(57)【要約】【課題】  運転モードに合わせて運転者の視線を誘導するヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  本開示のヘッドアップディスプレイ装置１は、表示光Ｌを発する表示部１１と、表示光Ｌを受けて虚像Ｖを表示する虚像表示部２と、表示部１１から虚像表示部２に至る表示光Ｌの光路長を変更する変更部１４と、変更部１４を制御する制御部１５と、を備える。ヘッドアップディスプレイ装置１は、手動運転モードと自動運転モードを含む複数の運転モードを切替可能な車両に搭載され、制御部は運転モードに応じて変更部１４に光路長を変更させた。これにより、虚像Ｖの奥行方向の表示位置が運転モードに応じて変化して、虚像Ｖを視認する運転者４の視線を誘導できる。【選択図】  図１
2020086252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示光を発する表示部と、
前記表示光を受けて虚像を表示する虚像表示部と、
前記表示部から前記虚像表示部に至る前記表示光の光路長を変更する変更部と、
前記変更部を制御する制御部と、を備え、
手動運転モードと自動運転モードを含む複数の運転モードを切替可能な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、
前記制御部は、前記運転モードに応じて前記変更部に前記光路長を変更させる
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記手動運転モードのときに前記変更部に前記光路長を第１光路長に変更させ、前記自動運転モードのときに前記変更部に前記光路長を前記第１光路長よりも長い第２光路長に変更させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記自動運転モードのときに、前記虚像を視認する視認者の乗り物酔い度合を推定し、前記乗り物酔い度合が高くなるほど前記変更部に前記光路長を長くさせる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２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、手動運転モードと自動運転モードを含む複数の運転モードを切替可能な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】
従来のヘッドアップディスプレイ装置として、特許文献１に開示されたものがある。このヘッドアップディスプレイ装置は、運転モードに合わせた経路案内情報を虚像として表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０１２４７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置のように、手動運転モードと自動運転モードが切替可能な車両においては、運転モードに合わせて運転者の視線を誘導する点で改善の余地があった。
【０００５】
本開示は運転モードに合わせて運転者の視線を誘導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】
【０００６】
本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を発する表示部と、
前記表示光を受けて虚像を表示する虚像表示部と、
前記表示部から前記虚像表示部に至る前記表示光の光路長を変更する変更部と、
前記変更部を制御する制御部と、を備え、
手動運転モードと自動運転モードを含む複数の運転モードを切替可能な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、
前記制御部は、前記運転モードに応じて前記変更部に前記光路長を変更させる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、運転モードに合わせて運転者の視線を誘導できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ヘッドアップディスプレイ装置の構成概略図。
【図２】ヘッドアップディスプレイ装置の虚像表示フロー図。
【図３】視覚誘導性自己運動感覚を想起させるベクション虚像の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示のヘッドアップディスプレイ装置１を添付図面（図１〜３）を参照して説明する。
【００１０】
