WO2020171045A1

WO2020171045A1 - ヘッドアップディスプレイ装置、表示制御装置、及び表示制御プログラム

Info

Publication number: WO2020171045A1
Application number: PCT/JP2020/006188
Authority: WO
Inventors: 勇希舛屋
Original assignee: 日本精機株式会社
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2020-08-27

Abstract

直感的な把握の容易性を損なうことなく、車両後方の情報を表示することが可能なＨＵＤ装置を提供する。実景に重畳する必要がない非重畳コンテンツの情報についての第１の虚像ＳＰ２と、車両１０の後方の情報（後方情報とする）についての第２の虚像ＢＰ２と、を表示するとき、虚像表示制御部３０２は、各虚像の少なくとも一方についての虚像表示距離を変更する制御を行うこと、及び、奥行き感を付与する奥行き感付与処理を実行させる制御を行うこと、の少なくとも一方を実施し、これによって、後方情報についての第２の虚像ＢＰ２が、非重畳コンテンツについての第１の虚像ＳＰ２よりも、ユーザー１の近くにあるように視認されるように、第１、第２の各虚像ＳＰ２、ＢＰ２の表示を制御する。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置、表示制御装置、及び表示制御プログラム

　本発明は、例えば自動車等の車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置、表示制御装置、及び表示制御プログラム等に関する。

　ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置によれば、車両の運転者の前方の実景（前景）に虚像を重ねて表示し、種々の情報を運転者に提示することができる。

　ＨＵＤ装置は、一般的には、車両の後方（真後ろだけではなく、側方の後方も含む）の情報の表示には不向きである、といわれることもある。これは、運転者にとって、情報の方向性の判断（前方についての情報であるか、あるいは後方についての情報であるかの判定）がむずかしいためである。但し、近年、ＨＵＤ装置においても、車両の後方の情報を提示可能とする試みがなされている。

　例えば、特許文献１には、表示エリアを上側、下側の２つの領域に分割し、車両の後方の情報を必ず下側のエリアに表示することとし、情報の方向性を認識し易くして違和感を低減することが記載されている。

　また、特許文献２には、コンバイナを透明表示領域と不透明表示領域とに２分割し、車両後方の空間を撮影することで得られた映像は、必ず不透明表示領域に表示することが記載されている。

　特許文献１、２に共通するのは、車両の後方の情報は、分割（区分）された一方の表示領域にのみ表示する、としている点（言い換えれば、表示エリアの分割を前提とする表示処理を行う点）である。

特開２０１６－１０７７３１号公報特開２０１６－５５６７４号公報

　特許文献１、２はいずれも、有用な表示技術を開示するが、運転者等は、提示される情報の表示位置が上側／下側のいずれであるかを確認する必要があり、視点の上下の動きが生じ易い点も否めない。この点は、直感的な情報の把握という点では不利になると考えられる。

　本発明の１つの目的は、直感的な把握の容易性を損なうことなく、車両後方の情報を表示することが可能なＨＵＤ装置を提供することである。

　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、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置は、
車両に搭載され、画像を、前記車両に備わる被投影部材に投影することで、ユーザーに前記画像の虚像を視認させ、かつ、前記虚像には、実景に重畳する必要がない非重畳コンテンツの情報についての第１の虚像と、前記車両の後方の情報（後方情報とする）についての第２の虚像と、が含まれるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記後方情報を取得する後方情報取得部と、
前記非重畳コンテンツの情報を取得する非重畳コンテンツ情報取得部と、
前記非重畳コンテンツについての第１の画像、及び前記後方情報についての第２の画像を生成する画像生成部と、
前記第１、第２の画像を表示する表示面を備える画像表示部と、
前記第１、第２の画像を示す表示光を反射して、前記被投影部材に投影する光学部材を含む光学系と、
前記第１、第２の虚像の表示を制御する虚像表示制御部と、
を有し、
前記虚像表示制御部は、
前記ユーザー上又は前記車両上に設定される基準点から前記虚像までの距離を虚像表示距離とする場合に、前記第１、第２の各虚像の少なくとも一方についての虚像表示距離を制御すること、
及び、
前記画像生成部における画像生成の際に、奥行き感を付与する奥行き感付与処理を実行させる制御を行うこと、
の少なくとも一方を実施し、これによって、前記第２の虚像が、前記第１の虚像よりも、前記ユーザーの近くにあるように視認されるように、前記第１、第２の虚像の表示を制御する。

　第１の態様では、「車両の後方の情報（後方情報）についての第２の虚像」が、「非重畳コンテンツ（例えば車速表示）についての第１の虚像」よりも、ユーザー（運転者等）の近くにあるように視認されるように、虚像表示制御部が第１、第２の虚像の表示を制御する。

　例えば、車速表示（例えば５５ｋｍ／ｈ）は、伝統的に、自車両に備え付けのメーター類（計器類）等の表示器で表示されていたことから、ユーザー（運転者等）は、その表示について、自車両との一体感（自車両と一体であるという認識）をもつ傾向が強い。また、ＨＵＤ装置においても、車速表示等は、前方車両に重畳されるマーク等とは異なり、手前側に、固定の位置にて表示されるのが一般的であり、それに慣れているユーザー（運転者等）は、ＨＵＤ装置による車速表示等がウインドシールドから少し遠くにあっても（言い換えれば、自車両との空間的な連続性がなくても）、その表示を、自車両と一体感をもって感得する傾向が強い。

　この点に着目し、本態様では、「後方情報」を表示するとき、「非重畳コンテンツ（通常、固定的にＨＵＤ装置にて表示されるものであり、車両との一体感が強い傾向にある）」が遠くに見えるようにし、その一方、「後方情報」は近くに見えるように（言い換えれば、非重畳コンテンツよりもユーザーに近い側：手前側に見えるように）して、第１、第２の虚像の表示制御を行う。

　「非重畳コンテンツ」は、ウインドシールドを介して、やや遠くに見えていても（言い換えれば、自車両との空間的な連続性がなくても）、ユーザーは、自車両と一体であるかのように認識する傾向が強く、その自車両と一体的に把握される「非重畳コンテンツ」の情報（車速表示等）よりも、手前側（言い換えれば、より近く）に、自車両の後方についての「後方情報」が表示（配置）されることから、ユーザー（運転者等）は、その「後方情報」を、自車両よりも後方にある物体等についての情報である、と直感的に感じる（認識する）ことが可能である。

　従って、後方についての情報であることが、直感的に理解できることになり、情報の「方向性」（ここでは、「前方」についての情報ではなく、「後方」についての情報であることを識別させる識別力、区別性）を、その「後方情報」自体にもたせることができる。よって、ユーザーは、「後方情報」であることを、直感的に、素早く、かつ視点の無駄な移動を伴うことなく、認識（感得）することが可能となる。

　なお、第１、第２の虚像について、遠近感を強調する手法としては、各虚像の少なくとも一方についての虚像表示距離を直接的に変更する手法を用いることができる。具体的には、いわゆる３ＤＨＵＤ装置を用いて、第１の虚像について、あるいは、第１、第２の各虚像について、虚像表示距離を可変に制御する手法を用いることができる。

