JP7508763B2 - 画像制御装置、表示装置、移動体、画像制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像制御装置、表示装置、移動体、画像制御方法、及びプログラムに関する。

車両、船舶、航空機、産業用ロボット等の移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）の開発が進められている。ＨＵＤは、人間の視野に直接情報を映し出すものであり、画像搭乗者に種々の情報を提供する。ＨＵＤでは、生成された光像をフロントガラスやコンバイナ等によって搭乗者の方向に回折させ、搭乗者の視線の前方の虚像位置に画像が存在するかのように表示する。表示画像として、全体としての形状が上に凸の円弧状または台形型の線分を表示するものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上に凸の円弧または台形型の線分は、運転者の視点から見たときに円弧または台形の左右方向の幅が道路における車幅を表わすように出力される。この線分表示は、車幅間隔が未熟な運転者に対する走行支援ツールとして機能しており、車幅以外の運転関連情報は提示されていない。また、運転関連情報をいかに視認性良く搭乗者に表示するかという点について十分に考慮されていない。

運転関連情報の中でも、速度関連情報は搭乗者にとって特に関心のある情報であるが、状況に応じて刻一刻と変化する。搭乗者が速度関連情報を容易に把握することのできる画像表示が望まれる。

本発明は、移動体の搭乗者が現在の移動速度とその他の速度関連情報との差分を視認性良く把握することのできる画像制御技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様では、移動体に搭載される画像制御装置は、
前記移動体の現在の移動速度を他の速度関連情報とともに示す表示画像のデータを生成し、所定の条件の場合に、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度と、の差分に関連する前記表示画像の表示態様を異ならせる制御部、
を備える。

上記の構成により、移動体の搭乗者は現在の移動速度とその他の速度関連情報との差分を視認性良く把握することが可能になる。

表示装置を搭載した移動体の一例として、ＨＵＤを搭載した自動車を示す模式図である。 投射エリアの配置例を示す図である。 実施形態の表示装置のハードウェア構成図である。 表示装置と、移動体に搭載されるその他の電子機器との接続関係を示す模式図である。 実施形態の表示装置の画像制御装置の機能ブロック図である。 強調表示の一例を示す図である。 通常表示から強調表示への移行の例を示す図である。 通常表示から強調表示への移行の例を示す図である。 通常表示から強調表示への移行の例を示す図である。 通常表示から強調表示への移行の例を示す図である。 強調表示の他の例を示す図である。 実施形態の表示制御方法のフローチャートである。

図１Ａは、表示装置１を搭載した移動体の一例として、自動車３００を模式的に示す。表示装置１は、この例では車載ヘッドアップディスプレイ（以下、「ＨＵＤ」と省略する）である。表示装置１が搭載される移動体は、自動車３００に限定されず、車両、船舶、航空機、産業用ロボット等の移動体に表示装置１を搭載することができる。自動車３００はアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ：半自動走行）が可能な車両であってもよいし、ＡＣＣ機能のない車両であってもよい。

表示装置１は、例えば自動車３００のダッシュボード上、またはダッシュボード内に設置され、搭乗者Ｐの前方のフロントガラス３１０の所定の投射エリア３１１に、光像を投射する。

表示装置１は、光学装置１０と制御装置２０を有する。制御装置２０は主として、フロントガラス３１０に投射する画像の画像データの生成と表示の制御を行う。光学装置１０は、生成された画像データに基づいて形成された画像をフロントガラス３１０の投射エリア３１１に投射する。光学装置１０の構成は、本発明と直接関連しないので詳細な構成は図示しないが、たとえば、後述するようにレーザ光源と、レーザ光源から出力されるレーザ光をスクリーンに二次元走査する光走査デバイスと、スクリーンに形成された中間像についての画像光をフロントガラス３１０の投射エリア３１１に投射する投射光学系（例えば凹面ミラー等）で構成される。画像光を投射エリア３１１に投射することで、運転者に虚像を視認させる。なお、レーザ光源やスクリーン、光走査デバイスに替えて、光源としてＬＥＤ等が、画像形成部として液晶素子やＤＭＤ素子等が、それぞれ用いられ得る。

