特許 6794415 表示装置、表示制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6794415

(24)【登録日】2020年11月13日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】表示装置、表示制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B60K 35/00 20060101AFI20201119BHJP

   G08G 1/0962 20060101ALI20201119BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20201119BHJP

【ＦＩ】

   B60K35/00 A

   G08G1/0962

   G02B27/01

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2018-182013(P2018-182013)

(22)【出願日】2018年9月27日

(65)【公開番号】特開2020-50162(P2020-50162A)

(43)【公開日】2020年4月2日

【審査請求日】2019年5月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100194087

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 伸一

(72)【発明者】

【氏名】東山 匡史

(72)【発明者】

【氏名】木村 卓也

(72)【発明者】

【氏名】川上 慎司

(72)【発明者】

【氏名】岩佐 達也

(72)【発明者】

【氏名】桑島 悠司

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１８／０４２８９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０８０９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３９９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−９１１１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｇ０８Ｇ １／０９６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する投光装置と、
前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの距離を調節可能な光学機構と、
前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、
前記凹面鏡の反射角度を調節する凹面鏡アクチュエータと、
前記投光装置、および前記凹面鏡アクチュエータを制御する制御装置と、
前記凹面鏡により形成される画像の所定の位置を通る水平面と、前記所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの線分とがなす角度の調節操作を車両の乗員から受け付ける操作部と、を備え、
前記制御装置は、前記水平面と前記線分とがなす角度の前記車両の挙動により生じる変動を抑制するように、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節し、
更に前記制御装置は、前記操作部により前記角度の調節操作を受け付けた場合には、前記調節操作に基づいて前記凹面鏡アクチュエータを駆動させて前記角度を調節し、前記車両の挙動により生じる前記角度の変動を抑制する場合には、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節する、
表示装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記操作部により前記角度の調節操作を受け付け、受け付けた調節操作に基づく前記凹面鏡アクチュエータの駆動による前記凹面鏡の駆動が限界に達した場合、さらに前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節して、前記水平面と前記線分とがなす角度を調節する、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

通知部により前記車両の乗員に情報を通知させる通知制御部を更に備え、
前記通知制御部は、前記凹面鏡アクチュエータの駆動による前記凹面鏡の駆動が限界に達した場合に、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置の調節を行うか否かを、前記通知部により前記乗員に問い合わせる、
請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節した後に、前記凹面鏡アクチュエータの駆動による前記凹面鏡の反射角度を調節して、前記水平面と前記線分とがなす角度を調節する、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する投光装置と、前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの距離を調節可能な光学機構と、前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、前記凹面鏡の反射角度を調節する凹面鏡アクチュエータと、前記投光装置、および前記凹面鏡アクチュエータを制御する制御装置と、前記凹面鏡により形成される画像の所定の位置を通る水平面と、前記所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの線分とがなす角度の調節操作を車両の乗員から受け付ける操作部と、を備える表示装置が、
前記水平面と前記線分とがなす角度の前記車両の挙動により生じる変動を抑制するように、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節し、
更に前記操作部により前記角度の調節操作を受け付けた場合には、前記調節操作に基づいて前記凹面鏡アクチュエータを駆動させて前記角度を調節し、前記車両の挙動により生じる前記角度の変動を抑制する場合には、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節する、
表示制御方法。

【請求項6】

二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する投光装置と、前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの距離を調節可能な光学機構と、前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、前記凹面鏡の反射角度を調節する凹面鏡アクチュエータと、前記投光装置、および前記凹面鏡アクチュエータを制御する制御装置と、前記凹面鏡により形成される画像の所定の位置を通る水平面と、前記所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの線分とがなす角度の調節操作を車両の乗員から受け付ける操作部と、を備える表示装置に、
前記水平面と前記線分とがなす角度の前記車両の挙動により生じる変動を抑制するように、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節させ、
更に前記操作部により前記角度の調節操作を受け付けた場合には、前記調節操作に基づいて前記凹面鏡アクチュエータを駆動させて前記角度を調節させ、前記車両の挙動により生じる前記角度の変動を抑制する場合には、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置、表示制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フロントウインドシールドに運転者向けの情報に関する画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ（Head Up Display）装置と称する）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＨＵＤ装置を用いて、フロントウインドシールドの所定の位置に、障害物や注意喚起、進行方向を示す各種マークを車両前方の風景と重ねて表示させることで、運転者は、運転時の視線の方向を前方に維持しながら、表示される各種情報を把握することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−９１１１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のＨＵＤ装置では、車両の挙動によって画像の表示位置が変動するため、表示された画像の視認性が低下する場合があった。

【0005】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、視認性を向上させることができる表示装置、表示制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る表示装置、表示方法、およびプロブラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る表示装置は、二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する投光装置と、前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの距離を調節可能な光学機構と、前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、前記凹面鏡の反射角度を調節する凹面鏡アクチュエータと、前記投光装置、および前記凹面鏡アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記凹面鏡により形成される画像の所定の位置を通る水平面と、前記所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの線分とがなす角度の車両の挙動により生じる変動を抑制するように、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節する、表示装置である。

【0007】

（２）：上記（１）の態様において、前記車両の乗員から前記水平面と前記線分とがなす角度の調節操作を受け付ける操作部を更に備え、前記制御装置は、前記操作部により前記角度の調節操作を受け付けた場合には、前記調節操作に基づいて前記凹面鏡アクチュエータを駆動させて前記角度を調節し、前記車両の挙動により生じる前記角度の変動を抑制する場合には、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節するものである。

【0008】

（３）：上記（２）の態様において、前記制御装置は、前記操作部により前記角度の調節操作を受け付け、受け付けた調節操作に基づく前記凹面鏡アクチュエータの駆動による前記凹面鏡の駆動が限界に達した場合、さらに前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節して、前記水平面と前記線分とがなす角度を調節するものである。

【0009】

（４）：上記（３）の態様において、通知部により前記車両の乗員に情報を通知させる通知制御部を更に備え、前記通知制御部は、前記凹面鏡アクチュエータの駆動による前記凹面鏡の駆動が限界に達した場合に、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置の調節を行うか否かを、前記通知部により前記乗員に問い合わせるものである。

【0010】

（５）：上記（１）の態様において、前記制御装置は、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節した後に、前記凹面鏡アクチュエータの駆動による前記凹面鏡の反射角度を調節して、前記水平面と前記線分とがなす角度を調節するものである。

【0011】

（６）：この発明の一態様に係る表示制御方法は、二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する投光装置と、前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの距離を調節可能な光学機構と、前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、前記凹面鏡の反射角度を調節する凹面鏡アクチュエータと、前記投光装置、および前記凹面鏡アクチュエータを制御する制御装置と、を備える表示装置が、前記凹面鏡により形成される画像の所定の位置を通る水平面と、前記所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの線分とがなす角度の車両の挙動により生じる変動を抑制するように、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節する、表示制御方法である。

