(57)【要約】【課題】  刻々と変わり得る運転者注視物体に動的に重畳させて情報画像を表示する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置を提供すること。【解決手段】  所定の情報を表す表示像を投影する表示源と、該表示源から投影された表示像を運転席前方の視界内に映し出すコンバイナとを有する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置に、運転者が注視している自車両前方物体を特定する特定手段と、この特定手段によって特定された運転者注視物体との距離を測定する距離測定手段と、この距離測定手段によって測定された距離に基づいて上記表示像が運転者注視物体上に重畳して結像するように上記表示源及び／又は上記コンバイナを調整する調整手段とを備える。【選択図】  図２
2005313772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の情報を表す表示像を投影する表示源と、該表示源から投影された表示像を運転席前方の視界内に映し出すコンバイナとを有する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置であって、
運転者が注視している自車両前方物体を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された運転者注視物体との距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段によって測定された距離に基づいて前記表示像が前記運転者注視物体上に重畳して結像するように前記表示源及び／又は前記コンバイナを調整する調整手段と、を有することを特徴とする車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置であって、
前記特定手段は、
運転者の視線方向を検出する検出手段と、
フロントガラスに映る自車両前方の景色画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた自車両前方景色画像を運転者視点の画像に座標変換する変換手段と、
前記変換手段によって得られた運転者視点画像と前記検出手段によって得られた運転者視線方向との交点と求め、前記運転者視点画像上において該交点に存在する物体を識別する識別手段とを有する、ことを特徴とする車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置であって、
前記調整手段は、結像位置及び／又は距離の急激な変動を抑制する速度調整手段を有する、ことを特徴とする車両用ヘッドアップ・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、概して、車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置に係り、特に、車両前方景色中の運転者が注視している物体に焦点距離を合わせて、副操作系インターフェースなどの情報画像を該注視物に重畳させて表示する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において車速などの車両情報やナビ情報などを示す画像を表示する装置として、ヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）装置が周知である。
【０００３】
ＨＵＤ装置による画像表示においては、ホログラム虚像と呼ばれる表示像をフロントガラスに設けられたコンバイナに投影する。コンバイナは、半反射ガラス（ハーフミラー）であって、運転者にとっては透過なガラスに見えるが、ホログラム虚像表示源からの光は反射するものである。
【０００４】
ＨＵＤ装置により表示される画像は、フロントガラスに対して投影され、コンバイナによって反射された像であるため、運転者からはミラーによって長くされた光の経路分だけ奥まったように、すなわち車両前方に存在するかのように、見える。
【０００５】
したがって、運転者は、ＨＵＤ装置を利用すれば、走行中、インストゥルメント・パネルに視線を向けて目の焦点距離を合わせなくても、車両前方視界を見たまま、表示された情報を確認することができる。
