CN110967834B - 显示装置、显示控制方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

提供能够提高图像的视觉确认性的显示装置、显示控制方法及存储介质。显示装置具备：投光装置，其通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认；以及控制装置，其在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光，在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光。

Description

显示装置、显示控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及显示装置、显示控制方法及存储介质。
背景技术
以往，已知有在前风窗玻璃上显示与面向驾驶员的基本的信息相关的图像的平视显示器装置(以下，称作HUD(Head Up Display)装置)(例如，参照专利文献1)。使用该HUD装置，使表示障碍物、注意提醒、行进方向的各种标志与车辆前方的风景重叠显示，由此驾驶员能够一边将驾驶时的视线的方向维持为前方，一边掌握显示的各种信息。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2017-91115号公报
发明要解决的课题
然而，在以往的技术中，为了使图像与风景重叠显示，向前风窗玻璃这样的具有光透过性的物体投射光，产生亮度不同的两个图像相互重合的称作重影的现象，有时图像的视觉确认性降低。
发明内容
本发明是考虑这样的情况而提出的，其目的之一在于提供能够提高图像的视觉确认性的显示装置、显示控制方法及存储介质。
用于解决课题的方案
本发明的显示装置、显示控制方法及存储介质采用了以下的结构。
(1)本发明的一方案的显示装置具备：投光装置，其通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认；以及控制装置，其在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光，在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光。
(2)的方案是在上述(1)的方案的基础上，所述控制装置基于图像的亮度和周围的明亮度，来将使所述投光装置输出的光所包含的图像切换为所述第一图像或所述第二图像。
(3)的方案是在上述(1)或(2)的方案基础上，所述控制装置使所述投光装置输出包含与所述第一图像相比条目的数量多的所述第二图像的所述第二光。
(4)的方案是在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，所述控制装置使所述投光装置输出包含在条目的上部配置有对象的所述第一图像的所述第一光。
(5)的方案是在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，所述控制装置使所述投光装置输出包含在条目的下部配置有对象的所述第一图像的所述第一光。
(6)的方案是在上述(1)至(5)中任一方案的基础上，所述控制装置使所述投光装置输出包含配置有对条目进行包围的对象的所述第一图像的所述第一光。
(7)的方案是在上述(4)至(6)中任一方案的基础上，所述控制装置使所述投光装置输出包含配置有蓝色的所述对象的所述第一图像的所述第一光。
(8)的方案是在上述(7)的方案的基础上，所述控制装置使所述投光装置输出包含配置有如下蓝色的所述对象的所述第一图像的所述第一光，在所述蓝色中将光的三原色的混合比率设为，红处于37到79的范围，绿处于72至129的范围，蓝处于114至189的范围。
(9)的方案是在上述(1)至(8)中的任一方案的基础上，所述投光装置具有：显示器，其发出包含图像的光；光学机构，其设置于所述光的路径上，且能够调节从规定的位置到所述光成像为虚像的位置的光学距离；凹面镜，其将通过了所述光学机构的光朝向反射体反射；第一致动器，其调节所述光学距离；以及第二致动器，其调节所述凹面镜的反射角度，所述控制装置控制所述第一致动器来变更所述光学距离，且控制所述第二致动器来变更所述反射角度。
(10)的方案是在上述(9)的方案的基础上，所述光学机构包括一个以上的透镜，所述第一致动器通过使所述透镜的位置在所述光的光轴方向上移动，来调节所述光学距离。
(11)的方案在上述(9)或(10)的方案的基础上，所述控制装置还控制所述显示器，根据所述光学距离来控制所述图像的大小。
(12)本发明的另一方案是一种显示控制方法，其中，计算机具备投光装置，所述投光装置通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认，所述显示控制方法使所述计算机进行如下处理：在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光；以及在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光。
(13)本发明的又一方案是一种存储介质，其是保存有程序的能够由计算机读取的存储介质，其中，计算机具备投光装置，所述投光装置通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认，所述程序用于使所述计算机执行如下处理：在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光；以及在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光。
发明效果
