(57)【要約】【課題】画像の視認性を好適に向上させることが可能なヘッドアップディスプレイを提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイシステムは、光源ユニット４から射出された表示光をフロントウィンドウ２５の反射面で反射させることにより、虚像Ｉｖを車両Ｖｅの室内から視認可能に表示する。ヘッドアップディスプレイシステムは、位相差板５と、光源ユニット４とを備える。位相差板５は、光源ユニット４とフロントウィンドウ２５の反射面との間の光路上に配置され、光源ユニット４から射出された光の偏光面を回転させる。光源ユニット４の位相差板回転制御部４６は、車両情報取得部４４により取得された車両情報Ｉｗに基づいて、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が向上する方向に位相差板５を回転させる。【選択図】図２
2019196172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントウィンドウの反射面に画像を構成する光を投射するヘッドアップディスプレイであって、
前記光を射出する光源と前記反射面との間の光路上に配置され、前記光の偏光面を回転させる位相変更手段と、
前記車両の車両情報を取得する取得手段と、
前記位相変更手段の回転角度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相変更手段を回転させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【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の表示の視認性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヘッドアップディスプレイにおいて、投影部からの射出光の偏光方向を調整することで、虚像の視認性を向上させる技術が存在する。例えば、特許文献１には、偏光サングラス着用によって虚像を明瞭に視認できない場合に、虚像観察者のマニュアル操作に基づき、位相差板を光路上に配置することで、偏光サングラスでの透過率が向上する方向に偏光方向を変更させることが可能なヘッドアップディスプレイが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１３１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、フロントウィンドウを介して虚像を視認させるヘッドアップディスプレイの場合、フロントウィンドウに入射する光の偏光方向によってフロントウィンドウでの反射率が異なり、これによって虚像の見た目上の輝度が変わる。また、フロントウィンドウは車種等によって形状や傾きが異なるため、車両ごとに最適な光の偏光方向は異なる。この点について、特許文献１は、何ら開示していない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、虚像の視認性を好適に向上させることが可能なヘッドアップディスプレイを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項に記載の発明は、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイであって、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板と、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段と、を備え、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項に記載の発明は、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、前記車両の車両情報を取得する取得工程と、前記位相差板の回転角度を制御する制御工程と、を有し、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御工程は、前記取得工程により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項に記載の発明は、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段として前記コンピュータを機能させ、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの概略構成を示す。
【図２】第１実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能ブロック図である。
【図３】異なる車種の車両にヘッドアップディスプレイシステムが搭載された場合の車室内の側面図を示す。
【図４】フロントウィンドウを上方から観察した図を示す。
【図５】第２実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの構成を示す。
【図６】第３実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能ブロック図である。
