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CN111077674B - 显示装置、显示控制方法及存储介质 - Google Patents

显示装置、显示控制方法及存储介质 Download PDF

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CN111077674B CN201910982402.9A CN201910982402A CN111077674B CN 111077674 B CN111077674 B CN 111077674B CN 201910982402 A CN201910982402 A CN 201910982402A CN 111077674 B CN111077674 B CN 111077674B
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Abstract

本发明提供能够提高耐久性的显示装置、显示控制方法及存储介质，所述显示装置搭载于车辆，具备：投光装置，其投射包含图像的光；光学机构，其设置在所述光的路径上；致动器，其驱动所述光学机构来调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；以及控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，所述控制装置基于所述车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置。

Description

显示装置、显示控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及显示装置、显示控制方法及存储介质。
背景技术
目前，已知有在前风窗玻璃上显示与面向驾驶员的信息有关的图像的平视显示器装置(以下称为HUD(Head Up Display)装置)(例如参照日本特开2017-91115号公报)。通过使用该HUD装置来将表示障碍物、注意提醒、行进方向的各种标志以与车辆前方的风景重叠的方式显示到前风窗玻璃的规定的位置，由此能够使驾驶员一边将驾驶时的视线的方向维持为前方一边掌握所显示的各种信息。
这里，考虑根据车辆的状况来使显示于HUD装置的图像的显示位置变化的方案。然而，在用于进行位置调整的致动器的驱动控制中，若是不特别下功夫的话则会出现耐久性受损的情况。
发明内容
本发明的方案是考虑到上述的情况而提出的，其目的之一在于提供能够提高耐久性的显示装置、显示控制方法及存储介质。
本发明的显示装置、表示方法及存储介质采用了以下的方案。
(1)：本发明的一方案的显示装置是搭载于车辆的显示装置，其具备：投光装置，其投射包含图像的光；光学机构，其设置在所述光的路径上；致动器，其驱动所述光学机构来调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；以及控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，所述控制装置基于所述车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置。更具体而言，本发明的一方案的显示装置具备：投光装置，其输出包含图像的光；光学机构，其设置在所述光的路径上，能够调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；凹面镜，其将通过所述光学机构后的光朝向反射体反射；致动器，其调节所述光学机构中的所述距离；以及控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，所述控制装置基于车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置。
(2)：在上述(1)方案中，所述控制装置通过驱动所述致动器，由此以所述车辆的速度越大越增长所述距离、所述车辆的速度越小越缩短所述距离的方式进行调节。
(3)：在上述(1)或(2)方案中，所述控制装置通过驱动所述致动器，由此以所述车辆的速度越大越减小角度、所述车辆的速度越小越增大所述角度的方式进行调节，其中，所述角度是通过观看者的视线位置的水平面与从所述视线位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的线段所成的角度。
(4)：在上述(1)～(3)的任一个方案中，所述控制装置在因所述车辆的驾驶员的操作而导致的所述车辆的行为满足规定的条件的情况下，相较于所述车辆的行为不满足所述规定的条件的情况地降低与所述致动器的驱动控制有关的响应性。
