特許 7535758 表示システム

(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】

(24)【登録日】2024-08-08

(45)【発行日】2024-08-19

(54)【発明の名称】表示システム

(51)【国際特許分類】

   B60K 35/233 20240101AFI20240809BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20240809BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20240809BHJP

   G09G 5/38 20060101ALI20240809BHJP

   G09G 5/37 20060101ALI20240809BHJP

   G09G 5/22 20060101ALI20240809BHJP

   G09G 5/10 20060101ALI20240809BHJP

   B60K 35/40 20240101ALI20240809BHJP

【ＦＩ】

B60K35/233

G02B27/01

G09G5/00 550C

G09G5/38 100

G09G5/37 110

G09G5/22 630D

G09G5/00 510B

G09G5/10 D

G09G5/00 550B

B60K35/40

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021522690

(86)(22)【出願日】2020-04-14

(86)【国際出願番号】 JP2020016455

(87)【国際公開番号】W WO2020241094

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2023-03-17

(31)【優先権主張番号】P 2019102925

(32)【優先日】2019-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100183265

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 剣一

(72)【発明者】

【氏名】松井 智司

(72)【発明者】

【氏名】勝山 範一

【審査官】鶴江 陽介

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０９２９９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０５２６５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ３５／００－３７／０６

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００－２５／００

Ｇ０２Ｂ ２７／００－３０／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の姿勢変動量を検出する姿勢検出装置と、
前記姿勢変動量に基づいて、前記車両の姿勢状態を推定する姿勢推定部と、
前記姿勢状態に基づいて、虚像の基準位置を設定する基準位置設定装置と、
前記姿勢変動量に基づいて、前記虚像の表示位置の補正量を設定する補正処理装置と、
前記基準位置と前記補正量とに基づいて、前記基準位置を変更し、前記虚像の表示位置を制御する表示処理装置と、を備え、
前記補正処理装置は、前記補正量を所定量低減する処理を開始するタイミングでタイミング指令を送信し、前記表示処理装置は、前記基準位置設定装置が前記基準位置を変更可能状態と判定したとき、かつ、前記タイミング指令が発生したときに、前記基準位置を変更する、
表示システム。

【請求項2】

前記虚像を表す光を投影する投影装置をさらに含む、
請求項１に記載の表示システム。

【請求項3】

前記虚像は、車両のフロントガラスの前方に表示される、
請求項１または２に記載の表示システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、像の表示位置を移動体の動きに応じて制御する表示システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置を用いて、拡張現実（ＡＲ）表示を行う車両情報投影システムを開示している。ＨＵＤ装置は、車両のフロントガラスに虚像を表す光を投影することで、車両の乗員である視認者に、車両の外界の実景とともに虚像を視認させている。例えば、車両の案内経路を表す虚像を実景内の表示対象（例えば、道路）に対応付けて表示する。これにより、乗員は、実景を視認しながら案内経路を確認することができる。特許文献１の車両情報投影システムは、車速センサを備え、加速度に応じて虚像の表示位置を補正している。これにより、車両の急減速及び急加速時に、虚像の位置ずれが生じることを抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１０１３１１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、像の位置ずれは、車両の急減速及び急加速時以外にも、例えば、停止時にも発生する場合がある。車両の乗車人数や、荷物の積載状態および燃料タンク内の燃料の量に応じて、車両の姿勢が変化するからである。

【0005】

本開示は、像の位置ずれを抑制した表示システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の表示システムは、移動体の姿勢変動量を検出する姿勢検出装置と、
前記姿勢変動量に基づいて、前記移動体の姿勢状態を推定する姿勢推定部と、
前記姿勢状態に基づいて、像の基準位置を設定する基準位置設定装置と、
前記姿勢変動量に基づいて、前記像の表示位置の補正量を設定する補正処理装置と、
前記基準位置と前記補正量とタイミング指令とに基づいて、前記像の表示位置を制御する表示処理装置と、を備える。

【0007】

これらの概括的かつ特定の態様は、システム、方法、及びコンピュータプログラム、並びに、それらの組み合わせにより、実現されてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本開示の表示システムによれば、像の位置ずれを抑制した表示システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を説明するための図

【図2】第１実施形態における表示システムの内部構成を示すブロック図

【図3A】車両が傾いていないときの例を示す図

【図3B】フロントガラスから見える実景の例を示す図

【図3C】虚像が基準位置に表示される例を示す図

【図3D】拡張現実（ＡＲ）表示の一例を示す図

【図4A】車両の後傾姿勢を示す図

【図4B】車両が後傾姿勢のときに虚像の位置ずれが生じる例を説明するための図

【図4C】補正後の虚像の表示例を示す図

【図5】第１実施形態における表示処理を示すフローチャート

【図6】第１実施形態における補正処理を示すフローチャート

【図7】第１実施形態における基準位置算出処理を示すフローチャート

【図8】基準位置算出タイミングと、基準位置更新可能フラグと、振動補正リセットタイミングと、基準位置更新タイミングとの関係を示す図

【図9】補正量をゼロにリセットする一例を示す説明図

【図10】第２実施形態における表示システムの内部構成を示すブロック図

【図11A】第２実施形態における基準位置算出処理を示すフローチャート

【図11B】第２実施形態における基準位置算出処理を示すフローチャート

【図12】補正量の大きさを一定時間かけて小さくする一例を示す説明図

【図13】第３実施形態における基準位置算出処理を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

（本開示の基礎となった知見）
像の位置ずれの主な原因は、走路の凹凸やサスペンションによる振動や、坂道への進入および坂道からの退出であるが、これ以外にも、車両の積載状態に起因する静止状態の車両の姿勢そのものの変化もある。車両の積載状態は、例えば、乗車人数や燃料タンク内の燃料量、積載荷物の重量によって変化する。これらの状態が変化することで、静止状態における車両姿勢が変化し、像を表示する基準位置がずれてしまう。したがって、走行状態において振動を原因とする補正を行っても、位置ずれが発生してしまう。

【0011】

また、車両の静止状態における基準位置のずれを、静止状態において振動補正とは別に補正すると目立ってしまい、運転者に違和感を与えてしまう。

【0012】

本開示の表示システムは、車両の静止状態における像の基準位置のずれを、走行中の振動補正によるずれの補正時に共に補正する。これにより、像の基準位置のずれを運転者に目立つことなく補正することができる。

【0013】

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態では、移動体が自動車などの車両であり、表示システムが車両のフロントガラスの前方に像として虚像を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システムである場合を例にして説明する。