根据(1)～(13)的任一方案，能够使图像的视觉确认性提高。
附图说明
图1是例示了搭载有实施方式的显示装置的车辆的车室内的结构的图。
图2是用于说明实施方式的操作开关的图。
图3是显示装置的局部结构图。
图4是表示产生了重影的虚像的一例的图。
图5是表示以显示控制装置为中心的显示装置的结构例的图。
图6是表示显示控制装置的一系列处理的一例的流程图。
图7是表示照度对亮度信息的一例的图。
图8是表示在输出了包含重影抑制图像的第一图像光时形成的虚像的一例的图。
图9是用于说明对象的颜色的图。
图10是用于说明对象的颜色的图。
图11是表示在输出了包含重影抑制图像的第一图像光时形成的虚像的另一例的图。
图12是表示在输出了包含重影抑制图像的第一图像光时形成的虚像的又一例的图。
图13是表示在输出了第一图像光时形成的虚像的再一例的图。
图14是表示在输出了第二图像光时形成的虚像的一例的图。
附图标记说明：
10…转向盘、20…前风窗玻璃、30…仪表板、40…驾驶员座、50-1…第二显示装置、50-2…第三显示装置、100…显示装置、110…显示器、115…框体、120…投光装置、122…光学机构、124…平面镜、126…凹面镜、128…透光罩、130…操作开关、150…显示控制装置、152…控制部、152a…判定部、152b…显示形态决定部、152c…驱动控制部、154…存储部、162…透镜位置传感器、164…凹面镜角度传感器、166…环境传感器、168…车辆状态传感器、170…物体传感器、180…光学***控制器、182…显示器控制器、190…透镜致动器、192…凹面镜致动器、M…车辆。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的显示装置、显示控制方法及存储介质的实施方式。显示装置是搭载于车辆(以下，称作车辆M)，并使图像与风景重叠而供人视觉确认的装置。显示装置例如是HUD装置。作为一例，显示装置是通过向车辆M的前风窗玻璃投射包含图像的光，来使观看者视觉确认虚像的装置。观看者例如是车辆M的驾驶员。不限定于此，显示装置也可以使驾驶员以外的乘客(例如，就座于副驾驶员座的乘客等)视觉确认虚像。
在以下的说明中，适当使用XYZ坐标系来说明位置关系等。Z方向表示铅垂方向，X方向表示与Z方向正交的水平面的一方向，Y方向表示水平面的另一方向。Z方向表示车辆M的高度方向，X方向表示车辆M的进深方向，Y方向表示车辆M的宽度方向。
[整体结构]
图1是例示了搭载有实施方式的显示装置100的车辆M的车室内的结构的图。在车辆M上例如设置有控制车辆M的转向的转向盘10、区分车外与车室内的前风窗玻璃20、以及仪表板30。前风窗玻璃20是具有光透过性的构件。显示装置100例如通过向驾驶员座40的前方的前风窗玻璃20的一部分的区域(以下，称作可显示区域A1)投射包含图像的光(投影)，来使就座于驾驶员座的驾驶员视觉确认虚像VI。
显示装置100例如将用于支援驾驶员的驾驶的信息作为虚像VI而供驾驶员视觉确认。在用于支援驾驶员的驾驶的信息中，例如包括车辆M的速度、驱动力分配比率、发动机转速、驾驶支援功能的动作状态、挡位、标识识别结果、交叉路口位置等信息。驾驶支援功能例如是指ACC(Adaptive Cruise Control)、LKAS(Lane Keep Assist System)、CMBS(Collision Mitigation Brake System)、交通堵塞辅助功能等。
另外，在车辆M中，除了显示装置100之外，还可以设置有第二显示装置50-1、第三显示装置50-2。第二显示装置50-1例如是设置于仪表板30中的驾驶员座40的正面附近，且驾驶员能够从转向盘10的间隙视觉确认、或者能够越过转向盘10视觉确认的显示装置。另外，第三显示装置50-2例如安装于仪表板30的中央部。第三显示装置50-2例如显示与由搭载于车辆M的导航装置(未图示)执行的导航处理对应的图像，或者显示可视电话中的对方的影像等。另外，第三显示装置50-2也可以显示电视节目，或者播放DVD，或者显示已下载的电影等条目。
另外，在车辆M中设置有操作开关130，该操作开关130接受由显示装置100进行的显示的开启/关闭的切换指示、调节虚像VI的位置的指示。操作开关130例如安装在就座于驾驶员座40的驾驶员不用较大地改变姿势就能够操作的位置。例如，操作开关130可以设置于第二显示装置50-1的前方，也可以设置于设置有转向盘10的仪表板30的突起(突出)部分，还可以设置于连结转向盘10与仪表板30的轮辐。
图2是用于说明实施方式的操作开关130的图。操作开关130例如包括主开关132、第一调节开关134及第二调节开关136。主开关132是切换显示装置100的开启/关闭的开关。
第一调节开关134是接受使虚像VI的位置在铅垂方向Z上向上侧(以下，称作上方向)移动的操作的开关。虚像VI例如是驾驶员以就座于驾驶员座40的状态，越过投影有图像的前风窗玻璃20而能够视觉确认的假想的图像。虚像VI在驾驶员从后述的驾驶员的视线位置P1观察到可显示区域A1的情况下，以存在于透过了前风窗玻璃20的车外的空间中的方式显示于可显示区域A1。驾驶员例如通过持续按压第一调节开关134来使虚像VI的视觉确认位置在可显示区域A1内向上方向连续移动。
第二调节开关136是接受使虚像VI的位置在铅垂方向Z上向下侧(以下，称作下方向)移动的操作的开关。驾驶员能够通过持续按压第二调节开关136来使虚像VI的视觉确认位置在可显示区域A1内向下方向连续移动。
另外，第一调节开关134也可以为代替使虚像VI的位置向上方向移动(或除此以外)而接受用于提高虚像VI的亮度的操作的开关。另外，第二调节开关136也可以为代替使虚像VI的位置向下方向移动(或除此以外)而接受用于降低被视觉确认的虚像VI的亮度的操作的开关。第一调节开关134及第二调节开关136接受的指示的内容(是进行位置变更或者进行亮度变更的内容)也可以基于某些操作来切换。某些操作例如是指主开关132的长按操作。另外，操作开关130除了图2所示的各开关以外，例如还可以另外地包括接受用于选择显示内容的操作的开关、接受用于调节虚像VI的亮度的操作的开关。
