(57)【要約】【課題】透過型表示部を透して見える外界の景色の対象物体を、照準映像を用いて選択することにより、予め設定されている複数の自律動作の中から、特定の自律動作の状態を、運転者に判りやすく簡単に操作させることのできる透過型表示装置を提供する。【解決手段】本発明の透過型表示装置１０は、所定の枠１１ａに囲まれた領域を通して見る外界の景色の少なくとも一部に、映像１２ａを重ねて表示する透過型表示部１１と、外界の物体１１ｘを認識する外界物認識部１３と、照準映像１２を操作することにより外界の物体１１ｘのうちの目標対象物を指示し入力する指示入力部１４と、この指示入力部１４からの指示によって、外界物認識部１３で認識した外界の物体１１ｘに対応した予め登録されている自律動作を判定する自律動作判定部１５と、この自律動作の状態を制御する自律動作制御部１６と、を備えた構成からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の枠に囲まれた領域を通して見る外界の景色の、少なくとも一部に映像を重ねて表示する、前記所定の枠に囲まれた領域の一部に配置された透過型表示部と、
前記外界の景色の中の前記映像と重なる外界の物体を認識する外界物認識部と、
前記映像のうち少なくとも照準となる照準映像を操作することにより、前記外界の物体のうちの目標対象物を指示し入力する指示入力部と、
前記指示入力部からの指示によって、前記外界物認識部で認識した前記外界の物体に対応した予め登録されている自律動作を判定する自律動作判定部と、
前記自律動作の状態を制御する自律動作制御部と、
を備えたことを特徴とする透過型表示装置。
【請求項２】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を前記透過型表示部に走査する走査部とをさらに備え、前記走査部により走査された前記レーザ光は、前記透過型表示部で反射されて自動車の運転者の眼に映像を表示することを特徴とする請求項１に記載の透過型表示装置。
【請求項３】
前記透過型表示部には回折光学素子を含む反射層が形成されており、前記レーザ光は前記反射層により反射されて自動車の運転者の眼に映像を表示することを特徴とする請求項２に記載の透過型表示装置。
【請求項４】
前記透過型表示部において、自動車の運転者が、前記自動車のフロントガラスを通して見る前記外界の景色の一部に前記映像を重ねて表示し、前記自律動作は前記自動車の自律運転動作であることを示すことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の透過型表示装置。
【請求項５】
前記透過型表示部は、ユーザの頭部に装着する表示部であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の透過型表示装置。
【請求項６】
前記指示入力部は、前記透過型表示部が表示する前記照準映像の位置を変更する指示を受ける表示位置入力部と、自律動作制御部が制御する前記自律動作の状態を変更する指示を受ける自律動作状態入力部とを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の透過型表示装置。
【請求項７】
前記透過型表示部に対する、自動車の運転者の視線の位置を検出する検出部をさらに備え、前記指示入力部における前記照準映像の操作は、前記視線の位置の移動を前記検出部で検出した信号を前記指示入力部に入力することにより行っていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の透過型表示装置。
【請求項８】
前記透過型表示部に対する、自動車の運転者の頭部の方向を検出する検出部をさらに備え、前記指示入力部における前記照準映像の操作は、前記頭部の方向の移動を前記検出部で検出した信号を、前記指示入力部に入力することにより行っていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の透過型表示装置。
【請求項９】
前記照準映像の位置が、運転者の指が触れるボタン上の位置に対応して移動する照準位置変更部をさらに備え、前記指示入力部における前記照準映像の操作は、前記照準位置変更部からの信号を、前記指示入力部に入力することにより行っていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の透過型表示装置。
【請求項１０】
前記照準位置変更部に自動車の運転者が触れると、前記透過型表示部に少なくとも前記照準映像が表示されることを特徴とする請求項９に記載の透過型表示装置。
【請求項１１】
前記照準映像が前記外界物認識部で認識した前記外界の物体と重なったときに、入力ボタンを操作することにより、予め登録されている前記自律動作のうち前記外界の物体と対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の透過型表示装置。
【請求項１２】
前記入力ボタンを連続入力操作すると、前記対応した自律動作が通常より速く動作することを特徴とする請求項１１に記載の透過型表示装置。
【請求項１３】
前記照準映像が前記外界の物体として駐車場の路面と重なったときに前記入力ボタンを操作することにより、前記対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の透過型表示装置。
【請求項１４】
前記照準映像が前記外界の物体として路面に描かれた車線の中央部や中央線と重なったときに前記入力ボタンを操作することにより、前記対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の透過型表示装置。
【請求項１５】
前記照準映像が前記外界の物体として速度標識と重なったときに前記入力ボタンを操作することにより、前記対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の透過型表示装置。
【請求項１６】
前記照準映像が前記外界の物体として路面に描かれた停止マークと重なったときに前記入力ボタンを操作することにより、前記対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の透過型表示装置。
【請求項１７】
前記照準映像が前記外界の物体として歩行者または自転車と重なったときに前記入力ボタンを操作することにより、前記対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の透過型表示装置。
【請求項１８】