　なお、虚像表示距離を変更する処理としては、光路長を可変に制御して距離を自在に（例えば段階的に）制御する方法を採用することができる。また、例えば、虚像表示面を、路面に垂直な方向に対して所定角度（９０度以下）をもって傾けておき、画像表示部の「表示面上における画像の位置」を制御することで、虚像表示距離を調整する手法を採用することができる。例えば、虚像表示面の上側（路面から離れる側）に画像が配置されると、奥側（あるいは手前側）の配置となって、虚像表示面の中心からの距離に応じて、奥行き（虚像表示距離）を調整することができる。

　なお、上記の２つの手法は、単独で用いられてもよく、併用されてもよい。従って、「画像表示部から被投影部材までの光路長の変更、及び表示面上における第１、第２の画像の表示位置の変更、の少なくとも一方によって、第１、第２の虚像についての虚像表示距離を変更する制御を行うことが可能」ということである。

　また、３ＤＨＵＤ装置ではなく、通常の２ＤのＨＵＤ装置を用いる場合であっても、例えば、生成される画像について、画像のサイズを小さくしたり、遠近法によるアイコン等の描画を行ったりする「奥行き感（遠近感）を付与する、奥行き感付与処理」を施すことで、疑似的な３Ｄ化を実現し、これによって上記の効果を得るものであってもよい。なお、２ＤのＨＵＤ装置を用いて上記の特別な効果を得る技術を、広義の用語として「疑似３ＤＨＵＤ」と称する場合がある。この技術は、上記の３ＤＨＵＤ装置による虚像表示距離の変更制御と併用してもよく、よって、「少なくとも一方の手法による、虚像表示距離の変更制御を実施することが可能」ということになる。

　なお、本態様においては、虚像間の相対距離を拡大させる効果を狙って、遠くに見える「後方情報」を虚像表示可能領域の上側に表示し、手前側に見える「非重畳コンテンツの情報」を下側に表示する場合があるが、これは、虚像表示距離が違うことを強調するのに効果的であるという理由でそうしているだけであり、特許文献１、２のように、虚像表示可能領域を分割しているわけではなく、特許文献１、２とは本質的に異なるものである。

　第１の態様に従属する第２の態様において、
　前記虚像表示制御部は、
　前記虚像表示距離を変更する制御を実施し、かつ、前記第１の虚像を表示させている状態で、前記第２の虚像を表示させる必要が生じた場合に、
　表示中の前記第１の虚像の虚像表示距離を第１の虚像表示距離Ｌ１とすると、前記Ｌ１を、第２の虚像表示距離Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）に変更する制御を実施すると共に、
　前記第２の虚像を、第３の虚像表示距離Ｌ３（Ｌ３＜Ｌ２、又は、Ｌ３≦Ｌ１）にて表示する制御を実施してもよい。

　第２の態様では、「非重畳コンテンツ（車速表示等）」が表示されている状態で、「後方情報」を表示する必要が生じ、かつ、このとき、「虚像表示距離の変更」を伴う表示制御を行う場合を想定する。

　本態様では、非重畳コンテンツの虚像（第１の虚像）の虚像表示距離を「Ｌ１」とすると、「Ｌ１」を「Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）」に変更し、ユーザーの視点から第１の虚像に至るまでの空間（言い換えれば、第１の虚像の、ユーザーの側（手前側）の空間）を広くとり、その広くなった空間に、後方情報の虚像（第２の虚像）を配置する。

　第２の虚像の虚像表示距離をＬ３とすると、Ｌ３は、変更された後の第１の虚像の距離Ｌ２よりも小さいから、Ｌ３＜Ｌ２である。場合によっては、第２の虚像の虚像表示距離Ｌ３は、変更される前の第１の虚像表示距離Ｌ１と同じ、あるいはそれより小さい、という設定でもよく、この場合は、Ｌ３≦Ｌ１と表すことができる。

　第１の虚像を前方に移動させて、手前側の空間を広くとることで、第２の虚像の表示位置を配置できる範囲を広げることができ、虚像の配置の自由度が向上し、また、第１、第２の各虚像の、虚像表示距離の差を大きくして、遠近感をより強調できるという効果が得られる。

　第１又は第２の態様に従属する第３の態様において、
　前記ユーザーの視点位置の情報を取得する視点位置取得部と、
　前記視点位置の情報に基づき、前記ユーザーが、前記第２の虚像を視認可能であるか否かを判定する視認可能性判定部と、
　を有し、
　前記虚像表示制御部は、前記視認可能性判定部によって視認可能と判定されたときにのみ、前記第１、第２の虚像の表示の制御を実施してもよい。

　第３の態様では、第２の虚像をユーザーが視認可能であるとき（言い換えれば、例えば、虚像表示可能領域がユーザーの視野範囲内にあるとき）のみ、上記の虚像表示制御を実施する。

　上記の虚像表示制御は、非重畳コンテンツに関する第１の虚像が、自車両と一体的に感得されることを利用して、第２の虚像を、視覚的（及び心理的）に手前側にあると意識させる（認識させる）ことを特徴としている。従って、ユーザーの視点が第２の虚像の表示位置からかなり外れていて、第２の虚像を見ることができないときに、上記の制御を行っても何ら効果がなく、無駄となる。

　このような無駄を生じさせないようにするために、視野外の場合は、上記の制御を行わない。なお、このときは、例えば通常の表示（固定距離、固定位置における表示等）が実施される。

　第１乃至第３の何れか１つの態様に従属する第４の態様において、
　前記虚像表示制御部は、
　前記虚像表示距離を変更する制御を実施し、かつ、前記第１、第２の各虚像を表示する第１、第２の各虚像表示面が、前記車両が走行する路面に垂直な方向に対して９０°以下の角度で傾斜している（但し、前記第１、第２の虚像表示面の傾斜角が同一で有るか否かは問わない）場合において、
　前記路面に垂直な方向から見た平面視において、前記第１、第２の各虚像表示面上における前記第１、第２の各虚像が重なりを有さないように、前記第１、第２の各虚像の虚像表示距離を制御してもよい。

　第４の態様では、虚像表示面が、路面に垂直な方向に対して傾斜している場合において、上記の虚像表示距離の変更制御を実施する場合を想定している。

　虚像が傾斜しているときは、１つの虚像の中に代表点（例えば中心点）を定め、その代表点とユーザーの視点等との間の距離を、虚像表示距離とする。

　例えば、第２の態様において説明したように、第１の虚像をＬ２の距離に配置し、第２の虚像をＬ３（Ｌ３＜Ｌ２）の距離に配置したとする。数値上は、Ｌ３＜Ｌ２である。言い換えれば、各虚像の代表点については、Ｌ３＜Ｌ２が成立する。しかし、仮に、距離の差が小さいとすると、傾いて配置されている各虚像の端部が、平面視（路面に垂直な方向から見た平面視）において重複している（部分的な重複が生じている）場合もないとは言えない。

　このような場合、ユーザーにとっては、各虚像の虚像表示距離の差を認識できず、上記の効果を得ることができない場合もあり得ることから、そのような重複が生じないように、各虚像の虚像表示距離を制御することとしたものである。よって、虚像を傾斜させて表示する場合においても、上記の効果を確実に得ることができる。なお、虚像を路面に投影する路面ＨＵＤと呼ばれる表示方法もあり得るが、この場合も、上記の、虚像（虚像表示面）を傾かせた場合に含めることができる。

