平视显示装置的制作方法

本发明涉及平视显示装置的技术，特别涉及适于在利用ar(augmentedreality：增强现实)的平视显示装置中应用的有效技术。

背景技术：

例如，在汽车等的车辆中，通常车速、发动机转速等的信息显示于仪表盘内的控制盘(instrumentpanel)。此外，车载导航仪等的画面组入仪表盘或显示于在仪表盘上设置的显示器。驾驶者在对这些信息进行视觉辨认时需要大幅移动视线，因此作为减少视线的移动量的技术，已知将车速等的信息、车载导航仪的指示等的信息投射于前玻璃(挡风玻璃)或组合器等进行显示的平视显示器(headupdisplay，以下有时记载为“hud”)装置。

在包含hud的车载的显示装置中，车辆有时根据行驶状况振动或倾斜，因此可能在显示影像的视觉辨认性产生问题，或不能够显示恰当的内容等。

作为与hud的显示影像的视觉辨认性的改善等相关联的技术，例如，在日本特开2013-237320号公报(专利文献1)中记载了，将在车体产生的旋转成分以该车体的倾斜的方式取得，基于此对影像进行三维旋转修正，决定用于显示旋转修正后的影像的位置和倾斜后进行投影显示。

此外，在日本特开2007-55365号公报(专利文献2)中记载了，在hud显示距离标度时，从导航装置的地图数据，取得本车辆当前行驶的行驶地点信息和本车辆会行驶的行驶预定地点信息，基于此取得本车辆行驶的道路的倾斜角度，使用与倾斜角度对应的修正系数，修正距离标度的从地面起的显示高度后显示。

此外，在日本特开2006-7867号公报(专利文献3)中记载了，根据检测出的左右转弯、加减速等的行驶状况，以使生成的影像的显示位置在例如检测出左转弯时向左方向偏移、在检测出右转弯时向右方向偏移等的方式进行控制。

此外，在日本特开2015-202842号公报(专利文献4)中记载了，使影像信息的显示位置向根据车辆状态能够确保驾驶者的视野的方向移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-237320号公报

专利文献2：日本特开2007-55365号公报

专利文献3：日本特开2006-7867号公报

专利文献4：日本特开2015-202842号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

hud通过将影像向挡风玻璃或组合器投射，使该影像像车外的虚像那样供驾驶者识别。对此，已知能够实现ar功能的hud(以下称为“ar-hud”)，其通过以使虚像与透过挡风玻璃或组合器看到的车外的实际风景(实景)重叠的方式显示，能够对驾驶者显示对象物等的信息。在这样的ar-hud中，需要根据车辆的行驶状况等进行用于维持显示影像的视觉辨认性、恰当性等的调整。

关于该点，例如，通过使用上述专利文献1～3中记载的技术，车辆根据行驶状况振动或倾斜时，能够减少或消除对显示影像(虚像)的视觉辨认性、恰当性造成的影响。但是，这些技术以在hud的虚像的显示区域内显示的影像为对象，对其显示位置、显示内容等根据行驶状况进行调整。但是，在为hud时，考虑到无认论车辆的行驶状况如何都得到使驾驶者的视线的移动量减少的效果的需求，优选不仅是进行显示区域内的影像的调整，对显示区域本身也进行使其位置移动等的调整。

关于该点，在专利文献4记载的技术中，能够根据车辆状态使hud的显示区域本身移动。但是，专利文献4中记载的技术，以在车辆状态发生变化时也确保驾驶者的视野为目的，使hud的显示区域移动到不会成为驾驶者的障碍的位置。当将这样的技术应用于ar-hud时，有时不能够将虚像重叠在包含于驾驶者的视野的实景上，ar功能不具有实效性。

于是，本发明的目的是提供能够根据车辆的行驶状况使虚像适当地重叠于实景地进行显示的平视显示装置。

本发明的上述内容和其它目的、新的特征，能够根据本说明书的记述和附图明确。

用于解决课题的方法

以下简单说明在本申请中公开的发明中代表性内容的概要。

本发明的代表性的实施方式的平视显示装置是车辆用的平视显示装置，其包括：车辆信息取得部，其取得包括由分别设置于所述车辆的第1姿态传感器检测到的所述车辆的前后方向(俯仰方向)的倾斜和第2姿态传感器检测到的左右方向(滚转方向)的倾斜的车辆信息；基于所述车辆信息取得部取得的所述车辆信息来控制影像的显示的控制部；基于来自所述控制部的指示而生成所述影像的影像显示装置；将所述影像显示装置形成的所述影像反射后投射至挡风玻璃或组合器的反射镜；和基于来自所述控制部的指示使所述反射镜的角度和/或位置变化的反射镜驱动部。

而且，所述控制部基于所述车辆信息中的所述前后方向(俯仰方向)的倾斜和/或所述左右方向(滚转方向)的倾斜，调整所述影像的显示区域中的所述虚像的显示状态，和/或经由所述反射镜驱动部调整所述反射镜的角度和/或位置，使得能够将虚像重叠于风景地对驾驶者显示。

发明效果

在本申请所公开的发明中，简单地说明通过代表性的结构能够取得的效果，如下所述。

即，根据本发明的代表性的实施方式，在ar-hud中能够根据车辆的行驶状况将虚像适当地重叠于实景地显示。

附图说明

图1是对作为本发明的实施方式1的平视显示装置的整体的结构例表示其概要的功能框图。

图2是对本发明的实施方式1的平视显示装置的动作概念的例子表示其概要的图。

图3是对本发明的实施方式1的关于车辆信息的取得的硬件结构的例表示其概要的图。

图4是对本发明的实施方式1的平视显示装置的结构例表示其详情的功能框图。

图5是对本发明的实施方式1的关于显示距离调整的结构的例子表示其详情的图。

图6是对本发明的实施方式1的初始动作的例子表示其概要的流程图。

图7是对本发明的实施方式1的通常动作的例子表示其概要的流程图。

图8是对本发明的实施方式1的明亮度等级调整处理的例子表示其概要的流程图。

图9是对本发明的实施方式1的将虚像的显示区域的位置上下调整的例子表示其概要的图。

图10是对本发明的实施方式1的反射镜调整处理的例子表示其概要的流程图。

图11是对本发明的实施方式1的振动修正处理的例子表示其概要的流程图。

图12(a)、(b)是对本发明的实施方式1的使用功能性液晶膜的显示距离调整的例子表示其概要的图。

图13是对本发明的实施方式1的基于功能性液晶膜的扩散板的结构例表示其概要的图。

图14是对本发明的实施方式1的使用多个反射镜的显示距离调整的例子表示其概要的图。

图15是对本发明的实施方式1的使用可动式透镜的显示距离调整的例子表示其概要的图。

图16(a)、(b)是对本发明的实施方式1的使用调光反射镜的显示距离调整的例子表示其概要的图。

图17是对本发明的实施方式1的调光反射镜的结构例表示其概要的图。

图18是对本发明的实施方式1的使用可动式扩散板的显示距离调整的例子表示其概要的图。

图19(a)、(b)是对本发明的实施方式1的使用可动式滤光片的显示距离调整的例子表示其概要的图。

图20是对本发明的实施方式1的使用梳状滤光片的显示距离调整的例子表示其概要的图。

图21是对车辆的摆动的例子和通常的平视显示装置的虚像的显示状态的例子表示其概要的图。

图22是对车辆的摆动的例子和通常的平视显示装置的虚像的显示状态的例子表示其概要的图。

图23是对车辆的摆动的例子和通常的平视显示装置的虚像的显示状态的例子表示其概要的图。

图24(a)、(b)是对本发明的实施方式2的将虚像的显示位置上下调整的例子表示其概要的图。

图25(a)～(c)是对本发明的实施方式2的将虚像的显示位置上下调整的例子表示其概要的图。

图26(a)、(b)是对本发明的实施方式2的反射镜和反射镜驱动部的结构例表示其概要的图。

图27(a)、(b)是对本发明的实施方式2的调整虚像的显示区域的左右的倾斜的例子表示其概要的图。

图28是对本发明的实施方式2的将虚像和显示区域的显示位置上下调整的例子表示其概要的图。

图29是对本发明的实施方式2的虚像调整量表的例子表示其概要的图。

图30(a)、(b)是对本发明的实施方式2的使虚像的显示状态的调整的程度、灵敏度可设定的例子表示其概要的图。

图31是对本发明的实施方式2的通常动作的例子表示其概要的流程图。

图32是对本发明的实施方式2的显示状态调整处理的例子表示其概要的流程图。

图33是对本发明的实施方式2的反射镜状态调整处理的例子表示其概要的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。另外，用于说明实施方式的全图中，对相同部分原则上标注相同的附图标记，省略其重复说明。另一方面，对在某图中标注附图标记说明了的部位，在其它图的说明时有时虽然不再图示但附加相同的附图标记而提及。

