WO2011108091A1 - 車載用表示装置及び表示方法 - Google Patents

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WO2011108091A1
WO2011108091A1 PCT/JP2010/053466 JP2010053466W WO2011108091A1 WO 2011108091 A1 WO2011108091 A1 WO 2011108091A1 JP 2010053466 W JP2010053466 W JP 2010053466W WO 2011108091 A1 WO2011108091 A1 WO 2011108091A1
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vehicle
speed
image
post
movement
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PCT/JP2010/053466
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English (en)
French (fr)
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佐々木　隆
堀田　あいら
彰久 森屋
豪 田崎
奥村　治彦
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • B60K35/28—
    • B60K35/29—
    • B60K35/60—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3626—Details of the output of route guidance instructions
    • G01C21/365—Guidance using head up displays or projectors, e.g. virtual vehicles or arrows projected on the windscreen or on the road itself
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/07—Indicating devices, e.g. for remote indication
    • G01P1/08—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • B60K2360/179—
    • B60K2360/1868—
    • B60K2360/334—
    • B60K2360/785—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle display device and a display method.
  • a head-up display HUD (Head-Up Display) has been developed as an on-vehicle display device, for example, by projecting display information such as navigation information on a windshield to allow visual recognition of external information and display information simultaneously.
  • Patent Document 1 discloses a method of changing the size of a pictorial image in an image to be displayed along with the passage of time accompanying the movement of a moving object, but even if this method is used, visual recognition of a display related to speed is disclosed. Sex is inadequate.
  • the present invention provides an on-vehicle display device and a display method for easily recognizing the speed of a vehicle and supporting safer vehicle operation.
  • a viewer mounted on a vehicle and having an image included in the light flux reflected by the windshield of the vehicle superimposed on an image of a background in front of the vehicle and riding on the vehicle A vehicle speed obtaining unit for obtaining the speed of the vehicle, and a post-movement position after the vehicle has moved based on the speed obtained by the vehicle speed obtaining unit.
  • An image projection which projects the light flux having the image including a figure representing the speed and a position estimation unit to be estimated toward the viewer who gets on the vehicle by reflecting the light flux on the front glass portion of the vehicle A vehicle-mounted display device characterized in that the video projection unit arranges at least a part of the figure in a first area in the video corresponding to the post-movement position in the background; Provided That.
  • an image displayed in a light flux reflected by a windshield portion of a vehicle is superimposed on an image of a background in front of the vehicle and presented to a viewer boarding the vehicle
  • the velocity of the vehicle is obtained, and the post-movement position after the vehicle has moved is estimated based on the obtained velocity, and at least a part of a graphic representing the velocity is
  • the light flux is disposed in a first area in the image corresponding to the post-movement position in the background, and the light flux having the image including the graphic is reflected on the windshield portion of the vehicle to board the vehicle
  • a display method is provided, characterized in that it is projected towards the viewer.
  • FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views showing the operation of the in-vehicle display device. It is a schematic diagram which shows a vehicle-mounted display apparatus. It is a schematic diagram which shows the imaging
  • FIGS. 7A to 7D are schematic views showing the operation of the in-vehicle display device.
  • FIGS. 8A to 8F are schematic views showing the operation of the in-vehicle display device.
  • FIG. 11A and FIG. 11B are schematic views showing the operation of the in-vehicle display device. It is a schematic diagram which shows the structure and operation
  • FIG. 13A and FIG. 13B are schematic views showing the operation of the in-vehicle display device.
  • FIG. 14A and FIG. 14B are schematic views showing the operation of the in-vehicle display device.
  • FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views illustrating the operation of the in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating the configuration of the in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration of a video projection unit of the in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view illustrating the operation of the in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the in-vehicle display device 10 is mounted on a vehicle 730 (mobile body), and an image included in the light flux 112 reflected by the windshield unit 712 of the vehicle 730 is a background of the front of the vehicle 730.
  • the on-vehicle display device presents to the viewer 100 who rides on the vehicle 730 in a state of being superimposed on the image. That is, the in-vehicle display device 10 is used as a HUD. That is, the viewer 100 can simultaneously view the image included in the projected light flux 112 and the image of the background of the vehicle 730.
  • the windshield portion 712 can include the windshield 710 of the vehicle 730. Further, the windshield unit 712 may include, for example, a not-shown reflecting unit (for example, a combiner) provided on the windshield 710 of the vehicle 730. In this case, the light flux 112 is reflected by the reflection portion provided on the windshield 710 of the vehicle 730 and is reflected toward the viewer 100.
  • the reflecting portion (for example, the combiner) may be provided on the indoor side of the vehicle 730 with respect to the windshield 710 so as to be separated from the windshield 710. Even when the reflective portion is provided apart from the windshield 710, the reflective portion is considered to be part of the windshield portion 712.
  • the in-vehicle display device 10 includes a vehicle speed acquisition unit 310, a position estimation unit 320, and an image projection unit 115.
  • Vehicle speed acquisition unit 310 acquires the speed of vehicle 730.
  • the vehicle speed acquisition unit 310 acquires, for example, data on the speed of the vehicle 730 from a speed measurement unit that measures the speed of the vehicle 730 mounted on the vehicle.
  • the position estimation unit 320 estimates the post-movement position after the vehicle 730 has moved based on the speed of the vehicle 730 acquired by the vehicle speed acquisition unit 310. For example, it is assumed that the vehicle 730 moves by a distance of the stopping distance of the vehicle 730 when the vehicle 730 is traveling at a certain speed. The post-movement position will be described later.
  • the image projection unit 115 reflects the light flux 112 having the image including the graphic 180 representing the speed of the vehicle 730 onto the windshield unit 712 of the vehicle 730 and projects the light flux 112 toward the viewer 100 who gets on the vehicle 730.
  • the speed of the vehicle 730 is represented in the form of a graphic 180.
  • the figure 180 has a shape such as a square, and the length in the height direction of the figure 180 is changed according to the speed of the vehicle 730. That is, when the speed is high, the height of the figure 180 is high, and when the speed is low, the height of the figure 180 is low. Details of the graphic 180 will be described later.
  • the image projection unit 115 projects the light flux 112 toward the head 105 of the viewer 100. More specifically, the video projection unit 115 can project the light flux 112 onto one eye 101 of the viewer.
  • the in-vehicle display device 10 is provided, for example, in the vehicle 730, that is, for example, in the back of the dashboard 720 of the vehicle 730 as viewed from the viewer 100 who is a pilot.
  • the image projection unit 115 includes, for example, an image data generation unit 130, an image formation unit 110, and a projection unit 120.
  • the video data generation unit 130 generates a video signal corresponding to the video including the graphic 180 and supplies the video signal to the video formation unit 110.
  • the image forming unit 110 for example, various optical switches such as a liquid crystal display (LCD), a DMD (Digital Micromirror Device), and a MEMS (Micro-electro-mechanical System) can be used. Then, the image forming unit 110 forms an image on the screen of the image forming unit 110 based on the image signal supplied from the image data generating unit 130.
  • LCD liquid crystal display
  • DMD Digital Micromirror Device
  • MEMS Micro-electro-mechanical System
  • the projection unit 120 for example, various light sources, lenses, mirrors, and various optical elements for controlling the divergence angle (diffusion angle) are used.
  • the projection unit 120 has a first lens 123, a second lens 125, and an aperture 124 (a divergence angle control unit) provided between the first lens 123 and the second lens 125.
  • the size of the opening of the aperture 124 can be variable, ie, a variable aperture can be used as the aperture 124.
  • the projection unit 120 includes a light source 121, a tapered light guide 122, a first lens 123, a second lens 125, an aperture 124, and a mirror 126.
  • a first lens 123 is disposed between the light source 121 and the mirror 126
  • a second lens 125 is disposed between the first lens 123 and the mirror 126
  • a taper light guide is disposed between the light source 121 and the first lens 123.
  • an image forming unit 110 (for example, an LCD) is disposed between the taper light guide 122 and the first lens 123.
  • the aperture 124 is a distance f1 from the first lens 123 and a position f2 from the second lens 125 Installed in
  • the mirror 126 is, for example, concave, so that the image of the light flux 112 can be magnified and projected to the viewer 100.
  • the light source 121 various types of light-emitting diodes (LEDs), high-pressure mercury lamps, halogen lamps, lasers, and the like can be used. By using an LED as the light source 121, power consumption can be reduced, and the apparatus can be reduced in weight and size.
  • LEDs light-emitting diodes
  • high-pressure mercury lamps halogen lamps
  • lasers lasers
  • the like By using an LED as the light source 121, power consumption can be reduced, and the apparatus can be reduced in weight and size.
  • the light emitted from the light source 121 is controlled to a certain range of divergence angle by the tapered light guide 122, and becomes a light flux 112 including an image including a predetermined figure 180 in the image forming unit 110.
  • the divergence angle of the light beam 112 is controlled to a predetermined angle by passing through the first lens 123, the aperture 124 and the second lens.
  • a diffusion plate 127 is provided between the tapered light guide 122 and the image forming unit 110, whereby the light entering the image forming unit 110 is made more uniform.
  • the light flux 112 is reflected by the mirror 126, and then is reflected by the front glass portion 712 of the vehicle 730, and reaches the one eye 101 of the viewer 100. Thereby, the viewer 100 views the image 181 of the figure 180 included in the image of the light flux 112.
  • the projection range 114 and the projection position 114 a of the projection area of the light beam 112 are controlled by various optical elements included in the image projection unit 115, and the light beam 112 is incident on one eye 101 of the viewer 100.
  • the light beam 112 is prevented from being incident on the other eye.
  • the lateral direction (the lateral direction when viewed from the viewer 100) of the projection range 114 of the light flux 112 is controlled to about 65 mm (millimeters).
  • the mirror 126 can be movable, for example, the position or angle of the mirror 126 can be adjusted manually or automatically according to the position or movement of the head 105 of the viewer 100, One eye 101 can project 112 appropriately.
  • the video projection unit 115 can be modified in various ways in addition to the above specific example.
  • the traveling direction of the vehicle 730 is taken as the Z-axis direction.
  • the left and right direction of the vehicle 730 is the X axis direction
  • the vertical direction is the Y axis direction. That is, viewed from the viewer 100, the depth direction is the Z-axis direction, the left-right direction is the X-axis direction, and the up-down direction is the Y-axis direction.
  • the direction away from the viewer 100 is the positive direction of the Z axis
  • the right direction is the positive direction of the X axis when viewed from the viewer 100
  • the upper direction is the Y axis when viewed from the viewer 100.
  • the vehicle 730 is assumed to move from the current position 730 p of the vehicle 730 to the position of the post-movement position 741.
  • the distance between the current position 730p and the post-movement position 741 is taken as the movement distance Ls.
  • the vehicle 730 moves to the post-movement position 741 from the current position 730 p when the vehicle speed acquisition unit 310 acquires the speed of the vehicle 730.
  • the vehicle 730 moves to the post-movement position 741 which is a position of the stop distance which is a distance from the current position 730p to the stop when the vehicle 730 is at the current position 730p.
  • the post-movement position 741 changes according to the change in the speed of the vehicle 730.
  • the post-movement position is not limited to this, but in the following, from the current position 730p of the vehicle 730 to the post-movement position 741 when the speed of the vehicle 730 is acquired by the vehicle speed acquisition unit 310, for example.
  • the case where the stop distance is used as the movement distance Ls of the above will be described.
  • the position of the vehicle 730 is assumed to be the position of the front end of the vehicle 730. That is, the current position 730p is the front end of the current vehicle 730 (when the speed of the vehicle 730 is obtained), and the post-movement position 741 is the position of the front end of the vehicle 730 after the vehicle 730 has moved. It is assumed.
  • the fixed position 742 is defined.
  • the fixed position 742 is between the windshield portion 712 at the current position 730p of the vehicle 730 when the vehicle speed obtaining unit 310 obtains the speed, and the post-movement position 741 at the current position 730p. From the position a predetermined distance away.
  • the fixed position 742 does not depend on the speed of the vehicle 730, and is a position at which the distance from the windshield portion 712 of the vehicle 730 to which the light flux 112 is reflected is fixed.
  • the fixed position 742 is, for example, a position of a predetermined distance in the range of several meters (for example, about 0.1 m to about 10 m) from the windshield part 712.
  • the fixed position 742 may be on the front side (front glass portion 712 side) of the current position 730p of the vehicle 730 (in this case, the front end of the vehicle 730) as viewed from the viewer 100. It may be a position after movement 741).
  • FIGS. 1A and 1B illustrate the operation of the in-vehicle display device 10 when the speed Sv of the vehicle 730 is low and high.
  • FIG. 1 (a) corresponds to the case where the speed Sv is 40 km / h (kilometers / hour)
  • FIG. 1 (b) corresponds to the case where the speed Sv is 60 km / h.
  • a road 753 on which the vehicle 730 is traveling is drawn as a background image 740 d (in this example, trees along the road 753 are also drawn).
  • a graphic 180 included in the image 840 is shown. In this specific example, a quadrangle is used as the graphic 180 representing the velocity Sv.
  • the video projection unit 115 determines at least a part of the graphic 180 after the movement of the background 740. It arrange
  • a part of the graphic 180 is disposed in the first area 841 r in the video corresponding to the post-movement position 741 on the background 740, and another part of the graphic 180 is the video 840 corresponding to the fixed position 742.
  • region 842r in the inside. That is, in this specific example, the video projection unit 115 is different from the above-mentioned part of the figure 180 in the windshield portion 712 at the current position 730p of the vehicle 730 when the vehicle speed obtaining unit 310 obtains the speed.
  • the second region 842 r is disposed in the image 840 corresponding to the fixed position 742 in the background 740 which is between the post-movement position 741 and the current position 730 p and separated by a predetermined distance from the windshield portion 712.
