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CN105404003A - 车载显示装置 - Google Patents

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CN105404003A
CN105404003A CN201510557255.2A CN201510557255A CN105404003A CN 105404003 A CN105404003 A CN 105404003A CN 201510557255 A CN201510557255 A CN 201510557255A CN 105404003 A CN105404003 A CN 105404003A
Authority
CN
China
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display
vehicle
unit
image
area ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510557255.2A
Other languages
English (en)
Inventor
渡边雅也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146—Display means
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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Abstract

车载显示装置的实施例包括：显示单元(26)，包括透明显示部分(94)和低透射率显示部分(96)，并且显示单元改变低透射率显示部分(96)的面积与透明显示部分(94)的面积的面积比；图像摄取单元，摄取车辆周围的空间作为图像；以及第一显示控制单元(22)，被配置为控制显示单元(26)以使得与不满足预定条件时相比,当满足预定条件时面积比增加，以及在面积比已经增加之后的低透射率显示部分(96)中显示图像摄取单元摄取的图像。

Description

车载显示装置
技术领域
本发明涉及车载显示装置。
背景技术
日本专利申请公开号2008-209724(JP2008-209724A)描述了反射显示单元上的显示图像到前挡风玻璃上以允许驾驶员查看经反射的显示图像的虚拟图像的车载平视显示器。在平视显示器中，在前挡风玻璃上提供能够在透明状态和非透明状态之间切换的反射屏并且显示图像(例如，诸如为车速或路线引导的车辆信息的图像)以非透明状态反射在反射屏上以向驾驶员示出经反射的显示图像的虚拟图像。根据该平视显示器，基于驾驶员的有效视域随着车速的增加而变窄的事实，随着车速增加，根据车速来为反射屏上的每个部分切换透明状态和非透明状态，使得虚拟图像显示在车辆的上部位置。
车辆前方的真实空间场景的空间分布在亮度和色调上不恒定，并且，除此之外，亮度和色调的空间分布随着时间逝去而变化。因此，当图像通过车载平视显示器来叠加于车辆前方的真实空间场景时，可见性由于受车辆前方的真实空间场景的亮度和色调影响而变化。车载平视显示器上显示的图像中的某些图像的可见性容易受车辆前方的真实空间场景的亮度和色调的影响而减少。因此，在车辆前方的真实空间场景上叠加这些类型的图像可能会显著地减少其可见性，使得难于顺畅地向驾驶员传送信息，并且妨碍驾驶员的车辆前方的真实空间场景的可见性。
发明内容
本发明提供了能够显示不适于叠加于车辆前方的真实空间场景上的信息、同时确保可见性和安全性的车载显示装置。
本发明的第一方面涉及车载显示装置，包括：显示单元，包括透明显示部分和低透射率显示部分，并且显示单元改变低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比，透明显示部分为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像叠加于真实空间中的场景上，低透射率显示部分为对于来自真实空间的光而言其透光度小于透明显示部分的透光度的部分并且在其中显示图像；图像摄取单元，摄取车辆周围的空间作为图像；以及第一显示控制单元，被配置为控制显示单元以使得与不满足预定条件时相比、当满足预定条件时面积比增加，以及在面积比已经增加之后的低透射率显示部分中显示图像摄取单元摄取的图像。
通过摄取车辆周围的空间而获得的图像为对驾驶员非常有用的信息。然而，以上描述的图像为基于每个像素的亮度和色调的空间分布以及它们在时间上的变化来代表车辆后方的空间的情形的图像。因此，当将这一图像叠加于车辆前方的真实空间中的场景上时，可见性容易受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调的影响而降低，意味着这一图像不适于被叠加于车辆前方的真实空间中的场景上。
根据以上描述的配置，显示单元包括透明显示部分，其为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像能够被叠加于真实空间中的场景上，以及低透射率显示部分，其为对于来自真实空间的光而言其透光度低于透明显示部分的透光度并且在其中能够显示图像的部分。除此之外，低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比能够在显示单元中改变。控制显示单元以使得与不满足预定条件时相比、当满足预定条件时面积比增加，以及车辆周围的空间的图像显示在面积比已经增加之后的低透射率显示部分中。这允许不适于叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的信息(车辆周围的空间的图像)被显示，同时确保可见性和安全性。
图像摄取单元可以包括摄取车辆后方的空间作为图像的第一图像摄取单元。在这一情况中，第一显示控制单元可以被配置为控制显示单元，使得与变速位置不是倒档位置时相比、车辆的变速位置为倒档位置时面积比增加，以及由第一图像摄取单元摄取的图像显示在面积比已经增加之后的低透射率显示部分中。
