JP7041851B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
車両に搭載され、画像を、前記車両に備わる被投影部材に投影することで、ユーザーに前記画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
車両情報を取得する車両情報取得部と、
外光センサから得られる外光強度情報及び前記車両情報取得部が取得した車両情報の少なくとも一方に基づいて、昼夜を判別する昼夜判定部と、
第1のコンテンツ(例えば、前記車両の前方の実景に重畳する必要のない非重畳コンテンツ)についての第1の画像データを生成する画像生成部と、
前記第1の画像データに対応する第1の画像を表示する表示面を備える画像表示部と、前記第1の画像を示す表示光を反射して、前記被投影部材に投影する光学部材を含む光学系と、
前記ユーザー上又は前記車両上に設定される基準点から前記虚像までの距離を虚像表示距離とする場合に、前記画像表示部から前記被投影部材までの光路長の変更及び前記表示面上における前記第1の画像の表示位置の変更、の少なくとも一方によって、前記第1の画像に対応する虚像である第1の虚像についての虚像表示距離を制御する虚像表示距離制御部と、
を有し、
昼における前記ユーザーの視野範囲を第1の注視領域とし、前記第1の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第1の注視点とし、夜における前記ユーザーの視野範囲を第2の注視領域とし、前記第2の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第2の注視点とする場合において、
前記虚像表示距離制御部は、前記昼夜判定部の判定結果が昼であるか夜であるかに応じて、第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第1の注視点又は前記第2の注視点に対応する距離に切り換える。
車両に搭載され、画像を、前記車両に備わる被投影部材に投影することで、ユーザーに前記画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
車両情報を取得する車両情報取得部と、
外光センサから得られる外光強度情報及び前記車両情報取得部が取得した車両情報の少なくとも一方に基づいて、昼夜を判別する昼夜判定部と、
前記車両の前照灯がオンされている場合に、前記車両情報取得部が取得した車両情報に基づいて、前記前照灯の状態がハイビーム状態であるか、ロービーム状態であるかを判別するハイビーム/ロービーム検出部と、
第1のコンテンツ(例えば、前記車両の前方の実景に重畳する必要のない非重畳コンテンツ)についての第1の画像データを生成する画像生成部と、
前記第1の画像データに対応する第1の画像を表示する表示面を備える画像表示部と、
前記第1の画像を示す表示光を反射して、前記被投影部材に投影する光学部材を含む光学系と、
前記ユーザー上又は前記車両上に設定される基準点から前記虚像までの距離を虚像表示距離とする場合に、前記画像表示部から前記被投影部材までの前記光路長の変更及び前記表示面上における前記第1の画像の表示位置の変更、の少なくとも一方によって、前記第1の画像に対応する虚像である第1の虚像についての虚像表示距離を制御する虚像表示距離制御部と、
を有し、
昼に対応する第1の状態、又は夜における前記前照灯がハイビームである第1の状態での前記ユーザーの視野範囲を第1の注視領域とし、前記第1の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第1の注視点とし、夜における前記前照灯がロービームである第1の状態での前記ユーザーの視野範囲を第2の注視領域とし、前記第2の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第2の注視点とする場合において、
前記虚像表示距離制御部は、前記昼夜判定部の判定結果及び前記ハイビーム/ロービーム検出部の検出結果に基づいて、昼の場合又は夜における前記前照灯がハイビームである場合に対応する前記第1の状態と、夜における前記前照灯がロービームである場合に対応する前記第2の状態とを区別し、前記第1の状態又は前記第2の状態に応じて、第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第1の注視点又は前記第2の注視点に対応する距離に切り換え、
又は、
昼に対応する第3の状態での前記ユーザーの視野範囲を第3の注視領域とし、前記第3の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第3の注視点とし、夜における前記前照灯がハイビームである第4の状態での前記ユーザーの視野範囲を第4の注視領域とし、前記第4の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第4の注視点とし、夜における前記前照灯がロービームである第5の状態での前記ユーザーの視野範囲を第5の注視領域とし、前記第5の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第5の注視点とする場合において、
