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JP7574607B2 - Display control device, head-up display device, and image display control method - Google Patents
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JP7574607B2 - Display control device, head-up display device, and image display control method - Google Patents

Display control device, head-up display device, and image display control method Download PDF

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Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ(HUD)装置、及び画像の表示制御方法等に関する。 The present invention relates to a display control device, a head-up display (HUD) device, and an image display control method that are mounted on a vehicle such as an automobile.

特許文献1には、両目視差による立体視の原理を利用して、車外情報や車両走行の誘導情報等を3次元のステレオ画像(立体画像)として表示する車載用ステレオ画像表示装置が示されている。特許文献1の[0031]には、発明の効果として、「フロントガラスを通して乗員がみる実際の情景に即した立体感および距離感をもってその画像を認識することができ、乗員に車外情報や誘導情報を的確に与えることができるという利点がある」と記載されている。 Patent Document 1 shows an in-vehicle stereo image display device that utilizes the principle of stereoscopic vision caused by binocular parallax to display information about the outside of the vehicle and guidance information for vehicle driving as three-dimensional stereo images (stereoscopic images). Paragraph [0031] of Patent Document 1 describes the effect of the invention as follows: "The image can be recognized with a sense of depth and distance that matches the actual scene seen by the occupant through the windshield, and has the advantage of being able to provide the occupant with accurate information about the outside of the vehicle and guidance information."

特開平7-144578([0004]、[0031]、図4等)JP-A-7-144578 ([0004], [0031], FIG. 4, etc.)

本発明者は、表示器として視差方式3次元ディスプレイを使用し、画像に任意の輻輳角を与えることで運転者に立体像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置(ここでは、視差式3DHUD装置と称する)について検討した。その結果として、以下の課題が明らかとなった。 The inventors have investigated a head-up display device (herein referred to as a parallax-type 3D HUD device) that uses a parallax-type 3D display as a display device and allows the driver to visually recognize a stereoscopic image by providing an arbitrary convergence angle to the image. As a result, the following problems became clear.

視差画像は、運転者側の所定位置から所定の距離だけ離れた地点における仮想的な平面である調整面(結像面)上に結像する。なお、上記の所定距離を「調整距離」と称する。運転者がその調整面上に表示される左目用画像(左目用視差画像)、右目用画像(右目用視差画像)を視認するときは、その調整面に目の焦点(ピント)が合うことになる。 The parallax image is formed on an adjustment surface (imaging surface), which is a virtual plane at a point a specified distance away from a specified position on the driver's side. This specified distance is called the "adjustment distance." When the driver views the image for the left eye (parallax image for the left eye) and the image for the right eye (parallax image for the right eye) displayed on the adjustment surface, the driver's eyes are focused on the adjustment surface.

一方、運転者は、脳内で左目用画像と右目用画像とを融像して、1つの立体虚像(立体画像)として認識する。この立体虚像が表示される位置(運転者から見た距離)は、その立体虚像についての輻輳角に応じて定まる。運転者側の所定の基準位置から視認者が立体虚像を認識する位置までの距離を「輻輳距離」と称する。 Meanwhile, the driver fuses the left eye image and the right eye image in his brain and recognizes them as a single stereoscopic virtual image (stereoscopic image). The position at which this stereoscopic virtual image is displayed (the distance as seen by the driver) is determined according to the convergence angle of the stereoscopic virtual image. The distance from a specified reference position on the driver's side to the position at which the viewer recognizes the stereoscopic virtual image is called the "convergence distance."

輻輳距離は調整距離よりも大きいため、両者は一致しない。言い換えれば、運転者の視点は調整位置に合焦する(ピントが合う)が、虚像は、より遠くの輻輳位置に認識される。この結果、運転者が虚像を認識する輻輳位置は、運転者の目の調整によって実際に焦点が合っている調整位置と合致しないという矛盾が生じる。この矛盾は、輻輳調節矛盾(Vengeance-accommodation conflict:VAC)と呼ばれる。輻輳調整矛盾は、運転者(視認者)に、目の疲れや煩わしさを感じさせる要因となる。 Because the vergence distance is greater than the accommodation distance, the two do not match. In other words, the driver's viewpoint is focused at the adjustment position, but the virtual image is perceived at a more distant convergence position. This results in a conflict in which the convergence position at which the driver perceives the virtual image does not match the adjustment position at which the driver's eyes are actually in focus due to the adjustment of the driver's eyes. This conflict is called a vergence-accommodation conflict (VAC). The vergence-accommodation conflict can cause the driver (viewer) to feel eye fatigue and annoyance.

よって、上記の視差式3DHUD装置において、例えば、先方対象物である前方車両の位置の路面に、その前方車両を取り囲むように視認される立体的な注意喚起表示を行っているとき、特に、その表示がなされている状態がある程度の時間、継続するときにおいて、運転者に煩わしさ等の違和感を生じさせたり、あるいは、目の疲労を増加させたりする、といった課題が生じる。 Therefore, in the above-mentioned parallax-type 3D HUD device, for example, when a three-dimensional warning display is displayed on the road surface at the position of the vehicle ahead, which is the forward object, so that the warning display is seen to surround the vehicle ahead, problems arise, such as the driver feeling annoyed or uncomfortable, or the driver's eyes becoming fatigued, especially when the display continues for a certain period of time.

本発明者によって、このような課題が明らかにされた。上記特許文献1は、この課題やその解決策について何ら言及していない。 The inventor has identified this problem. The above-mentioned Patent Document 1 does not mention this problem or its solution at all.

本発明の目的の一つは、視認者の違和感や視認者の目の疲労等を軽減(低減)することを可能とする表示制御装置、HUD装置(視差式3DHUD装置等)、及び画像の表示制御方法を提供することである。 One of the objects of the present invention is to provide a display control device, a HUD device (such as a parallax-type 3D HUD device), and an image display control method that can reduce (reduce) the viewer's discomfort and eye fatigue.

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。 Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by reference to the following exemplary aspects and best modes, as well as the accompanying drawings.

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。 Below, we will provide examples of embodiments according to the present invention to facilitate an understanding of the overview of the present invention.

本発明の第1の態様において、表示制御装置は、
画像を被投影部材に投影することで、視認者に前記画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ(HUD)装置における表示制御を実行する表示制御装置であって、
先方対象物と、前記視認者の側に設定される基準位置との間の距離である対象物距離に基づいて前記虚像の表示態様を制御可能である制御部を有し、
前記制御部は、
前記対象物距離が閾値を超えるときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有する左目用/右目用の各画像を視認させることで、前記虚像を立体的な虚像として表示する3D表示制御を実行し、
前記対象物距離が前記閾値以下のときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有さない同一の画像を視認させることで、前記虚像を平面的な虚像として表示する2D表示制御を実行する。
In a first aspect of the present invention, there is provided a display control device comprising:
A display control device that performs display control in a head-up display (HUD) device that projects an image onto a projection target member, thereby allowing a viewer to view a virtual image of the image,
A control unit is provided that is capable of controlling a display mode of the virtual image based on an object distance that is a distance between a forward object and a reference position set on the viewer's side,
The control unit is
When the object distance exceeds a threshold value, a 3D display control is executed to display the virtual image as a stereoscopic virtual image by making each of the left and right eyes of the viewer view a left eye image and a right eye image having a parallax therebetween,
When the object distance is equal to or less than the threshold value, 2D display control is executed to display the virtual image as a planar virtual image by having each of the viewer's left and right eyes view the same image without parallax.

第1の態様では、視認者から見て、先方対象物(例えば走行中の前方車両等)が閾値に対応する位置よりも遠くにある場合は、見栄えがよく、臨場感のある3D表示によって、十分な視認性を容易に確保できる。一方、先方対象物までの距離(対象物距離)が閾値以下となった場合は、先方対象物が、3D表示が可能な領域に入ることになり、3次元表現をしてもそのメリットを感じにくい。そこで、2D表示に切り替える。こうすると、輻輳調整矛盾による目の負担はなくなる。また、その表示は、視認者の近くにあることから、ある程度の大きさで視認が可能であり、3D表示をしなくても視認性は確保される。なお、先方対象物という場合の「先方」は、「視認者から距離をおいて先の方(奥の方)に見える」という意味をもつ。 In the first aspect, when the viewer sees a distant object (such as a vehicle moving ahead) that is farther away than a position corresponding to the threshold value, the viewer can easily ensure sufficient visibility by using a good-looking, realistic 3D display. On the other hand, when the distance to the distant object (object distance) is equal to or less than the threshold value, the distant object is within an area where 3D display is possible, and the benefit of three-dimensional representation is difficult to feel. Therefore, the display is switched to 2D. This eliminates eye strain caused by convergence adjustment inconsistencies. In addition, since the display is close to the viewer, it is possible to view it at a certain size, and visibility is ensured even without 3D display. Note that the word "distant" when referring to a distant object means "visible at a distance from the viewer (farther back)."

このように、先方対象物(前方車両等)に関連付けて視差式3Dの注意喚起マーク等を表示する場合において、先方対象物の対象物距離が、閾値(閾値距離)以下のときは2D表示とすることで、輻輳調整矛盾を無くして目の疲労や違和感を軽減することが可能である。 In this way, when displaying a parallax-based 3D warning mark or the like in association with a future object (such as a vehicle ahead), if the object distance of the future object is equal to or less than a threshold (threshold distance), it is possible to eliminate convergence adjustment inconsistencies and reduce eye fatigue and discomfort.

また、2D表示では、目のピントが合っている位置よりも遠くで虚像が視認されるということがなく、先方対象物が視認者に近づいても、虚像が、先方対象物の内部に重なるように視認される不都合が生じにくい。この点でも、視認者の違和感(煩わしく感じることを含む)の低減、抑制による目の疲れの軽減等の効果を奏する。 In addition, with 2D display, virtual images are not perceived farther away than the position at which the eyes are focused, and even if the object approaches the viewer, the virtual image is unlikely to be perceived as being superimposed on the inside of the object. This also has the effect of reducing the viewer's discomfort (including annoyance) and reducing eye fatigue by suppressing it.