フロントガラス３１０の投射エリア３１１は、光の一部の成分を反射し、他の一部を透過させる透過反射部材で形成されている。スクリーン上に形成された光像は、光学装置１０が備える投射光学系によって投射され、投射エリア３１１で反射されて、搭乗者Ｐに向かう。反射光が破線で示す光路で搭乗者Ｐの瞳に入射したときに、搭乗者Ｐはフロントガラス３１０の投射エリア３１１に投射された画像を視認する。このとき、搭乗者Ｐは、光像があたかも虚像位置Ｉからの点線の光路を通って瞳に入射しているかのように感じる。表示された画像は、虚像位置Ｉに存在するかのように認識される。

図１Ｂは、投射エリア３１１の配置例を示す図である。投射エリア３１１は、たとえば、運転席から見てフロントガラス３１０の正面位置よりもやや下方の比較的小さな領域である。搭乗者Ｐの視点と虚像位置Ｉを結ぶ線分は、投射エリア３１１の範囲内に含まれる。

自動車３００には、表示装置１の他にカメラ５が搭載されているが、カメラ５は必須ではない。カメラ５は、たとえば自動車３００の前方、側方等の環境の画像を撮影する。カメラ５は、ＡＣＣモードと連動して、自動車３００と前方の車両との間の車間距離を測定してもよい。カメラ５で取得された画像から、速度標識等の速度関連情報が抽出されて、実施形態の強調表示制御に用いられてもよい。速度関連情報に基づく強調表示の制御の詳細については、図５以降を参照して後述する。

図２は、実施形態の表示装置１のハードウェア構成例である。表示装置１の光学装置１０は、光源としてのレーザダイオード（ＬＤ）１０１と、光走査デバイスとしてのＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）１０２を有する。ＬＤ１０１は、たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を出力するレーザ素子を含む。ＭＥＭＳ１０２は、ＬＤ１０１から出力されるレーザ光を、スクリーン等に二次元走査して光画像を描画する。光走査デバイスとしては、ＭＥＭＳの他にポリゴンミラー、カルバノミラー等を用いてもよい。スクリーンは、マイクロレンズアレイ、マイクロミラーアレイ等で構成することができる。

制御装置２０は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）２０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０４、インターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」という）２０５、バスライン２０６、ＬＤドライバ２０７、ＭＥＭＳコントローラ２０８、及び補助記憶装置としてのＳＳＤ（Solid State Drive）２０９を備えている。また、着脱可能に配置される記録媒体２１１を有していてもよい。

ＦＰＧＡ２０１は、ＬＤドライバ２０７とＭＥＭＳコントローラ２０８の動作を制御する。ＬＤドライバ２０７は、ＦＰＧＡ２０１の制御の下で、ＬＤ１０１を駆動するドライブ信号を生成し、出力する。ドライブ信号によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの光を出色する各レーザ素子の発光タイミングが制御される。ＭＥＭＳコントローラ２０８は、ＦＰＧＡ２０１の制御の下でＭＥＭＳ制御信号を生成して出力し、ＭＥＭＳ１０２の走査角度と走査タイミングを制御する。ＦＰＧＡ２０１に替えて、ＰＬＧ（Programmable Logic Device）等のその他のロジックデバイスを用いてもよい。

ＣＰＵ２０２は、表示装置１の画像データ処理の全般を制御する。ＲＯＭ２０３は、ＣＰＵ２０２が表示装置１の各機能を制御するために実行するプログラムを含む各種のプログラムを記憶している。ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０２のワークエリアをして使用される。

Ｉ／Ｆ２０５は、外部コントローラ等と通信するためのインターフェースであり、例えば、自動車３００のＣＡＮ（Controller Area Network）を介して、車両ナビゲーション装置、各種センサ装置等に接続される。Ｉ／Ｆ２０５には、自動車の走行環境をフロントガラス３１０越しに撮影するカメラ５が接続されていてもよい。

表示装置１は、Ｉ／Ｆ２０５を介して記録媒体２１１の読み取りや書き込みを行うことができる。表示装置１での処理を実現する画像処理プログラムは、記録媒体２１１によって提供されてもよい。この場合、画像処理プログラムは、記録媒体２１１からＩ／Ｆ２０５を介してＳＳＤ２０９にインストールされる。画像処理プログラムのインストールは必ずしも記録媒体２１１よって行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータからダウンロードするようにしてもよい。ＳＳＤ２０９は、インストールされた画像処理プログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

