WO2023132315A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2023132315A1
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武 林
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日本精機株式会社
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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—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/36—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of a graphic pattern, e.g. using an all-points-addressable [APA] memory
    • G09G5/37—Details of the operation on graphic patterns
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/36—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of a graphic pattern, e.g. using an all-points-addressable [APA] memory
    • G09G5/38—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of a graphic pattern, e.g. using an all-points-addressable [APA] memory with means for controlling the display position

Definitions

  • the present disclosure relates to display devices for vehicles and the like.
  • a head-up display which is an example of a display device, supports the driver's driving operation by displaying an image showing the information necessary for driving in such a way that it can be intuitively grasped in association with the actual scenery visually recognized by the driver.
  • the head-up display forms an image so that information is visible in front of the vehicle.
  • the present disclosure has been made in consideration of such circumstances, and aims to provide a display device with excellent visibility when turning.
  • the display device of the present disclosure provides a display related to an image to be viewed by a viewer of a vehicle turning in a first direction of movement and a second direction opposite to the first direction while reducing visibility.
  • a display unit that emits light and displays the image within a display area;
  • a turning information acquisition unit that acquires turning information regarding turning of the vehicle; and a determination that the vehicle turns in the first direction from the turning information.
  • a display control unit that executes movement display processing for moving the image in the first direction or the second direction from a reference position defined for the image while reducing visibility.
  • the display device of the present disclosure has excellent visibility during turning.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a virtual display area formed in front of the vehicle;
  • FIG. 5 is an explanatory diagram conceptually showing movement display processing for moving an image leftward from a reference position;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram conceptually showing movement display processing for moving an image leftward from a reference position when an image outside the inner region is not displayed.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a virtual display area formed in front of the vehicle;
  • FIG. 9 is an explanatory diagram conceptually showing movement display processing when an image moves out of the display area;
  • FIG. 9 is an explanatory diagram conceptually showing return display processing for moving an image to the right after movement display processing;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram conceptually showing another return display process;
  • the display device of the present disclosure can be applied to, for example, display devices mounted on vehicles such as automobiles and motorcycles, ships, aircraft, agricultural machinery, and construction machinery.
  • display devices mounted on vehicles such as automobiles and motorcycles, ships, aircraft, agricultural machinery, and construction machinery.
  • HUD head-up display
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example of the HUD 10 in this embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a virtual display area 20 formed in front of the vehicle 1.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a virtual display area 20 formed in front of the vehicle 1.
  • the HUD 10 is mounted inside the instrument panel 5 of the vehicle 1.
  • the HUD 10 has a display 11 , a plane mirror 12 , a concave mirror 13 , a housing 15 and a controller 30 .
  • the display 11 is, for example, a TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal display or an organic EL (Electroluminescence) display.
  • the display device 11 may have a projector and a screen forming a display surface.
  • the display device 11 emits display light related to an image to be visually recognized by a viewer of the vehicle turning in the first direction and the second direction opposite to the first direction, and displays the image in the display area. corresponds to a display unit that
  • the plane mirror 12 reflects the display light L emitted by the display 11 toward the concave mirror 13 .
  • the concave mirror 13 further reflects the display light L reflected by the plane mirror 12 and emits it toward the windshield 3 .
  • the concave mirror 13 has a function as a magnifying glass, magnifies the image 21 displayed on the display 11 and reflects it toward the windshield 3 side. That is, the virtual image V visually recognized by the driver 4 is an enlarged image of the image 21 displayed on the display 11 .
  • the display light L reflected by the concave mirror 13 is applied to the windshield 3 (projection member) of the vehicle 1 .
  • a driver (viewer) 4 of the vehicle 1 visually recognizes the reflected light of the display light L related to the image 21 on the windshield 3 as a virtual image V.
  • FIG. As a result, the image 21 is displayed in a virtual display area 20 that overlaps the actual scene visually recognized by the driver 4 through the windshield 3 (in front of the windshield 3). That is, the real scene becomes the background of the image 21 .
  • the display area 20 is a rectangular virtual area formed by the HUD 10 in the real space in front of the vehicle 1 .
  • the display area 20 has a left side 20a (first side or second side) which is an outer edge located on the left side (first direction or second direction) and a right side (second direction opposite to the first direction or second side). and a right side 20b (second side or first side) located in the first direction opposite to the direction).
  • the display area 20 has an inner area 22 (first area) and an outer area 23 (second area).
  • the inner region 22 is defined inside the display region 20 .
  • the outer region 23 is defined inside the display region 20 and outside the inner region 22 .
  • the housing 15 accommodates the display 11, the plane mirror 12 and the concave mirror 13 inside the housing 15. Further, the housing 15 accommodates a control board on which the control section 30 is mounted.
  • the control unit 30 particularly controls the display device 11 based on information acquired from each unit of the vehicle 1, which will be described later.
  • the control unit 30 is a microprocessor, microcontroller, graphic controller, integrated circuit, or the like, and executes predetermined processing.
  • the control unit 30 particularly has a turning information acquisition unit 31 and a display control unit 32 .
  • the turning information acquisition unit 31 acquires turning information about turning of the vehicle 1 from the vehicle 1 side. Here, the vehicle 1 turns to the left and to the right opposite to the left.
  • the turning information acquisition unit 31 acquires information such as that the vehicle 1 has started leftward and rightward turns (curves), that the vehicle 1 is expected to start turning, and the like, as turning information.
