JP4354085B2 - 車両用ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置に係り、特に、表示する画像の輝度を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平９−２２６４９０号公報に開示された横断物の検出装置のように、車両に２つのカメラを搭載し、これらのカメラから得られる画像のずれ、すなわち視差に基づいて、対象物と車両との距離を検出して、車両前方の歩行者等を検出するようにした検出装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来技術に係る検出装置においては、例えば車両に搭載された警報ブザーにより衝突の可能性が高い対象物に対して運転者に警報を告知するだけであるから、例えば運転者が衝突の可能性の高い対象物を誤って特定してしまう等によって、警報を正確に認識することが出来ない恐れがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、運転者を含む車両の搭乗者に対して警報を告知する際に、搭乗者の注意を喚起して確実に警報を認識させることが可能な車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、車両（例えば、後述する実施形態での車両１）に搭載された撮像手段（例えば、後述する実施形態での赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌ）により得られる画像を表示する画像表示手段（例えば、後述する実施形態でのＨＵＤ制御部３１及びＨＵＤ本体３２）と、前記車両の周辺に存在する対象物を検出する検出手段（例えば、後述する実施形態でのナイトビジョン装置３３及び周辺車両認識装置３４）と、前記画像表示手段による前記画像の表示状態及び待機状態を手動により切り替える切替手段（例えば、後述する実施形態での表示開始／終了操作部１２）と、前記検出手段による検出結果に基づいて警報情報を出力すると共に、前記画像表示手段に前記画像を表示させる警報手段（例えば、後述する実施形態ではナイトビジョン装置３３が兼ねる）と、昼間時または夜間時かを検出する昼夜検出手段と、を備え、前記画像表示手段は、前記警報手段からの指令による画像表示を、前記切替手段からの指令による画像表示よりも高輝度で行うとともに、前記警報手段からの指令により前記画像表示を行なう場合に所定標準輝度よりも高輝度の状態を維持してから輝度を低減するまでに要する所定時間（例えば、後述する実施形態では（ｔ_２−ｔ_１）又は（ｔ_３−ｔ_１））を、前記昼夜検出手段が前記昼間時を検出した場合に比べて、前記夜間時を検出した場合をより長く設定することを特徴としている。
【０００５】
上記構成の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、例えばイグニッションスイッチがオンとなる車両の始動時に車両用ヘッドアップディスプレイ装置が起動されて待機状態となり、この後、例えば撮像手段により得られる画像や周辺車両認識装置により衝突の可能性が高い対象物が検出された場合、或いは、運転者の判断により手動で操作された場合に、フロントウィンドウの画像表示領域等に撮像手段により得られる画像が表示される。この時、警報手段からの指令による画像表示を、切替手段からの指令による画像表示よりも高輝度で行うことで、運転者に対して確実に警報を告知することが出来る。
すなわち、運転者等が手動により画像表示を指示した時は、運転者が危険等を確認する意志がある場合であるのに対して、警報手段からの指令による画像表示が行なわれる時は、運転者が警報情報の出力を予期していない場合であり、より高輝度での画像表示が行なわれることで運転者の注意を確実に喚起することができると共に、運転者が警報の対象物を誤認識することを防止することができる。
なお、出力される警報情報の形式は特に限定されず、例えば警報音、音声、画像内での強調表示や適宜の画像データの表示、或いは、これらの適宜の組み合わせ等であっても良い。
【０００６】
さらに、上記構成の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、画像の表示開始から所定時間後に輝度が低減されることから、新たな警報情報が出力された場合には再び輝度が増大させられて、運転者等に異なる警報情報の出力を確実に認識させることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、車両（例えば、後述する実施形態での車両１）に搭載された撮像手段（例えば、後述する実施形態での赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌ）により得られる画像を表示する画像表示手段（例えば、後述する実施形態でのＨＵＤ制御部３１及びＨＵＤ本体３２）と、前記車両の周辺に存在する対象物を検出する検出手段（例えば、後述する実施形態でのナイトビジョン装置３３及び周辺車両認識装置３４）と、前記画像表示手段による前記画像の表示状態及び待機状態を手動により切り替える切替手段（例えば、後述する実施形態での表示開始／終了操作部１２）と、前記検出手段による検出結果に基づいて警報情報を出力すると共に、前記画像表示手段に前記画像を表示させる警報手段（例えば、後述する実施形態ではナイトビジョン装置３３が兼ねる）とを備え、前記画像表示手段は、前記警報手段からの指令による画像表示を、前記切替手段からの指令による画像表示よりも高輝度で行い、前記待機状態は、前記画像表示手段に対して前記切替手段からの指令による画像表示のときよりも微弱な電圧を印加し、前記車両の搭乗者が認識できない程度に前記画像を表示する状態であって、前記画像表示手段は、前記画像の表示開始から所定の時間後（例えば、後述する実施形態では（ｔ_４−ｔ_１））に前記待機状態へ移行することを特徴としている。
