特許 6972789 ヘッドアップディスプレイ装置

(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】6972789

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 35/00 20060101AFI20211111BHJP

【ＦＩ】

   B60K35/00 A

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-167183(P2017-167183)

(22)【出願日】2017年8月31日

(65)【公開番号】特開2019-43312(P2019-43312A)

(43)【公開日】2019年3月22日

【審査請求日】2020年6月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】川手 貴生人

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０１９４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３７３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９１６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６９７７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｂ６０Ｒ １６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の前景に虚像（Ｖ）を重畳して表示可能なヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記前景に存在する実オブジェクト（３００）から離れた位置に配置され、前記実オブジェクト（３００）の存在を報知する第１の虚像（Ｖ１）と、前記第１の虚像（Ｖ１）と前記実オブジェクト（３００）の位置とを結ぶ線状の第２の虚像（Ｖ２）と、表示させる表示制御部（２０）と、
視認者の注視範囲（ＧＺ）を取得する注視情報取得部（４０）と、を備え、
前記表示制御部（２０）は、前記実オブジェクト（３００）又は前記第１の虚像（Ｖ１）上に、前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）及び前記注視範囲（ＧＺ）を囲む周辺範囲（ＧＺａ）がないことを少なくとも含む第１の条件を満たした場合、前記第１の虚像（Ｖ１）を前記注視範囲（ＧＺ）に近づけて表示し、前記第１の虚像（Ｖ１）の表示位置の変更に伴い、前記第２の虚像（Ｖ２）の表示位置及び形状を徐々に変化させる移動処理（Ｓ７）を実行し、
前記移動処理（Ｓ７）を実行する際、前記第２の虚像（Ｖ２）の少なくとも一部の視認性を、前記移動処理（Ｓ７）を実行する前と比べて、低下させる、
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2】

前記表示制御部（２０）は、前記移動処理（Ｓ７）後の前記第１の虚像（Ｖ１）の表示位置を、前記移動処理（Ｓ７）前の前記第１の虚像（Ｖ１）の表示位置と前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）との間に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項3】

前記表示制御部（２０）は、前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）と前記実オブジェクト（３００）の位置との間の距離が所定の閾値未満である場合、前記第１の虚像（Ｖ１）を非表示にする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項4】

前記表示制御部（２０）は、前記移動処理（Ｓ７）の前後それぞれにおける前記第１の虚像（Ｖ１）の表示位置を予め定めた特定表示範囲（１０２）内に設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項5】

前記表示制御部（２０）は、前記特定表示範囲（１０２）を、前記ヘッドアップディスプレイ装置が前記表示可能な表示可能範囲（１０１）の上下方向の中央より上側の位置に、左右方向が上下方向より長くなるように設定する、
ことを特徴とする請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項6】

前記ヘッドアップディスプレイ装置は、視認者から見て上下左右方向にそれぞれ辺を有する実質的に矩形の範囲であり、前記虚像（Ｖ）を表示可能な表示可能範囲（１０１）を有し、
前記表示制御部（２０）は、前記表示可能範囲（１０１）外に前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）がある場合、前記注視範囲（ＧＺ）に最も近い前記表示可能範囲（１０１）の前記辺の近傍に前記第１の虚像（Ｖ１）を表示させる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項7】

前記表示制御部（２０）は、第２の虚像（Ｖ２）の一端が指示する実オブジェクト（３００）の位置、又は実オブジェクト（３００）近傍に表示される第３の虚像（Ｖ３）上に、注視範囲（ＧＺ）がある場合、前記第１の虚像（Ｖ１）の視認性を低下させる、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項8】

前記表示制御部（２０）は、前記第１の虚像（Ｖ１）を、前記実オブジェクト（３００）に近づけながら徐々に視認性を低下させる、
ことを特徴とする請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両で使用され、車両の前景に虚像を重畳して視認させるヘッドアップディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されているヘッドアップディスプレイ装置は、前景に存在する対象物（実オブジェクト）と異なる位置に、対象物に関する表示情報を表示し、かつ表示情報と対象物との間に線を表示する。これにより、前景に存在する対象物が遠く、視認者から見て小さい場合であっても、対象物の位置と対象物に関する情報を視認者に認識させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−６９７７６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、表示情報が視線から外れている場合、対象物の位置、対象物に関する情報を視認者に認識させることができないばかりか、対象物の存在も認識させることができないおそれがある。

