CN110115029B - 投影型显示装置、投影型显示装置的控制方法、记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够对搭载有雨刮器的交通工具的驾驶员提供足够的信息的投影型显示装置、投影型显示装置的控制方法、及记录介质。HUD(10)具备投影显示部(50)，投影显示部(50)包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将进行了空间调制的图像光投影到建筑机械(1)的前挡风玻璃(11)的投影范围(11A)并显示基于图像光的图像。显示控制部(65)进行第一显示控制，将基于作业辅助信息的第一显示内容的显示位置限制在投影范围(11A)中的与被雨刮器(14)擦拭的擦拭范围重叠的范围(110A)，并且将基于与作业不太相关的关联信息的第二显示内容的显示位置显示在投影范围(11A)中的与雨刮器(14)不能擦拭的擦拭剩余范围重叠的范围(111A)。

Description

投影型显示装置、投影型显示装置的控制方法、记录介质
技术领域
本发明涉及投影型显示装置、投影型显示装置的控制方法、投影型显示装置的控制程序。
背景技术
已知有使用汽车、电车、船舶、建筑机械、飞机、或农用机械等交通工具的挡风玻璃、或配置于挡风玻璃的跟前附近的组合器作为屏幕，将光投影在该屏幕上并显示图像的交通工具用的HUD(Head－up Display)。根据该HUD，能够使驾驶员将基于从HUD投影的光的图像在屏幕上作为实像、或者在屏幕前方作为虚像来视认。
在搭载有挡风玻璃的交通工具中，由于挡风玻璃上会附着下雨时的雨水或粘附污垢，所以有些挡风玻璃设置有雨刮器，以去除这些水和污垢。该雨刮器即使在动作时也只能清洁挡风玻璃的一部分区域，从而在挡风玻璃上存在不能被雨刮器擦拭的擦拭剩余范围。
在专利文献1和专利文献2中，记载有一种HUD，当车辆的雨刮器动作时，为了确保挡风玻璃前方的视野，其进行禁止在雨刮器的擦拭范围内显示图像或减少在擦拭范围内显示的信息量的控制。
在专利文献3中，记载有一种HUD，其通过减少当车辆的雨刮器动作时显示的信息来确保挡风玻璃前方的视野。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－207778号公报
专利文献2：日本特开平7－266925号公报
专利文献3：日本特开平10－281792号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在重型机械、建筑机械、或农用机械等交通工具中，与汽车等普通车辆不同，在预定场所进行作业。因此，在作业期间，车身很少在公共道路上大范围移动。也就是说，在重型机械、建筑机械、或农用机械中，挡风玻璃前方的风景在作业期间不会发生显著变化。因此，即使在雨刮器由于下雨或下雪等而动作从而挡风玻璃的前方视野变窄的情况下，不减少用于辅助作业的信息的信息量而继续显示该信息也比确保前方视野更为重要。
在专利文献1～3中记载的HUD中，当雨刮器动作时，减少显示的信息量或禁止在雨刮器的擦拭范围内显示信息。因此，当雨刮器动作时，有可能无法向驾驶员提供足够的信息。
本发明是鉴于上述情况而创建的，其目的在于，提供一种能够对搭载有雨刮器的交通工具的驾驶员提供足够的信息的投影型显示装置、投影型显示装置的控制方法、及投影型显示装置的控制程序。
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，其包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将上述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于上述图像光的图像；以及显示控制部，其控制输入上述光调制部的上述图像信息，并控制利用上述投影显示部显示的图像，在从上述交通工具的驾驶员座观察的状态下，上述投影范围与被用于擦拭上述交通工具的挡风玻璃的搭载于上述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和上述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，对可由上述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，上述显示控制部进行第一显示控制，将上述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭范围重叠的范围，并且将上述优先级低于上述阈值的第二显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭剩余范围重叠的范围。
本发明的投影型显示装置的控制方法中，上述投影型显示装置具有投影显示部，上述投影显示部包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将上述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于上述图像光的图像，上述投影型显示装置的控制方法包括显示控制步骤，控制输入上述光调制部的上述图像信息，并控制利用上述投影显示部显示的图像，在从上述交通工具的驾驶员座观察的状态下，上述投影范围与被用于擦拭上述交通工具的挡风玻璃的搭载于上述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和上述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，对可由上述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，在上述显示控制步骤中，进行第一显示控制，将上述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭范围重叠的范围，并且将上述优先级低于上述阈值的第二显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭剩余范围重叠的范围。
