JP6547076B2 - 投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、投写型表示装置の制御プログラム - Google Patents

投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、投写型表示装置の制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、投写型表示装置の制御プログラムに関する。
自動車、電車、船舶、建設機械、航空機、又は、農作用機械等の乗り物のウインドシールド又はウインドシールドの手前付近に配置されるコンバイナをスクリーンとして用い、これに光を投写して画像を表示させる乗り物用のHUD(Head−up Display)が知られている(特許文献1、2参照)。このHUDによれば、HUDから投写された光に基づく画像を、スクリーン上で実像として、又は、スクリーン前方において虚像として、運転者に視認させることができる。
特許文献1には、車両のウインドシールドに画像光を投写して表示を行うHUDが記載されている。このHUDは、車両の振動が大きい場合には表示コンテンツのサイズを大きくすることで、振動時の視認性を向上させている。
特許文献2には、車両に設置されたコンバイナに画像光を投写して表示を行うHUDが記載されている。このHUDは、車両の振動が大きい場合にはコンバイナを閉状態にして画像の表示を停止することで前方視界を確保している。
日本国特開2015−009677号公報 日本国特開2016−193723号公報
車両に設置されるコンバイナを用いて画像の表示を行うHUDでは、車両におけるコンバイナの設置位置とHUDの画像光を投写するユニットの設置位置とが異なる。また、コンバイナは、薄い板状であり、画像光を投写するユニットよりは振動しやすい。このため、車両の振動によるコンバイナの振動とユニットの振動とが同じにならない可能性が高い。重機、建機、又は、農作用機械等の作業用機械の場合は、車体が振動することが多いため、コンバイナの振動とユニットの振動とのずれが特に大きくなる。
特許文献1に記載されたHUDは、他車両に対する自車両の相対的な振動に基づいて表示コンテンツのサイズを制御しているが、コンバイナに画像光を投写する場合には、コンバイナとユニットとが個別に振動することになるため、表示コンテンツのサイズ変更が必要にならない場合もある。例えば、他車両に対して自車両が振動していても、コンバイナに対するユニットの揺れは他車両に対して小さい場合もあり、このような場合には表示を変更する必要はない。
特許文献2に記載されたHUDは、車両の振動が大きいと画像の表示が停止されてしまうため、例えば作業用機械のように車体が大きく揺れることが前提となる車両においてはHUDをほとんど利用できなくなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、乗り物が振動している場合でも利用を継続可能とし、かつ、振動に応じた最適な表示を行うことのできる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び、投写型表示装置の制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明の投写型表示装置は、入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、上記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、上記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出部と、上記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出部と、上記第一の振動と上記第二の振動に基づいて上記コンバイナに対する上記投写表示部の第三の振動を検出する第三の振動検出部と、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御部と、を備え、上記表示制御部は、上記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を上記第三の振動に基づいて変更するものである。
本発明の投写型表示装置の制御方法は、入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、上記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部を有する投写型表示装置の制御方法であって、上記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出ステップと、上記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出ステップと、上記第一の振動と上記第二の振動に基づいて上記コンバイナに対する上記投写表示部の第三の振動を検出する第三の振動検出ステップと、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御ステップと、を備え、上記表示制御ステップでは、上記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を上記第三の振動に基づいて変更するものである。
本発明の投写型表示装置の制御プログラムは、入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、上記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部を有する投写型表示装置の制御プログラムであって、上記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出ステップと、上記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出ステップと、上記第一の振動と上記第二の振動に基づいて上記コンバイナに対する上記画像光の第三の振動を検出する第三の振動検出ステップと、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、上記表示制御ステップでは、上記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を上記第三の振動に基づいて変更するものである。
本発明によれば、乗り物が振動している場合でも利用を継続可能とし、かつ、振動に応じた最適な表示を行うことのできる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び、投写型表示装置の制御プログラムを提供することができる。
本発明の投写型表示装置の一実施形態であるHUD100を搭載する建設機械1の概略構成を示す模式図である。 図1に示す建設機械1における運転室5の内部構成例を示す模式図である。 図1に示す建設機械1における運転室5の運転席6からフロントウインドシールド11を見た状態を示す模式図である。 図1及び図2に示す投写ユニット10の内部構成を示す模式図である。 図4に示すシステム制御部60の機能ブロック図である。 投写表示部50により第一の表示形態でコンテンツが表示された例を示す図である。 投写表示部50により第二の表示形態でコンテンツが表示された例を示す図である。 HUD100の動作を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の投写型表示装置の一実施形態であるHUD100を搭載する建設機械1の概略構成を示す模式図である。
