(57)【要約】【課題】照射領域のサイズが限られている場合であっても、指示地点までの進行方向を運転者に示すことができる表示装置及び表示方法を提供する。【解決手段】設定部は、運転者に指示すべき指示地点を設定する。判定部は、乗り物が指示地点に接近した場合、指示地点を示すべき指標画像を表示領域内に表示することが可能であるか否かを判定する。生成部は、表示することが可能である場合は、指示地点まで向かって移動する指標画像を生成し、表示することが可能でない場合は、指標画像に付帯する付帯画像であって、表示領域外で指標画像が示しているであろう位置を、運転者に認識させるための付帯画像を生成する。【選択図】図１
2013078964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物に装備され、前記乗り物に設けられた表示領域に画像を表示する表示装置であって
、
運転者に指示すべき指示地点を設定する設定部と、
前記乗り物が前記指示地点に接近した場合、前記指示地点を示すべき指標画像を前記表示
領域内に表示することが可能であるか否かを判定する判定部と、
表示することが可能である場合は、前記指示地点まで向かって移動する前記指標画像を生
成し、表示することが可能でない場合は、前記指標画像に付帯する付帯画像であって、前
記表示領域外で前記指標画像が示しているであろう位置を、前記運転者に認識させるため
の前記付帯画像を生成する生成部と
を備える、表示装置。
【請求項２】
前記指標画像を前記表示領域内に表示することが可能でない場合に、前記表示領域のサイ
ズと、前記指示地点までの距離と、予め定められた前記指標画像の長さとに基づいて、前
記付帯画像の長さを算出する算出部をさらに備える、
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記算出部は、さらに前記指示地点までの距離に基づいて、前記付帯画像の長さを算出す
る、
請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記生成部は、前記指標画像の影を表す前記付帯画像を生成する、
請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記生成部は、前記指標画像が通過するトンネル形状の前記付帯画像を生成する、
請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
乗り物に装備され、前記乗り物に設けられた表示領域に画像を表示する表示装置の表示方
法であって、
運転者に指示すべき指示地点を設定し、
前記乗り物が前記指示地点に接近した場合、前記指示地点を示すべき指標画像を前記表示
領域内に表示することが可能であるか否かを判定し、
表示することが可能である場合は、前記指示地点まで向かって移動する前記指標画像を生
成し、表示することが可能でない場合は、前記指標画像に付帯する付帯画像であって、前
記表示領域外で前記指標画像が示しているであろう位置を、前記運転者に認識させるため
の前記付帯画像を生成する、
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示装置及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に装備される表示装置であって、運転者（観察者）に指示すべき指示地点までの
進行方向を示す指標画像を生成し、運転者が視認している前方の風景に重畳するように、
指標画像を運転者の眼に向かって表示する表示装置（例えばヘッドアップディスプレイ）
がある。
【０００３】
このような表示装置では、自動車のフロントガラスに向かって指標画像の光束を照射す
ることにより、運転者は、視認している前方の風景に重畳した指標画像を観察する。
【０００４】
しかしながら、このような表示装置では、指標画像の光束を照射することができるフロ
ントガラスの照射領域のサイズが限られているため、指示地点までの進行方向を運転者に
示すことができない場合があるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１５８７９号公報
【特許文献２】特開２０１０−７６５２４号公報
【特許文献３】特開平１０−２９３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明が解決しようとする課題は、照射領域のサイズが限られている場合であっても、指
