(57)【要約】【課題】太陽光に伴う破損を防止することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】映像表示装置３５は、ウィンドシールド３の表示領域５へ投影するための映像を表示する。光センサ６１は、映像表示装置３５を照射する太陽光の強さを検出する。遮断機構７１ａは、遮断命令に応じて映像表示装置３５へ入射する太陽光を遮断する。保護処理部は、光センサ６１によって検出された太陽光の強さが予め定めた閾値を超えた場合に、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行する。【選択図】図３
2020052070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、前記映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示領域へ投影するための映像を表示する映像表示装置と、
前記映像表示装置を照射する太陽光の強さを検出する光センサと、
遮断命令に応じて前記映像表示装置へ入射する前記太陽光を遮断する遮断機構と、
前記光センサによって検出された前記太陽光の強さが予め定めた閾値を超えた場合に、前記遮断機構へ前記遮断命令を発行する保護処理部と、
を有するヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記遮断機構は、前記映像表示装置への前記太陽光の入射経路に挿入されるシャッター部材を有する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項２記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記シャッター部材は、前記映像表示装置の画面近辺に設置される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項２記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
さらに、前記映像表示装置で表示された前記映像を表面で反射して前記表示領域へ投影する凹面鏡を有し、
前記シャッター部材は、前記表示領域と前記凹面鏡との間の経路上に設置される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
さらに、前記映像表示装置で表示された前記映像を表面で反射して前記表示領域へ投影する凹面鏡を有し、
前記遮断機構は、前記遮断命令に応じて前記凹面鏡の表面が前記表示領域を向かないように前記凹面鏡を回転させるミラー調整部を有する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記光センサは、前記映像表示装置の画面を検出対象領域として、前記画面上の各部の明るさを検出し、
前記保護処理部は、前記画面上に前記閾値を超える明るさを持つ部分が存在する場合に、前記遮断機構へ前記遮断命令を発行する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記遮断機構によって遮断が行われたことを運転者に音声で通知する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、前記映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示領域へ投影するための映像を表示する映像表示装置と、
遮断命令に応じて前記映像表示装置へ入射する太陽光を遮断する遮断機構と、
通信ネットワークを介して太陽の位置情報を取得するネットワーク制御部と、
前記太陽の位置情報に基づいて、前記映像表示装置の破損リスクの有無を判定し、前記破損リスクを有りと判定した場合に、前記遮断機構へ前記遮断命令を発行する保護処理部と、
を有するヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項８記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
さらに、前記車両の車室内の照度を検出する照度センサを有し、
前記保護処理部は、前記照度センサの検出結果と、前記太陽の位置情報との組み合わせに基づいて、前記破損リスクの有無を判定する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項９記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記保護処理部は、前記太陽の高度が予め定めた閾値高度よりも高く、かつ前記照度センサによって検出された照度が予め定めた照度閾値よりも高い場合には、前記破損リスクを有りと判定し、前記太陽の高度が前記閾値高度よりも低い場合、または前記照度センサによって検出された照度が前記照度閾値よりも低い場合には、前記破損リスクを無しと判定する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１１】
請求項８記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記保護処理部は、前記太陽の高度が予め定めた閾値高度よりも高い場合に前記破損リスクを有りと判定する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１２】
請求項８記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
さらに、前記車両の方位角を検出する方位センサを有し、
前記保護処理部は、前記太陽の高度と、前記太陽の方位角と前記車両の方位角との関係性とに基づいて前記破損リスクの有無を判定する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１３】
請求項８記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記遮断機構によって遮断が行われることを、当該遮断が行われる前に前記表示領域に表示する、
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、ヘッドアップディスプレイ装置に関し、特に、ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）を利用したヘッドアップディスプレイ装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液晶パネルの温度上昇を抑制するヘッドアップディスプレイ装置が示される。具体的には、当該装置は、車両に対する太陽の相対位置を推定し、当該相対位置と、太陽光が液晶パネルに入射する際の立体角とに基づいて液晶パネルの保護の要否を判定する。保護要の場合、当該装置は、液晶パネルの光源の発光量を減少させることで液晶パネルの温度上昇を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１０３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、自動車を代表とする車両には、ヘッドアップディスプレイ（Head Up Display、以下では「ＨＵＤ」と記載する場合がある）が搭載される場合がある。ＨＵＤは、車速やエンジン回転数などの走行情報やナビゲーション情報などの各種情報をウィンドシールド（フロントガラス）などに投射して表示する。ＨＵＤを用いると、運転者は、ダッシュボードに組み込まれる計器盤、いわゆるインパネなどに視線を移動することなく運転に必要な情報を得ることができる。このため、安全運転に寄与することが可能になる。
【０００５】