記録媒体２１１の一例としては、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＳＤメモリカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の可搬型の記録媒体が挙げられる。また、補助記憶装置としてはＳＳＤ２０９に替えて、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等を用いてもよい。ＳＤＤ２０９等の補助記憶装置と、記録媒体２１１は、いずれもコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

図３は、実施形態の表示装置１と、自動車３００に搭載されるその他の電子機器との接続関係を示す模式図である。表示装置１は、光学部２３０と画像制御部２５０を有する。光学部２３０は、大まかには光学装置１０に対応するが、ＦＰＧＡ２０１、ＬＤドライバ２０７、及びＭＥＭＳコントローラ２０８を光学部２３０に含めてもよい。画像制御部２５０は、制御装置２０の少なくとも一部によって実現される。

表示装置１は、Ｉ／Ｆ２０５及びＣＡＮを介して、車両ナビゲーション装置４００、センサ群５００、カメラ５等の電子機器に接続されている。表示装置１は、これらの電子機器から外部情報を取得して、強調表示を実施するか否かの判断材料として用いる。車両ナビゲーション装置４００は、道路地図、ＧＰＳ情報、速度制限エリア、交通規制情報、各道路の制限速度等を含むナビゲーション情報を有しており、ユーザの入力操作に従ってルートナビゲーション画像を生成する。画像制御部２５０は、車両ナビゲーション装置４００が有するナビゲーション情報の少なくとも一部を用いて、強調表示の要否、タイミング等を判断する。

センサ群５００は、加速度センサ、ジャイロセンサ、レーザレーダ装置、天候センサ、明るさセンサ等を含み、自動車３００の挙動、状態、周囲の状態、前方の走行車両との間の距離等を検知する。センサ群５００で得られた情報は画像制御部２５０に供給され、センサ情報の少なくとも一部が強調表示の判断に用いられる。

カメラ５は、単眼カメラ、ステレオカメラ、全方位カメラ等であり、走行路の状況、前方の車両、自転車、人間、標識等を検出する。カメラ５で取得された情報は画像制御部２５０に供給され、カメラ情報の少なくとも一部が強調表示の判断に用いられる。

図４は、画像制御部２５０の機能ブロック図である。画像制御部２５０は、情報入力部８００と、画像データ生成部８２０と、画像描画部８４０を有する。情報入力部８００は、たとえばＩ／Ｆ２０５で実現され、車両ナビゲーション装置４００、センサ群５００、及びカメラ５からの情報を入力する。情報入力部は、センサ群５００からＣＡＮ等を介して自動車３００の現在の速度を含む内部情報を受け取る。また、カメラ５、車両ナビゲーション装置４００、ＣＡＮ等から、制限速度、速度規制情報、自動運転モードの際の設定速度等の速度関連情報を受け取る。

画像データ生成部８２０は、データ調整部８２１０を有する。画像データ生成部８２０は、投射エリア３１１に投射する画像のデータを生成するが、情報入力部８００から入力される情報に基づいて、強調表示用の画像データを生成するか否かを判断する。強調表示が必要と判断される場合に、データ調整部８２１０は、生成画像データを強調表示用の画像データに調整する。

画像描画部８４０は、制御部８４１０を有し、画像データ生成部８２０によって生成された画像データに応じて、光学装置１０の動作を制御する。画像描画部８４０は、ＦＰＧＡ２０１、ＬＤドライバ２０７、及びＭＥＭＳコントローラ２０８によって実現され得る。画像データ生成部８２０によって強調画像のデータが生成されたときは、画像描画部８４０は、強調画像のデータに基づいて光像を形成し、形成された光像がフロントガラス３１０の投射エリア３１１に投射される。以下で強調画像の具体例を説明する。
＜強調表示の例＞
図５は強調表示への切り換えの一例を示す図である。図５の（Ａ）は、強調のない通常表示とその拡大図である。図５の（Ｂ）は、強調表示とその拡大図である。これらの画像は、搭乗者から見ると、フロントガラス３１０の前方の虚像位置Ｉに存在するかのように表示されてもよいし、インストルメントパネルのような物理的な表示面に表示されてもよい。

