JP7425179B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関し、例えば、ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）を利用したヘッドアップディスプレイ装置に適用して有効な技術に関する。

特許文献１には、太陽光などの外光の侵入を効果的に防ぐことができるヘッドアップディスプレイ装置が示される。当該ヘッドアップディスプレイ装置は、複数のシャッタを有するシャッタ部を備え、表示部が表示する表示画像の大きさに応じて、シャッタ部に形成される透過窓部の大きさを変化させることで、外光の侵入、ひいては、表示部の破損を防ぐ。

特開２０１５－１５２７４６号公報

例えば、自動車を代表とする車両には、ヘッドアップディスプレイ（Head Up Display、以下では「ＨＵＤ」と記載する場合がある）が搭載される場合がある。ＨＵＤは、車速やエンジン回転数などの走行情報やナビゲーション情報などの各種情報をウィンドシールド（フロントガラス）などに投射して表示する。ＨＵＤを用いると、運転者は、ダッシュボードに組み込まれる計器盤、いわゆるインパネなどに視線を移動することなく運転に必要な情報を得ることができる。このため、安全運転に寄与することが可能になる。

一方、ＨＵＤでは、近年、実在する風景上の対象物に各種情報を付加して表示するようなＡＲの利用が望まれる。特に、ＡＲを利用したＨＵＤ（ＡＲ－ＨＵＤと呼ぶ）では、広い表示領域が必要とされる。表示領域を広げるためには、表示パネルからウィンドシールドへの投影光路上に設けられる開口部を広げる必要がある。開口部を広げると、表示パネルに向けて太陽光が入射し易くなり、その結果として、表示パネルが破損し易くなる。

そこで、特許文献１のように、透過窓部の大きさを変化させる方式が考えられる。しかし、表示画像の大きさに応じて透過窓部の大きさを変化させた場合であっても、表示パネル上に太陽光の集光箇所が依然として生じ得るため、十分な保護が図れるとは限らない。十分な保護を図るためには、太陽光の入射光路を完全に遮断することが望まれる。しかし、この場合、表示パネルからの投影光路も同時に遮断され、ＨＵＤの使用不可の時間帯が生じる。ただし、この場合であっても、ＨＵＤの使用不可の時間帯を可能な限り短くすれば、ユーザの利便性をある程度確保することができる。

本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、太陽光に伴う破損を防止すると共に、ユーザの利便性を確保することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

代表的なヘッドアップディスプレイ装置は、ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させるものであり、光源と、表示パネルと、反射ミラーと、日射センサと、遮断機構と、保護処理部と、を有する。表示パネルは、光源からの光を変調することで表示領域へ投影するための映像を作成する。反射ミラーは、表示パネルで作成された映像を反射して表示領域へ投影する。日射センサは、太陽の位置が所定の検出範囲内に存在する場合に太陽光強度を検出する。遮断機構は、オフ時に、表示領域と表示パネルとの間の映像の投影光路を形成し、オン時に、映像の投影光路、およびその逆向きとなる太陽光の入射光路を遮断する。保護処理部は、日射センサからの太陽光強度と、光源の輝度と、周囲温度とを用いて推定される表示パネルの推定温度に基づいて、遮断機構のオン・オフを制御する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、ヘッドアップディスプレイ装置において、太陽光に伴う破損を防止すると共に、ユーザの利便性を確保することが可能になる。

本発明の一実施の形態によるヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両の構成例を示す概略図である。 図１における映像表示ユニット周りの構成例を示す概略図である。 図２における映像表示ユニット周りのより詳細な構成例および動作例を示す図である。 図３の映像表示ユニットを含んだＨＵＤ装置の外形例を示す斜視図である。 図１のヘッドアップディスプレイ装置に含まれる制御系の主要部の構成例を示すブロック図である。 図５において、車両情報の取得に関わる箇所の構成例を示すブロック図である。 図５において、保護処理部の主要部の動作例を示す模式図である。 図５において、保護処理部で用いられる表示パネルの推定温度について説明する図である。 図５における保護処理部の処理内容の一例を示すフロー図である。 図９における保護要否判定の処理内容の一例を示すフロー図である。 図９における復帰可否判定の処理内容の一例を示すフロー図である。 図１１における復帰可否判定［１］の処理内容の一例を示すフロー図である。 図１２における縮退解除判定の処理内容の一例を示すフロー図である。 図１１における復帰可否判定［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。 図１１における復帰可否判定［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。 図５において、保護処理部によるユーザ通知内容の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

《ＨＵＤ装置の概要》
図１は、本発明の一実施の形態によるヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両の構成例を示す概略図である。図１のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１は、車両２に搭載される。車両２は、代表的には、自動車であるが、必ずしもこれに限定されず、場合によっては鉄道車両等であってもよい。ＨＵＤ装置１は、車両２の各部に設置された各種センサなどから車両情報４を取得する。各種センサは、例えば、車両２で生じた各種イベントを検出したり、走行状況に係る各種パラメータの値を定期的に検出したりする。

車両情報４には、例えば、車両２の速度情報やギア情報、ハンドル操舵角情報、ランプ点灯情報、外光情報、距離情報、赤外線情報、エンジンＯＮ／ＯＦＦ情報、車内外のカメラ映像情報、加速度ジャイロ情報、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報、ナビゲーション情報、車車間通信情報、および路車間通信情報などが含まれる。ＧＰＳ情報の中には、現在時刻の情報も含まれる。ＨＵＤ装置１は、このような車両情報４に基づいて、映像表示ユニット１２を用いてウィンドシールド３の表示領域５へ投影映像を投影する。これによって、ＨＵＤ装置１は、投影映像が重畳された風景を車両２の運転者に視認させる。

図２は、図１における映像表示ユニット周りの構成例を示す概略図である。図２に示す映像表示ユニット１２は、映像表示装置３５と、反射ミラーＭ１，Ｍ２とを備える。反射ミラーＭ１は、例えば、凹面鏡（拡大鏡）である。映像表示装置３５は、例えば、プロジェクタやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などであり、制御部から指示された映像データに基づいて映像を作成し、表示する。反射ミラーＭ１，Ｍ２は、例えば、自由曲面ミラーや光軸非対称の形状を有するミラーである。反射ミラーＭ２は、映像表示装置３５で作成（表示）された映像を反射する。反射ミラーＭ１は、反射ミラーＭ２で反射された映像を反射および拡大し、開口部７を介して表示領域５へ投影する。

