(57)【要約】【課題】視点を路面から大きく離れることなくスマートフォンのナビゲーション情報をドライバーに対して表示可能な映像表示装置を提供する。【解決手段】乗り物に映像情報を表示する情報表示装置であって、乗り物のフロントガラスと乗り物のインストルメントパネルとの間に配置されたＨＵＤ装置を備え、ＨＵＤ装置は、映像情報を表示する前記ＨＵＤ装置から出射された光をフロントガラスで反射させることで映像情報の虚像を乗り物の前方に表示させる虚像光学系と、情報表示装置とは別個の携帯端末装置から地図を含むナビゲーション情報を入力するナビゲーション情報入力手段と、を有し、携帯端末装置からの前記ナビゲーション情報を乗り物の前方に虚像として表示し、前記映像情報の表示領域の上部にはドライバーが視る実景の遠景に対応した映像を表示し、表示領域の下部には近景に対応した映像を表示するように構成されている。【選択図】図３
2019189078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物に映像情報を表示する情報表示装置であって、
前記乗り物のフロントガラスと前記乗り物のインストルメントパネルとの間に配置されたＨＵＤ装置を備え、
前記ＨＵＤ装置は、前記映像情報を表示する前記ＨＵＤ装置から出射された光を前記フロントガラスで反射させることで前記映像情報の虚像を前記乗り物の前方に表示させる虚像光学系と、
前記情報表示装置とは別個の携帯端末装置から地図を含むナビゲーション情報を入力するナビゲーション情報入力手段と、を有し、
前記携帯端末装置からの前記ナビゲーション情報を前記乗り物の前方に虚像として表示し、前記前記映像情報の表示領域の上部にはドライバーが視る実景の遠景に対応した映像を表示し、前記表示領域の下部には近景に対応した映像を表示するように構成されている、情報表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記乗り物のステアリングの近傍には、前記携帯端末装置を配置するための固定手段が設けられている、情報表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記ＨＵＤ装置の前記ナビゲーション情報入力手段は、無線ＬＡＮにより構成されている、情報表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報表示装置において、
前記ナビゲーション情報入力手段を構成する無線ＬＡＮは、Bluetoothである、情報表示装置。
【請求項５】
請求項３に記載の情報表示装置において、
前記ナビゲーション情報入力手段を構成する無線ＬＡＮは、Ｗｉｆｉである、情報表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記ＨＵＤ装置の前記携帯端末装置からの前記ナビゲーション情報を入力するための手段は、充電用の端子を含む有線端子により構成されている、情報表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記ナビゲーション情報は、３次元地図情報を含んでいる、情報表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記ＨＵＤ装置は、前記携帯端末装置からの前記ナビゲーション情報を、左ハンドルの場合には、前記表示領域の左側に寄せて表示する、情報表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記ＨＵＤ装置は、前記携帯端末装置からの前記ナビゲーション情報を、右ハンドルの場合には、前記表示領域の右側に寄せて表示する、情報表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の情報表示装置において、
前記ＨＵＤ装置は、前記映像表示装置から出射された光を反射して前記フロントガラスへ向けて投射する凹面ミラーを備えている、情報表示装置。
【請求項１１】
乗り物に映像情報を表示する情報表示装置であって、
前記乗り物のフロントガラスと前記乗り物のインストルメントパネルとの間に配置されたＨＵＤ装置を備え、
前記ＨＵＤ装置は、前記映像情報を表示する前記ＨＵＤ装置から出射された光を前記フロントガラスで反射させることで前記映像情報の虚像を前記乗り物の前方に表示させる虚像光学系と、
前記情報表示装置とは別個の携帯端末装置から地図を含むナビゲーション情報を入力するナビゲーション情報入力手段と、を有し、
