JP2005149175A - 表示制御装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】解像度が異なる複数の表示画面に同一サイズの画像データを並列表示する場合において、各表示画面の配置位置が相互にずれていたり、各表示画面と利用者の視線位置との間の距離が変動したとしても、各画像データが見かけ上、同一サイズとなるように各画像データの表示倍率を調整できるようにする。
【解決手段】ＣＰＵ１は、解像度が異なる複数のディスプレイ６に同一サイズの画像データを並列表示する場合に、各ディスプレイ６と利用者の視線位置との間の距離が距離測定装置７によって測定されると、ディスプレイ６毎に測定された測定距離と各ディスプレイの解像度に基づいてディスプレイ毎に各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更し、この変更倍率で画像データを対応するディスプレイ６に再表示する。
【選択図】 図1

Description

この発明は、画像データを表示画面上に表示する表示制御装置およびプログラムに関する。

従来、画像データを複数の表示画面に表示する画像表示装置としては、例えば、各ディスプレイユニットの境界部分における画像の途切れを光学系の制御によって防止するようにしたマルチディスプレイ装置が知られている（特許文献１参照）。また、予め記憶されている人体のボディ部分を３次元画像で表示する表示画面と実写像として撮影された頭部顔画像を２次元表示する表示画面とを有し、３次元画像の画面に２次元画像の画面を合成するようにした画像表示方法が知られている（特許文献２参照）。
特開平１０−２８９２５２号公報 特開２００１−１６６７６３号公報

しかしながら、上述した各特許文献１および２の技術にあっては、画像データを複数の画面に表示することを前提とするものであるが、特許文献１は、境界部分における画像の途切れを防止するための技術であり、また、特許文献２は、３次元画像の画面に２次元画像の画面を合成することによって人体の全身像を完成させるための技術であった。

ところで、画像データを複数の画面に表示する場合、例えば、物体の正面図、右側面図、左側面図などの各画像データを複数の表示画面（ディスプレイ）に並列表示したり、フライトシミュレータゲームのように前方向、右方向、左方向などから見た視野別の風景画像を複数のディスプレイに並列表示する場合において、利用者とディスプレイとの距離がディスプレイ毎に大きく相違していると、本来同一サイズであるはずの画像データがディスプレイ毎に異なるサイズで見えてしまう。
また、自動車のフロントガラスに透明スクリーンを設け、この透明スクリーンを透して見られる視野内風景に、交通標識などを表したオブジェクトを案内表示する場合において、ドライバーの視線位置と透明スクリーンとの距離や視線位置（目の位置）が変動する毎に、オブジェクトの見かけ上のサイズや表示位置が大きく変化してしまい、標識を誤認する等の危険性がある。

第１の発明の課題は、解像度が異なる複数の表示画面に同一サイズの画像データを並列表示する場合において、各表示画面の配置位置が相互にずれていたり、各表示画面と利用者の視線位置との間の距離が変動したとしても、各画像データが見かけ上、同一サイズとなるように各画像データの表示倍率を調整できるようにすることである。
第２の発明の課題は、現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて表示画面上にオブジェクトが表示されている状態において、利用者の視線位置から表示画面までの視点距離が変動したり、視線位置が変動したとしても、オブジェクトを見かけ上、同一サイズおよび同一位置となるように現在設定されている表示倍率および表示位置を調整できるようにすることである。

請求項１記載の発明（第１の発明）は、解像度が異なる複数の表示画面に同一サイズの画像データを並列表示する表示制御装置であって、各表示画面と利用者の視線位置との間の距離を画面毎に測定監視する測定手段と、この測定手段によって測定された表示画面毎の距離と各表示画面の解像度に基づいて表示画面毎に各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更する変更手段と、この変更手段によって表示画面毎に得られた変更倍率で画像データを対応する表示画面に再表示する表示制御手段とを具備したことを特徴とする。
更に、コンピュータに対して、上述した請求項１記載の発明に示した主要機能を実現させるためのプログラムを提供する（請求項記載４の発明）。

なお、請求項１記載の発明は次のようなものであってもよい。
前記変更手段は、前記測定された表示画面毎の距離に基づいて距離比率を算出すると共に、各表示画面の解像度に基づいて解像度比率を算出し、この距離比率および解像度比率に基づいて表示画面毎に画像データの表示倍率を変更する（請求項２記載の発明）。

解像度が異なる複数の表示画面に並列表示される同一サイズの画像データは、物体を複数の方向から見た場合の方向別の画像データあるいは視線を変えて複数の方向へ周囲を見た場合の方向別の画像データであり、前記方向別の各画像データを当該方向に対応付けて配置されている表示画面上に並列表示する（請求項３記載の発明）。

請求項５記載の発明（第２の発明）は、現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて表示画面上に画像データとしてのオブジェクトを表示する表示制御装置であって、利用者の視線位置から表示画面までの視点距離を測定すると共に、視線位置を測定する測定手段と、この測定手段によって得られた測定結果に基づいて視点距離の変動が検出された際に、現在設定されている表示倍率をその変動量に応じて変更する表示倍率変更手段と、前記測定手段によって得られた測定結果に基づいて視線位置の変動が検出された際に、現在設定されている表示位置をその変動量に応じて変更する表示位置変更手段と、前記表示倍率変更手段および表示位置変更手段によって変更された変更倍率および変更位置に基づいて表示画面上にオブジェクトを再表示する表示制御手段とを具備したことを特徴とする。
更に、コンピュータに対して、上述した請求項５記載の発明に示した主要機能を実現させるためのプログラムを提供する（請求項８記載の発明）。

