CN108140356A - 投影型显示装置及投影控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在投影于投影面的图像光被物体遮挡的状态下，也能够对交通工具的操作者准确地进行信息提示的投影型显示装置和投影控制方法。搭载于具有挡风玻璃(5)的施工机械(100)上的HUD(10)在检测出投影于挡风玻璃(5)上的图像光被物体遮挡的状态的情况下，通知处于该状态。

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或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)(参考例如专利文献1)。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进行辨识，或者在屏幕前方作为虚像而进行辨识。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-67209号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
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/或铲斗的移动而移动。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及实像。
如此，若在挡风玻璃的宽范围内投影图像光，则操作者的身体的一部分(例如手和/或头部等)遮挡图像光的可能性提高。通过HUD而提示给操作者的信息中存在需要始终显示的永久性信息、以及如警告显示等仅需要在特定的条件下显示的非永久性信息。
假定在显示非永久性信息的范围内所投影的图像光被操作者的身体的一部分遮挡。该情况下，在该范围内并非始终显示信息，因此操作者难以识别图像光被遮挡的情况。该状态下，若用于显示非永久性信息的图像光被投影，则操作者无法确认非永久性信息。
即使是显示永久性信息的范围，在周围明亮的情况下等信息本身的辨识性降低的状况下，操作者也有可能未觉察到永久性信息被身体的一部分遮挡的情况。
在此，以施工机械为例进行了说明，但图像光被利用者的身体的一部分等遮挡的状态同样也有可能产生于施工机械及拖拉机等农业机械等作业用机械以及以运输为主要目的的交通工具上所搭载的HUD中。而且，即使是这种交通工具，在集中于驾驶的环境下，也难以觉察到图像光被利用者的身体的一部等遮挡的情况。
专利文献1中记载有一种车辆，其在图像光被利用者的身体遮挡的可能性变高的位置即天顶部分设置有HUD。然而，关于利用者难以识别图像光被遮挡的状态的课题，却未考虑到。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使在投影于投影面上的图像光被物体遮挡的状态下，也能够对交通工具的操作者准确地进行信息提示的投影型显示装置和投影控制方法。
用于解决技术课题的手段
本发明的投影型显示装置具备：投影显示部，将通过光调制元件而被空间调制的图像光投影于搭载于交通工具上的投影面，上述光调制元件根据图像信息对从光源出射的光进行空间调制；检测部，检测上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态；及控制部，由上述检测部检测出上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态的情况下进行通知处理。
本发明的投影控制方法，其将通过光调制元件而被空间调制的图像光投影于搭载于交通工具上的投影面，上述光调制元件根据图像信息对从光源出射的光进行空间调制，上述投影控制方法具备：检测步骤，检测上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态；及控制步骤，由上述检测部检测出上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态的情况下进行通知处理。
发明效果
根据本发明，能够提供一种即使投影于投影面上的图像光被物体遮挡的状态下也能够对交通工具的操作者准确地进行信息提示的投影型显示装置和投影控制方法。
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是表示构成图3所示的单元2的主控制部70的功能模块的图。
图7是示意地表示图像光遮蔽状态的图。
图8是用于对第一通知处理进行说明的示意图。
图9是用于对第一通知处理进行说明的示意图。
图10是用于对第三通知处理进行说明的示意图。
图11是用于对图1所示的HUD10的动作进行说明的流程。
图12是表示图3所示的主控制部70的变形例即主控制部70A的功能模块的图。
图13是用于对主控制部70A的功能进行说明的示意图。
图14是用于对具有图12所示的主控制部70A的HUD10的动作进行说明的流程。
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搭载于施工机械及农业机械等作业用机械、汽车、电车、飞机或船舶等交通工具上而使用。
