投影型显示装置、投影显示方法、及投影显示程序与流程

本发明涉及投影型显示装置、投影显示方法、及投影显示程序。

背景技术：

已知有使用汽车、电车、船舶、建筑机械、重型机械、飞机、或农用机械等交通工具的挡风玻璃、或配置于挡风玻璃的跟前附近的组合器作为屏幕，使光投影在该屏幕上而显示图像的交通工具用的hud(head－updisplay)。根据该hud，能够将基于从hud投影的光的图像在屏幕上作为实像、或者在屏幕前方作为虚像使驾驶员视认到。

利用该hud进行驾驶辅助的系统记载于专利文献1－3中。专利文献1－3中记载有向汽车的挡风玻璃或组合器投影图像光并显示虚像的hud。

专利文献3中记载的hud以调节虚像的显示位置为目的，切换将虚像的背景色设为透明的状态和将虚像的背景色设为有色的状态，以便识别投影图像光的范围。

另外，专利文献4中记载有将虚像和实像组合进行显示的汽车用显示装置。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－77202号公报

专利文献2：日本特开2016－55674号公报

专利文献3：日本特开2010－208631号公报

专利文献4：日本特开2008－102449号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

近年来，交通工具的自动驾驶或远程驾驶正在投入实际使用。在进行自动驾驶或远程驾驶时，驾驶员可以看风景而不必注视前方。另一方面，在存在危险或车辆异常等情况下，需要将这些危险或异常可靠地传达给驾驶员。即使在自动驾驶中或远程驾驶中，驾驶员的视线朝向前方的可能性也高。因此，有效的是，将图像光投影到容易与驾驶员的视线重叠的挡风玻璃或组合器上，进行危险或车辆异常等的显示。

专利文献1中记载的hud使驾驶员根据虚像的模糊程度识别危险。因此，警告的意图很难传达给驾驶员。另外，不能将详细的信息提示给驾驶员。

专利文献2中记载的hud在紧急时，不透明板被插入图像光的通过路径，在该不透明板上显示实像以将危险传达给驾驶员。因此，需要该不透明板和使其动作的机构，导致高成本。

专利文献3中记载的hud中未考虑如何将危险等有效地通知给驾驶员。

专利文献4中记载的显示装置不是使用挡风玻璃或组合器进行显示的装置。因此，即使在此显示警告等，也可能不被驾驶员注意。

另外，专利文献1－4中均未考虑自动驾驶或远程驾驶时的显示。

本发明是鉴于上述情况而创建的，其目的在于，提供在自动驾驶中或远程驾驶中能够提高应向驾驶员传达的信息的识别度的投影型显示装置、投影显示方法、及投影显示程序。

用于解决技术课题的手段

本发明提供一种投影型显示装置，其搭载在交通工具上，其中，所述交通工具搭载有基于在内部生成的指令或从外部无线接收的指令进行驾驶的第一模式，所述投影型显示装置具备：光调制部，其基于所输入的图像数据对从光源出射的光进行空间调制；投影光学系统，其将进行了所述空间调制的所述光投影到交通工具的挡风玻璃或搭载在所述交通工具上的组合器；以及图像数据控制部，其控制向所述光调制部输入的图像数据，在所述第一模式时，所述图像数据控制部进行用第一图像数据和第二图像数据切换向所述光调制部输入的图像数据的控制，所述第一图像数据由与第一显示信息对应的像素数据组和与除了所述第一显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在所述第一图像数据被输入到所述光调制部的状态下，基于与所述背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光未到达所述挡风玻璃或所述组合器，基于与所述第一显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的所述光到达所述挡风玻璃或所述组合器，所述第二图像数据由与第二显示信息对应的像素数据组和与除所述第二显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在所述第二图像数据被输入到所述光调制部的状态下，基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光和基于与所述第二显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的所述光中、至少基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光到达所述挡风玻璃或所述组合器。

本发明提供一种投影显示方法，其使用：基于所输入的图像数据对从光源出射的光进行空间调制的光调制部和将进行了所述空间调制的所述光投影到交通工具的挡风玻璃或搭载在所述交通工具上的组合器的投影光学系统，其中，所述交通工具搭载有基于在内部生成的指令或从外部无线接收的指令进行驾驶的第一模式，所述投影显示方法包括控制向所述光调制部输入的图像数据的图像数据控制步骤，在所述图像数据控制步骤中，在所述第一模式时，进行用第一图像数据和第二图像数据切换向所述光调制部输入的图像数据的控制，所述第一图像数据由与第一显示信息对应的像素数据组和与除了所述第一显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在所述第一图像数据被输入到所述光调制部的状态下，基于与所述背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光未到达所述挡风玻璃或所述组合器，基于与所述第一显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的所述光到达所述挡风玻璃或所述组合器，所述第二图像数据由与第二显示信息对应的像素数据组和与除了所述第二显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在所述第二图像数据被输入到所述光调制部的状态下，基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光和基于与所述第二显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的所述光中、至少基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光到达所述挡风玻璃或所述组合器。

