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JP7797352B2 - Head-up display device and video data processing method - Google Patents
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JP7797352B2 - Head-up display device and video data processing method - Google Patents

Head-up display device and video data processing method

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JP7797352B2 JP2022156842A JP2022156842A JP7797352B2 JP 7797352 B2 JP7797352 B2 JP 7797352B2 JP 2022156842 A JP2022156842 A JP 2022156842A JP 2022156842 A JP2022156842 A JP 2022156842A JP 7797352 B2 JP7797352 B2 JP 7797352B2
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Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置および映像データの処理方法に関し、例えば、AR(Augmented Reality)を利用したヘッドアップディスプレイ装置の技術に関する。 The present invention relates to a head-up display device and a method for processing video data, and relates to technology for a head-up display device that uses AR (Augmented Reality), for example.

特許文献1には、撮像データに基づきAR表示対象となる対象物を抽出し、対象物のAR画像データを生成し、当該AR画像データのフレームレートを対象物の重要度に基づき設定する表示システムが示される。例えば、全体のフレームレートを60fpsとして、3個のAR画像データを時分割で表示する場合、3個のAR画像データのフレームレートは、重要度に応じて、順に30fps、20fps、10fpsに設定される。これにより、重要度が高いAR画像データほど、ちらつきを抑制することができる。 Patent Document 1 discloses a display system that extracts an object to be displayed in AR based on imaging data, generates AR image data for the object, and sets the frame rate of the AR image data based on the importance of the object. For example, if the overall frame rate is 60 fps and three AR image data are displayed in a time-division manner, the frame rates of the three AR image data are set to 30 fps, 20 fps, and 10 fps, respectively, depending on their importance. This makes it possible to suppress flickering more effectively for AR image data with higher importance.

特開2019-6164号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-6164

ヘッドアップディスプレイ装置は、ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)等から取得した情報に基づいて様々な映像データを準備し、当該映像データに基づく映像光を表示領域に投射することで虚像として視認させる。この際に、映像データの準備に要する準備時間は、映像の種類、個数や、虚像距離の遠近に応じた映像のサイズや、2D/3Dといった表示形式や、グラフィックス効果の有無等の違いにより変化する。なお、明細書では、ヘッドアップディスプレイ装置を、HUD装置とも呼ぶ。 A head-up display device prepares various image data based on information obtained from ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) and other systems, and projects image light based on that image data onto a display area to be viewed as a virtual image. The preparation time required to prepare the image data varies depending on the type and number of images, the size of the image based on the virtual image distance (distance), the display format (2D/3D), the presence or absence of graphics effects, and other factors. In this specification, a head-up display device is also referred to as a HUD device.

ここで、HUD装置では、通常、最大フレームレート等の処理性能は、主にハードウェアの仕様に基づいて固定的に定められる。一方、例えば、HUD装置のハードウェア自体を変更することなく、ソフトウェアの更新によって、HUD装置の表示仕様を変更したいといった要望が生じることがある。この際に、求められるHUD装置の表示仕様は、処理負荷の増大を伴うものになることが多い。その結果、ハードウェアの処理性能が不足し、例えば、AR表示の際にコマ落ちが生じる等、求められる表示仕様を満たせなくなるおそれがあった。 Here, in a HUD device, processing performance such as maximum frame rate is typically fixed and determined primarily based on the hardware specifications. However, there are cases where a desire arises to change the display specifications of the HUD device by updating the software without changing the hardware itself. In such cases, the required display specifications of the HUD device often involve an increase in processing load. As a result, there is a risk that the hardware's processing performance may be insufficient, resulting in a failure to meet the required display specifications, such as dropped frames during AR display.

本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、ハードウェアの処理性能の範囲内において、求められる表示仕様をできるだけ満足するとともに、表示仕様に柔軟に対応することが可能なヘッドアップディスプレイ装置および映像データの処理方法を提供することにある。 The present invention was made in light of these circumstances, and one of its objectives is to provide a head-up display device and a video data processing method that can flexibly accommodate display specifications while satisfying the required display specifications as much as possible within the scope of the hardware's processing performance.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description in this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 A brief summary of the representative inventions disclosed in this application is as follows:

代表的なヘッドアップディスプレイ装置は、映像を表示し、表示した映像の映像光を出射する映像表示部と、出射された映像光を表示領域に投射することで、投射された映像光を虚像として視認させる映像光投射部と、取得された乗り物に関する情報に基づいて表示内容を決定し、決定した表示内容に基づく映像データを準備し、準備した映像データに基づく映像を映像表示部に表示させる制御部と、を備える。制御部は、表示内容を決定する前の仮決定した表示内容の映像データの準備に要する準備時間が所定の処理周期よりも長い場合、仮決定した表示内容を変更する。 A typical head-up display device includes an image display unit that displays an image and emits image light of the displayed image; an image light projection unit that projects the emitted image light onto a display area, causing the projected image light to be viewed as a virtual image; and a control unit that determines display content based on acquired vehicle information, prepares image data based on the determined display content, and displays an image based on the prepared image data on the image display unit. If the preparation time required to prepare the image data for the provisionally determined display content before determining the display content is longer than a predetermined processing cycle, the control unit changes the provisionally determined display content.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、ヘッドアップディスプレイ装置において、表示仕様に柔軟に対応することが可能になる。 To briefly explain the effect obtained by a representative invention among those disclosed in this application, it enables a head-up display device to flexibly accommodate display specifications.

実施の形態1によるヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両の構成例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a configuration example of a vehicle equipped with a head-up display device according to a first embodiment. 図1におけるHUD装置の主要部の構成例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a main part of the HUD device in FIG. 1 . 図1におけるHUD装置の、図2Aとは異なる主要部の構成例を示す概略図である。2B is a schematic diagram showing an example of the configuration of a main part of the HUD device in FIG. 1 that is different from that in FIG. 2A. 図2Aおよび図2Bに示されるHUD装置において、制御を担う制御系の主要部の構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a main part of a control system that is responsible for control in the HUD device shown in FIGS. 2A and 2B. 図2Aおよび図2Bに示されるHUD装置において、制御を担う制御系の図3Aとは異なる主要部の構成例を示すブロック図である。FIG. 3B is a block diagram showing an example of the configuration of a main part of a control system that is responsible for control in the HUD device shown in FIGS. 2A and 2B, which is different from that shown in FIG. 3A. 図3Aおよび図3Bにおいて、制御ユニットに関わる箇所の構成例を示すブロック図である。3A and 3B are block diagrams showing examples of the configuration of parts related to the control unit. 図1に示されるHUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of display content of the HUD device shown in FIG. 1 . 図3Aに示されるHUD装置において、映像を表示する際の処理手順の一例を示すフロー図である。FIG. 3B is a flowchart showing an example of a processing procedure when displaying an image in the HUD device shown in FIG. 3A. 図6に示されるフローを用いて映像を表示する際の問題点の一例を模式的に示すタイミングチャートである。7 is a timing chart schematically illustrating an example of a problem that occurs when displaying video using the flow shown in FIG. 6. コマ落ちが生じていない場合での表示内容の変化の様子を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing how the display content changes when no dropped frames occur. コマ落ちが生じた場合での表示内容の変化の様子を示す模式図である。10A and 10B are schematic diagrams showing how display content changes when a frame is dropped. 図3Aに示される制御部が有する内部状態の一例を示す図である。3B is a diagram showing an example of an internal state of the control unit shown in FIG. 3A. FIG. 図3Aに示される制御部による、準備時間の監視結果の一例を示す図である。3B is a diagram showing an example of a result of monitoring the preparation time by the control unit shown in FIG. 3A. FIG. 図9に示される通常状態における、HUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device in the normal state shown in FIG. 9 . 図9に示される抑制移行状態における、HUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device in the suppression transition state shown in FIG. 図9に示される抑制状態における、HUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device in the suppressed state shown in FIG. 9 . 図3Aに示される制御部の処理内容の一例を示すフロー図である。3B is a flowchart showing an example of processing performed by a control unit shown in FIG. 3A. FIG. 図3Aおよび図3Bに示されるHUD装置において、フレームバッファに書き込まれる映像データと、映像表示部に表示される表示内容との関係の一例を示す模式図である。FIG. 3C is a schematic diagram showing an example of the relationship between video data written to a frame buffer and display content displayed on a video display unit in the HUD device shown in FIGS. 3A and 3B. 図13Aとは異なる関係の一例を示す模式図である。FIG. 13B is a schematic diagram showing an example of a relationship different from that shown in FIG. 13A. 図6において、映像データの準備時間に影響する項目の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of items that affect the preparation time for video data. 実施の形態2によるHUD装置において、映像を表示する際の処理手順の一例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing an example of a processing procedure for displaying an image in the HUD device according to the second embodiment. 図15における表示内容の調整処理の詳細な処理内容の一例を示すフロー図である。FIG. 16 is a flowchart showing an example of detailed processing content of the display content adjustment processing in FIG. 15 . 図16における準備時間の予測方法(ステップS412)の具体例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a specific example of a method for predicting preparation time (step S412) in FIG. 16. 図17Aとは異なる具体例を示す図である。FIG. 17B is a diagram showing a specific example different from FIG. 17A. 図16における表示内容の変更方法(ステップS414)の一例を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a method for changing the display content in FIG. 16 (step S414). 図18において、表示内容の変更を行った結果として得られるHUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device obtained as a result of changing the display content in FIG. 18. 図15および図16に示されるフローを用いて映像を表示する際のタイミングチャートである。17 is a timing chart for displaying video using the flow shown in FIGS. 15 and 16. 実施の形態3によるHUD装置において、制御部の主要な処理内容の一例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of main processing contents of a control unit in a HUD device according to a third embodiment. 図21Aの補足図である。FIG. 21B is a supplementary figure to FIG. 21A. 図21Aとは異なる一例を示す模式図である。FIG. 21B is a schematic diagram showing an example different from FIG. 21A. 図22Aの補足図である。FIG. 22B is a supplementary figure to FIG. 22A. 実施の形態3によるHUD装置において、制御部が記憶している表示設定テーブルの構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of a display setting table stored in a control unit in the HUD device according to the third embodiment. 実施の形態3によるHUD装置において、制御部の処理内容の一例を示すフロー図である。FIG. 11 is a flowchart showing an example of processing details of a control unit in the HUD device according to the third embodiment. 図24Aとは異なる処理内容の一例を示すフロー図である。FIG. 24B is a flowchart showing an example of processing content different from that shown in FIG. 24A.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In all drawings used to explain the embodiments, identical components will generally be designated by the same reference numerals, and repeated explanations will be omitted.

(実施の形態1)
<HUD装置の概要>
図1は、実施の形態1によるヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両の構成例を示す概略図である。図1に示されるヘッドアップディスプレイ(HUD)装置1は、乗り物の一つである車両2に搭載される。車両2は、代表的には、自動車であるが、必ずしもこれに限定されず、鉄道車両等であってもよい。また、乗り物は、車両に限らず、航空機等であってもよい。また、車両2には、例えば、ECU(Electronic Control Unit)と呼ばれる制御ユニット21が搭載される。
(Embodiment 1)
<Overview of HUD device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a vehicle equipped with a head-up display device according to a first embodiment. The head-up display (HUD) device 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle 2, which is a type of vehicle. The vehicle 2 is typically an automobile, but is not necessarily limited to this and may be a railway vehicle or the like. The vehicle is not limited to a car and may be an aircraft or the like. The vehicle 2 is also equipped with a control unit 21, for example, called an ECU (Electronic Control Unit).

制御ユニット21は、例えば、車両2の各部に設置された各種センサや、加えて、ナビゲーション装置等から車両情報4を取得する。各種センサは、例えば、車両2で生じた各種イベントを検知し、また、走行状況に関する各種パラメータ値を検知する。HUD装置1は、制御ユニット21によって取得された車両情報4を、例えばCAN(Controller Area Network)通信等を用いて取得する。 The control unit 21 acquires vehicle information 4, for example, from various sensors installed in various parts of the vehicle 2, as well as from a navigation device, etc. The various sensors detect, for example, various events that occur in the vehicle 2 and various parameter values related to the driving conditions. The HUD device 1 acquires the vehicle information 4 acquired by the control unit 21, for example, using CAN (Controller Area Network) communication, etc.

車両情報4には、例えば、車両2の速度情報やギア情報、ハンドル操舵角情報、ランプ点灯情報、外光情報、距離情報、赤外線情報、エンジンON/OFF情報、車内外のカメラ映像情報、加速度ジャイロ情報、GPS(Global Positioning System)情報、ナビゲーション情報、車車間通信情報、および路車間通信情報等が含まれる。GPS情報の中には、現在時刻等の情報も含まれる。また、車両情報4には、各種警告情報も含まれる。HUD装置1は、このような車両情報4に基づいて、ウィンドシールド3などの表示領域に映像光を投射する。これにより、HUD装置1は、運転者等の利用者に、表示領域に投射された映像光を虚像として、詳細には車両2の前方の風景に重畳された虚像として視認させる。 Vehicle information 4 includes, for example, vehicle 2 speed information, gear information, steering wheel angle information, lamp illumination information, external light information, distance information, infrared information, engine ON/OFF information, camera image information inside and outside the vehicle, acceleration gyro information, GPS (Global Positioning System) information, navigation information, vehicle-to-vehicle communication information, and road-to-vehicle communication information. GPS information also includes information such as the current time. Vehicle information 4 also includes various warning information. Based on this vehicle information 4, HUD device 1 projects image light onto a display area such as windshield 3. As a result, HUD device 1 allows a user such as the driver to visually recognize the image light projected onto the display area as a virtual image, specifically as a virtual image superimposed on the scenery ahead of vehicle 2.

図2Aは、図1におけるHUD装置の主要部の構成例を示す概略図である。図2Aに示されるHUD装置1は、例えば、筐体12内に収容された映像表示部11、ミラーM1,M2、およびミラー駆動部14等を備える。映像表示部11は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示パネルや、プロジェクタ等であり、入力された映像データに基づいて映像を表示し、表示した映像の映像光を出射する。 Figure 2A is a schematic diagram showing an example configuration of the main parts of the HUD device in Figure 1. The HUD device 1 shown in Figure 2A includes, for example, an image display unit 11 housed in a housing 12, mirrors M1 and M2, and a mirror driver 14. The image display unit 11 is, for example, a display panel such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a projector, and displays an image based on input image data and emits image light of the displayed image.

ミラーM2は、映像表示部11からの映像光を、ミラーM1に向けて反射する。ミラーM2は、省スペースで光路長を長く確保するために効果を発揮するものである。HUD筐体内のスペースと、必要な光路長の値によっては、ミラーM2を配置しなくてもよいし、複数配置してもよい。ミラーM1は、映像光投射部として機能する。映像光投射部であるミラーM1は、映像表示部11から出射され、ミラーM2によって反射された映像光を、ダッシュボード10に設けた開口部7を介してウィンドシールド3の表示領域5に投射する。これにより、映像光投射部は、投射された映像光を、虚像として利用者6に視認させる。 Mirror M2 reflects the image light from the image display unit 11 toward mirror M1. Mirror M2 is effective in saving space and ensuring a long optical path length. Depending on the space within the HUD housing and the required optical path length, mirror M2 may not be installed, or multiple mirrors M2 may be installed. Mirror M1 functions as an image light projection unit. Mirror M1, which is the image light projection unit, projects the image light emitted from the image display unit 11 and reflected by mirror M2 onto the display area 5 of the windshield 3 through an opening 7 provided in the dashboard 10. In this way, the image light projection unit allows the user 6 to view the projected image light as a virtual image.

詳細には、ミラーM1は、例えば、凹面鏡(拡大鏡)であり、ミラーM2で反射された映像光を反射および拡大し、開口部7を介して表示領域5に投射する。表示領域5に投射された映像光は、表示領域5で反射され、利用者6の眼に入射する。その結果、利用者6は、表示領域5に投射された映像光を、透明のウィンドシールド3の先に存在する虚像9として、車外の風景(道路や建物、人など)に重畳される形で視認する。虚像9が表す情報の中には、例えば、道路標識や、自車の現速度や、風景上の物体に付加される各種情報、すなわちAR情報等、様々なものが含まれる。 More specifically, mirror M1 is, for example, a concave mirror (magnifying mirror) that reflects and magnifies the image light reflected by mirror M2 and projects it onto display area 5 through opening 7. The image light projected onto display area 5 is reflected by display area 5 and enters the eyes of user 6. As a result, user 6 visually recognizes the image light projected onto display area 5 as a virtual image 9 that exists beyond transparent windshield 3 and is superimposed on the scenery outside the vehicle (roads, buildings, people, etc.). The information represented by virtual image 9 includes a variety of information, such as road signs, the vehicle's current speed, and various information attached to objects in the scenery, i.e., AR information.