また、3D表示のときは、例えば左右の各目の何れか一方で視点ロスト(視点位置の喪失)が発生すると、正確な立体的な画像を視認できなくなることもあり得る。このことは、違和感や煩わしさの一因となる。2D表示の場合にはこの心配もなく、安定した表示となる。この点でも、視認者の目の疲れや負担は軽減される。 In addition, when a 3D display is used, if a viewpoint loss (loss of viewpoint position) occurs in either the left or right eye, it may not be possible to accurately view a stereoscopic image. This can cause discomfort and annoyance. With a 2D display, this does not need to be a concern, and the display is stable. This also reduces eye fatigue and strain on the viewer.

なお、先方対象物には広義の障害物が含まれる。ここで、障害物は、移動体としての対象物(前方車両、道路を横切ろうとする人等)の他、静止体としての対象物(駐車中の車両や二輪車、速度を極端に落とした車両、道路上の落下物等)を含めて広義に解釈することもできる。 Note that the object in front of you includes obstacles in a broad sense. Here, obstacles can be broadly interpreted to include moving objects (such as a vehicle ahead or a person about to cross the road) as well as stationary objects (such as parked cars or motorcycles, a vehicle that has slowed down dramatically, objects that have fallen on the road, etc.).

第1の態様に従属する第2の態様において、
前記制御部は、
前記先方対象物が複数あるとき、視認者に最も大きく見える先方対象物を選択し、選択された先方対象物について、3D表示/2D表示の切り替えの要否を判定し、
切り替え要と判定されたときは、選択されなかった他の先行対象物についての表示も含めて、一括して表示モードを切り替えてもよい。
In a second aspect dependent on the first aspect,
The control unit is
When there are a plurality of the distant objects, the distant object that appears largest to the viewer is selected, and for the selected distant object, it is determined whether or not it is necessary to switch between 3D display and 2D display;
When it is determined that switching is necessary, the display mode may be switched collectively, including the display of other preceding objects that were not selected.

第2の態様では、視認者が大きく認識する先方対象物は視認者の視覚に与える影響も大きいため、先方対象物の大きさ(例えば先方対象物の専有面積、あるいは、先方対象物を四角形や円等で置き換えたときの四角形や円のサイズ等)を検出して、最も大きく見える先方対象物について、3D表示/2D表示の切り替えの要否を判定する。切り替え要と判定されたときは、原則的には、表示制御の容易性の観点から、あるいは、視認者に与える違和感を低減する観点から、選択されなかった他の先行対象物についての表示も含めて、一括して表示モードを切り替えるのが好ましい。 In the second aspect, since a distant object that is perceived as large by the viewer also has a large impact on the viewer's vision, the size of the distant object (for example, the area occupied by the distant object, or the size of a rectangle or circle when the distant object is replaced with such a shape) is detected, and a decision is made as to whether or not to switch between 3D display and 2D display for the distant object that appears largest. When it is determined that switching is necessary, in principle, from the standpoint of ease of display control or from the standpoint of reducing the sense of discomfort felt by the viewer, it is preferable to switch the display mode all at once, including the display of other preceding objects that were not selected.

第2の態様に従属する第3の態様において、
前記制御部は、
選択された先方対象物について、前記3D表示制御から前記2D表示制御への切り替え、又は前記2D表示制御から前記3D表示制御への切り替えを実行しようとするとき、
前記選択された先方対象物以外の他の先方対象物の表示優先度が、前記選択された先方対象物の表示優先度よりも高い場合は、前記切り替えを実行しないようにしてもよい。
In a third aspect dependent on the second aspect,
The control unit is
When attempting to switch from the 3D display control to the 2D display control or from the 2D display control to the 3D display control for a selected destination object,
When the display priority of a destination object other than the selected destination object is higher than the display priority of the selected destination object, the switching may not be executed.

第3の態様では、選択された先方対象物について3D/2D間の切り替えを行う際に、より高い表示優先度の他の先方対象物がある場合には、その先方対象物の表示を優先させて切り替えを実行しない。例えば、道路を横断しようとする人が、自車両の近くに発見されて安全性の点で緊急度が高いときに、自車両の前を走る前方車両との距離が変化して3D/2Dの変更がなされる状況となっても、緊急度の高い方の表示を優先させ、緊急度の高い表示の不意の表示態様の切り替わりを防止し、視認者に違和感を生じさせないようにすることで、安全性等を確保することができる。 In the third aspect, when switching between 3D/2D for a selected object in the future, if there is another object in the future with a higher display priority, the display of that object in the future is prioritized and switching is not performed. For example, when a person attempting to cross the road is spotted near the vehicle and the urgency is high in terms of safety, even if the distance to the vehicle ahead of the vehicle changes and a change in 3D/2D is made, the display of the object with the higher urgency is prioritized, preventing an unexpected change in the display mode of the display with the higher urgency and preventing the viewer from feeling uncomfortable, thereby ensuring safety, etc.

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、
前記立体的な虚像は、
前記先方対象物の近辺における地面又は地面に相当する面に重畳されるように表示されてもよい。
In a fourth aspect dependent on any one of the first to third aspects,
The stereoscopic virtual image is
The image may be displayed so as to be superimposed on the ground or a surface equivalent to the ground in the vicinity of the forward object.

第4の態様では、3D表示による立体的な虚像(3D表示、立体表示等)は、先方対象物に直接に重畳されるのではなく、その近辺の下側の地面(路面)等に重畳されるものである。具体的には、その表示は、一例として、間接的に先方対象物についての注意喚起を促す注意喚起表示(あるいは警告表示)である。この表示は、先方対象物に直接に重畳されないため、先方対象物(例えば前方車両)が視認者に近づいてきて、例えば、その先方対象物が3D表示可能範囲に入り込む事態が生じても、立体的な虚像と先方対象物とは分離されて区別可能であり、視覚的な違和感が生じにくい。よって、この点でも視認者の目の負担が軽減される。 In the fourth aspect, a stereoscopic virtual image (3D display, stereoscopic display, etc.) produced by 3D display is not directly superimposed on the object ahead, but is superimposed on the ground (road surface) or the like below in the vicinity. Specifically, the display is, as an example, a warning display (or a warning display) that indirectly calls attention to the object ahead. Because this display is not directly superimposed on the object ahead, even if the object ahead (e.g., a vehicle ahead) approaches the viewer and, for example, the object ahead enters the 3D displayable range, the stereoscopic virtual image and the object ahead can be separated and distinguished, and visual discomfort is unlikely to occur. Therefore, this also reduces the strain on the viewer's eyes.

また、路面等に重畳される表示は、サイズを大きくすることができることが多いと考えられる。よって、2D表示に切り替えたときでも、視認性は確保できると考えられ、3Dから2Dへの切り替えの際にも特に視覚的な違和感は生じない。この点でも視認者の目の負担が軽減される。 In addition, it is believed that displays superimposed on the road surface, etc. can often be enlarged in size. Therefore, it is believed that visibility can be ensured even when switching to 2D display, and no particular visual discomfort occurs when switching from 3D to 2D. This also reduces the strain on the viewer's eyes.

第4の態様に従属する第5の態様において、
前記立体的な虚像は、
前記先方対象物の少なくとも一部を囲むように表示されてもよい。
In a fifth aspect dependent from the fourth aspect,
The stereoscopic virtual image is
The display may be displayed so as to surround at least a portion of the forward object.

第5の態様によれば、3D表示による立体的な虚像(3D表示、立体表示等)は、例えば前方の車両の少なくとも一部を取り囲むため、サイズはより大きくなり、見易くなる。また、視認者から見て、手前側から遠方へと延在する部分があるため、遠近感を感得し易く、よって3D表示のときは臨場感が増す。2D表示のときは、サイズが大きいために視認性が十分確保される。 According to the fifth aspect, the stereoscopic virtual image (3D display, stereoscopic display, etc.) produced by 3D display, for example, surrounds at least a portion of the vehicle ahead, so that it becomes larger in size and easier to see. Also, as there is a portion extending from the near side to the far side as seen by the viewer, it is easy to get a sense of perspective, and therefore the sense of realism is increased when the display is in 3D. When the display is in 2D, the large size ensures sufficient visibility.

第1乃至第3の何れか1つの態様に従属する第6の態様において、
前記立体的な虚像は、前記先方対象物に重畳されてもよい。
In a sixth aspect dependent on any one of the first to third aspects,
The stereoscopic virtual image may be superimposed on the forward object.

第6の態様では、3D表示による立体的な虚像(例えば注意喚起表示や警告表示)を、先方対象物に直接的に重畳させることが可能である。前方車両等が自車両に近づいてくると、上述したように、立体的な虚像が前方車両等の内側に入り込むような視覚となって違和感が生じさせることが懸念されるが、本発明によれば、そのような状況下では2D表示に切り替えられているため、上記の問題は生じない。 In the sixth aspect, a three-dimensional virtual image (e.g., a warning or alert display) can be directly superimposed on the object ahead using a 3D display. When a vehicle ahead approaches the vehicle, as described above, there is a concern that the three-dimensional virtual image may give the driver the impression that the vehicle is entering the interior of the vehicle ahead, creating a sense of discomfort. However, according to the present invention, the display is switched to 2D in such a situation, so the above problem does not occur.

第7の態様において、ヘッドアップディスプレイ装置は、
画像を被投影部材に投影することで、視認者に前記画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ(HUD)装置であって、
前記画像を生成する画像生成部と、
前記画像を表示する表示部と、
前記画像の表示光を反射して、前記被投影部材に投影する光学部材を含む光学系と、
第1乃至第6の何れか1つの態様の表示制御装置と、
を有する。
In a seventh aspect, a head-up display device includes:
A head-up display (HUD) device that projects an image onto a projection target, thereby allowing a viewer to view a virtual image of the image,
an image generating unit that generates the image;
A display unit for displaying the image;
an optical system including an optical member that reflects display light of the image and projects the image onto the projection target;
A display control device according to any one of the first to sixth aspects;
has.