一方、ＨＵＤでは、近年、実在する風景上の対象物に各種情報を付加して表示するようなＡＲの利用が望まれる。ＡＲを利用したＨＵＤ（ＡＲ−ＨＵＤと呼ぶ）では、広い表示領域が必要とされる。表示領域を広げるためには、液晶パネルなどからウィンドシールドへの投影経路上に設けられる開口部を広げる必要がある。開口部を広げると、液晶パネルなどに向けて太陽光が入射し易くなる。その結果、例えば、特許文献１のような方式を用いた場合であっても、太陽光の入射が短時間生じただけで、液晶パネルなどの破損が生じる恐れがある。
【０００６】
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、太陽光に伴う破損を防止することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、次のとおりである。
【０００９】
代表的なヘッドアップディスプレイ装置は、映像表示装置と、光センサと、遮断機構と、保護処理部とを有し、ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させる。映像表示装置は、表示領域へ投影するための映像を表示する。光センサは、映像表示装置を照射する太陽光の強さを検出する。遮断機構は、遮断命令に応じて映像表示装置へ入射する太陽光を遮断する。保護処理部は、光センサによって検出された太陽光の強さが予め定めた閾値を超えた場合に、遮断機構へ遮断命令を発行する。
【発明の効果】
【００１０】
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、太陽光に伴う破損を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態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２】図１における映像表示ユニット周りの構成例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置において、主要部の構成例および動作例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図５】図４において、車両情報の取得に関わる箇所の構成例を示すブロック図である。
【図６】図４のヘッドアップディスプレイ装置における初期動作の一例を示すフロー図である。
【図７】図６における保護処理［１］の処理内容の一例を示すフロー図である。
【図８】図６におけるヘッドアップディスプレイ装置の通常動作の一例を示すフロー図である。
【図９】図８における保護処理［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。
【図１０】本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置において、図３とは異なる主要部の構成例および動作例を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置において、図４とは異なる主要部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態２によるヘッドアップディスプレイ装置において、主要部の構成例および動作例を説明する模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態２によるヘッドアップディスプレイ装置の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１３のヘッドアップディスプレイ装置において、図６における保護処理［１］の処理内容の一例を示すフロー図である。
【図１５】図１３のヘッドアップディスプレイ装置において、図８における保護処理［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。
【図１６】本発明の実施の形態３によるヘッドアップディスプレイ装置において、主要部の構成例を示す模式図である。
【図１７】図１６のヘッドアップディスプレイ装置において、図８における保護処理［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。
【図１８】本発明の前提として検討したヘッドアップディスプレイ装置における問題点の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態１）
《ＨＵＤ装置の概要》
図１は、本発明の実施の形態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のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１は、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、場合によっては鉄道車両等であってもよい。ＨＵＤ装置１は、車両２の各部に設置された各種センサなどから車両情報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たり、走行状況に係る各種パラメータの値を定期的に検知したりする。
【００１４】
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などが含まれる。ＨＵＤ装置１は、このような車両情報４に基づいて、映像表示ユニット１２を用いてウィンドシールド３の表示領域５へ投影映像を投影する。これによって、ＨＵＤ装置１は、投影映像が重畳された風景を車両２の運転者に視認させる。
【００１５】
図２は、図１における映像表示ユニット周りの構成例を示す概略図である。図２に示す映像表示ユニット１２は、映像表示装置３５と、反射鏡３６と、凹面鏡（拡大鏡）３７とを有する。映像表示装置３５は、例えば、プロジェクタやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などであり、制御部から指示された表示映像データに基づいて表示映像を表示する。反射鏡３６や凹面鏡３７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である。反射鏡３６は、映像表示装置３５で表示された表示映像を表面で反射する。凹面鏡３７は、反射鏡３６で反射された表示映像を表面で反射および拡大し、開口部７を介して表示領域５へ投影する。
【００１６】
これにより、運転者６は、表示領域５に投射された投影映像を、透明のウィンドシールド３の先の虚像として、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。投影映像（虚像）の中には、例えば、道路標識や、自車の現速度や、風景上の対象物に付加される各種情報（ＡＲ情報）など、様々なものが含まれる。なお、図２では、例えば、凹面鏡３７の角度を調整することで、ウィンドシールド３上の表示領域５の位置を調整可能となっており、運転者６が視認する虚像の位置を上下方向に調整可能となっている。また、例えば、凹面鏡３７をより大面積化することなどにより、表示領域５の面積を拡大でき、より多くの情報を表示領域５へ投影することが可能になる。これにより、風景上の対象物に各種情報を付加して表示するようなＡＲ機能が実現できる。
【００１７】
《前提となる問題点》
図１８は、本発明の前提として検討したヘッドアップディスプレイ装置における問題点の一例を示す図である。図１８には、図２の場合と同様の映像表示ユニット周りの構成例が示される。映像表示装置３５は、その画面（例えば、液晶パネルなど）６７上に所定の投影対象物６８を表示している。当該投影対象物６８は、反射鏡３６、凹面鏡３７、開口部７を順に介する投影経路で表示領域５へ投影される。
【００１８】