(5)：在上述(4)方案中，所述规定的条件是指所述车辆的速度变动的大小为第一阈值以上或者所述车辆与前行车辆的车间距离为第二阈值以下。
(6)：本发明的一方案的显示控制方法是对显示装置进行控制的方法，所述显示装置具备：投光装置，其投射包含图像的光；光学机构，其设置在所述光的路径上；致动器，其驱动所述光学机构来调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；以及控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，所述显示控制方法对所述显示装置进行如下控制：获取搭载有所述显示装置的车辆的速度；以及基于获取到的所述车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置。
(7)：本发明的一方案的存储介质中存储有程序，通过执行所述程序对显示装置进行控制，所述显示装置具备：投光装置，其投射包含图像的光；光学机构，其设置在所述光的路径上；致动器，其驱动所述光学机构来调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；以及控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，通过执行所述程序对所述显示装置进行如下控制；获取搭载有所述显示装置的车辆的速度；以及基于获取到的所述车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置。
根据上述(1)～(7)的方案，能够提高耐久性。
附图说明
图1是例示出搭载有实施方式的显示装置的车辆M的车室内的结构的图。
图2是用于说明实施方式的操作开关的图。
图3是显示装置的局部结构图。
图4是表示以显示控制装置为中心的显示装置的结构例的图。
图5是表示车辆行为信息的内容的一例的图。
图6是表示与风景重叠的虚像的一例的图。
图7是表示针对车速变动使用了车速滤波器的情形的图。
图8是表示由实施方式的显示装置执行的处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的显示装置、显示控制方法及存储介质的实施方式进行说明。实施方式的显示装置例如是搭载于车辆(以下称为车辆M)且使图像与风景重叠而供视觉确认的装置。显示装置可以称作HUD装置。作为一例，显示装置是通过向车辆M的前风窗玻璃投射包含图像的光来使观看者视觉确认到虚像的装置。观看者例如是驾驶员，但也可以是驾驶员以外的乘客。显示装置可以通过安装于车辆M的前风窗玻璃的具有透光性的显示装置(例如液晶显示器、有机EL(Electro-Luminescence)来实现，也可以通过向人佩戴于身体的设备所具有的透明的构件(护目镜、眼睛的镜片等)投射光来实现，或者还可以是安装有透光性的显示装置的构件。在以下的说明中，显示装置设为是搭载于车辆M且向前风窗玻璃投射包含图像的光的装置。
在以下的说明中，适当使用XYZ坐标系来说明位置关系等。
[整体结构]
图1是例示出搭载有实施方式的显示装置100的车辆M的车室内的结构的图。在车辆M上例如设置有控制车辆M的转向的转向盘10、区分车外与车室内的前风窗玻璃(反射体的一例)20以及仪表板30。前风窗玻璃20是具有透光性的构件。显示装置100例如通过向驾驶员席40的前方的前风窗玻璃20的一部分上设置的可显示区域A1投射包含图像的光(投射光)来使就座于驾驶员席的驾驶员视觉确认到虚像VI。
显示装置100例如将用于支援驾驶员的驾驶的信息图像化而成的像作为虚像VI来供驾驶员视觉确认。用于支援驾驶员的驾驶的信息例如包括车辆M的速度、驱动力分配比率、发动机转速、驾驶支援功能的动作状态、档位、标识识别结果、交叉路口位置等信息。驾驶支援功能例如包括用于引导车辆M直到预先设定的目的地为止的方向指示功能、ACC(Adaptive Cruise Control)、LKAS(Lane Keep Assist System)、CMBS(CollisionMitigation Brake System)及交通堵塞辅助功能等。驾驶支援功能例如也可以包括对搭载于车辆M的电话的来电、去电、通话进行管理的电话功能。
在车辆M中，除了显示装置100以外，还可以设置有第一显示部50-1、第二显示部50-2。第一显示部50-1例如设置在仪表板30中的位于驾驶员席40的正面附近的部位，是能够供驾驶员从转向盘10的间隙或者越过转向盘10地视觉确认到的显示装置。第二显示部50-2例如安装在仪表板30的中央部。第二显示部50-2例如显示与由搭载于车辆M的导航装置(未图示)执行的导航处理对应的图像或者视频电话中的对方的影像等。第二显示部50-2可以显示电视节目、播放DVD或者显示下载下来的电影等条目。
