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技術 投写型表示装置、表示制御方法、及び表示制御プログラム

出願人 富士フイルム株式会社
発明者 大島宗之
出願日 2017年5月1日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2018-539515
公開日 2019年8月8日 (2ヶ月経過) 公開番号 WO2018-051573
状態 特許登録済
技術分野 計器板 その他の光学系・装置、色の干渉・色の制御 交通制御システム
主要キーワード 拡散ミラー 点滅情報 動き閾値 警告判定 表示対象情報 回数閾値 表示遅れ 手動運転モード
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年8月8日)のものです。
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図面 (8)

課題・解決手段

重要な情報の表示遅延をなくして安全な運転支援することのできる投写型表示装置表示制御方法、及び表示制御プログラムを提供する。HUD100は、動きセンサ50によって測定された測定情報を取得する測定情報取得部61と、自動車10の制御部70から受けた情報に基づいて画像データを生成し、光変調素子44の駆動部45に入力する第一の表示制御と、測定情報に基づいて画像データを生成し、光変調素子44の駆動部45に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部63と、測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部62と、を備える。画像表示制御部63は、警告判定部62によって警告が必要と判定された場合には第二の表示制御を行い、警告判定部62によって警告が不要と判定された場合には第一の表示制御を行う。

概要

背景

自動車電車船舶重機航空機、又は、農作用機械等の乗り物ウインドシールド、或いは、ウインドシールドの手前付近に配置されるコンバイナスクリーンとして用い、これに光を投写して画像を表示させる乗り物用のHUD(Head−up Display)が知られている。このHUDによれば、HUDから投写された光に基づく画像を、スクリーン上で実像として、又は、スクリーン前方において虚像として、運転者視認させることができる。

このHUDを利用して運転支援を行うシステムが、特許文献1〜特許文献5に記載されている。

特許文献1、2には、自動車の制御部からの情報に基づいて表示画像を制御するHUDが記載されている。

特許文献3−5には、自動車に搭載された各種センサの情報を取得し、この情報に基づいて表示画像を制御するHUDが記載されている。

概要

重要な情報の表示遅延をなくして安全な運転支援することのできる投写型表示装置表示制御方法、及び表示制御プログラムを提供する。HUD100は、動きセンサ50によって測定された測定情報を取得する測定情報取得部61と、自動車10の制御部70から受けた情報に基づいて画像データを生成し、光変調素子44の駆動部45に入力する第一の表示制御と、測定情報に基づいて画像データを生成し、光変調素子44の駆動部45に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部63と、測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部62と、を備える。画像表示制御部63は、警告判定部62によって警告が必要と判定された場合には第二の表示制御を行い、警告判定部62によって警告が不要と判定された場合には第一の表示制御を行う。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、重要な情報の表示遅延をなくして安全な運転を支援することのできる投写型表示装置、その表示制御方法及び表示制御プログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物投写面投写する投写光学系と、情報測定用デバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部と、を備え、前記画像表示制御部は、前記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行う投写型表示装置

請求項2

請求項1記載の投写型表示装置であって、前記情報測定用のデバイスを更に備える投写型表示装置。

請求項3

請求項1記載の投写型表示装置であって、前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ角速度センサ速度計撮像装置レーザーレーダ超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも1つである投写型表示装置。

請求項4

請求項2記載の投写型表示装置であって、前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置。

請求項5

請求項1〜4のいずれか1項記載の投写型表示装置であって、前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、前記画像表示制御部は、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置。

請求項6

光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御方法であって、前記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、を備え、前記画像表示制御ステップでは、前記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行う投写型表示装置の表示制御方法。

請求項7

請求項6記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、前記情報測定用のデバイスは前記投写型表示装置に内蔵される投写型表示装置の表示制御方法。

請求項8

請求項6記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ、角速度センサ、速度計、撮像装置、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも1つである投写型表示装置の表示制御方法。

請求項9

請求項7記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置の表示制御方法。

請求項10

請求項6〜9のいずれか1項記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、前記画像表示制御ステップでは、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置の表示制御方法。

請求項11

光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御プログラムであって、前記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、前記画像表示制御ステップでは、前記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行う投写型表示装置の表示制御プログラム。