【０００６】
このようなＨＵＤ装置においては、表示されるホログラム虚像が運転者から見てどの程度車両前方に見えるように設定するかが問題となる。すなわち、ＨＵＤ装置によって表示された情報画像が、運転者視点において、運転者が注視している車両前方物体（先行車両や建物など）や背景（無限遠）と遠近感が大幅に異なって見えれば、結局運転者は従前通り目の焦点距離を遠近で頻繁に切り替えなければならなくなる。
【０００７】
そこで、従来、ＨＵＤ装置により表示される情報画像の結像位置を、検出した運転者の視線方向や先行車両との車間距離に基づいて前後及び／又は左右に移動させ、運転者がＨＵＤ装置により表示された情報を見る際の目の焦点合わせや視線の移動などの負担を低減することを図った装置・方法が種々提案されている（例えば、特許文献１〜７参照）。
【特許文献１】実開昭６１−１３４４３７号公報
【特許文献２】特開平６−２４７１８４号公報
【特許文献３】特開平７−５５９４１号公報
【特許文献４】特開平７−２５７２２８号公報
【特許文献５】特開平８−７６０５０号公報
【特許文献６】特開平１０−１００７３９号公報
【特許文献７】特開２０００−３４４０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記いずれの従来の装置・方法でも運転者がその時点で注視している自車両前方物体（無限遠背景も含む）を動的に特定しているわけではなく、表示されたホログラム虚像を見るのに運転者が視線を動かしたり焦点を合わせ直したりすることが必要となる場面が依然として生じ得る。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、刻々と変わり得る運転者注視物体に動的に重畳させて情報画像を表示する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、所定の情報を表す表示像を投影する表示源と、該表示源から投影された表示像を運転席前方の視界内に映し出すコンバイナとを有する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置であって、
運転者が注視している自車両前方物体を特定する特定手段と、
上記特定手段によって特定された運転者注視物体との距離を測定する距離測定手段と、
上記距離測定手段によって測定された距離に基づいて上記表示像が上記運転者注視物体上に重畳して結像するように上記表示源及び／又は上記コンバイナを調整する調整手段と、を有する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置である。
【００１１】
この一態様において、上記所定の情報とは、例えば、副操作系インターフェースや、車速などの車両情報などである。
【００１２】
また、この一態様において、上記自車両前方物体及び上記運転者注視物体とは、例えば、先行車両や、建物などであると共に、無限遠に位置する山や雲などの背景も含む。
【００１３】
この一態様において、上記特定手段は、例えば、運転者の視線方向を検出する検出手段と、フロントガラスに映る自車両前方の景色画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって得られた自車両前方景色画像を運転者視点の画像に座標変換する変換手段と、上記変換手段によって得られた運転者視点画像と上記検出手段によって得られた運転者視線方向との交点と求め、上記運転者視点画像上において該交点に存在する物体を識別する識別手段とを有する。
【００１４】
この一態様によれば、運転者が注視している自車両前方物体を動的に特定できるため、該注視物体が刻々と変わっても、常に運転者が注視している物体上に重畳させて所定の情報を表す表示像を結像させることができる。これにより、運転者は、視線を移動させず、且つ、目の焦点距離を合わせ直すことなく、表示された情報を認識することができる。
【００１５】
