(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】2024-09-02
(45)【発行日】2024-09-10
(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 35/23 20240101AFI20240903BHJP
【ＦＩ】
B60K35/23
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020180062
(22)【出願日】2020-10-28
(65)【公開番号】P2022071234
(43)【公開日】2022-05-16
【審査請求日】2023-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000231512
【氏名又は名称】日本精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100195648
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 悠太
(74)【代理人】
【識別番号】100175019
【弁理士】
【氏名又は名称】白井 健朗
(72)【発明者】
【氏名】江尻 剛士
(72)【発明者】
【氏名】梅澤 幸朗
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 竜二
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 祐介
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 敦
【審査官】松江川 宗
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１６２１５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０４１９１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５０７２０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】再公表特許第２０１８／０８８３６２（ＪＰ，Ａ１）
【文献】特開２００６－０１７６２６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｋ ３５／００－３７／２０
Ｇ０２Ｂ ２７／００－３０／６０
Ｇ０９Ｇ ５／００－５／４２
Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６，２３／００－２５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前方の実景と重なって視認される重畳画像の表示制御を行い、前記実景の中にある前方対象を報知するための報知画像を前記重畳画像の表示領域内に表示する表示制御手段と、前記車両の前方空間のセンシングを行う前方センサからの情報に基づき、前記前方空間における前記前方対象の実位置を特定する特定手段と、
前記車両の走行状態に関する情報である自車情報を少なくとも含み、前記前方空間のセンシングにより得られる情報を含まない車両関連情報に基づき、前記表示領域内における前記前方対象の推定位置を定める推定手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記実位置が特定された場合には、前記前方対象又は前記前方対象に関連する箇所に重なって視認される前記報知画像を表示するＡＲ処理を実行し、
前記実位置が特定されない場合には、前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行する
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項2】
前記表示制御手段は、前記擬似ＡＲ処理として第１擬似ＡＲ処理又は第２擬似ＡＲ処理を選択して実行可能であり、前記車両関連情報は、互いに異なる種別の複数の情報からなり、
前記第１擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含む情報群に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理であり、
前記第２擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含むとともに前記情報群よりも少ない数の限定情報に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理である、
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】
車両の前方の実景と重なって視認される重畳画像の表示制御を行い、前記実景の中にある前方対象を報知するための報知画像を前記重畳画像の表示領域内に表示する表示制御手段と、前記車両の走行状態に関する情報である自車情報を少なくとも含み、前記車両の前方空間のセンシングにより得られる情報を含まない車両関連情報に基づき、前記表示領域内における前記前方対象の推定位置を定める推定手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行し、
前記擬似ＡＲ処理は、第１擬似ＡＲ処理及び第２擬似ＡＲ処理から選択され、
前記車両関連情報は、互いに異なる種別の複数の情報からなり、
前記第１擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含む情報群に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理であり、
前記第２擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含むとともに前記情報群よりも少ない数の限定情報に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理である、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項4】
前記情報群は、前記車両の現在地を示す現在地情報と、地図及び当該地図における前記前方対象の位置を示す地図情報とを含む、請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項5】
前記限定情報は、前記地図情報を含む一方で前記現在地情報を含まない、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】
前記自車情報は、前記車両の姿勢、走行速度及び走行距離の少なくともいずれかを示し、前記表示制御手段は、前記擬似ＡＲ処理の実行中に前記報知画像を前記自車情報に応じて変化させる、
請求項１乃至５のいずれか１項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】
本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の前方の実景と重なって視認される重畳画像の表示制御を行うヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）装置が知られている。重畳画像は、車両が備える透光部材（例えばウインドシールド）に画像を表す表示光を投射することによってユーザに視認される当該画像の虚像である。特許文献１に記載のＨＵＤ装置は、車両の前方空間のセンシングを行う前方センサからの情報に基づいて車両の前方対象を特定し、特定した前方対象に重なって視認される報知画像を虚像として表示することで、ＡＲ（Augmented Reality）を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１８／０８８３６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
実景の中にある前方対象に報知画像を高精度で重ねてＡＲを実現するには、前方センサだけでなく、ユーザの視点を検出するシステムを含む複数の車載システムが必要である。しかしながら、当該複数の車載システムの一部が何らかの理由で使用できなくなる状況もあれば、そもそも当該複数の車載システムをコストの理由で構築できない状況もある。これらの状況を踏まえると、簡潔な構成でユーザにＡＲに類似した体験を与えることができれば有用である。