【0012】

（７）：この発明の一態様に係るプログラムは、二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する投光装置と、前記光の経路上に設けられ、所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの距離を調節可能な光学機構と、前記光学機構を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡と、前記凹面鏡の反射角度を調節する凹面鏡アクチュエータと、前記投光装置、および前記凹面鏡アクチュエータを制御する制御装置と、を備える表示装置に、前記凹面鏡により形成される画像の所定の位置を通る水平面と、前記所定の位置から前記光が虚像として形成される位置までの線分とがなす角度の車両の挙動により生じる変動を抑制するように、前記投光装置から投射させる光の前記投射面における投射位置を調節させる、プログラムである。

【発明の効果】

【0013】

（１）〜（７）の態様によれば、視認性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１の実施形態に係る表示装置１００が搭載された車両Ｍの車室内の構成を例示した図である。

【図2】第１の実施形態の操作スイッチ１３０について説明するための図である。

【図3】表示装置１００の部分構成図である。

【図4】表示制御装置１５０を中心とした表示装置１００の構成例を示す図である。

【図5】風景に重畳される虚像ＶＩの一例を示す図である。

【図6】車両Ｍの挙動よる俯角θの変動について説明するための図である。

【図7】上下方向の変動幅Ｗの算出例を示す図である。

【図8】時刻Ｔ１において、運転者が視認可能な虚像ＶＩの一例を示す図である。

【図9】時刻Ｔ２において、運転者が視認可能な虚像ＶＩの一例を示す図である。

【図10】第１の実施形態の表示装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。

【図11】第２の実施形態における表示制御装置１５０を中心とした表示装置１００＃の構成例を示す図である。

【図12】凹面鏡１２６の駆動が限界に達した場合の虚像ＶＩの位置を説明するための図である。

【図13】ＨＭＩ４００に表示される問い合わせ画面の一例を示す図である。

【図14】投光装置１２０の制御により上限ＵＬよりも上方向に移動した虚像ＶＩについて説明するための図である。

【図15】投光装置１２０による俯角変化と、凹面鏡アクチュエータ１８２による俯角変化を説明するための図である。

【図16】第２の実施形態の表示装置１００＃により実行される処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照し、本発明の表示装置、表示制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。実施形態の表示装置は、例えば、車両（以下、車両Ｍと称する）に搭載され、風景に重畳させて画像を視認させる装置である。表示装置は、ＨＵＤ装置と称することができる。一例として、表示装置は、車両Ｍのフロントウインドシールドに画像を含む光を投光することで、観者に虚像を視認させる装置である。観者は、例えば運転者であるが、運転者以外の乗員であってもよい。また、人が身体に装着するデバイスが有する透明な部材（バイザー、眼鏡のレンズ等）に投光し、または光透過性の表示装置が取り付けられたものであってもよい。以下の説明では、表示装置は、車両Ｍに搭載され、フロントウインドシールドに画像を含む光を投光する装置であるものとする。

【0016】

以下の説明において、適宜、ＸＹＺ座標系を用いて位置関係等を説明する。
また、以下の説明では、「虚像」を「画像」と称する場合がある。

【0017】

（第１の実施形態）
［全体構成］
図１は、第１の実施形態に係る表示装置１００が搭載された車両Ｍの車室内の構成を例示した図である。車両Ｍには、例えば、車両Ｍの操舵を制御するステアリングホイール１０と、車外と車室内とを区分するフロントウインドシールド（反射体の一例）２０と、インストルメントパネル３０とが設けられる。フロントウインドシールド２０は、光透過性を有する部材である。表示装置１００は、例えば、運転席４０の前方のフロントウインドシールド２０の一部に設けられる表示可能領域Ａ１に画像を含む光を投射する（投光する）ことで、運転席に着座した運転者に虚像ＶＩを視認させる。

【0018】

表示装置１００は、例えば、運転者の運転を支援するための情報を画像化した像を、虚像ＶＩとして運転者に視認させる。運転者の運転を支援するための情報には、例えば、車両Ｍの速度、駆動力配分比率、エンジン回転数、運転支援機能の動作状態、シフト位置、標識認識結果、交差点位置等の情報が含まれる。運転支援機能には、例えば、予め設定された目的地まで車両Ｍを誘導するための方向指示機能、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）、ＬＫＡＳ（Lane Keep Assist System）、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System）、およびトラフィックジャムアシスト機能等が含まれる。また、運転支援機能には、例えば、車両Ｍに搭載された電話の着信や発信、通話を制御する電話機能が含まれてもよい。

【0019】

また、車両Ｍには、表示装置１００の他に、第１表示部５０−１や第２表示部５０−２が設けられてよい。第１表示部５０−１は、例えば、インストルメントパネル３０における運転席４０の正面付近に設けられ、運転者がステアリングホイール１０の間隙から、或いはステアリングホイール１０越しに視認可能な表示装置である。第１表示部５０−１は、例えば、運転者の運転を支援するための情報等を表示する。第２表示部５０−２は、例えば、インストルメントパネル３０の中央部に取り付けられる。第２表示部５０−２は、例えば、車両Ｍに搭載されるナビゲーション装置（不図示）により実行されるナビゲーション処理に対応する画像、またはテレビ電話における相手の映像等を表示する。また、第２表示部５０−２は、テレビ番組を表示したり、ＤＶＤを再生したり、ダウンロードされた映画等のコンテンツを表示してもよい。また、第１表示部５０−１および第２表示部５０−２は、タッチパネル装置として、乗員からの操作を受け付けてもよい。受け付けた操作内容は、表示装置１００やその他の車載装置に出力される。

【0020】

また、車両Ｍには、表示装置１００による表示のオン／オフの切り替え指示や、虚像ＶＩの位置を調節する指示を受け付ける操作スイッチ（操作部の一例）１３０が設けられる。操作スイッチ１３０は、例えば、運転席４０に着座した運転者が大きく体勢を変えることなく操作可能な位置に取り付けられている。操作スイッチ１３０は、例えば、第１表示部５０−１の前方に設けられていてもよく、ステアリングホイール１０のボス部に設けられていてもよく、ステアリングホイール１０とインストルメントパネル３０とを連結するスポークに設けられていてもよい。

【0021】

図２は、第１の実施形態の操作スイッチ１３０について説明するための図である。操作スイッチ１３０は、例えば、メインスイッチ１３２と、調節スイッチ１３４および１３６とを含む。メインスイッチ１３２は、表示装置１００のオン／オフを切り替えるスイッチである。