本发明的投影型显示装置的控制程序中，上述投影型显示装置具有投影显示部，上述投影显示部包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将上述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于上述图像光的图像，上述投影型显示装置的控制程序是用于使计算机执行显示控制步骤的程序，在上述显示控制步骤中，控制输入上述光调制部的上述图像信息，并控制利用上述投影显示部显示的图像，在从上述交通工具的驾驶员座观察的状态下，上述投影范围与被用于擦拭上述交通工具的挡风玻璃的搭载于上述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和上述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，对可由上述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，在上述显示控制步骤中，进行第一显示控制，将上述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭范围重叠的范围，并且将上述优先级低于上述阈值的第二显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭剩余范围重叠的范围。
发明效果
根据本发明，可提供能够向搭载有雨刮器的交通工具的驾驶员提供足够的信息的投影型显示装置、投影型显示装置的控制方法、及投影型显示装置的控制程序。
附图说明
图1是表示搭载作为本发明的投影型显示装置的一实施方式的HUD10的建筑机械1的概略结构的示意图。
图2是表示图1所示的建筑机械1的驾驶室5的内部结构例的示意图。
图3是表示从图1所示的建筑机械1的驾驶室5的驾驶员座6观察前挡风玻璃11的状态的示意图。
图4是表示图1及图2所示的HUD10的内部结构的示意图。
图5是图4所示的系统控制部60的功能块图。
图6是表示在HUD10中进行了第一显示控制时的显示例的图。
图7是表示铲斗4A被从图6所示的显示状态向下方向移动时的显示例的图。
图8是表示铲斗4A被从图6所示的显示状态向上方向移动时的显示例的图。
图9是表示铲斗4A被从图8所示的显示状态向上方向移动时的显示例的图。
图10是表示在HUD10中进行了第二显示控制时的显示例的图。
图11是表示铲斗4A被从图10所示的显示状态向上方向移动时的显示例的图。
图12是用于说明图5所示的系统控制部60的动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示搭载作为本发明的投影型显示装置的一实施方式的HUD10的建筑机械1的概略结构的示意图。
建筑机械1是液压挖掘机，由下部行驶体2、可回转地支撑于下部行驶体2的上部回转体3、及由上部回转体3支撑的前作业部4等各部分构成。下部行驶体2及上部回转体3构成建筑机械1的主体部。
下部行驶体2具备用于在公路及作业现场行驶的金属制或橡胶制的履带。
上部回转体3具备设置有用于操作前作业部4的操作装置及用于操作者就座的驾驶员座6的驾驶室5。
前作业部4具备通过上部回转体3沿重力方向和与重力方向正交的方向(图中的上下方向及与纸面垂直的方向)可移动地支撑的动臂(arm)4C、通过动臂4C相对于动臂4C可旋转地支撑的悬臂(boom)4B、以及通过悬臂4B相对于悬臂4B可旋转地支撑的铲斗4A。铲斗4A是可直接接触地面或搬出物等作业对象物的部分，构成作业机。
此外，也可以是取代铲斗4A而将钢筋切割机、混凝土破碎机、抓铲机、或冲击式破碎机等其它作业机安装于悬臂4B的结构。
铲斗4A可借助动臂4C及悬臂4B相对于驾驶室5在图中的上下方向上移动。另外，铲斗4A能够以与就座于驾驶员座6的操作者的视线方向及重力方向正交的方向为轴进行旋转。另外，悬臂4B能够以与图中的纸面垂直的方向为轴进行旋转。
虽省略了图示，但在前作业部4设有用于检测铲斗4A的姿势的角速度传感器及3轴加速度传感器等传感器组(后述的传感器组80)。
在驾驶室5，在驾驶员座6的前方设有前挡风玻璃11，该前挡风玻璃11的一部分成为被进行了反射后述的图像光的加工的区域。而且，该区域构成投影从HUD10出射的图像光的投影范围11A。
HUD10设置在驾驶室5内，利用投影到构成投影面的前挡风玻璃11中预定的一部分区域即投影范围11A的图像光，以由就座于驾驶员座6的操作者在前挡风玻璃11前方可视认到虚像的方式进行显示。
图2是表示图1所示的建筑机械1的驾驶室5的内部结构例的示意图。
如图2所示，在操作者就座于驾驶员座6的状态下，将HUD10设于操作者的上方且后方。此外，HUD10的配置位置不限于此，也可以将HUD10配置在驾驶员座6上方的驾驶室5的天花板上或驾驶员座6前方的驾驶室5的地板上。
