机动车信息显示系统的制作方法

专利名称：机动车信息显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够将图像反射在机动车风挡上并且显示采用虚像形式的图像以使 机动车乘客或者驾驶员可在视觉上识别的机动车信息显示系统。
背景技术：
近年来，市场上装有导航系统和其他能够显现各种信息的系统的机动车日益增 多。通常，液晶显示器用作系统显示屏并且设置在机动车内的仪表板等。但是，驾驶员有时需要在机动车行驶的同时在视觉上识别显示在如上设置的显示 屏上的各种信息。在这样一种情况下，驾驶员必须将其视线从机动车外前方的公路、标志等 移动到机动车内的显示屏。这造成了降低机动车前方注意力的问题。为了解决该问题，利用所谓的平视显示器(HUD)的机动车信息显示系统是已知的 (例如，见专利文献1)。该技术将指示各种信息的图像反射在机动车风挡上并且使机动车 乘客在视觉上识别采用虚像形式的图像以减少乘客为了在视觉上识别所显示的信息而进 行的视线移动。这种利用HUD的机动车信息显示系统可为驾驶员提供将来的各种信息。在这样的 情况下，存在将当前行驶操作等所需的重要信息藏在其他许多信息之后并且阻止驾驶员迅 速识别重要信息的问题。另一个问题是可能妨碍取决于图像(信息)的显示位置的驾驶员 视野。一些使用HUD的机动车信息显示系统在风挡底部显示为驾驶员提供的各种信息 (视频)以便不妨碍驾驶员视野以确认交通情况(例如，见专利文献2)。风挡底部下面也 被称为“底部区域”。这里，HUD可在不使驾驶员视线过大移动的情况下安全地提供所需的信息。THD可 提供将来的所有类型的信息。但是，对于能够显示信息的风挡底部区域仅确保有限的尺寸。 不可能一次显示许多信息。当显示区域被扩大以显示更多的信息时，视野区域减小从而妨碍了驾驶员的视 野，使得驾驶员不舒服。按照惯例，驾驶机动车的驾驶员需要察看设置在道路附近的引导标志牌以便于获 得路线引导信息和道路信息。然而，驾驶员可能不能通过察看道路附近的引导标志牌获得足够的信息。例如，道 路上的引导标志牌可能不易于识别。或者，驾驶员可能会错失察看标志牌的时机。在驾驶 员没有足够的信息而感到不安并且紧张时，其继续驾驶是非常危险的。因此，驾驶员可能无 法去识别周围的机动车和标志。例如，驾驶员可能未能注意到急速冲到路上的行人或在没 有红绿灯的十字路口的临时停车。为了减少上述问题，可通过使用导航系统来辅助获得路线引导信息和道路信息。 而且，在上述专利文献1中，导航系统具有利用箭头和字母在机动车的风挡上显示路线引 导信息并且为驾驶员提供叠加在实际道路上的路线引导信息的方法。这减少了驾驶员在驾
5驶机动车时通过比较实际道路与显示器上的道路从而强行移动其视线并且使其在判断方 面出错而选择错误的道路的负担。然而，根据专利文献1中所述的上述方法，路线引导信息上的显示可以与前方机 动车的视域交叠。在这种情况下，驾驶员可能会感觉不舒服从而导致驾驶方面的麻烦。这 可使得驾驶员遭遇危险。而且，当风挡显示出完全不同于真实道路的箭头和字母时，驾驶员 可能会感觉不舒服从而导致在驾驶方面的麻烦。机动车显示设备使用将来自于显示装置的图像反射在驾驶员前方的风挡上并且 放大所述图像的平视显示器(HUD)，提供了改进能见度的优点(见专利文献3)。人们提出了另一种机动车显示设备，S卩，通过将显示器分为顶部区和底部区而提 供取代HUD的液晶显示装置。也就是说，液晶显示装置被安装在除可能阻碍驾驶员视野的 风挡中心区域以外的位置处(见专利文献4)。另一方面，如专利文献3中所披露的使用HUD的机动车显示设备在驾驶员前方的 驾驶视野区域上显示有关于机动车的信息。在这种情况下，驾驶员的视野在驾驶期间被阻 碍。相比之下，所述信息可仅被显示在除驾驶视野区域以外的风挡底部区域上。然而，在这 种情况下，不可能为驾驶员提示更多的信息。如专利文献4中所披露的机动车显示设备将液晶显示装置分为顶部区和底部区 并且将它们安装在风挡上，这可在不干扰驾驶员的情况下为其提供更多的信息。然而，由于 该机动车显示设备不是HUD，因此所述信息不能被放大以便于显示。因此，必须在风挡上形 成大的或者多个液晶显示设备，从而增加了机动车显示设备的制造成本。(专利文献)专利文献1 JP2001-108476 A专利文献2 JP2002-19491 A专利文献3 :JP S57-148530 U(实用新型专利，Jitsuyo-shinan)专利文献4 :JP Hll-15420 A。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种机动车信息显示系统，所述机动车信息显示系统可 使驾驶员或乘客安全可靠地在视觉上确认所需信息并且能够在不干扰驾驶员视野的情况 下显示更多的信息。而且，提供了一种机动车信息显示系统，所述系统可在不会驾驶员带来 驾驶麻烦的情况下为其提供易于理解的路线引导信息、道路信息等。为了实现这个目的，作为本发明的第一方面，如下所述的提供机动车信息显示系 统。显示装置将图像反射在机动车风挡上并且显示所述信息以使得机动车的乘客识别采用 作为虚像形式的该图像。信息被收集以便于由所述显示装置显示。检测机动车的情况、机 动车的周围情况以及操纵机动车的乘客的情况中的至少一种。根据检测的结果对所收集的 信息分类。根据分类结果控制显示装置的显示内容。驾驶员所需的信息随机动车的情况、机动车的周围情况以及操纵机动车的驾驶员 而不同地改变。根据这些情况，本发明的机动车显示系统可仅在易于由驾驶员看到的位置 处布置必需的信息并且限制所要显示的信息。因此，所述系统可在不妨碍驾驶员的视野的 情况下在任何环境下安全可靠地允许驾驶员在视觉上识别其所需的信息。
作为本发明的第二方面，如下所述的提供机动车信息显示系统。所述系统包含视 频显示装置以便于显示出提供给机动车乘客的供应信息。所述系统包含投射装置，用于将 视频投射在机动车风挡上以使得乘客在视觉上识别由所述视频显示装置显示的视频。这 里，在所述投射装置将所述视频投射在与乘客用以确定交通状况所需的视野相对应的视野 区域上方的顶部区域上时，除所述顶部区域以外，所述投射装置还将所述视频投射在视野 区域下方的底部区域上。所述投射装置包括用以反射入射视频并且将所述视频投射在顶部 区域上的第一镜和用以反射入射视频并且将所述视频投射在底部区域上的第二镜。在这种结构下，所述投射装置可使用两个镜将从一个显示装置中显示出来的视频 投射到底部区域和预部区域的两个区域中。这节约了能够将视频投射到两个区域中的所述 投射装置的制造成本并且还节省了机动车上的安置空间。作为本发明的第三方面，如下所述的提供机动车信息显示系统。储存了引导图像 的图像数据。产生了用于将机动车引导到目的地的路线引导信息。读出与路线引导信息相 对应的已储存的引导图像的图像数据。根据与路线引导信息相对应的读出图像数据将图像 显示在作为机动车风挡一部分并高于视线的显示区域上。在这种结构下，用于路线引导信息和道路信息的图像可被显示在驾驶员视野方向 上方的风挡上。而且，所述图像既不会覆盖前方机动车，也不会导致驾驶员驾驶方面的麻 烦。作为本发明的第四方面，如下所述的提供机动车信息显示系统。机动车前面的图 像被俘获以形成图像数据。对所形成的图像数据进行分析以识别目标物并且产生目标物的 图像数据。储存所产生的目标物的图像数据。然后读出所产生的目标物的图像数据。根据 所读出的目标物的图像数据将图像显示在作为机动车风挡一部分并高于机动车乘客视线 的显示区域上。在这种结构下，甚至当驾驶员错过了诸如实际标志牌等道路信息时，驾驶员也可 随后将用于所述标志牌的图像显示在风挡上以识别道路信息。由于无需担心错过道路信 息，因此驾驶员可安全地驾驶机动车。作为本发明的第五方面，如下所述的提供机动车信息显示系统。产生表示第一信 息的第一图像，同时产生表示第二信息的第二图像。这里，机动车乘客将所述第一信息在视 觉上识别为驾驶视野区域下面的风挡上的虚像，所述驾驶视野区域为机动车驾驶期间乘客 频繁观看的区域，而乘客将所述第二信息在视觉上识别为驾驶视野区域上方的风挡上的虚像。在这种结构下，例如有关于方向灯或路线引导等的更多信息可被独立地显示在驾 驶视野区域上方和下面的风挡上。因此，驾驶员可以易于理解的方式注意到更多的信息，而 不会妨碍其观看驾驶视野区域。


从以下结合附图所作出的详细描述中可更清楚地明白本发明的上述和其他目的、 特征和优点。在所述附图中图1是示出了本发明第一实施例所涉及的信息显示系统的总体结构的框图；图2是示出了构成机动车中的信息显示系统的布置零件的一个示例的解释图3是示出了从驾驶员座位处所看到的机动车内部的前视图；图4是示出了平视显示器的结构的模型图；图5是示出了显示设定数据的结构的解释图；图6是示出了 HUD显示程序的内容的流程图；图7是示出了信息分类程序的内容的流程图；图8是示出了显示信息分类程序的内容的流程图；图9是示出了独立信息分类程序的内容的流程图；图10是示出了平视显示器的显示示例的解释图；图11是示出了平视显示器的显示示例的解释图；图12是示出了平视显示器的显示示例的解释图；图13是示出了平视显示器的显示示例的解释图；图14是示出了平视显示器的另一个结构示例的模型图；图15是示出了显示透视图像的原理的解释图；图16是示出了本发明第二实施例所涉及的第一示例的机动车信息显示系统的结 构和所述系统的主要零件的布置的解释图；图17是示出了风挡上的显示区域的设定示例的解释图；图18是示出了显示控制器与信息表示区之间关系的框图；图19是解释显示在风挡上的信息的解释图；图20是示出了车道信息显示程序的内容的流程图；图21是示出了风挡上的显示区域的另一个设定示例的解释图；图22是示出了第二示例的信息表示区的结构的解释图；图23A、23B、23C是示出了第二到第四示例的显示控制器与信息表示区之间关系 的框图；图24是示出了第三示例的信息表示区的结构的解释图；图25是示出了第四示例的信息表示区的结构的解释图；图26是示出了本发明第三实施例所涉及的第一示例的机动车显示设备的结构的 解释图；图27是示出了所述机动车显示设备所执行的程序的流程图；图28是示出了所述机动车显示设备所执行的程序的流程图；图29是示出了所述机动车显示设备所执行的程序的流程图；图30A是示出了用于引导显示的图像的解释图；图30B、30C是示出了用于道路信息的图像的解释图；图31是示出了显示在风挡上的图像的尺寸和位置的解释图；图32是示出了显示在风挡上的多个图像的解释图；图33A和图33B是示出了(a)液晶显示板上的像素位置与(b)能够被显示在风挡 上的像素位置之间关系的解释图；图34是示出了本发明第三实施例所涉及的第二示例的机动车显示设备的结构的 解释图；图35是示出了显示在风挡上的标志牌图像的解释图36是示出了所述机动车显示设备所执行的程序的流程图；图37是示出了所述机动车显示设备所执行的程序的流程图；图38是示出了所述机动车显示设备所执行的程序的流程图；图39是示出了本发明第三实施例所涉及的第三示例的机动车显示设备的结构的 解释图；图40是示出了安装在十字路口附近的外部设备的结构的解释图；图41是示出了显示在风挡上的临时停车图像的解释图；图42是示出了所述机动车显示系统所执行的程序的流程图；图43是示出了所述机动车显示系统所执行的程序的流程图；图44是示出了本发明第四实施例所涉及的第一示例的机动车显示设备的整个结 构的示意图；图45是示出了机动车车厢前面的仪表板4031和风挡4020的示意图；图46是示出了第一示例的组合仪表的电路结构的示意图；图47是示出了第一示例的机动车显示设备的显示示例的摄影图；图48是示出了第二示例的机动车显示设备的显示示例的摄影图；以及图49是示出了第二示例的机动车显示设备的另一个显示示例的摄影图。