技術分野

0001

本発明は、投写型表示装置表示制御方法、及び表示制御プログラムに関する。

背景技術

0002

自動車電車船舶重機航空機、又は、農作用機械等の乗り物ウインドシールド、或いは、ウインドシールドの手前付近に配置されるコンバイナスクリーンとして用い、これに光を投写して画像を表示させる乗り物用のHUD(Head−up Display)が知られている。このHUDによれば、HUDから投写された光に基づく画像を、スクリーン上で実像として、又は、スクリーン前方において虚像として、運転者視認させることができる。

0003

このHUDを利用して運転支援を行うシステムが、特許文献1〜特許文献5に記載されている。

0004

特許文献1、2には、自動車の制御部からの情報に基づいて表示画像を制御するHUDが記載されている。

0005

特許文献3−5には、自動車に搭載された各種センサの情報を取得し、この情報に基づいて表示画像を制御するHUDが記載されている。

先行技術

0006

日本国特開2015−197706号公報
日本国特開2015−225615号公報
日本国特開2016−112987号公報
日本国特表2013−535376号公報
日本国特開2006−058064号公報

発明が解決しようとする課題

0007

近年、乗り物の自動運転が実用化されようとしているが、自動運転等によって、自動車の制御部の負担が増大してしまうという課題がある。つまり、特許文献1、2のように、HUDが、自動車の制御部からの情報に基づいて表示画像を制御する場合、自動車の制御部が高負荷になると表示遅れが発生する可能性がある。

0008

また、特許文献3−5のように、HUDが各種センサからの情報の処理と、この処理に基づく画像データの生成とを常時行うと、HUDが高負荷となり、HUD内の温度上昇及び表示遅延が発生する可能性がある。例えば、危険が迫っている状況を運転者に伝えるための警告情報に表示遅延があると、危険回避のための行動遅れが生じる可能性がある。

0009

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、重要な情報の表示遅延をなくして安全な運転支援することのできる投写型表示装置、その表示制御方法及び表示制御プログラム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

0010

本発明の投写型表示装置は、光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、情報測定用デバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部と、を備え、上記画像表示制御部は、上記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行うものである。

0011

本発明の投写型表示装置の表示制御方法は、光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御方法であって、上記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、を備え、上記画像表示制御ステップでは、上記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行うものである。

0012

本発明の投写型表示装置の表示制御プログラムは、光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御プログラムであって、上記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、上記画像表示制御ステップでは、上記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行うものである。

発明の効果

0013

本発明によれば、重要な情報の表示遅延をなくして安全な運転を支援することのできる投写型表示装置、表示制御方法、及び表示制御プログラムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の投写型表示装置の一実施形態であるHUD100が搭載される自動車10の室内構成を示す模式図である。
図1に示すHUD100の制御ユニット4と自動車10の内部ハードウェア構成を示す模式図である。
図2に示すシステム制御部60の機能ブロック図である。
図1に示すHUD100の動作を説明するためのフローチャートである。
HUD100によって表示される画像の一例を示す図である。
HUD100によって表示される画像の他の例を示す図である。
HUD100によって表示される画像の更に他の例を示す図である。

実施例

0015

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

0016

図1は、本発明の投写型表示装置の一実施形態であるHUD100が搭載される自動車10の室内構成を示す模式図である。

0017

自動車10のフロントウインドシールド1の一部は、後述する画像光反射させる加工がなされた領域となっており、この領域が投写面2を構成している。

0018

バックミラー8に取り付けられた撮像装置9は、車内を撮像するためのものであり、後述するHUD100のシステム制御部60と有線又は無線によって接続されている。撮像装置9で撮像して得られた撮像画像信号は、有線通信又は無線通信によってHUD100のシステム制御部60に転送される。

0019

HUD100は、自動車10に搭載され、自動車10のフロントウインドシールド1の一部の領域である投写面2に投写される画像光により、自動車10の運転者によって虚像又は実像を視認可能にするものである。

0020

HUD100は、自動車以外に、電車、重機、建機、航空機、船舶、又は、農作機械等の乗り物に搭載して用いることができる。

0021

図1の例では、HUD100は、自動車10のダッシュボード3に内蔵されている。ダッシュボード3は、自動車10のスピードメータタコメータ燃料計水温計、又は、距離計等の走行に必要な情報を通知するための計器類等を含む内装部品を内蔵する部材である。

