(57)【要約】ＨＵＤの障害発生に起因する異常表示による視界不良を低減する。ＡＲ−ＨＵＤは、車両情報取得部１０、制御部２０、および映像表示装置３０を有する。車両情報取得部１０は、両が検知することができる各種の車両情報を取得する。制御部２０は、車両情報取得部１０が取得した車両情報に基づいて、車両の運転席からウィンドシールドを通じて視認される表示領域に表示される映像の表示を制御する。映像表示装置３０は、制御部２０からの指示に基づいて映像を生成する。制御部２０は、装置異常を判定する際に用いる情報である装置情報を取得し、取得した装置情報に基づいて、装置異常があるか否かを判定して、装置異常があると判定した際にウィンドシールドに投影する映像の表示内容を変更する表示内容変更処理を行う。
2019058645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転席からウィンドシールドを介して視認される表示領域に映像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
車両が検知した車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記映像の表示を制御する制御部と、
前記映像を生成する映像表示装置と、
を有し、
前記制御部は、装置異常を判定する際に用いる情報である装置情報を取得し、取得した前記装置情報に基づいて、前記装置異常があるか否かを判定して、前記装置異常があると判定した際に前記映像の表示内容を変更する表示内容変更処理を行う、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、
前記制御部は、前記表示内容変更処理として、前記ヘッドアップディスプレイ装置に供給される電力を遮断する、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、
情報を格納する記憶部を有し、
前記制御部は、前記電力を遮断する前に前記ヘッドアップディスプレイ装置の前記電力を遮断したことを示すフラグを生成して前記記憶部に格納し、前記ヘッドアップディスプレイ装置に電力が再供給された際に前記記憶部に格納される前記フラグの有無を確認して、前記フラグが前記記憶部に格納されていることを確認すると、初期動作の前に前記装置情報を取得して前記装置異常があるか否かを判定する、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
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、
前記制御部は、前記表示内容変更処理を実行中に定期的に前記装置情報を取得して前記装置異常があるか否かを判定し、前記装置異常がないと判定した際に実行中の前記表示内容変更処理を中止する、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
車両の運転席からウィンドシールドを介して視認される表示領域に映像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記車両が検知した車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記映像の表示を制御する制御部と、
前記映像を生成する映像表示装置と、
を有し、
前記制御部は、外部接続されるユニットの異常を判定して、前記ユニットに異常があると判定した際に前記映像の表示内容を変更する表示内容変更処理を行い、
前記ユニットは、前記車両情報取得部が取得する前記車両情報を出力する、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項５記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記制御部は、前記表示内容変更処理として、前記ヘッドアップディスプレイ装置に供給される電力を遮断する、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項１または５記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記制御部は、前記表示内容変更処理として、前記映像表示装置が映像を投射する光源を消灯する、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項１または５記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記制御部は、前記表示内容変更処理として、前記映像表示装置が映像を投射する光源の発光量を調整する、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項１または５記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記制御部は、前記表示内容変更処理として、前記表示領域の面積を縮小させる、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１または５記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
電圧の印加レベルに応じて、前記映像表示装置が前記ウィンドシールドに投射する映像の透過を制御する機能性フィルムを有し、
前記制御部は、前記表示内容変更処理として、前記映像を透過させないように前記機能性フィルムに印加される電圧を制御する、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の技術に関し、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】
自動車などの車両においては、フロントガラスなどに情報を投射して表示する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）が用いられていることが知られている。【０００３】