本发明提供一种投影显示程序，其使用：基于所输入的图像数据对从光源出射的光进行空间调制的光调制部和将进行了所述空间调制的所述光投影到交通工具的挡风玻璃或搭载在所述交通工具上的组合器的投影光学系统，其中，所述交通工具搭载有基于在内部生成的指令或从外部无线接收的指令进行驾驶的第一模式，所述投影显示程序是用于使计算机执行控制向所述光调制部输入的图像数据的图像数据控制步骤的程序，在所述图像数据控制步骤中，在所述第一模式时，进行用第一图像数据和第二图像数据切换向所述光调制部输入的图像数据的控制，所述第一图像数据由与第一显示信息对应的像素数据组和与除了所述第一显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在所述第一图像数据被输入到所述光调制部的状态下，基于与所述背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光未到达所述挡风玻璃或所述组合器，基于与所述第一显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的所述光到达所述挡风玻璃或所述组合器，所述第二图像数据由与第二显示信息对应的像素数据组和与除了所述第二显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在所述第二图像数据被输入到所述光调制部的状态下，基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光和基于与所述第二显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的所述光中、至少基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的所述光到达所述挡风玻璃或所述组合器。

发明效果

根据本发明，可以提供在自动驾驶中或远程驾驶中能够提高应向驾驶员传达的信息的识别度的投影型显示装置、投影显示方法、及投影显示程序。

附图说明

图1是表示搭载本发明的投影型显示装置的一实施方式的hud100的汽车10的室内结构的示意图。

图2是表示图1所示的hud100的控制单元4的内部硬件结构的示意图。

图3是图2所示的系统控制部60的功能框图。

图4是用于说明图1所示的hud100的动作的流程图。

图5是表示通过前挡风玻璃1观察到的基于第一图像数据的图像的一例的图。

图6是表示通过前挡风玻璃1观察到的基于第二图像数据的图像的一例的图。

图7是表示通过前挡风玻璃1观察到的基于第二图像数据的图像的另一例的图。

图8是表示基于用于显示第三显示信息的第一图像数据的图像的一例的图。

图9是表示变形例的hud100的系统控制部60的功能框的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示搭载本发明的投影型显示装置的一实施方式的hud100的汽车10的室内结构的示意图。图2是表示图1所示的hud100的控制单元4的内部硬件结构的示意图。

汽车10的前挡风玻璃1的一部分成为进行了使其反射后述的图像光的加工的区域，该区域构成投影面2。

hud100搭载在汽车10上，通过投影到汽车10的前挡风玻璃1的一部分区域即投影面2上的图像光，使汽车10的驾驶员可以视认到虚像或实像。

hud100除搭载在汽车上以外，还可以搭载在电车、重型机械、建筑机械、飞机、船舶、或农业机械等交通工具上来使用。

在图1的例子中，hud100内置于汽车10的仪表盘3内。仪表盘3是内置包括汽车10的速度计、转速表、燃油表、水温表、或测距仪等用于通知行驶所需的信息的仪表类等的内装零件的部件。

hud100具备：包含光源及基于图像数据对从该光源出射的光进行空间调制的光调制元件的控制单元4、构成将由控制单元4的光调制元件进行了空间调制的图像光投影到前挡风玻璃1的投影面2上的投影光学系统的投影透镜46、扩散部件6、反射镜7及凹面镜8。投影透镜46内置于控制单元4内。

扩散部件6是使由控制单元4的光调制元件进行了空间调制的图像光扩散而进行面光源化的部件。扩散部件6使用表面具有微细构造的微镜阵列、扩散镜、mla(microlens－array)扩散器、或反射全息扩散器等。通过该扩散部件6，基于投影在此的图像光而生成的中间像入射到反射镜7。

投影透镜46是用于使基于由光调制元件44进行了空间调制的图像光的图像在扩散部件6上成像的光学系统。投影透镜46的焦距可变，通过改变焦距，可以变更形成于扩散部件6上的中间像的尺寸。在投影透镜46的焦距较小的状态下形成于扩散部件6上的中间像的尺寸比在投影透镜46的焦距较大的状态下形成于扩散部件6的中间像的尺寸大。投影透镜46作为变焦透镜起作用。

反射镜7反射由扩散部件6扩散的图像光(相当于上述的中间像)。反射镜7也有时由多个反射镜构成。另外，也可以省略反射镜7，采用中间像直接入射到凹面镜8的结构。

凹面镜8放大并反射由反射镜7反射的图像光，并将其投影到投影面2上。对前挡风玻璃1的投影面2进行了加工，使得从凹面镜8投影的图像光向驾驶员的眼的方向反射。凹面镜8也可以由多片构成。