上記構成の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、例えばイグニッションスイッチがオンとなる車両の始動時に車両用ヘッドアップディスプレイ装置が起動されて待機状態となり、この後、例えば撮像手段により得られる画像や周辺車両認識装置により衝突の可能性が高い対象物が検出された場合、或いは、運転者の判断により手動で操作された場合に、フロントウィンドウの画像表示領域等に撮像手段により得られる画像が表示される。この時、警報手段からの指令による画像表示を、切替手段からの指令による画像表示よりも高輝度で行うことで、運転者に対して確実に警報を告知することが出来る。
すなわち、運転者等が手動により画像表示を指示した時は、運転者が危険等を確認する意志がある場合であるのに対して、警報手段からの指令による画像表示が行なわれる時は、運転者が警報情報の出力を予期していない場合であり、より高輝度での画像表示が行なわれることで運転者の注意を確実に喚起することができると共に、運転者が警報の対象物を誤認識することを防止することができる。なお、出力される警報情報の形式は特に限定されず、例えば警報音、音声、画像内での強調表示や適宜の画像データの表示、或いは、これらの適宜の組み合わせ等であっても良い。
さらに、上記構成の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、通常の車両走行時においては、例えばフロントウィンドウ上に表示される画像により運転者の視界が妨げられることを防止することができ、警報情報の出力時等には迅速に画像の輝度が増大させられて、画像表示までの時間遅れを短縮して、確実に警報を認識させることができる。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置では、前記画像表示手段は、表示される前記画像の輝度を供給電圧の大きさに応じて変更する光源（例えば、後述する実施形態での光源２１）を備えており、前記切替手段又は前記警報手段から前記画像の表示開始の指令を受信した場合に、所定時間（例えば、後述する実施形態での（ｔ_ｆ−ｔ_１））に亘って前記光源に印加可能な最大電圧（例えば、後述する実施形態での印加電圧Ｖ_ｆ）を供給することを特徴としている。
上記構成の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、例えば画像の表示開始が指示された際に、目標輝度に対応する供給電圧の大きさが光源に印加可能な最大電圧よりも小さい場合であっても、一時的に最大電圧を供給して、輝度が目標輝度に到達した時点で目標輝度に対応した供給電圧へと変更することで、目標輝度に到達するまでに要する時間を短縮することができる。これにより、画像表示の応答性を向上させることができ、運転者等に対して迅速に警報を認識させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０を搭載した車両１を示す斜視図であり、図２は車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の画像表示領域１０ａを車両内部から見た図であり、図３は図２に示す車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の表示開始／終了操作部１２を示す図であり、図４は図２に示す車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の調整操作部１６を示す図であり、図５は車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の構成を示す側断面図であり、図６は車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０のブロック構成図であり、図７は図６に示す表示部３９に対する電源電圧供給部４０Ａを示すブロック構成図であり、図８（ａ）はスイッチング素子４３を駆動制御するためのパルス列による駆動電圧の波形を示すグラフ図であり、図８（ｂ）は光源２１に供給される印加電圧の波形を示すグラフである。
【００１０】
本実施形態の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０は、図１に示すように、車両１の前部に取り付けられた、例えば遠赤外線を検出可能な２つの赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌで撮像した画像を車両１のフロントウィンドウ２に投影するものである。
２つの赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌは車両１の先端部において、車両１の横方向の中心軸に対してほぼ対称な位置に配置されると共に、路面からの高さが互いに等しくなるように固定され、各赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌの光軸が互いに平行となるようにされている。
そして、各赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌは、撮影対象物の温度が高いほど、その出力信号レベルが高くなるような、すなわち輝度が増加するような特性を有している。
