(57)【要約】【課題】表示画像の認識性を向上させる。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ１は、車速を検出する車速センサ１２と、この車速センサ１２により検出された車速が大きいほど、表示画像の表示位置を運転者の有効視野の中心側に移動させる制御部１５ｂとを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
上記車速検出手段により検出された車速が大きいほど、上記表示画像の表示位置を上記運転者の有効視野の中心側に移動させる制御手段とを備えていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
上記車速検出手段により検出された車速に基づいて、上記運転者の有効視野の範囲を設定する設定手段と、
上記表示画像の表示位置を、該表示画像の少なくとも一部が上記設定手段により設定された上記運転者の有効視野の範囲内に入るように移動させる制御手段とを備えていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用表示装置において、
上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が大きくなるに従って、上記表示画像の表示位置を、車両前後方向視においてインストルメントパネルの直上側から上方側へと移動させるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用表示装置において、
上記制御手段は、上記表示画像を上記運転者の有効視野の中心部以外の部分に表示させるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用表示装置において、
上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が大きいほど、上記運転者から上記虚像までの距離を遠くするように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用表示装置において、
上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が所定速度以下の低速走行時には、上記表示画像を複数種類表示させる一方、上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度よりも大きい高速走行時には、上記複数種類の表示画像からいずれかを選択して表示させるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用表示装置において、
上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が所定速度よりも大きい高速走行時には、上記表示画像の表示位置を、該表示画像を上記実景を構成する道路に重畳表示すべく移動させるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置が従来技術として知られている。
【０００３】
特許文献１に示す車両用表示装置では、車両の前方の障害物を強調表示した暗視画像を実景に重畳表示させる。そして、道路標識を検出したときには、その道路標識を検出した暗視画像の輝度を小さくする。これにより、車両の前方の障害物を強調表示した暗視画像を実景に重畳表示させているにも拘わらず、道路標識の認識性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８８６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、運転者の有効視野は一般に、車速が大きくなるほど狭くなる。そのため、車両用表示装置において、車速の大きさに拘わらず、表示画像の表示位置を固定すると、車速が大きくなるに従って、その表示画像の認識性が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、表示画像の認識性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、車速が大きいほど、表示画像の表示位置を運転者の有効視野の中心側に移動させたり、表示画像の表示位置を、その表示画像の少なくとも一部が運転者の有効視野の範囲内に入るように移動させたりすることを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本発明は、運転者の前方の被投影部材に画像を投影することにより虚像である表示画像を実景に重畳して表示する車両用表示装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、第１の発明は、車速を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段により検出された車速が大きいほど、上記表示画像の表示位置を上記運転者の有効視野の中心側に移動させる制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