  • a part of the figure 180 is one end 180 a of the figure 180, and the other part of the figure 180 is the other end 180 b of the figure 180.
  • the video projection unit 115 arranges the one end 180 a of the graphic 180 in the first area 841 r in the video 840 corresponding to the post-movement position 741 in the background 740. Then, the video projection unit 115 arranges the other end 180 b of the graphic 180 in the second area 842 r in the video 840 corresponding to the fixed position 742 in the background 740.
  • the position in the image 840 of the second area 842 r corresponding to the fixed position 742 in the background 740 is fixed.
  • the second area 842 r is disposed at the bottom of the image 840.
  • the post-movement position 741 in the background 740 changes according to the speed Sv of the vehicle 730, and accordingly, the position of the first region 841r in the image 840 changes correspondingly. That is, as illustrated in FIG. 1A, when the speed Sv is low, the position in the image 840 of the first area 841r is a position near the second area 842r. Then, as illustrated in FIG. 1B, when the speed Sv is high, the position in the image 840 of the first area 841r is farther from the second area 842r than when the speed Sv is low.
  • the position of the second area 842r which is the position of the other end 180b of the figure 180 is fixed, and the position of the first area 841r which is the position of the end 180a of the figure 180 corresponds to the speed Sv of the vehicle 730. Moving. That is, the length in the height direction of the figure 180 changes with the speed Sv. Thereby, the viewer 100 can intuitively grasp the speed Sv.
  • the viewer 100 can move at a distance Sv at that time. It is easier to grasp.
  • the tip (one end 180 a) of the figure 180 expressing the speed Sv corresponds to the post-movement position 741 of the background 740.
  • an on-vehicle display device that displays the speed of the vehicle so as to be easily recognized, and supports safer vehicle operation. That is, by displaying the speed of the vehicle 730 in association with the situation around the vehicle 730, the speed of the vehicle 730 can be easily recognized, and safer vehicle operation can be supported.
  • the projection range 114 of the light beam 112 is controlled to project the light beam 112 including the image to the one eye 101 of the viewer 100, and the viewer 100 sees the image 840 with the one eye 101. Since the figure 180 included in the image 840 is perceived corresponding to the depth position of the background 740 when viewed, the velocity Sv can be easily recognized.
  • FIG. 5 is a schematic view illustrating the operation of the in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the position of the viewer 100 is taken as the viewer position 100p
  • the position of the windshield portion 712 of the vehicle 730 is taken as the windshield portion position 712p.
  • a windshield position 712p is disposed between the viewer position 100p and the post-displacement position 741 along the Z-axis direction
  • a current position 730p is disposed between the windshield position 712p and the post-displacement position 741 Ru.
  • the fixed position 742 is disposed between the windshield position 712 p and the post-movement position 741.
  • the fixed position 742 is disposed between the windshield position 712 and the current position 730p (the tip of the vehicle 730), between the current position 730p and the post-movement position 742 and at the current position 730p. good.
  • the other end 180 b which is the lower end of the figure 180 is a background 740 of, for example, the road 753.
  • the image it is perceived as being located at the fixed position 742.
  • the other end 180 b may be perceived at the position of the front portion (for example, the hood) of the vehicle 730.
  • one end 180a which is the upper end of the figure 180 is perceived as being located at the post-movement position 741 in the image of the background 740, for example, the road 753.
  • the figure 180 is perceived as extending from the near fixed position 742 to the far post moved position 741 on the background 740 in real space.
  • the X0 axis, the Y axis 0, and the Z axis 0 at the position of the viewer 100 in the real space and the X1 axis, the Y1 axis, and the Z1 axis at the position of the background 740 in the real space are parallel to each other.
  • the Xi axis, the Yi axis, and the Zi axis in the front glass portion 712 that reflects the light beam 112 may not be parallel to the X axis, the Y axis, and the Z axis, respectively. That is, as illustrated in FIG. 2, as viewed from the viewer 100, the windshield portion 712 of the vehicle 730 is inclined (rotated about the Xi axis).
  • the Xi axis, the Yi axis and the Zi axis are parallel to the X axis, the Y axis and the Z axis, respectively, and are drawn as such in FIG.
  • a position where a straight line connecting the viewer space position P0 of the viewer 100 and the post-movement space position P1 corresponding to the post-movement position 741 intersects the windshield portion 712 is This is the position where one end 180 a of the figure 180 is disposed. Then, the other end 180 b of the graphic 180 in the image 840 is a position where the straight line connecting the viewer space position P 0 and the fixed space position P 2 corresponding to the fixed position 742 intersects the windshield portion 712. It will be the position to be placed.
  • Such arrangement of the graphic 180 is performed by the video data generation unit 130, for example.
  • the post-movement spatial position P1 is estimated based on the spatial position of the vehicle 730. Further, a fixed space position P2 based on the space position of the front glass portion 712 of the vehicle 730 is determined.
  • the viewer space position P0 which is the position of the eye (one eye 101) of the viewer 100 can be estimated, for example, by the direction of the light beam 112 obtained by the setting angle of the optical element included in the video projection unit 115. . Further, the spatial position of the windshield portion 712 onto which the light beam 112 is projected is determined by the position of the windshield portion 712 in the vehicle 730.
  • the video projection unit 115 arranges the figure 180 at a desired position in the video 840, that is, the video projection unit 115 sets the desired depth position of the background 740 (along the Z-axis direction). And one end 180 a and the other end 180 b of the figure 180 are arranged. That is, the shape such as the outline of the figure 180 is deformed.
  • the figure 180 represents the speed Sv of the vehicle 730.
  • the figure 180 may be continuously deformed in an analog manner in response to a continuous change of the speed Sv.
  • Several divisions may be set with respect to the value of the velocity Sv, and the figure 180 may be deformed discontinuously in a digital form, corresponding to the divisions.
  • the post-movement position 741 may be continuously obtained corresponding to the continuous change of the velocity Sv, and the figure may be deformed discontinuously in a digital shape corresponding to the continuous post-movement position 741.
  • the post-displacement position 741 is determined in digital form in response to the continuous change in the velocity Sv, and even if the figure is deformed in a discontinuous manner in digital form in response to the post-displacement position 741. good.
  • the end 180 a of the graphic 180 does not have to be disposed at a position in the image 840 strictly corresponding to the post-movement position 741 in the background 740.
  • One end 180 a may be disposed at a position corresponding to a certain extent to the position 741. That is, one end 180 a (at least a part) of the figure 180 may be disposed in the first area 841 r in the image 840 corresponding to the post-movement position 741 in the background 740.
  • the other end 180 b of the figure 180 does not necessarily have to be arranged at a position in the image 840 exactly corresponding to the fixed position 742 in the background 740, and the other end 180 b is arranged at a position corresponding to a certain degree to the fixed position 742 Just do it. That is, the other end 180 b (other part) of the figure 180 may be disposed in the second area 842 r in the image 840 corresponding to the fixed position 742 in the background 740.
  • 6 (a) to 6 (h) and 7 (a) to 7 (d) are schematic views illustrating the operation of the in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention . That is, these figures are examples of the figure 180 in the in-vehicle display device 10. 6 (a), 6 (c), 6 (e), 6 (g), 7 (a) and 7 (c), the speed Sv of the vehicle 730 is low, for example, 40 km / h 6 (b), 6 (d), 6 (f), 6 (h), 7 (b) and 7 (d) are examples of the graphic 180 of FIG. It is an example of the figure 180 when the speed Sv is high, for example, 60 km / h.
  • the figure 180 is trapezoidal, and the length in the vertical direction changes continuously or discontinuously corresponding to the velocity Sv.
  • the vertical direction is the direction when the viewer 100 views the image 840.
  • the direction in which the viewer 100 views the video 840 may be different from the direction inside the video projection unit 115.
  • the vertical direction and the horizontal direction of the figure 180 are described as the shape when the viewer 100 views the image 840, and, for example, the figure 180 in the image formed by the image forming unit 110.
  • the vertical direction and the horizontal direction may be different from the vertical direction and the horizontal direction of the graphic 180 when the viewer 100 views the image 840. The same applies below.
  • the figure 180 is rectangular, and the length in the longitudinal direction changes continuously or discontinuously in accordance with the velocity Sv.
  • the figure 180 may be elliptical, and the length in the vertical direction may change continuously or discontinuously corresponding to the speed Sv.
  • the figure 180 is a three-dimensional trapezoidal prism having a thickness, and the length in the vertical direction is continuously corresponding to the velocity Sv. Or, it changes discontinuously.
  • the figure 180 has a three-dimensional columnar shape with a thickness in the shape of an arrow in the cross section, and corresponds to the speed Sv in the longitudinal direction
  • the length changes continuously or discontinuously.
  • FIG. 6A and FIG. 6B When the trapezoidal shape illustrated in FIG. 6A and FIG. 6B is used as the figure 180, perspective is more than in the case of using the rectangle illustrated in FIG. 6C and FIG.
  • the perception of the position in the depth direction according to is enhanced, and it becomes easier to perceive the post-movement position 741 corresponding to the velocity Sv.
  • the size of the lower portion of the figure 180 is the size of the upper portion of the figure 180.
  • the perspective is enhanced.
  • the size at the other end 180 b (the other part) of the figure 180 is larger than the size at the one end 180 a (the part) of the figure 180.
  • One end 180a corresponds to the post-movement position 741 that is far from the viewer 100
  • the other end 180b corresponds to the fixed position 742 that is closer to the viewer 100 than the post-movement position 741.
  • the size of the graphic 180 can be, for example, the length of the graphic 180 in a direction perpendicular to the direction from the first area 841 r to the second area 842 r in the image 840. That is, the size of the graphic 180 can be the length of the graphic 180 along the direction orthogonal to the direction from the one end 180 a to the other end 180 b of the graphic 180. Since one end 180a of the figure 180 and the other end 180b of the figure 180 are arranged in the vertical direction in the image 840, the size at the one end 180a of the figure 180 corresponds to the width in the lateral direction of the one end 180a. The size at the other end 180 b of the FIG. 180 corresponds to the width in the lateral direction at the other end 180 b. Thus, the lateral width of the other end 180b is larger than the lateral width of the one end 180a.
  • the thickness illustrated in FIGS. 6E and 6F is higher than the case where the planar trapezoidal shape illustrated in FIGS. 6A and 6B is used as the graphic 180.
  • the part that will be a shadow can be expressed as viewed from the viewer 100, the perception of the position in the depth direction is enhanced, and the post-movement position 741 corresponding to the speed Sv is perceived more It will be easier.
  • the shapes illustrated in FIGS. 6 (g) and 6 (f) are similarly three-dimensional, and the perception of the position in the depth direction is enhanced, and the post-movement position 741 corresponding to the velocity Sv is perceived It becomes easy to do.
  • the figure 180 has a plurality of trapezoids, and the number of trapezoids changes corresponding to the velocity Sv. That is, in this specific example, the speed Sv is discontinuously displayed in digital form.
  • the figure 180 illustrated in FIG. 7A has four trapezoids, and corresponds to, for example, the case where the speed Sv exceeds 30 km and is 40 km or less.
  • the range of the speed Sv represented by one trapezoid can be set arbitrarily.
  • the figure 180 has a plurality of arrows, and the number of trapezoids changes in accordance with the speed Sv. That is, also in this specific example, the speed Sv is discontinuously displayed in digital form. Also in FIG. 7A to FIG. 7D, a three-dimensional shape having a thickness may be applied.
  • the length of the graphic 180 expands and contracts, and the number of various shapes included in the graphic 180 changes according to the speed Sv. Then, by giving a perspective to the figure 180, the sense of depth is enhanced. Moreover, a sense of depth is enhanced by adopting a three-dimensional shape having a thickness.
  • the viewer 100 can intuitively recognize the speed Sv by displaying the speed Sv not by character information such as numbers but by the graphic 180 expressing the speed Sv. By making the speed Sv easy to recognize, safer steering can be supported when the vehicle is driving.
  • FIGS. 8 (b), 8 (D) and FIG. 8 (f) are examples of the figure 180 when the speed Sv of the vehicle 730 is high, for example, 60 km / h.
  • the figure 180 is trapezoidal, and the position of the figure 180 is changed corresponding to the speed Sv. That is, in the image 840, the position of the figure 180 is substantially disposed at the post-movement position 741.
  • the graphic 180 is an arrow, and the position of the graphic 180 is changed corresponding to the speed Sv. Also in this case, in the image 840, the position of the figure 180 is substantially disposed at the post-movement position 741.
  • the figure 180 has a trapezoidal shape, and the position of the figure 180 changes in accordance with the velocity Sv.
  • a scale graphic 188 which is a scale corresponding to the speed Sv is provided.
  • the scale graphic 188 includes a mark displayed at the position of the image 840 corresponding to each of the plurality of speeds Sv.
  • the positional relationship between the scale graphic 188 and the graphic 180 makes it easy to recognize the speed Sv of the vehicle 730 represented by the graphic 180.
  • the scale graphic 188 may be provided also in the graphic 180 of the arrow illustrated in FIGS. 8C and 8D.
  • the viewer 100 perceives the figure 180 as it moves within the image 840. Then, since the position where the graphic 180 is displayed is arranged at the post-movement position 741 in the background 740, also in this case, the viewer 100 can easily intuitively recognize the speed Sv.
  • the video projection unit 115 arranges the graphic 180 (for example, the entire graphic 180) in the first area 841 r in the video 840 corresponding to the post-movement position 741 in the background.
  • the stopping distance is, for example, the sum of a thinking distance and a braking distance.
  • the free run distance is the distance traveled by the vehicle 730 at the speed Sv during the sum of the perception time, the human reaction time, and the vehicle reaction time.
  • the braking distance (in meters) is v 2 / (2 ⁇ ) using the speed v of the vehicle (in meters / second) and the coefficient of friction Fc between the road 753 and the vehicle 730 (eg a tire) 9.8 ⁇ Fc).