此外，hud100例如也可以是配置于汽车10的天花板附近并且对设置于汽车10的天花板附近的组合器投影图像光的结构。在该结构中，组合器构成投影面。

汽车的驾驶员可以通过基于投影到投影面2上并且被投影面2反射的图像光的虚像视认到用于辅助驾驶的图标或文字等信息。另外，投影面2具有透射来自前挡风玻璃1的外部(外界)的光的功能。因此，驾驶员可以视认到基于从凹面镜8投影的图像光的虚像和外界的景色重叠的图像。

汽车10可以设定基于统一控制整体的图示省略的汽车控制部在内部生成的指令或该汽车控制部从外部无线接收到的指令进行驾驶(方向指示器、转向装置、加速器及制动器等的操作)的第一模式(也称为自动驾驶模式或远程驾驶模式)和人用手动进行驾驶的第二模式(手动驾驶模式)。在汽车10上设有图示省略的模式切换按钮，通过操作该模式切换按钮，能够切换第一模式和第二模式。第一模式和第二模式也可以通过软件进行切换而不通过操作模式切换按钮。

如图2所示，控制单元4具备光源单元40、光调制元件44、驱动光调制元件44的驱动部45、投影透镜46、驱动投影透镜46的透镜驱动部47、以及统一控制hud100整体的系统控制部60。

系统控制部60包括处理器、存储该处理器执行的程序等的rom(readonlymemory)、以及作为该处理器的工作存储器起作用的ram(randomaccessmemory)。

光源单元40具备光源控制部40a、出射红色光的红色光源即r光源41r、出射绿色光的绿色光源即g光源41g、出射蓝色光的蓝色光源即b光源41b、二向色棱镜43、设于r光源41r和二向色棱镜43之间的准直透镜42r、设于g光源41g和二向色棱镜43之间的准直透镜42g、以及设于b光源41b和二向色棱镜43之间的准直透镜42b。r光源41r、g光源41g以及b光源41b构成hud100的光源。

二向色棱镜43是用于将从r光源41r、g光源41g及b光源41b各光源出射的光导向同一光路的光学部件。二向色棱镜43使通过准直透镜42r被平行光化的红色光透过并向光调制元件44出射。另外，二向色棱镜43反射通过准直透镜42g被平行光化的绿色光并向光调制元件44出射。进而，二向色棱镜43反射通过准直透镜42b被平行光化的蓝色光并向光调制元件44出射。作为具有这种功能的光学部件，不限于二向色棱镜。例如也可以使用交叉二向色镜。

r光源41r、g光源41g及b光源41b分别使用激光器或led(lightemittingdiode)等发光元件。hud100的光源不限于r光源41r、g光源41g及b光源41b这三个的例子，也可以由一个光源、两个光源、或四个以上的光源构成。

光源控制部40a控制r光源41r、g光源41g及b光源41b各光源，进行使光从r光源41r、g光源41g及b光源41b出射光的控制。

光调制元件44基于通过系统控制部60输入的图像数据对从r光源41r、g光源41g及b光源41b出射且从二向色棱镜43出射的光进行空间调制。

作为光调制元件44，例如可使用lcos(liquidcrystalonsilicon)、dmd(digitalmicromirrordevice)、或液晶显示元件等。

驱动部45基于从系统控制部60输入的图像数据驱动光调制元件44，将基于图像数据进行了空间调制的图像光(红色图像光、蓝色图像光、及绿色图像光)从光调制元件44出射到投影透镜46。光调制元件44和驱动部45构成hud100的光调制部。

透镜驱动部47根据来自系统控制部60的指令，使投影透镜46内的一部分沿光轴方向移动，变更投影透镜46的焦距。

对图1所示的由投影透镜46、扩散部件6、反射镜7、及凹面镜8构成的投影光学系统进行了光学设计，使得驾驶员可以在前挡风玻璃1前方的位置作为虚像视认到基于投影到投影面2上的图像光的图像。也可以进行投影光学系统的光学设计，使得驾驶员可以在前挡风玻璃1上作为实像视认到基于该图像光的图像。

系统控制部60控制光源控制部40a及驱动部45，使基于图像数据的图像光从控制单元4向投影透镜46出射。

图3是图2所示的系统控制部60的功能框图。

系统控制部60具备状况信息获取部61、警告判定部62、图像数据控制部63、变焦控制部64、操作检测部65。

状况信息获取部61、警告判定部62、图像数据控制部63、变焦控制部64、及操作检测部65通过系统控制部60的处理器执行存储于rom的程序而构成。该程序包括投影显示程序。