图3是显示装置100的局部结构图。显示装置100例如具备显示器110和显示控制装置150。显示器110例如在框体115内收纳投光装置120、光学机构122、平面镜124、凹面镜126及透光罩128。除此以外，显示装置100还具备各种传感器、致动器，但关于这些在后文叙述。
投光装置120例如具备光源120A和显示元件120B。光源120A例如是冷阴极管、发光二极管，输出与使驾驶员视觉确认的虚像VI对应的可见光。显示元件120B控制来自光源120A的可见光的透过。显示元件120B例如是薄膜晶体管(TFT)型的液晶显示装置(LCD)。另外，显示元件120B分别控制多个像素来控制来自光源120A的可见光的每个颜色要素的透过程度，由此使虚像IV包含图像要素，从而决定虚像IV的显示形态(外观)。以下，将透过显示元件120B且包含图像的可见光称作图像光IL。需要说明的是，显示元件120B也可以是有机EL(Electroluminescence)显示器，在该情况下，光源120A可以省略。将光源120A与显示元件120B合起来是“显示器”的一例。
光学机构122例如包括一个以上的透镜。各透镜的位置例如在光轴方向上能够调节。光学机构122例如设置于投光装置120输出的图像光IL的路径上，使从投光装置120入射的图像光IL通过，并朝向前风窗玻璃20射出。光学机构122例如能够通过变更透镜的位置，来调节从驾驶员的视线位置P1到图像光IL形成为虚像VI的形成位置(图像光IL成像为虚像VI的成像位置)P2的距离。以下，将从位置P1到位置P2的距离称作虚像视觉确认距离D进行说明。驾驶员的视线位置P1是图像光IL由凹面镜126及前风窗玻璃20反射并汇聚的位置，是设想在该位置存在驾驶员的眼睛的位置。虚像视觉确认距离D严格来说是具有上下方向的倾斜度的线段的距离，但在以下的说明中，在表现为“虚像视觉确认距离D为7[m]”等的情况下，该距离也可以是指水平方向的距离。
平面镜124使由光源120A射出且通过了显示元件120B的可见光(即，图像光IL)朝向凹面镜126反射。
凹面镜126将从平面镜124入射后的图像光IL朝向前风窗玻璃20反射。凹面镜126被支承为能够绕车辆M的宽度方向即Y轴旋转(转动)。
透光罩128是具有光透过性的构件，例如由塑料这样的合成树脂形成。透光罩128设置为对在框体115的上表面形成的开口部进行覆盖。另外，在仪表板30上也设置有开口部或者具有光透射性的构件。由此，由凹面镜126反射后的图像光IL能够透过透光罩128并向前风窗玻璃20入射，并且抑制尘埃、灰尘、水滴等异物进入框体115内。
入射到前风窗玻璃20的图像光IL由前风窗玻璃20反射，并向驾驶员的视线位置P1汇聚。此时，在驾驶员的眼睛位于驾驶员的视线位置P1的情况下，驾驶员感到在车辆M的前方显示由图像光IL绘出的图像。
在由凹面镜126反射后的图像光IL向前风窗玻璃20入射时，具有某厚度的前风窗玻璃20具有透过性，因此该图像光IL分别被前风窗玻璃20的表面(车内侧的面)20-1和背面(车外侧的面)20-2反射。在该情况下，被前风窗玻璃20的表面20-1反射了的图像光IL的虚像VI(以下，称作第一虚像VI1)的一部分与被前风窗玻璃20的背面20-2反射了的图像光IL的虚像VI(以下，称作第二虚像VI2)的一部分彼此相互重合，该相互重合了的第一虚像VI1及第二虚像VI2可能作为重影而被驾驶员视觉确认。
图4是表示产生了重影的虚像VI的一例的图。如图示那样，例如，在包含文字等的图像作为图像光IL由投光装置120输出了的情况下，通过由前风窗玻璃20的表面20-1反射了的图像光IL在驾驶员的视线位置P1处汇聚而形成第一虚像VI1，并且通过由前风窗玻璃20的背面20-2反射了图像光IL在驾驶员的视线位置P1处汇聚而形成第二虚像VI2。如图3所例示那样，凹面镜126反射了的图像光IL相对于在水平方向(X方向)上倾斜了的前风窗玻璃20从下方入射，因此前风窗玻璃20的背面20-2上的图像光IL的反射点位于比在表面20-1上的图像光IL的反射点靠上侧的位置。其结果是，第二虚像VI2相对于第一虚像VI1向上侧偏移形成。车室内的空气与前风窗玻璃20的折射率不同，因此第二虚像VI2比第一虚像VI1的亮度小。即，第二虚像VI2与第一虚像VI1相比以进一步透过了背景的状态显示。
显示控制装置150控制使驾驶员视觉确认的虚像VI的显示。图5是表示以显示控制装置150为中心的显示装置100的结构例的图。显示装置100除了投光装置120、操作开关130及显示控制装置150之外，还具备透镜位置传感器162、凹面镜角度传感器164、环境传感器166、车辆状态传感器168、物体传感器170、光学***控制器180、显示器控制器182、透镜致动器190及凹面镜致动器192。透镜致动器190是“第一致动器”的一例，凹面镜致动器192是“第二致动器”的一例。
透镜位置传感器162检测光学机构122所包含的各透镜的位置，并将表示该检测结果的信号向显示控制装置150输出。凹面镜角度传感器164检测凹面镜126的绕旋转轴(Y轴)的旋转角度，并将表示该检测结果的信号向显示控制装置150输出。
环境传感器166例如包括照度传感器166a。照度传感器166a检测车内或车外的照度LM(明亮的程度)，并将表示该检测结果的信号向显示控制装置150输出。
车辆状态传感器168例如检测车辆M的速度，或者检测加速度，或者检测绕铅垂轴的角速度(横摆角速度)，或者检测车辆M的朝向。车辆状态传感器168将表示检测结果的信号向显示控制装置150输出。