0022

HUD100は、光源及びこの光源から出射される光を画像データに基づいて空間変調する光変調素子を含む制御ユニット4と、制御ユニット4の光変調素子により空間変調された画像光をフロントウインドシールド1の投写面2に投写する投写光学系を構成する拡散部材5、反射ミラー6、及び、凹面鏡7と、を備える。

0023

拡散部材5は、制御ユニット4の光変調素子により空間変調された画像光を拡散させて面光源化する部材である。拡散部材5は、表面に微細構造を有するマイクロミラーアレイ拡散ミラー、又は、反射ホログラフィディフューザー等が用いられる。

0024

反射ミラー6は、拡散部材5で拡散された画像光を反射する。

0025

凹面鏡7は、反射ミラー6で反射された画像光を拡大して反射し、投写面2に投写する。フロントウインドシールド1の投写面2は、凹面鏡7から投写された画像光が運転者の目の方向に反射するような加工がなされている。

0026

なお、HUD100は、例えば自動車10の天井付近に配置され、自動車10の天井付近に設置されたサンバイザタイプのコンバイナに対して画像光を投写する構成であってもよい。この構成では、コンバイナが投写面を構成する。

0027

自動車の運転者は、投写面2に投写され、投写面2で反射された画像光に基づく虚像により、運転を支援するためのアイコン又は文字等の情報を視認することができる。また、投写面2は、フロントウインドシールド1の外部(外界)からの光を透過する機能を持つ。このため、運転者は、凹面鏡7から投写された画像光に基づく虚像と外界の景色とが重畳された像を視認することができる。

0028

図2は、図1に示すHUD100の制御ユニット4と自動車10の内部ハードウェア構成を示す模式図である。

0029

制御ユニット4は、光源ユニット40と、光変調素子44と、光変調素子44を駆動する駆動部45と、動きセンサ50と、HUD100全体を統括制御するシステム制御部60と、を備える。

0030

システム制御部60は、各種のプロセッサと、このプロセッサの実行するプログラム等が記憶されるROM(Read Only Memory)と、このプロセッサのワークメモリとして機能するRAM(Random Access Memory)と、を含む。

0031

各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるCPU(Central Prosessing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、又はASIC(Application Specific IntegratedCircuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

0032

これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

0033

システム制御部60は、各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ又はCPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。

0034

光源ユニット40は、光源制御部40Aと、赤色光を出射する赤色光源であるR光源41rと、緑色光を出射する緑色光源であるG光源41gと、青色光を出射する青色光源であるB光源41bと、ダイクロイックプリズム43と、R光源41rとダイクロイックプリズム43の間に設けられたコリメータレンズ42rと、G光源41gとダイクロイックプリズム43の間に設けられたコリメータレンズ42gと、B光源41bとダイクロイックプリズム43の間に設けられたコリメータレンズ42bと、を備える。R光源41rとG光源41gとB光源41bはHUD100の光源を構成する。

0035

ダイクロイックプリズム43は、R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。ダイクロイックプリズム43は、コリメータレンズ42rによって平行光化された赤色光を透過させて光変調素子44に出射する。また、ダイクロイックプリズム43は、コリメータレンズ42gによって平行光化された緑色光を反射させて光変調素子44に出射する。さらに、ダイクロイックプリズム43は、コリメータレンズ42bによって平行光化された青色光を反射させて光変調素子44に出射する。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。

0036

R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bは、それぞれ、レーザ又はLED(Light Emitting Diode)等の発光素子が用いられる。HUD100の光源は、R光源41rとG光源41gとB光源41bの3つの例に限らず、1つの光源、2つの光源、又は、4つ以上の光源によって構成されていてもよい。

0037

光源制御部40Aは、R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bの各々を制御し、R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bから光を出射させる制御を行う。

0038

光変調素子44は、R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bから出射され、ダイクロイックプリズム43から出射された光を、システム制御部60により入力される画像データに基づいて空間変調する。

0039

光変調素子44としては、例えば、LCOS(Liquid crystal on silicon)、DMD(Digital Micromirror Device)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子、又は、液晶表示素子等を用いることができる。

0040

駆動部45は、システム制御部60から入力される画像データに基づいて光変調素子44を駆動し、画像データに基づいて空間変調された画像光(赤色画像光、青色画像光、及び、緑色画像光)を、光変調素子44から拡散部材5に出射させる。光変調素子44と駆動部45はHUD100の光変調部を構成する。