図１を参照する。ヘッドアップディスプレイ装置１は、車両の運転席側のインストルメントパネル内に収容される車両用計器である。ヘッドアップディスプレイ装置１は、プロジェクタ（投射部）１０、スクリーン（表示部）１１、平面鏡１２、凹面鏡１３、変更部１４、制御部１５、筐体１６を備える。ヘッドアップディスプレイ装置１は、プロジェクタ１０が出射した光をスクリーン１１の背面に照射し、このスクリーン１１の前面から車両情報が図形や数字で表された表示画像を表す表示光Ｌを出射する。スクリーン１１の前面から出射した表示光Ｌは、リレー光学系を構成する平面鏡１２、凹面鏡１３で反射された後、筐体１６の透光性防塵カバー（出射口）１７から筐体１６外部に出射される。筐体１６外部に出射された表示光Ｌは、運転席前方のウィンドシールド２に投射される。車両に搭乗し運転席に座った搭乗者（視認者）４は、虚像可視領域３内からウィンドシールド２を視認することで、ウィンドシールド２の前方に表示光Ｌの虚像Ｖを見ることができる。
【００１１】
プロジェクタ１０は、例えば、ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）などの反射型表示器を用いたものである。
【００１２】
スクリーン１１は、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等を用いた透過型のスクリーンである。
【００１３】
平面鏡１２は、筐体１６内での表示光Ｌの光路長を長くするために表示光Ｌを反射して折り返す鏡である。
【００１４】
凹面鏡１３は、表示光Ｌを拡大して虚像Ｖを大きくするための拡大鏡である。また、凹面鏡１３の曲面は、ウィンドシールド２の湾曲形状による虚像Ｖの歪みを補正する形状を含む。
【００１５】
変更部１４は、スクリーン１１を第１の位置１１ｍｉｎから第２の位置１１ｍａｘの間の所定の位置の移動させる機構である。スクリーン１１が第１の位置１１ｍｉｎにあるとき、スクリーン１１からウィンドシールド２に至る表示光Ｌの光路長は最も短くなり虚像Ｖは奥行方向近方の第１の虚像位置Ｖｍｉｎに表示される。また、スクリーン１１が第２の位置１１ｍａｘにあるとき、スクリーン１１からウィンドシールド２に至る表示光Ｌの光路長は最も長くなり虚像Ｖは奥行方向遠方の第２の虚像位置Ｖｍａｘに表示される。
【００１６】
制御部１５は、プロジェクタ１０、変更部１４を制御するマイクロコントローラを備える制御回路基板である。制御部１５は、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）などの車両内ネットワークに接続されており、ＣＡＮを介して車両の走行速度やエンジン回転数、車両の警告情報、経路案内情報、などの各種車両情報を取得する。また、制御部１５は、ＣＡＮを介して自動運転制御部５から車両の運転モード情報を取得する。
【００１７】
車両の運転モード情報は、例えば、自動運転レベル０〜５で表される。自動運転レベル０とは、運転者が車両の操舵や加減速の操作など全ての車両運転操作を行う運転モードである。自動運転レベル１とは、自動運転制御部５が車両の操舵、あるいは、車両の加減速の操作をサポートする運転モードである。自動運転レベル２とは、自動運転制御部５が車両の操舵と加減速の操作の両方をサポートする運転モードである。自動運転レベル３とは、自動運転制御部５が緊急であると判断した場合を除き、高速道路や駐車場などの特定の場所で自動運転制御部５が車両運転操作の全てを行う運転モードである。自動運転レベル４とは、自動運転制御部５が高速道路や駐車場などの特定の場所で自動運転制御部５が車両運転操作の全てを行う運転モードである。自動運転レベル５とは、全ての状況で自動運転制御部５が車両運転操作の全てを行う運転モードである。本開示においては、この自動運転レベル０〜５のうち、レベル０〜２を手動運転モード、レベル３〜５を自動運転モードと定義する。
【００１８】
筺体１６は、プロジェクタ１０、スクリーン１１、平面鏡１２、凹面鏡１３、変更部１４、制御部１５、を収容するケースである。筐体１６には、表示光Ｌを筐体１６外に出射するための開口（出射口）が設けられており、この開口は、例えばアクリル樹脂製の透光性防塵カバー１７で覆われている。
【００１９】
図２を参照する。図２には、制御部１５のプロジェクタ１０及び変更部１４の制御フローが示されている。以下の処理ステップＳ１〜Ｓ４に示される手順により、運転モードに合わせて運転者の視点を適切に誘導するための虚像Ｖの表示制御を行う。
【００２０】
（ステップＳ１）
制御部１５は、自動運転制御部５から車両の運転モード情報を取得し、自動運転モードであるか否かを判定する。制御部１５は、運転モードが手動運転モードである場合はステップＳ２に進み、運転モードが自動運転モードである場合はステップＳ３に進む。
【００２１】
（ステップＳ２）