【0022】

調節スイッチ１３４は、例えば、運転者の視線位置Ｐ１から表示可能範囲Ａ１を透過した空間にあるように視認される虚像ＶＩの位置を、鉛直方向Ｚに関して上側（以下、上方向と称する）に移動させる指示（調節操作）を受け付けるためのスイッチである。運転者は、調節スイッチ１３４を押し続けることで、表示可能範囲Ａ１内で虚像ＶＩの視認位置を上方向に継続して移動させることができる。

【0023】

調節スイッチ１３６は、前述した虚像ＶＩの位置を鉛直方向Ｚに関して下側（以下、下方向と称する）に移動させる指示（調節操作）を受け付けるためのスイッチである。運転者は、調節スイッチ１３６を押し続けることで、表示可能範囲Ａ１内で虚像ＶＩの視認位置を下方向に継続して移動させることができる。

【0024】

また、調節スイッチ１３４は、虚像ＶＩの位置を上方向に移動させるのに代えて（または加えて）、視認される虚像ＶＩの輝度を上げるためのスイッチであってもよい。また、調節スイッチ１３６は、虚像ＶＩの位置を下方向に移動するのに代えて（または加えて）、視認される虚像ＶＩの輝度を下げるためのスイッチであってもよい。調節スイッチ１３４、１３６が受け付ける指示の内容は、何らかの操作に基づいて切り替えられてもよい。何らかの操作とは、例えば、メインスイッチ１３２の長押し操作である。また、操作スイッチ１３０は、図２に示す各スイッチに加えて、例えば、表示内容を選択するスイッチや、専ら表示される虚像の輝度を調節するスイッチを含んでよい。

【0025】

図３は、表示装置１００の部分構成図である。表示装置１００は、例えば、表示器１１０と、表示制御装置１５０とを備える。表示制御装置１５０と、後述する光学系コントローラ１７０と、後述するディスプレイコントローラ１７２とを合わせたものが、「制御装置」の一例である。表示器１１０は、例えば、筐体１１５内に、投光装置１２０と、光学機構１２２と、平面鏡１２４と、凹面鏡１２６と、透光カバー１２８とを収納する。これらの他、表示装置１００は、各種センサやアクチュエータを備えるが、これらについては後述する。また、表示器には、光学機構１２２がない構成であってもよい。

【0026】

投光装置１２０は、二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する。投光装置１２０は、例えば、光源１２０Ａと、表示素子１２０Ｂとを備える。光源１２０Ａは、例えば、冷陰極管であり、運転者に視認させる虚像ＶＩに対応する可視光を出力する。表示素子１２０Ｂは、光源１２０Ａからの可視光の透過を制御する。表示素子１２０Ｂは、例えば、二次元の投射面を含む薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置（ＬＣＤ）である。表示素子１２０Ｂは、複数の画素のそれぞれを制御して、光源１２０Ａからの可視光の色要素ごとの透過程度を制御することで、虚像ＶＩに画像要素を含ませ、虚像ＶＩの形態（見え方）を決定付ける。以下では、表示素子１２０Ｂを透過し画像が含まれた可視光を画像光ＩＬという。なお、表示素子１２０Ｂは、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイであってもよく、この場合、光源１２０Ａは省略されてよい。

【0027】

光学機構１２２は、例えば、一以上のレンズを含む。各レンズの位置は、例えば光軸方向に調節可能となっている。光学機構１２２は、例えば、投光装置１２０が出力する画像光ＩＬの経路上に設けられ、投光装置１２０から入射した画像光ＩＬを通過させて、フロントウインドシールド２０に向けて出射する。光学機構１２２は、例えば、レンズの位置を変更することで、運転者の視線位置Ｐ１（所定の位置の一例）から、画像光ＩＬが虚像として形成される形成位置Ｐ２までの距離（以下、虚像視認距離Ｄと称する）を調節することができる。運転者の視線位置Ｐ１は、凹面鏡１２６およびフロントウインドシールド２０によって反射され画像光ＩＬが集光される位置であり、この位置に運転者の目が存在することが想定される位置である。虚像視認距離Ｄは、厳密には上下方向の傾きを持つ線分の距離であるが、以下の説明において「虚像視認距離Ｄが７［ｍ］」等と表現する場合、その距離は水平方向の距離を意味してもよい。

【0028】

また、以下の説明において、俯角θを、運転者の視線位置Ｐ１を通る水平面と、運転者の視線位置Ｐ１から形成位置Ｐ２までの線分とがなす角度と定義する。虚像ＶＩが下方に形成されているほど、すなわち、運転者が虚像ＶＩを見る視線方向が下向きであるほど、俯角θは大きくなる。俯角θは、凹面鏡１２６の反射角度φと、表示素子１２０Ｂにおける元画像の表示位置とに基づいて決定される。反射角度φは、平面鏡１２４により反射された画像光ＩＬが凹面鏡１２６に入射する入射方向と、凹面鏡１２６が画像光ＩＬを出射する出射方向とのなす角である。

【0029】

平面鏡１２４は、光源１２０Ａにより出射され表示素子１２０Ｂを通過した可視光（すなわち、画像光ＩＬ）を凹面鏡１２６の方向に反射させる。

【0030】

凹面鏡１２６は、平面鏡１２４から入射した画像光ＩＬを反射し、フロントウインドシールド２０に向かって出射する。凹面鏡１２６は、車両Ｍの幅方向の軸であるＹ軸回りに回転（回動）可能に支持される。

【0031】

透光カバー１２８は、凹面鏡１２６からの画像光ＩＬを透過させてフロントウインドシールド２０に到達させると共に、筐体１１５内に埃や塵、水滴等の異物が入り込むことを抑制する。透光カバー１２８は、筐体１１５の上側部材に形成された開口部に設けられる。また、インストルメントパネル３０にも開口部あるいは光透過性部材が設けられ、画像光ＩＬは、透光カバー１２８とインストルメントパネル３０の開口部或いは光透過性部材を透過してフロントウインドシールド２０に到達する。

【0032】

フロントウインドシールド２０に入射した画像光ＩＬは、フロントウインドシールド２０によって反射され、運転者の視線位置Ｐ１に集光する。このとき、運転者の視線位置Ｐ１に運転者の眼が位置していた場合、運転者は、画像光ＩＬによって写し出される画像が車両Ｍの前方に表示されているように感じる。

【0033】

表示制御装置１５０は、運転者に視認させる虚像ＶＩの表示を制御する。図４は、表示制御装置１５０を中心とした表示装置１００の構成例を示す図である。図４の例では、表示制御装置１５０に加えて、表示装置１００に含まれる位置センサ１６２と、凹面鏡角度センサ１６４と、環境センサ１６６と、操作スイッチ１３０と、光学系コントローラ１７０と、ディスプレイコントローラ１７２と、レンズアクチュエータ（光学機構アクチュエータの一例）１８０と、凹面鏡アクチュエータ１８２と、投光装置１２０と、運転支援制御装置２００と、車両挙動取得装置３００とを示している。

