特許第6354633号(P6354633)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6354633
(24)【登録日】2018年6月22日
(45)【発行日】2018年7月11日
(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
   B60R 11/02 20060101AFI20180702BHJP
   B60K 35/00 20060101ALI20180702BHJP
   G01C 21/36 20060101ALI20180702BHJP
   G08G 1/16 20060101ALI20180702BHJP
【FI】
   B60R11/02 C
   B60K35/00 A
   G01C21/36
   G08G1/16 E
【請求項の数】8
【全頁数】35
(21)【出願番号】特願2015-62987(P2015-62987)
(22)【出願日】2015年3月25日
(65)【公開番号】特開2016-182845(P2016-182845A)
(43)【公開日】2016年10月20日
【審査請求日】2016年3月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100067828
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100157808
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 耕平
(72)【発明者】
【氏名】中島 英信
(72)【発明者】
【氏名】北村 遥
(72)【発明者】
【氏名】諸川 波動
(72)【発明者】
【氏名】久田 晴士
(72)【発明者】
【氏名】大池 太郎
(72)【発明者】
【氏名】岡田 健治
【審査官】 筑波 茂樹
(56)【参考文献】
【文献】 特開2014−213763(JP,A)
【文献】 特開2006−176054(JP,A)
【文献】 特開2010−030575(JP,A)
【文献】 特開2012−164225(JP,A)
【文献】 特開2013−056597(JP,A)
【文献】 特開2006−248374(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R 11/02
B60K 35/00
G01C 21/36
G08G 1/16
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置であって、
映像光を、第1領域と前記第1領域の下方の第2領域とを含むウィンドシールドに出射する投影装置を備え、
前記映像光は、前記車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を表す第1映像光と、前記車両自身に関する第2情報を表す第2映像光と、前記第1領域と前記第2領域との間で上方に湾曲した弧を描く境界線を表す第1境界光と、前記第1境界光とは異なる表示形式で前記境界線を表す第2境界光と、を含み、
前記投影装置は、前記第1映像光を前記第1領域へ出射し、且つ、前記第2映像光を前記第2領域へ出射し、
前記投影装置は、前記第1境界光が出射される第1表示モードと、前記第2境界光が出射される第2表示モードと、の間で表示モードを切り替え、
前記第1情報は、前記車両と前記車両が走行する車線との間の位置関係を通知する車線情報を含み、
前記投影装置が前記第1表示モード又は前記第2表示モードで前記第1境界光又は前記第2境界光を出射するとき、前記投影装置から出射される前記第1映像光は前記車線情報として前記境界線から上方へ延びる直線像を表す
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項2】
車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置であって、
映像光を、第1領域と前記第1領域の下方の第2領域とを含むウィンドシールドへ出射する投影装置を備え、
前記映像光は、前記車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を表す第1映像光と、前記車両自身に関する第2情報を表す第2映像光と、前記第1領域と前記第2領域との間で上方に湾曲した弧を描く境界線を表す境界光と、を含み、
前記投影装置は、前記第1映像光を前記第1領域へ出射し、且つ、前記第2映像光を前記第2領域へ出射し、
前記投影装置は、前記境界光が出射される第1表示モードと、前記境界光の出射無しに前記第1映像光及び前記第2映像光のうち少なくとも一方が出射される第2表示モードと、の間で表示モードを切り替え
前記第1情報は、前記車両と前記車両が走行する車線との間の位置関係を通知する車線情報を含み、
前記投影装置が前記第1表示モードで前記境界光を出射するとき、前記投影装置から出射される前記第1映像光は前記車線情報として前記境界線から上方へ延びる直線像を表す
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項3】
前記第1情報は、前記車両を目的地へ案内するためのナビゲーション情報及び前記車両が走行する車線に対して定められた法定速度に関する法定速度情報からなる群から選択される少なくとも1つの情報を含む
請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項4】
前記第1境界光は、前記第2境界光よりも高い強度を有する
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項5】
前記第1境界光は、前記第2境界光よりも太い境界線を描く
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項6】
前記第1情報は、前記車両とオートクルーズコントロール下でターゲットとされる先行車両との間の距離設定に関する車間距離情報を含み、
前記投影装置は、前記第1表示モード下で、前記車間距離情報を表す前記第1映像光を出射する
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項7】
前記第1映像光は、前記車間距離情報として、前記先行車両を表すシンボル画像を表し、
前記車両と前記先行車両との間の距離が、第1値に設定されたとき、前記シンボル画像は、第1長さだけ、前記境界線から離れて表示され、
前記車両と前記先行車両との間の前記距離が、前記第1値よりも大きな第2値に設定されたとき、前記シンボル画像は、前記第1長さよりも長い第2長さだけ、前記境界線から離れて表示される
請求項6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項8】
前記第2情報は、前記車両の走行速度に関する走行速度情報及び前記オートクルーズコントロール下での前記車両の走行速度の設定に関する設定速度情報からなる群から選択される少なくとも1つの情報を含む
請求項6又は7に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ヘッドアップディスプレイ装置は、車両の外へ視線を向けるドライバに、様々な情報を視覚的に与えることができる(特許文献1を参照)。したがって、ヘッドアップディスプレイ装置は、車両の安全な走行に貢献することができる。
【0003】
特許文献1は、ドライバに与えられる情報に優先順位をつけることを提案する。特許文献1によれば、情報の表示領域は、優先順位に応じて決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2013−189122号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1が提案する優先順位は、ドライバの運転動作パターンとは無関係に決定される。したがって、特許文献1の技術の下で、情報が表示されるならば、ドライバは、必要な情報を直感的に把握することができないこともある。
【0006】
本発明は、ドライバが必要な情報を直感的に取得することを可能にするヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一局面に係るヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載される。ヘッドアップディスプレイ装置は、映像光を、ドライバの前に位置するウィンドシールドに出射する投影装置を備える。前記映像光は、前記車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を表す第1映像光と、前記車両自身に関する第2情報を表す第2映像光と、を含み、前記投影装置は、前記第1映像光を第1領域へ出射し、且つ、前記第2映像光を前記第1領域の下方の第2領域へ出射する。
【0008】
上記構成によれば、第1映像光は、第1領域に出射される一方で、第2映像光は、第1領域の下の第2領域に出射される。車両の外の外的因子に関する情報を得ようとするドライバは、多くの場合、上方の領域へ視線を向けるので、ドライバは、車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を直感的に取得することができる。一方、ドライバが所有する車両に関する情報を得ようとするドライバは、多くの場合、下方の領域へ視線を向けるので、ドライバは、車両自身に関する第2情報を直感的に取得することができる。
【0009】
本発明の他の局面に係るヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載される。ヘッドアップディスプレイ装置は、映像光を、第1領域と前記第1領域の下方の第2領域とを含む反射面へ出射する投影装置を備える。前記映像光は、前記車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を表す第1映像光と、前記車両自身に関する第2情報を表す第2映像光と、前記第1領域と前記第2領域との間の境界線を表す境界光と、を含む。前記投影装置は、前記第1映像光を前記第1領域へ出射し、且つ、前記第2映像光を前記第2領域へ出射する。前記投影装置は、前記境界光が出射される第1表示モードと、前記境界光の出射無しに前記第1映像光及び前記第2映像光のうち少なくとも一方が出射される第2表示モードと、の間で表示モードを切り替える。
【0010】
上記構成によれば、投影装置は、第1表示モード下で、境界光を出射するので、第1情報は、境界光より上方に表示される一方で、第2情報は、境界光より下方に表示されることとなる。第1情報、境界光及び第2情報の間の位置関係は、ドライバの視野内における外的因子、ボンネット及び車両内部の間の位置関係に類似するので、ドライバは、第1情報及び第2情報を直感的に取得することができる。投影装置は、第1表示モードから第2表示モードへ表示モードを切り替えるので、境界光は不必要に出射されない。したがって、投影装置の電力消費量は低減される。
【0011】
本発明の他の局面に係るヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載される。ヘッドアップディスプレイ装置は、映像光を、第1領域と前記第1領域の下方の第2領域とを含む反射面へ出射する投影装置を備える。前記映像光は、前記車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を表す第1映像光と、前記車両自身に関する第2情報を表す第2映像光と、前記第1領域と前記第2領域との間の境界線を表す第1境界光と、前記第1境界光とは異なる表示形式で前記境界線を表す第2境界光と、を含む。前記投影装置は、前記第1映像光を前記第1領域へ出射し、且つ、前記第2映像光を前記第2領域へ出射する。前記投影装置は、前記第1境界光が出射される第1表示モードと、前記第2境界光が出射される第2表示モードと、の間で表示モードを切り替える
【0012】
上記構成によれば、第2境界光は、第1境界光は、表示形式において異なるので、ドライバは、第1境界光と第2境界光との間の表示形式の差異を視覚的に把握し、表示モードの切替を知ることができる。
【0013】
上記構成において、前記第1境界光は、前記第2境界光よりも高い強度を有してもよい。
【0014】
上記構成によれば、第1境界光は、第2境界光よりも高い強度を有するので、ヘッドアップディスプレイ装置は、第1表示モード下において、第1領域と第2領域との間の境界を強調することができる。
【0015】
上記構成において、前記第1境界光は、前記第2境界光よりも太い境界線を描いてもよい。
【0016】
上記構成によれば、第1境界光は、第2境界光よりも太い境界線を描くので、ヘッドアップディスプレイ装置は、第1表示モード下において、第1領域と第2領域との間の境界を強調することができる。
【0017】
上記構成において、前記第1情報は、前記車両とオートクルーズコントロール下でターゲットとされる先行車両との間の距離設定に関する車間距離情報を含んでもよい。前記投影装置は、前記第1表示モード下で、前記車間距離情報を表す前記第1映像光を出射してもよい。
【0018】
上記構成によれば、先行車両は、ドライバが運転する車両の外に存在する因子であるので、ドライバは、先行車両に関する情報を得ようとするとき、上方の領域へ視線を向けがちである。車両とオートクルーズコントロール下でターゲットとされる先行車両との間の距離設定に関する車間距離情報を表す第1映像光は、第2領域よりも上の第1領域に出射されるので、ドライバは、車間距離情報を直感的に取得することができる。
