JP2021099343A - 表示装置、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者の目の疲労を好適に抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ2は、車両Veに搭載される。ヘッドアップディスプレイ2の制御部55は、光源54に表示光を出射させることで、車両Veの前方に見える風景と重なるように、案内画像をコンバイナ5に表示する。このとき、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上の場合には、案内地点距離Ltagが閾値Lth未満の場合に使用する通常輝度Bnより低い視界優先輝度Bvに、案内画像の輝度を設定する。【選択図】図5

Description

本発明は、移動体の前方に見える風景に重なるように案内情報の画像を表示する技術に関する。
従来から、車両の前方風景に重なるように案内情報の画像(案内画像)を表示する技術が知られている。例えば特許文献1には、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイであって、車外の明るさや前方車両の色に基づいて、案内画像の輝度を調整する技術が開示されている。
特開2010−072365号公報
特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイは、周囲の明るさに適した輝度に案内画像の輝度を調整するため、過度に輝度が高くなるのを抑制することができる。一方、特許文献1では、運転者が案内画像を視認する必要性が低い場合にも、運転者が案内画像を視認する必要性が高い場合と同様の輝度で表示するため、常時運転者の目に負担がかかる。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の目の疲労を好適に抑制することが可能な表示装置を提供することを主な目的とする。
請求項に記載の発明は、表示装置であって、移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を案内する為の経路を示す案内経路画像を表示する表示手段と、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも輝度を下げて、前記案内経路画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、表示装置であって、移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を案内する為の案内情報の画像を表示する表示手段と、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも輝度を下げて、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記移動体が停止している場合には、目的地への経路を示す前記案内情報の画像を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度により前記表示手段に表示させることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、表示装置であって、移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を案内する為の案内情報の画像を表示する表示手段と、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている期間内では、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも輝度を周期的に下げて、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を案内する為の経路を示す案内経路画像を表示手段に表示させるコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも輝度を下げて、前記案内経路画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を案内する為の案内情報の画像を表示手段に表示させるコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも輝度を下げて、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段として前記コンピュータを機能させ、前記表示制御手段は、前記移動体が停止している場合には、目的地への経路を示す前記案内情報の画像を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度により前記表示手段に表示させることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を案内する為の案内情報の画像を表示手段に表示させるコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている期間内では、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも輝度を周期的に下げて、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
第1及び第2実施例に係る表示システムの概略構成を示す。 ナビゲーション装置の概略構成を示す。 ヘッドアップディスプレイの概略構成を示す。 光源ユニットの概略構成を示す。 第1実施例に係る案内画像の表示処理を示すフローチャートを示す。 (A)は、通常輝度により案内画像をコンバイナに表示させた例を示す。(B)は、通常輝度より低い輝度により案内画像をコンバイナに表示させた例を示す。 案内経路画像の輝度を下げて案内画像をコンバイナに表示させた例を示す。 第2実施例に係るヘッドアップディスプレイの側面図を示す。 (A)は、コンバイナが開状態のヘッドアップディスプレイの側面図を示す。(B)は、コンバイナが閉状態のヘッドアップディスプレイの側面図を示す。 第2実施例に係る案内画像の表示処理を示すフローチャートを示す。 案内画像の輝度変化を示すグラフである。 変形例に係る表示システムの概略構成図を示す。
本発明の1つの好適な実施形態では、移動体と共に移動する表示装置であって、前記移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を目的地に案内する為の案内情報の画像を表示する表示手段と、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像の輝度を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも下げて前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備える。