状况信息获取部61从统一控制汽车10的系统整体的图示省略的汽车控制部获取表示搭载在汽车10上的仪表类的异常的信息、由搭载在汽车10上的图示省略的传感器(超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、或立体相机等)检测到的信息、表示该传感器有无故障的信息、或由搭载在汽车10的车身上的图示省略的摄像部拍摄而获得的汽车10的前方或后方的摄像图像数据等状况信息。

警告判定部62在汽车10被设定为第一模式的状态下，基于由状况信息获取部61获取的信息判定是否是需要对乘坐在汽车10内的人(坐在驾驶员座位的驾驶员或坐在驾驶员座位以外的座位的同乘者)进行警告的状态。

以下列举警告判定部62判定为需要警告的情况，但本发明不限于此。

(1)警告判定部62对由上述传感器测定的信息进行分析，该分析的结果是，在人或车辆等障碍物横穿汽车10的前方的情况下，判定为需要警告的状态。

(2)警告判定部62对由搭载在汽车10上的上述传感器测定的信息进行分析，该分析的结果是，在汽车10和障碍物的距离为阈值以下的情况下，判定为需要警告的状态。

(3)警告判定部62在探测到第一模式下的驾驶所需的上述传感器故障的情况下，判定为需要警告的状态。

(4)警告判定部62在汽车的仪表类存在异常的情况下，判定为需要警告的状态。

此外，在以上的例子中，警告判定部62对通过状况信息获取部61获取的信息进行分析，判定是否为需要警告的状态。但是，也可以由统一控制汽车10的汽车控制部进行该分析。

该情况下，汽车控制部在该分析的结果是判断为需要警告的状态的情况下，将表示为需要警告的状态的要警告信息输入hud100的系统控制部60。然后，状况信息获取部61获取从汽车控制部输入的该要警告信息，警告判定部62基于该要警告信息识别为需要警告的状态。

图像数据控制部63控制向驱动部45输入的图像数据。图像数据控制部63在汽车10被设定为第一模式的状态下，用第一图像数据和第二图像数据切换向驱动部45输入的图像数据。

第一图像数据是用于显示第一显示信息的数据。第一显示信息是用于进行向目的地的路径引导的信息或汽车10的速度信息等驾驶辅助所需的图标或文本等信息。

第一图像数据由与第一显示信息对应的像素数据组和与除了第一显示信息之外的背景部分对应的像素数据组构成。在该第一图像数据被输入驱动部45的状态下，基于与背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的图像光未到达投影面2，基于与第一显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的图像光到达投影面2。

即，在第一图像数据被输入到驱动部45的状态下视认到的虚像或实像对于第一显示信息而言，至少其轮廓部分用彩色显示，对于背景部分而言，形成透明的状态。

第二图像数据是用于显示第二显示信息的数据。第二显示信息包括根据通过警告判定部62判定为需要的警告的内容预先确定的警告信息。

第二图像数据由与第二显示信息对应的像素数据组和与除了第二显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成。在该第二图像数据被输入到驱动部45的状态下，基于与背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的图像光到达投影面2，基于与第二显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的图像光到达或未到达投影面2。

即，在第二图像数据被输入到驱动部45的状态下视认到的虚像或实像，对于背景部分而言，至少彩色显示，对于第二显示信息而言，形成彩色或透明的状态。

图像数据控制部63在汽车10被设定为第一模式的状态下，在通过警告判定部62判定为不需要警告的状态的情况下，将向驱动部45输入的图像数据作为第一图像数据，在通过警告判定部62判定为需要警告的状态的情况下，将向驱动部45输入的图像数据作为第二图像数据。

变焦控制部64在第一图像数据被输入到驱动部45的状态下，经由透镜驱动部47将投影透镜46的焦距控制为第一值，将中间像的尺寸控制为初始值。变焦控制部64在第二图像数据被输入到驱动部45的状态下，经由透镜驱动部47将投影透镜46的焦距控制为比第一值小的第二值，将中间像的尺寸控制为大于初始值。

操作检测部65在汽车10被设定为第一模式的状态下，对进行了针对汽车10的预先确定的操作的情况进行检测。

该预先确定的操作是指与通过警告判定部62判定为需要的警告的内容相对应地确定的操作。

例如，制动操作与在人或车辆等障碍物横穿汽车10的前方的情况下需要的警告(要求对障碍物注意的警告)相关联。

例如，方向盘把持操作和制动操作与在汽车10和障碍物的距离为阈值以下的情况下需要的警告(要求避免与障碍物碰撞的警告)相关联。

例如，图示省略的模式切换按钮的操作与促使从第一模式向第二模式的切换的警告相关联。

操作检测部65在第一模式时从汽车控制部获取表示制动器、方向盘、及模式切换按钮各自的操作状态的信息，基于该信息，对进行了预先确定的操作的情况进行检测。操作检测部65在检测到进行了预先确定的操作时，将该操作的检测信号输出到图像数据控制部63。