なお、請求項５記載の発明は次のようなものであってもよい。
相互に関連する内容を表示する第１および第２の表示画面を有し、第１の表示画面上における複数のオブジェクト位置に相当する第２の表示画面上の各対応位置を任意に指定することによって、第１の表示画面上の各オブジェクト位置と第２の表示画面上の各対応位置とが相対的に合致するように、第１の表示画面上のオブジェクトに対して現在設定されている表示倍率および表示位置を調整する（請求項６記載の発明）。

オブジェクトを表示する表示画面は、車両のフロントガラスに設けられた透明スクリーンであり、この透明スクリーンを透して見られる視野内風景に、実存する標識を模擬的に表したり、進路変更などを案内指示するための仮想オブジェクトを重ね合わせて表示する（請求項７記載の発明）。

請求項１記載の発明によれば、解像度が異なる複数の表示画面に同一サイズの画像データを並列表示する場合において、各表示画面と利用者の視線位置との間の距離が測定されると、各表示画面毎の測定距離と各表示画面の解像度に基づいて各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更し、この変更倍率で画像データを対応する表示画面に再表示するようにしたから、各表示画面の配置位置が相互にずれていたり、利用者の視線位置との間の距離が変動したとしても、各画像データが見かけ上、同一サイズとなるように各画像データの表示倍率を調整することができ、各表示画面の配置状態や利用者の位置変動に影響されることはなく、常に、見かけ上のサイズを一定に保つことが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と同様の効果を有する他、
測定された表示画面毎の距離に基づいて距離比率を算出すると共に、各表示画面の解像度に基づいて解像度比率を算出し、この距離比率および解像度比率に基づいて表示画面毎に画像データの表示倍率を変更するようにしたから、同一サイズの並列表示をより確実に行うことが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と同様の効果を有する他、物体を複数の方向から見た場合の方向別の画像データあるいは視線を変えて複数の方向へ周囲を見た場合の方向別の画像データを当該方向に対応付けて配置されている表示画面上に並列表示するようにしたから、物体の正面図、右側面図、左側面図などの各画像データあるいはフライトシミュレータゲームのように前方向、右方向、左方向などの視野別の風景画像を対応する画面に表示倍率を同期させながらリアリティに表示することができ、立体感あるいは臨場感のある表示が可能となる。
なお、表示画面を方向別に配置する場合、中央に配置されている画面、その右側に配置されている画面、左側に配置されている画面を一直線上に並べるようにしてもよく、方向別の画像データに対応する方向であれば、その配列の仕方は任意である。

請求項５記載の発明によれば、現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて表示画面上に画像データとしてのオブジェクトが表示されている状態において、利用者の視線位置から表示画面までの視点距離の変動が検出された際に、現在設定されている表示倍率をその変動量に応じて変更すると共に、利用者の視線位置の変動が検出された際に、現在設定されている表示位置をその変動量に応じて変更し、この変更倍率および変更位置に基づいて表示画面上にオブジェクトを再表示するようにしたから、利用者の視線位置から表示画面までの視点距離が変動したり、視線位置が変動したとしても、それに追随してオブジェクトを見かけ上、同一サイズおよび同一位置となるように現在設定されている表示倍率および表示位置を調整することができる。

請求項６記載の発明によれば、上述した請求項５記載の発明と同様の効果を有する他、相互に関連する内容を表示する第１および第２の表示画面を有し、第１の表示画面上における複数のオブジェクト位置に相当する第２の表示画面上の各対応位置を任意に指定することによって、第１の表示画面上の各オブジェクト位置と第２の表示画面上の各対応位置とが相対的に合致するように、第１の表示画面上のオブジェクトに対して現在設定されている表示倍率および表示位置を調整するようにしたから、第１および第２の表示画面との相対的な関係を保ったままオブジェクトの表示倍率および表示位置を変更することができる。

請求項７記載の発明によれば、上述した請求項５記載の発明と同様の効果を有する他、車両のフロントガラスに設けられた透明スクリーンをオブジェクトを表示する表示画面とし、この透明スクリーンを透して見られる視野内風景に、実存する標識を模擬的に表したり、進路変更などを案内指示するための仮想オブジェクトを重ね合わせて表示するようにしたから、ドライバーの視線位置から透明スクリーンまでの視点距離が変動したり、視線位置が変動したとしても、オブジェクトを見かけ上、同一サイズおよび同一位置となるよるように調整することができ、安全運転上効果的な案内表示が可能となる。

（実施例１）
以下、図１〜図８を参照して本発明の第１実施例を説明する。
図１は、この実施例における画像制御装置の基本的構成要素を示したブロック図である。
この画像制御装置は、解像度が異なる複数の表示装置を制御するもので、各表示装置に同一サイズの画像データを並列表示する場合において、各表示装置の配置位置が相互にずれていたり、各表示装置と利用者の視線位置との間の距離が変動したとしても、各画像データが見かけ上、同一サイズとなるように各画像データの表示倍率を調整するようにしたものである。
なお、この実施例の特徴部分を詳述する前に、この実施例のハードウェア上の構成について以下、説明しておく。