【0034】

位置センサ１６２は、光学機構１２２に含まれる一以上のレンズの位置を検出する。また、位置センサ１６２は、表示素子１２０Ｂの位置を検出してもよい。凹面鏡角度センサ１６４は、凹面鏡１２６のＹ軸回りの回転角度を検出する。

【0035】

環境センサ１６６は、例えば、投光装置１２０や光学機構１２２の温度を検出する温度センサ、車両Ｍの周囲の照度を検出する照度センサを含む。また、環境センサ１６６は、車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両Ｍの向きを検出する方位センサ、車両ＭのＹ軸回りのピッチ角を検出するピッチ角センサを含んでもよい。また、環境センサ１６６は、車両Ｍの高さや車体の傾きを検出するハイトセンサ（車高センサ）を含んでもよい。ハイトセンサは、例えば車両Ｍの前後左右の車輪に設置される。また、環境センサ１６６、カメラやレーダ装置、ファインダ（例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging））等により、車両Ｍの周辺に存在する物体（例えば、他車両、歩行者等の障害物）を検出してもよい。また、環境センサ１６６は、車両のブレーキシステムやエンジンシステムに関する点検が必要になったこと、ヘッドライトがハイビームに設定されていること、ドアロックがされていないこと、ドアが完全に閉まっていないこと、フォグランプが点灯していること、車両Ｍに搭載された電話機能において着信が生じたこと、ナビゲーション装置に設定された目的地に向かうために右左折するタイミングに近づいたこと等を検出するセンサを含んでもよい。

【0036】

光学系コントローラ１７０は、駆動制御部１５３により出力された制御信号に基づいて、レンズアクチュエータ１８０を駆動させて、虚像視認距離Ｄを調節する。また、光学系コントローラ１７０は、駆動制御部１５３により出力された制御信号に基づいて凹面鏡アクチュエータ１８２を駆動させて、凹面鏡の回転角度を調節する。

【0037】

ディスプレイコントローラ１７２は、投光装置１２０を制御して、画像生成部１５１により生成され、表示態様制御部１５２により決定された表示態様に基づく画像を出力させる。画像には、例えば、定常的に表示される運転者の運転を支援するための情報に関する画像（以下、第１画像と称する）や、緊急時や所定の機能等の所定のイベントの発生時に表示される画像（以下、第２画像と称する）が含まれる。所定のイベントとは、例えば、車両Ｍの状態によって生じるイベントである。イベントには、運転支援制御装置２００による各種機能に応じたイベントや、環境センサ１６６により検出された情報により発生するイベント（点検指示や警告）が含まれる。第２画像とは、例えば、車線逸脱警報に関する画像や、車両Ｍが前走車両に接近していることを通知する画像、衝突軽減ブレーキが作動したことを示す画像、その他のワーニング画像等である。第２画像は、第１画像に割り込ませて表示されてもよく、第１画像とともに表示されてもよい。

【0038】

また、ディスプレイコントローラ１７２は、表示態様制御部１５２により出力された制御信号に基づいて、投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節する。投射面における投射位置の調節は、ソフトウェア制御によって行われるため、モータ等を駆動するハードウェアによる駆動制御よりも速い。これにより、凹面鏡アクチュエータ１８２を駆動させて凹面鏡１２６の反射角度φを変更して俯角θを調節するよりも、速く俯角θを調節することができる。

【0039】

レンズアクチュエータ１８０は、光学系コントローラ１７０からの駆動信号を取得し、取得した駆動信号に基づいて、モータ等を駆動させて光学機構１２２に含まれる一以上のレンズの位置を移動する。また、レンズアクチュエータ１８０は、表示素子１２０Ｂの位置を画像光ＩＬに沿って物理的に移動させてもよい。これにより、虚像視認距離Ｄが調節される。

【0040】

凹面鏡アクチュエータ１８２は、光学系コントローラ１７０からの駆動信号を取得し、取得した駆動信号に基づいて、モータ等を駆動させて凹面鏡アクチュエータ１８２をＹ軸回りに回転させて、凹面鏡１２６の反射角度φを調節する。これにより、俯角θが調節される。

【0041】

第１の実施形態において、投光装置１２０における可視光の透過態様（例えば表示素子１２０Ｂにおける元画像の表示位置）と、凹面鏡１２６の回転角度とが、運転者に視認される虚像ＩＶの見え方を決定する。例えば、投光装置１２０における可視光の透過態様と、凹面鏡１２６の回転角度とのうち、少なくとも一方が変化すると、虚像ＶＩの俯角θが変化する。

【0042】

運転支援制御装置２００は、車両Ｍの運転者による運転操作を支援する運転支援機能を実行する。運転支援機能が実行される場合、例えば、車両Ｍは、運転者による運転操作子（例えば、ステアリングホイール１０、アクセルペダル、ブレーキペダル）の操作によらずに、操舵制御または速度制御のうち、一方または双方を制御する。運転支援制御装置２００は、例えば、運転支援機能として、ＡＣＣを実行する際には、車両Ｍに搭載される環境センサ１６６や物体認識装置（不図示）を介して入力される情報に基づいて、車両Ｍと、前走車両との車間距離を一定に保った状態で走行するように、前走車両との車間距離に基づく加減速制御（速度制御）を行う。また、運転支援制御装置２００は、運転支援機能として、ＬＫＡＳを実行する際には、車両Ｍが、現在走行中の走行車線を維持（レーンキープ）しながら走行するように操舵制御を行う。また、運転支援制御装置２００は、運転支援機能として、ＣＭＢＳを実行する際には、車両Ｍと前走車両との車間距離が所定距離未満になった場合に、車両Ｍの減速制御または停止制御を行う。また、運転支援制御装置２００は、例えば、運転支援機能の状態を表示制御装置１５０に出力する。また、運転支援制御装置２００は、ＬＫＡＳやＣＭＢＳを実行する前に運転者に警告するための情報（警告情報）を表示制御装置１５０に出力する。警告情報とは、例えば、車線逸脱警報、前走車両接近警報等である。運転支援制御装置２００により上述した各種機能が実行される場合、各種機能に応じたイベントが発生する。

【0043】

車両挙動取得装置３００は、車両Ｍの走行中の挙動を取得する。車両Ｍの挙動とは、例えば、運転者の運転操作子の操作による車両Ｍの速度や操舵に関する情報や、環境センサ１６６等により検出される車両Ｍの傾き、車高、姿勢等の情報が含まれる。

