JP2013032087A - 車両用ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】防塵カバーの反射機能を多目的に活用して、付加価値の高い車両用ヘッドアップディスプレイを提供する。
【解決手段】第１の表示器から出射される第１の表示情報を表す第１表示光を、インストルメントパネルの上面に設けられた開口部を通して、運転席前方のウインドシールドに反射させることにより、第１の表示情報の虚像を運転者の視野前方に結像させる車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、開口部を塞ぐと共に、ウインドシールドの外部から入射される外光を運転者から視認されない位置へ反射させる防塵カバーと、第１の表示情報とは異なる第２の表示情報を表す第２表示光を、防塵カバーの外光が反射される側の面に反射させた後に、ウインドシールドに反射させることにより、第２の表示情報の虚像を第１の表示情報の虚像と共に運転者の視野前方に結像させる第２の表示器とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のウインドシールドの投射エリアに、表示器に表示された画像を反射鏡によって反射させて、投射エリアに投射される画像の虚像と、車両のアイポイントからウインドシールドを通して視認される車両の前景とを重畳視認させる車両用ヘッドアップディスプレイに関するものである。

従来の車両用ヘッドアップディスプレイとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の車両用ヘッドアップディスプレイは、車両のインストルメントパネル内に表示体が収容されており、表示体によって表示された画像が、インストルメントパネルの上面に設けられた開口部を通り、半透明の投影板によって運転者のアイポイントに反射されるようになっている。これにより、運転者は、アイポイントと投影板との延長上に虚像を視認することができるようになっている。

特許文献１の車両用ヘッドアップディスプレイでは、インストルメントパネルの開口部は、車両前方下側に向けて傾斜する透明パネル部材によって閉塞されている。透明パネルは開口部の防塵カバーとして機能するようになっている。

また、透明パネル部材の車両前方側は、インストルメントパネルの内側に沈み込むように配置されて、透明パネル自体は運転者から見えないようになっている。そして、透明パネル部材の車両前方側には、遮光部材が設けられている。透明パネル部材の遮光部材と対向する面は、椀状に凹んだ形に形成されている。よって、フロントガラスを介して入射した外光は、透明パネル部材で反射して遮光部材に至り、遮光部材で吸収されるので、外光が運転者の目に直接入射することがないようになっている。

特公平７−９０７３０号公報

しかしながら、特許文献１では、透明パネル部材は、インストルメントパネルの開口部の防塵カバーとして使用されると共に、外光を遮光部材へ反射させるものに留まっている。本発明者は、透明パネル部材の反射機能を積極的に活用して、新たな表示体の反射鏡として使用することができれば、更に付加価値の高い車両用ヘッドアップディスプレイの提供が可能になると考えた。

本発明の目的は、上記のように防塵カバーの反射機能を多目的に活用して、付加価値の高い車両用ヘッドアップディスプレイを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、運転席前方のインストルメントパネル内に配置された第１の表示器から出射される第１の表示情報を表す第１表示光を、インストルメントパネルの上面に設けられた開口部を通して、運転席前方のウインドシールドに反射させることにより、第１の表示情報の虚像を運転者の視野前方に結像させる車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
透明部材から成り、車両前方側に向かうほどインストルメントパネル内に奥まるように配置されて開口部を塞ぐと共に、ウインドシールドの外部から入射される外光を運転者から視認されない位置へ反射させる防塵カバーと、
インストルメントパネル内に配置され、第１の表示情報とは異なる第２の表示情報を表す第２表示光を、防塵カバーの外光が反射される側の面に反射させた後に、ウインドシールドに反射させることにより、第２の表示情報の虚像を第１の表示情報の虚像と共に運転者の視野前方に結像させる第２の表示器とを備えることを特徴としている。

この発明によれば、防塵カバーの反射機能を積極的に活用して、第２の表示器から出射される第２の表示光（第２の表示情報）の虚像を、第１の表示器から出射される第１の表示光（第１の表示情報）の虚像と共に運転者の視野前方に結像することができ、表示情報を増やすことができるので、付加価値の高い車両用ヘッドアップディスプレイとすることができる。

請求項２に記載の発明では、防塵カバーの外光および第２表示光が反射される反射面は、曲面に形成されており、第２の表示情報の虚像が、運転者の視野前方において所定距離以上の遠方に拡大されて結像されることを特徴としている。