  • the velocity v is a value obtained by converting a unit from the velocity v, and when a value of meters / second is used as the velocity Sv, the velocity Sv and the velocity v become the same value.
  • the coefficient of friction changes depending on the road surface condition of the road, the condition of the vehicle (for example, the condition of tires), etc. it can. Further, since the stop distance changes depending on the type of the vehicle 730 and the characteristics of the driver, the stop distance may be changed in accordance with this change.
  • the stopping distance is obtained based on the speed Sv.
  • the position moved by the distance of the stop distance is taken as the post-movement position 741.
  • the derivation of the post-movement position 741 is performed by the position estimation unit 320.
  • the position estimation unit 320 has, for example, a calculation unit and a storage unit, and performs, for example, the above calculation based on the value of the speed Sv acquired by the vehicle speed acquisition unit 310 to calculate the current position 730p of the vehicle 730
  • the movement distance Ls to the post-movement position 741 can be derived, and the post-movement position 741 can be estimated.
  • the above equation is stored in the storage unit included in the position estimation unit 320. Further, for example, data of a table in which the velocity Sv and the value of the distance to the post-movement position 741 satisfying the above relationship are associated is stored in the storage unit, and the required value is obtained from the stored data by the operation unit. It is extracted.
  • the movement distance Ls between the current position 730 p of the vehicle 730 and the post-movement position 741 may be based on the speed of the vehicle 730. That is, the movement distance Ls between the current position 730p of the vehicle 730 and the post-movement position 741 is set to be longer when the speed Sv of the vehicle 730 is fast.
  • the movement distance Ls between the current position 730p of the vehicle 730 and the post-movement position 741 may be a distance obtained by adding a distance for further securing a desired safety to the above stop distance.
  • the movement distance Ls between the current position 730p and the post-movement position 741 may be changed based on the road condition, the vehicle condition, and the driver condition.
  • FIG. 9 is a schematic view illustrating the configuration and operation of the in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the in-vehicle display device 10 includes a vehicle speed acquisition unit 310, a position estimation unit 320, and an image projection unit 115.
  • the speed Sv of the vehicle 730 is obtained by the vehicle speed obtaining unit 310 (step S310).
  • the position estimation unit 320 estimates the post-movement position 741 of the vehicle 730 (step S320).
  • the stopping distance is used as the moving distance Ls between the current position 730p of the vehicle 730 and the after-moving position 741.
  • the video projection unit 115 performs video correction on the video data concerning the graphic 180 based on, for example, the post-movement position 741 (step S115 b).
  • the video base data for example, a quadrangle or the various figures already described are used. A desired color can be given to this figure.
  • image correction for giving a perspective is performed in accordance with the background 740.
  • the image forming unit 110 forms an image 840 using the corrected image data (step S115 c).
  • the light flux 112 including the image 840 is projected toward the viewer 100 (step S115 d).
  • FIG. 10 is a schematic view illustrating the configuration and operation of another in-vehicle display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the in-vehicle display device 11 obtains the vehicle and the external situation obtaining unit 410 that obtain at least one of the condition of the vehicle 730 and the external situation including the road 753 on which the vehicle 730 travels. Further equipped.
  • the status of the operator of the vehicle 730 which is the viewer 100 is obtained. For example, the proficiency level of the viewer and the reflection time are acquired. For example, information such as whether to set the inter-vehicle distance wide or narrow is input. Also, information on the number of passengers on the vehicle 730 and the loaded luggage is obtained. These pieces of information are information related to the stopping distance of the vehicle 730.
  • road conditions including road surface conditions (for example, freezing or snowfall, presence of water on the road surface), slopes, traffic congestion conditions, etc.
  • the external environment status is acquired to the vehicle and external environment acquisition unit 410 based on the image of the external environment imaging camera mounted on the vehicle 730 (determination of the road surface condition, grasp of the illuminance of the road surface, and condition of the course such as curve of the road)
  • Methods to estimate the road surface condition such as grasping the amount of precipitation with a rainfall sensor etc., and methods to estimate the road condition from external sources such as broadcasting or acquisition of continuous road information At least one can be applied.
  • Step S320 Data on the condition of the vehicle 730 and the condition of the outside acquired by the vehicle and the external condition acquiring unit 410 are input to the position estimating unit 320, and the post-movement position 741 is estimated based on these data and the speed Sv. Step S320.
  • the post-movement position 741 is estimated based on the weight of a load or a person mounted on the vehicle 730, the stop distance which changes depending on the road surface condition and the like. That is, as the distance from the current position 730 p to the post-movement position 741, a post-movement position 741 of a safe distance corresponding to the speed Sv is determined based on the condition of the road during traveling.
  • the figure 180 which is a display related to the speed Sv according to the safe distance.
  • the post-movement position 741 is estimated based on the preference and the request regarding the inter-vehicle distance of the viewer 100, in addition to the stop distance directly related to the speed Sv.
  • steps S115b to S115d are performed.
  • the on-vehicle display device 11 in the calculation of the stop distance based on the speed Sv, the conditions of the vehicle 730 and the outside are taken into consideration, and the post-movement position 741 can be estimated with higher accuracy. Furthermore, the post-movement position 741 is estimated in consideration of the state of the viewer 100 (including the learning level and preference of the maneuver). As a result, the appropriate speed Sv can be more easily recognized, and a safer and easy-to-use display device can be provided.
  • the speed (for example, legal speed) to be observed is determined on the road 753 on which the vehicle 730 travels, and the operation of the image projection unit 115 changes based on the speed to be observed.
  • the speed to be observed will be described as being the legal speed.
  • the configuration of the in-vehicle display device 20 according to the second embodiment can be the same as the configuration of the in-vehicle display device 10 according to the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.
  • FIGS. 11A and 11B are schematic views illustrating the operation of the in-vehicle display device according to the second embodiment of the present invention. That is, FIGS. 11A and 11B illustrate the operation of the in-vehicle display device 10 when the speed Sv of the vehicle 730 is low and when the speed Sv is high.
  • the legal speed is 50 km / h
  • the speed Sv is 40 km / h below the legal speed
  • the speed Sv is higher than the legal speed. It is high 60km / h.
  • the portion of the graphic 180 corresponding to the speed lower than the legal speed is green, and the graphic 180 corresponding to the speed exceeding the legal speed is The color of the part is red (hatched in the figure with high density).
  • the portion of the graphic 180 corresponding to the speed Sv less than the speed to be observed (for example, legal speed) defined on the road 753 on which the vehicle 730 travels At least one of the color and the brightness of the graphic 180 is changed between the part (the part) and the part (fast part) of the graphic 180 corresponding to the speed Sv higher than the speed to be observed.
  • the color and the brightness include at least one of the chromaticity, the saturation, and the brightness of the graphic 180.
  • the color of the portion (low speed portion) of the figure 180 corresponding to the speed Sv below the speed to be observed it is desirable to adopt a green color or a blue color that makes it possible to perceive that the comparison point is safe.
  • a third portion between the portion (slow portion) of the diagram 180 corresponding to the velocity Sv below the velocity to be observed and the portion (high velocity portion) of the diagram 180 corresponding to the velocity Sv higher than the velocity to be observed In the part (medium speed part), at least one of color and brightness different from the low speed part and the high speed part may be applied.
  • the low speed part may be colored greenish
  • the medium speed part may be colored yellow
  • the high speed part may be colored red.
  • color and brightness may be continuously changed in the direction from the low speed portion to the high speed portion.
  • at least one of color and brightness may be changed between the lower side and the upper side of the graphic 180.
  • the lower side may be green and the upper side may be yellowish green.
  • the color and brightness may change continuously in the direction from the low speed part to the high speed part through the medium speed part.
  • the operation of changing at least one of the color and the brightness depending on the portion of the graphic 180 is performed by the video projection unit 115, for example.
  • the operation of changing at least one of color and brightness according to the portion of FIG. 180 can be performed in any of the shapes illustrated in FIGS. 6 (a) to 6 (h) and FIGS. 7 (a) to 7 (d). Is also applicable.
  • the video projection unit 115 arranges the graphic 180 (entire graphic 180) in the first area 841 r in the video 840 corresponding to the post-movement position 741 in the background. Then, the color and brightness of the figure correspond to the figure corresponding to the speed Sv below the speed to be observed determined in the road 753 on which the vehicle 730 travels, and the figure corresponding to the speed higher than the speed to be observed. At least one of which is changed.
  • the speed to be observed determined on the road 753 on which the vehicle 730 travels may be, for example, the legal speed of the road 753 on which the vehicle travels by applying navigation technology using the GPS function attached to the vehicle 730. It is obtained by obtaining it.
  • FIG. 12 is a schematic view illustrating the configuration and operation of another in-vehicle display device according to the second embodiment of the present invention.
  • the in-vehicle display device 21 further includes a compliance speed acquisition unit 420 that acquires the speed to be complied with on the road 753 on which the vehicle 730 travels.
  • the compliance speed acquisition unit 420 may acquire, from the communication system, information on the compliance speed acquired by the communication system provided in the vehicle 730, and the compliance speed acquisition unit 420 may acquire information from outside the vehicle 730. Information on the speed to be observed may be obtained directly.
  • the compliance speed obtaining unit 420 obtains, for example, the status of the vehicle 730 and the status of the outside world including the road 753 on which the vehicle 730 travels (step S420).
  • the compliance speed acquisition unit 420 acquires the current position of the vehicle 730 using, for example, GPS as vehicle information, and acquires the legal speed on the road 753 of the position as external information, and this legal speed is compliant It should be a speed that should be.
  • a signal from an oscillator or the like attached to the road 753 may be received, and for example, a legal speed or the like of the road 753 may be obtained.
  • the compliance speed acquisition unit 420 acquires, for example, data such as a gradient on the road 753 on which the vehicle 730 travels as external world information, and a speed in consideration of the slope of the road is set as the speed to be complied with. good.
  • the speed to be followed determined in the road 753 on which the vehicle 730 travels may be determined not only according to the legal speed but also according to the situation of the road 753 changing from moment to moment.
  • the speed to be observed on the road 753 on which the vehicle 730 travels may be changed separately from the legal speed depending on changes in the traffic condition of the road 753 or the freezing condition of the road 753 or the weather such as wind speed. In this way, the speed to be followed which changes from moment to moment can be obtained, for example, by the compliance speed obtaining unit 420.
  • the compliance speed obtaining unit 420 may include a portion for obtaining the status of the vehicle 730 and a portion for obtaining the status of the outside world.
  • the compliance speed acquisition unit 420 can set the speed to be complied with according to the status of the vehicle 730 and the status of the outside world. For example, based on the road surface condition (for example, freezing or snowfall, water on the road surface) or the road condition including the traffic condition, etc., which changes while the vehicle 730 is traveling. The speed to be observed may be set.
  • Step S115a the obtained velocity to be observed (including the set velocity to be observed) is input to the image projection unit 115, and the image projection unit 115 performs calculation of image data on the velocity to be observed.
  • Step S115a For example, as described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b), at least one of the color and the brightness of a part of the graphic 180 is changed from another part based on the speed to be observed. . Thereafter, the light beam 112 including the image 840 is projected through the same process as already described (step S115 d).
  • the configuration of the in-vehicle display device 30 according to the present embodiment can be the same as the configuration of the in-vehicle display device 10 according to the first embodiment, so the description will be omitted.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are schematic views illustrating the operation of the in-vehicle display device according to the third embodiment of the present invention. That is, FIG. 13 (a) illustrates the operation when another vehicle 730x is present at a distant position ahead of the vehicle 730, and FIG. 13 (b) shows another operation near the front of the vehicle 730. The operation when the vehicle 730x is present is illustrated.
  • the legal speed of the road 753 on which the vehicle 730 is traveling is 50 km / h, and the speed Sv is lower than the legal speed both in the case of FIG. 13 (a) and in the case of FIG. 13 (b).
  • the color of the figure 180 is, for example, green (hatching in the figure is low ).
  • a part of the graphic 180 is red (in the figure, Hatching is high). That is, the portion of the figure 180 corresponding to the near side from the position where another vehicle 730x is present is green (hatching with low density) indicating safety, and corresponds to the far side than the position where another vehicle 730x is present The portion of FIG. 180 is red (hatching with high density) indicating that it is dangerous.
  • the required post-movement position 743 estimated to allow safe movement of the vehicle 730 is set.
  • the required post-movement position 743 corresponds to the travel of the vehicle 730 whose distance from the vehicle 730 is within a predetermined range in front of the travel of the vehicle 730 when the vehicle speed acquisition unit 310 acquires the speed Sv.
  • the position of the obstacle in this example, another vehicle 730x
  • the predetermined distance may be changed according to the type and width of the road on which the vehicle 730 travels. For example, in the case of an expressway or the like, the predetermined distance is increased, and the predetermined distance is shortened other than the expressway.
  • such an obstacle is, for example, another vehicle 730x that is in front of the vehicle 730.
  • the position of such an obstacle is taken as the required post-movement position 743, and the figure 180 corresponds to the near-side range 743b of the background 740 on the vehicle 730 side (front side) than the required post-movement position 743 from the position of the vehicle 730. And a portion of a figure corresponding to the far side range 743a in the background 740 on the side (far side) opposite to the side (front side) of the vehicle 730 with respect to the required post-movement position 743 with respect to the position of the vehicle 730; Then, at least one of the color and the brightness of the graphic 180 is changed. Also in this case, the color and the brightness include at least one of the chromaticity, the saturation, and the brightness of the graphic 180.
  • the speed Sv (corresponding to the near side range 743b on the vehicle 730 side (front side) of the required post-movement position 743
  • the operator of the vehicle 730 who is the viewer 100 adjusts the speed Sv of the vehicle 730 so that, for example, a red (hatched) portion does not occur in the diagram 180.