このＨＵＤは、車速やエンジン回転数などの走行情報、あるいはカーナビゲーションなどの情報などを上述したようにフロントガラスに投射するものである。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情報を確認することができ大きな視線の移動量を低減させることができる。【０００４】
このようにＨＵＤは、ドライバの安全運転に寄与するものであるが、該ＨＵＤにおける表示不具合の発生時についてあまり考慮がされていない。その結果、例えばＨＵＤの表示に不具合が発生しても、ドライバは何も対処することができず、修理が完了するまで異常な表示がなされた状態となる。【０００５】
なお、この種の車両の情報を表示するシステムにおいては、例えば表示装置あるいは制御装置の故障時に運転に必要な情報を代替表示する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−３５９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
走行中などに例えばＨＵＤの表示系制御回路に発生した場合を考える。表示系の制御回路に不具合が発生することによるＨＵＤの表示異常のパターンは様々である。単にＨＵＤの表示が消えてしまうなどの症状の場合には、安全運転を阻害することにはならない。【０００８】
その一方で、ドライバの安全運転を阻害する表示がされる場合がある。例えばＨＵＤの表示輝度が増加する、ＨＵＤに表示される情報が更新されない、あるいは多量の不必要な情報を表示してしまうなどの表示異常である。【０００９】
上述した表示異常がＨＵＤに発生した際には、ドライバの注意がＨＵＤの表示に注がれてしまったり、あるいは視界不良を引き起こしてしまう場合がある。その結果、本来、運転中に注意を払うべき車や人、標識や障害物などを見落としたり、あるいは気づくのが遅れるなどの事態を招いてしまう恐れがある。【００１０】
近年、ＨＵＤは、運転サポートの観点から表示領域が広くなる傾向にあり、表示領域の広いＨＵＤにおいて上述した表示異常が発生した際には、ドライバの視界不良がより深刻な問題となる恐れがある。【００１１】
本発明の目的は、ＨＵＤの障害発生に起因する異常表示による視界不良を低減することのできる技術を提供することにある。【００１２】
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】
【００１３】
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。【００１４】
すなわち、代表的なヘッドアップディスプレイ装置は、車両の運転席からウィンドシールドを介して視認される表示領域に映像を表示する。【００１５】
このヘッドアップディスプレイ装置は、車両情報取得部、制御部、および映像表示装置を有する。車両情報取得部は、車両が検知した車両情報を取得する。制御部は、映像の表示を制御する。映像表示装置は、映像を生成する。【００１６】
そして、制御部は、装置異常を判定する際に用いる情報である装置情報を取得し、取得した装置情報に基づいて、装置異常があるか否かを判定して、装置異常があると判定した際に映像の表示内容を変更する表示内容変更処理を行う。【００１７】
特に、制御部は、表示内容変更処理として、ヘッドアップディスプレイ装置に供給される電力を遮断する。あるいは、制御部は、表示内容変更処理として、映像表示装置が映像を投射する光源を消灯する。
【発明の効果】
【００１８】
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以下のとおりである。【００１９】
（１）車両の走行状況に応じて安全運転に必要な情報を的確に表示することができる。【００２０】
（２）上記（１）により、安全運転に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１によるＡＲ−ＨＵＤにおける動作概念の例について概要を示した説明図である。
【図２】実施の形態１によるＡＲ−ＨＵＤの全体の構成例について概要を示した機能ブロック図である。
【図３】図２のＡＲ−ＨＵＤにおける車両情報の取得に係るハードウェア構成の例について概要を示した説明図である。
【図４】図２のＡＲ−ＨＵＤの構成例について詳細を示した機能ブロック図である。
【図５】図２のＡＲ−ＨＵＤにおける初期動作の例について概要を示したフローチャートである。
【図６】図２のＡＲ−ＨＵＤにおける通常動作の例について概要を示したフローチャートである。
【図７】図４の自己障害判定部が有する自己障害判定テーブルによる構成の一例を示す説明図である。
【図８】図４のユニット障害判定部が有する他ユニット障害判定テーブルによる構成の一例を示す説明図である。
【図９】図４の制御部が有する障害時表示決定部による障害発生時におけるウィンドシールドへの表示の一例を示した説明図である。
【図１０】図６のステップＳ２３の処理である障害発生状況の確認および表示内容変更処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明者の検討によるＡＲ−ＨＵＤの障害発生時における異常表示画面の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明者の検討によるＡＲ−ＨＵＤの障害発生時における異常表示画面の他の例を示す説明図である。
【図１３】図４の制御部が有する障害時表示決定部による障害発生時におけるウィンドシールドへの表示の他の例を示した説明図である。
【図１４】実施の形態２によるＡＲ-ＨＵＤにおける構成の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２３】
（実施の形態１）
以下、実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
＜ＡＲ−ＨＵＤの動作について＞
図１は、本実施の形態１によるＡＲ機能を実現するＨＵＤ装置（以下では「ＡＲ−ＨＵＤ」と記載する場合がある）における動作概念の例について概要を示した説明図である。