前記虚像表示距離制御部は、前記昼夜判定部の判定結果及び前記ハイビーム/ロービーム検出部の検出結果に基づいて、昼の場合に対応する前記第3の状態と、夜における前記前照灯がハイビームである場合に対応する前記第4の状態と、夜における前記前照灯がロービームである場合に対応する前記第5の状態とを区別し、前記第3の状態又は前記第4の状態又は前記第5の状態に応じて、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第3の注視点又は前記第4の注視点又は前記第5の注視点に対応する距離に切り換える。
前記虚像表示距離制御部は、
前記第1の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第1の注視点に対応する第1の距離に設定し、前記第2の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第2の注視点に対応し、かつ前記第1の距離よりも短い第2の距離に設定してもよく、
又は、
前記虚像表示距離制御部は、
前記第3の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第3の注視点に対応する第3の距離に設定し、前記第4の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第4の注視点に対応し、かつ前記第3の距離とは異なる第4の距離に設定し、前記第5の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第5の注視点に対応し、かつ前記第3の距離及び前記第4の距離よりも短い第5の距離に設定してもよい。
前記第1のコンテンツ(例えば非重畳コンテンツ)は、前記車両の走行速度を示す車速情報、前記車両の走行状態を示す、エンジンの回転数の情報、吸気圧の情報、油圧の情報、燃圧の情報、油温の情報、水温の情報、排気温度の情報、スロットル開度の情報、吸気温の情報の、少なくともいずれか一つを含んでもよい。
前記虚像表示距離制御部は、前記第1/第2の状態、又は、前記第3/第4/第5の状態に応じて、前記第1の画像に対応する第1の虚像についての虚像表示距離を切り換え制御する際に、前記画像表示部の前記表示面に、実景に重畳される重畳コンテンツについての第2の画像が表示されている場合は、前記切り換え制御を実行しないようにしてもよい。
前記画像表示部の前記表示面における、実空間での鉛直方向に対応する方向を縦方向とし、前記縦方向に直交し、かつ、実空間での前記車両の前方に向かって左右方向に対応する方向を横方向とする場合において、
前記虚像表示距離制御部は、前記第1/第2の状態、又は、前記第3/第4/第5の状態に応じて、前記第1の画像に対応する第1の虚像についての虚像表示距離を切り換え制御する際に、前記画像表示部の前記表示面上での、前記横方向における前記第1の画像のレイアウトを維持して虚像表示距離を変更してもよい。
前記車両が、前記前照灯の照射方向を、前記ユーザーの操舵操作に応じて適応的に変更する場合において、
前記画像表示部の前記表示面における、実空間での鉛直方向に対応する方向を縦方向とし、前記縦方向に直交し、かつ、実空間での前記車両の前方に向かって左右方向に対応する方向を横方向とするとき、
前記虚像表示距離制御部は、
前記第1/第2の状態、又は、前記第3/第4/第5の状態に応じて、前記第1の画像に対応する第1の虚像についての虚像表示距離を切り換え制御し、
かつ、前記車両情報取得部が取得する、操舵操作に伴って変化する操舵角情報に基づいて、前記ユーザーの視点の移動に対応するように、前記画像表示部の前記表示面における、前記第1の画像の前記横方向の位置を制御してもよい。
前記画像生成部は、前記第1のコンテンツについての前記第1の画像データの他に、第2のコンテンツについての第2の画像データも生成してもよく、
前記画像表示部は、前記第1の画像データに対応する前記第1の画像を表示する前記表示面の他に、前記第2の画像データに対応する前記第2の画像を表示する他の表示面を有してもよく、
前記光学系は、前記第1の画像を示す表示光を反射し、かつ前記第2の画像を表示する表示光を反射して、前記被投影部材に投影してもよく、
前記第2の画像に対応する虚像である第2の虚像についての虚像表示距離は、前記第1の画像に対応する虚像である前記第1の虚像についての前記虚像表示距離よりも長く、かつ、前記虚像表示距離制御部は、前記第2の虚像についての前記虚像表示距離については、前記昼夜判定部の判定結果に基づく制御、又は、前記昼夜判定部の判定結果及び前記ハイビーム/ロービーム検出部の検出結果に基づく制御を実行しないものであってもよい。
前記第1の虚像は、実景に重畳する必要がない非重畳コンテンツについての虚像であり、前記第2の虚像は、実景に重畳する必要がある重畳コンテンツについての虚像であってもよい。
