WO2021246234A1 - 車両用表示装置及び表示方法 - Google Patents

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WO2021246234A1
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隆延 豊嶋
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株式会社小糸製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a display device installed in a vehicle such as an automobile, and more particularly to a vehicle display device provided with a head-up display device (hereinafter, HUD device) and a display method in the vehicle display device.
  • HUD device head-up display device
  • Patent Document 1 describes a HUD device that sequentially reflects the light of an image displayed on a display unit such as a liquid crystal panel (hereinafter referred to as image light) by a plane mirror and a concave mirror and projects it onto the front glass of an automobile to visually recognize a virtual image.
  • image light a liquid crystal panel
  • Patent Document 1 has a configuration in which the concave mirror of the HUD device can be tilted and the image to be displayed can be moved. Therefore, the display area of the image in the S area is adjusted by controlling the moving position of the image to be displayed. Seems possible.
  • the HUD device needs to be provided with a mechanism for moving the concave mirror, which makes the HUD device large and expensive. It is also conceivable to stop the display of a part of the image in order to reduce the display area, but it may be difficult to ensure safety when the display of an important image is stopped.
  • Recent automobiles may be provided with a display device for displaying an image in the front area of the automobile through a windshield to call attention to the occupants.
  • a display device for displaying an image in the front area of the automobile through a windshield to call attention to the occupants.
  • the display area of the image displayed by the HUD device is reduced by that amount.
  • An object of the present invention is a vehicle display device including a HUD device capable of appropriately controlling a display area of an image displayed on a windshield of a vehicle to ensure safe driving, and a vehicle display device of this type. Provides a display method.
  • the present invention is a vehicle display device including a HUD device that projects image light of an image to be displayed onto a windshield of a vehicle so that a virtual image of the image can be visually recognized by the light reflected by the windshield. It is configured to be able to display multiple prioritized images, and is configured to display high priority images so that the images displayed in the specified area of the windshield are below the specified display rate. It is characterized by being.
  • the display ratio is the ratio of the area of the specified area to the area of the image displayed in the area. Further, the specified area is an area required for the occupant to ensure safe driving of the vehicle.
  • the specified area is almost the entire area in the vehicle width direction of the windshield in the horizontal direction, and the viewing angle of the occupant of the vehicle in the vertical direction is a area from a depression angle of 1 ° to a depression angle of 5 ° with respect to the horizontal direction. ..
  • the HUD device includes a first HUD device for displaying a first image freely selected and set, and a second HUD device for displaying a preset second image. .. Further, it is preferable to provide a third display device that displays a point light as a third image for indexing the object.
  • the first image is an image for driving support
  • the second image and the third image are images for warning
  • the second image and the third image have a higher priority than the first image. It is preferably set high.
  • the present invention is a display method in which the image light of an image to be displayed is projected onto a windshield of a vehicle so that a virtual image of the image can be visually recognized by the light reflected by the windshield, and priority is given to a plurality of images to be displayed. It is characterized in that an image having a high priority is displayed so that the image displayed in the specified area of the windshield is ranked or less than a predetermined display rate.
  • the image to be displayed on the windshield of the vehicle is displayed from the image having the highest priority, it is possible to appropriately control the display area required for safe driving, and for safe driving in the windshield.
  • a vehicle display device capable of ensuring the required visibility can be obtained.
  • a display suitable for safe driving is performed.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram explaining the S area in an automobile, (a) is a side view, (b) is a front view of a windshield.
  • a flow diagram for explaining the flow of the display method The front view which shows the display example by the display method.
  • FIG. 2 is a conceptual configuration diagram of a vehicle display device of the present invention applied to an automobile.
  • a first HUD device 1 as a first display device, a second HUD device 2 as a second display device, and a point lamp 3 as a third display device are arranged in a dashboard DB of an automobile.
  • the image light L emitted from each of the first to third display devices 1 to 3 is projected onto the windshield WS of the automobile through the upper surface opening H of the dashboard DB.
  • Each projected image light L is reflected by the windshield WS and directed to the occupant M such as the driver of the automobile.
  • the image light L enters the eyes of the occupant M, the occupant M can visually recognize the virtual image I by the image light at the front position of the automobile through the windshield WS, and the image displayed by the virtual image I is displayed. Will be done.
  • the speed scale image I11 and the speed numerical image I12 for driving support and the navigation image I13 for guiding the driving destination for driving support are in the left-right direction. It is displayed side by side in.
  • a predetermined shape is set in advance in order to warn the occupant when an object such as another vehicle, a pedestrian, or an obstacle exists in the front area of the automobile.
  • the warning mark I2 of the fixed image is displayed.
  • a third image displayed by the point lamp 3 when an object existing in the front area of the automobile is present, the existence of the object is warned, and at the same time, the existence position of the object is indexed.
  • Four point marks I31 to I34 are displayed.
  • the occupant M visually recognizes the front region of the automobile through the windshield WS, but as shown in FIG. 1, the horizontal direction of the windshield WS is vertical in almost the entire region in the vehicle width direction.
  • the first HUD device 1 can display the first image in a region below the line H1 having a depression angle of 1 ° with respect to the horizontal line H0.
  • the second HUD device 2 and the point lamp 3 described above it is possible to display the second image and the third image described above in the lower region by these devices as well.
  • the region between the line H2 having a depression angle of 5 ° is particularly visible to the preceding vehicle and the oncoming vehicle.
  • This is an important area, and is set as the S area As as shown in FIG.
  • the ratio of the image area to the total area of the S area As, which is the sum of the areas of the first to third images displayed in the S area As (hereinafter referred to as display rate: display rate (%)).
  • Display rate (%)) Total image area / S area area) is limited to 20% or less.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of each of the first HUD device 1, the second HUD device 2, and the point lamp 3 of the vehicle display device.
  • the first HUD device 1 includes an image display unit 11 having a liquid crystal panel as a display panel for forming an image as shown in FIG. 3A. Further, the first reflection unit 12 that reflects the image light L of the image displayed on the image display unit 11 and the second reflection that further reflects the light reflected by the first reflection 12 and projects it onto the windshield WS.
  • the unit 13 is provided.
  • the first reflecting unit 12 is composed of a convex mirror, and the second reflecting unit 13 is composed of a concave mirror.
  • the concave mirror 13 is composed of a spherical surface or an aspherical surface having a curvature that is a required focal length.
  • the convex mirror 12 is provided to improve the aberration in the concave mirror 31 and substantially extend the focal length of the concave mirror 13.
  • the image displayed on the image display unit 11 is arranged within the focal length of the concave mirror 13, so that the virtual image I of the image can be visually recognized by the occupant M.
  • FIG. 4A is a plan view of the image display unit 11, and FIG. 4B is a sectional view taken along line bb thereof.
  • the image display unit 11 includes a case 111 made of a member having high thermal conductivity, and a transmissive liquid crystal panel 112 is placed on the upper surface of the case 111 and covered via heat transfer sheets 117 and 118. Supported by 113.
