(57)【要約】【課題】遠方からの視認性に優れた表示を行うことが可能な技術を提供する。【解決手段】表示装置は、通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する画像形成部を備える。【選択図】図３
2019157552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する画像形成部を備える、
表示装置。
【請求項２】
前記錯視画像は、動画を構成する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記錯視画像は、前記突出物体が動いているように前記通行者が視覚する動画を構成する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記錯視画像は、前記突出物体が一定形状を保っているように前記通行者が視覚するように前記通行者の視点の移動に応じて変化する動画を構成する、
請求項２または請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記錯視画像は、前記突出物体とともに、前記道路構造物上に非突出物体が存在していると前記通行者が視覚する画像である、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記錯視画像は、前記非突出物体の一部分が前記突出物体によって遮蔽されていると視覚する画像である、
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記錯視画像は、前記突出物体上において縁取りを有する文字が付されているように前記通行者が視覚する画像である、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する、
表示方法。
【請求項９】
コンピュータを、
通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する画像形成部として機能させる、
表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示方法および表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ装置によって舗装路面上に画像を投影する表示方法が提案されている（特許文献１、参照）。特許文献１によれば、歩行者が通行する舗装路面上に画像が投影されるため、歩行者の注意を惹くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０７９９８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、特許文献１において、歩行者が画像のほぼ真上から舗装路面上の画像を見下ろさない限り、舗装路面上の画像の判読が困難となるという問題があった。すなわち、離れた位置から舗装路面上の画像を視認した場合には、文字が偏平(文字の高さが低く)に見えるため、舗装路面上の画像の判読が困難になるという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、遠方からの視認性に優れた表示を行うことが可能な技術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】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明の表示装置は、通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する画像形成部を備えるように構成される。
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明の表示方法は、通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成するように構成される。
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明の表示プログラムは、コンピュータを、通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する画像形成部として機能させるように構成される。
【０００８】
