特許 7033252 ヘッドアップディスプレイ

(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】

(24)【登録日】2022-03-02

(45)【発行日】2022-03-10

(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   B60K 35/00 20060101AFI20220303BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20220303BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20220303BHJP

   G09G 5/36 20060101ALI20220303BHJP

【ＦＩ】

B60K35/00 A

G02B27/01

G09G5/00 510A

G09G5/00 550C

G09G5/36 510V

G09G5/36 520K

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017228506

(22)【出願日】2017-11-29

(65)【公開番号】P2019098791

(43)【公開日】2019-06-24

【審査請求日】2020-09-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】堀野 崇

(72)【発明者】

【氏名】竹之内 守

(72)【発明者】

【氏名】舛屋 勇希

【審査官】楠永 吉孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１０２９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６４７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７８７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９３２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５６６０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｇ０１Ｃ ２１／３４

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｇ０９Ｇ ５／００

Ｇ０９Ｇ ５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

視認者に虚像として視認させる画像の表示光を車両上の被投影部に照射する投射部と、
案内地点より所定距離手前である案内表示地点において案内方向を指示する案内画像と、前記案内表示地点より所定距離手前である事前案内表示地点において前記案内画像を表示する前に表示される事前案内画像と、を前記車両の実景に重畳して表示するよう前記投射部を制御する表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、前記案内表示地点までの距離と前記事前案内画像の傾きとを相関させて、前記事前案内画像を変化させて表示させ、
前記事前案内画像は、前記車両の現在の進行方向を指示する画像であり、
前記表示制御部は、前記事前案内画像を前記進行方向に対して起立した起立状態から、前記案内表示地点までの距離が短くなるにつれて前記進行方向と直交する前記車両の幅方向に沿う軸回りに前記進行方向の手前から奥に向かい傾けた傾斜状態へと切り替えて表示させるヘッドアップディスプレイ。

【請求項2】

前記表示制御部は、前記事前案内画像を３次元的に傾けて表示させる請求項１記載のヘッドアップディスプレイ。

【請求項3】

前記案内画像は、右左折の方向を案内する画像である請求項１または請求項２のいずれか一項記載のヘッドアップディスプレイ。

【請求項4】

前記事前案内画像は、前記車両の進行方向を指示する矢印である請求項１から請求項３のいずれか一項記載のヘッドアップディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両などに搭載されるヘッドアップディスプレイに関する。

【背景技術】

【0002】

ヘッドアップディスプレイ（Head Up Display、ＨＵＤ）は、車両前方の実景に画像を重ねて表示することで、実景に情報を付加・強調した拡張現実（ＡＲ、Augmented Reality）を生成する。このようなＨＵＤは、運転者の視線移動を極力抑えつつ、所望の情報を運転者に的確に提供することができる。これにより、ＨＵＤは、安全で快適な車両運行に寄与することができる。

【0003】

ＨＵＤが表示する画像の一つとして、案内画像がある。案内画像は、目的地の経路を実景の車線に重畳して表示されることで、走行すべき車線を強調して車両を経路に誘導する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１３５９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

案内画像（画像）は、例えば右左折する地点が近づいた際に車線に重畳して表示される、進行方向を示す矢印である。これにより、画像は、運転者に事前に右左折する地点を知らせる。しかし、画像（虚像）の結像位置が車両から数十ｍ程度前方である場合、画像が右左折を案内する地点と、運転者が画像から右左折を認識する地点とが一致しない恐れがある。すなわち、画像が表示された時点では、車両は右左折する地点の数十ｍまで接近している。このため、運転者が画像により右左折すべき地点を認識してから、減速、車線変更など右左折のための準備を行うための距離が短く、右左折すべき地点を通過してしまう恐れがある。

【0006】

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、運転者に確実に経路を案内することができるヘッドアップディスプレイ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】

