(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、
前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、
情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、
前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、
前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部と、を備え、
前記画像表示制御部は、前記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行い、
前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、
前記画像表示制御部は、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型表示装置であって、
前記情報測定用のデバイスを更に備える投写型表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の投写型表示装置であって、
前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ、角速度センサ、速度計、撮像装置、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも１つである投写型表示装置。
【請求項４】
請求項２記載の投写型表示装置であって、
前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置。
【請求項５】
光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御方法であって、
前記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、
前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、
前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、を備え、
前記画像表示制御ステップでは、前記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行い、
前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、
前記画像表示制御ステップでは、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置の表示制御方法。
【請求項６】
請求項５記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、
前記情報測定用のデバイスは前記投写型表示装置に内蔵される投写型表示装置の表示制御方法。
【請求項７】
請求項５記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、
前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ、角速度センサ、速度計、撮像装置、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも１つである投写型表示装置の表示制御方法。
【請求項８】
請求項６記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、
前記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置の表示制御方法。
【請求項９】
光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御プログラムであって、
前記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、
前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、
前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記画像表示制御ステップでは、前記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行い、
前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、
前記画像表示制御ステップでは、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置の表示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置、表示制御方法、及び表示制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、電車、船舶、重機、航空機、又は、農作用機械等の乗り物のウインドシールド、或いは、ウインドシールドの手前付近に配置されるコンバイナをスクリーンとして用い、これに光を投写して画像を表示させる乗り物用のＨＵＤ（Ｈｅａｄ−ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が知られている。このＨＵＤによれば、ＨＵＤから投写された光に基づく画像を、スクリーン上で実像として、又は、スクリーン前方において虚像として、運転者に視認させることができる。【０００３】