具体实施例方式(第一实施例)下面将参照附图详细地描述本发明的一个实施例。图1是示出了本发明第一实施例所涉及的机动车信息显示系统的结构的框图。图 2是示出了构成机动车1100中的机动车信息显示系统的布置零件的一个示例的解释图。图 3是示出了从作为乘客的驾驶员座位处所看到的机动车1100的内部的前视图。如图1和图2中所示的，第一实施例所涉及的机动车信息显示系统包括信息输入 区1205、信息输出区1206、外部存储单元1207、操作区1208、以及用于控制这些部分的控制 单元1200。信息输入区1205被构成为包括前雷达1101、前部监控摄影机1102、后雷达1103、 后部监控摄影机1104、侧部监控摄影机1105和1106、机动车速度传感器1107、油门传感 器1108、制动液压传感器1109、转舵扭矩传感器1110、转向角传感器1111、太阳能传感器 1112、照明开关1113a、点火开关1113b、刮水器开关1113c、转向信号开关1113d、方向传感 器1114、自动操作开关1115、GPS天线1116、FM天线1117a、电话天线1117b以及信标接收 元件1117c。前雷达1101监控机动车1100的前面并且检测前方驾驶路线状况、前面的机动车 和障碍物的位置和相对速度。后雷达1103监控机动车1100的后面并且检测后面的驾驶路 线状况、后面的机动车和障碍物的位置和相对速度。所述雷达1101和雷达1103可为例如 使用激光器或毫米波识别目标物的雷达。前部监控摄影机1102俘获机动车1100前面的图像。后部监控摄影机1104俘获 机动车1100后面的图像。侧部监控摄影机1105和1106俘获机动车1100侧部上的图像。 这些监控摄影机1102、1104、1105和1106可为CXD(电荷耦合器件)等。
机动车速度传感器1107检测机动车1100的速度。油门传感器1108检测机动车 1100的油门角度。制动液压传感器1109检测机动车1100的制动油压力。转舵扭矩传感器1110检测机动车1100的转舵扭矩。转向角传感器1111检测机 动车1100的转向角。图2中省略了转舵扭矩传感器1110和转向角传感器1111。太阳能传感器1112检测太阳辐射值。太阳能传感器1112可使用根据亮度产生电 信号的光电二极管等。照明开关1113a为接通或切断机动车光线的开关。点火开关1113b为接通或切断 机动车引擎的开关。刮水器开关1113c为接通或切断机动车的雨刷的开关。转向信号开关 1113d为接通或切断机动车的转向指示灯的开关。如图2中所示的，开关1113a到1113d被布置在驾驶员可操纵并且围绕机动车 1100的方向盘1113的位置处。方向传感器1114确定方向北、南、东和西。图2中省略了方向传感器1114。自动 操作开关1115为接通或切断所谓的能够在例如恒速下驾驶的自动_巡航(自动操作)特 征的开关。GPS(全球定位系统)天线1116从人造卫星中接收信号以便于确定关于本机动车 的位置信息。信标接收元件1117c从信标即安置在道路上的用于光通信的中继站中接收信号。在图2中，FM天线1117a、电话天线1117b以及信标接收元件1117c被安装在机动 车1100的天线安装区1117上。FM天线1117a、电话天线1117b以及信标接收元件1117c
用于接收诸如施工和交通堵塞等道路信息。信息输出区1206被构成为主要包括多显示器1131、平视显示器1132、仪表显示器 1133、扬声器1134、油门1135、制动器1136以及转向部分1137。油门1135、制动器1136以及转向部分1137是根据控制单元1200所产生的控制信 号操作的致动器。具体地，油门1135、制动器1136以及转向部分1137根据自动操作开关 1115的操作用于自动_巡航控制。多显示器1131包括液晶显示器(IXD)等。仪表显示器1133包括速度计、转速计、 油量表、液压计等。平视显示器1132将各种信息显示在风挡1044上。显示器1131、1132和1133以及扬声器1134根据从控制单元1200中产生的视频 信息和声频信息输出图像和声音。显示器1131、1132和1133以及扬声器1134被构成为用 于提供关于机动车1100的各种信息以及指示机动车1100的位置的机动车位置信息、指示 机动车将行驶的道路环境的道路信息、机动车周围的环境信息等。图3示出了用于显示器 1131,1132和1133的显示区域1131a、1132a和1133a的布置和外部图。如图3中所示的，平视显示器1132使用整个风挡1044作为显示区域。所述显示区 域被分成为中心显示区域、顶部显示区域、底部显示区域、右部显示区域、和左部显示区域。 中心显示区域是在驾驶期间主要通过中心视野观看的区域。在该区域上，驾驶员可在直线 路线行驶时不用从前方驾驶路线处转移其视线的情况下读出显示内容。其他区域通常被称 作“周围显示区域”，并且在驾驶期间主要通过周围视野观看。在这些区域上，驾驶员可识别 显示器的存在或不存在，但是感觉在不从前方驾驶路线转移其视线的情况下难于读出显示内容。周围显示区域被布置在中心显示区域的顶部、底部、左部和右部。当右转或左转或观 看路标、标志牌等时，驾驶员可依需要通过其中心视野暂时观察周围显示区域。图4是示出了第一实施例所涉及的平视显示器1132的结构的模型图。如图4中 所示的，平视显示器1132包括视频投影仪1042、屏幕1043、风挡1044、以及菲涅耳镜1045。 菲涅耳镜1045放大来自于屏幕1043中的图像以便于可由观察者(图4中的驾驶员K)通 过其眼睛在视觉上识别出。具有上述结构的平视显示器1132如下所述那样操作。视频投影仪1042首先通过包括电缆等的视频数据信号线1041从控制单元1200 中接收视频信号。然后视频投影仪1042将视频信号转化为光线并且将其投射在屏幕1043 上。屏幕1043朝向菲涅耳镜1045反射从视频投影仪1042中投射出的光线。菲涅耳镜1045 再朝向风挡1044反射所述光线。风挡1044朝向驾驶员K的视点反射所述反射在菲涅耳镜1045上的光线以便于形 成驾驶员K可视觉识别的虚像。风挡1044通过其叠加在通过风挡1044本身从机动车1100 前面进入到机动车车厢中的光线上而提供该虚像。在图1中，外部存储单元1207包括诸如DVD(数字化多用光盘)、ROM(只读存储 器)以及硬盘等装置。外部存储单元1207储存导航程序等所使用的地图数据并且显示用 于平视显示器1132的显示控制的设定数据。所述地图数据记录有关于诸如十字路口名称的道路状况的数据；诸如库房、建筑 物、车站、行政机关、雕像以及桥梁等建筑物的名称；以及有关于山脉和河流的地理信息。另一方面，如图5中所示的，所述显示设定数据保持可显示在平视显示器1132上 的表示信息与通常应显示所述表示信息的显示区域(缺省显示位置)之间的相应性。中心 显示区域对应于非常重要的、与警告有关的表示信息，诸如“障碍物”。构成周围显示区域的 各个显示区域对应于诸如“行驶方向”、“虚标志牌”、“交通信号”、“驾驶导向”、“交通堵塞信 息”、“多媒体信息”、“机动车速度”以及“障碍物”等其他信息。在所述显示设定数据中，每个表示信息也与由使用者自由形成的使用者设定信息 有关。所述使用者设定信息包括用以指定是否需要用于指示和改变用以显示表示信息的位 置的显示表示信息和水平信息的必需信息。尽管未示出，但是所述使用者设定信息还包括 用于指定显示定时、显示持续时间、显示图像的形状、尺寸、颜色、亮度等的信息。根据信息的重要性水平使用数值-1到2构成水平信息。数值越小，重要性水平就 越高。最高的重要性水平(水平-1)被永久分配为用于与中心显示区域相关联的警告相关 表示信息的水平信息。提供了多个与驾驶机动车的驾驶员相对应的显示设定数据。操作区1208包括诸如触摸板、键盘等各种点击装置。操作区1208用于在改变用 于控制单元1200的各种指令和设定信息时输入数据。控制单元1200包括具有机动车CPU(中央处理单元)1203的微计算机、包括ROM、 RAM等的存储器1202、输入端口 1201、输出端口 1204等。存储器1202储存由CPU1203执行的各种程序以及执行所述程序所需的各种数据。CPU1203执行信息收集程序，S卩，收集经由输入端口 1201从信息输入区1205中获 得的信号并将其储存在存储器1202中。CPU1203根据信息收集程序所收集的信息控制信息输出区1205。以这种方式，CPU1203执行用于实现各种操作支持功能的程序，诸如导航程 序、自动操作控制程序、以及HUD显示控制程序。具体地，如下所述那样执行信息收集程序。前雷达1101提供前方驾驶路线状况、 机动车和障碍物的位置和相对速度。后雷达1103提供后面的驾驶路线状况、机动车和障碍 物的位置和相对速度。机动车速度传感器1107提供机动车速度。油门传感器1108提供油 门角度。制动液压传感器1109提供制动油压力。转舵扭矩传感器1110提供转舵扭矩。转 向角传感器1111提供转向角。太阳能传感器1112提供环境亮度。方向传感器1114提供 机动车方向。所提供的数据被储存在存储器1202中。向CPU1203提供照明开关1113a、点火开关1113b、刮水器开关1113c、转向信号开 关1113d和自动操作开关1115的状态。开关状态被储存在存储器1202中。自动操作开关 1115的状态由下文中被称作自动操作水平的变量表示。当自动操作开关1115被切断时该 变量值被设定为0 ；在用于保持机动车之间的距离的距离保持控制下将其设定为1 ；或在用 于除距离保持控制外还提供车道保持控制的距离和车道保持控制下将其设定为2。 前部监控摄影机1102俘获前面的图像。侧部监控摄影机1105和1106俘获侧部图 像。后部监控摄影机1104俘获后面的图像。GPS天线1116、FM天线1117a、电话天线1117b 以及信标接收元件1117c接收信号。从所接收的信号中，CPU1203获得当前位置、交通堵塞 信息以及诸如VICS(机动车信息和通信系统)信息等信息，并且将它们储存在存储器1202 中。导航程序是用于实现操作支持功能的一种已知程序并且至少包括以下功能。导航 程序被提供有除上述信息收集程序所收集的信息以外的当前位置、机动车速度、交通堵塞 信息等。根据所提供的信息，导航程序从外部存储单元1207中读出靠近于当前位置的地 图数据并且在多显示器1131上显示所述地图数据以及表示本机动车的标记和交通堵塞信 息。也可指定路线信息。在这种情况下，当机动车接近预定引导点(诸如十字路口)时，导 航程序使用扬声器1134以可听见的方式或使用多显示器1131以可视的方式提供有关于所 述引导点的信息。自动操作控制程序是已知程序并且如下所述那样操作。根据信息收集程序所收集 的信息，自动操作控制程序获得机动车的行驶状况以及其周围的环境，根据自动操作开关 1115的设定值，自动操作控制程序能够进行用于信息输出区1206的油门1135、制动器1136 以及转向部分1137的自动操作。在信息收集程序收集信息之后，HUD显示程序使用适合于改变情况的方法将所收 集的信息显示在平视显示器1132上。稍后将参照图6中的流程进一步详细地描述HUD显 示程序。当程序开始时，确定机动车的点火开关1113b是否被接通(步骤S1100)。如果未 被接通(即，被切断)，程序等候直到点火开关1113b被接通。当点火开关1113b被接通时，程序从外部存储单元1207中获得有关于预先确定的 驾驶员的显示设定数据并且将所述数据储存在存储器1202(步骤S1110)中。所述预先确 定的驾驶员可被指定为初始值，或可与当最近切断点火开关1113b时选择的驾驶员相同。然后程序确定所述定时(例如，30Hz的频率)是否适合于显示控制(步骤S1120)。 如果所述定时适合于显示控制的话，所述程序从存储器1202中获得诸如关于确定除信息收集程序所收集的信息以外的有关于机动车的信息(步骤S1130)。所述程序还根据在步 骤S1110所获得的显示设定数据和在步骤S1130所获得的信息执行信息分类程序，以便于 分类所要显示在平视显示器1132上的信息(步骤S1140)。主程序产生显示信息以使得各 个信息可根据信息分类程序的分类结果被显示在显示位置。所产生的显示数据被提供到平 视显示器1132(步骤S1150)。根据所提供的显示数据，然后平视显示器1132将各种表示信 息显示在位于风挡1044上的显示区域上。程序确定点火开关1113b是否被切断(步骤S1180)，如果点火开关1113b被切断 的话，程序结束。如果未被切断的话，程序返回到步骤S1120。如果在步骤S1120确定所述定时适合于显示控制的话，程序确定是否执行设定改 变操作(步骤S1160)。如果没有执行设定改变操作的话，程序前进到步骤S1180。如果执行 了设定改变操作的话，所述程序执行设定改变程序以根据设定改变操作改变各种设定(步 骤S1170)，然后程序前进到步骤S1180。所述设定改变操作至少包括数据完全改变操作和数据修正操作。