(57)【要約】【課題】ヘッドアップディスプレイを用いて虚像までの遠近方向の距離が変化する画像を、当該画像と虚像までの遠近方向の距離が異なる他の画像と共に良好に表示する「車載システム及び表示制御方法」を提供する。【解決手段】  遠方画像虚像２２までの自動車前後方向の距離である表示距離fLの増減に伴い、近方画像虚像２１までの自動車前後方向の距離である表示距離nLを増減する。近方画像虚像２１の表示方向nAは、近方画像虚像２１の表示距離nLが小さい間は、標準表示方向Anrmlに設定する(ａ1、ａ２）、表示方向nAを標準表示方向Anrmlとしたままでは、近方画像虚像２１が部分的もしくは全体的に路面より下の位置に表示されるようになるほど、近方画像虚像２１の表示距離nLが大きくなったならば、近方画像虚像２１の表示方向nAを、より上方の、近方画像虚像２１が路面より上の位置に表示されることとなる方向に変更する（ｂ１、ｂ２）。【選択図】図７
2019099027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載される車載システムであって、
ヘッドアップディスプレイと、
前記ヘッドアップディスプレイの表示を制御する制御装置とを有し、
前記ヘッドアップディスプレイは、
第１の画像の虚像である第１虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第１虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第１虚像表示距離が可変な第１画像虚像表示部と、
第２の画像の虚像である第２虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第２虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第２虚像表示距離と、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の上下についての方向である第２虚像表示方向とが可変な第２画像虚像表示部とを有し、
前記制御装置は、
前記第１虚像表示距離を変化させる第１虚像表示制御部と、
前記第２虚像表示距離を、前記第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、前記第１虚像表示距離が大きいほど大きくなるように変化させる第２虚像表示制御部とを有し、
前記第２虚像表示制御部は、
前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値以下である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記自動車のユーザから見た前記第１虚像の上下についての方向である第１虚像表示方向よりも下向きの方向となる方向であって、前記ユーザから見て前方斜め下方向となる所定の方向である標準表示方向に設定し、
前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記ユーザから見て前記標準表示方向よりも上を向いた方向となる方向に変化させることを特徴とする車載システム。
【請求項２】
自動車に搭載される車載システムであって、
ヘッドアップディスプレイと、
前記ヘッドアップディスプレイの表示を制御する制御装置とを有し、
前記ヘッドアップディスプレイは、
第１の画像の虚像である第１虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第１虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第１虚像表示距離が可変な第１画像虚像表示部と、
第２の画像の虚像である第２虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第２虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第２虚像表示距離と、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の上下についての方向である第２虚像表示方向とが可変な第２画像虚像表示部とを有し、
前記制御装置は、
前記第１虚像表示距離を変化させる第１虚像表示制御部と、
前記第２虚像表示距離を、前記第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、前記第１虚像表示距離と前記第２虚像表示距離との差の値、または、前記第１虚像表示距離に対する前記第２虚像表示距離の比の値が所定の範囲内の値となるように変化させる第２虚像表示制御部とを有し、
前記第２虚像表示制御部は、
前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値以下である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記自動車のユーザから見た前記第１虚像の上下についての方向である第１虚像表示方向よりも下向きの方向となる方向であって、ユーザから見て前方斜め下方向となる所定の方向である標準表示方向に設定し、
前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記ユーザから見て前記標準表示方向よりも上を向いた方向となる方向に変化させることを特徴とする車載システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の車載システムであって、
