JP2012066646A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、表示装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a display device.
車載用のヘッドアップディスプレイ(HUD:Head-Up Display)においては、車速や経路案内などの表示情報を含む映像が、例えば液晶表示装置などによって生成され、この映像を含む光束がフロントガラスなどに投影される。これにより、映像に含まれる表示情報と、外界情報と、を観視者に同時に視認させる。 In an on-vehicle head-up display (HUD), an image including display information such as vehicle speed and route guidance is generated by, for example, a liquid crystal display device, and a light beam including the image is projected onto a windshield or the like. Is done. This allows the viewer to visually recognize the display information included in the video and the external world information at the same time.
HUDによる表示を観視者が見るときの背景は外界であり、外界の明るさが表示の視認性に影響する。例えば、HUDにおいて、表示を見易くするために、表示の輝度を調整することが提案されている。
しかしながら、HUDの表示の見易さのさらなる向上のためには改良の余地がある。
The background when the viewer sees the display by HUD is the outside world, and the brightness of the outside world affects the visibility of the display. For example, in HUD, in order to make the display easy to see, it has been proposed to adjust the display brightness.
However, there is room for improvement in order to further improve the visibility of the HUD display.
本発明の実施形態は、表示の見易さを向上した表示装置を提供する。 Embodiments of the present invention provide a display device with improved visibility.
本発明の実施形態によれば、移動体に搭載され、前記移動体に搭乗する観視者に映像を含む光束を提示する表示装置が提供される。前記表示装置は、映像投影部と、第1情報獲得部と、第2情報獲得部と、制御部と、を備える。前記映像投影部は、前記光束を前記観視者に提示する。前記第1情報獲得部は、前記移動体の操舵装置の状態、前記移動体の速度、前記移動体の加速度、前記移動体のヨー角の変化速度、前記移動体の方向指示器の状態、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に関する第1情報を得る。前記第2情報獲得部は、前記移動体の外界の位置であって、前記第1情報獲得部が得た前記第1情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第2情報を得る。前記制御部は、前記第2情報獲得部が得た前記第2情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する。 According to the embodiment of the present invention, there is provided a display device that is mounted on a moving body and presents a light beam including an image to a viewer who is on the moving body. The display device includes a video projection unit, a first information acquisition unit, a second information acquisition unit, and a control unit. The video projection unit presents the luminous flux to the viewer. The first information acquisition unit includes a state of a steering device of the moving body, a speed of the moving body, an acceleration of the moving body, a changing speed of a yaw angle of the moving body, a state of a direction indicator of the moving body, and First information relating to vehicle information including at least one of left and right wheel speed differences is obtained. The second information acquisition unit obtains second information relating to the brightness of the position determined based on the first information obtained by the first information acquisition unit. The control unit controls the brightness of the light flux by controlling the video projection unit based on the second information obtained by the second information acquisition unit.
本発明の実施形態によれば、移動体に搭載され、前記移動体に搭乗する観視者に映像を含む光束を提示する表示装置が提供される。前記表示装置は、映像投影部と、第1情報獲得部と、第2情報獲得部と、制御部と、を備える。前記映像投影部は、前記光束を前記観視者に提示する。前記第1情報獲得部は、前記観視者の位置及び前記観視者の視線の方向の少なくともいずれかに関する第1情報を得る。前記第2情報獲得部は、前記移動体の外界の位置であって、前記第1情報獲得部が得た前記第1情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第2情報を得る。前記制御部は、前記第2情報獲得部が得た前記第2情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する。 According to the embodiment of the present invention, there is provided a display device that is mounted on a moving body and presents a light beam including an image to a viewer who is on the moving body. The display device includes a video projection unit, a first information acquisition unit, a second information acquisition unit, and a control unit. The video projection unit presents the luminous flux to the viewer. The first information acquisition unit obtains first information regarding at least one of the position of the viewer and the direction of the line of sight of the viewer. The second information acquisition unit obtains second information relating to the brightness of the position determined based on the first information obtained by the first information acquisition unit. The control unit controls the brightness of the light flux by controlling the video projection unit based on the second information obtained by the second information acquisition unit.