この発明によれば、通常、運転者は車両の前景の遠方を見ながら運転するので、第２表示光（第２の表示情報）の虚像が所定距離以上の遠方に拡大されて結像されることで、車両の前景と第２表示光（第２の表示情報）の虚像とを視認する際の目の焦点位置を大きく変える必要がなくなる。よって、第２表示光（第２の表示情報）の虚像が見え易くなり、運転者の目の負担を低減でき、より安全な運転が可能となる。

請求項３に記載の発明では、防塵カバーの外光および第２表示光が反射される反射面には、増反射処理が施されたことを特徴としている。

この発明によれば、増反射処理によって、第２の表示器から出射される第２の表示情報を表す第２表示光の反射率を高めることができるので、第２の表示情報の虚像をより鮮明に結像させることができる。

請求項４に記載の発明では、第１の表示情報は、ナイトビューシステムによって夜間走行時に車両前方において検知された歩行者、障害物、あるいは道路の情報のうち、少なくとも１の情報であり、
第２の表示情報は、少なくとも１つの情報を強調するように表示する強調用の情報であることを特徴としている。

この発明によれば、ナイトビューシステムによって検知された歩行者、障害物、あるいは道路の情報のうち、少なくとも１つの情報を、強調用の情報によって強調することができるので、運転者への注意をより高めて、安全運転に繋げることができる。

請求項５に記載の発明では、第２の表示情報は、ナビゲーションシステムによって指示される行先案内表示の情報であることを特徴としている。

この発明によれば、ナビゲーションシステムによって指示される行先案内表示の情報が、運転者の視野前方に第１の表示情報の虚像と共に表示される形となるので、運転者は、ナビゲーション画面への視線の変更を行うことなく、行先案内表示の情報を視認することができる。よって、運転者は車両の前景から視線を逸らす頻度を減らすことができるので、より安全な運転が可能となる。

請求項６に記載の発明では、第２の表示情報は、路車間通信によって得られた道路状況に基づく安全確保のための注意情報であることを特徴としている。

この発明によれば、運転者は、注意情報をもとにして、それに備えた早め早めの処置を行うことが可能となるので、より安全な運転が可能となる。

請求項７に記載の発明では、第２の表示情報は、車間距離センサによって得られた前方走行車との車間距離を示す情報であることを特徴としている。

この発明によれば、運転者は、前方走行車との実際の車間距離を認識することができ、速度調整等により適切な車間距離を維持することができるので、より安全な運転が可能となる。

請求項８に記載の発明では、第２の表示情報は、光源の点灯あるいは色によって車両の作動状態を示す情報であることを特徴としている。

この発明によれば、車両の作動状態を示す情報が、光源の点灯あるいは色によって示される情報であると、数字や文字等によって示される情報とは異なり、運転者は直感的且つ瞬間的に車両の作動状態を把握することができる。

請求項９に記載の発明では、第１の表示情報の虚像は、第２の表示情報の虚像よりも、運転者の視野のより遠くに結像されるようになっており、
車両の速度が所定速度よりも大きい場合には、第１の表示器から第１の表示情報が出射されると共に、車両の速度が所定速度よりも小さい場合には、第２の表示器から第１の表示情報が出射されることを特徴としている。

この発明によれば、通常、運転者は車両の速度が大きくなるほど、車両の前景のより遠くを見て運転し、車両の速度が小さくなるほど、車両の前景のより近くを見て運転する。よって、車両の速度が所定速度よりも大きい場合には、運転者は第１の表示器から出射される第１の表示情報を視認しやすくなる。逆に、車両速度が所定速度よりも小さい場合には、運転者は第２の表示器から出射される第１の表示情報を認識しやすくなる。よって、第１の表示情報を重要度の高い情報とした場合に、車速に関係なく、運転者は、車両の前景と共に、第１の表示情報を明確に視認することができる。

第１実施形態における車両用ヘッドアップディスプレイの全体構成を示す全体構成図である。 図１におけるII部を示す部分拡大図である。 （ａ）は第１液晶パネルによって形成されるカメラ画像であり、（ｂ）は第２液晶パネルによって形成される注意表示画像である。 ナイトビューシステムの概略を説明する説明図である。 第１、第２液晶パネルを制御するための制御部を示す回路図である。 (ａ)はウインドシールドに虚像として視認される表示像１、（ｂ）はウインドシールドに虚像として視認される表示像２である。 第２実施形態においてウインドシールドに虚像として視認される表示像である。 第３実施形態においてウインドシールドに虚像として視認される表示像である。 第４実施形態においてウインドシールドに虚像として視認される表示像である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態における車両用ヘッドアップディスプレイ１００を図１〜図６に基づいて説明する。図１は車両用ヘッドアップディスプレイ１００の全体構成を示す全体構成図、図２は図１におけるII部を示す部分拡大図、図３は第１液晶パネル１１０によって形成されるカメラ画像１１０ａ、および第２液晶パネル１５０によって形成される注意表示画像１５０ａ、図４はナイトビューシステム３０の概略を説明する説明図、図５は第１液晶パネル１１０、第２液晶パネル１５０を制御するための制御部１６０を示す回路図、図６はウインドシールド２０に虚像として視認される表示像である。