在车辆M中设置有操作开关(操作部的一例)130，该操作开关130接受用于切换由显示装置100进行的显示的开启/关闭的指示、用于调节虚像VI的位置的指示。操作开关130例如安装在无需就座于驾驶员席40的驾驶员大幅改变姿势就能够操作的位置处。操作开关130例如可以设置于第一显示部50-1的前方，也可以设置于转向盘10的轮毂部，还可以设置于将转向盘10与仪表板30连结的轮辐。
图2是用于说明实施方式的操作开关130的图。操作开关130例如包括主开关132、调节开关134及调节开关136。主开关132是用于切换显示装置100的接通/断开的开关。
调节开关134例如是用于接受使虚像VI的位置在铅垂方向Z上向上侧(以下称为上方向)移动的指示的开关，其中，虚像VI的位置是指虚像VI以处于从驾驶员的视线位置E1透过可显示范围A1后的空间的方式被视觉确认的位置。驾驶员通过持续按压调节开关134而能使虚像VI的视觉确认位置在可显示范围A1内向上方向连续移动。
调节开关136是用于接受使前述的虚像VI的位置在铅垂方向Z上向下侧(以下称为下方向)移动的指示的开关。驾驶员通过持续按压调节开关136而能够使虚像VI的视觉确认位置在可显示范围A1内向下方向持续移动。
调节开关134也可以是取代(或附加上)使虚像VI的位置向上方向移动的功能而具有用于提高被视觉确认的虚像VI的亮度这样的功能的开关。调节开关136还可以是取代(或附加上)使虚像VI的位置向下方向移动的功能而具有用于降低被视觉确认的虚像VI的亮度这样的功能的开关。调节开关134、136所接受的指示的内容可以基于某些操作来切换。某些操作例如是指主开关132的长按操作。操作开关130除了图2所示的各开关以外，例如还可以包括选择显示内容的开关、专门调节所显示的虚像的亮度的开关。
图3是显示装置100的局部结构图。显示装置100例如具备显示器(图像生成装置的一例)110和显示控制装置150。显示控制装置150、光学系统控制器170和显示器控制器172合起来是“控制装置”的一例。显示器110例如在框体115内收纳投光装置120、光学机构122、平面镜124、凹面镜126和透光罩128。除此以外，显示装置100具备各种传感器、致动器，关于这些会在后叙述。显示器也可以是不具有光学机构122的结构。
投光装置120例如具备光源120A和显示元件120B。光源120A例如是冷阴极管，输出与供驾驶员视觉确认的虚像VI对应的可见光。显示元件120B对来自光源120A的可见光的透过进行控制。显示元件120B例如是薄膜晶体管(TFT)型的液晶显示装置(LCD)。显示元件120B对多个像素分别进行控制，从而控制来自光源120A的可见光的各颜色要素的透过程度，由此使虚像VI含有图像要素而决定虚像VI的形态(外观)。以下，将透过显示元件120B且包含图像的可见光称为图像光IL。显示元件120B可以是有机EL显示器，这种情况下，可以省略光源120A。
光学机构122例如包括一个以上的透镜。各透镜的位置例如能够沿着光轴方向进行调节。光学机构122例如设置在投光装置120所输出的图像光IL的路径上，使从投光装置120入射的图像光IL通过并将其朝向前风窗玻璃20射出。光学机构122例如能够通过变更透镜的位置来调节从驾驶员的视线位置P1到图像光IL作为虚像而形成的形成位置P2为止的距离(以下称为虚像视觉确认距离D)。驾驶员的视线位置P1是图像光IL由凹面镜126及前风窗玻璃20反射后汇集的位置，是设想驾驶员的眼睛存在的位置。虚像视觉确认距离D严格来说是带有上下方向的斜度的线段的距离，但在以下的说明中，在表现为“虚像视觉确认距离D为7[m]”等的情况下，该距离也可以指水平方向的距离。
在以下的说明中，将俯角θ定义为通过驾驶员的视线位置P1的水平面与从驾驶员的视线位置P1到形成位置P2的线段所成的角度。虚像VI越向下方形成，即驾驶员观察虚像VI的视线方向越朝下，则俯角θ越大。俯角θ基于凹面镜126的反射角度φ和原始图像在显示元件120B中的显示位置来决定。反射角度φ是被平面镜124反射后的图像光IL向凹面镜126入射的入射方向与凹面镜126射出图像光IL的射出方向所成的角。
平面镜124将由光源120A射出且通过显示元件120B后的可见光(即图像光IL)朝向凹面镜126的方向反射。
凹面镜126将从平面镜124入射的图像光IL反射并朝向前风窗玻璃20射出。凹面镜126被支承为能够绕着车辆M的宽度方向的轴即Y轴旋转(转动)。
透光罩128使来自凹面镜126的图像光IL透过而到达前风窗玻璃20，并且抑制尘埃、灰尘、水滴等异物进入框体115内。透光罩128设置于形成在框体115的上侧构件上的开口部。在仪表板30也设置有开口部或透光性构件，图像光IL透过透光罩128和仪表板30的开口部或透光性构件而到达前风窗玻璃20。