上記の表示装置は、表示手段と、表示制御手段とを備える。表示手段は、移動体の前方に見える風景と重なるように、移動体を目的地に案内する為の案内情報の画像を表示する。表示制御手段は、移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、案内情報の画像の少なくとも一部の画像の輝度を、次の案内地点までの距離が所定値未満の場合に設定する輝度よりも下げて表示手段に表示させる。この態様により、表示装置は、次の案内地点まで離れている地点を走行している場合に、案内情報の画像(案内画像)の輝度を下げて運転者の目の疲労を好適に抑制することができる。また、これにより、表示装置は、前方風景に対する視認性を向上させ、かつ、光源で消費する電力を好適に抑制することができる。
上記表示装置の一態様では、前記表示制御手段は、前記次の案内地点までの距離が所定値以上離れている期間内では、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像の輝度を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも周期的に下げて前記表示手段に表示させる。この態様により、表示装置は、案内情報を認識する必要性が低い場合に、案内画像を常時同じ輝度で表示するのを抑制することができる。また、運転者は、輝度が低下していないときに表示された案内画像を視認することで、案内情報を好適に把握することができる。
上記表示装置の他の一態様では、前記表示制御手段は、前記次の案内地点までの距離が所定値以上離れている期間内では、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像の輝度を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度と、当該輝度よりも低い所定値との間で徐変させる。このように、表示装置は、次の案内地点までの距離が所定値以上離れている期間内では、案内画像の輝度を徐変させることで、運転者に輝度の変化を認識させ、案内画像を見るタイミングを好適に把握させることができる。
上記表示装置の他の一態様では、前記表示制御手段は、前記次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記目的地への経路を示すルート画像の輝度を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも下げて前記表示手段に表示させる。これにより、表示装置は、次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に比較的必要性が低いルート画像の輝度を下げることで、利便性を損なうことなく好適に消費電力の抑制等を実現することができる。
上記表示装置の他の一態様では、前記表示制御手段は、前記移動体が停止している場合には、前記目的地への経路を示す前記案内情報の画像を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度により前記表示手段に表示させる。移動体の停止時には、運転者は、案内画像を見る余裕があるため、案内画像が示す情報を詳細に確認したい場合がある。従って、この態様により、表示装置は、案内画像を表示する必要性が高い停車時に案内画像の輝度を下げるのを抑制することができる。
好適には、上記表示装置は、車両の前方に見える風景と重なるように運転者に虚像を視認させるヘッドアップディスプレイである。
本発明の他の好適な実施形態では、移動体と共に移動し、前記移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を目的地に案内する為の案内情報の画像を表示する表示手段を有する表示装置が実行する制御方法であって、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像の輝度を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも下げて前記表示手段に表示させる表示制御工程を有する。表示装置は、この制御方法を実行することで、次の案内地点まで離れている地点を走行している場合に、案内情報の画像(案内画像)の輝度を下げ、運転者の目の疲労の抑制等を好適に実現することができる。
本発明の他の好適な実施形態では、移動体と共に移動し、前記移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を目的地に案内する為の案内情報の画像を表示手段に表示させるコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記案内情報の画像の少なくとも一部の画像の輝度を、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも下げて前記表示手段に表示させる表示制御手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、次の案内地点まで離れている地点を走行している場合に、案内情報の画像(案内画像)の輝度を下げ、ユーザの目の疲労抑制等を好適に実現することができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。
以下、図面を参照して本発明の好適な第1及び第2実施例について説明する。なお、以後において、「回転」とは、遷移する方向が時計周り及び反時計回りの両方を取り得る場合も含むものとし、かつ、可動範囲(角度)が制限されている場合も含むものとする。
<第1実施例>
[システム構成]
図1は、第1実施例に係る表示システム100の構成例を示す。図1に示すように、表示システム100は、車両Veに搭載され、ナビゲーション装置1と、ヘッドアップディスプレイ2とを備える。なお、図1に示す構成に代えて、ヘッドアップディスプレイ2には、ナビゲーション装置1に相当する機能が組み込まれていてもよい。
ナビゲーション装置1は、出発地から目的地までの経路案内を行う機能などを有する。ナビゲーション装置1は、例えば、車両Veに設置される据え置き型のナビゲーション装置、PND(Portable Navigation Device)、又はスマートフォンなどの携帯電話とすることができる。