物体传感器170例如包括相机、雷达、LIDAR(Light Detection and Ranging)等，并检测存在于车辆M的周边的物体。例如，物体传感器170例如检测四轮机动车、摩托车、自行车、行人、电线杆、护栏、道路的落下物、道路标识、道路标示、划分线等。物体传感器170将表示检测结果的信号向显示控制装置150输出。
显示控制装置150例如具备控制部152和存储部154。控制部152例如具备判定部152a、显示形态决定部152b及驱动控制部152c。控制部152的各构成要素例如通过CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等处理器执行程序(软件)来实现。另外，这些多个构成要素中的一部分或全部也可以通过LSI(Large ScaleIntegration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，还可以通过软件与硬件的协同配合来实现。供处理器参照的程序可以预先保存于显示控制装置150的存储部154，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质，并通过该存储介质装配于显示控制装置150的驱动装置来安装于存储部154。
存储部154例如通过HDD、闪存器、EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead Only Memory)、ROM(Read Only Memory)、或RAM(Random Access Memory)等来实现。存储部154所包含的HDD、闪存器等非暂时性的存储介质也可以通过经由NAS(NetworkAttached Storage)、外部存储器服务器装置这样的网络(例如Wide Area Network)连接的其他的存储装置来实现。存储部154例如除了保存由处理器读出并执行的程序之外，还保存照度对亮度信息154a。关于这些后文叙述。
判定部152a参照由照度传感器166a输出的表示检测结果的信号，来判定是昼间还是夜间。例如，判定部152a判定由照度传感器166a检测出的照度LM(例如单位是[lx]或[lm/m2])是否为某阈值(以下，称作照度阈值LMTH)以上，在照度LM为照度阈值LMTH以上的情况下，判定为是昼间，在照度LM小于照度阈值LMTH的情况下，判定为是夜间。需要说明的是，在照度LM为照度阈值LMTH以上的时机，实际的时刻无需是与昼间相当的时刻，只要是车辆M的周围被视作昼间的程度的明亮度，就可以判定为昼间。关于夜间也同样。即，判定部152a基于由照度传感器166a输出的检测结果，来判定车辆M的周围是被视作昼间的程度地明亮，还是被视作为夜间程度地黑暗。
显示形态决定部152b基于由判定部152a判定的判定结果，决定使投光装置120投射的图像光IL，由此决定使驾驶员视觉确认的虚像VI的显示形态。例如，显示形态决定部152b在由判定部152a判定为是昼间的情况下，将使投光装置120投射的图像光IL决定为昼间用的图像光(以下，称作第一图像光ILa)，在由判定部152a判定为是夜间的情况下，将使投光装置120投射的图像光IL决定为夜间用的图像光(以下，称作第二图像光ILb)。第一图像光ILa所包含的图像是“第一图像”的一例，第二图像光ILb所包含的图像是“第二图像”的一例。
驱动控制部152c基于由车辆状态传感器168检测的检测结果、由物体传感器170检测的检测结果等来生成控制信号，并将生成的控制信号向光学***控制器180输出。在控制信号中，包括第一控制信号和第二控制信号。第一控制信号例如是用于使从驾驶员的视线位置P1到虚像VI为止的当前的虚像视觉确认距离D变更为作为目标的虚像视觉确认距离(以下，称作目标虚像视觉确认距离DTA)的控制信号。第二控制信号例如是用于使当前的俯角θ变更为作为目标的俯角(以下，称作目标俯角θTA)的控制信号。
虚像视觉确认距离D如上所述，是指从驾驶员的视线位置P1到图像光IL形成为虚像VI的形成位置P2为止的光学上的距离。虚像视觉确认距离D是将第一距离Da与第二距离Db相加而得到的距离。如图3所示，第一距离Da是由凹面镜126反射了的图像光IL被前风窗玻璃20反射并向驾驶员的视线位置P1汇聚为止的焦距中的、从前风窗玻璃20的图像光IL的反射点到驾驶员的视线位置P1的距离。另外，如图3所示，第二距离Db是从前风窗玻璃20的图像光IL的反射点到虚像VI的形成位置P2的距离。当前的虚像视觉确认距离D基于由透镜位置传感器162检测出的透镜的位置来决定。
如图3所示，俯角θ是指通过驾驶员的视线位置P1的水平方向(X方向)与由驾驶员视觉确认到虚像VI时的驾驶员的视线方向所成的角。换言之，俯角θ被定义为如下水平面与如下线段所成的角度，其中，所述水平面通过驾驶员的视线位置P1，所述线段是从驾驶员的视线位置P1到虚像VI的形成位置P2的线段。虚像VI越形成于下方，即，驾驶员的视线方向越朝下，则俯角θ越变大。当前的俯角θ基于由凹面镜角度传感器164检测出的凹面镜126的反射角度
Figure BDA0002214870120000111
来决定。如图3所示，反射角度
Figure BDA0002214870120000112
是平面镜124反射后的图像光IL向凹面镜126入射时的入射方向与凹面镜126反射图像光IL时的反射方向所成的角。
例如，驱动控制部152c基于由车辆状态传感器168检测到的车辆M的速度，来决定目标虚像视觉确认距离DTA及目标俯角θTA。
一般情况下，具有如下倾向：驾驶员在车辆M的速度变小的状况下，视觉确认靠近车辆M的车外的空间，在车辆M的速度变大的状况下，视觉确认远离车辆M的车外的空间。即，驾驶员在车辆M的速度变小的状况下，易于视觉确认可显示区域A1的下侧，在车辆M的速度变大的状况下，易于视觉确认可显示区域A1的上侧。