このＨＵＤを利用して運転支援を行うシステムが、特許文献１〜特許文献５に記載されている。【０００４】
特許文献１、２には、自動車の制御部からの情報に基づいて表示画像を制御するＨＵＤが記載されている。【０００５】
特許文献３−５には、自動車に搭載された各種センサの情報を取得し、この情報に基づいて表示画像を制御するＨＵＤが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２０１５−１９７７０６号公報
【特許文献２】日本国特開２０１５−２２５６１５号公報
【特許文献３】日本国特開２０１６−１１２９８７号公報
【特許文献４】日本国特表２０１３−５３５３７６号公報
【特許文献５】日本国特開２００６−０５８０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、乗り物の自動運転が実用化されようとしているが、自動運転等によって、自動車の制御部の負担が増大してしまうという課題がある。つまり、特許文献１、２のように、ＨＵＤが、自動車の制御部からの情報に基づいて表示画像を制御する場合、自動車の制御部が高負荷になると表示遅れが発生する可能性がある。【０００８】
また、特許文献３−５のように、ＨＵＤが各種センサからの情報の処理と、この処理に基づく画像データの生成とを常時行うと、ＨＵＤが高負荷となり、ＨＵＤ内の温度上昇及び表示遅延が発生する可能性がある。例えば、危険が迫っている状況を運転者に伝えるための警告情報に表示遅延があると、危険回避のための行動に遅れが生じる可能性がある。【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、重要な情報の表示遅延をなくして安全な運転を支援することのできる投写型表示装置、その表示制御方法及び表示制御プログラム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】
【００１０】
本発明の投写型表示装置は、光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部と、を備え、前記画像表示制御部は、前記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行い、前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、前記画像表示制御部は、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行うものである。
【００１１】
本発明の投写型表示装置の表示制御方法は、光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御方法であって、前記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、を備え、前記画像表示制御ステップでは、前記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行い、前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、前記画像表示制御ステップでは、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行うものである。
【００１２】
本発明の投写型表示装置の表示制御プログラムは、光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、前記空間変調された前記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御プログラムであって、前記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、前記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第一の表示制御と、前記測定情報に基づいて画像データを生成し前記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、前記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、前記画像表示制御ステップでは、前記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には前記第二の表示制御を行い、前記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には前記第一の表示制御を行い、前記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、前記画像表示制御ステップでは、前記第一モードが設定されている場合には前記第一の表示制御と前記第二の表示制御を選択的に行い、前記第二モードが設定されている場合には前記第一の表示制御のみを行うものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、重要な情報の表示遅延をなくして安全な運転を支援することのできる投写型表示装置、表示制御方法、及び表示制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤ１００が搭載される自動車１０の室内構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すＨＵＤ１００の制御ユニット４と自動車１０の内部ハードウェア構成を示す模式図である。