HUD10具备：单元2，在驾驶室内配置于驾驶席1的上方且后方；单元3，在驾驶室内配置于驾驶席1的后方；及单元4，在驾驶室内配置于驾驶席1的下方且后方。驾驶室是指施工机械100的室内空间。
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2～4分别根据在施工机械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。
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，能够辨识用于支持施工机械100的操作的图片及文字等信息。并且，挡风玻璃5具有反射从单元2～4中的各单元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2～4中的各单元投影的图像光的虚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，在挡风玻璃5的宽范围内能够向操作者提示虚像。
在施工机械100的操作者上方的驾驶室内设置有摄像部6。摄像部6拍摄将从各个单元2～4投影的图像光的光路全部覆盖的驾驶室内的范围。
摄像部6使用例如使用了2个成像元件的立体相机。摄像部6通过无线或有线的方式与构成HUD10的单元2连接，并将通过拍摄驾驶室内部而得到的摄像图像数据传送到单元2。
施工机械100的仪表板7上设置有由液晶显示器等构成的显示装置8。显示装置8通过无线或有线的方式与构成HUD10的单元2连接，并通过单元2的控制而显示信息。
在施工机械100的驾驶室的天顶设置有由扬声器等构成的声音输出装置9。声音输出装置9通过无线或有线的方式与构成HUD10的单元2连接，并通过单元2的控制而输出声音。
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示意图。图2中示出从驾驶席1观察到挡风玻璃5的前视图。
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。
在驾驶室中，至少在操作席1的周围设置有用于操作动臂21的弯曲伸展的左操作杆25及用于操作铲斗22的挖掘及释放的右操作杆26等。
挡风玻璃5上划分有第一投影范围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。将挡风玻璃5上的这些3个投影范围进行相加的范围构成搭载于施工机械100上的投影面。
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。
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、投影光学系统46、扩散板47、反射镜48、放大镜49、控制光源控制部40A及驱动部45的系统控制部60、主控制部70。
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，以包括R光源41r、G光源41g及B光源41b这3种光源的HUD为例，但是该光源的数量可以是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根据作为图像信息的投影用图像数据对从分色棱镜43出射的光进行空间调制，并将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)向投影光学系统46出射。
投影光学系统46是用于将从光源单元40的光调制元件44出射的光投影于扩散板47的光学系统。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。
系统控制部60若从主控制部70接收到图像光投影指令，则使基于从主控制部70发送过来的投影用图像数据的图像光投影于第一投影范围5A内。
主控制部70总括控制HUD10的整体，能够以无线或有线的方式与单元3和单元4分别进行通信。并且，主控制部70能够以无线或有线的方式与显示装置8和声音输出装置9进行通信。关于主控制部70的详细的功能，将进行后述。
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，对于与图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中删除主控制部70，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，从而使基于从主控制部70发送过来的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能够与单元2的主控制部70进行通信，若从主控制部70接收到图像光投影指令，则使基于从主控制部70发送过来的投影用图像数据的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，对于与图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中删除主控制部70，并将系统控制部60变更为系统控制部62。