ＣＰＵ１は、記憶部２内のオペレーティングシステムや各種アプリケーションソフトに従ってこの画像制御装置の全体動作を制御する中央演算処理装置である。記憶部２は、プログラム記憶領域とデータ記憶領域とを有し、磁気的／光学的メモリや半導体メモリ等の他、その駆動系を有する構成となっている。この記憶部２内のプログラム記憶領域には、後述する図６〜図８に示す動作手順に従って本実施例を実現する為のアプリケーションプログラムが格納され、また、記憶部２内のデータ記憶領域には、後述する図３〜図５に示すデータ（ディスプレイ情報テーブル、画像データ情報テーブル、表示状態情報テーブル）が格納されている。なお、記憶部２は、ハードディスク等の固定メモリの他、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の着脱自在な記憶媒体であってもよい。この記憶部２内のプログラムやデータは、必要に応じてＲＡＭ（例えば、スタティックＲＡＭ）３にロードされたり、このＲＡＭ３内のデータが記憶部２にセーブされる。なお、ＲＡＭ３は、プログラム実行領域と作業領域とを有している。

更に、ＣＰＵ１は、通信装置４を介して他の電子機器側のプログラム／データを直接アクセスしたり、通信装置４を介してダウンロード受信することもできる。一方、ＣＰＵ１には、その入出力周辺デバイスである通信装置４、入力装置５、複数台の表示装置６、距離測定装置７がバスラインを介して接続されており、入出力プログラムに従ってＣＰＵ１は、これらの入出力デバイスの動作制御を行う。入力装置５は、キーボードやタッチパネルあるいはマウスやタッチ入力ペン等のポインティングデバイスを構成する操作部であり、文字列データや各種コマンドの入力を行う。
複数の表示装置（ディスプレイ）６は、例えば、フルカラー表示を行う液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＣＲＴ表示装置、プラズマ表示装置等であり、それぞれ解像度（画面全体のドットサイズ／ドットピッチ）が異なっている。この複数のディスプレイ６とＣＰＵ１とは、ケーブル等の有線伝送路あるいは電波、赤外線等の無線伝送路を介して接続されている。

距離測定装置７は、各ディスプレイ６を見る利用者の視線位置（目の位置）から各ディスプレイ６までの距離を測定するもので、この実施例においては、超音波パルスを発生させた際の反射波に基づいて距離測定を行う超音波測定器を使用している。この場合、距離測定装置７は、利用者を中心としてその周囲のエコー状態を解析することによって視線位置から各ディスプレイ６までの距離を算出し、このディスプレイ毎の測定距離をＣＰＵ１に与えるようにしているが、エコー状態の解析や測定距離の算出などは、ＣＰＵ１側で行うようにしてもよい。なお、距離測定装置７は、超音波測定器に限らず、各ディスプレイ６毎に設けた赤外線測定器であってもよい。

図２は、各ディスプレイ６の配置状態と各ディスプレイ６と利用者の視線位置との距離関係を示した図である。
図示の例では、フライトシミュレータゲームのように前方向、右方向、左方向などの視野別の風景画像を当該方向に対応付けて配置されているディスプレイ６上に並列表示する場合を示している。すなわち、３台のディスプレイ６は、その画面を見る利用者に対して前方向、右方向、左方向に配置され、また、前方のディスプレイ６に対して右方向および左方向のディスプレイ６は斜め向きに配置されている。そして、利用者を起点としてその前方のディスプレイ６までの距離を「Ａ」、右方向のディスプレイ６までの距離を「Ｂ」、左方向のディスプレイ６までの距離を「Ｃ」とすると、図示の例では、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係となっている。

この場合、ＣＰＵ１は、距離測定装置７によって測定された測定距離を取得し、このディスプレイ毎の測定距離と各ディスプレイ６の解像度に基づいてディスプレイ毎に各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更し、このディスプレイ毎の変更倍率で拡大／縮小した変更後の画像データを対応するディスプレイ６に再表示するようにしている。すなわち、ディスプレイ毎の測定距離に基づいて距離比率を算出すると共に、各ディスプレイ６の解像度に基づいて解像度比率を算出し、この距離比率および解像度比率に基づいてディスプレイ毎に画像データの表示倍率を変更することによって各画像データの見かけサイズが同一となるように表示倍率の調整を行うようにしている。

図３は、ディスプレイ情報テーブル１１の内容を示した図である。
このディスプレイ情報テーブル１１は、複数台のディスプレイ６に対応して、その解像度を記憶管理するもので、ディスプレイ毎に「表示デバイス名」、「解像度（全体画面の表示ドット数）」、「解像度（ドットピッチ）」の各項目を有している。なお、図示の例では、「表示デバイス名」が“ＣＲＴ１”のディスプレイには、「解像度（全体画面の表示ドット数）」として、“横１０２４×縦７６８ドット”が設定されていると共に、「解像度（ドットピッチ）」として、“０．２４”が設定され、また、“ＬＣＤ２”のディスプレイには、「解像度（全体画面の表示ドット数）」として、“横６４０×縦４００ドット” が設定されていると共に、「解像度（ドットピッチ）」として、“０．３６”が設定されている。

図４は、画像データ情報テーブル１２の内容を示した図である。
この画像データ情報テーブル１２は、表示対象としての各種の画像データを管理するもので、画像データ毎に、「画像データ名」、「画像全体ドット数」、「ビットマップ画像データ」を記憶する構成となっている。「画像全体ドット数」は、画像データ全体の縦横のドットサイズを示している。「ビットマップ画像データ」は、実際のデータパターンであり、画像データが動画の場合にはフレーム画像を示している。なお、フライトシミュレータゲームにおける前方向、右方向、左方向などの視野別の風景画像には、同一の「画像データ名」が設定されている。