また、ミラーM1,M2は、例えば、自由曲面ミラーや光軸非対称の形状を有するミラー等であってよい。ここで、ミラーM2は、設置角度が固定される。一方、ミラーM1には、ミラー駆動部14が設置される。ミラー駆動部14は、ミラーM1の設置角度を可変調整する。詳細には、ミラー駆動部14は、例えば、モータを含み、モータの回転動作によってミラーM1を回転させる。 Mirrors M1 and M2 may be, for example, free-form mirrors or mirrors with an asymmetrical optical axis. Here, mirror M2 has a fixed installation angle. On the other hand, mirror M1 is equipped with a mirror driver 14. Mirror driver 14 variably adjusts the installation angle of mirror M1. Specifically, mirror driver 14 includes, for example, a motor, and rotates mirror M1 by the rotation of the motor.

ミラーM1の設置角度を可変調整することで、ウィンドシールド3上の表示領域5の位置、すなわち、利用者6が視認する虚像の上下方向の位置を調整できる。さらに、ミラーM1の設置角度を可変調整することで、映像表示部11を太陽光から保護することが可能になる。具体的には、太陽光は、映像光の光路を逆方向に進んで映像表示部11に入射し得る。当該太陽光の入射によって、映像表示部11の破損が生じる可能性が高くなった場合には、太陽光が映像表示部11に到達しないように、ミラーM1の設置角度を変更すればよい。 By adjusting the installation angle of mirror M1, the position of display area 5 on windshield 3, i.e., the vertical position of the virtual image viewed by user 6, can be adjusted. Furthermore, by adjusting the installation angle of mirror M1, it is possible to protect image display unit 11 from sunlight. Specifically, sunlight can travel in the opposite direction along the optical path of the image light and enter image display unit 11. If the incidence of sunlight increases the possibility of damaging image display unit 11, the installation angle of mirror M1 can be changed to prevent sunlight from reaching image display unit 11.

図2Bは、図1におけるHUD装置の、図2Aとは異なる主要部の構成例を示す概略図である。図2Bに示されるHUD装置1は、図2Aに示した構成と異なり、筐体12内に、ミラーM2の代わりにレンズLSが設けられる。映像表示部11からの映像光は、レンズLSを介してミラーM1に入射する。ミラーM1は、図2Aの場合と同様に、入射した映像光を、開口部7を介して表示領域5に投射する。ミラーM1には、図2Aの場合と同様に、ミラー駆動部が設置されてもよい。図2Bに示される構成は、例えば、ワンボックスカーやトラック等のように、ウィンドシールド3が垂直に近い角度で設置される場合に適用され得る。 Figure 2B is a schematic diagram showing an example configuration of the main parts of the HUD device in Figure 1, different from Figure 2A. Unlike the configuration shown in Figure 2A, the HUD device 1 shown in Figure 2B has a lens LS instead of a mirror M2 inside the housing 12. Image light from the image display unit 11 is incident on the mirror M1 via the lens LS. As in the case of Figure 2A, the mirror M1 projects the incident image light onto the display area 5 through the opening 7. As in the case of Figure 2A, a mirror driver may be installed on the mirror M1. The configuration shown in Figure 2B can be applied, for example, to vehicles such as minivans and trucks, where the windshield 3 is installed at an angle close to vertical.

図3Aは、図2Aおよび図2Bに示されるHUD装置において、制御を担う制御系の主要部の構成例を示すブロック図である。図3Aに示されるHUD装置1は、互いにバス13で接続されるミラー駆動部14、表示駆動部15、通信部16、メモリ17、フレームバッファ18および制御部20を備える。 Figure 3A is a block diagram showing an example configuration of the main components of the control system responsible for control in the HUD device shown in Figures 2A and 2B. The HUD device 1 shown in Figure 3A includes a mirror driver 14, a display driver 15, a communication unit 16, a memory 17, a frame buffer 18, and a control unit 20, all of which are connected to one another via a bus 13.

通信部16は、車両情報を受信および送信するものであり、例えば、通信インタフェース回路等によって実現され、情報取得部として機能する。通信部16は、制御ユニット21から、CAN通信等を用いて乗り物に関する情報を取得または受信し、受信した乗り物に関する情報を制御部20に送信する。制御部20は、通信部16からの情報によりミラー駆動部14と表示駆動部15とを制御する。ミラー駆動部14は、例えば、制御部20からの命令に応じて、図2Aで述べたように、ミラーM1の設置角度を調整する。ミラー駆動部14は、図2Aで述べたようなモータに加えて、当該モータを駆動するモータドライバ回路等によって実現され得る。 The communication unit 16 receives and transmits vehicle information and is realized, for example, by a communication interface circuit or the like, and functions as an information acquisition unit. The communication unit 16 acquires or receives information about the vehicle from the control unit 21 using CAN communication or the like, and transmits the received information about the vehicle to the control unit 20. The control unit 20 controls the mirror drive unit 14 and display drive unit 15 based on the information from the communication unit 16. The mirror drive unit 14 adjusts the installation angle of the mirror M1, for example, as described in FIG. 2A, in response to commands from the control unit 20. The mirror drive unit 14 can be realized by a motor such as the one described in FIG. 2A, as well as a motor driver circuit that drives the motor.

フレームバッファ18は、例えば、揮発性メモリによって構成され、映像データを記憶する。表示駆動部15は、フレームバッファ18が記憶している映像データを、バス13を介して読み出し、当該映像データに基づいて映像表示部11を駆動する。映像表示部11は、例えば、光源と、表示パネルとを備えた液晶ディスプレイ等である。表示パネルは、光源から照射されたバックライトを、画素毎に映像データに基づいて変調することで映像を表示する。この場合、表示駆動部15は、LCDドライバ回路等によって実現され得る。 The frame buffer 18 is, for example, composed of volatile memory, and stores video data. The display driver 15 reads the video data stored in the frame buffer 18 via the bus 13 and drives the video display unit 11 based on the video data. The video display unit 11 is, for example, a liquid crystal display equipped with a light source and a display panel. The display panel displays images by modulating the backlight emitted from the light source for each pixel based on the video data. In this case, the display driver 15 can be realized by an LCD driver circuit, etc.

メモリ17は、例えば、揮発性メモリおよび不揮発性メモリの組み合わせで構成され、制御部20で用いられるプログラムやデータ等を記憶する。制御部20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサによって実現され、メモリ17が記憶しているプログラムを実行することで、HUD装置1全体を制御する。その一つとして、制御部20は、通信部16、すなわち情報取得部によって取得された乗り物に関する情報に基づいて、映像データの作成を含めて映像データを準備し、準備した映像データに基づく映像を映像表示部11に表示させる。 Memory 17 is, for example, a combination of volatile and non-volatile memory, and stores programs, data, and the like used by control unit 20. Control unit 20 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or GPU (Graphics Processing Unit), and controls the entire HUD device 1 by executing the programs stored in memory 17. As part of this, control unit 20 prepares video data, including creating the video data, based on information about the vehicle acquired by communication unit 16, i.e., the information acquisition unit, and displays an image based on the prepared video data on video display unit 11.

なお、図3Aに示される通信部16、メモリ17、フレームバッファ18および制御部20は、マイクロコントローラ等に搭載され得る。ただし、このような実装形態に限らず、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を適宜組み合わせた実装形態であってもよい。 The communication unit 16, memory 17, frame buffer 18, and control unit 20 shown in FIG. 3A may be mounted on a microcontroller or the like. However, this implementation is not limited to this, and implementations may also be made by appropriately combining, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc.

図3Bは、図2Aおよび図2Bに示されるHUD装置において、制御を担う制御系の図3Aとは異なる主要部の構成例を示すブロック図である。図3Bに示されるHUD装置1は、図3Aに示した構成例と異なり、メモリ17および制御部20が設けられない構成となっている。この場合、制御ユニット21は、図3Aに示した制御部20に代わって映像データを作成し、作成した映像データを、通信処理部16aを介してフレームバッファ18に書き込む。 Figure 3B is a block diagram showing an example configuration of the main components of the control system that are responsible for control in the HUD device shown in Figures 2A and 2B, different from those shown in Figure 3A. Unlike the example configuration shown in Figure 3A, the HUD device 1 shown in Figure 3B does not have a memory 17 or control unit 20. In this case, the control unit 21 creates video data in place of the control unit 20 shown in Figure 3A, and writes the created video data to the frame buffer 18 via the communication processing unit 16a.

なお、図3Bに示した構成例の場合、図3Aで述べた制御部20は、通信処理部16aとして機能することになってもよい。または、制御ユニット21と通信処理部16aにそれぞれ一部機能を分担することになってもよい。図3Bの構成例では、ミラー駆動部14、表示駆動部15、通信処理部16aが設けられる。通信処理部16aは、図3Aの通信部16と異なり、制御ユニット21から、CAN通信等を用いて乗り物に関する情報を受信し、受信した情報を処理し、処理した結果により、ミラー駆動部14と表示駆動部15の動作を調整する。 In the configuration example shown in Figure 3B, the control unit 20 described in Figure 3A may function as the communication processing unit 16a. Alternatively, some functions may be shared between the control unit 21 and the communication processing unit 16a. The configuration example in Figure 3B is provided with a mirror driving unit 14, a display driving unit 15, and a communication processing unit 16a. Unlike the communication unit 16 in Figure 3A, the communication processing unit 16a receives information about the vehicle from the control unit 21 using CAN communication or the like, processes the received information, and adjusts the operation of the mirror driving unit 14 and the display driving unit 15 based on the processing results.

図4は、図3Aおよび図3Bにおいて、制御ユニットに関わる箇所の構成例を示すブロック図である。制御ユニット21は、図1で述べたように車両情報4を取得する。車両情報4は、図4に示されるように、制御ユニット21に接続される各種センサ等の情報取得デバイスによって生成される。図4には、当該情報取得デバイスの一例が示される。 Figure 4 is a block diagram showing an example configuration of the parts related to the control unit in Figures 3A and 3B. The control unit 21 acquires vehicle information 4 as described in Figure 1. As shown in Figure 4, the vehicle information 4 is generated by information acquisition devices such as various sensors connected to the control unit 21. Figure 4 shows an example of such an information acquisition device.

図4において、例えば、車速センサ101は、図1の車両2の速度を検知し、検知結果となる速度情報を生成する。シフトポジションセンサ102は、現在のギアを検知し、検知結果となるギア情報を生成する。ハンドル操舵角センサ103は、現在のハンドル操舵角を検知し、検知結果となるハンドル操舵角情報を生成する。ヘッドライトセンサ104は、ヘッドライトのON/OFFを検知し、検知結果となるランプ点灯情報を生成する。照度センサ105および色度センサ106は、外光を検知し、検知結果となる外光情報を生成する。 In Figure 4, for example, vehicle speed sensor 101 detects the speed of vehicle 2 in Figure 1 and generates speed information as the detection result. Shift position sensor 102 detects the current gear and generates gear information as the detection result. Steering wheel steering angle sensor 103 detects the current steering wheel steering angle and generates steering wheel steering angle information as the detection result. Headlight sensor 104 detects whether the headlights are on or off and generates lamp illumination information as the detection result. Illuminance sensor 105 and chromaticity sensor 106 detect external light and generate external light information as the detection result.

測距センサ107は、車両2と外部の物体との間の距離を検知し、検知結果となる距離情報を生成する。赤外線センサ108は、車両2の近距離における物体の有無や距離等を検知し、検知結果となる赤外線情報を生成する。エンジン始動センサ109は、エンジンのON/OFFを検知し、検知結果となるON/OFF情報を生成する。加速度センサ110およびジャイロセンサ111は、車両2の加速度および角速度をそれぞれ検知し、検知結果として、車両2の姿勢や挙動を表す加速度ジャイロ情報を生成する。温度センサ112は、車内外の温度を検知し、検知結果となる温度情報を生成する。 The distance sensor 107 detects the distance between the vehicle 2 and external objects and generates distance information as the detection result. The infrared sensor 108 detects the presence and distance of objects in the vicinity of the vehicle 2 and generates infrared information as the detection result. The engine start sensor 109 detects whether the engine is on or off and generates on or off information as the detection result. The acceleration sensor 110 and gyro sensor 111 detect the acceleration and angular velocity of the vehicle 2, respectively, and generate acceleration gyro information representing the attitude and behavior of the vehicle 2 as the detection result. The temperature sensor 112 detects the temperature inside and outside the vehicle and generates temperature information as the detection result.

路車間通信用無線受信機113は、車両2と、道路、標識、信号機等との間の路車間通信によって路車間通信情報を生成する。車車間通信用無線受信機114は、車両2と周辺の他の車両との間の車車間通信によって車車間通信情報を生成する。車内用カメラ115および車外用カメラ116は、それぞれ、車内および車外を撮影することで車内のカメラ映像情報および車外のカメラ映像情報を生成する。車内用カメラ115は、例えば、図2A等に示した利用者6の姿勢や、眼の位置、動き等を撮影するDMS(Driver Monitoring System)用のカメラ等である。この場合、撮像された映像を解析することで、利用者6の疲労状況や視線の位置等が把握できる。 The road-to-vehicle communication wireless receiver 113 generates road-to-vehicle communication information through road-to-vehicle communication between the vehicle 2 and roads, signs, traffic lights, etc. The vehicle-to-vehicle communication wireless receiver 114 generates vehicle-to-vehicle communication information through vehicle-to-vehicle communication between the vehicle 2 and other vehicles in the vicinity. The interior camera 115 and exterior camera 116 capture images of the interior and exterior of the vehicle, respectively, to generate interior camera image information and exterior camera image information. The interior camera 115 is, for example, a camera for a DMS (Driver Monitoring System) that captures the posture, eye position, movement, etc. of the user 6, as shown in Figure 2A, etc. In this case, by analyzing the captured image, the user 6's fatigue level, line of sight, etc. can be determined.

一方、車外用カメラ116は、例えば、車両2の前方や後方といった周囲の状況を撮影する。この場合、撮像された映像を解析することで、周辺に存在する他の車両や人などの障害物の有無、建物や地形、雨や積雪、凍結、凹凸等といった路面状況、および道路標識等を把握することが可能になる。また、車外用カメラ116には、例えば、走行中の状況を映像で記録するドライブレコーダ等も含まれ得る。 On the other hand, the exterior vehicle camera 116 captures images of the surrounding environment, such as the area in front of and behind the vehicle 2. In this case, by analyzing the captured images, it is possible to determine the presence or absence of obstacles such as other vehicles or people in the vicinity, buildings, terrain, road conditions such as rain, snow, ice, unevenness, etc., and road signs. The exterior vehicle camera 116 may also include, for example, a drive recorder that records images of the situation while driving.

GPS受信機117は、GPS信号を受信することで得られるGPS情報を生成する。例えば、GPS受信機117によって、現在時刻を取得することが可能である。VICS(Vehicle Information and Communication System、登録商標)受信機118は、VICS信号を受信することで得られるVICS情報を生成する。GPS受信機117やVICS受信機118は、ナビゲーション装置の一部として設けられてもよい。なお、図4に示される各種情報取得デバイスに関しては、適宜、削除することや、他の種類のデバイスを追加することや、他の種類のデバイスに置き換えることが可能である。 The GPS receiver 117 generates GPS information by receiving GPS signals. For example, the current time can be obtained using the GPS receiver 117. The VICS (Vehicle Information and Communication System, registered trademark) receiver 118 generates VICS information by receiving VICS signals. The GPS receiver 117 and VICS receiver 118 may be provided as part of a navigation device. Note that the various information acquisition devices shown in FIG. 4 can be deleted, or other types of devices can be added or replaced with other types of devices, as appropriate.

<HUD装置の表示について>
図5は、図1に示されるHUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。当該表示内容は、AR表示の一例を示すものであり、図2A等に示した虚像9の一例を示すものである。図5に示される例では、5個の映像VDa~VDeが表示されている。明細書では、複数の映像VDa~VDeを総称して映像VD、または画像VD、または映像オブジェクトVDと呼ぶ。
<About the HUD device display>
Fig. 5 is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device shown in Fig. 1. The display content shows an example of an AR display, and is an example of the virtual image 9 shown in Fig. 2A etc. In the example shown in Fig. 5, five images VDa to VDe are displayed. In the specification, the multiple images VDa to VDe are collectively referred to as an image VD, an image VD, or an image object VD.