【００２５】
ヘッドアップディスプレイ装置であるＡＲ−ＨＵＤ１は、図１に示すように、プロジェクタやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などからなる映像表示装置３０に表示された映像を、ミラー５１やミラー５２により反射させて、開口部７を通過して車両２のウィンドシールド３に投射する。ミラー５１やミラー５２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。
【００２６】
運転者５は、ウィンドシールド３に投射された映像を見ることで、透明のウィンドシールド３を通してその前方に虚像として上記映像を視認する。本実施の形態では、例えば、ミラー５２の角度を調整することで、ウィンドシールド３に投射する映像の位置が調整され、運転者５が見る虚像の表示位置を上下方向に調整することが可能である。そして、虚像を車外の風景（道路や建物、人など）に重畳させるようにその表示位置を調整することで、ＡＲ機能を実現する。
【００２７】
また、ＡＲ−ＨＵＤ１は、ウィンドシールド３に投射される映像の表示領域を拡大してより多くの情報をウィンドシールド３に表示することも可能である。例えばミラー５２などをより大面積化することによって実現することができる。
【００２８】
〈ＡＲ−ＨＵＤの構成例〉
図２は、本実施の形態１によるＡＲ−ＨＵＤ１の全体の構成例について概要を示した機能ブロック図である。
【００２９】
車両２に搭載されたＡＲ−ＨＵＤ１は、図２に示すように、車両情報取得部１０、制御部２０、映像表示装置３０、ミラー駆動部５０、ミラー５２、およびスピーカ６０などからなる。なお、図２の例では、車両２の形状を乗用車のように表示しているが、特にこれに限られず、車両一般に適宜適用することができる。
【００３０】
車両情報取得部１０は、車両２の各部に設置された後述するような各種のセンサなどの情報取得デバイスからなり、車両２にて生じた各種イベントを検知したり、所定の間隔で走行状況に係る各種パラメータの値を検知・取得したりすることで車両情報４を取得して出力する。
【００３１】
車両情報４には、図示するように、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得る。
【００３２】
制御部２０は、ＡＲ−ＨＵＤ１の動作を制御する機能を有し、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびこれにより実行されるソフトウェアにより実装される。マイクロコンピュータやＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実装されていてもよい。
【００３３】
制御部２０は、図２に示したように、車両情報取得部１０から取得した車両情報４などに基づいて、虚像として表示する映像を映像表示装置３０を駆動して生成し、これをミラー５２などによって適宜反射させることでウィンドシールド３に投射する。そして、虚像の表示領域６の表示位置を調整するなどの制御を行う。
【００３４】
映像表示装置３０は、上述したように、例えば、プロジェクタやＬＣＤにより構成されるデバイスであり、制御部２０からの指示に基づいて虚像を表示するための映像を生成してこれを投射したり表示したりする。
【００３５】
ミラー駆動部５０は、制御部２０からの指示に基づいてミラー５２の角度を調整し、虚像の表示領域６の位置を上下方向に調整する。
【００３６】
スピーカ６０は、ＡＲ−ＨＵＤ１に係る音声出力を行う。例えば、ナビゲーションシステムの音声案内や、ＡＲ機能によって運転者５に警告などを通知する際の音声出力などを行うことができる。
【００３７】
〈ハードウェアの構成例〉
図３は、図２のＡＲ−ＨＵＤ１における車両情報４の取得に係るハードウェア構成の例について概要を示した説明図である。
【００３８】
ここでは、主に車両情報取得部１０および制御部２０の一部のハードウェア構成について示す。車両情報４の取得は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１の制御の下、ＥＣＵ２１に接続された各種のセンサなどの情報取得デバイスにより行われる。
【００３９】
これらの情報取得デバイスとしては、例えば、車速センサ１０１、シフトポジションセンサ１０２、ハンドル操舵角センサ１０３、ヘッドライトセンサ１０４、照度センサ１０５、色度センサ１０６、測距センサ１０７、赤外線センサ１０８、エンジン始動センサ１０９、加速度センサ１１０、ジャイロセンサ１１１、温度センサ１１２、路車間通信用無線受信機１１３、車車間通信用無線受信機１１４、カメラ（車内）１１５、カメラ（車外）１１６、ＧＰＳ受信機１１７、およびＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム、登録商標（以下同様））受信機１１８などの各デバイスを有する。
【００４０】
必ずしもこれら全てのデバイスを備えている必要はなく、また、他の種類のデバイスを備えていてもよい。備えているデバイスによって取得できる車両情報４を適宜用いることができる。
【００４１】
車速センサ１０１は、図２の車両２の速度情報を取得する。シフトポジションセンサ１０２は、車両２の現在のギア情報を取得する。ハンドル操舵角センサ１０３は、ハンドル操舵角情報を取得する。
【００４２】
ヘッドライトセンサ１０４は、ヘッドライトのＯＮ／ＯＦＦに係るランプ点灯情報を取得する。照度センサ１０５および色度センサ１０６は、外光情報を取得する。測距センサ１０７は、車両２と外部の物体との間の距離情報を取得する。
【００４３】
赤外線センサ１０８は、車両２の近距離における物体の有無および距離などに係る赤外線情報を取得する。エンジン始動センサ１０９は、エンジンのＯＮ／ＯＦＦ情報を検知する。
【００４４】
加速度センサ１１０およびジャイロセンサ１１１は、車両２の姿勢や挙動の情報として、加速度や角速度からなる加速度ジャイロ情報を取得する。温度センサ１１２は、車内外の温度情報を取得する。
【００４５】