  • the speed Sv is represented by a figure, and at least a part of the figure 180 is arranged in correspondence with the depth position of the background to provide a safe speed Sv. Is easier to recognize.
  • FIG. 14A and FIG. 14B are schematic views illustrating another operation of the in-vehicle display device according to the third embodiment of the present invention. That is, FIG. 14 (a) illustrates the operation when a person 760 exists at a distant position in front of the vehicle 730, and FIG. 14 (b) shows a person 760 present at a near position in front of the vehicle 730. The operation in the case of having been done is illustrated.
  • the legal speed of the road 753 on which the vehicle 730 is traveling is 50 km / h, and the speed Sv is lower than the legal speed both in the case of FIG. 14 (a) and in the case of FIG. 14 (b).
  • the color of the figure 180 is, for example, green (hatching in the figure is low). is there.
  • a part of the graphic 180 is red (in FIG. High hatching). That is, the portion of the figure 180 corresponding to the front side from the position where the person 760 exists is green (hatching with low density) indicating safety, and the portion of the figure 180 corresponding to the far side than the position where the person 760 exists. Is a red color (high density hatching) indicating that it is dangerous.
  • a person 760 is employed as an obstacle in front of the vehicle 730. Then, at least one of the color and the brightness of the graphic 180 is changed according to the position of the obstacle.
  • the obstacle may be another vehicle 730x and / or a person located in front of the vehicle 730.
  • the obstacle is not limited to this, and the obstacle may include all objects that hinder the travel of the vehicle 730 whose distance from the vehicle 730 is in a predetermined range.
  • FIG. 15 is a schematic view illustrating the configuration and operation of another in-vehicle display device according to the third embodiment of the present invention.
  • the in-vehicle display device 31 sets the distance from the vehicle 730 within a predetermined range in front of the travel of the vehicle 730.
  • the vehicle further includes an obstacle position acquisition unit 430 that acquires the position of the obstacle with respect to the traveling of the existing vehicle 730.
  • the obstacle position acquiring unit 430 acquires the position of the obstacle (step S430). Then, based on the acquired position of the obstacle, for example, the required position after movement 743 is derived in the image projection unit 115, and the above operation is performed.
  • the obstacle position acquisition unit 430 may acquire, for example, data on the position of the obstacle from a portion for detecting an obstacle provided on the vehicle 730, and also acquires an obstacle position provided on the in-vehicle display device 31.
  • the unit may detect an obstacle.
  • various cameras including infrared cameras and stereo cameras
  • radars optical, electromagnetic, etc.
  • Any method such as a method of receiving information data on the position can be applied.
  • As a method of obtaining the position of the obstacle ahead information on an obstacle other than the other vehicle 730x which another vehicle 730x traveling in front of the vehicle 730 grasps may be obtained from the other vehicle 730x.
  • the data on the position of the obstacle acquired by the obstacle position acquisition unit 430 is input to the video projection unit 115, and the video projection unit 115 performs calculation of video data reflecting the position of the obstacle (step S115a). For example, when the position of the obstacle is closer to the vehicle 730 than the post-movement position 741 as viewed from the vehicle 730, the portion of the graphic 180 corresponding to the front side from the position of the obstacle is green for safety The portion of the graphic 180 corresponding to the side farther than the position of the obstacle is red to indicate that it is dangerous. Then, the light flux 112 is projected in the same manner as described above.
  • movement demonstrated regarding FIG. 9, FIG. 10, FIG. 12 and FIG. 15 can be replaced in the technically possible range, and may be implemented simultaneously.
  • each of the above processes may be repeatedly performed, that is, may be performed continuously in time.
  • the display method according to the fourth embodiment of the present invention is mounted on a vehicle 730, and an image 840 included in the light flux 112 reflected by the windshield portion 712 of the vehicle 730 is an image of a background 740 in front of the vehicle 730 (background It is a display method to be presented to the viewer 100 who rides the vehicle 730 by superimposing the image 740 d).
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating the display method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the display method according to the present embodiment obtains the speed Sv of the vehicle 730 (step S10). Then, based on the obtained speed Sv of the vehicle 730, the post-movement position 741 after the vehicle 730 has moved is estimated (step S20).
  • the figure 180 representing the velocity Sv is arranged in the first region 841 r in the image 840 corresponding to the post-movement position 741 in the background 740, and the light flux 112 having the image 840 including the figure 180 is The light is reflected by the front glass portion 712 of the vehicle 730 and projected toward the viewer 100 who gets on the vehicle 730 (step S30).
  • one end 180a of the figure 180 is disposed in the first region 841r in the image 840 corresponding to the post-movement position 741 in the background 740
  • the other end 180b of the figure 180 is an image 840 corresponding to the fixed position 742 in the background 740. It arranges in the 2nd field 842r.
  • the figure 180 (the whole of the figure 180) is arranged in the first area 841 r in the image 840 corresponding to the post-movement position 741 in the background.
  • the speed of the vehicle 730 can be displayed in an easily recognizable manner, and safer vehicle operation can be supported.
  • an image projection unit an image data generation unit, an image formation unit, a projection unit, a light source, a diffusion plate, a tapered light guide, a lens, an aperture, a mirror, a vehicle speed acquisition unit, a position estimation unit, and an outside world
  • the present invention can be similarly implemented by appropriately selecting from known ranges by those skilled in the art. As long as it can obtain, it is included in the scope of the present invention.
  • what combined any two or more elements of each specific example in the technically possible range is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.
  • in-vehicle display devices and display methods that can be appropriately designed and implemented by those skilled in the art based on the in-vehicle display devices and display methods described above as the embodiment of the present invention are also the gist of the present invention. As long as it is included, it belongs to the scope of the present invention.

