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JP2026011608A - 表示制御装置、表示装置、及び表示制御方法 - Google Patents

表示制御装置、表示装置、及び表示制御方法

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JP2026011608A
JP2026011608A JP2024112361A JP2024112361A JP2026011608A JP 2026011608 A JP2026011608 A JP 2026011608A JP 2024112361 A JP2024112361 A JP 2024112361A JP 2024112361 A JP2024112361 A JP 2024112361A JP 2026011608 A JP2026011608 A JP 2026011608A
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雅貴 片桐
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Nippon Seiki Co Ltd
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Abstract

【課題】 走行経路を案内する表示画像によって自車両が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、乗員が、要注意対象物(要注意位置)について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させること。【解決手段】 視認者に奥行き感を知覚させると共に、第1の対象物に重畳されて表示される重畳奥行き画像を表示可能な制御部を有する表示制御装置であって、制御部は、要注意対象物検出部142と、重畳奥行き画像の少なくとも一部が要注意対象である第2の対象物に重畳されると判断される場合に、重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする第1の表示変更処理を実施する、又は、視認者から見て、重畳奥行き画像の表示位置が第2の対象物の位置よりも近方になるように、かつ第2の対象物に重畳しないように表示する第2の表示変更処理を実施する重畳奥行き画像の表示変更処理部146と、を有する。【選択図】 図6

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される表示制御装置、表示装置、及び表示制御方法等に関する。
奥行き感のある画像(虚像)の表示を可能とする表示装置の例としては、例えば、視差式3Dヘッドアップディスプレイ(HUD)装置、又は、虚像表示面までの距離(虚像表示距離)を可変に制御する虚像表示距離可変3DHUD装置、あるいは、路面に対して傾斜している虚像表示面上における任意の位置に虚像を表示することで奥行き感を生じさせる、傾斜面を利用した3DHUD装置(虚像表示位置可変3DHUD装置)などがある。
特許文献1には、両目視差による立体視の原理を利用して、車外情報や車両走行の誘導情報等を3次元のステレオ画像(立体画像)として表示する車載用ステレオ画像表示装置が示されている([0029]、[0031]、図10等)。
例えば、特許文献1の[0031]には、発明の効果として、「フロントガラスを通して乗員がみる実際の情景に即した立体感および距離感をもってその画像を認識することができ、乗員に車外情報や誘導情報を的確に与えることができるという利点がある」と記載されている。
特許文献2には、虚像表示距離可変3DHUD装置によって3次元のナビゲーション表示を行う例が示されている。
また、特許文献3には、傾斜面を利用した3DHUD装置の例が示されている。
特開平7-144578号公報 特開2015-69656号公報 特開2018-120141号公報
本発明者は、視認者に奥行き感を知覚させる表示制御について検討し、以下の新規な知見を得た。
なお、以下の説明では、主として、画像に任意の輻輳角を与えることで運転者に立体像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置(ここでは、視差式3DHUD装置と称する)を例にとって説明する。但し、以下に記載される課題については、視差式3DHUD装置のみならず、他の方式の3DHUD装置等(広義には表示装置)にも共通に適用され得る。
(1)例えば、特許文献1に記載の表示制御装置を用いて、目的地までのナビゲーションコンテンツを路面に重畳表示させた場合、走行経路上に存在する、乗員(運転者等)が注意を払うべき地点(「要注意対象物」あるいは「要注意位置」ということもできる)、例えば踏切、線路、一時停止や止まれ標識、細い道、急カーブ、といった地点においても通常の道路と何ら変わりなくナビゲーション用のコンテンツが表示される。
路面に重畳させるナビゲーション用のコンテンツの画像は誘導性が高いと考えられる。
また、そのナビゲーション用のコンテンツの画像は、奥行き感を有することから、要注意対象物の一部に重畳されると、その部分を覆い隠してしまい、視認者には、要注意対象物の存在がわかりにくくなることもあり得る。
このため、乗員の注意はもっぱら走行経路の確認に費やされ、上記の注意を払うべき地点(要注意対象物、要注意位置)における注意が疎かになり、乗員が注意を払わずに走行してしまうこともないとは言えない。
例えば周囲を慎重に確認する等の動作が行われないことが事故の一因となる場合も想定され得る。
(2)この課題については、上記特許文献1~3の何れにも記載がなく、その解決策についても言及されていない。
本発明は、乗員等の視認者が、要注意対象物(要注意位置)について適正な注意を払うことを容易化し、車両が、要注意対象物が存在する地点を安全に走行することを可能とすることを目的とする。
本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。