前記虚像表示距離制御部は、前記画像表示部を、所定範囲において振動させることによって前記画像表示部から前記被投影部材までの光路長を周期的に変更してもよく、
前記画像表示部の前記表示面に前記第1の画像が表示されるタイミングが制御されることによって、前記第1の画像に対応する虚像である前記第1の虚像についての前記虚像表示距離が制御されてもよい。
前記虚像表示距離は、m通り(mは3以上の自然数)に変更可能であってもよく、
前記第1の虚像は、実景に重畳する必要がない非重畳コンテンツについての虚像であってもよく、
前記m通りに変更される前記虚像表示距離に対応する虚像表示面を第1~第mの虚像表示面とする場合に、前記画像表示部を所定範囲内で振動させる制御、前記画像表示部の前記表示面における画像の表示タイミングの制御、及び、前記表示タイミングの制御に同期した表示内容の変更制御によって、前記第1~第mの虚像表示面の内の少なくとも2面の各々に、異なる非重畳コンテンツについての虚像の表示が可能であってもよい。
前記虚像表示距離制御部は、昼と夜、又は、前記第1、第2の状態、又は、前記第3、第4、第5の状態に応じて、使用可能な虚像表示面群(少なくとも2以上の虚像表示面を含む)を切り換えてもよい。
Claims (8)
- 車両に搭載され、画像を、前記車両に備わる被投影部材に投影することで、ユーザーに前記画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
車両情報を取得する車両情報取得部と、
外光センサから得られる外光強度情報及び前記車両情報取得部が取得した車両情報の少なくとも一方に基づいて、昼夜を判別する昼夜判定部と、
前記車両の前照灯がオンされている場合に、前記車両情報取得部が取得した車両情報に基づいて、前記前照灯の状態がハイビーム状態であるか、ロービーム状態であるかを判別するハイビーム/ロービーム検出部と、
第1のコンテンツについての第1の画像データを生成する画像生成部と、
前記第1の画像データに対応する第1の画像を表示する表示面を備える画像表示部と、
前記第1の画像を示す表示光を反射して、前記被投影部材に投影する光学部材を含む光学系と、
前記ユーザー上又は前記車両上に設定される基準点から前記虚像までの距離を虚像表示距離とする場合に、前記画像表示部から前記被投影部材までの光路長の変更及び前記表示面上における前記第1の画像の表示位置の変更、の少なくとも一方によって、前記第1の画像に対応する虚像である第1の虚像についての虚像表示距離を制御する虚像表示距離制御部と、
を有し、
昼に対応する第1の状態、又は夜における前記前照灯がハイビームである第1の状態での前記ユーザーの視野範囲を第1の注視領域とし、前記第1の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第1の注視点とし、夜における前記前照灯がロービームである第2の状態での前記ユーザーの視野範囲を第2の注視領域とし、前記第2の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第2の注視点とする場合において、
前記虚像表示距離制御部は、前記昼夜判定部の判定結果及び前記ハイビーム/ロービーム検出部の検出結果に基づいて、昼の場合又は夜における前記前照灯がハイビームである場合に対応する前記第1の状態と、夜における前記前照灯がロービームである場合に対応する前記第2の状態とを区別し、前記第1の状態又は前記第2の状態に応じて、第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第1の注視点又は前記第2の注視点に対応する距離に切り換え、
又は、
昼に対応する第3の状態での前記ユーザーの視野範囲を第3の注視領域とし、前記第3の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第3の注視点とし、夜における前記前照灯がハイビームである第4の状態での前記ユーザーの視野範囲を第4の注視領域とし、前記第4の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第4の注視点とし、夜における前記前照灯がロービームである第5の状態での前記ユーザーの視野範囲を第5の注視領域とし、前記第5の注視領域内における前記ユーザーの代表注視点を第5の注視点とする場合において、
前記虚像表示距離制御部は、前記昼夜判定部の判定結果及び前記ハイビーム/ロービーム検出部の検出結果に基づいて、昼の場合に対応する前記第3の状態と、夜における前記前照灯がハイビームである場合に対応する前記第4の状態と、夜における前記前照灯がロービームである場合に対応する前記第5の状態とを区別し、前記第3の状態又は前記第4の状態又は前記第5の状態に応じて、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第3の注視点又は前記第4の注視点又は前記第5の注視点に対応する距離に切り換え、