以下に、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
Note that, in the present specification and each drawing, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
図1に表したように、本実施形態に係る表示装置10は、移動体に搭載される。移動体は、例えば車両730を含む。移動体は、例えば、自動車、二輪車、三輪車、トラック、バスなどの人が搭乗して操縦できる任意の乗り物を含む。以下では、移動体が車両730である場合として説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of the display device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the
表示装置10は、車両730に搭乗する観視者100に映像を含む光束112を提示する。例えば、表示装置10は、映像を含む光束112を反射部711に反射させて観視者100に向けて投影する。反射部711には、例えばコンバイナが用いられる。反射部711は、例えば、車両730のフロントガラス部710の内側(室内側)に設けられる。観視者100は、例えば車両730の操縦者(運転者)である。
The
反射部711には、車両730のフロントガラス部710を用いることができる。フロントガラス部710は、車両730のフロントガラスを含むことができる。反射部711には、フロントガラスを用いることができ、また、反射部711には、フロントガラスの内側の面に設けられた反射層を用いることができる。
The
すなわち、反射部711は、フロントガラスよりも車両730の室内側に、フロントガラスから離間して設けられる。または、反射部711は、フロントガラスの車両730の室内側の面上に設けられる。反射部711は、表示装置10とは別体でも良い、また、反射部711は、表示装置10に含まれるものとしても良い。また、反射部711は、表示装置10に含まれる筐体に格納可能でも良い。
That is, the reflecting
表示装置10は、映像投影部115と、第1情報獲得部210と、第2情報獲得部220と、制御部230と、を備える。第1情報獲得部210、第2情報獲得部220及び制御部230の構成及び動作に関しては後述する。以下では、まず、映像投影部115の構成の例と動作の例について説明する。
The
映像投影部115は、光束112を観視者100に提示する。すなわち、映像投影部115は、映像を含む光束112を反射部711(例えば車両730のフロントガラス部710でも良い)に反射させて観視者100に向けて投影する。
The
映像投影部115は、例えば、映像データ生成部130と、光源121と、映像生成部110と、投影部120と、を含む。実施形態はこれに限らず、映像データ生成部130の動作は制御部230で実施されても良い。すなわち、映像データ生成部130は制御部230に含まれても良い。以下では、映像データ生成部130が、制御部230とは別に設けられる例として説明する。
The
映像データ生成部130は、映像を含む映像データを生成する。映像データ生成部130には例えばコンピュータが用いられる。
The video
光源121は、光を発生する。すなわち、光源121は光束112となる光を発生する。光源121には、LED(Light Emitting Diode)や高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザなど各種のものを用いることができる。なお、例えば、光源121は、テーパライトガイドなどの光学素子を含むことができる。
The
映像生成部110に、光源121で発生した光が入射する。映像生成部110は、その光と、映像データ生成部130から供給された映像データと、に基づいて映像を含む光束112を生成する。映像生成部110には、例えば液晶表示装置(LCD)などの光スイッチが用いられる。
Light generated by the
投影部120は、映像生成部110で生成された光束112を反射部711に反射させて、光束112を観視者100に向けて投影する。
The
投影部120は、光源側ミラー124と、出射側ミラー126と、を含むことができる。映像生成部110で生成された光束112は、光源側ミラー124及び出射側ミラー126で反射し、反射部711に向けて出射し、反射部711で反射し、観視者100に向けて投影される。
投影部120には、上記の他、種々のレンズ、ミラー、アパーチャ、及び、発散角(拡散角)を制御する各種の光学素子を用いることができる。
The
In addition to the above, the
本具体例では、光源121と光源側ミラー124との間に映像生成部110が配置されているが、実施形態はこれに限らず、映像生成部110は、光源121から反射部711の間の任意の位置に配置されても良い。
In this specific example, the
なお、映像データ生成部130は、光源121、映像生成部110及び投影部120と必ずしも一体的に設けられなくても良い。例えば、映像データ生成部130は、車両730の任意の場所に設置できる。映像データ生成部130からの映像データは、電気信号や光信号などの有線または無線の方式により、映像投影部115の映像生成部110に供給される。
Note that the video
映像投影部115に含まれる要素のそれぞれの構成は、種々の変形が可能である。光源121に含まれる要素と、映像生成部110に含まれる要素と、投影部120に含まれる要素と、の配置は任意であり、例えば、投影部120に含まれる要素どうしの間に、映像生成部110(または及び映像生成部110に含まれる複数の要素のうちの少なくともいずれか)が挿入されていても良い。
Various modifications can be made to the configuration of each element included in the
映像生成部110を出射した光は、所定の表示オブジェクト180(コンテンツ)を含む映像を含む光束112となる。
表示オブジェクト180は、表示装置10が観視者100に提示する映像に設けられるものである。表示オブジェクト180は、例えば、表示装置10が搭載される車両730の運行情報に関する情報を含む。表示オブジェクト180は、車両730の速度、進行方向を示す「矢印」、及び、変速機の状態などの種々の内容を含むことができる。表示オブジェクト180は、車両730の経路案内に関する情報を含むことができる。
The light emitted from the
The
観視者100は、反射部711を介して、像形成位置181pの位置に形成された表示オブジェクト180の像181(虚像)を知覚する。このように、表示装置10は、HUDとして使用できる。
The
なお、例えば、光束112の広がりが制御され、光束112が観視者100の片方の目101に投影され、両目には投影されない。観視者100の位置における光束112の投影領域の大きさは、片方の目101が入り、両目が入らない大きさに設定されることができる。観視者100の両目(瞳)の間隔は、例えば、60ミリメートル(mm)〜75mmであるので、観視者100の位置における光束112の投影領域の大きさ(左右方向の幅)は、例えば60mm〜75mm程度以下に設定される。この投影領域の大きさは、例えば、主に投影部120に含まれる光学素子によって制御される。