因此，可以的是，车辆M的速度越大，则驱动控制部152c越加长目标虚像视觉确认距离DTA，车辆M的速度越小，则驱动控制部152c越缩短目标虚像视觉确认距离DTA。另外，驱动控制部152c在车辆M的速度为零、或为被视为停止的程度的速度的情况下，将预先决定出的最小距离决定为目标虚像视觉确认距离DTA。
另外，车辆M的速度越大，则驱动控制部152c越缩小目标俯角θTA，车辆M的速度越小，则驱动控制部152c越增大目标俯角θTA。这样，通过根据车辆M的速度来变更目标虚像视觉确认距离DTA及目标俯角θTA，从而即使在根据车辆M的速度驾驶员改变了观察的方向的情况下，也能够使虚像VI显示于驾驶员的视线的前方。
另外，驱动控制部152c也可以代替根据车辆M的速度来决定目标虚像视觉确认距离DTA及目标俯角θTA，或者除此之外，基于由物体传感器170检测到的前行车辆(也称作先行车辆)与车辆M的相对的位置关系，来决定目标虚像视觉确认距离DTA及目标俯角θTA。
一般情况下，在前行车辆的后表面设置有后保险杠、牌照、显示灯、后风窗玻璃等，并在将前行车辆的后表面捕捉为一个风景图像的情况下，具有该风景图像所包含的纹理不均匀或不一样的倾向。在使虚像VI与混合存在有这样的多种多样的纹理的前行车辆的后表面重叠的情况下，有时虚像VI的内容(contents：条目)难以视觉确认。
因此，驱动控制部152c将虚像VI不与纹理复杂的前行车辆的后表面重叠的角度决定为目标俯角θTA。更具体而言，驱动控制部152c在前行车辆与车辆M的车间距离(相对距离)小于规定距离的情况下，以使虚像VI与被设想为纹理均匀或者一样的风景图像(例如，前行车辆与车辆M之间的道路面)重叠的方式决定目标俯角θTA。由此，虚像VI显示于不与前行车辆的后表面重叠的位置。其结果是，驾驶员容易视觉确认虚像VI的内容。
另外，驱动控制部152c也可以根据前行车辆与车辆M的相对速度、前行车辆与车辆M的相对距离除以前行车辆与车辆M的相对速度而得到的TTC(Time To Collision)等，来决定目标虚像视觉确认距离DTA及目标俯角θTA。
另外，驱动控制部152c可以在变更目标虚像视觉确认距离DTA时，将使图像的大小变更的第三控制信号向显示器控制器182输出。
虚像VI是显示于显示元件120B上的图像根据目标虚像视觉确认距离DTA而扩大或缩小的像。在将目标虚像视觉确认距离DTA设为可变的情况下，即使显示于显示元件120B上的图像(显示区域)的大小相同，驾驶员也可能视觉确认大小不同的虚像VI。因此，驱动控制部152c即使在变更了目标虚像视觉确认距离DTA的情况下，为了将使驾驶员视觉确认的虚像VI的大小确保为一定，也将第三控制信号向显示器控制器182输出，其中，所述第三控制信号用于使与目标虚像视觉确认距离DTA相应的大小的图像在显示元件120B上显示。
另外，驱动控制部152c除了基于由车辆状态传感器168检测的检测结果、基于由物体传感器170检测的检测结果等来生成控制信号之外，电可以还基于驾驶员对操作开关130的操作来生成控制信号。
例如，在操作了第一调节开关134的情况下，驱动控制部152c为了使虚像VI的位置在可显示区域A1内向上方向移动，基于第一调节开关134的操作量(操作次数或者操作时间)导出驾驶员指定出的角度，并将从当前的俯角θ减去导出的角度(驾驶员指定的角度)而得到的角度决定为目标俯角θTA。例如，在对第一调节开关134操作1次而角度被调节2度的情况下，当驾驶员对第一调节开关134操作3次时，驱动控制部152c将目标俯角θTA决定为从当前的俯角θ减去6度而得到的角度。
另外，例如，在操作了第二调节开关136的情况下，驱动控制部152c为了使虚像VI的位置在可显示区域A1内向下方向移动，基于第二调节开关136的操作量(操作次数或者操作时间)导出驾驶员指定出的角度，并将从当前的俯角θ加上导出的角度(驾驶员指定的角度)而得到的角度决定为目标俯角θTA。例如，在对第二调节开关136操作1次而角度被调节2度的情况下，当驾驶员对第二调节开关136操作4次时，驱动控制部152c将目标俯角θTA决定为从当前的俯角θ加上8度而得到的角度。
这样，驱动控制部152c当基于由车辆状态传感器168检测的检测结果、由物体传感器170检测的检测结果、驾驶员对操作开关130的操作来决定目标虚像视觉确认距离DTA及目标俯角θTA时，将表示这些指标值的控制信号向光学***控制器180输出。
光学***控制器180基于由驱动控制部152c输出的控制信号所包含的第一控制信号，来使透镜致动器190驱动。透镜致动器190包括马达等，并使光学机构122所包括的透镜的位置在光轴方向上移动，来调节虚像视觉确认距离D。
例如，在第一控制信号表示比当前的虚像视觉确认距离D短的目标虚像视觉确认距离DTA的情况下，光学***控制器180驱动透镜致动器190，来使透镜的位置在光轴方向上靠***面镜124侧。由此，第二距离Db缩短，虚像视觉确认距离D缩短。其结果是，虚像VI以从驾驶员观察时存在于更远方的位置的方式被视觉确认。
另外，在第一控制信号表示比当前的虚像视觉确认距离D长的目标虚像视觉确认距离DTA的情况下，光学***控制器180驱动透镜致动器190，来使透镜的位置在光轴方向上靠近显示元件120B侧。由此，第二距离Db变长，虚像视觉确认距离D变长。其结果是，虚像VI以从驾驶员观察时存在于更附近的位置的方式被视觉确认。
另外，光学***控制器180基于由驱动控制部152c输出的控制信号所包含的第二控制信号，来驱动凹面镜致动器192。凹面镜致动器192包括马达等，并使凹面镜126绕旋转轴(Y轴)转动，来调节凹面镜126的反射角度
Figure BDA0002214870120000144
例如，在第二控制信号表示比当前的俯角θ小的目标俯角θTA的情况下，光学***控制器180驱动凹面镜致动器192，来减小凹面镜126的反射角度