  • the turn information acquisition unit 31 also acquires the yaw angle displacement amount of the vehicle 1 (rotation amount of the vehicle 1 about the vertical axis) from the vehicle 1 side as turn information.
  • the display control unit 32 generates a required image 21 and performs control for displaying it on the display device 11 .
  • the display control unit 32 particularly executes display processing during turning, which will be described later.
  • the vehicle 1 has a yaw angle sensor 41 , a car navigation system 42 and a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 43 in addition to the HUD 10 .
  • Each unit and the control unit 30 are connected via a CAN (Controller Area Network) bus 50, for example.
  • CAN Controller Area Network
  • the yaw angle sensor 41 detects the amount of yaw angle displacement of the vehicle 1 due to the vehicle 1 making turns.
  • the turning information acquisition unit 31 acquires the yaw angle displacement amount detected by the yaw angle sensor 41 as turning information.
  • the car navigation system 42 has a GPS controller that calculates the position of the vehicle 1 based on GPS (Global Positioning System) signals received from satellites or the like.
  • the car navigation system 42 has a storage unit for storing map data, reads out map data near the current position from the storage unit based on the position information from the GPS controller, and provides a guidance route to the destination set by the user. to decide.
  • the car navigation system 42 outputs information about the current position of the vehicle 1 and the determined guide route to the control unit 30 . Further, the car navigation system 42 outputs information indicating the names and types of facilities in front of the vehicle 1, the distance between the facilities and the vehicle 1, and the like to the control unit 30 by referring to the map data.
  • the car navigation system 42 particularly has road shape information such as intersections, curves, and forks as map data.
  • the turning information acquisition unit 31 acquires the road shape information on which the vehicle 1 is expected to turn as turning information.
  • the car navigation system 42 is not limited to one mounted on the vehicle 1, and is a portable terminal having a car navigation function (for example, a smartphone, a tablet PC (Personal Computer )).
  • the vehicle ECU 43 acquires vehicle information necessary for driving the vehicle 1, such as vehicle speed and engine speed, from various sensors provided in the vehicle 1, and controls the operation of the vehicle 1.
  • the vehicle ECU 43 particularly holds information about the fact that the steering wheel 6 is rotating and the amount of rotation.
  • the turning information acquisition unit 31 acquires information about the rotation of the steering wheel 6 held by the vehicle ECU 43 as turning information.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing the relationship between the virtual image V of the HUD 10 and the vehicle 1 when the vehicle 1 is turning. In the following description, the case where the vehicle 1 turns left will be applied, and the description will be omitted for the case where the vehicle 1 turns right.
  • the HUD 10 displays the virtual image V so that it can be visually recognized a predetermined distance ahead of the vehicle 1 located on the axis 1a in the traveling direction (front-rear direction) of the vehicle 1 .
  • the driver 4 mainly gazes at the direction of travel, so the gaze direction 4a of the driver 4 and the direction of travel of the vehicle 1 match.
  • the driver 4 keeps his eyes on the left direction, which is the turning direction, until the vehicle 1 approaches the left curve and then exits the left curve.
  • the virtual image V is displayed along the longitudinal direction of the vehicle 1, it is always displayed on the traveling direction axis 1a of the vehicle 1 even when the vehicle 1 is traveling on a curve. Therefore, when driving on a curve, the virtual image V is arranged so that the gaze direction 4a of the driver 4 leads in the turning direction with respect to the traveling direction axis 1a of the vehicle 1, and the virtual image V follows the gaze direction 4a with a delay. Then, it is visually recognized by the driver 4.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the display area 20 showing how the virtual image V is moved in the gaze direction 4a.
  • the image 21 is displayed in the center of the display area 20 when the vehicle is traveling straight, but when the vehicle 1 starts to turn left, the image 21 is displayed to move to the left as the viewing direction 4a moves.
  • the driver 4 is exiting the curve and the line of sight 4a of the driver 4 returns (coincides with) the longitudinal axis of the vehicle 1, the image 21 is displayed to return to its original position.
  • the HUD 10 in the present embodiment can maintain the visibility when the vehicle 1 is turning by executing the turning display processing.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the turning display processing executed by the HUD 10.
  • This turn-time display control process is executed while an image 21 as a virtual image V is displayed in the display area 20, as shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a display example of the image 21 when the vehicle 1 is traveling straight (not turning).
  • the display position of the image 21 when the vehicle 1 is traveling straight is referred to as a reference position within the display area 20 .
  • step S1 the turning information acquisition unit 31 determines whether the vehicle 1 starts turning leftward (or rightward, in the first direction). Specifically, the turning information acquisition unit 31 acquires turning information related to turning of the vehicle 1 and makes a determination based on this turning information.
  • the turning information includes actual turning information indicating that the vehicle 1 has actually turned, and predicted turning information indicating that the vehicle 1 will start turning in the future.
  • the actual turning information is information obtained from, for example, the state of the steering wheel 6 and the yaw angle of the vehicle 1 obtained from the yaw angle sensor 41 .
  • the turn prediction information is information acquired when it is predicted that the vehicle 1 is at a point where the steering wheel 6 may be operated, for example, from guidance route information and map data information obtained from the car navigation system 42 . be.
  • step S1 When the turning information acquisition unit 31 determines that the vehicle 1 does not turn based on the turning information (NO in step S1), it waits until it determines that it will turn. On the other hand, if the turn information acquisition unit 31 determines to turn (YES in step S1), in step S2, the display control unit 32 moves the image to the left from the reference position defined in the image 21 while reducing the visibility. 21 is executed.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing the movement display processing for moving the image 21 leftward from the reference position.
