CN107850786A - 投影型显示装置及投影控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够有效地支援施工操作的操作用机械用投影型显示装置及投影控制方法。本发明的投影型显示装置(HUD10)搭载于具有挡风玻璃(5)的施工机械(100)上，在挡风玻璃(5)的第一投影范围(5A)及第二投影范围(5B)内，以分别能够辨识虚像的方式投影图像光，在第三投影范围(5C)内以能够辨识实像的方式投影图像光，从而在宽范围内提示操作支援信息。

Description

投影型显示装置及投影控制方法
技术领域
本发明涉及一种投影型显示装置及投影控制方法。
背景技术
已知有将配置于汽车等交通工具的挡风玻璃、挡风玻璃的近前附近的叠像镜用作屏幕，对其投影光而显示图像的交通工具用HUD(Head-up Display：平视显示器)。根据该HUD，利用者能够使驾驶者将基于从HUD投影的光的图像在屏幕上作为实像而辨识，或者在屏幕前方作为虚像而辨识。
专利文献1中记载有一种系统，其对于汽车挡风玻璃的一部分区域，以由驾驶者能够辨识虚像的方式投影图像光，对于与挡风玻璃的一部分区域分开的另一区域，以由驾驶者能够辨识实像的方式投影图像光。
专利文献2中记载有一种车辆用显示装置，其具备：第1虚像显示装置，从驾驶者的眼部位置在车辆前方第1距离的位置上显示第1虚像；及第2虚像显示装置，从驾驶者的眼部位置在车辆前方比第1距离更短的第2距离的位置上显示第2虚像。
专利文献3中记载有一种显示装置，其使实像显示于汽车前方的壁面上，在比汽车的挡风玻璃前方的壁面更靠近近前的车辆端部位置上显示虚像，由此能够使驾驶者识别车辆端部与壁面的相对位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-54628号公报
专利文献2：日本特开2015-54598号公报
专利文献3：日本特开平08-94350号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在施工机械中，与汽车等以运输为主要目的的交通工具不同，操作者的视线尤其在纵向上频繁地移动。并且，与以运输为主要目的的交通工具不同，操作者的视线在纵向上的移动范围广。并且，在施工机械中，操作者的视线配合成为操作对象的动力挖掘机和铲斗的移动而移动。由这种情况考虑，在操作席前方有挡风玻璃的施工机械中，优选在该挡风玻璃的宽范围内能够辨识虚像和实像。
为了在宽范围内能辨识虚像，可以考虑以下结构：例如，在比施工机械的操作者的眼部位置更靠上侧和下侧的位置分别设置投影部，将图像光投影于挡风玻璃的上侧和下侧。然而，用于辨识虚像的投影部不易扩大图像光的投影范围。因此，在试图覆盖宽范围的情况下，需要尽可能多的投影部。
在专利文献1～3中，假定汽车等以运输为主要目的的交通工具，而不是施工机械，并没有考虑到关于施工机械特有的在挡风玻璃的宽范围内显示信息的必要性。至此，主要对在施工机械上搭载HUD的情况下的课题进行了叙述，但在拖拉机等田间操作用操作机等农业机械和其他操作用机械中也有相同的课题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够有效地支援操作的操作用机械用投影型显示装置及投影控制方法。
用于解决问题的手段
本发明的投影型显示装置搭载于具有挡风玻璃的操作用机械上，所述投影型显示装置具备：第一投影部，对于上述挡风玻璃的预先确定的区域的一部分即第一区域，根据在上述挡风玻璃的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光；及第二投影部，对于上述挡风玻璃的上述预先确定的区域中的去除上述第一区域的区域即第二区域，根据在上述第二区域能够辨识实像的条件而投影图像光。
