(57)【要約】【課題】より簡素な構成で、運転者に減速を促す画像を奥行きが感じられるように表示することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  表示画像を表す表示光を出射する表示部３０を備え、表示光Ｌを被投影部材に入射させて視認者に前記表示画像を視認させるＨＵＤ装置１００である。ＨＵＤ装置１００は、少なくとも車速を含む車両情報を取得する車両情報取得部１０と、前記車両情報に基づいて、車速が所定の閾値より高い場合に前記表示画像として立体錯視を生じさせ得る錯視画像を表示部３０に表示させる制御部２０と、を備えてなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像を表す表示光を出射する表示部を備え、前記表示光を被投影部材に入射させて視認者に前記表示画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
少なくとも車速を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報に基づいて、車速が所定の閾値より高い場合に前記表示画像として立体錯視を生じさせ得る錯視画像を前記表示部に表示させる制御部と、を備えてなることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
走行中の道路に関する道路情報を取得する道路情報取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記道路情報に基づいて前記閾値を設定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装置。
【請求項３】
前記制御部は、車速と前記閾値との差分に応じて前記錯視画像の大きさを変化させることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の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、ヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドアップディスプレイ（Head-Up  Display；ＨＵＤ）装置として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。このＨＵＤ装置は、自車のスピードの出し過ぎを判定し、自車の前方の道路に沿わせて減速促進画像を表示して、運転者に減速を促すものである。また、特許文献１には、減速促進画像として、壁、センターポール、ガードレール、白線を表示する点や、減速促進画像に奥行きを感じさせるために、減速促進画像を両眼視差で立体画像として表示する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に係るＨＵＤ装置は、両眼視差を用いた立体表示をさせるために複数の表示器と複数のミラーで構成されており、製造コストが増大するという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、前記問題点を解消するべく、より簡素な構成で、運転者に減速を促す画像を奥行きが感じられるように表示することが可能なヘッドアップディスプレイ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、表示画像を表す表示光を出射する表示部を備え、前記表示光を被投影部材に入射させて視認者に前記表示画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
少なくとも車速を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報に基づいて、車速が所定の閾値より高い場合に前記表示画像として立体錯視を生じさせ得る錯視画像を前記表示部に表示させる制御部と、を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、より簡素な構成で、運転者に減速を促す画像を奥行きが感じられるように表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態のＨＵＤ装置の概略図である。
【図２】同上ＨＵＤ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】同上ＨＵＤ装置における制御方法を示すフローチャート図である。
【図４】同上ＨＵＤ装置における錯視画像を説明する図である。
【図５】同上ＨＵＤ装置における錯視画像を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を用いて本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置１００を説明する。
【００１０】
ＨＵＤ装置１００は、車両１の車室内のダッシュボード内に設置されるものであり、図１に示すように、制御部２０と、表示部３０と、凹面鏡４０と、を備える。ＨＵＤ装置１００から出射された所定の表示画像を示す表示光Ｌは、車両１のウィンドシールド（被投影部材）１０１に入射し、ウィンドシールド１０１で反射されて運転者（視認者）１０２の眼に達する。これにより、運転者１０２は、ウィンドシールド１０１の前方の風景に重畳して表示される虚像Ｖを視認する。
