JP2018086900A - ヘッドアップディスプレイ装置、表示方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】一つの表示器が故障した場合においても、故障した表示器が表示するはずであった車両情報を表示できるヘッドアップディスプレイ装置、表示方法およびプログラムを提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置は、第１の画像および第２の画像を示す画像情報を出力する制御部と、画像情報に示される第１の画像および第２の画像を示す表示光を出射する表示器と、表示光を投射部材へ導くことで第１の画像に対応する第１の虚像および第２の画像に対応する第２の虚像を表示する光学系と、第１の虚像が表示されているか否かを判別する判別部と、を備える。判別部は、第１の虚像が表示されていないと判別すると、第１の虚像が表示されていない旨の情報を制御部に出力する。制御部は、判別部から出力された第１の虚像が表示されていない旨の情報に応答して、第１の画像に含まれる情報を第２の画像に含ませた画像情報を表示器に出力する。【選択図】図３

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置、表示方法およびプログラムに関する。

ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Ｈｅａｄ−Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置は、車両に搭載され、車両情報をフロントガラスなどの投射部材に虚像として表示する。これにより、運転者は、運転中に視線を移動させることなく、必要な車両情報を認識することができる。

特許文献１に開示されたＨＵＤ装置は、第１の表示光を発する第１の表示器と、第２の表示光を発する第２の表示器と、第１の表示光を透過させると共に第２の表示光を反射させる透過反射板と、を備える。第１の表示器は、第１の表示光を発して、その第１の表示光を透過反射板に透過させたうえで投射部材に投射する。第２の表示器は、第２の表示光を発して、その第２の表示光を透過反射板に反射させたうえで投射部材に投射する。この構成によれば、ユーザは、異なる表示距離の２つの画像（虚像）を視認できる。

特開２００７−２６４５２９号公報

特許文献１に開示されたＨＵＤ装置において、何れか一つの表示器が故障した場合、故障した表示器から投射された投射光により表示されるはずであった画像（虚像）が表示されないという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、一つの表示器が故障した場合においても、故障した表示器が表示するはずであった車両情報を表示できるヘッドアップディスプレイ装置、表示方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
車両情報に基づいて第１の画像および第２の画像を示す画像情報を出力する制御部と、
前記制御部が出力した前記画像情報に示される前記第１の画像および前記第２の画像を示す表示光を出射する表示器と、
前記表示器が出射した前記表示光を投射部材へ導くことで前記第１の画像に対応する第１の虚像および前記第２の画像に対応する第２の虚像を表示する光学系と、
前記第１の虚像が表示されているか否かを判別する判別部と、
を備え、
前記判別部は、前記第１の虚像が表示されていないと判別すると、前記第１の虚像が表示されていない旨の情報を前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記判別部から出力された前記第１の虚像が表示されていない旨の情報に応答して、前記第１の画像に含まれる情報を前記第２の画像に含ませた画像情報として前記表示器に出力する、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置で虚像を表示する表示方法は、
第１の画像および第２の画像を示す表示光を出射することで、前記第１の画像に対応する第１の虚像および第２の画像に対応する第２の虚像を表示する画像表示ステップと、
前記第１の虚像が表示されているか否かを判別する判別ステップと、
を備え、
前記判別ステップで、前記第１の虚像が表示されていないと判別すると、前記画像表示ステップで、前記第１の画像に含まれる情報を前記第２の画像に含ませた第３の画像を示す表示光を出射し、前記表示光から、前記第３の画像に対応する第３の虚像を表示する、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るプログラムは、
第１の画像および第２の画像を示す表示光を出射する表示器と、
前記表示光から、前記第１の画像に対応する第１の虚像および前記第２の画像に対応する第２の虚像を表示する光学系と、
を備えるヘッドアップディスプレイ装置を制御するコンピュータを、
前記第１の虚像が表示されているか否かを判別する判別手段、
前記表示器を制御する制御手段、
として機能させ、
前記判別手段が、前記第１の虚像が表示されていないと判別すると、前記制御手段は、前記第１の画像に含まれる情報を前記第２の画像に含ませた第３の画像を示す表示光として前記光学系に向けて前記表示器に出射させる、
ことを特徴とする。