車両用ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）１００は、自動車に適用されたものであり、第１液晶パネル１１０から出射される第１の表示情報を表す第１表示光、および第２液晶パネル１５０から出射される第２の表示情報を表す第２表示光を車両のウインドシールド２０の投射位置２０ａに入射させると共に、運転者Ｍと投射位置２０ａとを結ぶ線の車両前方延長線上に、第１の表示情報の第１表示像２１と、第２の表示情報の第２表示像２２とを結像させて、虚像として運転者Ｍに視認させるものである。この車両用ヘッドアップディスプレイ１００によって、運転者Ｍは、第１、第２表示像（虚像）２１、２２と、車両の前景とを重畳して視認することができる。以下、車両用ヘッドアップディスプレイ１００をＨＵＤ１００と呼ぶことにする。

尚、ウインドシールド２０は、車両のフロント側のウインドシールドであり、２枚のガラスとその中間に設けられる中間膜とから形成された合わせガラスが使用されている。ウインドシールド２０は、わずかな曲率を有しており、凹面鏡と同一の効果により、第１、第２表示像２１、２２を拡大してより遠方に表示できるようになっている。また、ウインドシールド２０は、車室内側表面で反射する正規像に対して車室外側表面で反射するノイズ像を目立たなくするために、例えば、車室内側表面に増反射膜を設ける、または、中間膜を断面楔型に形成して正規像とノイズ像との位置を合わせるようにする、または、中間膜にてＳ波をカットする偏光処理を行う等の対応を実施する場合がある。

ＨＵＤ１００は、ウインドシールド２０の下端面から車室内後方、更には下方に延出されるインストルメントパネル１０の内側に配設されている。ＨＵＤ１００は、第１液晶パネル１１０、反射鏡１２０、防塵カバー１３０、無反射用壁部１４０、第２液晶パネル１５０、および制御部１６０等を備えている。以下、ＨＵＤ１００の、各構成の詳細について説明する。

第１液晶パネル１１０は、第１の表示情報を形成する第１の表示器であり、制御部１６０の駆動回路１６４によって駆動制御されるようになっている。第１液晶パネル１１０は、インストルメントパネル１０内の運転者Ｍ側に、表示面が天地方向を向き、表示面に直交する軸線が車両前後方向を向くように配置されている。第１液晶パネル１１０は、例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ＝ＴＦＴ）が用いられたＴＦＴ液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ（Ｄｕａｌ Ｓｃａｎ Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ＝Ｄ−ＳＴＮ）、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）セグメント液晶等が使用される。

第１液晶パネル１１０によって形成される第１の表示情報は、例えば、車両走行時における車両情報としての、車速、エンジン回転数、エンジン冷却水温、およびバッテリ電圧等の情報である。更に、本実施形態では、第１の表示情報として、夜間走行時においてナイトビューシステム３０によって得られたカメラ画像１１０ａ（図３（ａ））も第１液晶パネル１１０に形成されるようになっている。第１液晶パネル１１０は、上記のような複数種類の第１の表示情報を１つずつ、あるいは、複数組み合わせて、第１液晶パネル１１０の表面に形成することができるようになっている。運転者Ｍは図示しない切り替えスイッチにより、第１の表示情報をいずれにするか選択できるようになっている。

尚、ナイトビューシステム３０は、図４に示すように、夜間において、近赤外線投光器３１から近赤外線光を車両前方に照射して、車両前方の見えにくい歩行者、障害物、道路等のうち、少なくとも１つからの反射を近赤外線カメラ３２で受光して、映像化した後に、カメラ画像１１０ａとして運転者Ｍに表示するものである。近赤外線投光器３１は、例えば車両のヘッドランプ内に装着されており、近赤外線カメラ３２は、車室内のバックミラー近傍に装着されている。ここでは、カメラ画像１１０ａは、近赤外線カメラ３２からＨＵＤ１００の制御部１６０（マイクロコンピュータ１６２）に出力されて、更に駆動回路１６４を介して第１液晶パネル１１０に第１の表示情報として形成されるようになっている。