  • the case 111 comprises a light source chamber 111a in which a region corresponding to the liquid crystal panel 112 is recessed downward from the upper surface, and a backlight light source 114 is arranged on the inner bottom surface of the light source chamber 111a. Windows are opened in the cover 113 and the heat transfer sheets 117 and 118 corresponding to the light source chamber 111a, respectively.
  • the backlight light source 114 is composed of a circuit board 116 on which an LED (light emitting diode) 115 is mounted, and white light emitted when the LED 115 emits light is projected onto the back side of the liquid crystal panel 112.
  • the inner wall surface of the light source chamber 111a is inclined so as to spread from the LED 115 toward the liquid crystal panel 112, and the white light of the LED 115 is reflected by the inner wall surface and directed toward the liquid crystal panel 112.
  • the white light projected on the liquid crystal panel 112 passes through the liquid crystal panel 112 and is emitted as image light L having a required hue.
  • a plurality of heat radiating fins 111b are formed on the outer wall surface of the case 111, and the heat generated by the LED 115 and the heat generated by the liquid crystal panel 112 are radiated through the heat radiating fins 111b.
  • the density of light in the display image is lowered, so that it is necessary to use an LED having a high luminous intensity, and the heat generated by the LED is high.
  • the heat generated by the absorption action in the liquid crystal panel 112 also increases.
  • the image display unit 11 when the liquid crystal panel 112 is driven, a predetermined image is displayed in the required area of the liquid crystal panel 112 as shown in FIG. 4 (a).
  • the speed scale image, the speed numerical image, and the navigation image are displayed side by side corresponding to the images I11, I12, and I13 shown in FIG.
  • the LED 115 emits light, and the white light emitted from the LED 115 illuminates the liquid crystal panel 112 as a backlight.
  • the light transmitted through the displayed image that is, the image light L is emitted from the liquid crystal panel 112, and the image light L is projected and reflected on the windshield WS by the convex mirror 12 and the concave mirror 13, and is reflected by the eyes of the occupant M.
  • the speed scale image I11, the speed numerical image I12, and the navigation image I13 are displayed as described above.
  • the second HUD device 2 includes an image display unit 21, a first reflection unit 22, and a second reflection unit 23, similarly to the first HUD device 1.
  • the configurations of the first reflecting unit 22 and the second reflecting unit 23 are the same as those of the first HUD device 1, but the configurations of the image display unit 21 are different.
  • the image display unit 21 includes an LED 211 as a light source, a condenser lens 212 that makes the light emitted from the LED 211 substantially parallel light, and a mask 213 for blocking a part of the parallel light to form a required light pattern. It is equipped with.
  • the above-mentioned warning mark I2 is formed here, and therefore, the mask 213 has the same light-transmitting pattern as the warning mark I2 formed on a part of the non-transmissive surface.
  • the image light L of the warning mark I2 which is an image corresponding to the pattern of the mask 213, is emitted from the image display unit 21.
  • the image light L is projected onto the windshield WS by the convex mirror 22 and the concave mirror 23, and is reflected and enters the eyes of the occupant M, and the warning mark I2 is displayed as described above.
  • the first HUD device 1 and the second HUD device 2 have independent configurations, but the convex mirrors 12 and 22 as the first reflecting portions and the concave mirrors 13 and 23 as the second reflecting portions are 1 respectively. It may be configured to be shared by one convex mirror and a concave mirror. That is, the image display units 11 and 21 are arranged side by side in the left-right direction, and the image light L emitted from the image display units 11 and 21 is reflected by the shared convex mirror and concave mirror and projected onto the windshield WS. It may be configured.
  • the point lamp 3 includes a light source 31 and a projection lens 32 that projects the light emitted from the light source 31 onto the windshield WS as point light having a required diameter.
  • the occupant can easily confirm the object existing in the front area of the automobile ahead of the line of sight.
  • the light source 31 a plurality of (four) LEDs 311 to 314 are mounted on the substrate 310 in a required arrangement, and the light emission of each of the LEDs 311 to 314 is independently controlled. Therefore, when the LEDs 311 to 314 emit light, the point marks I31 to I34 described above are displayed on the windshield WS at the positions corresponding to the LEDs 311 to 314, respectively.
  • the vehicle display device further includes a camera 4 arranged on the upper part of the windshield WS in the passenger compartment of the automobile.
  • the camera 4 can image the front region of the vehicle, and in particular, can capture an object such as a preceding vehicle, an oncoming vehicle, or an obstacle existing in the front region.
  • the first HUD device 1, the second HUD device 2, the point lamp 3, and the camera 4 are connected to the display control device 5.
  • the display control device 5 includes an object detection unit 51 that detects an object such as another vehicle or a falling object existing in the front region from the image captured by the camera 4. Further, the display control unit 50 for controlling the display operation in the first and second HUD devices 1 and 2 and the point lamp 3 is provided. Further, the display control device 5 is connected to a setting unit 6 capable of selecting and setting an image to be displayed and a priority by manual operation of, for example, an ECU or an occupant M arranged outside the display device 5. Has been done.
  • the display control unit 50 has a plurality of images stored in advance, and has a function of displaying an image selected and set by the setting in the setting unit 6 by the first HUD device 1. Further, it has a function of controlling the display on the second HUD device 2 and the point lamp 3 corresponding to the object detected by the object detection unit 51. Further, the display control unit 50 stores the initial value peculiar to the vehicle, the current display rate, the display rate related to each image displayed by the first HUD device 1, the second HUD device 2, and the point lamp 3, and the priority order.
  • the display rate storage unit 52 and the priority storage unit 53 are connected to each other.
  • each display rate of the stick-on type antenna and the manufacturing mark of the windshield WS in the S area, and the speed scale image I11 and the speed numerical image I12 displayed by the first HUD device 1 are used.
  • Each display rate of the navigation image I13, the display rate of the warning mark I2 displayed by the second HUD device 2, and each display rate of the four point marks I31 to I34 displayed by the point lamp 3 are stored. Since the display position and display area of these images and the like in the windshield WS are preset, the area of these images and the like in the S area As is fixed, and therefore each display rate is calculated and stored in advance from this area. can do.
  • the display rate of the image actually displayed is calculated by calculating the display area based on the image displayed on the liquid crystal panel 112 and displaying from this. Calculate and store the rate. For example, by detecting the number of pixels constituting the image displayed on the liquid crystal panel 112, that is, the number of pixels in the light emitting state, the display area of the image in the S area As can be obtained. Therefore, the display rate is calculated from the ratio of the display area to the area of the S area As.
  • the display surface is divided into a plurality of sections, here, three sections K1 to K3 divided by a broken line, corresponding to a plurality of images displayed on the liquid crystal panel 112.
  • the area in the S area As may be obtained from the number of pixels of each of the divided sections K1 to K3. In this case, if the section corresponding to the displayed image is detected, the display area of the image can be obtained and the display rate can be calculated.
  • FIG. 5 is an example of an image to be displayed and its display rate.
  • the image of the first HUD device 1 has a maximum display rate of 25%, but the speed scale image I11 displayed here has a display rate of 5%.
  • the display rate of the speed numerical image I12 is 3%, and the display rate of the navigation image I13 is 5%.