当在反向中驾驶车辆时，通过摄取车辆后方的空间而获得的图像为对驾驶员非常有用的信息。然而，以上描述的图像为基于每个像素的亮度和色调的空间分布以及它们在时间上的变化来代表车辆后方的空间的情形的图像。因此，当将这一图像叠加于车辆前方的真实空间中的场景上时，可见性容易受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调的影响而降低，意味着这一图像不适于被叠加于车辆前方的真实空间中的场景上。另一方面，当车辆的变速位置为倒档位置时，要求驾驶员知晓车辆后方的情形。
根据以上描述配置，显示单元包括：透明显示部分，其为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像能够叠加于真实空间中的场景上；以及低透射率显示部分，其为对于来自真实空间的光而言其透光度低于透明显示部分的透光度并且在其中能够显示图像的部分。除此之外，低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比能够在显示单元中改变。控制显示单元以使得与变速位置不是倒档位置时相比、当车辆的变速位置为倒档位置时面积比增加，以及车辆后方的空间的图像显示在面积比已经增加之后的低透射率显示部分中。这允许不适于被叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的信息(车辆后方的空间的图像)被显示，同时确保可见性和安全性。
车载显示装置可以进一步包括物体检测单元，其检测车辆侧面的驾驶员的盲点中的物体，以及图像摄取单元可以包括第二图像摄取单元，其摄取包括盲点的车辆侧面的空间作为图像。在这一情况中，第一显示控制单元可以被配置为控制显示单元以使得与没有在盲点中检测到物体时相比、当由物体检测单元在盲点中检测到物体时面积比增加，以及在面积比已经增加之后的低透射率显示部分中显示由第二图像摄取单元摄取的图像。
特别是当盲点中存在物体时，通过摄取包括驾驶员的盲点的车辆侧面的空间而获得的图像为对驾驶员非常有用的信息。然而，以上描述图像同样为基于每个像素的亮度和色调的空间分布以及它们在时间上的变化来代表车辆侧面的空间的情形的图像。因此，当将这一图像叠加于车辆前方的真实空间中的场景上时，可见性容易受车辆前方的真实空间中的亮度和色调的影响而降低，意味着这一图像不适于叠加于车辆前方的真实空间中的场景上。另一方面，当驾驶员的盲点中存在物体时，要求驾驶员认知盲点中的物体并且注意物体。
根据以上描述配置，显示单元包括：透明显示部分，其为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像能够叠加于真实空间中的场景上；以及低透射率显示部分，其为对于来自真实空间的光而言其透光度低于透明显示部分的透光度并且在其中图像能够显示的部分。除此之外，低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比能够在显示单元中改变。控制显示单元以使得与没有在盲点中检测到物体时相比、当由物体检测单元在驾驶员的盲点中检测到物体时，面积比增加，以及包括驾驶员的盲点的车辆侧面的空间的图像显示在面积比已经增加之后的低透射率显示部分。这允许不适于叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的信息(包括驾驶员的盲点的车辆侧面的空间的图像)被显示，同时确保可见性和安全性。
本发明的第二方面涉及车载显示装置，包括：显示单元，其包括透明显示部分和低透射率显示部分，并且该显示单元改变低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比，透明显示部分为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像叠加于真实空间中的场景上，低透射率显示部分为对于来自真实空间的光而言其透光度低于透明显示部分的透光度并且在其中显示图像的部分；警告判定单元，其被配置为判定是否要向驾驶员发出警告；以及第二显示控制单元，其被配置为控制显示单元以使得与警告判定单元没有判定要向驾驶员发出警告时相比、当警告判定单元判定要向驾驶员发出警告时面积比增加，以及将表明要向驾驶员发出警告的信息显示为面积之比已经增加之后的低透射率显示部分中的图像。
如果当要向驾驶员发出警告时、将表明要向驾驶员发出警告的信息叠加于车辆前方的真实空间的场景上作为图像，并且如果图像的可见性受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调的影响而降低，存在警告不被驾驶员认知或者被驾驶员错误地认知为低警告水平的警告的可能性。
根据以上描述配置，显示单元包括：透明显示部分，其为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像能够叠加于真实空间中的场景上；以及低透射率显示部分，其为对于来自真实空间的光而言其透光度低于透明显示部分的透光度以及在其中能够显示图像的部分。除此之外，低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比能够在显示单元中改变。控制显示单元以使得与警告判定单元没有判定要向驾驶员发出警告时相比、当警告判定单元判定要向驾驶员发出警告时面积比增加，以及将表明要向驾驶员发出警告的信息显示为面积比已经增加之后的低透射率显示部分中的图像。这允许不适于被叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的信息(表明要向驾驶员发出警告的信息的图像)被显示，同时确保可见性和安全性。
本发明的第三方面涉及车载显示装置，包括：显示单元，包括透明显示部分和低透射率显示部分，并且该显示单元改变低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比，透明显示部分为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像叠加于真实空间中的场景上，低透射率显示部分为对于来自真实空间的光而言其透光度低于透明显示部分的透光度并且在其中显示图像的部分；驾驶辅助单元，其被配置为执行辅助驾驶员驾驶车辆的驾驶辅助处理；以及第三显示控制单元，其被配置为控制显示单元以使得与驾驶辅助单元不执行驾驶辅助处理时相比、当驾驶辅助单元执行驾驶辅助处理时面积比增加，以及将与表明车辆的状态的信息不同的信息显示为面积比已经增加之后的低透射率显示部分中的图像。