これによれば、制御手段が、車速が大きいほど、つまり、運転者の有効視野が狭いほど、表示画像の表示位置を、車速の大きさによって位置が変化しない運転者の有効視野の中心側に移動させる。このため、表示画像の認識性を向上させることができる。
【００１１】
第２の発明は、車速を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段により検出された車速に基づいて、上記運転者の有効視野の範囲を設定する設定手段と、上記表示画像の表示位置を、該表示画像の少なくとも一部が上記設定手段により設定された上記運転者の有効視野の範囲内に入るように移動させる制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
これによれば、制御手段が、表示画像の表示位置を、その表示画像の少なくとも一部が車速に基づいて設定された運転者の有効視野の範囲内に入るように移動させるので、表示画像の認識性を向上させることができる。
【００１３】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が大きくなるに従って、上記表示画像の表示位置を、車両前後方向視においてインストルメントパネルの直上側から上方側へと移動させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
これによれば、制御手段が、車速が大きくなるに従って、表示画像の表示位置を、車両前後方向視においてインストルメントパネルの直上側から上方側へと移動させるので、表示画像の認識性の向上を確実に実現することができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記制御手段は、上記表示画像を上記運転者の有効視野の中心部以外の部分に表示させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
これによれば、制御手段が、表示画像を運転者の有効視野の中心部以外の部分に表示させるので、運転者の有効視野の中心部に表示させる場合と比較して、運転者の前方視界を確保することができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が大きいほど、上記運転者から上記虚像までの距離を遠くするように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
ところで、運転者の前方注視点は一般に、車速が大きくなるに従って遠くなる。
【００１９】
ここで、本発明によれば、制御手段が、車速が大きいほど、運転者から虚像までの距離を遠くするので、運転者が視線を大きく移動させることなく、虚像である表示画像を認識することができる。
【００２０】
また、運転者から虚像までの距離を遠くするので、表示画像が大きく表示される。このため、高速走行時に表示画像の認識性をより一層向上させることができる。
【００２１】
第６の発明は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が所定速度以下の低速走行時には、上記表示画像を複数種類表示させる一方、上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度よりも大きい高速走行時には、上記複数種類の表示画像からいずれかを選択して表示させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
これによれば、制御手段が、低速走行時には、表示画像を複数種類表示させる一方、高速走行時には、その複数種類の表示画像からいずれかを選択して表示させるので、高速走行時に、例えば、車両の走行環境に応じた最適な表示画像や、車両の安全走行の点で優先度が高い表示画像を選択して表示させることができる。
【００２３】
第７の発明は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、上記制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が所定速度よりも大きい高速走行時には、上記表示画像の表示位置を、該表示画像を上記実景を構成する道路に重畳表示すべく移動させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
これによれば、制御手段が、高速走行時には、表示画像の表示位置を、その表示画像を実景を構成する道路に重畳表示するように移動させるので、表示画像を、実景を構成する建築物などを設置した沿道に重畳表示させる場合と比較して、表示画像のちらつきを抑制することができ、表示画像の認識性をより一層向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、車速が大きいほど、つまり、運転者の有効視野が狭いほど、表示画像の表示位置を、車速の大きさによって位置が変化しない運転者の有効視野の中心側に移動させるので、表示画像の認識性を向上させることができる。
【００２６】
