特許ウォッチ

公開番号2024017504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-08
出願番号2022120180
出願日2022-07-28
発明の名称表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法
出願人日本精機株式会社
代理人
主分類B60K 35/23 20240101AFI20240201BHJP(車両一般)
要約【課題】車両の姿勢変動による画像(仮想オブジェクト)の仮想現実感の低下を抑制する。
【解決手段】HUD装置は、車両の姿勢変動による虚像V20と路面6との相対的な位置ズレを抑制するための第1位置調整量を設定し、車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の第1方向に変化した場合、虚像の位置を第1位置調整量に基づき調整する第1画像調整処理を実行し、車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の前記第1方向と逆の第2方向に変化した場合、第1画像調整処理よりも車両の姿勢変化に対する虚像の位置の調整を抑制する第2画像調整処理を実行する。
【選択図】図7A
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載され、表示面に画像を表示する表示部を有し、前記画像の光を被投影部に向けることで、前記車両の前方の路面と重なる虚像表示領域内に虚像を重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置を制御する表示制御装置であって、
１つ又は複数のプロセッサと、
メモリと、
前記メモリに格納され、前記１つ又は複数のプロセッサによって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、を備え、
前記プロセッサは、
前記車両の姿勢変動を示す姿勢変動量情報を取得し、
前記車両の姿勢変動による前記虚像と前記路面との相対的な位置ズレを抑制するために、前記姿勢変動量情報に合わせてダイナミックに変化する第１位置調整量を設定し、
１）前記車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の第１方向に変化した場合、前記虚像の位置を前記第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理を実行し、
２）前記車両の姿勢が前記基準姿勢から前傾又は後傾の前記第１方向と逆の第２方向に変化した場合、前記第１画像調整処理よりも前記車両の姿勢変化に対する前記虚像の位置の調整を抑制する第２画像調整処理を実行する、
ことを特徴とする表示制御装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記プロセッサは、
１）前記第１画像調整処理において、前記車両の姿勢が前記第１方向に第１姿勢変化量より小さい場合、前記第１位置調整量に基づき前記虚像の位置を調整し、前記車両の姿勢が前記第１方向に前記第１姿勢変化量より大きい場合、前記第１位置調整量より小さい一定の第２位置調整量に基づき前記虚像の位置を調整し、
２）前記第２画像調整処理において、前記車両の姿勢が前記第２方向に第２姿勢変化量より小さい場合、前記第１位置調整量に基づき前記虚像の位置を調整し、前記車両の姿勢が前記第２方向に前記第２姿勢変化量より大きい場合、前記第１位置調整量より前記車両の姿勢変化に対する調整量が小さい一定の第３位置調整量に基づき前記虚像の位置を調整し、
前記第２姿勢変化量は、前記第１姿勢変化量より小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、
前記車両の姿勢が前記基準姿勢から前記第２方向に所定の速度より速く変化した場合、前記車両の姿勢変化に対する前記虚像の位置を固定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記車両の姿勢が前記基準姿勢から前記第２方向に所定の速度より速く変化した場合、前記車両の姿勢が所定の安定状態であると判定されるまで、前記車両の姿勢変化に対する前記虚像の位置を固定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の表示制御装置。
【請求項５】
前記第２方向は、前記車両の姿勢が前記基準姿勢から後傾となる方向であり、
前記虚像は、第１虚像、及び前記第１虚像より前記虚像表示領域の下端の近くに表示される第２虚像を含み、
前記プロセッサは、前記第２位置調整量、及び前記第３位置調整量を、前記虚像毎に設定可能であり、
前記第２虚像の前記第２位置調整量を、前記第１虚像の前記第２位置調整量より小さく、かつ、前記第２虚像の前記第３位置調整量を、前記第１虚像の前記第３位置調整量より小さく設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記第３位置調整量に基づき前記虚像の位置を調整する間、前記虚像の視認性を低下させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記姿勢変動量情報に基づき、前記車両の姿勢変動による前記虚像と前記路面との相対的な斜めに見下ろした角度（以下では、俯角と呼ぶ）のズレを抑制する俯角調整量を設定し、
前記第２画像調整処理時に、さらに、前記虚像の前記俯角を前記俯角調整量に基づき調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、
前記第２画像調整処理時に、前記虚像の形態を変化させることを避け、
前記第２画像調整処理後に、前記虚像の形態を変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項９】
車両に搭載され、表示面に画像を表示する表示部と、
前記表示部からの表示光を被投影部にむけるリレー光学系と、
１つ又は複数のプロセッサと、
メモリと、
前記メモリに格納され、前記１つ又は複数のプロセッサによって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、を備え
前記車両の前方の路面と重なる虚像表示領域内に虚像を重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記プロセッサは、
前記車両の姿勢変動を示す姿勢変動量情報を取得し、
前記車両の姿勢変動による前記虚像と前記路面との相対的な位置ズレを抑制するために、前記姿勢変動量情報に合わせてダイナミックに変化する第１位置調整量を設定し、
１）前記車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の第１方向に変化した場合、前記虚像の位置を前記第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理を実行し、
２）前記車両の姿勢が前記基準姿勢から前傾又は後傾の前記第１方向と逆の第２方向に変化した場合、前記第１画像調整処理よりも前記車両の姿勢変化に対する前記虚像の位置の調整を抑制する第２画像調整処理を実行する、
