(57)【要約】      （修正有）【課題】情報提示の表示形態を変えることで、運転者にとって情報の直観的な理解が可能な車両用表示装置を提供する。【解決手段】ＨＵＤ装置１０は、立体画像表示部と、リレー光学部と、表示制御部３０と、対象物情報取得部５０と、を備える。立体画像表示部は車両１の周囲に存在する対象物に関連付けられた表示画像を表示距離を切り替えて表示可能であり、リレー光学部は、前記表示画像を表示光として被投影部２に向けて投射し、虚像として視認させる。表示制御部３０は、対象物情報取得部５０から出力された対象物情報を強調するように前記表示画像を生成する。【選択図】図１
2019055676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲に存在する対象物に関連付けられた表示画像を表示距離を切り替えて表示可能な立体画像表示部と、
前記表示画像を表示光として被投影部に向けて投射し、虚像として視認させるリレー光学部と、
前記表示画像の前記表示距離を調整する表示制御部と、
少なくとも前記対象物に関する対象物情報を取得する対象物情報取得部と、
を備え、
前記表示画像は前記対象物情報を強調する、
ことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、
前記虚像が前記対象物に重畳するように前記表示画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記車両の車両情報を取得する車両情報取得部を備え、
前記車両情報は少なくとも前記車両の速度を含み、
前記表示制御部は、
前記車両の前記速度が制限速度を超過している場合に前記表示画像の強調をより強くする、
ことを特徴とする請求項１乃至２の何れか１つに記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、
前記表示画像の少なくとも一部を動かすように生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、
前記対象物に関する仮想の看板を前記表示画像として生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用表示装置として、車両のウインドシールド等の透光部材に表示画像を投影することによって、ウインドシールドで反射される表示画像の光を用いて運転席に座った運転者に、虚像を視認させる、いわゆるヘッドアップディスプレイ（HUD: Head Up Display）装置がある。
例えば、特許文献１に開示される車両情報表示制御装置は、車両の前方の画像と運転者の視野から仮想視野画像を構築し、仮想視野画像および車両の状況に基づいてレイアウトした虚像をウインドシールドに投影していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３１５２１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、上記特許文献１に記載の構成では、注意喚起を促すアイコンやメッセージを表示するのみであり、運転者にとって情報の直観的な理解が困難であった。
【０００５】
本発明は、情報提示の表示形態変えることで、運転者にとって情報の直観的な理解が可能な車両用表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点に係る車両用表示装置は、
車両の周囲に存在する対象物に関連付けられた表示画像を表示距離を切り替えて表示可能な立体画像表示部と、
前記表示画像を表示光として被投影部に向けて投射し、虚像として視認させるリレー光学部と、
前記表示画像の前記表示距離を調整する表示制御部と、
少なくとも前記対象物に関する対象物情報を取得する対象物情報取得部と、
を備え、
前記表示画像は前記対象物情報を強調する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、運転者にとって情報の直観的な理解が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１乃至第４の実施形態のＨＵＤ装置の構成と、このＨＵＤ装置が表示する虚像を説明する図である。
【図２】上記実施形態のＨＵＤ装置の構成を示す図である。
【図３】上記第１の実施形態に係るＨＵＤ装置の主要な動作手順を示すフロー図である。
【図４】上記第１の実施形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像の表示例を示す図である。
【図５】上記第２の実施形態に係るＨＵＤ装置の主要な動作手順を示すフロー図である。
【図６】上記第２の実施形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像の表示例を示す図である。
【図７】上記第３の実施形態に係るＨＵＤ装置の主要な動作手順を示すフロー図である。
【図８】上記第３の実施形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像の表示例を示す図である。
【図９】上記第４の実施形態に係るＨＵＤ装置の主要な動作手順を示すフロー図である。
【図１０】上記第４の実施形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像の表示例を示す図である。
【図１１】上記第４の実施形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像の別の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
【００１０】