これにより、運転者６は、表示領域５に投射された投影映像を、透明のウィンドシールド３の先の虚像として、車外の風景（道路や建物、人など）に重畳される形で視認する。投影映像（虚像）の中には、例えば、道路標識や、自車の現速度や、風景上の対象物に付加される各種情報（ＡＲ情報）など、様々なものが含まれる。なお、図２では、例えば、反射ミラーＭ１の設置角度を調整することで、ウィンドシールド３上の表示領域５の位置を調整可能となっており、運転者６が視認する虚像の位置を上下方向に調整可能となっている。また、例えば、反射ミラーＭ１をより大面積化することなどにより、表示領域５の面積を拡大でき、より多くの情報を表示領域５へ投影することが可能になる。これにより、風景上の対象物に各種情報を付加して表示するようなＡＲ機能が実現できる。

図３は、図２における映像表示ユニット周りのより詳細な構成例および動作例を示す図である。図４は、図３の映像表示ユニットを含んだＨＵＤ装置の外形例を示す斜視図である。図３に示されるように、図２の映像表示装置３５は、詳細には、光を発する光源６５と、光源６５からの光を変調することで表示領域５へ投影するための映像を作成（表示）する表示パネル６４とを有する。光源６５は、代表的には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源である。表示パネル６４は、代表的には、液晶パネル（ＬＣＤ）であり、入力された映像データに応じて、光源６５からの光の透過率を画素毎に変調する。

また、表示パネル６４と反射ミラーＭ２との間には集光レンズ６３が設置される。このため、太陽６０からの太陽光が、反射ミラーＭ１，Ｍ２および集光レンズ６３を介して表示パネル６４に集光される場合がある。そこで、反射ミラーＭ１には、反射ミラーＭ１の設置角度を変更するための駆動機構６２が取り付けられる。駆動機構６２は、ステッピングモータ等を含む。この駆動機構６２が取り付けられた反射ミラーＭ１は、遮断機構６７を構成する。

遮断機構６７は、オフ時に、表示領域５と表示パネル６４との間の映像の投影光路を形成し、オン時に、映像の投影光路、およびその逆向きとなる太陽光の入射光路を遮断する。具体的には、当該遮断機構６７は、図３に示されるように、オン時に、駆動機構６２を介して反射ミラーＭ１の設置角度を変更し、光路を変えることで、表示パネル６４に向けた太陽光の入射光路を遮断し、結果的に映像の投影光路も遮断する。

なお、遮断機構６７は、必ずしも、このような構成に限らず、太陽光の入射光路を遮断できるものであればよく、例えば、反射ミラーＭ２の設置角度を変更する方式や、または、太陽光の入射光路上に、スライド式の遮蔽板等を別途挿入するような方式であってもよい。ただし、図３の遮断機構６７内の駆動機構６２は、前述したように、虚像の位置を調整する際等でも使用することができる。このため、図３の方式を用いることで、部品の併用化を図ることができる。

また、図３において、映像表示装置３５、駆動機構６２付きの反射ミラーＭ１、反射ミラーＭ２および集光レンズ６３は、図示しない各種制御部と共に筐体６１内に収容される。さらに、筐体６１には、太陽６０の位置および太陽光強度を検出する日射センサ６６が設置される。なお、図示は省略されるが、筐体６１には、さらに、周囲温度Ｔａを検出するための温度センサが設置されてもよい。ただし、例えば、車両２に設置された温度センサから周囲温度Ｔａを取得する場合には、筐体６１に温度センサを設置する必要はない。

図４において、筐体６１には、開口部７が形成され、当該開口部７に、グレアトラップ等と呼ばれる透明色のカバー部材７１が設置される。筐体６１内には、図３に示したように、反射ミラーＭ２からの光をカバー部材７１（開口部７）に向けて反射するように反射ミラーＭ１が設置される。また、筐体６１には、例えば、カバー部材７１の周辺等に日射センサ６６が設置される。

日射センサ６６は、詳細には、図４に示されるように、太陽６０の位置（方位および仰角）が太陽光検出範囲７０内に存在する場合に太陽光強度を検出する。例えば、反射ミラーＭ１に対する太陽光の入射角（ひいては太陽６０の位置）によっては、太陽光の入射光路が表示パネル６４から逸脱するため、表示パネル６４の破損の可能性を無視できる。すなわち、季節、時間帯、車両２の姿勢等によっては、破損の可能性を無視できる。

この破損の可能性を無視できる入射角の範囲、言い換えれば破損の可能性を無視できない入射角の範囲は、反射ミラーＭ１，Ｍ２および集光レンズ６３を含む光学系の光学条件（例えば、設置位置、設置角度、サイズ等）に基づいて予め定めることができる。そこで、日射センサ６６は、この表示パネル６４の破損の可能性を無視できない入射角（太陽６０の位置）の範囲を太陽光検出範囲７０として、この太陽光検出範囲７０内で太陽光強度を検出する。

具体的な日射センサ６６の構成として、例えば、フォトダイオード等の受光素子周りに開口部や遮蔽板等を適宜設置することで、受光素子に入射される太陽光の入射角を物理的に制限するような方式が挙げられる。または、太陽６０の位置および太陽光強度の両方を検出可能な既知の日射センサ（例えば、４個の受光素子の光強度バランスで位置を検出するセンサ等）を用いて、検出された位置情報と太陽光強度情報とを組み合わせて信号処理を行う方式であってもよい。

《ＨＵＤ装置の制御系の構成》
図５は、図１のヘッドアップディスプレイ装置に含まれる制御系の主要部の構成例を示すブロック図である。図６は、図５において、車両情報の取得に関わる箇所の構成例を示すブロック図である。図５に示すヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１は、制御部（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０と、スピーカ１１と、映像表示ユニット１２と、図４で述べた日射センサ６６とを備える。映像表示ユニット１２は、図３に示したような、映像表示装置３５や、駆動機構６２付きの反射ミラーＭ１等を含む。

制御部１０は、主に、ＨＵＤ装置１における投影映像（虚像）の表示の制御や、音声出力の制御などを行う。制御部１０は、例えば、配線基板などによって構成され、当該配線基板は、例えば、図４の筐体６１内に搭載される。制御部１０は、配線基板上に実装される車両情報取得部１５、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）１６、不揮発性メモリ１７、揮発性メモリ１８、音声用ドライバ１９、表示用ドライバ２０、および通信部２１等を備える。ＭＣＵ１６は、広く知られているように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に加えて、各種周辺機能を備えている。したがって、図５の制御部１０内のＭＣＵ１６を除く各ブロックは、適宜、ＭＣＵ１６内に搭載されてもよい。