【００１１】
制御部２０は、いわゆるマイクロコンピュータからなるものである。制御部２０は、表示部３０や後述する車両情報取得部１０、位置情報取得部５０、前方風景取得部６０、記憶部７０と接続される。制御部２０は、車両情報取得部１０のイグニッションセンサ１２がオンであると判定されると、位置情報取得部５０から取得する位置情報と記憶部７０内の地図情報とを照合し、走行中の道路に対応する設定速度と車両情報取得部１０の車速センサ１１により取得した車速（車両速度）とを比較する。制御部２０は、これらの処理結果に基づいて運転者１０２に減速を促す錯視画像を作成し、この錯視画像が前方風景取得部６０から取得する前方風景に応じた位置で表示されるように、表示部３０に対して制御信号を出力して画像表示制御を行う。
【００１２】
表示部３０は、例えばバックライト光源３１とドットマトリクス型の液晶表示パネル３２とからなるものであり、表示画像を表示光Ｌとして凹面鏡４０に向けて発するものである。なお、表示部３０は、表示画像を表示光Ｌとして出射するものであればよく、有機ＥＬパネルなどの自発光型の表示パネルや反射型プロジェクション方式の表示パネル、レーザー光源を用いた表示パネルを用いても良い。
【００１３】
凹面鏡４０は、表示光Ｌが運転者１０２の左右の眼に対して結像するように、表示光Ｌをウィンドシールド１０１に投射するものである。
【００１４】
図２は、ヘッドアップディスプレイ装置１００の電気的構成を示すものである。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両情報取得部１０と、制御部２０と、表示部３０と、位置情報取得部５０と、前方風景取得部６０と、記憶部７０と、を備える。
【００１５】
車両情報取得部１０は、車両情報を検出すると共に、検出した車両情報を制御部２０に出力するものである。車両情報取得部１０は、各種車両情報を検出する各種センサによって構成され、本実施形態においては、少なくとも車速センサ１１及びイグニッションセンサ１２から構成される。
【００１６】
車速センサ１１は、車速を検出するものであり、車速に応じたパルス信号を制御部２０に出力する。制御部２０は、入力されたパルス信号から車速データを算出する。
【００１７】
イグニッションセンサ１２は、車両１のイグニッションスイッチのオンまたはオフを検出するセンサである。イグニッションセンサ１２は、前記イグニッションスイッチがオンになるとオン信号を制御部２０に出力し、前記イグニッションスイッチがオフになるとオフ信号を制御部２０に出力する。
【００１８】
制御部２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、汎用メモリ２３、ビデオメモリ２４及び外部デバイスＩ／Ｆ２５を有してなる。
【００１９】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２内に予め記憶された所定のプログラムを読み出し、実行して演算結果等を汎用メモリ２３に一時的に記憶させ、また、表示画像を作成するための画像処理を行う回路を使用して、表示部３０で表示させる画像をビデオメモリ２４に記憶させる。
【００２０】
ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が動作するプログラムなどが記憶されるものである。
【００２１】
汎用メモリ２３は、表示画像の演算結果や、設定速度と車速との比較結果などの演算結果等を一時的に記憶するものである。
【００２２】
ビデオメモリ２４は、表示部３０で表示させる画像データを記憶するものである。
【００２３】
外部デバイスＩ／Ｆ２５は、制御部２０を車両情報取得部１０、表示部３０、位置情報取得部５０及び記憶部７０と電気的に接続するものである。外部デバイスＩ／Ｆ２５は、表示部３０に制御信号を出力し、また、車両情報取得部１０から車速やイグニッション状態などの車両情報を取得する。ＣＰＵ２１は、取得した車両情報に基づいて表示部３０に表示画像として後述する錯視画像を表示させることができる。
【００２４】
位置情報取得部５０は、ＧＰＳアンテナ５１を有し、ＧＰＳ衛星からの送信データ（電波）を受信して現在位置を示す位置情報を生成する受信機である。ＧＰＳを用いて取得される現在位置は、公知の方法を適宜用いて取得すればよく、携帯電話の基地局の位置情報などのアシストデータを用いて適宜補正を行ってもよい。位置情報取得部５０は、生成した現在位置を示す位置情報を制御部２０に出力する。
【００２５】
前方風景取得部６０は、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラからなる撮像カメラ６１を有し、車両１が走行中の道路を含む車両１の前方風景を撮像して撮像画像を制御部２０に出力するものである。
【００２６】
記憶部７０は、データを記憶する周知の記憶媒体である。本実施形態において、記憶部７０には少なくとも地図情報及び地図情報上の道路に対応する制限速度情報が記憶されている。記憶部７０内の地図情報及び制限速度情報は、適宜制御部２０に出力される。