第1の態様において、表示制御装置は、車両に搭載され、視認者に虚像としての画像を視認させることが可能な表示装置における、前記画像の表示を制御する制御部を備える表示制御装置であって、前記画像は、前記視認者に奥行き感を知覚させると共に、第1の対象物に重畳されて表示される重畳奥行き画像であり、前記制御部は、前記車両の走行経路に存在する、前記視認者が注意すべき対象物の位置を示す情報、又は前記対象物の位置を検出可能な情報を取得し、前記車両の走行中に、前記重畳奥行き画像の少なくとも一部が前記第1の対象物とは別の、要注意対象物である第2の対象物に重畳されると判断される場合に、前記重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする第1の表示変更処理を実施する、又は、前記重畳表示画像の表示態様を一時的に変更することで、前記視認者から見て、前記重畳奥行き画像の表示位置が前記第2の対象物の位置よりも近方になるように、かつ前記重畳奥行き画像が前記第2の対象物に重畳しないように表示する第2の表示変更処理を実施する、重畳奥行き画像の表示変更処理部と、を有する。
第1の態様によれば、重畳奥行き画像(例えば、第1の対象物である道路の路面に重畳されるナビゲーション用の矢印の画像)が、要注意対象物(例えば、道路を横切る踏切の無い線路等)にも重畳されて表示されると判断(予測)される場合に、重畳奥行き画像の表示態様を変更する表示変更処理が実施される。
表示変更処理の態様としては、重畳奥行き画像を一時的に非表示とすることで表示を一時的に中断する「第1の表示変更処理」と、
重畳奥行き画像の表示を中断することなく表示を維持するが、重畳奥行き画像の大きさの変更(例えば、視認者から見た場合の画像の近端と遠端との間の距離の変更を含む)、配置や形状等の変更によって、視認者から見て、要注意対象物の位置よりも近方に、かつ、要注意対象物に重畳しないように表示する「第2の表示変更処理」がある。
第1、第2の各表示変更処理においては、重畳奥行き画像の表示態様が一時的に変更される。このため、乗員(運転者等)は、その表示態様の変更があった地点の付近で、通常とは異なる何らかの変化があることに気付くことができ、注意を払って走行するようになる。
また、重畳奥行き画像の表示態様の変更によって、重畳奥行き画像は、要注意対象物には重畳されなくなることから、視認者は要注意対象物の存在に気づきやすくなる。
これらの結果として、車両が、要注意対象物が存在する地点を安全に走行することが可能となる。
第1の態様に従属する第2の態様において、前記重畳奥行き画像は、前記車両が走行すべき経路を案内する経路案内ナビゲーション画像であり、かつ、前記経路案内ナビゲーション画像は、前記第1の対象物としての前記車両が走行する道路の路面に重畳するように表示されてもよい。
第1の態様にて説明したとおり、路面に重畳させるナビゲーション用の重畳奥行き画像は誘導性が高く、また、奥行き感を有することから、要注意対象物の一部に重畳されると、その部分を覆い隠してしまい、視認者には、要注意対象物の存在がわかりにくくなることも想定され得る。
第2の態様によれば、ナビゲーション用の重畳奥行き画像について表示変更処理が実施される。よって、例えば走行経路を案内する表示画像(ナビゲーション用の重畳奥行き画像)によって自車両が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、乗員が、要注意対象物や要注意位置について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させることができる。
第1又は第2の態様に従属する第3の態様において、前記制御部は、前記第1の対象物に重畳されない非重畳画像を、前記視認者から見て、前記要注意対象物の位置よりも遠方に、かつ前記非重畳画像が前記要注意対象物に重畳しないように表示する非重畳画像の表示処理を実施する、非重畳画像の表示処理部を有してもよい。
第3の態様では、第1の対象物(道路の路面等)に重畳されない非重畳画像を表示可能とする。
第1、第2の態様では、重畳奥行き画像の表示制御によって、視認者が要注意対象物に注意を払いやすくしていたが、この表示制御のみでは、要注意対象物についての注意喚起等が不十分である場合も想定され得る。
本態様によれば、重畳奥行き画像とは別に非重畳画像を表示可能となるため、この非重畳画像を、例えば、各種の交通標識の画像(例えば「止まれ」、「幅員減少」といった注意を喚起する表示)とすることによって、要注意対象物についての注意喚起性をより高めることができる。
よって、車両が、要注意対象物が存在する地点を、より安全に走行することが可能となる。
第3の態様に従属する第4の態様において、前記非重畳画像の表示処理部は、前記第1又は第2の重畳奥行き画像の表示変更処理が実施される場合に、前記非重畳画像の表示処理を併せて実施してもよい。
第4の態様では、第1の態様にて説明した、重畳奥行き画像についての「第1の表示変更処理(重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする処理)」、又は、「第2の表示変更処理(重畳奥行き画像の表示は継続させるが、その大きさや配置等を変更して、要注意対象物への重複を回避等する表示処理)」と併行して、第3の態様にて説明した非重畳画像の表示処理を実施する。
重畳奥行き画像に対して第1の表示変更処理が実施されると、一時的に画像が非表示となり、視認者には、画像表示による情報の提示が中断される。
本態様によれば、この場合でも、要注意対象物についての注意を促す表示(注意喚起表示)等を表示することができ、これによって、車両が、要注意対象物が存在する地点を、より安全に走行することが可能となる。
また、非重畳画像の表示処理を、重畳奥行き画像の第2の表示変更処理と併用することで、例えば走行経路を分かりやすく案内しつつ、要注意対象物についての注意を確実に促すこともできる。これによって、視認者は車両の走行経路等を確認しつつ、要注意対象物が存在する地点をより安全に通過することが可能となる。
第3又は第4の態様に従属する第5の態様において、前記非重畳画像は、前記重畳奥行き画像よりも、前記車両の走行経路に対する誘導性が低いナビゲーション画像であってもよく、又は、前記視認者に、前記要注意対象物に対する注意を喚起させる注意喚起画像であってもよい。
第5の態様では、非重畳画像として、車両の走行経路に対する誘導性が低いナビゲーション画像(例えば、走行中の道路を含む周辺の道路状況を俯瞰的に表示する地図情報等)を使用してもよい。
又、視認者に、要注意対象物に対する注意を喚起させる注意喚起画像(「止まれ」、「幅員減少」といった交通標識の表示等)を使用してもよい。
例えば、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の画像と共に、上記のような種類の異なる非重畳画像を表示することで、視認者は、走行経路等を確認しつつ、要注意対象物に気づきやすくなり、また、要注意対象物に対して十分な注意を払うことができるようになる。
第6の態様において、表示装置は、前記重畳奥行き画像を生成する画像生成部と、生成された前記重畳奥行き画像の表示光を出射する光学系と、第1乃至第5の何れか一つの態様の表示制御装置と、を有する。