前記照準映像が前記外界物体として行先案内標識と重なったときに前記入力ボタンを操作することにより、前記対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の透過型表示装置。
【請求項１９】
前記照準映像が前記外界の物体として前を走る自動車と重なったときに前記入力ボタンを操作することにより、前記対応した自律動作が開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の透過型表示装置。
【請求項２０】
前記対応した自律動作は前記前を走る自動車に追随する動作であり、前記照準映像は前記前を走る自動車に固定されて表示され続けていることを特徴とする請求項１９に記載の透過型表示装置。
【請求項２１】
前記外界の物体が前記外界の景色から消えて前記照準映像が前記外界の物体から外れると、前記対応した自律動作が自動解除されることを特徴とする請求項１９または２０に記載の透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型の表示部から見える外界の景色に映像を重ねて表示し、外界の景色に含まれる、所定の外界の物体に照準映像を重ねて操作することにより、予め登録されている自律動作をさせるように指示することができる透過型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両を運転する運転者は、運転中に車外の状況の把握、車両の表示装置の情報の読み取り、および、運転操作等を、安全かつ迅速に行うことが要求されるので、ドライバーの視点移動の範囲が、運転中の車外の状況の把握に必要な範囲内で車両の表示装置の情報が読み取れることが望ましい。したがって、例えば、車両のフロントガラスなどの透明板の一部に光を照射することなどにより文字、または、画像を表示する画像表示装置の実現などが期待されている。さらに車外の状況や車両の状態の的確な把握とこれに基づいた的確な操作に関して、運転者の負担をできるだけ少なくした状態で安全に操作できることが望まれている。
【０００３】
このような透過型の表示装置として、自動車のフロントガラスに運転情報を表示して運転者の注意力を高めている例が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。自動車が前方を走る自動車に追従走行をするときに、その追従走行を開始した情報を運転者の視野のほぼ中央付近のフロントガラスに大きく表示したのち一定時間経過後に小さくし、かつ視野の中央からは外して表示するようにしている。このようにして、運転者に必要な情報を必要なときには注意力を高めるように表示し、そうでないときにはメモ程度に表示して運転者の安全かつ的確な運転を助けるとしている。
【０００４】
また、前方車両との追突の危険性を知らせるために、フロントガラスを透して見える路面に車両の標準停止位置を表示するマークを重ねて表示して、急ブレーキを作動させたときに、車両が停止する位置の目安を、車外の状況や自動車の運転状況に対応させて運転者に知らせることも提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、車両の速度が大きいほど標準停止位置を表示するマークをフロントガラスの上側に表示することにより、フロントガラスを透して見た路面上の遠方位置に表示されるので、停止するまでの距離が大きいことを、運転者に認識させ、追突の危険性をより意識させることができるとしている。
【０００５】
また、同様の追突の危険性を速く把握できるように、フロントガラスを透して見える前方の車両に対して２つのカーソルを用いてフロントガラスに表示することを示している（例えば、特許文献３参照）。すなわち、車両同士の実車間距離が、適正距離範囲内に近づけば近づくほど、２つのカーソルである位置カーソルと、基準カーソルとの距離は小さくなり、実車間距離が適正距離範囲内から遠ざかれば遠ざかるほど、位置カーソルと基準カーソルとの距離は大きくなる。このように前方の車両に対する２つのカーソルの距離を運転者が視認することにより、運転者は追突の危険性を速く把握することができるとしている。
【特許文献１】特開昭６２−１０１５３４号公報
【特許文献２】特開平４−２７４２７９号公報
【特許文献３】特開２００６−１６３５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来の例によれば、追従走行や追突防止などの自律運転において、運転者に危険性を認識させて安全運転を促すなどの一定の効果があるものの、どの車両に対して危険性を認識させようとしているのか、または、自律動作において運転者が注意したい車両に対して正しく指定することができたのかが判りにくいという課題があった。さらに、自律動作の種類が、追従走行や追突防止などに限られて構成されているため、他の自律動作、例えば、低速走行、車両停止および駐車などが加わり自律動作の種類が増加した場合にますます判別が困難となり、操作が非常に複雑化してしまう可能性がある、という課題もあった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、シースルーの透過型表示部にレーザ光などを用いて、照準映像を含む映像を表示し、この照準映像を用いて透過型表示部から見える、外界の景色の対象の物体を選択することにより、予め設定されている所定の自律動作をさせ、運転者に判りやすく簡単な操作で複数の自律動作を確実にさせることができる透過型表示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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の透過型表示装置は、所定の枠に囲まれた領域を通して見る外界の景色の、少なくとも一部に映像を重ねて表示する、上記所定の枠に囲まれた領域の一部に配置された透過型表示部と、上記外界の景色の中の上記映像と重なる外界の物体を認識する外界物認識部と、上記映像のうち少なくとも照準となる照準映像を操作することにより、上記外界の物体のうちの目標対象物を指示し入力する指示入力部と、上記指示入力部からの指示によって、上記外界物認識部で認識した上記外界の物体に対応した予め登録されている自律動作を判定する自律動作判定部と、上記自律動作の状態を制御する自律動作制御部と、を備えた構成からなる。
【０００９】
このような構成とすることにより、予め登録されている複数の自律動作のうち、運転者が指示する自律動作を簡単な構成で判りやすく行うことができ、しかも指示する外界の物体を具体的に視認しながら自律動作を行うことができる透過型表示装置を実現することができる。