図５の（Ａ）で、通常表示モードのとき、自動車３００の現在の速度は円弧状の速度ゲージ３１で表現されている。速度ゲージ３１上の対応する位置に針３２が表示されて現在の車速を示している。速度ゲージ３１の内側に、現在の車速を「８０ｋｍ／ｈ」と文字３４で表示してもよい。速度ゲージ３１の円弧に沿って、等間隔のスケール３５を表示してもよい。

この例では、スケール３５の一部、すなわち現在の車速の近傍の目盛りにだけ数値が表示されているが、一定間隔（たとえば２０ｋｍ間隔）で数値を表示してもよいし、スケール３５の数値の表示と、文字３４による車速表示のいずれか一方を省略してもよい。スケール３５自体を省略してもよい。

現在の車速を示す針設定速度を示す針３２の他に、基準速度を示すインジケータ３３が速度ゲージ３１の外側に表示されている。基準速度は、ＡＣＣの設定速度、道路の制限速度、速度規制等で一時的に設定されている規制速度など、走行の基準となる速度情報である。この例では、ＡＣＣモードの速度が「７０ｋｍ／ｈ」に設定されているものとする。

基準速度を示すインジケータ３３と、現在の車速を示す針３２の位置が近い場合、搭乗者にとって瞬時にその差分を把握することが困難な場合がある。そこで、図５の（Ｂ）のように、現在の車速の周囲でスケール３５の間隔を広げて、現在の車速とＡＣＣ設定速度との差分が一目でわかるように強調表示する。

図５の（Ｂ）では、現在の車速「８０ｋｍ／ｈ」の周囲を拡大領域Ｅとして、スケール３５の目盛りの間隔を広げて、現在の車速とＡＣＣ設定速度の差分を拡大表示している。拡大領域Ｅでスケール３５の間隔を広げたことで、他の部分で目盛りの間隔が縮まり、拡大スケール３５ａと縮小スケール３５ｂが、速度ゲージ３１に沿って配置されている。

スケール３５の間隔は、必ずしも現在の車速を表わす針３２の両側で対称または均等に拡張する必要はなく、たとえば、現在の車速と基準速度（この例ではＡＣＣ設定速度）の少なくとも一方を含む拡大領域Ｅで、スケール３５の間隔を不均一に広げてもよい。スケール３５自体を省略して、インジケータ３３と針３２の差だけを強調表示してもよい。

図５の（Ｂ）のように、微小な差分を大きな差または間隔で表すことで、差分が強調される。フロントガラス３１０の投射エリア３１１の比較的小さな領域であるが、差分を強調する表示制御を行うことで、搭乗者は現在の車速と基準速度との差分を容易に目視することができる。特に、現在の車速が基準速度に近づいて基準速度との差が小さくなってきたときなどに、針３２とインジケータ３３との間隔が狭まり差分を認識しにくくなるが、図５の（Ｂ）のように差分を強調して表示することで、搭乗者は基準速度に近づいていることを認識できる。

図５の（Ａ）の通常モードの表示から、（Ｂ）の強調表示への切り替えは、搭乗者によりハンドル、ダッシュボード等に設けられたタッチ画面からの入力操作によって行われてもよいし、所定のイベントの発生を条件として自動的に行われてもよい。表示切り替えの条件となるイベントは、たとえば、現在の車速が許容範囲を超えて基準速度に近づいたとき（基準速度との差が閾値以下に縮まったとき）、現在の車速が基準速度を超えたとき、現在の車速の加速レベルが所定値を超えたとき、等である。

基準速度は、ＡＣＣ設定速度に限定されない。たとえば、道路の制限速度を基準速度としてもよい。高速道路の走行時は基準速度が１００ｋｍ／ｈに設定され、市街地の走行時は基準速度が５０ｋｍ／ｈに設定されてもよい。このような道路情報は、車両ナビゲーション装置４００、カメラ５等から取得され得る。車速と関連する一定の条件が満たされたとき、あるいはユーザ入力があったときにスケール３５の表示を制御して、現在の車速と基準速度との差分が容易に視認できるように、強調表示が行われる。