本发明的投影控制方法具备：所在位置检测步骤，检测操作用机械在公路和操作现场中的哪一处；及控制步骤，根据由上述所在位置检测步骤检测到的上述操作用机械的所在位置选择性地进行第一控制和第二控制中的任一个，所述第一控制通过第一投影部和第二投影部而投影图像光，所述第二控制通过上述第二投影部而投影图像光，所述第一投影部对于上述操作用机械的挡风玻璃的预先确定的区域的一部分即第一区域，根据在上述挡风玻璃的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光，所述第二投影部对于上述挡风玻璃的上述预先确定的区域中的去除上述第一区域的区域即第二区域，根据在上述第二区域能够辨识实像的条件而投影图像光。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够有效地支援施工操作的操作用机械用投影型显示装置及投影控制方法。
附图说明
图1是表示本发明的投影型显示装置的一实施方式即搭载HUD10的施工机械100的概略结构的示意图。
图2是表示图1所示的施工机械100中的驾驶室内的结构例的图。
图3是表示构成图1所示的HUD10的单元2的内部结构的示意图。
图4是表示构成图1所示的HUD10的单元3的内部结构的示意图。
图5是表示构成图1所示的HUD10的单元4的内部结构的示意图。
图6是用于说明图1所示的HUD10的动作的流程图。
图7是表示图1所示的施工机械100的变形例即施工机械100A的概略结构的示意图。
图8是表示搭载于图7所示的施工机械100A上的HUD10A的单元4A的内部结构的示意图。
具体实施方式
以下，参考附图，关于本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的投影型显示装置的一实施方式即搭载HUD10的施工机械100的概略结构的示意图。
图1所示的HUD10使用于能够在公路上行驶的施工机械100中，但也能够搭载于能够在公路上行驶的农业机械中，并非搭载于施工机械中。即，图1所示的HUD10搭载于包括施工机械和农业机械等操作用机械的能够在公路上行驶的操作用机械中。
图1所示的HUD10具备：单元2，在操作者就坐于施工机械100的操作席1上的状态下，内置于操作者上方的驾驶室内；单元3，内置于操作者后方的驾驶室内；及单元4，内置于操作席1的座面下方。
单元2～4在施工机械100的驾驶室内，在重力方向(图1的上下方向)上分开设置。单元2及单元3根据在施工机械100的挡风玻璃5的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光。单元4根据在施工机械100的挡风玻璃5上能够辨识实像的条件而投影图像光。在此，在挡风玻璃的前方能够辨识虚像的条件是指使虚像在挡风玻璃的视野前方成像的条件。并且，在挡风玻璃上能够辨识实像的条件是指使实像在挡风玻璃上成像的条件。
施工机械100的操作者通过观察投影于挡风玻璃5上并在此反射的图像光，能够辨识用于支援施工机械100的操作的图片或文字等信息。并且，挡风玻璃5具有反射从单元2～4投影的图像光的同时，使来自外部(外界)的光透射的功能。因此，操作者能够将基于从单元2及单元3投影的图像光的虚像和基于从单元4投影的图像光的实像与外界的风景重叠而进行辨识。
在HUD10中，单元2～4在施工机械100的驾驶室内，在重力方向上分开设置，由此能够在挡风玻璃5的宽范围内向操作者提示操作支援信息。
图2是表示图1所示的施工机械100中的驾驶室内的结构例的图。图2表示从操作席1观察到挡风玻璃5的俯视图。
施工机械100是在机身前方中央部具备动臂21及铲斗22的液压挖掘机。
驾驶室被作为前窗的挡风玻璃5、右侧窗23、左侧窗24等透明窗所包围，至少在操作席1的周围具备用于操作动臂21的弯曲伸展的左操作杆25及用于操作铲斗22的挖掘和释放的右操作杆26等。
在挡风玻璃5上，从远离地面的一侧依次被划分为第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C这3个投影范围，这些投影范围在重力方向(纵向)上排列配置。
第一投影范围5A是从单元2投影的图像光被投影的区域，在反射该图像光的同时，使来自外部(外界)的光透射。第二投影范围5B是从单元3投影的图像光被投影的区域，在反射该图像光的同时，使来自外部(外界)的光透射。第三投影范围5C是从单元4投影的图像光被投影的区域，在反射该图像光的同时，使来自外部(外界)的光透射。
第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C无间隙地排列，由此能够在宽范围内向操作者提示操作支援信息。
