JP2022190724A - 表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】観察者に違和感を与えない運動視差を与える表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置及び表示制御方法を提供する。【解決手段】ユーザーの車両の上下方向の目位置及び／又は頭位置並びに車両の左右方向の目位置及び／又は頭位置を取得し、上下方向の目位置又は頭位置及び左右方向の目位置又は頭位置の変化に少なくとも基づいた第１の補正量で表示器に表示する画像の位置を補正する第１の画像補正処理と、表示器に表示する画像の位置を第１の補正量に１以下となる第１の所定係数を掛けた第２の補正量で補正する第２の画像補正処理と、を有し、車両から前景にある実オブジェクトまでの距離が、第１の距離閾値以下の第１の画像補正処理を実行し、車両から前景にある実オブジェクトまでの距離が、第１の距離閾値よりも大きい場合に、第２の画像補正処理を実行する。【選択図】図１３

Description

本開示は、車両等の移動体で使用され、移動体の前景（車両の乗員から見た移動体の前進方向の実景）に画像を重畳して視認させる表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法等に関する。

特許文献１には、車両のフロントウインドシールド等の被投影部に投射される表示光が、車両の内側にいる車両の乗員（観察者）に向けて反射されることで、観察者に、車両の前景と重なる虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置（虚像表示装置の一例）が記載されている。特に、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、前景の実空間内の奥行きや上下左右方向の所定の位置（ここでは、前記位置をターゲット位置ということにする。）に仮想的に表示オブジェクト（虚像）を知覚させ、車両の姿勢の変化があった場合や観察者の目位置の変化があった場合であっても、あたかも前景のターゲット位置に表示オブジェクトが存在するかのように、ヘッドアップディスプレイ装置の内部で表示する画像を制御する。すなわち、このようなヘッドアップディスプレイ装置は、現実の風景（前景）に仮想オブジェクトを付加して表示する拡張現実を形成し、車両の姿勢の変化（これも実景に対する観察者の目位置の変化につながる）や車両内で観察者の目位置の変化した際でも、カメラ等の目位置検出部で検出された観察者の目位置の変化に応じて、ヘッドアップディスプレイ装置の内部で表示する画像の位置等を補正することで、仮想オブジェクトに運動視差を与え、仮想オブジェクトが前景中（実景中）の前記ターゲット位置にあたかもあるかのように擬似的に観察者に知覚させることができる。

特開２０１０－１５６６０８号公報

ところで、カメラなどの目位置検出部は、撮像した画像などを複雑なアルゴリズムにより、観察者の目位置（左右の目位置）を検出するが、例えば、観察者の目位置が左右方向に所定の移動量しか動いていない場合でも、検出環境によっては検出誤差や誤検出などにより、所定の移動量以上の移動量に動いていると検出（誤検出）される場合がある。そして、仮想オブジェクトへの運動視差画像は、誤検出された移動量に応じて補正され得る。これにより、左右方向の画像の位置補正は、観察者の目の位置の移動量以上となり、観察者の実感以上の移動量となり、観察者に違和感を与えることが想定され得る。

本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載されない種々の態様を包含し得る。

本開示の概要は、観察者に違和感のない運動視差を与える表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法等を提供することに関する。

したがって、本明細書に記載される表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び表示制御方法等は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。本実施形態は、画像を表示する表示器（４０）、前記表示器（４０）が表示する前記画像の光を被投影部材に投影するリレー光学系（８０）から少なくとも構成され、車両のユーザーに前記画像の虚像を前景に重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置（２０）における表示制御を実行する表示制御装置（３０）であって、１つ又は複数のプロセッサ（３３）と、メモリ（３７）と、前記メモリ（３７）に格納され、前記１つ又は複数のプロセッサ（３３）によって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、前記車両の周辺に存在する実オブジェクトを検出する車外センサ（４１１）と、を備え、前記プロセッサ（３３）は、前記ユーザーの前記車両の上下方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｙ）並びに前記車両の左右方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｘ）を取得し、前記上下方向の目位置又は頭位置（Ｐｙ）及び前記左右方向の目位置又は頭位置（Ｐｘ）の変化（ΔＰｙ）に少なくとも基づいた第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）で前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する第１の画像補正処理（Ｓ１６０）と、前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）に１以下となる第１の所定係数（Ｑ１，Ｒ１）を掛けた第２の補正量（Ｃｘｑ１，Ｃｙｒ１）で補正する第２の画像補正処理（Ｓ１７０）と、を有し、前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、第１の距離閾値以下の場合に、前記第１の画像補正処理を実行し、前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、前記第１の距離閾値よりも大きい場合に、前記第２の画像補正処理（Ｓ１７０）を実行することを特徴とする。

図１は、車両用虚像表示システムの車両への適用例を示す図である。 図２は、ヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す図である。 図３は、自車両の走行中において、観察者が視認する前景と、前景に重畳して表示される虚像の例を示す図である。 図４は、ＨＵＤ装置が３Ｄ－ＨＵＤ装置である実施態様において、虚像結像面に表示される左視点虚像と右視点虚像と、これら左視点虚像と右視点虚像により観察者が知覚する知覚画像と、の位置関係を概念的に示した図である。 図５は、実景のターゲット位置に配置される仮想オブジェクトと、仮想オブジェクトが実景のターゲット位置に視認されるように虚像表示領域に表示される画像と、を概念的に示した図である。 図６は、本実施形態における運動視差付加処理の方法を説明するための図である。 図７Ａは、本実施形態の運動視差付加処理を行わなかった場合の、図６に示す位置Ｐｘ１２から視認する虚像を示す比較例である。 図７Ｂは、本実施形態の運動視差付加処理を行った場合の、図６に示す位置Ｐｘ１２から視認する虚像を示す図である。 図８は、本実施形態における上下方向の目位置（頭位置）の移動による運動視差付加処理の方法を説明するための図である。 図９は、自車両の走行中において、観察者が視認する前景と、前景に重畳して表示される虚像の例を示す図である。 図１０は、いくつかの実施形態の車両用虚像表示システムのブロック図である。 図１１Ａは、観察者の目位置に基づき、画像補正する動作を実行する方法Ｓ１００を示すフロー図である。 図１１Ｂは、図１１Ａに示すフロー図の一部を説明する図である。 図１１Ｃは、図１１Ａに示すフロー図の一部を説明する図である。 図１２は、所定の周期時間毎に検出される目位置、目位置の変化量、目位置の移動速度などを示すイメージ図である。 図１３は、左右方向及び上下方向の目位置の変化量に対する補正量割合と物体距離との関係を説明する図である。

以下、図１ないし図６、及び図７Ｂ乃至図１３では、例示的な車両用表示システムの構成、及び動作の説明を提供する。なお、本発明は以下の実施形態（図面の内容も含む）によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。

図１を参照する。図１は、視差式３Ｄ－ＨＵＤ装置を含む車両用虚像表示システムの構成の一例を示す図である。なお、図１において、車両（移動体の一例。）１の左右方向（換言すると、自車両１の幅方向）をＸ軸（Ｘ軸の正方向は、自車両１の前方を向いた際の左方向。）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）に直交する線分に沿う上下方向（換言すると、自車両１の高さ方向）をＹ軸（Ｙ軸の正方向は、上方向。）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前後方向をＺ軸（Ｚ軸の正方向は、自車両１の直進方向。）とする。この点は、他の図面においても同様である。

図示するように、車両（自車両）１に備わる車両用表示システム１０は、観察者（典型的には自車両１の運転席に着座する運転者）の左目７００Ｌと右目７００Ｒの位置や視線方向を検出する瞳（あるいは顔）検出用の目位置検出部４０９、自車両１の前方（広義には周囲）を撮像するカメラ（例えばステレオカメラ）などで構成される車外センサ４１１、ヘッドアップディスプレイ装置（以下では、ＨＵＤ装置とも呼ぶ）２０及び、ＨＵＤ装置２０を制御する表示制御装置３０、などで構成される。

図２は、ヘッドアップディスプレイ装置の構成の一態様を示す図である。ＨＵＤ装置２０は、例えばダッシュボード（図１の符号５）内に配置される。このＨＵＤ装置２０は、立体表示装置（表示器の一例。）４０、リレー光学系８０及び、これら立体表示装置４０とリレー光学系８０を収納し、立体表示装置４０からの表示光Ｋを内部から外部に向けて出射可能な光出射窓２１を有する筐体２２、を有する。

立体表示装置４０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）４０は、左視点画像と右視点画像とを視認させることで奥行き表現を制御可能な多視点画像表示方式を用いた裸眼立体表示装置である光変調素子５０及び、バックライトとして機能する光源ユニット６０、により構成される。

光変調素子５０は、光源ユニット６０からの照明光を光変調して画像を生成する光変調素子５１及び、例えば、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、光変調素子５１から出射される光を、左目用の光線Ｋ１１、Ｋ１２及び、Ｋ１３等の左目用表示光（図１の符号Ｋ１０）と、右目用の光線Ｋ２１、Ｋ２２及び、Ｋ２３等の右目用表示光（図１の符号Ｋ２０）とに分離する光学レイヤ（光線分離部の一例。）５２、を有する。光学レイヤ５２は、レンチキュラレンズ、パララックスバリア、レンズアレイ及び、マイクロレンズアレイなどの光学フィルタを含む。但し、これは一例であり、限定されるものではない。光学レイヤ５２の実施形態は、前述した光学フィルタに限定されることなく、光変調素子５１から出射される光から左目用表示光（図１の符号Ｋ１０）及び右目用表示光（図１の符号Ｋ２０）を生成するものであれば、光変調素子５１の前面又は後面に配置される全ての形態の光学レイヤを含む。光学レイヤ５２のいくつかの実施形態は、電気的に制御されることで、光変調素子５１から出射される光から左目用表示光（図１の符号Ｋ１０）及び右目用表示光（図１の符号Ｋ２０）を生成するものであってもよく、例えば、液晶レンズなどが挙げられる。すなわち、光学レイヤ５２の実施形態は、電気的制御されるものと、電気的制御されないものと、を含み得る。