【００１０】
また、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光を透過型表示部に走査する走査部とをさらに備え、走査部により走査されたレーザ光は透過型表示部で反射されて自動車の運転者の眼に映像を表示する構成としてもよい。
【００１１】
このような構成とすることにより、さらに視認性に優れた映像を透過型表示部に表示することができるので判りやすく自律動作を行うことができる。
【００１２】
また、透過型表示部には回折光学素子を含む反射層が形成されており、レーザ光は反射層により反射されて自動車の運転者の眼に映像を表示する構成としてもよい。
【００１３】
このような構成とすることにより、さらに運転者に対して反射率が高くレーザ光の利用効率のよい薄型、低消費電力の透過型表示装置を実現することができる。
【００１４】
また、透過型表示部において、自動車の運転者が自動車のフロントガラスを通して見る外界の景色の一部に映像を重ねて表示し、自律動作は自動車の自律運転動作であることを示す構成としてもよい。
【００１５】
このような構成とすることにより、自律動作は自動車の自律運転動作として指示する外界の物体を具体的に視認しながらさらに簡単な構成で判りやすく行うことができる。
【００１６】
また、透過型表示部は、ユーザの頭部に装着する表示部である構成としてもよい。このような構成とすることにより、軽量でコンパクトな透過型表示装置とすることができる。
【００１７】
また、指示入力部は、透過型表示部が表示する照準映像の位置を変更する指示を受ける表示位置入力部と、自律動作制御部が制御する自律動作の状態を変更する指示を受ける自律動作状態入力部とを含む構成としてもよい。
【００１８】
このような構成とすることにより、複数の自律動作を行うときにもそれぞれの自律動作を統一した操作方法により行うことができる。
【００１９】
また、透過型表示部に対する自動車の運転者の視線の位置を検出する検出部をさらに備え、指示入力部における照準映像の操作は、視線の位置の移動を検出部で検出した信号を指示入力部に入力することにより行っている構成としてもよい。
【００２０】
このような構成とすることにより、運転者の見る外界の景色と、外界物認識部が認識する外界の景色とがより正確に重なり合って、運転者が指示する外界の物体がさらに正確に透過型表示装置に指示することができる。
【００２１】
また、透過型表示部に対する自動車の運転者の頭部の方向を検出する検出部をさらに備え、指示入力部における照準映像の操作は、頭部の方向の移動を検出部で検出した信号を指示入力部に入力することにより行っている構成としてもよい。
【００２２】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００２３】
また、照準映像の位置が運転者の指が触れるボタン上の位置に対応して移動する照準位置変更部をさらに備え、指示入力部における照準映像の操作は、照準位置変更部からの信号を指示入力部に入力することにより行っている構成としてもよい。
【００２４】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００２５】
また、照準位置変更部に自動車の運転者が触れると透過型表示部に少なくとも照準映像が表示される構成としてもよい。
【００２６】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００２７】
また、照準映像が外界物認識部で認識した外界の物体と重なったときに入力ボタンを操作することにより、予め登録されている自律動作のうち外界の物体と対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００２８】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００２９】
また、入力ボタンを連続入力操作すると対応した自律動作が通常より速く動作する構成としてもよい。このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置の自律動作速度を操作することができる。
【００３０】
また、照準映像が外界の物体として駐車場の路面と重なったときに入力ボタンを操作することにより、対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００３１】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００３２】
また、照準映像が外界の物体として路面に描かれた車線の中央部や中央線と重なったときに入力ボタンを操作することにより、対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００３３】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００３４】
また、照準映像が外界の物体として速度標識と重なったときに入力ボタンを操作することにより、対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００３５】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００３６】
また、照準映像が外界の物体として路面に描かれた停止マークと重なったときに入力ボタンを操作することにより、対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００３７】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００３８】
また、照準映像が外界の物体として歩行者または自転車と重なったときに入力ボタンを操作することにより、対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００３９】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００４０】
また、照準映像が外界の物体として行先案内標識と重なったときに入力ボタンを操作することにより、対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００４１】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００４２】
また、照準映像が外界の物体として前を走る自動車と重なったときに入力ボタンを操作することにより、対応した自律動作が開始される構成としてもよい。
