JP2019217791A - Graphic display device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両等に搭載し各種映像情報を表示するのに好適な車両用映像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a video display device for a vehicle that is mounted on a vehicle or the like and is suitable for displaying various video information.
近年、映像を現実空間に重ねて表示する技術の1つとして、車両のフロントガラスに各種情報を表示する車両用映像表示装置(いわゆるヘッドアップディスプレイ(以下、HUD))が実用化されている。例えば表示する映像情報(表示コンテンツ)として運転者向けの情報を提供することで、車両の運転操作を支援することができる。 2. Description of the Related Art In recent years, a vehicle image display device (a so-called head-up display (hereinafter, HUD)) for displaying various information on a windshield of a vehicle has been put to practical use as one of the technologies for displaying images superimposed on a real space. For example, by providing information for a driver as video information (display content) to be displayed, the driving operation of the vehicle can be supported.
HUDの基本構成は、光学的に生成した映像をフロントガラス(ウィンドシールド)に投射し、反射した映像光が運転者の目に入射し、運転者はその虚像をフロントガラスの前方に視認するものである。その際運転者は、表示される虚像を、フロントガラスの前方に見える外景(外界の背景)に重畳させて視認する訳であるが、外景と虚像の位置関係が適切になるよう投射することが望ましい。 The basic configuration of the HUD is that an optically generated image is projected on a windshield (windshield), the reflected image light is incident on the driver's eyes, and the driver visually recognizes the virtual image in front of the windshield. It is. At that time, the driver visually recognizes the displayed virtual image by superimposing the virtual image on the outside scene (the background of the outside world) visible in front of the windshield. However, the driver may project the virtual image so that the positional relationship between the outside scene and the virtual image is appropriate. desirable.
例えば特許文献1には、車両の姿勢及び方位の少なくともいずれかの角度に関する車両角度情報、及び、車両の外界の背景における表示オブジェクトのターゲットの位置での背景物の角度に関する外界角度情報の少なくともいずれかを取得し、取得した車両角度情報及び外界角度情報の少なくともいずれかに基づいて、表示オブジェクトの映像内における角度を変化させ、表示オブジェクトを含む映像を投影する技術が開示されている。
For example,
車両用映像表示装置(HUD)は車両内部に固定されて設置されるので、走行中の車両においては、HUDの投射方向や表示位置は車両の姿勢と一体で変化することになる。特許文献1の技術によれば、走行中の車両の姿勢(例えば、前後の傾きや左右の傾き等)と、車両の前方の道の形状(例えば、上り下りや左右方向の傾き等)とがずれた場合に、表示のずれを補正すると述べられている。
Since the vehicle image display device (HUD) is fixed and installed inside the vehicle, in a running vehicle, the projection direction and display position of the HUD change integrally with the attitude of the vehicle. According to the technique of
しかしながら特許文献1では、車両(車体)と路面の平行度、すなわち車両が走行する路面に対する車体の傾きについては特に考慮されていない。すなわち通常のHUD設置では、車体が路面に平行であるものとして所定の位置に表示されるよう位置決めされる。ところが運転者等が車両に乗車し、また荷物を積載することで、車体は路面に対し左右方向および/または前後方向に傾きが発生する。その結果HUDの表示位置に傾きやずれが発生するので、その補正も必要になる。
However,
そこで本発明の目的は、路面に対する車体の傾きに応じて表示位置を補正する車両用映像表示装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicular image display device that corrects a display position according to the inclination of a vehicle body with respect to a road surface.
上記課題を解決するため、本発明による車両用映像表示装置は、車両のウィンドシールドに映像を投射することで運転者に対して車両の前方に虚像を表示するものであって、車両に設置されたデバイスにより、車体の左右方向および前後方向の傾きを含む車両情報を取得する車両情報取得部と、車両情報取得部が取得した車両情報に基づいて、虚像の表示状態を制御する制御部と、制御部からの指示に基づいて映像を生成する映像表示装置と、を備える。制御部は、車両情報から車両が走行する路面に対する車体の左右方向および/または前後方向の傾きの変化量を算出し、算出した変化量に基づいて、運転者に対する虚像の表示状態に変化が生じないように表示状態を補正する構成とした。 In order to solve the above problems, a vehicular image display device according to the present invention displays a virtual image in front of a vehicle to a driver by projecting an image on a windshield of the vehicle, and is installed in the vehicle. A vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including the inclination of the vehicle body in the left-right direction and the front-back direction, and a control unit that controls a display state of a virtual image based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit. A video display device that generates a video based on an instruction from the control unit. The control unit calculates, based on the vehicle information, a change amount of the inclination of the vehicle body in the left-right direction and / or the front-back direction with respect to a road surface on which the vehicle travels, and based on the calculated change amount, a change occurs in a virtual image display state for the driver. The display state is corrected so as not to exist.
本発明によれば、運転者等が車両に乗車して車体に傾きが生じても、運転者に対する虚像の表示状態に変化が生じることがなく、路面に対して見やすい位置に表示する車両用映像表示装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, even if a driver or the like gets into a vehicle and the body tilts, a display image of a virtual image for the driver does not change and a vehicle image displayed at a position easy to see on a road surface A display device can be provided.
本発明による車両用映像表示装置(ヘッドアップディスプレイ(以下、HUD))の実施形態について、図面を用いて説明する。 An embodiment of a vehicle image display device (head-up display (hereinafter, HUD)) according to the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例1では、車体傾きに伴うHUDの表示位置のずれを補正するため、HUDの姿勢を調整する場合について説明する。 In the first embodiment, a case will be described in which the attitude of the HUD is adjusted in order to correct the displacement of the display position of the HUD due to the inclination of the vehicle body.
