平视显示器、车辆用显示系统以及车辆用显示方法

技术领域

本公开涉及平视显示器、车辆用显示系统以及车辆用显示方法。

背景技术

当前，对汽车的自动驾驶技术的研究在各国盛行，各国正在探讨完善法律，用于在自动驾驶模式下车辆(以下，“车辆”指汽车。)可以在公路上行驶。在此，在自动驾驶模式下，车辆系统自动地控制车辆的行驶。具体而言，在自动驾驶模式下，车辆系统基于从摄像头、雷达(例如，激光雷达或毫米波雷达)等传感器得到的表示车辆的周边环境的信息(周边环境信息)，自动地进行转向控制(车辆的行进方向的控制)、制动控制以及油门控制(车辆的制动、加减速的控制)中的至少一个。另一方面，在以下所述的手动驾驶模式中，像现有型的车辆大多如此的这样，驾驶员控制车辆的行驶。具体而言，在手动驾驶模式下，根据驾驶员的操作(转向操作、制动操作、油门操作)来控制车辆的行驶，车辆系统不自动地进行转向控制、制动控制以及油门控制。需要说明的是，车辆的驾驶模式不是仅存在于一部分车辆中的概念，而是存在于包括不具有自动驾驶功能的现有型的车辆在内的所有车辆中的概念，例如根据车辆控制方法等进行分类。

这样，在将来，可以预见，在公路上以自动驾驶模式行驶中的车辆(以下，适当地称为“自动驾驶车”。)和以手动驾驶模式行驶中的车辆(以下，适当地称为“手动驾驶车”。)混合存在。

可以预见，在未来的自动驾驶社会中，车辆与人之间的视觉性交流将变得越来越重要。例如，可以预见，车辆和该车辆的乘员之间的视觉性交流将变得越来越重要。在这一点上，能够使用平视显示器(HUD)来实现车辆和乘员之间的视觉性交流。在平视显示器中，图像或视频被投影在挡风玻璃或合成器上，且该图像通过挡风玻璃或合成器被叠加在现实空间上以使乘员看到，由此，能够实现所谓的AR(增强现实(Augmented Reality))。

作为平视显示器的一个例子，在专利文献1中，公开了具备用于使用透明的显示介质来显示立体的虚像的光学系统的显示装置。该显示装置在挡风玻璃或合成器上向驾驶员的视野内投射光。投射的光的一部分透过挡风玻璃或合成器，而另一部分被挡风玻璃或合成器反射。该反射光射向驾驶员的眼睛。驾驶员将进入眼睛的该反射光感知为虚像，该虚像以透过挡风玻璃或合成器看到的实际的物体为背景，看起来如同隔着挡风玻璃或合成器而位于相反侧(汽车的外侧)的物体的像。

另外，当太阳光等外部光进入平视显示器的内部时，该外部光被显示器聚光而引起局部的温度上升，有可能导致图像显示的混乱或显示器的热损坏。为了防止这样问题，已知有提高显示器的散热性的结构、在从显示器到反射部之间设置反射红外线的板的结构(参照专利文献2)。但是，在专利文献2中，另外需要用于抑制显示器的温度上升的部件，导致高成本化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2018-45103号公报

专利文献2：日本国特开2005-313733号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本公开的目的在于提供一种平视显示器，该平视显示器能够在抑制图像生成的处理负载的同时，减轻给乘员带来的不协调感。

本公开的目的在于提供一种提高了便利性的平视显示器以及车辆用显示系统。

本公开的目的在于提供一种车辆的乘员容易识别由路面描绘装置显示的光图案以及由平视显示器显示的图像的平视显示器、车辆用显示系统以及车辆用显示方法。

本公开的目的在于提供一种平视显示器，该平视显示器能够在不降低对乘员显示的图像生成的品质的情况下，防止因外部光引起的热损害的发生。

用于解决课题的技术方案

为了达到上述目的，本公开的一个方式的平视显示器设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述平视显示器具备：

图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光，并照射到挡风玻璃或合成器；

控制部，其控制所述图像生成部的动作；

所述控制部控制所述图像生成部，使得根据规定的条件选择将由所述规定的图像形成并通过所述挡风玻璃或所述合成器而被所述乘员看到的虚像对象的显示形态设为平面图像和立体图像中的一个。

在将虚像对象的显示形态与存在于车辆的周边的对象物建立对应关系地作为平面图像而投影的情况下，相对于作为三维物体的对象物，显示二维对象，因此可能给乘员带来不协调感。另一方面，若想要将投影在乘员的视野区域内的所有虚像对象作为三维对象进行图像生成，则用于图像生成的处理负载变高。在这样的状态下，根据上述结构，可以根据规定的条件在平面图像和立体图像之间切换虚像对象的显示形态。由此，能够抑制生成虚像对象的图像时的处理负载，同时减轻给乘员带来的不协调感。

另外，在本公开的平视显示器中，

所述规定的条件也可以包括以下条件中的至少一个：从所述乘员到所述虚像对象的距离、所述现实空间内的对象的属性、在所述乘员的视野区域中的供所述虚像对象配置的区域、所述车辆的行驶场景。

根据上述结构，能够根据虚像对象的投影距离或对象物的属性等状况，适当地决定虚像对象的显示形态。

另外，在本公开的平视显示器中，

在所述规定的条件是从所述乘员到所述虚像对象距离的情况下，

所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得在所述距离为阈值以下时将所述显示形态设为所述立体图像，在所述距离比所述阈值大时将所述显示形态设为所述平面图像。

根据上述结构，能够根据虚像对象的投影距离，适当地切换作为立体图像显示的虚像对象和作为平面图像显示的虚像对象。

另外，在本公开的平视显示器中，

在所述规定的条件是所述对象物的属性的情况下，

所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得对于重要度高的所述对象物，将所述虚像对象的所述显示形态设为所述立体图像，对于重要度低的所述对象物，将所述虚像对象的所述显示形态设为所述平面图像。

根据上述结构，在对象物的重要度高的情况下，例如，在是对乘员来说紧急度高的对象物的情况下，通过将虚像对象的显示形态设为立体图像，使乘员容易看到对象物。另外，在对象物的重要度低的情况下，通过将虚像对象的显示形态设为平面图像，能够减轻图像生成的处理负载。

另外，在本公开的平视显示器中，

在所述规定的条件是在所述乘员的所述视野区域中的供所述虚像对象配置的区域的情况下，

所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得在所述虚像对象位于所述视野区域的中心区域时将所述显示形态设为所述立体图像，在所述虚像对象位于所述视野区域的中心区域以外的区域时将所述显示形态设为所述平面图像。

根据上述结构，能够根据乘员的视野区域中的虚像对象的投影距离，适当地切换作为立体图像显示的虚像对象和作为平面图像显示的虚像对象。

另外，在本公开的平视显示器中，

在所述规定的条件是所述车辆的所述行驶场景的情况下，

所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得在所述车辆在普通道路上行驶时将所述显示形态设为所述立体图像，在所述车辆在高速公路上行驶时将所述显示形态设为所述平面图像。

根据上述结构，能够根据车辆的行驶场景，适当地切换作为立体图像显示的虚像对象和作为平面图像显示的虚像对象。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的平视显示器设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述平视显示器具备：

图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光，并照射到挡风玻璃或合成器所述光；

控制部，其控制所述图像生成部的动作；

所述控制部控制所述图像生成部，使得基于所述现实空间内的对象物，变更由所述规定的图像形成并通过所述挡风玻璃或所述合成器而被所述乘员看到的虚像对象的显示形态，

在变更所述显示形态时，在作为从所述乘员到所述对象物的距离的第一距离为规定的阈值以下的情况下，与所述第一距离对应地变更作为从所述乘员到所述虚像对象的距离的第二距离，在所述第一距离比所述规定的阈值大的情况下，所述第二距离设为恒定。。

在与存在于车辆的周边的各对象物建立对应关系地显示虚像对象的情况下，为了减轻乘员的不协调感，优选根据对象物的距离来变更各虚像对象的距离。但是，若根据所有对象物的距离使各虚像对象的距离可变，则会施加较高的处理负载。在这样的状态下，根据上述结构，在对象物的距离为阈值以下的情况下，与对象物的距离对应地变更虚像对象的距离，在对象物的距离比阈值大的情况下，虚像对象的距离设为恒定。由此，能够抑制生成对象的图像时的处理负载，同时减轻给乘员带来的不协调感。

另外，在本公开的平视显示器中，

在所述第一距离比所述规定的阈值大的情况下，所述第二距离可以设定为所述规定的阈值以上的距离。

根据上述结构，通过将距离设为恒定的虚像对象显示为阈值以上的距离，能够减轻给乘员带来的不协调感。

另外，在本公开的平视显示器中，

所述规定的阈值也可以根据规定的条件来变更。

根据上述结构，能够在考虑不协调感的减轻和处理负载的抑制之间的平衡的同时，决定适当的阈值。

另外，在本公开的平视显示器中，

也可以是，所述规定的条件包括所述车辆的周围的照度，

随着所述照度变大而增大所述规定的阈值。

根据上述结构，在车辆的周边明亮的情况下，乘员能够清晰地看到远处，因此优选随着照度变大而增大阈值，尽量减轻给乘员带来的不协调感。

另外，在本公开的平视显示器中，

也可以是，所述规定的条件包括所述车辆的行驶速度，

随着所述行驶速度变大而增大所述规定的阈值。

根据上述结构，通过随着车辆的行驶速度变大而增大阈值，对于位于远距离的对象物或虚像对象，也能够使乘员正确地掌握。

另外，在本公开的平视显示器中，

也可以是，在所述第一距离比所述规定的阈值大的情况下，根据所述第一距离来变更显示的所述虚像对象的大小。

根据上述结构，通过使距离设为恒定的虚像对象的大小可变，对于较远位置的虚像对象，也能够模拟地进行有远近感的显示。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的平视显示器设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述平视显示器具备：

图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光，并照射到挡风玻璃或合成器；

控制部，其控制所述图像生成部的动作；

所述控制部以如下方式控制所述图像生成部：

在判断为由所述规定的图像形成并通过所述挡风玻璃或所述合成器而被所述乘员看到的虚像对象以与存在于所述车辆周边的对象物重叠的方式被所述乘员看到的情况下，

且在基于所述对象物相对于所述乘员的距离信息，判断为所述虚像对象相对于所述乘员的距离比所述对象物相对于所述乘员的距离大的情况下，

对于所述虚像对象中的至少与所述对象物重叠的区域，所述规定的图像的显示变淡。

在存在于车辆的周边的对象物位于比虚像对象更近的位置的状态下，当虚像对象与对象物重叠地被观察时，虚像对象看起来像被嵌入到对象物中，因此给乘员带来不协调感。另外，对于车辆的乘员来说，难以识别对象物和虚像对象中的哪一个更近。在这样的状态下，根据上述结构，能够使乘员较淡地识别虚像对象中的与对象物重叠的区域。由此，乘员容易识别到对象物位于附近，能够减轻给乘员带来的不协调感。

另外，在本公开的平视显示器中，

所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得在所述规定的图像与所述对象物相关联的情况下，对于所述重叠的区域，不使所述规定的图像的显示变淡而为标准浓度。

根据上述结构，在虚像对象与对象物相关联的情况下，通过不使虚像对象变淡而以标准浓度进行看到，能够使乘员积极地识别虚像对象。

另外，在本公开的平视显示器中，

所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得在所述虚像对象的仅一部分与所述对象物重叠的情况下，所述规定的图像的全部变淡。

根据上述结构，通过即使在虚像对象的仅一部分与对象物重叠的情况下，也使虚像对象的全部被较淡地识别，容易使乘员看到对象物。

另外，在本公开的平视显示器中，

所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得在多个所述虚像对象与所述对象物重叠的情况下，形成所述多个虚像对象的多个所述规定的图像中的至少一个变淡。