図５は、表示状態情報テーブル１３の内容を示した図である。
この表示状態情報テーブル１３は、各ディスプレイ６に表示されている画像データの現在の状態を管理するもので、ディスプレイ６毎に、「表示デバイス名」、「表示画像データ名」、「拡大／縮小倍率」、「表示オフセット位置」を記憶する構成となっている。「表示デバイス名」は、画像データが表示されているディスプレイを示している。「拡大／縮小倍率」は、現在の表示倍率を示し、そのデフォルト値は“１”となっている。「表示オフセット位置」は、ビデオメモリ（図示せず）上の基準位置を示している。

次に、この実施例における表示制御装置の動作概念を図６〜図８に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作が逐次実行される。また、伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。すなわち、記録媒体の他に、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用してこの実施例特有の動作を実行することもできる。

図６は、複数ディスプレイ６に対する表示倍率同期処理を示したフローチャートである。
いま、画像データ情報テーブル１２には、フライトシミュレータゲームにおける前方向、右方向、左方向などの視野別の風景画像が記憶管理されているものとする。そして、この各画像データは、その「画像全体ドット数」が同一の画像データであり、また、各画像データに対応する表示状態情報テーブル１３内の「表示画像データ名」として同一の“画像データ１”が設定されていると共に、「拡大／縮小倍率」として、そのデフォルト値「１」が設定されているものとする。
この状態において、「表示画像データ名」が“画像データ１”を持つ各画像データを対応するディスプレイ６に表示するために、ＣＰＵ１は、各ディスプレイ６の解像度（ドットピッチ）に応じて各ディスプレイ６毎にその拡大縮小倍率を算出する処理を行う（ステップＡ１）。

図７は、各ディスプレイ６毎にその拡大縮小倍率を算出する処理を示したフローチャートである。
先ず、先ず、ＣＰＵ１は、マウスカーソルが現在位置しているディスプレイ６あるいはディスプレイ情報テーブル１１内の先頭に記憶されているディスプレイ６を主ディスプレイとして指定して、この指定ディスプレイ対応の「拡大／縮小倍率：Ｂ１」を表示状態情報テーブル１３から読み出すと共に（ステップＢ１）、この主ディスプレイ以外の１つのディスプレイを従ディスプレイとして選択する（ステップＢ２）。そして、この主ディスプレイおよび従ディスプレイの「解像度（ドットピッチ）」をディスプレイ情報テーブル１１から読み出し、主ディスプレイに対する従ディスプレイの「拡大／縮小倍率：Ｂ２」を算出する処理を行う（ステップＢ３）。

この場合、主ディスプレイのドットピッチを「Ａ１」とし、また、従ディスプレイのドットピッチを「Ａ２」とすると、従ディスプレイの「拡大／縮小倍率」は、Ｂ２＝Ｂ１＊Ａ１／Ａ２の計算式によって求められる。最初は、主ディスプレイ対応の「拡大／縮小倍率：Ｂ１」は、デフォルト値として「１」が設定されているので、従ディスプレイの「拡大／縮小倍率」は、解像度の違いに応じた値となる。そして、他の未選択の従ディスプレイが有るかを調べ（ステップＢ４）、従ディスプレイが有れば、ステップＢ２に戻って以下、上述の動作を繰り返す。

これによって各ディスプレイ６毎にその拡大縮小倍率を算出する処理が終了すると、ＣＰＵ１は、距離測定装置７を起動させて、利用者の視線位置から各ディスプレイ６までの距離の測定を開始させる（図６のステップＡ２）。これによって各ディスプレイ６毎に視線位置からの距離が測定されると、その中から主ディスプレイ６と視線位置との距離Ｌ１を取得すると共に（ステップＡ３）、従ディスプレイを１つ選択した後に（ステップＡ４）、この従ディスプレイと視線位置との距離Ｌ２を取得する（ステップＡ５）。そして、この主ディスプレイの測定距離Ｌ１と従ディスプレイの測定距離Ｌ２との距離比率を算出する（ステップＡ６）。以下、他の未選択の従ディスプレイが有るかを調べ（ステップＡ７）、従ディスプレイが有れば、ステップＡ４に戻って、上述の動作を繰り返す。

このようにして主ディスプレイに対する各従ディスプレイの距離比率を算出する処理が終わると、上述のステップＡ１で算出された拡大縮小倍率を上述の距離比率にに基づいて補正する処理を従ディスプレイ毎に実行する（ステップＡ８）。この場合、各画像データの見かけ上のサイズが同一となるように拡大縮小倍率を補正するようにしているが、その際、「距離比率＊係数」を加味した補正が行われる。そして、表示状態情報テーブル１３内の各「拡大／縮小倍率」を当該補正値に更新する処理を従ディスプレイ毎に実行する（ステップＡ９）。これによって表示状態情報テーブル１３内の各「拡大／縮小倍率」は、解像度比率および距離比率に応じた値に更新される。次に、図８に示す画像データの拡大縮小表示処理（ステップＡ１２）の実行に移るが、その際、何れかのディスプレイ６を指定すると共に（ステップＡ１０）、全てのディスプレイ６を指定し終わったかを調べ（ステップＡ１１）、全てのディスプレイ６を指定し終わるまで画像データの拡大縮小表示処理（ステップＡ１２）を繰り返すようにしている。