本発明に係るヘッドアップディスプレイは、上述した課題を解決するために、視認者に虚像として視認させる画像の表示光を車両上の被投影部に照射する投射部と、案内地点より所定距離手前である案内表示地点において案内方向を指示する案内画像と、前記案内表示地点より所定距離手前である事前案内表示地点において前記案内画像を表示する前に表示される事前案内画像と、を前記車両の実景に重畳して表示するよう前記投射部を制御する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記案内表示地点までの距離と前記事前案内画像の傾きとを相関させて、前記事前案内画像を変化させて表示させる。
また、前記事前案内画像は、前記車両の現在の進行方向を指示する画像である。
さらに、前記表示制御部は、前記事前案内画像を前記進行方向に対して起立した起立状態から、前記案内表示地点までの距離が短くなるにつれて前記進行方向と直交する前記車両の幅方向に沿う軸回りに前記進行方向の手前から奥に向かい傾けた傾斜状態へと切り替えて表示させる。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るヘッドアップディスプレイにおいては、運転者に確実に経路を案内することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係るヘッドアップディスプレイの実施形態であるヘッドアップディスプレイの構成図、およびヘッドアップディスプレイが表示する虚像の説明図。

【図2】投射部を説明する構成図。

【図3】ＨＵＤの表示制御部により実行される案内画像表示処理を説明するフローチャート。

【図4】事前案内画像の参考例を示す説明図。

【図5】案内画像の表示例を示す説明図。

【図6】事前案内画像の他の表示例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係るヘッドアップディスプレイの実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るヘッドアップディスプレイは、例えば自動車やオートバイなどの車両に搭載される。本実施形態においては、本発明に係るヘッドアップディスプレイが自動車に搭載される例を用いて説明する。

【0011】

図１は、本発明に係るヘッドアップディスプレイの実施形態であるヘッドアップディスプレイ１０の構成図、およびヘッドアップディスプレイ１０が表示する虚像７０の説明図である。図１では、車両１の前後方向をZ方向（Ｚ軸、前方向がＺ正方向）とし、車両１の左右方向（車両１の幅方向）をＸ方向（Ｘ軸、左方向がＸ正方向）とし、上下方向をＹ方向（Ｙ軸、上方向がＹ正方向）とする。

【0012】

図２は、投射部４０を説明する構成図である。

【0013】

ヘッドアップディスプレイ１０（Head Up Display、ＨＵＤ１０）は、車両１の内部に設けられ、一部の光を透過し、一部の光を反射する被投影部２である車両１のフロントウインドシールドの一部に向けて、表示光５０を投射する。ＨＵＤ１０は、視認者（運転者）の視点３を置くと想定される領域に、被投影部２に反射された表示光５０によりアイボックス４を形成する。視認者は、視点３をこのアイボックス４内に配置することでＨＵＤ１０が表示する虚像７０の全体を、車両１前方の実景と重ねて視認することができる。一方、視認者は、視点３がアイボックス４から外れると、虚像７０の一部が視認できなくなる（視認しづらくなる）。

【0014】

ＨＵＤ１０は、後述するように、表示領域１００内で、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に虚像７０が表示される位置を調整することができる。すなわち、ＨＵＤ１０は、特にアイボックス４から虚像７０が結像されるまでの間のＺ軸方向の距離である表示距離１４０を調整することができ、虚像７０の奥行きを表現することができる。

【0015】

ＨＵＤ１０は、通信インターフェース５を介して、位置情報取得部６と通信可能に接続されている。位置情報取得部６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などにより車両１の位置情報を取得する。また、ＨＵＤ１０は、通信インターフェース５を介して、車両１に設けられた車両ＥＣＵ、車載カメラ、センサ、その他の車載機器、携帯機器、他車両、路上の通信インフラなどから情報を受信する。

【0016】

通信インターフェース５は、例えば、ＵＳＢポート、シリアルポート、パラレルポート、ＯＢＤＩＩ、その他任意の適切な有線通信ポートにより有線通信機能を有している。車両１からのデータケーブルは、ＨＵＤ１０に情報を伝達するために、通信インターフェース５を介して、ＨＵＤ１０の情報取得部２０に連結される。なお、通信インターフェース５は、例えば、Bluetooth（登録商標）通信プロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１６プロトコル、共有無線アクセスプロトコル、ワイヤレスＵＳＢプロトコル、その他任意の適切な無線電信技術を用いた無線通信インターフェースであってもよい。

