車両用情報表示システム
【課題】 運転者の視界を妨げることなく、多くの情報を表示可能な車両用情報表示システムを提供する。
【解決手段】 運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る領域を視野領域として、この視野領域より下部を下部領域、視野領域とその上部に位置するルームミラーとの間の領域を上部領域とする。そして、表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示する液晶パネル３１を、その表示した映像がウインドシールドＷの下部領域に投射されるようにインストルメントパネルＰ上に配置すると共に、同じく表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示するプロジェクタ３２を、その表示した映像がウインドシールドＷの上部領域に投射されるようにルーフ部に配置する。
【解決手段】 運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る領域を視野領域として、この視野領域より下部を下部領域、視野領域とその上部に位置するルームミラーとの間の領域を上部領域とする。そして、表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示する液晶パネル３１を、その表示した映像がウインドシールドＷの下部領域に投射されるようにインストルメントパネルＰ上に配置すると共に、同じく表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示するプロジェクタ３２を、その表示した映像がウインドシールドＷの上部領域に投射されるようにルーフ部に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイを用いた車両用情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、映像を車両のウインドシールドに投影することにより、投影された映像が虚像或いは反射像として車両の乗員に視認されるように表示する、いわゆるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を用いた車両用情報表示システムが知られている。
【０００３】
このようなＨＵＤを用いた車両用情報表示システムでは、交通状況の確認のために必要な運転者の視野を妨げることがないように、運転者に提供すべき各種情報（映像）を、ウインドシールドの下部（以下「下部領域」とも称する。）に表示している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１９４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＨＵＤでは、運転者の視線を大きく移動させることなく、必要な情報を安全に提供することができるため、将来的には、あらゆる情報がＨＵＤによって提供される可能性がある。しかし、情報の表示域とされているウインドシールドの下部領域は、面積が限られているため、一度に多くの情報を表示することができないという問題があった。
【０００５】
また、多くの情報を表示するために表示域を広げると、上述の視界領域が侵食され、運転者の視界を妨げてしまうことになり、運転者に不安を感じさせてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するために、運転者の視界を妨げることなく、多くの情報を表示可能な車両用情報表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の車両用情報表示システムでは、映像表示手段が、車両の乗員に提供すべき提供情報を示した映像を表示すると、投影手段が、その映像が車両の乗員に視認されるように、該映像を車両のウインドシールドに投影する。但し、投影手段は、少なくとも、運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る視野領域より上部の上部領域に映像を投影する。
【０００８】
このように本発明では、運転時に視野の妨げとなる可能性が低い上部領域に表示を行っているため、運転者の前方景色に対する集中を妨げることなく、必要な情報を安全に提供することができる。
【０００９】
即ち、上部領域に見える景色には、運転者が認識すべき情報が存在することが少なく、殆どの場合、空が見えるのみであるため、この領域に情報を表示しても、運転者は煩わしさや危険を感じることが少ないのである。
【００１０】
また、本発明では、上部領域を用いることにより多くの情報を常時提供でき、運転者は、その提供された情報を、必要に応じて任意のタイミングで確認すればよいため、使い勝手を向上させることができる。
【００１１】
そして、特に請求項１に記載の発明では、外部状況検出手段が、ウインドシールドを通して視認される車両外部の状況を検出し、映像表示手段では、調整手段が、外部状況検出手段により車両の乗員に認識させるべき物体が検出された場合、その物体がウインドシールドに投影される映像と重なり合って視認される位置にあるときには、その映像の透明度が増すようにその映像の明るさを調整する。
【００１２】
つまり、上部領域といえども、その領域に乗員が認識すべき障害物や看板などが位置する可能性があり、本発明では、そのような場合でも、上部領域に投影された映像が障害物や看板などを視認する際の妨げとなることを防止できる。
【００１３】
また、本発明では、請求項２に記載のように、情報収集手段が、車両周辺の状況、運転者の状態、車両の運転状態の中の少なくともいずれか一つに基づいて、運転支援のための情報を収集し、映像表示手段では、情報種集手段にて収集された情報を提供情報とするように構成してもよい。なお、運転支援のための情報としては、例えば、車線についての情報や、経路（方面）についての情報の他、道路標識や信号機についての情報が考えられる。
【００１４】
例えば、前方に大型車両が走行している状況では、道路標識や信号機を視認できない場合があり、そのような状況の時に、道路標識や信号機についての情報を提供すれば、運転の安全性を向上させることができる。
【００１５】
そして、映像表示手段は、請求項３に記載のように、運転支援のための情報からなる提供情報を看板（道路標識）の映像にして表示してもよい。この場合、看板の図柄を直感的に内容を把握できるものとすることにより、文字にて情報を提供する場合より、提供すべき情報の内容を、速やかに且つ確実に乗員に認識させることができる。
【００１６】
また、このように、提供情報を看板の映像にして表示する場合、映像表示手段は、例えば、請求項４に記載のように、看板の映像が、実際の看板と同様に、ウインドシールドを通して視認される景色中の特定地点に固定されて見えるように、その特定地点と車両との位置関係の変化に従って、看板の表示位置や表示サイズを変化させるように構成してもよい。
【００１７】
この場合、看板は、よく見慣れた道路標識等と全く同様に見えるため、車両の乗員は、当該装置によりウインドシールド上に表示された情報を、特別な技術を要することなく視認することができる。
【００１８】
更に、映像表示手段は、請求項５に記載のように、看板の映像の表示を開始する際には、車両の走行速度が速いほど、特定地点までの距離や前記看板のサイズの初期値を大きく設定するように構成してもよい。
【００１９】
つまり、特定地点までの距離の初期値が一定である場合、走行速度が速いほど、特定地点に到達する時間、即ち、看板の映像が表示されている時間が短くなる。しかし、特定地点までの距離の初期値を走行速度に応じて変化させれば、看板の映像が表示されている時間を、走行速度によらずほぼ一定とすることが可能となる。また、看板のサイズの初期値を変化させることにより、走行速度によらず、看板の見え方をほぼ一定とすることが可能となる。
【００２０】
なお、上述の視野領域は、少なくともＪＩＳ規格Ｒ３２１２に規定された試験領域Ａを含むことが望ましい。
ところで、上部領域には、ルームミラーによって視野が遮られる領域が含まれており、この領域に映像を投影してもこれを見ることができない。このため、投影手段は、上部領域のうち、ルームミラーにより視野が遮られる領域以外の領域に映像を投影することが望ましい。また、投影手段による投影位置を調整する代わりに、映像表示手段が、上部領域のうち、ルームミラーにより視野が遮られる領域以外の領域に映像が投影されるように、映像表示手段の表示画面中における映像の表示位置を設定するようにしてもよい。
【００２１】
更に、投影手段は、上部領域に加えて視野領域より下部の下部領域にも映像を投影するように構成してもよい。この場合、表示する情報をより増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の車両用情報表示システムの構成、及び主要な構成要素の配置を示す説明図である。
【００２３】
図１に示すように、車両用情報表示システム１は、自車両の運転状態や自車両周辺の状況に関する情報の供給源となる情報供給部１０と、自車両の乗員からの指令を入力するための指令入力部２０と、映像を表示し、その表示した映像をウインドシールドＷに投影する情報提示部３０と、情報供給部１０からの供給情報、及び指令入力部２０からの入力指令に基づいて、情報提示部３０が表示する映像を制御する表示コントローラ４０とを備えている。