路車間通信用無線受信機１１３および車車間通信用無線受信機１１４は、車両２と道路や標識、信号等との間の路車間通信により受信した路車間通信情報、および車両２と周辺の他の車両との間の車車間通信により受信した車車間通信情報をそれぞれ取得する。
【００４６】
カメラ（車内）１１５およびカメラ（車外）１１６は、車内および車外の状況の動画像を撮影して車内のカメラ映像情報および車外のカメラ映像情報をそれぞれ取得する。カメラ（車内）１１５では、例えば、図１の運転者５の姿勢や、眼の位置、動きなどを撮影する。得られた動画像を解析することにより、例えば、運転者５の疲労状況や視線の位置などを把握することが可能である。
【００４７】
また、カメラ（車外）１１６では、車両２の前方や後方などの周囲の状況を撮影する。得られた動画像を解析することにより、例えば、周辺の他の車両や人などの移動物の有無、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である。
【００４８】
ＧＰＳ受信機１１７およびＶＩＣＳ受信機１１８は、それぞれ、ＧＰＳ信号を受信して得られるＧＰＳ情報およびＶＩＣＳ信号を受信して得られるＶＩＣＳ情報を取得する。これらの情報を取得して利用するカーナビゲーションシステムの一部として実装されていてもよい。
【００４９】
〈制御部の構成例〉
図４は、図２のＡＲ−ＨＵＤ１の構成例について詳細を示した機能ブロック図である。
【００５０】
制御部２０は、より詳細には、ＥＣＵ２１、音声出力部２２、不揮発性メモリ２３、メモリ２４、光源調整部２５、歪み補正部２６、表示素子駆動部２７、ミラー調整部２９、自己障害判定部８０、ユニット障害判定部８１、および障害時表示決定部８２などの各部を有する。
【００５１】
ＥＣＵ２１は、図３に示したように、車両情報取得部１０を介して車両情報４を取得するとともに、取得した情報を必要に応じて不揮発性メモリ２３やメモリ２４に記録、格納したり読み出したりする。
【００５２】
不揮発性メモリ２３には、各種制御のための設定値やパラメータなどの設定情報が格納されていてもよい。また、ＥＣＵ２１は、専用のプログラムを実行させるなどにより、ＡＲ−ＨＵＤ１に虚像として表示する映像データを生成する。
【００５３】
音声出力部２２は、必要に応じてスピーカ６０を介して音声情報を出力する。光源調整部２５は、映像表示装置３０の発光量を調整する。
【００５４】
歪み補正部２６は、ＥＣＵ２１が生成した映像について、映像表示装置３０によって車両２のウィンドシールド３に投射した場合に、ウィンドシールド３の曲率によって生じる映像の歪みを画像処理により補正する。表示素子駆動部２７は、歪み補正部２６による補正後の映像データに応じた駆動信号を映像表示装置３０に対して送り、投射する映像を生成させる。ミラー調整部２９は、虚像の表示領域６自体の位置を調整する必要がある場合に、ミラー駆動部５０を介してミラー５２の角度を変更し、虚像の表示領域６を上下に移動させる。
【００５５】
自己障害判定部８０は、ＡＲ−ＨＵＤ１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８０は、ＡＲ−ＨＵＤ１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障害時表示決定部８２に出力する。
【００５６】
ユニット障害判定部８１は、ＡＲ−ＨＵＤ１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８１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障害時表示決定部８２に出力する。
【００５７】
障害時表示決定部８２は、自己障害判定部８０またはユニット障害判定部８１から出力される異常発生信号を受けて、表示されている虚像が運転者の運転の妨げとならないように映像表示装置３０を制御する。
【００５８】
＜処理内容＞
図５は、図２のＡＲ−ＨＵＤ１における初期動作の例について概要を示したフローチャートである。
【００５９】
停止中の車両２においてイグニッションスイッチがＯＮされることでＡＲ−ＨＵＤ１の電源がＯＮされると（ステップＳ０１）、ＡＲ−ＨＵＤ１は、制御部２０からの指示に基づいて、まず、車両情報取得部１０により車両情報４を取得する（ステップＳ０２）。
【００６０】
そして、制御部２０は、車両情報４のうち、照度センサ１０５や色度センサ１０６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）、光源調整部２５により映像表示装置の発光量を制御して、算出した明るさレベルとなるように設定する（ステップＳ０４）。例えば、外光が明るい場合には明るさレベルを高くし、暗い場合には明るさレベルを低く設定する。
【００６１】
その後、ＥＣＵ２１により、虚像として表示する映像、例えば、初期画像などを決定、生成し（ステップＳ０５）、生成した映像に対して歪み補正部２６により歪みを補正する処理を実施した後（ステップＳ０６）、表示素子駆動部２７により映像表示装置３０が有する表示素子を駆動・制御して、投射する映像を生成させる（ステップＳ０７）。これにより、映像がウィンドシールド３に投射され、運転者５は、虚像を視認することができるようになる。
【００６２】
ＡＲ−ＨＵＤ１全体で、上述した一連の初期動作も含む各部の起動・始動が完了すると、ＨＵＤ−ＯＮ信号が出力されるが、制御部２０ではこの信号を受けたか否かを判定する（ステップＳ０８）。
【００６３】
受けていなければ、さらにＨＵＤ−ＯＮ信号を一定時間待ち受け（ステップＳ０９）、ステップＳ０８の処理にてＨＵＤ−ＯＮ信号を受けたと判定されるまで、ＨＵＤ−ＯＮ信号の待ち受け処理（ステップＳ０９）を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ０８の処理において、ＨＵＤ−ＯＮ信号を受けたと判定された場合は、後述するＡＲ−ＨＵＤ１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。
【００６５】
〈通常動作例〉
図６は、図２のＡＲ−ＨＵＤ１における通常動作の例について概要を示したフローチャートである。