【図３】図２に示すシステム制御部６０の機能ブロック図である。
【図４】図１に示すＨＵＤ１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ＨＵＤ１００によって表示される画像の一例を示す図である。
【図６】ＨＵＤ１００によって表示される画像の他の例を示す図である。
【図７】ＨＵＤ１００によって表示される画像の更に他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤ１００が搭載される自動車１０の室内構成を示す模式図である。
【００１７】
自動車１０のフロントウインドシールド１の一部は、後述する画像光を反射させる加工がなされた領域となっており、この領域が投写面２を構成している。
【００１８】
バックミラー８に取り付けられた撮像装置９は、車内を撮像するためのものであり、後述するＨＵＤ１００のシステム制御部６０と有線又は無線によって接続されている。撮像装置９で撮像して得られた撮像画像信号は、有線通信又は無線通信によってＨＵＤ１００のシステム制御部６０に転送される。
【００１９】
ＨＵＤ１００は、自動車１０に搭載され、自動車１０のフロントウインドシールド１の一部の領域である投写面２に投写される画像光により、自動車１０の運転者によって虚像又は実像を視認可能にするものである。
【００２０】
ＨＵＤ１００は、自動車以外に、電車、重機、建機、航空機、船舶、又は、農作機械等の乗り物に搭載して用いることができる。
【００２１】
図１の例では、ＨＵＤ１００は、自動車１０のダッシュボード３に内蔵されている。ダッシュボード３は、自動車１０のスピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、又は、距離計等の走行に必要な情報を通知するための計器類等を含む内装部品を内蔵する部材である。
【００２２】
ＨＵＤ１００は、光源及びこの光源から出射される光を画像データに基づいて空間変調する光変調素子を含む制御ユニット４と、制御ユニット４の光変調素子により空間変調された画像光をフロントウインドシールド１の投写面２に投写する投写光学系を構成する拡散部材５、反射ミラー６、及び、凹面鏡７と、を備える。
【００２３】
拡散部材５は、制御ユニット４の光変調素子により空間変調された画像光を拡散させて面光源化する部材である。拡散部材５は、表面に微細構造を有するマイクロミラーアレイ、拡散ミラー、又は、反射ホログラフィクディフューザー等が用いられる。
【００２４】
反射ミラー６は、拡散部材５で拡散された画像光を反射する。
【００２５】
凹面鏡７は、反射ミラー６で反射された画像光を拡大して反射し、投写面２に投写する。フロントウインドシールド１の投写面２は、凹面鏡７から投写された画像光が運転者の目の方向に反射するような加工がなされている。
【００２６】
なお、ＨＵＤ１００は、例えば自動車１０の天井付近に配置され、自動車１０の天井付近に設置されたサンバイザタイプのコンバイナに対して画像光を投写する構成であってもよい。この構成では、コンバイナが投写面を構成する。
【００２７】
自動車の運転者は、投写面２に投写され、投写面２で反射された画像光に基づく虚像により、運転を支援するためのアイコン又は文字等の情報を視認することができる。また、投写面２は、フロントウインドシールド１の外部（外界）からの光を透過する機能を持つ。このため、運転者は、凹面鏡７から投写された画像光に基づく虚像と外界の景色とが重畳された像を視認することができる。
【００２８】
図２は、図１に示すＨＵＤ１００の制御ユニット４と自動車１０の内部ハードウェア構成を示す模式図である。
【００２９】
制御ユニット４は、光源ユニット４０と、光変調素子４４と、光変調素子４４を駆動する駆動部４５と、動きセンサ５０と、ＨＵＤ１００全体を統括制御するシステム制御部６０と、を備える。
【００３０】
システム制御部６０は、各種のプロセッサと、このプロセッサの実行するプログラム等が記憶されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、このプロセッサのワークメモリとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、を含む。
【００３１】
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
【００３２】
これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【００３３】
システム制御部６０は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。
【００３４】