【0019】
上記構成において、前記第1映像光は、前記車間距離情報として、前記先行車両を表すシンボル画像を表してもよい。前記車両と前記先行車両との間の距離が、第1値に設定されたとき、前記シンボル画像は、第1長さだけ、前記境界線から離れて表示されてもよい。前記車両と前記先行車両との間の前記距離が、前記第1値よりも大きな第2値に設定されたとき、前記シンボル画像は、前記第1長さよりも長い第2長さだけ、前記境界線から離れて表示されてもよい。
【0020】
上記構成によれば、車両と先行車両との間の距離の設定に応じて、境界線からのシンボル画像の位置は変化する。境界線とシンボル画像との位置関係は、ドライバの視野内における先行車両とボンネットとの間の位置関係に類似するので、ドライバは、直感的に車間距離情報を把握することができる。
【0021】
上記構成において、前記第1情報は、前記車両と前記車両が走行する車線との間の位置関係を通知する車線情報を含んでもよい。前記投影装置は、前記第1表示モード下で、前記車線情報を表す前記第1映像光を出射してもよい。
【0022】
上記構成によれば、車線は、ドライバが運転する車両の外に存在する因子であるので、ドライバは、車線に関する情報を得ようとするとき、上方の領域へ視線を向けがちである。車両と車線との間の位置関係を通知する車線情報を表す第1映像光は、第2領域よりも上の第1領域に出射されるので、ドライバは、車線情報を直感的に取得することができる。
【0023】
上記構成において、前記第1映像光は、前記車線情報として、前記境界線から上方へ延びる直線像を表してもよい。
【0024】
上記構成によれば、直線像は、境界線から上方に延びるので、直線像と境界線との間の位置関係は、ドライバの視野内におけるボンネットと路面上に描かれた線との位置関係に類似する。したがって、ドライバは、車両が車線から逸脱しているか否かを直感的に把握することができる。
【0025】
本発明の他の局面に係るヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載される。ヘッドアップディスプレイ装置は、映像光を、第1領域と前記第1領域の下方の第2領域とを含む反射面へ出射する投影装置を備える。前記映像光は、前記車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を表す第1映像光と、前記車両自身に関する第2情報を表す第2映像光と、を含む。前記投影装置は、前記第1映像光を前記第1領域へ出射し、且つ、前記第2映像光を前記第2領域へ出射する。前記第1情報は、前記車両を目的地へ案内するためのナビゲーション情報、前記車両が走行する車線に対して定められた法定速度に関する法定速度情報、前記車両とオートクルーズコントロール下でターゲットとされる先行車両との間の距離設定に関する車間距離情報及び前記車両と前記車線との間の位置関係を通知する車線情報からなる群から選択される少なくとも1つの情報を含む。
【0026】
上記構成によれば、目的地、法定速度、先行車両や車線は、ドライバが運転する車両の外に存在する因子であるので、ドライバは、これらに関する情報を得ようとするとき、上方の領域へ視線を向けがちである。第1映像光は、第2領域よりも上の第1領域に出射されるので、ドライバは、目的地、法定速度、先行車両や車線に関する情報を直感的に取得することができる。
【0027】
上記構成において、前記第2情報は、前記車両の走行速度に関する走行速度情報及び前記オートクルーズコントロール下での前記車両の走行速度の設定に関する設定速度情報からなる群から選択される少なくとも1つの情報を含んでもよい。
【0028】
上記構成によれば、車両の走行速度は、車両自身に関連するので、ドライバは、走行速度情報や設定速度情報を得ようとするとき、下方の領域へ視線を向けがちである。第2映像光は、第1領域よりも下の第2領域に出射されるので、ドライバは、車両の走行速度に関する情報を直感的に取得することができる。
【発明の効果】
【0029】
上述のヘッドアップディスプレイ装置は、ドライバが必要な情報を直感的に取得することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【0030】
図1】第1実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の概念図である。
図2図1に示されるヘッドアップディスプレイ装置の概略的なレイアウト図である(第2実施形態)。
図3A図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置がウィンドシールドに向けて出射した映像光によって表される概略的な画像である(第3実施形態)。
図3B図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置がウィンドシールドに向けて出射した映像光によって表される他のもう1つの概略的な画像である(第3実施形態)。
図3C図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置がウィンドシールドに向けて出射した映像光によって表される他のもう1つの概略的な画像である(第3実施形態)。
図3D図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置がウィンドシールドに向けて出射した映像光によって表される他のもう1つの概略的な画像である(第3実施形態)。
図4A図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置が、第1表示モード下において、ウィンドシールド上に映し出す例示的な境界像の概略図である(第4実施形態)。
図4B】第2表示モード下のウィンドシールドの概略図である(第4実施形態)。
図5図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置がウィンドシールドに向けて出射した映像光によって表される概略的な画像である(第5実施形態)。
図6図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置がウィンドシールドに向けて出射した映像光によって表される他のもう1つの概略的な画像である(第5実施形態)。
図7図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である(第6実施形態)。
図8】表示モードを切り替えるための例示的な処理を表すフローチャートである(第7実施形態)。
図9図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置がウィンドシールドに向けて出射した映像光によって表される概略的な画像である(第8実施形態)。
図10図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である(第9実施形態)。
図11A】車両と車線との間の位置関係を判定するための方法の概念図である(第10実施形態)。
図11B】車両と車線との間の位置関係を判定するための方法の概念図である(第10実施形態)。
図12A図10に示されるヘッドアップディスプレイ装置の第2記憶部内に格納された例示的な画像データの概念図である(第11実施形態)。
図12B図10に示されるヘッドアップディスプレイ装置の第2記憶部内に格納された例示的な画像データの概念図である(第11実施形態)。
図12C図10に示されるヘッドアップディスプレイ装置の第2記憶部内に格納された例示的な画像データの概念図である(第11実施形態)。
図13】表示モードを切り替えるための例示的な処理を表すフローチャートである(第12実施形態)。
図14図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である(第13実施形態)。
図15】境界像の概略図である(第14実施形態)。
図16図2に示されるヘッドアップディスプレイ装置の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である(第15実施形態)。
図17図16に示されるヘッドアップディスプレイ装置の第1記憶部内に格納された例示的な境界データの概念図である(第16実施形態)。
【発明を実施するための形態】
【0031】
<第1実施形態>
本発明者等は、ドライバの運転動作パターンに沿って、情報が表示されるならば、ドライバは、情報を直感的に取得することができることを見出した。ドライバは、車両の外に存在する因子(例えば、法定速度を表す看板、車線を表すために路面上に描かれた線や先行車両)を見るとき、多くの場合、視線を上方に向ける。一方、車両自身に関する情報の多くは、インディケータパネル上に表示されているので、ドライバは、車両自身の情報を得るために、多くの場合、視線を下方に向ける。第1実施形態において、このような運転動作パターンに沿う情報表示を行うヘッドアップディスプレイ装置が説明される。
【0032】
図1は、第1実施形態のヘッドアップディスプレイ装置100の概念図である。図1を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100が説明される。
【0033】
ヘッドアップディスプレイ装置100は、投影装置200を備える。投影装置200は、車両(図示せず)に搭載される。投影装置200は、画像信号に応じて、映像光を出射する一般的なプロジェクタであってもよい。本実施形態の原理は、投影装置200の特定の構造に限定されない。
【0034】
図1は、反射面RFTを概略的に示す。反射面RFTは、車両のウィンドシールドであってもよい。代替的に、反射面RFTは、投影装置200から出射された映像光の光路上に配置された反射素子(例えば、ホログラム素子やハーフミラー)であってもよい。本実施形態の原理は、反射面RFTを形成する特定の部材に限定されない。
【0035】
投影装置200は、画像信号に応じて、映像光を生成する。映像光は、投影装置200から反射面RFTに向けて出射される。
【0036】
図1は、反射面RFT上に、上表示領域UDAと、下表示領域LDAと、を概念的に示す。下表示領域LDAは、上表示領域UDAの下方に位置する。本実施形態において、第1領域は、上表示領域UDAによって例示される。第2領域は、下表示領域LDAによって例示される。
【0037】
図1は、ドライバDRVを概念的に示す。映像光は、第1映像光と第2映像光とを含む。第1映像光は、投影装置200から上表示領域UDAに向けて出射される。第2映像光は、投影装置200から下表示領域LDAに向けて出射される。上表示領域UDAは、第1映像光の一部をドライバDRVに向けて反射する。下表示領域LDAは、第2映像光の一部をドライバDRVに向けて反射する。したがって、ドライバDRVは、第1映像光によって表される情報と、第2映像光によって表される情報と、を視覚的に把握することができる。
【0038】
第1映像光は、車両の外の外的因子に関する情報を含む第1情報を表してもよい。例えば、第1情報は、車両を目的地へ案内するためのナビゲーション情報を含んでもよい。第1情報は、車両が走行する車線に対して定められた法定速度に関する法定速度情報を含んでもよい。投影装置200は、車両に搭載されたナビゲーションシステムからの信号から画像信号を生成し、ナビゲーション情報及び/又は法定速度情報を表す映像光を生成してもよい。ナビゲーション情報及び法定速度情報を画像として表すための画像生成技術は、既知の車両に適用されている様々な画像処理技術に依存してもよい。したがって、本実施形態の原理は、ナビゲーション情報及び法定速度情報を画像として表すための特定の画像生成技術に限定されない。
【0039】
第1情報は、ドライバDRVが運転する車両と、オートクルーズコントロール下でターゲットとされる先行車両との間の距離設定に関する車間距離情報を含んでもよい。投影装置200は、オートクルーズコントロールに利用される制御プログラムと連動して、車間距離情報を表す画像信号を生成してもよい。車間距離情報を画像として表すための画像生成技術は、既知のオートクルーズコントロール技術に依存してもよい。したがって、本実施形態の原理は、車間距離情報を画像として表すための特定の画像生成技術に限定されない。
【0040】
第1情報は、ドライバDRVが運転する車両と車両が走行する車線との位置関係を表す車線情報を含んでもよい。投影装置200は、車両に搭載されたカメラ装置からの信号を用いて、車線情報を表す画像信号を生成してもよい。車線情報を画像として表すための画像生成技術は、様々な既知の画像処理技術に依存してもよい。したがって、本実施形態の原理は、車線情報を画像として表すための特定の画像生成技術に限定されない。
【0041】
第2映像光は、ドライバDRVが運転する車両自身に関する第2情報を表してもよい。例えば、第2情報は、ドライバDRVが運転する車両の実際の走行速度に関する走行速度情報を含んでもよい。投影装置200は、車両に搭載された様々なセンサからの検出信号から走行速度情報を表す映像光を生成してもよい。走行速度情報を画像として表すための画像生成技術は、既知の車両に適用されている様々な信号処理技術に依存してもよい。したがって、本実施形態の原理は、走行速度情報を画像として表すための特定の画像生成技術に限定されない。
【0042】
第2映像光は、オートクルーズコントロール下での車両の走行速度の設定に関する設定速度情報を含んでもよい。投影装置200は、オートクルーズコントロールに利用される制御プログラムと連動して、設定速度情報を表す画像信号を生成してもよい。設定速度情報を画像として表すための画像生成技術は、既知のオートクルーズコントロール技術に依存してもよい。したがって、本実施形態の原理は、設定速度情報を画像として表すための特定の画像生成技術に限定されない。