【００６６】
通常動作においても、基本的な処理の流れは上述の図５に示した初期動作と概ね同様である。まず、ＡＲ−ＨＵＤ１は、制御部２０からの指示に基づいて、車両情報取得部１０により車両情報４を取得する（ステップＳ２１）。
【００６７】
続いて、制御部２０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が経過する毎に行われるものであり、前回の処理から設定された設定時間が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する。
【００６８】
制御部２０が前回の処理から設定された設定時間が経過していると判定した際には、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、ＡＲ−ＨＵＤ１の障害発生状況を確認してＡＲ−ＨＵＤ１が表示する内容を変更する処理である。なお、このステップＳ２３の処理については、後述する図１０にて詳しく説明する。
【００６９】
また、ステップＳ２２の処理にて、前回の処理が設定時間を経過していない場合、制御部２０は、車両情報４のうち、照度センサ１０５や色度センサ１０６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）。
【００７０】
その後、ＥＣＵ２１は、ステップＳ２１の処理にて取得した最新の車両情報４に基づいて、虚像として表示する映像を現状のものから必要に応じて変更し、変更後の映像を決定、生成する（ステップＳ２５）。
【００７１】
なお、車両情報４に基づいて表示内容を変更するパターンは、取得した車両情報４の内容やそれらの組み合わせなどに応じて多数のものがあり得る。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場合や、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したりする場合など、様々なパターンがあり得る。
【００７２】
その後、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。虚像の表示領域６自体の位置を調整する必要がある場合、ミラー駆動部５０を介してミラー５２の角度を変更し、虚像の表示領域６を上下に移動させるミラー調整処理を行う（ステップＳ２６）。
【００７３】
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、ＡＲ−ＨＵＤ１に対してＨＵＤ−ＯＦＦ信号が出力されるが、制御部２０では、この信号を受けたか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【００７４】
ＨＵＤ−ＯＦＦ信号を受けていなければ、ステップＳ２１の処理に戻って、ＨＵＤ−ＯＦＦ信号を受けるまで一連の通常動作を繰り返す。ＨＵＤ−ＯＦＦ信号を受けたと判定された場合は、一連の通常動作を終了する。
【００７５】
続いて、図６のステップＳ２２の処理による自己障害判定部８０およびユニット障害判定部８１による異常の判定技術について説明する。
【００７６】
〈自己障害判定テーブルの構成例〉
図７は、図４の自己障害判定部８０が有する自己障害判定テーブルＴＢ１による構成の一例を示す説明図である。
【００７７】
自己障害判定部８０は、自己障害判定テーブルＴＢ１を参照してＡＲ−ＨＵＤ１に異常が発生したか否かを判定する。自己障害判定テーブルＴＢ１は、例えば自己障害判定部８０が有する図示しないメモリなどに格納される。あるいは図４の制御部２０が有する不揮発性メモリ２３または制御部２０が有する図示しないメモリなどに格納するようにしてもよい。
【００７８】
自己障害判定テーブルＴＢ１のデータ構成は、図７に示すように、パラメータ、状態、正常範囲、しきい値、および現在値などからなる。この自己障害判定テーブルＴＢ１におけるパラメータの現在値が装置情報となる。
【００７９】
パラメータは、自己障害判定部８０がＡＲ−ＨＵＤ１に異常が発生しているか否かを判定する際に参照する情報であり、該自己障害判定部８０が取得するデータである。
【００８０】
これらパラメータは、例えば映像表示装置３０の温度、制御部２０、すなわちＣＰＵの温度、映像表示装置３０が発光する光の光度、およびミラー５２の角度などの情報からなる。パラメータは、ある間隔毎に定期的に取得する。
【００８１】
なお、ＣＰＵの温度のしきい値は、該ＣＰＵに障害などが発生する前の温度、すなわちＣＰＵが完全に暴走などの障害に陥る前の予防的な温度に設定する。これは、ＣＰＵの温度のしきい値が高く、例えば該ＣＰＵが障害に陥る間際の温度に設定すると、上記したように障害と判定して間もなくＣＰＵの暴走や誤動作などが発生してＡＲ−ＨＵＤ１の制御が困難となってしまう恐れがあるために、しきい値に余裕を持たせている。
【００８２】
状態は、パラメータの取得状態を示したものであり、パラメータの情報が取得できている場合には、読取可となり、センサなどが故障してパラメータが取得できない場合には、読取不可となる。
【００８３】
正常範囲は、各パラメータの正常値の範囲を示したものである。現在値は、自己障害判定部８０がパラメータを取得した際の値である。よって、現在値は、自己障害判定部８０がパラメータを取得する毎に更新される。
【００８４】
自己障害判定部８０は、取得したパラメータと各パラメータに対して予め設定されるしきい値とをそれぞれ比較して、取得したパラメータの現在値が設定されるしきい値を超えた際にＡＲ−ＨＵＤ１に異常が発生したと判定する。
【００８５】
例えば映像表示装置３０の温度がしきい値である８０℃を超えた場合、映像表示装置３０の故障などが発生する恐れがあるので、自己障害判定部８０は、ＡＲ−ＨＵＤ１に障害が発生したまたは発生する恐れがあると判定して、異常発生信号を生成して出力する。
【００８６】
図７に示したパラメータに加えて、例えば図７のパラメータを取得するセンサなど稼働状態などを示す他のパラメータなどを取得するようにしてもよい。
【００８７】