第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C是挡风玻璃5的预先确定的区域，第一投影范围5A和第二投影范围5B构成该预先确定的区域的一部分的第一区域。并且，第三投影范围5C构成该预先确定的区域中的去除第一区域的区域即第二区域。
另外，施工机械100为了能够在公路上行驶，虽未图示，但设置有在公路上行驶时可操作的行驶用方向盘、加速器及制动器等。作为能够在公路上行驶的施工机械，可以举出例如自卸车。
图3表示构成图1所示的HUD10的单元2的内部结构的示意图。
单元2具备光源单元40、驱动部45、虚像投影光学系统46、扩散板47、反射镜48、放大镜49、控制光源单元40及驱动部45的系统控制部60、所在位置检测部70及主控制部80。
光源单元40具备：光源控制部40A；出射红色光的红色光源即R光源41r；出射绿色光的绿色光源即G光源41g；出射蓝色光的蓝色光源即B光源41b；分色棱镜43；设置在R光源41r与分色棱镜43之间的准直镜42r；设置在G光源41g与分色棱镜43之间的准直镜42g；设置在B光源41b与分色棱镜43之间的准直镜42b；及光调制元件44。
分色棱镜43是用于将分别从R光源41r、G光源41g及B光源41b出射的光向同一光路引导的光学部件。即，分色棱镜43使通过准直镜42r而成为平行光的红色光透射，并向光调制元件44出射。并且，分色棱镜43使通过准直镜42g而成为平行光的绿色光反射，并向光调制元件44出射。并且，分色棱镜43使通过准直镜42b而成为平行光的蓝色光反射，并向光调制元件44出射。作为具有这种功能的光学部件，并不限定于分色棱镜。也可以使用例如十字分光镜。
R光源41r、G光源41g及B光源41b分别使用激光、LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等发光元件。在本实施方式中，作为光源单元40的光源，包括R光源41r、G光源41g及B光源41b这3种光源，但是光源的数量可以是1个、2个或4个以上。
光源控制部40A将R光源41r、G光源41g及B光源41b各自的发光量设定为预先确定的发光量模式，并按照该发光量模式来进行使光从R光源41r、G光源41g及B光源41b依次出射的控制。
光调制元件44对从分色棱镜43出射的光进行调制，并将与作为图像信息的投影用图像数据对应的光(红色图像光、蓝色图像光及绿色图像光)向虚像投影光学系统46出射。
作为光调制元件44，能够使用例如LCOS(Liquid crystal on silicon：硅基液晶)、DMD(Digital Micromirror Device：数字显微装置)、MEMS(Micro ElectroMechanical Systems：微机电系统)元件及液晶显示元件等。
驱动部45按照从系统控制部60输入的投影用图像数据而驱动光调制元件44，使与投影用图像数据对应的光(红色图像光、蓝色图像光及绿色图像光)向虚像投影光学系统46出射。
虚像投影光学系统46将从光源单元40的光调制元件44出射的图像光投影于扩散板47。该光学系统并不限定于透镜，也能够使用扫描仪。例如也可以使从扫描型扫描仪出射的光通过扩散板47扩散而进行面光源化。
反射镜48使通过扩散板47而扩散的光向放大镜49侧反射。
放大镜49使基于通过反射镜48反射过来的光的图像放大，并投影于挡风玻璃5的第一投影范围5A内。
单元2中的虚像投影光学系统46、扩散板47、反射镜及放大镜49被设计成图像光根据在第一投影范围5A前方能够辨识虚像的条件而投影于第一投影范围5A内。
所在位置检测部70检测施工机械100在公路和操作现场中的哪一处，并将表示检测到的施工机械100的所在位置的信息输出到主控制部80。
施工机械100的所在位置的检测方法，可以举出例如以下所示的第一检测方法～第三检测方法，但并不限定于这些方法。
在第一检测方法中，例如将GPS(Global Positioning System：全球定位系统)接收机搭载于施工机械100中。而且，在判定为用该GPS接收机接收到的施工机械100的当前位置信息与预先被登录的操作现场信息(表示正在进行施工操作的场所的信息)大致一致的情况下，检测出施工机械100的所在位置为操作现场，在判定为GPS信息与操作现场信息不一致的情况下，检测出施工机械100的所在位置为公路。