根据上述结构，通过在多个虚像对象与对象物重叠的情况下，使至少一个虚像对象被较淡地看到，能够减轻给乘员带来的不协调感。

另外，在本公开的平视显示器中，

所述控制部也可以基于所述多个虚像对象中的各自的重叠程度或重要度，决定多个所述规定的图像中变淡的规定的图像。

根据上述结构，能够根据状况适当地决定被较淡地看到的虚像对象。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的平视显示器设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述平视显示器具备：

图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光；

控制部，其控制所述图像生成部的动作；

所述控制部控制所述图像生成部，使得基于所述光图案的至少一部分通过构成为朝向所述车辆的外部的路面照射光图案的路面描绘装置而照射到所述车辆的乘员无法看到的死角区域的信息，生成与所述光图案对应的规定的图像。

根据上述结构，在路面描绘装置所照射的光图案无法从车辆的乘员看到的情况下，通过平视显示器显示与光图案对应的规定的图像，因此车辆的乘员能够正确地识别照射到车外的光图案。即，能够提供提高了便利性的平视显示器。

另外，也可以是，在所述信息包含所述光图案的仅一部分照射到所述死角区域的情况下，所述控制部控制所述图像生成部，使得生成与所述光图案的整体对应的规定的图像。

根据上述结构，即使在光图案的仅一部分无法看到的情况下，也能够通过平视显示器显示与光图案的整体对应的图像，因此车辆的乘员能够更准确地识别照射到车外的光图案。

另外，也可以是，与所述死角区域对应地规定所述路面描绘装置射出的光的射出角度、或所述路面描绘装置在路面上照射光的照射范围，所述信息基于所述路面描绘装置射出的光的射出角度、或所述路面描绘装置在路面上照射光的照射范围。

若如上述那样预先规定了与死角区域对应的路面描绘装置射出光的射出角度、或者路面描绘装置在路面上照射光的照射范围，则不需要检测实际路面描绘的光图案来判断乘员是否能够看到。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的车辆用显示系统具备：

平视显示器，其设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像；

路面描绘装置，其设置在所述车辆上，并构成为朝向所述车辆的外部的路面照射光图案；

控制部，其至少控制所述平视显示器的动作；

所述控制部控制所述平视显示器，使得基于所述光图案的至少一部分通过所述路面描绘装置而照射到所述车辆的乘员无法看到的死角区域的信息，生成与所述光图案对应的规定的图像。

根据上述结构，在路面描绘装置所照射的光图案无法从车辆的乘员看到的情况下，通过平视显示器显示与光图案对应的规定的图像，因此车辆的乘员能够正确地识别照射到车外的光图案。即，能够提供提高了便利性的车辆用显示系统。

另外，也可以是，在所述信息包含所述光图案的仅一部分照射到所述死角区域的情况下，所述控制部控制所述平视显示器，使得生成与所述光图案的整体对应的规定的图像。

根据上述结构，即使在光图案的仅一部分无法看到的情况下，也能够通过平视显示器显示与光图案的整体对应的图像，因此车辆的乘员能够更准确地识别照射到车外的光图案。

另外，也可以是，与所述死角区域对应地规定所述路面描绘装置射出的光的射出角度、或所述路面描绘装置在路面上照射光的照射范围，所述控制部基于所述路面描绘装置射出的光的射出角度、或所述路面描绘装置在路面上照射光的照射范围，判断所述光图案的至少一部分是否通过所述路面描绘装置而照射到所述车辆的乘员无法看到的死角区域。

若如上述那样预先规定了死角区域，则不需要检测实际路面描绘的光图案来判断乘员是否能够看到。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的平视显示器设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述平视显示器具备：

图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光；

控制部，其控制所述图像生成部的动作；

所述控制部控制所述图像生成部，使得基于通过构成为朝向所述车辆的外部的路面照射光图案的路面描绘装置照射的所述光图案的颜色信息，以与所述光图案的颜色不同的颜色生成与所述光图案对应的规定的图像。

根据上述结构，通过显示与路面描绘的光图案对应的规定的图像，车辆的乘员容易识别所显示的光图案以及图像。进而，由于光图案和规定的图像以不同的颜色被看到，因此乘员在观察时的可视性良好。

另外，所述控制部也可以控制所述图像生成部，使得在所述光图案的颜色信息是表示白色的信息的情况下，以与白色不同的颜色生成所述规定的图像。

为了防止对车外的驾驶员或步行者等的误识别，路面描绘有时限定为以白色显示。即使在这样的情况下，根据上述结构，由于以与白色不同的颜色显示规定的图像，因此乘员在观察时的可视性进一步提高。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的车辆用显示系统具备：

平视显示器，其设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像；

路面描绘装置，其设置在所述车辆上，并构成为朝向所述车辆的外部的路面照射光图案；

控制部，其控制所述平视显示器以及所述路面描绘装置的至少一方的动作；

所述控制部控制所述动作，使得所述规定的图像和所述光图案相互对应，且使得所述规定的图像和所述光图案为不同的颜色。

根据上述结构，通过显示与路面描绘的光图案对应的规定的图像，车辆的乘员容易识别所显示的光图案以及图像。进而，由于光图案和规定的图像以不同的颜色被看到，因此乘员在观察时的可视性良好。

另外，所述控制部也可以控制所述平视显示器，使得在所述光图案的颜色为白色的情况下，以与白色不同的颜色生成所述规定的图像。

为了防止对车外的驾驶员、步行者等的误识别，路面描绘有时限定为以白色显示即使在这样的情况下，根据上述结构，由于以与白色不同的颜色显示规定的图像，因此乘员在观察时的可视性进一步提高。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的车辆用显示方法使用以下装置进行显示：平视显示器，其设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像；

路面描绘装置，其设置在所述车辆上，并构成为朝向所述车辆的外部的路面照射光图案；所述车辆用显示方法的特征在于，

使所述平视显示器显示所述规定的图像，并且使所述路面描绘装置显示所述光图像，使得所述规定的图像和所述光图案相互对应，且使得所述规定的图像和所述光图案为不同的颜色。

根据上述结构，通过显示与路面描绘的光图案对应的规定的图像，车辆的乘员容易识别所显示的光图案以及图像。进而，由于光图案和规定的图像以不同的颜色被看到，因此乘员在观察时的可视性良好。

另外，也可以是，以白色显示所述光图案，以与白色不同的颜色显示所述规定的图像。

为了防止对车外的驾驶员、步行者等的误识别，路面描绘有时限定为以白色显示即使在这样的情况下，根据上述结构，由于以与白色不同的颜色显示规定的图像，因此乘员在观察时的可视性进一步提高。

为了达到上述目的，本公开的一个方式的平视显示器设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述平视显示器具备：

图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光；

反射部，其反射所述光，使得由所述图像生成部射出的光照射到挡风玻璃或合成器；

驱动部，其用于使所述反射部的朝向以及所述图像生成部的至少一方摆动；

控制部，其控制所述图像生成部的动作；

所述控制部根据基于所述驱动部的所述反射部的朝向以及所述图像生成部的至少一方的摆动，变更所述图像生成部中的光的射出位置。

根据上述结构，即使在从车辆外部入射的太阳光等外部光通过反射部反射而照射到图像生成部的情况下，由于反射部的朝向以及图像生成部的至少一方摆动，因此能够使图像生成部中的外部光照射的位置变动。由此，能够防止外部光局部地持续照射在图像生成部上，能够抑制图像生成部中的过度的温度上升，能够抑制由热引起的图像生成部的劣化。通过这样使反射部或图像生成部摆动这样的简便方法，能够以低成本实现图像生成部的温度上升的抑制。

另外，即使反射部的朝向以及图像生成部的至少一方摆动，图像生成部中的光的射出位置也根据该摆动而变更，因此图像形成位置相对于挡风玻璃或合成器被控制为期望的位置，抑制对车辆的乘员产生不协调感。

即，根据上述结构，能够在不降低对乘员显示的图像生成的品质的情况下，防止因外部光引起的热损害的发生。

另外，在本公开的平视显示器中，

所述反射部也可以包含凹面镜。

根据上述结构，即使在外部光通过凹面镜反射而聚光的状态下照射到图像生成部的情况下，也能够抑制由热引起的图像生成部的劣化。

另外，也可以是，本公开的平视显示器还具备能够检测所述图像生成部的温度上升的热传感器，

所述驱动部根据所述热传感器对温度上升的检测，使所述反射部的朝向以及所述图像生成部的至少一方摆动。

根据上述结构，在外部光照射到图像生成部而成为温度上升的状态时，反射部的朝向以及图像生成部的至少一方摆动。即，能够防止驱动部进行不必要的动作，能够延长驱动部的寿命。另外，能够降低驱动部的消耗能量。

另外，也可以是，本公开的平视显示器还具备能够检测入射到所述反射部的外部光的光传感器，

所述驱动部根据所述光传感器对外部光的检测，使所述反射部的朝向以及所述图像生成部的至少一方摆动。

根据上述结构，在外部光被反射部反射而成为照射到图像生成部的状态时，反射部的朝向以及图像生成部的至少一方摆动。即，能够防止驱动部进行不必要的动作，能够延长驱动部的寿命。另外，能够降低驱动部的消耗能量。

另外，也可以是，在本公开的平视显示器中，

所述图像生成部中的所述光的射出位置变更到以下位置：在所述反射部以及所述图像生成部的至少一方移动之前入射到所述图像生成部的外部光的聚光区域不与所述反射部以及所述图像生成部的至少一方移动之后的所述外部光的聚光区域重叠的位置。

根据上述结构，能够可靠地防止图像生成部的局部的温度上升。

另外，为了达到上述目的，本公开的一个方式的平视显示器设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述平视显示器具备：

图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光；

反射部，其反射所述光，使得由所述图像生成部射出的光照射到挡风玻璃或合成器；

光学部件，其使从所述图像生成部射出的所述光透过并向所述反射部入射；

驱动部，其用于使所述光学部件摆动；

控制部，其控制所述图像生成部的动作；

所述控制部根据基于所述驱动部的所述光学部件的摆动，变更所述图像生成部中的光的射出位置。

根据上述结构，能够在不降低对乘员显示的图像生成的品质的情况下，防止因外部光引起的热损害的发生。

发明效果

根据本公开，能够提供一种平视显示器，该平视显示器能够在抑制图像生成的处理负载的同时，减轻给乘员带来的不协调感。

根据本公开，能够提供一种提高了便利性的平视显示器以及车辆用显示系统。

根据本公开，能够提供一种车辆的乘员容易识别显示的光图案以及图像的平视显示器、车辆用显示系统以及车辆用显示方法。

根据本公开，能够提供一种平视显示器，该平视显示器能够在不降低对乘员显示的图像生成的品质的情况下，防止因外部光引起的热损害的发生。

附图说明

图1是具备车辆用显示系统的车辆用系统的框图。

图2是车辆用显示系统所包含的本实施方式的平视显示器(HUD)的示意图。

图3是示出通过第一实施方式的HUD，以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的第一例的图。

图4是示出从车辆的乘员的视点到对象物的距离与阈值的关系的示意图。

图5是示出通过HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的第二例的图。

图6是示出通过HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的第三例的图。

图7A是示出通过HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的第四例的图。

图7B是示出通过HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的第四例的图。

图8是变形例的HUD的示意图。

图9是示出通过第二实施方式的HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的第一例的图。

图10是示出从车辆的乘员的视点到对象物的距离与阈值的关系的示意图。

图11是用于说明第三实施方式的HUD的控制的流程图。

图12是示出通过第三实施方式的HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的例子的图。

图13是示出通过第三实施方式的HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的例子的图。

图14是示出通过第三实施方式的HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的另一例子的图。

图15是示出通过第三实施方式的HUD以与车辆外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象的状态的视野区域的其他例子的图。