　第１乃至第４の何れか１つに従属する第５の態様において、
　前記非重畳コンテンツの情報は、前記車両の走行速度を示す車速情報、前記車両の走行状態を示す、エンジンの回転数の情報、吸気圧の情報、油圧の情報、燃圧の情報、油温の情報、水温の情報、排気温度の情報、スロットル開度の情報、吸気温の情報の、少なくともいずれか一つを含んでもよい。

　車速、エンジンの回転数、吸気圧、油圧、燃圧、油温、水温、排気温度、スロットル開度、吸気温等の車両情報は、走行状態を示す情報としてユーザーに有用であり、これらは、車両と一体感をもって感得されるという性質を有している。よって、例示される上記の情報の内の少なくとも一つを含む非重畳コンテンツが、後方情報と共に表示されるときに、上記の虚像表示制御を実施することとする。なお、例えば、競技車両においては、各種の車両情報を、ＨＵＤ装置を用いて表示すると、ユーザーの視点の移動やピント調整を少なくしつつ、効果的に表示することができる。また、上記の虚像表示制御を併用すれば、後方情報を直感的に、素早くユーザーに提示できるという効果が得られる。上記の虚像表示制御は、競技車両等への応用にも適したものである。

　第１乃至第５の何れか１つに従属する第６の態様において、
　前記車両の幅方向を左右方向とし、その左右方向に垂直な方向を上下方向とし、路面から離れる方向を上方向、近づく方向を下方向とし、前記第１、第２の虚像が、前記被投影部材上における虚像表示可能領域において表示されるものとするとき、
　前記虚像表示制御部は、
　前記後方情報が、前記ユーザーの右側後方から前記車両に接近する移動体についての情報（後方車両情報という）であるときは、前記虚像表示可能領域において、前記第２の虚像が、前記第１の虚像の右下に位置するように、
　前記後方情報が、前記ユーザーの左側後方から前記車両に接近する移動体についての情報であるときは、前記虚像表示可能領域において、前記第２の虚像が、前記第１の虚像の左下に位置するように、配置制御を実施してもよい。

　第６の態様では、例えば、ユーザーが、方向指示器を操作（ウインカーを右に出して）、追い越し車線へと車線変更しようとしており、そのとき、右側後方に、後方車両（移動体の一例）が接近してきている、という場合が想定され得る。このとき、自車両と一体に感得される車速表示等の「右下」に、後方車両のアイコン等を表示する。「右下」（あるいは右斜め下）に表示される、ということは、「自車両の右後方である」ということを直感的に把握し易いということでもある。ユーザーは、そのことを直感的に理解できる。従って、上下方向（車両の高さ方向、あるいは路面２に垂直な方向）における画像の位置を適宜、変化させることで、適切な臨場感をもたせた表示が可能となる。また、左側後方に後方車両が接近しているときは、車速表示等の「左下」（あるいは左斜め下）に、後方車両のアイコン等が表示される。得られる効果は同じである。このような、各虚像の配置制御を実施することで、直感的な把握性に優れ、かつ臨場感のある虚像の表示（特に、車線変更時等に有用な後方車両の情報等の表示）が実現される。

　第７の態様において、表示制御装置は、
　第１乃至第６の何れか１つの態様のヘッドアップディスプレイ装置に搭載され、コンピュータを用いて実現される、前記虚像表示制御部としての表示制御装置である。

　虚像表示制御部としてのコンピュータを、例えばＣＰＵ、ＭＰＵとして実現することで、小型化が可能であり、車載用の、小型のＨＵＤ装置にも適用が可能となる。

　第８の態様において、表示制御プログラムは、コンピュータを、第７の態様の表示制御装置として動作させる表示制御プログラムである。

　ソフトウエアによって構築可能であることから、実現が容易となる。

　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（Ａ）は、車両が直線状の道路を走行している運転シーンにおける、非重畳コンテンツ（車速表示）の虚像、及び後方情報の虚像の表示例（但し、本発明の適用前の表示例）を示す図、図１（Ｂ）～図１（Ｈ）は、後方情報の表示例を示す図である。図２（Ａ）～図２（Ｃ）は、本発明の実施形態における、重畳コンテンツ（車速表示）の虚像、及び後方情報の虚像の表示例を示す図である。図３（Ａ）は、ＨＵＤ装置を用いて、第１、第２の虚像の虚像表示距離を制御する場合の一例を示す図、図３（Ｂ）は、ＨＵＤ装置を用いて、奥行き感付与処理を行うことで疑似３Ｄ表示をする場合の一例を示す図である。図４は、虚像（虚像表示面）が路面に垂直な方向に対して傾斜している場合における、虚像表示距離の制御の一例（平面視における重複を排除する制御例）を示す図である。図５（Ａ）は、ＨＵＤ装置を用いた虚像表示距離の制御について説明するための図、図５（Ｂ）は、ＨＵＤ装置の要部の構成例を示す図である。図６（Ａ）は、路面ＨＵＤ装置の要部構成の例を示す図、図６（Ｂ）は、路面ＨＵＤ装置による虚像表示距離の制御例を示す図である。図７は、虚像表示距離の制御が可能なＨＵＤ装置の全体構成の一例を示す図である。図８（Ａ）は、車両の後方の情報（後方情報）を取得するための構成の一例を示す図。図８（Ｂ）は、ユーザーの視野範囲について説明するための図である。図９は、本発明の実施形態にかかるＨＵＤ装置の主要な動作手順の一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。

　図１は、図１（Ａ）は、車両が直線状の道路を走行している運転シーンにおける、非重畳コンテンツ（車速表示）の虚像、及び後方情報の虚像の表示例（但し、本発明の適用前の表示例）を示す図、図１（Ｂ）～図１（Ｈ）は、後方情報の表示例を示す図である。

　車両（自車両）１０は、直線状の舗装された道路（路面）２を時速５５ｋｍ／ｈで走行している。車両１０は、被投影部材としてのウインドシールド（フロントガラス）６が設けられる。被投影部材は、コンバイナ等であってもよい。

　ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置（図１では不図示）による虚像の表示は、虚像表示可能領域７内において可能である。図１の例では、虚像表示可能領域７は、矩形の領域として示されている。

　虚像表示可能領域７においては、実景に重畳する必要のない非重畳コンテンツとしての車速表示（「５５ｋｍ」）の虚像ＳＰ１（第１の虚像）と、後方情報（ここでは、後方の車両のアイコン画像とする）の虚像ＢＰ１（第２の虚像）が表示されている。

　なお、後方情報の表示としては、例えば、図１（Ｂ）～図１（Ｈ）に示されるものが想定され得る。図１（Ｂ）、図１（Ｃ）は、後方への注意を促すもの、図１（Ｄ）、図１（Ｅ）は割り込み車両があることを示すもの、図１（Ｆ）、図１（Ｇ）は、後方車両への注意を促すもの（これは、電子バックミラーの画像として提供されるものであってよい）、図１（Ｈ）は、いわゆる電子サイドミラーの画像である。これらは例示であり、これらに限定されるものではない。