【００２４】
このうち、情報供給部１０は、自車両の速度を検出する車速センサ１１と、自車両の操舵角を検出するステアリングセンサ１２と、エンジンの回転数を検出する回転数センサ１３と、自車両の前方を撮像するカメラ（図示せず）からの画像を処理して、道路，先行車両，障害物などを認識し、認識した道路の道路幅や、認識した各物体（先行車両や障害物）までの距離等を求める画像認識装置１４と、レーダ波（レーザ光，電波等）を送受信して、自車両の前方に存在する物体（先行車両や障害物）との相対速度や距離を求めるレーダコントローラ１５と、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）信号を受信して、自車両の位置を求めるＧＰＳコントローラ１６と、ＦＭ放送の受信や、道路近傍に設置された路上機との無線通信等により、道路交通情報等を取得する通信装置１７と、自車両周辺の地図の表示等を行うナビゲーション装置１８とを備えている。
【００２５】
なお、通信装置１７が取得する道路交通情報には、渋滞情報，各種規制情報のほか、信号機の状態を示す情報なども含まれている。
また、ナビゲーション装置１８は、地図データを記憶する記憶装置を備え、ＧＰＳコントローラ１６からの位置情報に基づいて、現在位置近傍の地図データを記憶装置から読み出し、自車両を意味するマークや、別途設定された経路情報、通信装置１７を介して取得した渋滞情報等を表示画面（図示せず）に表示する機能、及び上記経路情報に基づいて、画像や音声による経路案内を行う機能を少なくとも備えた周知のものである。
【００２６】
そして、地図データには、道路形状に関するデータ、各種建造物の名称、交差点の名称、地名等が、位置データに対応づけて記憶されている他、車線が複数存在する場合の各車線についての情報（交差点にて進行可能な方向など）である車線情報等も含まれている。
【００２７】
次に、情報提示部３０は、表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示し、その表示した映像がウインドシールドＷの下部に投射されるように車室内のインストルメントパネルＰ上に配置された液晶パネル３１と、同じく表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示し、その表示した映像がウインドシールドＷの上部に投射されるよう車室内のルーフ部に配置されたプロジェクタ３２とからなる。
【００２８】
なお、図２に示すように、運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る領域を視野領域１００とすると、液晶パネル３１による映像は、視野領域より下部に位置する下部領域１０１に投影され、また、プロジェクタ３２による映像は、視野領域１００より上部で、ルームミラーＭより下部に位置する上部領域１０２に投影されるように設定されている。但し、視野領域１００は、少なくともＪＩＳ規格Ｒ３２１２に規定された試験領域Ａを含むものとする。
つまり、車両の乗員には、液晶パネル３１やプロジェクタ３２が表示する映像を直接視認させるのではなく、その映像をウインドシールドＷに投影し、ウインドシールドで反射した虚像あるいは反射像を視認させるようにされている。
【００２９】
次に、指令入力部２０は、ステアリングホイールＳの近傍（運転者が操作し易い位置）に設置され、ウインドシールドＷへの映像の表示を許可又は禁止する指令を入力するためのスイッチ２１と、車両の乗員が発話した音声を集音するマイク（図示せず）を備え、集音した音声について音声認識を実行し、予め設定された予約語に一致した場合に、その旨を表示コントローラ４０に通知する音声認識装置２２とからなる。なお、ここでは、予約語として、ウインドシールドＷに表示する情報の種類、例えば、「車線情報」「車両情報」「経路案内」「信号機」などが設定されている。
【００３０】
次に、表示コントローラ４０は、ＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、液晶パネル３１やプロジェクタ３２に供給する表示データを蓄積するための画像メモリ４４を備えている。
【００３１】
なお、画像メモリ４４には、図３に示すように、下部領域１０１に表示する表示データを記憶する領域４４ａと、上部領域１０２に表示する表示データを記憶する領域４４ｂとが確保されており、領域４４ａに記憶された表示データ（以下「下部領域表示データ」と称する。）が液晶パネル３１に供給され、領域４４ｂに記憶された表示データ（以下「上部領域表示データ」と称する。）がプロジェクタ３２に供給されるように設定されている。
【００３２】
そして、表示コントローラ４０を構成するＣＰＵ４１は、イグニションスイッチがオンされ且つスイッチ２１によりウインドシールドＷへの表示を許可する指令が入力された状態で、音声認識装置２２にて予約語が認識されると、その予約語に対応する情報を、ウインドシールドＷに表示する処理を実行する。
【００３３】
即ち、予約語として「車線情報」が認識されると、図４に示すように、次の交差点で進行可能な方向を車線毎に示す看板の映像５１（以下「バーチャル看板」と称する。）を上部領域１０２に表示する車線情報表示処理を実行する。また、予約語として「車両情報」が認識されると、車速センサ１１からの車速情報、及び回転数センサ１３からのエンジン回転数情報を数字や目盛りにて表した映像５２を、下部領域１０１に表示する車両情報表示処理を実行する。また、予約語として「経路案内」が認識されると、ナビゲーション装置１８を介して設定された設定経路中の案内ポイントに接近すると、案内ポイントまでの距離や案内内容を文字，数字や記号にて表した映像５３を、下部領域１０１に表示する経路案内表示処理を実行する。また、予約語として「信号機」が認識されると、通信装置１７を介して取得した道路交通情報に基づいて、信号機の映像（図示せず）を、上部領域１０２に表示する信号機表示処理を実行する。
【００３４】
ここで、上述した各種表示処理のうち、車線情報表示処理の詳細を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、まず、ナビゲーション装置１８から現在走行中の道路に関する車
線情報（車線数，車線毎の情報（次の交差点において進行可能な方向，車線幅など））を取得し（Ｓ１１０）、その取得した車線情報に基づいて、表示すべき看板の数及び種類（直進，右折，左折，直進又は右折，直進又は左折など）を選択する（Ｓ１２０）。
【００３５】
次に、車速センサ１１から車速情報、ナビゲーション装置１８から、道路形状を表す道路情報及び現在位置を表す位置情報を取得し（Ｓ１３０）、その取得した情報に基づいてバーチャル看板の見かけ上の設置位置、及びバーチャル看板のサイズを設定する（Ｓ１４０）。
【００３６】
なお、表示位置は、車速が速いほど、バーチャル看板の見かけ上の設置位置までの距離が遠くなり、且つバーチャル看板のサイズが大きくなるように設定する。具体的には、見かけ上の設置位置までの距離は、車両が現在車速により一定速度で走行すると仮定して、その見かけ上の設置位置に到達するまでの時間がほぼ一定となるように設定する。また、バーチャル看板のサイズは、最初に表示された時の大きさが、車速（見かけ上の設置位置までの距離）に関わらず、ほぼ一定となるように設定する。
【００３７】
次に、車速センサ１１から速度情報、ステアリングセンサ１２からステアリング角情報、ナビゲーション装置１８から道路情報や位置情報を取得し（Ｓ１５０）、その取得した情報、及び先のＳ１４０にて設定した値に基づいて、バーチャル看板の表示位置及び表示サイズを算出する（Ｓ１６０）。具体的には、車速情報及びステアリング角情報に基づいて、自車両の位置や進行方向を算出し、その算出値に基づいて、見かけ上の設置位置にあるバーチャル看板がどのように見えるのかを求めることで、バーチャル看板の表示位置及びサイズを求める。
【００３８】
次に、ウインドシールドＷを通して視認される前景の中に位置する物体に関する情報である周辺情報（物体の位置、大きさ）を画像認識装置１４から取得し（Ｓ１７０）、その取得した周辺情報から特定される物体が、運転者に認識させるべき障害物等であり、かつ、その物体がバーチャル看板と重なって見える位置にあるか否かを判断する（Ｓ１８０）。
【００３９】
このＳ１８０にて否定判定された場合は、Ｓ１６０にて求めたバーチャル看板の表示位置及びサイズに従って、バーチャル看板の映像を、プロジェクタ３２に表示させるための表示データを生成し、その生成した表示データを画像メモリ４４の領域４４ｂに書き込む（Ｓ１９０）。一方、Ｓ１８０にて肯定判定された場合は、Ｓ１９０と同様の表示データであるが、より映像の透明度が高くなるように映像の明るさ補正した表示データを生成し、その生成した表示データを画像メモリ４４の領域４４ｂに書き込む（Ｓ２００）。
【００４０】
これらＳ１９０，Ｓ２００の処理により、画像メモリ４４の領域４４ｂに書き込まれたデータが、プロジェクタ３２に繰り返し供給されることにより、ウインドシールドＷの上部領域１０２に、バーチャル看板の映像が表示されることになる。
【００４１】
