(57)【要約】【課題】  前景に存在する実オブジェクトの存在を認識しやすくする。【解決手段】  実オブジェクト３００から離れた位置に配置され、前景に存在する実オブジェクト３００の存在を報知する第１の虚像Ｖ１０と、第１の虚像Ｖ１０と実オブジェクト３００の位置とを結ぶ線状の第２の虚像Ｖ２０と、を表示し、表示制御部２０は、複数の第１の虚像Ｖ１０の一部が重なる階層表示を画像表示部１０に行わせる。【選択図】  図２
2019064422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前景に虚像（Ｖ）を重畳して表示可能なヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記前景に存在する実オブジェクト（３００）から離れた位置に配置され、前記実オブジェクト（３００）の存在を報知する第１の虚像（Ｖ１０）と、前記第１の虚像（Ｖ１０）と前記実オブジェクト（３００）の位置とを結ぶ線状の第２の虚像（Ｖ２０）と、を表示する画像表示部（１０）と、
前記実オブジェクト（３００）までの距離を少なくとも含む前記実オブジェクト（３００）に関するオブジェクト情報を取得するオブジェクト情報取得部（３０）と、
前記オブジェクト情報取得部（３０）から少なくとも２以上の前記実オブジェクト（３００）に関する前記オブジェクト情報を入力し、順位を決定する階層判定部（２１）と、
前記階層判定部（２１）が決定した前記順位に基づいて、複数の前記第１の虚像（Ｖ１０）の一部が重なる階層表示を前記画像表示部（１０）に行わせる表示調整部（２２）と、を備える、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記第１の虚像（Ｖ１０）は、前記実オブジェクト（３００）に関連する文字又は／及び記号又は／及び図形が表示される情報表示領域（Ｅ１）と、前記情報表示領域（Ｅ１）の背景となる領域であり、前記情報表示領域（Ｅ１）を囲むボックス領域（Ｅ２）と、で構成され、
前記表示調整部（２２）は、視認者から見て前記階層表示の奥側に配置される前記第１の虚像（Ｖ１０）の前記情報表示領域（Ｅ１）の少なくとも一部が視認できるように、前記階層表示にて、前記第１の虚像（Ｖ１０）を配置する、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記表示調整部（２２）は、所定の条件が成立した場合、視認者から見て前記階層表示の奥側に配置される前記第１の虚像（Ｖ１０）の前記情報表示領域（Ｅ１）が視認しやすくなるように前記第１の虚像（Ｖ１０）の配置を変える、又は前記階層表示の手前側に配置される前記第１の虚像（Ｖ１０）の少なくとも一部の透過率を上げる、
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
視認者の注視範囲を取得する注視情報取得部（４０）をさらに備え、
前記所定の条件は、前記階層表示を構成する前記第１の虚像（Ｖ１０）に前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲があることを少なくとも含む、
ことを特徴とする請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両で使用され、車両の前景に虚像を重畳して視認させるヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているヘッドアップディスプレイ装置は、前景に存在する対象物（実オブジェクト）と異なる位置に、対象物に関する表示情報を表示し、かつ表示情報と対象物との間に線を表示する。これにより、前景に存在する対象物が遠く、視認者から見て小さい場合であっても、対象物の位置と対象物に関する情報を視認者に認識させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６９７７６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、表示情報が視線から外れている場合、対象物の位置、対象物に関する情報を視認者に認識させることができないばかりか、対象物の存在も認識させることができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、前景に存在する実オブジェクトの存在を認識させやすいヘッドアップディスプレイ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】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、前景に存在する実オブジェクトから離れた位置に配置され、実オブジェクトの存在を報知する第１の虚像と、第１の虚像と実オブジェクトの位置とを結ぶ線状の第２の虚像と、を表示し、複数の第１の虚像の一部を重ねた階層表示を行うことで、第１の虚像が表示される範囲がコンパクトになり、視認者の視線移動を少なく抑えることができ、さらに階層表示により認識させたい情報を優先的に視認者に視認させることを可能とした、ことをその要旨とする。
【０００７】