【図７】変形例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つの好適な実施形態では、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイであって、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板と、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段と、を備え、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。
【００１１】
上記ヘッドアップディスプレイは、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、画像を車両の室内から視認可能に表示する。ここで、上記「画像」は、虚像として表示される。ヘッドアップディスプレイは、位相差板と、取得手段と、制御手段とを備える。位相差板は、光源と車両のフロントウィンドウの反射面との間の光路上に配置され、光源から射出された光の偏光面を回転させる。取得手段は、車両の車両情報を取得する。制御部は、位相差板の回転角度を制御する。ここで、制御部は、取得手段により取得された車両情報に基づいて、画像を構成する光の反射面での反射率が向上する方向に位相差板を回転させる。この態様では、ヘッドアップディスプレイは、車種等によってフロントウィンドウの形状や傾きが異なることを勘案し、車両情報に基づいて、位相差板を回転させる。これにより、ヘッドアップディスプレイは、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率を高くし、画像の視認性を好適に向上させることができる。
【００１２】
上記ヘッドアップディスプレイの一態様では、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報が示すフロントウィンドウの取り付け角度、及び／又は湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、フロントウィンドウの取り付け角度及び／又は湾曲状態を勘案し、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率が向上する方向に、位相差板を好適に回転させることができる。
【００１３】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記制御手段は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。この態様によれば、表示する内容等に応じて画像の表示位置が異なる場合であっても、画像を構成する光の照射位置でのフロントウィンドウの湾曲状態に応じて画像を構成する光の偏光方向を調整し、反射面での反射率を好適に向上させることができる。
【００１４】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、ヘッドアップディスプレイは、前記車両の画像観察者のサングラスの着用の有無を判断する判断手段を更に備え、前記制御手段は、前記判断手段により前記画像観察者がサングラス着用有りと判断された場合、前記画像を構成する光の前記サングラスでの透過率が向上する方向に前記位相差板を回転させ、前記制御手段は、前記判断手段により前記画像観察者がサングラス着用無しと判断された場合、前記車両情報に基づいて前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイは、画像観察者のサングラス着用の有無に応じて、画像を構成する光の偏光方向を調整し、サングラスの着用時と非着用時のいずれにおいても画像を明確に視認させることができる。
【００１５】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、ヘッドアップディスプレイは、前記車両の周囲の明るさを検知する検知手段を更に備え、前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記車両の周囲の明るさが所定の明るさ以下の場合に、前記車両の周囲の明るさが暗くなるほど、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が低下する方向に前記位相差板を回転させる。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイは、前記車両の周囲の明るさに応じて、画像が見やすいように、画像の見た目上の輝度を好適に調整することができる。
【００１６】
本発明の他の好適な実施形態では、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、前記車両の車両情報を取得する取得工程と、前記位相差板の回転角度を制御する制御工程と、を有し、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御工程は、前記取得工程により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。ヘッドアップディスプレイは、この制御方法を実行することで、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率を高くし、画像の視認性を好適に向上させることができる。