【００４３】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置を操作することができる。
【００４４】
また、対応した自律動作は前を走る自動車に追随する動作であり、照準映像は前を走る自動車に固定されて表示され続けている構成としてもよい。
【００４５】
このような構成とすることにより、自律動作を行っている対象の物体がさらに判りやすく照準映像により表示され続けることができる。
【００４６】
また、外界の物体が外界の景色から消えて照準映像が外界の物体から外れると対応した自律動作が自動解除される構成としてもよい。
【００４７】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく自律動作の自動解除の操作を行なうことができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の透過型表示装置は、予め登録されている複数の自律動作のうち運転者が指示する自律動作を簡単な構成で判りやすく行うことができ、しかも指示する外界の物体を具体的に視認しながら自律動作を指示することができる。したがって、ユーザフレンドリーで安全かつ快適な自律動作を指示することができるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、形状等については正確な表示ではない場合がある。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる透過型表示装置１０を示す模式図である。（ａ）は透過型表示部１１を含む透過型表示装置１０の一部を示す正面図、（ｂ）は透過型表示装置１０を搭載した車両および透過型表示装置１０の構造を示す側面図、（ｃ）は照準映像１２を示す正面図を示す。なお、図１（ｂ）は、車両が、例えば、自動車である場合に運転席と助手席との間で車両を上下に切断し、運転席側を側面から見た側面図が示されている。
【００５１】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように本発明の透過型表示装置１０は、透過型表示部１１と、外界物認識部１３と、指示入力部１４と、自律動作判定部１５と、自律動作制御部１６と、を備えている。ここで、透過型表示部１１は所定の枠１１ａに囲まれた領域を通してみる外界の景色１１ｂに少なくとも一部に映像１２ａを重ねて表示し、所定の枠１１ａに囲まれた領域の一部に配置されている。外界物認識部１３は、外界の景色の中の映像１２ａと重なる、例えば、図１（ａ）に示す自動車１１ｃ、速度標識１１ｄおよび中央線１１ｅなどの外界の物体１１ｘを認識している。指示入力部１４は、映像１２ａのうち少なくとも照準となる照準映像１２を操作することにより、外界の物体１１ｘのうちの目標対象物を指示し入力している。そして、自律動作判定部１５は、指示入力部１４からの指示によって外界物認識部１３で認識した外界の物体１１ｘに対応した予め登録されている自律動作を判定して、自律動作制御部１６はこの自律動作の状態を制御している。
【００５２】
このような構成とすることにより、後述する予め登録されている複数の自律動作のうち、運転者が指示する自律動作を簡単な構成で、判りやすく行うことができ、しかも指示する外界の物体１１ｘを具体的に視認しながら自律動作を行うことができる透過型表示装置１０を実現することができる。
【００５３】
また、透過型表示装置１０は、レーザ光１７ａを出射するレーザ光源１７と、レーザ光１７ａを透過型表示部１１に走査する走査部１８とをさらに備え、走査部１８により走査されたレーザ光１７ａは、透過型表示部１１の表面１１ｆにより反射されて自動車の運転者の眼１９に、映像を表示する構成としてもよい。
【００５４】
このような構成とすることにより、さらに視認性に優れた映像を透過型表示部１１に表示することができるので判りやすく自律動作を行うことができる。
【００５５】
次にこのように構成された本発明の透過型表示装置１０が、例えば、車両である自動車に搭載された場合についてその動作を具体的に説明する。
【００５６】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、自動車のフロントガラス２０から見える山や道路などの外界の景色１１ｂについて、フロントガラス２０を透して破線２１に示すような視界を眼１９により運転者１９ａが見ている。これとほぼ同じ視界２１ａを、透過型表示装置１０に備えられた、外界物認識部１３により認識して、予め登録されている自律動作に対応する外界の物体１１ｘ、ここでは、例えば、自動車１１ｃ、速度標識１１ｄ、道路の中央線１１ｅなどの位置、大きさ、範囲が認識されて自律動作判定部１５に記憶されている。なお、これらの外界の物体１１ｘは時々刻々その位置、大きさ、範囲が記憶されていくことになる。
【００５７】
一方、透過型表示装置１０のレーザ光源１７は、光ファイバ１７ｂを介して、レーザ光１７ａを出射し、このレーザ光１７ａは走査部１８により、透過型表示部１１の表面１１ｆに走査されている。この透過型表示部１１の表面１１ｆには回折光学素子（図示せず）を含む反射層（図示せず）が形成されており、レーザ光１７ａはこの反射層により反射されて自動車の運転者１９ａの眼に映像１２ａを表示することとなる。ここでは、映像１２ａとして、図１（ｃ）に示す照準映像１２が、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す透過型表示部１１に表示されている。この照準映像１２は、指示入力部１４を操作することにより、透過型表示部１１の表面１１ｆの上を自由に動かすことができ、その表示位置を自在に変えることができる。したがって、図１（ａ）に示すように、例えば透過型表示部１１を透して見える前を走る自動車１１ｃに照準映像１２を合わせて、この自動車１１ｃを外界の物体１１ｘとして目標対象物として指示入力部１４に入力している。このように、指示入力部１４に入力した場合に、例えば、外界の物体１１ｘとして前を走る自動車１１ｃを照準映像１２に合わせて入力すると、この自動車１１ｃに追従して、運転者１９ａが、運転する自動車が走行するように予め自律動作を登録しておくと、運転者１９ａが運転する自動車は、前を走る自動車１１ｃに追従して、自律動作による運転が行われることとなる。
【００５８】
すなわち、照準映像１２が外界物認識部１３で認識した外界の物体１１ｘと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、予め登録されている自律動作のうち外界の物体１１ｘと対応した自律動作が開始される構成としている。