前記しきい値は、当該しきい値を記第２虚像表示距離として、前記標準表示方向に第２虚像を表示したときに、前記第２虚像の下端の位置が路面下の位置とならない最大値、もしくは、当該最大値から所定のマージンを減じた値であることを特徴とする車載システム。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の車載システムであって、
前記第２虚像表示制御部は、前記第２虚像表示距離が、前記しきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記第２虚像表示距離がより大きいほど、前記ユーザから見てより上を向いた方向となる方向に変化させることを特徴とする車載システム。
【請求項５】
請求項３記載の車載システムであって、
前記第２虚像表示制御部は、前記第２虚像表示距離が、前記しきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記第２虚像の下端の位置が路面下の位置とならない最下方の方向もしくは、当該最下方の方向から所定の角度上を向いた方向に変化させることを特徴とする車載システム。
【請求項６】
請求項１、２または３記載の車載システムであって、
前記第２画像虚像表示部は、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の左右についての方向が可変であり、
前記第２虚像表示制御部は、
前記第２虚像表示距離が、前記しきい値以下である場合に、前記第２画像虚像表示部に、前記ユーザから見た前記第２虚像の左右についての方向が前記自動車のフロントウインドウの左右についての中央を通る方向となるように前記第２虚像を表示させ、
前記第２虚像表示距離が、前記しきい値超である場合に、前記第２画像虚像表示部に、前記ユーザから見た前記第２虚像の左右についての方向が前記自動車のフロントウインドウの左の端部と右の端部のいずれかを通る方向となるように前記第２虚像を表示させることを特徴とする車載システム。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６記載の車載システムであって、
前記自動車の前方の他車両を検出する他車両検出部を有し、
前記第１虚像表示制御部は、前記第１画像を他車両に対する注意を促す画像として、前記他車両検出部が検出した他車両の位置に前記第１虚像が表示されるように、前記第１虚像表示距離を変化させることを特徴とする車載システム。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６記載の車載システムであって、
自動車前方の交差点を検出する前方交差点検出部を有し、
前記第１虚像表示制御部は、前記第２画像を、前記前方交差点検出部が検出した自動車前方の交差点における前記自動車の進路を表す画像として、当該検出した自動車前方の交差点の位置に、前記第１虚像が表示されるように、前記第１虚像表示距離を変化させることを特徴とする車載システム。
【請求項９】
ヘッドアップディスプレイを備えた自動車に搭載される車載システムにおいて、前記ヘッドアップディスプレイの表示を制御する表示制御方法であって、
前記ヘッドアップディスプレイは、
第１の画像の虚像である第１虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第１虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第１虚像表示距離が可変な第１画像虚像表示部と、
第２の画像の虚像である第２虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第２虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第２虚像表示距離と、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の上下についての方向である第２虚像表示方向とが可変な第２画像虚像表示部とを有し、
当該表示制御方法は、
車載システムが、前記第１虚像表示距離を変化させる第１虚像表示制御ステップと、
車載システムが、前記第２虚像表示距離を、前記第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、前記第１虚像表示距離が大きいほど大きくなるように変化させると共に、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値以下である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記自動車のユーザから見た前記第１虚像の上下についての方向である第１虚像表示方向よりも下向きの方向となる方向であって、ユーザから見て前方斜め下方向となる所定の方向である標準表示方向に設定し、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記ユーザから見て前記標準表示方向よりも上を向いた方向となる方向に変化させる第２虚像表示制御ステップとを有することを特徴とする表示制御方法。
【請求項１０】
ヘッドアップディスプレイを備えた自動車に搭載される車載システムにおいて、前記ヘッドアップディスプレイの表示を制御する表示制御方法であって、
前記ヘッドアップディスプレイは、