图4是用于说明图1所示的hud100的动作的流程图。此外，图4所示的处理在hud100的电源被接通、汽车10被设定为第一模式的期间重复执行。

图5是表示通过前挡风玻璃1观察到的基于第一图像数据的图像的一例的图。图6是表示通过前挡风玻璃1观察到的基于第二图像数据的图像的一例的图。图7是表示通过前挡风玻璃1观察到的基于第二图像数据的图像的另一例的图。

图5中示出了汽车10行驶的道路r。图6及图7示出了汽车10行驶的道路r和存在于汽车10的前方的人h。

当汽车10被设定为第一模式时，图像数据控制部63开始第一图像数据向驱动部45的输入(步骤s1)。

驱动部45通过基于从图像数据控制部63输入的第一图像数据驱动光调制元件44，将基于第一图像数据的图像光投影到投影面2上(步骤s2)。由此，如图5所示，通过投影面2观察到驾驶辅助图像81。

在图5所示的驾驶辅助图像81中，作为第一显示信息，包括用于进行路径引导的信息(箭头、到十字路口的距离、及预定到达时刻)和汽车10的速度信息。而且，驾驶辅助图像81的除第一显示信息以外的背景部分是透明的。由此，充分确保了驾驶员的视野。

在该状态下，由警告判定部62判定是否是需要对汽车10的驾驶员或同乘者发出警告的状态(步骤s3)。在判定为不需要警告的情况下(步骤s3：no)，处理返回步骤s1，重复上述的处理。

在判定为是需要警告的状态的情况下(步骤s3：yes)，图像数据控制部63将向驱动部45输入的图像数据从第一图像数据切换为第二图像数据。另外，变焦控制部64将投影透镜46的焦距从第一值变更为第二值，放大中间像的尺寸(步骤s4)。

驱动部45通过基于从图像数据控制部63输入的第二图像数据驱动光调制元件44，将基于第二图像数据的图像光投影到投影面2上(步骤s5)。由此，如图6所示，通过投影面2观察到警告图像82。或者，如图7所示，通过投影面2观察到警告图像83。

在图6所示的警告图像82中，作为第二显示信息，包括通知注意前方的“dangerahead！前方注意！”这样的内容的文本。在警告图像82中，文本的部分被被填充规定的颜色，文本以外的背景部分被填充与文本的部分不同的颜色，使其变得不透明。

为了使警告图像82整体明显，警告图像82的背景部分优选设为红色或黄色等。警告图像82的文本部分优选设为背景部分的颜色的互补色(例如绿色)等，以提高文本的可见性。

在图7所示的警告图像83中，作为第二显示信息，包括通知注意前方的“dangerahead！前方注意！”这样的内容的文本。在警告图像83中，文本的部分是透明的，该文本以外的背景部分被填充规定的颜色涂色使其变得不透明。为了使警告图像83整体明显，警告图像83的背景部分优选设为红色或黄色等。将图5和图6及图7比较可以看出，观察到的警告图像的尺寸大于驾驶辅助图像的尺寸。

在步骤s5之后，当操作检测部65检测到进行了用于避免与图6或图7所示例的警告图像对应的危险的操作时(步骤s6：yes)，变焦控制部64使投影透镜46的焦距返回第一值(步骤s7)。然后，使处理返回步骤s1，图像数据控制部63向驱动部45输入第一图像数据。由此，通过投影面2观察到的图像从图6或图7所示的状态切换为图5所示的状态。

如上所述，根据hud100，在将汽车10设定为第一模式的状态下，在判定为需要警告的状态的情况下，将显示从背景为透明的图像切换为背景为彩色的图像。这样，通过背景从透明的状态变化为彩色的状态，驾驶员或同乘者能够瞬时察觉图像的变化，因此，能够提高警告的识别度。因此，即使在自动驾驶中或远程驾驶中，也能够有效地对驾驶员或同乘者进行警告，从而能够辅助安全驾驶。

另外，根据hud100，在汽车10被设定为第一模式的状态下，判定为需要警告的状态的情况下，与判定为不需要警告的状态的情况相比，显示大的图像。这样，通过将图像的尺寸从小的尺寸变化为大的尺寸，驾驶员或同乘者能够瞬时察觉图像的变化，因此，能够提高警告的识别度。因此，即使在自动驾驶中或远程驾驶中，也能够有效地对驾驶员或同乘者进行警告，从而能够辅助安全的驾驶。

另外，根据hud100，在显示基于第二图像数据的图像的状态下，在由驾驶员进行了特定的操作的情况下，将显示切换为基于第一图像数据的图像。基于第一图像数据的图像背景部分是透明的，另外，显示尺寸也减小。因此，驾驶员能够在充分确保了前方视野的状态下继续用于避免危险的驾驶操作，从而能够顺畅地进行危险回避。