図1は、車両に搭載したHUDの概要を説明する模式図である。車両1に搭載されたHUD100は、映像表示装置2で生成した映像をミラー3を介して車両1のフロントガラス(以下、ウィンドシールド7と呼ぶ)に投射する。ウィンドシールド7で反射した映像は運転者の目に入射し、運転者はHUDからの映像を視認する。表示する映像には運転に関連する情報(走行案内などの表示コンテンツ)が含まれ、運転操作を支援するものとなる。HUD100の内部は、各種の車両情報50を取得する車両情報取得部5と、これをもとに表示する映像情報を生成する制御部10と、ミラー3を駆動するミラー駆動部4、HUD100の姿勢を調整するHUD回転部32、運転者に音声情報を出力するスピーカ6などを有する。車両情報50には運転状態を示す速度情報やギア情報などの他に、HUDの姿勢調整に用いる車体傾き情報なども含まれる。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an outline of a HUD mounted on a vehicle. The
図2は、本実施例におけるHUD100の制御系の構成を示すブロック図である。車両情報取得部5には各種の車両情報50が入力され制御部10へ送られる。制御部10内の電子制御ユニット(ECU、Electronic Control Unit)11は、入力した車両情報50に基づきHUD100が表示する映像信号(表示コンテンツ)を生成する。また、車両情報50に基づき、HUD100の姿勢やミラー3に対する制御信号やスピーカ6(図1に示す)への音声信号を生成する。映像表示装置2は、LEDやレーザなどの光源21、照明光学系(図示せず)、液晶素子などの表示素子23からなり、表示素子23で生成された映像光をミラー3に向けて出射する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the
制御部10内には、ECU11が実行するプログラムを格納する不揮発性メモリ13、映像情報や制御情報を記憶するメモリ14、映像表示装置2の光源21を制御する光源調整部15、表示する映像信号の歪みを補正する歪み補正部16、補正された映像信号に基づき表示素子23を駆動する表示素子駆動部17を有する。さらに、ミラー3を調整するためにミラー駆動部4に対して駆動信号を出力するミラー調整部18と、HUD100の姿勢を調整するためにHUD回転部(表示装置回転部)32に対して駆動信号を出力するHUD傾き調整部(表示装置傾き調整部)31を有する。HUD傾き調整部31は、傾き検出部30にて検出した車体傾き情報に基づき駆動信号を生成する。
The
図3は、車両情報50の取得に係るハードウェア構成の例を示す図である。車両情報50の取得は、例えば、制御部10内の電子制御ユニット(ECU)11の制御の下、車両1に設置された各種のセンサ等の情報取得デバイスにより行われる。各デバイスはHUD100の外部に存在するが、HUD関連のセンサ(HUD表示On/Offセンサ121,HUDミラー調整センサ122等)はHUDの内部に備えていてもよい。以下、各デバイスの機能を説明する。なお、本実施例の動作を実行するために必ずしもこれら全てのデバイスを備えている必要はなく、また、適宜他の種類のデバイスを追加してもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration related to acquisition of the
車速センサ101は、車両1の速度情報を取得する。シフトポジションセンサ102は、車両1の現在のギア情報を取得する。ハンドル操舵角センサ103は、ハンドル操舵角情報を取得する。ヘッドライトセンサ104は、ヘッドライトのOn/Offに係るランプ点灯情報を取得する。照度センサ105および色度センサ106は、外光情報を取得する。測距センサ107は、車両1と外部の物体との間の距離情報を取得する。赤外線センサ108は、車両1の近距離における物体の有無や距離等に係る赤外線情報を取得する。エンジン始動センサ109は、エンジンのOn/Off情報を検知する。
The
加速度センサ110およびジャイロセンサ111は、車両1の姿勢や挙動の情報として、加速度や角速度からなる加速度ジャイロ情報を取得する。温度センサ112は車内外の温度情報を取得する。路車間通信用無線受信機113および車車間通信用無線受信機114は、それぞれ、車両1と道路や標識、信号等との間の路車間通信により受信した路車間通信情報、および車両1と周辺の他の車両との間の車車間通信により受信した車車間通信情報を取得する。
The acceleration sensor 110 and the gyro sensor 111 acquire acceleration gyro information including acceleration and angular velocity as information on the attitude and behavior of the
カメラ(車内)115およびカメラ(車外)116は、それぞれ、車内および車外の状況を撮影してカメラ映像情報(車内/車外)である画像を取得する。カメラ(車内)115では、例えば、運転者の姿勢や、目の位置、動き等を撮影する。得られた画像を解析することにより、例えば、運転者の疲労状況や目(視線)の高さなどの情報を取得することが可能である。また、カメラ(車外)116では、車両1の前方や後方等の周囲の状況を撮影する。得られた画像を解析することにより、例えば、周辺の他の車両や歩行者等の移動物の有無、建物や地形、路面状況(雨や積雪、凍結、凹凸等)などを把握することが可能である。
The camera (inside the car) 115 and the camera (outside the car) 116 capture images of the inside and outside of the car, respectively, to acquire images as camera video information (inside / outside the car). The camera (in the vehicle) 115 captures, for example, the driver's posture, eye position, movement, and the like. By analyzing the obtained image, for example, it is possible to acquire information such as the fatigue state of the driver and the height of the eyes (line of sight). Further, the camera (outside the vehicle) 116 captures an image of a situation around the
GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)受信機117およびVICS(Vehicle Information and Communication System:道路交通情報通信システム、登録商標(以下同様))受信機118は、それぞれ、GPS信号を受信して得られるGPS情報およびVICS信号を受信して得られるVICS情報を取得する。これらの情報を取得して利用するカーナビゲーションシステムの一部として実装されていてもよい。
A GPS (Global Positioning System)
荷重センサ119および位置センサ120は、運転者や乗員の荷重と姿勢を検出する。HUD表示On/Offセンサ121は、HUDの電源がOnかOffかの状態を検出する。HUDミラー調整センサ122は、HUDミラーの調整信号を検出し、ミラー調整処理を実施するか否かの情報を取得する。
The
傾斜センサ123は、重力方向に対する車体の傾きを検出する。車高センサ124は、路面に対する車体の高さを検出するもので、車体の複数個所に取り付けることで路面に対する車体の傾きを求めることができる。
The
本実施例では、車体の傾きを求めるため、目的に応じて傾斜センサ123と車高センサ124を使用する。すなわち図2の傾き検出部30として、傾斜センサ123や車高センサ124を使用する。さらには他の方法として、荷重センサ119や車外カメラ116を用いることでも車体の傾きを推定することができる。
In this embodiment, the
図4は、HUDによる映像表示動作を示す模式図である。車両1のダッシュボードの下部に設置された映像表示装置2から、表示用の映像が出射される。映像は、第1のミラー3bと第2のミラー3a(例えば、凹面ミラーや自由曲面ミラー、光軸非対称の形状を有するミラー等)で反射され、ウィンドシールド7に向けて投射される。第1のミラー3bは固定されており、第2のミラー3aはミラー駆動部4により回転可能となっている。以下の説明では、回転可能な第2のミラー3aを単に「ミラー3」と呼ぶことにする。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an image display operation by the HUD. An image for display is emitted from the
ミラー3から収束して投射された映像は、ウィンドシールド7にて反射され、運転者の目8に入射して網膜上に結像することで、映像を視認することができる。そのとき運転者は、ウィンドシールド7の前方に存在する虚像9を見ていることになり、この虚像9の位置を便宜上「表示位置」と呼ぶことにする。ウィンドシールド7における映像の反射位置を符号70で示す。
The image converged and projected from the
ここでミラー駆動部4は、運転者の目の高さに応じて虚像9の表示位置を調整するものである。すなわち、ミラー駆動部4によりミラー3を矢印のように軸回転させることで虚像9の位置を上下方向に移動させ、虚像9を見やすい位置で視認することができる。
Here, the
次に、本実施例における車体の傾きに対する表示位置の補正について説明する。
図5A〜図5Cは、車両の乗車位置と車体傾きの関係を説明する図であり、車両を上から見た平面図、後方から見た背面図、及び左側から見た左側面図で示している。
Next, correction of the display position with respect to the inclination of the vehicle body in the present embodiment will be described.
5A to 5C are diagrams for explaining the relationship between the riding position of the vehicle and the inclination of the vehicle body, and are shown in a plan view as viewed from above, a rear view as viewed from behind, and a left side view as viewed from the left side. I have.