一方、例えば、ウィンドシールド３の真上に太陽が存在するような場合、その太陽光は、前述した投影経路とは逆の入射経路６６（すなわち、表示領域５、開口部７、凹面鏡３７、反射鏡３６を順に介する経路）で映像表示装置３５を照射する。その結果、映像表示装置３５の画面６７上に、集光スポット６９が生じる恐れがある。この集光スポット６９における光のパワーは、表示領域５が広くなるほど（これに伴い開口部７が広くなるほど）強くなる。このため、特に、ＡＲ−ＨＵＤ装置などのように、広い表示領域５が必要とされる場合で、映像表示装置３５（例えば、液晶パネルなど）の破損が生じ得る。具体的には、例えば、数秒以内に液晶パネルなどが焼ける恐れがある。そこで、後述する実施の形態の方式を用いることが有益となる。
【００１９】
《ＨＵＤ装置の主要部の概略》
図３は、本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置において、主要部の構成例および動作例を示す模式図である。図３には、図１８の場合とほぼ同様の映像表示ユニット周りの構成例が示される。ただし、図３では、図１８の構成例に対して、さらに、光センサ６１と、遮断機構７１ａとが設けられる。光センサ６１は、映像表示装置３５を照射する太陽光の強さを検出する。
【００２０】
図３の例では、光センサ６１は、映像表示装置３５の画面６７を検出対象領域として、当該画面６７上の各部の明るさを検出する。光センサ６１の具体例として、映像表示装置３５の画面６７を撮像し、その撮像映像データの輝度情報によって集光スポット６９の有無を検出するイメージセンサなどが挙げられる。また、光センサ６１の別の具体例として、画面６７の明るさを検出する照度センサなどが挙げられる。
【００２１】
なお、光センサは、映像表示装置３５を照射する太陽光の強さを検出できればよく、その検出対象領域は、必ずしも映像表示装置３５の画面６７である必要はない。すなわち、入射経路６６に沿ったいずれかの箇所を検出対象領域とすることでも、映像表示装置３５を照射する太陽光の強さを間接的に検出することが可能である。ただし、検出精度をより高める観点から、検出対象領域は、映像表示装置３５の画面６７であることが望ましい。
【００２２】
遮断機構７１ａは、遮断命令に応じて映像表示装置３５へ入射する太陽光を遮断する。具体的には、遮断機構７１ａは、映像表示装置３５への太陽光の入射経路６６に挿入されるシャッター部材（遮蔽板）を有する。図３の例では、シャッター部材として、表示領域５と凹面鏡３７との間の経路上（具体的には、開口部７近辺）に設置されるシャッター部材６２ａか、映像表示装置３５の画面６７近辺に設置されるシャッター部材６２ｂのいずれか一方が用いられる。なお、遮断機構７１ａは、詳細には、シャッター部材に加えて、その開閉を行うアクチュエータ（例えばモータなど）と、アクチュエータを制御する開閉ドライバとによって構成される。
【００２３】
このような構成を用いて、ＨＵＤ装置１は、光センサ６１によって検出された太陽光の強さが予め定めた閾値を超えた場合に、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行する。具体的には、ＨＵＤ装置１は、例えば、映像表示装置３５の画面６７上に閾値を超える明るさを持つ部分が存在する場合に遮断命令を発行する。遮断機構７１ａは、遮断命令に応じて開閉ドライバおよびアクチュエータを介してシャッター部材を遮断状態（閉状態）に制御することで、映像表示装置３５へ入射する太陽光を遮断する。その結果、特に、ＡＲ−ＨＵＤ装置などのように、広い表示領域５が必要とされる場合で、太陽光に伴うＨＵＤ装置（具体的には、映像表示装置３５）の破損を防止することが可能になる。
【００２４】
《ＨＵＤ装置の構成》
図４は、本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置の主要部の構成例を示すブロック図である。図５は、図４において、車両情報の取得に関わる箇所の構成例を示すブロック図である。図４に示すヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１は、制御部（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０と、スピーカ１１と、映像表示ユニット１２と、ミラー駆動部１３と、光センサ６１と、シャッター部材６２と、シャッター駆動部（アクチュエータ）６５とを備える。映像表示ユニット１２は、図２に示したように、映像表示装置３５や凹面鏡３７を含む。シャッター部材６２は、図３に示したシャッター部材６２ａまたはシャッター部材６２ｂに該当する。
【００２５】
制御部１０は、主に、ＨＵＤ装置１における投影映像（虚像）の表示の制御や、音声出力の制御などを行う。制御部１０は、例えば、配線基板などによって構成され、配線基板上に実装される車両情報取得部１５、ＣＰＵ１６、不揮発性メモリ１７、揮発性メモリ１８、音声用ドライバ１９、表示用ドライバ２０、自己障害判定部２１、ユニット障害判定部２２、エラー処理部２３および開閉ドライバ６４などを備える。車両情報取得部１５は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）インタフェースやＬＩＮ（Local Interconnect Network）インタフェースなどであり、ＣＡＮやＬＩＮなどの通信プロトコルに基づいて車両情報４を取得する。
【００２６】
車両情報４は、図５に示されるように、車両情報取得部１５に接続される各種センサなどの情報取得デバイスによって生成される。図５には、各種情報取得デバイスの一例が示される。例えば、車速センサ４１は、図１の車両２の速度を検出し、検出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４２は、現在のギアを検出し、検出結果となるギア情報を生成する。ハンドル操舵角センサ４３は、現在のハンドル操舵角を検出し、検出結果となるハンドル操舵角情報を生成する。
【００２７】
ヘッドライトセンサ４４は、ヘッドライトのＯＮ／ＯＦＦを検出し、検出結果となるランプ点灯情報を生成する。照度センサ４５および色度センサ４６は、外光を検出し、検出結果となる外光情報を生成する。測距センサ４７は、車両２と外部の物体との間の距離を検出し、検出結果となる距離情報を生成する。赤外線センサ４８は、車両２の近距離における物体の有無や距離などを検出し、検出結果となる赤外線情報を生成する。エンジン始動センサ４９は、エンジンのＯＮ／ＯＦＦを検出し、検出結果となるＯＮ／ＯＦＦ情報を生成する。
【００２８】
加速度センサ５０およびジャイロセンサ５１は、車両２の加速度および角速度をそれぞれ検出し、検出結果として、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５２は、車内外の温度を検出し、検出結果となる温度情報を生成する。路車間通信用無線送受信機５３は、車両２と、道路、標識、信号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。車車間通信用無線送受信機５４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。
【００２９】
車内用カメラ５５および車外用カメラ５６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。具体的には、車内用カメラ５５は、例えば、図２の運転者６の姿勢や、眼の位置、動きなどを撮影するＤＭＳ（Driver Monitoring System）用のカメラなどである。この場合、撮像された映像を解析することで、運転者６の疲労状況や視線の位置などが把握できる。
【００３０】
一方、車外用カメラ５６は、例えば、車両２の前方や後方などの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、凹凸などといった路面状況、および道路標識などを把握することが可能になる。また、車外用カメラ５６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なども含まれる。
【００３１】
