JP6867913B2 - 車載システム及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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また、この技術では、第2の表示モードでは、プロジェクタから画像の全体が単一のスクリーンに投射されるように、スクリーンを第1の表示モードにおける位置から移動させることにより、画像の全体を一つの画像としてユーザに提示している。
また、以上の車載システムにおいて、前記投影装置は、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光が入射され、当該入射した光を反射して前記透明体に投影する主ミラーと、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光路と部分的に重なる前記主ミラーと前記プロジェクタの間の位置である使用位置に配置され、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光路と重ならない位置である待避位置に配置される分割ミラーと、光を順送りする複数のミラーにより構成した光路延長光学系とを含めて構成するようにしてもよい。ここで、当該分割ミラーは、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光を、当該分割ミラーで遮られずに進む第1の光と、当該分割ミラーに入射した光の当該分割ミラーによる反射光である第2の光とに分割し、前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記分割ミラーで分割された第2の光の、前記分割ミラーから前記主ミラーに至る、前記使用位置と前記主ミラーとの間の距離より長い光路を形成し、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記主ミラーは、前記プロジェクタから入射した第1の光と、前記記光路延長光学系から入射した前記第2の光を反射して前記透明体に投影し、前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光の主ミラーに至る光路を遮らず、前記第1の光は前記第1の画像の光を含み、前記第2の光は前記第2の画像の光を含む。
図1に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
車載システムは自動車に搭載されているシステムであり、図示するように、車載システムは、ヘッドアップディスプレイ1、カメラやGPS受信器や放送受信器や記憶装置やディスクドライブや入力装置などの各種の周辺装置2、制御装置3を備えている。また、 車載システムは、地図を用いた経路案内などを行うナビゲーションシステム4や、放送受信器で受信したTV番組やディスクドライブに装着されたディスクや記憶装置に格納されている楽曲やビジュアルコンテンツの再生出力などを行うエンターティメントシステム5や、自動車の車速等の自動車の運転に関わる各種状態の表示出力を行う状態提示システム6などの制御装置3の管理下で動作する複数のアプリケーションシステムを備えている。
ここで、自動運転システム100は、運転モードとして自動運転モードと手動運転モードとを備えており、自動運転モードは、操舵、制動、加速などの各種動作の全て自動制御を行う運転モードであり、手動運転モードは、操舵、制動、加速などの各種動作の全ての自動制御、または、当該種動作の一部の動作の自動制御を行わない運転モードである。
そして、遠近2画面モードでは、図2a1、a2に示すように、ユーザの前後方向についてユーザに近い位置に表れる虚像201と、ユーザの前後方向についてユーザから遠い位置に表れる虚像202によって、第1の画像211と第2の画像212とをユーザの前後方向についての距離が異なる位置に配置された二つの画像としてユーザに提示する。
図3aに示すように、ヘッドアップディスプレイ1は、二次元の画像を投射するプロジェクタ11と、プロジェクタ11から投射された画像をフロントウインドウ101に投影する投影光学系12とを備えている
そして、投影光学系12は、主反射ミラー121、分割ミラー122、第1光路延長ミラー123、第2光路延長ミラー124、合流ミラー125を備えている。
図3a1に示した遠近2画面表示モードの状態では、分割ミラー122は、プロジェクタ11から投射された画像の光路中に配置さて、この分割ミラー122によって、プロジェクタ11から投射された画像の光路から、画像の下方の部分の光路が分離される。プロジェクタ11から投射された画像の、下方の部分として分離されなかった残りの上方の部分は第1画像として主反射ミラー121に投射され、主反射ミラー121で反射して、フロントウインドウ101の下方部分に投影される。
この結果、プロジェクタ11からフロントウインドウ101の投影位置までの光路長は、第2画像が第1画像より長いので、第2画像の虚像の結像位置は第1画像の虚像の結像位置よりもフロントウインドウ101の前方方向に遠い位置となり、第1の画像と第2の画像とがユーザの前後方向についての距離が異なる位置に配置された二つの画像としてユーザに提示される。
図3bに示した1画面表示モードの状態では、分割ミラー122と合流ミラー125は、プロジェクタ11から投射された画像の光路外に配置され、プロジェクタ11から投射された画像は、そのまま、主反射ミラー121に投射され、主反射ミラー121で反射して、フロントウインドウ101に投影される。
したがって、たとえば、プロジェクタ11によって図3b2に示した画像213を投射することにより、図2b2に示したような表示をヘッドアップディスプレイ1によって行うことができる。
図4に、この表示モード制御処理の手順を示す。
図示するように、表示モード制御処理において制御装置3は、自動運転システム100の運転モードが手動運転モードが否かを調べ(ステップ402)、手動運転モードである場合、遠近2画面モードを設定して、分割ミラー回転機構126と合流ミラー回転機構127を制御して、分割ミラー122と合流ミラー125を図3a1の位置にセットする(ステップ404)。
一方、自動運転システム100の運転モードが手動運転モードでない場合、すなわち、運転モードが自動運転モードである場合には(ステップ402)1画面モードを設定して、分割ミラー回転機構126と合流ミラー回転機構127を制御して、分割ミラー122と合流ミラー125を図3b1の位置にセットする(ステップ410)、
また、1画面モードを設定したならば、プロジェクタ11に画像を投射させる画面を、1画面モード用の画面、すなわち、図3b2に示したような画面213に設定し、設定した画面の生成とプロジェクタ11への出力を開始する(ステップ412)。
以上、制御装置3が行う表示モード制御処理について説明した。