建筑机械1的操作者通过观察投影到前挡风玻璃11的投影范围11A且在此被反射的图像光，可作为虚像视认到用于辅助建筑机械1进行的作业的图标或文字等信息。另外，投影范围11A具有在反射从HUD10投影的图像光的同时，透过来自外部(外界)的光的功能。因此，操作者可与外界的景色重叠地视认基于从HUD10投影的图像光的虚像。
在操作者就坐于驾驶员座6的状态下，在操作者后方的驾驶室5内，设有具有摄像元件和图像处理部的摄像部15，图像处理部对从该摄像元件输出的摄像图像信号进行处理并生成摄像图像数据。
摄像部15至少对前挡风玻璃11的投影范围11A进行摄像。摄像部15通过无线或有线连接到HUD10，将通过对投影范围11A进行摄像而得到的摄像图像数据传送到HUD10。
此外，只要能够对投影范围11A进行摄像，可将摄像部15设置在任何位置。
在驾驶室5设有雨刮器14，其用于擦拭前挡风玻璃11的外表面，以去除附着在该外表面上的水滴或污垢等。
在图1的例子中，HUD10搭载在液压挖掘机上来使用，但例如只要是作业用机械(轮式装载机、推土机、平地机、或叉车等)、汽车、电车、飞机、或船舶等搭载有雨刮器的交通工具，就可以同样地搭载。
图3是表示从图1所示的建筑机械1的驾驶室5的驾驶员座6观察前挡风玻璃11的状态的示意图。
驾驶室5被前挡风玻璃11、右侧挡风玻璃21及左侧挡风玻璃22围绕。驾驶室5在驾驶员座6的周围具备用于操作前作业部4的曲伸的左操作杆23和用于操作前作业部4的铲斗4A的挖掘及打开的右操作杆24等。
在前挡风玻璃11的前表面上，设置有上述雨刮器14，用于擦拭由于下雨等而附着在前挡风玻璃11上的水或污垢。雨刮器14构成为可在图中实线的位置和虚线的位置之间移动，并擦拭前挡风玻璃11的外表面的一部分。
在前挡风玻璃11上存在投影从HUD10出射的图像光的上述投影范围11A，该投影范围11A在反射图像光的同时，透过来自外部(外界)的光。前挡风玻璃11的由雨刮器14擦拭的擦拭范围的一部分和前挡风玻璃11的不能被雨刮器14擦拭的擦拭剩余范围的一部分在从驾驶员座6(设置于驾驶员座6的上方的空间的眼动范围)观察的状态下与投影范围11A重叠。
也就是说，在从驾驶员座6观察的状态下，投影范围11A由与由雨刮器14擦拭的擦拭范围重叠的范围(以下，称为擦拭重复范围)和与雨刮器14不能擦拭的擦拭剩余范围重叠的范围(以下，称为擦拭剩余重复范围)构成。
图4是表示图1及图2所示的HUD10的内部结构的示意图。
HUD10具备光源单元40、光调制元件44、驱动光调制元件44的驱动部45、投影光学系统46、扩散板47、反射镜48、放大镜49、控制光源单元40及驱动部45的系统控制部60、以及可由闪存存储器等存储介质构成的存储部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、二向色棱镜43、设于R光源41r与二向色棱镜43之间的准直透镜42r、设于G光源41g与二向色棱镜43之间的准直透镜42g、以及设于B光源41b与二向色棱镜43之间的准直透镜42b。
二向色棱镜43是用于将分别从R光源41r、G光源41g及B光源41b出射的光导向同一光路的光学部件。即，二向色棱镜43使通过准直透镜42r被平行光化的红色光透过并向光调制元件44出射。另外，二向色棱镜43反射通过准直透镜42g被平行光化的绿色光并向光调制元件44出射。而且，二向色棱镜43反射通过准直透镜42b被平行光化的蓝色光并向光调制元件44出射。作为具有这种功能的光学部件，并不限于二向色棱镜。例如也可以使用交叉二向色反射镜。
R光源41r、G光源41g及B光源41b分别使用激光器或LED(Light Emitting Diode)等发光元件。R光源41r、G光源41g及B光源41b构成HUD10的光源。在本实施方式中，作为HUD10的光源，设为包括R光源41r、G光源41g及B光源41b这三个光源，但光源的数量也可以为一个、两个、或四个以上。
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定的发光量模式，并按照该发光量模式进行使光从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基于图像信息对从二向色棱镜43出射的光进行空间调制，并将进行了空间调制的光(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，例如可使用LCOS(Liquid crystal on silicon)、DMD(Digital Micromirror Device)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)元件或液晶显示元件等。
驱动部45基于从系统控制部60输入的图像信息而驱动光调制元件44，使与图像信息对应的光(红色图像光、蓝色图像光及绿色图像光)从光调制元件44向投影光学系统46出射。
光调制元件44和驱动部45构成HUD10的光调制部。
投影光学系统46是用于将从光调制元件44出射的光投影在扩散板47上的光学系统。该光学系统并不限于透镜，也可使用扫描仪。例如也可以利用扩散板47使从扫描型扫描仪出射的光扩散而进行面光源化。
反射镜48使被扩散板47扩散的光向放大镜49反射。
放大镜49将基于被反射镜48反射过来的光的图像放大并投影到投影范围11A。
光源单元40、光调制元件44、驱动部45、投影光学系统46、扩散板47、反射镜48及放大镜49构成投影显示部50，该投影显示部50基于从系统控制部60输入的图像信息对从R光源41r、G光源41g、及B光源41b出射的光进行空间调制，将进行了空间调制而得到的图像光投影到投影范围11A并显示基于该图像光的虚像。