当与表明车辆的状态的信息不同的信息被叠加于车辆前方的真实空间中的场景上时，存在可见性容易受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调的影响而降低的高可能性。另一方面，当辅助驾驶员驾驶车辆的驾驶辅助处理由驾驶辅助单元执行时，假定驾驶员的负荷减少以及假定表明车辆状态并且要向驾驶员传送的信息量减少。
根据以上描述配置，显示单元包括：透明显示部分，其为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且其中图像能够被叠加于真实空间中的场景上；以及低透射率显示部分，其为对于来自真实空间的光而言其透光度低于透明显示部分的透光度以及在其中能够显示图像的部分。除此之外，低透射率显示部分的面积与透明显示部分的面积的面积比能够被改变。控制显示单元以使得与驾驶辅助处理不被执行时相比、当辅助驾驶员驾驶车辆的驾驶辅助处理被执行时，面积比增加，以及将与表明车辆的状态的信息不同的信息显示为在面积比已经增加之后的低透射率显示部分中的图像。这允许不适于被叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的信息(与表明车辆的状态的信息不同的信息的图像)被显示，同时确保可见性和安全性。
显示单元可以包括设置在车辆的挡风玻璃和仪表板之间的合成器，以及改变面积比的低透射率部分增加/减少单元。合成器的显示部分可以划分成透明显示部分和低透射率显示部分。
低透射率部分增加/减少单元可以包括：低透明度构件，其屏蔽或减少通过合成器而被从真实空间朝驾驶员引导的光通量的下侧的一部分；以及致动器，其使低透明度构件相对于合成器而移动。在这一情况中，透明显示部分可以对应于光通量的没有被低透明度构件屏蔽或减少的一部分，以及低透射率显示部分可以对应于光通量的被低透明度构件屏蔽或减少的一部分，以及当使低透明度构件相对于合成器而移动时面积比可以改变。
致动器可以使低透明度构件相对于合成器而沿着合成器的上下方向移动，以及当使低透明度构件沿着上下方向移动时面积比可以改变。
致动器可以使低透明度构件相对于合成器而围绕沿着车辆的横向的轴或者沿着车辆的纵向的轴旋转，以及当使低透明度构件旋转时面积比可以改变。
低透射率部分增加/减少单元可以包括驱动电路、以及沿着合成器的上下方向设置的多个透射率改变部分。该多个透射率改变部分中的每个透射率改变部分的透光度可以通过开启或关闭电压的施加来改变，并且驱动电路可以控制开启或关闭对该多个透射率改变部分的电压的施加。当透光度减少的透射率改变部分的数量由驱动电路改变时面积比可以改变。
根据以上描述配置，能够显示不适于叠加于车辆前方的真实空间场景上的信息，同时确保可见性和安全性。
附图说明
本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义将在以下参照所附附图来描述，其中相同的标记指代相同的元件，并且其中：
图1为示出实施例中的车载系统的一般配置的框图；
图2A为示出自动驾驶控制ECU的一般配置的框图，以及图2B为示出显示控制ECU的一般配置的框图；
图3为示出平视显示器(HUD)的一般配置框图；
图4为示出非透明部分增加/减少单元的示例的横截面图；
图5为示出当非透明板位于下方位置时驾驶员的视域的图像图解；
图6为示出当非透明板位于上方位置时驾驶员的视域的图像图解；
图7A和7B为示出显示控制处理的内容的流程图；
图8A和8B为示出当变速位置为倒档位置时HUD上的显示中的变化的示例的图像示图；
图9A和9B为示出当物体出现在盲点中时HUD上的显示中的变化的示例的图像示图；
图10A和10B为示出当输出警告信息时HUD上的显示中的变化的示例的图像示图；
图11A和11B为示出当自动驾驶启动时HUD上的显示中的变化的示例的图像示图；
图12为示出非透明部分增加/减少单元的另一示例的横截面图；
图13为示出非透明部分增加/减少单元的另一示例的横截面图解；
图14A至14C为示出非透明部分增加/减少单元的另一示例的横截面图；以及
图15为示出非透明部分增加/减少单元的另一示例的平面视图。
具体实施方式
以下参照附图具体描述本发明的实施例的示例。图1示出了安装在车辆上的车载系统10。根据本发明的该车载系统10还起车载显示装置的作用。在图1中，与本发明无关的车载系统10中包括的部件的图被省略。
车载系统10包括周边状况获取单元12、车辆行进状态获取单元14、驾驶员状态获取单元16、地图信息存储单元18、自动驾驶控制单元ECU20、显示控制ECU22、输入单元24、显示单元26、以及音频装置27。周边状况获取单元12、车辆行进状态获取单元14、驾驶状态获取单元16、自动驾驶控制ECU20、显示控制ECU22、输入单元24、显示单元26、以及音频装置27经由总线11互连。
周边状况获取单元12获取表明车辆的周围环境的状况的信息。周边状况获取单元12包括GPS装置28、车载通信单元30、后方图像摄取摄像机31、侧面图像摄取摄像机33、物体检测传感器32、以及导航系统34。
全球定位系统(GPS)装置28从多个GPS卫星接收GPS信号以测量车辆的位置。GPS信号的数量越多，GPS装置28的测量准确性越高。车载通信单元30为执行与另一车辆的车辆-车辆通信和与路侧单元的道路-车辆通信中的至少一个的通信装置。
后方图像摄取摄像机31摄取车辆后方的空间为图像。后方图像摄取摄像机31为第一图像摄取单元的示例。侧面图像摄取摄像机33摄取车辆侧面的空间为图像。侧面图像摄取摄像机33的图像摄取范围包括驾驶员的盲点。盲点为围绕车辆的空间，不由驾驶员直接观察到。侧面图像摄取摄像机33为第二图像摄取单元的示例。
物体检测传感器32包括毫米波雷达和超声波声呐中的至少一个，其检测车辆周围的物体的位置和移动速度，诸如车辆、行人、商店、以及障碍物。物体检测传感器32的物体检测范围包括车辆的侧面的驾驶员的盲点。物体检测传感器32为物体检测单元的示例。基于地图信息和来自GPS装置28的位置信息，导航系统34在地图上显示车辆的位置，或者到行进目的地的建议的路线。