以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上の実施形態では、ヘッドアップディスプレイ1において、分割ミラー回転機構126と合流ミラー回転機構127によって、分割ミラー122と合流ミラー125とを回転移動させることにプロジェクタ11の投射した画像の下方部分の光路を遠近2画面モードと1画面モードとで切り替えるようにしたが、これは、分割ミラー122と合流ミラー125とを平行移動する機構などの他の機構によって、分割ミラー122と合流ミラー125とを移動することによって、プロジェクタ11の投射した画像の下方部分の光路を遠近2画面モードと1画面モードとで切り替えるようにしてもよい。
Claims (6)
- 自動運転と手動運転とを選択的に行う自動車に搭載される車載システムであって、
ヘッドアップディスプレイと、
表示モード制御手段とを有し、
前記ヘッドアップディスプレイは、
画像を投射するプロジェクタと、
表示モードとして第1の表示モードと第2の表示モードを有し、第1の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を分割した第1の画像と第2の画像を、前記第1の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的小さい第1の虚像として表示され、前記第2の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的大きい第2の虚像として表示されるように投影し、第2の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を、当該画像が単一の画像の虚像として表示されるように投影する投影装置とを有し、
前記表示モード制御手段は、手動運転を行っていた前記自動車が自動運転を開始したときに、前記投影装置の前記表示モードを前記第2の表示モードに切り替え、
前記投影装置は、前記第1の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を分割した第1の画像と第2の画像を、前記第2の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を、ユーザの前方に配置された透明体に投影し、
かつ、前記投影装置は、
前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光が入射され、当該入射した光を反射して前記透明体に投影する主ミラーと、
前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光路と部分的に重なる前記主ミラーと前記プロジェクタの間の位置である使用位置に配置され、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光路と重ならない位置である待避位置に配置される分割ミラーと、
光を順送りする複数のミラーにより構成した光路延長光学系とを備え、
当該分割ミラーは、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光を、当該分割ミラーで遮られずに進む第1の光と、当該分割ミラーに入射した光の当該分割ミラーによる反射光である第2の光とに分割し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記分割ミラーで分割された第2の光の、前記分割ミラーから前記主ミラーに至る、前記使用位置と前記主ミラーとの間の距離より長い光路を形成し、
前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記主ミラーは、前記プロジェクタから入射した第1の光と、前記光路延長光学系から入射した前記第2の光を反射して前記透明体に投影し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光の主ミラーに至る光路を遮らず、
前記第1の光は前記第1の画像の光を含み、前記第2の光は前記第2の画像の光を含むことを特徴とする車載システム。 - 自動運転と手動運転とを選択的に行う自動車に搭載される車載システムであって、
ヘッドアップディスプレイと、
表示モード制御手段とを有し、
前記ヘッドアップディスプレイは、
画像を投射するプロジェクタと、
表示モードとして第1の表示モードと第2の表示モードを有し、第1の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を分割した第1の画像と第2の画像を、前記第1の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的小さい第1の虚像として表示され、前記第2の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的大きい第2の虚像として表示されるように投影し、第2の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を、当該画像が単一の画像の虚像として表示されるように投影する投影装置とを有し、
前記表示モード制御手段は、手動運転を行っていた前記自動車が自動運転を開始したときに、前記投影装置の前記表示モードを前記第2の表示モードに切り替え、
前記投影装置は、前記第1の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を分割した第1の画像と第2の画像を、前記第2の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を、ユーザの前方に配置された透明体に投影し、
かつ、前記投影装置は、
前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光が入射され、当該入射した光を反射して前記透明体に投影する主ミラーと、
前記プロジェクタが投射した画像の光路と部分的に重なる前記主ミラーと前記プロジェクタの間の位置に配置された、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、鏡状態に制御され、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、透明状態に制御される調光ミラーである分割ミラーと、
光を順送りする複数のミラーにより構成した光路延長光学系とを備え、
当該分割ミラーは、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光を、当該分割ミラーで遮られずに進む第1の光と、当該分割ミラーに入射した光の当該分割ミラーによる反射光である第2の光とに分割し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記分割ミラーで分割された第2の光の、前記分割ミラーから前記主ミラーに至る、前記分割ミラーと前記主ミラーとの間の距離より長い光路を形成し、