所述数据完全改 变操作将所要使用的显示设定数据从一个改变为另一个。所述数据修正操作修正显示设定 数据中的用户指定数据的内容。执行所述数据完全改变操作可自由地选择用于显示控制的 设定修正数据。执行所述数据修正操作可自由地用户化显示设定数据中的用户指定数据的 内容。换句话说，可使用为各个驾驶员用户化的设定修正数据。 下面将参照图7中的流程进一步详细地描述步骤S1140处所执行的表示信息分类程序。当开始时，程序根据步骤S1130处所获得的信息执行情况确定程序以便于确定与 机动车有关的情况(步骤S1200)。所述情况确定程序确定机动车情况(操作状态和各种设定状态)和机动车周围的 情况。所要确定的机动车情况至少包括机动车是否正在执行用以避免危险的危险_避免操 作、是否在市区中行驶、是否右转或左转、以及是否执行自动操作。具体地，危险-避免操作是根据从机动车速度传感器1107、油门传感器1108、制动 液压传感器1109、转舵扭矩传感器1110、转向角传感器1111等中收集的信息确定的。是否 在市区中行驶是根据导航程序所使用的信息或从监控摄影机1102、1104、1105和1106中获 得的信息确定的。右转或左转的操作是根据转向信号开关1113d的设定信息和从转向角传 感器1111中收集的信息确定的。是否执行自动操作(自动操作水平)是根据自动操作开 关1115的设定信息确定的。根据步骤S1200的确定结果，所述程序确定是否正在执行危险-避免操作。如果 没有正在执行危险-避免操作的话，主程序执行用于周围显示区域(稍后将描述)中的表 示信息的程序(步骤S1220到S1280)，然后前进到步骤S1290。如果正在执行危险-避免 操作的话，主程序在不用执行程序(步骤S1220到S1280)的情况下前进到步骤S1290。也 就是说，在正在执行危险-避免操作时，将被显示在平视显示器1132上的信息受到限制，因 此驾驶员可专心驾驶。主程序如下所述那样执行将被显示在周围显示区域上的表示信息的程序(步骤 S1220到S1280)。根据显示设定数据的内容，主程序执行用于分类将被显示在顶部显示区 域上的表示信息的程序(步骤S1220)。然后主程序执行用于分类将被显示在底部显示区域
13上的表示信息的程序(步骤S1230)。根据步骤S1200的确定结果，主程序确定机动车是否在市区中行驶(步骤S1240)。 如果机动车未在市区中行驶的话，主程序执行用于将被显示在右显示区域和左显示区域 (稍后将描述)中的表示信息的程序(步骤S1250到S1280)，然后前进到步骤S1290。如果 机动车在市区中行驶的话，主程序在不用执行程序(步骤S1250到S1280)的情况下前进到 步骤S1290。也就是说，在市区中行驶时，必须在视觉上识别广范围的道路情况。因此，考虑 限制在右显示区域和左显示区域上的显示以便于可确保左右视野。根据步骤S1200的确定结果，用于右显示区域和左显示区域(步骤S1250到 S1280)的程序确定是否执行右转操作(步骤S1250)。如果未执行右转操作的话，主程序执 行用于分类将被显示在右显示区域上的表示信息(步骤S1260)。如果执行右转操作的话， 主程序在不执行步骤S1260的程序的情况下前进到下一个步骤以确保右面的视野。在下一个步骤，确定是否执行左转操作(步骤S1270)。如果未执行左转操作的话， 主程序执行用于分类将被显示在左显示区域上的表示信息(步骤S1280)。如果执行左转 操作的话，主程序在不执行步骤S1280的程序的情况下前进到下一个步骤以确保左面的视 野。在下一个步骤，主程序执行用于分类将被显示在中心显示区域上的警告-相关信 息(步骤S1290)，然后结束所述程序。也就是说，在任何情况下都显示将被显示在中心显示区域上的警告-相关信息并 且因此作为应被显示的显示信息被分类。将被显示在周围显示区域上的表示信息可根据环 境显示或不显示。具体地，如果步骤S1210的确定结果为肯定的话，将被显示在周围显示区域上的 全部表示信息被分类同时被隐藏。如果步骤S1240的确定结果为肯定的话，将被显示在右 显示区域和左显示区域中的表示信息被分类同时被隐藏。如果步骤S1250的确定结果为肯 定的话，将被显示在右显示区域中的表示信息被分类同时被隐藏。如果步骤S1270的确定 结果为肯定的话，将被显示在左显示区域中的表示信息被分类同时被隐藏。下面将参照图8中的流程进一步详细地描述在步骤S1220执行的用于顶部显示区 域的表示信息分类程序。根据显示设定数据为将被显示在顶部显示区域中的所有表示信息中的每种独立 地执行程序。当开始时，程序首先根据显示设定数据确定目标物表示信息是否需要被显示(步 骤S1300)。如果确定结果表示“不需要显示”的话，程序结束。如果确定结果表示“需要显 示”的话，程序对目标物表示信息的水平信息与自动操作开关1115的设定所指定的自动操 作水平进行比较(步骤S1310)。如果自动操作水平大于水平信息的话，程序将目标物表示信息分类为第一类信息 (步骤S1320)，然后结束。第一类信息应被显示在中心显示区域中，而不是被显示在预定缺 省显示位置(周围显示区域)中。如果自动操作水平小于水平信息的话，程序将目标物表示信息分类为第二类信息 (步骤S1340)，然后结束。第二类信息应被显示在预定缺省显示位置(周围显示区域)中。如果自动操作水平等于水平信息的话，程序执行独立信息分类程序(步骤S1330)，然后结束。独立信息分类程序根据环境将目标物表示信息分类为第一类信息或第 ■~ 类{曰息。独立信息分类具有与每种表示信息的特征相对应的特殊程序，下面将详细描述。也就是说，所述程序根据显示设定数据的使用者设定信息分类是否显示表示信 息。当将要显示表示信息时，程序指定显示位置。具体地，当自动操作开关被切断时，将自动操作水平设定为0。根据环境将显示水 平设为0的表示信息显示在中心显示区域(分类为第一类信息)中或周围显示区域(分类 为第二类信息)中。与环境无关，将显示水平设为1或2的表示信息显示在周围显示区域 (分类为第二类信息)中。当自动操作开关能够用于距离保持控制时，将自动操作水平设定为1。与环境无 关，将显示水平设为0的表示信息显示在中心显示区域(分类为第一类信息)中。根据环 境将显示水平设为1的表示信息显示在中心显示区域(分类为第一类信息)中或周围显示 区域(分类为第二类信息)中。与环境无关，将显示水平设为2的表示信息显示在周围显 示区域(分类为第二类信息)中。当自动操作开关能够用于距离和车道保持控制时，将自动操作水平设定为2。与环 境无关，将显示水平设为0或1的表示信息显示在中心显示区域(分类为第一类信息)中。 根据环境将显示水平设为2的表示信息显示在中心显示区域(分类为第一类信息)中或周 围显示区域(分类为第二类信息)中。当自动操作程度随自动操作水平增加时，中心显示区域显示更多的表示信息。除显示位置和各个信息分类的内容以外，步骤S1230、S1260和S1280的表示信息 分类程序与步骤S1220中用于顶部显示区域的上述表示信息分类程序完全相同，因此省略 对其的描述。在步骤S1290执行警告-相关表示信息分类程序。该程序被构成得总是将每 个警告-相关信息显示在中心显示区域(分类为第一类信息)中，与环境无关。接下来，假定执行用于“驾驶引导”信息作为目标物表示信息的表示信息分类程序 的一种情况。通过缺省将该信息显示在底部显示区域中。在这种情况下，将参照图9中的 流程图进一步详细地描述步骤S1330中所执行的独立信息分类程序。当开始时，程序确定是否指定了引导点信息(步骤S1400)。可从CPU1203中独立 执行的导航程序中提供所述引导点信息。如果未指定引导点信息的话，程序结束。如果指定了引导点信息的话，程序确定当前环境是否满足为引导点信息形成的引 导条件(步骤S1410)。例如，假定引导点对应于十字路口并且所述引导点信息在十字路口 引导左转。在这种情况下，例如，引导条件指定本机动车位于离引导点(十字路口)的预定 距离范围内。另外，引导条件指定机动车朝向弓丨导点行驶。如果当前环境满足引导条件的话，程序将表示信息分类为第一类信息(步骤 S1420)，然后结束。具体地，“驾驶引导”信息用作表示信息并且被叠加在实际地形上。如果当前环境不满足引导条件的话，程序将表示信息分类为第二类信息(步骤 S1430)，然后结束。具体地，“驾驶引导”信息用作表示信息并且被简单地显示在周围显示区 域(底部显示区域)中。图10和图11是示出了平视显示器1132的显示示例的解释图。图10示出了当满 足引导条件时的显示状态。图11示出了当不满足引导条件时的显示状态。
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在图10中，所要显示的表示信息都被分类为第二类信息并且仅被显示在周围显 示区域中。表示信息被显示在显示设定数据中指定的周围位置1801a、1801b、1801c、1802 和1803处。位置1801a、1801b、1801c显示使用地理名称和箭头表示机动车前面、右面和左 面相对应的区域的“行驶方向”信息。位置1802显示用于引导所要选择的车道“虚标志牌” 信息。位置1803显示包括地图和箭头的“驾驶引导”信息(简单地显示)。驾驶员无需马上识别这些信息块。可能稍后才需要所述信息。周围显示区域用于 显示这种类型的表示信息。为此，驾驶员可感觉到他或她将去往的区域、应选择的车道以及 应该在前面的哪一点处转向。另外，这些表示信息不会妨碍驾驶操作所需的视野。在图11中，机动车接近作为引导点的十字路口。由于当前环境满足引导条件，“驾 驶引导”信息被分类为第一类信息。“驾驶引导”信息的显示1804(叠加显示)出现在中心 显示区域中。此时，“驾驶引导”信息的显示1804由表示进行转向的方向的箭头表示。该箭 头被如此显示，即，使其可被重叠在应进行转向的十字路口上。因此，驾驶员可迅速地察觉 十字路口和进行转向的方向。迄今为止，当满足引导条件时，除简单显示以外还提供了叠加显示(在中心显示 区域中)。除简单显示以外最好提供叠加显示。图12示出了当检测到急速冲到道路上的行人时平视显示器1132的状态。在这种 情况下，中心显示区域显示作为障碍物_相关信息的“障碍物”信息1805。“障碍物”信息 的显示1805由提示注意障碍物(冲出的行人)附近的箭头表示。因此，驾驶员可立刻识别 出障碍物并且注意危险情况。图13示出了“交通信号”信息的显示1806、“机动车速度”信息的显示1807、“交通 堵塞”信息的显示1808以及“多媒体”信息的显示1809所补充的周围显示区域的示例。由于前面的障碍物(例如，建筑物和前方行驶的卡车)或外部光线，可能看不到或 难以看到前面的交通信号。在这种情况下，“交通信号”信息的显示1806可提高机动车行驶 时的安全性。“机动车速度”信息的显示1807、“交通堵塞”信息的显示1808以及“多媒体”信息 的显示1809可帮助驾驶员在只需少量视线移动的情况下确定所需信息。可提高机动车行 驶时的安全性和舒适性。如上所述的，第一实施例所涉及的信息显示系统控制是否将显示信息显示在平视 显示器1132上并且控制显示位置。所述系统根据机动车的状况、其周围环境以及操纵机动 车的驾驶员提供控制。因此，所述系统可在任何情况下安全可靠地允许驾驶员从视觉上识 别驾驶员所需的信息，而不妨碍其视野。可提高机动车行驶时的安全性和舒适性。 根据第一实施例，信息分类程序在步骤S1200 (状况确定程序)确定机动车的状况 和其周围环境。而且，最好可作为所要确定的状况之一加上驾驶日和时间。如图1中的点划线所指示的，机动车车厢可装有用于拍摄驾驶员的内部监控摄影 机1118。可从内部监控摄影机1118中获得图像并且所述图像可被处理(识别)以感知驾 驶员的状况。最好可作为所要确定的状况之一加上所述状况。在这种情况下，不仅可通过转向信号开关1113d的操作而且也可提供其操作和驾 驶员视线确定左转或右转操作的存在或不存在。根据第一实施例，步骤S1770的HUD显示程序(设定改变程序)允许操作区1208中的数据完全改变操作以便于改变所要使用的显示设定数据。当如上所述的内部监控摄影 机1118操作时，最好从所拍摄的图像中指定驾驶员并且根据指定结果改变所要使用的显 示设定数据。而且，取代第一实施例中所述的平视显示器1132，最好使用能够根据视差透视显 示的平视显示器1132a。图14是示出了平视显示器1132a的结构的模型图。