【0014】

１． 表示システムの構成
図１は、ＨＵＤシステムを説明するための図である。図１において、車両２００のロール軸をＸ軸とし、車両２００のピッチ軸をＹ軸とし、車両２００のヨー軸をＺ軸としている。すなわち、Ｘ軸は、Ｙ軸及びＺ軸と直交し、虚像Ｉｖを視認する乗員Ｄの視線方向に沿った軸である。Ｙ軸は、虚像Ｉｖを視認する乗員Ｄから見て左右方向に沿った軸である。Ｚ軸は、車両２００の高さ方向に沿った軸である。

【0015】

本実施形態の表示システム１００は、車両２００のフロントガラス２１０の前方の実景に虚像Ｉｖを重畳する、所謂、拡張現実（ＡＲ）表示を行うＨＵＤシステムである。虚像Ｉｖは、所定の情報を示す。例えば、虚像Ｉｖは、目的地へ案内するための経路、目的地への到達予想時刻、進行方向、速度、種々の警告などを示す図形及び文字である。表示システム１００は、車両２００に設置され、虚像Ｉｖを表す表示光Ｌｃを車両２００のフロントガラス２１０の表示領域２２０内に投影する。本実施形態において、表示領域２２０は、フロントガラス２１０の一部の領域である。なお、表示領域２２０は、フロントガラス２１０の全領域であってもよい。表示光Ｌｃは、フロントガラス２１０によって、車内の方向に反射される。これにより、車両２００内の乗員（視認者）Ｄは、反射された表示光Ｌｃを、車両２００の前方にある虚像Ｉｖとして視認する。

【0016】

表示システム１００は、投影装置１０、情報取得装置２０、表示処理装置３０、姿勢検出装置４０、振動補正処理装置５０、及び基準位置設定装置６０を含む。

【0017】

投影装置１０は、虚像Ｉｖを表す表示光Ｌｃを表示領域２２０内に投影する。投影装置１０は、例えば、虚像Ｉｖの画像を表示する液晶表示素子、液晶表示素子を照明するＬＥＤなどの光源、液晶表示素子が表示する画像の表示光Ｌｃを表示領域２２０に反射するミラー及びレンズなどを含む。投影装置１０は、例えば、車両２００のダッシュボード内に設置される。

【0018】

情報取得装置２０は、車両の位置及び車外の情報を取得する。具体的には、情報取得装置２０は、車両２００の位置を測定して位置を示す位置情報を生成する。情報取得装置２０は、さらに、対象物、及び対象物までの距離などを示す車外情報を取得する。対象物は、人、標識、道路などである。情報取得装置２０は、車両２００の位置情報及び車外情報のうちの少なくとも１つを含む車両関連情報を出力する。

【0019】

表示処理装置３０は、情報取得装置２０から得られる車両関連情報などに基づいて、虚像Ｉｖの表示を制御し、虚像Ｉｖの画像データを投影装置１０に出力する。表示処理装置３０は、虚像Ｉｖの表示タイミング（表示時間）、又は車両関連情報と表示タイミングの組み合わせに基づいて、虚像Ｉｖの表示を制御してもよい。表示タイミングは、例えば、１０秒間の表示と１秒間の非表示とを繰り返すことである。

【0020】

姿勢検出装置４０は、車両２００の姿勢変動を検出する。振動補正処理装置５０は、姿勢検出装置４０によって検出された車両２００の姿勢変動に基づいて、虚像Ｉｖの表示位置の補正量を算出する。

【0021】

基準位置設定装置６０は、姿勢検出装置４０によって検出された車両２００の姿勢変動に基づいて、車両姿勢を推定し、虚像Ｉｖの表示位置の基準位置を算出する。

【0022】

図２は、表示システム１００の内部構成を示すブロック図である。

【0023】

本実施形態において、情報取得装置２０は、地理座標系における車両２００の現在地を示す位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール２１を含む。具体的には、ＧＰＳモジュール２１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して、受信した地点の緯度及び経度を測位する。ＧＰＳモジュール２１は、測位した緯度及び経度を示す位置情報を生成する。情報取得装置２０は、さらに、外景を撮像して撮像データを生成するカメラ２２を含む。情報取得装置２０は、例えば、画像処理により撮像データから対象物を特定し、対象物までの距離を測定する。情報取得装置２０は、対象物及び対象物までの距離を示す情報を車外情報として生成する。情報取得装置２０は、位置情報及び車外情報を含む車両関連情報を表示処理装置３０に出力する。なお、カメラ２２によって生成された撮像データが表示処理装置３０に出力されてもよい。情報取得装置２０は、さらに、車両２００の速度を検出する車速センサ２３を含む。

【0024】

表示処理装置３０は、通信部３１、表示制御部３２、及び記憶部３３を含む。

【0025】

通信部３１は、所定の通信規格（例えば、ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＣＡＮ（controller area network）、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface））に準拠して外部機器との通信を行う回路を含む。

【0026】

表示制御部３２は、半導体素子などで実現可能である。表示制御部３２は、例えば、マイコン、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣで構成することができる。表示制御部３２の機能は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。表示制御部３２は、記憶部３３に格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、予め定められた機能を実現する。

【0027】

記憶部３３は、表示処理装置３０の機能を実現するために必要なプログラム及びデータを記憶する記憶媒体である。記憶部３３は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、ＳＳＤ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリ、フラッシュメモリ、磁気ディスク、又はこれらの組み合わせによって実現できる。

【0028】

記憶部３３には、虚像Ｉｖを表す複数の画像データ３３ｉが格納されている。表示制御部３２は、情報取得装置２０から得られる車両関連情報に基づいて、表示する虚像Ｉｖを決定する。表示制御部３２は、決定した虚像Ｉｖの画像データ３３ｉを記憶部３３から読み出して、投影装置１０に出力する。さらに、表示制御部３２は、虚像Ｉｖの表示位置を設定する。表示制御部３２は、虚像Ｉｖを表示するか否か又は表示中か否かを示す表示情報を振動補正処理装置５０に出力する。