図5Aは乗車なしの場合であり、これを車体の基準姿勢とする。説明を簡単にするために、基準姿勢では車体は路面に平行であるものとして描いている。基準姿勢において、HUD100はその表示位置が基準位置になるよう設置される。すなわち、表示される虚像9の中心位置が運転者(目8)の視線方向8aに一致するように、また虚像9の水平線9aが路面99に平行になるように調整されている。
FIG. 5A shows a case without a ride, which is set as a reference posture of the vehicle body. For simplicity, the vehicle is depicted as being parallel to the road surface in the reference position. In the reference posture, the
図5Bは、運転席にのみ運転者81が乗車した場合である。車両は運転者81の重量で運転席の位置が下がるため、路面99に対し車両の左右方向と前後方向に傾きが発生する。すなわち着席している運転者から見て、虚像9の水平線9aは時計回りにα1だけ回転し、虚像9の中心位置は視線方向8aよりも下方向にβ1だけ回転する(下方向にΔz1だけ移動する)。よってこれに対する補正は、HUD100を反時計回りに−α1だけ回転させ、上方向に−β1だけ回転させればよい。
FIG. 5B shows a case where the
図5Cは、運転席に運転者81と助手席に乗員82が乗車した場合である。運転者81と乗員82の重量で車両の前後方向の傾きが増加するが、両者81,82の重量差が小さければ左右方向にはつりあって傾きは発生しない(または小さい)。運転者から見て、虚像9の水平線9aの回転はなく、虚像9の中心位置は視線方向8aよりも下方向にβ2だけ回転する(下方向にΔz2だけ移動する)。よってこれに対する補正は、HUD100を上方向に−β2だけ回転させればよい。
FIG. 5C shows a case where the
なお、運転者81と乗員82の重量差が大きい場合には左右方向の傾き(時計回り、または反時計回り)が発生するので、図5Bのα1に対応する補正を追加すればよい。また、助手席に乗員82の代わりに荷物または犬猫などの動物が置かれた場合も同様で、重量差により左右方向の傾きが発生することが予想されるので、左右方向の補正を追加する。
In addition, when the difference in weight between the
図5Dは、運転席に運転者81と右側後部席に乗員83が乗車した場合である。運転者81と乗員83の重量で車体の左右方向の傾きが増加するが、両者81,83の重量差が小さければ前後方向にはつりあって傾きは発生しない(または小さい)。運転者から見て、虚像9の水平線9aは時計回りにα2だけ回転するが、虚像9の中心位置は視線方向8aに一致している。よってこれに対する補正は、HUD100を反時計回りに−α2だけ回転させればよい。なお、運転者81と乗員83の重量差が大きい場合には前後方向の傾き(上方向、または下方向)が発生するので、図5Bのβ1に対応する補正を追加すればよい。
FIG. 5D shows a case where the
上記した図5B〜図5D以外にも様々な乗車状態がある。運転席に運転者81が、左側後部席に乗員が乗車した場合、あるいは運転席と助手席および後部席の全席に乗車した場合には、左右方向および前後方向に重量がつりあって傾きは小さいことが期待される。しかし、各乗車位置での重量差が大きい場合、また後部席に2名以上乗車する場合などには、左右方向あるいは前後方向の傾きが発生することがあり、これらに対する補正を行う。
There are various riding states in addition to FIGS. 5B to 5D described above. When the
ここでは乗員の乗車位置と車体の傾きの関係を述べたが、荷物を積載した場合についてもその積載位置に応じて車体傾きが発生し、それに応じてHUD100を左右方向または前後方向に回転させて補正すればよい。
Here, the relationship between the occupant's riding position and the inclination of the vehicle body has been described. However, even when luggage is loaded, the vehicle body tilts according to the loading position, and accordingly, the
図6は、車体傾きの検出法を説明する図である。ここでは図2の傾き検出部30にセンサを用いた場合の具体的な構成例を示す。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of detecting the inclination of the vehicle body. Here, a specific configuration example when a sensor is used for the
(a)は1個のセンサを用いる場合で、傾斜センサ123をHUDの設置位置の近傍に取り付ける。傾斜センサ123は地球の重力加速度を測定するもので、重力方向に対する車体の水平基準面の傾きを、2軸方向(左右方向と前後方向)に検出するものとする。傾斜センサ123では路面に傾斜があるとそれを含めて検出するので、相対的な車体傾きの変化量を求めるのに適している。
(A) is a case where one sensor is used, and the
(b)は複数のセンサを用いる場合で、車高センサ124を車体の前後位置に取り付ける。車高センサ124は、路面からの車体下面の高さを測定するもので、レーザ距離計や超音波距離計などが用いられる。複数の車高センサ124の測定値を比較することで、路面に対する車体の傾きを算出する。
(B) shows a case where a plurality of sensors are used, and a
(c)は複数のセンサを用いる場合で、荷重センサ119を車内の各シート位置に取り付ける。荷重センサ119で各シートにおける着座の有無を検出し、着座分布からおおよその車体の傾きを推定することができる。荷重センサ119の代わりにシートベルト装着センサでもよい。
(C) shows a case where a plurality of sensors are used, and the
(d)は複数のセンサを用いる場合で、荷重センサ119を車内の各シート位置やトランクルームに取り付ける。荷重センサ119で各位置の重量を測定し、車体に対する重量分布から車体の傾きを算出するものである。この方式は(c)の方式より検出精度が高くなる。
さらには傾き検出部30として、車外カメラ116を用いることも可能である。
(D) is a case where a plurality of sensors are used, and the
Furthermore, it is also possible to use a camera 116 outside the vehicle as the
図7は、HUD回転部(表示装置回転部)32の構成の一例を示す図である。(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図であり、x軸は車両幅方向、y軸は車両進行方向、z軸はHUDの投射方向である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the HUD rotating unit (display device rotating unit) 32. (A) is a plan view, (b) is a front view, (c) is a left side view, x axis is a vehicle width direction, y axis is a vehicle traveling direction, and z axis is a HUD projection direction.
HUD回転部32の構成は、HUD100を枠状のホルダー71で支持し、ホルダー71をアーム機構72で支持する。アーム機構72は車体の基準面に取り付ける。ホルダー71には一対の回転モータ73を取り付け、HUD100をy軸の周りに回転可能としている。これにより、運転者から見た虚像の左右方向(x方向)の傾きをαだけ変えるようにしている。また、アーム機構72には一対の回転モータ74を取り付け、ホルダー71をx軸の周りに回転可能としている。これにより、HUD100を前後方向に傾け、運転者から見た虚像の上下方向の傾きをβだけ変えるようにしている。なお、虚像の上下方向の傾きの調整は、HUD100を傾けるのではなく、アーム機構72に設けた他の回転モータ75,76を回転させることでHUD100の高さ方向(z方向)の位置を移動させることでも可能である。
The configuration of the
このように本実施例では、HUDの表示位置を補正するため、HUD回転部32によりHUDの姿勢を回転させる機構を採用している。そのため、HUDにより表示される虚像の内容には何ら変更することなく、運転者に正確な映像情報を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, in order to correct the display position of the HUD, a mechanism for rotating the attitude of the HUD by the
次に、車体傾きに対するHUDの補正処理の流れを説明する。まず、車両走行前の補正について、車体傾き検出のためセンサを用いる場合とカメラを用いる場合に分けて説明する。 Next, the flow of the HUD correction process for the vehicle body tilt will be described. First, the correction before the vehicle travels will be described separately for a case where a sensor is used for detecting a tilt of the vehicle body and a case where a camera is used.