Note that, for example, the spread of the
反射部711は、例えば、観視者100からの距離が21.7cm以上の位置に配置される。これにより、観視者100が映像を片方の目101で観視した場合において、知覚する奥行き感が増強され、また、表示オブジェクト180を所望の奥行き位置に知覚させ易くできる。ただし、実施形態はこれに限らず、反射部711と観視者100の目101との距離は任意である。
The
ただし、実施形態はこれに限らず、光束112は観視者100の両目に投影され、観視者100は両目で表示オブジェクト180を観視しても良い。
However, the embodiment is not limited thereto, and the
なお、ここで、説明の便宜上、車両730の後から前に向かう方向をZ軸方向とする。そして、車両730の左から右に向かう方向をX軸方向とする。車両730の下から上に向かう方向をY軸方向とする。
Here, for convenience of explanation, the direction from the rear to the front of the
図2は、第1の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
すなわち、同図は、表示装置10による映像を観視者100が観視したときの像を例示している。
図2に表したように、観視者100は、反射部711(例えばフロントガラス部710)の前方の外界の像を観視する。この例では、車両730が走行している道の像751と、建造物の像752と、が観視される。さらに、観視者100は、反射部711(例えばフロントガラス部710)で反射した光束112の映像186に含まれる表示オブジェクト180を観視する。この例では、表示オブジェクト180として、左折を促す複数の三角形の図形が表示されている。さらに、この例では、表示オブジェクト180として、距離を示す図形及び文字、速度を示す文字、並びに、進行方向を示す矢印の図形などが表示されている。
FIG. 2 is a schematic view illustrating the operation of the display device according to the first embodiment.
That is, this figure illustrates an image when the
As shown in FIG. 2, the
このように、表示装置10においては、表示オブジェクト180(映像186)が、外界の背景の像に重ねられて、観視者100に観視される。背景の像は、車両730の外界に存在する道の路面、建造物及び樹木などの像となる。背景の像の明るさは、表示する映像186の表示オブジェクト180の視認性に影響を与える。
As described above, in the
視認性を向上させるために、表示する像の明るさを外界の背景の明るさに基づいて制御する方法が考えられる。しかし、従来の方法では、視認性の向上が不十分であることが分かった。 In order to improve the visibility, a method of controlling the brightness of the image to be displayed based on the brightness of the background of the outside world can be considered. However, it has been found that the conventional method is insufficient in improving the visibility.
すなわち、観視者100が車両730を実際に運転する際に、観視者100の頭部105の位置(より具体的には目101の位置)が変化し易い。本願発明者は、頭部105の位置(より具体的には目101の位置)が変化すると、映像186に重ねられる背景の位置が変化し、この変化が視認性の向上を妨げることを見出した。以下、この現象に関して説明する。
That is, when the
図3(a)及び図3(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
これらの図は、観視者100の目101の位置101pが変化したときの観視者100が観視する外界の位置の変化を示している。
FIG. 3A and FIG. 3B are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment.
These drawings show changes in the position of the outside world viewed by the
図3(a)に表したように、観視者100の目101の位置101pは、第1位置101aにある。観視者100は、反射部711で反射した映像186を観視し、像形成位置181pに形成される映像186の像を観視する。このとき、映像186の像は、外界の第3位置760aの位置に重ねられる。
As shown in FIG. 3A, the
一方、図3(b)に表したように、目101の位置101pは、第1位置101aよりも右側の第2位置101bにある。このような目101の位置101pの移動は、例えば車両730がカーブするときなどに発生する。このとき、映像186の像は、外界の第4位置760bの位置に重ねられる。この第4位置760bは、第3位置760aから左側に移動している。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, the
このように、観視者100の目101の位置101pが移動すると、観視者100が観視する映像186に重ねられる外界の像の位置が移動する。そして、例えば、第4位置760bの明るさが第3位置760aの明るさと異なっている場合には、観視者100の目101の位置101pが第1位置101aから第2位置101bに移動すると視認性が低下する場合があることを見出した。
As described above, when the
このように、本願発明者は、観視者100の目101の位置101pの移動に伴って映像186に重ねられる外界の像の位置が移動することによって視認性が低下するという新たな課題を発見し、本実施形態は、この課題の解決に取り組むものである。
As described above, the inventor of the present application has discovered a new problem that the visibility is lowered by the movement of the position of the image of the outside world superimposed on the
図4(a)及び図4(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
これらの図は、外界の明るさを測定する位置(領域)を例示している。
図4(a)に表したように、観視者100の目101の位置101pが第1位置101aにあるときには、外界の明るさを測定する位置(領域)は、第5位置761aに設定される。第5位置761aの測定領域は、第3位置760aを含む領域に設定される。
FIG. 4A and FIG. 4B are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment.
