き位置に関する情報を含む前方情報を取得しやすくなる。これにより、前方映像と車両７３０との距離を特定することが容易となる。
【０１６９】
また、前方情報検出部４２０は、車両７３０が進行する道などに設けられたビーコンなど各種の案内信号発生器からの信号を読み取って前方情報を生成するように構成しても良い。
【０１７０】
このように、本実施例に係る車載用表示システム１０ｃにおいては、車両７３０の前方の前方情報を検出する前方情報検出部４２０を設けることで、前方情報取得部４１０は、時々刻々と変化する車両７３０の前方の前方情報を入手することができる。これにより、時々刻々と変化する前方情報を取得でき、車両７３０の進む方向をより精度高く算出することができ、また、仮想先行車両像１８０をより精度高く配置できる。  
なお、上記では、仮想先行車両像１８０の表示に関して説明したが、仮想他車両像１９０に対しても同様の動作が適用可能である。
【０１７１】
なお、上記の前方情報データ格納部４１０ａを用いた各種の形態の少なくとも一部と、上記の前方情報検出部４２０を用いた各種の形態の少なくとも一部と、を組み合わせて実施しても良い。これにより、より精度の高い前方情報が取得できる。  
（第４の実施例）
図１４は、本発明の第４の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。  
図１４に表したように、第４の実施例に係る車載用表示システム１０ｄにおいては、車両７３０の位置を検出する車両位置検出部４３０がさらに設けられている。車両位置検出部４３０には、例えばＧＰＳを用いることができる。そして、仮想先行車両像１８０は、車両位置検出部４３０が検出した車両７３０の位置を基に生成される。
【０１７２】
すなわち、前方情報取得部４１０による前方情報と、車両位置検出部４３０が検出した車両７３０の位置に基づき、仮想先行車両像１８０が配置される。すなわち、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）が決定される。また、車両位置検出部４３０が検出した車両７３０の位置に基づき、車両７３０の進行すると推測される経路が求められ、その経路に基づき、仮想先行車両像１８０の表示の形態や、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）が決定される。なお、このとき、既に説明したように、仮想先行車両像位置（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）は、片目位置Ｅ（Ｅｘ、Ｅｙ、Ｐｚ）にも基づいて決定される。
【０１７３】
これにより、車両７３０の正確な位置に基づいた仮想先行車両像１８０を表示することができる。
【０１７４】
なお、本具体例では、前方情報取得部４１０が、前方情報検出部４２０（例えば、前方撮像部４２１、画像解析部４２２及び前方情報生成部４２３を有する）と、前方情報データ格納部４１０ａと、を有しているが、本発明はこれに限らず、前方情報検出部４２０や前方情報データ格納部４１０ａを設けなくても良い。
【０１７５】
すなわち、例えば、前方情報データ格納部４１０ａに相当するデータ格納部が、車載用表示システム１０が設けられる車両７３０の外に設けられても良く、例えば、各種の無線通信技術を応用して、前方情報データ格納部４１０ａに相当するデータ格納部のデータを車載用表示システム１０の前方情報取得部４１０に入力することができる。  
なお、このとき、車両７３０に設けられるＧＰＳや進行方向を検出するシステム（これは、本実施形態に係る車載用表示システムに内蔵しても良いし、別に設けても良い。）による車両７３０の位置のデータを活用して、前方情報データ格納部４１０ａに相当するデータ格納部に格納されているデータのうちの適切なデータを車載用表示システム１０に入力することができる。  
なお、上記では、仮想先行車両像１８０の表示に関して説明したが、仮想他車両像１９０に対しても同様の動作が適用可能である。
【０１７６】
（第５の実施例）
図１５は、本発明の第５の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。  
図１５に表したように、第５の実施例に係る車載用表示システム１０ｅは、図１に例示した車載用表示システム１０に対して、映像投影部１１５の構成が異なっている。具体的には、映像形成部１１０及び投影部１２０の構成が異なっている。また、本具体例は、制御部２５０が設けられていない例である。これ以外は、車載用表示システム１０と同様なので説明を省略する。
【０１７７】
本実施例に係る車載用表示システム１０ｅにおいても、映像形成部１１０としては、例えば、ＬＣＤ、ＤＭＤ及びＭＥＭＳ等の各種光スイッチを用いることができる。そして、映像形成部１１０は、映像データ生成部１３０から供給された仮想先行車両像１８０を含む映像を含む映像信号に基づいて、映像形成部１１０の画面に映像を形成する。  
なお、映像形成部１１０には、レーザプロジェクタやＬＥＤプロジェクタなどを用いることもでき、その場合は、レーザビームにより映像を形成する。  
以下では、映像形成部１１０としてＬＣＤを用いた場合として説明する。
【０１７８】
そして、投影部１２０は、映像形成部１１０で形成された映像を観視者１００の片目１０１に投影する。
【０１７９】
投影部１２０には、例えば、各種の光源、投影レンズ、ミラー、及び、発散角（拡散角）を制御する各種の光学素子が用いられる。  
本具体例では、投影部１２０には、例えば、光源１２１、テーパライトガイド１２２、第１レンズ１２３、可変アパーチャ１２４、第２レンズ１２５、例えば凹面状の可動式のミラー１２６、及び、非球面フレネルレンズ１２７が用いられている。  