本発明のヘッドアップディスプレイ装置の第１の態様は、車両の前景に虚像（Ｖ）を重畳して表示可能なヘッドアップディスプレイ装置であって、前記前景に存在する実オブジェクト（３００）から離れた位置に配置され、前記実オブジェクト（３００）の存在を報知する第１の虚像（Ｖ１０）と、前記第１の虚像（Ｖ１０）と前記実オブジェクト（３００）の位置とを結ぶ線状の第２の虚像（Ｖ２０）と、を表示する画像表示部（１０）と、前記実オブジェクト（３００）までの距離を少なくとも含む前記実オブジェクト（３００）に関するオブジェクト情報を取得するオブジェクト情報取得部（３０）と、前記オブジェクト情報取得部（３０）から少なくとも２以上の前記実オブジェクト（３００）に関する前記オブジェクト情報を入力し、順位を決定する階層判定部（２１）と、前記階層判定部（２１）が決定した前記順位に基づいて、複数の前記第１の虚像（Ｖ１０）の一部が重なる階層表示を前記画像表示部（１０）に行わせる表示調整部（２２）と、を備えるものである。
【０００８】
第１の態様によれば、前景に存在する実オブジェクトから離れた位置に配置された第１の虚像と、第１の虚像と実オブジェクトとを結ぶ線状の第２の虚像とが表示されるので、実景に存在する実オブジェクトが視認者から遠く見にくい状態であっても、実オブジェクトが存在していること、及び実オブジェクトの位置を視認者に認識させることができる。また、複数の第１の虚像は、それぞれ一部が重なった階層的に表示されるので、認識させたい第１の虚像を視認者から見た手前側に配置することで、情報を優先的に視認者に視認させることができる。
【０００９】
また、第１の態様に従属する第２の態様において、前記第１の虚像（Ｖ１０）は、前記実オブジェクト（３００）に関連する文字又は／及び記号又は／及び図形が表示される情報表示領域（Ｅ１）と、前記情報表示領域（Ｅ１）の背景となる領域であり、前記情報表示領域（Ｅ１）を囲むボックス領域（Ｅ２）と、で構成され、前記表示調整部（２２）は、視認者から見て前記階層表示の奥側に配置される前記第１の虚像（Ｖ１０）の前記情報表示領域（Ｅ１）の少なくとも一部が視認できるように、前記階層表示にて、前記第１の虚像（Ｖ１０）を配置してもよい。
【００１０】
第２の態様によれば、視認者から見て前記階層表示の奥側に配置される下位の第１の虚像の情報表示領域の一部分が、視認者から見て前記階層表示の手前側に配置される上位の第１の虚像と重ならずに、視認可能となる。これにより、手前側の上位の第１の虚像を優先的に認識させつつも、奥側の下位の第１の虚像の情報表示領域に表示された内容も認識させることができる。
【００１１】
また、第２の態様に従属する第３の態様において、前記表示調整部（２２）は、所定の条件が成立した場合、視認者から見て前記階層表示の奥側に配置される前記第１の虚像（Ｖ１０）の前記情報表示領域（Ｅ１）が視認しやすくなるように前記第１の虚像（Ｖ１０）の配置を変える、又は前記階層表示の手前側に配置される前記第１の虚像（Ｖ１０）の少なくとも一部の透過率を上げてもよい。
【００１２】
第３の態様によれば、複数の第１の虚像が重なる面積を増加するように第１の虚像の配置を変えることで、階層表示を、下位の第１の虚像が視認しにくい表示態様に切り替える。これにより、第１の虚像が構成する階層表示が表示される範囲が狭くなるため、階層表示を視認する際の視認者の視線移動を抑えることができる。また、上位の第１の虚像の透過率を下げても、階層表示を、下位の第１の虚像が視認しにくい表示態様に切り替えることができる。下位の第１の虚像が示す情報（情報表示領域に表示される情報）が視認しづらくすることで、下位の第１の虚像に視覚的注意が向きにくくなり、結果として、運転に集中させることができる。他方、複数の第１の虚像が重なる面積を減少させる、又は上位の第１の虚像の透過率を上げることで、階層表示を、下位の第１の虚像が視認しやすい表示態様に切り替えることができ、下位の第１の虚像の情報表示領域に表示された内容も認識させやすくする。このように下位の第１の虚像が視認しにくい表示態様と視認しやすい表示態様とで切り替えを、視認者の注視範囲の位置や、新たに取得した情報が特定の種類の情報であった、又は取得した情報が特定の条件を満たした情報であった、又は取得した複数の情報で所定の組み合わせが成立したことを条件として切り替えることができ、利便性が向上する。
【００１３】
また、第３の態様に従属する第４の態様において、視認者の注視範囲を取得する注視情報取得部（４０）をさらに備え、前記所定の条件は、前記階層表示を構成する前記第１の虚像（Ｖ１０）に前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲があることを少なくとも含んでもよい。
【００１４】
第４の態様によれば、視認者が注視している際に下位の第１の虚像の情報表示領域に表示された内容を認識させやすくすることができ、利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を機能的に示すブロック図である。
【図２】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が表示する虚像の例を示す図である。
【図３】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が表示する第１の虚像の例を示す図である。
