JP2016080984A - 表示制御方法、表示制御装置、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】注視点までの距離と画像までの距離とが異なることに起因する二重像の見えを、抑制する技術を提供する。
【解決手段】利き目が画像を完全認知するまでに要する時間（Ｓｔ）より長く、非利き目が画像を完全認知するまでに要する時間（Ｌｔ）より短い長さに設定された表示時間（Ｔｏｎ）の間、画像を表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、透過型ディスプレイへの画像表示を制御する技術に関する。

従来、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイなどの透過型ディスプレイにおいて、投影された画像がディスプレイの内面および外面で反射することに起因する二重像を抑制する技術が各種知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−８３５３４号公報

ところで、透過型ディスプレイにおいて発生する二重像には、上述の反射位置が異なることに起因するものの他に、図６に示すように、ドライバが注視している注視点の距離（視認距離）とディスプレイによる画像（虚像）の表示位置までの距離（表示距離）とが異なることに起因するものもある。例えば、透過型ディスプレイの一つである車載のヘッドアップディスプレイを考えると、ドライバの視線は、画像が投影されるディスプレイ（フロントガラス等）を通して見ている前景に焦点が合っている。これに対してディスプレイによる画像（虚像）は、予め決められた表示距離の所に見えるように、ディスプレイに投影する画像（実像）は生成されている。つまり、視認距離と表示距離とは必ずしも一致するとは限らない。このため、両者が一致している時には、図７（ａ）に示すように、前景中にある報知対象物標（先行車）の位置を示す指示表示（図中斜線で示す）は、正しく見えるが、両者が異なっている時には、図７（ｂ）に示すように、指示表示が二重に見えてしまう。

しかし、このような視認距離と表示距離とが異なることに起因する二重像については対策がなされていないという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、注視点までの距離と画像までの距離とが異なることに起因する二重像の見えを、抑制する技術を提供することを目的とする。

本発明の表示制御方法では、透過型ディスプレイに適用され、利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より長く、非利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より短い長さに設定された表示時間の間、画像を表示する。

また、本発明の表示制御装置は、透過型ディスプレイの表示制御を行う装置であり、表示実行手段を備える。表示実行手段は、利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より長く、非利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より短い長さに設定された表示時間の間、画像を表示する二重像抑制表示を実行する。

更に、本発明の表示装置は、透過型ディスプレイと、上述の表示制御装置とを備える。
このような構成によれば、ユーザによって二重像が完全に認知（非利き目により画像が完全認知）される前に表示画像を非表示にするため、二重像の見えを抑制することができる。

つまり、視覚情報を取り入れる際に優位に働く利き目と、利き目ではない目（非利き目）とを比較すると、利き目の方が先に視覚情報を得ると一般的に言われており、図８に示すように、画像を完全認知するまでに要する時間が、利き目（Ｔ１〜Ｔ２）と非利き目（Ｔ１〜Ｔ４）とでは異なっている。本発明は、この点に着目し、非利き目が画像を完全認知する前（Ｔ３）に画像を非表示にすることで二重像が見えることを抑制するものである。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

車両用表示システムの構成を示すブロック図である。 表示制御処理のフローチャートである。 連続二重像抑制表示の動作を示すタイミング図である。 単発二重像抑制表示と通常表示とを組み合わせた動作を示すタイミング図である。 二重像抑制表示を行った場合の見え方を示す説明図である。 二重像の原因に関する説明図である。 （ａ）は視認距離と表示距離が一致している場合の見え方、（ｂ）は視認距離と表示距離が異なる場合の見え方を示す説明図である。 二重像が抑制される原理を示す説明図である。

以下に本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［構成］
図１に示す車両用表示システム１は、周辺監視装置２と、車両挙動検出センサ群３と、通信装置４と、位置検出装置５と、視認距離取得装置６と、電子制御装置（ＥＣＵ）７と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）８とを備える。なお、各部は、車内ＬＡＮ（図示せず）を介して情報を送受信するように構成されている。以下では、車両用表示システム１を搭載する車両を自車両とよぶ。