入射到前风窗玻璃20的图像光IL由前风窗玻璃20反射而汇聚到驾驶员的视线位置P1。此时，在驾驶员的眼睛位于驾驶员的视线位置P1的情况下，驾驶员会感觉到在车辆M的前方显示出由图像光IL映出的图像。
显示控制装置150对供驾驶员视觉确认的虚像VI的显示进行控制。图4是表示以显示控制装置150为中心的显示装置100的结构例的图。在图4的例子中，除了显示控制装置150以外，还示出显示装置100所包括的位置传感器162、凹面镜角度传感器164、环境传感器166、操作开关130、光学系统控制器170、显示器控制器172、透镜致动器(第一致动器的一例)180、凹面镜致动器(第二致动器的一例)182、投光装置120、驾驶支援控制装置200和车辆行为获取装置300。透镜致动器180和凹面镜致动器182合起来是“致动器”的一例。首先对显示控制装置150以外的各结构进行说明。
位置传感器162对光学机构122所包括的一个以上的透镜的位置进行检测。位置传感器162也可以检测显示元件120B的位置。凹面镜角度传感器164对凹面镜126的绕Y轴的的旋转角度进行检测。
环境传感器166例如对投光装置120、光学机构122的温度进行检测。环境传感器166也可以检测车辆M的周围的照度、检测车辆M的速度、转向角或者检测周边存在的物体(例如其它车辆、行人等障碍物)。环境传感器166也可以对如下事件进行检测，事件是指需要进行与车辆的制动系统、发动机系统有关的检修、前照灯被设为远光、车门未上锁、车门没有完全关闭、雾灯点亮、在搭载于车辆M的电话功能中产生了来电、接近了为了朝向导航装置所设定的目的地而进行左右转弯的时机等事件。环境传感器166例如可以利用搭载于车辆M的扫描器(未图示)等读入驾驶员的驾驶证或者利用输入装置(未图示)等供驾驶员输入驾驶证信息，从而获取用于识别驾驶员的识别信息。
光学系统控制器170基于由驱动控制部156输出的控制信号来驱动透镜致动器180从而调节虚像视觉确认距离D。光学系统控制器170基于由驱动控制部156输出的控制信号来驱动凹面镜致动器182从而调节凹面镜的旋转角度。通过上述调节来对从投光装置120投射的光在投射面上的投射位置进行调节。
显示器控制器172控制投光装置120来输出由图像生成部152生成且基于由显示形态控制部154决定了的显示形态进行显示的图像。图像例如包括平常显示的与用于支援驾驶员的驾驶的基本支援信息有关的图像(以下称为第一图像)、紧急时或发生规定的功能等的规定的事件时显示的图像(以下称为第二图像)。基本支援信息例如是指车辆M的速度、驱动力分配比率、发动机转速、驾驶支援功能的动作状态档位、标识识别结果、交叉路口位置等供驾驶员识别的信息。规定的事件例如是指根据车辆M的状态而产生的事件。事件包括与驾驶支援控制装置200的各种功能对应的事件、基于环境传感器166检测出的信息而产生的事件(检修指示、警告)。第二图像例如是指与车道脱离警报有关的图像、通知车辆M接近前行车辆的图像、表示启动了碰撞减轻制动的图像、其它的警告图像等。第二图像可以插入第一图像中进行显示，也可以与第一图像一起显示。
透镜致动器180获取来自光学系统控制器170的驱动信号，并基于获取到的驱动信号来驱动马达等而使光学机构122所包括的一个以上的透镜的位置移动。透镜致动器180可以使显示元件120B的位置沿着图像光IL在物理上进行移动。由此，能够调节虚像视觉确认距离D。
凹面镜致动器182获取来自光学系统控制器170的驱动信号，并基于获取到的驱动信号来驱动马达等而使凹面镜致动器182绕Y轴旋转，从而调节凹面镜126的反射角度φ。由此，能够调节俯角θ。
驾驶支援控制装置200执行用于对车辆M的驾驶员的驾驶操作进行支援的驾驶支援功能。在执行驾驶支援功能等情况下，例如车辆M不依赖于驾驶员对驾驶操作件(例如转向盘10、加速踏板、制动踏板)的操作地对转向控制和速度控制中的一方或双方进行控制。驾驶支援控制装置200例如在作为驾驶支援功能而执行ACC时，基于经由车辆M上搭载的环境传感器166、物体识别装置(未图示)输入的信息，来进行基于车辆M与前行车辆的车间距离而确定的加减速控制(速度控制)，以便在将车辆M与前行车辆的车间距离保持为固定的状态下进行行驶。驾驶支援控制装置200在作为驾驶支援功能而执行LKAS时，以使车辆M在维持着当前行驶中的行驶车道(行车道保持)的同时进行行驶的方式进行转向控制。驾驶支援控制装置200在作为驾驶支援功能而执行CMBS时，在车辆M与前行车辆的车间距离小于规定距离的情况下进行车辆M的减速控制或停止控制。驾驶支援控制装置200例如将驾驶支援功能的状态向显示控制装置150输出。驾驶支援控制装置200在执行LKAS、CMBS之前将用于对驾驶员进行警告的信息(警告信息)向显示控制装置150输出。警告信息例如是车道脱离警报、前行车辆接近警报等。在由驾驶支援控制装置200执行上述的各种功能的情况下，发生与各种功能对应的事件。