建設機械1は、油圧ショベルであって、下部走行体2、下部走行体2に旋回自在に支持される上部旋回体3、及び、上部旋回体3によって支持されたフロント作業部4等の各部から構成されている。下部走行体2及び上部旋回体3は建設機械1の本体部を構成する。
下部走行体2は、公道及び作業現場を走行するための金属製又はゴム製のクローラを備える。
上部旋回体3は、フロント作業部4を操作するための操作装置及び作業者が着座するための運転席6が設置される運転室5を備える。
運転室5には、作業者7が着座する運転席6の前方にフロントウインドシールド11が設けられており、このフロントウインドシールド11と運転席6の間にはコンバイナ12が設置されている。
投写型表示装置を構成する投写ユニット10は、運転室5内に設置されており、コンバイナ12に投写する画像光により、運転席6に着座する作業者7によってコンバイナ12前方において虚像を視認可能にするものである。
フロント作業部4は、上部旋回体3によって重力方向とこれに直交する方向(図中の上下方向)に移動自在に支持されたアーム4Cと、アーム4Cによってアーム4Cに対し回転自在に支持されたブーム4Bと、ブーム4Bによってブーム4Bに対して回転自在に支持されたバケット4Aと、を備える。バケット4Aは、地面又は搬出物等の作業対象物に対して直接接触可能な部分であり、作業機を構成する。
なお、バケット4Aに代えて、鉄骨切断機、コンクリート圧砕機、つかみ機、又は、打撃式破砕具等の他の作業機がブーム4Bに装着された構成であってもよい。
バケット4Aは、アーム4C及びブーム4Bを介して、運転室5に対して図中の上下方向に移動させることができる。また、バケット4Aは、運転席6に着座する作業者の視線方向及び重力方向と直交する方向(図中の紙面に垂直な方向)を軸として回転可能となっている。また、ブーム4Bは、図中の紙面に垂直な方向を軸として回転可能となっている。
図2は、図1に示す建設機械1における運転室5の内部構成例を示す模式図である。
図2に示すように、HUD100は、投写ユニット10とコンバイナ装着部15とコンバイナ12とを備える。コンバイナ装着部15は、運転室5の右サイドピラー13に固定されている。コンバイナ装着部15にはコンバイナ12が着脱可能となっている。
投写ユニット10は、作業者7が運転席6に着座した状態で、作業者7の上方かつ後方に設けられており、コンバイナ装着部15に装着されたコンバイナ12に画像光を投写する。
建設機械1の作業者7は、コンバイナ装着部15に装着されたコンバイナ12に投写され、ここで反射された画像光を見ることで、建設機械1による作業を支援するためのアイコン又はテキスト等の情報を虚像として視認することができる。また、コンバイナ12は、投写ユニット10から投写された画像光を反射すると同時に、外部(外界)からの光を透過する機能を持つ。このため、作業者は、投写ユニット10から投写された画像光に基づく虚像を外界の景色に重ねて視認することができる。
HUD100は、図1の例では油圧ショベルに搭載されて用いられるが、運転席6前方において作業者が操作可能な作業機を搭載する作業用機械(例えば、ホイールローダー、ブルドーザ、モーターグレーダー、フォークリフト、又は、トラクター等)の他、自動車、航空機、電車、又は、船舶等の乗り物にも同様に搭載可能である。
図2に示すように、運転室5内における運転席6の正面の方向(下部走行体2が前進する場合の移動方向)が第二の方向Yとされ、運転席6の座面に垂直な方向が第三の方向Zとされ、第二の方向Yと第三の方向Zの各々に垂直な方向が第一の方向Xとされている。
図3は、図1に示す建設機械1における運転室5の運転席6からフロントウインドシールド11を見た状態を示す模式図である。
運転室5は、フロントウインドシールド11、右サイドウインドシールド21、及び、左サイドウインドシールド22に取り囲まれている。運転室5は、フロント作業部4の曲げ伸ばし及び上部旋回体3の旋回を操作するための左操作レバー23とフロント作業部4のバケット4Aの掘削及び開放を操作するための右操作レバー24等を運転席6周りに備える。
なお、左操作レバー23と右操作レバー24への操作機能の割り当ては一例であり、これに限定されるものではない。左操作レバー23と右操作レバー24は、バケット4Aの移動、バケット4Aによる掘削、及び、バケット4Aの開放等のバケット4Aの操作を行うための操作部材を構成する。
フロントウインドシールド11と右サイドウインドシールド21の間には右サイドピラー13があり、この右サイドピラー13にコンバイナ装着部15が固定されている。図3において、コンバイナ12には、投写ユニット10から投写される画像光が入射する投写範囲12Aが示されている。
また、コンバイナ12には、3軸加速度センサ12Bが固定されている。3軸加速度センサ12Bは、コンバイナ12の第一の方向Xの加速度と、コンバイナ12の第二の方向Yの加速度と、コンバイナ12の第三の方向Zの加速度と、をそれぞれ検出する。
図4は、図1及び図2に示す投写ユニット10の内部構成を示す模式図である。
投写ユニット10は、光源ユニット40と、光変調素子44と、光変調素子44を駆動する駆動部45と、投写光学系46と、拡散板47と、反射ミラー48と、拡大鏡49と、光源ユニット40及び駆動部45を制御するシステム制御部60と、フラッシュメモリ等の記憶媒体により構成される記憶部70と、これらを収容する筐体30と、筐体30に固定された3軸加速度センサ80と、を備える。
光源ユニット40は、光源制御部40Aと、赤色光を出射する赤色光源であるR光源41rと、緑色光を出射する緑色光源であるG光源41gと、青色光を出射する青色光源であるB光源41bと、ダイクロイックプリズム43と、R光源41rとダイクロイックプリズム43の間に設けられたコリメータレンズ42rと、G光源41gとダイクロイックプリズム43の間に設けられたコリメータレンズ42gと、B光源41bとダイクロイックプリズム43の間に設けられたコリメータレンズ42bと、を備えている。
ダイクロイックプリズム43は、R光源41r、G光源41g、及びB光源41bの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。すなわち、ダイクロイックプリズム43は、コリメータレンズ42rによって平行光化された赤色光を透過させて光変調素子44に出射する。また、ダイクロイックプリズム43は、コリメータレンズ42gによって平行光化された緑色光を反射させて光変調素子44に出射する。さらに、ダイクロイックプリズム43は、コリメータレンズ42bによって平行光化された青色光を反射させて光変調素子44に出射する。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。
R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bは、それぞれ、レーザ又はLED(Light Emitting Diode)等の発光素子が用いられる。R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bは、HUD100の光源を構成する。本実施形態では、HUD100の光源として、R光源41rとG光源41gとB光源41bの3つの光源を含むものとしているが、光源の数は1つ、2つ、又は、4つ以上であってもよい。