These drawings illustrate positions (areas) at which the brightness of the outside world is measured.
As shown in FIG. 4A, when the
図4(b)に表したように、目101の位置101pが第1位置101aよりも右側の第2位置101bにあるときには、外界の明るさを測定する位置(領域)は、第6位置761bに設定される。第6位置761bは、第5位置761aよりも左側の位置である。第6位置761bの測定領域は、第4位置760bを含む領域に設定される。
As shown in FIG. 4B, when the
このように、本実施形態においては、観視者100の頭部105(具体的には目101)の位置の変化に対応させて、外界の明るさを測定する領域の位置を変化させる。これにより、目101の位置101pの変化に伴って移動する、映像186に重ねられる外界の位置の明るさに基づいて、映像の輝度を制御することで、視認性が向上できる。
As described above, in the present embodiment, the position of the area where the brightness of the outside world is measured is changed in accordance with the change in the position of the head 105 (specifically, the eye 101) of the
なお、映像186に重ねられる外界の位置は、例えば、反射部711のうちの予め設定された基準点と、目101のX軸方向の位置101pと、を結ぶ線と、Z軸方向と、の間の角度に基づいて求めることができる。このように、目101の位置101pに関する情報に基づいて、映像186に重ねられる外界の位置が導出できる。
Note that the position of the outside world superimposed on the
本願発明者の実験によると、観視者100の頭部105(具体的には目101)の位置は、車両730の進行方向が変化するときに発生し易い。すなわち、車両730の進行方向の変化に関する情報に基づいて、観視者100の頭部105(具体的には目101)の位置の変化を推定することができる。すなわち、車両730の進行方向の変化に関する情報に基づいて、映像186に重ねられる外界の位置の変化を推定することができる。
According to the experiment of the present inventor, the position of the head 105 (specifically, the eye 101) of the
本実施形態においては、上記のような動作が、第1情報獲得部210、第2情報獲得部220及び制御部230によって実施される。以下、第1情報獲得部210、第2情報獲得部220及び制御部230の構成及び動作に関して、図1を参照しつつ説明する。
In the present embodiment, the above operation is performed by the first
第1情報獲得部210は、車両730の操舵装置の状態(ハンドルの回転角など)、車両730の速度、車両730の加速度(例えば車両730の横方向の重力を含む)、車両730のヨー角の変化速度(ヨーレート:yaw rate)、車両730の方向指示器の状態(ウインカの操作状態)、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に関する第1情報を得る。
The first
すなわち、第1情報獲得部210は、車両730の操舵装置の状態、車両730の速度、車両730の加速度、車両730のヨー角の変化速度、車両730の方向指示器の状態、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に基づいて推定された車両730の進行方向の変化に関する第1情報を得る。
That is, the first
図1に例示したように、第1情報獲得部210は、例えば、車両730に設けられる車両情報制御部730aから、車両情報s01を入手し、第1情報獲得部210は、その車両情報s01に基づいて、第1情報s11を生成することで、第1情報s11を得ることができる。
As illustrated in FIG. 1, the first
または、例えば、車両730に設けられる車両情報制御部730aが、車両情報s01に基づいて第1情報s11を生成し、第1情報獲得部210は、生成された第1情報s11を車両情報制御部730aから入手することで、第1情報s11を得ても良い。
Alternatively, for example, the vehicle
第1情報s11は、例えば、車両730の進行方向の変化に関する情報を含む。既に説明したように、車両730の進行方向の変化と、観視者100の目101の位置101pの変化と、には相関があるため、この第1情報s11は、観視者100の目101の位置101pの変化に関する情報を含むと見なすことができる。
The first information s11 includes, for example, information related to a change in the traveling direction of the
図1に例示したように、第1情報獲得部210で得られた第1情報s11は、例えば制御部230に供給される。
または、第1情報s11は、制御部230を介して、第2情報獲得部220に供給されても良い。または、第1情報獲得部210で得られた第1情報s11は、第2情報獲得部220に直接供給されても良い。
As illustrated in FIG. 1, the first information s11 obtained by the first