  • areas of the image 21 in which the visibility is lowered are indicated by oblique lines.
  • the area of the image 21 that is not displayed is indicated by a dotted line.
  • a region of the image 21 that is not hatched or dotted indicates the image 21 displayed in a normal display mode.
  • the normal display mode is the display mode of the image 21 when the movement display process or return display process described below is not executed (for example, when the vehicle is traveling straight ahead).
  • the display control unit 32 moves the image 21 displayed at the reference position as shown in FIG. 2 to the left corresponding to the turning direction as shown in FIG.
  • the display control unit 32 may, for example, move by a fixed amount every time, or may change the amount of movement according to the amount of turning obtained from the actual turning information or predicted turning information.
  • the display control unit 32 reduces the visibility of the inner region outside image 21a, which is the portion of the image 21 that exceeds the inner region 22, due to the leftward movement. Specifically, the display control unit 32 increases the transmittance of the display light L or decreases the brightness of the inner area outside image 21a. At this time, the display control unit 32 may change the amount of decrease in visibility according to the amount of movement. For example, the display control unit 32 may change the amount of decrease in visibility stepwise according to the distance. The display control unit 32 may reduce the visibility of only the inner region outside image 21a, or may display the entire image 21 at the time when a part of the image 21 becomes the inner region outside image 21a or at the start of the movement display process. visibility may be reduced. For example, FIG. 7 is an explanatory diagram conceptually showing the moving display process of moving the image 21 leftward from the reference position when the image 21a outside the inner area is not displayed.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram conceptually showing the movement display processing when the image 21 has moved out of the display area 20.
  • the display control unit 32 does not display the entire image 21 .
  • the entire image 21 is moved out of the display area 20 in the movement display process. and preferably hidden.
  • the display control unit 32 may display a part of the image 21 within the display area 20 without moving the entire image 21 out of the display area 20. .
  • step S3 the turn information acquisition unit 31 determines whether or not the vehicle 1 will start a return turn after turning to the left.
  • the turning information acquisition unit 31 determines based on the turning information as in step S1.
  • the timing of starting the return turn is the timing when the steering wheel 6 stops rotating to the left and then starts rotating to the right. This is the timing when it is presumed to start returning.
  • step S3 When the turning information acquisition unit 31 determines that the vehicle 1 will not turn back based on the turning information (NO in step S3), it waits until it determines that it will turn back. On the other hand, if the turn information acquisition unit 31 determines that the turn is to be turned back (YES in step S3), in step S4, the display control unit 32 performs return display processing to move the image 21 to the reference position while restoring visibility. Execute. Specifically, the display control unit 32 moves to the left, and the image 21 beyond the left side 20a of the display area 20, or the image 21 partially displayed in the display area 20, is moved from that position to the image 21. The image 21 is displayed while the whole is gradually returned to the display area 20. - ⁇
  • FIG. 9 is an explanatory diagram conceptually showing the return display process for moving the image 21 to the right after the movement display process.
  • the display control unit 32 gradually moves the image 21 rightward as shown in FIG. 9 so that the leftwardly moved image 21 returns to the reference position.
  • the display control unit 32 displays the outer area outside image 21b, which is a portion of the image 21 outside the outer area 23, in a state in which the visibility is reduced in the same manner as the inner area outside image 21a in step S2. do.
  • the display control unit 32 restores the visibility of the outside area inner image 21c, which is a portion located inside the outside area 23, to the same level as the normal display mode by further moving to the right.
  • the display control unit 32 reduces the transmittance of the display light L or increases the luminance of the image 21c in the outer region to make it approximately the same as the normal display mode.
  • the display control unit 32 may change the visibility recovery amount (increase amount) according to the movement amount.
  • the display control unit 32 may restore the visibility of only the image 21c in the outer region, or may restore the visibility of the image 21c in the outer region only when part of the image 21 becomes the image 21c in the outer region or when the entire image 21 becomes the image 21c in the outer region. The visibility of the entire image 21 may be restored at the point of time.
  • the inner area 22 is used to determine the start of visibility reduction in the movement display process
  • the outer area 23 is used to determine the start of visibility restoration in the return display process.
  • the inner area 22 and the outer area 23 are defined, either one of the areas may be used to perform the movement display process and the return display process.
  • Such a HUD 10 performs movement display processing when the vehicle 1 is turning, and thus has excellent visibility when turning. That is, the HUD 10 reduces the visibility and moves the image 21 in the gaze direction 4a as the gaze direction 4a of the driver 4 shifts in the turning direction during turning. As a result, the HUD 10 can reduce the sense of incongruity given to the driver 4 when viewing an image when turning.
  • the HUD 10 executes the return display process while gradually restoring the visibility that has been reduced by the movement display process, thereby restoring the image 21 given to the driver 4 to the normal position and visibility. It is possible to reduce discomfort when returning.
  • the HUD 10 moves the image 21 leftward when determining that the vehicle 1 turns leftward (first direction), and moves the image 21 leftward when determining that the vehicle 1 turns back.
  • the image 21 is moved to the right from the moved position to the reference position in the display processing
  • the present invention is not limited to this. 21 is moved and the vehicle 1 is determined to turn back, the image 21 may be moved leftward from the moved position to the reference position in the movement display process.