【図４】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が階層表示を行う階層表示範囲を示す図である。
【図５】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】上記実施形態の階層表示に新たな第１の虚像が追加される様子を説明する図である。
【図７】上記実施形態の階層表示の変形例を示す図である。
【図８】上記実施形態の階層表示の変形例を示す図である。
【図９】上記実施形態の階層表示の変形例を示す図である。
【図１０】上記実施形態の階層表示の表示態様が変化する様子を説明する図である。
【図１１】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態（図面の内容も含む。）によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と呼ぶ）１００の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、ＨＵＤ装置１００は、虚像（後述する第１の虚像Ｖ１０，第２の虚像Ｖ２０，第３の虚像Ｖ３０）を表示する画像表示部１０と、画像表示部１０の表示を制御する表示制御部２０と、オブジェクト情報取得部３０と、注視情報取得部４０と、車両状態取得部５０と、及び通信インターフェース７０と、によって構成される。
【００１８】
画像表示部１０は、車両のインストルメントパネルの内部又は上部に配置され、虚像を視認者に視認させる表示光を出射するものであり、例えば、図２に示すように、表示光を車両のウインドシールドガラスＷＳやコンバイナなどからなる被投影部に投影することで、被投影部を介して視認される車両の前景２００に重ねて虚像を視認させる。なお、画像表示部１０は、表示可能範囲１０１内に虚像を表示することができる。画像表示部１０は、後述する表示制御部２０から画像データを取得し、この取得した画像データを表示光に変換して出力する。
【００１９】
図１を再び参照する。表示制御部２０は、入出力インターフェース（オブジェクト情報取得部３０、注視情報取得部４０、車両状態取得部５０、及び通信インターフェース７０）を介して、外部機器（前方検出部３１、視線検出部４１、位置検出部５１、方角検出部５２、姿勢検出部５３、ナビゲーションシステム５００、クラウドサーバー（外部サーバー）６００及び車両ＥＣＵ７００）と通信可能に連結されている。入出力インターフェースは、例えば、ＵＳＢポート、シリアルポート、パラレルポート、ＯＢＤＩＩ、及び／又は他の任意の適切な有線通信ポートなどの有線通信機能を含むことができる。なお、他の実施形態では、入出力インターフェースは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信プロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１６プロトコル、共有無線アクセスプロトコル、ワイヤレスＵＳＢプロトコル、及び／又は他の任意の適切な無線電信技術を用いた無線通信インターフェースを含むことができる。ＨＵＤ装置１００は、外部機器から入出力インターフェース７０を介して、各種情報、及び虚像の元となる画像要素データを取得し、表示制御部２０が定めた位置に虚像を表示する。なお、画像要素データの一部又は全部は、後述する表示制御部２０の記憶部２３に記憶され、表示制御部２０は、前方検出部３１、ナビゲーションシステム５００、クラウドサーバー６００、及び車両ＥＣＵ７００などから得られる各種情報に応じて、記憶部２３に記憶された画像要素データを読み出して虚像を表示する形態であってもよい。
【００２０】
オブジェクト情報取得部３０は、前景２００に存在する特定の実オブジェクト３００の位置情報を少なくとも含むデータ（オブジェクト情報）を取得する入力インターフェースであり、例えば、車両に搭載された単数又は複数のカメラやセンサなどからなる前方検出部３１からオブジェクト情報を取得し、表示制御部２０に出力する。前方検出部３１は、前景２００を撮像（検出）し、その撮像（検出）データを解析して前景２００における実オブジェクト３００の位置情報（実オブジェクト３００までの距離情報も含んでいてもよい）又は／及びＨＵＤ装置１００の表示可能範囲１０１内における実オブジェクト３００の位置情報（実オブジェクト３００までの距離情報も含んでいてもよい）を生成する図示しない解析部を有する。この場合、オブジェクト情報取得部３０が取得するオブジェクト情報は、前景２００又は表示可能範囲１０１内における実オブジェクト３００の座標（位置情報）である。なお、上記したような解析部は、ＨＵＤ装置１００内に設けられてもよい。具体的には、解析部は、表示制御部２０内に設けられてもよく、この場合、オブジェクト情報取得部３０が取得するオブジェクト情報は、前方検出部３１が前景２００を撮像（検出）した撮像（検出）データとなる。
【００２１】
また、オブジェクト情報取得部３０は、前方検出部３１が前景２００を観測し図示しない種類識別部で識別した前景２００上の実オブジェクト３００の種類情報を取得してもよい。実オブジェクト３００の種類とは、例えば、障害物（人物、動物、モノ），道路標識，路面，及び建物などであるが、前景２００に存在し、識別可能であればこれらに限定されない。すなわち、オブジェクト情報取得部３０は、オブジェクト情報（実オブジェクト３００の位置情報、距離情報、種類情報）を取得し、表示制御部２０に出力可能である。