【0005】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、前景に存在する実オブジェクトの存在を認識しやすいヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、前景に存在する実オブジェクトから離れた位置に配置され、実オブジェクトの存在を報知する第１の虚像と、第１の虚像と実オブジェクトの位置とを結ぶ線状の第２の虚像と、を表示し、視認者の注視範囲が、実オブジェクト又は第１の虚像から離れていた場合、第１の虚像を注視範囲に近づけることで、実オブジェクトの存在を認識させやすくする、ことをその要旨とする。

【0007】

本発明のヘッドアップディスプレイ装置の第１の態様は、車両の前景に虚像（Ｖ）を重畳して表示可能なヘッドアップディスプレイ装置であって、前記前景に存在する実オブジェクト（３００）から離れた位置に配置され、前記実オブジェクト（３００）の存在を報知する第１の虚像（Ｖ１）と、前記第１の虚像（Ｖ１）と前記実オブジェクト（３００）の位置とを結ぶ線状の第２の虚像（Ｖ２）と、を表示させる表示制御部（２０）と、視認者の注視範囲（ＧＺ）を取得する注視情報取得部（４０）と、を備え、前記表示制御部（２０）は、前記実オブジェクト（３００）又は前記第１の虚像（Ｖ１）上に、前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）及び前記注視範囲（ＧＺ）を囲む周辺範囲（ＧＺａ）がないことを少なくとも含む第１の条件を満たした場合、前記第１の虚像（Ｖ１）を前記注視範囲（ＧＺ）に近づけて表示する移動処理（Ｓ７）を実行する、ものである。

【0008】

第１の態様によれば、視認者の注視範囲を囲む周辺範囲が、実オブジェクト又は実オブジェクトを報知する第１の虚像上にない場合（言い換えると、注視範囲と、実オブジェクト又は実オブジェクトを報知する第１の虚像とが所定の距離以上離れている場合）、視認者が実オブジェクトを認識できない（あるいは認識しづらい）状態であると判定し、第１の虚像を注視範囲に近づける処理（移動処理）を実行する。『第１の虚像を注視範囲に近づける』とは、第１の虚像Ｖ１を注視範囲の周辺の所定の範囲（周辺範囲）まで近づけること、第１の虚像を元々表示されていた位置から予め定められた又は所定のパラメータで算出された距離だけ注視範囲に近づけること、実オブジェクトの位置を基準として第１の虚像が配置される左右方向の位置を、注視範囲が位置する方に変えること、変えることで、第１の虚像を注視範囲に近づけること、のうち少なくとも１つを含む。これにより、第１の虚像が視認者の視線に入りやすくなるため、第１の虚像が認識しやすくなる。なお、第１の虚像と実オブジェクトとを結ぶ第２の虚像を表示するため、第１の虚像から第２の虚像に沿って視線を移動させることで実オブジェクトの位置も認識しやすくすることができる。

【0009】

また、第１の態様に従属する第２の態様では、前記表示制御部（２０）は、前記移動処理（Ｓ７）後の前記第１の虚像（Ｖ１）の表示位置を、前記移動処理（Ｓ７）前の前記第１の虚像（Ｖ１）の表示位置と前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）との間に設定してもよい。

【0010】

第２の態様では、第１の虚像が元々表示されていた位置に最も近い注視範囲の端部よりも、左右方向において、第１の虚像が元々表示されていた位置に近い位置まで、第１の虚像を近づける。具体的に例えば、注視範囲が第１の虚像の右方向に離れて位置する場合（すなわち、注視範囲の左側に第１の虚像が配置される場合）、移動処理後の第１の虚像の表示位置を、注視範囲の左端より左側に設定する。これによって、最短あるいは最短に近い距離の移動で、第１の虚像を、注視範囲の近傍に接近させることが可能となる。よって、第１の虚像の移動に伴う煩わしさを軽減することができる。

【0011】

また、第１又は第２の態様に従属する第３の態様では、前記表示制御部（２０）は、前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）と前記実オブジェクト（３００）の位置との間の距離が所定の閾値未満である場合、前記第１の虚像（Ｖ１）を非表示にしてもよい。

【0012】

第３の態様では、注視範囲と、実オブジェクトとが所定の閾値未満である場合、視認者が実オブジェクトを認識したと判定し、実オブジェクトを報知する目的である第１の虚像を非表示にする。これによって、視認者が実オブジェクトを認識した後でも、第１の虚像が表示され続ける煩わしさを軽減することができる。

【0013】

また、第１乃至３のいずれかに従属する第４の態様では、前記表示制御部（２０）は、前記移動処理（Ｓ７）を実行する際、前記第２の虚像（Ｖ２）の少なくとも一部の視認性を、前記移動処理（Ｓ７）を実行する前と比べて、低下させてもよい。

