JPH11271666A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の使用者にとって重要な情報の検出を
容易にできる表示装置を提供する。 【解決手段】 表示装置が自動車の車両使用者情報シス
テムの一部とすることにより解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示を投影す
るために少なくとも１つのレーザダイオードを含む投影
メガネを有する、例えばユーザの眼の網膜に直接画像表
示を投影する表示装置において、表示装置が自動車の車
両使用者情報システムの一部であることを特徴とする情
報伝達のための表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユーザーの眼の網膜に直接画像表示を投
影するためのシステムが公知である。このような投影は
大概、例えば眼鏡のフレーム又はテンプルでユーザーの
頭に固定されているレーザダイオードを用いて実現され
る。そのような投影装置は、情報伝送のため及びコンピ
ュータとユーザーとの間のインターフェースとしての従
来のモニターが不要になる。

【０００３】また、自動車において所謂ヘッドアップデ
ィスプレイを用いて計器パネルの警報指示または表示を
フロントガラス上に投影する投影システムが知られてお
り、そのような表示は、運転者およびユーザーにバーチ
ャル画像として本来の投影の何メートルか前に現れる。
自動車のドライバーに必要で有意義な表示は、増大する
交通密度と例えば人工衛星によるナビゲーションシステ
ムによって伝達すべき情報の増加とともに、認識するこ
とがますます困難になり、一目で認識しにくい。さら
に、後方の交通を観察するための常に視野のなかにある
注意すべき装置もある。これは自動車では通常従来のバ
ックミラーである。しかし例えばバスでは、計器パネル
に取付けられたモニタを介して後方の交通事象を監視す
ることを可能にする、車両の後ろ側に取付けられるビデ
オカメラも公知である。

【０００４】これらの公知のシステムでは、情報密度の
増大の結果、自動車の使用者にとって重要な情報の検出
が一層難しくなっているという共通の欠点を有してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、自動
車の使用者にとって重要な情報の検出を容易にできる表
示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、表示装置が自動車の車両使用者情報システムの一部
とすることにより解決される。

【０００７】本発明の表示装置は、自動車の使用者（乗
客を含む）のための情報装置と表示装置とが一体化され
るという利点を有し、その都度所望の情報のみを表示
し、好ましくない情報を抑圧する。このような表示装置
は、自動車の使用者特にドライバーの眼の網膜に直接バ
ーチャル画像としてレーザーダイオードを用いて全ての
重要な情報を投影するそれ自体公知の投影装置が、少な
くとも部分的に従来の表示装置の代わりをすることが可
能であり、全ての自動車の表示の一体化を１つの共通の
表示装置にて実現できるという利点を有する。

【０００８】本発明の有利な実施例において、ユーザー
のそれぞれの眼に対する投影メガネの表示面、有利には
該表示面のそれぞれ外側の左側端部および右側端部が、
複数の窓あるいはセグメントに区分されている場合、前
記窓に種々の表示情報が形成できるようになっている。
このような表示形成は、優先順位に応じて交換可能であ
り、又は大きさや色を変化できる。従って、自動車の機
能の欠陥がある場合、明瞭な警報指示を行い、良好に検
知できるようにするためにドライバーにとって重要でな
い情報を遮断すると有利である。

【０００９】ユーザーの脳のなかで両眼に投影された画
像情報が１つの全体画像にまとめられるので、それに相
応して画像データを処理する場合、立体画像感が生じる
ことがある。ユーザーにとって投影像がバーチャル画像
として現れるように、同一の情報をそれぞれ同じ位置で
ユーザーの左右の眼に同期投影することは、良好な機能
のために重要である。さらにユーザーに対して立体的視
覚感を実現するために、２つの眼の相互の有限の間隔に
基づいて左右の眼に対する僅かな違いを有する視点によ
って実際の場合と同じ様に、左右の眼に対する情報がご
く僅かな差を有するように処理されると有利である。眼
で見る対象物と観察者の２つの眼とが二等辺三角形を形
成する。つまり観察者は対象物を２つの互いに僅かにず
れている視点から視ており、このことから２つの像を相
応して合成することにより、観察者の脳に立体的視覚感
が生ずる。このような関係は、立体感を生ずるために、
両眼に投影される画像の処理に関して利用される。