【００２２】
また、他の実施形態では、外部機器と通信可能な通信インターフェース７０が、オブジェクト情報取得部３０として機能してもよい。言い換えると、通信インターフェース７０が、車両に設けられたナビゲーションシステム５００やクラウドサーバー６００や車両ＥＣＵ７００からオブジェクト情報を取得してもよい。例えば、図示しないナビゲーションシステム５００やクラウドサーバー６００や車両ＥＣＵ７００は、地図情報とともに、道路や建物等の実オブジェクト３００の位置情報、種類情報等を記憶しており、表示制御部２０は、後述する車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報（方角情報を追加してもよい）を、通信インターフェース７０を介して、ナビゲーションシステム５００又は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００に出力し、ナビゲーションシステム５００又は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００は、入力した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報（追加の方角情報）に基づき、車両の前景２００に存在する実オブジェクト３００の位置情報、種類情報を含むオブジェクト情報を通信インターフェース７０に出力することができる。
【００２３】
注視情報取得部４０は、視認者が注視している範囲（注視範囲）に関する注視情報を取得する入力インターフェースであり、例えば、車両に搭載されたカメラなどからなる視線検出部４１から注視範囲を取得し、表示制御部２０に出力する。視認者の注視範囲は、視認者が目視（注視）している領域であり、目視点（注視点）を含み、人が通常注視可能とされる一定範囲である。なお、視認者の注視範囲の設定方法は、これに限定されるものではなく、視線検出部４１は、例えば、特開２０１５−１２６４５１号公報に記載されているように、所定の時間（例えば、１秒）内に測定される複数の目視点（注視点）を含む矩形領域を、注視範囲に設定してもよい。
【００２４】
車両状態取得部５０は、車両の状態（位置、方角、姿勢）に関する情報を取得する。車両状態取得部５０は、ＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）等からなる位置検出部５１により検出された車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報を取得し、方角センサからなる方角検出部５２により検出された車両又はＨＵＤ装置１００の向きを示す方角情報を取得し、ハイトセンサや加速度センサからなる姿勢検出部５３により検出された車両の路面からの高さ又は／及び路面に対する角度を示す姿勢情報を取得し、表示制御部２０に出力する。
【００２５】
表示制御部２０は、後述する第１の虚像Ｖ１０を階層表示するために複数の第１の虚像Ｖ１０内での優先順位を判定する階層判定部２１と、外部データベース（ナビゲーションシステム５００又は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００）から入力するあるいは記憶部２３から読み出した画像要素データが示す画像要素（第１の虚像Ｖ１０、第２の虚像Ｖ２０、及び第３の虚像Ｖ３０の元となる画像）の配置（表示位置）を調整する表示調整部２２と、画像要素データを記憶する記憶部２３と、を備える。
【００２６】
表示制御部２０は、車両状態取得部５０が取得した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報（方角情報取得部６０が取得した車両又はＨＵＤ装置１００の方角情報を追加してもよい）を、通信インターフェース７０を介して、ナビゲーションシステム５００又は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００に出力する。続いて、ナビゲーションシステム５００又は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００は、入力した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報（追加の方角情報）に基づき、ＨＵＤ装置１００に表示させる虚像の画像要素データを、通信インターフェース７０を介して、表示制御部２０に出力する。なお、他の例としては、ナビゲーションシステム５００又は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００は、入力した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報（追加の方角情報）に基づき、ＨＵＤ装置１００に表示させるべき虚像を指示する指示データを、通信インターフェース７０を介して、表示制御部２０に出力し、表示制御部２０は、入力した指示データに基づき、記憶部２３に記憶された画像要素データを読み出してもよい。