図８は、画像データの拡大縮小表示処理を詳述したフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ１は、何れかのディスプレイ６を指定し、この指定ディスプレイに表示させる画像データを取得するが、この場合、指定ディスプレイの「表示デバイス名」に対応付けられている「表示画像データ名」を表示状態情報テーブル１３から読み出すと共に、この「表示画像データ名」に基づいて画像データ情報テーブル１２をアクセスすることによって該当する「ビットマップ画像データ」を読み出す（ステップＣ１）。そして、指定ディスプレイ対応の「拡大／縮小倍率」を表示状態情報テーブル１３から読み出し（ステップＣ２）、この「拡大／縮小倍率」に応じて画像全体のドットサイズを拡大／縮小する処理を行うが（ステップＣ３）、この場合、画像データの全体のドット数が更新後の「拡大／縮小倍率」となるように中間ドット位置のカラーデータを補完／間引きする通常の方法で画像サイズの変更が行われる。

次に、指定ディスプレイ対応の「表示オフセット位置」を表示状態情報テーブル１３から読み出した後に（ステップＣ４）、拡大／縮小後の画像データを「表示オフセット位置」を基準として表示させるために、指定ディスプレイ対応のビデオメモリをアクセスし、このビデオメモリ上の「表示オフセット位置」を基準として、拡大／縮小後の画像データをビデオメモリ内に展開する（ステップＣ５）。これによって指定ディスプレイ上には、「拡大／縮小倍率」で示される大きさの画像データが「表示オフセット位置」に表示される。このようにして各ディスプレイ６毎に画像データの拡大縮小表示処理が終了すると、図６のステップＡ１２に戻り、再び距離測定が開始され、以下、上述の動作が繰り返される。

以上のように、この第１実施例においてＣＰＵ１は、解像度が異なる複数のディスプレイ６に同一サイズの画像データを並列表示する場合に、各ディスプレイ６と利用者の視線位置との間の距離が距離測定装置７によって測定されると、ディスプレイ毎に測定された測定距離と各ディスプレイの解像度に基づいてディスプレイ毎に各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更し、この変更倍率で画像データを対応するディスプレイに再表示するようにしたから、各ディスプレイの配置位置が相互にずれていたり、各ディスプレイと利用者の視線位置との間の距離が変動したとしても、各画像データが見かけ上、同一サイズとなるように各画像データの表示倍率を調整することができ、各ディスプレイの配置状態や利用者の位置変動に影響されることはなく、常に、見かけ上のサイズを一定に保つことが可能となる。

この場合、ディスプレイ毎に測定された距離に基づいて距離比率を算出すると共に、各表示画面の解像度に基づいて解像度比率を算出し、この距離比率および解像度比率に基づいて表示画面毎に画像データの表示倍率を変更するようにしたから、同一サイズの並列表示をより確実に行うことが可能となり、また、フライトシミュレータゲームのように前方向、右方向、左方向などの視野別の風景画像を対応するディスプレイに表示倍率を同期させながらリアリティに表示することができ、立体感あるいは臨場感のある表示が可能となる。

なお、並列表示する画像データとしては、例えば、物体の正面図、側面図、背面図などの画像データを複数のディスプレイ６に表示するようにしてもよく、また、同一の画像データを複数のディスプレイ６に並列表示するようにしてもよい。更に、複数のディスプレイ６に並列表示される画像データは任意である。

また、ディスプレイ６を方向別に配置する場合、中央に配置されている画面、その右側に配置されている画面、左側に配置されている画面を略一直線上に並べるようにしてもよく、方向別の画像データに対応する方向であれば、その配列の仕方は任意である。
その他、表示制御装置は、その各構成要素が２以上の筐体に物理的に分離され、ケーブル等の有線伝送路あるいは電波、赤外線等の無線伝送路を介してデータを送受信する分散型システムであってよい。

一方、コンピュータに対して、上述した各手段を実行させるためのプログラムコードをそれぞれ記録した記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＲＡＭカード等）を提供するようにしてもよい。すなわち、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、解像度が異なる複数の表示画面と利用者の視線位置との間の距離を画面毎に測定監視する機能と、測定された表示画面毎の距離と各表示画面の解像度に基づいて表示画面毎に各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更する機能と、表示画面毎に得られた変更倍率で画像データを対応する表示画面に再表示する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。
（実施例２）

以下、この発明の第２実施例について図９〜図１３を参照して説明する。
この第２実施例における画像制御装置は、自動車に搭載されている車載端末の画面（端末ディスプレイ）と、フロントガラスに張り付けられている透明スクリーンとの表示制御を行うもので、端末ディスプレイには、現在位置に対応する経路案内地図をリアルタイムに表示し、透明スクリーンには、それを透して見られる視野内風景に、実存の標識を模擬的に表したり、進路変更などを案内指示するための仮想オブジェクトを重ね合わせて表示するようにしたものである。この場合、現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて仮想オブジェクトが透明スクリーン上に表示されている状態において、ドライバーの視線位置から透明スクリーンまでの視点距離が変動したり、視線位置が変動したとしても、それに追随して仮想オブジェクトを見かけ上、同一サイズおよび同一位置となるように現在設定されている表示倍率および表示位置を調整するようにしている。