なお、この一態様において、上記調整手段は、情報表示像の表示位置及び／又は距離が過度に頻繁に移動することによりかえって運転者にとって認識しづらくなるのを防ぐために、結像位置及び／又は距離の急激な変動を抑制する速度調整手段を有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、刻々と変わり得る運転者注視物体に動的に重畳させて情報画像を表示する車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、ＨＵＤ装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【実施例】
【００１８】
図１〜７を用いて、本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）装置及びその作用・機能について説明する。なお、本実施例では、ＨＵＤ装置によって表示される情報が、一例として、例えばオーディオ、エアコン、ナビゲーション・システムなどの副操作系のインターフェースであるものとする。
【００１９】
図１は、本実施例に係るＨＵＤ装置１００の概略構成を示す。図示するように、ＨＵＤ装置１００は、主として、本装置のコントローラであるＥＣＵ１０１と、運転者の視線方向及びフロントガラスに映る自車両前方画像を検出・取得する画像処理部１０２と、運転者が注視している物体との距離を測定する距離検出部１０３と、表示された副操作系インターフェースに対するユーザの選択・確定などの操作が入力されるユーザ入力部１０４と、副操作系インターフェースであるメニューを表す表示像をホログラム虚像として表示するメニュー表示部１０５とを有する。
【００２０】
画像処理部１０２は、例えば、運転者の視線を検出するための第一のカメラ（例えば、ＣＣＤカメラなど）と、フロントガラスに映る自車両前方の景色画像を撮像する第二のカメラと、画像演算処理を行う演算部とから成る。第一のカメラと第二のカメラは同一のカメラによって兼用されてもよい。
【００２１】
距離検出部１０３は、例えば、自車両前方に存在する物体との距離を測定するためのレーダ装置（例えば、ミリ波レーダなど）と、ステレオ法により運転者注視物体との距離を測定するための第三のカメラ（例えば、ＣＣＤカメラなど）と、自車両現在位置を検出するための装置（例えば、ＧＰＳやジャイロなど）と、地図データベースなどの地図情報と、演算処理を行う演算部とから成る。
【００２２】
ユーザ入力部１０４は、例えば、操作性を考慮してステアリングハンドルに取り付けられたスイッチやダイヤル（ハプティク利用等）などである。音声認識技術を用いて実現されてもよい。
【００２３】
メニュー表示部１０５は、従来のＨＵＤ装置と同様の構成であり、例えば、光源、光学系、表示素子、表示制御を行うコントローラ、フロントガラスに設けられたコンバイナ（ハーフミラー）などから成る。
【００２４】
次いで、図２〜７を用いて、ＨＵＤ装置１００の動作の流れについて説明する。図２は、ＨＵＤ装置１００の主動作の流れを示すフローチャートである。
【００２５】
まず、車両が不安定な状態や危険な状態下にあるときには安全確保のために優先度の低い副操作系インターフェースは表示させない方が好ましいことから、副操作系スイッチフラグがオンであることが確認される（図２のＳ２０１）。ここで、Ｓ２０１の処理に係るサブルーチンの流れを図３のフローチャートに示す。
【００２６】
まず、既に副操作系スイッチフラグがオン状態となっているか否か、すなわち副操作系を操作中であるか否か、が判定される（図３のＳ３０１）。既に副操作系スイッチフラグがオン状態となっている場合（Ｓ３０１の「ＹＥＳ」）、次に、自車両周辺に障害物が存在するか否かが判定される（Ｓ３０２）。
【００２７】
障害物が存在しない場合（Ｓ３０２の「ＮＯ」）、次に、車両が安定した状態であるか否かが判定される（Ｓ３０３）。安定した状態であると判断された場合（Ｓ３０３の「ＹＥＳ」）、次に、運転者の視線が急激に又は急速に移動したか否かが判定される（Ｓ３０４）。このＳ３０４の判定は、例えば、運転者の視線ベクトルとフロントガラス面との交点Ｇ（後に詳述する）のフロントガラス面上での移動速度ΔＧを算出し、｜ΔＧ｜＞閾値であれば急移動があったものと判定する。
【００２８】
視線の急移動がない場合（Ｓ３０４の「ＮＯ」）、次に、起動中の副操作系について一定時間入力が無い状態であるか否かが判定される（Ｓ３０５）。起動中の副操作系について一定時間入力が無い状態でない場合（Ｓ３０５の「ＮＯ」）、副操作系スイッチフラグはＯＮのまま維持される（Ｓ３０６）。