  • the HUD 10 moves the image 21 in the direction opposite to the turning direction as the driver 4 gaze direction 4a shifts in the turning direction. You can quickly turn it off from your peripheral vision.
  • the driver sensitively perceives the movement of the image 21 in the first place and feels uncomfortable. 4, etc., by moving the image 21 in the direction opposite to the turning direction, it is possible to suppress deterioration in visibility during turning.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram conceptually showing another return display process.
  • the return display processing for moving the image 21 leftward from the outside of the right side 20b to the reference position will be described.
  • the return display processing for moving the image 21 rightward from the outside of the left side 20a to the reference position is the same as the return display processing in FIG. 10 except that it is bilaterally symmetrical. Therefore, the description is omitted here.
  • the display control unit 32 gradually moves the image 21 leftward from the outside of the right side 20b of the display area 20 as shown in FIG. 10 so that the image 21d positioned outside the display area 20 in FIG. 8 returns to the reference position.
  • the display control unit 32 starts displaying the image 21 with reduced visibility.
  • the display control unit 32 restores the visibility to the same level as the normal display mode.
  • the HUD 10 vehicle 1
  • the detection result of the line-of-sight sensor can be used to determine whether to start turning or returning. good.
  • the projection member of the HUD 10 is the windshield 3
  • it may be a combiner instead of or together with this.

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Abstract

旋回時の視認性に優れた表示装置を提供する。 本実施形態の表示装置は、第一方向及び第一方向と反対の第二方向に旋回する車両の視認者に視認させる画像に係る表示光を出射し、表示領域内に画像を表示する表示ユニットと、車両の旋回に関する旋回情報を取得する旋回情報取得部と、旋回情報から車両が第一方向に旋回すると判定した場合、視認性を低下させつつ画像に規定された基準位置から第一方向又は第二方向に画像を移動する移動表示処理を実行する表示制御部と、を備える。

Description

表示装置
　本開示は、車両用等の表示装置に関する。
　表示装置の一例としてのヘッドアップディスプレイは、運転に必要な情報等を表す画像を、運転者が視認する実景と対応付けて直感的に把握できるように表示させてドライバーの運転操作を支援する。
　ヘッドアップディスプレイは、車両の前方に情報が視認されるように画像を形成する。しかしながら、車両の旋回時においては、ドライバーは車両の前方ではなく旋回方向を注視するため、視線と画像の表示位置との間にずれが生じる。そこで、従来、車両の旋回方向に応じて画像の表示位置を調節する技術が知られている。
特開２０１２－０８６８３１号公報
　ステアリングホイールが戻り始める等の旋回から復帰する動作に移行した際、ドライバーの注視方向も車両の前方に戻る。このとき、旋回方向に移動した画像を元の位置に戻す必要がある。
　従来の技術においては、車両の旋回に伴い画像を移動する点については考慮されているが、ドライバーに違和感を与えることなく、適切に画像を元の位置に復帰する点については、考慮されていなかった。
　本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、旋回時の視認性に優れた表示装置を提供することを目的とする。
　本開示の表示装置は、上述した課題を解決するために、視認性を下げつつ移動第一方向及び前記第一方向と反対の第二方向に旋回する車両の視認者に視認させる画像に係る表示光を出射し、表示領域内に前記画像を表示する表示ユニットと、前記車両の旋回に関する旋回情報を取得する旋回情報取得部と、前記旋回情報から前記車両が前記第一方向に旋回すると判定した場合、視認性を低下させつつ前記画像に規定された基準位置から前記第一方向又は前記第二方向に前記画像を移動する移動表示処理を実行する表示制御部と、を備える。
