JPH0943532A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複雑な情報でも、任意の場所に表示できるヘッ
ドアップディスプレイを提供する 【解決手段】情報を表示する情報表示源と、情報表示源
からの光線を観測者に向けて反射する反射板と、を備え
てなるヘッドアップディスプレイにおいて、情報表示源
は２次元のマトリックス状に配列された複数の画素にて
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者が運転状態
から視線を変えずに表示の認識ができるヘッドアップデ
ィスプレイに係り、特に、多様性に富んだ表示が可能な
ヘッドアップディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】運転者に運転状態から視線を変えずに必
要な情報を認識させる方法として、ヘッドアップディス
プレイがある。このディスプレイは運転席前部の下方に
光源と情報を表示する表示源が設置され、投影された光
学的情報をフロントガラスあるいはインストルメントパ
ネル上に設置された透明板に設けられたハーフミラー又
はホログラムからなるコンバイナに写すものである。運
転者は視線をほとんど変えずに表示情報を見ることがで
きる。

【０００３】図５は従来のヘッドアップディスプレイの
構成を示す図で、（ａ）はシステム構成図、（ｂ）は表
示例を示す図である。以下、図に従って説明する。１１
は所定の形状に発光パターンが形成された蛍光表示管
で、所望のパターンを制御部１５により選択的に発光さ
せる。１２は表示すべき像（発光パターン）の焦点を調
節するレンズ系である。１３はフロントガラスに装着さ
れたハーフミラーで、照射された蛍光表示管１１の選択
された発光パターンからの光を運転者の方向に反射させ
て、フロントガラス前面のＡ点にあたかも発光パターン
があるかのごとく表示させる。１５は表示すべき発光パ
ターンを選択する制御部で、数字表示に対応して選択表
示すべきセグメントを記憶したメモリを備えている。

【０００４】図５（ｂ）の表示パターンのごとく、例え
ば車両の速度８０ｋｍ／ｈを表示する場合には、制御部
１５は蛍光表示管１１の速度表示部９１の数字を構成す
る７セグメントのうち、メモリに記憶された数字に対応
した特定のセグメントを選択して電圧を印加して８０に
対応するセグメントの部分を発光させ、また、単位は固
定的に構成されたｋｍ／ｈの部分に電圧を印加して発光
させる。発光した蛍光表示管１１からの光線はレンズ系
１２を通過して、フロントガラスのハーフミラー１３に
照射される。ハーフミラー１３は蛍光表示管１１からの
光線を運転者の方向に反射させる。その結果、運転者は
フロントガラスの前方Ａ点に８０ｋｍ／ｈと表示された
ように認識できるので、視線をほとんど動かす必要がな
い。また、エンジン回転数表示部９２、方向指示表示部
９３、燃料警告表示部９４等の表示も同様に行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のヘッドアップデ
ィスプレイにおいては、表示内容が数字及び特定の記
号、警告マーク等固定したパターンにより表示するもの
であった。そのため、複雑な情報を表示することができ
ず、また、表示位置が予め定められておりレイアウトの
変更ができず、全体として面積の大きさに制限があるの
で必要な内容を全て表示することは困難であった。

【０００６】本発明は、このような問題を解決して複雑
な情報でも、任意の場所に表示できるヘッドアップディ
スプレイを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、情報を表示する情報表示源と、前記情報表
示源からの光線を観測者に向けて反射する反射板と、を
備えてなるヘッドアップディスプレイにおいて、前記情
報表示源は２次元のマトリックス状に配列された複数の
画素にて構成されてなることを特徴とするものである。

【０００８】また、前記複数の画素を選択的に点滅させ
る点滅手段を備えたことを特徴とするものである。ま
た、前記点滅手段は、点滅速度を可変する点滅速度可変
手段を備えたことを特徴とするものである。また、前記
情報表示源上に表示された情報を拡大又は縮小する拡縮
手段を備え、前記拡縮手段により拡大又は縮小された前
記情報を前記情報表示源上に表示することを特徴とする
ものである。