以上説明した本発明の構成において、錯視画像を道路構造物上に形成することにより、通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると通行者が錯視によって視覚する。通行者は、通行軌道上へ向けて突出する突出物体を視覚するため、遠方からの視認性に優れた表示を行うことが可能となる。また、通行軌道上へ向けて突出する突出物体によって遠方から通行者の注意を強く惹くことができる。
【０００９】
ここで、通行者は、道路上を通行する者であればよく、通行者が道路上を移動する移動手段はどのような手段であってもよい。道路構造物とは、道路および通行者の視認可能な程度に道路の近くに存在し、かつ、通行者の通行に支障が無い構造物であればよい。例えば、道路構造物は、トンネル（側面，天井面等）や中央分離帯や遮音壁やガードレール等であってもよいし、車道や歩道等の路面であってもよい。さらに、道路構造物は、道路に沿って新設した錯視画像投影用の側壁や天井板であってもよいし、道路の周辺に存在する建物等であってもよい。さらに、錯視画像は、道路構造物の平面上に形成されてもよいし、平面以外の形状の表面上に形成されてもよい。
【００１０】
画像形成部は、道路構造物上に錯視画像を形成すればよく、錯視画像を形成する手法は特に限定されない。例えば、道路構造物に備えられたディスプレイに錯視画像を表示してもよいし、道路構造物上に錯視画像を投影してもよい。ディスプレイは、液晶ディスプレイやレーザーディスプレイ等であってもよい。道路構造物上にマトリックス状に配列したＬＥＤやＥＬ等の光源を点灯制御することにより錯視画像が形成されてもよい。錯視画像は、カラー画像であってもよいし、モノクロ画像やグレースケール画像であってもよい。
【００１１】
突出物体は、道路構造物から通行者の通行軌道に向けて突出する物体であればよく、突出物体の先端が通行者の通行軌道に到達してもよいし、到達しなくてもよい。なお、通行者の通行軌道とは、通行者そのものの軌道であって、通行者が利用する乗り物の軌道であってもよい。突出物体の先端が通行者の通行軌道に到達する場合、通行軌道の通行が妨げられる印象を与えることができ、通行軌道の通行を抑制することができる。ただし、突出物体の通行が妨げられる印象を与えるものに限られず、突出物体の方向に通行者を誘導するものであってもよい。また、通行者に各種情報を伝えるための文字が突出物体に付されてもよい。通行軌道に向けて突出する突出物体に文字が付されるため、文字の判読性が良好となる。ただし、必ずしも突出物体に文字が付されなくてもよい。
【００１２】
ここで、錯視画像は、動画を構成してもよい。動画とは、少なくとも１枚以上の静止画の錯視画像（フレーム）で構成されればよく、フレームレート等は特に限定されない。具体的に、錯視画像は、突出物体が動いているように通行者が視覚する動画を構成してもよい。これにより、突出物体への注意を遠方から惹くことができ、突出物体が確実に認識されるようにすることができる。錯視画像は、錯視画像を視認する視点の位置に応じて生成されるため、通行者の視点が移動すると突出物体の形状が歪んだように視覚され得る。しかし、突出物体を移動させることにより、突出物体の形状の歪みを目立たなくすることができる。なお、突出物体は、直線移動をしてもよいし、回転移動をしてもよいし、往復方向に揺動してもよい。また、突出物体は、突出方向に移動してもよいし、突出方向に直交する方向に移動してもよい。
【００１３】
さらに、錯視画像は、突出物体が一定形状を保っているように通行者が視覚するように通行者の視点の移動に応じて変化する動画を構成してもよい。すなわち、通行者の視点が移動しても突出物体の形状が歪んだように視覚されないように、錯視画像を動的に変化させてもよい。例えば、通行者の視点の位置を検知または推定し、当該視点の位置に基づいて錯視画像を動的に変化させてもよい。
【００１４】
また、錯視画像は、突出物体のみが視覚される画像でなくてもよく、突出物体とともに、道路構造物上に非突出物体が存在していると通行者が視覚する画像であってもよい。非突出物体とともに突出物体が視覚されるため、非突出物体との対比によって突出物体が突出しているような視覚効果を際立たせることができる。非突出物体は、非突出物体よりも通行者の通行軌道に向けて突出する高さが低い物体であればよく、例えば道路構造物の表面に沿って存在する平面状の物体であってもよい。
【００１５】