第7の態様によれば、視差式の立体視(3D)HUD装置における輻輳調整矛盾による目の疲れや違和感を効果的に低減、抑制することができる。さらに、従来の視差式3DHUD装置は、先方対象物が有る程度の位置まで近づくと、3D表示としての虚像が先方対象物の中に入り込んでかえって見づらくなるといった視覚的な課題をもっていたが、本発明では、閾値を適切に設定して、そのような課題が懸念される状況では、2D表示制御に切り替えることで、上記問題を効果的に解消し、先行対象物が有る程度の距離まで自車両に近づいている状態であっても、視認性を確保しつつ、目の疲労や負担を軽減するという効果を得ることができる。よって、HUD装置の性能が向上する。 According to the seventh aspect, it is possible to effectively reduce and suppress eye fatigue and discomfort caused by inconsistencies in convergence adjustment in a parallax-type stereoscopic (3D) HUD device. Furthermore, conventional parallax-type 3D HUD devices have a visual problem in that when a preceding object approaches to a certain position, a virtual image as a 3D display becomes embedded in the preceding object, making it difficult to see. However, in the present invention, by appropriately setting a threshold value and switching to 2D display control in situations where such a problem is a concern, the above problem can be effectively solved, and it is possible to obtain the effect of reducing eye fatigue and strain while ensuring visibility, even when a preceding object approaches to a certain distance from the vehicle. Thus, the performance of the HUD device is improved.

第7の態様に従属する第8の態様において、
画像の表示制御方法であって、
先方対象物と、視認者の側に設定される基準位置との間の距離である対象物距離が閾値を超えるときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有する左目用/右目用の各画像を視認させることで、立体的な画像を表示する3D表示制御を実行し、
前記対象物距離が前記閾値以下のときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有さない同一の画像を視認させることで、平面的な画像を表示する2D表示制御を実行するようにしてもよい。
In an eighth aspect dependent on the seventh aspect,
An image display control method, comprising:
When an object distance, which is a distance between a forward object and a reference position set on the viewer's side, exceeds a threshold, a 3D display control is executed to display a stereoscopic image by making each of the viewer's left and right eyes view a left eye image and a right eye image having a parallax,
When the object distance is equal to or less than the threshold value, 2D display control may be performed to display a planar image by having each of the viewer's left and right eyes view the same image without parallax.

第8の態様によれば、先方対象物が、視認者からある程度、遠くに位置するときは、3D表示によって立体感、臨場感、距離感のある表示を実現できる。 According to the eighth aspect, when the object in front of the viewer is located at a certain distance from the viewer, the 3D display can provide a sense of depth, realism, and distance.

一方、先方対象物が有る程度、視認者に近づいてきたときには、適切に設定した閾値を用いてその状況を検出して、2D表示に切り替えることで、虚像表示が先方対象物に不自然に重なったり、あるいは、片方の目についての視点ロストによって完全な表示が見えなくなったりする課題が生じないようにし、安定した見易い表示を確保することが可能となる。 On the other hand, when the object in front of the viewer approaches a certain distance, an appropriately set threshold is used to detect this situation and the display is switched to 2D, preventing issues such as the virtual image display overlapping unnaturally with the object in front of the viewer or the viewer losing focus of one eye, making it possible to ensure a stable, easy-to-see display.

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。 Those skilled in the art will readily appreciate that the exemplified embodiments of the present invention may be further modified without departing from the spirit of the present invention.

図1(A)は、視差式3DHUD装置を含む車載システムの構成の一例を示す図、図1(B)は、輻輳のない2Dによる表示を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing an example of the configuration of an in-vehicle system including a parallax-type 3D HUD device, and FIG. 1B is a diagram showing a 2D display without convergence. 図2(A)は、自車両の走行中において、前方車両までの距離(対象物距離)が閾値よりも奥側である場合における3D表示の例、及び、対象物距離が閾値以下である場合の2D表示の例を示す図、図2(B)は、3D表示の詳細を示す図、図2(C)は、2D表示の詳細を示す図である。Figure 2(A) shows an example of a 3D display when the distance to the vehicle ahead (object distance) is further back than a threshold while the vehicle is traveling, and an example of a 2D display when the object distance is equal to or less than the threshold. Figure 2(B) shows details of the 3D display, and Figure 2(C) shows details of the 2D display. 図3(A)、(B)は、3D表示/2D表示を切り替える閾値の設定例を示す図である。3A and 3B are diagrams showing examples of setting the threshold value for switching between 3D display and 2D display. 図4(A)、(B)は、先方対象物が複数ある場合における表示制御例を示す図である。4A and 4B are diagrams showing an example of display control when there are multiple objects in the distance. 図5(A)は、3D/2D間の切り替えが可能な視差式3DHUD装置の全体構成例を示す図、図5(B)は、制御部及び画像生成部の構成例を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing an example of the overall configuration of a parallax type 3D HUD device capable of switching between 3D and 2D, and FIG. 5B is a diagram showing an example of the configuration of a control unit and an image generating unit. 表示制御の手順例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a display control procedure. 図7(A)は、前方車両に重畳される注意喚起表示(あるいは警告表示)における3D表示の例を示す図、図7(B)は、2D表示の例を示す図である。FIG. 7A is a diagram showing an example of a 3D display of an attention calling display (or a warning display) superimposed on a forward vehicle, and FIG. 7B is a diagram showing an example of a 2D display.

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。 The best mode described below is used to easily understand the present invention. Therefore, those skilled in the art should note that the present invention is not unduly limited by the mode described below.

図1を参照する。図1(A)は、視差式3DHUD装置を含む車載システムの構成の一例を示す図、図1(B)は、輻輳のない2Dによる表示を示す図である。 Please refer to Figure 1. Figure 1(A) shows an example of the configuration of an in-vehicle system including a parallax-based 3D HUD device, and Figure 1(B) shows a 2D display without congestion.

なお、図1(A)、(B)において、視認者の左右の目E1、E2を結ぶ線分に沿う方向(言い換えれば車両1の幅方向)を左右方向(あるいは横方向:X方向)とし、左右方向に直交すると共に、地面又は地面に相当する面(ここでは路面6とする)に直交する線分に沿う方向を上下方向(あるいは高さ方向:Y方向)とし、左右方向及び上下方向の各々に直交する線分に沿う方向(車両1の前進及び後退の向きを示す方向)を前後方向(Z方向)とする。正のZ方向を前方、負のZ方向を後方とする。この点は、他の図面(図2、図3、図4、図7)においても同様である。 In FIG. 1(A) and (B), the direction along the line segment connecting the viewer's left and right eyes E1, E2 (in other words, the width direction of the vehicle 1) is the left-right direction (or horizontal direction: X direction), the direction along the line segment that is perpendicular to the left-right direction and perpendicular to the ground or a surface equivalent to the ground (here, road surface 6) is the up-down direction (or height direction: Y direction), and the direction along the line segment that is perpendicular to both the left-right direction and the up-down direction (directions indicating the forward and backward directions of the vehicle 1) is the front-rear direction (Z direction). The positive Z direction is the forward direction, and the negative Z direction is the backward direction. This is the same in the other drawings (FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 7).

図1(A)の、車両(自車両)1に備わる車載システムは、運転者(視認者)の左目ELと右目ERの視線方向や位置を検出する瞳(あるいは顔)検出用の瞳検出カメラ43と、前方(広義には周囲)撮像カメラ(例えばステレオカメラ)45と、画像処理部46(測距部47、対象物種類/サイズ検出部48を含む)と、HUD装置100と、通信部(GPS通信や車々間通信等の機能を有する)123と、車両1に関する各種情報(例えば照明のオン/オフ情報、車速情報、エンジンに関する情報等)を収集可能なECU120と、を有する。必要に応じて、さらに測距手段としてのレーダー部125等を備えてもよい。 The in-vehicle system in FIG. 1(A) provided in a vehicle (own vehicle) 1 includes an pupil detection camera 43 for pupil (or face) detection that detects the line of sight and position of the driver's (viewer's) left eye EL and right eye ER, a front (broadly speaking, surroundings) imaging camera (e.g., a stereo camera) 45, an image processing unit 46 (including a distance measurement unit 47 and an object type/size detection unit 48), a HUD device 100, a communication unit (having functions such as GPS communication and vehicle-to-vehicle communication) 123, and an ECU 120 capable of collecting various information related to the vehicle 1 (e.g., lighting on/off information, vehicle speed information, engine information, etc.). If necessary, a radar unit 125 or the like may also be provided as a distance measurement means.

なお、画像処理部46に含まれる測距部47は、例えば、撮像カメラ45としてのステレオカメラで撮像した左右一対の元画像を参照し、例えば、各画像の対応点を探索するステレオマッチングにより同一物体(先方対象物とする)に対する視差を検出し、この視差に基づく三角測量の原理により先方対象物までの測距を測定する。また、レーダー部125は、電波を対象物(先方対象物)に向けて発射し、その反射波を測定することにより、対象物(先方対象物)までの距離や方向を測定する。HUD装置100の情報取得部119は、適宜、測定された距離情報等は取得し、立体表示装置111の制御部701に供給する。 The distance measurement unit 47 included in the image processing unit 46, for example, refers to a pair of left and right original images captured by a stereo camera as the imaging camera 45, detects parallax for the same object (assumed to be the target object in the future) by, for example, stereo matching that searches for corresponding points in each image, and measures the distance to the target object in the future by the principle of triangulation based on this parallax. The radar unit 125 also measures the distance and direction to the target object (target object in the future) by emitting radio waves toward the target object and measuring the reflected waves. The information acquisition unit 119 of the HUD device 100 acquires the measured distance information, etc. as appropriate, and supplies it to the control unit 701 of the stereoscopic display device 111.