光源ユニット４０は、光源制御部４０Ａと、赤色光を出射する赤色光源であるＲ光源４１ｒと、緑色光を出射する緑色光源であるＧ光源４１ｇと、青色光を出射する青色光源であるＢ光源４１ｂと、ダイクロイックプリズム４３と、Ｒ光源４１ｒとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｒと、Ｇ光源４１ｇとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｇと、Ｂ光源４１ｂとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｂと、を備える。Ｒ光源４１ｒとＧ光源４１ｇとＢ光源４１ｂはＨＵＤ１００の光源を構成する。
【００３５】
ダイクロイックプリズム４３は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｒによって平行光化された赤色光を透過させて光変調素子４４に出射する。また、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｇによって平行光化された緑色光を反射させて光変調素子４４に出射する。さらに、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｂによって平行光化された青色光を反射させて光変調素子４４に出射する。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。
【００３６】
Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂは、それぞれ、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が用いられる。ＨＵＤ１００の光源は、Ｒ光源４１ｒとＧ光源４１ｇとＢ光源４１ｂの３つの例に限らず、１つの光源、２つの光源、又は、４つ以上の光源によって構成されていてもよい。
【００３７】
光源制御部４０Ａは、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々を制御し、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂから光を出射させる制御を行う。
【００３８】
光変調素子４４は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂから出射され、ダイクロイックプリズム４３から出射された光を、システム制御部６０により入力される画像データに基づいて空間変調する。
【００３９】
光変調素子４４としては、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、又は、液晶表示素子等を用いることができる。
【００４０】
駆動部４５は、システム制御部６０から入力される画像データに基づいて光変調素子４４を駆動し、画像データに基づいて空間変調された画像光（赤色画像光、青色画像光、及び、緑色画像光）を、光変調素子４４から拡散部材５に出射させる。光変調素子４４と駆動部４５はＨＵＤ１００の光変調部を構成する。
【００４１】
図１に示した拡散部材５、反射ミラー６、及び、凹面鏡７から構成される投写光学系は、投写面２に投写された画像光に基づく画像が、フロントウインドシールド１前方の位置において虚像として運転者に視認可能となるように光学設計がなされている。この画像光に基づく画像が、フロントウインドシールド１において実像として運転者に視認可能となるように投写光学系の光学設計がなされていてもよい。
【００４２】
動きセンサ５０は、ＨＵＤ１００の地表に対する動きに関する情報を測定する情報測定用のデバイスである。動きセンサ５０は、例えば、ＨＵＤ１００に生じる加速度を測定する加速度センサ又はＨＵＤ１００に生じる角速度を測定する角速度センサの一方又は両方によって構成される。
【００４３】
動きセンサ５０によって測定された測定情報は、システム制御部６０に入力される。以下では、動きセンサ５０が加速度センサと角速度センサを含むものとして説明する。
【００４４】
システム制御部６０は、自動車１０の制御部７０の指示に基づいて、光源制御部４０Ａ及び駆動部４５を制御して、画像データに基づく画像光を制御ユニット４から拡散部材５に出射させる。
【００４５】
自動車１０は、自動車１０全体を統括制御する制御部７０と、ステアリングを制御するステアリング制御部７１と、ブレーキ及びアクセルを制御して自動車１０の加減速を制御する加減速制御部７２と、表示部７３と、ナビゲーション装置７４と、制御部７０の指令にしたがって自動車１０のエンジンを制御するエンジン制御部７５と、動きセンサ７６と、レーダ７７と、撮像装置９と、を備える。
【００４６】
制御部７０は、前述した各種のプロセッサと、このプロセッサの実行するプログラム等が記憶されるＲＯＭと、このプロセッサのワークメモリとして機能するＲＡＭとを含む。
【００４７】
自動車１０は、制御部７０が内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モード（自動運転モード）と、人が手動で運転を行う第二モード（手動運転モード）とを設定可能である。
【００４８】
第一モードが設定されると、制御部７０のプロセッサは、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令をステアリング制御部７１及び加減速制御部７２に入力する。
【００４９】
ステアリング制御部７１は、制御部７０からの指令に基づいて、ステアリングを制御して自動車１０の進路を制御する。
【００５０】