  • the display rate of the warning mark I2 of the second HUD device 2 is 6%.
  • the point marks I31 and I33 are 4%
  • the point mark I32 is 1%
  • the point mark I34 is 0%.
  • the priority storage unit 53 stores the priority of each image set in the setting unit 6. As the priority of each image, the warning mark I2 and the priority of the four point marks I31 to I34 are all stored as the highest priority "1". On the other hand, the image of the first HUD device 1 has a low priority, and is set and stored in "2" to "4", which have a low priority in the order of the speed numerical image, the speed scale image, and the navigation image.
  • the display method in the vehicle display device having the above configuration will be described with reference to the flow chart of FIG.
  • the occupant M reads out the current display rate in the setting unit 6 (S1). Further, the display rate of an image or the like accompanied by a change is read out (S2). Next, the display control unit 50 calculates the read display rate (S3). Further, the display control unit 50 determines whether or not the calculated display rate is 20% or less (S4). When it exceeds 20%, the priority stored in the priority storage unit 53 is read out (S5), and the display of the image having the lowest priority is stopped (S6). If it is 20% or less, step S7 for maintaining the current display or updating the image display rate is executed.
  • the first image to be displayed by the first HUD device 1 is set.
  • the display control unit 50 displays the set image on the liquid crystal panel 112 of the image display unit 11.
  • the LED 115 which is a backlight source, is made to emit light.
  • the image light L is emitted from the liquid crystal panel 112, and the image light L is reflected forward in the convex mirror 12, projected onto the concave mirror 13, and further reflected, and is further reflected through the upper surface opening H of the dashboard DB. It is projected on the windshield WS of.
  • the occupant M can visually recognize the virtual image of the image, and the first HUD device 1 displays the first image.
  • the display control unit 50 controls so that the display rate does not exceed 20%. Therefore, the set image, here, the speed scale image I11, the speed number image I12, and the navigation image I13. Are all displayed. Therefore, even if these images are displayed, a suitable viewing angle is secured when the occupant M confirms the front region through the S area As.
  • the object detection unit 51 of the display control device 5 detects an object that may hinder safe driving in the front region based on the image captured by the camera 4.
  • the display control unit 50 controls the second HUD device 2 to display the warning mark I2 as the second image. This display makes it easier for the occupant M to check other vehicles, pedestrians, obstacles, etc. existing in the front area of the automobile, and safe driving is ensured.
  • the display control unit 50 controls the point lamp 3 and one of the point marks I31 to I34 as the third image at the position corresponding to or close to the detected object. Or display two or more. By visually recognizing the displayed point mark, the occupant can confirm or easily confirm other vehicles, pedestrians, obstacles, etc. existing in the front area of the vehicle through the windshield WS, and safe driving is ensured. To.
  • the display control unit 50 calculates the display rate of all the displayed images. That is, the display control unit 50 obtains the display rate of the second image when it detects that the second HUD device 2 is performing the display operation. Further, when it is detected that any LED of the point lamp 3 is emitting light, the display rate of the LED is obtained. Then, the display rates of the second image and the third image are added to the display rate of the first image, and the display rate in the S area As is calculated for all the displayed images.
  • the display control unit 50 determines whether or not the calculated display rate is 20% or less. When it exceeds 20%, the priority stored in the priority storage unit 53 is referred to, and the display of the image having the lowest priority is stopped. Then, the display of the second image or the third image is confirmed again, and when the display of the second image and the third image is changed, the flow after step S4 is executed again. This change in display can be confirmed from the operating state of the second HUD device 2 and the light emitting state of the four LEDs of the point lamp 3. Then, when the display rate of the second image or the third image increases, the display of the image having the next lowest priority after the previously stopped image is stopped (S5 to S7). As a result, the display rate of the image displayed in the S area As is prevented from exceeding 20%, and the safety confirmation by the occupant M through the S area As is ensured.
  • FIG. 7 An example of this display control is shown in FIG. In addition, in FIG. 7, the displayed image is filled and displayed.
  • the speed scale image I11, the speed numerical image I12, and the navigation image I13 as the first image are displayed by the first HUD device 1. These display rates are 13% in total.
  • the warning mark I2 having a display rate of 6% as the second image is displayed. Therefore, the total display rate of these images is 19%, which is 20% or less, so that the display of these images is continued.
  • the display control unit 50 stops the display of the navigation image I13 having the lowest priority. As a result, the display rate of the navigation image I3 is reduced by 5%, and the total display rate becomes 19%, which is 20% or less, so that this display is continued.
  • the display control unit 50 stops the display of the speed scale image I12 having the next lower priority. As a result, the total display rate becomes 18% and becomes 20% or less, so this display is continued.
  • the display of the warning mark I2 and the point marks I31 to I34 which are highly necessary for ensuring safe driving, is prioritized, and the speed scale image I11, the speed number image I12, and the navigation image I13 that function as driving support are displayed. Since the low priority is set, the image display for ensuring visibility in the S area As is restricted, while the display of images useful for safe driving is ensured.
  • the vehicle display device of this embodiment does not need to be provided with a mechanism for moving the concave mirror provided in the HUD device as in Patent Document 1, the HUD device does not become large, and the cost is low. Can be configured. Furthermore, since the image to be displayed can be controlled electrically and optically, when a warning image is displayed corresponding to an object detected while the vehicle is running, it can be quickly responded to. A visible area can be secured, and safety is ensured from this aspect as well.
  • the priority order for the plurality of images is set by the occupant operating the setting unit. can. Therefore, even when the display of a part of a plurality of images is restricted as in the above embodiment, it is possible to secure the display of the highest priority image desired by the occupant.
  • a second HUD device and a point lamp are provided, and a hybrid type display device in which these images are displayed in the S area is shown, but the image by the first HUD device is shown in the S area.
  • the present invention can also be applied to a display device for a vehicle in which only a display device is displayed.
  • the display rate of a plurality of images displayed in the S area is calculated by the first HUD device, and if the total value of the display rates of these images exceeds a predetermined value, the plurality of images are displayed.
  • the images may be configured to stop displaying in order from the image having the lower priority.
  • the maximum display rate of the images of the first HUD device in the S area is 25%, so that the total display rate is 20% or more even when only these images are displayed.
  • the priority is set between the displayed plurality of images, and the display is stopped from the image having the lowest priority. Then, the total display rate of the displayed images may be calculated, and control may be performed so that the display rate does not exceed 20%.
  • the second HUD device in addition to the first HUD device, only one of the second HUD device and the point lamp may be provided. Further, as described above, the second HUD device may be configured as a composite HUD device integrally configured with the first HUD device.
  • a liquid crystal panel unit 71 as a first display device and two mask units 72, 73 as a second display device are left and right in one housing 74. Arranged side by side in the direction.
  • two mask units 72 and 73 are arranged on both sides of the liquid crystal panel unit 71.
  • the liquid crystal panel 711 is arranged in the case 712, and LEDs and the like not shown in the figure are arranged in the case 712 as in the above embodiment.
  • the masks 721 and 731 are arranged in the cases 722 and 732. Similar to the above embodiment, LEDs and condenser lenses (not shown in the figure) are arranged in the cases 722 and 732.