ヘッドアップディスプレイ2は、現在位置を含む地図情報や経路案内情報、走行速度、その他運転を補助する案内情報を表示する画像(「案内画像」とも呼ぶ。)を生成し、当該案内画像を運転者の目の位置(アイポイント)から虚像として視認させる装置である。ヘッドアップディスプレイ2には、車両Veの位置、車両Veの走行速度、地図情報、及び施設データなどのナビゲーション処理に用いられる各種情報がナビゲーション装置1から供給される。このように、ヘッドアップディスプレイ2は、「表示装置」として機能する。
なお、ナビゲーション装置1がスマートフォンなどの携帯電話である場合、ナビゲーション装置1は、クレードルなどによって保持されても良い。この場合、ナビゲーション装置1は、クレードルなどを介して、ヘッドアップディスプレイ2と情報の授受を行うこととしても良い。
[ナビゲーション装置の構成]
図2は、ナビゲーション装置1の構成を示す。図2に示すように、ナビゲーション装置1は、自立測位装置10、GPS受信機18、システムコントローラ20、ディスクドライブ31、データ記憶ユニット36、通信用インタフェース37、通信装置38、インタフェース39、表示ユニット40、音声出力ユニット50、及び入力装置60を備える。
自立測位装置10は、加速度センサ11、角速度センサ12及び距離センサ13を備える。加速度センサ11は、例えば圧電素子からなり、車両Veの加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ12は、例えば振動ジャイロからなり、車両Veの方向変換時における車両Veの角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ13は、車両Veの車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。
GPS受信機18は、複数のGPS衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波19を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両Veの絶対的な位置(「現在位置」とも呼ぶ。)を検出するために用いられる。
システムコントローラ20は、インタフェース21、CPU(Central Processing Unit)22、ROM(Read Only Memory)23及びRAM(Random Access Memory)24を含んでおり、ナビゲーション装置1全体の制御を行う。
インタフェース21は、加速度センサ11、角速度センサ12及び距離センサ13並びにGPS受信機18とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、GPS測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ20に入力する。CPU22は、システムコントローラ20全体を制御する。ROM23は、システムコントローラ20を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。RAM24は、入力装置60を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、CPU22に対してワーキングエリアを提供したりする。
システムコントローラ20、CD−ROMドライブ又はDVD−ROMドライブなどのディスクドライブ31、データ記憶ユニット36、通信用インタフェース37、表示ユニット40、音声出力ユニット50及び入力装置60は、バスライン30を介して相互に接続されている。
ディスクドライブ31は、システムコントローラ20の制御の下、CD又はDVDといったディスク33から、音楽データ、映像データなどのコンテンツデータを読み出し、出力する。なお、ディスクドライブ31は、CD−ROMドライブ又はDVD−ROMドライブのうち、いずれか一方としてもよいし、CD及びDVDコンパチブルのドライブとしてもよい。
データ記憶ユニット36は、例えば、HDDなどにより構成され、地図データなどのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶するユニットである。地図データは、道路に相当するリンクと、道路の接続部分(交差点)に相当するノードとにより表された道路データや、各施設に関する施設情報などを含む。
通信装置38は、例えば、FMチューナやビーコンレシーバ、携帯電話や専用の通信カードなどにより構成され、通信用インタフェース37を介して、VICS(登録商標、Vehicle Information Communication System)センタから配信される渋滞や交通情報などの道路交通情報、その他の情報を受信する。また、通信装置38は、システムコントローラ20が決定した案内経路の情報、GPS受信機18から取得した現在位置の情報、自立測位装置10から取得した車速パルス等の情報及び地図データなど、ナビゲーション処理に用いられる各種情報をヘッドアップディスプレイ2に送信する。
表示ユニット40は、システムコントローラ20の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ20は、データ記憶ユニット36から地図データを読み出す。表示ユニット40は、システムコントローラ20によってデータ記憶ユニット36から読み出された地図データなどを表示画面上に表示する。表示ユニット40は、バスライン30を介してCPU22から送られる制御データに基づいて表示ユニット40全体の制御を行うグラフィックコントローラ41と、VRAM(Video RAM)等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ42と、グラフィックコントローラ41から出力される画像データに基づいて、液晶、CRT(Cathode Ray Tube)等のディスプレイ44を表示制御する表示制御部43と、ディスプレイ44とを備える。ディスプレイ44は、画像表示部として機能し、例えば対角5〜10インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。
音声出力ユニット50は、システムコントローラ20の制御の下、CD−ROMドライブ31又はDVD−ROM32、若しくはRAM24等からバスライン30を介して送られる音声デジタルデータのD/A(Digital to Analog)変換を行うD/Aコンバータ51と、D/Aコンバータ51から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器(AMP)52と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ53とを備えて構成されている。