车辆行进状态获取单元14获取指示车辆的行进状态和操作状态的信息。车辆行进状态获取单元14包括转向角传感器36、车速传感器38、变速位置传感器39、闪光灯传感器、以及照明传感器42。转向角传感器36为检测车辆的转向角的传感器，以及车速传感器38为检测车辆的行进速度的传感器。变速位置传感器39为检测车辆的变速位置(例如，变速箱的档位)的传感器。闪光灯传感器40为检测由车辆的方向指示器开关杆指示的方向的传感器，以及照明传感器42为检测车灯的开/关状态的传感器。除了以上描述的传感器，还可以提供检测刹车踏板踩压量和雨刷操作状态中的至少一个的传感器。
驾驶员状态获取单元16获取指示驾驶员状态的信息。驾驶员状态为指示驾驶员是否困倦、心不在焉、兴奋、或者平静的状态。驾驶员状态获取单元16包括车载摄像机44并且通过图像识别来感测生物信息，包括驾驶员的视线、面对的方向、眼睛的移动、以及面部的移动中的至少一个，以及基于所感测到的生物信息，感测驾驶员状态。除了车载摄像机44，获取车辆中的声音的定向麦克风、设置在方向盘上的生物传感器、或脑波传感器可以用于感测驾驶员状态。
自动驾驶控制ECU20包括执行自动驾驶控制处理的自动驾驶控制单元46。作为辅助驾驶员驾驶车辆的驾驶辅助处理，自动驾驶控制处理使得安装车载系统10的车辆(主车辆)自动行进，而不需要驾驶员的驾驶操作。如图2A中所示，自动驾驶控制ECU20包括CPU48、存储器50、存储自动驾驶控制程序56的非易失性存储单元52、以及执行与传感器和致动器的通信的通信接口(I/F)单元58。这些组件经由总线60互连。当从存储单元52中读取自动驾驶控制程序56以展开到存储器50中、并且在存储器50中展开的自动驾驶控制程序56由CPU48执行时，自动驾驶控制ECU20起自动驾驶控制单元46的作用。
为了允许车辆自动行进，自动驾驶控制单元46基于从传感器获得的信息来判定车辆和其周围的情形，并且执行控制加速量、刹车量、以及转向角量的自动驾驶控制处理。在该实施例中，由自动驾驶控制单元46执行的自动驾驶控制处理包括判定车辆和其周围的状态是否在需要给驾驶员警告的情形中、并且如果是、用于输出表明要向驾驶员发出警告的警告信息的处理。需要给驾驶员警告的情形包括紧急车辆在靠近车辆、车辆将进入的道路的入口为单向道路的出口、以及前方行进的在前车辆与本车辆之间的距离变得小于预定距离的情况。因为自动驾驶控制单元46的自动驾驶控制处理能够由已知技术来实现，省略其详细描述。自动驾驶控制单元46为警告判定单元和驾驶辅助单元的示例。
另一方面，如图1中所示，显示控制ECU22包括控制将在之后描述的平视显示器(此后称作HUD76)上的图像显示的显示控制单元62。如图2B中所示，显示控制ECU22包括CPU64、存储器66、存储显示控制程序70的非易失性存储单元68、以及执行与外部装置的通信的通信接口(I/F)单元72。这些组件经由总线74互连。当从存储单元68中读取显示控制程序70以展开到存储器66中并且在存储器66中展开的显示控制程序70由CPU64执行时，显示控制ECU22起显示控制单元62的作用。显示控制单元62为第一显示控制单元至第三显示控制单元的示例。
由驾驶员用于输入信息到自动驾驶控制ECU20中的输入单元24包括按钮、开关、以及触摸屏中的至少一个。驾驶员经由输入单元24来输入自动驾驶启动指令和自动驾驶终结指令到自动驾驶控制ECU20中。
显示单元26包括：HUD76，其向驾驶员呈现来自自动驾驶控制ECU20的信息；以及非透明部分增加/减少单元78。HUD76包括如图3中所示的显示面板82和合成器84。嵌入在仪表板80中的显示面板82发射根据将投影到HUD76上的显示图像而在空间上调制了的光通量。由其透光度等于或高于预定值的材料形成的合成器84安装在车辆的挡风玻璃79和仪表板80之间。在该合成器84上，由从显示面板82发射的光通量代表的显示图像投影在驾驶员的座位前的驾驶员的视域中。
HUD76从显示控制ECU22接收指定了将要显示在合成器84上的图像的指令并且根据所指定的图像来控制显示面板82的驱动。接着，从显示面板82发射的光通量聚焦在合成器84上，并且由显示控制ECU22指定的图像被放大和投影在合成器84上。这允许驾驶员视觉上认知叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的经放大和投影的图像。HUD76的配置不限于图3中所示的配置，而是还可以使用另一已知配置。
另一方面，非透明部分增加/减少单元78具有由非透明材料组成的非透明板86并且具有平的、矩形的形状。以预定间隔设置的与合成器84大致平行的非透明板86能够在车辆的上下方向中移动，同时保持与合成器84大致平行。如图4中所示，合成器84具有在车辆的纵向上略微弯曲的形状，并且，与合成器84一致地，非透明板86同样在车辆的纵向上具有略微弯曲的形状。非透明板86具有形成在车辆的横向的一端处的齿条88。齿条88接合于安装在电动机90的旋转轴上的小齿轮92。当小齿轮92由电动机90在图4中逆时针(图4中的箭头A指示的方向中)转动时非透明板86朝下移动，并且当小齿轮92由电动机90在图4中顺时针(图4中的箭头B指示的方向中)转动时朝上移动。
非透明板86屏蔽通过合成器84从车辆前方的空间引导至驾驶员的眼睛的光通量(通过合成器84从车辆前方的空间朝驾驶员引导的光通量)的下侧的一部分。由于非透明板86由电动机90的驱动力在上下方向中移动，光通量屏蔽量(被屏蔽的横截面积)会变化，并且，由于该量的变化，对应于非透明板86(非透明显示部分96)的显示部分的面积变化。非透明部分增加/减少单元78的电动机90移动非透明板86到非透明板86的上下移动中的下门限位置附近的下方位置，或者到非透明板86的上下移动中的上门限位置附近的上方位置。
透明显示部分94为整个显示部分的一部分并且对应于通过合成器84从车辆前方的空间引导至驾驶员的眼睛而不被非透明板86屏蔽的光通量。非透明显示部分96为整个显示部分的一部分并且对应于非透明板86(由非透明板86屏蔽的光通量)。以上整个显示部分对应于合成器84的整个表面。当非透明板86位于下方位置处时，如图5中所示，透明显示部分94和非透明显示部分96之间的边界的位置在高度上近似等于仪表板80与由驾驶员查看的车辆的挡风玻璃79之间的边界的位置。