示地点までの進行方向を運転者に示すことができる表示装置及び表示方法を提供すること
である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の実施形態に係る表示装置は、乗り物に装備され、
前記乗り物に設けられた表示領域に画像を表示する表示装置であって、設定部と、判定部
と、生成部とを備える。
【０００８】
設定部は、運転者に指示すべき指示地点を設定する。判定部は、前記乗り物が前記指示
地点に接近した場合、前記指示地点を示すべき指標画像を前記表示領域内に表示すること
が可能であるか否かを判定する。生成部は、表示することが可能である場合は、前記指示
地点まで向かって移動する前記指標画像を生成し、表示することが可能でない場合は、前
記指標画像に付帯する付帯画像であって、前記表示領域外で前記指標画像が示しているで
あろう位置を、前記運転者に認識させるための前記付帯画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る表示装置１を表すブロック図。
【図２】表示装置１の処理を表すフローチャート。
【図３】算出部１１４による付帯画像３０の長さＷの算出の説明図。
【図４】指標画像１０及び付帯画像３０を表す一例図。
【図５】算出部１１４による付帯画像３０の長さＷの算出の説明図。
【図６】指標画像１０と付帯画像３０と付帯画像４０とを表す一例図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
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。
【００１２】
（第１の実施形態）
表示装置１は、指標画像１０を含んだ光束５を、車両２０のフロントガラス２１に照射
する。フロントガラス２１には、光束５の少なくとも一部を反射可能な領域ＡＢ（表示領
域）が設けられており、表示装置１は、当該領域ＡＢに向けて、光束５を照射する。領域
ＡＢからの反射光が運転者（観察者）１００の眼１０１（片眼でも両眼でもよい）に届く
ように、表示装置１は、光束５の照射方向を制御して表示する。これにより、運転者１０
０は、指標画像１０をフロントガラス２１より前方の風景に重畳された像として認識する
ことができる。
【００１３】
表示装置１は、運転者１００に指示する地点（以下、指示地点）までの距離が所定距離
以内となったとき（以下、開始地点）から、指標画像１０の表示を開始する。指示地点と
は、運転者１００に案内や注意を促す場面、例えば、右折や左折をする必要がある交差点
等である。
【００１４】
表示装置１は、開始地点から指示地点までの間、指標画像１０が当該表示の開始地点か
ら、指示地点まで進んでいくよう運転者１００に認識されるように、指標画像１０を順次
生成し、表示する。
【００１５】
従来、指示地点を示す指標画像１０を照射すべき位置が、領域ＡＢ外の領域を超えてし
まい、実際に指標画像１０を表示することができない場合がある。
【００１６】
このような場合、表示装置１は、領域ＡＢ内に、指標画像１０に付帯する付帯画像３０
を生成して照射する。例えば、表示装置１は、付帯画像３０の一例として指標画像１０の
影を、指標画像１０よりも運転者１００側（後方）の位置で、かつ、指標画像１０よりも
下側の位置（たとえば、路面上）に表示してよい。
【００１７】
このとき、運転者１００からは領域ＡＢ外にある指標画像１０を視認できないが、領域
ＡＢ内にある付帯画像３０を視認できるため、この付帯画像３０の動きや位置から、領域
ＡＢ外において（視認できない）指標画像１０が示しているであろう位置を運転者１００
が推測して認識可能となる。
【００１８】
これにより、光束５の照射可能な領域ＡＢのサイズが限られている場合であっても、指
示地点までの進行方向を運転者に示すことができる。
【００１９】
図１に示すように、表示装置１は、処理部１１と、表示部１３とを備える。処理部１１
は、設定部１１１と、第１判定部１１２と、第２判定部１１３と、算出部１１４と、生成
部１１５と、制御部１１６と、記憶部５１とを含む。
【００２０】
記憶部５１は、地図情報（例えば道路地図）を記憶している。
【００２１】
設定部１１１は、運転者１００により目的地が指定されると、記憶部５１から地図情報
を読み出し、目的地までの経路を設定する。設定部１１１は、当該経路中における指標画
像１０を表示すべき少なくとも１つの指示地点を設定する。
【００２２】
第１判定部１１２は、設定された指示地点の位置情報を保持し、車両２０の現在位置か