【００２９】
他方、自車両周辺に障害物が存在する場合（Ｓ３０２の「ＹＥＳ」）、或いは、ＡＢＳが作動中であるなど車両が安定した状態でないと判断された場合（Ｓ３０３の「ＮＯ」）、或いは、運転者の視線が急移動したと判断された場合（Ｓ３０４の「ＹＥＳ」）、或いは、起動中の副操作系について一定時間入力が無い状態である場合（Ｓ３０５の「ＹＥＳ」）、安全のため副操作系の操作を許可するべきでないと判断し、副操作系スイッチフラグをＯＦＦにする（Ｓ３０７）。
【００３０】
Ｓ３０７の処理においては、投影中の副操作系インターフェースが、表示オフ（投影停止）とされてもよく、或いは、フロントガラスの四隅のいずれかに寄せて待機モードとしてもよい。前者の場合であっても、操作中の内容は次回操作のために保存されることが好ましい。また、いずれの場合であっても、副操作系が操作できない状態となった旨の音声ガイダンスが運転者に対して提供されることが好ましい。
【００３１】
Ｓ３０１に戻り、副操作系スイッチフラグがオフ状態の場合、すなわち副操作系を操作中でない場合（Ｓ３０１の「ＮＯ」）、次に、自車両周辺に障害物が存在するか否かが判定される（Ｓ３０８）。
【００３２】
障害物が存在しない場合（Ｓ３０８の「ＮＯ」）、次に、車両が安定した状態であるか否かが判定される（Ｓ３０９）。安定した状態であると判断された場合（Ｓ３０９の「ＹＥＳ」）、副操作系の操作が行われても問題はないと判断し、副操作系スイッチフラグをＯＮにする（Ｓ３０６）。
【００３３】
他方、自車両周辺に障害物が存在する場合（Ｓ３０８の「ＹＥＳ」）、或いは、ＡＢＳが作動中であるなど車両が安定した状態でないと判断された場合（Ｓ３０９の「ＮＯ」）、安全のため副操作系の操作を許可するべきでないと判断し、副操作系の操作を許可しない（Ｓ３１０）。
【００３４】
Ｓ３１０の処理においては、副操作系の操作は許可されない旨の音声ガイダンスが運転者に対して提供されることが好ましい。
【００３５】
図２の説明に戻る。図３を用いて説明したサブルーチンの実行により副操作系スイッチフラグがオン状態であることが確認されると、次いで、画像処理部１０２の第一のカメラによって車両運転者の視線方向が抽出される（Ｓ２０２）。第一のカメラは、例えば車室内に運転者に向けて設置されたＣＣＤカメラなどである。
【００３６】
より具体的には、このドライバ視線方向の抽出処理は、例えば、車両座標系においてカメラによる画像処理によって運転者の顔上の３点を抽出し、この３点の中心までのベクトルと、３点中心から眼球中心（モデル予測による）までのベクトルと、検出された瞳孔の位置までのベクトルとの３つのベクトルから視線方向ベクトルを求めることによって行われる。
【００３７】
この場合、運転者の顔上の３点の抽出方法としては、例えば、まずエッジ部分が多いことを利用して眼や口の位置をエッジ変換によって検出してこれを追跡する、などの方法により抽出される。
【００３８】
また、このドライバ視線方向は、両眼の部分を２値化によって白黒化し、瞳孔を検出することによって両瞳孔位置の中間位置までのベクトルを視線方向ベクトルとして抽出してもよい。
【００３９】
このようにしてドライバ視線方向が抽出されると、次いで、画像処理部１０２によりフロントガラスに映る景色が推定・作成される（Ｓ２０３）。この処理においては、まず画像処理部１０２の第二のカメラを用いて、フロントガラスに映る自車両前方の景色画像が撮像される。第二のカメラは、例えば車室内にフロントガラスに向けて設置された広角のＣＣＤカメラなどである。第二のカメラは、運転者の頭部の移動に合わせて水平方向に回動可能な構造を採用することが好ましい。
【００４０】
この第二のカメラにより撮像された画像は、当然第二のカメラ視点から見たフロントガラスに映る景色であるため、次に、画像処理部１０２の演算部がこの撮像された画像をドライバ視点の座標を用いて補正し、ドライバ視点から見た景色に画像変換する。
【００４１】
このような画像撮影及び画像変換処理によりドライバ視点から見てフロントガラスの映る景色が推定・作成されると、次いで、Ｓ２０２で抽出したドライバ視線方向とＳ２０３で推定・作成したフロントガラスに映る景色との交点Ｇが算出される（Ｓ２０４）。フロントガラス位置は、フロントガラスの設計諸元が既知であることから、車両座標系におけるフロントガラス取付座標から平面の式に近似することができる。