【００１７】
本発明の他の好適な実施形態では、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段として前記コンピュータを機能させ、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率を高くし、画像の視認性を好適に向上させることができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。
【実施例】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な第１〜第３実施例について説明する。
【００１９】
＜第１実施例＞
［概略構成］
図１は、第１実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの概略構成を示す。図１に示すように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムは、主に、光源ユニット４と、位相差板５と、凹面鏡８と、を備え、フロントウィンドウ２５と、天井部２７と、ボンネット２８と、ダッシュボード２９とを備える車両Ｖｅに取り付けられる。
【００２０】
光源ユニット４は、ダッシュボード２９内に設けられ、現在地を含む地図情報や経路案内情報、走行速度、その他運転を補助する情報を示す表示像を構成する光（単に「表示光」とも呼ぶ。）を、ダッシュボード２９内に設けられた凹面鏡８に向けて射出する。この場合、光源ユニット４の射出光は、偏光方向が揃った偏光レーザであり、所定の偏光面を有し、位相差板５で偏光方向が変更されて、凹面鏡８により反射される。凹面鏡８により反射された表示光は、ダッシュボード２９に設けられた開口部８９を介してフロントウィンドウ２５へ到達し、さらにフロントウィンドウ２５で反射することで運転者の目の位置（「アイポイント」とも呼ぶ。）に到達する。このように、光源ユニット４は、表示光を運転者の目の位置へ到達させて、運転者に虚像「Ｉｖ」を視認させる。
【００２１】
位相差板５は、入射する光に対して位相差を与えるための光学部品であり、１枚のλ／２板であってもよく、２枚重ねられたλ／４板であってもよい。位相差板５は、光源ユニット４から送信される制御信号に基づき、表示光の入射方向を回転軸として回転自在（即ち回転角度を調整自在）に構成される。そして、位相差板５は、位相差板５に入射する表示光に対し、回転角度が調整された後の位相差板５の光学軸と表示光の偏光面との角度差に応じ、表示光の偏光面を回転させる。
【００２２】
凹面鏡８は、光源ユニット４から射出された表示光を、ダッシュボード２９に設けられた開口部８９に向けて反射し、フロントウィンドウ２５へ到達させる。この場合、凹面鏡８は、表示光が示す画像を拡大して反射する。
【００２３】
［機能構成］
図２は、ヘッドアップディスプレイシステムの機能的な構成を表すブロック図である。図２に示すように、光源ユニット４は、車両Ｖｅ内に存在するナビゲーション装置１と通信可能であって、投射部４０と、通信部４１と、制御部４３とを有する。
【００２４】
ナビゲーション装置１は、ディスプレイや音声出力装置などの出力部、ＧＰＳ受信機やジャイロセンサなどの自立測位装置、及び地図データなどを有し、車両Ｖｅの経路案内を実行する。ナビゲーション装置１は、光源ユニット４に対し、虚像Ｉｖを表示するのに必要な情報を送信する。ナビゲーション装置１は、例えば、据置型の車載用ナビゲーション装置やスマートフォンなどの携帯端末である。
【００２５】
投射部４０は、例えば画像が結像されるスクリーンを備えた投射装置であり、制御部４３の制御に基づき、表示光を、フロントウィンドウ２５に向けて射出する。通信部４１は、ナビゲーション装置１や車両の制御部（ＥＣＵ）などと通信を行い、虚像Ｉｖの表示に必要な情報等を受信する。例えば、通信部４１は、制御部４３の制御に基づき、現在位置情報や車両の走行速度の情報、経路案内のルート情報などをナビゲーション装置１から受信する。
【００２６】
制御部４３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んでおり、光源ユニット４全体の制御を行う。本実施例に係る制御部４３は、車両情報取得部４４と、表示制御部４５と、位相差板回転制御部４６とを有する。制御部４３は、本発明における「取得手段」、「制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータの一例である。
【００２７】
車両情報取得部４４は、車両Ｖｅに関する情報（「車両情報Ｉｗ」とも呼ぶ。）を取得する。車両情報Ｉｗは、フロントウィンドウ２５の地面に対する取付角度（単に「取付角度」とも呼ぶ。）の情報、及び、フロントウィンドウ２５を上端から観察した際のフロントウィンドウ２５の各位置での湾曲状態（単に「湾曲状態」とも呼ぶ。）を示す情報を含む。例えば、車両情報取得部４４は、車両情報Ｉｗを、通信部４１を介して車両の制御部から取得する。他の例では、車両情報取得部４４は、車種（型式）ごとの車両情報Ｉｗのデータベースを参照し、ユーザ入力により車両Ｖｅの車種等が指定された場合に、上述のデータベースから、車両Ｖｅに対応する車両情報Ｉｗを抽出する。なお、上述のデータベースは、光源ユニット４が記憶してもよく、通信部４１と通信可能なナビゲーション装置１又はサーバ装置等が記憶してもよい。