図8Aは、車両走行前のHUD補正(センサ使用時)を示すフローチャートである。
S200:車両のエンジンを始動するとエンジン始動センサ109が検出し、以下の処理を開始する。
FIG. 8A is a flowchart illustrating HUD correction (when a sensor is used) before the vehicle travels.
S200: When the engine of the vehicle is started, the engine start sensor 109 detects the start, and starts the following processing.
S201:車両情報取得部5は、車両に取り付けたセンサで乗車前(および荷物積込み前)の車体傾きを取得し、これを初期値S0とする。ここで用いるセンサは、図6に示した傾斜センサ123、車高センサ124、荷重センサ119のいずれかであり、それぞれで取得される値は角度、距離、重量の値となる。乗車前なので車体は路面に平行な基準姿勢となり、HUD100の表示位置は運転者に対して最も見やすい基準位置となることが期待される(図5A)。もしも乗車前の表示位置が基準位置からずれていれば、見やすい位置となるよう別途HUDを調整すればよい。乗車前の車体傾きの検出値S0はセンサの種類によって路面の傾きの影響を受ける。傾斜センサ123では路面の傾きを含んで検出されるが、他の車高センサ124や荷重センサ119では路面の傾きは影響しない。
S201: The vehicle
S202:車両に運転者・乗員が乗車し、荷物を積込む。
S203:センサで乗車後(積載後)の車体傾きを取得し、これをS1とする。前記図5B〜図5D参照。
S202: The driver / occupant gets on the vehicle and loads the luggage.
S203: The vehicle body inclination after getting on (after loading) is acquired by the sensor, and this is defined as S1. See FIGS. 5B-5D.
S204:HUD傾き調整部31は、センサで取得した車体傾きの初期値S0と乗車時S1の差分から、その変化量ΔS=S1−S0を算出する。このように車体傾きの変化量ΔSを求めるので、傾斜センサ123を用いる場合の路面の傾きの影響は相殺される。
S204: The HUD inclination adjusting unit 31 calculates a change amount ΔS = S1−S0 from the difference between the initial value S0 of the vehicle body inclination acquired by the sensor and the riding time S1. Since the change amount ΔS of the vehicle body inclination is obtained in this manner, the influence of the road surface inclination when the
S205:HUD傾き調整部31は、車体傾きの変化量ΔSに応じてHUD補正量α、βを算出する。図5B〜図5Dに示したように、車体が左右に傾いたときは、これを回復させるようなHUD補正量αを、車体が前後に傾いたときは、これを回復させるようなHUD補正量βを算出する。センサが傾斜センサ123であれば、2軸方向の傾斜角の変化から補正量α、βを直接求めることができる。センサが車高センサ124や荷重センサ119の場合は、複数設置位置での距離や重量の変化を2軸方向の傾きの変化量に換算することで補正量α、βを算出する。
S205: The HUD inclination adjusting unit 31 calculates the HUD correction amounts α and β according to the change amount ΔS of the vehicle body inclination. As shown in FIGS. 5B to 5D, the HUD correction amount α that recovers when the vehicle body leans left and right, and the HUD correction amount that recovers this when the vehicle body leans forward and backward. Calculate β. If the sensor is the
S206:HUD傾き調整部31で算出した補正量α、βに従い、HUD回転部32によりHUD100を回転調整する。すなわち図7に示したようにHUD100をy軸の周りに角度αだけ、x軸の周りに角度βだけ回転させる。これで、走行前のHUDの傾き調整を終了する。
S207:HUDの表示動作を開始し、運転動作に移行する。
S206: The
S207: The HUD display operation is started, and the operation shifts to the operation operation.
このように走行前のHUD補正では、乗車前と乗車後の車体の傾きの変化量に応じてHUD補正量を決定するので、路面が傾斜していてもその影響を受けずに補正処理を行うことができる。これにより、運転者等が車両に乗車して車体の傾きが生じても、運転者から見て路面に対して見やすい姿勢と位置で虚像を表示することができる。 As described above, in the HUD correction before traveling, the HUD correction amount is determined according to the change amount of the inclination of the vehicle body before and after the boarding, so that the correction process is performed without being affected even if the road surface is inclined. be able to. Thus, even if the driver or the like gets on the vehicle and the body tilts, a virtual image can be displayed in a posture and position that are easy for the driver to see on the road surface.
なお、S201における乗車前の車体傾きS0の取得では、車両製造時の車体情報が存在すれば、それを取得して初期値S0として用いることができる。例えば車体情報として製造時の車高データを所有していれば、それを利用すればよい。特に、製造時の車高データが車体と路面が平行であることを示すものであれば、初期値S0=0(傾きなし)ということであり、S201の乗車前の車体傾き取得工程を省略できる。 In addition, in the acquisition of the vehicle body inclination S0 before boarding in S201, if there is vehicle body information at the time of vehicle manufacture, it can be acquired and used as the initial value S0. For example, if the vehicle height data at the time of manufacture is owned as vehicle body information, it may be used. In particular, if the vehicle height data at the time of manufacture indicates that the vehicle body is parallel to the road surface, the initial value S0 = 0 (no inclination), and the vehicle body inclination acquisition step before riding in S201 can be omitted. .
図8Bは、車両走行前のHUD補正(カメラ使用時)を示すフローチャートである。
S210:車両のエンジンを始動すると、以下の処理を開始する。
FIG. 8B is a flowchart showing HUD correction (when using a camera) before the vehicle travels.
S210: When the engine of the vehicle is started, the following processing is started.
S211:車両情報取得部5は、車両に取り付けた車外カメラ116で乗車前(および荷物積込み前)の車両前方の画像(前景画像)を取得し、これを初期値M0とする。
S212:車両に運転者・乗員が乗車し、荷物を積込む。
S213:車外カメラ116で乗車後(積載後)の前景画像を取得し、これをM1とする。乗車後(積載後)に車体が傾けば、前景画像M1は初期値M0に対し回転やずれが生じる。
S211: The vehicle
S212: The driver / occupant gets on the vehicle and loads the luggage.
S213: The foreground image after boarding (after loading) is acquired by the camera 116 outside the vehicle, and this is set as M1. If the vehicle body tilts after getting on (after loading), the foreground image M1 rotates or shifts from the initial value M0.
S214:HUD傾き調整部31は、車外カメラ116で取得した前景画像の初期値M0と乗車時M1の差分から、その変化量ΔM=M1−M0を算出する。例えばこの変化量ΔMは画像間の動きベクトル量である。
S215:HUD傾き調整部31は、前景画像の変化量ΔMを車体傾きの変化量ΔSに換算する。すなわち、画像の変化量(動きベクトル)ΔMを画像の回転成分と上下移動成分に分離したとき、回転成分は車体の左右方向の傾きに、上下移動成分は車体の前後方向の傾きに対応する。
S214: The HUD inclination adjustment unit 31 calculates a change amount ΔM = M1−M0 from the difference between the initial value M0 of the foreground image acquired by the camera 116 outside the vehicle and the on-board M1. For example, the change amount ΔM is a motion vector amount between images.