另外，在以下的说明中，关于车辆的运动方向，以车辆前进且直进的方向的轴作为滚转轴(rollingaxis)，将以滚转轴为中心的车辆旋转的方向记载为滚转方向。此外，以与滚转轴属于相同的水平面、且与滚转轴正交的轴作为俯仰轴(pitchingaxis)，将以俯仰轴为中心的车辆旋转的方向记载为俯仰方向。此外，以与滚转轴属于相同的铅垂面、且与滚转轴正交的轴作为偏航轴(yawingaxis)，将以偏航轴为中心的车辆旋转的方向记载为偏航方向。

(实施方式1)

＜装置结构＞

图2是对作为本发明的实施方式1的平视显示装置的动作概念的例子表示其概要的图。本实施方式的ar-hud1中，将在包括投影仪、lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示器)等的影像显示装置30中显示的影像，用反射镜51、反射镜52(例如自由曲面反射镜、具有光轴非对称的形状的反射镜等)反射后，向车辆2的挡风玻璃3投射。

驾驶者5通过看投射于挡风玻璃3的影像，透过透明的挡风玻璃3在其前方看到作为虚像的上述影像。本实施方式中，如后所述，通过调整反射镜52的角度，调整将影像投射至挡风玻璃3的位置，由此能够将驾驶者5看到的虚像的显示位置在上下方向上调整。即，反射镜52能够以水平方向的旋转轴为中心旋转而调整角度。

此外，本实施方式中，通过使用后述的各种方法，能够使虚像在近处(例如前方2～3m)显示、或在远方(例如前方30～40m)显示等，即能够调整显示距离。通过以使虚像与车外的实景(道路、建筑物、人等)重叠的方式调整其显示位置、显示距离，实现ar功能。

图1是对作为本发明的实施方式1的平视显示装置的整体的结构例表示其概要的功能框图。装载于车辆2的ar-hud1例如包括车辆信息取得部10、控制部20、影像显示装置30、显示距离调整机构40、反射镜驱动部50、反射镜52和扬声器60。另外，在图1的例子中，将车辆2的形状显示为乘用车(轿车)，但并不限定于此，能够适宜地应用于各种车辆。

车辆信息取得部10包括设置于车辆2的各部分的后述各种传感器等信息取得器件，通过检测在车辆2发生的各种事件、以规定的间隔检测/取得关于行驶状况的各种参数的值，取得车辆信息4后输出。在车辆信息4中，如图所示，例如包括：车辆2的速度信息、传动信息、方向盘转向角信息、灯点亮信息、外部光信息、距离信息、红外线信息、引擎开/关信息、摄像机影像信息(车内/车外)、加速度姿态信息、gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)信息、导航信息、车车间通信信息和路车间通信信息等。

控制部20具有控制ar-hud1的动作的功能，例如由cpu(centralprocessingunit，中央处理单元)和由其执行的软件实现。也可以由微机、fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)等硬件实现。控制部20如图2所示，基于从车辆信息取得部10取得的车辆信息4等，驱动影像显示装置30而形成以虚像的方式显示的影像，通过用反射镜52等适宜地使其反射而向挡风玻璃3投射。通过后述的方法，进行调整虚像的显示区域的显示位置、调整虚像的显示距离等的控制。

影像显示装置30如上所述例如是由投影仪、lcd构成的器件，基于来自控制部20的指示形成用于显示虚像的影像并对其投射或显示。显示距离调整机构40是用于基于来自控制部20的指示，调整显示的虚像与驾驶者5的距离的机构，例如是安装有后述各种显示距离调整方法的任一种以上的方案的部件。

反射镜驱动部50基于来自控制部20的指示调整反射镜52的角度，将虚像的显示区域的位置在上下方向上调整。关于虚像的显示区域的位置调整在后面叙述。扬声器60进行关于ar-hud1的声音输出。例如，能够进行导航系统的声音引导、利用ar功能对驾驶者5通知警告等时的声音输出等。

图3是对本实施方式的平视显示装置的关于车辆信息4的取得的硬件结构的例子表示其概要的图。此处主要表示车辆信息取得部10和控制部20的一部分的硬件结构。车辆信息4的取得例如在ecu(electroniccontrolunit，电子控制器单元)21的控制下，由与ecu21连接的各种传感器等信息取得器件进行。

作为这些信息取得器件，例如包括车速传感器101、偏移位置传感器102、方向盘转向角传感器103、前灯传感器104、照度传感器105、色度传感器106、测距传感器107、红外线传感器108、引擎始动传感器109、加速度传感器110、姿态传感器111、温度传感器112、路车间通信用无线接收机113、车车间通信用无线接收机114、摄像机(车内)115、摄像机(车外)116、gps接收机117和vics(vehicleinformationandcommunicationsystem：道路交通信息通信系统，注册商标(以下同样))接收机118等各器件。并非必须具有以上全部器件，而且也可以具有其它种类的器件。能够适宜地使用能够由所具有的器件取得的车辆信息4。

车速传感器101取得车辆2的速度信息。偏移位置传感器102取得车辆2的当前的传动信息。方向盘转向角传感器103取得方向盘转向角信息。前灯传感器104取得关于前灯的开/关的灯点亮信息。照度传感器105和色度传感器106取得外部光信息。测距传感器107取得车辆2与外部的物体之间的距离信息。红外线传感器108取得关于车辆2的近距离中有无物体、距离等的红外线信息。引擎始动传感器109检测引擎开/关信息。

加速度传感器110和姿态传感器111取得包括加速度、角速度的加速度姿态信息作为车辆2的姿态、动作的信息。温度传感器112取得车内外的温度信息。路车间通信用无线接收机113和车车间通信用无线接收机114分别取得由车辆2与道路、标识、信号等之间的路车间通信接收到的路车间通信信息，和由车辆2与周边的其它车辆之间的车车间通信接收到的车车间通信信息。

摄像机(车内)115和摄像机(车外)116分别对车内和车外的状况的动态图像进行摄影而取得摄像机影像信息(车内/车外)。摄像机(车内)115例如对驾驶者5的姿态、眼的位置、动作等进行摄影。通过分析得到的动态图像，例如能够掌握驾驶者5的疲劳状况、视线的位置等。此外，摄像机(车外)116对车辆2的前方、后方等周围的状况进行摄影。通过分析得到的动态图像，例如能够掌握周边有无其它车辆、人等移动物、建筑物、地形、路面状况(雨、积雪、冻结、凹凸等)等。

gps接收机117和vics接收机118分别取得接收gps信号而得到的gps信息和接收vics信号而得到的vics信息。可以作为取得这些信息并加以利用的车载导航仪系统的一部分安装。

图4是表示本实施方式的平视显示装置的结构例的详情的功能框图。图4的例子中表示影像显示装置30为投影仪的情况，影像显示装置30例如具有光源31、照明光学系统32和显示元件33等各部分。光源31是产生投射用的照明光的部件，例如能够使用高压水银灯、氙灯、led(lightemittingdiode，发光二极管)光源、激光光源等。照明光学系统32是将由光源31产生的照明光聚光，使其更均匀化后对显示元件33照射的光学系统。显示元件33是生成投射的影像的元件，例如能够使用透射型液晶面板、反射型液晶面板、dmd(digitalmicromirrordevice，数字微镜元件)(注册商标)面板等。

控制部20更详细地说具有ecu21、声音输出部22、非易失性存储器23、存储器24、光源调整部25、变形修正部26、显示元件驱动部27、显示距离调整部28和反射镜调整部29等各部分。ecu21如图3所示，经由车辆信息取得部10取得车辆信息4，并且根据需要将取得的信息记录、储存于非易失性存储器23、存储器24或从它们读出。在非易失性存储器23中可以储存用于各种控制的设定值、参数等设定信息。此外，ecu21通过执行专用的程序等，生成作为ar-hud1显示的虚像的影像数据。

声音输出部22根据需要经由扬声器60输出声音信息。光源调整部25调整影像显示装置30的光源31的发光量。存在多个光源31时可以分别单独控制。变形修正部26在将ecu21所生成的影像用影像显示装置30向车辆2的挡风玻璃3投射时，通过图像处理来修正由于挡风玻璃3的曲率而产生的影像的变形。显示元件驱动部27将与变形修正部26的修正后的影像数据对应的驱动信号对显示元件33发送，生成投射的影像。

