JP2000267039A

JP2000267039A - ヘッドアップディスプレイ

Info

Publication number: JP2000267039A
Application number: JP11068223A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hatanaka; 浩之畠中
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、集めた情報を集約し、擬人化する処
理を加えることで、運転者が容易に表示された情報を認
識することができることを目的とする。【解決手段】本発明は、車両を走行し、ＧＰＳ受信機等
の情報から、制御部２にて計算された移動速度およびそ
の変化率が操作部６で設定した所定の値を超えた場合に
は、過大なスピードで走行しているか、加減速を激しく
繰り返すような走行状態であると判別し、表示するキャ
ラクターを図３（１）の状態から（２）の怒っている状
態に変化させ、運転者の注意を喚起する。また、安全運
転上や省エネルギーの観点から望ましいと思われる移動
速度あるいは変化率が小さい場合（設定範囲内）には、
表示するキャラクターを図３（１）の状態から図３
（３）の笑っている状態に変化させ、同様に運転者の注
意を喚起すると共に、運転者に理解しやすい目標を与え
ることで安全運転に寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に車両中で使用
されるヘッドアップディスプレイに関する。より詳しく
は自動車などの運転中に各種情報を表示し、運転者が参
照するヘッドアップディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】カーナビゲーション装置や車両の状態を
表示するクライメーター他のメーター類の表示器として
ヘッドアップディスプレイが用いられている。このよう
なヘッドアップディスプレイとしては、観察者の前方に
配置されるコンバイナと、画像表示光を出射する画像表
示器と、上向きに開く出射口を有するハウジングとを備
えるものが用いられており、そのハウジング内の出射口
を通って出射される画像表示光の光路を、そのコンバイ
ナにより変更することで、そのコンバイナの前方に観察
対象の虚像を形成する。また、そのコンバイナを透過す
る光により、そのコンバイナの前方の景色を視認可能と
する。このヘッドアップディスプレイを用いると小さい
視線及び視点の移動量で表示される情報をよみとること
ができ、安全に寄与することができる。

【０００３】なお、従来のヘッドアップディスプレイで
表示する情報は、曲がるべき交差点までの距離や曲がる
べき方向などの経路誘導情報、目的地までの距離、走行
速度、車両の傾斜量などが一般的であった。例えば、従
来のヘッドアップディスプレイの表示例を図５に示す。
図５（１）は、経由地点までの距離および経由地での進
路変更方向を表示した例、図５（２）は速度をアナログ
数値及びアナログメータで表示した例である。なお、図
５中５１はコンバイナ、５２はハウジングを示し、ハウ
ジング内には画像表示器および画像表示器からの表示光
をコンバイナ５１に向かわせるミラーなどを内蔵してお
り、ハウジングには出射口が開いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来ヘッドア
ップディスプレイに表示できる情報量は、図５（１）
（２）に示す如く、制限的であり、運転者が表示をみた
ときに得ることができる情報量は少なくなる。一方、情
報は数値や簡単な図記号で表示されるため、認識が容易
な割には運転者によって表層的な興味しか引き起こさ
ず、注意すべき外来情報が多い運転中のような状態の中
では、結果的に運転者の認識に残りにくい情報となりが
ちである。

【０００５】また、速度情報などの場合には数値やその
変化率が生の情報として表示されるだけで、現在の状態
に対する評価は与えられないため、たとえば運転操作が
粗雑であるため激しい加減速を繰り返すような状態であ
ったとしても、運転者がそれを与えられる情報を元にそ
のことを認識することができない。そこで、本発明は、
集めた情報を集約し、擬人化する処理を加えることで、
運転者が容易に表示された情報を認識することができる
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、情報源からの情報をもとに擬人化されたキ
ャラクターを作成するキャラクター作成手段と、該キャ
ラクターを表示する表示手段と、該表示手段から出射し
た映像表示光を所定の方向に投光する光学部材と、観察
者視野前方に配され、外界からの光を透過させるととも
に表示手段からの光を反射または回折させるコンバイナ
とを備えたヘッドアップディスプレイである。