S215: The HUD inclination adjusting unit 31 converts the change amount ΔM of the foreground image into a change amount ΔS of the vehicle body inclination. That is, when the change amount (motion vector) ΔM of the image is separated into a rotation component and a vertical movement component of the image, the rotation component corresponds to the inclination of the vehicle body in the left-right direction, and the vertical movement component corresponds to the inclination of the vehicle body in the front-rear direction.
S216:HUD傾き調整部31は、車体傾きの変化量ΔSに応じてHUD補正量α、βを算出する。
S217:HUD傾き調整部31で算出した補正量α、βに従い、HUD回転部32によりHUD100を回転調整する。
S218:HUDの表示動作を開始し、運転動作に移行する。
このように、走行前のHUD補正をカメラを用いて行うこともできる。
S216: The HUD inclination adjusting unit 31 calculates the HUD correction amounts α and β according to the change amount ΔS of the vehicle body inclination.
S217: The
S218: The HUD display operation is started, and the operation shifts to the operation operation.
As described above, the HUD correction before traveling can be performed using the camera.
次に、車両走行中の車体傾きに対するHUD追加補正について説明する。車両走行中には車体の動的バランスが変化して、走行前の静的な車体傾き状態からさらに変化する場合がある。例えば、(1)カーブ走行時に生じる遠心力による左右方向の振れ(傾き)、(2)加減速時に生じる前後方向の振れ(傾き)、(3)坂道走行時に生じる前後方向の振れ(傾き)がある。ここではこのような走行に伴う動的な車体傾きに対してHUDの追加補正を行うものである。車体傾きの検出は、センサを用いる場合とセンサ以外の場合に分けて説明する。 Next, the HUD addition correction for the vehicle body tilt during the running of the vehicle will be described. During the running of the vehicle, the dynamic balance of the vehicle body may change, and may further change from the static vehicle body tilt state before running. For example, (1) lateral vibration (inclination) due to centrifugal force generated when traveling on a curve, (2) longitudinal vibration (inclination) generated during acceleration / deceleration, and (3) longitudinal vibration (inclination) generated when traveling on a slope. is there. Here, additional correction of the HUD is performed for the dynamic vehicle body inclination accompanying such traveling. The detection of the vehicle body inclination will be described separately for a case where a sensor is used and a case other than a sensor.
図9Aは、車両走行中のHUD追加補正(センサ使用時)を示すフローチャートである。ここでは、走行前の傾き検出に用いたセンサを継続して使用する。
S300:運転者の指示により(または車両走行を検出し自動的に)、以下の補正処理を開始する。
FIG. 9A is a flowchart showing the HUD addition correction (when using the sensor) during running of the vehicle. Here, the sensor used for detecting the inclination before traveling is continuously used.
S300: The following correction processing is started in response to a driver's instruction (or automatically when the vehicle is running).
S301:車両情報取得部5は、車両に取り付けたセンサで走行中の車体傾きを取得し、これをS2とする。ここで用いるセンサは路面に対する傾きを検出するもので、図6に示した車高センサ124が適している。また、高感度の荷重センサ119によっても、乗員や荷物に働く遠心力によりセンサの受ける荷重が変化(減少)することで測定が可能である。なお、傾斜センサ123は走行中の路面の傾斜の影響を受けるので不適当である。
S301: The vehicle
S302:HUD傾き調整部31は、センサで取得した走行前の車体傾きS1と走行中の車体傾きS2の差分から、その変化量ΔS’=S2−S1を算出する。ここで走行前の傾きS1は、図8AのS203で取得した値である。
S303:HUD傾き調整部31は、車体傾きの変化量ΔS’に応じてHUD追加補正量α’、β’を算出する。この追加補正量は、車両走行に伴う動的な車体傾きを左右方向にα’、前後方向にβ’だけ補正するものである。
S304:HUD傾き調整部31で算出した追加補正量α’、β’に従い、HUD回転部32によりHUD100を回転調整する。
S302: The HUD inclination adjustment unit 31 calculates a change amount ΔS ′ = S2−S1 from the difference between the vehicle body inclination S1 before traveling and the vehicle body inclination S2 during traveling acquired by the sensor. Here, the slope S1 before traveling is the value acquired in S203 of FIG. 8A.
S303: The HUD inclination adjustment unit 31 calculates the HUD additional correction amounts α ′ and β ′ according to the change amount ΔS ′ of the vehicle body inclination. This additional correction amount corrects a dynamic vehicle body inclination accompanying the traveling of the vehicle by α ′ in the left-right direction and β ′ in the front-rear direction.
S304: The
S305:HUD追加補正を継続するか否か判定する。例えば、車両が走行中であれば継続し、停車中であれば中止する。
S306:継続する場合は、一定時間待機してからS301へ戻り、上記の補正を繰り返す。これは頻繁に補正することで運転者に不快感を与えないようにするためである。
S307:走行中のHUD追加補正処理を終了する。
S305: It is determined whether to continue the HUD addition correction. For example, if the vehicle is running, the operation is continued, and if the vehicle is stopped, the operation is stopped.
S306: When continuing, the process waits for a certain time and returns to S301 to repeat the above correction. This is to prevent the driver from feeling uncomfortable by making frequent corrections.
S307: The HUD addition correction process during traveling ends.
このように、車両走行中においても路面に対する車体傾きを検出してHUD追加補正を行うことで、走行中に動的な車体傾きが生じても、路面に対して見やすい位置に虚像を表示することができる。 As described above, even when the vehicle is traveling, the vehicle body inclination with respect to the road surface is detected and the HUD addition correction is performed, so that even if a dynamic vehicle body inclination occurs during traveling, a virtual image is displayed at a position that is easy to see on the road surface. Can be.
図9Bは、車両走行中のHUD追加補正(センサ以外)を示すフローチャートである。走行中の車体傾き検出には、図8Bで用いたカメラによる前景画像を使用できないので、ここでは運転操作や走行状態を示す姿勢制御情報を用いる。
S310:運転者の指示により(または自動的に)、以下の補正処理を開始する。
FIG. 9B is a flowchart showing the HUD addition correction (other than the sensor) during the running of the vehicle. Since the foreground image obtained by the camera used in FIG. 8B cannot be used for detecting the inclination of the vehicle body during traveling, the attitude control information indicating the driving operation and the traveling state is used here.
S310: The following correction processing is started according to the driver's instruction (or automatically).
S311:車両情報取得部5は、車両に取り付けた各センサで姿勢制御情報を取得する。姿勢制御情報とは、走行中の車体の動的姿勢に影響する運転操作や走行状態を示す情報のことで、図3に示した車速センサ101、ハンドル操舵角センサ103、加速度センサ110、ジャイロセンサ111等により検出される情報である。
S311: The vehicle
S312:姿勢制御情報から走行による車体傾きの変化量ΔS’を算出する。そのため、予め走行速度、加速度、操舵角、ヨー角などと車体の動的な傾きΔS’の関係を求め、不揮発性メモリ13に記憶しておく。
S313:HUD傾き調整部31は、車体傾きの変化量ΔS’に応じてHUD追加補正量α’、β’を算出する。
S314:HUD傾き調整部31で算出した追加補正量α’、β’に従い、HUD回転部32によりHUD100を回転調整する。
S312: A change amount ΔS ′ of the vehicle body inclination due to running is calculated from the posture control information. Therefore, the relationship between the traveling speed, acceleration, steering angle, yaw angle, and the like and the dynamic inclination ΔS ′ of the vehicle body is obtained in advance and stored in the
S313: The HUD inclination adjusting section 31 calculates the HUD additional correction amounts α ′ and β ′ according to the change amount ΔS ′ of the vehicle body inclination.
