(57)【要約】【課題】ヘッドアップディスプレイの視認性を効果的に向上する【解決手段】投影部１２から発せられる表示光１３を車両１の被投影部４に照射する表示装置１０であって、表示光１３の車両１の前後方向における結像位置を決定するためのパラメータを取得するパラメータ取得部と、パラメータに基づいて前記結像位置を決定する結像位置決定部とを備える。【選択図】図１
2020131947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影部から発せられる表示光を車両の被投影部に照射する表示装置であって、
前記表示光の前記車両の前後方向における結像位置を決定するためのパラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記パラメータに基づいて前記結像位置を決定する結像位置決定部と、を備える
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
運転者の画像を取得する画像取得手段をさらに備え、
前記パラメータ取得部は前記画像取得手段により取得される前記運転者の画像に画像認識処理を施すことにより、前記運転者の年齢を推定し、当該推定年齢を前記パラメータとして取得し、
前記結像位置決定部は、前記パラメータとして取得される前記推定年齢が高い程、前記結像位置を前記被投影部の前方遠くに決定すると共に、前記パラメータとして取得される前記運転者の推定年齢が低い程、前記結像位置を前記被投影部の前方近くに決定する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
周囲の輝度を取得する輝度取得手段をさらに備え、
前記パラメータ取得部は、前記輝度取得手段により取得される輝度を前記パラメータとして取得し、
前記結像位置決定部は、前記パラメータとして取得される輝度が高い程、前記結像位置を前記被投影部の前方遠くに決定すると共に、前記パラメータとして取得される輝度が低い程、前記結像位置を前記被投影部の前方近くに決定する
請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
運転者の疲労度を取得する疲労度取得手段をさらに備え、
前記パラメータ取得部は、前記疲労度取得手段により取得される疲労度を前記パラメータとして取得し、
前記結像位置決定部は、前記パラメータとして取得される前記疲労度が高い程、前記結像位置を前記被投影部の前方遠くに決定すると共に、前記パラメータとして取得される前記疲労度が低い程、前記結像位置を前記被投影部の前方近くに決定する
請求項１から３の何れか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置に関し、特にフロントガラスに映像を投影するヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display:以下ＨＵＤという）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタ等の表示手段から発せられた表示光をフロントガラスに投影して運転者の視線位置に向けて反射させることにより、フロントガラスの前方に虚像を表示させ、運転者が運転状態からほぼ視点を動かすことなく虚像を視認できるようにしたＨＵＤが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１７／１３４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１記載のような構造では、プロジェクタとフロントガラスの前方に表示される虚像との車両前後方向における距離が一定になっている。そのため、運転者の視力や疲労度、又は車両の周囲の状況によっては、運転者がフロントガラスの前方に表示される虚像を視認することが困難になる場合がある。
【０００５】