前記携帯端末装置からの前記ナビゲーション情報を前記乗り物の前方に虚像として表示し、前記ナビゲーション情報は、前記ＨＵＤ装置が表示する虚像の一部に表示され、表示領域のアスペクト比において、水平方向の寸法が、垂直方向に比べて小さくなるように規定されている、情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や電車や航空機等の人を乗せて移動する、いわゆる、乗り物のフロントガラスに画像を投影する情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラスに映像光を投写して虚像を形成し、地図や走行ルートを含むナビゲーション情報、渋滞情報などの交通情報、さらには、燃料残量や冷却水温度等の自動車情報を表示する、いわゆる、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Ｈｅａｄ−Ｕｐ−Ｄｉｓｐｌａｙ）装置は、例えば、以下の特許文献１により既に知られており、ＨＵＤ装置本体は運転者の座席前方のステアリングとウインドガラスの間に配置される。
【０００３】
この種の情報表示装置においては、運転者が情報を認識し易くすることを目的として、運転者の視認位置に応じて複数の位置に虚像を形成すること、すなわち虚像の形成する距離を運転者の視認位置に合わせることが求められている。このため、例えば以下の特許文献２にも開示されるように、運転者から遠方（遠距離）および近傍（近距離）のそれぞれに像を形成するもの（いわゆる、３Ｄ地図）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２９５５２号公報
【特許文献２】特開２０１５−３４９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術によるＨＵＤ装置では、自動車のフロントガラスに映像光を投写して虚像を形成してドライバーに対して各種の情報を提供する。しかしながら、上述した地図や走行ルートを含むナビゲーション情報を表示するナビゲーション機能は、予め車両内に搭載して使用されるＨＵＤ装置だけにとどまらず、例えば、スマートフォン（以下、単に「スマホ」とも言う）に代表される高性能の携帯端末装置にも搭載可能となっており、移動の際の利用者の位置情報や交通情報等との関連において、広く一般に利用されてきている。さらに、その一例として、当該スマホを、運転者の座席前方のステアリングとウインドガラスの間に配置して、いわゆる、ナビゲーション装置として利用する利用形態が既に知られて広く行われている。
【０００６】
その一方において、上述したような携帯が可能なスマホの利用形態の拡大は、スマホによる弊害の増加にもつながっている。特に、スマホの画面を見ながら行動を行う、いわゆる、「ながらスマホ（携帯）」による各種の事故が数多く報告されており、特に、自動車の運転時における「ながらスマホ（携帯）」に起因する交通事故は、運転者のみならず歩行者等を巻き込んだ重大事故にもつながり、社会的にも大きな問題となっている。
【０００７】
そこで、本発明は、ドライバーの視点移動を考慮して、その視点移動を観視対象である路面上から大きく離れることなく、スマートフォンのナビゲーション情報をドライバーに対して表示することが可能な映像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】
本発明は、その一例を挙げるならば、乗り物に映像情報を表示する情報表示装置であって、前記乗り物のフロントガラスと前記乗り物のインストルメントパネルとの間に配置されたＨＵＤ装置を備え、前記ＨＵＤ装置は、前記映像情報を表示する前記ＨＵＤ装置から出射された光を前記フロントガラスで反射させることで前記映像情報の虚像を前記乗り物の前方に表示させる虚像光学系と、前記情報表示装置とは別個の携帯端末装置から地図を含むナビゲーション情報を入力するナビゲーション情報入力手段と、を有し、前記携帯端末装置からの前記ナビゲーション情報を前記乗り物の前方に虚像として表示し、前記前記映像情報の表示領域の上部にはドライバーが視る実景の遠景に対応した映像を表示し、前記表示領域の下部には近景に対応した映像を表示するように構成されている、情報表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スマートフォンのナビゲーション情報が、ドライバーの視点を路面上から大きく離れて移動させることなく、ドライバーに対して表示可能な映像表示装置を提供するという実用的にも優れた効果を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態である情報表示装置を搭載した自動車の上面およびそのフロントガラスを示す図である。