光源制御部40Aは、R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bの各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、この発光量パターンに従ってR光源41r、G光源41g、及び、B光源41bから光を順次出射させる制御を行う。
光変調素子44は、ダイクロイックプリズム43から出射された光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調した光(赤色画像光、青色画像光、及び緑色画像光)を投写光学系46に出射する。
光変調素子44としては、例えば、LCOS(Liquid crystal on silicon)、DMD(Digital Micromirror Device)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子、又は、液晶表示素子等を用いることができる。
駆動部45は、システム制御部60から入力される画像情報に基づいて光変調素子44を駆動し、画像情報に応じた光(赤色画像光、青色画像光、及び緑色画像光)を投写光学系46に出射させる。
光変調素子44と駆動部45はHUD100の光変調部を構成する。
投写光学系46は、光源ユニット40の光変調素子44から出射された光を、拡散板47に投写するための光学系である。この光学系は、レンズに限らず、スキャナを用いることもできる。例えば、走査型スキャナから出射された光を拡散板47で拡散させて面光源化してもよい。
反射ミラー48は、拡散板47で拡散された光を拡大鏡49側に反射させる。
拡大鏡49は、反射ミラー48で反射されてきた光に基づく像を拡大させて投写範囲12Aに投写する。
光源ユニット40、光変調素子44、駆動部45、投写光学系46、拡散板47、反射ミラー48、及び、拡大鏡49は、システム制御部60から入力された画像情報に基づいて、R光源41r、G光源41g、及び、B光源41bから出射される光を空間変調し、空間変調して得られた画像光をコンバイナ装着部15に装着されたコンバイナ12に投写してこの画像光に基づく虚像を表示する投写表示部50を構成する。
投写表示部50とシステム制御部60と記憶部70は筐体30に収容されており、この筐体30の一部には、拡大鏡49からの画像光を出射させるための開口30Aが設けられている。
3軸加速度センサ80は、筐体30の開口30Aの近傍に固定されており、第一の方向Xの加速度と、第二の方向Yの加速度と、第三の方向Zの加速度と、をそれぞれ検出する。投写表示部50は、筐体30によって支持されている。このため、3軸加速度センサ80によって投写表示部50の第一の方向Xの加速度と、第二の方向Yの加速度と、第三の方向Zの加速度と、をそれぞれ検出することができる。
システム制御部60は、光源制御部40A及び駆動部45を制御して、画像情報に基づく画像光を、投写光学系46を介して拡散板47に出射させる。
図4に示した拡散板47、反射ミラー48、及び、拡大鏡49は、コンバイナ12に投写された画像光に基づく画像が、コンバイナ12前方の位置において虚像として視認可能となるように光学設計がなされている。
システム制御部60は、各種のプロセッサを主体に構成されており、プロセッサの実行するプログラム等が記憶されるROM(Read Only Memory)及びワークメモリとしてのRAM(Random Access Memory)等を含む。
この各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるCPU(Central Prosessing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
システム制御部60のプロセッサは、各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ又はCPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。
記憶部70は作業支援情報とその他の関連情報を記憶している。作業支援情報とは、作業者が作業中に注視することの多いバケット4Aの近傍に表示させることで作業を効率的に進めることを支援する情報等である。作業支援情報は、例えば、バケット4Aによる掘削方向を示すテキスト又は矢印、掘削量(○○m)を示すテキスト又は目盛、注意喚起を行うためのテキスト又はアイコン等の警告情報、等である。関連情報は、作業とは直接関係のない日付、時刻、及び、燃料等の情報である。
図4に示す車体制御部81は、建設機械1を統括制御するものである。建設機械1には、図1−3では図示省略されている液晶表示装置又は有機EL(electro luminescence)表示装置等の表示部82が搭載されている。
図5は、図4に示すシステム制御部60の機能ブロック図である。
システム制御部60は、第一の振動検出部61と、第二の振動検出部62と、第三の振動検出部63と、表示制御部64と、を備える。第一の振動検出部61、第二の振動検出部62、第三の振動検出部63、及び、表示制御部64は、システム制御部60のプロセッサがROMに記憶された投写型表示装置の制御プログラムを含むプログラムを実行することで形成される機能ブロックである。
第一の振動検出部61は、3軸加速度センサ12Bによって検出された第一の方向Xの加速度情報に基づいて、コンバイナ12に加わる第一の方向Xの振動を検出する。
本明細書において、物体の振動として検出される情報は、振動の周波数と振幅である。振動の周波数は、時系列で出力される加速度情報の大きさの変化によって算出することができる。振動の振幅は、振動の周波数と加速度情報を用いた演算により求まる。
また、第一の振動検出部61は、3軸加速度センサ12Bによって検出された第二の方向Yの加速度情報に基づいて、コンバイナ12に加わる第二の方向Yの振動を検出する。
さらに、第一の振動検出部61は、3軸加速度センサ12Bによって検出された第三の方向Zの加速度情報に基づいて、コンバイナ12に加わる第三の方向Zの振動を検出する。
第二の振動検出部62は、3軸加速度センサ80によって検出された第一の方向Xの加速度情報に基づいて、投写表示部50に加わる第一の方向Xの振動を検出する。
また、第二の振動検出部62は、3軸加速度センサ80によって検出された第二の方向Yの加速度情報に基づいて、投写表示部50に加わる第二の方向Yの振動を検出する。
さらに、第二の振動検出部62は、3軸加速度センサ80によって検出された第三の方向Zの加速度情報に基づいて、投写表示部50に加わる第三の方向Zの振動を検出する。
第三の振動検出部63は、第一の振動検出部61によって検出された第一の振動と第二の振動検出部62によって検出された第二の振動に基づいて、コンバイナ12に対する投写表示部50の第三の振動(相対的な振動)を検出する。
具体的には、第三の振動検出部63は、第一の方向Xの第一の振動及び第二の振動に基づいて第一の方向Xの第三の振動を検出し、第二の方向Yの第一の振動及び第二の振動に基づいて第二の方向Yの第三の振動を検出し、第三の方向Zの第一の振動及び第二の振動に基づいて第三の方向Zの第三の振動を検出する。
表示制御部64は、駆動部45に入力する画像情報を制御して投写表示部50により表示させる画像を制御する。また、表示制御部64は、投写表示部50によって表示させるコンテンツの表示形態を、第三の振動検出部63によって検出された第三の振動に基づいて変更する。
投写表示部50によって表示されるコンテンツの表示形態には、複数の表示形態が設けられており、以下では、第一の表示形態と第二の表示形態とが切り替え可能なものとして説明する。