入力装置60は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置60は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ44の周囲に配置される。また、ディスプレイ44がタッチパネル方式の場合、ディスプレイ44の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置60として機能する。
[ヘッドアップディスプレイの構成]
図3は、第1実施例に係るヘッドアップディスプレイを車室内に設置した状態を模式的に示す。図3は、車両の運転席を側方から見た図であり、運転者は車室内のシートに座っている。運転者の頭上には車両の外枠を形成するルーフ(板金)27があり、その下方には車室の内装である天井28がある。また、運転者の前方には車両のフロントガラス25及びサンバイザ29がある。図1では、サンバイザ29は、天井28に対して対向した状態(「収納状態」とも呼ぶ。)で固定されている。
ヘッドアップディスプレイ2は、運転者の前方斜め上方向に設置される。ヘッドアップディスプレイ2は、主に、光源ユニット3が収容された本体部4と、コンバイナ5と、反射部7と、支持部8と、クリップ部9とを備える。
本体部4に収容された光源ユニット3は、観察者に視認させる情報を示す中間像を構成する光を反射部7に向けて出射する。光源ユニット3の具体的な構成については、図4を参照して後述する。
コンバイナ5は、反射部7で生成された中間像を構成する光が投影されると共に、その投影光を運転者のアイポイント「Pe」へ一部反射することで虚像「Iv」を観察者に視認させる光学部材である。なお、虚像Ivは矢印の先端が上方向を示す。支持部8は、本体部4からフロントガラス25の方向に延出し、コンバイナ5を支持する。支持部8は、例えば一対のアームであり、本体部4の両側面に一端がそれぞれ取り付けられ、他端によりコンバイナ5を狭持する。
反射部7は、中間像を生成する反射型の光学部材であり射出瞳拡大器(EPE)として機能する。反射部7は、例えば、光源ユニット3からの光が入射される面には複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイが形成され、かつ、マイクロレンズアレイと反対側の面に反射面が形成される。
クリップ部9は、天井28と対向する本体部4の上面に取り付けられ、サンバイザ29を挟み込んだ状態で本体部4をサンバイザ29に取り付ける。クリップ部9は、略J型に湾曲した板状の弾性体であり、サンバイザ29を狭持する方向に付勢する弾性力を有する。
[光源ユニットの構成]
図4は、光源ユニット3の構成を概略的に示した図である。図4に示すように、光源ユニット3は、光源54と、制御部55と、通信部56とを有する。
光源54は、例えば赤色、青色及び緑色の各色のレーザ光源を有し、制御部55の制御に基づき、コンバイナ5に照射させる表示像を構成する光(「表示光」とも呼ぶ。)を出射する。そして、光源54及びコンバイナ5は、「表示手段」として機能する。
通信部56は、制御部55の制御に基づき、ナビゲーション処理に用いられる各種情報をナビゲーション装置1から受信する。例えば、通信部56は、目的地が設定されたときに、ナビゲーション装置1から案内経路の情報を受信する。また、通信部56は、ナビゲーション装置1から、GPS受信機18が測定した現在位置の情報を所定の間隔ごとに受信する。
制御部55は、CPU、CPUが実行する制御プログラムやデータなどを記憶するROM、CPUが動作する際のワークメモリとして各種データが逐次読み書きされるRAMなどを有し、ヘッドアップディスプレイ2の全般的な制御を行う。例えば、制御部55は、ナビゲーション装置1から受信した案内経路の情報等に基づき、案内画像を構成する光を光源54に出射させることで、運転者の前方風景に重なるように案内画像をコンバイナ5に表示する。このとき、制御部55は、右左折する交差点などの進路変更すべき道路上の分岐地点(「案内地点」とも呼ぶ。)までの距離に基づき、案内画像の輝度を変更する。これについては、[案内画像の表示方法]のセクションで詳しく説明する。このように、制御部55は、「表示制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータとして機能する。
[案内画像の表示方法]
次に、制御部55が実行する経路画像の表示方法について説明する。概略的には、制御部55は、現在位置から案内地点までが所定距離以上離れている場合には、案内画像の輝度を通常の輝度よりも下げる。これにより、制御部55は、運転者の疲労抑制、前方風景への視認性の向上、及び消費電力の抑制等を実現する。
以後では、現在位置から車両Veが次に通過する案内地点までの距離を「案内地点距離Ltag」と呼び、案内地点距離Ltagの閾値となる上述の所定距離を「閾値Lth」とも呼ぶ。
(1)処理フロー
図5は、制御部55が実行する案内画像の表示処理を示すフローチャートである。制御部55は、図5に示すフローチャートの処理を、目的地が設定される度に繰り返し実行する。
まず、制御部55は、経路探索処理により決定された目的地への案内経路の情報をナビゲーション装置1から取得する(ステップS101)。具体的には、まず、ナビゲーション装置1のシステムコントローラ20は、入力装置60から目的地が入力された場合、GPS受信機18が計測した現在位置から当該目的地までの経路探索処理を行い、案内経路の候補となる経路を表示ユニット40に表示させる。そして、システムコントローラ20は、ユーザが入力装置60への入力により選択した経路を、車両Veが走行予定の案内経路に設定し、当該案内経路の情報を通信装置38によりヘッドアップディスプレイ2に送信する。そして、制御部55は、通信部56を介して上述の案内経路の情報を受信する。
次に、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lthより小さいか否か判定する(ステップS102)。ここで、閾値Lthは、運転者が案内画像を視認する必要性が高い案内地点距離Ltagであるか否かを判定するための閾値であり、例えば実験等に基づき予め定められ、制御部55のメモリに記憶される。
ここで、案内地点距離Ltagの算出方法について説明する。まず、制御部55は、通信部56によりナビゲーション装置1から取得した現在位置の情報及び案内経路の情報に基づき、次に通過する案内経路上の案内地点を認識する。そして、制御部55は、現在位置から次の案内地点までの案内経路に沿った距離を、案内地点距離Ltagとして算出する。なお、上述の例に代えて、制御部55は、ナビゲーション装置1のシステムコントローラ20が算出した案内地点距離Ltagを通信部56より受信してもよい。