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，从而使基于从主控制部70发送过来的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70进行通信，若从主控制部70接收到图像光投影指令，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。
单元2内的光源单元40、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、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、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三投影范围5C内的投影单元。
由这些3个投影单元来构成HUD10的投影显示部。HUD10的投影显示部在施工机械100的驾驶室内配置于比驾驶席1更远离投影面即挡风玻璃5的位置。
图6是表示构成图3所示的单元2的主控制部70的功能模块的图。如图6所示，主控制部70具备摄像图像数据获取部71、检测部72及通知处理部73。
摄像图像数据获取部71获取由图1所示的摄像部6拍摄而得到的摄像图像数据，并输入到检测部72。
检测部72检测从单元2～4投影于施工机械100的投影面(将第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C相加的总范围)上的图像光的至少一部分被物体(例如操作者)遮挡的状态(以下，称作图像光遮蔽状态)。
图7是示意地表示图像光遮蔽状态的图。
图7中图示有从单元2投影的图像光通过的范围100、从单元3投影的图像光通过的范围300、从单元4投影的图像光通过的范围400。图7的例子中，物体横跨范围300及范围400而重叠，该状态为图像光遮蔽状态。
为了检测图像光遮蔽状态，检测部72使用由摄像图像数据获取部71获取的摄像图像数据。
由该摄像图像数据可知在驾驶室内图7的范围100、范围300及范围400的各自的三维形状。并且，HUD10在通常的使用状态下，将在范围100、范围300及范围400各个范围内不存在物体作为前提。
因此，检测部72根据在摄像图像数据中的与范围100对应的部分、与范围300对应的部分及与范围400对应的部分中的任一部分是否包括某一程度以上的大小的物体图像来检测图像光遮蔽状态。
检测部72在通过上述方法而检测出图像光遮蔽状态的情况下，将检测信号输出到通知处理部73。
该检测信号中包括摄像图像数据中的物体图像被检测出的范围(图7的例子中为范围300及范围400)的信息及该范围内的物体图像的位置信息。
通知处理部73在从检测部72被输入检测信号的情况下进行通知处理。通知处理部73构成控制部。
关于通知处理部73进行的通知处理，可以举出例如以下所示的第一通知处理～第五通知处理，但并不限定于这些方法。
(第一通知处理)
通知处理部73在从检测部72被输入检测信号的情况下，例如将投影用图像数据变更(更新)为附加了表示图像光遮蔽状态的通知信息的投影用图像数据，并将基于该投影用图像数据的图像光投影于挡风玻璃5上，由此通知处于图像光遮蔽状态。
关于第一通知处理，使用图8及图9具体地进行说明。
图8(a)是表示成为投影于挡风玻璃5上的图像光的来源的投影用图像数据200的图。
投影用图像数据200中的数据200A为与从单元2投影于第一投影范围5A内的图像光对应的数据。数据200B为与从单元3投影于第二投影范围5B内的图像光对应的数据。数据200C为与从单元4投影于第三投影范围5C内的图像光对应的数据。
图8的例子中，数据200A包括图标201。数据200B包括图标202。图标201及图标202为用于支持作业的信息(施工的计划信息、警告信息等)、施工机械100的行驶速度、施工机械100的燃料信息等用于对操作者进行信息提示的信息。
图8(b)是表示基于图8(a)所示的投影用图像数据200的图像光投影于挡风玻璃5上的状态的图。如图8所示，在挡风玻璃5的投影面前方显示有与图标201对应的虚像211。
如图7所示，图8表示物体横跨范围300和范围400而存在的情况，投影面上图示被该物体遮挡的图像光本来应投影的范围(以下，称作缺省范围)214。缺省范围214与基于投影用图像数据200的图像光中的被物体遮挡的部分对应。投影面中除了缺省范围214以外的范围与基于投影用图像数据200的图像光中的除了被物体遮挡的部分以外的部分对应。
通知处理部73根据在从检测部72输入的检测信号中所包含的物体所存在范围的信息和该范围内的物体的位置信息，判定图8(b)所示的投影面(将第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C相加的总范围)上的缺省范围214的位置。缺省范围214的位置是指缺省范围214的周边的坐标数据。