第二の表示形態は、第一の表示形態よりも振動時の視認性が高い表示形態である。視認性の高い表示形態とは、表示されるコンテンツが振動している場合に、このコンテンツを観察する観察者が疲れ又は違和感を生じにくい、或いは、コンテンツの内容を十分に認識可能な表示形態であり、例えば人間工学に基づいて決められる。
図6は、投写表示部50により第一の表示形態でコンテンツが表示された例を示す図である。
図6に示すように、作業者からは、コンバイナ12の投写範囲12Aを通してバケット4Aと人物等の障害物111が観察されている。また、投写範囲12Aには、コンテンツ121〜125が表示されている。
コンテンツ121は、バケット4Aの移動方向(下方向)を指示するための矢印画像と掘削量(△m)を指示するためのテキスト画像とにより構成されている。
コンテンツ122は、作業者に警告を行うためのテキスト画像である。
コンテンツ123は、障害物111の位置を作業者に知らせるための障害物111を囲む枠画像である。
コンテンツ124は、現在の時刻を示すテキスト画像である。
コンテンツ125は、建設機械1の燃料の状態を示すアイコン画像である。アイコン画像中の“E”は燃料がない状態を示し、“F”は燃料が満タンな状態を示す文字である。
図7は、投写表示部50により第二の表示形態でコンテンツが表示された例を示す図である。
図7に示すように、図6のコンテンツ121は、第二の表示形態では、コンテンツ121Aに変更される。コンテンツ121Aは、掘削量を示すテキスト画像が削除され、矢印画像のみで構成されている。テキスト画像は、振動することで読みにくくなり、視認性は低下する。コンテンツ121Aではテキスト画像が省略されることで視認性が向上されている。
図6のコンテンツ122は、第二の表示形態では、コンテンツ122Aに変更される。コンテンツ122Aは、警告を示すアイコン画像で構成されている。テキスト画像は、振動することで読み取りにくくなり、視認性は低下する。コンテンツ122Aではテキスト画像がアイコン画像に変更されることで視認性が向上されている。
図6のコンテンツ123は、第二の表示形態では、コンテンツ123Aに変更される。コンテンツ123Aは、障害物111に対する枠画像の大きさが第一の表示形態よりも大きくなっている。枠画像が大きくなることで、枠画像と障害物111との間の隙間が増える。これにより、コンテンツ123Aが振動した場合のコンテンツ123Aの視認性が向上される。
図6のコンテンツ124は、第二の表示形態では、コンテンツ124Aに変更される。コンテンツ124Aは、第一の表示形態よりもテキストのフォントサイズが拡大されている。フォントサイズの小さいテキストの場合には、振動によって読みにくくなるが、フォントサイズが大きいテキストによれば、振動した場合でも読み取りが可能となり、視認性が向上される。
図6のコンテンツ125は、第二の表示形態では、コンテンツ125Aに変更される。コンテンツ125Aは、第一の表示形態よりもサイズが拡大されかつ“E”と “F”のテキストが削除された構成である。このように、アイコン画像が拡大され更にテキストが削除されることで、視認性が向上される。
図7には例示されていないが、例えば、コンテンツ121A、コンテンツ122A、又は、コンテンツ123Aにおいて、画像の輪郭の太さを第一の表示形態よりも太くすることで視認性を向上させてもよい。
また、第二の表示形態では、コンテンツ121A又はコンテンツ122Aを、第一の表示形態のときよりもバケット4Aから離して表示させてもよい。これにより、コンテンツ121A又はコンテンツ122Aが例えば上下に振動していても、コンテンツ121A又はコンテンツ122Aとバケット4Aとが重なるのを防いで、コンテンツの視認性を向上させることができる。
図8は、HUD100の動作を説明するためのフローチャートである。
HUD100が起動されると、第一の振動検出部61は、3軸加速度センサ12Bから加速度情報を取得し、取得した加速度情報に基づいてコンバイナ12の第一の振動(第一の方向Xの振動、第二の方向Yの振動、及び、第三の方向Zの振動)を検出する(ステップS1)。
また、第二の振動検出部62は、3軸加速度センサ80から加速度情報を取得し、取得した加速度情報に基づいて投写表示部50の第二の振動(第一の方向Xの振動、第二の方向Yの振動、及び、第三の方向Zの振動)を検出する(ステップS2)。
次に、第三の振動検出部63は、ステップS1で検出された第一の振動とステップS2で検出された第二の振動に基づいて、コンバイナ12に対する投写表示部50の振動(第一の方向Xの振動、第二の方向Yの振動、及び、第三の方向Zの振動)を検出する(ステップS3)。
次に、表示制御部64は、ステップS3で検出された第一の方向Xの第三の振動が第一の条件を満たすか否かを判定する(ステップS4)。第一の条件は、コンテンツの解像感が、振動のない場合と比較して大きく低下したものとして視認され得る条件であり、具体的には、振動の周波数が周波数閾値以上でありかつ振動の振幅が振幅閾値以上であるという条件である。
表示制御部64は、第一の方向Xに加わる第三の振動が第一の条件を満たさない場合(ステップS4:NO)には、ステップS3で検出された第二の方向Yの第三の振動が第二の条件を満たすか否かを判定する(ステップS5)。第二の条件は第一の条件と同じである。
表示制御部64は、第二の方向Yに加わる第三の振動が第二の条件を満たさない場合(ステップS5:NO)には、ステップS3で検出された第三の方向Zの第三の振動が第三の条件を満たすか否かを判定する(ステップS6)。第三の条件は第一の条件と同じである。第一の条件と、第二の条件と、第三の条件は、予め決められた条件を構成する。
表示制御部64は、第三の方向Zに加わる第三の振動が第三の条件を満たさない場合(ステップS6:NO)には、投写表示部50によって表示させるコンテンツの表示形態を第一の表示形態に制御する(ステップS8)。
一方、表示制御部64は、第一の方向Xに加わる第三の振動が第一の条件を満たしている場合(ステップS4:YES)、第二の方向Yに加わる第三の振動が第二の条件を満たしている場合(ステップS5:YES)、又は、第三の方向Zに加わる第三の振動が第三の条件を満たしている場合(ステップS6:YES)には、投写表示部50によって表示させるコンテンツの表示形態を第二の表示形態に制御する(ステップS7)。
ステップS7及びステップS8の後は、ステップS1に処理が戻り、HUD100の動作中は以上の処理が繰り返される。
以上のように、HUD100によれば、コンバイナ12に対する投写表示部50の振動の情報(周波数及び振幅)に基づいて、情報量を優先させた第一の表示形態と、視認性を優先させた第二の表示形態とを切り替えてコンテンツを表示させることができる。このため、建設機械1の振動が大きくなる状況であっても、コンテンツの視認性を向上させることができる。
なお、第一の条件と第二の条件と第三の条件は、ここでは同じ条件としているが、それぞれが異なる条件であってもよいし、これらのうちの2つと残り1つとが異なる条件となっていてもよい。
人間は、垂直方向よりも水平方向の方が表示画像の解像感に敏感である。このため、第一の方向Xの第三の振動に関する第一の条件については、第二の条件及び第三の条件よりも厳しい条件(例えば振幅閾値を低い値に設定)とすることで、コンテンツの視認性を向上させることができる。