另一方面，如图6中所示，当非透明板86位于上方位置处时，相比于非透明板86位于下方位置的情况，透明显示部分94的面积减少并且非透明显示部分96的面积增加。在该情况中，透明显示部分94和非透明显示部分96之间的边界的位置高于仪表板80和从驾驶员处查看到的车辆的挡风玻璃79之间的边界的位置。因为来自车辆前方的空间的光通量在非透明显示部分96中被屏蔽，当从驾驶员处查看时，车辆前方的真实空间中的场景不由驾驶员在非透明显示部分96中视觉上认知。替代地，仅仅合成器84的非透明显示部分96中被放大和投影的图像被视觉上认知。
HUD76和非透明部分增加/减少单元78为显示单元的示例。低透射率显示部分96不限于非透明部分。只要是对于来自车辆前方的真实空间的光而言透光度低于透明显示部分94(能够减少车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调的影响的显示部分)的，就可以使用任意部分。
接下来，参照图7中所示的流程图来描述该实施例的操作。在该实施例的操作中，显示控制处理由显示控制单元62(显示控制ECU22)执行，而安装车载系统10的车辆的点火开关打开。
在显示控制处理的步骤300中，显示控制单元62从车辆行进状态获取单元14的变速位置传感器39获取指示车辆的当前变速位置的信息。该信息可以经由自动驾驶控制ECU20来获取，而非直接从变速位置传感器39获取。在接下来的步骤302中，基于在步骤300中获取的信息，显示控制单元62判定车辆的当前的变速位置是否为倒档位置。
如果步骤302中的判定为否定的，处理进行到步骤304。在步骤304中，显示控制单元62从周边状况获取单元12的物体检测传感器32获取表明车辆周围的物体的位置和移动速度的检测结果的物体检测信息。该信息还可以经由自动驾驶控制ECU20来获得，而非直接从物体检测传感器32获得。在接下来的步骤306中，基于在步骤304中获取的物体检测信息，显示控制单元62判定车辆的侧面的驾驶员的盲点中是否存在物体。
如果步骤306中的判定为否定的，处理进行到步骤308。在步骤308中，显示控制单元62尝试从自动驾驶控制ECU20获取警告信息。在接下来的步骤310中，显示控制单元62在步骤308中判定警告信息是否能够从自动驾驶控制ECU20中获取，也就是，警告信息是否从自动驾驶控制ECU20输出。
如果步骤310中的判定为否定的，处理进行到步骤312。在步骤312中，显示控制单元62向自动驾驶控制ECU20查询自动驾驶控制处理是否由自动驾驶控制单元46执行。在接下来的步骤314中，基于在步骤312中获得的查询结果，显示控制单元62判定自动驾驶控制处理是否当前为车辆而执行。
如果步骤302、306、310、以及314中的判定都为否定的，处理进行到步骤316。在步骤316中，显示控制单元62控制非透明部分增加/减少单元78移动非透明板86到下方位置(图5中示出的位置)以增加透明显示部分94的面积并且以减少非透明显示部分96的面积(以减少非透明显示部分96的面积与透明显示部分94的面积的面积比)。如果非透明板86已经位于下方位置处，步骤316被跳过。
在接下来的步骤318中，显示控制单元62控制HUD76的显示面板82的驱动，使得表明车辆状态的车辆状态信息显示在透明显示部分94中并且其它信息显示在非透明显示部分96中。也就是，显示控制单元62以分界线将显示面板82的显示部分划分成两个部分，其中分界线对应于当前的透明显示部分94和当前的非透明显示部分96之间的边界。接着，显示控制单元62在对应于为两个部分中的一个部分的透明显示部分94的部分中显示要显示在透明显示部分94中的信息的图像，并且在对应于非透明显示部分96的部分中显示要在非透明显示部分96中显示的信息的图像。结果，显示在透明显示部分94中的图像由驾驶员视觉上认知，使得图像被叠加于车辆前方的真实空间中的场景上。另一方面，在非透明显示部分96中，车辆前方的真实空间中的场景不被视觉上认知，而是仅仅显示在非透明显示部分96中的图像被驾驶员视觉上认知。
作为显示在透明显示部分94中的车辆状态信息的示例，图5和图10A示出了其中显示方向指示标记98的状态，以及图8A、图9A、以及图11A示出了其中显示车辆图标100和车速显示102的状态。作为显示在非透明显示部分96中的其它信息的示例，图8A、图9A、以及图11A示出了其中显示在音频装置27上播放的音乐标题显示104的状态，以及图10A示出了其中显示车速显示102的状态。
另一方面，如果由在步骤300中获取的信息指示的车辆的当前变速位置为倒档位置，步骤302中的判定为肯定的并且处理进行到步骤320。在步骤320中，显示控制单元62控制非透明部分增加/减少单元78移动非透明板86到上方位置(图6中指示的位置)以减少透明显示部分94的面积并且以增加非透明显示部分96的面积(以增加非透明显示部分96的面积与透明显示部分94的面积的面积比)。如果非透明板86已经位于上方位置，处理320被跳过。
在接下来的步骤322中，显示控制单元62控制HUD76的显示面板82的驱动，使得表明车辆状态的车辆状态信息显示在其面积减少的透明显示部分94中(在面积已经减少之后的透明显示部分94中)，并且使得由后方图像摄取摄像机31摄取并且表明车辆后方的情形的图像显示在其面积增加的非透明显示部分96中(在面积已经增加之后的非透明显示部分94中)。例如，图8B示出了其中车速显示102显示在面积减少了的透明显示部分94中并且表明车辆后方中的情形的车尾图像106显示在面积增加了的非透明显示部分96中的示例。
因而，诸如为车速显示102的显示在透明显示部分94中的图像由驾驶员视觉上认知为叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的图像。另一方面，因为车辆前方的真实空间中的场景不在非透明显示部分96中被视觉上认知，显示在非透明显示部分96中的表明车辆后方的空间的情形的车尾图像106由驾驶员以高可见性在视觉上认知，而不受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调影响。