また、他の例としては、ナビゲーションシステム５００他は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００は、車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報、方角情報とは異なる通信インターフェース７０又はそれ以外の外部機器から入力される他の情報に基づき、虚像の画像要素データ又は表示させるべき虚像を指示する指示データを、表示制御部２０に出力してもよい。なお、表示制御部２０は、オブジェクト情報取得部３０が取得した実オブジェクト３００のオブジェクト情報に基づき、記憶部２３に記憶された画像要素データを読み出してもよく、あるいは、オブジェクト情報を、通信インターフェース７０を介して、クラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００に出力し、クラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００が、入力したオブジェクト情報に基づき、ＨＵＤ装置１００に表示させる虚像の画像要素データを、通信インターフェース７０を介して、表示制御部２０に出力してもよい。
【００２７】
次に、図２を用いて、ＨＵＤ装置１００が表示する虚像を説明するとともに、表示制御部２０（表示調整部２２）の表示位置調整方法について説明する。表示調整部２２は、前景２００内の特定の実オブジェクト３００に関連する第１の虚像Ｖ１０、第２の虚像Ｖ２０、及び第３の虚像Ｖ３０の表示位置を設定する。表示調整部２２は、オブジェクト情報取得部３０が取得した実オブジェクト３００の位置情報に基づき、画像要素を配置（表示可能範囲１０１内での表示位置を決定）し、具体的には、実オブジェクト３００から離れた位置に実オブジェクト３００の存在を報知する第１の虚像Ｖ１０を配置し、この第１の虚像Ｖ１０が関連する実オブジェクト３００が存在する位置と第１の虚像Ｖ１０とを連結する位置に線状の第２の虚像Ｖ２０を配置し、実オブジェクト３００に重畳する位置あるいは実オブジェクト３００の近傍に第３の虚像Ｖ３０を配置する。図２の例では、実オブジェクト３００は、第１の人物３０１と、第２の人物３０２と、駐車場３０３であり、表示調整部２２は、第１の人物３０１に対して、第１の人物３０１から離れた位置に、注意を促すエクスクラメーションマークを表示する第１の虚像Ｖ１１と、第１の虚像Ｖ１１と第１の人物３０１との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２１と、人物３０１を囲むように配置される第３の虚像Ｖ３１と、を表示し、第２の人物３０２に対して、第２の人物３０２から離れた位置に、注意を促すエクスクラメーションマークを表示する第１の虚像Ｖ１２と、第１の虚像Ｖ１２と第２の人物３０２との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２２と、第２の人物３０２を囲むように配置される第３の虚像Ｖ３２と、を表示し、そして、駐車場３０３に対して、駐車場３０３から離れた位置に、駐車場を示す『Ｐ』を表示する第１の虚像Ｖ１３と、第１の虚像Ｖ１３と駐車場３０３が存在する位置との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２３と、を表示する画像データを生成する。
【００２８】
［階層表示の説明］
表示制御部２０（表示調整部２２）は、複数の第１の虚像Ｖ１０（Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３）それぞれの少なくとも一部を重ねて表示する『階層表示』をすることができる。図３は、第１の虚像Ｖ１０を説明する図である。第１の虚像Ｖ１０は、実オブジェクト３００に関連する情報（文字、記号、図形）が表示される情報表示領域Ｅ１と、情報表示領域Ｅ１の背景となる領域であり、情報表示領域Ｅ１を囲む矩形のボックス領域Ｅ２と、で構成される。したがって、上記『階層表示』は、複数の第１の虚像Ｖ１０（Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３）それぞれのボックス領域Ｅ２の一部が重なる表示であるとも言い変えることができる。
【００２９】
［階層表示範囲１０２の説明］
図４は、第１の虚像Ｖ１０の階層表示が行われる階層表示範囲１０２を説明する図である。表示制御部２０（表示調整部２２）は、階層表示を、表示可能範囲１０１内の所定の限定された領域（階層表示範囲１０２）内で行う。具体的には、階層表示範囲１０２は、表示可能範囲１０１の上下方向に２等分した上側の領域であり、かつ左右方向に３等分した何れかの領域に設定される。すなわち、階層表示範囲１０２は、図４（ａ）に示される表示可能範囲１０１の左上の領域１０２Ｌ、図４（ｂ）に示される表示可能範囲１０１の中央上側の領域１０２Ｃ、図４（ｃ）に示される表示可能範囲１０１の右上の領域１０２Ｒ、の何れかに予め設定される。なお、階層表示範囲１０２は、領域１０２Ｌ，１０２Ｃ，１０２Ｒの中から、視認者（車両の運転者）の図示しない操作部による操作により選択されてもよく、ＨＵＤ装置１００の表示制御部２０が、外部機器から入力する各種情報に基づいて、自動的に切り替えられてもよい。