なお、ウインドシールドＷは、平面ではなく湾曲した形状を有しており、しかも、位置によって曲率が異なっているため、Ｓ１９０、Ｓ２００では、投影された映像が歪むことがないように、表示位置（ウインドシールドＷへの投影位置）に応じて表示データを補正する機能も有している。
【００４２】
次に、バーチャル看板の表示を終了する終了条件が満たされたか否か、ここではバーチャル看板の見かけ上の設置位置を自車両が通過したか否かを判断し（Ｓ２１０）、終了条件が満たされていなければ、Ｓ１５０に戻って情報供給部１０からの情報に基づいて表示データを随時更新する処理を繰り返す。一方、終了条件が満たされていれば、そのまま本
処理を終了する。
【００４３】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１では、イグニッションスイッチがオンされ、かつ、スイッチ２１がウインドシールドＷへの表示を行う設定にされた状態で、車両の乗員が「車線情報」と発話すると、図４に示すように、ウインドシールドＷを通した前景の中で視認される各車線の上部に、その車線に関する情報を示したバーチャル看板５１が表示される。
【００４４】
なお、図４では、経路設定によって左折するように設定された交差点（案内ポイント）の３００Ｍ手前で、３車線道路の真中を走行している状況で、ウインドシールドＷ上に、車線情報、車両情報、経路案内情報を表示した状態を示す。また、図４では、図面を見やすくするため、ルームミラーＭの図示を省略している。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の車両用情報表示システム１によれば、下部領域１０１だけでなく、上部領域１０２にも情報を表示するようにされているため、運転者の視野を妨げることなく、多くの情報をＨＵＤによって表示することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、車線情報を看板の映像（バーチャル看板）５１にして表示し、しかも、このバーチャル看板５１は、車両の走行状況（走行速度、道路幅、道路の曲がり等）に応じて表示位置や表示サイズが制御され、見かけ上の設置位置に固定されて見えるように、即ち、通常の道路標識と同様の見え方となるようにされている。従って、運転者は、バーチャル看板を、通常の道路標識が示された看板などを見るときのように、違和感なく視認することができ、特別な注意を払う必要がないため、安全に情報を受け取ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、視野領域１００とルームミラーＭとの間の領域を上部領域１０２としたが、図６に示すように、ルームミラーＭの左右の領域も、この上部領域１０２に含めるようにしても良い。
【００４８】
この場合、映像がルームミラーＭにて視野が遮られる部分に投影されることがないように、表示データを調整するか、又はプロジェクタ３２が映像を投影する領域を調整することが望ましい。
【００４９】
本実施形態において、情報提示部３０が映像表示手段及び投影手段、スイッチ２１が入力手段、画像認識装置１４が外部状況検出手段、Ｓ１８０〜Ｓ２００が調整手段、情報供給部１０が情報収集手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
【００５０】
なお、本実施形態では、情報提示部３０ａの構成、及び表示コントローラ４０ａの構成の一部が、第１実施形態のものとは異なっているだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００５１】
本実施形態の車両用情報表示システム１ａにおいて、情報提示部３０ａは、図７に示すように、ウインドシールドＷに投影すべき映像を表示する表示器（例えば、液晶パネル）３１と、表示器３１に表示された映像（表示器３１からの光）を反射および透過させることで２分岐させるハーフミラー３３と、ハーフミラー３３にて反射した映像を反射して、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影する反射型光学素子３４と、ハーフミラー３３を透過した映像を反射して、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影する反射型光学素子３５と、ハーフミラー３３から反射型光学素子３４に至る経路上に設けられた液晶
シャッタ３６と、ハーフミラー３３から反射型光学素子３５に至る経路上に設けられた液晶シャッタ３７とを備えている。
【００５２】
なお、これら情報提示部３０ａを構成する構成部品は、インストルメントパネルＰに形成された凹部に収納されている。また、図７では、情報提示部３０ａ以外の図示を省略している。
【００５３】
そして、液晶シャッタ３６，３７は、単一の駆動信号により駆動され、一方がオン（光を透過）の時には他方がオフ（光を遮断）する、いわゆる相補的な動作をするように構成されている。
【００５４】
このように構成された情報提示部３０ａでは、表示器３１が表示する映像を、液晶シャッタ３６がオン（液晶シャッタ３７がオフ）の時には下部領域１０１に投影し、液晶シャッタ３７がオン（液晶シャッタ３６がオフ）の時には上部領域１０２に投影する。
【００５５】
次に、表示コントローラ４０ａは、図８（ａ）に示すように、第１実施形態の場合と同様に構成されたＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３，画像メモリ４４に加えて、データ合成部４５を備えている。
【００５６】
このデータ合成部４５は、画像メモリ４４の領域４４ａに格納された下部領域表示データと、領域４４ｂに格納された上部領域表示データとを、時分割多重した表示データを生成し、この多重化した表示データを表示器３１に供給すると共に、この多重化に同期して信号レベルが切り替わる駆動信号を、液晶シャッタ３６，３７に供給するように構成されている。
【００５７】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１ａにおいては、表示器３１に表示される映像が、下部領域表示データに基づくものである時には、液晶シャッタ３６がオンされ、その映像がウインドシールドＷの下部領域１０１に投影される。また、表示器３１に表示される映像が上部領域表示データに基づくものである時には、液晶シャッタ３７がオンされ、その映像がウインドシールドＷの上部領域１０２に投影される。
【００５８】
つまり、本実施形態では、映像の投影経路を切り替えることにより、単一の表示器３１に表示された映像を、下部領域１０１及び上部領域１０２のいずれにも投影できるようにされている。
【００５９】
このように本実施形態の車両用情報表示システム１ａによれば、情報提示部３０ａが単一の表示器３１により構成されているため、第１実施形態のものと比較して、情報提示部３０ａの製造コストや車両への搭載スペースを削減することができる。
【００６０】
なお、本実施形態において、表示器３１及びデータ合成部４５が映像表示手段、反射型光学素子３５が第１ミラー、反射型光学素子３４が第２ミラー、ハーフミラー３３がハーフミラー、液晶シャッタ３６，３７が一対のシャッターに相当する。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
【００６１】
なお、本実施形態では、第２実施形態の場合と同様に、情報提示部３０ｂの構成、及び表示コントローラ４０ｂの構成の一部が、第１実施形態のものとは異なっているだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００６２】
本実施形態の車両用情報表示システム１ｂにおいて、情報提示部３０ｂは、図９に示す
ように、ウインドシールドＷに投影すべき映像を表示する表示器（例えば、液晶パネル）３１と、表示器３１に表示された映像（表示器３１からの光）を反射して、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影する反射型光学素子３５と、表示コントローラ４０ａからの駆動信号に従って、表示器３１から反射型光学素子３５に至る経路を遮る遮断位置、又は該経路から待避した待避位置のいずれかに保持される可動鏡３８と、可動鏡３８が遮断位置にある時に、可動鏡３８にて反射した映像を再反射して、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影する反射型光学素子３４とを備えている。つまり、情報提示部３０ｂは、第２実施形態の情報提示部３０ｂから、液晶シャッタ３６，３７を省略し、ハーフミラー３３の代わりに可動鏡３８を設けた構成を有している。
【００６３】
なお、これら情報提示部３０ｂを構成する構成部品は、第２実施形態の場合と同様に、インストルメントパネルＰに形成された凹部に収納されている。また、図９では、情報提示部３０ｂ以外の図示を省略している。
【００６４】
このように構成された情報提示部３０ｂでは、表示器３１が表示する映像を、可動鏡３８が遮断位置にある時には下部領域１０１に投影し、可動鏡３８が待避位置にある時には上部領域１０２に投影する。
【００６５】
次に、表示コントローラ４０ｂは、図８（ｂ）に示すように、第１実施形態のものと同様に構成されたＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３，画像メモリ４４に加えて、データ合成部４６を備えている。