また、立体表示装置４０は、光学レイヤ（光線分離部の一例。）５２の代わりに又は、それに加えて、光源ユニット６０を指向性バックライトユニット（光線分離部の一例。）で構成することで、左目用の光線Ｋ１１、Ｋ１２及び、Ｋ１３等の左目用表示光（図１の符号Ｋ１０）と、右目用の光線Ｋ２１、Ｋ２２及び、Ｋ２３等の右目用表示光（図１の符号Ｋ２０）と、を出射させてもよい。具体的に、例えば、後述する表示制御装置３０は、指向性バックライトユニットが左目７００Ｌに向かう照明光を照射した際に、光変調素子５１に左視点画像を表示させることで、左目用の光線Ｋ１１、Ｋ１２及び、Ｋ１３等の左目用表示光Ｋ１０を、観察者の左目７００Ｌに向け、指向性バックライトユニットが右目７００Ｒに向かう照明光を照射した際に、光変調素子５１に右視点画像を表示させることで、右目用の光線Ｋ２１、Ｋ２２及び、Ｋ２３等の右目用表示光Ｋ２０を、観察者の右目７００Ｒに向ける。但し、これは一例であり、限定されるものではない。

後述する表示制御装置３０は、例えば、画像レンダリング処理（グラフィック処理）、表示器駆動処理などを実行することで、観察者の左目７００Ｌへ左視点画像Ｖ１０の左目用表示光Ｋ１０及び、右目７００Ｒへ右視点画像Ｖ２０の右目用表示光Ｋ２０、を向け、左視点画像Ｖ１０及び右視点画像Ｖ２０を調整することで、ＨＵＤ装置２０が表示する（観察者が知覚する）知覚虚像ＦＵの態様を制御することができる。なお、後述する表示制御装置３０は、一定空間に存在する点などから様々な方向に出力される光線をそのまま（概ね）再現するライトフィールドを生成するように、ディスプレイ（光変調素子５０）を制御してもよい。

リレー光学系８０は、立体表示装置４０からの光を反射し、画像の表示光Ｋ１０、Ｋ２０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）８１、８２を有する。但し、その他の光学部材（レンズなどの屈折光学部材、ホログラムなどの回折光学部材、反射光学部材又は、これらの組み合わせを含んでいてもよい。）を、さらに有してもよい。

図１では、ＨＵＤ装置２０の立体表示装置４０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、虚像表示面（虚像結像面）ＶＳに結像したＶ１０、Ｖ２０として表示される。観察者（人）の各目のピントは、虚像表示領域ＶＳの位置に合うように調節される。なお、虚像表示領域ＶＳの位置を、「調節位置（又は結像位置）」と称し、また、所定の基準位置（例えば、ＨＵＤ装置２０のアイボックス２００の中心２０５、観察者の視点位置、観察者の頭位置、又は、自車両１の特定位置など）から虚像表示領域ＶＳまでの距離（図４の符号Ｄ１０を参照）を調節距離（結像距離）と称する。

但し、実際は、人の脳が、各画像（虚像）を融像するため、人は、調節位置よりもさらに奥側である位置（例えば、左視点画像Ｖ１０と右視点画像Ｖ２０との輻輳角によって定まる位置であり、輻輳角が小さくなるほど、観察者から離れた位置にあるように知覚される位置）に、知覚画像（ここでは、ナビゲーション用の矢先の図形）ＦＵが表示されているように認識する。なお、知覚虚像ＦＵは、「立体虚像」と称される場合があり、また、「画像」を広義に捉えて虚像も含まれるとする場合には、「立体画像」と称することもできる。また、「立体像」、「３Ｄ表示」等と称される場合がある。なお、ＨＵＤ装置２０は、調節位置よりも手前側である位置に、知覚虚像ＦＵが視認されるように、左視点画像Ｖ１０及び右視点画像Ｖ２０を表示し得る。

次に、図３及び、図４を参照する。図３は、自車両１の走行中において、観察者が視認する前景と、前記前景に重畳して表示される知覚画像の例を示す図である。図４は、虚像結像面に表示される左視点虚像と右視点虚像と、これら左視点虚像と右視点虚像により観察者が知覚する知覚画像と、の位置関係を概念的に示した図である。

図３において、自車両１は、直線状の道路（路面）６を走行している。ＨＵＤ装置２０は、ダッシュボード５内に配置されている。ＨＵＤ装置２０の光出射窓２１から表示光Ｋ（Ｋ１０，Ｋ２０）を被投影部（自車両１のフロントウインドシールド）２に投影する。図３の例では、路面６に重畳し、自車両１の経路（ここでは直進を示す。）を指示する第１のコンテンツ画像ＦＵ１及び、同じく自車両１の経路（ここでは直進を示す。）を指示し、第１のコンテンツ画像ＦＵ１より遠方に知覚される第２のコンテンツ画像ＦＵ２、を表示する。

図４の左図に示すように、ＨＵＤ装置２０は、（１）目位置検出部４０９で検出された左目７００Ｌへ被投影部２によって反射されるような位置及び、角度で、被投影部２に左目用表示光Ｋ１０を出射し、左目７００Ｌから見た虚像表示領域ＶＳの所定の位置に、第１の左視点コンテンツ画像Ｖ１１を結像し、（２）右目７００Ｒへ被投影部２によって反射されるような位置及び、角度で、被投影部２に右目用表示光Ｋ２０を出射し、右目７００Ｒから見た虚像表示領域ＶＳの所定の位置に、第１の右視点コンテンツ画像Ｖ２１を結像する。視差を有する第１の左視点コンテンツ画像Ｖ１１及び、第１の右視点コンテンツ画像Ｖ２１により知覚される第１のコンテンツ画像ＦＵ１は、虚像表示領域ＶＳよりも距離Ｄ２１だけ奥側である位置（上記の基準位置から距離Ｄ３１だけ離れた位置）において視認される。

同様に、図４の右図に示すように、ＨＵＤ装置２０は、（１）目位置検出部４０９で検出された左目７００Ｌへ被投影部２によって反射されるような位置及び、角度で、被投影部２に左目用表示光Ｋ１０を出射し、左目７００Ｌから見た虚像表示領域ＶＳの所定の位置に、第２の左視点コンテンツ画像Ｖ１２を結像し、（２）右目７００Ｒへ被投影部２によって反射されるような位置及び、角度で、被投影部２に右目用表示光Ｋ２０を出射し、右目７００Ｒから見た虚像表示領域ＶＳの所定の位置に、第２の右視点コンテンツ画像Ｖ２２を結像する。視差を有する第２の左視点コンテンツ画像Ｖ１２及び、第２の右視点コンテンツ画像Ｖ２２により知覚される第２のコンテンツ画像ＦＵ２は、虚像表示領域ＶＳよりも距離Ｄ２２だけ奥側である位置（上記の基準位置から距離Ｄ３２だけ離れた位置）において視認される。

具体的には、上記の基準位置から虚像表示領域ＶＳまでの距離（結像距離（第１の距離閾値）Ｄ１０）は、例えば「４ｍ」の距離に設定され、上記の基準位置から図４の左図に示される第１のコンテンツ画像ＦＵ１及までの距離（第１の知覚距離Ｄ３１）は、例えば「７ｍ」の距離に設定され、上記の基準位置から図４の右図に示される第２のコンテンツ画像ＦＵ２までの距離（第２の知覚距離Ｄ３２）は、例えば「１０ｍ」の距離に設定される。但し、これは一例であり、限定されるものではない。

図５は、実景のターゲット位置に配置される仮想オブジェクトと、仮想オブジェクトが実景のターゲット位置に視認されるように虚像表示領域に表示される画像と、を概念的に示した図である。なお、図５に示すＨＵＤ装置２０は、３Ｄ表示ではない２Ｄ表示をする例を示している。すなわち、図５に示すＨＵＤ装置２０の表示器４０は、立体表示装置ではない２Ｄ表示装置である（なお、立体表示装置でも２Ｄ表示は可能である。）。図５に表したように、観視者の目位置７００から見て、奥行き方向をＺ軸方向とし、左右方向（自車両１の幅方向）をＸ軸方向とし、上下方向（自車両１の上下方向）をＹ軸方向とする。なお、観視者から見て遠ざかる方向をＺ軸の正の方向とし、観視者から見て左方向がＸ軸の正の方向とし、観視者から見て上方向をＹ軸の正の方向とする。

観視者の目位置７００は、被投影部２を介して虚像表示領域ＶＳに形成された（結像された）虚像Ｖを視認することで、実景の所定のターゲット位置ＰＴに、仮想オブジェクトＦＵを知覚する。観視者は、被投影部２で反射した表示光Ｋの映像の虚像Ｖを視認する。この時、虚像Ｖが、例えば進路を示す矢印である場合、自車両１の前景の所定のターゲット位置ＰＴに仮想オブジェクトＦＵが配置されて視認されるように、虚像Ｖの矢印は虚像表示領域ＶＳに表示される。具体的には、ＨＵＤ装置２０（表示制御装置３０）は、観察者の左目７００Ｌと右目７００Ｒとの中心を射影変換の原点として、ターゲット位置ＰＴに配置した所定のサイズ・形状の仮想オブジェクトＦＵを虚像表示領域ＶＳに射影変換した所定のサイズ・形状の虚像Ｖが表示されるように表示器４０に表示する画像をレンダリングする。そして、ＨＵＤ装置２０（表示制御装置３０）は、観察者が目位置を移動した場合でも、目位置が移動する前と同じターゲット位置ＰＴに仮想オブジェクトＦＵが知覚されるように、虚像表示領域ＶＳに表示される虚像Ｖの位置を変更することで、ターゲット位置ＰＴとは離れた位置（虚像表示領域ＶＳ）に表示されているにもかかわらず、仮想オブジェクトＦＵ（虚像Ｖ）がターゲット位置ＰＴにあるかのように認識させることができる。すなわち、ＨＵＤ装置２０（表示制御装置３０）は、自然な運動視差を、目位置の移動に基づいて表示器４０上の画像（虚像表示領域ＶＳ内の虚像Ｖ）の位置の変更（これに、サイズの変更や形状の変更が加わっても良い。）により表現している（換言すると、ＨＵＤ装置２０は、目位置の移動に伴う画像補正で、虚像（画像）に運動視差を付加することで、奥行き知覚を感得しやすくしている）。

本実施形態の説明では、このような目位置の変化に応じて、運動視差を表現するような画像位置の補正を、運動視差付加処理（目追従性画像補正処理の一例。）と呼ぶ。前記運動視差付加処理は、自然な運動視差を完全に再現するような画像位置の補正だけに限定されるのではなく、自然な運動視差に近づけるような画像位置の補正も含んでいてもよい。なお、ＨＵＤ装置２０（表示制御装置３０）は、目位置７００の変化に応じて、運動視差付加処理（目追従性画像補正処理の一例。）だけではなく、目位置７００の代わりに、観察者の頭位置７１０に基づいて、運動視差付加処理（目追従性画像補正処理の一例。）を実行してもよい。