Figure BDA0002214870120000145
如图3所示，凹面镜126反射后的图像光IL相对于在水平方向(X方向)上倾斜的前风窗玻璃20从下方入射，因此在凹面镜126的反射角度
Figure BDA0002214870120000143
变小了的情况下，该图像光IL向前风窗玻璃20的更上端侧(Z方向上侧)入射。在该情况下，前风窗玻璃20上的图像光IL的反射点向前风窗玻璃20的更上端侧(Z方向上侧)移动。其结果是，在将驾驶员的视线位置P1与反射点连结的线的延长线上形成的虚像VI在可显示区域A1内向上方向移动。
另外，例如，在第二控制信号表示比当前的俯角θ大的目标俯角θTA的情况下，光学***控制器180驱动凹面镜致动器192，来增大凹面镜126的反射角度
Figure BDA0002214870120000151
由此，前风窗玻璃20上的图像光IL的反射点向前风窗玻璃20的更下端侧(Z方向下侧)移动。其结果是，在将驾驶员的视线位置P1与反射点连结的线的延长线上形成的虚像VI在可显示区域A1内向下方向移动。
显示器控制器182使由显示形态决定部152b决定出的图像光IL向投光装置120输出。另外，显示器控制器182基于由驱动控制部152c输出的第三控制信号，来使投光装置120的显示元件120B变更图像的大小。例如，显示器控制器182通过使显示元件120B变更图像的分辨率来变更图像的大小。由此，变更虚像VI相对于可显示区域A1的相对大小。
以下，使用流程图来说明显示控制装置150的一系列处理。图6是表示显示控制装置150的一系列处理的一例的流程图。本流程图的处理例如可以在规定的周期下反复进行。
首先，判定部152a判定由照度传感器166a检测出的照度LM是否为照度阈值LMTH以上(步骤S100)。
判定部152a在照度LM为照度阈值LMTH以上的情况下，判定为是昼间(步骤S102)，在照度LM小于照度阈值LMTH的情况下，判定为是夜间(步骤S104)。
显示形态决定部152b在由判定部152a判定为是昼间的情况下，将使投光装置120投射的图像光IL决定为第一图像光ILa(步骤S106)，在由判定部152a判定为是夜间的情况下，将使投光装置120投射的图像光IL决定为第二图像光ILb(步骤S108)。并且，显示器控制器182通过使投光装置120输出由显示形态决定部152b决定出的图像光IL，来形成虚像VI(步骤S110)。
例如，显示形态决定部152b参照照度对亮度信息154a，来决定与第一图像光ILa对应的虚像VI的显示形态、以及与第二图像光ILb对应的虚像VI的显示形态。
图7是表示照度对亮度信息154a的一例的图。图中横轴表示照度LM，纵轴表示图像光IL的亮度B、即虚像VI的亮度。照度对亮度信息154a是驾驶员容易视觉确认的虚像VI的亮度B、或能够形成该虚像VI的图像光IL的亮度与照度LM建立了对应关系的信息。
例如，显示形态决定部152b在照度LM为照度阈值LMTH以上的昼间时，将第一图像光ILa的亮度变更为某亮度B1。另外，显示形态决定部152b在照度LM小于照度阈值LMTH的夜间时，将第二图像光ILb的亮度变更为亮度B1以下的亮度。此时，显示形态决定部152b在最低亮度BMIN以上的范围内根据照度LM降低来减小第二图像光ILb的亮度。最低亮度BMIN例如可以设定为在夜间使虚像VI的亮度降低了时驾驶员能够视觉确认虚像VI的最小的亮度。这样，在昼间，车辆M的周围明亮，因此为了提高视觉确认性而使虚像VI相对明亮，在夜间，车辆M的周围黑暗，因此使虚像VI相对变暗到驾驶员能够视觉确认的程度。
在增大了使投光装置120输出的图像光IL的亮度的情况下，与此相伴地，由前风窗玻璃20的表面20-1反射出的第一图像光ILa形成的第一虚像VI1的亮度变大，并且由前风窗玻璃20的背面20-2反射出的第一图像光ILa形成的第二虚像VI2的亮度变大。由此，重影容易被驾驶员更加清楚地视觉确认。
在像这样增大了图像光IL的亮度的情况下，重影更容易被视觉确认，因此显示形态决定部152b在使投光装置120输出第一图像光ILa时，将该第一图像光ILa所包含的图像变更为使驾驶员不易感到产生了重影的图像(以下，称作重影抑制图像)。
图8是表示在输出了包含重影抑制图像的第一图像光ILa时形成的虚像VI的一例的图。例如，在人物的姓名(在图示的例子中，示出“坂本龙马”、“西乡隆盛”、“伊藤博文”这样的日本的伟人的姓名)、各人物的联系方式中的电话号码这样的条目作为文字、记号而包含于图像的情况下，显示形态决定部152b在这些条目的上部配置与该条目无关的对象(图像要素)OB。例如在驾驶员操作操作开关130等而从3个人物中选择出在最上侧列出的“坂本龙马”这样的人物作为想要进行电话联络的对方的情况下，如图示的例子那样，显示形态决定部152b在表示选择为想要进行电话联络的对方的“坂本龙马”这样的人物的姓名和其电话号码的文字的上部配置具有某宽度的线形状的对象OB1。由此，在条目产生了重影的情况下，人物的姓名及电话号码的第二虚像VI2(亮度较小的一方的虚像)与对象OB1相互重合，因此仅第一虚像VI1变得容易被视觉确认，抑制条目(人物的姓名及电话号码)被模糊观察的情况。
另外，显示形态决定部152b可以使配置于条目的上部的对象OB1以容易融入背景的颜色显示。
图9及图10是用于说明对象OB的颜色的图。图中，HR表示越过前风窗玻璃20观察车辆M的前方的风景时的水平线，LM1到LM3表示在道路上描画出的划分线。如图9所示，例如在虚像VI的显示位置为可显示区域A1中的比水平线HR靠上侧的区域的情况下，天空等成为背景，因此将接近天空的颜色的“蓝色”的对象OB1配置于条目的上部。例如在将白色设为RGB(255，255，255)时，对象OB1的“蓝色”可以是在最明亮的地方成为RGB(79，129，189)、在最黑暗的地方成为RGB(37，72，114)的蓝色。另外，如图10所示，在虚像VI的显示位置为可显示区域A1中的比水平线HR靠下侧的区域的情况下，道路面等成为背景，因此将接近道路面的颜色的接近颜色(例如，沥青色)的对象OB1配置于条目的上部。通过像这样显示接近背景色的颜色的对象OB1，从而即使在对象OB1自身形成有重影的情况下，对象OB1的第二虚像VI2的颜色也接近背景的颜色，对象OB1不易作为重影而被视觉确认。其结果是，能够使驾驶员不易感觉到条目的重影。