加減速制御部７２は、制御部７０からの指令に基づいてブレーキ及びアクセルを制御して、自動車１０の走行速度を制御する。
【００５１】
第二モードが設定されている場合には、制御部７０は、上記の指令を生成することはなく、ステアリング制御部７１及び加減速制御部７２の制御は行わない。このため、第一モード時には制御部７０の処理負荷は相対的に高くなる。
【００５２】
動きセンサ７６は、自動車１０の地表に対する動きを測定する情報測定用のデバイスであり、例えば加速度センサ又は角速度センサの一方又は両方によって構成される。動きセンサ７６で測定される測定情報はナビゲーション装置７４に入力される。
【００５３】
レーダ７７は、障害物を認識したり障害物との距離を測定したりするための情報測定用のデバイスであり、例えば、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダ等である。
【００５４】
なお、図示省略されているが、自動車１０には、自動車１０の状態又は自動車１０の周囲の状況を測定するための他の情報測定用のデバイスが搭載されている。
【００５５】
自動車１０に搭載される他の情報測定用のデバイスとしては、周囲の明るさを検出する照度センサ、計器類（タコメータ、速度計、冷却水温度計、又は、燃料計等）、又は、位置情報を測定するためのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機等がある。
【００５６】
表示部７３は、例えば運転席と助手席の間のセンターコンソールに内蔵された液晶表示装置等であり、制御部７０からの指令に基づいて各種の情報を表示する。
【００５７】
ナビゲーション装置７４は、動きセンサ７６で測定された測定情報、ＧＰＳ受信機で測定される位置情報、及び、自動車１０の速度計で測定される走行速度情報等に基づいて、目的地までの経路案内を行うための経路案内情報を生成し、生成した経路案内情報を制御部７０に入力する。
【００５８】
撮像装置９は、光学系と撮像素子を用いて被写体を撮像し、この撮像によって得られる撮像画像信号をＨＵＤ１００のシステム制御部６０に入力する。撮像装置９は、例えば自動車１０の運転席に着座する人物の顔を含む範囲を撮像する。
【００５９】
撮像装置９は、運転者を撮像することで、運転者の状態を示す情報を得るものであり、情報測定用のデバイスの１つである。
【００６０】
自動車１０に搭載される情報測定用のデバイスのうち、撮像装置９及び動きセンサ７６以外のデバイスによって測定される測定情報は、制御部７０に入力される。また、自動車１０に搭載される情報測定用のデバイスのうち、速度計とレーダ７７と撮像装置９によって測定される測定情報は、ＨＵＤ１００のシステム制御部６０にも入力される。
【００６１】
なお、速度計とレーダ７７と撮像装置９によって測定される測定情報は、制御部７０を経由することなく（非経由）でシステム制御部６０に入力される構成とすることが好ましい。
【００６２】
制御部７０のＲＯＭには、ＨＵＤ１００によって表示可能な表示項目が予め記憶されている。
【００６３】
制御部７０は、自動車１０に搭載された情報測定用のデバイスで測定された測定情報及びナビゲーション装置７４で生成された経路案内情報等を取得し、これらの情報に基づいて、上記の表示項目の中から必要な情報をＨＵＤ１００によって表示すべき表示対象情報として決定し、この表示対象情報をＨＵＤ１００のシステム制御部６０に入力する。
【００６４】
ＨＵＤ１００によって表示可能な表示項目の一例は以下の（１）〜（４）のとおりであるが、これらに限定されるものではない。
【００６５】
（１）自動車１０の速度情報、エンジン回転数情報、エンジン冷却水の温度情報、燃料の残量情報、燃費のリアルタイム情報、方向指示器点滅情報、又は、ヘッドライトの点灯方向情報等の自動車１０の動作状態を示す情報。（２）ブレーキパッドの磨耗を通知する情報、エンジンオイルの低下を通知する情報、又は、エンジン冷却水の水温が高いことを通知する情報等の自動車１０のメンテナンスが必要であることを示す情報。（３）ナビゲーション装置７４によって生成される経路案内情報（４）他車両又は人物等の障害物の存在とその位置を通知するための情報、或いは、障害物に接近していることを通知するための情報等の運転上の危険を通知するための情報
【００６６】
図３は、図２に示すシステム制御部６０の機能ブロック図である。
【００６７】
システム制御部６０は、測定情報取得部６１と、警告判定部６２と、画像表示制御部６３と、を備える。測定情報取得部６１、警告判定部６２、及び、画像表示制御部６３は、システム制御部６０のプロセッサがＲＯＭに記憶されるプログラムを実行することによって構成される。このプログラムは、表示制御プログラムを含む。
【００６８】
測定情報取得部６１は、自動車１０に搭載される情報測定用のデバイスの一部と、ＨＵＤ１００に搭載される情報測定用のデバイスとしての動きセンサ５０とによってそれぞれ測定された情報を取得する。
【００６９】
警告判定部６２は、測定情報取得部６１で取得されたいずれかの情報に基づいて、運転者への警告が必要か否かを判定する。ここでの警告とは、危険を回避するための何らかの行動が必要であることを通知することを言う。
【００７０】
以下、警告判定部６２が警告を必要と判定する場合の例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
（Ａ）警告判定部６２は、速度計から取得された走行速度情報が予め設定されている速度閾値以上である場合には、減速を促す通知が必要であると判定する。