　図１（Ａ）では、第１の虚像ＳＰ１、第２の虚像ＢＰ１の表示に際して、本発明の表示制御はなされておらず、ここでは、各虚像ＳＰ１、ＢＰ１は、同じ虚像表示距離で、左右方向（車両１０の幅方向）に沿って並んで配置されている。また、各虚像ＳＰ１、ＢＰ１は、遠近感に関して同等であって、双方とも手前側に表示されている。

　また、ユーザー（運転者）１は、ハンドル３を握って車両（自車両）１０を運転しており、そのときの視野範囲（視認可能範囲）は、図中、符号ＦＤが付された範囲である。

　図１（Ａ）の例では、右上に、対向車１５が示されている。この対向車１５は、ユーザー（運転者）１の視野範囲内にあり、ユーザー（運転者）１から見ると、後方情報である車両のアイコン画像ＢＰ１が、対向車１５に重畳されているように見え、表示されている虚像ＢＰ１が、対向車１５を対象とするものであるかのように錯覚するおそれがある。安全運転の観点からは、好ましいことではない。上記のような場合には、ユーザー（運転者）１にとって、提示されている情報の方向性（虚像ＢＰ１による情報が、車両後方のものであること）を、直感的に、瞬時に識別することが極めて重要であり、これが、事故を未然に防止することにもつながる。

　図２を参照する。図２（Ａ）～図２（Ｃ）は、本発明の実施形態における、重畳コンテンツ（車速表示）の虚像、及び後方情報の虚像の表示例を示す図である。図２において、図１と共通する箇所には、同じ参照符号を付している（この点は、他の図面についても同様である）。但し、第１、第２の虚像については、本発明の適用前と適用後とを区別するために、図１でＳＰ１、ＢＰ２と表記したものを、図２では、ＳＰ２、ＢＰ２と表示している。

　図２（Ａ）の運転シーンは、図１（Ａ）と同じである。但し、図２（Ａ）では、後方情報についての第２の虚像ＢＰ２が、非重畳コンテンツ（車速表示）についての第１の虚像ＳＰ１よりも、ユーザー（運転者）の近く（手前側）にあるように視認されるように、各虚像の虚像表示距離が制御されている。

　図示されるように、「５５ｋｍ／ｈ」という表示（第１の虚像ＳＰ１）は遠くに見え、後方車両のアイコン（第２の虚像ＢＰ２）は近くに見えている。このようにすることで、第２の虚像ＢＰ２は、後方情報を示していることを、ユーザー（運転者）１は直感的に把握することができる。その理由は、以下のとおりである。

　例えば、車速表示（例えば５５ｋｍ／ｈ）は、伝統的に、自車両に備え付けのメーター類（計器類）等の表示器で表示されていたことから、一般に、ユーザーは、その表示について、自車両との一体感（自車両と一体であるという認識）をもつ傾向が強い。また、ＨＵＤ装置においても、車速表示等は、前方車両に重畳されるマーク等とは異なり、手前側に、固定の位置にて表示されるのが一般的であり、それに慣れているユーザー（運転者等）は、ＨＵＤ装置による車速表示等がウインドシールドから少し遠くにあっても（言い換えれば、自車両との空間的な連続性がなくても）、その表示を、自車両と一体感をもって感得する傾向が強い。

　図２（Ａ）では、車両（自車両）１０と一体的に把握される「非重畳コンテンツ」の情報（「５５ｋｍ／ｈ」）よりも、手前側に、自車両１０の後方についての「後方情報」としての後方車両のアイコンが表示（配置）されることから、ユーザー１は、その「後方情報」を、自車両１０よりも後方にある物体等についての情報である、と直感的に感じる（認識する）ことが可能である。

　なお、前方、後方を判断するときの基準位置は、例えば、ユーザー（運転者）１の視点Ａの位置である（但し一例であり、これに限定されるものではない）。

　従って、後方についての情報であることが、直感的に理解できることになり、情報の「方向性」（「前方」についての情報ではなく、「後方」についての情報であることを識別させる識別力、区別性等）を、その「後方情報」自体にもたせることができる。よって、ユーザーは、第２の虚像ＢＰ２が「後方情報」を示すことを、直感的に、素早く、かつ視点の無駄な移動を伴うことなく、認識（感得）することができる。

　図２（Ｂ）には、好ましい表示例の１つが示されている。図２（Ｂ）では、虚像間の相対距離を拡大させる効果（ユーザーに違和感を生じさせずに、距離の差が大きいように意識させる効果）をもたせるために、遠くに見える「非重畳コンテンツの虚像ＳＰ２」を、虚像表示可能領域の上側に表示し、手前側に見える「後方情報の虚像ＢＰ２」を下側に表示している。上側と下側の基準を、図中、一点鎖線で描いている。

　このようにすると、「非重畳コンテンツの虚像ＳＰ２」の、手前側の広い空間に、「後方情報の虚像ＢＰ２」が配置されていることが自然にイメージされ、後方の表示である、ということが、特に違和感なく、自然に意識されやすくなると考えられる。

　また、例えば、ユーザー１が、方向指示器を操作（ウインカーを右に出して）、追い越し車線へと車線変更しようとしており、そのとき、右側後方に、後方車両が接近してきている、という場合を想定する。図２（Ｂ）の表示では、自車両１０と一体に感得される車速表示ＳＰ２の「右下」に、後方車両のアイコンＢＰ２が臨場感をもって表示される。「右下」（あるいは左斜め下）に表示される、ということは、「自車両の右後方である」ということを直感的に把握し易いということでもある。ユーザーは、そのことを直感的に理解できる。従って、上下方向（車両の高さ方向、あるいは路面２に垂直な方向である）における画像の位置を適宜、変化させることで、適切な臨場感をもたせた表示が可能となる。また、左側後方に後方車両が接近しているときは、車速表示ＳＰ２の「左下」（あるいは右斜め下）に、後方車両のアイコンＢＰ２が表示される。得られる効果は同じである。このような、各虚像の配置制御を実施することで、直感的な把握性に優れ、かつ臨場感のある虚像の表示（特に、車線変更時等に有用な後方車両の情報等の表示）が実現される。

　なお、図２（Ｂ）の例は、特許文献１、２のように、虚像表示可能領域を分割して、下側のエリアにのみ、後方情報を配置する、という規則を採用しているのではない。従って、特許文献１、２とは本質的に異なるものである。

　また、第１、第２の虚像について、遠近感を強調する手法としては、虚像表示距離を直接的に変更する手法の他、生成される画像について、画像のサイズを小さくしたり、遠近法によるアイコン等の描画を行ったりする「奥行き感（遠近感）を付与する、奥行き感付与処理」を施すことで、疑似的な３Ｄ化を実現し、これによって上記の効果を得るものであってもよい。

　図２（Ｃ）はその一例を示す。図２（Ｃ）では、「５５ｋｍ／ｈ」という車速情報を、立体化されたアイコンを用いて表示している。立体化されたアイコンが遠近法で表示されることから、２つの虚像（ＳＰ２’、ＢＰ２）の虚像表示距離は同等であっても、車速表示の虚像ＳＰ２’の方が、奥側にある（より遠くにある）ように見えている。なお、疑似的な３Ｄ化の手法は、虚像表示距離を直接的に変更する手法と併用することも可能である。