錯視画像は、非突出物体の一部分が突出物体によって遮蔽されていると視覚する画像であってもよい。このように非突出物体の一部分を突出物体によって遮蔽することにより、突出物体が突出している印象を強く与えることができる。すなわち、突出物体が突出しているがために、非突出物体の一部分に死角が形成されているという印象を強く与えることができる。
【００１６】
さらに、錯視画像は、突出物体上において縁取りを有する文字が付されているように通行者が視覚する画像であってもよい。これにより、２色以上で文字を表すことができ、道路構造物に対して照射される環境光の状況に左右されることなく、文字の判読性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】表示装置の設置状態を示す斜視図である。
【図２】表示装置と錯視画像生成装置のブロック図である。
【図３】図３Ａ，図３Ｂは通行者の前方風景を示す図である。
【図４】錯視画像の説明図である。
【図５】錯視画像の説明図である。
【図６】図６Ａ，図６Ｂは錯視画像を示す図である。
【図７】表示処理のフローチャートである。
【図８】錯視画像が投影された路面の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）表示装置の構成：
（２）錯視画像生成装置の構成：
（３）表示処理：
（４）他の実施形態：
【００１９】
（１）表示装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる表示装置１０の設置状態を示す斜視図である。表示装置１０は、支持部１１の最上部に設置されている。支持部１１は、道路Ｒの路肩に設置され、道路Ｒの路面に対して一定の高さを有している。表示装置１０は液晶プロジェクタであり、道路Ｒの路面上に錯視画像Ｉを投影する。なお、道路Ｒは、一方通行の直線道路である。道路Ｒにおいて、車両が破線矢印で示す逆走方向Ｕに進行した場合に、車両が逆走することとなる道路である。
【００２０】
また、道路Ｒの通行者は、車両の乗員（おもに運転者）となる。道路Ｒの路面は水平面であることとする。支持部１１は、道路Ｒの路面に対して一定角度以上の俯角をもって錯視画像Ｉを投影することが可能なように表示装置１０を保持すればよく、支持部１１の形状等は特に限定されない。例えば、表示装置１０が建物や各種壁面に保持されてもよい。表示装置１０は、車両の通行を妨げない位置に備えられればよく、道路Ｒの真上等に備えられてもよい。
【００２１】
図２は、表示装置１０と錯視画像生成装置２０のブロック図である。錯視画像生成装置２０は、錯視画像Ｉを表示するためのデータとして錯視動画データを生成するコンピュータである。錯視動画データは、複数の錯視画像Ｉを時系列で表示させるための動画データであり、データフォーマットは特に限定されない。錯視画像Ｉは、錯視動画データが示す動画の１フレームに対応する。
【００２２】
本実施形態において、錯視画像生成装置２０が生成した錯視動画データが可搬メモリＭに記録され、表示装置１０は可搬メモリＭに記録された錯視動画データを読み取って表示する。むろん、錯視動画データは、各種通信媒体を介して錯視画像生成装置２０から表示装置１０へと送信されてもよい。
【００２３】
表示装置１０は、光学部Ｌと画像形成部ＣとユーザＩ／Ｆ部Ｄとを備える。光学部Ｌは、光源Ｌ１と分光光学系Ｌ２と液晶パネルＬ３と合成光学系Ｌ４と投影レンズＬ５とを含む。光源Ｌ１は、道路Ｒの路面に投影する投影光を発生する光源である。光源Ｌ１は、どのような光源であってもよいが、環境光に拘わらず錯視画像Ｉの視認性を確保するためにレーザ光源であることが望ましい。
【００２４】
分光光学系Ｌ２は、光源Ｌ１が発生させた投影光をＲＧＢの３波長成分に分光する光学系であり、例えばダイクロイックミラーを利用した光学系であってもよい。液晶パネルＬ３は、ＲＧＢの３波長成分のそれぞれに対応して備えられている。液晶パネルＬ３は、画素ごとに投影光の透過率を調整可能な液晶素子を備えている。合成光学系Ｌ４は、液晶パネルＬ３を透過したＲＧＢの３波長成分を合成する光学系である。投影レンズＬ５は、合成光学系Ｌ４にて合成された投影光を道路Ｒの路面上に投影するレンズである。
【００２５】
ユーザＩ／Ｆ部Ｄは、表示装置１０のオペレータの操作を受け付ける入力部と、表示装置１０の動作状況等を表示する表示部とを含む。なお、オペレータが支持部１１を登って表示装置１０を操作することが可能なように支持部１１が構成されてもよいし、道路Ｒの路肩等から遠隔操作が可能なようにユーザＩ／Ｆ部Ｄと画像形成部ＣのコントローラＣ１とが通信可能に構成されてもよい。
【００２６】