如果车辆的变速位置为倒档位置，驾驶员需要知晓车辆后方的情形。在这样的情况中，非透明显示部分96的面积增加并且，在面积增加了的非透明显示部分96中，表明车辆后方的情形的车尾图像106以高可见性显示。这允许参看显示的车尾图像106的驾驶员知晓车辆后方的情形，因而增加安全性。
如果基于在步骤304中获取的物体检测信息、判定在车辆的侧面的盲点中存在物体，步骤306中的判定为肯定的并且处理进行到步骤324。在步骤324中，显示控制单元62控制非透明部分增加/减少单元78移动非透明板82到上方位置(图6中所指示的位置)以减少透明显示部分94的面积并且以增加非透明显示部分96的面积。如果非透明板86已经位于上方位置处，步骤324被跳过。
在接下来的步骤326中，显示控制单元62控制HUD76的显示面板82的驱动，使得表明车辆状态的车辆状态信息显示在面积减少了的透明显示部分94中，并且使得由侧面图像摄取摄像机33摄取并且表明包括驾驶员的盲点的车辆的侧面的情形的图像显示在面积增加了的非透明显示部分96中。例如，图9B示出了其中车速显示102显示在面积减少了的透明显示部分94中并且表明车辆的侧面的情形的侧面图像108显示在面积增加了的非透明显示部分96中的示例。
因而，诸如为车速显示102的显示在透明显示部分94中的图像由驾驶员视觉上认知为叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的图像。另一方面，因为车辆前方的真实空间中的场景不在非透明显示部分96中被视觉上认知，非透明显示部分96中显示的表明车辆的侧面的情形的侧面图像108由驾驶员以高可见性在视觉上认知，而不受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调影响。
如果驾驶员的盲点中存在物体，驾驶员需要认知盲点中的物体并且注意物体。在这样的情况中，非透明显示部分96的面积增加，并且，在面积增加了的非透明显示部分96中，表明包括驾驶员的盲点的车辆的侧面的情形的侧图像108以高可见性显示。这允许参看所显示的侧面图像108的驾驶员认知车辆的侧面的盲点中的物体并且注意此物体，因而增加安全性。
如果在步骤308中能够从自动驾驶控制ECU20中获取警告信息，步骤310中的判定为肯定的并且处理进行到步骤328。在步骤328中，显示控制单元62控制非透明部分增加/减少单元78移动非透明板86到上方位置(图6中所指示的位置)以减少透明显示部分94的面积并且以增加非透明显示部分96的面积。如果非透明板86已经位于上方位置，步骤328被跳过。
在接下来的步骤330中，显示控制单元62控制HUD76的显示面板82的驱动，使得表明车辆状态的车辆状态信息显示在面积减少了的透明显示部分94中，并且使得表明从自动驾驶控制ECU20获取的警告信息的给驾驶员的警告的图像显示在面积增加了的非透明显示部分96中。例如，图10B示出了其中方向指示标记98显示在面积减少了的透明显示部分94中并且表明异常废气温度和引擎故障(例如，“警告”字符的亮度在高亮度和低亮度之间周期地切换的图像)的警告图像110显示在其面积增加的非透明显示部分96中的示例。
因而，诸如为方向指示标记98的透明显示部分94中显示的图像由驾驶员视觉上认知为叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的图像。另一方面，因为车辆前方的真实空间中的场景不在非透明显示部分96中被视觉上认知，显示在非透明显示部分96中的警告图像110由驾驶员以高可见性在视觉上认知，而不受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调影响。
如果以上描述警告图像110显示在透明显示部分94中，由于车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调的影响，其可见性可以减少。警告图像110的可见性的减少会导致警告不被驾驶员认知或者被驾驶员错误地认知为低警告水平警告的情形。相反，如果警告信息从自动驾驶控制ECU20输出，在该实施例中，非透明显示部分96的面积增加，并且在面积增加了的非透明显示部分96中，表示警告信息的警告图像110以高可见性显示。以这一方式显示的警告图像110允许驾驶员认知警告，因而增加安全性。
如果响应于在步骤312中发出的查询而从自动驾驶控制单元46接收表明自动驾驶控制处理在被执行的结果，步骤314中的判定为肯定的并且处理进行到步骤332。在步骤332中，显示控制单元62控制非透明部分增加/减少单元78移动非透明板86到上方位置(图6中指示的位置)以减少透明显示部分94的面积并且以增加非透明显示部分96的面积。如果非透明板86已经位于上方位置，步骤332被跳过。
在接下来的步骤334中，显示控制单元62控制HUD76的显示面板82的驱动，使得表明车辆状态的车辆状态信息显示在面积减少了的透明显示部分94中，并且使得与表明有关车辆状态的信息不同的信息的图像(诸如来自音频装置的车辆导航信息或通知/娱乐相关信息)显示在面积增加了的非透明显示部分96中。例如，图11B示出了其中车速显示102显示在面积减少了的透明显示部分94中并且音频装置27上播放的音乐的频谱分析器图像112显示在面积增加了的非透明显示部分96中的示例。
因而，诸如为车速显示102的透明显示部分94中显示的图像由驾驶员视觉上认知为叠加于车辆前方的真实空间中的场景上的图像。另一方面，因为车辆前方的真实空间中的场景不在非透明部分96中被视觉上认知，显示在非透明显示部分96中的频谱分析器图像112由驾驶员以高可见性在视觉上认知，而不受车辆前方的真实空间中的场景的亮度和色调影响。
虽然自动驾驶控制处理由自动驾驶控制单元46执行，假定驾驶员的负荷减少并且假定将向驾驶员传送的指示车辆状态的信息量减少。因此，如果自动驾驶控制处理由自动驾驶控制单元46执行，非透明显示部分96的面积增加，并且，在面积增加了的非透明显示部分96中，诸如为频谱分析器图像112的通知/娱乐相关信息的图像以高可见性显示。这允许信息/娱乐相关信息的图像以高可见性显示，而不损失安全性。
非透明部分增加/减少单元78的配置不限于图4中所示的配置。非透明部分增加/减少单元78的其它配置参照图12至图15在以下描述。