【0014】

第４の態様では、第１の虚像を通常の位置から注視範囲に近づけた位置に移動させる場合に、第１の虚像に連結される第２の虚像の視認性を低下させることで、第２の虚像により前景の視認性が低下することを抑制することが可能となる。特に、頻繁に視認者が視認する範囲に重なる第２の虚像の一部の視認性を少なくとも低下させることで、車両運行を妨げない表示が可能となる。

【0015】

また、第１乃至４の態様に従属する第５の態様では、前記表示制御部（２０）は、前記移動処理（Ｓ７）の前後それぞれにおける前記第１の虚像（Ｖ１）の表示位置を予め定めた特定表示範囲（１０２）内に設定してもよい。

【0016】

第５の態様では、第１の虚像が表示される位置を特定表示範囲内に限定することになり、これによって、第１の虚像Ｖ１の移動範囲が狭くなるため、移動範囲が自由である場合と比べて、視認者の視線が散漫になりにくい。

【0017】

また、第５の態様に従属する第６の態様では、前記表示制御部（２０）は、前記特定表示範囲（１０２）を、前記ヘッドアップディスプレイ装置が前記表示可能な表示可能範囲（１０１）の上下方向の中央より上側の位置に、左右方向が上下方向より長くなるように設定してもよい。

【0018】

また第６の態様では、第１の虚像の移動は、上下方向が抑えられ、概ね左右方向となるため、移動方向が上下左右方向で自由である場合と比べて、視認者の視線が散漫になりにくい。

【0019】

また、第１乃至６の態様に従属する第７の態様では、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、視認者から見て上下左右方向にそれぞれ辺を有する実質的に矩形の範囲であり、前記虚像（Ｖ）を表示可能な表示可能範囲（１０１）を有し、前記表示制御部（２０）は、前記表示可能範囲（１０１）外に前記注視情報取得部（４０）が取得した前記注視範囲（ＧＺ）がある場合、前記注視範囲（ＧＺ）に最も近い前記表示可能範囲（１０１）の前記辺の近傍に前記第１の虚像（Ｖ１）を表示させてもよい。

【0020】

第７の態様では、視認者の注視範囲が、ヘッドアップディスプレイ装置の表示可能範囲外であっても、視認者の注視範囲に近い位置に第一の虚像を移動させることが可能となる。

【0021】

また、第１乃至７の態様に従属する第８の態様では、前記表示制御部（２０）は、第２の虚像（Ｖ２）の一端が指示する実オブジェクト（３００）の位置、又は実オブジェクト（３００）近傍に表示される第３の虚像（Ｖ３）上に、注視範囲（ＧＺ）がある場合、前記第１の虚像（Ｖ１）の視認性を低下させてもよい。

【0022】

第８の態様では、注視範囲が、実オブジェクトの位置又はその近傍に表示される第３の虚像にある場合、視認者が実オブジェクトを認識したと判定し、実オブジェクトを報知する目的である第１の虚像の視認性を低下させる（非表示も含む）。これによって、視認者が実オブジェクトを認識した後でも、第１の虚像が表示され続ける煩わしさを軽減することができる。

【0023】

また、第８の態様に従属する第９の態様では、前記表示制御部（２０）は、前記第１の虚像（Ｖ１）を、前記実オブジェクト（３００）に近づけながら徐々に視認性を低下させてもよい。

【0024】

第９の態様では、視認性が低下しながら第１の虚像が徐々に実オブジェクトに接近していくので、より視認者の視線を実オブジェクトが存在する位置に向けることができるため、実オブジェクトを認識させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を機能的に示すブロック図である。

【図2】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が表示する虚像の例を示す図である。

【図3】上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の動作を示すフローチャートである。

【図4】上記実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が表示する虚像の推移を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態（図面の内容も含む。）によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。

【0027】

図１は、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と呼ぶ）１００の全体構成を示す模式図である。同図に示すように、ＨＵＤ装置１００は、虚像Ｖを表示する画像表示部１０、画像表示部１０の表示を制御する表示制御部２０、オブジェクト情報取得部３０、注視情報取得部４０、及び車両状態取得部５０によって構成される。

【0028】

画像表示部１０は、虚像Ｖを視認者に視認させる表示光を出射するものであり、例えば、図２に示すように、表示光を車両のウインドシールドガラスＷＳやコンバイナなどの被投影部に投影することで、被投影部を介して視認される車両の前景２００に重ねて虚像Ｖを視認させる。なお、画像表示部１０は、表示可能範囲１０１内に虚像Ｖを表示することができる。画像表示部１０は、後述する表示制御部２０から画像データを取得し、この取得した画像データを表示光に変換して出力する。