系统控制部60控制光源控制部40A及驱动部45，使基于图像信息的图像光经由投影光学系统46向扩散板47出射。
图4所示的扩散板47、反射镜48及放大镜49被进行了光学设计，使得基于投影到投影范围11A的图像光的图像能够在前挡风玻璃11前方的位置作为虚像来视认，但也可以被进行光学设计，使得基于投影到投影范围11A的图像光的图像能够在前挡风玻璃11中作为实像来视认。
系统控制部60以处理器为主体而构成，包含存储处理器执行的程序等的ROM(ReadOnly Memory)及作为工作存储器的RAM(Random Access Memory)等。
存储部70存储成为由投影显示部50显示的显示内容的原始数据的多个显示信息。在显示信息中，包含有作业辅助信息和与铲斗4A的操作没有直接关系的关联信息，作业辅助信息通过显示于操作者在作业中经常注视的铲斗4A的附近来辅助高效地开展作业。
作业辅助信息例如是表示铲斗4A的挖掘方向的信息、表示挖掘量(〇〇m)的信息、或用于通知需要注意人物等障碍物的警告信息等。
关联信息例如是表示当前日期的信息、表示当前时刻的信息、或表示建筑机械1的燃料量的信息等。
在HUD10中，对基于存储于存储部70的多个显示信息中的每一个的图像即显示内容预先设定优先级。与作业辅助的关联性越高，显示内容的优先级设定得越高。
具体而言，与存储于存储部70的作业辅助信息相对应地存储阈值以上的优先级信息，与关联信息相对应地存储低于该阈值的优先级信息。基于优先级成为阈值以上的作业辅助信息的显示内容构成第一显示内容，基于优先级低于阈值的关联信息的显示内容构成第二显示内容。
图5是图4所示的系统控制部60的功能块图。
系统控制部60具备姿势检测部61、重复范围检测部62、雨刮器动作判定部63、污垢检测部64、及显示控制部65。
姿势检测部61、重复范围检测部62、雨刮器动作判定部63、污垢检测部64、及显示控制部65是通过系统控制部60的处理器执行包含存储于ROM的HUD10的控制程序的程序而形成的功能块。
姿势检测部61基于从传感器组80输入的加速度信息及角速度信息，检测由铲斗4A的上下方向的位置及铲斗4A距驾驶室5的距离决定的铲斗4A的姿势。
重复范围检测部62检测从驾驶员座6观察的投影范围11A与铲斗4A的重复范围(以下，称为铲斗重复范围)。
在HUD10中，在驾驶员座6上方的空间上预先设定有上述的眼动范围，如果操作者的眼睛位于该眼动范围内，操作者就能够视认到由投影显示部50显示的虚像。
当从该眼动范围观察投影范围11A时，由于投影范围11A的位置是固定的，因此，如果已知铲斗4A的姿势，就能够检测到铲斗重复范围。
例如，在存储部70中存储有将铲斗4A可采用的所有姿势中的每个姿势与投影范围11A中的铲斗重复范围的信息相关联的表。而且，重复范围检测部62基于由姿势检测部61检测到的铲斗4A的姿势和该表来检测铲斗重复范围。
此外，也可以通过分析由设置于眼动范围附近的摄像装置(例如，安装于操作者的安全帽上的摄像装置)拍摄投影范围11A而得到的摄像图像来检测铲斗重复范围。
雨刮器动作判定部63基于从统一控制建筑机械1的控制部81接收的信息，判定雨刮器14是否正在动作。
污垢检测部64将从摄像部15获取的摄像图像数据与预先存储的基准摄像图像数据进行比较，检测在从驾驶员座6观察的状态下与投影范围11A重叠的前挡风玻璃11的擦拭剩余范围的污垢程度。
例如，将利用摄像部15对完全没有附着物体的洁净状态下的前挡风玻璃11的表面进行摄像而获得的基准摄像图像数据预先存储在系统控制部60的ROM中，污垢检测部64通过将该基准摄像图像数据与从摄像部15输入的摄像图像数据进行比较，检测前挡风玻璃11上的与投影范围11A重叠的擦拭剩余范围的污垢程度。
具体而言，污垢检测部64将基准摄像图像数据中的与擦拭剩余范围相对应的第一图像数据和从摄像部15输入的摄像图像数据中的与擦拭剩余范围相对应的第二图像数据进行比较，检测相对于第一图像数据，第二图像数据的深浅变化较大的变化区域。
当该变化区域的总面积成为面积阈值以上时，污垢检测部64检测到擦拭剩余范围的污垢为污垢阈值以上，当该变化区域的总面积低于面积阈值时，检测到擦拭剩余范围的污垢低于污垢阈值。
显示控制部65控制向驱动部45输入的图像信息并控制由投影显示部50显示的图像。显示控制部65通过在该图像信息中包含从存储部70读出的显示信息，由投影显示部50显示基于该显示信息的图像(显示内容)。
基于由雨刮器动作判定部63判定的雨刮器14的动作状态和由污垢检测部64检测到的擦拭剩余范围的污垢程度，显示控制部65选择性地执行第一显示控制和第二显示控制的任一显示控制。
第一显示控制是将优先级为阈值以上的第一显示内容(基于作业辅助信息的图像)的显示位置限制在投影范围11A中的擦拭重复范围，并且将优先级低于阈值的第二显示内容(基于关联信息的图像)的显示位置限制在投影范围11A中的擦拭剩余重复范围的控制。
第二显示控制是使第一显示内容(基于作业辅助信息的图像)和第二显示内容(基于关联信息的图像)在投影范围11A内无限制地显示在任意位置的控制。
图6是表示在HUD10中进行了第一显示控制时的显示例的图。
如图6所示，投影范围11A由擦拭重复范围110A和擦拭剩余重复范围111A构成。在图6中，示出了从驾驶员座6透过投影范围11A观察到的铲斗4A。
在擦拭重复范围110A中，在铲斗4A(由重复范围检测部62检测到的铲斗重复范围)附近，显示有用于指示挖掘量的第一显示内容即尺度图像122和用于指示挖掘方向的第一显示内容即箭头图像121。