　本開示の表示装置においては、旋回時の視認性に優れている。
本実施形態におけるＨＵＤのシステム構成例を示す図。 車両の前方に形成される仮想的な表示領域を示す説明図。 車両の旋回時におけるＨＵＤの虚像と車両との関係を示す概念図。 虚像を注視方向に移動させる様子を示す表示領域の説明図。 ＨＵＤにより実行される旋回時表示処理を説明するフローチャート。 基準位置から左方に画像を移動する移動表示処理を概念的に示す説明図。 内側領域外画像を非表示とする場合の、基準位置から左方に画像を移動する移動表示処理を概念的に示す説明図。 画像が表示領域外まで移動した場合の移動表示処理を概念的に示す説明図。 移動表示処理の後、右方に画像を移動する戻し表示処理を概念的に示す説明図。 他の戻し表示処理を概念的に示す説明図。
　本開示の表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示の表示装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、航空機、農業機械、建設機械に搭載される表示装置に適用することができる。本実施形態においては、表示装置が車両に搭載され、車両から取得した各種情報等に基づいて所要の情報を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head Up Display）である例を用いて説明する。
　図１は、本実施形態におけるＨＵＤ１０のシステム構成例を示す図である。
　図２は、車両１の前方に形成される仮想的な表示領域２０を示す説明図である。
　以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」及び「左」は、図１及び図２における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、及び「Ｌ」に従う。
　ＨＵＤ１０は、車両１のインストルメントパネル５内に搭載される。ＨＵＤ１０は、表示器１１と、平面鏡１２と、凹面鏡１３と、筐体１５と、制御部３０と、を有する。
　表示器１１は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶表示器や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示器である。尚、表示器１１はプロジェクタ及び表示面を構成するスクリーンを有するものであってもよい。本実施形態においては、表示器１１は、第一方向及び第一方向と反対の第二方向に旋回する車両の視認者に視認させる画像に係る表示光を出射し、表示領域内に画像を表示する表示ユニットに対応する。
　平面鏡１２は、表示器１１が出射した表示光Ｌを、凹面鏡１３に向けて反射させる。凹面鏡１３は、平面鏡１２で反射した表示光Ｌをさらに反射させ、ウインドシールド３に向けて出射する。凹面鏡１３は、拡大鏡としての機能を有し、表示器１１に表示された画像２１を拡大してウインドシールド３側へ反射する。すなわち、ドライバー４が視認する虚像Ｖは、表示器１１に表示された画像２１が拡大された像である。
　凹面鏡１３で反射した表示光Ｌは、車両１のウインドシールド３（投影部材）に照射される。車両１のドライバー（視認者）４は、ウインドシールド３における画像２１に係る表示光Ｌの反射光を虚像Ｖとして視認する。これにより、画像２１は、ウインドシールド３を介して（ウインドシールド３の前方で）ドライバー４に視認される実景と重なる仮想的な表示領域２０内において表示される。すなわち、実景は、画像２１の背景となる。
　表示領域２０は、車両１の前方の実空間にＨＵＤ１０により形成される四角形状の仮想的な領域である。表示領域２０は、左方（第一方向又は第二方向）に位置する外縁である左辺２０ａ（第一辺又は第二辺）と、右方（第一方向と反対の第二方向又は第二方向と反対の第一方向）に位置する外縁である右辺２０ｂ（第二辺又は第一辺）と、を有する。また、表示領域２０は、内側領域２２（第一領域）と、外側領域２３（第二領域）と、を有する。内側領域２２は、表示領域２０よりも内側に規定される領域である。外側領域２３は、表示領域２０よりも内側であり、且つ内側領域２２よりも外側に規定される領域である。
　筐体１５は、筐体１５の内部に、表示器１１、平面鏡１２及び凹面鏡１３を収容する。また、筐体１５は、制御部３０が実装された制御基板を収容する。
　制御部３０は、特に、後述する車両１の各部から取得する情報に基づいて、表示器１１を制御する。制御部３０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィックコントローラ、集積回路等であり、所定の処理を実行する。制御部３０は、特に旋回情報取得部３１と、表示制御部３２と、を有する。
　旋回情報取得部３１は、車両１の旋回に関する旋回情報を、車両１側から取得する。ここで、車両１は、左方及び左方と反対の右方に旋回する。旋回情報取得部３１は、車両１が左方及び右方旋回（カーブ）を開始したことや、旋回を開始することが予測されること等を、旋回情報として取得する。
　また、旋回情報取得部３１は、車両１のヨー角変位量（車両１の垂直軸回りの回転量）も旋回情報として車両１側から取得する。
　表示制御部３２は、所要の画像２１を生成し、表示器１１に表示するための制御を行う。本実施形態においては、表示制御部３２は特に、後述する旋回時表示処理を実行する。
　車両１は、ＨＵＤ１０の他に、ヨー角センサ４１と、カーナビゲーションシステム４２と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４３と、を有する。各部と制御部３０とは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）バス５０を介して接続されている。
　ヨー角センサ４１は、車両１が旋回等を行うことによる車両１のヨー角変位量を検出する。旋回情報取得部３１は、ヨー角センサ４１で検出されたヨー角変位量を、旋回情報として取得する。