另外，显示形态决定部152b也可以将边缘以渐变(gradation)表现出的对象OB1配置于条目的上部的图像设置为重影抑制图像。
图11是表示输出有包含重影抑制图像的第一图像光ILa时形成的虚像VI的另一例的图。如图示那样，例如，显示形态决定部152b在对象OB1的宽度方向上从下侧向上侧而阶段性地减小亮度。通过像这样对象OB1的区域中的越是靠近边缘(线的宽度方向的端部)的区域则越降低亮度，从而对象OB1的第二虚像VI2更加接近背景的颜色(易于透过)，对象OB1不易被视觉确认为重影。其结果是，能够使驾驶员更加不易感觉到条目的重影。
另外，显示形态决定部152b也可以代替在条目的上部配置线形状的对象OB1，而将配置有对条目的周围进行包围的对象OB2的图像作为重影抑制图像。
图12是表示输出有包含重影抑制图像的第一图像光ILa时形成的虚像VI的又一例的图。例如，在驾驶员将“伊藤博文”这样的人物选择为想要电话联络的对方的情况下，如图示的例子那样，显示形态决定部152b配置将被选择为想要电话联络的对方的“伊藤博文”这样的人物的姓名和其电话号码的文字包围的对象OB2。由此，抑制条目被模糊观察的情况。
另外，如上所述，在是昼间则增大图像光IL的亮度，是夜间则减小图像光IL的亮度的情况下，显示形态决定部152b可以使在夜间时使投光装置120输出的第二图像光ILb的图像的条目数比在昼间时使投光装置120输出的第一图像光ILa的图像的条目数多。
图13是表示输出有第一图像光ILa时形成的虚像VI的再一例的图。另外，图14是表示输出有第二图像光ILb时形成的虚像VI的一例的图。一般情况下，与昼间相比在夜间越过前风窗玻璃20的风景黑暗，因此虚像VI容易被更清楚地视觉确认。与此相对，在本实施方式中，在夜间时使图像光IL的亮度降低，因此重影相对不鲜明的部分的第二虚像VI2的亮度也降低。因此，如图示的例子那样，显示形态决定部152b可以在昼间时，使CT1、CT2、CT3这样的条目显示为虚像VI，在夜间时除了CT1至CT3的条目之外，还使CT4、CT5这样的条目显示为虚像VI。条目CT1表示车辆M的速度，条目CT2表示对车辆M应该进行前进道路变更的方向进行指示的方向指示，条目CT3是表示车辆M的前方的标识。另外，条目CT4表示正执行着的驾驶支援功能的类别，条目CT表示有电话来电。这样，在夜间时，与在昼间时相比，即使使相对多的条目显示，各条目也不易被驾驶员视觉确认为重影，因此能够提高条目的视觉确认性，并且向驾驶员提供更多的信息。
以上，根据说明的实施方式，具备：投光装置120，其通过向对入射后的光进行反射的前风窗玻璃20投射图像光IL，来将图像光IL所包含的图像作为虚像VI而供驾驶员视觉确认；以及显示控制装置150，其在表示车辆M的周围的明亮度的照度LM为照度阈值LMTH以上的昼间的情况下，使投光装置120输出第一图像光ILa，在照度LM小于照度阈值LMTH的夜间的情况下，使投光装置120输出第二图像光ILb，由此能够使驾驶员不易视觉确认到重影。其结果是，能够提高图像(虚像VI)的视觉确认性。
需要说明的是，在上述的实施方式中，说明了显示装置100相对于前风窗玻璃20从下方入射图像光IL的情况，但不限定于此。例如，显示装置100也可以设置于车辆M的最高点等，相对于前风窗玻璃20从上方入射图像光IL。在该情况下，前风窗玻璃20的背面20-2上的图像光IL的反射点位于比表面20-1上的图像光IL的反射点靠下侧的位置。在该情况下，第二虚像VI2形成于相对于第一虚像VI1向下侧偏移的位置。
显示形态决定部152b在相对于前风窗玻璃20从上方入射图像光IL的情况下，可以将在条目的下部配置有对象OB的图像设为重影抑制图像。由此，即使在相对于前风窗玻璃20从上方入射图像光IL的情况下，也能够使驾驶员更不易感觉到条目的重影。
另外，显示装置100可以代替向前风窗玻璃20直接投影图像，而向从驾驶员观察时设置于前风窗玻璃20的跟前侧的合成器投影图像。合成器是具有光透射性的构件，例如是透明的塑料盘。合成器是“反射体”的另一例。
另外，显示装置100可以代替向前风窗玻璃20投射光，而向在前风窗玻璃20的跟前、表面、内部安装的具有光透过性的显示装置投射光。具有光透过性的显示装置例如包括液晶显示器、有机EL显示器等。另外，显示装置也可以向人佩戴于身体的器件所具有的透明的构件(例如护目镜、眼镜的镜片等)投射光。
另外，说明了上述的显示装置100为能够变更虚像视觉确认距离D及俯角θ的结构，但不限定于此。例如，显示装置100也可以不具备透镜致动器190、凹面镜致动器192这样的各种致动器、以及透镜位置传感器162、凹面镜角度传感器164这样的各种传感器。即，固定了虚像视觉确认距离D及俯角θ的显示装置100可以在由判定部152a判定为是昼间的情况下，将使投光装置120投射的图像光IL决定为第一图像光ILa，在由判定部152a判定为是夜间的情况下，将使投光装置120投射的图像光IL决定为第二图像光ILb，由此在昼间和夜间变更供驾驶员视觉确认的虚像VI的显示形态。
上述说明的实施方式能够如以下这样来表现。
[表现1]
一种显示装置，其构成为具备：
投光装置，其通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认；
存储器，其存储程序；以及
处理器，
所述处理器通过执行所述程序来进行如下处理：