【００２８】
表示制御部４５は、虚像Ｉｖとして表示すべき画像を生成すると共に、フロントウィンドウ２５上での虚像Ｉｖの表示位置を決定し、生成した画像を示す虚像Ｉｖが、決定した表示位置に表示されるように、投射部４０に表示光を射出させる。このとき、表示制御部４５は、運転者の顔を撮影する図示しないカメラの撮影画像に基づき、運転者のアイポイントを検出し、アイポイントに応じて虚像Ｉｖの表示位置を変更してもよい。そして、表示制御部４５は、虚像Ｉｖのフロントウィンドウ２５上での表示位置に関する情報（「表示位置情報Ｉｄｐ」とも呼ぶ。）を位相差板回転制御部４６へ送信する。
【００２９】
位相差板回転制御部４６は、位相差板５に対し、制御信号「Ｓｃ」を送信することで、位相差板５の回転角度を制御する。この場合、位相差板回転制御部４６は、車両情報取得部４４により取得された車両情報Ｉｗと、表示制御部４５から供給される表示位置情報Ｉｄｐとに基づき、光源ユニット４から射出された表示光のフロントウィンドウ２５の反射面での反射率を向上する方向に位相差板５を回転させる。具体的には、位相差板回転制御部４６は、フロントウィンドウ２５の取付角度と、虚像Ｉｖの表示位置（即ち表示光の反射位置）でのフロントウィンドウ２５の湾曲状態とに基づき、反射率が最大となるように、位相差板５の回転角度を調整する。この場合、例えば、位相差板回転制御部４６は、想定され得るフロントウィンドウ２５の取付角度及び湾曲状態の組み合わせごとに、設定すべき位相差板５の回転角度を示すマップを予め記憶しておき、当該マップを参照することで、位相差板５の回転角度を決定する。上述のマップは、例えば、実験又は理論計算に基づき予め生成され、光源ユニット４のメモリに記憶される。
【００３０】
［効果］
ここで、フロントウィンドウ２５の取付角度及び湾曲状態に基づき位相差板５の回転角度を調整する処理の効果について、図３及び図４を参照して補足説明する。
【００３１】
図３は、異なる車種の車両にヘッドアップディスプレイシステムが搭載された場合の車室内の側面図を示す。図３の例では、比較的小型の車両「Ｖｅ１」に対するフロントウィンドウ２５及び表示光の光路等を実線により示し、比較的大型の車両「Ｖｅ２」に対するフロントウィンドウ２５及び表示光の光路等を破線により示す。
【００３２】
図３に示すように、フロントウィンドウ２５の取付角度は、車種によって異なる。具体的には、車両Ｖｅ１のフロントウィンドウ２５の取付角度は、車両Ｖｅ２のフロントウィンドウ２５の取付角度よりも大きい。そして、同一角度の偏光面を有する表示光がフロントウィンドウ２５に入射する場合であっても、フロントウィンドウ２５の取付角度によって、フロントウィンドウ２５への入射角度が異なることに起因して、フロントウィンドウ２５での反射率が異なる。よって、車種によっては、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が、運転者の虚像Ｉｖの視認性が最適となる反射率とならない場合がある。
【００３３】
以上を勘案し、位相差板回転制御部４６は、車両情報Ｉｗが示すフロントウィンドウ２５の取付角度に基づき、位相差板５の回転角度を調整して表示光の偏光面の角度を変更する。これにより、位相差板回転制御部４６は、車種によらずに、鮮明な虚像Ｉｖを運転者に視認させることができる。
【００３４】
図４は、フロントウィンドウ２５を上方から観察した図を示す。図４に示す範囲「ＤＲ１」、「ＤＲ２」は、虚像Ｉｖの表示位置が異なる場合に、各虚像Ｉｖに対応する表示光が入射するフロントウィンドウ２５の範囲を示す。図４に示すように、表示光が入射する位置でのフロントウィンドウ２５の湾曲状態は、虚像Ｉｖの表示位置に応じて異なる。また、フロントウィンドウ２５の形状は、車種によって異なるため、表示光が入射する位置でのフロントウィンドウ２５の湾曲状態は、車種によっても異なる。従って、車種及び虚像Ｉｖの表示位置によっては、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が、運転者の虚像Ｉｖの視認性が最適となる反射率とならない場合がある。
【００３５】
以上を勘案し、位相差板回転制御部４６は、車両情報Ｉｗ及び表示位置情報Ｉｄｐに基づき、虚像Ｉｖの表示位置でのフロントウィンドウ２５の湾曲状態を認識する。そして、位相差板回転制御部４６は、当該湾曲状態に基づき、位相差板５の回転角度を調整して表示光の偏光面の角度を変更する。これにより、位相差板回転制御部４６は、車種及び虚像Ｉｖの表示位置によらずに、鮮明な虚像Ｉｖを運転者に表示させることができる。
【００３６】