ら、車両２０が指示地点に接近したか否かを判定する。第１判定部１１２は、図示しない
位置測定手段（例えば、ＧＰＳ）から、車両２０の現在位置を獲得してよい。
【００２３】
第２判定部１１３は、運転者１００の眼１０１の位置（視点位置）を検出するための検
出装置１５（カメラやセンサ等）から視点位置を取得する。
【００２４】
第２判定部１１３は、取得した視点位置から観察した場合に、指示地点を示す指標画像
１０が領域ＡＢ内に入るか否かを判定する。例えば、第２判定部１１３は、指標１０が指
示すべき指示地点が、領域ＡＢ内で指標１０が指示可能である経路上の最も遠い地点（最
遠地点ｂ）より遠方側にあるか否かを判定する。
【００２５】
指示地点を示すべき指標画像１０が領域ＡＢ内に入ると判定された場合、生成部１１５
は、指示地点ｃまで移動する各時刻の指標画像１０を順次生成する。
【００２６】
指示地点を示すべき指標画像１０が領域ＡＢ内に入らないと判定された場合、算出部１
１４は、指示地点ｃと、最遠地点ｂと、領域ＡＢ内で指標１０が指示可能である経路上の
最も近い地点（最近地点ａ）と、予め設定されている指示画像１０の進行方向の長さＤと
に基づいて、付帯画像３０の進行方向の長さＷを算出する。なお、指示地点ｃと、最遠地
点ｂと、最近地点ａとは、例えば運転者１００の位置を基準とした座標により示されてよ
い。
【００２７】
生成部１１５は、領域ＡＢ内に表示可能な部分の指標画像１０（例えば、先端が欠けた
指標画像１０）及び付帯画像３０を、指示地点まで向かって移動するように順次生成する
。
【００２８】
制御部１１６は、生成された指示画像１０と、付帯画像３０とを表示部１３が表示する
よう、表示部１３を制御する。
【００２９】
設定部１１１と、第１判定部１１２と、第２判定部１１３と、算出部１１４と、生成部
１１５と、制御部１１６とは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、及びＣＰＵが用いるメモリ
により実現されてよい。記憶部５１は、ＣＰＵが用いるメモリや補助記憶装置により実現
されてよい。
【００３０】
以上、処理部１１について説明した。
【００３１】
表示部１３は、制御部１１６の制御に基づき、指標画像１０を含んだ光束５を、領域Ａ
Ｂに向けて光束５を照射させ、光束５を運転者１００の眼１０１に向かって表示する。フ
ロントガラス２１と表示部１３の間には、領域ＡＢに相当するコンバイナが設けられてい
てもよい。フロントガラス２１は、光束５を運転者１００の眼１０１に向かって反射させ
る。
【００３２】
表示部１３は、光源１３１と、制限部１３２と、拡散部１３３と、画像形成部１３４と
、第１のレンズ１３５と、開口部１３６と、第２のレンズ１３７と、反射板１３８とを含
む。
【００３３】
第１のレンズ１３５の焦点距離をｆ１、第２のレンズ１３７の焦点距離をｆ２とすると
、開口部１３６は、第１のレンズ１３５からｆ１の距離で、かつ第２のレンズ１３７から
ｆ２の距離の位置に設置されている。
【００３４】
光源１３１から出射した光束５は、制限部１３２で、進行方向が制限された状態で、拡
散部１３３を備えた画像形成部１３４へと入射する。拡散部１３３により、光束５は拡散
されて一様に画像形成部１３４へと入射することができる。画像形成部１３４は、光束５
を部分的に透過もしくは遮断することにより、指標画像１０の形状をした光束５を形成す
る。
【００３５】
画像形成部１３４を通った光束５は、第１のレンズ１３５と開口部１３６と第２のレン
ズ１３７を通過する。光束５は発散角(光束５が拡がっていく角度）が制御された状態で
反射板１３８へと入射する。反射板１３８は、光束５をフロントガラス２１に向けて反射
させる。
【００３６】
画像形成部１３４が開口部１３６よりも光源１３１側にあることにより、開口部１３６
が画像形成部１３４よりも光源１３１側にある場合に比べて、画像形成部１３４を通る光
束５の透過率を高くすることができる。そのため、光源１３１の消費電力を抑えられる。
【００３７】
光源１３１には発光ダイオードや高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザー等が用い
られる。制限部１３２にはテーパライトガイド、拡散部１３３には拡散フィルターや拡散
板、画像形成部１３４には液晶ディスプレイやデジタルミラーデバイス等が用いられる。
【００３８】
以上、表示装置１の構成について説明した。
【００３９】
図２は、表示装置１の処理を表すフローチャートである。