图16是示出在第四实施例中，从驾驶员的角度观察车辆前方的一个例子的图。

图17是示出在第四实施方式中，从车辆的上方观察照射到车辆的前方的死角区域的光图案的示意图。

图18是示出显示与图17的光图案对应的图像的挡风玻璃的一个例子的图。

图19是从车辆的上方观察其一部分照射到车辆的前方的死角区域的光图案的示意图。

图20是示出显示与图19的光图案对应的图像的挡风玻璃的一个例子的图。

图21是示出在第五实施方式中，相互对应的光图案和虚像对象重合地显示的挡风玻璃的一个例子的图。

图22A是示出图21的光图案以及虚像对象的例子的图。

图22B是示出显示在挡风玻璃上的、相互对应的光图案以及虚像对象的另一例子的图。

图22C是示出显示在挡风玻璃上的、相互对应的光图案以及虚像对象的另一例子的图。

图22D是示出显示在挡风玻璃上的、相互对应的光图案以及虚像对象的另一例子的图。

图23是示出第六实施方式的HUD的HUD主体部的结构的示意图。

图24是示出搭载于第六实施方式的HUD主体部的、反射部的朝向的摆动与图像生成部中的光的射出位置的关系的示意图。

图25是示出第六实施方式的变形例的图像生成部的摆动与光的射出位置的关系的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式(以下，称为本实施方式。)进行说明。为了便于说明，本附图所示的各部件的尺寸存在与实际的各部件的尺寸不同的情况。

另外，在本实施方式的说明中，为了便于说明，存在适当提及“左右方向”、“上下方向”、“前后方向”的情况。这些方向是针对图2所示的HUD(Head-Up Display)42设定的相对方向。在此，“左右方向”是包括“左方向”以及“右方向”的方向。“上下方向”是包括“上方向”以及“下方向”的方向。“前后方向”是包括“前方向”以及“后方向”的方向。左右方向在图2中未示出，是与上下方向以及前后方向正交的方向。

首先，参照图1，以下对本实施方式的车辆系统2进行说明。图1是车辆系统2的框图。搭载有该车辆系统2的车辆1是能够以自动驾驶模式行驶的车辆(汽车)。

如图1所示，车辆系统2具备车辆控制部3、车辆用显示系统4(以下，简称为“显示系统4”。)、传感器5、摄像头6、雷达7。而且，车辆系统2具备HMI(人机接口(Human MachineInterface))8、GPS(全球定位系统(Global Positioning System))9、无线通信部10、存储装置11、转向促动器12、转向装置13、制动促动器14、制动装置15、油门促动器16和油门装置17。

车辆控制部3构成为控制车辆的行驶。车辆控制部3例如由至少一个电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)构成。电子控制单元包括包含一个以上的处理器和一个以上的存储器的计算机系统(例如，SoC(系统级芯片(System on a Chip))等)、由晶体管等有源元件以及无源元件构成的电子电路。处理器例如包括CPU(中央处理器(CentralProcessing Unit))、MPU(微处理单元(Micro Processing Unit))、GPU(图形处理单元(Graphics Processing Unit))以及TPU(感测处理单元(Tensor Processing Unit))中的至少一个。CPU可以由多个CPU核构成。GPU可以由多个GPU核构成。存储器包括ROM(只读存储器(Read Only Memory))、RAM(随机存取存储器(Random Access Memory))。在ROM中，也可以存储有车辆控制程序。例如，车辆控制程序可以包括自动驾驶用的人工智能(AI)程序。AI程序是通过使用多层神经网络的有教师或无教师机器学习(特别是深度学习)构建的程序(已学习模型)。在RAM中，可以暂时存储车辆控制程序、车辆控制数据和/或表示车辆的周边环境的周边环境信息。处理器也可以构成为，将从存储在ROM中的各种车辆控制程序指定的程序在RAM上展开，通过与RAM的协作来执行各种处理。另外，计算机系统可以由ASIC(专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit))或FPGA(现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array))等非诺依曼型计算机构成。而且，计算机系统也可以由诺依曼型计算机和非诺依曼型计算机的组合构成。

显示系统4具备前灯20、路面描绘装置45、HUD42、显示控制部43。

前灯20配置在车辆的前表面的左侧和右侧，具备：近光灯，其构成为向车辆的前方照射近光束；远光灯，其构成为向车辆1的前方照射远光束。近光灯和远光灯中的每一个具有LED(发光二极管(Light Emitting Diode))、LD(发光二极管(Laser Diode))等一个以上的发光元件、透镜以及反射器等光学部件。

路面描绘装置45配置在前灯20的灯室内。路面描绘装置45构成为朝向车辆的外部的路面射出光图案。路面描绘装置45例如具有光源部、驱动镜、透镜、镜等光学系统、光源驱动电路、镜驱动电路。光源部是激光光源或LED光源。例如，激光光源是构成为分别射出红色激光、绿色激光、蓝色激光的RGB(三原色)激光光源。驱动镜例如包括MEMS(微机电系统(Micro Electro Mechanical System))镜、DMD(数字镜(Digital Mirror Device))镜、电流镜、多棱镜等。光源驱动电路构成为对光源部进行驱动控制。光源驱动电路构成为，基于从显示控制部43发送的与规定的光图案相关的信号，生成用于控制光源部的动作的控制信号，在此基础上将该生成的控制信号发送到光源部。反射镜驱动电路构成为对驱动反射镜进行驱动控制。镜驱动电路构成为，基于从显示控制部43发送的与规定的光图案相关的信号，生成用于控制驱动镜的动作的控制信号，在此基础上将该生成的控制信号发送到驱动镜。在光源部是RGB激光光源的情况下，路面描绘装置45通过扫描激光，能够在路面上描绘各种颜色的光图案。例如，光图案也可以是表示车辆的行进方向的箭头形状的光图案。

另外，路面描绘装置45的描绘方式也可以是光栅扫描方式、DLP(数字光处理(Digital Light Processing))方式或LCOS(液晶覆硅(Liquid Crystal on Silicon))方式。在采用DLP方式或LCOS方式的情况下，光源部也可以是LED光源。另外，作为路面描绘装置的描绘方式，也可以采用投影方式。在采用投影方式的情况下，光源部也可以是排列成矩阵状的多个LED光源。路面描绘装置45可以分别配置在左右前灯的灯室内，也可以配置在车体车顶上、保险杠或格栅部。

HUD42的至少一部分位于车辆的内部。具体而言，HUD42设置在车辆的室内的规定部位。例如，HUD42也可以配置在车辆的仪表板内。HUD42作为车辆和乘员之间的视觉性接口起作用。HUD42构成为，以规定的信息(以下，称为HUD信息。)与车辆的外部的现实空间(特别是，车辆的前方的周边环境)重叠的方式向乘员显示该HUD信息。这样，HUD42作为AR(Augmented Reality)显示器起作用。由HUD42显示的HUD信息例如是与车辆的行驶相关的车辆行驶信息和/或与车辆的周边环境相关的周边环境信息(特别是，与存在于车辆的外部的对象物相关的信息)。

如图2所示，HUD42具备HUD主体部420。HUD主体部420具有壳体422和射出窗423。射出窗423是使可见光透过的透明板。HUD主体部420在壳体422的内侧具有图像生成部(PGU：图像生成单元(Picture Generation Unit))424、HUD控制部(控制部的一个例子)425、透镜426、屏幕427、凹面镜(反射部的一个例子)428。

图像生成部424具有光源、光学部件、显示设备。光源例如是激光光源或LED光源。激光光源例如是构成为分别射出红色激光、绿色激光、蓝色激光的RGB激光光源。光学部件适当地具有棱镜、透镜、扩散板、放大镜等。显示设备是液晶显示器、DMD(数字镜(DigitalMirror Device))等。图像生成部424的描绘方式可以是光栅扫描方式、DLP方式或LCOS方式。在采用DLP方式或LCOS方式的情况下，HUD42的光源也可以是LED光源。需要说明的是，在采用液晶显示器方式的情况下，HUD42的光源也可以是白色LED光源。

HUD控制部425构成为控制图像生成部424、透镜426、屏幕427的动作。HUD控制部425搭载有CPU(中央处理器(Central Proccessing Unit))等处理器和存储器，处理器执行从存储器读出的计算机程序，控制图像生成部424、透镜426、屏幕427的动作。HUD控制部425构成为，基于从显示控制部43发送的图像数据，生成用于控制图像生成部424的动作的控制信号，在此基础上将该生成的控制信号发送到图像生成部424。另外，HUD控制部425构成为，基于从显示控制部43发送的图像数据，生成用于调整透镜426、屏幕427的位置的各控制信号，在此基础上将该生成的控制信号分别发送到透镜426、屏幕427。另外，HUD控制部425也可以以变更凹面镜428的朝向的方式进行控制。

透镜426配置在从图像生成部424射出的光的光路上。透镜426例如包括凸透镜，构成为将由图像生成部424生成的图像以期望的大小投影到屏幕427上。另外，透镜426包括驱动部，构成为根据由HUD控制部425生成的控制信号，以短时间的响应速度进行平行移动，变更与图像生成部424的距离。

屏幕427配置在从图像生成部424射出的光的光路上。从图像生成部424射出的光透过透镜426而投影到屏幕427上。另外，屏幕427包括驱动部，构成为根据由HUD控制部425生成的控制信号，以短时间的响应速度进行平行移动，变更与图像生成部424以及透镜426的距离。

需要说明的是，图像生成部424也可以内置有透镜426和屏幕427。另外，也可以不设置透镜426以及屏幕427。

凹面镜428配置在从图像生成部424射出的光的光路上。凹面镜428使从图像生成部424射出并透过透镜426以及屏幕427的光朝向挡风玻璃18反射。凹面镜428具有为了形成虚像而弯曲成凹状的反射面，使在屏幕427上成像的光的像以规定的倍率反射。

从HUD主体部420射出的光照射到挡风玻璃18(例如，车辆1的前窗)。接着，从HUD主体部420照射到挡风玻璃18的光的一部分朝向乘员的视点E反射。其结果，乘员将从HUD主体部420射出的光(规定的图像)识别为在挡风玻璃18的前方的规定的距离形成的虚像。这样，由HUD42显示的图像穿过挡风玻璃18重叠在车辆1的前方的现实空间上，其结果，乘员能够看到由规定的图像形成的虚像对象I在位于车辆外部的道路上漂浮。

另外，虚像对象I的距离(从乘员的视点E到虚像的距离)可以通过调整透镜426以及屏幕427的位置来适当调整。在作为虚像对象I形成2D图像(平面图像)的情况下，将规定的图像投影为任意决定的单一距离的虚像。在作为虚像对象I形成3D图像(立体图像)的情况下，将相互相同或相互不同多个规定图像分别投影为不同距离的虚像。

显示控制部43构成为控制路面描绘装置45、前灯20以及HUD42的动作。显示控制部43由电子控制单元(ECU)构成。电子控制单元包括包含一个以上处理器和一个以上的存储器的计算机系统(例如，SoC等)，由晶体管等有源元件以及无源元件构成的电子电路。处理器包括CPU、MPU、GPU以及TPU中至少一个。存储器包括ROM和RAM。另外，计算机系统也可以由ASIC或FPGA等非诺依曼型计算机构成。

在本实施方式中，车辆控制部3和显示控制部43作为单独的结构而设置，但车辆控制部3和显示控制部43也可以一体地构成。在这一点上，显示控制部43和车辆控制部3也可以由单一的电子控制单元构成。另外，显示控制部43也可以由构成为控制前灯20和路面描绘装置45的动作的电子控制单元、和构成为控制HUD42的动作的电子控制单元这两个电子控制单元构成。另外，控制HUD42的动作的HUD控制部425也可以构成为显示控制部43的一部分。

传感器5包括加速度传感器、速度传感器以及陀螺仪传感器中的至少一个。传感器5检测车辆的行驶状态，并将行驶状态信息输出到车辆控制部3。传感器5还可以具备检测驾驶员是否坐在驾驶席上的乘坐传感器、检测驾驶员的面部的方向的面部朝向传感器、检测外部天气状况的外部天气传感器以及检测车内是否有人的人感传感器等。