此外，图像数据控制部63也可以设定为如下结构，在将第二图像数据输入驱动部45的状态下，在通过操作检测部65检测到上述预先确定的操作的情况下，停止图像数据向驱动部45的输入，在经过规定时间后，重启步骤s1的处理。根据该结构，能够使驾驶员的前方视野更良好，能够更顺畅地进行用于避免危险的驾驶操作。

另外，如上所述，图像数据控制部63优选设定为如下结构，在停止图像数据向驱动部45的输入的情况下，在通过警告判定部62判定为不需要警告的状态的时刻，重启步骤s1的处理。根据该结构，能够在需要警告的期间充分确保驾驶员的前方视野。因此，能够更顺畅地进行用于避免危险的驾驶操作。

另外，图像数据控制部63在将第二图像数据输入驱动部45的状态下，在通过操作检测部65检测到上述的预先确定的操作的情况下，也可以将向驱动部45输入的第一图像数据变更为用于显示第三显示信息的数据。第三显示信息是表示用于避免危险的具体的指示内容的信息。

图8是表示基于用于显示第三显示信息的第一图像数据的图像的一例的图。

图8所示的驾驶辅助图像84中，包括为了避开前方的障碍物而指示向左转方向盘并且制动的动作的图标和文本。这些图标和文本以彩色或仅轮廓为彩色来显示，其它背景部分是透明的。

通过显示图8所示的驾驶辅助图像84，能够对驾驶员准确地指示用于避免危险的行动，从而能够顺畅地进行危险回避。

另外，图像数据控制部63优选为如下结构，在汽车10被设定为第二模式(手动驾驶模式)的情况下，向驱动部45仅输入第一图像数据。根据该结构，在手动驾驶中总是显示背景部分透明的图像。因此，能够确保前方视野以辅助安全的驾驶。

此外，在汽车10被设定为第二模式的情况下，基于第一图像数据显示的第一显示信息中，除了用于进行向目的地的路径引导的信息或汽车10的速度信息等驾驶辅助所需的图标或文本等信息以外，还包括与上述的第二显示信息相同的信息。

在hud100中，变焦控制部64及透镜驱动部47不是必需的。该情况下，投影透镜46的焦距是固定的。该情况下的动作是在图4中删除了步骤s7的动作。另外，在这种情况下，也可以采用如下结构，作为光调制元件44，使用mems(microelectromechanicalsystems)元件，通过激光投影方式进行空间调制。

接着，说明图1所示的hud100的变形例。

图9是表示变形例的hud100的系统控制部60的功能框的图。图9中，对于与图3相同的结构标注同一符号并省略说明。

搭载该变形例的hud100的汽车10的驾驶员座位为电动斜躺座椅，可通过电动变更靠背的倾斜角度。另外，搭载该变形例的hud100的汽车10具备控制驾驶员座位的靠背的倾斜角度的斜躺控制部101。另外，该变形例的hud100的投影光学系统被进行了光学设计，使得驾驶员可以在前挡风玻璃1前方的位置作为虚像视认到基于投影到投影面2上的图像光的图像。

图9所示的系统控制部60追加了发送部67，除这一点之外，是与图3相同的结构。

在该变形例的hud100中，如下进行设计，设定有假定坐在驾驶员座位的人的双眼进入的眼动范围，如果驾驶员的双眼进入该眼动范围，则能够视认到基于图像光的虚像。

在图9所示的系统控制部60的rom中存储有能够维持驾驶员的双眼进入眼动范围内的状态的汽车10的驾驶员座位的靠背的角度的范围。

发送部67在检测到汽车10被设定为第一模式时，生成用于将驾驶员座位的靠背的倾斜角度限制在存储于rom的上述角度的范围内的控制信号，并将该控制信号发送到汽车10的斜躺控制部101。

汽车10的斜躺控制部101基于从系统控制部60接收的控制信号，将驾驶员座位的靠背的倾斜角度限制在指定的上述范围内。

这样，变形例的hud100的系统控制部60在设定了第一模式的情况下，生成限制驾驶员座位的靠背的倾斜角度的控制信号，并将其发送到汽车10的斜躺控制部101，以使坐在驾驶员座位的驾驶员的双眼的位置纳入可视认到基于投影到投影面2上的图像光的虚像的范围。

由此，在设定为第一模式的期间，只能在上述角度的范围内变更驾驶员座位的靠背的倾斜角度。因此，驾驶员不会漏看由hud100显示的虚像。因此，即使在自动驾驶中或远程驾驶中，也能够使驾驶员可靠地识别警告，从而能够辅助安全的驾驶。

