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WO2017013739A1 - 表示制御装置、表示装置および表示制御方法 - Google Patents

表示制御装置、表示装置および表示制御方法 Download PDF

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WO2017013739A1
WO2017013739A1 PCT/JP2015/070702 JP2015070702W WO2017013739A1 WO 2017013739 A1 WO2017013739 A1 WO 2017013739A1 JP 2015070702 W JP2015070702 W JP 2015070702W WO 2017013739 A1 WO2017013739 A1 WO 2017013739A1
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WO
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virtual image
display
line
vehicle
driver
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/070702
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English (en)
French (fr)
Inventor
英一 有田
下谷　光生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to JP2017529208A priority patent/JP6381807B2/ja
Priority to US15/572,712 priority patent/US20180118224A1/en
Priority to PCT/JP2015/070702 priority patent/WO2017013739A1/ja
Priority to DE112015006725.6T priority patent/DE112015006725T5/de
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    • G09G2380/00—Specific applications
    • G09G2380/10—Automotive applications

Definitions

  • the present invention relates to a display control device for controlling a virtual image display unit and a display control method using the virtual image display unit.
  • HUD head-up display
  • a HUD that displays an image on a windshield of a vehicle.
  • a HUD that displays an image as a virtual image that looks as if it is actually present in a real landscape in front of the vehicle when viewed from the driver.
  • Patent Document 1 proposes a HUD that changes the distance between an apparent position of a virtual image and a driver according to the vehicle speed.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of sufficiently alerting the driver to the attention object.
  • a display control apparatus is a display control apparatus that controls a virtual image display unit, and the virtual image display unit displays a display object that is a virtual image that is visible from a driver's seat of a vehicle through a vehicle windshield.
  • Vehicle that can be displayed at the virtual image position defined by the virtual image direction, which is the direction of the virtual image with respect to the specific position, and the virtual image distance, which is the distance to the virtual image, and should be alerted to the driver of the vehicle
  • a relative position acquisition unit that acquires a relative position with respect to and a control unit that controls display of the virtual image display unit, and the control unit displays a gaze guidance object that is a display object for guiding the driver's gaze to the attention target.
  • the line of sight so that the line-of-sight guiding object appears to move toward the position of the target of attention as seen from the driver based on the relative position of the target of attention to the vehicle. Moving the virtual image position of the object.
  • the driver's line of sight is effectively guided to the attention object by the movement of the line-of-sight guidance object, the driver's attention to the attention object can be sufficiently attracted.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a display control device according to a first embodiment. It is a figure for demonstrating the virtual image (display object) which a virtual image display part displays. It is a figure for demonstrating the display object which a virtual image display part displays. It is a figure for demonstrating the display object which a virtual image display part displays. It is a figure for demonstrating the display object which a virtual image display part displays. It is a figure for demonstrating the display object which a virtual image display part displays.
  • 3 is a flowchart showing an operation of the display control apparatus according to the first embodiment.
  • 6 is a diagram for explaining the operation of the display control apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the example of a gaze guidance object. It is a figure which shows the example of expression of the gaze guidance object in this specification.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a display control device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a display control device according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a display control device according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the example of a gaze guidance object. It is a figure which shows the example of a gaze guidance object. It is a figure for demonstrating the shift
  • 10 is a diagram for describing correction of a virtual image position of a line-of-sight guiding object in Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a diagram for describing correction of a virtual image position of a line-of-sight guiding object in Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a modification of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a display control device according to a fourth embodiment. It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a display control apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the display control device 1 will be described as being mounted on a vehicle.
  • a vehicle equipped with the display control device 1 is referred to as “own vehicle”.
  • the display control device 1 controls the virtual image display unit 2 that displays an image as a virtual image in the driver's field of view, such as HUD.
  • the display control device 1 is connected to a caution target detection unit 3 that detects a caution target such as a pedestrian or a bicycle around the host vehicle (a target to be alerted to the driver of the vehicle).
  • a caution target such as a pedestrian or a bicycle around the host vehicle (a target to be alerted to the driver of the vehicle).
  • the virtual image display unit 2 may be configured integrally with the display control device 1. That is, the display control device 1 and the virtual image display unit 2 may be configured as one display device.
  • the virtual image displayed by the virtual image display unit 2 will be described with reference to FIGS.
  • the virtual image displayed by the virtual image display unit 2 is referred to as a “display object”.
  • the virtual image display unit 2 can display the display object 100 at a position that can be viewed through the windshield 201 from the position of the driver 200 of the host vehicle.
  • the position where the display object 100 is actually displayed is on the windshield 201, but when viewed from the driver 200, the display object 100 appears as if it exists in the landscape in front of the vehicle. ing.
  • the apparent display position of the display object 100 viewed from the driver 200 is referred to as a “virtual image position”.
  • the virtual image position is defined by the “virtual image direction” that is the direction of the display object 100 based on the position of the driver 200 and the “virtual image distance” that is the apparent distance from the position of the driver 200 to the display object 100. Is done.
  • the reference point for defining the virtual image position is preferably the position of the driver 200, but may be any specific position of the vehicle that can be regarded as the position of the driver 200. Or the windshield 201 may be used as a reference point.
  • the virtual image direction substantially corresponds to the position of the display object 100 on the windshield 201 as viewed from the driver 200, and is, for example, a deviation angle ( ⁇ i , ⁇ i ) of a three-dimensional polar coordinate system as shown in FIG. expressed.
  • Virtual image distance is substantially equivalent to the apparent distance to the display object 100 as viewed from the driver 200, for example, three-dimensional polar coordinate system radius vector as shown in FIG. 3 (r i) are represented by like.
  • the driver 200 adjusts the focus (focus) distance Fd of his / her eyes to the virtual image distance (r i ) to display a display object at a virtual image position represented by three-dimensional polar coordinates (r i , ⁇ i , ⁇ i ). 100 can be visually recognized.
  • Examples of objects of attention include moving objects (vehicles, motorcycles, bicycles, pedestrians, etc.) around the vehicle, obstacles (falling objects, guardrails, steps, etc.), specific points (intersections, accident-prone points, etc.), specific Features (landmarks, etc.).
  • a moving body and an obstacle around the own vehicle can be detected using a millimeter wave radar, a DSRC (Dedicate Short Range) unit, a camera (for example, an infrared camera) of the own vehicle.
  • specific points and features can be detected based on map information including the position information and position information of the host vehicle.
  • the display control apparatus 1 includes a relative position acquisition unit 11, a display object storage unit 12, and a control unit 13.
  • the relative position acquisition unit 11 acquires the relative position of the attention target detected by the attention target detection unit 3 with respect to the host vehicle.
  • the relative position of the host vehicle and the surrounding moving body or obstacle can be obtained from the output data of the millimeter wave radar of the host vehicle, the output data of the DSRC unit, or the analysis result of the video taken by the camera.
  • the relative position of a specific point or feature can be calculated from the position information included in the map information and the position information of the host vehicle.
  • the attention object detection unit 3 calculates the relative position of the detected attention object
  • the relative position acquisition unit 11 acquires the calculation result.
  • the relative position acquisition unit 11 may calculate the relative position of the attention object from the information acquired from the attention object detection unit 3.
  • the display object storage unit 12 stores image data of a plurality of display objects in advance.
  • the display object stored in the display object storage unit 12 includes, for example, an image of an alarm mark for informing the driver of the presence of the attention object, and an image for indicating the direction of the attention object (for example, an arrow figure). Etc. are included.