第１液晶パネル１１０は、第１光源１１１を備えている。第１光源１１１は、インストルメントパネル１０内において、第１液晶パネル１１０の車両後方側に配置されており、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ＝ＬＥＤ）が使用されている。第１光源１１１は、第１液晶パネル１１０の軸線に沿うように光を出射するようになっている。第１液晶パネル１１０は、第１光源１１１から出射される光によって、表面に形成した第１の表示情報を第１表示光として、第１光源１１１とは反対側となる軸線方向に出射するようになっている。

反射鏡１２０は、インストルメントパネル１０内において、第１液晶パネル１１０の車両前方側に配置された鏡である。反射鏡１２０は、反射像を拡大する凹面鏡として形成されており、反射面は第１液晶パネル１１０およびウインドシールド２０に向き合うように車両後方側が下側を向くように傾斜されて配置されている。反射鏡１２０は、第１液晶パネル１１０から出射された第１表示光（第１の表示情報）を、インストルメントパネル１０の上面に開口形成された開口部１０ａを通して、ウインドシールド２０の投射位置２０ａに反射させる。換言すると、反射鏡１２０は、第１表示光（第１の表示情報）を投射位置２０ａとは反対側の位置に第１の反射像（虚像）１２１として形成して、投射位置２０ａに結像させる。

防塵カバー１３０は、インストルメントパネル１０の開口部１０ａを閉塞し、第１液晶パネル１１０から出射される第１表示光を透過させ、更に、ウインドシールド２０の外部から入る外光（図２）を無反射用壁部１４０へ反射させると共に、第２液晶パネル１５０から出射される第２表示光をウインドシールド２０（投射位置２０ａ）に反射させる板状部材である。防塵カバー１３０は、アクリルやポリカーボネートのような透明な樹脂、あるいは透明ガラスから形成されている。防塵カバー１３０は、開口部１０ａの車両後方側から車両前方側に向けて下側に傾斜するように、つまり、開口部１０ａの車両後方側から車両前方側に向けてインストルメントパネル１０内に奥まるように配置されて、開口部１０ａを塞いでいる。よって、防塵カバー１３０は、運転席に着座した運転者Ｍからは、直接見えない位置に配置されている。

そして、防塵カバー１３０の板状に広がる面は、曲面に形成されている。具体的には、防塵カバー１３０のウインドシールド２０と対向する表側（上側）の面が、下側に凹む凹面に形成されている。更に、防塵カバー１３０の表側の面は、外光、および第２液晶パネル１５０からの第２表示光を反射させる反射面となっており、この反射面には、光の反射率を高めるための増反射処理が施されている。

無反射用壁部１４０は、インストルメントパネル１０の開口部１０ａの車両前方側端と、防塵カバー１３０の車両前方側端との間を塞ぐように配設された板状部材であり、透明な樹脂、あるいは透明ガラスから形成されている。無反射用壁部１４０の防塵カバー１３０の表側（上側）の面と対向する面は、例えば黒色に塗られており、入射された光を吸収するようになっている。また、無反射用壁部１４０は、車両前方側（第２液晶パネル１５０）から出射される光（第２表示光）を防塵カバー１３０側に透過させるようになっている。

第２液晶パネル１５０は、第２の表示情報を形成する第２の表示器であり、制御部１６０の駆動回路１６４によって駆動制御されるようになっている。第２液晶パネル１５０は、インストルメントパネル１０内の無反射用壁部１４０の車両前方側に、表示面が天地方向を向き、表示面に直交する軸線が車両前後方向を向くように配置されている。第２液晶パネル１５０は、例えば、第１液晶パネル１１０と同様に、ＴＦＴ液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ、ＴＮセグメント液晶等が使用される。

第２液晶パネル１５０によって形成される第２の表示情報は、例えば、夜間走行時においてナイトビューシステム３０によって検知された歩行者、障害物、あるいは道路等のうち、少なくとも１つの情報に対して、運転者Ｍに強調するように表示する強調用の情報、つまり注意表示画像１５０ａとなっている。注意表示画像１５０ａは、図３（ｂ）に示すように、例えばリング状で外形が楕円状を成すマークとなっている。

第２液晶パネル１５０は、第２光源１５１を備えている。第２光源１５１は、インストルメントパネル１０内において、第２液晶パネル１１０の車両前方側に配置されており、例えば、第１光源１１１と同様に発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されている。第２光源１５１は、第２液晶パネル１５０、および無反射用壁部１４０を通して防塵カバー１３０の表側（上側）の面に光を出射するようになっている。第２液晶パネル１５０は、第２光源１５１から出射される光によって、表面に表示した第２の表示情報を第２表示光として、防塵カバー１３０の表側の面に出射するようになっている。