【0043】
投影装置200は、様々な情報を含む映像光を出射することができる。情報が、車両の外の外的因子に関係せず、車両自身に関する情報を専ら表すならば、投影装置200は、当該情報を第2映像光として出射してもよい。一方、情報が、車両の外の外的因子に関連しているならば、当該情報を第1映像光として出射してもよい。したがって、本実施形態の原理は、映像光によって表される特定の情報に限定されない。
【0044】
<第2実施形態>
ヘッドアップディスプレイ装置は、映像光を、車両のウィンドシールドに向けて出射してもよい。車両のウィンドシールドは、映像光の一部の透過を許容する一方で、映像光の他の部分を反射する。反射された映像光は、ドライバの眼へ伝搬する。この結果、ドライバは、ウィンドシールド越しに虚像を見ることができる。第2実施形態において、映像光を、ウィンドシールドに向けて出射するヘッドアップディスプレイ装置が説明される。
【0045】
図2は、ヘッドアップディスプレイ装置100の概略的なレイアウト図である。第1実施形態及び第2実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第1実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第1実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図1及び図2を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100が説明される。
【0046】
図2は、車両VCLを示す。車両VCLは、ウィンドシールドWSDと、ダッシュボードDSBと、を含む。ウィンドシールドWSDは、ドライバDRVの前に位置する。ダッシュボードDSBは、ウィンドシールドWSDの下方に位置する。
【0047】
投影装置200は、ダッシュボードDSB内に収容される。投影装置200は、ウィンドシールドWSDに向けて映像光を出射する。ウィンドシールドWSD中の映像光を受ける領域は、第1実施形態に関連して説明された如く、上表示領域UDAと下表示領域LDAとに概念的に区分される。上表示領域UDAに入射した第1映像光及び下表示領域LDAに入射した第2映像光はともにドライバDRVに向けて反射される。この結果、ドライバDRVは、第1映像光によって表される画像及び第2映像光によって表される画像を、ウィンドシールドWSD越しに虚像として視認することができる。
【0048】
適切な光学的処理が、ウィンドシールドWSDに施与されてもよい。この結果、多重像は、発生しにくくなる。多重像の発生を防止するための技術は、既知の様々な光学的技術に依存してもよい。したがって、本実施形態の原理は、ウィンドシールドWSDの特定の光学的特性に限定されない。
【0049】
<第3実施形態>
ヘッドアップディスプレイ装置は、第1実施形態及び第2実施形態に関連して説明された原理に基づいて、様々な画像を表示することができる。第3実施形態において、ヘッドアップディスプレイ装置が表示する例示的な画像が説明される。
【0050】
図3A乃至図3Dそれぞれは、ヘッドアップディスプレイ装置100(図2を参照)がウィンドシールドWSDに向けて出射した映像光によって表される概略的な画像である。第1実施形態乃至第3実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第1実施形態及び/又は第2実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第1実施形態及び/又は第2実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2乃至図3Dを参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100によって表示される例示的な画像が説明される。
【0051】
図3A乃至図3Dそれぞれは、ウィンドシールドWSDを概略的に示す。上表示領域UDA及び下表示領域LDAは、ウィンドシールドWSD内で規定される。
【0052】
図3Aに示される如く、車両VCL(図2を参照)が、時速「70km/h」で走行しているとき、投影装置200(図2を参照)は、下表示領域LDAに、「70km/h」の走行速度画像RSIを表す映像光を出射する。ドライバDRV(図2を参照)は、下表示領域LDAによって反射された映像光によって、車両VCLが、時速「70km/h」で走行していることを通知される。
【0053】
図3Bに示される如く、投影装置200は、走行速度画像RSIに加えて、他の画像を表す映像光を出射してもよい。図3Bは、オートクルーズコントロールの設定状態を表す設定状態画像ACIを下表示領域LDA内に示す。ドライバDRVは、下表示領域LDAによって反射された映像光によって、オートクルーズコントロールが「ON状態」にあることを通知される。
【0054】
図3Aとは異なり、図3Bは、投影装置200が、下表示領域LDAだけでなく、上表示領域UDAへも映像光を出射していることを表す。投影装置200は、車両VCLが走行している道路に対して定められた法定速度を表す法定速度画像LSIを示す。ドライバDRVは、下表示領域LDA中の走行速度画像RSIと上表示領域UDA中の法定速度画像LSIとを見て、車両VCLが適切な速度で走行しているか否かを確認することができる。走行速度画像RSIと法定速度画像LSIとの間の位置関係は、車両VCLのインディケータパネル(図示せず)と車両VCLの外において法定速度を表示する看板との間の位置関係に類似する。ドライバDRVは、ヘッドアップディスプレイ装置100なしで、車両VCLが適切な走行速度で走行しているか否かを確認するときの視線運動と類似する視線運動の下で、ヘッドアップディスプレイ装置100によって表示された情報を視覚的に確認することができる。
【0055】
ドライバDRVが、車両VCLのナビゲーションシステム(図示せず)を起動したとき、投影装置200は、図3Cに示される如く、上表示領域UDAに、ドライバDRVを案内するための画像を表す映像光を表示してもよい。図3Cは、矢印画像ARIと、距離画像DTIと、を示す。ドライバDRVは、矢印画像ARIと距離画像DTIとを見て、車両VCLが「500m先」において、「右折」すべきことを知ることができる。
【0056】
図3Dに示される如く、投影装置200は、矢印画像ARI及び距離画像DTIに加えて、道路名を表す道路情報画像RTIを表す映像光を、上表示領域UDAに出射してもよい。この場合、ドライバDRVは、車両VCLを500m先において右折させ、「ABCストリート」に進入すべきことを知ることができる。
【0057】
図3A乃至図3D間の画像の切替は、ドライバDRVの車両VCLに対する操作に依存してもよい。走行速度画像RSIは、ドライバDRVが、車両VCLのイグニッションスイッチ(図示せず)をオンしてからオフにするまでの期間において表示されてもよい。設定状態画像ACIは、ドライバDRVが、車両VCLのオートクルーズコントロールを起動したときのみ表示されてもよい。代替的に、設定状態画像ACIの表示内容は、ドライバDRVがオートクルーズコントロールを起動したときと停止させたときとの間で変更されてもよい。法定速度画像LSIは、ドライバDRVがヘッドアップディスプレイ装置100に表示を要求したときのみ表示されてもよい。代替的に、法定速度画像LSIは、車両VCLが法定速度を超過した速度で走行すると自動的に表示されてもよい。矢印画像ARI、距離画像DTIや道路情報画像RTIは、ドライバDRVが、車両VCLのナビゲーションシステムを起動したときのみ表示されてもよい。本実施形態の原理は、画像の特定の切替技術に限定されない。
【0058】
<第4実施形態>
第1実施形態乃至第3実施形態に関連して説明された如く、車両の外の外的因子に関する情報が含まれるならば、ヘッドアップディスプレイ装置は、映像光を上側の領域に出射する。その一方で、ヘッドアップディスプレイ装置は、車両自身の情報を表示するために、映像光を下側の領域に出射する。ヘッドアップディスプレイ装置は、様々な情報を表すための映像光に加えて、上側の領域と下側の領域との間の境界線を表す境界光を映像光として出射してもよい。境界光が出射されるならば、ドライバは、画像が整然と配置されているという視覚的印象を受けやすい。その一方で、境界光が常時出射されるならば、ヘッドアップディスプレイ装置は、電力を不必要に消費することもある。したがって、ヘッドアップディスプレイ装置は、境界線が表示される第1表示モードと、境界線が表示されない第2表示モードと、の間で表示モードを切り替えてもよい。第4実施形態において、第1表示モード及び第2表示モードが説明される。
【0059】
図4Aは、ヘッドアップディスプレイ装置100(図2を参照)が、第1表示モード下において、ウィンドシールドWSD上に映し出す例示的な境界像BDIの概略図である。図4Bは、第2表示モード下のウィンドシールドWSDの概略図である。第1実施形態乃至第4実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第1実施形態乃至第3実施形態のうち少なくとも1つと同一の機能を有することを意味する。したがって、第1実施形態乃至第3実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2乃至図4Bを参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100によって表示される例示的な画像が説明される。
【0060】
図4A及び図4Bそれぞれは、ウィンドシールドWSDを概略的に示す。上表示領域UDA及び下表示領域LDAは、ウィンドシールドWSD内で規定される。
【0061】
図4Aに示される如く、ヘッドアップディスプレイ装置100は、上表示領域UDAと下表示領域LDAとの間の境界線へ境界光を映像光として出射する。この結果、上表示領域UDAと下表示領域LDAとの間の境界線上に境界像BDIが表示される。
【0062】
ヘッドアップディスプレイ装置100は、第1表示モード下において、境界光とともに、第1映像光(図2を参照)及び第2映像光(図2を参照)のうち少なくとも一方を出射してもよい。このとき、第1映像光及び/又は第2映像光は、様々な情報を含んでもよい。本実施形態の原理は、境界光とともに出射される第1映像光及び/又は第2映像光が表す情報の特定の内容に限定されない。
【0063】
第1表示モードとは異なり、ヘッドアップディスプレイ装置100は、第2表示モード下において、境界光を出射しない(図4Bを参照)。第3実施形態に関連して説明された様々な画像(図3A乃至図3Dを参照)は、境界像BDIを含まないので、これらの画像は、第2表示モード下において表示されてもよい。
【0064】
ヘッドアップディスプレイ装置100は、ドライバDRV(図2を参照)の手動操作によって、第1表示モードと第2表示モードとの間で表示モードを切り替えてもよい。代替的に、ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両VCL(図2を参照)の走行状態に応じて、表示モードを自動的に切り替えてもよい。本実施形態の原理は、第1表示モードと第2表示モードとの間で表示モードを切り替えるための特定の技術に限定されない。
【0065】
<第5実施形態>
ヘッドアップディスプレイ装置は、第4実施形態に関連して説明された原理にしたがって、第1表示モード下で、境界像を表示することができる。境界像と境界像より上の領域との間の位置関係は、ボンネットとウィンドシールド越しに見える景色との間の位置関係に類似する。ヘッドアップディスプレイ装置は、上述の位置的な類似性を用いて、ドライバ自身の車両とオートクルーズコントロール下でターゲットとされる先行車両との間の距離設定に利用される画像を表示してもよい。第5実施形態において、オートクルーズコントロールの設定に利用される例示的な画像が説明される。
【0066】
図5は、ヘッドアップディスプレイ装置100がウィンドシールドWSDに向けて出射した映像光によって表される概略的な画像である。第4実施形態及び第5実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第4実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第4実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2及び図5を参照して、オートクルーズコントロールの設定に利用される例示的な画像が説明される。
【0067】
図5は、ウィンドシールドWSDを概略的に示す。第4実施形態と同様に、投影装置200(図2を参照)は、境界像BDIを表す境界光を出射する。境界像BDIより上の領域は、図2を参照して説明された上表示領域UDAに対応する。境界像BDIより下の領域は、図2を参照して説明された下表示領域LDAに対応する。
【0068】
図5に示される如く、境界像BDIは、車両VCL(図2を参照)のボンネットの表面輪郭と同様に上方に湾曲した弧を描いてもよい。代替的に、ヘッドアップディスプレイ装置100は、境界像BDIに他の形状を与えてもよい。本実施形態の原理は、境界像BDIの特定の形状に限定されない。
【0069】