【００１１】
図２に示すように、車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０に対する表示開始及び表示終了を手動により操作するための表示開始／終了操作部１２は、車両１のステアリングホイールに備えられており、例えば運転者により手動で押圧されてＯＮ／ＯＦＦが操作される表示開始ボタン１３及び表示終了ボタン１４を備えている。
なお、表示開始ボタン１３と表示終了ボタン１４との間には両ボタン１３，１４を区分するための突出部１５が設けられており、表示開始及び終了の誤操作が発生することを抑制するように構成されている。
また、車両１の内部には、手動により車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の動作状態を調整する調整操作部１６が設けられており、調整操作部１６は、フロントウィンドウ２上における画像表示領域１０ａの位置を手動により調整する表示位置調整スイッチ１７と、画像表示領域１０ａにおける画像の輝度を手動により調整する輝度調整用ボリューム１８とを備えて構成されている。
【００１２】
車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の光学系は、フロントウィンドウ２の下方に設けられており、図５に示すように、光源２１と、光源２１から出射される光線中の赤外線成分をカットする熱線カットガラス２２と、液晶パネル２４と、光を拡散させて液晶パネル２４に照射するための拡散板２３と、平面鏡２５と、凹面鏡２６とを備えており、光源２１から出射される光が、表示すべき画像情報に応じて駆動される液晶パネル２４に照射され、液晶パネル２４上の画像が、平面鏡２５及び凹面鏡２６を介してフロントウィンドウ２の画像表示領域１０ａに拡大投影されるように構成されている。
【００１３】
図６に示すように、車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０は、例えば、ＨＵＤ制御部３１と、ＨＵＤ本体３２と、ナイトビジョン装置３３と、周辺車両認識装置３４と、ヘッドライト−スモールライトスイッチ３５とを備えて構成されている。
【００１４】
ＨＵＤ制御部３１は、例えば、走行する車両１の周辺に存在する対象物の動きを検出して車両１に対する衝突の可能性等を判定し、この判定結果に基づいてＨＵＤ本体３２を制御して、運転者への警報等をフロントウィンドウ２の画像表示領域１０ａに表示すると共に輝度の制御を行う。
このため、ＨＵＤ制御部３１には、例えば、ナイトビジョン装置３３から出力される映像信号及び制御信号と、周辺車両認識装置３４から出力される周辺車両に対する警報信号と、ヘッドライト−スモールライトスイッチ３５から出力されるヘッドライト又はスモールライトライト（図示略）のＯＮ／ＯＦＦ状態に関する信号と、調整操作部１６から出力される画像表示領域１０ａの表示位置を調整するための信号と、画像表示領域１０ａにおける予め基準となる画像の輝度を調整するための信号とが入力されている。
【００１５】
ナイトビジョン装置３３は、赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌから得られる画像のずれ、すなわち視差に基づいて対象物と車両１との距離を検出する。
このためナイトビジョン装置３３は、例えば、赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌにより得られる画像から車両１に対する対象物の相対位置を位置データとして検出する相対位置検出手段と、この相対位置検出手段により検出された時系列の複数の位置データに基づいて対象物の実空間での位置を算出し、この実空間での位置から対象物と車両１との相対的な移動ベクトルを算出する移動ベクトル算出手段と、この移動ベクトルに基づいて車両１と衝突する可能性の高い対象物を判別する判別手段とを備えて構成されている。
【００１６】
そして、赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌから得られた画像に対して、例えばＡ／Ｄ変換を含む所定の処理を施して、両画像の何れか一方、或いは、両画像に基づいて生成された画像データを映像信号としてＨＵＤ制御部３１へ出力する。この場合、赤外線カメラ１１Ｒ，１１Ｌから得られる画像に対する所定の処理、すなわち変換や加工等は、特に限定されるものではなく、例えば映像信号において車両１と衝突する可能性の高い対象物の輝度を高めて強調表示されるようにしても良い。
さらに、判別手段での判別結果に応じて、例えば車両１と衝突する可能性の高い対象物が判別された場合には、警報信号を含む制御信号をＨＵＤ制御部３１へ出力する。
なお、ナイトビジョン装置３３には、表示開始／終了操作部１２からのＯＮ／ＯＦＦ信号が入力されており、ＨＵＤ制御部３１へ出力される制御信号には、警報信号に加えて表示開始及び表示終了を制御するための信号が含まれている。
【００１７】
周辺車両認識装置３４は、走行中の車両相互間で通信して走行状態等の車両の情報を交換する車両間無線通信装置３４ａを備えており、自車両（車両１）に関する情報信号を含む無線信号を車両１周辺の他車両へ送信すると共に、車両１周辺の他車両に関する情報信号を含む無線信号を受信し、受信した他車両の情報信号を解析して自車両の走行に必要な情報を車両１の搭乗者に告知する。
例えば、周辺車両認識装置３４は、受信した他車両の情報信号に基づいて、自車両の走行予定軌跡と他車両の走行予定軌跡とが交差するか否かを判定して、両軌跡が交差予定であると判定した場合には、この他車両に対する警報信号をＨＵＤ制御部３１へ出力する。