第１の画像の虚像である第１虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第１虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第１虚像表示距離が可変な第１画像虚像表示部と、
第２の画像の虚像である第２虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第２虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第２虚像表示距離と、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の上下についての方向である第２虚像表示方向とが可変な第２画像虚像表示部とを有し、
当該表示制御方法は、
車載システムが、前記第１虚像表示距離を変化させる第１虚像表示制御ステップと、
車載システムが、前記第２虚像表示距離を、前記第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、前記第１虚像表示距離と前記第２虚像表示距離との差の値、または、前記第１虚像表示距離に対する前記第２虚像表示距離の比の値が所定の範囲内の値となるように変化させると共に、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値以下である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記自動車のユーザから見た前記第１虚像の上下についての方向である第１虚像表示方向よりも下向きの方向となる方向であって、ユーザから見て前方斜め下方向となる所定の方向である標準表示方向に設定し、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記ユーザから見て前記標準表示方向よりも上を向いた方向となる方向に変化させる第２虚像表示制御ステップとを有することを特徴とする表示制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の表示制御方法であって、
前記しきい値は、当該しきい値を記第２虚像表示距離として、前記標準表示方向に第２虚像を表示したときに、前記第２虚像の下端の位置が路面下の位置とならない最大値、もしくは、当該最大値から所定のマージンを減じた値であることを特徴とする表示制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイを備えた車載システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドアップディスプレイを備えた車載システムとしては、固定的に定めた、自動車の前後方向についてユーザに比較的近い位置に第１の画像の虚像を表示し、自動車の前後方向についてユーザから比較的遠い位置に第２の画像の虚像を表示すると共に、第２の画像の虚像までの、自動車の前後方向の距離を可変としたヘッドアップディスプレイを備えた車載システムが知られている（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
ここで、この車載システムでは、ヘッドアップディスプレイを用いてユーザから見て斜め下方向に第１の画像の虚像を表示し、ユーザから見て第１の画像の虚像の上方となる方向に２の画像の虚像を表示している。
【０００４】
また、この車載システムでは、第１の画像として車速を表した画像等を用い、第２の画像として、先行車両への注意を喚起する図形の画像や、進路変更方向を表す矢印の画像等を用いている。
【０００５】
そして、この車載システムでは、第２の画像として先行車両への注意を喚起する図形の画像を用いる場合には、ヘッドアップディスプレイを用いて先行車両の位置に存在していると視認されるように第２の画像の虚像を表示し、第２の画像として進路変更方向を表す矢印の画像を用いる場合には、ヘッドアップディスプレイを用いて進路変更する交差点の位置に存在していると視認されるように第２の画像の虚像を表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５-２００７００号公報
【特許文献２】特開２０１５-０３４９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したヘッドアップディスプレイを備えた車載システムによれば、第２の画像として先行車両への注意を喚起する図形の画像や、進路変更方向を表す矢印の画像を用いる場合には、先行車両までの距離や進路変更する交差点までの距離の変化に伴って、ユーザから第２の画像の虚像までの自動車の前後方向の距離が変化する。
【０００８】
したがって、固定的に定めた位置に表示される第１の画像の虚像と第２の画像の虚像までの、ユーザからの自動車の前後方向の距離の差が動的に変化する。
そして、第１の画像の虚像と第２の画像の虚像までのユーザからの自動車の前後方向の距離の差が大きくなると、一方の画像の虚像から他方の画像の虚像に視認する虚像を切り替える際に、ユーザが眼の焦点距離を大きく変更する必要が生じるため、両虚像の見やすさが低化する。
【０００９】
一方で、このような視認性の劣化は、第１の画像の虚像までの自動車の前後方向の距離も可変とし、第２の画像の虚像までの自動車の前後方向の距離が変化に連動して、第１の画像の虚像と第２の画像の虚像との自動車の前後方向の距離の差が大きく変化しないように、第１の画像の虚像までの自動車の前後方向の距離も変化させれば防ぐことができる。
【００１０】