Abstract

　車両に搭載され、前記車両のフロントガラス部に反射した光束に含まれる映像を、前記車両の前方の背景の像と重畳させて前記車両に搭乗する観視者に呈示する車載用表示装置であって、前記車両の速度を入手する車両速度入手部と、前記車両速度入手部によって入手された前記速度に基づいて、前記車両が移動した後の移動後位置を推定する位置推定部と、前記速度を表現した図形を含む前記映像を有する前記光束を、前記車両の前記フロントガラス部に反射させて前記車両に搭乗する前記観視者に向けて投影する映像投影部と、を備え、前記映像投影部は、前記図形の少なくとも一部を、前記背景における前記移動後位置に対応する前記映像内の第１領域に配置することを特徴とする車載用表示装置が提供される。車両の速度を認識し易く表示し、より安全な車両の運行を支援できる。

Description

車載用表示装置及び表示方法
　本発明は、車載用表示装置及び表示方法に関する。
　車載用表示装置として、例えば、ナビゲーション情報等の表示情報をフロントガラスに投影して、外界情報と表示情報とを同時に視認可能とするヘッドアップディスプレイＨＵＤ（Head-Up Display）が開発されている。
　ＨＵＤにおいて、車両の速度を認識し易く表示し、より安全な車両の運行を支援することが望まれている。
　例えば、特許文献１には、移動体の移動に伴う時間経過に沿って表示する像中の図像の大きさを変化させる方法が開示されているが、この方法を用いても速度に関する表示の視認性は不十分である。
　なお、ＨＵＤの表示を両眼で見る通常のＨＵＤでは、両眼視差のために見難い表示となる。これに対し、片目で表示を観視する単眼ＨＵＤが提案されている（例えば、特許文献２参照）。これによれば、背景の所望の空間位置に表示画像を知覚させることができる。
特開２００６－１７６２６号公報 特開２００９－１２８５６５号公報
　本発明は、車両の速度を認識し易く表示し、より安全な車両の運行を支援する車載用表示装置及び表示方法を提供する。
　本発明の一態様によれば、車両に搭載され、前記車両のフロントガラス部に反射した光束に含まれる映像を、前記車両の前方の背景の像と重畳させて前記車両に搭乗する観視者に呈示する車載用表示装置であって、前記車両の速度を入手する車両速度入手部と、前記車両速度入手部によって入手された前記速度に基づいて、前記車両が移動した後の移動後位置を推定する位置推定部と、前記速度を表現した図形を含む前記映像を有する前記光束を、前記車両の前記フロントガラス部に反射させて前記車両に搭乗する前記観視者に向けて投影する映像投影部と、を備え、前記映像投影部は、前記図形の少なくとも一部を、前記背景における前記移動後位置に対応する前記映像内の第１領域に配置することを特徴とする車載用表示装置が提供される。
　本発明の別の一態様によれば、車両のフロントガラス部に反射した光束に含まれる映像を、前記車両の前方の背景の像と重畳させて前記車両に搭乗する観視者に呈示する表示方法であって、前記車両の速度を入手し、前記入手された前記速度に基づいて、前記車両が移動した後の移動後位置を推定し、前記速度を表現した図形の少なくとも一部を、前記背景における前記移動後位置に対応する前記映像内の第１領域に配置して、前記図形を含む前記映像を有する前記光束を、前記車両の前記フロントガラス部に反射させて前記車両に搭乗する前記観視者に向けて投影することを特徴とする表示方法が提供される。
　本発明によれば、車両の速度を認識し易く表示し、より安全な車両の運行を支援する車載用表示装置及び表示方法が提供される。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、車載用表示装置の動作を示す模式図である。 車載用表示装置を示す模式図である。 車載用表示装置の映像投影部を示す模式図である。 車載用表示装置の動作を示す模式図である。 車載用表示装置の動作を示す模式図である。 図６（ａ）～図６（ｈ）は、車載用表示装置の動作を示す模式図である。 図７（ａ）～図７（ｄ）は、車載用表示装置の動作を示す模式図である。 図８（ａ）～図８（ｆ）は、車載用表示装置の動作を示す模式図である。 車載用表示装置の構成と動作を示す模式図である。 車載用表示装置の構成と動作を示す模式図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、車載用表示装置の動作を示す模式図である。 車載用表示装置の構成と動作を示す模式図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、車載用表示装置の動作を示す模式図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、車載用表示装置の動作を示す模式図である。 車載用表示装置の構成と動作を示す模式図である。 表示方法を示すフローチャート図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。　
　なお、図面は模式的または概念的なものであり、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
　なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
　（第１の実施の形態）
　図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の動作を例示する模式図である。　
　図２は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の構成を例示する模式図である。　
　図３は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の映像投影部の構成を例示する模式図である。　
　図４は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の動作を例示する模式図である。　
　まず、図２及び図３により、本実施形態に係る車載用表示装置１０の構成の例について説明する。
　図２に表したように、車載用表示装置１０は、車両７３０（移動体）に搭載され、車両７３０のフロントガラス部７１２に反射した光束１１２に含まれる映像を、車両７３０の前方の背景の像と重畳させて車両７３０に搭乗する観視者１００に呈示する車載用表示装置である。すなわち、車載用表示装置１０はＨＵＤとして用いられる。すなわち、観視者１００は、投影された光束１１２に含まれる映像と、車両７３０の背景の像と、を同時に観視することができる。
　フロントガラス部７１２は、車両７３０のフロントガラス７１０を含むことができる。また、フロントガラス部７１２は、例えば、車両７３０のフロントガラス７１０に設けられる図示しない反射部（例えばコンバイナ）を含んでも良い。この場合には、光束１１２は、車両７３０のフロントガラス７１０に設けられる反射部によって反射されて、観視者１００に向けて反射される。なお、反射部（例えばコンバイナ）は、フロントガラス７１０よりも車両７３０の室内側に、フロントガラス７１０から離間して設けられても良い。反射部がフロントガラス７１０から離間して設けられる場合も、反射部は、フロントガラス部７１２の一部と見なされる。
　車載用表示装置１０は、車両速度入手部３１０と、位置推定部３２０と、映像投影部１１５と、を備える。
　車両速度入手部３１０は、車両７３０の速度を入手する。車両速度入手部３１０は、例えば、車両に搭載されている車両７３０の速度を計測する速度計測部から車両７３０の速度に関するデータを入手する。
　位置推定部３２０は、車両速度入手部３１０によって入手された車両７３０の速度に基づいて、車両７３０が移動した後の移動後位置を推定する。　
　例えば、車両７３０がある速度で走行しているときの車両７３０の停止距離（stopping distance）の距離だけ、車両７３０が移動するとされる。移動後位置については、後述する。
　映像投影部１１５は、車両７３０の速度を表現した図形１８０を含む映像を有する光束１１２を、車両７３０のフロントガラス部７１２に反射させて車両７３０に搭乗する観視者１００に向けて投影する。
　例えば、車両７３０の速度が、図形１８０の形で表現される。例えば、図形１８０は四角形などの形状を有し、図形１８０の高さ方向の長さが車両７３０の速度に対応して変更される。すなわち、速度が高いときは図形１８０の高さが高く、速度が低いときは図形１８０の高さは低い。図形１８０の詳細については後述する。
　映像投影部１１５は、光束１１２を観視者１００の頭部１０５に向けて投影する。さらに具体的には、映像投影部１１５は、光束１１２を観視者の片目１０１に投影することができる。
　なお、図２に例示したように、車載用表示装置１０は、例えば車両７３０の中、すなわち、例えば、操縦者である観視者１００から見て車両７３０のダッシュボード７２０の奥に設けられる。
　映像投影部１１５は、例えば、映像データ生成部１３０と、映像形成部１１０と、投影部１２０と、を有する。
　映像データ生成部１３０は、図形１８０を含む映像に対応する映像信号を生成し、映像形成部１１０に供給する。
　映像形成部１１０としては、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、及び、ＭＥＭＳ（Micro-electro-mechanical System）等の各種光スイッチを用いることができる。そして、映像形成部１１０は、映像データ生成部１３０から供給された映像信号に基づいて、映像形成部１１０の画面に映像を形成する。
　一方、投影部１２０には、例えば、各種の光源、レンズ、ミラー、及び、発散角（拡散角）を制御する各種の光学素子が用いられる。　
　本具体例では、投影部１２０は、第１レンズ１２３と、第２レンズ１２５と、第１レンズ１２３と第２レンズ１２５との間に設けられたアパーチャ１２４（発散角制御部）と、を有する。アパーチャ１２４の開口部の大きさは可変とすることができ、すなわち、アパーチャ１２４として可変アパーチャを用いることができる。
　図３に表したように、例えば、投影部１２０は、光源１２１と、テーパライトガイド１２２と、第１レンズ１２３と、第２レンズ１２５と、アパーチャ１２４と、ミラー１２６と、を含む。　
　光源１２１とミラー１２６との間に第１レンズ１２３が配置され、第１レンズ１２３とミラー１２６との間に第２レンズ１２５が配置され、光源１２１と第１レンズ１２３との間にテーパライトガイド１２２が配置される。
　そして、本具体例では、テーパライトガイド１２２と第１レンズ１２３との間に映像形成部１１０（例えばＬＣＤ）が配置される。
　なお、例えば、第１レンズ１２３の焦点距離を距離ｆ１、第２レンズ１２５の焦点距離を距離ｆ２とすると、アパーチャ１２４は、第１レンズ１２３から距離ｆ１で、第２レンズ１２５から距離ｆ２の位置に設置されている。
　ミラー１２６は、例えば凹面状であり、これにより、光束１１２の像を拡大して観視者１００に投影できる。
　光源１２１には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザなど各種のものを用いることができる。光源１２１にＬＥＤを用いることで、消費電力を低減でき、また装置を軽量化でき、小型化できる。
　光源１２１から出射された光は、テーパライトガイド１２２において発散角がある程度の範囲に制御され、映像形成部１１０において所定の図形１８０を含む映像を含む光束１１２となる。光束１１２の発散角は、第１レンズ１２３、アパーチャ１２４及び第２レンズを通過することで、所定の角度に制御される。
　本具体例では、テーパライトガイド１２２と映像形成部１１０との間に、拡散板１２７が設けられており、これにより映像形成部１１０に入射する光がより均一化される。
　図２に表したように、光束１１２は、ミラー１２６で反射した後、車両７３０のフロントガラス部７１２で反射して、観視者１００の片目１０１に到る。これにより、観視者１００は、光束１１２の映像に含まれる図形１８０の像１８１を観視する。
　この時、例えば、映像投影部１１５に含まれる各種の光学素子によって、光束１１２の投影領域の投影範囲１１４と投影位置１１４ａとが制御され、観視者１００の片目１０１に光束１１２が入射し、もう一方の目には光束１１２が入射されないようにされる。例えば、光束１１２の投影範囲１１４の横方向（観視者１００から見た時の横方向）は、６５ｍｍ（ミリメートル）程度に制御される。
　また、ミラー１２６は可動式とすることができ、例えば、観視者１００の頭部１０５の位置や動きに合わせて、手動で、または、自動で、ミラー１２６の位置や角度を調節し、光束１１２を片目１０１に適切に投影させることができる。　
　なお、映像投影部１１５は、上記の具体例の他に、各種の変形が可能である。
　図４に表したように、本実施形態に係る車載用表示装置１０において、車両７３０の進行方向をＺ軸方向とする。そして車両７３０の左右方向がＸ軸方向とし、上下方向をＹ軸方向とする。すなわち、観視者１００から見て、奥行き方向がＺ軸方向であり、左右方向がＸ軸方向であり、上下方向がＹ軸方向である。なお、観視者１００から見て遠ざかる方向をＺ軸の正の方向とし、観視者１００から見て右方向がＸ軸の正の方向とし、観視者１００から見て上方向をＹ軸の正の方向とする。
　図４に表したように、車両７３０の現在位置７３０ｐから、移動後位置７４１の位置まで、車両７３０は移動するとされる。現在位置７３０ｐと移動後位置７４１との間の距離が移動距離Ｌｓとされる。
　例えば、車両速度入手部３１０が車両７３０の速度を入手したときの現在位置７３０ｐから、車両７３０は移動後位置７４１まで移動する。例えば、車両７３０が走行中に、現在位置７３０ｐにあるときにブレーキをかけ、現在位置７３０ｐから停止するまでの距離である停止距離の位置である移動後位置７４１まで、車両７３０は移動し、停止する。なお、車両７３０の速度の変化によって、移動後位置７４１は変化する。　
　本実施形態において、移動後位置はこれには限定されないが、以下では、一例として、車両速度入手部３１０によって車両７３０の速度が入手されたときの車両７３０の現在位置７３０ｐから移動後位置７４１までの移動距離Ｌｓとして、停止距離が用いられる場合として説明する。
　ここでは、車両７３０の位置は、車両７３０の前側の端の位置とするものとする。すなわち、現在位置７３０ｐは、現在（車両７３０の速度が入手されたとき）の車両７３０の前側の端とされ、移動後位置７４１は、車両７３０が移動した後の車両７３０の前側の端の位置とされる。
　ここで、固定位置７４２が定義される。固定位置７４２は、車両速度入手部３１０が速度を入手したときの車両７３０の現在位置７３０ｐにおけるフロントガラス部７１２と、移動後位置７４１と、の間であって、現在位置７３０ｐにおけるフロントガラス部７１２から予め定められた距離だけ離れた位置である。固定位置７４２は、車両７３０の速度に依存せず、光束１１２が反射する車両７３０のフロントガラス部７１２からの距離が一定とされた位置である。固定位置７４２は、例えば、フロントガラス部７１２からみて数ｍ（例えば０．１ｍ～１０ｍ程度）の範囲の予め定められた距離の位置である。固定位置７４２は、観視者１００からみて、車両７３０の現在位置７３０ｐ（この場合は車両７３０の先端）よりも手前側（フロントガラス部７１２の側）でも良く、現在位置７３０ｐよりも遠方側（移動後位置７４１の側）でも良い。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）は、車両７３０の速度Ｓｖが低いとき、及び、速いときにおける車載用表示装置１０の動作を例示している。　
　例えば、図１（ａ）は、速度Ｓｖが４０ｋｍ／ｈ（キロメートル／時）の場合に相当し、図１（ｂ）は、速度Ｓｖが６０ｋｍ／ｈの場合に相当する。これらの図においては、車載用表示装置１０によって観視者１００に呈示される映像８４０と、観視者１００がフロントガラス部７１２を介して観視する車両７３０の外界の背景７４０の背景像７４０ｄと、が重ねて表されている。背景像７４０ｄとして車両７３０が走行している道７５３が描かれている（この例では道７５３に沿った樹木も描かれている）。映像８４０に含まれる図形１８０が表されている。　
　本具体例では、速度Ｓｖを表現した図形１８０として四角形が用いられている。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、本実施形態に係る車載用表示装置１０においては、映像投影部１１５は、図形１８０の少なくとも一部を、背景７４０における移動後位置７４１に対応する映像内の第１領域８４１ｒに配置する。