S314: The
S315:HUD追加補正を継続するか否か判定する。
S316:継続する場合は、一定時間待機してからS311へ戻り、上記の補正を繰り返す。
S317:走行中の追加補正処理を終了する。
S315: It is determined whether or not to continue the HUD addition correction.
S316: If continuing, the process waits for a certain time and returns to S311 to repeat the above correction.
S317: The additional correction process during traveling ends.
このように、運転操作や走行状態を示す姿勢制御情報から走行中に生じる動的な車体傾きを算出して、HUDの追加補正を行うこともできる。 As described above, it is also possible to calculate the dynamic vehicle body inclination generated during traveling from the posture control information indicating the driving operation and the traveling state, and perform the additional correction of the HUD.
図10A〜図10Cは、HUD傾き補正による表示状態の例を示す図である。図10Aは車体傾きのない基準表示状態、図10Bは車体傾きが発生した状態、図10Cは傾き補正後の状態である。 10A to 10C are diagrams illustrating examples of display states by HUD tilt correction. 10A shows a reference display state in which the vehicle body does not tilt, FIG. 10B shows a state in which the vehicle body tilt has occurred, and FIG. 10C shows a state after the tilt correction.
図10Aの基準表示状態では、乗員や荷物がなく車体傾きは発生しない。この状態でHUD100の表示位置が基準位置になるよう、HUD100を車両に取り付ける。なお、HUD100の取り付け機構には、図7に示したHUD回転部32を用いている。車両前方に見える虚像の表示領域90は、外界の地平線(路面)99と平行な姿勢で表示される。この領域90を「基準表示領域」と呼ぶことにする。虚像内に示されるコンテンツ(例えば直進矢印95)は道路の進行方向に沿って見やすく表示される。
In the reference display state of FIG. 10A, there is no occupant or luggage, and no body tilt occurs. In this state, the
図10Bは、運転者81等が乗車したことで車体傾きが図5Dとなり、車体が右側(時計回り)に傾いた状態である。この状態ではHUD100も右側に傾くため、表示領域91は右側に傾いた状態となる。よって、虚像内の直進矢印95も右側にαだけ傾いて表示され、道路の進行方向からずれるので運転者81に対し違和感を与えることになる。
FIG. 10B shows a state in which the vehicle body is tilted to the right (clockwise) as shown in FIG. In this state, the
図10Cは、HUD回転により傾き補正を行った状態である。ホルダー71に設けた回転モータ73により、HUD100を車体傾きと反対方向(反時計方向)に−αだけ回転させる。これにより表示領域92は地平線99と平行な基準表示領域90の姿勢に戻り、虚像内の直進矢印95は道路の進行方向に沿った表示となる。
FIG. 10C shows a state in which tilt correction has been performed by HUD rotation. The
ここでは左右方向の車体傾きに対する補正を説明したが、前後方向の車体傾きの場合は、表示領域が基準表示領域90に対して上下方向にシフトして見えることになる。これに対しては、図7の回転モータ74によりHUD100を前後方向に回転させて、表示領域を上下方向に移動させればよい。また、走行中に動的な車体傾きが発生した場合においても全く同様である。
Here, the correction for the vehicle body tilt in the left-right direction has been described. However, in the case of the vehicle body tilt in the front-back direction, the display area appears to be shifted vertically with respect to the
実施例1によれば、運転者等が車両に乗車して車体の傾きが生じた場合、あるいは車両が走行中に動的な車体傾きが生じた場合に、運転者に対する虚像の表示状態に変化が生じないようにHUDの姿勢を補正することで、路面に対して見やすい姿勢と位置で虚像を表示することができる。その際、HUDにより表示される虚像の内容には何ら変更が伴わないので、運転者に正確な映像情報を提供することができる。 According to the first embodiment, when the driver or the like gets into the vehicle and the vehicle body tilts, or when the vehicle body runs and the vehicle body dynamically tilts, the display state of the virtual image to the driver changes. By correcting the posture of the HUD so that the virtual image does not occur, a virtual image can be displayed in a posture and position that are easy to see with respect to the road surface. At this time, since the contents of the virtual image displayed by the HUD do not change at all, accurate video information can be provided to the driver.
実施例2では、車体傾きに伴うHUDの表示位置のずれを補正するため、HUDの姿勢は固定しておき、表示する虚像内のコンテンツ表示位置を補正することで実現する。 In the second embodiment, in order to correct the displacement of the display position of the HUD due to the inclination of the vehicle body, the position of the HUD is fixed and the content display position in the virtual image to be displayed is corrected.
図11は、本実施例におけるHUD100の制御系の構成を示すブロック図である。実施例1(図2)の構成と異なる箇所について説明する。制御部10内において、新たにコンテンツ補正量算出部33を設けて歪み補正部16へ接続し、図2におけるHUD傾き調整部31とHUD回転部32(図7)をなくしている。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the
コンテンツ補正量算出部33は、映像信号に含まれる表示コンテンツ(例えば進行矢印や速度値など)の表示素子23上の表示位置を算出し、歪み補正部16に出力する。すなわちコンテンツ補正量算出部33は、傾き検出部30にて検出した車体傾き情報に基づいてコンテンツの表示位置の補正量を決定する。例えば、左右方向の車体傾きαが存在するときはコンテンツを車体傾きと反対方向に−αだけ回転させ、前後方向の車体傾きβが存在するときはコンテンツを車体傾きと反対方向(上下方向)にΔzだけ移動させる。移動量ΔzはHUDの投射距離と車体傾きβから決まる量である。また、コンテンツの回転に伴いコンテンツの中心位置が左右方向(x方向)にずれる場合があるので、必要に応じてコンテンツの左右方向の位置の調整(Δx)を加える。
The content correction
歪み補正部16では、コンテンツ補正量算出部33からの補正量に従いコンテンツの表示位置を補正し、さらに表示する映像信号の歪みを補正して、補正後の映像信号を表示素子駆動部17に送る。その結果、表示される映像領域はそのままで、映像に含まれるコンテンツの傾きや位置が変更されることになる。
The
このように本実施例の構成では、HUDの回転機構は不要で、制御部10内での映像信号処理にて車体傾きに対する補正を行う。よって、HUDの回転機構に比べ映像信号処理による補正では、走行中の車体振動などの高速の車体傾き変化に対し、迅速に応答した補正を行うことができる。
As described above, in the configuration of the present embodiment, the rotation mechanism of the HUD is unnecessary, and the correction of the vehicle body inclination is performed by the video signal processing in the
図12は、本実施例におけるHUD補正を示すフローチャートである。ここでは、車両走行前の車体傾きをセンサで検出する場合について説明する。これは実施例1の図8Aのフローチャートに対応し、図8Aと共通のステップは簡単に説明する。
S400:車両のエンジンを始動すると、以下の処理を開始する。
FIG. 12 is a flowchart illustrating the HUD correction in the present embodiment. Here, a case will be described in which the sensor detects the vehicle body inclination before the vehicle travels. This corresponds to the flowchart in FIG. 8A of the first embodiment, and steps common to FIG. 8A will be briefly described.