第6の態様によれば、例えば走行経路を案内する表示画像によって自車両が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、乗員が、要注意対象物(要注意位置)について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させることが可能な、利便性が向上された表示装置(車載表示装置)を実現することができる。
第6の態様に従属する第7の態様において、前記表示装置は、前記表示光を、前記車両の被投影部材に投影することで、虚像としての前記重畳奥行き画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であってもよい。
第7の態様によれば、例えば走行経路を案内する表示画像によって自車両が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、乗員が、要注意対象物(要注意位置)について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させることが可能な、利便性が向上されたヘッドアップディスプレイ(HUD)装置(車載HUD装置)を実現することができる。
第8の態様において、表示制御方法は、車両に搭載され、視認者に虚像としての画像を視認させることが可能な表示装置における、前記画像の表示を制御する表示制御方法であって、前記画像は、前記視認者に奥行き感を知覚させると共に、第1の対象物に重畳されて表示される重畳奥行き画像であり、前記車両の走行経路に存在する、前記視認者が注意すべき対象物を検出する要注意対象物検出ステップと、前記車両の走行中に、前記重畳奥行き画像の少なくとも一部が前記第1の対象物とは別の、要注意対象物である第2の対象物に重畳されると判断される場合に、前記重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする第1の重畳奥行き画像の表示変更処理を実施する、又は、前記視認者から見て、前記重畳奥行き画像の表示位置が前記第2の対象物の位置よりも近方になるように、かつ前記重畳奥行き画像が前記第2の対象物に重畳しないように表示する第2の重畳奥行き画像の表示変更処理を実施する、重畳奥行き画像の表示変更処理ステップと、を含む。
第8の態様によれば、車両が、要注意対象物が存在する地点を安全に走行することが可能となる。
当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。
図1は、表示制御装置を含む車載表示システムの構成例を示す図である。 図2(A)は、視差式3D表示装置における、路面に重畳され、かつ奥行き感のある重畳奥行き画像の表示例を示す図、図2(B)は、虚像表示面として傾斜面を使用する傾斜面HUD装置における重畳奥行き画像の表示例を示す図である。 図3(A)、(B)は、従来例における表示例を示す図、図3(C)、(D)は、本発明の第1の実施形態における表示例(重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする例)を示す図である。 図4(A)、(B)は、本発明の第2の実施形態における表示例(重畳奥行き画像のサイズや配置を変更し、かつ視認者から見て要注意対象物の手前側に表示する例)を示す図である。 図5(A)、(B)は、本発明の第3の実施形態における表示例(重畳奥行き画像に代えて、路面に重畳されない非重畳画像(注意喚起画像)を表示する例)を示す図である。 図6(A)、(B)は、本発明の第4の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の一例)を示す図である。 図7は、本発明の第5の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の、さらに他の例)を示す図である。 図8(A)は、道路の幅員が減少する場合における従来の表示例を示す図、図8(B)は、本発明の第6の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の、さらに他の例)を示す図である。 図9(A)は、カーブする道路における従来の表示例を示す図、図9(B)は、本発明の第7の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の、さらに他の例)を示す図である。 本発明の表示制御方法の主要な制御例を示すフローチャートである。
以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
(第1の実施形態)
図1を参照する。図1は、表示制御装置を含む車載表示システムの構成例を示す図である。図1では、奥行き感のある立体画像を表示可能な車載表示システム10として、視差式3DHUD装置を含む車載表示システムを例示している。但し、これに限定されるものではない。
なお、図1において、車両1の幅方向を左右方向(あるいは横方向:X方向)とし、左右方向に直交すると共に、地面又は地面に相当する面(ここでは路面6とする)に直交する線分に沿う方向を上下方向(あるいは高さ方向:Y方向)とし、左右方向及び上下方向の各々に直交する線分に沿う方向(車両1の前進及び後退の向きを示す方向)を前後方向(Z方向)とする。正のZ方向を前方、負のZ方向を後方とする。この点は、他の図面においても同様である。
また、以下の説明では、符号6(あるいは、符号6’、符号6’’)が、道路の路面を示す場合と、道路自体を示す場合がある。
図1において、車両(自車両)1に備わる車載表示システム10は、視認者(運転者等の乗員)3の左目ELと右目ERの視線方向や位置を検出する瞳(あるいは顔)検出用の瞳検出カメラ43と、視点位置検出部44と、前方(広義には周囲)撮像カメラ(例えばステレオカメラ)45と、画像処理部46(測距部47、対象物種類/サイズ検出部48を含む)と、HUD装置100と、測距手段としてのレーダー部120と、ナビゲーション装置(ナビゲーションECU)400と、通信部(運転支援システム600と通信が可能であり、また、GPS通信や車々間通信等の機能を有する)500と、GPS受信部502と、各種センサ505と、車両1に関する各種情報(例えば照明のオン/オフ情報、車速情報、エンジンに関する情報等)を収集可能なECU700と、を有する。ECU700は、システムバスBUSによりナビゲーション装置(ナビECU)400と相互に通信が可能である。