图15是示出 了显示原理的解释图。在这种情况下，平视显示器1132a包括风挡1401、镜1402、视频投影仪1403以及 聚光透镜1404。视频投影仪1403还包括用于右眼的视频投影仪1403a和用于左眼的视频 投影仪1403b。控制单元1200在步骤S1150使用HUD显示程序以产生具有视差的两个显示数据 块。控制单元1200向视频投影仪1403a供应用于右眼的显示数据以及向视频投影仪1403b 供应用于左眼的显示数据。因此，视频投影仪1403a为右眼投射图像。视频投影仪1403b 为左眼投射图像。从视频投影仪1403a和1403b中投射的两个图像通过镜1402进入聚光透镜1404。 聚光透镜1404允许两个入射图像反射到风挡1401上。所反射的图像作为显示图像集中在 驾驶员K的左眼和右眼上。如图15中所示的，两个图像都被形成在穿过风挡1401与驾驶员相对的成像位置 1405处。成像位置1405被限定成与风挡1401相隔这样一个距离，所述距离等于从视频投 影仪1403a和1403b到风挡1401之间的光程。驾驶员可在对应于两条延长线的交叉点的 视觉识别位置1406处从视觉上识别出三维显示。一条延长线是沿连接驾驶员的右眼与形 成在成像位置1405处的右眼图像的虚线形成的。另一条延长线是沿连接驾驶员的左眼与 形成在成像位置1405处的左眼图像的虚线形成的。也就是说，可通过适当地控制右眼图像与左眼图像之间的间隔而产生显示数据。 这可允许驾驶员K从视觉上识别由于视差而产生的透视图像。(第二实施例)-第一示例图16是示出了本发明第二实施例所涉及的第一示例的机动车信息显示系统的结 构和所述系统的主要零件的布置的解释图。如图16中所示的，机动车信息显示系统2001包括信息供应区2010，用作用于提 供有关于本机动车的操作状态和本机动车周围环境的信息的来源；指令输入区2020，用于 从本机动车的乘客那里输入指令；用于显示视频并且将所显示的视频投射在风挡W上的信 息表示区2030 ；以及用于根据从信息供应区2010中提供的信息和从指令输入区2020中输 入的指令控制信息表示区2030所显示的视频的显示控制器2040。信息供应区2010还包括用于检测本机动车速度的速度传感器2011 ；用于检测 本机动车的转向角的转向传感器2012 ；用于检测引擎的转速的引擎速度传感器2013 ；图像 识别设备2014，用于处理来自于本机动车前面的摄影机(未示出)的图像、识别道路、前方 机动车、障碍物等，并且判定所识别道路的宽度、到所识别目标物(诸如前方机动车和障碍 物)的距离等；雷达控制器2015，用于发送和接收雷达波(诸如激光和无线电波)以判定 相对于本机动车前面的目标物(诸如前方机动车和障碍物)的相对速度和距离；GPS控制器2016，用于接收GPS(全球定位系统)信号以判定本机动车位置；通信设备2017，用于通 过接收FM广播并且与设置在道路附近的接地装置进行无线通信而获得道路交通信息等； 以及导航设备2018，用于显示本机动车周围等的地图。通信设备2017所获得的道路交通信息不仅包括交通堵塞信息和各种限制信息， 而且还包括指示交通信号状态的信息。导航设备2018是包括用于储存地图数据的储存设备并且具有以下功能的已知设 备。也就是说，导航设备2018根据来自于GPS控制器2016的位置信息从储存设备中读出 地图数据。导航设备2018使用显示屏(未示出)以显示表示本机动车的箭头、独立提供的 路线信息、通过通信设备2017所获得的交通堵塞信息等。根据路线信息，导航设备2018通 过图像和声音提供路线引导。图像数据储存有关于道路状况、各种建筑物的名称、十字路口名称、地理名称等与 位置数据有关的数据。图像数据还包含有关于多个车道(如果有的话)中每个的车道信息。 车道信息例如在十字路口提供可选择的方向。信息表示区2030包括液晶(LC)板2031，所述LC板2031根据从显示控制器2040 中提供的显示数据显示视频，并且被布置在机动车车厢中的仪表板P上，以使得所显示的 视频被投射在风挡W的底部上；以及投影仪2032，所述投影仪2032同样根据从显示控制器 2040中提供的显示数据显示视频，并且被布置在机动车车厢中的车顶上，以使得所显示的 视频被投射在风挡W的顶部上。如图17中所示的，假定视野区域2100用作用于驾驶员确定交通情况所需的视野。 从液晶板2031中显示的视频被投射到视野区域2100下面的底部区域2101上。从投影仪 2032中显示的视频被投射到内部后视镜M下面的视野区域2100上方的顶部区域2102上。 视野区域2100被构成为至少包括试验区A，如JIS标准R3212中所指定的。也就是说，机动车乘客不会直接看到从液晶板2031或投影仪2032中显示的视频。 所述视频被投射到风挡W上并且被反射到其上以产生虚像或反射图像。乘客从视觉上识别 该图像。指令输入区2020包括开关2021，所述开关2021被安装得靠近于方向盘S (或可 使得驾驶员容易接近的位置处)并且用于输入允许或限制风挡W上的视频显示的指令。以 及声音识别设备2022，所述声音识别设备2022具有用于收集机动车乘客所发出的声音的 麦克风(未示出)，执行对于所收集的声音的声音识别，并且通报显示控制器2040在识别结 果与预定字之间的对照(如果有的话)。通常的预定字包括显示在风挡W上的信息类型，诸 如“车道信息”、“机动车信息”、“路线引导”和“交通信号”。显示控制器2040主要包括由CPU2041、R0M2042和RAM2043构成的已知的微计算 机。所述显示控制器具有用于储存提供到液晶板2031或投影仪2032的显示数据的图像存 储器2044。如图18中所示的，图像存储器2044被分为用于储存显示在底部区域2101上的 显示数据的区域2044a ；以及用于储存显示在顶部区域2102上的显示数据的区域2044b。 储存在区域2044a中的显示数据在下文中被称作“底部区域显示数据”，并且被提供到液晶 板2031。储存在区域2044b中的显示数据在下文中被称作“顶部区域显示数据”，并且被提 供到投影仪2032。
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构成显示控制器2040的CPU2041发挥如下功能。点火开关被接通并且开关2021 用于输入允许显示在风挡W上的指令。当声音识别设备2022识别该状态下的预定字时， CPU2041执行显示相当于风挡W上的预定字的显示信息的程序。当“车道信息”被认做是预定字时，CPU执行车道信息显示程序。如图10中所示 的，该程序将视频2051显示在顶部区域2102上。视频2051在下文中被称作“虚标志牌”， 所述虚标志牌为每个车道指示在下一个十字路口处可选择的方向。当“机动车信息”被认 做是预定字时，CPU执行机动车信息显示程序。该程序在底部区域2101上显示视频2052。 视频2052使用数字和分度表示来自于速度传感器2011的机动车速度信息和来自于引擎速 度传感器2013的引擎转速信息。当“路线引导”被认做是预定字时，CPU执行路线引导显示 程序。该程序在底部区域2101上显示视频2053。当机动车沿导航设备2018所指定的路线 接近引导点时，视频2053使用字母、数字和符号表示到引导点和引导内容之间的距离。当 “交通信号”被认做是预定字时，CPU执行交通信号显示程序。该程序根据从通信设备2017 中获得的道路交通信息将交通信息视频(未示出)显示在顶部区域2102上。下面将参照图20中的流程图进一步详细地描述上述显示程序中的车道信息显示 程序。当开始时，所述程序从导航设备2018中获得有关于当前行驶道路的车道信息(步 骤S2110)。车道信息包括车道数量和有关于诸如在下一个十字路口可选择方向和车道宽度 的每个车道的信息。根据所获得的车道信息，程序选择所要显示的标志牌的数量和诸如直 行、右转、左转、直行或右转以及直行或左转的标志牌类型(步骤S2120)。然后所述程序从速度传感器2011中获得机动车速度信息以及从导航设备2018中 获得表示道路状况的道路信息和表示当前位置的位置信息(步骤S2130)。根据所获得的信 息，所述程序确定虚标志牌的虚安装位置和尺寸(步骤S2140)。显示位置被如此构成，S卩，使得加速机动车的速度可延长到虚标志牌的虚安装位 置之间的距离并且增加虚标志牌的尺寸。具体地，到虚安装位置之间的距离被构成得使得 到达虚安装位置的时间大致保持恒定。此时，假定机动车在当前速度下恒定地行驶。虚标 志牌的尺寸被构成得使得初始显示尺寸大致保持恒定，与机动车速度(到虚安装位置之间 的距离)无关。然后所述程序从速度传感器2011中获得速度信息、从转向传感器2012中获得转 向角信息以及从导航设备2018中获得位置信息(步骤S2150)。所述程序根据所获得的信 息和上述步骤S2140所确定的数值计算显示虚标志牌的位置和显示尺寸(步骤S2160)。具 体地，所述程序根据机动车速度信息和转向角信息计算本机动车的位置和行驶方向。根据 所计算的数值，所述程序确定如何在虚安装位置处看到虚标志牌以判定虚标志牌的显示位 置和尺寸。然后所述程序从图像识别设备2014中获得周围信息(目标物位置和尺寸)(步骤 S2170)。所述周围信息涉及通过风挡W通过视觉可识别的前方中的目标物。所获得的周围 信息用于指定目标物。所述程序确定所指定的目标物是否为应由驾驶员识别的障碍物等， 以及所述目标物是否被布置得可叠加在虚标志牌上(步骤S2180)。在步骤S2180中如果确定结果为否定的话，所述程序根据步骤S2160中所判定的 虚标志牌的显示位置和尺寸产生显示数据。所述显示数据用于显示来自于投影仪2032的虚标志牌视频。所述程序将所产生的显示数据写入到图像存储器2044的区域2044b (步骤 S2190)中。当步骤S2180中的确定结果为肯定的话，所述程序产生显示数据，与步骤S2190 所产生的显示数据相似，其中其视频亮度被校正以便于增加视频的透明度。所述程序将所 产生的显示数据写入到图像存储器2044的区域2044b(步骤S2200)中。步骤S2190和S2200的程序重复地向投影仪2032供以写入在图像存储器2044的 区域2044b中的数据。以这种方式，风挡W的顶部区域2102显示虚标志牌视频。风挡W是弯曲的，而不是平坦的，并且根据其位置具有不同的曲率。步骤S2190和 S2200的程序还提供了这样一种功能，S卩，根据显示位置(风挡W上的投影位置)校正显示 数据以防止所投射的视频变形。所述程序确定是否满足结束虚标志牌显示的条件(步骤2210)。在这种情况下，所 述程序确定本机动车是否穿过虚标志牌的虚安装位置。当不满足结束条件时，所述程序返 回到步骤S2150并且根据来自于信息供应区2010的信息依需要重复地更新显示数据。当 满足结束条件时，所述程序结束。在上述结构下，第一示例所涉及的机动车信息显示系统2001如下所述那样操作。 所述点火开关接通并且开关2021被设定得能够在风挡W上显示。如图19中所示的，在这 种状态下，当机动车乘客发出“车道信息”时，所述系统将虚标志牌2051显示在通过风挡W 在前方看到的每个车道的顶部上。虚标志牌2051表示有关相关车道的信息。图19示出了机动车正行驶在距离十字路口(引导点)不到300米的3-车道道路 的中间中，所述十字路口被限定成根据路线设定进行左转。风挡W显示车道信息、机动车信 息以及路线引导信息。在图19中，为了便于描述，省略了内部后视镜M。如上所述的，第一示例所涉及的机动车信息显示系统2001被构成得不仅在底部 区域2101上显示信息，而且在顶部区域2102上显示信息。因此，HUD可用于在不妨碍驾驶 员使用的情况下显示更多信息。第一示例使用标志牌视频(虚标志牌)2051以显示车道信息。根据机动车的行驶 状态(诸如行驶速度、道路宽度和道路弯道)，虚标志牌2051在其显示位置和显示尺寸方面 受到控制。虚标志牌2051被显示以便于固定于虚安装位置，S卩，好像它就是普通路标。因 此，驾驶员可在没有不舒服感觉的情况下视觉识别虚标志牌，就好像他或她观看指示路标 的普通标志牌等一样。由于无需特别注意，因此驾驶员可安全地接受所述信息。第一示例在视野区域2100与内部后视镜M之间形成顶部区域2102。而且，如图 21中所示的，顶部区域2102可包括内部后视镜M两端处的区域。