【００４２】
このようにして交点Ｇが求められると、次いで、Ｓ２０３で推定・作成したフロントガラスに映る景色において交点Ｇに存在する物体、すなわち運転者がその時点で注視している物体、が検出される（Ｓ２０５）。この様子を図４のＡに示す。
【００４３】
次いで、運転者位置から検出された運転者注視物体までの距離が測定される（Ｓ２０５）。この距離測定は、図５に示すサブルーチンに従って行われる。以下、図５に示す距離測定処理について説明する。
【００４４】
まず、画像処理のパターンマッチングなどを用いて、図２のＳ２０５で検出された運転者注視物体が先行車両であるか否かが判定される（Ｓ５０１）。先行車両でない場合（Ｓ５０１の「ＮＯ」）、ステレオ法を用いて運転者位置から運転者注視物体までの距離ｄｓを計測する（Ｓ５０２）。この様子を図４のＢに示す。
【００４５】
ステレオ法により距離ｄｓを計測する場合、上述の第二のカメラと、第二のカメラの位置と対称な水平面上に設置された距離検出部１０３の第三のカメラとを用いて、少なくとも図２のＳ２０４で算出された交点Ｇ付近の高さ位置についてこれら２台のカメラによって撮像された画像の輝度を比較し、その撮像面のずれ量Ｚを求める。第二及び第三のカメラの焦点距離をｆ、両カメラ間の水平距離をＢとすると、両カメラの焦点距離から目標物（運転者注視物体）までの奥行き（距離）Ｄは、Ｄ＝Ｂ×ｆ／Ｚと表すことができるため、カメラを設置した水平面から目標物までの距離Ｄ＋ｆが求まる。これを、ドライバ視点座標へ座標変換すれば、運転者から運転者注視物体までの距離ｄｓを算出されることになる。
【００４６】
このようにステレオ法によって距離ｄｓが計測されると、次いで、距離検出部１０３が予め保持する地図情報に自車両現在位置とドライバ視線ベクトルとを照らして地図情報内のランドマーク（建物や山など）との交点を求め、この交点までの距離ｄｍを算出する（Ｓ５０３）。この様子も図４のＢに示す。
【００４７】
このように、運転者注視物体が先行車両でない場合、ステレオ法により距離ｄｓを計測すると共に、地図情報から距離ｄｍを算出して、両者を大小比較する（Ｓ５０４）。より具体的には、両者の距離差の絶対値を所定の閾値ｄｔｈと大小比較する。
【００４８】
ステレオ法による距離ｄｓから地図情報に基づくｄｍを引いた差の絶対値が所定の閾値ｄｔｈ以下であった場合（Ｓ５０４の「ＹＥＳ」）、地図情報に自車両現在位置とドライバ視線ベクトルとを照らして得られた地図情報中のランドマークが運転者注視物体と一致すると考えられるため、より精度が高いと考えられる地図情報に基づく距離ｄｍを運転者注視物体までの距離として採用する（Ｓ５０５）。
【００４９】
他方、ステレオ法による距離ｄｓから地図情報に基づくｄｍを引いた差の絶対値が所定の閾値ｄｔｈより大きい場合（Ｓ５０４の「ＮＯ」）、運転者注視物体が先行車両でも地図情報中に含まれるランドマークでもないと判断し、ステレオ法による距離ｄｓを運転者注視物体までの距離として採用する（Ｓ５０６）。
【００５０】
Ｓ５０１に戻る。図２のＳ２０５で検出された運転者注視物体が先行車両である場合（Ｓ５０１の「ＹＥＳ」）、距離検出部１０３のレーダ装置を用いて、先行車両との距離が計測される（Ｓ５０７）。この様子も図４のＢに示す。
【００５１】
図２に戻る。このようにして運転者注視物体との距離が測定されると、次いで、メニュー表示部１０５が副操作系インターフェースを表す表示像をホログラム虚像として表示する（Ｓ２０７）。この様子を図４のＣに示す。このとき、表示される副操作系インターフェースは、Ｓ２０２で抽出されたドライバ視線方向に表示されると共に、運転者から見てＳ２０６で測定された距離に見えるように結像位置が調整される。
【００５２】
換言すれば、副操作系インターフェース表示像は、運転者から見て上下左右の位置関係及び距離感がいずれも運転者注視物体と一致するため、運転者にはあたかも運転者注視物体に貼り付けられたシール又はステッカー或いは運転者注視物体上に設けられたスイッチ類などのように見える。
【００５３】
このＳ２０７の虚像投影処理について図６及び７を用いて詳述する。図６に示すように、フロントガラス６０１には液晶パネルがメッシュ状に挿入されており、所望の位置をスイッチングによりハーフミラー化することができる。