これによって、第１の虚像Ｖ１０が表示される領域が階層表示範囲１０２内に限定されるので、視認者の視点を大きく動かさなくても階層表示を構成する全ての第１の虚像Ｖ１０を視認することが可能となり、視認者の視線が散漫になりにくい。また、第１の虚像Ｖ１０同士が一部重なり合うことで、全く重ならないで配置される場合と比べて表示領域を小さく抑えることができ、この点でも視認者の視線移動を少なく抑えることができる。なお、階層表示範囲１０２は、表示可能範囲１０１内に単数である必要はなく、複数領域であってもよい。具体的には、階層表示範囲１０２は、表示可能範囲１０１の左上の領域１０２Ｌと右上の領域１０２Ｒとで構成されてもよい。この場合、表示調整部２２は、表示可能範囲１０１の中央を基準とした実オブジェクト３００の左右方向の位置が左側にあれば、この実オブジェクト３００に対応する第１の虚像Ｖ１０を領域１０２Ｌに表示させ、他方、実オブジェクト３００の左右方向の位置が右側にあれば、この実オブジェクト３００に対応する第１の虚像Ｖ１０を領域１０２Ｒに表示させてもよい。
【００３０】
次に、この本実施形態の特徴部分に係わるＨＵＤ装置１００の処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、車両又はＨＵＤ装置１００が起動されてから停止するまで繰り返し実行される。
【００３１】
まず、ステップＳ１において、表示制御部２０は、オブジェクト情報取得部３０（又は通信インターフェース７０）を介して、実オブジェクト３００の位置情報を少なくとも含むオブジェクト情報を取得する。これらオブジェクト情報は、カメラやセンサなどからなる前方検出部３１が前景２００から特定の実オブジェクト３００を検出することで生成される、又は、車両の位置情報、方角情報に基づき、ナビゲーションシステム５００又は／及びクラウドサーバー６００又は／及び車両ＥＣＵ７００により生成される。
【００３２】
ステップＳ２において、表示制御部２０は、ステップＳ１にて入力した実オブジェクト３００の位置が、ＨＵＤ装置１００の表示可能範囲１０１内に含まれるかを判定する。具体的には、表示可能範囲１０１内に位置する実オブジェクト３００が、複数あるか、単数あるか、存在しないかを判定する。表示制御部２０は、ステップＳ１で取得した実オブジェクト３００の位置情報に基づき、表示可能範囲１０１内のどの位置に実オブジェクト３００が位置するかを把握する。なお、視認者のアイポイントによって、ＨＵＤ装置１００の表示可能範囲１０１における実オブジェクト３００の位置が異なるため、視認者のアイポイントを推定して、このアイポイントから表示可能範囲１０１を注視したときの実オブジェクト３００の位置を特定するとよい。例えば、運転席に着座する視認者の体格、体形、運転姿勢、及び標準的な視線方向等に基づいて標準的なアイポイントを推定してもよいし、さらに、運転席のシートスライド位置、リクライニング角度等を検出し、これら検出したデータを用いて標準的なアイポイントを補正してもよい。そして、この推定したアイポイントと実オブジェクト３００との相対的な位置関係から、表示可能範囲１０１における実オブジェクト３００の位置を把握してもよい。
【００３３】
表示可能範囲１０１内に実オブジェクト３００の位置が含まれない場合（ステップＳ２で『なし』）、表示制御部２０は、図５のフローを終了し、始めのステップＳ１から処理を再開する。
【００３４】
単数の実オブジェクト３００の位置が表示可能範囲１０１内に含まれる場合（ステップＳ２で『単数』）、表示制御部２０は、ステップＳ５に移行し、『階層表示』を行わずに、実オブジェクト３００の存在を強調する虚像を表示する（ステップＳ５）。例えば、表示可能範囲１０１内に図２に示す第１の人物３０１のみが存在する場合、表示制御部２０は、前景２００の特定の実オブジェクト３００である第１の人物３０１に対して、実オブジェクト３００（第１の人物３０１）から離れた位置に配置される第１の虚像Ｖ１１と、第１の虚像Ｖ１１と第１の人物３０１との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２１と、第１の人物３０１を囲む第３の虚像Ｖ３０を表示させる。なお、表示制御部２０は、階層表示を行わずに、第１の虚像Ｖ１１を予め定められた階層表示範囲１０２に表示させる。但し、階層表示が行われない場合、第１の虚像Ｖ１１の表示位置は、階層表示範囲１０２内でなくてもよい。
【００３５】
複数の実オブジェクト３００の位置が表示可能範囲１０１内に含まれる場合（ステップＳ２で『複数』）、ステップＳ３に移行し、階層判定部２１は、階層表示されていない実オブジェクト３００が存在するかを判定する。
【００３６】
階層表示されていない実オブジェクト３００が存在しない場合（言い換えると、実オブジェクト３００に対して表示されている全ての第１の虚像Ｖ１０が階層表示されている場合）、階層判定部２１は、ステップＳ３でＮＯの判定を行い、表示調整部２２は、ステップＳ１で入力したオブジェクト情報に基づき、虚像の表示を更新する（ステップＳ５）。この場合、表示調整部２２は、線状の第２の虚像Ｖ２の一端を、ステップＳ１で入力した最新の実オブジェクト３００の位置に基づいて調整する。
【００３７】