在第二检测方法中，例如将短程无线通信部搭载于施工机械100中，并设置有对操作现场的入口门发送电波的发送部。而且，当施工机械100通过入口门时，通过短程无线通信部而接收到从入口门的发送部发送的电波的情况下，检测出施工机械100的所在位置为操作现场。
第三检测方法为如下：例如操作者通过手动操作而输入表示在公路和操作现场中的哪一处的信息，并根据该输入信号而检测施工机械100的所在位置。通过手动操作的检测方法能够以低成本实现。
系统控制部60若从主控制部80接收图像光投影指令，则使基于投影用图像数据的图像光投影于第一投影范围5A内，若接收图像光投影停止指令，则控制成使光源单元40停止或待机状态，从而停止图像光投影于第一投影范围5A内。
主控制部80总括控制HUD10的整体，能够与单元3和单元4分别进行通信。主控制部80构成HUD10的控制部。对主控制部80的详细的功能，将在后面进行叙述。
图4是表示构成图1所示的HUD10的单元3的内部结构的示意图。在图4中，对与图3相同的构成要件标注相同的符号。
单元3的结构为如下：在图3所示的单元2中删除所在位置检测部70及主控制部80，并将系统控制部60变更为系统控制部61。
单元3的系统控制部61控制单元3内的驱动部45及光源控制部40A，从而使基于投影用图像数据的图像光投影于第二投影范围5B内。
单元3中的虚像投影光学系统46、扩散板47、反射镜及放大镜49设计成使图像光根据在第二投影范围5B前方能够辨识虚像的条件而投影于第二投影范围5B内。
系统控制部61能够与单元2的主控制部80进行通信，若从主控制部80接收图像光投影指令，则使基于投影用图像数据的图像光投影于第二投影范围5B内。系统控制部61若从主控制部80接收图像光投影停止指令，则将光源单元40控制成停止或待机状态，从而停止图像光投影于第二投影范围5B内。
图5是表示构成图1所示的HUD10的单元4的内部结构的示意图。在图5中，对与图3相同的构成要件标注相同的符号。
单元4的结构为如下：在图3所示的单元2中删除所在位置检测部70及主控制部80，并将系统控制部60变更为系统控制部62，将虚像投影光学系统46变更为实像投影光学系统46A。
单元4中的实像投影光学系统46A、扩散板47、反射镜及放大镜49设计成图像光根据在第三投影范围5C内能够辨识实像的条件而投影于第三投影范围5C内。
单元4的系统控制部62控制单元4内的驱动部45及光源控制部40A，从而使基于投影用图像数据的图像光投影于第三投影范围5C内。
系统控制部62能够与单元2的主控制部80进行通信，若从主控制部80接收图像光投影指令，则使基于投影用图像数据的图像光投影于第三投影范围5C内。系统控制部62若从主控制部80接收图像光投影停止指令，则将光源单元40控制成停止或待机状态，从而使图像光投影于第三投影范围5C内。
单元2内的光源单元40、虚像投影光学系统46、扩散板47、反射镜48及放大镜49构成将基于投影用图像数据的图像光投影于第一投影范围5A内的投影单元。
单元3内的光源单元40、虚像投影光学系统46、扩散板47、反射镜48及放大镜49构成将基于投影用图像数据的图像光投影于第二投影范围5B内的投影单元。
单元4内的光源单元40、实像投影光学系统46A、扩散板47、反射镜48及放大镜49构成将基于投影用图像数据的图像光投影于第三投影范围5C内的投影单元。
由包括在单元2及单元3中的2个投影单元构成根据在挡风玻璃5的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光的第一投影部。由包括在单元4中的投影单元构成在挡风玻璃5上能够辨识实像的条件下投影图像光的第二投影部。
返回到图3的说明。主控制部80根据由所在位置检测部70检测到的施工机械100的所在位置选择性地进行第一控制及第二控制中的任一个，所述第一控制通过第一投影部和第二投影部而投影图像光，所述第二控制通过第二投影部而投影图像光。
具体而言，主控制部80在检测出施工机械100的所在位置为操作现场的情况下进行第一控制，在检测出施工机械100的所在位置为公路的情况下进行第二控制。
图6是用于说明图1所示的HUD10的动作的流程图。