【図２】本発明の情報表示装置においてナビゲーション情報を提供する手段であるスマートフォンの一例を示す図である。
【図３】本発明の情報表示装置を搭載した自動車の運転席からフロントガラスを見た場合の概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態である情報表示装置とその周辺機器構成を示すブロックと概略構成図である。
【図５】本発明におけるナビゲーション情報の表示形態の変形例を示す図である。
【図６】情報表示装置の容量と大型化するＨＵＤの画像表示領域（エリア）との関係について説明する図である。
【図７】小型化に適した情報表示装置であるＨＵＤ装置の構成と配置（レイアウト）の一例を示す図である。
【図８】小型化に適した情報表示装置であるＨＵＤ装置の構成と配置（レイアウト）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面等を用いて、本発明の一実施の形態および他の実施の形態について説明する。なお、以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。
【００１２】
また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。なお、以下には、本発明の実施の形態の説明に先立ち、本発明の特徴であるナビゲーション情報の表示位置について述べる。また、ナビゲーション機能を搭載した高性能の携帯端末装置としては、上述したスマホを代表として説明する。
【００１３】
図１（ａ）は、本発明の情報表示装置を搭載した自動車（乗り物）の上面図であり、自動車本体１０１の運転席前部には、被投影部材６としてのフロントガラスが存在する。なお、このフロントガラスは、自動車のタイプによって、車体に対する傾斜角度が異なる。さらに、発明者らは、最適な虚像光学系を実現するため、この曲率半径についても調査した。その結果、フロントガラスは、図１（ｂ）に示すように、自動車の接地面に対して平行な水平方向の曲率半径Ｒｈと、水平軸に対して直交する垂直方向の曲率半径Ｒｖとで異なり、ＲｈとＲｖは一般的には下記の関係がある。
Ｒｈ＞Ｒｖ
【００１４】
また、この曲率半径の違い、すなわち、Ｒｖに対するＲｈは、１．５倍から２．５倍の範囲にあるものが多いことも判明した。
【００１５】
次に、発明者等はフロントガラスの傾斜角度についても市販品を調査した。その結果、車体タイプによっても異なるが、軽自動車や１Ｂｏｘタイプでは２０度〜３０度、セダンタイプでは３０度〜４０度、スポーツタイプでは４０度以上であった。
【００１６】
＜高性能の携帯端末装置＞
図２は、本発明の情報表示装置においてナビゲーション情報を提供する手段、すなわち、ナビゲーション機能を搭載した高性能の携帯端末装置であるスマホ２００の一例を示しており、その表示画面２１０には、地図やルートを含むナビゲーション情報が表示可能となっている。なお、図２の符号２２０は、当該装置の起動などを行うためのプッシュボタンを示している。
【００１７】
なお、この高性能の携帯端末装置であるスマホ２００は、後にも述べるが、ナビゲーション機能を搭載（可能）すると共に、その表示画像信号を、有線の接続端子を介して、または、Bluetooth（登録商標）やＷｉｆｉ等の無線によって外部（以下に述べる情報表示装置（ＨＵＤ装置）へ出力することが可能となっている。
【００１８】
さらに、図３は、本発明の情報表示装置を搭載した自動車の運転席からフロントガラス６を見た場合の概略図であり、図３（ａ）には、米国に代表される左ハンドルの場合の例を、図３（ｂ）には、日本に代表される右ハンドルの場合の例を示している。
【００１９】
これらの図から明らかなように、ステアリング４３の前面のフロントガラス６の左端の近辺（または、右端の近辺）には、ＨＵＤの画像表示領域（エリア）が設けられている。
【００２０】
そして、ナビゲーション機能を搭載した高性能の携帯端末装置であるスマホ２００をナビゲーション装置として利用するユーザ（ドライバー）は、通常、左ハンドルの場合には、図３（ａ）にも示すように当該スマホ２００を左側ステアリング４３の近辺（左側、または、右側：一方を破線で示す）に、他方、右ハンドルの場合には、図３（ｂ）にも示すように、当該スマホ２００を右側ステアリング４３の近辺（右側、または、左側：一方を破線で示す）に配置した状態で運転を行う。なお、ここでは図示しないが、具体例として、スマホ２００を収容するためのスタンド等などの固定手段を設けることが好ましいであろう。
【００２１】