【００７２】
（Ｂ）警告判定部６２は、計器類から取得されたエンジンの回転数が予め設定されている回転閾値以上である場合には、アクセルを踏む力を弱めることを促す通知が必要であると判定する。
【００７３】
（Ｃ）警告判定部６２は、動きセンサ５０から取得された加速度情報が予め設定した加速度閾値以上である場合には、減速を促す通知が必要であると判定する。
【００７４】
（Ｄ）警告判定部６２は、動きセンサ５０から取得された加速度情報が急激に閾値以下に変化した場合には、障害物との衝突の恐れがあると判断し、運転者に防御姿勢（例えば両手で頭を押さえて頭を低くする姿勢等）を促す通知が必要であると判定する。
【００７５】
（Ｅ）警告判定部６２は、動きセンサ５０から取得された角速度情報に基づく自動車１０の左右方向の動き量が一定期間に渡って動き閾値以上である場合には、運転者が眠気を感じて蛇行運転している状態と判断し、蛇行運転を止めさせるために覚醒を促す通知が必要であると判定する。
【００７６】
（Ｆ）警告判定部６２は、撮像装置９から取得された撮像画像信号に所定の画像処理を施して運転席にいる人のまばたき回数を計測し、そのまばたき回数の一定期間での値が回数閾値以上である場合には、運転者が眠気を感じている状態と判断し、覚醒を促す通知が必要であると判定する。
【００７７】
（Ｇ）警告判定部６２は、レーダ７７から取得された測定情報に基づいて、自動車１０と障害物との距離を算出し、この距離が予め設定されている距離閾値以下となった場合には、障害物との衝突の恐れがあると判断して、運転者に防御姿勢を促す通知が必要であると判定する。
【００７８】
システム制御部６０のＲＯＭには、警告判定部６２によって必要と判定される警告（何らかの行動が必要であることの通知）の内容（例えば上記（Ａ）〜（Ｇ）に記載した通知）に対し、警告情報が対応付けて記憶されている。
【００７９】
画像表示制御部６３は、警告判定部６２による判定の結果、警告が必要ではないと判定された場合には、制御部７０から入力される表示対象情報に基づいて、この表示対象情報を所定のレイアウトで表示するための第一の画像データを生成し、この第一の画像データを駆動部４５に入力する第一の表示制御を行う。
【００８０】
第一の画像データは、例えば上記の表示項目（１）〜（４）に含まれる情報の少なくとも１つを表示するための画像データである。
【００８１】
画像表示制御部６３は、警告判定部６２による判定の結果、警告が必要であると判定された場合には、必要と判定した警告の内容に対応する警告情報をＲＯＭから読み出し、この警告情報を所定のレイアウトで表示するための第二の画像データを生成し、この第二の画像データを駆動部４５に入力する第二の表示制御を行う。
【００８２】
第二の画像データは、警告判定部６２により必要と判定された警告の内容に対応する画像データである。そして、この警告の内容は、上記の（Ａ）〜（Ｇ）に例示したように、測定情報取得部６１で取得された情報に基づいて決まる。したがって、第二の画像データは、測定情報取得部６１で取得された情報に基づく画像データとなる。
【００８３】
図４は、図１に示すＨＵＤ１００の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図４に示す処理は、ＨＵＤ１００の電源がオンされている間、繰り返し実行される。
【００８４】
ＨＵＤ１００の電源がオンになると、自動車１０の制御部７０は、自動車１０に搭載される情報測定用のデバイスで測定された各種情報及びナビゲーション装置７４から入力される情報等に基づいてＨＵＤ１００に表示すべき内容を判断し、ＨＵＤ１００のシステム制御部６０に表示対象情報を入力する処理を繰り返し実行する。
【００８５】
一方、ＨＵＤ１００の測定情報取得部６１は、電源がオンになると、自動車１０の情報測定用のデバイスの一部及び動きセンサ５０で測定された測定情報を取得する（ステップＳ１）。そして、警告判定部６２が、測定情報取得部６１で取得された測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する（ステップＳ２）。
【００８６】
警告が必要ではないと判定された場合（ステップＳ２：ＮＯ）、画像表示制御部６３は、制御部７０から入力されている表示対象情報に基づいて第一の画像データを生成し、第一の画像データを駆動部４５に入力する（ステップＳ３）。
【００８７】
駆動部４５は、画像表示制御部６３から入力された第一の画像データに基づいて光変調素子４４を駆動することで、第一の画像データに基づく画像光を投写面２に投写させる（ステップＳ４）。これにより、図５に例示するように、投写面２には、経路案内情報と、目的地到着予定時刻と、走行速度情報と、を含む画像８１が投写され、運転者から観察される。
【００８８】
一方、警告が必要であると判定された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、画像表示制御部６３は、必要と判定した警告の内容に対応する警告情報をＲＯＭから読み出し、読み出した警告情報を表示するための第二の画像データを生成し、駆動部４５に入力する（ステップＳ５）。ステップＳ３とステップＳ５は画像表示制御ステップを構成する。
【００８９】
駆動部４５は、画像表示制御部６３から入力された第二の画像データに基づいて光変調素子４４を駆動することで、第二の画像データに基づく画像光を投写面２に投写させる（ステップＳ６）。
【００９０】