また、第二の方向Yに加わる第三の振動の振幅が大きい場合には、表示されるコンテンツの作業者からの距離が変動することになる。表示されるコンテンツの奥行方向への振動については、コンテンツの解像感への影響は少ないと考えられる。このため、第二の方向Yの第三の振動に関する第二の条件については、第一の条件及び第三の条件よりも緩い条件(例えば振幅閾値を高い値に設定する)とすることで、表示形態の切り替え頻度を低下させて、結果的に、コンテンツの視認性を向上させることができる。
また、投写表示部50を構成する光学部材のうち光変調素子44よりも後段に配置される光学部材は筐体30によって支持されるが、この光学部材は、その支持される部分がどこであるかによって振動しやすい方向が決まる。
例えば、拡大鏡49が、第一の方向Xの両端部で支持されている構成を想定する。この構成では、拡大鏡49は、第一の方向Xの振動に対しては振動しにくいが、第二の方向Yに対しては第一の方向Xよりも振動しやすくなる。このため、第二の方向Yの第三の振動に関する条件については、第一の条件よりも厳しい条件(例えば振幅閾値を低い値に設定する)とすることで、コンテンツの視認性を向上させることができる。
また、図8において、ステップS4の判定がYESになった場合にステップS7に直ぐに移行するのではなく、ステップS4の判定がYESになる頻度又はステップS4の判定が連続してYESとなっている期間が、閾値を超える場合に、ステップS7に移行するようにしてもよい。これにより、僅かな振動の変化によってコンテンツの表示形態が頻繁に変更されるのを防いで、コンテンツの視認性を向上させることができる。
同様の理由から、ステップS5の判定がYESになった場合にステップS7に直ぐに移行するのではなく、ステップS5の判定がYESになる頻度又はステップS5の判定が連続してYESとなっている期間が閾値を超える場合にステップS7に移行するようにしてもよい。
同様の理由から、ステップS6の判定がYESになった場合にステップS7に直ぐに移行するのではなく、ステップS6の判定がYESになる頻度又はステップS6の判定が連続してYESとなっている期間が閾値を超える場合にステップS7に移行するようにしてもよい。
また、表示制御部64は、ステップS3で検出された第一の方向Xの第三の振動の振幅又は第三の方向Zの第三の振動の振幅が上記の振幅閾値よりも十分に大きい値を超える場合に、投写表示部50による画像光の投写を停止して虚像の表示を停止してもよい。このようにすることで、作業者が映像酔いを起こすのを防ぐことができ、作業効率を向上させることができる。
また、表示制御部64は、虚像の表示を停止した場合には、画像情報に基づく画像を、車体制御部81を介して表示部82に表示させるのが好ましい。これにより、作業支援情報等を作業者に継続して提供することができ、作業効率の低下を防ぐことができる。
また、表示制御部64は、ステップS7において第二の表示形態でコンテンツを表示させる場合に、ステップS3で検出された第一の方向Xの第三の振動の振幅又は第三の方向Zの第三の振動の振幅が閾値を超えている場合には、この第一の方向X又は第三の方向Zの第三の振動を打ち消す方向にコンテンツを連続的に移動させて表示させるのが好ましい。
例えば、図7の表示例において、コンテンツ121Aが左右方向に所定周波数で上記の閾値分移動していることが検出された場合には、コンテンツ121Aが左に移動するタイミングでは、コンテンツ121Aを元々の表示位置に対して右に上記の閾値分だけ移動させて表示させ、コンテンツ121Aが右に移動するタイミングでは、コンテンツ121Aを元々の表示位置に対して左に上記の閾値分だけ移動させて表示させる処理を繰り返すことで、コンテンツ121Aの振動を打ち消すことができる。
このように、第一の表示形態から第二の表示形態に変更し、更に、振動を打ち消す方向にコンテンツを連続的に移動させて表示することで、建設機械1に振動が加わったときのコンテンツの視認性を更に向上させることができる。
また、表示制御部64は、ステップS4,5,6のいずれかの判定がYESであり、かつ、ステップS3で検出された第一の方向Xの第三の振動の振幅又は第三の方向Zの第三の振動の振幅が閾値を超えている場合には、コンバイナ12の取り付け状態の確認を促す情報(例えば“コンバイナの装着状態を確認してください”といったテキスト画像)を投写表示部50によって表示させてもよい。
第三の振動の振幅が非常に大きくなるということは、コンバイナ12がコンバイナ装着部15に対して良好に装着されていないことが1つの原因と考えられる。このため、このような場合には、コンバイナ12の装着状態を作業者に確認させることで、コンバイナ12が振動する要因を除去することが可能となり、コンテンツの視認性を向上させることが可能となる。
以上の説明では、3軸加速度センサ12Bと3軸加速度センサ80によって、コンバイナ12に対する投写表示部50の3方向の振動を検出するものとしたが、コンバイナ12に対する投写表示部50の振動は、3つの方向のいずれか1つの方向の振動を検出するだけでもよい。この場合でも、コンテンツの表示形態の切り替えは可能であり、振動が大きい場合の視認性を向上させることができる。
また、コンバイナ12の振動と投写表示部50の振動の検出には加速度センサが用いられているが、加速度センサと角速度センサを用いて振動を更に詳細に検出することも可能である。
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
(1) 入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、上記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、上記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出部と、上記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出部と、上記第一の振動と上記第二の振動に基づいて上記コンバイナに対する上記投写表示部の第三の振動を検出する第三の振動検出部と、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御部と、を備え、上記表示制御部は、上記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を上記第三の振動に基づいて変更する投写型表示装置。
(2) (1)記載の投写型表示装置であって、上記表示制御部は、上記第三の振動が予め決められた条件を満たした場合に、上記コンテンツの表示形態を、上記第三の振動が上記条件を満たしていない場合の上記コンテンツの表示形態よりも視認性の高い表示形態に変更する投写型表示装置。
(3) (2)記載の投写型表示装置であって、上記第一の振動検出部は、上記コンバイナに固定された3軸加速度センサによって検出される第一の方向、第二の方向、及び、第三の方向の各々の加速度情報に基づいて上記第一の方向、上記第二の方向、及び、上記第三の方向の各々の上記第一の振動を検出し、上記第二の振動検出部は、上記投写表示部を含む筐体に固定された3軸加速度センサによって検出される上記第一の方向、上記第二の方向、及び、上記第三の方向の各々の加速度情報に基づいて上記第一の方向、上記第二の方向、及び、上記第三の方向の各々の上記第二の振動を検出し、上記第三の振動検出部は、上記第一の方向の上記第一の振動及び上記第二の振動に基づいて上記第一の方向の上記第三の振動を検出し、上記第二の方向の上記第一の振動及び上記第二の振動に基づいて上記第二の方向の上記第三の振動を検出し、上記第三の方向の上記第一の振動及び上記第二の振動に基づいて上記第三の方向の上記第三の振動を検出し、上記条件は、上記第一の方向の上記第三の振動に関する第一の条件と、上記第二の方向の上記第三の振動に関する第二の条件と、上記第三の方向の上記第三の振動に関する第三の条件とを含み、上記第一の条件と上記第二の条件と上記第三の条件のうちの任意の条件と、その条件以外の条件とは異なっており、上記表示制御部は、上記第一の方向の上記第三の振動が上記第一の条件を満たす、上記第二の方向の上記第三の振動が上記第二の条件を満たす、又は、上記第三の方向の上記第三の振動が上記第三の条件を満たす場合に、上記コンテンツの表示形態を変更する投写型表示装置。