【0017】

ＨＵＤ１０は、情報取得部２０と、表示制御部３０と、投射部４０と、を有している。

【0018】

情報取得部２０は、通信インターフェース５から各種情報を取得する入力インターフェースである。ＨＵＤ１０は、情報取得部２０から各種情報を入力し、表示する虚像７０に反映する。

【0019】

表示制御部３０は、車両１の実景に重畳して虚像（案内画像および事前案内画像）を表示するため投射部４０を制御する。表示制御部３０は、距離判定部３１と、表示データ生成部３２と、駆動部３３と、を有している。

【0020】

距離判定部３１は、位置情報取得部６から取得した位置情報に基づいて、案内画像および事前案内画像（後述）を生成および表示するタイミングを判定する。表示データ生成部３２は、距離判定部３１の判定結果に基づき、案内画像および事前案内画像に関するデータを含む表示データを生成する。表示データは、表示データ生成部３２が調整した表示距離１４０に各虚像７０を表示させるべく投射部４０を駆動するための表示距離データを含む。駆動部３３は、表示データ生成部３２が生成した表示データに基づき、投射部４０を駆動する。本実施形態において表示制御部３０により実行される具体的な制御は、後述する。

【0021】

投射部４０は、視認者に虚像として視認させる画像の表示光５０を車両１上の被投影部２に照射する。投射部４０は、立体画像表示部４１と、リレー光学部４２と、を有している。

【0022】

立体画像表示部４１は、第１の３Ｄ実像４３を形成する。リレー光学部４２は、第１の３Ｄ実像４３を拡大して第２の３Ｄ実像４４を結像する。また、リレー光学部４２は、この第２の３Ｄ実像４４の表示光５０を投射部４０の外部の被投影部２に向けて投射する。

【0023】

立体画像表示部４１は、３次元的に形成される第１の３Ｄ実像４３を生成する。立体画像表示部４１は、画像投射部４５と、振動スクリーン４６と、を有している。

【0024】

画像投射部４５は、表示制御部３０から入力される表示データに基づいてその表示データに含まれる映像を表す映像光（図示せず）を出射するプロジェクタである。画像投射部４５は、表示距離データ（後述）に応じて、映像を表示するタイミングを調整し、振動スクリーン４６の振動位置に同期して投影する映像を高速に切り替える。すなわち、画像投射部４５は、表示距離データに基づき、振動スクリーン４６の振動位置に適した映像を振動スクリーン４６に投影する。

【0025】

振動スクリーン４６は、例えば、画像投射部４５の映像を一定の角度範囲に拡散させるポリカーボネート製の拡散フィルムである。振動スクリーン４６は、画像投射部４５からの映像光を受けて実像を結像し、画像投射部４５が出射する映像光の光軸に沿って往復運動する。振動スクリーン４６は、連続的または断続的に振動位置を示す信号を画像投射部４５に送信することができる。画像投射部４５は、振動位置を示す信号を基準に、表示距離データに応じた位置に虚像７０が視認されるように、映像を表示するタイミングを調整してもよい。

【0026】

振動スクリーン４６は、表示制御部３０の制御に基づいて、スクリーン振動方向における振幅を一定に保ちつつ、虚像７０の奥行き方向Ｚの長さを調整する。すなわち、表示制御部３０は、振動スクリーン４６がその振幅のうち第１の範囲に位置している期間においては表示光を出射せず、振動スクリーン４６がその振幅のうち第２の範囲に位置している期間においては表示光を出射する。ＨＵＤ１０は、これら第１の範囲および第２の範囲の位置ならびに比率を調整することで、虚像７０の奥行き方向Ｚにおける位置および長さを調整する。