【００１０】しかしながら表示装置は、ドライバーのた
めだけではなく、助手席使用者および他の同乗者にため
にも、例えばナビゲーションシステムの方向指示または
受信されるテレビ画像またはビデオ画像のような表示情
報を提供することができる。

【００１１】別の実施例において、投影メガネを介して
伝達される情報をユーザーによって制御できるように、
たとえば音声認識装置を介して形成することは有利であ
る。従ってドライバー又は同乗者自身が、その他に手動
の入力装置を操作する必要なく、所望の情報を重視した
り選択することができる。別の有利な実施例では、ドラ
イバー又は同乗者の眼の動きによって、表示装置を制御
することも可能である。このような眼の動きは、投影メ
ガネに取付けられた適当なセンサおよび所属の評価装置
によって検出可能であり、さらに挿入される情報を合成
することが直接ドライバー又は同乗者によって影響を受
けるようにしたり、制御される。

【００１２】現在ある情報システムにおいて、有利な別
の実施例ではドライバーの外側の視界が向上され、改善
される。つまり有利には自動車後部に、画像部分をコン
ピュータに供給し、ドライバーの希望に応じて投影メガ
ネの画像部分に画像挿入を行うことのできるカメラが設
けられる。このような自動車の後方の光景は、斜め後方
の光景を供給する。たとえば適当な付属光学装置によっ
て側方の所謂死角を完全にカバーする自動車の左右にそ
れぞれ取付けられたカメラによって補完することができ
る。従来のバックミラーを備えた自動車の場合と同様
に、ドライバーの目視方向またはその他の挙動に応じ
て、前記カメラは外側の実質的に改善されたドライバー
の視界を提供することができる。外部カメラから提供さ
れる光景の選択および合成は、付加的に投影メガネに取
付けられた適当な動きセンサによって制御され、このこ
とにより、ドライバーの頭の位置に依存して、後方の光
景、つまり左側斜め後方視界または右側斜め後方視界が
提供される。つまり、例えば自動車に固定して取付けら
れたセンサが、投影メガネに取付けられた２つ以上の赤
外線発光ダイオードから情報を検出し、評価することが
可能であり、その結果投影メガネに画像を挿入すること
を制御する。また、このような本発明の実施形態におい
て、画像データをコンピュータにて適当に処理すること
により、ドライバーあるいは自動車の同乗者の両眼に投
影するために、立体視覚感が実現されるようにすると有
利である。このことは有利には、ドライバーの左眼又は
右眼によって認識される画像成分を適切に処理すること
によって可能になる。

【００１３】更に補足し改善するために、例えば自動車
の正面に、夜または悪天候の場合の視界を改善するため
の支援装置を備えることができる。すなわち、赤外線カ
メラによりコンピュータにおけるリアルタイム画像処理
を介して気付かないような時間遅れで、カメラからコン
ピュータを介して処理された光景が直接投影メガネに形
成されて、視界状態が悪い場合にもドライバーに対して
前方視界が明らかに改善される。

【００１４】さらに、ドライバーに、突然現れる障害物
または例えば車線変更の際に別の側方に現れる自動車に
注意せよと警告する付加的な警報機能が、コンピュータ
において実現すると有利である。

【００１５】コンピュータが得られた情報を所謂ファジ
ー方式例えばファジーアルゴリズムを用いて評価する
と、情報装置および警報装置全体の安定性と評価精度と
が改善される。なぜならこのとき、詳細な情報の総合評
価の所定のあいまいさは、動作の保証を高めたり、故障
率を低減するからである。

【００１６】本発明の別の有利な実施形態は、その他の
従属請求項の特徴部に記載されている。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明を実施の形態に基づき
図を用いて詳細に説明する。