周辺監視装置２は、レーダセンサおよび画像センサ等によって、自車両の周辺における障害物の有無を監視し、検出した障害物の位置を少なくとも含んだ情報を生成する。ここでいう自車両の周辺は、自車両の前方における所定角度範囲内を意味する。また、ここでいう障害物は、他の車両、歩行者、建造物、落下物などの物体全般を意味する。なお、レーダセンサは、赤外線、ミリ波、超音波などをレーダ波として使用し、レーダ波を反射した物標との距離や、その物標が存在する方向等を検出する。画像センサは、ＣＣＤカメラや赤外線カメラ等として構成された周知のものである。

車両挙動検出センサ群３は、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、舵角センサなど、車両の挙動を示す信号を出力する各種センサからなる。
通信装置４は、路車間通信、車車間通信を行うことによって、運転行動に影響を及ぼす各種情報を取得する。

位置検出装置５は、ＧＰＳ受信機、ジャイロスコープおよび距離センサなどを備える。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ（Global Positioning System） 用の人工衛星からの送信信号を受信し、自車両の位置座標や高度を検出する。ジャイロスコープは、自車両に加えられる回転運動の角速度に応じた検出信号を出力する。距離センサは、自車両の走行距離を出力する。位置検出装置５は、これら各センサの出力信号に基づいて、自車両の現在位置を求める。

視認距離取得装置６は、車室内に設置され、ドライバの顔（特に両目）を撮影するカメラ、およびカメラから取得した画像を処理するマイクロコンピュータを備える。視認距離取得装置６は、画像処理によって、ドライバの両目の視線方向を個々に求める。この求めた視線方向が交わる点を注視点として、この注視点までの距離を視認距離として求める。

ＨＵＤ８は、ドライバが運転中に視認するための表示装置（ドライバ専用の表示装置）であり、ウインドシールド（フロントガラス）における運転者の前方位置を通して視認される車両外部の景色（ドライバの前方視野）に重畳して画像を表示する。ＨＵＤ８により表示される画像は、ウインドシールドよりも更に前方の画像の結像面で虚像として視認される。以下では、ドライバからこの虚像の結像面までの距離を表示距離とよぶものとする。

なお、ウインドシールドの手前に透明のスクリーン（いわゆるコンバイナ）を配置し、コンバイナおよびウインドシールドを通して視認される車両外部の景色に重畳して画像が表示されるようにしてもよい。

ＥＣＵ７は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３を備え、ＣＰＵ７１がＲＯＭ７２等の記録媒体に記録されているプログラムに従った処理を実行することにより、車両用表示システム１を統括制御する。また、ＥＣＵ７は、障害物検出処理、報知情報生成処理、表示制御処理を少なくとも実行する。障害物検出処理では、周辺監視装置２からの情報に基づいて様々な障害物を検出する。報知情報生成処理では、障害物検出処理での検出結果、および車両挙動検出センサ群３、通信装置４、位置検出装置５から得られた情報に基づき、予め設定された条件に従って、ＨＵＤ８を介して報知する報知情報を生成する。表示制御処理では、報知情報生成処理で生成された報知情報を、その内容や車両の状況に応じて表示の仕方を制御する。なお、障害物検出処理および報知情報生成処理は周知技術であるため、その詳細についての説明は省略する。

［表示制御処理］
ここで、ＣＰＵ７１が実行する表示制御処理を、図２のフローチャートを用いて説明する。本処理は、報知情報生成処理により報知情報が生成される毎に起動する。

なお、ここでは、報知情報として、注意を要する障害物等にドライバの視線を誘導することを目的とする視線誘導コンテンツ、およびそれ以外の通常コンテンツを表示するものとする。また、通常コンテンツの一つとして、追従走行を行っている時に、追従対象として認識している先行車を、ドライバに明示するための表示（図７（ａ）参照）が含まれているものとする。