【0027】

具体的には、振動スクリーン４６は、６０［Ｈｚ］以上の周波数で振動し、この周期１／６０［ｓｅｃ］内で、画像投射部４５が複数フレームの異なる映像を投射することで各振動位置に複数フレームの異なる映像（実像）を結像する。すなわち、複数フレームの実像が振動スクリーン４６の振動方向で重なることで第１の３Ｄ実像４３が生成される。

【0028】

なお、表示制御部３０は、振動スクリーン４６の振幅を変化させることで、虚像７０の奥行き方向Ｚの長さを調整してもよい。

【0029】

リレー光学部４２は、立体画像表示部４１が生成した第１の３Ｄ実像４３の光を受け、この第１の３Ｄ実像４３を拡大した第２の３Ｄ実像４４を結像する。その後、リレー光学部４２は、この第２の３Ｄ実像４４の光である表示光５０を被投影部２に向けて投射する。

【0030】

リレー光学部４２は、第１のリレー光学部４７と、第２のリレー光学部４８と、第３のリレー光学部４９と、を有している。

【0031】

第１のリレー光学部４７は、立体画像表示部４１が生成した第１の３Ｄ実像４３の光を受光するレンズ群である。第１のリレー光学部４７は、第１の３Ｄ実像４３における振動スクリーン４６の各振動位置に結像した各映像を、異なる倍率で拡大する機能を有している。図２においては、第１のリレー光学部４７は模式的に１枚のレンズとして図示されているが、実際には複数の薄膜レンズを合成した合成レンズである。

【0032】

第２のリレー光学部４８は、第１のリレー光学部４７から第１の３Ｄ実像４３の光を入射し、この入射した光を第３のリレー光学部４９に向けて反射する。また、第２のリレー光学部４８は、第１のリレー光学部４７の光学的パワーと協働して第１の３Ｄ実像４３を拡大した第２の３Ｄ実像４４を、第２のリレー光学部４８と第３のリレー光学部４９との間で結像させる。第２のリレー光学部４８は、例えば、正の光学的パワーを有する凹状の反射面を有するミラーである。なお、第２のリレー光学部４８が担う光学的作用を第１のリレー光学部４７が有する場合には、第２のリレー光学部４８は省略されてもよい。

【0033】

第３のリレー光学部４９は、第２の３Ｄ実像４４の光である表示光５０を被投影部２に向けて反射する。第３のリレー光学部４９は、凹状の反射面を有するミラーである。第３のリレー光学部４９は、被投影部２の曲面形状による像の歪みを補正する機能と、第２の３Ｄ実像４４を拡大する機能と、を有する。

【0034】

図１の左図を用いて、ＨＵＤ１０が表示する虚像７０の例を説明する。

【0035】

虚像７０は、一例として、奥行き感を表現しない２Ｄ（two-dimensional）虚像の第１の虚像７１と、奥行き感を表現する３Ｄ（three-dimensional）虚像の第２の虚像７２および第３の虚像７３と、である。第１の虚像７１は、表示距離１４１のＸＹ平面に平面的に結像され、視認者に遠近感を感じさせない二次元的な虚像である。第１の虚像７１は、概ね視認者の目の焦点を調整することなく第１の虚像７１の表示全体を明確に認識させることができる。

【0036】

第２の虚像７２は、表示距離１４３のＸＹ平面上に一端があり、表示距離１４３より視認者から離れた（Ｚ正方向に離れた）表示距離１４４のＸＹ平面上に他端がある。第２の虚像７２は、平面的に結像され、視認者に奥行き感を感じさせる。第２の虚像７２は、視認者の目の焦点の調整により第２の虚像７２の表示全体を明確に認識させ、立体的な印象を与えることができる。

【0037】

第３の虚像７３は、表示距離１４２のＸＹ平面上に一端があり、表示距離１４２より視認者から離れた（Ｚ正方向に離れた）表示距離１４３のＸＹ平面上に他端がある。第３の虚像７３は、体積を有するような立体的なオブジェクトとして結像され、視認者に立体感を感じさせる。