本開示の技術は、ヘッドアップディスプレイの視認性を効果的に向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の技術は、投影部から発せられる表示光を車両の被投影部に照射する表示装置であって、前記表示光の前記車両の前後方向における結像位置を決定するためのパラメータを取得するパラメータ取得部と、前記パラメータに基づいて前記結像位置を決定する結像位置決定部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、運転者の画像を取得する画像取得手段をさらに備え、前記パラメータ取得部は前記画像取得手段により取得される前記運転者の画像に画像認識処理を施すことにより、前記運転者の年齢を推定し、当該推定年齢を前記パラメータとして取得し、前記結像位置決定部は、前記パラメータとして取得される前記推定年齢が高い程、前記結像位置を前記被投影部の前方遠くに決定すると共に、前記パラメータとして取得される前記運転者の推定年齢が低い程、前記結像位置を前記被投影部の前方近くに決定することが好ましい。
【０００８】
また、周囲の輝度を取得する輝度取得手段をさらに備え、前記パラメータ取得部は、前記輝度取得手段により取得される輝度を前記パラメータとして取得し、前記結像位置決定部は、前記パラメータとして取得される輝度が高い程、前記結像位置を前記被投影部の前方遠くに決定すると共に、前記パラメータとして取得される輝度が低い程、前記結像位置を前記被投影部の前方近くに決定することが好ましい。
【０００９】
また、運転者の疲労度を取得する疲労度取得手段をさらに備え、前記パラメータ取得部は、前記疲労度取得手段により取得される疲労度を前記パラメータとして取得し、前記結像位置決定部は、前記パラメータとして取得される前記疲労度が高い程、前記結像位置を前記被投影部の前方遠くに決定すると共に、前記パラメータとして取得される前記疲労度が低い程、前記結像位置を前記被投影部の前方近くに決定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の技術によれば、ヘッドアップディスプレイの視認性を効果的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態に係る表示装置を搭載した車両を模式的に示す図である。
【図２】（Ａ）は、第一実施形態に係るレンズを備えた結像位置調整機構の一例において、焦点調整レンズをプロジェクタから遠くに移動させた状態を模式的に示す図である。（Ｂ）は、第一実施形態に係るレンズを備えた結像位置調整機構の一例において、焦点調整レンズをプロジェクタの近くに移動させた状態を模式的に示す図である。
【図３】（Ａ）は、第一実施形態に係るミラーを備えた結像位置調整機構の他の一例において、表示光の光路を短くした状態を模式的に示す図である。（Ｂ）は、第一実施形態に係るミラーを備えた結像位置調整機構の他の一例において、表示光の光路を長くした状態を模式的に示す図である。
【図４】第一実施形態に係る制御装置及び関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図５】第一実施形態に係る表示光の結像位置を模式的に示す図である。
【図６】第二実施形態に係る表示装置を搭載した車両を模式的に示す図である。
【図７】第二実施形態に係る制御装置及び関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図８】第三実施形態に係る表示装置を搭載した車両を模式的に示す図である。
【図９】第三実施形態に係る制御装置及び関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る表示装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１３】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る表示装置１０を搭載した車両１を模式的に示す図である。
【００１４】
車両１は、例えば、前端側にキャブ（運転室）２が搭載されたキャブオーバ型車両である。キャブ２の前面側は、フロントパネル３及び、フロントパネル３よりも上方側に配されたフロントガラス４（被投影部）により構成されている。キャブ２にはドライバＤが着席するシート５が設けられている。シート５に臨むフロントパネル３の背面には、ダッシュボード６が設けられている。また、キャブ２内のシート５とダッシュボード６との間にはステアリング装置２０が設けられている。なお、車両１は、トラックに限定されず、バス、商用車、或は、乗用車等の他の車両であってもよい。