HUD装置100は、例えばダッシュボード(図1では不図示、図2(A)の符号41)内に設置される。このHUD装置100は、立体表示装置111と、光学系116と、光出射窓118と、情報取得部119と、を有する。情報取得部119は、通信部127、ECU120、レーダー部125、及び画像処理部46等から、種々の情報を取得することができる。 The HUD device 100 is installed, for example, in a dashboard (not shown in FIG. 1, reference numeral 41 in FIG. 2(A)). This HUD device 100 has a stereoscopic display device 111, an optical system 116, a light exit window 118, and an information acquisition unit 119. The information acquisition unit 119 can acquire various information from the communication unit 127, the ECU 120, the radar unit 125, the image processing unit 46, etc.

立体表示装置111は、ここでは視差式3D表示装置とする。この立体表示装置(視差式3D表示装置)111は、画像生成部112と、画像表示部(液晶表示装置等であり、画像を表示する画像表示面を有する)113と、レンチキュラレンズやパララックスバリア(視差バリア)等を有し、画像表示面から出射される光を、左右の各目用の光線に分離する光線分離部114と、制御部701と、を有する。 Here, the stereoscopic display device 111 is a parallax 3D display device. This stereoscopic display device (parallax 3D display device) 111 has an image generation unit 112, an image display unit (such as a liquid crystal display device, having an image display surface for displaying an image) 113, a light beam separation unit 114 that has a lenticular lens, a parallax barrier (parallax barrier), or the like, and separates the light emitted from the image display surface into light beams for the left and right eyes, and a control unit 701.

制御部701は、例えば画像生成部(具体的には例えば画像レンダリング)112、画像表示部113の動作を制御することができ、また、2D表示/3D表示を切り替えることが可能である。また、制御部701は、表示制御装置(図1(A)では不図示、図5(A)の符号700)の構成要素として設けてもよい。 The control unit 701 can control the operation of the image generation unit (specifically, for example, image rendering) 112 and the image display unit 113, and can also switch between 2D display and 3D display. The control unit 701 may also be provided as a component of a display control device (not shown in FIG. 1(A), reference numeral 700 in FIG. 5(A)).

光学系116は、光線分離部114からの光を反射し、画像の表示光K1、K2を、ウインドシールド(被投影部材)2に投影する曲面ミラー(凹面鏡等)117を有する。但し、その他の光学部材(レンズ、補助反射鏡等)を、さらに有してもよい。 The optical system 116 has a curved mirror (concave mirror, etc.) 117 that reflects the light from the light beam separation unit 114 and projects the image display lights K1 and K2 onto the windshield (projected member) 2. However, it may further have other optical components (lenses, auxiliary reflectors, etc.).

図1(A)では、HUD装置100の立体表示装置111によって、左右の各目用の、視差をもつ画像(視差画像)が表示される。各視差画像は、図1(A)に示されるように、調整面(結像面)PSに結像した虚像25L、25Rとして表示される。視認者(人)の各目のピントは、調整面PSの位置に合うように調整される。なお、調整面PSの位置を、「調整位置」と称し、また、所定の基準位置から調整面PSまでの距離(図2(B)、(C)の符号D1を参照)を調整距離と称する。 In FIG. 1(A), a stereoscopic display device 111 of a HUD device 100 displays images with parallax (parallax images) for each of the left and right eyes. As shown in FIG. 1(A), each parallax image is displayed as virtual images 25L, 25R formed on an adjustment surface (imaging surface) PS. The focus of each eye of the viewer (person) is adjusted to match the position of the adjustment surface PS. The position of the adjustment surface PS is referred to as the "adjustment position," and the distance from a predetermined reference position to the adjustment surface PS (see reference symbol D1 in FIGS. 2(B) and (C)) is referred to as the adjustment distance.

但し、実際は、人の脳が、各画像(虚像)を融像するため、人は、調整位置よりもさらに奥側である位置(輻輳角によって定まる位置であり、これを「輻輳位置」と称する)における輻輳面VSに、立体的な虚像(ここでは、ナビゲーション用の矢印の図形)27が表示されているように認識する。なお、立体的な虚像27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。 However, in reality, the human brain fuses each image (virtual image), so the person perceives a three-dimensional virtual image (here, a navigation arrow graphic) 27 as being displayed on the convergence plane VS at a position further back than the adjustment position (a position determined by the convergence angle, which is called the "convergence position"). The three-dimensional virtual image 27 may be called a "three-dimensional virtual image," and if "image" is taken in a broad sense to include virtual images, it may also be called a "three-dimensional image." It may also be called a "three-dimensional image," "3D display," etc.

HUD装置100における制御部701は、測距部47、レーダー部125の少なくとも一方により測定された、運転者(視認者側)に設けられる基準点(基準位置)から対象物(先方対象物)までの距離(実測距離という)を、所定の閾値と比較することで、2D表示/3D表示を切り替えることができる。基準位置としては、例えば、運転者の視点位置や、車両1の一部に設定される基準点が挙げられる。 The control unit 701 in the HUD device 100 can switch between 2D display and 3D display by comparing the distance (referred to as the actual distance) from a reference point (reference position) set on the driver's (viewer's) side to an object (ahead object) measured by at least one of the distance measuring unit 47 and the radar unit 125 with a predetermined threshold. Examples of the reference position include the driver's viewpoint position and a reference point set on a part of the vehicle 1.

2D表示制御が実行された場合には、図1(B)のように、調整面(結像面)PSにおいて、平面的な虚像29(ナビゲーション用の矢印の図形)が表示される。なお、平面的な虚像は、「平面虚像」、「平面画像」、「2次元画像」、「2次元表示」等と称される場合がある。 When 2D display control is executed, a planar virtual image 29 (a navigation arrow graphic) is displayed on the adjustment surface (imaging surface) PS, as shown in FIG. 1(B). The planar virtual image may also be referred to as a "planar virtual image," "planar image," "two-dimensional image," "two-dimensional display," etc.

次に、図2を参照する。図2(A)は、自車両の走行中において、前方車両までの距離(対象物距離)が閾値よりも奥側である場合における3D表示の例、及び、対象物距離が閾値以下である場合の2D表示の例を示す図、図2(B)は、3D表示の詳細を示す図、図2(C)は、2D表示の詳細を示す図である。 Next, let us refer to FIG. 2. FIG. 2(A) shows an example of a 3D display when the distance to the vehicle ahead (object distance) is further back than a threshold while the vehicle is traveling, and an example of a 2D display when the object distance is equal to or less than the threshold. FIG. 2(B) shows details of the 3D display, and FIG. 2(C) shows details of the 2D display.

図2(A)において、車両1は、直線状の道路(路面)6を走行している。前方には、先方対象物(広義の障害物)としての車両(前方車両)200が見えている。なお、周囲撮像カメラ45にて後方を撮像して後方車両等を検出し、その後方車両等の画像(虚像)を表示領域(HUD表示領域)3の例えば右下に表示するような場合には、その後方車両が、先方対象物となり得る。先方対象物という場合の「先方」は、「視認者から距離をおいて先の方(奥の方)に見える」という意味をもつ。 In FIG. 2(A), vehicle 1 is traveling on a straight road (road surface) 6. Ahead is a vehicle (forward vehicle) 200 that can be seen as an object ahead (obstacle in a broad sense). Note that when the surrounding image capturing camera 45 captures an image of the rear and detects a rear vehicle, etc., and an image (virtual image) of the rear vehicle, etc., is displayed, for example, in the lower right of the display area (HUD display area) 3, the rear vehicle can be the object ahead. When referring to an object ahead, "ahead" means "visible at a distance ahead (farther back) from the viewer."

また、表示領域(HUD表示領域)3は、典型的には、図1(A)の調整面(結像面)PSが表示される仮想的な領域である。HUD装置100は、ダッシュボード41内に設置されている。 The display area (HUD display area) 3 is typically a virtual area in which the adjustment surface (imaging surface) PS in FIG. 1(A) is displayed. The HUD device 100 is installed within the dashboard 41.

また、図2(A)の表示例では、先方対象物(前方車両)200の近辺における路面(地面に相当する面)6に重畳されるように、立体的な虚像としての注意喚起表示300が表示されている。注意喚起表示300の表示態様は、先方対象物200の対象物距離が閾値を超えているか否かに応じて切り替えられる(但し、運転シーンによっては、切り替えられない場合もあり得る)。超えている場合は3D表示(図2(B)参照)となり、以内の場合は2D表示(図2(C)参照)となる。 In the display example of FIG. 2(A), a warning display 300 is displayed as a three-dimensional virtual image superimposed on the road surface (surface equivalent to the ground) 6 in the vicinity of the upcoming object (vehicle ahead) 200. The display mode of the warning display 300 is switched depending on whether the object distance of the upcoming object 200 exceeds a threshold (however, depending on the driving scene, it may not be possible to switch). If it exceeds the threshold, it is displayed in 3D (see FIG. 2(B)), and if it is within the threshold, it is displayed in 2D (see FIG. 2(C)).

なお、対象物距離は、運転者(視認者)5側の基準位置(例えば、運転者5の視点位置や自車両1の特定位置)を基準とした先方対象物までの距離であり(図2(B)、(C)の符号D4a、D4bを参照)、言い換えれば、基準位置と先方対象物との間の距離である。 The object distance is the distance to the object ahead based on a reference position on the driver (viewer) 5 side (e.g., the viewpoint position of the driver 5 or a specific position of the vehicle 1) (see symbols D4a and D4b in Figures 2(B) and (C)), in other words, the distance between the reference position and the object ahead.

また、図2(A)において、実線で示される、奥側の注意喚起表示300(3D)は、3D表示であることを示し、破線で示される、手前側の注意喚起表示300(2D)は、2D表示であることを示す。 In addition, in FIG. 2(A), the attention-calling display 300 (3D) on the rear side, indicated by a solid line, indicates that it is a 3D display, and the attention-calling display 300 (2D) on the front side, indicated by a dashed line, indicates that it is a 2D display.

具体的には、表示領域3(調整面PS)は、上記の基準位置から例えば「5m」の距離に設定され、3D表示/2D表示の切り替えの基準となる閾値は、例えば「7m」に設定されている。但し、これは一例であり、限定されるものではない。 Specifically, the display area 3 (adjustment surface PS) is set at a distance of, for example, 5 m from the reference position, and the threshold value that serves as the reference for switching between 3D display and 2D display is set at, for example, 7 m. However, this is just an example and is not limiting.