  • the control unit 13 controls the respective components of the display control device 1 as a whole, and controls the display of the virtual image by the virtual image display unit 2.
  • the control unit 13 can display the display object stored in the display object storage unit 12 in the visual field of the driver 200 using the virtual image display unit 2.
  • the control unit 13 can control the virtual image position (virtual image direction and virtual image distance) of the display object displayed by the virtual image display unit 2.
  • the virtual image display unit 2 can select and set the virtual image distance of the display object from 25 m, 50 m, and 75 m.
  • the control unit 13 includes a first display object 101 a having a virtual image distance of 25 m, a second display object 101 b having a virtual image distance of 50 m, and a third display object 101 c having a virtual image distance of 75 m.
  • the driver displays the first display object 101a 25 m ahead, the second display object 101b 50 m ahead, and the third 75 m ahead through the windshield 201. It appears that the display object 101c exists (the element 202 is the handle of the host vehicle).
  • FIG. 5 shows an example in which a plurality of display objects having different virtual image distances are displayed at the same time.
  • the virtual image display unit 2 can change the virtual image distance of the display objects, a plurality of display objects to be displayed at the same time are displayed.
  • one that can set only one virtual image distance a display object that is simultaneously displayed has the same display distance
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation.
  • the relative position acquisition unit 11 of the display control device 1 acquires the detected relative position of the attention object with respect to the host vehicle (step S2).
  • the control unit 13 acquires a display object (for example, an arrow figure) for pointing the position of the attention target from the display object storage unit 12, and displays it as a virtual image.
  • a display object for example, an arrow figure
  • the driver's line of sight is guided to the attention target (step S3).
  • the display object displayed in step S3, that is, the display object that indicates the position of the attention object and guides the driver's line of sight toward the attention object is referred to as a “line-of-sight guidance object”.
  • the display control apparatus 1 repeatedly executes the operations of these steps S1 to S3.
  • step S3 the control unit 13 controls the virtual image position (virtual image direction and virtual image distance) of the line-of-sight guiding object based on the relative position with respect to the subject vehicle.
  • control of the virtual image position of the line-of-sight guiding object will be described.
  • the control unit 13 When displaying the line-of-sight guidance object, the control unit 13 changes the virtual image direction and the virtual image distance of the line-of-sight guidance object with time so that the line-of-sight guidance object appears to move toward the position to be watched as viewed from the driver.
  • the control unit 13 When the control unit 13 displays the line-of-sight guidance objects 102a to 102c on the virtual image display unit 2, the control unit 13 instructs the virtual image positions to be aligned in a straight line toward the attention object 90. By doing so, it appears to the driver that the figure of the arrow that is the line-of-sight guiding object is moving from the front toward the attention object 90 (falling object) as shown in FIG. The driver's line of sight is effectively guided to the attention object 90 by the movement of the line-of-sight guiding object. As a result, it is possible to alert the driver to the attention object.
  • FIG. 8 the movement of the line-of-sight guidance object (arrow figure) has been described with reference to three drawings. However, in this specification, the movement is represented by one drawing as shown in FIG. To express. Circled numbers and distance values attached to each line-of-sight guidance object represent the order in which the line-of-sight guidance objects are displayed and the virtual image distance. Further, the movement of the line-of-sight guiding object is represented by a two-dimensional diagram such as part (b) of FIG. 9, and the change in virtual image distance with time is represented by a figure such as part (c) of FIG. Sometimes. Each of the parts (a) to (c) in FIG. 9 represents the movement of the line-of-sight guiding object in FIG.
  • FIGS. 8 and 9 show examples in which the images of the line-of-sight guiding object are all the same arrow figures, but the image of the line-of-sight guiding object may change with time (during the movement of the line-of-sight guiding object).
  • FIGS. 10A and 10B as the line-of-sight guiding object moves toward the attention object 90, the image of the line-of-sight guiding object is changed from the image at the root of the arrow to the tip of the arrow. You may make it change to the image of.
  • FIGS. 11A and 11B a part of an arrow image processed so as to become thinner toward the tip may be used as the line-of-sight guidance object.
  • the line-of-sight guiding object is not limited to an arrow and may be an arbitrary image.
  • FIG. 12 shows an example in which an image of a human finger is used as a gaze guidance object.
  • the display start position of the line-of-sight guiding object (starting point of movement of the line-of-sight guiding object) may be arbitrary.
  • the line-of-sight guidance object may be moved from left to right by setting the display start position of the line-of-sight guidance object to the left of the position of the attention target 90.
  • the angle of the movement direction of the line-of-sight guidance object (the angle with respect to the horizontal direction) may be changed according to the distance from the subject vehicle to the attention object 90.
  • the angle of the movement direction of the line-of-sight guidance object is larger when the attention object 90 is near as shown in FIG. 14 than when the attention object 90 is far away from the host vehicle as shown in FIG. It is conceivable that (the display start position is brought close to the attention object 90).
  • the degree of urgency of the attention object 90 can be expressed by the angle in the movement direction of the line-of-sight guidance object.
  • the movement direction of the line-of-sight guiding object may not be linear, and for example, the line-of-sight guiding object may be moved in a curved line as shown in FIG. Thereby, the displayable area (displayable area of the display object) of the virtual image display unit 2 can be effectively used.
  • the attention object 90 (here, a pedestrian) that appears outside the displayable area 210 from the driver is the attention object detection unit. 3 may be detected.
  • the attention object 90 is positioned on the extension line of the trajectory along which the line-of-sight guidance object moves, and the final position of the line-of-sight guidance object (the end point of movement of the line-of-sight guidance object) is as close to the attention object 90 as possible (
  • the start point and the end point of the movement of the line-of-sight guidance object may be determined so as to be the end portion of the displayable area 210. Accordingly, the driver's line of sight can be guided to the attention object 90 outside the displayable area 210.
  • the virtual image display unit 2 can change the virtual image distance in four or more types or continuously, as shown in (a) and (b) of FIG. It can be moved more smoothly, and the visibility of the line-of-sight guiding object is improved.
  • a continuous virtual image distance change and a discontinuous (stepwise) virtual image distance change.
  • the virtual image distance of the line-of-sight guiding object continuously changes
  • the line of sight is 55 m, 60 m, 70 m, and 75 m.
  • the virtual image distance of the guiding object may change discontinuously.
  • the distance accuracy and the recognition accuracy of the change decrease with increasing distance, so the change speed of the virtual image distance may increase as the virtual image distance of the line-of-sight guiding object increases.
  • the change amount of the virtual image distance may be increased as the virtual image distance is increased.
  • the virtual image distance of the gaze guidance object changes in 1 m increments
  • the virtual image distance of the gaze guidance object changes in increments of 2 m
  • the virtual image distance of the line-of-sight guiding object may be changed every 5 m.
  • the method of changing the virtual image distance of the line-of-sight guiding object is not limited to the above example, and may change linearly or nonlinearly, for example. From the human sense, logarithmic changes are preferable. Also, whether the virtual image distance changes continuously or discontinuously, the rate of change of the virtual image distance may be constant or may increase as the virtual image distance increases.
  • the relative position acquisition unit 11 and the control unit 13 in the display control device 1 are realized by, for example, a processing circuit 40 illustrated in FIG. That is, when displaying the relative position acquisition unit 11 that acquires the relative position of the attention target with respect to the subject vehicle and the gaze guidance object, the processing circuit 40 views the driver based on the relative position between the subject vehicle and the attention subject. And a control unit 13 that changes the virtual image direction and the virtual image distance of the line-of-sight guidance object with time so that the line-of-sight guidance object appears to move toward the position of the attention object.