【００６６】
このデータ合成部４６は、画像メモリ４４の領域４４ａに格納された下部領域表示データと、領域４４ｂに格納された上部領域表示データとを、時分割多重した表示データを生成し、この多重化した表示データを表示器３１に供給すると共に、この多重化に同期して信号レベルが切り替わる駆動信号を、可動鏡３８に供給するように構成されている。
【００６７】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１ｂにおいては、表示器３１に表示される映像が、下部領域表示データに基づくものである時には、可動鏡３８が遮断位置に保持され、その映像はウインドシールドＷの下部領域１０１に投影される。また、表示器３１に表示される映像が上部領域表示データに基づくものである時には、可動鏡３８が待避位置に保持され、その映像はウインドシールドＷの上部領域１０２に投影される。
【００６８】
つまり、本実施形態では、第２実施形態と同様に、映像の投影経路を切り替えることにより、単一の表示器３１に表示された映像を、下部領域１０１及び上部領域１０２のいずれにも投影できるようにされているため、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
なお、本実施形態において、表示器３１及びデータ合成部４６が映像表示手段、反射型光学素子３５が第１ミラー、反射型光学素子３４が第２ミラー、可動鏡３８が可動ミラーに相当する。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。
【００７０】
なお、本実施形態では、第２実施形態の場合と同様に、情報提示部３０ｃの構成、及び表示コントローラ４０ｃの構成の一部が、第１実施形態のものとは異なっているだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００７１】
本実施形態の車両用情報表示システム１ｃにおいて、情報提示部３０ｃは、図１０に示
すように、ウインドシールドＷに投影すべき映像を表示する表示器（例えば、液晶パネル）３１と、表示器３１に表示された映像（表示器３１からの光）の一部分を、第１の方向に反射すると共に、残りの部分を第１の方向とは異なる第２の方向に反射する二面反射鏡３９と、二面反射鏡３９により第１の方向に反射した映像を再反射して、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影する反射型光学素子３４と、二面反射鏡３９により第２の方向に反射した映像を再反射して、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影する反射型光学素子３５とを備えている。
【００７２】
なお、これら情報提示部３０ｂを構成する構成部品は、第２，第３実施形態の場合と同様に、インストルメントパネルＰに形成された凹部に収納されている。また、図１０では、情報提示部３０ｃ以外の図示を省略している。
【００７３】
このように構成された情報提示部３０ｃでは、表示器３１が表示する映像の一部分を下部領域１０１に投影し、その映像の他の部分を上部領域１０２に投影する。
次に、表示コントローラ４０ｃは、図８（ｃ）に示すように、第１実施形態のものと同様に構成されたＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３，画像メモリ４４に加えて、データ合成部４７を備えている。
【００７４】
このデータ合成部４７は、画像メモリ４４の領域４４ａに格納された下部領域表示データに基づいて表示される映像が、二面反射鏡３９により第１の方向に反射される部分に配置され、領域４４ｂに格納された上部領域表示データに基づいて表示される映像が、二面反射鏡３９により第２の方向に反射される部分に配置されるように、下部領域表示データと上部領域表示データとを合成した表示データを生成し、この合成した表示データを表示器３１に供給するように構成されている。
【００７５】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１ｃにおいては、表示器３１に表示された映像のうち、下部領域表示データに基づく映像は、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影され、上部領域表示データに基づく映像は、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影される。
【００７６】
つまり、本実施形態では、下部領域１０１に投影すべき映像と上部領域１０２に投影すべき映像とを同時に表示し、映像の投影経路を分岐させることにより、単一の表示器３１に表示された映像を、下部領域１０１及び上部領域１０２のいずれにも投影できるようにされている。
【００７７】
従って、本実施形態の車両用情報表示システム１ｃによれば、第２及び第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施形態において、表示器３１及びデータ合成部４７が映像表示手段、反射型光学素子３５が第１ミラー、反射型光学素子３４が第２ミラー、二面反射鏡３９が二面反射鏡に相当する。
［変形例］
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、情報提示部３０，３０ａ〜３０ｃを構成する表示器３１，３２として、液晶パネルやプロジェクタを用いたが、ＥＬなどの発光素子からなる表示器を用いてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、指令入力部２０は、スイッチ２１と音声認識装置２２とを備えているが、乗員を撮像した画像について画像認識する画像認識装置を備え、予め設定さ
れた特定のジェスチャを指令として検出するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１実施形態の車両用情報表示システムの構成、及び主要部の配置を示す説明図である。
【図２】ウインドシールド上の表示領域の設定例を示す説明図である。
【図３】表示コントローラと情報提示部との関係を示すブロック図である。
【図４】ウインドシールド上における情報の表示例を示す説明図である。
【図５】車線情報表示処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】ウインドシールド上の表示領域の他の設定例を示す説明図である。
【図７】第２実施形態における情報提示部の構成を示す説明図である。
【図８】第２〜第４実施形態における表示コントローラと情報提示部との関係を示すブロック図である。
【図９】第３実施形態における情報提示部の構成を示す説明図である。
【図１０】第４実施形態における情報提示部の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，１ａ〜１ｃ…車両用情報表示システム、１０…情報供給部、１１…車速センサ、１２…ステアリングセンサ、１２…プロジェクタ、１３…回転数センサ、１４…画像認識装置、１５…レーダコントローラ、１６…ＧＰＳコントローラ、１７…通信装置、１８…ナビゲーション装置、２０…指令入力部、２１…スイッチ、２２…音声認識装置、３０，３０ａ〜３０ｃ…情報提示部、３１…表示器（液晶パネル）、３２…表示器（プロジェクタ）、３３…ハーフミラー、３４，３５…反射型光学素子、３６，３７…液晶シャッタ、３８…可動鏡、３９…二面反射鏡、４０，４０ａ〜４０ｃ…表示コントローラ、４４…画像メモリ、４５，４６，４７…データ合成部、５１〜５３…映像、１００…視野領域、１０１…下部領域、１０２…上部領域、Ｍ…ルームミラー、Ｐ…インストルメントパネル、Ｓ…ステアリングホイール、Ｗ…ウインドシールド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイを用いた車両用情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、映像を車両のウインドシールドに投影することにより、投影された映像が虚像或いは反射像として車両の乗員に視認されるように表示する、いわゆるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を用いた車両用情報表示システムが知られている。
【０００３】
このようなＨＵＤを用いた車両用情報表示システムでは、交通状況の確認のために必要な運転者の視野を妨げることがないように、運転者に提供すべき各種情報（映像）を、ウインドシールドの下部（以下「下部領域」とも称する。）に表示している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１９４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＨＵＤでは、運転者の視線を大きく移動させることなく、必要な情報を安全に提供することができるため、将来的には、あらゆる情報がＨＵＤによって提供される可能性がある。しかし、情報の表示域とされているウインドシールドの下部領域は、面積が限られているため、一度に多くの情報を表示することができないという問題があった。
【０００５】