例えば映像表示装置３０の温度の取得およびＣＰＵの温度の取得には、それぞれ温度センサが用いられる。そこで、他のパラメータとして、温度センサなどの各センサの稼働時間、累積稼働時間、および累積エラー回数などの情報を取得する。
【００８８】
連続稼働時間は、例えば温度センサが連続して稼働した時間を示す。累積稼働時間は、温度センサなどの稼働時間の累積値である。累積エラー回数は、温度センサなどが温度情報を測定する際に、測定エラーとなった回数を示す。
【００８９】
これら他のパラメータに対しても、予めしきい値がそれぞれ設定されており、図７に示すパラメータだけでなく、稼働時間、累積稼働時間、および累積エラー回数などについても、しきい値を超えた場合には、センサが寿命を迎えている恐れがあり、その結果、ＡＲ−ＨＵＤ１に障害などが発生する可能性が高いとして判定して異常発生信号を生成して出力する。
【００９０】
〈他ユニット障害判定テーブルの構成例〉
図８は、図４のユニット障害判定部８１が有する他ユニット障害判定テーブルＴＢ２による構成の一例を示す説明図である。
【００９１】
他ユニット障害判定テーブルＴＢ２は、図８に示すように、通信相手、規定通信間隔、障害判定しきい値、送信先、連続エラー回数上限、および現在の連続エラー回数などの情報を有する。
【００９２】
通信相手は、制御部２０と定期的に通信を行うユニットを示す。この場合、通信相手は、例えば図２の車両情報４を取得する車両情報取得部１０が有するユニットであり、例えば図３のＧＰＳ受信機１１７、車速センサ１０１、およびカメラ１１６などである。
【００９３】
規定通信間隔は、制御部２０とユニットとの予め規定された通信間隔の時間を示す。障害判定しきい値は、制御部２０とユニットとの通信に異常があると判定する際に用いるしきい値である。
【００９４】
制御部２０とユニットとの通信間隔の時間と障害判定しきい値の時間とを比較し、通信が途絶えた時間が障害判定しきい値の時間を超過した際にユニット障害判定部８１は、異常発生信号を生成して出力する。
【００９５】
送信先は、制御部２０がデータを送信するユニットを示す。連続エラー回数上限は、制御部２０とユニットとの間の連続した送信エラーの回数の上限値を示す。現在の連続エラー回数は、現在の制御部２０とユニットとの間の連続した送信エラーの回数を示す。
【００９６】
また、ユニット障害判定部８１は、現在の連続エラー回数と連続エラー回数上限の値とを比較し、現在の連続エラー回数が連続エラー回数上限の値を超えた場合に異常発生信号を生成して出力する。ここで、制御部２０とユニットとの通信間隔の時間および現在の連続エラー回数がユニット情報となる。
【００９７】
続いて、障害時表示決定部８２による異常が発生した場合の表示内容変更処理の動作について説明する。
【００９８】
〈表示例〉
図９は、図４の制御部２０が有する障害時表示決定部８２による異常発生時におけるウィンドシールド３への表示の一例を示した説明図である。
【００９９】
この図９は、図２の車両２の運転者５が運転席からウィンドシールド３を介して視認している前方の風景およびウィンドシールド３に投射されたＡＲ−ＨＵＤ１による虚像を表示する表示領域６の状態の例を模式的に示したものである。
【０１００】
異常発生信号を受け取ると、障害時表示決定部８２は、ＡＲ−ＨＵＤ１それ自体をシャットダウンする処理を実行する。ＡＲ−ＨＵＤ１がシャットダウンすることにより、図９に示すように、点線にて示す表示領域６には、何も表示されない。これにより、運転者５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。
【０１０１】
ＡＲ−ＨＵＤ１のシャットダウンは、例えばＡＲ−ＨＵＤ１と連携して動作するユニット、具体的には、車両２の自動運転を支援する自動運転システムが有するＥＣＵなどがＡＲ−ＨＵＤ１に供給される電力を遮断するようにしてもよい。その場合、障害時表示決定部８２が制御信号を上述したユニットが有するＥＣＵなどに出力する。ＥＣＵは、障害時表示決定部８２からの制御信号を受け取ると、ＡＲ−ＨＵＤ１に供給される電力を遮断する処理を行う。
【０１０２】
あるいは、障害時表示決定部８２がＡＲ−ＨＵＤ１に供給される電力を遮断する処理を行うようにしてもよい。ＡＲ−ＨＵＤ１を障害時表示決定部８２がシャットダウンする処理では、該障害時表示決定部８２がシャットダウン処理を行ったことを示すフラグを出力する。
【０１０３】
障害時表示決定部８２が出力したフラグは、例えば図４の不揮発性メモリ２３などに格納される。そして、ＡＲ−ＨＵＤ１の起動の際にフラグが立っていた場合には、制御部２０が自己診断を実施して各種パラメータに異常がないことを確認した後、初期動作を実行する。
【０１０４】
また、表示領域６に虚像を表示させないようにする他の処理としては、例えば障害時表示決定部８２がＥＣＵを介して光源調整部２５を制御して、映像表示装置３０の発光量を調整させる処理を行う。
【０１０５】
具体的には、映像表示装置３０がＬＣＤの場合には、該ＬＣＤに備えられる光源であるバックライトをオフさせる。これにより、ＡＲ−ＨＵＤ１は、虚像を表示させる動作を行っているが、表示領域６には何も表示されていない状態にすることができる。
【０１０６】
バックライトをオフさせて表示領域６に表示させない状態とした場合の利点は、該バックライトをオフさせた後、表示領域６への虚像の表示を復帰させることができる点である。
【０１０７】
例えば図７において、ＣＰＵの温度がしきい値を超えたためにＬＣＤのバックライトがオフされ、表示領域６に虚像が表示されていないものとする。この場合、ＡＲ-ＨＵＤ１がシャットダウンしていないので、制御部２０は動作している。
【０１０８】
図６に示したように、ＡＲ-ＨＵＤ１の動作時には、障害発生状況を調査（ステップＳ２２の処理）がある間隔毎に実行されている。よって、ＬＣＤのバックライトがオフされた後においても、パラメータの監視は続けられている。ＬＣＤのバックライトのオフ後において、ステップＳ２２の処理にてＣＰＵの温度がしきい値以下となったと判定すると、制御部２０は、再びバックライトをオンするように制御することができる。
【０１０９】