そして、案内地点距離Ltagが閾値Lth未満である場合(ステップS102;Yes)、制御部55は、通常用いる輝度として設定されている輝度(「通常輝度Bn」とも呼ぶ。)により案内画像を表示する(ステップS103)。ここで、通常輝度Bnは、予め定め定められた輝度であってもよく、輝度に関するユーザ設定がある場合にはそのユーザ設定を反映した輝度を指す。このように、制御部55は、ユーザが案内画像を視認する必要がある場合に、好適にヘッドアップディスプレイ2が表示する案内画像をユーザに視認させることができる。
一方、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上である場合(ステップS102;No)、制御部55は、車両Veが停車中であるか否か判定する(ステップS104)。この場合、制御部55は、例えば、ナビゲーション装置1から距離センサ13が検出した車速パルスの情報を受信することで、車両Veの走行速度を認識し、車両Veが停車中か否か判定する。
そして、車両Veが停車中の場合(ステップS104;Yes)、制御部55は、通常輝度Bnにより案内画像を表示する(ステップS103)。一般に、車両Veの停車中に案内画像を表示させても運転者の運転には影響がなく、かつ、走行予定の経路を停車時に確認したいと運転者が望む場合がある。以上を勘案し、制御部55は、車両Veの停車時には、案内地点距離Ltagに関わらず、通常輝度Bnにより案内画像を表示する。
一方、車両Veが停車中でない場合(ステップS104;No)、制御部55は、案内画像のうち、少なくとも一部の画像の輝度をステップS103で用いる通常輝度Bnよりも下げる(ステップS105)。この場合、制御部55は、案内画像と重なる風景を運転者が十分に視認可能な輝度(「視界優先輝度Bv」とも呼ぶ。)に案内画像の輝度を設定する。視界優先輝度Bvは、通常輝度Bnよりも低い輝度であって、例えば予め実験等に基づき定められ、制御部55のメモリに記憶される。
このように、ステップS105では、制御部55は、次の案内地点までに十分距離があることから、案内画像の表示よりも運転者の視野の確保を優先すべきであると判断し、案内画像を目立たない態様にする。これにより、案内画像の表示が薄くなるため、運転者は、コンバイナ5上の表示領域と重なる風景であっても好適に当該風景を視認することができる。また、この場合、制御部55は、光源54がレーザ光源の場合には、表示する画像のぎらつきを抑制することができ、かつ、光源54を低出力により駆動することによる消費電力の抑制及び光源54の高寿命化を実現することができる。なお、ステップS105での案内画像の表示例については、「(2)表示例」のセクションで後述する。
次に、ステップS103又はステップS105の実行後、制御部55は、目的地に到着したか否か判定する(ステップS106)。そして、制御部55は、目的地に到着したと判断した場合(ステップS106;Yes)、案内画像を表示する必要がないことから、フローチャートの処理を終了する。一方、目的地に到着していない場合(ステップS106;No)、制御部55は、ステップS102へ処理を戻す。
(2)表示例
次に、案内画像の表示処理の具体例について図6及び図7を参照して説明する。以後の説明では、一例として、閾値Lthは、300mに設定されているものとする。
図6(A)は、図5のステップS103において制御部55が通常輝度Bnにより案内画像をコンバイナ9に表示させた例を示す。図6(A)の例では、車両Veは、50m先にある交差点70を左折するものとする。
図6(A)では、制御部55は、現在位置から交差点70までの距離に相当する案内地点距離Ltagが閾値Lth未満の50mであることから、各案内画像を通常輝度Bnにより表示する。具体的には、制御部55は、案内画像として、案内経路を示す案内経路画像90と、次の案内地点に関する情報を表示する案内地点情報画像91と、目的地への到着予想時刻を表示する到着時刻情報画像92とを、通常輝度Bnによりコンバイナ5に表示させている。
このように、次の案内地点までの距離が短い場合には、制御部55は、案内画像の輝度を、運転者が明確に視認可能な通常輝度Bnに設定する。これにより、制御部55は、運転者に次の案内地点での進行方向を明確に認識させ、誤った方向に進行するのを防ぐことができる。
図6(B)は、図5のステップS105において制御部55が通常輝度Bnよりも低い輝度により案内画像をコンバイナ9に表示させた例を示す。図6(B)の例では、車両Veは、3km先にある交差点を左折するものとする。
図6(B)では、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上の3kmであることから、各案内画像を通常輝度Bnよりも低い視界優先輝度Bvにより表示する。具体的には、制御部55は、案内経路画像90と、案内地点情報画像91と、到着時刻情報画像92とをそれぞれ視界優先輝度Bvによりコンバイナ5に表示させている。このように、次の案内地点までの距離が長い場合には、制御部55は、案内画像の輝度を、運転者が案内画像を透過して風景を視認可能な視界優先輝度Bvに設定する。これにより、制御部55は、案内画像の視認による運転者の目の疲労を抑制し、かつ、案内画像により運転者の視界を不要に遮るのを抑制することができる。
図7は、案内画像の一部の画像の輝度を通常輝度Bnよりも低い視界優先輝度Bvにより表示させた例を示す。図7の例では、制御部55は、案内地点情報画像91及び到着時刻情報画像92の輝度を通常輝度Bnに設定し、案内経路画像90の輝度を通常輝度Bnよりも低い視界優先輝度Bvに設定している。このように、制御部55は、次の案内地点が遠くにある場合に運転者に与える情報が比較的少なく、かつ、表示面積が比較的大きい案内経路画像90の輝度のみを下げる。これによっても、制御部55は、運転者の目の疲労を抑制すると共に、前方風景に対する視認性を好適に向上させることができる。
以上説明したように、第1実施例に係るヘッドアップディスプレイ2は、車両Veに搭載され、ヘッドアップディスプレイ2の制御部55は、光源54に表示光を出射させることで、車両Veの前方に見える風景と重なるように、案内画像をコンバイナ5に表示する。このとき、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上の場合には、案内地点距離Ltagが閾値Lth未満の場合に使用する通常輝度Bnより低い視界優先輝度Bvに、案内画像の輝度を設定する。これにより、ヘッドアップディスプレイ2は、運転者の目の疲労の抑制、前方風景に対する視認性を向上、光源54での消費電力の抑制、及び光源54の高寿命化を好適に実現することができる。
<第2実施例>