而且，通知处理部73生成将在投影用图像数据200中与投影面上的除了缺省范围214以外的范围对应的数据变更为包含用于通知处于图像光遮蔽状态的通知信息(例如图标或文字等)的数据的投影用图像数据200a，并将该投影用图像数据200a的数据200A、数据200B及数据200C发送到系统控制部60～62。
图9(a)是表示投影用图像数据200a的图。投影用图像数据200a对投影用图像数据200在图标201的下方位置追加了作为通知信息的文字信息203而成。
系统控制部60控制单元2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200a的数据200A的图像光投影于挡风玻璃5的第一投影范围5A内。并且，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200a的数据200B的图像光投影于挡风玻璃5的第二投影范围5B内。而且，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200a的数据200C的图像光投影于挡风玻璃5的第三投影范围5C内。
图9(b)是表示基于图9(a)所示的投影用图像数据200a的图像光投影于挡风玻璃5上的状态的图。图9(b)中示出与包括在投影用图像数据200a中的文字信息203对应的虚像215。另外，图8及图9中所示出的缺省范围214仅为图像，实际上，不会被操作者看到。
操作者通过观察图9(b)所示的虚像215而能够识别出处于图像光遮蔽状态。
根据该第一通知处理，即使在图像光被操作者的身体的一部分遮挡的状态下，操作者也能够容易识别出处于该状态。因此，操作者能够通过移动身体来进行应对，以避免成为图像光遮蔽状态，并能够向操作者准确地提供必要的信息。
(第二通知处理)
通知处理部73通过声音来通知处于图像光遮蔽状态。
具体而言，通知处理部73例如使“显示信息的一部分有可能被物体遮挡”等语音从声音输出装置9输出。并不限定于语音信息，也可以通过蜂鸣音或旋律音而通知处于图像光遮蔽状态。
根据第二通知处理，即使在图像光被操作者的身体的一部分遮挡的状态下，操作者根据声音能够容易识别出处于该状态。
另外，通过组合第一通知处理和第二通知处理，能够使操作者更可靠地识别出处于图像光遮蔽状态。
(第三通知处理)
通知处理部73在从检测部72被输入检测信号的情况下，从投影用图像数据中的与图像光中的被物体遮挡的部分对应的数据中，提取包括在该数据中的应向施工机械100的操作者提示的遮蔽信息(在进行作业及驾驶时会造成阻碍的重要信息，时刻信息等对作业不会造成阻碍的信息排除在外)，并通知该遮蔽信息。
关于第三通知处理，使用图8及图10具体地进行说明。
通知处理部73根据从检测部72输入的检测信号中所包含的物体存在的范围的信息和该范围内的物体的位置信息，判定图8(b)所示的投影面(将第一投影范围5A、第二投影范围5B及第三投影范围5C相加的总范围)上的缺省范围214的位置。
而且，通知处理部73判定在投影用图像数据200中与缺省范围214对应的部分的数据中是否包含用于支持作业的信息、施工机械100的行驶速度、或者施工机械100的燃料信息等应提示给操作者的遮蔽信息。
通知处理部73判定在投影用图像数据200中与缺省范围214对应的部分的数据中包含有应提示给操作者的遮蔽信息的情况下，生成将与缺省范围214对应的部分的数据中所包含的遮蔽信息附加到在投影用图像数据200中与除了缺省范围214以外的部分对应的数据中的投影用图像数据200b，并将投影用图像数据200b的数据200A、数据200B及数据200C发送到系统控制部60～62。
图10(a)是表示投影用图像数据200b的图。图10(b)表示基于图10(a)所示的投影用图像数据200b的图像光投影于挡风玻璃5上的状态的图。
如图10(a)所示，在投影用图像数据200中存在于用虚线表示的位置上的图标202在投影用图像数据200b中移动到图标201的下方。其原因在于，在投影用图像数据200中，图标202包含于与缺省范围214对应的数据中。
如此通知处理部73在投影用图像数据200中删除作为遮蔽信息的图标201，生成在投影用图像数据200中的除了与缺省范围214对应的数据以外的部分追加了图标202的投影用图像数据200b。
在生成了投影用图像数据200b的情况下，系统控制部60控制单元2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200b的数据200A的图像光投影于挡风玻璃5的第一投影范围5A内。并且，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200b的数据200B的图像光投影于挡风玻璃5的第二投影范围5B内。而且，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200b的数据200C的图像光投影于挡风玻璃5的第三投影范围5C内。
由此，从图8(b)的状态转移到图10(b)的状态。图10(b)中示出与包含于投影用图像数据200b中的图标202对应的虚像216。另外，图10中示出的缺省范围214仅为图像，实际上，不会被操作者看到。