また、多くの情報を表示するために表示域を広げると、上述の視界領域が侵食され、運転者の視界を妨げてしまうことになり、運転者に不安を感じさせてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するために、運転者の視界を妨げることなく、多くの情報を表示可能な車両用情報表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の車両用情報表示システムでは、映像表示手段が、車両の乗員に提供すべき提供情報を示した映像を表示すると、投影手段が、その映像が車両の乗員に視認されるように、該映像を車両のウインドシールドに投影する。但し、投影手段は、少なくとも、運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る視野領域より上部の上部領域に映像を投影する。
【０００８】
このように本発明では、運転時に視野の妨げとなる可能性が低い上部領域に表示を行っているため、運転者の前方景色に対する集中を妨げることなく、必要な情報を安全に提供することができる。
【０００９】
即ち、上部領域に見える景色には、運転者が認識すべき情報が存在することが少なく、殆どの場合、空が見えるのみであるため、この領域に情報を表示しても、運転者は煩わしさや危険を感じることが少ないのである。
【００１０】
また、本発明では、上部領域を用いることにより多くの情報を常時提供でき、運転者は、その提供された情報を、必要に応じて任意のタイミングで確認すればよいため、使い勝手を向上させることができる。
【００１１】
そして、特に請求項１に記載の発明では、外部状況検出手段が、ウインドシールドを通して視認される車両外部の状況を検出し、映像表示手段では、調整手段が、外部状況検出手段により車両の乗員に認識させるべき物体が検出された場合、その物体がウインドシールドに投影される映像と重なり合って視認される位置にあるときには、その映像の透明度が増すようにその映像の明るさを調整する。
【００１２】
つまり、上部領域といえども、その領域に乗員が認識すべき障害物や看板などが位置する可能性があり、本発明では、そのような場合でも、上部領域に投影された映像が障害物や看板などを視認する際の妨げとなることを防止できる。
【００１３】
また、本発明では、請求項２に記載のように、情報収集手段が、車両周辺の状況、運転者の状態、車両の運転状態の中の少なくともいずれか一つに基づいて、運転支援のための情報を収集し、映像表示手段では、情報種集手段にて収集された情報を提供情報とするように構成してもよい。なお、運転支援のための情報としては、例えば、車線についての情報や、経路（方面）についての情報の他、道路標識や信号機についての情報が考えられる。
【００１４】
例えば、前方に大型車両が走行している状況では、道路標識や信号機を視認できない場合があり、そのような状況の時に、道路標識や信号機についての情報を提供すれば、運転の安全性を向上させることができる。
【００１５】
そして、映像表示手段は、請求項３に記載のように、運転支援のための情報からなる提供情報を看板（道路標識）の映像にして表示してもよい。この場合、看板の図柄を直感的に内容を把握できるものとすることにより、文字にて情報を提供する場合より、提供すべき情報の内容を、速やかに且つ確実に乗員に認識させることができる。
【００１６】
また、このように、提供情報を看板の映像にして表示する場合、映像表示手段は、例えば、請求項４に記載のように、看板の映像が、実際の看板と同様に、ウインドシールドを通して視認される景色中の特定地点に固定されて見えるように、その特定地点と車両との位置関係の変化に従って、看板の表示位置や表示サイズを変化させるように構成してもよい。
【００１７】
この場合、看板は、よく見慣れた道路標識等と全く同様に見えるため、車両の乗員は、当該装置によりウインドシールド上に表示された情報を、特別な技術を要することなく視認することができる。
【００１８】
更に、映像表示手段は、請求項５に記載のように、看板の映像の表示を開始する際には、車両の走行速度が速いほど、特定地点までの距離や前記看板のサイズの初期値を大きく設定するように構成してもよい。
【００１９】
つまり、特定地点までの距離の初期値が一定である場合、走行速度が速いほど、特定地点に到達する時間、即ち、看板の映像が表示されている時間が短くなる。しかし、特定地点までの距離の初期値を走行速度に応じて変化させれば、看板の映像が表示されている時間を、走行速度によらずほぼ一定とすることが可能となる。また、看板のサイズの初期値を変化させることにより、走行速度によらず、看板の見え方をほぼ一定とすることが可能となる。
【００２０】
なお、上述の視野領域は、少なくともＪＩＳ規格Ｒ３２１２に規定された試験領域Ａを含むことが望ましい。
ところで、上部領域には、ルームミラーによって視野が遮られる領域が含まれており、この領域に映像を投影してもこれを見ることができない。このため、投影手段は、上部領域のうち、ルームミラーにより視野が遮られる領域以外の領域に映像を投影することが望ましい。また、投影手段による投影位置を調整する代わりに、映像表示手段が、上部領域のうち、ルームミラーにより視野が遮られる領域以外の領域に映像が投影されるように、映像表示手段の表示画面中における映像の表示位置を設定するようにしてもよい。
【００２１】
更に、投影手段は、上部領域に加えて視野領域より下部の下部領域にも映像を投影するように構成してもよい。この場合、表示する情報をより増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の車両用情報表示システムの構成、及び主要な構成要素の配置を示す説明図である。
【００２３】
図１に示すように、車両用情報表示システム１は、自車両の運転状態や自車両周辺の状況に関する情報の供給源となる情報供給部１０と、自車両の乗員からの指令を入力するための指令入力部２０と、映像を表示し、その表示した映像をウインドシールドＷに投影する情報提示部３０と、情報供給部１０からの供給情報、及び指令入力部２０からの入力指令に基づいて、情報提示部３０が表示する映像を制御する表示コントローラ４０とを備えている。
【００２４】
このうち、情報供給部１０は、自車両の速度を検出する車速センサ１１と、自車両の操舵角を検出するステアリングセンサ１２と、エンジンの回転数を検出する回転数センサ１３と、自車両の前方を撮像するカメラ（図示せず）からの画像を処理して、道路，先行車両，障害物などを認識し、認識した道路の道路幅や、認識した各物体（先行車両や障害物）までの距離等を求める画像認識装置１４と、レーダ波（レーザ光，電波等）を送受信して、自車両の前方に存在する物体（先行車両や障害物）との相対速度や距離を求めるレーダコントローラ１５と、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）信号を受信して、自車両の位置を求めるＧＰＳコントローラ１６と、ＦＭ放送の受信や、道路近傍に設置された路上機との無線通信等により、道路交通情報等を取得する通信装置１７と、自車両周辺の地図の表示等を行うナビゲーション装置１８とを備えている。
【００２５】
なお、通信装置１７が取得する道路交通情報には、渋滞情報，各種規制情報のほか、信号機の状態を示す情報なども含まれている。
また、ナビゲーション装置１８は、地図データを記憶する記憶装置を備え、ＧＰＳコントローラ１６からの位置情報に基づいて、現在位置近傍の地図データを記憶装置から読み出し、自車両を意味するマークや、別途設定された経路情報、通信装置１７を介して取得した渋滞情報等を表示画面（図示せず）に表示する機能、及び上記経路情報に基づいて、画像や音声による経路案内を行う機能を少なくとも備えた周知のものである。
【００２６】
そして、地図データには、道路形状に関するデータ、各種建造物の名称、交差点の名称、地名等が、位置データに対応づけて記憶されている他、車線が複数存在する場合の各車線についての情報（交差点にて進行可能な方向など）である車線情報等も含まれている。
【００２７】
次に、情報提示部３０は、表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示し、その表示した映像がウインドシールドＷの下部に投射されるように車室内のインストルメントパネルＰ上に配置された液晶パネル３１と、同じく表示コントローラ４０から入力される表示データに従って映像を表示し、その表示した映像がウインドシールドＷの上部に投射されるよう車室内のルーフ部に配置されたプロジェクタ３２とからなる。
【００２８】
なお、図２に示すように、運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る領域を視野領域１００とすると、液晶パネル３１による映像は、視野領域より下部に位置する下部領域１０１に投影され、また、プロジェクタ３２による映像は、視野領域１００より上部で、ルームミラーＭより下部に位置する上部領域１０２に投影されるように設定されている。但し、視野領域１００は、少なくともＪＩＳ規格Ｒ３２１２に規定された試験領域Ａを含むものとする。
つまり、車両の乗員には、液晶パネル３１やプロジェクタ３２が表示する映像を直接視認させるのではなく、その映像をウインドシールドＷに投影し、ウインドシールドで反射した虚像あるいは反射像を視認させるようにされている。