映像VDaは、風景の一つであり、ARの対象物である物体OB、ここでは人に重畳するように表示される。映像VDaは、図4に示した各種情報取得デバイスによって物体OBを検知済みであることを意味する。すなわち、HUD装置1は、制御ユニット21から物体OBの検知結果を表す情報を取得する。また、映像VDaは、物体OBへの注意喚起を利用者6、例えば運転者に促すための警告情報を表す。 The image VDa is a piece of scenery and is displayed superimposed on an object OB, which is the subject of AR, in this case a person. The image VDa indicates that the object OB has been detected by the various information acquisition devices shown in Figure 4. In other words, the HUD device 1 acquires information indicating the detection results of the object OB from the control unit 21. The image VDa also displays warning information to alert the user 6, for example, the driver, to the object OB.

映像VDbは、風景の一つである道路上に表示され、車両2の進行方向を表す。映像VDcは、ナビゲーション情報を表す。映像VDdは、例えば、路車間通信情報の一つである道路標識を表す。映像VDeは、車両2の速度情報を表す。なお、映像VDa,VDbは、3Dグラフィックスであり、映像VDc~VDeは、2Dグラフィックスである。 Video VDb is displayed on a road, which is one type of scenery, and shows the direction of travel of vehicle 2. Video VDc shows navigation information. Video VDd shows, for example, road signs, which are one type of road-to-vehicle communication information. Video VDe shows vehicle 2's speed information. Note that videos VDa and VDb are 3D graphics, while videos VDc to VDe are 2D graphics.

図6は、図3Aに示されるHUD装置において、映像を表示する際の処理手順の一例を示すフロー図である。図6において、まず、通信部16、すなわち情報取得部は、制御ユニット21から乗り物に関する情報を取得する(ステップS11)。続いて、制御部20は、ステップS121~S124を含む映像データの準備処理を行う(ステップS12)。例えば、プロセッサは、メモリ17内の映像処理プログラムを実行することで、ステップS121~S123の処理を実行する。 Figure 6 is a flow diagram showing an example of the processing steps for displaying an image in the HUD device shown in Figure 3A. In Figure 6, first, the communication unit 16, i.e., the information acquisition unit, acquires information about the vehicle from the control unit 21 (step S11). Next, the control unit 20 performs a preparation process for the image data, including steps S121 to S124 (step S12). For example, the processor executes the image processing program in the memory 17 to perform the processes of steps S121 to S123.

ステップS121において、制御部20は、ステップS11で取得した乗り物に関する情報、例えば、図1に示した車両情報4に基づいて、表示内容を決定する。具体的には、制御部20は、表示に対応している車両情報4を選定すると共に、当該選定した車両情報4を表す映像VDを、どの位置にどのようなサイズおよびレイアウトで表示するか等を決定する。図5に示される例では、制御部20は、表示内容として、5個の映像VDa~VDeを表示することを決定する。ステップS122において、制御部20は、ステップS121で決定した表示内容に基づいて、映像VD毎の映像データを作成する。 In step S121, the control unit 20 determines the display content based on the information about the vehicle acquired in step S11, for example, the vehicle information 4 shown in FIG. 1. Specifically, the control unit 20 selects the vehicle information 4 that corresponds to the display, and determines the position, size, and layout in which the video VD representing the selected vehicle information 4 will be displayed. In the example shown in FIG. 5, the control unit 20 determines that five videos VDa to VDe will be displayed as the display content. In step S122, the control unit 20 creates video data for each video VD based on the display content determined in step S121.

ステップS123において、制御部20は、ステップS122で作成した複数の映像データを、それぞれ、表示すべき位置に対応するフレームバッファ18内の記憶領域に書き込む。ステップS124において、制御部20は、フレームバッファ18内の映像データ全体に対して、例えば、ウィンドシールド3の曲率等に応じた歪補正を行う。なお、歪補正に関しては、例えば、プロセッサが、メモリ17内の歪補正プログラムを実行することで実現されるか、または、専用のハードウェアによって実現されてもよい。 In step S123, the control unit 20 writes each of the multiple pieces of video data created in step S122 to a storage area in the frame buffer 18 corresponding to the position where it should be displayed. In step S124, the control unit 20 performs distortion correction on all of the video data in the frame buffer 18, for example, in accordance with the curvature of the windshield 3. Note that distortion correction may be achieved, for example, by the processor executing a distortion correction program in the memory 17, or by dedicated hardware.

このような映像データの準備処理(ステップS12)を終えたのち、映像の表示処理が行われる(ステップS13)。ステップS13において、表示駆動部15は、フレームバッファ18が記憶している映像データを読み出し、当該映像データに基づいて映像表示部11を駆動することで、映像表示部11に映像VDを表示させる。なお、図6に示した処理手順は、フレームレートに基づいて定められる処理周期に同期して実行される。例えば、フレームレートが60fpsの場合、処理周期は、16.6msである。また、映像VDを表示する際の処理手順は、特に、図6に示したものに限らず、一般的に知られている様々な手順に置き換え可能である。 After completing this video data preparation process (step S12), the video display process is performed (step S13). In step S13, the display drive unit 15 reads the video data stored in the frame buffer 18 and drives the video display unit 11 based on the video data, causing the video display unit 11 to display the video VD. The processing procedure shown in Figure 6 is executed in synchronization with a processing cycle determined based on the frame rate. For example, when the frame rate is 60 fps, the processing cycle is 16.6 ms. The processing procedure for displaying the video VD is not limited to that shown in Figure 6, and can be replaced with various commonly known procedures.

図7は、図6に示されるフローを用いて映像を表示する際の問題点の一例を模式的に示すタイミングチャートである。図7には、1番目~5番目の処理周期または制御周期Tc[1]~Tc[5]で実行される動作が示される。明細書では、処理周期または制御周期Tc[1]~Tc[5]を総称して処理周期または制御周期Tcと呼ぶ。制御周期Tcは、例えば、16.6msである。また、図7には、図6におけるステップS11,S12の処理と、ステップS13の処理とをパイプラインで実行する場合の動作が示される。 Figure 7 is a timing chart that schematically illustrates an example of a problem that occurs when displaying video using the flow shown in Figure 6. Figure 7 shows the operations performed in the first through fifth processing or control cycles Tc[1] through Tc[5]. In the specification, the processing or control cycles Tc[1] through Tc[5] are collectively referred to as the processing cycle or control cycle Tc. The control cycle Tc is, for example, 16.6 ms. Figure 7 also illustrates the operations that occur when the processes of steps S11 and S12 and step S13 in Figure 6 are executed in a pipeline.

図7において、1番目の制御周期Tc[1]では、乗り物に関する情報が取得され(ステップS11)、当該情報に基づいて映像データが準備される(ステップS12)。当該ステップS11,S12の処理に要する映像データの準備時間Tp[1]は、制御周期Tc[1]よりも短くなっている。これは、例えばARの対象物、ひいては表示する映像VDの数が少なく、準備時間Tp[1]が制御周期Tc[1]内に収まるケースである。同様に、2番目の制御周期Tc[2]でも、乗り物に関する情報が取得され(ステップS11)、当該情報に基づいて映像データが準備される(ステップS12)。また、これと並行して、2番目の制御周期Tc[2]では、1番目の制御周期Tc[1]で準備された映像データに基づいて、映像VDの表示処理が行われる(ステップS13)。 In Figure 7, in the first control cycle Tc[1], information about the vehicle is acquired (step S11), and video data is prepared based on that information (step S12). The video data preparation time Tp[1] required for processing steps S11 and S12 is shorter than the control cycle Tc[1]. This is the case, for example, when the number of AR objects and, therefore, the number of video VDs to be displayed is small, and the preparation time Tp[1] fits within the control cycle Tc[1]. Similarly, in the second control cycle Tc[2], information about the vehicle is acquired (step S11), and video data is prepared based on that information (step S12). In parallel with this, in the second control cycle Tc[2], video VD display processing is performed based on the video data prepared in the first control cycle Tc[1] (step S13).

ここで、2番目の制御周期Tc[2]において、ステップS11,S12の処理に要する映像データの準備時間Tp[2]は、制御周期Tc[2]よりも長くなっている。準備時間Tp[2]は、例えば、ARの対象物、ひいては表示する映像VDが増加すること等により、長期化し得る。このため、当該映像データは、3番目の制御周期Tc[3]での表示処理に反映されずに、4番目の制御周期Tc[4]での表示処理に反映されることになる。その結果、3番目の制御周期Tc[3]において、コマ落ちが生じることになる。 Here, in the second control cycle Tc[2], the preparation time Tp[2] for the video data required for processing steps S11 and S12 is longer than the control cycle Tc[2]. The preparation time Tp[2] can be lengthened, for example, due to an increase in the number of AR objects and therefore the video VD to be displayed. As a result, this video data is not reflected in the display processing in the third control cycle Tc[3], but is reflected in the display processing in the fourth control cycle Tc[4]. As a result, dropped frames occur in the third control cycle Tc[3].

また、4番目の制御周期Tc[4]において、ステップS11,S12の処理に要する映像データの準備時間Tp[3]は、制御周期Tc[4]よりも短くなっている。このため、当該映像データは、5番目の制御周期Tc[5]での表示処理に反映される。ただし、方式によっては、コマ落ちが生じたことにより、準備時間Tp[3]で準備される映像データは、本来、3番目の制御周期Tc[3]で準備されるべき映像データとなる場合がある。なお、明細書では、複数の準備時間Tp[1]~Tp[3]を総称して準備時間Tpと呼ぶ。 Furthermore, in the fourth control cycle Tc[4], the preparation time Tp[3] for the video data required for processing steps S11 and S12 is shorter than that of control cycle Tc[4]. As a result, this video data is reflected in the display process in the fifth control cycle Tc[5]. However, depending on the method, if a frame is dropped, the video data prepared in preparation time Tp[3] may actually be the video data that should have been prepared in the third control cycle Tc[3]. Note that in this specification, the multiple preparation times Tp[1] to Tp[3] are collectively referred to as preparation time Tp.

図8Aは、コマ落ちが生じていない場合での表示内容の変化の様子を示す模式図である。図8Bは、コマ落ちが生じた場合での表示内容の変化の様子を示す模式図である。例えば、図8Aおよび図8Bに示されるように、物体OB、ここでは人が、時刻t1から時刻t2にかけて移動した場合を想定する。コマ落ちが生じていない場合、図8Aに示されるように、時刻t1での物体OB(t1)には、その位置に映像VDa(t1)が重畳して表示され、時刻t2での物体OB(t2)には、その位置に映像VDa(t2)が重畳して表示される。 Figure 8A is a schematic diagram showing how the display content changes when no frames are dropped. Figure 8B is a schematic diagram showing how the display content changes when frames are dropped. For example, as shown in Figures 8A and 8B, consider a case in which an object OB, in this case a person, moves from time t1 to time t2. When no frames are dropped, as shown in Figure 8A, an image VDa(t1) is displayed superimposed on the position of object OB(t1) at time t1, and an image VDa(t2) is displayed superimposed on the position of object OB(t2) at time t2.

このように、コマ落ちが生じない場合には、ARの対象物に追従するリアルタイム性が高い映像VDを表示することができる。一方、コマ落ちが生じた場合、特に、連続する制御周期Tcで連続してコマ落ちが生じた場合、図8Bに示されるように、時刻t2での物体OB(t2)には、その位置から物体OB(t1)側にズレた位置に映像VDa(t2)が表示される。この場合、映像VDa(t2)は、物体OB(t2)に完全には重畳されない。このように、コマ落ちが生じた場合には、ARの対象物に追従しないリアルタイム性が低い映像VDを表示されることになり得る。 In this way, when no dropped frames occur, it is possible to display video VD with high real-time performance that tracks the AR object. On the other hand, when dropped frames occur, particularly when dropped frames occur consecutively over successive control cycles Tc, as shown in Figure 8B, video VDa (t2) is displayed at a position shifted toward object OB (t1) from the position of object OB (t2) at time t2. In this case, video VDa (t2) is not completely superimposed on object OB (t2). In this way, when dropped frames occur, it is possible that video VD with low real-time performance that does not track the AR object will be displayed.

<制御部の概略動作>
そこで、制御部20は、リアルタイム性が高い映像VDを表示できるようにするため、概略的には、所定の処理周期または制御周期Tc内に映像データの準備を完了するように、映像データの準備に必要な処理負荷を軽減する制御を行う。つまり、制御部20は、通信部16によって受信された乗り物に関する情報に基づいて映像データを準備し、映像データの準備条件が所定の処理周期に所定条件を満たさない場合、準備する映像データの一部内容を変更して準備する。より詳細には、制御部20は、映像データの準備に要する準備時間Tpを監視し、準備時間Tpが予め定めた条件を満たした場合に、処理負荷を軽減する制御を開始する。また、所定の処理周期または制御周期Tcは、フレームレートに基づいて定められるものである。
<Outline of operation of the control unit>
Therefore, in order to display a video VD with high real-time performance, the control unit 20 generally performs control to reduce the processing load required for preparing the video data so that the preparation of the video data is completed within a predetermined processing cycle or control period Tc. That is, the control unit 20 prepares the video data based on information about the vehicle received by the communication unit 16, and if the preparation conditions for the video data do not satisfy predetermined conditions within the predetermined processing cycle, the control unit 20 modifies some of the content of the video data to be prepared. More specifically, the control unit 20 monitors the preparation time Tp required to prepare the video data, and when the preparation time Tp satisfies predetermined conditions, it initiates control to reduce the processing load. Furthermore, the predetermined processing cycle or control period Tc is determined based on the frame rate.

準備時間Tpは、図7で述べたような動作方式を前提とすると、図6に示したステップS11,S12の処理に要する時間である。一方、例えば、ステップS11の処理と、ステップS12の処理とをパイプラインで実行するような動作方式を前提とすると、準備時間Tpは、ステップS12の処理に要する時間であってよい。ただし、リアルタイム性を高めるためには、図7で述べたような動作方式を用いる方が望ましい。 Preparation time Tp is the time required for processing steps S11 and S12 shown in Figure 6, assuming an operating method such as that described in Figure 7. On the other hand, for example, assuming an operating method in which the processing of step S11 and the processing of step S12 are executed in a pipeline, preparation time Tp may be the time required for processing step S12. However, to improve real-time performance, it is preferable to use the operating method described in Figure 7.

制御部20は、準備時間Tpを逐次監視する。例えば、車両の時間と連動し、または、タイマ等を用いて準備時間を監視することができる。図7で述べたような動作方式を前提とすると、図3Aに示すように、制御部20は、通信部16を用いて乗り物に関する情報の取得を開始してから、作成した映像データをフレームバッファ18に書き終えるまでに要する準備時間Tpを、タイマ等を用いて監視する。図3Bに示した構成を用いる場合、図3Aの場合と異なり、通信処理部16aは、制御ユニット21からの情報を取得して、取得した情報を処理し、処理した結果をフレームバッファ18に書き終えるまでに要する準備時間Tpを、タイマ等を用いて監視する。 The control unit 20 continuously monitors the preparation time Tp. For example, the preparation time can be monitored in conjunction with the vehicle time or using a timer or the like. Assuming the operating method described in Figure 7, as shown in Figure 3A, the control unit 20 uses a timer or the like to monitor the preparation time Tp required from the start of acquiring information about the vehicle using the communication unit 16 until the creation of the video data is completely written to the frame buffer 18. When using the configuration shown in Figure 3B, unlike the case of Figure 3A, the communication processing unit 16a acquires information from the control unit 21, processes the acquired information, and monitors the preparation time Tp required from the end of writing the processed results to the frame buffer 18 using a timer or the like.

図9は、図3Aに示される制御部が有する内部状態の一例を示す図である。図10は、図3Aに示される制御部による、準備時間の監視結果の一例を示す図である。制御部20は、図9に示されるように、内部状態として、通常状態ST0と、復帰移行状態ST1と、抑制移行状態ST2と、抑制状態ST3とを有する。言い換えれば、制御部20は、動作モードとして、通常モードST0と、復帰移行モードST1と、抑制移行モードST2と、抑制モードST3とを有する。4つの状態を有するのは一例であり、別の例では、制御部20は、通常状態ST0と、抑制状態ST3の2つの状態を有してもよい。 Figure 9 is a diagram showing an example of the internal state of the control unit shown in Figure 3A. Figure 10 is a diagram showing an example of the results of monitoring the preparation time by the control unit shown in Figure 3A. As shown in Figure 9, the control unit 20 has the following internal states: normal state ST0, return transition state ST1, suppression transition state ST2, and suppression state ST3. In other words, the control unit 20 has the following operating modes: normal mode ST0, return transition mode ST1, suppression transition mode ST2, and suppression mode ST3. Having four states is just one example; in another example, the control unit 20 may have two states: normal state ST0 and suppression state ST3.