摄像头6例如是包括CCD(电荷耦合器件(Charge-Coupled Device))或CMOS(互补型MOS)等摄像元件的摄像头。摄像头6包括一个以上的外部摄像头6A和内部摄像头6B。外部摄像头6A构成为，在取得表示车辆的周边环境的图像数据之后，将该图像数据发送给车辆控制部3。车辆控制部3基于发送的图像数据，取得周边环境信息。在此，周边环境信息也可以包含与存在于车辆的外部的对象物(步行者、其他车辆、标识等)有关的信息。例如，周边环境信息可以包含与存在于车辆的外部的对象物的属性有关的信息、与对象物相对于车辆的距离和位置有关的信息。外部摄像头6A可以构成为单眼摄像头，也可以构成为立体摄像头。

内部摄像机6B构成为，配置在车辆的内部，并且取得表示乘员的图像数据。内部摄像头6B作为跟踪乘员的视点E的跟踪摄像机起作用。在此，乘员的视点E可以是乘员的左眼视点或右眼视点中的任一个。另外，视点E也可以被规定为连结左眼视点和右眼视点的线段的中点。显示控制部43也可以基于由内部摄像头6B取得的图像数据，确定乘员的视点E的位置。乘员的视点E的位置可以基于图像数据以规定的周期更新，也可以在车辆起动时仅决定一次。

雷达7包括毫米波雷达、微波雷达以及激光雷达(例如，LiDAR单元)中的至少一个。例如，LiDAR单元构成为检测车辆的周围环境。特别是，LiDAR单元构成为，在取得表示车辆的周边环境的3D映射数据(点群数据)的基础上，将该3D映射数据发送到车辆控制部3。车辆控制部3基于发送的3D映射数据，确定周边环境信息。

HMI8由接受来自驾驶员的输入操作的输入部和向驾驶员输出行驶信息等的输出部构成。输入部包括方向盘、油门踏板、制动踏板、切换车辆的驾驶模式的驾驶模式切换开关等。输出部是显示各种行驶信息的显示器(HUD除外)。GPS9构成为，取得车辆的当前位置信息，并将该取得的当前位置信息输出到车辆控制部3。

无线通信部10构成为，从其他车辆接收与位于车辆的周围的其他车辆有关的信息(例如，行驶信息等)，并且将与车辆有关的信息(例如，行驶信息等)发送到其他车辆(车辆间通信)。另外，无线通信部10构成为，从信号机、标识灯等基础设施设备接收基础设施信息，并且将车辆1的行驶信息发送到基础设施设备(路车间通信)。另外，无线通信部10构成为，从步行者携带的便携式电子设备(智能手机、平板电脑、可穿戴设备等)接收与步行者有关的信息，并且将车辆的本车行驶信息发送到便携式电子设备(步车间通信)。车辆与其他车辆、基础设施设备或便携式电子设备可以通过自组织模式直接通信，或者可以经由接入点通信。进而，车辆也可以经由未示出的通信网络与其他车辆、基础设施设备或便携式电子设备通信。通信网络包括因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)以及无线接入网络(RAN)中的至少一个。无线通信标准例如是Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)、ZigBee(注册商标)、LPWA、DSRC(注册商标)或Li-Fi。另外，车辆1也可以使用第5代移动通信系统(5G)与其他车辆、基础设施设备或便携式电子设备通信。

存储装置11是硬盘驱动器(HDD)或SSD(固态驱动器(Solid State Drive))等外部存储装置。在存储装置11中，也可以存储二维或三维地图信息和/或车辆控制程序。例如，三维地图信息也可以由3D映射数据(点群数据)构成。存储装置11构成为，根据来自车辆控制部3的请求，将地图信息、车辆控制程序输出到车辆控制部3。地图信息、车辆控制程序也可以经由通信网络与无线通信部10进行更新。

在车辆以自动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等，自动生成转向控制信号、油门控制信号以及制动控制信号中的至少一个。转向促动器12构成为，从车辆控制部3接收转向控制信号，并基于接收到的转向控制信号来控制转向装置13。制动促动器14构成为，从车辆控制部3接收制动控制信号，并基于接收到的制动控制信号来控制制动装置15。油门促动器16构成为，从车辆控制部3接收油门控制信号，并基于接收到的油门控制信号来控制油门装置17。这样，车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等，自动地控制车辆的行驶。即，在自动驾驶模式下，车辆的行驶由车辆系统2自动控制。

另一方面，在车辆以手动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3按照驾驶员对油门踏板、制动踏板以及方向盘的手动操作，生成转向控制信号、油门控制信号以及制动控制信号。这样，在手动驾驶模式下，由于通过驾驶员的手动操作生成转向控制信号、油门控制信号以及制动控制信号，因此车辆的行驶由驾驶员控制。

接着，对车辆的驾驶模式进行说明。驾驶模式由自动驾驶模式和手动驾驶模式构成。自动驾驶模式由完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式构成。在完全自动驾驶模式下，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及油门控制的全部行驶控制，并且驾驶员不处于能够驾驶车辆的状态。在高度驾驶辅助模式下，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及油门控制的全部行驶控制，并且驾驶员虽然处于能够驾驶车辆的状态，但不驾驶车辆1。在驾驶辅助模式下，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及油门控制中的一部分行驶控制，并且驾驶员在车辆系统2的驾驶辅助下驾驶车辆。另一方面，在手动驾驶模式下，车辆系统2不自动地进行行驶控制，并且驾驶员在没有车辆系统2的驾驶辅助的情况下驾驶车辆。

(第一实施方式)

接着，参照图3～图7，对与使用第一实施方式的HUD42的虚像对象的生成有关的控制的例子进行说明。

(第一例)

图3是示出在第一实施方式的第一例中，通过HUD42将虚像对象投影到乘员的视野区域V的状态的图。图4是示出从视点E到对象物的距离与阈值的关系的示意图。

在图3所示的例子中，在乘员的视野区域V内，存在在车辆1所行驶的行驶车道(本车道)R1上行驶的前行车C1和在相向车道R2上行驶的相向车C2。另外，在行驶车道R1的左侧的人行道R3上，存在步行者P1、P2。

在这样的状况下，HUD42的HUD控制部425控制图像生成部424，使得为了提醒车辆1的乘员注意作为对象物的步行者P1、P2的存在，而生成用于与步行者P1、P2的位置建立对应关系地在视野区域V内显示虚像对象的图像。首先，HUD控制部425取得视野区域V中的各步行者P1、P2的位置信息。在各步行者P1、P2的位置信息中，包含从车辆1的乘员的视点E(参照图2)到作为对象物的各步行者P1、P2的距离的信息。各步行者P1、P2的位置或距离例如根据由雷达7或外部摄像头6A取得的表示车辆的周边环境的数据来计算。需要说明的是，在雷达7搭载于车辆1的前灯20的内部的情况等、雷达7或外部摄像头6A与视点E的距离远离的情况下，在从雷达7等到对象物的距离上加上从雷达7等到视点E的距离，能够计算出从视点E到对象物的距离。

接着，HUD控制部425判断从视点E到对象物的距离是否为规定的阈值以下。例如，如图4所示，判断从视点E到步行者P1距离L1以及从视点E到步行者P2的距离L2是否为从视点E到规定的阈值P

作为对象物的距离判定的结果，HUD控制部425以如下方式进行控制，对于距视点E的距离为阈值以下的对象物，以立体图像生成虚像对象，对于距视点E的距离比阈值大的对象物，以平面图像生成虚像对象。具体而言，如图3所示，HUD控制部425调整透镜426以及屏幕427的位置，以使作为立体图像的虚像对象3I(以下，称为立体虚像对象3I)投影在距视点E的距离为阈值距离L

顺便提及，在与存在于车辆1的周边的对象物建立对应关系地显示平面虚像对象2I的情况下，对于作为三维物体的对象物，显示作为二维对象的平面虚像对象，因此可能给乘员带来不协调感。

另一方面，若想要将投影在乘员的视野区域V内的所有虚像对象作为三维对象(立体虚像对象)进行图像生成，则花费较高的处理负载，不现实。

因此，根据本实施方式的HUD42，HUD控制部425控制图像生成部，使得根据规定的条件选择将虚像对象的显示形态设为平面图像和立体图像中的一个。需要说明的是，这里的“图像生成部”包括图像生成部424、透镜426以及屏幕427中的至少一个。这样，在本实施方式中，根据规定的条件，能够在平面虚像对象2I和立体虚像对象3I之间切换在视野区域V内显示的虚像对象。由此，能够抑制生成虚像对象的图像时的处理负载，同时减轻给乘员带来的不协调感。

特别是，在第一例中，将从视点E到虚像对象的距离设为用于切换平面虚像对象2I和立体虚像对象3I的条件。而且，HUD控制部425控制图像生成部，使得在从视点E到虚像对象的距离(相当于从视点E到对象物的距离)为阈值以下时投影立体虚像对象3I，当该距离比阈值大时显示平面虚像对象2I。由此，能够根据虚像对象的投影距离，适当地切换平面虚像对象2I和立体虚像对象3I。

(第二例)

图5是示出在第一实施方式的第二例中，通过HUD42将虚像对象投影到乘员的视野区域V的状态的图。

在图5所示的例子中，在乘员的视野区域V内，在车辆1所行驶的行驶车道R1上存在障碍物M1，在相向车道R2上存在障碍物M2。另外，在行驶车道R1的左侧的人行道R3上存在步行者P3，在相向车道R2上存在步行者P4。

在这样的状况下，HUD控制部425也可以与从视点E到对象物的距离无关地，根据各对象物的属性来切换虚像对象的显示形态。各对象物的属性例如是各对象物的重要度。对象物的重要度例如是用于提醒车辆1的乘员注意危险的紧急性的高低。在本例中，设为存在于行驶车道R1上的障碍物M1与存在于其他车道R2上的障碍物M2相比远离视点E，行驶车道R1上的障碍物M1的重要度(紧急度)高，其他车道R2上的障碍物M2的重要度(紧急度)低。在该情况下，如图5所示，HUD控制部425与从视点E到各障碍物M1、M2的距离无关地，在重要度高的障碍物M1的上部显示立体虚像对象3I，在重要度低的障碍物M2的上部显示平面虚像对象2I。

另外，在本例中，在视野区域V内存在多个步行者P3、P4，人行道R3上的步行者P3比其他车道R2上的步行者P4更靠近车辆1。而且，设为其他车道R2上的步行者P4欲从其他车道R2进入行驶车道R1。在该情况下，HUD控制部425判断为，与距视点E距离较近的人行道R3上的步行者P3相比，距视点E的距离较远的其他车道R2上的步行者P4的重要度(紧急度)更高。因此，如图5所示，HUD控制部425与从视点E到各步行者P3、P4的距离无关地，在重要度高的步行者P4的头上显示立体虚像对象3I，在重要度低的步行者P3的头上显示平面虚像对象2I。

如上所述，在第二例中，将各对象物的属性(例如，重要度)设为用于切换平面虚像对象2I和立体虚像对象3I的条件。而且，HUD控制部425控制图像生成部，使得对于重要度高的对象物显示立体虚像对象3I，对于重要度低的对象物显示平面虚像对象2I。这样，在对象物的重要度高的情况下，例如，在是对乘员来说紧急度高的对象物的情况下，通过与该对象物建立对应关系地显示立体虚像对象3I，使乘员容易看到对象物。另外，在对象物的重要度低的情况下，通过与该对象物建立对应关系地显示平面虚像对象2I，能够减轻对象的图像生成的处理负载。

(第三例)

图6是示出在第一实施方式的第三例中，通过HUD42，在乘员的视野区域V中显示有虚像对象的状态的图。

在图6所示的例子中，将乘员的视野区域V例如划分为中心区域E1和中心区域E1以外的周边区域E2这两个区域。

在这样的状况下，HUD控制部425也可以根据视野区域V的划分区域E1、E2来切换虚像对象的显示形态。即，如图6所示，在中心区域E1内显示的对象是立体虚像对象3I，在周边区域E2内显示的对象是平面虚像对象2I。

这样，在第三例中，将视野区域V中的供虚像对象配置的区域设为用于切换平面虚像对象2I和立体虚像对象3I的条件。由此，能够根据视野区域V中的虚像对象的配置区域，适当地切换作为平面虚像对象2I和立体虚像对象3I。因此，根据第三例的结构，也与第一例同样地，能够抑制处理负载，同时减轻给乘员带来的不协调感。