図６は、本実施形態における運動視差付加処理の方法を説明するための図である。本実施形態の表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、ＨＵＤ装置２０を制御し、被投影部２を介して虚像表示領域ＶＳに形成された（結像された）虚像Ｖ４１、Ｖ４２、及びＶ４３を表示する。虚像Ｖ４１は、知覚距離Ｄ３３（虚像表示領域ＶＳよりも距離Ｄ２３だけ奥側である位置）であるターゲット位置ＰＴ１１に設定され、虚像Ｖ４２は、虚像Ｖ４１の知覚距離Ｄ３３より長い知覚距離Ｄ３４（虚像表示領域ＶＳよりも距離Ｄ２４（＞Ｄ２３）だけ奥側である位置）であるターゲット位置ＰＴ１２に設定され、そして、虚像Ｖ４３は、虚像Ｖ４２の知覚距離Ｄ３４より長い知覚距離Ｄ３５（虚像表示領域ＶＳよりも距離Ｄ２５（＞Ｄ２４）だけ奥側である位置）であるターゲット位置ＰＴ１３に設定される。なお、表示器４０での画像の補正量は、虚像表示領域ＶＳでの虚像の補正量に対応するため、図６では、表示器４０での画像の補正量Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３に対応する虚像の補正量も同じ符号Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３を用いている（図８の符号Ｃｙ１１（Ｃｙ）、Ｃｙ２１（Ｃｙ）も同様）。

観察者の頭位置７１０（目位置７００）が符号Ｐｘ１１の位置から右側（Ｘ軸負の方向）にΔＰｘ１０だけ移動した場合、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、運動視差付加処理を実行することで、虚像表示領域ＶＳに表示される虚像Ｖ４１，Ｖ４２，Ｖ４３が表示される位置を、観察者の頭位置７１０部（目位置７００）が移動したのと同じ方向に、それぞれ補正量Ｃ１，Ｃ２（＞Ｃ１），Ｃ３（＞Ｃ２）だけ補正する。図７Ａは、本実施形態の運動視差付加処理を行わなかった場合の、図６に示す位置Ｐｘ１２から視認する虚像Ｖ４１，Ｖ４２，Ｖ４３を示す比較例であり、図７Ｂは、本実施形態の運動視差付加処理を行った場合の、図６に示す位置Ｐｘ１２から視認する虚像Ｖ４４，Ｖ４５，Ｖ４６を示す図である。なお、図７Ｂでは、補正量の違いがわかりやすいように、虚像Ｖ４４，Ｖ４５，Ｖ４６の位置の違いを誇張して描いてあることに留意されたい。すなわち、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、複数の虚像Ｖ４１，Ｖ４２，Ｖ４３の知覚距離Ｄ３３，Ｄ３４，Ｄ３５の違いにより、目位置の移動に伴う複数の虚像Ｖ４１，Ｖ４２，Ｖ４３の位置の補正量を異ならせることで、複数の虚像Ｖ４１（Ｖ４４），Ｖ４２（Ｖ４５），Ｖ４３（Ｖ４６）の間だけでも運動視差を観察者に感得させることができる。より具体的には、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、設定される知覚距離Ｄ３０が長いほど、前記運動視差付加処理における補正量を大きくすることで、複数の虚像Ｖ４１（Ｖ４４），Ｖ４２（Ｖ４５），Ｖ４３（Ｖ４６）に運動視差を付加している。

図８は、本実施形態における目位置（頭位置）が上下方向に移動した際の運動視差付加処理の方法を説明するための図である。観察者の頭位置７１０（目位置７００）が符号Ｐｙ１２の位置から上側（Ｙ軸正の方向）に移動した場合、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、運動視差付加処理を実行することで、虚像表示領域ＶＳに表示される虚像Ｖが表示される位置を、図８（ａ）に示すように、観察者の頭位置７１０（目位置７００）が移動したのと同じ方向（上側（Ｙ軸正の方向））に、補正量Ｃｙ１１だけ補正する（虚像Ｖの位置を符号Ｖ４８の位置から符号Ｖ４７に変更する）。また、観察者の頭位置７１０（目位置７００）が符号Ｐｙ１２の位置から下側（Ｙ軸負の方向）に移動した場合、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、運動視差付加処理を実行することで、虚像表示領域ＶＳに表示される虚像Ｖが表示される位置を、図８（ｃ）に示すように、観察者の頭位置７１０（目位置７００）が移動したのと同じ方向（下側（Ｙ軸負の方向））に、補正量Ｃｙ２１だけ補正する（虚像Ｖの位置を符号Ｖ４８の位置から符号Ｖ４９に変更する）。これにより、ターゲット位置ＰＴとは離れた位置（虚像表示領域ＶＳ）に表示されているにもかかわらず、仮想オブジェクトＦＵ（虚像Ｖ）がターゲット位置ＰＴにあるかのように認識させることができる（仮想オブジェクトＦＵ（虚像Ｖ）がターゲット位置ＰＴにあるかのような感覚を増強することができる）。

図９は、自車両１の運転席から観察者が前方を向いた際に視認する、前景に存在する実オブジェクト３００と、本実施形態のＨＵＤ装置２０が表示する虚像Ｖと、を示す図である。図９に示す虚像Ｖは、実オブジェクト３００の位置に応じて、表示される位置を変化させ得るＡＲ虚像Ｖ６０と、実オブジェクト３００の位置によらず、表示される位置が設定される虚像を非ＡＲ虚像Ｖ７０と、を含む。ＡＲ虚像Ｖ６０は、実景に存在する実オブジェクト３００の位置に対応する位置（ターゲット位置ＰＴ）に表示される。ＡＲ虚像Ｖ６０は、例えば、実オブジェクト３００に重畳する位置、又は実オブジェクト３００の近傍に表示され、当該実オブジェクト３００の存在を強調して報知する。つまり、「実オブジェクト３００の位置に対応する位置（ターゲット位置ＰＴ）」とは、観察者から見て、実オブジェクト３００に重畳して視認される位置に限られず、実オブジェクト３００の近傍の位置であってもよい。なお、ＡＲ虚像Ｖ６０は、実オブジェクト３００の視認を妨げない態様であれば、任意である。

図９に示すＡＲ虚像Ｖ６０は、案内経路を示すナビ虚像Ｖ６１、Ｖ６２、注意対象を強調して報知する強調虚像Ｖ６４、Ｖ６５、及び目標物や所定の建物などを指示するＰＯＩ虚像Ｖ６５などである。実オブジェクト３００の位置に対応する位置（ターゲット位置ＰＴ）は、ナビ虚像Ｖ６１、Ｖ６２ではこれらが重畳される路面３１１（実オブジェクト３００の一例。）の位置であり、強調虚像Ｖ６３では人物３１３（実オブジェクト３００の一例。）の周囲の位置であり、強調虚像Ｖ６４では他車両３１４（実オブジェクト３００の一例。）の近傍側の位置であり、そして、ＰＯＩ虚像Ｖ６５では建物３１５（実オブジェクト３００の一例。）の周囲の位置である。表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、上記したように、虚像Ｖに設定される知覚距離Ｄ３０が長いほど、前記運動視差付加処理における観察者の目位置の移動に伴う補正量Ｃを大きくする。すなわち、図９に示す虚像Ｖに設定される知覚距離Ｄ３０が長い方からＶ６５→Ｖ６４→Ｖ６３→Ｖ６２→Ｖ６１の順だとすると、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、観察者の目位置の移動に伴う補正量Ｃを、Ｖ６５の補正量＞Ｖ６４の補正量＞Ｖ６３の補正量＞Ｖ６２の補正量＞Ｖ６１の補正量のように設定する。なお、虚像Ｖ６２と虚像Ｖ６１は、同種の虚像であり、近接して表示されているため、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、観察者の目位置の移動に伴うＶ６２の補正量とＶ６１の補正量を同じに設定してもよい。

また、いくつかの実施形態の表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、非ＡＲ虚像Ｖ７０において、観察者の目位置の移動に伴う補正量Ｃをゼロとしてもよい（観察者の目位置の移動に伴って補正しなくてもよい）。

また、いくつかの実施形態の表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、非ＡＲ虚像Ｖ７０において、観察者の目位置の移動に伴い補正してもよい。図９に示す例では、非ＡＲ虚像Ｖ７０（Ｖ７１、Ｖ７２）は、虚像表示領域ＶＳの下方に配置され、これらと重なる実オブジェクト３００である路面３１１の領域は、図９のナビ虚像Ｖ６１が重なる路面３１１の領域よりも自車両１に近い。すなわち、いくつかの実施形態の表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、非ＡＲ虚像Ｖ７０（Ｖ７１、Ｖ７２）の知覚距離Ｄ３０を、ＡＲ虚像Ｖ６０（狭義に言えば、ＡＲ虚像Ｖ６０の中で最も下方に配置されるナビ虚像Ｖ６１）の知覚距離Ｄ３０よりも短く設定し、観察者の目位置の移動に伴う非ＡＲ虚像Ｖ７０の補正量Ｃを、観察者の目位置の移動に伴うＡＲ虚像Ｖ６０（狭義に言えば、ＡＲ虚像Ｖ６０の中で最も下方に配置されるナビ虚像Ｖ６１）の補正量Ｃより小さく設定してもよい。

図１０は、いくつかの実施形態に係る、車両用虚像表示システムのブロック図である。表示制御装置３０は、１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェース３１、１つ又は複数のプロセッサ３３、１つ又は複数の画像処理回路３５、及び１つ又は複数のメモリ３７を備える。図３に記載される様々な機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれら両方の組み合わせで構成されてもよい。図１０は、１つの実施形態に過ぎず、図示された構成要素は、より数の少ない構成要素に組み合わされてもよく、又は追加の構成要素があってもよい。例えば、画像処理回路３５（例えば、グラフィック処理ユニット）が、１つ又は複数のプロセッサ３３に含まれてもよい。