図2を参照して説明された如く、投影装置200は、上表示領域UDAに第1映像光を出射する。図5に示される如く、第1映像光は、オートクルーズコントロール下でターゲットとされる先行車両を概念的に表すシンボル画像SBIを表してもよい。シンボル画像SBIと境界像BDIとの間の距離は、車両VCLとターゲットの先行車両との間の設定距離を表してもよい。本実施形態において、車間距離情報は、シンボル画像SBIと境界像BDIとによって例示される。
【0070】
図2を参照して説明された如く、投影装置200は、下表示領域LDAに第2映像光を出射する。図5に示される如く、第2映像光は、走行速度画像RSIを表してもよい。走行速度画像RSIに加えて、第2映像光は、オートクルーズコントロール下における設定速度を示す設定速度画像ASIを表してもよい。図5は、設定速度が、「75km/h」に設定されていることを表す。ターゲットとなる先行車両の不存在下では、車両VCLは、約75km/hで走行する。あるいは、ターゲットとして認識されていた車両が75km/hを超える速度で走行を開始すると、車両VCLは、前方の車両に追随することを止め、約75km/hで走行する。第2映像光は、他の様々な画像の表示に用いられてもよい。本実施形態の原理は、第2映像光が表す特定の内容に限定されない。
【0071】
図6は、ヘッドアップディスプレイ装置100がウィンドシールドWSDに向けて出射した映像光によって表される他のもう1つの概略的な画像である。図2図5及び図6を参照して、オートクルーズコントロールの設定に利用される例示的な画像が更に説明される。
【0072】
図5と同様に、図6は、境界像BDIと、シンボル画像SBIと、走行速度画像RSIと、設定速度画像ASIと、を示す。図6に示されるシンボル画像SBIは、境界像BDIとの相対的な位置関係において、図5に示されるシンボル画像SBIとは相違する。図5は、車両VCLと、オートクルーズコントロール下においてターゲットとされる先行車両と、の間の車間距離が値「IVD1」に設定されていることを示す。図6は、車両VCLと先行車両との間の車間距離が、値「IVD2」に設定されていることを示す。値「IVD2」は、値「IVD1」よりも大きい。図6に示されるシンボル画像SBIと境界像BDIとの間の距離は、図5に示されるシンボル画像SBIと境界像BDIとの間の距離よりも長い。本実施形態において、第1値は、値「IVD1」によって例示される。第2値は、値「IVD2」によって例示される。第1長さは、図5に示される境界像BDIからシンボル画像SBIまでの距離によって例示される。第2長さは、図6に示される境界像BDIからシンボル画像SBIまでの距離によって例示される。
【0073】
<第6実施形態>
ヘッドアップディスプレイ装置は、第5実施形態に関連して説明された原理にしたがって、オートクルーズコントロールの設定に利用される画像を、ドライバに提供することができる。ヘッドアップディスプレイ装置を設計する設計者は、第5実施形態に関連して説明された画像を表示するために様々な画像生成技術(たとえば、プログラミング技術や回路設計技術)を利用してもよい。第6実施形態において、オートクルーズコントロールの設定に利用される画像を表示するための例示的な技術が説明される。
【0074】
図7は、ヘッドアップディスプレイ装置100(図2を参照)の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。第5実施形態及び第6実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第5実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第5実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2乃至図3D図5乃至図7を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100が説明される。
【0075】
ヘッドアップディスプレイ装置100は、光処理部300と、信号処理部400と、を備える。光処理部300は、図2を参照して説明された投影装置200に対応する。信号処理部400は、投影装置200の一部であってもよい。代替的に、信号処理部400は、投影装置200とは別異に設けられた回路であってもよい。この場合、信号処理部400は、車両VCL(図2を参照)内で様々な信号を処理する回路の一部であってもよい。本実施形態の原理は、信号処理部400の特定の構造に限定されない。
【0076】
第2実施形態に関連して説明された如く、車両VCLは、ウィンドシールドWSDを備える。光処理部300は、ウィンドシールドWSDに向けて、映像光(第1映像光及び/又は第2映像光:図2を参照)を出射する。
【0077】
車両VCLは、ウィンドシールドWSDに加えて、センサ群SSGとインターフェースITFとを備える。センサ群SSGは、車両VCLの走行状態を検出するための様々なセンサ素子や車両VCLの外の情報を取得するための様々な装置(例えば、カメラ装置や通信装置)を含んでもよい。インターフェースITFは、ドライバDRV(図2を参照)の手動操作を受け付ける。
【0078】
センサ群SSGは、速度検出部SDTを含む。速度検出部SDTは、車両VCLの走行速度を検出する様々なセンサ素子を含んでもよい。速度検出部SDTは、車両VCLの走行速度を表す検出信号を生成する。検出信号は、速度検出部SDTから信号処理部400へ出力される。車両VCLを検出するための検出技術は、既知の様々な車両に用いられている技術に依存してもよい。本実施形態の原理は、車両VCLの走行速度を検出するための特定の技術に限定されない。
【0079】
インターフェースITFは、操作部MOPと、要求信号生成部RSGと、を含む。ドライバDRVは、操作部MOPを操作し、第5実施形態に関連して説明された画像(図5及び図6を参照)の表示を要求することができる。要求信号生成部RSGは、ドライバDRVの操作に応じて、要求信号を生成する。要求信号は、要求信号生成部RSGから信号処理部400へ出力される。
【0080】
要求信号は、切替要求信号と、設定距離信号と、設定速度信号と、を含む。切替要求信号は、第5実施形態に関連して説明された画像への表示切替の要求を信号処理部400へ伝達する。設定距離信号は、車両VCLと、オートクルーズコントロール下における先行車両と、の間の距離に関する設定を信号処理部400へ伝達する。設定速度信号は、オートクルーズコントロール下における車両VCLの走行速度に関する設定を信号処理部400へ伝達する。
【0081】
操作部MOPは、ハンドルの近くに配置されたステアリングスイッチであってもよい。ステアリングスイッチは、レバー、ボタン、ダイヤルやドライバDRVの手動操作を受け付けることができる他の構造であってもよい。本実施形態の原理は、操作部MOPの特定の構造に限定されない。
【0082】
要求信号生成部RSGは、オートクルーズコントロール用のプログラムを実行するコンピュータであってもよい。要求信号生成部RSGの設計は、既知の様々なオートクルーズコントロール技術に依存してもよい。本実施形態の原理は、要求信号生成部RSGに利用される特定のプログラムや特定のコンピュータ装置に限定されない。
【0083】
信号処理部400は、検出信号受付部410と、要求受付部420と、画像信号処理部430と、を含む。検出信号受付部410は、検出信号を速度検出部SDTから受け取る。その後、検出信号は、検出信号受付部410から画像信号処理部430へ出力される。画像信号処理部430は、検出信号に応じて、様々な画像(たとえば、図3A乃至図3Dを参照して説明された画像)を表示してもよい。
【0084】
要求受付部420は、切替要求受付部421と、距離設定受付部422と、速度設定受付部423と、を含む。要求受付部420は、要求信号生成部RSGから要求信号(すなわち、切替要求信号、設定距離信号及び設定速度信号)を受け取る。要求信号は、その後、要求受付部420から画像信号処理部430へ出力される。
【0085】
切替要求受付部421は、切替要求信号を、要求信号生成部RSGから受け取る。切替要求信号は、その後、切替要求受付部421から画像信号処理部430へ出力される。画像信号処理部430は、切替要求信号に応じて、図5及び図6を参照して説明された画像(すなわち、オートクルーズコントロールの設定に利用される画像)を表示するための信号処理を実行する。
【0086】
距離設定受付部422は、設定距離信号を、要求信号生成部RSGから受け取る。設定距離信号は、その後、距離設定受付部422から画像信号処理部430へ出力される。画像信号処理部430は、距離設定信号に応じて、境界像BDI(図5及び図6を参照)とシンボル画像SBI(図5及び図6を参照)との間の距離を決定する。
【0087】
速度設定受付部423は、設定速度信号を、要求信号生成部RSGから受け取る。設定速度信号は、その後、速度設定受付部423から画像信号処理部430へ出力される。画像信号処理部430は、設定速度信号に応じて、設定速度画像ASI(図5及び図6を参照)の内容を決定する。
【0088】
画像信号処理部430は、切替部431と、記憶部432と、画像信号生成部433と、を含む。切替部431は、検出信号を、検出信号受付部410から受け取る。切替部431は、切替要求信号を、切替要求受付部421から受け取る。切替部431は、切替要求信号に応じて、検出信号の出力先を切り替える。記憶部432は、画像の生成に要求される様々なデータを格納する。画像信号生成部433は、記憶部432からデータを読み出し、検出信号及び/又は要求信号に応じて、様々な画像を生成することができる。
【0089】
画像信号生成部433は、第1画像信号処理部441と、第2画像信号処理部442と、を含む。切替部431は、切替要求信号に応じて、第1画像信号処理部441及び第2画像信号処理部442のうち一方を、検出信号の出力先として設定する。切替部431が、第1画像信号処理部441へ検出信号を出力すると、第1画像信号処理部441は、検出信号及び要求信号に応じて、図5及び図6を参照して説明された画像を表示するための画像信号を生成する。切替部431が、第2画像信号処理部442へ検出信号を出力すると、第2画像信号処理部442は、検出信号に応じて、他の画像(たとえば、図3A乃至図3Dを参照して説明された画像)を表示するための画像信号を生成する。光処理部300は、第1画像信号処理部441及び第2画像信号処理部442のうち一方から画像信号を受け取る。
【0090】
第1画像信号処理部441は、画像データ読取部451と、表示位置調整部452と、速度画像生成部453と、上画像生成部454と、下画像生成部455と、合成部456と、を含む。
【0091】
画像データ読取部451は、切替要求信号を、切替要求受付部421から受け取る。画像データ読取部451は、切替要求信号の受信に応じて、記憶部432から画像データを読み出す。記憶部432から読み出される画像データは、境界像BDIに関する情報及びシンボル画像SBIの形状に関する情報を含んでもよい。画像データは、その後、画像データ読取部451から上画像生成部454へ出力される。
【0092】
表示位置調整部452は、設定距離信号を、距離設定受付部422から受け取る。表示位置調整部452は、設定距離信号の受信に応じて、シンボル画像SBIの表示位置に関する情報を、記憶部432から読み出す。シンボル画像SBIの表示位置に関する情報は、境界像BDIに対するシンボル画像SBIの相対的な位置に関する初期設定値を表してもよい。代替的に、境界像BDIに対するシンボル画像SBIの相対的な位置に関して、直前に設定された値を表してもよい。表示位置調整部452は、設定距離信号と記憶部432から読み出された表示位置に関するデータとを参照し、シンボル画像SBIの表示位置を決定する。決定された表示位置に関する位置データは、表示位置調整部452から上画像生成部454及び記憶部432へ出力される。記憶部432への位置データの出力の結果、記憶部432内の位置データは更新される。
【0093】
上述の如く、境界像BDI及びシンボル画像SBIを描画するための画像データは、画像データ読取部451から上画像生成部454へ出力される。上画像生成部454は、境界像BDIと、境界像BDIより上側の領域に描かれるシンボル画像SBIと、を描くための画像信号を生成する。シンボル画像SBIが、表示位置調整部452からの位置データによって定められた位置に描かれるように、上画像生成部454は、画像信号を生成する。
【0094】
速度画像生成部453は、設定速度信号を、速度設定受付部423から受け取る。速度画像生成部453は、設定速度信号に応じて、設定速度画像ASIを表示するための画像データを生成する。設定速度画像ASIを表示するための画像データは、速度画像生成部453から下画像生成部455へ出力される。
【0095】
下画像生成部455は、速度画像生成部453からの画像データに加えて、検出信号を切替部431から受け取る。下画像生成部455は、検出信号に応じて、走行速度画像RSIを表示するための画像データを生成する。下画像生成部455は、設定速度画像ASIを表示するための画像データと、走行速度画像RSIを表示するための画像データと、を用いて、境界像BDIより下方の領域の画像を表すための画像信号を生成する。
【0096】
境界像BDI及び境界像BDIより上側のシンボル画像SBIを表す画像信号は、上画像生成部454から合成部456へ出力される。境界像BDIより下側の走行速度画像RSI及び設定速度画像ASIを表すための画像信号は、下画像生成部455から合成部456へ出力される。合成部456は、これらの画像信号を合成し、図5及び図6を参照して説明された画像を表す画像信号を生成することができる。画像信号は、合成部456から光処理部300へ出力される。