S400: When the engine of the vehicle is started, the following processing is started.
S401:車両情報取得部5は、車両に取り付けたセンサで乗車前(および荷物積込み前)の車体傾きを取得し、これを初期値S0とする。
S402:車両に運転者・乗員が乗車し、荷物を積込む。
S403:センサで乗車後(積載後)の車体傾きを取得し、これをS1とする。
S404:コンテンツ補正量算出部33は、センサで取得した車体傾きの初期値S0と乗車時S1の差分から、その変化量ΔS=S1−S0を算出する。
S401: The vehicle
S402: The driver / occupant gets on the vehicle and loads the luggage.
S403: The body inclination after getting on (after loading) is acquired by the sensor, and this is set as S1.
S404: The content correction
S405:コンテンツ補正量算出部33は、車体傾きの変化量ΔSに応じてコンテンツ補正量α、Δzを算出する。ここに補正量αは、車体の左右方向の傾きに対するコンテンツの回転角、補正量Δzは、車体の前後方向の傾きに対するコンテンツの上下方向の移動量である。なお、補正量Δzは、表示素子23上での座標値に換算したもので、必要に応じて左右方向の移動量を含める。
S405: The content correction
S406:コンテンツ補正量算出部33で算出した補正量α、Δzに従い、歪み補正部16は映像信号内の各コンテンツの位置を補正する。すなわち各コンテンツを角度αだけ回転させ、上下方向にΔzだけ移動させる。表示素子駆動部17は、補正後の映像信号に基づいて表示素子23を駆動する。これで、走行前のHUD補正(コンテンツ位置補正)を終了する。
S407:HUDの表示動作を開始し、運転動作に移行する。
S406: The
S407: The display operation of the HUD is started, and the operation shifts to the operation operation.
他の方式によるコンテンツ位置補正として、車体傾きをカメラで検出する場合は前記図8Bをベースに、走行中の追加補正は前記図9A,図9Bをベースに、上記S405、S406の工程で置き換えて実行すればよい。 As the content position correction by another method, when the camera body inclination is detected by a camera, the above-described steps S405 and S406 are replaced with the steps S405 and S406 based on the above-described FIGS. 9A and 9B. Just execute it.
図13は、コンテンツ位置補正後のHUD表示状態の例を示す図である。コンテンツ位置補正前の表示状態は前記図10A、図10Bと同様なので、図面を省略する。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the HUD display state after the content position correction. Since the display state before the content position correction is the same as that in FIGS. 10A and 10B, the drawing is omitted.
車体傾きにより表示領域91は、図10Bのように右側(時計方向)に傾いた状態となる。これに対する補正では、表示領域93はそのまま傾いた領域91とし、虚像に含まれるコンテンツを車体傾きと反対方向(反時計方向)に−αだけ回転させる。例えば直進矢印95は符号96の位置まで回転させ、速度表示97についても同様に回転させる。これにより虚像内のコンテンツ(直進矢印96,速度表示97)は、道路の進行方向に沿って見やすい表示に補正される。
The
ここでは左右方向の車体傾きに対する補正を説明したが、前後方向の車体傾きの場合は、表示領域が基準表示領域90に対して上下方向にΔzだけシフトして見えることになる。これに対しては、虚像に含まれるコンテンツを車体傾きと反対方向(上下方向)に−Δzだけ移動させればよい。
Here, the correction of the vehicle body tilt in the left-right direction has been described. However, in the case of the vehicle body tilt in the front-back direction, the display area appears to be shifted by Δz in the vertical direction with respect to the
実施例2においても、運転者等が車両に乗車して車体の傾きが生じた場合、あるいは車両が走行中に動的な車体傾きが生じた場合に、運転者に対するコンテンツの表示状態に変化が生じないようにコンテンツの表示位置を補正することで、路面に対して見やすい姿勢と位置でコンテンツを表示することができる。その際、映像信号処理により車体傾きの変化に対し迅速に応答できるので、特に車体振動などが生じる走行中の補正に好適である。 Also in the second embodiment, when the driver or the like gets into the vehicle and the body tilts, or when the vehicle dynamically tilts while the vehicle is running, the display state of the content to the driver changes. By correcting the display position of the content so as not to occur, the content can be displayed in a posture and position that are easy to see with respect to the road surface. At this time, since the video signal processing can promptly respond to a change in the tilt of the vehicle body, it is particularly suitable for correction during traveling in which vehicle body vibration or the like occurs.
本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、以下のような様々な形態が可能である。
(1)各実施例の動作は、車体の傾きを自動的に検出して表示状態を自動的に補正するものであったが、勿論、運転者が虚像の表示状態を見ながら手動で調整する機能を追加することも可能である。
(2)車体の傾きの変化量の大きさや変化の速さに応じて、実施例1のHUD回転方式と、実施例2のコンテンツ位置補正方式とを適宜選択し、あるいは組み合わせることも可能である。例えば、変化量が大きい場合はHUD回転方式を選択し、変化が速い場合はコンテンツ位置補正方式を選択する。
(3)車体の前後方向の傾きの変化に対し、HUDを前後方向に傾けて補正することを述べたが、HUDを上下方向に移動させて補正する構成や、ミラー駆動部4によりミラー3を回転・移動させて補正する構成も可能である。
The present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and the following various embodiments are possible.
(1) In the operation of each embodiment, the display state is automatically corrected by automatically detecting the inclination of the vehicle body. However, it is needless to say that the driver manually adjusts the display state while watching the virtual image display state. It is also possible to add functions.
(2) The HUD rotation method according to the first embodiment and the content position correction method according to the second embodiment can be appropriately selected or combined according to the magnitude of the amount of change in the inclination of the vehicle body and the speed of the change. . For example, if the change amount is large, the HUD rotation method is selected, and if the change is fast, the content position correction method is selected.
(3) It has been described that the change in the inclination of the vehicle body in the front-rear direction is corrected by inclining the HUD in the front-rear direction. A configuration in which correction is performed by rotating and moving is also possible.
本発明は、実施例で述べたウィンドシールド投射型HUDに限らず、前方の風景と虚像を重ねて見せるコンバイナを一体化したコンバイナ型HUDにも適用可能である。 The present invention is not limited to the windshield projection type HUD described in the embodiment, but is also applicable to a combiner type HUD in which a combiner that allows a virtual image to be superimposed on a scene in front is integrated.