図１は、本発明に係る車両用表示装置の一形態であるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置とも呼ぶ）１０の、第１乃至第４の実施形態に対応する構成と、このＨＵＤ装置１０が表示する虚像７０を説明する図である。なお、図１では、車両１の前後方向をＺ方向（前方向がＺ正方向）とし、車両１の左右方向（車両１の幅方向）に沿う方向をＸ方向（左方向がＸ正方向）とし、車両１の上下方向をＹ方向（上方向がＹ正方向）とする。
【００１１】
［ＨＵＤ装置１０の構成］
本実施形態のＨＵＤ装置１０は、車両１の内部に設けられ、一部の光を透過し、一部の光を反射する被投影部２に向けて、表示光２０を投射する。この被投影部２は、車両１のフロントウインドシールドの一部で構成されてもよく、コンバイナなどの専用部品であってもよい。搭乗者（主に車両１の運転者）の視点３を置くと想定される領域に、被投影部２に反射された表示光２０によりアイボックス４を形成する。運転者は、視点３をこのアイボックス４内に配置することでＨＵＤ装置１０が表示する虚像７０の全体を視認することができ、視点３がアイボックス４から外れると虚像７０の一部が視認できなくなる（視認しづらくなる）。本実施形態のＨＵＤ装置１０は、表示領域９０内で、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に虚像７０が表示される位置を調整することができる。すなわち、ＨＵＤ装置１０は、特にアイボックス４から虚像７０が結像されるまでの間のＺ軸方向の距離である表示距離８０を調整することができる。
【００１２】
［虚像の説明］
図１の左図を用いて、本実施形態のＨＵＤ装置１０が表示する虚像７０の例を説明する。図１に示す虚像７０は、例えば、奥行き感を表現しない２Ｄ虚像である第１の虚像７１と第２の虚像７２、奥行き感を表現する３Ｄ虚像である第３の虚像７３と第４の虚像７４、を有する。第１の虚像７１の一例は、図１の表示距離８１のＸＹ平面に平面的に結像され、運転者に奥行き感を感じさせない２Ｄ虚像である。このような第１の虚像７１の一例によれば、概ね目の焦点を調整することなく表示全体を明確に認識することができる。また、２Ｄ虚像の別例である第２の虚像７２は、図１の表示距離８３のＸＹ平面に平面的に結像され、第１の虚像７１とは特にＺ軸方向の距離が異なっている。３Ｄ虚像の一例である第３の虚像７３は、図１の表示距離８３のＸＹ平面上に一端があり、表示距離８３より運転者から離れた表示距離８４のＸＹ平面上に他端があり、平面的に結像され、運転者に奥行き感を感じさせる。このような第３の虚像７３は、運転者の目の焦点の調整により表示全体が明確に認識されるため、立体的な印象を与えることができる。また、３Ｄ虚像の別例である第４の虚像７４は、図１の表示距離８２のＸＹ平面上に一端があり、表示距離８２より運転者から離れた表示距離８３のＸＹ平面上に他端があり、体積を有するような立体的なオブジェクトとして結像され、運転者に立体感を感じさせる。
【００１３】
［ＨＵＤ装置１０の構成例］
次に、図２を参照する。図２は、図１のＨＵＤ装置１０の構成例を示す図である。本実施形態のＨＵＤ装置１０は、立体画像表示部１１と、リレー光学部１２と、から構成され、立体画像表示部１１が第１の実像１３を生成し、リレー光学部１２が第１の実像１３を拡大して第２の実像１４を結像し、この第２の実像１４の表示光２０を外部の被投影部２に向けて投射する。第１の実像１３、及び第２の実像１４は、奥行き感を表現しない２Ｄ虚像として視認させるものであっても、奥行き感や立体感を表現する３Ｄ虚像として視認させるものであってもよい。
【００１４】
図２の立体画像表示部１１は、第１の実像１３を生成するものであり、表示部１５と、振動スクリーン１６と、を有する。
【００１５】
表示部１５は、表示制御部３０から入力される表示データを表示画像として出射するプロジェクタであり、前記表示データに含まれる表示位置データに応じて前記表示画像を表示するタイミングを調整し、振動スクリーン１６の振動位置に同期して投影する前記表示画像を高速に切り替える。言い換えると、表示部１５は、前記表示位置データに基づき、振動スクリーン１６の振動位置に適した前記表示画像を振動スクリーン１６に表示可能である。なお他の実施例として、液晶パネルモジュールであってもよく、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子等の自発光表示パネルモジュールであってもよく、レーザー光を走査する走査型表示装置等であってもよい。
【００１６】
振動スクリーン１６は、例えば、表示部１５の表示画像を一定の角度範囲に拡散させる拡散フィルムであり、表示部１５からの前記表示画像の光を受けて実像を結像し、表示部１５が出射する前記表示画像の光軸に沿って往復運動する。振動スクリーン１６は、連続的または断続的に振動位置を示す信号を表示部１５に送信することが可能である。表示部１５は、前記振動位置を示す信号を基準に、前記表示画像を表示するタイミングを調整してもよい。具体的には、振動スクリーン１６は、６０[Ｈｚ]以上の周波数で振動し、この周期１／６０［ｓｅｃ］内で、表示部１５が複数フレームの異なる表示画像を投射することで各振動位置に複数フレームの異なる表示画像（実像）を結像する。すなわち、本実施形態では、複数フレームの実像が振動スクリーン１６の振動方向で重なることで第１の実像１３が生成される。なお、前記表示制御部は、振動スクリーン１６の振幅を変化させることで、虚像７０の奥行き方向Ｚの長さを調整してもよい。
【００１７】