若HUD10启动，则单元2的所在位置检测部70检测施工机械100的所在位置(步骤S1)。
单元2的主控制部80根据基于所在位置检测部70的检测结果，判定施工机械100的所在位置在操作现场和公路中的哪一处(步骤S2)。主控制部80在判定为施工机械100的所在位置为操作现场的情况下(步骤S2：是)进行第一控制(步骤S3)。
通过该第一控制，基于投影用图像数据的图像光投影于挡风玻璃5的第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C内。投影用图像数据例如是用于显示施工机械的行驶速度、警告、导航信息、施工信息等的数据。
另一方面，单元2的主控制部80在判定为施工机械100不在操作现场即存在于公路上的情况下(步骤S2：否)进行第二控制(步骤S4)。通过该第二控制，投影光仅投影于挡风玻璃5的第三投影范围5C内。
步骤S3或步骤S4的处理之后，返回到步骤S1，反复进行上述处理。
如上所述，在图1所示的HUD10中，在操作现场的操作中，通过单元2及单元3而设为在挡风玻璃5前方能够辨识虚像的状态，通过单元4而设为在挡风玻璃5上能够辨识实像的状态。由此，在挡风玻璃5的宽范围内提示操作支援的信息。从而，即使操作者在纵向上的视线移动随着成为操作对象的挖掘机和铲斗等的动作而变大，也能够对操作者进行充分的操作支援。
并且，HUD10的单元4以能够辨识实像的方式进行图像投影。因此，与单元2及单元3相比，单元4容易将图像光的投影范围设计得更大。从而，能够实现第一控制时的显示画面的大画面化，并能够削减HUD10的成本。
并且，根据图1所示的HUD10，通过施工机械100在公路上行驶的情况下，与操作现场的情况相比，图像光对挡风玻璃5的投影范围变得更窄。尤其，在HUD10中，在重力方向上，图像光仅投影于最接近地面的位置上的第三投影范围5C内。由此，在图像光的投影范围受到限制的公路上行驶时，能够提高安全性。
根据HUD10，能够在最接近地面的位置的第三投影范围5C内辨识实像，因此能够减少在公路上行驶中的视线移动且有效。
另外，在HUD10中，在挡风玻璃5上被分割的投影范围为2个以上即可。对于该2个以上的投影范围中的一部分投影范围设置以能够辨识虚像的方式投影图像光的单元，对于该2个以上的投影范围中的剩下的投影范围设置以能够辨识实像的方式投影图像光的单元，由此如上所述，能够容易实现大画面化。
并且，以上说明中，HUD10的主控制部80选择性地进行第一控制和第二控制，但也可以与施工机械100的所在位置无关地始终进行第一控制。该情况下，也获得能够容易实现大画面化的效果。
并且，以上说明中，在施工机械100的所在位置为操作现场的情况下设为投影光分别投影于第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C。然而，在各投影范围内无需始终投影图像光。例如，将检测操作者的视线的视线检测部设置于HUD10。而且，主控制部80在第一控制时可以控制成仅在操作者的视线所进入的投影范围内投影图像光。
并且，以上说明中，将设定于挡风玻璃5上的多个投影范围设成在重力方向(纵向)上无间隙地排列，但也可以将设定于挡风玻璃5上的多个投影范围在水平方向(横向)上无间隙地排列。该情况下，设为如下结构即可：在施工机械100的驾驶室内，在水平方向上分开设置图像光投影于各投影范围内的投影单元。该结构中所使用的多个投影单元至少包括图1的HUD10的单元2和单元4。
该结构中，在施工机械100的所在位置为操作现场的情况下，主控制部80将多个投影单元控制成能够投影图像光的状态。并且，在施工机械100的所在位置为公路的情况下，主控制部80仅将多个投影单元中的一部分投影单元(例如在存在于多个投影范围中的一个端部的投影范围内投影图像光的投影单元)控制成能够投影图像光的状态。该一部分投影单元相当于图1的HUD10的单元4，剩下的投影单元相当于图1的HUD10的单元2。
通过设为这种结构，在操作现场进行操作时，能够在水平方向的宽范围内提示操作支援的信息。并且，在公路上行驶时，一边充分确保操作席前方的视野而提高安全性，一边能够支援驾驶。