【００１８】
ヘッドライト−スモールライトスイッチ３５は、例えば運転者により手動で操作され、ヘッドライト又はスモールライトライト（図示略）のＯＮ／ＯＦＦ状態に関する信号をＨＵＤ制御部３１へ出力する。これにより、後述するように、昼間時と夜間時とを区別して、ＨＵＤ制御部３１が異なる制御を行うように設定されている。
【００１９】
さらに、ＨＵＤ制御部３１は、演算部３６と、表示制御部３７と、警報用静止画データ記憶部３８とを備えて構成されている。
演算部３６は、ナイトビジョン装置３３からの制御信号、及び、周辺車両認識装置３４からの警報信号、及び、ヘッドライト−スモールライトスイッチ３５からのヘッドライト又はスモールライトライトのＯＮ／ＯＦＦ状態に関する信号に基づいて、ナイトビジョン装置３３から出力された映像信号や警報用静止画データ記憶部３８に格納されている警報用静止画データを画像表示領域１０ａに表示する際の、輝度を調整するための指令値を算出して表示制御部３７へ出力する。
表示制御部３７は、演算部３６から供給された輝度に関する指令値、及び、調整操作部１６から出力された手動による表示位置及び輝度調整用の信号に基づいて、映像信号及び警報用静止画データの表示に関する制御信号をＨＵＤ本体３２に具備された表示部３９へ出力する。
なお、警報用静止画データ記憶部３８には、周辺車両認識装置３４からの警報信号に応じて、表示制御部３７により読み出される所定の警報用静止画データが格納されている。
【００２０】
図７に示すように、ＨＵＤ本体３２の表示部３９に備えられた光源２１に対する電源電圧供給部４０Ａは、例えば、直流電源４０と、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等からなる昇圧回路４１とを備えて構成されており、直流電源４０から供給された電源電圧ＶＢは、昇圧回路４１にて所定の印加電圧Ｖｈに昇圧されて光源２１へと供給されている。
また、表示制御部３７は、例えばドライバー４２と、スイッチング素子４３とを備えて構成されている。
【００２１】
ドライバー４２は、演算部３６から供給された輝度に関する指令値及び調整操作部１６から出力された手動による輝度調整用の信号に基づいて、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等からなるスイッチング素子４３をＯＮ／ＯＦＦさせる。
すなわち、表示制御部３７は、例えばＰＷＭ方式によって、光源２１に供給される印加電圧Ｖｈを制御するものであって、ドライバー４２は、例えば図８（ａ）に示すような、「ロー」及び「ハイ」からなる所定のパルス列による駆動電圧を出力してスイッチング素子４３を制御する。これにより、光源２１には、図８（ｂ）に示すような、パルス列からなる印加電圧が供給され、ドライバー４２から出力されるパルス列の変化に伴って印加電圧の実効値電圧が調整されることで、画像表示領域１０ａにおける表示画像の輝度が制御される。
【００２２】
本実施の形態による車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の動作、特に、画像表示領域１０ａにおける表示画像の輝度を制御する処理の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図９は車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の動作の一実施形態を示すフローチャートであり、図１０は図９に示す輝度制御の処理の一実施形態を示すフローチャートであり、図１１（ａ）〜（ｆ）は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０の作動時におけるフロントウィンドウ２上での表示画像の変化を示す図であり、図１２はＨＵＤ本体３２の表示部３９に備えられた光源２１に対する印加電圧Ｖの変化を示すグラフ図であり、図１３は昼間時の起動時における、表示制御部３７でのＰＷＭ制御及び光源２１に対する印加電圧Ｖの変化及び表示画像の輝度の変化を示すグラフ図であり、図１４は夜間時の起動時における、表示制御部３７でのＰＷＭ制御及び光源２１に対する印加電圧Ｖの変化及び表示画像の輝度の変化を示すグラフ図であり、図１５（ａ），（ｂ）は警報用静止画データが表示された状態を示す図であり、図１６（ａ）〜（ｃ）は、映像信号及び警報用静止画データが表示される際の状態変化を示す図である。
【００２３】
先ず、図９に示すスタートとして、例えばイグニッションスイッチがオンとなる車両１の始動時に車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０が起動されて、例えばＨＵＤ本体３２の光源２１に対して印加電圧Ｖの供給が開始される。
これにより、例えば図１１（ａ）に示す車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０のＯＦＦ状態からプリヒート（待機）状態へと移行する。ただし、このプリヒート状態は、図１１（ｂ）に示すように、車両１の搭乗者が画像表示領域１０ａでの表示画像を認識することができないような状態とされており、図１２に示す状態α₁（図１２での実線α₁）のように、例えばＨＵＤ本体３２の光源２１に対して相対的に微弱な印加電圧Ｖ₀が供給された状態とされている。
そして、図９に示すステップＳ０１においては、例えば、車両１の搭乗者が手動により表示開始／終了操作部１２の表示開始ボタン１３をＯＮ状態に操作した場合の入力信号が読み込まれる。