  • the first reflection unit 75 and the second reflection unit 76 are one first display. It will be configured as a reflection unit shared by the device 71 and the two second display devices 72 and 73. As a result, even if a plurality of different types of HUD devices are configured, the overall configuration can be simplified, which is advantageous for miniaturization of the vehicle display device.
  • one of the two second display devices 72 and 73 may be configured to display an image similar to the point mark.
  • the point lamp 3 of the embodiment that is, the third display device can be configured by the second display device 73, and the first to third display devices can be integrated to further reduce the size. Become.
  • the specified area (area) in the present invention is not limited to the S area described in the embodiment. It is possible to appropriately set different values for the depression angle and the range in the vehicle width direction that define the S area according to the difference in the type of the vehicle.
  • the image display unit of the first HUD device may be configured to emit image light corresponding to the image to be displayed, fine mirrors are arranged in a matrix to selectively reflect the light of the light source to emit the image light. It may be composed of a DMD device that emits light. Alternatively, it may be composed of an organic EL. Further, the display device for displaying the warning image in the present invention is not limited to the HUD device and the point lamp, and may be a projector type display device.
  • the windshield in the present invention is not limited to the windshield of the automobile described in the embodiment, and may be a part of a vehicle body such as a translucent window provided in the vehicle.

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Abstract

車両のウインドシールドに表示する画像の表示領域を好適に制御して安全走行を確保することが可能なＨＵＤ装置を含む車両用表示装置と表示方法を提供する。表示する画像の画像光を車両のウインドシールドＷＳに投射し、反射された光により画像の虚像Ｉ＊を視認できるようにしたＨＵＤ装置を備える車両用表示装置であって、優先順位をつけた複数の画像を表示することが可能に構成され、ウインドシールドＷＳの特定された領域Ａｓに表示される画像が所定の表示率（＝画像面積／特定された領域面積）以下になるように優先順位の高い画像を表示する。警告用の画像Ｉ２，Ｉ３１～Ｉ３４は運転支援用の画像Ｉ１１～Ｉ１３よりも優先順位が高く設定される。

Description

車両用表示装置及び表示方法
　本発明は自動車等の車両に装備される表示装置に関し、特にヘッドアップディスプレイ装置(以下、ＨＵＤ装置）を備える車両用表示装置と、車両用表示装置における表示方法に関する。
　ＨＵＤ装置として、自動車のフロントガラス（ウインドシールドとも称する）に画像を構成する光を投射し、その反射光により運転者等の乗員が当該画像の虚像を視認できるようにしたものが提案されている。なお、以降において虚像を視認できるようにすることを、画像を表示するとも言う。特許文献１には、液晶パネル等の表示ユニットに表示された画像の光（以下、画像光と称する）を平面鏡と凹面鏡で順次反射して自動車のフロントガラスに投射して虚像を視認させるＨＵＤ装置が提案されている。
　この種のＨＵＤ装置においては、フロントガラスに表示される画像によって自動車の前方領域の視界が遮られて安全確認が阻害されることがないようにすることが必要であり、表示する画像の表示範囲が所定領域に制限されるようにすることが好ましい。すなわち、図１に模式的に示す（ａ）側面図と（ｂ）正面図のように、自動車の乗員（運転者）ＭがウインドシールドＷＳを透して前方領域を確認したときに、水平線Ｈ０に対して俯角（水平線よりも下方の角度）１°の線Ｈ１よりも下方の領域に画像が表示されることが許されているが、俯角１°の線Ｈ１から俯角５°の線Ｈ２の間の領域（以下、Ｓエリアと称する）Ａｓは、先行車や対向車を視認して安全を確保するのに重要な領域であり、このＳエリアＡｓについては画像の表示面積の割合が制限されることが好ましい。
特開２０１９－２０２７０８公報
　特許文献１の技術は、ＨＵＤ装置の凹面鏡を傾動可能とし、表示する画像を移動可能な構成としているので、表示する画像の移動位置を制御することによりＳエリアにおける画像の表示領域を調整することは可能と思われる。しかし、ＨＵＤ装置に凹面鏡を移動させるための機構を備える必要があり、ＨＵＤ装置が大型になり、かつ高価になる。また、表示領域を低減するために画像の一部の表示を停止することも考えられるが、重要な画像の表示を停止したときには安全確保が難しくなることもある。
　また、近年の自動車では、ＨＵＤ装置の他にもウインドシールドを透して自動車の前方領域に画像を表示して乗員に注意を喚起するための表示装置が設けられることがある。この表示装置によりＳエリア内に画像の表示が行われると、その分だけＨＵＤ装置により表示する画像の表示領域が低減されることになる。特許文献１の技術では、このような表示領域の変化に対応することは困難であり、自動車の安全走行が阻害されるおそれがある。