しかしながら、このようにすると、第１の画像はユーザから見て斜め下方向に表示しているため、第１の画像の虚像までのユーザからの自動車の前後方向の距離が大きくなると、第１の画像の虚像が部分的または全体的に路面の下に位置に現れる、不自自然な表示が行われてしまうこととなる。
【００１１】
そこで、本発明は、ヘッドアップディスプレイを用いて、ユーザから見て斜め下方向に第１の画像の虚像を表示し、第２の画像の虚像を第１の画像の虚像の上方に、当該第２の画像までの自動車の前後方向の距離を変化させながら表示する車載システムにおいて、第１の画像の虚像と第２の画像の虚像の見やすい表示を行うと共に、第１の画像の不自然な表示の発生を抑止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される車載システムに、ヘッドアップディスプレイと、前記ヘッドアップディスプレイの表示を制御する制御装置とを設けたものである。ここで、前記ヘッドアップディスプレイは、第１の画像の虚像である第１虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第１虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第１虚像表示距離が可変な第１画像虚像表示部と、第２の画像の虚像である第２虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第２虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第２虚像表示距離と、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の上下についての方向である第２虚像表示方向とが可変な第２画像虚像表示部とを備えている。また、前記制御装置は、前記第１虚像表示距離を変化させる第１虚像表示制御部と、前記第２虚像表示距離を、前記第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、前記第１虚像表示距離が大きいほど大きくなるように変化させる第２虚像表示制御部とを備えている。そして、前記第２虚像表示制御部は、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値以下である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記自動車のユーザから見た前記第１虚像の上下についての方向である第１虚像表示方向よりも下向きの方向となる方向であって、ユーザから見て前方斜め下方向となる所定の方向である標準表示方向に設定し、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記ユーザから見て前記標準表示方向よりも上を向いた方向となる方向に変化させる。
【００１３】
また、前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される車載システムに、ヘッドアップディスプレイと、前記ヘッドアップディスプレイの表示を制御する制御装置とを設けたものである。ここで、前記ヘッドアップディスプレイは、第１の画像の虚像である第１虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第１虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第１虚像表示距離が可変な第１画像虚像表示部と、第２の画像の虚像である第２虚像を、前記自動車のフロントウインドウの前方に表示する、当該第２虚像までの前記フロントウインドウからの前記自動車の前後方向の距離である第２虚像表示距離と、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の上下についての方向である第２虚像表示方向とが可変な第２画像虚像表示部とを備えている。また、前記制御装置は、前記第１虚像表示距離を変化させる第１虚像表示制御部と、前記第２虚像表示距離を、前記第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、前記第１虚像表示距離と前記第２虚像表示距離との差の値、または、前記第１虚像表示距離に対する前記第２虚像表示距離の比の値が所定の範囲内の値となるように変化させる第２虚像表示制御部とを備えている。そして、前記第２虚像表示制御部は、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値以下である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記自動車のユーザから見た前記第１虚像の上下についての方向である第１虚像表示方向よりも下向きの方向となる方向であって、ユーザから見て前方斜め下方向となる所定の方向である標準表示方向に設定し、前記第２虚像表示距離が、所定のしきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記ユーザから見て前記標準表示方向よりも上を向いた方向となる方向に変化させる。
【００１４】
ここで、これらの車載システムにおいては、前記しきい値は、当該しきい値を記第２虚像表示距離として、前記標準表示方向に第２虚像を表示したときに、前記第２虚像の下端の位置が路面下の位置とならない最大値、もしくは、当該最大値から所定のマージンを減じた値とすることが好ましい。
【００１５】