【0005】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡潔な構成でユーザに擬似的なＡＲを感じさせることができる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】
上記目的を達成するため、本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置の別の態様は、
車両の前方の実景と重なって視認される重畳画像の表示制御を行い、前記実景の中にある前方対象を報知するための報知画像を前記重畳画像の表示領域内に表示する表示制御手段と、
前記車両の前方空間のセンシングを行う前方センサからの情報に基づき、前記前方空間における前記前方対象の実位置を特定する特定手段と、
前記車両の走行状態に関する情報である自車情報を少なくとも含み、前記前方空間のセンシングにより得られる情報を含まない車両関連情報に基づき、前記表示領域内における前記前方対象の推定位置を定める推定手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記実位置が特定された場合には、前記前方対象又は前記前方対象に関連する箇所に重なって視認される前記報知画像を表示するＡＲ処理を実行し、
前記実位置が特定されない場合には、前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行する。
上記目的を達成するため、本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置の別の態様は、
車両の前方の実景と重なって視認される重畳画像の表示制御を行い、前記実景の中にある前方対象を報知するための報知画像を前記重畳画像の表示領域内に表示する表示制御手段と、
前記車両の走行状態に関する情報である自車情報を少なくとも含み、前記車両の前方空間のセンシングにより得られる情報を含まない車両関連情報に基づき、前記表示領域内における前記前方対象の推定位置を定める推定手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行し、
前記擬似ＡＲ処理は、第１擬似ＡＲ処理及び第２擬似ＡＲ処理から選択され、
前記車両関連情報は、互いに異なる種別の複数の情報からなり、
前記第１擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含む情報群に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理であり、
前記第２擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含むとともに前記情報群よりも少ない数の限定情報に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理である。
車両の前方の実景と重なって視認される重畳画像の表示制御を行い、前記実景の中にある前方対象を報知するための報知画像を前記重畳画像の表示領域内に表示する表示制御手段と、
前記車両の前方空間のセンシングを行う前方センサからの情報に基づき、前記前方空間における前記前方対象の実位置を特定する特定手段と、
前記車両の走行状態に関する情報である自車情報を少なくとも含み、前記前方空間のセンシングにより得られる情報を含まない車両関連情報に基づき、前記表示領域内における前記前方対象の推定位置を定める推定手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記実位置が特定された場合には、前記前方対象又は前記前方対象に関連する箇所に重なって視認される前記報知画像を表示するＡＲ処理を実行し、
前記実位置が特定されない場合には、前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行する。
上記目的を達成するため、本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置の別の態様は、
車両の前方の実景と重なって視認される重畳画像の表示制御を行い、前記実景の中にある前方対象を報知するための報知画像を前記重畳画像の表示領域内に表示する表示制御手段と、
前記車両の走行状態に関する情報である自車情報を少なくとも含み、前記車両の前方空間のセンシングにより得られる情報を含まない車両関連情報に基づき、前記表示領域内における前記前方対象の推定位置を定める推定手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行し、
前記擬似ＡＲ処理は、第１擬似ＡＲ処理及び第２擬似ＡＲ処理から選択され、
前記車両関連情報は、互いに異なる種別の複数の情報からなり、
前記第１擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含む情報群に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理であり、
前記第２擬似ＡＲ処理は、前記複数の情報のうち前記自車情報を含むとともに前記情報群よりも少ない数の限定情報に基づいて前記推定手段が定めた前記推定位置に前記報知画像を表示する処理である。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、簡潔な構成でユーザに擬似的なＡＲを感じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置の車両への搭載態様を示す図。
【図2】同上実施形態に係る車両用表示システムのブロック図。
【図3】同上実施形態に係る表示制御処理を示すフローチャート。
【図4A】同上実施形態に係るＡＲ画像の表示例を示す図。
【図4B】同上実施形態に係る第１擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【図4C】同上実施形態に係る第２擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【図5A】同上実施形態に係るＡＲ画像の表示例を示す図。
【図5B】同上実施形態に係る第１擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【図5C】同上実施形態に係る第２擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【図6A】同上実施形態に係るＡＲ画像の表示例を示す図。
【図6B】同上実施形態に係る第１擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【図6C】同上実施形態に係る第２擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【図7A】同上実施形態に係るＡＲ画像の表示例を示す図。
【図7B】同上実施形態に係る第１擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【図7C】同上実施形態に係る第２擬似ＡＲ画像の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示の一実施形態について図面を参照して説明する。
【0010】
本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１００は、図１に示すように、車両１に設けられたウインドシールド２（透光部材の一例）に画像を表す表示光Ｌを投射するものであり、ダッシュボード３の内部に設けられる。ウインドシールド２で反射した表示光Ｌによって、ユーザ４（主に車両１の運転者）は、ウインドシールド２の前方において当該画像の虚像である重畳画像Ｖを視認できる。つまり、ＨＵＤ装置１００は、車両１の前方の実景と重なってユーザ４視認される重畳画像Ｖを表示する。ＨＵＤ装置１００は、図２に示す車両用表示システムＳの一部を構成する。
【0011】
車両用表示システムＳは、車両１に搭載され、ＨＵＤ装置１００と、前方センサ３０と、視点検出部４０と、車両関連情報供給部５０と、を備える。
【0012】
ＨＵＤ装置１００は、図２に示す表示部１０及び制御部２０と、図示しない反射部とを備える。
【0013】
表示部１０は、制御部２０の制御によって表示光Ｌを生成して放射する。表示部１０は、例えば、透過型スクリーンと、当該スクリーンに表示光Ｌを投射するプロジェクタとを備える。プロジェクタとしては、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）などの反射型表示デバイスを用いることができる。なお、表示部１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diodes）等の画像表示ディスプレイから構成されてもよい。