制御部20は、通常状態ST0では、通信部16を用いて取得した情報に基づいて、通常通りに映像データを準備し、それに基づく映像VDを映像表示部11に表示させる。また、制御部20は、通常状態ST0において、(A)監視結果となる準備時間Tpが制御周期Tcよりも長かった場合、または、(B)準備時間Tpが複数回連続して第1の閾値時間Tth1よりも長かった場合に、抑制移行状態ST2に遷移する。連続回数は、例えば、2回以上10回以下の値に定められる。 In the normal state ST0, the control unit 20 prepares video data as usual based on information acquired using the communication unit 16, and displays the video VD based on this data on the video display unit 11. Furthermore, in the normal state ST0, the control unit 20 transitions to the suppression transition state ST2 if (A) the preparation time Tp, which is the monitoring result, is longer than the control period Tc, or (B) the preparation time Tp is longer than the first threshold time Tth1 multiple times in a row. The number of consecutive times is set to a value between 2 and 10, for example.

具体例として、図10では、監視時刻tm4で得られた準備時間Tp4は、制御周期Tcよりも長くなっている。また、連続する監視時刻tm2,tm3で得られた準備時間Tp2,Tp3は、共に、制御周期Tcよりも短いが、第1の閾値時間Tth1よりも長くなっている。第1の閾値時間Tth1は、制御周期Tcである16.6msよりも短い時間であり、例えば、15.0ms等である。 As a specific example, in Figure 10, the preparation time Tp4 obtained at monitoring time tm4 is longer than the control period Tc. Furthermore, the preparation times Tp2 and Tp3 obtained at successive monitoring times tm2 and tm3 are both shorter than the control period Tc, but longer than the first threshold time Tth1. The first threshold time Tth1 is shorter than the control period Tc of 16.6 ms, and is, for example, 15.0 ms.

制御部20は、通常状態ST0において、(A)準備時間Tp4のような監視結果が得られた場合、または、(B)準備時間Tp2,Tp3のような監視結果が複数回連続して、例えば2連続で得られた場合に、抑制移行状態ST2に遷移する。条件(A)は、コマ落ちを迅速に解消するためのものである。一方、条件(B)は、近い将来に、準備時間Tpが制御周期Tcよりも長くなる状況、ひいてはコマ落ちが生じる状況を、事前に予防するためのものである。 In normal state ST0, the control unit 20 transitions to suppression transition state ST2 when (A) a monitoring result such as preparation time Tp4 is obtained, or (B) a monitoring result such as preparation times Tp2 or Tp3 is obtained multiple times in succession, for example, twice in succession. Condition (A) is intended to quickly resolve dropped frames. On the other hand, condition (B) is intended to prevent a situation in the near future in which preparation time Tp becomes longer than control cycle Tc, thereby causing dropped frames.

制御部20は、抑制移行状態ST2において、処理負荷を軽減する制御を開始したのち、予め定めた抑制移行期間内で、処理負荷の軽減量を制御周期Tc毎に段階的に増やしていく。抑制移行期間は、例えば、5秒等に定められる。詳細は後述するが、制御部20は、例えば、一部の映像データを作成しない、または、一部の映像データを簡略化すること等で、準備する映像データのデータ量を削減し、処理負荷を軽減する。この場合、仮に、映像データのデータ量が急減に削減されると、表示内容も急減に変化するため、利用者6の視点で好ましくない。そこで、制御部20は、削減するデータ量を段階的に増やしていく。そして、制御部20は、抑制移行期間、例えば5秒を経たのち、抑制状態ST3に遷移する。 After starting control to reduce the processing load in the suppression transition state ST2, the control unit 20 gradually increases the amount of processing load reduction for each control cycle Tc within a predetermined suppression transition period. The suppression transition period is set to, for example, 5 seconds. As will be described in detail later, the control unit 20 reduces the amount of video data to be prepared and the processing load by, for example, not creating some video data or simplifying some video data. In this case, if the amount of video data were to be suddenly reduced, the display content would also suddenly decrease, which is undesirable from the perspective of the user 6. Therefore, the control unit 20 gradually increases the amount of data to be reduced. Then, after the suppression transition period, for example, 5 seconds, has elapsed, the control unit 20 transitions to the suppression state ST3.

制御部20は、抑制状態ST3において、軽減後の処理負荷で映像データを準備する。また、制御部20は、抑制状態ST3において、準備時間Tpが第2の閾値時間Tth2よりも短かった状態が予め定めた閾値継続期間TthD以上継続した場合に、復帰移行状態ST1に遷移する。第2の閾値時間Tth2は、制御周期Tcよりも短い時間であり、例えば、第1の閾値時間Tth1と同じ時間、または、第1の閾値時間Tth1よりも短い時間に定められる。閾値継続期間TthDは、制御周期Tcの複数倍以上の期間であり、例えば、5秒等に定められる。 In the suppression state ST3, the control unit 20 prepares video data with the reduced processing load. Furthermore, when the state in which the preparation time Tp is shorter than the second threshold time Tth2 continues for a predetermined threshold duration TthD or longer in the suppression state ST3, the control unit 20 transitions to the return transition state ST1. The second threshold time Tth2 is shorter than the control period Tc, and is set, for example, to the same time as the first threshold time Tth1 or to a time shorter than the first threshold time Tth1. The threshold duration TthD is a period that is at least multiple times the control period Tc, and is set, for example, to 5 seconds.

具体例として、図10では、第2の閾値時間Tth2は、第1の閾値時間Tth1よりも短い時間に定められる。監視時刻tm5,tm6で得られた準備時間Tp5,Tp6は、共に、第2の閾値時間Tth2よりも短くなっている。制御部20は、準備時間Tp5,Tp6のような監視結果が閾値継続期間TthD以上継続して得られた場合に、復帰移行状態ST1に遷移する。 As a specific example, in Figure 10, the second threshold time Tth2 is set to a time shorter than the first threshold time Tth1. The preparation times Tp5 and Tp6 obtained at monitoring times tm5 and tm6 are both shorter than the second threshold time Tth2. The control unit 20 transitions to the return transition state ST1 when monitoring results such as preparation times Tp5 and Tp6 are obtained continuously for the threshold duration TthD or longer.

このように、“準備時間Tp<第2の閾値時間Tth2”の状態が安定的に生じている場合、通常状態ST0に復帰しても、前述した条件(A)および条件(B)に該当しなくなることが見込まれる。なお、制御部20は、場合によっては、所定の期間を経ることで処理負荷が自ずと軽減されることを見込んで、このような条件判定を行うことがなく、単に、5秒等の時間を経て、復帰移行状態ST1に遷移してもよい。 In this way, if the state of "preparation time Tp < second threshold time Tth2" is occurring stably, it is expected that the above-mentioned conditions (A) and (B) will no longer be met even if the normal state ST0 is restored. Note that in some cases, the control unit 20 may not perform such a condition determination, and may simply transition to the restoration transition state ST1 after a period of time such as 5 seconds has passed, anticipating that the processing load will naturally be reduced after a predetermined period of time has passed.

制御部20は、復帰移行状態ST1において、予め定めた復帰移行期間内で、処理負荷の軽減量を制御周期Tc毎に段階的に減らしていく。復帰移行期間は、例えば、5秒等に定められる。そして、制御部20は、当該復帰移行期間、例えば5秒を経たのち、通常状態ST0に遷移する。復帰移行状態ST1を設けることで、抑制移行状態ST2の場合と同様に、利用者6の視点で好ましくない状況を回避することができる。 In the return transition state ST1, the control unit 20 gradually reduces the amount of processing load reduction for each control cycle Tc within a predetermined return transition period. The return transition period is set to, for example, 5 seconds. Then, after the return transition period, for example, 5 seconds, has elapsed, the control unit 20 transitions to the normal state ST0. By providing the return transition state ST1, it is possible to avoid situations that are undesirable from the perspective of the user 6, as in the case of the suppression transition state ST2.

<処理負荷の軽減方法>
図11Aは、図9に示される通常状態における、HUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。通常状態ST0では、例えば、図11Aに示されるように、7個の映像VDa1~VDa3,VDb~VDeが表示される。映像VDa1,VDa2は、それぞれ、物体OB1,OB2、ここでは人に重畳するように表示される。映像VDa3は、物体OB3、ここでは車両に重畳するように表示される。映像VDb~VDeは、図5の場合と同様に、それぞれ、ナビゲーション情報、進行方向、道路標識、速度情報を表す。
<Method for reducing processing load>
Fig. 11A is a schematic diagram showing an example of the display contents of the HUD device in the normal state shown in Fig. 9. In the normal state ST0, for example, as shown in Fig. 11A, seven images VDa1 to VDa3 and VDb to VDe are displayed. The images VDa1 and VDa2 are displayed so as to be superimposed on objects OB1 and OB2, respectively (people in this case). The image VDa3 is displayed so as to be superimposed on object OB3, a vehicle in this case. The images VDb to VDe represent navigation information, direction of travel, road signs, and speed information, respectively, as in Fig. 5.

図11Bは、図9に示される抑制移行状態における、HUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。抑制移行状態ST2では、図11Aに示した表示内容を基準として、図11Bでの符号201,203で示されるように、図11Aでの2個の映像VDa2,VDdが削除されている。すなわち、物体OB1よりも遠い物体OB2に重畳される映像VDa2と、道路標識を表す映像VDdとが削除されている。また、図11Bでの符号202で示されるように、図11Aでの映像VDa3を無着色にすること等で、映像VDa3が簡略化されている。 Figure 11B is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device in the suppression transition state shown in Figure 9. In suppression transition state ST2, the display content shown in Figure 11A is used as the reference, and as indicated by reference numerals 201 and 203 in Figure 11B, two images VDa2 and VDd in Figure 11A have been deleted. In other words, image VDa2 superimposed on object OB2, which is farther away than object OB1, and image VDd representing a road sign have been deleted. In addition, as indicated by reference numeral 202 in Figure 11B, image VDa3 in Figure 11A has been simplified by, for example, making it uncolored.

さらに、図11Bでは、抑制移行状態ST2、言い換えれば抑制移行期間であることを利用者6に通知するための映像VDm1、例えばマークが表示されている。制御部20は、抑制移行状態ST2では、当該映像VDm1の映像データを、テンプレートとして、フレームバッファ18内の固定の記憶領域に書き込む。このようなマークを表示することで、利用者6は、故障による表示内容の変化ではなく、表示抑制機能が作動したことによる表示内容の変化であることを認識することができる。 Furthermore, in FIG. 11B, an image VDm1, such as a mark, is displayed to notify the user 6 that the suppression transition state ST2, in other words, the suppression transition period, is in effect. In the suppression transition state ST2, the control unit 20 writes the image data of the image VDm1 as a template to a fixed storage area in the frame buffer 18. By displaying such a mark, the user 6 can recognize that the change in display content is not due to a malfunction, but rather is due to the activation of the display suppression function.

図11Bに示した表示を行う場合、制御部20は、図6に示したステップS121において、映像VDa2,VDdを非表示に定め、映像VDa3に簡略化表示を適用することで、ステップS12で準備する映像データのデータ量を削減する。これによって、制御部20は、映像データの準備に必要な処理負荷を軽減する。すなわち、制御部20は、ステップS122での処理に要する時間や、ステップS123での処理に要する時間を短縮する。また、制御部20は、このようなデータ量の削減を段階的に進めていく。 When performing the display shown in FIG. 11B, the control unit 20 reduces the amount of video data prepared in step S12 by not displaying videos VDa2 and VDd and applying simplified display to video VDa3 in step S121 shown in FIG. 6. This allows the control unit 20 to reduce the processing load required to prepare the video data. In other words, the control unit 20 reduces the time required for processing in step S122 and the time required for processing in step S123. The control unit 20 also reduces the amount of data in this manner in stages.

図11Cは、図9に示される抑制状態における、HUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。抑制状態ST3では、図11Bに示した表示内容を基準として、図11Cでの符号301,302で示されるように、さらに、図11Bでの2個の映像VDa1,VDbが簡略化されている。すなわち、2個の映像VDa1,VDbにおいて、無着色やサイズの縮小といった簡略化が行われている。さらに、図11Cでは、抑制状態ST3、言い換えれば抑制期間であることを利用者6に通知するための映像VDm2、例えばマークが表示されている。 Figure 11C is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device in the suppressed state shown in Figure 9. In the suppressed state ST3, the display content shown in Figure 11B is used as a reference, and the two images VDa1 and VDb in Figure 11B are further simplified as indicated by reference numerals 301 and 302 in Figure 11C. In other words, the two images VDa1 and VDb are simplified by removing color and reducing their size. Furthermore, Figure 11C displays an image VDm2, such as a mark, to notify the user 6 that the suppressed state ST3, or in other words, the suppressed period, is in effect.

具体的な処理の一例として、制御部20は、車両情報4の種別と優先度との対応関係等を定めた抑制テーブルを、メモリ17に予め記憶しておく。制御部20は、例えば、抑制移行状態ST2において、当該抑制テーブルに基づいて、優先度が低い順に車両情報4を選択すると共に、当該選択数を段階的に増やしていく。そして、制御部20は、選択した車両情報4を表す映像VDを非表示に定める、または、予め定められた方法で簡略化する。 As an example of specific processing, the control unit 20 stores in advance in the memory 17 a suppression table that defines the correspondence between the type of vehicle information 4 and its priority. For example, in the suppression transition state ST2, the control unit 20 selects vehicle information 4 in descending order of priority based on the suppression table, and gradually increases the number of selected vehicle information 4. Then, the control unit 20 hides the video VD representing the selected vehicle information 4, or simplifies it in a predetermined manner.

ここで、抑制テーブルにおける優先度は、例えば、次のような基準で定められる。まず、安全運転への寄与度が高い車両情報4ほど、優先度を高くする。また、車両情報4が警告を表す場合で、警告の対象物が人と車両の場合には、人の方の優先度を高くする。ただし、この際には、自車と対象物との距離に応じて優先度に重み付けを持たせてもよい。例えば、人との距離が遠く、車両との距離が極端に近い場合は車両を優先してもよい。また、自車から遠ざかって行く人よりも近づいてくる人の優先度を高くしてもよい。 Here, the priority in the suppression table is determined, for example, according to the following criteria: First, the greater the contribution of vehicle information 4 to safe driving, the higher the priority. Furthermore, if vehicle information 4 indicates a warning and the subject of the warning is a person or a vehicle, the person is given a higher priority. However, in this case, the priority may be weighted according to the distance between the vehicle and the object. For example, if the person is far away and the vehicle is extremely close, the vehicle may be given priority. Furthermore, a person approaching the vehicle may be given a higher priority than a person moving away from the vehicle.

また、図11Bおよび図11Cに示した進行方向を表す映像VDbに関し、例えば、ナビゲーション情報に基づいて、直線が続く場合には優先度は低くし、右左折のタイミングが近い場合には優先度を高くしてもよい。また、映像VDbに関し、過去の走行履歴に基づいて、利用頻度が高い道を走行している場合には優先度を低くし、過去に利用したことがない道を走行している場合には優先度を高くしてもよい。さらに、図11Aおよび図11Bに示した道路標識、すなわち制限速度を表す映像VDdに関し、自車の走行速度との差分に基づいて、優先度を変えてもよい。 Furthermore, with regard to the image VDb showing the direction of travel shown in Figures 11B and 11C, for example, the priority may be lowered if the road is a series of straight lines based on navigation information, and the priority may be higher if the timing for a right or left turn is approaching. Furthermore, with regard to the image VDb, the priority may be lowered based on past driving history if the vehicle is traveling on a frequently used road, and the priority may be higher if the vehicle is traveling on a road that has not been used before. Furthermore, with regard to the road sign shown in Figures 11A and 11B, i.e., the image VDd showing the speed limit, the priority may be changed based on the difference from the vehicle's driving speed.

なお、制御部20は、映像VDを完全に削除せずに、例えば、映像VDを複数の制御周期Tc毎に1回表示すること等で、処理負荷を軽減してもよい。さらに、制御部20は、このような映像データのデータ量を削減する方法に限らず、例えば、図6におけるステップS124での歪補正の処理を簡略化する、ひいては精度を落とすことで、処理負荷を軽減してもよい。 The control unit 20 may reduce the processing load by, for example, displaying the video VD once every multiple control cycles Tc, rather than completely deleting the video VD. Furthermore, the control unit 20 is not limited to such methods of reducing the amount of video data. For example, the control unit 20 may reduce the processing load by simplifying the distortion correction process in step S124 in FIG. 6, thereby reducing the accuracy.