以上説明したように、第１実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムは、車両Ｖｅに設置され、光源ユニット４から射出された表示光をフロントウィンドウ２５の反射面で反射させることにより、虚像Ｉｖを車両Ｖｅの室内から視認可能に表示する。ヘッドアップディスプレイシステムは、位相差板５と、光源ユニット４とを備える。位相差板５は、光源ユニット４とフロントウィンドウ２５の反射面との間の光路上に配置され、光源ユニット４から射出された光の偏光面を回転させる。光源ユニット４は、車両情報Ｉｗを取得する車両情報取得部４４と、位相差板５の回転角度を制御する位相差板回転制御部４６とを有する。ここで、位相差板回転制御部４６は、車両情報取得部４４により取得された車両情報Ｉｗに基づいて、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が向上する方向に位相差板５を回転させる。これにより、ヘッドアップディスプレイシステムは、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率を高くし、虚像Ｉｖの視認性を好適に向上させることができる。
【００３７】
＜第２実施例＞
第２実施例では、光源ユニット４の制御部４３は、第１実施例の処理に加え、観察者である運転者のサングラスの着用の有無を判定し、サングラスを着用していると判断した場合には、サングラスでの表示光の透過率が最大となるように位相差板５の回転角度を定める。
【００３８】
図５（Ａ）は、第２実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの概略構成を示し、図５（Ｂ）は、第２実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能的なブロック図を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヘッドアップディスプレイシステムには、運転者の顔を撮影する車室内撮影カメラ６が設けられる。また、図５（Ｂ）に示すように、制御部４３は、サングラス着用判断部４７を備える。なお、第１実施例と同様の構成については、適宜同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
サングラス着用判断部４７は、車室内撮影カメラ６が生成した画像を取得し、当該画像に対して公知の画像認識処理を行うことで、運転者のサングラスの着用の有無を判定する。そして、サングラス着用判断部４７は、運転者のサングラスの着用の有無に関する情報（「サングラス着用情報Ｉｓｇ」とも呼ぶ。）を位相差板回転制御部４６へ供給する。サングラス着用判断部４７は、本発明における「判断手段」の一例である。
【００４０】
位相差板回転制御部４６は、サングラス着用情報Ｉｓｇに基づき、運転者がサングラスを着用していると判断した場合、当該サングラスが偏光サングラスであると見なし、偏光サングラスでの表示光の透過率が向上する方向に位相差板５を回転させる。具体的には、位相差板回転制御部４６は、この場合、フロントウィンドウ２５を反射した表示光が偏光サングラスに入射する際の透過率が最大となる位相差板５の回転角度を認識し、当該回転角度になるように位相差板５を回転させる。上述の透過率が最大となる回転角度は、例えば、実験又は理論的に導出され、光源ユニット４のメモリに予め記憶される。これにより、位相差板回転制御部４６は、運転者が偏光サングラスを着用している場合であっても、好適に虚像Ｉｖを視認させることができる。
【００４１】
一方、位相差板回転制御部４６は、運転者がサングラスを着用していないと判断した場合、第１実施例と同様に位相差板５の回転角度を定める。即ち、位相差板回転制御部４６は、この場合、車両情報Ｉｗ及び表示位置情報Ｉｄｐに基づき、フロントウィンドウ２５の取付角度及び虚像Ｉｖの表示位置での湾曲状態を認識し、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が最大となるように、位相差板５の回転角度を定める。
【００４２】
次に、第２実施例の効果について補足説明する。一般に、市場に広く普及している偏光サングラスは、眩しさや反射光を効果的にカットできるレンズを使用している。このレンズは、自然光を通しつつ紫外線や反射光をカットすることができ、視界を良好に保つ機能を有している。一方、ヘッドアップディスプレイシステムは、フロントウィンドウ２５の反射光を運転者の目に入射させることで虚像Ｉｖを視認させるため、運転者が偏光サングラスを着用している場合、虚像Ｉｖの視認性が極めて低くなるという課題がある。
【００４３】
以上を勘案し、第２実施例では、位相差板回転制御部４６は、運転者がサングラスを着用しているとサングラス着用判断部４７が判断した場合、フロントウィンドウ２５を反射した表示光の偏光サングラスでの透過率が向上する方向に、位相差板５を回転させる。これにより、虚像Ｉｖの観察者である運転者に、より鮮明な虚像Ｉｖを視認させることができる。
【００４４】
＜第３実施例＞
第３実施例では、光源ユニット４の制御部４３は、第１実施例の処理に加え、車外での明るさを検知し、当該明るさが暗いほど、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が下がるように位相差板５の回転角度を定める。これにより、車外の明るさに適した輝度の虚像Ｉｖを運転者に好適に視認させる。
【００４５】
図６は、第３実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能的なブロック図を示す。図６に示すように、制御部４３は、明るさ検知部４８を備える。なお、第１実施例と同様の構成については、適宜同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