  • Dedicated hardware may be applied to the processing circuit 40, or a processor (Central processing unit, central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, digital, which executes a program stored in the memory Signal Processor) may be applied.
  • a processor Central processing unit, central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, digital, which executes a program stored in the memory Signal Processor
  • the processing circuit 40 corresponds to, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a processor programmed in parallel, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.
  • the functions of the respective units of the relative position acquisition unit 11 and the control unit 13 may be realized by a plurality of processing circuits 40, or the functions of the respective units may be realized by a single processing circuit 40.
  • FIG. 20 shows a hardware configuration of the display control device 1 when the processing circuit 40 is a processor.
  • the functions of the relative position acquisition unit 11 and the control unit 13 are realized by a combination of software and the like (software, firmware, or software and firmware).
  • Software or the like is described as a program and stored in the memory 42.
  • the processor 41 as the processing circuit 40 implements the functions of the respective units by reading and executing the program stored in the memory 42. That is, when the display control device 1 is executed by the processing circuit 40, the display control device 1 obtains the relative position between the own vehicle and the attention object when displaying the relative position with respect to the own vehicle as the attention object and when displaying the gaze guidance object.
  • a memory 42 is provided for storing the program to be stored.
  • this program causes the computer to execute the procedures and methods of the relative position acquisition unit 11 and the control unit 13.
  • the memory 42 is a nonvolatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), or the like.
  • a volatile semiconductor memory HDD (Hard Disk
  • the present invention is not limited to this, and a configuration in which a part of the relative position acquisition unit 11 and the control unit 13 is realized by dedicated hardware and another part is realized by software or the like.
  • the function of the control unit 13 is realized by a processing circuit as dedicated hardware, and for the other parts, the processing circuit 40 as the processor 41 reads the program stored in the memory 42 and executes it to execute the function. Can be realized.
  • the processing circuit 40 can realize the functions described above by hardware, software, or the like, or a combination thereof.
  • the display object storage unit 12 is configured by the memory 42, but they may be configured by one memory 42, or each may be configured by an individual memory 42.
  • the display control device described above includes an installed navigation device that can be mounted on a vehicle, a Portable Navigation Device, a communication terminal (for example, a mobile terminal such as a mobile phone, a smartphone, and a tablet), and an application installed in these devices. It is possible to apply to a display control system constructed as a system by appropriately combining these functions and a server. In this case, each function or each component of the display control device described above may be distributed and arranged in each device constituting the system, or may be concentrated on any device. .
  • FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration of the display control apparatus 1 according to the second embodiment.
  • the display control apparatus 1 includes a caution target type acquisition unit 14 that acquires the type of caution target detected by the caution target detection unit 3 (for example, identification information such as a vehicle, a pedestrian, and a landmark) in the configuration of FIG. It has an added configuration.
  • the attention object detection unit 3 determines the type of the detected attention object from the output data of the millimeter wave radar of the own vehicle, the output data of the DSRC unit, the analysis result of the video captured by the camera, or the map information. It is assumed that the attention object type acquisition unit 14 acquires the determination result. Alternatively, the attention object type acquisition unit 14 may determine the type of the attention object from the information acquired from the attention object detection unit 3.
  • the display control device 1 of the second embodiment is also realized by the hardware configuration shown in FIG. 19 or FIG. That is, the attention object type acquisition unit 14 is also realized by the processing circuit 40 or the processor 41 that executes a program.
  • the display start position (first display position) of the gaze guidance object is set according to the type of the attention target. Change.
  • the display start position of the line-of-sight guidance object is set on the road ahead of the host vehicle so that the driver can more easily notice.
  • the display start position of the line-of-sight guidance object is set to the road ahead of the host vehicle so that the line-of-sight guidance object does not hinder driving. Outside.
  • the degree of alerting the driver can be adjusted according to the importance of the attention object 90. As a result, an effect is obtained that the attention object 90 having a relatively high importance is more strongly alerted to the driver.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining a shift in the virtual image position of the line-of-sight guiding object caused by the position change of the host vehicle.
  • the virtual image position of the line-of-sight guiding object may be changed in order of A, B, and C at intervals of seconds and moved linearly.
  • the position of the host vehicle has advanced 8.3 m after 0.5 seconds after the line-of-sight guiding object is displayed at the virtual image position A.
  • the virtual image position B of the line-of-sight guiding object is shifted by 8.3 m in the traveling direction (Y direction) of the host vehicle S.
  • the virtual image position C of the line-of-sight guiding object displayed 0.5 seconds later is shifted by 16.7 m in the traveling direction of the host vehicle S as shown in part (c) of FIG.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining the correction of the virtual image position of the line-of-sight guiding object in the third embodiment.
  • X direction the position in the horizontal direction of the virtual image position of the line-of-sight guiding object
  • the position of the attention object 90 is assumed to be a point D (Xd, Yd).
  • a position (display start position) where the line-of-sight guiding object is first displayed is a point A (Xa, Ya).
  • point B is located on a straight line connecting point A and point D.
  • the correction of the point B is a process of converting a point B deviating from a straight line connecting the point A and the point D due to a change in the position of the host vehicle S into a point B1 located on the straight line.
  • the position of the vehicle position S at time T is coordinates (0, V ⁇ T).
  • the display control device 1 displays the line-of-sight guidance object at the corrected point B1 defined by the above equations (1) and (2). Then, the line-of-sight guiding object appears to move from the point A toward the attention object 90 when viewed from the traveling vehicle S.
  • the virtual image position of the line-of-sight guidance object is corrected in consideration of the change in the position of the host vehicle, so the direction of movement of the line-of-sight guidance object is careful even when the host vehicle is traveling. It is possible to prevent deviation from the direction toward the target. Thus, the driver's line of sight can be more reliably guided to the attention object.
  • the direction of the target object viewed from the host vehicle changes greatly when the position of the host vehicle changes. If this is done, the correction amount becomes very large, and it may be difficult to understand what the line-of-sight guiding object is pointing to.
  • the virtual image distance is constant without performing position correction.
  • a line-of-sight guidance object may be displayed.
  • the virtual image distance of the line-of-sight guidance object does not change according to the relative position of the attention object 90, and therefore the movement direction of the line-of-sight guidance object indicates the exact position of the attention object 90.
  • the image (for example, color or shape) of the line-of-sight guiding object may be changed depending on whether correction is performed or not.
  • FIG. 28 is a block diagram illustrating a configuration of the display control apparatus 1 according to the fourth embodiment.
  • the display control device 1 has a configuration in which a light projecting unit 4 that can indicate the position of the attention object 90 with light is added to the configuration of FIG.
  • the display control device 1 determines the position of the attention object 90 when the attention object 90 that is visible outside the displayable area 210 is detected by the driver. Not only the line-of-sight guidance object displayed by the virtual image display unit 2 but also the light emitted by the light projecting unit 4 is shown.
  • the light projecting unit 4 is considered to be installed outside the host vehicle and installed in the vehicle.
  • the light projecting unit 4 installed outside the host vehicle directly irradiates the attention object 90 with light as shown in FIG.
  • the light projecting unit 4 installed in the vehicle of the host vehicle irradiates light on a position on the windshield 201 where the attention object 90 can be seen from the driver.
  • the area 220 where the light projecting unit 4 can irradiate the windshield 201 is wider than the displayable area 210 of the line-of-sight guidance object.