なお、例えば、第１レンズ１２３の焦点距離をｆ１、第２レンズ１２５の焦点距離をｆ２とすると、可変アパーチャ１２４は、第１レンズ１２３からｆ１の距離で、第２レンズ１２５からｆ２の距離の位置に設置されている。
【０１８０】
そして、第２レンズ１２５から出射した光束は、映像形成部１１０に入射し、映像形成部１１０で形成された映像に基づいて変調された光束１１２となる。
【０１８１】
その光束１１２は、ミラー１２６及び非球面フレネルレンズ１２７を経て、車載用表示システム１０ｅが搭載される車両７３０の例えばフロントガラス７１０（ウインドシールド、透明板）に設けられる反射体７１１により反射され、観視者１００の片目１０１に投影される。そして観視者１００は、反射体７１１を介して、虚像形成位置３１０ａの位置に形成された虚像３１０を知覚する。このように、車載用表示システム１０ｅは、ＨＵＤとして使用できる。
【０１８２】
なお、光源１２１には、ＬＥＤや高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザなど各種のものを用いることができる。また、非球面フレネルレンズ１２７は、例えば、フロントガラス７１０の形状に合わせて光束１１２の形（断面形状など）を制御できるように設計することができる。
【０１８３】
このような構成の車載用表示システム１０ｅによっても、仮想先行車両像１８０を任意の奥行き位置に表示し、運転者にとって見やすい表示を行う車載用表示システムが提供できる。  
なお、上記では、仮想先行車両像１８０の表示に関して説明したが、仮想他車両像１９０に対しても同様の動作が適用可能である。
【０１８４】
なお、この場合も、位置検出部２１０で検出された観視者１００の片目１０１の位置に基づいて、映像投影部１１５を制御することにより、前記光束１１２の投影範囲１１４ａと投影位置１１４の少なくともいずれかを調整する制御部２５０を設けても良い。例えば、制御部２５０は、ミラー１２６に連結された駆動部１２６ａを制御して、ミラー１２６の角度を制御することによって、投影位置１１４を制御する。また、制御部２５０は、例えば、可変アパーチャ１２４を制御して投影範囲１１４ａを制御することができる。
【０１８５】
また、本実施例に係る車載用表示システム１０ｅにおいて、第１〜第４の実施例に関して説明した経路生成部４５０、前方撮像部４２１、画像解析部４２２及び前方情報生成部４２３や、前方情報データ格納部４１０ａ並びに車両位置検出部４３０をそれぞれ単独で、または、各種の組み合わせで、設けても良い。
【０１８６】
（第６の実施例）
本発明の第６の実施例に係る車載用表示システム１０ｆ（図示せず）は、第４の実施例に係る車載用表示システム１０ｄにおいて、第１の実施例に係る車載用表示システム１０ａに関して説明した経路生成部４５０が設けられたものである。
【０１８７】
図１６は、本発明の第６の実施例に係る車載用表示システムの動作を例示するフローチャート図である。  
すなわち、同図は、第４の実施例に係る車載用表示システム１０ｄにおいて、経路生成部４５０が設けられた場合の車載用表示システム１０ｆの動作を例示している。ただし、既に説明したように、経路生成部４５０と同様の機能を有する部分を車載用表示システム１０ｆの外に、また、車両７３０の外に設けても良く、この場合にも、以下に説明する動作を実施することができる。
【０１８８】
図１６に表したように、まず、車両７３０の進行すると推測される経路を生成する（ステップＳ４５０）。これには、例えば、前方情報データ格納部４１０ａに格納された地図情報を用いることができる。また、車両７３０に搭乗する操縦者（観視者１００）などによって入力される目的地に関するデータを用いることができる。また、車両位置検出部４３０によって検出された車両７３０の現在の位置に関するデータを、出発地点の位置に関するデータとして用いることもできる。なお、出発地点に関するデータは、操縦者（観視者１００）などによって入力されても良い。また、既に説明したように、複数の経路の案を抽出し、それらの案から操縦者（観視者１００）などに選択するように促しても良く、それにより、操縦者（観視者１００）などによって入力された経路を採用することができる。
【０１８９】
そして、図１６に表したように、車両７３０の走行状態や運転状態に関する情報を取得する（ステップＳ２７０）。
【０１９０】
そして、観視者１００の片目１０１の位置を検出する（ステップＳ２１０）。
【０１９１】
次に、前方撮像部４２１によって、車両７３０の例えば前方の前方を撮像する（ステップＳ４２１）。  
そして、前方撮像部４２１で撮像した画像を、画像解析部４２２で画像解析する（ステップＳ４２２）。  
そして、画像解析部４２２で解析された画像に基づいて、前方情報生成部４２３で、道路や交差点の形状や障害物などに関する各種の情報を抽出し、前方情報を生成する（ステップＳ４２３）。  
そして、この前方情報生成部４２３で生成された前方情報が、前方情報取得部４１０によって取得される（ステップＳ４１０）。そして、例えば道幅などが、第１の幅や第２の幅と比較される。そして、表示すべき仮想先行車両像１８０の表示すべき奥行き位置や奥方への移動などに関するデータが算出される。
【０１９２】
次に、予め設定された経路と前方情報とに基づいて、仮想先行車両像１８０が配置されるべき前方情報における位置として、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）が導出される（ステップＳ４１０ａ）。例えば、上記で設定された経路に対応して、仮想先行車両像１８０を表示する位置が、車両７３０の前方５０ｍ先の道路上であるとする。そのとき、前方道路上５０ｍ先の位置を前方撮像部４２１で認識する。そして、距離が計測され、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）が導出される。