図２のリレー光学部１２は、立体画像表示部１１が生成した第１の実像１３の光を受け、この第１の実像１３を拡大した第２の実像１４を中間で結像した後、この第２の実像１４の光である表示光２０を被投影部２に向けて投射するものである。リレー光学部１２は、例えば、立体画像表示部１１が生成した第１の実像１３の光を受光するレンズ群からなる第１のリレー光学部１７と、第１のリレー光学部１７を通った光を反射し、第１のリレー光学部１７の光学的パワーと協働して第１の実像１３を拡大した第２の実像１４を結像させる第２のリレー光学部１８と、第２の実像１４の光である表示光２０を被投影部２に向けて反射する第３のリレー光学部１９と、から構成される。本発明の結像部は、本実施形態において、第１のリレー光学部１７と、第２のリレー光学部１８と、で構成されるが、どちらか一方のリレー光学部で構成されてもよく、また他のリレー光学部を追加して構成されてもよい。
【００１８】
第１のリレー光学部（結像部）１７は、第１の実像１３における振動スクリーン１６の各振動位置に結像した各表示画像を、異なる倍率で拡大する機能を有し、図２では模式的に１枚のレンズに図示されているが、実際には図示しない複数の薄膜レンズを合成した合成レンズから構成される。
【００１９】
第２のリレー光学部（結像部）１８は、例えば、正の光学的パワーを有する凹状の反射面を有するミラーで構成され、第１のリレー光学部１７から第１の実像１３の光を入射し、この入射した光を第３のリレー光学部１９に向けて反射し、第１のリレー光学部１７の光学的パワーと協働して第１の実像１３を拡大した第２の実像１４を、第２のリレー光学部１８と第３のリレー光学部１９との間で結像させる。なお、第２のリレー光学部１８が担う光学的作用を、第１のリレー光学部１７に持たせることで、第２のリレー光学部１８は、省略されてもよい。
【００２０】
第３のリレー光学部（投射部）１９は、第２の実像１４の表示光２０を被投影部２に向けて反射させる凹状の反射面を有するミラーであり、被投影部２の曲面形状による像の歪みを補正する機能と、第２の実像１４を拡大する機能と、を有する。
【００２１】
表示制御部３０は、回路で構成され、前記回路は少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理装置（CPU: Central Processing Unit））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ASIC: Application Specific Integrated Circuit）、及び／又は、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA: Field-Programmable Gate Array）などの少なくとも１つの半導体集積回路を含む。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのコンピュータ読み取り可能で有形な記録媒体から１つ又は複数の命令を読み取ることにより、図１に示すＨＵＤ装置１０の機能の全部又は一部を実行することができる。前記記録媒体は、ハードディスクのような任意のタイプの磁気媒体、ＣＤおよびＤＶＤのような任意のタイプの光学媒体、揮発性メモリのような任意のタイプの半導体メモリ、及び不揮発性メモリを含む。揮発性メモリはＤＲＡＭ及びＳＲＡＭを含み、不揮発性メモリはＲＯＭ及びＮＶＲＡＭを含む。半導体メモリは、少なくとも１つのプロセッサと共に回路の一部となる半導体回路でもある。ＡＳＩＣは、図１に示すＨＵＤ装置１０の機能の全部又は一部を実行するようにカスタマイズされた集積回路であり、ＦＰＧＡは、製造後に、図１に示すＨＵＤ装置１０の機能の全部または一部を実行できるように設計された集積回路である。
【００２２】
表示制御部３０は、表示追加判定部３１と、表示距離決定部３２と、表示データ生成部３３と、表示条件判定部３４と、を有する。表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、運転者情報検出部６０からの情報に基づいて、表示データを生成し、立体画像表示部１１が前記表示データに基づいて駆動し、リレー光学部１２が表示光２０を被投影部２に投射することで虚像７０を運転者に視認させる。特に、本実施形態における表示制御部３０は、虚像７０の表示距離８０を調整することが可能である。
【００２３】
表示追加判定部３１は、表示制御部３０に入力された情報を基に、既に表示されている虚像７０に対して新たな虚像７０を追加するかを判定する。なお、表示追加判定部３１は、例えば、対象物情報取得部５０が新たに情報を取得した、取得した情報が所定の種類の情報であった、取得した情報が所定の条件を満たした情報であった、あるいは取得した複数の情報で所定の組み合わせが成立した場合、新たな虚像７０を追加する条件が満たされたと判定する。
【００２４】
表示距離決定部３２は、虚像７０の表示距離８０を決定可能である。表示距離決定部３２は、車両１の周囲に存在する対象物に関連付けられた虚像７０の表示距離８０の変化量が前記対象物の相対距離の変化量と等しくなるように、虚像７０の表示距離８０を変更する。
【００２５】
表示データ生成部３３は、表示データを生成するものであり、この表示データに基づき、立体画像表示部１１が駆動し表示画像を生成する。前記表示データは、表示距離決定部３２が決定した表示距離８０に虚像７０を表示させるべく立体画像表示部１１を駆動するための表示距離データを含む。
【００２６】
表示条件判定部３４は、取得した情報が所定の条件を満たした情報であった、あるいは取得した複数の情報で所定の組み合わせが成立したかを判定し、「特定条件が成立した場合（Ｙｅｓの場合）」と「特定条件が成立しない場合（Ｎｏの場合）」で前記表示データの生成処理を切り替える。
【００２７】
車両情報取得部４０は、少なくとも車両１の速度を検出し、その検出結果を図示しないＣＡＮ（Control Area Network）等の通信インターフェースを介して表示制御部３０に出力する。なお、他の実施例として、ＧＰＳ（Global Positioning System）を含むＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の図示しない位置情報取得手段を備え、車両１の位置情報の推移から車両１の速度を推定し、この推定した速度を表示制御部３０に出力するものであってもよい。