显示距离调整部28在需要调整虚像的显示距离时，驱动显示距离调整机构40，调整从影像显示装置30投射的影像的显示距离。关于调整虚像的显示距离的各种方法在后面叙述。反射镜调整部29在需要调整虚像的显示区域本身的位置时，经由反射镜驱动部50变更反射镜52的角度，使虚像的显示区域上下移动。关于虚像的显示区域的位置调整也在后面叙述。

图5是表示本实施方式的平视显示装置的关于显示距离调整的结块构的例子的详情的图。控制部20的显示距离调整部28，作为由ecu21单独控制的各部分，例如还具有功能性液晶膜有效/无效控制部281、透镜可动部282、调光反射镜有效/无效控制部283、扩散板可动部284和滤光片可动部285等。此外，作为由这些各部分控制、驱动的硬件、器件等，显示距离调整机构40还具有功能性液晶膜401、透镜可动机构402、调光反射镜403、扩散板可动机构404和滤光片可动机构405等。关于这些各部分的虚像的显示距离的调整手法在后面叙述。

另外，作为ar-hud1并不需要具有全部的上述各部分、器件等，只要适宜地具有为了实现后述的虚像的显示距离的调整方法中被应用的方法所需的各部分即可。

<处理内容>

图6是表示本实施方式的平视显示装置的初始动作的例子的概要的流程图。停止中的车辆2中，点火开关为开，由此ar-hud1的电源为接通(s01)，ar-hud1基于来自控制部20的指示，首先由车辆信息取得部10取得车辆信息(s02)。然后，控制部20基于车辆信息4中由照度传感器105、色度传感器106等取得的外部光信息计算合适的明亮度等级(s03)，由光源调整部25控制光源31的发光量，设定成计算出的明亮度等级(s04)。例如，在外部光明亮时将明亮度等级设定得高，在外部光暗时将明亮度等级设定得低。

之后，利用ecu21，决定、生成作为虚像显示的影像(例如初始图像)(s05)，对生成的影像由变形修正部26实施了修正变形的处理后(s06)，由显示元件驱动部27对显示元件33进行驱动、控制，而形成要投射的影像(s07)。由此，影像被投射至挡风玻璃3，驾驶者5能够看到虚像。之后，由ecu21或显示距离调整部28计算、决定虚像的显示距离(s08)，由显示距离调整部28驱动显示距离调整机构40，控制从影像显示装置30投射的影像的显示距离(s09)。

在ar-hud1整体中包括上述一系列的初始动作的各部分的起动、始动完成时，hud-on信号被输出，控制部20判断是否接收到该信号(s11)。如果没有接收到，则进一步等待hud-on信号一定时间(s12)，直至在步骤s11判断为接收到hud-on信号为止，反复进行hud-on信号的等待处理(s12)。在步骤s11判断为接收到hud-on信号时，开始后述的ar-hud1的通常动作(s13)，结束一系列的初始动作。

图7是表示本实施方式的平视显示装置的通常动作的例子的概要的流程图。在通常动作中，基本的处理流程与上述图6所示的初始动作大致同样。首先，ar-hud1基于来自控制部20的指示，由车辆信息取得部10取得车辆信息(s21)。然后，控制部20基于车辆信息4中由照度传感器105、色度传感器106等取得的外部光信息进行明亮度等级调整处理(s22)。

图8是表示本实施方式的平视显示装置的明亮度等级调整处理的例子的概要的流程图。当开始明亮度等级调整处理时，首先基于取得的外部光信息计算适合的明亮度等级(s221)。然后，通过与现状设定的明亮度等级进行比较，判断是否要变更明亮度等级(s222)。在不需要变更时直接结束明亮度等级调整处理。另一方面，在需要变更时，由光源调整部25控制光源31的发光量，设定成变更后的明亮度等级(s223)，结束明亮度等级调整处理。另外，在步骤s222中也可以是，在步骤s221计算出的适合的明亮度等级与现状设定的明亮度等级之间存在差异时，仅在差值为规定的阈值以上时判断为需要明亮度等级的变更。

回到图7，之后，利用ecu21基于在步骤s21取得的最新的车辆信息4，根据需要使作为虚像显示的影像从现状的影像变更，而决定、生成变更后的影像(s23)。另外，基于车辆信息4变更显示内容的方式，根据取得的车辆信息4的内容、它们的组合等而能够有多种。例如，由于速度信息变化而变更总是显示的速度显示的数值时、基于导航信息显示/去除进行引导的箭头图形、或变更箭头的形状、显示位置等时，能够有各种方式。

之后，在本实施方式中，进行用于根据车辆2的行驶状况维持视觉辨认性、显示内容的恰当性等的调整、修正处理。首先，在需要调整虚像的显示区域本身的位置时，经由反射镜驱动部50变更反射镜52的角度，进行使虚像的显示区域上下移动的反射镜调整处理(s24)。之后，进而进行对于车辆2的振动修正显示区域内的影像的显示位置的振动修正处理(s25)。步骤s24和s25的调整、修正处理的详细内容在后面叙述。

之后，对调整、修正后的影像由变形修正部26实施修正变形的处理后(s26)，由显示元件驱动部27驱动、控制显示元件33而形成投射的影像(s27)。然后，由ecu21或显示距离调整部28计算、决定虚像的显示距离(s28)，由显示距离调整部28驱动显示距离调整机构40，控制从影像显示装置30投射的影像的显示距离(s29)。

在执行上述一系列的通常动作时，当随着车辆2的停止等而电源断开等时，对ar-hud1输出hud-off信号，控制部20判断是否接收到该信号(s30)。如果没有接收到hud-off信号，则回到步骤s21，重复一系列的通常动作直到接收到hud-off信号。在判断为接收到hud-off信号时，结束一系列的通常动作。

<反射镜调整处理>

图9是表示将本实施方式的平视显示装置的虚像的显示区域的位置上下调整的例子的概要的图。例如，在左、中央、右的各图中，上部示意性地表示从侧面看车辆2行驶中的道路的坡度的状况和驾驶者5的视野的状况时的状态。此外，在下部示意性地表示在各个状态中，驾驶者5看到的车外的前方的实景和与其重叠显示的虚像的显示区域6(虚线框的矩形)的位置的状况。

在左侧的图中，如上部的图所示，表示车辆2的当前位置的道路的坡度(上行方向)和前方的道路的坡度(上行方向)大致相同的情况，即大致平坦的道路行驶的情况。此时，如下部的图所示，在向车外的前方的实景(图9的例子中是在道路上行驶的前方的车辆)通过ar功能重叠虚像(图9的例子中以感叹号的标志或图像表示)而显示时，虚像的显示区域6的上下方向的位置可以保持通常情况。即，左侧的下部的图中所示的显示区域6的位置是显示区域6的上下方向的基本的显示位置。

另一方面，中央的图中，表示车辆2的当前位置的道路的坡度(上行方向)比前方的道路的坡度(上行方向)大的情况，即在前方为下坡的道路行驶的情况。此时，如上部的图所示，基于车辆2的位置的坡度，对于驾驶者5的视野的高度(图中的实线框)，为了使前方的道路上情况进入视野，需要使视野向下方向移动(图中的虚线框)。于是，此时，如下部的图所示，如果虚像的显示区域6的显示位置保持基本的显示位置(虚线框的矩形)的话，不能够在车外的前方的实景通过ar功能重叠虚像，因此为了重叠显示，需要使显示区域6本身向下方向移动。

同样，在右侧的图中，表示车辆2的当前位置的道路的坡度(上行方向)比前方的道路的坡度(上行方向)小的情况，即在前方为上坡的道路行驶的情况。此时，如上部的图所示，基于车辆2的位置的坡度，对于驾驶者5的视野的高度(图中的实线框)，为了使前方的道路上情况进入视野，需要使视野向上方向移动(图中的虚线框)。于是，此时，也如下部的图所示，如果虚像的显示区域6的显示位置保持基本的显示位置(虚线框的矩形)的话，则不能够在车外的前方的实景通过ar功能重叠虚像，因此为了重叠显示，需要使显示区域6本身向上方向移动。

这样，根据行驶状况需要使虚像的显示区域6的上下方向的位置移动的状况，不限于图9的例子所示的当前位置的坡度与前方的道路的坡度之间存在一定量以上的差异的情况。例如，在高速道路等中车辆2的速度变大时，驾驶者5的视线与通常时相比一般看得较远，视野的高度向上方向移动。由此，例如为了对包括与通常时相比存在于更前方的其它车辆等的车外的实景重叠虚像，需要使显示区域6向上方向移动。由于在车辆2的行驶中驾驶者5的姿态、体势发生变化等，而驾驶者5的眼的高度位置本身发生变化，由此视野的高度在上下方向上移动等时也是同样的。