また、別の発明によれば、表示画像の表示位置を、その表示画像の少なくとも一部が車速に基づいて設定された運転者の有効視野の範囲内に入るように移動させるので、表示画像の認識性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用表示装置を示すブロック図である。
【図２】実施形態１に係る表示画像を実景に重畳して表示する様子を車両後方側から見た概略図である。
【図３】実施形態２に係る表示画像を表示する様子を示す図２相当図である。
【図４】実施形態２の変形例に係る表示画像を表示する様子を示す図２相当図である。
【図５】実施形態３に係る表示画像を表示する様子を示す図２相当図である。
【図６】実施形態４に係る表示画像を表示する様子を示す図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２９】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る車両用表示装置１は、運転者２の前方に設けられたフロントウインドウガラス３（被投影部材）に画像を投影することにより、虚像である表示画像をフロントウインドウガラス３の前方の実景に重畳して表示する車載ヘッドアップディスプレイ（以下、単にヘッドアップディスプレイという）である（図２を参照）。なお、本実施形態では、車両ｖが左ハンドル車である。
【００３０】
このヘッドアップディスプレイ１は、図１に示すように、カーナビゲーションシステム１０（図１では、ＮＡＶＩ）と、前方カメラ１１と、車速センサ１２（車速検出手段）と、顔カメラ１３と、投影装置１４と、制御装置１５とを備えている。
【００３１】
カーナビゲーションシステム１０は、自車両ｖ（図２を参照）の現在の位置情報や地図情報などを検出する。上記前方カメラ１１は、例えば、フロントウインドウガラス３に設けられている。前方カメラ１１は、自車両ｖの前方を撮像することにより、自車両ｖの前方の物体情報や、その物体の位置情報などを検出する。上記車速センサ１２は、自車両ｖの車速情報を検出する。上記顔カメラ１３は、運転者２の前方に設けられている。顔カメラ１３は、運転者２の顔を撮像することにより、運転者２の目の位置情報などを検出する。そして、カーナビゲーションシステム１０、前方カメラ１１、車速センサ１２及び顔カメラ１３は、制御装置１５に電気的に接続されている。
【００３２】
上記投影装置１４は、フロントウインドウガラス３の下方に設けられている。投影装置１４は、フロントウインドウガラス３に画像を投影することにより、表示画像を表示する。この投影位置は、例えば、顔カメラ１３からの運転者２の目の位置情報に基づいて変更する。そして、投影装置１４は、制御装置１５に電気的に接続されている。投影装置１４の詳細な説明は省略するが、その構成は、例えば、従来既知のものである。
【００３３】
上記制御装置１５は、各検出装置１０〜１３からの検出情報に基づいて、投影装置１４による表示画像の表示を制御する。制御装置１５は、設定部１５ａ（設定手段）と、制御部１５ｂ（制御手段）とを有している。
【００３４】
設定部１５ａは、車速センサ１２からの車速情報に基づいて、運転者２の有効視野の範囲を設定する。
【００３５】
以下、この設定の一例を詳細に説明する。まず、車両ｖに乗車した複数の被実験者に対してその有効視野と車速との関連性についての所定の実験を予め行うことにより、車速毎の平均的な有効視野を得る。次に、その有効視野を車速と関連付けて制御装置１５に予め記憶しておく。そして、設定部１５ａは、車速センサ１２からの車速情報に基づいて、制御装置１５に記憶した有効視野からその車速に対応する有効視野を読み出し、その有効視野を運転者２の有効視野として設定する。なお、設定部１５ａにより設定した有効視野を、例えば、運転者２の必要に応じて微調整可能としてもよい。
【００３６】
ここで、有効視野は、略楕円形状をなしている（図２を参照）。また、有効視野の中心位置は、同一の運転者２で且つ直進走行時であれば、車速の大きさによって殆ど変化しない。一方、有効視野は、車速が大きくなるほど狭くなる。
【００３７】
上記制御部１５ｂは、表示画像の表示位置を、その表示画像の少なくとも一部が設定部１５ａにより設定された運転者２の有効視野の範囲内に入るように移動させる。ここで、「表示画像の少なくとも一部が運転者２の有効視野の範囲内に入る」とは、その表示画像の全体がその範囲内に収まることや、その一部がその範囲内に入ることを言う。また、別の言い方をすると、車速センサ１２により検出された車速が大きいほど、表示画像の表示位置を運転者２の有効視野の中心側に移動させる。
【００３８】
詳細には、制御部１５ｂは、車速が大きくなるに従って、表示画像の表示位置を、車両前後方向視においてインストルメントパネル４（図２を参照）の直上側から上方側へと移動させる。また、車速の大きさに拘わらず、運転者２の前方視界を確保するために、表示画像を運転者２の有効視野の下端部（中心部以外の部分）に表示させる。さらに、車速が大きいほど、運転者２から虚像までの距離を遠くする。これにより、表示画像は大きく表示される。ここで、運転者２から虚像までの距離を遠くする手段として、例えば、投影装置１４の光源からフロントウインドウガラス３までの距離を長くすることや、投影装置１４のレンズの焦点距離を長くすることがある。