画像形成部Ｃは、コントローラＣ１と画像入力部Ｃ２と画像処理部Ｃ３と歪み補正部Ｃ４と液晶ドライバＣ５とを備えるコンピュータである。画像形成部Ｃは、ソフトウェア（表示プログラム）によって実現されてもよいし、ハードウェア回路によって実現されてもよいし、これらの組み合わせによって実現されてもよい。
【００２７】
コントローラＣ１は、ユーザＩ／Ｆ部Ｄが受け付けた操作に基づいて、画像入力部Ｃ２と画像処理部Ｃ３と歪み補正部Ｃ４と液晶ドライバＣ５とを制御する。画像入力部Ｃ２は、可搬メモリＭに記録されている錯視動画データを読み取る。具体的に、画像入力部Ｃ２は、ユーザＩ／Ｆ部Ｄにおける選択操作によって選択された錯視動画データを表示対象の錯視動画データとして読み取る。画像処理部Ｃ３は、錯視動画データを構成する各フレーム（錯視画像Ｉ）に対して各種画像処理を行う。例えば、画像処理部Ｃ３は、明度補正やカラーバランス補正やコントラスト補正やガンマ補正等の色補正処理を行ってもよい。
【００２８】
歪み補正部Ｃ４は、入力した錯視画像Ｉと相似形状の画像が路面上に投影されるように錯視動画データを補正する。具体的に、歪み補正部Ｃ４は、錯視動画データの各画素に対応する光束の路面までの光路長の差に起因する投影画像の歪みを補償するように、錯視動画データを幾何学補正する。液晶ドライバＣ５は、錯視動画データの各フレームの錯視画像ＩをＲＧＢのチャネルごとに順次取得し、当該錯視画像Ｉの各画素の色の階調値に応じて液晶素子を駆動するための駆動信号を生成し、当該駆動信号を液晶パネルＬ３に出力する。なお、表示装置１０は液晶プロジェクタでなくてもよく、ＤＬＰプロジェクタ等であってもよい。
【００２９】
次に、錯視画像Ｉについて説明する。図３Ａ，図３Ｂは、道路Ｒを逆走する車両の乗員（通行者）の前方風景を示す。すなわち、通行者が道路Ｒを視認した場合に、図３Ａ，図３Ｂに示すような前方風景が視覚されることとなる。図３Ａ，図３Ｂに示すように、通行者は突出物体Ｐと非突出物体Ｆとを視覚する。図８に、図３Ｂの実際の画像（写真）を示す。
【００３０】
突出物体Ｐは、道路構造物としての道路Ｒから鉛直上方に突出し、『逆走中』を示す文字が表された矩形状の標識である。また、突出物体Ｐは、逆走方向Ｕに垂直な平面である。突出物体Ｐにおいて『逆走中』と示す文字は、グレーの背景上において、白色の縁取りがされた赤色の文字である。背景と文字と縁取りは互いに異なる色であればよく、明度と色相と彩度のいずれが異なっていてもよい。
【００３１】
非突出物体Ｆは、道路Ｒの路面の表面に付された矩形枠状のペイントを模した投影画像である。非突出物体Ｆの四辺のうち二辺がレーンの区間線と平行となり、他の二辺がレーンの区間線に垂直となっている。非突出物体Ｆは、白色の矩形枠内が黒色で塗りつぶされたペイントを模した投影画像であり、その一部分が突出物体Ｐによって遮蔽されている。すなわち、非突出物体Ｆは、奥行き方向に長さを有しており、奥行き方向の途中の位置から突出物体Ｐが突出することにより、突出物体Ｐよりも前方（通行者から遠い方向）の部分が突出物体Ｐによって遮蔽されているように視覚される。つまり、非突出物体Ｆの一部分が突出物体Ｐによって形成された死角に存在しており、視認不能となっている。
【００３２】
錯視画像Ｉは動画を構成する。すなわち、錯視画像Ｉは動画を構成する個々のフレームに対応しており、複数の錯視画像Ｉを時系列に切り替えて表示することにより動画が表示される。錯視画像Ｉは、通行者の前方風景において突出物体Ｐが道路Ｒの路面から突出する高さが変化する動画を構成する。
【００３３】
図３Ａに示す前方風景が視覚される時刻は、図３Ｂに示す前方風景が視覚される時刻よりも後である。そのため、時刻が経過するにつれて突出物体Ｐの高さが徐々に高くなっていくように通行者が前方風景を視覚するように、錯視画像Ｉが経時的に切り替わっていく。また、非突出物体Ｆの内側の黒色部分から突出物体Ｐが徐々に浮き上がるように視覚される。なお、非突出物体Ｆの形態は経時的に変化しない。ただし、突出物体Ｐの高さが低いフレーム（不図示）においては、突出物体Ｐによる死角が小さくなるため、突出物体Ｐによって遮蔽された部分が変化する。
【００３４】
以上説明した本実施形態の構成において、錯視画像Ｉを道路構造物（道路Ｒの路面）上に形成することにより、通行軌道上へ向けて突出物体Ｐが突出していると通行者が錯視によって視覚する。通行者は、通行軌道上へ向けて突出する突出物体Ｐを視覚するため、遠方からの視認性に優れた表示を行うことが可能となる。また、通行軌道上へ向けて突出する突出物体Ｐによって通行者の注意を強く惹くことができる。