図９は、第２実施例における画像制御装置の基本的構成要素を示したブロック図である。
この画像制御装置は、この画像制御装置の全体動作を制御するＣＰＵ２１、オペレーティングシステムや各種アプリケーションソフトおよび経路案内地図情報等が記憶されている記憶部２２、プログラム実行領域および作業領域を有するＲＡＭ２３を有し、更に、ＣＰＵ２１には、その入出力周辺デバイスである入力装置２４、端末ディスプレイ２５、透明スクリーン２６、位置測定装置２７、視線監視装置２８がバスラインを介して接続されており、入出力プログラムに従ってＣＰＵ２１は、これらの入出力デバイスの動作制御を行う。

端末ディスプレイ２５は、位置測定装置２７によって測定された現在位置および進行方向に対応する経路案内地図を表示するもので、現在位置から進行方向に対して一定距離内に存在する道路や道路上の建物を表した各種のオブジェクトを表示する。なお、この端末ディスプレイ２５上には、タッチパネルが積層配置されており、端末ディスプレイ２５上でのタッチ操作を可能としている。なお、経路案内地図は、道路や道路上の建物、仮想標識（仮想オブジェクト）などの位置や形状を３次元データとして記憶されているもので、ＣＰＵ２１は、この３次元データから抽出した各種のオブジェクトを２次元画像データに変換して端末ディスプレイ２５に表示させる。透明スクリーン２６は、前方風景を妨げることがないように透過度の高いシート状のディスプレイを使用したもので、標識を模擬的に表したり、進路変更などを案内指示するための仮想オブジェクトを半透明色で表示するようにしている。

視線監視装置２８は、利用者（ドライバー）の視線位置（目の位置）から透明スクリーン２６までの視点距離（間隔）を測定すると共に、その視線位置を測定するもので、この実施例においては、超音波パルスを発生させた際の反射波に基づいて視点距離や視線位置の測定を行う超音波測定器を使用している。この視線監視装置２８は、自動車のフロントガラスなどの所定位置に取り付けられている。この場合、視線位置（目の位置）として、横方向の位置および縦方向の位置を測定するようにしている。従って、視線監視装置２８は、視点距離（間隔）をＺ方向、視線の横方向の位置をＸ方向、視線の縦方向の位置をＹ方向とすると、ドライバーの位置を３次元で測定するようにしている。

図１０は、ドライバーと透明スクリーン２６との位置関係を示すと共に、透明スクリーン２６上の仮想オブジェクトの位置関係を示した図である。
ここで、図中、「ＡＬ」は、ドライバーの視線位置から透明スクリーン２６上の仮想オブジェクトまでの物理的な視点距離を示し、また、「ＢＬ」は、ドライバーの視線位置から透明スクリーン２６を透して見られる仮想オブジェクトまでの見かけ上の距離を示している。この場合、透明スクリーン２６上の仮想オブジェクトは、透明スクリーン２６を透して見られる前方風景との関係を保って状態、つまり、実在する標識や進路変更地点との距離関係や位置関係を保った状態で表示されるように仮想オブジェクトの表示倍率および表示位置がデフォルト設定されている。

図１１（Ｃ）は、透明スクリーン２６を透して見られる視野内風景（図１１（Ａ）参照）に、透明スクリーン２６上の各仮想オブジェクト（図１１（Ｂ）参照）が重ね合わせて表示された状態を示した図である。この場合、図示の例では、実存の標識を模擬的に表した模擬オブジェクトとして、「一方通行」の標識オブジェクト、進路変更を指示する案内オブジェクトとして、「右折指示」を表示した状態を示している。ここで、透明スクリーン２６までの物理的な視点距離ＡＬが変動したり、その視線位置が変動する毎に、ＣＰＵ２１は、透明スクリーン２６上の仮想オブジェクトに対して現在設定されている表示倍率や表示位置を変更することによって、仮想オブジェクトが見かけ上、同一サイズおよび同一位置となるようにようにそれらの表示倍率および表示位置を調整するようにしている。

図１２は、第２実施例における全体の表示処理を示したフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ２１は、位置測定装置２７から現在位置および進行方向を取得し（ステップＤ１）、この現在位置、進行方向に基づいて経路案内地図データを検索し、現在位置から進行方向に対して一定距離内に存在する道路や道路上の建物、仮想標識などの３次元オブジェクトを抽出した後（ステップＤ２）、この各抽出オブジェクトを２次元平面上の画像データとして展開する（ステップＤ３）。この場合、３次元オブジェクトを２次元オブジェクトに変換する場合、通常と同様の方法で行うが、その際、現在位置および進行方向を視線位置および視線方向として設定した後に、この設定内容に基づいて３次元オブジェクトを２次元オブジェクトに変換すればよい。このようにして２次元画像データとして展開された各オブジェクトのうち、道路や道路上の建物を予め利用者が任意に指定した表示倍率に基づいて端末ディスプレイ２５上に表示させる（ステップＤ４）。

次に、上述のようにして２次元画像データとして展開された各オブジェクトのうち、標識を模擬的に表したり、進路変更などを案内指示するための仮想オブジェクトを現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて透明スクリーン２６上に表示させる（ステップＤ５）。この場合、現在設定されている表示倍率および表示位置のデフォルト値は、標準ドライバー（平均的なドライバー）の視線位置や透明スクリーン２６までの視点距離を考慮して決定された値となっている。
このような表示倍率および表示位置のデフォルト値を自己に適した値に調整する場合、ドライバーは、その表示調整の指示を与える。すると、ＣＰＵ２１は、ステップＤ６でそのことを検出してステップＤ７に進み、表示調整（キャリブレーション）処理を実行する。