画像処理部46に含まれる測距部47は、例えば、撮像カメラ45としてのステレオカメラで撮像した左右一対の元画像を参照し、例えば、各画像の対応点を探索するステレオマッチングにより同一物体(先方対象物とする)に対する視差を検出し、この視差に基づく三角測量の原理により先方対象物までの測距を測定する。
また、レーダー部120は、電波を対象物(先方対象物)に向けて発射し、その反射波を測定することにより、対象物(先方対象物)までの距離や方向を測定する。
ナビゲーション装置(ナビECU)は、奥行きマッピング部402と、ナビ情報(道路案内情報、道路標識情報等)生成部404と、乗員3によって設定される目的地情報等に基づいて運転経路情報を取得する運転経路情報取得部406と、自車両位置情報取得部408と、地図情報取得部410と、記憶部(地図、道路案内情報、道路標識等を記憶するデータベース)412と、を有する。
HUD装置100は、車両1の、例えばダッシュボード(不図示)内に設置される。このHUD装置100は、立体表示装置111と、光学系116と、光出射窓118と、表示制御装置140と、を有する。
立体表示装置111は、ここでは視差式3D表示装置とする。この立体表示装置(視差式3D表示装置)111は、画像生成部112と、画像表示部(液晶表示装置等であり、画像を表示する画像表示面を有する)113と、レンチキュラレンズやパララックスバリア(視差バリア)等を有し、画像表示面から出射される光を、左右の各目用の光線に分離する光線分離部114と、表示器制御部130と、を有する。
表示制御装置140は、例えば、表示制御用のプログラムに基づいて動作する、少なくとも1つのプロセッサによって構成される。この表示制御装置140は、要注意対象物検出部142と、要注意位置検出部144と、重畳奥行き画像の表示変更処理部146と、非重畳画像の表示処理部148と、を有する。
光学系116は、光線分離部114からの光を反射し、画像の表示光K1、K2を、ウインドシールド(被投影部材)2に投影する曲面ミラー(凹面鏡等)117を有する。但し、その他の光学部材(レンズ、補助反射鏡等)を、さらに有してもよい。
図1の車載表示システム10では、HUD装置100の立体表示装置111によって、左右の各目用の、視差をもつ画像(視差画像)が表示される。各視差画像は、図1に示されるように、調整面(結像面)PSに結像した左目用の虚像25L、右目用の虚像25Rとして表示される。視認者(乗員)3の各目のピントは、調整面PSの位置に合うように調整される。
なお、調整面PSの位置を、「調整位置」と称し、また、車両1側に設けられる所定の基準位置(例えば、図3(C)等に記載される視点位置OP、あるいは、車両1の所定箇所に設定される基準位置、あるいは、車両1の近傍の空間に設定される基準位置)から調整面PSまでの距離(例えば図5(A)の距離D1を参照)を「調整距離」と称する。
但し、実際は、人の脳が、各画像(虚像)25L、25Rを融像するため、人は、調整位置よりもさらに奥側である位置(輻輳角によって定まる位置であり、これを「輻輳位置」と称する)における輻輳面VSに、立体的な虚像(ここでは、道路の路面に重畳され、かつ奥行き感を有する、立体的なナビゲーション用の矢印の図形(言い換えれば「重畳奥行き画像」))27が表示されているように認識する。
なお、重畳奥行き画像27は、「立体虚像」あるいは「立体画像」と言い換えることができ、また、「立体像」、「3D表示」等と称することもできる。
次に、図2を参照する。図2(A)は、視差式3D表示装置における、路面に重畳され、かつ奥行き感のある重畳奥行き画像の表示例を示す図、図2(B)は、虚像表示面として傾斜面を使用する傾斜面HUD装置における重畳奥行き画像の表示例を示す図である。図2において、図1と共通する部分には同じ符号を付している。
図2(A)において、視差式3D表示が可能な領域21(砂模様で示される領域)において、視認者(乗員)3から見て、手前側に調整面(結像面)PSが設定され、PS上に視差画像GL、GRが表示される。
調整面(結像面)PSよりも奥側に、立体的な画像(虚像)が表示(視認)される。表示(視認)の態様として、3つの例が示されている。
輻輳面VS1上の虚像Gaは、第1の対象物である道路の路面6に対して傾斜する態様で表示されている。
輻輳面VS2上の虚像Gbは、第1の対象物である道路の路面6に重畳される態様にて表示されている。この虚像Gbは、路面6に重畳され、かつ、視認者3に奥行き感をもって知覚される立体的な表示である。この虚像GBは、本実施形態における「重畳奥行き画像」の典型的な例といえる。
輻輳面VS3上の虚像Gcは、路面6に対して略垂直に立設する態様で表示されている。上記のいずれの態様も、適宜、選択することができる。また、虚像Ga、Gb、Gcが表示(視認)される高さについては、特に制限がなく、3D表示が可能な範囲21内で、その高さ位置を自由に選択することが可能である。
図2(B)では、虚像表示面を傾斜面として、その傾斜面に画像(虚像)を表示することで、視認者(乗員)3の前方に、第1の対象物としての道路の路面6に重畳され、かつ奥行き感をもって知覚される、直進を示す矢印AWが表示される。
本実施形態では、図2(A)、(B)の何れの表示態様も使用可能である。
また、2次元の表示であっても、遠近法や陰影の手法等を用いることで、奥行き感のある3次元的な画像を疑似的に表示することもできる。このような表示態様も、本実施形態にて利用可能である。
次に、図3を参照する。図3(A)、(B)は、従来例における表示例を示す図、図3(C)、(D)は、本発明の第1の実施形態における表示例(重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする例)を示す図である。図3において、図1と共通する部分には同じ符号を付している。
図3(A)では、重畳奥行き画像は、第1の対象物である道路の路面6に重畳されるナビゲーション用の矢印の画像(虚像)27である。
この重畳奥行き画像27は、第1の対象物(道路の路面6)とは異なる、第2の対象物(言い換えれば要注意対象物)である道路の路面6を横切る(言い換えれば左右方向に横断する)、踏切の無い線路50にも重畳されて表示される。なお、図中、符号OPは、調整距離の基準となる、視認者3の視点(視点位置)を示す。
図3(B)に示すように、視認者(乗員)3には、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像(虚像)27が要注意対象物である線路50にも重畳されると共に、その重畳によって、線路50の一部を覆い隠しているように見える。