本処理が起動すると、ＣＰＵ７１は、まずＳ１１０にて、視認距離取得装置６からドライバの視認距離を取得する。
続くＳ１２０では、視認距離とＨＵＤ８の表示距離との差である距離差が予め設定された許容閾値以下であるか否かを判断する。なお、許容閾値は、上記距離差に起因する二重表示を、どの程度まで許容できるかを予め実験的に求めた結果から設定される。

距離差が許容閾値より小さい場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０に移行し、報知情報を、所定の終了条件を満たすまでの間常時表示する通常表示を行って本処理を終了する。なお終了条件は、一定時間経過、一定距離を走行、車両の状態の変化など、報知情報の内容によって予め設定されたものを用いる。距離差が許容閾値より大きい場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１４０に移行し、車両挙動検出センサ群３（特に車速センサ）から取得した情報に基づいて、自車両が停止中であるか否かを判断する。

自車両が停止中である場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０に移行し通常表示を行って本処理を終了する。自車両が停止中ではない場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、Ｓ１５０に移行し、報知情報が視線誘導コンテンツであるか否かを判断する。

報知情報が視線誘導コンテンツではない場合（Ｓ１５０：ＮＯ）、Ｓ１６０に移行して、連続二重像抑制表示を行って本処理を終了する。連続二重像抑制表示とは、所定の終了条件を満たすまでの間、報知情報の表示／非表示を周期的に繰り返す表示方法のことである。なお、図３に示すように、表示時間Ｔｏｎは、利き目が画像を完全認知するのに要する時間Ｓｔより長く、非利き目が画像を完全認知するのに要する時間（即ち、二重像が完全認知されるまでの時間）である非利き目認知時間Ｌｔより短い値（例えば、０．８×Ｌｔ）に設定する。また、非表示時間Ｔｏｆｆは、表示時間Ｔｏｎと非表示時間Ｔｏｆｆの合計が、非利き目認知時間Ｌｔ以上の任意の時間となるように設定する。

一方、報知情報が視線誘導コンテンツである場合（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ１７０に移行して、単発二重像抑制表示を行う。単発二重像抑制表示とは、報知情報示を、表示時間Ｔｏｎの間、１回だけ行う表示方法のことである。

続くＳ１８０では、先のＳ１１０と同様にドライバの視認距離を取得する。
続くＳ１９０では、Ｓ１８０で取得した視認距離と表示距離とから求めた距離差が、予め設定された解除閾値より小さいか否かを判断する。なお、解除閾値は、Ｓ１２０で使用する許容閾値以下の値に設定される。

距離差が解除閾値以上である場合（Ｓ１９０：ＮＯ）、視認距離と表示距離とは一致していないものとして、Ｓ１７０に戻り、単発二重像抑制表示を繰り返す。但し、この場合、前回の表示との間に非表示時間Ｔｏｆｆの間をあけて表示を行う。一方、距離差が解除閾値より小さい場合（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、視認距離と表示距離とは一致しているものとしてＳ１３０に移行し、通常表示を行って本処理を終了する。

つまり、報知情報が視線誘導コンテンツである場合、図４に示すように、視認距離と表示距離とが一致するまで単発二重像防止表示を繰り返し、視認距離と表示距離とが一致すると、即ち、ドライバの視線が表示画像に向けられたことが確認されると、通常表示に切り替わる。

［効果］
以上説明したように、車両用表示システム１では、利き目が画像を完全認知した後、非利き目が画像を完全認知する前、即ち二重像が完全認知される前に画像を非表示とする二重像抑制表示（図５参照）を行うため、二重像の見えを抑制することができる。

しかも、このような二重像の抑制効果を、特別な構造物を追加したり、特別な画像を生成したりすることなく、画像の表示／非表示を制御するだけで実現しているため、既存の装置にも簡単かつ低コストで適用することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。