图12中所示的非透明部分增加/减少单元150具有由非透明材料组成的非透明度构件152并且具有平的、矩形的形状。非透明度构件152在短侧方向中的中间部分处弯曲以形成基底部分152A和弧形部分152B。与合成器84一致地，非透明度构件152的弧形部分152B在车辆的纵向上略微弯曲，并且排布非透明度构件152使得弧形部分152B与合成器84大致平行。非透明度构件152的基底部分152A在与弧形部分152B相反的一侧上具有安装在电动机154的旋转轴上的一端。
因此，非透明度构件152能够围绕电动机154的旋转轴旋转地移动。当电动机154的旋转轴在图12中逆时针(由图12中的箭头A所指示的方向中)旋转时，非透明度构件152在弧形部分152B下降的方向中(由图12中的箭头C指示的方向中)旋转地移动。当电动机154的旋转轴在图12中顺时针(由图12中的箭头B所指示的方向中)旋转时，非透明度构件152在弧形部分152B上升的方向中(由图12中的箭头D所指示的方向中)旋转地移动。
非透明度构件152的弧形部分152B屏蔽通过合成器84从车辆前方的空间引导至驾驶员的眼睛的光通量的下侧的一部分。由于弧形部分152B通过电动机154的驱动力在上下方向中移动，光通量的屏蔽量变化，并且，由于该量变化，对应于非透明度构件152的弧形部分152B的非透明显示部分96的面积变化。非透明部分增加/减少单元150控制电动机154的旋转轴的旋转方向和旋转量，以改变透明显示部分94和非透明显示部分96之间的面积比。
图13中所示的非透明部分增加/减少单元160具有由非透明材料组成的非透明板162并且具有平的、矩形的形状。非透明板162的一个长边安装在电动机164的旋转轴上。因此，非透明板162能够围绕电动机164的旋转轴旋转地移动。由于非透明板162旋转地移动，通过合成器84从车辆前方的空间引导到驾驶员的眼睛的光通量的屏蔽量(非透明显示部分96的面积)变化。
也就是，当电动机164的旋转轴在图13中逆时针(图13中的箭头A所指示的方向中)旋转时，通过合成器84从车辆前方的空间引导至驾驶员的眼睛的非透明板162到光通量的光路径中的突出量(光通量的屏蔽量)减少。由于该量减少，非透明显示部分96的面积减少。反之，当电动机164的旋转轴在图13中顺时针(图13中的箭头B所指示的方向中)旋转时，通过合成器84从车辆前方的空间引导至驾驶员的眼睛的非透明板162到光通量的光路径中的突出量(光通量的屏蔽量)增加。由于该量增加，非透明显示部分96的面积增加。以这一方式，非透明部分增加/减少单元160控制电动机164的旋转轴的旋转方向和旋转量，以改变透明显示部分94和非透明显示部分96之间的面积比。
图14A至14C中所示的非透明部分增加/减少单元170具有由非透明材料组成的非透明板172并且具有平的、几乎为矩形的形状。该非透明板172具有剪切部分172A。非透明板172的旋转中心172E处于到不同于剪切部分172A被设置的一边的三边172B至172D的距离彼此不同(参见图14A，dB≠dC≠dD)的位置处。非透明板172以该旋转中心172E安装在电动机190的旋转轴上。因此，由于非透明板172由电动机190的驱动力旋转，通过合成器84从车辆前方的空间引导至驾驶员的眼睛的光通量的屏蔽量(非透明显示部分96的面积)相应地变化。
也就是，当非透明板172位于图14A中指示的位置处时，其到通过合成器84从车辆前方的空间引导至驾驶员的眼睛的光通量的光路径中的突出量(光通量的屏蔽量)被最小化，并且，由于该量被最小化，非透明部分96的面积同样被最小化。当非透明板172位于图14B中指示的位置处时，其到通过合成器84从车辆前方的空间引导到驾驶员的眼睛的光通量的光路径中的突出量(光通量的屏蔽量)为中等，并且，由于该量为中等，非透明显示部分96的面积同样为中等。当非透明板172位于图14C中指示的位置处时，其到通过合成器84从车辆前方的空间引导到驾驶员的眼睛的光通量的光路径中的突出量(光通量的屏蔽量)被最大化，并且，由于该量被最大化，非透明显示部分96的面积同样被最大化。以这一方式，非透明部分增加/减少单元170控制电动机的旋转轴的旋转方向和旋转量，以改变透明显示部分94和非透明显示部分96的面积比。
图15中所示的非透明部分增加/减少单元180具有多个透射率改变部分182A至182D，其中每一个为以合成器84的横向作为纵向的矩形。沿着合成器84的上下方向设置的透射率改变部分182A至182D通过开启或关闭对在合成器84的横向中的两边上的电极184和186的电压施加来改变透光度。非透明部分增加/减少单元180具有独立地控制开启或关闭对透射率改变部分182A至182D的电压施加的驱动电路192。
为了增加非透明显示部分96的面积，非透明部分增加/减少单元180减少预定数量的透射率改变部分182的透光度，顺序地以车辆的上下方向为顺序，从位于下方位置处的透射率改变部分182A开始，使得用于减少透光度的透射率改变部分182的数量将增加。这减少了透明显示部分94的面积并且增加了非透明显示部分96的面积。为了减少非透明显示部分96的面积，非透明部分增加/减少单元180增加预定数量的透射率改变部分182的透光度，顺序地以车辆的上下方向为顺序，从位于上方位置处的透射率改变部分182D开始，使得用于减少透光度的透射率改变部分182的数量将减少。这增加了透明显示部分94的面积并且减少了非透明显示部分96的面积。
尽管以上描述中提前存储(安装)在存储单元68中，该实施例中的显示控制程序70还可以提供为存储在诸如为CD-ROM或DVD-ROM的存储媒介中的形式。
尽管执行自动驾驶控制处理的自动驾驶控制ECU20与控制HUD76上的图像显示的显示控制ECU22分离地设置，本发明不限于该配置。由一个ECU来执行自动驾驶控制处理和显示控制处理中的每一个的另一配置同样是可能的。

Claims (10)

1.一种车载显示装置，其特征在于包括：
显示单元(26)，其包括透明显示部分(94)和低透射率显示部分(96)，并且所述显示单元(26)改变所述低透射率显示部分(96)的面积与所述透明显示部分(94)的面积的面积比，所述透明显示部分(94)为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像叠加于所述真实空间中的场景上，所述低透射率显示部分(96)为对于来自所述真实空间的光而言透光度低于所述透明显示部分(94)的透光度的部分并且在其中显示图像；