【００２８】
対象物情報取得部５０は、ステレオカメラや単眼カメラから構成され、車両１の周囲、少なくとも前方、を撮影し、撮影した画像データを解析して車両１周囲の対象物（例えば看板や道路標識、歩行者、他の車両）に関する対象物情報(例えば制限速度、対象物の位置、危険性の有無)を取得し、表示制御部３０に出力する。なお、他の実施例として、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等のリモートセンシングや、Ｖ２Ｘ（Vehicle to X）等の車車間通信、路車間通信から車両１周囲の対象物を検知し、表示制御部３０に出力するものであってもよい。
【００２９】
運転者情報検出部６０は、ステレオカメラや単眼カメラから構成され、運転者を撮影して運転者の姿勢や視線を検知し、運転者の運転者情報（眠気、よそ見、運転集中度）を判定して、表示制御部３０に出力する。なお、他の実施例として、脳波センサを備えたヘッドギア等から運転者の脳測定情報（脳波、脳血流量、脳電磁波）を測定し、運転者の運転者情報（眠気、よそ見、運転集中度）を判定して、表示制御部３０に出力するものであってもよい。
【００３０】
以下、第１乃至第４の実施形態を図３乃至図１１を用いて具体的に説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）
まず、図３、図４を参照する。図４は、図３のフロー図に対応した虚像７５の表示例を示す図である。図４（ａ），（ｂ）は、運転者が車両１の前方（Ｚ軸正方向）を見た際に視認する前方風景（道路１００）と対象物（図４の例では制限速度を示す道路標識）５１、虚像７５を示す。図４（ａ）は虚像７５が表示された第１の時刻における前方風景、対象物５１、及び虚像７５を示し、図４（ｂ）は、前記第１の時刻から所定時間が経過した第２の時刻における前方風景、対象物５１、及び虚像７５を示す。図４（ｃ），（ｄ）は、車両１の奥行方向（Ｚ軸方向）における、運転者（視点３）と道路１００に含まれる対象物５１及び虚像７５との位置関係（距離）を示し、図４（ｃ）は虚像７５が表示された前記第１の時刻における位置関係を示し、図４（ｄ）は、前記第１の時刻から所定時間が経過した前記第２の時刻における位置関係を示す。なお、前記第１の時刻から前記第２の時刻までの間、車両１は走行しているものとする。
【００３２】
図３のステップＳ１１において、表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して各種情報を取得する。ここで取得される情報には車両１の周囲に存在する対象物５１を含むものとする。具体的に、対象物情報には、対象物５１の画像情報、車両１との相対距離情報及び車両１との相対速度情報、道路１００の制限速度情報などが挙げられる。表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して、定期的及び／又は各種情報が発生した瞬間的に各種情報を取得する。
【００３３】
続いて、ステップＳ１２において、表示追加判定部３１は、虚像７０を追加表示するか判定する。表示追加判定部３１は、取得した情報が所定の種類の情報であった、取得した情報が所定の条件を満たした情報であった、あるいは取得した複数の情報で所定の組み合わせが成立した場合、新たな虚像７０を追加する条件が満たしたと判定する。ステップＳ１２において「表示追加しないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ１４に移行する。
【００３４】
ステップＳ１２において「表示追加すると判定した場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１３で、表示距離決定部３２は、追加表示する虚像７０の表示距離８０を決定する。図４（ｃ）に示す前記第１の時刻においては、虚像７５の表示距離８５が決定する。なお、虚像７５は、例えばコントラストを強調した対象物情報（対象物５１の画像情報）を示し、表示距離８５は、例えば対象物５１に重畳するように決定される。
【００３５】
続いて、ステップＳ１４において、表示距離決定部３２は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して取得した各種情報（特に前記対象物情報）に基づいて、車両１と対象物５１の相対距離が変化したか判定する。ステップＳ１４において「相対距離が変化していない場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ１６に移行する。
【００３６】
ステップＳ１４において「相対距離が変化している場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１５で、表示距離決定部３２は、対象物５１に関連付けられた虚像７５の表示距離８５を変更する。このとき、表示距離決定部３２は、前記対象物情報に基づいて、既存の虚像７５の表示距離８５の変化量が車両１と対象物５１との相対距離の変化量と等しくなるように、既存の虚像７５の表示距離８５を変更する。すなわち、表示距離決定部３２は、既存の虚像７５の表示距離８５を車両１と対象物５１との相対速度と等しい速度で制御する。図４（ｄ）に示す前記第２の時刻においては、車両１の走行に伴って対象物５１との相対距離１１１が変化しており、虚像７５の表示距離８５が変更される。
【００３７】