前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記主ミラーは、前記プロジェクタから入射した第1の光と、前記光路延長光学系から入射した前記第2の光を反射して前記透明体に投影し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光の主ミラーに至る光路を遮らず、
前記第1の光は前記第1の画像の光を含み、前記第2の光は前記第2の画像の光を含むことを特徴とする車載システム。 - 請求項1または2記載の車載システムであって、
前記透明体は、前記自動車のフロントウインドウであることを特徴とする車載システム。 - 画像を虚像によって表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
画像を投射するプロジェクタと、
表示モードとして第1の表示モードと第2の表示モードを有し、第1の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を分割した第1の画像と第2の画像を、前記第1の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的小さい第1の虚像として表示され、前記第2の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的大きい第2の虚像として表示されるようにユーザの前方に配置された透明体に投影し、第2の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を、当該画像が単一の画像の虚像として表示されるように前記透明体に投影する投影装置とを有し、
前記投影装置は、
前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光が入射され、当該入射した光を反射して前記透明体に投影する主ミラーと、
前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光路と部分的に重なる前記主ミラーと前記プロジェクタの間の位置である使用位置に配置され、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光路と重ならない位置である待避位置に配置される分割ミラーと、
光を順送りする複数のミラーにより構成した光路延長光学系とを備え、
当該分割ミラーは、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光を、当該分割ミラーで遮られずに進む第1の光と、当該分割ミラーに入射した光の当該分割ミラーによる反射光である第2の光とに分割し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記分割ミラーで分割された第2の光の、前記分割ミラーから前記主ミラーに至る、前記使用位置と前記主ミラーとの間の距離より長い光路を形成し、
前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記主ミラーは、前記プロジェクタから入射した第1の光と、前記光路延長光学系から入射した前記第2の光を反射して前記透明体に投影し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光の主ミラーに至る光路を遮らず、
前記第1の光は前記第1の画像の光を含み、前記第2の光は前記第2の画像の光を含むことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 画像を虚像によって表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
画像を投射するプロジェクタと、
表示モードとして第1の表示モードと第2の表示モードを有し、第1の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を分割した第1の画像と第2の画像を、前記第1の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的小さい第1の虚像として表示され、前記第2の画像がユーザの前後方向についてのユーザからの距離が比較的大きい第2の虚像として表示されるようにユーザの前方に配置された透明体に投影し、第2の表示モードにおいて、前記プロジェクタが投射した画像を、当該画像が単一の画像の虚像として表示されるように前記透明体に投影する投影装置とを有し、
前記投影装置は、
前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光が入射され、当該入射した光を反射して前記透明体に投影する主ミラーと、
前記プロジェクタが投射した画像の光路と部分的に重なる前記主ミラーと前記プロジェクタの間の位置に配置された、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、鏡状態に制御され、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、透明状態に制御される調光ミラーである分割ミラーと、
光を順送りする複数のミラーにより構成した光路延長光学系とを備え、
当該分割ミラーは、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光を、当該分割ミラーで遮られずに進む第1の光と、当該分割ミラーに入射した光の当該分割ミラーによる反射光である第2の光とに分割し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記分割ミラーで分割された第2の光の、前記分割ミラーから前記主ミラーに至る、前記分割ミラーと前記主ミラーとの間の距離より長い光路を形成し、
前記表示モードが前記第1の表示モードである期間中、前記主ミラーは、前記プロジェクタから入射した第1の光と、前記光路延長光学系から入射した前記第2の光を反射して前記透明体に投影し、
前記光路延長光学系は、前記表示モードが前記第2の表示モードである期間中、前記プロジェクタが投射した画像の光の主ミラーに至る光路を遮らず、
前記第1の光は前記第1の画像の光を含み、前記第2の光は前記第2の画像の光を含むことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項4または5記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
当該ヘッドアップディスプレイ装置は、フロントウインドウを備えた自動車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置であり、
前記透明体は、前記自動車の前記フロントウインドウであることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
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