ＧＰＳ受信機５７は、ＧＰＳ信号を受信することで得られるＧＰＳ情報を生成する。ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System、登録商標）受信機５８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５７やＶＩＣＳ受信機５８は、ナビゲーションシステムの一部として設けられてもよい。なお、図５の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。
【００３２】
図４において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６は、このような車両情報４を車両情報取得部１５を介して受信し、当該車両情報４などに基づいて、スピーカ１１に向けた音声データや、映像表示装置３５に向けた表示映像データなどを生成する。具体的には、ＣＰＵ１６は、音声データ生成部２７と、映像データ生成部２８と、歪み補正部２９と、光源調整部３０と、ミラー調整部３１と、保護処理部６３ａとを備える。これらの各部は、不揮発性メモリ１７または揮発性メモリ１８に格納されるプログラムによって実装される。
【００３３】
音声データ生成部２７は、必要に応じて、車両情報４などに基づく音声データを生成する。音声データは、例えば、ナビゲーションシステムの音声案内を行う場合や、ＡＲ機能によって運転者６に警告を発行する場合などで生成される。音声用ドライバ１９は、当該音声データに基づいてスピーカ１１を駆動し、スピーカ１１に音声を出力させる。
【００３４】
映像データ生成部２８は、車両情報４などに基づいて、図２等の表示領域５に投影される投影映像の表示内容を定める表示映像データを生成する。歪み補正部２９は、映像データ生成部２８からの表示映像データに対して歪み補正を加えた補正後の表示映像データを生成する。具体的には、歪み補正部２９は、図２に示したように、映像表示装置３５の表示映像を表示領域５に投影した場合に、ウィンドシールド３の曲率によって生じる表示映像の歪みを補正する。
【００３５】
表示用ドライバ２０は、歪み補正部２９からの補正後の表示映像データに基づいて映像表示装置３５内の各表示素子を駆動する。これによって、映像表示装置３５は、補正後の表示映像データに基づき、表示領域５へ投影するための表示映像を表示する。光源調整部３０は、映像表示装置３５の発光量を調整する。ミラー調整部３１は、ウィンドシールド３における表示領域５の位置を調整する必要がある場合に、ミラー駆動部１３を介して映像表示ユニット１２内の凹面鏡３７の角度を変更する。
【００３６】
自己障害判定部２１は、ＨＵＤ装置１におけるハードウェアなどの異常、すなわち装置異常の有無を判定する。自己障害判定部２１は、ＨＵＤ装置１の装置異常が発生していると判定した場合、異常発生信号を生成してエラー処理部２３へ出力する。ユニット障害判定部２２は、ＨＵＤ装置１以外の車両２に搭載されるユニットに障害が発生しているか否かを判定する。ユニット障害判定部２２は、他のユニットに異常が発生していると判定すると、異常発生信号を生成してエラー処理部２３へ出力する。
【００３７】
エラー処理部２３は、自己障害判定部２１またはユニット障害判定部２２から出力される異常発生信号を受けて、表示されている投影映像（虚像）が運転の妨げとならないように投影映像の表示内容を変更する。すなわち、ＨＵＤ装置１の内外に障害が発生した場合、例えば、表示領域５全体を塗りつぶすような投影映像や、不必要な投影対象物を多数含む投影映像などが生成され得る。そこで、エラー処理部２３は、異常発生信号を受けた場合に、例えば、ＨＵＤ装置１自体をシャットダウンしたり、光源調整部３０を介して映像表示装置３５の発光量を調整することなどで、実質的に、投影映像を消すような処理を行う。これにより、運転者６の視野を確保することができ、安全運転を維持することができる。
【００３８】
保護処理部６３ａは、図３で述べたように、光センサ６１によって検出された太陽光の強さが予め定めた閾値を超えた場合に遮断命令を発行する。開閉ドライバ６４、シャッター部材６２およびシャッター駆動部６５は、駆動機構７１ａを構成する。開閉ドライバ６４は、遮断命令を受けた場合、シャッター駆動部６５を介してシャッター部材６２を遮断状態（閉状態）に制御する。さらに、保護処理部６３ａは、遮断命令を発行したのち遮断通知命令（音声）を音声データ生成部２７へ発行する。これに応じて、音声データ生成部２７は、規定の音声データを音声用ドライバ１９へ出力することで、遮断機構７１ａによって遮断が行われたことを運転者６に音声で通知する。
【００３９】
すなわち、光センサ６１の検出値が閾値を超える場合、遮断機構７１ａを即座に遮断状態に制御することで映像表示装置３５の保護を迅速に図ることが望ましい。しかし、遮断状態では、表示領域５に投影映像を表示できなくなる。一方、ＨＵＤ装置１では、運転者６へ、映像表示装置３５の破損を防止するため実質的にＨＵＤ装置１を使用不可に設定したことを通知することが望まれる。そこで、図４のＨＵＤ装置１は、当該運転者６への通知を音声によって行う。
【００４０】
不揮発性メモリ１７は、主に、ＣＰＵ１６で実行するプログラムや、ＣＰＵ１６内の各部の処理で使用する設定パラメータや、規定の音声データおよび規定の表示映像データなどを予め記憶する。揮発性メモリ１８は、主に、取得した車両情報４や、ＣＰＵ１６内の各部の処理で使用される各種データを適宜保持する。
【００４１】
なお、図４の制御部（ＥＣＵ）１０内の車両情報取得部１５、ＣＰＵ１６、不揮発性メモリ１７、揮発性メモリ１８、音声用ドライバ１９、表示用ドライバ２０および開閉ドライバ６４の一部または全ては、適宜、マイクロコンピュータやＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などに実装されてもよい。また、自己障害判定部２１、ユニット障害判定部２２およびエラー処理部２３は、この例では、ＣＰＵ１６も含めて障害判定対象とし、ＣＰＵ１６の障害時にもエラー処理を行う観点から、例えば、ＣＰＵ１６の外部に設けたＦＰＧＡや、別途設けたプロセッサ等に実装される。ただし、自己障害判定部２１、ユニット障害判定部２２およびエラー処理部２３の一部または全ては、場合によってはＣＰＵ１６内に実装されてもよい。
【００４２】
《ＨＵＤ装置の動作》
図６は、図４のヘッドアップディスプレイ装置における初期動作の一例を示すフロー図である。図７は、図６における保護処理［１］の処理内容の一例を示すフロー図である。図６において、まず、停止中の車両２のイグニッションスイッチがＯＮされることでＨＵＤ装置１の電源がＯＮとなる（ステップＳ００）。ＨＵＤ装置１は、電源がＯＮとなると、図７に示されるような保護処理［１］を実行する（ステップＳ０１）。
【００４３】
図７において、まず、シャッター部材６２は、ＨＵＤ装置１の電源ＯＮ時の初期状態で遮断状態（閉状態）となっている。すなわち、車両２では、イグニッションスイッチがＯＦＦ（例えば駐車時）であっても、図１８に示したような太陽光の入射リスクが生じ得る。このため、シャッター部材６２は、イグニッションスイッチがＯＦＦの間（ひいては、電源ＯＮ時の初期状態で）、遮断状態（閉状態）であることが望ましい。
【００４４】
この状態で、保護処理部６３ａは、光センサ６１による検出を行うため、遮断機構７１ａへ、一旦、開放命令を発行する（ステップＳ１０１）。開閉ドライバ６４は、開放命令を受けた場合、シャッター駆動部６５を介してシャッター部材６２を開状態に制御する。次いで、保護処理部６３ａは、光センサ６１の検出値を取得する（ステップＳ１０２）。続いて、保護処理部６３ａは、取得した検出値と予め定めた閾値とを比較する（ステップＳ１０３）。具体的には、保護処理部６３ａは、例えば、光センサ（イメージセンサ）６１の検出値（輝度情報）の中に閾値を超える検出値が含まれるか否か（言い換えれば、映像表示装置３５の画面６７上に閾値を超える明るさを持つ部分が存在するか否か）を判定する。
【００４５】