并且，以上说明中，设定于挡风玻璃5上的多个投影范围在单方向上排列，但也能够将多个投影范围设定为以二维状进行配置。该情况下，在以二维状排列的多个投影范围中的一部分投影范围内设置能够辨识虚像的条件下投影图像光的单元，在该多个投影范围中的剩下的投影范围内设置根据能够辨识实像的条件而投影图像光的单元。由此，能够以低成本实现在宽范围内提示操作支援信息。
并且，以上说明中，在单元2内设置有所在位置检测部70及主控制部80，但也可以设为如下结构：将包括所在位置检测部70及主控制部80的控制单元分体设置，该控制单元构成总括控制单元2～4的系统控制部。
图7是表示图1所示的施工机械100的变形例即施工机械100A的概略结构的示意图。图7中，对于与图1相同的结构标注相同的符号，并省略说明。
在图7所示的施工机械100A中，除了施工机械100的结构以外，在仪表板110内还设置有反射镜111和反射镜112，且在仪表板110的外表面上设置有投影面113。
仪表板110上设置有开口，该开口被玻璃等透明部件堵塞。而且，在该透明部件的表面贴附有用于显示基于图像光的图像的薄膜或片材部件。由该透明部件和该薄膜及片材部件构成投影面113。
并且，搭载于图7所示的施工机械100A上的HUD10A在HUD10中将单元4变更为单元4A而成。
图8是表示搭载于图7所示的施工机械100A上的HUD10A的单元4A的内部结构的示意图。图8中，对于与图5相同的结构标注相同的符号。
单元4A为对单元4追加了驱动机构114的结构。
驱动机构114是为了变更基于单元4A的图像光的投影方向而驱动单元4A的机构。通过驱动机构114而能够切换以下状态：使图像光从单元4A投影于第三投影范围5C内的状态；及使图像光从单元4A投影于仪表板110内的反射镜111的状态。驱动机构114根据来自单元2的主控制部80的指令而驱动单元4A。
并且，包括在单元4A中的实像投影光学系统46A具有变更图像光的光路长度的光路长度变更机构(未图示)。该光路长度变更机构由单元4A内的系统控制部62来进行控制。
系统控制部62根据来自单元2的主控制部80的指令而控制光路长度变更机构并切换以下状态：在基于从单元4A投影的图像光的图像在第三投影范围5C内能够作为实像而辨识的状态；及基于从单元4A投影的图像光的图像在投影面113上能够作为实像而辨识的状态。
另外，系统控制部62在单元4A将投影光投影于仪表板110内的反射镜111上的状态下，考虑从单元4A投影而达到投影面113的图像光的光路长度，变更实像投影光学系统46A的光路长度。
如此，HUD10A具备用于使操作者辨识虚像的单元2及单元3和用于使操作者辨识实像的单元4A。
在HUD10A中，包括在单元2中的投影单元和包括在单元3中的投影单元构成第一投影部，该第一投影部根据在挡风玻璃5的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光。并且，在HUD10A中，包括在单元4A中的投影单元构成第二投影部，该第二投影部根据在挡风玻璃5上能够辨识实像的条件而投影图像光。
而且，如前所述，该第二投影部构成为能够切换第一模式和第二模式，上述第一模式在挡风玻璃5的第三投影范围5C内投影图像光，上述第二模式在与挡风玻璃5不同的投影面113上投影图像光。
HUD10A的单元2的主控制部80在进行第一控制的情况下使第二投影部根据第一模式进行动作，在进行第二控制的情况下使第二投影部根据第二模式进行动作。
对如此构成的HUD10A的动作进行说明。另外，基本的动作与图6中进行说明的相同，因此省略。
在HUD10A中，主控制部80在图6的步骤S4中进行第二控制时，控制单元4A的驱动机构114，从而将基于单元4A的图像光的投影方向变更为反射镜111一侧。另外，主控制部80对单元4A的系统控制部62进行指令，以将图像光的光路长度变更为在投影面113上显示实像的值。系统控制部62根据该指令而变更实像投影光学系统46A的光路长度。
通过以上处理，从单元4A投影的图像光通过反射镜111而进行反射，进而通过反射镜112而进行反射，从而在投影面113上作为实像而成像。
主控制部80在图6的步骤S3中进行第一控制时，控制单元4A的驱动机构114，从而将基于单元4A的图像光的投影方向变更为第三投影范围5C一侧。通过以上处理，从单元4A投影的图像光在第三投影范围5C内作为实像而成像。