如以上所说明，本说明书中公开有以下事项。

(1)一种投影型显示装置，其搭载在交通工具上，其中，上述交通工具搭载有基于在内部生成的指令或从外部无线接收的指令进行驾驶的第一模式，上述投影型显示装置具备：光调制部，其基于所输入的图像数据对从光源出射的光进行空间调制；投影光学系统，其将进行了上述空间调制的上述光投影到交通工具的挡风玻璃或搭载在上述交通工具上的组合器；以及图像数据控制部，其控制向上述光调制部输入的图像数据，在上述第一模式时，上述图像数据控制部进行用第一图像数据和第二图像数据切换向上述光调制部输入的图像数据的控制，上述第一图像数据由与第一显示信息对应的像素数据组和与除了上述第一显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在上述第一图像数据被输入到上述光调制部的状态下，基于与上述背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光未到达上述挡风玻璃或上述组合器，基于与上述第一显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的上述光到达上述挡风玻璃或上述组合器，上述第二图像数据由与第二显示信息对应的像素数据组和与除了上述第二显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在上述第二图像数据被输入到上述光调制部的状态下，基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光和基于与上述第二显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的上述光中、至少基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光到达上述挡风玻璃或上述组合器。

(2)根据(1)所述的投影型显示装置，其中，上述投影光学系统包括变焦透镜，其能够变更基于由上述光调制部进行了空间调制的光的图像的大小，上述投影型显示装置还具备变焦控制部，其控制上述变焦透镜，使上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下的上述图像比上述第一图像数据被输入上述光调制部的状态下的上述图像大。

(3)根据(1)或(2)所述的投影型显示装置，其中，上述交通工具还搭载有人手动进行驾驶的第二模式，上述图像数据控制部在上述第二模式时，进行仅将上述第一图像数据作为向上述光调制部输入的图像数据的控制。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的投影型显示装置，其中，还具备警告判定部，其判定是否是需要对乘坐在上述交通工具中的人进行警告的状态，上述图像数据控制部在上述第一模式时，在通过上述警告判定部判定为不需要警告的状态下，将上述第一图像数据输入上述光调制部，在通过上述警告判定部判定为需要警告的状态下，将上述第二图像数据输入上述光调制部。

(5)根据(4)所述的投影型显示装置，其中，还具备操作检测部，其在上述第一模式时，对进行了针对上述交通工具的预先确定的操作的情况进行检测，上述图像数据控制部在上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下，在通过上述操作检测部检测到上述预先确定的操作的情况下，将向上述光调制部输入的图像数据切换为上述第一图像数据。

(6)根据(4)所述的投影型显示装置，其中，还具备操作检测部，其在上述第一模式时，对进行了针对上述交通工具的预先确定的操作的情况进行检测，上述图像数据控制部在上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下，在通过上述操作检测部检测到上述预先确定的操作的情况下，停止图像数据向上述光调制部的输入。

(7)根据(6)所述的投影型显示装置，其中，上述图像数据控制部在上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下，在通过上述操作检测部检测到上述预先确定的操作的情况下，在通过上述警告判定部判定为不需要警告为止的期间，停止图像数据向上述光调制部的输入。

(8)根据(1)～(7)中任一项所述的投影型显示装置，其中，上述交通工具具有控制驾驶员座位的靠背的倾斜角度的斜躺控制部，上述投影型显示装置还具备发送部，其在上述第一模式时，生成控制信号，并将其发送到上述斜躺控制部，该控制信号用于将上述交通工具的驾驶员座位的靠背的倾斜角度限制在使坐在上述驾驶员座位的驾驶员能够视认到基于由上述投影光学系统投影的光的虚像的范围内，上述斜躺控制部基于上述控制信号，限制上述倾斜角度。

(9)一种投影显示方法，其使用：基于所输入的图像数据对从光源出射的光进行空间调制的光调制部和将进行了上述空间调制的上述光投影到交通工具的挡风玻璃或搭载在上述交通工具上的组合器的投影光学系统，其中，上述交通工具搭载有基于在内部生成的指令或从外部无线接收的指令进行驾驶的第一模式，上述投影显示方法包括控制向上述光调制部输入的图像数据的图像数据控制步骤，在上述图像数据控制步骤中，在上述第一模式时，进行用第一图像数据和第二图像数据切换向上述光调制部输入的图像数据的控制，上述第一图像数据由与第一显示信息对应的像素数据组和与除了上述第一显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在上述第一图像数据被输入到上述光调制部的状态下，基于与上述背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光未到达上述挡风玻璃或上述组合器，基于与上述第一显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的上述光到达上述挡风玻璃或上述组合器，上述第二图像数据由与第二显示信息对应的像素数据组和与除了上述第二显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在上述第二图像数据被输入到上述光调制部的状态下，基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光和基于与上述第二显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的上述光中、至少基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光到达上述挡风玻璃或上述组合器。