　本発明の目的は、車両のウインドシールドに表示する画像の表示領域を好適に制御して安全走行を確保することが可能なＨＵＤ装置を含む車両用表示装置と、この種の車両用表示装置における表示方法を提供する。
　本発明は、表示する画像の画像光を車両のウインドシールドに投射し、当該ウインドシールドで反射された光により前記画像の虚像を視認できるようにしたＨＵＤ装置を備える車両用表示装置であって、優先順位をつけた複数の画像を表示することが可能に構成され、ウインドシールドの特定された領域に表示される画像が所定の表示率以下になるように優先順位の高い画像を表示する構成であることを特徴とする。本発明における、表示率は、特定された領域の面積と、当該領域内において表示された画像の面積の割合である。また、特定された領域は、乗員が車両の安全走行を確保するために必要とされる領域である。例えば、特定された領域は、水平方向についてはウインドシールドの車幅方向のほぼ全領域であり、鉛直方向については車両の乗員の視角が水平方向対して俯角１°から俯角５°の領域である。
　本発明の車両用表示装置の好ましい形態として、ＨＵＤ装置は、自由に選択かつ設定される第１画像を表示する第１ＨＵＤ装置と、予め設定されている第２画像を表示する第２ＨＵＤ装置を含む。さらに、対象物を指標するための第３画像としてのポイントライトを表示する第３表示装置を備えることが好ましい。ここで、第１画像は運転支援のための画像であり、第２画像と前記第３画像は警告のための画像であり、第２画像と第３画像は第１の画像よりも優先順位が高く設定されることが好ましい。
　本発明は、表示する画像の画像光を車両のウインドシールドに投射し、当該ウインドシールドで反射された光により前記画像の虚像を視認できるようにし表示方法であって、表示する複数の画像に優先順位をつけ、前記ウインドシールドの特定された領域に表示される画像が所定の表示率以下になるように優先順位の高い画像を表示することを特徴とする。
　本発明によれば、車両のウインドシールドに表示する画像を優先順位の高い画像から表示するので、安全走行に必要とされる表示領域を好適に制御することが可能となり、ウインドシールドにおける安全走行に必要とされる視界を確保することが可能な車両用表示装置が得られる。また、安全走行に好適な表示が行われる。
自動車におけるＳエリアを説明する模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はウインドシールドの正面図。 実施形態の車両用表示装置の概念構成図。 第１ないし第３の表示装置の主要部の概念構成図。 第１ＨＵＤ装置の画像表示部を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はそのｂ－ｂ線拡大断面図。 第１ないし第３の画像の一例とそれぞれの優先順位と表示率を示す図。 表示方法のフローを説明するためのフロー図。 表示方法での表示例を示す正面図。 車両用表示装置の変形例の一例の概略斜視図。
　次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図２は自動車に適用された本発明の車両用表示装置の概念構成図である。自動車のダッシュボードＤＢ内に第１表示装置としての第１ＨＵＤ装置１と、第２表示装置としての第２ＨＵＤ装置２と、第３表示装置としてのポイントランプ３が配設されている。これら第１ないし第３の各表示装置１～３から出射された画像光Ｌは、当該ダッシュボードＤＢの上面開口Ｈを通して自動車のウインドシールドＷＳに投射される。投射された各画像光ＬはウインドシールドＷＳで反射されて自動車の運転者等の乗員Ｍに向けられる。この画像光Ｌが乗員Ｍの眼に入ることにより、当該乗員ＭはウインドシールドＷＳを透して自動車の前方位置に画像光による虚像Ｉを視認することができ、当該虚像Ｉによる画像の表示が行われる。
　この例では、第１ＨＵＤ装置１で表示される第１画像として、運転支援のためのスピード目盛画像Ｉ１１及びスピード数字画像Ｉ１２と、同じく運転支援のための走行先を案内するナビゲーション画像Ｉ１３が左右方向に並んで表示される。第２ＨＵＤ装置２で表示される第２画像として、自動車の前方領域に他車両、歩行者、障害物等の対象物が存在する際に乗員に対して警告を行うために、予め所定形状に設定された固定画像の警告マークＩ２が表示される。ポイントランプ３で表示される第３画像として、自動車の前方領域に存在する対象物が存在しているときに、当該対象物の存在を警告し、同時に当該対象物の存在位置を指標するための４つのポイントマークＩ３１～Ｉ３４が表示される。
　ここで、乗員Ｍは前記ウインドシールドＷＳを透して自動車の前方領域を視認するが、図１に示したように、このウインドシールドＷＳの水平方向については車幅方向のほぼ全領域で、鉛直方向については水平線Ｈ０に対して俯角１°の線Ｈ１よりも下側の領域に前記第１ＨＵＤ装置１により前記第１画像を表示することが可能とされている。また、前記した第２ＨＵＤ装置２とポイントランプ３を備えることにより、これらの装置によってもこの下側の領域に前記した第２画像と第３画像を表示することが可能とされている。
　この実施形態では、ウインドシールドＷＳにおいて、前記した俯角１°の線Ｈ１よりも下側の領域のうち、俯角５°の線Ｈ２までの間の領域は、特に先行車や対向車を視認するのに重要な領域であり、図１に示したようにＳエリアＡｓとして設定されている。このＳエリアＡｓの全面積に対して、当該ＳエリアＡｓに表示されている第１ないし第３の各画像の面積を合計した画像面積の割合（以下、表示率と称する：表示率（％）＝画像合計面積／Ｓエリア面積）は２０％以下に制限されている。
　図３は前記車両用表示装置の第１ＨＵＤ装置１、第２ＨＵＤ装置２、ポイントランプ３のそれぞれの概略構成図である。第１ＨＵＤ装置１は、図３（ａ）のように画像を形成する表示パネルとしての液晶パネルを有する画像表示部１１を備えている。また、この画像表示部１１に表示された画像の画像光Ｌを反射する第１反射部１２と、この第１反射１２で反射された光を更に反射してウインドシールドＷＳに投射する第２反射部１３を備えている。この第１反射部１２は凸面鏡で構成され、第２反射部１３は凹面鏡で構成されている。
　前記凹面鏡１３は所要の焦点距離となる曲率の球面または非球面で構成されている。前記凸面鏡１２は凹面鏡３１での収差を改善し、かつ凹面鏡１３の焦点距離を実質的に延長させるために設けられている。そして、前記画像表示部１１において表示された画像が凹面鏡１３の焦点距離内に配置される構成とすることにより、当該画像の虚像Ｉを乗員Ｍが視認することができる。
　図４（ａ）は画像表示部１１の平面図であり、図４（ｂ）はそのｂ－ｂ線断面図である。画像表示部１１は、熱伝導性の高い部材で構成されたケース１１１を備えており、このケース１１１の上面に透過型の液晶パネル１１２が載置され、伝熱シート１１７，１１８を介してカバー１１３により支持されている。このケース１１１は液晶パネル１１２に対応する領域が上面から下方に向けて凹設された光源室１１１ａが構成されており、この光源室１１１ａの内底面にバックライト光源１１４が配設されている。前記カバー１１３と伝熱シート１１７，１１８にはそれぞれ前記光源室１１１ａに対応して窓が開口されている。