第２液晶パネル１５０から出射された第２表示光（第２の表示情報）は、防塵カバー１３０の表側の面によって反射され、インストルメントパネル１０の開口部１０ａを通して、ウインドシールド２０の投射位置２０ａに反射されるようになっている。換言すると、第２表示光（第２の表示情報）は、防塵カバー１３０によって、投射位置２０ａとは反対側の位置に第２の反射像（虚像）１２２として形成され、投射位置２０ａに結像されるようになっている。

制御部１６０は、第１液晶パネル１１０の第１表示情報、および第２液晶パネル１５０の第２表示情報の表示状態を制御する制御手段である。図５に示すように、制御部１６０は、車両のイグニッションスイッチ４０がオンされると、バッテリ５０から電力供給されて作動するようになっている。制御部１６０は、操作スイッチ１６１、マイクロコンピュータ１６２、各種センサ群１６３、および駆動回路１６４等を備えている。

操作スイッチ１６１は、ＨＵＤ１００を作動、停止させるためのスイッチであり、オンすることで第１液晶パネル１１０に第１表示情報を、第２液晶パネル１５０に第２表示情報を形成させて、ＨＵＤ１００を作動状態にする。

マイクロコンピュータ１６２は、各種センサ群１６３によって検出された検出信号、近赤外線カメラ３２から出力されるカメラ画像１１０ａのデータ、および運転者Ｍが選択する選択信号（図示せず）に基づいて、第１表示情報および第２表示情報を決定すると共に、各表示情報を形成するための指示を駆動回路１６４に出力するようになっている。

各種センサ群１６３は、車両走行時における車両情報を検出するためのセンサであり、例えば、車速を検出する車速センサ、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、およびバッテリ５０のバッテリ電圧を検出する電圧センサ等である。各種センサ群１６３によって検出された検出信号がマイクロコンピュータに出力されるようになっている。また、近赤外線カメラ３２からは、カメラ画像１１０ａと共に、カメラ画像１１０ａ中の注意すべきポイント、例えば検知された「歩行者」の画面上の位置座標も併せて出力されるようになっている。

駆動回路１６４は、マイクロコンピュータ１６２によって決定された各表示情報を、第１液晶パネル１１０、および第２液晶１５０にて形成するように第１、第２液晶パネル１１０、１５０を制御する。

次に、上記構成に基づくＨＵＤ１００の作動および作用効果について説明する。

防塵カバー１３０は、インストルメントパネル１０の開口部１０ａを塞ぐカバーとして機能する。よって、開口部１０ａからインストルメントパネル１０内にゴミや埃等の異物が入り込むことが無い。また、図２に示すように、ウインドシールド２０の外側から入り込む外光は、防塵カバー１３０の表側の面で反射して、無反射用壁部１４０に吸収される。よって、運転者Ｍが眩しく感じることが無い。

そして、運転者Ｍが操作スイッチ１６１をオンにするとＨＵＤ１００が作動される。マイクロコンピュータ１６２は、運転者Ｍの指示に基づいて表示すべき第１表示情報および第２表示情報を決定すると共に、駆動回路１６４を介して第１液晶パネル１１０および第２液晶パネル１５０にそれぞれ第１表示情報、および第２表示情報を形成させる。

第１液晶パネル１１０は、第１光源１１１から出射される光によって、第１表示情報を第１表示光として反射鏡１２０に出射させる。反射鏡１２０は、第１液晶パネル１１０から出射された第１表示光（第１の表示情報）を、インストルメントパネル１０の開口部１０ａを通して、ウインドシールド２０の投射位置２０ａに反射させる。投射位置２０ａに反射された第１表示光（第１の表示情報）は、運転者Ｍと投射位置２０ａとを結ぶ線の車両前方延長線上（運転者の視野前方）に第１表示像２１（虚像）として結像されて、運転者Ｍに視認される。

また、第２液晶パネル１５０は、第２光源１５１から出射される光によって、第２表示情報を第２表示光として無反射用壁部１４０を通して防塵カバー１３０に出射させる。防塵カバー１３０は、第２液晶パネル１５０から出射された第２表示光（第２の表示情報）を、インストルメントパネル１０の開口部１０ａを通して、ウインドシールド２０の投射位置２０ａに反射させる。投射位置２０ａに反射された第２表示光（第２の表示情報）は、運転者Ｍと投射位置２０ａとを結ぶ線の車両前方延長線上（運転者の視野前方）に第２表示像２２（虚像）として結像されて、運転者Ｍに視認される。