在擦拭剩余重复范围111A中，显示有用文字表示日期的第二显示内容即日期图像123、用文字表示时刻的第二显示内容即时刻图像124、以及表示建筑机械1的燃料量的第二显示内容即燃料图像125。
通过这种方式，当进行第一显示控制时，就基于作业辅助信息的第一显示内容而言，显示控制部65使其显示于擦拭重复范围110A，不显示于擦拭剩余重复范围111A。另外，当进行第一显示控制时，就基于关联信息的第二显示内容而言，显示控制部65使其显示于擦拭剩余重复范围111A，不显示于擦拭重复范围110A。
此外，使任意的图像显示于擦拭重复范围110A是指，使基于用于显示该任意的图像的显示信息进行了空间调制的光投影在擦拭重复范围110A。另外，使任意的图像显示于擦拭剩余重复范围111A是指，使基于用于显示该任意的图像的显示信息进行了空间调制的光投影在擦拭剩余重复范围111A。
无论进行第一显示控制和第二显示控制中的哪一个，就基于作业辅助信息的第一显示内容而言，显示控制部65原则上在保持相对于由重复范围检测部62检测到的铲斗重复范围预定的位置关系的同时来使其显示。然而，当执行第一显示控制时，根据由重复范围检测部62检测到的铲斗重复范围的位置，显示控制部65取消上述位置关系。
图7示出了操作者操作左操作杆23，使铲斗4A从图6所示的显示状态向下方向移动时的显示例。
在图7所示的铲斗4A的位置中，可使尺度图像122和箭头图像121显示于擦拭重复范围110A，而无需变更尺度图像122和箭头图像121相对于铲斗4A的位置。因此，显示控制部65保持尺度图像122和箭头图像121相对于铲斗4A的相对位置处于图6的状态不变。
图8示出了操作者操作左操作杆23，使铲斗4A从图6所示的显示状态向上方向移动时的显示例。
在图8所示的铲斗4A的位置中，当使尺度图像122以如图6所示的位置关系显示在铲斗4A的左侧时，尺度图像122会显示为跨越擦拭重复范围110A和擦拭剩余重复范围111A。因此，在这种情况下，显示控制部65使尺度图像122的显示位置比相对于铲斗4A预定的位置向下偏离，以使得尺度图像122落于擦拭重复范围110A内。另一方面，在图8所示的铲斗4A的位置，可在不变更箭头图像121相对于铲斗4的位置的情况下，使箭头图像121显示于擦拭重复范围110A。因此，显示控制部65将箭头图像121相对于铲斗4A的相对位置保持在图6的状态下。
图9示出了操作者操作左操作杆23，使铲斗4A从图8所示的显示状态向上方向移动时的显示例。
在图9所示的铲斗4A的位置中，当使尺度图像122和箭头图像121以如图6所示的位置关系相对于铲斗4A来显示时，尺度图像122会显示于擦拭剩余重复范围111A，且箭头图像121会显示为跨越擦拭重复范围110A和擦拭剩余重复范围111A。因此，在这种情况下，显示控制部65使尺度图像122和箭头图像121的显示位置比相对于铲斗4A预定的位置向下偏离，以使得尺度图像122和箭头图像121落于擦拭重复范围110A内。
图10是表示在HUD10中进行了第二显示控制时的显示例的图。
在图10中，在擦拭重复范围110A中，在相对于铲斗4A预定的位置显示有第一显示内容即尺度图像122、箭头图像121、及基于警告信息的警告图像131。另外，在擦拭重复范围110A的下端，显示有第二显示内容即时刻图像124和燃料图像125。
另外，图10中所示的日期图像123是第二显示内容，并显示为跨越擦拭重复范围110A和擦拭剩余重复范围111A。
图11示出了操作者操作左操作杆23，使铲斗4A从图10所示的显示状态向上方向移动时的显示例。
当正在进行第二显示控制时，对尺度图像122、箭头图像121、及警告图像131的显示位置没有限制。因此，显示控制部65将尺度图像122、箭头图像121、及警告图像131相对于铲斗4A的位置保持在图10的状态下不变。
通过这种方式，当进行第二显示控制时，就基于关联信息的第二显示内容而言，显示控制部65使其显示于投影范围11A的任意的位置，就基于作业辅助信息的第一显示内容而言，显示控制部65使其显示于相对于铲斗4预定的位置。此外，在第二显示控制中，虽然设为使第一显示内容跟随铲斗4来显示，但也可以使第一显示内容显示在投影范围11中的预定的任意位置。
图12是用于说明图5所示的系统控制部60的动作的流程图。此外，在HUD10的电源接通期间，重复执行图12所示的处理。
基于来自控制部81的信息，系统控制部60的雨刮器动作判定部63判定雨刮器14是否正在动作(步骤S1)。
当判定为雨刮器14正在动作时(步骤S1：YES)，显示控制部65进行第一显示控制(步骤S2)。
另一方面，当判定为雨刮器14已停止时(步骤S1：NO)，基于从摄像部15获取的摄像图像数据和预先存储的基准摄像图像数据，污垢检测部64判定擦拭剩余范围的污垢程度是否为污垢阈值以上(步骤S3)。
当污垢检测部64判定擦拭剩余范围的污垢程度为污垢阈值以上时(步骤S3：YES)，显示控制部65在步骤S2中进行第一显示控制。
另一方面，当污垢检测部64判定擦拭剩余范围的污垢程度低于污垢阈值时(步骤S3：NO)，显示控制部65进行第二显示控制(步骤S4)。在步骤S2和步骤S4之后，处理返回到步骤S1，重复进行以上的动作。
如上所述，根据HUD10，在雨刮器14正在进行动作的状态下进行第一显示控制，将基于作业辅助信息的第一显示内容显示于通过雨刮器14确保的视野的范围即擦拭重复范围110A。由于擦拭重复范围110A比擦拭剩余重复范围111A具有更好的前方视野，因此能够提高第一显示内容的视认性，并且能够实现提高雨刮器14动作时的作业效率。