【００５９】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置１０を操作することができる。
【００６０】
また、透過型表示部１１において、自動車の運転者１９ａが自動車のフロントガラスを通して見る外界の景色の一部に映像１２ａを重ねて表示し、自律動作は自動車の自律運転動作であることを示す構成としてもよい。すなわち、照準映像１２を図１（ａ）に示すように、前を走る自動車１１ｃに重ねて表示している場合には、前を走る自動車１１ｃを追従する自律運転動作をする自律動作をしていることを示すようにしてもよい。
【００６１】
このような構成とすることにより、自律動作は自動車１１ｃの自律運転動作として指示する外界の物体１１ｘ、ここでは、前を走る自動車１１ｃを具体的に視認しながらさらに簡単な構成で判りやすく行うことができる。
【００６２】
図２（ａ）は、本実施の形態１にかかる透過型表示装置１０の自律動作に関する構成を示すブロック図で、図２（ｂ）は図２（ａ）で示す自律動作につて運転者１９ａ、自動車、外部環境などとの関わりを示す模式図である。
【００６３】
図２（ａ）に示すように、透過型表示部１１を通して見える外界の景色、および、透過型表示部１１に投影される照準映像１２などの映像１２ａを、外界物認識部１３により認識し、照準映像１２を用いて、指示入力部１４により透過型表示部１１上で目標対象物を指示し入力している。そして、透過型表示部１１、外界物認識部１３、および、指示入力部１４からの情報を取り込み、これらを直接的に制御しているのが自律動作判定部１５である。さらに、自動車などの車両と自律動作に関する情報や指示を入出力して、本発明の透過型表示装置１０の全体を制御しているのが、自律動作制御部１６である。
【００６４】
なお、指示入力部１４は、透過型表示部１１が表示する、照準映像１２の位置を変更する指示を受ける表示位置入力部１４ａと、自律動作制御部１６が制御する自律動作の状態を変更する指示を受ける自律動作状態入力部１４ｂとを含む構成としている。
【００６５】
このような構成とすることにより、後述する複数の自律動作を行うときにも、それぞれの自律動作を統一した操作方法により行うことができる。
【００６６】
図２（ｂ）は、運転者１９ａが外部環境と自動車の運転状況とを認識し、自動車の運転などを制御しているだけではなく、透過型表示装置１０が予め登録された、例えば、図２（ｂ）に示す追従、車線維持、駐車、減速などの自律運転に関しては、運転者１９ａに代わって外部環境と自動車の運転状況とを認識し、自動車を制御していることを示している。さらに、図２（ｂ）において透過型表示装置１０は運転者１９ａにより制御され、運転者１９ａは透過型表示装置１０に表示される自律運転について認識していることも示されている。すなわち、予め登録された自律運転に関しては運転者１９ａに代わって、運転者１９ａの指示の下に透過型表示装置１０が自動車を制御している。
【００６７】
なお、図１（ｂ）に示すレーザ光源１７は、例えば、波長６３０ｎｍからなる赤色レーザ光源、波長５２０ｎｍからなる緑色レーザ光源および波長４７０ｎｍからなる青色レーザ光源からなるＲＧＢ光源を用いている。ここで、赤色レーザ光源および青色レーザ光源は、小型で高効率の半導体レーザを用いており、緑色レーザ光源は、小型で高効率の半導体レーザ励起のＳＨＧレーザを用いている。このように、レーザ光源１７をＲＧＢ光源とすることにより透過型表示部１１にカラーの映像１２ａ、例えば、テレビジョン放送の映像、ナビゲーションのディスプレイ映像、ＤＶＤを再生した映像などを、色再現性よく高輝度に表示することができる。図１（ｃ）に示すような照準映像１２や文字だけを表示する場合には、ＲＧＢ光源ではなく、単色のレーザ光源により表示することもできる。
【００６８】
図３は従来の自律運転を示す模式図で、（ａ）は、前の自動車に追従する自律運転を示す図、（ｂ）は従来の自律運転における運転者１９ａが外部環境と自動車の運転状況との関わりを示す図である。
【００６９】
図３（ａ）に示すように、運転者１９ａにより運転される自動車１１ｙが、光、ミリ波、マイクロ波などの電磁波１１ｚをセンシングの手段として、この電磁波１１ｚを発振、および、受信することにより、前を走る自動車１１ｃの距離やスピードを認識することにより自動車１１ｃに追従している。
【００７０】
また、図３（ｂ）に示すように運転者１９ａが外部環境と自動車の運転状況とを認識し、自動車の運転などを直接制御している。したがって、予め自動車１１ｙに自律運転のプログラムやメニューが登録されていても、運転者１９ａ自身が直接指示して追従運転などの自律運転が入力されなければ自律運転に移行することがない。加えて、追従運転などの自律運転が動作中なのか、解除された状態なのかが、運転者１９ａに見やすく明確に表示されているかどうかがわからないことが多かった。さらに、自律運転が行われた方がよい状況となったとしても、運転者１９ａにこのような状況を知らせて、自律運転への移行を促すような機能は自動車１１ｙには付加されていなかった。
【００７１】
一方、図１および図２に示すように、本実施の形態１に示す透過型表示装置１０においては、予め登録された自律運転に関しては、運転者１９ａに代わって、運転者１９ａの指示や方針指示の下に、透過型表示装置１０が自動車を部分的に制御している。また、予め登録された自律運転に関しては、自律運転に移行したほうがよい場合には、透過型表示装置１０は自律運転を促す、あるいは、運転者１９ａが自動車１１ｃを運転しながら指示しやすいように必要な情報を、透過型表示部１１に表示している。さらに、自律運転が動作中であるのか、あるいは解除されているのかを、例えば、照準映像１２が透過型表示部１１に明示されているか否かにより運転者１９ａが見やすく明確に表示されている。
【００７２】
次に予め登録された自律運転の動作について図４から図８の例を用いて説明する。
【００７３】
図４および図５は、本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部１１を含む透過型表示装置１０の一部を示す正面図を示している。
【００７４】
図４に示すように、照準映像１２が外界の物体１１ｘとして路面に描かれた車線の中央線１１ｅと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、対応した自律動作が開始されることとなる。このときの対応した自律動作を運転者（図示せず）が運転する自動車（図示せず）の走行する車線の維持として、予め自律動作判定部（図示せず）に登録しておく。そうすると、照準映像１２を車線の中央線１１ｅと重ねて入力ボタン１４ｃを操作することだけで自動車は、走行する車線を維持するという対応した自律動作を開始することとなる。