図2(A)先方対象物(前方車両)200が、上記の基準位置から例えば8mの距離にあるとすると、対象物距離が閾値(7m)を超えるため3D表示となり、例えば6mの距離にあるとすると、対象物距離が閾値(7m)以下という条件を満たすため、2D表示となる。 If the object ahead (vehicle ahead) 200 in FIG. 2(A) is, for example, 8 m away from the reference position, the object distance exceeds the threshold (7 m) and is displayed in 3D. If the object ahead is, for example, 6 m away, the object distance satisfies the condition of being equal to or less than the threshold (7 m) and is displayed in 2D.

3D/2Dの切り替えについて、図2(B)、(C)を用いて説明する。図2(B)、(C)において、注意喚起表示310は、先方対象物(前方車両)200の横幅と同等の長さをもつ部分円弧状のマークである(但し、これは一例であり、図2(A)と同様のマークを採用することもできる)。 The 3D/2D switching will be explained using Figures 2(B) and (C). In Figures 2(B) and (C), the attention warning display 310 is a partial arc-shaped mark with a length equal to the width of the object ahead (vehicle ahead) 200 (however, this is only an example, and a mark similar to that in Figure 2(A) can also be used).

図2(B)では、対象物距離D4a(例えば8m:輻輳角θ1によって定まる)は、閾値Lth(例えば7m)よりも大きい。言い換えれば、先方対象物200は、閾値Lthよりも遠方にある。この場合には、3D表示制御によって立体的な虚像としての注意喚起表示310(3D)が表示される。 In FIG. 2B, the object distance D4a (e.g., 8 m, determined by the convergence angle θ1) is greater than the threshold Lth (e.g., 7 m). In other words, the object 200 ahead is farther away than the threshold Lth. In this case, the 3D display control causes the attention-calling display 310 (3D) to be displayed as a stereoscopic virtual image.

また、基準位置(ここでは視点位置とする)から調整面(結像面)PSまでの調整距離はD1(例えば5m)であり、調整面PS(の表示領域3)には、左右の各目用の視差画像31L、31Rが結像している。 The adjustment distance from the reference position (here, the viewpoint position) to the adjustment surface (imaging surface) PS is D1 (e.g., 5 m), and parallax images 31L and 31R for the left and right eyes are formed on the adjustment surface PS (display area 3).

視認者(運転者)は、注意喚起表示310(3D)を、輻輳距離D2の位置(輻輳位置)にある輻輳面VS上にて視認する。立体虚像310(3D)の輻輳角はθ1である。距離D3は、調整距離D1と輻輳距離D2aとの差に相当する、輻輳調整矛盾の原因となる距離である。なお、図2(B)において、R1は、基準点から閾値(閾値距離)Lthだけ離れた位置(閾値に対応する位置)を示す。 The viewer (driver) views the attention warning display 310 (3D) on the convergence plane VS at a position (convergence position) of convergence distance D2. The convergence angle of the stereoscopic virtual image 310 (3D) is θ1. Distance D3 corresponds to the difference between adjustment distance D1 and convergence distance D2a, and is the distance that causes a convergence adjustment conflict. In FIG. 2(B), R1 indicates a position (position corresponding to the threshold) that is away from the reference point by a threshold (threshold distance) Lth.

図2(C)では、図2(B)と比較して、先方対象物200は視認者(運転者)の近方に位置する。対象物距離D4bは例えば5mであり、閾値Lth(7m)よりも小さい。よって、図2(C)の場合は2D表示となり、視差のない画像としての注意喚起表示310(2D)が、調整面PSの表示領域3に表示される。図2(C)の例では、輻輳調整矛盾は生じない。 In FIG. 2(C), the object 200 ahead is located closer to the viewer (driver) than in FIG. 2(B). The object distance D4b is, for example, 5 m, which is smaller than the threshold Lth (7 m). Therefore, in the case of FIG. 2(C), the display is 2D, and the attention warning display 310 (2D) as an image without parallax is displayed in the display area 3 of the adjustment surface PS. In the example of FIG. 2(C), no convergence adjustment conflict occurs.

図2(A)、(B)の実施形態では、視認者5から見て、先方対象物(例えば走行中の前方車両等)200が閾値Lthに対応する位置R1よりも遠くにある場合(言い換えれば対象物距離D4aが閾値Lthを超える場合)は、見栄えがよく、臨場感のある3D(立体)表示によって、十分な視認性を容易に確保できる。一方、先方対象物200の対象物距離D2bが閾値Lth以下となった場合は、先方対象物200が、3D表示が可能な領域に入ることになり、3次元表現をしてもそのメリットを感じにくい。そこで、2D(2次元)表示に切り替える。こうすると、輻輳調整矛盾による目の負担はなくなる。 2(A) and (B), when the viewer 5 sees the object 200 ahead (such as a vehicle moving ahead) farther away than the position R1 corresponding to the threshold Lth (in other words, when the object distance D4a exceeds the threshold Lth), sufficient visibility can be easily ensured by a good-looking, realistic 3D (three-dimensional) display. On the other hand, when the object distance D2b of the object 200 ahead is equal to or less than the threshold Lth, the object 200 ahead is in an area where 3D display is possible, and the advantage of a three-dimensional representation is difficult to feel. Therefore, the display is switched to 2D (two-dimensional). This eliminates the strain on the eyes caused by the inconsistency in convergence adjustment.

このように、先方対象物(前方車両等)に関連付けて視差式3Dの注意喚起マーク等を表示する場合において、先方対象物の対象物距離が、閾値(閾値距離)以下のときは2D表示とすることで、輻輳調整矛盾を無くして目の疲労や違和感を軽減することが可能である。 In this way, when displaying a parallax-based 3D warning mark or the like in association with a future object (such as a vehicle ahead), if the object distance of the future object is equal to or less than a threshold (threshold distance), it is possible to eliminate convergence adjustment inconsistencies and reduce eye fatigue and discomfort.

また、図2(A)の破線で示される注意喚起表示300(2D)、あるいは図2(C)の注意喚起表示310(2D)は、視認者の近くにあることから、ある程度の大きさで視認が可能であり、3D表示をしなくても視認性は確保される。 In addition, the attention-calling display 300 (2D) shown by the dashed line in FIG. 2 (A) or the attention-calling display 310 (2D) in FIG. 2 (C) is located close to the viewer and can be seen at a certain size, so visibility is ensured even without 3D display.

また、2D表示では、目のピントが合っている位置よりも遠くで虚像が視認されるということがなく、先方対象物が視認者に近づいても、虚像が、先方対象物の内部に重なるように視認される不都合が生じにくい。この点でも、視認者の違和感(煩わしく感じることを含む)の低減、抑制による目の疲れの軽減等の効果を奏する。 In addition, with 2D display, virtual images are not perceived farther away than the position at which the eyes are focused, and even if the object approaches the viewer, the virtual image is unlikely to be perceived as being superimposed on the inside of the object. This also has the effect of reducing the viewer's discomfort (including annoyance) and reducing eye fatigue by suppressing it.

また、3D表示のときは、例えば左右の各目の何れか一方で視点ロスト(視点位置の喪失)が発生すると、正確な立体的な画像を視認できなくなることもあり得る。このことは、違和感や煩わしさの一因となる。2D表示の場合にはこの心配もなく、安定した表示となる。この点でも、視認者の目の疲れや負担は軽減される。 In addition, when a 3D display is used, if a viewpoint loss (loss of viewpoint position) occurs in either the left or right eye, it may not be possible to accurately view a stereoscopic image. This can cause discomfort and annoyance. With a 2D display, this does not need to be a concern, and the display is stable. This also reduces eye fatigue and strain on the viewer.

なお、先方対象物には広義の障害物が含まれる。ここで、障害物は、移動体としての対象物(前方車両、道路を横切ろうとする人等)の他、静止体としての対象物(駐車中の車両や二輪車、速度を極端に落とした車両、道路上の落下物等)を含めて広義に解釈することもできる。 Note that the object in front of you includes obstacles in a broad sense. Here, obstacles can be broadly interpreted to include moving objects (such as a vehicle ahead or a person about to cross the road) as well as stationary objects (such as parked cars or motorcycles, a vehicle that has slowed down dramatically, objects that have fallen on the road, etc.).

また、図2(A)に示される立体的な虚像としての注意喚起表示300、ならびに、図2(B)に示される立体的な虚像としての注意喚起表示310は、先方対象物200に直接に重畳されるのではなく(但し、直接的な重畳が排除されるわけではない:図7参照)、その近辺の下側の路面6に重畳される表示(路面重畳表示と称する)である。言い換えれば、間接的に先方対象物200についての注意喚起を促す注意喚起表示(あるいは警告を発する警告表示)としての機能をもつ The attention-calling display 300 as a three-dimensional virtual image shown in FIG. 2(A) and the attention-calling display 310 as a three-dimensional virtual image shown in FIG. 2(B) are not directly superimposed on the object 200 ahead (however, direct superimposition is not excluded: see FIG. 7), but are superimposed on the road surface 6 below in the vicinity (referred to as a road surface superimposition display). In other words, they function as an attention-calling display that indirectly calls attention to the object 200 ahead (or as a warning display that issues a warning).

この表示は、先方対象物(前方車両)200に直接に重畳されないため、先方対象物が視認者5に近づいてきて、例えば、その先方対象物200が3D表示可能範囲に入り込む事態(但し、閾値Lthよりも遠くにあって3D表示は維持されるものとする)が生じても、立体的な虚像と先方対象物とは分離されて区別可能であり、視覚的な違和感が生じにくい。よって、この点でも視認者の目の負担が軽減される。 Because this display is not directly superimposed on the object ahead (vehicle ahead) 200, even if the object ahead approaches the viewer 5 and, for example, the object ahead 200 enters the 3D displayable range (assuming it is farther away than the threshold Lth and 3D display is maintained), the three-dimensional virtual image and the object ahead are separated and distinguishable, making it less likely that a sense of visual discomfort will arise. Therefore, this also reduces the strain on the viewer's eyes.