在本实施方式中，上述的图7的步骤s24的反射镜调整处理中，根据车辆2的行驶状况由反射镜驱动部50控制反射镜52的角度，像图9的例子所示那样调整虚像的显示区域的上下方向的位置。

图10是表示图7的步骤s24的反射镜调整处理的例子的概要的流程图。当开始反射镜调整处理时，首先取得当前的反射镜52的角度(s241)，进而基于车辆信息4，取得与反射镜52的角度的调整(即虚像的显示区域的显示位置的调整)关联的参数的当前值(s242)。

需要的参数的种类根据在何种条件下调整显示区域的显示位置而有所不同。例如，在图9所示的例子中，作为关联的参数值，取得表示车辆2的当前位置的坡度与前方的道路的坡度的差异(相对坡度)的值。例如，能够根据基于加速度姿态信息得到的车辆2的倾斜的信息掌握当前位置的坡度。此外，也能够通过分析车外的摄像机影像信息来掌握前方的道路的坡度。此外，也能够基于从导航信息得到的三维的道路、地形信息等得到当前位置和前方的道路的坡度。

接着，基于在步骤s242取得的参数值，基于预先决定的基准、条件等计算反射镜52的目标角度(s243)。基于何种参数以何种逻辑计算目标角度，根据以何种条件调整显示区域的显示位置而有所不同。例如，在图9所示的例子中，在当前位置与前方的道路的相对坡度的绝对值为规定的阈值以上时，根据相对坡度的符号决定反射镜52的目标角度。作为上述的规定的阈值，例如能够为虚像的显示区域的上下方向的fov(fieldofview：视野角)的1/x(x是规定的值)等。

另外，在本实施方式中，基于在步骤s242取得的当前的参数值计算反射镜52的目标角度，但也可以基于当前的参数值、过去的值的历史信息预测近将来的状况，基于预测结果计算目标角度。例如，可以基于参数值的过去的历史分析值的变迁的倾向，基于该倾向预设近将来的参数值。此外，也能够通过分析车外的前方的摄像机影像信息，预测近将来的车辆2的周边状况，或基于导航信息掌握车辆2的前方的道路状况。

接着，判断在步骤s241取得的当前的反射镜52的角度与在步骤s243取得的目标的反射镜52的角度是否有差异(s244)。在进行判断时，例如可以在差值为规定的阈值以上时判断为有差异，在差值为阈值以下时判断为没有差异。此外，也可以仅在有差异的状态持续一定时间以上时判断为有差异。由此，例如，对于车辆2登上路缘石等台阶等时而车辆2的倾斜暂时性、瞬间性地发生变化的现象，能够将其从反射镜52的调整对象除外。

在步骤s244判断为没有角度的差异时，直接结束反射镜调整处理。即，不进行反射镜52的角度的调整，保持现状的角度。另一方面，大判断为有角度的差异时，使反射镜52向指定方向旋转而成为目标角度(s245)。具体地说，对反射镜驱动部50输出使反射镜52旋转的内容的反射镜调整信号。然后，判断反射镜52是否到达目标角度(s246)，在没有到达时回到步骤s245继续进行反射镜52的旋转。即，继续进行反射镜调整信号对反射镜驱动部50的输出。另一方面，在反射镜52达到目标角度时，停止反射镜52的旋转(s247)。即，停止反射镜调整信号对反射镜驱动部50的输出。然后结束一系列的反射镜调整处理。

<振动修正处理>

图11是表示图7的步骤s25的振动修正处理的例子的概要的流程图。当振动修正处理开始时，首先，基于车辆信息4取得车辆2的振动量的信息(s251)。例如，能够基于加速度姿态信息、车外的摄像机影像信息等掌握振动量(车辆2的短周期的上下移动的量)。另外，本实施方式中，基于当前的车辆信息4取得振动信息，但例如也可以通过分析车外的前方的摄像机影像信息预测近将来的车辆2的周边的路面状况，基于此预测近将来的车辆2的振动量。

之后，判断在步骤s251取得的振动量是否为规定的阈值以上(s252)。在低于阈值时，认为振动微小而直接结束振动修正处理。即，不进行伴随振动的显示影像的修正。另一方面，在振动量为阈值以上时，计算显示区域中的影像的显示偏差量(s253)。例如，基于车辆2的实际的高度与虚像的显示区域的高度的比，根据车辆2的振动量计算显示区域的影像的显示偏差量。然后，基于计算出的显示偏差量，使显示区域内的影像的显示位置上下偏移(s254)，结束一系列的振动修正处理。

<虚像的显示距离调整>

控制部20的显示距离调整部28的需要调整虚像的显示距离时，驱动显示距离调整机构40，调整从影像显示装置30投射的影像的显示距离。以下说明图5所示的显示距离调整部28和显示距离调整机构40的各部分进行的虚像的显示距离的调整手法。

[功能性液晶膜]

图12是表示本实施方式的平视显示装置的使用功能性液晶膜401的显示距离调整的例子的概要的图。图12的例子中，将多个功能性液晶膜401用作扩散板(diffuser)41a。如图12(a)和(b)所示，通过使各功能性液晶膜401的各个区域中为白色状态的部位变化，改变各个区域的焦点距离，使虚像的显示距离(驾驶者5的眼的位置与虚像的显示位置的距离)变化。

图13是表示功能性液晶膜401的扩散板41a的结构例的概要的图。功能性液晶膜401是能够用电来控制透过状态和白色状态的膜。功能性液晶膜401的白色状态的部分作为扩散板起作用，由投影仪30a投射的影像在该白色状态的部分成像。在本实施方式中，对于多个功能性液晶膜401，按多个区域的每一个单独地进行控制而使其成为白色状态。

回到图12，在图示的结构中，基于从投影仪30a投射的影像的虚像的显示位置，根据各功能性液晶膜401的白色状态的部分和透镜42a的距离决定。由此，以与透镜42a的距离各自不同的方式配置多个功能性液晶膜401，对从投影仪30a投射的影像，利用图5所示的功能性液晶膜有效/无效控制部281按区域使功能性液晶膜401的任一个成为白色状态，由此能够使各个区域的虚像的显示距离变化。

具体地说，例如，如图12(a)所示，对于对象的区域(例如最上层)，仅使配置在离透镜42a最近的位置的功能性液晶膜401成为白色状态，使其它为透过状态，由此能够使对应的虚像的显示距离最近。相反地，如图12(b)所示，对于对象的区域(例如最上层)，仅使配置在离透镜42a最远的位置的功能性液晶膜401成为白色状态，使其它为透过状态，由此能够使对应的虚像的显示距离最远。

另外，在图12、图13的例子中，对于显示的影像，以在上下方向设置3个区域的情况为例，但包括以下说明的例子，区域的数量并不限定于此，此外，不限于上下方向，在左右方向上当然也能够划分区域。此外，功能性液晶膜401的个数也不限定于图示的3个，能够根据区域的数量适当构成。

[反射镜的多个配置]

图14是表示本实施方式的平视显示装置的使用多个反射镜的显示距离调整的例子的概要的图。图14的例子中，在lcd30b与透镜42a之间如图所示配置有多个反射镜51a，使来自lcd30b的影像按区域由不同的反射镜51a反射而入射至透镜42a。由此，使从lcd30b到透镜42a的距离按区域不同，能够据此改变虚像的显示距离。

具体地说，例如，如图14所示，在由配置在距lcd30b最远的位置的反射镜51a(距透镜42a也最远)反射的区域中在lcd30b显示影像，由此能够使对应的虚像的显示距最远。相反地，在由配置在距lcd30b最近的位置的反射镜51a(距透镜42a也最近)反射的区域中在lcd30b显示影像，由此能够使对应的虚像的显示距离最近。

另外，在图14的例子中，反射镜51a的数量不限定于图示的3个，能够根据区域的数量适当构成。

[可动式透镜]

图15是表示本实施方式的平视显示装置的使用可动式透镜的显示距离调整的例子的概要的图。图15的例子中，从投影仪30a投射的影像在扩散板(diffuser)41b成像后，经由分为多个区域设置的可动式透镜42b向反射镜52入射。

此处，各可动式透镜42b能够利用图5所示的透镜可动部282和透镜可动机构402，分别单独地沿光轴方向移动。基于从投影仪30a投射的影像的虚像的显示位置，根据扩散板41b与各可动式透镜42b的距离决定。由此，通过使可动式透镜42b移动，能够按区域改变焦点距离，使虚像的显示距离变化。

具体地说，例如，如图15所示，通过像最上层的区域那样使可动式透镜42b移动至离扩散板41b近的位置，能够使对应的虚像的显示距离变近。相反地，通过像最下层的区域那样使可动式透镜42b移动至离扩散板41b远的位置，能够使对应的虚像的显示距离变远。