【0044】

［表示制御装置］
次に、表示制御装置１５０について説明する。表示制御装置１５０は、例えば、画像生成部１５１と、表示態様制御部１５２と、駆動制御部１５３と、記憶部１５４とを備える。記憶部１５４を除く各構成要素は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め表示制御装置１５０のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶部１５４に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで表示制御装置１５０の記憶部１５４にインストールされてもよい。

【0045】

表示制御装置１５０は、例えば、操作スイッチ１３０（メインスイッチ１３２）によりオン状態にする信号を受け付けた場合に、画像生成部１５１、表示態様制御部１５２、および駆動制御部１５３のそれぞれの機能を実行可能とし、オフ状態にする信号を受け付けた場合に、上述したそれぞれの機能を停止させる。

【0046】

画像生成部１５１は、表示装置１００がオン状態である場合に、風景に重畳させて運転者に視認させる第１画像を生成する。また、画像生成部１５１は、風景に重畳させる画像に第２画像を割り込ませる条件を満たす場合に、第１画像に代えて（または加えて）、第２画像を生成する。なお、表示される第１画像および第２画像の出力は、運転者が操作スイッチ１３０や他の操作部、または第２表示部５０−２に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ等を用いて設定されてもよい。運転者により設定された設定情報は、例えば、記憶部１５４等に格納される。また、画像生成部１５１は、例えば、運転支援制御装置２００により警告情報が出力された場合に、警告情報を出力するイベントの発生に基づく像要素を生成する。像要素には、例えば、コンテンツやコンテンツの内容を識別するアイコン、マーク、道路標識等が含まれる。

【0047】

表示態様制御部１５２は、画像生成部１５１により生成された画像の表示態様を設定し、設定された表示態様で画像を表示させるための制御情報を生成する。表示態様とは、風景に重畳させて運転者に視認させる画像（第１画像、第２画像）の表示の有無、表示される場合における画像の位置（俯角θ）、大きさ、輝度、虚像視認距離Ｄのうち表示位置によって調節する分の制御量等である。また、表示態様制御部１５２は、位置センサ１６２により検出されたレンズ位置、凹面鏡角度センサ１６４により検出された凹面鏡１２６の回転角度に基づいて、表示態様を変更する。また、表示態様制御部１５２は、環境センサ１６６により検出される情報や、運転支援制御装置２００により提供される運転支援機能の内容に基づいて、表示態様を変更してもよい。表示態様制御部１５２は、生成した制御情報を、ディスプレイコントローラ１７２および駆動制御部１５３に出力する。

【0048】

また、表示態様制御部１５２は、例えば、位置補正制御部１５２ａを備える。位置補正制御部１５２ａは、車両Ｍの挙動により生じる俯角θの変動を抑制するように、投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節する。例えば、表示態様制御部１５２は、車両挙動取得装置３００により得られる車両Ｍの挙動が所定の条件を満たす場合に、ディスプレイコントローラ１７２により投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節させて俯角θを調節するための制御情報を生成し、生成した制御情報をディスプレイコントローラ１７２に出力する。表示態様制御部１５２の機能の詳細については、後述する。

【0049】

駆動制御部１５３は、表示態様制御部１５２により出力された制御情報に基づいて、光学機構１２２に含まれる一以上のレンズの位置、または表示素子１２０Ｂの位置を移動させるための制御信号や、凹面鏡１２６の回転角度を調節させるための制御信号を生成し、生成した制御信号を光学系コントローラ１７０に出力する。また、駆動制御部１５３は、位置センサ１６２により検出されたレンズ位置や表示素子１２０Ｂの位置、凹面鏡角度センサ１６４により検出された凹面鏡１２６の回転角度に基づいて、表示態様制御部１５２により指示された位置（俯角θ、虚像視認距離Ｄ）に画像を含む虚像ＶＩが視認されるように、制御信号を生成し、生成した制御信号を光学系コントローラ１７０に出力する。

【0050】

記憶部１５４は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。記憶部１５４には、例えば、設定情報、およびその他の情報が記憶される。

【0051】

次に、表示装置１００により風景に重畳され、虚像ＶＩとして運転者に視認可能な画像の一例について説明する。図５は、風景に重畳される虚像ＶＩの一例を示す図である。図５の例では、表示装置１００によって、フロントウインドシールド２０を介して視認される風景（道路Ｌ１や標識ＭＫ等が存在する実空間の風景）と重畳される虚像ＶＩの一例を示している。

【0052】

虚像ＶＩには、一以上の像要素ＩＥが含まれる。像要素ＩＥは、例えば、上述した第１画像または第２画像が含まれる。図５の例において、像要素ＩＥ１は、車両Ｍの速度を示し、第１画像の一例である。像要素ＩＥ２は方向指示、像要素ＩＥ３は実行中の運転支援機能種別、像要素ＩＥ４は標識、像要素ＩＥ５は車両Ｍに搭載された電話機能における電話着信を示し、それぞれが第２画像の一例である。

【0053】

表示態様制御部１５２は、表示装置１００の起動後（オン状態）に、車両状態に応じた像要素を含む画像を投光装置１２０から出力させる。図５の例を用いて具体的に説明すると、例えば、表示装置１００が起動した場合、画像生成部１５１は、像要素ＩＥ１を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、生成された像要素ＩＥ１を運転者から見て虚像ＶＩの右下に表示させる。

【0054】

また、車両Ｍが交差点付近を走行する場合、画像生成部１５１は、運転支援制御装置２００の運転支援機能による方向指示情報の表示指示に対応する像要素ＩＥ２を含む画像を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、虚像ＶＩの中心に像要素ＩＥ２を表示させる。また、運転支援制御装置２００により車両Ｍが道路Ｌ１の車線を逸脱する可能性があると判断された場合に、画像生成部１５１は、「ＬＫＡＳ」の文字に対応する像要素ＩＥ３を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、生成した像要素ＩＥ３を虚像ＶＩの左上に表示させる。また、環境センサ１６６により車両Ｍの前方の所定の標識ＭＫが認識された場合、画像生成部１５１は、標識に対応する像要素ＩＥ４を生成する。所定の標識ＭＫは、例えば、一時停止、最高速度（制限速度）、車両進入禁止、はみ出し通行禁止、一方通行等の標識である。この場合、表示態様制御部１５２は、生成した像要素ＩＥ４を虚像ＶＩの左側中央に表示させる。また、画像生成部１５１は、車両Ｍに搭載された電話機能により着信を受け付けた場合に、電話の着信を示す画像に対応する像要素ＩＥ５を生成する。この場合、表示態様制御部１５２は、生成した像要素ＩＥ５を虚像ＶＩの左下に表示させる。また、表示態様制御部１５２は、像要素ＩＥの表示条件を満たさなくなった場合に、その像要素ＩＥの表示を終了する。