(第四例)

图7A图7B是示出在第一实施方式的第四例中，通过HUD42，在乘员的视野区域V中显示有虚像对象的状态的图。

图7A所示的例子中，示出车辆1在普通道路上行驶的状态。而且，在乘员的视野区域V内，存在多个步行者P5、P6。另一方面，图7B所示的例子中，示出车辆1在高速公路(收费道路)上行驶的状态。

在这样的状况下，HUD控制部425也可以根据车辆1的行驶场景来切换虚像对象的显示形态。即，如图7A所示，在车辆1在普通道路上行驶的情况下，HUD控制部425控制图像生成部以显示立体虚像对象3I。具体而言，HUD控制部425在普通道路的行驶车道R1上使表示车辆1的行进方向的箭头对象作为立体虚像对象3I而显示，并且在各步行者P5、P6的头上使用于提醒注意的对象(例如，感叹号型的对象)作为立体虚像对象3I而显示。

另一方面，如图7B所示，在车辆1在高速道路上行驶的情况下，HUD控制部425控制图像生成部以显示平面虚像对象。具体而言，HUD控制部425在高速公路的行驶车道R1上使表示车辆1的行进方向的箭头对象作为平面虚像对象2I而显示。

如上所述，在第四例中，将车辆1的行驶场景设为用于切换平面虚像对象2I和立体虚像对象3I的条件。由此，能够根据车辆1的行驶场景，适当地切换平面虚像对象2I和立体虚像对象3I。例如，在车辆1在普通道路(市区街道)上行驶的情况下，由于存在应该提醒乘员注意的对象物(步行者等)，因此优选显示立体图像对象3I。另一方面，在车辆1在高速公路上行驶的情况下，由于不存在步行者等，因此在多数情况下，只要显示平面虚像对象2I就足够了。这样，根据第四例的结构，也与第一例同样地，能够抑制处理负载，同时减轻给乘员带来的不协调感。

需要说明的是，车辆1的行驶场景(是普通道路还是高速公路)可以根据车辆1的行驶速度来判别，也可以根据由GPS9取得的车辆的当前位置信息、由无线通信部10取得的信息(ETC信息、VICS(注册商标)信息)等来判别。

图8是示出变形例的HUD142的结构的示意图。

如图8所示，变形例的HUD142由HUD主体部420和合成器143构成。合成器143作为与挡风玻璃18分体的构造物，设置在挡风玻璃18的内侧。合成器143例如是透明的塑料盘，代替挡风玻璃18而供由凹面镜428反射的光照射。由此，与向挡风玻璃18照射光的情况相同，从HUD主体部420照射到合成器143的光的一部分朝向乘员的视点E反射。其结果，乘员能够将从HUD主体部420射出的光(规定的图像)识别为在合成器143(以及挡风玻璃18)的前方的规定的距离形成的虚像。

在具备这样的合成器143的HUD142的情况下，也能够根据规定的条件选择将虚像对象的显示形态设为平面图像和立体图像中的一个，从而抑制生成虚像对象的图像时的处理负载，同时减轻给乘员带来的不协调感。

(第二实施方式)

接着，参照图9以及图10，对与使用第二实施方式的HUD42的虚像对象的生成有关的控制的例子进行说明。

图9是示出在第二实施方式的第一例中，通过HUD42将虚像对象投影到乘员的视野区域V的状态的示意图。图10是示出从视点E到对象物的距离与阈值的关系的示意图。

在图9所示的例子中，在乘员的视野区域V内，存在在车辆1所行驶的行驶车道(本车道)R1上行驶的前行车C11以及在前行车C11的前方行驶的前行车C12，和在相向车道R2上行驶的相向车C13以及在相向车C13的后方(从车辆1看为前方)行驶的相向车C14。

在这样的状况下，HUD42的HUD控制部425控制图像生成部424，使得为了提醒车辆1的乘员注意作为对象物的前行车C1、C12以及相向车C13、C14的存在，而生成用于与各车辆C11～C14的位置建立对应关系地投影虚像对象的图像。此时，首先，HUD控制部425取得视野区域V中的各车辆C11～C14的位置信息。在各车辆C11～C14的位置信息中，包含从车辆1的乘员的视点E(参照图2)到作为对象物的各车辆C11～C14的距离(第一距离的一个例子)的信息。即，如图10所示，HUD控制部425分别取得从视点E到前行车C11的距离L11、从视点E到前行车C12的距离L12、从视点E到相向车C13的距离L13、以及从视点E到相向车C14的距离L14。各车辆C11～C14的位置或距离例如根据由雷达7或外部摄像头6A取得的表示车辆的周边环境的数据来计算。需要说明的是，在雷达7搭载于车辆1的前灯20的内部的情况等、雷达7或外部摄像头6A与视点E的距离远离的情况下，在从雷达7等到对象物的距离上加上雷达7与视点E的距离，能够计算出从视点E到对象物的距离。

接着，HUD控制部425判断从视点E到对象物的距离是否为规定的阈值以下。例如，如图10所示，HUD控制部425分别判断前行车C11的距离L11、前行车C12的距离L12、相向车C13的距离L13、以及相向车C14的距离L14是否为从视点E到规定的位置P

作为对象物的距离判定的结果，HUD控制部425控制图像生成部424，使得对于距视点E的距离为阈值以下的对象物，将虚像对象的位置设定在与该对象物的距离对应的位置。即，HUD控制部425与对象物的距离对应地设定从视点E到虚像对象的距离(第二距离的一个例子)。例如，由于前行车C11的距离L11为阈值距离L

另一方面，HUD控制部425控制图像生成部424，使得对于距视点E的距离比阈值大的对象物，将配置虚像对象的位置设为恒定。例如，由于前行车C12的距离L12比阈值距离L

在与存在于车辆的周边的各对象物建立对应关系地显示虚像对象的情况下，为了减轻乘员的不协调感，优选根据对象物的距离来变更各虚像对象的距离。但是，若根据所有对象物的距离使各虚像对象的距离可变，则会施加较高的处理负载。

因此，根据第二实施方式的HUD42，HUD控制部425控制图像生成部424，使得在基于对象物变更虚像对象的显示形态时，在从视点E到对象物的距离为规定的阈值以下的情况下，与对象物的距离对应地变更从视点E到虚像对象的距离，在从视点E到对象物的距离比规定的阈值大的情况下，将虚像对象的距离设为恒定。由此，由于距视点E较近的虚像对象与对象物的距离对应地变更，因此能够减轻给乘员带来的不协调感。另一方面，由于距视点E较远的虚像对象的配置是恒定的，因此能够抑制生成虚像对象的图像时的处理负载。需要说明的是，由于物体越远，人眼就越难以掌握正确的距离感，因此对于位于距视点E较远的虚像对象，即使将其位置设为恒定，给乘员带来的不协调感也不大。

另外，在第二实施方式中，在从视点E到对象物的距离比阈值大的情况下，从视点E到虚像对象的固定距离La设定为阈值的距离L

需要说明的是，阈值P

另外，也可以随着车辆1的行驶速度变大而增大阈值P

另外，在第二实施方式中，也可以是，在从视点E到对象物的距离比阈值大的情况下，根据该距离来变更显示的虚像对象的大小。例如，从视点E到前行车C12的距离L12比从视点E到相向车C14的距离L14短。因此，如图9所示，HUD控制部425控制图像生成部424，使得与前行车C12对应的虚像对象I2比与以与虚像对象I2相同的距离显示的相向车C14对应的虚像对象I4显示得大。由此，乘员能够产生虚像对象I2配置在比虚像对象I4靠前方的错觉。即，通过使距离设为恒定的虚像对象I2、I4的大小可变，对于位于距视点E较远的虚像对象，也能够模拟地进行有远近感的显示。

在具备如图8所示的合成器143的HUD142的情况下也同样，HUD控制部425在从视点E到对象物的距离为规定的阈值以下的情况下，与对象物的距离对应地变更从视点E到虚像对象的距离，在从视点E到对象物的距离比规定的阈值大的情况下，将虚像对象的距离设为恒定。由此，能够抑制处理负载，同时防止给乘员带来的不协调感。

(第三实施方式)

接着，参照图11～图13，对与使用第三实施方式的HUD42的虚像对象的生成有关的控制进行说明。

图11是用于说明第三实施方式的HUD42的控制的流程图。图12以及图13是示出通过HUD42，以与车辆1的外部的现实空间重叠的方式显示虚像对象I1～I3的状态下的乘员的视野区域V的一个例子的图。需要说明的是，在图12以及图13所示的视野区域V内，包含车辆1的一部分(发动机罩等)。

如图11所示，首先，HUD42的HUD控制部425从显示控制部43或车辆控制部3接收用于在车辆1的前方的规定位置显示虚像对象的对象显示信号(步骤S1)。在对象显示信号中，包含显示在车辆前方的各虚像对象的显示形态(形状、颜色等)，以及各虚像对象的位置信息。在位置信息中，包含虚像对象在车辆1的周边的上下左右方向上的显示位置，以及虚像对象在车辆1的前后方向上的显示位置。例如，通过从车辆1的乘员的视点E(参照图2)到虚像对象的距离来确定虚像对象在前后方向上的显示位置。例如，在车辆1的前方，虚像对象可以显示在与距离视点E5m～10m的位置。在本例中，如图12等所示，例如，表示车辆1正在行驶的道路的法定速度的信息的法定速度对象I1、表示当前的车辆1的行驶速度的信息的车速对象I2、以及表示车辆1的行进方向的方向指示对象I3可以作为虚像对象而显示在车辆1的前方。HUD控制部425从显示控制部43或车辆控制部3取得各虚像对象I1～I3的位置信息(包含从视点E到各虚像对象的距离)。

接着，HUD控制部425从显示控制部43或车辆控制部3接收存在于车辆1的周边的车或步行者等物体(以下，称为对象物)的位置信息(步骤S2)。在对象物的位置信息中，包含对象物在车辆1的周边的上下左右方向上的位置，以及对象物在车辆1的前后方向上的位置。对象物在前后方向上的位置例如通过从车辆1的乘员的视点E到对象物的距离来确定。对象物的位置或距离例如根据由雷达7或外部摄像头6A取得的表示车辆的周边环境的数据来计算。需要说明的是，在雷达7搭载于车辆1的前灯20的内部的情况等、雷达7或外部摄像头6A与视点E的距离远离的情况下，在从雷达7等到对象物的距离上加上从雷达7等到视点E的距离，能够计算出从视点E到对象物的距离。如图12等所示，在本例中，假设作为对象物，前行车C存在于车辆1的前方。HUD控制部425从显示控制部43或车辆控制部3取得前行车C的位置信息(包含从视点E到前行车C的距离)。

接着，HUD控制部425基于在步骤S1中接收到的各虚像对象的位置信息以及在步骤S2中接收到的对象物的位置信息，判断虚像对象是否以与对象物重叠的方式被车辆1的乘员看到(步骤S3)。具体而言，HUD控制部425例如基于各虚像对象I1～I3的位置信息以及前行车C的位置信息，判断在连接视点E和前行车C的区域内是否存在各虚像对象I1～I3的至少一部分。

在步骤S3中，在判断为虚像对象不与对象物重叠而被乘员看到的情况下(步骤S3的否)，HUD控制部425以标准浓度(标准亮度)生成虚像对象的整体(步骤S4)。具体而言，在判断为在连接视点E和前行车C的区域内不存在各虚像对象I1～I3的情况下，HUD控制部425以标准浓度生成各虚像对象I1～I3的整体。