【００１５】
ステアリング装置２０は、ドライバＤにより操作されるステアリングホイール２１と、一端側をステアリングホイール２１に連結されたステアリングシャフト２２と、操舵アシストモータ２３と、ステアリングシャフト２２の他端側が連結されたラックアンドピニオン（又は、パワーシリンダ）機構２４と、ラックアンドピニオン機構２４と操舵輪７とを連結する不図示のリンク機構とを備えている。
【００１６】
操舵アシストモータ２３は、ステアリングシャフト２２に設けられており、駆動することによりステアリングシャフト２２に操舵トルクを付与する。なお、操舵アシストモータ２３は、図示例のコラム・アシスト式に限定されず、ラックアンドピニオン機構２４にトルクを伝達するピニオン・アシスト式又は、ラック・アシスト式であってもよい。
【００１７】
［表示装置］
キャブ２に搭載された表示装置１０は、フロントガラス４に映像を投影するＨＵＤユニット１１と、ドライバカメラ３１と、情報入力部３２と、ＩＤ(identification)情報取得部３３と、制御装置１００とを備えている。
【００１８】
ドライバカメラ３１は、例えば、ＣＣＤ(Charged Coupled Devices)カメラ等であって、ドライバＤの少なくとも顔を撮像すると共に、顔画像データを生成する。ドライバカメラ３１により生成される顔画像データは制御装置１００に送信される。情報入力部３２は、例えば、タッチパネル等の入力装置であって、ドライバＤの入力操作に応じた情報を制御装置１００に送信する。本実施形態において、情報入力部３２にはドライバＤの操作に応じた年齢が入力される。ＩＤ情報取得部３３は、ドライバＤのＩＤ情報を読み取ると共に、当該情報を制御装置１００に送信する。
【００１９】
ＨＵＤユニット１１は、車速等の車両情報の表示光１３を発するプロジェクタ１２（投影部）と、結像位置調整機構１４とを備えている。プロジェクタ１２から発せられる表示光１３は、結像位置調整機構１４を通過してフロントガラス４に照射される。表示光１３は、フロントガラス４で反射し、ドライバＤの眼に到達すると共に、フロントガラス４の前方で結像し、虚像１５（図では破線で囲って示す）を表示する。結像位置調整機構１４は、車両１の前後方向における虚像１５の表示位置を、制御装置１００からの指令、及び、又は、ドライバＤの操作に応じて調整する。なお、制御装置１００からの指令やドライバＤの操作が無い場合、虚像１５の表示位置は予め定められた位置に設定される。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るレンズを備えた結像位置調整機構１４の一例を模式的に示す図である。
【００２１】
結像位置調整機構１４は、例えば、固定レンズ５１と、焦点調整レンズ５２と、制御装置１００からの指令に基づいて表示光１３の光路における焦点調整レンズ５２の位置を移動させるアクチュエータ５３とを備えている。焦点調整レンズ５２をプロジェクタ１２から遠ざかる方向に移動させると、虚像１５（図１参照）の表示位置はプロジェクタ１２から近方となる（図２（Ａ）参照）。一方、焦点調整レンズ５２をプロジェクタ１２に近づく方向に移動させると、虚像１５（図１参照）の表示位置はプロジェクタ１２から遠方となる（図２（Ｂ）参照）。
【００２２】
なお、アクチュエータ５３には、手動調整機構５３Ａが備えられており、ドライバＤが自ら手動調整機構５３Ａを操作し、表示光１３の光路における焦点調整レンズ５２の位置を移動させることにより、虚像１５（図１参照）の表示位置を調整可能となっている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るミラー６１を備えた結像位置調整機構１４の他の一例を模式的に示す図である。
【００２４】