第2実施例では、ヘッドアップディスプレイ2は、コンバイナ5を本体部4に対して折り畳み自在であり、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上の場合に、コンバイナ5を折り畳むと共に光源54の光の出射を停止する処理を行う。これにより、ヘッドアップディスプレイ2は、案内画像を運転者に視認させる必要がないときに、前方風景を運転者に好適に視認させる。
図8は、第2実施例に係るヘッドアップディスプレイ2の側面図を示す。第2実施例に係るヘッドアップディスプレイ2は、支持部8を矢印77及び矢印78の方向に回転移動させる駆動部6を備える。駆動部6は、支持部8を回転運動させるための動力となるモータを備え、本体部4に取り付けられている支持部8の端部を回転軸として支持部8を回転させる。これにより、駆動部6は、コンバイナ5の状態を、本体部4に対して折り畳まれた状態(「閉状態」とも呼ぶ。)と、運転者と対向した状態であって前方風景に重ねて案内画像を運転者に視認させる状態(「開状態」とも呼ぶ。)との間で切り替える。また、駆動部6は、光源ユニット3の制御部55と電気的に接続し、制御部55から送信される制御信号に基づき、コンバイナ5の状態を切り替える。
図9(A)は、コンバイナ5が開状態である場合のヘッドアップディスプレイ2の側面図を示す。図9(A)に示すように、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lth未満の場合、コンバイナ5を開状態にし、光源54に表示像を構成する光を出射させることで、運転者に虚像Ivを視認させる。このとき、制御部55は、コンバイナ5が直前まで閉状態であった場合には、駆動部6に所定の制御信号を送信することで、支持部8を駆動部6によりフロントガラス25側に回転させる。これにより、制御部55は、コンバイナ5を、閉状態から図9(A)に示す開状態に移行させる。
図9(B)は、コンバイナ5が閉状態のヘッドアップディスプレイ2の側面図を示す。図9(B)に示すように、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上の場合、コンバイナ5を閉状態にし、光源54に表示像を構成する光を出射させない。このとき、制御部55は、コンバイナ5が直前まで開状態であった場合には、駆動部6に所定の制御信号を送信することで、支持部8を駆動部6により運転者側に回転させる。これにより、制御部55は、コンバイナ5を、開状態から閉状態に移行させる。そして、図9(B)の状態では、コンバイナ5及び支持部8が本体部4に対して折り畳まれているため、運転者は、コンバイナ5を介さずに前方風景を好適に視認することができる。
次に、第2実施例において制御部55が実行する制御について説明する。図10は、制御部55が実行する案内画像の表示処理を示すフローチャートである。制御部55は、図10に示すフローチャートの処理を、目的地が設定される度に繰り返し実行する。
まず、制御部55は、図5のステップS101と同様に、経路探索処理により決定された案内経路の情報をナビゲーション装置1から取得する(ステップS201)。次に、制御部55は、コンバイナ5の開閉状態を取得する(ステップS202)。例えば、制御部55は、コンバイナ5又は/及び支持部8の位置を検出するセンサの検出値に基づき、コンバイナ5の開閉状態を認識する。他の例では、制御部55は、本体部4の側面に設けられ、コンバイナ5が開状態又は閉状態のいずれか一方の場合に支持部8により押下されるスイッチの出力に基づき、コンバイナ5の開閉状態を認識する。
次に、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lthより小さいか否か判定する(ステップS203)。そして、案内地点距離Ltagが閾値Lthより小さい場合(ステップS203;Yes)、コンバイナ5を開状態にして光源54に表示光を出射させる(ステップS204)。この場合、制御部55は、ステップS202でコンバイナ5が開状態であることを認識した場合には、駆動部6の制御を行うことなく光源54に表示光を出射させる。一方、制御部55は、ステップS202でコンバイナ5が閉状態であることを認識した場合には、駆動部6により支持部8を回転させることでコンバイナ5を開状態にした後、光源54に表示光を出射させる。このように、制御部55は、ユーザに案内画像を視認させる必要性が高いと判断される程度に車両Veが案内地点に接近している場合に、コンバイナ5を介して運転者に好適に案内画像を視認させることができる。
一方、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上である場合(ステップS203;No)、制御部55は、コンバイナ5を閉状態にして光源54の表示光の出射を停止する(ステップS205)。この場合、制御部55は、ステップS202でコンバイナ5が開状態であることを認識した場合には、光源54による表示光の出射を停止させると共に、駆動部6により支持部8を回転させることでコンバイナ5を閉状態に遷移させる。一方、制御部55は、ステップS202でコンバイナ5が閉状態であることを認識した場合には、駆動部6を駆動させず、かつ、光源54の表示光の出射停止を継続させる。このように、制御部55は、ユーザに案内画像を視認させる必要性が低いと判断される案内地点距離Ltagの場合に、コンバイナ5及び支持部8を本体部4に折り畳むことにより、運転者に前方風景を好適に視認させることができる。また、制御部55は、光源54を停止させることで、不要な電力消費を好適に抑制することができる。
次に、ステップS204又はステップS205の実行後、制御部55は、目的地に到着したか否か判定する(ステップS206)。そして、制御部55は、目的地に到着したと判断した場合(ステップS206;Yes)、案内画像を表示する必要がないことから、フローチャートの処理を終了する。一方、目的地に到着していない場合(ステップS206;No)、制御部55は、ステップS202へ処理を戻す。
なお、制御部55は、図5のフローチャートと同様、車両Veが停車中であるか否か判定し、車両Veが停車中である場合には、案内地点距離Ltagに関わらず、ステップS204の処理を実行し、案内画像を表示させてもよい。これにより、制御部55は、前方風景を明確に視認する必要性が低い停車時に、これから走行すべき案内経路等を運転者に好適に確認させることができる。
以上説明したように、第2実施例に係るヘッドアップディスプレイ2は、光源54と、コンバイナ5と、駆動部6と、制御部55とを備える。光源54は、表示像を構成する光を出射する。コンバイナ5は、開状態において光を反射し車両Veの前方風景と重なるように表示像を運転者に視認させ、閉状態において開状態における位置と比較して車両Veの前方風景を運転者に視認しやすくさせる位置をとる。そして、制御部55は、表示像を観察者に視認させない場合に、光源54に表示像を構成する光の出射を止めさせ、駆動部6にコンバイナ5を閉じさせる。これにより、ヘッドアップディスプレイ2は、表示を行わない場合に、コンバイナ5を観察者が前方風景を視認しやすい位置に移動させ、運転者の視認性を向上させることができる。