0041

図1に示した拡散部材5、反射ミラー6、及び、凹面鏡7から構成される投写光学系は、投写面2に投写された画像光に基づく画像が、フロントウインドシールド1前方の位置において虚像として運転者に視認可能となるように光学設計がなされている。この画像光に基づく画像が、フロントウインドシールド1において実像として運転者に視認可能となるように投写光学系の光学設計がなされていてもよい。

0042

動きセンサ50は、HUD100の地表に対する動きに関する情報を測定する情報測定用のデバイスである。動きセンサ50は、例えば、HUD100に生じる加速度を測定する加速度センサ又はHUD100に生じる角速度を測定する角速度センサの一方又は両方によって構成される。

0043

動きセンサ50によって測定された測定情報は、システム制御部60に入力される。以下では、動きセンサ50が加速度センサと角速度センサを含むものとして説明する。

0044

システム制御部60は、自動車10の制御部70の指示に基づいて、光源制御部40A及び駆動部45を制御して、画像データに基づく画像光を制御ユニット4から拡散部材5に出射させる。

0045

自動車10は、自動車10全体を統括制御する制御部70と、ステアリングを制御するステアリング制御部71と、ブレーキ及びアクセルを制御して自動車10の加減速を制御する加減速制御部72と、表示部73と、ナビゲーション装置74と、制御部70の指令にしたがって自動車10のエンジンを制御するエンジン制御部75と、動きセンサ76と、レーダ77と、撮像装置9と、を備える。

0046

制御部70は、前述した各種のプロセッサと、このプロセッサの実行するプログラム等が記憶されるROMと、このプロセッサのワークメモリとして機能するRAMとを含む。

0047

自動車10は、制御部70が内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モード(自動運転モード)と、人が手動で運転を行う第二モード手動運転モード)とを設定可能である。

0048

第一モードが設定されると、制御部70のプロセッサは、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令をステアリング制御部71及び加減速制御部72に入力する。

0049

ステアリング制御部71は、制御部70からの指令に基づいて、ステアリングを制御して自動車10の進路を制御する。

0050

加減速制御部72は、制御部70からの指令に基づいてブレーキ及びアクセルを制御して、自動車10の走行速度を制御する。

0051

第二モードが設定されている場合には、制御部70は、上記の指令を生成することはなく、ステアリング制御部71及び加減速制御部72の制御は行わない。このため、第一モード時には制御部70の処理負荷は相対的に高くなる。

0052

動きセンサ76は、自動車10の地表に対する動きを測定する情報測定用のデバイスであり、例えば加速度センサ又は角速度センサの一方又は両方によって構成される。動きセンサ76で測定される測定情報はナビゲーション装置74に入力される。

0053

レーダ77は、障害物を認識したり障害物との距離を測定したりするための情報測定用のデバイスであり、例えば、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダ等である。

0054

なお、図示省略されているが、自動車10には、自動車10の状態又は自動車10の周囲の状況を測定するための他の情報測定用のデバイスが搭載されている。

0055

自動車10に搭載される他の情報測定用のデバイスとしては、周囲の明るさを検出する照度センサ、計器類(タコメータ、速度計冷却水温度計、又は、燃料計等)、又は、位置情報を測定するためのGPS(Global Positioning System)受信機等がある。

0056

表示部73は、例えば運転席助手席の間のセンターコンソールに内蔵された液晶表示装置等であり、制御部70からの指令に基づいて各種の情報を表示する。

0057

ナビゲーション装置74は、動きセンサ76で測定された測定情報、GPS受信機で測定される位置情報、及び、自動車10の速度計で測定される走行速度情報等に基づいて、目的地までの経路案内を行うための経路案内情報を生成し、生成した経路案内情報を制御部70に入力する。

0058

撮像装置9は、光学系と撮像素子を用いて被写体を撮像し、この撮像によって得られる撮像画像信号をHUD100のシステム制御部60に入力する。撮像装置9は、例えば自動車10の運転席に着座する人物の顔を含む範囲を撮像する。

0059

撮像装置9は、運転者を撮像することで、運転者の状態を示す情報を得るものであり、情報測定用のデバイスの1つである。

0060

自動車10に搭載される情報測定用のデバイスのうち、撮像装置9及び動きセンサ76以外のデバイスによって測定される測定情報は、制御部70に入力される。また、自動車10に搭載される情報測定用のデバイスのうち、速度計とレーダ77と撮像装置9によって測定される測定情報は、HUD100のシステム制御部60にも入力される。