根据第三通知处理，即使在应提示给操作者应的信息(图10的图标202)被操作者的身体的一部分等遮挡的状态下，由于与该图标202对应的虚像216移动到能够辨识的位置，因此操作者能够容易识别遮蔽信息。从而，能够准确地进行作业支持。
(第四通知处理)
通知处理部73通过声音来通知在第三通知处理中已进行说明的遮蔽信息。
具体而言，通知处理部73在判定为遮蔽信息的情况下，使与该遮蔽信息对应的信息、蜂鸣音或旋律音等从声音输出装置9输出。
例如，在遮蔽信息为用于警告燃料不足的图标的情况下，通知处理部73使“燃料短缺。请补充”的信息从声音输出装置9输出。
根据第四通知处理，即使在应提示给操作者的信息被操作者的身体的一部分等遮挡的状态下，也能够通过声音来通知被遮挡的信息，操作者能够容易识别出遮蔽信息。因此，能够准确地进行作业支持。
另外，通过组合第三通知处理和第四通知处理，能够使操作者更可靠地识别遮蔽信息。
(第五通知处理)
通知处理部73通过使第三通知处理中已说明的遮蔽信息显示于显示装置8而进行通知。
具体而言，通知处理部73在判定为存在遮蔽信息的情况下，使与该遮蔽信息对应的信息(例如“燃料短缺。请补充”)显示于显示装置8。根据该结构，即使在不易听见声音的环境下，也能够容易识别遮蔽信息。
图11是用于对图1所示的HUD10的动作进行说明的流程。
若HUD10启动，则主控制部70控制系统控制部60、系统控制部61、系统控制部62，从而使基于投影用图像数据的图像光投影于挡风玻璃5上。
若HUD10启动，则摄像部6开始进行拍摄，将通过拍摄而得到的摄像图像数据传送到单元2的主控制部70。摄像图像数据获取部71获取通过摄像部6所拍摄到的摄像图像数据(步骤S1)。
检测部72根据通过摄像图像数据获取部71而获取的摄像图像数据和表示各个单元2～4的图像光的光路的范围的信息(预先存储于内部存储器中)，进行检测是否处于图像光遮蔽状态的处理(步骤S2)。
检测部72在判定为处于图像光遮蔽状态的情况下(步骤S3：是)，将检测信号输入到通知处理部73。
通知处理部73根据该输入的检测信号，并通过上述任一种方法进行通知处理(步骤S4)。步骤S4的处理之后，返回到步骤S1，反复进行上述处理。
在步骤S3中判定为并非图像光遮蔽状态的情况下(步骤S3：否)，不进行通知处理，而返回到步骤S1的处理。
如上所述，根据图1所示的HUD10，在检测为处于图像光遮蔽状态的情况下，能够通过虚像来显示表示处于图像光遮蔽状态的通知信息，或者通过声音来通知处于图像光遮蔽状态，或者通过虚像来显示被物体遮挡的图标，或者通过声音和/或显示来通知与被物体遮挡的图标对应的信息。
由此，在操作者集中于作业中的环境下，即使在图像光被操作者的身体的一部分等遮挡的状态下，操作者也能够容易识别该状态，或者能够确认被遮挡的信息。因此，操作者能够接受准确的作业支持，并能够顺利地进行作业。
施工机械及农业机械等作业用机械的室内空间狭窄。在如此狭窄的室内空间内进行宽范围的投影的情况下，因操作者的身体的一部分等而容易产生图像光的遮挡。因此，在将HUD10应用于施工机械及农业机械等作业用机械中的情况下，效果尤其明显。
在以上说明中，将设定于挡风玻璃5上的多个投影范围在重力方向(纵向)上进行排列，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)上进行排列。该情况下设为如下结构即可：在施工机械100的驾驶室内，将在各投影范围内投影图像光的单元在水平方向上分开设置。
并且，在以上说明中，设为将设定于挡风玻璃5上的多个投影范围在一方向上进行排列，但也能够设定成将多个投影范围以二维状进行配置。
并且，在图1所示的HUD10中，也可以设为删除单元3和单元4的结构。即，投影单元至少为1个即可。该结构中也会产生图像光被遮挡的可能性，因此主控制部70的结构有效。
并且，在以上说明中，在单元2内设置有主控制部70，但也可以设成如下结构：作为分体而具有包括主控制部70的控制单元，该控制单元总括控制单元2～4的系统控制部。
而且，在以上说明中，设为单元2～4均根据能够辨识虚像的条件而投影图像光，但也可以设为单元2～4中的至少1个根据能够辨识实像的条件而投影图像光。
图12是表示图3所示的单元2的主控制部70的变形例即主控制部70A的功能模块的图。在图12中，对于与图6相同的结构标注相同的符号，并省略说明。
如图12所示，主控制部70A除了主控制部70的结构以外，还重新设置有外部物体检测部74。
外部物体检测部74中预先设定有存在于施工机械100的机身前方中央部的外部物体(在本实施方式中为铲斗22)的图像特征信息。
外部物体检测部74对由摄像图像数据获取部71获取的摄像图像数据中的与投影面对应的部分，进行基于上述图像特征信息的匹配，从而检测在该投影面前方是否存在外部物体。外部物体检测部74在检测出存在外部物体的情况下，将投影面上的外部物体的位置信息输出到通知处理部73。
通知处理部73根据从检测部72输入的检测信号中所包含的物体的位置信息(图7中示出的各个范围100、300、400内的物体的位置信息)和从外部物体检测部74输入的外部物体的位置信息来确定是否进行上述通知处理。