【００３５】
ここで、錯視画像Ｉは、突出物体Ｐが動いているように通行者が視覚する動画を構成する。これにより、突出物体Ｐへの注意を惹くことができ、突出物体Ｐが確実に認識されるようにすることができる。
【００３６】
また、錯視画像Ｉは、突出物体Ｐとともに、道路構造物（道路Ｒの路面）上に非突出物体Ｆが存在していると通行者が視覚する画像である。非突出物体Ｆとともに突出物体Ｐが視覚されるため、非突出物体Ｆとの対比によって突出物体Ｐが突出しているような視覚効果を際立たせることができる。
【００３７】
錯視画像Ｉは、非突出物体Ｆの一部分が突出物体Ｐによって遮蔽されていると視覚する画像である。このように、非突出物体Ｆの一部分を突出物体Ｐによって遮蔽することにより、突出物体Ｐが突出している印象を強く与えることができる。すなわち、突出物体Ｐが突出しているがために、非突出物体Ｆの一部分に死角が形成されているという印象を強く与えることができる。
【００３８】
さらに、錯視画像Ｉは、突出物体Ｐ上において縁取りを有する文字が付されているように通行者が視覚する画像である。これにより、２色以上で文字を表すことができ、道路構造物（逆走方向Ｕ）に対して照射される環境光の状況に左右されることなく、文字の判読性を確保することができる。
【００３９】
（２）錯視画像生成装置の構成：
図２に示すように、錯視画像生成装置２０は、画像生成部ＧとユーザＩ／Ｆ部Ｅとを備えている。画像生成部Ｇは、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等を備えたコンピュータであり、ＲＯＭ等に記録されたプログラムを実行することにより、機能構成部として突出画像生成部Ｇ１と非突出画像生成部Ｇ２と画像合成部Ｇ３とを実現させる。ユーザＩ／Ｆ部Ｅは、表示装置１０のオペレータの操作を受け付ける入力部と、表示装置１０の動作状況等を表示する表示部とを含む。錯視画像生成装置２０は、可搬メモリＭに錯視動画データを記録するメモリライタ（不図示）を備える。
【００４０】
突出画像生成部Ｇ１は、立体画像生成部Ｇ１ａと座標変換部Ｇ１ｂとを備える。立体画像生成部Ｇ１ａは、突出物体Ｐとしての『逆走中』を示す標識の画像を生成する。具体的に、突出画像生成部Ｇ１は、突出物体Ｐ上の各位置の色を、道路Ｒ上の３次元座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ座標）で特定する画像を立体画像として生成する。ここで、Ｘ軸は逆走方向Ｕの軸であり、Ｙ軸は道路Ｒの幅方向の軸であり、Ｚ軸は鉛直方向の軸であることとする。
【００４１】
図３Ａ，図３Ｂに示す平面矩形状の突出物体Ｐに対応する立体画像の各画素は、Ｚ軸方向とＹ軸方向の矩形範囲に分布しており、Ｘ軸方向の座標はすべて同じとなる。座標変換部Ｇ１ｂは、立体画像を道路Ｒの路面上に投影した画像（突出画像ＰＩ）へと変換する。そのために、座標変換部Ｇ１ｂは、通行者の視点基準位置Ｖを設定する。図４，図５は、突出画像ＰＩへの変換を説明する模式図である。
【００４２】
図４，図５は、図３Ａ，図３Ｂを視認した通行者の視点基準位置Ｖよりも後方かつ上方の位置から道路Ｒの路面を俯瞰した図である。座標変換部Ｇ１ｂは、車両を運転する運転者の平均的な目の高さ（例えば１〜１．５ｍ）を視点基準位置ＶのＺ軸方向の座標と設定し、突出物体Ｐから逆走方向Ｕの反対方向に一定距離（例えば３０〜５０ｍ）だけ遡った位置を視点基準位置ＶのＸ軸方向の座標として設定する。座標変換部Ｇ１ｂは、車両を運転する運転者の道路Ｒの幅方向の中央位置を視点基準位置ＶのＹ軸方向の座標と設定する。なお、視点基準位置ＶのＹ軸方向の座標は、道路Ｒの幅方向の中央位置から運転席側に一定距離だけオフセットされてもよい。
【００４３】
座標変換部Ｇ１ｂは、視点基準位置Ｖと、突出物体Ｐ（図４，図５において破線）に対応する立体画像の画素Ｎとを通過する直線（実線矢印）が道路Ｒの路面上と交差する投影点Ｑの座標（Ｚ＝０）を算出する。なお、突出物体Ｐの四隅に対応する立体画像の画素Ｎ１〜Ｎ４の投影点Ｑ１〜Ｑ４に囲まれた台形領域内に、立体画像の任意の画素Ｎに対応する投影点Ｑが存在することとなる。座標変換部Ｇ１ｂは、立体画像の画素Ｎを投影点Ｑに移動させることにより、道路Ｒの路面上の画像である突出画像ＰＩを生成する。突出画像ＰＩは、各画素がＸ軸方向とＹ軸方向の座標を有する画像である。
【００４４】