ここで、検出値が閾値を超える場合（ステップＳ１０３の“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ａは、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行する（ステップＳ１０４）。開閉ドライバ６４は、遮断命令を受けた場合、シャッター駆動部６５を介してシャッター部材６２を遮断状態（閉状態）に制御する。その後、保護処理部６３ａは、音声データ生成部２７へ遮断通知命令（音声）を発行し、保護処理［１］を終了する（ステップＳ１０５）。その結果、破損防止のためＨＵＤ装置１を使用できない旨がスピーカ１１を介して運転者６に通知される。一方、ステップＳ１０３において、検出値が閾値を超えない場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ａは、保護処理［１］を終了する。その結果、シャッター部材６２の開状態は維持される。
【００４６】
図７の保護処理［１］を経たのち、ＨＵＤ装置１は、図６に示されるように、車両情報取得部１５を用いて車両情報４を取得する（ステップＳ０２）。続いて、ＣＰＵ１６は、車両情報４のうち、照度センサ４５や色度センサ４６などにより取得した外光情報に基づいて好適な明るさレベルを算出し（ステップＳ０３）、算出した明るさレベルとなるように映像表示装置３５の発光量を光源調整部３０を用いて設定する（ステップＳ０４）。明るさレベルは、外光が明るい場合には高く設定され、暗い場合には低く設定される。
【００４７】
次いで、映像データ生成部２８は、投影映像の表示内容を定める表示映像データを生成する（ステップＳ０５）。この表示内容は、例えば、予め定めた初期映像などである。続いて、歪み補正部２９は、映像データ生成部２８からの表示映像データに対して歪み補正を行い（ステップＳ０６）、表示用ドライバ２０は、当該補正後の表示映像データに基づいて映像表示装置３５の表示素子を駆動する（ステップＳ０７）。これにより、映像表示装置３５は、補正後の表示映像データに基づき、表示領域５へ投影するための表示映像を表示する。当該表示映像は、映像表示ユニット１２内の鏡を介してウィンドシールド３の表示領域５へ投影される。
【００４８】
このようにして、ＨＵＤ装置１における一連の初期動作を含む各部の起動・始動が完了すると、ＨＵＤ−ＯＮ信号が出力される。ＣＰＵ１６は、このＨＵＤ−ＯＮ信号を受けたか否かを判定する（ステップＳ０８）。ＣＰＵ１６は、ＨＵＤ−ＯＮ信号を受けていなければ、ＨＵＤ−ＯＮ信号を受けるまで、ＨＵＤ−ＯＮ信号を一定時間待ち受ける（ステップＳ０９）。一方、ＣＰＵ１６は、ＨＵＤ−ＯＮ信号を受けた場合、後述するＨＵＤ装置１の通常動作を開始し（ステップＳ１０）、一連の初期動作を終了する。
【００４９】
図８は、図６におけるヘッドアップディスプレイ装置の通常動作の一例を示すフロー図である。図９は、図８における保護処理［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。図８に示す通常動作においても、基本的な処理の流れは上述の図６に示した初期動作と概ね同様である。図８において、ステップＳ２０〜Ｓ２６の処理は、ステップＳ２７でＨＵＤ−ＯＦＦ信号を受けない限り、所定の制御サイクル毎に繰り返し実行される。
【００５０】
ステップＳ２０において、ＨＵＤ装置１は、まず、図９に示されるような保護処理［２］を実行する。図９において、保護処理部６３ａは、シャッター部材６２が開状態か否かを判定する（ステップＳ２０１）。シャッター部材６２が開状態の場合（ステップＳ２０１の“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ａは、光センサ６１の検出値を取得する（ステップＳ２０２）。続いて、保護処理部６３ａは、取得した検出値と予め定めた閾値とを比較する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
ステップＳ２０３で、検出値が閾値を超える場合（“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ａは、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行する（ステップＳ２０４）。その結果、閉状態のシャッター部材６２は、遮断状態（閉状態）に制御される。その後、保護処理部６３ａは、音声データ生成部２７へ遮断通知命令（音声）を発行し、保護処理［２］を終了する（ステップＳ２０５）。その結果、破損防止のためＨＵＤ装置１を使用できなくなった旨がスピーカ１１を介して運転者６に通知される。一方、ステップＳ２０３で、検出値が閾値を超えない場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ａは、保護処理［２］を終了する。その結果、シャッター部材６２の開状態がそのまま維持される。
【００５２】
また、ステップＳ２０１で、シャッター部材６２が遮断状態（閉状態）の場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ａは、光センサ６１による検出を行うため、遮断機構７１ａへ、一旦、開放命令を発行する（ステップＳ２０６）。その結果、遮断状態のシャッター部材６２は、開状態に制御される。続いて、保護処理部６３ａは、光センサ６１の検出値を取得する（ステップＳ２０７）。次いで、保護処理部６３ａは、取得した検出値と閾値とを比較する（ステップＳ２０８）。
【００５３】
ステップＳ２０８で検出値が閾値を超える場合（“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ａは、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行する（ステップＳ２０９）。その結果、一旦、開状態に制御されたシャッター部材６２は、再び遮断状態（閉状態）に制御される。一方、ステップＳ２０８で検出値が閾値を超えない場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ａは、当該“検出値≦閾値”の状態が予め定めた制御サイクル数連続したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【００５４】
ステップＳ２１０で、“検出値≦閾値”の状態が連続した場合、保護処理部６３ａは、音声データ生成部２７または映像データ生成部２８へ開放通知命令を発行し、保護処理［２］を終了する（ステップＳ２１１）。その結果、ステップＳ２０６に伴うシャッター部材６２の開状態がそのまま維持され、ＨＵＤ装置１が使用可能になったことが音声または映像で運転者６に通知される。一方、ステップＳ２１０で、“検出値≦閾値”の状態が連続しない場合、保護処理部６３ａは、ステップＳ２０９の処理を実行することで、ステップＳ２０６で開状態に制御したシャッター部材６２を再び遮断状態（閉状態）に制御する。
【００５５】
このように、図８の通常動作の中で制御サイクル毎に図９の保護処理［２］を実行することで、開状態のシャッター部材６２を遮断状態（閉状態）に制御する必要があるか否か、または、遮断状態のシャッター部材６２を開状態に制御してもよいか否かが逐次判定される。これにより、シャッター部材６２は、例えば、図７の保護処理［１］で遮断状態に制御された場合でも、図９の保護処理［２］で開状態に変更され得る。ここで、開状態のシャッター部材６２の遮断状態への制御は、検出値が閾値を超えた時点で即座に行われる（ステップＳ２０２〜Ｓ２０５）。
【００５６】
一方、遮断状態のシャッター部材６２の開状態への制御は、検出値が閾値を超えない状態が所定の制御サイクル数連続した時点で行われる（ステップＳ２０６〜Ｓ２０８，Ｓ２１０，Ｓ２１１）。検出値が閾値を超えない状態が所定の制御サイクル数連続しない場合には、遮断命令が発行され（ステップＳ２０９）、シャッター部材６２は、次の制御サイクルが開始されるまで遮断状態（閉状態）に維持される。このように、制御サイクル毎の判定と、当該判定に基づく遮断状態への即座の制御、および十分に安全性を確認したのちの開状態への制御を用いることで、運転者６の利便性とＨＵＤ装置１の保護とを効率的に図ることが可能になる。