　本具体例は、図形１８０の一部が、背景７４０における移動後位置７４１に対応する映像内の第１領域８４１ｒに配置され、図形１８０の別の一部が、固定位置７４２に対応する映像８４０内の第２領域８４２ｒに配置される例である。すなわち、本具体例では、映像投影部１１５は、図形１８０の前記一部とは異なる他部を、車両速度入手部３１０が速度を入手したときの車両７３０の現在位置７３０ｐにおけるフロントガラス部７１２と移動後位置７４１との間であって、現在位置７３０ｐにおけるフロントガラス部７１２から予め定められた距離だけ離れた背景７４０における固定位置７４２に対応する映像８４０内の第２領域８４２ｒに配置する。
　図形１８０の一部は、図形１８０の一端１８０ａであり、図形１８０の他部は、図形１８０の他端１８０ｂである。
　すなわち、本具体例では、映像投影部１１５は、図形１８０の一端１８０ａを、背景７４０における移動後位置７４１に対応する映像８４０内の第１領域８４１ｒに配置する。そして、映像投影部１１５は、図形１８０の他端１８０ｂを、背景７４０における固定位置７４２に対応する映像８４０内の第２領域８４２ｒに配置する。
　背景７４０内の固定位置７４２に対応する第２領域８４２ｒの映像８４０内における位置は、固定されている。例えば、第２領域８４２ｒは映像８４０内の下部に配置されている。
　背景７４０内の移動後位置７４１は、車両７３０の速度Ｓｖによって変化するため、それに対応して、第１領域８４１ｒの映像８４０内における位置は変化する。すなわち、図１（ａ）に例示したように、速度Ｓｖが低い場合は、第１領域８４１ｒの映像８４０内の位置は、第２領域８４２ｒに近い位置である。そして、図１（ｂ）に例示したように、速度Ｓｖが高い場合は、第１領域８４１ｒの映像８４０内の位置は、速度Ｓｖが低いときよりも第２領域８４２ｒから離れる。
　このように、図形１８０の他端１８０ｂの位置である第２領域８４２ｒの位置が固定され、図形１８０の一端１８０ａの位置である第１領域８４１ｒの位置が、車両７３０の速度Ｓｖに対応して移動する。すなわち、図形１８０の高さ方向の長さが、速度Ｓｖによって変化する。これにより、観視者１００は、速度Ｓｖを直感的に把握できる。
　そして、図形１８０の先端である一端１８０ａが、背景７４０の移動後位置７４１の位置に配置されて知覚されるため、観視者１００は、その時の速度Ｓｖでどれだけの距離を移動するかをより把握し易い。
　例えば、図１（ａ）に例示したように、車両７３０が走行している道７５３の前方に別の車両７３０ｘが存在した場合に、車載用表示装置１０が搭載されている車両７３０からみて、別の車両７３０ｘまでの距離が、移動後位置７４１までの距離よりも十分大きい場合は、観視者１００は比較的安全であることを直感的に認識できる。
　一方、例えば、図１（ｂ）に例示したように、車載用表示装置１０が搭載されている車両７３０からみて、別の車両７３０ｘまでの距離が、移動後位置７４１までの距離に近い場合は、観視者１００は比較的危険度が上昇していることが直感的に認識できる。
　このように、本実施形態に係る車載用表示装置１０においては、速度Ｓｖを表現した図形１８０の先端（一端１８０ａ）を、背景７４０の移動後位置７４１に対応させる。これにより、車両の速度を認識し易く表示し、より安全な車両の運行を支援する車載用表示装置が提供できる。すなわち、車両７３０の速度を車両７３０の周囲の状況と関連付けて表示することで、車両７３０の速度を認識し易くし、より安全な車両の運行を支援することができる。
　特に、車載用表示装置１０において、映像を含む光束１１２を観視者１００の片目１０１に投影するように光束１１２の投影範囲１１４を制御して、観視者１００に片目１０１で映像８４０を観視させると、映像８４０に含まれる図形１８０が背景７４０の奥行き位置に対応して知覚されるため、速度Ｓｖを認識し易くなる。
　これにより、直感的に知覚可能な、視認効率の高い速度表示を与えることが可能となる。空間的マッチングが優れた単眼式ＨＵＤにおいて、より視認しやすく知覚感度が高い速度表示方式を提供することができる。すなわち、車両７３０の速度を含む安全情報を、より直感的に把握できる表示が可能となる。
　図５は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の動作を例示する模式図である。　
　図５に表したように、観視者１００の位置を観視者位置１００ｐとし、車両７３０のフロントガラス部７１２の位置をフロントガラス部位置７１２ｐとする。Ｚ軸方向に沿って、観視者位置１００ｐと移動後位置７４１との間にフロントガラス部位置７１２ｐが配置され、フロントガラス部位置７１２ｐと移動後位置７４１との間に現在位置７３０ｐが配置される。そして、フロントガラス部位置７１２ｐと移動後位置７４１との間に固定位置７４２が配置される。なお、固定位置７４２は、フロントガラス部位置７１２と現在位置７３０ｐ（車両７３０の先端）との間、現在位置７３０ｐと移動後位置７４２との間、及び、現在位置７３０ｐのいずれに配置されても良い。
　観視者１００がフロントガラス部７１２で反射する光束１１２に含まれる映像８４０の図形１８０を観視したときに、図形１８０の下側の端である他端１８０ｂは、背景７４０の例えば道７５３の像において、固定位置７４２の位置に配置されているように知覚される。なお、固定位置７４２の配置によっては、車両７３０の前方部分（例えばボンネット）の位置に他端１８０ｂが知覚されても良い。そして、図形１８０の上側の端である一端１８０ａは、背景７４０の例えば道７５３の像において、移動後位置７４１の位置に配置されているように知覚される。
　すなわち、図形１８０が、実空間の背景７４０において、手前の固定位置７４２から遠方側の移動後位置７４１に延在しているように知覚される。
　なお、実空間における観視者１００の位置におけるＸ０軸、Ｙ軸０及びＺ軸０と、実空間における背景７４０の位置におけるＸ１軸、Ｙ１軸及びＺ１軸とは、それぞれ互いに平行である。一方、光束１１２を反射するフロントガラス部７１２におけるＸｉ軸、Ｙｉ軸及びＺｉ軸は、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸と、互いに平行でなくても良い。すなわち、図２に例示したように、観視者１００から見て、車両７３０のフロントガラス部７１２は、傾斜（Ｘｉ軸を中心に回転）していている。以下では、説明を簡単にするために、Ｘｉ軸、Ｙｉ軸及びＺｉ軸が、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸と、互いに平行とし、図５においてもそのように描かれている。
　以下、背景７４０の位置に対応させて映像８４０内の図形１８０を配置する方法の例について説明する。以下では説明を簡単にするために、フロントガラス部７１２などにおける屈折などの光学的特性などの影響に関しては無視して説明する。
　例えば、観視者１００の観視者空間位置Ｐ０と、移動後位置７４１に対応する移動後空間位置Ｐ１と、を結ぶ直線と、フロントガラス部７１２と、が交差する位置が、映像８４０内において図形１８０の一端１８０ａが配置される位置となる。そして、観視者空間位置Ｐ０と、固定位置７４２に対応する固定空間位置Ｐ２と、を結ぶ直線と、フロントガラス部７１２と、が交差する位置が、映像８４０内において図形１８０の他端１８０ｂが配置される位置となる。このような図形１８０の配置は、例えば、映像データ生成部１３０によって行われる。
　例えば、位置推定部３２０によって推定された移動後位置７４１に基づいて、車両７３０の空間位置を基準とした移動後空間位置Ｐ１が推定される。また、車両７３０のフロントガラス部７１２の空間位置を基準とした固定空間位置Ｐ２が求められる。一方、観視者１００の目（片目１０１）の位置である観視者空間位置Ｐ０は、例えば、映像投影部１１５に含まれる光学素子の設定角度などにより求められた光束１１２の方向によって推定できる。また、光束１１２が投影されるフロントガラス部７１２の空間的な位置は、車両７３０におけるフロントガラス部７１２の位置により求められる。
　これらの空間位置に基づいて、映像投影部１１５は、映像８４０内の所望の位置に図形１８０を配置させる、すなわち、映像投影部１１５は、背景７４０の所望の奥行き位置（Ｚ軸方向に沿った位置）に対応させて図形１８０の一端１８０ａ及び他端１８０ｂを配置する。すなわち、図形１８０の輪郭などの形状を変形させる。
　ここで、図形１８０は車両７３０の速度Ｓｖを表現したものであり、例えば、速度Ｓｖの連続的な変化に対応して、図形１８０がアナログ状に連続的に変形させられても良く、また、速度Ｓｖの値に関していくつかの区分が設定され、その区分に対応させて、図形１８０がデジタル状に不連続的に変形されても良い。
　このとき、速度Ｓｖの連続的な変化に対応して移動後位置７４１が連続的に求められ、連続的な移動後位置７４１に対応して、デジタル状に不連続に図形が変形されても良く、速度Ｓｖの連続的な変化に対応してデジタル状に不連続に移動後位置７４１が求められ、不連続な移動後位置７４１に対応して、デジタル状に不連続に図形が変形されても良い。
　このため、本実施形態に係る車載用表示装置１０においては、必ずしも背景７４０における移動後位置７４１に厳密に対応する映像８４０内の位置に図形１８０の一端１８０ａが配置される必要はなく、移動後位置７４１にある程度対応する位置に一端１８０ａが配置されれば良い。すなわち、背景７４０における移動後位置７４１に対応する映像８４０内の第１領域８４１ｒに図形１８０の一端１８０ａ（少なくとも一部）が配置されれば良い。
　同様に、必ずしも背景７４０における固定位置７４２に厳密に対応する映像８４０内の位置に図形１８０の他端１８０ｂが配置される必要はなく、固定位置７４２にある程度対応する位置に他端１８０ｂが配置されれば良い。すなわち、背景７４０における固定位置７４２に対応する映像８４０内の第２領域８４２ｒに図形１８０の他端１８０ｂ（他部）が配置されれば良い。
　図６（ａ）～図６（ｈ）、及び、図７（ａ）～図７（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、これらの図は、車載用表示装置１０における図形１８０の例である。図６（ａ）、図６（ｃ）、図６（ｅ）、図６（ｇ）、図７（ａ）及び図７（ｃ）は、車両７３０の速度Ｓｖが低く、例えば、４０ｋｍ／ｈの時の図形１８０の例であり、図６（ｂ）、図６（ｄ）、図６（ｆ）、図６（ｈ）、図７（ｂ）及び図７（ｄ）は、車両７３０の速度Ｓｖが高く、例えば、６０ｋｍ／ｈの時の図形１８０の例である。
　図６（ａ）及び図６（ｂ）に例示したように、図形１８０は台形であり、速度Ｓｖに対応してその縦方向の長さが連続的に、または、不連続的に変化する。　
　ここで、縦方向は、観視者１００が映像８４０を観視したときの方向である。例えば映像投影部１１５に含まれる光学系によっては、観視者１００が映像８４０を観視したときの方向と、映像投影部１１５の内部における方向と、が互いに異なっていても良い。また、ここでは、図形１８０の上下方向及び左右方向は、観視者１００が映像８４０を観視したときの形状として説明されており、例えば、映像形成部１１０で形成される映像における図形１８０の上下方向及び左右方向が、観視者１００が映像８４０を観視するときの図形１８０の上下方向及び左右方向と異なっていても良い。以下、同様である。
　図６（ｃ）及び図６（ｄ）に例示したように、図形１８０は長方形であり、速度Ｓｖに対応してその縦方向の長さが連続的に、または、不連続的に変化する。なお、例えば、図形１８０が楕円形で、速度Ｓｖに対応してその縦方向の長さが連続的に、または、不連続的に変化しても良い。
　図６（ｅ）及び図６（ｆ）に例示したように、図形１８０は、厚みを持った立体的な台形柱であり、速度Ｓｖに対応してその縦方向の長さが連続的に、または、不連続的に変化する。
　図６（ｇ）及び図６（ｈ）に例示したように、図形１８０は、断面が矢印の形状の厚みを持った立体的な柱状の形状を有し、速度Ｓｖに対応してその縦方向の長さが連続的に、または、不連続的に変化する。
　図形１８０として、図６（ａ）及び図６（ｂ）に例示した台形の形状を用いた場合は、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に例示した長方形を用いる場合よりも、遠近感による奥行き方向の位置の知覚が増強され、より速度Ｓｖに対応する移動後位置７４１を知覚し易くなる。また、図６（ｅ）、図６（ｆ）、図６（ｇ）及び図６（ｈ）に例示した図形１８０も、図形１８０の下側部分の大きさが、図形１８０の上側部分の大きさよりも大きく、遠近感が増強される。
　すなわち、図形１８０の他端１８０ｂ（前記他部）における大きさは、図形１８０の一端１８０ａ（前記一部）における大きさよりも大きい。一端１８０ａは、観視者１００から見て遠方側である移動後位置７４１に対応し、他端１８０ｂは、観視者１００から見て移動後位置７４１よりも手前側である固定位置７４２に対応している。手前側に対応する図形１８０の他端１８０ｂの大きさを、遠方側に対応する図形１８０の一端１８０ａの大きさよりも大きくすることで、遠近感が増強される。
　なお、図形１８０の大きさは、例えば、映像８４０内において、第１領域８４１ｒから第２領域８４２ｒに向かう方向に対して直交する方向に沿った図形１８０の長さとすることができる。すなわち、図形１８０の大きさは、図形１８０の一端１８０ａから他端１８０ｂに向かう方向に対して直交する方向に沿った図形１８０の長さとすることができる。図形１８０の一端１８０ａと図形１８０の他端１８０ｂとは映像８４０内において縦方向に配置されるので、図形１８０の一端１８０ａにおける大きさは、一端１８０ａにおける横方向の幅に相当する。そして、図形１８０の他端１８０ｂにおける大きさは、他端１８０ｂにおける横方向の幅に相当する。このように、他端１８０ｂの横方向の幅は、一端１８０ａの横方向の幅よりも大きい。
　また、図形１８０として、図６（ａ）及び図６（ｂ）に例示した平面状の台形の形状を用いた場合よりも、図６（ｅ）及び図６（ｆ）に例示した厚みのある立体的な台形柱の形状を用いた方が、観視者１００からみて影となる部分が表現でき、奥行き方向の位置の知覚が増強され、より速度Ｓｖに対応する移動後位置７４１を知覚し易くなる。同様に、図６（ｇ）及び図６（ｆ）に例示した形状も同様に立体的な形状であり、奥行き方向の位置の知覚が増強され、より速度Ｓｖに対応する移動後位置７４１を知覚し易くなる。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示したように、図形１８０は複数の台形を有し、速度Ｓｖに対応して台形の数が変化する。すなわち、本具体例においては、速度Ｓｖが不連続的に、デジタル状に表示される。例えば、図７（ａ）に例示した図形１８０は、４つの台形を有しており、例えば、速度Ｓｖが３０ｋｍを超え、４０ｋｍ以下のときの場合に相当する。なお、１つの台形で表現される速度Ｓｖの範囲は任意に設定できる。
　図７（ｃ）及び図７（ｄ）に例示したように、図形１８０は複数の矢印を有し、速度Ｓｖに対応して台形の数が変化する。すなわち、本具体例においても、速度Ｓｖが不連続的に、デジタル状に表示される。　
　なお、図７（ａ）～図７（ｄ）に例示した図形１８０においても、厚みを持った立体形状を適用しても良い。
　このように、速度Ｓｖに応じて、図形１８０の長さが伸び縮みする、及び、図形１８０に含まれる種々の形状の個数が変化する。そして、図形１８０にパースを付与することで、奥行き感が増強される。また、厚さを有する立体的な形状を採用することで奥行き感が増強される。車載用表示装置１０においては、速度Ｓｖを数字などの文字情報ではなく、速度Ｓｖを表現した図形１８０により表示することで、観視者１００は、直感的に速度Ｓｖを認識できる。速度Ｓｖを認識し易くすることで、車両の車両運転時において、より安全な操縦を支援できる。
　図８（ａ）～図８（ｆ）は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の別の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、これらの図は、車載用表示装置１０における図形１８０の例である。図８（ａ）、図８（ｃ）及び図８（ｅ）は、車両７３０の速度Ｓｖが低く、例えば、４０ｋｍ／ｈの時の図形１８０の例であり、図８（ｂ）、図８（ｄ）及び図８（ｆ）は、車両７３０の速度Ｓｖが高く、例えば、６０ｋｍ／ｈの時の図形１８０の例である。