另一方面，在步骤S3中，在判断为各虚像对象以不与对象物重叠的方式被乘员看到的情况下(步骤S3的是)，HUD控制部425判断乘员的视点E与各虚像对象的距离是否比该视点E与对象物的距离大(步骤S5)。即，在判断为在视点E与前行车C之间存在各虚像对象I1～I3的至少一部分的情况下，HUD控制部425判断图12所示的各虚像对象I1～I3与乘员的视点E的距离是否比作为对象物的前行车C与视点E的距离大。即，HUD控制部425判断各虚像对象I1～I3是否位于比与该各对象I1～I3重叠而被乘员看到的前行车C更远的位置。

在步骤S5中，在判断为乘员的视点E与虚像对象的距离为该视点E与对象的距离以下的情况下(步骤S5的否)，HUD控制部425以标准浓度生成虚像对象的整体(步骤S4)。例如，在视点E与各虚像对象I1～I3的距离为视点E与前行车C的距离以下的情况下，即各虚像对象I1～I3位于比前行车C更接近视点E的情况下，HUD控制部425如图12所示，以标准浓度生成各虚像对象I1～I3的整体。

另一方面，在步骤S5中，在判断为乘员的视点E与虚像对象的距离比该视点E与对象的距离大的情况下(步骤S5的是)，HUD控制部425判断该虚像对象是否为与对象物相关联的虚像对象(步骤S6)。即，在各虚像对象I1～I3位于比前行车C离视点E远的位置的情况下，HUD控制部425判断各虚像对象I1～I3是否是与前行车C相关联的虚像对象。

在步骤S6中，在判断为虚像对象是与对象物相关联的虚像对象的情况下(步骤S6的是)，HUD控制部425以标准浓度生成该虚像对象的整体(步骤S4)。例如，在多个虚像对象I1～I3的任一个是与前行车C相关联的虚像对象的情况下，HUD控制部425以标准浓度生成该虚像对象的整体。

另一方面，在步骤S6中，在判断为虚像对象不是与对象物相关联的虚像对象的情况下(步骤S6的是)，HUD控制部425判断该虚像对象与对象物的重叠程度(重叠面积)是否为规定值以上(步骤S7)。即，在判断为各虚像对象I1～I3不是与前行车C相关联的虚像对象的情况下，HUD控制部425判断各虚像对象I1～I3与前行车C的上下左右方向上的重叠程度是否为规定值以上。在本例中，各虚像对象(法定速度对象I1、车速对象I2以及方向指示对象I3)均是与车辆1的行驶相关联的对象，不是与前行车C相关联的对象。因此，HUD控制部425在步骤S7中，对于各虚像对象I1～I3中的每一个，均判断与前行走C的重叠程度是否为规定值以上。

在步骤S7中，在判断为虚像对象与对象物的重叠程度不是规定值以上的情况下(步骤S7的否)，HUD控制部425以标准浓度生成该虚像对象的整体(步骤S4)。在本例中，假设各虚像对象I1～I3中的、法定速度对象I1以及车速对象I2与前行车C的重叠程度比规定值小。在该情况下，如图13所示，与前行车C的重叠程度比规定值小的法定速度对象I1以及车速对象I2，其整体以标准浓度生成。

另一方面，在步骤S7中，在判断为虚像对象与对象物的重叠程度为规定值以上的情况下(步骤S7的是)，HUD控制部425将该虚像对象中与对象物重叠的部分显示得比标准浓度淡(步骤S8)。在本例中，假设各虚像对象I1～I3中的、方向指示对象I3与前行车C的重叠程度为规定值以上。在该情况下，如图13所示，与前行车C的重叠程度为规定值以上的方向指示对象I3的、与前行车C重叠的部分显示得比标准浓度淡，并且与前行车C不重叠的部分以标准浓度生成。需要说明的是，也可以使方向指示对象I3和前行车C边界模糊地进行显示。

需要说明的是，在车辆1的周边不存在对象物的情况下，不经过步骤S3以后的处理，HUD控制部425能够以标准浓度生成虚像对象的整体。

顺便提及，在存在于车辆1的周边的对象物(前行车C等)位于比虚像对象(虚像对象I1～I3等)更近的位置的状态下，当虚像对象与对象物重叠地被观察时，虚像对象看起来像被嵌入到对象物中，因此给乘员带来不协调感。另外，当虚像对象与对象物重叠地被观察时，对乘员来说，可能难以识别对象物和虚像对象中的哪一个更近。

因此，根据本实施方式的HUD42，HUD控制部425控制图像生成部424，使得在判断为虚像对象被乘员看到为与对象物重叠的情况下，且基于对象物相对于乘员的距离信息，判断为虚像对象相对于乘员的距离比对象物相对于乘员的距离大的情况下，对于虚像对象中的至少与对象物重叠的区域，使用于生成虚像对象的图像的显示变淡。根据该结构，能够使乘员较淡地识别虚像对象(例如，虚像对象I3)中的与对象物(例如，前行车C)重叠的区域。由此，乘员容易识别到前行车C位于附近，能够减轻给乘员带来的不协调感。

另外，HUD控制部425控制图像生成部424，使得在由图像生成部424生成的虚像对象的图像与对象物相关联的情况下，对于虚像对象与对象物重叠的区域，不使该图像的显示变淡而为标准浓度。根据该结构，在虚像对象与对象物相关联的情况下，通过即使虚像对象与对象物重叠地被看到，也不使虚像对象变淡而以标准浓度进行看到，能够使乘员积极地识别虚像对象。

另外，HUD控制部425也可以控制图像生成部424，使得在多个虚像对象与对象物重叠的情况下，形成多个虚像对象的多个规定的图像中的至少一个变淡。例如，如基于图11的流程图所说明的那样，在多个虚像对象I1～I3与前行车C重叠的情况下，HUD控制部425能够控制图像生成部424，使得多个虚像对象I1～I3中的仅形成方向指示对象I3的图像变淡。根据该结构，通过在多个虚像对象与对象物重叠的情况下，使至少一个虚像对象被较淡地看到，能够减轻给乘员带来的不协调感。

另外，HUD控制部425能够基于各虚像对象I1～I3的与前行车C的重叠程度，决定多个虚像对象I1～I3中使图像变淡的至少一个虚像对象。根据该结构，能够根据状况适当地决定被较淡地看到的虚像对象。

在上述实施方式中，HUD控制部425控制图像生成部424，使得在虚像对象的仅一部分与对象物重叠的情况下，将与该重叠的部分对应的图像的区域显示得比标准浓度(标准亮度)淡，但并不限定于该例。例如，HUD控制部425也可以控制图像生成部424，使得对应于与对象物重叠的部分的虚像对象的图像隐藏。需要说明的是，所谓“显示得比标准亮度淡”，是指减小图像的亮度，包括使亮度为零。具体而言，如图14所示，HUD控制部425也可以使方向指示对象I3与前行车C重叠的部分隐藏。

另外，HUD控制部425也可以控制图像生成部424，使得即使在虚像对象的仅一部分与对象物重叠的情况下，也使用于生成该多个虚像对象的图像的全部变淡，或者使得该虚像对象的图像的全部隐藏。具体而言，如图15所示，HUD控制部425也可以使与前行车C重叠的方向指示对象I3的整体隐藏(或变淡)。根据该结构，通过即使在虚像对象的仅一部分与对象物重叠的情况下，也使虚像对象的全部被较淡地识别，或者使虚像对象的整体隐藏，容易使乘员看到对象物。

另外，在上述实施方式中，HUD控制部425基于各虚像对象I1～I3的与前行车C的重叠程度，决定多个虚像对象I1～I3中使图像变淡的至少一个虚像对象(例如，方向指示对象I3)，但并不限定于该例。HUD控制部425也可以基于各虚像对象的重要度，决定多个虚像对象I1～I3中使图像变淡的至少一个虚像对象。在本例中，假设多个虚像对象I1～I3中的、法定速度对象I1和车速对象I2比方向指示对象I3的重要度高。在该情况下，HUD控制部425能够将重要度低的方向指示对象I3决定为使图像变淡的虚像对象。根据该结构，也能够根据状况适当地决定被较淡地看到的虚像对象。

在具备图8所示的合成器143的HUD142的情况下，也能够通过基于规定的条件，对于虚像对象中的至少与对象物重叠的区域，使用于生成虚像对象的图像的显示变淡，从而减轻给乘员带来的不协调感。

(第四实施方式)

接着，参照图16至图20，以下对第四实施方式的显示系统4的动作的一个例子进行说明。图16是示出从驾驶员观察的车辆前方的一个例子的图。图17是示出从车辆的上方观察照射到车辆的前方的死角区域的光图案的示意图。图18是示出显示与图17的光图案对应的图像的挡风玻璃的一个例子的图。图19是从车辆的上方观察其一部分照射到车辆的前方的死角区域的光图案的示意图。图20是示出显示与图19的光图案对应的图像的挡风玻璃的一个例子的图。驾驶员是车辆1的乘员的一个例子。

如图16所示，在驾驶员D的前方，例如存在作为车辆1的构成部件的发动机罩19以及挡风玻璃18的支柱118。因此，如图17所示，在车辆1的前方的路面上，形成有驾驶员无法看到的区域(以下，称为死角区域A。)。在通过路面描绘装置45对存在于车辆1附近的对象物(例如，其他车、步行者等)进行表示规定的信息(例如，车辆1的行进方向的信息)的光图案的路面描绘的情况下，有时光图案的至少一部分照射到车辆1的驾驶员无法看到的死角区域A内。

本实施方式的显示系统4在光图案的至少一部分通过路面描绘装置45而照射到死角区域A的情况下，使HUD42显示与光图案对应的图像(虚像对象)。

首先，车辆控制部43基于从车辆控制部3发送的行驶状态信息、周边环境信息等，决定应通过路面描绘装置45照射的光图案。然后，显示控制部43向路面描绘装置45发送与所决定的光图案相关联的信号。路面描绘装置45基于从显示控制部43发送的信号，对规定的光图案进行路面描绘。

另外，显示控制部43判断规定的光图案的至少一部分是否通过路面描绘装置45而照射到死角区域A。例如，将照射到死角区域A的光射出的路面描绘装置45的射出角度(以下，称为与死角区域A对应的光的射出角度。)预先存储在显示控制部43的存储器中。显示控制部43判断路面描绘装置45射出规定的光图案的射出角度是否包含在与存储在存储器中的死角区域A对应的光的射出角度的范围内。在路面描绘装置45射出规定的光图案的射出角度包含在与存储在存储器中的死角区域A对应的光的射出角度的范围内的情况下，显示控制部43判断为规定的光图案的至少一部分通过路面描绘装置45而照射到死角区域A。需要说明的是，与死角区域A对应的光的射出角度例如像以下这样计算。首先，基于位于比车辆1的驾驶员更靠前方的构成部件(例如，发动机罩19以及挡风玻璃18的支柱118)的位置以及驾驶员的眼睛的位置(例如，驾驶员的眼睛的标准位置)来推定死角区域A。然后，基于车辆1的路面描绘装置45的位置，计算将照射到推定的死角区域A的光射出的路面描绘装置45的射出角度。

接着，显示控制部43控制HUD42，使得在判断为规定的光图案的至少一部分通过路面描绘装置45而照射到死角区域A的情况下，生成与规定的光图案对应的规定的图像。显示控制部43将与通过路面描绘装置45照射的规定的光图案对应的规定的图像数据向HUD42的HUD控制部425发送。HUD控制部425控制图像生成部424，使得基于从显示控制部43发送的规定的图像数据，生成与通过路面描绘装置45照射的规定的光图案对应的规定的图像数据。由图像生成部424生成的图像经由透镜426、屏幕427、凹面镜428投影到挡风玻璃18上。看到了投影在挡风玻璃18上的图像的乘员认识到虚像对象I在车外空间显示。

例如，图17示出表示行进方向的光图案M1的整体描绘在死角区域A的例子光图案M1表示停车中的车辆1预定向左斜前方起步。显示控制部43在判断为光图案M1的整体照射到死角区域A的情况下，例如，如图18所示，使挡风玻璃18的HUD显示范围421A显示用于看到与图17的光图案M1对应的虚像对象I10的图像。