【0055】

［表示態様制御部］
次に、表示態様制御部１５２の機能の詳細について図を用いて説明する。表示態様制御部１５２は、車両Ｍの挙動により生じる俯角θの変動（より具体的には、虚像ＶＩの振れ）を抑制するための振れ補正制御を行う。図６は、車両Ｍの挙動よる俯角θの変動について説明するための図である。図６において、車両Ｍは、道路Ｌ１上を等速で走行しているものとし、道路Ｌ１には、段差ＳＴが存在するものとする。また、時刻Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）のそれぞれにおける車両ＭをＭ（Ｔ１）、Ｍ（Ｔ２）で示し、俯角θをθ（Ｔ１）、θ（Ｔ２）で示すものとする。また、車両Ｍの左右の前輪をＷｆｌ、Ｗｆｒとし、左右の後輪をＷｒｌ、Ｗｒｒとする。

【0056】

時刻Ｔ１の場合、車両Ｍ（Ｔ１）は、水平方向に（Ｘ軸方向に沿って）走行している。この場合、表示装置１００は、設定情報に基づき、運転者の視線位置Ｐ１から虚像視認距離Ｄだけ離れた位置で、且つ、俯角θ（Ｔ１）となる位置に虚像ＶＩを表示しているものとする。

【0057】

ここで、時刻Ｔ２の場合、車両Ｍ（Ｔ２）は、左右の前輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒが段差ＳＴの下段に存在し、左右の後輪Ｗｒｌ、Ｗｒｒが段差の上段に存在するため、車両Ｍ（Ｔ２）が前傾した状態となる。この場合、虚像ＶＩの位置は、虚像視認距離Ｄが一定で、且つ、俯角が表示装置１００により俯角θ（Ｔ１）に車両Ｍ（Ｔ２）の前傾した角度（例えば、車両Ｍに対するピッチ角に近似した角度）が加わった俯角θ（Ｔ２）の位置となる（θ（Ｔ１）＜θ（Ｔ２））。このような場合には、運転者から見る虚像ＶＩが下方向に振れるため視認性が低下する場合がある。したがって、表示態様制御部１５２の位置補正制御部１５２ａは、上述したような車両Ｍの挙動が変化した場合に、俯角θ（Ｔ１）が一定になるような制御を行う。

【0058】

具体的には、位置補正制御部１５２ａは、俯角θ（Ｔ１）からθ（Ｔ２）に遷移した場合の上下方向の変動幅を算出し、算出した変動幅がゼロ（０）に近似するように俯角の調節を行う。図７は、上下方向の変動幅Ｗの算出例を示す図である。なお、時刻Ｔ１およびＴ２における車両Ｍの姿勢や段差ＳＴを通過したことによる振動等により、運転者の姿勢や目の位置は異なるが、その変化量は虚像視認距離Ｄに比べて極小であるため考慮しないものとして説明する。したがって、以下の算出から得られる変動幅Ｗは、実際の変動幅の近似値となる。

【0059】

図７の例において、位置補正制御部１５２ａは、俯角θ（Ｔ１）における水平面から虚像ＶＩの中央位置までの距離（上下方向の高さ）ｈ１を算出する。距離ｈ１は、例えば、ｈ１＝Ｄｓｉｎθ（Ｔ１）により算出される。また、位置補正制御部１５２ａは、俯角θ（Ｔ２）における水平面から虚像ＶＩの中央位置までの距離ｈ２を算出する。距離ｈ２は、例えば、ｈ２＝Ｄｓｉｎθ（Ｔ２）により算出される。なお、俯角θ（Ｔ２）は、例えば、環境センサ１６６に含まれるピッチ角センサにより検出されるピッチ角と表示態様制御部１５２で決定される俯角θ１とに基づいて導出されてもよく、前輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ、Ｗｒｒに設けられたハイトセンサにより検出された値に基づいて導出されてもよい。そして、位置補正制御部１５２ａは、距離ｈ２とｈ１との差分（ｈ２−ｈ１）により変動幅Ｗを算出する。

【0060】

また、位置補正制御部１５２ａは、上述した算出手法に代えて、予め俯角θ（Ｔ１）と俯角θ（Ｔ２）との差分値または距離ｈ２とｈ１との差分値に、変動幅Ｗが対応付けられたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶部１５４に記憶しておき、俯角θ（Ｔ１）、θ（Ｔ２）や距離ｈ１、ｈ２を取得したときに、その差分値からＬＵＴを参照して、対応付けられた変動幅Ｗを取得してもよい。

【0061】

位置補正制御部１５２ａは、取得した変動幅Ｗがゼロ（０）に近似するように俯角θの補正制御を行うが、凹面鏡アクチュエータ１８２を用いて補正する場合には、モータの駆動時間等の影響で応答が遅くなる。そのため、車両Ｍの挙動の変化のタイミングと、俯角θの補正制御のタイミングに時間のずれが生じ、車両Ｍの揺れ方向とは逆に虚像ＶＩが上下に振れ動いてしまう可能性がある。そこで、位置補正制御部１５２ａは、応答性が高いディスプレイコントローラ１７２による表示制御により、投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節することで、俯角θの補正制御を行う。

【0062】

図８は、時刻Ｔ１において、運転者が視認可能な虚像ＶＩの一例を示す図である。図８の例では、表示可能領域Ａ１に対する虚像ＶＩの位置を概略的に示している。以降の類似する図面についても同様とする。時刻Ｔ１において、表示態様制御部１５２は、車両Ｍの速度を示す像要素ＩＥ１を含む虚像ＶＩを、俯角θ（Ｔ１）の位置に表示させている。ここで、道路Ｌ１上の段差ＳＴの通過により車両Ｍの挙動が変化する場合、位置補正制御部１５２ａは、その変化に応じて俯角θの振れ補正制御を行う。

【0063】

図９は、時刻Ｔ２において、運転者が視認可能な虚像ＶＩの一例を示す図である。位置補正制御部１５２ａは、ディスプレイコントローラ１７２を制御して、虚像ＶＩの位置を変動幅Ｗだけ上方向に移動させるように、表示素子１２０Ｂの複数の画素により生成される像要素ＩＥ１を含む画像の位置を変更させて、変更させた位置に光を投射させる。なお、位置補正制御部１５２ａは、上述した上方向への揺れ補正と同様に、下方向への揺れ補正も行う。これにより、位置補正制御部１５２ａは、車両Ｍの挙動の変動によって生じる俯角の変動を抑制することができる。また、上述した位置補正制御部１５２ａは、表示素子１２０Ｂによる画像の表示制御によって実現できるため応答性が高く、凹面鏡アクチュエータ１８２により凹面鏡１２６の反射角度φを調節するよりも迅速に行うことができる。そのため、車両Ｍの挙動の変化に対応して、より適切なタイミングで振れ補正を行うことができる。