<制御部の詳細動作>
図12は、図3Aに示される制御部の処理内容の一例を示すフロー図である。制御部20は、例えば、図2Aに示したミラーM1の設置角度の調整等が完了し、映像を投射できる環境が整った時点で図12に示されるフローを実行する。図12において、制御部20は、タイマ等を用いて準備時間Tpの監視を開始する(ステップS20)。続いて、制御部20は、開始トリガが生じるのを待つ(ステップS21)。開始トリガは、制御周期Tc毎に生成される。
<Detailed operation of the control unit>
Fig. 12 is a flow diagram showing an example of the processing contents of the control unit shown in Fig. 3A. The control unit 20 executes the flow shown in Fig. 12, for example, when the adjustment of the installation angle of the mirror M1 shown in Fig. 2A is completed and the environment for image projection is ready. In Fig. 12, the control unit 20 starts monitoring the preparation time Tp using a timer or the like (step S20). Next, the control unit 20 waits for the occurrence of a start trigger (step S21). The start trigger is generated every control period Tc.

ステップS21で開始トリガが生じると、制御部20は、通信部16、すなわち情報取得部を用いて、乗り物に関する情報を取得する(ステップS22)。次いで、制御部20は、図9で述べた現在の内部状態を確認する(ステップS23)。そして、制御部20は、図6でのステップS12で述べたような、映像データの準備処理を行う(ステップS24)。この際に、制御部20は、通常状態ST0を除く内部状態である場合には、図9、図11Bおよび図11Cで述べたように、映像データの準備に必要な処理負荷を軽減する制御を行う。 When a start trigger occurs in step S21, the control unit 20 acquires information about the vehicle using the communication unit 16, i.e., the information acquisition unit (step S22). Next, the control unit 20 checks the current internal state described in FIG. 9 (step S23). Then, the control unit 20 performs the video data preparation process described in step S12 of FIG. 6 (step S24). At this time, if the internal state is any state other than the normal state ST0, the control unit 20 performs control to reduce the processing load required for preparing the video data, as described in FIGS. 9, 11B, and 11C.

制御部20は、ステップS24における映像データの準備処理を完了すると、準備完了信号を生成する(ステップS25)。制御部20は、例えば、準備完了信号を生成した後の開始トリガに応じて、表示駆動部15に表示開始命令を出力する。表示駆動部15は、表示開始命令に応じて、図6におけるステップS13および図7で述べたような、映像VDの表示処理を行う。また、制御部20は、映像データの準備処理を完了した段階で、ステップS21に伴う監視結果である準備時間Tpを評価する(ステップS26)。 When the control unit 20 completes the video data preparation process in step S24, it generates a preparation complete signal (step S25). For example, in response to a start trigger after generating the preparation complete signal, the control unit 20 outputs a display start command to the display drive unit 15. In response to the display start command, the display drive unit 15 performs display processing of the video VD as described in step S13 in FIG. 6 and in FIG. 7. Furthermore, upon completing the video data preparation process, the control unit 20 evaluates the preparation time Tp, which is the monitoring result obtained in step S21 (step S26).

そして、制御部20は、監視結果である準備時間Tpに基づいて、図9で述べた状態遷移が必要か否かを判定する(ステップS27)。状態遷移が必要な場合(ステップS27:Yes)、制御部20は、遷移先を決定し(ステップS29)、定めた遷移先へ状態遷移し、併せて内部状態を更新する(ステップS30)。一方、状態遷移が不要な場合(ステップS27:No)、制御部20は、HUD表示の終了要求が生じるまで、ステップS21に戻って次の開始トリガを待ち、同様の処理を繰り返す(ステップS28)。 Then, the control unit 20 determines whether the state transition described in FIG. 9 is necessary based on the preparation time Tp, which is the monitoring result (step S27). If a state transition is necessary (step S27: Yes), the control unit 20 determines the transition destination (step S29), transitions the state to the determined transition destination, and updates the internal state (step S30). On the other hand, if a state transition is not necessary (step S27: No), the control unit 20 returns to step S21 and waits for the next start trigger, repeating the same process until a request to end the HUD display is issued (step S28).

<実施の形態1の主要な効果>
以上、実施の形態1の方式では、制御周期Tc内に映像データの準備を完了するように、映像データの準備に必要な処理負荷を軽減する制御を行うで、コマ落ち等の発生を抑制し、最低限の表示品質を確保することが可能になる。詳細には、コマ落ち等が生じないようにHUD装置1を設計した場合であっても、表示仕様の変更を伴うソフトウェアのアップデート等によって、処理負荷が増大し、コマ落ち等が生じる可能性がある。実施の形態1の方式を用いると、このような場合であっても、コマ落ち等の発生を抑制することができる。その結果、ハードウェアの処理性能の範囲内において、求められる表示仕様をできるだけ満足するとともに、表示仕様に柔軟に対応することが可能になる。
<Major Effects of First Embodiment>
As described above, the method of the first embodiment performs control to reduce the processing load required for preparing the video data so that the preparation of the video data is completed within the control period Tc, thereby suppressing the occurrence of dropped frames and ensuring a minimum display quality. Specifically, even if the HUD device 1 is designed to prevent dropped frames, a software update or the like that involves a change in the display specifications may increase the processing load and cause dropped frames. By using the method of the first embodiment, dropped frames and the like can be suppressed even in such cases. As a result, it becomes possible to satisfy the required display specifications as much as possible within the processing performance limits of the hardware and flexibly accommodate the display specifications.

(実施の形態2)
実施の形態1の方式は、映像データまたは画像データの準備に要した準備時間Tpを実際に監視することで、制御周期Tc、言い換えれば処理周期内に映像データまたは画像データの準備を完了するように、処理負荷を軽減する方式であった。実施の形態2では、当該準備時間Tpを予測することで、制御周期Tc、言い換えれば処理周期内に映像データまたは画像データの準備を完了するように、処理負荷を軽減する方式について説明する。以下は映像データを用いて説明する。
(Embodiment 2)
The method of the first embodiment is a method of actually monitoring the preparation time Tp required to prepare video data or image data, thereby reducing the processing load so that preparation of the video data or image data is completed within the control period Tc, in other words, the processing period. In the second embodiment, a method of predicting the preparation time Tp will be described, thereby reducing the processing load so that preparation of the video data or image data is completed within the control period Tc, in other words, the processing period. The following description will be given using video data.

<映像データの準備処理について>
図13Aは、図3Aおよび図3Bに示されるHUD装置において、フレームバッファに書き込まれる映像データと、映像表示部に表示される表示内容との関係の一例を示す模式図である。図13Bは、図13Aとは異なる関係の一例を示す模式図である。例えば、図6で述べたように、映像データの準備処理(ステップS12)では、フレームバッファ18に、決定した表示内容に基づく映像データが書き込まれる(ステップS122,S123)。
<Video data preparation process>
Fig. 13A is a schematic diagram showing an example of the relationship between video data written to the frame buffer and the display content displayed on the video display unit in the HUD device shown in Fig. 3A and Fig. 3B. Fig. 13B is a schematic diagram showing an example of a relationship different from that shown in Fig. 13A. For example, as described in Fig. 6, in the video data preparation process (step S12), video data based on the determined display content is written to the frame buffer 18 (steps S122 and S123).

図13Aにおいて、6個の映像VDa1~VDa3,VDb,VDc,VDeは、表示すべき位置に対応するフレームバッファ18内の記憶領域に、それぞれ映像データとして書き込まれている。図5で述べたように、映像VDa1~VDa3は、検知した物体に重畳される警告映像である。映像VDbは、車両の進行方向を表し、映像VDcは、ナビゲーション情報を表し、映像VDeは、車両の速度情報を表す。また、例えば、映像VDa1~VDa3,VDbは、3Dグラフィックスであり、映像VDc,VDeは、2Dグラフィックスである。 In Figure 13A, six images VDa1 to VDa3, VDb, VDc, and VDe are each written as video data in a storage area within the frame buffer 18 corresponding to the position where they should be displayed. As described in Figure 5, images VDa1 to VDa3 are warning images superimposed on detected objects. Image VDb represents the vehicle's direction of travel, image VDc represents navigation information, and image VDe represents vehicle speed information. Furthermore, for example, images VDa1 to VDa3 and VDb are 3D graphics, while images VDc and VDe are 2D graphics.

ここで、図13Aに示される例では、フレームバッファ18のサイズと、映像表示部11のサイズとが等しくなっている。この場合、映像表示部11には、フレームバッファ18に書き込まれる各映像VD、言い換えれば各映像オブジェクトVDの全てがそのままの位置に表示される。一方、図13Bに示される例では、フレームバッファ18のサイズは、映像表示部11のサイズよりも大きくなっている。この場合、映像表示部11には、フレームバッファ18に書き込まれる各映像VDの一部が表示される。 In the example shown in Figure 13A, the size of the frame buffer 18 is equal to the size of the video display unit 11. In this case, each video VD written to the frame buffer 18, in other words, all video objects VD, are displayed in their original positions on the video display unit 11. On the other hand, in the example shown in Figure 13B, the size of the frame buffer 18 is larger than the size of the video display unit 11. In this case, only a portion of each video VD written to the frame buffer 18 is displayed on the video display unit 11.

図13Bでは、例えば、ピッチング補正によって表示が上下に動いた場合にも対応するため、フレームバッファ18における、映像表示部11の表示領域外の領域にも、映像VDが配置されている。この場合、準備処理に必要とされる処理負荷の大きさは、映像表示部11の表示領域外の領域を含めて、フレームバッファ18全体に、どれだけの映像VDを配置したかによって定められる。 In Figure 13B, for example, to accommodate cases where the display moves up and down due to pitching correction, video VDs are also placed in areas of the frame buffer 18 outside the display area of the video display unit 11. In this case, the magnitude of the processing load required for the preparation process is determined by how many video VDs are placed in the entire frame buffer 18, including areas outside the display area of the video display unit 11.

図14は、図6において、映像データの準備時間に影響する項目の一例を示す図である。準備時間に影響する項目として、映像VDの数と、映像VD毎の表示形式とが挙げられる。映像VDの数に関しては、数が多いほど処理負荷が大きくなり、ひいては、準備時間Tpは長くなる。映像VD毎の表示形式には、項目として、例えば、サイズ、表示位置、デザイン種別、歪補正等が含まれる。 Figure 14 shows an example of items in Figure 6 that affect the preparation time for video data. Items that affect the preparation time include the number of video VDs and the display format for each video VD. Regarding the number of video VDs, the greater the number, the greater the processing load, and ultimately the longer the preparation time Tp. Items for the display format for each video VD include, for example, size, display position, design type, distortion correction, etc.

サイズに関しては、サイズが大きいほど準備時間Tpは長くなる。表示位置に関しては、通常、表示位置が手前になる、言い換えれば近くなるほどサイズが大きくなるため、準備時間Tpは長くなる。デザイン種別には、例えば、2D/3Dグラフィックスといった種別や、グラデーションの有/無といった種別等が含まれる。例えば、ポリゴン数が多い3Dグラフィックスを用い、かつグラデーション有りを用いる場合のように、複雑なデザインを用いる場合ほど、準備時間Tpは長くなる。また、歪補正に伴う準備時間Tpは、図6でも述べたように、ハードウェアで歪補正を行う場合には短くなり、ソフトウェアで歪補正を行う場合には長くなる。 Regarding size, the larger the size, the longer the preparation time Tp. Regarding display position, the display position is usually closer to the front; in other words, the closer the display position, the larger the size, and therefore the longer the preparation time Tp. Design type includes, for example, types such as 2D/3D graphics and types such as whether or not there is a gradation. For example, the more complex the design, such as using 3D graphics with a large number of polygons and gradations, the longer the preparation time Tp. Furthermore, as mentioned in Figure 6, the preparation time Tp associated with distortion correction is shorter when distortion correction is performed using hardware and longer when distortion correction is performed using software.

図15は、実施の形態2によるHUD装置において、映像を表示する際の処理手順の一例を示すフロー図である。実施の形態2によるHUD装置1は、前述した図3Aまたは図3Bに示した構成で実現される。図15には、図6の場合と同様のフローが示される。すなわち、図6の場合と同様に、制御部20は、通信部16、すなわち情報取得部によって取得された乗り物に関する情報に基づいて表示内容を決定し、決定した表示内容に基づく映像データを準備し、準備した映像データに基づく映像を映像表示部11に表示させる。 Figure 15 is a flow diagram showing an example of the processing procedure for displaying an image in a HUD device according to embodiment 2. The HUD device 1 according to embodiment 2 is realized with the configuration shown in Figure 3A or 3B described above. Figure 15 shows a flow similar to that shown in Figure 6. That is, as in Figure 6, the control unit 20 determines the display content based on information about the vehicle acquired by the communication unit 16, i.e., the information acquisition unit, prepares video data based on the determined display content, and causes the video display unit 11 to display the image based on the prepared video data.

ただし、図15では、図6の場合と異なり、制御部20は、表示内容を適宜調整したのちに表示内容を決定する。このため、図15では、図6の場合とは、映像データの準備処理(ステップS12A)の内容が若干異なっている。すなわち、図15に示されるステップS12Aでは、制御部20は、まず、表示内容の調整処理(ステップS41A)を行うことで表示内容を決定し、続いて、調整後の表示内容に基づいて映像データを作成する(ステップS42A)。その後、制御部20は、図6の場合と同様に、作成した映像データをフレームバッファ18に書き込み(ステップS123A)、ハードウェア処理またはソフトウェア処理を用いて歪補正を行う(ステップS124A)。 However, unlike the case of FIG. 6, in FIG. 15, the control unit 20 adjusts the display content as appropriate before determining the display content. Therefore, the video data preparation process (step S12A) in FIG. 15 is slightly different from that in FIG. 6. That is, in step S12A shown in FIG. 15, the control unit 20 first determines the display content by adjusting the display content (step S41A), and then creates video data based on the adjusted display content (step S42A). Thereafter, as in the case of FIG. 6, the control unit 20 writes the created video data to the frame buffer 18 (step S123A) and performs distortion correction using hardware or software processing (step S124A).

図16は、図15における表示内容の調整処理(ステップS41A)の詳細な処理内容の一例を示すフロー図である。詳細は後述するが、制御部20は、前提として、表示内容、例えば表示内容の違いと、映像データの準備に要する予測時間との関係を定めた予測時間情報を予めメモリ17等に記憶している。この前提で、制御部20は、まず、図15におけるステップS11で取得した乗り物に関する情報に基づいて、表示内容を決定する前に、表示内容を仮決定する(ステップS411)。続いて、制御部20は、仮決定した表示内容、仮表示内容とも呼ぶ、に基づく映像データの準備に要する準備時間Tpを、予測時間情報に基づいて予測する(ステップS412)。 Figure 16 is a flow diagram showing an example of detailed processing details of the display content adjustment process (step S41A) in Figure 15. Details will be described later, but as a premise, the control unit 20 stores in advance in memory 17 or the like predicted time information that defines the relationship between the display content, for example, differences in display content, and the predicted time required to prepare the video data. Based on this premise, the control unit 20 first provisionally determines the display content based on the information about the vehicle acquired in step S11 in Figure 15 before determining the display content (step S411). Next, the control unit 20 predicts the preparation time Tp required to prepare the video data based on the provisionally determined display content (also referred to as provisional display content) based on the predicted time information (step S412).

次いで、制御部20は、ステップS412で予測した準備時間Tpが所定の制御周期Tc、言い換えれば処理周期よりも短いか否かを判定する(ステップS413)。準備時間Tpが制御周期Tcよりも長い場合(ステップS413:Noの場合)、制御部20は、仮決定した表示内容を変更したのち、ステップS412に戻って同様の処理を繰り返す(ステップS414)。これにより、制御部20は、準備時間Tpが制御周期Tcよりも短くなるように、仮決定した表示内容、すなわち仮表示内容を変更する。一方、準備時間Tpが制御周期Tcよりも短い場合(ステップS413:Yesの場合)、制御部20は、仮決定している表示内容、すなわち現在の仮表示内容を最終的な表示内容として決定する(ステップS415)。 Next, the control unit 20 determines whether the preparation time Tp predicted in step S412 is shorter than the predetermined control period Tc, in other words, the processing period (step S413). If the preparation time Tp is longer than the control period Tc (step S413: No), the control unit 20 changes the provisionally determined display content and then returns to step S412 to repeat the same process (step S414). As a result, the control unit 20 changes the provisionally determined display content, i.e., the provisional display content, so that the preparation time Tp is shorter than the control period Tc. On the other hand, if the preparation time Tp is shorter than the control period Tc (step S413: Yes), the control unit 20 determines the provisionally determined display content, i.e., the current provisional display content, as the final display content (step S415).