【0014】
表示部１０に表示される画像（つまり、表示光Ｌが表す画像）の虚像がユーザ４に視認される重畳画像Ｖである。表示部１０に表示される画像と重畳画像Ｖとは光学的に共役関係にあるため、重畳画像Ｖの表示領域は、表示部１０における画像の表示領域に対応する。したがって、表示光Ｌが表す画像の表示制御と、重畳画像Ｖの表示制御とは同義である。
【0015】
図示しない反射部は、表示部１０からの表示光Ｌをウインドシールド２へ導く構成である。反射部は、例えば、表示部１０からの表示光Ｌを反射する１枚又は複数枚の反射鏡と、反射鏡で反射した表示光Ｌをウインドシールド２に向かって反射する凹面鏡とを有する。なお、反射鏡は、平面鏡であっても曲面鏡であってもよい。また、反射部を構成する鏡の枚数は、設計に応じて任意に変更可能である。
【0016】
制御部２０は、ＨＵＤ装置１００の全体動作を制御するマイクロコンピュータからなる。例えば、制御部２０は、重畳画像Ｖを表示制御するための動作プログラム及び画像データを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種の演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭに記憶された動作プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵと協働して表示部１０の動作を制御し、表示光Ｌが表す画像の表示制御（つまり、重畳画像Ｖの表示制御）を実行するＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等を備えて構成されている。制御部２０は、車載ＬＡＮ（Local Area Network）等からなるバス５を介して車両表示システムＳにおけるＨＵＤ装置１００の外部構成と通信を行う。なお、制御部２０の構成は、以下に説明する機能を充足する限りにおいては任意である。制御部２０は、１つのマイクロコンピュータから構成されてもよいし、互いに通信を行う複数のマイクロコンピュータから構成されてもよい。制御部２０の主な機能については後述する。
【0017】
前方センサ３０は、車両１の前方空間のセンシングを行う。前方センサ３０は、例えば、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection And Ranging)、ソナー、超音波センサ、ミリ波レーダ等から構成される。前方センサ３０は、公知の手法で車両１の前方空間における物体形状を解析し、解析結果を示す前方空間情報Ｄｆを制御部２０に供給する。
【0018】
視点検出部４０は、重畳画像Ｖを視認するユーザ４の視点位置を検出する。視点検出部４０は、例えば、赤外線カメラ、ステレオカメラ、ＴＯＦ（Time of Flight）カメラ等から構成される。視点検出部４０は、ユーザ４の顔を撮像することによって得られた撮像データを公知の手法で解析してユーザ４の視点位置を特定する。視点検出部４０は、特定した視点位置を示す視点情報Ｄｖを制御部２０に供給する。
【0019】
車両関連情報供給部５０は、前方空間情報Ｄｆ以外の車両１に関連した情報であって、互いに異なる種別の複数の情報からなる車両関連情報を制御部２０に供給する。例えば、車両関連情報は、後述する自車情報Ｄｃ、地図情報Ｄｍ、現在地情報Ｄｐ及び車外情報Ｄｏの複数の情報からなる。車両関連情報供給部５０は、自車情報供給部５１と、ナビゲーション装置５２と、車外情報供給部５３と、を備える。
【0020】
自車情報供給部５１は、車両１の走行状態に関する情報である自車情報Ｄｃを制御部２０に供給する構成である。自車情報供給部５１は、例えば、車速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、舵角センサ等からなるセンサ群と、車両１の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。自車情報Ｄｃは、車両１の姿勢、走行速度、及び、任意の期間における走行距離の少なくともいずれか示す情報である。自車情報供給部５１は、ジャイロセンサが検出した角速度、加速度センサが検出した加速度、地磁気センサが検出した車両１の向き、及び舵角センサが検出した操舵角の少なくともいずれかに基づいて車両１の姿勢を特定する。また、自車情報供給部５１は、車速センサからの検出信号に基づいて走行速度を特定し、計器と通信を行って走行距離を特定する。
【0021】
ナビゲーション装置５２は、カーナビゲーションを実行する構成であり、車両１の現在位置を報知するとともに、ユーザ４により設定された目的地への経路案内を行なう。ナビゲーション装置５２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）によって人工衛星などから受信した信号に基づき車両１の現在地を示す現在地情報Ｄｐを算出する。ナビゲーション装置５２は、地図データベースＤＢを記憶するＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等からなる記憶媒体を備える。ナビゲーション装置５２は、地図データベースＤＢから現在地近傍の地図を読み出し、ユーザ４により設定された目的地までの経路案内の内容を決定する。ナビゲーション装置５２は、算出した現在地情報Ｄｐと、車両１の周辺の地図及び当該地図における前方対象の位置を示す地図情報Ｄｍとを制御部２０に供給可能である。なお、地図情報Ｄｍには、ナビゲーション装置５２が決定した経路案内の内容を示す経路案内情報が含まれる。なお、前方対象は、後述の報知画像によって報知される対象である。
【0022】
地図データベースＤＢは、地図及び当該地図における各種情報を示す地図情報Ｄｍのデータ群からなる。地図情報Ｄｍは、例えば、道路形状情報（車線、道路の幅員、車線数、交差点、カーブ、分岐路等）、制限速度などの道路標識に関する規制情報、地図上の施設に関する施設情報などの各種の対象情報を含むとともに、各対象情報に対応する位置座標情報を含む。前記の道路標識は、案内標識、警戒標識、規制標識、指示標識などあらゆるものを含む。なお、ナビゲーション装置５２は、車両１に搭載されたものに限られず、ナビゲーション機能を有する携帯端末であってもよい。当該携帯端末は、制御部２０との間で有線又は無線により通信可能なスマートフォン、スマートウォッチ、タブレットＰＣ（Personal Computer）等であればよい。
【0023】
車外情報供給部５３は、車両１の外部と通信して取得した車外情報Ｄｏを制御部２０に供給する。例えば、車外情報供給部５３は、路側のインフラストラクチャーの通信（Ｖ２Ｉ：Vehicle To roadside Infrastructure）を可能とする無線通信モジュールを有し、安全運転支援システム（ＤＳＳＳ：Driving Safety Support Systems）の基地局から、インフラストラクチャーとして設置された路側無線装置を介して交通情報を取得する。交通情報は、信号機、道路標識、分岐路などの交通に関する各種の対象を示す情報であって、当該対象の位置情報も含む。車外情報供給部５３は、Ｖ２Ｉで取得した交通情報を車外情報Ｄｏとして制御部２０に供給する。
【0024】
ここからは、制御部２０の主要機能について説明する。制御部２０は、機能部として、特定部２１（特定手段の一例）と、推定部２２（推定手段の一例）と、表示制御部２３（表示制御手段の一例）とを備える。
【0025】
特定部２１は、前方センサ３０からの前方空間情報Ｄｆに基づき、車両１の前方空間における前方対象の実際の位置である実位置を特定する。前方対象の具体例については後述する。
【0026】
推定部２２は、車両関連情報供給部５０からの車両関連情報に基づき、重畳画像Ｖの表示領域内における前方対象の推定位置を定める。なお、推定位置は、前方対象そのものを推定した位置に限られず、前方対象と関連する箇所を推定した位置であってもよい。推定位置の具体例については後述する。
【0027】
表示制御部２３は、表示部１０の動作を制御して重畳画像Ｖの表示制御を行い、車両１の前方の実景（以下、単に実景とも言う。）の中にある前方対象を報知するための報知画像を重畳画像Ｖの表示領域内に表示する。表示制御部２３は、以下に順に述べるように、ＡＲ（Augmented Reality）処理及び擬似ＡＲ処理を実行可能である。
【0028】
（ＡＲ処理）
ＡＲ処理は、特定部２１によって特定された実位置に基づき、前方対象に重なって視認される報知画像を表示する処理である。以下、ＡＲ処理の実行中に表示される報知画像を、ＡＲ画像とも言う。なお、ＡＲ画像は、特定部２１によって特定された実位置に基づき、前方対象に関連した箇所に重なって視認されるものであってもよい。