【0064】

なお、位置補正制御部１５２ａは、変動幅Ｗが閾値以上であるか否かを判定し、変動幅Ｗが閾値以上である場合に、上述した俯角θの補正制御を行ってもよい。

【0065】

［処理フロー］
図１０は、第１の実施形態の表示装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１０の処理は、例えば、操作スイッチ１３０により表示装置１００がオン状態になった後、所定のタイミングで繰り返し実行される。

【0066】

まず、画像生成部１５１は、記憶部１５４に記憶された設定情報等に基づいて、風景に重畳させる画像を生成する（ステップＳ１００）。次に、表示態様制御部１５２は、生成された画像の表示態様を決定する（ステップＳ１０２）。次に、駆動制御部１５３は、表示態様制御部１５２により決定された表示態様に基づいて、光学系コントローラ１７０により凹面鏡アクチュエータ１８２を制御させて、表示態様で示された俯角で虚像ＶＩが視認可能となるように、凹面鏡１２６の反射角度φを調節させる（ステップＳ１０４）。次に、表示態様制御部１５２は、ディスプレイコントローラ１７２により、投光装置１２０から表示態様に基づき生成された画像を含む光を投射させる（ステップＳ１０６）。

【0067】

ここで、表示態様制御部１５２は、車両挙動取得装置３００により車両Ｍの挙動を取得し（ステップＳ１０８）、車両Ｍの挙動による俯角に変動が生じたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。俯角に変動が生じたと判定された場合、位置補正制御部１５２ａは、投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節する（ステップＳ１１２）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。また、ステップＳ１１０の処理において、車両の挙動により俯角に変動が生じない場合、本フローチャートの処理は、終了する。なお、ステップＳ１１０の処理では、数秒前の俯角の変化量に基づき、閾値以上の変化が生じた、または将来変化が生じる可能性があるかを判定してもよい。

【0068】

上述した第１の実施形態によれば、表示装置１００において、二次元の投射面を有し、画像を含む光を投射する投光装置１２０と、光の経路上に設けられ、所定の位置から光が虚像として形成される位置までの距離を調節可能な光学機構１２２と、光学機構１２２を通過した光を反射体に向けて反射する凹面鏡１２６と、凹面鏡１２６の反射角度を調節する凹面鏡アクチュエータ１８２と、投光装置１２０および凹面鏡アクチュエータ１８２を制御する制御装置（表示制御装置１５０、光学系コントローラ１７０、ディスプレイコントローラ１７２）を備え、制御装置は、車両Ｍの挙動により生じる俯角θの変動を抑制するように、投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節することで、観者に、より見易い画像を表示させることができる。

【0069】

また、第１の実施形態によれば、運転者から操作スイッチ１３０により俯角θの上下方向の操作指示があった場合は、凹面鏡アクチュエータ１８２を駆動させることで俯角θを調節し、車両Ｍの挙動により生じる俯角θの変動を抑制する場合には、投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節する。これにより、悪路等の走行中である場合に、より適切なタイミングで虚像ＶＩの振れを抑制することができるため、観者の虚像ＶＩの視認性を向上させることができる。

【0070】

（第２の実施形態）
次に、表示装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、光学系コントローラ１７０による凹面鏡アクチュエータ１８２を駆動させた俯角θの調節と、ディスプレイコントローラによる投光装置１２０を用いた俯角θの調節とを組み合わせたものである。以下では、第２の実施形態の表示装置１００＃の説明において、第１の実施形態の表示装置１００と同様の構成には、同様の名称および符号を付するものとし、ここでの具体的な説明を省略する。図１１は、第２の実施形態における表示制御装置１５０を中心とした表示装置１００＃の構成例を示す図である。表示装置１００＃は、表示装置１００と比較すると、表示制御装置１５０に、表示態様制御部１５２に代えて表示態様制御部１５２＃を備えるとともに、通知制御部１５５を備える点が異なる。また、図１１の例では、図４に示す第１の実施形態と比較してＨＭＩ（Human Machine Interface）４００を備えている。ＨＭＩ４００は、「通知部」の一例である。したがって、以下では、主に表示態様制御部１５２＃、通知制御部１５５、およびＨＭＩ４００を中心に説明する。

【0071】

ＨＭＩ４００は、車両Ｍの運転者に対して各種情報を提示すると共に、運転者による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ４００は、例えば、第１表示部５０−１や第２表示部５０−２、その他の各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

【0072】

表示態様制御部１５２＃は、表示態様制御部１５２と同様の機能を備える他、操作スイッチ１３０による調節操作に基づいて、俯角θの位置を調節するとともに、凹面鏡アクチュエータ１８２の駆動による凹面鏡１２６の駆動が限界に達した場合、さらにディスプレイコントローラ１７２により投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節して、俯角θを調節させる。凹面鏡１２６の駆動が限界に達するとは、例えば、凹面鏡１２６のＹ軸回りの回転角度が、構造上等の理由で、同方向にそれ以上回転できない限界角度に達することである。また、凹面鏡１２６の駆動が限界に達するとは、例えば、運転者による設定または第１の実施形態における振れ補正制御分を考慮して、虚像ＶＩの上限または下限が設定されている場合に、その虚像ＶＩの少なくとも一端が上限または下限に達することである。

【0073】

図１２は、凹面鏡１２６の駆動が限界に達した場合の虚像ＶＩの位置を説明するための図である。なお、図１２の例では、表示可能領域Ａ１において、運転者により虚像ＶＩの表示の上限ＵＬが設定されているものとする。例えば、表示態様制御部１５２＃は、調節スイッチ１３４により、虚像ＶＩの位置を上方向に移動させる指示を受け付けて、受け付けた指示に基づいて、虚像ＶＩの位置を表示可能領域Ａ１の上方向に移動させる。ここで図１２に示すように、虚像ＶＩの上端が上限ＵＬに達した場合であって、且つ、調節スイッチ１３４による上方向への調節操作が継続している場合、表示態様制御部１５２＃は、投光装置１２０により上限ＵＬよりも上方向への移動を実行する。なお、表示態様制御部１５２＃は、上述した条件で、さらに投光装置１２０により俯角θを調節する場合に、俯角θの調節を行うかを運転者に問い合わせもよい。

【0074】

図１３は、ＨＭＩ４００に表示される問い合わせ画面の一例を示す図である。通知制御部１５５は、凹面鏡アクチュエータ１８２の駆動により上限ＵＬに達した場合に、図１３に示すような画像ＩＭを生成し、生成した画像ＩＭを第２表示部５０−２に表示させる。図１３に示す画像ＩＭには、虚像ＶＩの表示を更に上方向に移動させるかを問い合わせる問い合わせ情報と、上方向への移動を許可するアイコンＩＣ１と、拒否するアイコンＩＣ２とが含まれる。