明るさ検知部４８は、車外に取り付けられた図示しないセンサから取得した検出信号に基づき、又は、車両の制御部から取得したヘッドライトの点灯スイッチの状態を示す信号に基づき、車外の明るさを検出又は推定する。そして、明るさ検知部４８は、検出又は推定した車外の明るさに適したフロントウィンドウ２５での表示光の反射率になるように、位相差板５の回転角度を調整する。明るさ検知部４８は、本発明における「検知手段」の一例である。
【００４７】
例えば、位相差板回転制御部４６は、検出又は推定した車外の明るさの度合いが所定値より高い場合には、第１実施例と同様に、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が最大となるように位相差板５の回転角度を定める。これにより、位相差板回転制御部４６は、虚像Ｉｖの見た目上の輝度を高くし、日中等の外が明るい時間帯であっても虚像Ｉｖを好適に視認させる。
一方、位相差板回転制御部４６は、検出又は推定した車外の明るさの度合いが所定値以下の場合に、車外が暗いほど、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率を下げて虚像Ｉｖの輝度を低くするように、位相差板５の回転角度を調整する。この場合、位相差板回転制御部４６は、例えば、車外の各明るさの度合いに適したフロントウィンドウ２５での反射率のマップ等を予め記憶しておき、当該マップ等を参照し、検出又は推定した車外の明るさに好適なフロントウィンドウ２５での表示光の反射率を認識する。そして、位相差板回転制御部４６は、目標となるフロントウィンドウ２５での表示光の反射率を達成するために必要な位相差板５の回転角度を認識し、当該回転角度になるように位相差板５を回転させる。この場合、好適には、位相差板回転制御部４６は、車両情報Ｉｗ及び表示位置情報Ｉｄｐから認識したフロントウィンドウ２５の取付角度及び湾曲状態を勘案し、目標となるフロントウィンドウ２５での表示光の反射率を達成するために必要な位相差板５の回転角度を認識する。
【００４８】
以上のように、第３実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムは、車外の明るさを検知し、虚像Ｉｖが当該明るさに適した輝度になるように、位相差板５の回転角度を定める。これにより、車外の明るさに適した輝度の虚像Ｉｖを運転者に好適に視認させることができる。
【００４９】
＜変形例＞
以下、上述の第１〜第３実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて第１〜第３実施例に適用してもよい。
【００５０】
（変形例１）
位相差板回転制御部４６は、位相差板５を回転させる代わりに、投射部４０を回転させることで、表示光の偏光面の向きを調整してもよい。
【００５１】
この場合、投射部４０は、位相差板回転制御部４６から送信される制御信号に基づき、光の射出方向を軸として回転自在に構成される。そして、位相差板回転制御部４６は、第１〜第３実施例に基づき、表示光の偏光面の向きが最適な向きとなるように、投射部４０の回転角度を定める。また、この場合、表示制御部４５は、虚像Ｉｖとして視認させる画像の向きが変わらないように、投射部４０の回転角度に応じて、投射部４０に射出させる画像の向きを変える。この態様によっても、ヘッドアップディスプレイシステムは、実施例と同様に、虚像Ｉｖの視認性を好適に向上させることができる。
【００５２】
（変形例２）
光源ユニット４は、位相差板５を内部に有してもよい。この場合であっても、位相差板５は、投射部４０から射出された光が照射される位置に配置される。
【００５３】
（変形例３）
ナビゲーション装置１は、光源ユニット４の代わりに、位相差板５の回転角度の制御等の処理を実行してもよい。
【００５４】
図７は、本変形例に係るヘッドアップディスプレイシステムの構成例を示す。図７の例では、ナビゲーション装置１は、位相差板５に対して制御信号Ｓｃを送信することで、位相差板５の回転角度を調整する。この場合、ナビゲーション装置１は、各実施例で説明した車両情報取得部４４、表示制御部４５、及び位相差板回転制御部４６等の制御部４３の処理を実行するＣＰＵ等を有し、第１〜第３実施例に基づき、フロントウィンドウ２５での表示光の反射率が最適になるように位相差板５の回転角度を調整する。また、図７の例では、ナビゲーション装置１は、通信部４１を介し、虚像Ｉｖとして表示する画像や表示位置などを指定する制御信号を投射部４０へ供給することで、投射部４０に表示光を射出させる。
【００５５】
なお、本変形例では、ナビゲーション装置１のＣＰＵは、本発明における「取得手段」、「制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータの一例である。
【００５６】
（変形例４）
各実施例では、光源ユニット４は、現在位置情報や地図データなどの投射部４０に表示光を射出させるのに必要な情報をナビゲーション装置１から受信した。これに代えて、光源ユニット４は、ＧＰＳ受信機やジャイロセンサなどの自立測位装置、及び地図データなどを有し、ナビゲーション装置１と通信を行うことなく、虚像Ｉｖとして表示させる画像等を生成し、表示光を射出してもよい。