　カーナビゲーションシステム４２は、人工衛星等から受信したＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づいて車両１の位置を算出するＧＰＳコントローラを有する。カーナビゲーションシステム４２は、地図データを記憶する記憶部を有し、ＧＰＳコントローラ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部から読み出し、ユーザーにより設定された目的地までの案内経路を決定する。カーナビゲーションシステム４２は、現在の車両１の位置や決定した案内経路に関する情報を制御部３０に出力する。また、カーナビゲーションシステム４２は、地図データを参照することにより、車両１の前方の施設の名称・種類や、施設と車両１との距離等を示す情報を制御部３０に出力する。
　カーナビゲーションシステム４２は特に、交差点、カーブ、分岐路等の道路形状情報を地図データとして有する。旋回情報取得部３１は、車両１が旋回を行うことが予測されるこれら道路形状情報を、旋回情報として取得する。
　尚、カーナビゲーションシステム４２は、車両１に搭載されたものに限られず、制御部３０との間で有線又は無線により通信を行う、カーナビゲーション機能を有する携帯端末（例えばスマートフォン、タブレットＰＣ（Personal Computer））により実現されてもよい。
　車両ＥＣＵ４３は、車両１に設けられた各種センサから車速やエンジン回転数等の車両１の走行に必要な車両情報を取得し、車両１の動作を制御する。車両ＥＣＵ４３は、特に、ステアリングホイール６が回転していることや回転量に関する情報を保有する。旋回情報取得部３１は、車両ＥＣＵ４３が保有するステアリングホイール６の回転に関する情報を、旋回情報として取得する。
　次に、ＨＵＤ１０による画像２１の旋回時表示処理について詳細に説明する。
　まず、車両１の旋回時におけるＨＵＤ１０が表示する画像２１の視認性に関する問題について説明する。
　図３は、車両１の旋回時におけるＨＵＤ１０の虚像Ｖと車両１との関係を示す概念図である。以下の説明においては、車両１が左折する場合を適用して説明し、右折する場合については説明を省略するが、右折する場合においても左右対称となるのみで同様である。
　ＨＵＤ１０は、車両１の進行方向（前後方向）軸１ａ上に位置する車両１の所定距離だけ前方に視認されるように虚像Ｖを表示する。車両１の直進時においては、ドライバー４は進行方向を主に注視するため、ドライバー４の注視方向４ａと車両１の進行方向とが一致する。
　車両１が左カーブに差し掛かり、その後左カーブを抜けるまでは、ドライバー４は、旋回方向である左方向を注視する。一方、虚像Ｖは車両１の前後方向に沿って表示されるため、車両１がカーブを走行しているときであっても、常に車両１の進行方向軸１ａ上に表示される。このため、カーブ走行時においては、虚像Ｖは、ドライバー４の注視方向４ａが車両１の進行方向軸１ａに対して旋回方向に先行し、虚像Ｖが注視方向４ａに遅れて追従してくるように、ドライバー４に視認されてしまう。
　これに対し、注視方向４ａの移動に伴って、虚像Ｖ（画像２１）も表示領域２０内で移動させることで、追従遅れは解消し得る。ここで、図４は、虚像Ｖを注視方向４ａに移動させる様子を示す表示領域２０の説明図である。例えば、画像２１は、直進時においては表示領域２０の中心に表示されているが、車両１が左旋回を開始すると、注視方向４ａの移動に伴って左に移動するよう表示される。その後、カーブを抜けつつあり、再びドライバー４の注視方向４ａが車両１の前後方向軸上に戻る（一致する）のに併せて、再び画像２１は元の位置に戻るよう表示される。
　しかしながら、虚像Ｖを注視方向４ａに完全に一致させて移動させることは困難であり、周辺視野で虚像Ｖを視認することによる違和感を与えてしまう虞がある。また、移動後の虚像Ｖを元の位置に戻す動作にも、違和感を与えてしまう虞がある。
　そこで、本実施形態におけるＨＵＤ１０は、旋回時表示処理を実行することにより、車両１の旋回時の視認性を維持することができる。
　図５は、ＨＵＤ１０により実行される旋回時表示処理を説明するフローチャートである。
　この旋回時表示制御処理は、図２に示すように、表示領域２０に虚像Ｖとしての画像２１を表示している間実行される。図２には、車両１が直進している場合（旋回していない場合）の画像２１の表示例が示されている。本実施形態においては、この車両１が直進している場合の画像２１の表示位置を、表示領域２０内における基準位置という。
　ステップＳ１において、旋回情報取得部３１は、車両１が左方（又は右方、第一方向）に旋回を開始するか否かを判定する。旋回情報取得部３１は、具体的に、車両１の旋回に関する旋回情報を取得し、この旋回情報に基づいて判定する。旋回情報は、実際に車両１が旋回したことを表す旋回実情報と、将来的に旋回を開始することを表す旋回予測情報とを含む。
　旋回実情報は、例えばステアリングホイール６の状態や、ヨー角センサ４１から得られる車両１のヨー角から取得される情報である。旋回予測情報は、例えばカーナビゲーションシステム４２から得られる案内経路情報や地図データ情報から、車両１がステアリングホイール６を操作する可能性がある地点にいることが予測される場合に取得される情報である。
　旋回情報取得部３１は、旋回情報に基づいて車両１が旋回しないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、旋回すると判定するまで待機する。一方、旋回情報取得部３１は、旋回すると判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ２において、表示制御部３２は、視認性を低下させつつ画像２１に規定された基準位置から左方に画像２１を移動する移動表示処理を実行する。
　ここで、図６は、基準位置から左方に画像２１を移動する移動表示処理を概念的に示す説明図である。図６～図１０においては、画像２１のうち視認性が低下した領域が斜線で示されている。また、画像２１のうち表示されていない領域（ドライバー４に視認されていない領域）が点線で示されている。画像２１のうち斜線又は点線で示されていない領域が、通常の表示態様で示されている画像２１を示す。通常の表示態様は、以下の移動表示処理又は戻し表示処理の実行時以外（例えば直進時）の画像２１の表示態様である。