【０００９】また、前記情報表示源上に表示された情報
の表示位置を移動させる移動手段を備え、前記移動手段
により移動された前記情報を前記情報表示源上に表示す
ることを特徴とするものである。また、前記情報表示源
上に表示された情報の配置を変更させる配置変更手段を
備え、前記配置変更手段により配置変更された前記情報
を前記情報表示源上に表示することを特徴とするもので
ある。

【００１０】また、車両前方に設置され、人、動物等を
検出する検知手段と、前記検知手段により検知された
人、動物の位置に対応して前記情報表示源に表示する表
示位置制御手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。また、前記表示位置制御手段は、前記車両から前記
検知手段により検知された人、動物までの距離及び位置
に基づいて危険の程度を判断する第１の判断手段を備
え、前記第１の判断手段の判断結果を基に、前記情報表
示源に表示する表示状態を変更する第１の表示状態変更
手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】また、車両前方に設置され、前車までの距
離を計測する距離計測手段と、前記距離計測手段により
計測された前記前車までの距離に基づいて危険の程度を
判断する第２の判断手段を備え、前記第２の判断手段の
判断結果を基に、前記情報表示源に表示する表示状態を
変更する第２の表示状態変更手段を備えたことを特徴と
するものである。

【００１２】また、前記情報表示源上に表示された情報
をマニュアルで消去する第１の表示消去手段を備えたこ
とを特徴とするものである。また、前記情報表示源上に
情報が表示されてからの時間を計測する計時手段を備
え、前記計時手段の計時結果を基づいて前記情報表示源
上に表示された情報を消去する第２の表示消去手段を備
えたことを特徴とするものである。

【００１３】また、前記情報表示源上に表示すべきデー
タを入力する入力手段を備えてなることを特徴とするも
のである。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例のマトリックス
表示によるヘッドアップディスプレイの構成を示す図
で、（ａ）はシステム構成図、（ｂ）は表示パターンの
一例を示す図である。以下、図に従って説明する。１は
複数のＸ−Ｙマトリックスに配置された発光素子１１で
構成された蛍光表示管で、制御部５により２次元の電極
Ｘ、Ｙを選択して、その交点を発光させて所望の数字、
文字等の形状を表示する。２は表示すべき像（発光パタ
ーン）の焦点を調節するレンズ系である。３はフロント
ガラスに装着されたハーフミラーで、照射された蛍光表
示管１の選択された所望の数字、文字等の形状からの光
を運転者の方向に反射させて、フロントガラス前面のＡ
点にあたかも数字、文字等があるかのごとく表示させ
る。４１は表示すべき情報、データを入力する入力キー
で、オーディオ機器等のシーケンシャルスイッチ（アッ
プキー、ダウンキーを押した回数で文字を選択する）、
専用のキーボード等が使用される。４２は不必要な表示
をマニュアルで消去する消去キー、４３は車両の警告シ
ステムである。５は表示すべき数字、文字、警告マーク
等をマトリックス表示するために、対応したパターンを
記憶したメモリを備え、所定の位置に文字等を選択表示
する制御部であり、マイクロコンピュータで構成され
る。

【００１５】次に、マトリックス表示による基本的な表
示方法について記述する。図１（ｂ）の表示パターンの
ごとく、例えば車両の速度８０ｋｍ／ｈを表示する場合
には、制御部５はメモリに記憶している８に該当するド
ットパターン（例えば、１つの数字は５×７ドットで構
成される）を読み出す。そして、蛍光表示管１を構成す
る複数の発光素子１１のうち特定の発光素子１１（図中
黒丸で表示した部分）を選択して８に対応する発光素子
１１を発光させる。その方法は、先ず、Ｙ１電極とＸ
２、Ｘ３、Ｘ４電極間に電圧を印加する。次に、Ｙ２電
極とＸ１、Ｘ５電極間に電圧を印加する。以下同様にし
て、順次Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７電極と対応する
Ｘ電極間に電圧を印加して、８の文字を構成するドット
で発光させる（図中黒丸で表示した部分）。