0061

なお、速度計とレーダ77と撮像装置9によって測定される測定情報は、制御部70を経由することなく(非経由)でシステム制御部60に入力される構成とすることが好ましい。

0062

制御部70のROMには、HUD100によって表示可能な表示項目が予め記憶されている。

0063

制御部70は、自動車10に搭載された情報測定用のデバイスで測定された測定情報及びナビゲーション装置74で生成された経路案内情報等を取得し、これらの情報に基づいて、上記の表示項目の中から必要な情報をHUD100によって表示すべき表示対象情報として決定し、この表示対象情報をHUD100のシステム制御部60に入力する。

0064

HUD100によって表示可能な表示項目の一例は以下の(1)〜(4)のとおりであるが、これらに限定されるものではない。

0065

(1)自動車10の速度情報エンジン回転数情報エンジン冷却水温度情報燃料残量情報燃費リアルタイム情報方向指示器点滅情報、又は、ヘッドライト点灯方向情報等の自動車10の動作状態を示す情報。(2)ブレーキパッドの磨耗を通知する情報、エンジンオイルの低下を通知する情報、又は、エンジン冷却水の水温が高いことを通知する情報等の自動車10のメンテナンスが必要であることを示す情報。(3)ナビゲーション装置74によって生成される経路案内情報(4)他車両又は人物等の障害物の存在とその位置を通知するための情報、或いは、障害物に接近していることを通知するための情報等の運転上の危険を通知するための情報

0066

図3は、図2に示すシステム制御部60の機能ブロック図である。

0067

システム制御部60は、測定情報取得部61と、警告判定部62と、画像表示制御部63と、を備える。測定情報取得部61、警告判定部62、及び、画像表示制御部63は、システム制御部60のプロセッサがROMに記憶されるプログラムを実行することによって構成される。このプログラムは、表示制御プログラムを含む。

0068

測定情報取得部61は、自動車10に搭載される情報測定用のデバイスの一部と、HUD100に搭載される情報測定用のデバイスとしての動きセンサ50とによってそれぞれ測定された情報を取得する。

0069

警告判定部62は、測定情報取得部61で取得されたいずれかの情報に基づいて、運転者への警告が必要か否かを判定する。ここでの警告とは、危険を回避するための何らかの行動が必要であることを通知することを言う。

0070

以下、警告判定部62が警告を必要と判定する場合の例を示すが、これらに限定されるものではない。

0071

(A)警告判定部62は、速度計から取得された走行速度情報が予め設定されている速度閾値以上である場合には、減速を促す通知が必要であると判定する。

0072

(B)警告判定部62は、計器類から取得されたエンジンの回転数が予め設定されている回転閾値以上である場合には、アクセルを踏む力を弱めることを促す通知が必要であると判定する。

0073

(C)警告判定部62は、動きセンサ50から取得された加速度情報が予め設定した加速度閾値以上である場合には、減速を促す通知が必要であると判定する。

0074

(D)警告判定部62は、動きセンサ50から取得された加速度情報が急激に閾値以下に変化した場合には、障害物との衝突の恐れがあると判断し、運転者に防御姿勢(例えば両手で頭を押さえて頭を低くする姿勢等)を促す通知が必要であると判定する。

0075

(E)警告判定部62は、動きセンサ50から取得された角速度情報に基づく自動車10の左右方向の動き量が一定期間に渡って動き閾値以上である場合には、運転者が眠気感じ蛇行運転している状態と判断し、蛇行運転を止めさせるために覚醒を促す通知が必要であると判定する。

0076

(F)警告判定部62は、撮像装置9から取得された撮像画像信号に所定の画像処理を施して運転席にいる人のまばたき回数計測し、そのまばたき回数の一定期間での値が回数閾値以上である場合には、運転者が眠気を感じている状態と判断し、覚醒を促す通知が必要であると判定する。

0077

(G)警告判定部62は、レーダ77から取得された測定情報に基づいて、自動車10と障害物との距離を算出し、この距離が予め設定されている距離閾値以下となった場合には、障害物との衝突の恐れがあると判断して、運転者に防御姿勢を促す通知が必要であると判定する。

0078

システム制御部60のROMには、警告判定部62によって必要と判定される警告(何らかの行動が必要であることの通知)の内容(例えば上記(A)〜(G)に記載した通知)に対し、警告情報が対応付けて記憶されている。