【0029】

姿勢検出装置４０は、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚそれぞれの３軸の角速度（ロール角速度、ピッチ角速度、ヨー角速度）を検出するジャイロセンサ４１と、Ｘ、Ｙ、Ｚそれぞれの３軸方向の加速度センサ４２と、車両２００の路面からの高さを検出する車高センサ４３と、を含む。ジャイロセンサ４１は検出した角速度を、加速度センサ４２は検出した加速度を、車高センサ４３は検出した車高を、それぞれ、車両２００の姿勢変動を示す姿勢変動情報（姿勢変動量）として振動補正処理装置５０及び基準位置設定装置６０に出力する。また、姿勢検出装置４０は、他の公知のセンサを含んでもよい。姿勢検出装置４０としての機能を有するジャイロセンサ４１、加速度センサ、及び車高センサ４３などは、一つの装置に内蔵されてもよいし、個別に車両２００に取り付けられてもよい。また、ジャイロセンサ４１は、ロール角度、ピッチ角度、ヨー角度を直接検出してもよいし、姿勢検出装置４０が演算部を有して、ジャイロセンサ４１が検出した角速度情報を演算部が積分して角度情報として出力してもよい。

【0030】

振動補正処理装置５０は、通信部５１、補正制御部５２、及び記憶部５３を含む。通信部５１は、通信部３１と同様の構成である。

【0031】

補正制御部５２は、半導体素子などで実現可能な演算装置である。補正制御部５２は、例えば、マイコン、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣで構成することができる。補正制御部５２は、振動補正処理装置５０内の記憶部５３に格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、予め定められた機能を実現する。補正制御部５２の機能は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。

【0032】

補正制御部５２は、機能的構成として、ずれ量算出部５２ａ、補正量算出部５２ｂ及び判定部５２ｃを含む。

【0033】

ずれ量算出部５２ａは、姿勢検出装置４０が出力する姿勢変動情報に基づいて、車両２００の姿勢（角度のずれ量）を算出する。ずれ量とは、移動体の基準となる姿勢状態から姿勢が変化した変化量を示す。移動体の基準となる姿勢状態は、例えば、水平状態に置かれた静止状態の車両状態である。例えば、ずれ量算出部５２ａは、ジャイロセンサ４１が検出した角速度を積分演算することによって、車両２００のピッチ軸周りの角度（ピッチ角）を算出する。これにより、図１に示すＹ軸（ピッチ軸）を中心とした回転方向における車両２００のずれ量（角度）を算出することができる。同様に、ヨー角度又はロール角度を算出し、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの角度を全て算出してもよい。移動体が基準となる姿勢状態においては、ピッチ角度、ヨー角度、およびロール角度はそれぞれ０°である。このようにして、車両２００の姿勢、すなわち、３軸方向に対する角度であるずれ量を算出する。なお、姿勢検出装置４０がロール角度、ピッチ角度、ヨー角度を出力する場合は、これらの値をずれ量として処理する。

【0034】

補正量算出部５２ｂは、車両２００の姿勢変動（角度のずれ量）に応じて、虚像Ｉｖの表示位置の補正量を算出する。具体的には、補正量算出部５２ｂは、ずれ量算出部５２ａが算出した角度（ピッチ角）のずれ量を画素数に換算して、ずれている分の画素数（以下、「ずれ画素数」ともいう）を元に戻すような補正量を決定する。例えば、ずれ量算出部５２ａは、ピッチ角のずれ量を元に戻すような補正量を決定する。補正量算出部５２ｂは、算出した補正量を表示処理装置３０に出力する。

【0035】

判定部５２ｃは、車両２００の姿勢変動（角度のずれ量）および表示処理装置の表示情報に基づいて、補正量をゼロにリセットするか否かを判定する。判定部５２ｃが補正量をゼロにリセットすると判定する場合は、例えば、補正対応外の大振幅発生時や、右左折時、カーブ走行によるヨー方向の大変動時、坂道への進入及び退出時である。判定部５２ｃは、予め定められた閾値と姿勢検出装置４０の出力又は姿勢検出装置４０の出力を演算処理した結果（以後、変動量Ｘとする）との大小関係を比較することで、補正量をゼロにリセットするか否かを判定する。また、判定部５２ｃは、虚像が非表示の場合にも補正量をゼロにリセットすると判定する。虚像Ｉｖが非表示の場合、そのことを示す信号が表示制御部３２から補正制御部５２Ａへ送られる。

【0036】

姿勢検出装置４０の出力の演算処理は、姿勢検出装置４０又は振動補正処理装置５０のずれ量算出部５２ａや判定部５２ｃ、又は、他の構成で行われてもよい。

【0037】

変動量Ｘは、例えばジャイロセンサ４１により検出される角速度を積分した角度の一定時間における変化量である。判定部５２ｃは、例えば、判定フラグとして、例えばブーリアン型の２値化データを出力する。変動量Ｘが第１閾値ａ以下であればＴＲＵＥ、変動量Ｘが第１閾値ａより大きいときはＦＡＬＳＥとなる。判定部５２ｃは、データをブーリアン型に限定せず、整数型でもよく、それ以外で出力してもよい。

【0038】

記憶部５３は、補正制御部５２の機能を実現するために必要なプログラム及びデータを記憶する記憶媒体である。したがって、例えば、プロセッサ等の演算装置を判定部５２ｃとして機能させるために必要なプログラム及びデータも記憶部５３に格納されている。記憶部５３は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、ＳＳＤ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリ、フラッシュメモリ、磁気ディスク、又はこれらの組み合わせによって実現できる。

【0039】

基準位置設定装置６０は、通信部６１、基準位置演算処理部６２、及び記憶部６３を含む。通信部６１は、通信部３１、５１と同様の構成である。通信部６１は、通信部５１を介して通信部３１と通信することができるが、直接、通信部３１と通信してもよい。

【0040】

基準位置演算処理部６２は、半導体素子などで実現可能な演算装置である。基準位置演算処理部６２は、例えば、マイコン、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣで構成することができる。基準位置演算処理部６２は、基準位置設定装置６０内の記憶部６３に格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、予め定められた機能を実現する。基準位置演算処理部６２の機能は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。

【0041】

基準位置演算処理部６２は、機能的構成として、車両姿勢推定部６２ａと、基準位置算出部６２ｂとを含む。

【0042】

車両姿勢推定部６２ａは、姿勢検出装置４０から送られる車両２００の姿勢変動情報に基づいて、静止時における基準となる車両姿勢からのずれ量を推定する。例えば、車高センサ４３からの車高量に基づいて、車両２００の前端のピッチ方向のずれ量を推定する。このずれ量は、例えば、基準となるレベルからの角度量として推定される。推定された車両姿勢のずれ量は基準位置算出部６２ｂに出力される。

【0043】

基準位置算出部６２ｂは、推定された車両姿勢のずれ量に基づいて、虚像Ｉｖを表示する基準位置を算出する。基準位置算出部６２ｂは、算出した虚像Ｉｖの基準位置を、記憶部６３に記憶する。なお、情報取得装置２０から取得することができる車両関連情報及び地図データなどに基づいて、基準位置Ｐ０を設定してもよい。