【００５７】
なお、ここでは、シャッター部材６２が遮断状態（閉状態）の場合（ステップＳ２０１の“Ｎｏ”時）、定期的に開放命令を発行することで（ステップＳ２０６）、ＨＵＤ装置１の使用可否を定期的に判定する方式を用いた。ただし、運転者６の利便性よりも、ＨＵＤ装置１のより確実な保護を優先する観点から、ステップＳ２０１の“Ｎｏ”時には、そのまま保護処理［２］を終了する方式を用いてもよい。この場合、シャッター部材６２は、一旦、遮断状態になると、次回、図６の初期動作が行われるまで、遮断状態を維持する。また、この両者の方式のいずれを用いるかを、運転者６が選択できるように構成してもよい。
【００５８】
図９の保護処理［２］を経たのち、ＨＵＤ装置１は、図８に示されるように、車両情報取得部１５を用いて車両情報４を取得する（ステップＳ２１）。続いて、ＣＰＵ１６は、後述するステップＳ２３の処理を実行するか否かを判定する（ステップＳ２２）。このステップＳ２２の処理は、予め設定された時間を経過する毎に行われるものであり、前回の処理から設定時間を経過している場合にステップＳ２３の処理を実行すると判定される。
【００５９】
ＣＰＵ１６は、前回の処理から設定時間を経過している場合（ステップＳ２２の“Ｙｅｓ”時）、障害発生状況の確認および表示内容変更処理を実行する（ステップＳ２３）。障害発生状況の確認および表示内容変更処理は、自己障害判定部２１およびユニット障害判定部２２を用いてＨＵＤ装置１の障害発生状況を確認し、エラー処理部２３を用いてＨＵＤ装置１が表示する内容を変更する処理である。一方、ＣＰＵ１６は、前回の処理から設定時間を経過していない場合（ステップＳ２２の“Ｎｏ”時）、車両情報４のうち、照度センサ４５や色度センサ４６などにより取得した外光情報に基づいて明るさレベル調整処理を行う（ステップＳ２４）。
【００６０】
次いで、映像データ生成部２８は、ステップＳ２１の処理で取得した最新の車両情報４に基づいて、投影映像の更新内容を定め、当該更新内容に対応する表示映像データを生成する（ステップＳ２５）。更新内容の定め方は、車両情報４の内容やそれらの組み合わせなどに応じて様々なものがあり得る。例えば、速度情報が変化したことにより、常時表示されている速度表示の数値を変更する方法や、ナビゲーション情報に基づいて案内の矢印図形を表示／消去したり、矢印の形状や表示位置などを変更する方法などが挙げられる。
【００６１】
続いて、ＨＵＤ装置１は、車両２の走行状況に応じて視認性や表示内容の適切性などを維持するための調整・補正処理を行う。この際に、表示領域５自体の位置を調整する必要がある場合、ミラー調整部３１は、ミラー駆動部１３を介して凹面鏡３７の角度を変更し、表示領域５を上下に移動させるミラー調整処理を行う（ステップＳ２６）。
【００６２】
次いで、ＣＰＵ１６は、ＨＵＤ−ＯＦＦ信号を受けたか否かを判定する（ステップＳ２７）。すなわち、上述した一連の通常動作を実行している際に、車両２の停止などに伴って電源ＯＦＦなどがなされると、ＨＵＤ装置１に対してＨＵＤ−ＯＦＦ信号が出力される。ＣＰＵ１６は、その出力有無を判定する。ＣＰＵ１６は、ＨＵＤ−ＯＦＦ信号を受けていなければ（ステップＳ２７の“Ｎｏ”時）、ステップＳ２０の処理に戻る。一方、ＣＰＵ１６は、ＨＵＤ−ＯＦＦ信号を受けた場合（ステップＳ２７の“Ｙｅｓ”時）は、遮断機構へ遮断命令を発行し、通常動作を終了する（ステップＳ２８）。これによって、図６で述べたように、シャッター部材６２は、初期状態では遮断状態（閉状態）となる。
【００６３】
《ＨＵＤ装置の主要部の概略（変形例）》
図１０は、本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置において、図３とは異なる主要部の構成例および動作例を示す模式図である。図１０では、図３に示した遮断機構７１ａ（シャッター部材６２ａ，６２ｂ）の代わりに、遮断機構７１ｂが設けられる。遮断機構７１ｂは、図４に示したミラー調整部３１、ミラー駆動部１３および凹面鏡３７を利用して実現される。具体的には、遮断機構７１ｂは、図１０に示されるように、前述した遮断命令に応じて凹面鏡３７の表面が表示領域５を向かないように凹面鏡３７を回転させる。これによって、映像表示装置３５へ入射する太陽光を遮断することができる。
【００６４】
《ＨＵＤ装置の構成および動作（変形例）》
図１１は、本発明の実施の形態１によるヘッドアップディスプレイ装置において、図４とは異なる主要部の構成例を示すブロック図である。図１１のＨＵＤ装置１は、図４の構成例と比較して、遮断機構７１ａ（開閉ドライバ６４、シャッター駆動部６５およびシャッター部材６２）を備えず、その代わりに、図１０に示したように、ミラー調整部３１、ミラー駆動部１３および凹面鏡３７を遮断機構７１ｂとして利用する。また、これに伴い、当該ＨＵＤ装置１は、図４とは異なる保護処理部６３ｂを備える。
【００６５】
保護処理部６３ｂは、図４の場合と同様に、光センサ６１によって検出された太陽光の強さが予め定めた閾値を超えた場合に遮断機構７１ｂへ遮断命令を発行する。ミラー調整部３１は、当該遮断命令に応じて、ミラー駆動部１３を介して、凹面鏡３７の表面が表示領域５を向かないように凹面鏡３７を回転させる。図１１のＨＵＤ装置１のその他の構成および動作に関しては、図４の構成例の場合と同様である。例えば、図７において、凹面鏡３７は、開放命令を受けた場合、表面が表示領域５を向くように制御される。
【００６６】
《実施の形態１の主要な効果》
以上、実施の形態１のヘッドアップディスプレイ装置を用いることで、太陽光に伴う映像表示装置３５の破損を防止することが可能になる。特に、太陽光に伴う破損リスクがより大きくなるＡＲ−ＨＵＤ装置において有益な効果が得られる。また、破損リスクの判定は、光センサが映像表示装置３５を直接的に監視することで行われるため、破損リスクの判定精度を高めることができる。その結果、ＨＵＤ装置の保護を図りつつ、ＨＵＤ装置を使用可能な時間を、最大限に延ばすことができる。
【００６７】
（実施の形態２）
《ＨＵＤ装置の主要部の概略》
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、本発明の実施の形態２によるヘッドアップディスプレイ装置において、主要部の構成例および動作例を説明する模式図である。図１２（ａ）には、車両２の上部に太陽が存在している状況が示される。太陽光の入射に伴うＨＵＤ装置１の破損リスクは、例えば、太陽の位置が車両２の中心を境に前方側にある場合には発生し、後方側にある場合には発生しない。すなわち、破損リスクは、車両２の方位角と太陽の方位角との方位関係によって変わり得る。また、破損リスクは、このような方位関係に加えて、太陽の高度によっても変わり得る。例えば、真夏の昼間などのように太陽の高度が高い場合には、破損リスクは高くなる。
【００６８】
そこで、ＨＵＤ装置１は、図１２（ｂ）に示されるように、車両２の方位角αｃと、太陽の位置情報（具体的には、方位角αｓおよび高度βｓ）とを取得する。車両２の方位角αｃは、例えば、図５に示した加速度センサ５０やジャイロセンサ５１などの方位センサによって検出することができる。また、太陽の位置情報は、車両２の現在位置と日時とが定まれば、通信ネットワークを介して取得することができる。車両２の現在位置は、例えば、図５に示したＧＰＳ受信機５７などによって検出することができる。
【００６９】
そして、ＨＵＤ装置１は、取得した太陽の位置情報に基づき映像表示装置３５の破損リスクの有無を判定する。その具体例（第１の具体例）として、ＨＵＤ装置１は、太陽の高度が予め定めた閾値高度よりも高い場合に破損リスクを有りと判定する。言い換えれば、ＨＵＤ装置１は、太陽の高度βｓが閾値高度よりも高くなる所定の日時（例えば、真夏の昼間など）において、破損リスクを有りと判定する。ＨＵＤ装置１は、破損リスクを有りと判定した場合、実施の形態１で述べたような遮断機構７１ａ，７１ｂを用いて太陽光を遮断する。この場合、ＨＵＤ装置１は、実質的に、所定の日時では運転者６の利便性よりも太陽光からの保護を優先して、ＨＵＤ装置１を使用不可に定めることになる。