【００３９】
以下、その表示の一例を図２を参照しながら説明する。図２では、外側の楕円形状の破線が、所定速度以下の低速直進走行時における運転者２（図２では、手のみ図示）の有効視野を示し、内側の楕円形状の破線が、所定速度よりも大きい高速直進走行時における運転者２の有効視野を示している。また、図２では、楕円形状の破線内の黒丸が、運転者２の有効視野の中心を示している。なお、図２では、説明の便宜上、有効視野やその中心を図示しているが、実際には、これらは表示されない。
【００４０】
図２では、速度制限標識の表示画像ｌと、前方車両との車間距離を認知支援するための表示画像ｍ（以下、「車間距離認知支援の表示画像ｍ」という）と、ターンバイターンの表示画像ｎとがこの順に左側から表示されている。また、図２に示す符号ｗは、実景を構成する道路である。
【００４１】
そして、図２では、低速直進走行時には、速度制限標識の表示画像ｌ、車間距離認知支援の表示画像ｍ、及びターンバイターンの表示画像ｎ（実線を参照）の全体が低速直進走行時における運転者２の有効視野の範囲内に収まっている。このとき、これらの表示画像ｌ〜ｎは、車両前後方向視においてインストルメントパネル４の直上側で且つその有効視野の下端部に位置している。
【００４２】
一方、高速直進走行時には、速度制限標識の表示画像ｌ、車間距離認知支援の表示画像ｍ、及びターンバイターンの表示画像ｎ（二点鎖線を参照）の一部が高速直進走行時における運転者２の有効視野の範囲内に入っている。このとき、これらの表示画像ｌ〜ｎは、車両前後方向視において低速直進走行時における表示画像ｌ〜ｎの上方側で且つ高速直進走行時における有効視野の下端部に位置している。さらに、表示画像ｌ〜ｎは、運転者２から虚像までの距離を低速直進走行時よりも遠くすることにより、低速直進走行時における表示画像ｌ〜ｎよりも大きく表示されている。
【００４３】
−効果−
以上より、本実施形態によれば、制御部１５ｂが、車速が大きいほど、つまり、運転者２の有効視野が狭いほど、表示画像ｌ〜ｎの表示位置を、車速の大きさによって位置が変化しない運転者２の有効視野の中心側に移動させる。このため、表示画像ｌ〜ｎの認識性を向上させることができる。
【００４４】
また、制御部１５ｂが、表示画像ｌ〜ｎの表示位置を、その表示画像ｌ〜ｎの少なくとも一部が車速に基づいて設定された運転者２の有効視野の範囲内に入るように移動させるので、表示画像ｌ〜ｎの認識性を向上させることができる。
【００４５】
また、制御部１５ｂが、車速が大きくなるに従って、表示画像ｌ〜ｎの表示位置を、車両前後方向視においてインストルメントパネル４の直上側から上方側へと移動させるので、表示画像ｌ〜ｎの認識性の向上を確実に実現することができる。
【００４６】
また、制御部１５ｂが、表示画像ｌ〜ｎを運転者２の有効視野の中心部以外の部分に表示させるので、運転者２の有効視野の中心部に表示させる場合と比較して、運転者２の前方視界を確保することができる。
【００４７】
ところで、運転者２の前方注視点は一般に、車速が大きくなるに従って遠くなる。
【００４８】
ここで、本実施形態によれば、制御部１５ｂが、車速が大きいほど、運転者２から虚像までの距離を遠くするので、運転者２が視線を大きく移動させることなく、虚像である表示画像ｌ〜ｎを認識することができる。
【００４９】
また、運転者２から虚像までの距離を遠くするので、表示画像ｌ〜ｎが大きく表示される。このため、高速走行時に表示画像ｌ〜ｎの認識性をより一層向上させることができる。
【００５０】
（実施形態２）
本実施形態は、表示画像を運転者２の有効視野の車幅方向一端部（中心部以外の部分）に表示させる点が実施形態１と異なっているが、その他の点については、実施形態１と同様の構成である。そこで、以下の説明では、実施形態１の構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明を行う。
【００５１】
本実施形態に係る表示の一例を図３を参照しながら説明する。制御部１５ｂは、高速直進走行時には、運転者２の前方視界を確保するために、表示画像ｌ〜ｎを運転者２の有効視野の車幅方向右端部に表示させる。このとき、速度制限標識の表示画像ｌ、ターンバイターンの表示画像ｎ、及び車間距離認知支援の表示画像ｍがこの順に上側から表示されている。また、ターンバイターンの表示画像ｎのみ、その全体が高速直進走行時における運転者２の有効視野の範囲内に収まっている。
【００５２】
本実施形態によれば、実施形態１とほぼ同様の効果が得られる。
【００５３】
なお、本実施形態では、高速直進走行時に、表示画像ｌ〜ｎを運転者２の有効視野の車幅方向右端部に表示したが、これに限らず、例えば、図４に示すように、その左端部に表示してもよい。ここで、いずれの端部に表示するかは、例えば、車両ｖの走行環境に応じて選択する。さらに、車幅方向両端部に限らず、例えば、上端部に表示してもよい。
【００５４】
（実施形態３）