本発明では、図に矢印でも示すように、ＨＵＤ装置は、スマホ２００の表示画面２１０上に表示されるナビゲーション情報を、各種の情報をドライバーの前方に虚像として表示させるＨＵＤの画像表示領域（エリア）の一部を利用して表示させるものである。より具体的には、ＨＵＤ装置は、左ハンドルの場合には、スマホ２００の表示画面２１０上に表示されるナビゲーション情報の虚像をＨＵＤの画像表示領域（エリア）の左側に寄せて表示し、他方、右ハンドルの場合には、スマホ２００の表示画面２１０上に表示されるナビゲーション情報の虚像をＨＵＤの画像表示領域（エリア）の右側に寄せて表示する。
【００２２】
このことによれば、ドライバーは、運転の際に必要なナビゲーション情報を、スマホ２００の画面２１０上ではなく、比較的に大きな表示領域を有するＨＵＤの画像表示領域（エリア）上において確認することができる。すなわち、意識を路上からスマホの表示画面に集中してしまう「ながらスマホ（携帯）」を解消すると共に、路上からナビゲーション情報への視点移動を小さくスムーズなものとすることが可能となる。
【００２３】
さらに、上述したように携帯端末の設置をステアリングの左右位置に対して配置することで、例えば左ハンドルでは左側を走行する対向車に対する視界を邪魔することがなく、右側からの歩行者の飛出しについても視界を遮ることがない。同様に、右ハンドルでは右側を走行する対向車に対する視界を邪魔することがなく、左側からの歩行者の飛出しについても視界を遮ることがない。
【００２４】
また、ドライバーは、運転の際に必要なナビゲーション情報を、表示領域の比較的狭小なスマホ２００上に比較して大きなＨＵＤの画像表示領域（エリア）上において確認することから、スマホ２００の画面へ意識を集中させることなく、必要な情報を容易に把握することができることとなり、ドライバーの負担を大幅に軽減することが可能となる。すなわち、スマホ２００のナビゲーション情報を、ＨＵＤの画像表示領域（エリア）を利用して遠景の情報を上部に近景の情報を画面下部に表示することによって、ドライバーが運転中に見ている実景に重ねることも可能となるため、スマホ２００のナビゲーション機能を利用しながらも、より安全な運転を可能とするものである。
【００２５】
また、上記図３における符号６０は、ステアリング４３の一部に取り付けられた、例えば、赤外線カメラを含むカメラを示しており、ここではドライバーの視点を検出する手段を構成する。ドライバーの視点移動を検知した結果を用いて映像表示位置を上下または左右および上下左右に移動させることでより視認性を向上することが可能となる。なお、このドライバーの視点検出手段である視点監視カメラ６０は、必ずしも、上述したようにステアリングの一部に取り付けられる必要はなく、運転者の視点を検出が可能であればよく、例えば、ダッシュボードの一部、または、ウィンドシールド６の一部に取り付けられてもよい。
【００２６】
＜情報表示装置（ＨＵＤ装置）＞
図４は、本発明の一実施の形態である情報表示装置とその周辺機器構成を示すブロックと概略構成図であり、ここでは、その一例として、特に、自動車のフロントガラスに画像を投影するＨＵＤ装置について説明する。
【００２７】
このＨＵＤ装置１は、運転者の視線８において自車両の前方に虚像を形成するが、この虚像は予め設定された単数の位置に形成してもよいが、本実施の形態では、虚像を立体的に表示するため、虚像Ｖ１〜Ｖ３を複数の位置それぞれに形成する。そのため、被投影部材６（本実施の形態ではフロントガラス）にて反射された各種情報を虚像ＶＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｉｍａｇｅ）として表示する装置（いわゆる３Ｄ表示のＨＵＤである。なお、被投影部材６は、情報が投影される部材であればよく、前述したフロントガラスだけではなく、その他、コンバイナであってもよい。すなわち、本実施の形態の情報装置１では、運転者の視線８において自車両の前方における複数の位置それぞれに虚像を形成して運転者に視認させるものであり、虚像として表示する情報としては、例えば、車両前方の歩行者や先行する車両の存在を警告するアラート表示（情報）であり、さらには、車両情報や監視カメラやアラウンドビュアーなどのカメラ（図示せず）で撮影した前景情報を含んでもよい。
【００２８】
また、ＨＵＤ装置１は、情報を表示する映像光を投射する映像投写装置１１と、当該映像投写装置１１からの光を結像させる中間像結像部４と、当該中間像結像部４において結像した映像情報（映像光）を収束または発散させる光学部品５と、そして、上記映像投写装置１１を制御する制御装置３０とを備えている。なお、上記の光学部品５は、以下に述べる虚像光学系であり、光を反射させる凹面形状のミラーを含んでいる。また、この光学部品５において反射した光は、被投影部材６にて反射されて運転者の視線８（ＥｙｅＢｏｘ）へと向かう。