図６Ａ，図６Ｂは、錯視画像Ｉを示す図である。図６Ａ，図６Ｂは、図４，図５を上方から鉛直下方に見下ろした画像である。なお、図の簡略化のため、図４，図５，図６Ａ，図６Ｂにおいて『逆走中』の文字の図示は省略している。図６Ａ，図６Ｂに示すように、錯視画像Ｉは、突出物体Ｐに対応する立体画像を視点基準位置Ｖから道路Ｒの路面上に投影した台形状の突出画像ＰＩを含む。立体画像生成部Ｇ１ａは、フレームごとに高さが異なる突出物体Ｐのそれぞれについて立体画像を生成し、当該立体画像を道路Ｒの路面上に投影した突出画像ＰＩを各フレームについて生成する。なお、文字が点滅したり色や位置が変化したりしてもよく、立体画像生成部Ｇ１ａは、フレームごとに文字の状態が異なる立体画像を生成してもよい。ただし、錯視画像を動画によって表示することで、その表示自体が点滅した表示として視認されるため、『逆走中』を判読する位置よりもかなり手前から表示の存在を通行者に知らせることができる。
【００４５】
非突出画像生成部Ｇ２は、非突出物体Ｆに対応する非突出画像ＦＩを生成する。非突出物体Ｆは道路Ｒの路面上に存在する物体であるため、非突出画像ＦＩは各画素がＸ軸方向とＹ軸方向の座標を有する画像となる。非突出画像生成部Ｇ２は、Ｘ軸方向の２辺とＹ軸方向の２辺によって囲まれた矩形枠状の非突出物体Ｆを示す非突出画像ＦＩを生成する。
非突出画像ＦＩはフレーム間で変化するものではなく、非突出画像生成部Ｇ２は１個の非突出画像ＦＩを生成する。
【００４６】
画像合成部Ｇ３は、突出画像ＰＩと非突出画像ＦＩとを合成することにより錯視画像Ｉを生成する。具体的に、画像合成部Ｇ３は、非突出画像ＦＩ上に突出画像ＰＩを重畳し、非突出画像ＦＩと突出画像ＰＩとが存在しない領域（ハッチング）に無色の画素を充填することにより、錯視画像Ｉを生成する。なお、無色の画素とは、表示装置１０が道路Ｒの路面に対して何ら光を投影しない画素を意味し、通行者が道路Ｒそのものの色を視覚する画素を意味する。
【００４７】
画像合成部Ｇ３は、非突出画像ＦＩ上に各フレームの突出画像ＰＩを重畳することにより、各フレームの錯視画像Ｉを生成する。画像合成部Ｇ３は、非突出画像ＦＩと突出画像ＰＩの双方が存在する画素については、突出画像ＰＩの色を採用する。つまり、非突出画像ＦＩと突出画像ＰＩの双方が存在する部分については、非突出物体Ｆが突出物体Ｐによって遮蔽されるようにする。各フレームにおいて、突出画像ＰＩの逆走方向Ｕの反対側の端の位置と、矩形枠状の非突出画像ＦＩの内側部分（黒色）の逆走方向Ｕの反対側の端の位置とが一致する。画像合成部Ｇ３は、各フレームの錯視画像Ｉを、１個の動画ファイルである錯視動画データに格納して、可搬メモリＭに記録する。
【００４８】
（３）表示処理：
次に、錯視動画データが記録された可搬メモリＭが装着された表示装置１０が実行する表示処理について説明する。図７は表示処理のフローチャートである。まず、コントローラＣ１は、錯視動画データの選択操作を受け付ける（ステップＳ１００）。すなわち、コントローラＣ１は、ユーザＩ／Ｆ部Ｄに対する操作に基づいて表示対象の錯視動画データの選択を受け付ける。可搬メモリＭには、複数の錯視動画データが記録可能であり、各種条件（車両の通行状態、時間帯、季節等）に応じて自動または手動で表示対象の錯視動画データが選択されてもよい。
【００４９】
次に、コントローラＣ１は、表示モードの選択操作を受け付ける（ステップＳ１１０）。すなわち、コントローラＣ１は、ユーザＩ／Ｆ部Ｄに対する操作に基づいて錯視動画データの表示モードの選択を受け付ける。本実施形態の表示モードは、錯視動画データを１回だけ表示する通常モードと、錯視動画データを繰り返して表示する繰り返しモードのいずれかである。
【００５０】
次に、画像入力部Ｃ２は、錯視動画データを読み込む（ステップＳ１２０）。すなわち、可搬メモリＭから読み取った錯視動画データをＲＡＭ等のワークエリアに転送する。次に、画像処理部Ｃ３は、錯視画像Ｉを１フレームずつ取得する（ステップＳ１３０）。すなわち、画像処理部Ｃ３は、錯視動画データが含む錯視画像Ｉを表示順序が早い順に１フレームずつ取得する。
【００５１】
次に、画像処理部Ｃ３と歪み補正部Ｃ４は、画像処理と歪み補正を行う（ステップＳ１４０）。すなわち、画像処理部Ｃ３は、錯視画像Ｉに対して明度補正等の色補正処理を行う。歪み補正部Ｃ４は、錯視画像Ｉと相似形状の画像が道路Ｒの路面上に投影されるように錯視動画データを幾何学補正する。
【００５２】