【００１６】また、単位も同様に蛍光表示管１のマトリ
ックスを構成する複数の発光素子１１のうち特定の発光
素子１１を選択してｋｍ／ｈに対応するドットパターン
（例えば、１つのアルファベットは５×７ドットで構成
される）を読み出して、同様に発光素子１１を発光させ
る。発光素子１１からの光線はレンズ系２を通過して焦
点調整され、フロントガラスのハーフミラー３に照射さ
れる。ハーフミラー３は光線を運転者の方向に反射させ
る。その結果、運転者は視線をほとんど動かすことな
く、フロントガラスの前方Ａ点に８０ｋｍ／ｈと表示さ
れているように認識する。また、表示源がマトリックス
構成になっているので、数字、英字、単位記号、図案等
はその発光素子１１の選択により表現でき、表示位置も
自由に変えられる。

【００１７】尚、本実施例では発光素子１１のマトリッ
クス配置として２次元による正方形配置が示されている
が、表示密度を上げるために発光素子１１を正三角形配
置（千鳥配置の一例）等にしてもよい。また、本実施例
のヘッドアップディスプレイにおいては、表示素子（発
光素子）の構成がマトリックス配置であり表示サイズ、
表示位置に柔軟性があるので、表示された内容で不必要
なものはできるだけ消去して、後述する必要な表示だけ
を拡大して表示する等の効果的な利用も可能である。表
示を消去する方法としては、 マニュアルで消去する。

【００１８】運転中にヘッドアップディスプレイの表示
を見る必要がなくなった場合等に消去キー４２を使用し
てマニュアルで全表示又は一部の表示を消去する。ま
た、残った表示を後述する拡縮手段により拡大表示する
こともできる。 タイマ等を使用して所定時間経過後に消去する。車両
のスイッチを投入又は乗車した時にだけ必要な情報はタ
イマにより所定時間が経過すると該当する表示を消去し
て、必要な情報だけにして画面を見やすくする。また、
残った表示を後述する拡縮手段により拡大表示すること
もできる。例えば、シートベルト着用表示等に適用され
る。

【００１９】警告表示等で原因がなくなれば消去す
る。警告システム４３と連動して表示するもののうち、
通常警告すべき原因がなくなった場合には表示を消去し
て、必要な情報だけにして画面を見やすくする。また、
残った表示を後述する拡縮手段により拡大表示すること
もできる。例えば、冷却水温警告表示等に適用される。

【００２０】警告表示等で原因がなくなっても消去し
ない。警告システム４３と連動して表示するもののう
ち、一旦警告表示が消えても継続して注意しておくべき
表示は消去せずに残しておく。例えば、燃料警告表示等
に適用される。そして、これらの表示はマイクロコンピ
ュータにより表示パターンに応じて選択的に発光素子１
１を点灯することにより実現できる。

【００２１】以上のように本実施例では、表示がマトリ
ックス配置された複数の表示素子から構成されているの
で、複雑な表示でも自由に所望の位置に表示させること
が可能になる。図２は本発明の第２の実施例のマトリッ
クス表示によるヘッドアップディスプレイによる車間距
離表示を示す図で、（ａ）は処理フローチャート、
（ｂ）は駆動信号波形及び表示状態を示す図である。以
下、図に従って説明する。尚、システム構成は第１の実
施例と同様であるため説明は省略する。

【００２２】ステップＳ１では、システムが動作中か否
かを判断し、動作中ならばステップＳ２に移り、動作中
でなければステップＳ７に移る。つまり、車間距離表示
システムは車速センサ，車間距離計測システム（レーダ
装置等）とともに使用され、例えば、停車中または大渋
滞等で車速が著しく低下し、車間距離が極端に短くなっ
た場合には、車間距離だけでは安全か、危険かの判断が
できず、システムを動作させる意味がないので車間距離
表示システムの動作を停止させる。停止するか否かの判
断基準（例えば、車速が３０ｋｍ／ｈ以上で動作）は予
め制御部５に記憶されており、制御部５の指示により行
われる。ステップＳ７では、システムが動作していない
ので車間表示灯を消灯して処理を終える。