【0075】

ここで、運転者によりアイコンＩＣ１が選択された場合、表示態様制御部１５２＃は、さらに投光装置１２０の制御により虚像ＶＩの位置を上方向に移動させる。図１４は、投光装置１２０の制御により上限ＵＬよりも上方向に移動した虚像ＶＩについて説明するための図である。表示態様制御部１５２＃は、運転者によりアイコンＩＣ１が選択された場合、図１４に示すように、虚像ＶＩの位置を、上限ＵＬよりも上方向に移動させる。なお、第２の実施形態では、運転者への問い合わせを行わずに、投光装置１２０による虚像ＶＩの上方向への移動制御を行ってもよい。なお、運転者によりアイコンＩＣ２が選択された場合には、投光装置１２０による虚像ＶＩの上方向への移動制御を行わない。このように、第２の実施形態によれば、虚像ＶＩの表示位置を拡大させることができる。また、図１３に示すような問い合わせを行うことで、運転者が視認したい位置に虚像ＶＩを表示させることができる。

【0076】

また、第２の実施形態において、表示態様制御部１５２＃は、まず、投光装置１２０により、俯角θを調節した後に、凹面鏡アクチュエータの駆動による凹面鏡のＹ軸回りの回転角度を調節して俯角θを調節してもよい。これにより、虚像ＶＩの初期移動のタイミングを速めることができる。

【0077】

また、表示態様制御部１５２＃は、投光装置１２０により俯角θを調節した後に、凹面鏡アクチュエータ１８２による俯角θの調節を追従させてもよい。図１５は、投光装置１２０による俯角変化と、凹面鏡アクチュエータ１８２による俯角変化を説明するための図である。図１５の横軸は、時刻Ｔを示し、縦軸は俯角θを示している。例えば、表示態様制御部１５２＃は、時刻Ｔａのタイミングで俯角の位置の変更指示を受け付けると、ディスプレイコントローラ１７２により投光装置１２０を制御させて、俯角θを現在の角度から＋θ１だけ移動させる。また、表示態様制御部１５２＃は、凹面鏡アクチュエータ１８２により俯角の位置を＋θ１だけ移動させるための制御を実行させる。ここで、表示態様制御部１５２＃は、凹面鏡角度センサ１６４により検出された凹面鏡１２６の角度に基づいて、凹面鏡１２６による俯角θの変化に応じて、ディスプレイコントローラ１７２により投光装置１２０による俯角を調節させて、投光装置１２０と凹面鏡アクチュエータ１８２とのそれぞれの俯角制御によって俯角（＋θ１）を維持させる制御を行う。また、凹面鏡アクチュエータ１８２の駆動により俯角θが変更前の角度から＋θ１だけ移動できた時刻Ｔｂで投光装置１２０による俯角制御は終了する。このように、車両Ｍの挙動により生じる変動を抑制する以外の用途で投光装置１２０による俯角の調節を行うことで、表示される虚像ＶＩを運転者に見易く表示させることができる。

【0078】

［処理フロー］
図１６は、第２の実施形態の表示装置１００＃により実行される処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１６の処理は、例えば、操作スイッチ１３０により表示装置１００＃がオン状態になった後、所定のタイミングで繰り返し実行される。

【0079】

まず、画像生成部１５１は、記憶部１５４に記憶された設定情報等に基づいて、風景に重畳させる画像を生成する（ステップＳ２００）。次に、表示態様制御部１５２＃は、生成された画像の表示態様を決定し（ステップＳ２０２）、決定した表示態様に基づいて表示可能領域Ａ１内に虚像ＶＩを表示させる（ステップＳ２０４）。

【0080】

次に、表示態様制御部１５２＃は、操作スイッチ１３０による俯角の調節操作を受け付け（ステップＳ２０６）、受け付けた調節操作内容に基づいて、凹面鏡アクチュエータ１８２を駆動させ、凹面鏡１２６をＹ軸回りに回転させて反射角度φを調節し、俯角θを変更する（ステップＳ２０８）。次に、表示態様制御部１５２＃は、凹面鏡１２６のＹ軸回りの回転角度が限界に達したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。限界に達している場合、通知制御部１５５は、ＨＭＩ４００を用いて更に俯角の変更を行うか否かの問い合わせを行う（ステップＳ２１２）。次に、表示態様制御部１５２＃は、問い合わせ結果に基づいて、投光装置１２０による俯角の変更を実行するか否かを判定する（ステップＳ２１４）。俯角の変更を実行する場合、表示態様制御部１５２＃は、ディスプレイコントローラ１７２により投光装置１２０から投射させる光の投射面における投射位置を調節させて、俯角を変更する（ステップＳ２１６）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。また、ステップＳ２１０の処理において、限界に達していない場合、またはステップＳ２１４の処理において、投光装置１２０による俯角の変更を実行しない場合、本Ｈローチャートの処理は、終了する。

【0081】

上述した第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する他、凹面鏡アクチュエータ１８２を駆動させた俯角θの調節と、ディスプレイコントローラによる投光装置１２０を用いた俯角θの調節とを組み合わせることで、虚像ＶＩを広範囲かつ迅速に移動させることができる。したがって、車両Ｍの挙動に応じて、より適切な位置に虚像ＶＩを視認させることができる。

【0082】

上述した第１および第２の実施形態は、他の実施形態の一部または全部を組み合わせてもよい。また、表示装置１００および１００＃は、フロントウインドシールド２０に直接画像を投影するのに代えて、運転者の位置とフロントウインドシールド２０との間に設けられるコンバイナ等の光透過性反射部材に画像を投影してもよい。

【0083】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0084】

１０…ステアリングホイール、２０…フロントウインドシールド、３０…インストルメントパネル、４０…運転席、５０−１…第１表示部、５０−２…第２表示部、１００、１００＃…表示装置、１１０…表示器、１１５…筐体、１２０…投光装置、１２２…光学機構、１２４…平面鏡、１２６…凹面鏡、１２８…透光カバー、１３０…操作スイッチ、
１５０…表示制御装置、１５１…画像生成部、１５２…表示態様制御部、１５２ａ…位置補正制御部、１５３…駆動制御部、１５４…記憶部、１５５…通知制御部、１６２…位置センサ、１６４…凹面鏡角度センサ、１６６…環境センサ、１７０…光学系コントローラ、１７２…ディスプレイコントローラ、１８０…レンズアクチュエータ、１８２…凹面鏡アクチュエータ、２００…運転支援制御装置、３００…車両挙動取得装置、４００…ＨＭＩ、Ｍ…車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】