(10)根据(9)所述的投影显示方法，其中，上述投影光学系统包括可变更基于由上述光调制部进行了空间调制的光的图像的大小的变焦透镜，上述投影显示方法还具备变焦控制步骤，控制上述变焦透镜，使上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下的上述图像比上述第一图像数据被输入上述光调制部的状态下的上述图像大。

(11)根据(9)或(10)所述的投影显示方法，其中，上述交通工具还搭载有人手动进行驾驶的第二模式，在上述图像数据控制步骤中，在上述第二模式时，进行仅将上述第一图像数据作为向上述光调制部输入的图像数据的控制。

(12)根据(9)～(11)中任一项所述的投影显示方法，其中，还具备警告判定步骤，判定是否是需要对乘坐在上述交通工具内的人进行警告的状态，在上述图像数据控制步骤中，在上述第一模式时，在通过上述警告判定步骤判定为不需要警告的状态下，将上述第一图像数据输入上述光调制部，在通过上述警告判定步骤判定为需要警告的状态下，将上述第二图像数据输入上述光调制部。

(13)根据(12)所述的投影显示方法，其中，还具备操作检测步骤，在上述第一模式时，对进行了针对上述交通工具的预先确定的操作的情况进行检测，在上述图像数据控制步骤中，在上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下，在通过上述操作检测步骤检测到上述预先确定的操作的情况下，将向上述光调制部输入的图像数据切换为上述第一图像数据。

(14)根据(12)所述的投影显示方法，其中，还具备操作检测步骤，在上述第一模式时，对进行了针对上述交通工具的预先确定的操作的情况进行检测，上述图像数据控制步骤中，在上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下，在通过上述操作检测步骤检测到上述预先确定的操作的情况下，停止图像数据向上述光调制部的输入。

(15)根据(14)所述的投影显示方法，其中，在上述图像数据控制步骤中，在上述第二图像数据被输入上述光调制部的状态下，在通过上述操作检测步骤检测到上述预先确定的操作的情况下，在直到通过上述警告判定步骤判定为不需要警告的期间，停止图像数据向上述光调制部的输入。

(16)根据(1)～(15)中任一项所述的投影显示方法，其中，上述交通工具具有控制驾驶员座位的靠背的倾斜角度的斜躺控制部，上述投影显示方法还具备发送步骤，在上述第一模式时，生成控制信号，并将其发送到上述斜躺控制部，该控制信号用于将上述交通工具的驾驶员座位的靠背的倾斜角度限制在使坐在上述驾驶员座位的驾驶员能够视认到基于由上述投影光学系统投影的光的虚像的范围内，上述斜躺控制部基于上述控制信号，限制上述倾斜角度。

(17)一种投影显示程序，其使用：基于所输入的图像数据对从光源出射的光进行空间调制的光调制部和将进行了上述空间调制的上述光投影到交通工具的挡风玻璃或搭载在上述交通工具上的组合器的投影光学系统，其中，上述交通工具搭载有基于在内部生成的指令或从外部无线接收的指令进行驾驶的第一模式，上述投影显示程序是用于使计算机执行控制向上述光调制部输入的图像数据的图像数据控制步骤的程序，在上述图像数据控制步骤中，在上述第一模式时，进行用第一图像数据和第二图像数据切换向上述光调制部输入的图像数据的控制，上述第一图像数据由与第一显示信息对应的像素数据组和与除了上述第一显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在上述第一图像数据被输入到上述光调制部的状态下，基于与上述背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光未到达上述挡风玻璃或上述组合器，基于与上述第一显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的上述光到达上述挡风玻璃或上述组合器，上述第二图像数据由与第二显示信息对应的像素数据组和与除了上述第二显示信息以外的背景部分对应的像素数据组构成，在上述第二图像数据被输入到上述光调制部的状态下，基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光和基于与上述第二显示信息对应的像素数据组进行了空间调制的上述光中、至少基于与该背景部分对应的像素数据组进行了空间调制的上述光到达上述挡风玻璃或上述组合器。

产业上的可利用性

本发明可以应用于汽车等交通工具，以辅助该交通工具的安全驾驶。

符号说明

100hud

1前挡风玻璃

2投影面

3仪表盘

4控制单元

6扩散部件

7反射镜

8凹面镜

9摄像部

10汽车

40光源单元

40a光源控制部

41rr光源

41gg光源

41bb光源

42r、42g、42b准直透镜

43二向色棱镜

44光调制元件

45驱动部

46投影透镜

47透镜驱动部

60系统控制部

61状况信息获取部

62警告判定部

63图像数据控制部

64变焦控制部

65操作检测部

67发送部

81驾驶辅助图像

82、83警告图像

84驾驶辅助图像

101斜躺控制部