ナビゲーション用の矢印の画像は誘導性が高く、視認者3の注意は走行経路の確認に費やされ、線路50への注意が払われない場合があり得る。また、上記のとおり、ナビゲーション用の矢印の画像が線路50の一部を覆い隠しているため、この点でも、視認者3が線路50を認識して必要な注意を払うことの妨げとなる。
そこで、図3(C)では、車両1の走行中に、重畳奥行き画像(ナビゲーション用の矢印)27の少なくとも一部が第1の対象物(道路の路面6)とは別の、要注意対象物である第2の対象物(線路50)に重畳されると判断される場合には、先に図1で示した重畳奥行き画像の表示変更処理部140が、重畳奥行き画像27の全部を一時的に非表示とする第1の表示変更処理を実施する。
このような表示変更制御を、本明細書では、重畳奥行き画像についての「第1の表示変更処理」と称する。なお、要注意対象物の検出は、図1で示した、要注意対象物検出部142が実施する。
この場合、図3(D)に示すように、第1の表示変更処理前に表示されていた重畳奥行き画像(ナビゲーション用の矢印)27が、一時的に非表示となり(言い換えれば、表示が一時的に中断され)、これによって、視認者(乗員)3には視覚的な変化が与えられることになる。
言い換えれば、重畳奥行き画像27の表示態様が一時的に変更されることで、視認者(乗員)3は、その表示態様の変更があった地点の付近(線路50の付近)で、通常とは異なる何らかの変化があることに気付くことができ、従って、要注意対象物である線路50に注意を払って走行するようになる。
また、第1の表示変更処理によって、重畳奥行き画像27は、要注意対象物(線路50)には重畳されなくなる。言い換えれば、図3(B)に示されるように、重畳奥行き画像27によって線路50の一部が覆い隠されることがなく、よって、視認者(乗員)3は、要注意対象物である線路50を明確に目視可能となり、その存在に気づきやすくなる。
これらの結果として、車両1が、要注意対象物である線路50が存在する地点を、従来よりも安全に走行することが可能となる。
(第2の実施形態)
次に、図4を参照する。図4(A)、(B)は、本発明の第2の実施形態における表示例(重畳奥行き画像のサイズや配置を変更し、かつ視認者から見て要注意対象物の手前側に表示する例)を示す図である。
図4の例では、図1に示した重畳奥行き画像の表示変更処理部146が、重畳奥行き画像(ナビゲーション用の矢印)27について、重畳奥行き画像についての「第2の表示変更処理」を実施する。
第2の表示変更処理は、重畳奥行き画像27の表示を中断することなく表示を維持するが、重畳奥行き画像27の大きさの変更、配置や形状等の変更によって、視認者(乗員)3から見て、要注意対象物50の位置よりも近方に、かつ、要注意対象物50に重畳しないように表示する処理である。
図4(A)では、調整面PSには、視差画像25’(左目用の虚像25L’、右目用の虚像25R’を含む)が表示されている。左目用の虚像25L’、右目用の虚像25R’の大きさ(サイズ)や表示位置は、適宜、調整される。
この結果、図4(B)に示すように、重畳奥行き画像(ナビゲーション用の矢印)27は、視認者(乗員)3から見て、要注意対象物50の位置よりも近方に、かつ、要注意対象物50に重畳しないように表示される。
この第2の表示変更処理が実施されることで、視認者(乗員)3には視覚的な変化が与えられることになり、その表示態様の変更があった地点の付近(線路50の付近)で、通常とは異なる何らかの変化があることに気付くことができ、従って、要注意対象物である線路50に注意を払って走行するようになる。
また、第2の表示変更処理によって、重畳奥行き画像27は、要注意対象物(線路50)には重畳されなくなる。言い換えれば、図4(B)に示されるように、重畳奥行き画像27によって線路50の一部が覆い隠されることがなく、よって、視認者(乗員)3は、要注意対象物である線路50を明確に目視可能となり、その存在に気づきやすくなる。
また、先に説明した図3(B)と異なり、図4(B)では、ナビゲーション用の矢印の画像27が表示されるため、視認者(乗員)3は、今までどおり、走行経路を確認することができ、よって安心感が維持されるという効果も得られる。
これらの結果として、車両1が、要注意対象物である線路50が存在する地点を、従来よりも安全に走行することが可能となる。
また、図4において、D0は、基準位置(視点)OPから要注意対象物の、視認者3から見た近端位置R5までの距離を示し、D1は、調整距離を示し、D2は、輻輳面PSから重畳奥行き画像27’の、視認者3から見た近端部NPまでの距離を示し、D3は、基準位置(視点)OPから重畳奥行き画像27’の、視認者3から見た近端部NPまでの距離を示し、D4は、重畳奥行き画像27’の、車両1の走行方向における延在距離(近端部NPから遠端部FPまでの距離)を示し、R1は、輻輳面PSの位置を示し、R2は、重畳奥行き画像27’の近端部NPの位置を示し、R4は、重畳奥行き画像27’の遠端部FPの位置を示し、R5は、要注意対象物50の近端部の位置を示す。
表示制御装置140は、例えば、上記の種々の距離や位置を変更すること、又は、輻輳面PSにおける左目用、右目用の各虚像(画像)のサイズ(大きさ)や配置を変更することで、重畳奥行き画像27’の位置やサイズ(大きさ)を、適宜、変更、調整することができる。
(第3の実施形態)
次に、図5を参照する。図5(A)、(B)は、本発明の第3の実施形態における表示例(重畳奥行き画像に代えて、路面に重畳されない非重畳画像(例えば、注意喚起画像)を表示する例)を示す図である。図5において、図4と共通する箇所には同じ符号を付している。
図5の例は、重畳奥行き画像(ナビゲーション用矢印の画像)27を一時的に非表示とする点で、先に示した図3(C)、図3(D)の例と共通する。
但し、図4の例では、第1の対象物である路面6に重畳される重畳奥行き画像(ナビゲーション用矢印の画像)27を一時的に非表示とする表示制御と併行して、第1の対象物である道路の路面6に重畳されない非重畳画像を、視認者(乗員)3から見て、要注意対象物50の位置よりも遠方に、かつ非重畳画像が要注意対象物50に重畳しないように表示する非重畳画像の表示処理が実施される。この非重畳画像の表示処理は、先に図1に示した、非重畳画像の表示処理部148が実施する。
先に示した図3(C)、(D)の第1の表示変更処理、あるいは、図4(A)、(B)に示した第2の表示変更処理では、重畳奥行き画像27の表示制御によって、視認者(乗員)3が要注意対象物50に注意を払いやすくしていたが、この表示制御のみでは、要注意対象物についての注意喚起等が不十分である場合も想定され得る。