図１３は、表示調整（キャリブレーション）処理を詳述したフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ２１は、透明スクリーン２６上に表示されている仮想オブジェクトのうち、表示調整用としてのオブジェクトを２つ自動選択し、この各オブジェクトを透明スクリーン２６上に点滅等によって識別表示させる（ステップＥ１）。この場合、端末ディスプレイ２５上において、透明スクリーン２６上に識別表示されている２つの仮想オブジェクトの表示位置に相当する各位置がタッチ指定されると、ＣＰＵ２１は、この端末ディスプレイ２５上の各タッチ位置情報を取得する（ステップＥ２）。

そして、端末ディスプレイ２５上の各タッチ位置と透明スクリーン２６上に識別表示されている各仮想オブジェクトの表示位置とが相対的に合致するように、透明スクリーン２６上のオブジェクトに対して現在設定されている表示倍率および表示位置を補正する（ステップＥ３）。この場合、端末ディスプレイ２５、透明スクリーン２６の解像度（全体ドットサイズ／ドットピッチ）を参照しながら表示倍率および表示位置を補正するようにしている。この補正時において、ＣＰＵ２１は、ドライバーの視線位置から透明スクリーン２６までの視点距離（間隔）と視線位置との測定結果を視線監視装置２８から取得し、この視点距離と視線位置を補正後の表示倍率および表示位置に対応付けて記憶保持しておく（ステップＥ４）。

次に、図１２のステップＤ８に移り、視線監視装置２８によって測定された現在のドライバーの視線距離（間隔）および視線位置を取得し、記憶保持されている視点距離および視線位置と、現在の視点距離および視線位置とを比較することによって、視点距離、視線位置の変動有無をチェックする（ステップＤ９）。いま、視点距離、視線位置が変化していなければ、最初のステップＤ１に戻るが、視点距離、視線位置が変化した場合には、それに応じて仮想オブジェクトの表示位置、表示倍率を補正する処理に移る（ステップＤ１０、Ｄ１１）。

すなわち、視線位置に変化が有る場合には、記憶保持されている視線位置と今回の視線位置とを比較することによって得られた移動距離（変動量）に基づいて仮想オブジェクトの現在の表示位置を補正する（ステップＤ１０）。この場合、視線位置の横方向における移動距離と縦方向における移動距離に応じて仮想オブジェクトの表示位置を補正するようにしている。また、視点距離に変化が有る場合には、記憶保持されている視点距離と今回の視点距離を比較することによって得られた距離比率に基づいて仮想オブジェクトの現在の表示倍率を補正する（ステップＤ１１）。そして、今回測定された視線位置、視点距離を補正後の表示倍率、表示位置に対応付けて記憶保持した後（ステップＤ１２）、最初のステップＤ１に戻り、以下、上述の動作が繰り返される。

以上のように、この第２実施例においてＣＰＵ２１は、現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて透明スクリーン２６上に仮想オブジェクトが表示されている状態において、ドライバーの視線位置から透明スクリーン２６までの視点距離の変動が検出された際に、現在設定されている表示倍率をその変動量に応じて変更すると共に、ドライバーの視線位置の変動が検出された際に、現在設定されている表示位置をその変動量に応じて変更し、この変更倍率および変更位置に基づいて透明スクリーン２６上に仮想オブジェクトを再表示するようにしたから、ドライバーの視点距離や視線位置が変動したとしても、それに追随して仮想オブジェクトを見かけ上、同一サイズおよび同一位置となるように現在設定されている表示倍率および表示位置を調整することができ、安全運転上効果的な案内表示が可能となる。

この場合、端末ディスプレイ２５、透明スクリーン２６間において、透明スクリーン２６上に表示されている複数の仮想オブジェクトの位置に相当する端末ディスプレイ２５上の各対応位置をドライバーがタッチ指定すると、透明スクリーン２６の各オブジェクト位置と端末ディスプレイ２５上の各対応位置とが相対的に合致するように、透明スクリーン２６のオブジェクトに対して現在設定されている表示倍率および表示位置を調整するようにしたから、端末ディスプレイ２５と透明スクリーン２６との相対的な関係を保ったまま仮想オブジェクトの表示倍率および表示位置を変更することができる。

なお、上述した第２実施例においては、自動車用の透明スクリーン２６に適用した場合を例示したが、例えば、水族館の水槽の前面に透明スクリーンを張り付けて各種の案内を行うなど、他の用途の透明スクリーンにも適用可能である。その他、透明スクリーン以外の通常の表示画面にも同様に適用可能であることは勿論である。

一方、コンピュータに対して、上述した各手段を実行させるためのプログラムコードをそれぞれ記録した記録媒体を提供するようにしてもよい。すなわち、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて表示画面上に画像データとしてのオブジェクトを表示する機能と、利用者の視線位置から表示画面までの視点距離を測定した測定結果に基づいて視点距離の変動が検出された際に、現在設定されている表示倍率をその変動量に応じて変更する機能と、利用者の視線位置を測定した測定結果に基づいて視線位置の変動が検出された際に、現在設定されている表示位置をその変動量に応じて変更する機能と、変更された変更倍率および変更位置に基づいて表示画面上にオブジェクトを再表示する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。