【0029】

表示制御部２０は、入出力インターフェース（オブジェクト情報取得部３０、注視情報取得部４０、車両状態取得部５０、及び通信インターフェース７０）を介して、外部機器（前方検出部３１、視線検出部４１、位置検出部５１、方角検出部５２、姿勢検出部５３、及びクラウドサーバー（外部サーバー）５００及び車両ＥＣＵ６００）と通信可能に連結されている。入出力インターフェースは、例えば、ＵＳＢポート、シリアルポート、パラレルポート、ＯＢＤＩＩ、及び／又は他の任意の適切な有線通信ポートなどの有線通信機能を含むことができる。車両からのデータケーブルは、通信インターフェース７０を介して、表示制御部２０に連結される。なお、他の実施形態では、入出力インターフェースは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信プロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１６プロトコル、共有無線アクセスプロトコル、ワイヤレスＵＳＢプロトコル、及び／又は他の任意の適切な無線電信技術を用いた無線通信インターフェースを含むことができる。ＨＵＤ装置１００は、外部機器から入出力インターフェースを介して、各種情報、及び虚像Ｖの元となる画像要素データを取得し、表示制御部２０が定めた位置に虚像Ｖを表示する。なお、画像要素データの一部又は全部は、後述する表示制御部２０の記憶部２２に記憶され、表示制御部２０は、前方検出部３１、クラウドサーバー５００、及び車両ＥＣＵ６００などから得られる情報に応じて、記憶部２２に記憶された画像要素データを読み出して虚像Ｖを表示する形態であってもよい。

【0030】

オブジェクト情報取得部３０は、前景２００に存在する特定の実オブジェクト３００の位置情報を含むデータ（オブジェクト情報）を取得する入力インターフェースであり、例えば、車両に搭載されたカメラやセンサなどからなる前方検出部３１からオブジェクト情報を取得し、表示制御部２０に出力する。

【0031】

また、オブジェクト情報取得部３０は、前方検出部３１が前景２００を観測し、図示しない解析部で解析した結果である前景２００上の実オブジェクト３００の種類を識別した種類情報を取得してもよい。実オブジェクト３００の種類とは、例えば、障害物、道路標識、路面、及び、建物などであるが、前景２００に存在し、識別可能であればこれらに限定されない。すなわち、オブジェクト情報取得部３０は、オブジェクト情報（実オブジェクト３００の位置情報、種類情報）を取得し、表示制御部２０に出力可能である。

【0032】

（オブジェクト情報取得部の他の例）
また、他の例としては、外部機器と通信可能な通信インターフェース７０が、オブジェクト情報取得部３０として機能してもよい。言い換えると、通信インターフェース７０が、車両に設けられた図示しないナビゲーションシステムやクラウドサーバー５００や車両ＥＣＵ６００からオブジェクト情報を取得してもよい。例えば、図示しないナビゲーションシステムやクラウドサーバー５００や車両ＥＣＵ６００は、地図情報とともに、道路や建物等の実オブジェクト３００の位置情報、種類情報等を記憶しており、表示制御部２０は、後述する車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報及び方角情報を、通信インターフェース７０を介して、ナビゲーションシステム又は／及びクラウドサーバー５００又は／及び車両ＥＣＵ６００に出力し、ナビゲーションシステム又は／及びクラウドサーバー５００又は／及び車両ＥＣＵ６００は、入力した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報、方角情報に基づき、車両の前景２００に存在する実オブジェクト３００の位置情報、種類情報を含むオブジェクト情報を通信インターフェース７０に出力する。

【0033】

注視情報取得部４０は、視認者が注視している範囲（注視範囲ＧＺ）に関する注視情報を取得する入力インターフェースであり、例えば、車両に搭載されたカメラなどからなる視線検出部４１から注視範囲ＧＺを取得し、表示制御部２０に出力する。視認者の注視範囲ＧＺは、視認者が目視（注視）している領域であり、目視点（注視点）を含み、人が通常注視可能とされる一定範囲である。なお、視認者の注視範囲ＧＺの設定方法は、これに限定されるものではなく、視線検出部４１は、例えば、特開２０１５−１２６４５１号公報に記載されているように、所定の時間（例えば、１秒）内に測定される複数の目視点（注視点）を含む矩形領域を、注視範囲ＧＺに設定してもよい。