また、路面等に重畳される表示は、サイズを大きくすることができることが多いと考えられる。例えば、図2(B)における注意喚起表示310の横幅は、前方車両200の横幅と同程度であり、かなり大きい表示である。図2(A)の場合も同様である。よって、2D表示に切り替えたときでも、視認性は確保できると考えられ、3Dから2Dへの切り替えの際にも特に視覚的な違和感は生じない。この点でも、視認者の目の負担が軽減される。 In addition, it is believed that displays superimposed on the road surface, etc., can often be made larger in size. For example, the width of the attention warning display 310 in FIG. 2(B) is approximately the same as the width of the vehicle 200 ahead, making it a fairly large display. The same is true for the case of FIG. 2(A). Therefore, it is believed that visibility can be ensured even when switching to 2D display, and no particular visual discomfort occurs when switching from 3D to 2D. This also reduces the strain on the viewer's eyes.

また、図2(A)の注意喚起表示(立体的な虚像)300は、先方対象物200の少なくとも一部を囲むように表示されている。その形状は、路面6に垂直な方向(上側)から見た平面視で、部分円環状(あるいは部分楕円状)である。但し、これに限定されるものではなく、円環状あるいは楕円状であってもよい。なお、図2(B)、(C)における注意喚起表示300の形状は、先方対象物200を囲まない部分円弧(直線的な印象を与える図形)であるが、これに限定されるものではない。例えば、視認者5から見て、手前側から遠方側へと延在する部分(言い換えれば、先方対象物200を左右から挟むように延在する部分)を設けてもよい。 The attention-calling display (three-dimensional virtual image) 300 in FIG. 2(A) is displayed so as to surround at least a portion of the object 200 ahead. Its shape is a partial ring shape (or a partial ellipse shape) in a plan view from a direction perpendicular to the road surface 6 (from above). However, this is not limited to this, and it may be a ring shape or an ellipse shape. Note that the shape of the attention-calling display 300 in FIG. 2(B) and (C) is a partial arc (a figure that gives a linear impression) that does not surround the object 200 ahead, but is not limited to this. For example, a portion extending from the near side to the far side as seen by the viewer 5 (in other words, a portion extending to sandwich the object 200 ahead from the left and right) may be provided.

立体的な虚像が、先方対象物200の少なくとも一部を取り囲むようにすると、サイズはより大きくなり、見易くなる。3D表示のときは臨場感が増し、また、2D表示のときは視認性が十分確保され、視覚的な違和感も十分に抑制可能である。 When the three-dimensional virtual image surrounds at least a portion of the target object 200, it becomes larger in size and easier to see. In the case of a 3D display, the sense of realism is increased, and in the case of a 2D display, visibility is sufficiently ensured and visual discomfort can be sufficiently suppressed.

以上の例は、立体的な表示が対象物に直接的に重畳されない場合(例えば路面重畳表示の場合)であるが、対象物に直接的に重畳される表示(対象物重畳表示)が排除されるものではない。言い換えれば、立体的な虚像は、先方対象物に重畳されてもよい。 The above examples are cases where the three-dimensional display is not directly superimposed on the object (for example, road surface superimposed display), but this does not exclude displays that are directly superimposed on the object (object superimposed display). In other words, the three-dimensional virtual image may be superimposed on the object ahead.

ここで、図7を参照する。図7(A)は、前方車両に重畳される注意喚起表示(あるいは警告表示)における3D表示の例を示す図、図7(B)は、2D表示の例を示す図である。なお、図7(A)、(B)の例では、注意喚起表示(警告表示)は、三角形の図形の内部に感嘆符を描いた画像であり、前方車両202の後端面に重畳されるように表示される。 Now, let us refer to FIG. 7. FIG. 7(A) is a diagram showing an example of a 3D display of a caution display (or a warning display) superimposed on the vehicle ahead, and FIG. 7(B) is a diagram showing an example of a 2D display. In the examples of FIG. 7(A) and (B), the caution display (warning display) is an image of an exclamation mark inside a triangular shape, and is displayed so as to be superimposed on the rear end surface of the vehicle ahead 202.

図7(A)に示されるように、3D表示による立体的な虚像(注意喚起表示あるいは警告表示)302(3D)を、先方対象物(前方車両)202に直接的に重畳させることが可能である。 As shown in FIG. 7(A), it is possible to directly superimpose a three-dimensional virtual image (attention-calling display or warning display) 302 (3D) on the forward object (vehicle ahead) 202.

前方車両202が自車両1に近づいてくると、上述したように、立体的な虚像が前方車両202の内側に入り込むような視覚となって違和感が生じることが懸念されるが、本発明によれば、そのような状況下では、図2(B)に示されるように、2D表示に切り替えられているため(言い換えれば、302(2D)が表示されているため)、上記の問題は生じない。 As described above, when the vehicle ahead 202 approaches the vehicle 1, there is a concern that the stereoscopic virtual image may appear to enter the interior of the vehicle ahead 202, creating a sense of discomfort. However, according to the present invention, in such a situation, the display is switched to 2D as shown in FIG. 2(B) (in other words, 302(2D) is displayed), so the above problem does not occur.

次に、図3を参照する。図3(A)、(B)は、3D表示/2D表示を切り替える閾値の設定例を示す図である。図3において、前掲の図と共通する部分には同じ符号を付している(他の図においても同様である)。図3(A)、(B)において、符号21で示される領域(砂模様が付されている領域)は、視差式3D表示が可能な領域(視差式3D表示可能領域)である。 Next, refer to FIG. 3. FIGS. 3(A) and (B) are diagrams showing examples of setting the threshold for switching between 3D display and 2D display. In FIG. 3, parts that are common to the previous figures are given the same reference numerals (the same applies to other figures). In FIGS. 3(A) and (B), the area indicated by reference numeral 21 (area with sand markings) is an area where parallax 3D display is possible (area where parallax 3D display is possible).

図3(A)は、閾値の好ましくない設定例を示す。図3(A)において、D1は、視点Eの位置から調整面(結像面)PSまでの距離である調整距離を示し、Lth1は、閾値距離を示し、R1は、閾値に対応する位置(閾値の設定位置)を示し、R2は、視差式3D表示が可能な領域21の先端位置(奥側の位置)を示し、Z1は、実際の3D表示に使用可能な領域を示す。 Figure 3 (A) shows an example of an undesirable threshold setting. In Figure 3 (A), D1 indicates the adjustment distance, which is the distance from the position of the viewpoint E to the adjustment surface (imaging surface) PS, Lth1 indicates the threshold distance, R1 indicates the position corresponding to the threshold (threshold setting position), R2 indicates the tip position (rear position) of the area 21 where parallax-based 3D display is possible, and Z1 indicates the area that can be used for actual 3D display.

図3(A)では、閾値に対応する位置R1が、視認者から見て、視差式3D表示が可能な領域21の先端位置(奥側の位置)R2よりも遠くに設定されている。先方対象物である前方車両200は、閾値に対応する位置R1よりも手前側に位置している。この状態では、2D表示に切り替えられてしまう。言い換えれば、本来は、領域Z1を利用して、適切な視差式3D表示が可能であるにもかかわらず、2D表示しか許容されないことになる。よって、好ましい設定例とはいえない。 In FIG. 3A, position R1 corresponding to the threshold value is set farther away from the viewer than the tip position (rear position) R2 of area 21 where parallax 3D display is possible. The forward object, a vehicle 200 ahead, is located closer to the viewer than position R1 corresponding to the threshold value. In this state, the display is switched to 2D. In other words, although appropriate parallax 3D display is possible using area Z1, only 2D display is allowed. Therefore, this is not a preferable setting example.

領域Z1を利用して適切な視差式3D表示を行うためには、閾値Lth1は、視差式3D表示が可能な領域21の先端位置(奥側の位置)R2の内側(R2の位置を含めることができる)に設定するのがよい。一方、視差式3D表示(3D像)は、調整面PSよりも距離D3だけ奥側において視認されることから、適切な3D表示を先方対象物の付近になすためには、先方対象物は、少なくとも調整距離D1に距離D3を加えた距離よりも遠くにあるのが好ましい。 To perform an appropriate parallax 3D display using region Z1, it is preferable to set threshold value Lth1 inside (which can include the position of R2) of tip position (rear position) R2 of region 21 where parallax 3D display is possible. On the other hand, since parallax 3D display (3D image) is viewed at a distance D3 behind adjustment surface PS, in order to perform an appropriate 3D display near the distant object, it is preferable that the distant object is at least a distance farther away than adjustment distance D1 plus distance D3.

これらの点を考慮して、図2(B)の好ましい閾値設定例では、閾値に対応する位置R1は、視差式3D表示が可能な領域21の先端位置R2よりも手前側(R2の位置を含んでもよい)で、かつ、3D像が認識される位置(調整距離D1に距離D3を加えた虚像認識位置)よりも奥側(但し、虚像認識位置を含んでもよい)に設定している。 Taking these points into consideration, in the preferred threshold setting example of FIG. 2(B), the position R1 corresponding to the threshold is set closer to the user than the tip position R2 of the area 21 where parallax-based 3D display is possible (which may include the position of R2), and further back than the position where a 3D image is recognized (the virtual image recognition position obtained by adding the distance D3 to the adjustment distance D1) (however, this may include the virtual image recognition position).

次に、図4を参照する。図4(A)、(B)は、先方対象物が複数ある場合における表示制御例を示す図である。図4(A)の例では、前方車両200、及び道路を横切ろうとしている人250が、運転者(視認者)5に視認される状態である。 Next, let us refer to FIG. 4. FIGS. 4(A) and (B) are diagrams showing examples of display control when there are multiple objects ahead. In the example of FIG. 4(A), a vehicle 200 ahead and a person 250 about to cross the road are visible to the driver (viewer) 5.