表示の制御は、たとえば、あらかじめ速度ゲージ３１、針３２、インジケータ３３、スケール３５を含むオブジェクトをＲＯＭ２０３に格納しておき、強調表示のタイミングで、現在の車速及び／又は基準速度の周囲の領域でスケール３５の間隔を拡張する画像調整を行うことで、実行可能である。

現在の車速を示す文字３４は、必ずしも常時表示されていなくてもよい。速度変化があってから一定時間（たとえば数秒間）表示された後に、表示が消されてもよい。また、スケール３５に付される数値も常時表示されていなくてもよく、一定時間ごとに表示されてもよい。

図６Ａ～図６Ｃは、通常表示から強調表示への移行の別の例を示す図である。図６Ａの（Ａ）は、強調のない通常の表示態様を示す。曲率半径の大きな円弧状の速度ゲージ３１Ａの上に、現在の車速を示す針３２が表示され、速度ゲージ３１Ａの内側の針３２の近傍に、車速「８０ｋｍ／ｈ」を示す文字３４が表示されている。たとえば、速度マーク３６で表される制限速度が９０ｋｍ／ｈのときに、制限速度内の８０ｋｍ／ｈで走行しているときは、表示態様を変更せずに通常通りの表示としてもよい。通常通りの表示とは、たとえばデフォルト状態での表示であり、インストルメントパネルに表示、または自動車３００の前方空間の虚像位置に表示する際の初期表示状態であってもよい。

たとえば、現在の移動速度がたとえば８５ｋｍ／ｈになって制限速度に近づき、制限速度との差分が小さくなってきたとき、表示態様を通常表示から変更して、強調表示する。たとえば、図６Ａの（Ｂ）のように、スケール３５の間隔を制限速度近傍で拡大して、差分を目視しやすくする。強調表示はこの例に限定されず、後述するように現在の車速を表わす文字３４と針３２の少なくとも一方を大きくする、速度マーク３６とインジケータ３３の少なくとも一方を、カラー表示する等して、差分を強調する度合いを強めてもよい。

たとえば、インジケータ３３を黄色、オレンジ等の目に付きやすい色で表示してもよいし、基準速度の数値をカラーサークルで囲んで道路標識のような速度マーク３６を表示してもよい。この表示により、搭乗者は現在の車速と、基準速度との差分を視認性良く把握することができる。

図６Ｂの（Ａ）は、強調のない通常表示を示す。水平方向の直線またはバーで形成される速度ゲージ３１Ｂの上に、現在の車速を示す針３２が配置され、針３２の近傍に、車速の数値を示す文字３４が表示されている。速度ゲージ３１Ｂに沿って、基準速度を示すインジケータ３３と、速度マーク３６が表示されている。この例でも、制限速度内で走行しているときは表示態様を変えずに通常どおりの表示としてよい。水平表示の場合、車速が基準速度に近づいたときに、図６Ｂの（Ｂ）のように強調表示してもよい。速度の増加につれて針３２を左側から右側へ移動させるとともに、スケール３５の間隔を制限速度の近傍で拡げて、差分を強調する。これとともに、またはこれに替えて、文字３４と針３２の少なくとも一方の表示態様を変えることで、搭乗者に認識を促してもよい。

図６Ｃの（Ａ）は、強調のない通常表示を示す。垂直方向の直線またはバーで形成される速度ゲージ３１Ｃの上に、現在の車速を示す針３２が配置され、針３２の近傍に、車速の数値を示す文字３４が表示されている。速度ゲージ３１Ｃに沿って、基準速度を表わすインジケータ３３と、速度マーク３６が表示されている。制限速度内での走行中は、表示態様を変えずに通常どおりの表示としてよい。垂直表示の場合、車速が基準速度に近づいたときに、図６Ｃの（Ｂ）のように、車速の増加につれて針３２を下側から上側に移動させるとともに、スケール３５の間隔を制限速度の近傍で拡げて、差分を強調する。これとともに、またはこれに替えて、文字３４と針３２の少なくとも一方の表示態様を変えることで、搭乗者に認識を促してもよい。

図６Ｂと図６Ｃにおいても、強調表示する場合は、インジケータ３３をカラー表示する、カラーサークルで囲まれた速度マーク３６を表示する等して、視認性をさらに高めてもよい。