【0034】

車両状態取得部５０は、車両の状態（位置、方角、姿勢）に関する情報を取得する。車両状態取得部５０は、ＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）等からなる位置検出部５１により検出された車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報を取得し、方角センサからなる方角検出部５２により検出された車両又はＨＵＤ装置１００の向きを示す方角情報を取得し、ハイトセンサや加速度センサからなる姿勢検出部５３により検出された車両の路面からの高さ又は／及び路面に対する角度を示す姿勢情報を取得し、表示制御部２０に出力する。

【0035】

表示制御部２０は、外部データベース（クラウドサーバー５００又は／及び車両ＥＣＵ６００）から入力するあるいは記憶部２２から読み出した画像要素データが示す画像要素（第１の虚像Ｖ１、第２の虚像Ｖ２、及び第３の虚像Ｖ３の元となる画像）の配置（表示位置）を調整する表示位置調整部２１と、画像要素データを記憶する記憶部２２と、後述する移動処理の要否を判定する表示移動判定部２３と、を備える。

【0036】

表示制御部２０は、位置情報取得部５０が取得した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報、及び方角情報取得部６０が取得した車両又はＨＵＤ装置１００の方角情報を、通信インターフェース７０を介して、クラウドサーバー５００又は／及び車両ＥＣＵ６００に出力する。続いて、クラウドサーバー５００と車両ＥＣＵ６００は、入力した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報、方角情報に基づき、ＨＵＤ装置１００に表示させる虚像Ｖの画像要素データを、通信インターフェース７０を介して、表示制御部２０に出力する。なお、他の例としては、クラウドサーバー５００と車両ＥＣＵ６００は、入力した車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報、方角情報に基づき、ＨＵＤ装置１００に表示させるべき虚像Ｖを指示する指示データを、通信インターフェース７０を介して、表示制御部２０に出力し、表示制御部２０は、入力した指示データに基づき、記憶部２２に記憶された画像要素データを読み出してもよい。また、他の例としては、クラウドサーバー５００と車両ＥＣＵ６００は、車両又はＨＵＤ装置１００の位置情報、方角情報とは異なる他の情報に基づき、虚像Ｖの画像要素データ又は表示させるべき虚像Ｖを指示する指示データを、表示制御部２０に出力してもよい。なお、表示制御部２０は、オブジェクト情報取得部３０が取得した実オブジェクト３００のオブジェクト情報に基づき、記憶部２２に記憶された画像要素データを読み出してもよく、あるいは、オブジェクト情報を、通信インターフェース７０を介して、クラウドサーバー５００又は／及び車両ＥＣＵ６００に出力し、クラウドサーバー５００と車両ＥＣＵ６００が、入力したオブジェクト情報に基づき、ＨＵＤ装置１００に表示させる虚像Ｖの画像要素データを、通信インターフェース７０を介して、表示制御部２０に出力してもよい。

【0037】

次に、図２を用いて、ＨＵＤ装置１００が表示する虚像Ｖを説明するとともに、表示制御部２０（表示位置調整部２１）の表示位置調整方法について説明する。表示位置調整部２１は、前景２００内の特定の実オブジェクト３００に関連する第１の虚像Ｖ１、第２の虚像Ｖ２、及び第３の虚像Ｖ３の表示位置を設定する。表示位置調整部２１は、オブジェクト情報取得部３０が取得した実オブジェクト３００の位置情報に基づき、画像要素を配置（表示可能範囲１０１内での表示位置を決定）し、具体的には、実オブジェクト３００から離れた位置に第１の虚像Ｖ１を配置し、第１の虚像Ｖ１と第１の虚像Ｖ１が関連する実オブジェクト３００が存在する位置とを連結する位置に線状の第２の虚像Ｖ２を配置し、実オブジェクト３００に重畳する位置あるいは実オブジェクト３００の近傍に第３の虚像Ｖ３を配置する。図２の例では、実オブジェクト３００は、人物３０１と、駐車場３０２であり、表示位置調整部２１は、人物３０１に対して、実オブジェクト３００（人物３０１）から離れた位置に、注意を促すエクスクラメーションマークを表示する第１の虚像Ｖ１と、第１の虚像Ｖ１と人物３０１との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２と、人物３０１を囲むように配置される第３の虚像Ｖ３と、そして、駐車場３０２に対して、実オブジェクト３００（駐車場３０２）から離れた位置に、駐車場を示す『Ｐ』を表示する第１の虚像Ｖ１と、第１の虚像Ｖ１と駐車場３０２が存在する位置との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２と、を表示する画像データを生成する。また、表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、注視範囲ＧＺに近付くように、虚像Ｖ（第１の虚像Ｖ１、第２の虚像Ｖ２）を移動させることができる。具体的には、表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、後述する表示移動判定部２３が虚像Ｖの移動（移動処理）が必要と判定した場合、第１の虚像Ｖ１を、注視範囲ＧＺを囲む領域である周辺範囲ＧＺａ内に移動させる。言い換えると、表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、視認者の注視範囲ＧＺが実オブジェクト３００又は第１の虚像Ｖ１から離れていた場合、第１の虚像Ｖ１を注視範囲ＧＺに近づける。