  • the position of the attention object 90 is indicated to the driver by the light emitted from the light projecting unit 4 as an auxiliary.
  • the driver's line of sight can be more reliably guided to the attention object.

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Abstract

虚像表示部（２）は、車両の運転席からウィンドシールド（２０１）を介して視認可能な虚像である表示オブジェクト（１０２）を、車両の特定位置を基準とする虚像の方向である虚像方向と、虚像までの距離である虚像距離とによって規定される虚像位置に表示可能である。表示制御装置（１）は、走行している車両の運転者に注意喚起すべき注意対象（９０）の車両に対する相対位置を取得する相対位置取得部（１１）と、虚像表示部（２）の表示を制御する制御部（１３）とを備える。制御部（１３）は、運転者の視線を注意対象（９０）へ誘導するための表示オブジェクトである視線誘導オブジェクト（１０２）を表示する際、車両と注意対象（９０）との相対位置に基づいて、運転者から見て、視線誘導オブジェクト（１０２）が注意対象の位置へ向かって移動して見えるように、視線誘導オブジェクト（１０２）の虚像方向および虚像距離を時間と共に変化させる。

Description

表示制御装置、表示装置および表示制御方法
　本発明は、虚像表示部を制御する表示制御装置および虚像表示部を用いた表示制御方法に関するものである。
　車両のウィンドシールドに画像を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）に関して様々な技術が提案されている。例えば、画像を、運転者から見て、あたかも車両前方の実風景に実在するかのように見える虚像として表示するＨＵＤが提案されている。例えば特許文献１には、虚像の見かけ上の位置と運転者との間の距離を、車速に応じて変更するＨＵＤが提案されている。
特開平６－１１５３８１号公報
　しかしながら、画像を虚像として表示する上述の従来技術では、人や自転車などの注意対象（車両の運転者に注意喚起すべき対象）への運転者の注意を十分に喚起できるものではなかった。
　本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、注意対象に対して、運転者の注意を十分に喚起することが可能な技術を提供することを目的とする。
　本発明に係る表示制御装置は、虚像表示部を制御する表示制御装置であって、虚像表示部は、車両の運転席から車両のウィンドシールドを介して視認可能な虚像である表示オブジェクトを、車両の特定位置を基準とする虚像の方向である虚像方向と、虚像までの距離である虚像距離とによって規定される虚像位置に表示可能であり、車両の運転者に注意喚起すべき注意対象の車両に対する相対位置を取得する相対位置取得部と、虚像表示部の表示を制御する制御部とを備え、制御部は、運転者の視線を注意対象へ誘導するための表示オブジェクトである視線誘導オブジェクトを表示する際、車両に対する注意対象の相対位置に基づいて、運転者から見て、視線誘導オブジェクトが注意対象の位置へ向かって移動して見えるように、視線誘導オブジェクトの虚像位置を移動させる。
　本発明によれば、視線誘導オブジェクトの動きによって、運転者の視線は効果的に注意対象へと誘導されるための、注意対象への運転者の注意を十分に喚起することができる。
　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１に係る表示制御装置の構成を示すブロック図である。 虚像表示部が表示する虚像（表示オブジェクト）を説明するための図である。 虚像表示部が表示する表示オブジェクトを説明するための図である。 虚像表示部が表示する表示オブジェクトを説明するための図である。 虚像表示部が表示する表示オブジェクトを説明するための図である。 実施の形態１に係る表示制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る表示制御装置の動作を説明するための図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 本明細書における視線誘導オブジェクトの表現例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 実施の形態１に係る表示制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係る表示制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態２に係る表示制御装置の構成を示すブロック図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの例を示す図である。 視線誘導オブジェクトの虚像位置のずれを説明するための図である。 実施の形態３における視線誘導オブジェクトの虚像位置の補正を説明するための図である。 実施の形態３における視線誘導オブジェクトの虚像位置の補正を説明するための図である。 実施の形態３の変形例を説明するための図である。 実施の形態４に係る表示制御装置の構成を示すブロック図である。 自車両の外側に設置される投光部の動作を説明するための図である。 車内に設置される投光部の動作を説明するための図である。
　＜実施の形態１＞
　図１は、本発明の実施の形態１に係る表示制御装置１の構成を示す図である。本実施の形態では、表示制御装置１が車両に搭載されているものとして説明する。また、表示制御装置１を搭載した車両を「自車両」という。
　表示制御装置１は、例えばＨＵＤなど、画像を運転者の視野に虚像として表示させる虚像表示部２を制御する。また、表示制御装置１には、自車両の周囲の歩行者や自転車などの注意対象（車両の運転者に注意喚起すべき対象）を検知する注意対象検知部３が接続されている。ここでは虚像表示部２が表示制御装置１に外部接続された例を示すが、虚像表示部２は表示制御装置１と一体的に構成されていてもよい。すなわち、表示制御装置１と虚像表示部２は、１つの表示装置として構成されていてもよい。
　図２および図３を参照して、虚像表示部２が表示する虚像について説明する。本明細書では、虚像表示部２が表示する虚像を「表示オブジェクト」という。虚像表示部２は、図２のように、自車両の運転者２００の位置からウィンドシールド２０１を通して視認可能な位置に、表示オブジェクト１００を表示することができる。表示オブジェクト１００が実際に表示されている位置は、ウィンドシールド２０１上であるが、運転者２００から見ると、あたかも表示オブジェクト１００が車両前方の風景の中に存在するかのように見えるようになっている。
　本明細書では、運転者２００から見た、表示オブジェクト１００の見かけ上の表示位置を「虚像位置」という。虚像位置は、運転者２００の位置を基準にした表示オブジェクト１００の方向である「虚像方向」と、運転者２００の位置から表示オブジェクト１００までの見かけ上の距離である「虚像距離」とによって規定される。このように、虚像位置を定義するための基準点は、運転者２００の位置であることが好ましいが、運転者２００の位置とみなすことができる車両の特定位置であればよく、例えば、運転席やウィンドシールド２０１を基準点としてもよい。