另外，图15的例子中，可动式透镜42b的数量并不限定于图示的3个，能够根据区域的数量适当构成。

[调光反射镜]

图16是表示本实施方式的平视显示装置的使用调光反射镜51b的显示距离调整的例子的概要的图。图16的例子中，通过在lcd30b与透镜42a之间将多个调光反射镜403如图所示地以在从截面方向看时成为矩阵状的方式配置，构成调光反射镜51b。如图16(a)和(b)所示，通过使成为镜状态的调光反射镜403的部位变化，能够使从lcd30b到透镜42a的距离按区域不同，据此改变虚像的显示距离。

图17是表示调光反射镜403的结构例的概要的图。调光反射镜403是能够利用电控制透射状态和镜状态的膜、片、玻璃等部件。成为透射状态的调光反射镜403使来自lcd30b的影像透过，仅成为镜状态的调光反射镜403使影像向透镜42a的方向反射。本实施方式中，关于从截面方向看时配置成矩阵状的多个调光反射镜403，以对于各行、各列(各区域)仅1个调光反射镜403成为镜状态的方式，由调光反射镜有效/无效控制部283控制。

具体地说，例如，如图16(a)所示，对于与距透镜42a最近的调光反射镜403的列对应的区域，仅使最下层的行的调光反射镜403为镜状态，使其它为透射状态，由此能够使从lcd30b到透镜42a的光程长最短，能够使对应的虚像的显示距离最近。相反地，对于与距透镜42a最远的调光反射镜403的列对应的区域，仅使最上层的行的调光反射镜403为镜状态，使其它为透射状态，由此能够使从lcd30b到透镜42a的光程长最长，能够使对应的虚像的显示距离最远。

此外，例如，如图16(b)所示，对于与距透镜42a最近的调光反射镜403的列对应的区域，仅使最上层的行的调光反射镜403为镜状态，此外，对于与距透镜42a第二近的调光反射镜403的列对应的区域，仅使最下层的行的调光反射镜403为镜状态，使其它为透射状态。由此，能够使这些区域的从lcd30b到透镜42a的光程长比较短，能够使对应的虚像的显示距离变近。相反地，对于与距透镜42a最远的调光反射镜403的列对应的区域，仅使中部的行的调光反射镜403为镜状态，使其它为透射状态，由此能够使从lcd30b到透镜42a的光程长与其它区域相比较长，能够使对应的虚像的显示距离变远。

另外，在图16、图17的例子中，调光反射镜403的数量并不限定于图示的3行3列，能够根据区域的数量适当构成。

[可动式扩散板]

图18是表示本实施方式的平视显示装置的使用可动式扩散板的显示距离调整的例子的概要的图。在图18的例子中，从投影仪30a投射的影像，由可动式扩散板(可动式diffuser)41c成像后，经由透镜42a入射至反射镜52。

此处，可动式扩散板41c能够利用图5所示的扩散板可动部284和扩散板可动机构404沿光轴方向移动和/或旋转。基于从投影仪30a投射的影像的虚像的显示位置，根据可动式扩散板41c与透镜42a的距离和/或倾斜决定。由此，通过使可动式扩散板41c移动和/或旋转，能够改变焦点距离而使虚像的显示距离变化。

具体地说，通过使可动式扩散板41c向靠近透镜42a的位置移动和/或旋转，能够使虚像的显示距离变近。相反地，通过使可动式扩散板41c向距透镜42a远的位置移动和/或旋转，能够使虚像的显示距离变远。

[可动式滤光片]

图19是表示本实施方式的平视显示装置的使用可动式滤光片的显示距离调整的例子的概要的图。图19的例子中，在透镜42a与扩散板(diffuser)41b之间设置可动式滤光片43a，如图19(a)和(b)所示，通过对光路插拔可动式滤光片43a，能够按区域改变焦点距离而使虚像的显示距离变化。

滤光片是具有利用透镜等光学部件单体或组合改变焦点距离的特性的部件。在本实施方式中，组合各自具有不同的折射率的多个滤光片，形成按区域具有不同的折射率的1个滤光片，并且构成为能够对光路插拔的可动式滤光片43a。因为各个区域滤光片的焦点距离不同，因此利用图5所示的滤光片可动部285和滤光片可动机构405，将可动式滤光片43a对光路插拔，由此能够按区域使虚像的显示距离变化。

具体地说，例如，如图19(a)所示，通过将可动式滤光片43a整体对光路插入，能够使与最下层的区域对应的滤光片的焦点距离最短，使虚像的显示距离变远，并且能够使与最上层的区域对应的滤光片的焦点距离最长，使虚像的显示距离变近。此外，例如，如图19(b)所示，通过将可动式滤光片43a的一部分拔出，使得最下层的区域不经由滤光片，对于该区域，能够由扩散板41b与透镜42a的距离决定虚像的显示距离，与经由滤光片的其它区域相比能够使虚像的显示距离变远。

另外，在图19的例子中，可动式滤光片43a中的焦点距离不同的区域的数量不限于图示的3个，能够根据区域的数量适当构成。

[梳状滤光片]

图20是表示本实施方式的平视显示装置的使用梳状滤光片的显示距离调整的例子的概要的图。图20的例子中，从投影仪30a投射的影像在扩散板(diffuser)41b成像后，经由梳状滤光片43b和透镜42a入射至反射镜52。

梳状滤光片43b是具有与透镜同样的功能而能够根据焦点距离改变虚像的显示距离的滤光片部分设置成梳状的部件。如图20所示，例如，从投影仪30a投射的影像以线单位(不限于每1线，能够是每任意条线)与滤光片部分和没有滤光片的部分对应，由此能够以线单位改变虚像的显示距离。

具体地说，能够使基于与滤光片部分对应的线的影像的虚像的显示距离变近，使基于与没有滤光片的部分对应的线的影像的虚像的显示距离变远。

如以上说明的那样，根据本发明的实施方式1的平视显示装置，根据车辆2的行驶状况，在不能够在车辆2的前方的实景重叠虚像时，也能够使虚像的显示区域本身的显示位置在上下方向动态调整，由此能够使虚像与前方的实景适当地重叠而实现ar功能。进而，能够根据行驶状况等适当地调整虚像的显示距离。

(实施方式2)

<课题>

上述实施方式1的平视显示装置中，如图9的例子所示，在当前的行驶位置的坡度与前方的道路的坡度之间存在差异时，根据车辆2的行驶状况利用反射镜驱动部50进行控制反射镜52的角度的反射镜调整处理，由经利用硬件调整虚像的显示区域的上下方向的位置。此外，在车辆2的振动量超过规定的阈值时，利用软件进行使显示区域内的影像的显示位置在上下方向上偏移的振动修正处理。通过这些处理，对于车辆2的倾斜、振动，也能够在前方的实景适当地重叠虚像。

另一方面，车辆2的倾斜、振动(以下有时总称为“摆动”)的方式多种多样，它们通常复合地发生。由此，需要能够灵活应对车辆2的摆动的各种方式而调整虚像的显示。图21～图23是表示车辆2的摆动的例子和各自的通常的虚像的显示状态的例子的概要的图。

图21中，与图9的例子同样，在左右的各图中，在上部示意性地表示从侧面看车辆2行驶中的道路的状况和驾驶者5的视野的状况的状态。此外，在下部示意性地表示在各个状态中，驾驶者5看到的车外的前方的实景和与其重叠显示的虚像的显示区域6(虚线框的矩形)的位置的状况。

图21的右侧的图中，如上部的图所示，车辆2表示在大致平坦的道路行驶的情况。此时，如下部的图所示，为了在车外的前方的实景(图21的例子中是在道路上行驶的前方的车辆)利用ar功能重叠虚像(图21的例子中是感叹号的标志或图像)而显示，虚像的显示区域6的上下方向的位置保持通常状态即可。即，右侧的下部的图所示的显示区域6的位置成为显示区域6的上下方向的基本的显示位置。

另一方面，在左侧的图中，表示了在车辆2的当前位置的道路面存在凹凸的情况。此时，在不进行任何特别调整等时，如下部的图所示，与车辆2的上下方向(俯仰方向)的摆动对应地，虚像和其显示区域6的位置也相对于车外的前方的实景相对地在上下方向摆动。由此，在不与车外的前方的实景重叠的位置显示虚像，对驾驶者5造成的不适感变强。此外，由于虚像摆动，看到它的驾驶者5有时会有晕车的感觉。