车辆行为获取装置300针对驾驶车辆M的各个驾驶员来获取基于驾驶员的驾驶操作而产生的车辆M的行为。车辆M的行为例如是与基于驾驶员对驾驶操作件的操作而产生的车辆M的速度、横摆角速度、横向加速度、转向等有关的信息。车辆M的行为例如包含与车速变动的大小、由环境传感器166获取的同前行车辆与车辆M的车间距离有关的信息等。车速变动例如是指规定时间内的车辆M的减速、加速、加减速的频率等。车间距离例如是指在由导航装置设定的从出发地点至到达地点为止的区间中行驶时的平均车间距离。车间距离也可以是每规定时间内的平均车间距离。
由车辆行为获取装置300获取到的信息例如作为车辆行为信息158a存储于显示控制装置150的存储部158。图5是表示车辆行为信息158a的内容的一例的图。车辆行为信息158a将获取到车辆M的行为的日期及时刻以及车辆M的行为内容与驾驶员识别信息对应起来。行为内容例如包含与车速变动有关的信息、与车辆M和前方车辆的车间距离、转向有关的信息、与车辆M上产生的横摆角速度变动有关的信息、与车辆M上输出的横向加速度变动有关的信息。日期及时刻可以是车辆行为信息158a的获取时间，也可以是从出发地点至到达地点为止的行驶时间。也可以不仅仅是在某特定的瞬间，而是根据一系列的动作的时间、一系列的操作的时机来识别驾驶员。例如，可以根据交叉路口转弯开始、转弯结束、直至加速这一系列的操作的各时机、它们所需要的时间等来识别驾驶员。
[显示控制装置]
接着，对显示控制装置150进行说明。显示控制装置150例如具备图像生成部152、显示形态控制部154、驱动控制部156和存储部158。除存储部158以外的各构成要素分别通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(GraphicsProcessing Unit)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于显示控制装置150的HDD、闪存器等存储部158，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质并通过将存储介质装配于驱动装置而安装到显示控制装置150的存储部158中。
显示控制装置150例如在由操作开关130(主开关132)接受到设为接通状态的信号的情况下，能够执行图像生成部152、显示形态控制部154及驱动控制部156各自的功能，在接受到设为断开状态的信号的情况下停止它们各自的功能。
图像生成部152在显示装置100处于接通状态的情况下，生成与风景重叠而供驾驶员视觉确认的第一图像。图像生成部152在根据插入判定部153的判定而判定为向重叠于风景的图像插入第二图像的情况下，取代(或附加上)第一图像地生成第二图像。要显示的第一图像及第二图像的输出可以通过驾驶员使用操作开关130、其它的操作部或显示于第二显示部50-2的GUI(Graphical User Interface)开关等来设定。由驾驶员设定好的设定信息例如保存于存储部158等。图像生成部152例如在由驾驶支援控制装置200输出了警告信息的情况下，生成基于输出警告信息的事件的发生而要显示的图像要素。图像要素例如包括条目、用于识别条目的内容的图标、标志、道路标识等。
显示形态控制部154对由图像生成部152生成的图像的显示形态进行控制。显示形态是指重叠于风景而供驾驶员视觉确认的图像(第一图像、第二图像)的显示的有无、显示的情况下的图像的位置(俯角θ)、大小、亮度、虚像视觉确认距离D等。例如，显示形态控制部154基于由位置传感器162检测出的透镜位置、由凹面镜角度传感器164检测出的凹面镜126的旋转角度来变更显示形态。显示形态控制部154也可以基于由环境传感器166检测出的信息、由驾驶支援控制装置200提供的驾驶支援功能的内容来变更显示形态。
显示形态控制部154也可以进行用于对因车辆M的行为而产生的俯角θ的变动(更具体而言是虚像VI的晃动)进行抑制的晃动修正控制。例如，在车辆M通过有高低差的道路等的情况下，车辆M会成为前倾或后倾的状态，因此存在从驾驶员观察的虚像VI向下方向或上方向晃动而导致视觉确认性降低的情况。因此，显示形态控制部154在检测到上述那样的车辆M的行为的变化的情况下，进行使俯角θ固定的控制。
具体而言，显示形态控制部154例如算出因高低差导致的车辆M的行为的变化产生之前的俯角(第一俯角)θ1与行为变化之后的俯角(第二俯角)θ2之间的差量，以使算出的差量近似于零的方式进行俯角θ的修正控制。显示形态控制部154也可以基于俯角θ1和行为变化之后的俯角θ2来算出车辆M的上下方向的变动幅度，以使算出的变动幅度近似于零的方式进行俯角θ的修正控制。