本発明によれば、一つの表示器が故障した場合においても、故障した表示器が表示するはずであった車両情報を表示できる。

実施の形態に係るＨＵＤ装置が搭載された車両を示す図である。 実施の形態に係るＨＵＤ装置の構成を示す図である。 実施の形態に係るＨＵＤ装置を搭載された車両の電気的構成を示したブロック図である。 実施の形態に係る表示処理を示すフローチャートである。 実施の形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像を説明するための図である。 実施の形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像を説明するための図である。 実施の形態に係るＨＵＤ装置が表示する虚像を説明するための図である。 変形例に係るＨＵＤ装置が表示する虚像を説明するための図である。 変形例に係るＨＵＤ装置が表示する虚像を説明するための図である。 変形例に係るＨＵＤ装置が表示する虚像を説明するための図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、変形例に係るＨＵＤ装置の構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を図面を参照しながら説明する。

本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００（以下、ＨＵＤ装置１００）は、図１に示すように、自動車などの車両３００のダッシュボードに搭載されている。ＨＵＤ装置１００は、図２に示すように、投射部材の一例であるフロントガラス３１０に向けて第１の画像、第２の画像を表示する表示光Ｎ１、Ｎ２を出射する。視認者（主に運転者Ｅ）は、フロントガラス３１０に反射した表示光Ｎ１、Ｎ２を受けて、フロントガラス３１０を通して見える実景に重畳する第１の虚像Ｖ１および第２の虚像Ｖ２を視認可能となる。

ＨＵＤ装置１００は、各部材を収納する筐体１１０と、表示光Ｌ１を出射する第１の表示器１２０と、表示光Ｌ２を出射する第２の表示器１３０と、表示光Ｌ１、Ｌ２が入射することで結像し、その結像した表示画像に対応する表示光Ｎ１、Ｎ２を出射する第１のスクリーン１４０および第２のスクリーン１５０と、表示光Ｎ１を反射する第１の平面鏡１６０および第２の平面鏡１７０と、表示光Ｎ１を反射し、かつ表示光Ｎ２を透過するハーフミラー１８０と、ハーフミラー１８０から到達する表示光Ｎ１、Ｎ２をフロントガラス３１０へ反射する凹面鏡（反射部材）１９０と、フロントガラス３１０への虚像の表示を制御する制御部２００と、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０が故障しているか否かを判別する判別部２１０を備える。

筐体１１０は、箱状の形状を有し、黒色の遮光性樹脂から構成される。筐体１１０の一部には、第１のスクリーン１４０および第２のスクリーン１５０から出射された表示光Ｎ１、Ｎ２が通過する開口部を有する。開口部は、透明の樹脂製カバーで覆われている。

第１の表示器１２０は、図３に示すように、発光素子１２１と表示素子１２２とから構成される。第２の表示器１３０は、発光素子１３１と表示素子１３２とから構成される。発光素子１２１、１３１は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ハロゲンランプなどから構成される。表示素子１２２、１３２は、液晶ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＬＣＯＳ（登録商標：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｌｉｃｏｎ）等の反射型表示素子、またはＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶パネルなどの透過型表示素子から構成される。

図２に戻って、第１のスクリーン１４０および第２のスクリーン１５０は、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等から構成される透過型スクリーンから構成される。第１のスクリーン１４０は表示光Ｌ１の光路上に設置され、第２のスクリーン１５０は表示光Ｌ２の光路上に設置されている。第１の表示器１２０から第１のスクリーン１４０の一方の面に表示光Ｌ１が入射すると、他方の面に画像が表示される。これに伴って、第１のスクリーン１４０上に表示される画像に対応する表示光Ｎ１が、第１の平面鏡１７０に向けて出射される。また、第２の表示器１３０から第２のスクリーン１５０の一方の面に表示光Ｌ２が入射すると、他方の面に画像が表示される。これに伴って、第２のスクリーン１５０上に表示される画像に対応する表示光Ｎ２が、ハーフミラー１８０に向けて出射される。