【0044】

記憶部６３は、基準位置演算処理部６２の機能を実現するために必要なプログラム及びデータを記憶する記憶媒体である。したがって、例えば、プロセッサ等の演算装置を基準位置演算処理部６２として機能させるために必要なプログラム及びデータも記憶部６３に格納されている。記憶部６３は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、ＳＳＤ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリ、フラッシュメモリ、磁気ディスク、又はこれらの組み合わせによって実現できる。

【0045】

図３Ａ～図３Ｄを参照して、ＡＲ表示について説明する。図３Ａは、車両２００が傾いていないときの例を示している。図３Ｂは、図３Ａに示す車両２００のフロントガラス２１０から見える実景の例を示している。図３Ｃは、表示領域２２０から見える虚像Ｉｖの一例を示している。図３Ｄは、図３Ｂに示す実景に図３Ｃに示す虚像Ｉｖが重なって表示される例を示している。表示システム１００は、図３Ｂに示す実景に図３Ｃに示す虚像Ｉｖを重畳させる。虚像Ｉｖの基準位置（初期位置）Ｐ０は、虚像Ｉｖの種類、車両２００の状態（位置及び姿勢）、及び地図データなどに基づいて決定された位置であり、当該基準位置Ｐ０は、基準位置設定装置６０により決定される。例えば、表示対象２３０が走行車線であって、虚像Ｉｖが進行方向を示す矢印の場合、基準位置Ｐ０は走行車線の中央を矢印の先端が指し示すときの液晶上の表示位置である。基準位置Ｐ０は、例えば、図３Ｃにおいて、表示領域２２０内におけるＹ座標とＺ座標の値に対応する液晶表示上の画素の位置で設定される。表示処理装置３０は、車両関連情報に基づいて、虚像Ｉｖの大きさを設定してもよい。

【0046】

図４Ａは、車両２００が後傾姿勢になった状態の例を示している。図４Ｂは、車両２００の姿勢変動に応じて、虚像Ｉｖの表示位置が表示対象２３０からずれた場合を例示している。図４Ｃは、補正後の虚像Ｉｖの表示位置を示している。

【0047】

路面の凹凸、車両２００の急加速又は急減速などにより、車両２００が傾く場合がある。例えば、車両２００が路面３０１の凸部３０３に乗り上げると、図４Ａに示すように車両２００は後傾姿勢になる。この場合、図４Ｂに示すように、フロントガラス２１０から見える表示対象２３０の位置が車両２００の走路に対する傾きθ１に応じて変動する。そのため、虚像Ｉｖを基準位置Ｐ０に表示した場合、虚像Ｉｖが表示対象２３０からずれる。

【0048】

例えば、図４Ｂに示すように、車両２００が路面３０１の凸部３０３により後傾姿勢になると、表示対象２３０の位置が通常走行時よりも下方に変動する。したがって、基準位置Ｐ０に表示される虚像Ｉｖの矢印の先が車線外にずれてしまう。よって、表示システム１００は、車両２００の姿勢に応じてずれを戻す方向に虚像Ｉｖの表示位置を調整する。

【0049】

具体的には、図４Ｃに示すように、振動補正処理装置５０が、車両２００の角度に起因した表示位置のずれがない位置Ｐ１となるように補正量Ｃを算出する。すなわち、表示処理装置３０は、虚像Ｉｖの表示位置を「基準位置Ｐ０＋補正量Ｃ」に設定する。これにより、投影装置１０は、虚像Ｉｖを表示対象２３０に対応する位置Ｐ１に表示することができる。このように、車両２００が傾いた場合であっても、虚像Ｉｖの表示位置を補正量Ｃに基づいて基準位置Ｐ０から変更することで、実景内の表示対象２３０に対応する位置Ｐ１に虚像Ｉｖを表示することができる。

【0050】

しかしながら、基準位置Ｐ０は、乗員数、荷重の変動、及びガソリンの減少などによる姿勢の変動に基づいて変化する場合があるので、例えば、最初に算出した基準位置（初期位置）と異なる場合がある。

【0051】

本実施形態の表示システム１００は、後述するように、車両２００の車両姿勢の変化を推定し、推定された車両姿勢の変化量から基準位置を算出することで、基準位置Ｐ０を更新することができる。

【0052】

２． 表示処理装置の動作
図５は、表示処理装置３０の表示制御部３２が行う表示処理を示している。図５に示す表示処理は、例えば、車両２００のエンジンが始動したとき、又は虚像Ｉｖの表示開始を指示するためのボタンが操作されたときなどに開始される。

【0053】

表示制御部３２は、情報取得装置２０から車両関連情報を取得する（Ｓ１０１）。表示制御部３２は、車両関連情報に基づいて、表示する虚像Ｉｖを決定する（Ｓ１０２）。表示制御部３２は、振動補正処理装置５０から振動補正をリセットするタイミング信号Ｆａ３を受信している場合、虚像Ｉｖの基準位置Ｐ０を基準位置設定装置６０の記憶部６３から振動補正処理装置５０経由で取得する（Ｓ１０３）。なお、基準位置設定装置６０は、基準位置設定装置６０の記憶部６３から直接、表示処理装置３０へ基準位置Ｐ０を送信してもよい。また、表示制御部３２は、振動補正処理装置５０から振動補正をリセットするタイミング信号Ｆａ３を受信していない場合、前回使用した基準位置Ｐ０を用いる。表示制御部３２は、振動補正処理装置５０から出力される表示位置の補正量Ｃを取得する（Ｓ１０４）。

【0054】

表示制御部３２は、基準位置Ｐ０と補正量Ｃとに基づいて、投影装置１０に虚像Ｉｖを表示させる（Ｓ１０５）。例えば、表示制御部３２は、表示対象に対応する虚像Ｉｖの画像データ３３ｉを記憶部３３から読み出し、虚像Ｉｖの表示位置を「基準位置Ｐ０＋補正量Ｃ」に設定して、投影装置１０に出力する。

【0055】

表示制御部３２は、表示処理を継続するか否かを判断する（Ｓ１０６）。例えば、車両２００のエンジンが停止したとき、又は虚像Ｉｖの表示の終了を指示するためのボタンが操作されたときなどに、表示制御部３２は表示処理を終了する。表示処理を継続する場合は、ステップＳ１０１に戻る。