　虚像方向は、実質的に、運転者２００から見たウィンドシールド２０１上における表示オブジェクト１００の位置に相当し、例えば、図３のように３次元極座標系の偏角（θｉ，φｉ）で表される。虚像距離は、実質的に、運転者２００から見た表示オブジェクト１００までの見かけ上の距離に相当し、例えば図３のように３次元極座標系の動径（ｒｉ）などで表される。運転者２００は、自身の目の焦点（ピント）の距離Ｆｄを虚像距離（ｒｉ）に合わせることによって、３次元極座標（ｒｉ，θｉ，φｉ）で表される虚像位置に表示オブジェクト１００を視認することができる。
　なお、虚像位置を３次元極座標で表すと虚像距離（ｒｉ）の等しい面は球面となるが、車両用の虚像表示部２のように虚像方向が一定の範囲（車両の前方）に制限される場合には、虚像距離の等しい面を平面で近似してもよい。以下の説明では、図４のように虚像距離の等しい面を平面として扱うこととする（図４では、車両の進行方向をｙ軸とし、ｙ＝ｒｉの平面を虚像距離ｒｉの表示面として規定している）。
　次に、注意対象検知部３が検知する注意対象について説明する。注意対象の例としては、自車両周辺の移動体（車両、バイク、自転車、歩行者など）、障害物（落下物、ガードレール、段差など）、特定の地点（交差点、事故多発地点など）、特定の地物（ランドマークなど）が挙げられる。これらのうち、自車両周辺の移動体や障害物は、自車両のミリ波レーダー、ＤＳＲＣ（Dedicate Short Range Communication）ユニット、カメラ（例えば赤外線カメラ）などを用いて検知することができる。また、特定の地点や地物は、それらの位置情報を含む地図情報と、自車両の位置情報とに基づいて検知することができる。
　図１に戻り、表示制御装置１は、相対位置取得部１１、表示オブジェクト記憶部１２および制御部１３を備えている。
　相対位置取得部１１は、注意対象検知部３が検知した注意対象の自車両に対する相対位置を取得する。自車両と周辺の移動体や障害物との相対位置は、自車両のミリ波レーダーの出力データ、ＤＳＲＣユニットの出力データ、または、カメラで撮影した映像の解析結果から求めることができる。また、特定の地点や地物の相対位置は、地図情報に含まれるそれらの位置情報と自車両の位置情報とから算出することができる。本実施の形態では、注意対象検知部３が、検知した注意対象の相対位置を算出して、相対位置取得部１１はその算出結果を取得するものとする。あるいは、相対位置取得部１１が、注意対象検知部３から取得した情報から、注意対象の相対位置を算出してもよい。
　表示オブジェクト記憶部１２は、複数の表示オブジェクトの画像データを予め記憶している。表示オブジェクト記憶部１２に記憶されている表示オブジェクトには、例えば、注意対象の存在を運転者に知らせるための警報マークの画像や、注意対象の方向を指し示すための画像（例えば、矢印の図形）などが含まれる。
　制御部１３は、表示制御装置１の各構成要素を統括的に制御するとともに、虚像表示部２による虚像の表示を制御する。例えば、制御部１３は、表示オブジェクト記憶部１２に記憶されている表示オブジェクトを、虚像表示部２を用いて運転者２００の視野に表示させることができる。また、制御部１３は、虚像表示部２が表示する表示オブジェクトの虚像位置（虚像方向および虚像距離）を制御することができる。
　ここで、虚像表示部２は、表示オブジェクトの虚像距離を２５ｍ、５０ｍ、７５ｍのうちから選択して設定可能であると仮定する。制御部１３は、例えば図４のように、虚像距離が２５ｍの第１の表示オブジェクト１０１ａと、虚像距離が５０ｍの第２の表示オブジェクト１０１ｂと、虚像距離が７５ｍの第３の表示オブジェクト１０１ｃとを、虚像表示部２に表示させることができる。その場合、運転者からは、図５のように、ウィンドシールド２０１を通して、前方２５ｍに第１の表示オブジェクト１０１ａが存在し、前方５０ｍに第２の表示オブジェクト１０１ｂが存在し、前方７５ｍに第３の表示オブジェクト１０１ｃが存在しているように見える（符号２０２の要素は自車両のハンドルである）。
　図５では、虚像距離の異なる複数の表示オブジェクトが同時に表示された例を示したが、虚像表示部２は、表示オブジェクトの虚像距離を変更可能なものであれば、同時に表示する複数の表示オブジェクトに対して１つの虚像距離しか設定できないもの（同時に表示する表示オブジェクトの表示距離が全て同じになるもの）でもよい。
　次に、表示制御装置１の動作を説明する。図６はその動作を示すフローチャートである。注意対象検知部３により注意対象が検知されると（ステップＳ１）、表示制御装置１の相対位置取得部１１は、検知された注意対象の自車両に対する相対位置を取得する（ステップＳ２）。
　相対位置取得部１１が注意対象の相対位置を取得すると、制御部１３は、表示オブジェクト記憶部１２から注意対象の位置を指し示すための表示オブジェクト（例えば、矢印の図形）を取得し、それを虚像表示部２に表示させることで、運転者の視線を注意対象へと誘導する（ステップＳ３）。以下、ステップＳ３で表示される表示オブジェクト、すなわち、注意対象の位置を示して、運転者の視線を注意対象へと誘導するための表示オブジェクトを「視線誘導オブジェクト」という。表示制御装置１は、これらステップＳ１～Ｓ３の動作を繰り返し実行する。
　ステップＳ３においては、制御部１３が、視線誘導オブジェクトの虚像位置（虚像方向および虚像距離）を、注意対象の自車両に対する相対位置に基づいて制御する。以下、視線誘導オブジェクトの虚像位置の制御について説明する。
　制御部１３は、視線誘導オブジェクトを表示する際、運転者から見て、視線誘導オブジェクトが注意対象の位置へ向かって移動して見えるように、視線誘導オブジェクトの虚像方向および虚像距離を時間と共に変化させる。例えば、図７のように、前方１００ｍ付近に注意対象９０が検知された場合、最初に、視線誘導オブジェクト１０２ａを虚像距離２５ｍで表示し（ｔ＝０秒）、次に、視線誘導オブジェクト１０２ｂを虚像距離５０ｍで表示し（ｔ＝０．５秒）、最後に、視線誘導オブジェクト１０２ｃを虚像距離７５ｍで表示する（ｔ＝１．５秒）。
　制御部１３は、視線誘導オブジェクト１０２ａ～１０２ｃを虚像表示部２に表示させるとき、それらの虚像位置を、注意対象９０へ向かって一直線に並ぶように指示する。そうすることで、運転者からは、図８のように視線誘導オブジェクトである矢印の図形が手前から注意対象９０（落下物）へ向かって移動しているように見える。この視線誘導オブジェクトの動きによって、運転者の視線は効果的に注意対象９０へと誘導される。その結果、注意対象への運転者の注意を喚起することができる。
　図８においては、視線誘導オブジェクト（矢印の図形）の動きを３枚の図を用いて説明したが、本明細書では、その動きを図９の（ａ）部のように１枚の図で表す。各視線誘導オブジェクトに付された丸付き数字と距離の数値は、その視線誘導オブジェクトの表示される順番と虚像距離をそれぞれ表している。また、視線誘導オブジェクトの動きを図９の（ｂ）部のような二次元的な図で表したり、時間ごとの虚像距離の変化を図９の（ｃ）部のような図で表したりすることもある。図９の（ａ）～（ｃ）部のそれぞれは、いずれも図８の視線誘導オブジェクトの動きを表している。
　図８および図９では、視線誘導オブジェクトの画像を全て同じ矢印の図形とした例を示したが、視線誘導オブジェクトの画像が時間と共に（視線誘導オブジェクトの移動の途中で）変化してもよい。例えば図１０の（ａ）部および（ｂ）部に示すように、視線誘導オブジェクトが注意対象９０へ向かって移動するにつれ、視線誘導オブジェクトの画像が矢印の根元部分の画像から、矢印の先端部分の画像へと変化するようにしてもよい。また、図１１の（ａ）部および（ｂ）部に示すように、先端に近いほど細くなるように加工された矢印の画像の一部を、視線誘導オブジェクトとして用いてもよい。この場合、矢印の先端に近い部分ほど遠くに位置するような遠近感が得られるため、運転者の視線をより効果的に前方へ誘導することができる。もちろん、視線誘導オブジェクトは、矢印に限らず任意の画像でよい。例えば図１２は、人の指の画像を視線誘導オブジェクトにした例である。