図７は、通常表示から強調表示への移行の例を示す。図７の（Ａ）は、通常表示されている状態を示す。たとえば図６の速度マーク３６と、図５のゲージを組み合わせている。一般的なスピードメータに類似する円弧状の速度ゲージ３１の上に、現在の車速を示す針３２が表示され、速度ゲージ３１の内側に、数値を示す文字３４が表示されている。基準速度は、インジケータ３３と速度マーク３６によって示されている。

現在の車速が基準速度に近づいて差分が許容範囲を超えて小さくなったときに、図６（Ｂ）のように、強調表示する。基準の速度マーク３６Ａとインジケータ３３Ａの少なくとも一方を、たとえばカラー表示することで、針３２Ａが基準速度に近づいていることを強調表示して差分の視認性を高めてもよい。また、針３２Ａの色を変える、針３２Ａのサイズを大きく表示するなどして、差分の視認性をさらに高めてもよい。

図７の（Ｃ）は、基準速度と現在の車速の差分が小さくなってきたときに、差分を強調表示する別の例を示す。図７（Ｃ）は、図６Ａの速度ゲージでの３１Ａでの強調表示の別の例である。曲率半径の比較的大きな円弧状の速度ゲージ３１Ａの上に、現在の車速を示す針３２Ａが表示され、速度ゲージ３１Ａの内側で、針３２Ａの近傍に車速「８５ｋｍ／ｈ」を示す文字３４が表示されている。たとえば、基準の速度マーク３６の外側に円弧状のスケール３５が表示され、基準速度の近傍でスケール３５の間隔を拡げて、針３２Ａがインジケータ３３Ａに近づいていることを強調表する。スケール３５のうち、拡大され強調される部分をカラー表示してもよいし、点滅させてもよい。車速を示す針３２Ａもカラー表示あるいは点滅表示されてもよい。この表示は、特に実際の車速が基準速度に接近してきたときに、搭乗者の注意を喚起しやすい。

所定の速度関連情報と現在の速度との差分が小さくなってきたときに、差分の変化をわかりやすく強調表示する例は、上述した例に限定されない。針３２Ａの長さを速度ゲージ３１Ａの径方向に伸ばして、針３２Ａが基準の速度マーク３６に接近していることを認識しやすくする。速度を示す文字３４を強調表示する等してもよい。文字３４Ｂの強調表示の例としては、文字３４Ｂの色を変える、太さを変える、下線や枠を付ける、表示位置を変えるなどがあるが、これらに限定されない。強調表示で図７の（Ｃ）の操作をすべて行う必要はなく、差分の変化、たとえば現在の速度が制限速度に近づいてきたことを認識しやすくできるのであれば、上述した強調操作のいずれかを行うだけでもよい。

なお、図５～図７において、スケール３５はいずれも表示しなくても良い。また、通常表示から強調表示への切り替わりを連続的に行う場合、車速の増加とともに連続的に差分が拡大されるため、スケールがない場合であっても差を認識することが可能である。

図８は現在の車速と速度関連情報との差分を示す部分の表現を変更する別の例を示す。図８は図６Ａの速度ゲージでの３１Ａでの強調表示の別の例である。曲率半径の比較的大きな円弧状の速度ゲージ３１Ａの上に、現在の車速を示す針３２Ａが表示され、速度ゲージ３１Ａの内側で、針３２Ａの近傍に車速「８０ｋｍ／ｈ」を示す文字３４が表示されている。速度ゲージ３１の外側に、基準速度の位置を示すインジケータ３３と、数値を示す速度マーク３６が表示されている。

図５～図７では、現在の速度が基準速度に近づいたときに差を強調表示しているが、図８では、現在の速度が基準速度を超えたときに、差分を強調表示している。速度ゲージ３１Ａ上で、インジケータ３３から針３２Ａまでの領域は、連続する強調線分３７で表示されている。この強調線分はカラー線分であってもよいし、点滅する線分であってもよい。車速を示す針３２Ａもカラー表示あるいは点滅表示されてもよい。なお、図５～図７のような表示に加えて基準速度を超えた場合にはさらに図８のような表示を行っても良い。