図5(A)では、第1の調整面PS1と第2の調整面PS2を設け、第1の調整面PS1には重畳奥行き画像についての視差画像を表示せず、第2の調整面PS2には、非重畳画像としての、「止まれ」という交通標識の視差画像26(左目用の虚像26L、右目用の虚像26Rを含む)を表示する。これによって、輻輳面VS2には、道路の路面6には重畳されない、非重畳画像としての「止まれ」という交通標識の画像28が表示される。
図5(B)に示すように、非重畳画像28は、視認者(乗員)3から見て、要注意対象物50の位置よりも遠方に、かつ非重畳画像が要注意対象物50に重畳しないように表示される。
図5の例によれば、重畳奥行き画像27とは別に非重畳画像28を表示可能となる。
この非重畳画像28を、例えば、各種の交通標識の画像(例えば「止まれ」、「幅員減少」といった注意喚起性を有する表示)とすることによって、要注意対象物50についての注意喚起性をより高めることができる。よって、車両1が、要注意対象物50が存在する地点を、より安全に走行することが可能となる。
また、図5において、D5は、要注意対象物50の、車両1の走行方向における延在距離(近端位置R5から遠端位置R6までの距離)を示し、D6は、要注意対象物50の縁端位置R6から非重畳画像(注意喚起画像)28までの距離を示し、D7は、基準位置(視点)OPから非重畳画像(注意喚起画像)までの距離を示し、R6は、要注意対象物50の遠端部の位置を示し、R7は、非重畳画像(「止まれ」という交通標識の画像)の位置を示す。その他の符号については、先に図4の例にて説明したとおりである。
表示制御装置140は、上記の種々の距離や位置を変更すること、又は、輻輳面PS(PS1、PS2)における左目用、右目用の各虚像(画像)のサイズ(大きさ)や配置を変更することで、重畳奥行き画像27’及び非重畳画像の位置やサイズ(大きさ)を、適宜、変更、調整することができる。
(第4の実施形態)
図6を参照する。図6(A)、(B)は、本発明の第4の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の一例)を示す図である。
図6の例では、先に示した図4の表示態様(表示制御)と、図5の表示態様(表示制御)とを併用する。
図6(A)では、第1の調整面PS1と第2の調整面PS2を設け、第1の調整面PS1には、図4にて説明した重畳奥行き画像についての視差画像25’を表示し、かつ、第2の調整面PS2には、非重畳画像としての、「止まれ」という交通標識の視差画像26(左目用の虚像26L、右目用の虚像26Rを含む)を表示する。
これによって、輻輳面VS2には、道路の路面6には重畳されない、非重畳画像としての「止まれ」という交通標識の画像28が表示される。
図6(B)に示すように、要注意対象物50の、視認者3から見て手前側には、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像27’が表示され、一方、奥側には、非重畳画像としての、「止まれ」という交通標識の画像28が表示される。この非重畳画像28は、視認者(乗員)3から見て、要注意対象物50の位置よりも遠方に、かつ非重畳画像が要注意対象物50に重畳しないように表示される。
図6の例によれば、走行経路を案内する表示画像(ナビゲーション用の重畳奥行き画像27’)によって車両1が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、視認者(乗員)3が、要注意対象物50(あるいは要注意位置:図6では不図示、図8、図9における符号R10、R11参照)について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させることができる。
(第5の実施形態)
次に、図7を参照する。図7は、本発明の第5の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の、さらに他の例)を示す図である。
図7の例においても、先に説明した図6の例と同様に、図4の表示態様(表示制御)と図5の表示態様(表示制御)とを併用する。
但し、図7においては、図6における「止まれ」という交通標識の画像(重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像)27’が、車両1が走行している道路の周辺の俯瞰地図の画像31に置換されている。
この俯瞰地図の画像31は、車両1の走行経路に対する誘導性が低いナビゲーション画像ということができる。
車両1が走行している道路の周辺の俯瞰地図の画像31によっても、車両1が走行すべき経路を提示することが可能である。
よって、図7の例においても、先に説明した図6の例と同様に、車両1が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、視認者(乗員)3が、要注意対象物50(あるいは要注意位置:図6では不図示、図8、図9における符号R10、R11参照)について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させることができる。
(第6の実施形態)
次に、図8を参照する。図8(A)は、道路の幅員が減少する場合における従来の表示例を示す図、図8(B)は、本発明の第6の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の、さらに他の例)を示す図である。
図8(A)では、道路6’の幅(幅員)が、要注意位置(要注意地点)R10にて急に
減少している。
図8(A)では、道路6’の幅員が減少している箇所51を要注意対象物とみなすことができる。
図8(A)では、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像27が、道路の路面6’に重畳し、かつ、要注意対象物としての道路6’の幅員が減少している箇所51にも延在し、重畳している。よって、視認者(乗員)3には、要注意対象物51に対する注意が散漫となる可能性がある。
そこで、図8(B)では、先に説明した図4の表示態様(表示制御)と、図5の表示態様(表示制御)とを併用する。
図8(B)に示すように、要注意対象物51の、視認者3から見て手前側には、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像27’’が表示され、一方、奥側には、非重畳画像としての、「幅員減少」を示す交通標識の画像33が表示される。この非重畳画像33は、視認者(乗員)3から見て、要注意対象物51の位置よりも遠方に、かつ非重畳画像が要注意対象物50に重畳しないように表示される。