【００７５】
また、図５に示すように照準映像１２が外界の物体１１ｘとして速度標識１１ｄと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、対応した自律動作が開始されることとなる。このときの対応した自律動作を、運転者（図示せず）が運転する自動車（図示せず）の走行する速度を、速度標識１１ｄが表示する速度の数字、例えば、図５に示す「８０」の場合は、８０ｋｍ／時まで加速または減速したのちにこの速度で一定に走行することとして予め自律動作判定部（図示せず）に登録しておく。そうすると、照準映像１２を速度標識１１ｄと重ねて入力ボタン１４ｃを操作することだけで、自動車は、速度標識１１ｄが表示する速度まで加速、または、減速したのちにこの速度で一定に走行するという対応した自律動作を開始することとなる。
【００７６】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置１０を操作することができる。
【００７７】
図６および図７は、本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部１１を含む透過型表示装置１０の一部を示す正面図を示している。図６および図７と図４および図５とは、外界の景色１１ｂが異なる場所での自律動作を示している。
【００７８】
図６に示すように、照準映像１２が外界の物体１１ｘとして路面に描かれた停止マーク１１ｇと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、対応した自律動作が開始されることとなる。このときの対応した自律動作を自動車が停止マーク１１ｇのところで自律的に一時停止することとして予め登録しておく。そうすると、照準映像１２を停止マーク１１ｇに重ねて入力ボタン１４ｃを操作することだけで自動車は、安全に一時停止ができる場合には停止マーク１１ｇのところで一時停止する、という対応した自律動作を開始し一時停止することとなる。
【００７９】
また、図７に示すように、照準映像１２が外界の物体１１ｘとして行先案内標識１１ｈと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、対応した自律動作が開始されることとなる。このときの対応した自律動作を行き先に対応したナビゲーションシステムにおける行き先設定として予め登録しておく。そうすると、照準映像１２を行先案内標識１１ｈに重ねて入力ボタン１４ｃを操作することだけで自動車は、行き先に対応したナビゲーションシステムにおける行き先設定がなされるという対応した自律動作を開始することとなる。
【００８０】
また、図６および図７の歩道１１ｊに歩行者（図示せず）がいる、または、自転車（図示せず）が走っているなどの場合に、照準映像１２が外界の物体１１ｘとして歩行者または自転車と重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、対応した自律動作が開始されることとなる。このときの対応した自律動作は速度を落として、かつ衝突や接触を回避することとして予め登録しておく。そうすると、照準映像１２を歩行者または自転車に重ねて入力ボタン１４ｃを操作することだけで自動車は、速度を落として、かつ衝突や接触を回避することという対応した自律動作を開始することとなる。
【００８１】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置１０を操作することができる。
【００８２】
図８は本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部１１を含む透過型表示装置１０の一部を示す模式図で、（ａ）は透過型表示装置１０の一部を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の透過型表示装置１０の透過型表示部１１の拡大図を示す。
【００８３】
図８（ａ）に示すように、運転者（図示せず）が運転する自動車（図示せず）のフロントガラス２０の一部に、透過型表示装置１０の一部である透過型表示部１１が表示され、その中に照準映像１２が表示されている。このときに、透過型表示部１１に表示されているのは、図８（ｂ）に示すように、駐車場およびその近傍の外界の景色１１ｂであり、この景色はフロントガラス２０を透して見える景色、あるいは、自動車の後方のガラスを透して見える景色を縮小して図８（ａ）に示す透過型表示部１１に縮小して表示されている。
【００８４】
図８（ｂ）に示すように、照準映像１２が外界の物体１１ｘとして駐車場の路面１１ｋと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、対応した自律動作が開始されることとなる。このときの対応した自律動作について自動車を駐車場の指定した路面１１ｋに駐車することとして予め登録しておく。そうすると、照準映像１２を駐車場の路面１１ｋに重ねて入力ボタン１４ｃを操作することだけで自動車は、指定した駐車場の路面１１ｋに駐車するという対応した自律動作を開始することとなる。
【００８５】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置１０を操作することができる。
【００８６】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２にかかる透過型表示装置３０を示す模式図である。（ａ）は透過型表示装置３０を搭載した車両、および、透過型表示装置３０の構造を示す側面図、（ｂ）は透過型表示部１１を含む透過型表示装置３０の一部を示す正面図を示す。なお、図９（ａ）は、車両が例えば自動車である場合に運転席と助手席との間で車両を上下に切断し、運転席側を側面から見た側面図が示されている。
【００８７】
図９（ａ）に示すように、本実施の形態２の透過型表示装置３０は、実施の形態１において説明した、図１に示す透過型表示装置１０とは、矢印３１ａで示すように運転者１９ａの視線の位置を検出する検出部３１をさらに備えているところが異なっている。
【００８８】