【0056】

３． 補正処理装置の動作
図６は、振動補正処理装置５０の補正制御部５２が行う補正処理を示している。図６に示す補正処理は、例えば、車両２００のエンジンが始動したとき、又は虚像Ｉｖの表示開始を指示するためのボタンが操作されたときなどに開始される。図６の補正処理は、例えば、図５の表示処理と共に開始される。なお、図６に示す補正処理は、虚像Ｉｖの位置補正の開始を指示するためのボタンが操作されたときに開始されてもよい。

【0057】

ずれ量算出部５２ａは、ジャイロセンサ４１から出力される角速度を示す姿勢変動情報を取得する（Ｓ２０１）。ずれ量算出部５２ａは、取得した姿勢変動情報に基づいて、車両２００の姿勢、すなわち、３軸方向に対する角度であるずれ量を算出する（Ｓ２０２）。具体的には、ずれ量算出部５２ａは、角速度を積分演算することによって、車両２００の角度を算出する。補正量算出部５２ｂは、３軸方向に対するずれ量に基づいて、虚像Ｉｖの表示位置の補正量Ｃを算出する（Ｓ２０３）。具体的には、補正量算出部５２ｂは、ピッチ角及びヨー角について車両２００の角度であるずれ量を画素数に換算して、画素数で示されるずれ量を相殺するような補正量Ｃを決定する。ロール角については、角度のまま、ずれ量を相殺する補正量Ｃを決定する。

【0058】

本実施形態では、補正量Ｃを「補正量Ｃ＝－（現時点のずれ量）＋（ゼロリセット時のずれ量）」として定義する。以下、ゼロリセット時のずれ量をオフセット値とも称する。オフセット値は、後述するステップＳ２０７において設定される。オフセット値の初期値は、例えばゼロである。ステップＳ２０３の補正量の算出において、ずれ量算出部５２ａが、角度単位で、「－現時点の姿勢（角度）＋オフセット値（角度）」を算出して補正量算出部５２ｂに出力し、補正量算出部５２ｂは入力した値を画素数に換算してもよい。また、ずれ量算出部５２ａは、現時点の姿勢（角度）を補正量算出部５２ｂに出力し、補正量算出部５２ｂが、姿勢（角度）を画素数に換算した後で、「－現時点のずれ量（画素数）＋オフセット値（画素数）」を算出してもよい。

【0059】

補正制御部５２の判定部５２ｃが、補正量Ｃをゼロにリセットするか否かを判定する（Ｓ２０４）。判定部５２ｃが、補正量Ｃをゼロにリセットしないと判定すると（Ｓ２０４でＮｏ）、補正量算出部５２ｂは、算出した補正量Ｃを表示処理装置３０に出力する（Ｓ２０５）。これにより、虚像Ｉｖが「基準位置Ｐ０＋補正量Ｃ」で示される位置に表示される。

【0060】

判定部５２ｃが、補正量Ｃをゼロにリセットすると判定すると（Ｓ２０４でＹｅｓ）、振動補正処理装置５０は、振動補正をリセットするタイミング信号Ｆａ３を基準位置設定装置６０および表示処理装置３０に送信し、補正制御部５２は、補正量Ｃをゼロにリセットする（Ｓ２０７）。具体的には、例えば、ずれ量算出部５２ａが、オフセット値（角度）を「オフセット値（角度）＝姿勢（角度）」に設定する。これにより、ずれ量算出部５２ａから補正量算出部５２ｂに、「－姿勢（角度）＋オフセット値（角度）」で示される角度、すなわち０度が出力される。又は、補正量算出部５２ｂは、ずれ量算出部５２ａが算出した姿勢（角度）を画素数（ずれ画素数）に換算し、オフセット値（画素数）を「オフセット値（画素数）＝ずれ画素数」に設定する。これにより、「－ずれ量（画素数）＋オフセット値（画素数）」で算出される補正量Ｃがゼロになる。このようにして、判定部５２ｃが補正量をリセットすると判定したときに、表示位置が基準位置Ｐ０に戻される。

【0061】

補正制御部５２は、補正処理を継続するか否かを判断する（Ｓ２０６）。例えば、車両２００のエンジンが停止したとき、又は虚像Ｉｖの表示の終了を指示するためのボタンが操作されたときなどに、補正制御部５２は補正処理を終了する。補正処理を継続する場合は、ステップＳ２０１に戻る。ステップＳ２０１に戻った後は、次のＳ２０３の補正量の算出において、前のステップＳ２０７で設定したオフセット値が使用される。

【0062】

以上のように、本実施形態では、外乱が発生したときに、「オフセット値＝ずれ量」に設定することで、補正量Ｃをゼロにする。換言すると、虚像Ｉｖが大きく振動するときに、表示位置が基準位置Ｐ０にリセットされる。「補正量Ｃ＝－ずれ量＋オフセット値」であるため、次に虚像Ｉｖを表示するとき（図５のステップＳ１０５）の表示位置である「基準位置Ｐ０＋補正量Ｃ」は、「基準位置Ｐ０＋オフセット値－ずれ量」に相当する。

【0063】

４． 基準位置設定装置の動作
図７は、基準位置設定装置６０の基準位置演算処理部６２が行う演算処理を示している。図７に示す演算処理は、例えば、車両２００のエンジンが始動したとき、又は虚像Ｉｖの表示開始を指示するためのボタンが操作されたときなどに開始される。図７の演算処理は、例えば、図５の表示処理及び図６の補正処理と共に開始される。

【0064】

車両姿勢推定部６２ａは、姿勢検出装置４０から出力される姿勢変動情報を取得して、車両２００の車両姿勢を推定し、静止時における基準位置からの姿勢ずれ量を推定する（Ｓ３０１）。基準位置算出部６２ｂは、推定された姿勢ずれ量を基に、虚像Ｉｖの基準位置を算出する（Ｓ３０２）。基準位置演算処理部６２は、基準位置の算出が完了したか否かを判定し（Ｓ３０３）、基準位置算出部６２ｂにより基準位置の算出が完了している場合（Ｓ３０３でＹｅｓ）、算出された基準位置Ｐ０を更新する基準位置Ｐ０として記憶部６３に保持する（Ｓ３０４）。さらに、基準位置演算処理部６２は、基準位置の更新可能フラグＦａ２をＯＮに設定する（Ｓ３０５）。また、基準位置算出部６２ｂにより基準位置の算出が完了していない場合（Ｓ３０３でＮｏ）、及び、更新可能フラグＦａ２がＯＮされた後は、基準位置設定装置６０の基準位置演算処理部６２は、振動補正処理装置５０の状態を取得する（Ｓ３０６）。例えば、基準位置演算処理部６２は、補正制御部５２から振動補正をリセットするタイミング信号Ｆａ３を受信する。