在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光，在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光。
[表现2]
一种显示装置，其构成为包括：
平视显示器；以及
控制器，其在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述平视显示器显示第一图像，在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述平视显示器显示第二图像。
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。

Claims (10)

1.一种显示装置，其中，
所述显示装置具备：
投光装置，其通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认；以及
控制装置，其在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光，在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光，
所述虚像包括第一虚像及亮度比所述第一虚像小的第二虚像，
所述第一虚像的一部分与所述第二虚像的一部分彼此相互重合，
所述第一图像至少包含一个第一对象或者第二对象，所述第一对象配置在条目的上部或下部，所述第二对象对条目进行包围，
所述第一对象为具有宽度的线形状，所述第二对象为矩形形状，并且所述第一对象及所述第二对象与所述第二虚像相互重合。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述控制装置基于图像的亮度和周围的明亮度，来将使所述投光装置输出的光所包含的图像切换为所述第一图像或所述第二图像。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中，
所述控制装置使所述投光装置输出包含与所述第一图像相比条目的数量多的所述第二图像的所述第二光。
4.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中，
所述控制装置使所述投光装置输出包含配置有蓝色的所述第一对象及/或所述第二对象的所述第一图像的所述第一光。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，
所述控制装置使所述投光装置输出包含配置有如下蓝色的所述第一对象及/或所述第二对象的所述第一图像的所述第一光，在所述蓝色中将光的三原色的混合比率设为，红处于37到79的范围，绿处于72到129的范围，蓝处于114至189的范围。
6.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中，
所述投光装置具有：
显示器，其发出包含图像的光；
光学机构，其设置于所述光的路径上，且能够调节从规定的位置到所述光成像为虚像的位置的光学距离；
凹面镜，其将通过了所述光学机构的光朝向反射体反射；
第一致动器，其调节所述光学距离；以及
第二致动器，其调节所述凹面镜的反射角度，
所述控制装置控制所述第一致动器来变更所述光学距离，且控制所述第二致动器来变更所述反射角度。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，
所述光学机构包括一个以上的透镜，
所述第一致动器通过使所述透镜的位置在所述光的光轴方向上移动，来调节所述光学距离。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其中，
所述控制装置还控制所述显示器，根据所述光学距离来变更所述图像的大小。
9.一种显示控制方法，其中，
计算机具备投光装置，所述投光装置通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认，
所述显示控制方法使所述计算机进行如下处理：
在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光；以及
在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光，
所述虚像包括第一虚像及亮度比所述第一虚像小的第二虚像，
所述第一虚像的一部分与所述第二虚像的一部分彼此相互重合，
所述第一图像至少包含一个第一对象或者第二对象，所述第一对象配置在条目的上部或下部，所述第二对象对条目进行包围，
所述第一对象为具有宽度的线形状，所述第二对象为矩形形状，并且所述第一对象及所述第二对象与所述第二虚像相互重合。
10.一种存储介质，其是保存有程序的能够由计算机读取的存储介质，其中，
所述计算机具备投光装置，所述投光装置通过向对入射的光进行反射的反射体投射包含图像的光，来将所述反射体反射出的光所包含的所述图像作为虚像供观看者视觉确认，
所述程序用于使所述计算机执行如下处理：
在周围的明亮度为阈值以上的第一情况下，使所述投光装置输出包含第一图像的第一光；以及
在周围的明亮度小于阈值的第二情况下，使所述投光装置输出包含第二图像的第二光，
所述虚像包括第一虚像及亮度比所述第一虚像小的第二虚像，
所述第一虚像的一部分与所述第二虚像的一部分彼此相互重合，
所述第一图像至少包含一个第一对象或者第二对象，所述第一对象配置在条目的上部或下部，所述第二对象对条目进行包围，
所述第一对象为具有宽度的线形状，所述第二对象为矩形形状，并且所述第一对象及所述第二对象与所述第二虚像相互重合。
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