また、これらの車載システムは、より具体的には、たとえば、前記第２虚像表示制御部において、前記第２虚像表示距離が、前記しきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記第２虚像表示距離がより大きいほど、前記ユーザから見てより上を向いた方向となる方向に変化させるように構成する。
【００１６】
または、前記しきい値を、当該しきい値を記第２虚像表示距離として、前記標準表示方向に第２虚像を表示したときに、前記第２虚像の下端の位置が路面下の位置とならない最大値、もしくは、当該最大値から所定のマージンを減じた値とした場合には、これらの車載システムは、より具体的には、たとえば、前記第２虚像表示制御部は、前記第２虚像表示距離が、前記しきい値超である場合に、前記第２虚像表示方向を、前記第２虚像の下端の位置が路面下の位置とならない最下方の方向もしくは、当該最下方の方向から所定の角度上を向いた方向に変化させるように構成する。
【００１７】
また、これらの車載システムは、前記第２画像虚像表示部を、前記自動車のユーザから見た当該第２虚像の左右についての方向が可変のものとし、前記第２虚像表示制御部において、前記第２虚像表示距離が、前記しきい値以下である場合に、前記第２画像虚像表示部に、前記ユーザから見た前記第２虚像の左右についての方向が前記自動車のフロントウインドウの左右についての中央を通る方向となるように前記第２虚像を表示させ、前記第２虚像表示距離が、前記しきい値超である場合に、前記第２画像虚像表示部に、前記ユーザから見た前記第２虚像の左右についての方向が前記自動車のフロントウインドウの左の端部と右の端部のいずれかを通る方向となるように前記第２虚像を表示させるように構成してもよい。
【００１８】
また、以上の車載システムは、当該車載システムに、前記自動車の前方の他車両を検出する他車両検出部を設け、前記第１虚像表示制御部において、前記第２画像を他車両に対する注意を促す画像として、前記他車両検出部が検出した他車両の位置に前記第２虚像が表示されるように、前記第１虚像表示距離を変化させるように構成してもよい。
【００１９】
また、以上の車載システムは、当該車載システムに、自動車前方の交差点を検出する前方交差点検出部を設け、前記第１虚像表示制御部において、前記第２画像を、前記前方交差点検出部が検出した自動車前方の交差点における前記自動車の進路を表す画像として、当該検出した自動車前方の交差点の位置に、前記第２虚像が表示されるように、前記第１虚像表示距離を変化させるように構成してもよい。
【００２０】
以上のような車載システムによれば、第２虚像の第２虚像表示距離を、第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、第１虚像表示距離が大きいほど大きくなるように前記第２虚像表示距離を変化させたり、前記第１虚像表示距離よりも小さい範囲内において、前記第１虚像表示距離と前記第２虚像表示距離との差の値、または、前記第１虚像表示距離に対する前記第２虚像表示距離の比の値が所定の範囲内の値となるように変化させる。したがって、第１虚像の第１虚像表示距離が大きくなっても、第１虚像の第１虚像表示距離と第２虚像の第２虚像表示距離の差が大きくなってしまうことが抑制される。したがって、ユーザが、視認する虚像を第１虚像と第２虚像との間で切り替える際に、眼の焦点距離を大きく変更することを要しない、ユーザにとって見やすい第１虚像と第２虚像の表示を行うことができる。
【００２１】
また、さらに、以上のような車載システムによれば、第２虚像表示距離が、所定のしきい値超である場合には、第２虚像表示方向を、前記ユーザから見て標準の表示方向よりも上を向いた方向となる方向に変化させることができるので、第２虚像表示距離が大きくなったときに、第２虚像が部分的もしくは全体的に路面より下の位置に表示されてしまう、不自然な表示の発生を抑止できるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、ヘッドアップディスプレイを用いて、ユーザから見て斜め下方向に第１の画像の虚像を表示し、第２の画像の虚像を第１の画像の虚像の上方に、当該第２の画像までの自動車の前後方向の距離を変化させながら表示する車載システムにおいて、第１の画像の虚像と第２の画像の虚像の見やすい表示を行うと共に、第１の画像の不自然な表示の発生を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイの表示態様を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイの表示態様を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイの表示例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る近方画像虚像表示位置算定処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る近方画像虚像表示位置算定処理で用いるしきい値を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイの表示例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る近方画像表示制御処理の他の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイの他の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