画像制御装置の基本的構成要素を示したブロック図。 各ディスプレイ６の配置状態と各ディスプレイ６と利用者の視線位置との距離関係を示した図。 ディスプレイ情報テーブル１１の内容を示した図。 画像データ情報テーブル１２の内容を示した図。 表示状態情報テーブル１３の内容を示した図。 複数ディスプレイ６に対する表示倍率同期処理を示したフローチャート。 図６に示した各ディスプレイ６毎の拡大縮小倍率を算出する処理を詳述したフローチャート。 図６に示した画像データの拡大縮小表示処理を詳述したフローチャート。 第２実施例における画像制御装置の基本的構成要素を示したブロック図。 ドライバーと透明スクリーン２６との位置関係を示すと共に、透明スクリーン２６上の仮想オブジェクトの位置関係を示した図。 図１１は、透明スクリーン２６を透して見られる視野内風景に、透明スクリーン２６上の各仮想オブジェクトが重ね合わせて表示された状態を示した図。 第２実施例における全体の表示処理を示したフローチャート。 図１２に示した表示調整（キャリブレーション）処理を詳述したフローチャート。

符号の説明

１、２１ ＣＰＵ
２、２２ 記憶部
５、２４ 入力装置
６ 表示装置（ディスプレイ）
７ 距離測定装置
１１ ディスプレイ情報テーブル
１２ 画像データ情報テーブル
１３ 表示状態情報テーブル
２５ 端末ディスプレイ２５
２６ 透明スクリーン２６
２７ 位置測定装置２７
２８ 視線監視装置

Claims (8)

1. 解像度が異なる複数の表示画面に同一サイズの画像データを並列表示する表示制御装置であって、
   各表示画面と利用者の視線位置との間の距離を画面毎に測定する測定手段と、
   この測定手段によって測定された表示画面毎の距離と各表示画面の解像度に基づいて表示画面毎に各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更する変更手段と、
   この変更手段によって表示画面毎に得られた変更倍率で画像データを対応する表示画面に再表示する表示制御手段と、
   を具備したことを特徴とする表示制御装置。
2. 前記変更手段は、前記測定された表示画面毎の距離に基づいて距離比率を算出すると共に、各表示画面の解像度に基づいて解像度比率を算出し、この距離比率および解像度比率に基づいて表示画面毎に画像データの表示倍率を変更する、
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の表示制御装置。
3. 解像度が異なる複数の表示画面に並列表示される同一サイズの画像データは、物体を複数の方向から見た場合の方向別の画像データあるいは視線を変えて複数の方向へ周囲を見た場合の方向別の画像データであり、
   前記方向別の各画像データを当該方向に対応付けて配置されている表示画面上に並列表示する、
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の表示制御装置。
4. コンピュータに対して、
   解像度が異なる複数の表示画面と利用者の視線位置との間の距離を画面毎に測定監視する機能と、
   測定された表示画面毎の距離と各表示画面の解像度に基づいて表示画面毎に各画像データの見かけサイズが同一となるように画像データの表示倍率を変更する機能と、
   表示画面毎に得られた変更倍率で画像データを対応する表示画面に再表示する機能と、
   を実現させるためのプログラム。
5. 現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて表示画面上に画像データとしてのオブジェクトを表示する表示制御装置であって、
   利用者の視線位置から表示画面までの視点距離を測定すると共に、視線位置を測定する測定手段と、
   この測定手段によって得られた測定結果に基づいて視点距離の変動が検出された際に、現在設定されている表示倍率をその変動量に応じて変更する表示倍率変更手段と、
   前記測定手段によって得られた測定結果に基づいて視線位置の変動が検出された際に、現在設定されている表示位置をその変動量に応じて変更する表示位置変更手段と、
   前記表示倍率変更手段および表示位置変更手段によって変更された変更倍率および変更位置に基づいて表示画面上にオブジェクトを再表示する表示制御手段と、
   を具備したことを特徴とする表示制御装置。
6. 相互に関連する内容を表示する第１および第２の表示画面を有し、第１の表示画面上における複数のオブジェクト位置に相当する第２の表示画面上の各対応位置を任意に指定することによって、第１の表示画面上の各オブジェクト位置と第２の表示画面上の各対応位置とが相対的に合致するように、第１の表示画面上のオブジェクトに対して現在設定されている表示倍率および表示位置を調整する、
   ようにしたことを特徴とする請求項５記載の表示制御装置。
7. オブジェクトを表示する表示画面は、車両のフロントガラスに設けられた透明スクリーンであり、この透明スクリーンを透して見られる視野内風景に、実存する標識を模擬的に表したり、進路変更などを案内指示するための仮想オブジェクトを重ね合わせて表示する、
   ようにしたことを特徴とする請求項４記載の表示制御装置。
8. コンピュータに対して、
   現在設定されている表示倍率および表示位置に基づいて表示画面上に画像データとしてのオブジェクトを表示する機能と、
   利用者の視線位置から表示画面までの視点距離を測定した測定結果に基づいて視点距離の変動が検出された際に、現在設定されている表示倍率をその変動量に応じて変更する機能と、
   利用者の視線位置を測定した測定結果に基づいて視線位置の変動が検出された際に、現在設定されている表示位置をその変動量に応じて変更する機能と、
   変更された変更倍率および変更位置に基づいて表示画面上にオブジェクトを再表示する機能と、
   を実現させるためのプログラム。
   

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