特許ウォッチ

公開番号2024017509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-08
出願番号2022120186
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、虚像V20の表示位置を車両1の姿勢変動に応じた第1位置調整量に基づき調整する第1画像調整処理と、虚像V20の表示位置を、第1位置調整量より調整量が小さい第2位置調整量により調整し、かつ虚像V20の俯角βを俯角調整量に基づき調整する第2画像調整処理と、を切り替えて実行する。
【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位置ズレを抑制するための第１位置調整量を設定し、
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、
１）前記虚像の表示位置を前記第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理と、
２）前記虚像の表示位置を前記第１位置調整量より調整量が小さい第２位置調整量に基づき調整し、かつ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第２画像調整処理と、を切り替えて実行する、
ことを特徴とする表示制御装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記俯角調整量は、第１俯角調整量と、前記第１俯角調整量と比べて前記車両の姿勢変動に対する調整量が大きい第２俯角調整量と、を少なくとも含み、
前記プロセッサは、
前記第１画像調整処理では、前記虚像の表示位置を前記第１位置調整量に基づき調整し、さらに前記虚像の前記俯角を前記第１俯角調整量に基づき調整し、
前記第２画像調整処理では、前記虚像の表示位置を前記第２位置調整量に基づき調整し、かつ前記虚像の前記俯角を前記第２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３】
前記プロセッサは、
前記第１位置調整量でオフセットされる前記虚像が、前記虚像表示領域の第１の領域内に配置される状態から前記第１の領域外に配置される状態に変化する場合、前記第１画像調整処理から前記第２画像調整処理に切り替える、
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４】
前記プロセッサは、
記車両が後傾となり、前記第１位置調整量でオフセットされた前記虚像が、前記第１の領域よりも下側に配置される場合、前記虚像の表示位置を前記第１の領域内の下方周縁部に固定し、かつ前記虚像の俯角を前記俯角調整量に基づき調整する、及び／又は
前記車両が前傾となり、前記第１位置調整量でオフセットされた前記虚像が、前記第１の領域よりも上側に配置される場合、前記虚像の表示位置を前記第１の領域内の上方周縁部に固定し、かつ前記虚像の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３に記載の表示制御装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、
１）前記姿勢変動の速度が所定の閾値より遅い場合、前記第１画像調整処理を実行し、
２）前記姿勢変動の速度が前記所定の閾値より速い場合、前記第２画像調整処理を実行する、
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６】
前記プロセッサは、
１）前記第１画像調整処理では、視認される前記虚像のサイズを一定にし、
２）前記第２画像調整処理では、視認される前記虚像のサイズを、前記姿勢変動量情報に基づき、変化させるサイズ調整処理をさらに実行する、
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７】
前記プロセッサは、前記サイズ調整処理では、
前記虚像がより近い前景に重なって視認されると推定される場合、視認される前記虚像を大きくし、
前記虚像がより遠い前景に重なって視認されると推定される場合、視認される前記虚像を小さくする、
ことを特徴とする請求項６に記載の表示制御装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、
前記車両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、まず、前記第１画像調整処理を実行し、次に、所定の条件に基づき、前記第２画像調整処理を実行し、
前記車両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２画像調整処理を実行する、
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９】
前記プロセッサは、
前記虚像が前記虚像表示領域の上方にある場合、前記第１方向を前記車両の後傾に設定し、前記第２方向を前記車両の前傾に設定し、
前記虚像が前記虚像表示領域の下方にある場合、前記第１方向を前記車両の前傾に設定し、前記第２方向を前記車両の後傾に設定する、
ことを特徴とする請求項８に記載の表示制御装置。
【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位置ズレを抑制するための第１位置調整量を設定し、
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、
１）前記虚像の表示位置を前記第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理と、
２）前記虚像の表示位置を前記第１位置調整量より調整量が小さい第２位置調整量に基づき調整し、かつ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第２画像調整処理と、を切り替えて実行する、
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１１】以降は省略されています）
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 2,400 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、車両の姿勢変動の大きさに基づいて、画像（仮想オブジェクト）の表示位置が表示基準位置からずれないように補正することで、実景又は実景に存在する実オブジェクトに対する画像（仮想オブジェクト）の位置関係のズレを抑制する。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ため、画像を実景にさらに調和させることができる。
【０００４】
ヘッドアップディスプレイ装置は、車両の姿勢変動が大きければ、画像の表示位置も大きく補正されることになり、画像の一部又は全部が表示領域外に配置される（これによって、画像の一部又は全部が、表示領域内に表示されなくなる）。特許文献１のヘッドアップディスプレイ装置は、このように、表示基準位置に画像を表示しようとすると、画像の一部又は全部が表示領域外に配置される場合、車両の姿勢変動に合わせて表示基準位置に画像を表示し続ける（補正し続ける）ことを断念し、表示領域内に画像を表示させることを優先する処理を実行する（特許文献１の図１５Ａ、図１５Ｂ参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開２０２０／２０８８８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のヘッドアップディスプレイ装置は、表示領域内に画像を表示させ続けることができるが、車両の姿勢変動に合わせた表示位置の補正を行わないため、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、虚像の表示位置を車両の姿勢変動に応じた第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理と、虚像の表示位置を第１位置調整量より調整量が小さい第２位置調整量により調整し、かつ虚像の俯角を俯角調整量に基づき調整する第２画像調整処理と、を切り替えて実行する、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位置ズレを抑制するための第１位置調整量を設定し、
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、
１）前記虚像の表示位置を前記第１位置調整量に基づき調整する第１画像調整処理と、
２）前記虚像の表示位置を前記第１位置調整量より調整量が小さい第２位置調整量により調整し、かつ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第２画像調整処理と、を切り替えて実行する、ようにする。本実施態様では、第１位置調整処理は、虚像と路面との相対的な位置ずれを抑制し、第２位置調整処理は、虚像と路面との相対的な位置ずれを許容しつつも俯角ずれを抑制し、これら第１位置調整処理及び第２位置調整処理が切り替えて実行される。これによれば、車両の姿勢変動により、虚像と路面との相対的な位置ずれが発生する（第１位置調整書実行時に比べて大きな相対的なずれが発生する）場合において、車両の姿勢変動に基づいた俯角ずれの補正を行うため、画像の俯角と路面の俯角とが調和され、仮想現実感の低下を抑制することができるという利点も想定される。ここで、第２位置調整量は、第１位置調整量より小さければよく、姿勢変動に依らない固定の補正値であってもよく、又は勢変動に合わせてダイナミックに変更される補正値であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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