表示制御部２３は、少なくとも、前方センサ３０からの前方空間情報Ｄｆと、視点検出部４０からの視点情報Ｄｖとに基づいて公知の手法でＡＲ処理を実行する。表示制御部２３は、前方空間情報Ｄｆによって特定される前方空間内における前方対象の実位置と、視点情報Ｄｖによって特定されるユーザ４の視点位置とに基づいて、前方対象又は前方対象に関連した箇所に重なって視認されるＡＲ画像を表示する。これにより、ユーザ４は視線を動かしても前方対象に重なる報知画像を視認することができる。例えば、表示制御部２３は、図４Ａに示すように、前方対象Ｔ１が道路の区画線（例えば白線）であった場合、実景としての区画線に重畳して視認されるＡＲ画像Ｅを表示領域ＶＡ内に表示する。表示領域ＶＡは、ウインドシールド２の前方に設定された重畳画像Ｖ（虚像）の表示可能領域である。つまり、表示制御部２３は、表示領域ＶＡ内において報知画像を含む任意のコンテンツ画像を表示可能である。表示制御部２３は、車両関連情報供給部５０からの車両関連情報、車外情報供給部５３からの車外情報Ｄｏも適宜用いてＡＲ処理を実行する。例えば、表示制御部２３は、自車情報Ｄｃが示す車両１の姿勢及び走行速度に応じてＡＲ画像を変形させ、前方対象又は前方対象に関連する箇所に正確にＡＲ画像を重ねて視認することができる。ＡＲ処理の具体例については後述する。
ＡＲ処理は、特定部２１によって特定された実位置に基づき、前方対象に重なって視認される報知画像を表示する処理である。以下、ＡＲ処理の実行中に表示される報知画像を、ＡＲ画像とも言う。なお、ＡＲ画像は、特定部２１によって特定された実位置に基づき、前方対象に関連した箇所に重なって視認されるものであってもよい。
表示制御部２３は、少なくとも、前方センサ３０からの前方空間情報Ｄｆと、視点検出部４０からの視点情報Ｄｖとに基づいて公知の手法でＡＲ処理を実行する。表示制御部２３は、前方空間情報Ｄｆによって特定される前方空間内における前方対象の実位置と、視点情報Ｄｖによって特定されるユーザ４の視点位置とに基づいて、前方対象又は前方対象に関連した箇所に重なって視認されるＡＲ画像を表示する。これにより、ユーザ４は視線を動かしても前方対象に重なる報知画像を視認することができる。例えば、表示制御部２３は、図４Ａに示すように、前方対象Ｔ１が道路の区画線（例えば白線）であった場合、実景としての区画線に重畳して視認されるＡＲ画像Ｅを表示領域ＶＡ内に表示する。表示領域ＶＡは、ウインドシールド２の前方に設定された重畳画像Ｖ（虚像）の表示可能領域である。つまり、表示制御部２３は、表示領域ＶＡ内において報知画像を含む任意のコンテンツ画像を表示可能である。表示制御部２３は、車両関連情報供給部５０からの車両関連情報、車外情報供給部５３からの車外情報Ｄｏも適宜用いてＡＲ処理を実行する。例えば、表示制御部２３は、自車情報Ｄｃが示す車両１の姿勢及び走行速度に応じてＡＲ画像を変形させ、前方対象又は前方対象に関連する箇所に正確にＡＲ画像を重ねて視認することができる。ＡＲ処理の具体例については後述する。
【0029】
【0030】
（擬似ＡＲ処理）
擬似ＡＲ処理は、前方センサ３０からの前方空間情報Ｄｆと視点検出部４０からの視点情報Ｄｖを用いずに実行される。したがって、擬似ＡＲ処理では、実景の中の前方対象と正確に重なる報知画像を表示することは困難である。しかしながら、表示制御部２３は、推定部２２が推定した表示領域ＶＡ内における前方対象の推定位置に報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行することで、ユーザ４に擬似的なＡＲを感じさせる。本実施形態では、表示制御部２３は特定部２１によって前方対象の実位置が特定されない場合に擬似ＡＲ処理を実行する。表示制御部２３は、擬似ＡＲ処理として第１擬似ＡＲ処理又は第２擬似ＡＲ処理を選択して実行可能である。以下、第１擬似ＡＲ処理の実行中に表示される報知画像を第１擬似ＡＲ画像とも言い、第２擬似ＡＲ処理の実行中に表示される報知画像を第２擬似ＡＲ画像とも言う。
擬似ＡＲ処理は、前方センサ３０からの前方空間情報Ｄｆと視点検出部４０からの視点情報Ｄｖを用いずに実行される。したがって、擬似ＡＲ処理では、実景の中の前方対象と正確に重なる報知画像を表示することは困難である。しかしながら、表示制御部２３は、推定部２２が推定した表示領域ＶＡ内における前方対象の推定位置に報知画像を表示する擬似ＡＲ処理を実行することで、ユーザ４に擬似的なＡＲを感じさせる。本実施形態では、表示制御部２３は特定部２１によって前方対象の実位置が特定されない場合に擬似ＡＲ処理を実行する。表示制御部２３は、擬似ＡＲ処理として第１擬似ＡＲ処理又は第２擬似ＡＲ処理を選択して実行可能である。以下、第１擬似ＡＲ処理の実行中に表示される報知画像を第１擬似ＡＲ画像とも言い、第２擬似ＡＲ処理の実行中に表示される報知画像を第２擬似ＡＲ画像とも言う。
【0031】
第１擬似ＡＲ処理は、車両関連情報のうち自車情報Ｄｃを含む情報群に基づいて推定部２２が定めた推定位置（以下、第１推定位置とも言う。）に報知画像としての第１擬似ＡＲ画像を表示する処理である。具体的に、情報群は、自車情報Ｄｃ、地図情報Ｄｍ及び現在地情報Ｄｐを含む。例えば、制御部２０のＲＯＭには、自車情報Ｄｃと、現在地情報Ｄｐと、地図情報Ｄｍによって示される前方対象の位置座標と、前方対象の種別に応じて設定された第１推定位置とが対応して構成された第１推定位置制御データが予め記憶されている。推定部２２は、第１推定位置制御データを参照して、表示領域ＶＡ内における第１推定位置を定める。なお、第１推定位置制御データは、テーブルデータであっても数式のデータであってもよい。
【0032】
第２擬似ＡＲ処理は、車両関連情報のうち自車情報Ｄｃを含むとともに、前記の情報群よりも少ない数の限定情報に基づいて推定部２２が定めた推定位置（以下、第２推定位置とも言う。）に報知画像としての第２擬似ＡＲ画像を表示する処理である。具体的に、限定情報は、自車情報Ｄｃ及び地図情報Ｄｍを含む一方で、現在地情報Ｄｐを含まない。つまり、第２擬似ＡＲ処理は、ナビゲーション装置５２から現在地情報Ｄｐが出力されない条件において実行される。当該条件では、制御部２０は、車両１の現在地をリアルタイムで正確に把握できない状態にあるが、ナビゲーション装置５２から、前方対象の存在と存在する前方対象までの距離とを示す情報（以下、イベント情報と言う。）を取得可能である。イベント情報は、地図情報Ｄｍに含まれる。例えば、制御部２０のＲＯＭには、自車情報Ｄｃと、イベント情報と、前方対象の種別に応じて設定された第２推定位置とが対応して構成された第２推定位置制御データが予め記憶されている。推定部２２は、第２推定位置制御データを参照して、表示領域ＶＡ内における第２推定位置を定める。なお、第２推定位置制御データは、テーブルデータであっても数式のデータであってもよい。
【0033】
続いて、ＨＵＤ装置１００の制御部２０が実行する表示制御処理の一例を、図３を参照して説明する。表示制御処理は、例えば、車両１のイグニッションがオン状態でＨＵＤ装置１００の動作中に継続して実行される。
【0034】
（表示制御処理）
制御部２０は、表示制御処理を開始すると、イベントが検出されたか否か（報知画像によって報知すべき前方対象が存在するか否か）を判別する（ステップＳ１）。制御部２０は、バス５を介して取得可能な各種情報に基づいてイベントの有無を判別する。当該判別手法は、前方対象及び表示すべき報知画像の種別に応じて異なるため、後に具体例を説明する。
制御部２０は、表示制御処理を開始すると、イベントが検出されたか否か（報知画像によって報知すべき前方対象が存在するか否か）を判別する（ステップＳ１）。制御部２０は、バス５を介して取得可能な各種情報に基づいてイベントの有無を判別する。当該判別手法は、前方対象及び表示すべき報知画像の種別に応じて異なるため、後に具体例を説明する。
【0035】
イベントが検出された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、制御部２０は、ＡＲ処理を実行可能か否かを判別する（ステップＳ２）。制御部２０は、例えば、前方空間情報Ｄｆ、視点情報Ｄｖ及び地図情報Ｄｍを少なくとも取得している場合には、ＡＲ処理を実行可能であると判別し（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＡＲ処理を実行する（ステップＳ３）。ＡＲ処理を実行する制御部２０は、特定部２１の機能で前方空間における前方対象の実位置を特定する。そして、制御部２０は、表示制御部２３の機能で、実位置に応じた表示領域ＶＡ内の位置にＡＲ画像を表示する。
【0036】