　図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示したように、図形１８０は台形であり、速度Ｓｖに対応して図形１８０の位置が変化している。すなわち、映像８４０において、図形１８０の位置が実質的に移動後位置７４１に配置されている。
　図８（ｃ）及び図８（ｄ）に例示したように、図形１８０は矢印であり、速度Ｓｖに対応して図形１８０の位置が変化している。この場合も、映像８４０において、図形１８０の位置が実質的に移動後位置７４１に配置されている。
　図８（ｅ）及び図８（ｆ）に例示したように、図形１８０は台形であり、速度Ｓｖに対応して図形１８０の位置が変化している。この他、映像８４０内には、速度Ｓｖに対応した目盛りとなる目盛り図形１８８が設けられている。目盛り図形１８８は、複数の速度Ｓｖのそれぞれに対応する映像８４０の位置に表示された印を含んでいる。この目盛り図形１８８と、図形１８０との位置関係により、図形１８０が表している車両７３０の速度Ｓｖが認識しやすくなる。なお、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に例示した矢印の図形１８０においても、目盛り図形１８８を設けても良い。
　これらの具体例では、観視者１００は、図形１８０が映像８４０内で移動するように知覚する。そして、図形１８０の表示される位置が、背景７４０において移動後位置７４１に配置されているので、この場合も、観視者１００は、速度Ｓｖを直感的に認識しやすい。
　このような構成においては、映像投影部１１５は、図形１８０（例えば図形１８０の全体）を、背景における移動後位置７４１に対応する映像８４０内の第１領域８４１ｒに配置する。
　なお、上記の目盛り図形１８８は、図６（ａ）～図６（ｈ）及び図７（ａ）～図７（ｄ）に例示した種々の図形１８０及びその変形例の図形と一緒に設けても良い。
　ここで、移動後位置７４１を車両７３０の速度Ｓｖに基づいて推定する際に用いることができる停止距離について説明する。　
　停止距離（stopping distance）は、例えば空走距離（thinking distance）と制動距離（braking distance）との和とされる。空走距離は、反射時間（perception time）と踏み替え時間（human reaction time）と、踏み込み時間（vehicle reaction time）の合計の時間の間に車両７３０が速度Ｓｖで移動する距離である。制動距離（単位はメートル）は、車両の速度ｖ（単位はメートル／秒）と、道７５３と車両７３０（例えばタイヤ）との間の摩擦係数Ｆｃと、を用いて、ｖ２／（２×９．８×Ｆｃ）で表される。なお速度ｖは、速度ｖから単位を変換した値であり、速度Ｓｖとしてメートル／秒の値を用いると、速度Ｓｖと速度ｖは同じ値になる。
　なお、後述するように、例えば摩擦係数は、道路の路面状況や車両の状況（例えばタイヤの状況）などによって変動するため、これらの変動に合わせて、停止距離を変化させる動作を実施することができる。また、車両７３０の種類や運転者の特性によって停止距離は変化するので、この変化に合わせて停止距離を変更させても良い。
　このようにして速度Ｓｖを基にして停止距離が求まる。そして、車両速度入手部３１０によって車両７３０の速度が入手されたときの車両７３０の現在位置７３０ｐから、停止距離の距離だけ移動した位置が移動後位置７４１とされる。このような移動後位置７４１の導出は、位置推定部３２０によって行われる。位置推定部３２０は、例えば演算部と記憶部とを有し、車両速度入手部３１０によって入手された速度Ｓｖの値に基づいて、例えば上記のような演算を行い、車両７３０の現在位置７３０ｐから移動後位置７４１までの移動距離Ｌｓを導出し、移動後位置７４１を推定することができる。上記の計算式が、位置推定部３２０に含まれる記憶部に格納される。また、速度Ｓｖと、上記の関係を満たす移動後位置７４１までの距離の値、とを関連付けた例えば表のデータが、記憶部に格納され、演算部によって、格納されたデータから必要な値が抽出される。
　また、上記では、車両７３０の現在位置７３０ｐと移動後位置７４１との間の移動距離Ｌｓとして、停止距離を用いる場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。本発明の実施形態において、車両７３０の現在位置７３０ｐと移動後位置７４１との間の移動距離Ｌｓは、車両７３０の速度に基づいていれば良い。すなわち、車両７３０の現在位置７３０ｐと移動後位置７４１との間の移動距離Ｌｓは、車両７３０の速度Ｓｖが速いときに長くなるように設定される。例えば、車両７３０の現在位置７３０ｐと移動後位置７４１との間の移動距離Ｌｓは、上記の停止距離に、所望の安全をさらに確保するための距離を加えた距離としても良い。例えば、現在位置７３０ｐと移動後位置７４１との間の移動距離Ｌｓは、道路状況、車両状況及び運転者状況に基づいて変更されても良い。
　図９は、本発明の第１の実施形態に係る車載用表示装置の構成と動作を例示する模式図である。　
　図９に表したように、車載用表示装置１０は、車両速度入手部３１０と、位置推定部３２０と、映像投影部１１５と、を備えている。　
　車両速度入手部３１０によって、車両７３０の速度Ｓｖが入手される（ステップＳ３１０）。それに基づき、位置推定部３２０が、車両７３０の移動後位置７４１を推定する（ステップＳ３２０）。この場合は、例えば、車両７３０の現在位置７３０ｐと移動後位置７４１との間の移動距離Ｌｓとして、停止距離が用いられる。
　映像投影部１１５においては、例えば移動後位置７４１に基づいて、図形１８０に関する映像データを映像補正する（ステップＳ１１５ｂ）。例えば、映像基データとしては、例えば四角形や既に説明した種々の図形が用いられる。この図形には所望の色を付与することができる。そして、例えば、背景７４０に合わせて、パースを付与する映像補正が実施される。そして、補正された映像データを用いて、映像形成部１１０において映像８４０を形成する（ステップＳ１１５ｃ）。そして、映像８４０を含む光束１１２を観視者１００に向かって投影する（ステップＳ１１５ｄ）。
　図１０は、本発明の第１の実施形態に係る別の車載用表示装置の構成と動作を例示する模式図である。　
　図１０に表したように、車載用表示装置１１は、車両７３０の状況、及び、車両７３０が走行する道７５３を含む外界の状況、の少なくともいずれかを入手する車両及び外界状況入手部４１０をさらに備える。
　車両及び外界状況入手部４１０においては、観視者１００である車両７３０の操縦者の状態を入手する。例えば、観視者の操縦に関する習熟度や反射時間などを入手する。例えば、車間距離を広く設定するか、狭く設定するか等の情報を入力する。また、車両７３０に搭乗する人数や搭載している荷物などに関する情報を入手する。これらの情報は、車両７３０の停止距離に関連する情報である。
　また、車両及び外界状況入手部４１０は、路面状況（たとえば凍結や積雪、路面上の水の存在など）や勾配、渋滞状況などを含む道路状況の他、気温や風速、天候などを含む外界状況を入手する。
　車両及び外界状況入手部４１０には、車両７３０に搭載される外界撮像カメラによる画像に基づいて外界状況を入手（路面状態の把握、路面の照度の把握、及び、道のカーブなどのコースの状態などの把握などを含む）する方法、及び、降雨センサなどによる降水量の把握などの路面状況を推定する方法、放送や遂次道路情報の取得による外部情報源から道路状況を推定する方法などの少なくともいずれかを適用できる。
　車両及び外界状況入手部４１０によって入手された車両７３０の状況及び外界の状況に関するデータが、位置推定部３２０に入力され、これらのデータと、速度Ｓｖと、に基づいて移動後位置７４１が推定される（ステップＳ３２０）。例えば、車両７３０に搭載されている荷物や人の重量や、路面状況などよって変化する停止距離に基づいて、移動後位置７４１が推定される。すなわち、現在位置７３０ｐから移動後位置７４１までの距離として、走行中の道路の状況に基づいて、速度Ｓｖに応じた安全な距離の移動後位置７４１が求められる。これにより、安全な距離に応じた速度Ｓｖに関する表示である図形１８０を観視者１００である操縦者に与えることが可能となる。また、例えば、速度Ｓｖに直接的に関係する停止距離の他に、観視者１００の車間距離に関する好みや要望などに基づいて移動後位置７４１が推定される。
　そして、ステップＳ１１５ｂ～ステップＳ１１５ｄが実施される。　
　このように、車載用表示装置１１においては、速度Ｓｖに基づく停止距離の算出において、車両７３０や外界の状況が考慮され、さらに高い精度で移動後位置７４１を推定することができる。さらに、観視者１００の状態（操縦の習熟度や好みなどを含む）を考慮して、移動後位置７４１を推定する。これにより、適切な速度Ｓｖをより認識し易くなり、より安全で使い易い車載用表示装置を提供できる。
　（第２の実施の形態）
　第２の実施形態においては、車両７３０が走行する道７５３において遵守すべき速度（例えば法定速度）が定められており、その遵守すべき速度に基づいて映像投影部１１５の動作が変化する。以下では、遵守すべき速度が法定速度である場合として説明する。第２の実施形態に係る車載用表示装置２０の構成は、第１の実施形態に係る車載用表示装置１０の構成と同様とすることができるので説明を省略する。
　図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る車載用表示装置の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、車両７３０の速度Ｓｖが低いとき、及び、速いときにおける車載用表示装置１０の動作を例示している。ここでは、法定速度が５０ｋｍ／ｈであり、図１１（ａ）の例では、速度Ｓｖが法定速度以下の４０ｋｍ／ｈであり、図１１（ｂ）の例では、速度Ｓｖが法定速度よりも高い６０ｋｍ／ｈである。
　図１１（ａ）に表したように、速度Ｓｖが法定速度以下の場合は、図形１８０の全体が同じ色である。ここでは、安全であること認識させやすい緑色（図中では濃度が低いハッチング）が図形１８０の色として採用されている。
　図１１（ｂ）に表したように、速度Ｓｖが法定速度よりも高い場合は、法定速度以下の速度に対応する図形１８０の部分が緑色で、法定速度を超えた速度に対応する図形１８０の部分の色が赤色（図中では濃度が高いハッチング）とされている。このように、図形１８０のうち、法定速度を超えた速度に対応する部分の色を、法定速度以下の速度に対応する部分とは異ならせることで、速度Ｓｖが法定速度を超えたことが直感的に認識でき、速度Ｓｖの視認性が向上する。
　このように、本実施形態に係る車載用表示装置２０においては、車両７３０が走行する道７５３において定められた遵守すべき速度（例えば法定速度）以下の速度Ｓｖに対応する図形１８０の部分（低速部分）と、遵守すべき速度よりも高い速度Ｓｖに対応する図形１８０の部分（高速部分）と、で、図形１８０の色及び明るさの少なくともいずれかが変更される。　
　ここで、色及び明るさは、図形１８０の色度、彩度及び明度の少なくともいずれかを含む。
　遵守すべき速度以下の速度Ｓｖに対応する図形１８０の部分（低速部分）の色としては、比較点安全であることを知覚させる緑色系や青色系の色を採用することが望ましい。また、遵守すべき速度よりも高い速度Ｓｖに対応する図形１８０の部分（高速部分）の色としては、比較的危険であることを知覚させる赤色系や黄色系の色を採用することが望ましい。
　また、遵守すべき速度以下の速度Ｓｖに対応する図形１８０の部分（低速部分）と、遵守すべき速度よりも高い速度Ｓｖに対応する図形１８０の部分（高速部分）と、の間の第３の部分（中速部分）に、低速部分及び高速部分とは異なる色及び明るさの少なくともいずれかを適用しても良い。例えば、低速部分が緑色系で着色され、中速部分が黄色系で着色され、高速部分が赤色系で着色されても良い。
　また、上記の低速部分から高速部分に到る方向において、色及び明るさが連続的に変化しても良い。例えば、図１１（ａ）に例示した図形１８０において、図形１８０の下側と上側とで、色及び明るさの少なくともいずれかが変化しても良い。例えば、下側は緑色で、上側は黄色みを帯びた緑色としても良い。同様に、低速部分から中速部分を経て高速部分に到る方向において、色及び明るさが連続的に変化しても良い。
　このように、図形１８０の部分によって、色及び明るさの少なくともいずれかを変化させる動作は、例えば、映像投影部１１５によって実施される。
　図形１８０の部分によって、色及び明るさの少なくともいずれかを変化させる動作は、図６（ａ）～図６（ｈ）及び図７（ａ）～図７（ｄ）に例示した図形のいずれにも適用できる。
　また、図８（ａ）～図８（ｆ）に例示したように、速度Ｓｖに対応して、図形１８０の位置が変化する場合にも、速度Ｓｖに対応して図形１８０の色及び明るさの少なくともいずれかを変化させても良い。
　このような構成においては、映像投影部１１５は、図形１８０（図形１８０の全体）を、背景における移動後位置７４１に対応する映像８４０内の第１領域８４１ｒに配置する。そして、車両７３０が走行する道７５３において定められた遵守すべき速度以下の速度Ｓｖに対応する図形と、遵守すべき前記速度よりも高い速度に対応する図形と、で、図形の色及び明るさの少なくともいずれかが変更される。
　また、車両７３０が走行する道７５３において定められた遵守すべき速度は、例えば、車両７３０に付設されるＧＰＳ機能を用いたナビゲーション技術を応用して、車両が走行する道７５３の例えば法定速度を入手することで得られる。
　図１２は、本発明の第２の実施形態に係る別の車載用表示装置の構成と動作を例示する模式図である。　
　図１２に表したように、車載用表示装置２１は、車両７３０が走行する道７５３において遵守すべき速度を入手する遵守速度入手部４２０をさらに備える。　
　この遵守速度入手部４２０は、車両７３０に設けられる通信システムが入手した遵守すべき速度に関する情報を、この通信システムから入手しても良く、また、遵守速度入手部４２０が、車両７３０の外部から遵守すべき速度に関する情報を、直接入手しても良い。
　遵守速度入手部４２０は、例えば、車両７３０の状況、及び、車両７３０が走行する道７５３を含む外界の状況を入手する（ステップＳ４２０）。遵守速度入手部４２０は、例えば、車両情報として、ＧＰＳなどを用いて、車両７３０の現在の位置を入手し、外界情報として、その位置の道７５３における法定速度を入手し、この法定速度が遵守すべき速度とされる。また、道７５３に付設される発振器などからの信号を受信し、その道７５３の例えば法定速度などを入手しても良い。
　また、遵守速度入手部４２０は、例えば、外界情報として、車両７３０が走行する道７５３に関する勾配などのデータを入手し、遵守すべき速度として、道の勾配などを考慮した速度が設定されても良い。
　また、車両７３０が走行する道７５３において定められた遵守すべき速度は、法定速度だけではなく、時々刻々変化する道７５３の状況に合わせて定められても良い。例えば、道７５３の渋滞状況や道７５３の凍結状況や風速などの天候など変化によって、車両７３０が走行する道７５３において遵守すべき速度が、法定速度とは別に、変更されても良い。このように、時々刻々変更される遵守すべき速度が、例えば、遵守速度入手部４２０によって入手されることができる。
　また、遵守速度入手部４２０は、車両７３０の状況を入手する部分と、外界の状況を入手する部分と、を含んでも良い。この場合は、車両７３０の状況と、外界の状況と、によって、遵守速度入手部４２０が、遵守すべき速度を設定することができる。例えば、車両７３０の走行中に変化する路面状況（たとえば凍結や積雪、路面上の水など）や勾配、渋滞状況などを含む道路状況の他、気温や風速、天候などを含む外界状況に基づいて、遵守すべき速度が設定されても良い。
　このように、入手された遵守すべき速度（設定された遵守すべき速度を含む）が映像投影部１１５に入力され、映像投影部１１５において、遵守すべき速度に関する映像データの演算が実施される（ステップＳ１１５ａ）。例えば、図９（ａ）及び図９（ｂ）に関して説明したように、遵守すべき速度に基づいて、図形１８０の一部の色及び明るさの少なくともいずれかが他の部分とは変更される。この後、既に説明したのと同様の過程を経て、映像８４０を含む光束１１２が投影される（ステップＳ１１５ｄ）。