そして、ステップＳ１６において、表示データ生成部３３は、表示距離決定部３２が決定及び／あるいは変更した表示距離８５で虚像７５が視認されるように表示データを生成し（ＸＹ軸方向の移動や拡大縮小を含む）、続いてステップＳ１７において、表示制御部３０は、この表示データに基づき立体画像表示部１１を駆動することで表示画像を更新する。この際、表示距離決定部３２は、対象物に関連付けられた既存の虚像７５の表示距離８５の変化量が車両１と対象物５１との相対距離の変化量と等しくなるように虚像７５の表示距離８５を決定するので、虚像７５が対象物５１と同じ速さで車両１（運転者）に接近する。これにより、対象物５１に関連付けられた虚像７５の前方風景への没入感が増し、虚像７５が呈示する情報を認識させやすい。
【００３８】
第１の実施形態における他の強調の表現として、前記表示画像の色の濃度、輝度、明度、彩度、画像の大きさ、回転、画像の少なくとも一部の点滅等を用いてもよい（第１の実施形態の第１の変形例）。
【００３９】
第１の実施形態において、悪天候や夜間等で対象物が視認しづらい場合に、対象物に虚像７０を重畳してもよい。例えば、看板に雪が積もって視認しづらい場合に有効である（第１の実施形態の第２の変形例）。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、図５、図６を参照して第２の実施形態を説明する。図６は、図５のフロー図に対応した虚像７６の表示例を示す図である。図６（ａ），（ｂ）は、運転者が車両１の前方（Ｚ軸正方向）を見た際に視認する前方風景（道路１００）と対象物（図６の例では制限速度を示す道路標識）５２、虚像７６を示す。図６（ａ）は虚像７６が表示された第３の時刻における前方風景、対象物５２、及び虚像７６を示し、図６（ｂ）は、前記第３の時刻から所定時間が経過した第４の時刻における前方風景、対象物５２、及び虚像７６を示す。図６（ｃ），（ｄ）は、車両１の奥行方向（Ｚ軸方向）における、運転者（視点３）と道路１００に含まれる対象物５２及び虚像７６との位置関係（距離）を示し、図６（ｃ）は虚像７６が追加表示された前記第３の時刻における位置関係を示し、図６（ｄ）は、前記第３の時刻から所定時間が経過した前記第４の時刻における位置関係を示す。なお、前記第３の時刻から前記第４の時刻までの間、車両１は走行しているものとする。第２の実施形態は、車両１の速度が制限速度を超過している場合に、虚像７６の対象物情報の強調をより大きくした表示画像を生成する点で第１の実施形態と異なる。
【００４１】
図５のステップＳ１１において、表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して各種情報を取得する。ここで取得される情報には車両１の周囲に存在する対象物５２に関する対象物情報を含むものとする。具体的に、対象物情報には、対象物５２の画像情報、車両１との相対距離情報及び車両１との相対速度情報、道路１００の制限速度情報等が挙げられる。表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して、定期的及び／又は各種情報が発生した瞬間的に各種情報を取得する。
【００４２】
続いて、ステップＳ１２において、表示追加判定部３１は、虚像７０を追加表示するか判定する。表示追加判定部３１は、取得した情報が所定の種類の情報であった、取得した情報が所定の条件を満たした情報であった、あるいは取得した複数の情報で所定の組み合わせが成立した場合、新たな虚像７０を追加する条件を満たしたと判定する。ステップＳ１２において「表示追加しないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ１４に移行する。
【００４３】
ステップＳ１２において「表示追加すると判定した場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１３で、表示距離決定部３２は、追加表示する虚像７０の表示距離８０を決定する。図５（ｃ）に示す前記第３の時刻においては、虚像７６の表示距離８６が決定する。なお、虚像７６は、例えばコントラストを強調した対象物情報（対象物５２の画像情報）を示し、表示距離８６は、例えば対象物５２に重畳するように決定される。
【００４４】
続いて、ステップＳ１４において、表示距離決定部３２は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して取得した各種情報（特に前記対象物情報）に基づいて、対象物５２との相対距離が変化したか判定する。ステップＳ１４において「相対距離が変化していない場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ２１に移行する。
【００４５】
ステップＳ１４において「相対距離が変化している場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１５で、表示距離決定部３２は、対象物５２に関連付けられた虚像７６の表示距離８６を変更する。このとき、表示距離決定部３２は、前記対象物情報に基づいて、既存の虚像７６の表示距離８６の変化量が対象物５２との相対距離の変化量と等しくなるように、既存の虚像７６の表示距離８６を変更する。すなわち、表示距離決定部３２は、既存の虚像７６の表示距離８６を対象物の運転者との相対速度と等しい速度で制御する。図６（ｄ）に示す前記第４の時刻においては、車両１の走行に伴って対象物５２との相対距離１１２が変化しており、虚像７６の表示距離８６が変更される。
【００４６】
続いて、ステップＳ２１において、表示条件判定部３４は、車両情報取得部４０が取得した車両１の速度が、対象物情報取得部５０が取得した制限速度を超過しているか判定する。表示条件判定部３４は、車両情報取得部４０が取得した車両１の速度が、対象物情報取得部５０が取得した制限速度を超過していた場合、虚像７６を強調表示する条件が満たしたと判定する。ステップＳ２１において「車両１の速度が制限速度を超過しないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ１６に移行する。