另外，根据HUD10，在雨刮器14正在进行动作的状态下进行第一显示控制，将基于除作业辅助信息以外的关联信息的第二显示内容显示于擦拭剩余重复范围111A。因此，即使雨刮器14正在动作，由HUD10显示的信息量也不会减少，能够向操作者提供必要且足够的信息。
另外，根据HUD10，当雨刮器14并未在进行动作但与投影范围11A重叠的雨刮器14的擦拭剩余范围的污垢很严重时，进行第一显示控制。例如，考虑从使雨刮器14动作的状态到雨停，雨刮器14处于停止的状态。在这种状态下，擦拭剩余范围仍然留有水滴或污垢等。由于建筑机械1通常不在现场移动，所以使该水滴或污垢消失需要花费一定的时间。因此，通过在这种状态下持续进行第一显示控制，能够确保第一显示内容的视认性。
另外，根据HUD10，当雨刮器14处于停止状态且擦拭剩余范围的污垢较少时，进行第二显示控制。因此，能够利用整个投影范围11A来显示第一显示内容，从而能够有效地进行作业辅助。
在到目前为止的说明中，设为预先在系统方面设定显示内容的优先级。然而，也可以设为可由操作者通过手动来设定显示内容的优先级。由此，当雨刮器14动作时，能够确保操作者所需的信息的视认性。
此外，就显示内容中优先级设定为最大的内容而言，优选设为禁止变更该优先级。例如，就警告信息而言，通过事先将优先级固定为最大，能够确保雨刮器14动作时的警告图像131的视认性，从而能够提高操作的安全性。
另外，在到目前为止的说明中，设为显示控制部65基于雨刮器14的动作状态和擦拭剩余范围的污垢程度来执行第一显示控制和第二显示控制的任一显示控制，但不限于此。
例如，在图12中，也可以设为当步骤S1的判定为NO时，进行步骤S4的处理的结构。根据该结构，由于不需要检测擦拭剩余范围的污垢，所以能够降低HUD10的制造成本。
另外，也可以是操作者通过手动操作能够指示显示控制部65应该执行第一显示控制和第二显示控制的哪一显示控制的结构。由此，能够进行根据操作者的喜好、或仅通过擦拭剩余范围的污垢无法判断的作业现场的状况的显示。
另外，在以上的说明中，设为显示控制部65选择性地进行第一显示控制和第二显示控制，但也可以是显示控制部65仅进行第一显示控制的结构。根据该结构，由于不需要判定雨刮器14的动作及检测擦拭剩余范围的污垢，所以能够降低HUD10的制造成本。
另外，在以上的说明中，设为投影显示部50将图像光投影于前挡风玻璃11的投影范围11A的结构，但也可以是将设置在前挡风玻璃11与驾驶员座6之间的组合器作为投影表面，并且投影显示部50将图像光投影于该组合器的预定的投影范围的结构。
在该构造中，组合器的投影范围在从驾驶员座6(眼动范围)观察的状态下由擦拭重复范围和擦拭剩余重复范围构成，擦拭重复范围与前挡风玻璃11的由雨刮器14擦拭的擦拭范围重叠，擦拭剩余重复范围与前挡风玻璃11的雨刮器14不能擦拭的擦拭剩余范围重叠。
而且，显示控制部65基于由雨刮器动作判定部63判定的雨刮器14的动作状态和与由污垢检测部64检测到的组合器的投影范围重叠的雨刮器14的擦拭剩余范围的污垢程度，选择性地执行将第一显示内容的显示位置限制在组合器的投影范围中的擦拭重复范围且将第二显示内容的显示位置限制在组合器的投影范围中的擦拭剩余重复范围的第一显示控制、以及使第一显示内容和第二显示内容在组合器的投影范围内无限制地显示在任意的位置的第二显示控制。
如以上所作说明，本说明书中公开有以下事项。
(1)一种投影型显示装置，其具备：投影显示部，其包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将上述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于上述图像光的图像；以及显示控制部，其控制输入上述光调制部的上述图像信息，并控制利用上述投影显示部显示的图像，在从上述交通工具的驾驶员座观察的状态下，上述投影范围与被用于擦拭上述交通工具的挡风玻璃的搭载于上述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和上述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，对可由上述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，上述显示控制部进行第一显示控制，将上述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭范围重叠的范围，并且将上述优先级低于上述阈值的第二显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭剩余范围重叠的范围。
(2)根据(1)所述的投影型显示装置，其中，上述显示控制部选择性地执行使上述第一显示内容和上述第二显示内容显示于上述投影范围的任意位置的第二显示控制和上述第一显示控制。
(3)根据(2)所述的投影型显示装置，其中，还具备雨刮器动作判定部，其判定上述雨刮器是否在动作，在上述雨刮器正在动作的情况下，上述显示控制部进行上述第一显示控制。
(4)根据(2)或(3)所述的投影型显示装置，其中，还具备污垢检测部，其检测与上述投影范围重叠的上述擦拭剩余范围的污垢，并检测上述擦拭剩余范围的污垢是否为污垢阈值以上，在上述污垢的程度为污垢阈值以上的情况下，上述显示控制部进行上述第一显示控制。
(5)根据(3)所述的投影型显示装置，其中，还具备污垢检测部，其检测与上述投影范围重叠的上述擦拭剩余范围的污垢，并检测上述擦拭剩余范围的污垢是否为污垢阈值以上，在上述雨刮器停止且上述污垢的程度低于上述污垢阈值的情况下，上述显示控制部进行上述第二显示控制。