　なお、非重畳コンテンツの情報としては、種々のものが想定され得る。例えば、車両の走行速度を示す車速情報、エンジンの回転数の情報、吸気圧の情報、油圧の情報、燃圧の情報、油温の情報、水温の情報、排気温度の情報、スロットル開度の情報、吸気温の情報の、少なくともいずれか一つを含んでもよい。

　車速、エンジンの回転数、吸気圧、油圧、燃圧、油温、水温、排気温度、スロットル開度、吸気温等の車両情報は、走行状態を示す情報としてユーザーに有用であり、これらは、従来より、例えば、自車両の計器類等を介して提供されており、車両と一体感をもって感得されるという性質を有している。よって、例示される上記の情報の内の少なくとも一つを含む非重畳コンテンツが、後方情報と共に表示されるときに、上記の虚像表示制御を実施することとする。

　例えば、競技車両においては、各種の車両情報を、ＨＵＤ装置を用いて表示すると、ユーザーの視点の移動やピント調整を少なくしつつ、効果的に表示することができる。また、上記の虚像表示制御を併用すれば、後方情報を直感的に、素早くユーザーに提示できるという効果が得られる。上記の虚像表示制御は、競技車両等への応用にも適したものである。

　次に、図３を参照する。図３（Ａ）は、ＨＵＤ装置を用いて、第１、第２の虚像の虚像表示距離を制御する場合の一例を示す図、図３（Ｂ）は、ＨＵＤ装置を用いて、奥行き感付与処理を行うことで疑似３Ｄ表示をする場合の一例を示す図である。

　図３（Ａ）では、「非重畳コンテンツ（車速表示等）」の虚像が表示されている状態で、「後方情報」の虚像を表示する必要が生じ、かつ、このとき、「虚像表示距離の変更」を伴う表示制御を行う場合を想定する。

　後方情報を表示する前の状態においては、非重畳コンテンツの虚像（第１の虚像）ＳＰ１の虚像表示距離は「Ｌ１」であり、ＳＰ１は、虚像表示面ＰＳ１上に表示されている。なお、虚像表示面は、ここでは、Ｚ方向に延在する路面２に対して垂直である方向（Ｙ方向）に沿って設けられる、仮想的な面である。

　ここで、「Ｌ１」が「Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）」に変更され、虚像表示面ＰＳ１は、ＰＳ２へと移動する。これに伴い、第１の虚像ＳＰ１は、ＳＰ２へと移動し、ユーザー１の視点Ａからは、やや遠くに第１の虚像ＳＰ２が見えるように制御される。

　言い換えれば、ユーザー１の視点Ａから、第１の虚像ＳＰ２に至るまでの空間（言い換えれば、第１の虚像ＳＰ２の、ユーザー１の側（手前側）の空間）を拡大し、その広くなった空間に、後方情報の虚像（第２の虚像）ＢＰ２を配置する。ＢＰ２は、虚像表示距離Ｌ３の位置にある虚像表示面ＰＳ３上に表示される。

　第３の虚像表示距離「Ｌ３」は、変更された後の第１の虚像の距離Ｌ２よりも小さいから、Ｌ３＜Ｌ２である。また、「Ｌ３」は、変更される前の第１の虚像表示距離「Ｌ１」と同じでもよく、あるいはそれより小さい設定でもよく（図３（Ａ）が該当する）、従って、Ｌ３≦Ｌ１と表すことができる。言い換えれば、Ｌ３＜Ｌ２、又は、Ｌ３≦Ｌ１ということになる。

　このようにして、第１の虚像を前方に移動させて、手前側の空間を広くとることで、第２の虚像の表示位置を配置できる範囲を広げることができ、虚像の配置の自由度が向上し、また、第１、第２の各虚像の、虚像表示距離の差を大きくして、遠近感をより強調できるという効果が得られる。

　図３（Ｂ）では、虚像表示面ＰＳ１は、初期設定どおり、例えば第１の虚像表示距離（これを標準距離とする）Ｌ１の位置に設定されている。虚像表示距離の変更は行われない。その代わりに、「非重畳コンテンツ」の虚像ＳＰ１－Ｄ、及び「後方情報」の虚像ＢＰ－Ｄを疑似３Ｄ画像に基づく虚像Ｊとし、各虚像間の距離の差がユーザー１に感得されるようにして、疑似的な３Ｄ表示を実現している。

　次に、図４を参照する。図４は、虚像（虚像表示面）が路面に垂直な方向に対して傾斜している場合における、虚像表示距離の制御の一例（平面視における重複を排除する制御例）を示す図である。

　図４では、虚像表示面ＰＳ５、ＰＳ６が、路面２に垂直な方向（Ｙ方向）に対して所定角度（９０度以下）をもって傾いている場合を想定する。虚像表示面の傾きは、光学系の一部を、光軸に対して所定角度で傾けることで実現できる（図６を用いて後述する）。この場合は、画像生成時における「表示面上での画像位置」を制御することで、虚像表示距離を調整（微調整）することが可能となる。例えば、表示面の上側（路面から離れる側）に画像が配置されると、奥側（あるいは手前側）の配置となって、虚像表示面の中心からの距離に応じて、奥行き（虚像表示距離）を調整することができる。虚像表示面の傾斜を利用して虚像表示距離を微調整する技術は、先に説明した、虚像表示距離を直接的に制御する技術と併用されることもある。言い換えれば、虚像表示距離の制御は、上記の２つの技術の、少なくとも一方を用いて実現可能ということである。

　虚像が傾斜しているときは、１つの虚像の中に代表点（例えば中心点）を定め、その代表点とユーザーの視点等との間の距離を、虚像表示距離とする。図４では、第１、第２の虚像ＳＰ２、ＢＰ２の中心の位置（各虚像の、Ｚ方向における幅Ｗ２、Ｗ３の中点の位置）を基準点として、ユーザー１の視点Ａから、その基準点までの距離を、虚像表示距離とする。基準点は、自車両１０上の所定位置に設けてもよい。なお、基準点はこれらに限定されるものではなく、広義に解釈するものとする。また、幅Ｗ２は、地点Ｑ１、Ｑ２間の距離であり、幅Ｗ３は、地点Ｑ３、Ｑ４間の距離である。

　非重畳コンテンツの虚像（第１の虚像）ＳＰ２の虚像表示距離は、第２の虚像表示距離「Ｌ２」であり、後方情報の虚像（第２の虚像）ＢＰ２の虚像表示距離は、第３の虚像表示距離「Ｌ３（Ｌ３＜Ｌ２）」である。

　数値上は、Ｌ３＜Ｌ２である。言い換えれば、各虚像の代表点については、Ｌ３＜Ｌ２が成立する。しかし、仮に、距離の差（図４における間隔Ｗ１）が小さいとすると、傾いて配置されている各虚像の端部が、平面視（路面２に垂直なＹ方向から見た平面視）において重複している（部分的な重複が生じている）場合もないとは言えない。