【0038】

表示領域１００は、虚像７０が表示される領域である。表示領域１００は、一または複数の虚像７０のすべてを取り囲むＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿った最小領域であり、虚像７０の周りを取り囲むバウンディンボックスとも呼ばれる矩形領域である。表示領域１００は、前面１１０と、後面１２０と、を有している。前面１１０は、視認者近傍のＸＹ平面である。後面１２０は、視認者から離れたＸＹ平面である。

【0039】

また、長さＤは、前面１１０と後面１２０との間の奥行き方向Ｚの距離である。すなわち、長さＤは、最も視認者の近傍に表示される虚像７０と、最も視認者から離れて表示される虚像７０との間の長さ（距離）である。長さＤは、表示する虚像７０の表示距離１４０によって変化する。例えば、虚像７０のうち最も視認者から離れた位置に表示される第２の虚像７２をより視認者側に表示すると、長さＤは短くなる。

【0040】

長さＤを短くする場合、例えば、虚像７０の奥行き方向Ｚを縮小する。具体的には、前面１１０を縮小させる基準面とした場合、前面１１０の位置は固定のまま、表示領域１００内に表示される虚像７１、７２、７３を、前面１１０に向けて縮小することで長さＤを短くすることができる。一方、長さＤを長くする場合、例えば、虚像７０の奥行き方向Ｚを拡大する。具体的には、前面１１０を拡大させる基準面とした場合、前面１１０の位置は固定のまま、表示領域１００内に表示される虚像７１、７２、７３を、後面１２０に向けて拡大することで長さＤを長くすることができる。

【0041】

本実施形態におけるＨＵＤ１０は、視認者に視認させる虚像の一例として、案内画像と、事前案内画像と、を表示する。これら案内画像および事前案内画像は、実景の車線に重畳して表示されることで、走行すべき車線を強調して車両１を経路に誘導することができる。案内画像および事前案内画像は、３次元的に表現する３Ｄ虚像である。

【0042】

具体的には、案内画像は、案内地点より所定距離（例えば数十ｍ）手前である案内表示地点において経路の案内方向を指示する。案内方向は、例えば右左折の方向や、車線変更の方向であり、案内画像は右左折の方向や車線変更の方向を指示する画像である。案内画像は、例えば車両１が右折する案内地点の３０ｍ手前（案内表示地点）において、車両１が右折を完了するまでの間に表示される、右方向を指示する矢印である。

【0043】

事前案内画像は、案内表示地点より所定距離（例えば数十ｍ）手前である事前案内表示地点において、案内画像を表示する前に表示される画像である。すなわち、事前案内画像は、案内地点に近づいたことを事前に通知することを意図した画像である。

【0044】

以下、案内画像および事前案内画像を表示する案内画像表示処理について、具体的に説明する。

【0045】

図３は、ＨＵＤ１０の表示制御部３０により実行される案内画像表示処理を説明するフローチャートである。案内画像表示処理は、例えば運転者などにより経路案内が設定されることにより経路案内が開始された後、経路案内が終了するまでの間に実行される。図３においては、案内方向が右折方向であり、案内画像が案内地点において右折方向を指示する画像である例を用いて説明する。また、案内表示地点は、右折する地点（案内地点）から３０ｍ手前とする。事前案内表示地点は、案内表示地点から１５０ｍ手前とする。

【0046】

ステップＳ１において、距離判定部３１は、事前案内表示地点に車両１が到達したか否かを判定する。具体的には、距離判定部３１は、案内地点、案内表示地点、および事前案内表示地点に関する位置情報を予め取得している。距離判定部３１は、位置情報取得部６より車両１の現在の位置情報を取得する。距離判定部３１は、取得した現在の位置情報と、事前案内表示地点に関する位置情報とを比較する。これにより、距離判定部３１は、事前案内表示地点に車両１が到達したか、すなわち車両１が案内表示地点から１５０ｍ手前に到達したか否かを判定する。