第１の平面鏡１６０および第２の平面鏡１７０は、合成樹脂やガラスで形成された平板状の基材と、基材の表面に形成された金属の反射膜と、から構成される。第１の平面鏡１６０は、表示光Ｌ１を第１のスクリーン１４０に導くように配置される。第２の平面鏡１７０は、第１のスクリーン１４０から出射された表示光Ｎ１をハーフミラー１８０へ導くように配置される。すなわち、第１の平面鏡１６０は、第１の表示器１２０から出射した表示光Ｌ１を第１のスクリーン１４０へ向けて反射するように配置され、第２の平面鏡１７０は、第１のスクリーン１４０から入射した表示光Ｎ１を、ハーフミラー１８０へ向けて反射するように配置される。

ハーフミラー１８０は、アクリルなどの有機ガラスと、有機ガラスの表面に形成された金属の反射膜と、から構成される。本実施の形態において、ハーフミラー１８０は、表示光Ｎ２を凹面鏡１９０に透過し、かつ表示光Ｎ１を凹面鏡１９０に反射するように配置される。

凹面鏡１９０は、入射した２つの表示光Ｎ１、Ｎ２を、フロントガラス３１０へ向けて反射する。この凹面鏡１９０は、合成樹脂やガラス等から形成された基材と、基材の表面に形成された金属の反射膜から構成される。この凹面鏡１９０と、第１の平面鏡１６０および第２の平面鏡１７０と、ハーフミラー１８０とは、表示光Ｎ１、Ｎ２をフロントガラス３１０へ導く光学系を構成している。フロントガラス３１０に入射した表示光は、運転者Ｅのアイボックスに向けて反射する。これにより、運転者Ｅは、フロントガラス３１０の向こう側に虚像を視認することができる。

ＨＵＤ装置１００が搭載される車両３００は、図３に示すように、車両速度を検出し、検出した結果を示す信号を制御部２００に送信する車両速度検出部３２０と、カーナビゲーション装置４００（以下、カーナビ４００）と、を備える。これらの装置は、ＨＵＤ装置１００と通信可能に構成され、ＨＵＤ装置１００は、これらの装置から送信された各種信号に基づいて、車両に関する各種情報を示す虚像Ｖ１、Ｖ２を表示する。虚像Ｖ１は、運転者Ｅから見て、運転者Ｅの視線方向に対して直交する面（第１の表示領域）に表示される。虚像Ｖ２は、運転者Ｅから見て、路面に沿うように水平面（第２の表示領域）に表示される。すなわち、２つの虚像Ｖ１、Ｖ２は、互いに交わり、運転者Ｅから見て互いに重なるように、かつ運転者Ｅから見た距離が異なるように表示される。

カーナビ４００は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を取得するＧＰＳ取得部と、地図データを記憶する地図データ記憶部と、を備える。カーナビ４００は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号に基づいて車両３００の現在位置を特定し、現在位置から目的地までの進路を運転者Ｅに案内するナビ情報を制御部２００に送信する。なお、ナビ情報は、次の交差点を直進、左折、右折する等の情報である。

制御部２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と記憶部とを備え、車両速度検出部３２０、カーナビ４００から送信される各種信号に基づいて、記憶部に記憶されている制御プログラムを実行し、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０に画像信号を出力する。具体的には、制御部２００は、第１の表示器１２０に速度情報を含む第１の画像を示す画像信号を出力し、第２の表示器１３０にナビ情報を含む第２の画像を示す画像信号を出力する。制御部２００が、後述する判別部２１０から第２の表示器１３０が故障している旨の情報を取得すると、制御部２００は、第１の画像に加えて第２の画像を重畳した第３の画像を生成し、第３の画像を示す画像信号を第１の表示器１２０に出力する。また、制御部２００は、判別部２１０から第１の表示器１２０が故障している旨の情報を取得すると、第２の画像に加えて第１の画像を重畳した第４の画像を生成し、第４の画像を示す画像信号を第２の表示器１３０に出力する。

判別部２１０は、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０がそれぞれ故障しているか否かを判別する。具体的には、判別部２１０は、発光素子１２１、１３１に流れる電流または電圧が下限値以上、上限値未満（以下、基準値内と称する）であるか否かをそれぞれ判定し、加えて表示素子１２２、１３２の電圧が基準値内であるか否か、もしくは表示素子１２２の状態検出信号が正常であるか否かをそれぞれ判定し、故障しているか否かを判別する。第１の表示器１２０だけが故障していると判別すると、判別部２１０は、第１の表示器１２０が故障している旨の情報を制御部２００に出力する。第２の表示器１３０だけが故障していると判別すると、判別部２１０は、第２の表示器１３０が故障している旨の情報を制御部２００に出力する。第１の表示器１２０および第２の表示器１３０が故障していると判別すると、判別部２１０は、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０が故障している旨の情報を制御部２００に出力し、運転者Ｅに故障していることを音声またはインジケータランプで報知する。