階層表示されていない実オブジェクト３００が存在する場合（言い換えると、少なくとも１つの第１の虚像Ｖ１０が階層表示されていない場合）、階層判定部２１は、ステップＳ３でＹＥＳの判定を行い、ステップＳ４に移行する。
【００３８】
ステップＳ４では、階層判定部２１が、複数の第１の虚像Ｖ１０を階層表示する順番（言い換えると、手前から奥側へ重ねて表示する順番）を決定する。階層判定部２１は、視認者に認識させる優先度が高い第１の虚像Ｖ１０を手前側に配置し、優先度が低くなる程に奥側に配置する。優先度は、視認者に早く認識させるべきものが高くなる緊急度、車両に衝突する可能性が高いもの又は車両に衝突した際に影響が大きいものが高くなるリスクポテンシャルなどに置き換えることができる。階層判定部２１は、ステップＳ１で入力したオブジェクト情報（位置情報、距離情報、種類情報）から優先度又は／及び緊急度又は／及びリスクポテンシャルを算出し、算出結果に基づき、階層表示する順番を決定し、第１の虚像Ｖ１０を階層表示する（ステップＳ５）。具体的に、図２の例では、階層判定部２１は、ステップＳ１で入力した距離情報に基づいて、最も車両に近い実オブジェクト３０１（第１の人物３０１）に対する第１の虚像Ｖ１１を最も緊急度（リスクポテンシャル）が高いとして、階層表示の１番手前側に配置し、次に、ステップＳ１で入力した位置情報、種類情報に基づいて、車両の進路の近傍に存在（位置情報に基づく）する人物（種類情報）である実オブジェクト３００（第２の人物３０２）に対する第１の虚像Ｖ１２をリスクポテンシャルが高いとして、階層表示の手前から２番目に配置し、最後に、ステップＳ１で入力した位置情報、種類情報に基づいて、視認者（車両の運転者）が現在探している駐車場（種類情報）である実オブジェクト３００（駐車場３０３）に対する第１の虚像Ｖ１３を緊急度、リスクポテンシャルが低いとして、階層表示の手前から３番目に配置する。
【００３９】
図６は、第１の虚像Ｖ１１，Ｖ１３で行われていた階調表示に新たに第１の虚像Ｖ１２が割り込む際の表示例を示した図である。図６（ａ）は、既に第１の虚像Ｖ１１，Ｖ１３で階層表示を構成している際に、新たな第１の虚像Ｖ１２の表示が追加された表示例を示す。新たに追加される第１の虚像Ｖ１２は、まず、階層表示範囲１０２の外側に表示される。具体的には、新たに追加される第１の虚像Ｖ１２は、まず、第１の虚像Ｖ１２に対応する実オブジェクト３０２の近傍又は重畳する位置に表示される。新たに追加される第１の虚像Ｖ１２の階層表示の順番が、第１の虚像Ｖ１１よりも後で（第１の虚像Ｖ１１より優先度が低く）、第１の虚像Ｖ１３よりも前である（第１の虚像Ｖ１３より優先度が高い）場合、図６（ｂ）に示すように、追加された第１の虚像Ｖ１２は、階調表示において、第１の虚像Ｖ１１と第１の虚像Ｖ１３との間に入る。この際、第１の虚像Ｖ１２は、第１の虚像Ｖ１２に対応する実オブジェクト３０２の近傍又は重畳する位置から階層表示範囲１０２内の所定の位置まで、視認者に認識される速度で移動し、これと同時に、第１の虚像Ｖ１３は、第１の虚像Ｖ１１から離れる。具体的には、第１の虚像Ｖ１３は、図６（ａ）の距離Ｄ１から図６（ｂ）の距離Ｄ１ａ（＞Ｄ１）まで離れる。その後、追加された第１の虚像Ｖ１２と実オブジェクト３０２との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２２が表示される。このように、新たに階層表示に追加される第１の虚像Ｖ１０を、まず階層表示範囲１０２外に表示した後、階層表示範囲１０２内に移動させることで、新たにどの第１の虚像Ｖ１０が追加させたか視認者に認識させることができる。また、新たに階層表示に追加される第１の虚像Ｖ１０を、対応する実オブジェクト３００の近傍から移動させることで、どの実オブジェクト３００に対した表示であるかを認識させることができる。
［変形例］
【００４０】
なお、本発明は、以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形例の一例を記す。
【００４１】
図７乃至図９は、階層表示の変形例を示す図であり、階層表示における下位の階層に配置された第１の虚像Ｖ１０の情報表示領域Ｅ１の少なくとも一部が視認者に視認されるようにする表示例を示すである。
【００４２】
図７では、下位の第１の虚像Ｖ１２の情報表示領域Ｅ１の一部分のみが、上位の第１の虚像Ｖ１１と重なり、他の部分が上位の第１の虚像Ｖ１１と重ならない。これにより、手前側の第１の虚像Ｖ１１を優先的に認識させつつも、奥側の第１の虚像Ｖ１２の情報表示領域Ｅ１に表示された内容も認識させることができる。
【００４３】
図８では、下位の第１の虚像Ｖ１２（第１の虚像Ｖ１３）のボックス領域Ｅ２の一部分のみが、上位の第１の虚像Ｖ１１（第１の虚像Ｖ１２）と重なり、下位の第１の虚像Ｖ１２（第１の虚像Ｖ１３）の情報表示領域Ｅ１の全体が上位の第１の虚像Ｖ１１（第１の虚像Ｖ１２）と重ならない。これによっても、手前側の第１の虚像Ｖ１１（第１の虚像Ｖ１２）を優先的に認識させつつも、奥側の第１の虚像Ｖ１２（第１の虚像Ｖ１３）の情報表示領域Ｅ１に表示された内容も認識させることができる。
【００４４】
図９では、上位の第１の虚像Ｖ１１の一部（図９（ａ））又は全部（図９（ｂ））を半透過させる（透過率を上げる）ことで、下位の第１の虚像Ｖ１２の情報表示領域Ｅ１を視認させる。これによっても、手前側の第１の虚像Ｖ１１を優先的に認識させつつも、奥側の第１の虚像Ｖ１２の情報表示領域Ｅ１に表示された内容も認識させることができる。