【００２９】
上記の中間像結像部（または、中間像表示部）４は、映像投写装置１１からの光を結像する機能を有しており、例えば、マイクロレンズを２次元状に配置したマイクロレンズアレイにより構成される。本実施の形態においては、中間像結像部４と、接眼光学系を形成する上記凹面反射ミラーから成る光学部品５との間には、光学素子２１および光学素子２２が配置されている。これら光学素子２１および光学素子２２の配置は、第一の目的として、虚像の形成位置を自車両の前方の複数個所（図４においては３箇所）とするためである。さらに第二の目的として、中間像結像部４と接眼光学系を形成する光学部品５との間において、当該中間像結像部４からの映像光が分離する位置において、それぞれ、収差補正を行うためである。なお、これらの光学素子による収差補正によれば、虚像が異なる位置に形成されても、同一の虚像光学系を用いることにより、複数の虚像を異なる倍率で表示することが可能となる。
【００３０】
より具体的には、最も近傍に位置する虚像Ｖ１を形成する光束の収差改善は、光学素子２１により行い、同時に、中間に位置する虚像Ｖ２の収差補正は、光学素子２２により行う。また、最も遠方に形成される虚像Ｖ３は、本来の虚像光学系で収差が最適設計されているため、ここでは光学素子を設けていないが、さらに収差補正能力を向上させるたに最適設計された光学素子を設けても、本発明の技術的思想または範囲を逸脱するものではないことは言うまでもない。なお、ここでは、一例として、虚像Ｖ１は車両前方の１４ｍまたはそれ以上の距離に、虚像Ｖ２は５２ｍまたはそれ以上の距離に、そして、虚像Ｖ３は９３ｍまたはそれ以上の距離に表示する。
【００３１】
また、本実施の形態では、説明の都合上、虚像の発生位置を遠方虚像Ｖ３、中間虚像Ｖ２、近接虚像Ｖ１に分割し、それぞれ、個別に光学素子２１および光学素子２２を設けた例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、虚像の表示位置を遠方から近接位置まで、連続的に変化させるためには、空間的な光学距離を変化させ、より具体的には光学素子の画面垂直方向の厚さを変化させることで連続的に虚像が発生する位置を変化させ光学素子の両面のレンズ形状を偏心非球面形状または自由曲面形状とすることで十分な収差補正能力を持たせる。この結果、光学素子を１枚として対応しても、やはり、本発明の技術的思想または範囲を逸脱するものではないことは言うまでもない。
【００３２】
以上の説明においては映像表示素子として、中間像結像（または、中間像表示）部４を用いる方式について説明したが、映像表示素子としてＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を用いても本発明の技術的思想または範囲を逸脱するものではないことは言うまでもない。
【００３３】
一方、制御装置３０は、記憶装置３１と、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」と記す）３２とを備えている。記憶装置３１は、記憶内容を書き換え可能な不揮発性の記憶装置からなる。マイコン３２は、電源が切断されても記憶内容を保持する必要がある処理プログラムやデータを格納するＲＯＭ３４と、処理プログラムやデータを一時的に収納するＲＡＭ３３と、上記ＲＯＭ３４やＲＡＭ３３に記憶された処理プログラムに従って各種処理を実行するＣＰＵ３５とを有したコンピュータとを中心にして構成されている。
【００３４】
このうち、ＲＯＭ３４には、車両情報や前景情報などの各種情報が被投影部材６に投影されるように映像投写装置１１を制御する情報表示処理をマイコン３２が実行するための処理プログラムが格納されている。そして、制御装置３０には、車両情報や前景情報の取得元として、少なくとも、ナビゲーション機能を備えた高性能の携帯端末装置であるスマホ２００と共に、運転支援電子制御装置（以下、「運転支援ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と記載）４２と、さらには、上述した視点監視カメラ６０が、有線や無線により互いに接続されている。
【００３５】
なお、ここでナビゲーションシステムを構成するスマホ２００は、内蔵した位置検出装置にて検出した現在位置を基に、地図データ記憶部に記憶されている地図データに照合した結果に従って、設定された目的地までの経路を案内する装置である。なお、この地図データには、道路の制限速度や車線数、交差点に関する情報などの各種の情報（いわゆる、地図やルート情報を含むナビゲーション情報）が含まれている。