<変形例>
以下、第1及び第2実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせてこれらの実施例に適用してもよい。
(変形例1)
第1実施例の図5のフローチャートでは、制御部55は、ステップS105において、案内画像の全部または一部の輝度を、通常輝度Bnより低い視界優先輝度Bvに固定した。これに代えて、制御部55は、ステップS105を実行する期間中に、案内画像の全部または一部の輝度を、周期的に通常輝度Bnよりも下げてもよい。
図11は、図5のステップS105を実行する期間における案内画像の輝度変化を示すグラフである。図11では、横軸がステップS105を実行する期間での時間を示し、縦軸が案内画像の輝度を示す。
図11に示すように、変形例では、制御部55は、ステップS105を実行する期間において、案内画像の輝度を周期的に変化させる。図11では、制御部55は、案内画像の輝度を、通常輝度Bnから視界優先輝度Bvへと徐変させた後、視界優先輝度Bvから通常輝度Bnへと徐変させている。即ち、制御部55は、案内画像の輝度を、通常輝度Bnと視界優先輝度Bvとの間で徐変させる。
このように、制御部55は、ステップS105を実行する期間において、案内画像の輝度の低下及び上昇を交互に緩やかに実行する。これにより、運転者に案内画像を必要に応じて視認させることができる。また、この場合、案内画像の輝度が徐変することにより、運転者は、案内画像を注視しなくとも案内画像の輝度の変化を感じることができるため、輝度が高くなった場合に案内画像を注視することで、好適に案内画像を視認することができる。
(変形例2)
第1実施例において、制御部55は、図5のステップS105で輝度を下げる案内画像の対象をユーザに指定させてもよい。例えば、制御部55は、ナビゲーション装置1の入力装置60への入力又は本体部4に設けられた図示しない操作部への入力に基づき、図6及び図7に示す案内経路画像90、案内地点情報画像91、及び到着時刻情報画像92から、輝度を低下させる画像を指定させる。そして、制御部55は、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上の場合に、指定された画像の輝度を視界優先輝度Bvに設定する。
(変形例3)
第1実施例の図5のフローチャートの説明では、制御部55は、ステップS104で車両Veが停車中であると判断した場合に、案内地点距離Ltagに関わらず案内画像を通常輝度Bnにより表示した。これに代えて、制御部55は、車両Veが所定速度以下であると判断した場合に、案内地点距離Ltagに関わらず案内画像を通常輝度Bnにより表示してもよい。この場合の所定速度は、例えば前方風景を明確に視認する必要性が低い速度や即時停止可能な速度などに実験等に基づき定められ、制御部55のメモリに記憶される。
同様に、第2実施例においても、制御部55は、車両Veが所定速度以下であると判断した場合に、案内地点距離Ltagに関わらずコンバイナ5を開状態にして表示光を光源54に出射させてもよい。
(変形例4)
図1に示す表示システム100の構成は一例であり、本発明が適用可能な表示システム100の構成は、図1に示す構成に限定されない。
図12は、本変形例に係る表示システム100Aの概略構成図を示す。図12に示すように、表示システム100Aは、ナビゲーション装置1に代えて、ネットワーク200を介してヘッドアップディスプレイ2と接続し、経路探索処理を行うサーバ装置300を有する。
この構成では、ヘッドアップディスプレイ2は、図示しない入力部及びGPS受信機を備え、入力部により目的地に関する入力を検知した場合に、当該目的地の情報を、GPS受信機により検知した現在位置の情報と共にサーバ装置300に送信する。サーバ装置300は、受信した現在位置の情報と目的地の情報とに基づき、経路探索処理を行い、当該経路探索処理により決定した案内経路の情報を、ヘッドアップディスプレイ2に送信する。そして、ヘッドアップディスプレイ2は、図5又は図10に示すフローチャートの処理を実行することで、第1又は第2実施例と同様に案内画像の表示処理を行う。
また、図12の構成に加え、表示システム100Aは、ナビゲーション装置1を有してもよい。この場合、ナビゲーション装置1は、入力装置60により入力された目的地の情報と、GPS受信機18により検知した現在位置の情報とをサーバ装置300へ送信し、サーバ装置300から経路探索処理の結果として案内経路の情報を受信する。その後、第1及び第2実施例と同様、ナビゲーション装置1は、案内経路の情報をヘッドアップディスプレイ2に送信し、ヘッドアップディスプレイ2は、図5又は図10に示すフローチャートの処理を実行することで案内画像の表示処理を行う。
さらに別の構成例では、表示システム100は、ヘッドアップディスプレイ2のみを有してもよい。この場合、ヘッドアップディスプレイ2は、ナビゲーション処理に必要なGPS受信機、入力部、及び地図データなどを有し、ユーザの入力に基づき、経路探索処理をさらに実行する。
(変形例5)
第1実施例では、ヘッドアップディスプレイ2の制御部55が図5に示すフローチャートの処理を実行したが、これに代えて、ナビゲーション装置1のシステムコントローラ20が図5に示すフローチャートの処理を実行してもよい。
この場合、システムコントローラ20は、ステップS101での経路探索処理の実行後、ステップS102の案内地点距離Ltag及び閾値Lthの比較処理、又は/及び、ステップS104の車両Veの停車判定処理を行う。そして、システムコントローラ20は、ステップS103を実行する場合には、通常輝度Bnにより案内画像を表示すべき旨の指示信号を制御部55に送信し、ステップS105を実行する場合には、案内画像の一部又は全部の輝度を下げる旨の指示信号を制御部55に送信する。そして、制御部55は、受信した指示信号に従い光源54を制御する。この態様によっても、ヘッドアップディスプレイ2は、第1実施例と同様、案内画像の輝度を好適に調整することができる。
同様に、システムコントローラ20は、第2実施例において、図10に示すフローチャートの処理の一部を実行してもよい。この場合、システムコントローラ20は、ステップS201での経路探索処理の実行後、ステップS203において案内地点距離Ltagが閾値Lth以下であるか否か判定する。そして、案内地点距離Ltagが閾値Lth未満の場合、システムコントローラ20は、コンバイナ5を開状態にして表示光を出射すべき旨の指示信号を制御部55に送信し、案内地点距離Ltagが閾値Lth以上の場合、コンバイナ5を閉状態にして表示光の出射を停止すべき旨の指示信号を制御部55に送信する。そして、制御部55は、受信した指示信号に従い駆動部6及び光源54を制御する。