　表示制御部３２は、図２に示すように基準位置に表示されている画像２１を、図６に示すように旋回方向に対応する左方に移動する。表示制御部３２は、例えば時間毎に一定量移動してもよいし、旋回実情報又は旋回予測情報から得られる旋回量に応じて移動量を変化させてもよい。
　表示制御部３２は、左方への移動により画像２１のうち内側領域２２を超えた部分である内側領域外画像２１ａの視認性を低下させる。具体的には、表示制御部３２は、内側領域外画像２１ａに係る表示光Ｌの透過率を上昇させたり、輝度を低下させたりする。このとき、表示制御部３２は、移動量に応じて視認性の低下量を変化させてもよい。例えば、表示制御部３２は、距離に応じて視認性の低下量を段階的に変化させてもよい。表示制御部３２は、内側領域外画像２１ａのみの視認性を低下させてもよいし、画像２１の一部が内側領域外画像２１ａとなった時点又は移動表示処理の開始と同時に画像２１の全体の視認性を低下させてもよい。例えば、図７は、内側領域外画像２１ａを非表示とする場合の、基準位置から左方に画像２１を移動する移動表示処理を概念的に示す説明図である。
　表示制御部３２は、画像２１が表示領域２０の左辺２０ａを超えるまで、移動させる。ここで、図８は、画像２１が表示領域２０外まで移動した場合の移動表示処理を概念的に示す説明図である。表示制御部３２は、画像全体が表示領域２０の左辺２０ａを超えると、画像２１全体の表示を行わない。移動表示処理と戻し移動処理との切替のタイミングにおける画像２１の移動方向の切換時においてドライバー４に与える視覚的な違和感を低減させる観点から、画像２１全体が移動表示処理で表示領域２０外まで移動し、非表示となることが好ましい。しかしながら、車両１の旋回量や旋回時間が少ない場合には、表示制御部３２は、画像２１全体を表示領域２０外まで移動させることなく、一部を表示領域２０内に表示させたままでもよい。
　ステップＳ３において、旋回情報取得部３１は、車両１が左方への旋回から戻る戻し旋回を開始するか否かを判定する。旋回情報取得部３１は、ステップＳ１と同様に、旋回情報に基づいて判定する。戻し旋回開始のタイミングは、ステアリングホイール６が左回転を止めた後、右回転を開始したタイミング等の、ドライバー４が車両１の前後方向からずれた注視方向４ａを再び前後方向に一致する方向に戻し始めると推測されるタイミングである。
　旋回情報取得部３１は、旋回情報に基づいて、車両１が戻し旋回しないと判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、戻し旋回すると判定するまで待機する。一方、旋回情報取得部３１は、戻し旋回すると判定した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、ステップＳ４において、表示制御部３２は、視認性を復帰させつつ基準位置まで画像２１を移動する戻し表示処理を実行する。具体的には、表示制御部３２は、左方まで移動し、表示領域２０の左辺２０ａを超えた画像２１が又は一部が表示領域２０に表示されている画像２１が、その位置から画像２１全体が表示領域２０内に徐々に戻るような演出を行いながら、画像２１を表示する。
　ここで、図９は、移動表示処理の後、右方に画像２１を移動する戻し表示処理を概念的に示す説明図である。
　表示制御部３２は、左方に移動した画像２１が基準位置まで戻るように、図９に示すように徐々に右方に画像２１を移動させる。表示制御部３２は、画像２１のうち外側領域２３外にある部分である外側領域外画像２１ｂを、ステップＳ２において内側領域外画像２１ａに適用したのと同様に視認性を低下させた状態で表示する。また、表示制御部３２は、さらなる右方への移動により外側領域２３内に位置する部分である外側領域内画像２１ｃを、通常の表示態様と同程度に視認性を復帰させる。具体的には、表示制御部３２は、外側領域内画像２１ｃに係る表示光Ｌの透過率を低下又は輝度を上昇させて通常の表示態様と同程度にする。また、ステップＳ２の移動表示処理同様に、表示制御部３２は、移動量に応じて視認性の復帰量（上昇量）を変化させてもよい。また、表示制御部３２は、外側領域内画像２１ｃのみの視認性を復帰させてもよいし、画像２１の一部が外側領域内画像２１ｃとなった時点又は画像２１全体が外側領域内画像２１ｃとなった時点で画像２１全体の視認性を復帰させてもよい。
　ここで、移動表示処理の視認性低下の開始の判定に内側領域２２を用い、戻し表示処理の視認性復帰の開始の判定に外側領域２３を用いる。これにより、表示制御部３２は、戻し旋回実行し車両１の進行方向軸１ａにドライバー４の注視方向４ａが戻りつつある場合には、旋回時に比べて画像２１を早めに表示することにより、ドライバー４に必要な情報を素早く視認させることができる。
　尚、内側領域２２及び外側領域２３を規定したが、いずれか一方の領域を用いて移動表示処理及び戻し表示処理を行ってもよい。
　戻し表示ステップＳ４の後、処理は旋回開始判定ステップＳ１に戻り、以降の処理が繰り返される。
　このようなＨＵＤ１０は、車両１の旋回時において移動表示処理を実行することにより、旋回時の視認性に優れている。すなわち、ＨＵＤ１０は、旋回時にドライバー４の注視方向４ａが旋回方向にずれるのに伴い、視認性を低下させた上で注視方向４ａに画像２１を移動させる。これにより、ＨＵＤ１０は、ドライバー４に与える旋回時における画像視認時の違和感を低減できる。
　また、ＨＵＤ１０は、車両１の戻し旋回時において、移動表示処理により低下させた視認性を徐々に戻しながら戻し表示処理を実行することにより、ドライバー４に与える画像２１を通常の位置及び視認性に戻す際の違和感を低減できる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　例えば、ＨＵＤ１０は、上述した移動表示処理においては、車両１が左方（第一方向）に旋回すると判定した場合、左方に画像２１を移動し、車両１が戻し旋回すると判定した場合、移動表示処理において移動した位置から基準位置まで画像２１を右方に移動する例を説明したが、これに限らず、車両１が左方に旋回すると判定した場合、右方（第二方向）に画像２１を移動し、車両１が戻し旋回すると判定した場合、移動表示処理において移動した位置から基準位置まで画像２１を左方に移動してもよい。