　このような場合、ユーザー１にとっては、各虚像ＳＰ２、ＷＰ２の虚像表示距離の差を認識できず、上記の効果を得ることができない場合もあり得ることから、そのような重複が生じないように、各虚像ＳＰ２、ＢＰ２の虚像表示距離を制御することとしたものである。よって、虚像を傾斜させて表示する場合においても、上記の効果を確実に得ることができる。図４の場合は、各虚像ＳＰ２、ＢＰ２との間に、間隔Ｗ１が設けられるようにして、第２、第３の虚像表示距離Ｌ２、Ｌ３を調整している。なお、虚像を路面２に投影する路面ＨＵＤと呼ばれる表示方法（図６を用いて説明する）もあり得るが、この場合も、上記の、虚像（虚像表示面）を傾かせた場合に含めることができる。

　次に、図５を参照する。図５（Ａ）は、ＨＵＤ装置を用いた虚像表示距離の制御について説明するための図、図５（Ｂ）は、ＨＵＤ装置の要部の構成例を示す図である。図５（Ａ）では、２面（２レイヤー）ＨＵＤ装置を用いて、虚像表示距離を２段階に変更する。

　図５（Ａ）に示すように、２面（２レイヤー）ＨＵＤ装置１００は、３面の虚像表示面ＰＳ１（虚像表示距離はＬ１）と、ＰＳ２（虚像表示距離はＬ２）と、ＰＳ３（虚像表示距離はＬ３）と、を設定することができる。

　虚像表示面ＰＳ１を基準面とし、ＰＳ２を遠い側の面とし、ＰＳ３を近い側の面とする。ＰＳ１とＰＳ２を適宜、切り替えることで、非重畳コンテンツとしての車速表示（「５５ｋｍ／ｈ」と表記される。符号はＳＰ１又はＳＰ２である）の虚像表示距離を、Ｌ１とＬ２の間で切り替えることができる。虚像表示面ＰＳ３には、後方情報の虚像ＢＰ２が表示される。

　なお、車速表示の虚像ＳＰ１、ＳＰ２は、２面（２レイヤー）ＨＵＤ装置１００から被投影部材（ウインドシールドやコンバイナー等）６に投射（投影）される表示光Ｋ１が、ユーザー１の視点（目）Ａに入射されることによって視認される。また、後方情報の虚像ＢＰ２は、２面（２レイヤー）ＨＵＤ装置１００から被投影部材６に投射（投影）される表示光Ｋ２が、ユーザー１の視点（目）Ａに入射されることによって視認される。

　次に、図５（Ｂ）を参照する。図５（Ｂ）に示されるように、２面（２レイヤー）ＨＵＤ装置１００は、光源部２５（レーザー光源３４と、レーザー光を２分割して２つのビームを生成して出力する光学系３７と、を含む）と、ミラー３９と、レンズ４４と、画像表示部としてのスクリーン４６ａ、４６ｂと、虚像表示距離制御部２４（レンズ駆動部５１と、スクリーン駆動部５３とを含む）と、ミラー７１と、反射鏡（凹面鏡）７２と、筐体８１と、光出射窓８３と、を有する。

　画像表示部としてのスクリーン４６ａの画像表示面４７に表示される画像Ｍａの出射光によって表示光Ｋ１が生成され、画像表示部としてのスクリーン４６ｂの画像表示面４７に表示される画像Ｍｂの出射光によって表示光Ｋ２が生成される。

　虚像表示距離制御部２４（レンズ駆動部５１、スクリーン駆動部５３）によって、レンズ４４及びスクリーン４６ａの位置が、光路に沿って、言い換えれば、レンズ４４（及びスクリーン４６ａ）の光軸に沿う方向に移動することで、例えば、画像表示部としてのスクリーン４６ａ（の表面）から被投影部材６に至るまでの光路長が変更され、これによって、図５（Ａ）の虚像表示距離Ｌ１、Ｌ２を適宜、切り替えることができる。

　次に、図６を参照して、路面ＨＵＤ装置（虚像表示面を、路面に垂直な方向（車両の高さ方向：Ｙ方向）に対して、９０°傾斜させて、路面に虚像を投影するタイプのＨＵＤ装置）について説明する。図６（Ａ）は、路面ＨＵＤ装置の要部構成の例を示す図、図６（Ｂ）は、路面ＨＵＤ装置による虚像表示距離の制御例を示す図である。図５と共通する部分には同じ符号が付されている。

　図６（Ａ）に示されるように、路面ＨＵＤ装置は、虚像表示距離（奥行）制御部３１、画像生成部３３、投光制御部３６を備える制御部（虚像表示制御部）３０と、投光部４２と、画像表示部としてのスクリーン４６と、凹面鏡７２と、を有する。虚像表示距離（奥行）制御部３１は、画像生成部３３に指令を発出して、重畳コンテンツの画像や後方情報の画像の位置を調整させる。

　図６（Ａ）に示されるように、路面重畳ＨＵＤ装置は、路面に垂直な方向であるＹ方向（路面が水平なら鉛直方向となる）を基準として、所定の角度だけ傾斜したスクリーン４６を備えている。路面重畳ＨＵＤ装置は、通常は、画像表示部としての傾斜したスクリーン４６を移動させる機構は有していない。よって、この場合は、スクリーン４６の表示面４７上で画像Ｍの、Ｙ方向に対応する方向（ここでは上下方向と称する）の位置を変更することによって、虚像表示距離を変更することになる。

　但し、傾斜したスクリーンを移動させる機構を有する場合は、図５（Ｂ）の例と同じように、スクリーン４６の光軸Ｐに沿う方向への移動によって虚像表示距離を変更することができ、また、スクリーン４６の移動と、画像Ｍの表示面４７上における位置の変更との併用によっても、虚像表示距離を変更することができる。なお、Ｋは、表示光を示す。

　図６において、傾斜したスクリーン４６の表示面４７上での画像Ｍの、上下方向に沿う位置の変更は、破線の双方向の矢印で示されている。この画像Ｍの位置の変更によって、図６（Ｂ）に示される、路面２に設定される虚像表示面ＰＳ１０上で、例えば、虚像ＳＰが、虚像ＳＰ’の位置まで移動することになり、この場合、虚像表示距離Ｌ４が、虚像表示距離Ｌ５へと変更されることになる。

　次に、図７を参照する。図７は、虚像表示距離の制御が可能なＨＵＤ装置の全体構成の一例を示す図である。ここでは、図５の例と同様に、２面（２レイヤー）ＨＵＤ装置を用いるものとする。

　ＨＵＤ装置１００は、ミラー７０、７１と、凹面鏡７２と、画像形成部を構成するスクリーン４６ａ、４６ｂ、配光制御用のレンズ４４と、制御装置３０１と、を有する。スクリーン４６ａ及び配光制御用のレンズ４４は可動である。スクリーン４６ａの画像表示面４７ａに表示される画像Ｍａの出射光によって表示光Ｋ１が生成され、スクリーン４６ｂの画像表示面４７ｂに表示される画像Ｍｂの出射光によって表示光Ｋ２が生成される。なお、スクリーンの代わりに、液晶表示装置等の表示器を画像表示部とすることもできる。表示光Ｋ１、Ｋ２（言い換えれば画像）は、被投影部材としてのウインドシールド６に投射され（言い換えれば、画像が投影され）、表示光Ｋ１、Ｋ２の一部がウインドシールド６にて反射して、ユーザー（運転者等）１の視点（目）Ａに入射される。