車両情報取得部１５は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）インタフェースやＬＩＮ（Local Interconnect Network）インタフェースなどであり、ＣＡＮやＬＩＮなどの通信プロトコルに基づいて車両情報４を取得する。車両情報４は、図６に示されるように、車両情報取得部１５に接続される各種センサなどの情報取得デバイスによって生成される。図６には、各種情報取得デバイスの一例が示される。

例えば、車速センサ４１は、図１の車両２の速度を検出し、検出結果となる速度情報を生成する。シフトポジションセンサ４２は、現在のギアを検出し、検出結果となるギア情報を生成する。ハンドル操舵角センサ４３は、現在のハンドル操舵角を検出し、検出結果となるハンドル操舵角情報を生成する。ヘッドライトセンサ４４は、ヘッドライトのＯＮ／ＯＦＦを検出し、検出結果となるランプ点灯情報を生成する。

照度センサ４５および色度センサ４６は、外光を検出し、検出結果となる外光情報を生成する。測距センサ４７は、車両２と外部の物体との間の距離を検出し、検出結果となる距離情報を生成する。赤外線センサ４８は、車両２の近距離における物体の有無や距離などを検出し、検出結果となる赤外線情報を生成する。エンジン始動センサ４９は、エンジンのＯＮ／ＯＦＦを検出し、検出結果となるＯＮ／ＯＦＦ情報を生成する。

加速度センサ５０およびジャイロセンサ５１は、車両２の加速度および角速度をそれぞれ検出し、検出結果として、車両２の姿勢や挙動を表す加速度ジャイロ情報を生成する。温度センサ５２は、車内外の温度を検出し、検出結果となる温度情報を生成する。例えば、温度センサ５２によって、ＨＵＤ装置１の周囲温度Ｔａを検出することが可能である。ただし、図４で述べたように、ＨＵＤ装置１内に、別途、温度センサを搭載してもよい。

路車間通信用無線送受信機５３は、車両２と、道路、標識、信号等との間の路車間通信によって路車間通信情報を生成する。車車間通信用無線送受信機５４は、車両２と周辺の他の車両との間の車車間通信によって車車間通信情報を生成する。車内用カメラ５５および車外用カメラ５６は、それぞれ、車内および車外を撮影することで車内のカメラ映像情報および車外のカメラ映像情報を生成する。具体的には、車内用カメラ５５は、例えば、図２の運転者６の姿勢や、眼の位置、動きなどを撮影するＤＭＳ（Driver Monitoring System）用のカメラなどである。この場合、撮像された映像を解析することで、運転者６の疲労状況や視線の位置などが把握できる。

一方、車外用カメラ５６は、例えば、車両２の前方や後方などの周囲の状況を撮影する。この場合、撮像された映像を解析することで、周辺に存在する他の車両や人などの障害物の有無、建物や地形、雨や積雪、凍結、凹凸などといった路面状況、および道路標識などを把握することが可能になる。また、車外用カメラ５６には、例えば、走行中の状況を映像で記録するドライブレコーダなども含まれる。

ＧＰＳ受信機５７は、ＧＰＳ信号を受信することで得られるＧＰＳ情報を生成する。例えば、ＧＰＳ受信機５７によって、現在時刻を取得することが可能である。ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System、登録商標）受信機５８は、ＶＩＣＳ信号を受信することで得られるＶＩＣＳ情報を生成する。ＧＰＳ受信機５７やＶＩＣＳ受信機５８は、ナビゲーションシステムの一部として設けられてもよい。なお、図６の各種情報取得デバイスに関しては、適宜、削除することや、他の種類のデバイスを追加することや、他の種類のデバイスに置き換えることが可能である。

図５において、ＭＣＵ１６は、このような車両情報４を、車両情報取得部１５を介して受信し、当該車両情報４などに基づいて、スピーカ１１に向けた音声データや、映像表示装置３５に向けた映像データなどを生成する。具体的には、ＭＣＵ１６は、音声データ生成部２７と、映像データ生成部２８と、歪み補正部２９と、光源調整部３０と、ミラー調整部３１と、保護処理部７５とを備える。これらの各部は、主に、不揮発性メモリ１７または揮発性メモリ１８に格納されるプログラムをＣＰＵが実行することで実装される。

音声データ生成部２７は、必要に応じて、車両情報４などに基づく音声データを生成する。音声データは、例えば、ナビゲーションシステムの音声案内を行う場合や、ＡＲ機能によって運転者６に警告を発行する場合などで生成される。音声用ドライバ１９は、当該音声データに基づいてスピーカ１１を駆動し、スピーカ１１に音声を出力させる。

映像データ生成部２８は、車両情報４などに基づいて、図２等の表示領域５に投影される投影映像の表示内容を定める映像データを生成する。歪み補正部２９は、映像データ生成部２８からの映像データに対して歪み補正を加えた補正後の映像データを生成する。具体的には、歪み補正部２９は、図２に示したように、映像表示装置３５からの映像を表示領域５に投影した場合に、ウィンドシールド３の曲率によって生じる映像の歪みを補正する。

表示用ドライバ２０は、歪み補正部２９からの補正後の映像データに基づいて、映像表示装置３５内の表示パネル６４に含まれる各表示素子（画素）を駆動する。これによって、映像表示装置３５は、補正後の映像データに基づき、表示領域５へ投影するための映像を作成（表示）する。光源調整部３０は、映像表示装置３５内の光源６５の輝度を制御する。ミラー調整部３１は、ウィンドシールド３における表示領域５の位置を調整する必要がある場合に、駆動機構６２を介して映像表示ユニット１２内の反射ミラーＭ１の設置角度を変更する。さらに、図３で述べたように、ミラー調整部３１は、太陽光の入射光路を遮断する際にも、駆動機構６２を介して反射ミラーＭ１の設置角度をある程度大きく変更する。

保護処理部７５は、タイマ７６を備え、詳細は後述するが、主に、日射センサ６６からの太陽光強度と、図６の温度センサ５２等からの周囲温度Ｔａと、光源調整部３０における光源６５の輝度とを用いて推定される、映像表示装置３５内の表示パネル６４の推定温度に基づいて、各種保護動作を行う。不揮発性メモリ１７は、主に、ＭＣＵ１６内のＣＰＵで実行されるプログラムや、ＭＣＵ１６内の各部の処理で使用する設定パラメータや、規定の音声データおよび映像データなどを予め記憶する。