次に、ＨＵＤ装置１００の表示処理について、本実施の形態の理解を容易にするために、図４のフローチャートおよび図５〜図７を参照しつつ説明する。

運転者Ｅが、車両３００のイグニッションをオフからオンに切り替えると、制御部２００は、表示処理を開始する。

制御部２００が、表示処理を開始すると、車両速度検出部３２０から車両の速度情報を取得し、カーナビ４００から現在位置から目的地までの進路を運転者Ｅに案内するナビ情報を取得する（ステップＳ１１）。

次に、制御部２００は、取得した情報に基づく画像信号を第１の表示器１２０および第２の表示器１３０に出力する（ステップＳ１２）。具体的には、第１の表示器１２０に速度情報に基づく第１の画像を示す画像信号を出力し、第２の表示器１３０にナビ情報に基づく第２の画像を示す画像信号を出力する。

次に、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０は、制御部２００から出力された画像信号に基づく表示光Ｌ１、Ｌ２を出射する（ステップＳ１３）。表示光Ｌ１、Ｌ２は、表示光Ｎ１、Ｎ２としてフロントガラス３１０へ導かれ、フロントガラス３１０に入射した表示光Ｎ１、Ｎ２は、運転者Ｅのアイボックスに向けて反射する。これにより、運転者Ｅは、図５に示すように、フロントガラス３１０の向こう側に虚像Ｖ１、Ｖ２を視認することができる。第１の表示器１２０から出射された表示光Ｌ１（Ｎ１）がフロントガラス３１０で反射することで、運転者Ｅは、視線方向に対して直交する面に速度を示す虚像Ｖ１を視認する。第２の表示器１３０から出射された表示光Ｌ２（Ｎ２）がフロントガラス３１０で反射することで、運転者Ｅは、路面に沿う面にナビ情報を示す虚像Ｖ２を視認する。

図４に戻って、判別部２１０は、発光素子１２１、１３１に流れる電流または電圧をそれぞれ測定し、加えて表示素子１２２、１３２に流れる電圧を測定、もしくは状態検出信号を受信する（ステップＳ１４）。

次に、判別部２１０は、第１の表示器１２０の発光素子１２１に流れる電流または電圧が基準値内であるか否かを判定し、加えて表示素子１２２の電圧が基準値内であるか否か、もしくは表示素子１２２の状態検出信号が正常であるか否かを判定する（以下、発光素子１２１および表示素子１２２がそれぞれの基準値内であるか否か、と記す：ステップＳ１５）。発光素子１２１および表示素子１２２がそれぞれ基準値内であれば（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、第１の表示器１２０が故障していないと判別される。次に、判別部２１０は、第２の表示器１３０の発光素子１３１に流れる電流または電圧が基準値内であるか否かを判定し、加えて表示素子１３２の電圧が基準値内であるか、もしくは表示素子１３２の状態検出信号が正常であるか否かを判定する（以下、発光素子１３１および表示素子１３２がそれぞれの基準値内であるか否か、と記す：ステップＳ１６）。発光素子１３１および表示素子１３２がそれぞれ基準値内であれば（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、第２の表示器１３０が故障していないと判別される。

次に、制御部２００は、車両３００のイグニッションがオフになっているか否かを判定する（ステップＳ１７）。イグニッションがオフになっていない場合、ステップＳ１１に戻る（ステップＳ１７；Ｎｏ）。第１の表示器１２０および第２の表示器１３０が故障していない場合、制御部２００は、イグニッションがオフになるまで、ステップＳ１１〜ステップＳ１７の表示処理を繰り返す。