次に、液晶ドライバＣ５は、現在のフレーム（錯視画像Ｉ）を投影する（ステップＳ１５０）。すなわち、液晶ドライバＣ５は錯視画像Ｉに基づいて液晶素子を駆動するための駆動信号を生成し、当該駆動信号を液晶パネルＬ３に出力する。その結果、錯視画像Ｉが道路Ｒの路面上に投影されることとなる。
【００５３】
次に、コントローラＣ１は、最終フレームであるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。すなわち、コントローラＣ１は、道路Ｒの路面上に投影されている錯視画像Ｉが錯視動画データの最後のフレームであるか否かを判定する。最終フレームであると判定しなかった場合（ステップＳ１６０：Ｎ）、コントローラＣ１は、ステップＳ１３０に戻る。これにより、表示装置１０は、最終フレームまで錯視画像Ｉを更新表示することができる。
【００５４】
以上により、道路Ｒの路面から上方に突出する突出物体Ｐが上方に移動するように通行者に視覚させることができる。なお、ステップＳ１５０にて錯視画像Ｉを投影する表示周期は、錯視動画データにて規定されているフレームレートと一致する。
【００５５】
最終フレームであると判定しなかった場合（ステップＳ１６０：Ｎ）、コントローラＣ１は、表示モードが繰り返しモードであるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。表示モードが繰り返しモードであると判定した場合（ステップＳ１７０：Ｙ）、コントローラＣ１は、ステップＳ１２０に戻り、錯視動画データの表示を繰り返す。一方、最終フレームであると判定した場合（ステップＳ１６０：Ｙ）、コントローラＣ１は、表示処理を終了する。
前記の実施形態では、図３Ｂ、図３Ａのように非突出物体Ｆから突出物体Ｐが軌道上に高さを変えて突出する例を説明したが、非突出物体Ｆのみの画像と図３Ａに示す画像とを交互表示しても通行者に『逆走中』の表示を路面から突出する画像として視認させることができる。
【００５６】
（４）他の実施形態：
本発明において、錯視画像Ｉは、突出物体が一定形状を保っているように通行者が視覚するように通行者の視点の移動に応じて変化する動画を構成してもよい。ここで、錯視画像Ｉは視点基準位置Ｖから見た場合に、矩形状の突出物体Ｐに歪みがないように視覚される画像である。ところが、通行者の現実の視点が視点基準位置Ｖからずれていると、突出物体Ｐに歪みがあると視覚されることとなる。逆走中の車両内の通行者の視点の位置と視点基準位置Ｖとの間のずれ量が変化していくため、突出物体Ｐが車両の位置に応じて変形しているように視覚されることとなる。
【００５７】
そこで、錯視画像生成装置２０は、Ｘ軸方向における複数の視点基準位置Ｖのそれぞれについて、図４，図５のように錯視画像Ｉ（突出画像ＰＩ）を作成しておいてもよい。そして、表示装置１０は、表示周期ごとに、通行者の視点の位置に最も近い視点基準位置Ｖの錯視画像Ｉを道路Ｒの路面上に投影してもよい。
【００５８】
例えば、表示装置１０は、逆走する車両とその車速とを検知する車両検知器３０（図２において破線）と通信可能に構成されてもよい。そして、表示装置１０のコントローラＣ１は、逆走する車両の車速に基づいて表示周期ごとの通行者の視点の位置を算出し、当該通行者の視点の位置と最も近い視点基準位置Ｖの錯視画像Ｉを道路Ｒの路面上に投影する。なお、通行者の視点の位置と突出物体Ｐの高さ方向の位置との組み合わせごとに錯視画像Ｉを用意しておけば、突出物体Ｐが一定形状を保ったまま上方に移動するように通行者が視覚する動画を表示できる。
【００５９】
なお、前記実施形態においては、錯視画像生成装置２０が生成した錯視画像Ｉと相似の画像が道路Ｒの路面上に投影されるように表示装置１０が歪み補正を行うようにした。しかし、表示装置１０の設置位置や道路Ｒの路面形状に起因した歪みを補償するように、予め錯視画像生成装置２０が錯視画像Ｉを生成してもよい。この場合、歪み補正部Ｃ４の処理がスキップされるようにすればよい。さらに、錯視画像Ｉが突出画像ＰＩのみを含む場合、歪み補正部Ｃ４における幾何学補正を利用して通行者が錯視する錯視画像Ｉを生成してもよい。
【００６０】
また、錯視画像Ｉが形成される道路構造物は道路Ｒの路面でなくてもよく、道路Ｒに沿って設けた奥行きが長い壁面や天井面に対して図１のように路肩に設置した表示装置１０から投影し壁面から道路に突出するように錯視画像Ｉを生成してもよい。また、錯視画像Ｉを投影する面は、平面以外の表面形状を有する構造物であってもよい。このような場合において、プロジェクションマッピング等において行われる補正手法を用いることにより、通行者が錯視する錯視画像Ｉを平面以外の道路構造物上に形成できる。また、投影領域が連続するように配置された異なる複数のプロジェクタによって一枚の錯視画像Ｉが表示されてもよい。