1:車両、
2:映像表示装置、
3:ミラー、
4:ミラー駆動部、
5:車両情報取得部、
6:スピーカ、
7:ウィンドシールド、
8:運転者の目、
9:虚像、
10:制御部、
11:電子制御ユニット(ECU)、
16:歪み補正部、
17:表示素子駆動部、
18:ミラー調整部、
21:光源、
23:表示素子、
30:傾き検出部、
31:HUD傾き調整部(表示装置傾き調整部)、
32:HUD回転部(表示装置回転部)、
33:コンテンツ補正量算出部、
50:車両情報、
71:ホルダー、
72:アーム機構、
73〜76:回転モータ、
81:運転者、
90〜93:表示領域、
95〜97:表示コンテンツ、
100:車両用映像表示装置(ヘッドアップディスプレイ、HUD)、
116:車外カメラ、
119:荷重センサ、
123:傾斜センサ、
124:車高センサ。
1: vehicle,
2: video display device,
3: Mirror,
4: mirror driving unit,
5: vehicle information acquisition unit,
6: speaker,
7: Windshield,
8: Driver's eyes,
9: virtual image,
10: control unit,
11: electronic control unit (ECU),
16: distortion correction unit,
17: display element driving unit,
18: Mirror adjustment unit,
21: light source,
23: display element,
30: inclination detector,
31: HUD tilt adjustment unit (display device tilt adjustment unit)
32: HUD rotating unit (display device rotating unit)
33: Content correction amount calculation unit
50: vehicle information,
71: Holder,
72: arm mechanism,
73-76: rotary motor,
81: Driver,
90 to 93: display area,
95-97: display content,
100: vehicle image display device (head-up display, HUD),
116: Outside camera,
119: load sensor,
123: tilt sensor,
124: vehicle height sensor.
Claims (8)
前記車両に設置されたデバイスにより、車体の左右方向および前後方向の傾きを含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報取得部が取得した前記車両情報に基づいて、前記虚像の表示状態を制御する制御部と、
前記制御部からの指示に基づいて前記映像を生成する映像表示装置と、を備え、
前記制御部は、前記車両情報から前記車両が走行する路面に対する前記車体の左右方向および/または前後方向の傾きの変化量を算出し、該算出した変化量に基づいて、前記運転者に対する前記虚像の表示状態に変化が生じないように前記表示状態を補正することを特徴とする車両用映像表示装置。 A vehicle image display device mounted on a vehicle and displaying a virtual image in front of the vehicle by projecting an image on a windshield of the vehicle,
A device installed in the vehicle, a vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including a tilt of the vehicle body in the left-right direction and the front-back direction,
A control unit that controls a display state of the virtual image based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit;
An image display device that generates the image based on an instruction from the control unit,
The control unit calculates, based on the vehicle information, a change amount of a tilt of the vehicle body in a left-right direction and / or a front-rear direction with respect to a road surface on which the vehicle runs, and based on the calculated change amount, the virtual image for the driver. A video display apparatus for a vehicle, wherein the display state is corrected so that the display state does not change.
前記制御部は前記車体の傾きの変化量として、前記車両に前記運転者と乗員が乗車せず荷物を積載しない状態と、前記運転者と乗員が乗車し荷物を積載した状態での、前記車体の傾きの変化量を算出することを特徴とする車両用映像表示装置。 The image display device for a vehicle according to claim 1,
The control unit determines the amount of change in the inclination of the vehicle body as a change amount of the vehicle body in a state where the driver and the occupant do not get on the vehicle and do not load luggage. An image display device for a vehicle, wherein the amount of change in the inclination of the vehicle is calculated.
前記制御部は前記車体の傾きの変化量として、前記車両が走行する前と前記車両が走行中との、前記車両が走行する路面に対する前記車体の傾きの変化量を算出することを特徴とする車両用映像表示装置。 The image display device for a vehicle according to claim 1,
The control unit may calculate, as the change amount of the inclination of the vehicle body, a change amount of the inclination of the vehicle body with respect to a road surface on which the vehicle travels, before the vehicle travels and while the vehicle is traveling. Video display device for vehicles.
前記デバイスは、重力方向に対する前記車体の傾きを検出する傾斜センサ、前記路面に対する前記車体の高さを検出する車高センサ、前記車両内のシートにかかる荷重を検出する荷重センサのいずれかであることを特徴とする車両用映像表示装置。 The image display device for a vehicle according to claim 1,
The device is one of an inclination sensor that detects an inclination of the vehicle body with respect to the direction of gravity, a vehicle height sensor that detects a height of the vehicle body with respect to the road surface, and a load sensor that detects a load applied to a seat in the vehicle. An image display device for a vehicle, comprising:
前記デバイスは前記車両の前景を撮影するカメラであり、
前記制御部は、前記カメラにより撮影された画像の変化量から前記車体の傾きの変化量を算出することを特徴とする車両用映像表示装置。 The image display device for a vehicle according to claim 2,
The device is a camera for photographing the foreground of the vehicle,
The image display device for a vehicle, wherein the control unit calculates an amount of change in the inclination of the vehicle body from an amount of change in an image captured by the camera.
前記車両情報には、前記車両の運転操作や走行状態を示す姿勢制御情報が含まれ、
前記制御部は取得した前記姿勢制御情報から、前記車両が走行中の前記路面に対する前記車体の傾きの変化量を算出することを特徴とする車両用映像表示装置。 The image display device for a vehicle according to claim 3,
The vehicle information includes attitude control information indicating a driving operation and a running state of the vehicle,
The image display device for a vehicle, wherein the control unit calculates a change amount of a tilt of the vehicle body with respect to the road surface on which the vehicle is traveling, from the acquired attitude control information.
前記車両に搭載した当該車両用映像表示装置の姿勢を調整する表示装置回転部を備え、
前記制御部は前記算出した車体の傾きの変化量に応じて、前記表示装置回転部により、前記車両に対する当該車両用映像表示装置の左右方向および/または前後方向の傾きを補正することを特徴とする車両用映像表示装置。 The image display device for a vehicle according to claim 1,
A display device rotating unit that adjusts the attitude of the vehicle image display device mounted on the vehicle,
The control unit corrects the inclination of the image display device for the vehicle in the left-right direction and / or the front-rear direction with respect to the vehicle by the display device rotation unit according to the calculated change amount of the inclination of the vehicle body. Image display device for vehicles.
前記制御部には、前記虚像内の表示コンテンツの表示位置の補正量を算出するコンテンツ補正量算出部を備え、
前記コンテンツ補正量算出部は、前記算出された車体の傾きの変化量に応じて前記表示コンテンツの表示位置の補正量を算出し、
前記制御部は、前記算出された補正量だけ前記表示コンテンツを回転および/または移動させて前記映像を補正することを特徴とする車両用映像表示装置。 The image display device for a vehicle according to claim 1,
The control unit includes a content correction amount calculation unit that calculates a correction amount of a display position of display content in the virtual image,
The content correction amount calculation unit calculates a correction amount of the display position of the display content according to the calculated change amount of the inclination of the vehicle body,
The image display device for a vehicle, wherein the control unit corrects the image by rotating and / or moving the display content by the calculated correction amount.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2020032189A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Display system |
WO2020084954A1 (en) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | マクセル株式会社 | Head-up display system |
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JP2020187294A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 株式会社デンソー | Display control device of vehicle |
JP7063856B2 (en) * | 2019-07-30 | 2022-05-09 | 株式会社Soken | Display control device |
JP7057327B2 (en) * | 2019-07-30 | 2022-04-19 | 株式会社Soken | Display control device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0952555A (en) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | Periphery monitoring device |
JP2008258778A (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | Imaging system |
JP2015080988A (en) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 日本精機株式会社 | Vehicle information projection system and projection device |
JP2016222061A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日本精機株式会社 | Display system for vehicle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021121893A (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-26 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | Meter adjusting device |
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