显示形态控制部154在使用凹面镜致动器182来进行俯角θ的修正的情况下，会因马达的驱动时间等的影响而导致响应延迟。因此，车辆M的行为的变化的时机与俯角θ的修正控制的时机产生时间上的偏差，从而存在虚像VI与车辆M的晃动方向相反地向上下晃动的可能性。因此，显示形态控制部154在上述等条件下，利用由响应性高的显示器控制器172进行的显示控制来调节从投光装置120投射的光在投射面上的投射位置，从而进行俯角θ的修正控制。由此，能够在更适当的时机进行俯角θ的晃动修正。显示形态控制部154也可以将上述的位置修正控制与通过光学系统控制器170对透镜致动器180、凹面镜致动器182的驱动而实现的位置控制组合起来。
驱动控制部156基于显示形态控制部154的控制信息来生成用于使光学机构122所包括的一个以上的透镜的位置或显示元件120B的位置移动的控制信号、用于调节凹面镜126的旋转角度的控制信号，并将生成的控制信号向光学系统控制器170输出。驱动控制部156基于由位置传感器162检测出的透镜位置、显示元件120B的位置、由凹面镜角度传感器164检测出的凹面镜126的旋转角度，以能在显示形态控制部154所指示的位置(俯角θ、虚像视觉确认距离D)处视觉确认到包含图像的虚像VI的方式生成控制信号，并将生成的控制信号向光学系统控制器170输出。驱动控制部156的详细情况会在后叙述。
存储部158例如通过ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等来实现。在存储部158中例如存储车辆行为信息158a、设定信息及其它的信息。
接着，对由显示装置100显示的重叠于风景且以虚像VI的形式供驾驶员能视觉确认到的图像的一例进行说明。图6是重叠于风景的虚像VI的一例的图。在图6的例子中，设定为车辆M在道路L1上行驶的情景。在图6的例子中，由显示装置100显示着与能透过前风窗玻璃20视觉确认到的风景(存在道路L1、标识MK等的实际空间的风景)重叠的虚像VI的一例。
在虚像VI中包含一个以上的图像要素IE。图像要素IE例如包括上述的第一图像或第二图像。在图6的例子中，图像要素IE1表示车辆M的速度，是第一图像的一例。图像要素IE2表示方向指示，图像要素IE3表示执行中的驾驶支援功能种类、图像要素IE4表示标识，图像要素IE5表示搭载于车辆M的电话功能中的电话来电，这些都是第二图像的一例。
显示形态控制部154在显示装置100起动(设为接通状态)后，将包含与车辆状态对应的图像要素在内的图像从投光装置120输出。使用图6的例子具体说明的话，例如在显示装置100起动了的情况下，图像生成部152生成图像要素IE1。这种情况下，显示形态控制部154使生成的图像要素IE1显示到从驾驶员角度观察时的虚像VI的右下方。
在车辆M行驶于交叉路口附近的情况下，图像生成部152生成包含与驾驶支援控制装置200的驾驶支援功能中的方向指示信息的显示指示对应的图像要素IE2在内的图像。这种情况下，显示形态控制部154使图像要素IE2显示到虚像VI的中心。在由驾驶支援控制装置200判断为车辆M可能脱离道路L1的车道的情况下，图像生成部152生成与“LKAS”的文字对应的图像要素IE3。这种情况下，显示形态控制部154使生成的图像要素IE3显示到虚像VI的左上方。在由环境传感器166识别出车辆M的前方的规定的标识MK的情况下，图像生成部152生成与标识对应的图像要素IE4。规定的标识MK例如是临时停止、最高速度(限制速度)、禁止车辆进入、禁止占道通行、单向通行等标识。这种情况下，显示形态控制部154使生成的图像要素IE4显示到虚像VI的左侧中央。图像生成部152在通过搭载于车辆M的电话功能而接受到来电的情况下，生成与表示电话的来电的图像对应的图像要素IE5。这种情况下，显示形态控制部154使生成的图像要素IE5显示到虚像VI的左下方。显示形态控制部154在不再满足图像要素IE的显示条件的情况下，结束该图像要素IE的显示。
接着，对驱动控制部156的详细情况进行说明。驱动控制部156例如基于车辆M的速度(以下称为速度MV)来变更图6所示的虚像VI的俯角θ及虚像视觉确认距离D。
驱动控制部156根据速度MV，利用透镜致动器180的马达驱动来对光学机构122所包括的一个以上的透镜或显示元件120B的位置沿着图像光IL的光路进行直线驱动，由此调节虚像视觉确认距离D。例如，驱动控制部156以速度MV越大越增长虚像视觉确认距离D、速度MV越小越缩短虚像视觉确认距离D的方式进行调节。而且，驱动控制部156也可以设定虚像视觉确认距离D的最大值(例如15[m]左右)、最小值(例如5[m]左右)，并在设定的范围内进行虚像视觉确认距离D的变更。