なお、バックライトは、パラメータの現在値がしきい値以下となった際に直ちにオンするようにしてもよいし、あるいはパラメータの現在値がしきい値以下となってから予め設定された時間が経過した後バックライトをオンするようにしてもよい。
【０１１０】
これにより、ＡＲ−ＨＵＤ１のシャットダウンと再起動などの処理を行うことなく、表示領域６への虚像の表示を復帰させることができ、運転者５の利便性を高めることができる。
【０１１１】
続いて、上述した障害発生状況の確認および表示内容変更処理について詳しく説明する。
【０１１２】
〈障害発生状況の確認および表示内容変更処理の例〉
図１０は、図６のステップＳ２３の処理である障害発生状況の確認および表示内容変更処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１３】
なお、図１０では、表示内容変更処理の例として、例えば上述したＬＣＤのバックライトをオフにして表示領域６に虚像を表示させないようにする場合の処理を示したものである。
【０１１４】
まず、自己障害判定部８０およびユニット障害判定部８１が対象のパラメータをそれぞれ取得し（ステップＳ３１）、取得したパラメータを図７の自己障害判定テーブルＴＢ１および図８の他ユニット障害判定テーブルＴＢ２にそれぞれ格納する（ステップＳ３２）。
【０１１５】
続いて、制御部２０は、障害中の特殊表示を実行中であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。図１０において、特殊表示とは、ＬＣＤのバックライトがオフされているなど、通常ＡＲ−ＨＵＤ１に虚像を表示するときとは異なる表示を行うことである。
【０１１６】
ステップＳ３３の処理にて、特殊表示を実行中ではない、すなわちＬＣＤのバックライトがオンである判定すると、自己障害判定部８０およびユニット障害判定部８１は、図７の自己障害判定テーブルＴＢ１および図８の他ユニット障害判定テーブルＴＢ２をそれぞれ参照し、取得した各種のパラメータの現在値がしきい値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３４）。
【０１１７】
パラメータの現在値がしきい値を超えていない場合、障害発生状況の確認および表示内容変更処理は終了となる。また、ステップＳ３３の処理にてパラメータの現在値がしきい値を超えている場合、再び取得したパラメータの現在値がしきい値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３５）。このステップＳ３５の処理は、予め設定した回数、繰り返される。ステップＳ３５の処理を繰り返し実行するのは、例えばセンサの誤作動などにより一度だけパラメータの現在値がしきい値を超えてしまったケースを障害が発生したと判断してしまうことを防ぐためである。
【０１１８】
ステップＳ３５の処理にてパラメータの現在値がしきい値を超えていないと判定した際には、所定時間待機状態とした後（ステップＳ３６）、ステップＳ３４の処理に戻る。また、ステップＳ３５の処理にてパラメータの現在値がしきい値を超えていると判定した際には、特殊表示を実行、すなわちＬＣＤのバックライトをオフする（ステップＳ３７）。
【０１１９】
また、ステップＳ３３の処理において、特殊表示を実行中である、すなわちＬＣＤのバックライトがオフである判定すると、自己障害判定部８０およびユニット障害判定部８１は、図７の自己障害判定テーブルＴＢ１および図８の他ユニット障害判定テーブルＴＢ２をそれぞれ参照し、取得した各種のパラメータの現在値がしきい値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３８）。
【０１２０】
ステップＳ３８の処理にて、パラメータの現在値がしきい値を超えている場合、障害発生状況の確認および表示内容変更処理が終了となり、バックライトのオフが継続される。また、ステップＳ３８の処理にてパラメータの現在値がしきい値を超えていない場合は、障害発生はないので、障害中の特殊表示の実行を解除、すなわちＬＣＤのバックライトをオンにする（ステップＳ３９）。
【０１２１】
その後、制御部２０は、ＡＲ−ＨＵＤ１の表示領域６に表示するコンテンツを決定して（ステップＳ４０）、決定したコンテンツの表示処理を実行する（ステップＳ４１）。
【０１２２】
以上により、障害発生状況の確認および表示内容変更処理は終了となる。
【０１２３】
なお、図１０においては、自己障害判定部８０およびユニット障害判定部８１がそれぞれ異常を異常検出する例を示したが、自己障害判定部８０による装置異常の検出だけを行うようにしてもよい。あるいはユニット障害判定部８１によるユニット異常の検出だけを行うようにしてもよい。
【０１２４】
〈問題点について〉
ここで、ＡＲ−ＨＵＤ１に障害などにより異常表示が発生した際の問題点について説明する。
【０１２５】
図１１は、本発明者の検討によるＡＲ−ＨＵＤ１の障害発生時における異常表示画面の一例を示す説明図である。また、図１２は、本発明者の検討によるＡＲ−ＨＵＤの障害発生時における異常表示画面の他の例を示す説明図である。
【０１２６】
図１１（ａ）は、運転者が運転席からウィンドシールドを介して視認している虚像の表示領域１５０にナビゲーションによる案内表示の異常表示の例を示したのである。この場合、図１１（ａ）の上方に示すように、車両１５１が交差点の左折ポイントＰ１を過ぎたにもかかわらず、左折案内の表示を出し続けた状態となっている。また、左折ポイントＰ１までの距離を示す距離数についても、間違った表示となっている。
【０１２７】
また、図１１（ｂ）は、異常表示により、表示領域１５０の全体、あるいは大部分が塗りつぶされたように表示されている例を示している。図１２では、表示領域１５０の全体にわたって、不必要かつ無関係な多数のオブジェクトが表示されている状態を示している。
【０１２８】
図１１および図１２に示した例のように、ＡＲ−ＨＵＤ１に障害が発生して異常表示がされると、運転者は、表示領域１５０の表示に気をとられてしまい、運転動作が疎かになってしまう恐れがある。そればかりか、図１１（ｂ）や図１２のように、前方の視界不良を引き起こしてしまう恐れがある。