図示するように、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、メモリ３７と動作可能に連結される。より具体的には、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、メモリ３７に記憶されているプログラムを実行することで、例えば画像データを生成、及び／又は送信するなど、車両用表示システム１０（表示器４０）の制御を行うことができる。プロセッサ３３及び／又は画像処理回路３５は、少なくとも１つの汎用マイクロプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。メモリ３７は、ハードディスクのような任意のタイプの磁気媒体、ＣＤ及びＤＶＤのような任意のタイプの光学媒体、揮発性メモリのような任意のタイプの半導体メモリ、及び不揮発性メモリを含む。揮発性メモリは、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭを含み、不揮発性メモリは、ＲＯＭ及びＮＶＲＡＭを含んでもよい。

図示するように、プロセッサ３３は、Ｉ／Ｏインタフェース３１と動作可能に連結されている。Ｉ／Ｏインタフェース３１は、例えば、車両に設けられた後述の車両ＥＣＵ４０１及び／又は、他の電子機器（後述する符号４０３～４１９）と、ＣＡＮ（Controller Area Network）の規格に応じて通信（ＣＡＮ通信とも称する）を行う。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１が採用する通信規格は、ＣＡＮに限定されず、例えば、ＣＡＮＦＤ（ＣＡＮ with Flexible Data Rate）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＭＯＳＴ（Media Oriented Systems Transport：ＭＯＳＴは登録商標）、ＵＡＲＴ、もしくはＵＳＢなどの有線通信インタフェース、又は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどのパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、８０２．１１ｘ Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ネットワークなどのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の数十メートル内の近距離無線通信インタフェースである車内通信（内部通信）インタフェースを含む。また、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ０、ＩＥＥＥ８０２．１６－２００４（ＷｉＭＡＸ：Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅベース（Ｍｏｂｉｌｅ ＷｉＭＡＸ）、４Ｇ、４Ｇ－ＬＴＥ、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ、５Ｇなどのセルラー通信規格により広域通信網（例えば、インターネット通信網）などの車外通信（外部通信）インタフェースを含んでいてもよい。

図示するように、プロセッサ３３は、Ｉ／Ｏインタフェース３１と相互動作可能に連結されることで、車両用表示システム１０（Ｉ／Ｏインタフェース３１）に接続される種々の他の電子機器等と情報を授受可能となる。Ｉ／Ｏインタフェース３１には、例えば、車両ＥＣＵ４０１、道路情報データベース４０３、自車位置検出部４０５、操作検出部４０７、目位置検出部４０９、車外センサ４１１、明るさ検出部４１３、ＩＭＵ４１５、携帯情報端末４１７、及び外部通信機器４１９などが動作可能に連結される。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、車両用表示システム１０に接続される他の電子機器等から受信する情報を加工（変換、演算、解析）する機能を含んでいてもよい。

表示器４０は、プロセッサ３３及び画像処理回路３５に動作可能に連結される。したがって、光変調素子５１によって表示される画像は、プロセッサ３３及び／又は画像処理回路３５から受信された画像データに基づいてもよい。プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、Ｉ／Ｏインタフェース３１から取得される情報に基づき、光変調素子５１が表示する画像を制御する。

車両ＥＣＵ４０１は、自車両１に設けられたセンサやスイッチから、自車両１の状態（例えば、起動スイッチ（例えば、アクセサリスイッチ：ＡＣＣやイグニッションスイッチ：ＩＧＮ）のＯＮ／ＯＦＦ状態（起動情報の一例。）、走行距離、車速、アクセルペダル開度、ブレーキペダル開度、エンジンスロットル開度、インジェクター燃料噴射量、エンジン回転数、モータ回転数、ステアリング操舵角、シフトポジション、ドライブモード、各種警告状態、姿勢（ロール角、及び／又はピッチング角を含む）、車両の振動（振動の大きさ、頻度、及び／又は周波数を含む））などを取得し、自車両１の前記状態を収集、及び管理（制御も含んでもよい。）するものであり、機能の一部として、自車両１の前記状態の数値（例えば、自車両１の車速。）を示す信号を、表示制御装置３０のプロセッサ３３へ出力することができる。なお、車両ＥＣＵ４０１は、単にセンサ等で検出した数値（例えば、ピッチング角が前傾方向に３［ｄｅｇｒｅｅ］。）をプロセッサ３３へ送信することに加え、又はこれに代わり、センサで検出した数値を含む自車両１の１つ又は複数の状態に基づく判定結果（例えば、自車両１が予め定められた前傾状態の条件を満たしていること。）、若しくは／及び解析結果（例えば、ブレーキペダル開度の情報と組み合わせされて、ブレーキにより車両が前傾状態になったこと。）を、プロセッサ３３へ送信してもよい。例えば、車両ＥＣＵ４０１は、自車両１が車両ＥＣＵ４０１のメモリ（不図示）に予め記憶された所定の条件を満たすような判定結果を示す信号を表示制御装置３０へ出力してもよい。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、車両ＥＣＵ４０１を介さずに、自車両１に設けられた自車両１に設けられたセンサやスイッチから、上記したような情報を取得してもよい。

また、車両ＥＣＵ４０１は、車両用表示システム１０が表示する画像を指示する指示信号を表示制御装置３０へ出力してもよく、この際、画像の座標、サイズ、種類、表示態様、画像の報知必要度、及び／又は報知必要度を判定する元となる必要度関連情報を、前記指示信号に付加して送信してもよい。

道路情報データベース４０３は、自車両１に設けられた図示しないナビゲーション装置、又は自車両１と車外通信インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース３１）を介して接続される外部サーバー、に含まれ、後述する自車位置検出部４０５から取得される自車両１の位置に基づき、自車両１の周辺の情報（自車両１の周辺の実オブジェクト関連情報）である自車両１が走行する道路情報（車線，白線，停止線，横断歩道，道路の幅員，車線数，交差点，カーブ，分岐路，交通規制など）、地物情報（建物、橋、河川など）の、有無、位置（自車両１までの距離を含む）、方向、形状、種類、詳細情報などを読み出し、プロセッサ３３に送信してもよい。また、道路情報データベース４０３は、出発地から目的地までの適切な経路（ナビゲーション情報）を算出し、当該ナビゲーション情報を示す信号、又は経路を示す画像データをプロセッサ３３へ出力してもよい。

自車位置検出部４０５は、自車両１に設けられたＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）等であり、現在の自車両１の位置、方位を検出し、検出結果を示す信号を、プロセッサ３３を介して、又は直接、道路情報データベース４０３、後述する携帯情報端末４１７、及び／もしくは外部通信機器４１９へ出力する。道路情報データベース４０３、後述する携帯情報端末４１７、及び／又は外部通信機器４１９は、自車位置検出部４０５から自車両１の位置情報を連続的、断続的、又は所定のイベント毎に取得することで、自車両１の周辺の情報を選択・生成して、プロセッサ３３へ出力してもよい。

操作検出部４０７は、例えば、自車両１のＣＩＤ（Ｃｅｎｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、インストルメントパネルなどに設けられたハードウェアスイッチ、又は画像とタッチセンサなどとを兼ね合わされたソフトウェアスイッチなどであり、自車両１の乗員（運転席の着座するユーザー、及び／又は助手席に着座するユーザー）による操作に基づく操作情報を、プロセッサ３３へ出力する。例えば、操作検出部４０７は、ユーザーの操作により、虚像表示領域１００を移動させる操作に基づく表示領域設定情報、アイボックス２００を移動させる操作に基づくアイボックス設定情報、観察者の目位置７００を設定する操作に基づく情報などを、プロセッサ３３へ出力する。

目位置検出部４０９は、自車両１の運転席に着座する観察者の目位置７００（図１参照。）を検出する赤外線カメラなどのカメラを含み、撮像した画像を、プロセッサ３３に出力してもよい。プロセッサ３３は、目位置検出部４０９から撮像画像（目位置７００を推定可能な情報の一例。）を取得し、この撮像画像を、パターンマッチングなどの手法で解析することで、観察者の目位置７００の座標を検出し、検出した目位置７００の座標を示す信号を、プロセッサ３３へ出力してもよい。

また、目位置検出部４０９は、カメラの撮像画像を解析した解析結果（例えば、観察者の目位置７００が、予め設定された複数の表示パラメータが対応する空間的な領域のどこに属しているかを示す信号。）を、プロセッサ３３に出力してもよい。なお、自車両１の観察者の目位置７００、又は観察者の目位置７００を推定可能な情報を取得する方法は、これらに限定されるものではなく、既知の目位置検出（推定）技術を用いて取得されてもよい。

また、目位置検出部４０９は、観察者の目位置７００の移動速度、及び／又は移動方向を検出し、観察者の目位置７００の移動速度、及び／又は移動方向を示す信号を、プロセッサ３３に出力してもよい。

また、目位置検出部４０９は、視線方向検出部４０９としての機能を有していても良い。視線方向検出部４０９は、自車両１の運転席に着座する観察者の顔を撮像する赤外線カメラ、又は可視光カメラを含み、撮像した画像を、プロセッサ３３に出力してもよい。プロセッサ３３は、視線方向検出部４０９から撮像画像（視線方向を推定可能な情報の一例。）を取得し、この撮像画像を解析することで観察者の視線方向（及び／又は前記注視位置）を特定することができる。なお、視線方向検出部４０９は、カメラからの撮像画像を解析し、解析結果である観察者の視線方向（及び／又は前記注視位置）を示す信号をプロセッサ３３に出力してもよい。なお、自車両１の観察者の視線方向を推定可能な情報を取得する方法は、これらに限定されるものではなく、ＥＯＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｃｕｌｏｇｒａｍ）法、角膜反射法、強膜反射法、プルキンエ像検出法、サーチコイル法、赤外線目底カメラ法などの他の既知の視線方向検出（推定）技術を用いて取得されてもよい。

車外センサ４１１は、自車両１の周辺（前方、側方、及び後方）に存在する実オブジェクトを検出する。車外センサ４１１が検知する実オブジェクトは、例えば、障害物（歩行者、自転車、自動二輪車、他車両など）、後述する走行レーンの路面、区画線、路側物、及び／又は地物（建物など）などを含んでいてもよい。車外センサとしては、例えば、ミリ波レーダ、超音波レーダ、レーザレーダ等のレーダセンサ、カメラ、又はこれらの組み合わせからなる検出ユニットと、当該１つ又は複数の検出ユニットからの検出データを処理する（データフュージョンする）処理装置と、から構成される。これらレーダセンサやカメラセンサによる物体検知については従来の周知の手法を適用する。これらのセンサによる物体検知によって、三次元空間内での実オブジェクトの有無、実オブジェクトが存在する場合には、その実オブジェクトの位置（自車両１からの相対的な距離、自車両１の進行方向を前後方向とした場合の左右方向の位置、上下方向の位置等）、大きさ（横方向（左右方向）、高さ方向（上下方向）等の大きさ）、移動方向（横方向（左右方向）、奥行き方向（前後方向））、移動速度（横方向（左右方向）、奥行き方向（前後方向））、及び／又は種類等を検出してもよい。