图像摄取单元，其摄取所述车辆周围的空间作为图像；以及
第一显示控制单元(22)，其被配置为控制所述显示单元(26)以使得与不满足预定条件时相比、当满足所述预定条件时所述面积比增加，并且在所述面积比已经增加之后的所述低透射率显示部分(96)中显示由所述图像摄取单元摄取的所述图像。
2.根据权利要求1所述的车载显示装置，其中：
所述图像摄取单元包括摄取所述车辆后方的空间作为图像的第一图像摄取单元(31)；并且
所述第一显示控制单元(22)被配置为控制所述显示单元(26)以使得与所述车辆的变速位置不是倒档位置时相比、当所述车辆的所述变速位置为所述倒档位置时所述面积比增加，并且在所述面积比已经增加之后的所述低透射率显示部分(96)中显示由所述第一图像摄取单元(21)摄取的所述图像。
3.根据权利要求1或2所述的车载显示装置，进一步包括物体检测单元(32)，其检测所述车辆侧面的处于驾驶员的盲点中的物体，其中：
所述图像摄取单元包括第二图像摄取单元(33)，其摄取包括所述盲点的所述车辆侧面的空间作为图像；以及
所述第一显示控制单元(22)被配置为控制所述显示单元(26)以使得与没有在所述盲点中检测到物体时相比、当由所述物体检测单元(32)在所述盲点中检测到物体时所述面积比增加，以及在所述面积比已经增加之后的所述低透射率显示部分(96)中显示由所述第二图像摄取单元(33)摄取的所述图像。
4.一种车载显示装置，其特征在于包括：
显示单元(26)，其包括透明显示部分(94)和低透射率显示部分(96)，并且所述显示单元(26)改变所述低透射率显示部分(96)的面积与所述透明显示部分(94)的面积的面积比，所述透明显示部分(94)为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像叠加于所述真实空间中的场景上，所述低透射率显示部分(96)为对于来自所述真实空间的光而言透光度低于所述透明显示部分(94)的透光度的部分并且在其中显示图像；
警告判定单元(20)，其被配置为判定是否要向驾驶员发出警告；以及
第二显示控制单元(22)，其被配置为控制所述显示单元(26)以使得与所述警告判定单元(20)没有判定要向所述驾驶员发出警告时相比、当所述警告判定单元(20)判定要向所述驾驶员发出警告时所述面积比增加，并且在所述面积比已经增加之后的所述低透射率显示部分(96)中，将表明要向所述驾驶员发出所述警告的信息显示为图像。
5.一种车载显示装置，其特征在于包括：
显示单元(26)，其包括透明显示部分(94)和低透射率显示部分(96)，并且所述显示单元(26)改变所述低透射率显示部分(96)的面积与所述透明显示部分(94)的面积的面积比，所述透明显示部分(94)为来自车辆前方的真实空间的光所透过的部分并且在其中图像叠加于所述真实空间中的场景上，所述低透射率显示部分(96)为对于来自所述真实空间的光而言透光度低于所述透明显示部分(94)的透光度的部分并且在其中显示图像；
驾驶辅助单元(20)，其被配置为执行辅助驾驶员驾驶所述车辆的驾驶辅助处理；以及
第三显示控制单元(22)，其被配置为控制所述显示单元(26)以使得与所述驾驶辅助单元(20)不执行所述驾驶辅助处理时相比、当所述驾驶辅助单元(20)执行所述驾驶辅助处理时所述面积比增加，并且在所述面积比已经增加之后的所述低透射率显示部分(96)中，将与表明所述车辆的状态的信息不同的信息显示为图像。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车载显示装置，其中：
所述显示单元(26)包括设置在所述车辆的挡风玻璃(79)和仪表板(80)之间的合成器(84)，以及改变所述面积比的低透射率部分增加/减少单元(78；150；160；170；180)；并且
所述合成器的显示部分被划分成所述透明显示部分(94)和所述低透射率显示部分(96)。
7.根据权利要求6所述的车载显示装置，其中：
所述低透射率部分增加/减少单元(78；150；160；170)包括低透明度构件(86；152；162；172)以及致动器(90；154；164；190)，所述低透明度构件(86；152；162；172)屏蔽或减少通过所述合成器(84)而被从所述真实空间朝所述驾驶员引导的光通量的下侧的一部分，所述致动器(90；154；164；190)使所述低透明度构件(86；152；162；172)相对于所述合成器(84)而移动；
所述透明显示部分(94)对应于所述光通量的没有被所述低透明度构件(86；152；162；172)屏蔽或减少的一部分，并且所述低透射率显示部分(96)对应于所述光通量的被所述低透明度构件(86；152；162；172)屏蔽或减少的一部分；并且
当使所述低透明度构件(86；152；162；172)相对于所述合成器(84)而移动时所述面积比改变。
8.根据权利要求7所述的车载显示装置，其中：
所述致动器(90；154)使所述低透明度构件(86；152)相对于所述合成器(84)而沿着所述合成器(84)的上下方向移动；并且
当使所述低透明度构件(86；152)沿着所述上下方向移动时所述面积比改变。
9.根据权利要求7所述的车载显示装置，其中：
所述致动器(164；190)使所述低透明度构件(162；172)相对于所述合成器(84)而围绕沿着所述车辆的横向的轴或者沿着所述车辆的纵向的轴旋转；并且
当使所述低透明度构件(162；172)旋转时所述面积比改变。
10.根据权利要求6所述的车载显示装置，其中：
所述低透射率部分增加/减少单元(180)包括驱动电路(192)以及沿着所述合成器的上下方向设置的多个透射率改变部分(182)；
所述多个透射率改变部分(182)中的每个透射率改变部分的透光度通过开启或关闭电压的施加来改变，并且所述驱动电路(192)控制开启或关闭对所述多个透射率改变部分(182)的电压的施加；并且
当透光度减少的所述透射率改变部分(182)的数量由所述驱动电路(192)改变时所述面积比改变。
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