此外，图22中，在左、中央、右的各图中，在上部示意性地表示从车辆2的后方看车辆2行驶中的道路的左右的倾斜的状况的状态。此外，在下部，示意性地表示在各个状态中，驾驶者5看到的车外的前方的实景和与其重叠显示的虚像的显示区域6的位置的状况。图22的中央的图中，如上部的图所示，表示车辆2在大致平坦的道路行驶的情况。此时，如下部的图所示，虚像的显示区域6在基本的显示位置没有倾斜地被显示。

另一方面，在左右的图中，如上部的图所示，表示车辆2的当前位置的道路面向左右倾斜的情况。此时，没有进行任何特别调整等时，如下部的图所示，与车辆2的左右方向(滚转方向)的倾斜对应地，虚像和其显示区域6也左右倾斜。由此，与图21的例子同样，在与车外的前方的实景不重叠的位置显示虚像，对驾驶者5造成的不适感变强。此外，由于虚像的摆动，驾驶者5有时会有晕车的感觉。

进而，在图23中，表示在车辆2中上下方向(俯仰方向)的摆动和左右方向(滚转方向)的倾斜同时复合发生的情况。此时，如下部的图所示，在虚像和其显示区域6左右倾斜的同时，显示位置也在上下方向摆动。

<控制的概要>

为了灵活地应对这些状况，在前方的实景适当地重叠虚像，本发明的实施方式2的平视显示装置，对实施方式1的平视显示装置的反射镜调整处理和振动修正处理(图7的步骤s24、s25)进行了改良，以使得能够更灵活地应对车辆2的摆动的各种方式。

具体地说，本实施方式中，上述图3所示的用于取得车辆信息4的硬件结构中，具有2个姿态传感器111，单独检测上下方向(俯仰方向)的摆动和左右方向(滚转方向)的倾斜。即，利用未图示的第1姿态传感器111检测上下方向(俯仰方向)的摆动(根据车辆2的前后方向的倾斜而掌握)，利用第2姿态传感器111检测车辆2的左右方向(滚转方向)的倾斜。然后，根据由第1姿态传感器111检测出的角度，在上下方向调整虚像的显示位置。此外，根据由第2姿态传感器111检测出的角度，调整虚像的显示的左右方向的倾斜。进而，能够组合这些调整，同时进行上下方向的调整和左右方向的倾斜的调整。

第1和第2姿态传感器111的车辆2的设置位置没有特别限定，但例如均能够设置于ar-hud1的箱体内。或者，可以设置在箱体外的规定的场所，利用车辆信息取得部10将检测出的信息取入ar-hud1内。此时，为了能够得到与在驾驶者5处产生的摆动、倾斜近似的值，能够设置于驾驶座等。也可以在ar-hud1的箱体内和驾驶座等箱体外的两者设置第1和第2姿态传感器111，基于由它们得到的信息，用ecu21分析车辆2的摆动、倾斜、姿态等，基于此进行调整。此外，也可以设置3个以上的姿态传感器，更详细地检测车辆2的摆动。

另外，为了检测车辆2的上下方向(俯仰方向)的摆动、左右方向(滚转方向)的倾斜，作为取得车辆信息4的硬件结构，代替使用第1和第2两个姿态传感器111，或者在它们之外，能够使用摄像机(车外)116。即，通过计算由摄像机(车外)116摄取的前方的实景的图像数据中的规定的时间间隔的偏差量，能够检测车辆2的摆动。本实施方式的平视显示装置的其它结构、处理内容与上述实施方式1所示的基本相同，因此省略再次说明。

图24是表示本实施方式的平视显示装置的将虚像的显示位置上下调整的例子的概要的图。在图24(a)中表示，在与上述图21的例子同样的例子中，例如，车辆2在左侧的图的凹凸路行驶中时向上方向(车辆前部相对地比车辆后部向上抬升的俯仰方向)摆动的情况的例子。本实施方式中，此时，一次的话不进行虚像的显示区域6本身的显示位置的调整。由此，显示区域6本身与图21的例子同样，随着车辆2的上方向(车辆前部相对地比车辆后部向上抬升的俯仰方向)的摆动，相对于车外的前方的实景相对地向上方向移动。

此时，像图21的例子所示那样不进行特别调整时，在显示区域6显示的虚像(图21的例子中是感叹号的标志或图像)也与显示区域6连动而相对地向上方向移动。对此，在图24(a)的例子所示的本实施方式中，如下部的图所示，对于虚像的显示区域6向上方向移动的情况，以其中显示的虚像的绝对显示位置相比于原来的显示位置尽可能不改变的方式进行控制。即，在ecu21中生成虚像的影像数据时，用软件控制，使得在向上方向移动了的显示区域6内的该虚像的相对显示位置向下方移动。

在图24(b)中表示了，在与图24(a)同样的例子中，车辆2的向上方向(车辆前部相对地比车辆后部向上抬升的俯仰方向)的摆动大，使虚像的显示位置向下方向移动至能够与前方的实景重叠的适当位置的话，会从显示区域6的下端溢出的情况。本实施方式中，此时，在ecu21中生成虚像的影像数据时，如图24(b)的左侧的图所示，为了使得虚像不会从显示区域6的下端溢出(希望至少虚像的一半以上显示于显示区域6)，以使该虚像的向下方向的移动在显示区域6的下端停止的方式进行控制。由此，避免虚像的一半都看不见或全部看不见的问题，驾驶者5能够总是看到虚像，减少驾驶者5产生的不安和不适感。

另外，图24中以车辆2向上方向(车辆前部相对地比车辆后部向上抬升的俯仰方向)摆动的情况为例，向下方向(车辆前部相对地比车辆后部向下下降的俯仰方向)摆动时与上述相反地进行控制。此外，对于车辆2的左右方向(滚转方向)的倾斜，能够基于同样的考虑使虚像的显示在左右方向旋转而进行调整。

在图24所示的例子中，对于车辆2的摆动不进行虚像的显示区域6本身的显示位置、倾斜(以下有时将它们总称为“显示状态”)的调整，仅对其中显示的虚像的显示状态利用ecu21进行软件上的调整。由此，在车辆2中复杂地复合发生振动、倾斜时，也能够灵活地调整虚像的显示状态。另一方面，如实施方式1所示，通过利用反射镜驱动部50使反射镜52旋转，也能够使虚像的显示区域6本身在上下方向上移动。由此，在车辆2发生摆动时，也能够用硬件控制使得显示区域6的显示位置不摆动。

图25是表示本实施方式的平视显示装置的将虚像的显示位置上下调整的例子的概要的图。图25(a)中表示了，在与上述的图21的例子同样的例子中，车辆2在左侧的图的凹凸路行驶中时在上下方向(俯仰方向)摆动时，在本实施方式中，以使得虚像的显示区域6本身的上下方向的位置不摆动的方式进行调整。

图25(b)中表示了，为了进行图25(a)所示的调整，通过使反射镜52以水平方向的旋转轴为中心地旋转，改变使从影像显示装置30投射的影像反射的方向，使向挡风玻璃3投射的位置在上下方向移动的例子。调整虚像的显示区域6本身的上下方向的位置的方法不仅限于使反射镜52旋转。如图25(c)所示，使反射镜52的位置在光轴方向上前后移动，也能够使从影像显示装置30投射的影像向挡风玻璃3投射的位置在上下方向移动。可以组合图25(b)所示的反射镜52的旋转和图25(c)所示的反射镜52的向前后方向的移动。

图26是表示本实施方式的平视显示装置的反射镜52和反射镜驱动部50的结构例的概要的图。图26(a)是表示反射镜52和反射镜驱动部50的具体结构例的立体图。反射镜驱动部50例如包括支承部件54a和反射镜保持部件54b，它们和反射镜52如图所示经由反射镜驱动轴a(53a)～c(53c)组合。通过使反射镜驱动轴a(53a)～c(53c)分别旋转，能够调整反射镜52的位置和角度。

图26(b)是示意性地表示从侧面看反射镜52和反射镜驱动部50固定于ar-hud1的箱体内的状态的图。为了方便说明，也一并显示xyz轴。对于中央的图的状态，例如，使反射镜驱动轴a(53a)和c(53c)以y轴为轴地逆时针旋转，使反射镜驱动轴b(53b)顺时针旋转，由此如左侧的图所示，能够维持反射镜52的角度，并且使反射镜52的位置在-z方向移动。

相反地，使反射镜驱动轴a(53a)和c(53c)以y轴为轴顺时针旋转，使反射镜驱动部b(53b)逆时针旋转，由此如右侧的图所示，能够维持反射镜52的角度，并且使反射镜52的位置在+z方向移动。此外，通过在这些移动之外或与这些移动一起调整反射镜驱动轴c(53c)等的旋转，能够调整反射镜52的角度。