　図５（Ａ）の例と同様に、虚像表示面ＰＳ１、ＰＳ２を切り替えることができる。虚像表示面ＰＳ１の虚像表示距離は第１の表示距離「Ｌ１」に設定され、ＰＳ２は第２の表示距離「Ｌ２」に設定され、ＰＳ３は第３の表示距離「Ｌ３」に設定される。

　制御装置３０１は、虚像表示制御部３０２と、画像解析部３１４と、運転シーン判定部３１６と、視点情報取得部３１８と、視点位置検出部３２０と、を有する。

　虚像表示制御部３０２は、奥行き感付与処理部３０４と、虚像表示距離（奥行き）制御部３０６と、視認可能性判定部３０８と、を有する。なお、虚像表示制御部３０２は、第７の態様において、表示制御装置は、先に説明したヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置に搭載され、コンピュータを用いて実現される表示制御装置でもある。虚像表示制御部としてのコンピュータを、例えばＣＰＵ、ＭＰＵとして実現することで、小型化が可能であり、車載用の、小型のＨＵＤ装置にも適用が可能となる。また、虚像表示制御部（表示制御装置）は、コンピュータを、虚像表示制御部（表示制御装置）として動作させる表示制御プログラムにより実現され得る。この場合、ソフトウエアによって構築可能であることから、実現が容易となる。

　画像解析部３１４は、車両（自車両）１０に備わる、後方を含む車両周囲の実景を撮像するカメラ（例えば、赤外線ステレオカメラ等）２００から送られてくる撮像画像を解析する。この解析によって、後方に、注目すべき（あるいは注意すべき）対象物がある場合は、その対象物の種類や動き等が特定される。

　運転シーン判定部３１６は、車両１０に備わる車両情報取得部３１２から送られてくる車両情報等に基づいて運転シーンを判定する。例えば、図２（Ａ）の例の場合は、直線上の道路を走行しており、かつ、後方の追い越し車線に、接近してくる後方車両有りという運転シーンである、と判定される。

　視点情報取得部３１８は、車両１０に備わる視点撮像カメラ（瞳カメラ）２０２からの視点情報が入力されることで視点情報を取得する（詳細は後述する）。視点位置検出部は、ユーザー（運転者等）１の視点の移動を検出する。検出された視点位置情報は、虚像表示制御部３０２内の、視認可能性判定部３０８に送られる。視認可能性判定部３０８は、入力された視点位置情報に基づいて、ユーザー１が、後方情報についての虚像（第２の虚像）ＢＰ２を視認可能であるか否か、言い換えれば、例えば、虚像表示可能領域７（図２（Ａ）参照）が、ユーザー１の視野範囲内にあるか否かを判定する。

　虚像表示距離（奥行き）制御部３０６は、ユーザー１が、後方情報についての虚像（第２の虚像）ＢＰ２を視認可能であるとき（虚像表示可能領域７が、ユーザー１の視野範囲内にあるとき）のみ、虚像表示距離の切り換え制御を実施する。なお、虚像表示距離を多段階に制御することも可能である。

　上記のとおり、本発明では、非重畳コンテンツに関する第１の虚像が、自車両と一体的に感得されることを利用して、第２の虚像を、視覚的（及び心理的）に手前側にあると意識させる（認識させる）ことを特徴としている。従って、ユーザーの視点が第２の虚像の表示位置からかなり外れていて、第２の虚像を見ることができないときに、上記の制御を行っても何ら効果がなく、無駄となる。

　また、疑似３Ｄ画像の生成を行うときは、奥行き感付与処理部３０４が、原画像に対して、奥行き感を感じさせるような装飾を施したり（図２（Ｃ）参照）、非重畳コンテンツや後方情報の各画像のサイズを適宜、変更したりする。

　また、図７の例では、車両１０には、運転支援システム４０２や路車間通信システム４０４等と無線通信を行って各種の情報を取得する無線通信部３０９と、ＥＣＵ３１０と、バスＢＵＳと、車両情報取得部（あるいは車両情報入力部）３１２と、が備わっている。

　ＥＣＵ３１０には、車速情報や方向指示器情報等が入力される。これらの情報は、運転シーン判定部３１６を介して、虚像表示制御部３０２に供給される。例えば、図２（Ａ）に示される運転シーンで、ユーザー１が、方向指示器を操作して追い越し車線へと進路を変更しようとするとき、方向指示器情報をトリガーとして、後方情報の表示処理が実施される。このとき、後方車両が接近している場合等には、図２（Ａ）で示すような、非重畳コンテンツの虚像ＳＰ２、後方情報の虚像ＢＰ２の表示がなされる。

　次に、図８を参照する。図８（Ａ）は、車両の後方の情報（後方情報）を取得するための構成の一例を示す図。図８（Ｂ）は、ユーザーの視野範囲について説明するための図である。

　車両１０のルーフの中央部には、前方撮像用カメラ２１０と、後方撮像用カメラ２００と、が取り付けられている。また、左側の後方、右側の後方を撮像するために、バックミラーの位置に、カメラ１５ａ、１５ｂが取り付けられている。斜線を施した範囲は、カメラ１５ａ、１５ｂによる撮像が可能範囲を示している。なお、左右方向は、車両の幅方向と言い換えることができる。

　図８（Ｂ）では、ユーザー１の視野範囲を、車両１０の進行方向（Ｚ方向）を基準として、左右の２つの領域Ｓ１、Ｓ２に分けている。θ１は例えば１５°である。図７の視認可能性判定部３０８は、ユーザー１の視線が、領域Ｓ１よりも左側に逸れた場合は、後方情報の虚像は視認不可と判定する（但し、これは一例であり、これに限定されるものではない）。

　図９を参照する。図９は、本発明の実施形態にかかるＨＵＤ装置の主要な動作手順の一例を示すフローチャートである。

　まず、車両後方情報（後方情報）の表示の要否が判定される（ステップＳ１）。ステップ１でＮの場合は終了となる。Ｙの場合は、視線方向（視線位置）が検出され（ステップＳ２）、続いて、第２の虚像（後方情報の虚像）を視認可能であるか否かが判定される（ステップＳ３）。

　ステップＳ３でＮのときは、後方情報についての情報提示期間が満了したか否かが判定される（ステップＳ４）。Ｎのときは、ステップＳ２に戻り、Ｙのときは終了となる。

　ステップＳ３でＹのときは、非重畳コンテンツ（非重畳情報）の画像（虚像）を表示中であるか否かが判定される（ステップＳ５）。Ｎのときは、「非重畳コンテンツ（例えば、現在の車速の情報）」の画像を生成し（ステップＳ６）、ステップＳ７に移行する。ステップＳ５でＹのときは、続いて、ステップＳ７にて、後方情報の画像を生成する。

　ステップＳ８では、本発明の虚像表示制御処理（図２～図４等）を実施する。これらは、遠近感を強調した画像表示のための処理ということができる。基本的には、非重畳コンテンツの画像を奥側、車両後方情報の画像を手前側に配置する表示がなされる。