例えば、警告の内容が上記の（Ａ）又は（Ｃ）に示した内容の場合、投写面２には、図６に示すように、ブレーキを踏んで減速するよう促す画像８２が投写され、運転者から観察される。
【００９１】
または、警告の内容が上記の（Ｆ）に示した内容の場合、投写面２には、図７に示すように、「覚醒を促すための目覚まし時計の画像８３が投写され、運転者から観察される。画像８３は、第一の画像データに基づいて投写面２に投写される画像の輝度よりも高い輝度としたり、点滅表示させたりしてもよい。
【００９２】
以上のようにＨＵＤ１００によれば、自動車１０の制御部７０から入力される情報を用いることなく、自動車１０に搭載される情報測定用のデバイスの一部と、ＨＵＤ１００に搭載される情報測定用のデバイスとしての動きセンサ５０とによってそれぞれ測定された情報に基づいて警告が必要か否かを判定することができる。このため、自動車１０の制御部７０の処理負荷が高い状況であっても、警告を行うための図６又は図７に示す画像の表示を遅延なく行うことができ、安全な運転を支援することができる。
【００９３】
例えば、自動車１０が上記の第一モードに設定されている場合には、自動車１０の制御部７０の処理負荷が増大することが考えられる。このような場合でも、ＨＵＤ１００によれば、システム制御部６０が緊急事態を瞬時に判断し、表示遅延を最小限にして適切な警告を提示することができる。
【００９４】
また、ＨＵＤ１００は、情報測定用のデバイスである動きセンサ５０を備えている。このため、ＨＵＤ１００のシステム制御部６０は、動きセンサ５０からの情報を、他の情報測定用のデバイスと比較して高速に取得することができる。したがって、上記の（Ｃ）、（Ｄ）、又は、（Ｅ）に示す内容の警告の要否の判定を高速に行うことができ、表示遅延時間を更に短くして、より安全な運転を支援することができる。
【００９５】
以上の説明では、自動車１０に搭載される情報測定用のデバイスの一部からもシステム制御部６０に測定情報が入力されるものとしたが、これは必須ではない。
【００９６】
ＨＵＤ１００のシステム制御部６０は、動きセンサ５０によって測定される測定情報のみを取得し、この測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定するものであってもよい。この構成であっても、上記の（Ｃ）、（Ｄ）、又は、（Ｅ）に示す内容の警告の要否を独自に判定して、警告を高速に行うことが可能である。
【００９７】
また、図２において、ＨＵＤ１００の動きセンサ５０を省略し、自動車１０の動きセンサ７６によって測定される測定情報がシステム制御部６０に入力される構成としてもよい。この構成によれば、ＨＵＤ１００の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００９８】
また、図２において、ＨＵＤ１００の動きセンサ５０を省略し、自動車１０に搭載される情報測定用のデバイスのうちの少なくとも１つによって測定される測定情報がシステム制御部６０に入力される構成としてもよい。この構成によれば、ＨＵＤ１００の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００９９】
ＨＵＤ１００の画像表示制御部６３は、第一モードに設定されている場合にのみ、上記の第一の表示制御と第二の表示制御を選択的に実行し、第二モードに設定されている場合には、第一の表示制御（自動車１０の制御部７０からの指令にしたがった画像の表示）のみを行う構成とするのが好ましい。
【０１００】
この構成によれば、自動車１０の制御部７０の処理負荷が低くなる第二モードでは、ＨＵＤ１００のシステム制御部６０の処理負荷を低くすることができる。このため、ＨＵＤ１００内部の温度上昇を防ぐことができる。
【０１０１】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【０１０２】
（１）  光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部と、を備え、上記画像表示制御部は、上記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置。
【０１０３】
（２）  （１）記載の投写型表示装置であって、上記情報測定用のデバイスを更に備える投写型表示装置。
【０１０４】
（３）  （１）記載の投写型表示装置であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ、角速度センサ、速度計、撮像装置、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも１つである投写型表示装置。
【０１０５】
（４）  （２）記載の投写型表示装置であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置。
【０１０６】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１つに記載の投写型表示装置であって、上記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、上記画像表示制御部は、上記第一モードが設定されている場合には上記第一の表示制御と上記第二の表示制御を選択的に行い、上記第二モードが設定されている場合には上記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置。