【００１８】図１に、自動車のための表示装置の接続の
ためのブロック回路の１つの例が示されている。ユーザ
ー例えば自動車のドライバー２が透明な投影メガネ４を
装着しており、この投影メガネ４のガラスに付加的な情
報および表示を形成することができる。投影メガネ４の
投影面はそれぞれ複数の窓６，８，１０を左右に有して
いる。投影メガネ４はさらに、表示情報を供給するコン
ピュータ２２に接続されている。コンピュータ２２は付
加的に、ドライバー２によって作動される自動車の操作
素子２４に接続されている。

【００１９】既にここでは、そのような自動車情報シス
テムは計器パネルの従来の表示器具および表示装置を必
要とせず、その代わりに全ての必要な情報を直接ドライ
バー２の眼の前にある投影メガネ４に供給することがで
きる。コンピュータ２２は、たとえば情報受信器２６、
ナビゲーションシステム２８、レーダーシステム３０又
は付加的なビデオ装置３２の付加的な情報を取得し、処
理することができる。ナビゲーションシステム２８は例
えば、ドライバ２（及び／又は同乗者）に対して実際の
進路情報をコンピュータ２２を介して、その他の情報に
合わせて直接投影メガネ４のなかに挿入することができ
る、それ自体周知のＧＰＳ人工衛星ナビゲーション装置
であってもよい。

【００２０】図２に、表示面５を有するそれ自体公知の
投影メガネ４が示されている。図１と同じ部分には同じ
符号が付けられており、再度説明は省略する。さらに２
つのテンプル１７，１８が設けられており、これらのテ
ンプルにより投影メガネ４は周知のようにドライバー２
またはユーザーの頭に固定される。表示面５を、ユーザ
ーの鼻の上にある中央領域にわたって通しで構成する
か、又は従来の眼鏡に相当して、２つの同じ大きさの領
域に区分することもできる。図２に例示した表示面５を
それぞれ画像縁にて複数の窓６，８，１２，１４に分割
することにより、ユーザーにとって可視できる視野が示
されている。１つの眼で視ることのできる表示面５の部
分を観察すると、該部分はそれぞれ左右の縁部に前述の
ような分割部分すなわち窓６，８，１２，１４を有して
いる。

【００２１】このように、ユーザーに対してそれぞれ表
示面の左部分および右部分に同じ情報を投影することが
できる。その際、投影される画像情報は有利にはコンピ
ュータ２２において、ユーザーのために立体的視覚感が
生じるように処理される。付加的に、種々のユーザーの
個々の視覚エラーを補正するように投影される画像情報
を相応して補正するために、コンピュータ２２が入力手
段を有していると有利である。投影メガネ４に固定して
取付けられた投影レーザを用いた、自動車すなわち自動
車のコンピュータ２２から投影メガネ４へのデータ伝送
は、ケーブル接続たとえば光ファイバを介して、あるい
は無線でたとえば赤外線接続又は無線接続によって行わ
れる。

【００２２】図３に、自動車制御システム及び自動車情
報システムの別の実施形態のブロック回路図が示されて
おり、前記システムにおいて、付加的にドライバー２の
頭の動きが検出され、このことに依存して情報が投影メ
ガネ４に挿入により形成される。ここでは、投影メガネ
４は、自動車に固定した受信機モジュール３４によって
検出される少なくとも２つの付加的な送信装置を備えて
いる。受信機モジュール３４は、前記動き情報をコンピ
ュータ２２に供給し、コンピュータ２２は、図１で図示
された情報のほかに付加的にドライバー２の頭の動きを
検出し、それに依存して投影メガネ４への情報挿入を制
御することができる。