【0038】

表示移動判定部２３は、注視情報取得部４０が取得した注視範囲ＧＺ、画像表示部１０が既に表示している画像要素（虚像Ｖ）の座標系、及びオブジェクト情報取得部３０が取得した実オブジェクト３００の位置情報（オブジェクト情報）などを入力し、注視範囲ＧＺを囲む領域である周辺範囲ＧＺａ内に第１の虚像Ｖ１又は実オブジェクト３００が含まれるかを判定し、含まれていなければ、第１の虚像Ｖ１を移動させる判定結果を表示位置調整部２１に出力する。例えば、表示移動判定部２３は、図４に示すように、前景２００を左右方向に５分割、上下方向に５分割したグリッド座標系４００を有しており、注視情報取得部４０が取得した注視範囲ＧＺが属するグリッド領域（グリッド線で囲まれた領域）周辺のグリッド領域を周辺範囲ＧＺａに設定する。なお、周辺範囲ＧＺａの設定方法は、これに限定されるものではなく、周辺範囲ＧＺａは、注視範囲ＧＺを中心とする予め設定された矩形状の領域に設定されてもよい。なお、周辺範囲ＧＺａに対して、注視範囲ＧＺが偏心した位置に配置されてもよい。

【0039】

次に、この本実施形態の特徴部分に係わるＨＵＤ装置１００の処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、車両又はＨＵＤ装置１００が起動され、かつ、表示可能範囲１０１内に特定の実オブジェクト３００が位置する際に繰り返し実行される。

【0040】

まず、ステップＳ１において、表示制御部２０は、オブジェクト情報取得部３０を介して、実オブジェクト３００の位置情報を少なくとも含むオブジェクト情報を取得する。これらオブジェクト情報は、カメラやセンサなどからなる前方検出部３１が前景２００から特定の実オブジェクト３００を検出することで生成される、又は、車両の位置情報、方角情報に基づき、クラウドサーバー５００又は／及び車両ＥＣＵ６００により生成される。

【0041】

ステップＳ２において、表示制御部２０は、ステップＳ１にて入力した実オブジェクト３００の位置が、ＨＵＤ装置１００の表示可能範囲１０１内に含まれるかを判定する。表示制御部２０は、ステップＳ１で取得した実オブジェクト３００の位置情報に基づき、表示可能範囲１０１内のどの位置に実オブジェクト３００が位置するかを把握する。なお、視認者のアイポイントによって、ＨＵＤ装置１００の表示可能範囲１０１における実オブジェクト３００の位置が異なるため、視認者のアイポイントを推定して、このアイポイントから表示可能範囲１０１を注視したときの実オブジェクト３００の位置を特定するとよい。例えば、運転席に着座する視認者の体格、体形、運転姿勢、及び標準的な視線方向等に基づいて標準的なアイポイントを推定してもよいし、さらに、運転席のシートスライド位置、リクライニング角度等を検出し、これら検出したデータを用いて標準的なアイポイントを補正してもよい。そして、この推定したアイポイントと実オブジェクト３００との相対的な位置関係から、表示可能範囲１０１における実オブジェクト３００の位置を把握してもよい。

【0042】

ＨＵＤ装置１００の表示可能範囲１０１内に実オブジェクト３００の位置が含まれる場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３において、表示制御部２０は、表示可能範囲１０１内に実オブジェクト３００の存在を強調する虚像Ｖを表示する。図４（ａ）に示すように、表示制御部２０は、前景２００の特定の実オブジェクト３００である人物３０１に対して、実オブジェクト３００（人物３０１）から離れた位置に配置される第１の虚像Ｖ１と、第１の虚像Ｖ１と人物３０１との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２と、人物３０１を囲む第３の虚像Ｖ３を表示させ、そして、駐車場３０２に対して、実オブジェクト３００（駐車場３０２）から離れた位置に配置される第１の虚像Ｖ１と、第１の虚像Ｖ１と駐車場３０２が存在する位置との間を結ぶ直線状の第２の虚像Ｖ２と、を表示させる。第２の虚像Ｖ２は、一端が第１の虚像Ｖ１であり、他端が実オブジェクト３００の位置を示すものであり、第３の虚像Ｖ３は、実オブジェクト３００の位置に表示されなくてもよい。