【００２９】
次に、指令入力部２０は、ステアリングホイールＳの近傍（運転者が操作し易い位置）に設置され、ウインドシールドＷへの映像の表示を許可又は禁止する指令を入力するためのスイッチ２１と、車両の乗員が発話した音声を集音するマイク（図示せず）を備え、集音した音声について音声認識を実行し、予め設定された予約語に一致した場合に、その旨を表示コントローラ４０に通知する音声認識装置２２とからなる。なお、ここでは、予約語として、ウインドシールドＷに表示する情報の種類、例えば、「車線情報」「車両情報」「経路案内」「信号機」などが設定されている。
【００３０】
次に、表示コントローラ４０は、ＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、液晶パネル３１やプロジェクタ３２に供給する表示データを蓄積するための画像メモリ４４を備えている。
【００３１】
なお、画像メモリ４４には、図３に示すように、下部領域１０１に表示する表示データを記憶する領域４４ａと、上部領域１０２に表示する表示データを記憶する領域４４ｂとが確保されており、領域４４ａに記憶された表示データ（以下「下部領域表示データ」と称する。）が液晶パネル３１に供給され、領域４４ｂに記憶された表示データ（以下「上部領域表示データ」と称する。）がプロジェクタ３２に供給されるように設定されている。
【００３２】
そして、表示コントローラ４０を構成するＣＰＵ４１は、イグニションスイッチがオンされ且つスイッチ２１によりウインドシールドＷへの表示を許可する指令が入力された状態で、音声認識装置２２にて予約語が認識されると、その予約語に対応する情報を、ウインドシールドＷに表示する処理を実行する。
【００３３】
即ち、予約語として「車線情報」が認識されると、図４に示すように、次の交差点で進行可能な方向を車線毎に示す看板の映像５１（以下「バーチャル看板」と称する。）を上部領域１０２に表示する車線情報表示処理を実行する。また、予約語として「車両情報」が認識されると、車速センサ１１からの車速情報、及び回転数センサ１３からのエンジン回転数情報を数字や目盛りにて表した映像５２を、下部領域１０１に表示する車両情報表示処理を実行する。また、予約語として「経路案内」が認識されると、ナビゲーション装置１８を介して設定された設定経路中の案内ポイントに接近すると、案内ポイントまでの距離や案内内容を文字，数字や記号にて表した映像５３を、下部領域１０１に表示する経路案内表示処理を実行する。また、予約語として「信号機」が認識されると、通信装置１７を介して取得した道路交通情報に基づいて、信号機の映像（図示せず）を、上部領域１０２に表示する信号機表示処理を実行する。
【００３４】
ここで、上述した各種表示処理のうち、車線情報表示処理の詳細を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、まず、ナビゲーション装置１８から現在走行中の道路に関する車
線情報（車線数，車線毎の情報（次の交差点において進行可能な方向，車線幅など））を取得し（Ｓ１１０）、その取得した車線情報に基づいて、表示すべき看板の数及び種類（直進，右折，左折，直進又は右折，直進又は左折など）を選択する（Ｓ１２０）。
【００３５】
次に、車速センサ１１から車速情報、ナビゲーション装置１８から、道路形状を表す道路情報及び現在位置を表す位置情報を取得し（Ｓ１３０）、その取得した情報に基づいてバーチャル看板の見かけ上の設置位置、及びバーチャル看板のサイズを設定する（Ｓ１４０）。
【００３６】
なお、表示位置は、車速が速いほど、バーチャル看板の見かけ上の設置位置までの距離が遠くなり、且つバーチャル看板のサイズが大きくなるように設定する。具体的には、見かけ上の設置位置までの距離は、車両が現在車速により一定速度で走行すると仮定して、その見かけ上の設置位置に到達するまでの時間がほぼ一定となるように設定する。また、バーチャル看板のサイズは、最初に表示された時の大きさが、車速（見かけ上の設置位置までの距離）に関わらず、ほぼ一定となるように設定する。
【００３７】
次に、車速センサ１１から速度情報、ステアリングセンサ１２からステアリング角情報、ナビゲーション装置１８から道路情報や位置情報を取得し（Ｓ１５０）、その取得した情報、及び先のＳ１４０にて設定した値に基づいて、バーチャル看板の表示位置及び表示サイズを算出する（Ｓ１６０）。具体的には、車速情報及びステアリング角情報に基づいて、自車両の位置や進行方向を算出し、その算出値に基づいて、見かけ上の設置位置にあるバーチャル看板がどのように見えるのかを求めることで、バーチャル看板の表示位置及びサイズを求める。
【００３８】
次に、ウインドシールドＷを通して視認される前景の中に位置する物体に関する情報である周辺情報（物体の位置、大きさ）を画像認識装置１４から取得し（Ｓ１７０）、その取得した周辺情報から特定される物体が、運転者に認識させるべき障害物等であり、かつ、その物体がバーチャル看板と重なって見える位置にあるか否かを判断する（Ｓ１８０）。
【００３９】
このＳ１８０にて否定判定された場合は、Ｓ１６０にて求めたバーチャル看板の表示位置及びサイズに従って、バーチャル看板の映像を、プロジェクタ３２に表示させるための表示データを生成し、その生成した表示データを画像メモリ４４の領域４４ｂに書き込む（Ｓ１９０）。一方、Ｓ１８０にて肯定判定された場合は、Ｓ１９０と同様の表示データであるが、より映像の透明度が高くなるように映像の明るさ補正した表示データを生成し、その生成した表示データを画像メモリ４４の領域４４ｂに書き込む（Ｓ２００）。
【００４０】
これらＳ１９０，Ｓ２００の処理により、画像メモリ４４の領域４４ｂに書き込まれたデータが、プロジェクタ３２に繰り返し供給されることにより、ウインドシールドＷの上部領域１０２に、バーチャル看板の映像が表示されることになる。
【００４１】
なお、ウインドシールドＷは、平面ではなく湾曲した形状を有しており、しかも、位置によって曲率が異なっているため、Ｓ１９０、Ｓ２００では、投影された映像が歪むことがないように、表示位置（ウインドシールドＷへの投影位置）に応じて表示データを補正する機能も有している。
【００４２】
次に、バーチャル看板の表示を終了する終了条件が満たされたか否か、ここではバーチャル看板の見かけ上の設置位置を自車両が通過したか否かを判断し（Ｓ２１０）、終了条件が満たされていなければ、Ｓ１５０に戻って情報供給部１０からの情報に基づいて表示データを随時更新する処理を繰り返す。一方、終了条件が満たされていれば、そのまま本
処理を終了する。
【００４３】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１では、イグニッションスイッチがオンされ、かつ、スイッチ２１がウインドシールドＷへの表示を行う設定にされた状態で、車両の乗員が「車線情報」と発話すると、図４に示すように、ウインドシールドＷを通した前景の中で視認される各車線の上部に、その車線に関する情報を示したバーチャル看板５１が表示される。
【００４４】
なお、図４では、経路設定によって左折するように設定された交差点（案内ポイント）の３００Ｍ手前で、３車線道路の真中を走行している状況で、ウインドシールドＷ上に、車線情報、車両情報、経路案内情報を表示した状態を示す。また、図４では、図面を見やすくするため、ルームミラーＭの図示を省略している。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の車両用情報表示システム１によれば、下部領域１０１だけでなく、上部領域１０２にも情報を表示するようにされているため、運転者の視野を妨げることなく、多くの情報をＨＵＤによって表示することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、車線情報を看板の映像（バーチャル看板）５１にして表示し、しかも、このバーチャル看板５１は、車両の走行状況（走行速度、道路幅、道路の曲がり等）に応じて表示位置や表示サイズが制御され、見かけ上の設置位置に固定されて見えるように、即ち、通常の道路標識と同様の見え方となるようにされている。従って、運転者は、バーチャル看板を、通常の道路標識が示された看板などを見るときのように、違和感なく視認することができ、特別な注意を払う必要がないため、安全に情報を受け取ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、視野領域１００とルームミラーＭとの間の領域を上部領域１０２としたが、図６に示すように、ルームミラーＭの左右の領域も、この上部領域１０２に含めるようにしても良い。
【００４８】
この場合、映像がルームミラーＭにて視野が遮られる部分に投影されることがないように、表示データを調整するか、又はプロジェクタ３２が映像を投影する領域を調整することが望ましい。
【００４９】
本実施形態において、情報提示部３０が映像表示手段及び投影手段、スイッチ２１が入力手段、画像認識装置１４が外部状況検出手段、Ｓ１８０〜Ｓ２００が調整手段、情報供給部１０が情報収集手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
【００５０】