結像位置調整機構１４は、例えば、複数のミラー６１と、制御装置１００からの指令に基づいてミラー６１の位置と角度を変化させるアクチュエータ６２とを備えている。結像位置調整機構１４内における表示光１３の光路が短くなるようにミラーの位置と角度を変化させると、虚像１５（図１参照）の表示位置はプロジェクタ１２から近方となる（図３（Ａ）参照）。一方、結像位置調整機構１４内における表示光１３の光路が長くなるようにミラー６１の位置と角度を変化させると、虚像１５（図１参照）の表示位置はプロジェクタ１２から遠方となる（図３（Ｂ）参照）。
【００２５】
なお、アクチュエータ６２には、手動調整機構６２Ａが備えられており、ドライバＤが自ら手動調整機構６２Ａを操作し、表示光１３の光路におけるミラーの位置と角度を変化させることにより、虚像１５（図１参照）の表示位置を調整可能となっている。
【００２６】
図４は、第一実施形態に係る制御装置１００及び関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【００２７】
制御装置１００は、例えば、コンピュータ等の演算を行う装置であり、互にバス等で接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を備え、制御プログラムを実行する。また、制御装置１００は、制御プログラムの実行により、顔画像データ取得部１１０、年齢推定部１２０、結像位置決定部１３０及び、結像位置調整部１４０を備える装置として機能する。顔画像データ取得部１１０及び、ドライバカメラ３１は、本開示の画像取得手段の一例であり、年齢推定部１２０は、本開示のパラメータ取得部の一例である。
【００２８】
顔画像データ取得部１１０は、ドライバカメラ３１から送信される顔画像データを取得する。顔画像データの取得は、例えば、不図示のエンジンのイグニッションスイッチがＯＮ操作された際、或は、不図示のセンサによりドライバのシート５への着座を感知した際等に開始すればよい。顔画像データ取得部１１０により取得された顔画像データは、年齢推定部１２０に送信される。
【００２９】
年齢推定部１２０は、顔画像データ取得部１１０より送信されるドライバの顔画像データに対し、画像認識処理を施すことで、ドライバの年齢を推定する。例えば、この画像認識処理として、ドライバの顔画像から特徴量を抽出する。この特徴量には、目、鼻、口等の形状や位置関係、頬のライン等の濃淡値を利用するものが挙げられる。これらの抽出された特徴量を、あらかじめ登録された年齢推定データベースと比較することで、ドライバの年齢が推定される。なお、年齢推定部１２０は、ドライバの年齢推定情報を蓄積し、画像認識処理によりドライバが以前のドライバと同一と判定した場合には、カレンダ機能により年齢推定情報を更新してもよい。なお、年齢推定部１２０は、ドライバの年齢を１歳間隔で推定してもよく、又は５歳間隔、１０歳間隔等、所定の間隔で推定してもよい。
【００３０】
結像位置決定部１３０は、年齢推定部１２０により推定されたドライバの推定年齢に基づいて、虚像１５を表示する結像位置の目標として目標結像位置を決定する。具体的には、制御装置１００のメモリには予め実験等により求めたドライバの年齢と遠方視力に応じた目標結像位置との関係を表した対応表Ｔ１が格納されている。この対応表Ｔ１において、目標結像位置は年齢が高くなる程、フロントガラス４から前方遠くに設定されている。結像位置決定部１３０は、年齢推定部１２０により推定された推定年齢に基づいて対応表Ｔ１を参照することにより、目標結像位置を決定する。
【００３１】
なお、結像位置決定部１３０は、ＩＤ情報取得部３３がドライバの年齢を取得した場合には、年齢推定部１２０によるドライバの推定年齢よりも優先して、当該年齢に基づいて対応表Ｔ１を参照することにより、目標結像位置を決定する。また、結像位置決定部１３０は、情報入力部３２がドライバの入力操作により、ドライバの年齢を取得した場合には、年齢推定部１２０によるドライバの推定年齢及びＩＤ情報取得部３３が取得したドライバの年齢よりも優先して、当該年齢に基づいて対応表Ｔ１を参照することにより、目標結像位置を決定する。
【００３２】
結像位置調整部１４０は、結像位置決定部１３０により決定された目標結像位置に基づいて、結像位置調整機構１４を制御し、結像位置を目標結像位置に合わせ込む結像位置調整制御を実施する。