車載システムは自動車に搭載されているシステムであり、図示するように、車載システムは、ヘッドアップディスプレイ１、ナビゲーション装置や放送受信器や記憶装置やディスクドライブや入力装置などの各種の周辺装置２、自車前方の先行車両を検知する周辺監視システム３、自動車の車速等の自動車の各種状態を監視する状態監視システム４、以上各部を制御する制御装置５を備えている。
【００２５】
ヘッドアップディスプレイ１は、運転席の前方のフロントウインドウに下方から画像を投影することにより、運転席のユーザに対して、画像の虚像をフロントウインドウの前方に表示する。
ここで、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ１は、図２ａに示すように、二つの画像の虚像を、自動車の前方に表示することができる。
また、二つの画像の虚像のうちの第１の画像の虚像２１は、第２の画像の虚像２２よりも、自動車の前後方向について、自動車のフロントウインドウに近い位置に表示される。
以下では、便宜上、このような第１の画像を「近方画像」、第１の画像の虚像を「近方画像虚像」、第２の画像を「遠方画像」、第２の画像の虚像を「遠方画像虚像」と称して説明を行う。
【００２６】
さて、近方画像虚像２１の表示位置は、運転席のユーザから見て斜め下方向の位置となり、遠方画像虚像２２の表示位置は、運転席のユーザから見て近方画像虚像２１の方向よりも上向きの位置となる。
【００２７】
また、ヘッドアップディスプレイ１は、図２ａ、図２ｂに示すように、近方画像虚像２１のフロントウインドウからの自動車の前後方向の距離と、遠方画像虚像２２のフロントウインドウからの自動車の前後方向の距離とを、それぞれ独立に可変なヘッドアップディスプレイ１である。
【００２８】
ここで、以下では、虚像までのフロントウインドウからの自動車の前後方向の距離を「表示距離」と称して説明を行う。
また、ヘッドアップディスプレイ１は、図２ｂ、図２ｃに示すように、近方画像虚像２１の運転席のユーザから見た方向を上下に可変なヘッドアップディスプレイ１である。
さて、ここで、このような近方画像虚像２１と遠方画像虚像２２とを、それぞれ表示距離を可変に表示するヘッドアップディスプレイ１は、たとえば、表示距離が可変なヘッドアップディスプレイ装置を二つ組み合わせて構成することができる。または、投影する画像を領域毎に、表示距離が可変な異なる光学系を通してフロントウインドウに投影することなどによっても構成することができる。
【００２９】
また、近方画像虚像２１の運転席のユーザから見た方向を上下に可変なヘッドアップディスプレイ１は、ヘッドアップディスプレイ１を表示距離が可変なヘッドアップディスプレイ装置を二つ組み合わせて構成した場合には、近方画像を投影するヘッドアップディスプレイ装置に、当該ヘッドアップディスプレイ装置の傾きを変える機構を設けたり、近方画像を投影するヘッドアップディスプレイ装置に、近方画像の投影方向を可変とする光学系を組み込むこと等により構成することができる。
【００３０】
また、近方画像虚像２１の運転席のユーザから見た方向を上下に可変なヘッドアップディスプレイ１は、投影する画像を領域毎に異なる光学系を通してフロントウインドウに投影する場合には、近方画像を投影する光学系に、近方画像の投影方向を可変とする光学系を組み込むこと等により構成することができる。
【００３１】
または、近方画像虚像２１の運転席のユーザから見た方向を上下に可変なヘッドアップディスプレイ１は、図３ａに示すようにヘッドアップディスプレイ１が近方画像虚像２１を表示可能な範囲３００の上下方向サイズを、実際に表示する近方画像虚像２１の上下方向サイズよりも大きなサイズに設定し、図３ｂ、ｃに示すように、範囲３００のうちの近方画像虚像２１の表示に用いる部分を、変更することによっても構成することができる。
【００３２】
さて、このような構成において、制御装置５は、近方画像虚像２１の表示と遠方画像虚像２２の表示を次のように制御する。
まず、遠方画像虚像２２の表示の制御について説明する。
制御装置５は、遠方画像虚像２２の表示位置を、周辺監視システム３が検知している先行車両後端の位置に設定し、図４ａ１に示すように、先行車両４００に対する注意を促す図形を遠方画像として、ヘッドアップディスプレイ１に、遠方画像虚像２２を、設定した表示位置に表示させる。
【００３３】
図４ａ１では、先行車両４００に対する注意を促す図形として"]"を時計まわりに９０度傾けた形状を有する図形を用いた場合を示しており、制御装置５は、この図形の虚像である遠方画像虚像２２が、先行車両４００の下部の左右下を被っているようすが運転席のユーザに視認される方向、表示距離、サイズを有する当該図形の虚像をヘッドアップディスプレイ１に表示させる。
【００３４】
さて、このように、遠方画像虚像２２は、遠方画像虚像２２が先行車両４００の下部を左右下を被っているようすが運転席のユーザに視認されるように表示するので、先行車両４００までの自車の前後方向の距離が変化すると、図４ａ１、図４ａ２に示すように、遠方画像虚像２２の方向、サイズも変化する。
【００３５】
なお、図４ａ１は、図４ａ２に示すように、先行車両４００までの自車の前後方向の距離が比較的小さい場合の遠方画像虚像２２の表示のようすを、図４ｂ１は、図４ｂ２に示すように、先行車両４００までの自車の前後方向の距離が比較的大きい場合の遠方画像虚像２２の表示のようすを表している。
【００３６】
また、先行車両４００までの距離が変化すると、図４ａ２、ｂ２に示すように遠方画像虚像２２の表示距離fLも変化する。