Alternatively, the first information s11 may be supplied to the second
第2情報獲得部220は、車両730の外界の位置であって、第1情報獲得部210が得た第1情報s11に基づいて定められた位置の明るさに関する第2情報s21を得る。
The second
すなわち、第1情報s11に基づいて、外界のうちの所定の位置が定められ、この位置の明るさに関する第2情報s21を、第2情報獲得部220は得る。
例えば、第1情報s11の値と、観視者100が映像186を見たときに重ねられる外界の位置と、の関係(例えば表や関数などとして)が予め制御部230などに付設される記憶部に格納され、この関係に基づいて明るさを測定する外界の位置が定められる。
That is, a predetermined position in the outside world is determined based on the first information s11, and the second
For example, a storage (for example, as a table or a function) between the value of the first information s11 and the position of the external environment superimposed when the
本具体例においては、第2情報獲得部220は、測定部221と測定位置制御部222とを含む。
In this specific example, the second
測定部221は、外界の明るさ(例えば照度)を測定する。測定部221は、例えば車両730の前部分に設置され、車両730の前方の外界の明るさ(例えば照度)を測定する。測定部221には、例えば、指向性を有する照度測定装置が用いられ、これにより、所定の領域の照度が測定される。なお、測定部221は、外界の明るさを測定できれば良く、測定部221は、外界の所定の位置(領域)の、例えば、照度(lx)及び輝度(cd/m2)の少なくともいずれかを含む明るさに関する量を測定しても良い。
The
測定位置制御部222は、測定部221が明るさ(例えば照度)を測定する外界の位置を制御する。例えば、測定位置制御部222は、測定部221の測定方向を変化させる駆動部を含む。例えば、測定位置制御部222は、測定部221の明るさを測定する向きを、左右及び上下の少なくともいずれかの方向に回転させる。これにより、測定部221が測定する外界の位置(領域)が制御される。
The measurement
例えば、制御部230から、第1情報s11に基づく駆動信号s22が測定位置制御部222に供給され、これに基づいて、測定位置制御部222は、測定部221の測定方向を変化させる。また、例えば、第1情報獲得部210から第1情報s11が測定位置制御部222に供給され、これに基づいて、測定位置制御部222が測定部221の測定方向を変化させても良い。
For example, the drive signal s22 based on the first information s11 is supplied from the
そして、測定位置制御部222で制御された外界の位置の明るさの、測定部221による測定結果に基づいて、第2情報s21が得られる。
Then, the second information s21 is obtained based on the measurement result by the
制御部230は、第2情報獲得部220が得た第2情報s21に基づいて、映像投影部115を制御して、光束112の明るさを制御する。例えば、制御部230から、第2情報s21に基づく制御信号s31が映像投影部115に供給され、映像投影部115は、制御信号s31に基づいて光束112の明るさを変化させる。例えば、外界の所定の位置の明るさが明るい第1状態のときは光束112の明るさを明るくし、外界の所定の位置の明るさが第1状態よりも暗い第2状態の時は、光束112の明るさを第1状態のときの光束112の明るさよりも暗くする。
The
例えば、第2情報s21に基づく制御信号s31に基づいて、光源121で生成される光の強度が制御され、これにより、光束112の明るさが制御される。また、第2情報s21に基づく制御信号s31に基づいて、映像生成部110(例えばLCD)における光スイッチの特性(例えば透過率)が制御され、これにより、光束112の明るさが制御される。また、第2情報s21に基づく制御信号s31に基づいて、映像データ生成部130で生成される映像データが制御され、これにより、光束112の明るさが制御される。このように、光束112の明るさの制御の方法は任意である。
For example, the intensity of light generated by the
このように、本実施形態に係る表示装置10においては、車両情報s01に基づいて得られた第1情報s11(例えば車両730の進行方向の変化に関する情報を含む)により、外界の明るさ(例えば照度)が測定される位置が定められ、この位置の明るさに関する第2情報s21に基づいて、光束112の明るさが制御される。
これにより、表示の見易さが向上される。
As described above, in the
Thereby, the visibility of the display is improved.
図5(a)及び図5(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
これらの図は、観視者100が知覚する前方の像(映像186及び外界の像)を例示している。本具体例では、第1位置101aが基準の位置(例えば運転者席の中央)であり、第2位置101bが基準の位置よりも右側の位置とされている。
FIG. 5A and FIG. 5B are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment.