揮発性メモリ１８は、主に、取得した車両情報４や、ＭＣＵ１６内の各部の処理過程で使用される各種データを適宜保持する。通信部２１は、ＨＵＤ装置１外部との間で、ＣＡＮやＬＩＮなどの通信プロトコルに基づいて通信を行う。通信部２１は、車両情報取得部１５と一体であってもよい。なお、図４の制御部（ＥＣＵ）１０内の各部は、適宜、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などに実装されてもよい。

《保護処理部の概略動作》
図７は、図５において、保護処理部の主要部の動作例を示す模式図である。図７では、動作モードとして、通常モードＭＮ、保護モードＭＰおよび縮退モードＭＤが設けられる。まず、通常モードＭＮにおいて、太陽光が入射されない場合（日射センサ６６による太陽光強度が例えばゼロの場合）、表示パネル６４の定常状態での温度は、光源６５の輝度Ｌと、周囲温度Ｔａとによって定まる。この太陽光が入射されない場合の定常状態での表示パネル６４の温度を、飽和温度Ｔｓａｔと呼ぶ。飽和温度Ｔｓａｔは、この例では８０℃である。通常モードＭＮでは、図３の遮断機構６７はオフ（すなわち、反射ミラーＭ１の設置角度は初期状態）であり、光源６５は、輝度Ｌが制限されない状態で駆動される。

一方、太陽光が入射された場合（日射センサ６６による太陽光強度が非ゼロの場合）、表示パネル６４の温度は、太陽光強度に応じて上昇する。保護処理部７５は、表示パネル６４の温度が保護開始温度（この例では９５℃）に到達した時点（保護オン時刻ｔＯＮ’）で通常モードＭＮから保護モードＭＰへ移行させる。保護モードＭＰでは、遮断機構６７はオン（すなわち、反射ミラーＭ１の設置角度は変更状態）であり、光源６５の駆動は停止される。

ここで、各動作モードにおいて、実際には、表示パネル６４の温度を温度センサ等によって実測することは、表示パネル６４が部品を搭載し難い性質のものであるため、困難となる場合がある。そこで、保護処理部７５は、日射センサ６６からの太陽光強度と、光源６５の輝度と、周囲温度Ｔａとを用いて推定される表示パネル６４の推定温度に基づいて、遮断機構６７のオン・オフを含めて動作モードを制御する。図８は、図５において、保護処理部で用いられる表示パネルの推定温度について説明する図である。

図７における太陽光が入射されない場合の飽和温度Ｔｓａｔは、図８に示されるように、例えば、光源６５の輝度Ｌに応じた温度上昇量ΔＴ（Ｌ）と、周囲温度Ｔａとを用いて推定される。温度上昇量ΔＴ（Ｌ）は、光源６５からの光のエネルギーを表示パネル６４が吸収することによって生じる。ただし、表示パネル６４と光源６５との距離がある程度近い場合には、加えて、光源６５の発熱に伴う熱放射が考慮される。また、太陽光が入射される場合の表示パネル６４の温度は、飽和温度Ｔｓａｔを基準として、太陽光強度Ｉに応じた温度上昇量（または加えて温度上昇率）ΔＴ（Ｉ）を加えることで推定される。

これにより、一定の太陽光強度を前提として、表示パネル６４の温度が飽和温度Ｔｓａｔから保護開始温度（例えば、９５℃）に到達するまでの所要時間を予め算出することができる。そして、この一定の太陽光強度と所要時間とに基づいて、図７のオン強度Ｉｏｎと連続検出時間ＴＯＮとを定めることができる。この際に、この連続検出時間ＴＯＮは、周囲温度Ｔａや、光源６５の輝度Ｌの関数であってよい。保護処理部７５は、実際の動作として、太陽光強度がオン強度Ｉｏｎ以上の状態であり、その状態が連続検出時間ＴＯＮ継続した場合に、保護開始温度に到達したとみなして、通常モードＭＮから保護モードＭＰへ移行させる。その結果、表示パネル６４の温度は、低下していく。

一方、保護処理部７５は、太陽光強度が予め定めたオフ強度Ｉｏｆｆ以下の状態であり、その状態が予め定めた連続未検出時間ＴＯＦＦ継続した場合には、保護モードＭＰから縮退モードＭＤへ移行させる。縮退モードＭＤでは、遮断機構６７はオフ（すなわち、反射ミラーＭ１の設置角度は初期状態）であり、光源６５は、最大輝度Ｌｍａｘが通常モードＭＮ時よりも低い値に制限された状態で駆動される。

例えば、縮退モードＭＤ時の最大輝度Ｌｍａｘは、通常モードＭＮ時の最大輝度（Ｌｍａｘ（Ｔａ））の７０％等に制限される。この際に、保護処理部７５は、例えば、通常モードＭＮ時の最大輝度（Ｌｍａｘ（Ｔａ））を、周囲温度Ｔａに応じて定める。具体的には、保護処理部７５は、例えば図８において、温度上昇量ΔＴ（Ｌ）と、周囲温度Ｔａとの加算結果が一定となるように最大輝度（Ｌｍａｘ（Ｔａ））を定める。これに伴い、保護処理部７５は、縮退モードＭＤにおける最大輝度Ｌｍａｘも、周囲温度Ｔａに応じて可変制御することになる。その具体的な実装方式として、例えば、周囲温度Ｔａと最大輝度Ｌｍａｘとの関係を、図５の不揮発性メモリ１７上に計算式またはテーブルとして実装するような方式が挙げられる。

このような縮退モードＭＤを設けることで、表示パネル６４の温度を、図７に示されるように、飽和温度Ｔｓａｔに向けて徐々に近づけていくことが可能になる。一方、仮に、輝度に制限を加えない場合（すなわち、保護モードＭＰから通常モードＭＮへ直接移行する場合）、実際上、表示パネル６４の温度に、飽和温度Ｔｓａｔを超えるオーバーシュートが生じ得る。図８に示したような計算を用いると、定常状態での温度を推定できるが、このようなオーバーシュートの量および収束時間といった過渡状態での温度を推定することは容易でない。