　（第３の実施の形態）　
　本実施形態に係る車載用表示装置３０の構成は、第１の実施形態に係る車載用表示装置１０の構成と同様とすることができるので説明を省略する。
　図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る車載用表示装置の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、図１３（ａ）は、車両７３０の前方の遠い位置に別の車両７３０ｘが存在している場合の動作を例示し、図１３（ｂ）は、車両７３０の前方の近い位置に別の車両７３０ｘが存在している場合の動作を例示している。なお、車両７３０が走行している道７５３の法定速度は５０ｋｍ／ｈであり、図１３（ａ）の場合も、図１３（ｂ）の場合も、速度Ｓｖは法定速度よりも低い。
　図１３（ａ）に表したように、別の車両７３０ｘの位置が、車両７３０から見て、移動後位置７４１よりも十分遠い場合は、図形１８０の色は例えば緑色（図では濃度が低いハッチング）である。
　図１３（ｂ）に表したように、別の車両７３０ｘの位置が、車両７３０から見て、移動後位置７４１よりも車両７３０の側にある場合は、図形１８０の一部が赤色（図では濃度が高いハッチング）にされている。すなわち、別の車両７３０ｘが存在する位置から手前側に対応する図形１８０の部分は、安全を示す緑色（低濃度のハッチング）であり、別の車両７３０ｘが存在する位置よりも遠方側に対応する図形１８０の部分は、危険であることを示す赤色（高濃度のハッチング）とされる。
　すなわち、図１３（ｂ）に表したように、本実施形態に係る車載用表示装置３０においては、車両７３０が安全に移動可能であると推定される要求移動後位置７４３が設定される。
　この要求移動後位置７４３は、車両速度入手部３１０が速度Ｓｖを入手したときにおいて、車両７３０の走行の前方において、車両７３０からの距離が予め定められた範囲内に存在する車両７３０の走行に対する障害物（本具体例では別の車両７３０ｘ）の位置とされる。ここで、車両７３０からの距離の範囲を予め定められた範囲内とすることで、例えば車両７３０から過度に離れた物体は障害物とは見なされない。予め定められた距離は、車両７３０が走行する道路の種類や幅などによって変更され得る。例えば、高速道路等の場合は、予め定められた距離は長くされ、高速道路以外では、予め定められた距離は短くされる。
　本具体例では、このような障害物は、例えば、車両７３０の前方に存在する別の車両７３０ｘである。
　このような障害物の位置が要求移動後位置７４３とされ、車両７３０の位置からみて要求移動後位置７４３よりも車両７３０の側（手前側）の背景７４０における手前側範囲７４３ｂに対応する図形１８０の部分と、車両７３０の位置からみて要求移動後位置７４３よりも車両７３０の側（手前側）とは反対の側（遠方側）の背景７４０における遠方側範囲７４３ａに対応する図形の部分と、で、図形１８０の色及び明るさの少なくともいずれかが変更される。この場合も、色及び明るさは、図形１８０の色度、彩度及び明度の少なくともいずれかを含む。
　要求移動後位置７４３よりも手前で車両７３０を停止させるためには、車両７３０の位置からみて要求移動後位置７４３よりも車両７３０の側（手前側）の手前側範囲７４３ｂに対応する速度Ｓｖ（本具体例では、図形１８０のうちで緑色（低濃度のハッチング）の部分に相当する速度Ｓｖ）で走行することが望まれる。すなわち、車両７３０の位置からみて要求移動後位置７４３よりも遠方側の遠方側範囲７４３ａに対応する速度Ｓｖ（本具体例では、図形１８０のうちで赤色（高濃度のハッチング）の部分に相当する速度Ｓｖ）で走行すると、障害物（本具体例では別の車両７３０ｘ）に追突する危険性が高いことが直感的に認識できる。
　従って、観視者１００である車両７３０の操縦者は、図形１８０において、例えば赤色（高濃度のハッチング）の部分が発生しないように、車両７３０の速度Ｓｖを調節する。このとき、本実施形態に係る車載用表示装置３０においては、速度Ｓｖを図形で表現し、また、背景の奥行き位置に対応させて図形１８０の少なくとも一部を配置することで、安全な速度Ｓｖをより認識し易くなる。
　図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る車載用表示装置の別の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、図１４（ａ）は、車両７３０の前方の遠い位置に人７６０が存在している場合の動作を例示し、図１４（ｂ）は、車両７３０の前方の近い位置に人７６０が存在している場合の動作を例示している。なお、車両７３０が走行している道７５３の法定速度は５０ｋｍ／ｈであり、図１４（ａ）の場合も、図１４（ｂ）の場合も、速度Ｓｖは法定速度よりも低い。
　図１４（ａ）に表したように、人７６０の位置が、車両７３０から見て、移動後位置７４１よりも十分遠い場合は、図形１８０の色は例えば緑色（図では濃度が低いハッチング）である。
　図１４（ｂ）に表したように、人７６０の位置が、車両７３０から見て、移動後位置７４１よりも車両７３０の側にある場合は、図形１８０の一部が赤色（図では濃度が高いハッチング）にされている。すなわち、人７６０が存在する位置から手前側に対応する図形１８０の部分は、安全を示す緑色（低濃度のハッチング）であり、人７６０が存在する位置よりも遠方側に対応する図形１８０の部分は、危険であることを示す赤色（高濃度のハッチング）とされる。
　この場合には、車両７３０の前方の障害物として人７６０が採用される例である。そして、この障害物の位置に対応させて図形１８０の色及び明るさの少なくともいずれかが変更される。
　このように、障害物は、車両７３０の前方に存在する別の車両７３０ｘ及び人の少なくともいずれかとすることができる。ただし、障害物はこれに限らず、障害物は、車両７３０からの距離が予め定められ範囲内に存在する車両７３０の走行を阻害する全ての物体を含むことができる。
　図１５は、本発明の第３の実施形態に係る別の車載用表示装置の構成と動作を例示する模式図である。　
　図１５に表したように、車載用表示装置３１は、車両速度入手部３１０が速度Ｓｖを入手したときにおいて、車両７３０の走行の前方において、車両７３０からの距離が予め定められた範囲内に存在する車両７３０の走行に対する障害物の位置を入手する障害物位置入手部４３０をさらに備える。　
　この障害物位置入手部４３０によって障害物の位置が入手される（ステップＳ４３０）。そして、入手された障害物の位置に基づいて、例えば、映像投影部１１５において、要求移動後位置７４３が導出され、上記の動作が実施される。
　なお、障害物位置入手部４３０は、例えば車両７３０に設けられる障害物を検出する部分から障害物の位置に関するデータを入手しても良く、また、車載用表示装置３１に設けられる障害物位置入手部が、障害物を検出しても良い。障害物の検出には、種々のカメラ（赤外線カメラやステレオカメラなどを含む）やレーダ（光学式、電磁波式など）や、複数の車両どうしの通信システムや、地上の基地から送信される車両の位置に関する情報データなどを受信する方法など任意の方法を適用できる。前方の障害物の位置を入手する方法として、車両７３０の前方を走行する別の車両７３０ｘが把握した別の車両７３０ｘ以外の障害物に関する情報を、別の車両７３０ｘから入手しても良い。
　このような障害物位置入手部４３０を設けることで、例えば、安全でない車間距離に相当する奥行き位置の路面に重畳された速度表示の図形１８０の色及び明るさの少なくともいずれかを変更することで、安全でないことを直感的に観視者１００（操縦者）に与えることが可能となる。
　障害物位置入手部４３０により入手された障害物の位置に関するデータは、映像投影部１１５に入力され、映像投影部１１５において、障害物の位置を反映させた映像データの演算が実施される（ステップＳ１１５ａ）。例えば、障害物の位置が、車両７３０から見て、移動後位置７４１よりも車両７３０の側にある場合は、障害物の位置から手前側に対応する図形１８０の部分は、安全を示す緑色にされ、障害物の位置よりも遠方側に対応する図形１８０の部分は、危険であることを示す赤色とされる。そして、既に説明したのと同様にして光束１１２が投影される。
　なお、図９、図１０、図１２及び図１５に関して説明したそれぞれの動作における各処理（ステップ）は、技術的に可能な範囲で入れ替えが可能であり、また同時に実施されても良い。また、上記の各処理が繰り返して実施され、すなわち、時間的に連続して常時行われていても良い。
　（第４の実施の形態）　
　本発明の第４の実施形態に係る表示方法は、車両７３０に搭載され、車両７３０のフロントガラス部７１２に反射した光束１１２に含まれる映像８４０を、車両７３０の前方の背景７４０の像（背景像７４０ｄ）と重畳させて車両７３０に搭乗する観視者１００に呈示する表示方法である。
　図１６は、本発明の第４の実施形態に係る表示方法を例示するフローチャート図である。　
　図１６に表したように、本実施形態に係る表示方法は、車両７３０の速度Ｓｖを入手する（ステップＳ１０）。そして、入手された車両７３０の速度Ｓｖに基づいて、車両７３０が移動した後の移動後位置７４１を推定する（ステップＳ２０）。そして、速度Ｓｖを表現した図形１８０の少なくとも一部を、背景７４０における移動後位置７４１に対応する映像８４０内の第１領域８４１ｒに配置して、図形１８０を含む映像８４０を有する光束１１２を、車両７３０のフロントガラス部７１２に反射させて車両７３０に搭乗する観視者１００に向けて投影する（ステップＳ３０）。
　例えば、図形１８０の一端１８０ａを、背景７４０における移動後位置７４１に対応する映像８４０内の第１領域８４１ｒに配置し、図形１８０の他端１８０ｂを、背景７４０における固定位置７４２に対応する映像８４０内の第２領域８４２ｒに配置する。　
　また、図形１８０（図形１８０の全体）を、背景における移動後位置７４１に対応する映像８４０内の第１領域８４１ｒに配置する。
　これにより、車両７３０の速度を認識し易く表示し、より安全な車両の運行を支援することができる。
　本実施形態に係る表示方法においては、本発明の実施形態に係る車載用表示装置の動作として説明した動作の少なくともいずれかを実施することができ、同様の効果を得ることができる。
　以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、車載用表示装置に含まれる映像投影部、映像データ生成部、映像形成部、投影部、光源、拡散板、テーパライトガイド、レンズ、アパーチャ、ミラー、車両速度入手部、位置推定部、外界状況入手部、遵守速度入手部、障害物位置入手部、等、各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。　
　また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
　その他、本発明の実施の形態として上述した車載用表示装置及び表示方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての車載用表示装置及び表示方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
　その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
　本発明によれば、車両の速度を認識し易く表示し、より安全な車両の運行を支援する車載用表示装置及び表示方法が提供される。
　１０、１１、２０、２１、３０、３１　車載用表示装置、
　１００　観視者、
　１０１　片目、
　１０５　頭部、
　１１０　映像形成部、
　１１２　光束、
　１１４　投影範囲、
　１１４ａ　投影位置、
　１１５　映像投影部、
　１２０　投影部、
　１２１　光源、
　１２２　テーパライトガイド、
　１２３　第１レンズ、
　１２４　アパーチャ（発散角制御部）、
　１２５　第２レンズ、
　１２６　ミラー、
　１２７　拡散板、
　１３０　映像データ生成部、
　１８０　図形、
　１８０ａ　一端、
　１８０ｂ　他端、
　１８１　像、
　１８８　目盛り図形、
　３１０　車両速度入手部、
　３２０　位置推定部、
　４１０　外界状況入手部、
　４２０　遵守速度入手部、
　４３０　障害物位置入手部、
　７１０　フロントガラス、
　７１２　フロントガラス部、
　７１２ｐ　フロントガラス部位置、
　７２０　ダッシュボード
　７３０　車両、
　７３０ｐ　現在位置、
　７３０ｘ　別の車両、
　７４０　背景、
　７４０ｄ　背景像、
　７４１　移動後位置、
　７４２　固定位置、
　７４３　要求移動後位置、
　７４３ａ　遠方側範囲、
　７４３ｂ　手前側範囲、
　７５３　道、
　７６０　人、
　８４０　映像、
　８４１ｒ　第１領域、
　８４２ｒ　第２領域、
　Ｌｓ　移動距離、
　Ｐ０　観視者空間位置、
　Ｐ１　移動後空間位置、
　Ｐ２　固定空間位置、
　Ｓｖ　速度、
　ｆ１、ｆ２　距離

Claims (7)

  1. 　車両に搭載され、前記車両のフロントガラス部に反射した光束に含まれる映像を、前記車両の前方の背景の像と重畳させて前記車両に搭乗する観視者に呈示する車載用表示装置であって、
    　前記車両の速度を入手する車両速度入手部と、
    　前記車両速度入手部によって入手された前記速度に基づいて、前記車両が移動した後の移動後位置を推定する位置推定部と、
    　前記速度を表現した図形を含む前記映像を有する前記光束を、前記車両の前記フロントガラス部に反射させて前記車両に搭乗する前記観視者に向けて投影する映像投影部と、
    　を備え、
    　前記映像投影部は、
    　前記図形の少なくとも一部を、前記背景における前記移動後位置に対応する前記映像内の第１領域に配置することを特徴とする車載用表示装置。
  2. 　前記映像投影部は、
    　前記図形の前記一部とは異なる他部を、前記車両速度入手部が前記速度を入手したときの前記車両の現在位置における前記フロントガラス部と前記移動後位置との間であって、前記現在位置における前記フロントガラス部から予め定められた距離だけ離れた前記背景における固定位置に対応する前記映像内の第２領域に配置することを特徴とする請求項１記載の車載用表示装置。
  3. 　前記車両が安全に移動可能であると推定される要求移動後位置が設定され、
    　前記車両の位置からみて前記要求移動後位置よりも前記車両の側の前記背景における手前側範囲に対応する前記図形の部分と、前記車両の位置からみて前記要求移動後位置よりも前記車両の側とは反対の側の前記背景における遠方側範囲に対応する前記図形の部分と、で、前記図形の色及び明るさの少なくともいずれかが変更されることを特徴とする請求項２記載の車載用表示装置。
  4. 　前記要求移動後位置は、前記車両速度入手部が前記速度を入手したときにおいて、前記車両の走行の前方において、前記車両からの距離が予め定められた範囲内に存在する前記車両の前記走行に対する障害物の位置とされることを特徴とする請求項３記載の車載用表示装置。
  5. 　前記車両が走行する道において定められた遵守すべき速度以下の速度に対応する前記図形の部分と、前記遵守すべき速度よりも高い速度に対応する前記図形の部分と、で、前記図形の色及び明るさの少なくともいずれかが変更されることを特徴とする請求項２記載の車載用表示装置。
  6. 　前記位置推定部は、前記車両速度入手部によって入手された前記速度における前記車両の停止距離に基づいて前記移動後位置を推定することを特徴とする請求項２記載の車載用表示装置。
  7. 　車両のフロントガラス部に反射した光束に含まれる映像を、前記車両の前方の背景の像と重畳させて前記車両に搭乗する観視者に呈示する表示方法であって、
    　前記車両の速度を入手し、
    　前記入手された前記速度に基づいて、前記車両が移動した後の移動後位置を推定し、
    　前記速度を表現した図形の少なくとも一部を、前記背景における前記移動後位置に対応する前記映像内の第１領域に配置して、前記図形を含む前記映像を有する前記光束を、前記車両の前記フロントガラス部に反射させて前記車両に搭乗する前記観視者に向けて投影することを特徴とする表示方法。
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