すなわち、図４ａ２、ｂ２に示すように、先行車両４００までの自車の前後方向の距離が小さい場合には遠方画像虚像２２の表示距離fLは小さくなり、先行車両４００までの自車の前後方向の距離が大きい場合には遠方画像虚像２２の表示距離fLは大きくなる。
【００３７】
以上、制御装置５が行う遠方画像虚像２２の表示の制御について説明した。
次に、制御装置５が行う近方画像虚像２１の表示の制御について説明する。
制御装置５は、状態監視システム４が検出している自動車の車速を表す画像を近傍画像として用い、図４ａ１、図４ａ２に示すように、近方画像虚像２１として、運転席のユーザから見て前方斜め下方向に自動車の車速を表す虚像を表示させる。
【００３８】
ここで、運転席のユーザから見た近方画像虚像２１の上下についての方向を近方画像虚像２１の表示方向として、制御装置５は、遠方画像虚像２２の表示を開始したならば、後に詳述する近方画像虚像表示位置算定処理を行って近方画像虚像２１の表示距離と表示方向を算定し、算定した表示距離、表示方向に近方画像虚像２１を表示する共に、以降、遠方画像虚像２２を表示している期間中、遠方画像虚像２２の表示距離fLを変更する度に、近方画像虚像表示位置算定処理を行って近方画像虚像２１の表示距離と表示方向を算定し直し、算定した表示距離、表示方向に近方画像虚像２１の表示距離、表示方向を変更する処理を行う。
なお、運転席のユーザから見た、近方画像虚像２１の左右についての方向は固定とする。
【００３９】
以下、上述した近方画像虚像表示位置算定処理について説明する。
図５に、近方画像虚像表示位置算定処理の手順を示す。
図示するように、制御装置５は、近方画像虚像表示位置算定処理において、まず、現在の遠方画像虚像２２の表示距離fLを取得する（ステップ５０２）。
そして、F(x)を正の定数、または、ｘに応じた正の数を与える関数として、遠方画像虚像２２の表示距離fLから、F(fL)差し引いた距離fL-F(fL)を近方画像虚像２１の表示距離nLとして算定する（ステップ５０４）。
【００４０】
ここで、関数F(x)は、遠方画像虚像２２の表示距離fLが大きくなるほど、fL-F(fL)で表される近方画像虚像２１の表示距離nLが大きくなるように定める。
但し、関数F(x)は、遠方画像虚像２２の表示距離fLと近方画像虚像２１の表示距離nLの差、または、遠方画像虚像２２の表示距離fLに対する近方画像虚像２１の表示距離nLの比が、遠方画像虚像２２の表示距離fLによらずに、所定の範囲内の値となるように定めるようにしてもよい。
【００４１】
ここで、ステップ５０４の近方画像虚像２１の表示距離nLの算定によって、図４ａ２、図４ｂ２に示すように、近方画像虚像２１の表示距離nLは、遠方画像虚像２２の表示距離fLが大きいほど大きくなるように設定され、遠方画像虚像２２の表示距離fLの増加量と同じ量、遠方画像虚像２２の表示距離fLと近方画像虚像２１の表示距離nLの差が大きくなってしまうことが抑止される。
【００４２】
次に、ステップ５０４で算定した近方画像虚像２１の表示距離nLがしきい値Thより大きいかどうかを調べる（ステップ５０６）。
ここで、しきい値Thは、次のように予め定める。
すなわち、近方画像虚像２１の標準表示方向Anrmlを設定し、標準表示方向Anrmlに、近方画像虚像２１を表示したときに、近方画像虚像２１の下端が自動車前方の路面に接することとなる、近方画像虚像２１の表示距離nL、または、当該表示距離nLから所定のマージンを減じた距離を、しきい値Thとして設定する。
【００４３】
すなわち、いま、図６ａに示すように、標準表示方向Anrmlを設定している場合、図６ａ、図６ｂ、図６ｃ、図６ｄと、近方画像虚像２１の表示距離nLがより大きくなると、近方画像虚像２１が表示される高さ方向の位置はより下方の位置となり、ある値より、近方画像虚像２１の表示距離nLが大きくなると、図６ｃ、ｄに示すように近方画像虚像２１が部分的もしくは全体的に路面より下の位置に表示される。
【００４４】
そして、しきい値Thには、図６ｂに示すように、標準表示方向Anrmlを設定している場合に、近方画像虚像２１の下端の高さが、路面の高さとなる近方画像虚像２１の表示距離nL、または、当該表示距離nLから所定のマージンを減じた距離（近方画像虚像２１の下端の高さが、路面より少し上の高さとなる近方画像虚像２１の表示距離nL）を設定する。
【００４５】
さて、図５に戻り、ステップ５０４で算定した近方画像虚像２１の表示距離nLがしきい値Thより大きくない場合には（ステップ５０６）、標準表示方向Anrmlを近方画像虚像２１の表示方向nAとして算定し（ステップ５０８）、近方画像虚像表示位置算定処理を終了する。
【００４６】
一方、ステップ５０４で算定した近方画像虚像２１の表示距離nLがしきい値Thより大きい場合には（ステップ５０６）、関数Ｇ（ｘ）を、表示距離ｘで近方画像虚像２１を表示したときに、近方画像虚像２１の下端の高さが、路面の高さなる表示方向を与える関数として、Ｇ（nL）を近方画像虚像２１の表示方向nAとして算定する（ステップ５１０）。ただし、関数Ｇ（ｘ）は、表示距離ｘで近方画像虚像２１を表示したときに、近方画像虚像２１の下端の高さが、路面より少し上の高さとなる表示方向、すなわち、近方画像虚像２１の下端の高さが路面の高さなる表示方向より少し上向きの表示方向を与える関数としてもよい。
【００４７】
すなわち、ステップ５１０では、ステップ５０４で算定した近方画像虚像２１の表示距離nLで、近方画像虚像２１を表示したときに、近方画像虚像２１の下端の高さが、路面の高さ、もしくは、路面より少し上の高さとなる表示方向を近方画像虚像２１の表示方向nAとして算定する。
【００４８】