【００２３】さらに図４に、自動車に固定して取付けら
れた動きセンサに対して付加的な情報伝送を行う投影メ
ガネ４の原理図が示されている。先行の図と同じ部分に
は同じ参照符号が付けてあり、再度の説明は省略する。
ここでは投影メガネ４に少なくとも２つの送信機が取付
けられており、例えば実施例では３つの赤外線発光ダイ
オード（ＬＥＤ）３６，３７，３８が装着されている。
これらの発光ダイオード３６，３７，３８から送信され
る信号４８は、赤外線受信機４６によって受信され、評
価される。このことにより、ドライバーの頭の動きに関
する情報が得られる。

【００２４】赤外線受信機４６は例えば、自動車のフロ
ントガラスのすぐ上方にある車内鏡の近傍のルーフモジ
ュール４４に設けることができる。この位置で、発光ダ
イオード３６，３７，３８から送信された破線の矢印で
示した赤外線光信号４８の連続的な受信が保証される。
２つの動きを示す矢印４０及び４２は、ドライバーの頭
の運動方向、つまり垂直なうなずき運動４２と水平な回
転運動４４を示している。すべての頭の動きは、実質的
にこれら２つの主な方向の成分から合成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】表示装置の切換えのためのブロック回路図を示
す。

【図２】複数の情報領域を有する投影メガネを示す。

【図３】表示装置の別の実施形態のブロック回路図を示
す。

【図４】自動車に固定された動きセンサに対して情報伝
送する投影メガネの原理図を示す。

【符号の説明】

２ ドライバー ４ 投影メガネ ５ 表示面 ６，８，１０，１２，１４，１６ 窓 １７，１８ テンプル ２２ コンピュータ ２４ 操作素子 ２６ 情報受信器 ２８ ナビゲーションシステム ３０ レーダーシステム ３２ ビデオ装置 ３４ 受信機モジュール ３６，３７，３８ センサ ４０，４２ 動きを示す矢印 ４４ ルーフ領域 ４６ センサ ４８ 信号