【００３６】
制御装置３０は、このようなスマホ２００から、自車両が走行している現在位置に対応する道路の制限速度や車線数、ナビゲーションシステムに設定された自車両の移動予定経路などの情報を前景情報（すなわち、上記虚像により自車両の前方に表示する情報）として取得する。
【００３７】
運転支援ＥＣＵ６２は、周辺監視装置６３での監視の結果として検出された障害物に従って駆動系や制御系を制御することで、運転支援制御を実現する制御装置であり、運転支援制御としはクルーズコントロール、アダプティブクルーズコントロール、プリクラッシュセーフティ、レーンキーピングアシストなどの周知技術を含む。
【００３８】
周辺監視装置６３は、自車両の周辺の状況を監視する装置であり、一例としては、自車両の周辺を撮影した画像に基づいて自車両の周辺に存在する物体を検出するカメラや、探査波を送受信した結果に基づいて自車両の周辺に存在する物体を検出する探査装置などである。また、周辺監視装置６３は、上述したカメラにより外光を検知（センシング）して昼または夜の区別を行ってもよい。
【００３９】
制御装置３０は、このような運転支援ＥＣＵ６２からの情報（例えば、先行車両までの距離および先行車両の方位、障害物や標識が存在する位置など）を前景情報として取得する。さらに、制御装置３０には、イグニッション（ＩＧ）信号、および、自車状態情報が入力される。これらの情報の内、自車状態情報とは、車両情報として取得される情報であり、例えば、内燃機関の燃料の残量や冷却水の温度など予め規定された異常状態となったことを表す警告情報を含んでいる。また、方向指示器の操作結果や自車両の走行速度、シフトポジションなどの情報も含まれている。以上述べた制御装置３０はイグニッション信号が入力されると起動する。以上が本発明の一実施の形態である情報表示装置の全体システムの説明である。
【００４０】
上述したように、本発明の情報表示装置では、ユーザ（ドライバー）が携帯して使用するナビゲーション機能を搭載したスマホ２００を、ナビゲーション情報の情報源として利用する。かかる形態によれば、ユーザは、自己のスマホ２００のナビゲーション情報の設定（例えば、目的地や走行ルートの設定等）を、自車両に搭乗している以外の時間や場所においても行うことができるため、その利便性がさらに向上する。また、スマホ２００からのナビゲーション情報の伝送方法として上述したBluetoothやＷｉｆｉ等の無線ＬＡＮを利用することによれば、スマホ２００を車内の所定の位置に配置するだけでよく、利用者の利便性に優れたものとなる。他方、有線の接続端子を利用して伝送することも可能であり、その場合には、接続端子をスマホ２００の充電端子と共用可能とすることによれば、ナビゲーション情報使用と同時に、スマホ２００の充電が可能となるという利便性が可能となろう。
【００４１】
＜ナビゲーション情報の表示形態＞
続いて、上述した情報表示装置により生成された虚像のＨＵＤ画像表示領域における表示の形態について、以下に詳細に説明する。
【００４２】
本発明の情報表示装置では、基本的には、上述したように、スマホ２００の表示画面２１０上に表示される地図を含むナビゲーション情報を、ＨＵＤ装置１を利用することにより、自車両の前方に虚像として表示する（図３、図４を参照）。その際、ナビゲーション情報の表示方向を自車両の進行方向と一致させて表示することによりドライバーにとってより自然なナビゲーション情報の表示が可能となろう。
【００４３】
また、上記の説明では、スマホ２００上のナビゲーション情報をそのまま（すなわち、１：１の比率で）ＨＵＤの画像表示領域（エリア）上に表示するものとして説明したが、本発明はそれに限定されることなく、その表示領域の全体または一部を、拡大または縮小して表示することも可能である。なお、その際には、挿入補間や間引き等の技術を利用することによって表示する画素を調整することにより、必要なナビゲーション情報を選択し、所望の解像度で表示することが可能であることは当業者であれば自明であろう。
【００４４】
加えて、次世代の技術であるビッグデータ（高精度３Ｄ地図情報）やＡＩ情報（予測危険情報等）を利用したナビゲーション情報を考慮した場合には、上述した虚像の表示位置を遠方から近接した位置に変化させることにより、立体感のあるよりリアルなナビゲーション情報の表示が可能となる。その一例として、図５（ａ）には、近距離のナビゲーション情報に予測危険情報（周辺監視装置６３での監視の結果として検出された歩行者や先行する車両等をアラート表示する）を加えて表示した例を、また、図５（ｂ）には、高精度３Ｄ地図情報を表示した例を示している。