【００３３】
図５は、本実施形態に係る結像位置調整制御による表示光１３の結像位置を模式的に示す図である。
【００３４】
結像位置調整部１４０は、結像位置決定部１３０により結像位置がフロントガラス４から遠方に決定された場合には、結像位置調整機構１４のアクチュエータを制御することにより結像位置をフロントガラス４から遠方のＹに調整する。すなわち、ドライバＤが高齢でフロントガラス４の前方近くＸの位置に表示された虚像１５を視認しづらい場合には、虚像１５がフロントガラス４の前方遠くＹの位置に表示されるようになる。これにより、高齢のドライバＤは容易に虚像１５を視認することが可能となる。
【００３５】
一方、結像位置調整部１４０は、結像位置決定部１３０により結像位置がフロントガラス４から近方に決定された場合には、結像位置調整機構１４のアクチュエータを制御することにより結像位置をフロントガラス４から近方のＸに調整する。すなわち、ドライバＤが若年でフロントガラス４の前方遠くＹの位置に表示された虚像１５を視認しづらい場合には、虚像１５がフロントガラス４の前方近くＸの位置に表示されるようになる。これにより、若年のドライバＤは容易に虚像１５を視認することが可能となる。
【００３６】
以上詳述した本実施形態によれば、顔画像データから推定される推定年齢、ＩＤ情報から取得した年齢、ドライバの入力操作により取得した年齢に応じて表示光１３の結像位置が自動調整されるように構成されている。すなわち、ドライバＤの年齢が高い程、虚像１５をフロントガラス４の前方遠くに表示し、ドライバＤの年齢が低い程、虚像１５をフロントガラス４の前方近くに表示するようになっている。これにより、ドライバＤの年齢に応じた遠方視力に合わせて車両１の前後方向における虚像１５の表示位置を自動的に調整することが可能となり、ヘッドアップディスプレイの視認性を効果的に向上することができる。
【００３７】
また、ドライバＤの年齢に応じて自動で決定される虚像１５の表示位置が、ドライバＤ個人の実際の遠方視力に適していない場合には、ドライバＤが手動調整機構５３Ａ，６２Ａを操作し、虚像１５の表示位置を調整することができるように構成されている。これにより、自動調整された虚像１５の表示位置が、ドライバＤに適さない場合には、ドライバＤの実視力に応じて虚像１５の表示位置を適宜に調整することが可能になる。なお、手動調整機構５３Ａ，６２Ａによる虚像１５の表示位置の調整の他に、ドライバＤの虚像１５を注視する時間を計測し、所定の注視時間を超えた場合に自動で表示位置を補正してもよい。
【００３８】
［第二実施形態］
次に、図６及び図７に基づいて第二実施形態に係る車両１に搭載された表示装置１０について説明する。第一実施形態と同一の部品には同一の符号を付してあり、それらについての詳細な説明は省略する。
【００３９】
図６は、第二実施形態に係る表示装置１０を搭載した車両１を模式的に示す図である。
【００４０】
［表示装置］
キャブ２に搭載された表示装置１０は、フロントガラス４に映像を投影するＨＵＤユニット１１と、輝度センサ３５（輝度取得手段の一例）と、車両位置取得部３６と、天気情報取得部３７と、制御装置１００とを備えている。
【００４１】
輝度センサ３５は、車両１の外部又は内部の輝度を検出する。輝度センサ３５の検出値は電気的に接続された制御装置１００に送信される。
【００４２】
車両位置取得部３６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送信される位置測位用の電波を受信し、車両１の現在位置を演算する。車両位置取得部３６の演算値は電気的に接続された制御装置１００に送信される。
【００４３】
天気情報取得部３７は、インターネット等から天気情報を取得する。天気情報取得部３７が取得した天気情報は電気的に接続された制御装置１００に送信される。
【００４４】
ＨＵＤユニット１１は、車速等の車両情報の表示光２０を発するプロジェクタ１２と、結像位置調整機構１４とを備えている。プロジェクタ１２から発せられる表示光１３は、結像位置調整機構１４を通過してフロントガラス４に照射される。表示光１３は、フロントガラス４で反射し、ドライバＤの眼に到達すると共に、フロントガラス４の前方で結像し、虚像１５を表示する。