さらに、ステップＳ０２においては、例えば、車両１の搭乗者が手動によりヘッドライト又はスモールライトをＯＮ状態に操作した場合の入力信号が読み込まれる。
【００２４】
次に、ステップＳ０３において、ナイトビジョン装置３３から警報信号を含む制御信号が出力されているか否か、或いは、周辺車両認識装置３４から警報信号が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０９以下の処理を行う。
一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進み、車両１の搭乗者が手動により表示開始／終了操作部１２の表示開始ボタン１３をＯＮ状態に操作した場合に、このＯＮ状態が継続中であるか否かを判定する。
【００２５】
ステップＳ０４における判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０５に進み、フロントウィンドウ２の画像表示領域１０ａを消灯状態、例えば図１２に示す状態α₁（図１２における実線α₁）のように、ＨＵＤ本体３２の光源２１に対する印加電圧Ｖの実効値電圧値を相対的に微弱な値として、例えば図１１（ｆ）に示すように、車両１の搭乗者が画像表示領域１０ａでの表示画像を認識することができないようなプリヒート（待機）状態とする。
そして、ステップＳ０６において、手動起動時タイマーのタイマー値ｔａにゼロを設定してリセット処理を行い、一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ０４における判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進み、手動起動時タイマーのタイマー値ｔａが所定のタイマー値Ｔａ以上か否かを判定する。
ステップＳ０７における判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５以下の処理を行う。一方、ステップＳ０７における判定結果が「ＮＯ」の場合には、手動起動時タイマーのタイマー値ｔａに「１」を加算して得た値を、新たなタイマー値ｔａとして設定して、ステップＳ０９に進む。
ステップＳ０９においては、下記の輝度制御の処理を実施して、一連の処理を終了する。
【００２６】
以下に、図９に示すステップＳ０９での輝度制御の処理について、添付図面を参照しながら説明する。
先ず、図１０に示すステップＳ１１においては、ヘッドライト又はスモールライトがＯＮ状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり昼間時であると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、標準輝度Ｌに昼間時用の昼間輝度Ｌｄをセットして、後述するステップＳ１６に進む。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり夜間時であると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、標準輝度Ｌに夜間時用の夜間輝度Ｌｎをセットして、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４においては、待機モード、つまりプリヒート（待機）状態か否かを判定する。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１６以下の処理を行う。
ステップＳ１５においては、後述するように、夜間時には夜間輝度Ｌｎに必要な電圧を加えたのみではプリヒート状態から夜間輝度Ｌｎに到達するまで時間が掛かる為、プリヒート状態からの点灯初期時に表示制御部３７にてＰＷＭのデューティーを１００％として所定数のパルスを出力することで、ＨＵＤ本体３２の光源２１に印加電圧Ｖ_pulseを供給して点灯時応答向上の処理を行う。そして、ステップＳ１６に進む。
【００２７】
ステップＳ１６においては、ナイトビジョン装置３３から警報信号を含む制御信号が出力されているか否か、或いは、周辺車両認識装置３４から警報信号が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１７に進み、標準輝度表示を実施して、一連の処理を終了する。すなわち、標準輝度表示用の所定係数をａ１として、光源２１に対して印加電圧Ｖ＝ａ１×Ｌを供給し、フロントウィンドウ２の画像表示領域１０ａに、例えばナイトビジョン装置３３から出力された映像信号を表示する。尚、後述するように、夜間ではステップＳ１５にて起動された光源２１の輝度が所定の目標輝度に到達するまで印加電圧Ｖ_pulseが加えられた後にステップＳ１６以下での印加電圧Ｖが加えられることになる。
【００２８】
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１８に進み、高輝度表示を実施する。すなわち、高輝度表示用の所定係数をａ２として、光源２１に対して印加電圧Ｖ＝ａ１×Ｌ×ａ２を供給する。
これにより、例えば図１１（ｃ）に示すように、相対的に高い輝度で、ナイトビジョン装置３３から出力された映像信号をフロントウィンドウ２の画像表示領域１０ａに表示する。すなわち、昼間時においては、図１２に示す状態β₁（図１２での実線β₁）のように、相対的に高い昼間時用の印加電圧Ｖ₄を光源２１に供給する。
一方、夜間時においては、図１２に示す状態γ₁（図１２での破線γ₁）のように、相対的に高い夜間時用の印加電圧Ｖ₂を光源２１に供給する。