また、前方車両200に対して、注意喚起表示としての部分円環形状の路面重畳表示300(3D)が立体的に表示され、人250に対しては、注意喚起表示(警告表示)としての強調枠400(3D)が立体的に表示されているものとする。 In addition, a partial circular road surface overlay display 300 (3D) is displayed three-dimensionally to the vehicle 200 ahead as a warning display, and a highlighted frame 400 (3D) is displayed three-dimensionally to the person 250 as a warning display (warning display).

先方対象物が2つある状態といえる。このとき、3D表示/2D表示の切り替えの基準とする先方対象物は、視認者5に最も大きく見える先方対象物である前方車両200とすることができる。言い換えれば、先方対象物が複数あるとき、視認者に最も大きく見える先方対象物を選択し、その選択された先行対象物について、3D表示/2D表示の切り替えの要否を判定してもよい。 This can be said to be a state in which there are two objects ahead. In this case, the object ahead that is used as the basis for switching between 3D display and 2D display can be the preceding vehicle 200, which is the object ahead that appears largest to the viewer 5. In other words, when there are multiple objects ahead, the object ahead that appears largest to the viewer can be selected, and a determination can be made as to whether or not switching between 3D display and 2D display is required for the selected preceding object.

視認者5が大きく認識する先方対象物は視認者5の視覚に与える影響も大きいため、例えば、先方対象物200、250の大きさ(例えば先方対象物の専有面積、あるいは、先方対象物を四角形や円等で置き換えたときの四角形や円のサイズ等)を検出して、最も大きく見える先方対象物について、3D表示/2D表示の切り替えの要否判定を行う。なお、先方対象物の大きさを判定する処理は、例えば、図1(A)における対象物種類/サイズ検出部48が実行する。 Since a distant object that is perceived as large by the viewer 5 has a large impact on the vision of the viewer 5, for example, the size of the distant objects 200, 250 (for example, the area occupied by the distant object, or the size of a rectangle or circle when the distant object is replaced with a rectangle or circle, etc.) is detected, and a determination is made as to whether or not to switch between 3D display and 2D display for the distant object that appears largest. Note that the process of determining the size of the distant object is executed by, for example, the object type/size detection unit 48 in FIG. 1 (A).

また、切り替え要と判定されたときは、原則的には、他の先行対象物についての表示も含めて、一括して表示モードを切り替えるのが好ましい。例えば、図4(A)において、先方車両300が閾値よりも手前側に位置する状態となって、この結果として、3D表示/2D表示の切り替えが実行されたときは、表示制御を容易化する観点から、及び、視認者5に与える違和感を抑制する観点から、人250についての強調枠400も同様に、3Dから2Dへの表示モードの切り替えが実行されるのが好ましい。但し、これは原則であり、例外がある(例えば図4(B))。 Furthermore, when it is determined that switching is necessary, it is preferable, in principle, to switch the display mode all at once, including the display of other preceding objects. For example, in FIG. 4(A), when the preceding vehicle 300 is located closer than the threshold value and as a result a switch between 3D display and 2D display is executed, it is preferable to switch the display mode from 3D to 2D for the highlight frame 400 for the person 250 as well, from the standpoint of facilitating display control and from the standpoint of minimizing the sense of discomfort felt by the viewer 5. However, this is a general rule, and there are exceptions (for example, FIG. 4(B)).

図4(B)の例は、先方対象物が2つ(複数)ある点は、図4(A)と共通する。但し、図4(B)では、人250と自車両1との距離が、図4(A)よりも小さく、危険性が増した状態である。言い換えれば、人250についての強調枠400の表示優先度(表示緊急度)が、前方車両200の注意喚起表示300の表示優先度(表示緊急度)よりも高い状態である。 The example in FIG. 4(B) is the same as FIG. 4(A) in that there are two (multiple) objects ahead. However, in FIG. 4(B), the distance between the person 250 and the vehicle 1 is smaller than in FIG. 4(A), creating an increased risk of danger. In other words, the display priority (display urgency) of the highlighted frame 400 for the person 250 is higher than the display priority (display urgency) of the attention-calling display 300 for the vehicle ahead 200.

このような場合に、強調枠400について、前方車両200の注意喚起表示300の表示モードの切り替えに同期させて表示モードを強制的に切り替えることは、視認者5に違和感を与えて、適正な判断を遅らせることにもなりかねない。よって、注意喚起表示300及び強調枠250の表示モードの切り替えは実行しないのが好ましい。 In such a case, forcibly switching the display mode of the highlight frame 400 in synchronization with the switching of the display mode of the attention-calling display 300 of the forward vehicle 200 may cause the viewer 5 to feel uncomfortable and may delay proper judgment. Therefore, it is preferable not to switch the display modes of the attention-calling display 300 and the highlight frame 250.

言い換えれば、選択された先方対象物について、3D表示制御から2D表示制御への切り替え、又は2D表示制御から3D表示制御への切り替えを実行しようとするとき、その選択された先方対象物以外の他の先方対象物の表示優先度(表示緊急度)が、先方対象物の表示優先度(表示緊急度)よりも高い場合は、表示モードの切り替えを実行しないこととして、安全性を確保することができる。 In other words, when attempting to switch from 3D display control to 2D display control or from 2D display control to 3D display control for a selected other party object, if the display priority (display urgency) of other party objects other than the selected other party object is higher than the display priority (display urgency) of the other party object, the display mode switching is not performed, thereby ensuring safety.

次に、図5を参照する。図5(A)は、3D/2D間の切り替えが可能な視差式3DHUD装置の全体構成例を示す図、図5(B)は、制御部及び画像生成部の構成例を示す図である。図5(A)において、図1(A)と共通する部分には同じ符号を付している。 Next, refer to FIG. 5. FIG. 5(A) is a diagram showing an example of the overall configuration of a parallax-type 3D HUD device capable of switching between 3D and 2D, and FIG. 5(B) is a diagram showing an example of the configuration of a control unit and an image generation unit. In FIG. 5(A), parts that are common to FIG. 1(A) are given the same reference numerals.

視差式3DHUD装置は、立体表示装置111と、光学系116と、情報取得部119とを備える。立体表示装置111は、表示制御装置700と、画像生成部112と、表示部113と、アクチュエータ179とを有する。アクチュエータ179は、例えば、光学系116に含まれる曲面ミラー(凹面鏡等)117の向きを変更するために使用可能である。 The parallax 3D HUD device includes a stereoscopic display device 111, an optical system 116, and an information acquisition unit 119. The stereoscopic display device 111 includes a display control device 700, an image generation unit 112, a display unit 113, and an actuator 179. The actuator 179 can be used, for example, to change the orientation of a curved mirror (such as a concave mirror) 117 included in the optical system 116.

表示制御装置700は、制御部701を有する。制御部700は、I/Oインタフェース741と、プロセッサ702と、メモリ743とを有する。 The display control device 700 has a control unit 701. The control unit 700 has an I/O interface 741, a processor 702, and a memory 743.

図5(B)の例では、瞳撮像カメラ43による撮像画像を解析して視点位置(及び視線方向)を検出するために、視点位置検出部44が設けられている。 In the example of FIG. 5(B), a viewpoint position detection unit 44 is provided to analyze the image captured by the pupil imaging camera 43 and detect the viewpoint position (and line of sight direction).

また、図5(B)において、制御部701は、運転シーン判定部745と、3D/2D切り替え要否判定部746とを有する。3D/2D切り替え要否判定部746は、先方対象物距離と閾値との比較に基づいて、及び、種々の運転シーンや図5の例における表示優先度等も考慮して、表示モードの切り替えの要否を判定する。 In addition, in FIG. 5(B), the control unit 701 has a driving scene determination unit 745 and a 3D/2D switching necessity determination unit 746. The 3D/2D switching necessity determination unit 746 determines whether or not it is necessary to switch the display mode based on a comparison between the distance to the object ahead and a threshold value, and also taking into consideration various driving scenes and the display priority in the example of FIG. 5, etc.

画像生成部112は、画像蓄積部312と、ライトフィールドレンダリング部333と、左目用画像バッファ334と、右目用画像バッファ335と、画像インタフェース(画像I/F)336と、を有する。 The image generation unit 112 has an image storage unit 312, a light field rendering unit 333, a left-eye image buffer 334, a right-eye image buffer 335, and an image interface (image I/F) 336.

次に、図6を参照する。図6は、表示制御の手順例を示すフローチャートである。ステップS1では、先行対象物(障害物を含む)の検出、判定処理を実行する。ステップS2では、自車両等と先行対象物間の距離(先行対象物距離)を検出する。 Next, refer to FIG. 6. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a procedure for display control. In step S1, a process for detecting and determining a preceding object (including an obstacle) is executed. In step S2, the distance between the vehicle or the like and the preceding object (preceding object distance) is detected.

ステップS3では、検出された距離が、所定の閾値よりも大きいかを判定する。Yのときは、原則的に3D表示とし(ステップS4)、Nのときは、原則的に2D表示とする(ステップS5)。但し、図5(B)に示される運転シーン等では表示モードの切り替えは実行しない。 In step S3, it is determined whether the detected distance is greater than a predetermined threshold. If the result is Y, the display is in principle 3D (step S4), and if the result is N, the display is in principle 2D (step S5). However, in the driving scene shown in FIG. 5(B), the display mode is not switched.

ステップS6では、表示終了か否かを判定する。Yのときは表示制御を終了し、Nのときは、ステップS1に戻る。 In step S6, it is determined whether the display has ended. If the answer is Y, the display control ends, and if the answer is N, the process returns to step S1.

以上説明したように、本発明によれば、視差式3DHUD装置等において、視認者の違和感や視認者の目の疲労等を軽減(低減)することが可能である。言い換えれば、先方対象物(前方車両等)に関連付けて視差式3Dの注意喚起マーク等を表示する場合において、先方対象物の対象物距離が、閾値(閾値距離)以下のときは2D表示とすることで、輻輳調整矛盾を無くして目の疲労や違和感を軽減することが可能である。 As described above, according to the present invention, in a parallax 3D HUD device or the like, it is possible to reduce (reduce) the viewer's discomfort and eye fatigue. In other words, when a parallax 3D warning mark or the like is displayed in association with a forward object (such as a vehicle ahead), if the object distance of the forward object is equal to or less than a threshold (threshold distance), it is possible to eliminate convergence adjustment inconsistencies and reduce eye fatigue and discomfort.