【００４５】
このように、スマホ２００上のナビゲーション情報をＨＵＤの画像表示領域（エリア）を利用して表示することによれば、特に、高さ情報や奥行情報を含んだ３次元高精度地図情報を含むナビゲーション情報を、スマホ２００の表示画面２１０に比較してより大きく、かつ、３Ｄ表示機能を含んだＨＵＤの表示領域に表示することができることから、よりリアルな３次元地図情報の表示が可能となる。
【００４６】
＜情報表示装置の容積等＞
続いて、上述した情報表示装置の容積と大型化するＨＵＤの画像表示領域（エリア）との関係について図６を参照して説明する。すなわち、情報表示装置の容積は、ＨＵＤ画像表示領域（エリア）の視野角（横（Ｈ）、縦（Ｖ））の増大に伴って増加している。具体的には、（視野角［１０×７］、虚像距離（２０ｍ）では、凹面ミラーを含む光学系の大型化によってＨＵＤのセット容積が１８Ｌを越えてしまい、当該装置の搭載場所であるフロントガラスとステアリングとの間の空間内に収納することができないという問題が指摘される。そこで、以下では、ＨＵＤ画像表示領域（エリア）の視野角の増大に伴う装置容量の増大を解決するための情報表示装置の構造についても述べる。
【００４７】
図７および図８には、小型化に適した情報表示装置であるＨＵＤ装置１の構成と配置（レイアウト）が示されている。これらの図において、下流側から順に、フロントガラス６を介して虚像を形成する映像光を投射する凹面（自由曲面）ミラー５ａ、その際に発生する歪や収差を補正するための補正用のレンズ群２、映像表示装置１１、バックライトを構成する発光ダイオードを光源としたバックライト光源１０が設けられている。
【００４８】
また、符号７は筐体である。さらに、ＨＵＤ装置１の内部に侵入する太陽光のＰ波成分を抑制するため、その一例として、レンズ群２と映像表示装置１１の間には、Ｐ波成分を抑制するための光学手段３が設けられている。そして、筐体７の上面には、映像光が自動車のフロントガラスに向かって投射される開口部が形成されており、当該開口部は防眩板（グレアトラップ）４１によって覆われている。また、ここでは図示しないが、上記凹面ミラー５ａの位置を調整するための電動モータ等により構成される凹面ミラー駆動部が凹面ミラー５ａと一体に設けられている。そして、ＬＣＤと凹面ミラーとの間の距離を最小限に確保しながら、これら構成部品はモジュール化されてコンパクトに形成されている。
【００４９】
かかる構成・配置において、視野角を拡大するためには、例えば、凹面ミラー５ａを回転駆動することにより、また、虚像距離の遠方化を実現するためには、光学手段３を適切に設定することなどによって所望の特性を実現することができる。または、レーザ光をＭＥＭＳ素子でフロントガラスにスキャンして実像を得る第２の情報表示装置を加えてＨＵＤ画像表示領域（エリア）を拡大することも可能であろう。
【００５０】
すなわち、上述した構成・配置のＨＵＤ装置１００を採用することによれば、上述したＨＵＤ画像表示領域（エリア）の視野角の増大に伴う装置容量の増大を解決して、ＨＵＤ装置をその搭載場所であるフロントガラスとステアリングの間の空間内に収納することが可能となる。
【００５１】
以上、本発明の種々の実施の形態からなる情報表示装置について述べた。しかしながら、本発明は、上述した実施の形態のみ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システム全体を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。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】
【００５２】
１…ＨＵＤ装置、２…レンズ群、３…光学手段、４…映像表示装置、５…光学部品、５ａ…凹面ミラー、６…被投影部材（フロントガラス）、７…筐体、８…運転者の視線、１０…バックライト光源、１１…映像投写装置、４１…防眩板（グレアトラップ）、４３…ステアリング、６０…ドライバーの視点監視カメラ、６２…運転支援電子制御装置（運転支援ＥＣＵ）、６３…周辺監視装置、１０１…自動車、２００…スマホ（スマートフォン）、２１０…表示画面、２２０…プッシュボタン。
【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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