図５～図８のいずれの例でも、搭乗者にとって画像がフロントガラス３１０の前方の虚像位置Ｉに存在するかのように表示される場合は、搭乗者が速度関連情報を認識するのに視点の移動が少なくて済む。インストルメントパネル等の物理的な表示面に表示される場合でも、現在の車速と速度関連情報との差分を示す情報の表示態様を変更することで、表示が強調され、より効果的に搭乗者の注意を喚起することができる。

図９は、実施形態の表示制御方法のフローチャートである。表示制御方法は、たとえば表示装置１の画像制御部２５０によって実行される。まず、画像制御部２５０で速度関連情報を取得する（Ｓ１１）。速度関連情報は、自動車３００の現在の移動速度を含む内部情報と、カメラ５、車両ナビゲーション装置４００等から得られる外部情報を含む。ＡＣＣ設定速度は、自動車３００に設定されている情報であるが、外部から設定されるという意味で外部情報に含めてもよい。

画像制御部２５０は、強調表示をするか否かを判断する（Ｓ１２）。強調表示を行うか否かは、現在の車速が許容範囲を超えて基準速度に近づいているか、現在の車速の加速レベルが所定レベルを超えたか、強調表示を指示するユーザ入力があるか、等に基づいて判断される。強調表示の判断（Ｓ１２）と、速度関連情報の取得（Ｓ１１）は順不同であり、同時に行われてもよい。

強調表示を行う場合は（Ｓ１２でＹＥＳ）、表示画像データを調整して、現在の車速と基準速度との差分を強調する画像データを生成し、出力する（Ｓ１３）。強調表示は、図５～図７のように速度ゲージ３１に付随するスケール３５の間隔を、制限速度と現在の車速の近傍で部分的に拡大する表示、線分上に速度マーク３６を配置して現在の車速との比較を容易にする表示、基準速度に接近してきたときに太線、カラーバー、点滅等で強調する表示等であってもよい。また、図８のように基準速度を超えたときに強調する表示等であっても良い。

強調表示を行わない場合は（Ｓ１２でＮＯ）、通常表示を行う（Ｓ１４）。その後、画像表示制御が終了したか否かを判断する（Ｓ１５）。画像表示制御は、たとえば、走行が終了してエンジンが切られたときに終了する。画像表示制御が終了するまで、Ｓ１１～Ｓ１５を繰り返す。

この表示制御方法により、表示態様が変更されて、現在の車速と速度関連情報との差分の変化が強調表示され、搭乗者は容易に差分を視認することができる。

上記の強調表示のステップＳ１３は、現在の移動速度を他の速度関連情報とともに表示する表示画像のデータを生成し、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報との差を強調し、差が強調された表示画像を描画する光を自動車３００の所定の投射エリア３１１に走査して表示画像の虚像を視認可能に形成する工程までを含んでいてもよい。

この表示制御方法をプログラムで実行する場合は、あらかじめ表示制御用のプログラムをＲＯＭ２０３またはＳＳＤ２０９に格納しておき、ＣＰＵ２０２でプログラムを読み出して実行してもよい。この場合、ＣＰＵ２０２は少なくとも、
(a)前記移動体の現在の移動速度を他の速度関連情報とともに示す表示画像のデータを生成する手順と、
(b)所定の条件の場合に、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度との差分に関連する表示態様を異ならせる手順と、
を実行する。

本発明は上述した実施形態に限定されない。たとえば、光学装置１０として、レーザ走査方式に替えてパネル方式を採用してもよい。パネル方式として、液晶パネル、ＤＭＤ（Digital Mirror Device：デジタルミラーデバイス）パネル、ドット蛍光表示管（ＶＦＤ：Vacuum Fluorescent Display）等のイメージングデバイスを用いてもよい。

フロントガラス３１０の投射エリア３１１に、ハーフミラー、ホログラム等で形成されるコンバイナが設けられていてもよい。フロントガラス３１０の表面または層間に光透過・反射型の反射膜が蒸着されていてもよい。