このため、オーバーシュートが生じると、結果として、表示パネル６４の温度を高精度に推定できない期間が発生することになる。詳細には、実際の温度が推定温度よりも若干高くなる期間が生じ得る。そうすると、推定温度に基づく制御を行う過程で、表示パネル６４の温度が仕様上の上限温度を超えてしまう可能性が生じる。例えば、保護モードＭＰがある程度高頻度で生じると、誤差が蓄積し、表示パネル６４の温度を管理することが困難となり得る。そこで、このようなオーバーシュートを発生させずに、推定温度に基づく制御で生じ得る誤差要因を排除するため、最大輝度Ｌｍａｘを制限する縮退モードＭＤを設けることが有益となる。

なお、光源６５の輝度は、ＬＥＤ光源の場合、ＰＷＭデューティ比（＝ＬＥＤオン時間／ＰＷＭ周期）によって制御される。この場合、図５の保護処理部７５は、光源調整部３０を介して、このＰＷＭデューティ比の最大値を制限する。また、連続未検出時間ＴＯＦＦは、例えば、３分～１０分程度であり、代表的には、５分等である。これは、例えば、実験等によって定めることができる。具体的には、表示パネル６４の温度は、実験によって、保護開始温度（例えば９５℃）から保護モードＭＰに移行した場合に、保護モードＭＰを少なくも５分継続すれば、飽和温度Ｔｓａｔ以下となることが確かめられた。

すなわち、図７において、仮に、保護オン時刻ｔＯＮ’と同時に太陽光強度がゼロになる場合、保護オン時刻ｔＯＮ’から保護モードＭＰを５分継続すれば、表示パネル６４の温度は、飽和温度Ｔｓａｔ以下となる。表示パネル６４の温度が飽和温度Ｔｓａｔ以下ということは、保護モードＭＰを解除してもよいことを意味する。ただし、仮に、保護オン時刻ｔＯＮ’を基準として、保護モードＭＰを保護オン時刻ｔＯＮ’から５分後に解除するような方式を用いると、５分後に太陽光強度が依然として高い値に維持されている場合には、迅速に、保護モードＭＰへ移行する必要性が生じる。そこで、オフ強度Ｉｏｆｆおよび連続未検出時間ＴＯＦＦを条件として、保護モードＭＰを解除することが有益となる。

また、この例では、表示パネル６４の推定温度は、保護モードＭＰへ移行する際のオン強度Ｉｏｎおよび連続検出時間ＴＯＮや、縮退モードＭＤ時の設定輝度等に間接的に反映される形で用いられた。ただし、場合によっては、保護処理部７５が、図８で述べたような計算によって表示パネル６４の推定温度を逐次算出しながら、算出された推定温度を直接的に用いて動作モードを制御してもよい。ただし、この場合、保護処理部７５の処理負荷が増大するため、この観点では、図７のような方式を用いることが有益となる。

《保護処理部の詳細動作》
図９は、図５における保護処理部の処理内容の一例を示すフロー図である。図１０は、図９における保護要否判定の処理内容の一例を示すフロー図である。図１１は、図９における復帰可否判定の処理内容の一例を示すフロー図である。図１２は、図１１における復帰可否判定［１］の処理内容の一例を示すフロー図である。図１３は、図１２における縮退解除判定の処理内容の一例を示すフロー図である。図１４Ａおよび図１４Ｂは、図１１における復帰可否判定［２］の処理内容の一例を示すフロー図である。これらのフローは、所定の制御周期で繰り返し実行される。

まず、これらのフローの概略について説明する。保護処理部７５は、図１０において、図７で述べたように、太陽光強度がオン強度Ｉｏｎ以上の状態であり、その状態が予め定めたオン時間ＴＯＮ継続した場合に、通常モードＭＮ（または縮退モードＭＤ）から保護モードＭＰへ移行させる。また、保護処理部７５は、図１２において、図７で述べたように、太陽光強度が予め定めたオフ強度Ｉｏｆｆ以下の状態であり、その状態が予め定めたオフ時間ＴＯＦＦ継続した場合に、保護モードＭＰから縮退モードＭＤへ移行させる。

ここで、縮退モードＭＤでは、光源６５の最大輝度Ｌｍａｘが制限されるため、何らかの条件で通常モードＭＮへ復帰させる必要がある。そこで、保護処理部７５は、縮退モードＭＤでの動作が予め定めた待機時間継続した後の期間で、車両２の電源の再投入（例えば、イグニッションスイッチのオフ→オン）が検出された場合に縮退モードＭＤから通常モードＭＮへ移行させる。待機時間は、例えば、３時間以上であり、代表的には６時間等である。また、待機時間継続した後か否かの判定は、例えば、図６のＧＰＳ受信機５７等から現在時刻を取得することで行える。

この待機時間（６時間）は、例えば、図４の太陽光検出範囲７０と、太陽６０の動きとに基づいて予め定められる。具体的には、まず、車両２が停止していることを前提として、一日の中で太陽６０が太陽光検出範囲７０に存在する時間帯は、太陽６０が昇る期間内と太陽６０が沈む期間内とで計２回生じる。この１回目の時間帯の開始時点から２回目の時間帯の終了時点までの時間は、計算上、６時間程度である。この場合、保護モードＭＰへ移行した時点から６時間経過した後は、次に保護モードＭＰへ移行する必要性が生じるまでに（すなわち、太陽光強度を考慮する必要性が生じるまでに）十分な時間を確保できることになる。このため、６時間経過後は、通常モードＭＮに移行しても問題が生じない。

また、ドライバが運転を継続する過程で、６時間経過後に急に輝度が変わると、それにドライバの意識が向き、安全性を阻害する恐れがある。そこで、車両２の電源の再投入が条件とされる。一方、縮退モードＭＤ時の最大輝度Ｌｍａｘを、時間と共に通常モードＭＮ時の最大輝度Ｌｍａｘ（Ｔａ）に向けて段階的に上げていくような方式を用いてもよい。ただし、この場合、表示パネル６４の温度を推定するのに、複雑な処理が必要とされ得る。したがって、このような観点からは、縮退モードＭＤ時の最大輝度Ｌｍａｘを、通常モードＭＮ時の最大輝度Ｌｍａｘ（Ｔａ）のＸＸ％（例えば７０％）に保つことが有益となる。

また、例外的なケースとして、保護モードＭＰの期間で、ドライバが車両２の電源をオフにする可能性がある。例えば、保護モードＭＰへ移行した直後に車両２の電源がオフにされ、その直後に、再度、車両２の電源がオンにされたような場合、初期状態（すなわち通常モードＭＮ）から起動すると表示パネル６４の保護を図れない恐れがある。そこで、保護処理部７５は、図５に示したように、タイマ７６を備える。