(4) (1)〜(3)のいずれか1項記載の投写型表示装置であって、上記表示制御部は、上記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、上記投写表示部によって表示させるコンテンツを上記第三の振動を打ち消す方向に連続的に移動して表示させる投写型表示装置。
(5) (1)〜(3)のいずれか1項記載の投写型表示装置であって、上記表示制御部は、上記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、上記コンバイナの取り付け状態の確認を促す情報を上記投写表示部によって表示させる投写型表示装置。
(6) 入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、上記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部を有する投写型表示装置の制御方法であって、上記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出ステップと、上記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出ステップと、上記第一の振動と上記第二の振動に基づいて上記コンバイナに対する上記投写表示部の第三の振動を検出する第三の振動検出ステップと、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御ステップと、を備え、上記表示制御ステップでは、上記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を上記第三の振動に基づいて変更する投写型表示装置の制御方法。
(7) (6)記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記表示制御ステップでは、上記第三の振動が予め決められた条件を満たした場合に、上記コンテンツの表示形態を、上記第三の振動が上記条件を満たしていない場合の上記コンテンツの表示形態よりも視認性の高い表示形態に変更する投写型表示装置の制御方法。
(8) (7)記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記第一の振動検出ステップでは、上記コンバイナに固定された3軸加速度センサによって検出される第一の方向、第二の方向、及び、第三の方向の各々の加速度情報に基づいて上記第一の方向、上記第二の方向、及び、上記第三の方向の各々の上記第一の振動を検出し、上記第二の振動検出ステップでは、上記投写表示部を含む筐体に固定された3軸加速度センサによって検出される上記第一の方向、上記第二の方向、及び、上記第三の方向の各々の加速度情報に基づいて上記第一の方向、上記第二の方向、及び、上記第三の方向の各々の上記第二の振動を検出し、上記第三の振動検出ステップでは、上記第一の方向の上記第一の振動及び上記二の振動に基づいて上記第一の方向の上記第三の振動を検出し、上記第二の方向の上記第一の振動及び上記二の振動に基づいて上記第二の方向の上記第三の振動を検出し、上記第三の方向の上記第一の振動及び上記二の振動に基づいて上記第三の方向の上記第三の振動を検出し、上記条件は、上記第一の方向の上記第三の振動に関する第一の条件と、上記第二の方向の上記第三の振動に関する第二の条件と、上記第三の方向の上記第三の振動に関する第三の条件とを含み、上記第一の条件と上記第二の条件と上記第三の条件のうちの任意の条件と、その条件以外の条件とは異なっており、上記表示制御ステップでは、上記第一の方向の上記第三の振動が上記第一の条件を満たす、上記第二の方向の上記第三の振動が上記第二の条件を満たす、又は、上記第三の方向の上記第三の振動が上記第三の条件を満たす場合に、上記コンテンツの表示形態を変更する投写型表示装置の制御方法。
(9) (6)〜(8)のいずれか1項記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記表示制御ステップでは、上記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、上記投写表示部によって表示させるコンテンツを上記第三の振動を打ち消す方向に連続的に移動して表示させる投写型表示装置の制御方法。
(10) (6)〜(8)のいずれか1項記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記表示制御ステップでは、上記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、上記コンバイナの取り付け状態の確認を促す情報を上記投写表示部によって表示させる投写型表示装置の制御方法。
(11) 入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、上記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部を有する投写型表示装置の制御プログラムであって、上記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出ステップと、上記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出ステップと、上記第一の振動と上記第二の振動に基づいて上記コンバイナに対する上記画像光の第三の振動を検出する第三の振動検出ステップと、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、上記表示制御ステップでは、上記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を上記第三の振動に基づいて変更する投写型表示装置の制御プログラム。
本発明によれば、乗り物が振動している場合でも利用を継続可能とし、かつ、振動に応じた最適な表示を行うことのできる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び、投写型表示装置の制御プログラムを提供することができる。
以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、2016年12月21日出願の日本特許出願(特願2016−248112)に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
100 HUD
1 建設機械
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 フロント作業部
4A バケット
4B ブーム
4C アーム
5 運転室
6 運転席
7 作業者
10 投写ユニット
11 フロントウインドシールド
12 コンバイナ
12A 投写範囲
12B 3軸加速度センサ
13 右サイドピラー
15 コンバイナ装着部