<準備時間の予測方法>
図17Aは、図16における準備時間の予測方法(ステップS412)の具体例を示す図である。図17Bは、図17Aとは異なる具体例を示す図である。図17Aおよび図17Bに示されるように、制御部20は、表示内容の違いと、映像データの準備に要する予測時間との関係を定めた予測時間情報400を予め記憶している。具体的には、予測時間情報400は、基本時間、この例では0.8[msec]と、図14に示した映像毎の表示形式に含まれる各項目に応じた係数とを含んでいる。
<How to estimate preparation time>
Fig. 17A is a diagram showing a specific example of the preparation time prediction method (step S412) in Fig. 16. Fig. 17B is a diagram showing a specific example different from Fig. 17A. As shown in Figs. 17A and 17B, control unit 20 pre-stores predicted time information 400 that defines the relationship between differences in display content and the predicted time required to prepare video data. Specifically, predicted time information 400 includes a basic time, 0.8 msec in this example, and coefficients corresponding to each item included in the display format for each video shown in Fig. 14.

すなわち、予測時間情報400は、サイズ係数C1と、表示位置係数C2と、デザイン種別係数C3とを含んでいる。デザイン種別係数C3には、ポリゴン数係数C31と、グラデーション係数C32とが含まれる。サイズ係数C1は、映像VDのサイズに比例する係数である。サイズ係数C1は、例えば、図13Aに示した警告を表す映像VDa1、進行方向を表す映像VDb、ナビゲーション情報を表す映像VDcといったような映像VDの種類毎に固定的に定められる。 That is, the predicted time information 400 includes a size coefficient C1, a display position coefficient C2, and a design type coefficient C3. The design type coefficient C3 includes a polygon count coefficient C31 and a gradation coefficient C32. The size coefficient C1 is a coefficient proportional to the size of the video VD. The size coefficient C1 is fixedly determined for each type of video VD, such as the video VDa1 showing a warning, the video VDb showing the direction of travel, and the video VDc showing navigation information shown in FIG. 13A.

表示位置係数C2は、映像VDの表示位置が近くなるほど大きくなるように定められる。この例では、表示位置は、近い、中間、遠いの3段階に区別され、表示位置係数C2は、表示位置が近い場合には1.5に、中間の場合には1.0に、近い場合には0.5に定められる。ポリゴン数係数C31は、映像VDを描画する際のポリゴン数が多いほど大きくなるように定められる。この例では、ポリゴン数は、基準値以上、基準値未満、すなわち、多い、標準の2段階に区別され、ポリゴン数係数C31は、ポリゴン数が多い場合には1.2に、標準の場合には1.0に定められる。 The display position coefficient C2 is set to a larger value as the display position of the video VD gets closer. In this example, the display position is divided into three levels: close, medium, and far, and the display position coefficient C2 is set to 1.5 when the display position is close, 1.0 when it is medium, and 0.5 when it is close. The polygon count coefficient C31 is set to a larger value as the number of polygons used to render the video VD increases. In this example, the polygon count is divided into two levels: above a reference value and below the reference value, i.e., high and standard, and the polygon count coefficient C31 is set to 1.2 when the number of polygons is high and 1.0 when it is standard.

グラデーション係数C32は、グラデーションの有無に応じた係数である。この例では、グラデーション係数C32は、グラデーションが有りの場合には1.1に、無しの場合には1.0に定められる。なお、基本時間や、各係数の値は、図15に示したステップS42Aでの映像データの作成処理、言い換えれば描画処理に要する時間や、ステップS123Aでのフレームバッファ18への書き込み処理に要する時間や、ステップS124Aでの歪補正に要する時間を全て勘案して定められる。具体的な定め方としては、例えば、シミュレーションに基づく方法や、実測値に基づく方法等が挙げられる。 The gradation coefficient C32 is a coefficient that depends on whether or not a gradation is present. In this example, the gradation coefficient C32 is set to 1.1 if a gradation is present, and 1.0 if it is not present. The basic time and the values of each coefficient are determined taking into consideration the time required for the video data creation process (in other words, the drawing process) in step S42A shown in FIG. 15, the time required for the writing process to the frame buffer 18 in step S123A, and the time required for distortion correction in step S124A. Specific methods for determining these values include, for example, a method based on simulations or a method based on actual measurements.

制御部20は、このような予測時間情報400を用いて、基本時間に各係数を乗算することで、準備時間Tpを予測する。具体的には、制御部20は、映像VD毎に、映像データの準備に要する予測時間Trを、“基本時間×C1×C2×C31×C32”によって算出する。なお、予測時間Trの算出方法は、これに限定されず、場合によっては、“基本時間×C1×C2×C31”によって算出しても構わない。また、予測時間Trに影響する別のパラメータがある場合には、そのパラメータを考慮して予測時間Trを算出してもよい。 The control unit 20 uses this predicted time information 400 to predict the preparation time Tp by multiplying the basic time by each coefficient. Specifically, the control unit 20 calculates the predicted time Tr required to prepare video data for each video VD by "basic time x C1 x C2 x C31 x C32". Note that the method for calculating the predicted time Tr is not limited to this, and in some cases it may be calculated by "basic time x C1 x C2 x C31". Furthermore, if there is another parameter that affects the predicted time Tr, that parameter may be taken into consideration when calculating the predicted time Tr.

さらに、予測時間Trを算出する際には、基本時間と係数から都度算出するのではなく、例えば、どの映像を、どのサイズで、どの位置に、どのようなデザインで表示すると、準備にどれだけの時間を要するかを表す情報を、予測時間情報として予め記憶しておいてもよい。この場合、準備に要する時間を映像VD毎に記憶しておく必要があるが、予測時間Trを都度算出しなくて済む。制御部20は、以上のような方法によって算出した映像VD毎の予測時間Trを合計することで、準備時間Tpを予測する。 Furthermore, when calculating the predicted time Tr, rather than calculating it each time from the basic time and coefficients, information indicating, for example, how much time it will take to prepare a particular video, at what size, in what position, and with what design, can be stored in advance as predicted time information. In this case, the time required for preparation must be stored for each video VD, but the predicted time Tr does not need to be calculated each time. The control unit 20 predicts the preparation time Tp by adding up the predicted times Tr for each video VD calculated using the above method.

具体例として、図16に示したステップS411において、図17Aに示されるような3個の映像VD1~VD3を表示するように表示内容が仮決定された場合を想定する。映像VD1は、サイズ係数C1が5であり、近い表示位置に、3Dグラフィックスかつグラデーション有りを用いて表示されるものとなっている。映像VD2は、サイズ係数C1が2であり、中間の表示位置に、2Dグラフィックスを用いて表示されるものとなっている。映像VD3は、サイズ係数C1が10であり、遠い表示位置に、2Dグラフィックスかつグラデーション有りを用いて表示されるものとなっている。 As a specific example, assume that in step S411 shown in Figure 16, the display content is provisionally determined to display three videos VD1 to VD3 as shown in Figure 17A. Video VD1 has a size coefficient C1 of 5 and is displayed in a closer display position using 3D graphics with gradation. Video VD2 has a size coefficient C1 of 2 and is displayed in an intermediate display position using 2D graphics. Video VD3 has a size coefficient C1 of 10 and is displayed in a farther display position using 2D graphics with gradation.

この場合、制御部20は、映像VD1の映像データの準備に要する予測時間Trを、7.9[msec]=0.8×C1(=5)×C2(=1.5)×C31(=1.2)×C32(=1.1)と算出する。同様にして、制御部20は、映像VD2の映像データの準備に要する予測時間Trを1.6[msec]と算出し、映像VD3の映像データの準備に要する予測時間Trを4.4[msec]と算出する。 In this case, the control unit 20 calculates the estimated time Tr required to prepare the video data for video VD1 as 7.9 msec = 0.8 x C1 (= 5) x C2 (= 1.5) x C31 (= 1.2) x C32 (= 1.1). Similarly, the control unit 20 calculates the estimated time Tr required to prepare the video data for video VD2 as 1.6 msec, and the estimated time Tr required to prepare the video data for video VD3 as 4.4 msec.

そして、制御部20は、算出した映像VD1~VD3毎の予測時間Trを合計することで、準備時間Tpを13.9[msec]=7.9+1.6+4.4と予測する。例えば、制御周期Tcが16.6msの場合、予測される準備時間Tpは、制御周期Tcよりも短くなる。このため、制御部20は、図16に示したステップS415において、そのままの表示形式を有する3個の映像VD1~VD3を、表示内容として決定する。 The control unit 20 then sums the calculated predicted times Tr for each of the videos VD1 to VD3 to predict the preparation time Tp as 13.9 [msec] = 7.9 + 1.6 + 4.4. For example, if the control period Tc is 16.6 ms, the predicted preparation time Tp will be shorter than the control period Tc. Therefore, in step S415 shown in FIG. 16, the control unit 20 determines the three videos VD1 to VD3, which have the same display format, as the display content.

また、別の具体例として、図17Bに示されるように、図17Aに示した3個の映像VD1~VD3に加えて2個の映像VD4,VD5を表示するように表示内容が仮決定された場合を想定する。映像VD4は、サイズ係数C1が8であり、中間の表示位置に、2Dグラフィックスを用いて表示されるものとなっている。映像VD5は、サイズ係数C1が2であり、近い表示位置に、3Dグラフィックスを用いて表示されるものとなっている。 As another specific example, as shown in Figure 17B, assume that the display content has been provisionally determined to display two videos VD4 and VD5 in addition to the three videos VD1 to VD3 shown in Figure 17A. Video VD4 has a size coefficient C1 of 8 and is displayed in the middle display position using 2D graphics. Video VD5 has a size coefficient C1 of 2 and is displayed in a nearby display position using 3D graphics.

この場合、制御部20は、映像VD4の映像データの準備に要する予測時間Trを、6.4[msec]=0.8×C1(=8)×C2(=1.0)×C31(=1.0)×C32(=1.0)と算出する。同様にして、制御部20は、映像VD5の映像データの準備に要する予測時間Trを2.9[msec]と算出する。そして、制御部20は、算出した映像VD1~VD5毎の予測時間Trを合計することで、準備時間Tpを23.2[msec]と予測する。予測される準備時間Tpは、制御周期Tcよりも長くなる。このため、制御部20は、図16に示したステップS414において、表示内容、すなわち仮決定した表示内容を変更する。 In this case, the control unit 20 calculates the predicted time Tr required to prepare the video data for video VD4 as 6.4 [msec] = 0.8 x C1 (= 8) x C2 (= 1.0) x C31 (= 1.0) x C32 (= 1.0). Similarly, the control unit 20 calculates the predicted time Tr required to prepare the video data for video VD5 as 2.9 [msec]. The control unit 20 then sums the calculated predicted times Tr for each of videos VD1 to VD5 to predict the preparation time Tp as 23.2 [msec]. The predicted preparation time Tp is longer than the control cycle Tc. Therefore, the control unit 20 changes the display content, i.e., the provisionally determined display content, in step S414 shown in FIG. 16.

<表示内容の変更方法>
図18は、図16における表示内容の変更方法(ステップS414)の一例を説明する図である。制御部20は、準備時間Tpが制御周期Tcよりも短くなるように、映像VDの数を変更するか、または、映像VD毎の表示形式、すなわち、サイズ、表示位置、デザイン種別の中の少なくとも一つを変更する。この際に、制御部20は、例えば、図18に示されるように、変更対象となる項目毎の優先度を定めた優先度情報410を、予めメモリ17等に記憶している。そして、制御部20は、準備時間Tpが制御周期Tcよりも短くなるまで、当該優先度情報410に基づいて変更対象とする項目を増やしながら、表示内容を変更する。
<How to change the display content>
18 is a diagram illustrating an example of a method for changing the display content (step S414) in FIG. 16 . The control unit 20 changes the number of video VDs or changes at least one of the display format of each video VD, i.e., size, display position, and design type, so that the preparation time Tp becomes shorter than the control period Tc. In this case, the control unit 20 stores, in advance in the memory 17, priority information 410 that defines the priority of each item to be changed, as shown in FIG. 18 . The control unit 20 then changes the display content while increasing the number of items to be changed based on the priority information 410 until the preparation time Tp becomes shorter than the control period Tc.

図18に示される優先度情報410では、映像VDの数は、映像VD毎の表示形式よりも低い優先度に設定されている。映像VD毎の表示形式を変更する際の優先度は、図18に示される例では、高い方から順に、デザイン種別、サイズ、表示位置、歪補正となっている。制御部20は、優先度情報410に基づいて、まず、各映像VDのデザイン種別を変更する。具体的には、制御部20は、例えば、3Dグラフィックスを2Dグラフィックスに変更し、グラデーション有りをグラデーション無しに変更する。 In the priority information 410 shown in FIG. 18, the number of video VDs is set to a lower priority than the display format of each video VD. In the example shown in FIG. 18, the priority when changing the display format of each video VD is, in descending order, design type, size, display position, and distortion correction. The control unit 20 first changes the design type of each video VD based on the priority information 410. Specifically, the control unit 20 changes, for example, 3D graphics to 2D graphics, and changes gradation to no gradation.

これにより、図16において、再度予測した準備時間Tpが制御周期Tcよりも短くなった場合(ステップS412,S413)、制御部20は、変更後の映像VDを用いて、表示内容を決定する(ステップS415)。一方、再度予測した準備時間Tpが依然として制御周期Tcよりも長かった場合(ステップS412,S413)、制御部20は、各映像VDのデザイン種別に加えて、各映像VDのサイズを小さくする。具体的には、制御部20は、例えば、予め映像VDの種類毎にサイズの下限値を定めておき、下限値に到達するまで、各映像VDのサイズを順に小さくしていく。 As a result, in FIG. 16, if the re-estimated preparation time Tp is shorter than the control period Tc (steps S412 and S413), the control unit 20 determines the display content using the changed video VD (step S415). On the other hand, if the re-estimated preparation time Tp is still longer than the control period Tc (steps S412 and S413), the control unit 20 reduces the size of each video VD in addition to the design type of each video VD. Specifically, the control unit 20, for example, predefines a lower limit value for the size of each video VD, and sequentially reduces the size of each video VD until the lower limit value is reached.

具体例として、図17Bにおいて、映像VD3に対するサイズの下限値、詳細には、サイズ係数C1の下限値が8に設定されている場合を想定する。この場合、制御部20は、まず、映像VD3のサイズを、サイズ係数C1が9となる大きさに変更し、それでもTp>Tcであった場合、サイズ係数C1が8となる大きさに変更する。なお、この際には、映像VDの種類に応じて、サイズ係数C1の変更が許可されない、すなわち下限値が設定されない映像VDも設定され得る。 As a specific example, assume that the lower limit of the size for video VD3 in Figure 17B, specifically the lower limit of the size coefficient C1, is set to 8. In this case, the control unit 20 first changes the size of video VD3 to a size such that the size coefficient C1 is 9, and if Tp > Tc still holds, changes the size to a size such that the size coefficient C1 is 8. Note that in this case, depending on the type of video VD, it is also possible to set a video VD in which changes to the size coefficient C1 are not permitted, i.e., no lower limit is set.

以降同様にして、制御部20は、優先度情報410に基づいて、Tp<Tcとなるまで、変更対象の項目に、表示位置と、歪補正とを順に加えていく。制御部20は、表示位置を変更する際には、表示位置を奥に移動させることでサイズを小さくする。この際には、映像VDの種類に応じて、表示位置の変更が許可されない映像VDも設定され得る。また、制御部20は、歪補正の項目を変更する際には、例えば、予め定められた簡略化された歪補正を適用したり、あるいは、歪補正自体を行わないようにする。 In the same manner, the control unit 20 sequentially adds display position and distortion correction to the items to be changed based on the priority information 410 until Tp<Tc. When changing the display position, the control unit 20 reduces the size by moving the display position to the back. At this time, depending on the type of video VD, it may be possible to set video VDs whose display position is not allowed to be changed. Furthermore, when changing the distortion correction item, the control unit 20 may, for example, apply a predetermined simplified distortion correction, or may not perform distortion correction at all.