昼間の運転中であると、第１表示像２１としては、例えば車速、エンジン回転数、エンジン冷却水温、およびバッテリ電圧のうち、運転者Ｍの選択によって選択されたものが運転者Ｍの視野前方に表示される。この場合、第２表示像２２については、特に設定をしていない。

これに対して、夜間の運転中であると、ナイトビューシステム３０を用いたカメラ画像１１０ａと、予め定めた注意表示画像１５０ａとの表示が可能となる。具体的には、図６に示すように、ＨＵＤ１００は、運転者Ｍの視野前方に、第１表示像２１としてカメラ画像１１０ａを表示し、また、第２表示像２２として注意表示画像１５０ａを表示する。注意表示画像１５０ａは、図６（ａ）に示すように、カメラ画像１１０ａ内の所定位置に表示される。つまり、これは、夜間において、ナイトビューシステム３０が、運転者Ｍの肉眼では視認しづらい歩行者を発見した場合には、歩行者が前方にいることを示すためのサインとしている。尚、注意表示画像１５０ａは、図６（ｂ）に示すように、カメラ画像１１０ａ中における歩行者の位置座標をもとに、歩行者の位置に一致するように表示されるようにしても良い。

以上のように、本実施形態では、運転者Ｍの視野前方に第１液晶パネル１１０から出射される第１の表示光（第１の表示情報）の虚像（第１表示像２１）に加えて、防塵カバー１３０の反射機能を積極的に活用して、第２液晶パネル１５０から出射される第２の表示光（第２の表示情報）の虚像（第２表示像２２）の表示を可能としている。これにより、表示情報を増やすことができるので、付加価値の高いＨＵＤ１００とすることができる。

また、防塵カバー１３０の外光および第２表示光が反射される反射面は、曲面に形成されているので、第２表示光（第２の表示情報）の虚像が、運転者の視野前方において所定距離以上の遠方に拡大されて結像されることになる。これにより、通常、運転者Ｍは車両の前景の遠方を見ながら運転するので、第２表示光（第２の表示情報）の虚像が所定距離以上の遠方に拡大されて結像されることで、車両の前景と第２表示光（第２の表示情報）の虚像とを視認する際の目の焦点位置を大きく変える必要がなくなる。よって、第２表示光（第２の表示情報）の虚像が見え易くなり、運転者の目の負担を低減でき、より安全な運転が可能となる。

また、防塵カバー１３０の外光および第２表示光が反射される反射面には、増反射処理が施されているので、第２液晶パネル１５０から出射される第２の表示情報を表す第２表示光の反射率を高めることができるので、第２表示光（第２の表示情報）の虚像をより鮮明に結像させることができる。

また、第１の表示情報は、ナイトビューシステム３０によって夜間走行時に車両前方において検知された歩行者、障害物、あるいは道路等の情報のうち、少なくとも１つの情報であり、第２の表示情報は、上記少なくとも１つの情報を強調するように表示する強調用の情報、つまり注意表示画像１５０ａとしている。これにより、少なくとも１つの情報を、注意表示画像１５０ａによって強調することができるので、運転者への注意をより高めて、安全運転に繋げることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態におけるウインドシールド２０に視認される第１の表示情報および第２の表示情報を図７に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、第１の表示情報を車両情報としての車速（速度表示画像１１０ｂ）とし、また、第２の表示情報を図示しないナビゲーションシステムから得られる行先案内表示（行先表示画像１５０ｂ）としたものである。

速度表示画像１１０ｂは、各種センサ群１６３のうち、車速センサによって得られる速度情報（ここでは５３ｋｍ／ｈ）として表示されている。また、行先表示画像１５０ｂは、ナビゲーションシステムによってルート案内を実行しているときの行先案内の表示情報（１５０ｍ先左折指示）として表示されている。第２実施形態では、ナビゲーションシステムのルート案内データがマイクロコンピュータ１６２に入力されるようになっており、マイクロコンピュータ１６２は、車速センサによって検出された車速に基づいて速度表示画像１１０ｂを第１液晶パネル１１０に対して形成させると共に、案内データに基づいて、ルート案内中に都度必要とされる行先表示画像１５０ｂを第２液晶パネル１５０に対して形成させるようにしている。