如上所述，根据HUD10A，在操作现场中进行操作时，通过从单元2、单元3及单元4A投影于挡风玻璃5上的图像光，能够在宽范围内得到基于虚像和实像的操作支援。另一方面，在公路上行驶时，从单元2和单元3不会投影图像光，仅在投影面113上投影图像光。因此，能够充分地确保挡风玻璃5前方的视野，并能够提高安全性。并且，操作者能够通过显示于投影面113上的实像而得到在公路上行驶时的驾驶支援。
根据HUD10A，在公路上行驶时，在挡风玻璃5上不会投影图像光，因此能够改善视野。因此，在重力方向上的挡风玻璃的宽度小的施工机械(例如搭载横长的挡风玻璃的自卸车等)中有效。
如以上说明，本说明书中公开了以下内容。
所公开的投影型显示装置搭载于具有挡风玻璃的操作用机械上，所述投影型显示装置具备：第一投影部，对于上述挡风玻璃的预先确定的区域的一部分即第一区域，根据上述在挡风玻璃的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光；及第二投影部，对于上述挡风玻璃的上述预先确定的区域中的去除上述第一区域的区域即第二区域，根据在上述第二区域中能够辨识实像的条件而投影图像光。
所公开的投影型显示装置中，从上述操作用机械的操作席观察上述挡风玻璃的主视图中，上述第一区域和上述第二区域在重力方向上排列。
所公开的投影型显示装置中，上述第二区域存在于比上述第一区域更接近地面的一侧。
所公开的投影型显示装置还具备：所在位置检测部，检测上述操作用机械在公路和操作现场中的哪一处；及控制部，根据由上述所在位置检测部检测到的上述操作用机械的所在位置选择性地进行第一控制和第二控制中的任一个，上述第一控制通过上述第一投影部和上述第二投影部而投影图像光，第二控制通过上述第二投影部而投影图像光。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部在由上述所在位置检测部检测到的上述操作用机械的所在位置为操作现场的情况下进行上述第一控制，在上述所在位置为公路的情况下进行上述第二控制。
所公开的投影型显示装置中，上述第二投影部构成为能够切换第一模式和第二模式，上述第一模式在上述挡风玻璃的上述第二区域投影图像光，上述第二模式对于与上述挡风玻璃不同的投影面根据在上述投影面上能够辨识实像的条件而投影图像光，上述控制部在进行上述第一控制的情况下，使上述第二投影部根据上述第一模式进行动作，在进行上述第二控制的情况下，使上述第二投影部根据上述第二模式进行动作。
所公开的投影控制方法具备：所在位置检测步骤，检测操作用机械在公路和操作现场中的哪一处；及控制步骤，根据由上述所在位置检测步骤检测到的上述操作用机械的所在位置选择性地进行第一控制和第二控制中的任一个，上述第一控制通过第一投影部和第二投影部而投影图像光，上述第二控制通过上述第二投影部而投影图像光，上述第一投影部对于上述操作用机械的挡风玻璃的预先确定的区域的一部分即第一区域，根据上述在挡风玻璃的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光，第二投影部对于上述上述挡风玻璃的上述预先确定的区域中的去除上述第一区域的区域即第二区域，根据在上述第二区域能够辨识实像的条件而投影图像光。
所公开的投影控制方法中，从上述操作用机械的操作席观察上述挡风玻璃的主视图中，上述第一区域和上述第二区域在重力方向上排列。
所公开的投影控制方法中，上述第二区域存在于比上述第一区域更接近地面的一侧。
所公开的投影控制方法中，上述控制步骤在由上述所在位置检测步骤检测到的上述操作用机械的所在位置为操作现场的情况下进行上述第一控制，在上述所在位置为公路的情况下进行上述第二控制。
所公开的投影控制方法中，上述第二投影部构成为能够切换第一模式和第二模式，上述第一模式在上述挡风玻璃的上述第二区域投影图像光，上述第二模式对于与上述挡风玻璃不同的投影面根据在上述投影面上能够辨识实像的条件而投影图像光，上述控制步骤在进行上述第一控制的情况下，使上述第二投影部根据上述第一模式进行动作，在进行上述第二控制的情况下，使上述第二投影部根据上述第二模式进行动作。
工业实用性
本发明适用于施工机械和农业机械等操作用机械中，便利性高且有效。
符号说明
2、3、4 单元
5 挡风玻璃
10、10A HUD