【００４７】
ステップＳ２１において「車両１の速度が制限速度を超過している（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ２２で、前記対象物情報の強調をより強くした前記表示画像を生成するように設定する。図６（ｄ）の例では、対象物５２の画像情報に文字を併記して強調をより強くし、運転者に注意を促している。
【００４８】
そして、ステップＳ１６において、表示データ生成部３３は、表示距離決定部３２が決定及び／あるいは変更した表示距離８６、及び強調の強さで虚像７６が視認されるように表示データを生成し（ＸＹ軸方向の移動や拡大縮小を含む）、続いてステップＳ１７において、表示制御部３０は、この表示データに基づき立体画像表示部１１を駆動することで表示画像を更新する。この際、虚像７６の表示がより強調されるため、虚像７６が呈示する情報を運転者に認識させやすい。
【００４９】
第２の実施形態において、前記表示画像の色の濃淡、輝度や明度の強弱、画像の大きさの大小、画像の回転速度、点滅速度の遅速等によって強調の強さを表してもよい（第２の実施形態の第１の変形例）。
【００５０】
あるいは、第２の実施形態において、第１の実施形態における前記強調の表現を複数組み合わせて、強調の強さを表してもよい（第２の実施形態の第２の変形例）。
【００５１】
（第３の実施形態）
次に、図７、図８を参照して第３の実施形態を説明する。図８は、図７のフロー図に対応した虚像７７の表示例を示す図である。図８（ａ），（ｂ）は、運転者が車両１の前方（Ｚ軸正方向）を見た際に視認する前方風景（道路１００）と対象物（図８の例では飛び出し注意を示す道路標識）５３、虚像７７を示す。図８（ａ）は虚像７７が表示された第５の時刻における前方風景、対象物５３、及び虚像７７を示し、図８（ｂ）は、前記第５の時刻から所定時間が経過した第６の時刻における前方風景、対象物５３、及び虚像７７を示す。図８（ｃ），（ｄ）は、車両１の奥行方向（Ｚ軸方向）における、運転者（視点３）と道路１００に含まれる対象物（図８の例では飛び出し注意を示す道路標識）５３及び虚像７７との位置関係（距離）を示し、図８（ｃ）は虚像７７が追加表示された前記第５の時刻における位置関係を示し、図８（ｄ）は、前記第５の時刻から所定時間が経過した前記第６の時刻における位置関係を示す。なお、前記第５の時刻から前記第６の時刻までの間、車両１は走行しているものとする。第３の実施形態は、車両１の速度が制限速度を超過している場合、及び運転者が運転に集中していない場合に、虚像７７の少なくとも一部を動かすように表示画像を生成する点で第１の実施形態と異なる。
【００５２】
図７のステップＳ１１において、表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して各種情報を取得する。ここで取得される情報には車両１の周囲に存在する対象物５３に関する対象物情報を含むものとする。具体的に、対象物情報には、対象物の画像情報、車両１との相対距離情報及び車両１との相対速度情報、運転者への注意喚起情報等が挙げられる。表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して、定期的及び／又は各種情報が発生した瞬間的に各種情報を取得する。
【００５３】
続いて、ステップＳ１２において、表示追加判定部３１は、虚像７０を追加表示するか判定する。表示追加判定部３１は、取得した情報が所定の種類の情報であった、取得した情報が所定の条件を満たした情報であった、あるいは取得した複数の情報で所定の組み合わせが成立した場合、新たな虚像７０を追加する条件が満たしたと判定する。ステップＳ１２において「表示追加しないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ１４に移行する。
【００５４】
ステップＳ１２において「表示追加すると判定した場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１３で、表示距離決定部３２は、追加表示する虚像７０の表示距離８０を決定する。図８（ｃ）に示す前記第５の時刻においては、虚像７７の表示距離８７が決定する。なお、虚像７７は、例えばコントラストを強調した対象物情報（対象物５３の画像情報）を示し、表示距離８６は、例えば対象物５３に重畳するように決定される。
【００５５】
続いて、ステップＳ１４において、表示距離決定部３２は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して取得した各種情報（特に前記対象物情報）に基づいて、車両１と対象物５３との相対距離が変化したか判定する。ステップＳ１４において「相対距離が変化していない場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ３１に移行する。
【００５６】
ステップＳ１４において「相対距離が変化している場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１５で、表示距離決定部３２は、対象物５３に関連付けられた虚像７７の表示距離８７を変更する。このとき、表示距離決定部３２は、前記対象物情報に基づいて、虚像７７の表示距離８７の変化量が車両１と対象物５３との相対距離の変化量と等しくなるように、虚像７７の表示距離８７を変更する。すなわち、表示距離決定部３２は、虚像７７の表示距離８７を車両１と対象物５３との相対速度と等しい速度で制御する。図８（ｄ）に示す前記第６の時刻においては、車両１の走行に伴って対象物５３との相対距離１１３が変化しており、虚像７７の表示距離８７が変更される。