制御部１５は、変更部１４にスクリーン１１を第１の位置１１ｍｉｎに移動させて、虚像Ｖが第１の虚像位置Ｖｍｉｎの位置に表示させる。つまり、制御部１５は、運転モードが手動運転モードのときに、虚像Ｖを運転者４から見て奥行手前の近方に表示させる。
【００２２】
（ステップＳ３）
制御部１５は、運転者４の乗り物酔いの度合（動酔病の度合）を推定する。乗り物酔いの度合の推定は、例えば、加速度などから車両が走行している走行路の短期的な起伏の変化が激しい場合に、悪路を走行しているため乗り物酔いの度合が高いと判断する。この推定は、運転者４の脈拍や体温などの生体情報も考慮して推定することが好ましい。制御部１５は、乗り物酔いの度合が所定の閾値以上の場合に、運転者４が乗り物酔いをしていると判断し、ステップＳ４に進む。そうでない場合は、ステップＳ２に進む。
【００２３】
（ステップＳ４）
制御部１５は、変更部１４にスクリーン１１を第２の位置１１ｍａｘに移動させて、虚像Ｖが第２の虚像位置Ｖｍａｘの位置に表示させる。つまり、制御部１５は、運転モードが自動運転モードのときに、運転者４が乗り物酔いをしている（あるいは、乗り物酔いをする前兆がある）と、虚像Ｖを運転者４から見て奥の遠方に表示させる。
【００２４】
以上のように、制御部１５は、運転モードに応じて変更部１４にスクリーン１１からウィンドシールド２に至る表示光Ｌの光路長を変更させる。
このように構成することで、運転モードに応じて虚像Ｖの奥行方向における表示位置が変更されるので、虚像Ｖを視認する運転者４の視線を適切に誘導できる。
【００２５】
また、制御部１５は、手動運転モードのときに変更部１４にスクリーン１１からウィンドシールド２に至る表示光Ｌの光路長を第１光路長に変更させ、自動運転モードのときに変更部１４にスクリーン１１からウィンドシールド２に至る表示光Ｌの光路長を第１光路長よりも長い第２光路長に変更させる。
これらの処理ステップＳ１〜Ｓ４に示される手順を繰り返すことで、手動運転モードのときは運転者４の視線を奥行方向手前に誘導でき、自動運転モードのときは運転者４の視線を遠方奥に誘導できる。
【００２６】
また、制御部１５は、自動運転モードのときに、虚像Ｖを視認する視認者４の乗り物酔い度合を推定し、この乗り物酔い度合が高くなるほど変更部１４にスクリーン１１からウィンドシールド２に至る表示光Ｌの光路長が長くさせる。
自動運転中は、運転者４が車両運転操作を伴わずに車両の走行に合わせて運転者４の身体が揺れるため、運転者４が乗り物酔いになりやすい。制御部１５は、自動運転中に運転者４が乗り物酔いをする前兆があると、運転者４の視線を遠方奥に誘導して、運転者４の乗り物酔いが解消されやすくなる。
【００２７】
以上、本開示のヘッドアップディスプレイ装置１の実施形態の一例を説明したが、以下に示す変形を加えてもよい。
【００２８】
図３を参照する。制御部１５は、ステップＳ４の処理に加え、プロジェクタ１０を制御して虚像Ｖの表示を通常虚像Ｖ１からベクション虚像Ｖ２に切り替える。通常虚像Ｖ１は、例えば、中心に車両情報ｉｎｆоを表示するものである。ベクション虚像Ｖ２は、例えば、中心に表示された車両情報ｉｎｆоと、この車両情報ｉｎｆоの周囲に表示されるベクション意匠ｖｅｃｔｉоｎを備えた表示である。このベクション意匠ｖｅｃｔｉоｎは、中心から周囲に向けて移動する意匠であり、車両の走行速度に合わせて移動速度を変更し、車両の走行速度が速いほど移動速度を早くすることが好ましい。このようなベクション意匠ｖｅｃｔｉоｎを表示することで、運転者４の視覚誘導性自己運動感覚を想起させ、運転者４の乗り物酔いが解消されやすくなる。
【００２９】
また、制御部１５は、運転モードに応じて変更部１４にスクリーン１１からウィンドシールド２に至る表示光Ｌの光路長を変更する際に、段階的に徐々に光路長を変更してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１        ヘッドアップディスプレイ装置
１０      プロジェクタ（投射部）
１１      スクリーン（表示部）
１２      平面鏡
１３      凹面鏡
１４      変更部
１５      制御部
１６      筺体
１７      透光性防塵カバー（出射口）
２        ウィンドシールド（虚像表示部）
３        視認可能エリア
４        視認者
５        自動運転制御部
Ｖ        虚像
Ｖ１      通常虚像
Ｖ２      ベクション虚像
ｉｎｆо  車両情報
【図１】
2020086252.tif 000003
【図２】
2020086252.tif 000004
【図３】
2020086252.tif 000005