【００２３】ステップＳ２では、車間距離が１００ｍ以
上か否かを判断し、１００ｍ以上ならばステップＳ３に
移り、１００ｍ以上でなければステップＳ４に移る。つ
まり、運転者に車間距離を知らせるだけでなく、安全か
否かをも報知するための判断を行う。車間距離はレーザ
レーダ装置等により検知する。ステップＳ３では、図２
（ｂ）の表示例のごとく車間表示灯を点灯させ、ステッ
プＳ１に戻る。つまり、図２（ｂ）のような連続してオ
ン状態にある駆動信号を蛍光表示管１の対応する電極に
印加する。その結果、表示灯は連続して点灯し、運転者
は安全な車間距離であることが判る。

【００２４】ステップＳ４では、車間距離が３０ｍ以下
であるか否かを判断し、３０ｍ以下ならばステップＳ６
に移り、３０ｍ以下でなければステップＳ５に移る。ス
テップＳ５では、図２（ｂ）の表示例のごとくゆっくり
と点滅させる。つまり、図２（ｂ）のような周期の長い
オン・オフが繰り返される駆動信号を蛍光表示管１の対
応する電極に印加する。その結果、車間表示灯はゆっく
りと点滅し、運転者は注意すべき車間距離であることが
判る。ステップＳ６では、図２（ｂ）の表示例のごとく
速く点滅させ、ステップＳ１に戻る。つまり、図２
（ｂ）のような周期の短いオン・オフが繰り返される駆
動信号を蛍光表示管１の対応する電極に印加する。その
結果、車間表示灯は速く点滅し、運転者は危険な車間距
離であることが判る。

【００２５】尚、本実施例では車間距離表示灯の点滅速
度を車間距離に応じて変化させていたが、車間表示灯の
下部に図２（ｂ）の表示例のごとく実際の車間距離を数
字で表示することも可能である。また、この数字を車間
距離の区分に応じて点灯、点滅等を行うことも可能であ
る。以上のように本実施例では、車間距離に応じて車間
表示灯を異なる表示状態で点灯させることにより、情報
に重みを付けることが可能になり、運転者に重要度に応
じた注意を喚起させることができる。

【００２６】図３は本発明の第３の実施例のマトリック
ス表示によるヘッドアップディスプレイによる拡大表示
を示す例で、（ａ）は通常表示、（ｂ）は拡大表示を示
す図である。以下、図に従って説明する。尚、システム
構成は第１の実施例と同様であるため説明は省略する。
マトリックス表示による拡大、縮小及び配置替え表示方
法について記述する。図３（ａ）の通常表示パターンの
ごとく、例えば車速表示部８１（８０ｋｍ／ｈ表示）、
ナビゲーションの方向表示部８３（矢印表示）、目的地
付近図の表示部８４（右上に表示）、エンジン回転数表
示部８２（下部に表示）等が所定の位置に表示されてい
る。表示方法は第１の実施例と同様のマイクロコンピュ
ータにより表示制御であるので説明は省略する。

【００２７】ナビゲーションにおいて自車両が目的地付
近に近づいた時に、目的地を示す目的地付近図の表示部
８４ａが自動的に拡大される。このことにともない方向
を示す方向表示部８３は消され、速度を示す車速表示部
８１は８１ａとなる。具体的には、制御部５は予め設定
されたレイアウトに従って表示すべき左上部の位置に、
縮小（１／２倍）したパターン（８０ｋｍ／ｈ）に対応
する発光素子１１を選択して車速表示部８１ａ（８０ｋ
ｍ／ｈ表示）に発光表示し、ナビゲーションの方向表示
（矢印表示）は消去し、目的地付近の地図を拡大（３
倍）したパターン（地図）に対応する発光素子１１を選
択して目的地付近図の表示部８４ａに発光表示する。ま
た、「目的地付近」に対応する発光素子１１を選択して
目的地付近表示部８５ａに表示を付加する。