【００５７】
続いて、ステップＳ３１において、表示条件判定部３４は、車両情報取得部４０が取得した車両１の速度が、対象物情報取得部５０が取得した制限速度を超過しているかを判定する。表示条件判定部３４は、車両情報取得部４０が取得した車両１の速度が、対象物情報取得部５０が取得した制限速度を超過していた場合、虚像７７の少なくとも一部を動かす条件を満たしたと判定する。ステップＳ３１において「車両１の速度が制限速度を超過しないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ３２に移行する。図８の例では、前記第５の時刻よりも前の時刻、あるいは図示しない別の対象物から前記制限速度を取得している。
【００５８】
ステップＳ３１において「車両１の速度が制限速度を超過している（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ３３で、虚像７７を示す表示画像の少なくとも一部を動かす様に設定する。
【００５９】
続いて、ステップＳ３２において、表示条件判定部３４は、運転者情報取得部６０が取得した運転者情報を基に運転者が運転に集中しているか判定する。表示条件判定部３４は、車両情報取得部４０が取得した車両１の速度が対象物情報取得部５０が取得した制限速度を超過しない場合、且つ運転者情報取得部６０が取得した運転者情報を基に運転者が運転に集中していない場合に、虚像７７の少なくとも一部を動かす条件を満たしたと判定する。ステップＳ３２において「運転者が運転に集中していると判定した場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１６に移行する。
【００６０】
ステップＳ３２において「運転者が運転に集中してないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ３３で、虚像７７を示す表示画像の少なくとも一部を動かす様に設定する。
【００６１】
そして、ステップＳ１６において、表示データ生成部３３は、表示距離決定部３２が決定及び／あるいは変更した表示距離８７、及び虚像７７の動きの有無を基に表示データを生成し（ＸＹ軸方向の移動や拡大縮小を含む）、続いてステップＳ１７において、表示制御部３０は、この表示データに基づき立体画像表示部１１を駆動することで表示画像を更新する。この際、虚像７７が動くことによる驚きを運転者に与えるため、虚像７７による情報を認識させやすい。
【００６２】
第３の実施形態において、虚像７７を対象物５３（道路標識）の範囲内で動かしたが、対象物５３の範囲を超えて虚像７７を動かしてもよい。その際、運転者の運転を妨げない範囲で虚像７７を動かすことが望ましい（第３の実施形態の第１の変形例）。
【００６３】
（第４の実施形態）
次に、図９、図１０を参照して第４の実施形態を説明する。図１０は、図９のフロー図に対応した虚像７８の表示例を示す図である。図１０（ａ），（ｂ）は、運転者が車両１の前方（Ｚ軸正方向）を見た際に視認する前方風景（道路１００）と対象物（図１０の例では故障車）５４、虚像７８を示す。図１０（ａ）は虚像７８が表示された第７の時刻における前方風景、対象物５４、及び虚像７８を示し、図１０（ｂ）は、前記第７の時刻から所定時間が経過した第８の時刻における前方風景、対象物５４、及び虚像７８を示す。図１０（ｃ），（ｄ）は、車両１の奥行方向（Ｚ軸方向）における、運転者（視点３）と道路１００に含まれる対象物５４及び虚像７８との位置関係（距離）を示し、図１０（ｃ）は前記第７の時刻における位置関係を示し、図１０（ｄ）は、前記第７の時刻から所定時間が経過した前記第８の時刻における虚像７８の位置関係を示す。なお、前記第７の時刻から前記第８の時刻までの間、車両１は走行しているものとする。第４の実施形態は、虚像７８を対象物５４に関する仮想の看板とする表示画像として生成する点で第１の実施形態と異なる。
【００６４】
図９のステップＳ１１において、表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して各種情報を取得する。ここで取得される情報には車両１の周囲に存在する対象物５４に関する対象物情報を含むものとする。具体的に、対象物情報には、対象物５４の画像情報、車両１との相対距離情報及び車両１との相対速度情報、車両１の交通に対する危険性等が挙げられる。車両１から視認できない対象物の対象物情報は、Ｖ２Ｘや道路交通情報通信システム（VICS（登録商標）: Vehicle Information and Communication System）等から取得できる。表示制御部３０は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して、定期的及び／又は各種情報が発生した瞬間的に各種情報を取得する。
【００６５】
続いて、ステップＳ１２において、表示追加判定部３１は、虚像７０を追加表示するか判定する。表示追加判定部３１は、取得した情報が所定の種類の情報であった、取得した情報が所定の条件を満たした情報であった、あるいは取得した複数の情報で所定の組み合わせが成立した場合、新たな虚像７０を追加する条件が満たしたと判定する。ステップＳ１２において「表示追加しないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ１４に移行する。
【００６６】
ステップＳ１２において「表示追加すると判定した場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１３で、表示距離決定部３２は、追加表示する虚像７０の表示距離８０を決定する。図１０（ｃ）に示す前記第７の時刻においては、虚像７８の表示距離８８が決定する。
【００６７】