【００６１】
さらに、突出物体ＰはＸ軸方向に厚みを有する立体、例えば、通行の障害物と錯覚する路面上の多数の突起物であってもよい。また、突出物体Ｐが移動する方向はＸ軸方向であってもよいし、Ｙ軸方向であってもよいし、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向の２以上の方向を組み合わせた方向であってもよい。突出物体ＰをＸ軸方向に移動させることにより、車両をＸ軸方向に誘導してもよい。同様に、突出物体ＰをＹ軸方向に移動させることにより、車両をＹ軸方向に誘導してもよい。さらに、表示装置１０は、道路管理者等が使用する車両に搭載されてもよい。
【００６２】
さらに、本発明のように、通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、他の装置の各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０…表示装置、１１…支持部、２０…錯視画像生成装置、３０…車両検知器、Ｃ…画像形成部、Ｃ１…コントローラ、Ｃ２…画像入力部、Ｃ３…画像処理部、Ｃ４…歪み補正部、Ｃ５…液晶ドライバ、Ｄ，Ｅ…ユーザＩ／Ｆ部、Ｆ…非突出物体、ＦＩ…非突出画像、Ｇ…画像生成部、Ｇ１…突出画像生成部、Ｇ１ａ…立体画像生成部、Ｇ１ｂ…座標変換部、Ｇ２…非突出画像生成部、Ｇ３…画像合成部、Ｉ…錯視画像、Ｌ…光学部、Ｌ１…光源、Ｌ２…分光光学系、Ｌ３…液晶パネル、Ｌ４…合成光学系、Ｌ５…投影レンズ、Ｍ…可搬メモリ、Ｎ…画素、Ｐ…突出物体、ＰＩ…突出画像、Ｑ…投影点、Ｒ…道路、Ｕ…逆走方向、Ｖ…視点基準位置
【図１】
2019157552.tif 000003
【図２】
2019157552.tif 000004
【図３】
2019157552.tif 000005
【図４】
2019157552.tif 000006
【図５】
2019157552.tif 000007
【図６】
2019157552.tif 000008
【図７】
2019157552.tif 000009
【図８】
2019157552.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月29日(2019.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する画像形成部を備え、
前記錯視画像は、前記突出物体が一定形状を保っているように前記通行者が視覚するように前記通行者の視点の移動に応じて変化する動画を構成する、
表示装置。
【請求項２】
前記錯視画像は、３次元座標で特定する画像を２次元座標で特定する画像に変換した画像である、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記錯視画像は、前記突出物体が動いているように前記通行者が視覚する動画を構成する、
請求項１または請求項２のいずれかに記載の表示装置。
【請求項４】
前記錯視画像は、前記突出物体とともに、前記道路構造物上に非突出物体が存在していると前記通行者が視覚する画像である、
請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記錯視画像は、前記非突出物体の一部分が前記突出物体によって遮蔽されていると視覚する画像である、
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記錯視画像は、前記突出物体上において縁取りを有する文字が付されているように前記通行者が視覚する画像である、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成し、
前記錯視画像は、前記突出物体が一定形状を保っているように前記通行者が視覚するように前記通行者の視点の移動に応じて変化する動画を構成する、
表示方法。
【請求項８】
コンピュータを、
通行者の通行軌道上へ向けて突出物体が突出していると前記通行者が錯視によって視覚する画像である錯視画像を道路構造物上に形成する画像形成部として機能させ、
前記錯視画像は、前記突出物体が一定形状を保っているように前記通行者が視覚するように前記通行者の視点の移動に応じて変化する動画を構成する、
表示プログラム。