【００２８】尚、本実施例ではマニュアルにより所望の
表示を拡大する方法について述べたが、警告システムと
連動させて、例えば、燃料の残量が少なくなった場合に
は、制御部５の指示により既に表示されている表示は縮
小又は消去して、燃料警告表示を大きく表示する等も可
能である。以上のように本実施例では、表示がマトリッ
クス配置された複数の表示素子から構成されているの
で、表示パターンもマトリックス状に配置された発光素
子１１を選択するだけで自由に拡大、縮小ができ、ま
た、所望の位置に表示させることが可能になる。

【００２９】図４は本発明の第４の実施例のマトリック
ス表示によるヘッドアップディスプレイの構成を示す図
で、（ａ）はシステム構成図、（ｂ）は表示例を示す図
である。以下、図に従って説明する。１は複数のＸ−Ｙ
マトリックスに配置された発光素子１１で構成された蛍
光表示管で、制御部５により２次元の電極Ｘ、Ｙを選択
して、その交点を発光させて所望の数字、文字等の形状
を表示する。２は表示すべき像（発光パターン）の焦点
を調節するレンズ系である。３はフロントガラスに装着
されたハーフミラーで、照射された蛍光表示管１の選択
された所望の数字、文字等の形状からの光を運転者の方
向に反射させて、フロントガラス前面のＡ点にあたかも
数字、文字等があるかのごとく表示させる。５は表示す
べき数字、文字、警告マーク等をマトリックス表示する
ために、対応したパターンを記憶したメモリを備え、所
定の位置に文字等を選択表示する制御部である。

【００３０】６１は車両の前方に設置されたＣＣＤカメ
ラ等で前方の像を撮影する。６２は車両の前方に設置さ
れた赤外線カメラで、前方の像を撮影するとともに人、
動物等周囲温度よりも高い温度に反応する。６３はＣＣ
Ｄカメラ６１の画像の輪郭を抽出するとともに赤外線カ
メラ６２で撮影された高温部を検知して、人又は動物と
認識する画像処理部である。

【００３１】次に、人又は動物の検知とその表示方法に
ついて述べる。ＣＣＤカメラ６１及び赤外線カメラ６２
からの映像は画像処理部６３に入力され、画像の輪郭及
び温度（高温部）により人又は動物は判断する。また、
同時に検知された位置（歩道等走行レーンの外側か、走
行レーン７５上か等）及び検知物までの距離により、予
め設定された区分に従い安全、注意、危険に区分され
る。尚、位置については、公知のカメラによる映像を基
に白線認識手段等により走行レーンか否かを判断する。

【００３２】画像処理部６３で処理された検知物の位置
に対応して、第３の実施例と同様にして、安全な位置
（主として歩道）にいる人に対しては丸印の点灯表示７
１、注意すべき位置にいる人に対しては丸印のゆっくり
した点滅表示７２、危険な位置（主として走行レーンの
比較的近い位置）にいる人に対しては丸印の速い点滅表
示７３を行うことにより、通常に肉眼で検知するよりも
早く運転者に注意を喚起させることができる。

【００３３】以上のように本実施例では、表示部がマト
リックス配置された複数の発光素子から構成されている
ので、カメラ等と接続して人、動物等を検知した情報を
所望の位置に表示させることが可能になる。尚、以上の
実施例においては、情報表示源として蛍光表示管を使用
した例について述べたが、光源と液晶パネルを使用して
も同様の効果が得られる。この場合、液晶パネルがマト
リックス配置された複数の画素で構成される。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では複雑な
情報でも、任意の場所に表示できるヘッドアップディス
プレイが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のマトリックス表示によ
るヘッドアップディスプレイの構成を示す図で、（ａ）
はシステム構成図、（ｂ）は表示パターンの一例を示す
図である。