なお、本実施形態では、情報提示部３０ａの構成、及び表示コントローラ４０ａの構成の一部が、第１実施形態のものとは異なっているだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００５１】
本実施形態の車両用情報表示システム１ａにおいて、情報提示部３０ａは、図７に示すように、ウインドシールドＷに投影すべき映像を表示する表示器（例えば、液晶パネル）３１と、表示器３１に表示された映像（表示器３１からの光）を反射および透過させることで２分岐させるハーフミラー３３と、ハーフミラー３３にて反射した映像を反射して、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影する反射型光学素子３４と、ハーフミラー３３を透過した映像を反射して、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影する反射型光学素子３５と、ハーフミラー３３から反射型光学素子３４に至る経路上に設けられた液晶
シャッタ３６と、ハーフミラー３３から反射型光学素子３５に至る経路上に設けられた液晶シャッタ３７とを備えている。
【００５２】
なお、これら情報提示部３０ａを構成する構成部品は、インストルメントパネルＰに形成された凹部に収納されている。また、図７では、情報提示部３０ａ以外の図示を省略している。
【００５３】
そして、液晶シャッタ３６，３７は、単一の駆動信号により駆動され、一方がオン（光を透過）の時には他方がオフ（光を遮断）する、いわゆる相補的な動作をするように構成されている。
【００５４】
このように構成された情報提示部３０ａでは、表示器３１が表示する映像を、液晶シャッタ３６がオン（液晶シャッタ３７がオフ）の時には下部領域１０１に投影し、液晶シャッタ３７がオン（液晶シャッタ３６がオフ）の時には上部領域１０２に投影する。
【００５５】
次に、表示コントローラ４０ａは、図８（ａ）に示すように、第１実施形態の場合と同様に構成されたＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３，画像メモリ４４に加えて、データ合成部４５を備えている。
【００５６】
このデータ合成部４５は、画像メモリ４４の領域４４ａに格納された下部領域表示データと、領域４４ｂに格納された上部領域表示データとを、時分割多重した表示データを生成し、この多重化した表示データを表示器３１に供給すると共に、この多重化に同期して信号レベルが切り替わる駆動信号を、液晶シャッタ３６，３７に供給するように構成されている。
【００５７】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１ａにおいては、表示器３１に表示される映像が、下部領域表示データに基づくものである時には、液晶シャッタ３６がオンされ、その映像がウインドシールドＷの下部領域１０１に投影される。また、表示器３１に表示される映像が上部領域表示データに基づくものである時には、液晶シャッタ３７がオンされ、その映像がウインドシールドＷの上部領域１０２に投影される。
【００５８】
つまり、本実施形態では、映像の投影経路を切り替えることにより、単一の表示器３１に表示された映像を、下部領域１０１及び上部領域１０２のいずれにも投影できるようにされている。
【００５９】
このように本実施形態の車両用情報表示システム１ａによれば、情報提示部３０ａが単一の表示器３１により構成されているため、第１実施形態のものと比較して、情報提示部３０ａの製造コストや車両への搭載スペースを削減することができる。
【００６０】
なお、本実施形態において、表示器３１及びデータ合成部４５が映像表示手段、反射型光学素子３５が第１ミラー、反射型光学素子３４が第２ミラー、ハーフミラー３３がハーフミラー、液晶シャッタ３６，３７が一対のシャッターに相当する。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
【００６１】
なお、本実施形態では、第２実施形態の場合と同様に、情報提示部３０ｂの構成、及び表示コントローラ４０ｂの構成の一部が、第１実施形態のものとは異なっているだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００６２】
本実施形態の車両用情報表示システム１ｂにおいて、情報提示部３０ｂは、図９に示す
ように、ウインドシールドＷに投影すべき映像を表示する表示器（例えば、液晶パネル）３１と、表示器３１に表示された映像（表示器３１からの光）を反射して、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影する反射型光学素子３５と、表示コントローラ４０ａからの駆動信号に従って、表示器３１から反射型光学素子３５に至る経路を遮る遮断位置、又は該経路から待避した待避位置のいずれかに保持される可動鏡３８と、可動鏡３８が遮断位置にある時に、可動鏡３８にて反射した映像を再反射して、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影する反射型光学素子３４とを備えている。つまり、情報提示部３０ｂは、第２実施形態の情報提示部３０ｂから、液晶シャッタ３６，３７を省略し、ハーフミラー３３の代わりに可動鏡３８を設けた構成を有している。
【００６３】
なお、これら情報提示部３０ｂを構成する構成部品は、第２実施形態の場合と同様に、インストルメントパネルＰに形成された凹部に収納されている。また、図９では、情報提示部３０ｂ以外の図示を省略している。
【００６４】
このように構成された情報提示部３０ｂでは、表示器３１が表示する映像を、可動鏡３８が遮断位置にある時には下部領域１０１に投影し、可動鏡３８が待避位置にある時には上部領域１０２に投影する。
【００６５】
次に、表示コントローラ４０ｂは、図８（ｂ）に示すように、第１実施形態のものと同様に構成されたＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３，画像メモリ４４に加えて、データ合成部４６を備えている。
【００６６】
このデータ合成部４６は、画像メモリ４４の領域４４ａに格納された下部領域表示データと、領域４４ｂに格納された上部領域表示データとを、時分割多重した表示データを生成し、この多重化した表示データを表示器３１に供給すると共に、この多重化に同期して信号レベルが切り替わる駆動信号を、可動鏡３８に供給するように構成されている。
【００６７】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１ｂにおいては、表示器３１に表示される映像が、下部領域表示データに基づくものである時には、可動鏡３８が遮断位置に保持され、その映像はウインドシールドＷの下部領域１０１に投影される。また、表示器３１に表示される映像が上部領域表示データに基づくものである時には、可動鏡３８が待避位置に保持され、その映像はウインドシールドＷの上部領域１０２に投影される。
【００６８】
つまり、本実施形態では、第２実施形態と同様に、映像の投影経路を切り替えることにより、単一の表示器３１に表示された映像を、下部領域１０１及び上部領域１０２のいずれにも投影できるようにされているため、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
なお、本実施形態において、表示器３１及びデータ合成部４６が映像表示手段、反射型光学素子３５が第１ミラー、反射型光学素子３４が第２ミラー、可動鏡３８が可動ミラーに相当する。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。
【００７０】
なお、本実施形態では、第２実施形態の場合と同様に、情報提示部３０ｃの構成、及び表示コントローラ４０ｃの構成の一部が、第１実施形態のものとは異なっているだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００７１】
本実施形態の車両用情報表示システム１ｃにおいて、情報提示部３０ｃは、図１０に示
すように、ウインドシールドＷに投影すべき映像を表示する表示器（例えば、液晶パネル）３１と、表示器３１に表示された映像（表示器３１からの光）の一部分を、第１の方向に反射すると共に、残りの部分を第１の方向とは異なる第２の方向に反射する二面反射鏡３９と、二面反射鏡３９により第１の方向に反射した映像を再反射して、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影する反射型光学素子３４と、二面反射鏡３９により第２の方向に反射した映像を再反射して、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影する反射型光学素子３５とを備えている。
【００７２】
なお、これら情報提示部３０ｂを構成する構成部品は、第２，第３実施形態の場合と同様に、インストルメントパネルＰに形成された凹部に収納されている。また、図１０では、情報提示部３０ｃ以外の図示を省略している。
【００７３】
このように構成された情報提示部３０ｃでは、表示器３１が表示する映像の一部分を下部領域１０１に投影し、その映像の他の部分を上部領域１０２に投影する。