【0097】
検出信号が、切替部431から第2画像信号処理部442へ出力されると、第2画像信号処理部442は、検出信号を参照して、下表示領域LDA(図2を参照)に、走行速度画像RSIを表示するための画像信号を生成する。画像信号は、第2画像信号処理部442から光処理部300へ出力される。
【0098】
光処理部300は、光源部310と、変調部320と、出射部330と、を含む。光源部310は、レーザ光や、映像光を生成するのに適切な他の光を生成する。変調部320は、合成部456及び第2画像信号処理部442のうち一方から画像信号を受け取る。変調部320は、画像信号に応じて、光源部310から出射された光を変調し、映像光を生成する。映像光は、出射部330からウィンドシールドWSDへ出射される。
【0099】
光源部310は、一般的なレーザ光源であってもよい。光源部310は、波長において異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を含んでもよい。この場合、ヘッドアップディスプレイ装置100は、複数の色相で、ウィンドシールドWSD上に画像を描くことができる。本実施形態の原理は、光源部310として用いられる光源の特定の種類に限定されない。
【0100】
変調部320は、一般的な空間光変調素子であってもよい。変調部320は、例えば、合成部456及び第2画像信号処理部442のうち一方からの画像信号に応じて、液晶を駆動し、映像光を生成してもよい。代替的に、変調部320は、画像信号に応じて駆動されるMEMSミラーを含んでもよい。更に代替的に、変調部320は、画像信号に応じて駆動されるガルバノミラーや他の反射素子を含んでもよい。本実施形態の原理は、変調部320の特定の構造に限定されない。
【0101】
出射部330は、ウィンドシールドWSDに映像光を結像させるための様々な光学素子を含んでもよい。出射部330は、例えば、投影レンズやスクリーンを含むことができる。ヘッドアップディスプレイ装置100を設計する設計者は、既知のプロジェクタに用いられる構造を、出射部330の設計に利用してもよい。本実施形態の原理は、出射部330の特定の構造に限定されない。
【0102】
<第7実施形態>
第6実施形態に関連して説明されたヘッドアップディスプレイ装置は、様々な処理を実行し、第1表示モードと第2表示モードとの間で、表示モードを切り替えることができる。第7実施形態において、表示モードを切り替えるための例示的な処理が説明される。
【0103】
図8は、表示モードを切り替えるための例示的な処理を表すフローチャートである。第6実施形態及び第7実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第6実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第6実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2乃至図4B図7及び図8を参照して、表示モードを切り替えるための例示的な処理が説明される。
【0104】
(ステップS110)
ステップS110は、例えば、ドライバDRV(図2を参照)がイグニションスイッチ(図示せず)をONにしたとき開始される。ステップS110において、センサ群SSG(図7を参照)の速度検出部SDT(図7を参照)は、車両VCL(図2を参照)の走行速度を検出する。速度検出部SDTは、検出された走行速度を表す検出信号を生成する。検出信号は、速度検出部SDTから検出信号受付部410を通じて切替部431へ出力される。センサ群SSGは、他の情報を取得してもよい。センサ群SSGは、例えば、車両VCLに搭載されたナビゲーションシステム(図示せず)から法定速度に関する情報や目的地までのルートに関する情報を得てもよい。ナビゲーションシステムからの情報は、法定速度画像LSI(図3Dを参照)、距離画像DTI(図3Dを参照)、矢印画像ARI(図3Dを参照)や道路情報画像RTI(図3Dを参照)の生成に利用されてもよい。センサ群SSGが、画像の生成に必要な情報を取得した後、ステップS120が実行される。
【0105】
(ステップS120)
ドライバDRVが、イグニションスイッチ(図示せず)をOFFにするならば、ヘッドアップディスプレイ装置100(図7を参照)は、処理を終了する。他の場合には、ステップS130が実行される。
【0106】
(ステップS130)
切替部431(図7を参照)は、速度検出部SDTから検出信号受付部410(図7を参照)を通じて検出信号を受け取る。切替部431は、その後、検出信号を第2画像信号処理部442(図7を参照)へ出力する。第2画像信号処理部442は、検出信号を用いて、様々な画像を表す画像信号を生成する。画像信号は、その後、第2画像信号処理部442から光処理部300(図7を参照)へ出力される。光処理部300は、画像信号に応じて、映像光を生成する。映像光は、その後、光処理部300からウィンドシールドWSD(図7を参照)へ出射される。この結果、ウィンドシールドWSDには、画像(たとえば、図3A乃至図3Dを参照して説明された画像)が表示される。ウィンドシールドWSDは、映像光を反射する。この結果、ドライバDRVは、映像光によって表される画像に対応する虚像を視覚的に知覚することができる。ステップS130におけるヘッドアップディスプレイ装置100の表示動作は、図4Bを参照して説明された第2表示モードに対応する。ヘッドアップディスプレイ装置100が、第2表示モード下で、ウィンドシールドWSDに画像を表示すると、ステップS140が実行される。
【0107】
(ステップS140)
ドライバDRVが、操作部MOP(図7を参照)を操作し、オートクルージングコントロールを起動するならば、ステップS150が実行される。他の場合には、ステップS110が実行される。
【0108】
(ステップS150)
要求信号生成部RSG(図7を参照)は、要求信号(すなわち、切替要求信号、設定距離信号及び設定速度信号)を生成する。第1画像信号処理部441(図7を参照)は、第6実施形態に関連して説明された信号処理原理にしたがって、要求信号を処理し、図5及び図6を参照して説明された画像を表す画像信号を生成する。画像信号は、その後、第1画像信号処理部441から光処理部300へ出力される。光処理部300は、画像信号に応じて、映像光を生成する。映像光は、その後、光処理部300からウィンドシールドWSDへ出射される。この結果、ウィンドシールドWSDには、画像(図5及び図6を参照して説明された画像)が表示される。ウィンドシールドWSDは、映像光を反射する。この結果、ドライバDRVは、映像光によって表される画像に対応する虚像を視覚的に知覚することができる。ステップS150におけるヘッドアップディスプレイ装置100の表示動作は、図4Aを参照して説明された第1表示モードに対応する。ヘッドアップディスプレイ装置100が、第1表示モード下で、ウィンドシールドWSDに画像を表示すると、ステップS160が実行される。
【0109】
(ステップS160)
切替部431は、計時を開始する。図8は、ステップS160の実行時刻からの経過時間を記号「Tc」で表す。その後、ステップS170が実行される。
【0110】
(ステップS170)
切替部431は、経過時間「Tc」が、予め設定された閾値時間「Tt」を超えたか否かを判定する。経過時間「Tc」が、閾値時間「Tt」を超えていないならば、ステップS170が繰り返される。閾値時間「Tt」は、ドライバDRVが、オートクルージングコントロールの設定を完了するのに十分な長さ(たとえば、5秒)に設定される。ステップS170が実行されている間、ドライバDRVは、操作部MOPを操作し、車両VCLと、オートクルージングコントロール下においてターゲットとされる先行車両と、の間の車間距離並びにオートクルージングコントロール下における設定速度を設定することができる。境界像BDI(図5及び図6を参照)に対するシンボル画像SBI(図5及び図6を参照)の相対位置が、ドライバDRVの操作に応じて変更されるように、第1画像信号処理部441は、画像信号を生成する。加えて、設定速度画像ASI(図5及び図6を参照)によって表される数字(設定速度の値)が、ドライバDRVの操作に応じて変更されるように、第1画像信号処理部441は、画像信号を生成する。切替部431が、経過時間「Tc」が、閾値時間「Tt」を超えたと判断するならば、ステップS180が実行される。
【0111】
(ステップS180)
切替部431は、検出信号の出力先を、第1画像信号処理部441から第2画像信号処理部442へ切り替える。この結果、オートクルージングコントロールの設定モードは中断或いは終了される。加えて、切替部431は、経過時間「Tc」の値を「0」に戻す。その後、ステップS130が実行される。
【0112】
<第8実施形態>
ヘッドアップディスプレイ装置は、第5実施形態乃至第7実施形態に関連して説明された原理にしたがって、第1表示モード下で、オートクルーズコントロールの設定に利用される画像を表示することができる。代替的に、ヘッドアップディスプレイ装置は、第1表示モード下で、他の情報を表示してもよい。たとえば、ヘッドアップディスプレイ装置は、第1表示モード下で、車両と車両が走行する車線との位置関係を表す車線情報を表示してもよい。第8実施形態において、車両と車両が走行する車線との位置関係を表す例示的な車線情報が説明される。
【0113】
図9は、ヘッドアップディスプレイ装置100(図2を参照)がウィンドシールドWSDに向けて出射した映像光によって表される概略的な画像である。第3実施形態、第5実施形態及び第8実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第3実施形態及び/又は第5実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第3実施形態及び/又は第5実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2及び図9を参照して、車両が車線から逸脱しているか否かを表す例示的な車線情報が説明される。
【0114】
図9は、ウィンドシールドWSDを概略的に示す。第5実施形態と同様に、投影装置200(図2を参照)は、第1表示モード下で、境界像BDIを表す境界光を出射する。境界像BDIより上の領域は、図2を参照して説明された上表示領域UDAに対応する。境界像BDIより下の領域は、図2を参照して説明された下表示領域LDAに対応する。
【0115】
図2を参照して説明された如く、投影装置200は、上表示領域UDAに第1映像光を出射する。第1映像光は、車線像LLIを表す。車線像LLIは、左線像LFIと、右線像RFIと、を含む。左線像LFIは、境界像BDIの近傍から上方に延びる。右線像RFIは、左線像LFIの右側で、境界像BDIの近傍から上方に延びる。左線像LFI、右線像RFI及び境界像BDIの位置関係は、ドライバDRV(図2を参照)の視野内における車線を表すために路面に描かれた線マークと車両VCLのボンネットとの位置関係に類似する。したがって、ドライバDRVは、左線像LFI及び右線像RFIが、路面に引かれた線マークに相当することを直感的に知覚することができる。
【0116】
車両VCL(図2を参照)には、路面の画像に関する画像データを取得するカメラ装置(図示せず)が搭載されている。ヘッドアップディスプレイ装置100(図2を参照)は、カメラ装置からの画像データに基づいて、車線に対する車両VCLの相対位置を検出することができる。車線に対する車両VCLの相対位置の判定は、様々な車両に搭載されている既知の判定技術に依存してもよい。したがって、本実施形態の原理は、車線に対する車両VCLの相対位置を判定するための特定の技術に限定されない。
【0117】
車両VCLが車線から逸脱しそうなとき及び/又は車両VCLが車線から逸脱したとき、ヘッドアップディスプレイ装置100は、車線像LLIを表示してもよい。車両VCLが、路面に描かれた右側の線マークを乗り越えようとしているならば、ヘッドアップディスプレイ装置100は、右線像RFIを点滅させてもよい。この間、ヘッドアップディスプレイ装置100は、左線像LFIを一定の輝度で表示してもよい。ドライバDRVは、右線像RFIと左線像LFIとの間の表示パターンの差異から、車両VCLが右側に逸れていることを知ることができる。右線像RFIと左線像LFIとの間の表示パターンの差異は、右線像RFIと左線像LFIとの間の色相差であってもよい。本実施形態の原理は、ドライバDRVへ車両VCLの逸脱方向を通知するための特定の表現に限定されない。本実施形態において、車線情報は、車線像LLIによって例示される。
【0118】
図2を参照して説明された如く、投影装置200は、下表示領域LDAに第2映像光を出射する。図9に示される如く、第2映像光は、設定状態画像ACIと走行速度画像RSIとを表す。設定状態画像ACI及び走行速度画像RSIは、境界像BDIの下に表示される。
【0119】
<第9実施形態>
ヘッドアップディスプレイ装置は、第8実施形態に関連して説明された原理にしたがって、車両と車両が走行する車線との位置関係を表す画像を、車線情報としてドライバに提供することができる。ヘッドアップディスプレイ装置を設計する設計者は、第8実施形態に関連して説明された画像を表示するために様々な画像生成技術(たとえば、プログラミング技術や回路設計技術)を利用してもよい。第9実施形態において、車線情報の提供に利用される画像を表示するための技術が説明される。
【0120】