【００７０】
また、ＨＵＤ装置１は、太陽の高度βｓと、太陽の方位角αｓと車両２の方位角αｃとの関係性とに基づいて破損リスクの有無を判定してもよい。その具体例（第２の具体例）として、ＨＵＤ装置１は、例えば、太陽の高度βｓが閾値高度より高い場合であっても、方位角αｓ，αｃに基づき太陽が車両２の後方側（例えば、車両２の後方線を基準に±４５°の範囲など）に存在する場合には、破損リスクを無しと判定する。この場合、ＨＵＤ装置１は、例えば、真夏の昼間などでも、太陽と車両２との方位関係が所定の条件を満たす間は、ＨＵＤ装置１を使用可能に定めることになる。
【００７１】
一方、例えば、真夏の昼間などであっても、天候（雨天など）や周辺環境（建物など）によっては、破損リスクが生じない場合がある。そこで、ＨＵＤ装置１は、図１２（ａ）および図５に示されるように、車両２の車室内の照度を検出する照度センサ４５を用い、照度センサ４５の検出結果と、太陽の位置情報との組み合わせに基づいて、破損リスクの有無を判定してもよい。その具体例（第３の具体例）として、ＨＵＤ装置１は、太陽の高度βｓが予め定めた閾値高度よりも高く、かつ照度センサ４５によって検出された照度が予め定めた照度閾値よりも高い場合には、破損リスクを有りと判定し、その他の場合には、破損リスクを無しと判定する。
【００７２】
《ＨＵＤ装置の構成》
図１３は、本発明の実施の形態２によるヘッドアップディスプレイ装置の主要部の構成例を示すブロック図である。ここでは、前述した第３の具体例を適用する場合を想定する。また、ここでは、図３および図４の遮断機構７１ａを用いるが、その代わりに、図１０および図１１の遮断機構７１ｂを用いてもよい。図１３に示すＨＵＤ装置１は、図４の構成例と比較して、光センサ６１が設けられず、また、ＣＰＵ１６内にネットワーク制御部７６が設けられ、さらに、ＣＰＵ１６内に図４とは異なる保護処理部６３ｃが設けられる。
【００７３】
ネットワーク制御部７６は、図１２（ｂ）で述べたように、通信ネットワーク７５を介して太陽の位置情報を取得する。この際に、保護処理部６３ｃは、ネットワーク制御部７６に対して、ＧＰＳ受信機５７からのＧＰＳ情報を通知する。保護処理部６３ｃは、ネットワーク制御部７６からの太陽の位置情報と、照度センサ４５からの照度情報とに基づいて映像表示装置３５の破損リスクの有無を判定する。保護処理部６３ｃは、破損リスクを有りと判定した場合に、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行する。
【００７４】
《ＨＵＤ装置の動作》
図１４は、図１３のヘッドアップディスプレイ装置において、図６における保護処理［１］の処理内容の一例を示すフロー図である。図１４において、保護処理部６３ｃは、ネットワーク制御部７６を介して、車両２の現在位置に応じた太陽の位置情報（方位角αｃおよび高度βｃ）を取得する（ステップＳ３０１）。続いて、保護処理部６３ｃは、車両情報取得部１５を介して、照度センサ４５によって検出された照度を取得する（ステップＳ３０２）。
【００７５】
ここで、保護処理部６３ｃは、太陽の高度βｃが予め定めた高度閾値よりも高く（ステップＳ３０３の“Ｙｅｓ”時）、かつ照度センサ４５による照度が予め定めた照度閾値よりも高い場合（ステップＳ３０４の“Ｙｅｓ”時）、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行する（ステップＳ３０５）。この際には、図７の場合と同様に、遮断機構７１ａは、初期状態で遮断状態となっており、また、図７の場合と異なり、遮断機構７１ａを開状態に制御せずともステップＳ３０３，Ｓ３０４の判定は可能となっている。したがって、ステップＳ３０５において、遮断機構７１ａは、遮断状態をそのまま維持することになる。
【００７６】
その後、保護処理部６３ｃは、図７の場合と同様に、音声データ生成部２７へ遮断通知命令（音声）を発行したのち、保護処理［１］を終了する。その結果、ＨＵＤ装置１が使用不可であることが音声で運転者６に通知される。一方、保護処理部６３ｃは、太陽の高度βｃが高度閾値よりも低い場合（ステップＳ３０３の“Ｎｏ”時）か、または、照度センサ４５による照度が照度閾値よりも低い場合（ステップＳ３０４の“Ｎｏ”時）、遮断機構７１ａへ開放命令を発行し、保護処理［１］を終了する（ステップＳ３０７）。
【００７７】
図１５は、図１３のヘッドアップディスプレイ装置において、図８における保護処理［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。図１５において、保護処理部６３ｃは、ネットワーク制御部７６を介して、車両２の現在位置に応じた太陽の位置情報（方位角αｃおよび高度βｃ）を取得する（ステップＳ４０１）。続いて、保護処理部６３ｃは、車両情報取得部１５を介して、照度センサ４５によって検出された照度を取得する（ステップＳ４０２）。
【００７８】
ここで、保護処理部６３ｃは、遮断機構７１ａが開状態か否かを判定する（ステップＳ４０３）。遮断機構７１ａが開状態の場合（ステップＳ４０３の“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ｃは、太陽の高度βｃおよび照度センサ４５による照度と、予め定めた高度閾値および照度閾値とをそれぞれ比較する（ステップＳ４０４，Ｓ４０５）。太陽の高度βｃが高度閾値よりも高く（ステップＳ４０４の“Ｙｅｓ”時）、かつ照度センサ４５による照度が照度閾値よりも高い場合（ステップＳ４０５の“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ｃは、映像データ生成部２８へ遮断通知命令（表示）を発行する（ステップＳ４０６）。その後、保護処理部６３ｃは、所定のウエイト時間を経て（ステップＳ４０７）、遮断機構７１ａへ遮断命令を発行したのち、保護処理［２］を終了する（ステップＳ４０８）。
【００７９】
ステップＳ４０６〜Ｓ４０８の処理に関し、実施の形態２の方式では、実施の形態１の方式のように、映像表示装置３５を照射する太陽光を光センサで直接的に検出するのではなく、太陽の位置情報などの間接的な情報から映像表示装置３５の破損リスクを判定している。この場合、その判定閾値（高度閾値、照度閾値）には、ある程度のマージンが設定され、実施の形態１の方式のように、遮断機構７１ａを一刻も早く遮断状態に制御することは求められない。したがって、この例では、ＨＵＤ装置１は、遮断機構７１ａによって遮断が行われることを、遮断が行われる前に、一旦、映像によって表示領域５に表示したのち、遮断を行っている。
【００８０】
一方、ステップＳ４０４で、太陽の高度βｃが高度閾値よりも低い場合（“Ｎｏ”時）か、または、ステップＳ４０５で、照度センサ４５による照度が照度閾値よりも低い場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ｃは、保護処理［２］を終了する。その結果、遮断機構７１ａの開状態は、そのまま維持される。
【００８１】
また、ステップＳ４０３で遮断機構７１ａが遮断状態（閉状態）の場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ｃは、太陽の高度βｃおよび照度センサ４５による照度と、予め定めた高度閾値および照度閾値とをそれぞれ比較する（ステップＳ４０９，Ｓ４１０）。太陽の高度βｃが高度閾値よりも高く（ステップＳ４０９の“Ｙｅｓ”時）、かつ照度センサ４５による照度が照度閾値よりも高い場合（ステップＳ４１０の“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ｃは、保護処理［２］を終了する。その結果、遮断機構７１ａの遮断状態は、そのまま維持される。