【００４０】
設定部１１１は、運転者１００により目的地が指定されると、記憶部５１から地図情報
を読み出し、目的地までの経路を設定し、当該経路中における指標画像１０を表示すべき
少なくとも１つの指示地点を設定する（Ｓ１０１）。
【００４１】
第１判定部１１２は、車両２０の現在位置から、車両２０が指示地点に接近したか否か
を判定する（Ｓ１０２）。
【００４２】
第２判定部１１３は、運転者１００の視点位置から観察した場合に、指示地点を示す指
標画像１０が領域ＡＢ内に入るか否かを判定する（Ｓ１０３）。例えば、第２判定部１１
３は、指標１０が指示すべき指示地点ｃと最遠地点ｂとが、式１を満たすか否かを判定し
てよい。
【数１】
2013078964.tif 000003
【００４３】
指標画像１０が領域ＡＢ内に入ると判定された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、生
成部１１５は、指示地点ｃを指し示す指標画像１０を生成する（Ｓ１０５）。
【００４４】
指標画像１０が領域ＡＢ内に入らないと判定された場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、
算出部１１４は、指示地点ｃと、最遠地点ｂと、最近地点ａと、指示画像１０の進行方向
の長さＤとに基づいて、付帯画像３０の進行方向の長さＷを算出する（Ｓ１０５）。
【００４５】
図３は、算出部１１４による付帯画像３０の長さＷの算出の説明図である。図３に示す
ように、運転者１００の視点位置Ｅを原点とし、運転者１００より前方方向（車両２０の
進行方向）の路面上にｘ軸を設定する。
【００４６】
ここで、視点位置Ｅと領域ＡＢの点Ｂを結ぶ直線がｘ軸と交差する点が、最近地点ａで
ある。視点位置Ｅと領域ＡＢの点Ａを結ぶ直線がｘ軸と交差する点が、最遠地点ｂである
。指標画像１０が指示していると運転者１００が認識する地点が、指示地点ｃである（本
例では、矢印の先端）。なお、指示地点ｃは、指示地点も意味するものとする。このとき
、算出部１１４は、式２を用いて、付帯画像３０の長さＷを算出してよい。
【数２】
2013078964.tif 000004
【００４７】
すなわち、算出部１１４は、付帯画像３０の手前側の末端が、領域ＡＢ内に収まるよう
に、付帯画像３０の長さＷを算出する。
【００４８】
生成部１１５は、領域ＡＢ内に表示可能な部分の指標画像１０及び付帯画像３０を順次
生成する（Ｓ１０６）。
【００４９】
制御部１１６は、生成された指示画像１０（ステップＳ１０４がＹＥＳの場合）、ある
いは、指示画像１０の一部及び付帯画像３０（ステップＳ１０４がＮＯの場合）を表示部
１３が順次表示するよう、表示部１３を制御し（Ｓ１０７）、処理を終了する。
【００５０】
図４は、順次生成される指標画像１０及び付帯画像３０を表す一例図である。図４に示
すように、上述した処理により、時間毎（例えば、ｔ＝０、ｔ＝１、ｔ＝２）に移動する
指標画像１０及び付帯画像３０が順次生成されることにより、光束５の照射可能な領域Ａ
Ｂのサイズが限られている場合であっても、指示地点までの進行方向を運転者に示すこと
ができる。
【００５１】
以上、表示装置１の処理について説明した。
【００５２】
本実施形態では、付帯画像３０として、指標画像１０の影の例を説明したが、これに限
られない。例えば、指標画像１０の移動に伴って移動し、指標画像１０よりも彩度や明度
が低い画像を付帯画像３０として表示してもよい。
【００５３】
あるいは、指標画像１０の輝度を落とした画像を付帯画像３０としてもよい。あるいは
、ブラーなどの効果を用いてもよい。付帯画像３０が影の場合、算出部１１４は、指示地
点ｃまでの距離に応じて、付帯画像３０の長さＷを算出してもよい。例えば、指示地点ｃ
までの距離が遠い場合は、式２の範囲において付帯画像３０の長さＷを長くし、指示地点
ｃまでの距離が近い場合は、式２の範囲において付帯画像３０の長さＷを短く算出しても
よい。これにより、付帯画像３０が表示される時間を制御することが可能である。あるい
は、付帯画像３０が指標画像１０と同じ向きに進んでいれば、付帯画像３０の速度を低下
させたり、指標画像１０と付帯画像３０との距離を離したりすることにより、付帯画像３
０が表示される時間を制御してもよい。なお、路面の高さ変化が起こる場合や、車両２０
が、カーブを走行中の場合も同様である。
【００５４】
本実施形態によれば、照射領域のサイズが限られている場合であっても、指示地点まで