21 右サイドウインドシールド
22 左サイドウインドシールド
23 左操作レバー
24 右操作レバー
30 筐体
30A 開口
40 光源ユニット
40A 光源制御部
41r R光源
41g G光源
41b B光源
42r、42g、42b コリメータレンズ
43 ダイクロイックプリズム
44 光変調素子
45 駆動部
46 投写光学系
47 拡散板
48 反射ミラー
49 拡大鏡
50 投写表示部
60 システム制御部
61 第一の振動検出部
62 第二の振動検出部
63 第三の振動検出部
64 表示制御部
70 記憶部
80 3軸加速度センサ
81 車体制御部
82 表示部
111 障害物
121,122,123,124,125 コンテンツ(第一の表示形態)
121A,122A,123A,124A,125A コンテンツ(第二の表示形態)

Claims (11)

  1. 入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、前記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、
    前記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出部と、
    前記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出部と、
    前記第一の振動と前記第二の振動に基づいて前記コンバイナに対する前記投写表示部の第三の振動を検出する第三の振動検出部と、
    前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御部と、を備え、
    前記表示制御部は、前記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を前記第三の振動に基づいて変更する投写型表示装置。
  2. 請求項1記載の投写型表示装置であって、
    前記表示制御部は、前記第三の振動が予め決められた条件を満たした場合に、前記コンテンツの表示形態を、前記第三の振動が前記条件を満たしていない場合の前記コンテンツの表示形態よりも視認性の高い表示形態に変更する投写型表示装置。
  3. 請求項2記載の投写型表示装置であって、
    前記第一の振動検出部は、前記コンバイナに固定された3軸加速度センサによって検出される第一の方向、第二の方向、及び、第三の方向の各々の加速度情報に基づいて前記第一の方向、前記第二の方向、及び、前記第三の方向の各々の前記第一の振動を検出し、
    前記第二の振動検出部は、前記投写表示部を含む筐体に固定された3軸加速度センサによって検出される前記第一の方向、前記第二の方向、及び、前記第三の方向の各々の加速度情報に基づいて前記第一の方向、前記第二の方向、及び、前記第三の方向の各々の前記第二の振動を検出し、
    前記第三の振動検出部は、前記第一の方向の前記第一の振動及び前記第二の振動に基づいて前記第一の方向の前記第三の振動を検出し、前記第二の方向の前記第一の振動及び前記第二の振動に基づいて前記第二の方向の前記第三の振動を検出し、前記第三の方向の前記第一の振動及び前記第二の振動に基づいて前記第三の方向の前記第三の振動を検出し、
    前記条件は、前記第一の方向の前記第三の振動に関する第一の条件と、前記第二の方向の前記第三の振動に関する第二の条件と、前記第三の方向の前記第三の振動に関する第三の条件とを含み、
    前記第一の条件と前記第二の条件と前記第三の条件のうちの任意の条件と、当該条件以外の条件とは異なっており、
    前記表示制御部は、前記第一の方向の前記第三の振動が前記第一の条件を満たす、前記第二の方向の前記第三の振動が前記第二の条件を満たす、又は、前記第三の方向の前記第三の振動が前記第三の条件を満たす場合に、前記コンテンツの表示形態を変更する投写型表示装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項記載の投写型表示装置であって、
    前記表示制御部は、前記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、前記投写表示部によって表示させるコンテンツを前記第三の振動を打ち消す方向に連続的に移動して表示させる投写型表示装置。
  5. 請求項1〜3のいずれか1項記載の投写型表示装置であって、
    前記表示制御部は、前記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、前記コンバイナの取り付け状態の確認を促す情報を前記投写表示部によって表示させる投写型表示装置。
  6. 入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、前記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部を有する投写型表示装置の制御方法であって、
    前記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出ステップと、
    前記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出ステップと、
    前記第一の振動と前記第二の振動に基づいて前記コンバイナに対する前記投写表示部の第三の振動を検出する第三の振動検出ステップと、
    前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御ステップと、を備え、
    前記表示制御ステップでは、前記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を前記第三の振動に基づいて変更する投写型表示装置の制御方法。
  7. 請求項6記載の投写型表示装置の制御方法であって、
    前記表示制御ステップでは、前記第三の振動が予め決められた条件を満たした場合に、前記コンテンツの表示形態を、前記第三の振動が前記条件を満たしていない場合の前記コンテンツの表示形態よりも視認性の高い表示形態に変更する投写型表示装置の制御方法。
  8. 請求項7記載の投写型表示装置の制御方法であって、
    前記第一の振動検出ステップでは、前記コンバイナに固定された3軸加速度センサによって検出される第一の方向、第二の方向、及び、第三の方向の各々の加速度情報に基づいて前記第一の方向、前記第二の方向、及び、前記第三の方向の各々の前記第一の振動を検出し、
    前記第二の振動検出ステップでは、前記投写表示部を含む筐体に固定された3軸加速度センサによって検出される前記第一の方向、前記第二の方向、及び、前記第三の方向の各々の加速度情報に基づいて前記第一の方向、前記第二の方向、及び、前記第三の方向の各々の前記第二の振動を検出し、
    前記第三の振動検出ステップでは、前記第一の方向の前記第一の振動及び前記第二の振動に基づいて前記第一の方向の前記第三の振動を検出し、前記第二の方向の前記第一の振動及び前記第二の振動に基づいて前記第二の方向の前記第三の振動を検出し、前記第三の方向の前記第一の振動及び前記第二の振動に基づいて前記第三の方向の前記第三の振動を検出し、
    前記条件は、前記第一の方向の前記第三の振動に関する第一の条件と、前記第二の方向の前記第三の振動に関する第二の条件と、前記第三の方向の前記第三の振動に関する第三の条件とを含み、
    前記第一の条件と前記第二の条件と前記第三の条件のうちの任意の条件と、当該条件以外の条件とは異なっており、