　また、以上の表示例では、視線誘導オブジェクトが右から左へ水平に移動する例を示したが、視線誘導オブジェクトが注意対象９０へ向かって移動するように見えれば、その移動方向は制限されない。すなわち、視線誘導オブジェクトの表示開始位置（視線誘導オブジェクトの移動の始点）は任意でよい。例えば、視線誘導オブジェクトの表示開始位置を注意対象９０の位置よりも左側にして、視線誘導オブジェクトを左から右へ移動させてもよい。
　図１３のように、視線誘導オブジェクトの表示開始位置を注意対象９０の位置よりも上側（または下側）にすれば、視線誘導オブジェクトの見かけ上の移動方向（虚像位置の移動方向）に角度を付けることができる。このとき、視線誘導オブジェクトの移動方向の角度（水平方向に対する角度）は、自車両から注意対象９０までの距離に応じて変化させてもよい。例えば、図１３のように注意対象９０が自車両から遠くに存在するときよりも、図１４のように注意対象９０が近くに存在するときの方が、視線誘導オブジェクトの移動方向の角度を大きくなるようにする（表示開始位置を注意対象９０の真上に近づける）ことが考えられる。視線誘導オブジェクトの移動方向の角度によって、注意対象９０の緊急度の高さを表すことができる。
　視線誘導オブジェクトの移動方向は直線状でなくてもよく、例えば図１５のように視線誘導オブジェクトを曲線状に移動させてもよい。それにより、虚像表示部２の表示可能領域（表示オブジェクトの表示可能領域）を有効に活用できる。
　また、図１６のように、表示オブジェクトの表示可能領域２１０がウィンドシールド２０１よりも狭い場合、運転者から表示可能領域２１０の外側に見える注意対象９０（ここでは歩行者）が、注意対象検知部３によって検知される場合もある。その場合、視線誘導オブジェクトが移動する軌跡の延長線上に注意対象９０が位置し、且つ、視線誘導オブジェクトの最終的な位置（視線誘導オブジェクトの移動の終点）が、できるだけ注意対象９０に近い位置（表示可能領域２１０の端部）になるように、視線誘導オブジェクトの移動の始点と終点を定めるようにすればよい。それにより、表示可能領域２１０の外側の注意対象９０へも、運転者の視線を誘導できる。
　また、以上の表示例では、視線誘導オブジェクトが移動するごとに虚像距離が変化する例を示したが、そのようにすると、本実施の形態のように虚像距離を３種類しか設定できない場合には、視線誘導オブジェクトは３ステップの動きしかできず、視線誘導オブジェクトの動きのバリエーションが制限されてしまう。そこで、そのような場合には、例えば図１７の（ａ）部および（ｂ）部に示すように、視線誘導オブジェクトを移動させる途中に、虚像距離を変化させずに移動させるステップを含ませてもよい。
　虚像表示部２が、虚像距離を４種類以上の多段階または連続的に変化させることが可能な場合には、図１８の（ａ）部および（ｂ）部に示すように、視線誘導オブジェクトをより滑らかに移動させることができ、視線誘導オブジェクトの視認性が向上する。
　連続的な虚像距離の変化と不連続な（段階的な）虚像距離の変化を組み合わせてもよい。例えば、虚像距離が０ｍから５０ｍまでの範囲では、視線誘導オブジェクトの虚像距離が連続的に変化し、虚像距離が５０ｍから７５ｍまでの範囲では、例えば５５ｍ、６０ｍ、７０ｍ、７５ｍのように、視線誘導オブジェクトの虚像距離が不連続に変化するようにしてもよい。
　人間の眼では、遠方になるほど距離の差や変化の認知精度が落ちるので、視線誘導オブジェクトの虚像距離が長くなるほど、その虚像距離の変化速度が大きくなるようにしてもよい。また、視線誘導オブジェクトの虚像距離を不連続に変化させる場合は、同様の理由から、虚像距離が長くなるほど、虚像距離の変化量が大きくなるようにしてもよい。例えば、虚像距離が２５ｍから３０ｍまでの範囲では、視線誘導オブジェクトの虚像距離が１ｍ刻みで変化し、虚像距離が３０ｍから５０ｍまでの範囲では、視線誘導オブジェクトの虚像距離が２ｍ刻みで変化し、虚像距離が５０ｍから７５ｍまでの範囲では、視線誘導オブジェクトの虚像距離が５ｍ刻みで変化するようにしてもよい。
　また、視線誘導オブジェクトの虚像距離の変化の仕方は以上の例に限られるものではなく、例えば、線形的または非線形的に変化してもよい。人間の感覚から考えると、対数的な変化が好ましい。また、虚像距離が連続的に変化する場合も、不連続に変化する場合も、虚像距離の変化速度は一定でもよいし、虚像距離が大きくなるほど速くなるようにしてもよい。
　図１９および図２０は、それぞれ表示制御装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。表示制御装置１における相対位置取得部１１および制御部１３は、例えば図１９に示す処理回路４０により実現される。すなわち、処理回路４０は、注意対象の自車両に対する相対位置を取得する相対位置取得部１１と、視線誘導オブジェクトを表示する際、自車両と注意対象との相対位置に基づいて、運転者から見て、視線誘導オブジェクトが注意対象の位置へ向かって移動して見えるように、視線誘導オブジェクトの虚像方向および虚像距離を時間と共に変化させる制御部１３とを備える。処理回路４０には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、Digital Signal Processor）が適用されてもよい。
　処理回路４０が専用のハードウェアである場合、処理回路４０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。相対位置取得部１１および制御部１３の各部の機能それぞれは、複数の処理回路４０で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路４０で実現されてもよい。
　図２０は、処理回路４０がプロセッサである場合における表示制御装置１のハードウェア構成を示している。この場合、相対位置取得部１１および制御部１３の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ４２に格納される。処理回路４０としてのプロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、表示制御装置１は、処理回路４０により実行されるときに、注意対象の自車両に対する相対位置を取得するステップと、視線誘導オブジェクトを表示する際、自車両と注意対象との相対位置に基づいて、運転者から見て、視線誘導オブジェクトが注意対象の位置へ向かって移動して見えるように、視線誘導オブジェクトの虚像方向および虚像距離を時間と共に変化させるステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ４２を備える。換言すれば、このプログラムは、相対位置取得部１１および制御部１３の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ４２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等が該当する。
　以上、相対位置取得部１１および制御部１３の各機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、相対位置取得部１１および制御部１３の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、制御部１３については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ４１としての処理回路４０がメモリ４２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