　この場合であっても、ＨＵＤ１０は、ドライバー４の注視方向４ａが旋回方向にずれるのに伴い、旋回方向と反対の方向に画像２１を動かすことで、画像２１を表示領域２０、すなわちドライバー４の周辺視野から素早く視消すことができる。これにより、例えば、旋回方向に対応する方向に画像２１が移動することで追従遅れの軽減はされたとしても、そもそも画像２１が移動することを敏感に察知してしまい違和感を有してしまうドライバー４などに対しては、旋回方向と反対方向に画像２１を移動することで、旋回時の視認性の低下を抑制できる。
　上述した戻し表示処理においては、左方に移動した画像２１を左方から右方に戻す例を用いて説明したが、移動表示処理において画像２１全体が表示領域２０の左辺２０ａ（右辺２０ｂ）を超えて非表示である場合には、表示領域２０の右辺２０ｂ（左辺２０ａ）の外側から基準位置まで、画像２１を左方（右方）に移動させる戻し表示処理を行ってもよい。ここで、図１０は、他の戻し表示処理を概念的に示す説明図である。図１０においては、右辺２０ｂの外側から基準位置まで画像２１を左方に移動させる戻し表示処理を説明する。画像が右辺２０ｂを超えて非表示である場合に、左辺２０ａの外側から基準位置まで画像２１を右方に移動させる戻し表示処理は、図１０の戻し表示処理と左右対称となるのみで同様であるため、ここでは説明を省略する。
　表示制御部３２は、図８の表示領域２０外に位置する画像２１ｄが基準位置まで戻るように、図１０に示すように表示領域２０の右辺２０ｂの外側から徐々に左方に画像２１を移動させる。表示制御部３２は、例えば、移動に伴い画像２１の一部が外側領域内画像２１ｃとなった時点で、視認性を低下させた状態で画像２１の表示を開始する。また、表示制御部３２は、さらなる右方への移動により画像２１全体が内側領域２２内に移動した場合、通常の表示態様と同程度に視認性を復帰させる。
　図５の旋回時表示処理及び上述した図１０の他の戻し表示処理においては、種々の視認性の低下や復帰の開始の判定に画像２１と表示領域２０、内側領域２２、外側領域２３との位置関係を用いたが、上述の例に限定されることなく、他の条件が開始の判定に用いられてもよい。例えば、ＨＵＤ１０（車両１）がドライバー４の目の位置や視線方向検出する視線センサによる検出結果を利用できる場合には、旋回及び戻し旋回の開始の判定に視線センサの検出結果を利用してもよい。
　ＨＵＤ１０の投影部材がウインドシールド３である例を説明したが、これに代えて、又はこれと共にコンバイナであってもよい。
１　車両
３　ウインドシールド
４　ドライバー
１０　ＨＵＤ
１１　表示器
２０　表示領域
２０ａ　左辺
２０ｂ　右辺
２１　画像
２２　内側領域
２３　外側領域
３０　制御部
３１　旋回量取得部
３２　表示制御部
４１　ヨー角センサ
４２　カーナビゲーションシステム
４３　車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
Ｌ　表示光
Ｖ　虚像

Claims (6)

  1. 　第一方向及び前記第一方向と反対の第二方向に旋回する車両の視認者に視認させる画像に係る表示光を出射し、表示領域内に前記画像を表示する表示ユニットと、
    　前記車両の旋回に関する旋回情報を取得する旋回情報取得部と、
    　前記旋回情報から前記車両が前記第一方向に旋回すると判定した場合、視認性を低下させつつ前記画像に規定された基準位置から前記第一方向又は前記第二方向に前記画像を移動する移動表示処理を実行する表示制御部と、を備える表示装置。
  2. 　前記表示制御部は、前記車両が前記第一方向への旋回から戻る戻し旋回すると判定した場合、視認性を復帰させつつ前記基準位置まで前記画像を移動する戻し表示処理を実行する、請求項１記載の表示装置。
  3. 　前記表示制御部は、
    　　前記移動表示処理において前記車両が前記第一方向に旋回すると判定した場合、前記第一方向に前記画像を移動し、前記戻し表示処理において前記車両が戻し旋回すると判定した場合、前記移動表示処理において移動した位置から前記基準位置まで前記画像を前記第二方向に移動する、又は
    　　前記移動表示処理において前記車両が前記第一方向に旋回すると判定した場合、前記第二方向に前記画像を移動し、前記戻し表示処理において前記車両が戻し旋回すると判定した場合、前記移動表示処理において移動した位置から前記基準位置まで前記画像を前記第一方向に移動する、請求項２記載の表示装置。
  4. 　前記表示領域は、前記第一方向に位置する外縁である第一辺と、前記第二方向に位置する外縁である第二辺と、を有し、
    　前記表示制御部は、前記移動表示処理において、前記画像全体が前記第一辺又は前記第二辺より外側に移動するように前記画像を移動し、前記戻し表示処理において、前記第二辺の外側から前記基準位置まで前記画像を前記第一方向に移動する、又は前記第一辺の外側から前記基準位置まで前記画像を前記第二方向に移動する、請求項２記載の表示装置。
  5. 　前記表示領域は、前記表示領域よりも内側に規定される第一領域と、前記表示領域よりも内側であり且つ前記第一領域よりも外側に規定される第二領域と、を有し、
    　前記表示制御部は、前記移動表示処理において前記画像の少なくとも一部が前記第一領域よりも外側に移動した場合、前記画像の一部又は全部の視認性を低下させ、前記戻し表示処理において前記画像の少なくとも一部が前記第二領域よりも内側に移動した場合、前記画像の一部又は全部の視認性を上昇させる、請求項２記載の表示装置。
  6. 　前記旋回情報は、前記車両のヨー角変位量に関する情報を含み、
    　前記表示制御部は、前記ヨー角変位量に応じて前記移動表示処理及び前記戻し表示処理における前記画像の移動量を決定する、請求項２記載の表示装置。
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