図8の例によれば、走行経路を案内する表示画像(ナビゲーション用の重畳奥行き画像27’’)によって車両1が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、視認者(乗員)3が、要注意対象物51(あるいは要注意位置R10)について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させることができる。
(第7の実施形態)
次に、図9を参照する。図9(A)は、カーブする道路における従来の表示例を示す図、図9(B)は、本発明の第7の実施形態における表示例(図4の表示態様と図5の表示態様とを併用する場合の、さらに他の例)を示す図である。
図9(A)では、道路6’’が、注意位置(要注意地点)R11にて左にカーブしている。図9(A)では、道路6’’が左にカーブしている箇所53を要注意対象物とみなすことができる。
図9(A)では、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像27が、道路の路面6’’に重畳し、かつ、要注意対象物としての道路6’’の左にカーブしている箇所53にも延在し、重畳している。よって、視認者(乗員)3には、要注意対象物53に対する注意が散漫となる可能性がある。
そこで、図9(B)では、先に説明した図4の表示態様(表示制御)と、図5の表示態様(表示制御)とを併用する。
図9(B)に示すように、要注意対象物53の、視認者3から見て手前側には、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像27’’が表示され、一方、奥側には、非重畳画像としての、「左に曲がること」を示す交通標識の画像35が表示される。
この非重畳画像35は、視認者(乗員)3から見て、要注意対象物53の位置よりも遠方に、かつ非重畳画像が要注意対象物53に重畳しないように表示される。
図9の例によれば、走行経路を案内する表示画像(ナビゲーション用の重畳奥行き画像27’’)によって車両1が走行すべき経路を明確に提示しつつ、その一方で、視認者(乗員)3が、要注意対象物53(あるいは要注意位置R11)について適正な注意を払うことを容易化し、両者を両立させることができる。
(第8の実施形態)
次に、図10を参照する。図10は、本発明の表示制御方法の主要な制御例を示すフローチャートである。
ステップS1では、例えば、図1に示される表示制御装置140が、ナビゲーション装置400から、目的地までの経路情報を取得する。
ステップS2では、例えば、ナビゲーション装置400の奥行きマッピング部402によってマッピングされた画像データに基づいて、表示制御装置140が、重畳奥行き画像
(ナビゲーション用画像等の原画像等)を生成する。
ステップS3では、表示制御装置140が、車両位置と要注意位置の情報を取得する。例えば、要注意対象物検出部142が、奥行き重畳画像に含まれる要注意対象物を検出し、要注意位置検出部144が要注意位置を検出する。
続いて、ステップS4、S5が実施される。これらのステップは、重畳奥行き画像が、要注意対象物(あるいは要注意位置)にも重畳されるか否かを判定するステップである。
ステップS4では、例えば、図1に示した重畳奥行き画像の表示変更処理部146が、重畳奥行き画像の遠端位置(あるいは先端位置)を検出する。例えば、先に示した図4の例(踏切の手前側に、重畳奥行き画像としてのナビゲーション用の矢印の画像27’を表示する例)を参照すると、「重畳奥行き画像の遠端位置」は、ナビゲーション用の矢印の図形における矢印の頂点(頂部)FPの位置ということになる。なお、近端位置(後端位置)は、図4では、矢印の図形27’の基端部の最も視認者3に近い位置NPということになる。これら位置は、例えば、図4~図6における視認者3の視点位置(これが基準位置となる)OPからの距離によって定まる。
ステップS5では、要注意位置が、車両位置より遠方、かつ、重畳奥行き画像の遠端位置より近方であるか否かが判定される。
例えば、図4の例では、要注意位置は、注意対象物50の近端(後端)位置R5である。この要注意位置R5と、重畳奥行き画像(ナビゲーション用の矢印の画像)27’の縁端位置FPと、の相対的な位置関係を判定することで、重畳おく雪が像が27’の少なくとも一部が、要注意対象物50に重畳されるか否かを判定することができる。
例えば、図4の例では、調整距離D1と、輻輳面PSから重畳奥行き画像(ナビゲーション用の矢印の画像)27’の近端位置(後端位置)NPまでの距離D2と、近端位置と縁端位置FPとの距離(重畳奥行き画像の、車両1の進行方向における延在距離)D4と、を合計した距離(これが重畳奥行き画像27’の遠端FPの、基準位置OPからの距離となる)が、要注意位置R5の、基準位置OPからの距離D0よりも小さければ、重畳奥行き画像27’は要注意対象物50には非重畳と判断され、また、大きければ、重畳奥行き画像27’が要注意対象物50に重畳されると判断される。
ステップS5でYの場合(重畳の場合)は、ステップS6に移行し、Nの場合(非重畳の場合)は、ステップS7に移行する。
ステップS6では、重畳奥行き画像の表示変更処理(例えば、図4の第1の表示変更処理、図5の第2の表示変更処理)を実施し、必要に応じて、非重畳画像の表示処理を併せて実施(例えば、図6~図9の表示制御)を実施する。
ステップS7では、HUD装置等の表示装置に画像を表示する。
ステップS8では、車両が目的地に到着したか否かが判定される。Yの場合は表示制御が終了し、Nの場合は、ステップS1に戻る。
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、乗員等の視認者が、要注意対象物(要注意位置)について適正な注意を払うことを容易化し、車両が、要注意対象物が存在する地点を安全に走行することを可能となる。
本明細書において、車両という用語は、広義に、乗り物としても解釈し得るものである。また、ナビゲーションに関する用語(例えば標識等)についても、例えば、車両の運行に役立つ広義のナビゲーション情報という観点等も考慮し、広義に解釈するものとする。
また、道路や道路の路面という用語も、例えば、大型船舶の甲板、あるいは室内の駐車場における床面等も含むように、広義に解釈される。
また、HUD装置や表示器装置(及び広義の表示装置)には、シミュレータ(例えば、航空機のシミュレータ、ゲーム装置としてのシミュレータ等)として使用されるものも含まれるものとする。
また、要注意対象物(要注意対象)いう用語は広く解釈するものとし、例えば、重畳奥行き画像が重畳される道路等と同程度の高さ位置にあり、重畳奥行き画像が重畳され得る対象を広く含むことができる。
例えば、路上にある障害物(静止物、移動物を問わない)等も含み得る。