【００４５】
図１０は、階層表示の表示態様が変化する様子を示した図である。本実施形態の表示調整部２２は、注視情報取得部４０が取得する視認者の注視領域が、階層表示をしている第１の虚像Ｖ１０上又は階層表示範囲１０２上にある場合、下位の情報表示領域Ｅ１が視認しづらい表示態様（図１０（ａ）参照）から下位の情報表示領域Ｅ１が視認しやすい表示態様（図１０（ｂ）参照）に変化させてもよい。この処理について、図１１，図１２のフロー図を用いて説明する。
【００４６】
図１１のステップＳ１１で、表示調整部２２は、注視情報取得部４０から視認者の注視領域を入力し、視認者の注視領域が、階層表示をしている第１の虚像Ｖ１０上又は階層表示範囲１０２上に所定時間Ｔｓ（例えば、３秒）以上あるか判定する（ステップＳ１２）。表示調整部２２は、所定時間Ｔｓ未満であれば（ステップＳ１２でＮＯ）、階層表示を通常の表示態様（図１０（ａ）参照）で表示し（ステップＳ１３）、所定時間Ｔｓ以上であれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、階層表示を、通常の表示態様よりも下位の情報表示領域Ｅ１が視認しやすい表示態様（図１０（ｂ）参照）に変化させる（ステップＳ１４）。
【００４７】
図１２のステップＳ２１で、表示調整部２２は、注視情報取得部４０から視認者の注視領域を入力し、視認者の注視領域が、視認しやすい階層表示（ステップＳ１４が実行された階層表示）をしている第１の虚像Ｖ１０上又は階層表示範囲１０２上に所定時間Ｔｍ（例えば、５秒）以上あるか判定する（ステップＳ２２）。表示調整部２２は、所定時間Ｔｍ未満であれば（ステップＳ２２でＮＯ）、視認しやすい階層表示の表示態様（図１０（ｂ）参照）を維持し（ステップＳ２４）、所定時間Ｔｍ以上であれば（ステップＳ２２でＹＥＳ）、階層表示を、通常の表示態様（図１０（ａ）参照）に戻す（ステップＳ２３）。
【００４８】
これにより、視認者が階層表示を注視している場合、階層表示を構成する複数の第１の虚像Ｖ１０の位置が移動することで、第１の虚像Ｖ１０の重なる面積が少なく（小さく）なるため、階層表示の下位の第１の虚像Ｖ１０の情報表示領域Ｅ１に表示された内容も認識させることができる。また、視認者が階層表示を注視していない場合、第１の虚像Ｖ１０の重なる面積が多く（大きく）なるため、階層表示をコンパクトに表示することができ、階層表示を視認する視認者の視線移動を少なく抑えることができる。
【００４９】
なお、以上の説明では、視認者の注視領域が階層表示を向くことを条件として、階層表示の表示態様を変化させていたが、階層表示の表示態様を変化させる条件は、これに限定されない。他の例としては、表示調整部２２は、例えば、入出力インターフェース（オブジェクト情報取得部３０、注視情報取得部４０、車両状態取得部５０、及び通信インターフェース７０）を介して、新たに取得した情報が所定の種類の情報であった、又は取得した情報が所定の条件を満たした情報であった、又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、階層表示の表示態様を変化させる所定の条件が満たされたと判定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、視認者に前景と重ねて虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置に好適である。
【符号の説明】
【００５１】
１０      ：画像表示部
２０      ：表示制御部
２１      ：階層判定部
２２      ：表示調整部
２３      ：記憶部
３０      ：オブジェクト情報取得部
４０      ：注視情報取得部
５０      ：車両状態取得部
６０      ：方角情報取得部
７０      ：通信インターフェース
１００    ：ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）
１０１    ：表示可能範囲
１０２    ：階層表示範囲
２００    ：前景
３００    ：実オブジェクト
３０１    ：第１の人物（実オブジェクト）
３０２    ：第２の人物（実オブジェクト）
３０３    ：駐車場（実オブジェクト）
５００    ：ナビゲーションシステム（外部機器）
６００    ：クラウドサーバー（外部機器）
７００    ：車両ＥＣＵ（外部機器）
Ｄ１      ：距離
Ｅ１      ：情報表示領域
Ｅ２      ：ボックス領域
Ｔｍ      ：所定時間
Ｔｓ      ：所定時間
Ｖ１      ：第１の虚像
Ｖ１０    ：第１の虚像
Ｖ２０    ：第２の虚像
Ｖ３０    ：第３の虚像
ＷＳ      ：ウインドシールドガラス
【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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【図１２】
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