　このバックライト光源１１４はＬＥＤ（発光ダイオード）１１５を搭載した回路基板１１６で構成されており、当該ＬＥＤ１１５が発光されたときに出射される白色光が前記液晶パネル１１２の背面側に投射される。この光源室１１１ａの内壁面はＬＥＤ１１５から液晶パネル１１２に向けて広がるように傾斜されており、ＬＥＤ１１５の白色光はこの内壁面において反射されて液晶パネル１１２に向けられる。液晶パネル１１２に投射された白色光は液晶パネル１１２を透過して所要の色相を有する画像光Ｌとして出射される。
　前記ケース１１１は外壁面に複数の放熱フィン１１１ｂが形成されており、ＬＥＤ１１５で発生する熱と、液晶パネル１１２に発生する熱が放熱フィン１１１ｂを介して放熱されるようになっている。一般に表示画像の表示倍率の大きなＨＵＤ装置では表示画像の光の密度が低下するため、発光光度の高いＬＥＤを使用する必要があり、ＬＥＤにおける発熱が高くなる。また、これに伴って液晶パネル１１２における吸光作用によって発生する熱も高くなる。
　この画像表示部１１では、液晶パネル１１２が駆動されると、図４（ａ）に示すように、当該液晶パネル１１２の所要領域に所定の画像が表示される。ここでは、図１に示した画像Ｉ１１，Ｉ１２，Ｉ１３に対応して、スピード目盛画像とスピード数字画像とナビゲーション画像が並んで表示される。これと同時にＬＥＤ１１５が発光され、当該ＬＥＤ１１５から出射される白色光がバックライトとして液晶パネル１１２に照射される。これにより、表示された画像を透過した光、すなわち画像光Ｌが液晶パネル１１２から出射され、この画像光Ｌが凸面鏡１２と凹面鏡１３によりウインドシールドＷＳに投射され、かつ反射されて乗員Ｍの眼に入り、前記したようにスピード目盛画像Ｉ１１とスピード数字画像Ｉ１２とナビゲーション画像Ｉ１３の表示が行われる。
　前記第２ＨＵＤ装置２は、図３（ｂ）に示すように、第１ＨＵＤ装置１と同様に画像表示部２１と第１反射部２２と第２反射部２３を備えている。第１反射部２２と第２反射部２３の構成は第１ＨＵＤ装置１と同じであるが、画像表示部２１の構成は相違している。この画像表示部２１は、光源としてのＬＥＤ２１１と、このＬＥＤ２１１から出射した光を略平行光にするコンデンサーレンズ２１２と、平行光の一部を遮光して所要の光パターンを形成するためのマスク２１３を備えている。この光パターンとして、ここでは前記した警告マークＩ２を形成する構成とされており、そのため当該マスク２１３は非透光面の一部に当該警告マークＩ２と同じ透光パターンが形成されている。
　この第２ＨＵＤ装置２では、ＬＥＤ２１１が発光されたときに、画像表示部２１からマスク２１３のパターンに対応した画像である警告マークＩ２の画像光Ｌが出射される。これにより、画像光Ｌが凸面鏡２２と凹面鏡２３によりウインドシールドＷＳに投射され、かつ反射されて乗員Ｍの眼に入り、前記したように警告マークＩ２の表示が行われる。
　この実施形態では、第１ＨＵＤ装置１と第２ＨＵＤ装置２をそれぞれ独立した構成としているが、それぞれの第１反射部としての凸面鏡１２，２２と、第２反射部としての凹面鏡１３，２３はそれぞれ１つの凸面鏡と凹面鏡で共用するように構成してもよい。すなわち、それぞれの画像表示部１１，２１を左右方向に並べて配置し、各画像表示部１１，２１から出射される画像光Ｌを共用の凸面鏡と凹面鏡で反射してウインドシールドＷＳに投射するように構成してもよい。
　前記ポイントランプ３は、図３（ｃ）に示すように、光源３１と、この光源３１から出射した光を所要の径寸法のポイント光としてウインドシールドＷＳに投射する投影レンズ３２を備えている。乗員はウインドシールドＷＳに投射されたポイントライトを指標として視認することにより、その視線の先の自動車の前方領域に存在する対象物を確認することが容易になる。ここでは、光源３１は、基板３１０に複数（４つ）のＬＥＤ３１１～３１４が所要の配置で搭載されており、各ＬＥＤ３１１～３１４はそれぞれ独立して発光が制御される。したがって各ＬＥＤ３１１～３１４が発光されたときには、ウインドシールドＷＳには各ＬＥＤ３１１～３１４に対応する位置にそれぞれ前記したポイントマークＩ３１～Ｉ３４が表示される。
　前記車両用表示装置は、さらに図２に示したように、自動車の車室内のウインドシールドＷＳの上部に配設されたカメラ４を備えている。このカメラ４は自動車の前方領域を撮像し、特に当該前方領域に存在する先行車、対向車、障害物等の対象物を撮像することが可能とされている。
　以上の第１ＨＵＤ装置１、第２ＨＵＤ装置２、ポイントランプ３及びカメラ４は、図２に示したように、表示制御装置５に接続されている。この表示制御装置５は、カメラ４で撮像した画像から前方領域に存在する他車両や落下物等の対象物を検出する対象物検出部５１を備えている。また、第１及び第２のＨＵＤ装置１，２とポイントランプ３における表示動作を制御する表示制御部５０を備えている。さらに、表示制御装置５には、例えば、表示装置５の外部に配置されているＥＣＵや乗員Ｍの手操作により、表示する画像と優先順位を選択、設定することが可能な設定部６が接続されている。
　前記表示制御部５０には、予め複数の画像が保存されており、設定部６での設定により選択かつ設定された画像を第１ＨＵＤ装置１により表示する機能を有する。また、対象物検出部５１で検出された対象物に対応して第２ＨＵＤ装置２とポイントランプ３での表示を制御する機能を有する。さらに、表示制御部５０には、車両特有の初期値、現状の表示率、第１ＨＵＤ装置１、第２ＨＵＤ装置２、ポイントランプ３により表示される各画像にかかわる表示率と優先順位が記憶された表示率記憶部５２と優先順位記憶部５３が接続されている。
　この表示率記憶部５２には、Ｓエリア内にある貼り付けタイプのアンテナやウインドシールドＷＳの製造マークの各表示率と、第１ＨＵＤ装置１により表示されるスピード目盛画像Ｉ１１とスピード数字画像Ｉ１２とナビゲーション画像Ｉ１３の各表示率と、第２ＨＵＤ装置２により表示される警告マークＩ２の表示率と、ポイントランプ３により表示される４つのポイントマークＩ３１～Ｉ３４の各表示率が記憶されている。これらの画像等はウインドシールドＷＳにおける表示位置と表示面積が予め設定されるので、ＳエリアＡｓにおけるこれらの画像等の面積は固定であり、したがってこの面積からそれぞれの表示率を予め演算して記憶することができる。
　なお、第１ＨＵＤ装置１で表示される画像は設定により変化されるので、実際に表示される画像の表示率は、液晶パネル１１２に表示された画像に基づいてその表示面積を計算し、これから表示率を演算して記憶する。例えば、液晶パネル１１２において表示されている画像を構成する画素の数、すなわち発光状態にある画素の数を検出することにより、当該画像のＳエリアＡｓにおける表示面積が得られる。したがって、この表示面積とＳエリアＡｓの面積の割合から表示率が演算される。
　あるいは、図４（ａ）に示したように、液晶パネル１１２に表示される複数の画像に対応して当該表示面を複数の区画、ここでは破線で区画した３つの区画Ｋ１～Ｋ３に分割し、分割された各区画Ｋ１～Ｋ３のそれぞれの画素数からＳエリアＡｓにおける面積を求めるようにしてもよい。この場合には、表示されている画像に対応する区画を検出すれば当該画像の表示面積が得られ、表示率が演算できる。
　図５は表示する画像とその表示率の一例であり、第１ＨＵＤ装置１の画像は最大で表示率が２５％であるが、ここで表示されているスピード目盛画像Ｉ１１の表示率は５％、スピード数字画像Ｉ１２の表示率は３％、ナビゲーション画像Ｉ１３の表示率は５％である。また、第２ＨＵＤ装置２の警告マークＩ２の表示率は６％である。ポイントランプ３の４つのポイントマークＩ３１～Ｉ３４のうち、ポイントマークＩ３１，Ｉ３３は４％、ポイントマークＩ３２は１％、ポイントマークＩ３４は０％である。