続いて、ステップＳ１４において、表示距離決定部３２は、車両情報取得部４０、対象物情報取得部５０、及び運転者情報取得部６０を介して取得した各種情報（特に前記対象物情報）に基づいて、車両１と対象物５４との相対距離が変化したか判定する。ステップＳ１４において「相対距離が変化していない場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ４１に移行する。
【００６８】
ステップＳ１４において「相対距離が変化している場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１５で、表示距離決定部３２は、対象物に関連付けられた虚像７８の表示距離８８を変更する。このとき、表示距離決定部３２は、前記対象物情報に基づいて、既存の虚像７８の表示距離８８の変化量が対象物の運転者との相対距離の変化量と等しくなるように、既存の虚像７８の表示距離８８を変更する。すなわち、表示距離決定部３２は、既存の虚像７８の表示距離８８を対象物の運転者との相対速度と等しい速度で制御する。図１０（ｄ）に示す前記第８の時刻においては、車両１の走行に伴って対象物５４との相対距離１１４が変化しており、虚像７８の表示距離８８が変更される。
【００６９】
続いて、ステップＳ４１において、表示条件判定部３４は、対象物情報取得部５０が取得した対象物５４の対象物情報を基に対象物５４が車両１の交通に対する危険性を有するか判定する。ステップＳ４１において「危険性があると判定した場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ４２に移行する。ステップＳ４１において「危険性がないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ１６に移行する。
【００７０】
続いて、ステップＳ４２において、表示条件判定部３４は、対象物情報取得部５０が取得した対象物情報を基に対象物５４に関する看板があるか判定する。表示条件判定部３４は、対象物情報取得部５０が取得した対象物５４の対象物情報を基に、対象物５４が車両１の交通に対する危険性を有する、且つ対象物５４に関する看板がない場合に仮想の看板を表示する条件を満たしたと判定する。「対象物５４に関する看板があると判定した場合（Ｙｅｓの場合）」は、ステップＳ１６に移行する。
【００７１】
ステップＳ４２において、「対象物５４に関する看板がないと判定した場合（Ｎｏの場合）」は、ステップＳ４３で虚像７８を仮想の看板として表示するように設定する。すなわち、対象物５４に関する看板がないところに仮想の看板を表示することで、対象物５４の対象物情報（車両１の交通に対する危険性）が強調される。図１０の例では、運転者が速度を落として運転するように、徐行を促す仮想の看板を表示している。
【００７２】
そして、ステップＳ１６において、表示データ生成部３３は、表示距離決定部３２が決定及び／あるいは変更した表示距離８８、及び仮想の看板の有無で虚像７８が視認されるように表示データを生成し（ＸＹ軸方向の移動や拡大縮小を含む）、続いてステップＳ１７において、表示制御部３０は、この表示データに基づき立体画像表示部１１を駆動することで表示画像を更新する。この際、運転者から視認できない対象物５４に対して虚像７８の表示がされるため、運転者に危険を認識させやすい。また、看板という運転者にとって分かり易い表現を用いることで、情報を違和感なく運転者に認識させられる。
【００７３】
第４の実施形態において、仮想の看板の表現は、既存の看板、及び道路標識等から適切なものを選択してもよいし、文字や画像を用いた独自のものであってもよい（第４の実施形態の第１の変形例）。
【００７４】
第４の実施形態において、運転者から視認できない対象物に対して仮想の看板を表示しているが、運転者から視認可能で看板の存在しない対象物について、仮想の看板を表示してもよい。例えば、路地を歩行する歩行者や交差点から出ようとしている車両が存在する場合である（第４の実施形態の第２の変形例）。
【００７５】
図１１で示すように、注意すべき個所が複数ある走行環境において、対象物への重畳表示と仮想の看板の表示を同時に用いてもよい。例えば、対象物５５−ａ，５５−ｂ，５５−ｃに対して、虚像７９−ａ，７９−ｂ，７９−ｃを表示している。虚像７９−ａは対象物への重畳表示であり、虚像７９−ｂ，７９−ｃは仮想の看板の表示である。これにより、複数の対象物への注意喚起について、運転者に直観的に伝えることが出来る（第４の実施形態の第３の変形例）。
【００７６】
上記実施形態は、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display）等の表示装置にも適用可能である。
【００７７】
本発明は、上記の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
【符号の説明】
【００７８】
１…車両、２…被投影部、３…視点、４…アイボックス、１０…ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）、１１…立体画像表示部、１２…リレー光学部、１３…第１の実像、１４…第２の実像、１５…画像投射部、１６…振動スクリーン、２０…表示光、３０…表示制御部、３１…表示追加判定部、３２…表示距離決定部、３３…表示データ生成部、３４…表示条件判定部、４０…車両情報取得部、５０…対象物情報取得部、６０…運転者情報取得部、７０…虚像、８０…表示距離、９０…表示可能範囲、１００…道路（前方風景）、１１１…相対距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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