(6)一种投影型显示装置的控制方法，上述投影型显示装置具有投影显示部，上述投影显示部包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将上述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于上述图像光的图像，上述投影型显示装置的控制方法包括显示控制步骤，控制输入上述光调制部的上述图像信息，并控制利用上述投影显示部显示的图像，在从上述交通工具的驾驶员座观察的状态下，上述投影范围与被用于擦拭上述交通工具的挡风玻璃的搭载于上述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和上述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，对可由上述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，在上述显示控制步骤中，进行第一显示控制，将上述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭范围重叠的范围，并且将上述优先级低于上述阈值的第二显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭剩余范围重叠的范围。
(7)根据(6)所述的投影型显示装置的控制方法，其中，在上述显示控制步骤中，选择性地执行使上述第一显示内容和上述第二显示内容显示于上述投影范围的任意位置的第二显示控制和上述第一显示控制。
(8)根据(7)所述的投影型显示装置的控制方法，其中，还包括雨刮器动作判定步骤，判定上述雨刮器是否在动作，在上述显示控制步骤中，在上述雨刮器正在动作的情况下，进行上述第一显示控制。
(9)根据(7)或(8)所述的投影型显示装置的控制方法，其中，还包括污垢检测步骤，检测与上述投影范围重叠的上述擦拭剩余范围的污垢，并检测上述擦拭剩余范围的污垢是否为污垢阈值以上，在上述显示控制步骤中，在上述污垢的程度为污垢阈值以上的情况下，进行上述第一显示控制。
(10)根据(8)所述的投影型显示装置的控制方法，其中，还包括污垢检测步骤，检测与上述投影范围重叠的上述擦拭剩余范围的污垢，并检测上述擦拭剩余范围的污垢是否为污垢阈值以上，在上述显示控制步骤中，在上述雨刮器停止且上述污垢的程度低于上述污垢阈值的情况下，进行上述第二显示控制。
(11)一种投影型显示装置的控制程序，上述投影型显示装置具有投影显示部，上述投影显示部包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将上述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于上述图像光的图像，上述投影型显示装置的控制程序是用于使计算机执行显示控制步骤的程序，在上述显示控制步骤中，控制输入上述光调制部的上述图像信息，并控制利用上述投影显示部显示的图像，在从上述交通工具的驾驶员座观察的状态下，上述投影范围与被用于擦拭上述交通工具的挡风玻璃的搭载于上述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和上述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，对可由上述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，在上述显示控制步骤中，进行第一显示控制，将上述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭范围重叠的范围，并且将上述优先级低于上述阈值的第二显示内容的显示位置限制在上述投影范围中的与上述擦拭剩余范围重叠的范围。
产业上的可利用性
根据本发明，能够对搭载有雨刮器的交通工具的驾驶员提供足够的信息。
符号说明
1 建筑机械
2 下部行驶体
3 上部回转体
4 前作业部
4A 铲斗
4B 悬臂
4C 动臂
5 驾驶室
6 驾驶员座
10 HUD
11 前挡风玻璃
11A 投影范围
14 雨刮器
15 摄像部
21 右侧挡风玻璃
22 左侧挡风玻璃
23 左操作杆
24 右操作杆
40 光源单元
40A 光源控制部
41r R光源
41g G光源
41b B光源
42r、42g、42b 准直透镜
43 二向色棱镜
44 光调制元件
45 驱动部
46 投影光学系统
47 扩散板
48 反射镜
49 放大镜
50 投影显示部
60 系统控制部
61 姿势检测部
62 重复范围检测部
63 雨刮器动作判定部
64 污垢检测部
65 显示控制部
70 存储部
80 传感器组
81 控制部
110A 擦拭重复范围
111A 擦拭剩余重复范围
121 箭头图像
122 尺度图像
123 日期图像
124 时刻图像
125 燃料图像
131 警告图像

Claims (11)

1.一种投影型显示装置，
其具备：
投影显示部，其包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将所述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于所述图像光的图像；以及
显示控制部，其控制输入所述光调制部的所述图像信息，并控制利用所述投影显示部显示的图像，