0079

画像表示制御部63は、警告判定部62による判定の結果、警告が必要ではないと判定された場合には、制御部70から入力される表示対象情報に基づいて、この表示対象情報を所定のレイアウトで表示するための第一の画像データを生成し、この第一の画像データを駆動部45に入力する第一の表示制御を行う。

0080

第一の画像データは、例えば上記の表示項目(1)〜(4)に含まれる情報の少なくとも1つを表示するための画像データである。

0081

画像表示制御部63は、警告判定部62による判定の結果、警告が必要であると判定された場合には、必要と判定した警告の内容に対応する警告情報をROMから読み出し、この警告情報を所定のレイアウトで表示するための第二の画像データを生成し、この第二の画像データを駆動部45に入力する第二の表示制御を行う。

0082

第二の画像データは、警告判定部62により必要と判定された警告の内容に対応する画像データである。そして、この警告の内容は、上記の(A)〜(G)に例示したように、測定情報取得部61で取得された情報に基づいて決まる。したがって、第二の画像データは、測定情報取得部61で取得された情報に基づく画像データとなる。

0083

図4は、図1に示すHUD100の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図4に示す処理は、HUD100の電源オンされている間、繰り返し実行される。

0084

HUD100の電源がオンになると、自動車10の制御部70は、自動車10に搭載される情報測定用のデバイスで測定された各種情報及びナビゲーション装置74から入力される情報等に基づいてHUD100に表示すべき内容を判断し、HUD100のシステム制御部60に表示対象情報を入力する処理を繰り返し実行する。

0085

一方、HUD100の測定情報取得部61は、電源がオンになると、自動車10の情報測定用のデバイスの一部及び動きセンサ50で測定された測定情報を取得する(ステップS1)。そして、警告判定部62が、測定情報取得部61で取得された測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する(ステップS2)。

0086

警告が必要ではないと判定された場合(ステップS2:NO)、画像表示制御部63は、制御部70から入力されている表示対象情報に基づいて第一の画像データを生成し、第一の画像データを駆動部45に入力する(ステップS3)。

0087

駆動部45は、画像表示制御部63から入力された第一の画像データに基づいて光変調素子44を駆動することで、第一の画像データに基づく画像光を投写面2に投写させる(ステップS4)。これにより、図5に例示するように、投写面2には、経路案内情報と、目的地到着予定時刻と、走行速度情報と、を含む画像81が投写され、運転者から観察される。

0088

一方、警告が必要であると判定された場合(ステップS2:YES)、画像表示制御部63は、必要と判定した警告の内容に対応する警告情報をROMから読み出し、読み出した警告情報を表示するための第二の画像データを生成し、駆動部45に入力する(ステップS5)。ステップS3とステップS5は画像表示制御ステップを構成する。

0089

駆動部45は、画像表示制御部63から入力された第二の画像データに基づいて光変調素子44を駆動することで、第二の画像データに基づく画像光を投写面2に投写させる(ステップS6)。

0090

例えば、警告の内容が上記の(A)又は(C)に示した内容の場合、投写面2には、図6に示すように、ブレーキを踏んで減速するよう促す画像82が投写され、運転者から観察される。

0091

または、警告の内容が上記の(F)に示した内容の場合、投写面2には、図7に示すように、「覚醒を促すための目覚まし時計の画像83が投写され、運転者から観察される。画像83は、第一の画像データに基づいて投写面2に投写される画像の輝度よりも高い輝度としたり、点滅表示させたりしてもよい。

0092

以上のようにHUD100によれば、自動車10の制御部70から入力される情報を用いることなく、自動車10に搭載される情報測定用のデバイスの一部と、HUD100に搭載される情報測定用のデバイスとしての動きセンサ50とによってそれぞれ測定された情報に基づいて警告が必要か否かを判定することができる。このため、自動車10の制御部70の処理負荷が高い状況であっても、警告を行うための図6又は図7に示す画像の表示を遅延なく行うことができ、安全な運転を支援することができる。

0093

例えば、自動車10が上記の第一モードに設定されている場合には、自動車10の制御部70の処理負荷が増大することが考えられる。このような場合でも、HUD100によれば、システム制御部60が緊急事態を瞬時に判断し、表示遅延を最小限にして適切な警告を提示することができる。