の進行方向を運転者に示すことができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、自動車である車両２０を例として説明したが、これに限られな
い。例えば、航空機や電車等、運転者が操縦する乗り物に対しても、表示装置１を用いる
ことができる。
【００５６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、算出部１１４が、指標画像１０が通り抜けるようなトンネル形状
の付帯画像４０をさらに生成する点が、前実施形態と異なる。これにより、指標画像１０
が領域ＡＢを超える際に、突然消失して運転者１００に観察されることを防ぐことができ
る。付帯画像４０は、進行方向に幅を有し、路面から高さを有する仕切りを表す画像であ
ればよい。
【００５７】
図５は、本実施形態における算出部１１４による付帯画像３０の長さＬの算出の説明図
である。図５に示すように、付帯画像４０の幅をＷ’、付帯画像４０の路面（ｘ軸）から
の高さをｈ、付帯画像４０の高さ方向の厚みをｈ’運転手１００の視点位置Ｅの路面から
の高さをＨとする。なお、算出部１１４は、検出装置１５から視点位置Ｅを取得し、視点
位置Ｅの高さＨを算出してよい。
【００５８】
頂点Ｒが領域ＡＢの上辺の上に重なる場合、付帯画像４０の幅Ｗ’と厚みｈ’との関係
は、付帯画像４０の高さｈと、視点位置Ｅの高さＨと、最遠位置ｂを用いて、式３により
表わされる。
【数３】
2013078964.tif 000005
【００５９】
ｈ’又はＷ’のいずれかを設定すれば付帯画像４０の頂点Ｒの位置を決定できる。算出
部１１４は、頂点Ｒの位置を決定し、指標画像１０の横幅の最大値Ｕを設定する。算出部
１１４は、指標画像３０の長さＬを式４を用いて、付帯画像３０の長さＬを算出してよい
。
【数４】
2013078964.tif 000006
【００６０】
なお、算出部１１４は、領域ＡＢの上辺の上に重なるように頂点Ｒの位置を決定するの
が望ましい。
【００６１】
生成部１１５は、付帯画像４０を生成するとともに、領域ＡＢ内に表示可能な部分の指
標画像１０（例えば、先端が欠けた指標画像１０）と、付帯画像３０と指示地点まで向か
って移動するように順次生成する。
【００６２】
図６は、付帯画像４０と、順次生成される指標画像１０と付帯画像３０とを表す一例図
である。図６に示すように、本実施形態によれば、付帯画像４０と、時間毎（例えば、ｔ
＝０、ｔ＝１、ｔ＝２）に移動する指標画像１０及び付帯画像３０が順次生成されること
により、光束５の照射可能な領域ＡＢのサイズが限られている場合であっても、指示地点
までの進行方向を運転者に示すことができる。また、指標画像１０が領域ＡＢを超える際
に、突然消失して運転者１００に観察されることを防ぐことができる。
【００６３】
以上、上述した実施の形態によれば、照射領域のサイズが限られている場合であっても
、指示地点までの進行方向を運転者に示すことができる。
【００６４】
これまで、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として
表示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形
態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発
明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲
に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１  表示装置
５  光束
１０  指標画像
１１  処理部
１３  表示部
１５  検出装置
１６  検知センサ
２０  車両
２１  フロントガラス
３０，４０  付帯画像
１００  観察者
１０１  眼
１１１  設定部
１１２  第１判定部
１１３  第２判定部
１１４  算出部
１１５  生成部
１１６  制御部
１３１  光源
１３２  制限部
１３３  拡散部
１３４  画像形成部
１３５  第１のレンズ
１３６  開口部
１３７  第２のレンズ
１３８  反射板
【図１】
2013078964.tif 000007
【図２】
2013078964.tif 000008
【図３】
2013078964.tif 000009
【図４】
2013078964.tif 000010
【図５】
2013078964.tif 000011
【図６】
2013078964.tif 000012