そして、近方画像虚像表示位置算定処理を終了する。
以上のような近方画像虚像表示位置算定処理によれば、遠方画像虚像２２の表示距離fLが大きくなると、近方画像虚像２１の表示距離nLも大きくなり、遠方画像虚像２２の表示距離fLの増加分、遠方画像虚像２２の表示距離fLと近方画像虚像２１の表示距離nLの差が大きくなってしまうことが抑止される。したがって、ユーザが、視認する虚像を遠方画像虚像２２と近方画像虚像２１との間で切り替える際に、眼の焦点距離を大きく変更することを要しない、ユーザにとって見やすい遠方画像虚像２２と近方画像虚像２１の表示を行うことができる。
【００４９】
また、近方画像虚像２１の表示方向nAは、図７ａ１のように、近方画像虚像２１の表示距離nLが小さい間は、近方画像虚像２１の表示方向nAは標準表示方向Anrmlに設定され、近方画像虚像２１は図７ａ２に示すように、運転席のユーザから見て、前方斜め下方の方向の路面の上方の位置に視認される。
【００５０】
一方、図７ｂ１のように、表示方向nAを標準表示方向Anrmlとしたままでは、近方画像虚像２１が部分的もしくは全体的に路面より下の位置に表示されるようになるほど、近方画像虚像２１の表示距離nLが大きくなったならば、図示するように近方画像虚像２１の表示方向nAは、より上方の、近方画像虚像２１が路面より上の位置に表示されることとなる方向に変更され、近方画像虚像２１は、図７ｂ２に示すように、図７ａ２の場合よりも、少し上方の方向の路面の上方の位置に視認される。
【００５１】
よって、近方画像虚像２１が部分的もしくは全体的に路面より下の位置に表示される不自然な表示が発生してしまうことが抑止される。
以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態における、近方画像虚像表示位置算定処理では、ステップ５０６において、近方画像虚像２１の表示距離nLとの大小を判定するしきい値Thを固定値としたが、これは、自動車に対する前方の路面の傾斜に応じてしきい値Thを算定するようにしてもよい。
【００５２】
すなわち、車載システムに各道路の各地点の路面の傾斜の情報を予め記憶しておくと共に、当該傾斜の情報と、周辺装置２として備えたナビゲーション装置で算出した現在位置や現在の進行方向から、自動車に対する前方の路面の傾斜を算出し、図８ａに示すように、標準表示方向Anrmlに近方画像虚像２１を表示したときに、近方画像虚像２１の下端が自動車前方の路面に接することとなる近方画像虚像２１の表示距離nLを、自動車に対する前方の路面の傾斜を考慮して算出して、算出した表示距離nL、または、当該表示距離nLから所定のマージンを減じた距離を、しきい値Thとして設定するようにする。
【００５３】
また、近方画像虚像表示位置算定処理のステップ５１０では、図８ｂに示すように、自動車に対する前方の路面の傾斜を考慮して算出した、近方画像虚像２１の下端の高さが、路面の高さ、もしくは、路面より少し上の高さとなる表示方向を近方画像虚像２１の表示方向nAとして算定するようにする。
【００５４】
また、以上の実施形態は、近方画像虚像表示位置算定処理のステップ５１０を、運転席のユーザから見てフロントウインドウの上部に向かう方向を近方画像虚像２１の表示方向nAとして算定する処理としてもよい。
【００５５】
このようにすることにより、表示方向nAを標準表示方向Anrmlとしたままでは、近方画像虚像２１が部分的もしくは全体的に路面より下の位置に表示されるようになるほど、近方画像虚像２１の表示距離nLが大きくなった場合に、図９ａに示すように、フロントウインドウの上部に重なる方向、すなわち、通常、運転席のユーザから見て空の方向となる部分に、近方画像虚像２１を表示することができる。
【００５６】
また、以上の実施形態は、近方画像虚像表示位置算定処理のステップ５１０を、横表示モードを設定する処理とし、制御装置５において、横表示モードが設定されている期間中は、図９ｂに示すように、運転席のユーザから見てフロントウインドウの左右の端部の向かう方向であって、標準表示方向Anrmlより所定角度上向きの、上下方向についてフロントウインドウの中央に向かう方向に、ステップ５１０で設定された表示距離nLで近方画像虚像２１を表示するようヘッドアップディスプレイ１を制御するにしてもよい。なお、この場合には、ステップ５０８において、横表示モードを解除するようにする。
【００５７】
また、以上の実施形態では、近方画像として車速を表す画像を、遠方画像として先行車両に対する注意を促す図形を用いた場合について説明したが、本実施形態は、その他の図形や画像を近方画像や遠方画像して用い、遠方画像を、当該遠方画像の表示距離fLを変更しながら表示する場合について同様に適用することができる。
【００５８】
すなわち、たとえば、自動車前方の交差点を検出し、検出した自動車前方の交差点の進路を表す矢印の画像を遠方画像として、検出した自動車前方の交差点の位置に表示する場合や、遠方画像としてその他の画像を用い、自動車の車速に応じて遠方画像虚像２２の表示距離fLを変更する場合等に、本実施形態は同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…ヘッドアップディスプレイ、２…周辺装置、３…周辺監視システム、４…状態監視システム、５…制御装置、２１…近方画像虚像、２２…遠方画像虚像、４００…先行車両。
【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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