    前記表示制御ステップでは、前記第一の方向の前記第三の振動が前記第一の条件を満たす、前記第二の方向の前記第三の振動が前記第二の条件を満たす、又は、前記第三の方向の前記第三の振動が前記第三の条件を満たす場合に、前記コンテンツの表示形態を変更する投写型表示装置の制御方法。
  9. 請求項6〜8のいずれか1項記載の投写型表示装置の制御方法であって、
    前記表示制御ステップでは、前記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、前記投写表示部によって表示させるコンテンツを前記第三の振動を打ち消す方向に連続的に移動して表示させる投写型表示装置の制御方法。
  10. 請求項6〜8のいずれか1項記載の投写型表示装置の制御方法であって、
    前記表示制御ステップでは、前記第三の振動の振幅が閾値を超える場合には、前記コンバイナの取り付け状態の確認を促す情報を前記投写表示部によって表示させる投写型表示装置の制御方法。
  11. 入力される画像情報に基づいて、光源から出射される光を空間変調する光変調部を含み、前記光変調部により空間変調して得られた画像光を乗り物に設置されるコンバイナに投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部を有する投写型表示装置の制御プログラムであって、
    前記コンバイナの第一の振動を検出する第一の振動検出ステップと、
    前記投写表示部の第二の振動を検出する第二の振動検出ステップと、
    前記第一の振動と前記第二の振動に基づいて前記コンバイナに対する前記画像光の第三の振動を検出する第三の振動検出ステップと、
    前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部により表示させる画像を制御する表示制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
    前記表示制御ステップでは、前記投写表示部によって表示させるコンテンツの表示形態を前記第三の振動に基づいて変更する投写型表示装置の制御プログラム。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111752046B (zh) * 2015-10-15 2023-06-02 麦克赛尔株式会社 平视显示装置
CN108780226B (zh) * 2016-03-09 2019-09-27 富士胶片株式会社 投影型显示装置、投影控制方法、投影控制程序
US11241960B2 (en) * 2017-04-19 2022-02-08 Maxell, Ltd. Head up display apparatus and display control method thereof
IT201700091628A1 (it) * 2017-08-08 2019-02-08 Automotive Lighting Italia Spa Sistema di interfaccia uomo-macchina virtuale e corrispondente procedimento di interfaccia uomo-macchina virtuale per un veicolo.
US11615599B2 (en) * 2019-03-15 2023-03-28 Harman International Industries, Incorporated Apparatus of shaking compensation and method of shaking compensation
JP7419719B2 (ja) * 2019-09-24 2024-01-23 カシオ計算機株式会社 睡眠ステージ推定装置、睡眠ステージ推定方法及びプログラム
JP2021076741A (ja) * 2019-11-11 2021-05-20 矢崎総業株式会社 表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置
US12146650B2 (en) 2020-02-07 2024-11-19 David McIntosh Projectors for overhead hazard warning systems
USD976990S1 (en) * 2020-02-07 2023-01-31 David McIntosh Image projector
JP7363560B2 (ja) * 2020-02-18 2023-10-18 コベルコ建機株式会社 遠隔操作装置、遠隔操作支援サーバ、遠隔操作支援システムおよび遠隔操作支援方法
WO2021251117A1 (ja) * 2020-06-08 2021-12-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、及び、振動検出システム
CN112965682A (zh) * 2021-04-08 2021-06-15 上海三一重机股份有限公司 作业机械的辅助显示方法、装置、系统及电子设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4387608B2 (ja) 2001-03-30 2009-12-16 矢崎総業株式会社 車両表示システム用コンバイナの支持装置
JP2010070066A (ja) 2008-09-18 2010-04-02 Toshiba Corp ヘッドアップディスプレイ
JP5253265B2 (ja) * 2009-03-27 2013-07-31 オリンパスイメージング株式会社 画像再生装置及び画像表示制御方法
TWI525344B (zh) * 2011-01-20 2016-03-11 緯創資通股份有限公司 顯示系統、抬頭顯示裝置及用於抬頭顯示的套件組
EP2769258B1 (en) * 2011-10-21 2022-02-23 Jabil Inc. Combiner positioning system
EP3444667B1 (en) * 2013-05-09 2023-12-06 IMAX Theatres International Limited Methods and systems of vibrating a screen
JP5987791B2 (ja) 2013-06-28 2016-09-07 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ及びプログラム
JP6087788B2 (ja) * 2013-10-31 2017-03-01 アルプス電気株式会社 車載用投影装置
KR101459487B1 (ko) * 2013-12-17 2014-11-07 현대자동차 주식회사 차량용 디스플레이 장치
WO2015128985A1 (ja) * 2014-02-27 2015-09-03 パイオニア株式会社 表示装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体
JP6114728B2 (ja) * 2014-09-29 2017-04-12 富士フイルム株式会社 投映像表示用部材および投映像表示システム
JP2016193723A (ja) * 2016-06-24 2016-11-17 パイオニア株式会社 表示装置、プログラム、及び記憶媒体

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