【0065】

基準位置演算処理部６２は、補正制御部５２からタイミング信号Ｆａ３を受信すると、補正量をリセットすることを認識し（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、さらに、基準位置演算処理部６２は、更新可能フラグＦａ２がＯＮ状態であるか否かを判定する（Ｓ３０９）。基準位置演算処理部６２は、更新可能フラグＦａ２がＯＮ状態であると判定すると（Ｓ３０９でＹｅｓ）、記憶部６３に保持されている更新用の最新の基準位置Ｐ０を、通信部６１から表示処理装置３０へ送信する。表示制御部３２が更新用の基準位置Ｐ０を用いて虚像Ｉｖを表示することで、基準位置を更新する（Ｓ３１０）。基準位置演算処理部６２が、更新用の基準位置Ｐ０を表示処理装置３０へ送信すると、基準位置の更新可能フラグＦａ２をＯＦＦに設定する（Ｓ３１１）。

【0066】

基準位置演算処理部６２は、基準位置の算出処理を継続するか否かを判断する（Ｓ３０８）。例えば、車両２００のエンジンが停止したとき、又は虚像Ｉｖの表示の終了を指示するためのボタンが操作されたときなどに、基準位置演算処理部６２は基準位置の算出処理を終了する。基準位置の算出処理を継続する場合は、ステップＳ３０１に戻る。また、基準位置演算処理部６２は、補正量をリセットしない（ステップＳ３０７でＮｏ）ときや、更新可能フラグＦａ２がＯＦＦ状態であると判定する（Ｓ３０９でＮｏ）とき、ステップＳ３０８に移行する。

【0067】

図８は、基準位置算出タイミングと、基準位置更新可能フラグと、振動補正リセットタイミング信号と、基準位置更新タイミングとの関係を示す図である。図８（ａ）は、基準位置算出タイミングＦａ１の一例を示す。図８（ｂ）は、基準位置の更新可能フラグＦａ２を示す。図８（ｃ）は、振動補正をリセットするタイミング信号Ｆａ３を示す。図８（ｄ）は、基準位置の更新タイミングＦａ４を示す図である。

【0068】

図８（ａ）に示すように、基準位置算出部６２ｂは、車両２００が基準位置を算出するのに適した状態であれば、随時、基準位置Ｐ０を算出する。図８（ａ）では、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ７の時点で基準位置Ｐ０が算出されている。基準位置を算出するのに適した車両２００の状態とは、例えば、車両２００が静止している状態や、加速度が予め定められた閾値以内の状態である。これらの状態は、情報取得装置２０からの情報や、姿勢検出装置４０からの姿勢変動情報を基に、車両姿勢推定部６２ａが判定する。

【0069】

基準位置算出部６２ｂが基準位置の算出を完了すると、基準位置算出部６２ｂは基準位置の更新可能フラグＦａ２をＯＮする。この基準位置の更新可能フラグＦａ２がＯＮ状態のときに、振動補正処理装置５０が、振動補正をリセットするタイミング信号Ｆａ３を基準位置設定装置６０および表示処理装置３０に送信する。更新可能フラグＦａ２がＯＮ状態でタイミング信号Ｆａ３がＯＮにされた時点Ｔ３が、基準位置の更新タイミングＦａ４となる。この基準位置の更新タイミングＦａ４の時点で、基準位置設定装置６０は更新用の基準位置Ｐ０を表示制御部３２へ送信する。表示制御部３２は、リセットされる補正量と、記憶部６３から送信された更新用の基準位置Ｐ０と、タイミング信号Ｆａ３とに基づいて像を表示することで、更新された基準位置Ｐ０に補正量がリセットされた虚像を表示することができる。

【0070】

図９は、補正量をゼロにリセットする一例を説明する説明図である。例えば、時刻ｔ１で表示制御部３２が補正量を即時にゼロにリセットする。このタイミングに合わせて、基準位置Ｐ０が更新されるので、運転者に対して基準位置の更新による動きを目立たなくすることができる。

【0071】

４． 効果及び補足等

【0072】

本開示の表示システム１００は、車両２００の姿勢変動量を検出する姿勢検出装置４０と、姿勢変動量に基づいて、車両２００の姿勢状態を推定する車両姿勢推定部６２ａと、姿勢状態に基づいて、虚像Ｉｖの基準位置Ｐ０を設定する基準位置設定装置６０と、姿勢変動量に基づいて、虚像Ｉｖの表示位置の補正量を設定する振動補正処理装置５０と、基準位置と補正量と振動補正をリセットするタイミング信号Ｆａ３とに基づいて、虚像Ｉｖの表示位置を制御する表示処理装置３０とを備える。

【0073】

車両２００の静止状態に対する虚像Ｉｖの基準位置Ｐ０の更新を走行中の振動補正によるずれの補正量のリセットと同時に行うので、虚像Ｉｖの基準位置のずれ補正が運転者に対して目立たなくなり、ストレスを軽減することができる。

【0074】

また、本実施形態の表示システム１００は、虚像を表す光を投影する投影装置１０をさらに含む。本実施形態において、移動体は、車両であり、像は、車両のフロントガラスの前方に表示される虚像である。

【0075】

なお、ステップＳ２１０において、補正量をゼロにリセットする方法は任意である。本実施形態では、「補正量Ｃ＝－ずれ量＋オフセット値」としたが、補正量Ｃを「補正量Ｃ＝－ずれ量」としてもよい。この場合、ずれ量自体をゼロにすることで、補正量Ｃをゼロにリセットする。具体的には、ジャイロセンサ４１の出力に基づいて車両姿勢を算出する場合に、ずれ量算出部５２ａにおいて算出される角速度の積分量をゼロにリセットする。

【0076】

（第２実施形態）
第１実施形態では、補正量のゼロリセットに合わせて、基準位置の更新も瞬時に行っていた。第２実施形態では、時間をかけて補正量を徐々にリセットするのに合わせて、基準位置の更新も徐々に更新位置に近づける。

【0077】

図１０は、第２実施形態における表示システム１００Ａの内部構成を示すブロック図である。第２実施形態における表示システム１００Ａは、投影装置１０、情報取得装置２０、表示処理装置３０、振動補正処理装置５０Ａ、基準位置設定装置６０Ａ、及び姿勢検出装置４０を備える。第２実施形態における振動補正処理装置５０Ａの補正制御部５２Ａは、第１実施形態における振動補正処理装置５０の補正制御部５２に、オフセット量算出部５２ｄを加えた構成である。また、第２実施形態における、基準位置設定装置６０Ａの基準位置演算処理部６２Ａは、第１実施形態における基準位置設定装置６０の基準位置演算処理部６２に、オフセット量算出部６２ｃを加えた構成である。