前記虚像表示距離制御部は、前記第1/第2の状態、又は、前記第3/第4/第5の状態に応じて、前記第1の画像に対応する第1の虚像についての虚像表示距離を切り換え制御する際に、前記画像表示部の前記表示面に、実景に重畳される重畳コンテンツについての第2の画像が表示されている場合は、前記切り換え制御を実行しないことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記虚像表示距離制御部は、
前記第1の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第1の注視点に対応する第1の距離に設定し、前記第2の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第2の注視点に対応し、かつ前記第1の距離よりも短い第2の距離に設定し、
又は、
前記虚像表示距離制御部は、
前記第3の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第3の注視点に対応する第3の距離に設定し、前記第4の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第4の注視点に対応し、かつ前記第3の距離とは異なる第4の距離に設定し、前記第5の状態を判定するときは、前記第1の虚像についての虚像表示距離を、前記第5の注視点に対応し、かつ前記第3の距離及び前記第4の距離よりも短い第5の距離に設定す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。 - 前記第1のコンテンツは、前記車両の走行速度を示す車速情報、前記車両の走行状態を示す、エンジンの回転数の情報、吸気圧の情報、油圧の情報、燃圧の情報、油温の情報、水温の情報、排気温度の情報、スロットル開度の情報、吸気温の情報の、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記画像表示部の前記表示面における、実空間での鉛直方向に対応する方向を縦方向とし、前記縦方向に直交し、かつ、実空間での前記車両の前方に向かって左右方向に対応する方向を横方向とする場合において、
前記虚像表示距離制御部は、前記第1/第2の状態、又は、前記第3/第4/第5の状態に応じて、前記第1の画像に対応する第1の虚像についての虚像表示距離を切り換え制御する際に、前記画像表示部の前記表示面上での、前記横方向における前記第1の画像のレイアウトを維持して虚像表示距離を変更することを特徴とする請求項1乃至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。 - 前記車両が、前記前照灯の照射方向を、前記ユーザーの操舵操作に応じて適応的に変更する場合において、
前記画像表示部の前記表示面における、実空間での鉛直方向に対応する方向を縦方向とし、前記縦方向に直交し、かつ、実空間での前記車両の前方に向かって左右方向に対応する方向を横方向とするとき、
前記虚像表示距離制御部は、
前記第1/第2の状態、又は、前記第3/第4/第5の状態に応じて、前記第1の画像に対応する第1の虚像についての虚像表示距離を切り換え制御し、
かつ、前記車両情報取得部が取得する、操舵操作に伴って変化する操舵角情報に基づいて、前記ユーザーの視点の移動に対応するように、前記画像表示部の前記表示面における、前記第1の画像の前記横方向の位置を制御する請求項1乃至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。 - 前記虚像表示距離制御部は、前記画像表示部を、所定範囲において振動させることによって前記画像表示部から前記被投影部材までの光路長を周期的に変更し、
前記画像表示部の前記表示面に前記第1の画像が表示されるタイミングが制御されることによって、前記第1の画像に対応する虚像である前記第1の虚像についての前記虚像表示距離が制御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。 - 前記虚像表示距離は、m通り(mは3以上の自然数)に変更可能であり、
前記第1の虚像は、実景に重畳する必要がない非重畳コンテンツについての虚像であり、
前記m通りに変更される前記虚像表示距離に対応する虚像表示面を第1~第mの虚像表示面とする場合に、前記画像表示部を所定範囲内で振動させる制御、前記画像表示部の前記表示面における画像の表示タイミングの制御、及び、前記表示タイミングの制御に同期した表示内容の変更制御によって、前記第1~第mの虚像表示面の内の少なくとも2面の各々に、異なる非重畳コンテンツについての虚像の表示が可能であることを特徴とする請求項6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記虚像表示距離制御部は、昼と夜、又は、前記第1、第2の状態、又は、前記第3、第4、第5の状態に対応して、使用可能な虚像表示面群(少なくとも2以上の虚像表示面を含む)を切り換えることを特徴とする請求項6又は7に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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