第１の表示器１２０のみが故障すると、発光素子１２１または／および表示素子１２２が基準値内に収まらなくなり（ステップ１５；Ｎｏ）、第１の表示器１２０が故障していると判別される。次に、判別部２１０は、第２の表示器１３０の発光素子１３１および表示素子１３２がそれぞれの基準値内であるか否かを判定する（ステップＳ１６’）。発光素子１３１および表示素子１３２がそれぞれの基準値内であるので（ステップＳ１６’；Ｙｅｓ）、第２の表示器１３０が故障していないと判別される。

ステップＳ１５で第１の表示器が故障していると判別され、ステップＳ１６’で第２の表示器１３０が故障していないと判別されると、判別部２１０は、制御部２００に第１の表示器１２０が故障している旨の情報を出力する。次に、制御部２００は、第２の表示器１３０に、第１の表示器１２０で表示する第１の画像に含まれる文字を白抜き文字に変換し、第２の表示器１３０で表示する第２の画像に重畳した第３の画像を生成し、第３の画像を示す画像信号を出力する。

次に、第２の表示器１３０は、制御部２００から出力された第３の画像を示す画像信号に基づく表示光Ｌ２を出射する（ステップＳ１８）。これにより、運転者Ｅは、図６に示すように、フロントガラス３１０の向こう側に白抜き文字で示された速度情報とナビ情報とを含む虚像Ｖ２を視認することができる。

第２の表示器１３０のみが故障すると、発光素子１２１または／および表示素子１２２が基準値内に収まらなくなり（ステップＳ１６；Ｎｏ）、第２の表示器１３０が故障していると判別される。

ステップＳ１６で第２の表示器１３０が故障していると判別されると、判別部２１０は、制御部２００に第２の表示器１３０が故障している旨の情報を制御部２００に出力する。次に、制御部２００は、第２の表示器１３０で表示する第２の画像を点線に変換し、第１の表示器１２０で表示する第１の画像に重ね合わせた第４の画像を生成し、第４の画像を示す画像信号を第１の表示器１２０に出力する。

次に、第１の表示器１２０は、制御部２００から出力された画像信号に基づく表示光Ｌ２を出射する（ステップＳ１９）。これにより、運転者Ｅは、図７に示すように、フロントガラス３１０の向こう側に速度情報を示す文字と点線で表示されたナビ情報を示す画像とを含む虚像Ｖ１を視認することができる。

判別部２１０が、ステップＳ１５で第１の表示器１２０が故障していると判別し（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ステップＳ１６’で第２の表示器１３０が故障していると判別した場合（ステップＳ１６’；Ｎｏ）、判別部２１０は、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０が故障している旨の情報を制御部２００に出力し、運転者Ｅに故障していることを音声またはインジケータランプで報知する（ステップＳ２０）。その後、表示処理を終了する。

運転者Ｅがイグニッションをオフにすると、制御部２００は、イグニッションがオフになっていると判定し（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、表示処理を終了する。

本実施の形態に係るＨＵＤ装置１００は、第１の表示器１２０が故障すると、第１の表示器１２０で表示する予定の第１の画像を第２の表示器１３０で表示する。このため、運転者Ｅは、虚像Ｖ２に、第１の表示器１２０で表示する予定の速度を示す画像を視認することができる。また、第２の表示器１３０が故障すると、第２の表示器１３０で表示する予定の第２の画像を第１の表示器１２０より表示する。このため、運転者Ｅは、虚像Ｖ１に、第２の表示器１３０で表示する予定ナビ情報を示す画像を視認することができる。従って、ＨＵＤ装置１００によれば、第１の表示器１２０または第２の表示器１３０が故障したとしても、車両情報を表示できる。従って、運転者Ｅは、車両情報を得ることができ、運転に支障をきたすことがない。

また、第１の表示器１２０が故障した場合、運転者Ｅは、速度を示す文字を白抜き文字で視認するため、虚像Ｖ１を表示するための装置が故障していることを認識できる。第２の表示器１３０が故障した場合、運転者Ｅは、ナビ情報を示す画像を点線で視認するため、虚像Ｖ２を表示するための装置が故障していることを認識できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
るものではなく、種々の変形および応用が可能である。