【0047】

距離判定部３１が未だ事前案内表示地点に車両１が到達していないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、到達したと判定されるまでステップＳ１が繰り返される。

【0048】

一方、距離判定部３１が事前案内表示地点に車両１が到達したと判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ２において、表示制御部３０は、事前案内画像に関する表示データを生成し、投射部４０を制御して表示させる。具体的には、表示データ生成部３２は、案内表示地点（案内地点）までの距離と事前案内画像の傾きとを相関させて、事前案内画像を３次元的に変化させる。表示データ生成部３２は、事前案内画像の傾きの度合で、右折の地点までの距離を運転者に直感的に認識させる。

【0049】

ここで、図４は、事前案内画像１５０の参考例を示す説明図である。図４においては、事前案内画像１５０は、車両１の実景である車線１５１に、重畳されて表示されている。

【0050】

表示データ生成部３２は、車両１の現在の進行方向（Ｚ正方向）を指示する画像としての矢印である事前案内画像１５０を表示データとして生成する。事前案内画像１５０は、車線１５１に沿って奥行き感を持つ、例えば第２の虚像７２のような３Ｄ虚像である。このとき、距離判定部３１は、位置情報取得部６より適宜車両１の現在の位置情報を取得し、取得した現在の位置情報と、案内表示地点に関する位置情報とを比較する。表示データ生成部３２は、この比較結果を適宜取得する。表示データ生成部３２は、車両１が案内表示地点に近づくにつれて、進行方向（Ｚ正方向）に沿う軸回りに案内方向である右方向（Ｘ負方向）に向かい徐々に事前案内画像１５０を傾けるように、表示データを生成する。

【0051】

例えば、表示データ生成部３２は、案内表示地点の１５０ｍ手前から１００ｍ手前までの間においては、図４（ａ）に示すようなＺ軸に対して傾きを有していない矢印の表示データを生成する。表示データ生成部３２は、案内表示地点の１００ｍ手前から案内表示地点までの間においては、案内表示地点と車両１との距離が小さくなるにつれて、徐々に矢印を時計回りに（右方向に）Ｚ軸に対して回転させるように、案内表示地点までの距離に相関して表示データを生成する。表示データ生成部３２は、車両１が案内表示地点に到達した時点において、図４（ｂ）に示すような、矢印がＺ軸に対して最大の傾きである約４５度傾くような表示データを生成する。

【0052】

駆動部３３は、生成された表示データに基づいて投射部４０を駆動することで、事前案内画像１５０を投射部４０に表示させる。

【0053】

ステップＳ３において、距離判定部３１は、案内表示地点に車両１が到達したか否かを判定する。具体的には、距離判定部３１は、取得した現在の位置情報と、案内表示地点に関する位置情報とを比較する。これにより、距離判定部３１は、案内表示地点に車両１が到達したか、すなわち車両１が右折する地点から３０ｍ手前に到達したか否かを判定する。

【0054】

距離判定部３１が未だ案内表示地点に車両１が到達していないと判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、到達したと判定されるまでステップＳ２が繰り返される。

【0055】

一方、距離判定部３１が案内表示地点に車両１が到達したと判定した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、ステップＳ４において、表示データ生成部３２は、案内画像を生成し、表示する。

【0056】

ここで、図５は、案内画像１５５の表示例を示す説明図である。図５においては、案内画像１５５は、車両１の実景である車線１５６であり、右折する地点である案内地点１５７に、重畳されて表示されている。

【0057】

表示データ生成部３２は、右折方向（Ｘ負方向）を指示する画像としての矢印である案内画像１５５を表示データとして生成する。案内画像１５５は、車線１５６の路面に沿って奥行き感を持つ、例えば第２の虚像７２のような３Ｄ虚像である。駆動部３３は、生成された表示データに基づいて投射部４０を駆動することで、案内画像１５５を投射部４０に表示させる。