次に、表示コントローラ４０ｃは、図８（ｃ）に示すように、第１実施形態のものと同様に構成されたＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３，画像メモリ４４に加えて、データ合成部４７を備えている。
【００７４】
このデータ合成部４７は、画像メモリ４４の領域４４ａに格納された下部領域表示データに基づいて表示される映像が、二面反射鏡３９により第１の方向に反射される部分に配置され、領域４４ｂに格納された上部領域表示データに基づいて表示される映像が、二面反射鏡３９により第２の方向に反射される部分に配置されるように、下部領域表示データと上部領域表示データとを合成した表示データを生成し、この合成した表示データを表示器３１に供給するように構成されている。
【００７５】
このように構成された本実施形態の車両用情報表示システム１ｃにおいては、表示器３１に表示された映像のうち、下部領域表示データに基づく映像は、ウインドシールドＷの下部領域１０１に投影され、上部領域表示データに基づく映像は、ウインドシールドＷの上部領域１０２に投影される。
【００７６】
つまり、本実施形態では、下部領域１０１に投影すべき映像と上部領域１０２に投影すべき映像とを同時に表示し、映像の投影経路を分岐させることにより、単一の表示器３１に表示された映像を、下部領域１０１及び上部領域１０２のいずれにも投影できるようにされている。
【００７７】
従って、本実施形態の車両用情報表示システム１ｃによれば、第２及び第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施形態において、表示器３１及びデータ合成部４７が映像表示手段、反射型光学素子３５が第１ミラー、反射型光学素子３４が第２ミラー、二面反射鏡３９が二面反射鏡に相当する。
［変形例］
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、情報提示部３０，３０ａ〜３０ｃを構成する表示器３１，３２として、液晶パネルやプロジェクタを用いたが、ＥＬなどの発光素子からなる表示器を用いてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、指令入力部２０は、スイッチ２１と音声認識装置２２とを備えているが、乗員を撮像した画像について画像認識する画像認識装置を備え、予め設定さ
れた特定のジェスチャを指令として検出するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１実施形態の車両用情報表示システムの構成、及び主要部の配置を示す説明図である。
【図２】ウインドシールド上の表示領域の設定例を示す説明図である。
【図３】表示コントローラと情報提示部との関係を示すブロック図である。
【図４】ウインドシールド上における情報の表示例を示す説明図である。
【図５】車線情報表示処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】ウインドシールド上の表示領域の他の設定例を示す説明図である。
【図７】第２実施形態における情報提示部の構成を示す説明図である。
【図８】第２〜第４実施形態における表示コントローラと情報提示部との関係を示すブロック図である。
【図９】第３実施形態における情報提示部の構成を示す説明図である。
【図１０】第４実施形態における情報提示部の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，１ａ〜１ｃ…車両用情報表示システム、１０…情報供給部、１１…車速センサ、１２…ステアリングセンサ、１２…プロジェクタ、１３…回転数センサ、１４…画像認識装置、１５…レーダコントローラ、１６…ＧＰＳコントローラ、１７…通信装置、１８…ナビゲーション装置、２０…指令入力部、２１…スイッチ、２２…音声認識装置、３０，３０ａ〜３０ｃ…情報提示部、３１…表示器（液晶パネル）、３２…表示器（プロジェクタ）、３３…ハーフミラー、３４，３５…反射型光学素子、３６，３７…液晶シャッタ、３８…可動鏡、３９…二面反射鏡、４０，４０ａ〜４０ｃ…表示コントローラ、４４…画像メモリ、４５，４６，４７…データ合成部、５１〜５３…映像、１００…視野領域、１０１…下部領域、１０２…上部領域、Ｍ…ルームミラー、Ｐ…インストルメントパネル、Ｓ…ステアリングホイール、Ｗ…ウインドシールド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員に提供すべき提供情報を示した映像を表示する映像表示手段と、
該映像表示手段にて表示された映像が車両の乗員に視認されるように、該映像を車両のウインドシールドに投影する投影手段と、
を備えた車両用情報表示システムにおいて、
前記ウインドシールドを通して視認される車両外部の状況を検出する外部状況検出手段を備え、
前記映像表示手段は、前記外部状況検出手段により車両の乗員に認識させるべき物体が検出された場合、該物体が前記ウインドシールドに投影される映像と重なり合って視認される位置にあるときには、該映像の透明度が増すように該映像の明るさを調整する調整手段を備え、
前記投影手段は、少なくとも、運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る視野領域より上部の上部領域に、前記映像を投影することを特徴とする車両用情報表示システム。
【請求項２】
車両周辺の状況、運転者の状態、車両の運転状態の中の少なくともいずれか一つに基づいて、運転支援のための情報を収集する情報収集手段を備え、
前記映像表示手段は、該情報収集手段にて収集された情報を前記提供情報とすることを特徴とする請求項１に記載の車両用情報表示システム。
【請求項３】
前記映像表示手段は、運転支援のための情報からなる前記提供情報を看板の映像にして表示することを特徴とする請求項２に記載の車両用情報表示システム。
【請求項４】
前記映像表示手段は、前記看板の映像が、前記ウインドシールドを通して視認される景色中の特定地点に固定されて見えるように、該特定地点と車両との位置関係の変化に従って、前記看板の表示位置や表示サイズを変化させることを特徴とする請求項３に記載の車両用情報表示システム。
【請求項５】
前記映像表示手段は、前記看板の映像の表示を開始する際には、車両の走行速度が速いほど、前記特定地点までの距離や前記看板のサイズの初期値を大きく設定することを特徴とする請求項４に記載の車両用情報表示システム。
【請求項１】
車両の乗員に提供すべき提供情報を示した映像を表示する映像表示手段と、
該映像表示手段にて表示された映像が車両の乗員に視認されるように、該映像を車両のウインドシールドに投影する投影手段と、
を備えた車両用情報表示システムにおいて、
前記ウインドシールドを通して視認される車両外部の状況を検出する外部状況検出手段を備え、
前記映像表示手段は、前記外部状況検出手段により車両の乗員に認識させるべき物体が検出された場合、該物体が前記ウインドシールドに投影される映像と重なり合って視認される位置にあるときには、該映像の透明度が増すように該映像の明るさを調整する調整手段を備え、
前記投影手段は、少なくとも、運転者が交通状況を確認するために必要な視野に係る視野領域より上部の上部領域に、前記映像を投影することを特徴とする車両用情報表示システム。
【請求項２】
車両周辺の状況、運転者の状態、車両の運転状態の中の少なくともいずれか一つに基づいて、運転支援のための情報を収集する情報収集手段を備え、
前記映像表示手段は、該情報収集手段にて収集された情報を前記提供情報とすることを特徴とする請求項１に記載の車両用情報表示システム。
【請求項３】
前記映像表示手段は、運転支援のための情報からなる前記提供情報を看板の映像にして表示することを特徴とする請求項２に記載の車両用情報表示システム。
【請求項４】
前記映像表示手段は、前記看板の映像が、前記ウインドシールドを通して視認される景色中の特定地点に固定されて見えるように、該特定地点と車両との位置関係の変化に従って、前記看板の表示位置や表示サイズを変化させることを特徴とする請求項３に記載の車両用情報表示システム。
【請求項５】
前記映像表示手段は、前記看板の映像の表示を開始する際には、車両の走行速度が速いほど、前記特定地点までの距離や前記看板のサイズの初期値を大きく設定することを特徴とする請求項４に記載の車両用情報表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２３６５１（Ｐ２００９−２３６５１Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５４２９（Ｐ２００８−２１５４２９）
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【分割の表示】特願２００３−４３４１３６（Ｐ２００３−４３４１３６）の分割
【原出願日】平成１５年１２月２６日（２００３．１２．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【分割の表示】特願２００３−４３４１３６（Ｐ２００３−４３４１３６）の分割
【原出願日】平成１５年１２月２６日（２００３．１２．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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