上述の実施の形態において、判別部２１０が、発光素子１２１、１３１および表示素子１２２、１３２がそれぞれの基準値内に収まっているか否かにより、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０が故障しているか否かを判別する場合について説明した。判別部２１０は、虚像Ｖ１および虚像Ｖ２が表示されているか否かを判別できるものであれば限定されず、判別部２１０は、虚像Ｖ１および虚像Ｖ２を撮像するカメラ、およびカメラで撮像した画像と制御部２００から出力された画像とを比較し、虚像Ｖ１または虚像Ｖ２が表示されているか否かを判定する判定部から構成されてもよい。また、判別部２１０は、第１の表示器１２０および第２の表示器１３０に内蔵され、故障時に制御部２００に故障した旨の信号を出力してもよい。また、判別部２１０は、制御部２００に内蔵されてもよい。また、判別部２１０は、光センサで第１の表示器１２０および第２の表示器１３０が放出している光の強さ（輝度）を測定しその輝度が基準値以上であるか否かを判定することで、故障しているか否かを判別してもよい。

上述の実施の形態において、虚像Ｖ２は、運転者Ｅから見て路面に沿う面に表示されているため、図５に示すように、ナビ情報を示す画像は、矢印の先が根本に比べて小さく見える。これに対して、第１の表示器１２０が故障した場合、ＨＵＤ装置１００が虚像Ｖ２に表示していた画像を虚像Ｖ１に表示すると、運転者Ｅから見て、視線方向に対して直交する面にナビ情報を示す画像を表示するため、図７に示すように、図５に示す場合に比べて、矢印の先が大きく見える。ＨＵＤ装置１００は、虚像Ｖ２に表示していた画像を虚像Ｖ１に表示したときに同じ形状に見えるように、虚像Ｖ２に表示していた画像を補正して、虚像Ｖ１に表示してもよい。具体的には、図８に示すように、運転者Ｅからみて画像の上部を下部に比べて縮小する（矢印の先を根本に比べて小さくなるように）補正を実行し虚像Ｖ１にナビ情報を示す画像として表示してもよい。同様に、ＨＵＤ装置１００は、虚像Ｖ１に表示していた画像を虚像Ｖ２に表示したときに同じ形状に見えるように、虚像Ｖ１として表示していた画像を運転者Ｅからみて画像の上部を下部に比べて拡大する補正を実行し、虚像Ｖ２として表示してもよい。

上述の実施の形態において、第１の表示器１２０が故障したとき、図６に示すように、速度を示す文字を白抜き文字で表示する例について説明したが、運転者Ｅが、虚像Ｖ１を表示するための装置が故障していることを認識できるように表示できればこの例に限定されない。例えば、図９に示すように、右上にアイコンＩＣ１を表示してもよい。このアイコンＩＣ１は、視線方向に対して直交する面に表示される虚像Ｖ１を表示する第１の表示器１２０が故障していることを示す目印となるものである。アイコンＩＣ１が表示されることで、運転者Ｅは、虚像Ｖ１を表示するための装置が故障していることを認識できる。このとき、速度を示す文字は、白抜き文字でなく通常の文字で表示されてもよい。また、速度を示す文字を点滅させて表示することで、運転者Ｅに虚像Ｖ１を表示するための装置が故障していることを知らせるようにしてもよい。

また、第２の表示器１３０が故障したとき、運転者Ｅが、虚像Ｖ２を表示するための装置が故障していることを認識できるように、図１０に示すように、右上にアイコンＩＣ２を表示してもよい。このアイコンＩＣ２は、路面に沿う面に表示される虚像Ｖ２を表示する第２の表示器１３０が故障していることを示すものである。アイコンＩＣ２が表示されることで、運転者Ｅは、虚像Ｖ２を表示するための装置が故障していることを認識できる。このとき、ナビ情報を示す画像は、実線で表示されてもよい。また、ナビ情報を示す画像を点滅させて表示することで、運転者Ｅに虚像Ｖ１を表示するための装置が故障していることを知らせるようにしてもよい。