These drawings illustrate forward images (
図5(a)に表したように、観視者100の目101の位置101pが第1位置101aにあるときには、外界の明るさを測定する位置(領域)は、第5位置761aに設定される。第5位置761aは、例えば運転席の正面の前方である。そして、第2情報獲得部220によって第5位置761aにおける明るさが測定され、この結果に基づいて光束112の明るさが制御される。
As shown in FIG. 5A, when the
図5(b)に表したように、目101の位置101pが第2位置101bにあるときには、外界の明るさを測定する位置(領域)は、第6位置761bに設定される。第6位置761bは、例えば運転席からみて左側の前方である。そして、第2情報獲得部220によって第6位置761bにおける明るさが測定され、この結果に基づいて光束112の明るさが制御される。
As shown in FIG. 5B, when the
このように、本実施形態においては、車両情報に関する第1情報s11(例えば、車両情報に基づいて推定された車両730の進行方向の変化に関する第1情報s11)に基づいて、外界の明るさを測定する領域の位置を変化させる。そして、外界のこの位置の明るさに基づいて、映像の輝度を制御することで、視認性が向上できる。
Thus, in the present embodiment, the brightness of the outside world is determined based on the first information s11 related to the vehicle information (for example, the first information s11 related to the change in the traveling direction of the
(第2の実施の形態)
図6は、第2の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
本実施形態に係る表示装置20も車両730(移動体)に搭載され、車両730に搭乗する観視者100に映像186を含む光束112を提示する。すなわち、表示装置20は、映像を含む光束112を反射部711(例えば車両730のフロントガラス部710でも良い)に反射させて観視者100に向けて投影する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the second embodiment.
The
図6に表したように、本実施形態に係る表示装置20も、映像投影部115と、第1情報獲得部210と、第2情報獲得部220と、制御部230と、を備える。表示装置20における映像投影部115、第2情報獲得部220及び制御部230の構成及び動作は、表示装置10の映像投影部115、第2情報獲得部220及び制御部230の構成及び動作と同様とすることできるので、説明を省略する。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態における第1情報獲得部210は、観視者100の位置及び観視者100の視線の方向の少なくともいずれかに関する第1情報s11を得る。上記の観視者100の位置は、具体的には、例えば観視者100の頭部105の位置である。さらに、観視者100の位置は、例えば観視者100の目101の位置101pである。例えば、観視者100の頭部105の位置が特定できると目101の位置が推定できるので、観視者100の頭部105の位置を検出することで、目101の位置が推定できる。
The first
本実施形態における第1情報獲得部210は、例えば観視者100の頭部105を撮像する観視者撮像部215(例えばカメラ)を含むことができる。観視者撮像部215で撮像された観視者100の頭部105の像に画像処理を施すことで、観視者100の位置として、観視者100の頭部105の位置が特定できる。さらに、観視者100の位置として、観視者100の目101の位置101pを特定することができる。これにより、観視者100の位置(例えば頭部105の位置であり、さらに具体的には目101の位置101p)及び観視者100の視線の方向の少なくともいずれかに関する第1情報s11が得られる。
The first
第1情報獲得部210で得られた第1情報s11は、例えば制御部230及び第2情報獲得部220の少なくともいずれかに供給される。
The first information s11 obtained by the first
第2情報獲得部220は、車両730の外界の位置であって、第1情報獲得部210が得た第1情報s11に基づいて定められた位置の明るさに関する第2情報s21を得る。 そして、制御部230は、第2情報獲得部220が得た第2情報s21に基づいて、映像投影部115を制御して、光束112の明るさを制御する。
表示装置20においても、表示の見易さが向上される。
The second
Also in the
第1の実施形態に係る表示装置10においては、第1情報s11が車両情報に基づいて得られており、観視者100の目101の位置101pの位置が間接的に推定され、これに基づいて外界の明るさの測定位置が定められる。これに対して、第2の実施形態に係る表示装置20においては、観視者100の頭部105(具体的には例えば目101の位置101p)(視線の方向でも良い)が直接的に検出され、これに基づいて外界の明るさの測定位置が定められる。
In the
表示装置10においては、車両情報は車両730に設けられる種々の計器類から入手可能であり、測定器を新たに設置することを必ずしも必要としないため、構成が簡単である。一方、表示装置20においては、第1情報獲得部210の一部として、例えば観視者撮像部215が設けられるが、観視者100の位置(例えば頭部105の位置であり、さらに具体的には目101の位置101p)(視線の方向でも良い)が直接的に高精度で検出されるため、光束112の明るさの制御性をより高めることができる。
In the
(第3の実施の形態)
図7は、第3の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
図7に表したように、本実施形態に係る表示装置30も、映像投影部115と、第1情報獲得部210と、第2情報獲得部220と、制御部230と、を備える。表示装置30における映像投影部115、第1情報獲得部210及び制御部230の構成及び動作は、表示装置10の映像投影部115、第1情報獲得部210及び制御部230の構成及び動作と同様とすることできるので、説明を省略する。以下では、表示装置30における第2情報獲得部220について説明する。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the third embodiment.