在这种情况下，最好调节显示数据或投影仪2032将视频投射到其上的区域以使 得所述视频不会被投射到内部后视镜M所阻挡的部分上。在第一示例中，信息表示区2030与视频显示装置和投影装置等效。开关2021与 输入装置等效。图像识别设备2014与外部环境检测装置等效。步骤S2180到S2200与调 节装置等效。信息供应区2010与信息收集装置等效。-第二示例第二示例只在信息表示区2030a与显示控制器2040a的部分结构方面与第一示例 不同。以下简要地描述这些差异。如图22中所示的，在第二示例所涉及的机动车信息显示系统2001a中，信息表示区2030a包括显示装置(例如，液晶板)2031，所述显示装置2031将所要投射的视频显示 在风挡W上；半透明反射镜2033，用于反射和传输显示在显示装置2031上的视频(来自于 显示装置2031的光线)以便于分支成两个方向；反射光学元件2034，所述元件2034用于 反射所述反射在半透明反射镜2033上的视频并且将其投射到风挡W的底部区域2101上； 反射光学元件2035，所述元件2035用于反射穿过半透明反射镜2033的视频并且将其投射 到风挡W的顶部区域2102上；设在从半透明反射镜2033到反射光学元件2034的路径上的 液晶开关2036 ；以及设在从半透明反射镜2033到反射光学元件2035的路径上的液晶开关 2037。构成信息表示区2030a的这些部件被储存在仪表板P上所形成的凹槽中。图22 中省略了除信息表示区2030a以外的部分。液晶开关2036和2037由单个驱动信号驱动并且被构成成互补地操作。也就是说， 当一个开关接通(以传输光线)时，另一个开关切断(以阻断光线)。在具有这种结构的信息表示区2030a中，当液晶开关2036接通(液晶开关2037 切断)时，由显示装置2031显示的视频被投射到底部区域2101上。当液晶开关2037接通 (液晶开关2036切断)时，所述视频被投射到顶部区域2102上。如图23A中所示的，除与第一示例相似地构成的CPU2041、R0M2042、RAM2043和图 像存储器2044之外，显示控制器2040a还包括数据合成区2045。数据合成区2045从底部区域显示数据和顶部区域显示数据中产生时间分隔多元 数据。底部区域显示数据被储存在图像存储器2044的区域2044a中。顶部区域显示数据 被储存在图像存储器2044的区域2044b中。数据合成区2045向显示装置2031提供多元 显示数据。数据合成区2045还向液晶开关2036和2037供以驱动信号，所述驱动信号的信 号水平与多路传输同步地改变。在这种结构下，第二示例所涉及的机动车信息显示系统2001a如下所述那样操 作。当显示在显示装置2031上的视频对应于底部区域显示数据时，液晶开关2036接通以便 于将所述视频投射到风挡W的底部区域2101上。当显示在显示装置2031上的视频对应于 顶部区域显示数据时，液晶开关2037接通以便于将所述视频投射到风挡W的顶部区域2102上。第二示例被构成得能够通过改变用于视频的投射路径将从显示装置2031中显示 的视频投射到底部区域2101和顶部区域2102的任意一个上。在第二示例所涉及的机动车信息显示系统2001a中，信息表示区2030a包括单显 示装置2031。与第一示例相比较，可节约信息表示区2030a的制造成本并且减少机动车上 的安置空间。-第三示例与第二示例相似，第三示例只在信息表示区2030b与显示控制器2040b的部分结 构方面与第一示例不同。以下简要地描述这些差异。如图24中所示的，在第三示例所涉及的机动车信息显示系统2001b中，信息表示 区2030b包括显示装置(例如，液晶板)2031，所述显示装置2031将所要投射的视频显示 在风挡W上；反射光学元件2035，所述元件2035用于反射从显示装置2031中显示的视频 (来自于显示装置2031的光线)并且将其投射到风挡W的顶部区域2102上；可移动的反射镜2038，其被保持于用于阻断从显示装置2031到反射光学元件2035的路径的阻断位置， 或根据来自于显示控制器2040a驱动信号偏离所述路径的穿通位置处；以及反射光学元件 2034，所述元件2034重新反射所述反射在保持于阻断位置处的可移动反射镜2038上的视 频并且将所述视频投射到风挡W的底部区域2101上。也就是说，信息表示区2030b被构成 得省略了第二示例的信息表示区2030b中的液晶开关2036和2037，并且提供了可移动反射 镜2038而不是半透明反射镜2033。与第二示例一样，构成信息表示区2030b的这些部件被储存在仪表板P上所形成 的凹槽中。图24中省略了除信息表示区2030b以外的部分。在具有这种结构的信息表示区2030b中，当可移动反射镜2038保持在阻断位置处 时，从显示装置2031中显示的视频被投射到底部区域2101上。当可移动反射镜2038保持 在穿通位置处时，所述视频被投射到顶部区域2102上。如图23B中所示的，除与第一示例相似地构成的CPU2041、R0M2042、RAM2043和图 像存储器2044之外，显示控制器2040b还包括数据合成区2046。数据合成区2046从底部区域显示数据和顶部区域显示数据中产生时间分隔多元 数据。底部区域显示数据被储存在图像存储器2044的区域2044a中。顶部区域显示数据 被储存在图像存储器2044的区域2044b中。数据合成区2046向显示装置2031提供多元 显示数据。数据合成区2046还向可移动反射镜2038提供以驱动信号，所述驱动信号的信 号水平与多路传输同步地改变。在这种结构下，第三示例所涉及的机动车信息显示系统2001b如下所述那样操 作。当显示在显示装置2031上的视频对应于底部区域显示数据时，可移动反射镜2038被 保持在阻断位置处以便于将所述视频投射到风挡W的底部区域2101上。当显示在显示装 置2031上的视频对应于顶部区域显示数据时，可移动反射镜2038被保持在穿通位置处以 便于将所述视频投射到风挡W的顶部区域2102上。与第二示例相似，第三示例被构成得能够通过改变用于视频的投射路径将从显示 装置2031中显示的视频投射到底部区域2101和顶部区域2102的任意一个上。它可提供 与第二示例相同的效果。-第四示例与第二示例相似，第四示例只在信息表示区2030c与显示控制器2040c的部分结 构方面与第一示例不同。以下简要地描述这些差异。如图25中所示的，在第四示例所涉及的机动车信息显示系统2001b中，信息表示 区2030c包括显示装置(例如，液晶板)2031，所述显示装置2031将所要投射的视频显示 在风挡W上；双反射镜2039，所述双反射镜2039沿第一方向反射从显示装置2031中显示的 一部分视频(来自于显示装置2031的光线)，并且沿不同于第一方向的第二方向反射其余 部分视频；反射光学元件2034，所述元件2034重新反射由双反射镜2039沿第一方向反射 的视频，并且将所述视频投射到风挡W的底部区域2101上；以及反射光学元件2035，并且 所述元件2035重新反射由双反射镜2039沿第二方向反射的视频，并将其投射到风挡W的 顶部区域2102上。与第二和第三示例一样，构成信息表示区2030c的这些部件被储存在仪表板P上 所形成的凹槽中。图25中省略了除信息表示区2030c以外的部分。
具有这种结构的信息表示区2030c将从显示装置2031中显示的一部分视频显示 在底部区域2101上并且将另一部分视频显示在顶部区域2102上。如图23C中所示的，除与第一实施例相似地构成的CPU2041、R0M2042、RAM2043和 图像存储器2044之外，显示控制器2040c还包括数据合成区2047。数据合成区2047如下所述那样构成。图像存储器2044的区域2044a储存底部区 域显示数据。根据底部区域显示数据所显示的视频被布置于双反射镜2039的一部分以便 于沿第一方向反射。图像存储器2044的区域2044b储存顶部区域显示数据。根据顶部区 域显示数据所显示的视频被布置于双反射镜2039的另一部分以便于沿第二方向反射。为 此，数据合成区2047合成底部区域显示数据和顶部区域显示数据以产生显示数据。然后数 据合成区2047向显示装置2031提供所合成的显示数据。在上述结构下，第四示例所涉及的机动车信息显示系统2001c如下所述那样操 作。以底部区域显示数据为基础的视频被投射到风挡W的底部区域2101上。以顶部区域 显示数据为基础的视频被投射到风挡W的顶部区域2102上。也就是说，第四示例同时显示所要投射到底部区域2101上的视频和所要投射到 顶部区域2102上的视频。由于视频的投射路径被分支，因此显示在单显示装置2031上的 视频可被投射到底部区域2101和顶部区域2102的任意一个上。因此，第四示例所涉及的机动车信息显示系统2001c可提供与第二和第三示例相 同的效果。(变型)虽然已描述了本发明的一些示例，但是本发明不局限于此，而是可以其他各种方 式体现。例如，上述示例使用液晶板和投影仪作为构成信息表示区2030和2030a到2030c 的显示装置2031和2032。最好还可使用包含光发射元件(诸如EL)的显示装置。在上述示例中，指令输入区2020具有开关2021和声音识别设备2022。指令输入 区2020可被构成得具有图像识别设备，用于识别所拍摄的乘客的图像以便于检测作为指 令的预定专用姿态。(第三实施例)-第一示例a)下面将参照图26描述第三实施例的第一示例所涉及的作为机动车信息显示系 统的机动车显示设备的结构。机动车显示设备3001包括导航系统3003、图像存储器3005、 液晶(LC)板3007、显示控制器3009、机动车速度传感器3011以及开关3013。机动车显示 设备3001被安装在机动车3015上。导航系统3003是已知系统并且具有地图数据。使用GPS等，导航系统3003可检 测地图数据中的机动车3015的位置。导航系统3003可将机动车3015引导到所输入的目 的地。当机动车3015到达距离机动车应转向的位置不到100m和300m的点处时，沿通往 目的地的路线，导航系统3003产生路线引导信息。当机动车接下来将右转时，路线引导信 息需要右转显示。当机动车接下来将左转时，路线引导信息需要左转显示。导航系统3003限定地图数据上的参考位置以便于显示道路信息。当所检测的机动车3015的位置到达距离参考位置不到100m处时，导航系统3003产生道路信息。道路信 息提供诸如临时停车和参考位置处的速度限制等道路状态。图像存储器3005储存用于显示与路线引导信息相对应的引导图像和与液晶板 3007上的道路信息相对应的图像的图像数据。当导航系统3003产生路线引导信息时显示 与路线引导信息相对应的引导图像。示例引导图像包括行驶方向标志牌，诸如图30A中所 示的右转指示的图像。当导航系统3003产生道路信息时显示与道路信息相对应的图像。 示例图像包括如图30B中所示的速度限制标志牌的图像和如图30C中所示的临时停车标志 牌。液晶板3007被布置在仪表板上并且能够使用储存在图像存储器3005中的图像数 据显示图像。当液晶板3007显示图像时，这被反射在风挡3017上并且可由驾驶员在视觉 上识别为虚像。如图26中所示的，从驾驶员的观点来看所述虚像出现在风挡3017上的一 个位置处。也就是说，当驾驶员直线地(水平地)看向机动车前方时，该位置高于驾驶员的 视线。显示控制器3009具有CPU和诸如RAM和ROM的存储器(未示出)。所述存储器储 存允许CPU执行以下程序的程序。根据导航系统3003所产生的路线引导信息，显示控制器3009从图像存储器3005 中读出与路线引导信息相对应的图像数据。然后显示控制器3009将所读出的图像数据输 出到液晶板3007中。而且，根据导航系统3003所产生的道路信息，显示控制器3009从图 像存储器3005中读出与道路信息相对应的图像数据。然后显示控制器3009将所读出的图 像数据输出到液晶板3007中。当开关3013被操纵以输入移除指令(稍后将描述)时，显示控制器3009移除显示 在液晶板3007上的图像。当开关3013被操纵以输入停止指令(稍后将描述)时，显示控 制器3009通过在那时保持图像状态而停止显示在液晶板3007上的图像。根据从开关3013 中输入的显示位置设定指令(稍后将描述)，显示控制器3009限定用于在液晶板3007上显 示图像的位置。该位置用于在风挡3017上显示虚像。