【０００７】ここで、情報源としては、ＧＰＳ受信機ま
たは車両の電子コントロールユニットまたは外光検出器
などを挙げることができるが、これらに限定されず、運
転状態等を伝えるためのあらゆる情報源を含む。キャラ
クター作成手段は、情報源から得られた情報に応じて擬
人化されたキャラクターを作成するもので、ＣＰＵ等で
作成する。キャラクターとしては、例えば猫、うさぎな
どの動物やアニメの登場人物などを挙げることができる
が、これらに限定されない。この生成されたキャラクタ
ーは、車両の運転状態等に応じて表情や身振り、成長状
態、種類などを変化させる。

【０００８】表示手段としては、例えばＣＲＴディスプ
レイ、ＬＣＤ、プラズマディスプレイ等を用いることが
でき、液晶ディスプレイを用いる場合、バックライトは
ハロゲン球、冷陰極管、ＬＥＤを用いることができる。
光学部材は、凹凸レンズ、ミラーなどの公知のものを用
いることができる。また、コンバイナは、外界からの光
線を透過させるとともに表示器から投光された映像表示
光を観察者が視認できる方向に反射させるものならば何
でもよく、ホログラフィックコンバイナなどを用いるこ
とができる。

【０００９】なお、本発明のヘッドアップディスプレイ
は、主に自動車、航空機等の車両に適用可能であるが、
観光地の名所、旧跡、水族館、植物園、動物園の生物、
博物館、美術館、資料館、展示場、ショールーム等の展
示物、種々の製品の製造工場、組立工場等の作業内容な
どを表示する場合に応用してもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は車両に本発明のヘッドアップディ
スプレイを取り付けた状態を示しており、図中１がヘッ
ドアップディスプレイ本体、２が制御部を示し、ヘッド
アップディスプレイ本体１と制御部２はケーブル３を介
して接続される。本体１と制御部２は車両のダッシュボ
ード５上に取外し可能に取り付けられている。その取り
付け手段は特に限定されず、例えば、ダッシュボード５
上にネジ等で固定したブラケットに形成した凹部に、本
体１と制御部２のケーシングに形成した凸部を上方から
引抜き可能に挿入することで取り付けてもよい。なお、
１２は、ヘッドアップディスプレイ本体１のコンバイ
ナ、１５は中空のハウジングであり、その構造は後述す
る。

【００１１】制御部２は、ＧＰＳ受信機（図示せず）、
車両の電子コントロールユニット、外光検出器、速度セ
ンサ等のセンサ類（いずれも図示せず）から得られる情
報をもとに移動速度およびその変化率を計算し、操作部
６から入力される移動速度およびその変化率の設定値と
比較すると共にその比較値をもとにキャラクターを作成
するＣＰＵ、そのキャラクター作成のためのプログラム
の記憶装置等を有する。また、制御部２には、ＧＰＳ受
信機の検知した現在位置と操作部６から入力される経路
設定用情報と地図情報等の経路設定支援用情報とに基づ
き経路誘導情報を演算すると共に演算した経路誘導情報
に対応する画像信号をも生成するプログラムも記憶され
ている。なお、操作部６は、移動速度およびその変化
率、目的地の緯度や経度等の経路設定用情報などを入力
するために操作部２に設けられるスイッチ類により構成
される。移動速度およびその変化率は、道路により定め
られている法定速度をもとに設定される。また、操作部
６には速度情報と経路誘導情報を切り替えるスイッチも
設けられている。

【００１２】ヘッドアップディスプレイ本体１は、図２
に示す構造を有する。すなわち、中空のハウジング１５
と、このハウジング１５に取り付けられるコンバイナ１
２と、そのハウジング１５に内蔵される表示器１３およ
びミラー１８を有する。そのコンバイナ１２はドライバ
ーの前方視野内に配置される。その表示器１３は、制御
部２から表示器１３に画像信号が送られることでキャラ
クターなどの画像表示光Ｌを出射するもので、バックラ
イト付液晶ディスプレイやブラウン管ディスプレイ等に
より構成できる。