另外，图19示出表示行进方向的光图案M2的一部分描绘在死角区域A的例子光图案M2表示车辆1预定进行右转弯。显示控制部43在判断为光图案M1的仅一部分照射到死角区域A的情况下，例如，如图20所示，使挡风玻璃18的HUD显示范围421A显示用于看到与图19的光图案M2对应的虚像对象I20的图像。虚像对象I20不仅与照射到光图案M2的死角区域A的部分对应，还与光图案M2的整体对应。

需要说明的是，在本实施方式中，显示控制部43判断光图案的至少一部分是否照射到死角区域A，但并不限定于此。例如，车辆控制部3也可以决定应通过路面描绘装置45照射的光图案，判断光图案的至少一部分是否照射到死角区域A，将表示该判断结果的信号向显示控制部43发送。

另外，在本实施方式中，显示控制部43预先在存储器中存储与死角区域A对应的路面描绘装置45射出光的射出角度的范围，并基于该范围判断光图案的至少一部分是否照射到死角区域A，但并不限定于此。例如，也可以预先计算与死角区域A对应的路面描绘装置45在路面上照射光的照射范围并存储在存储器中，基于此进行上述判断。另外，也可以检测实际路面描绘的光图案以及实时地检测驾驶员的眼睛的位置，基于这些检测数据，进行死角区域A的确定以及光图案的至少一部分是否照射到死角区域A的判断。

另外，在本实施方式中，显示控制部43与由路面描绘装置45进行的路面描绘的开始无关地判断为光图案的至少一部分照射到死角区域A，但并不限定于此。例如，显示控制部43也可以在开始了由路面描绘装置45进行的路面描绘之后，进行上述判断。另外，也可以在由路面描绘装置45进行的路面描绘开始后，检测由外部摄像头6A实际描绘路面的光图案的路面上的照射范围，显示控制部43基于从外部摄像头6A接收到的光图案的路面上的照射范围数据，进行上述判断。

另外，在本实施方式中，死角区域A是作为车辆1的前方的路面上的驾驶员无法看到的区域而叙述的，但并不限定于此。例如，死角区域A也可以包括由于位于驾驶员D的侧方或后方的车辆1的构成部件而驾驶员无法看到的车辆的侧方或后方的路面上的区域。显示系统4也可以在光图案的至少一部分通过路面描绘装置45而照射到车辆的侧方或后方的路面上的死角区域A的情况下，使HUD42显示与光图案对应的图像(虚像对象)。

这样，在本实施方式中，HUD控制部425控制图像生成部425，使得基于光图案的至少一部分通过构成为朝向车辆1的外部的路面照射光图案的路面描绘装置45而照射到车辆1的驾驶员无法看到的死角区域A的信息，生成与光图案对应的规定的图像。另外，显示控制部43控制HUD42，使得基于光图案的至少一部分通过路面描绘装置45而照射到车辆1的驾驶员无法看到的死角区域A的信息，生成与光图案对应的规定的图像。因此，在路面描绘装置45所照射的光图案无法从车辆的驾驶员看到的情况下，通过HUD42显示与光图案对应的规定的图像，因此车辆的驾驶员能够正确地识别照射到车外的光图案。即，能够提供提高了便利性的HUD42。

另外，HUD控制部425控制图像生成部424，使得基于包含光图案的仅一部分照射到死角区域A的信息，生成与光图案的整体对应的规定的图像。另外，显示控制部43控制HUD42，使得基于包含光图案的仅一部分照射到死角区域A的信息，生成与光图案的整体对应的规定的图像。因此，即使在光图案的仅一部分无法看到的情况下，也能够通过HUD42显示与光图案的整体对应的图像，因此车辆1的驾驶员能够更准确地识别照射到车外的光图案。

另外，规定了与死角区域A对应的路面描绘装置45射出光的射出角度、或者路面描绘装置45在路面上照射光的照射范围。因此，若预先规定了与死角区域A对应的路面描绘装置45射出光的射出角度、或者路面描绘装置45在路面上照射光的照射范围，则不需要检测实际路面描绘的光图案来判断驾驶员是否能够看到。

在上述第三实施方式中，显示系统4在路面描绘装置45的光图案照射到死角区域A的情况下，使HUD42显示与光图案对应的虚像对象，但并不限定于此。例如，显示系统4也可以基于天气信息，使HUD42显示与由路面描绘装置45正在照射或应照射的光图案对应的虚像对象。车辆控制部3基于来自外部摄像头6A(例如，雨滴传感器等)的检测数据，或者基于来自GPS9的本车位置信息以及来自无线通信部10的天气数据，取得天气信息。车辆控制部3也可以通过对来自外部摄像头6A的表示车辆的周边环境的图像数据进行规定的图像处理，取得天气信息。显示控制部43基于从车辆控制部3发送的天气信息，使HUD42显示与由路面描绘装置45正在照射或应照射的光图案对应的虚像对象。例如，在从车辆控制部3发送的天气信息表示“晴”的情况下，显示控制部43不进行与路面描绘装置45的光图案对应的HUD42的虚像对象显示。另一方面，在从车辆控制部3发送的天气信息表示“雨”的情况下，显示控制部43使HUD42显示与由路面描绘装置45应照射的光图案对应的虚像对象，不进行由路面描绘装置45进行的光图案显示。另外，显示控制部43也可以在通过路面描绘装置45照射光图案的过程中天气信息的内容从“晴”变更为“雨”的情况下，使HUD42显示与通过路面描绘装置45照射的光图案对应的虚像对象。这样，在晴天，通过在路面上直接描绘光图案，无需使驾驶员的视线移动，就能够向驾驶员提供规定的信息(例如，与前行车的距离、导航信息等)。另一方面，雨天有时难以识别描绘在路面上的图案，因此通过在HDU42上作为虚像对象而显示，能够通过HUD42向驾驶员提供同样的信息。

(第五实施方式)

接着，参照图21以及图22A～图22D，以下对第五实施方式的显示系统4的动作的一个例子进行说明。图21是示出相互对应的光图案M21和虚像对象I21重合地显示的挡风玻璃的一个例子的图。图22A是示出图21的光图案M21以及虚像对象I21的例子的图。图22B至图22D是示出显示在挡风玻璃上的、相互对应的光图案以及虚像对象的另一例子的图。

本实施方式的显示系统4控制HUD42以及路面描绘装置45的至少一方的动作，使得显示在HUD42上的规定的图像与通过路面描绘装置45照射的光图案相互对应，且规定的图像与光图案为不同的颜色。

显示控制部43在基于从车辆控制部3发送的行驶状态信息、周边环境信息等，判断为路面描绘装置45以及HUD42双方存在应显示的信息(例如，车辆1的行进方向的信息、步行者信息、其他车信息等)的情况下，决定与该信息对应的应通过路面描绘装置45照射的光图案(例如，形状、尺寸、颜色、路面上的照射位置等)以及应通过HUD42显示的规定的图像(例如，形状、尺寸、颜色、车窗18上的显示位置等)。

此时，显示控制部43设定光图案以及规定的图像的颜色，使得表示相同的信息的相互对应的光图案以及规定的图像以不同的颜色显示。需要说明的是，在以后的说明中，有时将表示相同的信息相互对应的光图案以及规定的图像简称为相互对应的光图案以及规定的图像。例如，为了防止对车外的驾驶者或步行者等的误识别，路面描绘有时限定以白色显示。因此，显示控制部43将光图案设定为白色，将与光图案对应的规定的图像设定为与白色不同的颜色。规定的图像的颜色也可以根据显示的信息而设定。例如，在表示本车辆1与前行车的距离的信息的情况下，可以将规定的图像设为蓝色的显示，在表示本车辆1的行进方向的信息的情况下，可以将规定的图像设为绿色的显示。

另外，显示控制部43设定规定的图像在挡风玻璃18上的显示位置，使得驾驶员能够在与对应的光图案相关联的位置看到由规定的图像形成的虚像对象。例如，规定的图像的显示位置可以设定为使得虚像对象可以与对应的光图案重合地看到。另外，规定的图像的显示位置也可以设定为使得虚像对象的一部分可以与对应的光图案重合地看到。另外，规定的图像的显示位置可以设定为使得虚像对象可以与对应的光图案邻接地看到。

例如，显示控制部43在判断为路面描绘装置45以及HUD42双方显示步行者存在于左侧的人行道这样的信息的情况下，将路面描绘装置45的光图案以及HUD42的规定的图像的形状设定为相同的形状(例如，箭头的形状)。另外，显示控制部43将光图案的颜色设定为白色，将规定的图像的颜色设定为不同的颜色。另外，显示控制部43设定规定的图像的显示位置，使得由规定的图像形成的虚像对象与光图案重合地看到。在该情况下，如图21所示，驾驶员在挡风玻璃18的HUD显示范围421A内，能够以与具有对应的路面描绘的箭头的形状的光图案M21重合的状态，看到具有由规定的图像形成的箭头的形状的虚像对象I21。因此，驾驶员能够通过路面描绘装置45的光图案以及HUD42的虚像对象来确认步行者P的信息。另外，由于光图案和规定的图像以不同的颜色被看到，因此驾驶员能够更明确地看到光图案M21以及虚像对象I21。

图22A仅图示图21的光的图案M21以及虚像对象I21。如图22A所示，显示控制部43控制路面描绘装置45以及HUD42，使得与光图案M21相同形状且尺寸小的虚像对象I21能够以与光图案M21重合的状态看到。需要说明的是，光图案M21以及虚像对象I21分别以规定的颜色显示箭头的轮廓以及其中的全部，但并不限定于此。例如，也可以仅将箭头的轮廓以规定的颜色显示。

另外，相互对应的光的图案以及虚像对象的形状等并不限定于图22A的例子。例如，也可以如图22B所示，以虚像对象I22的尺寸比光图案M22的尺寸大地看到的方式显示HUD42。需要说明的是，虚像对象I22也可以仅显示箭头的轮廓。另外，也可以如图22C所示，将光图案M23以及虚像对象I23的形状以及尺寸设为相同，以虚像对象I23与光图案M23邻接地看到的方式显示HUD42。需要说明的是，虚像对象I23也可以仅显示棒形状的轮廓。另外，也可以如图22D所示，以与光图案M24不同的形状且尺寸大的虚像对象I24可以与光图案重合地视觉识别的方式显示HUD42。需要说明的是，虚像对象I24也可以仅显示箭头的轮廓。需要说明的是，在图22B到22D中，光图案以及虚像对象的颜色也显示为不同。

需要说明的是，在本实施方式中，显示控制部43决定通过路面描绘而照射的光图案的颜色以及在HUD上显示的规定的图像的颜色，但并不限定于此。例如，HUD42的HUD控制部425也可以控制图像生成部424，使得从路面描绘装置45接收与所照射的光图案的颜色信息相关联的信号，以与光图案的颜色不同的颜色生成图像。另外，也可以由外部摄像头6A取得通过路面描绘装置45实际照射的光图案的颜色信息数据，HUD42的HUD控制部425控制图像生成部424，使得基于从外部摄像头6A发送的光图案的颜色信息数据，以与光图案的颜色不同的颜色生成图像。另外，路面描绘装置45的光源驱动电路也可以控制光源部，使得从HUD42接收与由HUD42显示的图像的颜色信息相关联的信号，以与图像的颜色不同的颜色描绘光图案。

这样，在本实施方式中，HUD控制部425控制图像生成部424，使得基于通过路面描绘装置45照射的光图案的颜色信息，以与光图案的颜色不同的颜色生成与光图案对应的规定的图像。另外，显示控制部43控制HUD42以及路面描绘装置45的至少一方的动作，使得显示在HUD42上的规定的图像与通过路面描绘装置45照射的光图案相互对应，且规定的图像与光图案为不同的颜色。通过显示与路面描绘的光图案对应的规定的图像，车辆1的驾驶员容易识别所显示的光图案以及图像。进而，由于光图案和规定的图像以不同的颜色被看到，因此驾驶员在观察时的可视性良好。