本明細書において、車両という用語は、広義に、乗り物としても解釈し得るものである。また、ナビゲーションに関する用語(例えば標識等)についても、例えば、車両の運行に役立つ広義のナビゲーション情報という観点等も考慮し、広義に解釈するものとする。また、HUD装置や表示器装置(及び広義の表示装置)には、シミュレータ(例えば、航空機のシミュレータ、ゲーム装置としてのシミュレータ等)として使用されるものも含まれるものとする。 In this specification, the term "vehicle" can be broadly interpreted as a vehicle. Navigation terms (such as signs) are also broadly interpreted, taking into account the perspective of navigation information in the broad sense that is useful for driving a vehicle. HUD devices and display devices (and display devices in the broad sense) also include those used as simulators (such as aircraft simulators, simulators as game devices, etc.).

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。 The present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and a person skilled in the art could easily modify the above-described exemplary embodiments to the extent that they fall within the scope of the claims.

1・・・車両(自車両)、2・・・ウインドシールド(被投影部材)、3・・・HUD装置の表示領域(HUD表示領域)、6・・・地面又は地面の相当面(路面等)、21・・・視差式3D表示が可能な領域(視差式3D表示可能領域)、41・・・ダッシュボード、43・・・瞳撮像カメラ、45・・・周囲撮像カメラ、46・・・画像処理部、47・・・測距部、48・・・対象物種類/サイズ検出部、100・・・HUD装置、111・・・立体表示装置、112・・・画像生成部、113・・・表示部(表示パネル等)、114・・・光線分離部(レンチキュラレンズ、視差バリア等)、116・・・光学部、117・・・曲面ミラー(凹面鏡等)、119・・・情報取得部、120・・・ECU、123・・・通信部、125・・・レーダー部、200・・・先方対象物としての前方車両、250・・・先方対象物としての人、300、310・・・注意喚起表示(あるいは警報表示)、400・・・注意喚起表示(あるいは警報表示)としての強調枠、700・・・表示制御部装置、701・・・制御部、741・・・I/Oインタフェース、742・・・プロセッサ、743・・・メモリ、745・・・運転シーン判定部、2D/3D切り替え要否判定部、K1、K2・・・表示光、PS・・・調整面(結像面)、VS・・・輻輳面、θ1・・・輻輳角、D1・・・調整距離、D2・・・輻輳距離、D3・・・調整面と立体像の視認位置との距離、D4(D4a、D4b)・・・対象物距離、Lth・・・3D表示/2D表示切り替え用閾値(所定の閾値、あるいは閾値距離)、R1・・・閾値に対応する位置、R2・・・視差式3D表示が可能な領域の先端位置。 1: vehicle (own vehicle), 2: windshield (projection target member), 3: display area of HUD device (HUD display area), 6: ground or equivalent surface of ground (road surface, etc.), 21: area where parallax-based 3D display is possible (parallax-based 3D display possible area), 41: dashboard, 43: pupil imaging camera, 45: surrounding imaging camera, 46: image processing unit, 47: distance measurement unit, 48: object type/size detection unit, 100: HUD device, 111: stereoscopic display device, 112: image generation unit, 113: display unit (display panel, etc.), 114: light beam separation unit (lenticular lens, parallax barrier, etc.), 116: optical unit, 117: curved mirror (concave mirror, etc.), 119: information acquisition unit, 120: ECU, 123: communication unit, 125: radar unit, 200: object in front Vehicle ahead, 250... Person as the object ahead, 300, 310... Attention call display (or warning display), 400... Highlighted frame as attention call display (or warning display), 700... Display control unit, 701... Control unit, 741... I/O interface, 742... Processor, 743... Memory, 745... Driving scene determination unit, 2D/3D switching necessity determination unit, K1, K2... Display light, PS... Adjustment plane (imaging plane), VS... Convergence plane, θ1... Convergence angle, D1... Adjustment distance, D2... Convergence distance, D3... Distance between the adjustment plane and the viewing position of the stereoscopic image, D4 (D4a, D4b)... Object distance, Lth... Threshold for switching between 3D display and 2D display (predetermined threshold, or threshold distance), R1... Position corresponding to the threshold, R2... Tip position of the area where parallax-based 3D display is possible.

Claims (7)

画像を被投影部材に投影することで、視認者に前記画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ(HUD)装置における表示制御を実行する表示制御装置であって、
先方対象物と、前記視認者の側に設定される基準位置との間の距離である対象物距離に基づいて前記虚像の表示態様を制御可能である制御部を有し
記制御部は、
前記対象物距離が閾値を超えるときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有する左目用/右目用の各画像を視認させることで、前記虚像を立体的な虚像として表示する3D表示制御を実行し、
前記対象物距離が前記閾値以下のときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有さない同一の画像を視認させることで、前記虚像を平面的な虚像として表示する2D表示制御を実行し、
前記先方対象物が複数あるとき、前記視認者に最も大きく見える先方対象物を選択し、選択された先方対象物について、3D表示/2D表示の切り替えの要否を判定し、
切り替え要と判定されたときは、選択されなかった他の先行対象物についての表示も含めて、一括して表示モードを切り替える、
表示制御装置。
A display control device that performs display control in a head-up display (HUD) device that projects an image onto a projection target member, thereby allowing a viewer to view a virtual image of the image,
A control unit is provided that is capable of controlling a display mode of the virtual image based on an object distance that is a distance between a forward object and a reference position set on the viewer's side ,
The control unit is
When the object distance exceeds a threshold value, a 3D display control is executed to display the virtual image as a stereoscopic virtual image by making each of the left and right eyes of the viewer view a left eye image and a right eye image having a parallax therebetween,
When the object distance is equal to or less than the threshold value, a 2D display control is executed to display the virtual image as a planar virtual image by causing each of the left and right eyes of the viewer to view an identical image without parallax,
When there are a plurality of the distant objects, the distant object that appears largest to the viewer is selected, and for the selected distant object, it is determined whether or not it is necessary to switch between 3D display and 2D display;
When it is determined that switching is necessary, the display mode is switched collectively, including the display of other preceding objects that were not selected.
Display control device.
前記制御部は、
選択された先方対象物について、前記3D表示制御から前記2D表示制御への切り替え、又は前記2D表示制御から前記3D表示制御への切り替えを実行しようとするとき、
前記選択された先方対象物以外の他の先方対象物の表示優先度が、前記選択された先方対象物の表示優先度よりも高い場合は、前記切り替えを実行しない、
請求項1に記載の表示制御装置。
The control unit is
When attempting to switch from the 3D display control to the 2D display control or from the 2D display control to the 3D display control for a selected destination object,
When the display priority of other destination objects other than the selected destination object is higher than the display priority of the selected destination object, the switching is not executed.
The display control device according to claim 1 .
前記立体的な虚像は、
前記先方対象物の近辺における地面又は地面に相当する面に重畳されるように表示される、請求項1又は2に記載の表示制御装置。
The stereoscopic virtual image is
The display control device according to claim 1 or 2, wherein the display is superimposed on the ground or a surface equivalent to the ground in the vicinity of the forward object.
前記立体的な虚像は、
前記先方対象物の少なくとも一部を囲むように表示される、
請求項3に記載の表示制御装置。
The stereoscopic virtual image is
The display is displayed so as to surround at least a portion of the target object.
The display control device according to claim 3 .
前記立体的な虚像は、前記先方対象物に重畳される、請求項1又は2に記載の表示制御装置。 The display control device according to claim 1 or 2, wherein the stereoscopic virtual image is superimposed on the forward object. 画像を被投影部材に投影することで、視認者に前記画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ(HUD)装置であって、
前記画像を生成する画像生成部と、
前記画像を表示する表示部と、
前記画像の表示光を反射して、前記被投影部材に投影する光学部材を含む光学系と、
請求項1乃至5の何れか1項に記載の表示制御装置と、
を有するヘッドアップディスプレイ装置。
A head-up display (HUD) device that projects an image onto a projection target, thereby allowing a viewer to view a virtual image of the image,
an image generating unit that generates the image;
A display unit for displaying the image;
an optical system including an optical member that reflects display light of the image and projects the image onto the projection target;
A display control device according to any one of claims 1 to 5,
A head-up display device having the following:
画像の表示制御方法であって、
先方対象物と、視認者の側に設定される基準位置との間の距離である対象物距離が閾値を超えるときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有する左目用/右目用の各画像を視認させることで、立体的な画像を表示する3D表示制御を実行し、
前記対象物距離が前記閾値以下のときは、前記視認者の左右の各目に、視差を有さない同一の画像を視認させることで、平面的な画像を表示する2D表示制御を実行する、
前記先方対象物が複数あるとき、前記視認者に最も大きく見える先方対象物を選択し、選択された先方対象物について、3D表示/2D表示の切り替えの要否を判定し、
切り替え要と判定されたときは、選択されなかった他の先行対象物についての表示も含めて、一括して表示モードを切り替える、画像の表示制御方法。
An image display control method, comprising:
When an object distance, which is a distance between a forward object and a reference position set on the viewer's side, exceeds a threshold, a 3D display control is executed to display a stereoscopic image by making each of the viewer's left and right eyes view a left eye image and a right eye image having a parallax,
When the object distance is equal to or less than the threshold value, a 2D display control is executed to display a planar image by making the left and right eyes of the viewer view the same image without parallax.
When there are a plurality of the distant objects, the distant object that appears largest to the viewer is selected, and for the selected distant object, it is determined whether or not it is necessary to switch between 3D display and 2D display;
When it is determined that switching is necessary, the display mode is switched collectively including the display of other preceding objects that were not selected.
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