As illustrated in FIG. 7, the
図7に表したように、本実施形態においては、第2情報獲得部220は、外界撮像部225と、画像解析部226と、を含む。外界撮像部225は、外界を撮像する。画像解析部226は、外界撮像部225によって撮像された像のうちの一部の領域の明るさを導出可能である。
As illustrated in FIG. 7, in the present embodiment, the second
そして、上記の第2情報s21は、画像解析部226で導出された、撮像された像の一部の領域の明るさに基づいて入手される。
The second information s21 is obtained based on the brightness of a partial area of the captured image derived by the
例えば、外界撮像部225は、車両730の前方の広い領域を撮像する。
第1情報獲得部210によって得られた第1情報s11(例えば車両情報に基づく情報)、または、第1情報s11から導出された観視者100の目101の位置101pに関する位置情報s23が、画像解析部226に供給される。画像解析部226は、第1情報s11または位置情報s23に基づいて、外界撮像部225によって撮像された像のうちで明るさを導出すべき位置を特定する。そして、特定された位置の明るさが、第2情報s21となる。
For example, the
The first information s11 (for example, information based on vehicle information) obtained by the first
そして、制御部230は、第2情報獲得部220が得た第2情報s21に基づいて、映像投影部115を制御して、光束112の明るさを制御する。
これにより、表示の見易さを向上することができる。
Then, the
Thereby, the visibility of display can be improved.
なお、上記では、外界撮像部225と、画像解析部226と、が第2情報獲得部220に含まれるものとしたが、外界撮像部225が第2情報獲得部220に含まれ、画像解析部226は、第2情報獲得部220とは別に設けられても良い。例えば、画像解析部226は、制御部230に含まれても良い。また、画像解析部226は、表示装置30に含まれる要素のうちのいずれかに含まれても良く、また、表示装置30の新たな要素として設けられても良い。
In the above description, the
(第4の実施の形態)
図8は、第4の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
図8に表したように、本実施形態に係る表示装置40も、映像投影部115と、第1情報獲得部210と、第2情報獲得部220と、制御部230と、を備える。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the fourth embodiment.
As shown in FIG. 8, the
表示装置40においては、第1情報獲得部210として、第2の実施形態に関して説明した構成が採用されている。すなわち、第1情報獲得部210は、観視者撮像部215を含む。そして、第2情報獲得部220として、第3の実施形態に関して説明した構成が採用されている。すなわち、第2情報獲得部220は、外界撮像部225と、画像解析部226と、を含む。
このような構成を有する表示装置40においても表示の見易さを向上することができる。
In the
Even in the
表示装置10、20、30及び40のいずれかにおいて、制御部230は、第1情報s11に基づいて映像投影部115を制御して光束112の進行方向をさらに制御しても良い。すなわち、特に、表示装置が観視者100の片方の目101に映像を含む光束112を投影する単眼式HUDである場合、目101の位置101pの移動に応じて、光束112の投影位置を制御することで、目101の位置101pから光束112の投影位置が外れることを抑制できる。これにより、観視者100の視認性はより向上する。この光束112の進行方向(すなわち投影領域)の制御は、例えば、映像投影部115に含まれる光学素子(例えば出射側ミラー126)の角度などを制御することで実施できる。
In any one of the
以上のように、実施形態に係る表示装置においては、例えば、視点の位置(観視者100の目101の位置101p)が直接的または間接的に取得される。間接的に取得する場合は、例えば、ハンドル舵角、加速度センサ及びヨーレートセンサなどが用いられる。そして、取得した視点位置に応じて、外界の明るさを測定する位置(例えば特定の領域)が変更される。すなわち、例えば、指向性の高い照度測定装置(照度センサ)の測定方向を変更することができる。また、外界の全体をカメラで撮影し、特定の領域の明るさを演算によって求めることができる。その特定の領域の位置が視点位置に応じて設定される。
これにより、視点の移動が発生した場合でも、外界の背景の明るさに応じて表示の明るさを調整でき、視認性が向上できる。
なお、上記の第1〜第4の実施形態においては、HUD型の表示装置に関して説明したが、実施形態はこれに限らず、実施形態はヘッドマウント型の表示装置にも適用できる。
As described above, in the display device according to the embodiment, for example, the position of the viewpoint (the
Thereby, even when the viewpoint is moved, the brightness of the display can be adjusted according to the brightness of the background of the outside world, and the visibility can be improved.
In the first to fourth embodiments, the HUD type display device has been described. However, the embodiment is not limited to this, and the embodiment can also be applied to a head mounted display device.
実施形態によれば、表示の見易さを向上した表示装置が提供される。 According to the embodiment, a display device with improved visibility is provided.
以上、具体例を参照しつつ、実施の形態について説明した。しかし、実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置に含まれる映像投影部、第1情報獲得部、第2情報獲得部、制御部、観視者撮像部、外界撮像部及び画像解析部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより実施形態を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、実施形態の範囲に包含される。 また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、実施形態の要旨を包含する実施形態の範囲に含まれる。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the embodiments are not limited to these specific examples. For example, regarding a specific configuration of each element such as a video projection unit, a first information acquisition unit, a second information acquisition unit, a control unit, a viewer imaging unit, an external imaging unit, and an image analysis unit included in the display device As long as a person skilled in the art can implement the embodiment in the same manner by appropriately selecting from the well-known range and obtain the same effect, the embodiment is included in the scope of the embodiment. Moreover, what combined any two or more elements of each specific example in the technically possible range is also contained in the range of embodiment which includes the summary of embodiment.