【0078】

補正制御部５２のオフセット量算出部５２ｄにおいて、例えば、補正量をリセットするリセット時間Δｔ１は予め設定されており、サンプリング周期ｔｓとリセット開始時の補正量Ｃ１から、１サンプリングでのオフセット量Ｄｆ１を、Ｄｆ１＝Ｃ１×ｔｓ／Δｔ１として算出する。補正制御部５２Ａは、Ｃ１×ｔｓ／Δｔ１ずつ補正量Ｃ１を小さくする。例えば、サンプリング周期を１／１０００［ｓｅｃ］とし、リセット時間Δｔ１を１［ｓｅｃ］とし、補正量Ｃ１を１００ピクセルとすると、１サンプリング周期につき、０．１ピクセルずつ補正量が小さくされる。

【0079】

基準位置演算処理部６２のオフセット量算出部６２ｃにおいて、更新された基準位置Ｐ０へ基準位置を近づける更新時間Δｔ２は予め設定されており、補正量のリセット時間Δｔ１と同じでもよいし、リセット時間Δｔ１よりも短くてもよい。

【0080】

図１１Ａ、図１１Ｂは、第２実施形態において基準位置設定装置６０Ａの基準位置演算処理部６２Ａが行う演算処理を示している。本実施形態では、補正制御部５２から送信されるタイミング信号Ｆａ３は、振動補正量をオフセット量Ｄｆ１低減する処理を開始する信号である。基準位置演算処理部６２Ａは、補正制御部５２からタイミング信号Ｆａ３を受信すると、補正量を所定量低減することを認識し（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、基準位置演算処理部６２Ａは、更新可能フラグＦａ２がＯＮ状態であると判定すると（Ｓ３０９でＹｅｓ）、図１１Ａ及び図１１Ｂの符号Ａを経由して、オフセット量算出部６２ｃが、基準位置のオフセット量Ｂ１を算出する（Ｓ３１１）。振動補正処理装置５０Ａがオフセット量Ｄｆ分だけ補正量をオフセットするのに合わせて、表示制御部３２は、基準位置Ｐ０を更新された基準位置Ｐ０にオフセット量Ｂ１だけ変更する（Ｓ３１２）。基準位置演算処理部６２Ａは、例えば、カウンタを用いて、更新された基準位置Ｐ０へオフセット量Ｂ１だけ変更した回数から更新する基準位置へ到達したか判定する（Ｓ３１３）。

【0081】

基準位置演算処理部６２Ａが、更新する基準位置へ到達したと判定しない場合（ステップＳ３１３でＮｏ）、再び、振動補正処理装置５０Ａがオフセット量Ｄｆ分だけ補正量をオフセットするのに合わせて、表示制御部３２は基準位置Ｐ０を更新された基準位置Ｐ０にオフセット量Ｂ１だけ変更する。基準位置演算処理部６２Ａが、更新する基準位置へ到達したと判定した場合（ステップＳ３１３でＹｅｓ）、基準位置演算処理部６２Ａが更新可能フラグＦａ２をＯＦＦにする（Ｓ３１４）。その後、図１１Ｂ及び図１１Ａの符号Ｂを経由して、算出処理を継続するか否かが判定される（Ｓ３０８）。

【0082】

図１２に示すように、振動補正処理装置５０Ａにより補正量の大きさが徐々に小さくなるので、虚像Ｉｖの位置が徐々に基準位置Ｐ０に戻る。虚像Ｉｖの位置が急に大きく変わらないので、乗員Ｄが、虚像Ｉｖの表示位置の変化に対して違和感を覚えることを抑制することができる。さらに、基準位置設定装置６０Ａは、振動補正処理装置５０Ａが補正量を徐々にリセットするのに合わせて、基準位置も更新された基準位置に徐々に近づける。これにより、虚像Ｉｖの基準位置の更新表示が目立つのを低減することができる。

【0083】

（第３実施形態）
第１実施形態では、補正量をゼロリセットするタイミングに合わせて、基準位置の更新を行っていた。第３実施形態では、補正量をゼロリセットするタイミングの代わりに虚像を非表示にするタイミングに合わせて、基準位置の更新を行う。この点および以下に説明する点以外の構成は、本実施形態と第１実施形態と共通であるので詳細な説明を省略する。

【0084】

図１３は、第３実施形態において、基準位置設定装置６０の基準位置演算処理部６２が行う演算処理を示している。第３実施形態のステップＳ３０１～Ｓ３０５、およびＳ３０８～Ｓ３１１は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0085】

第１実施形態と同様に、基準位置演算処理部６２は、ステップＳ３０１～Ｓ３０３を実施する。基準位置算出部６２ｂにより基準位置の算出が完了していない場合（Ｓ３０３でＮｏ）、及び、更新可能フラグＦａ２がＯＮされた後は、基準位置演算処理部６２は、表示処理装置３０の状態を取得する（Ｓ３２１）。例えば、基準位置演算処理部６２は、表示制御部３２から虚像の表示・非表示状態を切り替える表示切り替え信号を受信する。表示制御部３２は、例えば、虚像を非表示に切り替える場合に、表示切り替え信号をＯＮ状態にする。

【0086】

基準位置演算処理部６２は、表示制御部３２からＯＮ状態の表示切り替え信号を受信すると、虚像が非表示へ切り替わることを認識し（ステップＳ３２２でＮｏ）、さらに、基準位置演算処理部６２は、更新可能フラグＦａ２がＯＮ状態であるか否かを判定する（Ｓ３０９）。基準位置演算処理部６２は、更新可能フラグＦａ２がＯＮ状態であると判定すると（Ｓ３０９でＹｅｓ）、記憶部６３に保持されている更新用の最新の基準位置Ｐ０を、通信部６１から表示処理装置３０へ送信する。表示制御部３２が更新用の基準位置Ｐ０を用いることで、基準位置を更新する（Ｓ３１０）。基準位置演算処理部６２が、更新用の基準位置Ｐ０を表示処理装置３０へ送信すると、基準位置演算処理部６２は、基準位置の更新可能フラグＦａ２をＯＦＦに設定する（Ｓ３１１）。