【0043】

なお、ステップＳ３における虚像Ｖの表示に際して、表示制御部２０は、実オブジェクト３００との距離に関する情報を、位置情報取得部５０又は及び通信インターフェース７０を介して車両ＥＣＵ６００から取得し、実オブジェクト３００との距離が所定の閾値未満であった場合、実オブジェクト３００の存在を強調する第１の虚像Ｖ１及び第１の虚像Ｖ１と実オブジェクト３００とを結ぶ第２の虚像Ｖ２の表示を不要と判断し、第１の虚像Ｖ１及び第２の虚像Ｖ２を非表示としてもよい。但し、表示制御部２０は、実オブジェクト３００との距離が所定の閾値未満であった場合であっても、後述するステップＳ７の移動処理中であれば、第１の虚像Ｖ１及び第２の虚像Ｖ２の非表示を保留としてもよい。

【0044】

ステップＳ４において、表示制御部２０は、注視情報取得部４０を介して、視線検出部４１から視認者の注視範囲ＧＺを取得し、取得した注視範囲ＧＺを中心とする矩形状の領域を周辺範囲ＧＺａとする（ステップＳ５）。

【0045】

ステップＳ６において、表示制御部２０（表示移動判定部２３）は、周辺範囲ＧＺａに、虚像Ｖが含まれていないか判定する。表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、表示移動判定部２３が周辺範囲ＧＺａ内に第１の虚像Ｖ１が含まれていると判定した場合（ステップＳ６でＮＯ）、第１の虚像Ｖ１又は第１の虚像Ｖ１が指示する実オブジェクト３００を視認者が認識できていると判定し、ステップＳ７の第１の虚像Ｖ１の移動処理を実行することなく、すなわち、第１の虚像Ｖ１の表示位置を変更することなく処理を終了する。

【0046】

一方、表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、表示移動判定部２３が周辺範囲ＧＺａ内に第１の虚像Ｖ１が含まれていないと判定した場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、第１の虚像Ｖ１が指示する実オブジェクト３００を視認者が認識できていないと判定し、ステップＳ７の第１の虚像Ｖ１の移動処理を実行する。ステップＳ７では、表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、第１の虚像Ｖ１を、視認者の注視範囲ＧＺ付近の周辺範囲ＧＺａに向けて徐々に移動させる。具体的には、所定の時間（例えば３秒）以内に、第１の虚像Ｖ１が元々表示されていた位置から周辺範囲ＧＺａ内まで移動させる。なお、ステップＳ７では、表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、第１の虚像Ｖ１を、視認者の注視範囲ＧＺ付近の周辺範囲ＧＺａに瞬時に移動させてもよい。

【0047】

なお、表示制御部２０（表示位置調整部２１）は、注視範囲ＧＺ内に、第２の虚像Ｖ２が一端で指示する実オブジェクト３００の位置あるいは実オブジェクト３００近傍に表示される第３の虚像Ｖ３が所定時間（例えば、３秒）以上含まれていた場合、視認者が実オブジェクト３００を認識できていると判定し、第１の虚像Ｖ１及び第２の虚像Ｖ２を非表示としてもよい。

【0048】

次に、図４を参照し、注視範囲ＧＺの変化に伴う虚像Ｖの推移を説明する。図４（ａ）は、図３のステップＳ１、Ｓ２を実行した後、表示制御部２０（表示位置調整部２１）がステップＳ３を実行し、表示可能範囲１０１に存在する実オブジェクト３００（人物３０１、及び駐車場３０２）に対して虚像Ｖを表示した例を示す。なお、車両走行に伴い、表示可能範囲１０１内における実オブジェクト３００の位置は連続的に変化するため、表示制御部２０は、実オブジェクト３００の位置を指示する第２の虚像Ｖ２の一端の位置、及び実オブジェクト３００と重畳する位置あるいは実オブジェクト３００の近傍に表示される第３の虚像Ｖ３の位置を、実オブジェクト３００の位置変化に応じて変化させる。一方、表示制御部２０は、図３のステップＳ７を実行する以外、実オブジェクト３００の位置変化に依らず、第１の虚像Ｖ１の位置を固定とすることが好ましい。これにより、第２の虚像Ｖ２の一端又は／及び第３の虚像Ｖ３により、実オブジェクト３００の位置を確認することができ、かつ視認者に注意を促す第１の虚像Ｖ１を視認しやすくすることができる。