以下，使用图13具体地进行说明。
图13(a)是表示由主控制部70A生成的投影用图像数据200c的图。图13(b)是表示基于图13(a)所示的投影用图像数据200c的图像光投影于挡风玻璃5上的状态的图。图13(b)中，与图8同样地图示出缺省范围214。
在图13(b)所示状态下，主控制部70A的外部物体检测部74根据由摄像部6拍摄而得到的摄像图像数据中的与投影面对应的数据，从该数据检测作为外部物体的铲斗22。外部物体检测部74将铲斗22的位置信息作为检测结果而输出到通知处理部73。另外，铲斗22的位置信息设为包围铲斗22的规定大小的区域220的位置信息。
通知处理部73将从检测部72输入的投影面上的缺省范围214的位置信息和从外部物体检测部74输入的投影面上的铲斗22的位置信息进行比较。
通知处理部73通过该比较而判定为区域220存在于缺省范围214外的情况下，不进行上述通知处理，在判定为区域220存在于缺省范围214内的情况下，进行上述通知处理。
在施工机械100中，基本上，操作者一边看铲斗22的附近，一边进行作业。从而，关于应提示给操作者的信息，若使其集中于铲斗22的附近，则视线的移动减少，因此优选。
因此，主控制部70A生成投影用图像数据200c，以便在包括铲斗22的区域220内显示虚像211、216。如此使虚像显示于区域220内为前提的情况下，若投影于该区域220的图像光未被遮挡，则对作业支持不会造成特别的影响。
从而，设成通知处理部73在判定为区域220存在于缺省范围214外的情况下，不进行通知处理。
图14是用于对具有图12所示的主控制部70A的HUD10的动作进行说明的流程。图14所示的流程中，除了追加了步骤S5～S8这一点以外，与图11所示的流程相同。在图14中，对于与图11所示的处理相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
图14中，在步骤S3的判定为是的情况下，外部物体检测部74对存在于投影面前方的外部物体进行检测(步骤S5)。
而且，外部物体检测部74判断是否检测了外部物体(步骤S6)，在判定为检测了外部物体的情况下(步骤S6：是)，将外部物体的位置信息输入到通知处理部73。在未检测出外部物体的情况下(步骤S6：否)，返回到步骤S1的处理。
通知处理部73判定由外部物体检测部74检测出的外部物体是否存在于从检测部72输入的投影面上的缺省范围内(步骤S7)。
图13的例子中，若缺省范围214和包括外部物体的区域220存在重叠的部分，则通知处理部73判定为外部物体存在于缺省范围内，若不存在缺省范围214和区域220重叠的部分，则判定为外部物体存在于缺省范围外。
步骤S7的判定为是的情况下，通知处理部73进行通知处理(步骤S4)。步骤S4的处理之后，返回到步骤S1，并反复进行上述处理。
步骤S7的判定为否的情况下，通知处理部73禁止通知处理(步骤S8)。步骤S8的处理之后，返回到步骤S1，并反复进行上述处理。
如上所述，在变形例的HUD10中，在包括外部物体的区域220与缺省范围214重叠的情况下进行通知处理，在包括外部物体的区域220与缺省范围214不重叠的情况下不进行通知处理。由此，能够防止进行不必要的通知处理，并能够有效地执行作业。
另外，铲斗22的位置由左操作杆25及右操作杆26的操作信号唯一确定。因此，外部物体检测部74可以根据该操作信号而检测外部物体的位置。
如以上说明，在本说明书中公开了以下情况。
所公开的投影型显示装置，其具备：投影显示部，将通过光调制元件而被空间调制的图像光投影于搭载于交通工具上的投影面，上述光调制元件根据图像信息对从光源出射的光进行空间调制；检测部，检测上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态；及控制部，在由上述检测部检测出上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态的情况下进行通知处理。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部进行的通知处理为通知处于上述状态的处理。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部将在所述图像信息中与所述图像光中的除了被上述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息变更为包含表示处于上述状态的通知信息的信息，由此通知处于上述状态。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部通过声音而进行上述通知。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部进行的通知处理为通知遮蔽信息的处理，该遮蔽信息为包含于上述图像信息中的与上述图像光中的被所述物体遮挡的部分对应的信息中，且应向上述交通工具的操作者提示的信息。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部使上述图像信息中的与上述图像光中的除了被上述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息包含上述遮蔽信息，由此通知上述遮蔽信息。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部通过声音而通知上述遮蔽信息。
