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公開番号2024175621
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093567
出願日2023-06-06
発明の名称ヘッドアップディスプレイ装置及び表示制御システム
出願人日本精機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B60K 35/23 20240101AFI20241211BHJP(車両一般)
要約【課題】乗員の高さ方向の目の位置が変化した場合でも、表示する各画像の上下方向の位置が重複しないように制御して、乗員が画像間の前後関係を理解できるようにする。
【解決手段】車両前方に仮想的に設定された表示領域に1以上の画像を前景に重畳して投影表示することで乗員に視認させるヘッドアップディスプレイ装置100であって、表示領域VAに第1の画像と第2の画像を投影して表示する表示部120と、乗員から見て第1の画像を第2の画像よりも奥側に配置して表示部に表示する制御を行う制御部160と、を有し、制御部は、乗員の高さ方向の目の位置に基づき、第1の画像及び/又は第2の画像の表示位置、及び/又は表示態様を異ならせて表示領域に配置する第1の制御を行い、第1の制御により第1の画像と第2の画像との間で上下方向に重複が生じた場合、第1の画像及び/又は第2の画像を再配置して重複を回避する第2の制御を行う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
車両前方に仮想的に設定された表示領域に１以上の画像を前景に重畳して投影表示することで前記画像を乗員に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示領域に第１の画像と第２の画像を投影して表示する表示部と、
前記乗員から見て前記第１の画像を前記第２の画像よりも奥側に配置して前記表示部に表示する制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記乗員の高さ方向の目の位置に基づき、前記第１の画像及び／又は前記第２の画像の表示位置、及び／又は表示態様を異ならせて前記表示領域に配置する第１の制御を行い、
前記第１の制御により前記第１の画像と前記第２の画像との間で上下方向に重複が生じた場合、前記第１の画像及び／又は前記第２の画像を再配置して前記重複を回避する第２の制御を行う、ヘッドアップディスプレイ装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記第１の画像の上端と下端をそれぞれ通る２つの水平方向の線分に囲まれた、前記表示領域における第１の領域と、前記第２の画像の上端と下端をそれぞれ通る２つの水平方向の線分に囲まれた、前記表示領域における第２の領域との間で前記重複が生じる場合に、前記第２の制御を行なう、請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１の画像及び前記第２の画像が、前記車両前方の前景に関連する画像である場合に、前記第１の制御及び前記第２の制御を行う、請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記表示領域の内側又は外側に線遠近法における仮想的な消失点を設定し、前記仮想的な消失点を通る前記前景の走行車線を模した仮想的なラインに沿って前記第１の画像及び前記第２の画像が配置されているように前記乗員が視認できる所定の範囲内に、前記第１の画像及び前記第２の画像を表示する場合に、前記第１の制御及び前記第２の制御を行なう、請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第２の制御において、前記第２の画像を、前記乗員から見て前記表示領域の下側に移動させる制御を行うことにより前記重複を回避する、請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第１の制御により前記第２の画像が前記表示領域の下部領域に配置され、前記第２の制御により前記第２の画像を前記下部領域の下側に移動させても前記重複が回避できない場合、前記第２の画像を前記表示領域の中心位置から遠ざかるように前記乗員から見て前記表示領域の左側又は右側に移動させる制御を行う、請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第２の制御において、前記第２の画像を、前記表示領域の内側又は外側に設定される線遠近法における仮想的な消失点を通る走行車線を模した仮想的なラインに沿って配置されているように前記乗員が視認できる所定の範囲内で下側に移動させる及び／又は前記表示領域の中心位置から遠ざかるように左側又は右側に移動させる制御を行う、請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記乗員の高さ方向の目の位置が所定の基準位置よりも下に位置する場合、前記第１の制御と第２の制御を行い、前記所定の基準位置よりも上に位置する場合、前記第１の制御を行なう、請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記表示領域の前記車両に近い側の端部を下端部とし、遠い側の端部を上端部とした場合、前記乗員に前記上端部が前記下端部よりも奥側となって傾斜して視認されるように表示する制御を行なう、請求項１乃至８のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１０】