此外，通过利用未图示的旋转驱动机构使反射镜驱动部50整体或ar-hud1整体以z轴为轴地旋转，能够使由反射镜52反射而投射至挡风玻璃3的虚像的显示区域6本身向左右旋转。图27是表示本实施方式的平视显示装置的调整虚像的显示区域的左右的倾斜的例子的概要的图。图27(a)中表示了，车辆2在倾斜路行驶中时向左右方向(滚转方向)倾斜时，在本实施方式中，进行调整以使得虚像的显示区域6本身的左右方向的倾斜不摆动。此时，如图27(b)所示，例如，使ar-hud1整体根据车辆2的倾斜而以z轴为轴地向相反方向旋转而倾斜。由此，能够调整虚像的显示区域6本身的左右方向的旋转，进行硬件上的调整，使得显示区域6对于前方的实景的倾斜不产生偏差。也能够使ar-hud1整体在前后方向(z轴方向)上移动。另外，在上述例子中，不仅是ar-hud1整体，使设置在其内部的反射镜驱动部50旋转或移动时，旋转驱动机构、移动机构也需要设置在ar-hud1的内部。由此，会产生ar-hud1的主体尺寸变大的缺点。因为在车辆2的仪表盘中空间有限，所以当ar-hud1的主体尺寸变大时有时难以收纳于仪表盘。

另一方面，使ar-hud1本身旋转时，需要在ar-hud1主体的外部设置旋转机构。但是，此时ar-hud1本身的尺寸不会变大。此外，即使包含设置于外部的旋转机构，与在ar-hud1的内部使反射镜驱动部50旋转或移动的情况相比，也能够节省空间，能够安装调整显示区域6的倾斜的机构。

也能够组合利用ecu21在软件上调整虚像的显示状态的方法和通过使反射镜52旋转、移动等而硬件上调整虚像的显示区域6本身的显示状态的方法来使用。图28是表示本实施方式的平视显示装置的将虚像和显示区域6的显示位置上下调整的例子的概要的图。此处，与上述的图24(b)的例子同样，在车辆2的摆动变大，利用软件的虚像的显示位置的调整中虚像从显示区域6溢出的情况下，也能够使反射镜52旋转、移动而将显示区域6本身的显示位置上下调整。这样调整了显示位置的显示区域6内，进一步利用软件调整虚像的显示位置，由此能够以处于显示区域6内的方式对前方的实景适当地重叠虚像而显示。

另外，在图28的例子中，对于车辆2的上下方向(俯仰方向)的摆动，关于在前方的车辆的实景上重叠而显示的虚像(图28的例子中是感叹号的标志)，调整其显示位置后继续进行对前方的车辆的实景的重叠，但也可以根据虚像的特性而改变显示位置的调整的控制内容。例如，关于不需要与前方的实景重叠的计量仪器类等的虚像(例如，图28的例子中的“35km”的速度显示)，也可以使其为伴随车辆2的摆动的显示区域6内的显示位置的调整的对象外(伴随车辆2的摆动，虚像的显示也摆动)。

此外，根据虚像的特性，可以与需要与前方的实景重叠的虚像进行同样的控制，调整在显示区域6内的显示。例如，为了监视车辆的后方、侧方的死角，有时作为所谓电子反射镜，将该部分的影像用摄像机(车外)115取得，将其以虚像的方式显示于显示区域6。此时，监视影像的虚像通常不是在显示区域6的整个面显示，而例如在四角的一部分区域中以子画面的形态显示。由此，显示本身比较小，而且当伴随车辆2的摆动其虚像的显示也摆动时，驾驶者5更难以看到显示内容。

这样的电子反射镜的监视影像的虚像，虽然不需要与前方的实景重叠，也可以与需要重叠的虚像进行同样的控制，使虚像、显示区域6的显示在上下方向移动或在左右旋转而进行调整。另外，此时，调整的优先度可以相比于需要与前方的实景重叠的虚像较低。

此外，本实施方式中，首先在显示区域6内用软件调整虚像的显示状态，在摆动的量较大而不能够将虚像在显示区域6内适当显示时，以通过使反射镜52旋转、移动而用硬件调整虚像的显示区域6本身的显示状态的方式进行控制，也能够进行相反的控制。即，首先通过使反射镜52旋转、移动而用硬件调整使得在虚像的显示区域6本身不产生摆动。然后，由于反射镜52和反射镜驱动部50的构造上的限制而产生的可动范围的限制，即使将反射镜52调整到最大限度仍然不够时，可以进一步用软件调整虚像的显示状态以进行补充。

此外，在本实施方式的上述例子中，在检测出车辆2的摆动时，调整虚像的显示位置对于前方的实景的摆动，也可以以允许少许的摆动，仅在为规定的阈值以上的摆动时进行显示状态的调整(限制成不会摆动至阈值以上)的方式进行控制。根据驾驶者5的不同，对于车辆2的少许的摆动，有时虚像也相配合地进行摆动与体感到的摆动一致反而会感觉到自然。

<实时性的提高>

根据上述结构，通过调整虚像、虚像的显示区域6的显示状态，能够控制成在虚像的显示不产生摆动。此处，由道路面的凹凸等引起的车辆2的摆动有时是短周期的。此时，例如用上述方法调整虚像的显示状态结束时，可能对象的摆动已停止或变成向不同的方向摆动，那样的话调整就没有意义了。由此，需要能够对于检测出的摆动尽可能即时地应对的高实时性。

于是，在本实施方式中，不是基于由第1和第2姿态传感器111检测出的角度的值(表示车辆2的摆动的值)每次都计算虚像的显示的移动量、旋转量(倾斜)，而是参照对照表直接决定与检测出的角度对应的移动量、旋转量从而简化处理。本实施方式中，将虚像的显示的移动量、旋转量相对于能够取得的范围的各种角度的对应关係，预先设定为虚像调整量表，助理保持于非易失性存储器23等。

图29是表示本实施方式的平视显示装置的虚像调整量表的例子的概要的图。此处，表示对于第1和第2姿态传感器111分别设定了对于检测出的角度的虚像的显示的移动量和旋转量的状态。通过参照该表，能够直接取得与由第1和第2姿态传感器111分别检测到的角度对应的虚像的显示的移动量或旋转量。

另外，ar-hud1的显示区域6的规格、特性在各个ar-hud1中不同，并不是唯一决定的，因此根据各ar-hud1的规格等，表的内容不同。例如，图29的左侧的对于第1姿态传感器111的表的例子中，角度超过±10时的移动量被舍入至±6。这是因为，该ar-hud1中，当使虚像移动±6以上时会从显示区域6溢出，因此表示了将移动量限制在该值以下。此外，角度比±5小时的移动量设定成零，因此比±5小的角度是微小的于是不作为摆动检测出来(即检测摆动的阈值是±5)。

虚像调整量表的内容除了根据各ar-hud1的规格等不同外，根据装载ar-hud1的车辆2的特性也有所不同。例如，根据车体的长度、宽度、悬架规格等，最佳的移动量、旋转量不同。由此，虚像调整量表的设定内容，优选是基于ar-hud1本身的规格、装载于它的车辆2的规格等决定的最佳值。例如，可以对各ar-hud1，将按车辆2的典型规格预先设定了优选的默认值的虚像调整量表以多个模式保持，根据实际装载的车辆2的规格自动或手动地选择、决定所使用的虚像调整量表。

另外，与前方的实景重叠显示的虚像的显示状态的偏差、对于显示的摆动的程度等而感到的不适感，根据驾驶者5的喜好等而有所不同。此外，在相同规格的ar-hud1装载于相同的车辆2时，根据通勤等中日常常行驶的道路面的特性(平坦路多、或凹凸路多等)，驾驶者5希望对虚像的显示的摆动、倾斜调整的程度也会不同。此外，例如，由于驾驶者5更换车辆2的悬架、轮胎等情况，显示的摆动、偏差的程度也会发生变化。

于是，本实施方式中，设置有驾驶者5能够根据喜好设定虚像的显示状态的调整程度、灵敏度的机构。图30是表示本实施方式的平视显示装置的能够设定虚像的显示状态的调整的程度、灵敏度的例子的概要的图。图30(a)表示为了接受驾驶者5的设定而ar-hud1在显示区域6显示的菜单画面的例子。

此处，例如，作为“显示位置调整量”能够接受用于增减使虚像的显示移动时的移动量的设定，作为“显示位置调整灵敏度”，能够接受增减用于进行虚像的显示状态的调整的摆动量的阈值的设定。在“显示位置调整量”中，例如，通过如图所示设定为“增强调整”，驾驶者5在对虚像的显示相对于伴随车辆2的摆动的前方的实景的摆动，感觉到ar-hud1进行的显示状态的调整量不足时，能够设定成使虚像更大地移动、旋转。