机动车速度传感器3011测量机动车3015的速度并且将所述速度信息输出到显示 控制器3009。所述速度信息可用于计算机动车3015的里程。开关3013包括一组由驾驶员操纵的开关。开关3013包括停止开关，用于输入移 除液晶板3007上所显示的图像的指令(移除指令)。开关3013还包括另一个停止开关，用 于输入通过在那时保持图像状态而停止液晶板3007上所显示的图像的指令(停止指令)。 开关3013还包括显示距离信息开关，用于输入显示在风挡3017上的虚像的显示位置和尺 寸。b)下面将参照图27到29描述第一示例所涉及的机动车显示设备3001的操作。首先，图27中的流程用于描述机动车显示设备3001的显示控制器3009所执行的程序。当启动机动车3015的引擎时开始所述程序。在步骤S3100，所述程序确定导航系 统3003是否输出路线引导信息。当结果为是时，程序前进到步骤S3110。当结果为否时，程 序前进到步骤S3120。在步骤S3110，所述程序允许液晶板3007显示与路线引导信息相对应的行驶方向标志牌的图像。稍后将更加详细地描述该程序。在完成步骤S3110之后，所述程序返回到 步骤S3100。在步骤S3120，所述程序确定导航系统3003是否输出道路信息。当结果为是时，程 序前进到步骤S3130。当结果为否时，程序前进到步骤S3100。在步骤S3130，所述程序确定道路信息是否指示临时停车信息。当结果为是时，程 序前进到步骤S3140。当结果为否时，程序前进到步骤S3170。在步骤S3140，所述程序允许液晶板3007显示临时停车标志牌的图像。稍后将更 加详细地描述该程序。在完成步骤S3140之后，所述程序返回到步骤S3100。当步骤S3130的确定结果为否时，程序前进到步骤S3170。在步骤S3170，程序确 定步骤S3120所输出的道路信息是否指示速度限制信息。当结果为是时，程序前进到步骤 S3150。当结果为否时，程序前进到步骤S3100。在步骤S3150，所述程序确定当时机动车3015的速度是否超过了速度限制信息中 所指定的速度限制。当结果为是时，程序前进到步骤S3160。当结果为否时，程序前进到步 骤 S3100。在步骤S3160，所述程序允许液晶板3007显示速度限制标志牌的图像。稍后将更 加详细地描述该程序。在完成步骤S3160之后，所述程序返回到步骤S3100。以下参照图28到31描述了图27中的步骤S3110、S3140和S3160的显示程序。在步骤S3200，所述程序从为显示控制器3009提供的时钟(未示出)中获得此刻 的时间并且将所述时间储存在为显示控制器3009提供的存储器(未示出)中。在步骤S3210，所述程序允许液晶板3007显示与输入信息(路线引导信息或道路 信息)相对应的图像。稍后将参照图29中的流程描述该程序。在步骤S3300，所述程序确 定驾驶员是否使用开关3013以设定显示距离信息，诸如所要显示的图像的位置和尺寸。当 结果为否时，程序前进到步骤S3310。当结果为是时，程序前进到步骤S3350。在步骤S3310，所述程序判定机动车3015已从步骤S3200的程序点行驶了一定距 离(见图28)。具体地，通过从步骤S3200中储存的时间将机动车3015的行驶速度结合于 步骤S3310的点而判定所述距离。在步骤S3320，所述程序从图像存储器3005中读出与所要显示的图像相对应的图 像数据。例如为了在步骤S3110显示行驶方向标志牌的图像，所述程序读出用于图30A中 所示的图像的图像数据。为了在步骤S3140显示临时停车标志牌的图像，所述程序读出用 于图30C中所示的图像的图像数据。为了在步骤S3160显示速度限制标志牌的图像，所述 程序读出用于图30B中所示的图像的图像数据。在步骤S3330，所述程序计算显示在液晶板3007上的图像的尺寸，即，显示在风挡 3017上的虚像的尺寸。具体地，所述程序根据公式(1)计算显示图像的尺寸S。在该公式 中，SO为图像尺寸的初始值，D为步骤S3310中所计算的里程，A为给定恒量。假定恒量A 的数值将被调节得使得驾驶员不会由于显示在风挡3017上的图像的尺寸改变而感觉到不 舒服。在这种情况下，假定标志牌被安装在道路前面。当机动车接近所述标志牌时，显示在 风挡3017上的图像的尺寸改变，好像所述标志牌看起来逐渐变大。公式(1)S= S0XD/A在步骤S3340，所述程序计算液晶板3007上的图像的位置，S卩，风挡3017上的虚像的位置。具体地，所述程序根据公式(2)计算所要显示的图像在X轴方向(竖直方向)上 的位置Xp。所述程序根据公式(3)计算所要显示的图像在Y轴方向(水平方向)上的位置 Yp。在这些公式中，X轴向上正向地增加；Y轴向右正向地增加。X轴和Y轴在交点(显示 位置的起点)处相交。该点对应于当驾驶员直线地(水平地)看向机动车前方时驾驶员的 视线交叉在风挡3017上的位置。在公式中，B和C是给定恒量。公式(2)Xp= B/D公式(3)Yp= C/D如上所述的，当驾驶员直线地(水平地)看向机动车前方时图像被显示在风挡 3017上高于驾驶员视线的位置处。因此，显示在风挡3017上的图像出现在Y轴的上方。当 里程D增加时，图像变得远离显示位置的起点。假定恒量B和C的数值将被调节得使得驾 驶员不会由于显示在风挡3017上的图像的尺寸改变而感觉到不舒服。在这种情况下，假定 标志牌被安装在道路前面。当机动车3015接近所述标志牌时，显示在风挡3017上的图像 的尺寸改变，好像所述标志牌出现在可变位置处。图33A、33B示出了液晶板3007的像素位 置与能够被显示在风挡3017上的像素位置之间的关系。在步骤S3350，所述程序转化从图像存储器3005中读出的图像数据。当步骤S3300 的确定结果为否时，所述程序如此转化图像数据，即，使得所述图像与以上步骤S3330所计 算的尺寸相对应，并且被显示在以上步骤S3340所计算的位置处。如果步骤S3300的确定结果为是时，所述程序如此转化图像数据，即，使得所述图 像与驾驶员所指定的尺寸和显示位置相匹配。在步骤S3360，所述程序将图像数据输出到液晶板3007。在完成了步骤S3360之 后，程序返回到图28中所示的步骤S3220。在步骤S3220，所述程序确定驾驶员是否操纵开关3013中的任何开关。当结果为 否时，程序前进到步骤S3230。当结果为是时，程序前进到步骤S3250。在步骤S3230，所述程序确定是否已从上述步骤S3200中所储存的时间消逝了指 定时间。当结果为是时，程序前进到步骤S3240。当结果为否时，程序返回到步骤S3210。在步骤S3240，所述程序移除显示在液晶板3007上的图像。在步骤S3240中的程 序之后，程序返回到图27中的步骤S3100。如果在步骤S3220确定结果为是时，程序前进到步骤S3250并且确定停止开关是 否被操纵。当结果为是时，程序前进到步骤S3260。当结果为否时，程序返回到步骤S3280。在步骤S3260，所述程序通过在那时保持图像状态而停止显示在液晶板3007上的 图像。在步骤S3270，所述程序确定是否已从上述步骤S3260中停止显示的时间消逝了指定 时间。当结果为是时，程序前进到步骤S3240。当结果为否时，程序停在步骤S3270。如果在步骤S3250确定结果为否时，程序前进到步骤S3280并且确定移除开关是 否被操纵。当结果为是时，程序前进到步骤S3240。当结果为否时，程序结束显示程序并且 返回到图27中的步骤S3100。c)下面将描述第一示例所涉及的机动车显示设备3001的作用。i)第一示例所涉及的机动车显示设备3001将用于路线引导信息和道路信息的图 像显示在沿驾驶员视线的风挡3017的上方。因此，所述图像不会与前方机动车重叠，从而 不会作出驾驶员驾驶方面的麻烦。
ii)第一示例所涉及的机动车显示设备3001显示与实际安装在道路上的标志牌 和交通信号相似的图像。该方法不同于显示与现实完全不同的箭头、字母和其他图像。因 此，驾驶员可在没有不舒服感觉的情况下从所显示的图像中读出路线引导信息和道路信息 并且可可靠地获得所述信息。在第一示例所涉及的机动车显示设备3001中，如图31中所示的，当机动车3015 的里程增加时，显示在风挡3017上的图像的尺寸增加。如图31中所示的，当机动车3015 的里程增加时，显示在风挡3017上的图像的位置远离XY坐标起点。XY坐标起点对应于驾 驶员的视线与风挡3017之间的交点。当其接近于标志牌时，图像的尺寸和位置以与观察设 置在机动车3015前方的标志牌相同的方式改变。因此，当其朝向标志牌行驶时，第一示例 可以与观察设置在机动车3015前方的标志牌相同的方式显示在风挡3017上的图像。以这种方式，驾驶员可感觉到好像他或她在观看实际设置在道路上的标志牌。驾 驶员可在没有不舒服感觉的情况下从所显示的图像中读出路线引导信息和道路信息并且 可以可靠地获得所述信息。当重复步骤S3210的显示输出程序时(见图28)，第一示例可移除先前图像并且只 将最近的图像显示在风挡3017上。而且，如图32中所示的，最好在没有移除先前图像的情 况下重叠20m、50m和100m里程的各个图像。这种方法为驾驶员增加了观看图像的机会并 且减少错过它们的可能性。-第二示例a)第二示例所涉及的机动车显示设备3001的结构基本与第一示例的结构相同。 然而，如图34中所示的，除第一示例的结构以外，该机动车显示设备3001还包括摄影机 3019和标志牌分析设备3021。摄影机3019拍摄机动车前面的景象并且形成相关的图像数据。标志牌分析设备3021鉴别标志牌是否包含在摄影机3019所拍摄并形成的图像数 据中。当包含标志牌时，标志牌分析设备3021提取与该标志牌相对应的图像并且形成相关 的图像数据(在下文中称之为标志牌图像数据)并且将其储存在图像存储器3005中。在 标志牌分析设备3021将标志牌图像数据储存在图像存储器3005中之后，进一步形成的标 志牌图像数据改写现有的标志牌图像数据以便于储存。图像存储器3005储存最近的标志 牌图像数据。显示控制器3009控制摄影机3019和标志牌分析设备3021。显示控制器3009可 从图像存储器3005中读出标志牌图像数据并将其输出到液晶板3007中。液晶板3007显 示标志牌的图像。例如，标志牌图像作为虚像被显示在风挡3017上。开关3013具有用于给出将标志牌图像显示在风挡3017上的指令的开关(显示开 关)。b)第二示例所涉及的机动车显示设备3001不仅提供与第一实施例相同的操作， 而且还提供了以下操作。摄影机3019拍摄指示道路信息的标志牌。根据驾驶员的要求，机 动车显示设备3001将最近的标志牌的内容显示在风挡3017上。下面将参照图36到38描 述该操作。下面将参照图36中的流程描述机动车显示设备3001的标志牌分析设备3021执 行的程序。
2