【0058】

距離判定部３１が車両１が右折を完了したことを検出した場合、案内画像表示処理は終了する。

【0059】

なお、事前案内画像は、案内表示地点までの距離と事前案内画像の傾きとを相関させて、事前案内画像を変化させて表示させれば、図４の例に限らない。例えば、図６は、事前案内画像１５０の他の表示例を示す説明図である。

【0060】

表示データ生成部３２は、車両１の現在の進行方向（Ｚ正方向）を指示する画像としての矢印である事前案内画像１５８を表示データとして生成する。事前案内画像１５８は、車線１５９に沿って奥行き感を持つ、例えば第２の虚像７２のような３Ｄ虚像である。表示データ生成部３２は、車両１が案内表示地点に近づくにつれて、進行方向に直交する車両１の幅方向（Ｘ方向）に沿う軸回りに、進行方向の手前から奥に向かい徐々に事前案内画像１５８を傾けるように、表示データを生成する。

【0061】

例えば、表示データ生成部３２は、案内表示地点の１５０ｍ手前から１００ｍ手前までの間においては、図６（ａ）に示すようなＺ軸に対して９０度起立した（Ｙ方向に沿った）矢印の表示データを生成する。表示データ生成部３２は、案内表示地点の１００ｍ手前から案内表示地点までの間においては、案内表示地点と車両１との距離が小さくなるにつれて、徐々に矢印を手前から奥に倒すようにＸ軸に対して回転させるように、案内表示地点までの距離に相関して表示データを生成する。表示データ生成部３２は、車両１が案内表示地点に到達した時点において、図６（ｂ）に示すような、矢印がＺ軸に沿う表示データを生成する。

【0062】

このような本実施形態におけるＨＵＤ１０は、案内画像を車線に重畳表示する前に、運転者に対して案内地点に近づいたことを直感的に認識させるための事前案内画像を表示することができる。これにより、ＨＵＤ１０は、運転者に確実に経路を案内することができる。特に、ＨＵＤ１０は、事前案内画像を３次元的に状態を遷移させて表示できるため、虚像の結像距離によらずに、運転者に対してより直感的に認識させることができる。

【0063】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均などの範囲に含まれる。

【0064】

例えば、透過反射部としてのウィンドウシールドは、板状のハーフミラーやホログラム素子などによって構成される専用のコンバイナなどの専用部品であってもよい。

【0065】

また、投射部４０は、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式などを含む視差分割方式、ライトフィールド方式やホログラム方式を含む空間再生方式、特開２０１６－２１２３１８に開示されているように透過率を調整可能な調光層を有する複数のスクリーンを厚み方向に重ねて配置し、複数のスクリーンに向けてプロジェクタが投射像を高速で切り替えながら投影し、投射像の高速切り替えに応じて、複数のスクリーンがそれぞれ調光率を適宜調整することで３Ｄの実像を内部に表示する透過率調整スクリーン方式、特開２００４－１６８２３０に開示されているように複数の液晶表示素子を厚み方向に重ねることで３Ｄの実像を内部に表示する方式などを採用してもよい。

【符号の説明】

【0066】

１ 車両
２ 被投影部
３ 視点
４ アイボックス
５ 通信インターフェース
６ 位置情報取得部
１０ ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）
２０ 情報取得部
３０ 表示制御部
３１ 距離判定部
３２ 表示データ生成部
３３ 駆動部
４０ 投射部
４１ 立体画像表示部
４２ リレー光学部
４３ 第１の３Ｄ実像
４４ 第２の３Ｄ実像
４５ 画像投射部
４６ 振動スクリーン
４７ 第１のリレー光学部
４８ 第２のリレー光学部
４９ 第３のリレー光学部
５０ 表示光
７０ 虚像
７１ 第１の虚像
７２ 第２の虚像
７３ 第３の虚像
１００ 表示領域
１１０ 前面
１２０ 後面
１４０、１４１、１４２、１４３、１４４ 表示距離
１５０、１５８ 事前案内画像
１５１、１５６、１５９ 車線
１５５ 案内画像
１５７ 案内地点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】