ＡＲ処理を実行不能である場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、制御部２０は、第１擬似ＡＲ処理を実行可能か否かを判別する（ステップＳ４）。制御部２０は、例えば、車両関連情報のうち自車情報Ｄｃを含む前記の情報群を取得している場合には、第１擬似ＡＲ処理を実行可能であると判別し（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、第１擬似ＡＲ処理を実行する（ステップＳ５）。第１擬似ＡＲ処理を実行する制御部２０は、推定部２２の機能で表示領域ＶＡ内における第１推定位置を定める。そして、制御部２０は、表示制御部２３の機能で、第１推定位置に第１擬似ＡＲ画像を表示する。
【0037】
第１擬似ＡＲ処理を実行不能である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御部２０は、第２擬似ＡＲ処理を実行する（ステップＳ６）。第２擬似ＡＲ処理を実行する制御部２０は、前記の情報群よりも少ない数の限定情報に基づき、推定部２２の機能で表示領域ＶＡ内における第２推定位置を定める。そして、制御部２０は、表示制御部２３の機能で、第２推定位置に第２擬似ＡＲ画像を表示する。
【0038】
ステップＳ１でイベントが検出されない場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、制御部２０は、報知画像（ＡＲ画像、第１擬似ＡＲ画像又は第２擬似ＡＲ画像）を非表示の状態に制御する（ステップＳ７）。ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の処理後、制御部２０は、ステップＳ１に戻って処理を実行する。なお、制御部２０が限定情報を取得できずに第２擬似ＡＲ処理を実行できない場合は、ステップＳ１の時点でイベントを検出できないため、報知画像は表示されない（ステップＳ７）。以上が表示制御処理である。以下、前方対象と報知画像の具体例を説明する。
【0039】
（ＬＤＷ）
図４Ａ～図４Ｃは、ＬＤＷ（Lane Departure Warning)に係る報知画像の表示例であり、図４ＡはＡＲ処理実行中、図４Ｂは第１擬似ＡＲ処理実行中、図４Ｃは第２擬似ＡＲ処理実行中を示す。
図４Ａ～図４Ｃは、ＬＤＷ（Lane Departure Warning)に係る報知画像の表示例であり、図４ＡはＡＲ処理実行中、図４Ｂは第１擬似ＡＲ処理実行中、図４Ｃは第２擬似ＡＲ処理実行中を示す。
【0040】
制御部２０は、前方空間情報Ｄｆ及び車両関連情報の少なくともいずれかに基づいて車両１が走行車線から逸脱したこと（レーン逸脱）を特定した場合、又は、自車情報Ｄｃに基づきレーン逸脱を推定した場合に、ＬＤＷに係るイベントが検出された（ステップＳ１；Ｙｅｓ）と判別する。この場合、前方対象Ｔ１は、道路の区画線（例えば白線）である。
【0041】
ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、図４Ａに示すように、実景の区画線である前方対象Ｔ１に重なってユーザ４に視認されるＡＲ画像Ｅを表示するＡＲ処理を実行する（ステップＳ３）。ＡＲ画像Ｅは、例えば帯状の赤色画像であり、実景の区画線に重なって表示されることで当該区画線の存在を強調する。
【0042】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第１推定位置に、図４Ｂに示す第１擬似ＡＲ画像Ｅ１を表示する。この場合、推定部２２は、現在地情報Ｄｐと地図情報Ｄｍが含む道路形状情報とに基づき、前方の道路形状を特定する。そして、推定部２２は、特定された道路形状から区画線の位置を推定し、推定される区画線の位置よりも走行車線の中央に寄った位置を第１推定位置と定める。第１推定位置をこのように定めることで、第１擬似ＡＲ画像Ｅ１が実際の区画線（前方対象Ｔ１）の外側、つまり、隣の車線にはみ出て表示されてしまうことを抑制できる。このように第１推定位置を定めるためのデータは、ＬＤＷ用に構成された第１推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。上記のように定めた第１推定位置に、表示制御部２３は、区画線を模した帯状の第１擬似ＡＲ画像Ｅ１を表示する。第１擬似ＡＲ画像Ｅ１は、例えばＡＲ画像Ｅと同様に赤色で表示される。
なお、第１擬似ＡＲ画像は、前方空間情報Ｄｆを用いずに表示制御されるため、実際の区画線（前方対象Ｔ１）からの表示位置のずれが目立つ虞がある。当該表示位置のずれをユーザ４に極力感じさせないように、第１擬似ＡＲ画像Ｅ１は、ＡＲ画像Ｅよりも車両１の走行方向に短い形状で表示されることが好ましい。また、表示制御部２３は、第１擬似ＡＲ画像Ｅ１を、自車情報Ｄｃによって示される車両１の姿勢に応じて変化させる。具体的に、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角等によって特定された車両１の姿勢に基づき、車両１の走行車線の曲率を推定し、推定した曲率に沿うように第１擬似ＡＲ画像Ｅ１を変化させる。これにより、ＡＲ感を高めることができる。
なお、第１擬似ＡＲ画像は、前方空間情報Ｄｆを用いずに表示制御されるため、実際の区画線（前方対象Ｔ１）からの表示位置のずれが目立つ虞がある。当該表示位置のずれをユーザ４に極力感じさせないように、第１擬似ＡＲ画像Ｅ１は、ＡＲ画像Ｅよりも車両１の走行方向に短い形状で表示されることが好ましい。また、表示制御部２３は、第１擬似ＡＲ画像Ｅ１を、自車情報Ｄｃによって示される車両１の姿勢に応じて変化させる。具体的に、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角等によって特定された車両１の姿勢に基づき、車両１の走行車線の曲率を推定し、推定した曲率に沿うように第１擬似ＡＲ画像Ｅ１を変化させる。これにより、ＡＲ感を高めることができる。
【0043】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理も実行不能である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第２推定位置に、図４Ｃに示す第２擬似ＡＲ画像Ｅ２を表示する。この場合、推定部２２は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角などに基づいて車両１の横ずれの時間変化量を解析し、解析した時間変化量に基づいて、レーン逸脱と、左右いずれの方向にレーン逸脱が生じているかを推定する。そして、推定部２２は、実験、シミュレーション等により予め定めた表示領域ＶＡ内の設定位置であって、走行車線の中央よりも左側に視認されるように定めた左設定位置と、走行車線の中央よりも右側に視認されるように定めた右設定位置とのいずれかを第２推定位置に決定する。このように第２推定位置を定めるためのデータは、ＬＤＷ用に構成された第２推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。例えば、推定部２２は、右方向にレーン逸脱が生じていると推定した場合、右設定位置を第２推定位置に決定する。このように定めた第２推定位置に、表示制御部２３は、図４Ｃに示すように、区画線を想起させる帯状の第２擬似ＡＲ画像Ｅ２を表示する。第２擬似ＡＲ画像は、例えばＡＲ画像Ｅ及び第１擬似ＡＲ画像と同様に赤色で表示される。なお、表示制御部２３は、横ずれ量に応じて帯状の第２擬似ＡＲ画像Ｅ２の幅を変化させたり、色を変化させたりしてもよい。
【0044】
上記のように、ＬＤＷに係る第１擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する情報群は、例えば、自車情報Ｄｃ、現在地情報Ｄｐ及び地図情報Ｄｍである。また、ＬＤＷに係る第２擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する限定情報は、例えば、自車情報Ｄｃである。
【0045】
（ルートガイダンス）
図５Ａ～図５Ｃは、ルートガイダンスに係る報知画像の表示例であり、図５ＡはＡＲ処理実行中、図５Ｂは第１擬似ＡＲ処理実行中、図５Ｃは第２擬似ＡＲ処理実行中を示す。報知画像は、地図情報Ｄｍが含む経路案内情報に応じて表示されるターンバイターン方式の画像である。
図５Ａ～図５Ｃは、ルートガイダンスに係る報知画像の表示例であり、図５ＡはＡＲ処理実行中、図５Ｂは第１擬似ＡＲ処理実行中、図５Ｃは第２擬似ＡＲ処理実行中を示す。報知画像は、地図情報Ｄｍが含む経路案内情報に応じて表示されるターンバイターン方式の画像である。
【0046】
制御部２０は、前方空間情報Ｄｆ、地図情報Ｄｍ及び現在地情報Ｄｐの少なくともいずれかに基づいて分岐路（例えば交差点）である前方対象Ｔ２を特定した場合に、ルートガイダンスに係るイベントが検出された（ステップＳ１；Ｙｅｓ）と判別する。