【０１９３】
そして、奥行き目標位置が設定される（ステップＳ４１０ｂ）。このとき、図５に関して説明した特性によって、設定奥行き距離Ｌｓに基づいて補正を行うことができる。  
そして、これに基づき、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）が導出される（ステップＳ４１０ｃ）。すなわち、観視者１００の片目１０１の位置及び前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）から、仮想先行車両像１８０の例えば重心位置座標、すなわち、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）を導出する。
【０１９４】
そして、以下、図８と同様に、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）のデータに基づいて、仮想先行車両像１８０を含む映像データを生成する（ステップＳ１３１）。
【０１９５】
そして、生成された映像データを映像歪み補正の処理を行う（ステップＳ１３２）。  
そして、映像データを映像形成部１１０に出力する（ステップＳ１３０ａ）。  
そして、映像形成部１１０では、映像データに基づき、仮想先行車両像１８０を有する映像を含む光束１１２を生成する（ステップＳ１１０）。  
そして、さらに、投影部１２０により、生成した光束１１２を観視者１００の片目１０１に向けて投影して、映像の表示を行う（ステップＳ１２０）。
【０１９６】
なお、上記において、ステップＳ４５０、Ｓ２７０、Ｓ２１０、Ｓ４２１、Ｓ４２２、Ｓ４２３、Ｓ４１０、Ｓ４１０ａ、Ｓ４１０ｂ、Ｓ４１０ｃ、Ｓ１３１、Ｓ１３２、Ｓ１３０ａ、Ｓ１１０及びＳ１２０の順序は、技術的に可能な範囲で入れ替えが可能であり、また、同時に実施することができ、また必要に応じてその一部または全部を繰り返して行うことができる。
【０１９７】
なお、本実施形態及び上記の各種の実施例に係る車載用表示システムでは、既に説明したように、奥行き位置を２次元座標に置き換えて計算する。観視者１００が前方を見ているとき、前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）がその前方の方向に重なっている場合は、上下方向が奥行き位置に対応する。前方表示位置Ｔ（Ｔｘ、Ｔｙ）がその前方の方向からずれた位置にある場合は、上下方向の他に左右方向も奥行き位置に対応する。この画像座標を基に奥行き位置が規定される。
【０１９８】
同様に、仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）がその前方の方向に重なっている場合は、上下方向が奥行き位置に対応する。仮想先行車両像位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）がその前方の方向からずれた位置にある場合は、上下方向の他に左右方向も奥行き位置に対応する。このように、車載用表示システムによって表示される表示画面の上下位置（及び左右方向）が、操縦者（観視者１００）にとっての奥行き位置情報となり、これにより、操縦者の位置と前方位置と表示画面との位置から仮想先行車両像１８０の奥行き配置位置が決定される。
【０１９９】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る表示方法について説明する。  
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る表示方法を例示するフローチャート図である。  
図１７に表したように、本発明の第２の実施形態に係る表示方法では、まず、車両７３０の進路前方に関する情報である前方情報に基づいて、車両７３０の幅及び高さの少なくともいずれかに対応した大きさを有する仮想先行車両像１８０（第１仮想画像）を、進路前方の景色内の対応する位置に生成し、前記生成した仮想先行車両像１８０を有する映像を含む光束を生成する（ステップＳ１１０Ａ）。
【０２００】
そして、車両７３０に搭乗する観視者１００の片目１０１の位置を検出し、光束１１２を前記検出された片目１０１の位置に基づいて観視者１００の片目１０１に向けて投影する（ステップＳ１２０Ａ）。
【０２０１】
これにより、仮想先行車両像１８０を任意の奥行き位置に配置し、運転者にとって見やすい表示を行う表示方法が提供できる。
【０２０２】
さらに、仮想先行車両像１８０は、さらに、前記検出された片目１０１の位置に基づいて生成される。これにより、任意の奥行き位置に配置された仮想先行車両像１８０に関して、奥行き位置をより精度高く知覚させることができる。このように、本表示方法によれば、仮想先行車両像１８０等の表示を任意の奥行き位置に高い位置精度で知覚させる単眼視の表示方法が提供できる。
【０２０３】
このとき、図３に関して説明したように、本実施形態に係る表示方法において、前方情報取得部４１０によって取得された前方情報は、車両７３０が進行すると推定される道の通行可能な水平方向及び垂直方向の少なくともいずれかの幅であり、前記幅が予め定められた第１の幅以上の場合は、仮想先行車両像１８０は予め定められた設定奥行き位置に配置されることができる。
【０２０４】
そして、前記幅が第１の幅よりも狭く、第１の幅よりも狭い予め定められた第２の幅以上の広い場合は、仮想先行車両像１８０は、設定奥行き位置よりも遠い位置に配置され、前記幅が第２の幅よりも狭い場合は、仮想先行車両像１８０は、前記道における第２の幅よりも狭い位置に基づく位置に配置されることができる。