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
なお、表示制御装置140は、カメラやセンサからのデータを取得して要注意対象物を特定する要注意対象物検出部142の機能、及び要注意対象物の位置を特定する要注意位置検出部144の機能の一部又は全部を有していなくても良い。すなわち、表示制御装置140は、自身以外に設けられる要注意対象物検出部142、及び要注意位置検出部144からこれらが検出した要注意対象物の位置を示す情報を取得しても良い。
1・・・車両(自車両)、2・・・ウインドシールド(被投影部材)、23・・・視認者(運転者等の乗員)、10・・・車載表示システム、27・・・重畳奥行き画像(道路の路面に重畳されるナビゲーション用の矢印の画像等)、43・・・瞳(あるいは顔)検出用の瞳検出カメラ、44・・・視点位置検出部、45・・・前方(広義には周囲)撮像カメラ(例えばステレオカメラ)、46・・・画像処理部、47・・・測距部、48・・・対象物種類/サイズ検出部、100・・・HUD装置、111・・・立体表示装置(視差式3D表示装置等)、112・・・画像生成部、113・・・画像表示部、114・・・光線分離部、116・・・光学系、117・・・曲面ミラー(凹面鏡等)、118・・・光出射窓、120・・・測距手段としてのレーダー部、130・・・表示器制御部、140・・・表示制御装置、142・・・要注意対象物検出部、144・・・要注意位置検出部、146・・・重畳奥行き画像の表示変更処理部、148・・・非重畳画像の表示処理部、400・・・ナビゲーション装置(ナビゲーションECU)、402・・・奥行きマッピング部、400・・・ナビ情報(道路案内情報、道路標識情報等)生成部、406・・・運転経路情報取得部、408・・・自車両位置情報取得部、410・・・地図情報取得部、412・・・記憶部(地図、道路案内情報、道路標識等を記憶するデータベース)、500・・・通信部、502・・・GPS受信部、505・・・各種センサ、600・・・運転支援システム、700・・・ECU、PS(PS1、PS2)・・・調整面(結像面)、25L・・・重畳奥行き画像の左目用の虚像(画像)、25R・・・重畳奥行き画像の右目用の虚像(画像)、26L・・・非重畳画像の左目用の虚像(画像)、26R・・・非重畳画像の右目用の虚像(画像)、OP・・・基準位置(基準点)としての視点位置、VS(VS1、VS2)・・・輻輳面。

Claims (8)

  1. 車両に搭載され、視認者に虚像としての画像を視認させることが可能な表示装置における、前記画像の表示を制御する制御部を備える表示制御装置であって、
    前記画像は、前記視認者に奥行き感を知覚させると共に、第1の対象物に重畳されて表示される重畳奥行き画像であり、
    前記制御部は、
    前記車両の走行経路に存在する、前記視認者が注意すべき対象物の位置を示す情報、又は前記対象物の位置を検出可能な情報を取得し、
    前記車両の走行中に、前記重畳奥行き画像の少なくとも一部が前記第1の対象物とは別の、要注意対象物である第2の対象物に重畳されると判断される場合に、
    前記重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする第1の表示変更処理を実施する、
    又は、
    前記重畳表示画像の表示態様を一時的に変更することで、前記視認者から見て、前記重畳奥行き画像の表示位置が前記第2の対象物の位置よりも近方になるように、かつ前記重畳奥行き画像が前記第2の対象物に重畳しないように表示する第2の表示変更処理を実施する、重畳奥行き画像の表示変更処理部と、
    を有する、表示制御装置。
  2. 前記重畳奥行き画像は、前記車両が走行すべき経路を案内する経路案内ナビゲーション画像であり、
    かつ、
    前記経路案内ナビゲーション画像は、前記第1の対象物としての前記車両が走行する道路の路面に重畳するように表示される、
    請求項1に記載の表示制御装置。
  3. 前記制御部は、
    前記第1の対象物に重畳されない非重畳画像を、前記視認者から見て、前記要注意対象物の位置よりも遠方に、かつ前記非重畳画像が前記要注意対象物に重畳しないように表示する非重畳画像の表示処理を実施する、非重畳画像の表示処理部を有する、
    請求項1に記載の表示制御装置。
  4. 前記非重畳画像の表示処理部は、
    前記第1又は第2の重畳奥行き画像の表示変更処理が実施される場合に、
    前記非重畳画像の表示処理を併せて実施する、
    請求項3に記載の表示制御装置。
  5. 前記非重畳画像は、
    前記重畳奥行き画像よりも、前記車両の走行経路に対する誘導性が低いナビゲーション画像である、
    又は、
    前記視認者に、前記要注意対象物に対する注意を喚起させる注意喚起画像である、
    請求項3に記載の表示制御装置。
  6. 前記重畳奥行き画像を生成する画像生成部と、
    生成された前記重畳奥行き画像の表示光を出射する光学系と、
    請求項1乃至5の何れか一項に記載の表示制御装置と、
    を有する、表示装置。
  7. 前記表示装置は、
    前記表示光を、前記車両の被投影部材に投影することで、虚像としての前記重畳奥行き画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置である、
    請求項6に記載の表示装置。
  8. 車両に搭載され、視認者に虚像としての画像を視認させることが可能な表示装置における、前記画像の表示を制御する表示制御方法であって、
    前記画像は、前記視認者に奥行き感を知覚させると共に、第1の対象物に重畳されて表示される重畳奥行き画像であり、
    前記車両の走行経路に存在する、前記視認者が注意すべき対象物を検出する要注意対象物検出ステップと、
    前記車両の走行中に、前記重畳奥行き画像の少なくとも一部が前記第1の対象物とは別の、要注意対象物である第2の対象物に重畳されると判断される場合に、
    前記重畳奥行き画像の全部を一時的に非表示とする第1の重畳奥行き画像の表示変更処理を実施する、
    又は、
    前記視認者から見て、前記重畳奥行き画像の表示位置が前記第2の対象物の位置よりも近方になるように、かつ前記重畳奥行き画像が前記第2の対象物に重畳しないように表示する第2の重畳奥行き画像の表示変更処理を実施する、重畳奥行き画像の表示変更処理ステップと、
    を含む、表示制御方法。
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