図10は、ヘッドアップディスプレイ装置100の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。第6実施形態、第8実施形態及び第9実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第6実施形態及び/又は第8実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第6実施形態及び/又は第8実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2乃至図3D図9及び図10を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100が説明される。
【0121】
第6実施形態と同様に、ヘッドアップディスプレイ装置100は、光処理部300を備える。第6実施形態の説明は、光処理部300に援用される。
【0122】
ヘッドアップディスプレイ装置100は、信号処理部400Aを更に備える。信号処理部400Aは、投影装置200(図2を参照)の一部であってもよい。代替的に、信号処理部400Aは、投影装置200とは別異に設けられた回路であってもよい。この場合、信号処理部400Aは、車両VCL(図2を参照)内で様々な信号を処理する回路の一部であってもよい。本実施形態の原理は、信号処理部400Aの特定の構造に限定されない。
【0123】
第2実施形態に関連して説明された如く、車両VCLは、ウィンドシールドWSDを備える。光処理部300は、ウィンドシールドWSDに向けて、映像光(第1映像光及び/又は第2映像光:図2を参照)を出射する。
【0124】
車両VCLは、ウィンドシールドWSDに加えて、センサ群SSHとインターフェースITGとを備える。センサ群SSHは、車両VCLの走行状態を検出するための様々なセンサ素子や車両VCLの外の情報を取得するための様々な装置(例えば、通信装置)を含んでもよい。インターフェースITGは、ドライバDRV(図2を参照)の手動操作を受け付ける。
【0125】
第6実施形態と同様に、センサ群SSHは、速度検出部SDTを含む。第6実施形態の説明は、速度検出部SDTに援用される。速度検出部SDTは、車両VCLの走行速度を表す速度データを生成する。速度データは、第6実施形態に関連して説明された検出信号に対応する。したがって、第6実施形態の検出信号に関する説明は、速度データに援用されてもよい。速度データは、速度検出部SDTから信号処理部400Aへ出力される。
【0126】
センサ群SSHは、カメラ装置CMDを更に含む。カメラ装置CMDは、路面を撮影し、路面を表す画像データを生成する。画像データは、カメラ装置CMDから信号処理部400Aへ出力される。カメラ装置CMDは、CCDカメラ、CMOSカメラや路面を表す画像データを生成することができる他の装置であってもよい。本実施形態の原理は、カメラ装置CMDとして利用される特定の装置に限定されない。
【0127】
インターフェースITGは、操作部MOQを含む。ドライバDRVは、操作部MOQを操作し、オートクルージングコントロールが起動されたことを通知する通知信号を生成する。通知信号は、操作部MOQから信号処理部400Aへ出力される。信号処理部400Aは、通知信号に応じて、図9を参照して説明された設定状態画像ACIを表示するための信号処理を実行する。
【0128】
操作部MOQは、ハンドルの近くに配置されたステアリングスイッチであってもよい。ステアリングスイッチは、レバー、ボタン、ダイヤルやドライバDRVの手動操作を受け付けることができる他の構造であってもよい。本実施形態の原理は、操作部MOQの特定の構造に限定されない。
【0129】
信号処理部400Aは、データ受付部410Aと、画像信号処理部430Aと、を含む。
【0130】
データ受付部410Aは、画像データ判定部411と、速度データ受付部412と、を含む。画像データは、カメラ装置CMDから画像データ判定部411へ出力される。画像データ判定部411は、画像データから、車両VCLが、車線内の適切な位置で走行しているか否かを判定する。車両VCLが、車線内の適切な位置で走行しているか否かを判定するための判定技術は、既知の画像識別技術に依存してもよい。本実施形態の原理は、車両VCLが、車線内の適切な位置で走行しているか否かを判定するための特定の技術に限定されない。
【0131】
車両VCLと、路面上に描かれた線マーク(車線の縁を表すマーク)と、の位置関係が不適切であるならば、画像データ判定部411は、図9を参照して説明された車線像LLIの表示を要求する要求信号を生成する。要求信号は、画像データ判定部411から画像信号処理部430Aへ出力される。
【0132】
速度データ受付部412は、速度検出部SDTから速度データを受け取る。速度データは、その後、速度データ受付部412から画像信号処理部430Aへ出力される。
【0133】
画像信号処理部430Aは、切替部431Aと、記憶部432Aと、画像信号生成部433Aと、を含む。
【0134】
切替部431Aは、出力データ決定部461と、出力先決定部462と、を含む。出力データ決定部461は、速度データを、速度データ受付部412から受け取る。画像データ判定部411が、要求信号を生成するならば、要求信号は、画像データ判定部411から出力データ決定部461へ出力される。ドライバDRVが、操作部MOQを操作し、オートクルージングコントロールを起動させるならば、通知信号は、操作部MOQから出力データ決定部461へ出力される。
【0135】
出力データ決定部461が、速度データのみを受け取るならば、出力データ決定部461は、速度データを出力データとして生成する。出力データ決定部461が、速度データに加えて、通知信号を受け取るならば、出力データ決定部461は、速度データに設定状態画像ACIの表示要求が付加された出力データを生成する。出力データ決定部461が、速度データに加えて、要求信号を受け取るならば、出力データ決定部461は、速度データに車線像LLIの表示要求が付加された出力データを生成する。出力データは、出力データ決定部461から出力先決定部462へ出力される。出力先決定部462は、出力データの内容に応じて、出力データの出力先を決定する。
【0136】
記憶部432Aは、第1記憶部471と、第2記憶部472と、を含む。第1記憶部471は、境界像BDI(図9を参照)に関する画像データを格納する。第2記憶部472は、車線像LLIに関する画像データを格納する。第1記憶部471及び第2記憶部472は、共通のメモリ素子内の記憶領域であってもよい。代替的に、第1記憶部471及び第2記憶部472それぞれは、個別のメモリ素子であってもよい。本実施形態の原理は、第1記憶部471及び第2記憶部472の特定の構造に限定されない。
【0137】
画像信号生成部433Aは、第1画像信号処理部441Aと、第2画像信号処理部442Aと、を含む。出力データが、車線像LLIの表示要求を含むならば、出力データ決定部461は、第1画像信号処理部441Aを出力データの出力先として決定する。他の場合には、出力データ決定部461は、第2画像信号処理部442Aを出力データの出力先として決定する。
【0138】
出力データが、出力データ決定部461から第1画像信号処理部441Aへ出力されると、第1画像信号処理部441Aは、出力データに応じて、図9を参照して説明された画像を表示するための画像信号を生成する。出力データが、出力データ決定部461から第2画像信号処理部442Aへ出力されると、第2画像信号処理部442Aは、出力データに応じて、他の画像(たとえば、図3A乃至図3Dを参照して説明された画像)を表示するための画像信号を生成する。光処理部300は、第1画像信号処理部441A及び第2画像信号処理部442Aのうち一方から画像信号を受け取る。
【0139】
第1画像信号処理部441Aは、下画像生成部455Aと、合成部456Aと、を含む。下画像生成部455Aは、出力データを、出力先決定部462から受け取る。下画像生成部455Aは、出力データに応じて、信号処理を実行し、境界像BDIより下方の領域に表示される画像を表す下画像データを生成する。出力データが、設定状態画像ACIの表示要求を含むならば、下画像データは、走行速度画像RSIと設定状態画像ACIとを表示するための情報を含む。他の場合には、下画像データは、走行速度画像RSIのみを表示するための情報を含む。下画像データは、下画像生成部455Aから合成部456Aへ出力される。
【0140】
合成部456Aは、境界合成部481と、点滅処理部482と、を含む。境界合成部481は、下画像データを、下画像生成部455Aから受け取る。境界合成部481は、第1記憶部471から境界像BDIを表す画像データを読み出す。境界合成部481は、境界像BDIを表す画像データと下画像データとを合成する。合成された画像データは、境界合成部481から点滅処理部482へ出力される。点滅処理部482は、第2記憶部472から車線像LLIを表す画像データを読み出す。点滅処理部482は、境界合成部481から受け取った画像データに、車線像LLIを表す画像データを組み込む。このとき、点滅処理部482は、左線像LFI(図9を参照)及び右線像RFI(図9を参照)のうち一方を点滅させるための信号処理を行う。点滅処理部482によって生成された画像データは、光処理部300の変調部320へ出力される。
【0141】
出力データが、出力先決定部462から第2画像信号処理部442Aへ出力されると、第2画像信号処理部442Aは、出力データに含まれる速度データを参照して、走行速度画像RSIを表示するための画像データを生成する。出力データが、速度データに加えて、設定状態画像ACIの表示要求を含むならば、走行速度画像RSI及び設定状態画像ACIを表示するための画像データを生成する。第2画像信号処理部442Aによって生成された画像データは、光処理部300の変調部320へ出力される。
【0142】
<第10実施形態>
第9実施形態に関連して説明されたヘッドアップディスプレイ装置は、カメラ装置を用いて、車両と車線との間の位置関係が適切であるか否かを判定する。ヘッドアップディスプレイ装置は、車線に対する車両の位置を判定するために様々な判定技術を用いることができる。第10実施形態において、例示的な判定技術が説明される。
【0143】
図11A及び図11Bそれぞれは、車両VCL(図2を参照)と車線との間の位置関係を判定するための方法の概念図である。第9実施形態及び第10実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第9実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第9実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2図9乃至図11Bを参照して、車両VCLと車線との間の位置関係を判定するための例示的な方法が説明される。
【0144】
図11A及び図11Bそれぞれは、カメラ装置CMD(図10を参照)の撮像領域CPAを示す。路面に描かれた線マークLNMが、カメラ装置CMDの視野内に含まれるように、カメラ装置CMDは、車両VCLに取り付けられている。図11A及び図11Bそれぞれに示される線マークLNMは、車両VCLが走行する車線の右縁を表す。
【0145】
画像データ判定部411は、撮像領域CPA内に走査領域SCAを設定する。画像データ判定部411は、走査領域SCAを走査し、線マークLNMが存在しているか否かを判定する。図11Aに示される如く、線マークLNMが走査領域SCAから外れているならば、画像データ判定部411は、要求信号(図9を参照)を生成しない。図11Bに示される如く、線マークLNMが走査領域SCA内で検出されるならば、画像データ判定部411は、要求信号を生成する。
【0146】
車両VCLが、車線から逸脱する前に、要求信号が生成されるように、走査領域SCAは設定されてもよい。走査領域SCAが適切に設定されるならば、車両VCLが、車線から逸脱するリスクが高いとき、要求信号に応じて、車線像LLI(図9を参照)が表示される。
【0147】
<第11実施形態>
第9実施形態に関連して説明されたヘッドアップディスプレイ装置は、車線像を点滅させ、車両と車線との位置関係が不適切であることをドライバに通知することができる。車線像の点滅は、様々な画像処理技術に依存してもよい。第11実施形態において、車線像を点滅させるための例示的な画像処理が説明される。
【0148】
図12A乃至図12Cそれぞれは、第2記憶部472(図10を参照)内に格納された例示的な画像データの概念図である。第9実施形態乃至第11実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第9実施形態及び/又は第10実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第9実施形態及び/又は第10実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2図9乃至図12Cを参照して、車線像LLI(図9を参照)を点滅させるための例示的な画像処理が説明される。
【0149】
第10実施形態に関連して説明された判定技術は、車線の両縁を表す一対の線マークそれぞれに対して適用される。したがって、画像データ判定部411(図10を参照)は、車両VCL(図2を参照)が、車線に対して左方に逸脱しそうであるのか、或いは、車両VCLが、車線に対して右方に逸脱しそうであるのかを判定することができる。
【0150】