１つ又は複数の車外センサ４１１は、各センサの検知周期毎に、自車両１の前方の実オブジェクトを検知して、実オブジェクト情報の一例である実オブジェクト情報（実オブジェクトの有無、実オブジェクトが存在する場合には実オブジェクト毎の位置、大きさ、及び／又は種類等の情報）をプロセッサ３３に出力することができる。なお、これら実オブジェクト情報は、他の機器（例えば、車両ＥＣＵ４０１）を経由してプロセッサ３３に送信されてもよい。また、夜間等の周辺が暗いときでも実オブジェクトが検知できるように、センサとしてカメラを利用する場合には赤外線カメラや近赤外線カメラが望ましい。また、センサとしてカメラを利用する場合、視差で距離等も取得できるステレオカメラが望ましい。ここで、検出された実オブジェクト３００の自車両１からの相対的な距離を物体距離（実オブジェクトまでの距離）Ｄ４とする。

明るさ検出部４１３は、自車両１の車室の前方に存在する前景の所定範囲の照度又は輝度を外界明るさ（明るさ情報の一例）、又は車室内の照度又は輝度を車内明るさ（明るさ情報の一例）として検知する。明るさ検出部４１３は、例えばフォトトランジスタ若しくはフォトダイオード等であり、図１に示す自車両１のインストルメントパネル、ルームミラー又はＨＵＤ装置２０等に搭載される。

ＩＭＵ４１５は、慣性加速に基づいて、自車両１の位置、向き、及びこれらの変化（変化速度、変化加速度）を検知するように構成された１つ又は複数のセンサ（例えば、加速度計及びジャイロスコープ）の組み合わせを含むことができる。ＩＭＵ４１５は、検出した値（前記検出した値は、自車両１の位置、向き、及びこれらの変化（変化速度、変化加速度）を示す信号などを含む。）、検出した値を解析した結果を、プロセッサ３３に出力してもよい。前記解析した結果は、前記検出した値が、所定の条件を満たしたか否かの判定結果を示す信号などであり、例えば、自車両１の位置又は向きの変化（変化速度、変化加速度）に関する値から、自車両１の挙動（振動）が少ないことを示す信号であってもよい。

携帯情報端末４１７は、スマートフォン、ノートパソコン、スマートウォッチ、又は観察者（又は自車両１の他の乗員）が携帯可能なその他の情報機器である。Ｉ／Ｏインタフェース３１は、携帯情報端末４１７とペアリングすることで、携帯情報端末４１７と通信を行うことが可能であり、携帯情報端末４１７（又は携帯情報端末を通じたサーバ）に記録されたデータを取得する。携帯情報端末４１７は、例えば、上記の道路情報データベース４０３及び自車位置検出部４０５と同様の機能を有し、前記道路情報（実オブジェクト関連情報の一例。）を取得し、プロセッサ３３に送信してもよい。また、携帯情報端末４１７は、自車両１の近傍の商業施設に関連するコマーシャル情報（実オブジェクト関連情報の一例。）を取得し、プロセッサ３３に送信してもよい。なお、携帯情報端末４１７は、携帯情報端末４１７の所持者（例えば、観察者）のスケジュール情報、携帯情報端末４１７での着信情報、メールの受信情報などをプロセッサ３３に送信し、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、これらに関する画像データを生成及び／又は送信してもよい。

外部通信機器４１９は、自車両１と情報のやりとりをする通信機器であり、例えば、自車両１と車車間通信（Ｖ２Ｖ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ Ｖｅｈｉｃｌｅ）により接続される他車両、歩車間通信（Ｖ２Ｐ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ）により接続される歩行者（歩行者が携帯する携帯情報端末）、路車間通信（Ｖ２Ｉ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ ｒｏａｄｓｉｄｅ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）により接続されるネットワーク通信機器であり、広義には、自車両１との通信（Ｖ２Ｘ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）により接続される全てのものを含む。外部通信機器４１９は、例えば、歩行者、自転車、自動二輪車、他車両（先行車等）、路面、区画線、路側物、及び／又は地物（建物など）の位置を取得し、プロセッサ３３へ出力してもよい。また、外部通信機器４１９は、上記の自車位置検出部４０５と同様の機能を有し、自車両１の位置情報を取得し、プロセッサ３３に送信してもよく、さらに上記の道路情報データベース４０３の機能も有し、前記道路情報（実オブジェクト関連情報の一例。）を取得し、プロセッサ３３に送信してもよい。なお、外部通信機器４１９から取得される情報は、上記のものに限定されない。

メモリ３７に記憶されたソフトウェア構成要素は、目位置検出モジュール５０２、目位置推定モジュール５０４、目位置予測モジュール５０６、目位置状態判定モジュール５０８、車両状態判定モジュール５１０、目追従性画像処理モジュール５１２、グラフィックモジュール５１４、光源駆動モジュール５１６、及びアクチュエータ駆動モジュール５１８、などを含む。

図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、観察者の目位置に基づき、画像補正する動作を実行する方法Ｓ１００を示すフロー図である。方法Ｓ１００は、ディスプレイを含むＨＵＤ装置２０と、このＨＵＤ装置２０を制御する表示制御装置３０と、において実行される。以下に示す方法Ｓ１００のいくつかの動作は任意選択的に組み合わされ、いくつかの動作の手順は任意選択的に変更され、いくつかの動作は任意選択的に省略される。

まず、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、観察者の目位置７００を検出する（ステップＳ１１０）。

（ステップＳ１１２）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１１０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の目位置検出モジュール５０２を実行することで、目位置検出部４０９を介して、観察者の目位置７００を検出する（目位置７００を示す情報を取得する）。目位置検出モジュール５０２は、観察者の目位置７００を示す座標（Ｘ，Ｙ軸方向の位置であり、目位置７００を示す信号の一例である。）を検出すること、観察者の目の高さを示す座標（Ｙ軸方向の位置であり、目位置７００を示す信号の一例である。）を検出すること、観察者の目の高さ及び奥行方向の位置を示す座標（Ｙ及びＺ軸方向の位置であり、目位置７００を示す信号の一例である。）を検出すること、及び／又は観察者の目位置７００を示す座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の位置であり、目位置７００を示す信号の一例である。）を検出すること、に関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。

なお、目位置検出モジュール５０２が検出する目位置７００は、右目と左目のそれぞれの位置７００Ｒ，７００Ｌ、右目位置７００Ｒ及び左目位置７００Ｌのうち予め定められた一方の位置、右目位置７００Ｒ及び左目位置７００Ｌのうち検出可能な（検出しやすい）いずれか一方の位置、又は右目位置７００Ｒと左目位置７００Ｌとから算出される位置（例えば、右目位置と左目位置との中点）、などを含んでいてもよい。例えば、目位置検出モジュール５０２は、目位置７００を、表示設定を更新するタイミングの直前に目位置検出部４０９から取得した観測位置に基づき決定する。

また、目位置検出部４０９は、目位置検出部４０９から取得する観察者の目の検出タイミングの異なる複数の観測位置に基づき、観察者の目位置７００の移動方向、及び／又は移動速度を検出し、観察者の目位置７００の移動方向、及び／又は移動速度を示す信号を、プロセッサ３３に出力してもよい。

（ステップＳ１１４）
また、いくつかの実施形態におけるステップＳ１１０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、目位置推定モジュール５０４を実行することで、目位置を推定可能な情報を取得してもよい（ステップＳ１１４）。目位置を推定可能な情報は、例えば、目位置検出部４０９から取得した撮像画像、自車両１の運転席の位置、観察者の顔の位置、座高の高さ、又は複数の観察者の目の観測位置などである。目位置推定モジュール５０４は、目位置を推定可能な情報から、自車両１の観察者の目位置７００を推定する。目位置推定モジュール５０４は、目位置検出部４０９から取得した撮像画像、自車両１の運転席の位置、観察者の顔の位置、座高の高さ、又は複数の観察者の目の観測位置などから、観察者の目位置７００を推定すること、など観察者の目位置７００を推定することに関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。すなわち、目位置推定モジュール５０４は、目の位置を推定可能な情報から観察者の目位置７００を推定するためのテーブルデータ、演算式、などを含み得る。

（ステップＳ１１６）
また、いくつかの実施形態におけるステップＳ１１０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、目位置予測モジュール５０６を実行することで、観察者の目位置７００を予測可能な情報を取得してもよい（ステップＳ１１６）。観察者の目位置７００を予測可能な情報は、例えば、目位置検出部４０９から取得した最新の観測位置、又は１つ又はそれ以上の過去に取得した観測位置などである。目位置予測モジュール５０６は、観察者の目位置７００を予測可能な情報に基づいて、目位置７００を予測することに関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。具体的に、例えば、目位置予測モジュール５０６は、新たな表示設定が適用された画像が観察者に視認されるタイミングの、観察者の目位置７００を予測する。目位置予測モジュール５０６は、例えば、最小二乗法や、カルマンフィルタ、α－βフィルタ、又はパーティクルフィルタなどの予測アルゴリズムを用いて、過去の１つ又はそれ以上の観測位置を用いて、次回の値を予測するようにしてもよい。

（ステップＳ１２０）
次に、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、所定の条件が充足するかを判定する（ステップＳ１２０）。

図１１Ｂは、ステップＳ１３０における目位置状態判定モジュール５０８の動作を説明する図である。

（ステップＳ１３０）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１２０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の目位置状態判定モジュール５０８を実行することで、ステップＳ１１０で取得した目位置を示す情報、目位置を推定可能な情報、又は目位置を予測可能な情報に基づき、目位置７００（目位置７００の移動）が所定の条件を充足するか判定する。