【００２７】
次に、図３を用いて制御部２０における錯視画像の表示方法について説明する。
【００２８】
まず、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１において、前記イグニッションスイッチがオンであるか否かを判定する。具体的には、イグニッションセンサ１２にて前記イグニッションスイッチのオン状態が検出され、そのオン信号が制御部２０に入力されると、ＣＰＵ２１は前記イグニッションスイッチがオンであると判定して（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ステップＳ２に進む。一方、ＣＰＵ２１は、前記イグニッションスイッチがオンでないと判定されると（ステップＳ１；Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、再度前記イグニッションスイッチがオンであるか否かを判定する。
【００２９】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２において、車両情報取得部１０から少なくとも車速を含む車両情報を取得する。さらに、位置情報取得部５０からの位置情報及び前方風景取得部６０からの撮像画像が制御部２０に入力される。
【００３０】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３において、走行中の道路に対応した設定速度（閾値）を算出する。前記設定速度は、車両１が現在走行している道路において、その道路で車両１が安全に走行できると推定される速度に設定される。具体的には、ＣＰＵ２１は、位置情報取得部５０からの位置情報（現在位置）に基づいて記憶部７０の地図情報上の車両１の現在位置を算出し、さらに記憶部７０から地図情報上で車両１が位置する道路、すなわち車両１が走行中の道路に対応する制限速度（道路情報）を取得してこの制限速度を前記設定速度として設定する。すなわち、制御部２０は本発明の道路情報取得部としても機能する。あるいは、前方風景取得部６０で取得される撮像画像に基づいて得られる走行中の道路の形状のほか、走行中の道路に関する道路情報として予め時刻や天候などの情報を外部から制御部２０に取得し、ＣＰＵ２１は、これらの道路情報に基づいて取得した制限速度を補正して前記設定速度を設定してもよい。前記設定速度の設定に撮像画像を用いる場合には、前方風景取得部６０も本発明の道路情報取得部となり、撮像画像は道路情報に含まれる。
【００３１】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４において、現在の車速がステップＳ３で設定された前記設定速度よりも速いか否かの判定を行う。すなわち、現在の車速と現在走行中の道路において安全に走行できると推定される速度との比較を行う。そして、ＣＰＵ２１は、現在の車速が前記設定速度よりも高い（速い）場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、車両１がスピードを出しすぎていると考えられるため、運転者１０２に減速を促す必要ありと判定され、ステップＳ５に進む。これに対し、ＣＰＵ２１は、現在の車速が前記設定速度以下である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、車両１は現在走行中の道路に対して安全な速度で走行する考えられるため、運転者１０２に減速を促す必要はないと判定され、ステップＳ７に進む。
【００３２】
ＣＰＵ２１は、ステップＳ５において、表示画像の表示内容及び表示位置を決定する。本実施形態においては、ＣＰＵ２１は、まず表示内容の決定として、記憶部７０の地図情報に基づいて算出される走行中の道路の幅に応じて描画する錯視画像の種類を決定し、さらに、現在の車速と前記設定速度との差分に応じて錯視画像の大きさを決定して、これらの決定に基づいて描画メモリ２４から画像データを読み出して、錯視画像を作成する。なお、現在の車速と前記設定速度との差分が大きい程、錯視画像の大きさを大きくする。道路の幅に応じた錯視画像の種類については後で述べる。さらに、ＣＰＵ２１は、表示画像の表示位置の決定として、前方風景取得部６０からの撮像画像に基づいて車両１が走行中の道路の形状（幅などを含む）及び位置を算出し、表示画像（の虚像Ｖ）の表示位置を車両１が走行中の道路と重なる位置とする。
【００３３】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ６において、ステップＳ５にて作成された錯視画像の画像データを外部デバイスＩ／Ｆ２５を介して表示部３０に出力し、表示部３０に錯視画像を表示させる。運転者１０２は、車両１の前方の風景（走行中の道路）に重畳して虚像Ｖとして錯視画像を視認する。
【００３４】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７において、前記イグニッションスイッチがオフであるか否かを判定する。具体的には、イグニッションセンサ１２にて前記イグニッションスイッチのオフ状態が検出され、そのオフ状態に応じたオフ信号が制御部２０に入力される。ＣＰＵ２１は、オフ信号が入力されると前記イグニッションスイッチがオフになっていると判定し（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、本制御を終了する。これに対し、ＣＰＵ２１は、オフ信号が入力されないと前記イグニッションスイッチがオンであると判定し（ステップＳ７；Ｎｏ）ステップＳ２に戻って、再びステップＳ２以降の処理を実行する。