【０１２９】
一方、本発明のＡＲ−ＨＵＤ１の場合には、該ＡＲ−ＨＵＤ１の障害をいち早く検知して、図９などに示したように表示領域６の虚像を表示させなくすることができる。これによって、運転者５が表示領域６を注視して注意力が散漫になったり、あるいは異常表示による前方の視界不良が発生して安全にかかわる重要な情報が認識されないなどの事態を回避することができる。
【０１３０】
以上により、ＡＲ−ＨＵＤ１は障害発生時においても運転者５の視界を確保することができるので、車両運転時の安全を向上させることができる。
【０１３１】
なお、本実施の形態１では、障害発生時に表示領域６に虚像を表示させないようにしたが、例えば表示領域６の表示はそのままに、該表示領域６の表示の明るさ、すなわち輝度を最低とするようにしてもよい。
【０１３２】
あるいは、虚像が表示される領域を小さくする、言い換えれば小面積化するようにしてもよい。
【０１３３】
〈他の表示例〉
図１３は、図４の制御部２０が有する障害時表示決定部８２による障害発生時におけるウィンドシールド３への表示の他の例を示した説明図である。
【０１３４】
この図１３において、点線は、障害が発生する前の正常動作時における表示領域６を示しており、実線は、障害が発生した際の表示領域６ａを示している。正常動作時には、表示領域６に虚像を表示し、障害が発生した際には、表示領域の面積を縮小して表示領域６ａとする。また、表示領域の面積を縮小した表示領域６ａに障害が発生した旨などのアラートを表示させ、運転者５に通知することもできる。
【０１３５】
これによって、運転者５の前方視界を確保することができる。この表示領域の縮小は、特に広い範囲に渡って虚像を表示するＡＲ−ＨＵＤに有効である。
【０１３６】
これによって、表示領域６に表示される情報を目立たなくすることができるので、前方の視界不良を低減することができる。
【０１３７】
（実施の形態２）
〈ＡＲ-ＨＵＤの構成例〉
図１４は、本実施の形態２によるＡＲ-ＨＵＤ１における構成の一例を示す説明図である。
【０１３８】
本実施の形態２においては、障害発生時に虚像を表示させない技術として、機能性フィルムを用いた例について説明する。
【０１３９】
この場合、ＡＲ-ＨＵＤ１は、前記実施の形態１の図１および図２の構成に新たに機能性フィルム１２０を設けたものである。機能性フィルム１２０は、電圧の印加に応じて透明や白色などに変化する。例えば電圧を印加した際には白色となって光を透過させず、電圧を印加しない場合には、透明となり、光を透過させる特性を有する。
【０１４０】
この機能性フィルム１２０は、前記実施の形態１の図１における開口部７に設けられる。そして、通常動作時には、図１４（ａ）に示すように印加電圧を制御して光を透過させるように透明の状態とする。そして、障害の発生時には、図１４（ｂ）に示すように印加電圧を制御して光を透過させないように白色の状態とする。
【０１４１】
これにより、障害発生時、図９に示すように表示領域６には、虚像が表示されなくなる。機能性フィルム１２０に印加する電圧の制御は、例えば図４の障害発生時表示決定部８２が行うものとする。
【０１４２】
これによっても、運転者５が表示領域６を注視したり、あるいは異常表示による前方の視界不良の発生を防ぐことができる。
【０１４３】
以上により、安全運転に寄与することができる。
【０１４４】
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ことはいうまでもない。
【０１４５】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやす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。
【０１４６】
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】
【０１４７】
１  ＡＲ−ＨＵＤ
２  車両
３  ウィンドシールド
４  車両情報
５  運転者
６  表示領域
７  開口部
１０  車両情報取得部
２０  制御部
２２  音声出力部
２３  不揮発性メモリ
２４  メモリ
２５  光源調整部
２６  歪み補正部
２７  表示素子駆動部
２９  ミラー調整部
３０  映像表示装置
５０  ミラー駆動部
５１  ミラー
５２  ミラー
６０  スピーカ
８０  自己障害判定部
８１  ユニット障害判定部
８２  障害時表示決定部
１０１  車速センサ
１０２  シフトポジションセンサ
１０３  ハンドル操舵角センサ
１０４  ヘッドライトセンサ
１０５  照度センサ
１０６  色度センサ
１０７  測距センサ
１０８  赤外線センサ
１０９  エンジン始動センサ
１１０  加速度センサ
１１１  ジャイロセンサ
１１２  温度センサ
１１３  路車間通信用無線受信機
１１４  車車間通信用無線受信機
１１６  カメラ
１１７  ＧＰＳ受信機
１１８  ＶＩＣＳ受信機
１２０   機能性フィルム
【図１】
2019058645.tif 000003
【図２】
2019058645.tif 000004
【図３】
2019058645.tif 000005
【図４】
2019058645.tif 000006
【図５】
2019058645.tif 000007
【図６】
2019058645.tif 000008
【図７】
2019058645.tif 000009
【図８】
2019058645.tif 000010
【図９】
2019058645.tif 000011
【図１０】
2019058645.tif 000012
【図１１】
2019058645.tif 000013
【図１２】
2019058645.tif 000014
【図１３】
2019058645.tif 000015
【図１４】
2019058645.tif 000016
【国際調査報告】
2019058645.tif 000017
2019058645.tif 000018
2019058645.tif 000019
2019058645.tif 000020