このようにして映像VD毎の表示形式を変更しても、依然としてTp>Tcであった場合、制御部20は、最終手段として、映像VDの数を減らす。この際に、制御部20は、どの映像VDから順に削減するかを、例えば、図11Cで述べた抑制テーブル等に基づいて定める。抑制テーブルでは、前述したように、安全運転への寄与が大きい車両情報4、言い換えれば映像VDの種類ほど、削除対象とならないように優先度が設定される。 If Tp > Tc still holds even after changing the display format for each video VD in this way, the control unit 20 reduces the number of video VDs as a last resort. In doing so, the control unit 20 determines the order in which to reduce the number of video VDs, for example, based on the suppression table described in Figure 11C. As described above, the suppression table sets priorities so that the vehicle information 4 that contributes more to safe driving, in other words, the type of video VD, is not subject to deletion.

図19は、図18において、表示内容の変更を行った結果として得られるHUD装置の表示内容の一例を示す概略図である。図19における上段には、変更前の表示内容として、図11Aの場合と同様の表示内容が示される。すなわち、ここでは、7個の映像VDa1~VDa3,VDb~VDeが表示される。映像VDa1,VDa2は、それぞれ、物体OB1,OB2、ここでは人に重畳するように表示される。映像VDa3は、物体OB3、ここでは車両に重畳するように表示される。映像VDb,VDc,VDd,VDeは、それぞれ、進行方向、ナビゲーション情報、道路標識、速度情報を表す。映像VDa1~VDa3には、3Dグラフィックス、かつ、グラデーション有りが用いられるものとする。 Figure 19 is a schematic diagram showing an example of the display content of the HUD device obtained as a result of changing the display content in Figure 18. The upper part of Figure 19 shows the display content before the change, which is the same as that in Figure 11A. That is, seven images VDa1 to VDa3 and VDb to VDe are displayed here. Images VDa1 and VDa2 are displayed so as to be superimposed on objects OB1 and OB2, respectively (people in this case). Image VDa3 is displayed so as to be superimposed on object OB3, a vehicle in this case. Images VDb, VDc, VDd, and VDe represent the direction of travel, navigation information, road signs, and speed information, respectively. Images VDa1 to VDa3 are assumed to use 3D graphics with gradation.

図19における下段には、変更後の表示内容が示される。変更後の表示内容では、変更前の表示内容と比較して、映像VDa1~VDa3がそれぞれ映像VDa1x~VDa3xに置き換わっている。映像VDa1x~VDa3xには、2Dグラフィックス、かつ、グラデーション無しが用いられる。さらに、映像VDa1x~VDa3xのサイズは、映像VDa1~VDa3と比較して、若干小さくなっている。 The bottom row in Figure 19 shows the display content after the change. Compared to the display content before the change, the images VDa1 to VDa3 have been replaced with images VDa1x to VDa3x, respectively. Images VDa1x to VDa3x use 2D graphics without gradation. Furthermore, the size of images VDa1x to VDa3x is slightly smaller than that of images VDa1 to VDa3.

さらに、図19に示される例では、映像VDa1x~VDa3xを用いた場合であっても、準備時間Tpが依然として制御周期Tcよりも長かったため、符号405の箇所に示されるように、速度情報を表す映像VDdが削除されている。すなわち、この例では、速度情報を表す映像VDdは、他の映像VDに比べて、安全運転への寄与が小さいものと仮定して、映像VDdが削除されている。このような変更方法を用いることで、安全運転の観点で、変更前の表示内容を可能な限り維持しつつ、運転者等の利用者に、大きな違和感を抱かせないように、表示内容を変更することが可能になる。 Furthermore, in the example shown in FIG. 19, even when images VDa1x to VDa3x are used, the preparation time Tp is still longer than the control period Tc, so the image VDd representing the speed information is deleted, as shown at 405. In other words, in this example, the image VDd representing the speed information is deleted on the assumption that it contributes less to safe driving than the other images VD. By using this modification method, it is possible to modify the display content in a way that does not cause significant discomfort to users such as drivers, while maintaining the display content before the modification as much as possible from the perspective of safe driving.

図20は、図15および図16に示されるフローを用いて映像を表示する際のタイミングチャートである。図20には、図7の場合と同様に、1番目~4番目の処理周期または制御周期Tc[1]~Tc[4]で実行される動作が示される。制御周期Tcは、例えば、16.6msである。図20に示されるように、仮に表示内容を変更しない場合、例えば、制御周期Tc[2]での準備時間Tp[2a]は、制御周期Tc[2]よりも長くなり得る。この場合、図7で述べたように、コマ落ちが生じることになる。 Figure 20 is a timing chart for displaying video using the flows shown in Figures 15 and 16. Similar to Figure 7, Figure 20 shows the operations executed in the first through fourth processing or control cycles Tc[1] through Tc[4]. The control cycle Tc is, for example, 16.6 ms. As shown in Figure 20, if the display content is not changed, for example, the preparation time Tp[2a] in control cycle Tc[2] may be longer than the control cycle Tc[2]. In this case, as described in Figure 7, dropped frames will occur.

一方、表示内容を変更すると、例えば、制御周期Tc[2]での準備時間Tp[2b]を、制御周期Tc[2]よりも短くすることができる。その結果、コマ落ちを防止することが可能になる。なお、準備時間Tpには、図15および図16に示した表示内容の調整処理(ステップS41A)に要する時間も含まれる。このため、当該ステップS41Aに要する時間は、準備時間Tp内のオーバヘッド時間となるが、通常、ステップS42,S123,S124に要する時間と比較して十分に小さく、無視できるレベルと考えられる。 On the other hand, if the display content is changed, for example, the preparation time Tp[2b] in the control cycle Tc[2] can be made shorter than the control cycle Tc[2]. As a result, it is possible to prevent dropped frames. Note that the preparation time Tp also includes the time required for the display content adjustment process (step S41A) shown in Figures 15 and 16. For this reason, the time required for step S41A constitutes overhead time within the preparation time Tp, but is usually sufficiently small compared to the time required for steps S42, S123, and S124 that it can be considered negligible.

また、前述した実施の形態1の方式では、実際に発生した準備時間Tpを監視し、その監視結果に基づいて制御を行う、言うなればフィードバック制御を行う関係上、図20に示した準備時間Tp[2a]のような状況が瞬間的に生じる可能性がある。一方、実施の形態2の方式では、準備時間Tpを予測して制御を行う、言うなればフィードフォワード制御を行うため、理想的には、図20に示した準備時間Tp[2a]のような状況は生じない。 Furthermore, the method of the first embodiment described above monitors the actual preparation time Tp and performs control based on the monitoring results, i.e., feedback control, so there is a possibility that a situation like the preparation time Tp[2a] shown in Figure 20 may occur momentarily. On the other hand, the method of the second embodiment predicts the preparation time Tp and performs control, i.e., feedforward control, so ideally, a situation like the preparation time Tp[2a] shown in Figure 20 will not occur.

<実施の形態2の主要な効果>
以上、実施の形態2の方式を用いることでも、実施の形態1で述べた各種効果と同様の効果が得られる。すなわち、コマ落ち等の発生を抑制または防止し、最低限の表示品質を確保することができる。そして、ハードウェアの処理性能の範囲内において、求められる表示仕様をできるだけ満足するとともに、表示仕様に柔軟に対応することが可能になる。さらに、準備時間Tpを予測することにより、実施の形態1の方式と比較して、表示内容を過剰に変更する、または抑制する事態が生じ難いため、表示品質をより高めることが可能になる。
<Major Effects of Second Embodiment>
As described above, the method of the second embodiment can also achieve the same effects as those described in the first embodiment. That is, it is possible to suppress or prevent the occurrence of dropped frames and ensure a minimum display quality. Furthermore, it is possible to satisfy the required display specifications as much as possible within the range of the processing performance of the hardware and to flexibly respond to the display specifications. Furthermore, by predicting the preparation time Tp, it is less likely that the display content will be excessively changed or suppressed compared to the method of the first embodiment, thereby making it possible to further improve the display quality.

なお、実施の形態1の方式は、例えば、初期製品等にように表示仕様に多くの変動要素があり、図17Aおよび図17Bに示したような予測時間情報400を作成し難いような場合に特に有益となる。一方、実施の形態2の方式は、例えば、ある程度成熟した製品等にように、表示仕様における変動要素が少ない場合に特に有益となる。また、実施の形態2の方式では、予測時間情報400を作成する必要があるため、変動が大きい表示仕様に対応する際の柔軟性、または汎用性の観点では、実施の形態1の方式がより有益となり得る。 The method of embodiment 1 is particularly useful when there are many variables in the display specifications, such as with an initial product, making it difficult to create predicted time information 400 such as that shown in Figures 17A and 17B. On the other hand, the method of embodiment 2 is particularly useful when there are few variables in the display specifications, such as with a relatively mature product. Furthermore, since the method of embodiment 2 requires the creation of predicted time information 400, the method of embodiment 1 may be more useful in terms of flexibility or versatility when dealing with display specifications that vary greatly.

(実施の形態3)
<制御部の詳細>
図21Aは、実施の形態3によるHUD装置において、制御部の主要な処理内容の一例を示す模式図であり、図21Bは、図21Aの補足図である。図22Aは、図21Aとは異なる一例を示す模式図であり、図22Bは、図22Aの補足図である。実施の形態3によるHUD装置1は、前述した図3Aまたは図3Bに示した構成で実現される。制御部20は、図21Aでの映像VDa3aおよび図22Aでの映像VDa3bに示されるように、物体OB3、ここでは車両に警告映像を重畳させる。
(Embodiment 3)
<Details of the control unit>
FIG. 21A is a schematic diagram showing an example of main processing contents of a control unit in a HUD device according to embodiment 3, and FIG. 21B is a supplementary diagram of FIG. 21A. FIG. 22A is a schematic diagram showing an example different from FIG. 21A, and FIG. 22B is a supplementary diagram of FIG. 22A. The HUD device 1 according to embodiment 3 is realized by the configuration shown in FIG. 3A or 3B described above. The control unit 20 superimposes a warning image on an object OB3, here a vehicle, as shown in image VDa3a in FIG. 21A and image VDa3b in FIG. 22A.

この際に、制御部20は、警告映像である映像VDa3a,VDa3bの色または形状を、物体OB3との距離に応じて定める。図21Aおよび図21Bの例では、HUD装置1を搭載した自車420と、自車420の前方に存在する物体OB3との距離は、50mとなっている。この場合、制御部20は、映像VDa3aの色を、例えば緑色に定める。一方、図22Aおよび図22Bの例では、自車420と物体OB3との距離は、10mとなっている。この場合、制御部20は、映像VDa3bの色を、例えば赤色に定める。 At this time, the control unit 20 determines the color or shape of the warning images VDa3a and VDa3b according to the distance to the object OB3. In the example of Figures 21A and 21B, the distance between the host vehicle 420 equipped with the HUD device 1 and the object OB3 located in front of the host vehicle 420 is 50 m. In this case, the control unit 20 determines the color of the image VDa3a to be green, for example. On the other hand, in the example of Figures 22A and 22B, the distance between the host vehicle 420 and the object OB3 is 10 m. In this case, the control unit 20 determines the color of the image VDa3b to be red, for example.

図23は、実施の形態3によるHUD装置において、制御部が記憶している表示設定テーブルの構成例を示す図である。制御部20は、例えば図23に示されるような表示設定テーブル415を、予めメモリ17等に記憶している。表示設定テーブル415は、前方の物体OB3との距離と、警告映像の色または形状、ここでは色との対応関係を定める。この例では、警告映像の色は、物体OB3との距離が12m未満の場合には赤色に、32m以上の場合には緑色に、17m~27mの範囲の場合には黄色にそれぞれ定められる。また、合間の距離となる12m~17mの範囲や27m~32mの範囲での色は、適宜、中間色に定められる。 Figure 23 is a diagram showing an example of the configuration of a display setting table stored by the control unit in the HUD device according to embodiment 3. The control unit 20 stores, for example, a display setting table 415 as shown in Figure 23 in advance in the memory 17 or the like. The display setting table 415 defines the correspondence between the distance to the forward object OB3 and the color or shape of the warning image (color in this case). In this example, the color of the warning image is set to red when the distance to the object OB3 is less than 12 m, green when 32 m or more, and yellow when the distance is between 17 m and 27 m. Furthermore, the color for the intermediate distance ranges of 12 m to 17 m and 27 m to 32 m is set to an intermediate color as appropriate.

表示設定テーブル415は、例えば、物体OB3との距離が近くなるほど、利用者、例えば運転者の注意をより喚起するような色または形状となるように設定される。これにより、安全運転に寄与することが可能となる。ただし、色または形状の捉え方は、利用者の主観に依存する。このため、利用者による初期設定によって、表示設定テーブル415における色または形状を複数の選択肢の中から任意に選択できるように構成されてもよい。さらに、表示設定テーブル415において、距離の範囲を任意に設定できるように構成されてもよい。 The display setting table 415 is set, for example, so that the closer the distance to the object OB3, the more the color or shape attracts the user's (e.g., the driver's) attention. This can contribute to safe driving. However, how a color or shape is perceived depends on the user's subjective opinion. For this reason, the display setting table 415 may be configured so that the user can select the color or shape in the table from multiple options through initial setup. Furthermore, the display setting table 415 may be configured so that the distance range can be set arbitrarily.

図24Aは、実施の形態3によるHUD装置において、制御部の処理内容の一例を示すフロー図である。図24Aにおいて、制御部20は、実施の形態2における図16で述べたステップS411~S415の処理を実行する。また、当該処理に先立って、通信部16、すなわち情報取得部は、図15に示したステップS11において、乗り物に関する情報の一つとして、自車420と、自車420の前方に存在する物体OB3との距離を取得する。 Figure 24A is a flow diagram showing an example of the processing content of the control unit in the HUD device according to embodiment 3. In Figure 24A, the control unit 20 executes the processing of steps S411 to S415 described in Figure 16 for embodiment 2. Prior to this processing, the communication unit 16, i.e., the information acquisition unit, acquires the distance between the host vehicle 420 and an object OB3 located in front of the host vehicle 420 as one piece of information related to the vehicle in step S11 shown in Figure 15.

制御部20は、図24Aに示したステップS411~S415の処理によって、準備時間Tpが制御周期Tc、言い換えれば処理周期よりも短くなるように、表示内容を決定する。その後、制御部20は、ステップS415で決定した表示内容の中に、物体OB3に重畳される警告映像が含まれるか否かを判定する(ステップS416A)。決定した表示内容の中に警告映像が含まれる場合(ステップS416A:Yesの場合)、制御部20は、通信部16で取得した物体OB3との距離情報を参照し(ステップS417)、表示設定テーブル415に基づいて警告映像の色または形状を更新する(ステップS418A)。なお、警告映像が複数含まれる場合には、警告映像毎に当該更新処理が行われる。 By performing steps S411 to S415 shown in FIG. 24A, the control unit 20 determines the display content so that the preparation time Tp is shorter than the control cycle Tc, in other words, the processing cycle. The control unit 20 then determines whether the display content determined in step S415 includes a warning image to be superimposed on the object OB3 (step S416A). If the determined display content includes a warning image (step S416A: Yes), the control unit 20 references the distance information from the object OB3 acquired by the communication unit 16 (step S417) and updates the color or shape of the warning image based on the display setting table 415 (step S418A). Note that if multiple warning images are included, the update process is performed for each warning image.

このように、図24Aに示されるフローでは、制御部20は、決定した表示内容の中に警告映像が含まれる場合には、準備時間Tpを再度予測することなく、すなわちステップS412等の処理を経ることなく、警告映像の色または形状を更新する(ステップS418A)。このため、距離毎の警告映像の色または形状は、警告映像の色または形状を更新した場合であっても、準備時間Tpが更新前と同等となるように、予め定められることが望ましい。 In this way, in the flow shown in FIG. 24A, if the determined display content includes a warning image, the control unit 20 updates the color or shape of the warning image (step S418A) without re-estimating the preparation time Tp, i.e., without going through processing such as step S412. For this reason, it is desirable that the color or shape of the warning image for each distance be determined in advance so that the preparation time Tp remains the same as before the update, even when the color or shape of the warning image is updated.

図24Bは、図24Aとは異なる処理内容の一例を示すフロー図である。図24Bに示されるフローでは、図24Aに示したフローと異なり、図16で述べたステップS411~S415の処理の後ではなく、ステップS411~S415の処理の中に、図24Aで述べたステップS416A,S417,S418Aと同様の処理が組み込まれている。 Figure 24B is a flow diagram showing an example of processing content different from that shown in Figure 24A. Unlike the flow shown in Figure 24A, the flow shown in Figure 24B incorporates processing similar to steps S416A, S417, and S418A described in Figure 24A within the processing of steps S411 to S415 described in Figure 16, rather than after the processing of steps S411 to S415.