【０１０７】
（６）  光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御方法であって、上記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、を備え、上記画像表示制御ステップでは、上記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置の表示制御方法。
【０１０８】
（７）  （６）記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記情報測定用のデバイスは上記投写型表示装置に内蔵される投写型表示装置の表示制御方法。
【０１０９】
（８）  （６）記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ、角速度センサ、速度計、撮像装置、レーザーレーダ、超音波レーダ、又は、ミリ波レーダから選ばれる少なくとも１つである投写型表示装置の表示制御方法。
【０１１０】
（９）  （７）記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記情報測定用のデバイスは、加速度センサ又は角速度センサの少なくとも一方である投写型表示装置の表示制御方法。
【０１１１】
（１０）  （６）〜（９）のいずれか１つに記載の投写型表示装置の表示制御方法であって、上記乗り物は、内部で生成した指令又は外部から無線で受信した指令に基づいて運転が行われる第一モードと、人が手動で運転を行う第二モードとを設定可能であり、上記画像表示制御ステップでは、上記第一モードが設定されている場合には上記第一の表示制御と上記第二の表示制御を選択的に行い、上記第二モードが設定されている場合には上記第一の表示制御のみを行う投写型表示装置の表示制御方法。
【０１１２】
（１１）  光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置の表示制御プログラムであって、上記乗り物に搭載された情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得ステップと、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御ステップと、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、上記画像表示制御ステップでは、上記警告判定ステップによって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定ステップによって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置の表示制御プログラム。
【０１１３】
（１２）  光源から出射される光を、入力された画像データに基づいて空間変調する光変調部と、上記空間変調された上記光を乗り物の投写面に投写する投写光学系と、情報測定用のデバイスによって測定された測定情報を取得する測定情報取得部と、上記乗り物を制御する制御部から受けた情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第一の表示制御と、上記測定情報に基づいて画像データを生成し上記光変調部に入力する第二の表示制御とのいずれかを行う画像表示制御部と、上記測定情報に基づいて警告が必要か否かを判定する警告判定部として機能するプロセッサと、を備え、上記画像表示制御部は、上記警告判定部によって警告が必要と判定された場合には上記第二の表示制御を行い、上記警告判定部によって警告が不要と判定された場合には上記第一の表示制御を行う投写型表示装置。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明によれば、重要な情報の表示遅延をなくして乗り物の安全な運転を支援することができる。【０１１５】
以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、２０１６年９月１６日出願の日本特許出願（特願２０１６−１８１５１６）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
【符号の説明】
【０１１６】
１００  ＨＵＤ
１  フロントウインドシールド
２  投写面
３  ダッシュボード
４  制御ユニット
５  拡散部材
６  反射ミラー
７  凹面鏡
８  バックミラー
９  撮像装置
１０  自動車
４０  光源ユニット
４０Ａ  光源制御部
４１ｒ  Ｒ光源
４１ｇ  Ｇ光源
４１ｂ  Ｂ光源
４２ｒ、４２ｇ、４２ｂ  コリメータレンズ
４３  ダイクロイックプリズム
４４  光変調素子
４５  駆動部
５０  動きセンサ
６０  システム制御部
６１  測定情報取得部
６２  警告判定部
６３  画像表示制御部
７０  制御部
７１  ステアリング制御部
７２  加減速制御部
７３  表示部
７４  ナビゲーション装置
７５  エンジン制御部
７６  動きセンサ
７７  レーダ
８１、８２、８３  画像
【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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