【００１３】その画像表示光Ｌは、図２において１点鎖
線で示すように、後方に向かった後に上記ミラー１８に
より反射されることで前方斜め上方に向かい進行し、そ
のハウジング１５の上部に形成された開口１５ａを介し
てコンバイナ１２に至る。そのコンバイナ１２は、その
画像表示光Ｌの光路を変更してドライバーの瞳Ｅに導
く。そのコンバイナ１２の光路変更面とミラー１８の反
射面を、それぞれ回転対称非球面における回転対称軸か
ら外れた範囲にある部分で構成することで、歪みのない
観察対象虚像を瞳Ｅから約２ｍ以上遠方（前方位置Ｐ）
に形成することが可能になる。

【００１４】以上の構成において、本発明のヘッドアッ
プディスプレイにキャラクターを表示させた例を図３に
示す。先ず、車両走行前には、ヘッドアップディスプレ
イのコンバイナ１２には図３（１）のキャラクターが表
示されている。そして、車両を走行し、ＧＰＳ受信機等
の情報から、制御部２にて計算された移動速度およびそ
の変化率が操作部６で設定した所定の値を超えた場合に
は、過大なスピードで走行しているか、加減速を激しく
繰り返すような走行状態であると判別し、表示するキャ
ラクターを図３（１）の状態から（２）の怒っている状
態に変化させ、運転者の注意を喚起する。

【００１５】また、安全運転上や省エネルギーの観点か
ら望ましいと思われる移動速度あるいは変化率が小さい
場合（設定範囲内）には、表示するキャラクターを図３
（１）の状態から図３（３）の笑っている状態に変化さ
せ、同様に運転者の注意を喚起すると共に、運転者に理
解しやすい目標を与えることで安全運転に寄与すること
ができる。また、このような好ましい状態が続いて場合
に成長したキャラクターを表示させることで、より効果
的に運転者に「褒美」の感覚を与えることができ、安全
運転向上に繋がる。

【００１６】なお、以上は速度情報を表示する場合であ
るが、経路誘導情報を表示する場合は、制御部６のスイ
ッチで経路誘導情報を選択する。ＧＰＳ受信機の検知
した現在位置と操作部６から入力される経路設定用情報
と地図情報等の経路設定支援用情報とに基づき経路誘導
情報が演算され、左折の場合は図４（１）、直進の場合
は図４（２）、右折の場合は図４（３）のような統一的
なキャラクターによる提示を行う。これにより、機械あ
るいは何か正体の分からないものから指示を与えられて
いるという漠然とした不安感を運転者から取り除くこと
ができ、運転への集中向上や表示情報に対する理解を助
けることができる。

【００１７】以上の説明では、擬人化したキャラクター
のみで表示していたが、音声合成による運転者への情報
提示や、音声認識による運転者からの操作と併用するこ
とでより効果的となる。また、ナビゲーション装置等の
高度化・複雑化による操作の煩雑性の解消のために擬人
化したエージェント機能と組み合わせることでよりいっ
そう効果的となる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、運転者へ効果的に情報
を与えられるのみならず、長距離運転や渋滞中など運転
操作や外界状況が単調な場合においても運転者の注意を
喚起し続けることができ、安全性の向上にも繋がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘッドアップディスプレイを車両に使
用した図

【図２】ヘッドアップディスプレイ本体の内部構造図

【図３】本発明のヘッドアップディスプレイに速度情報
を表示した図

【図４】本発明のヘッドアップディスプレイに経路誘導
情報を表示した図

【図５】従来のヘッドアップディスプレイの表示図

【符号の説明】

１…ヘッドアップディスプレイ本体２…制御部１２…コンバイナ１３…表示器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報源からの情報をもとに擬人化されたキ
ャラクターを作成するキャラクター作成手段と、該キャ
ラクターを表示する表示手段と、該表示手段から出射し
た映像表示光を所定の方向に投光する光学部材と、観察
者視野前方に配され、外界からの光を透過させるととも
に表示手段からの光を反射または回折させるコンバイナ
とを備えたヘッドアップディスプレイ。