【0087】

基準位置演算処理部６２は、基準位置の算出処理を継続するか否かを判断する（Ｓ３０８）。基準位置の算出処理を継続する場合は、ステップＳ３０１に戻る。また、表示制御部３２が虚像を表示させるとき、すなわち、基準位置演算処理部６２は、表示切り替え信号がＯＦＦ状態で虚像を非表示にしないと認識するとき（Ｓ３２２でＹｅｓ）や、更新可能フラグＦａ２がＯＦＦ状態であると判定する（Ｓ３０９でＮｏ）とき、ステップＳ３０８に移行する。

【0088】

このような構成により、表示装置３０が基準位置Ｐ０を更新することができる。車両２００の静止状態に対する虚像Ｉｖの基準位置Ｐ０の更新を、振動補正の補正量のゼロリセット動作に関係なく、虚像Ｉｖが非表示になるタイミングで行うことができる。これにより、虚像Ｉｖの基準位置のずれ補正が運転者に対して目立たなくなり、ストレスを軽減することができる。

【0089】

（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。そこで、以下、他の実施形態を例示する。

【0090】

上記実施形態では、投影装置１０、情報取得装置２０、表示処理装置３０、姿勢検出装置４０、振動補正処理装置５０及び基準位置設定装置６０がそれぞれ別個の装置である場合を例示した。しかし、複数の装置が一つの装置として一体的に形成されてもよい。例えば、表示処理装置３０と振動補正処理装置５０が一つの装置として一体的に形成されてもよい。情報取得装置２０と表示処理装置３０とが一つの装置として一体的に形成されてもよい。姿勢検出装置４０と振動補正処理装置５０が一つの装置として一体的に形成されてもよい。別個に形成された装置は、有線又は無線により互いに通信可能に接続される。なお、投影装置１０、情報取得装置２０、表示処理装置３０、姿勢検出装置４０、振動補正処理装置５０及び基準位置設定装置６０の全てが一つの装置として形成されてもよい。この場合、通信部３１、５１、６１はなくてもよい。

【0091】

上記実施形態では、情報取得装置２０がＧＰＳモジュール２１、カメラ２２及び車速センサ２３を含む例について説明した。しかし、情報取得装置２０は、車両２００から周囲の対象物までの距離と方向を計測する距離センサを含んでもよく、計測した距離と方向を示す距離情報を表示処理装置３０に出力してもよい。情報取得装置２０は、ナビゲーションシステムを含んでもよい。情報取得装置２０は、ＧＰＳモジュール２１、距離センサ、及びカメラ２２、画像処理装置、加速度センサ、レーダー、音波センサ、及びＡＤＡＳ（Advanced Driver-Assistance Systems）の白線検知装置などのうち、１つ以上を含んでもよい。この場合、情報取得装置２０としての機能を有するＧＰＳモジュール２１、カメラ２２、車速センサ２３、及び距離センサなどは、一つの装置に内蔵されてもよいし、個別に車両２００に取り付けられてもよい。

【0092】

上記実施形態では、移動体が、自動車などの車両２００である場合について説明した。しかし、移動体は車両２００に限らない。移動体は、地上を走行する乗り物であってもよく、例えば、列車又はオートバイであってもよい。移動体は、自動運転で走行することができる無人機であってもよい。

【0093】

上記実施形態では、移動体の前方に像を表示する場合について説明した。しかし、像を表示する位置は、前方に限らない。例えば、像は、移動体の側面方向や後方に表示されてもよい。

【0094】

上記実施形態では、表示システム１００がＨＵＤシステムである例について説明した。しかし、表示システム１００はＨＵＤシステムでなくてもよい。表示システム１００は、投影装置１０に代えて、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイを備えてもよい。表示システム１００は、スクリーン及びプロジェクタを含んでもよい。

【0095】

（実施形態の概要）

【0096】

（１）本開示の表示システムは、移動体の姿勢変動量を検出する姿勢検出装置と、姿勢変動量に基づいて、移動体の姿勢状態を推定する姿勢推定部と、姿勢状態に基づいて、像の基準位置を設定する基準位置設定装置と、姿勢変動量に基づいて、像の表示位置の補正量を設定する補正処理装置と、前記基準位置と前記補正量とタイミング指令とに基づいて、前記像の表示位置を制御する表示処理装置と、を備える、表示システム。

【0097】

これにより、像を表示する基準位置を調整することができるので、像の位置ずれを精度良く補正することができる。さらに、基準位置の位置ずれ補正を振動による位置ずれの補正と同時に行うので目立たなくすることができる。この結果、像の表示品位を維持することもできる。

【0098】

（２）（１）の表示システムにおいて、タイミング指令は、補正処理装置が補正量をゼロにリセットするタイミングで補正処理装置から送信される信号でもよい。

【0099】

（３）（１）の表示システムにおいて、タイミング指令は、補正処理装置が補正量を所定量低減する処理を開始するタイミングで補正処理装置から送信される信号でもよい。

【0100】

（４）（１）の表示システムにおいて、タイミング指令は、表示処理装置が像を非表示にするタイミングで発生させる信号でもよい。

【0101】

（５）（２）から（４）の表示システムにおいて、表示処理装置は、前記タイミング指令に基づいて、前記基準位置を変更してもよい。

【0102】

（６）（１）から（５）の表示システムにおいて、像を表す光を投影する投影装置をさらに含んでもよい。

【0103】

（７）（１）から（６）の表示システムにおいて、移動体は、車両であり、像は、車両のフロントガラスの前方に表示される虚像であってもよい。

【0104】

本開示に記載の表示システムは、ハードウェア資源、例えば、プロセッサ、メモリ、及びプログラムとの協働などによって、実現される。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本開示は、虚像をフロントガラスの前方に表示する表示システムに適用可能である。

【符号の説明】

【0106】

１０ 投影装置
２０ 情報取得装置
２１ ＧＰＳモジュール
２２ カメラ
２３ 車速センサ
３０ 表示処理装置
３１ 通信部
３２ 表示制御部
３３ 記憶部
４０ 姿勢検出装置
４１ ジャイロセンサ
４２ 加速度センサ
４３ 車高センサ
５０ 振動補正処理装置
５１ 通信部
５２ 補正制御部
５２ａ ずれ量算出部
５２ｂ 補正量算出部
５２ｃ 判定部
６０ 基準位置設定装置
６１ 通信部
６２ 基準位置演算処理部
６２ａ 車両姿勢推定部
６２ｂ 基準位置算出部
６３ 記憶部
１００ 表示システム
２００ 車両
２１０ フロントガラス
２２０ 表示領域

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】