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示を投影するために少なくとも１
   つのレーザダイオードを含む投影メガネを有する、例え
   ばユーザの眼の網膜に直接画像表示を投影する表示装置
   において、表示装置が自動車の車両使用者情報システム
   の一部であることを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記車両使用者情報システムが、走行速
   度、モータ及び／又は自動車のパラメータ表示等のため
   自動車に特有の表示を含むことを特徴とする請求項１に
   記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記車両使用者情報システムが、テレビ
   情報及び娯楽情報及び／又はナビゲーション表示等の自
   動車に特有でない表示を含むことを特徴とする請求項１
   又は２に記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記自動車の車両使用者情報システムが
   ドライバー情報システムであることを特徴とする請求項
   ２に記載の表示装置。
5. 【請求項５】 自動車と投影メガネ（４）との間のデー
   タ伝送が電気ケーブル接続を介して行われることを特徴
   とする請求項１から４までのいずれか１項記載の表示装
   置。
6. 【請求項６】 自動車と投影メガネ（４）との間のデー
   タ伝送が光ファイバを介して行われることを特徴とする
   請求項１から４までのいずれか１項記載の表示装置。
7. 【請求項７】 自動車と投影メガネ（４）との間のデー
   タ伝送が無線で、例えば赤外線信号又は無線信号によっ
   て行われることを特徴とする請求項１から４までのいず
   れか１項記載の表示装置。
8. 【請求項８】 前記表示装置が、自動車操作システムお
   よび制御システムに一体化されていることを特徴とする
   請求項１から７までのいずれか１項記載の表示装置。
9. 【請求項９】 前記表示装置が、ユーザーたとえばドラ
   イバー（２）により音声認識装置を介して制御可能であ
   ることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
10. 【請求項１０】 前記表示装置が、投影メガネ（４）の
    テンプルに眼の動きを検出するために少なくとも１つの
    センサを備えていることを特徴とする請求項１から９ま
    でのいずれか１項記載の表示装置。
11. 【請求項１１】 前記少なくとも１つのセンサによって
    検出された眼の動きがコンピュータ（２２）においてさ
    らに処理され、自動車の制御および操作のために用いら
    れることを特徴とする請求項１０に記載の指示装置。
12. 【請求項１２】 ユーザーたとえばドライバー（２）の
    眼の網膜に投影される情報が、それぞれの眼に対してそ
    れぞれ複数の窓（６，８，１０，１２，１４，１６）に
    区分されており、前記窓はユーザーによる制御に応じて
    種々の情報を表示することを特徴とする請求項１から１
    １までのいずれか１項記載の表示装置。
13. 【請求項１３】 ドライバー（２）の眼の網膜に投影さ
    れる画像部分（８，１４）の一部に、少なくとも１つの
    自動車後部に設けられたカメラを介して検出される後方
    の交通の画像部分が形成されることを特徴とする請求項
    １２に記載の表示装置。
14. 【請求項１４】 ドライバー（２）の眼の網膜に投影さ
    れる画像部分（８，１０，１４，１６）の一部に、それ
    ぞれ自動車の左右に取付けられたカメラを介して検出さ
    れ、ドライバー（２）の視界の死角に位置する画像領域
    が形成されることを特徴とする請求項１３に記載の表示
    装置。
15. 【請求項１５】 前記自動車が、走行方向に設けられた
    少なくとも１つの赤外線カメラを備えており、コンピュ
    ータ（２２）は、前記赤外線カメラによって供給される
    情報からリアルタイム画像処理で、夜および／又は悪天
    候の場合に、付加的な視覚情報を投影メガネ（４）に形
    成できることを特徴とする請求項１から１４までのいず
    れか１項記載の表示装置。
16. 【請求項１６】 前記自動車が、走行方向に設けられた
    少なくとも１つのレーダーセンサ及びレーダー受信機を
    備えており、該レーダーセンサ及びレーダー受信機の情
    報から前記コンピュータ（２２）は、リアルタイム画像
    処理で、夜および／又は悪天候の場合に、付加的な視覚
    情報を投影メガネ（４）に形成できることを特徴とする
    請求項１から１４までのいずれか１項記載の表示装置。
17. 【請求項１７】 前記ドライバー（２）に対して、障害
    物がある場合または車線変更の際の自動警報機能が設け
    られていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載
    の表示装置。
18. 【請求項１８】 付加的なセンサを介して前記ドライバ
    ー（２）の頭の動きが検出されることを特徴とする請求
    項１から１７までのいずれか１項記載の表示装置。
19. 【請求項１９】 自動車のルーフ領域（４４）たとえば
    フロントガラスの上方に、センサ（４６）が設けられて
    いることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
20. 【請求項２０】 前記センサ（４６）が、前記投影メガ
    ネ（４）に取付けられた少なくとも２つの送信機（３
    ６，３７，３８）から送出される信号を検出することを
    特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
21. 【請求項２１】 前記投影メガネ（４）に取付けられた
    センサ（３６，３７，３８）が赤外線光領域信号を送出
    することを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
22. 【請求項２２】 前記投影メガネ（４）に取付けられた
    センサ（３６，３７，３８）が無線波領域信号を送出す
    ることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
23. 【請求項２３】 前記投影メガネ（４）の画像部分に挿
    入される情報が、ドライバー（２）の頭の動きと目視方
    向とに依存していることを特徴とする請求項１８から２
    １までのいずれか１項記載の表示装置。
24. 【請求項２４】 ドライバー（２）の頭が左方に動いた
    場合、後方左斜めの後方視界が挿入され、ドライバー
    （２）の頭が右方に動いた場合、後方右斜めの後方視界
    が挿入されることを特徴とする請求項２３に記載の表示
    装置。
25. 【請求項２５】 ドライバー（２）の目視方向が左また
    は右に向けられると、付加的な画像挿入が遮断されるこ
    とを特徴とする請求項１から２４までのいずれか１項記
    載の表示装置。
26. 【請求項２６】 センサ（４６）によって検出されるド
    ライバー（２）の頭の動きが、ファジー論理アルゴリズ
    ムを介して評価されることを特徴とする請求項１から２
    ５までのいずれか１項記載の表示装置。