此时，例如，利用ecu21，如图30(b)所示，在虚像调整量表的设定内容中，使相对于由第1姿态传感器111检测出的角度的虚像的显示的移动量的绝对值，相比于原来的内容自动地变大规定的值。对于相对于由第2姿态传感器111检测出的角度的虚像的旋转量的设定值也是同样的。另外，变更了设定内容的表保持于非易失性存储器23，但此时，也可以将变更前的原来的设定内容保持于非易失性存储器23。由此，如图30(a)的画面例所示，能够将设定内容“复原”。

同样地，在图30(a)的菜单画面的“显示位置调整灵敏度”中，例如，通过如图所示地设定成“减弱灵敏度”，驾驶者5在车辆2的少许摆动时感觉到希望不调整虚像的显示状态而自然摆动时，将判断为摆动的阈值设定得较大，能够设定成在车辆2的少许摆动时不调整虚像的显示状态。具体地说，在虚像调整量表中，将虚像的显示的移动量、旋转量不为零的角度设定得较大(即将移动量、旋转量为零的角度的范围设定得较大)。

另外，作为驾驶者5进行调整的程度、灵敏度的设定的方法，如图30(a)的菜单画面的例子所示，不限于进行“增强”、“减弱”的指定这样的简单的设定，例如，也可以是驾驶者5能够直接设定、编辑在虚像调整量表中设定的各角度的移动量、旋转量的值的详细设定模式。此外，也可以存储由第1和第2姿态传感器111等实际检测出的车辆2的摆动、倾斜的实际值，将其在ecu21中进行分析而自动地设定或推荐最佳的设定值。

<处理内容>

图31是表示本实施方式的平视显示装置的通常动作的例子的概要的流程图。如上所述，本实施方式中，改良实施方式1的图7所示的通常动作的处理流程中的反射镜调整处理(s24)和振动修正处理(s25)，而作为显示状态调整处理(s34)。此处，对于伴随车辆2当前行驶中的道路面的凹凸等的车辆2的摆动、倾斜，以使虚像、显示区域6的显示状态移动、旋转，抑制摆动、倾斜地使虚像与车辆2的前方的实景适当地重叠的方式进行调整。

另一方面，实施方式1的图7的处理流程中的反射镜调整处理(s24)对于车辆2当前行驶中的道路面的坡度，考虑前方的道路的坡度地调整显示区域6的显示位置，能够兼顾本实施方式的调整虚像的显示状态的方法。由此，可以维持图7的处理流程中的反射镜调整处理(s24)，并且对振动修正处理(s25)进行改良，而得到显示状态调整处理(s34)。另外，图31的处理流程的其它步骤与实施方式1的图7所示的处理流程中的对应的步骤同样，因此省略再次说明。

图32是表示本实施方式的平视显示装置的显示状态调整处理的例子的概要的流程图。当开始显示状态调整处理时，首先，利用ecu21基于车辆信息4分别取得由第1和第2姿态传感器111检测出的角度的信息(s341)。然后，判断各个角度的值是否源于车辆2的摆动(短周期的振动、倾斜)(s342)。例如，在前次的处理时(或一定时间前)检测出的角度与此次检测出的角度的差为规定的阈值以上时，判断为源于摆动。即，虽然车辆2本身在前后方向(俯仰方向)、左右方向(滚转方向)以一定量倾斜，但该状态持续时，车辆2的状态没有变动，判断为没有摆动。

由第1和第2姿态传感器111检测出的任一角度均不源于车辆2的摆动时(s342：否)，直接结束显示状态调整处理。另一方面，在至少一者源于车辆2的摆动时(s342：是)，接着开始对于检测出源于车辆2的摆动的角度的第1和第2姿态传感器111的各者进行处理的循环处理(s343)。在循环处理中，首先，参照保持于非易失性存储器23的虚像调整量表，取得与由对象的姿态传感器检测出的角度对应的虚像的显示状态的调整量(上下的移动量或左右的旋转量)的值(s344)。

然后，判断虚像的显示状态的调整量是否超过规定的阈值(s345)。在本实施方式中，如上所述进行下述控制，首先在显示区域6内用软件调整虚像的显示状态，在摆动的量较大而不能够将虚像适当地显示于显示区域6内时，通过使反射镜52旋转、移动而用硬件调整虚像的显示区域6本身的显示状态。由此，此处，判断虚像的调整量是否大至不能够在显示区域6内适当显示。在虚像的显示状态的调整量大于规定的阈值时(s345：是)，进行使反射镜52旋转、移动而进行调整的反射镜状态调整处理(s346)。

图33是表示本实施方式的平视显示装置的反射镜状态调整处理的例子的概要的流程图。此处的处理内容与实施方式1的图7的处理流程中的反射镜调整处理(s24)的处理内容(图10的处理流程)基本同样，因此省略再次的详细说明。

实施方式1的反射镜调整处理(s24)为了使虚像的显示区域6在上下方向移动，使反射镜52旋转至目标的角度。与此不同，本实施方式的反射镜状态调整处理(s346)如图26所示，也能够进一步使反射镜52移动、或使其以z轴为中心地旋转，将它们组合而将反射镜52的状态调整至目标的状态。由此，能够使虚像的显示区域6本身的显示状态在上下方向移动或在左右方向旋转直至适当位置。

回到图32，对检测出源于车辆2的摆动的角度的第1和第2姿态传感器111分别反复进行上述步骤s344～s346的一系列的处理，结束循环处理(s347)。

之后，基于现状的伴随反射镜52的状态的虚像的显示区域6的显示状态，计算其中显示的虚像的显示偏差量(相对于车辆2的前方的实景的移动量和/或旋转量)(s348)。然后，基于计算出的显示偏差量，通过ecu21的软件处理，进行使显示区域6内的虚像的显示状态在上下方向移动或在左右方向旋转等的调整(s349)，结束一系列的显示状态调整处理。

如以上说明的那样，根据作为本发明的实施方式2的平视显示装置，对于在车辆2产生的摆动的复杂的各种方式，也能够灵活地抑制相对于前方的实景的虚像的摆动，能够重叠在适当的位置而显示。此外，通过采用不是每次计算，而是基于由第1和第2姿态传感器111检测出的角度从虚像调整量表直接取得虚像的显示状态的调整量的结构，能够维持虚像的显示状态的调整的实时性，减少对驾驶者5造成的不适感。

以上，基于实施方式对由本发明人完成的发明进行了具体说明，但是本发明不限于上述实施方式，当然在不脱离其主旨的范围能够进行各种变更。例如，上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须包括说明的所有结构。此外，能够将一个实施方式的结构的一部分替换到另一个实施方式的结构，此外，还能够在一个实施方式的结构中加入另一个实施方式的结构。此外，能够对于各实施方式的结构的一部分添加、删除、转换其它结构。

产业上的利用可能性

本发明能够应用于利用ar的平视显示装置。

附图标记的说明

1…ar-hud

2…车辆

3…挡风玻璃(windshield)

4…车辆信息

5…驾驶者

6…显示区域

10…车辆信息取得部

20…控制部

21…ecu

22…声音输出部

23…非易失性存储器

24…存储器

25…光源调整部

26…变形修正部

27…显示元件驱动部

28…显示距离调整部

29…反射镜调整部

30…影像显示装置

30a…投影仪

30b…lcd

31…光源

32…照明光学系统

33…显示元件

40…显示距离调整机构

41a…扩散板

41b…扩散板

41c…可动式扩散板

42a…透镜

42b…可动式透镜

43a…可动式滤光片

43b…梳状滤光片

50…反射镜驱动部

51…反射镜

51a…反射镜

51b…调光反射镜

52…反射镜

53a～c…反射镜驱动轴a～c

54a…支承部件

54b…反射镜保持部件

60…扬声器

101…车速传感器

102…偏移位置传感器

103…方向盘转向角传感器

104…前灯传感器

105…照度传感器

106…色度传感器

107…测距传感器

108…红外线传感器

109…引擎始动传感器

110…加速度传感器

111…姿态传感器

112…温度传感器

113…路车间通信用无线接收机

114…车车间通信用无线接收机

115…摄像机(车内)

116…摄像机(车外)

117…gps接收机

118…vics接收机

281…功能性液晶膜有效/无效控制部

282…透镜可动部

283…调光反射镜有效/无效控制部

284…扩散板可动部

285…滤光片可动部

401…功能性液晶膜

402…透镜可动机构

403…调光反射镜

404…扩散板可动机构

405…滤光片可动机构。