タイマ７６は、保護モードＭＰへの移行を行った時点（図７の保護オン時刻ｔＯＮ’）からオフ時間ＴＯＦＦ（例えば５分）と同じ時間をカウントする。このタイマ７６は、車両２の電源がオフになっても、バッテリ電源によってカウントを継続する。そして、保護処理部７５は、図１４Ａにおいて、当該タイマ（保護後タイマＴＷ）７６のカウント動作中に車両２の電源の再投入が行われた場合には、タイマ７６のカウント動作が満了するまで保護モードＭＰを解除しない。一方、タイマ７６のカウント動作が満了した後であれば（すなわち、保護オン時刻ｔＯＮ’から５分後であれば）、図７のオフ時間ＴＯＦＦの場合と同様の理由で、保護モードＭＰを解除することが可能である。

また、保護モードＭＰへ移行した直後に車両２の電源がオフにされた場合であっても、その後に、車両２の電源がオンにされる時刻が、タイマ（保護後タイマＴＷ）７６のカウント動作が満了した後であれば、保護モードＭＰを維持する必要はない。この場合、保護処理部７５は、図１４Ｂにおいて、この車両２の電源がオンにされる時刻ｔＰＯＮが、前述した待機時間（６時間）を経過後か否かに応じて、縮退モードＭＤか通常モードＭＮかを使い分ける。

次に、これらの処理内容の詳細について説明する。図９において、保護処理部７５は、まず、動作モードの判定を行う（ステップＳ１０１）。保護処理部７５は、ステップＳ１０１の判定結果が通常モードＭＮであれば保護要否判定を行い（ステップＳ１０２）、保護モードＭＰであれば復帰可否判定を行う（ステップＳ１０５）。この際の復帰可否判定（ステップＳ１０５）は、保護モードＭＰから縮退モードＭＤへの可否判定である。一方、保護処理部７５は、ステップＳ１０１の判定結果が縮退モードＭＤであれば、保護要否判定（ステップＳ１０３）と、復帰可否判定（ステップＳ１０４）の両方を行う。この際の復帰可否判定（ステップＳ１０４）は、縮退モードＭＤから通常モードＭＮへの可否判定である。

図１０の保護要否判定において、保護処理部７５は、日射センサ６６を用いて太陽光強度を検出する（ステップＳ２０１）。続いて、保護処理部７５は、検出された太陽光強度がオン強度Ｉｏｎ以上か否かを判定する（ステップＳ２０２）。太陽光強度がオン強度Ｉｏｎ以上の場合、保護処理部７５は、オン時間ＴＯＮをカウントするオンタイマ（ＴＯＮ）を起動する（ステップＳ２０３）。オンタイマ（ＴＯＮ）は、図５のタイマ７６の一つである。また、ステップＳ２０３において、オンタイマ（ＴＯＮ）が既にカウント中である場合、保護処理部７５は、当該カウント動作を継続する。一方、ステップＳ２０２において、太陽光強度がオン強度Ｉｏｎ未満の場合、保護処理部７５は、オンタイマ（ＴＯＮ）をリセットして処理を終了する（ステップＳ２０９）。

ステップＳ２０３の後、保護処理部７５は、オンタイマ（ＴＯＮ）が満了したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。オンタイマ（ＴＯＮ）がカウント中の場合、保護処理部７５は、処理を終了する。一方、オンタイマ（ＴＯＮ）が満了した場合、保護処理部７５は、保護モードＭＰへ移行する（ステップＳ２０５）。そして、保護処理部７５は、図６のＧＰＳ受信機５７等から取得した現在時刻を保護オン時刻ｔＯＮ’として図５の不揮発性メモリ１７等に記録する（ステップＳ２０６）。また、保護処理部７５は、保護後タイマＴＷを起動する（ステップＳ２０７）。保護後タイマＴＷは、図５のタイマ７６の一つであり、オフ時間ＴＯＦＦと同じ時間をカウントする。

その後、保護処理部７５は、ユーザ（ドライバ）へ、保護モードＭＰであることを通知する（ステップＳ２０８）。すなわち、保護モードＭＰでは、表示領域５に投影映像が表示されないため、それにドライバの意識が向き、安全性を阻害する恐れがある。そこで、例えば、クラスターパネルまたはナビパネルに、図１５に示されるような警告表示を行う。図１５は、図５において、保護処理部によるユーザ通知内容の一例を示す図である。

図１５の例では、ドライバがＨＵＤ映像の明るさを調整しようとした際に、クラスターパネルまたはナビパネルに、保護動作中または明るさ制限中であり、ＨＵＤ映像の明るさ調整ができない旨を通知する内容が表示される。すなわち、後述するように、保護モードＭＰの際に限らず、縮退モードＭＤの際にも、このような通知が行われる。これは、縮退モードＭＤの際には、ＨＵＤ映像の明るさが低下するため、保護モードＭＰの場合と同様に、安全性を阻害する恐れがあるためである。なお、このようなユーザ通知は、例えば、図５の通信部２１を介して行われる。また、ユーザ通知は、表示に限らず、図５のスピーカ１１を介した音声であってもよい。

図１１の復帰可否判定において、保護処理部７５は、保護後タイマＴＷがカウント中に、車両２の電源オフ操作（イグニッションスイッチのオフ）が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３０１，Ｓ３０２）。保護処理部７５は、ステップＳ３０１，Ｓ３０２の判定結果が共に“Ｙｅｓ”の場合、復帰可否判定［２］（すなわち、例外的な判定）を行い（ステップＳ３０４）、判定結果のいずれか一方でも“Ｎｏ”の場合、復帰可否判定［１］（すなわち、通常の判定）を行う（ステップＳ３０３）。

図１２の復帰可否判定［１］において、保護処理部７５は、縮退解除判定を行う（ステップＳ４０１）。詳細は図１３で後述するが、縮退解除判定によって、縮退モードＭＤが維持されるか、または、縮退モードＭＤから通常モードＭＮへ移行される。図１２のステップＳ４０２において、保護処理部７５は、日射センサ６６を用いて太陽光強度を検出する（ステップＳ４０１）。続いて、保護処理部７５は、検出された太陽光強度がオフ強度Ｉｏｆｆ以下か否かを判定する（ステップＳ４０３）。