【０２０５】
さらに、前記幅が第１の幅よりも狭く第２の幅以上の場合は、仮想先行車両像１８０は、設定奥行き位置から遠ざかるように移動しつつ配置されることができる。
【０２０６】
これらの仮想先行車両像１８０の奥行き方向の配置においては、図５に関して説明したヒトの奥行きに関する知覚の特性に応じた補正を行うことで、より正確に奥行き位置を知覚させることができる。
【０２０７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、車載用表示システム及び表示方法を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０２０８】
その他、本発明の実施の形態として上述した車載用表示システム及び表示方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての車載用表示システム及び表示方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０２０９】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作状態を例示する模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作を例示する模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの走行支援に係る車両の停止距離を例示する模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの特性を例示するグラフ図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムにおける座標系を例示する模式図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムにおける座標を例示する模式図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作を例示するフローチャート図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの構成及び動作を例示する模式図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る車載用表示システムの動作状態を例示する模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。
【図１２】本発明の第２の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。
【図１３】本発明の第３の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。
【図１４】本発明の第４の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。
【図１５】本発明の第５の実施例に係る車載用表示システムの構成を例示する模式図である。
【図１６】本発明の第６の実施例に係る車載用表示システムの動作を例示するフローチャート図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る表示方法を例示するフローチャート図である。
【符号の説明】
【０２１１】
１０、１０ａ〜１０ｆ  車載用表示システム
１００  観視者
１０１  片目
１０５  頭部
１１０  映像形成部
１１２  光束
１１４  投影位置
１１４ａ  投影範囲
１１５  映像投影部
１２０  投影部
１２０ａ  結像レンズ
１２０ｂ  レンチキュラーレンズ
１２１  光源
１２２  テーパライトガイド
１２３  第１レンズ
１２４  可変アパーチャ
１２５  第２レンズ
１２６  ミラー
１２６ａ  駆動部
１２７  非球面フレネルレンズ
１３０  映像データ生成部
１３１  生成部
１３２  補正処理部
１８０  仮想先行車両像（第１仮想画像）
１９０  仮想他車両像（第２仮想画像）
２１０  位置検出部
２１１  撮像部
２１２  画像処理部
２１３  演算部
２１４  位置データ
２５０  制御部
２５１  制御信号生成部
２５２  駆動部回路
２７０  車両情報取得部
３１０  虚像
３１０ａ  虚像形成位置
４１０  前方情報取得部
４１０ａ  前方情報データ格納部
４２０  前方情報検出部
４２１  前方撮像部
４２２  画像解析部
４２３  前方情報生成部
４３０  車両位置検出部
４５０  経路生成部
５１０  表示映像
５１１  現在位置
５１２  建物情報等
５１３  表示矢印
５１４  車両情報
５２０  外界映像
５２１  見通しの悪い部分
７１０  フロントガラス
７１１  反射体
７２０  ダッシュボード
７３０  車両（自動車、自車両）
【図１】
2010143520.tif 000003
【図２】
2010143520.tif 000004
【図３】
2010143520.tif 000005
【図４】
2010143520.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010143520.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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