上述の実施の形態においては、第１の表示器１２０が故障すると（運転者Ｅが虚像Ｖ１を視認できない場合）、第１の表示器１２０で表示する予定の画像（虚像Ｖ１）を第２の表示器１３０により表示し、第２の表示器１３０が故障すると（運転者Ｅが虚像Ｖ２を視認できない場合）、第２の表示器１３０で表示する予定の画像（虚像Ｖ２）を第１の表示器１２０により表示する場合について説明した。虚像Ｖ２として表示される画像が表示されなくても運転に支障がない場合、ＨＵＤ装置１００は、第２の表示器１３０が故障しても画像（虚像Ｖ２）を第１の表示器１２０により表示せず、第１の表示器１２０が故障した場合にのみ、画像（虚像Ｖ１）を第２の表示器１３０により表示してもよい。

上述の実施の形態においては、第１の表示器１２０で表示した速度情報を示す文字を第２の表示器１３０で表示する際、同様の文字で表示したが、例えば、アナログスピードメータの画像に変換して表示してもよい。第２の表示器１３０で表示したナビ情報を示す画像を第１の表示器１２０で表示する際、同様の画像（矢印の画像）で表示したが、例えば、直進、右折、左折などの文字情報に変換して表示してもよい。

上述の実施の形態においては、ＨＵＤ装置１００が、２つの表示器１２０、１３０を備える例によって説明したが、これに限られず、例えば、ＨＵＤ装置１００に代えて、１つの表示器５２０を備えたＨＵＤ装置５００であってもよい。ＨＵＤ装置５００は、図１１（Ａ）に示すように、運転者Ｅから見て遠方に位置し、路面に沿うように水平方向に伸びる第１の表示領域Ａ１に第１の虚像Ｖ１を表示し、運転者Ｅから見て第１の表示領域Ａ１より近傍に位置し、運転者Ｅの視線方向に対して垂直方向に延びる第２の表示領域Ａ２に第２の虚像Ｖ２を表示する。ＨＵＤ装置５００は、図１１（Ｂ）に示すように、筐体５１０と、表示器５２０と、フォールドミラー５３０と、平坦な形状を有する第１の反射面５４１と曲面凸状の第２の反射面５４２とを有する結像位置調整ミラー５４０と、第１のスクリーン５５０と、第２のスクリーン５６０と、平面鏡５７０と、凹面鏡（反射部材）５８０と、制御部６００と、虚像Ｖ１および虚像Ｖ２を撮像するカメラを備える判別部６１０と、を備える。なお、平面鏡５７０と、凹面鏡（反射部材）５８０と、は光学系を構成する。

この場合、判別部６１０は、カメラで撮像された虚像Ｖ１および虚像Ｖ２と、制御部６００から表示器５２０に出力された画像と、を比較し、虚像Ｖ１および虚像Ｖ２が表示されているか否かを判別する。虚像Ｖ１が表示されていないと判別すると、その情報を制御部に出力する。制御部は、虚像Ｖ１に表示する予定の画像を虚像Ｖ２に表示するように重ね合わせた画像信号を表示器５２０に出力する。また、判別部６１０は、虚像Ｖ２が表示されていないと判別すると、その情報を制御部に出力する。制御部は、虚像Ｖ２に表示する予定の画像を虚像Ｖ１に表示するように重ね合わせた画像信号を表示器６２０に出力する。

上述の実施の形態においては、虚像Ｖ１が、運転者Ｅから見て、視線方向に対して直交する面に表示され、虚像Ｖ２が、運転者Ｅから見て路面に沿う面に表示される場合について説明したが、虚像Ｖ１および虚像Ｖ２は、運転者からみていずれの位置に表示されてもよい。例えば、虚像Ｖ１が、運転者Ｅから見て路面に沿う面に表示され、虚像Ｖ２が、運転者Ｅから見て、視線方向に対して直交する面に表示されてもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本発明は、車両に用いられるヘッドアップディスプレイ装置に適用可能である。

１００ ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）
１１０ 筐体
１２０ 第１の表示器
１２１ 発光素子
１２２ 表示素子
１３０ 第２の表示器
１３１ 発光素子
１３２ 表示素子
１４０ 第１のスクリーン
１５０ 第２のスクリーン
１６０ 第１の平面鏡
１７０ 第２の平面鏡
１８０ ハーフミラー
１９０ 凹面鏡
２００ 制御部
２１０ 判別部
３００ 車両
３１０ フロントガラス
３２０ 車両速度検出部
４００ カーナビゲーション装置（カーナビ）
５００ ＨＵＤ装置
５１０ 筐体
５２０ 表示器
５３０ フォールドミラー
５４０ 結像位置調整ミラー
５４１ 第１の反射面
５４２ 第２の反射面
５５０ 第１のスクリーン
５６０ 第２のスクリーン
５８０ 凹面鏡
６００ 制御部
６１０ 判別部
Ｖ１、Ｖ２ 虚像
ＩＣ１、ＩＣ２ アイコン
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、Ｎ１、Ｎ２ 表示光
Ｅ 運転者