所公开的投影型显示装置中，上述控制部使上述遮蔽信息显示于搭载于上述交通工具上的显示装置，由此通知上述遮蔽信息。
所公开的投影型显示装置中，上述投影面为上述交通工具的挡风玻璃，还具备对上述投影面前方的外部物体的位置进行检测的外部物体检测部，上述控制部根据上述图像光中被上述物体遮挡的部分所投影的上述投影面的范围、及由上述外部物体检测部检测出的外部物体在上述投影面上的位置，确定是否进行上述通知处理。
所公开的投影型显示装置中，在由上述外部物体检测部检测出的外部物体的位置存在于上述图像光中被上述物体遮挡的部分所投影的上述投影面的范围外的情况下，上述控制部禁止上述通知处理。
所公开的投影型显示装置中，上述交通工具为作业用机械。
所公开的投影型显示装置中，上述投影显示部在上述交通工具的室内空间内配置于比上述交通工具的驾驶席更远离上述投影面的位置。
所公开的投影控制方法将通过光调制元件而被空间调制的图像光投影于搭载于交通工具上的投影面，上述光调制元件根据图像信息对从光源出射的光进行空间调制，上述投影控制方法具备：检测步骤，检测上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态；及控制步骤，在由上述检测部检测出上述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态的情况下进行通知处理。
所公开的投影控制方法中，上述通知处理为通知处于上述状态的处理。
所公开的投影控制方法中，上述控制步骤将在上述图像信息中与上述图像光中的除了被上述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息变更为包含表示处于上述状态的通知信息的信息，由此通知处于上述状态。
所公开的投影控制方法中，上述控制步骤通过声音而进行上述通知。
所公开的投影控制方法中，上述通知处理为用于通知遮蔽信息的处理，上述遮蔽信息为包含于上述图像信息中的与上述图像光中的被上述物体遮挡的部分对应的信息中，且用于对上述交通工具的操作者进行信息提示的信息。
所公开的投影控制方法中，上述控制步骤使上述图像信息中的与上述图像光中的除了被上述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息包含上述遮蔽信息，由此通知上述遮蔽信息。
所公开的投影控制方法中，上述控制步骤通过声音而通知上述遮蔽信息。
所公开的投影控制方法中，上述控制步骤使上述遮蔽信息显示于搭载于上述交通工具上的显示装置，由此通知上述遮蔽信息。
所公开的投影控制方法中，上述投影面为上述交通工具的挡风玻璃，还具备对上述投影面前方的外部物体的位置进行检测的外部物体检测步骤，上述控制步骤根据上述图像光中被上述物体遮挡的部分所投影的上述投影面的范围、及通过上述外部物体检测步骤检测的外部物体在上述投影面上的位置，确定是否进行上述通知处理。
所公开的投影控制方法中，在通过上述外部物体检测步骤检测出的外部物体的位置存在于在上述图像光中被上述物体遮挡的部分所投影的上述投影面的范围外的情况下，上述控制步骤禁止上述通知处理。
所公开的投影控制方法中，上述交通工具为作业用机械。
产业上的可利用性
本发明适用于施工机械及农业机械等作业用机械中，便利性高且有效。
符号说明
2、3、4-单元，5-挡风玻璃，8-显示装置，9-声音输出装置，10-HUD，40-光源单元，45-驱动部，60、61、62-系统控制部，70、70A-主控制部，72-检测部，73-通知处理部，74-外部物体检测部，100-施工机械。

Claims (23)

1.一种投影型显示装置，其具备：
投影显示部，将通过光调制元件而被空间调制的图像光投影于搭载于交通工具上的投影面，所述光调制元件根据图像信息对从光源出射的光进行空间调制；
检测部，检测所述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态；及
控制部，在由所述检测部检测出所述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态的情况下进行通知处理。
2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部进行的通知处理为通知处于所述状态的处理。
3.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部将在所述图像信息中与所述图像光中的除了被所述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息变更为包含表示处于所述状态的通知信息的信息，由此通知处于所述状态。