0094

また、HUD100は、情報測定用のデバイスである動きセンサ50を備えている。このため、HUD100のシステム制御部60は、動きセンサ50からの情報を、他の情報測定用のデバイスと比較して高速に取得することができる。したがって、上記の(C)、(D)、又は、(E)に示す内容の警告の要否の判定を高速に行うことができ、表示遅延時間を更に短くして、より安全な運転を支援することができる。

0095

以上の説明では、自動車10に搭載される情報測定用のデバイスの一部からもシステム制御部60に測定情報が入力されるものとしたが、これは必須ではない。

0096

HUD100のシステム制御部60は、動きセンサ50によって測定される測定情報のみを取得し、この測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定するものであってもよい。この構成であっても、上記の(C)、(D)、又は、(E)に示す内容の警告の要否を独自に判定して、警告を高速に行うことが可能である。

0097

また、図2において、HUD100の動きセンサ50を省略し、自動車10の動きセンサ76によって測定される測定情報がシステム制御部60に入力される構成としてもよい。この構成によれば、HUD100の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。

0098

また、図2において、HUD100の動きセンサ50を省略し、自動車10に搭載される情報測定用のデバイスのうちの少なくとも1つによって測定される測定情報がシステム制御部60に入力される構成としてもよい。この構成によれば、HUD100の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。

0099

HUD100の画像表示制御部63は、第一モードに設定されている場合にのみ、上記の第一の表示制御と第二の表示制御を選択的に実行し、第二モードに設定されている場合には、第一の表示制御(自動車10の制御部70からの指令にしたがった画像の表示)のみを行う構成とするのが好ましい。

0100

この構成によれば、自動車10の制御部70の処理負荷が低くなる第二モードでは、HUD100のシステム制御部60の処理負荷を低くすることができる。このため、HUD100内部の温度上昇を防ぐことができる。

0101

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

0102

(1)光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部と、を備え、上記画像表示制御部は、上記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置。

0103

(2) (1)記載の投写型表示装置であって、上記情報測定用のデバイスを更に備える投写型表示装置。

0104

(3) (1)記載の投写型表示装置であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ、角速度センサ、速度計、撮像装置、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも1つである投写型表示装置。

0105

(4) (2)記載の投写型表示装置であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置。

0106

(5) (1)〜(4)のいずれか1つに記載の投写型表示装置であって、上記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、上記画像表示制御部は、上記第一モードが設定されている場合には上記第一の表示制御と上記第二の表示制御を選択的に行い、上記第二モードが設定されている場合には上記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置。

0107

(6)光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御方法であって、上記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、を備え、上記画像表示制御ステップでは、上記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置の表示制御方法。

0108

(7) (6)記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記情報測定用のデバイスは上記投写型表示装置に内蔵される投写型表示装置の表示制御方法。

0109

(8) (6)記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ、角速度センサ、速度計、撮像装置、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも1つである投写型表示装置の表示制御方法。

0110

(9) (7)記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置の表示制御方法。

0111

(10) (6)〜(9)のいずれか1つに記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、上記画像表示制御ステップでは、上記第一モードが設定されている場合には上記第一の表示制御と上記第二の表示制御を選択的に行い、上記第二モードが設定されている場合には上記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置の表示制御方法。

0112

(11)光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御プログラムであって、上記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、上記画像表示制御ステップでは、上記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置の表示制御プログラム。

0113

(12)光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部として機能するプロセッサと、を備え、上記画像表示制御部は、上記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置。

0114

本発明によれば、重要な情報の表示遅延をなくして乗り物の安全な運転を支援することができる。

0115

以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、2016年9月16日出願の日本特許出願(特願2016−181516)に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。

0116

100 HUD
1フロントウインドシールド
2投写面
3ダッシュボード
4制御ユニット
5拡散部材
6反射ミラー
7凹面鏡
8バックミラー
9撮像装置
10自動車
40光源ユニット
40A光源制御部
41r R光源
41g G光源
41b B光源
42r、42g、42bコリメータレンズ
43ダイクロイックプリズム
44光変調素子
45 駆動部
50動きセンサ
60システム制御部
61測定情報取得部
62警告判定部
63画像表示制御部
70 制御部
71ステアリング制御部
72加減速制御部
73 表示部
74ナビゲーション装置
75エンジン制御部
76 動きセンサ
77レーダ
81、82、83 画像

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