　以上のように、処理回路４０は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。なお、表示オブジェクト記憶部１２は、メモリ４２から構成されるが、それらは一のメモリ４２から構成されてもよいし、それぞれは個別のメモリ４２から構成されてもよい。
　また、以上で説明した表示制御装置は、車両に搭載可能な備え付けられたナビゲーション装置、Portable Navigation Device、通信端末（例えば携帯電話、スマートフォン、およびタブレットなどの携帯端末）、およびこれらにインストールされるアプリケーションの機能、並びにサーバなどを適宜に組み合わせてシステムとして構築される表示制御システムに適用することができる。この場合、以上で説明した表示制御装置の各機能あるいは各構成要素は、上記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。
　＜実施の形態２＞
　図２１は、実施の形態２に係る表示制御装置１の構成を示すブロック図である。この表示制御装置１は、図１の構成に、注意対象検知部３が検知した注意対象の種別（例えば、車両、歩行者、ランドマークなどの識別情報）を取得する注意対象種別取得部１４を追加した構成となっている。
　実施の形態２では、注意対象検知部３が、自車両のミリ波レーダーの出力データ、ＤＳＲＣユニットの出力データ、カメラで撮影した映像の解析結果、または地図情報から、検知した注意対象の種別を判断し、注意対象種別取得部１４はその判断結果を取得するものとする。あるいは、注意対象種別取得部１４が、注意対象検知部３から取得した情報から、注意対象の種別を判断してもよい。
　なお、実施の形態２の表示制御装置１も、図１９または図２０に示したハードウェア構成で実現される。すなわち、注意対象種別取得部１４も、処理回路４０または、プログラムを実行するプロセッサ４１によって実現される。
　実施の形態２では、制御部１３が、注意対象の位置を示す視線誘導オブジェクトを表示する際、その注意対象の種別に応じて、視線誘導オブジェクトの表示開始位置（最初に表示される位置）を変化させる。
　例えば、図２２のように、注意対象９０が歩行者であった場合には、運転者がより気付きやすいように、視線誘導オブジェクトの表示開始位置を、自車両の前方の道路上にする。また、図２３のように、注意対象９０が建物（ランドマーク）であった場合には、視線誘導オブジェクトが運転の妨げにならないように、視線誘導オブジェクトの表示開始位置を自車両の前方の道路外にする。
　本実施の形態によれば、注意対象９０の重要度に応じて、運転者への注意喚起の度合いを調整することができる。それにより、相対的に、重要度の高い注意対象９０ほど運転者に強く注意喚起されるようになるという効果が得られる。
　＜実施の形態３＞
　実施の形態１では、視線誘導オブジェクトの虚像位置を移動させる際、自車両の位置変化を無視していた。自車両が低速で走行している場合や、視線誘導オブジェクトの移動する時間が短い場合には、それで問題ない。しかし、自車両が高速で走行している場合や、視線誘導オブジェクトが移動する時間が長い場合には、視線誘導オブジェクトを移動させている間に、自車両に対する注意対象の相対位置が大きく変わるので、視線誘導オブジェクトが注意対象へ向かって移動して見えるようにするためには、自車両の位置変化を考慮して視線誘導オブジェクトの虚像位置を定める必要がある。
　図２４は、自車両の位置変化に起因する、視線誘導オブジェクトの虚像位置のずれを説明するための図である。ここでは簡単のため、高さ方向の位置関係を無視した二次元平面を用いて説明する。自車両Ｓの位置が変化しない場合、視線誘導オブジェクト（矢印の図形）が注意対象９０へ向かって移動するように見えるためには、図２４の（ａ）部に示すように、例えば０．５秒間隔で視線誘導オブジェクトの虚像位置をＡ，Ｂ，Ｃの順に変化させて、直線的に動かせばよい。
　しかし、例えば自車両Ｓが時速６０ｋｍで走行している場合、視線誘導オブジェクトを虚像位置Ａに表示させた０．５秒後には、自車両の位置は８．３ｍ前進しているため、図２４の（ｂ）部に示すように、視線誘導オブジェクトの虚像位置Ｂは、自車両Ｓの進行方向（Ｙ方向）に８．３ｍだけずれる。さらにその０．５秒後に表示させる視線誘導オブジェクトの虚像位置Ｃは、図２４の（ｃ）部に示すように、自車両Ｓの進行方向に１６．７ｍだけずれる。
　つまり、表示制御装置１が、視線誘導オブジェクトの虚像位置を、自車両Ｓを基準にして直線的に移動させたとしても、自車両Ｓが走行している場合には、図２５の（ａ）部に示すように、視線誘導オブジェクトが注意対象９０とは異なる方向へ向かって動いているように見える。そこで、本実施の形態では、自車両Ｓの位置が変化しても、図２５の（ｂ）部に示すように、視線誘導オブジェクトの虚像位置が注意対象９０へ向かって移動して見えるように、視線誘導オブジェクトの虚像位置を補正する。
　図２６は、実施の形態３における視線誘導オブジェクトの虚像位置の補正を説明するための図である。以下では、視線誘導オブジェクトの虚像位置の横方向（Ｘ方向）の位置を補正する例を示す。
　ここで、表示制御装置１が注意対象９０を検知して、その位置を示す視線誘導オブジェクトを最初に表示させた時刻をｔ＝０とし、ｔ＝０における自車両Ｓの位置を原点とするＸ－Ｙ平面を考える（自車両の進行方向をＹ軸とする）。注意対象９０の位置を点Ｄ（Ｘｄ，Ｙｄ）とする。また、視線誘導オブジェクトを最初に表示した位置（表示開始位置）を点Ａ（Ｘａ，Ｙａ）とする。さらに、自車両Ｓの位置変化を考慮しない場合に、点Ａの次に視線誘導オブジェクトを表示させる位置を点Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）とする（点Ｂに視線誘導オブジェクトを表示する時刻をｔ＝Ｔとする）。そして、自車両Ｓの位置変化を考慮して、点Ｂの位置を補正した結果の位置を点Ｂ１（Ｘｂ１，Ｙｂ１）とする。
　時刻ｔ＝０において、点Ｂは点Ａと点Ｄとを結ぶ直線上に位置する。しかし、自車両Ｓが前進すると、点ＢはＹ方向にずれるため、点Ａと点Ｄとを結ぶ直線上から外れることになる。点Ｂの補正は、自車両Ｓの位置変化によって点Ａと点Ｄとを結ぶ直線から外れた点Ｂを、当該直線上に位置する点Ｂ１に変換する処理である。
　まず、点Ａと点Ｄとを結ぶ直線の傾きαは、α＝（Ｙｄ－Ｙａ）／（Ｘｄ－Ｘａ）である。自車両Ｓの速度Ｖが一定である場合、時刻Ｔにおける車両位置Ｓの位置は座標（０，Ｖ・Ｔ）となる。
　点ＢのＹ座標は、自車両Ｓの位置と共に変化するので、補正後の点Ｂ１のＹ座標を、
Ｙｂ１＝Ｙｂ＋Ｖ・Ｔ　　…式（１）
と定める。この場合に、点Ｂ１が点Ａと点Ｄとを結ぶ直線上に位置するように、点Ｂ１のＸ座標を算出すると、
Ｘｂ１＝Ｘａ＋（Ｙｂ１－Ｙｂ）／α
　　　＝Ｘａ＋Ｖ・Ｔ／α
　　　＝Ｘａ＋Ｖ・Ｔ・（Ｘｄ－Ｘａ）／（Ｙｄ－Ｙａ）　　…式（２）
となる。
　表示制御装置１は、時刻ｔ＝Ｔで、点Ｂに視線誘導オブジェクトを表示させる代わりに、上記の式（１）および式（２）で規定される補正後の点Ｂ１に視線誘導オブジェクトを表示させれば、走行中の自車両Ｓから見て、視線誘導オブジェクトが点Ａから注意対象９０へ向けて移動して見える。
　このように、本実施の形態によれば、視線誘導オブジェクトの虚像位置が自車両の位置変化を考慮して補正されるので、自車両が走行中の場合でも、視線誘導オブジェクトの移動方向が注意対象へ向かう方向からずれることが防止される。よって、運転者の視線をより確実に注意対象へと誘導でできるようになる。
　ただし、例えば、自車両と注意対象との距離が近い場合などには、自車両の位置が変化したときに、自車両から見た注意対象の方向が大きく変化するため、上記のような補正を行うと補正量が非常に大きくなり、視線誘導オブジェクトが何を指しているのか分かり難くなるおそれがある。