すなわち、図９（ａ）に示すように透過型表示装置３０は、透過型表示装置１０と同様に透過型表示部１１と、外界物認識部１３と、指示入力部１４と、自律動作判定部１５と、自律動作制御部１６と、を備えている。そして、透過型表示装置３０は、透過型表示部１１に対する、自動車の運転者１９ａの視線の位置を検出する検出部３１をさらに備え、指示入力部１４における照準映像１２の操作は、視線の位置の移動を検出部３１で検出した信号を指示入力部１４に入力することにより行っている。このような透過型表示装置３０の具体的な動作は実施の形態１で説明した透過型表示装置１０と同様であるので説明を省略する。
【００８９】
このような構成とすることにより、予め登録されている複数の自律動作のうち運転者１９ａが指示する自律動作を簡単な構成で判りやすく行うことができる。更に、指示する外界の物体１１ｘを具体的に視認しながら自律動作を行うことができる透過型表示装置３０を実現することができる。また、検出部３１を備えることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置３０を操作することができる。なお、検出部３１は、例えば、撮像素子などを主体として構成したデジタルカメラなどが用いられる。視線の位置をさらに正確に把握するために検出部３１は図９（ｂ）に示すように複数個のものを配置している。
【００９０】
図９（ｂ）に示すように、検出部３１により、運転者１９ａの視線の位置を前方を走る１台の自動車１１ｃから別の１台の自動車１１ｃに移されるのを検出して外界の物体１１ｘとなる対象が変わるのを認識することができる。その結果、運転者１９ａが指示入力部１４により指示すると、新たに外界物認識部１３で認識した外界の物体１１ｘに対応した自律動作を、自律動作判定部１５により判定し、自律動作が開始されて自律動作制御部１６により自律動作の状態が制御されることとなる。
【００９１】
図１０は本発明の実施の形態２にかかる他の透過型表示装置３５を示す模式図で、透過型表示部１１を含む透過型表示装置３５の一部を示す正面図を示す。図９（ｂ）に示す透過型表示装置３０と比べて、図１０に示す本実施の形態２の透過型表示装置３５は、運転者１９ａの頭部の方向１９ｂを検出する検出部３６をさらに備えているところが異なっている。
【００９２】
すなわち、透過型表示装置３５は、透過型表示部１１に対する、自動車の運転者１９ａの頭部の方向１９ｂを検出する検出部３６をさらに備え、指示入力部１４における照準映像１２の操作は、頭部の方向１９ｂの移動を検出部３６で検出した信号を指示入力部１４に入力することにより行っている。図１０に示すように、頭部の方向１９ｂが矢印１９ｃに沿って変わると、運転者１９ａの視線の位置も前方を走る１台の自動車１１ｃから別の自動車１１ｃに移り、この頭部の方向１９ｂが変わったことを検出した検出部３６からの信号が指示入力部１４に入力される。その結果、照準映像１２が１台の自動車１１ｃから別の自動車１１ｃに重なるように変化して、外界の物体１１ｘとしての別の自動車１１ｃに対応した自律動作を判定して自律動作を開始し、その状態が制御されることになる。
【００９３】
このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置３５を操作することができる。
【００９４】
図１１は指示入力部１４の具体的な構成の一例を示す模式図である。指示入力部１４は、図１１に示す表示位置入力部１４ａと、図９（ａ）の自律動作判定部１５に隣接して配置された、自律動作状態入力部（図示せず）とからなり、表示位置入力部１４ａには入力ボタン１４ｃと照準位置変更部１４ｄとがさらに備えられている。この照準位置変更部１４ｄのボタン１４ｅは、ここでは、例えば、図１１に示すように上下左右の４つに分離し配置され、それぞれのボタン１４ｅを矢印１４ｆの方向に押すと、その隣に模式的に示した透過型表示部１１上を照準映像１２がそれぞれ矢印の方向に移動するようになっている。
【００９５】
すなわち、実施の形態１、および、２で示したように、照準映像１２の位置が運転者１９ａの指が触れるボタン１４ｅ上の位置に対応して移動する照準位置変更部１４ｄをさらに備え、指示入力部１４における照準映像１２の操作は、照準位置変更部１４ｄからの信号を指示入力部に入力することにより行っている。
【００９６】
また、照準位置変更部１４ｄに自動車の運転者１９ａが触れると透過型表示部１１に少なくとも照準映像１２が表示されるようにしている。
【００９７】
また、入力ボタン１４ｃを連続入力操作すると対応した自律動作が通常より速く動作するようにしている。
【００９８】
このような構成とすることにより、さらに、簡単に、判りやすく透過型表示装置１０、３０、３５の自律動作速度を操作することができる。
【００９９】
図１２は、透過型表示部４１をフロントガラス２０と分離してシースルーディスプレイとして、運転者１９ａとフロントガラス２０との間に配置した例を示す側面図を示す。図示していないが、このシースルーディスプレイである透過型表示部４１上に上述の実施の形態１および２と同様に、例えば、レーザ光により照準映像１２を含む映像を表示している。このような形態の透過型表示部４１を用いて透過型表示装置４０を構成することができる。
【０１００】
また、図示していないが透過型表示部は、自動車の運転者１９ａの頭部に装着する表示部である構成としてもよい。ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）で用いられるような、いわゆる眼鏡型の表示部とすることにより、軽量でコンパクトな透過型表示装置とすることができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３にかかる透過型表示装置１０を示す模式図で、（ａ）は透過型表示部１１を含む透過型表示装置１０の一部を示す正面図、（ｂ）は透過型表示装置１０のフローチャートを示す。
【０１０２】
図１３（ａ）、および、（ｂ）に示す透過型表示装置１０において、実施の形態１、および、２と同様に、照準映像１２が外界物認識部１３で認識した外界の物体１１ｘと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作することにより、予め登録されている自律動作のうち外界の物体１１ｘと対応した自律動作が開始される。このときの自律動作は、図１３（ａ）、および、（ｂ）に示すように、照準映像１２が外界の物体１１ｘとして前を走る自動車１１ｃと重なったときに入力ボタン１４ｃを操作した場合には、対応した自律動作として、例えば前を走る自動車１１ｃに追随する自律動作が開始される。このような構成とすることにより、さらに簡単に判りやすく透過型表示装置１０を操作することができる。
【０１０３】
このときに図１３（ｂ）に示すように対応した自律動作は前を走る自動車１１ｃに追随する動作とした場合には、照準映像１２は前を走る自動車１１ｃに固定されて透過型表示部１１に表示され続けている。そして、追随する自律動作、ここでは、例えば、前の車に追随する動作が継続されることとなる。