左方への逸脱のリスクが高いならば、画像データ判定部411が生成する要求信号は、左線像LFIの点滅を要求する情報を含んでもよい。右方への逸脱のリスクが高いならば、画像データ判定部411が生成する要求信号は、右線像RFIの点滅を要求する情報を含んでもよい。
【0151】
図12Aは、第1画像データを示す。第1画像データは、左線像LFIと右線像RFIを表示するために利用可能である。
【0152】
図12Bは、第2画像データを示す。第2画像データは、左線像LFIのみを表示するために利用可能である。
【0153】
図12Cは、第3画像データを示す。第3画像データは、右線像RFIのみを表示するために利用可能である。
【0154】
要求信号が、左線像LFIの点滅を要求する情報を含むならば、点滅処理部482(図10を参照)は、境界合成部481(図10を参照)から受け取った画像データに、第1画像データ及び第3画像データを交互に組み込む。この結果、ウィンドシールドWSDに表示された左線像LFIは、点滅することになる。
【0155】
要求信号が、右線像RFIの点滅を要求する情報を含むならば、点滅処理部482は、境界合成部481から受け取った画像データに、第1画像データ及び第2画像データを交互に組み込む。この結果、ウィンドシールドWSDに表示された右線像RFIは、点滅することになる。
【0156】
<第12実施形態>
第9実施形態に関連して説明されたヘッドアップディスプレイ装置は、様々な処理を実行し、第1表示モードと第2表示モードとの間で、表示モードを切り替えることができる。第12実施形態において、表示モードを切り替えるための例示的な処理が説明される。
【0157】
図13は、表示モードを切り替えるための例示的な処理を表すフローチャートである。第9実施形態乃至第12実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第9実施形態乃至第11実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第9実施形態乃至第11実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2乃至図4B図9乃至図11B及び図13を参照して、表示モードを切り替えるための例示的な処理が説明される。
【0158】
(ステップS210)
ステップS210は、例えば、ドライバDRV(図2を参照)がイグニションスイッチ(図示せず)をONにしたとき開始される。ステップS210において、センサ群SSH(図10を参照)の速度検出部SDT(図10を参照)は、車両VCL(図2を参照)の走行速度を検出する。速度検出部SDTは、検出された走行速度を表す速度データを生成する。速度データは、速度検出部SDTから速度データ受付部412(図10を参照)を通じて出力データ決定部461(図10を参照)へ出力される。センサ群SSHのカメラ装置CMD(図10を参照)は、路面に描かれた線マークLNM(図11A及び図11B)の画像データを取得する。画像データは、カメラ装置CMDから画像データ判定部411へ出力される。センサ群SSHは、他の情報を取得してもよい。センサ群SSHは、例えば、車両VCLに搭載されたナビゲーションシステム(図示せず)から法定速度に関する情報や目的地までのルートに関する情報を得てもよい。ナビゲーションシステムからの情報は、法定速度画像LSI(図3Dを参照)、距離画像DTI(図3Dを参照)、矢印画像ARI(図3Dを参照)や道路情報画像RTI(図3Dを参照)の生成に利用されてもよい。センサ群SSHが、画像の生成に必要な情報を取得した後、ステップS220が実行される。
【0159】
(ステップS220)
ドライバDRVが、イグニションスイッチをOFFにするならば、ヘッドアップディスプレイ装置100は、処理を終了する。他の場合には、ステップS230が実行される。
【0160】
(ステップS230)
出力データ決定部461は、速度データを受け取る一方で、要求信号を受け取っていない。したがって、出力データ決定部461は、車線像LLI(図9を参照)の表示要求を含まない出力データを生成する。出力データは、出力データ決定部461から出力先決定部462(図10を参照)へ出力される。出力データは、車線像LLIの表示要求を含まないので、出力先決定部462は、第2画像信号処理部442A(図10を参照)を、出力データの出力先として選択する。第2画像信号処理部442Aは、速度データを用いて、様々な画像を表す画像データを生成する。画像データは、その後、第2画像信号処理部442Aから光処理部300(図10を参照)へ出力される。光処理部300は、画像データに応じて、映像光を生成する。映像光は、その後、光処理部300からウィンドシールドWSD(図10を参照)へ出射される。この結果、ウィンドシールドWSDには、画像(たとえば、図3A乃至図3Dを参照して説明された画像)が表示される。ウィンドシールドWSDは、映像光を反射する。この結果、ドライバDRVは、映像光によって表される画像に対応する虚像を視覚的に知覚することができる。ステップS230におけるヘッドアップディスプレイ装置100の表示動作は、図4Bを参照して説明された第2表示モードに対応する。ヘッドアップディスプレイ装置100が、第2表示モード下で、ウィンドシールドWSDに画像を表示すると、ステップS240が実行される。
【0161】
(ステップS240)
画像データ判定部411(図10を参照)は、第10実施形態に関連して説明された判定技術にしたがって、車両VCLが車線から逸脱するリスクを判定する。画像データ判定部411が、逸脱のリスクが高いと判断するならば、ステップS250が実行される。他の場合には、ステップS210が実行される。
【0162】
(ステップS250)
画像データ判定部411は、車線像LLIの表示を要求する要求信号を生成する。要求信号は、画像データ判定部411から出力データ決定部461へ出力される。出力データ決定部461は、出力データに、車線像LLIの表示要求を組み込む。出力データは、出力データ決定部461から出力先決定部462へ出力される。出力データは、車線像LLIの表示要求を含むので、出力先決定部462は、出力データの出力先として、第1画像信号処理部441A(図10を参照)を選択する。第1画像信号処理部441Aは、第9実施形態及び第11実施形態に関連して説明された信号処理原理にしたがって、出力データを処理し、図9を参照して説明された画像を表す画像データを生成する。画像データは、その後、第1画像信号処理部441Aから光処理部300へ出力される。光処理部300は、画像信号に応じて、映像光を生成する。映像光は、その後、光処理部300からウィンドシールドWSDへ出射される。この結果、ウィンドシールドWSDには、画像(図9を参照して説明された画像)が表示される。ウィンドシールドWSDは、映像光を反射する。この結果、ドライバDRVは、映像光によって表される画像に対応する虚像を視覚的に知覚することができる。ステップS250におけるヘッドアップディスプレイ装置100の表示動作は、図4Aを参照して説明された第1表示モードに対応する。ヘッドアップディスプレイ装置100が、第1表示モード下で、ウィンドシールドWSDに画像を表示すると、ステップS260が実行される。
【0163】
(ステップS260)
画像データ判定部411は、第10実施形態に関連して説明された判定技術にしたがって、車両VCLが車線から逸脱するリスクを判定する。画像データ判定部411が、逸脱のリスクが高いと判断するならば、ステップS250が実行される。他の場合には、ステップS230が実行される。
【0164】
<第13実施形態>
第3実施形態及び第4実施形態に関連して説明された如く、ヘッドアップディスプレイ装置は、第2表示モード下で、車両を目的地へ案内するナビゲーション情報を、ドライバに与えることができる。第13実施形態において、第2表示モード下で、ナビゲーション情報をドライバに与えるヘッドアップディスプレイ装置が説明される。
【0165】
図14は、ヘッドアップディスプレイ装置100の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。第9実施形態及び第13実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第9実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第9実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2乃至図3D図9及び図14を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100が説明される。
【0166】
第9実施形態と同様に、ヘッドアップディスプレイ装置100は、光処理部300を備える。第9実施形態の説明は、光処理部300に援用される。
【0167】
ヘッドアップディスプレイ装置100は、信号処理部400Bを更に備える。信号処理部400Bは、投影装置200の一部であってもよい。代替的に、信号処理部400Bは、投影装置200とは別異に設けられた回路であってもよい。この場合、信号処理部400Bは、車両VCL(図2を参照)内で様々な信号を処理する回路の一部であってもよい。本実施形態の原理は、信号処理部400Bの特定の構造に限定されない。
【0168】
第2実施形態に関連して説明された如く、車両VCLは、ウィンドシールドWSDを備える。光処理部300は、ウィンドシールドWSDに向けて、映像光(第1映像光及び/又は第2映像光:図2を参照)を出射する。
【0169】
車両VCLは、ウィンドシールドWSDに加えて、センサ群SSIとインターフェースITHとを備える。センサ群SSIは、車両VCLの走行状態を検出するための様々なセンサ素子や車両VCLの外の情報を取得するための様々な装置(例えば、通信装置)を含んでもよい。インターフェースITHは、ドライバDRV(図2を参照)の手動操作を受け付ける。
【0170】
第9実施形態と同様に、センサ群SSIは、速度検出部SDTとカメラ装置CMDとを含む。第9実施形態の説明は、速度検出部SDTとカメラ装置CMDとに援用される。
【0171】
センサ群SSIは、ナビゲーションシステムNVSを更に含む。ナビゲーションシステムNVSは、グローバルポジショニングシステム(GPS)に基づき動作し、ナビゲーションデータを生成する。ナビゲーションシステムNVSは、市販の装置であってもよい。本実施形態の原理は、ナビゲーションシステムNVSとして利用される特定の装置に限定されない。
【0172】
ナビゲーションデータは、車両VCLの位置に関する情報(たとえば、車両VCLが走行する道路の名称や車両VCLが走行する道路に対して定められた法定速度)や車両VCLとドライバDRVが設定した目的地との位置関係に関する情報(たとえば、車両VCLが目的地に到達するためのルート情報や車両VCLと目的地との間の距離)を含んでもよい。本実施形態の原理は、ナビゲーションデータの特定の内容に限定されない。
【0173】
第9実施形態と同様に、インターフェースITHは、操作部MOQを含む。第9実施形態の説明は、操作部MOQに援用される。
【0174】
インターフェースITHは、ナビゲーションシステムNVSを起動するためにドライバDRVによって操作される操作部MORを更に含む。ドライバDRVが、操作部MORを操作し、ナビゲーションシステムNVSを起動すると、ナビゲーションシステムNVSは、ナビゲーションデータを生成する。
【0175】
操作部MORは、ナビゲーションシステムNVSが備えるタッチパネル(図示せず)であってもよい。本実施形態の原理は、操作部MORの特定の構造に限定されない。
【0176】
信号処理部400Bは、データ受付部410Bと、画像信号処理部430Bと、を含む。
【0177】
第9実施形態と同様に、データ受付部410Bは、画像データ判定部411と、速度データ受付部412と、を含む。第9実施形態の説明は、画像データ判定部411と速度データ受付部412とに援用される。
【0178】
データ受付部410Bは、ナビゲーションデータ受付部413を更に含む。ナビゲーションデータ受付部413は、ナビゲーションシステムNVSからナビゲーションデータを受け取る。ナビゲーションデータは、その後、ナビゲーションデータ受付部413から画像信号処理部430Bへ出力される。
【0179】
第9実施形態と同様に、画像信号処理部430Bは、記憶部432Aを含む。第9実施形態の説明は、記憶部432Aに援用される。
【0180】
画像信号処理部430Bは、切替部431Bと、画像信号生成部433Bと、を更に含む。
【0181】
切替部431Bは、出力データ決定部461Bと、出力先決定部462Bと、を含む。第9実施形態と同様に、出力データ決定部461Bは、速度データ、要求信号及び通知信号を、速度データ受付部412、画像データ判定部411及び操作部MOQからそれぞれ受け取る。第9実施形態の説明は、速度データ、要求信号及び通知信号に援用される。
【0182】
ドライバDRVが、操作部MORを操作し、ナビゲーションシステムNVSを起動すると、出力データ決定部461Bは、ナビゲーションデータをナビゲーションデータ受付部413から受け取ることができる。ナビゲーションシステムNVSが起動されていないならば、出力データ決定部461Bは、ナビゲーションデータを受け取らない。
【0183】
出力データ決定部461Bが、要求信号及びナビゲーションデータをともに受け取らないならば、ウィンドシールドWSDには、図3Aに関連して説明された画像が表示されてもよい。
【0184】