　そのため、自車両の位置の変化量に対する、自車両から見た注意対象の方向（角度）の変化量が予め定められた値を超える場合には、位置補正を行わずに、虚像距離が一定の視線誘導オブジェクトを表示するようにしてもよい。
　例えば、図２７の（ａ）部に示すように、自車両から見た注意対象９０の方向の変化量が、１秒間あたり３０度以下と予想される場合には、上記のように視線誘導オブジェクトの虚像位置の補正を行い、図２７の（ｂ）部に示すように、自車両から見た注意対象９０の方向の変化量が、１秒間あたり３０度を超えると予想される場合には、当該補正を行わずに、虚像距離が一定の視線誘導オブジェクトを表示させるようにしてもよい。
　図２７の（ｂ）部の例の場合、視線誘導オブジェクトの虚像距離が、注意対象９０の相対位置に応じて変化しないため、視線誘導オブジェクトの移動方向は注意対象９０の正確な位置を示すことができないが、運転者から見やすく、大まかな方向を示すことはできる。また、補正を行う場合と、行わない場合とで、視線誘導オブジェクトの画像（例えば、色や形状）を変えてもよい。
　＜実施の形態４＞
　図２８は、実施の形態４に係る表示制御装置１の構成を示すブロック図である。この表示制御装置１は、図１の構成に、注意対象９０の位置を光で示すことが可能な投光部４を追加した構成となっている。
　実施の形態４の表示制御装置１は、図１６に示した例のように、運転者から表示可能領域２１０の外側に見える注意対象９０が検知された場合に、その注意対象９０の位置を、虚像表示部２が表示する視線誘導オブジェクトだけでなく、投光部４が照射する光でも示す。
　投光部４としては、自車両の外側に設置されるものと、車内に設置されるものとが考えられる。自車両の外側に設置される投光部４は、図２９のように、注意対象９０に対して直接光を照射する。自車両の車内に設置される投光部４は、図３０のように、運転者から注意対象９０が見えるウィンドシールド２０１上の位置に、光を照射する。図３０に示すように、投光部４がウィンドシールド２０１に光を照射可能な領域２２０は、視線誘導オブジェクトの表示可能領域２１０よりも広くなっている。
　本実施の形態によれば、注意対象９０が表示可能領域２１０の外側に検知された場合に、補助的に、投光部４が照射する光で注意対象９０の位置が運転者に示される。それにより、運転者の視線を、より確実に注意対象へと誘導でできるようになる。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　１　表示制御装置、２　虚像表示部、３　注意対象検知部、４　投光部、１１　相対位置取得部、１２　表示オブジェクト記憶部、１３　制御部、１４　注意対象種別取得部、４０　処理回路、４１　プロセッサ、４２　メモリ、９０　注意対象、２００　運転者、２０１　ウィンドシールド、２１０　虚像表示部の表示可能領域、２２０　投光部の照射可能領域。

Claims (14)

  1. 　虚像表示部を制御する表示制御装置であって、
    　前記虚像表示部は、
    　車両の運転席から前記車両のウィンドシールドを介して視認可能な虚像である表示オブジェクトを、前記車両の特定位置を基準とする前記虚像の方向である虚像方向と、前記虚像までの距離である虚像距離とによって規定される虚像位置に表示可能であり、
    　前記車両の運転者に注意喚起すべき注意対象の前記車両に対する相対位置を取得する相対位置取得部と、
    　前記虚像表示部の表示を制御する制御部と
    を備え、
    　前記制御部は、前記運転者の視線を前記注意対象へ誘導するための表示オブジェクトである視線誘導オブジェクトを表示する際、前記車両に対する前記注意対象の相対位置に基づいて、前記運転者から見て、前記視線誘導オブジェクトが前記注意対象の位置へ向かって移動して見えるように、前記視線誘導オブジェクトの虚像位置を移動させる、
    ことを特徴とする表示制御装置。
  2. 　前記制御部は、前記視線誘導オブジェクトの虚像位置を変化させながら、当該視線誘導オブジェクトの画像を変化させる
    請求項１に記載の表示制御装置。
  3. 　前記制御部は、前記視線誘導オブジェクトの画像を、矢印の根元の画像から当該矢印の先端の画像へと変化させる
    請求項２に記載の表示制御装置。
  4. 　前記制御部は、前記運転者から見た前記視線誘導オブジェクトの移動方向の水平方向に対する角度を、前記車両から前記注意対象までの距離に応じて変化させる
    請求項１に記載の表示制御装置。
  5. 　前記制御部は、前記運転者から見た前記視線誘導オブジェクトの移動方向の水平方向に対する角度を、前記車両から前記注意対象までの距離が近いほど大きくする
    請求項４に記載の表示制御装置。
  6. 　前記制御部は、前記視線誘導オブジェクトの移動の始点を、前記注意対象の種別に応じて変化させる
    請求項１に記載の表示制御装置。
  7. 　前記制御部は、前記注意対象が、前記運転者から見て表示オブジェクトの表示可能領域の外側に位置する場合、前記視線誘導オブジェクトが移動する軌跡の延長線上に前記注意対象が位置し、且つ、前記視線誘導オブジェクトの移動の終点が前記表示可能領域における前記注意対象に近い側の端部になるように、前記視線誘導オブジェクトの移動の始点と終点を定める
    請求項１に記載の表示制御装置。
  8. 　前記視線誘導オブジェクトの画像は、１つの画像内で遠近感が得られるように描かれた画像である
    請求項１に記載の表示制御装置。
  9. 　前記制御部は、前記車両が走行する際、前記車両の位置変化に伴う視線誘導オブジェクトの移動方向のずれが小さくなるように、前記視線誘導オブジェクトの虚像位置を補正する
    請求項１に記載の表示制御装置。
  10. 　前記制御部は、前記車両の位置の変化量に対する、前記車両から見た前記注意対象の方向の変化量が、予め定められた値を超える場合には、前記補正を行わない
    請求項９に記載の表示制御装置。
  11. 　前記制御部はさらに、前記車両の外部に光を照射する投光部を制御し、
    　前記制御部は、前記注意対象が前記運転者から見て表示オブジェクトの表示可能領域の外側に位置する場合、前記投光部を用いて前記注意対象に光を照射する
    請求項１に記載の表示制御装置。
  12. 　前記制御部はさらに、前記ウィンドシールドに光を照射する投光部を制御し、
    　前記制御部は、前記注意対象が前記運転者から見て表示オブジェクトの表示可能領域の外側に位置する場合、前記投光部を用いて、前記運転者から前記注意対象が見える前記ウィンドシールド上の位置に光を照射する
    請求項１に記載の表示制御装置。
  13. 　請求項１に記載の表示制御装置と、
    　前記虚像表示部と
    を備える、表示装置。
  14. 　虚像表示部を制御する表示制御方法であって、
    　前記虚像表示部は、
    　車両の運転席から前記車両のウィンドシールドを介して視認可能な虚像である表示オブジェクトを、前記車両の特定位置を基準とする前記虚像の方向である虚像方向と、前記虚像までの距離である虚像距離とによって規定される虚像位置に表示可能であり、
    　前記表示制御方法は、
    　前記車両の運転者に注意喚起すべき注意対象の前記車両に対する相対位置を取得し、
    　前記運転者の視線を前記注意対象へ誘導するための表示オブジェクトである視線誘導オブジェクトを表示する際、前記車両に対する前記注意対象の相対位置に基づいて、前記運転者から見て、前記視線誘導オブジェクトが前記注意対象の位置へ向かって移動して見えるように、前記視線誘導オブジェクトの虚像位置を移動させる、
    ことを特徴とする表示制御方法。
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