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１０】
車両に搭載され、表示面に画像を表示する表示部を有し、前記画像の光を被投影部に向けることで、前記車両の前方の路面と重なる虚像表示領域内に虚像を重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置を制御する表示制御方法であって、
前記車両の姿勢変動を示す姿勢変動量情報を取得することと、
前記車両の姿勢変動による前記虚像と前記路面との相対的な位置ズレを抑制するために、前記姿勢変動量情報に合わせてダイナミックに変化する第１位置調整量を設定することと、
１）前記車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の第１方向に変化した場合、前記虚像の位置を前記第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理と、
２）前記車両の姿勢が前記基準姿勢から前傾又は後傾の前記第１方向と逆の第２方向に変化した場合、前記第１画像調整処理よりも前記車両の姿勢変化に対する前記虚像の位置の調整を抑制する第２画像調整処理と、を含む、
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】
本開示は、車両等の移動体で使用され、移動体の前景（車両の乗員から見た移動体の前進方向の実景）に画像を重畳して視認させる表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法等に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【０００２】
ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head Up Display）装置は、車両前方の風景に画像（仮想オブジェクト）を重ねて表示することで、実景又は実景に存在する実オブジェクトに情報などを付加・強調した拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）を表現し、車両を運転するユーザの視線移動を極力抑えつつ、所望の情報を的確に提供することで、安全で快適な車両運行に寄与することができるものである。
【０００３】
特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、表示基準位置に画像（仮想オブジェクト）を表示し、車両の姿勢変動による画像（仮想オブジェクト）と実景との相対的な位置ずれを抑制するように、車両の姿勢変動に応じて画像を表示基準位置の外側にシフトする。これにより、車両の姿勢変動が生じても、画像と実景との相対的な位置関係が維持される（画像と実景との位置ずれが抑制される）ため、画像を実景にさらに調和させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開２０１８／０８８３６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両の姿勢変動前に、画像が、元々重なって視認されていた実景の領域を重畳実景領域とする。ヘッドアップディスプレイ装置において、車両の大きな姿勢変動によって、虚像表示領域が重畳実景領域に重ならない程ずれてしまった場合、大きな姿勢変動に合わせて画像の位置を調整すると、調整される画像の一部又は全部が、虚像表示領域内に収まらなくなる（表示できなくなる）。姿勢変動によって画像の一部又は全部が欠けてしまうと、虚像の仮想現実感が損なわれ、観察者に違和感を与えることが想定される。
【０００６】
また、画像の一部又は全部の欠けをおそれ、姿勢変動に応じた画像の位置調整を行わない場合、画像と実景との相対的な位置関係が車両の姿勢変動に合わせて変化し、仮想現実感が損なわれ、観察者に違和感を与えることが想定される。
【０００７】
本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載された実施態様と、以下に記載されない種々の態様との組み合わせを包含し得る。
【０００８】
本開示の概要は、虚像の視認における違和感を低減することに関する。より具体的には、車両の姿勢変動による画像（仮想オブジェクト）の仮想現実感の低下を抑制する、ことにも関する。
【０００９】
したがって、本明細書に記載される表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法等は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。本実施形態は、車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の第１方向に変化した場合、虚像の位置を第１位置調整量に基づき調整する第１位置調整処理を実行し、車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の第１方向と逆の第２方向に変化した場合、第１位置調整処理よりも車両の姿勢変化に対する虚像の位置の調整を抑制する第２位置調整処理を実行する、ことをその要旨とする。
【００１０】
したがって、本明細書に記載される第１実施態様における表示制御装置は、車両に搭載され、表示面に画像を表示する表示部を有し、前記画像の光を被投影部に向けることで、前記車両の前方の路面と重なる虚像表示領域内に虚像を重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置を制御する表示制御装置であって、
１つ又は複数のプロセッサと、
メモリと、
前記メモリに格納され、前記１つ又は複数のプロセッサによって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、を備え、
前記プロセッサは、
前記車両の姿勢変動を示す姿勢変動量情報を取得し、
前記車両の姿勢変動による前記虚像と前記路面との相対的な位置ズレを抑制するために、前記姿勢変動量情報に合わせてダイナミックに変化する第１位置調整量を設定し、
１）前記車両の姿勢が基準姿勢から前傾又は後傾の第１方向に変化した場合、前記虚像の位置を前記第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理を実行し、
２）前記車両の姿勢が前記基準姿勢から前傾又は後傾の前記第１方向と逆の第２方向に変化した場合、前記第１画像調整処理よりも前記車両の姿勢変化に対する前記虚像の位置の調整を抑制する第２画像調整処理を実行する、ようにする。本実施態様では、第１方向（例えば、基準姿勢から前傾）への車両の姿勢変動に対して、画像の位置ずれを強力に低減しつつ（第１画像調整処理）、他方、第２方向（例えば、基準姿勢から後傾）への車両の姿勢変動に対して、画像の位置調整を抑制する（第２画像調整処理）ことで、画像の位置調整により画像の一部又は全部が見切れてしまう（虚像表示領域内に収まらない）ことを防止するという利点が想定される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許