ナビゲーションシステムNVSが、目的地の設定なくして、動作しているならば、出力データ決定部461は、車両VCLが走行する道路に対して定められた法定速度に関する情報のみを含むナビゲーションデータを受け取ってもよい。出力データ決定部461が、このとき、要求信号を受け取らないならば、図3Bに関連して説明された画像が、ウィンドシールドWSDに表示されてもよい。
【0185】
ドライバDRVが、ナビゲーションシステムNVSに目的地を設定しているならば、出力データ決定部461は、車両VCLを目的地まで案内するための情報を含むナビゲーションデータを受け取ってもよい。出力データ決定部461が、このとき、要求信号を受け取らないならば、図3C又は図3Dに関連して説明された画像が、ウィンドシールドWSDに表示されてもよい。
【0186】
出力データ決定部461Bが、要求信号及びナビゲーションデータの両方を受け取るならば、出力データ決定部461Bは、車線像LLI(図9を参照)の表示要求を出力データに組み込む一方で、ナビゲーションデータを出力データから排除する。出力データ決定部461Bが、要求信号を受け取らない一方で、ナビゲーションデータを受け取るならば、ナビゲーションデータを出力データに組み込む。出力データは、出力データ決定部461Bから出力先決定部462Bへ出力される。
【0187】
第9実施形態と同様に、画像信号生成部433Bは、第1画像信号処理部441Aを含む。第9実施形態の説明は、第1画像信号処理部441Aに援用される。
【0188】
出力データが、車線像LLIの表示要求を含むならば、出力データ決定部461Bは、第9実施形態と同様に、第1画像信号処理部441Aを出力データの出力先として選択する。したがって、第9実施形態の説明は、第1画像信号処理部441Aを出力データの出力先として選択する出力データ決定部461Bに援用される。
【0189】
画像信号生成部433Bは、第2画像信号処理部442Bを更に含む。出力データに組み込まれたナビゲーションデータが、車両VCLが走行する道路に対して定められた法定速度に関する情報を含むならば、第2画像信号処理部442Bは、法定速度画像LSI(図3Dを参照)を表示するための信号処理を実行し、画像データを生成する。出力データに組み込まれたナビゲーションデータが、車両VCLを目的地まで案内するルート情報を含むならば、距離画像DTI(図3Dを参照)及び/又は矢印画像ARI(図3Dを参照)を表示するための信号処理を実行し、画像データを生成する。出力データに組み込まれたナビゲーションデータが、車両VCLが走行する道路の名称に関する情報を含むならば、道路情報画像RTI(図3Dを参照)を表示するための信号処理を実行し、画像データを生成する。画像データは、第2画像信号処理部442Bから光処理部300の変調部320へ出力される。
【0190】
<第14実施形態>
第4実施形態に関連して説明された如く、境界像は、第1表示モード下でのみ表示されてもよい。代替的に、境界像は、第1表示モード下だけでなく、第2表示モード下でも表示されてもよい。境界像が両方の表示モード下で表示されるならば、ドライバは、境界像を基点にして、情報を探すことができる。第5実施形態及び第8実施形態に関連して説明された如く、第1表示モードは、境界像に車両のボンネットとしての視覚的印象を与える表示モードとして利用可能である。この場合、境界像が、第2表示モード下よりも第1表示モード下において強調して表示されることが好ましい。したがって、ヘッドアップディスプレイ装置を設計する設計者は、第1表示モードと第2表示モードとの間で、境界像の表現形式に差異を与えてもよい。たとえば、ヘッドアップディスプレイ装置は、第2表示モード下よりも高い光エネルギを有する境界光を用いて、第1表示モード下で境界像を描いてもよい。代替的に、ヘッドアップディスプレイ装置は、表現形式における他の差異(たとえば、境界像の太さ、境界像の線パターン(たとえば、直線と鎖線))を利用して、第1表示モードと第2表示モードとの間で境界像に差異を設けてもよい。第14実施形態において、光エネルギにおいて差異を有する境界像が説明される。
【0191】
図15は、境界像BD1,BD2の概略図である。図2及び図15を参照して、境界像BD1,BD2が説明される。
【0192】
境界像BD1は、第1表示モード下において、ウィンドシールドWSD上に表示される。境界像BD2は、第2表示モード下において、ウィンドシールドWSD上に表示される。
【0193】
投影装置200(図2を参照)は、第1表示モード下において、高いエネルギを有する境界光を出射し、境界像BD1を形成する。投影装置200は、第2表示モード下において、低いエネルギを有する境界光を出射し、境界像BD2を形成する。したがって、境界像BD1は、境界像BD2よりも、ドライバDRV(図2を参照)に、強い視覚的印象を与えることができる。本実施形態において、第1境界光は、第1表示モード下で投影装置200が出射する境界光によって例示される。第2境界光は、第2表示モード下で投影装置200が出射する境界光によって例示される。
【0194】
<第15実施形態>
第14実施形態に関連して説明された如く、第1表示モードと第2表示モードとの間で、境界像を描く境界光のエネルギに差異が与えられてもよい。境界光のエネルギの差異は、境界光を出射する光源の出力調整によってもたらされてもよい。代替的に、境界光のエネルギの差異は、光源から出射された光を変調する工程によってもたらされてもよい。第15実施形態において、第1表示モードと第2表示モードとの間で、光源からのパワーを変更するヘッドアップディスプレイ装置が説明される。
【0195】
図16は、ヘッドアップディスプレイ装置100の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。第13実施形態及び第15実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第13実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第13実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2図9図15及び図16を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100が説明される。
【0196】
ヘッドアップディスプレイ装置100は、光処理部300Cと、信号処理部400Cと、を備える。第13実施形態と同様に、光処理部300Cは、変調部320と、出射部330と、を含む。第13実施形態の説明は、変調部320と出射部330とに援用される。
【0197】
光処理部300Cは、光源部310Cを更に含む。光源部310Cは、第1表示モードにおいて、高いエネルギを有する境界光を出射する。光源部310Cは、第2表示モードにおいて、低いエネルギを有する境界光を出射する。
【0198】
第13実施形態と同様に、信号処理部400Cは、データ受付部410Bを含む。第13実施形態の説明は、データ受付部410Bに援用される。
【0199】
信号処理部400Cは、画像信号処理部430Cを更に含む。第13実施形態と同様に、画像信号処理部430Cは、記憶部432Aを含む。第13実施形態の説明は、記憶部432Aに援用される。
【0200】
画像信号処理部430Cは、切替部431Cと、画像信号生成部433Cと、を含む。第13実施形態と同様に、切替部431Cは、出力データ決定部461Bを含む。第13実施形態の説明は、出力データ決定部461Bに援用される。
【0201】
切替部431Cは、出力先決定部462Cを更に含む。第13実施形態と同様に、出力先決定部462Cは、出力データの出力先を決定する。したがって、第13実施形態の説明は、出力先決定部462Cに援用される。
【0202】
出力先決定部462Cは、出力データの出力先を決定するだけでなく、光源部310Cから出射される境界光の輝度を指示する輝度信号を生成する。出力データ決定部461Bからの出力データが、車線像LLI(図9を参照)の表示要求を含むならば、輝度信号は、高い輝度を指定する。他の場合には、輝度信号は、低い輝度を指定する。輝度信号は、出力先決定部462から光源部310Cへ出力される。光源部310Cは、輝度信号に応じて、パワーを調整する。
【0203】
第13実施形態と同様に、画像信号生成部433Cは、第1画像信号処理部441Aを含む。第13実施形態の説明は、第1画像信号処理部441Aに援用される。
【0204】
画像信号生成部433Cは、第2画像信号処理部442Cを更に含む。第13実施形態と同様に、第2画像信号処理部442Cは、出力先決定部462Cからの出力データに応じて、上表示領域UDA(図2を参照)及び下表示領域LDA(図2を参照)に画像を表示するための信号処理を実行する。第13実施形態の説明は、上表示領域UDA及び下表示領域LDA上の画像表示のための第2画像信号処理部442Cによる信号処理に援用される。
【0205】
第2画像信号処理部442Cは、第1記憶部471から境界像BD2(図15を参照)を表す画像データを読み出す。第2画像信号処理部442Cは、読み出された画像データを用いて、境界像BD2を表示するための信号処理を実行する。
【0206】
<第16実施形態>
第15実施形態に関連して説明されたヘッドアップディスプレイ装置は、第1表示モードと第2表示モードとの間で、輝度において異なる境界像を表示することができる。加えて、又は、代替的に、ヘッドアップディスプレイ装置は、第1表示モードと第2表示モードとの間で、太さにおいて異なる境界像を表示してもよい。第16実施形態において、第1表示モードと第2表示モードとの間で、太さにおいて異なる境界像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が説明される。
【0207】
図17は、第1記憶部471(図16を参照)内に格納された例示的な境界データの概念図である。第15実施形態及び第16実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第15実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第15実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図16及び図17を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置100(図16を参照)が説明される。
【0208】
図17は、第1境界データと、第2境界データと、を含む。第1境界データに基づいて描かれる境界像BD1は、第2境界データに基づいて描かれる境界像BD2よりも太い。
【0209】
第1記憶部471は、第1境界データと第2境界データとを格納する。第1画像信号処理部441A(図16を参照)の境界合成部481(図16を参照)は、第1記憶部471から第1境界データを読み出す。この結果、ヘッドアップディスプレイ装置100は、第1表示モード下において、太い境界像BD1を表示することができる。第2画像信号処理部442は、第1記憶部471から第2境界データを読み出す。この結果、ヘッドアップディスプレイ装置100は、第2表示モード下において、細い境界像BD2を表示することができる。
【0210】
上述の様々な実施形態の原理は、車両に対する要求に適合するように、組み合わされてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0211】
上述の実施形態の原理は、様々な車両の設計に好適に利用される。
【符号の説明】
【0212】
100・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ヘッドアップディスプレイ装置
200・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・投影装置
ACI・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・設定状態画像
ARI・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・矢印画像
ASI・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・設定速度画像
BD1,BD2,BDI・・・・・・・・・・・・境界像
LDA・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・下表示領域
LLI・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車線像
RFT・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・反射面
RSI・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・走行速度画像
RTI・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・道路情報画像
SBI・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シンボル画像
UDA・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・上表示領域
図1
図2
図3A
図3B
図3C
図3D
図4A
図4B
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11A
図11B
図12A
図12B
図12C
図13
図14
図15
図16
図17