図24Bにおいて、制御部20は、表示内容を仮決定したのち(ステップS411)、仮決定した表示内容の中に、物体OB3に重畳される警告映像が含まれるか否かを判定する(ステップS416B)。仮決定した表示内容の中に警告映像が含まれる場合(ステップS416B:Yesの場合)、制御部20は、物体OB3との距離情報を参照し(ステップS417)、表示設定テーブル415に基づいて警告映像の色または形状を決定する(ステップS418B)。 In FIG. 24B, after the control unit 20 tentatively determines the display content (step S411), it determines whether the tentatively determined display content includes a warning image to be superimposed on the object OB3 (step S416B). If the tentatively determined display content includes a warning image (step S416B: Yes), the control unit 20 references the distance information from the object OB3 (step S417) and determines the color or shape of the warning image based on the display setting table 415 (step S418B).

そして、その後に、制御部20は、仮決定した表示内容に基づく映像データの準備に要する準備時間Tpを予測する(ステップS412)。なお、仮決定した表示内容の中に警告映像が含まれない場合(ステップS416B:Noの場合)、制御部20は、そのままステップS412へ移行する。ステップS412の後、制御部20は、図16の場合と同様に、ステップS413~S415の処理によって、準備時間Tpが制御周期Tcよりも短くなるように、仮決定した表示内容を変更する。 Then, the control unit 20 predicts the preparation time Tp required to prepare video data based on the provisionally determined display content (step S412). Note that if the provisionally determined display content does not include a warning video (step S416B: No), the control unit 20 proceeds directly to step S412. After step S412, the control unit 20 changes the provisionally determined display content by processing steps S413 to S415, as in the case of FIG. 16, so that the preparation time Tp is shorter than the control cycle Tc.

ただし、図16の場合と異なり、制御部20は、仮決定した表示内容を変更したのち、ステップS416Bへ移行する(ステップS414)。これにより、ステップS414の処理によって警告映像の色または形状が変更されたとしても、それを、ステップS417,S418Bの処理によって正しく戻した上で、準備時間Tpを予測することができる(ステップS412)。 However, unlike the case in Figure 16, the control unit 20 changes the provisionally determined display content and then proceeds to step S416B (step S414). As a result, even if the color or shape of the warning image is changed by the processing of step S414, it can be restored to the correct state by the processing of steps S417 and S418B, and the preparation time Tp can be predicted (step S412).

図24Bに示したフローを用いると、警告映像における色または形状の変更を反映させた上で準備時間Tpを予測できるため、図24Aに示したフローを用いる場合と比較して、予測精度を高められる場合がある。ただし、図24Bに示したフローを用いると、ステップS414からステップS416Bへのループが生じる度に、ステップS416B,S417,S418Bの処理を行う必要があるため、処理のオーバヘッドが増大し得る。したがって、この観点では、図24Aに示したフローを用いることが有益となる。 Using the flow shown in Figure 24B allows the preparation time Tp to be predicted while reflecting changes in color or shape in the warning video, which may improve prediction accuracy compared to using the flow shown in Figure 24A. However, using the flow shown in Figure 24B may increase processing overhead because steps S416B, S417, and S418B must be processed each time a loop from step S414 to step S416B occurs. Therefore, from this perspective, it is more beneficial to use the flow shown in Figure 24A.

また、例えば、図24AにおけるステップS416A,S417,S418Aで述べたような表示設定テーブル415に基づく処理は、実施の形態2の方式に限らず、実施の形態1の方式に適用されてもよい。この場合、制御部20は、例えば、図6に示したステップS121において内部状態を踏まえて表示内容を決定する際に、その最終段階で、ステップS416A,S417,S418Aで述べたような処理を実行すればよい。 Furthermore, for example, the processing based on the display settings table 415 as described in steps S416A, S417, and S418A in FIG. 24A is not limited to the method of embodiment 2, and may be applied to the method of embodiment 1. In this case, the control unit 20 may execute the processing as described in steps S416A, S417, and S418A at the final stage when determining the display content based on the internal state in step S121 shown in FIG. 6, for example.

<実施の形態3の主要な効果>
以上、実施の形態3の方式を用いると、実施の形態1および実施の形態2で述べた各種効果に加えて、警告映像の色または形状を物体との距離に応じて変更することで、より安全運転に寄与することが可能になる。
<Major Effects of Third Embodiment>
As described above, by using the method of embodiment 3, in addition to the various effects described in embodiments 1 and 2, it is possible to contribute to safer driving by changing the color or shape of the warning image depending on the distance from the object.

また、各実施の形態の方式を用いると、利用者6は、行き先や速度などのナビゲーション情報の他に、対向車や歩行者を検知した際のアラート情報など、走行に必要な各種情報をウィンドシールド3越しの映像として視認でき、表示仕様が変わっても、最低限の表示品質が確保された映像を視認できる。これにより、利用者6の視点移動を軽減して安全運転の支援に寄与するHUD装置1を提供できる。その結果、交通事故を防止することが可能となる。さらに、国連の提唱する持続可能な開発目標(SDGs:Sustainable Development Goals)の「3.すべての人に健康と福祉を」に貢献することが可能になる。 Furthermore, by using the methods of each embodiment, the user 6 can view various information necessary for driving, such as navigation information such as destination and speed, as well as alert information when an oncoming vehicle or pedestrian is detected, as an image through the windshield 3. Even if the display specifications change, the image can be viewed with a minimum display quality ensured. This makes it possible to provide a HUD device 1 that reduces the need for the user 6 to move their viewpoint and contributes to supporting safe driving. As a result, it becomes possible to prevent traffic accidents. Furthermore, it becomes possible to contribute to "3. Good health and well-being for all" of the Sustainable Development Goals (SDGs) advocated by the United Nations.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The invention made by the inventor has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways without departing from the spirit of the invention. For example, the above-mentioned embodiments have been described in detail to clearly explain the invention, and are not necessarily limited to those that include all of the described configurations. Furthermore, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations.

1…ヘッドアップディスプレイ(HUD)装置、2…車両、4…車両情報、5…表示領域、6…利用者、11…映像表示部、16…通信部(情報取得部)、20…制御部、400…予測時間情報、410…優先度情報、415…表示設定テーブル、C1~C3,C31,C32…係数、M1…ミラー(映像光投射部)、ST0…通常状態、ST1…復帰移行状態、ST2…抑制移行状態、ST3…抑制状態、Tc…制御周期、Tp…準備時間、Tr…予測時間、Tth1…第1の閾値時間、Tth2…第2の閾値時間、TthD…閾値継続期間、VD…映像 1...Head-up display (HUD) device, 2...Vehicle, 4...Vehicle information, 5...Display area, 6...User, 11...Video display unit, 16...Communication unit (information acquisition unit), 20...Control unit, 400...Predicted time information, 410...Priority information, 415...Display setting table, C1-C3, C31, C32...Coefficients, M1...Mirror (video light projection unit), ST0...Normal state, ST1...Return transition state, ST2...Suppression transition state, ST3...Suppression state, Tc...Control period, Tp...Preparation time, Tr...Predicted time, Tth1...First threshold time, Tth2...Second threshold time, TthD...Threshold duration, VD...Video

Claims (14)

乗り物に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記乗り物に関する情報を取得する情報取得部と、
映像を表示し、表示した映像の映像光を出射する映像表示部と、
前記映像表示部から出射された前記映像光を表示領域に投射することで、投射された前記映像光を虚像として視認させる映像光投射部と、
前記情報取得部によって取得された前記乗り物に関する情報に基づいて表示内容を決定し、決定した前記表示内容に基づく映像データを準備し、準備した前記映像データに基づく映像を前記映像表示部に表示させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記表示内容を決定する前に、仮決定した表示内容に基づく前記映像データの準備に要する準備時間を、前記表示内容と前記映像データの準備に要する予測時間との関係を定めた予測時間情報に基づいて予測し、前記表示内容を決定する前の前記仮決定した表示内容の前記映像データの準備に要する準備時間が所定の処理周期よりも長い場合、前記処理周期よりも短くなるように前記仮決定した表示内容を変更する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
A head-up display device mounted on a vehicle,
an information acquisition unit that acquires information about the vehicle;
an image display unit that displays an image and emits image light of the displayed image;
an image light projection unit that projects the image light emitted from the image display unit onto a display area, thereby allowing the projected image light to be viewed as a virtual image;
a control unit that determines display content based on information about the vehicle acquired by the information acquisition unit, prepares video data based on the determined display content, and displays video based on the prepared video data on the video display unit; and
Equipped with
the control unit, before determining the display content, predicts a preparation time required to prepare the video data based on the provisionally determined display content based on predicted time information that defines a relationship between the display content and a predicted time required to prepare the video data, and, if the preparation time required to prepare the video data of the provisionally determined display content before determining the display content is longer than a predetermined processing cycle, changes the provisionally determined display content so that the preparation time is shorter than the processing cycle .
Head-up display device.
請求項に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記仮決定した表示内容を変更する際の項目は、映像の数、または、映像毎の表示形式を含み、
前記映像毎の表示形式を変更する際の項目は、サイズ、表示位置、デザイン種別の中の少なくとも一つを含む、
ヘッドアップディスプレイ装置。
The head-up display device according to claim 1 ,
The items for changing the provisionally determined display content include the number of images or the display format for each image,
The items for changing the display format for each image include at least one of size, display position, and design type.
Head-up display device.
請求項に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記制御部は、前記項目毎の優先度を定めた優先度情報を予め記憶し、前記準備時間が前記処理周期よりも短くなるまで、前記優先度情報に基づいて変更対象とする前記項目を増やしながら、前記仮決定した表示内容を変更する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
The head-up display device according to claim 2 ,
the control unit pre-stores priority information that defines a priority for each of the items, and changes the provisionally determined display content while increasing the number of items to be changed based on the priority information until the preparation time becomes shorter than the processing cycle.
Head-up display device.
請求項に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記仮決定した表示内容を変更する際の前記項目は、前記映像の数と前記映像毎の表示形式とを含み、
前記優先度情報において、前記映像の数は、前記映像毎の表示形式よりも低い優先度に設定されている、
ヘッドアップディスプレイ装置。
The head-up display device according to claim 3 ,
the items when changing the provisionally determined display content include the number of images and a display format for each image;
In the priority information, the number of images is set to a lower priority than the display format of each image.
Head-up display device.
請求項に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記予測時間情報は、基本時間と、前記映像毎の表示形式に含まれる前記項目に応じた係数とを含み、
前記制御部は、前記基本時間に前記係数を乗算することで、前記準備時間を予測する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
The head-up display device according to claim 2 ,
the predicted time information includes a basic time and a coefficient according to the item included in the display format of each of the videos;
the control unit predicts the preparation time by multiplying the basic time by the coefficient.
Head-up display device.
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記情報取得部は、前記ヘッドアップディスプレイ装置を搭載した前記乗り物と、前記乗り物の前方に存在する物体との距離を取得し、
前記制御部は、前記物体に警告映像を重畳させる場合、前記警告映像の色または形状を前記物体との距離に応じて定める、
ヘッドアップディスプレイ装置。
The head-up display device according to claim 1,
the information acquisition unit acquires a distance between the vehicle equipped with the head-up display device and an object present in front of the vehicle;
When the control unit superimposes a warning image on the object, the control unit determines a color or a shape of the warning image depending on a distance from the object.
Head-up display device.
請求項に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記制御部は、前記準備時間が前記処理周期よりも短くなるように、前記表示内容を決定したのち、決定した前記表示内容の中に前記警告映像が含まれる場合には、前記準備時間を再度予測することなく前記警告映像の色または形状を更新する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
The head-up display device according to claim 6 ,
the control unit determines the display content so that the preparation time is shorter than the processing cycle, and then, if the determined display content includes the warning video, updates the color or shape of the warning video without re-estimating the preparation time.
Head-up display device.
乗り物に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置への映像データの処理方法であって、
前記乗り物に関する情報を取得し、
取得された前記乗り物に関する情報に基づいて表示内容を決定し、決定した前記表示内容に基づく映像データを準備し、準備した前記映像データに基づく映像を前記ヘッドアップディスプレイ装置の映像表示部に表示させ、
前記表示内容を決定する前に、仮決定した表示内容に基づく前記映像データの準備に要する準備時間を、前記表示内容と前記映像データの準備に要する予測時間との関係を定めた予測時間情報に基づいて予測し、前記表示内容を決定する前の前記仮決定した表示内容の前記映像データの準備に要する準備時間が所定の処理周期よりも長い場合、前記処理周期よりも短くなるように前記仮決定した表示内容を変更する、
映像データの処理方法。
A method for processing video data for a head-up display device mounted on a vehicle, comprising:
obtaining information about the vehicle;
determining display content based on the acquired information about the vehicle, preparing video data based on the determined display content, and displaying a video based on the prepared video data on a video display unit of the head-up display device;
predicting a preparation time required for preparing the video data based on the provisionally determined display content based on predicted time information that defines a relationship between the display content and a predicted time required for preparing the video data, before determining the display content; and, if the preparation time required for preparing the video data of the provisionally determined display content before determining the display content is longer than a predetermined processing cycle, changing the provisionally determined display content so that the preparation time is shorter than the processing cycle .
How video data is processed.
請求項に記載の映像データの処理方法において、
前記仮決定した表示内容を変更する際の項目は、映像の数、または、映像毎の表示形式を含み、
前記映像毎の表示形式を変更する際の項目は、サイズ、表示位置、デザイン種別の中の少なくとも一つを含む、
映像データの処理方法。
9. The video data processing method according to claim 8 ,
The items for changing the provisionally determined display content include the number of images or the display format for each image,
The items for changing the display format for each image include at least one of size, display position, and design type.
How video data is processed.
請求項に記載の映像データの処理方法において、
前記項目毎の優先度を定めた優先度情報を予め記憶し、前記準備時間が前記処理周期よりも短くなるまで、前記優先度情報に基づいて変更対象とする前記項目を増やしながら、前記仮決定した表示内容を変更する、
映像データの処理方法。
10. The video data processing method according to claim 9 ,
storing in advance priority information that defines a priority for each of the items, and changing the provisionally determined display content while increasing the number of items to be changed based on the priority information until the preparation time becomes shorter than the processing cycle;
How video data is processed.
請求項10に記載の映像データの処理方法において、
前記仮決定した表示内容を変更する際の前記項目は、前記映像の数と前記映像毎の表示形式とを含み、
前記優先度情報において、前記映像の数は、前記映像毎の表示形式よりも低い優先度に設定されている、
映像データの処理方法。
11. The video data processing method according to claim 10 ,
the items when changing the provisionally determined display content include the number of images and a display format for each image;
In the priority information, the number of images is set to a lower priority than the display format of each image.
How video data is processed.
請求項に記載の映像データの処理方法において、
前記予測時間情報は、基本時間と、前記映像毎の表示形式に含まれる前記項目に応じた係数とを含み、
前記基本時間に前記係数を乗算することで、前記準備時間を予測する、
映像データの処理方法。
10. The video data processing method according to claim 9 ,
the predicted time information includes a basic time and a coefficient according to the item included in the display format of each of the videos;
predicting the preparation time by multiplying the basic time by the coefficient;
How video data is processed.
請求項に記載の映像データの処理方法において、
前記ヘッドアップディスプレイ装置を搭載した前記乗り物と、前記乗り物の前方に存在する物体との距離を取得し、
前記物体に警告映像を重畳させる場合、前記警告映像の色または形状を前記物体との距離に応じて定める、
映像データの処理方法。
9. The video data processing method according to claim 8 ,
acquire a distance between the vehicle equipped with the head-up display device and an object present in front of the vehicle;
When a warning image is superimposed on the object, a color or a shape of the warning image is determined according to a distance from the object.
How video data is processed.
請求項13に記載の映像データの処理方法において、
前記準備時間が前記処理周期よりも短くなるように、前記表示内容を決定したのち、決定した前記表示内容の中に前記警告映像が含まれる場合には、前記準備時間を再度予測することなく前記警告映像の色または形状を更新する、
映像データの処理方法。
14. The video data processing method according to claim 13 ,
after determining the display contents so that the preparation time is shorter than the processing cycle, if the warning image is included in the determined display contents, updating the color or shape of the warning image without re-estimating the preparation time;
How video data is processed.
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