ただし、各印加電圧Ｖ₂，Ｖ₄は、例えばＶ₂＜Ｖ₄に設定されており、昼間時には、例えば外光等の影響で不可視状態とならない程度の輝度を確保し、夜間時には、過剰の輝度によって眩しくならない程度に輝度を低減する。
【００２９】
次に、ステップＳ１９に進み、高輝度表示時タイマーのタイマー値ｔｂに「１」を加算して得た値を、新たなタイマー値ｔｂとして設定する。
そして、ステップＳ２０に進み、高輝度表示時タイマーのタイマー値ｔｂが所定のタイマー値Ｔｂ以上か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ１８に進む。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２１に進み、例えば図１１（ｄ）に示すように、光源２１に対して印加電圧Ｖ＝ａ１×Ｌを供給して標準（中間）輝度表示を実施する。
すなわち、昼間時においては、図１２に示す状態β₂（図１２での実線β₂）のように、例えば高輝度表示時よりも低い印加電圧Ｖ₃（Ｖ₃＜Ｖ₄）を光源２１に供給する。一方、夜間時においては、図１２に示す状態γ₃（図１２での破線γ₃）のように、例えば高輝度表示時よりも低い印加電圧Ｖ₁（Ｖ₁＜Ｖ₂）を光源２１に供給する。
なお、図１２において、各印加電圧Ｖ₁，…，Ｖ₄は、例えばＶ₀＜Ｖ₁＜Ｖ₂＜Ｖ₃＜Ｖ₄に設定されている。
【００３０】
そして、ステップＳ２２においては、割り込み警報や追加の表示指示、例えば周辺車両認識装置３４から警報信号等が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１８に進み、例えば図１１（ｅ）及び図１２に示す状態β₁（図１２における一点破線β₁）のように、高輝度表示を実施する。なお、追加の表示指示として、例えば周辺車両認識装置３４からの警報信号等がある場合には、この警報信号に応じた警報用静止画データを映像信号に重ね合わせて表示する。
一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
【００３１】
以下に、上述したステップＳ１５における点灯時応答向上の処理について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
先ず、例えば車両１の搭乗者によりイグニッションオンとなる車両１の始動時には、例えば図１３に示す状態ρ₁及び図１４に示す状態φ₁のように、表示制御部３７でのＰＷＭのデューティーを、所定の小さな値（例えば、２％程度）に設定してプリヒート状態とする。
これにより、光源２１には相対的に微弱な印加電圧Ｖ_pが供給され、フロントウィンドウ２上の画像表示領域１０ａには相対的に小さな輝度Ｌ₁で画像表示が行われる。なお、この輝度Ｌ₁は、車両１の搭乗者が表示画像を認識することができない程度の値に設定されている。
【００３２】
そして、車両１の搭乗者が手動により表示開始／終了操作部１２の表示開始ボタン１３をＯＮ状態に操作した場合、或いは、ナイトビジョン装置３３から警報信号を含む制御信号又は周辺車両認識装置３４から警報信号が出力された時刻ｔ₁時であって、昼間時においては、例えば図１３に示す状態ρ₂のように、表示制御部３７でのＰＷＭのデューティーを１００％に設定して、いわゆるフル駆動状態とする。これにより、光源２１には、出力可能な最大の印加電圧Ｖ_fが供給され、光源２１が目標輝度に達する。
ここで、昼間時の目標輝度は、例えば光源２１が出力可能な最大輝度Ｌ₂に設定されており、光源２１の輝度が目標輝度Ｌ₂に到達した後であって、光源２１の点灯開始から所定時間Ｎだけ経過した後には、例えば印加電圧をＶ_fからＶ_g（Ｖ_f＞Ｖ_g）へと低減して、高輝度表示状態から標準輝度表示状態へと切替を行う。
【００３３】
一方、車両１の搭乗者が手動により表示開始／終了操作部１２の表示開始ボタン１３をＯＮ状態に操作した場合、或いは、ナイトビジョン装置３３から警報信号を含む制御信号又は周辺車両認識装置３４から警報信号が出力された時刻ｔ₁時であって、夜間時においては、例えば図１４に示す状態φ₂のように、所定時間（ｔ_f−ｔ₁）の間だけ表示制御部３７でのＰＷＭのデューティーを１００％に設定して、いわゆるフル駆動状態とする。これにより、光源２１には、出力可能な最大の印加電圧Ｖ_fが供給され、所定の時間、Ｖ_fを印加する点灯時応答向上の制御（図１０でのステップＳ１５）により光源２１の目標輝度Ｌ₄に達する時間を短縮する。
なお、この所定時間（ｔ_f−ｔ₁）は、例えば光源２１の特性に応じて予め設定されており、表示制御部３７でのＰＷＭのデューティーを１００％に設定した状態で、光源２１の輝度が夜間時の目標輝度Ｌ₄に到達するまでに要する時間に等しくされている。
【００３４】
そして、光源２１の輝度が目標輝度Ｌ₄に到達した時点で、例えば図１４に示す状態φ₃のように、印加電圧をＶ_fからＶ_mに低減する。ここで、印加電圧Ｖ_mは、光源２１の輝度が標準輝度となる目標輝度Ｌ₄に等しくなる際の印加電圧である。
さらに、警報情報がある場合には、印加電圧をＶ_mからＶ_n（Ｖ_n＞Ｖ_m）へと変更して、標準輝度表示状態から高輝度表示状態へと切替を行う。
【００３５】
以下に、ナイトビジョン装置３３から出力された映像信号、又は／及び、警報用静止画データ記憶部３８に格納されている警報用静止画データを、フロントウィンドウ２の画像表示領域１０ａに表示した状態について、図１５及び図１６を参照しながら説明する。
先ず、例えば昼間時に周辺車両認識装置３４から警報信号が出力された場合には、例えば図１５（ａ）に示すように、警報信号に応じて設定された警報用静止画データ（例えば、図１５における感嘆詞）を所定時間だけ高輝度表示する。