另外，HUD控制部425控制图像生成部425，使得在光图案的颜色信息是表示白色的信息的情况下，以与白色不同的颜色生成规定的图像。另外，显示控制部43控制HUD42，使得在光图案的颜色为白色的情况下，以与白色不同的颜色生成规定的图像。为了防止对车外的驾驶员或步行者等的误识别，路面描绘有时限定为以白色显示。即使在这样的情况下，根据上述结构，由于以与白色不同的颜色显示规定的图像，因此驾驶员在观察时的可视性进一步提高。

(第六实施方式)

接着，参照图23以及图24，对第六实施方式的平视显示器的结构进行说明。

图23是示出构成本实施方式的HUD42的结构的HUD主体部420的示意图。需要说明的是，在图23中，省略了搭载于HUD主体部420的透镜426以及屏幕427的图示。图24是用于说明凹面镜428的朝向的摆动与从图像生成部424射出的光的射出位置的关系的示意图。

如图23所示，本实施方式的凹面镜428具备用于使凹面镜428摆动的驱动部430。驱动部430由马达431、安装在马达431上的圆形齿轮432、与圆形齿轮432啮合的扇形齿轮436构成。马达431能够基于从HUD控制部425接受到的控制信号，以在左右方向上延伸的轴434为中心使圆形齿轮432旋转。扇形齿轮436经由在左右方向上延伸的轴438安装在凹面镜428上。

当马达431基于控制信号使圆形齿轮432以轴434为中心旋转时，其旋转运动传递到扇形齿轮436，扇形齿轮436以轴438为中心旋转。由此，凹面镜428的朝向以在左右方向上延伸的轴438为中心摆动。

另外，在图像生成部424中，设置有用于检测图像生成部424的光射出面(例如，液晶面)424A上的热分布的热传感器440。热传感器440例如是非接触式的传感器。通过热传感器440，检测光射出面424A上的热分布，能够检测由后述的外部光(太阳光)等引起的光射出面424A的温度上升。热传感器440能够将表示光射出面424A的热分布的检测信号向HUD控制部425发送。

接着，对本实施方式的HUD主体部420的动作进行说明。

首先，热传感器440检测图像生成部424的光射出面424A的热分布，并将该检测信号向HUD控制部425发送。HUD控制部425基于从热传感器440接受到的检测信号，判断例如光射出面424A的至少一部分的温度上升是否为规定值以上。在判断为光射出面424A的温度上升为规定值以上的情况下，HUD控制部425生成用于通过驱动部430使凹面镜428摆动的控制信号(以下，称为第一控制信号)和用于变更从图像生成部424射出的光的射出位置的控制信号(以下，称为第二控制信号)，将第一控制信号向驱动部430的马达431发送，并且将第二控制信号向图像生成部424发送。即，同时进行凹面镜428的摆动和图像生成部424中的图像生成位置的变更。

驱动部430的马达431基于从HUD控制部425接受到的第一控制信号，以轴434为中心使圆形齿轮432旋转。基于圆形齿轮432的旋转，扇形齿轮436以轴438为中心旋转，由此，凹面镜428的朝向摆动。即，驱动部430使凹面镜428的朝向例如从初始位置即位置P21沿着图24所示的方向D向位置P22移动(摆动)。由此，如图23所示，能够使在使凹面镜428摆动之前由凹面镜428反射的外部光L21聚光的光射出面424A上的位置、与在使凹面镜428摆动之后由凹面镜428反射的外部光L22聚光的光射出面424A上的位置不同。需要说明的是，优选地，以在变更凹面镜428的朝向之前照射在图像生成部424的光射出面424A上的外部光L21的照射区域与在变更凹面镜428的朝向之后照射在光射出面424A上的外部光L22的照射区域不重叠的方式，使凹面镜428摆动。即，关于外部光在光射出面424A上聚光的范围，优选以使该聚光范围在凹面镜428的摆动前后不重叠的方式，更优选以使该聚光范围离开一定距离的方式，来变更凹面镜428的朝向。

另一方面，图像生成部424基于从HUD控制部425接受到的第二控制信号，变更光的射出位置。即，图像生成部424将光射出面424A上的射出光的位置例如从初始位置即位置G1向比位置G1稍靠下方的位置G2变更(参照图24)。变更后的射出光的位置G2是与凹面镜428的摆动后的位置P22对应的位置。即，HUD控制部425变更图像生成部424中的射出光的位置，使得在凹面镜428的摆动前后，图像形成位置相对于挡风玻璃18为期望的位置。由此，乘员可看到的车辆外部的虚像对象I在凹面镜428的摆动前后也形成在期望的位置。

需要说明的是，在凹面镜428的摆动前后，照射到挡风玻璃18上的图像的变形方式发生变化，因此，HUD控制部425优选控制图像生成部424，使得根据凹面镜428的摆动来变更照射到挡风玻璃18上的图像的变形程度。

顺便提及，如上所述，射出窗423是使可见光透过的透明板。因此，如图23所示，当从车辆外部入射的太阳光等外部光L21从射出窗423入射到HUD主体部420内部时，有时外部光L21在通过凹面镜428反射并聚光的状态下照射到图像生成部424的光射出面424A。当这样的聚光的外部光L21照射到光射出面424A时，在光射出面424A上发生过度的温度上升，图像生成部424有可能劣化。

因此，如上所述，本实施方式的HUD42具备：图像生成部424，其射出用于生成规定的图像的光；凹面镜428(反射部的一个例子)，其反射该射出光，使得由图像生成部424射出的光照射到挡风玻璃18；驱动部430，其用于使凹面镜428的朝向摆动；控制部425，其控制图像生成部424的动作。根据该结构，即使在从车辆外部入射的太阳光等外部光通过凹面镜428反射而照射到图像生成部424的光射出面424A的情况下，由于凹面镜428的朝向通过驱动部430摆动，因此能够使图像生成部424的光射出面424A上的外部光照射的位置变动。由此，能够防止外部光局部地持续照射在图像生成部424上，能够抑制图像生成部424中的过度的温度上升，能够抑制由热引起的图像生成部424的劣化。

另外，在本实施方式的HUD42中，HUD控制部425构成为根据由驱动部430引起的凹面镜428的朝向的摆动来变更图像生成部424中的光的射出位置。由此，即使凹面镜428的朝向摆动，图像生成部424中的光的射出位置也根据该摆动而变更，因此图像形成位置相对于挡风玻璃18被控制为期望的位置，抑制对车辆的乘员产生不协调感。这样，根据本实施方式的结构，能够在不降低对乘员显示的虚像对象I的生成的品质的情况下，防止因外部光引起的热损害的发生。

特别是，根据本实施方式的结构，即使在外部光通过凹面镜428反射而聚光的状态下照射到图像生成部424的情况下，也能够抑制由热引起的图像生成部424的劣化。需要说明的是，以外部光向凹面镜428的摆动前的光射出面424A的照射区域与外部光向凹面镜428的摆动后的光射出面424A的照射区域不重叠的方式，变更凹面镜428的朝向，从而能够可靠地防止光射出面424A上的局部的温度上升。

另外，本实施方式的HUD42具备能够检测图像生成部424的温度上升的热传感器440，驱动部430构成为，根据热传感器440对温度上升的检测，使凹面镜428的朝向摆动。由此，在外部光照射到图像生成部424而成为温度上升的状态时，凹面镜428的朝向摆动。即，能够防止驱动部430进行不必要的动作，能够延长驱动部430的寿命。另外，能够降低驱动部430的消耗能量。

在具备如图8所示的合成器143的HUD142的情况下，图像生成部424控制为根据驱动部430(在图8中未示出)对凹面镜428的朝向的摆动来变更图像生成部424中的光的射出位置，由此，能够在不降低虚像对象I的生成的品质的情况下，防止因外部光引起的热损害的发生。

在上述第六实施方式的HUD42中，为了防止外部光聚光在图像生成部424的光射出面424A的情况下的局部的温度上升，采用了通过驱动部430使凹面镜428摆动的结构，但并不限定于该例。

图25是用于说明第六实施方式的变形例的图像生成部424的移动与从图像生成部424射出的光的射出位置的关系的示意图。如图25所示，也可以代替使凹面镜428摆动，而构成为通过驱动部(未图示)使图像生成部424自身移动。在该情况下，凹面镜428的朝向不是可变的而是固定的。在本例中，与使图像生成部424从初始位置即位置P23向比位置P23更靠下方的位置P24移动对应地，变更光射出面424A中的射出光的位置。即，以射出光的位置在图像生成部424的移动前后被固定在图25所示的位置(绝对位置)G3的方式，变更射出光相对于光射出面424A的相对位置。这样，以图像形成位置相对于挡风玻璃18在图像生成部424的移动前后为期望的位置的方式，变更光射出面424A上的射出光的位置(相对位置)，由此，与上述实施方式同样地，在图像生成部424的移动前后，也能够在期望的位置形成乘员能够看到的车辆外部的虚像对象I。

需要说明的是，尽管省略图示，但是可以取代使图像生成部424或凹面镜428摆动的结构，而采用使透镜426或屏幕427(光学部件的一个例子)摆动的结构。

上述第六实施方式的HUD42构成为，根据由设置在图像生成部424中的热传感器440对温度上升的检测，使凹面镜428的朝向摆动，但并不限定于该例。HUD也可以代替热传感器440，而具备能够检测入射到凹面镜428的外部光的光传感器。该情况下的光传感器例如优选能够检测入射到凹面镜428的外部光的方向。具体而言，例如，作为光传感器，通过将具有指向性的光传感器设置在射出窗423的附近，能够检测以特定的角度入射的外部光。在该情况下，驱动部430也能够根据光传感器对外部光的检测，使凹面镜428的朝向摆动。由此，与具备热传感器440的情况相同，能够防止驱动部430进行不必要的动作，实现驱动部430的长寿命化和消耗能量的降低。

另外，在上述第六实施方式中，采用了使凹面镜428的朝向以沿着左右方向延伸的轴438为中心摆动的结构，即，采用了通过驱动部430使凹面镜428以一个轴摆动的结构，但并不限定于此。例如，也可以采用使凹面镜428的朝向在上下方向以及左右方向的两个轴上摆动的结构。在该情况下，例如，优选单独地设置驱动部，以使凹面镜428的朝向以在上下方向上延伸的轴为中心摆动。由此，能够更精密地控制凹面镜428的摆动。需要说明的是，也可以将与凹面镜428不同的反射部(平面镜等)设置在来自图像生成部424的射出光的光路上的屏幕427与凹面镜428之间，使凹面镜428的朝向摆动，并且使该其他反射部的朝向也摆动。

另外，作为凹面镜或其他反射部(平面镜等)，通过使用反射可见光并且使红外光透过的材料，能够进一步抑制因外部光引起的对图像生成部的热损害的发生。

以上，对本发明的各实施方式进行了说明，但是显然，本发明的技术范围不应当被解释为限于本实施方式的说明。本领域技术人员应理解，本实施方式仅为一个例子，在权利要求书所记载的发明的范围内，能够进行各种实施方式的变更。本发明的技术范围应基于权利要求书所记载的发明的范围及其等同的范围来确定。

在上述实施方式中，车辆的驾驶模式作为包括完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式、手动驾驶模式的情况进行了说明，但车辆的驾驶模式不应限定于这4种模式。车辆的驾驶模式可以包括这4个模式中的至少一个。例如，车辆的驾驶模式也可以仅能够执行任一个。

进而，车辆的驾驶模式的区分和显示形态也可以按照各国的自动驾驶的法令或规则适当变更。同样地，在本实施方式的说明中记载的“完全自动驾驶模式”、“高度驾驶辅助模式”、“驾驶辅助模式”各自的定义只不过是一个例子，可以按照各国的自动驾驶的法令或规则，适当变更这些定义。

本申请基于2018年11月30日申请的日本特许申请2018-225173号、2018年11月30日申请的日本特许申请2018-225174号、2018年11月30日申请的日本特许申请2018-225175号、2018年11月30日申请的日本特许申请2018-225176号、2018年11月30日申请的日本特许申请2018-225177号以及2018年11月30日申请的日本特许申请2018-225178号，其内容在此作为参照而编入。