【０１０４】
このような構成とすることにより、自律動作を行っている対象の物体がさらに判りやすく照準映像１２により表示され続けることができる。
【０１０５】
一方、図１３（ｂ）に示すように、道路がカーブに差し掛かるなどして外界の物体１１ｘが外界の景色１１ｂから消えて照準映像１２が外界の物体１１ｘ、ここでは前を走る自動車１１ｃから外れると対応した自律動作が自動解除される。
【０１０６】
このような構成とすることにより、さらに簡単に、判りやすく自律動作の自動解除の操作を行なうことができ、このような指示がない場合に透過型表示装置１０が危険な自律動作の指示を行うことが防止できるので、安全な自律動作をすることができる。
【０１０７】
本発明の透過型表示装置は人に代わって、例えば、運転者に代わって外部環境や自動車の運転などの状況を把握して、その運転の一部を代行する自律動作を行うことにより、安全運転を促進するだけでなく、運転者に判りやすく簡単な操作で複数の自律動作を確実にさせて運転の負荷を軽減するものである。本実施の形態１から３に代表的な自律動作についての例示を行ったが、自律動作は上述の内容に限られることはなく透過型表示装置を用いて人に代わって自律動作を行う様々な動作に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の透過型表示装置は、予め登録されている複数の自律動作のうち運転者が指示する自律動作を簡単な構成で判りやすく行うことができ、しかも指示する外界の物体を具体的に視認しながら自律動作を指示することができる。したがって、ユーザフレンドリーで安全かつ快適な自律動作を指示することができ、自動車などの車両や、ヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブルコンピュータなどにも適用することができ有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１にかかる透過型表示装置において、透過型表示部を含む透過型表示装置の一部を示す正面図、（ｂ）透過型表示装置を搭載した車両および透過型表示装置の構造を示す側面図、（ｃ）照準映像を示す正面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１にかかる透過型表示装置の自律動作に関する構成を示すブロック図、（ｂ）ａで示す自律動作について運転者、自動車、外部環境などとの関わりを示す模式図
【図３】（ａ）従来の自律運転を示す模式図で、前の自動車に追従する自律運転を示す図、（ｂ）従来の自律運転における運転者が外部環境と自動車の運転状況との関わりを示す図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部を含む透過型表示装置の一部を示す正面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部を含む透過型表示装置の一部を示す正面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部を含む透過型表示装置の一部を示す正面図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部を含む透過型表示装置の一部を示す正面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態１にかかる透過型表示部を含む透過型表示装置において、透過型表示装置の一部を示す正面図、（ｂ）ａの透過型表示装置の透過型表示部の拡大図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態２にかかる透過型表示装置において、透過型表示装置を搭載した車両および透過型表示装置の構造を示す側面図、（ｂ）透過型表示部を含む透過型表示装置の一部を示す正面図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる他の透過型表示装置を示す模式図
【図１１】本発明の実施の形態１または２にかかる透過型表示装置の指示入力部の具体的な構成の一例を示す模式図
【図１２】本発明の実施の形態１、または、２にかかる透過型表示装置の透過型表示部をフロントガラスと分離して配置した例を示す側面図
【図１３】（ａ）本発明の実施の形態３にかかる透過型表示装置において、透過型表示部を含む透過型表示装置の一部を示す正面図、（ｂ）透過型表示装置のフローチャート
【符号の説明】
【０１１０】
１０，３０，３５，４０    透過型表示装置
１１，４１    透過型表示部
１１ａ    所定の枠
１１ｂ    外界の景色
１１ｃ    自動車（外界の物体）
１１ｄ    速度標識（外界の物体）
１１ｅ    中央線（外界の物体）
１１ｆ    表面
１１ｇ    停止マーク（外界の物体）
１１ｈ    行先案内標識（外界の物体）
１１ｊ    歩道（外界の物体）
１１ｋ    駐車場の路面（外界の物体）
１１ｘ    外界の物体
１２    照準映像
１２ａ    映像
１３    外界物認識部
１４    指示入力部
１４ａ    表示位置入力部
１４ｂ    自律動作状態入力部
１４ｃ    入力ボタン
１４ｄ    照準位置変更部
１４ｅ    ボタン
１４ｆ，１９ｃ，３１ａ    矢印
１５    自律動作判定部
１６    自律動作制御部
１７    レーザ光源
１７ａ    レーザ光
１７ｂ    光ファイバ
１８    走査部
１９    眼
１９ａ    運転者
１９ｂ    頭部の方向
２０    フロントガラス
２１    破線
２１ａ    視界
３１，３６    検出部
【図１】
2010188897.tif 000003
【図２】
2010188897.tif 000004
【図３】
2010188897.tif 000005
【図４】
2010188897.tif 000006
【図５】
2010188897.tif 000007
【図６】
2010188897.tif 000008
【図７】
2010188897.tif 000009
【図８】
2010188897.tif 000010
【図９】
2010188897.tif 000011
【図１０】
2010188897.tif 000012
【図１１】
2010188897.tif 000013
【図１２】
2010188897.tif 000014
【図１３】
2010188897.tif 000015