【００５４】
メニュー表示部１０５は、バックライト６０３と、液晶などの情報表示素子６０４と、レンズ６０５とから成る。情報表示素子６０４は、運転者注視物体Ａの大きさに応じて表示の大きさを変えられる構造を有するものとする。
【００５５】
また、バックライト６０３及び情報表示素子６０４は一体となってレンズ６０５との距離を可変とする構造が採用される。これにより、レンズの焦点距離との関係から、ホログラム虚像を任意の距離に結像させることができるため、運転者注視物体Ａと同じ距離に表示させることが可能となる。例えば、レンズの焦点距離位置に実像を提示することによって、ホログラム虚像Ｍを無限遠に結像させることができる。
【００５６】
さらに、メニュー表示部１０５自体も３次元的に移動（回転、並行移動）可能な構造が採用される。これにより、フロントガラス６０１のいずれの箇所がハーフミラー化されても虚像を投影できるように構成される。
【００５７】
実際の虚像投影処理の流れを図７を用いて説明する。まず、フロントガラス６０１上における図２のＳ２０４で算出された交点Ｇ及びその周辺をハーフミラー化し、コンバイナ６０２とする（Ｓ７０１）。
【００５８】
次いで、交点Ｇ付近に投影できるようにメニュー表示部１０５の位置が調整される（Ｓ７０２）。
【００５９】
そして、図２のＳ２０５で検出された運転者注視物体Ａ上に重ねて副操作系インターフェース表示像Ｍが結像されるように、情報表示素子６０４による表示の大きさ及びバックライト６０３及び情報表示素子６０４のレンズ６０５との距離が調整された上で、確定された表示内容（副操作系インターフェース）がコンバイナ６０２に投影される（Ｓ７０３）。
【００６０】
なお、Ｓ７０３の投影処理においては、図２のＳ２０３における処理で既にフロントガラス６０１に映る景色が把握されているため、その映像の色データを解析し、運転者に対して最も視覚的効果が高い色で表示像（副操作系インターフェース）Ｍを投影することが好ましい。
【００６１】
このようにして副操作系インターフェースを表す表示像Ｍが投影されると、次いで、運転者がユーザ入力部１０４を利用して副操作系スイッチを操作し、ＯＮ／ＯＦＦや諸設定を選択・決定する（Ｓ２０８）。この様子を図４のＤに示す。ここで、ユーザ入力部１０４は、例えば、図６に例示するように、ステアリングハンドルに備えられたスイッチ６０６やダイヤル６０７（ハプティク利用可）などである。
【００６２】
運転者による選択が終了すると、次いで、副操作系の操作を終了し、副操作系インターフェースの表示を停止する選択が運転者により選択されたか否かが判定される（Ｓ２０９）。副操作系の操作が続けられる場合（Ｓ２０９の「ＮＯ」）、処理はＳ２０１へ戻り、その時点で運転者が注視している物体に副操作系インターフェースが再び表示される。すなわち、図２のフローを繰り返し実行することにより、刻々と変わり得る運転者注視物体に転々と副操作系インターフェースを表示することができる。
【００６３】
他方、副操作系の操作を終了する場合（Ｓ２０９の「ＹＥＳ」）、副操作系スイッチフラグをＯＦＦにする（Ｓ２１０）。
【００６４】
このように、本実施例によれば、その瞬間瞬間に運転者が注視している物体に動的に重畳させて副操作系インターフェースを表す情報画像を表示させることができるため、運転者は視線を逸らすことなく、且つ、焦点の遠近を合わせ直すことなく、副操作系インターフェースの情報画像を負担無く容易に視認することができる。
【００６５】
なお、上記一実施例の変形例として、ディジタルホログラム技術を用いて、３次元の表示像を運転者注視物体上に重ねて表示することも可能である。この変形例を図８に示す。
【００６６】
図８に示すディジタルホログラム用メニュー表示部１０５’は、再生光を発するレーザ８０１と、音響光学素子８０２と、運転者注視物体Ａ上に３次元の表示像Ｍ’が重ねて表示されている間、光を照射したときの物体光とレーダ光（参照光）との干渉パターンをリアルタイムで計算し、音響光学素子８０２に提示するＥＣＵ８０３と、ガルバノミラー８０４と、ポリゴンミラー８０５と、出射レンズ８０６とから成る。
【００６７】
このような構成を採ることにより、本発明は３次元の表示像を実現するディジタルホログラムへも拡張することができる。