【００４５】
結像位置調整機構１４は、車両１の前後方向における虚像１５の表示位置を、制御装置１００からの指令に応じ、及び、又は、ドライバＤの操作に応じて調整する。
【００４６】
図７は、第二実施形態に係る制御装置１００及び関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【００４７】
第二実施形態に係る制御装置１００は、第一実施形態の制御装置１００に、輝度取得部１５０（パラメータ取得部の一例）を追加し、顔画像データ取得部１１０及び年齢推定部１２０を削除すると共に、結像位置決定部１３０及び結像位置調整部１４０の機能を変更したものである。
【００４８】
輝度取得部１５０は、輝度センサ３５により検出された車両１の外部又は内部の輝度を取得すると共に、車両位置取得部３６の演算値と天気情報取得部３７が取得した天気情報を取得し、車両１の周囲の輝度を推定する。輝度取得部１５０が取得した車両１の外部又は内部の輝度及び、推定した車両１の周囲の輝度は結像位置決定部１３０に送信される。
【００４９】
結像位置決定部１３０は、輝度取得部１５０から送信された輝度に基づいて、目標結像位置を決定する。具体的には、制御装置１００のメモリには予め実験等により求めた周囲の輝度と遠方視力に応じた目標結像位置との関係を表した対応表Ｔ２が格納されている。この対応表Ｔ２において、目標結像位置は輝度が高くなる程、フロントガラス４から前方遠くに設定されている。結像位置決定部１３０は、輝度取得部１５０から送信された輝度に基づいて対応表Ｔ２を参照することにより、目標結像位置を決定する。
【００５０】
結像位置調整部１４０は、結像位置決定部１３０により決定された目標結像位置に基づいて、結像位置調整機構１４を制御し、結像位置を目標結像位置に合わせ込む結像位置調整制御を実施する。
【００５１】
結像位置調整部１４０は、車両１の外部又は内部の輝度が高く、結像位置決定部１３０により結像位置がフロントガラス４から遠方に決定された場合には、結像位置調整機構１４のアクチュエータを制御することにより結像位置をフロントガラス４から遠方のＹに調整する。一方、結像位置調整部１４０は、車両１の外部又は内部の輝度が低く、結像位置決定部１３０により結像位置がフロントガラス４から近方に決定された場合には、結像位置調整機構１４のアクチュエータを制御することにより結像位置をフロントガラス４から近方のＸに調整する（図５参照）。
【００５２】
以上詳述した本実施形態によれば、車両１の外部又は内部の輝度に応じて表示光２０の結像位置が自動調整されるように構成されている。すなわち、輝度が高い程、虚像１５をフロントガラス４の前方遠くに表示し、輝度が低い程、虚像１５をフロントガラス４の前方近くに表示するようになっている。これにより、輝度に応じた遠方視力に合わせて車両１の前後方向における虚像１５の表示位置を自動的に調整することが可能となり、ヘッドアップディスプレイの視認性を効果的に向上することができる。
【００５３】
また、輝度に応じて自動調整された虚像１５の表示位置は、ドライバＤが手動調整機構５３Ａ，６２Ａを操作することにより、虚像１５の表示位置を任意に調整できるように構成されている。これにより、自動調整された虚像１５の表示位置が、ドライバＤに適さない場合には、ドライバＤの好みに応じて虚像１５の表示位置を適宜に調整することが可能になる。
【００５４】
［第三実施形態］
次に、図８及び図９に基づいて第三実施形態に係る車両１に搭載された表示装置１０について説明する。第一実施形態と同一の部品には同一の符号を付してあり、それらについての詳細な説明は省略する。
【００５５】
図８は、第三実施形態に係る表示装置１０を搭載した車両１を模式的に示す図である。
【００５６】
［表示装置］
キャブ２に搭載された表示装置１０は、フロントガラス４に映像を投影するＨＵＤユニット１１と、ドライバカメラ３１と、前方センサ４１と、車外カメラ４２と、生体情報センサ４３と、操舵角センサ４４と、制御装置１００とを備えている。
【００５７】