【0047】
ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、図５Ａに示すように、実景の分岐路である前方対象Ｔ２に重なってユーザ４に視認されるＡＲ画像Ｆを表示するＡＲ処理を実行する（ステップＳ３）。ＡＲ画像Ｆは、例えば矢印形状をなし、車両１が分岐路に近付いたり、分岐路を曲がりかけたりした状態であっても、ユーザ４の視点に応じて表示制御され、分岐路上に配置されたかのように表示される。
【0048】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第１推定位置に、図５Ｂに示す第１擬似ＡＲ画像Ｆ１を表示する。この場合、推定部２２は、現在地情報Ｄｐと地図情報Ｄｍが含む道路形状情報とに基づき、前方の分岐路の形状を推定する。そして、推定部２２は、分岐路に重なってユーザ４に視認されると想定される位置であって、表示領域ＶＡ内に予め定めた位置を第１推定位置と定める。このように第１推定位置を定めるためのデータは、ルートガイダンス用に構成された第１推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。上記のように定めた第１推定位置に、表示制御部２３は、第１擬似ＡＲ画像Ｆ１を表示する。
第１擬似ＡＲ画像Ｆ１は、行く先（曲がる方向）を示す矢印部Ｆ１ａと、車両１の走行方向に沿って延びる帯状部Ｆ１ｂと、を有する。表示制御部２３は、分岐路までの距離に応じて帯状部Ｆ１ｂの車両１の走行方向に沿う長さを変化させる。具体的に、表示制御部２３は、分岐路までの距離が短くなるに連れて、帯状部Ｆ１ｂの長さが短くなるように第１擬似ＡＲ画像Ｆ１を変化させる。分岐路までの距離は、例えば、現在地情報Ｄｐ及び地図情報Ｄｍによって推定可能である。また、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角、地磁気センサが検出した車両１の向き等に基づき、車両１が曲がる際の曲率を算出し、算出した曲率に応じて第１擬似ＡＲ画像Ｆ１が回転するアニメーションを実行する。上記のように、車両１の走行状態に応じて第１擬似ＡＲ画像Ｆ１を変化させることで、ＡＲ感を高めることができる。
第１擬似ＡＲ画像Ｆ１は、行く先（曲がる方向）を示す矢印部Ｆ１ａと、車両１の走行方向に沿って延びる帯状部Ｆ１ｂと、を有する。表示制御部２３は、分岐路までの距離に応じて帯状部Ｆ１ｂの車両１の走行方向に沿う長さを変化させる。具体的に、表示制御部２３は、分岐路までの距離が短くなるに連れて、帯状部Ｆ１ｂの長さが短くなるように第１擬似ＡＲ画像Ｆ１を変化させる。分岐路までの距離は、例えば、現在地情報Ｄｐ及び地図情報Ｄｍによって推定可能である。また、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角、地磁気センサが検出した車両１の向き等に基づき、車両１が曲がる際の曲率を算出し、算出した曲率に応じて第１擬似ＡＲ画像Ｆ１が回転するアニメーションを実行する。上記のように、車両１の走行状態に応じて第１擬似ＡＲ画像Ｆ１を変化させることで、ＡＲ感を高めることができる。
【0049】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理も実行不能である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第２推定位置に、図５Ｃに示す第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を表示する。この場合、推定部２２は、前方対象Ｔ２までの距離を示す前述のイベント情報（地図情報Ｄｍに含まれる情報）に基づいて、当該距離が所定値以下になった場合に、第２推定位置を定める。なお、推定部２２は、当該距離が所定値以下になったか否かを、自車情報Ｄｃによって示される車両１の走行距離に基づいて判別可能である。また、第２推定位置は、実験、シミュレーション等により予め定めた表示領域ＶＡ内の位置である。このように第２推定位置を定めるためのデータは、ルートガイダンス用に構成された第２推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。上記のように定めた第２推定位置に、表示制御部２３は、第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を表示する。
第２擬似ＡＲ画像Ｆ２は、行く先（曲がるべき方向）を示す矢印部Ｆ２ａと、車両１の走行方向に沿って延びる帯状部Ｆ２ｂと、を有する。表示制御部２３は、分岐路までの距離に応じて帯状部Ｆ２ｂの車両１の走行方向に沿う長さを変化させる。具体的に、表示制御部２３は、分岐路までの距離が短くなるに連れて、帯状部Ｆ２ｂの長さが短くなるように第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を変化させる。分岐路までの距離は、例えば、地図情報Ｄｍに含まれるイベント情報と、自車情報Ｄｃによって示される走行距離に基づいて推定可能である。また、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角、地磁気センサが検出した車両１の向き等に基づき、車両１が曲がる際の曲率を算出し、算出した曲率に応じて第２擬似ＡＲ画像Ｆ２が回転するアニメーションを実行する。上記のように、車両１の走行状態に応じて第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を変化させることで、ＡＲ感を高めることができる。なお、第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を、第１擬似ＡＲ画像Ｆ１のように自車情報Ｄｃに応じて変化させずに、第２推定位置に固定表示してもよい。
第２擬似ＡＲ画像Ｆ２は、行く先（曲がるべき方向）を示す矢印部Ｆ２ａと、車両１の走行方向に沿って延びる帯状部Ｆ２ｂと、を有する。表示制御部２３は、分岐路までの距離に応じて帯状部Ｆ２ｂの車両１の走行方向に沿う長さを変化させる。具体的に、表示制御部２３は、分岐路までの距離が短くなるに連れて、帯状部Ｆ２ｂの長さが短くなるように第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を変化させる。分岐路までの距離は、例えば、地図情報Ｄｍに含まれるイベント情報と、自車情報Ｄｃによって示される走行距離に基づいて推定可能である。また、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角、地磁気センサが検出した車両１の向き等に基づき、車両１が曲がる際の曲率を算出し、算出した曲率に応じて第２擬似ＡＲ画像Ｆ２が回転するアニメーションを実行する。上記のように、車両１の走行状態に応じて第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を変化させることで、ＡＲ感を高めることができる。なお、第２擬似ＡＲ画像Ｆ２を、第１擬似ＡＲ画像Ｆ１のように自車情報Ｄｃに応じて変化させずに、第２推定位置に固定表示してもよい。
【0050】
上記のように、ルートガイダンスに係る第１擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する情報群は、例えば、自車情報Ｄｃ、現在地情報Ｄｐ及び地図情報Ｄｍである。また、ルートガイダンスに係る第２擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する限定情報は、例えば、自車情報Ｄｃ及び地図情報Ｄｍである。
【0051】
【0052】
制御部２０は、前方空間情報Ｄｆ、地図情報Ｄｍ及び現在地情報Ｄｐの少なくともいずれかに基づいて停止線である前方対象Ｔ３を特定した場合に、一時停止警報に係るイベントが検出された（ステップＳ１；Ｙｅｓ）と判別する。
【0053】
ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、図６Ａに示すように、実景の停止線である前方対象Ｔ３と関連する箇所（以下、関連箇所とも言う。）に重なってユーザ４に視認されるＡＲ画像Ｇを表示するＡＲ処理を実行する（ステップＳ３）。この場合、関連箇所は、道路における停止線の直前の箇所（実景）である。ＡＲ画像Ｇは、停止線である前方対象Ｔ３に至るまでに減速を促す態様であり、例えば、概ね台形状をなす。ＡＲ画像Ｇは、車両１が停止線に近付いていっても、停止線の直前の関連箇所に重なってユーザ４に視認される。