【００８２】
一方、ステップＳ４０９で、太陽の高度βｃが高度閾値よりも低い場合（“Ｎｏ”時）か、または、ステップＳ４１０で、照度センサ４５による照度が照度閾値よりも低い場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ｃは、遮断機構７１ａへ開放命令を発行する（ステップＳ４１１）。これにより、表示領域５へ映像を投影することが可能になる。その後、保護処理部６３ｃは、開放通知命令を発行することで、運転者６にＨＵＤ装置１が使用可能になったことを音声または映像で通知したのち、保護処理［２］を終了する（ステップＳ４１２）。
【００８３】
《実施の形態２の主要な効果》
以上、実施の形態２のヘッドアップディスプレイ装置を用いることでも、実施の形態１の場合と同様に、太陽光に伴う映像表示装置３５の破損を防止することが可能になる。特に、太陽光に伴う破損リスクがより大きくなるＡＲ−ＨＵＤ装置において有益な効果が得られる。また、実施の形態１の方式と異なり、光センサを設けずとも破損リスクを判定することが可能になる。さらに、実施の形態１の方式と異なり、遮断機構を一時的に開状態に制御せずとも破損リスクを判定できるため、映像表示装置３５に対する太陽光の入射を未然に防ぐことができる。
【００８４】
なお、図１５のステップＳ４０９〜Ｓ４１２では、保護処理部６３ｃは、ステップＳ４０９またはステップＳ４１０の“Ｎｏ”時にステップＳ４１１で即座に開放命令を発行したが、ステップＳ４１１の前に、図９のステップＳ２１０と同様の処理を行ってもよい。すなわち、遮断機構を開状態に制御できそうな状況が所定の制御サイクル数連続したことを確認した上で、実際に、遮断機構を開状態に制御してもよい。
【００８５】
（実施の形態３）
《ＨＵＤ装置の主要部の概略》
図１６は、本発明の実施の形態３によるヘッドアップディスプレイ装置において、主要部の構成例を示す模式図である。図１６に示す構成例では、図３に示した構成例と比較して、図３における光センサ６１が光センサ［１］６１ａとして設置され、これに加えて新たに光センサ［２］６１ｂが設置される。光センサ［２］６１ｂは、例えば、図１２（ａ）の場合と同様の照度センサ４５などである。ただし、光センサ［２］６１ｂは、このような照度センサ４５に限らず、入射経路６６に沿い、かつ、遮断機構７１ａに到達する前のいずれかの箇所を検出対象領域とする光センサであればよい。
【００８６】
《ＨＵＤ装置の動作》
図１７は、図１６のヘッドアップディスプレイ装置において、図８における保護処理［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。図１７に示すフローでは、図９に示したフローと比較して、図９のステップＳ２０６〜Ｓ２１１の処理が、図１７のステップＳ５０１〜Ｓ５０５の処理に置き換わっている。遮断機構７１ａが開状態である場合（ステップＳ２０１の“Ｙｅｓ”時）、図４の保護処理部６３ａは、図９の場合と同様に、光センサ［１］６１ａの検出値を取得し（ステップＳ２０２）、当該検出値と予め定めた閾値［１］とを比較する（ステップＳ２０３）。
【００８７】
一方、遮断機構７１ａが遮断状態（閉状態）である場合（ステップＳ２０１の“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ａは、光センサ［２］６１ｂの検出値を取得し（ステップＳ５０１）、当該検出値と予め定めた閾値［２］とを比較する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２で検出値が閾値［２］を超える場合（“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ａは、保護処理［２］を終了することで遮断機構７１ａの遮断状態をそのまま維持する。一方、ステップＳ５０２で検出値が閾値［２］を超えない場合（“Ｎｏ”時）、保護処理部６３ａは、図９のステップＳ２１０の場合と同様に、“検出値≦閾値［２］”の状態が予め定めた制御サイクル数連続したか否かを判定する（ステップＳ５０３）。
【００８８】
ステップＳ５０３で“検出値≦閾値［２］”の状態が連続した場合（“Ｙｅｓ”時）、保護処理部６３ａは、遮断機構７１ａへ開放命令を発行することで遮断機構７１ａを開状態に制御する（ステップＳ５０４）。その後、保護処理部６３ａは、音声データ生成部２７または映像データ生成部２８へ開放通知命令を発行し、保護処理［２］を終了する（ステップＳ５０５）。一方、ステップＳ５０３で、“検出値≦閾値［２］”の状態が連続しない場合、保護処理部６３ａは、保護処理［２］を終了することで、遮断機構７１ａの遮断状態（閉状態）をそのまま維持する。
【００８９】
《実施の形態３の主要な効果》
以上、実施の形態３のヘッドアップディスプレイ装置を用いることでも、実施の形態１の場合と同様に、太陽光に伴う映像表示装置３５の破損を防止することが可能になる。特に、太陽光に伴う破損リスクがより大きくなるＡＲ−ＨＵＤ装置において有益な効果が得られる。
【００９０】
また、開状態の遮断機構を遮断状態（閉状態）へ制御する際の要否判定は、光センサ［１］６１ａが映像表示装置３５を直接的に監視することで行われる。このため、破損リスクの判定精度を高めることができる。一方、遮断状態（閉状態）の遮断機構を開状態へ制御する際の可否判定は、実施の形態１の方式と異なり光センサ［２］６１ｂを用いることで、遮断機構を一旦開状態に制御することなく行われる。このため、太陽光に伴う映像表示装置３５の破損をより確実に防止することができる。そして、これらの結果、ＨＵＤ装置の保護を確実に図りつつ、ＨＵＤ装置を使用可能な時間を、最大限に延ばすことができる。
【００９１】
なお、ここでは、光センサ［２］６１ｂを用いて開状態への制御の可否判定を行ったが、実施の形態２と同様の方式を用いて当該可否判定を行ってもよい。具体的には、図１７のステップＳ５０１〜Ｓ５０５の処理の代わりに、図１５のステップＳ４０９〜Ｓ４１２の処理を用いてもよい。
【００９２】
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。
【符号の説明】
【００９３】
１  ＨＵＤ装置
２  車両
３  ウィンドシールド
４  車両情報
５  表示領域
６  運転者
７  開口部
１０  制御部（ＥＣＵ）
１１  スピーカ
１２  映像表示ユニット
１３  ミラー駆動部
１５  車両情報取得部
１６  ＣＰＵ
１７  不揮発性メモリ
１８  揮発性メモリ
１９  音声用ドライバ
２０  表示用ドライバ
２１  自己障害判定部
２２  ユニット障害判定部
２３  エラー処理部
２７  音声データ生成部
２８  映像データ生成部
２９  歪み補正部
３０  光源調整部
３１  ミラー調整部
３５  映像表示装置
３６  反射鏡
３７  凹面鏡
４１  車速センサ
４２  シフトポジションセンサ
４３  ハンドル操舵角センサ
４４  ヘッドライトセンサ
４５  照度センサ
４６  色度センサ
４７  測距センサ
４８  赤外線センサ
４９  エンジン始動センサ
５０  加速度センサ
５１  ジャイロセンサ
５２  温度センサ
５３  路車間通信用無線送受信機
５４  車車間通信用無線送受信機
５５  車内用カメラ
５６  車外用カメラ
５７  ＧＰＳ受信機
５８  ＶＩＣＳ受信機
６１，６１ａ，６１ｂ  光センサ
６２，６２ａ，６２ｂ  シャッター部材
６３ａ〜６３ｃ  保護処理部
６４  開閉ドライバ
６５  シャッター駆動部
６６  入射経路
６７  画面
６８  投影対象物
６９  集光スポット
７１ａ，７１ｂ  遮断機構
７５  通信ネットワーク
７６  ネットワーク制御部
αｓ，αｃ  方位角
βｓ  高度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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