(変形例6)
第1実施例では、ヘッドアップディスプレイ2は、コンバイナ5を有し、コンバイナ5で反射させた光源ユニット3の出射光に基づき運転者に虚像Ivを視認させていた。しかし、本発明が適用可能な構成はこれに限定されない。これに代えて、ヘッドアップディスプレイ2は、コンバイナ5を有さず、フロントガラス25で反射させた光源ユニット3の出射光に基づき運転者に虚像Ivを視認させてもよい。
また、第1実施例において、光源ユニット3の位置は、天井28に設置される場合に限定されない。これに代えて、光源ユニット3は、ダッシュボードの内部に設置されてもよい。この場合、ダッシュボードには、コンバイナ5又はフロントガラス25に光を通過させるための開口部が設けられる。
(変形例7)
第1及び第2実施例では、制御部55は、右左折する交差点などの進路変更すべき道路上の分岐地点を案内地点として認識した。これに加えて、又はこれに代えて、制御部55は、右左折を伴わなくとも運転者に認識させることが運転上好ましい地点を案内地点として認識してもよい。
例えば、制御部55は、車両Veが高速道路を走行中において、サービスエリアやパーキングエリアへの分岐地点(入口)を案内地点としてさらに認識してもよい。この場合、制御部55は、サービスエリアやパーキングエリアまで所定距離(例えば500m)以内に接近した場合に、図5のステップS105又は図10のステップS204を実行し、サービスエリアやパーキングエリアに接近している旨を示す案内画像を表示する。これにより、制御部55は、サービスエリアやパーキングエリアに接近してきる事実を好適に運転者に認識させることができる。他の例では、制御部55は、ナビゲーション装置1が取得したVICS情報等に基づき案内経路上にある事故又は渋滞発生地点(区間)を認識した場合には、当該事故又は渋滞発生地点(区間)を案内地点として認識してもよい。
(変形例8)
第2実施例の処理に加え、制御部55は、振動検出センサの検出信号に基づき、所定の大きさ以上の振動を検出した場合には、案内地点距離Ltagや車両Veの走行速度等によらずに、コンバイナ5を閉状態にして表示光の出射を停止してもよい。上述の所定の大きさは、例えば、運転者が案内画像を視認することが困難な振動の大きさに実験等に基づき予め定められる。また、振動検出センサは、例えば本体部4又は車室内に設けられ、制御部55と電気的に接続する。
一般に、舗装されていない道路など走行時に振動が大きくなる道路の走行時には、コンバイナ5がアイポイントPeに対して揺れるため、運転者が案内画像を視認しにくい。従って、制御部55は、運転者が案内画像を視認できない程度に振動がある場合には、案内画像の表示は不要であると判断し、コンバイナ5を閉状態にして表示光の出射を停止する。これにより、制御部55は、不要な案内画像の表示を停止して運転者の前方風景に対する視認性を向上させることができる。
同様に、第1実施例において、制御部55は、所定程度以上の振動が発生した場合には、案内地点距離Ltagや車両Veの走行速度等によらずに、案内画像の輝度を視界優先輝度Bvに設定してもよい。
(変形例9)
第2実施例の処理に加え、制御部55は、運転者の正面側から差し込む逆光に起因して案内画像が見えにくいと判断した場合には、コンバイナ5を閉状態にして表示光の出射を停止してもよい。
例えば、制御部55は、予めメモリに記憶した各日時での太陽の位置のデータベースを参照し、現在日時と、GPS受信機18が検出した現在位置と、角速度センサ12の出力値に基づく車両の向きとに基づき、フロントガラス25から直射日光が差し込む位置に太陽が存在するか否か判定する。また、制御部55は、フロントガラス25から直射日光が差し込む位置に太陽が存在する場合には、フロントガラス25やコンバイナ5等に設けられた図示しない照度センサの光量の検出値が、直射日光が差し込んでいると判断される光量以上であるか否か判定する。そして、制御部55は、直射日光が差し込んでいると判断される光量以上の光量を照度センサから検出した場合、逆光である直射日光により案内画像が見えにくい状態にあると判断し、コンバイナ5を閉状態にして表示光の出射を停止する。
他の例では、制御部55は、フロントガラス25を含む範囲を撮影範囲とするカメラから撮影画像を取得し、当該撮影画像に表示されたフロントガラス25の範囲から所定輝度以上の輝度を有する画素を検出した場合に、逆光があると判断してもよい。
同様に、第1実施例において、制御部55は、運転者の正面側から差し込む逆光に起因して案内画像が見えにくいと判断した場合には、案内画像の輝度を視界優先輝度Bvに設定してもよい。
(変形例10)
第2実施例の図10のフローチャートに代えて、又はこれに加えて、制御部55は、ユーザが予め定めたタイミングに基づき、コンバイナ5の開閉を決定してもよい。例えば、制御部55は、入力装置60への入力又は本体部4に設けられた図示しない操作部への入力がコンバイナ5を閉状態にする旨の入力であった場合には、当該入力に従いコンバイナ5を閉状態に遷移させると共に、光源54による表示光の出射を停止する。同様に、制御部55は、コンバイナ5を開状態にする旨の入力があった場合には、当該入力に従いコンバイナ5を開状態に遷移させ、光源54に表示光を出射させる。
また、第1実施例及び第2実施例において、制御部55は、閾値Lthを、ユーザの入力に基づき設定してもよい。これにより、制御部55は、案内画像の輝度を下げたり、コンバイナ5を閉状態にして案内画像の表示を停止したりするタイミングを、各ユーザの好みに応じて設定することができる。
1 ナビゲーション装置
2 ヘッドアップディスプレイ
3 光源ユニット
4 本体部
5 コンバイナ
6 駆動部
8 支持部
25 フロントガラス
100、100A 表示システム
200 ネットワーク
300 サーバ装置

Claims (1)

  1. 移動体の前方に見える風景と重なるように、前記移動体を案内する為の経路を示す案内経路画像を表示する表示手段と、
    前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離が所定値以上離れている場合に、前記次の案内地点までの距離が前記所定値未満の場合に設定する輝度よりも輝度を下げて、前記案内経路画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
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