その他、実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、実施形態の要旨を包含する限り、実施形態の範囲に属する。 In addition, all display devices that can be implemented by a person skilled in the art based on the display device described above as an embodiment are included in the scope of the embodiment as long as they include the gist of the embodiment.
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。 In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the present invention. .
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10、20、30、40…表示装置、 100…観視者、 101…目、 101a…第1位置、 101b…第2位置、 101p…位置、 105…頭部、 110…映像生成部、 112…光束、 115…映像投影部、 120…投影部、 121…光源、 124…光源側ミラー、 126…出射側ミラー、 130…映像データ生成部、 180…表示オブジェクト、 181…像、 181p…像形成位置、 210…第1情報獲得部、 215…観視者撮像部、 220…第2情報獲得部、 221…測定部、 222…測定位置制御部、 225…外界撮像部、 226…画像解析部、 230…制御部、 710…フロントガラス部、 711…反射部、 730…車両(移動体)、 730a…車両情報制御部、 751、752…像、 760a、760b、761a、761b…第3、第4、第5、第6位置、 s01…車両情報、 s11…第1情報、 s21…第2情報、 s22…駆動信号、 s23…位置情報、 s31…制御信号
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光束を前記観視者に提示する映像投影部と、
前記移動体の操舵装置の状態、前記移動体の速度、前記移動体の加速度、前記移動体のヨー角の変化速度、前記移動体の方向指示器の状態、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に関する第1情報を得る第1情報獲得部と、
前記移動体の外界の位置であって、前記第1情報獲得部が得た前記第1情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第2情報を得る第2情報獲得部と、
前記第2情報獲得部が得た前記第2情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 A display device that is mounted on a moving body and presents a luminous flux including an image to a viewer who is on the moving body,
A video projection unit for presenting the luminous flux to the viewer;
The state of the moving body steering device, the speed of the moving body, the acceleration of the moving body, the changing speed of the yaw angle of the moving body, the state of the direction indicator of the moving body, and the difference between the left and right wheel speeds, A first information acquisition unit for obtaining first information on vehicle information including at least one of the following:
A second information acquisition unit that obtains second information on the brightness of the position, which is a position of the outside world of the mobile body, and is determined based on the first information obtained by the first information acquisition unit;
A control unit for controlling the brightness of the luminous flux by controlling the video projection unit based on the second information obtained by the second information acquisition unit;
A display device comprising:
前記光束を前記観視者に提示する映像投影部と、
前記観視者の位置及び前記観視者の視線の方向の少なくともいずれかに関する第1情報を得る第1情報獲得部と、
前記移動体の外界の位置であって、前記第1情報獲得部が得た前記第1情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第2情報を得る第2情報獲得部と、
前記第2情報獲得部が得た前記第2情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 A display device that is mounted on a moving body and presents a luminous flux including an image to a viewer who is on the moving body,
A video projection unit for presenting the luminous flux to the viewer;
A first information acquisition unit for obtaining first information on at least one of the position of the viewer and the direction of the line of sight of the viewer;
A second information acquisition unit that obtains second information on the brightness of the position, which is a position of the outside world of the mobile body, and is determined based on the first information obtained by the first information acquisition unit;
A control unit for controlling the brightness of the luminous flux by controlling the video projection unit based on the second information obtained by the second information acquisition unit;
A display device comprising:
前記外界の明るさを測定する測定部と、
前記測定部が前記明るさを測定する前記外界の位置を制御する測定位置制御部と、
を含み、
前記第2情報は、前記測定位置制御部で制御された前記外界の前記位置の明るさの前記測定部による測定結果に基づいて得られることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 The second information acquisition unit includes:
A measuring unit for measuring the brightness of the outside world;
A measurement position control unit for controlling the position of the outside world where the measurement unit measures the brightness;
Including
3. The display device according to claim 1, wherein the second information is obtained based on a measurement result of the brightness of the position of the outside world controlled by the measurement position control unit by the measurement unit. .
前記外界を撮像する外界撮像部と、
前記外界撮像部によって撮像された像のうちの一部の領域の明るさを導出可能な画像解析部と、
を含み、
前記第2情報は、前記画像解析部で導出された前記一部の領域の前記明るさに基づいて入手されることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 The second information acquisition unit includes:
An external imaging unit for imaging the external world;
An image analysis unit capable of deriving the brightness of a partial area of the image captured by the external imaging unit;
Including
The display device according to claim 1, wherein the second information is obtained based on the brightness of the partial area derived by the image analysis unit.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20130220 |