そして、所定時間経過後には、図１５（ｂ）に示すように、警報用静止画データの輝度を低減させて所定の時間だけ標準輝度表示する。
【００３６】
また、例えば夜間時にナイトビジョン装置３３から警報信号を含む制御信号が出力された場合には、図１６（ａ）に示すように、ナイトビジョン装置３３から出力された映像信号が所定時間だけ高輝度表示される。
この場合、例えば図１６（ｂ）に示すように、周辺車両認識装置３４からの警報信号によって警報用静止画データが表示された場合には、例えば図１６（ｃ）に示すように、映像信号及び警報用静止画データの両方を所定時間だけ高輝度表示する。
【００３７】
上述したように、本実施の形態による車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０によれば、画像表示領域１０ａでの表示開始及び表示終了を手動により操作するための表示開始／終了操作部１２が設けられており、例えば運転者の要望に応じて、ナイトビジョン装置３３から出力される映像信号を表示させることができ、認識可能な車両１の前方領域を遠方に拡大することができるようにされている。
そして、手動による表示開始の操作が行われた場合には、運転者が表示画像を確認する意志があると判断して、警報信号に基づく画像表示に比べて相対的に低い輝度が設定されており、前方視界と画像表示の両方を考慮した運転をしやすくする。
【００３８】
一方、ナイトビジョン装置３３から警報信号を含む制御信号が出力された場合には、ナイトビジョン装置３３から出力された映像信号が高輝度表示され、周辺車両認識装置３４から警報信号が出力された場合には、警報信号に応じた警報用静止画データが高輝度表示されるため、運転者を含む車両１の搭乗者は、例えば警報を見逃したり、衝突の可能性の高い対象物等を誤って特定すること無しに、確実に警報を認識することができ、対象物に対して的確な回避動作を取ることが可能となる。
しかも、映像信号や警報用静止画データの高輝度表示及び標準輝度表示は、警報信号出力後の所定時間内に限定されているため、例えば常時、高輝度表示又は標準輝度表示している場合に比べて、警報告知時に運転者や搭乗者の注意を喚起しやすくなり、特に、夜間時においては、確実に警報を認識させることが可能となる。
【００３９】
また、ヘッドライト又はスモールライトがＯＮ状態であるか否かに応じて、すなわち夜間時と昼間時とにおいて、画像表示領域１０ａでの表示画像の輝度設定を変更しており、昼間時には、例えば外光等の影響で表示画像が認識できなくならない程度の相対的に高い輝度を確保し、夜間時には、例えば過剰の輝度によって眩しくならない程度に輝度を低減しているため、運転者や搭乗者に対する警報の告知を確実に行うことができると共に、運転者の視覚を不必要に刺激することを防止することができる。
【００４０】
また、警報信号の出力や手動による表示開始の操作等が無い場合には、光源２１がプリヒート状態に維持されて、相対的に微弱な印加電圧が供給されているだけであるから、フロントウィンドウ２上に、例えば運転者の視界を妨げるような表示画像を認識することは防止されている。
しかも、プリヒート状態が持続されることで、警報信号の出力時や手動による表示開始の操作時には、表示画像の輝度を迅速に増大させることができ、光源２１の応答性を向上させることができる。
さらに、例えば夜間時等のように、警報信号の出力時や手動による表示開始の操作時における表示画像の目標輝度が相対的に小さな値に設定されている場合であっても、光源２１の輝度が目標輝度に到達するまでは、表示制御部３７でのＰＷＭのデューティーを１００％に設定して、いわゆるフル駆動状態とするため、表示開始時における光源２１の応答性をより一層向上させることができ、運転者や搭乗者が警報を認識するまでに要する時間を短縮することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態においては、高輝度状態から標準輝度状態へと移行するタイミングは、高輝度表示時タイマーのタイマー値ｔｂが所定のタイマー値Ｔｂ以上になった時点としたが、これに限定されず、例えば図１２に示すように、昼間時と夜間時とにおいて、異なるタイミングで高輝度状態から標準輝度状態へと移行しても良い。すなわち、図１２においては、昼間時における高輝度状態の継続時間を（ｔ₂−ｔ₁）とし、夜間時における高輝度状態の継続時間を（ｔ₃−ｔ₁）に設定している。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、切替手段からの指令による画像表示に比べて、警報手段からの指令による画像表示がより高輝度で行なわれることで、運転者の注意を確実に喚起することができると共に、運転者が警報の対象物を誤認識することを防止することができる。
さらに、画像の表示開始から所定時間後に輝度が低減されることから、新たな警報情報が出力された場合には再び輝度が増大させられて、運転者等に異なる警報情報の出力を確実に認識させることができる。
また、請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、切替手段からの指令による画像表示に比べて、警報手段からの指令による画像表示がより高輝度で行なわれることで、運転者の注意を確実に喚起することができると共に、運転者が警報の対象物を誤認識することを防止することができる。
さらに、通常の車両走行時においては、運転者の視界が妨げられることを防止することができ、警報情報の出力時等には迅速に画像の輝度が増大させられて、画像表示までの時間遅れを短縮して、確実に警報を認識させることができる。