当机动车3015的引擎启动时开始所述程序。在步骤S3400，所述程序允许摄影机 3019拍摄机动车3015前面的景象并且形成相关的图像数据。所形成的图像数据被传输到 标志牌分析设备3021。在步骤S3410，标志牌分析设备3021分析所述图像数据。稍后将更详细地描述该 分析程序。在步骤S3420，所述程序确定图像数据是否包含标志牌图像。当结果为是时，程序 前进到步骤S3430。当结果为否时，程序返回到步骤S3400。在步骤S3430，所述程序从图像数据中提取与标志牌相对应的图像数据以产生标 志牌图像数据。在步骤S3440，所述程序将标志牌图像数据储存在图像存储器3005中。当标志牌 图像数据已被储存时，它被新标志牌图像数据覆盖。以下参照附图37描述显示控制器3009所执行的程序。当机动车3015的引擎启动时开始所述程序。在步骤S3500，所述程序确定开关 3013的显示开关是否被操纵。当结果为是时，程序前进到步骤S3510。当结果为否时，程序 停在步骤S3500。在步骤S3510，所述程序从图像存储器3005中读出标志牌图像数据。在步骤S3520，所述程序将标志牌图像数据输出到液晶板3007中并且显示标志牌图像。在步骤S3530，所述程序确定从上述步骤S3520显示标志牌图像的时间处是否已 消逝了指定时间。当结果为是时，程序前进到步骤S3540。当结果为否时，程序停在步骤 S3530。在步骤S3540，所述程序移除液晶板3007上的标志牌图像。以下将参照附图38描述上述步骤S3410(见图36)的图像分析程序。在步骤S3600，所述程序从摄影机3019所拍摄并形成的图像数据中为蓝色区域提 取图像数据(在下文中将称之为蓝色区域图像数据)。可通过RGB分量的分析提取蓝色区 域图像数据。具体地，例如，假定蓝色区域的条件为R< 10、G< 10、B> 230作为256-色 摄影机图像数据。可鉴定满足该条件的区域为蓝色区域。蓝色通常用于指示道路信息的标 志牌。提取蓝色区域图像数据可将用于指示道路信息的标志牌的图像数据与其他图像数据 区分开来。在步骤S3610，所述程序确定在上述步骤S3600是否发现蓝色区域图像数据。当结 果为是时，程序前进到步骤S3620。当结果为否时，程序前进到步骤S3670。在步骤S3620，所述程序确定上述步骤S3600中所提取的蓝色区域图像数据的尺 寸S。在步骤S3630，所述程序确定蓝色区域图像数据的尺寸S是否大于指定预定值St。 例如，St的一个数值可为摄影机3019所拍摄图像数据的整个宽度的四分之一。当步骤 S3630的确定结果为是时，程序前进到步骤S3640。当结果为否时，程序停在步骤S3670。在步骤S3640，所述程序提取蓝色区域图像数据的纵横比H(竖直长度除以水平长 度)。在步骤S3650，所述程序确定纵横比H的范围是否从下限HI到上限H2。例如，HI的数值可为0. 7，并且H2的数值可为0. 8。当步骤S3650的确定结果为是时，程序前进到步 骤S3660。当结果为否时，程序前进到步骤S3670。在步骤S3660，所述程序确定蓝色区域图像数据表示指示道路信息的标志牌的图 像数据。也就是说，假定蓝色区域图像数据为标志牌图像数据。第二示例所涉及的机动车显示设备3001使用图像存储器3005预先储存用于标志 牌图像的图像数据。图像存储器3005为导航系统3003将用于显示标志牌图像的参考位置 记录在地图数据中。当所检测的机动车3015的位置从参考位置改变为指定范围时，导航系 统3003将标志牌显示信息输出到显示控制器3009。然后，显示控制器从图像存储器3005 中读出与参考位置相对应的标志牌图像数据，以便于将标志牌图像显示在风挡3017上。c)第二示例所涉及的机动车显示设备3001可提供以下作用。i)在第二示例中，标志牌图像从摄影机3019所拍摄的图像中被提取出来并且被 储存在图像存储器3005中。当驾驶员操纵显示开关时，机动车显示设备3001从图像存储 器3005中读出标志牌图像数据并将标志牌图像显示在风挡3017上。当驾驶员错过实际标 志牌时，他或她可稍后将用于所述标志牌图像显示在风挡3017上以识别道路信息。由于无 需担心错过标志牌，因此驾驶员可安全地驾驶机动车。ii)在第二示例中，在图36中步骤S3440中，标志牌图像数据被重复地储存。新 形成的标志牌图像数据改写现有的标志牌图像数据。为此，从图像存储器3005中读出最近 的标志牌图像数据。风挡3017显示最近的标志牌图像。因此，可告知驾驶员最近的道路信 肩、oiii)在第二示例中，在图38中在步骤S3600提取蓝色区域图像数据。如图38中 步骤S3620到步骤S3650所示的，只有当尺寸S和纵横比H满足指定条件时，所提取的蓝色 区域图像数据才被确定为标志牌图像数据。可具有这样的蓝色区域，即，所述区域太小而不 能看到或者实际没有显示道路信息的标志牌。可防止风挡3017显示这样的蓝色区域作为 标志牌图像。iv)第二示例所涉及的机动车显示设备3001可预先将标志牌图像储存在图像存 储器3005中并且将所储存的标志牌图像显示在风挡3017上，因此，驾驶员必定可获得有关 于标志牌的信息。-第三示例a)下面将参照图39到41描述第三示例所涉及的机动车显示设备3001的结构。 机动车显示系统包括图39中的机动车显示设备3001和图40中的外部设备3025。机动车显示设备3001的结构基本与第二示例相同的结构并且还包括接收设备 3023。接收设备3023接收从外部设备3025传输的传感信息(稍后将描述)并且将所述传 感信息传输到显示控制器3009。在接收传感信息之后，显示控制器3009从图像存储器3005 中读出与传感信息相对应的图像数据。然后显示控制器3009将所述图像数据输出到液晶 板 3007。当接收传感信息时，图像存储器3005尺寸用于所要显示的图像的图像数据。例 如，如图41中所示的，图像数据表示临时停车标志牌。如图40中所示的，外部设备3025被安装在没有红绿灯的十字路口 3035附近。十 字路口 3035形成在道路3033和安装有机动车显示设备3001的机动车3015正在其上行驶的道路3031之间。外部设备3025包括传感设备3027和传输设备3029。传感设备3027检测在道路3033上是否发现另一个机动车3037。例如，雷达-基 检测设备可用于传感设备3027。当发现机动车3037处于道路3033上时，传感设备3027向 传输设备3029传输传感信息。传输设备3029通过例如无线电传输传感信息。b)以下参照图42和43描述第三示例所涉及的机动车显示系统的操作。首先，使 用图42中的流程描述外部设备3025所执行的程序。当启动机动车3015的引擎时开始所述程序。在步骤S3700，所述程序允许传感设 备3027检测行驶在道路3033上的另一个机动车3037。当检测到另一个机动车3037时，所 述程序允许传感设备3027产生传感信息。在步骤S3710，所述程序确定在步骤S3700是否检测出另一个机动车3037。当结 果为是时，程序前进到步骤S3720。当结果为否时，程序返回到步骤S3700。在步骤S3720，所述程序将步骤S3700所产生的传感信息传输到传输设备3029。传 输设备3029将传感信息传输到机动车3015。以下将参照图43中的流程描述机动车显示设备3001中的显示控制器3009和接 收设备3023。当启动机动车3015的引擎时开始所述程序。在步骤S3800，所述程序确定接收设 备3023是否接收从外部设备3025传输的传感信息。在步骤S3810，所述程序确定在上述步骤S3800是否接收了传感信息。当结果为是 时，程序前进到步骤S3820。当结果为否时，程序返回到步骤S3800。在步骤S3820，显示控制器3009从图像存储器3005中读出与所接收的传感信息相 对应的图像数据。当传感信息指示出在道路3033上检测出另一个机动车3037时，如图41 中所示的，显示控制器3009读出用于临时停车标志牌的图像数据。在步骤S3830，显示控制器3009将步骤S3820中所读出的图像数据输出到液晶板 3007。风挡3017显示图像数据的虚像。在步骤S3840，显示控制器3009确定是否已从上述步骤S3830中显示图像的时间 消逝了指定时间。当结果为是时，程序前进到步骤S3850。当结果为否时，程序停留在步骤 S3840。在步骤S3850，显示控制器3009移除显示在液晶板3007上的图像。然后所述程序 返回到步骤S3800。c)第三示例所涉及的机动车显示系统适用于机动车3015所行驶的道路3031和道 路3033，所述道路3031和道路3033都穿过没有红绿灯的十字路口 3035。当在道路3033 上具有另一个机动车时，机动车显示系统可将用于临时停车的图像显示在机动车3015的 风挡3017上。以这种方式，可告知机动车3015的驾驶员另一个机动车3037的存在并且避 免与之碰撞。应清楚地明白的是，本发明不局限于上述示例，而是可以本发明精神和保护范围 内的各种变型体现本发明。例如，第一示例可使用除液晶板3007之外的装置显示图像。具体地，最好使用用 于将图像数据转化为光线并且将所述光线反射到风挡3017上的装置。最好将能够显示图 像的元件嵌入在风挡3017中或将所述元件附于风挡3017的表面上。
在第二示例中，最好从摄影机3019所拍摄的图像中识别并提取行人和其他机动 车的图像并将所提取的图像显示在风挡3017上。这可使得驾驶员减少看不到行人和其他 机动车的可能性。可如下从摄影机3019所拍摄的图像中识别行人和其他机动车的图像。只 需形成用于这些图像的条件并且识别与行人和其他机动车的图像的条件相对应的部分图像。第三示例中的外部设备3025可检测有关于速度限制和机动车3015在其上行驶 的道路3031的单向行车的信息。从外部设备3025中作为传感信息检测和传输这些信息。 当接收这些信息时，机动车显示设备3001可将相应的图像显示在机动车3015的风挡3017上。(第四实施例)-第一示例下面将参照附图描述将本发明第四实施例所涉及的机动车信息显示系统应用于 组合仪表的第一示例。图44是示出了第四实施例的第一示例所涉及的作为机动车信息显示系统的机动 车显示设备的整个结构的示意图。图45是示出了机动车车厢前面的仪表板4031和风挡4020的示意图。图46是示出了第一示例所涉及的组合仪表的电路结构的示意图。如图45中所示的，机动车车厢内部的风挡4020的表面具有表面处理。所述表面处 理用作相对于驾驶员前面的驾驶视野区域4023的顶部和底部区域的组合器(反射部件)。 两个区域被形成为第一显示区域4021和第二显示区域4022。驾驶视野区域4023近似于与JIS标准R3212中所描述的透明区域(有关于择优地 确保驾驶员视野的区域)相同或比JIS标准R3212中所描述的透明区域略宽。也就是说， 驾驶视野区域4023与驾驶员在驾驶其自己的机动车期间频繁观看的视野范围相对应。显示区域4021和4022不局限位于驾驶员的前面。如果被布置到驾驶视野区域 4023下面或上方的话，显示区域4021和4022可被设在仪表板4031的中心处或其附近。在图44中，用于第一显示区4011和第二显示区4012的图像被两倍反射在镜4013 到4015上。图像被反射在第一显示区域4021和第二显示区域4022上并且由驾驶员将其 识别为虚像4021a和4022a。以这种方式，坐在驾驶员座位上的驾驶员可从视觉上识别与本 机动车前面的实际地形重叠的图像4021a和4022a。这是由于图像4021a和4022a被投射 在第一显示区域4021和第二显示区域4022上。第一显示区4011和第二显示区4012被整体形成为液晶显示装置4010。镜4014 和4015为用于放大图像4021a和4022a的凹透镜。另外，镜4013或所有镜4013到4015 可都为凹透镜。如图46中所示的，控制设备4040包括微型计算机等，并且总是从电池组4043被 供以动力。控制设备4040与点火开关4042相连接并且可检测其操作状态ON或OFF。控制 设备4040还与用于测量燃料箱(未示出)等中剩余燃料的液平面传感器4041相连接以使 得可输入检测信号。液晶显示装置4010(显示区4011和4012)与控制设备4040相连接。 控制设备4040根据来自于液平面传感器4041等的信号驱动液晶显示装置4010。图47示出了第一示例所示的显示示例。第一显示区域4021显示有关于机动车异常的信息。第二显示区域4022显示有关于与异常信息相对的异常对策。具有四个指示器。在这些指示器中，三个指示器用于门、过热、以及电池电压报警， 并且以绿色显示在第一显示区域4021上。点式燃料报警4021b以红色显示以报警只剩少 量燃料。根据水平程度，第二显示区域4022显示有关于异常对策的信息。在图47中，第二 显示区域4022显示作为最低水平的信息“迅速补充燃料！ ”。根据上述结构，下面将描述第一示例的操作。首先，使用者接通点火开关4042。然后，使用者使用操作设备(未示出)选择分别 将被显示在风挡4020的第一显示区域4021和第二显示区域4022中的第一和第二显示目 标物。在图47中，四个指示器被选择为第一显示目标物。有关于异常对策的信息被选择 为第二显示目标物。异常对策对应于以红色显示在第一显示区域4021中的指示器。具体地，以红色显示报警4021b。这是由于液平面传感器4041检测出残留在燃料 箱(未示出)中的燃料量低于指定值。另外，在检测水平达到了最小水平时，第二显示区域 4022显示信息“迅速补充燃料！ ”。如果检测水平低于指定值的话，可不要求迅速补充燃料。在这种情况下，第二显示 区域4022显示另一条信息，诸如“建议补充燃料。”。显示在图47的第一显示区域4021中的图像作为实像被显示在图44的第一显示 区4011中。显示在图47的第二显示区域4022中的图像作为实像被显示在图44的第二显 示区4012中。第一显示区4011和第二显示区4012中的图像被两倍反射在镜4013到4015 上。然后所述图像被反射在第一和第二显示区域4021和4022上，并且作为虚像4021a和 4022a由驾驶员从视觉上识别。如图47中所示的，以红色显示的三个指示器和报警4021b作为虚像4021a被显 示。信息“迅速补充燃料！”被显示为虚像4022a。坐在驾驶员座位上的驾驶员可从视觉上 识别与本机动车前面的实际地形重叠的图像4021a和4022a。这是由于图像4021a和4022a 被投射在第一显示区域4021和第二显示区域4022上。当两个指示器用于第一显示区域4021中的报警时，这两个指示器以红色显示。与 这些指示器相对应，第二显示区域4022在左右侧显示有关于与异常信息相关的异常对策 有关的两个信息。如上所述的，第一示例在第一显示区域4021和第二显示区域4022中独立地显示 有关于指示器的更多信息。可以这种方式显示所述信息，即，使得所述信息以红色显示或仅 选择必需信息并显示。因此，可以易于理解的方式告知驾驶员更多的信息。上述示例选择四个指示器作为第一显示目标物。作为第二显示目标物，该示例选 择与以红色布置在第一显示区域4021中的指示器相对应的异常对策的信息。然而，本发明 不局限于此。例如，最好可选择机动车速度或引擎转速作为第一显示目标物。最好可选择 与速度限制和燃料消耗相对应的报警显示作为第二显示目标物。-第二示例第一示例将本发明第四实施例所涉及的机动车信息显示系统应用于组合仪表。本 发明的第四实施例不局限于此。第二示例将第四实施例的机动车信息显示系统应用于导航 显不设备。