ステップＳ４０３で太陽光強度がオフ強度Ｉｏｆｆ以下の場合、保護処理部７５は、オフ時間ＴＯＦＦをカウントするオフタイマ（ＴＯＦＦ）を起動する（ステップＳ４０４）。オフタイマ（ＴＯＦＦ）は、図５のタイマ７６の一つである。また、ステップＳ４０４において、オフタイマ（ＴＯＦＦ）が既にカウント中である場合、保護処理部７５は、当該カウント動作を継続する。一方、ステップＳ４０３において、太陽光強度がオフ強度Ｉｏｆｆよりも高い場合、保護処理部７５は、オフタイマ（ＴＯＦＦ）をリセットして処理を終了する（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０４の後、保護処理部７５は、オフタイマ（ＴＯＦＦ）が満了したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。オフタイマ（ＴＯＦＦ）がカウント中の場合、保護処理部７５は、処理を終了する。一方、オフタイマ（ＴＯＦＦ）が満了した場合、保護処理部７５は、縮退モードＭＤへ移行する（ステップＳ４０６）。その後、保護処理部７５は、図１５で述べたように、ユーザ（ドライバ）へ、縮退モードＭＤであることを通知する（ステップＳ４０７）。

図１３の縮退解除判定において、保護処理部７５は、縮退モードＭＤであるか否かを判定する（ステップＳ５０１）。縮退モードＭＤでない場合（すなわち、通常モードＭＮである場合）、保護処理部７５は、処理を終了する。一方、縮退モードＭＤである場合、保護処理部７５は、直近の車両２の電源オン操作時刻（イグニッションスイッチのオン時刻）ｔＰＯＮを取得する（ステップＳ５０２）。具体的には、保護処理部７５は、例えば、イグニッションスイッチのオンに応じてＨＵＤ装置１の電源がオンした際に、その時点の現在時刻を図６のＧＰＳ受信機５７等から取得し、当該時刻を車両２の電源オン操作時刻ｔＰＯＮとして図５の不揮発性メモリ１７等に記録しておけばよい。または、保護処理部７５は、図６のエンジン始動センサ４９からの情報を用いてもよい。

次いで、保護処理部７５は、車両２の電源オン操作時刻ｔＰＯＮが、図１０のステップＳ２０６で記録した保護オン時刻ｔＯＮ’から待機時間（例えば６時間）を経過しているか否かを判定する（ステップＳ５０３）。待機時間を経過している場合、保護処理部７５は、通常モードＭＮへ移行する（ステップＳ５０４）。一方、ステップＳ５０３で待機時間を経過していない場合、保護処理部７５は、処理を終了することで縮退モードＭＤを維持する。

図１４Ａの復帰可否判定［２］において、保護処理部７５は、車両２の電源オン操作が検出されるまで待機する（ステップＳ６０１）。そして、車両２の電源オン操作が検出されると、保護処理部７５は、保護後タイマＴＷがカウント中か否かを判定する（ステップＳ６０２）。保護処理部７５は、保護後タイマＴＷがカウント中の場合、保護後タイマＴＷが満了するまで待機する（ステップＳ６０３）。この間、保護モードＭＰが維持される。

続いて、ステップＳ６０３で保護後タイマＴＷが満了すると、ステップＳ６０４において、保護処理部７５は、縮退モードＭＤに定めた状態でＨＵＤ装置を起動する（すなわち、表示領域５に投影映像を表示する）。その後、保護処理部７５は、図１５で述べたように、ユーザ（ドライバ）へ、縮退モードＭＤであることを通知する（ステップＳ６０５）。

一方、ステップＳ６０２で保護後タイマＴＷがカウント中でない場合（すなわち、タイマが満了している場合）、図１４Ｂに示されるような処理が行われる。図１４Ｂにおいて、保護処理部７５は、日射センサ６６を用いて太陽光強度を検出する（ステップＳ７０１）。続いて、保護処理部７５は、検出された太陽光強度がオフ強度Ｉｏｆｆ以下か否かを判定する（ステップＳ７０２）。

ステップＳ７０２で太陽光強度がオフ強度Ｉｏｆｆ以下の場合、保護処理部７５は、ステップＳ７０３～Ｓ７０５において、図１３のステップＳ５０２～Ｓ５０４の場合と同様の処理を行う。すなわち、保護処理部７５は、直近の車両２の電源オン操作時刻ｔＰＯＮを取得し（ステップＳ７０３）、当該電源オン操作時刻ｔＰＯＮが保護オン時刻ｔＯＮ’から待機時間（例えば６時間）を経過しているか否かを判定する（ステップＳ７０４）。

そして、ステップＳ７０４で待機時間を経過している場合、保護処理部７５は、ステップＳ７０５において、通常モードＭＮに定めた状態でＨＵＤ装置を起動する（すなわち、表示領域５に投影映像を表示する）。一方、ステップＳ７０４で待機時間を経過していない場合、保護処理部７５は、縮退モードＭＤに定めた状態でＨＵＤ装置を起動する（ステップＳ７０６）。その後、保護処理部７５は、図１５で述べたように、ユーザ（ドライバ）へ、縮退モードＭＤであることを通知する（ステップＳ７０７）。

《実施の形態の主要な効果》
以上、実施の形態のＨＵＤ装置を用いることで、代表的には、太陽光に伴う破損を防止すると共に、ユーザの利便性を確保することが可能になる。すなわち、表示パネル６４の保護を図りつつ、ＨＵＤの使用不可の時間帯を可能な限り短くする、言い換えれば、ＨＵＤを使用可能な時間帯（表示領域５の投影映像が表示される時間帯）を延ばすことができる。