【００６８】
なお、上記いずれの実施例においても、運転者が注視物体を比較的短い周期で頻繁に変えている時、表示像の表示位置もそれに伴って頻繁に変更されるとかえって視認性が低下するおそれがある。そこで、ドライバ視線（又は上記交点Ｇ）の変更（移動）速度に対して例えば低域通過フィルタなどを用いて不感帯を設け、過度に頻繁な表示位置の変更が行われないように表示位置変更速度を抑制するための設定が行われることが好ましい。
【００６９】
また、上記いずれの実施例においても、運転者注視物体の大きさに合わせて表示像の大きさを変えるものとしたが、運転者注視物体が小さい場合又は運転者視点では小さく見える場合、それに合わせて表示像も小さくすると視認性が低下するおそれがある。そこで、運転者注視物体に合わせて変更された表示像の大きさが所定のサイズより小さくなる場合には、無理に運転者注視物体上に重なるように表示させず、ドライバ視線から若干ずれたところに（すなわち、運転者注視物体の周辺に）十分に視認できる大きさの表示像を表示させるようにしてもよい。
【００７０】
さらに、上記いずれの実施例においても、表示させる情報画面の一例として副操作系インターフェースを挙げたが、当業者には明らかなようにこれは一例に過ぎず、他の情報を含む画面を表示像として表示させることも当然可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、車両用ヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）装置に利用できる。また、同様の原理を利用した車両用ヘッドマウント・ディスプレイ（ＨＭＤ）装置にも適用可能である。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置の主動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置による副操作系スイッチフラグＯＮ判定サブルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置による副操作系インターフェースの表示及び操作の概要を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置による運転者注視物体までの距離測定サブルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置のメニュー表示部の構成及び機能を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置による表示像投影サブルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の別の一実施例に係る車両用ヘッドアップ・ディスプレイ装置のメニュー表示部の構成及び機能を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００  ヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）装置
１０１  ＥＣＵ
１０２  画像処理部
１０３  距離検出部
１０４  ユーザ入力部
１０５、１０５’  メニュー表示部
６０１  フロントガラス
６０２  コンバイナ
６０３  バックライト
６０４  情報表示素子
６０５  レンズ
６０６  スイッチ
６０７  ダイヤル
８０１  レーザ
８０２  音響光学素子
８０３  ＥＣＵ
８０４  ガルバノミラー
８０５  ポリゴンミラー
８０６  出射レンズ
Ａ、Ａ’  運転者注視物体
Ｍ、Ｍ’  表示像
【図１】
2005313772.tif 000003
【図２】
2005313772.tif 000004
【図３】
2005313772.tif 000005
【図４】
2005313772.tif 000006
【図５】
2005313772.tif 000007
【図６】
2005313772.tif 000008
【図７】
2005313772.tif 000009
【図８】
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