在图46中，控制设备4040还包括地图数据库(下文中将称之为DB)。地图DB储 存包括有关于道路、指令等的数据的地图数据。有关于道路的数据包括诸如所要显示在风 挡4020的显示区域4021和4022上的显示形式、颜色等的数据。这些数据与方向箭头和地 图相关，例如，所述方向箭头和地图都指明区域和方向。尽管未示出，但是控制设备4040与GPS(全球定位系统)天线、速度传感器、方向 传感器等相连接。GPS天线接收从已知GPS卫星传输的无线电波。方向传感器包括已知的 地磁传感器、陀螺仪等。根据来自于GPS天线、机动车速度传感器和方向传感器的信号，控制设备4040产 生所要显示在风挡4020上的显示区域4021和4022中。图48示出了第二示例的显示示例。如图48中所示的，第一显示区域4021被布置 在方向盘4032的上方。第一显示区域4021提供显示以便于形成更逼真的感觉，就好像本 机动车正行驶在当前行驶的机动车本身周围的地像4021c上一样。也就是说，缩小比 例的地像4021c被构成为朝向本机动车的行驶方向减小。如果随着机动车速度增加而 减小比例增加的话，会获得甚至更逼真的感觉。而且，本机动车的当前位置4021d可被显示在地像4021c上。以这种方式，驾 驶员可在行驶期间识别本机动车的当前位置。另一方面，驾驶视野区域4023的示出了小方向箭头4023a。在第二显示区域4022 中方向箭头4023a被显示为方向箭头图像4022b。进行控制以使得方向箭头图像4022b沿 箭头4022d的方向朝向方向箭头图像4022c移动，并当本机动车接近方向箭头4023a时逐 渐放大。以这种方式，驾驶员可得到逼真的感觉并且减少错过方向箭头4023a的可能性。在方向箭头图像4022b从驾驶视野区域4023中消失之后，可进行控制以便于暂时 连续显示方向箭头图像4022c。这进一步减少错过方向箭头4023a的可能性。如上所述的，第二示例将导航系统所获得的多个信息分成为彼此相关的两部分信 息。这两部分信息被独立地显示在第一和第二显示区域4021和4022中。以这种方式，可 以易于理解的方式告知驾驶员更多的信息。虽然第二示例将方向箭头4023a显示在第二显示区域4022中，但是本发明不局限 于此。例如，最好可与诸如日本或法国食品、四星食品、粮食等信息一起显示饮食机构。同 样地，当本机动车接近饮食机构时，可进行控制以使得饮食机构的图像移动并逐渐放大。以 这种方式，驾驶员可得到逼真的感觉并且减少错过饮食机构的可能性。如图49中所示的，在第二显示区域4022中可显示车道信息。在这种情况下，车道 图像4022e关于其位置和尺寸可改变或不改变。第一显示区域4021可显示除地图以外的其他信息。在提供图48中的显示时可能出现机动车异常。在这种情况下，最好中断当前显 示，并且提供如图47中所示的异常信息和有关于异常对策的相关信息。如上所述，本发明的特征在于，更多的信息被独立地在显示在除驾驶视野区域 4023之外的顶部区域4021和底部区域4022中。因此，无需保持独立显示在顶部区域4021 和底部区域4022中的更多信息的关联。例如，最好可简单地列举和显示与独立位于顶部区 域4021和底部区域4022中的组合仪表有关的信息。而且，最好在第一显示区域4021中显 示更重要的信息，而在第二显示区域4022中显示较不重要的信息。
如上所述的，第一显示区4011和第二显示区4012被组合为液晶显示装置4010，但 是也可被独立地提供。最好使用透明指示器仪表取代液晶显示装置4010。本领域普通技术人员应该明白的是，在本发明的上述实施例中可作出各种改变。 然而，本发明的范围应该由所附技术方案限定。
权利要求
一种机动车信息显示系统，包括路线引导装置，用于产生将机动车引导到目的地的路线引导信息；图像数据存储装置，用于储存与所述路线引导信息相对应的引导图像的图像数据；图像显示装置，用于根据图像数据将图像显示在显示区域上，所述显示区域是机动车风挡的一部分并且被布置成高于机动车乘客的视线；以及控制装置，用于从所述图像数据存储装置中读出与所述路线引导信息相对应的引导图像的图像数据，并且将所述引导图像显示在所述图像显示装置上。
2.根据权利要求1所述的机动车信息显示系统，其特征在于，所述引导图像表示标志 牌或交通标志。
3.根据权利要求1所述的机动车信息显示系统，所述系统还包括 图像捕捉装置，用于捕捉机动车前面的图像并且形成图像数据；以及图像数据形成装置，用于分析机动车前面的图像捕捉装置所形成的图像数据，以便于 识别目标物并且形成所述目标物的图像数据，其中，所述图像数据存储装置储存所述目标物的图像数据；并且 所述控制装置从所述图像数据存储装置中读出所述目标物的图像数据，并且将所述目 标物的图像显示在所述图像显示装置上。
4.一种机动车信息显示系统，包括图像捕捉装置，用于捕捉机动车前面的图像并且形成图像数据； 图像数据形成装置，用于分析机动车前面的图像捕捉装置所形成的图像数据以便于识 别目标物并且形成所述目标物的图像数据，图像数据存储装置，用于储存所述目标物的图像数据；图像显示装置，用于根据图像数据将图像显示在显示区域上，所述显示区域是机动车 风挡的一部分并且被布置成高于机动车乘客的视线；以及控制装置，用于从所述图像数据存储装置中读出所述目标物的图像数据并且将所述目 标物的图像显示在所述图像显示装置上。
5.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，其特征在于，所述目标物为标志牌。
6.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，其特征在于，根据显示要求，所述控制 装置允许所述图像显示装置显示最近的图像数据，所述图像数据被储存在所述图像数据存 储装置中，并且与所述目标物相关联。
7.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，所述系统还包括 位置检测装置，用于检测机动车的位置，其中，所述控制装置从所述图像数据存储装置中读出与所述机动车的位置相对应的图 像数据，并且允许所述图像显示装置根据所述图像数据显示图像。
8.根据权利要求7所述的机动车信息显示系统，其特征在于，所述图像数据表示安装 在道路上的标志牌。
9.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，所述系统还包括用于测量机动车里程 的装置，其中，所述控制装置处理所述图像数据以便于根据所测量的机动车里程放大由所述图 像显示装置显示的图像。
10.根据权利要求9所述的机动车信息显示系统，其特征在于，所述控制装置通过改变 显示位置允许显示区域显示根据里程A放大的图像A和根据里程B放大的图像B。
11.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，所述系统还包括 用于输入停止指令或移除指令的输入装置，其中，当输入停止指令时，所述控制装置停止由所述图像显示装置所显示的图像的移 动，并且当输入移除指令时，所述控制装置移除由所述图像显示装置所显示的图像。
12.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，所述系统还包括 用于检测机动车速度的装置，其中，当机动车的速度超过指定阈值时，所述控制装置允许所述图像显示装置显示图 像。
13.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，所述系统还包括 输入装置，能够输入所述图像显示装置上所显示的图像的尺寸，其中，所述控制装置处理所述图像数据，以使得所述图像显示装置所显示的图像的尺 寸等于由所述输入装置输入的尺寸。
14.根据权利要求4所述的机动车信息显示系统，所述系统还包括 机动车外部的外部设备；以及接收装置，用于接收从所述外部设备传输来的道路信息；其中，所述外部设备包括用于检测道路信息的检测装置和用于向所述接收装置传输道路信息的传输装置，所述图像数据存储装置储存与所述道路信息相对应的图像的图像数据；以及 所述控制装置从所述图像数据存储装置中读出与所述道路信息相对应的图像数据，并 且允许所述图像显示装置显示与所述图像数据相对应的图像。
15.机动车信息显示系统，具有机动车外部的外部设备和机动车中的内部设备，其特征 在于，所述外部设备包括 用于检测道路信息的检测装置；和 用于向所述内部设备传输道路信息的传输装置， 所述内部设备包括接收装置，用于接收从所述外部设备传输来的道路信息； 图像数据存储装置，用于储存与所述道路信息相对应的图像的图像数据； 图像显示装置，用于根据图像数据将图像显示在显示区域上，所述显示区域是机动车 风挡的一部分并且被布置成高于机动车乘客的视线；以及控制装置，用于从所述图像数据存储装置中读出与所述道路信息相对应的图像数据， 并且允许所述图像显示装置显示与所述图像数据相对应的图像。
16.根据权利要求15所述的机动车信息显示系统，其特征在于，所述道路信息和与本 机动车行驶的道路相交的道路上的另一个机动车相关。
17.机动车信息显示系统中所使用的一种方法，所述方法包括以下步骤 储存引导图像的图像数据；产生用于将机动车引导到目的地的路线引导信息；读出所储存的与所产生的所述路线引导信息相对应的引导图像的图像数据；以及 根据所读出的与所产生的路线引导信息相对应的图像数据将图像显示在显示区域上， 所述显示区域是机动车风挡的一部分并且被布置成高于机动车乘客的视线。
18.机动车信息显示系统中所使用的一种方法，所述方法包括以下步骤 捕捉机动车前面的图像以形成图像数据；分析所形成的图 像数据以便于识别目标物并且形成所述目标物的图像数据， 储存所形成的所述目标物的图像数据； 读出所储存的所述目标物的图像数据；根据所读出目标物的图像数据将图像显示在显示区域上，所述显示区域是机动车风挡 的一部分并且被布置成高于机动车乘客的视线。
全文摘要
一种机动车信息显示系统，所述系统包括平视显示器，用于将图像反射在机动车的风挡上并且显示所述图像，以使得驾驶员将所述图像识别为虚像。收集将由所述平视显示器显示的信息。检测机动车的情况、机动车周围的情况或驾驶员的情况。根据检测结果对所收集的信息分类。然后，根据分类结果控制所述平视显示器的显示内容。
文档编号H04N7/18GK101866581SQ20101015705
公开日2010年10月20日 申请日期2004年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者中村耕治, 北川希, 安田一也, 安藤浩, 川原伸章, 柏田真司, 柿崎胜, 神谷玲朗, 稻田纯也, 筱田芳夫, 藤川卓之, 青木直之, 青木知夫, 高桥辉 申请人:株式会社电装