【0049】

図４（ｂ）は、ステップＳ４で取得された視認者の注視範囲ＧＺと、ステップＳ５で決定された周辺範囲ＧＺａと、視認者が視認する虚像Ｖとの位置関係を示す図である。図４（ｂ）の状態において、表示制御部２０（表示移動判定部２３）が、ステップＳ６の周辺範囲ＧＺａ内に虚像Ｖがないかを判定した場合、周辺範囲ＧＺａ内に人物３０１に対して表示される第１の虚像Ｖ１がないと判定し（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７に移行する。

【0050】

図４（ｃ）は、ステップＳ７が実行された後の虚像Ｖを示す図である。表示制御部２０は、ステップＳ７の移動処理を実行すると、図４（ｂ）に示す人物３０１に対して表示されていた第１の虚像Ｖ１の表示位置を、注視範囲ＧＺ付近の周辺範囲ＧＺａまで徐々に移動させ、第１の虚像Ｖ１の表示位置の変更に伴い、第２の虚像Ｖ２の表示位置及び形状も徐々に変化させる。なお、ステップＳ７の移動処理によって、複数の第１の虚像Ｖ１の表示位置が重なった場合、ステップＳ７の移動処理により表示位置が変更になった人物３０１に対して表示される第１の虚像Ｖ１を、移動処理が実行されていない駐車場３０２に対して表示される第１の虚像Ｖ１よりも前面側（視認者側）に配置されるように、レイヤー表示を行ってもよい。これにより、移動処理された第１の虚像Ｖ１をより視認者に強く認識させることができる。

【0051】

表示制御部２０は、ステップＳ７の虚像Ｖの移動処理の前後において、第１の虚像Ｖ１を表示する位置を、表示可能範囲１０１であれば（移動処理するに際しては、表示可能範囲１０１であり、かつ周辺範囲ＧＺａ内であれば）、任意の位置に設定可能であるが、表示可能範囲１０１の上部の横長（左右方向に長い）の特定表示範囲１０２に限定してもよい。すなわち、図３のステップＳ３で第１の虚像Ｖ１が表示される位置も、ステップＳ７の移動処理後に第１の虚像Ｖ１が表示される位置も、特定表示範囲１０２内となるので、ステップＳ７における第１の虚像Ｖ１の移動は、上下方向が抑えられ、概ね左右方向となるため、移動方向が上下左右方向で自由である場合と比べて、視認者の視線が散漫になりにくい。
［変形例］

【0052】

なお、本発明は、以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形例の一例を記す。

【0053】

上記実施形態では、第１の虚像Ｖ１を注視範囲ＧＺの周辺の周辺範囲ＧＺａまで移動させていたが、第１の虚像Ｖ１が注視範囲ＧＺに近づけばいいので、第１の虚像Ｖ１が元々表示されていた位置から予め定められた又は所定のパラメータで算出された距離だけ注視範囲ＧＺに向けて移動させてもよい。また、典型的には、実オブジェクト３００の位置を基準とした左右どちらかに第１の虚像Ｖ１が表示されることになるが、実オブジェクト３００の位置を基準とした第１の虚像Ｖ１が表示される位置が、注視範囲ＧＺがある位置と左右逆方向にある場合（例えば、実オブジェクト３００の位置を基準として、第１の虚像Ｖ１が左側にあり、注視範囲ＧＺが右側にある場合）、実オブジェクト３００の位置を基準として第１の虚像Ｖ１が配置される左右方向の位置を変えることで、第１の虚像Ｖ１を注視範囲ＧＺに近づけてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明は、視認者に前景と重ねて虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置に好適である。

【符号の説明】

【0055】

１０ ：画像表示部
２０ ：表示制御部
２１ ：表示位置調整部
２２ ：記憶部
２３ ：表示移動判定部
３０ ：オブジェクト情報取得部
３１ ：前方検出部
４０ ：注視情報取得部
４１ ：視線検出部
５０ ：位置情報取得部
５１ ：位置検出部
６０ ：方角情報取得部
６１ ：方角検出部
７０ ：通信インターフェース（オブジェクト情報取得部）
１００ ：ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）
１０１ ：表示可能範囲
１０２ ：特定表示範囲
２００ ：前景
３００ ：実オブジェクト
５００ ：クラウドサーバー
６００ ：車両ＥＣＵ
ＧＺ ：注視範囲
ＧＺａ ：周辺範囲
Ｖ ：虚像
Ｖ１ ：第１の虚像
Ｖ２ ：第２の虚像
Ｖ３ ：第３の虚像
ＷＳ ：ウインドシールドガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】