【００５７】
（変形例５）
投射部４０は、液晶ディスプレイであってもよい。この場合、液晶ディスプレイが光源ユニット４の機能を全て有してもよく、変形例３と同様にナビゲーション装置１が制御部４３の機能を有してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  ナビゲーション装置
４  光源ユニット
５  位相差板
６  車室内撮影カメラ
８  凹面鏡
２５  フロントウィンドウ
２８  ボンネット
２９  ダッシュボード
【図１】
2019196172.tif 000003
【図２】
2019196172.tif 000004
【図３】
2019196172.tif 000005
【図４】
2019196172.tif 000006
【図５】
2019196172.tif 000007
【図６】
2019196172.tif 000008
【図７】
2019196172.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月23日(2019.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントウィンドウの反射面に画像を構成する光を投射するヘッドアップディスプレイであって、
前記光を射出する光源と前期反射面との間の光路上に配置され、前記光の偏光面を回転させる位相変更手段と、
前記位相変更手段の回転角度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記偏光面を回転させるべく前記位相変更手段を制御することを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
車両のフロントウィンドウの反射面に画像を構成する光を投射するヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、
前記光を射出する光源と前期反射面との間の光路上に配置され、前記光の偏光面を回転させる位相変更工程と、
前記位相変更工程の回転角度を制御する制御工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記偏光面を回転するように制御することを特徴とする制御方法。
【請求項３】
車両のフロントウィンドウの反射面に画像を構成する光を投射するヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記光を射出する光源と前期反射面との間の光路上に配置され、前記光の偏光面を回転させる位相変更手段と、
前記位相変更手段の回転角度を制御する制御手段、
として前記コンピュータを機能させ、
前記制御手段は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記偏光面を回転させるべく前記位相変更手段を制御することを特徴とするプログラム。
【請求項４】
請求項３に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【請求項５】
前記位相変更手段は、前記光源を回転させることで、前記光の偏光面を回転す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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、車両のフロントウィンドウの反射面に画像を構成する光を投射するヘッドアップディスプレイであって、前記光を射出する光源と前期反射面との間の光路上に配置され、前記光の偏光面を回転させる位相変更手段と、前記位相変更手段の回転角度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記偏光面を回転させるべく前記位相変更手段を制御することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、車両のフロントウィンドウの反射面に画像を構成する光を投射するヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、前記光を射出する光源と前期反射面との間の光路上に配置され、前記光の偏光面を回転させる位相変更工程と、前記車両の車両情報を取得する取得工程と、前記位相変更工程の回転角度を制御する制御工程と、を有し、前記制御工程は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記偏光面を回転するように制御することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、車両のフロントウィンドウの反射面に画像を構成する光を投射するヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記光を射出する光源と前期反射面との間の光路上に配置され、前記光の偏光面を回転させる位相変更手段と、前記位相変更手段の回転角度を制御する制御手段、として前記コンピュータを機能させ、前記制御手段は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記偏光面を回転させるべく前記位相変更手段を制御する。