表示装置１の各機能の少なくとも一部を、１以上のコンピュータで構成されるクラウドコンピューティングによって実現してもよい。

１ 表示装置
５ カメラ
１０ 光学装置
２０ 制御装置
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ 速度ゲージ（第１オブジェクト）
３２ 針（第２オブジェクト）
３３ インジケータ（第３オブジェクト）
３５ スケール
３５ａ 拡大スケール
３５ｂ 縮小スケール
２５０ 画像制御部（制御部）
３００ 自動車（移動体）
３１０ フロントガラス
３１１ 投射エリア
８００ 情報入力部
８２０ 画像データ生成部
８４０ 画像描画部
８２１０ データ調整部
８４１０ 制御部

国際公開第２０１４／１７４５７５号

Claims (8)

1. 移動体の現在の移動速度を他の速度関連情報とともに示す表示画像のデータを生成し、所定の条件の場合に、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度との差分に関連する表示態様を異ならせる制御部、
   を備え、
   前記制御部は、スケールを表す第１オブジェクトと、前記現在の移動速度を表す第２オブジェクトと、前記他の速度関連情報の速度を表す第３オブジェクトと、を生成し、前記現在の移動速度が所定の範囲を超えて前記他の速度関連情報の速度に近づいたときに、少なくとも前記第２オブジェクトと前記第３オブジェクトとの差を拡大して表示することで前記差分に関する前記表示態様を異ならせる、画像制御装置。
2. 移動体の現在の移動速度を他の速度関連情報とともに示す表示画像のデータを生成し、所定の条件の場合に、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度との差分に関連する表示態様を異ならせる制御部、
   を備え、
   前記制御部は、スケールを表わすオブジェクトを生成し、前記現在の速度が所定の範囲を超えて前記他の速度関連情報の速度に近づいたときに、前記現在の速度または前記他の速度関連情報の速度の近傍で前記スケールの目盛りの間隔を拡げて表示する、画像制御装置。
3. 請求項１または２記載の画像制御装置と、
   前記表示画像を前記移動体の搭乗者に視認可能に表示する表示部と、
   を備える表示装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項記載の画像制御装置が搭載された移動体。
5. 移動体に搭載される画像制御装置で行われる画像制御方法であって、
   スケールを表す第１オブジェクトと、前記移動体の現在の移動速度を表す第２オブジェクトと、他の速度関連情報の速度を表す第３オブジェクトと、を含む表示画像のデータを生成し、
   前記現在の移動速度が所定の範囲を超えて前記他の速度関連情報の速度に近づいたときに、少なくとも前記第２オブジェクトと前記第３オブジェクトとの差を拡大して表示することで、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度との差分に関連する表示態様を異ならせる、
   画像制御方法。
6. 移動体に搭載される画像制御装置で行われる画像制御方法であって、
   前記移動体の現在の移動速度を他の速度関連情報とともに示す表示画像のデータを生成し、
   所定の条件の場合に、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度との差分に関連する表示態様を異ならせる際に、スケールを表わすオブジェクトを生成し、前記現在の速度が所定の範囲を超えて前記他の速度関連情報の速度に近づいたときに、前記現在の速度または前記他の速度関連情報の速度の近傍で前記スケールの目盛りの間隔を拡げて表示する、
   画像制御方法。
7. 移動体に搭載される画像制御装置に以下の手順を実行させるプログラムであって、
   スケールを表す第１オブジェクトと、前記移動体の現在の移動速度を表す第２オブジェクトと、他の速度関連情報の速度を表す第３オブジェクトと、を含む表示画像のデータを生成する手順と、
   前記現在の移動速度が所定の範囲を超えて前記他の速度関連情報の速度に近づいたときに、少なくとも前記第２オブジェクトと前記第３オブジェクトとの差を拡大して表示することで、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度との差分に関連する表示態様を異ならせる手順と、
   を実行させるプログラム。
8. 移動体に搭載される画像制御装置に以下の手順を実行させるプログラムであって、
   前記移動体の現在の移動速度を他の速度関連情報とともに示す表示画像のデータを生成する手順と、
   所定の条件の場合に、前記現在の移動速度と前記他の速度関連情報の速度との差分に関連する表示態様を異ならせ際に、スケールを表わすオブジェクトを生成し、前記現在の速度が所定の範囲を超えて前記他の速度関連情報の速度に近づいたときに、前記現在の速度または前記他の速度関連情報の速度の近傍で前記スケールの目盛りの間隔を拡げて表示する手順と、
   を実行させるプログラム。

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