前方センサ４１は、例えば、超音波センサ、レーザレーダ、ミリ波レーダ等のセンサであり、車両１の前方の対象物を検出すると共に、当該対象物と車両１との相対距離を取得する。前方センサ４１により取得される対象物との相対距離は制御装置１００に送信される。
【００５８】
車外カメラ４２は、例えば、ＣＣＤ(Charged Coupled Devices)カメラ等であって、車両１の前方を撮像すると共に、撮像画像データを生成する。車外カメラ４２により生成される撮像画像データは制御装置１００に送信される。
【００５９】
生体情報センサ４３は、例えば、キャブ２内に設けられた心拍数センサであって、ドライバＤの心拍数を取得する。生体情報センサ４３により取得されたドライバＤの心拍数は制御装置１００に送信される。
【００６０】
操舵角センサ４４は、ステアリングシャフト２２に設けられており、ステアリングシャフト２２の回転量に応じた操舵角を取得する。操舵角センサ４４により取得される操舵角は制御装置１００に送信される。
【００６１】
ＨＵＤユニット１１は、車速等の車両情報の表示光１３を発するプロジェクタ１２と、結像位置調整機構１４とを備えている。プロジェクタ１２から発せられる表示光１３は、結像位置調整機構１４を通過してフロントガラス４に照射される。表示光１３は、フロントガラス４で反射し、ドライバＤの眼に到達すると共に、フロントガラス４の前方で結像し、虚像１５を表示する。
【００６２】
結像位置調整機構１４は、車両１の前後方向における虚像１５の表示位置を、制御装置１００からの指令に応じ、及び、又は、ドライバＤの操作に応じて調整する。
【００６３】
図９は、第三実施形態に係る制御装置１００及び関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【００６４】
第三実施形態に係る制御装置１００は、第一実施形態の制御装置１００に、生体情報取得部１６０及び、疲労度推定部１７０を追加し、年齢推定部１２０を削除すると共に、結像位置決定部１３０及び結像位置調整部１４０の機能を変更したものである。顔画像データ取得部１１０、生体情報取得部１６０、ドライバカメラ３１、前方センサ４１、車外カメラ４２、生体情報センサ４３及び、操舵角センサ４４は、本開示の疲労度取得手段の一例であり、疲労度推定部１７０は、本開示のパラメータ取得部の一例である。
【００６５】
顔画像データ取得部１１０は、ドライバカメラ３１から送信される顔画像データを取得する。顔画像データ取得部１１０により取得される顔画像データは、疲労度推定部１７０に送信される。
【００６６】
生体情報取得部１６０は、生体情報センサ４３から送信されるドライバＤの心拍数を取得する。生体情報取得部１６０により取得されるドライバＤの心拍数は、疲労度推定部１７０に送信される。
【００６７】
疲労度推定部１７０は、ドライバの顔画像データ、ドライバの運転行動、ドライバの生体情報の少なくとも何れかに基づいてドライバの疲労度を推定する。
【００６８】
具体的には、ドライバの顔画像データを用いる場合は、顔画像データ取得部１１０から送信されるドライバの顔画像データに対して画像認識処理を施して顔画像データの特徴量を抽出し、当該特徴量とあらかじめ登録された疲労度合データベースとを比較することにより、ドライバＤの疲労度を推定すればよい。ドライバの運転行動を用いる場合は、ドライバＤによるステアリング装置２０の操舵量変化あるいは、前走車との車間距離変化に基づきドライバＤの疲労度を推定すればよい。操舵量変化は操舵角センサ４４により取得し、車間距離変化は前方センサ４１により取得すればよい。操舵角センサ４４を用いる場合は、操舵角センサ４４により取得される操舵量の所定時間当りの変化量が大きくなる程、ドライバＤの疲労度を高く推定し、前方センサ４１を用いる場合は、前方センサ４１により取得される所定時間当りにおける車間近接頻度が高くなる程、ドライバＤの疲労度を高く推定すればよい。ドライバの生体情報を用いる場合は、生体情報センサ４３により取得されるドライバＤの心拍数が平常時の心拍数よりも高い程、ドライバＤの疲労度を高く推定すればよい。また、生体情報センサ４３により取得されるドライバＤの心拍数からＲＲＩ（Ｒ−ＲInterval、心拍間隔）を算出し、ＲＲＩが平常時よりも短い程、ドライバＤの疲労度を高く推定してもよい。なお、ドライバの疲労度の推定手法は、これらの推定手法に限定されず、他の手法を用いてもよい。