本実施形態は、低速走行時に、表示画像を複数種類表示させる一方、高速走行時に、その複数種類の表示画像からいずれかを選択して表示させる点が実施形態１と異なっているが、その他の点については、実施形態１と同様の構成である。そこで、以下の説明では、実施形態１の構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明を行う。
【００５５】
本実施形態に係る表示の一例を図５を参照しながら説明する。制御部１５ｂは、低速直進走行時には、実施形態１と同様、表示画像を、速度制限標識、車間距離認知支援及びターンバイターンの三種類（複数種類）表示させる。一方、高速直進走行時には、三種類の表示画像ｌ〜ｎからいずれかを選択して表示させる。この選択では、例えば、車両ｖの走行環境に応じた最適なものを選び出したり、車両ｖの安全走行の点で優先度が高いものを選び出したりする。図５では、速度制限標識の表示画像ｌ及びターンバイターンの表示画像ｎが選択されて表示されている。このとき、速度制限標識の表示画像ｌ及びターンバイターンの表示画像ｎは、運転者２の前方視界を確保するために、この順に上側から高速直進走行時における有効視野の左端部に表示されている。また、これらの表示画像ｌ，ｎは、その全体が高速直進走行時における運転者２の有効視野の範囲内に収まっている。
【００５６】
−効果−
以上より、本実施形態によれば、実施形態１と同様の効果が得られる。
【００５７】
また、制御部１５ｂが、低速直進走行時には、表示画像を複数種類表示させる一方、高速走行時には、その複数種類の表示画像ｌ〜ｎからいずれかを選択して表示させるので、高速直進走行時に、例えば、車両ｖの走行環境に応じた最適な表示画像や、車両ｖの安全走行の点で優先度が高い表示画像を選択して表示させることができる。
【００５８】
（実施形態４）
本実施形態は、高速走行時に、前方カメラ１１からの道路ｗの位置情報に基づいて、表示画像の表示位置を、その表示画像を道路ｗに重畳表示するように移動させる点が実施形態１と異なっているが、その他の点については、実施形態１と同様の構成である。そこで、以下の説明では、実施形態１の構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明を行う。
【００５９】
本実施形態に係る表示の一例を図６を参照しながら説明する。制御部１５ｂは、表示画像を、速度制限標識の一種類のみ表示させる。そして、高速直進走行時には、速度制限標識の表示画像ｌの表示位置を、その表示画像ｌを道路ｗに重畳表示するように移動させる。このとき、速度制限標識の表示画像ｌは、運転者２の前方視界を確保するために、高速直進走行時における有効視野の下端部に表示されている。また、この表示画像ｌは、その全体が高速直進走行時における運転者２の有効視野の範囲内に収まっている。
【００６０】
−効果−
以上より、本実施形態によれば、実施形態１と同様の効果が得られる。
【００６１】
また、制御部１５ｂが、高速直進走行時には、表示画像ｌの表示位置を、その表示画像ｌを実景を構成する道路ｗに重畳表示するように移動させるので、表示画像ｌを、実景を構成する建築物などを設置した沿道に重畳表示させる場合と比較して、表示画像ｌのちらつきを抑制することができ、表示画像ｌの認識性をより一層向上させることができる。
【００６２】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、本発明に係る被投影部材をフロントウインドウガラス３で構成したが、これに限らず、運転者２の前方に設けたフロントウインドウガラス３とは別のコンバイナーで構成してもよい。
【００６３】
また、上記各実施形態では、速度制限標識の表示画像ｌや車間距離認知支援の表示画像ｍ、ターンバイターンの表示画像ｎを表示したが、これに限らず、例えば、これらに加えて又は代えて、車速の表示画像などを表示してもよい。
【００６４】
また、上記各実施形態では、表示画像の表示位置を低速直進走行時と高速直進走行時とで段階的に移動させたが、これに限らず、車速が大きくなるに従って、徐々に移動させてもよい。
【００６５】
また、本発明の趣旨を逸脱しない限り、上記各実施形態の構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上説明したように、本発明に係る車両用表示装置は、表示画像の認識性を向上させることが必要な用途等に適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１      ヘッドアップディスプレイ（車両用表示装置）
１２    車速センサ（車速検出手段）
１４    投影装置
１５    制御装置
１５ａ  設定部（設定手段）
１５ｂ  制御部（制御手段）
２      運転者
３      フロントウインドウガラス（被投影部材）
４      インストルメントパネル
ｌ〜ｎ  表示画像
【図１】
2015160445.tif 000003
【図２】
2015160445.tif 000004
【図３】
2015160445.tif 000005
【図４】
2015160445.tif 000006
【図５】
2015160445.tif 000007
【図６】
2015160445.tif 000008