在从所述交通工具的驾驶员座观察的状态下，所述投影范围与被用于擦拭所述交通工具的挡风玻璃的搭载于所述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和所述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，
对能够由所述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，
所述显示控制部进行第一显示控制，该第一显示控制将所述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在所述投影范围中的与所述擦拭范围重叠的范围，并且将所述优先级低于所述阈值的第二显示内容的显示位置限制在所述投影范围中的与所述擦拭剩余范围重叠的范围。
2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，
所述显示控制部选择性地执行使所述第一显示内容和所述第二显示内容显示于所述投影范围的任意位置的第二显示控制和所述第一显示控制。
3.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，
还具备雨刮器动作判定部，其判定所述雨刮器是否在动作，
在所述雨刮器正在动作的情况下，所述显示控制部进行所述第一显示控制。
4.根据权利要求2或3所述的投影型显示装置，其中，
还具备污垢检测部，其检测与所述投影范围重叠的所述擦拭剩余范围的污垢程度，并检测所述擦拭剩余范围的污垢程度是否为污垢阈值以上，
在所述污垢的程度为污垢阈值以上的情况下，所述显示控制部进行所述第一显示控制。
5.根据权利要求3所述的投影型显示装置，其中，
还具备污垢检测部，其检测与所述投影范围重叠的所述擦拭剩余范围的污垢程度，并检测所述擦拭剩余范围的污垢程度是否为污垢阈值以上，
在所述雨刮器停止且所述污垢的程度低于所述污垢阈值的情况下，所述显示控制部进行所述第二显示控制。
6.一种投影型显示装置的控制方法，所述投影型显示装置具有投影显示部，所述投影显示部包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将所述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于所述图像光的图像，
所述投影型显示装置的控制方法包括显示控制步骤，控制输入所述光调制部的所述图像信息，并控制利用所述投影显示部显示的图像，
在从所述交通工具的驾驶员座观察的状态下，所述投影范围与被用于擦拭所述交通工具的挡风玻璃的搭载于所述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和所述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，
对能够由所述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，
在所述显示控制步骤中，进行第一显示控制，将所述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在所述投影范围中的与所述擦拭范围重叠的范围，并且将所述优先级低于所述阈值的第二显示内容的显示位置限制在所述投影范围中的与所述擦拭剩余范围重叠的范围。
7.根据权利要求6所述的投影型显示装置的控制方法，其中，
在所述显示控制步骤中，选择性地执行使所述第一显示内容和所述第二显示内容显示于所述投影范围的任意位置的第二显示控制和所述第一显示控制。
8.根据权利要求7所述的投影型显示装置的控制方法，其中，
还包括雨刮器动作判定步骤，判定所述雨刮器是否在动作，
在所述显示控制步骤中，在所述雨刮器正在动作的情况下，进行所述第一显示控制。
9.根据权利要求7或8所述的投影型显示装置的控制方法，其中，
还包括污垢检测步骤，检测与所述投影范围重叠的所述擦拭剩余范围的污垢程度，并检测所述擦拭剩余范围的污垢程度是否为污垢阈值以上，
在所述显示控制步骤中，在所述污垢的程度为污垢阈值以上的情况下，进行所述第一显示控制。
10.根据权利要求8所述的投影型显示装置的控制方法，其中，
还包括污垢检测步骤，检测与所述投影范围重叠的所述擦拭剩余范围的污垢程度，并检测所述擦拭剩余范围的污垢程度是否为污垢阈值以上，
在所述显示控制步骤中，在所述雨刮器停止且所述污垢的程度低于所述污垢阈值的情况下，进行所述第二显示控制。
11.一种计算机能够读取的记录介质，存储有投影型显示装置的控制程序，所述投影型显示装置具有投影显示部，所述投影显示部包括基于输入的图像信息对从光源出射的光进行空间调制的光调制部，将所述进行了空间调制的图像光投影到交通工具的投影面的预定的投影范围并显示基于所述图像光的图像，
所述投影型显示装置的控制程序是用于使计算机执行显示控制步骤的程序，在所述显示控制步骤中，控制输入所述光调制部的所述图像信息，并控制利用所述投影显示部显示的图像，
在从所述交通工具的驾驶员座观察的状态下，所述投影范围与被用于擦拭所述交通工具的挡风玻璃的搭载于所述交通工具的雨刮器擦拭的擦拭范围和所述雨刮器不能擦拭的擦拭剩余范围重叠，
对能够由所述投影显示部显示的多个显示内容中的每一个设定有优先级，
在所述显示控制步骤中，进行第一显示控制，将所述优先级为阈值以上的第一显示内容的显示位置限制在所述投影范围中的与所述擦拭范围重叠的范围，并且将所述优先级低于所述阈值的第二显示内容的显示位置限制在所述投影范围中的与所述擦拭剩余范围重叠的范围。
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