図１２は、所定の周期時間ｔ（ｔ１，ｔ２，ｔ３・・・ｔ１０）毎に検出される、（１１）上下方向の目位置（又は頭位置でもよい。）Ｐｙ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３・・・Ｙ１０）、（１２）上下方向の目位置（又は頭位置でもよい。）の変化量ΔＰｙ（Ｐｙ１（＝Ｙ２－Ｙ１），Ｐｙ２（＝Ｙ３－Ｙ２），Ｐｙ３（＝Ｙ４－Ｙ３），・・・Ｐｙ９（＝Ｙ１０－Ｙ９））、（１３）上下方向の目位置（又は頭位置でもよい。）の移動速度Ｖｙ（Ｖｙ１（＝Ｐｙ１／Δｔ），Ｖｙ２（＝Ｐｙ２／Δｔ），Ｖｙ３（＝Ｐｙ３／Δｔ），・・・Ｖｙ９（＝Ｐｙ９／Δｔ））、（２１）上下方向の目位置（又は頭位置でもよい。）Ｐｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・Ｘ１０）、（２２）上下方向の目位置（又は頭位置でもよい。）の変化量ΔＰｘ（Ｐｘ１（＝Ｘ２－Ｘ１），Ｐｘ２（＝Ｘ３－Ｘ２），Ｐｘ３（＝Ｘ４－Ｘ３），・・・Ｐｘ９（＝Ｘ１０－Ｘ９））、及び（２３）上下方向の目位置（又は頭位置でもよい。）の移動速度Ｖｘ（Ｖｘ１（＝Ｐｘ１／Δｔ），Ｖｘ２（＝Ｐｘ２／Δｔ），Ｖｘ３（＝Ｐｘ３／Δｔ），・・・Ｖｘ９（＝Ｐｘ９／Δｔ））を示す表である。

（ステップＳ１３１）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１３０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の目位置状態判定モジュール５０８を実行することで、左右方向の目位置が一方向に連続的に変化した場合、所定の条件を充足すると判定してもよい。目位置状態判定モジュール５０８は、例えば、図１２に示す左右方向の目位置の変化量ΔＰｘが、Ｐｘ３（右方向）→Ｐｘ４（右方向）のように、一方向（ここでは、右方向。）に連続して変化したことが検出された場合、前記所定の条件が充足したと判定してもよい。

（ステップＳ１３２）
また、いくつかの実施形態におけるステップＳ１３０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の目位置状態判定モジュール５０８を実行することで、上下方向の目位置が一方向に連続的に変化した場合、所定の条件を充足すると判定してもよい。目位置状態判定モジュール５０８は、例えば、図１２に示す上下方向の目位置の変化量ΔＰｙが、Ｐｙ３（下方向）→Ｐｙ４（下方向）のように、一方向（ここでは、下方向。）に連続して変化したことが検出された場合、前記所定の条件が充足したと判定してもよい。

（ステップＳ１３３）
また、いくつかの実施形態におけるステップＳ１３０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の距離判定モジュール５１１を実行することで、例えば、物体距離Ｄ４と結像距離Ｄ１０とを比較可能であり、物体距離Ｄ４が結像距離Ｄ１０より大きい場合、所定の条件を充足すると判定してもよい。

（ステップＳ１３４）
また、いくつかの実施形態におけるステップＳ１３０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の距離判定モジュール５１１を実行することで、例えば、物体距離Ｄ４と予めメモリ３７に記憶された所定の第２の距離閾値（例えば２０ｍ）とを比較可能であり、所定の条件を充足すると判定してもよい。ここで、第２の距離閾値は、結像距離Ｄ１０の約５倍に設定されている。

図１１Ｃは、ステップＳ１４０における車両状態判定モジュール５１０の動作を説明する図である。

（ステップＳ１４０）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１２０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の車両状態判定モジュール５１０を実行することで、車両の状態が所定の条件を充足するか判定してもよい。

（ステップＳ１４１）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１４０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１０の車両状態判定モジュール５１０を実行することで、例えば、車両ＥＣＵ４０１から取得する走行距離、車速、シフトポジションなどの情報、自車位置検出部４０５から取得する自車位置を示す情報、ＩＭＵ４１５から取得する情報などに基づき、自車両１が走行しているか否かを推定し、自車両１が走行していると推定した場合、前記所定の条件を充足すると判定してもよい。

（ステップＳ１５０）
再び図１１Ａを参照する。ステップＳ１２０で前記所定の条件が充足するか判定された後、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、目追従性画像処理モジュール５１２を実行することで、観察者の目位置７００（目位置７００は、具体的には、図１２の上下方向の目位置Ｐｙ、左右方向の目位置Ｐｘであり、前後方向の目位置が加わってもよい。）に基づき、表示器４０に表示させる画像の位置補正をする（目追従性画像処理）。

図１０の目追従性画像処理モジュール５１２は、ステップＳ１２０における判定結果に基づいて、第１の画像補正処理Ｓ１６０（ステップＳ１６０）と、第２の画像補正処理Ｓ１７０（ステップＳ１７０）と、第３の画像補正処理Ｓ１８０（ステップＳ１８０）と、の間で切り替える。

（第１の画像補正処理Ｓ１６０）
図１０の目追従性画像処理モジュール５１２は、ステップＳ１２０で、前記所定の条件が充足していると判定（ステップＳ１３１）された場合、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに応じた第１の左右補正量（第１の補正量）Ｃｘだけ虚像Ｖの左右方向の位置を補正する。第１の左右補正量Ｃｘ（後述する第２の左右補正量Ｃｘｑ１、第３の左右補正量Ｃｘｑ２も同様。）は、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘが大きくなるに従い、徐々に大きくなるパラメータである。また、第１の左右補正量Ｃｘ（後述する第２の左右補正量Ｃｘｑ１、第３の左右補正量Ｃｘｑ２も同様。）は、虚像Ｖに設定される知覚距離Ｄ３０が長くなるに従い、徐々に大きくなるパラメータである。第１の画像補正処理Ｓ１６０は、各左右方向の目位置Ｐｘから見ても虚像Ｖが設定されたターゲット位置ＰＴにあたかも固定されているような自然な運動視差を完全に再現するような画像の位置補正を含み、広義には、自然な運動視差に近づけるような画像位置の補正も含んでいてもよい。すなわち、第１の画像補正処理Ｓ１６０は、虚像Ｖに設定されたターゲット位置ＰＴと観察者の目位置７００とを結ぶ直線と、虚像表示領域ＶＳと、の交点の位置に虚像Ｖの表示位置を合わせる（虚像Ｖの表示位置を近づける）。

（第１の画像補正処理Ｓ１６０）
図１０の目追従性画像処理モジュール５１２は、ステップＳ１２０で、前記所定の条件が充足していると判定（ステップＳ１３２）された場合、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに応じた第１の上下補正量（第１の補正量）Ｃｙだけ虚像Ｖの上下方向の位置を補正する。第１の上下補正量Ｃｙ（後述する第２の上下補正量Ｃｙｒ１、第３の上下補正量Ｃｙｒ２も同様。）は、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙが大きくなるに従い、徐々に大きくなるパラメータである。また、第１の上下補正量Ｃｙ（後述する第２の上下補正量Ｃｙｒ１、第３の上下補正量Ｃｙｒ２も同様。）は、虚像Ｖに設定される知覚距離Ｄ３０が長くなるに従い、徐々に大きくなるパラメータである。第１の画像補正処理Ｓ１６０は、各上下方向の目位置Ｐｙから見ても虚像Ｖが設定されたターゲット位置ＰＴにあたかも固定されているような自然な運動視差を完全に再現するような画像の位置補正を含み、広義には、自然な運動視差に近づけるような画像位置の補正も含んでいてもよい。すなわち、第１の画像補正処理Ｓ１６０は、虚像Ｖに設定されたターゲット位置ＰＴと観察者の目位置７００とを結ぶ直線と、虚像表示領域ＶＳと、の交点の位置に虚像Ｖの表示位置を合わせる（虚像Ｖの表示位置を近づける）。

（第２の画像補正処理Ｓ１７０）
図１０の目追従性画像処理モジュール５１２は、ステップＳ１２０で、前記所定の条件が充足していると判定（ステップＳ１３３）された場合、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに応じた第２の左右補正量（第２の補正量）Ｃｘｑ１だけ虚像Ｖの左右方向の位置を補正する。図１３（ａ）に示すように、第２の左右補正量Ｃｘｑ１は、第１の画像補正処理Ｓ１６０における左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第１の左右補正量Ｃｘに１以下となる０．９の第１の左右係数（第１の所定係数）Ｑ１を掛けた値である。具体的に例えば、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第１の左右補正量Ｃｘを１００％とした場合、同じ上下方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第２の左右補正量Ｃｘｑ１は９０％である。なお、広義には、第２の左右補正量Ｃｘｑ１は、第１の左右補正量Ｃｘより小さくして第１の左右補正量Ｃｘを抑制できればよいので、第１の左右補正量Ｃｘに対して１００％未満であればよいが、好ましくは、第１の左右補正量Ｃｘに対して９０％未満であることが好ましい。

（第２の画像補正処理Ｓ１７０）
図１０の目追従性画像処理モジュール５１２は、ステップＳ１２０で、前記所定の条件が充足していると判定（ステップＳ１３３）された場合、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに応じた第２の上下補正量（第２の補正量）Ｃｙｒ１だけ虚像Ｖの上下方向の位置を補正する。図１３（ｂ）に示すように、第２の上下補正量Ｃｙｒ１は、第１の画像補正処理Ｓ１６０における上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第１の上下補正量Ｃｙに１以下となる０．８の第１の上下係数（第１の所定係数）Ｒ１を掛けた値である。具体的に例えば、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第１の上下補正量Ｃｙを１００％とした場合、同じ上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第２の上下補正量Ｃｙｒ１は８０％である。なお、広義には、第２の上下補正量Ｃｙｒ１は、第１の上下補正量Ｃｙより小さくして第１の左右補正量Ｃｘを抑制できればよいので、第１の上下補正量Ｃｙに対して１００％未満であればよいが、好ましくは、第１の上下補正量Ｃｙに対して８０％未満であることが好ましい。

（ステップＳ１７０の一例）
第１の左右係数Ｑ１は、第１の上下係数Ｒ１よりも大きくなることが好ましい。

（ステップＳ１７０の一例）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１７０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１３（ａ）に示すように、第２の画像補正処理に移行してから、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第２の左右補正量Ｃｘｑ１は、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第１の左右補正量Ｃｘから遠ざかるに連れて、経時的に徐々に小さくしてもよい（Ｃｘｑ１１参照）。例えば、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第１の左右補正量Ｃｘを１００％、第２の左右補正量Ｃｘｑ１を９０％であったとすると、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、第２の左右補正量Ｃｘｑ１を、経時的に、１００％→９８％→９６％・・・→９２％のように徐々に第１の左右補正量Ｃｘから遠ざかるに連れて減少させていってもよい。また、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第２の上下補正量Ｃｙｒ１も同様に、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第１の上下補正量Ｃｙから遠ざかるに連れて、経時的に徐々に小さくしてもよい。