4.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部通过声音而进行所述通知。
5.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部进行的通知处理为通知遮蔽信息的处理，该遮蔽信息为包含于所述图像信息中的与所述图像光中的被所述物体遮挡的部分对应的信息中，且应向所述交通工具的操作者提示的信息。
6.根据权利要求5所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部使所述图像信息中的与所述图像光中的除了被所述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息包含所述遮蔽信息，由此通知所述遮蔽信息。
7.根据权利要求5所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部通过声音而通知所述遮蔽信息。
8.根据权利要求5所述的投影型显示装置，其中，
所述控制部使所述遮蔽信息显示于搭载于所述交通工具上的显示装置，由此通知所述遮蔽信息。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的投影型显示装置，其中，
所述投影面为所述交通工具的挡风玻璃，
所述投影型显示装置还具备对所述投影面前方的外部物体的位置进行检测的外部物体检测部，
所述控制部根据所述图像光中被所述物体遮挡的部分所投影的所述投影面的范围、及由所述外部物体检测部检测出的外部物体在所述投影面上的位置，确定是否进行所述通知处理。
10.根据权利要求9所述的投影型显示装置，其中，
在由所述外部物体检测部检测出的外部物体的位置存在于所述图像光中被所述物体遮挡的部分所投影的所述投影面的范围外的情况下，所述控制部禁止所述通知处理。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的投影型显示装置，其中，
所述交通工具为作业用机械。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的投影型显示装置，其中，
所述投影显示部在所述交通工具的室内空间内配置于比所述交通工具的驾驶席更远离所述投影面的位置。
13.一种投影控制方法，其将通过光调制元件而被空间调制的图像光投影于搭载于交通工具上的投影面，所述光调制元件根据图像信息对从光源出射的光进行空间调制，所述投影控制方法具备：
检测步骤，检测所述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态；及
控制步骤，在由所述检测部检测出所述图像光中的至少一部分被物体遮挡的状态的情况下进行通知处理。
14.根据权利要求13所述的投影控制方法，其中，
所述通知处理为通知处于所述状态的处理。
15.根据权利要求14所述的投影控制方法，其中，
所述控制步骤将在所述图像信息中与所述图像光中的除了被所述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息变更为包含表示处于所述状态的通知信息的信息，由此通知处于所述状态。
16.根据权利要求14所述的投影控制方法，其中，
所述控制步骤通过声音而进行所述通知。
17.根据权利要求13所述的投影控制方法，其中，
所述通知处理为用于通知遮蔽信息的处理，所述遮蔽信息为包含于所述图像信息中的与所述图像光中的被所述物体遮挡的部分对应的信息中，且用于对所述交通工具的操作者进行信息提示的信息。
18.根据权利要求17所述的投影控制方法，其中，
所述控制步骤使所述图像信息中的与所述图像光中的除了被所述物体遮挡的部分以外的部分对应的信息包含所述遮蔽信息，由此通知所述遮蔽信息。
19.根据权利要求17所述的投影控制方法，其中，
所述控制步骤通过声音而通知所述遮蔽信息。
20.根据权利要求17所述的投影控制方法，其中，
所述控制步骤使所述遮蔽信息显示于搭载于所述交通工具上的显示装置，由此通知所述遮蔽信息。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的投影控制方法，其中，
所述投影面为所述交通工具的挡风玻璃，
所述投影控制方法还具备对所述投影面前方的外部物体的位置进行检测的外部物体检测步骤，
所述控制步骤根据所述图像光中被所述物体遮挡的部分所投影的所述投影面的范围、及通过所述外部物体检测步骤检测的外部物体在所述投影面上的位置，确定是否进行所述通知处理。
22.根据权利要求21所述的投影控制方法，其中，
在通过所述外部物体检测步骤检测出的外部物体的位置存在于在所述图像光中被所述物体遮挡的部分所投影的所述投影面的范围外的情况下，所述控制步骤禁止所述通知处理。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的投影控制方法，其中，
所述交通工具为作业用机械。
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