さらに、請求項３に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、目標輝度に到達するまでに要する時間を短縮して、画像表示の応答性を向上させることができ、運転者等に対して迅速に警報を認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両を示す斜視図である。
【図２】 図１に示す車両用ヘッドアップディスプレイ装置の画像表示領域を車両内部から見た図であ。
【図３】 図２に示す車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示開始／終了操作部を示す図である。
【図４】 図２に示す車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整操作部を示す図である。
【図５】 車両用ヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す側断面図である。
【図６】 図５に示す車両用ヘッドアップディスプレイ装置の機能ブロック図である。
【図７】 図６に示す表示部に対する電源電圧供給部を示すブロック構成図である。
【図８】 図８（ａ）はスイッチング素子を駆動制御するためのパルス列による駆動電圧の波形を示すグラフ図であり、図８（ｂ）は光源に供給される印加電圧の波形を示すグラフである。
【図９】 車両用ヘッドアップディスプレイ装置の動作の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】 図９に示す輝度制御の処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】 図１１（ａ）〜（ｆ）は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置の作動時におけるフロントウィンドウ上での画像表示の変化を示す図である。
【図１２】 ＨＵＤ本体の表示部に備えられた光源に対する印加電圧Ｖの変化を示すグラフ図である。
【図１３】 昼間時の起動時における、表示制御部でのＰＷＭ制御及び光源に対する印加電圧Ｖの変化及び表示画像の輝度の変化を示すグラフ図である。
【図１４】 夜間時の起動時における、表示制御部でのＰＷＭ制御及び光源に対する印加電圧Ｖの変化及び表示画像の輝度の変化を示すグラフ図である。
【図１５】 図１５（ａ），（ｂ）は、警報用静止画データが表示された状態を示す図である。
【図１６】 図１６（ａ）〜（ｃ）は、映像信号及び警報用静止画データが表示される際の状態変化を示す図である。
【符号の説明】
１ 車両
１０ 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
１１Ｒ，１１Ｌ 赤外線カメラ
１２ 表示開始／終了操作部（切替手段）
２１ 光源
３１ ＨＵＤ制御部（画像表示手段）
３２ ＨＵＤ本体（画像表示手段）
３３ ナイトビジョン装置（検出手段、警報手段）
３４ 周辺車両認識装置（検出手段）

Claims (3)

1. 車両に搭載された撮像手段により得られる画像を表示する画像表示手段と、前記車両の周辺に存在する対象物を検出する検出手段と、
   前記画像表示手段による前記画像の表示状態及び待機状態を手動により切り替える切替手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づいて警報情報を出力すると共に、前記画像表示手段に前記画像を表示させる警報手段と、
   昼間時または夜間時かを検出する昼夜検出手段と、を備え、
   前記画像表示手段は、前記警報手段からの指令による画像表示を、前記切替手段からの指令による画像表示よりも高輝度で行うとともに、前記警報手段からの指令により前記画像表示を行なう場合に所定標準輝度よりも高輝度の状態を維持してから輝度を低減するまでに要する所定時間を、前記昼夜検出手段が前記昼間時を検出した場合に比べて、前記夜間時を検出した場合をより長く設定することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
2. 車両に搭載された撮像手段により得られる画像を表示する画像表示手段と、前記車両の周辺に存在する対象物を検出する検出手段と、
   前記画像表示手段による前記画像の表示状態及び待機状態を手動により切り替える切替手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づいて警報情報を出力すると共に、前記画像表示手段に前記画像を表示させる警報手段とを備え、
   前記画像表示手段は、前記警報手段からの指令による画像表示を、前記切替手段からの指令による画像表示よりも高輝度で行い、前記待機状態は、前記画像表示手段に対して前記切替手段からの指令による画像表示のときよりも微弱な電圧を印加し、前記車両の搭乗者が認識できない程度に前記画像を表示する状態であって、
   前記画像表示手段は、前記画像の表示開始から所定の時間後に前記待機状態へ移行することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記画像表示手段は、表示される前記画像の輝度を供給電圧の大きさに応じて変更する光源を備えており、
   前記切替手段又は前記警報手段から前記画像の表示開始の指令を受信した場合に、所定時間に亘って前記光源に印加可能な最大電圧を供給することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。

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