この経時変化する補正量Ｃｘｑ１１は、物体距離が遠くなるに連れて経時的に徐々に小さくなり、反対に、物体距離が近くなるに連れて経時的に徐々に大きくなるが、その変化率は、物体距離が遠くなる場合と物体距離が近くなる場合で異なっていてもよい。

（第３の画像補正処理Ｓ１８０）
図１０の目追従性画像処理モジュール５１２は、ステップＳ１２０で、前記所定の条件が充足していると判定（ステップＳ１３４）された場合、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに応じた第３の左右補正量（第３の補正量）Ｃｘｑ２だけ虚像Ｖの左右方向の位置を補正する。図１３（ａ）に示すように、第３の左右補正量Ｃｘｑ２は、第１の画像補正処理Ｓ１６０における左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第１の左右補正量Ｃｘに第１の左右係数Ｑ１よりも小さい０．５の第２の左右係数（第２の所定係数）Ｑ２を掛けた値である。具体的に例えば、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第１の左右補正量Ｃｘを１００％とした場合、同じ上下方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第３の左右補正量Ｃｘｑ２は５０％である。なお、広義には、第３の左右補正量Ｃｘｑ２は、第１の左右補正量Ｃｘより小さくして第１の左右補正量Ｃｘを抑制できればよいので、第１の左右補正量Ｃｘに対して１００％未満であればよいが、好ましくは、第１の左右補正量Ｃｘに対して５０％未満であることが好ましい。

（第３の画像補正処理Ｓ１８０）
図１０の目追従性画像処理モジュール５１２は、ステップＳ１２０で、前記所定の条件が充足していると判定（ステップＳ１３４）された場合、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに応じた第３の上下補正量（第３の補正量）Ｃｙｒ２だけ虚像Ｖの上下方向の位置を補正する。図１３（ｂ）に示すように、第３の上下補正量Ｃｙｒ２は、第１の画像補正処理Ｓ１６０における上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第１の上下補正量Ｃｙに０．４の第１の上下係数Ｒ１よりも小さい第２の上下係数（第２の所定係数）Ｒ２を掛けた値である。具体的に例えば、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第１の上下補正量Ｃｙを１００％とした場合、同じ上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第３の上下補正量Ｃｙｒ２は４０％である。なお、広義には、第３の上下補正量Ｃｙｒ２は、第１の上下補正量Ｃｙより小さくして第１の左右補正量Ｃｘを抑制できればよいので、第１の上下補正量Ｃｙに対して１００％未満であればよいが、好ましくは、第１の上下補正量Ｃｙに対して４０％未満であることが好ましい。

（ステップＳ１８０の一例）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１８０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、図１３（ａ）に示すように、第３の画像補正処理に移行してから、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第３の左右補正量Ｃｘｑ２が、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第２の左右補正量Ｃｘｑ１から遠ざかるように、経時的に徐々に小さくしてもよい（Ｃｘｑ２１参照）。例えば、左右方向の目位置の変化量ΔＰｘに対する第２の左右補正量Ｃｘｑ１が９０％、第３の左右補正量Ｃｘｑ２が５０％であったとすると、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、第３の左右補正量Ｃｘｑ２を、経時的に、９０％→８０％→７０％→・・・→５０％のように徐々に第２の左右補正量Ｃｘｑ１から遠ざかるように減少させていってもよい。また、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第３の上下補正量Ｃｙｒ２も同様に、上下方向の目位置の変化量ΔＰｙに対する第２の上下補正量Ｃｙｒ１から遠ざかるように、経時的に徐々に小さくしてもよい。

この経時変化する補正量Ｃｘｑ２１は、物体距離が遠くなるに連れて経時的に徐々に小さくなり、反対に、物体距離が近くなるに連れて経時的に徐々に大きくなるが、その変化率は、物体距離が遠くなる場合と物体距離が近くなる場合で異なっていてもよい。

（ステップＳ１９０）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１６０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、所定の解除条件を充足したと判定した場合、第２の画像補正処理Ｓ１７０から第１の画像補正処理Ｓ１６０へ移行する。

前記所定の解除条件は、前記第２の画像補正処理Ｓ１７０に移行してから所定時間（例えば、２０秒）が経過したことを含む。目追従性画像処理モジュール５１２は、前記第２の画像補正処理Ｓ１７０に移行してから計時を実行し、予めメモリ３７に記憶された（又は操作検出部４０７で設定された）前記所定時間が経過した場合、前記解除条件を充足したと判定してもよい。

（ステップＳ１９０）
いくつかの実施形態におけるステップＳ１６０において、表示制御装置３０（プロセッサ３３）は、所定の解除条件を充足したと判定した場合、第３の画像補正処理Ｓ１８０から第２の画像補正処理Ｓ１７０へ移行する。

前記所定の解除条件は、第３の画像補正処理Ｓ１８０に移行してから所定時間（例えば、２０秒）が経過したことを含む。目追従性画像処理モジュール５１２は、前記第３の画像補正処理Ｓ１８０に移行してから計時を実行し、予めメモリ３７に記憶された（又は操作検出部４０７で設定された）前記所定時間が経過した場合、前記解除条件を充足したと判定してもよい。

また、前記所定の解除条件は、ステップＳ１２０で前記所定の条件を充足しなくなったこと、を含んでいてもよい。すなわち、前記所定の解除条件は、ステップＳ１３１乃至Ｓ１３４、及びステップＳ１４１のうち少なくとも１つが前記所定の条件を充足した状態から前記所定の条件を充足しなくなった状態へ移行したことを検出すること、を含んでいてもよい。また、前記所定の解除条件は、ステップＳ１２０で前記所定の条件を充足しなくなってから所定時間（例えば、２０秒）が経過したことを含んでいてもよい。

再び、図１０を参照する。図１０のグラフィックモジュール５１４は、レンダリングなどの画像処理をして画像データを生成し、表示器４０を駆動するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含む。また、グラフィックモジュール５１４は、表示される画像の、種類（動画、静止画、形状）、配置（位置座標、角度）、サイズ、表示距離（３Ｄの場合。）、視覚的効果（例えば、輝度、透明度、彩度、コントラスト、又は他の視覚特性）、を変更するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含んでいてもよい。グラフィックモジュール５１４は、画像の種類（表示パラメータの例の１つ。）、画像の位置座標（表示パラメータの例の１つ。）、画像の角度（Ｘ方向を軸としたピッチング角、Ｙ方向を軸としたヨーレート角、Ｚ方向を軸としたローリング角などであり、表示パラメータの例の１つ。）、画像のサイズ（表示パラメータの例の１つ。）、画像の色（色相、彩度、明度などで設定される表示パラメータの例の１つ。）、画像の遠近表現の強度（消失点の位置などで設定される表示パラメータの１つ。）で観察者に視認されるように画像データを生成し、光変調素子５０を駆動し得る。

光源駆動モジュール５１６は、光源ユニット２４を駆動することを実行するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含む。光源駆動モジュール５１６は、設定された表示パラメータに基づき、光源ユニット２４を駆動し得る。

アクチュエータ駆動モジュール５１８は、第１アクチュエータ２８及び／又は第２アクチュエータ２９を駆動することを実行するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含むアクチュエータ駆動モジュール５１８は、設定された表示パラメータに基づき、第１アクチュエータ２８及び第２アクチュエータ２９を駆動し得る。

以上に説明したように、本実施形態の表示制御装置３０は、画像を表示する表示器（４０）、前記表示器（４０）が表示する前記画像の光を被投影部材に投影するリレー光学系（８０）から少なくとも構成され、車両のユーザーに前記画像の虚像を前景に重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置（２０）における表示制御を実行する表示制御装置（３０）であって、１つ又は複数のプロセッサ（３３）と、メモリ（３７）と、前記メモリ（３７）に格納され、前記１つ又は複数のプロセッサ（３３）によって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、前記車両の周辺に存在する実オブジェクトを検出する車外センサ（４１１）と、を備え、前記プロセッサ（３３）は、前記ユーザーの前記車両の上下方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｙ）並びに前記車両の左右方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｘ）を取得し、前記上下方向の目位置又は頭位置（Ｐｙ）及び前記左右方向の目位置又は頭位置（Ｐｘ）の変化（ΔＰｙ）に少なくとも基づいた第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）で前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する第１の画像補正処理（Ｓ１６０）と、前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）に１以下となる第１の所定係数（Ｑ１，Ｒ１）を掛けた第２の補正量（Ｃｘｑ１，Ｃｙｒ１）で補正する第２の画像補正処理（Ｓ１７０）と、を有し、前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、第１の距離閾値以下の場合に、前記第１の画像補正処理を実行し、前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、前記第１の距離閾値よりも大きい場合に、前記第２の画像補正処理（Ｓ１７０）を実行する。
これにより、観察者の目位置が所定の移動量以上の移動量に動いていると検出（誤検出）された場合であっても、画像の位置補正を抑制することにより、観察者に与える違和感を軽減することができる。

また、いくつかの実施形態において、前記第１の距離閾値は、前記車両から前記虚像の表示される領域までの距離（Ｄ１０）であってもよい。

また、いくつかの実施形態において、前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）に第２の所定係数（Ｑ２，Ｒ２）を掛けた第３の補正量（Ｃｘｑ２，Ｃｙｒ２）で補正する第３の画像補正処理（Ｓ１８０）と、を有し、前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、第２の距離閾値よりも大きい場合に、前記第３の画像補正処理（Ｓ１８０）を実行してもよい。

また、いくつかの実施形態において、前記第２の距離閾値は、前記第１の距離閾値よりも大きいものであってもよい。

また、いくつかの実施形態において、前記第２の所定係数（Ｑ２，Ｒ２）は、前記第１の所定係数（Ｑ１，Ｒ１）よりも小さいものであってもよい。

また、いくつかの実施形態において、前記左右方向の目位置又は頭位置（Ｐｘ）の変化（ΔＰｙ）に基づいて前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する場合の前記第１の所定係数（Ｑ１）は、前記上下方向の目位置又は頭位置（Ｐｙ）の変化（ΔＰｙ）に基づいて前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する場合の前記第１の所定係数（Ｒ１）よりも大きくなってもよい。