驱动控制部156根据车辆M的速度MV，利用凹面镜致动器182的马达驱动来使凹面镜126绕Y轴旋转，由此调整凹面镜126的反射角度φ以调节俯角θ。例如，驱动控制部156利用第二车速滤波器以速度MV越大越将虚像VI向图6所示的上(+Z)方向移动来减小俯角θ、反之速度MV越小越将虚像VI向下(-Z)方向移动以增大俯角θ的方式进行调节。而且，驱动控制部156以使虚像VI显示到可显示区域A1内的方式设定俯角θ的最大值、最小值，并在设定的范围内进行俯角θ的变更。
这里，驱动控制部156例如基于速度MV，使用第一车速滤波器(FilterA)来进行透镜致动器180对虚像视觉确认距离D的可变控制，使用第二车速滤波器(FilterB)来进行凹面镜致动器182对俯角θ的可变控制。车速滤波器例如是临时延迟滤波器或移动平均滤波器。例如，在是临时延迟滤波器的情况下，时间常数越大响应性越高，时间常数越小响应性越低。在是移动平均滤波器的情况下，采样数越少响应性越高，采样数越多响应性越低。车速滤波器例如也可以通过致动器所包括的马达的PID控制来导出。这种情况下，采样方式的PID控制的式子中的微分项的增益越大响应性越高。
驱动控制部156也可以根据速度MV，使用以下所示的函数f(x)、g(x)等来算出俯角θ及虚像视觉确认距离D，以便使上述的俯角θ、虚像视觉确认距离D的移动顺畅地进行。
虚像视觉确认距离D＝f(FilterA(MV))
俯角θ＝g(FilterB(MV))
图7是表示针对车速变动使用了车速滤波器的情形的图。图7的横轴表示车辆M行驶时的时间T[sec]，纵轴表示速度MV[km/h]。例如，在如图7所示那样速度MV的变动大的情况下，虚像视觉确认距离D、俯角θ的变更被频繁地进行，因此通过使用第一车速滤波器或第二车速滤波器而能够得到图7所示的虚线那样的速度MV的变动值，并能够基于该变动值来进行虚像视觉确认距离D、俯角θ的调整。由此，能够减少致动器的马达的工作次数，从而能够提高耐久性并且使能供驾驶员视觉确认地显示的虚像VI的位置的变化顺畅地进行。
在变更虚像视觉确认距离D的情况下，由于要对光学机构122所包括的一个以上的透镜或显示元件120B进行直线驱动，因此构件的负担变大。因此，驱动控制部156将凹面镜致动器182的驱动控制中的响应性设为比透镜致动器180的驱动控制中的响应性高。由此，构件的负担少的凹面镜致动器182所进行的俯角θ的可变控制比透镜致动器180所进行的虚像视觉确认距离D的可变控制优先执行。因此，能够实现与速度MV对应的虚像VI的显示位置的顺畅的变更，并且能够减少构件的负担大的透镜致动器180的驱动次数，从而能够提高致动器的耐久性。
透镜致动器180及凹面镜致动器182所包括的马达例如可以使用带刷DC马达、无刷马达。通过使用无刷马达，由此与使用带刷DC马达的情况相比，能够提高耐久性并且抑制工作声、振动、噪音。即便在使用了带刷DC马达的情况下，通过如上所述那样基于车速滤波器来调整响应性，由此能够抑制工作声、振动、噪音。
驱动控制部156也可以基于存储于存储部158的车辆行为信息158a来变更第二车速滤波器的响应性。例如，驱动控制部156基于由环境传感器166等获取到的驾驶员的识别信息，参照车辆行为信息158a来获取与相符的驾驶员识别信息对应起来的行为内容。并且，驱动控制部156在行为内容满足规定的条件的情况下，以降低第二车速滤波器的响应性的方式进行变更。规定的条件例如是指能推定出会因车速变化而导致透镜致动器180的马达的工作次数变多的条件，具体而言是指速度MV的变动的大小为第一阈值以上或者前行车辆与车辆M的车间距离为第二阈值以下等条件。
这样，通过使用响应性小的滤波器，由此能够抑制频繁地进行透镜致动器180的马达的驱动，因此能够进一步提高马达的耐久性。由于还能够抑制虚像视觉确认距离D的频繁的变更，因此能够使驾驶员容易看到虚像VI。
[处理流程]
图8是表示由实施方式的显示装置100执行的处理的流程的流程图。图8的处理例如在利用操作开关130将显示装置100设为接通状态之后在规定的时机下反复执行。
首先，图像生成部152基于存储于存储部158的设定信息等来生成重叠于风景的图像(步骤S100)。接着，显示形态控制部154决定生成的图像的显示形态(步骤S102)。
接着，驱动控制部156获取车辆M的速度MV(步骤S104)，使用响应性比第一车速滤波器高的第二车速滤波器来调节基于车辆M的速度MV而变更的虚像VI(具体而言是包含由图像生成部152生成且由显示形态控制部154决定了显示形态的图像的虚像VI)的俯角θ(步骤S106)。驱动控制部156基于通过步骤S104的处理获取到的速度，使用响应性比第二车速滤波器低的第一车速滤波器来调节基于车辆的速度MV而变更的虚像VI的视觉确认距离(虚像视觉确认距离D)(步骤S108)。接着，驱动控制部156将由图像生成部152生成的图像以显示形态控制部154所决定的显示形态显示为调整后的俯角及虚像视觉确认距离(步骤S110)。