　前記優先順位記憶部５３は、設定部６において設定された各画像の優先順位が記憶される。各画像の優先順位として、ここでは警告マークＩ２と、４つのポイントマークＩ３１～Ｉ３４の優先順位はいずれも最優先順位の「１」として記憶されている。一方、第１ＨＵＤ装置１の画像は優先順位が低く、スピード数字画像、スピード目盛画像、ナビゲーション画像の順序で優先順位の低い「２」～「４」に設定、かつ記憶されている。
　以上の構成の車両用表示装置における表示方法を図６のフロー図を参照して説明する。乗員Ｍにより設定部６において現状の表示率を読み出す（Ｓ１）。さらに、変化を伴う画像等の表示率を読み出す（Ｓ２）。次いで、表示制御部５０は読み出した表示率を演算する（Ｓ３）。さらに、表示制御部５０は演算した表示率が２０％以下か否かを判定する（Ｓ４）。２０％を越えたときには、優先順位記憶部５３に記憶された優先順位を読み出し（Ｓ５）、優先順位の最も低い画像の表示を取り止める（Ｓ６）。２０％以下の場合には、現在の表示を維持し、あるいは、画像表示率を更新するステップＳ７を実行する。
　例えば、第１ＨＵＤ装置１で表示する第１画像を設定する。表示制御部５０は設定された画像を画像表示部１１の液晶パネル１１２に表示する。同時にバックライト光源のＬＥＤ１１５を発光させる。これにより、液晶パネル１１２から画像光Ｌが出射され、この画像光Ｌは凸面鏡１２において前方に向けて反射され、凹面鏡１３に投射された上でさらに反射されてダッシュボードＤＢの上面開口Ｈを通して自動車のウインドシールドＷＳに投射される。
　これにより、当該画像の虚像を乗員Ｍが視認することができ、第１ＨＵＤ装置１により第１画像の表示が行われる。この第１画像の表示に際して、表示制御部５０は表示率が２０％を越えないように制御を行っているので、設定された画像、ここではスピード目盛画像Ｉ１１とスピード数字画像Ｉ１２とナビゲーション画像Ｉ１３は全て表示される。したがって、これらの画像が表示されても、ＳエリアＡｓを透して前方領域を乗員Ｍが確認する際の好適な視角は確保される。
　この表示に際し、表示制御装置５の対象物検出部５１は、カメラ４で撮像した画像に基づき、前方領域に安全走行を阻害するおそれのある対象物を検出する。この対象物を検出すると、表示制御部５０は第２ＨＵＤ装置２を制御して第２画像としての警告マークＩ２を表示する。この表示により乗員Ｍは自動車の前方領域に存在している他車両や歩行者、障害物等を確認し易くなり、安全走行が確保される。
　また、対象物が検出されたときには、表示制御部５０はポイントランプ３を制御し、検出した対象物に対応する位置、あるいはこれに近い位置に第３画像としてのポイントマークＩ３１～Ｉ３４の１つまたは２つ以上を表示する。乗員は表示されたポイントマークを視認することにより、ウインドシールドＷＳを透して自動車の前方領域に存在する他車両、歩行者、障害物等を確認し、あるいは確認し易くなり安全走行が確保される。
　その一方で、第２画像や第３画像が表示されると、ＳエリアＡｓの視認領域の一部が遮られるため、乗員ＭはＳエリアＡｓを透して前方領域を確認する際の視界が制限されることになる。表示制御部５０は表示されている全ての画像の表示率を演算する。すなわち、表示制御部５０は第２ＨＵＤ装置２が表示動作を行っていることを検出したときに第２画像の表示率を得る。また、ポイントランプ３のいずれかのＬＥＤが発光されていることを検出したときに、当該ＬＥＤの表示率を得る。その上で、第１画像の表示率に第２画像と第３画像の表示率を加算し、表示されている全ての画像についてＳエリアＡｓにおける表示率を演算する。
　次いで、表示制御部５０は演算した表示率が２０％以下か否かを判定する。２０％を越えたときには、優先順位記憶部５３に記憶された優先順位を参照し、優先順位の最も低い画像の表示を停止する。しかる上で、第２画像又は第３画像の表示を再度確認し、第２画像と第３画像の表示が変更されたときには、ステップＳ４以降のフローを再度実行する。この表示の変更は第２ＨＵＤ装置２の動作状態と、ポイントランプ３の４つのＬＥＤの発光状態から確認できる。そして、第２画像又は第３画像の表示率が増加したときには、前回停止した画像の次に優先順位の低い画像の表示を停止する（Ｓ５～Ｓ７）。これにより、ＳエリアＡｓにおいて表示される画像の表示率が２０％を越えることが防止され、ＳエリアＡｓを透しての乗員Ｍによる安全確認が確保される。
　この表示制御の一例を図７に示す。なお、図７において、表示されている画像は塗り潰し表示されている。図７（ａ）は、第１ＨＵＤ装置１により第１画像としてのスピード目盛画像Ｉ１１とスピード数字画像Ｉ１２とナビゲーション画像Ｉ１３が表示されている。これらの表示率は合計で１３％である。また、第２画像としての表示率６％の警告マークＩ２が表示されている。したがって、これら画像の合計の表示率は１９％であり、２０％以下であるので、これらの画像の表示が継続される。
　この表示の状態から、図７（ｂ）のように、第３画像であるポイントマークＩ３１とＩ３２が表示されると、これらポイントマークの表示率４％＋１％＝５％が加算されるので、合計の表示率は２４％となり、２０％を越えてしまう。そこで、表示制御部５０は優先順位が最下位のナビゲーション画像Ｉ１３の表示を停止する。この結果、ナビゲーション画像Ｉ３の表示率５％が低減され、合計の表示率は１９％になり、これは２０％以下であるので、この表示が継続される。
　さらに、この表示の状態から、図７（ｃ）のように、第３画像であるポイントマークの表示が変化されてポイントマークＩ３３が追加表示されると、これらの表示率が加算されたポイントマークの合計の表示率は９％となる。したがって、全ての画像の合計の表示率は２３％となり２０％を越えてしまう。そこで、表示制御部５０により優先順位が次に下位のスピード目盛画像Ｉ１２の表示を停止する。この結果、合計の表示率は１８％になり、２０％以下になるのでこの表示が継続される。
　この実施形態では、安全走行を確保する上で必要性の高い警告マークＩ２とポイントマークＩ３１～Ｉ３４の表示を優先し、運転支援として機能するスピード目盛画像Ｉ１１、スピード数字画像Ｉ１２、ナビゲーション画像Ｉ１３を低優先に設定しているので、ＳエリアＡｓにおける視認性を確保するための画像表示を制限する一方で、安全走行に有用な画像の表示は確保される。
　また、この実施形態の車両用表示装置は、特許文献１のようなＨＵＤ装置に設けられる凹面鏡を移動させるための機構を備える必要がなく、ＨＵＤ装置が大型になることもなく、かつ低コストに構成できる。さらに、表示する画像を電気的、光学的に制御することができるので、自動車の走行中に検出される対象物に対応して警告用の画像を表示した際に、これに迅速に対応して視認領域を確保することができ、この面からも安全性が確保される。
　本発明において、第１表示装置としての第１ＨＵＤ装置で表示する第１画像が複数の画像で構成される場合には、これら複数の画像についての優先順位は乗員が設定部を操作することにより設定できる。したがって、前記実施形態のように複数の画像の一部の表示が制限されるようになった場合でも、乗員が希望する最優先の画像については表示を確保することができる。
　前記実施形態では、第１ＨＵＤ装置の他に、第２ＨＵＤ装置とポイントランプを備え、これらの画像がＳエリアに表示されているハイブリッド型の表示装置を示したが、Ｓエリアに第１ＨＵＤ装置による画像のみが表示される車両用表示装置についても本発明を適用できる。この場合には、第１ＨＵＤ装置よりＳエリアに表示される複数の画像の表示率を演算し、これらの画像の表示率を合計した値が所定の値を越えている場合には、これら複数の画像について優先順位が下位の画像から順次表示を停止するように構成すればよい。