【0054】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第１推定位置に、図６Ｂに示す第１擬似ＡＲ画像Ｇ１を表示する。この場合、推定部２２は、現在地情報Ｄｐと地図情報Ｄｍが含む道路形状情報とに基づき、停止線の存在を特定する。続いて、推定部２２は、停止線の存在を特定すると、自車情報Ｄｃによって示される車両１の走行速度と、車両１の制動性能とに基づき、現在の制動距離を算出し、算出した制動距離に応じた位置に仮想停止線６を設定する。なお、制動距離の算出に、図示しない温度センサから取得可能な外気温を考慮してもよい。例えば、仮想停止線６は、第１擬似ＡＲ画像Ｇ１の表示制御で用いられる仮想線であり、表示領域ＶＡ内に画像として表示されない。なお、ユーザ４に現在の制動距離を報知すべく、仮想停止線６を画像として表示してもよい。推定部２２は、仮想停止線６を設定すると、仮想停止線６よりも手前に視認される任意の位置を第１推定位置と定める。このように定めた第１推定位置に、表示制御部２３は、第１擬似ＡＲ画像Ｇ１をまずは固定表示する。第１擬似ＡＲ画像Ｇ１は、前述のＡＲ画像Ｇと同様に、ユーザ４に減速を促す態様の画像である。ここで、車両１が減速して実際の停止線に近付くに連れて、表示領域ＶＡ内に固定表示された第１擬似ＡＲ画像Ｇ１は、仮想停止線６に接近する。そして、第１擬似ＡＲ画像Ｇ１が仮想停止線６に到達すると、表示制御部２３は、第１擬似ＡＲ画像Ｇ１が仮想停止線６を超えないように、表示領域ＶＡにおける下方（ユーザ４にとっては手前方向）に第１擬似ＡＲ画像Ｇ１をスクロールする表示制御を実行する。なお、このスクロールは、推定部２２による第１推定位置の表示領域ＶＡ内での移動制御と言い換えることもできる。第１推定位置を定めるためのデータは、一時停止警報用に構成された第１推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。また、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角、地磁気センサが検出した車両１の向き等に基づいて特定される車両１の姿勢に応じて、第１擬似ＡＲ画像Ｇ１を傾けたり、曲げたりして表示してもよい。このように、車両１の姿勢に応じて第１擬似ＡＲ画像Ｆ１を変化させることで、ＡＲ感を高めることができる。
【0055】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理も実行不能である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第２推定位置に、図６Ｃに示す第２擬似ＡＲ画像Ｇ２を表示する。この場合、推定部２２は、前方対象Ｔ３までの距離を示す前述のイベント情報（地図情報Ｄｍに含まれる情報）に基づいて、当該距離が所定値以下になった場合に、第２推定位置を定める。なお、推定部２２は、当該距離が所定値以下になったか否かを、自車情報Ｄｃによって示される車両１の走行距離に基づいて判別可能である。また、第２推定位置は、実験、シミュレーション等により予め定めた表示領域ＶＡ内の位置である。このように第２推定位置を定めるためのデータは、一時停止警報用に構成された第２推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。上記のように定めた第２推定位置に、表示制御部２３は、第２擬似ＡＲ画像Ｇ２を固定表示する。第２擬似ＡＲ画像Ｇ２は、ＡＲ画像Ｇ、第１擬似画像Ｇ１と同様に、ユーザ４に減速を促す態様の画像である。
なお、表示制御部２３は、第２擬似ＡＲ画像Ｇ２を表示する際にも第１擬似画像Ｇ１と同様に、推定部２２によって設定された仮想停止線６に基づき、第２擬似ＡＲ画像Ｇ２をスクロールする表示制御を実行してもよい。同様に、表示制御部２３は、自車情報Ｄｃによって示される車両１の姿勢に応じて、第２擬似ＡＲ画像Ｇ２を傾けたり、曲げたりして表示してもよい。また、表示制御部２３は、停止線までの距離に応じて第２擬似ＡＲ画像Ｇ２の車両１の走行方向に沿う長さを変化させてもよい。
なお、表示制御部２３は、第２擬似ＡＲ画像Ｇ２を表示する際にも第１擬似画像Ｇ１と同様に、推定部２２によって設定された仮想停止線６に基づき、第２擬似ＡＲ画像Ｇ２をスクロールする表示制御を実行してもよい。同様に、表示制御部２３は、自車情報Ｄｃによって示される車両１の姿勢に応じて、第２擬似ＡＲ画像Ｇ２を傾けたり、曲げたりして表示してもよい。また、表示制御部２３は、停止線までの距離に応じて第２擬似ＡＲ画像Ｇ２の車両１の走行方向に沿う長さを変化させてもよい。
【0056】
上記のように、一時停止警報に係る第１擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する情報群は、例えば、自車情報Ｄｃ、現在地情報Ｄｐ及び地図情報Ｄｍである。また、一時停止警報に係る第２擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する限定情報は、例えば、自車情報Ｄｃ及び地図情報Ｄｍである。
【0057】
（ＴＳＲ）
図７Ａ～図７Ｃは、ＴＳＲ（Traffic Sign Recognition assist）に係る報知画像の表示例であり、図７ＡはＡＲ処理実行中、図７Ｂは第１擬似ＡＲ処理実行中、図７Ｃは第２擬似ＡＲ処理実行中を示す。
図７Ａ～図７Ｃは、ＴＳＲ（Traffic Sign Recognition assist）に係る報知画像の表示例であり、図７ＡはＡＲ処理実行中、図７Ｂは第１擬似ＡＲ処理実行中、図７Ｃは第２擬似ＡＲ処理実行中を示す。
【0058】
制御部２０は、前方空間情報Ｄｆ、地図情報Ｄｍ及び現在地情報Ｄｐの少なくともいずれかに基づいて道路標識である前方対象Ｔ４を特定した場合に、ＴＳＲに係るイベントが検出された（ステップＳ１；Ｙｅｓ）と判別する。
【0059】
ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、図７Ａに示すように、実景の道路標識である前方対象Ｔ４の関連箇所に重なってユーザ４に視認されるＡＲ画像Ｈを表示するＡＲ処理を実行する（ステップＳ３）。この場合、関連箇所は、前方路面内の箇所（実景）であって、道路標識が示す制限速度に変わる箇所（以下、制限速度変化箇所）である。ＡＲ画像Ｈは、道路標識の内容を示す標識内容画像Ｈａと、制限速度変化箇所を示す制限速度変化箇所画像Ｈｂとを備える。例えば、標識内容画像Ｈａは道路標識を模した画像であり、制限速度変化箇所画像Ｈｂは車両１の走行車線に横たわる態様の帯状の画像である。
【0060】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理を実行可能である場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第１推定位置に、図７Ｂに示す第１擬似ＡＲ画像Ｈ１を表示する。この場合、推定部２２は、現在地情報Ｄｐと地図情報Ｄｍが含む道路形状情報とに基づき、前方の道路標識を特定する。具体的に、推定部２２は、地図情報Ｄｍによって示される道路標識の位置と、現在地情報Ｄｐと前方の道路標識までの概算距離を算出する。そして、推定部２２は、特定された道路標識の関連箇所に重なってユーザ４に視認されると想定される位置であって、表示領域ＶＡ内に予め定めた位置を第１推定位置と定める。このように第１推定位置を定めるためのデータは、ＴＳＲ用に構成された第１推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。上記のように定めた第１推定位置に、表示制御部２３は、第１擬似ＡＲ画像Ｈ１を表示する。
第１擬似ＡＲ画像Ｈ１は、ＡＲ画像Ｈと同様に構成され、道路標識の内容を示す標識内容画像Ｈ１ａと、制限速度変化箇所を示す制限速度変化箇所画像Ｈ１ｂとを備える。なお、第１擬似ＡＲ画像Ｈ１の実景への重畳精度はＡＲ画像Ｈに劣るため、第１擬似ＡＲ画像Ｈ１における制限速度変化箇所画像Ｈ１ｂの幅を、ＡＲ画像Ｈにおける制限速度変化箇所画像Ｈ１ｂの幅よりも広くしてもよい。また、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角、地磁気センサが検出した車両１の向き等に基づいて特定される車両１の姿勢に応じて、第１擬似ＡＲ画像Ｈ１を傾けたり、曲げたりして表示してもよい。このように、車両１の姿勢に応じて第１擬似ＡＲ画像Ｈ１を変化させることで、ＡＲ感を高めることができる。
第１擬似ＡＲ画像Ｈ１は、ＡＲ画像Ｈと同様に構成され、道路標識の内容を示す標識内容画像Ｈ１ａと、制限速度変化箇所を示す制限速度変化箇所画像Ｈ１ｂとを備える。なお、第１擬似ＡＲ画像Ｈ１の実景への重畳精度はＡＲ画像Ｈに劣るため、第１擬似ＡＲ画像Ｈ１における制限速度変化箇所画像Ｈ１ｂの幅を、ＡＲ画像Ｈにおける制限速度変化箇所画像Ｈ１ｂの幅よりも広くしてもよい。また、表示制御部２３は、ジャイロセンサからの角速度、舵角センサからの操舵角、地磁気センサが検出した車両１の向き等に基づいて特定される車両１の姿勢に応じて、第１擬似ＡＲ画像Ｈ１を傾けたり、曲げたりして表示してもよい。このように、車両１の姿勢に応じて第１擬似ＡＲ画像Ｈ１を変化させることで、ＡＲ感を高めることができる。