由此，结束本流程图的处理。
根据上述的实施方式，在显示装置100中，具备：输出包含图像的光的投光装置120；设置在光的路径上且能够调节从规定的位置到光作为虚像而形成的位置为止的虚像视觉确认距离D的光学机构122；将通过光学机构122后的光朝向反射体反射的凹面镜126；调节光学机构122中的距离的致动器(actuator)；以及控制投光装置120及致动器的显示控制装置150，显示控制装置150基于车辆M的速度MV来驱动致动器以调节从投光装置120投射出的光在投射面上的投射位置，从而能够提高耐久性。
显示装置100也可以取代将图像直接向前风窗玻璃20投影的方案，而将图像向设于驾驶员的位置与前风窗玻璃20之间的合成器等透光性反射构件投影。
以上，使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。

Claims (5)

1.一种显示装置，其搭载于车辆，其特征在于，
所述显示装置具备：
投光装置，其投射包含图像的光；
光学机构，其设置在所述光的路径上；
致动器，其驱动所述光学机构来调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；以及
控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，
所述控制装置基于所述车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置，
并且，所述控制装置在因所述车辆的驾驶员的操作而导致的所述车辆的速度变动的大小为第一阈值以上或者所述车辆与所述车辆的前行车辆的车间距离为第二阈值以下的情况下，以降低与所述致动器的驱动控制有关的响应性的方式进行变更。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述控制装置通过驱动所述致动器，由此以所述车辆的速度越大越增长所述距离、所述车辆的速度越小越缩短所述距离的方式进行调节。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中，
所述控制装置通过驱动所述致动器，由此以所述车辆的速度越大越减小角度、所述车辆的速度越小越增大所述角度的方式进行调节，其中，所述角度是通过观看者的视线位置的水平面与从所述视线位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的线段所成的角度。
4.一种显示控制方法，其特征在于，
所述显示控制方法是对显示装置进行控制的方法，
所述显示装置具备：
投光装置，其投射包含图像的光；
光学机构，其设置在所述光的路径上；
致动器，其驱动所述光学机构来调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；以及
控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，
所述显示控制方法对所述显示装置进行如下控制：
获取搭载有所述显示装置的车辆的速度；以及
基于获取到的所述车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置，
在因所述车辆的驾驶员的操作而导致的所述车辆的速度变动的大小为第一阈值以上或者所述车辆与所述车辆的前行车辆的车间距离为第二阈值以下的情况下，以降低与所述致动器的驱动控制有关的响应性的方式进行变更。
5.一种存储介质，其特征在于，
所述存储介质中存储有程序，通过执行所述程序对显示装置进行控制，
所述显示装置具备：
投光装置，其投射包含图像的光；
光学机构，其设置在所述光的路径上；
致动器，其驱动所述光学机构来调节从规定的位置到所述光作为虚像而形成的位置为止的距离；以及
控制装置，其控制所述投光装置及所述致动器，
通过执行所述程序对所述显示装置进行如下控制；
获取搭载有所述显示装置的车辆的速度；以及
基于获取到的所述车辆的速度来驱动所述致动器，从而调节从所述投光装置投射的光在投射面上的投射位置，
在因所述车辆的驾驶员的操作而导致的所述车辆的速度变动的大小为第一阈值以上或者所述车辆与所述车辆的前行车辆的车间距离为第二阈值以下的情况下，以降低与所述致动器的驱动控制有关的响应性的方式进行变更。
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