これにより、ナビゲーションシステムによって指示される行先表示画像１５０ｂが、運転者Ｍの視野前方に速度表示画像１１０ｂと共に表示される形となるので、運転者Ｍは、ナビゲーション画面への視線の変更を行うことなく、行先表示画像１５０ｂを視認することができる。よって、運転者Ｍは車両の前景から視線を逸らす頻度を減らすことができるので、より安全な運転が可能となる。

（第３実施形態）
第３実施形態におけるウインドシールド２０に視認される第１の表示情報および第２の表示情報を図８に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、第１の表示情報を車両情報としての車速（速度表示画像１１０ｂ）とし、また、第２の表示情報を図示しない路車間通信によって得られた道路状況に基づく注意情報（注意表示画像１５０ｃ）としたものである。

速度表示画像１１０ｂは、各種センサ群１６３のうち、車速センサによって得られる速度情報（ここでは５３ｋｍ／ｈ）として表示されている。また、注意表示画像１５０ｃは、路車間通信によって得られる注意情報（次の交差点左側から人が出てくる等の注意矢印マーク）として表示されている。第３実施形態では、路車間通信によって得られる自車の走行領域の道路状況（他車の動き、人の動き等）のデータがマイクロコンピュータ１６２に入力されるようになっており、マイクロコンピュータ１６２は、車速センサによって検出された車速に基づいて速度表示画像１１０ｂを第１液晶パネル１１０に対して形成させると共に、道路状況データに基づいて、運転者Ｍに対して都度必要とされる注意表示画像１５０ｃを第２液晶パネル１５０に対して形成させるようにしている。

これにより、運転者Ｍは、注意表示画像１５０ｃをもとにして、それに備えた早め早めの処置を行うことが可能となるので、より安全な運転が可能となる。

（第４実施形態）
第４実施形態におけるウインドシールド２０に視認される第１の表示情報および第２の表示情報を図９に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、第１の表示情報を車両情報としての車速（速度表示画像１１０ｂ）とし、また、第２の表示情報を前方走行車との車間距離を示す情報（車間距離表示画像１５０ｄ）としたものである。

速度表示画像１１０ｂは、各種センサ群１６３のうち、車速センサによって得られる速度情報（ここでは５３ｋｍ／ｈ）として表示されている。また、車間距離表示画像１５０ｄは、例えば、図示しないアクティブクルーズコントロールシステムによって得られる前方走行車との車間距離を示す情報（前方走行車を示す楕円リングマークおよび車間距離値５０ｍ）として表示されている。第４実施形態では、アクティブクルーズコントロールシステムの前方走行車のデータがマイクロコンピュータ１６２に入力されるようになっており、マイクロコンピュータ１６２は、車速センサによって検出された車速に基づいて速度表示画像１１０ｂを第１液晶パネル１１０に対して形成させると共に、前方走行車のデータに基づいて、車間距離表示画像１５０ｄを第２液晶パネル１５０に対して形成させるようにしている。

これにより、運転者Ｍは、前方走行車との実際の車間距離を認識することができ、速度調整等により適切な車間距離を維持することができるので、より安全な運転が可能となる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態に対して、第２液晶パネル１５０によって視認される第２の表示情報は、光源の点灯あるいは色によって車両の作動状態を示す情報としても良い。例えば、エンジン冷却水温や、バッテリ電圧において、安全な状態であれば緑色の点灯、注意が必要な状態であれば橙色の点灯、車両を停止させるべき状態であれば赤色の点灯とする。または、表示視野の左右方向に光源を並べて、第３実施形態に対して、注意表示画像１５０ｃに対応する表示として、車両の左側に危険予知があれば表示視野の左側の光源を点灯させ、また、車両の右側に危険予知があれば表示視野の右側の光源を点灯させるようにしても良い。

これにより、車両の作動状態を示す情報が、光源の点灯あるいは色によって示される情報であると、数字や文字等によって示される情報とは異なり、運転者Ｍは直感的且つ瞬間的に車両の作動状態を把握することができる。

また、第１液晶パネル１１０で表示する第１の表示情報と、第２液晶パネル１５０で表示する第２の表示情報とを車両の速度に応じて、入れ替えるようにしても良い。例えば、第１の表示情報は、第２の表示情報よりも、運転者Ｍの視野のより遠くに表示されるようにする。そして、車両の速度が所定速度よりも大きい場合には、第１液晶パネル１１０から第１の表示情報が出射されると共に、車両の速度が所定速度よりも小さい場合には、第２液晶パネル１５０から第１の表示情報が出射されるようにする。