【0061】
ＡＲ処理を実行不能で（ステップＳ２；Ｎｏ）、第１擬似ＡＲ処理も実行不能である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、表示制御部２３は、推定部２２が定めた表示領域ＶＡ内の第２推定位置に、図７Ｃに示す第２擬似ＡＲ画像Ｈ２を表示する。第２擬似ＡＲ画像Ｈ２は、道路標識の内容を示す標識内容画像Ｈ２ａと、台形状の台形画像Ｈ２ｂとを備える。ここで、現在の車両１の走行速度が道路標識に示される制限速度よりも大きい場合、推定部２２は、自車情報Ｄｃによって示される車両１の走行速度と、制限速度と、車両１の制動性能とに基づき、制限速度に落とすまでに必要な推定距離を算出し、算出した推定距離を基準に表示領域ＶＡ内の第２推定位置を定める。具体的に、第２推定位置は、第２擬似ＡＲ画像Ｈ２の表示位置であって、台形画像Ｈ２ｂが示す台形の上底（この上底は下底よりも短い）が、算出した推定距離だけ車両１から前方に離れた位置に視認されるように設定された位置である。標識内容画像Ｈ２ａは、台形画像Ｈ２ｂが示す台形の上底の近傍に表示されることが好ましい。また、現在の車両１の走行速度が道路標識に示される制限速度よりも小さい場合、推定部２２は、自車情報Ｄｃによって車両１の走行速度と、制限速度と、車両１の加速性能とに基づき、制限速度に至るまでに必要な推定距離を算出し、算出した推定距離を基準に表示領域ＶＡ内の第２推定位置を定めてもよい。この場合、第２推定位置は、第２擬似ＡＲ画像Ｈ２の表示位置であって、台形画像Ｈ２ｂが示す台形の上底（この上底は下底よりも長い）が、算出した推定距離だけ車両１から前方に離れた位置に視認されるように設定された位置である。この場合、図７Ｃに示す台形画像Ｈ２ｂと上下逆の形状となる。なお、現在の車両１の走行速度が道路標識に示される制限速度よりも小さい場合は、第２擬似ＡＲ画像Ｈ２を表示しなくともよい。以上のように表示制御部２３によって表示される第２擬似ＡＲ画像Ｈ２は、自車情報Ｄｃによって示される走行速度に応じて台形画像Ｈ２ｂの高さが変化する。なお、以上のように第２推定位置を定めるためのデータは、ＴＳＲ用に構成された第２推定位置制御データとして制御部２０のＲＯＭに予め記憶されている。
【0062】
上記のように、ＴＳＲに係る第１擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する情報群は、例えば、自車情報Ｄｃ、現在地情報Ｄｐ及び地図情報Ｄｍである。また、ＴＳＲに係る第２擬似ＡＲ処理を実行する際に推定部２２が使用する限定情報は、例えば、自車情報Ｄｃ及び地図情報Ｄｍである。
【0063】
なお、本開示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。本開示の要旨を変更しない範囲で、実施形態に適宜の変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。
【0064】
表示制御部２３が擬似ＡＲ処理の実行中に報知画像（第１擬似ＡＲ画像又は第２擬似ＡＲ画像）を自車情報Ｄｃに応じて変化させる態様は、以上の例に限られず任意である。表示制御部２３は、当該報知画像の形状、サイズ、色、表示領域ＶＡ内における位置などを自車情報Ｄｃの内容に応じて変化させればよい。
【0065】
制御部２０は、前方対象情報Ｄｆを取得不能である際に、擬似ＡＲ処理を実行するが、視点情報Ｄｖが取得可能である場合には、視点情報Ｄｖを用いて擬似ＡＲ処理を実行してもよい。つまり、推定部２２が推定位置を定める際に、視点情報Ｄｖを用いてもよい。
【0066】
以上では、ＨＵＤ装置１００がＡＲ処理を実行可能である例を示したが、ＨＵＤ装置１００は、ＡＲ処理を実行不能であってもよい。この場合、ＨＵＤ装置１００は、第１擬似ＡＲ処理と第２擬似ＡＲ処理の少なくともいずれかを実行可能に構成されていればよい。ＡＲ処理を実行不能な構成のＨＵＤ装置１００を採用した場合、車両用表示システムＳから前方センサ３０、視点検出部４０を省略可能である。
【0067】
報知画像の種別、及び、報知画像によって報知すべき前方対象は、以上の例に限られず任意である。例えば、前方対象は、ユーザ４によってナビゲーション装置５２に設定された、目的地、ＰＯＩ（Point Of Interest）等であってもよい。
【0068】
制御部２０は、イベントの検出（報知画像によって報知すべき前方対象の検出）や、推定部２２の機能で推定位置を定める際に、地図情報Ｄｍに加えて車外情報Ｄｏを用いてもよいし、地図情報Ｄｍの代わりに車外情報Ｄｏを用いてもよい。
【0069】
第１推定位置と第２推定位置とは、車両関連情報を構成する複数の情報のうち、推定部２２がこれらの位置を定める際に用いる情報の数が異なっていればよく、結果として、表示領域ＶＡ内における位置が同じであってもよい。
【0070】
以上では、車外情報供給部５３がＶ２Ｉの通信を行う例を示したが、これに限られない。車外情報供給部５３は、Ｖ２Ｎ（Vehicle To cellular Network）、Ｖ２Ｖ（Vehicle To Vehicle）、Ｖ２Ｐ（Vehicle To Pedestrian）によって車両１の外部情報を取得し、取得した情報を車外情報Ｄｏとして制御部２０に供給可能であってもよい。
【0071】
表示光Ｌの投射対象である透光部材は、車両１のウインドシールド２に限定されず任意であり、ハーフミラー、ホログラム素子等により構成されるコンバイナであってもよい。また、ＨＵＤ装置１００が搭載される車両１の種類は限定されず任意であり、自動四輪車や、自動二輪車など種々の車両であってもよい。また、ＨＵＤ装置１００は、前方センサ３０、視点検出部４０及び車両関連情報供給部５０の少なくとも一部の機能を備えていてもよい。
【0072】
以上の説明では、本開示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した。
【0073】
本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【0074】
１００…ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置
１０…表示部
２０…制御部
２１…特定部（特定手段の一例）
２２…推定部（推定手段の一例）
２３…表示制御部（表示制御手段の一例）
３０…前方センサ、Ｄｆ…前方空間情報
４０…視点検出部、Ｄｖ…視点情報
５０…車両関連情報供給部
５１…自車情報供給部、Ｄｃ…自車情報
５２…ナビゲーション装置、Ｄｍ…地図情報、Ｄｐ…現在地情報
５３…車外情報供給部、Ｄｏ…車外情報
Ｓ…車両用表示システム
１…車両、２…ウインドシールド、３…ダッシュボード、４…ユーザ
５…バス、６…仮想停止線
Ｌ…表示光、Ｖ…重畳画像、ＶＡ…表示領域
Ｔ１～Ｔ４…前方対象
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ…ＡＲ画像
Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｈ１…第１擬似ＡＲ画像
Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｈ２…第２擬似ＡＲ画像
１０…表示部
２０…制御部
２１…特定部（特定手段の一例）
２２…推定部（推定手段の一例）
２３…表示制御部（表示制御手段の一例）
３０…前方センサ、Ｄｆ…前方空間情報
４０…視点検出部、Ｄｖ…視点情報
５０…車両関連情報供給部
５１…自車情報供給部、Ｄｃ…自車情報
５２…ナビゲーション装置、Ｄｍ…地図情報、Ｄｐ…現在地情報
５３…車外情報供給部、Ｄｏ…車外情報
Ｓ…車両用表示システム
１…車両、２…ウインドシールド、３…ダッシュボード、４…ユーザ
５…バス、６…仮想停止線
Ｌ…表示光、Ｖ…重畳画像、ＶＡ…表示領域
Ｔ１～Ｔ４…前方対象
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ…ＡＲ画像
Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｈ１…第１擬似ＡＲ画像
Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｈ２…第２擬似ＡＲ画像
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】