40 光源单元
45 驱动部
60、61、62 系统控制部
70 所在位置检测部
80 主控制部
100、100A 施工机械。

Claims (11)

1.一种投影型显示装置，其搭载于具有挡风玻璃的操作用机械上，
所述投影型显示装置具备：
第一投影部，对于所述挡风玻璃的预先确定的区域的一部分即第一区域，根据在所述挡风玻璃的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光；及
第二投影部，对于所述挡风玻璃的所述预先确定的区域中的去除所述第一区域的区域即第二区域，根据在所述第二区域能够辨识实像的条件而投影图像光。
2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，
从所述操作用机械的操作席观察所述挡风玻璃的主视图中，所述第一区域和所述第二区域在重力方向上排列。
3.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，
所述第二区域存在于比所述第一区域更接近地面的一侧。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的投影型显示装置，其还具备：
所在位置检测部，检测所述操作用机械在公路和操作现场中的哪一处；及
控制部，根据由所述所在位置检测部检测到的所述操作用机械的所在位置选择性地进行第一控制和第二控制中的任一个，所述第一控制通过所述第一投影部和所述第二投影部而投影图像光，第二控制通过所述第二投影部而投影图像光。
5.根据权利要求4所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部在由所述所在位置检测部检测到的所述操作用机械的所在位置为操作现场的情况下进行所述第一控制，在所述所在位置为公路的情况下进行所述第二控制。
6.根据权利要求4或5所述的投影型显示装置，其中，
所述第二投影部构成为能够切换第一模式和第二模式，所述第一模式将图像光投影于所述挡风玻璃的所述第二区域，所述第二模式对与所述挡风玻璃不同的投影面，根据在所述投影面上能够辨识实像的条件而投影图像光，
所述控制部在进行所述第一控制的情况下，使所述第二投影部根据所述第一模式进行动作，在进行所述第二控制的情况下，使所述第二投影部根据所述第二模式进行动作。
7.一种投影控制方法，其具备：
所在位置检测步骤，检测操作用机械在公路和操作现场中的哪一处；及
控制步骤，根据由所述所在位置检测步骤检测到的所述操作用机械的所在位置选择性地进行第一控制和第二控制中的任一个，所述第一控制通过第一投影部和第二投影部而投影图像光，所述第二控制通过所述第二投影部而投影图像光，所述第一投影部对于所述操作用机械的挡风玻璃的预先确定的区域的一部分即第一区域，根据在所述挡风玻璃的前方能够辨识虚像的条件而投影图像光，所述第二投影部对于所述挡风玻璃的所述预先确定的区域中的去除所述第一区域的区域即第二区域，根据在所述第二区域能够辨识实像的条件而投影图像光。
8.根据权利要求7所述的投影控制方法，其中，
从所述操作用机械的操作席观察所述挡风玻璃的主视图中，所述第一区域和所述第二区域在重力方向上排列。
9.根据权利要求8所述的投影控制方法，其中，
所述第二区域存在于比所述第一区域更接近地面的一侧。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的投影控制方法，其中，
所述控制步骤在由所述所在位置检测步骤检测到的所述操作用机械的所在位置为操作现场的情况下进行所述第一控制，在所述所在位置为公路的情况下进行所述第二控制。
11.根据权利要求7～10中任一项所述的投影控制方法，其中，
所述第二投影部构成为能够切换第一模式和第二模式，所述第一模式将图像光投影于所述挡风玻璃的所述第二区域，所述第二模式对与所述挡风玻璃不同的投影面，根据在所述投影面上能够辨识实像的条件而投影图像光，
所述控制步骤在进行所述第一控制的情况下使所述第二投影部根据所述第一模式进行动作，在进行所述第二控制的情况下使所述第二投影部根据所述第二模式进行动作。
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