　具体的には、虚像表示距離制御を行い、かつ非重畳コンテンツを表示中であるときは、非重畳コンテンツの画像の虚像表示距離を大きくする虚像表示距離制御を実施した後、より小さい虚像表示距離にて車両後方情報の画像を表示する。

　また、虚像表示距離制御を行い、かつ非重畳コンテンツを表示していないときは、ステップＳ６で生成された非重畳コンテンツの画像の虚像表示距離を大きく設定し、車両後方情報の画像の虚像表示距離を小さく設定して、所定の表示処理を行う。

　また、虚像表示距離制御を行わない（又は行えない）場合は、疑似３Ｄ画像処理によって、遠近感のある画像を生成して、所定の表示処理を行う。

　以上説明したように、本発明の実施形態によれば、例えば、直感的な把握の容易性を損なうことなく、車両後方の情報を表示することが可能なＨＵＤ装置を提供することができる。

　以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、種々、変形、応用が可能である。例えば、虚像表示距離が異なる虚像表示面をより多く設定できるＨＵＤ装置（マルチレイヤー３ＤＨＵＤ装置）にも、本発明を適用することが可能である。また、本発明において実施される虚像位置の変更制御は、車両の運転のシミュレータ等にも応用することが可能である。なお、「車両」については、例えば、「乗り物」、「移動体」というように広義に解釈することも可能である。

　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。

　１・・・ユーザー（運転者等）、２・・・路面（道路）、３・・・ステアリングホイール（ハンドル）、６・・・被投影部材（ウインドシールド等）、５・・・フロントパネル、７・・・虚像表示可能領域、１０・・・車両、１５・・・対向車、２５・・・光源部、３３・・・画像生成部、３５・・・光学系、３６・・・投光制御部、４６・・・スクリーン（画像表示部）、４４・・・配光制御用のレンズ、４７・・・画像表示面（表示面）、７０、７１・・・ミラー、７２・・・凹面鏡、１００・・・ＨＵＤ装置、２００・・・後方撮像用カメラ、２０２・・・視点撮像カメラ（瞳カメラ）、２１０・・・前方撮像用カメラ、３０１・・・制御装置、３０２・・・虚像表示制御部、３０４・・・奥行き感付与処理部、３０６・・・虚像表示距離（奥行き）制御部、３０８・・・視認可能性判定部、３１４・・・画像解析部、３１６・・・運転シーン判定部、３１８・・・視点情報取得部、３２０・・・視点位置検出部、ＳＰ１、ＳＰ２・・・非重畳コンテンツとしての車速表示、ＢＰ１、ＢＰ２・・・後方情報としての後方車両のアイコン、ＦＤ・・・視野範囲、ＰＳ１～ＰＳ３、ＰＳ５、ＰＳ６、ＰＳ１０・・・虚像表示面、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・第１、第２、第３の虚像表示距離。

Claims

　車両に搭載され、画像を、前記車両に備わる被投影部材に投影することで、ユーザーに前記画像の虚像を視認させ、かつ、前記虚像には、実景に重畳する必要がない非重畳コンテンツの情報についての第１の虚像と、前記車両の後方の情報（後方情報とする）についての第２の虚像と、が含まれるヘッドアップディスプレイ装置であって、
　前記後方情報を取得する後方情報取得部と、
　前記非重畳コンテンツの情報を取得する非重畳コンテンツ情報取得部と、
　前記非重畳コンテンツについての第１の画像、及び前記後方情報についての第２の画像を生成する画像生成部と、
　前記第１、第２の画像を表示する表示面を備える画像表示部と、
　前記第１、第２の画像を示す表示光を反射して、前記被投影部材に投影する光学部材を含む光学系と、
　前記第１、第２の虚像の表示を制御する虚像表示制御部と、
　を有し、
　前記虚像表示制御部は、
　前記ユーザー上又は前記車両上に設定される基準点から前記虚像までの距離を虚像表示距離とする場合に、前記第１、第２の各虚像の少なくとも一方についての虚像表示距離を制御すること、
　及び、
　前記画像生成部における画像生成の際に、奥行き感を付与する奥行き感付与処理を実行させる制御を行うこと、
　の少なくとも一方を実施し、これによって、前記第２の虚像が、前記第１の虚像よりも、前記ユーザーの近くにあるように視認されるように、前記第１、第２の虚像の表示を制御する、
　ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
　前記虚像表示制御部は、
　前記虚像表示距離を変更する制御を実施し、かつ、前記第１の虚像を表示させている状態で、前記第２の虚像を表示させる必要が生じた場合に、
　表示中の前記第１の虚像の虚像表示距離を第１の虚像表示距離Ｌ１とすると、前記Ｌ１を、第２の虚像表示距離Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）に変更する制御を実施すると共に、
　前記第２の虚像を、第３の虚像表示距離Ｌ３（Ｌ３＜Ｌ２、又は、Ｌ３≦Ｌ１）にて表示する制御を実施する、
　ことを特徴とする、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記ユーザーの視点位置の情報を取得する視点位置取得部と、
　前記視点位置の情報に基づき、前記ユーザーが、前記第２の虚像を視認可能であるか否かを判定する視認可能性判定部と、
　を有し、
　前記虚像表示制御部は、前記視認可能性判定部によって視認可能と判定されたときにのみ、前記第１、第２の虚像の表示の制御を実施する、
　ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記虚像表示制御部は、
　前記虚像表示距離を変更する制御を実施し、かつ、前記第１、第２の各虚像を表示する第１、第２の各虚像表示面が、前記車両が走行する路面に垂直な方向に対して９０°以下の角度で傾斜している（但し、前記第１、第２の虚像表示面の傾斜角が同一で有るか否かは問わない）場合において、
　前記路面に垂直な方向から見た平面視において、前記第１、第２の各虚像表示面上における前記第１、第２の各虚像が重なりを有さないように、前記第１、第２の各虚像の虚像表示距離を制御する、
　ことを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記非重畳コンテンツの情報は、前記車両の走行速度を示す車速情報、前記車両の走行状態を示す、エンジンの回転数の情報、吸気圧の情報、油圧の情報、燃圧の情報、油温の情報、水温の情報、排気温度の情報、スロットル開度の情報、吸気温の情報の、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記車両の幅方向を左右方向とし、その左右方向に垂直な方向を上下方向とし、路面から離れる方向を上方向、近づく方向を下方向とし、前記第１、第２の虚像が、前記被投影部材上における虚像表示可能領域において表示されるものとするとき、
　前記虚像表示制御部は、
　前記後方情報が、前記ユーザーの右側後方から前記車両に接近する移動体についての情報（後方車両情報という）であるときは、前記虚像表示可能領域において、前記第２の虚像が、前記第１の虚像の右下に位置するように、
　前記後方情報が、前記ユーザーの左側後方から前記車両に接近する移動体についての情報であるときは、前記虚像表示可能領域において、前記第２の虚像が、前記第１の虚像の左下に位置するように、配置制御を実施する、
　ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　請求項１乃至６の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置に搭載され、コンピュータを用いて実現される、前記虚像表示制御部としての表示制御装置。
　コンピュータを、請求項７に記載の表示制御装置として動作させる表示制御プログラム。