　すなわち、前記した実施形態の例では、Ｓエリアにおける第１ＨＵＤ装置の画像の最大の表示率は２５％であるので、これらの画像のみを表示した場合にも表示率の合計が２０％以上になることがある。したがって、表示した複数の画像の相互間での優先順位を設定し、優先順位の低い画像から表示を停止する。その上で、表示されている画像の表示率の合計を演算し、表示率が２０％を越えないように制御を行えば良い。
　また、本発明では、第１ＨＵＤ装置に加えて、第２ＨＵＤ装置とポイントランプのいずれか一方のみを備える構成であってもよい。さらに、前記したように第２ＨＵＤ装置は第１ＨＵＤ装置と一体に構成された複合型のＨＵＤ装置として構成されてもよい。
　例えば、図８に概略構成を示すように、複合ＨＵＤ装置７は、１つのハウジング７４に、第１表示装置としての液晶パネルユニット７１と、第２表示装置として２つのマスクユニット７２，７３が左右方向に並んで配設される。ここでは液晶パネルユニット７１の両側に２つのマスクユニット７２，７３が配設された構成とされている。液晶パネルユニット７１は、ケース７１２に液晶パネル７１１が配設されており、ケース７１２内には前記実施形態と同様に図には表れないＬＥＤ等が配設されている。また、マスクユニット７２，７３はケース７２２，７３２にマスク７２１，７３１が配設されている。ケース７２２，７３２内には前記実施形態と同様に、図には表れないＬＥＤやコンデンサーレンズが配設されている。
　このようにして第１表示装置７１と第２表示装置７２，７３が一体に構成されることにより、第１反射部７５と第２反射部７６、すなわち凸面鏡７５と凹面鏡７６は１つの第１表示装置７１と２つの第２表示装置７２，７３に共用の反射部として構成されることになる。これにより、複数の異なる形態のＨＵＤ装置を構成しても全体構成が簡略化でき、車両用表示装置の小型化に有利になる。
　ここで、図８の例では、２つの第２表示装置７２，７３の一方、例えば第２表示装置７３をポイントマークと同様な画像を表示するように構成してもよい。このようにすれば、実施形態のポイントランプ３、すなわち第３表示装置をこの第２表示装置７３で構成することができ、第１ないし第３の表示装置を一体化し、さらなる小型化が可能になる。
　本発明における特定された領域（エリア）は、実施形態に記載したＳエリアに限定されるものではない。自動車の種類の違いに応じてＳエリアを定義する俯角や車幅方向の範囲は適宜に異なる値に設定することが可能である。
　本発明において、第１ＨＵＤ装置の画像表示部は表示する画像に対応した画像光を出射する構成であればよいので、微細ミラーをマトリクス配置して光源の光を選択的に反射して画像光を出射するＤＭＤ装置で構成されてもよい。あるいは、有機ＥＬで構成されてもよい。また、本発明における警告画像を表示する表示装置はＨＵＤ装置やポイントランプに限られるものではなく、プロジェクター方式の表示装置であってもよい。
　本発明におけるウインドシールドは実施形態に記載の自動車のフロントガラスに限定されるものではなく、車両に備えられる透光性のあるウインド等の車体の一部であってもよい。
　本国際出願は、２０２０年６月５日に出願された日本国特許出願である特願２０２０－０９８０８７号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本国特許出願である特願２０２０－０９８０８７号の全内容は、本国際出願に援用される。
　本発明の特定の実施の形態についての上記説明は、例示を目的として提示したものである。それらは、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。数多くの変形や変更が、上記の記載内容に照らして可能であることは当業者に自明である。
１　第１ＨＵＤ装置（第１表示装置）
２　第２ＨＵＤ装置（第２表示装置）
３　ポイントランプ（第３表示装置）
４　カメラ
５　表示制御装置
６　設定部
７　複合ＨＵＤ装置
１１，２１　画像表示部
１２，２２　第１反射部（凸面鏡）
１３，２３　第２反射部（凹面鏡）
３１　光源
３２　投影レンズ
５０　表示制御部
５１　対象物検出部
５２　表示率記憶部
５３　優先順位記憶部
７０　ハウジング
７１　液晶パネル
７２　マスク
７３　ＬＥＤ
７４　基板
７５　第１反射部
７６　第２反射部
ＷＳ　ウインドシールド
Ａｓ　Ｓエリア
Ｌ　画像光
Ｉ　虚像（表示画像）
Ｉ１１～Ｉ１３　第１画像（支援画像）
Ｉ２　第２画像（警告画像）
Ｉ３１～Ｉ３４　第３画像（警告画像）

Claims (10)

  1. 　表示する画像の画像光を車両のウインドシールドに投射し、当該ウインドシールドで反射された光により前記画像の虚像を視認できるようにしたＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置を備える車両用表示装置であって、優先順位をつけた複数の画像を表示することが可能に構成され、前記ウインドシールドの特定された領域に表示される画像が所定の表示率以下になるように優先順位の高い画像を表示する構成であることを特徴とする車両用表示装置。
  2. 　前記表示率は、前記特定された領域の面積と、当該領域内において表示された画像の面積の割合である請求項１に記載の車両用表示装置。
  3. 　前記特定された領域は、乗員が車両の安全走行を確保するために必要とされる領域である請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
  4. 　前記特定された領域は、水平方向については前記ウインドシールドの車幅方向のほぼ全領域であり、鉛直方向については車両の乗員の視角が水平方向対して俯角１°から俯角５°の領域である請求項３に記載の車両用表示装置。
  5. 　前記ＨＵＤ装置は、自由に選択かつ設定される第１画像を表示する第１表示装置としての第１ＨＵＤ装置と、予め設定されている第２画像を表示する第２表示装置としての第２ＨＵＤ装置を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用表示装置。
  6. 　さらに、対象物を指標するための第３画像としてのポイントマークを表示する第３表示装置を備える請求項５に記載の車両用表示装置。
  7. 　前記第１画像は運転支援のための画像であり、前記第２画像と前記第３画像は警告のための画像であり、第２画像と第３画像は第１の画像よりも優先順位が高く設定されている請求項６に記載の車両用表示装置。
  8. 　前記第１画像の面積は、前記画像表示部の画像表示面に表示された第１画像の画素数に基づいて演算される請求項５ないし７のいずれかに記載の車両用表示装置。
  9. 　前記第１画像の面積は、前記画像表示部の画像表示面を区分する複数の区画の各区画面積に基づいて演算される請求項５ないし７のいずれかに記載の車両用表示装置。
  10. 　表示する画像の画像光を車両のウインドシールドに投射し、当該ウインドシールドで反射された光により前記画像の虚像を視認できるようにした表示方法であって、表示する複数の画像に優先順位をつけ、前記ウインドシールドの特定された領域に表示される画像が所定の表示率以下になるように優先順位の高い画像を表示することを特徴とする表示方法。
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