また、いくつかの実施形態において、前記第１の所定係数（Ｑ１）は、前記第２の画像補正処理において、前記第２の補正量（Ｃｘｑ１、Ｃｙｒ１）が、前記第１の画像補正処理のときの前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）から遠ざかるに連れて経時的に変化してもよい。

また、いくつかの実施形態において、ヘッドアップディスプレイ装置２０は、画像を表示する表示器（４０）、前記表示器（４０）が表示する前記画像の光を被投影部材に投影するリレー光学系（８０）から少なくとも構成され、車両のユーザーに前記画像の虚像を前景に重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置（２０）における表示制御を実行する表示制御装置（３０）であって、１つ又は複数のプロセッサ（３３）と、メモリ（３７）と、前記メモリ（３７）に格納され、前記１つ又は複数のプロセッサ（３３）によって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、前記車両の周辺に存在する実オブジェクトを検出する車外センサ（４１１）と、を備え、前記プロセッサ（３３）は、前記ユーザーの前記車両の上下方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｙ）並びに前記車両の左右方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｘ）を取得し、前記上下方向の目位置又は頭位置（Ｐｙ）及び前記左右方向の目位置又は頭位置（Ｐｘ）の変化（ΔＰｙ）に少なくとも基づいた第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）で前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する第１の画像補正処理（Ｓ１６０）と、前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）に１以下となる第１の所定係数（Ｑ１，Ｒ１）を掛けた第２の補正量（Ｃｘｑ１，Ｃｙｒ１）で補正する第２の画像補正処理（Ｓ１７０）と、を有し、前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、第１の距離閾値以下の場合に、前記第１の画像補正処理を実行し、前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、前記第１の距離閾値よりも大きい場合に、前記第２の画像補正処理（Ｓ１７０）を実行する。

上記の処理プロセスの動作は、汎用プロセッサ又は特定用途向けチップなどの情報処理装置の１つ以上の機能モジュールを実行させることにより実施することができる。これらのモジュール、これらのモジュールの組み合わせ、及び／又はそれらの機能を代替えし得る公知のハードウェアとの組み合わせは全て、本発明の保護の範囲内に含まれる。

車両用表示システム１０の機能ブロックは、任意選択的に、説明される様々な実施形態の原理を実行するために、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実行される。図１０で説明する機能ブロックが、説明される実施形態の原理を実施するために、任意選択的に、組み合わされ、又は１つの機能ブロックを２以上のサブブロックに分離されてもいいことは、当業者に理解されるだろう。したがって、本明細書における説明は、本明細書で説明されている機能ブロックのあらゆる可能な組み合わせ若しくは分割を、任意選択的に支持する。

１ ：車両
２ ：被投影部
５ ：ダッシュボード
６ ：路面
１０ ：車両用表示システム
２０ ：ＨＵＤ装置
２１ ：光出射窓
２２ ：筐体
２４ ：光源ユニット
２８ ：第１アクチュエータ
２９ ：第２アクチュエータ
３０ ：表示制御装置
３１ ：Ｉ／Ｏインタフェース
３３ ：プロセッサ
３５ ：画像処理回路
３７ ：メモリ
４０ ：表示装置
２０５ ：中心
３００ ：実オブジェクト
３１１ ：路面
３１３ ：人物
３１４ ：他車両
３１５ ：建物
４０１ ：車両ＥＣＵ
４０３ ：道路情報データベース
４０５ ：自車位置検出部
４０７ ：操作検出部
４０９ ：目位置検出部
４１１ ：車外センサ
４１３ ：明るさ検出部
４１７ ：携帯情報端末
４１９ ：外部通信機器
５０２ ：目位置検出モジュール
５０４ ：目位置推定モジュール
５０６ ：目位置予測モジュール
５０８ ：目位置状態判定モジュール
５１０ ：車両状態判定モジュール
５１１ ：距離判定モジュール
５１２ ：目追従性画像処理モジュール
５１４ ：グラフィックモジュール
５１６ ：光源駆動モジュール
５１８ ：アクチュエータ駆動モジュール
７１０ ：頭位置
Ｃｘ ：第１の左右補正量（第１の補正量）
Ｃｘｑ１ ：第２の左右補正量（第２の補正量）
Ｃｘｑ２ ：第３の左右補正量（第３の補正量）
Ｃｙ ：第１の上下補正量（第１の補正量）
Ｃｙｒ１ ：第２の上下補正量（第２の補正量）
Ｃｙｒ２ ：第３の上下補正量（第３の補正量）
Ｑ１ ：第１の左右係数（第１の所定係数）
Ｑ２ ：第２の左右係数（第２の所定係数）
Ｒ１ ：第１の上下係数（第１の所定係数）
Ｒ２ ：第２の上下係数（第２の所定係数）
Ｄ１０ ：結像距離（第１の距離閾値）
Ｄ３０ ：知覚距離
Ｄ４ ：物体距離（実オブジェクトまでの距離）
ＦＵ ：仮想オブジェクト（知覚虚像）
Ｋ ：表示光
ＰＳ ：虚像表示領域
ＰＴ ：ターゲット位置
Ｐｘ ：左右方向の目位置（頭位置）
Ｐｙ ：上下方向の目位置（頭位置）
Ｖ ：虚像
Ｖ６０ ：ＡＲ虚像（上側虚像）
Ｖ６１ ：ナビ虚像
Ｖ６２ ：ナビ虚像
Ｖ６３ ：強調虚像
Ｖ６４ ：強調虚像
Ｖ６５ ：強調虚像
Ｖ６５ ：ＰＯＩ虚像
Ｖ７０ ：非ＡＲ虚像（下側虚像）
ＶＳ ：虚像表示領域
Ｖｘ ：移動速度
Ｖｙ ：移動速度
ｔ ：周期時間
ΔＰｘ ：変化量
ΔＰｙ ：変化量

Claims (8)

1. 画像を表示する表示器（４０）、前記表示器（４０）が表示する前記画像の光を被投影部材に投影するリレー光学系（８０）から少なくとも構成され、車両のユーザーに前記画像の虚像を前景に重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置（２０）における表示制御を実行する表示制御装置（３０）であって、
   １つ又は複数のプロセッサ（３３）と、
   メモリ（３７）と、
   前記メモリ（３７）に格納され、前記１つ又は複数のプロセッサ（３３）によって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、
   前記車両の周辺に存在する実オブジェクトを検出する車外センサ（４１１）と、を備え、
   前記プロセッサ（３３）は、前記ユーザーの前記車両の上下方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｙ）並びに前記車両の左右方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｘ）を取得し、前記上下方向の目位置又は頭位置（Ｐｙ）及び前記左右方向の目位置又は頭位置（Ｐｘ）の変化（ΔＰｙ）に少なくとも基づいた第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）で前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する第１の画像補正処理（Ｓ１６０）と、
   前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）に１以下となる第１の所定係数（Ｑ１，Ｒ１）を掛けた第２の補正量（Ｃｘｑ１，Ｃｙｒ１）で補正する第２の画像補正処理（Ｓ１７０）と、を有し、
   前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、第１の距離閾値以下の場合に、前記第１の画像補正処理を実行し、
   前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、前記第１の距離閾値よりも大きい場合に、前記第２の画像補正処理（Ｓ１７０）を実行する、
   表示制御装置（３０）。
2. 前記第１の距離閾値は、前記車両から前記虚像の表示される領域までの距離（Ｄ１０）である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置（３０）。
3. 前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）に第２の所定係数（Ｑ２，Ｒ２）を掛けた第３の補正量（Ｃｘｑ２，Ｃｙｒ２）で補正する第３の画像補正処理（Ｓ１８０）と、を有し、
   前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、第２の距離閾値よりも大きい場合に、前記第３の画像補正処理（Ｓ１８０）を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置（３０）。
4. 前記第２の距離閾値は、前記第１の距離閾値よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示制御装置（３０）。
5. 前記第２の所定係数（Ｑ２，Ｒ２）は、前記第１の所定係数（Ｑ１，Ｒ１）よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示制御装置（３０）。
6. 前記左右方向の目位置又は頭位置（Ｐｘ）の変化（ΔＰｙ）に基づいて前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する場合の前記第１の所定係数（Ｑ１）は、前記上下方向の目位置又は頭位置（Ｐｙ）の変化（ΔＰｙ）に基づいて前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する場合の前記第１の所定係数（Ｒ１）よりも大きくなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置（３０）。
7. 前記第１の所定係数（Ｑ１）は、前記第２の画像補正処理において、
   前記第２の補正量（Ｃｘｑ１、Ｃｙｒ１）が、前記第１の画像補正処理のときの前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）から遠ざかるに連れて経時的に変化する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置（３０）。
8. 画像を表示する表示器（４０）、前記表示器（４０）が表示する前記画像の光を被投影部材に投影するリレー光学系（８０）から少なくとも構成され、車両のユーザーに前記画像の虚像を前景に重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置（２０）における表示制御を実行する表示制御装置（３０）であって、
   １つ又は複数のプロセッサ（３３）と、
   メモリ（３７）と、
   前記メモリ（３７）に格納され、前記１つ又は複数のプロセッサ（３３）によって実行されるように構成される１つ又は複数のコンピュータ・プログラムと、
   前記車両の周辺に存在する実オブジェクトを検出する車外センサ（４１１）と、を備え、
   前記プロセッサ（３３）は、前記ユーザーの前記車両の上下方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｙ）並びに前記車両の左右方向の目位置及び／又は頭位置（Ｐｘ）を取得し、前記上下方向の目位置又は頭位置（Ｐｙ）及び前記左右方向の目位置又は頭位置（Ｐｘ）の変化（ΔＰｙ）に少なくとも基づいた第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）で前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を補正する第１の画像補正処理（Ｓ１６０）と、
   前記表示器（４０）に表示する前記画像の位置を前記第１の補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）に１以下となる第１の所定係数（Ｑ１，Ｒ１）を掛けた第２の補正量（Ｃｘｑ１，Ｃｙｒ１）で補正する第２の画像補正処理（Ｓ１７０）と、を有し、
   前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、第１の距離閾値以下の場合に、前記第１の画像補正処理を実行し、
   前記車両から前記前景にある前記実オブジェクトまでの距離（Ｄ４）が、前記第１の距離閾値よりも大きい場合に、前記第２の画像補正処理（Ｓ１７０）を実行する、
   ヘッドアップディスプレイ装置（２０）。

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