通常、運転者Ｍは車両の速度が大きくなるほど、車両の前景のより遠くを見て運転し、車両の速度が小さくなるほど、車両の前景のより近くを見て運転する。よって、車両の速度が所定速度よりも大きい場合には、運転者は第１液晶パネル１１０から出射される第１の表示情報を視認しやすくなる。逆に、車両速度が所定速度よりも小さい場合には、運転者は第２液晶パネル１５０から出射される第１の表示情報を認識しやすくなる。よって、第１の表示情報を重要度の高い情報とした場合に、車速に関係なく、運転者は、車両の前景と共に、第１の表示情報を明確に視認することができる。

また、第１、第２の表示器は、ＴＦＴ液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ、ＴＮセグメント液晶等が使用されるものとして説明したが、これに限定されることなく、エレクトロルミネセンス等の自発光式の表示器としても良い。更に、レーザをスキャンするレーザプロジェクターとしても良い。

また、第１、第２の表示器は、液晶パネルのように画像を形成するものに限らず、矢印や注意マークのように、固定表示の印刷がなされており、光源の発光で表示されるものとしても良い。

また、各種実施形態のＨＵＤ１００では、第１の表示情報および第２の表示情報をウインドシールド２０に表示するものとしたが、これに限らず、専用の表示用反射板を用いるものとしても良い。

１０ インストルメントパネル
１０ａ 開口部
２０ ウインドシールド
３０ ナビゲーションシステム
１００ 車両用ヘッドアップディスプレイ
１１０ 第１液晶パネル（第１の表示器）
１１０ａ カメラ画像（第１の表示情報、歩行者、障害物、あるいは道路の情報）
１３０ 防塵カバー
１５０ 第２液晶パネル（第２の表示器）
１５０ａ 注意表示画像（第２の表示情報、強調用の情報）
１５０ｂ 行先表示画像（第２の表示情報、行先案内表示の情報）
１５０ｃ 注意表示画像（第２の表示情報、注意情報）
１５０ｄ 車間距離表示画像（第２の表示情報、車間距離を示す情報）

Claims (9)

1. 運転席前方のインストルメントパネル内に配置された第１の表示器から出射される第１の表示情報を表す第１表示光を、前記インストルメントパネルの上面に設けられた開口部を通して、運転席前方のウインドシールドに反射させることにより、前記第１の表示情報の虚像を運転者の視野前方に結像させる車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
   透明部材から成り、車両前方側に向かうほど前記インストルメントパネル内に奥まるように配置されて前記開口部を塞ぐと共に、前記ウインドシールドの外部から入射される外光を前記運転者から視認されない位置へ反射させる防塵カバーと、
   前記インストルメントパネル内に配置され、前記第１の表示情報とは異なる第２の表示情報を表す第２表示光を、前記防塵カバーの前記外光が反射される側の面に反射させた後に、前記ウインドシールドに反射させることにより、前記第２の表示情報の虚像を前記第１の表示情報の虚像と共に前記運転者の視野前方に結像させる第２の表示器とを備えることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
2. 前記防塵カバーの前記外光および前記第２表示光が反射される反射面は、曲面に形成されており、前記第２の表示情報の虚像が、前記運転者の視野前方において所定距離以上の遠方に拡大されて結像されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
3. 前記防塵カバーの前記外光および前記第２表示光が反射される反射面には、増反射処理が施されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
4. 前記第１の表示情報は、ナイトビューシステムによって夜間走行時に車両前方において検知された歩行者、障害物、あるいは道路の情報のうち、少なくとも１の情報であり、
   前記第２の表示情報は、前記少なくとも１つの情報を強調するように表示する強調用の情報であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
5. 前記第２の表示情報は、ナビゲーションシステムによって指示される行先案内表示の情報であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
6. 前記第２の表示情報は、路車間通信によって得られた道路状況に基づく安全確保のための注意情報であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
7. 前記第２の表示情報は、車間距離センサによって得られた前方走行車との車間距離を示す情報であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
8. 前記第２の表示情報は、光源の点灯あるいは色によって車両の作動状態を示す情報であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
9. 前記第１の表示情報の虚像は、前記第２の表示情報の虚像よりも、運転者の視野のより遠くに結像されるようになっており、
   前記車両の速度が所定速度よりも大きい場合には、前記第１の表示器から前記第１の表示情報が出射されると共に、前記車両の速度が所定速度よりも小さい場合には、前記第２の表示器から前記第１の表示情報が出射されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。

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