Claims (10)

1. 車両情報に基づいて第１の画像および第２の画像を示す画像情報を出力する制御部と、
   前記制御部が出力した前記画像情報に示される前記第１の画像および前記第２の画像を示す表示光を出射する表示器と、
   前記表示器が出射した前記表示光を投射部材へ導くことで前記第１の画像に対応する第１の虚像および前記第２の画像に対応する第２の虚像を表示する光学系と、
   前記第１の虚像が表示されているか否かを判別する判別部と、
   を備え、
   前記判別部は、前記第１の虚像が表示されていないと判別すると、前記第１の虚像が表示されていない旨の情報を前記制御部に出力し、
   前記制御部は、前記判別部から出力された前記第１の虚像が表示されていない旨の情報に応答して、前記第１の画像に含まれる情報を前記第２の画像に含ませた画像情報として前記表示器に出力する、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記第１の虚像は、第１の表示領域に表示され、
   前記第２の虚像は、視認者から前記第１の表示領域までの距離と異なる距離の位置の第２の表示領域に表示される、
   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。
3. 前記第１の虚像は、第１の表示領域に表示され、
   前記第２の虚像は、前記第１の表示領域と交わる第２の表示領域に表示される、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記制御部は、前記判別部から出力された前記第１の画像が表示されていない旨の情報に応答して、前記第１の画像で表示する場合と異なる態様で表された情報を前記第２の画像に含ませた第３の画像を示す画像情報として前記表示器に出力する、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記制御部は、前記第１の画像に含まれる情報を前記第２の画像に含ませた画像情報として前記表示器に出力するときに、視認者が前記第１の画像を虚像として視認したときの形状と同じに見えるように、前記第１の画像の形状を補正して前記第２の画像に含ませた画像情報として前記表示器に出力する、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記制御部は、前記判別部から出力された前記第１の画像が表示されていない旨の情報に応答して、前記第１の画像が表示されていない旨のアイコンを前記第２の画像に付加した画像を示す画像情報として前記表示器に出力する、
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記表示器は、第１の表示器および第２の表示器から構成され、
   前記第１の表示器は、前記第１の画像を示す第１の表示光を出射し、
   前記第２の表示器は、前記第２の画像を示す第２の表示光を出射する、
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
8. 前記表示器は、１つの表示器から構成され、
   該表示器は、前記第１の画像を示す第１の表示光および前記第２の画像を示す第２の表示光を出射する、
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
9. 第１の画像および第２の画像を示す表示光を出射することで、前記第１の画像に対応する第１の虚像および第２の画像に対応する第２の虚像を表示する画像表示ステップと、
   前記第１の虚像が表示されているか否かを判別する判別ステップと、
   を備え、
   前記判別ステップで、前記第１の虚像が表示されていないと判別すると、前記画像表示ステップで、前記第１の画像に含まれる情報を前記第２の画像に含ませた第３の画像を示す表示光を出射し、前記表示光から、前記第３の画像に対応する第３の虚像を表示する、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置で虚像を表示する表示方法。
10. 第１の画像および第２の画像を示す表示光を出射する表示器と、
    前記表示光から、前記第１の画像に対応する第１の虚像および前記第２の画像に対応する第２の虚像を表示する光学系と、
    を備えるヘッドアップディスプレイ装置を制御するコンピュータを、
    前記第１の虚像が表示されているか否かを判別する判別手段、
    前記表示器を制御する制御手段、
    として機能させ、
    前記判別手段が、前記第１の虚像が表示されていないと判別すると、前記制御手段は、前記第１の画像に含まれる情報を前記第２の画像に含ませた第３の画像を示す表示光として前記光学系に向けて前記表示器に出射させる、
    ことを特徴とするプログラム。

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