車両前方に仮想的に設定された表示領域に１以上の画像を前景に重畳して投影表示するヘッドアップディスプレイ装置と、前記画像を生成して前記表示領域に配置する処理装置と、を含む表示制御システムであって、
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
前記表示領域に第１の画像と第２の画像を投影表示する表示部と、
乗員から見て前記第１の画像を前記第２の画像よりも奥側に配置して前記表示部に表示する制御を行う制御部と、を有し、
前記処理装置は、
前記乗員の操作入力により設定されるか又は検出される、前記乗員の高さ方向の目の位置に変更があった場合、前記第１の画像及び／又は前記第２の画像の表示位置、及び／又は表示態様を異ならせて前記表示領域に配置し、前記第１の画像と前記第２の画像との間で上下方向に重複が生じた場合、前記第１の画像及び／又は前記第２の画像を再配置して前記重複を回避する処理を実行し、前記ヘッドアップディスプレイ装置に対し、前記第１の画像と前記第２の画像の表示を指示する、表示制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体で使用され、移動体の前景に仮想的な表示オブジェクトを重畳して視認させる、ヘッドアップディスプレイ装置等に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に、仮想的な表示オブジェクト（虚像）を利用して奥行き方向（車両の前後方向）における表現力を高め、視認者である乗員（ドライバ）等に対して直観的な情報提示を可能にする、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、単にＨＵＤ装置という）が記載されている。このＨＵＤ装置は、前景（車両の乗員から見た前進方向の実景）の空間内の奥行きや上下左右方向の所定の位置に虚像を配置し、路面等、現実の風景（前景）にその虚像を付加して表示する拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）を形成する。
【０００３】
このようなＨＵＤ装置において、車両の前景に存在する、例えば、制限車速情報や前方車両追従情報等の前景オブジェクトに関連する情報を画像（虚像）として生成し、乗員から見て前景オブジェクトに近い位置にその画像（虚像）が表示されるように制御するものが知られている。また、乗員から見て上側（視認者から見て奥側に感じられる側）にある視認対象を虚像結像面（以下、表示領域という）の奥側に、下側（視認者から見て手前側に感じられる側）にある視認対象を上述した表示領域の手前側に配置することで、例えば、近方の制限車速情報を手前側に、遠方の前方車両追従情報を奥側に表示することで各情報の前後関係を表現するものも知られている。
【０００４】
また、画像（虚像）の画角内あるいは画角外に仮想的な消失点（線遠近法で本来平行である２以上の線を平行でなく描くときのそれぞれが交わる地点）を設定し、その仮想的な消失点に向かう走行車線を模した白線画像上に、ナビゲーション画像や交通標識画像（虚像）を配置し、乗員から見て路面に沿うようにこれら画像（虚像）が表示されるように制御を行うものも知られている。
【０００５】
これらの制御により、乗員には、（１）表示された画像（虚像）が、前景オブジェクトに関連する情報であるように視認され、（２）前景オブジェクトに関連する各情報の前後関係が理解できるように視認され、更には、（３）各画像（虚像）が路面に沿うように配置されているように視認される、といった効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－０５１２３１号公報
【発明の概要】
【０００７】
ところで、上述したＨＵＤ装置において、車両前方に仮想的に設定される表示領域（虚像結像面）に配置され投影表示される各画像は、乗員の高さ方向の目の位置が基準位置にあることを想定して表示される。そのため、身長等により乗員の高さ方向の目の位置が変化した場合は、乗員から見た前景オブジェクト、及びその前傾オブジェクトに関連する情報を示す画像（虚像）の見え方が変化する。この変化により、表示された画像（虚像）が、（１）前景オブジェクトに関連する情報であるように視認できない、あるいは（２）各画像（虚像）が路面に沿うように配置されているように視認できない、といった問題が発生する。これらの問題に対しては、各画像（虚像）の上下方向の表示位置を変更することによって解決できることが知られている。
【０００８】
しかしながら、各画像（虚像）の表示位置を変更することにより、各画像の上下方向の表示位置が重複（オーバーラップ）することがあり、この場合、画像間の前後関係が理解し難くなる可能性がある。路面に対して傾斜した虚像結像面（表示領域）を生成するＨＵＤ装置は、画像の上下方向の位置によって表示距離（結像距離）が変化する。したがって、各画像の上下方向の位置が重複すれば、画像間の表示距離の差が無くなるか、又は小さくなるため、奥行き方向（車両の前後方向）における表現力を高めた表示を行うことができ、より自然で遠近感のある虚像の視認性を実現するといった、傾斜した虚像結像面（表示領域）を用いたＨＵＤ装置の利点が低減する。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、乗員の高さ方向の目の位置が変化した場合でも、表示する各画像の上下方向の位置が重複しないように制御することにより、乗員が画像間の前後関係を理解できるようにした、ヘッドアップディスプレイ装置及び表示制御システムを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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