【００６９】
結像位置決定部１３０は、疲労度推定部１７０により推定されたドライバＤの推定疲労度に基づいて、目標結像位置を決定する。具体的には、制御装置１００のメモリには予め実験等により求めたドライバＤの疲労度と遠方視力に応じた目標結像位置との関係を表した対応表Ｔ３が格納されている。この対応表Ｔ３において、目標結像位置は推定疲労度が高くなる程、フロントガラス４から前方遠くに設定されている。結像位置決定部１３０は、疲労度推定部１７０から入力された推定疲労度に基づいて対応表Ｔ３を参照することにより、目標結像位置を決定する。
【００７０】
結像位置調整部１４０は、結像位置決定部１３０により決定された目標結像位置に基づいて、結像位置調整機構１４を制御し、結像位置を目標結像位置に合わせ込む結像位置調整制御を実施する。
【００７１】
結像位置調整部１４０は、ドライバＤの推定疲労度が高く、結像位置決定部１３０により結像位置がフロントガラス４から遠方に決定された場合には、結像位置調整機構１４のアクチュエータを制御することにより結像位置をフロントガラス４から遠方のＹに調整する。一方、結像位置調整部１４０は、ドライバＤの推定疲労度が低く、結像位置決定部１３０により結像位置がフロントガラス４から近方に決定された場合には、結像位置調整機構１４のアクチュエータを制御することにより結像位置をフロントガラス４から近方のＸに調整する（図５参照）。
【００７２】
以上詳述した本実施形態によれば、ドライバＤの推定疲労度に応じて、表示光１３の結像位置が調節されるように構成されている。すなわち、ドライバＤの推定疲労度が高い程、虚像１５をフロントガラス４の前方遠くに表示し、ドライバＤの推定疲労度が低い程、虚像１５をフロントガラス４の前方近くに表示するようになっている。これにより、ドライバＤの推定疲労度に応じた遠方視力に合わせて表示光１３の結像位置を自動的に調整することが可能となり、ヘッドアップディスプレイの視認性を効果的に向上することができる。
【００７３】
また、ドライバＤの推定疲労度に応じて自動調整される虚像１５の表示位置は、ドライバＤが手動調整機構５３Ａ，６２Ａを操作することにより、虚像１５の表示位置を任意に調整できるように構成されている。これにより、自動調整された虚像１５の表示位置がドライバＤに適さない場合には、ドライバＤの実際の疲労度に応じて虚像１５の表示位置を適宜に調整することが可能になる。
【００７４】
［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００７５】
例えば、結像位置決定部１３０は、ドライバＤの顔画像データから推定される推定年齢、ＩＤ情報から取得した年齢、ドライバの入力操作により取得した年齢と車両１の外部又は内部の輝度とドライバＤの推定疲労度の条件のうち複数の条件に基づいて、例えば、３次元マップを参照すること等により表示光２０の目標結像位置を決定してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１  車両
４  フロントガラス（被投影部）
１０  表示装置
１１  ＨＵＤユニット
１２  プロジェクタ（投影部）
１３  表示光
１４  結像位置調整機構
３１  ドライバカメラ（画像取得手段）（疲労度取得手段）
３５  輝度センサ（輝度取得手段）
４１  前方センサ（疲労度取得手段）
４２  車外カメラ（疲労度取得手段）
４３  生体情報センサ（疲労度取得手段）
４４  操舵角センサ（疲労度取得手段）
１００  制御装置
１１０  顔画像データ取得部（画像取得手段）（疲労度取得手段）
１２０  年齢推定部（パラメータ取得部）
１３０  結像位置決定部
１５０  輝度取得部（パラメータ取得部）
１６０  生体情報取得部（疲労度取得手段）
１７０  疲労度推定部（パラメータ取得部）
【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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