具体的には、日射センサ６６に太陽光検出範囲７０内での太陽光強度を検出されることで、不必要に保護モードＭＰに移行されることがなく、ＨＵＤを使用可能な時間帯を延ばすことができる。さらに、保護モードＭＰに移行した場合でも、太陽光強度が低い場合には、オフ時間ＴＯＦＦ後に保護モードＭＰを解除することで、ＨＵＤを使用可能な時間帯を延ばすことができる。また、保護モードＭＰを解除する際には、通常モードＭＮではなく縮退モードＭＤに移行することで、表示パネル６４を確実に保護することが可能になる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ ＨＵＤ装置
２ 車両
３ ウィンドシールド
４ 車両情報
５ 表示領域
６ 運転者
７ 開口部
１０ 制御部（ＥＣＵ）
１１ スピーカ
１２ 映像表示ユニット
１５ 車両情報取得部
１６ マイクロコントローラ（ＭＣＵ）
１７ 不揮発性メモリ
１８ 揮発性メモリ
１９ 音声用ドライバ
２０ 表示用ドライバ
２１ 通信部
２７ 音声データ生成部
２８ 映像データ生成部
２９ 歪み補正部
３０ 光源調整部
３１ ミラー調整部
３５ 映像表示装置
４１ 車速センサ
４２ シフトポジションセンサ
４３ ハンドル操舵角センサ
４４ ヘッドライトセンサ
４５ 照度センサ
４６ 色度センサ
４７ 測距センサ
４８ 赤外線センサ
４９ エンジン始動センサ
５０ 加速度センサ
５１ ジャイロセンサ
５２ 温度センサ
５３ 路車間通信用無線送受信機
５４ 車車間通信用無線送受信機
５５ 車内用カメラ
５６ 車外用カメラ
５７ ＧＰＳ受信機
５８ ＶＩＣＳ受信機
６０ 太陽
６１ 筐体
６２ 駆動機構
６３ 集光レンズ
６４ 表示パネル
６５ 光源
６６ 日射センサ
６７ 遮断機構
７０ 太陽光検出範囲
７１ カバー部材
７５ 保護処理部
７６ タイマ
Ｉｏｆｆ オフ強度
Ｉｏｎ オン強度
Ｍ１，Ｍ２ 反射ミラー
ＭＤ 縮退モード
ＭＮ 通常モード
ＭＰ 保護モード
ＴＯＦＦ オフ時間
ＴＯＮ オン時間
Ｔａ 周囲温度
ｔＯＮ’ 保護オン時刻

Claims (5)

1. ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、前記映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   光を発する光源と、
   前記光源からの光を変調することで前記表示領域へ投影するための映像を作成する表示パネルと、
   太陽の位置が所定の検出範囲内に存在する場合に太陽光強度を検出する日射センサと、
   前記表示パネルで作成された前記映像を反射して前記表示領域へ投影する反射ミラーと、前記反射ミラーを駆動する駆動機構とを有し、オフ時に、前記表示領域と前記表示パネルとの間の前記映像の投影光路を形成し、オン時に、前記映像の投影光路、およびその逆向きとなる太陽光の入射光路を遮断する遮断機構と、
   保護処理部と、
   を有し、
   動作モードとして、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が制限されない通常モードと、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が前記通常モード時よりも低い値に制限される縮退モードと、前記遮断機構がオンかつ前記光源の駆動が停止される保護モードとが設けられ、
   前記保護処理部は、前記動作モードを制御し、前記太陽光強度が予め定めたオフ強度以下の状態であり、当該状態が予め定めたオフ時間継続した場合に、前記保護モードから前記縮退モードへ移行させる、
   ヘッドアップディスプレイ装置。
2. 請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記反射ミラーには、設置角度を変更するための前記駆動機構が取り付けられ、
   前記遮断機構は、前記オン時に、前記駆動機構を介して前記反射ミラーの設置角度を変更することで前記太陽光の入射光路を遮断する、
   ヘッドアップディスプレイ装置。
3. ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、前記映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   光を発する光源と、
   前記光源からの光を変調することで前記表示領域へ投影するための映像を作成する表示パネルと、
   太陽光強度を検出する日射センサと、
   前記表示パネルで作成された前記映像を反射して前記表示領域へ投影する反射ミラーと、前記反射ミラーを駆動する駆動機構とを有し、オフ時に、前記表示領域と前記表示パネルとの間の前記映像の投影光路を形成し、オン時に、前記映像の投影光路、およびその逆向きとなる太陽光の入射光路を遮断する遮断機構と、
   保護処理部と、
   を有し、
   動作モードとして、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が制限されない通常モードと、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が前記通常モード時よりも低い値に制限される縮退モードと、前記遮断機構がオンかつ前記光源の駆動が停止される保護モードとが設けられ、
   前記保護処理部は、前記動作モードを制御し、前記縮退モードでの動作が予め定めた待機時間継続した後の期間で、前記車両の電源の再投入が検出された場合に前記縮退モードから前記通常モードへ移行させる、
   ヘッドアップディスプレイ装置。
4. ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、前記映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   光を発する光源と、
   前記光源からの光を変調することで前記表示領域へ投影するための映像を作成する表示パネルと、
   太陽光強度を検出する日射センサと、
   前記表示パネルで作成された前記映像を反射して前記表示領域へ投影する反射ミラーと、前記反射ミラーを駆動する駆動機構とを有し、オフ時に、前記表示領域と前記表示パネルとの間の前記映像の投影光路を形成し、オン時に、前記映像の投影光路、およびその逆向きとなる太陽光の入射光路を遮断する遮断機構と、
   保護処理部と、
   を有し、
   動作モードとして、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が制限されない通常モードと、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が前記通常モード時よりも低い値に制限される縮退モードと、前記遮断機構がオンかつ前記光源の駆動が停止される保護モードとが設けられ、
   前記保護処理部は、前記動作モードを制御し、前記縮退モードにおける前記光源の最大輝度を、周囲温度に応じて可変制御する、
   ヘッドアップディスプレイ装置。
5. ウィンドシールドの表示領域へ映像を投影することで、前記映像が重畳された風景を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   光を発する光源と、
   前記光源からの光を変調することで前記表示領域へ投影するための映像を作成する表示パネルと、
   前記表示パネルで作成された前記映像を反射して前記表示領域へ投影する反射ミラーと、前記反射ミラーを駆動する駆動機構とを有し、オフ時に、前記表示領域と前記表示パネルとの間の前記映像の投影光路を形成し、オン時に、前記映像の投影光路、およびその逆向きとなる太陽光の入射光路を遮断する遮断機構と、
   太陽光強度を検出する日射センサと、
   保護処理部と、
   を有し、
   動作モードとして、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が制限されない通常モードと、前記遮断機構がオフかつ前記光源の輝度が前記通常モード時よりも低い値に制限される縮退モードと、前記遮断機構がオンかつ前記光源の駆動が停止される保護モードとが設けられ、
   前記反射ミラーを用いて前記表示領域と前記表示パネルとの間の前記映像の投影光路を形成しないようにするか否かを定めるための太陽光強度が予め設定され、
   前記保護処理部は、前記動作モードを制御し、前記検出された太陽光強度が前記設定された太陽光強度以上の状態であり、当該状態が予め定めた時間継続した場合に、前記通常モードまたは前記縮退モードから前記保護モードへ移行させる、
   ヘッドアップディスプレイ装置。

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