（１）上記実施形態では、透過型ディスプレイの一例として車両用のヘッドアップディスプレイに本発明を適用した例を示したが、これに限るものではなく、例えば、眼鏡に画像を投影する装置等に適用してもよい。

（２）上記実施形態では、二重像抑制表示での表示時間Ｔｏｎを、「二重像が完全認知されるまでに要する時間」に基づいて設定しているが、表示に反応して眼球が動き始めるまでの時間である輻輳潜時に基づいて設定してもよい。

（３）上記実施形態では、二重像抑制表示の後、再表示を許可するまでの非表示時間Ｔｏｆｆを、表示時間Ｔｏｎと非表示時間Ｔｏｆｆの合計が非利き目認知時間Ｌｔ以上の任意の時間となるように設定しているが、これに限らず、単に、非利き目認知時間Ｌｔ以上の任意の時間となるように設定してもよい。この場合、より確実に二重像を防止することができる。

（４）上記実施形態では、許容閾値や解除閾値として固定値を用いているが、状況（例えば昼／夜）に応じて変化する可変値を用いてもよい。
（５）上記実施形態における一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（６）本発明は表示制御方法、表示制御装置、表示装置の他、当該表示制御装置や表示装置を構成要素とするシステム、当該表示制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体など、種々の形態で実現することもできる。

１…車両用表示システム ２…周辺監視装置 ３…車両挙動検出センサ群 ４…通信装置 ５…位置検出装置 ６…視認距離取得装置

Claims (10)

1. 透過型ディスプレイの表示制御方法であって、
   利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より長く、非利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より短い長さに設定された表示時間の間、画像を表示することを特徴とする表示制御方法。
2. 透過型ディスプレイ（８）の表示制御装置（７）であって、
   利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より長く、非利き目が画像を完全認知するまでに要する時間より短い長さに設定された表示時間の間、画像を表示する二重像抑制表示を実行する表示実行手段（Ｓ１２０〜１９０）を備えることを特徴とする表示制御装置。
3. 前記透過型ディスプレイを使用するユーザの視認距離を取得する視認距離取得手段（Ｓ１１０）を備え、
   前記表示実行手段は、前記視認距離取得手段にて取得された視認距離と前記透過型ディスプレイによる画像の表示位置との距離差が予め設定された許容閾値より大きい場合に（Ｓ１２０）、前記二重像抑制表示を実行することを特徴とする請求項２に記載の表示制御装置。
4. 前記表示実行手段は、前記距離差が予め設定された解除閾値より小さくなるまで（Ｓ１９０）、前記二重像抑制表示を繰り返すことを特徴とする請求項３に記載の表示制御装置。
5. 前記表示実行手段は、前記二重像抑制表示の後に、前記表示時間より長く画像を表示する通常表示を行う（Ｓ１３０）ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の表示制御装置。
6. 前記透過型ディスプレイは、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイであることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の表示制御装置。
7. 前記車両が停止中であると判断した場合に、前記表示実行手段による前記二重像抑制表示を禁止する禁止手段（Ｓ１４０）を備えることを特徴とする請求項６に記載の表示制御装置。
8. 前記二重像抑制表示の後、再表示を許可するまでの時間を非表示時間、非利き目が画像を完全認知するのに要する時間を非利き目認知時間として、
   前記非表示時間は、前記表示時間と前記非表示時間の合計が前記非利き目認知時間以上となるように設定されていることを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の表示制御装置。
9. 前記非表示時間は、前記非利き目認知時間以上に設定されていることを特徴とする請求項８に記載の表示制御装置。
10. 透過型ディスプレイ（８）と、
    前記透過型ディスプレイを用いた表示制御を実行する請求項２ないし請求項９のいずれか１項に記載の表示制御装置（７）と、
    を備えることを特徴とする表示装置。

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