【図２】本発明の第２の実施例のマトリックス表示によ
るヘッドアップディスプレイによる車間距離表示を示す
図で、（ａ）は処理フローチャート、（ｂ）は駆動信号
波形及び表示状態を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施例のマトリックス表示によ
るヘッドアップディスプレイのによる拡大表示を示す例
で、（ａ）は通常表示、（ｂ）は拡大表示を示す図であ
る。

【図４】本発明の第４の実施例のマトリックス表示によ
るヘッドアップディスプレイの構成を示す図で、（ａ）
はシステム構成図、（ｂ）は表示例を示す図である。

【図５】従来のヘッドアップディスプレイの構成を示す
図で、（ａ）はシステム構成図、（ｂ）は表示例を示す
図である。

【符号の説明】

１・・・蛍光表示管 １１・・・発光
素子 ２・・・レンズ系 ６１・・・ＣＣ
Ｄカメラ ３・・・ハーフミラー ６２・・・赤外
線カメラ ５・・・制御部 ６３・・・画像
処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 新一 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内 (72)発明者 中村 隆一 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報を表示する情報表示源と、前記情報
   表示源からの光線を観測者に向けて反射する反射板と、
   を備えてなるヘッドアップディスプレイにおいて、 前記情報表示源は２次元のマトリックス状に配列された
   複数の画素にて構成されてなることを特徴とするヘッド
   アップディスプレイ。
2. 【請求項２】 前記複数の画素を選択的に点滅させる点
   滅手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッド
   アップディスプレイ。
3. 【請求項３】 前記点滅手段は、点滅速度を可変する点
   滅速度可変手段を備えたことを特徴とする請求項２記載
   のヘッドアップディスプレイ。
4. 【請求項４】 前記情報表示源上に表示された情報を拡
   大又は縮小する拡縮手段を備え、 前記拡縮手段により拡大又は縮小された前記情報を前記
   情報表示源上に表示することを特徴とする請求項１記載
   のヘッドアップディスプレイ。
5. 【請求項５】 前記情報表示源上に表示された情報の表
   示位置を移動させる移動手段を備え、 前記移動手段により移動された前記情報を前記情報表示
   源上に表示することを特徴とする請求項１記載のヘッド
   アップディスプレイ。
6. 【請求項６】 前記情報表示源上に表示された情報の配
   置を変更させる配置変更手段を備え、 前記配置変更手段により配置変更された前記情報を前記
   情報表示源上に表示することを特徴とする請求項１記載
   のヘッドアップディスプレイ。
7. 【請求項７】 車両前方に設置され、人、動物等を検出
   する検知手段と、 前記検知手段により検知された人、動物の位置に対応し
   て前記情報表示源に表示する表示位置制御手段と、を備
   えたことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディ
   スプレイ。
8. 【請求項８】 前記表示位置制御手段は、前記車両から
   前記検知手段により検知された人、動物までの距離及び
   位置に基づいて危険の程度を判断する第１の判断手段を
   備え、 前記第１の判断手段の判断結果を基に、前記情報表示源
   に表示する表示状態を変更する第１の表示状態変更手段
   を備えたことを特徴とする請求項７記載のヘッドアップ
   ディスプレイ。
9. 【請求項９】 車両前方に設置され、前車までの距離を
   計測する距離計測手段と、 前記距離計測手段により計測された前記前車までの距離
   に基づいて危険の程度を判断する第２の判断手段を備
   え、 前記第２の判断手段の判断結果を基に、前記情報表示源
   に表示する表示状態を変更する第２の表示状態変更手段
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップ
   ディスプレイ。
10. 【請求項１０】 前記情報表示源上に表示された情報を
    マニュアルで消去する第１の表示消去手段を備えたこと
    を特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレ
    イ。
11. 【請求項１１】 前記情報表示源上に情報が表示されて
    からの時間を計測する計時手段を備え、 前記計時手段の計時結果を基づいて前記情報表示源上に
    表示された情報を消去する第２の表示消去手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプ
    レイ。
12. 【請求項１２】 前記情報表示源上に表示すべきデータ
    を入力する入力手段を備えてなることを特徴とする請求
    項１記載のヘッドアップディスプレイ。