【００３５】
図４及び図５は、ＨＵＤ装置１００で表示される錯視画像の一例を示した図である。なお、図４及び図５ではウィンドシールド１０１越しに運転者１０２に視認される車両１の前方風景及び錯視画像を含む表示画像の虚像Ｖを示している。ここで、錯視画像とは、線や色付けにより視認者に立体物であるかのような錯視（立体錯視）を生じさせ得る画像を意味する。図４においては、車両１が走行中の道路２００の略中央と重畳して、錯視画像であるバンプ画像ＢＰ１を含む表示画像の虚像Ｖが表示されている。なお、白線（車道外側線）２０１Ｒ、２０１Ｌは、ウィンドシールド１０１越しに運転者１０２に風景として視認される実体物である。バンプ画像ＢＰ１は、比較的幅の狭い道路に表示される種類の錯視画像であり、色の異なる３つの図形の組み合わせにより、視認者にバンプ（隆起）があるかのように立体錯視を生じさせる画像である。バンプ画像ＢＰ１により、運転者１０２はこれから走行中の道路２００の先が実際に隆起しているような印象を抱き、減速が促される。
図５においては、車両１が走行中の道路３００の左右端と重畳して、錯視画像であるバンプ画像ＢＰ２Ｒ，ＢＰ２Ｌを含む表示画像の虚像Ｖが表示されている。なお、白線（車道外側線）３０１Ｒ、３０１Ｌは、ウィンドシールド１０１越しに運転者１０２に風景として視認される実体物である。バンプ画像ＢＰ２Ｒ，ＢＰ２Ｌは、比較的幅の広い道路に表示される種類の錯視画像であり、色の異なる３つの図形の組み合わせにより、視認者にバンプがあるかのように立体錯視を生じさせる画像である。バンプ画像ＢＰ２Ｒ，ＢＰ２Ｌにより、運転者１０２は走行中の道路３００の左右端が隆起し、道路幅が狭まったような印象を抱き、減速が促される。
【００３６】
本実施形態におけるＨＵＤ装置１００は、表示画像を表す表示光Ｌを出射する表示部３０を備え、表示光Ｌを被投影部材（ウィンドシールド１０１）に入射させて視認者（運転者１０２）に前記表示画像（の虚像Ｖ）を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
少なくとも車速を含む車両情報を取得する車両情報取得部１０と、
前記車両情報に基づいて、車速が所定の閾値（設定速度）より高い場合に前記表示画像として立体錯視を生じさせ得る錯視画像ＢＰ１，ＢＰ２Ｒ，ＢＰ２Ｌを表示部３０に表示させる制御部２０と、を備えてなる。
【００３７】
これによれば、より簡素な構成で、運転者１０２に減速を促す画像を奥行きが感じられるように表示することが可能となる。
【００３８】
また、ＨＵＤ装置１００は、走行中の道路に関する道路情報（制限速度情報、撮像画像）を取得する道路情報取得部（制御部２０、前方風景取得部６０）をさらに備え、
制御部２０は、前記道路情報に基づいて前記閾値を設定する。
これによれば、走行中の道路に応じて錯視画像ＢＰ１，ＢＰ２Ｒ，ＢＰ２Ｌを表示することができ、運転者１０２に走行中の道路に適した運転を促すことができる。
【００３９】
また、制御部２０は、車速と前記閾値との差分に応じて錯視画像ＢＰ１，ＢＰ２Ｒ，ＢＰ２Ｌの大きさを変化させる。
これによれば、実際の運転状況に応じて運転者１０２に対して減速を促す度合いを変化させることができ、利便性を向上させることができる。
【００４０】
なお、上記の実施形態は本発明の一例を示すものであって、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更（構成要素の削除を含む）が可能であることは勿論である。本発明の錯視画像は視認者に立体錯視を生じさせ得るものであれば、線のみからなる（色付けのない）フレーム画像であってもよく、また、色のほか明るさや模様、質感などが異なるテクスチャがそれぞれ表面に付けられた複数の図形の組み合わせからなる画像であってもよい。また、地図情報及び制限速度情報は、車外のネットワークを介して取得されるものであってもよい。また、ＨＵＤ装置１００は表示光Ｌをウィンドシールド１０１に入射させるものであったが、本発明が適用されるＨＵＤ装置は、専用のコンバイナ（被投影部材）に表示光Ｌを入射させて視認者に表示画像（の虚像Ｖ）を視認させるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  ヘッドアップディスプレイ装置
１０１  ウィンドシールド（被投影部材）
１０２  運転者（視認者）
１０  車両情報取得部
２０  制御部
３０  表示部
４０  凹面鏡
５０  位置情報取得部
６０  前方風景取得部
７０  記憶部
ＢＰ１  バンプ画像（錯視画像）
ＢＰ２Ｒ，ＢＰ２Ｌ  バンプ画像（錯視画像）
Ｌ  表示光
Ｖ  虚像
【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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